DE3933752A1

DE3933752A1 - Cad - eingabesystem

Info

Publication number: DE3933752A1
Application number: DE19893933752
Authority: DE
Inventors: Hayno Dipl Ing Rustige
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-10-10
Filing date: 1989-10-10
Publication date: 1990-07-05

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus einem herkömmlichen CAD System hervor und stellt in Bezug auf Soft- und Hardware eine Ergänzung zu diesem dar.

Bei herkömmlichen CAD-Systemen erfolgt der Eingabemodus zur Er stellung einer Zeichnung durch Tastenbefehle oder Menüauswahl. Dabei sind normalerweise logisch-geometrische Definitionen der Grundelemente Linie, Kreis ect. angesprochen. Beispielsweise kann ein Kreis durch mehr als 10 verschiedene Definitionen erzeugt werden. Dies erfordert ein geometrisches Grundverständnis und ein geometrisches Mitdenken während der Zeichnungserstellung. Die Konzentration ruht dabei nicht nur auf den Inhalten der Zeichnung sondern auch auf dem Verständnis der Zeichnungserstellung. Dazu kommt, daß bedingt durch die serielle Abarbeitung kleiner Elemente viel Zeit verloren geht.

Außerdem gibt es die Möglichkeit, mit einer sogenannten Maus oder einem Joystick Linien zu erzeugen. Diese Verfahren unterscheiden sich jedoch untereinander bei verschiedenen CAD Anbietern und sind grundsätzlich anders als die Zeichnungserstellung mit der "klas sischen" Zeichenmaschine.

Alle diese Verfahren benötigen auch zur Erstellung einfacher Skizzen eine "gewisse Erfahrung". Diese Tatsache wird dadurch be legt, daß alle CAD-Anbieter im Durchschnitt einwöchige Grundkurse anbieten, denen noch weiterbildende Kurse folgen können. Für einen routinierten Vollprofi, welcher täglich als Zeichner oder Kon strukteur an einem solchen System sitzt, stellen die oben ge nannten Probleme bis auf die Zeitverluste keine grundsätzliche Hürde dar.

Für alle, die nur gelegentlich Zeichnungen erstellen möchten oder wenig geometrisches Grundverständnis mitbringen, entstehen Proble me. Zu lange Pausen machen das gelernte bald vergessen, häufige "Updates" (Systemverbesserungen) werden nicht registriert. Deshalb konstruieren viele Praktiker noch an der klassischen Zeichenma schine, wobei sie sich gezwungen sehen, bewußt auf die großen Vor teile des CAD zu verzichten.

Diesen CAD Eingabeverfahren, welche eher von Informatikern als von Zeichnern konzipiert wurden, soll ein bedienerorientiertes CAD Eingabesystem entgegengehalten werden.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Eingabemodus zeichnet sich dadurch aus, daß er die manuelle Tätigkeit der Zeichnungserstellung mit Zirkel und Lineal, mit Radiergummi und Papier als eine weiterhin manuelle Tätigkeit nachbildet. Damit zeichnet ein Mensch wie er es in seiner Kindheit gelernt hat und wie es in der ausgebildeten Form an der Zeichenmaschine stattfindet.

Dabei werden drei manuell bediente Eingabegeräte (Mäuse) verwen det, welche die drei Grundzeichengeräte repräsentieren:

1. Lineal bzw. Winkel bzw. Zeichenkopf der Zeichenmaschine,
2. Bleistift und Radiergummi,
3. Zirkel.

Im folgenden werden diese drei gleichzeitig benützbaren Geräte oder Mäuse als:

1. Winkeleingabegerät
2. Digitalisierstift,
3. Kreiseingabegerät

bezeichnet.

1. Winkeleingabegerät

Das Winkeleingabegerät erzeugt ein auf dem Bildschirm mit der Maus frei verschiebbares orthog. Achsenkreuz, welches sich zusätzlich mit der Maus normalerweise im 15 Grad Raster stufenweise drehen läßt. Dies entspricht der Funktion des Zeichenkopfes einer Zei chenmaschine oder einem Lineal bzw. Winkel. Diese Maus wird in gewohnter Weise mit der linken Hand bedient. Ursprungskoordinaten und aktueller Winkel werden angezeigt.

Extras

Auf andere diskrete Gradeinteilungen, (45 Grad, 30 Grad, 5 Grad, 1 Grad etc.) wird nur bei Bedarf (an der Maus) umgestellt. Durch die Taste "Fangen" kann entweder mit einer Achse ein Punkt oder eine Linie gefangen werden, d. h. sie kann dann nur noch durch den Punkt bewegt werden bzw. sie läuft entlang einer Geraden oder ist Tangente eines Kreises. Fängt man mit dem Ursprung des Kreuzes einen Punkt, läßt sich das Kreuz nur noch drehen, fängt man eine Linie, so läßt sich das Kreuz noch (mit der Maus) drehen und be wegen; der Ursprung fährt aber immer der Linie entlang.

Technisch gesehen ist diese Maus mit 2 Rollkugeln oder Digitali sierpunkten ausgestattet.

2. Digitalisierstift

Der Digitalisierstift schreibt in der rechten Hand gehalten, wenn sie aufgesetzt wird. Wenn das Achsenkreuz im Bild erscheint, kann die von ihm im Bildschirm erzeugte Linie beginnend im Ursprung nur an einer der 4 Achsen als Geraden entlang geführt werden. Sie ver längert sich dabei nur um ganze diskrete Maßeinheiten (z. B. cm, mm, 0,1 mm). Dabei erscheint ein Maßpfeil, der ihre augenblickliche Länge vom Ursprung permanent anzeigt, wie dies auch am Lineal sichtbar ist. Zudem wird eine Maßvariable für eine parametrische Weiterverarbeitung vergeben.

Extras

Der Stift erlaubt eine Umstellung auf verschiedene Linienarten. Mit dem anderen Ende des Stiftes wird gelöscht (radiert). Auch der Stift ist mit Fangfunktionen ausgestattet.

3. Kreiseingabegerät

Das Kreiseingabegerät erzeugt zuerst einmal einen Normhilfskreis, dessen Durchmesser durch einen Maßpfeil angezeigt wird. Nun kann man durch Umschalten entweder den Hilfskreis oder den Mittelpunkt aktiv (z. B. blinkend) machen. Mit dem aktiven Teil kann durch die Taste "Fangen" eine Linie oder ein Punkt gefangen werden. Mit der Taste "Setzten" wird der aktive Teil festgesetzt. Durch die Fang- bzw. Setzvorgänge verringern sich die Freiheitsgrade des Kreises bis er nach maximal drei Setz- bzw. Fangvorgängen sich nicht mehr bewegen läßt und festsitzt. Solange der Kreis noch Freiheitsgrade besitzt, läßt er sich je nach Art seiner Anbindung größer und kleiner ziehen, an Linien tangential entlang führen oder um Punkte herumbewegen. Nun kann der Anfang des zu zeichnenden Bogensegmen tes auf den Kreis gesetzt oder gefangen werden. Der Bogen wird dann durch Drehen der Maus oder eines Drehknopfes auf der Maus wie mit einem Zirkel erzeugt.

Es ist einsichtig, daß an dieser Stelle keine vollständige Be schreibung aller Funktionen gegeben werden kann. Es sollte aber gezeigt werden, daß in der beschriebenen Weise eine Zeichnung erstellt werden kann. Dabei ergeben sich viele Vorteile.

1. Durch den Einsatz beider Hände arbeitet ein "Profi" wesentlich schneller und leichter als mit herkömmlichen Systemen. Eine in tuitive Arbeitsweise ersetzt unnötige Gedankenarbeit an unüber sichtlichen Menüs. Es wäre sicher nicht ganz leicht, ein Auto mit heute an Computern üblichen Eingabeweisen zu steuern.
2. Niedrige Eingangsschwelle für gelegentliche Benutzer und Un begabte, da das Vorgehen intuitiv erlernbar ist und an die Arbeit mit Lineal, Stift, Zirkel und Papier erinnert.
3. Der Kopf bleibt frei für den Zeichnungsinhalt.
4. Gute Akzeptanz des Systems, da die Eingabegeräte in bezug auf Handhabung und Optik an die gewohnten Arbeitsmittel Lineal, Stift, Zirkel erinnern.

Claims

1. CAD-System mit einem Zeichnungseingabesystem für technische Zeichnungen, dadurch gekennzeichnet, daß drei Eingabegeräte (Mäuse) mit unterstützender Software gleichzeitig benützt werden können, wobei sie die drei Funktionen und Geräte einer Zeichenmaschine nachbilden, d. h. dreh- und verschiebbares Achsenkreuz im Einsatz zusammen mit einem an diesem bemaßenden Kreuz entlangschreibenden Stiftes ergänzt durch ein separat bedientes Kreiseingabegerät.

2. CAD-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie optisch und in der manuellen Bedienung an die gewohnten Arbeits mittel Zeichenkopf, Bleistift mit Radierer und Zirkel erinnern.

3. CAD-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Maße und Winkel in diskreten einstellbaren Schritten auf dem Schirm abgebildet und automatisch real und parametrisch bemaßt werden (z. B. Xyz = 3.5), damit jederzeit Änderungen problemlos möglich sind und alle Geräte gleichzeitig mit Fangfunktionen ar beiten können.

4. CAD-System nach Anspruch 1 mit Kreiseingabegerät (Maus), da durch gekennzeichnet, daß der Kreis durch Fang- und Setzvorgänge mit der Maus erzeugt werden kann.

5. Maus zur Winkelerzeugung und Maus zur Kreiserzeugung nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit zwei Rollkugeln (bzw. Koordinatengebern) zur Aufnahme der Drehbewegung ausge stattet sind.