高度限制计算装置和方法,以及制造三维结构的方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了高度限制计算装置和方法，以及制造三维结构的方法。高度受限区域信息创建设备在印刷电路板的基平面上创建切面，并且设置视图使得图像朝向该基平面并且该基平面的法线表示图像的深度方向。根据该视图，机架方组件的三维图像被创建。基平面被划分成多个单元区域，并且所述单元区域之一被选出。所选单元区域的顶点的坐标被转变成屏幕坐标来获得在所述屏幕坐标的位置处的组件和多边形。从相应四个顶点到该多边形的距离作为高度被计算出，并且最小值被确定为该单元区域的最大高度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于基于包括被组合并设置为具有一定动脚的多个空间结 构的三维结构的信息计算该空间的高度限制的技术。
技术介绍
最近，为了设计信息处理设备等，并行执行利用电子CAD系统的电 子设计和利用机械CAD系统的机械设计。电子设计包括印刷电路板上的 电路设计，机械设计包括机架的形状设计和组件的布局。电子设计和机械设计可以并行执行。然而，机架的形状通常限制了电 子组件的形状和布局。这不断要求根据设计作业的进程互相交换电子设计 的信息和机械设计的信息。因此，已开发出了电子CAD—机械CAD协作 支持系统，该系统支持电子设计和机械设计所需的信息交换。例如，日本 专利早期公开Hll—73434描述了一种设备，该设备产生印刷电路板上的 组件布局限制条件，例如由于机架的形状导致的高度限制，从而在电子 CAD中反映出机械CAD系统的设计结果。然而，由于大量的计算，基于三维形状信息计算髙度限制要花费较长 的时间。换言之，利用三维形状信息计算高度限制需要执行以下过程从 代表设备的三维形状的许多多边形中搜索在它们内部的高度限制测量点处 具有与印刷电路板的法线的交点的多边形，并且从检测出的多边形中标识 出到测量点具有最小距离的多边形。对数万个多边形进行处理的信息处理 设备存在计算要求大量时间的问题(参见图8)。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是至少部分解决传统技术中的问题。 根据本专利技术一个方面，公开了一种高度限制计算装置，用于基于包括 结构的三维形状信息，计算从基 平面上的测量点起所述空间的高度限制。该高度限制计算装置包括图像 创建单元，其在所述基平面的位置处设置切面，设置图像视图使得所述图 像的方向与所述基平面相反并且所述基平面的法线表示所述图像的深度方 向，并且基于所述三维形状信息根据所述视图创建三维图像；以及计算单 元，其通过将所述测量点转换成所述三维图像的屏幕坐标上的位置，并且 基于所述三维形状信息计算从所述测量点到出现在所述位置处的三维形状 的距离，从而计算出高度限制。根据本专利技术另一个方面，公开了一种高度限制计算方法，用于基于包 括被布局并与空间结合的多个子结构的三维结构的三维形状信息，计算从 基平面上的测量点起所述空间的髙度限制。该高度限制计算方法包括在 所述基平面的位置处设置切面；设置图像视图使得所述图像的方向与所述 基平面相反并且所述基平面的法线表示所述图像的深度方向；基于所述三 维形状信息根据所述视图创建三维图像；以及通过将所述测量点转换成所 述三维图像的屏幕坐标上的位置，并且基于所述三维形状信息计算从所述 测量点到出现在所述位置处的三维形状的距离，从而计算出高度限制。根据本专利技术又一个方面，公开了一种用于制造包括被布局并且与空间 结合的多个子结构的三维结构的方法，其中高度限制计算装置基于三维形 状信息计算从基平面上的测量点起所述空间的高度限制。该方法包括在 所述基平面的位置处设置切面；设置图像视图使得所述图像的方向与所述 基平面相反并且所述基平面的法线表示所述图像的深度方向；基于所述三 维形状信息根据所述视图创建三维图像；以及通过将所述测量点转换成所 述三维图像的屏幕坐标上的位置，并且基于所述三维形状信息计算从所述 测量点到出现在所述位置处的三维形状的距离，从而计算出高度限制。根据本专利技术再一个方面，公开了一种其中存储有计算机程序的计算机 可读记录介质，所述计算机程序使计算机实现上述方法。通过结合附图阅读下面对本专利技术的优选实施例的详细描述，将更好地 理解本专利技术的上述和其他目的、特征、优点，以及技术和工业进步。附图说明图1是根据本专利技术实施例的机械CAD—电子CAD协作支持系统的示 意图。图2是图1所示髙度受限区域信息创建设备的功能框图。 图3A到图3F是用于说明高度受限区域信息创建设备的操作的概况的 示意图。图4是如何输出基于对高度限制的计算的高度受限区域信息的图像。 图5是髙度受限区域信息创建设备的操作的流程图。 图6A到图6F是用于说明最大高度计算过程的示意图。 图7是图2所示最大高度计算单元的操作的流程图。 图8是基于从顶点出发的法线与多边形的交点计算最大髙度的过程的 流程图。图9是图7所示机架组件获取过程的详细流程图。 图10是用于说明由图1所示形状细化设备执行的形状细化过程的示 意图。图11是形状细化设备的功能框图。图12是由图11所示替换组件管理单元管理的替换组件信息的示例。图13是用于说明图11所示坐标校正单元如何校正坐标的示意图。图14是用于说明坐标校正的效果的示意图。图15是形状细化设备的操作的流程图。图16是限制如何被形状细化设备细化的示例。图17是图11所示替换组件信息注册单元的操作的流程图。图18是根据本专利技术实施例的执行计算机程序的计算机的功能框图。具体实施方式下面参考附图详细说明本专利技术的示例性实施例。注意，在这些实施例 中引用的诸如集成数据文件(IDF)和可扩展标记语言(XML)之类的文 件格式仅是示例，也可以使用任何其他文件格式。尽管在这些实施例中多 边形指示一组三角形，但是三角形之外的任何多边形也是可用的。图1是根据本专利技术实施例的机械CAD—电子CAD协作系统的示意 图。机械CAD—电子CAD协作系统包括机械CAD机器10、电子CAI) 机器20、板信息创建设备30、高度受限区域信息创建设备100和形状细 化设备200。机械CAD机器10对信息处理设备等的机架和组件的三维模型数据进 行管理，并且支持机械设计。电子CAD机器20对印刷电路板和电子组件 的信息进行管理，并且支持电子设计。板信息创建设备30是这样的机械 CAD—电子CAD协作支持设备，其基于由机械CAD机器10管理的三维 模型数据创建关于印刷电路板和其上的组件布局的外形的信息，并且以 IDF格式输出该信息。IDF格式用于在机械CAD和电子CAD之间互换信 息。髙度受限区域信息创建设备100是这样的机械CAD —电子CAD协作 支持设备，其利用由机械CAD机器10管理的三维模型数据，创建与在印 刷电路板和机架或者另一块印刷电路板之间形成的间隙空间的高度限制相 关的信息。形状细化设备200是这样的机械CAD—电子CAD协作支持设备，其 对由电子CAD机器20管理的电子组件的形状信息(2.5维)进行细化， 来将其转换成三维形状信息。由形状细化设备200使用的数学库 (MLIB)是定义电子CAD组件和机械CAD组件之间的关系的文件，该 关系用于将电子组件的形状信息用三维形状信息替换。形状细化设备200对电子组件的形状信息进行细化，机械CAD机器 10从而可以管理更精确的三维模型，并且板信息创建设备30和高度受限 区域信息创建设备100可以从而创建更精确的信息。尽管在这里IDF被用 作互换机械CAD和电子CAD各自的信息的文件格式，但是也可以使用任 何其他文件格式。髙度受限区域信息创建设备100和形状细化设备200的 细节将在下面说明。首先说明高度受限区域信息创建设备100的配置。图2是高度受限区 域信息创建设备100的功能框图。高度受限区域信息创建设备100包括控 制器100a和存储单元100b，控制器100a执行创建高度受限区域信息所需的过程，存储单元100b将创建高度受限区域信息所需的信息存储在其中。控制器100本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于基于包括被布局并与空间结合的多个子结构的三维结构的三维形状信息，计算从基平面上的测量点起所述空间的高度限制的高度限制计算装置，所述高度限制计算装置包括：　　　　图像创建单元，其在所述基平面的位置处设置切面，设置图像视图使得所述图像的方向与所述基平面相反并且所述基平面的法线表示所述图像的深度方向，并且基于所述三维形状信息根据所述视图创建三维图像；以及　　　　计算单元，其通过将所述测量点转换成所述三维图像的屏幕坐标上的位置，并且基于所述三维形状信息计算从所述测量点到出现在所述位置处的三维形状的距离，从而计算出高度限制。

【技术特征摘要】
JP 2006-9-28 2006-2658861.一种用于基于包括被布局并与空间结合的多个子结构的三维结构的三维形状信息，计算从基平面上的测量点起所述空间的高度限制的高度限制计算装置，所述高度限制计算装置包括图像创建单元，其在所述基平面的位置处设置切面，设置图像视图使得所述图像的方向与所述基平面相反并且所述基平面的法线表示所述图像的深度方向，并且基于所述三维形状信息根据所述视图创建三维图像；以及计算单元，其通过将所述测量点转换成所述三维图像的屏幕坐标上的位置，并且基于所述三维形状信息计算从所述测量点到出现在所述位置处的三维形状的距离，从而计算出高度限制。2. 如权利要求1所述的髙度限制计算装置，还包括信息限制单元，其 消除包括作为底的所述基平面并且沿所述高度限制在其中被计算出的高度 方向延伸的立体区域外的子结构的三维形状信息，来限制所述三维形状信 息，其中所述图像创建单元基于被限制的三维形状信息创建所述三维图像。3. 如权利要求1所述的高度限制计算装置，其中从所述测量点到其的 所述距离被计算出的所述三维形状具有由多边形表示的表面。4. 如权利要求1所述的高度限制计算装置，其中 所述三维结构是包括印刷电路板和机架的设备， 所述基平面是所述印刷电路板的表面，并且所述髙度限制是从所述基平面到所述机架所述空间的高度中的最大限制。5. —种用于基于包括被布局并与空间结合的多个子结构的三维结构的 三维形状信息，计算从基平面上的测量点起所述空间的高度限制的高度限制计算方法，所述髙度限制计算方法包括 在所述基平面的位置处设置切面；设置图像视图使得所述图像的方向与所述基平面相反并且所述基平面 的法线表示所述图像的深度方向；基于所述三维形状信息根据所述视图创建三维图像；以及通过将所述测量点转换成所述三维图像的屏幕坐标上的位置，并且基 于所述三维形状信息计算从所述测量点到出现在所述位置处的三维形状的 距离，从而计算出高度限制。6. 如权利要求5所述的高度限制计算方法，还包括消除包括作为底的 所述基平面并且沿所述高度限制在其中被计算出的髙度方向延伸的立体区 域外的子结构的三维形状信息，来限制所述三维形状信息，其中所述创建包括基于被限制的三维形状信息创建所述三维图像。7. 如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：野崎直行，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]