用于在三维场景中设计对象的三维建模组件的方法和设备技术

技术编号:8106226 阅读:175 留言:0更新日期:2012-12-21 05:27
本发明专利技术目的在于一种用于在三维场景中设计对象的三维建模组件的计算机实现的方法,其中,该方法包括下列步骤:‑在三维场景中对预先定义的一组三面体进行定位和定向(S100),每个三面体定义位置和方向;‑提供(S120)一组对象;‑将该组对象中的每个对象附接(S130)到该预先定义的一组三面体中的一个相应的三面体;‑根据该预先定义的一组三面体中的所述相应的三面体的位置和方向来对每个对象进行定位和定向(S140)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机程序和系统的领域,且更具体地涉及用于在三维场景中设计对象的三维建模组件的方法、系统和程序。
技术介绍
在对象的设计、工程和制造的市场上提供了很多系统和程序。CAD是计算机辅助设计的缩写,例如,它涉及用于设计对象的软件解决方案。CAE是计算机辅助工程的縮写,例如,它涉及用于模拟未来产品的物理行为的软件解决方案。CAM是计算机辅助制造的縮写,例如,它涉及用于定义制造过程和操作的软件解决方案。在这样的计算机辅助设计系统中,图形用户界面关于技术的效率起重要的作用。这些技术可嵌入产品生命周期管理(PLM)系统内。PLM是指ー种商业策略,其帮助公司在扩展的企业的概念中从产品构思到其生命结束共享产品数据,应用公共过程,并利用公司知识来开发产品。 由Dassault Systems 提供的 PLM 解决方案(商标为 CATIA、ENOVIA 和 DELMIA)提供了组织产品工程知识的工程中心、管理制造工程知识的制造中心、以及使企业能够集成和连接到工程和制造中心中的企业中心。系统一起提供了链接产品、过程、资源的开放对象模型,以实现驱动优化的产品定义、制造准备、生产和服务的动态的基于知识的产品创建和决策支持。CAD系统提供用于设计从组装背景中的草图到反复的详细设计的精确3D部件的直观和灵活的用户界面。这样的解决方案由CATIA Part Design (商标)应用提供,该应用将基于特征的设计的能力与布尔方法的灵活性组合起来,使用多种设计方法(例如后设计和局部3D參数化)来提供高度有成效和直观的设计环境。在零件设计的过程中,设计者可能需要从现有的特征创建几个相同的特征,并同时将它们定位在零件上。为此目的,设计者通常使用ニ维模式,其允许由设计者在零件中的选定位置处复制原始特征。一般模式是矩形模式和圆形模式。设计者也可能需要由设计者用手创建的特定模式(也称为用户模式)。例如,设计者选择在平面中的ー组点,原始特征将在该平面上被复制。在组件设计的过程期间,设计者可能需要创建现有參考的几个实例,并同时根据模式规范将它们定位在三维场景中。在这个过程中,用户可能想再使用现有模式规范,例如零件模式。目前使用两种方法来创建对象的模式。第一种方法是再使用模式程序化方法给出对象Al和对象{B1,B2…Bn}的现有模式P,用户必须相对于{BI,-Bn}的ー个元素来定位对象Al。接着程序根据模式P的规范(且只根据这些规范)来产生并定位对象Al的实例{Al…An}。第二种方法是组件模式程序化方法给出对象Al和ー些模式规范(例如,模式规范可以是在轴线周围的5个实例,第三个实例缺失),程序根据给定的模式规范(且只根据这些规范)来产生并定位实例{A2…An}。这两种所述的方法都具有几个缺点。首先,三维模式的创建是不可能的,这是因为现有技术只处理二维模式实际上,模式组件的对象的实例位于平面上。其次,没有再使用在参考目录中定义的模式的方式;当前的再使用模式技术要求已再使用的模式和正在再使用的模式在同一三维场景中。因此,不可能向设计者提供模式库。第三,用于创建对象的模式的已知方法基于不允许遵守对象和其它元素之间的所有约束的程序(因为该程序在约束数学解算器的外部),例如被约束在同一平面上的模式的两个对象。第四,不可能对模式的规范应用外部约束。例如,不允许在另一对象上约束圆形模式的旋转轴的行动。在这个背景内,仍然需要用于在三维场景中设计对象的三维建模组件的改进的方法。专利技术概述 因此根据一个方面,本专利技术提供了用于在三维场景中设计对象的三维建模组件的计算机实现的方法,其中该方法包括下列步骤-在三维场景中对预先定义的一组预先定义三面体进行定位和定向,每个三面体定义位置和方向;-提供一组对象;-将该组对象中的每个对象附接到该预先定义的一组三面体中的一个相应的三面体;-根据该预先定义的一组三面体中的所述相应的三面体的位置和方向来对每个对象进行定位和定向。该方法可包括下列操作中的一个或多个-对每个对象进行定位和定向的步骤是根据所述一组对象中的第η个对象的调节矩阵MAn来执行的,其中所述第η个对象附接到其相应的三面体;-调节矩阵MAn由关系MAn=(MSTn)、0η定义,其中,MSTn是所述一组三面体中的第η个三面体在3D场景中的定位矩阵,On是所述一组对象中的所述第η个对象在3D场景中的定位矩阵,其中所述第η个对象附接到所述预先定义的一组三面体中的所述第η个三面体;-对于所述一组对象中的每一个对象,调节矩阵祖 是相同的;-所述预先定义的一组三面体是从现有对象的模式推断出的;-所述预先定义的一组三面体是从存储在模式库中的模式获取的;-提供一组对象的步骤包括;-选择至少一个对象;-计算所选择的至少一个对象的多个实例;-附接所述一组对象中的每个对象的步骤是根据与所述一组对象中的每个对象相关联的链接来执行的;-对所述预先定义的一组三面体进行定位和定向的步骤还包括在所述预先定义的一组三面体上应用约束;-对所述预先定义的一组三面体进行定位和定向的步骤预先定义还包括应用修改所述预先定义的一组三面体中的三面体的相对位置的参数;-在图形用户界面中显示所述预先定义的一组三面体;-所述预先定义的一组三面体的位置和方向在三维场景中是可自由设定的;-对每个对象进行定位和定向的步骤是在约束的条件下同时求解的。本专利技术还提出了包括供计算机执行的指令的计算机程序,所述指令包括用于执行上述方法的模块。本专利技术还提出了计算机可读存储介质,其上记录有上述计算机程序。附图说明现在通过非限制性的例子并参考附图来描述本专利技术的实施例,其中-图I示出了方法的例子的流程图; -图2示出了图形用户界面的例子;-图3示出了客户端计算机系统的例子;-图4示出了在3D场景中定位并定向的预先定义的一组三面体的例子;-图5示出了被定向对象的例子;-图6示出了图4中的预先定义的一组三面体具有新的位置和方向;以及-图7示出了根据本专利技术的方法设计的对象的3D建模组件的例子。具体实施例方式提出了用于在三维场景中设计对象的三维(3D)建模组件的计算机实现的方法。该方法包括在三维场景中对预先定义的三面体进行定位和定向的步骤,每个三面体定义位置和方向。三面体或三面形由在不同平面中的在一个唯一点处交叉的三条线表示,并定义用于表示在空间中(例如在三维场景中)的对象的参照系。每个三面体具有其自己的可相对于3D场景的三面体定义的位置和方向该组三面体中的每个三面体在3D场景中具有其自己的坐标。该方法还包括提供一组对象的步骤。该组对象可包括对象的实例。该方法此外包括将该组对象中的每个对象附接到该组三面体中的一个相应的三面体的步骤。这个附接步骤可以被自动实施或在用户行动时被执行。附接意味着由对象和三面体组成的对被创建。该对的创建可依赖于对象或三面体或系统中描述的关系。该方法还包括根据该组三面体中的相应三面体的位置和方向来对每个对象进行定位和定向的步骤。对象因此在3D场景中被定位和定向,使得它们形成3D建模组件。这样的方法改进了对象的3D建模组件的设计,这是因为模式的规范在3D场景中被实例化,这意味着定义模式的实例化规范的该组三面体在3D场景中。换句话说,该组三面体形成在3D场景中形成了模式的实例化规范。有利地,模式不限于二维平面,且因本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种用于在三维场景中设计对象的三维建模组件的计算机实现的方法,其中,所述方法包括下列步骤:?在所述三维场景中对预先定义的一组三面体进行定位和定向(S100),每个三面体定义位置和方向;?提供(S120)一组对象;?将所述一组对象中的每个对象附接(S130)到所述预先定义的一组三面体中的一个相应的三面体;?根据所述预先定义的一组三面体中的相应的三面体的位置和方向来对每个对象进行定位和定向(S140)。

【技术特征摘要】
2011.05.11 EP 11305566.91.一种用于在三维场景中设计对象的三维建模组件的计算机实现的方法,其中,所述方法包括下列步骤-在所述三维场景中对预先定义的ー组三面体进行定位和定向(S100),姆个三面体定义位置和方向;-提供(S120) —组对象;-将所述一组对象中的每个对象附接(S130)到所述预先定义的ー组三面体中的ー个相应的三面体;-根据所述预先定义的ー组三面体中的相应的三面体的位置和方向来对每个对象进行定位和定向(S140)。2.如权利要求I所述的计算机实现的方法,其中,对每个对象进行定位和定向的步骤是根据所述ー组对象中的第η个对象的调节矩阵MAn来执行的,其中,所述第η个对象附接到其相应的三面体。3.如权利要求2所述的计算机实现的方法,其中,所述调节矩阵MAn由关系MAn=(MSTn)On 定义的,其中,MSTn是所述ー组三面体中的第η个三面体在所述3D场景中的定位矩阵,On是所述ー组对象中的第η个对象在所述3D场景中的定位矩阵,其中,所述第η个对象附接到所述预先定义的ー组三面体中的所述第η个三面体。4.如权利要求2或3中的一项所述的计算机实现的方法,其中,对于所述ー组对象中的每个对象,所述调节矩阵MAn是相同的。5.如权利要求I到4中的一项所述的计算机实现的方法,其中,所述预先定义的ー组三面体是从现有对象的模式推断出的;6.如权利要求I到4中的...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·迪盖
申请(专利权)人:达索系统公司
类型:发明
国别省市:

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