用于設(shè)計(jì)三維建模對(duì)象的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法
【專利說(shuō)明】用于設(shè)計(jì)三維建模對(duì)象的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)程序和系統(tǒng)領(lǐng)域，并且更具體地，涉及用于在三維(3D)場(chǎng)景中設(shè)計(jì)3D建模對(duì)象的計(jì)算機(jī)及實(shí)現(xiàn)的方法的領(lǐng)域。
[0002]本發(fā)明可以屬于使用平面來(lái)設(shè)計(jì)3D對(duì)象建模(勾畫草圖、建模、檢查、CAD……)的任何技術(shù)領(lǐng)域。具體地，可以使用本發(fā)明的產(chǎn)品屬于勾畫草圖領(lǐng)域，例如達(dá)索系統(tǒng)提供的商標(biāo)為Natural Sketch的軟件?？梢栽?三維場(chǎng)景中的對(duì)象的)操縱和選擇能夠共存的任意基于三維的CAD軟件中使用本發(fā)明。
[0003]在許多電子設(shè)備和系統(tǒng)中普遍使用觸摸屏來(lái)顯示文本和/或建模對(duì)象。它們也被稱為觸摸屏、觸摸屏幕或觸敏顯示器。用戶能夠通過(guò)包括用戶界面對(duì)象的用戶界面與觸摸屏進(jìn)行交互。觸摸屏設(shè)備檢測(cè)觸摸屏上的接觸并對(duì)其進(jìn)行響應(yīng)。因此，用戶能夠通過(guò)利用一個(gè)手指、若干個(gè)手指(多觸摸手勢(shì))或者筆在與用戶想要交互的用戶界面對(duì)象相對(duì)應(yīng)的位置處接觸觸摸屏來(lái)激活一功能、觸發(fā)一過(guò)程或操縱建模對(duì)象。用戶界面對(duì)象可以是軟鍵、菜單或圖形。手勢(shì)可以是被定義成用于觸發(fā)一功能的一系列用戶交互。
[0004]在Natural Sketch中，用戶需要定義支持平面，也被稱為工作平面或繪制平面，即，在其上執(zhí)行草圖勾畫的平面。因此，提供快速的方法來(lái)選擇現(xiàn)有平面或定義新平面是必需的。在產(chǎn)品Natural Sketch中，這是用于選擇并操縱工作平面的特定命令的目的。
[0005]在桌面上，在該命令中，存在平面操縱器，用戶可以移動(dòng)該平面操縱器來(lái)根據(jù)當(dāng)前平面定義新的平面。在左擊對(duì)象的情況下，用戶可以通過(guò)拾取(Pick)或通過(guò)輕挪(stroke)來(lái)選擇對(duì)象，以便獲取其平面。通過(guò)使用鼠標(biāo)的中間按鈕和左/右按鈕的組合，人們可以在三維場(chǎng)景中導(dǎo)航(默認(rèn)的CATIA導(dǎo)航)。可以通過(guò)利用屏幕上的“指向元件”繪制連續(xù)的曲線來(lái)執(zhí)行通過(guò)輕挪進(jìn)行的選擇，這可以是可見(jiàn)的或者不可見(jiàn)的。在屏幕上被輕挪貫穿的所有可選對(duì)象都被自動(dòng)地選擇。
[0006]存在三種不同種類的行為被映射到三種不同的用戶動(dòng)作上。我們依賴于鼠標(biāo)編輯器或按鈕(左/中/右擊)來(lái)區(qū)分這些動(dòng)作。
[0007]在僅觸摸的設(shè)備(如平板或智能電話)(其中不存在按鈕編輯器)上，當(dāng)前并不存在同時(shí)地在三維環(huán)境中導(dǎo)航、操縱和選擇對(duì)象的應(yīng)用。
[0008]在經(jīng)典的桌面環(huán)境中，為了繼續(xù)，每件東西都使用鼠標(biāo)工作:
[0009]-中間點(diǎn)擊+左/右點(diǎn)擊的組合進(jìn)行導(dǎo)航；
[0010]-左擊平面操縱器來(lái)移動(dòng)平面；
[0011]-左擊平面操縱器外部的對(duì)象來(lái)選擇該對(duì)象并獲取其平面。
[0012]在最新水平的解決方案中，在可能非常相似的手勢(shì)之間存在沖突，一方面這些手勢(shì)用于操縱場(chǎng)景的視點(diǎn)，而另一方面用于從所選對(duì)象選擇工作平面。
[0013]將每個(gè)行為(導(dǎo)航/操縱/選擇)映射到不同的用戶動(dòng)作是可能的。這些動(dòng)作足夠簡(jiǎn)單，以便提供非常直觀的和富有成效的工作流程。
[0014]然而，在平板設(shè)備上，不存在鼠標(biāo)(僅僅存在觸摸)這一事實(shí)意味著影響這種工作流程的多種限制:
[0015]-沒(méi)有鼠標(biāo)越過(guò)(移動(dòng)鼠標(biāo)而不點(diǎn)擊)，因此用戶不能預(yù)先強(qiáng)調(diào)選擇；以及
[0016]-沒(méi)有按鈕，因此用戶不能具有基于哪個(gè)按鈕被點(diǎn)擊的不同的行為。因此，用戶不能同時(shí)具有曲線選擇和3D導(dǎo)航兩者(利用桌面上的中間點(diǎn)擊編輯器實(shí)現(xiàn))。
[0017]在選擇命令中，導(dǎo)航是必需的，以便能夠快速地定義新的繪制平面。因此，其必須是用戶不操縱平面操縱器時(shí)的缺省動(dòng)作。本發(fā)明通過(guò)允許用戶選擇現(xiàn)有曲線而不使用選擇操縱器來(lái)解決前述缺點(diǎn)。
[0018]本發(fā)明的目的是解決這些沖突。本發(fā)明應(yīng)當(dāng)允許用戶盡可能早地和直觀地導(dǎo)航/操縱以及選擇對(duì)象，尤其是在僅僅觸摸的設(shè)備上。
[0019]本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種克服上述問(wèn)題的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法和系統(tǒng)。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提出了一種用于設(shè)計(jì)三維建模對(duì)象的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，包括以下步驟:
[0021 ]-在三維場(chǎng)景中提供所述三維建模對(duì)象；
[0022]-顯示定義當(dāng)前工作平面的平面形狀的圖形工具；
[0023]-利用指向元件來(lái)指向并激活所述平面形狀的圖形工具；
[0024]-在不釋放所述指向元件的情況下，使所述三維建模對(duì)象的一部分懸停；
[0025]-在釋放所述指向元件時(shí)，選擇所述三維建模對(duì)象的所述一部分；
[0026]-在所述指向元件的當(dāng)前位置從所選擇的對(duì)象提取工作平面，并將所述平面定義成由所述平面形狀的圖形工具表示的所述當(dāng)前工作平面；以及
[0027]-在所述當(dāng)前工作平面中執(zhí)行設(shè)計(jì)操作。
[0028]這樣的方法允許將每個(gè)行為(導(dǎo)航/操縱/選擇)映射到不同的用戶動(dòng)作。這些動(dòng)作足夠簡(jiǎn)單，以便提供非常直觀的并且富有效率的工作流程。
[0029]因此，在不使用選擇操縱器的情況下選擇現(xiàn)有曲線以及盡可能早地以及直觀地更精確地導(dǎo)航/操縱和選擇對(duì)象是可能的。
[0030]根據(jù)實(shí)施例，平面形狀的圖形工具在被激活時(shí)轉(zhuǎn)換成具有不同表示的選擇圖形工具，直到所述指向元件釋放為止。
[0031]因此，所述平面形狀的圖形工具的激活使得其變換成選擇圖形工具，并允許用戶容易地并自動(dòng)地選擇所述三維建模對(duì)象的一部分，并從所選擇的對(duì)象提取工作平面。所述激活可以利用長(zhǎng)久保持在觸摸屏上或按壓以及壓制鼠標(biāo)按鈕來(lái)進(jìn)行。
[0032]表示的改變?cè)试S用戶容易地知道所述圖形工具是否是選擇圖形工具。
[0033]根據(jù)實(shí)施例，所述選擇圖形工具是部分透明的。
[0034]根據(jù)實(shí)施例，在所述指向元件的當(dāng)前位置從所選擇的對(duì)象提取工作平面，并將所述平面定義成由所述平面形狀的圖形工具表示的當(dāng)前工作平面的步驟使用在所述指向元件的所述當(dāng)前位置處與所述對(duì)象垂直的平面。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種具有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令使得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行上面所述的用于設(shè)計(jì)三維建模對(duì)象的方法。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括用于使得系統(tǒng)進(jìn)行上面所述的用于設(shè)計(jì)三維建模對(duì)象的方法的步驟的代碼模塊。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種用于設(shè)計(jì)三維建模對(duì)象的裝置，包括用于實(shí)現(xiàn)上面所述的用于設(shè)計(jì)三維建模對(duì)象的方法的步驟的模塊。
[0038]通過(guò)研究以非限制性的例子描述并由附圖示出的一些實(shí)施例，本發(fā)明將更好地被理解，在附圖中:
[0039]圖1到11示出了根據(jù)本發(fā)明的方面的方法；
[0040]圖12示出了可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或類似的數(shù)字處理環(huán)境；以及
[0041]圖13示出了計(jì)算機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0042]以下附圖更詳細(xì)地解釋了本發(fā)明的運(yùn)作。
[0043]在本說(shuō)明書中，三維建模對(duì)象是例如具有表示的基于數(shù)據(jù)在3D中表示的對(duì)象，用于在3D場(chǎng)景中在任何角度顯示對(duì)象。
[0044]三維建模對(duì)象與利用CAD解決方案完成其虛擬設(shè)計(jì)之后將要制造的真實(shí)世界中的物理產(chǎn)品有關(guān)。這種物理產(chǎn)品可以是諸如機(jī)械產(chǎn)品之類的工業(yè)產(chǎn)品，例如機(jī)械部件但并不限于此。CAD解決方案允許對(duì)各種以及無(wú)限的工業(yè)領(lǐng)域中的產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì):航空、農(nóng)業(yè)、建筑、消費(fèi)商品、高科技設(shè)備、工業(yè)器件、交通、航海、海上或交通。
[0045]以下附圖表示本發(fā)明的方法的非限制性例子。
[0046]在本申請(qǐng)中，所示出的指向元件是觸摸屏上的手指，但是其也可以是任何其它指向元件，例如鼠標(biāo)或筆。
[0047]圖1示出了正在設(shè)計(jì)的3D建模對(duì)象。該3D建模對(duì)象包括簡(jiǎn)單的建模對(duì)象，例如第一曲線Cl和第二曲線C2，用以清楚地示出根據(jù)本發(fā)明的方面的方法。當(dāng)然，本方法應(yīng)用于更復(fù)雜的3D對(duì)象。
[0048]圖2示出了利用啟動(dòng)選擇命令來(lái)啟動(dòng)平面操縱器或平面形狀的圖形工具PSGT，其定義當(dāng)前工作平面或繪制平面。在本例子上，平面形狀的圖形工具PSGT是矩形的。
[0049]圖3示出了由于平面形狀的圖形工具PSGT而修改繪制平面。在本例子上，通過(guò)利用指向元件PE執(zhí)行的拖拽和釋放平面形狀的圖形工具PSGT的邊緣的操作，使用平面形狀的圖形工具PSGT的邊緣來(lái)旋轉(zhuǎn)繪制平面。
[0050]在圖4上示出了由于平面形狀的圖形工具PSGT而修改繪制平面。在本例子上，利用平面形狀的圖形工具表面PSGT上的單次觸摸來(lái)平移繪制平面。
[0051]在圖5上，用戶想要使用第一曲線Cl的平面，因此他開(kāi)始長(zhǎng)久保持在平面形狀的圖形工具PSGT上。長(zhǎng)久保持可以被描述成指向元件PE接觸與平面形狀的圖形工具PSGT相關(guān)聯(lián)的激活區(qū)域內(nèi)，維持而不釋放，持續(xù)等于或超過(guò)閾值時(shí)間限制的時(shí)間段。
[0052]因此，如圖6上所示出的，當(dāng)執(zhí)行這樣的長(zhǎng)久保持時(shí)，平面形狀的圖形工