在模拟系统中的对象自动移动方法及利用其的模拟系统与流程

本发明涉及在模拟系统中的对象自动移动方法及利用其的模拟系统，在对象重叠或对象移动的情况下，通过使相邻对象自动移动，来提高用户的便利性。

背景技术：

为了支援工程师在多的作业中使用计算机辅助工程(cae：computeraidedengineering)。例如，在结构或产品设计步骤中，利用计算机辅助工程分析，尤其在种种多种加载(loading)条件(例如，静态或动态)下，为了评价多个应答(例如，压力、位移等)，利用有限元件分析(fea：finiteelementanalysis)。

最近，开发用于这种计算机辅助工程技术的多种模拟实验装置，跨越科学技术的研究领域，在电影拍摄中的cg(computergraphics)作业或在医疗业中的虚拟实验等中利用这种模拟实验装置。

在这种模拟实验中，在多个客体存在的情况下，若用户根据特定目的使客体移动，则与此相关的客体也均需要手动移动，因此在模拟实验中存在麻烦。

技术实现要素：

技术问题

本发明为了解决上述问题而提出，涉及在模拟系统中的对象自动移动方法及利用其的模拟系统，在客体移动的情况下，通过相邻客体对准特定条件自动移动，来提高用户的便利性。

解决问题的方案

为了解决上述问题而提出的作为本发明一实施例的在模拟系统中的对象自动移动方法可包括：使多个对象中的第一对象向第一方向移动的步骤；根据所述第一对象的移动，对所述第一对象和作为所述第一对象的相邻对象的所述第二对象的向量距离进行测定的步骤；以及使所述第二对象沿着预设路径向第一方向自动进行规定距离的向量移动，使得所述向量距离位于预设向量距离范围内的步骤。

其中，使所述第二对象沿着预设路径自动进行规定距离的移动，使得所述向量距离位于预设向量距离范围内的步骤可包括：若所述向量移动距离为负值，则判断为所述第一对象和所述第二对象重叠，来使所述第二对象沿着所述第一对象的移动方向以分离的方式进行向量移动，从而使所述第一对象和所述第二对象位于预设向量距离范围的步骤。

其中，使所述第二对象沿着预设路径自动进行规定距离的移动，使得所述向量距离位于预设向量距离范围内的步骤可包括：若所述向量移动距离为正值，则判断为所述第一对象和所述第二对象隔开，来使所述第二对象沿着所述第一对象的移动方向以靠近的方式进行向量移动，从而使所述第一对象和所述第二对象位于预设向量距离范围的步骤。

其中，在所述模拟系统中的对象自动移动方法中，还可包括根据所述第二对象使第三对象自动移动，从而使作为第二对象的相邻对象的第三对象和所述第二对象位于所述预设向量距离范围的步骤。

其中，使所述第二对象沿着预设路径向第一方向自动进行规定距离的向量移动，使得所述向量距离位于预设向量距离范围内的步骤可包括：在所述第二对象确定第一控制点及第二控制点的步骤；以及所述第一控制点及第二控制点沿着所述预设路径进行向量移动的步骤。

其中，使所述第二对象沿着预设路径向第一方向自动进行规定距离的向量移动，使得所述向量距离位于预设向量距离范围内的步骤还可包括：使所述第二对象反复移动小于所述预设向量距离的基准距离的步骤。

使多个对象中的第一对象向第一方向移动的步骤可包括：使所述第一对象从第一位置向第二位置移动的步骤；使所述第二对象沿着预设路径向第一方向自动进行规定距离的向量移动，使得所述向量距离位于预设向量距离范围内的步骤可包括：将所述第一对象和所述第二对象的各个中心点确定为控制点的步骤；确定所述控制点之间的向量方向的步骤；以及使所述第二对象向所述向量方向直线移动基准距离的步骤。

其中，使所述第二对象沿着预设路径向第一方向自动进行规定距离的向量移动，使得所述向量距离位于预设向量距离范围内的步骤可包括使所述第二对象沿着预设路径向第一方向进行规定距离的拱形移动的步骤。

其中，所述多个对象可以为三维对象。

其中，所述模拟系统中的对象自动移动方法可包括：对所述多个三维对象和具有平面方程式的基准面交叉的交叉点进行提取的步骤；利用所述交叉点来将所述三维对象转换为二维对象的步骤；以及利用所述二维对象的中心点来将所确定的二维路径设定为所述预设路径的步骤。

其中，根据所述第一对象的移动，对所述第一对象和作为所述第一对象的相邻对象的所述第二对象的向量距离进行测定的步骤包括：以所述预设路径为基准，计算所述第一对象的点和所述第二对象的点之间的最短距离来获取所述向量距离的步骤。

其中，根据所述第一对象的移动，对所述第一对象和作为所述第一对象的相邻对象的所述第二对象的向量距离进行测定的步骤可包括：以所述预设路径为基准，计算所述第一对象的点和所述第二对象的面的最短距离来获取所述向量距离的步骤。

其中，在所述模拟系统中的对象自动移动方法还可包括：基于所述第一对象及所述第二对象的点的数量进行抄平(levelling)的步骤；以及根据通过用户的输入信号确定的层次(level)，计算所述第一对象的点和所述第二对象的点之间的距离，来计算所述最短距离的步骤。

作为本发明的另一实施例的模拟系统可包括：显示部，用于显示多个对象；存储器，存储有用于测定对象之间的向量距离的对象距离测定程序；用户输入部，用于对于第一对象生成移动信号；以及控制部，若基于通过所述用户输入部所输入的移动信号使多个对象中的第一对象向第一方向移动，则使存储于所述存储器的对象距离测定程序驱动，来根据所述第一对象的移动，对第一对象和作为所述第一对象的相邻对象的所述第二对象的向量距离进行测定，使所述第二对象沿着预设路径向第一方向自动进行规定距离的向量移动，使得所述向量距离位于预设向量距离范围内，并将其显示于所述显示部。

发明效果

根据具有上述结构的本发明的一实施例，若使一个对象移动，则考虑用户的意图，来使相邻的对象自动整列，因此可提高用户的便利性。

附图说明

图1为用于说明在作为本发明一实施例的模拟系统中的对象自动移动方法的第一实施例的示意图。

图2为用于说明在作为本发明一实施例的模拟系统中的对象自动移动方法的第二实施例的示意图。

图3为用于说明在作为本发明一实施例的模拟系统中的对象自动移动方法的动作的流程图。

图4为在作为本发明一实施例的模拟系统中的对象自动移动方法中与测定向量距离的方法相关的示意图。

图5为在作为本发明一实施例的模拟系统中的对象自动移动方法中用于说明进行向量移动的方法的示意图。

图6为用于说明在作为本发明再一实施例的模拟系统的电子结构的框结构图。

具体实施方式

以下，参照附图，并通过不限定本发明的实施例，对本发明进行详细说明，在一部分附图中对于相同的要素赋予相同的符号。

需要理解的是在本说明书中，为了明确发明的说明，在牙科矫正治疗中，以牙齿移动方法为中心进行说明，但是本发明并不限定于此，可在多种领域中利用。

在以下被称为向量距离是为了得知在对象之间是否发生碰撞，或是否隔开，以具有方向性的距离具有向量的距离的意义来进行定义。

并且，向量移动是指以预设路径为基准向正方向或逆方向进行引动。

并且，分离方式的向量移动是指以预设路径为基准的逆方向，即，张开对象之间的间隔，或是处于碰撞的状态的对象分离的移动。

并且，靠近方式的向量移动是指以预设路径为基准逆方向，即使对象之间的间隔变窄的移动。

图1为用于说明在作为本发明一实施例的模拟系统中的对象自动移动方法的第一实施例的示意图。在图1中，用于说明根据第一对象移动，当第一对象和第二对象重叠时的第二对象的移动的图。

若从通过电子计算机断层扫描(ct)拍摄等获取的受诊人员的牙齿图像，对各个牙齿进行对象化，则显示如图1的(a)部分的图像。其中，始作为前齿的第一对象a沿着预设路径p进行位置移动(向a’移动)，则第一对象a’与第一对象a’相邻的第二对象b碰撞(重叠)。实际上无法产生如上所述的事情，因此当矫正牙齿时，需要移动作为实体相当于第二对象b的牙齿。此时，如图1的(b)部分，第二对象b沿着预设路径p移动规定距离(向b’移动)，从而可避免所述碰撞。

其中，可根据预存储于存储器的标准鄂弓数据生成预设路径p，或可通过受诊人员的在牙齿图像中的鄂弓图像来生成，并且还可通过连接所述各个对象的中心点(控制点)来生成。

以下，在图2中对于隔开牙齿之间时的处理方法进行说明。

图2为用于说明在作为本发明一实施例的模拟系统中的对象自动移动方法的第二实施例的示意图。在图2的(a)部分中与图1的(a)不同，第一对象a向与第二对象b隔开的方向移动(向a’移动)。那么，第二对象b以预设距离(预设向量距离内)与第一对象a’进行向量相邻移动(向b’的移动)，由此各个对象具有规定间隔，并进行并排整列。此时，各个对象的重量中心点作为控制点起到作用，并上述控制点沿着预设路径p进行移动，对于上述移动方式进行后述。

以下，通过图3对实现上述方法的具体方法进行详细说明。

图3为用于说明在作为本发明一实施例的模拟系统中的对象自动移动方法的动作的流程图。首先，获取多个对象(步骤s1)。其中，从通过受诊人员的电子计算机断层扫描拍摄等获取的鄂弓图像对各个牙齿进行客体化。由此，生成多个牙齿对象。然后通过用户输入部，来用户使作为所述多个对象中的一种的第一对象向第一方向移动(步骤s3)。即，第一对象的移动是指使所述第一对象从第一位置向第二位置移动。并且，各个对象可具有控制点。作为控制点存在是重量中心点的情况(即，控制点为一个的情况)，并且还存在对象的面存在两个控制点的情况(即，第一控制点及第二控制点)。并且，当对象移动时，这种控制点还可利用为与预设路径匹配的部分，可利用于确定对象的移动方向。对此进行后述。另一方面，其中，第一方向是指沿着预设路径的正方向(顺时针方向)或逆方向(逆时针方向)。然后，根据所述第一对象的移动对所述第一对象和作为所述第一对象的相邻对象的所述第二对象的向量距离进行测定(计算)(步骤s5)。其中的向量距离可区分为具有正值的距离(即，第一对象和第二对象隔开的情况)或具有负值的距离(即，第一对象和第二对象重叠的情况)。然后确认所述向量距离是否位于预设向量距离范围(即，整列好的距离)。若向量距离不在于预设向量距离范围，则对此沿着预设路径，使所述第二对象向第一方向自动进行规定距离的向量移动(步骤s9)。其中，可通过连接所述多个对象的中心点来设置所述预设路径，并且预存储的标准数据的鄂弓线还可以为所述预设路径。

另一方面，在图5中对于向量移动进行更详细的说明。

若所述向量移动距离为负值，则判断为所述第一对象和所述第二对象重叠，来使所述第二对象沿着所述第一对象的移动方向以分离的方式进行向量移动，从而使所述第一对象和所述第二对象位于预设向量距离范围，若所述向量移动距离为正值，则判断为所述第一对象和所述第二对象隔开，来使所述第二对象沿着所述第一对象的移动方向以靠近的方式进行向量移动，从而使所述第一对象和所述第二对象位于预设向量距离(步骤9)。其中，在第二对象的自动向量移动步骤中，通过确定第一对象的控制点(中心点和、第二对象的中心点(控制点)之间的向量方向后向所述向量方向进行与基准距离相应的距离的直线移动，来使所述第二对象移动。另一方面还可进行性拱形移动。即，还可使所述第二对象沿着预设路径向作为第一对象的移动方向的第一方向进行规定距离的拱形移动。并且，在第二对象存在两个控制点的情况下，能够以使上述两个控制点均与预设路径匹配的方式使第二对象移动。在如上所述的情况下，两个控制点与预设路径匹配，因此第二对象自然地在预设路径中进行移动及旋转，从而定置于预计的地点。

然后，再次计算第一对象和第二对象的向量距离(步骤s5)。通过反复这种动作，来使向量距离位于预设向量距离内。

然后，根据第二对象的移动作为与第二对象相邻的另一个对象的第三对象也根据上述的步骤进行向量移动。即，使第三对象自动移动，从而根据所述第二对象的自动移动，使作为第二对象的相邻对象的第三对象位于第二对象和所述预设向量距离范围。对全部对象进行这种作业，从而根据第一对象移动，全部对象自动整列在预设路径上。

作为其中的各个对象的移动距离，根据小于所述预设向量距离的基准距离进行移动。对此，在图5中进行更详细的说明。

另一方面，在本发明中所述多个对象为三维对象。因此运算量多，由此需要对此的对策。由此，在本发明中利用平面方程式将作为三维对象的所述多个对象转换为二维对象。即，是对所述多个三维对象和具有平面方程式的基准面交叉的交叉点进行提取，然后利用所述交叉点来将所述三维对象转换为二维对象的步骤，可利用所述二维对象的中心点来将所确定的二维路径设定为所述预设路径，从而简单地设定预设路径。并且，转换为二维对象之后还可进行所述第二对象的自动移动过程。在上述情况下，可利用二维对象完成全部自动整列过程之后，再次可利用所述平面方程式还原为三维对象。通过如上的过程，在三维环境下利用二维进行移动及位置变更，因此可提高作业速度。

以下，参照图4对测定所述第一对象和作为所述第一对象的相邻对象的所述第二对象的向量距离的方法进行说明。

图4为在作为本发明一实施例的模拟系统中的对象自动移动方法中与测定向量距离的方法相关的示意图。在图4的(a)部分及(b)部分中，a表示第一对象，b表示第二对象。第一对象和第二对象是由多个点形成的二维或三维对象。作为测定它们之间的距离的方法有将由a向b的方向作为正方向，并测定由a的点至b的点之间的距离的方式。根据所述方式，测定a的全部点(p1～p7)和b的全部点(p1～p7)之间的距离，并将这些距离中的最短的距离(d)定义为向量距离。在图4的(b)部分为测定点和免得距离的方式。对在作为第一对象的a中的全部点(p1～p7)和在第二对象的b中由3个点形成的多个面(s1,s2)的距离，并将它们中的最短距离定义为向量距离。

另一方面，未示出，但是可对在作为第一对象的a中的面和在作为第二对象的b中的点的距离进行测定，并将它们中的最短距离定义为向量距离。这是可称为与图4的(b)部分相反地情况。

在图4中在第一对象和第二对象处于隔开的状态下，向量距离具有正值。需要理解的是若第一对象和第二对象重叠，则所述向量距离具有负值。

另一方面，为了提高运算速度，可调节所述第一对象及所述第二对象的点数。例如，将第一对象的点数定义为100的可作为层次1、将是1000个的可作为层次2、将是10000个的可作为层次3、将是100000个的可作为层次4。

若用户选择层次1之后，进行所述第二对象的自动移动的情况下，虽然运算速度非常高，但是降低准确性。

相反地，在用户选择层次4之后，进行所述第二对象的自动移动的情况下，虽然运算速度非常缓慢，但是准确性最优秀。

以下，参照图5对第二对象的移动方式进行说明。

图5为在作为本发明一实施例的模拟系统中的对象自动移动方法中用于说明进行向量移动的方法的示意图。示出于图5的例为在第一对象向隔开方向移动的情况下，即，第一对象向第一对象和第二对象向相互远离的方向移动的情况。在上述情况下，如图3说明，第二对象将反复进行规定距离的移动。即，其中，需要规定距离小于所述向量移动距离。尤其，上述规定距离与本发明中的自动整列的准确度相关性非常高。若反复的规定距离越小，自动整列的准确度变高，相反地运算负担变高。在图5中表示第二对象向b'、b"、b"'移动的状态，如上所述，以小的距离多次反复移动来自动整列第二对象。

以下，参照图6对进行上述动作的作为本发明一实施例的模拟系统进行详细说明。

图6为用于说明在作为本发明另一实施例的模拟系统的电子结构的框结构图。如图6所示，作为本发明一实施例的模拟系统100可包括存储器110、用户输入部120、显示部130及控制部140。

存储器110为用于测定对象之间的向量距离的存储对象距离测定程序的结构要素。这种存储器110可包括闪存式(flashmemorytype)、硬盘式(harddisktype)、微型多媒体卡型(multimediacardmicrotype)、卡片式存储器(例如sd存储器或xd存储器等)、随机存储器(randomaccessmemory，ram)、静态随机存储器(sram，staticrandomaccessmemory)、只读存储器(read-onlymemory，rom)、电可擦可编程只读存储器(eeprom，electricallyerasableprogrammableread-onlymemory)、可编程只读存储器(prom，programmableread-onlymemory)、磁存储器、磁盘、光盘中的至少一个类型的存储介质。

用户输入部120使用于生成与所述第一对象有关的移动信号的结构要素。作为这种用户输入部120可利用按键、鼠标、键盘、触摸屏等。

显示部130用于显示(输出)本发明的模拟系统的控制部处理的信息。即，是用于显示作为对象的牙齿，显示与此相关的多种图形用户界面(gui)及用户界面(ui)的结构要素。

*显示部130可包括液晶显示器(liquidcrystaldisplay，lcd)、薄膜晶体管液晶显示器(thinfilmtransistor-liquidcrystaldisplay，tftlcd)、有机发光二极管(organiclight-emittingdiode，oled)、柔性显示器(flexibledisplay)、三维显示器(3ddisplay)中的至少一种。

控制部140起到如下功能：若基于通过用户输入部120所输入的移动信号使多个对象中的第一对象向第一方向移动，则使存储于所述存储器110的对象距离测定程序驱动，来根据所述第一对象的移动，对所述第一对象和作为所述第一对象的相邻对象的所述第二对象的向量距离进行测定，使所述第二对象沿着预设路径向第一方向自动进行规定距离的向量移动，使得所述向量距离位于预设向量距离范围内，并将其显示于所述显示部130。针对上述控制部的动作，在图3至图5中进行了详细说明，因此为了说明的简略化省略与此相关的说明。

并且，根据本发明的一实施例，上述方法能够以在存储有程序的介质中处理器可阅读的代码来实现。即，可存储于可利用存储有在上述的牙齿矫正模拟装置中的牙齿突出角度自动调节方法的计算机可读存储介质。作为处理器可读介质的例，有只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、只读储存器(cd-rom)、磁带、软盘，光学数据存储装置等，还包括以载波的形态实现的介质(例如，通过网络的传送)。

根据具有上述结构的本发明的一实施例，若使一个对象移动，则考虑用户的意图，来是相邻的对象自动整列，因此可提高用户的便利性。

如上进行说明的在模拟系统中的对象自动移动方法及利用其的模拟系统并不是以限定的方式适用所述进行说明的实施例的构成和方法，还可选择性地组合构成各个实施例的全部或一部分，从而进行所述实施例的多种变形。