用于实时渲染的依赖于连接性的几何学优化的制作方法

专利名称：用于实时渲染的依赖于连接性的几何学优化的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于显现/渲染(visualising/rendering)计算机模型的方法。具体的，本发明涉及一种用于显现/渲染计算机模型的高效计算方法。
背景技术：
3D计算机图形学在诸如计算机辅助设计(CAD)和计算机游戏的广泛的领域中使用。3D计算机图形学可以用于生成3D模型的透视图。这可以在设计过程中使用(CAD中通常就是这样)或者为了娱乐的目的而使用(计算机游戏中通常就是这样)。面对3D计算机图形学的一个普遍问题是需要大的计算资源。这对于实时3D计算机图形学来说尤其是一个问题，因为缺少计算资源将导致降低的帧速率以及相应降低的用户体验。
对于计算的密集研究已经与计算机模型的复杂度的类似增加相匹配。对于其中设计较大结构的CAD和其中增加的细节水平导致更加复杂的模型的计算机游戏均是如此。用3D计算机图形学表现的公共对象组是复合产品。复合产品是包括多个更小的物理组件的产品。包括大量组件的复合产品的示例包括大型机械、汽车、飞机和其他交通工具、建筑物、以及未装配地销售和运输的产品，例如家具、玩具模型等。包括大量更小组件的产品的具体示例包括玩具构造套件(sets),其包括多个可互相连接的玩具构造元件。存在玩具构造套件的各种已知种类的制作模型的概念。特别的，积木式或半积木式概念非常流行，因为它们提供有趣并且有挑战的玩耍体验。典型的，这些概念提供一组预先制造的建造元件，它们能够借助于预先制造的元件的连接元件或其他耦接部件以某些预定方式相互连接。预先制造的建造元件可以类似于适用于特定制作模型任务的公知对象。因此在例如建造房屋的模型中，建造元件可以类似于墙砖、瓦、门和窗户。以这种方式选择建造元件的优点是玩耍被放入到系统中，并且与其中每次要制作新模型时房屋的所有细节都要被定义的情形相比，建造房屋的模型所涉及的工作显著减少。但是，为了建造模型的简单性，以建造房屋或其他对象的完全自由度作为折中。例如，可从品牌LEGO下获得的玩具构造套件包括具有突起和相应的凹孔作为连接元件的多个不同种类的可互相连接的建造元件。连接元件根据规则的网格图案来布置，由此允许在建造元件之间的各种连接。减少显现/渲染计算机模型所需的计算负荷的已知方法是遮挡剔除(occlusionculling)。遮挡剔除通过从给定的观看透视中找到隐藏的面来工作。然而，已知的遮挡剔除算法较慢并且在每次视点改变时都需要运行。这对于计算机辅助设计和计算机游戏尤其是一个问题，因为这些应用中的视点典型地经常改变，导致由于遮挡剔除算法造成的大计算负荷。因此以高效计算方式显现/渲染复合产品仍然是一个问题
发明内容
本发明的第一方面涉及计算机实现的用于显现/渲染计算机模型的方法，所述计算机模型包括多个组件，其中所述方法包括存储所述多个组件的至少一个的多个部件，每个部件包括用于显现/渲染该部件的几何学信息，存储指示多个组件在坐标系中的位置和方向的信息，基于所存储的指示多个组件的相应位置和方向的信息来确定组件中各个组件之间的空间关系，基于所确定的各个组件之间的空间关系，对于至少一个组件确定多个存储的部件，以用于显现/渲染所述组件。计算机模型可以表示任何对象，诸如例如玩具模型的复合产品或者可替换地例如 数字特征的非复合产品。计算机模型可以具有任何维度，例如二维或三维。计算机模型还可以是随时间而存在动画的。计算机模型的动画可以涉及整个模型或模型的所选组件。组件可以是模型的任何子组，例如当计算机模型表示由玩具构造元件建造的玩具模型时的玩具构造元件或者可选的玩具构造元件的一组面。部件可以是组件的任何子组，例如玩具构造元件上的突起圆柱形或者可选的突起圆柱形的一组面。在一个实施例中，子组是适当的子组意味着组件不能是整个模型，并且部件不能是整个组件。在一个实施例中，子组不限于适当的子组意味着组件可以是整个模型，并且部件可以是整个组件。部件可以包含几何学信息，定义组件的几何学。几何学信息可以以任何形式存储，诸如多边形网格、NURBS面或Patch面。部件还可以包括部件的材料性质，例如纹理性质、反射性质、折射性质、透明度设置和阴影性质。指示组件的位置和方向的信息可以是组件在任何局部或全局坐标系中的位置和方向，或者描述它们相对于另一模型、组件、部件等的关系的信息，例如如W004034333中所公开的。用于显现/渲染组件的部件的数目可以是任何数目，包括当组件的所有部件都被使用和没有部件被使用时的特殊情况。显现/渲染计算机模型的结果可以是创建一个图像或一系列图像。一个或多个图像可以是2维的。一个或多个图像可以被直接显示在屏幕上和/或保存在数字文件中。通过将组件子划分为多个部件并使用组件之间的空间关系来确定多个部件以用于显现/渲染组件，可以使用有关各个组件的几何学以及组件与其他组件的连接的知识来找到可以移除的隐藏部件，而对模型没有视觉影响。这使得可以找到隐藏部件而不用使用计算复杂的光线跟踪算法，由此使得方法适于实时使用。通过使用各个组件之间的空间关系，而不是如标准遮挡剔除算法中那样使用虚拟照相机和组件之间的空间关系，可以获得独立于视点的优化。这节省了计算资源，因为所述方法仅需要当对于复合模型发生结构变化(例如添加了新的组件或移除了现有组件)时重新运行。即使确实发生了结构变化，所述方法也仅需要对在变化附近的组件重新运行。这节省了用于随后的优化的计算资源。通过在执行优化前将组件划分为部件并存储部件，节省了在优化步骤中用于划分组件的任何计算资源。组件的子划分可以使用自动过程执行或者可替换地手动执行。当手动地执行子划分时，可以使用有关几何学和/或组件的连接的知识利用人类技能来执行，由此使能高效的优化。本发明的第二方面涉及一种计算机程序，其中所述计算机程序包括被适配为使得数据处理系统执行以下步骤的可执行计算机程序代码至少一个设计步骤，包括提供计算机实现的构造工具，用于允许用户从组件贮藏库中选择多个组件的相应数字表示，其中每个组件包括多个部件，并按照相互的空间关系来布置所选的组件以使得生成复合产品的数字表示；以及另外的处理步骤，包括生成复合产品的至少一部分的显现/渲染，其中所述生成包括存储所述多个组件的至少一个的多个部件，每个部件包括用于显现/渲染该部件的几何学信息，存储指示多个组件在坐标系中的位置和方向的信息，基于所存储的指示多个组件的位置和方向的信息来确定组件中各个组件之间的空间关系，基于所确定的各个组件之间的空间关系，对于至少一个组件确定多个存储的部件，以用于显现/渲染所述组件。在一个实施例中，计算机程序是用于儿童的玩具计算机程序。
计算机实现的构造工具可以是图形用户界面。创建数字模型的任务可以非常有挑战性的。在真实世界中的存在的正常物理极限是在数字环境中不存在的先验。无尽的可能性使得可能创建任何模型，但是其也使得设计步骤非常有挑战性。任何数字建模者的关键技能是在模型中正确的点上使用正确数目的细节。这意味着除了必须关注于数字模型的形状之外，数字设计者还需要关注于模型的底层结构，例如在各个地方使用的顶点量。这是重要的，因为建模任务是通常涉及模型的连续实时显现/渲染的交互式处理，其允许数字设计者在设计模型时可视地检查模型。如果模型变得不必要地复杂，则模型的实时渲染的帧速率将降低，使得更多的设计处理有问题。当这样的系统的用户是儿童时，尽可能多地简化设计处理变得重要。通过向儿童提供包括组件的贮藏库的数字构造工具和使用组件之间的空间关系进一步自动简化构造的模型，设计处理的复杂性大大减少。这将允许儿童专门关注于建造模型任务而不必担心要向模型的正确的点施加正确的复杂度量。这将允许儿童创建更大更加有趣的模型，增加了玩具计算机程序的游戏价值，以及允许更小的儿童使用玩具程序。在一个实施例中，至少一个组件具有与其相关联的至少一个连接区域，其中所述连接区域指示组件可以被连接到类似组件上的连接区域的部分。连接区域可以是组件附近的任何预定区域。在一个实施例中，连接区域位于组件的表面。连接区域可以对应于组件的一个或多个部件(例如表面的部分)或由其定义。连接区域可以具有任何形状，例如平面或平面的一部分或圆形或弯曲的表面。连接区域的位置可以在全局坐标系中定义，或者相对于组件定义。组件可以包括任意数目的连接区域。可以存在多个类型的连接区域。连接区域可以与预定数目的连接区域类型兼容，例如，表示玩具构造元件的组件的连接区域(链接到组件的顶部)可以仅与链接到表示类似玩具构造元件的组件的底部的连接区域兼容。在一些实施例中，可以按照适当的数据结构(例如表)来存储指示各种类型的连接区域的兼容性的信息，即指示各种类型的连接区域是否可相互连接的信息。例如，信息可以对于每个给定类型的连接区域指示哪种类型的连接区域可与所述给定类型的连接区域连接。在一个实施例中，数据结构可以对于每一对连接区域类型指示该对连接区域类型是兼容、不兼容还是无关紧要。当一对连接区域兼容时，它们可以提供两个组件之间的连接。当一对连接区域不兼容时，它们阻止将两个组件彼此紧邻地放置。当一对连接区域无关紧要时，它们允许将两个组件彼此紧邻地放置，而不实际提供组件之间的连接。通过为组件提供预定的连接区域，从组件创建模型的工作被简化。这降低了开发模型的生产成本，无论该模型是用于CAD、计算机游戏或其他应用。在本发明的一个实施例中，确定各个组件之间的空间关系的步骤包括确定各个组件的连接区域的空间关系的步骤。在本发明的一个实施例中，确定各个连接区域之间的空间关系的步骤包括确定两 个连接区域之间的距离的步骤。所述距离可以是任何范数的距离，例如2范数欧几里得距离。所述距离可以是连接区域的两个点或连接区域上的多个点之间的距离。在一个实施例中，距离被定义为两个连接区域之间的最近距离。在一个实施例中，当两个连接区域的距离在预定范围内时，处理确定这两个连接区域为连接。通过检查两个连接区域的距离来确定它们之间的空间关系是有效并且计算简单的方法。这将降低方法所需的计算资源，由此降低显现/渲染模型所需的计算的总体数目。在一个实施例中，每个连接区域具有与其相关联的方向，并且确定各个连接区域之间的空间关系的步骤包括确定一个连接区域相对于另一个连接区域的方向的步骤。在一个实施例中，当两个连接区域具有相对于彼此的预定方向，即当连接区域平行或接近于相互平行时，处理确定这两个连接区域为连接。连接区域之间的空间关系可以通过连接区域之间的距离以及它们的相对方向的组合来确定。两个连接区域可以被放置为彼此接近而无需对准，但是通过额外地使用连接区域之间的相对方向来确定它们的空间关系可以获得更加精确的确定。在一些实施例中，当两个连接区域在相对于彼此的预定接近度内放置，并且当它们各自的方向和类型相互兼容时，处理确定这两个连接区域为连接。在一些实施例中，仅当组件具有与第一组件相关联的一个或多个连接区域一所述连接区域连接到另一个组件的另一个连接区域——时，处理确定所述第一部件为不用于显现/渲染组件。通过仅优化实际连接的组件，当在动画期间相对于彼此移动未连接的组件时，可以避免再次优化。这将降低对于再次优化的需要，由此导致优化所需的计算资源的相应降低，因为比起未连接的玩具构造元件，连接的玩具构造元件相对于彼此移动的事件的可能性要小得多。在替换实施例中，当与第一部件相关联的连接区域相对于另一个组件的连接区域在预定接近度和/或方向内，而没有实际提供组件之间的连接的连接(例如因为两个连接区域的类型相对于彼此无关紧要)时，处理也确定第一部件为不用于显现/渲染组件。通过同样优化未连接的组件，可以优化组件的更多部件。这将降低显现/渲染计算机模型所需的计算资源，尤其是当模型的组件固定时。在一个实施例中，确定空间关系包括确定各个组件的连接区域是否具有提供/允许连接的兼容类型。在一个实施例中，在对于至少一个组件确定多个部件以用于显现/渲染所述组件的步骤中，当连接所述组件的至少一个连接区域时，使用较少的部件。在一个实施例中，当从所述计算机模型的边界框外部的任何方向观看时第一部件的表面区域的至少预定部分被一个或多个其他部件覆盖时，处理确定第一部件为不用于显现/渲染组件。预定百分比可以是任何百分比。优选的，其是40% ;更优选的，其是70% ;甚至更优选的，其是90%。边界框是能够包括整个模型的最小框。通过不使用被覆盖了预定百分比的部件来显现/渲染给定组件，可以限制优化模型的任何视觉影响。这进一步提 供了灵活的系统，其中可以控制视觉影响和计算复杂度之间的折中。在给定的应用、诸如实时计算机图形中，相对于模型的视觉精确度优先考虑低计算数目、导致高帧速率可能是有用的，而在其他应用中，视觉精确度可能比计算数目更加重要。在本发明的一个实施例中，对于至少一个组件确定多个部件以用于显现/渲染所述组件的步骤包括以下步骤确定组件的材料性质；以及基于所确定的空间关系和所确定的材料性质来确定多个部件以用于显现/渲染所述组件。在一个实施例中，确定材料性质的步骤包括确定组件的透明度设置的步骤。透明度设置可以是有关组件或组件的一部分的透明度的任何设置。透明度可以涉及折射现象。如果该部件或连接到该部件的其他部件是透明的，则通常将被隐藏的模型的组件的部件可以是可见的。通过使用所确定的空间关系和材料性质，可以获得隐藏部件的更精确的确定。在一些实施例中，计算机模型表示复合产品。在一些实施例中，计算机模型表示由玩具构造元件建造的玩具模型，其中计算器模型的每个组件对应于玩具构造元件。在一些实施例中，玩具构造元件具有连接单元，用于将它们与其他类似的玩具构造元件连接。连接单元可以具有任何形状，例如圆形或长方形。在一个实施例中，第一组件包括预定类型的第一遮挡区域，第二组件包括预定类型的第二遮挡区域，其中第一和第二遮挡区域之间的空间关系被用于确定第一组件被第二组件遮挡的部分。遮挡区域可以具有类似于或甚至与组件的一部分相同的形状。例如，遮挡区域可以被定义为组件的所述部件的表面的一部分。遮挡区域可以链接到组件的特定部件或多个部件。在链接到该部件的遮挡区域被遮挡时可以确定链接到遮挡区域的一个或多个部件被遮挡。第一和第二遮挡区域之间的空间关系可以通过第一组件的一个或多个连接区域和第二组件的一个或多个连接区域之间的空间关系来确定。遮挡区域的类型可以与其形状有关。遮挡区域可以具有任何形状，例如圆形或长方形。遮挡区域的类型还可以与遮挡区域的尺寸有关。遮挡区域的类型可以确定一个组件如何遮挡另一个，例如，圆形遮挡区域可以遮挡另一个圆形遮挡区域，但不能遮挡正方形遮挡区域，正方形遮挡区域可以遮挡圆形和正方形遮挡区域两者。连接区域可以确定一个组件可以如何连接到其他组件，而遮挡区域可以确定一个组件如何遮挡另一个组件。两个组件可以连接而不相互遮挡，并且两个组件可以相互遮挡而不连接。组件和/或组件的一个或多个部件可以具有与其相关联的一个或多个遮挡区域和/或一个或多个连接区域。在一个实施例中，连接区域还可以起遮挡区域的作用。通过将遮挡区域分配给组件，该方法能够容易地找到计算机模型中的隐藏部件。可以通过检查两个组件的两个连接区域之间的空间关系来找到隐藏部件。如果发现与各个组件相关联的两个连接区域连接，则处理可以基于与各个部件相关联的各个遮挡区域、例如基于与相关联的遮挡区域的各个类型相关的逻辑规则(例如正方形区域覆盖圆形区域等)来确定一个或多个被遮挡的部件。因此，每个部件可以具有与其相关联的一个或多个连接区域和一个或多个遮挡区域。在一个实施例中，多个遮挡区域链接到单个部件。在一个实施例中，如果链接到部件的所有遮挡区域都被遮挡，该部件才被遮挡。 在一个实施例中，计算机模型可以独立于其他计算机模型而存在动画，计算机模型的组件可以独立于计算机模型的其他组件而存在动画，组件的部件可以独立于组件的其他部件而存在动画。在一个实施例中，第一部件和第二部件表示组件的公共部分，其中第一部件具有比第二部件更高级别的细节，并且其中确定多个存储的部件以用于显现/渲染所述组件的步骤进一步包括选择第一部件和第二部件中的至多一个以用于显现/渲染所述组件。通过使多个部件表示组件的公共部分，在给定的情况仅部分隐藏的部件仍可以被优化。这将导致更加有效的优化，并使得将组件划分为部件的工作更简单。本发明的不同方面可以以不同方式实现，包括上述以及在下面描述的计算机实现的方法、一种数据处理系统和玩具计算机程序和进一步的产品单元，每个产生结合上述至少一个方面描述的一个或多个益处和优点，每个具有对应于结合上述至少一个方面描述和/或在从属权利要求中公开的优选实施例的一个或多个优选实施例。此外，将理解，结合此处描述的方面之一描述的实施例可以同样地应用到其他方面。在一个实施例中，部件是预定义的。在一个实施例中，每个部件包括多个面，其中面被定义为由三个顶点给定的平面。在一个实施例中，遮挡剔除与所公开的方法结合使用。在一个实施例中，组件表示复合产品的物理组件，诸如不能以更小的组件无破坏地进一步分解的复合产品的物理组件，例如，飞机中的螺丝钉，或由玩具构造系统的玩具构造元件建造的玩具模型中的玩具构造元件。


参考附图，通过本发明实施例的以下示例性并且非限制的详细描述，将进一步阐述本发明的上面和/或另外的目的、特征和优点，其中图Ia-图Ic示出现有技术的优化的形式的示例。图2a示出包括多个组件的计算机模型的示例。图2b示出包括多个部件的计算机模型的组件的示例。图2c示出根据本发明实施例的计算机模型的组件的多个部件的示例。
图3示出根据本发明实施例的计算机模型的组件的多个部件的示例。图4a示出优化之前的包括多个组件的计算机模型。图4b示出优化之后的包括多个组件的计算机模型。图5a示出优化之前的包括多个组件的计算机模型。图5b示出优化之后的包括多个组件的计算机模型。图6a示出优化之前的包括多个组件的计算机模型。图6b示出优化之后的包括多个组件的计算机模型。图7a示出关于组件定义的连接区域。
图7b示出了连接区域的兼容性。图8a示出关于组件定义的连接区域。图8b示出关于组件定义的连接区域的兼容性。图9a示出包括多个组件的计算机模型的示例。图9b示出根据本发明实施例的计算机模型的组件的多个部件的示例。图9c示出根据本发明实施例的计算机模型的组件的多个部件的示例。图IOa示出优化之前的包括多个组件的计算机模型。图IOb示出优化之后的包括多个组件的计算机模型。图Ila示出优化之前的包括多个组件的计算机模型。图Ilb示出优化之后的包括多个组件的计算机模型。图12示出根据本发明实施例的显现/渲染计算机模型的方法的流程图。图13示出根据本发明实施例的计算机模型的组件的多个部件的示例。图14示出根据本发明实施例的计算机模型的组件的多个部件的示例。图15a_图15f示出根据本发明实施例的组件、部件和遮挡区域的例子。图16示出根据本发明实施例的计算机模型优化的示例。图17示出根据本发明实施例的计算机模型优化的示例。图18示出根据本发明实施例的计算机模型的组件的多个部件的示例。图19示出根据本发明实施例的计算机模型优化的示例。图20示出根据本发明实施例的显现/渲染计算机模型的方法的流程图。图21示出根据本发明实施例的数据结构的示例。图22示出计算机系统的示例的示意性视图。图23a-图23b示出根据本发明实施例的部件和遮挡区域的示例。图23c示出根据本发明实施例的计算机模型优化的示例。图24示出根据本发明实施例的计算机实现的构造工具的图形用户界面。
具体实施例方式在下面的描述中将参考附图，所述附图通过示例示出了如何实践本发明。图Ia-图Ic示出了现有技术形式的优化、遮挡剔除的示例。遮挡剔除的基本思想是检查照相机和景象之间的空间关系以找到在渲染/显现处理中可以省去的隐藏的表面。图Ia示出了包含两个虚拟照相机102、103，大盒子104、105、106、107和小盒子108、109、110、111的3D景象的俯视图(topview)。图Ib示出了由虚拟照相机102生成的图像。只能看到大盒子的两个表面104、106，所有其他的表面都隐藏。使用光线追踪方法，遮挡剔除算法可以找到这些隐藏的面并移除它们。但是，这是对计算要求较高的处理。图Ic示出了从照相机103生成的图像。由于透视的改变，先前被大盒子遮住的小盒子现在可以看见。这图示说明了遮挡剔除方法的限制。它们高度依赖于视点。这使得遮挡剔除对于其中观看透视经常改变的应用不太适用。图2a示出了根据本发明的实施例的计算机模型201的示例。在该示例中，计算机模型201代表由玩具构造系统的构造元件建造的玩具模型。该计算机模型由六个类似的组件202来建造；然而，在其他实施例中，组件的数目和类型可以不同。这六个组件位于彼此的顶部，创建了三角形的模型。图2b示出了根据本发明的实施例的计算机模型201的组件202的示例。组件202代表玩具构造元件。玩具构造元件202包括六个长方形面215、216、217、218、219、220 以及从顶部突出的八个圆柱 207、208、209、210、211、212、213、214。图 2c示出了根据本发明实施例的组件的多个部件的示例。示出了八个圆柱207、208、209、210、
211、212、213、214和六个长方形215、216、217、218、219、220。表I示出了对于不同的部件可能的面的计数。
权利要求
1.一种计算机实现的用于显现/渲染计算机模型的方法，所述计算机模型包括多个组件，其中所述方法包括 存储所述多个组件的至少一个的多个部件，每个部件包括用于显现/渲染该部件的几何学信息， 存储指示多个组件在坐标系中的位置和方向的信息， 基于所存储的指示多个组件的位置和方向的信息来确定组件中各个组件之间的空间关系， 基于所确定的各个组件之间的空间关系，对于至少一个组件确定多个存储的部件，以用于显现/渲染所述组件。
2.根据权利要求I所述的计算机实现的用于显现/渲染计算机模型的方法，其中，关于至少一个组件定义至少一个预定的连接区域，其中所述连接区域指示该组件能够连接到另一个组件的一个或多个连接区域的部分。
3.根据权利要求2所述的计算机实现的用于显现/渲染计算机模型的方法，其中，所述确定各个组件之间的空间关系的步骤包括确定各个组件的连接区域的空间关系的步骤。
4.根据权利要求3所述的计算机实现的用于显现/渲染计算机模型的方法，其中，所述确定各个连接区域之间的空间关系的步骤包括确定两个连接区域之间的距离的步骤，并且其中当所述距离在预定间隔内时所述连接区域是连接的。
5.根据权利要求3和4所述的计算机实现的用于显现/渲染计算机模型的方法，其中，所述确定各个连接区域之间的空间关系的步骤包括确定一个连接区域相对于另一个连接区域的方向的步骤。
6.根据权利要求4和5所述的计算机实现的用于显现/渲染计算机模型的方法，其中，组件的第一部件与一个或多个连接区域相关联，并且其中所述对于至少一个组件确定多个部件以用于显现/渲染所述组件的步骤包括确定所述一个或多个连接区域是否连接到另一个组件的连接区域。
7.根据上述权利要求中的任一个所述的计算机实现的用于显现/渲染计算机模型的方法，其中，第一组件包括预定类型的第一遮挡区域，第二组件包括预定类型的第二遮挡区域，其中第一和第二遮挡区域之间的空间关系被用于确定第一组件被第二组件遮挡的部分。
8.根据上述权利要求中的任一个所述的计算机实现的用于显现/渲染计算机模型的方法，其中，所述方法包括在当从所述计算机模型的边界框外部的任何方向观看时部件的表面区域的至少预定部分被一个或多个其他部件覆盖时，确定该部件不用于显现/渲染组件。
9.根据上述权利要求中的任一个所述的计算机实现的用于显现/渲染计算机模型的方法，其中，所述对于至少一个组件确定多个部件以用于显现/渲染所述组件的步骤还包括如下步骤确定组件的材料性质，以及基于所确定的空间关系和所确定的材料性质，确定多个部件以用于显现/渲染所述组件。
10.根据权利要求9所述的计算机实现的用于显现/渲染计算机模型的方法，其中，所述确定材料性质的步骤包括确定组件的透明度设置的步骤。
11.根据上述权利要求中的任一个所述的计算机实现的用于显现/渲染计算机模型的方法，其中，所述计算机模型表示复合产品。
12.根据上述权利要求中的任一个所述的计算机实现的用于显现/渲染计算机模型的方法，其中，第一部件和第二部件表示组件的公共部分，其中第一部件具有比第二部件更高级别的细节，并且其中确定多个存储的部件以用于显现/渲染所述组件的步骤还包括选择 第一部件和第二部件中的至多一个以用于显现/渲染所述组件。
13.一种计算机程序，其中所述计算机程序包括被适配为使得数据处理系统执行以下步骤的可执行计算机程序代码 至少一个设计步骤，包括 提供计算机实现的构造工具，用于允许用户从组件贮藏库中选择多个组件的相应数字表示，其中每个组件包括多个部件，并按照相互的空间关系来布置所选的组件以使得生成复合产品的数字表示； 以及进一步的处理步骤，包括 生成复合产品的至少一部分的显现/渲染，其中所述生成包括 存储所述多个组件的至少一个的多个部件，每个部件包括用于显现/渲染该部件的几何学信息， 存储指示多个组件在坐标系中的位置和方向的信息， 基于所存储的指示多个组件的位置和方向的信息来确定组件中各个组件之间的空间关系， 基于所确定的各个组件之间的空间关系，对于至少一个组件确定多个存储的部件，以用于显现/渲染所述组件。
14.根据权利要求13所述的计算机程序，其中，所述计算机程序是用于儿童的玩具计算机程序。
15.一种用于根据上述权利要求中的任一个所述的计算机实现的方法的数据结构，其中，所述数据结构包括用于计算机模型的数据结构，包括 模型参数；和 多个组件； 其中每个组件包括数据结构，包括 组件参数； 多个连接区域，包括包含连接区域参数的数据结构； 多个遮挡区域，包括包含遮挡区域参数的数据结构；和 多个部件，包括包含部件参数的数据结构。
16.一种数据处理系统，其上存储有程序代码单元，所述程序代码单元被适配为当在数据处理系统上被执行时使得数据处理系统执行根据权利要求1-15中的任一个所述的方法的步骤。
17.一种计算机程序产品，包括程序代码单元，所述程序代码单元被适配为当在数据 处理系统上被执行使得数据处理系统执行根据权利要求1-15中的任一个所述的方法的步骤。
18.根据权利要求16所述的计算机程序产品，包括在其上存储有程序代码单元的计算机可读介质。
19.一种在载波中具体化并且表示指令序列的计算机数据信号，所述指令序列在由处理器执行时使得处理器执行根据权利要求I到15中的任一个所述的方法的步骤。
全文摘要
公开了一种计算机实现的用于显现/渲染计算机模型的方法，所述计算机模型包括多个组件，其中所述方法包括存储所述多个组件的至少一个的多个部件，每个部件包括用于显现/渲染该部件的几何学信息；存储指示多个组件在坐标系中的位置和方向的信息；确定各个组件之间的空间关系；基于所确定的各个组件之间的空间关系，对于至少一个组件确定多个存储的部件，以用于显现/渲染所述组件。通过使用组件之间的空间关系来确定多个部件以用于显现/渲染组件，可以使用有关各个组件的几何学以及组件与其他组件的连接的知识来找到可以移除的隐藏部件。
文档编号G06T17/10GK102782728SQ201080054911
公开日2012年11月14日 申请日期2010年9月10日 优先权日2009年10月2日
发明者J.M.厄斯特万, J.S.雅各布森, T.雅各布森 申请人:乐高公司