专利名称：一种cad图形和图像混合编辑系统的制作方法
技术领域：
本发明属于图形和图像处理领域，更具体地，涉及一种CAD图形和图像混合编辑系统。
背景技术：
在制造业的工艺设计过程中，一般由设计部门提供设计图纸，这些图纸通常为CAD图形文件，工艺设计人员以此为基础，进行相关工艺信息的设计，例如夹具符号标注、工艺尺寸标注、工艺图形修改等，这些功能需求导致在工艺的设计过程中需要具备CAD图形的编辑能力，另一方面在进行涂装、装配、焊接等工艺设计中，设计人员需要能够利用图像符号和实物电子照片来形象描述工艺的步骤，这些图像需要根据工艺设计的特点进行缩放、透明度、高亮、旋转、剪切、局部挖补等一系列图像处理操作，并将相关的操作和CAD图形融为一个整体。这样，图像图形相互配合，从而更好的表达工艺设计人员的意图，指导企业的 实际生产，该方式在大型企业，特别是汽车行业具有强烈的需求。虽然在图像处理领域有很多专业的处理软件，但是这些系统不能融入CAD图形处理，只能孤立的对图像进行编辑，不能满足CAD图形和图像融合的实际需求。在图形处理软件方面，有很多专业的CAD软件，这些软件能够很好处理图形的编辑，但是不能提供图形和图像的统一表达和编辑能力，不能做到图形和图像的相互融合。基于现有软件的各自局限性，在制造业特别是汽车装配行业中，设计人员只能首先将CAD图形进行处理，然后转化为图像，接下来在图像处理软件中进行一些工艺标识，最后提供给下游部门的仅仅是一张图像，丢失了图形的精确表达和测量能力，不能实现再修改功能，导致大量的重复设计，延长了设计时间，还不能满足图形需要精确表达的需求。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种CAD图形和图像混合编辑系统，其使得设计人员能够将多个图形和多张图像融合在一起作为一个统一模型进行编辑，图形和图像之间能够相互作用，从而能够实现基于图像绘制图形同时基于图形定位编辑图像，实现两者之间的融合编辑。为实现上述目的，本发明提供了一种CAD图形和图像混合编辑系统，包括表达和存储模块、图元获取模块、第一选择模块、第二选择模块、第一图像编辑模块、第二图像编辑模块、图元融合模块以及图元统一编辑模块，表达和存储模块用于通过统一的底层抽象类型来统一表达图形和图像，并且将图形和图像存储在存储介质中，图元获取模块用于供用户输入图形元素，以及获取图形元素和图像元素，并将图形元素和图像元素以混合的方式显示在视图中，图元获取模块包括打开图形子模块、插入图像子模块以及剪贴板操作子模块，打开图形子模块用于打开用户在以前的工作中完成的图形图像混排格式文件，或者第三方格式的图形文件，插入图像子模块用于提供一个交互界面，使得用户能将已经存在的图像数据文件选中并插入到当前的视图中，成为当前视图中的一个子项，剪贴板操作子模块用于将操作系统剪贴板中的图像拷贝并插入到当前视图中，以形成一个图像元素，第一选择模块用于供用户从当前视图中选择图元，具体而言，用户可以通过点选的方式选定单个图形元素或图像元素，也可以通过框选的方式同时选定多个图形元素和图像元素，第二选择模块用于在第一选择模块选择的是一个图像元素的基础上，供用户选择该图像元素的局部区域，第一图像编辑模块用于对用户选择图像的局部区域进行编辑，第二图像编辑模块用于在用户从当前图元集合中选择图像元素时，供用户对选择的图像元素进行整体编辑，图元融合模块用于在用户从当前视图中选择若干图元时，对选择的图元进行融合，以得到一幅整体图像，图元统一编辑模块用于在用户从当前视图中选择若干图元时，对选择的图元进行统一编辑。第一选择模块包括单个图元选择子模块以及多个图元选择子模块，单个图元选择子模块用于通过鼠标选取方框，多个图元选择子模块用于如果在第一次的点选中没有选择到图形，则鼠标移动的过程中自动显示一个可变的矩形区域范围，确定矩形区域范围后判断图形元素和图像元素的特征是否满足矩形范围的选择条件，以确定选择的图元内容。 局部区域的范围是矩形、多边形或者样条封闭区域。第一图像编辑模块的编辑操作包括区域着色、拷贝、剪切，第一图像编辑模块包括区域着色子模块以及拷贝和剪切子模块，区域着色子模块用于在选择的图像元素局部区域中以指定的颜色进行填充，以覆盖原来在该区域的颜色，拷贝和剪切子模块用于将选择的图像元素的局部区域拷贝或者剪切到系统剪贴板中。第二图像编辑模块的编辑操作包括缩放、裁剪、旋转、输出到剪贴板、另存为图像文件、擦除，并且所有的编辑操作都可以撤销，第二图像编辑模块包括夹点操作子模块、输出剪贴板子模块、另存图像文件子模块以及擦除功能子模块，夹点操作子模块用于实现一个完整图像元素的缩放、裁剪、旋转功能，输出剪贴板子模块用于将整个图像元素以图像格式输出到剪贴板中，以供其他应用程序使用，另存图像文件子模块用于将当前选择的图像元素保存为一个图像文件，擦除功能子模块用于擦除图像元素中的部分区域。图元统一编辑模块的统一编辑操作包括选择、取消选择、拷贝、旋转、缩放、阵列、删除、恢复/撤销、图层管理、高亮显示，图元统一编辑模块包括图元位置编辑子模块以及高亮显示子模块，图元位置编辑子模块用于通过统一的操作方式实现图元相对于其他图元的拷贝、旋转、缩放、阵列、恢复/撤销、图层管理、成块操作，高亮显示子模块用于对已经存在的图形/图像元素进行高亮显示。通过本发明所构思的以上技术方案，与现有技术相比，本发明具有以下的有益效果I、由于采用了统一的数据表达和存储模块，从而保证了图形元素和图像元素能够以一致的方式显示在当前视图中，并能够实现统一的存储；2、通过上述的各个选择和编辑模块，使得本发明模型具有了图形和图像混合编辑的能力，解决长期来图形和图像难以在一个软件系统中共存编辑的问题。
图I是本发明CAD图形和图像混合编辑的示意图。图2是图I左上角的高亮显示图。
图3是本发明CAD图形和图像混合编辑系统的系统框图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。以下首先对本发明的技术术语进行解释和说明图形元素指在一个工程图形中的单个元素，例如点、直线段、圆、圆弧等，这些元素所构成的集合为图形。图像元素当一幅图像在一个编辑系统中只是当前视图中的一个子项时，称为图像元素，图元图形元素和图像元素的一个统一称谓，在后面的描述中使用“图元”时表示 既可以是图形元素也可以是图像元素。如图3所示，本发明的CAD图形和图像混合编辑系统包括表达和存储模块I、图元获取模块2、第一选择模块3、第二选择模块4、第一图像编辑模块5、第二图像编辑模块6、图元融合模块7以及图元统一编辑模块8。表达和存储模块I用于通过统一的底层抽象类型来统一表达图形和图像，并且将图形和图像存储在存储介质中。图形和图像采用统一的度量单位进行描述，例如，长度单位统一采用毫米，角度单位统一采用度。图元获取模块2用于供用户输入图形元素，以及获取图形元素和图像元素，并将图形元素和图像元素以混合的方式显示在视图中。具体而言，图形元素和图像元素的获取方式可以从操作系统的剪贴板获得，也可以从图形、图像文件获得。在图I中，左上、左下的图像在此时只是整个表达中的一个子项，称为图像元素。图元获取模块2包括打开图形子模块21、插入图像子模块22以及剪贴板操作子模块23。打开图形子模块21用于打开用户在以前的工作中完成的图形图像混排格式文件，或者第三方格式的图形文件，例如DWG、DXF格式的图形文件。插入图像子模块22用于提供一个交互界面，使得用户能将已经存在的图像数据文件选中并插入到当前的视图中，成为当前视图中的一个子项。在插入的过程中能设置图像的大小、旋转角度、透明度、添加图像边框、插入基点等相关参数。该模块可以多次将不同的图像插入到当前视图中，形成在一个视图中图形元素和多个图像元素共存的局面。剪贴板操作子模块23用于将操作系统剪贴板中的图像拷贝并插入到当前视图中，以形成一个图像元素。第一选择模块3用于供用户从当前视图中选择图元；具体而言，用户可以通过点选的方式选定单个图形元素或图像元素，也可以通过框选的方式同时选定多个图形元素和图像元素。第一选择模块3包括单个图元选择子模块31以及多个图元选择子模块32。如图I所示，无论是表示电钻的图像元素还是表示图框的线条都称为图元。单个图元选择子模块31用于通过鼠标选取方框，如果图形的特征信息穿过该选取方框的范围或者图像的边框特征穿过该选取方框的范围，则在系统中记录选择了该图J Li o多个图元选择子模块32用于如果在第一次的点选中没有选择到图形，则鼠标移动的过程中自动显示一个可变的矩形区域范围，确定矩形区域范围后判断图形元素和图像元素的特征是否满足矩形范围的选择条件，以确定选择的图元内容。第二选择模块4用于在第一选择模块选择的是一个图像元素的基础上，供用户选择该图像元素的局部区域，该局部区域的范围是矩形、多边形或者样条封闭区域。第一图像编辑模块5用于对用户选择图像的局部区域进行编辑，具体而言，编辑操作包括区域着色、拷贝、粘贴等。第一图像编辑模块5包括区域着色子模块51以及拷贝和剪切子模块52。区域着色子模块51用于在选择的图像元素局部区域中以指定的颜色进行填充，以覆盖原来在该区域的颜色。 拷贝和剪切子模块52用于将选择的图像元素的局部区域拷贝或者剪切到系统剪贴板中，这样这个区域的图像就可以通过粘贴功能粘贴到其他支持图像剪贴板的系统，例如画图板、Word、PowerPoint等中。第二图像编辑模块6用于在用户从当前图元集合中选择图像元素时，供用户对选择的图像元素进行整体编辑，具体而言，编辑操作包括缩放、裁剪、旋转、输出到剪贴板、另存为图像文件、擦除等，并且所有的编辑操作都可以撤销。第二图像编辑模块6包括夹点操作子模块61、输出剪贴板子模块62、另存图像文件子模块63以及擦除功能子模块64。夹点操作子模块61用于实现一个完整图像元素的缩放、裁剪、旋转功能；基于选择的图像元素，将显示该元素的特征点，拖动这些特征点来实现图像元素相对于其他图元的变换，以修改该图像元素在整个视图中的相对位置和大小等几何信息。该功能将CAD系统中的夹点操作功能引伸到图像的操作中，实现了图形/图像操作的一致性。输出剪贴板子模块62用于将整个图像元素以图像格式输出到剪贴板中，以供其他应用程序，例如画图板、MS Office等使用。另存图像文件子模块63用于将当前选择的图像元素保存为一个图像文件，以便以后使用。擦除功能子模块64用于擦除图像元素中的部分区域；具体而言，首先设置擦除点的大小，然后通过移动鼠标来移动擦除点，擦除点经过的部分原来的颜色用即被删除。图元融合模块7用于在用户从当前视图中选择若干图元时，对选择的图元进行融合，以得到一幅整体图像。图元统一编辑模块8用于在用户从当前视图中选择若干图元时，对选择的图元进行统一编辑，具体而言，统一编辑操作包括选择、取消选择、拷贝、旋转、缩放、阵列、恢复/撤销、图层管理等。在编辑时，无论是图形元素还是图像元素都能够基于其他已经存在的图元的特征点进行定位。图元统一编辑模块8包括图元位置编辑子模块81以及高亮显示子模块82。图元位置编辑子模块81用于通过统一的操作方式实现图元相对于其他图元的拷贝、旋转、缩放、阵列、恢复/撤销、图层管理、成块等操作。在操作中无论是图形元素还是图像元素都支持基于特征点的捕捉功能。闻売显不子|旲块82用于对已经存在的图形/图像兀素进行闻売显不；具体而目，通过在当前视图上选择一个矩形区域，图像元素和图形元素所有在该区域内的部分都和用户设置的标记颜色进行运算，然后显示在当前视图中，从而突出该部分图元的显示效果。如图2中图形左上角部分淡绿色区域的高亮实现。本发明的各个模块之间相互关联，具体的关联关系如图3所示。表达和存储模块I是所有功能实现的数据基础，图元获取模块2为后续的模块提供数据来源。第一选择模块3和第二选择模块4为其他模块提供数据选择操作。下面对模型应用到CAD软件开发过程中的步骤进行描述(I)建立一个基本的CAD系统或者基于已有的CAD系统进行二次开发；(2)设计并实现图形图像混合表达的底层数据表达模型，支持统一的图形操作；(3)实现图像插入到当前视图中的功能，图形元素和图像元素能够正常显示在当 前的视图中；(4)实现图形元素和图像元素混合选择功能，能够根据第一选择模块3的实现各种不同的选择；(5)实现图像的区域选择功能，基于第二选择模块4的描述，能够进行图像元素局部区域的多种形状选择，并且为后续的区域操作提供支撑；(6)研究图像算法，实现在图像元素内的着色、高亮、拷贝、粘贴等一系列图像处理功能，并基于区域选择，完成相关的功能。(7)实现单个图像对象的整体编辑算法平移、旋转、缩放、裁剪、透明等一系列功能，并保证能够和视图中的CAD图元协调工作，即在进行各种定位等操作时能够利用已经存在的图元信息。(8)实现各种类型图元的组合和融合算法，根据选择的图元，进行组合为单一的图元元素或者融合为单一的图像元素，对于组合的图元能够实现解除组合。(9)基于现有的CAD图形通用操作模式，结合图像的特点，实现图像元素类似CAD图元的统一操作，这些操作除了前面提到的选择外，还包含取消选择、拷贝、旋转、缩放、阵列、Undo/Redo、基于热点(或者称为夹点)的操作、图层管理等，这些操作保证和CAD图元的操作具有统一的含义和操作步骤，使得CAD的使用人员在处理图像对象时能够和像处理图形元素一样方便灵活。本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种CAD图形和图像混合编辑系统，其特征在于， 包括表达和存储模块、图元获取模块、第一选择模块、第二选择模块、第一图像编辑模块、第二图像编辑模块、图元融合模块以及图元统一编辑模块； 表达和存储模块用于通过统一的底层抽象类型来统一表达图形和图像，并且将图形和图像存储在存储介质中； 图元获取模块用于供用户输入图形元素，以及获取图形元素和图像元素，并将图形元素和图像元素以混合的方式显示在视图中； 图元获取模块包括打开图形子模块、插入图像子模块以及剪贴板操作子模块； 打开图形子模块用于打开用户在以前的工作中完成的图形图像混排格式文件，或者第三方格式的图形文件； 插入图像子模块用于提供一个交互界面，使得用户能将已经存在的图像数据文件选中并插入到当前的视图中，成为当前视图中的一个子项； 剪贴板操作子模块用于将操作系统剪贴板中的图像拷贝并插入到当前视图中，以形成一个图像元素； 第一选择模块用于供用户从当前视图中选择图元；具体而言，用户可以通过点选的方式选定单个图形元素或图像元素，也可以通过框选的方式同时选定多个图形元素和图像元素； 第二选择模块用于在第一选择模块选择的是一个图像元素的基础上，供用户选择该图像元素的局部区域； 第一图像编辑模块用于对用户选择图像的局部区域进行编辑； 第二图像编辑模块用于在用户从当前图元集合中选择图像元素时，供用户对选择的图像元素进行整体编辑； 图元融合模块用于在用户从当前视图的中选择若干图元时，对选择的图元进行融合，以得到一幅整体图像； 图元统一编辑模块用于在用户从当前视图的中选择若干图元时，对选择的图元进行统一编辑。
2.根据权利要求I所述的系统，其特征在于， 第一选择模块包括单个图元选择子模块以及多个图元选择子模块； 单个图元选择子模块用于通过鼠标选取方框； 多个图元选择子模块用于如果在第一次的点选中没有选择到图形，则鼠标移动的过程中自动显示一个可变的矩形区域范围，确定矩形区域范围后判断图形元素和图像元素的特征是否满足矩形范围的选择条件，以确定选择的图元内容。
3.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，局部区域的范围是矩形、多边形或者样条封闭区域。
4.根据权利要求I所述的系统，其特征在于， 第一图像编辑模块的编辑操作包括区域着色、拷贝、粘贴；第一图像编辑模块包括区域着色子模块以及拷贝和剪切子模块； 区域着色子模块用于在选择的图像元素局部区域中以指定的颜色进行填充，以覆盖原来在该区域的颜色；拷贝和剪切子模块用于将选择的图像元素的局部区域拷贝或者剪切到系统剪贴板中。
5.根据权利要求I所述的系统，其特征在于， 第二图像编辑模块的编辑操作包括缩放、裁剪、旋转、输出到剪贴板、另存为图像文件、擦除，并且所有的编辑操作都可以撤销； 第二图像编辑模块包括夹点操作子模块、输出剪贴板子模块、另存图像文件子模块以及擦除功能子模块； 夹点操作子模块用于实现一个完整图像元素的缩放、裁剪、旋转功能； 输出剪贴板子模块用于将整个图像元素以图像格式输出到剪贴板中，以供其他应用程序使用； 另存图像文件子模块用于将当前选择的图像元素保存为一个图像文件； 擦除功能子模块用于擦除图像元素中的部分区域。
6.根据权利要求I所述的系统，其特征在于， 图元统一编辑模块的统一编辑操作包括选择、取消选择、拷贝、旋转、缩放、阵列、恢复/撤销、图层管理； 图元统一编辑模块包括图元位置编辑子模块以及高亮显示子模块； 图元位置编辑子模块用于通过统一的操作方式实现图元相对于其他图元的拷贝、旋转、缩放、阵列、恢复/撤销、图层管理、成块操作； 高亮显示子模块用于对已经存在的图形/图像元素进行高亮显示。
全文摘要
本发明公开了一种CAD图形和图像混合编辑系统，包括表达和存储模块、图元获取模块、第一选择模块、第二选择模块、第一图像编辑模块、第二图像编辑模块、图元融合模块以及图元统一编辑模块，表达和存储模块用于通过统一的底层抽象类型来统一表达图形和图像，并且将图形和图像存储在存储介质中，图元获取模块用于供用户输入图形元素，以及获取图形元素和图像元素，并将图形元素和图像元素以混合的方式显示在视图中，图元获取模块包括打开图形子模块、插入图像子模块以及剪贴板操作子模块，打开图形子模块用于打开用户在以前的工作中完成的图形图像混排格式文件。本发明使得设计人员能够将图形和图像融合在一起作为统一模型进行编辑。
文档编号G06F17/50GK102799720SQ20121022734
公开日2012年11月28日 申请日期2012年7月3日 优先权日2012年7月3日
发明者罗年猛 申请人:武汉天喻软件有限责任公司