方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明尤其涉及工业设计领域，所述工业设计诸如车辆设计、包装设计、机械设 计、消费物品以及电子器件设计。
【背景技术】
[0002] 多种系统和程序被提供在市场上以用于对象的设计、工程和制造。CAD为计算机辅 助设计的缩写，例如其涉及用于设计对象的软件解决方案。CAE为计算机辅助工程的缩写， 例如其涉及用于对未来产品的物理行为进行仿真的软件解决方案。CAM为计算机辅助制造 的缩写，例如其涉及用于对制造过程和操作进行定义的软件解决方案。在这样的计算机辅 助设计系统中，图形用户界面在关于技术效率方面扮演重要角色。这些技术可以被嵌入在 产品生命周期管理（PLM)系统中。PLM指代商业策略，其帮助公司共享产品数据、应用公共 过程，并且在扩展企业概念中影响从概念到其生命周期结束的产品开发的企业知识。
[0003] 由DASSAULTSYSTEMES(根据商标CATIA、EN0VIA和DELMIA)提供的PLM解决方案 提供了工程中心，其组织产品工程知识；制造中心，其管理制造工程知识；以及企业中心， 其使企业集成和连接到工程中心和制造中心。连同以上三个中心，系统传送开放对象模型， 其链接产品、过程、资源以能够创建动态的、基于知识的产品，并且能够进行决策支持，其驱 动优化的产品定义、制造准备、生产和服务。
[0004] 不同的框架被提供给工业设计者，以用于三维建模对象的设计。在更广泛的框架 中，工业设计者经由过程关系来执行其设计。更精确地，工业设计者定义基本几何形状和 过程的历史，所述过程将基本几何形状转换为根据过程的历史被分层次连接的更复杂的对 象，以形成期望的复杂模型。该框架为更加优选的框架，特别是因为其允许有经验的设计者 相对更快地执行其设计。事实上，利用适当的过程，人们可以以相对更少的操作来实现复杂 模型。该主题的参考为"Hanbookofsolidmodeling";DonaldELacourse，Ed:MacGraw Hill〇
[0005] 在另一框架中，工业设计者经由非过程关系来执行其设计。更精确地，工业设计者 定义基本形状，然后，定义在几何形状之间的活跃关系，以使遵守约束的集合的基本几何形 状的集合形成所期望的复杂模型。
[0006] 在本上下文中，仍然需要改进的解决方案来设计3D建模对象。
【发明内容】
[0007] 因此提供了一种用于设计三维建模对象的计算机实现的方法，所述三维建模对象 表示工业产品，并且由包括多个几何对象的数据和链接所述几何对象的关系来进行定义， 其中链接所述几何对象的关系包括过程关系。该方法包括提供具有节点和弧的建模图的步 骤，所述节点表示该几何对象，所述弧的每一个弧表示链接由弧的入射节点表示的两个几 何对象的关系，其中该过程关系由具有与该过程关系相同的方向的单向弧表示，并且其中 链接几何对象的关系进一步包括由双向弧表示的活跃关系，并且其中，所提供的建模图遵 守以下准则，即所述建模图的每一个强连通分量的所有弧为双向的。以及所述方法包括当 添加链接在添加之前被包括在对所述3D建模对象进行定义的数据中的几何对象中的两个 几何对象的关系时，选择由要被添加的所述关系链接的两个几何对象，所述选择根据所述 准则来执行。
[0008] 该方法可以包括如下中的一个或多个：
[0009] -对要由待被添加的所述关系链接的所述两个几何对象的选择包括在所有几何 对象中选择第一几何对象，在所述建模图中标识在它们和所述第一几何对象之间添加所述 关系将打破所述准则的所有几何对象，以及然后根据所标识的几何对象来选择第二几何对 象；
[0010] -要被添加的所述关系是活跃关系，并且所述标识包含确定被包括在所述第一几 何对象的强连通分量中的所有节点的所有部落节点，或者要被添加的所述关系是将所述第 一几何对象作为输入的过程关系，并且所述标识包含确定被包括在所述第一几何对象的强 连通分量中的所有节点的所有父节点，或者要被添加的所述关系是使得所述第一几何对象 作为输出的过程关系，并且所述标识包含确定被包括在所述第一几何对象的强连通分量中 的所有节点的所有子节点。
[0011]-确定被包括在所述第一几何对象的强连通分量中的所有节点的所有部落节点或 所有父节点或所有子节点通过确定所述建模图的强连通图来被执行，其中，所述强连通图 是所述建模图的强连通分量的图，并且然后在所述强连通图中确定所述第一几何对象的强 连通分量中的所有节点的所有部落节点或所有父节点或所有子节点；
[0012] -其中，对所述第一几何对象和/或所述第二几何对象的所述选择经由用户交互 来被执行；
[0013]-对所述第二几何对象的所述选择被限制为所述建模图中的未被标识为破坏所述 准则的几何对象；
[0014] -所述活跃关系为样式关系和/或机械关系；
[0015]-所述工业产品为机械部件或消费物品；和/或
[0016] -所述方法包括，在进一步修改对所述3D建模对象进行定义的数据时，确定强连 通图，其中，所述强连通图为所述建模图的强连通分量的图，并且根据所述强连通图的遍历 来更新所述3D建模对象。
[0017] 进一步提供了一种计算机程序，包含用于执行该方法的指令。
[0018] 进一步提供了一种计算机可读存储介质，具有记录其上的计算机程序。
[0019] 进一步提供了一种CAD系统，包括处理器、存储器和图形用户界面，所述处理器耦 合于所述存储器和所述图形用户界面，该存储器具有记录于其上的计算机程序。
[0020] 进一步提供了一种由所述方法设计的三维对象。
[0021] 进一步提供了一种存储该三维对象的数据文件。
[0022] 进一步提供了一种存储该三维对象的数据结构
[0023] 进一步提供了一种由该三维对象表示的工业产品。
[0024] 进一步提供了一种用于制造工业产品的方法，包括根据上述设计方法来设计表示 该工业产品的三维对象，然后基于所设计的三维对象来制造工业产品的步骤。
【附图说明】
[0025] 现将以非限制示例的形式并且参考附图来描述本发明的实施例，其中：
[0026] -图1示出了方法的示例的流程图；
[0027] -图2示出了系统的图形用户界面的示例；
[0028] -图3示出了系统的示例；并且
[0029] -图4-图32说明了该方法。
【具体实施方式】
[0030] 参考图1的流程图，提出了一种用于设计三维建模对象的计算机实现的方法。该 3D建模对象表示工业产品。3D建模对象由包括多个几何对象和链接几何对象的关系的数 据进行定义。链接几何对象的关系包括过程关系和活跃关系。该方法包括提供具有节点和 弧的建模图的步骤S10,所述节点表示几何对象，所述弧的每一个表示链接由弧的入射节点 表示的两个几何对象的关系。在该图中，过程关系由具有与过程关系相同的方向的单向弧 表示，并且活跃关系由双向弧表示。提供步骤S10与方法的其他步骤不同地被表示，但从计 算机实现的视角，该提供可以实际上产生作为背景过程，以使建模图（在方法中潜在地被 修改的）始终被提供。
[0031 ] 如图1所示，该方法可以包括在修改S30对3D建模对象进行定义的数据时确定强 连通图的步骤S30。该确定可以被执行，例如，从草稿开始执行或从对在方法的先前迭代中 确定的强连通图进行更新/检索开始执行。该强连通图为建模图的强连通分量的图。该方 法还包括在S30根据强连通图的遍历来更新3D建模对象。修改S30、确定S30和更新S30 被表示在同一个框S30中，这是因为它们可以被视为被重叠在单个步骤中，并且不一定是 顺序的。
[0032] 同样如图1所表示的，提供步骤S10可以可选地在选择步骤S20之前，在添加S20 链接在添加之前被包括在对三维建模对象进行定义的数据中的几何对象中的两个（即至 少两个）几何对象的（活跃或过程）关系（即要由要被添加的关系链接的对象已存在/已 经被实例化，即其不是通过添加而被新创建的）时，两个几何对象由待添加的关系进行链 接。并且，选择S20和添加S20被表示在同一个框中，因为它们可以被视为被重叠在单个步 骤，并且不一定按序。在这种情况下，选择S20根据图所遵守的特定准则执行，例如，在整个 方法中。该准则可以在下文中被称为"S20的准贝1J"或"与S20相关的准贝1J"或"顺序准则"。 特别地，所提供的建模图遵守以下准则，即建模图的每个强连通分量的所有弧为双向的。
[0033] 还如图1所表示的，步骤S20和S30的每一个可以在重复迭代之前。特别地，在 S20,活跃或过程关系的添加组成对定义3D建模对象的数据的修改，以使S10和S20的迭代 可以在S10和S30的迭代之前，其中迭代的S30的数据修改为该迭代的S20的活跃或过程关 系的添加。其概念上与S20以及然后S30的迭代相对应，因为S10为后台过程。在该情况 下，S20指定S30,就这种意义而言，其添加了进一步的条件，即对定义3D建模对象的数据的 修改不以S20中所述的特定方式以外的任何方式执行。例如，该方法可以包括具有S10和 S20的第一迭代，以及具有S10和S30的第二迭代，然后可选地利用每次S20或S30被执行 的其他迭代。对定义3D建模对象的数据的其他类型（未示出）的修改，诸如添加将已有几 何对象作为输入以及创建新的几何对象作为输出的过程关系（即下文可能被称为添加"新 的过程"），删除过程关系、或删除活跃关系，可以被考虑。在这种情况下，参考图1的流程 图，方法在所述其他类型的修改时不执行S20。该迭代过程对应于工业设计者以连续方式来 执行设计方法。事实上，设计者添加或删除过程或活跃关系、或他/她对定义3D建模对象 的数据作出其他修改。每次存在这样的修改时，S30可以被执行。每次修改包括添加特定 活跃或过程关系时，S20可以被执行，并且S30然后可能被执行。
[0034] 注意，S30对应于在先前修改时对3D建模对象的更新。该更新允许修改的直接集 成，例如，以向设计者提供其视觉反馈（如果例如3D建模对象被显示，同时修改被执行）。然 而，该更新不一定在运行中被执行。事实上通常是，设计者执行设计修改而不进行任何更新 (并且因此没有任何视觉反馈）。