数据处理系统和方法与流程

本发明涉及以下一般领域：计算机辅助设计、绘图、制造和可视化系统(单独和统称为“cad系统”)，产品生命周期管理(“plm”)系统，以及管理产品和其他项的数据的类似系统(统称为“产品数据管理”系统或pdm系统)。

背景技术：

pdm系统管理plm和其他数据。期望有一些改进的方法和系统。

技术实现要素：

根据本发明的第一方面，一种模拟对多部件产品的部件的构造的修改的方法包括：使用变分直接模型来建模产品；选择多部件产品的一个部件用于修改；为该部件内的感兴趣区域设置准则；确定表示所选择的部件的模型内的所有感兴趣区域，这些感兴趣区域满足准则；从模型中提取该感兴趣区域或每个感兴趣区域；向所提取的部件的该感兴趣区域或每个感兴趣区域应用几何修改；将经几何修改的该感兴趣区域或每个感兴趣区域重新连接到所选择的部件；以及提供经修改的部件的表示。

该方法还可以包括对基底模型应用几何修改。

感兴趣区域可以包括突起或凹穴，该突起或凹穴与模型的其余部分具有相等的凸度边界。

该方法还可以包括：通过修复已经从中提取感兴趣区域的开放表面，来在感兴趣区域外部的区中修改表示所选择的部件的模型。

修复的步骤可以包括：在开放表面的边之间形成连续的表面。

该方法还可以包括：针对每个感兴趣区域，分别存储经修改的部件的表示。

该方法还可以包括：将该方法应用到多部件产品中与上述一个部件交互的另一部件。

该方法还可以包括：提供多部件产品的表示，多部件产品的表示合并有经修改的一个或多个部件。

该方法还可以包括：在从模型中提取感兴趣区域之前，从该区域移除处理，并且在与模型重新连接之后还原这些处理。

根据本发明的第二方面，提供了一种编辑模型的方法，该方法在数据处理系统上被执行，包括标识模型中的一个或多个感兴趣区域；将一个或多个区域与模型分离，以形成分离区域和基底模型；向分离区域应用改变，以形成经改变的分离区域；将经改变的分离区域重新连接到基底模型，以形成经改变的模型；以及输出所产生的拓扑。

该方法还可以包括：向基底模型应用改变。

对用于分离的感兴趣区域的标识可以包括：确定突起或凹穴的存在，该突起或凹穴在其边界处具有与模型一致的凸度。

该方法还可以包括：在从模型中提取区域之前，从感兴趣区域移除处理，并且在与模型重新连接之后还原这些处理。

输出可以包括：存储或显示经改变的模型。

该模型可以包括任何立体物的表示。

至少一个直接建模算子可以被应用于感兴趣的分离区域或感兴趣的每个分离区域。

该方法还可以包括：标识一个或多个感兴趣的基底区域，并且将至少一个直接建模算子应用于该基底区域。

直接建模算子包括以下之一：移动、旋转、调整大小、偏移、渐变或还原。

改变可以被应用于一个或多个感兴趣的基底区域，以将感兴趣的分离区域留下的任何开口复原为一个立体物。

根据本发明的第三方面，一种数据处理系统，至少具有处理器和可访问存储器，该数据处理系统包括：用于接收模型的选定部件的装置，该模型表示多部件产品；用于在模型的选定部件中标识一个或多个感兴趣区域的装置，这样的感兴趣区域包括地形特征；用于从模型提取一个或多个区域的表示以形成一个或多个分离区域的装置；用于向分离区域应用几何修改以形成经修改的分离区域的装置；用于将经修改的分离区域重新连接到模型以形成经改变的模型的装置；以及用于输出选定部件的所产生的拓扑的装置。

用于输出所产生的拓扑的装置可以包括存储库或显示器。

根据本发明的第四方面，一种编码具有可执行指令的非暂时性计算机可读介质，可执行指令在被执行时，使一个或多个数据处理系统执行根据第一方面的一种模拟对多部件产品的部件的构造的修改的方法。

根据本发明的第五方面，一种编码具有可执行指令的非暂时性计算机可读介质，可执行指令在被执行时，使一个或多个数据处理系统执行根据第二方面的一种编辑模型的方法。

上文已经相当宽泛地概述了本公开的特征和技术优点，从而本领域技术人员可以更好地理解下文的具体实施方式部分。下文将描述本公开的附加特征和优点，这些内容形成了权利要求的主题。本领域技术人员将理解，他们可以容易地以所公开的概念和特定实施为基础，修改或设计其他结构的基底，用于实现与本公开相同的目的。本领域技术人员还将认识到，这种等同结构不偏离本公开的最宽形式的范围。

在进行下文的详细描述之前，有利的是，将阐述本专利文件中使用的一些词语或短语的定义：术语“包括”和“包含”及其衍生词是指包括但不限于；术语“或”是包含性的，表示和/或；并且术语“控制器”是指控制至少一个操作的任何设备、系统或其一部分，无论这样的设备是以硬件、固件、软件、或前述中至少两项的某种组合实现。应当注意，与任何特定控制器相关联的功能可以是集中式的或分布式的、在本地或在远程。贯穿本专利文件提供了某些词语和短语的定义，并且本领域普通技术人员将理解，在很多(即使不是大多数)情况下，这样的定义适用于被如此定义的词语和短语的先前以及后续使用。虽然一些术语可以包括各种各样的实施例，但是所附权利要求可以明确将这些术语限制于特定实施例。

附图说明

现在将参考附图描述根据本发明的方法和数据处理系统的示例，其中：

图1a至图1c比较了使用标准直接建模和本发明的方法的编辑的效果；

图2示出了本发明可以被应用到的部件的一个示例；

图3a至图3e示出了使用标准模型对图2的部件应用几何修改的效果；

图4a至图4e示出了使用本发明的方法和数据处理系统对图2的部件应用几何修改的效果；

图5a和图5b图示了本发明的方法的一个实施例；

图6更详细图示了本发明；

图7更详细图示了本发明；

图8更详细图示了本发明；

图9更详细图示了本发明；

图10图示了在本发明的方法中应用简化的一个示例；

图11图示了在本发明的方法中应用简化的一个示例；

图12a和图12b更详细示出了本发明的特定特征；

图13是本发明的实施例可以在其中被实现的数据处理系统的框图；以及

图14是根据本发明的方法的一个示例的流程图。

在本文中用于描述本发明的原理的图1至图14的实施例仅作为说明，而不应以任何方式被解释为限制本发明的范围。本领域技术人员将理解，本发明的原理可以在任何被适当布置的设备中实现。

具体实施方式

图13图示了可以实现本发明的实施例的数据处理系统的一个示例，例如被配置为执行本文所述的过程的cad系统。数据处理系统1包括连接到本地系统总线3的处理器2。本地系统总线将处理器连接到主存储器4和图形适配器5，该图形显示适配器5可以连接到显示器6。数据处理系统可以经由连接到本地系统总线3的无线适配器7、或经由有线网络(例如，局域网)与其他系统进行通信。附加存储器8还可以经由本地系统总线连接。用于其他外围设备、诸如键盘41和鼠标42或其他指点设备的合适的适配器9允许用户向数据处理系统提供输入。包括在具有合适的图形用户界面43的数据处理系统中的操作系统支持在显示器44上向用户显示来自系统的输出、并且支持用户与系统进行交互。

在cad系统中，用户可能希望对物体的设计进行建模，执行测试以确定该物体的行为，并且根据测试的结果修改设计。在设计过程的一些阶段，用户可能希望进行改变，并且如果结果与预期不同，则恢复为原始设计，或者连续尝试多个不同的改变，以确定要使用哪一个。然而，用户会排斥具有较长延迟的活动。

在将物体或物品被表示为立体物的任何情况下，都可以使用直接建模或变分直接建模，这样的立体物包括机器部件、车辆、设备安装、建筑布局、工程结构或化学结构，但本发明不限于这些应用。三维模型允许导出部件的质量或重量，并且可以确定与其他系统中的其他组件的交互。在同步编辑中，几何改变或几何修改由求解和程序计算的各种方法来确定，然后需要被传递到模型拓扑中。直到现在，用于进行这种几何改变或几何修改的方法是仅在整个模型上原位使用直接建模。变分直接建模系统从几何约束和尺寸方面描述了物体模型中的特征的参数以及特征之间的关系。随后，这样的系统使用求解器过程，来处理这些约束和尺寸以及维持设计意图所需的大量辅助约束和尺寸，并且整个模型被同时求解。

通过常规的直接建模，物体设计的编辑涉及对整个模型原位进行修改和更新。然而，这可能导致直接建模操作的失败，例如由于特定几何和拓扑配置以及正在使用的建模器的当前功能而引起的局部失败。由于尝试同时对模型进行许多不同改变是复杂的，这也可能导致组合失败。原位修改和更新整个模型的另一个问题在于，已实现的方案并非用户预期的方案。

图1a至图1c图示了本发明的一个基本实施例。图1a中示出了较复杂的主体的一个部件的模型，例如机器部件或工厂布局。由于例如一个部件最初已经被建模为单个部件，cad系统能够区分该部件的所有元件。如果用户仅选择该部件的有限数目的面，则该模型能够确定该部件中必须应用后续建模步骤的所有其他元件。该部件11a包括基底12、第一凸起部分13、第二凸起部分14和拓扑特征，该拓扑特征通常是用户希望改变其位置的凹穴或突起。在该示例中，该特征被示出为突起15，该突起15例如是必须容纳到复杂主体的另一部件中的对应开口的物品。如箭头16所示，用户希望通过简单移动突起15来尝试将该突起重新定位到基底12上的一个新位置。然而，一种简单直接的模型结果是用户将该桩子拖动到基底上的备选位置，这种模型结果会产生如图1b所示的设计11b，该设计11b具有与该突起相接触的两个凸起部分13、14的延伸。在制成品中，这将会因为附加材料的使用而不期望地增加成本和重量。本发明通过如下来避免这种情况：将突起15作为一个单独的物品进行处理，提取并且仅移动该突起，然后将模型复原到不再示出该突起在其初始位置处的间隙的状态。这从图1c可以看出。与来自直接模型的图1b的设计相比，所完成的部件11c要使用的材料已经被减少，并且多个表面更容易在成品中被制造。然后，还可以以比图1b的直接模型版本所要求的更简单的形状，设计该突起在主体的另一个部件中的对应容纳。在主体的另一个部件中的对应容纳的设计可以通过以下来实施：结合对原始选定的部件做出的改变，来调节另一个部件的形状或位置以保持能够容纳，或者在已经完成原始选定的部件的改变之后，在单独的步骤中应用上述调节。

对于图2所示的由数据处理系统建模的一个部件，图4a至图4e示出了本发明的另一个实施例，并且将该实施例与图3a至图3e所示的标准直接模型生成的设计进行比较。部件20具有基底21、带轮廓的部分23和由插入件或突起22所示的地形特征。图3a和图4a示出了所需的修改的几何表达，这样的几何表达在直接模型和本发明的实施例二者中是相同的，即：将多个面同时移动不同的量(如多条虚线24所示)，到达这些虚线末端处所产生的位置(如多条实线25所示)。更一般地，几何修改是产生将一个面进行变换的效果的任何直接建模操作。对于每个面，无论是相同的操作被应用还是不同的操作被应用，具体细节可以不同，但是这样的操作都会变换这个面。被应用于基底模型的几何修改和被应用于分离出的感兴趣区域的几何修改可以是相同类型的操作，或者它们可以是不同类型的操作。本发明的第一步骤是标识将会被应用改变的地形特征，也称为感兴趣区域。在示出的示例中，存在单个感兴趣区域22b，但是该方法可以被应用于多个感兴趣区域，在这种情况下，标识图2所示部件的模型中的所有候选区域。以下参考图12a和图12b来更详细描述多个感兴趣区域的示例。

所标识的候选区域是可以有用地与模型分离的区域。通常，这些区域对应于具有相等凸度边界的突起或凹穴。也就是说，所标识的区域在其边界处由与基底模型一致的凸度限定。

通常通过切割功能来将所有候选区域与基底模型分离。因此，区域22b从基底模型分离。这对基底模型的影响是：如图4b和图4c的虚线所示，所有区域被切割并且保持打开，并且如图4c的填充形状和实线所示，基底模型被复原为立体物。由任何原因引起的分离失败都将使得该模型恢复到尝试该分离之前的状态。然后，从候选感兴趣区域的列表中删除未被正确分离的区域。

相比之下，如图3b所示，标准直接建模方法以单一不变的模型来进行处理，标准模型随后修改该单一不变的模型，导致区域22延伸形成区域22a并且区域23相应地延伸形成区域23a，如图3c所示。基底21由区域22a和23a下的延伸所修改。因此，可以看出，与图4d所示的本发明的方法相比，向基底模型的多个面应用上述所有几何改变将产生图3c和图3d中的具有标准模型的不同结果。对于本发明，带轮廓的区域23已经延伸到23b，如图4c所示。分离区域22b被修改，并且在修改之后，分离区域22b以所产生的如图4d和图4e所示的形状被重新连接到经修改的基底21。在这个阶段，可以部署任何直接建模算子，包括但不限于移动、旋转、调整大小、偏移、渐变、还原。如果此时发生失败，该失败将导致全部编辑失败，模型恢复到原始状态20，并且造成失败的感兴趣区域不再被进一步处理。

对于已经被成功分离出来的那些候选感兴趣区域，将所期望的几何改变应用到一个或多个分离区域中的多个面，如从图4b中的22b至图4c中的22b的形状改变所示。在这个阶段，可以部署任何直接建模算子，包括但不限于移动、旋转、调整大小、偏移、渐变、还原等。如果由于任何原因而发生失败，全部编辑可能会失败或者该模型可以恢复到原始状态，并且在失败区域从列表中被删除的情况下重新运行该方法。

可以在对一个或多个分离区域的改变之前、或之后、或并行地，通过应用必要几何修改来执行对基底区域21、23的改变。在该示例中，在图4d和图4e中示出了将经改变的感兴趣的分离区域重新连接到经改变的基底模型的后续步骤。虽然已经关于基底模型的改变来描述了该示例，但是对基底模型应用几何修改是可选的，并且将存在不需要改变基底模型的情况。

突起22b与基底21接合，并且从图4e可以看出，从中提取该突起的带轮廓部分已经被复原成一个立体物。将分离区域重新连接到基底模型可以通过使用粘贴步骤实现。如果由于任何原因而引起重新连接失败，全部编辑可能会失败，并且输出恢复到图2的模型，或者在该模型恢复到原始状态(即图2的模型)之前，无法重新连接的区域可以从候选列表被删除并且整个过程重新运行。在重新连接失败的一些情况下，可以给用户提供一个选项，用以手动使用未被连接模型。

从图3d和图3e可以了解，标准方法不会以相同的方式分离出待编辑的区域，因此应用所需的几何改变将会导致一个被扩展的插入22a。这是不太理想的结果，因为它会增加所设计的部件的材料使用和重量，并且可能使对应部件的设计更复杂。在标准方法中，如果一个过程失败，则不会考虑失败原因，因此尝试重新运行该过程的可能结果还是由于与第一次失败相同的原因而导致再次失败，而在本发明中，如果一个分离区域无法与基底模型重新连接，该过程可以重新运行，但这次把失败的区域作为基底模型的一部分来处理，并且仅分离出先前尚未重新连接失败的区域。

在本发明中，在向多个感兴趣区域应用改变并且最终将它们重新连接成整体之前，该系统基于所定义的标准来自动标识和分离模型的某些区域，这提高了编辑的成功率和结果质量。与受用户不一致性影响的手动过程相反，本发明自动进行标识、分离、修改和重新连接的步骤，以优化所得到的设计。

对于感兴趣区域的基本要求是它可以与基底模型分离并且随后重新连接。因此，合适区域的选择取决于下文讨论的可用分离和重新连接方法。为该方法选择的最简单形式的区域是被连接的突起或凹穴，该突起或凹穴在其边界处具有与模型一致的凸度。可以使用简单的切割来成功分离这些区域，并且如果需要，还使用复原步骤将被切割的区域返回成立体物，以及使用复原步骤将感兴趣区域已经从中被切割的部分返回成立体物。可以使用粘贴步骤或局部布尔步骤来将所分离的经改变的区域重新连接到基底模型。

优选地，在选择候选区域时，忽略可能区域的边界上的处理、诸如圆角或倒角。例如，凸度被认为没有任何圆角。图5a和图5b图示了具有圆角的区域的示例。虽然圆角30、31在突起15的初始状态时并且在已经应用了几何修改之后存在该突起的边界处，但是在选择感兴趣区域并且向该区域应用几何修改时，这些圆角30、31不会被考虑。

当输入包含正在以相同方式被改变的多个面的集合(例如全部以相同矢量被移动)时，期望修改的几何特征、诸如突起或凹穴以其最简单的形式被认为是存在的。然后，通过检查边界具有单个凸度来执行检查，以确认多个面的集合形成一个突起或凹穴。该边界包括如下的所有边，在这些边中，一个面在上述集合中，而一个面不在正被考虑的面的集合中。如果是这种情况，那么上述面的集合被指定为一个感兴趣区域。在另一步骤中，如果包括隐藏面50、51的面32、33、34、35的这个集合最初没有被确认为形成一个突起或凹穴，则可以通过将边界收缩回一致凸度来检查多个面的子集，例如如图6所示，其中面32不形成突起的一部分，但是面33、34、35、50、51确实形成了一个突起，因此子集33、34、35、50、51将被提取。

相反，诸如如图7所示，将面34添加到改变的面33、35、50、51的集合可以使得面的超集能够通过测试。然后可以将这个面的集合用作要移除的感兴趣区域，并且当向经分离的感兴趣区域应用几何改变时，额外的面34可以获得不同的改变或不改变。

图8图示了一种备选方案，在该方案中形成了具有多个边界的凹穴，并且可以通过提取面36、37、52、53并且向这些面应用几何修改来移动该凹穴。更一般地，在不考虑要应用的几何改变的类型的情况下，可以检查改变的面的集合，但是搜索的结果是由多个相同凸边界限定的区域的列表。

在标识突起或凹穴时，可以选择是否查找最大或最小的区域。例如，如果模型的一部分看起来像堆叠的框，这可能是堆叠的多个感兴趣区域，每个区域具有与下一个区域一致的凸度边界，或者可能是包括所有面的单个感兴趣区域。除非堆叠的所有面都以相同方式发生改变，否则更有用的是：将这些区域标识为感兴趣的分离区域，然后将它们分离为多个“兴趣区域”模型。

如果根据不变的凸度属性不能标识出要提取的一个感兴趣区域，则一个选项是用一个新的边来拆分一个面，以便形成一个感兴趣区域，如图9所示。面34、35、50、51形成集合的一部分，但是面38a、38b不会导致必要的属性，因为它不满足由相同凸边界限定的区域的要求。通过形成新的边39，则只有面38a被包括在面的集合中，这满足了要求，并且面38a，34、35、50、51的集合可以被提取以用于修改。新的边将是平滑的，因而在确定时被认为是凹面或凸面。

进一步的改进是：基于能够处理更复杂边界(例如混合凸度)的分离和重新连接方法来建立突起或凹穴的标识。如果不变的面与改变的面交互，则不变的面可以有用地被分离。可以使用更直接的指示符，诸如特定几何形式的领域知识、明确的标签、用户指示或命令上下文，以便建议要将一个区域提取为感兴趣区域。

与改变无关的几何特征可以被忽略并保留。然而，可能存在这样的情况，其中最初不相关的特征可能根据改变而变得相关，因为它们可能开始与改变元件“交互”。如果通过在其他改变被应用时检查这些改变，确定最初不相关的特征确实与正在被应用修改的特征具有一些交互，则可以将模型回滚到初始状态，将新的区域添加到该算法。在包括这些区域的情况下，再次运行前述过程。

用于分离和重新连接区域的基本方法是使用标准建模切割，该切割将多个面分离并复原基底模型，然后进行稍后的粘贴，这类似于局部布尔运算，将产生一个有效的立体物。如前所述，对于一个区域边界上的处理、诸如圆角或倒角，通过储存这些处理的属性并且在该过程的后续重新连接时重新应用处理，来应对前述处理--这些处理不受提取和修改的影响。在几何修改已经被应用于感兴趣区域之后，这样的处理的确切几何形式不如最终上下文中的有效应用重要。

在某些情况下，切割步骤可以不要求复原基底模型。这有优点也有缺点，虽然在某些情况下可能会提高切割的成功率，但不复原基底模型可能会妨碍对未被复原的基底模型的中间修改。如果从几何特征面形成一个封闭的立体物工具，则可以使用布尔方法(而不是切割)加上一些封盖算法，这与基本切割相比，能提高成功率。当重新连接时，粘贴步骤可以与未复原的工具一起被使用，否则该工具可能被局部延伸到基底模型。

如果几何特征或感兴趣区域对应于域已知的物体，则可以存在已知的移除/分离过程和/或已知的重建/重新连接过程，其中任一个过程都可以被部署以提高成功率或保真度。在这种情况下，重建过程合并所需的任何几何改变。

在一些情况下，所分离的区域具有一个复杂的边界，该边界可以被简化以辅助重新连接过程。一个示例是触摸模型中另一个特征的孔，如图10所示。这样的简化将是把(阴影)圆柱面进行延伸，使该圆柱面自己复原，并且形成一个简单的圆柱区域，该圆柱区域的每个端都有圆形边。另一个示例是在单个几何特征正被添加到模型中时，该单个几何特征已经被拆分。在这种情况下，在重新连接到模型中、到一个拆分孔中之前，两个部分可以被标识并且被组合，如图11所示。删除和重新连接的顺序可以被指定。例如，对于相互交互的突起和凹穴，如图12a和图12b所示，优选的是在凹穴40之前分离突起15并且在突起之前重新连接凹穴，以防止凹穴将突起消耗掉。如果凹穴不是被首先放回去，则突起将会消失。类似地，如果标识出多个堆叠的特征，优选地从上向下进行分离和从下向上进行重新连接，以防止一个特征将另一个特征消耗掉，例如，如果底部框不是被首先放回去，则顶部框将被消耗并消失。

图12a和图12b的示例是可以处理多于一个感兴趣区域的一个示例。凹穴40和突起15一起被标识为感兴趣区域，并且该突起和凹穴二者都从基底模型分离出来。几何修改被应用到定义每个感兴趣区域的每个面集合中的每个面。经修改的兴趣区域15、40然后被重新连接到基底模型。在该示例中，该凹穴的大小已经被调整并且该突起已经被移动，但是其他效果的组合也是可能的，每个感兴趣区域被独立地处理。在改变中“涉及”的区域需要被移除，这可以从基本的选择变化到更复杂的情况，例如，在更复杂的情况中，所应用的改变导致最初未被涉及的区域将变成被涉及的区域。

图14是概括根据本发明的方法的一个实施例的流程图。对于被加载在数据处理系统中的系统、设备、产品或化学结构的模型，第一步骤60是选择该系统、设备、产品或化学结构中待编辑的一个部件，以下称为基底模型。已经选择该部件之后，如果尚未设置用于选择该部件内的感兴趣区域的准则，则确定61这样的准则。在最简单的形式中，感兴趣区域是那些具有不变凸度边界的区域。使用所设置的准则，从基底模型中标识和提取62特定感兴趣区域或每个感兴趣区域。然后，先前可能已经被存储的几何修改被应用63到所提取的一个或多个感兴趣区域。在某些情况下，也可能需要对基底模型应用64几何修改。在完成一个或多个几何修改步骤之后，将所提取的、经修改的感兴趣区域与基底模型重新连接65。此处，通常将输出66该部件的经修改的表示，该步骤可以是以下之一或两者：显示经修改的部件，或者存储经修改的部件以供稍后使用的步骤。如果上述修改已经对系统、设备、产品或结构的另一部件的设计或结构造成影响，则可以输出62完整模型的输出、包括尚未被修改的部件。可以根据需要而在不同的部件或相同的部件上重复上述基础过程，直到达到令人满意的结果。

基本方法仅在失败时产生分支，所以只会产生失败或成功的结果。然而，可以检查成功的分离和重新连接的质量，并且可以与标准方法相比较以选择更高的那个。这样的选择可以通过向用户显示两种方案并允许用户进行选择来实现。可以用各种图形方法来允许用户比较两个不同的结果。备选地，可以使用用于评估某些度量的自动化过程，并且系统决定要使用哪个结果。

与传统的直接建模方法相比，本发明具有许多改进。结果成功的可能性通过以下而得到改进：能够仅处理完整模型的子集，并且对导致失败的特征不再做考虑，而是在知道导致失败的原因已经移除的情况下继续或重新开始运行该过程。结果的质量在以下方面得到改进：例如，获得使材料的使用最小化的设计，或者简化了对应部件中交互的特征的设计。这样的过程支持对方案类型的、特定于域的程序化控制以及对模型的每个局部区域的特定方案和不同方案。用户仍然能够选择方案，无论是使用直接模型的方案还是使用合并有本发明的变分直接模型方案。