[發明專利]使用弱類型定義進行建模

在審

• 申請號: 201911393877.0
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111383327A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: Y·薩杜迪;F·萊策爾特
• 申請（專利權）人: 達索系統公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 趙騰飛

本發明尤其涉及一種用于設計三維(3D)模型的計算機實現的方法。該方法包括提供第一3D模型，該第一3D模型通過以下各項來定義：(i)一個委托數據對象，其包括特定于該委托數據對象的類型的輸入參數；(ii)輸出拓撲，并且該第一3D模型與一幾何設計操作序列相關聯。該方法還包括：由用戶對第一3D模型執行第一幾何設計操作，從而獲得第二3D模型；確定是否能夠從第一3D模型的輸出拓撲中獲取第二3D模型的輸出拓撲；如果無法從第一3D模型的輸出拓撲中獲取第二3D模型的輸出拓撲，則用第二委托數據對象來替換第一委托數據對象，或者保持第一委托數據對象，并且存儲第一幾何設計操作以及與第一3D模型相關聯的幾何設計操作序列。

技術領域

概括地說，本發明涉及計算機程序和系統領域，具體地說，本發明涉及用于設計3D模型的數據結構、方法、系統和程序。

背景技術

市場上提供了許多用于對象的設計、工程化和制造的系統和程序。CAD是計算機輔助設計的縮寫，例如，它涉及用于設計對象的軟件解決方案。CAE是計算機輔助工程的縮寫，例如，其涉及用于對未來產品的物理行為進行仿真的軟件解決方案。CAM是計算機輔助制造的縮寫，例如，其涉及用于定義制造過程和操作的軟件解決方案。在這種計算機輔助設計系統中，圖形用戶界面在技術效率方面起著重要作用。這些技術可以嵌入在產品生命周期管理(PLM)系統中。PLM指代在擴展企業的整個概念中，可以幫助企業共享產品數據、應用通用處理、以及利用企業知識從概念到使用壽命結束來開發產品的業務戰略。Dassault Systèmes(達索系統)(商標為CATIA、ENOVIA和DELMIA)提供的PLM解決方案提供了用于組織產品工程知識的工程中心、用于管理制造工程知識的制造中心、以及使企業集成和連接到工程和制造中心的業務戰略。該系統共同提供了一個開放的對象模型，該模型將產品、過程、資源鏈接在一起，以實現基于知識的動態產品創建和決策支持，從而推動優化的產品定義、制造準備、生產和服務。

CAD軟件提出了使用一組可分為以下兩類的工具來創建稱為部件的三維(3D)模型的方法：基于歷史的方法(也稱為參數化建模)和無歷史(History-free)方法(也稱為直接建模)。

基于歷史的方法被設計為通過使用特征、約束等來存儲創建過程的每個步驟，來捕獲設計意圖。它實際上就像一個部件配方；創建的每個步驟都公開了一組用戶可以更改的參數。如果確實更改了一個參數，則將以完全相同的順序重現整個‘配方’，以重新生成新的部件。通常使用樹來表示該方法，該樹允許用戶快速了解操作的順序。

無歷史方法不依賴于每次修改時都會重現的操作序列。每次修改都是對當前3D模型進行的。也就是說，沒有中間步驟，沒有“配方”，當用戶修改其設計時，該修改將被特征吸收，因此，不會保留導致該修改的參數。因為不保留進行的操作的順序，因此這種方法使用戶可以更快速、更自由地創建3D模型。用戶可以專注于他正在創建的幾何圖形，而不必擔心他創建特征的順序。而且，用戶不必擔心修改產生的影響。

基于歷史的方法的優點也是其缺點。盡管參數化方法幾乎可以隨時非常方便地更改參數，但它為設計過程帶來了剛性。一旦創建了“配方”后，每個特征都是強類型的，你只能使用這些參數。任何其它更改都可能非常復雜，這是因為要獲得用戶想要的更改，他必須考慮重新生成部件時其將如何影響結果。在用戶想要測試不同類型的形狀并且想要快速迭代的情況下，這是一個主要缺點。

基于歷史的方法中使用的對象是強類型的。為了更改對象的類型，需要創建一個全新的對象，并且用代表操作順序的樹中的新對象來替換原來的對象。與被替換對象沒有任何鏈接的新對象，可能由于拓撲結構的變化而不適合當前的“配方”。如果某個操作由于其所依賴的對象已更改而無法再找到計算其修改所需的元素，則會發生這種情況。在這種情況下，用戶將必須明確告訴系統該如何做。這是一個繁瑣的任務，歷史越復雜，就越繁瑣且耗時。

使用無歷史方法，用戶可以快速迭代形狀，因為他正在使用的特征根本沒有類型，他正在使用的通用特征不存儲創建過程的任何信息。因此，即使用戶可以快速迭代其形狀，他也只能修改其3D形狀的當前狀態。他無法訪問其先前任何操作的任何參數。