專利名稱：Cad數(shù)據(jù)評估方法和評估設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于評估三維CAD(計算機輔助設(shè)計)數(shù)據(jù)可重用性的技術(shù)。此外，本發(fā)明還涉及用于評估CAD系統(tǒng)操作員的建模技能的技術(shù)。
如上所述，還有其它建模方法可以對同一個設(shè)計形狀產(chǎn)生CAD數(shù)據(jù)，這些建模方法之間的差別在于對調(diào)整模型的容易程度有影響。例如，如果要將圖16所示圓形孔調(diào)整為矩形孔，則在圖17所示的建模方法中，應(yīng)該調(diào)整圖17(a)所示的封閉幾何圖形。相反，在圖18所示建模方法中，只需通過在步驟(c)利用矩形柱體代替使用圓形柱體進(jìn)行減法運算切出孔，就能獲得圖19所示的目標(biāo)圖形。
在實際產(chǎn)品的設(shè)計過程中，需要進(jìn)行許多設(shè)計調(diào)整。在設(shè)計過程中，容易調(diào)整模型有助于提高設(shè)計能力。此外，在將現(xiàn)有部件應(yīng)用于新產(chǎn)品上時，也有助于提高設(shè)計能力，可以檢索適于采用的部件并對其三維CAD數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。然而，如圖17和18所示，調(diào)整的復(fù)雜性及所需其工時與建模方法的關(guān)系非常大。通過利用降低了其調(diào)整復(fù)雜性的建模方法來產(chǎn)生CAD數(shù)據(jù)，可以減少整個建模過程的工時。
如何選擇CAD數(shù)據(jù)的建模方法依賴于CAD系統(tǒng)操作員的技能。技能較高的操作員會選擇能夠重用CAD數(shù)據(jù)的建模方法，并產(chǎn)生容易調(diào)整的模型。然而，技能較低的操作員可能傾向選擇如圖17所示的建模方法，因此會產(chǎn)生難以重用的模型。
在現(xiàn)有技術(shù)中，評估建模方法的主要方法是利用CAD系統(tǒng)追索建模歷史并查出模型的特征結(jié)構(gòu)。對于采用計算機的評估系統(tǒng)，例如，存在一種通過檢驗各預(yù)定校驗項目或者他們的組合，用于評估所選方法是否與用于建模的異常情況以及用戶判據(jù)一致的方法。
在操作員利用CAD系統(tǒng)人工評估建模歷史及其特征結(jié)構(gòu)的方法中，需要將單獨的CAD數(shù)據(jù)讀入CAD系統(tǒng)，然后對其特征結(jié)構(gòu)進(jìn)行評估。如果設(shè)計對象包括復(fù)雜形狀，并且對大量CAD數(shù)據(jù)進(jìn)行評估，則存在評估工作所需工時太長的問題。
不僅如此，在檢驗預(yù)定項目的評估系統(tǒng)中，由于只能對與異常情況和建模標(biāo)準(zhǔn)直接有關(guān)的校驗項目進(jìn)行評估，所以存在適用模型和支持校驗項目有限的問題。
為了實現(xiàn)上述目的，在用于評估CAD數(shù)據(jù)的建模方法的CAD數(shù)據(jù)評估方法中，其特征在于，輸入CAD數(shù)據(jù)，計算所述CAD數(shù)據(jù)中對象形狀的復(fù)雜性，并計算所述CAD數(shù)據(jù)的建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。
此外，其特征在于，從存儲多個CAD數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫中檢索與所述對象CAD數(shù)據(jù)有關(guān)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)以進(jìn)行參考，計算對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性作為所述基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)的評估值，顯示與所述對象CAD數(shù)據(jù)和所述基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)有關(guān)的評估值，以便對它們進(jìn)行互相比較。
將評估值顯示到其X軸表示對象形狀復(fù)雜性、其Y軸表示建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的圖形表示上。
其特征在于，對象CAD數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)均具有自己的形狀數(shù)據(jù)，并將對應(yīng)于評估值的形狀數(shù)據(jù)顯示于評估值顯示位置。
其特征在于，將對象形狀復(fù)雜性定義為根據(jù)由數(shù)值計算出的或包括在CAD數(shù)據(jù)內(nèi)的體積、以及表面積或轉(zhuǎn)動慣量計算的值，以及將建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性定義為CAD數(shù)據(jù)內(nèi)的特征數(shù)、已確定尺寸部分的數(shù)量、表面數(shù)或最短邊長度。
其特征在于，根據(jù)本發(fā)明的CAD數(shù)據(jù)評估設(shè)備包括評估數(shù)據(jù)確定裝置，用于確定待評估CAD數(shù)據(jù)；對象CAD數(shù)據(jù)評估裝置，用于根據(jù)所述評估數(shù)據(jù)確定裝置確定的CAD數(shù)據(jù)，計算對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性；數(shù)據(jù)庫，用于存儲待比較的多組CAD數(shù)據(jù)；檢索裝置，用于在所述數(shù)據(jù)庫內(nèi)檢索與對象CAD數(shù)據(jù)有關(guān)的基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)；基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)評估裝置，用于根據(jù)所述檢索裝置檢出的基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)，計算對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性；以及顯示裝置，用于接收分別由所述對象CAD數(shù)據(jù)評估裝置和所述基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)評估裝置計算出的對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，并根據(jù)這些復(fù)雜性數(shù)值顯示評估結(jié)果。
其特征在于，對于由所述基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)評估裝置計算的對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，設(shè)定一個判定裝置以判定對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性是否在指定值范圍內(nèi)。
本發(fā)明特征在于一種配置有通過網(wǎng)絡(luò)連接在一起的客戶機和服務(wù)器的CAD數(shù)據(jù)評估系統(tǒng)，其中所述服務(wù)器具有數(shù)據(jù)庫，用于存儲待參考用于比較過程的多組CAD數(shù)據(jù)；以及模型評估裝置，用于接收對象CAD數(shù)據(jù)，并評估對象CAD數(shù)據(jù)和所述數(shù)據(jù)庫內(nèi)的基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)中的對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，并且該服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)將評估結(jié)果發(fā)送到所述客戶機的顯示裝置。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的CAD數(shù)據(jù)評估設(shè)備的功能框圖。
圖2是應(yīng)用本發(fā)明的CAD數(shù)據(jù)評估設(shè)備的硬件配置圖。
圖3是示出一個評估結(jié)果實例的屏幕窗口圖像。
圖4是示出評估結(jié)果另一個實例的屏幕窗口圖像。
圖5是基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表。
圖6是說明評估值計算裝置的計算過程的流程圖。
圖7是用于顯示評估結(jié)果的顯示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表。
圖8是利用設(shè)計對象形狀數(shù)據(jù)顯示評估結(jié)果的顯示圖像。
圖9是說明根據(jù)限制條件計算基準(zhǔn)數(shù)據(jù)中的設(shè)計形狀復(fù)雜性的計算過程的流程圖。
圖10是示出CAD數(shù)據(jù)評估設(shè)備的一個屏幕窗口配置實例的顯示圖像。
圖11是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的CAD數(shù)據(jù)評估設(shè)備的配置圖。
圖12是根據(jù)圖11所示配置的評估屏幕窗口的顯示圖像。
圖13是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的CAD數(shù)據(jù)評估設(shè)備的配置圖。
圖14是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的CAD數(shù)據(jù)評估設(shè)備的配置圖。
圖15是根據(jù)圖14所示配置的評估屏幕窗口的顯示圖像。
圖16是說明一個CAD數(shù)據(jù)實例的透視圖。
圖17是說明用于產(chǎn)生CAD數(shù)據(jù)的方法的示意圖。
圖18是說明用于產(chǎn)生CAD數(shù)據(jù)的另一種方法的示意圖。
圖19是說明圖16樣式調(diào)整后的CAD數(shù)據(jù)的透視圖。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的CAD數(shù)據(jù)評估設(shè)備的功能框圖。CAD數(shù)據(jù)輸入裝置101捕獲操作員的指令并根據(jù)操作員的指令確定待評估的三維CAD數(shù)據(jù)。對象數(shù)據(jù)評估計算裝置102讀取確定的三維CAD數(shù)據(jù)，并計算與對象形狀復(fù)雜性有關(guān)的參數(shù)和與建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性有關(guān)的參數(shù)。
基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫103存儲多組待與對象CAD數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)。根據(jù)對象數(shù)據(jù)評估裝置102通過輸入裝置101接收的用于評估的CAD數(shù)據(jù)的屬性，或者根據(jù)計算出的對象形狀復(fù)雜性或建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)檢索裝置104檢索存儲在基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)庫103內(nèi)的CAD數(shù)據(jù)。檢索與確定條件匹配的CAD數(shù)據(jù)或?qū)傩詳?shù)據(jù)。根據(jù)檢索裝置104檢索出的對象CAD數(shù)據(jù)或?qū)傩詳?shù)據(jù)，基準(zhǔn)數(shù)據(jù)評估計算裝置106計算對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。結(jié)果顯示裝置105接收包括關(guān)于根據(jù)對象CAD數(shù)據(jù)評估的對象形狀復(fù)雜性的參數(shù)、關(guān)于建模結(jié)構(gòu)的參數(shù)、關(guān)于根據(jù)基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)評估的對象形狀復(fù)雜性以及建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的參數(shù)的輸入數(shù)據(jù)，并將比較結(jié)果顯示在顯示設(shè)備202上。
圖3示出用于比較CAD數(shù)據(jù)的評估結(jié)果的顯示屏幕圖像的一個實例。該圖的垂直軸表示對象形狀復(fù)雜性，水平軸表示建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，并在該圖中示出評估結(jié)果。標(biāo)記301是用于表示對象CAD數(shù)據(jù)評估值的一個點，標(biāo)記302是用于表示多個基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的點。
對象形狀復(fù)雜性是在不考慮建模方法，即，表面特征組合或表面分類法的情況下，指出待建模的相似對象形狀的相似值的指數(shù)。此外，利用凹凸部分復(fù)合的對象形狀越多，復(fù)雜性就越高。例如，對于待建模的設(shè)計對象，體積和面積必須保持不變，而這些指數(shù)取決于對象形狀的大小。因此，需要歸一化為不取決于對象形狀的大小的非尺寸數(shù)。利用等式1定義對象形狀復(fù)雜性。
對象形狀復(fù)雜性＝(表面積)1/2(體積)1/3(1)此定義意味著，同樣體積的設(shè)計對象的表面積越大，復(fù)雜表面包圍的設(shè)計對象就越復(fù)雜。此外，通過除以其體積，可以對對象形狀大小的因子進(jìn)行歸一化。關(guān)于對象形狀復(fù)雜性定義，包含對象形狀的假想立方體的表面積與對象形狀表面積的比值可以是另一種定義。
轉(zhuǎn)動慣量可以用于表示對象形狀特征的指數(shù)。利用等式2計算用轉(zhuǎn)動慣量定義的對象形狀復(fù)雜性。轉(zhuǎn)動慣量是利用長度平方測量的物理量。在此例中，通過將轉(zhuǎn)動慣量的平方根除以體積的立方根，使此物理量為非尺寸量。
對象形狀復(fù)雜性＝(轉(zhuǎn)動慣量)1/2/(體積)1/3(2)將建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性定義為表示建模過程復(fù)雜性及其相關(guān)性的指數(shù)。例如，此指數(shù)可以是特征數(shù)、已確定尺寸部分的數(shù)量以及特征層級深度。根據(jù)建模方法，此指數(shù)可以與形狀數(shù)據(jù)有關(guān)。例如，表面數(shù)量取決于建模方法。作為一種選擇，還可以利用表示三維對象的邊界表示中的邊數(shù)或其最小長度來定義此指數(shù)。
在此上下文中，特征表示用于定義對象形狀的單位。以下將參考圖16說明所示對象形狀內(nèi)的特征數(shù)計算方法。在圖17所示模型產(chǎn)生方法中，通過在步驟(a)產(chǎn)生截面的二維對象形狀定義一個特征。接著，在步驟(b)，每個螺栓孔作為單獨特征。因此，在圖7所示模型產(chǎn)生方法中，利用5個特征定義對象形狀。相反，在圖18所示模型產(chǎn)生方法中，在步驟(a)、(b)和(c)分別定義一個特征，接著，在步驟(d)利用減法運算成型4個螺栓孔。在圖18所示模型產(chǎn)生方法中，產(chǎn)生由7個特征構(gòu)成的對象形狀數(shù)據(jù)。如上所述，計算特征數(shù)。
通過在定義特征過程中求確定部分的尺寸之和來計算已確定尺寸部分的數(shù)量。例如，在圖18(a)所示對象形狀中，需要兩個尺寸，即直徑和長度來定義圓柱體的對象形狀。對于圖18(d)所示的螺栓孔，需要兩個尺寸，即螺栓孔的直徑和在其上設(shè)置螺栓孔的圓的直徑。因此，通過求定義各特征的形狀和位置的確定部分尺寸之和計算已確定尺寸部分的數(shù)量。
構(gòu)成三維設(shè)計對象的表面數(shù)量之和即表面數(shù)，利用用于定義三維設(shè)計對象的邊界表示定義表面數(shù)。各特征的組合影響表面分類的差別，這會對已確定表面的總數(shù)產(chǎn)生影響。
以同樣方式研究脊線數(shù)量。對于由一個指定對象形狀的多個表面構(gòu)成的設(shè)計對象，用于為CAM應(yīng)用產(chǎn)生工具軌跡的集合運算和幾何運算會導(dǎo)致不穩(wěn)定解決方案，因為表面邊界存在誤差。因此，對象建模過程采用的表面數(shù)量過多會降低對象模型的可重用性。
對于幾何運算過程，還將脊線的最短長度用作表示設(shè)計對象形狀模型的穩(wěn)定性的指數(shù)。脊線太短會使脊線周圍的集合運算精度不穩(wěn)定。因此，最短長度脊線越長，集合運算越穩(wěn)定，而且形狀模型的可重用性越高。
總之，隨著對象形狀復(fù)雜性提高，其建模結(jié)構(gòu)就更復(fù)雜以表示其復(fù)雜性。例如，為了定義復(fù)雜形狀，需要產(chǎn)生許多特征。因此，假定在對象形狀復(fù)雜性與建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性之間存在正相關(guān)性。然而，對于任何一種建模方法，太多的超量特征或者太粗略的近似以及太少特征數(shù)均會破壞這種正相關(guān)性。
圖3內(nèi)的標(biāo)記301是繪制在表示對象模型的對象形狀復(fù)雜性和對象模型的建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的坐標(biāo)平面上的實例。三角形符號表示的標(biāo)記302是繪制在表示存儲在數(shù)據(jù)庫103內(nèi)的基準(zhǔn)模型數(shù)據(jù)的對象形狀復(fù)雜性和存儲在數(shù)據(jù)庫103內(nèi)的基準(zhǔn)模型數(shù)據(jù)的建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的坐標(biāo)平面上的實例。根據(jù)這些標(biāo)記，如果標(biāo)記301的位置靠近基準(zhǔn)模型的數(shù)據(jù)構(gòu)像，則證明設(shè)計對象的建模方法與基準(zhǔn)建模方法差別不大。
圖4示出評估結(jié)果的另一個實例。在此例中，表示對象模型的評估值的標(biāo)記401的位置遠(yuǎn)離表示基準(zhǔn)模型評估值的標(biāo)記302的位置。因此，根據(jù)此弱相關(guān)位置，即使是相同對象形狀的建模過程，基準(zhǔn)模型的建模方法與對象模型的建模方法仍互不相同。
從基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)中提取基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)庫103，或者利用計算屬性值表構(gòu)成基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)庫103。圖5示出含有屬性值的數(shù)據(jù)庫103的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫103是通過根據(jù)基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)計算屬性值，或者通過從基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)中提取屬性值形成的。通過提取CAD數(shù)據(jù)中記錄的部件名稱屬性或文件名，來存儲部件名稱。利用CAD系統(tǒng)提供的幾何計算功能，計算體積、表面積以及轉(zhuǎn)動慣量。通過列舉表示形成三維CAD數(shù)據(jù)的部分對象形狀的特征、模型數(shù)據(jù)內(nèi)包含的尺寸以及表示模型數(shù)據(jù)的對象形狀的立體模型各表面，計算特征數(shù)、已確定尺寸部分?jǐn)?shù)量以及表面數(shù)量。
圖6示出對象數(shù)據(jù)評估值計算裝置的過程流程圖。在步驟S2001，例如，利用CAD系統(tǒng)的幾何計算功能計算體積和表面積，利用等式2計算對象形狀復(fù)雜性。在步驟2002，例如，計算形成模型數(shù)據(jù)的特征數(shù)之和，并作為建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性輸出。利用類似于圖6所示過程的過程，基準(zhǔn)數(shù)據(jù)評估值計算裝置106計算基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)的對象形狀復(fù)雜性和基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)的建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。
結(jié)果顯示裝置105接收對象模型和基準(zhǔn)模型的評估值以輸出圖3和圖4所示圖形表示。圖7示出數(shù)據(jù)表的結(jié)構(gòu)。該數(shù)據(jù)表存儲從對象數(shù)據(jù)評估值計算裝置102接收的部件名稱、每個對象數(shù)據(jù)的對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。從基準(zhǔn)數(shù)據(jù)評估值計算裝置106接收部件名稱、每個基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。
圖8示出顯示裝置的圖形表示的另一個實例。圖形表示(a)是用于顯示從各CAD數(shù)據(jù)接收的圖像數(shù)據(jù)的組合圖像的實例。通過一起顯示各對象形狀圖像，容易識別幾乎與對象形狀801相同的基準(zhǔn)形狀802，而與不同于對象形狀、而其對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性具有相似值的基準(zhǔn)形狀803區(qū)別開。
此時，將利用CAD系統(tǒng)內(nèi)的圖像獲得功能求得的圖像數(shù)據(jù)存儲到圖5所示基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)庫103的數(shù)據(jù)1至數(shù)據(jù)4。將根據(jù)對象CAD數(shù)據(jù)獲得的圖像數(shù)據(jù)作為圖7所示的對象數(shù)據(jù)項目存儲。
如果將大體積形狀數(shù)據(jù)存儲到基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫103內(nèi)，則從評估值計算裝置102接收屬性值、對象CAD數(shù)據(jù)的對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，然后，事先利用檢索裝置104篩選這些數(shù)據(jù)。由于利用這種方式可以減少送到評估值計算裝置的數(shù)據(jù)量，所以可以提高顯示計算結(jié)果的顯示速度，而且易于識別顯示圖像。
關(guān)于篩選方法，例如，如果基準(zhǔn)數(shù)據(jù)內(nèi)的部件名稱是“法蘭”，則從基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫103內(nèi)只提取部件名稱中含有“法蘭”的數(shù)據(jù)。對于另一種篩選方法，允許確定模型的創(chuàng)建數(shù)據(jù)。還允許提取具有利用評估值計算裝置102計算的對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的最接近值的模型數(shù)據(jù)。例如，以這樣的方式提取模型數(shù)據(jù)，即其對象形狀復(fù)雜性在利用評估值計算裝置102計算的對象形狀復(fù)雜性的±20％范圍內(nèi)。
圖9示出篩選基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的流程過程的實例。檢索裝置104利用此流程過程根據(jù)對象形狀復(fù)雜性篩選基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。在步驟901，利用評估值計算裝置102提取對象數(shù)據(jù)的對象形狀復(fù)雜性。在步驟902，讀取存儲在基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫103內(nèi)的比較CAD數(shù)據(jù)。在步驟903，從基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫103讀取CAD數(shù)據(jù)。在步驟904，計算基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)(待比較)內(nèi)的對象形狀復(fù)雜性。在步驟905，判定基準(zhǔn)數(shù)據(jù)內(nèi)的對象形狀復(fù)雜性是否滿足事先根據(jù)對象數(shù)據(jù)內(nèi)的對象形狀復(fù)雜性定義的條件。例如，如果基準(zhǔn)數(shù)據(jù)內(nèi)的對象形狀復(fù)雜性在該對象形狀復(fù)雜性的±20％范圍內(nèi)，則接著選擇步驟906，在步驟906，將待比較的屬性數(shù)據(jù)送到評估值計算裝置106，然后重復(fù)執(zhí)行步驟902至906。如果不滿足篩選條件，則不將基準(zhǔn)數(shù)據(jù)送到評估值計算裝置106，而是再返回步驟902。利用上述過程篩選基準(zhǔn)數(shù)據(jù)(待比較)。
因此，如果根據(jù)待評估模型的評估值進(jìn)行篩選過程，則會存在可能從基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫103內(nèi)提取各種形狀的數(shù)據(jù)的可能性。在這種情況下，圖8示出待評估三維CAD數(shù)據(jù)圖像和從基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫提取的待比較的三維CAD數(shù)據(jù)圖像，這樣可以使用戶的評估工作更簡單。這意味著，如圖8(a)所示，如果在待評估CAD數(shù)據(jù)圖像周圍排列類似對象形狀，則基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫內(nèi)的建模方法和待評估三維數(shù)據(jù)建模方法幾乎互相相同。相反，如圖8(b)所示，在待評估三維CAD數(shù)據(jù)的繪制結(jié)果中，如果在待評估圖像與待比較的、位于圖形圖像801周圍的三維CAD數(shù)據(jù)圖像之間存在非常大差別，則存在待評估三維數(shù)據(jù)建模方法不同于基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫內(nèi)的建模方法的可能性較高。因此，通過利用圖形與三維對象形狀圖像一起繪制評估結(jié)果，顯然有助于對評估結(jié)果進(jìn)行有效比較。
圖10示出CAD數(shù)據(jù)評估設(shè)備的運行圖像的實例。數(shù)據(jù)輸入窗口1001根據(jù)CAD數(shù)據(jù)輸入裝置101的輸入顯示。在包括待評估的三維CAD數(shù)據(jù)的文件系統(tǒng)內(nèi)，操作員確定文件名及其目標(biāo)路徑，并按下OK按鈕。然后，在按下OK按鈕后，根據(jù)圖9所示過程步驟起動評估值計算裝置102、檢索裝置104、評估值計算裝置106以及顯示裝置105。執(zhí)行這些過程的結(jié)果是，在屏幕上顯示窗口1002，可視包括表格形式的可視評估數(shù)據(jù)；圖形顯示窗口1003，利用垂直軸和水平軸定義對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。根據(jù)這些顯示結(jié)果，用戶將待評估數(shù)據(jù)評估指數(shù)與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)評估指數(shù)進(jìn)行比較，然后判定待評估數(shù)據(jù)建模方法是幾乎與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)建模方法相同，還是與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)建模方法不同。通過將考慮了模型可重用性的模型數(shù)據(jù)作為實例存儲在基準(zhǔn)數(shù)據(jù)內(nèi)，更有助于進(jìn)行評估工作。
現(xiàn)在，將說明本發(fā)明的另一個實施例。圖11是用于對學(xué)員在對象建模過程中創(chuàng)建CAD數(shù)據(jù)建模方法進(jìn)行評估的模型評估裝置的原理框圖。將學(xué)員創(chuàng)建的模型存儲到學(xué)員數(shù)據(jù)庫1101.將教師或?qū)焺?chuàng)建的CAD數(shù)據(jù)存儲到教師數(shù)據(jù)庫1103作為實例。由于教師數(shù)據(jù)庫通常用于相同過程，所以允許事先計算并存儲特定CAD數(shù)據(jù)的對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。
利用評估數(shù)據(jù)生成裝置1102計算存儲在學(xué)員數(shù)據(jù)庫1101內(nèi)的CAD數(shù)據(jù)的對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。教師數(shù)據(jù)檢索裝置1104將學(xué)員評估數(shù)據(jù)與教師評估數(shù)據(jù)一起送到評估結(jié)果顯示裝置1105。評估結(jié)果顯示裝置1105接收評估數(shù)據(jù)，并將學(xué)員評估數(shù)據(jù)和教師評估數(shù)據(jù)顯示在顯示設(shè)備202上。
圖12是圖11所示模型評估裝置提供的顯示圖像的實例。在此圖中，確定垂直軸表示對象形狀復(fù)雜性，確定水平軸表示建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。利用標(biāo)記1201所示圓形表示教師數(shù)據(jù)評估結(jié)果，利用標(biāo)記1202所示的三角形表示學(xué)員數(shù)據(jù)評估結(jié)果，這樣就可以利用圖形方法，將教師數(shù)據(jù)評估結(jié)果與學(xué)員數(shù)據(jù)評估結(jié)果相互區(qū)別開。容易將靠近教師數(shù)據(jù)評估結(jié)果的表示學(xué)員數(shù)據(jù)的標(biāo)記1202，表示較低建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性學(xué)員數(shù)據(jù)的標(biāo)記1203以及表示較高建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性學(xué)員數(shù)據(jù)的標(biāo)記1204和1205相互區(qū)別開，并容易對它們進(jìn)行互相比較。
顯然，在學(xué)員創(chuàng)建的、對應(yīng)于標(biāo)記1203的模型中，此學(xué)員采用了特征數(shù)極小的建模方法，因為他或她例如通過對復(fù)雜形狀截面區(qū)域畫草圖來定義對象形狀。因此，顯然，該學(xué)員應(yīng)該接受再教育來學(xué)習(xí)畫草圖的更多技巧。相反，在學(xué)員創(chuàng)建的、對應(yīng)于標(biāo)記1204和1205的模型中，建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性極高，可以證明，這些學(xué)員定義各部分，例如具有相同尺寸的螺栓孔和拐角，應(yīng)該將它們定義為一個特征。顯然，應(yīng)該對這些學(xué)員指導(dǎo)采用圖形特征的方法和定義拐角的建模方法。
在傳統(tǒng)方法中，需要利用CAD系統(tǒng)采用圖形方法逐一對各建模數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。然而，在根據(jù)本發(fā)明的CAD數(shù)據(jù)評估設(shè)備中，由于可以容易地對甚至由學(xué)員創(chuàng)建的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行評估，所以顯然可以對在建模方法方面存在問題的學(xué)員提供足夠教育指導(dǎo)。
圖13示出本發(fā)明的另一個實施例。這是一個通過網(wǎng)絡(luò)使用模型評估設(shè)備的實例?？蛻魴C端的計算機1301具有對象數(shù)據(jù)輸入設(shè)備101和諸如WEB瀏覽器的顯示裝置1303，服務(wù)器端的計算機1302具有模型評估裝置1304、基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫103以及顯示裝置105。模型評估裝置1304具有評估值計算裝置102和檢索裝置104以及評估值計算裝置106，它們每個均分別示于圖2。
根據(jù)此配置，顯然可以將對象模型數(shù)據(jù)送到服務(wù)器端計算機，并且可以將其評估結(jié)果從服務(wù)器端計算機送到客戶機端計算機，并顯示在WEB瀏覽器1303上。此外，如圖中虛線所示，通過在客戶機端計算機1301內(nèi)安裝對象數(shù)據(jù)評估值計算裝置102，并僅將評估值送到服務(wù)器端計算機，可以在服務(wù)器端計算機將該評估值與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。由于通過在客戶機端計算機計算評估值，不需要將CAD數(shù)據(jù)送到服務(wù)器端計算機，顯然，利用因特網(wǎng)將模型評估工作分配到評估系統(tǒng)內(nèi)的服務(wù)器端計算機具有優(yōu)勢。
圖14示出本發(fā)明的另一個實施例。這是一個將判定裝置附加到圖1所示模型評估裝置的配置內(nèi)的結(jié)構(gòu)實例。也就是說，該實施例包括判定裝置2301，用于判定是否可以重用待評估CAD數(shù)據(jù)。判定裝置2301判定對象數(shù)據(jù)的對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性是否在指定值范圍內(nèi)。例如，利用圖形方法示出判定結(jié)果，如圖15所示。在圖15(a)中，示出這樣一種情況，即對象數(shù)據(jù)的對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性在指定值范圍內(nèi)，并判定可以重用，利用白色圓形對象標(biāo)記301標(biāo)識繪制點。圖15(b)示出這樣一種情況，即不能重用，利用黑色圓形標(biāo)識繪制點。
根據(jù)本發(fā)明，由于可以不使用CAD系統(tǒng)，對CAD數(shù)據(jù)的建模結(jié)構(gòu)進(jìn)行評估，所以顯然可以減少評估所需工時。
根據(jù)本發(fā)明，由于可以在一個屏幕窗口上察看對多個模型的評估結(jié)果，所以顯然可以在短時間周期內(nèi)對大量CAD數(shù)據(jù)進(jìn)行評估。
此外，根據(jù)本發(fā)明，由于根據(jù)設(shè)計形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性進(jìn)行評估，所以顯然可以對包括任意形狀設(shè)計對象的CAD數(shù)據(jù)進(jìn)行評估。
權(quán)利要求
1.一種用于評估CAD數(shù)據(jù)建模方法的CAD數(shù)據(jù)評估方法，該方法包括輸入CAD數(shù)據(jù)的步驟；計算所述CAD數(shù)據(jù)內(nèi)的對象形狀復(fù)雜性的步驟；以及計算所述CAD數(shù)據(jù)內(nèi)的建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的步驟。
2.一種用于評估CAD數(shù)據(jù)建模方法的CAD數(shù)據(jù)評估方法，該方法包括輸入CAD數(shù)據(jù)的步驟；計算所述CAD數(shù)據(jù)內(nèi)的對象形狀復(fù)雜性的步驟；計算所述CAD數(shù)據(jù)內(nèi)的建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的步驟；以及利用所述對象形狀復(fù)雜性和所述建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，顯示所述CAD數(shù)據(jù)的評估值的步驟。
3.一種用于評估CAD數(shù)據(jù)建模方法的CAD數(shù)據(jù)評估方法，該方法包括下列步驟輸入待評估對象CAD數(shù)據(jù)，并計算對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性作為所述待評估對象CAD數(shù)據(jù)的評估值；在存儲有多個CAD數(shù)據(jù)以便參考的數(shù)據(jù)庫內(nèi)檢索與待評估的所述對象CAD數(shù)據(jù)有關(guān)的基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)，并計算對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性作為待評估的所述對象CAD數(shù)據(jù)的評估值；以及顯示待評估的所述對象CAD數(shù)據(jù)的評估值和所述基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)的評估值，以對它們進(jìn)行互相比較。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的CAD數(shù)據(jù)評估方法，其中在X軸確定對象形狀復(fù)雜性、Y軸確定建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的圖形表示中顯示所述評估值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的CAD數(shù)據(jù)評估方法，其中待評估的所述對象CAD數(shù)據(jù)和所述基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)中每一個都具有形狀數(shù)據(jù)，并將相應(yīng)形狀顯示在所述各評估值的顯示位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的CAD數(shù)據(jù)評估方法，其中將所述對象形狀復(fù)雜性定義為根據(jù)所計算的或包括在CAD數(shù)據(jù)內(nèi)的體積、表面積或轉(zhuǎn)動慣量獲得的數(shù)值；以及將所述建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性定義為特征數(shù)、已確定尺寸部分的數(shù)量、表面數(shù)或者最短脊線長度的值。
7.一種用于評估CAD數(shù)據(jù)建模方法的CAD數(shù)據(jù)評估設(shè)備，該設(shè)備包括評估數(shù)據(jù)輸入裝置，用于確定并輸入待評估對象CAD數(shù)據(jù)；對象CAD數(shù)據(jù)評估裝置，用于根據(jù)所述評估數(shù)據(jù)輸入裝置確定的CAD數(shù)據(jù)，計算對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性；數(shù)據(jù)庫，用于存儲待比較的多個CAD數(shù)據(jù)；檢索裝置，用于在所述數(shù)據(jù)庫內(nèi)檢索與對象CAD數(shù)據(jù)有關(guān)的基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)；基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)評估裝置，用于根據(jù)所述檢索裝置檢索出的所述CAD數(shù)據(jù)，計算對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性；以及顯示裝置，用于接收所述對象CAD數(shù)據(jù)評估裝置和所述基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)評估裝置獲得的對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，并根據(jù)這些復(fù)雜性數(shù)值顯示評估結(jié)果。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的CAD數(shù)據(jù)評估設(shè)備，還包括判定裝置，對于所述基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)評估裝置獲得的對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，判定對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性是否在指定數(shù)值范圍內(nèi)。
9.一種用于對學(xué)員創(chuàng)建的CAD數(shù)據(jù)建模方法進(jìn)行評估的CAD數(shù)據(jù)評估設(shè)備，該設(shè)備包括學(xué)員CAD數(shù)據(jù)庫，用于存儲學(xué)員創(chuàng)建的CAD數(shù)據(jù)；CAD數(shù)據(jù)評估裝置，用于計算對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，作為從所述學(xué)員CAD數(shù)據(jù)庫輸入的學(xué)員CAD數(shù)據(jù)的評估值；教師數(shù)據(jù)庫，用于存儲對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，作為待比較的教師CAD數(shù)據(jù)的評估值；檢索裝置，用于在所述教師數(shù)據(jù)庫內(nèi)檢索與學(xué)員CAD數(shù)據(jù)有關(guān)的評估值；以及顯示裝置，用于顯示所述檢索裝置檢索出的所述教師CAD數(shù)據(jù)的評估值和所述學(xué)員CAD數(shù)據(jù)的評估值，以將它們進(jìn)行互相比較。
10.一種配置有通過網(wǎng)絡(luò)相連的客戶機和服務(wù)器的CAD數(shù)據(jù)評估系統(tǒng)，其中所述服務(wù)器具有數(shù)據(jù)庫，用于存儲多個用于參考比較的CAD數(shù)據(jù)；模型評估裝置，用于接收對象CAD數(shù)據(jù)，并計算所述對象CAD數(shù)據(jù)和所述數(shù)據(jù)庫內(nèi)的基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)的對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，所述服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)將評估結(jié)果傳送到所述客戶機的顯示裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的CAD數(shù)據(jù)評估系統(tǒng)，其中接收對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性作為所述對象CAD數(shù)據(jù)。
12.一種用于存儲CAD數(shù)據(jù)評估程序的存儲媒體，計算機利用該CAD數(shù)據(jù)評估程序?qū)AD數(shù)據(jù)建模方法進(jìn)行評估，其中所述CAD數(shù)據(jù)評估程序包括輸入待評估對象CAD數(shù)據(jù)的步驟；計算對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性作為待評估的所述對象CAD數(shù)據(jù)的評估值的步驟；在存儲有多個CAD數(shù)據(jù)以便參考的數(shù)據(jù)庫內(nèi)檢索與待評估的所述對象CAD數(shù)據(jù)有關(guān)的基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)的步驟；計算對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性作為待評估的所述對象CAD數(shù)據(jù)的評估值的步驟；以及顯示待評估的所述對象CAD數(shù)據(jù)的評估值和所述基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)的評估值，以進(jìn)行相互比較的步驟。
全文摘要
該設(shè)備具有評估值計算裝置102，用于計算CAD數(shù)據(jù)輸入裝置101輸入的對象CAD數(shù)據(jù)的對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性；檢索裝置104，用于根據(jù)所述復(fù)雜性條件，在基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)庫103內(nèi)檢索基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)；評估值計算裝置106，用于根據(jù)檢索出的基準(zhǔn)CAD數(shù)據(jù)，計算對象形狀復(fù)雜性和建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性；以及顯示裝置105，用于將裝置102和裝置106獲得的評估值，顯示到其水平軸確定對象形狀復(fù)雜性、其垂直軸確定建模結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的圖形表示上。顯然，由于不使用CAD系統(tǒng)，所以可以減少評估大量各種模型所需的工時。
文檔編號G06F17/50GK1457005SQ02151389
公開日2003年11月19日 申請日期2002年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月7日
發(fā)明者南俊介, 城山孝二, 佐佐木勤 申請人:株式會社日立制作所