СИСТЕМА И СПОСОБ ГЕНЕРАЦИИ ТРЕХМЕРНЫХ ЧЕРТЕЖЕЙ Российский патент 2010 года по МПК G06F17/50 G06T17/40 

Область техники

[1] Настоящее изобретение относится в общем к системе и способу преобразования конструкторских чертежей, выполненных в двухмерной плоскости, в трехмерные чертежи и, более конкретно, к системе и способу, которые устанавливают подключаемую связь с графической программой, такой как Adobe Illustrator, и адаптированы для перевода каждой поверхности в трехмерное изображение для того, чтобы использовать контент, выполненный в форме двухмерного конструкторского чертежа, таким образом преобразуя двухмерный объект в трехмерный объект.

Уровень техники

[2] Обычно изделия, изготавливаемые путем складывания листов бумаги или материала из синтетической смолы, такие как коробки или упаковочная тара, изготавливают следующим образом. Готовят конструкторский чертеж, бумагу или материал из синтетической смолы, вырезают по чертежу и затем складывают. В этом смысле конструкторский чертеж означает плоскостной чертеж, на котором стороны трехмерной фигуры перенесены на плоскость (совместное преобразование) без изменения длин и углов сторон, разработаны и начерчены. Конструкторский чертеж является существенным элементом производства упаковочной коробки и т.д.

[3] В частности, такой чертеж обязательно готовят для конструкции упаковочной коробки. Большинство компьютерных программ, используемых в проектировании, рассчитаны на выполнение этой задачи в двухмерной плоскости, поэтому лица, которые хотят изготовить упаковочную коробку, используют способ из двух этапов, на первом готовят конструкторский чертеж и на втором изготавливают образец по подготовленному чертежу.

[4] Однако такой способ имеет недостатки, заключающиеся в том, что в случае простой коробки конструктор может лично подготовить чертеж, но в случае коробки сложной формы операция черчения требует профессиональных знаний, и, более того, образец должен быть выполнен с начала последующей стадии производства коробки, если для изготовления образца использовался чертеж с ошибками.

[5] Кроме того, часто случается так, что даже если образец выполнен в двухмерной плоскости, трехмерный эффект показан недостаточно, и получают неудовлетворительный образец при производстве реальной коробки после завершения разработки чертежа. Соответственно, необходим способ просмотра чертежа, выполненного в двухмерной плоскости, в качестве трехмерного объекта.

Раскрытие изобретения

Техническая задача

[6] Соответственно, настоящее изобретение было сделано с учетом вышеуказанных недостатков в уровне техники, и одна цель настоящего изобретения заключается в разработке системы и способа, которые позволяют легко просматривать конструкторский чертеж формы каждой упаковочной коробки без профессиональных знаний об упаковочной таре и изготавливать образец непосредственно по такому конструкторскому чертежу.

[7] Еще одна цель настоящего изобретения заключается в создании системы и способа, которые, в сущности, устраняют ошибки при генерации трехмерного объекта, например ошибки, которые могут происходить в процессе производства реальной коробки после разработки образца.

[8] Еще одна цель настоящего изобретения заключается в создании системы и способа, которые заблаговременно показывают цвет печати на коробке, этим позволяя пользователю точно выбирать желаемые цвета.

Техническое решение

[9] Для достижения вышеуказанных целей настоящее изобретение предлагает систему трехмерного проектирования, содержащую базу данных для хранения классифицированных форм коробок, базу данных для хранения конструкторских чертежей соответствующих коробок, блок установки координат для хранения регистрируемой информации о длине, ширине и высоте каждого конструкторского чертежа, хранящегося в базе данных конструкторских чертежей, и информацию по трехмерным местоположениям соответствующих сторон, составляющих конструкторский чертеж, и для установки оси координат, блок изменения координат для изменения оси координат в зависимости от зарегистрированной информации, введенной пользователем, такой как данные по длине, ширине и высоте, блок генерации трехмерного чертежа на основании информации о координатах, измененных в блоке изменения координат, блок образцов, содержащий блок хранения образцов, соответствующих поверхностям конструкторского чертежа, и блок применения образцов для передачи образцов, хранящихся в блоке хранения образцов, в блок генерации трехмерных чертежей.

[10] Кроме того, настоящее изобретение предлагает способ трехмерного проектирования с использованием системы трехмерного проектирования, содержащий этапы представления пользователю форм основных коробок, получения размеров, соответствующих форме коробки, выбранной пользователем, изменения координатных значений конструкторского чертежа в зависимости от размеров, полученных от пользователя, представления пользователю конструкторского чертежа, подходящего для измененных координатных значений, разделения образца, созданного пользователем, для соответствия плоскостям конструкторского чертежа, установку координатных значений трехмерного объекта на основании введенных координатных значений и размещения разделенного образца на установленных координатных значениях трехмерного объекта, таким образом создавая трехмерные данные.

[11]

Преимущества

[12] Согласно настоящему изобретению, преимущества заключаются в том, что даже при отсутствии профессиональных знаний об упаковочной коробке обеспечивается не только просмотр конструкторского чертежа для каждой формы упаковочной коробки, но и по конструкторскому чертежу может быть непосредственно изготовлен образец и можно увидеть форму, очевидную при изготовлении образца лично пользователем, которая реализована в трехмерной конструкции, имеющей форму коробки.

Краткое описание чертежей

[13] На Фиг.1 показан экран, позволяющий пользователю выбирать форму коробки, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

[14] На Фиг.2 показан экран для ввода размеров согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

[15] На Фиг.3 показан конструкторский чертеж согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

[16] На Фиг.4 показана схема с указанием образца, изготовленного по конструкторскому чертежу, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Лучший вариант осуществления изобретения

[17] Ниже будут подробно описаны варианты осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.

[18] Система трехмерного проектирования согласно настоящему изобретению содержит базу данных по коробкам для хранения классифицированных форм коробок, базу данных по конструкторским чертежам для хранения конструкторских чертежей соответствующих коробок, блок установки координат для хранения регистрируемой информации о длине, ширине и высоте каждого конструкторского чертежа, хранящегося в базе данных конструкторских чертежей, и информацию по трехмерным местоположениям соответствующих сторон, составляющих конструкторский чертеж, и для установки оси координат, блок изменения координат для изменения оси координат в зависимости от зарегистрированной информации, введенной пользователем, такой как данные по длине, ширине и высоте, блок генерации трехмерного чертежа на основании информации о координатах, измененных в блоке изменения координат, блок образцов, содержащий блок хранения образцов, соответствующих поверхностям конструкторского чертежа, и блок применения образцов для передачи образцов, хранящихся в блоке хранения образцов, в блок генерации трехмерных чертежей.

[19] Далее, способ трехмерного проектирования согласно настоящему изобретению содержит этапы представления пользователю форм основных коробок, получения размеров, соответствующих форме коробки, выбранной пользователем, изменения координатных значений конструкторского чертежа в зависимости от размеров, полученных от пользователя, представления пользователю конструкторского чертежа, подходящего для измененных координатных значений, разделения образца, созданного пользователем, для соответствия плоскостям конструкторского чертежа, установку координатных значений трехмерного объекта на основании введенных координатных значений и размещения разделенного образца на установленных координатных значениях трехмерного объекта, таким образом создавая трехмерные данные.

[20] В базе данных по коробкам хранится информация об основной конфигурации, необходимой для классификации всех коробок, чертежи по которым хранятся в базе, и визуализации классифицированных коробок по категориям. База данных по коробкам может быть создана с использованием различных категорий, например, базового типа, модифицированного типа и других типов, может быть создана на основании многогранников, таких как треугольник, квадрат или пятиугольник, или может быть создана в зависимости от того, имеется ли ручка и т.д.

[21] В базе данных по конструкторским чертежам хранятся чертежи соответствующих коробок, которые будут показываться пользователю в базе данных по коробкам, и эта база данных используется для отображения каждого чертежа пользователю, позволяя ему лично изготовить образец по чертежу.

[22] Блок установки координат использует регистрационную информацию по каждому чертежу, то есть числовые данные, такие как длина, ширина и высота, и информацию по трехмерным местоположениям соответствующих поверхностей каждого отдельного конструкторского чертежа на трехмерном чертеже. Например, в случае квадратной стоящей коробки, имеющей ширину 50 мм, длину 70 мм и высоту 30 мм, если рассматривается конструкторский чертеж квадратной стоячей коробки, блок установки координат имеет числовые данные о коробке, состоящей из двух поверхностей, имеющих размер 50 мм × 70 мм каждая, двух поверхностей, имеющих размер 70 мм × 30 мм каждая, и двух поверхностей, имеющих размер 50 мм × 30 мм каждая, а также информацию по трехмерным местоположениям, ее соответственных поверхностей.

[23] Блок изменения координат изменяет хранящиеся значения координат в зависимости от изменения размера коробки, вводимого пользователем. Например, если размер коробки увеличен на 10 мм по ширине, 20 мм по длине и 10 мм по высоте, координатные значения будут изменены пропорционально увеличенному размеру.

[24] Блок генерации трехмерных чертежей применяет числовые значения, измененные в блоке изменения координат, к каждой поверхности конструкторского чертежа на основании зарегистрированной информации по каждой поверхности, которая была задана блоком установки координат, и генерирует поверхность конструкторского чертежа в трех измерениях. Кроме того, блок образцов подает образец, хранящийся для каждой поверхности, в блок генерации трехмерных чертежей, позволяя отображать в трехмерном пространстве образец, изготовленный пользователем.

[25] Блок образцов может, кроме того, содержать блок цветовой коррекции. Блок цветовой коррекции устанавливает цвет фона, соответствующий материалу части коробки, на которой расположен соответствующий образец, корректирует изменения в цвете, полученные, когда цвет, определенный пользователем, печатается на установленном цвете фона, и уведомляет пользователя о коррекции изменения цвета, этим позволяя пользователю изготовить образец с использованием подходящего цвета.

[26] То есть, если пользователь выберет материал коробки, конструкторский чертеж, образец, цвет и т.д. коробки, начерченные на цвете фона, например белый, цвета корректируются для отображения того, как эти цвета будут выглядеть после печати на базовом цвете материала коробки, выбранного пользователем.

[27] Кроме того, блок образцов может также содержать блок измерения расхода краски.

То есть каждый цвет образца вычисляется в пикселях, заданный расход краски на пиксель умножается на вычисленный цвет и результат умножения снова умножается на цену краски, чем точно вычисляется расход краски и стоимость краски, которая будет израсходована.

Способ эксплуатации изобретения

[28] На Фиг.1 показан экран, позволяющий пользователю выбрать форму коробки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Пользуясь схемой, показанной на Фиг.1, пользователь может выбрать определенную форму коробки. На Фиг.1 показаны соответствующие чертежи, хранящиеся в базе данных по коробкам, и показаны конфигурации коробок. На Фиг.1 конструкторские чертежи, хранящиеся в базе данных по конструкторским чертежам, могут быть отображены "как есть". Если пользователь выберет любую из коробок, показанных на Фиг.1, будет выведен экран для ввода размеров, который показан на Фиг.2. Если пользователь введет регистрационную информацию по коробке, такую как ширина, длина и высота, на экране пользователя будет отображен конструкторский чертеж, показанный на Фиг.3. В качестве такого конструкторского чертежа, показанного на Фиг.3, используется конструкторский чертеж, хранящийся в базе данных по конструкторским чертежам.

[29] Конструкторский чертеж, хранящийся в базе данных по конструкторским чертежам, имеет форму, в которой разработаны шесть соответствующих поверхностей, включая верхнюю поверхность, нижнюю поверхность, боковые поверхности, заднюю поверхность и переднюю поверхность. Местонахождение каждой поверхности на трехмерном чертеже и форма трехмерного чертежа на основании базовых размеров регистрируются в блоке установки координат. Блок установки координат задает координатные значения в зависимости от информации по каждому размеру поверхности в случае коробки, имеющей, например, форму квадратного стоящего ящика. Если пользователь изменит координатные значения путем ввода размера, блок установки координат отразит измененный размер, используя блок изменения координат.

[30] Если пользователь изготавливает желательный образец по конструкторскому чертежу, показанному на Фиг.3, или загружает уже хранящийся в памяти образец и помещает этот образец на конструкторский чертеж, местоположение каждой поверхности, в которой существует помещенный образец, регистрируется на конструкторском чертеже. То есть, как показано на Фиг.4, если образец, содержащий, например, текст "Образец А", будет помещен на конструкторский чертеж, помещенный образец разделяется для соответствия поверхностям.

[31] Если пользователь захочет просмотреть трехмерный чертеж после завершения подготовки образца, блок генерации трехмерных чертежей генерирует соответствующий трехмерный чертеж на основании информации по координатам, измененным в блоке изменения координат, и блок применения образцов помещает разделенный образец на каждую поверхность генерируемого трехмерного чертежа.

[32] Образец, помещенный таким образом, просматривается пользователем как трехмерное изображение.

Пользователь вращает каждую поверхность трехмерного изображения путем, например, перетаскивания мышью и затем может снова оценить общий дизайн.

[33] Кроме того, каждый образец имеет информацию о соответствующем цвете, поэтому соответствующие значения цвета вычисляются в пикселях и преобразуются в Cyan(С), Magenta(М), Yellow(Y) и Black(К). После этого вычисляется расход краски на пиксель, поэтому может быть вычислен расход для каждого цвета С, М, Y и К, и также могут быть вычислены расходы, если умножить расход краски на цену каждой краски.

Промышленная применимость

[34] Настоящее изобретение имеет преимущества, заключающиеся в том, что даже при отсутствии профессиональных знаний об упаковочных коробках пользователь может легко просматривать конструкторский чертеж для каждой формы упаковочной коробки, также образец может быть изготовлен непосредственно на конструкторском чертеже и можно просматривать форму коробки в трехмерном изображении, если образец, изготовленный лично пользователем, будет реализован в трехмерной конструкции.

[35] Хотя лучшие варианты осуществления настоящего изобретения были раскрыты для иллюстративных целей, специалистам в данной области техники будет понятно, что возможны различные модификации, добавления и замены без отхода от объема и сущности изобретения согласно прилагаемой формуле изобретения.

Настоящее изобретение относится к системе и способу, которые устанавливают подключаемое отношение с графической программой, такой как Adobe Illustrator, и приспособлены для реконструкции каждой поверхности в трех измерениях для того, чтобы включить контент двухмерного конструкторского чертежа, преобразуя двухмерный объект в трехмерный объект. Техническим результатом настоящего изобретения является разработка системы, которая позволяет легко просматривать конструкторский чертеж формы каждой упаковочной коробки без профессиональных знаний об упаковочной таре. Базовые формы коробок представляются пользователю. Принимаются размеры, соответствующие форме коробки, выбранной пользователем. Координатные значения конструкторского чертежа изменяют в зависимости от размеров, принятых от пользователя. Конструкторский чертеж с измененными координатными значениями представляется пользователю. Образец, изготовленный пользователем, разделяется для соответствия поверхностям, показанным на конструкторском чертеже. Трехмерные координатные значения устанавливаются на основании введенных координатных значений. Разделенный образец помещается на трехмерные координатные значения, генерируя трехмерные данные. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Система трехмерного проектирования для преобразования конструкторских чертежей коробок, выполненных в двухмерной плоскости, в трехмерные чертежи, содержащая базу данных по коробкам для хранения классифицированных форм коробок, каждая коробка имеет длину, ширину и высоту, базу данных по конструкторским чертежам для хранения конструкторских чертежей соответствующих коробок, блок установки координат для хранения регистрируемой информации о длине, ширине и высоте, представленной на каждом конструкторском чертеже для каждой коробки, и информацию по трехмерным местоположениям соответствующих сторон, составляющих конструкторский чертеж, и для установки оси координат, блок изменения координат для изменения значений координат в зависимости от зарегистрированной информации, введенной пользователем, такой как данные по длине, ширине и высоте, блок генерации трехмерного чертежа на основании информации о координатах, измененных в блоке изменения координат, блок образцов, содержащий блок хранения образцов, соответствующих поверхностям конструкторского чертежа, и блок применения образцов для передачи образцов, хранящихся в блоке хранения образцов, в блок генерации трехмерных чертежей.

2. Система трехмерного проектирования по п.1, кроме того содержащая блок цветовой коррекции для установки цвета фона, соответствующего материалу части коробки, на которой расположен соответствующий образец, коррекции изменения в цвете, полученного, когда цвет, определенный пользователем, печатается на установленном цвете фона, и уведомления пользователя о коррекции изменения цвета.

3. Система трехмерного проектирования по п.1, отличающаяся тем, что упомянутая система проектирования устанавливает подключаемое отношение с программой Adobe Illustrator.

4. Система трехмерного проектирования по п.1, отличающаяся тем, что упомянутая система проектирования реализована в среде сервер-клиент.