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    • 专利摘要:
    一種量測圖形檔案解析系統及方法，該系統運行於電腦中，該電腦包括儲存設備及顯示設備。該系統包括：關鍵字定義模組、檔案內容提取模組、圖元解析模組及圖形曲面繪製模組。本發明所述之量測圖形檔案解析系統及方法能夠對從儲存設備中讀取STEP檔案，並對該STEP檔案進行快速解析、繪製出完整之量測圖形，及對繪製出之量測圖形進行標示區分並顯示在顯示設備上，以便使用者更容易找到量測物件所對應之量測圖形。
    公开号:TW201317936A
    申请号:TW100139857
    申请日:2011-11-01
    公开日:2013-05-01
    发明作者:Chih-Kuang Chang；Xin-Yuan Wu；Bo Nie
    申请人:Hon Hai Prec Ind Co Ltd；
    IPC主号:G06F30-00
    专利说明:
    量測圖形檔案解析系統及方法
    本發明涉及一種圖形檔案處理系統及方法，尤其係關於一種STEP格式之量測圖形檔案解析系統及方法。
    STEP檔案係圖形處理CAD系統中經常使用之圖形檔案，若CAD系統不能導入STEP檔案，則重繪產品模型很不方便，則也不能在CAD系統中進行檔案之交換。於獨立設計之CAD系統中，不能對STEP檔案進行導入重繪產品模型，不能導入重繪複雜之產品模型。市面上已發行之CAD軟體中：由於不能對STEP檔案進行導入重繪，需要購買其他軟體把STEP檔案進行轉換，增加成本開支。其次，CAD軟體僅能導入重繪簡單之產品模型，例如球體、長方體等，而不能對導入重繪複雜之產品模型。此外，STEP檔案導入重繪速度慢，重繪模型不完整，並且沒有對STEP檔案重繪之產品模型中之量測圖形進行標注區分，不方便量測。
    鑒於以上內容，有必要提供一種量測圖形檔案解析系統及方法，其能夠對STEP格式之量測圖形檔案進行快速解析、計算、重繪出完整之量測圖形，並對繪製出之量測圖形進行標示區分，以便使用者更容易找到量測物件所對應之量測圖形。
    所述之量測圖形檔案解析系統，該系統運行於電腦中，該電腦包括儲存設備及顯示設備。該系統包括：關鍵字定義模組，用於預先定義所需量測圖形之圖元關鍵字及圖元解析模式，及將所述圖元關鍵字及圖元解析模式儲存於儲存設備中；檔案內容提取模組，用於從儲存設備中讀取量測圖形檔案，及從量測圖形檔案中提取出所有之內容關鍵字及其對應之內容字串；圖元解析模組，用於根據內容關鍵字及其對應之內容字串解析出組成量測圖形之曲面圖元資料，及從曲面圖元資料中提取量測圖形之曲面圖元關鍵字；圖形曲面繪製模組，用於將所述曲面圖元資料進行三角形網格化處理繪製成相應量測圖形之曲面，及採用識別標誌標示所述量測圖形之曲面邊界線，並將量測圖形顯示於顯示設備上。
    所述之量測圖形檔案解析方法，應用於電腦中，該電腦包括儲存設備及顯示設備。該方法包括步驟：預先定義所需量測圖形之圖元關鍵字及圖元解析模式，並將所述圖元關鍵字及圖元解析模式儲存於儲存設備中；從儲存設備中讀取量測圖形檔案，及從量測圖形檔案中提取出所有之內容關鍵字及其對應之內容字串；根據內容關鍵字及其對應之內容字串解析出組成量測圖形之曲面圖元資料，並從曲面圖元資料中提取量測圖形之曲面圖元關鍵字；將所述曲面圖元資料進行三角形網格化處理繪製成相應量測圖形之曲面；採用識別標誌標示所述量測圖形之曲面邊界線，並將所述量測圖形顯示於顯示設備上。
    相較於習知技術，本發明所述之量測圖形檔案解析系統及方法能夠對STEP格式之量測圖形檔案進行快速解析、計算、重繪出完整之量測圖形，方便STEP檔案於CAD/CAM系統中之資料使用及交換，並對繪製出之量測圖形進行標示區分，以便使用者更容易找到量測物件所對應之量測圖形。
    如圖1所示，係本發明量測圖形檔案解析系統10較佳實施例之架構圖。於本實施例中，所述之量測圖形檔案解析系統10安裝並運行於電腦1中，該電腦1為一種具有圖形資料處理能力之桌上型電腦或者伺服器等。所述之電腦1還包括儲存設備11、處理器12及顯示設備13。所述之儲存設備11係一種硬碟、Flash記憶體、或者為一種外部儲存介質，其用於儲存STEP格式之量測圖形檔案（以下簡稱STEP檔案）。於本實施中，所述之STEP檔案係一種為CAD/CAM系統提供產品模型資料交換標準之量測圖形檔案，STEP標準已經成為國際公認之CAD/CAM資料檔案交換全球統一標準，其規定了惟一之描述及電腦可處理之資訊表達形式。
    如圖2所示，係一種STEP格式量測圖形檔案之示意圖。所述STEP檔案中之檔案內容以每一行之行號（例如#1, …, #125, …, #133等）為開始符，以每一個分號“;”作為分割符。該分割符分號“;”之前的檔案內容作為一個字串資料，其中，等於號“=”到左括弧“(”之間之字串作為內容關鍵字，其用於描述圖形之圖元類型；左括弧“(”到右括弧“)”之間的字串資料作為內容字串，其用於描述圖形之圖元資料資訊，例如圖元座標(4.530716408935491, 0.758079218122484, -0.020000000000000)。
    於本實施例中，所述之量測圖形檔案解析系統10包括關鍵字定義模組101、檔案內容提取模組102、圖元解析模組103，及圖形曲面繪製模組104。本發明所稱之模組係指一種能夠被處理器12所執行並且能夠完成固定功能之一系列電腦程式段，其儲存於儲存設備11中。於本實施例中，關於各模組之功能將於圖3之流程圖中具體描述。
    如圖3所示，係本發明量測圖形檔案解析方法較佳實施例之流程圖。於本實施例中，本發明所述之方法能夠對STEP檔案進行快速解析、計算、重繪出完整之量測圖形，方便STEP檔案於CAD/CAM系統中之資料使用及交換，並對繪製出之量測圖形進行標示區分，以便使用者更容易找到量測物件所對應之量測圖形。
    步驟S31，關鍵字定義模組101預先定義所需量測圖形之圖元關鍵字及圖元解析模式，並將定義好之圖元關鍵字及圖元解析模式儲存於儲存設備11中。於本實施例中，所述之量測圖形包括由點、線、面、圓等圖元組成之二維或三維圖形，例如圖9所示之長方體，圓柱體、橢圓體。所述之圖元關鍵字用於描述圖元之圖形特徵，例如點之關鍵字為POINT，線之關鍵字為“LINE”，及圓之關鍵字為“CIRCLE”。所述之圖元解析模式用於對圖元關鍵字進行解析，從而得到該圖元關鍵字相對應之圖元，例如，圖元解析模式將圖元關鍵字POINT解析為點，將圖元關鍵字LINE解析為線，及將圖元關鍵字CIRCLE解析為圓。
    步驟S32，檔案內容提取模組102從儲存設備11中讀取一份STEP檔案，並從該STEP檔案中提取出所有之內容關鍵字及其對應之內容字串，該步驟S32將於圖4中作詳細描述。參考圖2所示，檔案內容提取模組102將每一行等於號“=”到左括弧“(”之間的字串作為內容關鍵字，及將左括弧“(”到右括弧“)”之間的字串資料作為內容字串。如圖2所示之“CARTESIAN_POINT”作為一個內容關鍵字，及“(4.530716408935491, 0.758079218122484, -0.020000000000000)”作為一個內容字串。
    步驟S33，圖元解析模組103根據提取之內容關鍵字及其對應之字串解析出組成產品模型之曲面（shell）圖元資料，該步驟S33將於圖5中作詳細描述。於本實施例中，所述產品模型也係由點、線、面、圓等圖元組成之二維或三維圖形，所述曲面圖元資訊係構成產品模型外表面之點、線、面等圖元之資料資訊。
    步驟S34，圖元解析模組103從曲面圖元資料中提取組成產品模型之曲面圖元關鍵字，並標記所述曲面圖元關鍵字之圖元類型。例如，圖元解析模組103將圖元關鍵字POINT標記為構成曲面之點，圖元關鍵字LINE標記為構成曲面之線，及圖元關鍵字CIRCLE標記為構成曲面之圓。
    步驟S35，圖形曲面繪製模組104將所述曲面圖元資料進行三角形網格化處理繪製成相應之圖形曲面，該步驟S35將於圖6中作詳細描述。所述之三角形網格化通常用於電腦輔助設計（computer aided design，CAD）系統或電腦輔助製造（computer aided manufacturing，CAM）系統中進行圖形曲面繪製。
    步驟S36，圖形曲面繪製模組104根據曲面圖元類型判斷繪製出之圖形曲面是否為所需量測圖形。若圖形曲面係所需量測圖形，則執行步驟S37。若圖形曲面不係所需量測圖形，則流程結束。
    步驟S37，圖形曲面繪製模組104採用識別標誌標示所述圖形曲面之邊界線，並將標誌之量測圖形顯示於顯示設備13上。於本實施例中，圖形曲面繪製模組104採用顏色標示圖形曲面之邊界線，例如將圖形曲面之邊界線標示為紅色或藍色等。於其他實施例中，圖形曲面繪製模組104也可採用其他識別標誌標示圖形曲面之邊界線，例如將圖形曲面之邊界線加粗。參考圖9所示，係根據STEP檔案繪製成之一個產品模型之量測圖形示意圖。其中，量測圖形包括長方體，圓柱體、橢圓體，其分別由點、線、面、圓等圖元組成之二維或三維圖形。
    如圖4所示，係圖3之步驟S32之細化流程圖。步驟S321，使用者藉由電腦1之輸入設備（例如，鍵盤）輸入STEP檔案之儲存路徑，例如，輸入儲存路徑DstorageSTEP。步驟S322，檔案內容提取模組102判斷該儲存路徑是否正確。若儲存路徑正確，執行步驟S323；若儲存路徑不正確，返回步驟S321讓用戶繼續輸入正確之儲存路徑。
    步驟S323，檔案內容提取模組102打開儲存於儲存設備11中之STEP檔案，並逐行讀取STEP檔案之檔案內容。步驟S324，檔案內容提取模組102提取每一個分號“;”分割符之前之檔案內容作為一個字串。步驟S325，檔案內容提取模組102將該提取之字串進行切分，提取等於號“=”到左括弧“(”之間之字串作為內容關鍵字，並將左括弧“(”之後之字串作為內容字串。步驟S326，檔案內容提取模組102將所有內容關鍵字及其相應之內容字串儲存於陣列中。步驟S327，檔案內容提取模組102判斷STEP檔案之檔案內容是否讀取完畢。若檔案內容沒有讀取完畢，則返回步驟S323繼續讀取下一行檔案內容；若檔案內容已讀取完畢，則流程轉向步驟S33。
    如圖5所示，係圖3之步驟S33之細化流程圖。步驟S331，圖元解析模組103從陣列中讀取每一個內容關鍵字。步驟S332，圖元解析模組103判斷內容關鍵字是否匹配預先定義之圖元關鍵字。若內容關鍵字不匹配預先定義之圖元關鍵字，則返回步驟S331繼續從陣列中讀取下一個內容關鍵字；若內容關鍵字匹配預先定義之圖元關鍵字，則執行步驟S333。
    步驟S333，圖元解析模組103根據內容關鍵字於儲存設備11中查找對應之圖元解析模式。步驟S334，圖元解析模組103利用圖元解析模式解析內容字串得到圖元資料資訊。步驟S335，圖元解析模組103從解析出之圖元資料資訊中提取組成實體圖形之曲面圖元資訊。
    如圖6所示，係圖3之步驟S35之細化流程圖。步驟S351，圖形曲面繪製模組104將圖元資料轉換為B樣條曲面得到該B樣條曲面於一個UV參數平面內之封閉邊界線，並對該封閉邊界線以U直線及V直線進行等距切分得到複數小方格。參考圖7所示，所述之UV參數平面包括複數小方格，每個小方格包括四個頂點，由於每個頂點之拉升都可導致產品三維模型之形狀扭曲，因此該頂點於業界又被稱為控制節點。
    步驟S352，圖形曲面繪製模組104將與封閉邊界線無交點之小方格之四個頂點按逆時針順序連接，組成兩個三角形。參考如圖8所示，小方格box4與封閉邊界線無交點，則將頂點P、Q、I、O按照逆時針順序連接組成兩個三角形OQP及OIQ。
    步驟S353，圖形曲面繪製模組104對於與封閉邊界線有交點之小方格，將小方格之頂點中落入封閉邊界線上之頂點、小方格與封閉邊界線之交點及封閉邊界線上之邊界點加入一個2D點佇列Q。參考圖8所示，小方格box1中有封閉邊界線上之邊界點M，小方格box1與封閉邊界線之交點E、F；小方格box2中有頂點D落入封閉邊界線內；小方格box2與封閉邊界線之交點E、F、C、G，則將點M、E、F、C、D、G加入所述2D點佇列Q中。
    步驟S354，圖形曲面繪製模組104讀取2D點佇列Q中之第一點p1及與點p1最近之點p2，p1p2組成三角形A之一條邊，並於佇列Q中查找該三角形A之第三點p3。其中，第三點P3之查找原則係邊p1p2對應之內角於三角形A之內角中最大，且三角形A之外接圓內沒有佇列Q中之點，並使得三角形A接近於等邊三角形。
    步驟S355，圖形曲面繪製模組104根據上述查找原則於佇列Q中依次查找其他點組成之三角形得到一個三角形佇列T。步驟S356，圖形曲面繪製模組104根據上述三角形佇列T繪製出圖形曲面，並將繪製出之圖形曲面顯示於顯示設備13上。
    以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，且已達廣泛之使用功效，凡其他未脫離本發明所揭示之精神下所完成之均等變化或修飾，均應包含於下述之申請專利範圍內。
    1．．．電腦
    10．．．量測圖形檔案解析系統
    101．．．關鍵字定義模組
    102．．．檔案內容提取模組
    103．．．圖元解析模組
    104．．．圖形曲面繪製模組
    11．．．儲存設備
    12．．．處理器
    13．．．顯示設備
    圖1係本發明量測圖形檔案解析系統較佳實施例之架構圖。
    圖2係一種STEP格式之量測圖形檔案之示意圖。
    圖3係本發明量測圖形檔案解析方法較佳實施例之流程圖。
    圖4係圖3之步驟S32之細化流程圖。
    圖5係圖3之步驟S33之細化流程圖。
    圖6係圖3之步驟S35之細化流程圖。
    圖7及圖8係利用曲面三角網格化處理曲面圖元資料之示意圖。
    圖9係將STEP格式之量測圖形檔案解析繪製成量測圖形之示意圖。
    1．．．電腦
    10．．．量測圖形檔案解析系統
    101．．．關鍵字定義模組
    102．．．檔案內容提取模組
    103．．．圖元解析模組
    104．．．圖形曲面繪製模組
    11．．．儲存設備
    12．．．處理器
    13．．．顯示設備
    权利要求:
    Claims (10)
    [1] 一種量測圖形檔案解析系統，該系統運行於電腦中，該電腦包括儲存設備及顯示設備，其中，所述之系統包括：關鍵字定義模組，用於預先定義所需量測圖形之圖元關鍵字及圖元解析模式，及將所述圖元關鍵字及圖元解析模式儲存於儲存設備中；檔案內容提取模組，用於從儲存設備中讀取量測圖形檔案，及從量測圖形檔案中提取出所有內容關鍵字及其對應之內容字串儲存於陣列中；圖元解析模組，用於根據內容關鍵字及其對應之內容字串解析出組成量測圖形之曲面圖元資料，及從曲面圖元資料中提取量測圖形之曲面圖元關鍵字；及圖形曲面繪製模組，用於將所述曲面圖元資料進行三角形網格化處理繪製成相應量測圖形之曲面，及採用識別標誌標示所述量測圖形之曲面邊界線，並將所述量測圖形顯示於顯示設備上。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之量測圖形檔案解析系統，其中，所述之從量測圖形檔案中提取出所有之內容關鍵字及其對應之內容字串包括步驟：逐行讀取量測圖形檔案之檔案內容；提取每一個分號“;”分割符之前的檔案內容作為一個字串；將提取之字串進行切分，提取等於號“=”到左括弧“(”之間的字串作為內容關鍵字，並將左括弧“(”之後的字串作為內容字串；及將所有內容關鍵字及其相應之內容字串儲存於陣列中。
    [3] 如申請專利範圍第1項所述之量測圖形檔案解析系統，其中，所述之根據內容關鍵字及其對應之內容字串解析出組成量測圖形之曲面圖元資料包括步驟：從陣列中讀取每一個內容關鍵字；判斷內容關鍵字是否匹配預先定義之圖元關鍵字；若內容關鍵字不匹配預先定義之圖元關鍵字，則繼續從陣列中讀取下一個內容關鍵字；若內容關鍵字匹配預先定義之圖元關鍵字，則根據內容關鍵字於儲存設備中查找對應之圖元解析模式，利用圖元解析模式解析內容字串得到圖元資料資訊，及從解析出之圖元資料資訊中提取組成量測圖形之曲面圖元資料。
    [4] 如申請專利範圍第1項所述之量測圖形檔案解析系統，其中，所述之將所述曲面圖元資料進行三角形網格化處理繪製成相應量測圖形之曲面包括步驟：將曲面圖元資料轉換為B樣條曲面得到該B樣條曲面於一個UV參數平面內之封閉邊界線，並對該封閉邊界線以U直線及V直線進行等距切分得到複數小方格；將與封閉邊界線無交點之小方格之四個頂點按逆時針順序連接，組成兩個三角形；對於與封閉邊界線有交點之小方格，將小方格之頂點中落入封閉邊界線上之頂點、小方格與封閉邊界線之交點及封閉邊界線上之邊界點加入一個佇列中；讀取佇列中之第一點及與第一點最近之點來組成三角形之一條邊，並於佇列中查找該三角形之第三點；根據上述查找原則於佇列中依次查找其他點組成之三角形得到一個三角形佇列；及根據所述三角形佇列繪製出圖形曲面，並將繪製出之圖形曲面顯示於顯示設備上。
    [5] 如申請專利範圍第1項所述之量測圖形檔案解析系統，其中，所述之量測圖形檔案係一種STEP格式之量測圖形檔案，其檔案內容包括複數內容關鍵字及內容字串，該內容關鍵字用於描述量測圖形之圖元類型之內容關鍵字，該內容字串用於描述量測圖形之圖元資料資訊。
    [6] 一種量測圖形檔案解析方法，應用於電腦中，該電腦包括儲存設備及顯示設備，該方法包括步驟：預先定義所需量測圖形之圖元關鍵字及圖元解析模式，並將所述圖元關鍵字及圖元解析模式儲存於儲存設備中；從儲存設備中讀取量測圖形檔案，並從量測圖形檔案中提取出所有內容關鍵字及其對應之內容字串儲存於陣列中；根據內容關鍵字及其對應之內容字串解析出組成量測圖形之曲面圖元資料，並從曲面圖元資料中提取量測圖形之曲面圖元關鍵字；將所述曲面圖元資料進行三角形網格化處理繪製成相應量測圖形之曲面；及採用識別標誌標示所述量測圖形之曲面邊界線，並將所述量測圖形顯示於顯示設備上。
    [7] 如申請專利範圍第6項所述之量測圖形檔案解析方法，其中，所述之從量測圖形檔案中提取出所有之內容關鍵字及其對應之內容字串包括步驟：逐行讀取量測圖形檔案之檔案內容；提取每一個分號“;”分割符之前的檔案內容作為一個字串；將提取之字串進行切分，提取等於號“=”到左括弧“(”之間的字串作為內容關鍵字，並將左括弧“(”之後的字串作為內容字串；及將所有內容關鍵字及其相應之內容字串儲存於陣列中。
    [8] 如申請專利範圍第6項所述之量測圖形檔案解析方法，其中，所述之根據內容關鍵字及其對應之內容字串解析出組成量測圖形之曲面圖元資料包括步驟：從陣列中讀取每一個內容關鍵字；判斷內容關鍵字是否匹配預先定義之圖元關鍵字；若內容關鍵字不匹配預先定義之圖元關鍵字，則繼續從陣列中讀取下一個內容關鍵字；若內容關鍵字匹配預先定義之圖元關鍵字，則根據內容關鍵字於儲存設備中查找對應之圖元解析模式，利用圖元解析模式解析內容字串得到圖元資料資訊，及從解析出之圖元資料資訊中提取組成量測圖形之曲面圖元資料。
    [9] 如申請專利範圍第6項所述之量測圖形檔案解析方法，其中，所述之將所述曲面圖元資料進行三角形網格化處理繪製成相應量測圖形之曲面包括步驟：將曲面圖元資料轉換為B樣條曲面得到該B樣條曲面於一個UV參數平面內之封閉邊界線，並對該封閉邊界線以U直線及V直線進行等距切分得到複數小方格；將與封閉邊界線無交點之小方格之四個頂點按逆時針順序連接，組成兩個三角形；對於與封閉邊界線有交點之小方格，將小方格之頂點中落入封閉邊界線上之頂點、小方格與封閉邊界線之交點及封閉邊界線上之邊界點加入一個佇列中；讀取佇列中之第一點及與第一點最近之點來組成三角形之一條邊，並於佇列中查找該三角形之第三點；根據上述查找原則於佇列中依次查找其他點組成之三角形得到一個三角形佇列；及根據所述三角形佇列繪製出圖形曲面，並將繪製出之圖形曲面顯示於顯示設備上。
    [10] 如申請專利範圍第6項所述之量測圖形檔案解析方法，其中，所述之量測圖形檔案係一種STEP格式之量測圖形檔案，其檔案內容包括複數內容關鍵字及內容字串，該內容關鍵字用於描述量測圖形之圖元類型之內容關鍵字，該內容字串用於描述量測圖形之圖元資料資訊。
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    法律状态:
    2017-08-01| MM4A| Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    CN2011103335836A|CN103092837A|2011-10-28|2011-10-28|量测图形文件解析系统及方法|
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