[发明专利]用于旋转的基于手势的操纵器

说明书

一种用于在计算机辅助设计系统的3D场景中操纵3D对象的计算机实现的方法，所述方法包括以下步骤：‑在屏幕上的3D场景中显示具有旋转中心的3D对象；‑在3D场景中显示具有彼此垂直的三个区域(RA1、RA2、RA3)的旋转操纵器(RM)，旋转操纵器(RM)在屏幕上跟随光标(C)，每个区域(RA1、RA2、RA3)对应于旋转平面；‑通过在所述屏幕上将所述旋转操纵器的位置锁定在初始按压点(PP)上来激活旋转操纵器；‑通过将光标(C)位移到与所述平面相对应的区域(RA1、RA2、RA3)来选择一个旋转平面；以及‑根据光标(C)在屏幕上的位移执行旋转操纵。

技术领域

本发明涉及一种用于操纵显示在计算机显示器上的三维场景中的对象的计算机实现的方法。它涉及计算机图形学、创作、计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)和计算机辅助制造(CAM)领域，并适用于必须在三维场景内操纵数字建模对象的所有情况。

背景技术

CAD应用程序(例如由Dassault Systèmes以商标Catia提供的应用程序)允许用户构建和操纵对象或对象组件的复杂三维或3D模型。当使用CAD应用程序时，通常希望变换(例如，旋转、平移)对象或对象的子元素。在CAD应用程序中，已知使用具有三个轴并且表示通过其操纵可用的不同3D变换的图形操纵器。图形操纵器可以以多面工具的形式在对象显示窗口的场景中表示，其中，工具的每个面可以表示不同的功能(例如旋转、平移)。该工具体现了多个功能的紧凑表示，这些功能可以与将在其上执行功能的对象相关联。该工具的每个功能都旨在实现对工具浸入其中的场景的一个或多个对象的更改。本发明更具体地涉及工具的旋转功能，其被称为旋转操纵器。

图1至3示出了根据背景技术的第一解决方案的旋转操纵。旋转操纵器RM在场景中的浸入允许旋转操纵器RM在许多方面表现得像场景的其他对象。例如，当通过视图的旋转运动改变场景的视图时，浸入场景中的旋转操纵器RM的视图将相应地改变。关于旋转操纵器RM的更多细节，以及更一般地关于前述多面工具的更多细节可以在文献US 7823085 B2中找到。图1示出了旋转操纵器RM，其包括中心CE，三个轴X、Y和Z，以及由三个弧XY、YZ和ZX限定的三个旋转平面，用于分别围绕Z轴、围绕X轴并围绕Y轴旋转。旋转操纵器RM通常定位并固定在对象OB的重心处以旋转。为了清楚起见，在图2中，旋转操纵器RM已经显示在边缘ED上。在图3中，用户将光标C移动到旋转操纵器RM上方以选择所需的旋转(弧XY用于围绕Z轴旋转，弧YZ用于围绕X轴旋转，并且弧ZX用于围绕Y轴旋转)，最后在移动光标时按下鼠标并保持它(即，不释放)。光标的移动使得对象在由弧指定的方向上旋转，并且旋转根据光标的位移确定的角度。这种背景技术的解决方案包含几个限制，所有这些限制都与旋转操纵器固定在场景内的3D点上有关。光标确实必须刚好在对象OB附近或上旋转。因此，如果光标恰好在用于另一次交互的旋转操纵之前处于场景的另一部分中，则用户必须将光标移回到旋转操纵器RM以便旋转对象OB。这可能导致大量光标位移。由于光标接近对象OB，旋转操纵还可能迫使用户将光标定位在对象OB上，部分或甚至完全将其遮掩。在触摸模式下更加麻烦，因为用户的手阻挡了对象OB的正确显现，从而使旋转难以控制。