[发明专利]利用3D对象的空间边界的本体过滤

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年6月10日提交的美国临时申请No.61/185912和于2009年12月9日提交的美国临时申请No.61/267956的优先权。在此通过引用将这些申请的内容并入，如在此进行了全面阐述一样。

技术领域

本发明的实施方式涉及信息在视频显示器上的图形显示，并且更具体地说，涉及改进由大量数据支持其可视显示的交互式图形建模软件应用的可用性。

背景技术

人们严重依赖他们为某些对象附加的含义。“管道”可以从房间一侧去往另一侧，但如果其运送喷气燃料，则其被称作“燃料管线”。另一“管道”可以从地面去往同一房间的天花板，但因为其被用于疏散来自低层的蒸汽锅炉的热，所以其被称作“热提升装置”。设计工程师理解“热提升装置”和“燃料管线”的深层含义，并且他们知道“热提升装置”不应紧密靠近“燃料管线”以免爆炸或失火。然而，不认真的观察者可能仅认为这两种对象是“管道”。有关这两种管道的数据可以与其它属性(如长度和直径)一起存储在计算机数据库中。

许多交互式图形计算机软件应用处理用于呈现在一个或更多个视频显示器上的巨量复杂三维模型数据。这种应用例如包括用于设计三维物品、建筑物和车辆以进行制造的计算机辅助设计(CAD)工具、以及用于跟踪公共交通系统或通信网络的地理信息系统(GIS)工具。一般来讲，个人将在工作站或计算机终端处使用这种程序，如图1所示。如可以在图1中看出的，工作站可以具有按个人的便利性排列的若干视频显示器，以允许个人得到在上面操作软件应用的大显示区域。

发明内容

本发明的各种实施方式通过允许个人将除物理特性之外的本体分类关联至图形对象数据等来改进这种图形软件应用。该数据接着可以根据本体过滤以显示，并且利用用于定义和操作图形显示器上的可视标记的公知技术来显示。而且，通过不只是基于本体而且还基于对象的几何特性来过滤对象，可能引起与安全或操作有关的复杂且重要的问题。这些问题的答案可以提示整个数据集中请求者将认为与他自己的构思(mental)模型密切相关的其它数据，改进了图形软件的易用性并且提供了直观接口。

在本发明第一实施方式中，一种方法显示已经利用多个软件过滤器过滤的3D模型数据。数据属于一数据集，该数据集中的每个数据都具有一个或更多个属性。首先，所述方法定义多个数据过滤器和多个过滤级别。每个数据过滤器都用过滤级别或优先级特征化，并且能够根据至少一个属性的函数来过滤所述数据集中的所述数据。响应于接收到对多个数据过滤器的第一选择，所述方法然后显示所述数据集中的、由第一选择的数据过滤器限定的3D模型数据的子集。

在一些实施方式中，数据过滤器可以组织为树，或携带本体含义。所选择的数据过滤器可以具有相同过滤级别，或具有不同过滤级别。所显示的数据的子集可以从由所选择的数据过滤器限定的数据的子集的逻辑交集或逻辑并集来形成。由给定数据过滤器选择的数据可以按与该过滤器唯一地关联的用户可选颜色来显示。例如，所有“燃料管线”可以在用户显示区域上显现例如红色标记。

其它相关方法可以扩展该处理。例如，一种方法接收对第一选择数据过滤器的第二选择。所述方法接着指示与重新选择的数据过滤器相关联的数据过滤器。每个所指示的数据过滤器都具有相同级别，但该级别不同于重新选择的过滤器的级别。所述方法接着可以接收对所指示的数据过滤器的选择。在这种情况下，所述方法使显示由选择的所指示的数据过滤器限定的3D模型数据的第二子集。

3D模型数据的所述第二子集不仅可以由选择的所指示的数据过滤器限定，而且可以由其它的第一选择的数据过滤器来限定。显示所述第二子集的步骤可以包括按用户可选颜色显示所述第二子集的数据。并且显示所述第二子集的步骤可以包括显示所述第二子集的数据的分解图、截面图或放大图。

在本发明另一实施方式中，一种方法在视频显示器上显示来自数据集的3D模型数据。所述数据集中的每个数据都表示3D模型对象的多个类中的一类的实例。所述多个类中的每个类都实现多个功能角色(role)中的至少一个功能角色。所述方法包括以下步骤：首先，形成定义多个含义的本体，其中，所述多个功能角色中的每个角色都拥有所述多个含义中的至少一个含义。所述方法接下来在所述视频显示器上显示图形用户接口(GUI)，其中，该GUI能够接收对所述本体中的含义的选择。最后，该方法响应于接收到有意义的选择而确定用于在所述视频显示器上显示的来自所述数据集的3D模型数据。每个所显示的数据都是实现具有所选择的含义的角色的类的实例。这些概念在下面图9的描述中详细阐述。