專利名稱：圖形標(biāo)注位置自動計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖形標(biāo)注位置自動計(jì)算方法，尤指一種通過使用圖形數(shù)據(jù)來生成
圖形和對應(yīng)標(biāo)注、以及使標(biāo)注的位置對已繪制圖形不構(gòu)成阻擋的方法。該方法特別適用于 管線/管路圖形組件的自動標(biāo)注。
背景技術(shù)：
在早期絕大多數(shù)模型設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)的難點(diǎn)問題在于確定合理的模型結(jié)構(gòu)。而
現(xiàn)在隨著模型復(fù)雜度和對施工質(zhì)量要求的逐步提高，往往要求把模型及其主要組成部分的
位置和尺寸用數(shù)字清楚、準(zhǔn)確地標(biāo)注在圖紙上，以便讓現(xiàn)場施工人員能夠按照圖紙上的明
確指示進(jìn)行現(xiàn)場工作。但是， 一般通用的三維設(shè)計(jì)軟件，如AutoCAD,只能針對各個(gè)組件逐個(gè)
手工添加位置和尺寸標(biāo)注，所以為了提高位置和尺寸標(biāo)注工作的效率，通常需要借助專門
的程序，以實(shí)現(xiàn)尺寸的自動標(biāo)注。然而，在利用現(xiàn)有的程序進(jìn)行自動標(biāo)注時(shí)，由于程序難以
綜合判斷各個(gè)組件圖形之間的位置關(guān)系，導(dǎo)致組件圖形之間以及組件圖形與標(biāo)注之間很容
易出現(xiàn)重疊遮擋的問題，從而降低了圖紙的可讀性，失去了對圖形進(jìn)行自動標(biāo)注的好處。
目前，針對自動標(biāo)注中出現(xiàn)的這個(gè)問題所進(jìn)行的研究，包括有《CAD系統(tǒng)中尺寸
及公差無干涉自動標(biāo)注策略》、《AutoCAD中尺寸公差的自動標(biāo)注》、《利用線性規(guī)劃解決模
具零件自動標(biāo)注的尺寸重疊問題》，但是這些方法都還處于研究階段，所提出的解決方法在
實(shí)現(xiàn)上具有較大難度，要實(shí)際應(yīng)用還需要進(jìn)一步研究；而且還出現(xiàn)了關(guān)于這個(gè)問題的發(fā)明
專利《尺寸標(biāo)注自動避讓系統(tǒng)及方法》(申請?zhí)?00510036996)，但是該發(fā)明針對的圖形
是"點(diǎn)"，只能自動地給"點(diǎn)"作出無重疊的標(biāo)注，面對其他圖形則無能為力，不具有普遍適應(yīng)
性，還不夠徹底解決問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明以此為出發(fā)點(diǎn)的，提出一種圖形標(biāo)注位置自動計(jì)
算方法，即圖形標(biāo)注位置自動確定方法或圖形標(biāo)注位置自動生成方法，使得凡是儲存在數(shù)
據(jù)庫里的圖形都可以利用本發(fā)明所提出的方法給圖形作出無重疊的自動標(biāo)注。 本發(fā)明提供一種圖形標(biāo)注位置自動計(jì)算方法，所述方法包括如下步驟 1)分析需要標(biāo)注的圖形數(shù)據(jù)，確定對所述圖形數(shù)據(jù)對應(yīng)的需要標(biāo)注的圖形所需要
占用的圖形區(qū)域； 2)將所述需要占用的圖形區(qū)域進(jìn)行劃分，劃分為形狀和面積相同的全等單元格， 并將所有單元格狀態(tài)設(shè)置為未占用； 3)根據(jù)所述圖形數(shù)據(jù)將所述需要標(biāo)注的圖形輸出到所述需要占用的圖形區(qū)域，當(dāng) 所述單元格上輸出有圖形時(shí)，將所述單元格狀態(tài)設(shè)置為已占用； 4)遍歷所述需要標(biāo)注的圖形數(shù)據(jù)，尋找其中包含的需要標(biāo)注的圖形組件數(shù)據(jù)；
5)確定所述需要標(biāo)注的圖形組件數(shù)據(jù)對應(yīng)的需要標(biāo)注的圖形組件所處的單元格 的位置；
6)依次尋找所述需要標(biāo)注的圖形組件所處的單元格周圍距離其最近的單元格，當(dāng) 所找到的單元格狀態(tài)為已占用時(shí)，則尋找下一個(gè)最近的單元格，直到找到的單元格狀態(tài)為 未占用時(shí)，將所需要標(biāo)注的信息標(biāo)注在所述未占用狀態(tài)的單元格內(nèi)，并將該單位格狀態(tài)設(shè) 置為已占用； 7)重復(fù)步驟4-6，對所述圖形數(shù)據(jù)中包含的所有需要標(biāo)注的圖形組件數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)注。 在上述技術(shù)方案中，所述步驟1)中確定所需要占用的圖形區(qū)域時(shí)，對圖形的周圍 進(jìn)行留白處理。 在上述技術(shù)方案中，所述步驟2)中劃分的單元格形狀為矩形。 在上述技術(shù)方案中，所述步驟6)中采用順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向?qū)π枰獦?biāo)注的
圖形組件所處的單元格周圍的單元格進(jìn)行遍歷查找。 在上述技術(shù)方案中，所述需要標(biāo)注的圖形組件包括直線、圓弧等基本圖形。
在上述技術(shù)方案中，所述標(biāo)注為尺寸標(biāo)注和/或引出標(biāo)注。


圖1為程序進(jìn)程設(shè)計(jì)圖；
圖2為服務(wù)器與客戶端關(guān)系圖； 圖3為圖形標(biāo)注位置自動計(jì)算方法繪制的安裝圖。
具體實(shí)施例方式
為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實(shí)施本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。 本發(fā)明所運(yùn)行的硬件環(huán)境，如圖1所示，其包含HPDS (廣州中船黃埔造船有限公司 管子后處理軟件)客戶端和系統(tǒng)服務(wù)器端。系統(tǒng)服務(wù)器端和HPDS客戶端通過通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn) 行連接。HPDS客戶端包括HPDS工作站和本地?cái)?shù)據(jù)庫，在HPDS客戶端運(yùn)行有船舶三維設(shè)計(jì) 管系專業(yè)后處理系統(tǒng)，該HPDS客戶端中運(yùn)行有HPDS客戶端進(jìn)程。該系統(tǒng)服務(wù)器端分別由 HPDS服務(wù)器端、SB3DS (船舶三維設(shè)計(jì)軟件)服務(wù)器端、CADDS5 (計(jì)算機(jī)輔助三維設(shè)計(jì)軟件) 服務(wù)器端的一個(gè)或多個(gè)構(gòu)成，上述三種服務(wù)器端互不關(guān)聯(lián)、相互獨(dú)立。HPDS服務(wù)器端包括 HPDS服務(wù)器、SQL數(shù)據(jù)庫和Web Server服務(wù)器。SB3DS服務(wù)器端包括SB3DS服務(wù)器、SB3DS ACCESS數(shù)據(jù)庫和SB3DS產(chǎn)品數(shù)據(jù)文檔。CADDS5服務(wù)器端包括CADDS5服務(wù)器、CADDS5系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫和CADDS5產(chǎn)品數(shù)據(jù)文檔。HPDS客戶端的HPDS客戶端進(jìn)程通過通訊網(wǎng)絡(luò)連接到上述 HPDS服務(wù)器端、SB3DS服務(wù)器端和CADDS5服務(wù)器端，從而能夠分別存取上述系統(tǒng)服務(wù)器端 的數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理，并能夠進(jìn)行各種圖紙的繪制、打印輸出。 上述船舶三維設(shè)計(jì)管系專業(yè)后處理系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境至少包括一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、一 網(wǎng)絡(luò)客戶端、一數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、一圖形單元格劃分模塊、一圖形占用算法模塊、一圖形合適 位置算法模塊。其中，圖形單元格劃分模塊、圖形占用算法模塊、圖形合適位置算法模塊工 作在網(wǎng)絡(luò)客戶端上；數(shù)據(jù)庫服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)客戶端連接，可以與網(wǎng)絡(luò)客戶端在同一臺計(jì)算機(jī) 上，但推薦在不同的計(jì)算機(jī)上；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器為HPDS服務(wù)器、SB3DS服務(wù)器、CADDS5服務(wù)器中 的一個(gè)或多個(gè)，HPDS服務(wù)器需要部署在Windows2000或以上的系統(tǒng)，SB3DS服務(wù)器需要部署在Windows2000服務(wù)器系統(tǒng)或更高版本的服務(wù)器系統(tǒng)，CADDS5服務(wù)器需要部署在Solaris 系統(tǒng)。 上述船舶三維設(shè)計(jì)管系專業(yè)后處理系統(tǒng)的詳細(xì)數(shù)據(jù)流以及其提供的接口、功能， 如圖2所示。該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能，可以把三種不同來源的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口轉(zhuǎn)換 成單一格式(HPDS軟件的專用數(shù)據(jù)儲存格式，沒有后綴名)的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)格式包含了對管 路的坐標(biāo)、尺寸、長度、形狀、半徑等信息的描述。通過CADDS5數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換進(jìn)程控制的CADDS5 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口將CADDS5管路源數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換成HPDS系統(tǒng)管路數(shù)據(jù)格式；通過SB3DS數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換進(jìn)程控制的SB3DS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口將SB3DS管路源數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換成HPDS系統(tǒng)管路數(shù)據(jù) 格式；通過手工數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換進(jìn)程控制的手工數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口將手工輸入的源數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換成 HPDS系統(tǒng)管路數(shù)據(jù)格式。 上述通過各個(gè)轉(zhuǎn)換接口轉(zhuǎn)換得到的HPDS系統(tǒng)管路數(shù)據(jù)通過匯總后能夠進(jìn)入如下 功能模塊 通過數(shù)據(jù)備份進(jìn)程控制的HPDS系統(tǒng)管路數(shù)據(jù)的備份等接口進(jìn)入HPDS系統(tǒng)數(shù)據(jù)備 份模塊，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份功能； 通過干涉檢查進(jìn)程控制的HPDS系統(tǒng)干涉檢查接口進(jìn)入干涉檢查表模塊，以實(shí)現(xiàn) 干涉檢查表生成功能； 通過工藝檢查進(jìn)程控制的HPDS系統(tǒng)工藝檢查接口進(jìn)入工藝檢查表模塊，以實(shí)現(xiàn) 工藝檢查表生成功能； 通過零件小票進(jìn)程控制的HPDS系統(tǒng)零件生成接口進(jìn)入零件小票圖模塊，以實(shí)現(xiàn) 零件小票圖生成功能； 通過安裝圖進(jìn)程控制的HPDS系統(tǒng)安裝圖接口進(jìn)入管線安裝圖模塊，以實(shí)現(xiàn)安裝 圖生成功能； 通過套表生成進(jìn)程控制的HPDS系統(tǒng)套表生成接口進(jìn)入各類套表模塊，以實(shí)現(xiàn)套 表生成功能。 即該系統(tǒng)能夠向終端用戶提供的使用功能包括數(shù)據(jù)備份、干涉檢查表生成、工藝 檢查表生成、零件小票圖生成、安裝圖生成、套表生成。系統(tǒng)匯總上述HPDS系統(tǒng)管路數(shù)據(jù) 后，能夠根據(jù)用戶需要，選擇進(jìn)行上述各種功能操作。 其中，數(shù)據(jù)備份功能是對經(jīng)過系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行備份；干涉檢查 表、工藝檢查表、套表的生成功能是把經(jīng)過系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能處理過的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行再次 處理，并把結(jié)果輸出為能夠被Microsoft Excel (*.xls，*. csv)軟件直接處理的格式。而零 件小票圖生成、安裝圖生成就是本發(fā)明實(shí)施的具體功能。 該系統(tǒng)使用上述HPDS系統(tǒng)管路數(shù)據(jù)生成的安裝圖，如圖3所示。該系統(tǒng)的零件小 票圖生成、安裝圖生成功能使用如下方法實(shí)現(xiàn)HPDS系統(tǒng)管路圖形中各個(gè)組件位置、尺寸的 自動標(biāo)注功能 1)分析需要標(biāo)注的HPDS系統(tǒng)圖形數(shù)據(jù)，確定對需要標(biāo)注的圖形進(jìn)行顯示或輸出 所需要占用的圖形區(qū)域； 2)將所述需要占用的圖形區(qū)域進(jìn)行劃分，劃分為形狀和面積相同的全等單元格， 并將所有單元格狀態(tài)設(shè)置為未占用； 3)按照所述HPDS系統(tǒng)圖形數(shù)據(jù)將需要標(biāo)注的圖形輸出到所述需要占用的圖形區(qū)
5域，當(dāng)所述單元格上輸出有圖形時(shí)，將所述單元格狀態(tài)設(shè)置為已占用； 4)遍歷所述需要標(biāo)注的HPDS系統(tǒng)圖形數(shù)據(jù)，尋找其包含的需要標(biāo)注的圖形組件 數(shù)據(jù)； 5)確定所述需要標(biāo)注的圖形組件數(shù)據(jù)對應(yīng)的需要標(biāo)注的圖形組件所處的單元格 的位置； 6)依次尋找所述需要標(biāo)注的圖形組件所處的單元格周圍距離最近的單元格，當(dāng) 所找到的單元格狀態(tài)為已占用時(shí)，則尋找下一個(gè)最近的未占用單元格，(特別地，由于單元 格是從上到下、從左到右逐行掃描的，所以如果水平或垂直方向上存在最近的等距單元格， 則首先優(yōu)先選擇上方、第二優(yōu)先選擇左邊的單元格)，直到找到的單元格狀態(tài)為未占用時(shí)， 將所需要標(biāo)注的信息標(biāo)注在所述的未占用狀態(tài)的單元格內(nèi)，并將該單位格狀態(tài)設(shè)置為已占 用；當(dāng)整張A4圖紙大小的圖紙的單元格都已被占用時(shí)，則把所有的標(biāo)注信息都標(biāo)注在圖紙 右下角(即最后一個(gè))的單元格內(nèi)； 7)重復(fù)步驟4-6，對所有需要標(biāo)注的圖形組件數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)注。 通過上述方法，最后該系統(tǒng)可以顯示或輸出帶標(biāo)記的最終效果圖，并允許用戶把 圖形打印出來。 上述方法的步驟1中確定所需要占用的圖形區(qū)域時(shí)，對實(shí)際圖形的周圍進(jìn)行留白
處理，即在需要標(biāo)注的圖形周圍預(yù)留足夠的空白區(qū)域以進(jìn)行標(biāo)注；上述方法的步驟2中劃
分的單元格形狀可以為任意形狀，優(yōu)選為矩形；上述方法的步驟6中可以采用順時(shí)針方向
或逆時(shí)針方向?qū)π枰獦?biāo)注的圖形組件所處的單元格周圍的單元格進(jìn)行遍歷查找。 所述方法能夠在圖形預(yù)先位置已被占用的情況下，自動尋找合適的位置放置需要
標(biāo)注的圖形組件，所述需要標(biāo)注的圖形組件包括直線、圓弧等基本圖形及尺寸標(biāo)注和引出
標(biāo)注 所述方法的具體實(shí)現(xiàn)，采用vb.net編寫，具有以上完整功能，接口變量為區(qū)域范 圍、算法的精度(通常為標(biāo)注的文本高度，過大影響計(jì)算速度，過小影響圖形計(jì)算精度)、不 同圖形的基本位置信息(類似CAD圖形繪制所需信息)。 以上所述，僅是用以說明本發(fā)明的具體實(shí)施案例而已，并非用以限定本發(fā)明的可 實(shí)施范圍，舉凡本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員在未脫離本發(fā)明所指示的精神與原理下所完成的一切 等效改變或修飾，仍應(yīng)由本發(fā)明權(quán)利要求的范圍所覆蓋。
權(quán)利要求
一種圖形標(biāo)注位置自動計(jì)算方法，所述方法包括如下步驟1)分析需要標(biāo)注的圖形數(shù)據(jù)，確定對所述圖形數(shù)據(jù)對應(yīng)的需要標(biāo)注的圖形所需要占用的圖形區(qū)域；2)將所述需要占用的圖形區(qū)域進(jìn)行劃分，劃分為形狀和面積相同的全等單元格，并將所有單元格狀態(tài)設(shè)置為未占用；3)根據(jù)所述圖形數(shù)據(jù)將所述需要標(biāo)注的圖形輸出到所述需要占用的圖形區(qū)域，當(dāng)所述單元格上輸出有圖形時(shí)，將所述單元格狀態(tài)設(shè)置為已占用；4)遍歷所述需要標(biāo)注的圖形數(shù)據(jù)，尋找其中包含的需要標(biāo)注的圖形組件數(shù)據(jù)；5)確定所述需要標(biāo)注的圖形組件數(shù)據(jù)對應(yīng)的需要標(biāo)注的圖形組件所處的單元格的位置；6)依次尋找所述需要標(biāo)注的圖形組件所處的單元格周圍距離其最近的單元格，當(dāng)所找到的單元格狀態(tài)為已占用時(shí)，則尋找下一個(gè)最近的單元格，直到找到的單元格狀態(tài)為未占用時(shí)，將所需要標(biāo)注的信息標(biāo)注在所述未占用狀態(tài)的單元格內(nèi)，并將該單位格狀態(tài)設(shè)置為已占用；7)重復(fù)步驟4-6，對所述圖形數(shù)據(jù)中包含的所有需要標(biāo)注的圖形組件數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)注。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖形標(biāo)注位置自動計(jì)算方法，其特征在于所述步驟l)中確 定所需要占用的圖形區(qū)域時(shí)，對圖形的周圍進(jìn)行留白處理。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形標(biāo)注位置自動計(jì)算方法，其特征在于所述步驟2)中劃分的單元格形狀為矩形。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形標(biāo)注位置自動計(jì)算方法，其特征在于所述步驟6)中采 用順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向?qū)π枰獦?biāo)注的圖形組件所處的單元格周圍的單元格進(jìn)行遍歷 查找。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形標(biāo)注位置自動計(jì)算方法，其特征在于所述需要標(biāo)注的 圖形組件包括直線、圓弧等基本圖形。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形標(biāo)注位置自動計(jì)算方法，其特征在于所述標(biāo)注為尺寸 標(biāo)注和/或引出標(biāo)注。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種圖形標(biāo)注位置自動計(jì)算方法，該自動計(jì)算方法包括一種平面位置算法，其通過將需要進(jìn)行標(biāo)注的圖形平面按縱橫方向劃分成面積形狀均等的若干個(gè)矩形的單元格，在繪制圖形的同時(shí)計(jì)算圖形所占用的單元格，并將相應(yīng)單元設(shè)置為已標(biāo)注，同時(shí)在下一步繪制圖形之前計(jì)算圖形可能占有的區(qū)域，如已被其它圖形占用，則移動到其它單元格，并繼續(xù)判斷，直到找到合適的位置。通過使用該自動計(jì)算方法可以實(shí)現(xiàn)尺寸標(biāo)注、引出標(biāo)注功能，并且該方法具有良好的適用性，并能夠滿足其它圖形應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號G06F17/50GK101739497SQ20091021451
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者吳王灼, 周曉霞, 張建華, 朱仁貴, 朱宇, 蘇昶 申請人:廣州中船黃埔造船有限公司