PT1550085E

PT1550085E - Método de gerar um modelo legivel por computador

Info

Publication number: PT1550085E
Application number: PT03750398T
Authority: PT
Inventors: Olga Timcenko
Original assignee: Lego As; Interlego Ag
Priority date: 2002-10-11
Filing date: 2003-10-09
Publication date: 2007-02-28
Also published as: KR20050049531A; ATE348372T1; CA2497621A1; WO2004034333A1; DE60310431D1; US7439972B2; NO20052183L; DE60310431T2; JP2006502485A; ES2277106T3; KR100970790B1; DK1550085T3; PL375082A1; CA2497621C; US20060106815A1; AU2003269854A1; EP1550085B1; EP1550085A1; JP4509789B2; NO332876B1

Description

DESCRIÇÃO

MÉTODO DE GERAR UM MODELO LEGÍVEL POR COMPUTADOR Âmbito da Invenção

Esta invenção refere-se à área de modelação assistida por computador de uma realidade virtual por meio de elementos geométricos predefinidos.

Antecedentes da Invenção A modelação assistida por computador de uma realidade virtual consiste na tarefa de criar um modelo de um objecto geométrico, interpretando o modelo, manipulando o modelo, e por outro lado processando um modelo de um objecto geométrico num sistema de computador.

De um primeiro ponto de vista, a modelação de uma realidade virtual é um tópico interessante que faz com que seja possivel visualizar ideias antes de estarem de facto implementadas no mundo real. Se o modelo de realidade virtual for suficientemente fácil de alterar pode poupar-se muito tempo no processo de desenvolvimento e refinamento de um objecto geométrico comparado com uma situação em que o mesmo processo deveria ter sido levado a cabo no mundo real. Uma simples tarefa de pintar um objecto no mundo real pode facilmente levar várias horas, enquanto que o computador pode aplicar uma nova cor de um modelo a visualizar em segundos ou milésimos de segundo.

De um segundo ponto de vista, a modelação de uma realidade virtual é interessante porque faz com que seja possivel criar um modelo de um objecto que existe no mundo real e através de 1 um computador visualizar e por exemplo manipular o modelo de algum modo. Assim o modelo do objecto no mundo real pode ser guardado para diferentes finalidades por exemplo para objectivos de documentação avançada.

Embora exista uma grande quantidade de possíveis aplicações para modelação de uma realidade virtual assistida por computador, uma aplicação especial é usar modelação de realidade virtual para entretenimento ou educação. No mundo real, muito antes do desenvolvimento do computador electrónico, eram conhecidos diversos tipos de conceitos de modelação. Especialmente, conceitos que usam conceitos ou semi-conceitos modulares eram e são bastante populares. Tipicamente, estes conceitos providenciam um conjunto de elementos pré-fabricados que podem ser interligados uns com os outros de um modo predeterminados de acordo com os módulos dos elementos pré-fabricados. Os elementos pré-fabricados assemelham-se a objectos bem conhecidos adaptados a uma tarefa de modelação especifica. Assim na construção, por exemplo, de um modelo de uma casa os elementos podem assemelhar-se a tijolos de parede, telhas de telhado, portas e janelas. 0 objectivo de seleccionar os elementos deste modo é o de o trabalho envolvido na construção de um modelo de uma casa ser reduzido de um modo significativo comparado com uma situação em que todos os detalhes da casa são para serem definidos cada vez que um novo modelo deve ser feito. Contudo, a total liberdade na construção de uma casa ou outro objecto é trocada pela simplicidade de construção do modelo.

Esta abordagem de ter elementos predefinidos é bem conhecida na técnica de modelação de uma realidade virtual assistida por computador. Além disso, o conceito de ter elementos modulares que podem ser interligados uns com os outros é bem 2 conhecido. No que diz respeito à representação de tais modelos num computador, a vantagem do conceito de ter elementos predefinidos e sistemas modulares não é totalmente conseguida na técnica anterior. O Documento WO-A-0043959 apresenta um sistema para gerar um modelo legivel por computador de um objecto geométrico construído a partir de uma pluralidade de construções interligáveis.

Desde que os computadores tem sido usados para modelação e desenho com o auxílio de computador, a tarefa que requerer o maior esforço computacional foi a visualização do modelo, incluindo o cálculo de como o modelo deve aparecer. Uma das razões pela qual a complexidade e refinamentos dos modelos de realidade virtual foram prolongados para acompanharem a tecnologia de computador e a capacidade de modo computacional disponíveis mais recentes.

No que diz respeito à transferência e troca de dados que representam um modelo, as falhas da complexidade e refinamentos dos modelos de realidade virtual surgem de um modo muito evidente. Agora algum tipo de unidade externa sob a forma de uma unidade de armazenamento ou uma rede de comunicação de computador são ligados ao computador e estendendo assim o sinal padrão para armazenar, carregar e/ou transmitir, receber um modelo. Tipicamente, tais padrões de sinal têm uma largura de banda baixa comparativamente com os padrões de sinal no interior de um único computador. Assim, é necessário um esquema eficiente para representar um modelo.

Em particular, no contexto de gerar um modelo dos elementos predefinidos ou dos elementos de construção que podem 3 mutuamente ser interligados através dos elementos da conexão, tais como conectores e os receptores correspondentes, um problema geral levanta-se de determinar se ou não dois elementos de construção virtuais são conectáveis quando colocados numa determinada posição em relação um ao outro. A informação da conectividade é informação importante a fim gerar modelos realísticos dos objectos fisicos, por exemplo a fim assegurar-se de que um modelo virtual não compreenda nenhum elemento que flutua acima de uma superfície sem ser conectado a uma parte de suporte do objecto modelado.

Na maioria de conjuntos de construções de mundo real existe uma grande variedade de elementos de construção diferentes que podem ser interligados de muitas maneiras diferentes.

Por conseguinte é um objecto da presente invenção fornecer um método de gerar um modelo legivel do computador de um objecto geométrico em que uma variedade de elementos de construção diferentes pode ser interligada. É também um objecto da invenção fornecer um método de gerar um modelo legivel por computador de um objecto geométrico em que os elementos de construção podem ser interligados numa variedade de maneiras possíveis.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Os problemas acima e outros são resolvidos por um método de gerar um computador - modelo legivel de um objecto geométrico construído de um pluralidade de elementos interconectáveis de construção, em que cada elemento de construção tem um número de elementos da conexão para conectar o elemento de construção com um outro elemento de construção, o método 4 compreende codificação do primeiro e segundo de uma pluralidade de elementos de construção como correspondendo primeiramente e segundas estruturas de dados, cada uma que representam os elementos da conexão do elemento correspondente de construção, e cada uma dos elementos da conexão que associam com ele um de um pluralidade de tipos de conexão predeterminados; determinando um primeiro elemento da conexão do primeiro elemento de construção e de um segundo elemento da conexão do segundo elemento de construção situado Numa proximidade predeterminada de se; e recuperando a informação da conectividade dos tipos de conexão correspondentes dos primeiros e segundos elementos da conexão indicativos de se os primeiros e segundos elementos da conexão fornece Numa conexão entre a primeira e o segundo elemento de construção. É uma vantagem da invenção que fornece uma estrutura modelo e uma representação da estrutura modelo que é expediente para representar os objectos compostos de elementos modulares de construção do brinquedo ou de elementos. É uma vantagem mais adicional da invenção que fornece um método de modelação conexões de uma grande variedade de elementos de construção. É contudo uma vantagem mais adicional da invenção que fornece um método de modelação conexões de uma grande variedade de elementos diferentes da conexão, tais como tipos diferentes de botões, de furos, de tubos, de dobradiças, de extremidades, de eixos, etc. Fornecendo um pluralidade dos 5 elementos da conexão que têm tipos de conexão, uma representação das propriedades da conexão de um elemento de construção é fornecida que seja independente da forma geométrica exacta dos conectores reais.

Em particular, é uma vantagem que um método para modelar conexões de uma grande variedade de elementos diferentes da conexão está fornecido que seja independente da aparência dos elementos da conexão física e de sua configuração.

Por conseguinte, um jogo grande de elementos predefinidos diferentes de construção incluindo tipos diferentes de elementos da conexão pode ser modelado. 0 elemento de construção do termo compreende qualquer tipo apropriado do elemento de construção que tem elementos da conexão para conectá-lo a um ou a mais o outro elemento de construção e que podem ser usadas criar objectos fisicos e que pode digital ser representado num computador. Os exemplos de elementos de construção incluem elementos de um jogo do brinquedo de construção, Isto é blocos de construção tais como tijolos, etc. 0 elemento de construção do termo mais adicional compreende agregados dos elementos menores interligados de construção, Por exemplo, dois ou mais tijolos conectados.

Numa forma de realização, os tipos de conexão são agrupados num número de grupos da conexão, Isto é conectores, receptores, e elementos misturados. Os conectores são os elementos da conexão, que podem ser recebidos por um receptor de um outro elemento de construção, fornecendo desse modo uma conexão entre os elementos de construção. Por exemplo, um conector pode caber entre partes de um outro elemento, num 6 furo, ou o gosto. Os receptores são os elementos da conexão, que podem receber um conector de uns outros elementos de construção. Os elementos misturados são as peças que podem funcionar ambos como um receptor e um conector, tipicamente dependendo do tipo do elemento de conexão cooperante do outro elemento de construção. É contudo uma vantagem mais adicional da invenção que fornece um método de modelação conexões ao longo das superfícies ou dos planos diferentes, que podem ser girados de encontro a se. É contudo uma vantagem mais adicional da invenção que fornece uma representação compacta de um modelo de um objecto geométrico que permita de modelação dos objectos complexos que compreendem as peças móveis e/ou as peças que podem girar. É contudo uma vantagem mais adicional da invenção que fornece uma representação compacta de um modelo de um objecto geométrico. É contudo uma vantagem mais adicional da invenção que fornece uma estrutura modelo e uma representação da estrutura modelo que é possível gerar muito rapidamente e interpretar. É contudo uma vantagem mais adicional da invenção que fornece uma representação de uma estrutura modelo que seja expediente para ser distribuído através de uma rede de computador, no sentido da exigência relativamente baixa da largura de faixa e do tempo baixo processando quando o modelo é sujeitado à visualização, seja gerada, ou manipulada. 7

Numa forma de realização preferida da invenção, o método compreende ainda fornecer uma tabela da conexão incluindo a informação da conectividade dos pares dos tipos de conexão; e a etapa de recuperar a informação da conectividade compreende a recuperação da informação da conectividade da tabela da conexão. 0 termo tabela de conexão destina-se a compreender toda a estrutura de dados apropriada para armazenar a informação da conectividade para pares de tipos de conexão. Por exemplo, tal estrutura de dados pode ser uma tabela de consulta posicionada por pares de tipos de conexão.

Fornecendo uma tabela da conexão, uma estrutura de dados eficiente e telescópica é fornecida armazenando a informação da conectividade que relaciona pares de tipos de conexão. Além disso, uma detecção rápida da conectividade é feita possivel.

Numa outra forma de realização preferida da invenção, cada uma das estruturas de dados respectivas representa ainda um número de quadriculados relativo ao elemento de construção correspondente, tendo cada quadriculado um número de pontos de quadriculado; e cada um dos elementos da conexão do elemento de construção é associado com um dos pontos de quadriculado e tem um tipo de conexão correspondente.

Por conseguinte, fornecendo estruturas do quadriculado, tais como quadriculados quadradas, quadriculados triangulares, ou o gosto, com os pontos de quadriculado que associam tipos de conexão, as propriedades diferentes dos vários elementos da conexão, tais como o tamanho, a forma, as propriedades da conexão, etc., pode ser reduzido a aquele ou mais atribui associado com o cada um dos pontos de quadriculado. Consequentemente, uma representação eficiente das propriedades da conexão de um elemento de construção é conseguida. É uma vantagem mais adicional que associando os elementos da conexão aos pontos de quadriculado uma detecção particularmente simples seja possível se dois elementos da conexão estão Numa proximidade predeterminada de se. Por exemplo, Numa forma de realização, onde os elementos de construção são colocados num quadriculado discreta comum da referência do volume e todas as coordenadas são múltiplos de uma unidade arbitrária do comprimento, um fósforo exacto das coordenadas pode ser requerido para dois elementos da conexão ser considerado dentro de uma proximidade predeterminada. Num sistema coordenado da referência contínua, ou quase contínua, pode-se requerer que os pontos de quadriculado coincidem dentro dos limites predeterminados, isto é, que estão colocados num formulário predeterminado da vizinhança. 0 tamanho da vizinhança pode depender dos tipos dos elementos a ser modelados, da conexão física por exemplo, como cooperam realmente a fim conectar, e na exactidão de colocar os elementos de construção que devem ser reforçados.

Prefere-se que cada plano ao longo de que um elemento de construção pode ser conectado a um outro elemento de construção está dividido em segmentos do quadriculado, Isto é quadrados onde cada um dos segmentos do quadriculado tem um ponto de quadriculado no centro.

Prefere-se que cada elemento da conexão tem um sentido associado, indicando que no sentido o elemento da conexão pode acoplar com um elemento correspondente da conexão. 9

Prefere-se ainda que todos os elementos da conexão situados num plano comum e em ter um sentido comum correspondem aos segmentos de um quadriculado ortogonal com a distância predeterminada entre pontos de quadriculado de vizinhança. Preferivelmente, os elementos da conexão de todos os elementos de construção de um jogo de elementos de construção são colocados nos elementos de construção de acordo com regras predeterminadas, reservando para associar cada elemento da conexão com um ponto de quadriculado correspondente.

Anota-se, entretanto, que elementos da conexão em diferentes planos, não paralelos, não são requeridos para ter a mesma distância entre os pontos de quadriculado respectivos. Para o exemplo, a distância entre elementos da conexão em planos horizontais pode ser diferente do que a distância entre elementos da conexão em planos verticais.

Além disso, associando elementos da conexão com os pontos de quadriculado predeterminados a determinação se um elemento da conexão de um primeiro elemento de construção está Numa vizinhança predeterminada de um elemento da conexão de um segundo elemento de construção pode ser executada Numa maneira eficiente, enquanto a determinação pode ser limitada a identificar pontos de quadriculado de vizinhança.

Numa outra forma de realização preferida, o método compreende ainda - fornecimento de uma tabela da combinação incluindo um tipo de conexão resultante para cada um de um jogo predeterminado dos pares de tipos de conexão; 10 -determinando um primeiro e segundo elemento da conexão que seja posicionado num relacionamento geométrico predeterminado a se; - recuperando uma conexão resultante tipo- de primeiramente e segundos elementos da conexão da tabela da combinação; e - atribuindo o tipo de conexão resultante recuperado pelo menos a um elemento resultante da conexão.

Por conseguinte, é uma vantagem que os tipos de conexão dos elementos da conexão são dinâmicos, isto é, podem ser mudados dependendo do contexto que geométrico um elemento de construção é colocado dentro, fornecendo desse modo modelar mais realístico das propriedades da conexão de elementos fisicos de construção. Em particular, um primeiro elemento da conexão de um primeiro elemento de construção e de um segundo elemento da conexão de um segundo elemento de construção pode, quando posicionado Numa relação geométrica predeterminada a se, para fornecer cooperativa propriedades diferentes da conexão do que os elementos individuais da conexão. 0 efeito cooperativo dos primeiros e segundos elementos da conexão dependerá frequentemente de sua relação geométrica mútua, isto é, na maneira os elementos da conexão são colocados com respeito a se, Por exemplo, como próximo se são colocados, em que a orientação relativa eles se é colocada, e/ou o gosto. Numa forma de realização, isto é modelado determinando se os primeiros e segundos elementos da conexão estão posicionados dentro de uma proximidade predeterminada de cada outra; e, se forem colocados em tal proximidade de 11 se, atribuindo o tipo de conexão resultante determinado ao primeiro e segundo elemento da conexão.

Na estrutura de dados isto é representado atribuindo a um tipo de conexão resultante ao menos um elemento resultante da conexão. Numa forma de realização o elemento de conexão resultante é um dos primeiros e segundos elementos da conexão. Numa forma de realização preferida mais adicional, o tipo de conexão resultante é atribuído aos primeiros e segundos elementos da conexão.

Prefere-se ainda que os primeiros e segundos elementos da conexão atribuíram novamente seus tipos de conexão originais respectivos, se os elementos correspondentes de construção forem reposicionados tais que os elementos da conexão estão posicionados já não na relação geométrica requerida.

Numa forma de realização alternativa, o elemento de conexão resultante pode ser um elemento novo da conexão, Isto é definiu tais que tem uma posição relacionada às posições dos primeiros e segundos elementos da conexão.

Compreende-se que, em algumas incorporações, mais de dois elementos da conexão podem ser combinados rendendo um tipo de conexão resultante. A tabela da combinação do termo é pretendida compreender toda a estrutura de dados apropriada para armazenar tipos de conexão resultantes para pares de tipos de conexão. Por exemplo, tal estrutura de dados pode ser uma tabela de consulta posicionada por pares dos tipos de conexão, onde cada entrada da tabela de consulta compreende um tipo de conexão resultante resultando da combinação de um par de 12 elementos da conexão, cada elemento da conexão que tem respectivo do par correspondente de tipos de conexão.

Fornecendo uma tabela da combinação, uma estrutura de dados eficiente e telescópica é fornecida armazenando a informação sobre como os tipos de conexão de elementos da conexão podem mudar devido a sua combinação com outros tipos de conexão.

Em particular, na caixa de blocos de construção virtuais, uma situação que se levante frequentemente é uma constelação onde dois blocos de construção sejam colocados ao lado de se, Isto é, Numa extensão extremidade-a-extremidade, tais que os elementos da conexão nas extremidades dos blocos de construção de vizinhança mudam propriedades.

Numa forma de realização preferida mais adicional, esta situação está modelada eficientemente quando cada uma das quadriculados associadas com os elementos de construção tem pelo menos uma borda do quadriculado e o método compreende ainda - fornecendo uma tabela da combinação incluindo um tipo de conexão resultante para cada par de tipos de conexão; - detectando se uma primeiro quadriculado do primeiro elemento de construção for colocada Numa borda para afiar a extensão de uma sequndo quadriculado do segundo elemento de construção, uma primeira borda da primeiro quadriculado que está sendo alinhada com uma segunda borda da segundo quadriculado; - para um primeiro elemento da conexão da primeiro quadriculado que identifica um segundo elemento correspondente da conexão da segundo quadriculado; 13 - recuperando um tipo de conexão resultante de uma combinação dos primeiros e segundos elementos da conexão da tabela da combinação; e atribuindo o tipo de conexão resultante recuperado aos primeiros e segundos elementos da conexão.

Quando os elementos de construção são colocados ao lado de se com os respectivos de suas extremidades na vizinhança a ou uniforme próximo se tocando em, os elementos da conexão nas extremidades correspondentes podem mudar suas propriedades dependendo do tipo de elemento da conexão ou perto da borda correspondente do outro elemento de construção.

Fornecendo uma tabela da combinação incluindo um tipo de conexão resultante para cada par de tipos de conexão; e atribuindo os tipos de conexão resultantes aos elementos da conexão nas extremidades dos elementos de construção, se uma extensão extremidade-a-extremidade for detectada, mesmo as propriedades complexas da conexão de elementos cooperando de construção podem ser modeladas. A termo extensão extremidade-a-extremidade compreende a colocação de duas quadriculados colocadas ao lado de se tais que as quadriculados lá correspondentes combinam a um quadriculado combinado. Por conseguinte, a termo extensão extremidade-a-extremidade compreende duas quadriculados paralelas que têm extremidades paralelas respectivas do quadriculado e uma sobreposição predeterminada ao longo das extremidades paralelas do quadriculado, tais que os pontos de quadriculado perto da borda coincida.

Numa outra forma de realização preferida da invenção, cada uma das estruturas de dados respectivas representa ainda um 14 volume limitando do elemento correspondente de construção; e cada uma das quadriculados corresponde a uma superfície do volume limitando.

Por conseguinte, fornecendo volumes limitando para os elementos de construção onde as quadriculados correspondem às superfícies dos volumes limitando, cada elemento de construção pode ser representado por um pequeno número de quadriculados, mesmo se o elemento de construção tiver uma forma complexa. Por conseguinte, uma detecção eficiente de elementos cooperando da conexão de dois elementos de construção pode ser conseguida, porque a complexidade da forma dos elementos de construção é traduzida nos tipos de conexão que, são associados por sua vez como atributos aos pontos de quadriculado relacionados às superfícies dos volumes limitando.

Além disso, os volumes limitando proporcionam uma representação eficiente detectando elementos de vizinhança de construção empregando algoritmos sabidos da detecção da colisão.

Os volumes de limitação podem limitar as caixas que têm lados mutuamente ortogonal, ou limitar os volumes que têm formas diferentes.

Numa forma de realização preferida mais adicional, o método compreende ainda posições respectivas codificação do primeiro e segundo elemento de construção com respeito a um quadriculado comum da referência do volume, à primeira e segundo quadriculado de corresponder primeiramente e dos segundos elementos de 15 construção que correspondem aos primeiros e segundos planos respectivos do quadriculado da referência do volume; os pontos de quadriculado das primeiras e segundas quadriculados que correspondem aos pontos de quadriculado respectivos da referência do volume referência o quadriculado; e detectando se as primeiras e segundas quadriculados correspondem a um plano comum do quadriculado da referência do volume e se um primeiro ponto de quadriculado da primeiro quadriculado está ficado situado pelo menos no mesmo ponto de quadriculado da referência que um segundo ponto de quadriculado da segundo quadriculado.

Por conseguinte, fornecendo um volume referência o quadriculado, por exemplo, um quadriculado cúbico do volume, e definir as quadriculados de superfície como planos do quadriculado do volume da referência, uma estrutura de dados particularmente simples são permitir fornecido uma detecção particularmente eficiente de pontos de quadriculado de vizinhança.

Preferivelmente, os volumes limitando são definidos como planos com respeito à quadriculado da referência do volume. Numa forma de realização podem coincidir com os planos do quadriculado do quadriculado da referência do volume ou, alternativamente, podem ser definidos como planos entre os planos do quadriculado do quadriculado da referência do volume.

No contudo na forma de realização ainda preferida da invenção, o método compreende ainda 16 - identificando todos os pares de pontos de quadriculado coincidindo da primeiro quadriculado e da sequndo quadriculado; - para cada um dos pares identificados dos pontos de quadriculado que recuperam a informação da conectividade dê forma à tabela da conectividade; - recusando a conexão entre os primeiros e segundos elementos de construção, se pelo menos um par de pontos de quadriculado corresponder a uma conexão inválida; se não aceitando a conexão entre os primeiros e segundos elementos de construção, se pelo menos um par de pontos de quadriculado corresponder a uma conexão válida.

Por conseguinte, um método eficiente para detectar se dois elementos de vizinhança de construção podem ser interligados é fornecido. Os pontos de quadriculado coincidindo do termo compreendem os pontos de quadriculado que têm as mesmas coordenadas. Numa forma de realização, onde os elementos de construção são colocados num quadriculado discreta da referência e todas as coordenadas são múltiplos de uma unidade arbitrária do comprimento, um fósforo exacto das coordenadas pode ser requerido, isto é, os pontos de quadriculado são ficados situados num ponto de quadriculado comum da referência. Num sistema coordenado da referência continua, ou quase continuo, pode-se requerer que os pontos de quadriculado coincidem dentro dos limites predeterminados.

Quando cada uma das conexões o atributo mais adicional for associado com cada ponto de quadriculado, fornecendo desse modo um grau de liberdade mais adicional. A informação da conectividade do termo é pretendida compreender a informação sobre as propriedades da conexão de 17 um par de tipos de conexão, Por exemplo, para um par dado de tipos de conexão se ou de não dois elementos da conexão destes tipos de conexão forneça uma conexão, se faz uma conexão impossivel e/ou o gosto. Numa forma de realização preferida, a informação da conectividade compreende um indicador para cada par dos tipos de conexão que indicam um de um grupo predeterminado de tipos da conectividade, o grupo que consiste Numa conexão válida que forneça uma conexão entre um par correspondente de elementos da conexão, uma conexão inválida que impeça uma conexão entre um par correspondente de elementos da conexão, e uma conexão indiferente. A conexão indiferente do termo compreende um par dos tipos de conexão que, quando colocados dentro de uma vizinhança predeterminada de se, não cooperam para conectar os dois elementos correspondentes de construção, mas que não impeça tal colocação tampouco.

Por conseguinte, um código eficiente das interconexões possíveis é fornecido.

Em contudo uma outra forma de realização preferida da invenção, a etapa de determinar um primeiro elemento da conexão do primeiro elemento de construção e de um segundo elemento da conexão do segundo elemento de construção situado Numa proximidade predeterminada de se compreende ainda determinar os primeiros e segundos elementos da conexão de um subconjunto predeterminado de elementos da conexão. Daqui somente um subconjunto de elementos da conexão necessita ser procurado a fim determinar um par relevante de elementos da conexão, aumentando desse modo a eficiência do método. 18

Numa forma de realização preferida mais adicional, cada uma das estruturas de dados respectivas representa ainda um volume limitando do elemento correspondente de construção; o método mais adicional compreende detectar uma intersecção dos volumes limitando dos primeiros e segundos elementos de construção; e a etapa de determinar os primeiros e segundos elementos da conexão de um subconjunto predeterminado de elementos da conexão compreende determinar os primeiros e segundos elementos da conexão dos elementos da conexão compreendidos na intersecção determinada. Daqui o subconjunto de elementos relevantes da conexão é determinado como os elementos da conexão, que potenciais podem fornecer uma conexão, desde que são compreendidos na intersecção de caixas limitando. É uma vantagem mais adicional da invenção que fornece as estruturas e os algoritmos de dados que podem facilmente ser estendidos para incorporar tipos novos de elementos de construção e mesmo tipos novos de elementos da conexão. Por exemplo, as propriedades da conectividade de dois jogos de elementos existentes de construção do brinquedo de tipos diferentes podem ser combinadas tais que os elementos de construção dos jogos diferentes de construção do brinquedo podem ser interligados um com o outro. É uma vantagem mais adicional da invenção que fornece as estruturas de dados que não requererem a capacidade de armazenamento grande, mesmo ao gerar os modelos que compreende num número grande de elementos de construção. É uma vantagem mais adicional da invenção que fornece um método eficiente de detectar se dois ou os mais elementos de construção estão conectados, diminuindo desse modo o tempo 19 processando necessidades de um computador para determinar se os elementos de construção estão interligados. Esta é uma caracteristica importante particular nos programas de computador interactivos onde um usuário pode posicionar o parente dois dos elementos de construção, desde que nesta situação uma estadia de resposta curta da colocação ou da remoção de um elemento de construção até a determinação das propriedades da conectividade do modelo é requerida. A invenção actual pode ser executada em maneiras diferentes incluindo o método descrito acima e do seguinte, um sistema, e uns meios mais adicionais, cada um que rende Numa ou mais dos benefícios e das vantagens descritos em relação ao método primeiramente mencionado, e cada um do produto que tem aquele ou mais preferiram as incorporações que correspondem às incorporações preferidas descritas em relação ao método primeiramente mencionado e divulgadas nas reivindicações dependentes. A invenção mais adicional relaciona-se a um sistema de processo de dados que compreende - meios para gerar um computador modelo legível de um objecto geométrico construído de um pluralidade de elementos interligados de construção, em que cada elemento de construção tem um número de elementos da conexão para conectar o elemento de construção com um outro elemento de construção; -meios para codificar primeiro e segundo do pluralidade de elementos de construção como correspondendo primeiramente e segundas estruturas de dados, cada uma que representam os elementos da conexão do elemento correspondente de construção, e cada uma dos elementos da conexão que 20 associam com ele um de um pluralidade de tipos de conexão predeterminados; - meios para determinar um primeiro elemento da conexão do primeiro elemento de construção e de um segundo elemento da conexão do segundo elemento de construção situado Numa proximidade predeterminada de se; e - meios para recuperar a informação da conectividade dos tipos de conexão correspondentes do primeiro e segundo elemento da conexão indicativo de se os primeiros e segundos elementos da conexão fornece Numa conexão entre a primeira e o segundo elemento de construção.

Anota-se que as caracteristicas do método descrito acima e do seguinte podem ser executadas no software e ser realizadas num sistema de processo de dados ou em outros meios processando causado pela execução de instruções computador -executáveis. As instruções podem ser meios do código do programa carregados Numa memória, tal como uma RAM, de um meio de armazenamento ou de um outro computador através de uma rede de computador. Alternativamente, as caracteristicas descritas podem ser executadas por circuitos hardware em vez do software ou em combinação com o software. A invenção mais adicional relaciona-se a um sistema de processo de dados adaptado para executar o método descrito acima e do seguinte. A invenção mais adicional relaciona-se a um programa de computador que compreende meios do código do programa para executar todas as etapas do método descrito acima e do seguinte quando o programa dito é funcionado num computador. A invenção mais adicional relaciona-se a um produto do programa de computador que compreende os meios armazenados 21 num computador meio legível do código do programa para executar o método descrito acima e do seguinte quando o produto dito do programa de computador é funcionado num computador. A invenção será explicada mais inteiramente abaixo em relação a uma forma de realização preferida e em referência ao desenho, em que: DESCRIÇÃO BREVE DAS FIGURAS: as figs. la-e vistas do perspective da mostra de uma representação de um elemento de construção de acordo com uma forma de realização da invenção; as figs. 2a-d ilustram exemplos de elementos de construção e de seus elementos da conexão; a fig. 3 mostra uma vista do perspective de um bloco de construção e de duas de suas quadriculados correspondentes da conectividade; a fig. 4 mostras uma vista superior do bloco de construção da Fig. 3; as figs. 5a-b ilustram a estrutura de dados cada uma que representa os pontos da conexão de uma superfície de um elemento de construção. a fig. 6 mostra sobre uma vista de dois elementos de construção extensão de uma borda-à-borda; 22 a fig. 7 mostra uma vista do perspective de um elemento de construção incluindo dois conectaram grupos de elementos de construção; e a fig.. 8 mostra um diagrama de fluxo de um método de colocar um elemento de construção dentro de um método de gerar um computador - modelo legivel de um objecto geométrico; a fig. 9 mostra um diagrama de fluxo do processo de conectar um elemento digital de construção a um outro elemento digital de construção de acordo com uma forma de realização da invenção; a fig. 10 mostra um diagrama de fluxo de um sub-processo de actualizar as estruturas de dados que representam o elemento conectado de construção; a fig. 11 mostra um sistema de processo de dados para gerar modelos legiveis por computador de objectos geométricos de acordo com uma forma de realização da invenção; e as figs 12a-b. mostram uma vista lateral de um bloco de construção com uma superfície inclinada e exemplos dos volumes limitando correspondentes.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE FORMA DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS

As figs la-e. vistas do perspective da mostra de uma representação de um elemento de construção de acordo com uma forma de realização da invenção. A Fig la mostra uma representação de um elemento 101 de construção. O elemento 101 de construção é uma representação digital de um bloco de construção fisico que tem Numa de suas 23 faces, designado 103, dois botões 102 que podem conectar aos furos correspondentes de um outro bloco de construção. O bloco de construção mais adicional compreende um furo 104 que penetra o bloco de construção da face 105 à face oposta do bloco de construção. O furo é adaptado para receber conectores correspondentes de outros blocos de construção.

A representação digital do bloco de construção 101 compreende um volume limitando 106 representado por linhas grossas na fig.la. O volume limitando 106 está a um volume limitando do bloco de construção 101 incluindo os botões 102. A representação digital do bloco de construção é descrita ainda com respeito a um sistema coordenado dextrógiro interno 107. Compreende-se que a escolha do sistema coordenado, em particular a posição de sua origem e os sentidos dos machados, pode ser seleccionada de acordo com toda a convenção apropriada.

Por conseguinte, numa estrutura de dados correspondente a posição e a orientação do bloco de construção podem ser representadas pelas coordenadas da origem e pelo sentido dos machados do sistema coordenado 107 com o respeito a um sistema coordenado externo, Isto é o sistema coordenado de um outro bloco de construção ou de um sistema coordenado global do "mundo". O volume limitando pode ser representado numa estrutura de dados relativo ao sistema coordenado 107, isto é pelas coordenadas dos dois cantos 110 com respeito ao sistema coordenado 107. A fig. lb mostra uma representação do bloco de construção 101 com um volume limitando 108 que inclua o bloco de construção 24 mas sem os botões 102. Numa forma de realização, a detecção da colisão entre blocos de construção diferentes confia em ambos os tipos dos volumes limitando, isto é, o volume limitando 106 mostrado na fig.la e o volume limitando 108 da fig.lb.

De acordo com a invenção, cada plano ao longo de que o bloco de construção pode ser conectado a um outro bloco de construção é dividido em quadrados com um ponto de conexão no centro de cada quadrado, isto é, as extremidades dos quadrados correspondem a meias distâncias entre pontos de vizinhança da conexão. A fig. lc mostra o bloco de construção 101 e ilustra a representação dos elementos da conexão Numa face do bloco de construção. A representação representa um quadriculado quadrada 109 no plano da face 103 do bloco de construção que inclui os dois botões 102. O quadriculado quadrada compreende um número de quadrados, cada um que tem um ponto de quadriculado como um centro, como exemplificado pelo quadrado 130 e ponto de quadriculado 111. Cada ponto de quadriculado tem um sentido associado, como indicado pelas setas, Por exemplo, seta 112 do ponto de quadriculado 111. O sentido dos pontos de quadriculado do quadriculado 109 está apontando para fora, Isto é, no sentido do eixo y do sistema coordenado 107. Por conseguinte, numa estrutura de dados, uma representação do quadriculado 109 pode compreender as coordenadas de um ponto de quadriculado predeterminado, Por exemplo, o ponto de quadriculado 113, com respeito ao sistema coordenado 107, o sentido dos pontos de quadriculado, Isto é, o sentido da seta 114 com respeito ao sistema coordenado, o tamanho do quadriculado, Isto é, o número dos quadrados no sentido x e o sentido do z, respectivamente, e os atributos 25 relacionou-se a cada um dos pontos de quadriculado. Um exemplo de tal representação será descrito num detalhe mais grande abaixo. A fig. ld ilustra o quadriculado 120 da conexão da face 116, oposta à face 103 (não mostrada na fig.ld) do bloco de construção 101. Esta face do bloco de construção compreende dois furos 117 definidos pelas extremidades 118 e por um botão pequeno 119 do centro, um chamado pino secundário. Os furos do bloco de construção fisico são arranjados recebem botões, tais como os botões 102, de um outro bloco de construção, conectando desse modo cooperativa dois blocos de construção.

De acordo com a invenção, os furos são representados pelos pontos de quadriculado correspondentes do quadriculado 120, como representados pelas setas 121.

Anota-se que, de acordo com esta forma de realização, a origem do sistema coordenado corresponde ao ponto de quadriculado 122. A fig. le ilustra o quadriculado 123 da conexão da face 105 do bloco de construção 101 que compreende o furo 104. De um modo correspondente, o ponto de quadriculado 124 representa propriedades da conectividade do furo 104.

Compreende-se que, quando graficamente representado o bloco de construção Numa exposição, Por exemplo, uma tela de computador, os volumes limitando, os sistemas coordenados, e as quadriculados não necessitam ser mostrados. Preferivelmente, uma representação gráfica inclui somente render do bloco de construção próprio. 26

As figs. 2a-c ilustram exemplos de elementos de construção e de seus elementos da conexão. A fig. 2a mostra dois blocos de construção 201 e 202. O bloco de construção 201 é um tijolo que tem quatro botões 203 em sua face superior e em quatro furos correspondentes na face inferior (não mostrada) . O tijolo 202 é um exemplo de um bloco de construção com uma superfície que compreenda os planos que não são mutuamente ortogonal.

Especificamente, o bloco de construção 202 tem uma face inclinada 204. Como é ilustrado em 2a, em suas posições actuais, os blocos de construção 201 e 202 não conectam. A fig. 2b mostra um bloco de construção 210 que tem um alto não rectangular e uma face inferior. A face inferior compreende os furos 211, 212, e os 213 para receber botões correspondentes de um ou de mais outros blocos de construção. Os furos são definidos pelas extremidades 214, os pinos secundários 215, bem como os cantos 216 e 217. Por conseguinte, as propriedades de todos os elementos acima determinam as propriedades da conectividade desta face do bloco de construção. A fig. 2c ilustra um bloco de construção 220 que está sendo conectado com um bloco de construção 221, dando forma desse modo a um bloco de construção combinado. O bloco de construção 220 compreende os botões 222 em sua face superior que são conectores que cabem em furos correspondentes de um outro bloco de construção. Entretanto, como é ilustrado por. 2c outros tipos de conexão pode ser conseguido também: As aberturas 223 entre os botões funcionam como os receptores para outros conectores, tais como a face lateral 224 do bloco 27 221. Para os blocos de construção físicos esta propriedade é determinada pelas dimensões das aberturas e pelas dimensões do bloco de construção 221, Isto é, a largura 225 dos seus lados; o n~ do ~ o representação do digital de acordo com a invenção, estas propriedades é representado por atributos correspondentes de pontos da conexão, como será ilustrado num detalhe mais grande abaixo. A fig. 2d ilustra uma conexão inválida de um bloco de construção a um outro bloco de construção que compreende um número de tijolos. 0 bloco de construção 231 compreende os tijolos 232.233, 234.235, 236, e 237. Cada bloco de construção compreende o botão conectores e receptores do anti-botão como descritos acima. Os blocos de construção 232, 233, e 236 compreendem conectores do botão num lado superior bem como nas faces laterais: Em particular, o bloco de construção 232 compreende o botão 238 na face lateral, quando o bloco de construção 233 compreender o botão 239 na face lateral, e o bloco de construção 236 compreende o botão 240 em sua face lateral.

No exemplo da Fig. o 2d, devido às dimensões dos blocos de construção, de seus botões e, assim, de seus pontos correspondentes da conexão não dá forma a um quadriculado regular. Consequentemente, se um bloco de construção for tentado ser colocado na posição indicada pela linha tracejada 241 com seus pontos da conexão como indicado pelas cruzes 242.243, e 244, uma conexão válida não é possível. Será descrito abaixo, como o método de acordo com a invenção detecta este tipo de situação. A fig. 3 mostra uma vista do perspective de um bloco de construção e de suas quadriculados correspondentes da 28 conectividade da Fig. 0 bloco de construção 301 tem uma superfície superior 302 com oito botões 303a-h, uma superfície inferior com os furos correspondentes (não mostrados) e as faces 304 do lado. Na fig. 3 quadriculados 305 e 306 da conectividade da superfície superior e da superfície inferior, respectivamente, são mostradas. Os pontos da conexão são ilustrados por círculos como exemplificado pelos círculos 307a-k. Por conseguinte, os pontos 307a-h da conexão correspondem aos botões 303a-h, respectivamente. Porque as superfícies laterais 304 não têm nenhuns elementos da conexão, nenhum quadriculado da conexão necessita ser definida para eles. Numa forma de realização alternativa, as quadriculados da conexão que compreendem somente os receptores vagos podem ser definidas para as superfícies laterais.

Como pode ser visto pela fig. 3, uma representação dos elementos de conexão do bloco de construção pelos pontos da conexão colocados num quadriculado regular, impõem determinados obstáculos na colocação física dos elementos da conexão nos blocos de construção físicos. O quadriculado 305 é ficada situada no plano da superfície superior do bloco de construção de que os botões 303 se estendem.

No exemplo da fig. 3, os pontos de quadriculado são colocados num quadriculado quadrado onde cada quadrado tenha uma dimensão das unidades 5x5 de uma unidade arbitrária do comprimento (LU).

Por conseguinte, nesta geometria, os elementos da conexão são colocados também num quadriculado quadrado correspondente, e 29 a distância entre elementos da conexão num plano do bloco de construção é um múltiplo de 10 LU. No exemplo da Fig. 3, as superfícies superiores e mais baixas do bloco de construção são rectangulares e têm uma dimensão de 20LU x 40 LU, e os elementos de vizinhança da conexão são espaçados distante por 10 LU.

No sentido vertical, na uma mão, os elementos da conexão são espaçados distantes por 12 LU. Por conseguinte, as dimensões do quadriculado em dimensões diferentes podem variar, desse modo potencial causando situações como mostrado na fig. 2d acima. A posição dos pontos da conexão é definida com respeito ao sistema coordenado interno 308 do bloco de construção. A Fig. 4 mostra uma vista superior do bloco de construção da Fig. 3. O quadriculado 305 da conectividade é mostrada incluindo os pontos de quadriculado. O sentido dos pontos de quadriculado no exemplo da Fig. 3 são indicar do plano do desenho.

Numa forma de realização uma estrutura de dados que representa o quadriculado de pontos da conexão compreende, para cada ponto da conexão: As coordenadas da conexão apontam com respeito do sistema coordenado 308, o sentido do elemento da conexão, e um tipo da conectividade.

Aquando da concepção de um novo bloco de construção, a representação digital do bloco de construção necessita ser gerada. O tijolo no exemplo da Fig. 4 têm 45 pontos da conexão na superfície superior e 45 pontos da conexão na superfície inferior. Especificar os valores acima para cada 30 um dos pontos da conexão é uma tarefa consumo de tempo e passível de errar.

Entretanto, para muitos tipos de blocos de construção, os pontos da conexão ficam situados em estruturas regulares, desse modo em reservar e em dados automatizados vantajosos geração. No exemplo da Fig. 4, as coordenadas dos pontos da conexão podem ser determinados iterativa, e o sentido dos elementos da conexão é o mesmo para todos os pontos da conexão de um quadriculado.

Por conseguinte, numa forma de realização preferida, uma estrutura de dados que representa o quadriculado de pontos da conexão compreende: - As coordenadas do ponto de quadriculado 401 com respeito ao sistema coordenado 308. Por conseguinte, no exemplo da Fig. 4, as coordenadas em LUs do ponto de quadriculado 401 são Po = (- 5,12, - 15) . - O sentido dos elementos da conexão, isto é, no exemplo da

Fig. 4 (0, 1,0), isto é, o sentido do eixo y do sistema de coordenação 308. - O número de pontos de quadriculado no sentido de x e de z, isto é, no exemplo da Fig. 4, nx = 9 e nz = 5, respectivamente. - uma disposição de estruturas de dados 5x9 cada uma que compreende as propriedades da conexão de um ponto correspondente da conexão. Um exemplo de tal disposição será descrito abaixo. 31

No exemplo da Fig. 4, as coordenadas de cada ponto da conectividade podem ser expressados como Po + (5i, 0,5j), para i=0..., 4, j=0..., 8 (em LUs).

As propriedades dos pontos da conexão podem então ser representadas enquanto dois uma disposição dimensional i e j perto posicionados C, onde C [0.0] corresponde ao ponto 401 da conexão e ao C [i,j] corresponde ao ponto da conexão com as coordenadas P0 + (5i, 0,5j).

Numa outra forma de realização, um sistema coordenado bidimensional no plano do quadriculado da conectividade pode ser definido. Em figura 4, isto é ilustrado pelo sistema coordenado 402. O sistema coordenado bidimensional pode então ser representado pelas coordenadas de sua origem 401 e de uma matriz da rotação com o respeito ao sistema coordenado interno 308 do bloco de construção.

As figs. 5a-b ilustram exemplos das estruturas de dados que representam pontos da conexão de acordo com uma forma de realização da invenção. A Fig. 5a ilustra uma estrutura de dados que representa os pontos da conexão do quadriculado superior do bloco de construção da Fig. 4. A estrutura de dados corresponde a uma disposição bidimensional C [i, j] como descrito acima. Cada elemento de disposição corresponde a um tipo de conexão. Por exemplo, botões (Por exemplo, botão 303 na fig. 4) são representados como o C[i,j]=K, uma abertura entre dois botões (Por exemplo, abertura 404 na fig.4) é consultado a como e do "abertura de bordo duplo" e representado como C [i, j] =2EG., uma abertura no centro de quatro botões (por exemplo, abertura 405 na fig. 4) é consultado a como do "a abertura 32 tubo" e representado como o C [i, j]=TG. Os botões são os conectores que podem ser recebidos pelos receptores de outros blocos de construção, Por exemplo, por furos 212 ilustraram na fig. 2b. As aberturas da borda são os receptores que podem receber extremidades, Por exemplo, como ilustrado na fig. 2c ou as extremidades 211 ilustraram na fig. 2b. As aberturas do tubo são os receptores que podem receber outros conectores, Por exemplo, botões ou tubos de um tamanho apropriado.

Nos limites do bloco de construção outros tipos de conexão ocorrem: Os cantos (Por exemplo, canto 401 na fig. 4) são representados como C[i,j] =1/4 TG, porque correspondem a uma abertura do tubo que tem somente um fora de quatro adjacentes. Similarmente, C[i,j]=l/2 TG representa uma abertura do tubo que tem dois fora de quatro botões em torno dele, Por exemplo, ponto 406 da conexão na fig. 4. Finalmente, C [i, j] = EG corresponde a uma abertura da borda que tem somente um botão adjacente, Por exemplo, ponto 407 da conexão na fig. 4.

Constata-se que um bloco de construção como o ilustrado na fig. 4 mas com um número diferente dos botões correspondem a uma disposição da conectividade similar a essa mostrada na fig. 5a. Por conseguinte, as estruturas de dados que representam este tipo de blocos de construção podem ser geradas automaticamente, especificando as dimensões do bloco de construção.

Constata-se que, em general, para os elementos de construção que têm geometrias regulares, um número de tipos diferentes de disposições da conectividade podem ser definidos, Por exemplo, tipos da disposição para as superfícies do alto, as laterais e as inferiores de blocos de construção regulares 33 como o bloco de construção da Fig. 3. Os exemplos destes tipos da disposição podem então automaticamente ser gerados para uma variedade de tipos e de tamanhos diferentes de elementos similares de construção. Por conseguinte, é uma vantagem essa as estruturas de dados representar uma grande variedade de blocos de construção pode ser gerada de uma maneira eficiente. A Fig. 5b mostra a disposição da conectividade que corresponde à face inferior do bloco de construção mostrado na fig. 2b. Aqui C [i, j] = EC corresponde a um canto da borda, Por exemplo, o canto 217 na fig. 2b corresponde a C [0.0] = EC. Além disso, o =E de C [i, j] corresponde a uma "borda", como as extremidades 214 na fig. 2b. O EC =3/4 de C [i, j] corresponde a um canto como ilustrado pelo canto 216 na fig. 2b. O =AK de C [i, j] corresponde a um "anti-botão", isto é, um furo 212 para receber um botão, quando o =SP de C [i,j] corresponder "a um pino secundário" 215.

Compreende-se que, mesmo que a conexão inscrita nas figs. 5a-b são representados pelos mnemónicos indicativos da função fisica real dos elementos da conexão, os tipos de conexão podem ser codificados por todos os outros meios apropriados, Por exemplo, enumerando tipos de conexão, código do bocado, ou o gosto.

No general, um tipo de conexão pode compreender uma categoria da conexão e um parâmetro. Por exemplo, ο α TG da abertura do tubo da categoria da conexão com a= 1/4, 1/2 3/4 1.

As propriedades da conexão dos tipos de conexão diferentes são definidas numa tabela de conexão correspondente. A tabela da conexão indica, para cada par do tipo de conexão, as 34 propriedades da conectividade Fig. preferivelmente, a tabela da conexão é armazenada como uma tabela de consulta numa estrutura de dados apropriada. Uma forma de realização de tal tabela da conexão é ilustrada na tabela 1.

K SP E aEC VC aAK aTG aEG VR Tu K F SP F V E F V V Aec F V V V VC F V V V V aAK T V V V V V aTG F V V V V V V aEG F V V, se a for =2 T, se a for =2 F V V V V VR V V V V V V V V V Tu T V V V V V V F V V

Tabela 1.

Por conseguinte, cada campo na tabela 1 indica o conectividade dos dois tipos de conexão correspondentes.

Os tipos de conexão abreviados da tabela 1 são: K: Botão, por exemplo, botão 102 em figs la-e, isto é, um elemento circular. SP: Pino secundário, por exemplo, um pino secundário 215 na fig. 2b, isto é, um botão pequeno. E: Borda, por exemplo, borda 214 na fig. 2b, isto é, uma borda exterior de um elemento. 35 cxEC: Canto da borda com o parâmetro a. 3/4 EC que corresponde a um canto como ilustrado pelo canto 216 na fig. 2b. VC: Conector vago, isto é, uma parte de um bloco de construção que não repelia a maioria outros de elementos, nem conecta com um outro elemento, Por exemplo, uma superfície lisa. Os conectores vagos repelem botões, mas não interagem com nenhuns outros receptores ou conectores. cxAK: Anti-botão com parâmetro a, por exemplo, anti-botão 215 na fig. 2b, Isto é, um furo irregular dado forma em que um botão cabe. aTG: Abertura do tubo com parâmetro a. Por exemplo, a fig. 4 mostra intervalo de tubo 405 de 4 mostras, Isto é, uma área entre quatro botões adjacentes, em que um tubo pode caber. aEG: abertura de bordo com parâmetro a, por exemplo abertura dobro da borda com oí=2 e abertura 407 da borda com um oí=1, isto é, uma abertura entre dois botões adjacentes ou entre um botão e uma borda. VR: Receptor vago, Isto é, uma parte de um bloco de construção que faça nem repele nem conecta a todo o outro elemento.

Tu: Tubo, um tubo circular que possam ser um receptor para um botão e que pode ser um conector que possa estar preso entre quatro botões adjacentes, isto é, numa abertura do tubo. as conectividades dos tipos de conexão acima são indicados como se segue: 36 - T: rectifique, Isto é, uma conexão é válida, e os elementos correspondentes da conexão acoplam para conectar os dois blocos de construção. F: falso, Isto é, uma conexão não é permitida nesta posição. - V: vago ou indiferente, Isto é, não há nada que impede uma conexão, mas nada que conecta realmente qualquer um.

Por exemplo, de acordo com a tabela 1, uma abertura dobro da borda (aEG com um a=2) render a uma conexão vaga com uma borda (E) , quando uma abertura da borda, Isto é, o aEG com oc=l conecta realmente com uma borda (E) , Isto é, o conectividade neste caso é verdadeiro (T).

Note-se que a tabela da conexão da tabela 1 é simétrica ao longo da diagonal.

Anota-se ainda que a tabela acima pode facilmente ser estendida para compreender um tipo de conexão novo adicionando uma fileira e uma coluna correspondentes com as conectividades correspondentes do tipo de conexão novo com os tipos de conexão existentes respectivos. A Fig. 6 mostras uma vista superior de dois elementos de construção na extensão borda-a-borda. No exemplo da Fig. 6, dois blocos de construção 601 e 602 são colocados Numa extensão extremidade-a-extremidade, Isto é, suas superficies superiores são colocadas no mesmo plano e um subconjunto de seus pontos respectivos da conexão coincide como indicado pela linha tracejada 603. No exemplo da Fig. 6, supõe-se que cada um dos blocos de construção 601 e 602 é do tipo mostrado nos as figs. 3 e 4. 37

Colocando os dois blocos de construção numa extensão extremidade-a-extremidade, o tipo de conexão eficaz dos pontos sobrepondo da conexão na área 603 é mudado. Por exemplo, o ponto 605 da conexão corresponde a um ponto da conexão do tipo 1/4TG do bloco de construção 601 e do tipo 1/2TG do bloco de construção 602. Entretanto, quando colocado na extensão extremidade-a-extremidade da Fig. 6, o ponto combinado 605 da conexão são de type3/4TG. Similarmente, o ponto 60 6 da conexão é do tipo EG de cada um dos blocos de construção 601 e 602, quando for do tipo 2EG. no bloco de construção combinado. Finalmente, o ponto 607 da conexão é do tipo 1/2TG de cada um dos blocos de construção 601 e 602, quando for do tipo TG no bloco de construção combinado.

Por conseguinte, no general as propriedades da conectividade de elementos da conexão podem mudar o dependente na colocação do elemento correspondente de construção na relação a outros elementos de construção.

De acordo com. a invenção, esta situação pode ser modelada definindo uma tabela da combinação que descreve os tipos de conexão combinados ou resultantes de pontos sobrepondo da conexão. A tabela 2 é um exemplo de tal tabela da combinação que indica as combinações dos tipos de conexão introduzidos acima.

Preferivelmente, a tabela da combinação é armazenada como uma tabela de consulta Numa estrutura de dados apropriada. EMI29.1

K SP E aEC VC aAK aTG aEG VR Tu K F SP F F 38

E F F 2E PEC F F (β+2) EC (α+β) EC VC F F VC VC VC βΑΚ T F F F F (a+ β)Α K βΤΘ F F F F (β + D TG F (θί+ β) βΕΘ F F F F (β+ΐ) TG (β+ 1)E G (β+l)EG (θί+ β) VR V SP E aEC VC aAK aTG aEG VR Tu T F F F F F F F F F

Na tabela 2, cada campo compreende o tipo de conexão combinado. Se uma combinação de dois tipos de conexão não render um tipo de conexão que conecte a qualquer outro tipo de conexão, a entrada da tabela é F.

Por exemplo, quando uma abertura da borda (βΕΘ) estiver colocada ao lado de um conector vago (VC) , por exemplo, uma superfície vazia, o elemento de conexão resultante pode ser pensada em como sendo uma abertura mais larga. Na tabela 2, isto é aproximado (β+l) EG.

Compreende-se ainda que a tabela acima da combinação pode também ser usada determinar um tipo de ligação resultante em situações onde mais de dois elementos da conexão devem ser combinados, Por exemplo, os cantos de três ou quatro blocos de construção. Nesta situação, um tipo de conexão resultante para o Por exemplo, três elementos da conexão podem ser determinados primeiramente determinando o primeiro tipo de conexão resultante para dois dos elementos combinados da 39 conexão, e de um modo subsequente determinar um segundo tipo de conexão resultante da combinação do primeiro tipo de conexão resultante e do tipo de conexão do terceiro elemento da conexão.

Anota-se ainda que a tabela acima pode facilmente ser estendida para compreender um tipo de conexão novo adicionando uma fileira e uma coluna correspondentes com os tipos de conexão resultantes correspondentes resultando de uma combinação do tipo de conexão novo com os tipos de conexão existentes respectivos.

Por conseguinte, no acima, as estruturas de dados para uma representação eficiente e telescópica de propriedades da conectividade de blocos de construção são divulgadas como poço como uma representação eficiente e telescópica das regras sobre como combinar tipos de conexão. 7 mostras uma vista do perspective de um objecto geométrico incluindo dois conectaram grupos de blocos de construção. 0 objecto geométrico compreende cinco elementos 701.702, 703.704, e 705. No exemplo da Fig. 7, o objecto geométrico compreendem dois grupos de blocos de construção: Um primeiro grupo de blocos de construção inclui os blocos de construção 701.702, e os 703, quando um segundo grupo incluir os blocos de construção 704 e 705. Os blocos de construção 701 e 704 neste exemplo são conectados de modo girável, por exemplo, por uma única conexão do botão-anti-botão descrita acima, ou por alguma outra maneira de conectar que não impede que os blocos de construção girem relativo a se, Por exemplo, uma conexão, dois ou mais da dobradiça conexões do botão-anti-botão Numa linha, etc. comuns. Por conseguinte, o objecto geométrico da Fig. 7 são um exemplo dos blocos de construção 40 que não são limitados necessariamente aos confinamentos da posição e da orientação dados dentro de um objecto geométrico. Outros exemplos de tais conexões incluem conexões entre blocos de construção que permitem uma transladação relativa dos blocos de construção conectados. Assim, tais grupos de blocos de construção possa ser necessário descreve-los através de sistemas de coordenadas separados, tal como ilustrado pelos sistemas de quadriculas 706 e 707. A Fig. 8 mostra um diagrama de fluxo de um método de colocar um elemento de construção como uma parte de um processo implementado por computador para gerar um modelo de computador legível de um objecto geométrico.

Na etapa inicial 801, um elemento de construção é colocado Numa posição inicial predeterminada. O elemento de construção é representado por uma estrutura de dados como ilustrado acima, e a posição e a orientação do elemento de construção são descritas pelas coordenadas apropriadas que descrevem a posição e a orientação do sistema coordenado interno do elemento de construção com respeito a um sistema coordenado apropriado, por exemplo, um "mundo entregue direito tridimensional" ou referência sistema coordenado.

Por conseguinte, para um contexto dado, Por exemplo, uma cena, um objecto geométrico, ou o gosto, o processo geram e mantêm um jogo de estruturas de dados, cada um que representa um bloco de construção colocado dentro desse contexto. Colocar um elemento de construção nova dentro desse contexto corresponde a gerar um exemplo novo de uma estrutura de dados correspondente como uma parte daquela ajustou-se de estruturas de dados. 41 A colocação do elemento de construção pode ser causada por um comando do usuário, Por exemplo, durante um processo interactivo de construir um modelo digital de um objecto geométrico. Por exemplo, um computador pode fornecer uma relação de usuário permitindo que um usuário seleccione os elementos de construção diferentes, Por exemplo, elementos de construção de tipos, da forma, do tamanho, da cor, etc. diferentes, e para colocar um elemento seleccionado de construção Numa posição predeterminada e a orientação Numa cena três gráfica dimensional rendida na exposição do computador. Para o exemplo, a relação de usuário pode fornecer uma operação da arrastar e largar para colocar o elemento de construção bem como operações para manipular, Por exemplo, girando, o elemento de construção.

Numa forma de realização, a colocação do elemento de construção pode ser restrita, Por exemplo, às posições discretas num quadriculado predeterminado, por exemplo, num sistema onde todas as distâncias sejam medidas como múltiplos de uma unidade arbitrária do comprimento (LU), os pontos de quadriculado do quadriculado da referência podem ser espaçados distante por 1 LU.

Na etapa 802, o processo executado por computador detecta onde o elemento de construção que foi colocado na etapa801, se cruza com todos os outros elementos de construção já actuais na cena, por exemplo, elementos de construção colocados previamente pelo utilizador. A detecção de colisão pode ser executada por todo o método de detecção apropriado da colisão, preferivelmente um método de detecção da colisão baseado num volume limitando do elemento de construção. 42

Os exemplos de tais algoritmos são divulgados no Por exemplo, David H. Eberly: "projecto do motor do jogo 3D", Morgan Kaufmann, 2001. A detecção da colisão pode resultar naquela a posição em que o elemento de construção foi colocado é ocupado já por uma outra construção elemento. Esta situação pode ser detectada detectando uma intersecção dos volumes limitando que seja maior do que um limite predeterminado. Se uma intersecção inválida for detectada, a colocação do elemento de construção nestas posição e orientação pode ser rejeitada.

Se nenhuma intersecção inválida for detectada, o processo testa na etapa803 se o elemento recentemente colocado de construção se cruza válida com um outro elemento de construção. Uma intersecção válida pode, por exemplo ser detectada como uma intersecção dos volumes limitando respectivos que seja menor do que um limite predeterminado.

Na forma de realização da Fig. 1, a representação do elemento de construção compreende dois volumes limitando, um volume limitando incluindo os elementos da conexão e um volume limitando incluindo o corpo do elemento de construção mas não dos elementos da conexão (. lb) . A etapa da detecção da colisão pode usar estes dois volumes limitando detectar uma colisão inválida, se os volumes limitando sem elementos da conexão dos elementos respectivos de construção sobrepuser na fig. Uma sobreposição válida está detectada, se os volumes limitando incluindo os elementos da conexão sobrepuserem mas não os volumes limitando sem os elementos da conexão, ou se algum das superfícies do algum os volumes limitando se cruzarem mas os volumes limitando não se sobrepõem. 43

Além disso, é detectado se os volumes limitando estão orientados tais que os machados de seus volumes limitando correspondem ao mesmo sistema do referência coordenada; Se nenhuma colisão válida for detectada o processo pode prosseguir de acordo com toda a estratégia apropriada. Em algumas incorporações pode ser aceitável colocar elementos de construção nova no vácuo sem conectar a todos os elementos precedentes de construção; em algumas incorporações isto pode somente ser aceitável se nenhum outro elemento de construção existir já na cena. Contudo outras incorporações isto podem ser rejeitadas. Por exemplo, numa forma de realização, alguns a cena inicial sem elementos de colocação de construção pode compreender um elemento de construção do defeito, Por exemplo, uma placa de sustentação com elementos da conexão para colocar elementos de construção no alto da placa à terra.

Se uma colisão válida entre o elemento recentemente colocado de construção e um ou mais outros elementos de construção forem detectadas na etapa803, o processo continua na etapa804 e verifica se o elemento recentemente colocado de construção possa válida ser conectado ao elemento de construção (s) que se cruza válida com. Uma forma de realização preferida deste processo do submarino da detecção da conectividade será descrita num detalhe mais grande abaixo. A detecção da conectividade pode resultar Numa aceitação da colocação do elemento de construção, se conectar válida ao elemento de construção (s) que se cruza com, ou Numa rejeição se não conectar válida com nenhum dos elementos de construção se cruza com. A colocação do elemento de construção é aceitada uma vez ou rejeitado, o processo pode ser iniciado outra vez por uma 44 acção do usuário, rejeitado de construção alternativas, colocando cena, ou pelo gosto.

Por exemplo substituir o elemento Numa posição e/ou Numa orientação um outro elemento de construção na A Fig. 9 mostra um diagrama de fluxo do sub-processo 804 de conectar um primeiro elemento digital a outro, segundo elemento digital de construção de construção de acordo com uma forma de realização da invenção. Por exemplo, o primeiro elemento de construção pode ser um tijolo recentemente colocado e o segundo elemento de construção pode ser uma estrutura previamente construída dos tijolos, onde um algoritmo da detecção detectou a intersecção entre o tijolo recentemente colocado e o segundo elemento de construção.

No seguinte, supõe-se que em suas posições iniciais, os elementos de construção estão orientados de modo que os machados principais de seus volumes limitando correspondam aos machados de x, de y, e de z do sistema coordenado do mundo ortogonal dextrógiro.

Nesta forma de realização supõe-se ainda que um número de regras predeterminadas para colocações de elementos da conexão nos elementos de construção estão impostas, embora os elementos eles mesmos da conexão possam diferir na natureza e na forma.

As suposições para a colocação de elementos da conexão são: Para cada elemento de construção, os machados de todos os elementos da conexão no mesmo plano horizontal correspondem aos segmentos de um quadriculado ortogonal com a distância fixa entre segmentos de vizinhança. 45 A distância entre machados de elementos da conexão em planos horizontais e verticais não necessita ser a mesma.

Na etapa inicial 902, em todos os pontos da conexão do primeiro elemento de construção e do segundo elemento de construção que pertencem à intersecção detectada. Somente aqueles pontos da conexão que não são necessidade já conectada ser considerado; estes pontos da conexão serão consultados como aos pontos relevantes da conexão.

Na etapa 903, um primeiro ponto relevante da conexão do primeiro elemento de construção é seleccionado. Este pode ser um ponto arbitrariamente seleccionado da conexão, um ponto da conexão seleccionado pelo usuário, ou o gosto.

Na etapa 904, para o ponto seleccionado da conexão do primeiro elemento de construção as verificações processo se há algum ponto relevante da conexão do segundo elemento de construção que tem as mesmas coordenadas que o ponto seleccionado da conexão. Numa forma de realização, onde os elementos de construção são colocados num quadriculado discreta da referência do volume e todas as coordenadas são múltiplos de uma unidade arbitrária do comprimento, um fósforo exacto das coordenadas pode ser requerido. Num sistema coordenado da referência continua, ou quase continuo, pode-se requerer que os pontos de quadriculado coincidem dentro dos limites predeterminados.

Se nenhum tal ponto combinando da conexão for encontrado, o processo continua na etapa 914.

Na etapa 914, é detectado se há qualquer outros dos pontos relevantes da conexão dentro de uma vizinhança predeterminada 46 do ponto seleccionado da conexão. Na forma de realização da Fig. 9 a vizinhança predeterminada correspondem a um cubo (x 5 LU, y 5 LU, z 5 LU) em torno do ponto seleccionado da conexão em (x, y, z) , desde que nesta forma de realização a distância entre dois elementos adjacentes da conexão é 10 LU. Se não houver quaisquer outros pontos de ligação relevantes numa proximidade predeterminada do ponto de conexão seleccionado, a conexão dos dois elementos de construção é rejeitada (etapa 911) e o algoritmo termina.

Por conseguinte, enquanto a conexão aponta nesta forma de realização são colocados num quadriculado regular, uma colocação inválida do elemento de construção pode eficientemente ser detectado: Se uma mau combinação com um ponto relevante da conexão do segundo elemento de construção for encontrada para um dos pontos relevantes da conexão do primeiro elemento de construção, os pontos restantes da conexão do primeiro elemento de construção não necessitam ser verificados, desse modo aumentando a velocidade do processo da detecção. O teste acima assegura-se de que uma conexão como indicado na fig. o 2d é rejeitado, como o ponto da conexão que corresponde ao botão 239 mal colocado em relação ao quadriculado regular. Note-se que no exemplo da Fig. 2d, o ponto 243 da conexão não causaria um conflito, desde que, devido à diferença ligeira na altura, ele não pertence à intersecção de volumes limitar, Isto é, não há nenhum contacto entre o tijolo 241 e 236.

Se nenhum ponto de conexão de conflito relevante for detectado na etapa 914, o processo continua na etapa 909.

Se um ponto combinando da conexão for encontrado na etapa 904, o processo contínuo na etapa905, onde é detectada se há 47 algum outro ponto relevante da conexão dentro de uma vizinhança predeterminada do ponto seleccionado da conexão, nesta forma de realização num cubo (x ± 5 LU, y ± 5 LU, z ± 5 LU) em torno do ponto seleccionado da conexão em (x, y, z) , como descrito acima. Se um outro ponto da conexão é encontrado na vizinhança predeterminada, a posição é rejeitado (etapa 911) . Se não, o processo continuo na etapa 906.

Em formas de realização alternativas, a limitação acima não pode ser desejada.

Além disso, em contudo uma outra forma de realização, a limitação acima pode ser limitada a determinados tipos de conexão, Por exemplo, no exemplo acima todos os tipos de conexão diferentes do "vazio".

Na etapa 906, o processo detecta se o ponto seleccionado da conexão e o ponto combinando detectado da conexão têm oposto aos sentidos, Isto é, se seus sentidos associados estiverem ao longo de uma linha comum, mas na orientação oposta.

Por conseguinte, somente os elementos da conexão posicionados Numa orientação relativa apropriada para que acoplem, são aceites.

Anota-se que, em formas de realização alternativas, esta limitação pode ser relaxada, Por exemplo, aceitando uma escala das orientações nas incorporações onde os elementos da conexão aceitam uma escala das orientações. 48

Se o sentido relativo dos pontos da conexão for aceite, o processo continua na etapa907, se não, a posição é rejeitada (etapa 911).

Na etapa 907, os tipos de conexão do ponto seleccionado da conexão e o ponto combinando detectado correspondente da conexão são comparados recuperando a régua da conectividade do par correspondente dos tipos de conexão uma conexão armazenada tabela 913, por exemplo uma tabela de conexão de acordo com a tabela 1 acima. Nesta forma de realização, a conectividade pode ser verdadeiro, falso, ou vago, como descrito em relação à tabela 1.

Na etapa subsequente 908, é testado se o resultado da conectividade é "falso", Isto é, nenhuma conexão válida é possivel entre os tipos de conexão correspondentes. Se o resultado da conectividade for "falso", a posição do primeira o elemento de construção é rejeitado (etapa 911), se não o resultado da conectividade é armazenado e os rendimentos do processo a etapa 909.

Na etapa 909 é testado, se todos os pontos relevantes da conexão do primeiro elemento de construção estiveram processados. Se não, contudo o ponto relevante de não processamento da conexão é seleccionado (etapa 912) e processado executando etapas acima 904.905, 906.907, e 908 com o ponto agora seleccionado da conexão.

Se todos os pontos relevantes da conexão do primeiro elemento de construção forem processados e a posição não estiver rejeitada, a posição está aceitada e o processo continua na etapa 910. Na etapa 910 determina-se, baseado na conectividade armazenado resulta, como os elementos de 49 construção conectam, e suas estruturas de dados respectivas são actualizadas em conformidade. Isto será descrito num detalhe mais grande em relação à Fig. 10. Uma vez que as estruturas de dados são actualizados, o sub-processo termina e retorna ao processo total da Fig. 8. A Fig. 10 mostra um diagrama de fluxo de uma forma de realização do sub-processo 910 de actualizar as estruturas de dados que representam o elemento conectado de construção. Actualizar é baseado nos resultados da conectividade determinados para todos os pontos relevantes da conexão da intersecção dos volumes limitando dos primeiros e segundos elementos de construção.

Inicialmente, na etapa 1001, verifica-se se todos os resultados da conectividade estejam "vazios". Se sim, isto é, se nada impedir um posicionamento do elemento de construção mas nenhum dos elementos da conexão acoplam realmente para conectar os elementos de construção, o elemento de construção nova está permitido em sua posição actual.

Dependendo da aplicação, a estrutura de dados dos primeiros e segundos elementos de construção pode ser actualizada. Preferivelmente, desde que os elementos de construção não são conectados realmente, o primeiro elemento de construção não deve ser combinado com o segundo elemento de construção a um elemento combinado de construção que tem um volume, etc. limitando combinados.

Numa forma de realização, um algoritmo adicional pode decidir-se, Por exemplo, baseado nos volumes, se um bloco de construção fisico colocado nesta posição cairiam para baixo, 50 na inclinação limitando, etc. e permita ou rejeite a posição em conformidade.

Se não, isto é, se um ou os mais resultado da conectividade for verdadeiro, o processo prossegue na etapal002, onde o processo determina, como os elementos de construção são conectados, Isto é, se estão conectados rigida ou se a conexão permite uma rotação relativa, transladação/ou semelhantes.

Na forma de realização das figs. la-e, se exactamente um resultado da conexão forem verdadeiro e todo o outro vácuo, uma rotação e/ou a tradução podem ser possíveis, dependendo dos tipos de conexão. Além disso, se os resultados de mais de uma conexão forem verdadeiros e os pontos correspondentes da conexão toda a mentira Numa linha comum, uma rotação e/ou uma tradução podem ser possíveis.

Se uma conexão não rígida for detectada, o processo continua na etapa 1005, onde os primeiros e segundos elementos de construção são atribuídos aos grupos respectivos, cada um tendo seu sistema coordenado da referência respectiva, os volumes limitando, etc., permitindo desse modo modelar posições relativamente diferentes do parente e/ou orientações dos grupos de elementos de construção. Um exemplo de tal situação foi ilustrado em ligação na Fig. 7 acima.

Então uma estrutura conectada de elementos de construção pode ser descrito por uma estrutura de dados que compreende um número de grupos de elementos de construção. Um grupo é uma estrutura em que todos os elementos de construção são conectados rígida numa maneira que todos os pontos da conexão de todos os elementos de construção são pontos de 51 quadriculado da mesmo quadriculado ortogonal. Cada grupo de elementos de construção inclui um ou mais elemento de construção onde o grupo determina um sistema coordenado ortogonal comum (quadriculado), um volume limitando, e quadriculados da conectividade dos elementos de construção desse grupo.

Se uma conexão rigida for detectada na etapa 1002, o processo continua na etapa 1003. Como foi descrito em relação a. 6 acima, um ou mais dos pontos da conectividade dos primeiros e segundos elementos de construção podem mudar seu tipo da conectividade devido à conexão. Por conseguinte, na etapa 1003, aqueles pontos da conexão dos primeiros e segundos elementos de construção são detectados que têm a mesma posição e o mesmo sentido. Para aqueles a conexão combinada aponta um tipo de conexão resultante é olhada acima Numa tabela armazenada 1006 da combinação, como foi descrito em relação à tabela 2 acima.

Finalmente, na etapa 1004, a estrutura de dados do segundo elemento de construção é actualizada com a informação do primeiro elemento de construção, isto é, o volume limitando do segundo elemento de construção é actualizado para ser uma união dos volumes limitando do primeiros e os segundos elementos de construção, as quadriculados da conectividade são actualizados para incluir também os pontos da conectividade do primeiro elemento de construção, etc.

Repetindo o processo dos as figs. 8,9 e 10, uma pluralidade de elementos de construção podem ser combinados para dar forma a um modelo digital de um objecto geométrico. Por conseguinte, no acima, um método para gerar um modelo digital de um objecto geométrico foi divulgado. 52

Compreende-se, que uma pessoa técnica na arte pode, dentro do espaço da invenção, implementar variações do método acima. Por exemplo, a ordem de algumas das etapas acima pode ser mudada, etapas podem ser combinadas, etc.

Além disso, a rejeição de uma posição de um elemento de construção nova devido a uma colocação imprecisa, por exemplo, porque nenhum ponto da conexão na mesma posição é encontrado ou porque os pontos da conexão não têm exactamente oposto aos sentidos, pode conduzir a processar mais adicional melhor que a uma rejeição simples: Em posições de vizinhança hipotéticas de uma forma de realização ou em deslocamentos pequenos pode ser analisado para decidir-se se uma posição aceitável pode ser conseguida. Isto pode resultar que o elemento de construção agarra, dentro dos limites predeterminados, na posição a mais próxima que fornece uma posição aceitável.

Além disso, as limitações adicionais podem ser impostas ou outras limitações podem ser relaxadas a fim fornecer um sistema de modelação com o mais ou menos graus de liberdade e, assim, de complexidade.

Quando um elemento de construção for removido de uma estrutura, Por exemplo, em resposta a um comando correspondente do usuário, sua estrutura de dados é removida da estrutura de dados combinada. Numa forma de realização, isto pode ser executado recalculando a estrutura de dados combinada dos elementos restantes de construção. A Fig. 11 mostra um sistema de processo de dados para gerar modelos legíveis por computador de objectos geométricos de acordo com uma forma de realização da invenção. 53 0 sistema computadorizado concebido 1101 é adaptado para facilitar projectar, armazenar, manipular, e compartilhar de construções geométricas de acordo com a invenção. O sistema computadorizado 1101 pode ser usado como um sistema autónomo ou como um cliente num sistema do cliente/usuário. O computador compreende a memória 1102 executada em parte enquanto uma memória temporária e permanente significa o Por exemplo, um disco rigido e uma memória de acesso aleatório (RAM) . A memória compreende o intérprete modelo do código 1107, gerador de código modelo 1108, Ul-Alimentador do evento 1109, e modelar a aplicação 1110 executável pela unidade central do processador 1103. Ainda, a memória compreende Datalll-1 modelo. O intérprete 1107 do código é adaptado para ler e interpretar o código que define um modelo de acordo com a invenção, isto é, código representa as estruturas de dados dos elementos de construção de um modelo. Numa forma de realização preferida o Código de Interpretar é adaptado para ler um modelo de acordo com a invenção e para converter tal modelo num formato gráfico sabido para a apresentação Numa exposição do computador. Baseado nas estruturas de dados descritas acima para representar um modelo de um objecto, esta conversão pode ser executada por uma pessoa técnica na arte na arte aplicando os princípios gráficos bem conhecidos dentro do campo de computar gráfico. O UL-Event Handler 1109 é adaptado para converter a interacção de um usuário com uma relação de usuário nos comandos apropriados do usuário reconhecível pelo gerador de código 1108. Um jogo de comandos possíveis e reconhecível pode compreender: Começando um elemento de construção de uma biblioteca dos elementos, colocando um elemento de construção 54 a ser conectado a um outro elemento de construção, desconectando um elemento de construção, rejeitando um elemento de construção, manipulando um elemento de construção, um grupo de elementos de construção, etc., Por exemplo, iniciando uma rotação, etc. Junto com cada comando lá pode ser associado um jogo de parâmetros respectivos, Por exemplo, coordenadas, tipos de elementos de construção, etc. 0 gerador de código 1108 é adaptado para modificar as estruturas de dados que descrevam modelo real de acordo com a invenção como descrita acima e em resposta aos comandos de um usuário. Como uma tarefa simultânea ou subsequente, o intérprete do código pode ser executado apresentando o resultado do gerador de código. A Aplicação de Modelação 1110 é adaptada à memória do controle, aos ficheiros, à relação de usuário, etc.

Um utilizador 1105 é capaz de interagir com o sistema de computador 1101 por meio da interface de utilizador 1106. A fim carregar modelos, as descrições geométricas, ou outros dados, o sistema computadorizado compreende nua entrada unidade de saída (1/0) 1104. A entrada - a unidade de saída pode ser usada como uma relação aos tipos diferentes de meios de armazenamento e aos tipos diferentes das redes de computador, por exemplo, a Internet. Ainda, a unidade de entrada/saida (I/O) 1104 pode ser usada trocando modelos com outros usuários Por exemplo, interactivamente.

Troca de dados entre a memória 1102, a unidade central do processador (processador central) 1103, a relação de usuário 55 (UL) 1106, e a entrada - a unidade de saída 1104 é realizada por meios de bus de dados 1112. A Fig. 12a ostra uma vista lateral de um bloco de construção, Por exemplo, bloco de construção 202 de 2a, com uns volumes limitando de superfície e correspondentes inclinados de acordo com uma primeira forma de realização da invenção. O bloco de construção 202 compreende uma superfície inclinada 204 e os botões 1201 no alto do bloco de construção.

De acordo com este exemplo, a representação do bloco de construção 202 compreende uma hierarquia de volumes limitando. Um primeiro volume limitando 1202 compreende uma superfície inclinada, quando um segundo volume limitando 1203 for uma caixa com os lados que são ortogonal a se. De acordo com este exemplo, dois blocos de construção são detectados como estando no contacto, somente se o volume limitando 1203 tiver uma intersecção com um volume limitando correspondente de um outro bloco de construção. O volume limitando 1202 pode ser usado para uma detecção eficiente inicial de blocos de construção possivelmente conectados. Compreende-se que a representação do bloco de construção 202 pode compreender volumes limitando adicionais, tais como volumes limitando incluindo elementos da conexão como descrito na conexão com os as figs. la-b. A Fig. 12b mostra uma vista lateral do bloco de construção 202 com uma superfície inclinada e os volumes limitando correspondentes de acordo com uma segunda forma de realização da invenção. Como no exemplo acima, a representação do bloco de construção 202 compreende uma hierarquia de volumes limitando. Entretanto, de acordo com este exemplo, ao invés de um volume limitando 1204 que tem uma função de etapa 56 semelhante a uma forma, providenciando desse modo uma aproximação de uma superficie inclinada. 0 método e o sistema acima podem ser aplicados em relação a uma aplicação de computador para projectar os modelos fisicos, Por exemplo, uma aplicação de computador que simule o comportamento da conectividade de um jogo correspondente de elementos fisicos de construção. Por exemplo construções de um brinquedo do exame o jogo pode ser suplementado por uma versão digital de jogo dito de construção, permitindo desse modo um usuário, Por exemplo, uma criança, para projectar digital modelos sem restringir o número de elementos disponíveis de construção, etc. , desse modo fornecendo para uma experiência jogando interessando. É uma vantagem da invenção que fornece um método e um sistema que reserve para modelar realística mesmo propriedades complexas da conectividade de uma construção física ajustada e, ao mesmo tempo, fornece um processo de modelação eficiente.

Consequentemente, um utilizador experimenta um processo digital interactivo de construção sem ter que esperar que o computador determine se uma posição proposta de um elemento de construção corresponde as regras da conexão do jogo de construção. 0 método pode ainda ser aplicado para analisar propriedades de um modelo projectado, para gerar instruções de construção, ou semelhantes. Em general, o método pode ser aplicado na indústria dos jogos de computador e em todas as restantes áreas de gráficos de computador onde os elementos 3D predeterminados têm que ser unidos de acordo com um pluralidade de regras da conexão. 57 05-02-2007 58

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Método de gerar um modelo legível por computador de um objecto geométrico (231) construído a partir de uma pluralidade de elementos de construção interconectáveis, em que cada elemento de construção (232, 233, 234, 235) tem um número de elementos de conexão para conectar o elemento de construção com um outro elemento de construção, o método compreende codificação de uma primeira e segunda pluralidade de elementos de construção como correspondendo primeiramente e de segundas estruturas de dados, cada um que representam os elementos de conexão (307) do elemento correspondente de construção, e cada um dos elementos da conexão que associam com ele um de um pluralidade de tipos de conexão predeterminados; determinando um primeiro elemento da conexão (238) do primeiro elemento de construção e de um segundo elemento de conexão (239) do segundo elemento de construção situado numa proximidade predeterminada de cada um; e recuperando a informação de conectividade dos tipos de conexão correspondentes dos primeiros e segundos elementos da conexão indicativos de se os primeiros e segundos elementos da conexão fornece Numa conexão entre a primeira e o segundo elemento de construção.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o método compreender ainda uma tabela de conexão incluindo informação de conectividade de pares dos tipos de conexão; e a etapa de recuperar a informação da conectividade compreende 1 a recuperação da informação da conectividade da tabela da conexão.
3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o método compreender ainda - fornecimento de uma tabela da combinação incluindo um tipo de conexão resultante para cada um de um jogo predeterminado dos pares de tipos de conexão; - determinação de um primeiro e segundo elemento de conexão que seja posicionado num relacionamento geométrico predeterminado em relação um ao outro; - recuperação de um tipo de conexão resultante dos primeiros e segundos elementos da conexão da tabela da combinação; e -atribuindo o tipo de conexão resultante recuperado pelo menos a um elemento resultante da conexão.
4. Método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado por cada uma das estruturas de dados respectivas representar ainda um número de quadriculados relativo ao elemento correspondente de construção, tendo cada quadriculado um número de pontos de quadriculado; e cada um dos elementos da conexão do elemento de construção é associado com um dos pontos de quadriculado e tem um tipo de conexão correspondente.
5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por cada uma das quadriculados ter pelo menos uma borda do quadriculado e o método compreende ainda 2 - fornecimento uma tabela da combinação incluindo um tipo de conexão resultante para cada par de tipos de conexão; - detecção se uma primeiro quadriculado do primeiro elemento de construção for colocada numa borda para afiar a extensão de uma segundo quadriculado do segundo elemento de construção, uma primeira borda da primeiro quadriculado que está sendo alinhada com uma segunda borda da segundo quadriculado; - que um primeiro elemento da conexão da primeiro quadriculado que identifique um segundo elemento correspondente da conexão do quadriculado da segunda quadrícula; recuperação de um tipo de conexão resultante de uma combinação dos primeiros e segundos elementos da conexão da tabela da combinação; e - atribuição de um tipo de conexão resultante recuperado aos primeiros e segundos elementos da conexão.
6. Método de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado por cada um das estruturas de dados respectivos representar ainda um volume limitando do elemento correspondente de construção; e cada uma das quadriculados corresponde a uma superfície do volume limitando.
7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o método compreender ainda posições respectivas codificação do primeiro e segundo elemento de construção com respeito a um quadriculado comum 3 da referência do volume, à primeira e segundo quadriculado de corresponder primeiramente e dos segundos elementos de construção que correspondem aos primeiros e segundos planos respectivos do quadriculado da referência do volume; os pontos de quadriculado das primeiras e segundas quadriculados que correspondem aos pontos de quadriculado respectivos da referência do volume referência o quadriculado; e detectando se as primeiras e segundas quadriculados correspondem a um plano comum do quadriculado da referência do volume e se no menos um primeiro ponto de quadriculado da primeiro quadriculado está ficado situado no mesmo ponto de quadriculado da referência que um segundo ponto de quadriculado da segundo quadriculado.
8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o método compreender ainda - identificação de todos os pares de pontos de quadriculado coincidindo da primeiro quadriculado e da segundo quadriculado; que cada um dos pares identificados dos pontos de quadriculado que recuperam a informação da conectividade confiram forma à tabela da conectividade; - recusando a conexão entre os primeiros e segundos elementos de construção, se pelo menos um par de pontos de quadriculado correspondente à conexão inválida; se não aceitando a conexão entre os primeiros e segundos elementos de construção, se pelo menos um par de pontos de quadriculado corresponder a uma conexão válida. 4
9. Método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, caracterizado por cada um dos elementos da conexão tem ainda uma direcção associada.
10. Método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 9, caracterizado por a informação da conectividade compreende um indicador para cada par dos tipos de conexão que indicam um de um grupo predeterminado de tipos da conectividade, o grupo que consiste Numa conexão válida que forneça uma conexão entre um par correspondente de elementos da conexão, uma conexão inválida que impeça uma conexão entre um par correspondente de elementos da conexão, e uma conexão indiferente.
11. Método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 10, caracterizado por a etapa de determinar um primeiro elemento da conexão do primeiro elemento de construção e de um sequndo elemento da conexão do segundo elemento de construção situado Numa proximidade predeterminada de se compreende ainda determinar os primeiros e segundos elementos da conexão de um subconjunto predeterminado de elementos da conexão.
12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por cada uma das estruturas de dados respectivos representar ainda um volume limitando do elemento correspondente de construção; o método mais adicional compreende detectar uma intersecção dos volumes limitando dos primeiros e segundos elementos de construção; e a etapa de determinar os primeiros e segundos elementos da conexão de um subconjunto predeterminado de elementos da conexão compreende determinar os primeiros e segundos elementos da conexão dos elementos da conexão compreendidos na intersecção determinada. 5
13. Sistema de processamento (1101) de dados que compreende meios para gerar um modelo legível por computador de um objecto geométrico (231) construído de um pluralidade de elementos interligados de construção, em que cada elemento de construção (232, 233, 234, 235) tem um número de elementos da conexão para conectar o elemento de construção com um outro elemento de construção; meios para codificar uma primeira e segunda pluralidade de elementos de construção como correspondendo primeiramente e de segundas estruturas de dados, cada uma representando os elementos de conexão (307x) do elemento correspondente de construção, e cada um dos elementos da conexão que tem com ele associado uma pluralidade de tipos de conexão predeterminados; meios para determinar um primeiro elemento da conexão (238) do primeiro elemento de construção e de um segundo elemento de conexão (239) do segundo elemento de construção situado numa proximidade predeterminada um do outro; e meios para recuperar a informação da conectividade dos tipos de conexão correspondentes do primeiro e segundo elemento da conexão indicativo de se os primeiros e segundos elementos da conexão fornecem uma conexão entre o primeiro e o segundo elemento de construção.
14. Sistema de processamento de dados de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o sistema de processo de dados compreende ainda meios do armazenamento para armazenar uma tabela da conexão incluindo a informação da conectividade dos pares dos tipos de conexão. 6
15. Sistema de processamento de dados de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado por o sistema de processo de dados compreende ainda meios do armazenamento para armazenar uma tabela da combinação incluindo um tipo de conexão resultante para cada um de um jogo predeterminado dos pares de tipos de conexão.
16. Programa de computador que compreende meios do código do programa para executar todas as etapas de alguma das reivindicações da 1 à 12 quando o referido programa correr no computador.
17. Produto de programa de computador que compreende meios de código de computador armazenados num meio de leitura por computador para executar o método de alguma das reivindicações da 1 à 12 quando o referido produto do programa de computador correr num computador. 05-02-2007 7