基于“笔”输入模式的产品结构草图快速设计系统研究

訾乃全

北京航天自动控制研究所，北京100854

产品结构草图设计作为产品结构设计的早期阶段，是设计人员灵感的“盛产期”。工程人员头脑中的想法是即时而过的，需要把它快速记录下来，本文针对产品的结构草图快速设计需求，巧妙利用多功能笔的交互能力，在航天工程草图设计过程中融合手势输入和笔划输入，提供了一个一体化的输入、编辑环境，提出“笔”输入模式的结构设计思想。文中从总体方案设计、软件架构、识别流程、核心软件识别匹配算法等方面对基于“笔”输入模式的产品结构草图快速设计系统进行深入详细的介绍。

1 基于“笔”输入模式的航天产品结构草图设计系统的总体方案

开发基于“笔”输入的产品结构设计系统分为底层硬件环境及其配套软件，设计系统整体总体方案:开发设计出融合位置、压力、方向等功能敏感器的多功能设计光笔，配套对应的硬件系统的设备驱动程序，硬件工作平台PC 机安装配套软件，通过光笔和输入板输入草图信息后经过分离器预处理，笔划、手势、扩展手势识别，再进行图形数据库匹配，完成输入信息的整套处理过程，最后利用系统反馈模块显示草图，并通过人回路进行判断和后续处理，完成产品结构设计输入和草图生成的工作流程。其中基于“笔”输入的设计总体方案如图1 所示。

图1 基于“笔”输入模式的航天产品结构草图设计系统的总体框架图

其中系统硬件主要包括:具有高精度定位功能，融合笔压、笔划顺序等传感器的光笔;高精度分离液晶显示屏;一体化输入板等硬件开发平台。……