3d cad模型的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)更新的制作方法
【專利說(shuō)明】
【背景技術(shù)】
[0001]公知的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)或CAD，其涉及用于創(chuàng)作產(chǎn)品設(shè)計(jì)的軟件解決方案。類似地，CAE是計(jì)算機(jī)輔助工程設(shè)計(jì)的縮寫，例如，其涉及用于對(duì)未來(lái)產(chǎn)品的物理行為進(jìn)行仿真的軟件解決方案。CAM代表計(jì)算機(jī)輔助制造，并且通常包括用于定義制造過(guò)程和操作的軟件解決方案。
[0002]在市場(chǎng)上提供了用于對(duì)對(duì)象(或部分)或?qū)ο蟮难b配進(jìn)行設(shè)計(jì)的很多系統(tǒng)和程序，形成了產(chǎn)品，例如，由Dassault SystSmes以CATIA為商標(biāo)提供的。這些CAD系統(tǒng)允許用戶構(gòu)建和操控對(duì)象或?qū)ο蟮难b配的復(fù)雜三維或3D模型。因而，CAD系統(tǒng)提供了使用邊或線(在某些情況下使用面)的建模的對(duì)象的表示。線或邊可以以各種方式(例如，非均勻有理B樣條(NURBS))來(lái)表示。這些CAD系統(tǒng)將部分或者部分的裝配作為建模的對(duì)象來(lái)管理，所述建模的對(duì)象主要是幾何結(jié)構(gòu)的規(guī)格說(shuō)明。具體而言，CAD文件包含可以根據(jù)其來(lái)生成幾何結(jié)構(gòu)的規(guī)格說(shuō)明，所述規(guī)格說(shuō)明繼而允許生成表示?？梢詫缀谓Y(jié)構(gòu)和表示存儲(chǔ)在單個(gè)CAD文件或者多個(gè)CAD文件內(nèi)。CAD系統(tǒng)包括用于將建模的對(duì)象呈現(xiàn)給設(shè)計(jì)者的圖形工具；這些工具專用于復(fù)雜對(duì)象的顯示；表示CAD系統(tǒng)中的對(duì)象的文件的一般大小處于每部分I兆字節(jié)的范圍內(nèi)，而裝配可以包括數(shù)千個(gè)部分。CAD系統(tǒng)管理對(duì)象的模型，所述對(duì)象的模型存儲(chǔ)在電子文件中。
[0003]當(dāng)前的處理設(shè)施資產(chǎn)(B卩，工廠、生產(chǎn)設(shè)施、精煉廠等)是復(fù)雜的，并且由于工廠改造而不斷變化。通常，由于工廠非常大，所以較小的修改在成本更低的2D CAD中完成，而所述成本更低的2D CAD與用于設(shè)計(jì)該工廠的3D CAD應(yīng)用不兼容或者處于與原始3D CAD應(yīng)用類型不同的3D CAD應(yīng)用中。在對(duì)設(shè)施做過(guò)很多改變之后，將使得原始3D CAD模型變得過(guò)時(shí)。因此，對(duì)于較大的修改和擴(kuò)張而言，公司將不得不對(duì)設(shè)施進(jìn)行激光掃描以獲得工廠的現(xiàn)狀視圖。但是，激光掃描不是CAD應(yīng)用，并且需要附加的服務(wù)和成本才能將感興趣的區(qū)域重新整合到CAD模型中。最后的結(jié)果是不具有設(shè)施的詳盡的最新3D視圖的工廠的各種文件和版本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]現(xiàn)有的解決方案沒有以成本高效并且有效率的方式將修改結(jié)合到設(shè)施的單個(gè)視圖中，它們也沒有向用戶提供低成本并且時(shí)間高效的備選方案，用于將部件修改上傳到持續(xù)利用的公共平臺(tái)上。激光掃描可能花費(fèi)公司數(shù)百萬(wàn)美元，而且不是設(shè)施的交互性視圖。對(duì)于較小的工廠修改而言，激光掃描并不能提供對(duì)問(wèn)題的實(shí)際解決方案。公司通常還是不得不將點(diǎn)云重新整合到CAD模型/3D視圖中。即使是在重新整合了 CAD模型的場(chǎng)景下，也不存在允許用戶通過(guò)激光掃描來(lái)查看幾幅基于CAD的或者交互式的CAD的3D圖像，或者其它類似的視圖，例如，智能方式的智能視頻。
[0005]實(shí)施例提供了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)建模方法。本發(fā)明的方法獲得了設(shè)施的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)視圖。所述設(shè)施具有顯示在所述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)視圖中的各種對(duì)象。響應(yīng)于與顯示在所述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)視圖中的設(shè)施對(duì)象中的一個(gè)對(duì)象的用戶交互，所述方法搜索CAD數(shù)據(jù)庫(kù)，以得到所述一個(gè)對(duì)象的相對(duì)應(yīng)的CAD模型。CAD數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)來(lái)自CAD建模系統(tǒng)的所述設(shè)施的CAD模型。對(duì)所述CAD數(shù)據(jù)庫(kù)的搜索引起了獲得所述設(shè)施的CAD模型，所述設(shè)施的CAD模型包含所述一個(gè)對(duì)象的相對(duì)應(yīng)的CAD模型。
[0006]接下來(lái)，實(shí)施例顯示疊加在一個(gè)設(shè)施對(duì)象的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)視圖上的所述一個(gè)設(shè)施對(duì)象的數(shù)據(jù)庫(kù)檢索的CAD模型視圖。所述疊加顯示以融合并且對(duì)齊的方式，使得原始的并且從CAD數(shù)據(jù)庫(kù)檢索的CAD模型視圖與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)視圖同時(shí)并且連續(xù)地顯示。因此，用戶顯示界面是圖形數(shù)據(jù)的一個(gè)視圖，在所述圖形數(shù)據(jù)中，CAD對(duì)象在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境之上或者之內(nèi)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)視圖中的所述對(duì)象相同的位置上或者看起來(lái)處于與其相同的位置上，使得增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)看起來(lái)是該CAD對(duì)象的基底或背景，但是層或環(huán)境二者都是可進(jìn)行用戶交互的。實(shí)施例能夠?qū)崿F(xiàn)與所述疊加(在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中)顯示的CAD模型視圖進(jìn)行用戶交互，以在CAD建模系統(tǒng)中更新所述設(shè)施的CAD模型。
[0007]在各實(shí)施例中，所述設(shè)施是工廠、制造廠、精煉廠、城市或者其它資產(chǎn)或?qū)嶓w。
[0008]在實(shí)施例中，所述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)視圖是根據(jù)激光掃描、視頻或者不同于原始3D CAD建模系統(tǒng)的其它成像機(jī)制生成的。在實(shí)施例中，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)視圖的顯示以及與其進(jìn)行的用戶交互通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一些實(shí)施例中，CAD數(shù)據(jù)庫(kù)可以在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用外部，而在其它實(shí)施例中，CAD數(shù)據(jù)庫(kù)在目標(biāo)應(yīng)用的內(nèi)部或者嵌入于目標(biāo)應(yīng)用內(nèi)。
[0009]進(jìn)一步的實(shí)施例使CAD建模系統(tǒng)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用聯(lián)合。
[0010]實(shí)施例能夠通過(guò)CAD建模系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)與所顯示的3D CAD模型視圖的用戶交互，所述CAD建模系統(tǒng)最初被用于生成所述設(shè)施的3D CAD模型，和/或用于在所述CAD數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)所述3D CAD模型。
[0011]此外，在實(shí)施例中，響應(yīng)于與所顯示的CAD模型視圖的用戶交互，所述CAD建模系統(tǒng)更新所述CAD數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的對(duì)象的相對(duì)應(yīng)的CAD模型和所述設(shè)施的CAD模型。
[0012]對(duì)疊加在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)視圖上的一個(gè)設(shè)施對(duì)象的CAD模型視圖的顯示在大小、尺寸和方向上是對(duì)齊的。
[0013]用于更新本發(fā)明的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用或者實(shí)現(xiàn)了前述方法。在一個(gè)實(shí)施例中，處理器提供了設(shè)施的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)視圖。所述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)視圖顯示了設(shè)施的對(duì)象，并且所述處理器提供了用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)視圖的用戶接口。將CAD模型更新引擎可操作地耦合至處理器。CAD模型更新引擎響應(yīng)于與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)視圖的用戶交互。響應(yīng)于與所顯示的設(shè)施對(duì)象中的一個(gè)的用戶交互，CAD模型更新引擎搜索CAD數(shù)據(jù)庫(kù)，以獲得所述一個(gè)設(shè)施對(duì)象的相對(duì)應(yīng)的CAD模型，其中，所述CAD數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)著來(lái)自CAD建模系統(tǒng)的所述設(shè)施的CAD模型。CAD模型更新引擎從所述對(duì)CAD數(shù)據(jù)庫(kù)的搜索中獲得包含所述一個(gè)設(shè)施對(duì)象的相對(duì)應(yīng)的CAD模型的所述設(shè)施的CAD模型。
[0014]顯示構(gòu)件耦合至處理器和CAD模型更新引擎。顯示構(gòu)件以對(duì)齊的方式顯示了疊加在所述一個(gè)設(shè)施對(duì)象的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)視圖上的所述一個(gè)設(shè)施對(duì)象的CAD模型視圖。通過(guò)這種方式，所述CAD模型視圖與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)視圖同時(shí)地并且繼續(xù)地顯示，同時(shí)與CAD模型視圖進(jìn)行的用戶交互用于更新CAD建模系統(tǒng)中的所述設(shè)施的3D CAD模型。
[0015]在其它實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品根據(jù)前述的方法和過(guò)程，更新了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)模型。具體而言，非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)體現(xiàn)了更新CAD數(shù)據(jù)庫(kù)中的3D CAD模型的計(jì)算機(jī)程序代碼。當(dāng)由計(jì)算機(jī)執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序代碼時(shí)，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的上述任務(wù)、特征和設(shè)計(jì)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]根據(jù)下文對(duì)本發(fā)明的示例實(shí)施例的更加具體的描述，上文將變得顯而易見，正如在附圖中示出的，其中，在不同的視圖中類似的附圖標(biāo)記指代相同的部分。附圖未必是按比例繪制的，其反而重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行舉例說(shuō)明。
[0017]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的示意圖。
[0018]圖2是實(shí)施例的流程圖。
[0019]圖3是體現(xiàn)了本發(fā)明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的框圖。
[0020]圖4是使用圖3的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的示意示出。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ] 下文是對(duì)本發(fā)明的示例實(shí)施例的描述。
[0022]本行業(yè)試圖解決的問(wèn)題是如何保持工程設(shè)計(jì)模型是最新的，從而改善設(shè)施工程決策支持。大部分更新是以模塊化的方式在2D或3D圖像解決方案上完成的，而沒有更新原始的更大的設(shè)施視圖或模型。設(shè)施的激光掃描(用于生成掃描圖像)不提供用于解決這個(gè)問(wèn)題的CAD模型解決方案，并且設(shè)施的激光掃描仍然需要對(duì)具體模塊(對(duì)象、部分、部件、裝配等)或感興趣的區(qū)域進(jìn)行重新整合。
[0023]圖1-圖4示出的是本發(fā)明的實(shí)施例100 (CAD模型更新引擎和系統(tǒng))。CAD 3D建模系統(tǒng)3