Способ и устройство для моделирования предварительно вырезанных элементов или трафаретов для трехмерных объектов с неразвертываемой поверхностью и для помощи при переносе двухмерных изображений на эти объекты



Способ и устройство для моделирования предварительно вырезанных элементов или трафаретов для трехмерных объектов с неразвертываемой поверхностью и для помощи при переносе двухмерных изображений на эти объекты
Способ и устройство для моделирования предварительно вырезанных элементов или трафаретов для трехмерных объектов с неразвертываемой поверхностью и для помощи при переносе двухмерных изображений на эти объекты
Способ и устройство для моделирования предварительно вырезанных элементов или трафаретов для трехмерных объектов с неразвертываемой поверхностью и для помощи при переносе двухмерных изображений на эти объекты
Способ и устройство для моделирования предварительно вырезанных элементов или трафаретов для трехмерных объектов с неразвертываемой поверхностью и для помощи при переносе двухмерных изображений на эти объекты
Способ и устройство для моделирования предварительно вырезанных элементов или трафаретов для трехмерных объектов с неразвертываемой поверхностью и для помощи при переносе двухмерных изображений на эти объекты
Способ и устройство для моделирования предварительно вырезанных элементов или трафаретов для трехмерных объектов с неразвертываемой поверхностью и для помощи при переносе двухмерных изображений на эти объекты
Способ и устройство для моделирования предварительно вырезанных элементов или трафаретов для трехмерных объектов с неразвертываемой поверхностью и для помощи при переносе двухмерных изображений на эти объекты
Способ и устройство для моделирования предварительно вырезанных элементов или трафаретов для трехмерных объектов с неразвертываемой поверхностью и для помощи при переносе двухмерных изображений на эти объекты

 


Владельцы патента RU 2468438:

ЭРБЮС ОПЕРАСЬОН (FR)

Изобретение относится к средствам моделирования трафаретов для трехмерных объектов. Техническим результатом является повышение точности переноса двумерных изображений на трехмерные объекты, обладающие сложной поверхностью. В способе раскладывают часть трехмерного объекта на множество поверхностей и аппроксимируют каждую поверхность из множества поверхностей моделирования трехмерного объекта при помощи развертываемой поверхности. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к художественному оформлению трехмерных объектов и, говоря более конкретно, к способам и устройствам моделирования предварительно вырезанных элементов или трафаретов для трехмерных объектов с не развертываемыми поверхностями и для помощи при переносе двухмерных изображений на эти объекты.

Проекция двухмерного изображения на трехмерный объект часто используется во многих отраслях промышленности для художественного оформления этих объектов. Сложность этой проблемы варьируется в зависимости от характера трехмерного объекта и характера поверхности, на которую осуществляется проекция. Таким образом, если в случае, когда проекция двухмерного изображения осуществляется на непрерывную поверхность относительно небольших размеров, такую, например, как наружная поверхность бутылки, специфических проблем не возникает, то проекция фирменного логотипа, символа или наименования на наружную поверхность самолета ставит множество проблем. В частности, сложность формы поверхности, на которую производится проекция, масштабный коэффициент между воспроизводимым изображением и исходным изображением, а также наличие определенных специфических элементов, на которые необходимо наносить краску или наоборот, не окрашивать некоторые части подлежащего воспроизведению двухмерного изображения, такие, например, как иллюминаторы, делают задачу достаточно сложной.

Художественное оформление самолетов обычно имеет целью нанести коммерческое изображение названия авиакомпаний и часто содержит красочное изображение названий, знаков и логотипов, которые должны быть выполнены безукоризненно. Адаптация модели данной авиакомпании к специфическим формам каждого самолета обычно основывается на опыте и на эмпирическом анализе. Утверждение этой адаптации часто бывает связано с реализацией макетов.

После того как проекция двухмерного изображения на трехмерный объект определена, необходимо перенести эту проекцию на реальный объект. Для этого существует несколько технических решений.

В европейском патентном документе ЕР 0593340 описан способ и устройство содействия художественному оформления трехмерного объекта. Этот способ состоит в представлении модели в трех измерениях подлежащего художественному оформлению объекта при помощи очертаний художественного оформления. Затем этот способ состоит в локализации на объекте, исходя из трехмерной модели, по меньшей мере некоторых характерных точек упомянутого очертания для размещения, например, клейких лент разграничения художественного изображения, или трафаретов, или предварительно вырезанных элементов художественного оформления и т.п. Это изобретение применяется, в частности, для художественного оформления самолета при помощи логотипов, букв или отличительных знаков на наружной поверхности этого самолета.

На фиг.1 проиллюстрирован пример конической проекции, позволяющей воспроизвести двухмерное изображение на наружной поверхности самолета. Проекция изображения 100, исходящая из точки проекции 105, на вертикальное хвостовое оперение 110 самолета демонстрирует проблемы, связанные с конической проекцией изображения на эволютивную часть наружной поверхности самолета, такую, как зона соединения между вертикальным хвостовым оперением и фюзеляжем. Кроме того, такой способ не является простым в использовании.

Альтернативным образом имеется возможность использовать трафареты, позиционирование которых может быть осуществлено с использованием определенных реперных точек самолета, таких, как места расположения иллюминаторов. Однако вследствие сложной формы поверхности самолета эти трафареты обычно имеют не поддающуюся развертыванию форму, то есть такие трафареты не могут принимать плоскую форму. Следствием этого обстоятельства являются значительные трудности и высокая стоимость проектирования, изготовления и хранения таких трафаретов. Кроме того, такие трафареты обычно трудно позиционировать и часто оказывается необходимым использовать специфические реперные точки для их применения.

Таким образом, существует потребность в обеспечении эффективного переноса двухмерных изображений на трехмерные объекты, имеющие сложную поверхность.

Предлагаемое изобретение позволяет решить по меньшей мере одну из представленных выше проблем.

Таким образом, объектом предлагаемого изобретения является способ моделирования предварительно вырезанных элементов или трафаретов для по меньшей мере части трехмерного объекта с не развертываемой поверхностью на основе моделирования упомянутого трехмерного объекта, причем этот способ включает следующие этапы:

- разложение по меньшей мере указанной части трехмерного объекта на множество поверхностей;

- и для каждой поверхности из упомянутого множества поверхностей, аппроксимация этой поверхности из упомянутого моделирования трехмерного объекта при помощи разворачиваемой поверхности.

Таким образом, способ в соответствии с предлагаемым изобретением позволяет легко реализовать предварительно разрезанные элементы или трафареты при относительно небольшой стоимости. Способ в соответствии с предлагаемым изобретением позволяет также сохранять модель предварительно вырезанных элементов и трафаретов, которая может быть использована в последующем и/или может быть использована для переноса различных изображений.

В соответствии с одним способом реализации предлагаемый способ дополнительно включает этап измерения по меньшей мере одной ошибки между по меньшей мере одной из упомянутых развертываемых поверхностей трехмерного объекта и упомянутой моделью этого трехмерного объекта, и упомянутые этапы разложения по меньшей мере одной части этого трехмерного объекта на множество поверхностей и аппроксимации этих поверхностей моделирования трехмерного объекта при помощи развертываемых поверхностей повторяются, если по меньшей мере одна измеренная ошибка превышает заданное пороговое значение. В соответствии с этим способом реализации имеется возможность контролировать точность подгонки предварительно разрезанных элементов и трафаретов на трехмерной модели.

Предпочтительным образом упомянутое моделирование трехмерного объекта представляет собой аппроксимированное моделирование этого трехмерного объекта, причем это моделирование учитывает ошибку, введенную в результате моделирования трехмерного объекта в виде развертываемых поверхностей.

Также в соответствии с одним из способов реализации упомянутый этап аппроксимирования поверхности упомянутой части моделирования трехмерного объекта при помощи развертываемой поверхности включает этап определения первой и второй эталонных кривых на моделировании трехмерного объекта, причем упомянутая развертываемая поверхность представляет собой регулируемую поверхность, определяемую при помощи упомянутых первой и второй эталонных кривых.

По меньшей мере одна из упомянутых первой и второй эталонных кривых может быть получена в результате пересечения поверхности моделирования трехмерного объекта с предварительно определенной плоскостью. Альтернативным или дополнительным образом по меньшей мере одна из упомянутых первой и второй эталонных кривых определяется при помощи характеристики двухмерного изображения, подлежащего проецированию на этот трехмерный объект. Эти первая и вторая опорные поверхности могут быть параллельными.

В соответствии со специфическим способом реализации предлагаемый способ дополнительно включает этап переноса по меньшей мере одной характерной точки упомянутого моделирования трехмерного объекта на, по меньшей мере, одну из упомянутых развертываемых поверхностей. Точность размещения позволяет, таким образом, обеспечить достоверное воспроизведение изображения трехмерной модели на реальном трехмерном объекте, в частности, в зонах поверхностей сложной формы.

Объектом предлагаемого изобретения также является способ содействия переносу двухмерного изображения на трехмерный объект, поверхность которого не поддается развертыванию, на основе моделирования этого трехмерного объекта и проекции упомянутого двухмерного изображения на полученную модель трехмерного объекта, причем этот способ отличается тем, что он включает следующие этапы:

- моделирование предварительно вырезанных элементов или трафаретов для по меньшей мере части моделирования трехмерного объекта при помощи множества развертываемых поверхностей в соответствии с описанным ранее способом;

- перенос, по меньшей мере, части проекции двухмерного изображения по меньшей мере на одну из упомянутых развертываемых поверхностей, причем по меньшей мере одна из развертываемых поверхностей выполнена с возможностью быть позиционированной на данном трехмерном объекте с целью переноса по меньшей мере части упомянутого двухмерного изображения на этот трехмерный объект.

Таким образом, способ в соответствии с предлагаемым изобретением позволяет упростить процесс переноса двухмерной модели на трехмерный объект и снизить вероятность ошибок размещения предварительно вырезанных элементов или трафаретов. Кроме того, способ в соответствии с предлагаемым изобретением позволяет отказаться от этапа подтверждения пригодности, для которого необходимым является построение реального макета.

Объектом предлагаемого изобретения также является устройство, имеющее в своем составе средства, адаптированные для осуществления каждого из этапов способа, описанного в предшествующем изложении, а также компьютерную программу, содержащую инструкции, адаптированные для осуществления каждого из этапов описанного выше способа.

Другие цели, преимущества и характеристики предлагаемого изобретения будут лучше поняты из приведенного ниже подробного описания, не являющегося ограничительным примером его реализации, где даются ссылки на приведенные в приложении фигуры, среди которых:

- фиг.1 иллюстрирует пример конической проекции, позволяющей воспроизвести двухмерное изображение на наружной поверхности самолета;

- фиг.2 демонстрирует пример реализации оборудования, позволяющего практически реализовать предлагаемое изобретение;

- фиг.3 иллюстрирует некоторые этапы примера реализации алгоритма для осуществления первой части способа в соответствии с предлагаемым изобретением для моделирования трехмерного объекта при помощи совокупности развертываемых поверхностей;

- фиг.4 иллюстрирует некоторые этапы примера реализации алгоритма для получения совокупности предварительно разрезанных элементов или трафаретов на основе модели трехмерного объекта, образованной развертываемыми поверхностями, и двухмерного изображения;

- фиг. с 5 по 8 представляют собой иллюстрации некоторых из этапов, представленных на фиг.3 и 4.

Приведенное ниже описание основывается на примере художественного оформления наружной поверхности самолета, однако должно быть понятно, что способ и устройства в соответствии с предлагаемым изобретением применяются для художественного оформления любых трехмерных объектов на основе двухмерного представления этого художественного оформления.

На фиг.2 проиллюстрирован пример реализации оборудования 200, адаптированного для осуществления предлагаемого изобретения. Это оборудование 200 представляет собой, например, микрокомпьютер или рабочую станцию, которая может быть подключена или не подключена к коммуникационной сети. Оборудование 200 содержит коммуникационную шину 210, с которой предпочтительным образом связаны:

- центральный вычислительный блок 215 типа микропроцессора, обозначенный аббревиатурой CPU (Central Processing Unit);

- постоянное запоминающее устройство 220, которое может содержать программы, обеспечивающие возможность осуществления предлагаемого изобретения, обозначенное аббревиатурой ROM (Read Only Memory);

- оперативное запоминающее устройство 225, которое после подачи электрического напряжения содержит исполнительный код способа в соответствии с предлагаемым изобретением, а также регистры, адаптированные для записи переменных и параметров, необходимых для осуществления предлагаемого изобретения, обозначенное аббревиатурой RAM (Random Access Memory);

- коммуникационный интерфейс 230, подключенный к коммуникационной сети, причем этот интерфейс имеет возможность передавать и принимать данные.

В качестве опции оборудование 200 также может иметь в своем составе следующие компоненты:

- экран 240, позволяющий визуализировать данные и/или служить в качестве графического интерфейса с пользователем, который будет иметь возможность взаимодействовать с программами в соответствии с предлагаемым изобретением с помощью клавиатуры 245, дополненной (или не дополненной) любым другим средством, таким, как устройство позиционного указания, например компьютерная мышь, оптический карандаш или же тактильный экран;

- жесткий диск 250 или накопительное запоминающее устройство, такое, например, как компактная флэш-карта, которые могут содержать программы в соответствии с предлагаемым изобретением, а также данные, используемые или полученные в процессе осуществления предлагаемого изобретения;

- считывающее устройство 255 для дискеты (или любого другого съемного носителя информации), адаптированное для приема дискеты 260 и для ее считывания или для записи на нее обработанных данных или данных, подлежащих обработке в соответствии с предлагаемым изобретением.

Коммуникационная шина позволяет обеспечить связь и операционное взаимодействие между различными элементами, входящими в состав оборудования 200 или связанными с этим оборудованием. Представление этой шины не является ограничительным и, в частности, центральный вычислительный блок имеет возможность обмениваться инструкциями с любым элементом оборудования 200 непосредственно или при помощи другого элемента этого оборудования 200.

Дискеты 260 могут быть заменены любым другим носителем информации, таким, например, как компакт-диск (CD-ROM), перезаписываемый или одноразового использования, диск ZIP или карта памяти, и, в более общем смысле, средством хранения информации, которое может быть считано микрокомпьютером или микропроцессором, интегрированным или не интегрированным в состав данного оборудования, съемным в случае необходимости и адаптированным для запоминания одной или нескольких программ, исполнение которых позволяет осуществить способ в соответствии с предлагаемым изобретением.

Исполняемый код, позволяющий данному оборудованию осуществить предлагаемое изобретение, может находиться сохраняемым независимым образом в постоянном запоминающем устройстве 220, на жестком диске 250 или на съемном цифровом носителе информации, таком, например, как дискета 260, как об этом было сказано выше. В соответствии с одним из вариантов реализации исполняемый код программ может быть принят посредством коммуникационной сети через интерфейс 230 для того, чтобы быть сохраненным в одном из средств хранения информации оборудования 200 перед тем, как быть выполненным, например, на жестком диске 250.

Центральный вычислительный блок 215 адаптирован для управления и для организации исполнения инструкций или участков программного кода одной или нескольких программ в соответствии с предлагаемым изобретением, причем эти инструкции сохраняются в одном из упомянутых выше запоминающих средств. При подаче электрического напряжения одна или несколько программ, которые хранятся в энергонезависимом запоминающем устройстве, например на жестком диске 250 или в постоянном запоминающем устройстве 220, передаются в оперативное запоминающее устройство 225, которое содержит при этом исполняемый код одной или нескольких программ в соответствии с предлагаемым изобретением, а также регистры, предназначенные для запоминания переменных и параметров, необходимых для осуществления предлагаемого изобретения.

Здесь следует отметить, что упомянутое оборудование, содержащее устройство в соответствии с предлагаемым изобретением, может также представлять собой программируемое оборудование. Это оборудование при этом содержит код одной или нескольких компьютерных программ, например, запомненный в интегрированном контуре специфического применения (Application Specific Integrated Circuit или ASIC).

Способ в соответствии с предлагаемым изобретением может быть разложен на две фазы. Объектом первой из этих фаз является моделирование трехмерного объекта при помощи совокупности поддающихся развертыванию поверхностей, то есть трехмерных поверхностей, которые могут быть представлены в одной плоскости без их деформирования. Объектом второй фазы является перенос двухмерного изображения на упомянутые смоделированные и развертываемые поверхности.

Упомянутая первая фаза требует реализации только один единственный раз для каждой модели трехмерного объекта, тогда как вторая фаза должна повторяться один или несколько раз для каждого двухмерного изображения (например, для каждого используемого цвета), которое должно быть перенесено на этот трехмерный объект, и для каждого трехмерного объекта.

На фиг.3 проиллюстрированы некоторые этапы примера реализации алгоритма, предназначенного для осуществления первой части способа в соответствии с предлагаемым изобретением, предназначенной для моделирования трехмерного объекта при помощи совокупности развертываемых поверхностей. После создания трехмерной модели подлежащего моделированию объекта первый этап состоит в определении подлежащей моделированию части (этап 300), то есть в данном случае той его части, на которую должно быть перенесено двухмерное изображение. Трехмерная модель объекта может быть получена, например, на основе математического обеспечения системы автоматизированного проектирования (САО), типа математического обеспечения Catia (здесь Catia представляет собой торговую марку), разработанного фирмой Dassault Systemes и распространяемого на рынке фирмой International Business Machine corporation. Этот этап может учитывать симметрию трехмерного объекта. Таким образом, например, для самолета, на который должно быть перенесено двухмерное изображение, может быть выбрана только часть поверхности этого самолета вдоль продольного разреза, определяемого средней вертикальной плоскостью, как это проиллюстрировано на фиг.5. Также имеется возможность разложить моделирование трехмерного объекта при помощи развертываемых поверхностей на множество частей, причем каждая из этих частей связана со сложностью поверхности, которой она соответствует.

В том случае, когда часть трехмерной модели выбрана, новая поверхность, называемая поверхностью моделирования, определяется для того, чтобы реализовать аппроксимированную трехмерную модель (этап 305). Эта смоделированная поверхность используется вместо поверхности трехмерного объекта, подлежащей моделированию, для того, чтобы принять во внимание ошибку, возникающую в процессе моделирования трехмерного объекта при помощи развертываемых поверхностей, то есть для учета различия протяженности между исходной теоретической поверхностью и развертываемой поверхностью. При этом поверхность моделирования представляет собой поверхность, параллельную к поверхности трехмерного объекта и располагающуюся снаружи от поверхности этого трехмерного объекта. Расстояние между поверхностью моделирования и реальной поверхностью данного трехмерного объекта выбирается в зависимости от типа этого подлежащего моделированию трехмерного объекта. В частности, в том случае, когда подлежащий моделированию трехмерный объект представляет собой самолет, расстояние между поверхностью моделирования и реальной поверхностью самолета выбирается в зависимости от типа самолета, от типа и количества соединения панелей и от расположения теоретического профиля самолета. Например, для самолета Arbus А320 это выбранное расстояние составляет 2 мм, а для самолета Arbus А340 это выбранное расстояние составляет 3,5 мм. Однако, поскольку данный способ предпочтительным образом является повторяющимся, это расстояние может быть определено автоматическим образом.

В том случае, когда поверхность моделирования определена, совокупность развертываемых поверхностей определяется на основе поверхности моделирования (этап 310). При этом каждая развертываемая поверхность определятся при помощи двух эталонных кривых поверхности моделирования, причем эта развертываемая поверхность создается при помощи совокупности сегментов, перпендикулярных по отношению к двум упомянутым кривым, концы которых принадлежат двум этим кривым, образуя при этом регулируемую поверхность. В более общем случае развертываемые поверхности могут быть сформированы при помощи любого типа сканирования, опирающего тот или иной сегмент на одну или несколько кривых. Эталонные кривые поверхности моделирования, в частности, могут быть определены в результате пересечения плоскостей с поверхностью моделирования или при помощи формы самого подлежащего проецированию двухмерного изображения. Так, например, на фиг.5 проиллюстрирована поверхность 500 моделирования, содержащая две кривые 505-1 и 505-2, полученные в результате пересечения параллельных между собой плоскостей 510-1 и 510-2 с поверхностью моделирования 500. Развертываемая поверхность, формируемая кривыми 505-1 и 505-2, представляет собой поверхность 515. Здесь следует отметить, что расстояние между упомянутыми эталонными кривыми предпочтительным образом определяется в зависимости от сложности подлежащей моделированию поверхности. В соответствии с предпочтительным способом реализации используется расстояние с недостатком между двумя соседними эталонными кривыми, причем это расстояние является уменьшенным рекурсивным образом, поскольку разность между поверхностью моделирования и развертываемой поверхностью, формируемой при помощи двух этих эталонных кривых, превышает заданное пороговое значение (этап 315). Таким образом, если расстояние между поверхностью моделирования и развертываемой поверхностью, формируемой двумя используемыми в данном случае эталонными кривыми, превышает заданное пороговое значение, расстояние между двумя используемыми эталонными кривыми уменьшается и рассчитывается новая развертываемая поверхность (то есть этап 310 повторяется).

Максимальное отклонение между поверхностью моделирования и развертываемой поверхностью здесь должно составлять максимум 2 мм. Естественно, эта величина может быть уменьшена или увеличена для того, чтобы повысить или уменьшить точность.

Причем, если расстояние между поверхностью моделирования и развертываемой поверхностью, сформированной при помощи двух используемых эталонных кривых, оказывается меньше заданного порогового значения и если поверхность моделирования еще не была полностью отмоделирована при помощи развертываемых поверхностей, выбираются две новые эталонные кривые, или одна такая кривая, если при этом вторая кривая соответствует предшествующему выбору, для того, чтобы определить новую развертываемую поверхность. Как это показано пунктирной стрелкой, процесс повторяется вплоть до того момента, пока любая выбранная поверхность будет смоделирована развертываемой поверхностью.

Альтернативным образом расстояние между двумя эталонными кривыми может быть регулируемым и предварительно определенным.

В качестве иллюстрации, развертываемые поверхности, представленные на фиг. с 5 по 8, были сформированы на основе эталонных кривых, полученных в результате пересечения вертикальных плоскостей, располагающихся перпендикулярно по отношению к продольной оси самолета. Таким образом, в данном случае эти плоскости являются параллельными друг другу и формируют развертываемые поверхности в форме лент.

После того как совокупность развертываемых поверхностей выбранной части трехмерного объекта была создана, можно приступать к моделированию других, не выбранных ранее частей, используя определенную симметрию. Так, например, моделирование половины кабины экипажа самолета, представленное на фиг.6, может быть использовано для моделирования всей кабины экипажа самолета при помощи развертываемых поверхностей. Такое расширение осуществляется с использованием простых геометрических приемов.

Затем предпочтительным является перенос определенных характерных точек трехмерного объекта на развертываемые поверхности для того, чтобы облегчить последующее размещение предварительно вырезанных элементов или трафаретов на трехмерном объекте (этап 320). В частности, характерные кривые, такие, например, как очертания панелей, образующих самолет, контуры иллюминаторов и контуры дверей, проецируются на каждую развертываемую поверхность. Такая проекция обеспечивается в соответствии с классическими способами, такими, например, как способ, представленный в упомянутом выше патентном документе.

Результат, полученный при помощи алгоритма, проиллюстрированного на фиг.3, представляет собой, таким образом, совокупность развертываемых поверхностей, предпочтительно содержащих определенные характерные точки. Эта совокупность развертываемых поверхностей может быть непосредственно использована для переноса двухмерного изображения или может быть сохранена в запоминающем устройстве в форме компьютерного файла для того, чтобы ее можно было использовать позже, или для того, чтобы ее можно было использовать в последующем для переноса других двухмерных изображений. В том случае, когда эта совокупность развертываемых поверхностей запоминается в форме компьютерного файла, такой файл может содержать, например, совокупность контуров этих развертываемых поверхностей, с которыми предпочтительным образом связаны их соответствующие положения, а также списки характерных точек. Развертываемые поверхности могут быть запомнены в форме трехмерных поверхностей или в форме плоских поверхностей, то есть это означает, что развертываемые поверхности разворачиваются в соответствии со стандартным геометрическим преобразованием.

На фиг.4 проиллюстрированы некоторые этапы примера реализации алгоритма, предназначенного для получения совокупности поддающихся развертыванию поверхностей или трафаретов на основе модели трехмерного объекта, образованной поддающимися развертыванию поверхностями, и двухмерного изображения.

Модель трехмерного объекта используется для проецирования двухмерных изображений (этап 400) в соответствии со стандартным алгоритмом создания проекции, таким, например, как алгоритм, представленный в упомянутом выше патентном документе. При этом проекция трехмерных изображений переносится на развертываемые поверхности (этап 405) таким же образом, каким характерные точки трехмерного объекта были перенесены на развертываемые поверхности (этап 320 на фиг.3).

При этом развертываемые поверхности предпочтительным образом развертываются и позиционируются в одну и ту же плоскость для облегчения создания файлов трассировки, которые могут быть использованы для производства предварительно вырезанных элементов или трафаретов. На фиг.7 представлена совокупность развертываемых и уже развернутых поверхностей, содержащих характерные точки и проекцию двухмерных изображений. Создание таких файлов представляет собой эффективное средство передачи производителю предварительно вырезанных элементов или трафаретов точной и окончательной информации, относящейся к каждой развертываемой поверхности. Такие файлы позволяют также сохранять представление предварительно вырезанных элементов или трафаретов для последующего непосредственного использования, например для повторной покраски элементов художественного оформления самолета.

На основе вышеуказанной информации, имеется возможность изготавливать предварительно вырезанные элементы или трафареты (этап 410). Форматы предварительно вырезанных элементов или трафаретов определяются в зависимости от подлежащих воспроизведению двухмерных изображений и в зависимости от опорных характерных точек, позволяющих обеспечить позиционирование этих предварительно вырезанных элементов или трафаретов. В соответствии со специфическим способом реализации изготовление предварительно вырезанных элементов или трафаретов предпочтительным образом включает следующие этапы:

- трассировка на подложке для предварительно вырезанных элементов или трафаретов контуров развертываемых и развернутых поверхностей;

- вырезание развертываемых поверхностей при помощи размеченных ранее контуров;

- разметка на вырезанных и развернутых поверхностях характерных точек, используемых для позиционирования предварительно вырезанных элементов или трафаретов на трехмерном объекте, и изображений.

Изготовление трафаретов и предварительно вырезанных элементов предпочтительным образом осуществляется на станках, имеющих возможность размечать и разрезать адгезивные материалы, например предварительно вырезанные элементы из клейкого материала, или из mylar, или любую другую подложку, адаптированную для обеспечения трассировки или маскировки на трехмерном объекте.

Нанесение на трехмерный объект реализуется затем в соответствии с предварительно установленным предписанием для того, чтобы следовать логическому и организованному порядку, не обращаясь при этом к дополнительным средствам помощи, таким, как размерные параметры или другие реперные характеристики. Это предписание предпочтительным образом реализуется в зависимости от зоны самолета и в соответствии с количеством и типом опорных точек, позволяющих размещать предварительно вырезанные элементы или трафареты. Здесь следует отметить, что предварительно вырезанный элемент или трафарет может быть размещен в том случае, когда на элементе имеется по меньшей мере две опорные точки, причем одна из этих опорных точек позволяет обеспечить позиционирование вдоль оси Х самолета, а другая позволяет обеспечить позиционирование вдоль оси Z самолета. На практике размещение элементов слева направо и сверху вниз позволяет без затруднений разместить все компоненты один вслед за другим, имея в качестве средства контроля опорные элементы, размеченные на каждом из предварительно вырезанных элементов или трафаретов. Это позволяет соблюдать допуски на размещение и их распределение между каждым из элементов, если такие допуски имеют место. Таким образом, отпадает необходимость в использовании специфического оборудования для осуществления размещения этих предварительно вырезанных элементов или трафаретов. На фиг.8 проиллюстрировано позиционирование предварительно вырезанных элементов, сформированных на основе развертываемых поверхностей и содержащих характерные точки, используемые для их позиционирования. Развертываемые поверхности, представленные на фиг.8, позиционированы и содержат проекцию двухмерных изображений, обеспечивая возможность переноса этих изображений на трехмерный объект.

Естественно, что для удовлетворения специфических потребностей, специалист в области техники предлагаемого изобретения, сможет внести модификации в приведенное выше описание.

1. Способ моделирования предварительно вырезанных элементов или трафаретов для, по меньшей мере, части трехмерного объекта с неразворачиваемой поверхностью на основе моделирования (305) этого трехмерного объекта, отличающийся тем, что этот способ включает следующие этапы, на которых раскладывают упомянутую, по меньшей мере, часть трехмерного объекта на множество поверхностей; аппроксимируют каждую поверхность из упомянутого множества поверхностей моделирования трехмерного объекта при помощи развертываемой поверхности (310).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно включает этап (315), на котором измеряют, по меньшей мере, одну ошибку между, по меньшей мере, одной из упомянутых развертываемых поверхностей трехмерного объекта и упомянутой моделью этого трехмерного объекта, причем упомянутые этапы, на которых раскладывают, по меньшей мере, часть этого трехмерного объекта на множество поверхностей и аппроксимируют эти поверхности моделирования трехмерного объекта при помощи развертываемых поверхностей, повторяются в том случае, если величина, по меньшей мере, одной измеренной ошибки превышает заданное пороговое значение.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что упомянутое моделирование трехмерного объекта представляет собой аппроксимированное моделирование этого объекта.

4. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что упомянутый этап аппроксимирования поверхности части моделирования трехмерного объекта при помощи развертываемой поверхности включает этап, на котором определяют первую и вторую эталонные кривые на упомянутом моделировании трехмерного объекта, причем развертываемая поверхность представляет собой регулируемую поверхность, определяемую при помощи упомянутых первой и второй эталонных кривых.

5. Способ по п.3, отличающийся тем, что упомянутый этап аппроксимирования поверхности части моделирования трехмерного объекта при помощи развертываемой поверхности включает этап, на котором определяют первую и вторую эталонные кривые на упомянутом моделировании трехмерного объекта, причем развертываемая поверхность представляет собой регулируемую поверхность, определяемую при помощи упомянутых первой и второй эталонных кривых.

6. Способ по п.4, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна из упомянутых первой и второй эталонных кривых получается в результате пересечения поверхности моделирования трехмерного объекта с заданной плоскостью или при помощи характеристики проецируемого двухмерного изображения на трехмерный объект.

7. Способ по п.5, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна из упомянутых первой и второй эталонных кривых получается в результате пересечения поверхности моделирования трехмерного объекта с заданной плоскостью или при помощи характеристики проецируемого двухмерного изображения на трехмерный объект.

8. Способ по п.4, отличающийся тем, что упомянутые первая и вторая эталонные кривые являются параллельными между собой.

9. Способ по любому из пп.5-7, отличающийся тем, что упомянутые первая и вторая эталонные кривые являются параллельными между собой.

10. Способ по пп.1, 2, 5-8, отличающийся тем, что он дополнительно включает этап, на котором переносят, по меньшей мере, одну характерную точку упомянутого моделирования трехмерного объекта на, по меньшей мере, одну из упомянутых развертываемых поверхностей.

11. Способ по п.3, отличающийся тем, что он дополнительно включает этап, на котором переносят, по меньшей мере, одну характерную точку упомянутого моделирования трехмерного объекта на, по меньшей мере, одну из упомянутых развертываемых поверхностей.

12. Способ по п.4, отличающийся тем, что он дополнительно включает этап, на котором переносят, по меньшей мере, одну характерную точку упомянутого моделирования трехмерного объекта на, по меньшей мере, одну из упомянутых развертываемых поверхностей.

13. Способ по п.9, отличающийся тем, что он дополнительно включает этап, на котором переносят, по меньшей мере, одну характерную точку упомянутого моделирования трехмерного объекта на, по меньшей мере, одну из упомянутых развертываемых поверхностей.

14. Способ содействия переносу двухмерного изображения на трехмерный объект с неразворачиваемой поверхностью на основе моделирования этого трехмерного объекта и проекции упомянутого двухмерного изображения на полученное моделирование трехмерного объекта, причем этот способ отличается тем, что он включает следующие этапы, на которых: моделируют предварительно вырезанные элементы или трафареты, по меньшей мере, для части моделирования упомянутого трехмерного объекта при помощи множества развертываемых поверхностей в соответствии со способом по любому из предшествующих пунктов; переносят (405), по меньшей мере, часть проекции двухмерного изображения на, по меньшей мере, одну из упомянутых поддающихся развертыванию поверхностей, причем эта, по меньшей мере, одна из развертываемых поверхностей выполнена с возможностью позиционирования на данном трехмерном объекте с целью переноса, по меньшей мере, части упомянутого двухмерного изображения на этот трехмерный объект.

15. Устройство моделирования предварительно вырезанных элементов или трафаретов для, по меньшей мере, части трехмерного объекта с неразворачиваемой поверхностью на основе моделирования этого трехмерного объекта, имеющее в своем составе средства, адаптированные для осуществления каждого из этапов способа в соответствии с любым из предшествующих пунктов.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к средствам ориентирования в реальном пространстве. Техническим результатом является повышение точности обнаружения трехмерного объекта в окружающем пространстве. Устройство содержит устройство захвата изображения предопределенной зоны, блок преобразования точки обзора, создающий изображение вида с высоты птичьего полета, вычислитель яркостного различия между двумя пикселями вблизи положений вдоль вертикальной воображаемой линии, тянущейся в вертикальном направлении в реальном пространстве, обнаружитель трехмерного объекта, обнаруживающий указанный объект на основе непрерывностей яркостных различий соответствующих вычисленных положений. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 25 ил.
Наверх