CN101166610A - 仿真方法、仿真装置和用于仿真的计算机程序产品 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了仿真方法、仿真装置和用于仿真的计算机程序产品。为了制造出具有期望纹理图案的木件,可以产生指示从原木上切下木件的切下位置和形状的仿真图像。结果,可以减少在加工时浪费的原木的量,并且可以提高产量。提供要呈现在从原木上切下的木件的表面上的纹理图案作为输入。然后,至少利用所输入的纹理图案、原木信息和形状信息,来确定是否可从该原木上切下具有预定三维形状的木件以使切下的木件的表面具有与所输入的纹理图案相似的纹理图案。当作为确定的结果确定为可以成形出这种木件时,产生指示木件在原木中的切下位置和形状的仿真图像,并提供所产生的仿真图像作为输出。
Description
技术领域
本发明涉及一种仿真方法、仿真装置和用于仿真的计算机程序产品,用于产生要从原木上切割下的木件(wooden piece)的表示该木件在原木中的位置和形状的仿真图像,以制造出带有期望纹理图案的木制品。
背景技术
近年来,作为自然材料的木材引起了人们的关注。由于纹理图案的变化很大,所以由木材制成的木制品表现出的个体特征取决于该特定木制品从原木上切割下的位置。各木制品的这种个体特征赋予其独特的品质。此外,长期使用引起的表面损坏和褪色产生了独特的纹理,该纹理易于唤起用户温暖和熟悉的感觉。因此,木材作为具有独特性和品味的产品的材料而引起人们的关注,而这种独特性和品味是在由合成树脂或轻金属制成的产品中无法体验到的。用于加工木件的技术也正在迅速发展。
根据一种用于加工木件的传统公知技术:利用吸水使木板软化并进行挤压;沿着与施加压力的方向基本平行的方向切割受压木板,由此获得片状形状的初级固定品(primary fixed product);以及在湿热的条件下使该主要固定产品变形成期望的三维形状(例如参见日本专利No.3078452公报)。此外,根据另一传统技术,对软化的木板进行挤压并将其临时固定在所制备的模具中,并停留在该模具中直到木板复原为止。因此可以获得具有期望形状的木制品(例如参见日本专利特开No.H11-77619公报)。
发明内容
传统的切割加工技术在应用于从原木上成形出木件时,并不总是产生其表面上带有期望纹理图案的木件。然而,当优选地进行切割加工来实现木件上的期望纹理图案时,所得的木件的形状可能不适合最终希望的产品。在任一情况下都会浪费原木,从而难以实现产量的提高。
考虑到前面的描述,本发明的一个目的是提供一种仿真方法、仿真装置和用于仿真的计算机程序产品,其能够产生木件的表示出该木件在原木中的位置和形状的仿真图像,以在木件上实现期望的纹理图案,由此减少加工时浪费掉的原木的量从而实现产量的提高。
为了解决上述问题并且实现该目的,本发明提供了一种仿真方法,以及根据该方法产生仿真图像的仿真装置,所述仿真图像指示了在从原木上成形出木件时该木件在原木中的切下位置以及具有预定三维形状的木件的形状,所述仿真装置包括存储单元,该存储单元存储有与原木的形状和纹理图案有关的原木信息和与要从原木上切下的木件的形状有关的形状信息,所述仿真方法包括以下步骤:接收要呈现在从所述原木上切下的木件的表面上的纹理图案的输入;基于所接收的纹理图案和从所述存储单元读出的所述原木信息和所述形状信息,确定是否可以从所述原木上切下具有所述三维形状和呈现出与所接收的纹理图案相似的纹理图案的表面的木件;当确定出可切下所述木件时,产生指示所述木件在所述原木中的切下位置和形状的仿真图像;以及输出所产生的仿真图像。
在该仿真方法中,可以通过施加预定的压力来挤压从所述原木上切下的所述木件并使其变形,并且还可基于与所述木件在挤压之后要呈现的形状有关的信息来执行所述确定。
在该仿真方法中,所述确定可以包括:确定在所述原木中是否存在具有这样的纹理图案的切割截面,该纹理图案与所接收的纹理图案具有预定程度的相似度;以及当确定出所述原木中存在所述切割截面时,确定是否可以从所述原木上切下以所述切割截面为表面且具有与所述三维形状基本相同的形状的木件。
在该仿真方法中,所述确定可以包括:确定所述原木中是否存在具有这样的纹理图案的切割截面,该纹理图案与所接收的纹理图案具有预定程度的相似度;当确定出所述原木中存在所述切割截面时,产生指示所述切割截面的表面上的纹理图案的仿真纹理图案图像;将所产生的仿真纹理图案图像与如下信息一起作为输出来提供,该信息提示所述仿真装置的用户输入与该用户进行的所述纹理图案图像是否良好的确定的结果有关的信息;接收与所述用户基于所提供的仿真纹理图案图像而进行的所述纹理图案图像是否良好的确定的结果有关的信息的输入;以及当接收到与确定结果为“良好”相对应的信息时,确定是否可以从所述原木切下以所述切割截面为表面且具有与所述三维形状基本相同的形状的木件。
在该仿真方法中,所述提供还可以包括:将所接收的纹理图案和所产生的仿真纹理图案图像作为输出来提供。
本发明提供了一种仿真装置,该仿真装置产生指示在从原木上成形出木件时所述木件在所述原木中的切下位置以及具有预定三维形状的所述木件的形状的仿真图像。所述仿真装置包括:存储单元,其存储有与所述原木的形状和纹理图案有关的原木信息和与要从所述原木切下的木件的形状有关的形状信息;输入单元,其接收指示所述仿真装置的操作的操作指令信号,以及要呈现在从所述原木切下的木件的表面上的纹理图案的输入;确定单元,其至少基于由所述输入单元接收的所述纹理图案以及存储在所述存储单元中的所述原木信息和所述形状信息,来确定是否可从所述原木上切下具有所述三维形状和呈现出与所输入的纹理图案相似的纹理图案的表面的木件;图像产生单元,其基于所述确定单元的确定结果,产生指示所述木件在所述原木中的切下位置和形状的仿真图像;和输出单元,其将所述图像产生单元产生的所述仿真图像作为输出来提供。
在该仿真装置中,所述存储单元还可以存储有与对从所述原木上切下的所述木件进行预定挤压/成形之后所述木件要呈现的形状有关的信息,并且所述确定单元可以使用与所述木件在挤压/成形之后要呈现的形状有关的信息。
在该仿真装置中,所述确定单元可以包括:相似度确定单元,其确定所述原木中是否存在具有这样的纹理图案的切割截面,该纹理图案与由所述输入单元接收的纹理图案具有预定程度的相似度;以及形状确定单元,其确定是否可以从所述原木上切下以所述切割截面为表面且具有与所述三维形状基本相同的形状的木件。
在该仿真装置中,当所述相似度确定单元确定出所述原木中存在所述切割截面时,所述图像产生单元可产生指示所述切割截面的表面上的纹理图案的仿真纹理图案图像。
在该仿真装置中,所述形状确定单元可根据所述仿真装置的用户基于所述输出单元输出的所述仿真纹理图案图像而作为输入提供的预定操作指令信号来进行确定。
本发明提供了一种用于仿真的计算机程序产品,其具有包括编程指令的计算机可读介质,当所述指令被计算机执行时,所述指令使仿真装置执行根据本发明的仿真方法。
根据本发明:提供期望出现在要从原木上切下的木件的表面上的纹理图案作为输入;至少基于所输入的纹理图案、原木信息和形状信息,来确定是否可从该原木上切下表面具有与所输入的纹理图案相似的纹理图案并且具有预定的三维形状的木件;当确定出可以成形出所期望的木件时,产生指示木件在原木中的切下位置和形状的仿真图像;以及提供所产生的仿真图像作为输出。因此,能够以仿真图像的形式得知木件在原木中的切下位置和形状,以将期望的纹理图案实现在该木件上,由此可以减少加工时浪费的原木的量,并且可提高产量。
附图说明
图1是根据本发明第一实施方式的仿真装置的功能结构的框图;
图2是原木信息的示意图;
图3示出了从原木切下的木件的形状由于挤压而引起的变化;
图4是根据本发明第一实施方式的仿真方法的全部处理的流程图;
图5是输入纹理图案的示例,其中木件表面上呈现平纹图案;
图6是输入纹理图案的示例,其中木件表面上呈现直纹图案;
图7是输出单元所提供的仿真结果的输出显示的示例;
图8是从图7中的箭头A所示方向看到的仿真结果的输出显示的示例;
图9是从图7中的箭头B所示方向看到的仿真结果的输出显示的示例;
图10是示意性地示出如何在挤压工艺中挤压从原木上切下的木件的说明图;
图11是沿图10所示C-C线的截面图;
图12是被一对金属模具挤压的木件的截面图;
图13是挤压工艺之后挤压木制品的结构的立体图;
图14是根据本发明第二实施方式的仿真方法的全部处理的流程图;而
图15是纹理图案图像和一消息的显示示例,该消息是显示单元作为输出而提供的,用于提示用户确定该纹理图案图像是否良好。
具体实施方式
下面将参照附图来描述本发明的示例性实施方式(以下简称为实施方式)。
第一实施方式
图1是根据本发明第一实施方式的仿真装置的功能结构的框图。图1所示的仿真装置1用于在从原木上成形出木件时产生木件的指出其在原木中的位置和形状的仿真图像,以在该木件上实现用户作为输入而提供的纹理图案,并且输出/显示所产生的仿真图像。
仿真装置1包括:输入单元11,其从外部接收信息输入;输出单元12,其将诸如仿真结果的信息提供给外部;图像处理单元,其进行图像处理;控制单元14,其控制仿真装置1的操作;以及存储单元15,其存储各种信息。
输入单元11设置有:诸如鼠标的定点装置,用户利用该定点装置可以用输出单元12的标记或类似的显示/输出等来选择一条信息,例如由输出单元12显示/输出的图像信息;和键盘等,用户可从该键盘输入文本信息。输入单元11用于接收例如与用户的期望纹理图案有关的信息以及作为输入提供给仿真装置1的操作指令信号,并将所接收的信息、操作指令信号等发送到控制单元14。
输出单元12用于显示/输出诸如图像和文本的信息,并且包括显示单元121,显示单元121可以实现为液晶显示器、等离子体显示器、有机电致发光(EL)显示器等。此外,输出单元12可包括用于以诸如纸的打印介质的形式提供输出信息的打印机,以及用于以音频格式向外部提供输出信息的扬声器。
图像处理单元13包括:图案识别单元131,其对输入单元11接收的信息(诸如纹理图案)进行图案识别;相似度确定单元132,其对图案识别单元131识别的纹理图案与预先存储在存储单元15中的原木纹理信息之间的相关性进行检查,以确定它们之间的相似度;形状确定单元133,其确定是否可从原木上切下其表面上具有输入单元11所接收的纹理图案并具有预定形状的木件;以及图像产生单元134,其产生要从输出单元12显示/输出的图像,作为仿真结果。
例如,由中央处理单元(CPU)来实现控制单元14,CPU具有操作和控制功能并且通过读取存储在存储单元15中的仿真程序来控制各种处理操作。可以按照计算机可读记录介质(如硬盘、软盘、CD-ROM、DVD-ROM、MO盘、PC卡、xD图形卡和SD存储卡)的形式广泛发行该仿真程序。
存储单元15包括:原木信息数据库(DB)151,其存储有与作为原材料的原木有关的信息;和形状信息DB 152,其存储有与从原木上切下的木件在挤压前后的形状有关的信息。存储单元15被实现为:只读存储器(ROM),其存储有用于启动预定操作系统(OS)的程序、用于执行与第一实施方式相关的各种处理的仿真程序等;和随机存取存储器(RAM),其存储各个处理的操作参数、数据等。
另选的是,可以用可将上述记录介质之一与之相连的接口以及连接至其的预定记录介质来实现存储单元15。这种接口可用诸如可将存储卡型LAN卡与之相连的无线局域网(LAN)模块的模块来实现。
图2是存储在原木信息DB151中的原木信息的示意图。图2所示的原木2是其截面直径从近部向远部(即,在图2的坐标系中的+y表示的方向上)逐渐减小的未挤压原木。与原木2有关的原木信息例如是:由与图2的x-z平面平行的近端截面中的纹理2G形成的纹理图案、近截面的直径r1、由远端截面中的纹理2G形成的纹理图案、远截面的直径r2(r2<r1)、原木2在长度方向(即图2中y轴的方向)上的长度h、原木2的木纤维的方向L。可以采用日本柏、日本雪松、泡桐、柳杉、松树、樱桃树、榉树、檀木、柚木、桃花心木和红木作为原木2。还可将与用作原木2的这些类型的木材有关的信息存储在原木信息DB 151中。
此外,原木信息DB 151存储有与原木2的预定间隔处的截面有关的信息。作为这种信息的示例,图2示出了截面201。截面201的直径为r0并且具有由纹理2G形成的纹理图案,该纹理图案与近端的纹理图案基本相同。可以适当地通过对原木2的外形(例如近截面的直径r1、远截面的直径r2和长度方向的长度h)的测量值进行内插,来获得与这种截面有关的信息。通过内插而获得的与截面有关的信息在木芯笔直并且内部纤维结构在原木2中的以该芯为其中心的整个长度上基本一致时是有利的。
另一方面,当期望存储与原木2的形状和纹理有关的更精确的信息时,可以通过诸如X射线断层照相、超声计算断层照相以及核磁共振断层照相的技术,对原木2的截面的形状、直径等进行详细测量,可将测量结果存储在原木信息DB 151中。例如可以根据用作原木2的木材的类型、制成品的用途、要从原木2上切下的木件的形状,从上述技术中选择要实际采用的技术。
存储在原木信息DB 151中的原木信息可以是与具有典型形状的原木样本有关的信息或者与用于加工的实际原木有关的信息。当存储了与样本有关的信息时,原木信息DB 151不需要有高容量,因为原木信息DB 151仅需存储与在特定直径和特定类型的原木中发现的截面纹理图案有关的信息。另一方面,当要存储与各个实际采用的木材有关的信息时,可以高精度地实现仿真。
接下来将描述存储在形状信息DB 152中的信息。形状信息DB 152存储有关于以下内容的信息:木件的挤压后的期望形状(包括尺寸)、为了制造具有期望形状的挤压木制品而从原木2上切下的木件的必要形状(包括尺寸),以及在对原木2进行切割加工时的可容忍形状误差。在这几条信息中,在图像处理单元13的相似度确定单元132和形状确定单元133的确定处理中会参考切割加工时的可容忍形状误差。
用一个或更多个计算机来实现具有上述结构的仿真装置1。当用多个计算机实现仿真装置1时,各自实现仿真装置1的至少一部分功能的计算机可以彼此直接相连,或者另选的是,可以通过合适的通信网络(诸如互联网、专用网或电话网)而彼此相连。
图3示出了假定是由挤压工艺引起的木件形状的改变,下面的描述基于该假设。因为图3旨在简单示出由挤压引起的木件形状的改变,所以没有示出木件表面上的纹理图案。从原木2上切下的木件21被成形为,与外表面21a的短边方向平行的截面具有像圆弧的一部分的弯曲形状。按照以下方式从原木2上切下木件21,使木件21的体积比制成品大了要在挤压工艺中减小的量。通过挤压木件21而获得的挤压木制品22包括板状主板部22a以及从主板部22a的各个相对长边延伸出的侧板部22b和22c,侧板部22b和22c与主板部22a形成预定角度。
下面来描述仿真装置1的操作。图4是根据第一实施方式的仿真方法的全部处理的流程图。首先,输入单元11从用户接收对期望纹理图案的输入(步骤S1)。然后,通过控制单元14将与所接收的纹理图案有关的信息发送到图像处理单元13,由图像处理单元13的图案识别单元131对该纹理图案进行图案识别(步骤S2)。
用户通过使用设置在输入单元11中的鼠标、键盘等将期望纹理图案画在由输出单元12显示的木件21的没有纹理图案的图像(见图3)上,来输入期望纹理图案。对于期望纹理图案的输入,可将几种类型的纹理图案制备成模板并存储在存储单元15中,可以提示用户来选择所制备的纹理图案之一。另选的是,可以提示用户用合适的绘画工具画出期望纹理图案。
图5和图6示出了用户通过绘画或选择而提供的木件21的外表面21a上的输入纹理图案的示例。图5所示的木件211的外表面211a上具有平纹图案,而图6所示的木件212的外表面212a上具有直纹图案。
步骤S2之后,相似度确定单元132确定原木2是否具有纹理图案与步骤S2中所识别的纹理图案相似的截面(步骤S3)。更具体地说,相似度确定单元132将图案识别单元131所识别的纹理图案与从原木信息DB151中读出的原木2的纹理图案进行匹配,以确定原木2内是否存在纹理图案与所识别的纹理图案相似到预定程度的截面。在进行确定时,参考存储在形状信息DB 152中的用于木件的成形的可容忍形状误差。应该注意,本说明书中的“表面”是二维表面,包括平面和曲面。
相似度确定单元132例如可通过对输入的纹理图案和原木2的纹理图案进行比较并检查这两个纹理图案之间的相关性,来确定相似度。为了实现这种方式的确定,可将原木2的不同切割截面上的纹理图案存储在存储单元15中,或者可以由图像处理单元134基于原木2的原木信息来产生这种纹理图案。另选的是,可以利用传统上采用的用于对象识别的技术,例如,可以采用基于边缘提取的区域分割、基于簇分析的统计图案识别等。
作为如上所述步骤S3中的相似度确定的结果,如果相似度确定单元132确定出原木2包括具有与输入纹理图案相似的纹理图案的切割截面(步骤S4中为是)时,则形状确定单元133确定是否可从原木2上切下包括该特定截面的木件(步骤S5)。更具体地说,形状确定单元133确定是否可从原木2上切下以步骤S3中所发现的切割截面作为一个表面并且成形为与存储在形状信息DB 152中的形状相似到预定程度的木件21。在进行该形状确定时,参考存储在形状信息DB 152中的用于木件的成形的可容忍形状误差。
作为步骤S5中对成形可能性的确定结果,如果确定出在物理上不可能形成具有期望纹理图案的切割截面以及与木件21大致相同的形状的木件,则即使在原木2中存在期望纹理图案的切割截面,也会基于不可能成形的确定将这种输入从仿真目标中去除。此外,如果在成形时对在木件的表面上实现期望纹理图案给予了优先级,则所获得的木件的外表面的曲率与木件21的外表面21a的曲率会显著不同。于是无法按适当的完成形状来制造挤压木制品22。也从仿真目标中去除这种输入纹理图案。
作为步骤S5中的确定结果,如果确定出可以切下能被加工成具有期望纹理图案的经适当挤压的木制品的木件(步骤S6中为是),则图像处理单元13的图像产生单元134产生指示可切下该木件的位置以及该木件的形状(步骤S7)并在显示单元121上显示/输出该仿真图像(步骤S8)。这里,在步骤S8中,可以与步骤S7中产生的仿真图像一起显示可从原木2获得的纹理图案,以使用户能够连同纹理图案一起来参照仿真图像。
图7至图9是在输出单元12处提供的仿真结果的显示/输出示例。更具体地说,图7至图9是在外表面211a上具有平纹表面的木件211(见图5)和在外表面212a上具有直纹表面的木件212(见图6)在原木2中的切下位置的示意图。具体地说,图7示出了木件211和212的切下位置叠加在原木2的立体视图上的图像。此外,图8示出了木件211和212的切下位置叠加在从图7中的箭头A指示的方向看去原木2的侧视图上的图像。此外,图9示出了木件211和212的切下位置叠加在从图7中的箭头B指示的方向看去原木2的侧视图上的图像。当这些图像显示在显示单元121中时,可以同时显示图7至9分别示出的三个图像,另选的是,可以根据用户从输入单元11输入的操作指令信号,一个接一个地显示和切换三个图像中的每一个。
当存在允许形成一个表面具有步骤S1中所输入的接收纹理图案的木件的多个切下位置和形状时,基于可以实现最高相似度的纹理图案的位置和形状,选择性地产生和显示仿真图像。此外,当用户提供用于打印图像的操作指令信号时,可通过设置在输出单元12中的打印机将仿真图像打印在诸如纸的介质上。
作为步骤S3中的相似度确定的结果,如果相似度确定单元132确定出原木2不包括其纹理图案与所接收的纹理图案相似到预定程度的切割截面(步骤S4中为否),则提供一消息作为输出单元12的输出,用于通知对于所接收的纹理图案进行成形是不可行的(步骤S9),从而操作结束。此外,作为步骤S5中对成形可能性进行确定的结果,如果形状确定单元133确定出木件21的成形不可能(步骤S6中为否),则处理进行到步骤S9以执行上述处理。
在如上所述的根据第一实施方式的仿真方法中,确定原木是否包括这样的切割截面,该切割截面的纹理图案与期望的纹理图案相似到用户想要的预定程度,并且当原木2内具有这种切割截面时,确定是否可将被切割成在一个表面上包括期望纹理图案的木件适当加工成挤压木制品。仅当根据这两种类型的确定而确定了所接收的纹理图案可行时,才产生和显示指示切下位置和形状的仿真图像。因此,可以进行图像处理而无需多余的操作。
下面将概述把从原木2中的按如上所述的仿真方法找到的切下位置实际切下的木件21加工成挤压木制品22的挤压工艺。在进行挤压工艺之前,将木件21放在高温高压的水蒸气环境下预定时段。在本说明书中,“高温”指的是100至230摄氏度(℃)范围内的温度,更优选地为大约180至230℃范围内的温度,而“高压”指的是0.1至3兆帕(Mpa)范围内的压力,更优选地为0.45至2.5Mpa范围内的压力。因此,木件21过度吸水而变软。之后,在如上所述的相似水蒸气环境下挤压木件21。这里,将木件21放在具有如上所述的特定温度和压力的水蒸气环境中。然而,另选的是,在挤压之前可用诸如微波的高频电磁波对木件21进行加热。
图10示出了用一对金属模具来挤压木件21的挤压工艺的全部工艺以及这一对金属模具的结构,图11是沿图10的线C-C的垂直截面图。从上方对木件21施加压力的金属模具31具有与木件21的内表面相适配的凸起32。在挤压时从下方对木件21施加压力的金属模具41具有与木件21的外表面相适配的凹陷42。如图11所示,凸起32的曲面的曲率半径RA与凹陷42的曲面的曲率半径RB必须小于具有曲率一致的曲面的木件21的曲率半径。换言之,木件21已成形,将凸起32和凹陷42设计为满足曲率半径的上述关系。
图12是在挤压后被适配在一起的金属模具31和41夹住并挤压的木件21的与沿图11所示相同的截面的垂直截面图。木件21变形成与形成在金属模具31和41之间的间隙相对应的三维形状,在图12所示的状态下接收来自金属模具31和41的压力。这里,挤压工艺之后木件21的厚度约为从原木2上切下时的未挤压状态下的厚度的30%至50%。作为挤压的结果,与挤压前的密度相比,木纤维的密度增大了,由此木件21的强度增加了。
在将木件21保持在如图12所示的挤压状态下预定时段之后,将金属模具31与金属模具41分离,以将木件21从挤压和水蒸气环境中释放,然后对木件21进行干燥。这样,就完成了挤压木制品22的加工。图13是通过挤压外表面具有平纹图案的木件211而获得的挤压木制品221的结构的立体图。除了相比木件21大幅变形的部分(即,主板部221a与侧板部221b之间的弯曲部分附近,以及主板部221a与侧板部221c之间的弯曲部分附近)以外,图13所示的挤压木制品221在外表面上具有与压缩前的木件211的外表面211a的纹理图案相似的纹理图案。
根据上述挤压工艺而造出的挤压木制品可用作各种电子装置的外壳材料,所述各种电子装置例如是数码相机、便携式电话、便携式通信终端(PHS、PDA等)、便携式音频装置、IC记录器、便携式电视、便携式收音机、各种家电的遥控器以及数字摄像机。更优选的是,应用于这些电子装置的挤压木制品的厚度为约1.6毫米(mm)。
根据如上所述的第一实施方式,提供要呈现在从原木上切下的木件的一个面上的纹理图案作为输入。然后,至少利用所输入的纹理图案、原木信息和形状信息,来确定是否可从原木上切下具有预定三维形状的木件,以使得被切下的木件的一个表面具有与所输入的纹理图案相似的纹理图案。作为确定的结果,如果确定为可以成形出这种木件,则产生指示木件在原木中的切下位置和形状的仿真图像,并将所产生的仿真图像作为输出而提供。因此,可以从该仿真图像中得知用于实现期望纹理图案的原木中的切下位置和形状。结果,在加工中没有浪费原木,并且可提高产量。
此外,根据第一实施方式,确定原木是否包括具有与用户期望的纹理图案相似的纹理图案的切割截面。如果原木包括具有期望纹理图案的截面,则进一步确定是否可从这种木件适当地形成挤压木制品。仅当根据这两种类型的确定而确定出所接收的纹理图案可行时,才产生和显示指示切下位置和形状的仿真图像。因此,可以进行图像处理而无需不必要的操作。
如上所述的第一实施方式适于制造定制的挤压木制品。根据第一实施方式,可以基于客户对纹理图案的请求来确定制造出满足客户的该请求的特定挤压木制品的可能性。此外,即使无法制造,也可立即提出次佳的选择。因此,可以更灵敏地向客户提供服务。
第二实施方式
根据第二实施方式的仿真装置具有与根据第一实施方式所描述的仿真装置1相同的结构。然而,第二实施方式的仿真装置在确定出原木2包括具有与输入的纹理图案相似的纹理图案的切割截面时,首先产生期望呈现在该切割截面的表面上的仿真纹理图案图像,然后提示用户确定所产生的纹理图案图像是否良好,并基于用户的确定进行下面的处理。
图14是根据本发明第二实施方式的仿真方法的全部处理的流程图。在第二实施方式中,前三个处理步骤(即,接收所输入的纹理图案(步骤S11)、对输入的纹理图案进行图案识别(步骤S12)以及确定在原木2中是否存在具有与所输入的纹理图案相似的纹理图案的切割截面(步骤S13))分别与上面对第一实施方式的描述中详细描述的步骤S1、S2和S3相同。
作为步骤S13中的相似度确定的结果,如果确定出原木2包括具有与所输入的纹理图案相似的纹理图案的切割截面(步骤S14中为是),则图像产生单元134产生表示出原木2的切割截面上的该相似纹理图案的仿真纹理图案图像(步骤S15)。步骤S15中的图像产生的执行类似于第一实施方式中的步骤S7。另一方面,作为步骤S13中的相似度确定的结果,如果确定出原木2不包括具有与所输入的纹理图案相似的纹理图案的切割截面(步骤S14中为否),则输出单元12提供通知无法成形的消息作为输出(步骤S22),从而操作结束。
在步骤S15中产生了仿真纹理图案图像之后,显示单元121连同提示用户确定该仿真纹理图案图像是否良好的消息一起显示所产生的仿真纹理图案图像和步骤S11中提供的图像(步骤S16)。图15是在步骤S16中显示单元121上的输出显示的示例的示意图。在图15中,显示单元121显示了步骤S11中所接收的纹理图案51以及步骤S15中所产生的纹理图案52。此外,在显示单元121的下部给出了两个选项53和54:表示“是”的框(53)和表示“否”的框(54)。
观看具有如图15所示的输出显示的屏幕的用户对纹理图案51和纹理图案52进行比较。如果纹理图案52位于可容忍范围内(即确定为“良好”)(步骤S17中为是),则用户通过输入单元11输入与选项53相对应的操作指令信号。
之后,形状确定单元133根据所输入的操作指令信号,确定是否可从原木2上成形出其表面具有与纹理图案图像52相对应的纹理图案的木件(步骤S18)。如果形状确定单元133确定为可以成形出(步骤S19中为是),则图像产生单元134产生指示可从原木2上切下的木件的切下位置和形状的仿真图像(步骤S20),并且在显示单元121中显示/输出所产生的仿真图像(步骤S21)。这里,在步骤S21中,可以连同步骤S20中产生的仿真图像一起显示可从原木上2获得的纹理图案,以使用户可以一起参考该仿真图像和该纹理图案。步骤S18、S20和S21的细节分别与根据第一实施方式描述的步骤S5、S7和S8的细节相同。
作为步骤S18中的确定结果,如果确定出原木2包括与所接收的纹理图案相似到预定程度的切割截面但是成形出包括该切割截面作为一个面的木件在物理上是不可能的(步骤S19中为否),则提供一消息作为输出单元12的输出,该消息通知对于所接收的纹理图像进行成形是不可行的(步骤S22),从而操作结束。
如果用户不能接受所显示的纹理图案图像52,则执行以下处理。如果作为确定结果用户确定所显示的纹理图案图像“不好”(步骤S17中为否),则用户通过输入单元11提供与选项54相对应的操作指令信号作为输入。提供了这种操作指令信号后,仿真装置1结束操作。
具体地说,可以通过操纵诸如鼠标的定点装置或者通过键盘上与各选项相对应的键,从输入单元11输入该操作指令信号。可将显示单元121构成为触摸型面板,以使用户可以通过触摸显示器的对应部分而直接选择选项53或选项54。此外,用户可以通过来自设置在输入单元11中的麦克风的语音来输入操作指令信号。
当存在允许提供在步骤S11中输入的纹理图案作为一个表面的多个切下位置和形状时,可以选择纹理图案的具有最高相似度的切下位置和形状,以在上述步骤S15和S20中产生并显示图像。另选的是,对于所述多个位置和形状的全部或一部分,可以产生并显示多个图像,并且可以提示用户选择一个图像。当显示多个图像时,用户可以通过自己检查所述多个图像来确定哪个切下位置和形状最恰当。因此,不仅可以基于图案的相似度,而且还可基于可能的产量和其他因素来进行所述确定,由此可以进行全面的判断。
根据如上所述的第二实施方式,与第一实施方式相似,可以按照用于在木件中实现期望纹理图案的仿真图像的形式来示出木件在原木中的切下位置和形状,由此在加工时不会浪费原木,并且可以实现产量的提高。
此外,根据第二实施方式,用户观看所产生的纹理图案图像来确定所产生的纹理图案图像是否良好,并且根据用户的确定来执行后续处理,诸如确定成形可能性和产生图像。因此,能够以对用户请求的更大灵敏度来执行所述处理。此外,当用户不接受所产生的纹理图案图像时,不必进行后续处理。于是,可以去除不必要的图像处理,从而减少仿真装置的负荷。
已经描述了本发明的示例性实施方式。然而,本发明并不限于上述两个实施方式。
本领域的技术人员容易想到另外的优点和修改。因此,本发明在其更宽泛的方面不限于在此示出和描述的具体细节以及代表性实施方式。因此,在不脱离由所附权利要求及其等同形式所限定的总体发明构思的精神或范围的情况下,可以进行各种修改。
工业实用性
从前面的描述可以看出,本发明适于制造定制的压制木制品。根据本发明,可以基于客户对纹理图案的请求来确定制造出满足客户的该请求的特定挤压木制品的可能性。此外,即使无法制造,也可立即提出次佳的选择。因此,能够以更大的灵敏度向客户提供服务。
Claims (11)
1.一种仿真方法,仿真装置根据该方法产生仿真图像,所述仿真图像指示了在从原木上成形出木件时该木件在原木中的切下位置以及具有预定三维形状的木件的形状,所述仿真装置包括存储单元,该存储单元存储有与原木的形状和纹理图案有关的原木信息和与要从原木上切下的木件的形状有关的形状信息,所述仿真方法包括以下步骤:
接收要呈现在从所述原木上切下的木件的表面上的纹理图案的输入;
基于所接收的纹理图案和从所述存储单元读出的所述原木信息和所述形状信息,确定是否可以从所述原木上切下具有所述三维形状和呈现出与所接收的纹理图案相似的纹理图案的表面的木件;
当确定出可切下所述木件时,产生指示所述木件在所述原木中的切下位置和形状的仿真图像;以及
输出所产生的仿真图像。
2.根据权利要求1所述的仿真方法,其中
通过施加预定的压力来挤压从所述原木上切下的所述木件并使其变形,并且
还基于与所述木件在挤压之后要呈现的形状有关的信息来执行所述确定。
3.根据权利要求1或2所述的仿真方法,其中
所述确定包括:
确定在所述原木中是否存在具有这样的纹理图案的切割截面,该纹理图案与所接收的纹理图案具有预定程度的相似度;以及
当确定出所述原木中存在所述切割截面时,确定是否可以从所述原木上切下以所述切割截面为表面且具有与所述三维形状基本相同的形状的木件。
4.根据权利要求1或2所述的仿真方法,其中
所述确定包括:
确定所述原木中是否存在具有这样的纹理图案的切割截面,该纹理图案与所接收的纹理图案具有预定程度的相似度;
当确定出所述原木中存在所述切割截面时,产生指示所述切割截面的表面上的纹理图案的仿真纹理图案图像;
将所产生的仿真纹理图案图像与如下信息一起作为输出来提供,该信息提示所述仿真装置的用户输入与该用户进行的所述纹理图案图像是否良好的确定的结果有关的信息;
接收与所述用户基于所提供的仿真纹理图案图像而进行的所述纹理图案图像是否良好的确定的结果有关的信息的输入;以及
当接收到与确定结果为“良好”相对应的信息时,确定是否可以从所述原木切下以所述切割截面为表面且具有与所述三维形状基本相同的形状的木件。
5.根据权利要求4所述的仿真方法,其中
所述提供还包括:
将所接收的纹理图案和所产生的仿真纹理图案图像作为输出来提供。
6.一种仿真装置,该仿真装置产生指示了在从原木上成形出木件时该木件在原木中的切下位置以及具有预定三维形状的该木件的形状的仿真图像,所述仿真装置包括:
存储单元,其存储有与所述原木的形状和纹理图案有关的原木信息和与要从所述原木切下的木件的形状有关的形状信息;
输入单元,其接收指示所述仿真装置的操作的操作指令信号,以及要呈现在从所述原木切下的所述木件的表面上的纹理图案的输入;
确定单元,其至少基于由所述输入单元接收的所述纹理图案以及存储在所述存储单元中的所述原木信息和所述形状信息,来确定是否可从所述原木上切下具有所述三维形状和呈现出与所输入的纹理图案相似的纹理图案的表面的木件;
图像产生单元,其基于所述确定单元的确定结果,产生指示所述木件在所述原木中的切下位置和形状的仿真图像;和
输出单元,其将所述图像产生单元产生的所述仿真图像作为输出来提供。
7.根据权利要求6所述的仿真装置,其中
所述存储单元还存储有与对从所述原木上切下的所述木件进行预定挤压/成形之后所述木件要呈现的形状有关的信息,并且
所述确定单元使用与所述木件在挤压/成形之后要呈现的形状有关的信息来进行所述确定。
8.根据权利要求6或7所述的仿真装置,其中
所述确定单元包括:
相似度确定单元,其确定所述原木中是否存在具有这样的纹理图案的切割截面,该纹理图案与由所述输入单元接收的纹理图案具有预定程度的相似度;以及
形状确定单元,其确定是否可以从所述原木上切下以所述切割截面为表面且具有与所述三维形状基本相同的形状的木件。
9.根据权利要求8所述的仿真装置,其中
当所述相似度确定单元确定出所述原木中存在所述切割截面时,所述图像产生单元产生指示所述切割截面的表面上的纹理图案的仿真纹理图案图像。
10.根据权利要求9所述的仿真装置,其中
所述形状确定单元根据所述仿真装置的用户基于所述输出单元输出的所述仿真纹理图案图像而作为输入提供的预定操作指令信号来进行确定。
11.一种计算机程序产品,该计算机程序产品具有包括编程指令的计算机可读介质,其中所述指令在被计算机执行时使仿真装置执行根据权利要求1至5中任意一项所述的仿真方法。
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