CN103534655A - 用于显示结构中的控制和相关数据的系统和方法 - Google Patents

Abstract

系统帮助设施管理员和其它用户有效率地穿行于建筑物或建筑物群，并且快速地收集用于（以及控制）单个建筑物系统或系统组的信息。方法包括显示代表建筑物的至少一部分的图像；以及显示代表与建筑物的区域相关联的参数的梯度指示器，其中针对参数利用图像来根据所述区域显示梯度指示器。

Description

用于显示结构中的控制和相关数据的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年5月16日提交的名称为“用于建筑物控制的系统和方法（SYSTEMS AND METHODS FOR BUILDING CONTROL）”、序列号为No.13/108,757的美国专利申请以及作为该'757申请的继续的于2011年5月16日提交的名称为“三维建筑物控制系统和方法（THREE DIMENSIONAL BUILDING CONTROL SYSTEM AND METHOD）”、序列号为No.13/108,897 的美国专利申请的优先权，特通过引用来并入这两者的全部内容。

技术领域

本公开一般地涉及用于建筑物控制的系统和方法。

背景技术

许多建筑物包括复杂的系统以提供加热、制冷、照明、安全以及其它服务。这些系统可能需要相当大量的能量，这可能会对面对上升的（以及易波动的）能量价格的设施管理员提出相当大的挑战以及要对环境更为敏感的要求。对于其中在许多迥然不同系统上的手动控制经常是耗时、繁重并且昂贵的较大的商业建筑物来说，这些挑战可能尤其严峻。

通过本公开的实施例来应对这些和其它问题。除其它方面以外，与常规的用于建筑物控制的系统或方法相比，本公开的实施例还能降低能量成本并帮助更有效率且更有效地控制和管理建筑物系统。

发明内容

除其它方面以外，实施例还帮助设施管理员和其它用户有效率地穿行于建筑物或建筑物群，并且快速地收集用于（以及控制）单个建筑物系统或系统组的信息。

根据各种实施例的方法包括：通过基于计算机的系统经由用户界面显示代表建筑物的至少一部分的图像；以及通过基于计算机的系统经由用户界面显示代表与建筑物的区域相关联的参数的梯度指示器，其中针对参数利用图像来根据该区域显示梯度指示器。

根据各种实施例的系统包括：处理器；耦接至所述处理器的用户界面；以及耦接至所述处理器并存储用于如下的指令的存储器：经由用户界面显示代表建筑物的至少一部分的图像；以及经由用户界面显示代表与建筑物的区域相关联的参数的梯度指示器，其中针对参数利用图像来根据该区域显示梯度指示器。

根据各种实施例的计算机可读介质包括用于如下的指令：通过基于计算机的系统经由用户界面显示代表建筑物的至少一部分的图像；以及通过基于计算机的系统经由用户界面显示代表与建筑物的区域相关联的参数的梯度指示器，其中针对参数利用图像来根据该区域显示梯度指示器。

应当理解，在前的一般性描述和下面的详细描述均仅是示例的和说明性的而不是对所主张的公开的限制。

附图说明

通过在结合下面的说明性示图考虑时参见详细的描述和权利要求，可以获得对本公开的实施例的更完整的理解。

图1图解根据各种实施例的示例方法。

图2和图3是根据各种实施例的建筑物的示例三维表示。

图3A是图3中代表的建筑物的一部分的示例二维视图。

图4和图5图解根据各种实施例的建筑物中的楼层的示例三维表示。

图6A和6B图解根据各种实施例的示例方法。

图7是根据各种实施例的建筑物楼层的示例二维表示。

图8A至8M图解根据各种实施例的示例梯度指示器的生成。

图9图解根据各种实施例的替代的梯度指示器的生成。

图10图解根据各种实施例的示例系统。

具体实施方式

在此对示例实施例的详细描述参照随附的附图和图片，所述附图和图片通过图解示出示例实施例并示出其最佳方式。尽管足够详细地描述了这些示例实施例以使本领域技术人员能够实施本公开，但应当理解，可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下意识到其它的实施例并作出逻辑和机械上的改变。因此，出于仅仅是图解而非限制的目的提出在此的详细描述。例如，记载在任意的方法或处理描述中的步骤可以按任意的顺序执行而不限于所提出的顺序。此外，任意的功能或步骤可以被外包给一个或多个第三方或由一个或多个第三方执行。而且，对单数个的任意引用包括多个实施例，并且对多于一个部件的任意引用可以包括单个实施例。

提供了系统、方法和计算机程序产品。在在此的详细描述中，对“一个实施例”、“实施例”和“例子实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但每个实施例可以不必须包括特定的特征、结构或特性。此外，这样的语句不必须参照相同的实施例。另外，当结合实施例来描述特定的特征、结构或特性时，应承认本领域技术人员可在其知识范围之内结合被清楚地或未被清楚地描述的其它实施例来实行这样的特征、结构或特性。在阅读描述之后，相关领域技术人员将明了如何以替选实施例实施本公开。

在各种实施例中，使用在此描述的各种特定机器实施在此描述的方法。如本领域技术人员即将认识到的那样，可以利用以下的特定机器以及此后改进的这些机器以任意适当的组合来实施在此描述的方法。另外，如从本公开所明确的那样，在此描述的方法可以导致某些条目的各种转换。本公开可以被实施为方法、系统或在计算机可读介质中实施。

三维显示

图1图解根据实施例的提供建筑物或建筑物群的三维视图的用于建筑物控制和管理的示例方法。该方法以及在此描述的其它方法可以由一个或多个基于计算机的系统（即包括计算机系统或与计算机系统协同操作的任意系统）执行，诸如在图10中描绘并在以下更详细地描述的示例的基于计算机的系统。方法100中的步骤的全部或一部分可以以任意适当的顺序执行。

示例方法100包括显示（例如，经由包括显示屏幕的用户界面）代表建筑物的至少一部分的图像，其中图像的至少一部分是三维表示（110）。方法100还包括经由用户界面显示装置的表示（120），显示用于装置的信息（130），以及使装置的配置便利（140）。方法100还包括调整图像的配置（150），接收所代表的建筑物的一部分的选择（160），以及根据建筑物部分的选择提供动画（170）。

图2和图3图解根据实施例的可被显示的建筑物的示例三维表示（110）。根据实施例，可以显示结构（或结构组）的任意期望的部分。附加地，可以与（一个或多个）建筑物的表示协同地显示任意期望的地理特征、陆标或其它物体的表示。图2中的图像200例如包括办公建筑物210的三维表示以及建筑物外部的街道220和230的表示。

图像的部分可以是着色的、加阴影的、透明的、不透明的或包括任意其它期望的特性以便向用户传递信息。在图200中，例如，建筑物210的表示包括半透明的外部240，这允许在建筑物210内部的楼层250可见。图3中的图像300包括体育场310的三维表示。在该实施例中，半透明的地面层表示320帮助在处于或高于地面水平的水平（330）和低于地面水平的水平（340）之间的识别。

尽管图2和图3显示整个结构，但根据实施例，可以显示建筑物的任意期望的部分。附加地，实施例可以在二维或三维表示中交替地显示建筑物（或者其一部分），或者显示二维表示和三维表示的组合。除了其它方面以外，实施例还为用户提供用于快速地并且容易地穿行于建筑物以收集信息和/或控制建筑物的各种系统和其它特征的灵活性。图3A例如描绘图3中所示的体育场310的一部分的二维视图。在一个实施例中，图3A中的图像可以响应于用户经由用户界面选择体育场310的该一部分而被显示（160）。

根据实施例，所显示的图像可以包括建筑物的任意期望的特征，诸如内部和外部墙壁、小房间、办公室、灯具、HVAC通风系统、管道、门道、楼梯、家具、修理设备以及任何其它静态或动态物体或特征。例如，图3A中的图像包括诸如墙壁、走廊和办公室370的特征的表示，并且显示在每个相应的办公室370中的装置375（在该例子中为照明控制装置）（120）的表示。办公室380的表示中的阴影指出其已经被用户选择（例如，通过使用用户界面的控制装置），这可以允许用户收集关于办公室380的信息，更新用于办公室380的状况信息，或执行任何其它期望的操作。装置385的表示可以同样地由用户选择以便例如显示用于装置的信息（130）并且/或者配置装置385（140）。用户可以以任意适当的方式选择装置或建筑物的一部分的表示，包括通过使用用户界面的控制装置（诸如鼠标或键盘）来点击、突出显示和/或悬置在所期望的表示之上。

根据实施例，用户还可以通过用户界面控制装置的各种特征和功能。在一个示例实施例中，用户可以选择照明装置385的表示以便接通或关断办公室380中的灯，或者设置定时器以在预定的时间接通或关断办公室380中的灯。在另一示例实施例中，用户可以经由用户界面交替地隐蔽或示出特征、特征组或特征类别。除了其它方面以外，这还允许用户选择他/她希望在图像中进行查看的细节水平，以及减少图像中的不想要的杂乱。图7示出由用户选择的楼层的示例二维图像。在该例子中，图像700包括菜单控制710以允许用户显示或隐蔽楼层上的各种特征，以及配置用于楼层的装置，诸如传感器。

实施例能够显示关于建筑物的任意的期望的装置、系统或部分的信息（130）。例如，实施例可以用于显示有关诸如照明状况；照明水平；负载丢弃状况；照明功率密度；照明功率消耗；占用状况；对比能量趋势；温度水平；湿度水平；传感器覆盖范围；和/或二氧化碳水平的参数的信息。可以以任意期望的格式显示关于这些参数的信息。在一个在下面被更详细地描述的实施例中，使用梯度指示器图形地显示有关参数的信息。在一个实施例中，参数可以与建筑物的装置和/或区域相关联。涉及装置的信息（诸如参数）可以响应于由用户选择装置的表示而被显示。可以以任何其它适当的方式呈现装置信息。在一个实施例中，例如，显示用于装置的信息，并且挨着该装置在显示图像中的表示来周期地更新该信息以允许用户快速地看到装置组的状况。

实施例可以允许用户以任意适当的方式利用装置的表示来配置（140）或执行其它功能。例如，图像300包括用于配置、操作以及分析体育场中的各种装置和装置组的按钮350。实施例还可以允许用户对建筑物中的任意期望的系统执行诊断。

方法100允许用户调整图像的属性（150）。在图3中，例如，菜单条360允许用户配置图像300，以及选择其一部分（160）。在一个实施例中，菜单条360允许用户在二维和三维表示之间进行交替、使图像倾斜、旋转图像以及增大或减小图像的比例。在一个实施例中，用户可以添加、删除以及操纵图像中的元件，诸如改变照明区域的形状、添加或移除小房间或内部墙壁、对图像的一部分添加标签和/或对图像执行任意其它适当的修改。在另一实施例中，图像中的元件可以响应于事件而被自动改变或更新。例如，如果建筑物的占用者接通建筑物中的灯，则图像可以被自动更新以示出哪些灯被接通以及/或者被激活的灯照亮的区或区域（参见例如以下的梯度指示器的显示）。

实施例还可以允许用户在图像中定义关注的区域。这样的区域可以为任意的尺寸、形状和体积。区域可以以任意方式为建筑物内部的、外部的或者与建筑物相关联的体积。可以根据边界（诸如建筑物的内部墙壁）、根据一个或多个装置（诸如照明装置的照亮区域）来定义区域，和/或根据期望的标准来任意地定义区域（诸如包括在建筑物楼层上的人力资源部办公室的区域）。

实施例可以以不但有效率且有效而且在视觉上对用户友好的方式显示用于建筑物的信息。在一个示例实施例中，现在参照图4，在图像400中显示了多个楼层（410, 420, 430以及440）。如所示出的那样，楼层410, 420, 430和440的每一个在其x轴和y轴上具有消失点，但在其z轴上不具有消失点。相反，通过偏移相邻楼层的y坐标而将楼层410, 420, 430以及440布置成堆叠（即楼层410相比于楼层420看起来更朝向图像400的背面）。除了其它方面以外，由于没有因为z轴消失点的原因而使楼层尺寸减小，还可以完整地显示建筑物的多个楼层（以及与之关联的信息），这以视觉上友好的方式向用户提供更多的信息。附加地，楼层表示410, 420, 430和440之间的垂直（z轴）间隔比实际建筑物的楼层之间的间隔大。此外，每个楼层410, 420, 430，440的前边界线具有与楼层的后边界线基本上相同的厚度。除了其它方面以外，这些特征中的每一个还帮助用户作为一个整体查看每个楼层及其相应细节。

尽管图4中的每个楼层是用平坦的平面描绘的，但替代的实施例可以（采用附加的z轴分层）利用z轴上的消失点来描绘三维表示的一些或全部元件。例如，能够通过将太阳阴影示为如矩形那样“竖立”来描绘太阳阴影在建筑物上的位置。在一个实施例中，可以通过确定元件和用户视点之间的距离并且首先绘出距离远的元件来（至少部分地）避免复杂的z排序。

可以响应于选择建筑物的一部分而呈现动画（170）。在一个实施例中，现在参照图5，图像500包括四个楼层（510, 520, 530和540）的表示。挨着每个楼层显示识别楼层的指示器（分别为515, 525, 535和545）。用户可以选择楼层510, 520, 530或540中的任意楼层，或者使用楼层选择控制550来快速地显示建筑物的其它部分中的楼层。在一个实施例中，其中用户工作在楼层540上并且选择楼层520，呈现动画以使楼层540落到所显示楼层的底部（如图5中所示）并将楼层520呈现在图像500的中央。在该实施例中，由于在动画期间楼层在运动因此以较低的细节水平呈现图像，而一旦动画完成并且楼层在图像中静止就以较高的细节水平呈现图像。可以在倾斜、旋转、平移以及缩放图像时执行类似的动画。在图像生成在层中的情况下（如以下描述的那样），可以在动画期间以更高或更低的细节水平呈现图像的被选择的层。附加地，如图5中所示，可以以比所选择的（一个或多个）部分（即图5中的楼层520）更低的细节水平示出建筑物的非选择部分（诸如楼层510和540）。除了其它方面以外，这还减少了显示图像的计算机系统所要求的图形渲染量，并且允许用户快速地识别建筑物的被选择的楼层或其它被选择的部分。

实施例可以以任意适当的方式生成并显示建筑物、建筑物特征或者建筑物的部分的三维表示。在一个示例实施例中，显示建筑物特征的三维表示包括识别建筑物的可见特征来以三维表示进行显示，以及识别建筑物的不可见特征以从三维表示中省略。可以以任意适当的方式执行对可见和不可见特征的确定，诸如通过沿其z轴分析特征，识别特征所属的类别（例如，墙壁、家具、楼梯），并且/或者分析特征相对于其它邻近特征的位置。可以分层地在三维表示中显示可见的特征，每一层对应于用于建筑物的一类特征。例如，建筑物楼层的边界可以对应于一层，而墙壁和家具对应于另一层。以下描述用于生成三维表示的更详细的示例方法。

3D图像的示例生成

下面的描述图解用于生成三维表示的一种可能的方法。在该实施例中，三维表示的生成包括分析要被查看的区、图像的比例以及图像的旋转和平移。附加地，分析用于建筑物的被渲染的那部分的楼层设计（诸如反射的天花板设计或CAD绘图）并将其解析为预定尺寸（例如25'×25'）的瓦片。除了其它方面以外，将图像划分成瓦片还通过—如以下进一步描述那样—预先确定瓦片或其部分甚至是否可见来帮助改善显示图像的计算机系统的性能。因此能够避免对不可见瓦片或其部分的计算。

每个瓦片（其可以是任意的可见的物体诸如墙壁、门、家具、楼梯以及其它物体）内的特征被分类以确定将是不可见的特征。可以根据任意期望的标准省略特征。例如，如果性能会受损，则可以把家具层从计算中省略或省略掉将家具层绘制到屏幕上。然而，门的轮廓和结构墙壁可以被赋予更高的优先级并且因此仍然可以将它们绘制出来。除了其它方面以外，该示例手段还帮助按照性能要求以及美观性在屏幕上平衡细节。

可以通过分析图像的比例、旋转和平移来计算变换矩阵。在该示例实施例中，例如，为了使图像显示建筑物的多个楼层，对于楼层（或者其部分）是否可见进行确定，并且如果可见，则确定楼层的哪些瓦片可见。对于楼层的三维点要被投影到用户界面显示屏幕上的哪里进行确定。通过将楼层的z轴坐标设置为零、施加变换矩阵、将坐标投影到用户界面显示屏幕的二维坐标上并通过添加与楼层的z坐标成比例的偏移向上或向下调整点的y轴屏幕坐标（即平行移动屏幕上的坐标），来执行该确定。在该实施例中，z坐标被从每个点移除，由此针对每个楼层将用户的视点定位在相同的相对坐标处，并且平行于y轴地移动所得到的楼层。该手段移除了z轴上的消失点，如上面所描述的那样，这帮助用户看到多个楼层的全部细节。

在该示例实施例中，分析楼层的潜在地可见的区。如果该分析指示潜在地可见的区中没有哪个部分是实际可见的，则不针对该楼层执行进一步的处理。否则，对楼层的可见的区进行再分（例如，把由楼层的角点创建的矩形再分成四个象限）并对于每个象限的任意部分是否可见进行确定。以相同方式重复地再分可见的区直到得知楼层的哪些瓦片可见为止，从而针对楼层产生全部或部分地可见的瓦片的列表。

分层地生成楼层的三维表示。在该示例实施例中，层（从底部到顶部）包括：楼层的被投射到下面楼层上的阴影（如果可用的话）；地面水平的半透明表示（如果可用的话）；楼层的轮廓（例如，白色背景）；墙壁和家具；交互项目（例如发光体、区域、传感器以及用户可能与之互动或通过用户界面定义的其它物体）；以及色化（例如，如在下面更详细描述的梯度指示器）。以这种方式，可以利用多个层有效率地生成建筑物的多个可见特征（诸如楼层、楼梯、办公室、墙壁、家具以及其它物体）。

为了绘制层的元件，如上面描述的那样，将三维点变换成二维显示屏幕坐标。可以通过显示图像的计算机系统的图形卡修剪掉落在可见屏幕区之外的点。可以针对每个允许使图像的背景中的线按基本上与图像的前景中的线相同的厚度绘制的线段计算二维显示屏幕坐标，这帮助改善图像的清晰度。

可以从底部楼层到顶部楼层绘制出图像中的多个楼层，允许每个楼层（在可能的范围内）作为一个整体可见以允许用户立即查看楼层以及与之相关的信息。除了其它方面以外，该手段还帮助减少或甚至消除对于复杂z排序的需要（就是说，确定哪个图形元件被隐蔽在另一元件的后面—以及哪一部分是可见的）。

梯度指示器显示

根据实施例，可以利用梯度指示器在图像中代表建筑物信息。指示器可以包括一种或多种颜色、（一种或多种）颜色的一种或多种阴影、一个或多个图案以及/或者能够利用梯度范围进行显示的任意其它可见标记。

根据一个实施例，在图6A中描绘的方法600包括经由用户界面显示代表建筑物的至少一部分的图像（605）以及经由用户界面显示代表与建筑物的区域相关联的参数的梯度指示器，其中针对参数利用图像来根据该区域显示梯度指示器（610）。方法600还包括显示更新的梯度指示器（615）（例如响应于由指示器所代表的参数的改变）。所显示的图像可以包括整个建筑物（例如，如图2和图3中描绘的那样）或者建筑物的部分（例如，如图5和图7中描绘的那样）。附加地，可以协同包括二维表示、三维表示或这两者的组合的图像显示梯度指示器。在其中协同建筑物或其一部分的三维表示来显示梯度指示器的情况下，扩展的多边形可以同样从二维表示变换成三维表示。在一个实施例中，梯度指示器的变换包括利用考虑了针对梯度指示器的适当旋转、平移以及比例的矩阵计算来将三维坐标投影成显示屏幕上的二维坐标。

梯度指示器可被用于代表任意期望的参数，参数包括照明状况；照明水平；负载丢弃状况；照明功率密度；照明功率消耗；占用状况；对比能量趋势；温度水平；湿度水平；传感器的覆盖范围；和/或二氧化碳水平。可以由例如显示图像的、基于计算机的系统来自动地选择指示器。还可以由用户通过与显示图像的、基于计算机的系统通信的用户界面来选择并配置指示器。例如，用户可以选择用于代表参数（诸如特定的颜色或范围颜色）、梯度指示器有多平稳或急剧地混合在一起以及/或者中间指示器（诸如颜色）的数目的指示器类型以分梯度地进行显示。

由梯度指示器所代表的参数可以与建筑物中的一个或多个装置和/或一个或多个区域相关联。如前面描述的那样，区域可以是任意的尺寸、形状和体积，并且可以根据任意期望的标准加以限定。除了其它方面以外，利用梯度指示器还帮助图形地向用户快速并且有效率地传递信息，这对于监视具有许多复杂系统的较大的建筑物的设施管理员来说可能特别有价值。在一个实施例中，基于计算机的系统（诸如在图10中描绘的系统）与建筑物中的装置和系统通信以确定参数值，然后生成梯度指示器并经由用户界面的显示屏幕将它们显示在表示建筑物（或其部分）的图像上。

图6B图解用于生成并显示梯度指示器的示例方法620。方法620包括基于参数生成多边形，其中多边形包括指示器（630），扩展多边形并在指示器中创建梯度（635），以及针对参数根据相应（一个或多个）区域把扩展的多边形叠放在图像上（640）。

多边形可以是任意的尺寸、形状和配置，并且可以以任意适当的方式生成多边形（630）。多边形可以包括任意的指示器类型，诸如颜色、阴影和/或图案。可以基于任意适当的标准，诸如参数的值来针对多边形选择指示器。在一个实施例中，例如，可以选择包括绿颜色的指示器来代表相对较低的室内温度，并且可以选择包括红颜色的指示器来代表相对较高的室内温度。可以以任意适当的方式收集参数的数据。在一个实施例中，与参数相关联的一个或多个装置可以不同步地把数据提供给生成梯度指示器的、基于计算机的系统。交替地，基于计算机的装置可以针对所述数据轮询一个或多个装置。

可以基于与建筑物相关联的一个或多个边界生成多边形。边界可以是物理的（如在墙壁和门的情况下）或是基于任意期望的标准选择的（例如，在由工程部和人力资源部占据的区之间的边界或针对参数任意地选择的区域）。实施例可以生成代表相应的多个参数的多个梯度指示器并且针对参数利用图像来根据相应（一个或多个）区域显示指示器。在一些实施例中，梯度指示器可以与多个区域相关联，多个梯度指示器可以与单个参数相关联，并且/或者多个梯度指示器可以与同一区域相关联。附加地，区域可以相互叠放。

图8A至8M图解多个梯度指示器的生成。图8A图解示例的办公室空间800。办公室空间800包括具有四个小房间的开放的小房间区810和封闭的办公室820。封闭的办公室820被其墙壁包围，而开放的小房间区810被其外部墙壁830以及封闭的办公室820的墙壁包围。图8B图解用于与办公室空间800之中的区域相关联的四个参数的数据源（在该例子中，提供温度读数的HVAC通风孔）。数据源中的三个（840, 845和850）位于开放的小房间区810中，并且第四个数据源（855）位于封闭的办公室820当中。图8C图解开放的小房间区810及其边界（外部墙壁830和针对内部办公室820的切除部）。图8D图解用于内部办公室820的边界（由办公室820的墙壁形成）。

可以通过针对每个单独的被包围体积执行拼镶（tessellation）来生成多边形。在一个实施例中，使用已知为“沃罗诺伊拼镶（Voronoi tessellation）”的拼镶形式，由此将每个被包围的体积划分成分立的多边形集，其中给定多边形中的每个点与任意其它多边形的任意数据源相比更接近该给定多边形的数据源。可以协同实施例使用任意其它适当的拼镶形式。图8E和8F分别图解用于开放的小房间区810和封闭的办公室820的沃罗诺伊拼镶。

沃罗诺伊拼镶将数据源处理为空间中的“点”（即不考虑数据源的实际物理尺度）。在许多情况下，对于沃罗诺伊拼镶，将数据源的中心用作其在空间中的相应点是可以接受的。然而，在物理上较大的数据源（诸如HVAC系统）靠近物理上较小的数据源（诸如光源）的情况下，使用数据源的中心点可能导致针对更小的数据源生成的多边形占据已被更大的数据源占据的空间。为避免这种情况，可以将较大的数据源划分成多个点以针对较大的数据源生成多个多边形，这多个点可以用于生成与单个参数相关联的多个梯度指示器或者在创建梯度之前被重新组合。

在一个实施例中，可以基于边界的外部周界剪切通过拼镶生成的多边形。如图8E中所示那样，例如，针对开放的小房间区810通过沃罗诺伊拼镶生成的多边形延伸到外部墙壁830之外。图8G示出在与外部墙壁830和封闭的办公室820的墙壁的边界相对应地被剪切之后的图8E的多边形。同样地，可以对应于内部办公室墙壁的边界来剪切封闭的办公室820的通过沃罗诺伊拼镶生成的多边形。除了其它方面以外，在边界处剪切多边形还呈现其相应参数的更准确表示（例如，来自光源的光将不会出现穿过固体墙壁“渗色”）。图8H示出被剪切的开放小房间区810与被剪切的内部办公室820的重新组合。

多边形的尺寸和/或形状可以被修改以排除与参数相关联的区域的一部分。可以针对诸如来自被边界阻挡的光源的光的参数、与具有受限的有效范围的装置—诸如运动传感器—相关联的参数、或者在其它情形下执行这种修改。修改多边形以排除例如其中由于物理上的限制（例如，传感器和区之间的固体墙壁）因而不能得到传感器覆盖的区帮助生成针对数据源的更真实的区。

图8I图解这种修改的例子，由此图8G中的多边形被修改以说明不与数据源840, 845 ,850或855中的任何一个相关联的确定的“死区域”860。可以在生成梯度指示器时使用这种修改，但为了简洁的目的，在图8J至8M中当生成梯度指示器时没有考虑死区域860。

图8J示出包括指示器（在该例子中为灰度阴影）的每个多边形。通过比较，图8K示出在没有基于办公室800的边界剪切多边形的情况下生成并加阴影的多边形。在一个实施例中，在图8J和8K这两者中的多边形被绘制成比例缩小的位图并被填充有适合于由相应的数据源840, 845, 850和855提供的参数的值的阴影。比例缩小的位图随后被拉伸，在针对相应的多边形的指示器中创建梯度。图8L和8M示出针对图8J和8K中的多边形并被重叠在办公室800的楼层平面上的指示器梯度（在拉伸之后）。

如在图8L和8M中看到的那样，梯度指示器在拉伸之后混合在一起。图8L和8M中的指示器还包括在不同多边形之间的平滑（或渐变）梯度，这是一起生成并拉伸多边形的结果。在另一实施例中，现在参照图9，可以通过对每个边界分开地进行处理并且同样地分开地生成并拉伸多边形，来生成梯度指示器之间的更锐化（或突变）的边界。被独立地生成并拉伸的多边形随后可以被组合在最终的图像中（如图9中所示）以形成梯度指示器之间的更锐化的边界。

颜色梯度的示例生成

下面的描述图解用于生成颜色梯度指示器的可能的方法，但也可以用于利用图案、阴影或任何其它适当的图形指示器生成梯度指示器。在该实施例中，梯度指示器的生成包括创建与图像的可查看的显示区成比例但具有减小的尺寸的尺寸减小的位图。绘制到可查看的显示区中的物体被比例调节成显示图像的用户界面的显示屏幕的分辨率以及用户正查看的建筑物的一部分。例如，减小的位图可以被比例调节以使得实际建筑物的1米等于减小的位图中的一个像素。除了其它方面以外，这还允许相同的比例因子被用于建筑物的所有物体和特征。然而，可以使用任意适当的成比例的尺寸（例如，1米等于2个像素）。

对于在图像的可查看的显示区之中的每个数据源，针对每个数据源生成多边形，由此定义被数据源影响或对应于数据源的、在数据源的坐标周围的体积。基于数据源的值选择颜色。可以通过例如将数据源的值标定到在参数的可能值的范围上赋予不同颜色的颜色映射来选择颜色。

与数据源相关联的多边形被绘制到位图中并用所选择的颜色填充该多边形，并且位图被拉伸至增大的尺寸以便将其绘制到图像的显示区中。位图的拉伸在填充多边形的颜色中创建梯度。例如，如果位图在尺寸上增加50%，则原始（比例被减小的）位图的一个像素将填充1.5像素乘1.5像素的区。为了确定半个像素的颜色，重新采样算法基于周围像素计算被合并的颜色值。

利用中间灰度值的颜色梯度的示例生成

下面的描述图解用于生成颜色梯度指示器的另一种可能的方法。在该例子中，如上面描述的那样创建尺寸减小的位图。对于每个数据源，基于数据源的值计算灰度颜色。利用所确定的灰度值将用于数据源的多边形绘制到位图上，并将位图拉伸成合适的尺寸。

由于位图仅包括灰度值，像素被插值到其它灰度值中。例如，在存在白色和黑色像素的情况下（黑色和白色是灰度颜色范围的端值），在拉伸期间黑色和白色像素之间的插值产生具有中间灰色色调的颜色。一旦被拉伸，每个像素被转换成使用其灰度值的颜色。除了其它方面以外，灰度值的使用帮助在梯度指示器之间产生更平滑、更准确的转变，诸如在相对更暖的区和相对更冷的区之间的温度渐变改变，特别是在梯度指示器从第一颜色起经中间的第三颜色转变成第二颜色的情况下。

先前的颜色梯度生成的两个实施例产生线性的转变。与每个数据源相关联的多边形可以被进一步进行子拼镶，并且可以应用在物理上更正确的模型来针对每个子多边形确定梯度指示器。

使用有限分析的颜色梯度的示例生成

先前的两种方法计算线性梯度，并且因此仅产生实际梯度的近似。在其中有两个数据源具有作为值（例如对于温度计）的温度的情况下，该值仅描述在数据源的位置处测量的温度。在两个数据源之间的空间中的温度是能够通过距两个数据源点的距离以及它们相应的温度确定的的值。

如上面所描述的那样，可以利用子拼镶来改善梯度指示器的准确度。子拼镶可能是有利的，因为其能够使准确度与性能相平衡。然而，在一些点处，子拼镶创建比用户界面的显示上的像素更小的多边形，并且可能更有利的是针对每个像素而不是太小而无论如何不能被显示的多边形来计算梯度。

下面的示例方法基于数据源的值和位置针对显示区中的每个像素来计算值（例如，精确值），从而相比于利用线性插值的方法产生更准确的结果。该方法包括创建被比例调节的位图。尽管可以通过利用被比例调节成在图像的显示区之中显示所需要的最终尺寸的位图来获得最准确的值，但位图可以是任意的比例。

方法进一步包括通过确定最接近于像素的数据源并基于相应的数据源和像素之间的距离确定其它数据源对像素的影响，来针对位图中的每个像素计算颜色。可以以任意适当的方式—诸如通过利用线性近似和/或基于磁场理论的计算—确定数据源对像素的影响。一旦确定了用于像素的颜色，就将该像素绘制到位图上，并将位图拉伸成合适的尺寸（如果需要的话）。

示例系统

可以以任意方式—诸如通过在基于计算机的系统上操作的软件程序—实现上面描述的方法。这样的软件程序可以被存储在任意的计算机可读介质上，诸如软盘、硬盘、CD-ROM、DVD、任意类型的光盘或磁光盘、易失性或非易失性存储器和/或适于存储电子指令并能够与计算装置互动的任意其它类型的介质。根据本发明的实施例的方法可以协同任意类型的计算机系统—诸如个人计算机（PC）、服务器、蜂窝电话、个人数字助理（PDA）、便携式计算机（诸如膝上型电脑）、嵌入式计算机系统和/或任意其它类型的计算装置—进行操作。计算机系统可以包括以任意方式—诸如通过分布式网络—连接的任意数量的计算装置。计算机系统可以与任意数量的用户和/或其它计算装置通信和/或互动来以任意方式—诸如经由局域网（LAN）、蜂窝通信、射频、卫星传输、调制解调器和/或互联网等—发送并接收任意适当的信息。

例如，图10描绘了根据各种实施例的示例的基于计算机的系统1000的实施例。在该示例实施例中，系统包括包含有处理器1010、存储器1020以及用户界面1030的计算机系统1005。计算机系统1005可以与一个或多个建筑物装置1040以及一个或多个附加的计算装置1050通信。

计算机系统1005可以将被配置成执行在此描述的方法的软件程序存储在存储器1020中，并利用处理器1010运行软件程序。计算机系统1005可以包括任意数量的单个的处理器1010和存储器1020。可以经由用户界面1030在计算机系统1005和用户之间通信各种信息。还可以在计算机系统1000和连接至（例如通过诸如互联网的网络）计算机系统410的其它计算装置1050之间通信这样的信息。

计算机系统1005可以经由用户界面1030以及经由计算装置1050的用户界面显示提供建筑物信息的图像。用户界面1030（以及计算装置1050的用户界面）可以包括各种外围设备（诸如监视器和打印机）以及任意适当的控制装置（诸如鼠标和键盘）以允许用户控制并与软件程序交互。计算机系统1005可以包括任意数量的部件、装置和/或系统，诸如鼠标、键盘、监视器、扬声器、打印机、外部存储装置和/或任意其它的系统或装置。

上面示出并描述的特定实现是本发明及其最佳模式的说明而不是相反地意图以任何方式限制本发明的范围。实际上，为了简短的目的，可以不详细描述系统的常规的数据存储、数据传输以及其它功能方面。此外，在各个图中示出的连接线意图代表各个元件之间的示例功能关系和/或物理耦接。在实际的系统中可以提出许多替换的或附加的功能关系或物理连接。

术语“非暂态”被理解为仅从权利要求范围中去除传播的暂态信号本身而不是对于所有不仅仅传播暂态信号本身的标准计算机可读介质放弃权利。换言之，术语“非暂态计算机可读介质”的含义应当被解释为仅排除在In Re Nuijten中找到的暂态计算机可读介质的这些类型以落到根据35 U.S.C.§101的可授予专利权的主题的范围之外。

在此已经关于具体实施例描述了益处、其它优点以及对于问题的解决方案。然而，可能引起任何益处、优点或方案出现或变得更明显的益处、优点、对于问题的解决方案以及任何其它元件并非被解释为本公开的关键的、所需要的或本质的特征或元件。本公开的范围因此只由随附权利要求所限定，其中除非明确地这样说明以外，以单数引用元件并非意图表示“一个并且仅一个”而是“一个或多个”。此外，在权利要求或说明书中使用类似于‘A，B和C中的至少一个’或‘A，B或C中的至少一个’的短语的情况下，意指该短语被认为表示可以只有A出现在实施例中、可以只有B出现在实施例中、可以只有C出现在实施例中或者元件A，B和C的任意组合可以出现在单个实施例中；例如，A和B、A和C、B和C、或者A和B和C。尽管本公开包括方法，但可预期其可以被实施为在有形的计算机可读载体—诸如磁或光存储器或者磁或光盘—上的计算机程序指令。上面描述的示例实施例的元件的对于本领域普通技术人员而言熟知的所有结构、化学和功能上的等价被通过引用而确切地并入于此并且意图由本权利要求所涵盖。此外，因为要被本权利要求所涵盖，装置和方法不必须要应对试图由本公开解决的每一和每个问题。而且，本公开中的元件、部件或方法步骤并不意图致力于公众，无论元件、部件或方法步骤是否被明确地记载在权利要求中。除非利用短语“用于…的部件”来明白地记载元件，不根据35 U.S.C.112，第六段的规定来解释在此要求的元件。如在此所使用的那样，术语“包括”、“包含”或其任何其它改变意图覆盖非排它的包括，以使得包括一列元件的处理、方法、条目或设备不但包括这些元件而且可以包括未被明白地列出的或这些处理、方法、条目或设备所固有的其它元件。

Claims (20)

1.一种方法，包括：

经由计算机系统的用户界面显示代表结构的至少一部分的图像，其中所述图像的至少一部分是三维表示；

接收对用于所述结构的区域的参数的选择，其中所述参数描述所述区域的可测量条件；

基于被选择的参数生成多边形，其中所述多边形包括指示器；

对所述多边形进行扩展，其中扩展在所述指示器中创建梯度；以及

经由所述用户界面显示被扩展的多边形，其中被扩展的多边形是代表与所述结构的区域相关联的可测量条件的梯度指示器，其中针对所述参数利用所述图像来根据所述区域显示梯度指示器。

2.根据权利要求1所述的方法，其中经由所述用户界面显示被扩展的多边形包括：

针对被选择的参数，根据所述区域将被扩展的多边形叠放在所述图像上，其中被扩展的多边形是代表与所述结构的区域相关联的可测量条件的梯度指示器。

3.根据权利要求1所述的方法，其中接收包括：

接收对用于所述结构的区域的参数的选择，其中所述参数描述区域的照明条件；以及

其中经由所述用户界面显示被扩展的多边形包括：

经由所述用户界面显示被扩展的多边形，其中被扩展的多边形是代表与所述结构的区域相关联的照明状态的梯度指示器，其中针对所述参数利用所述图像来根据所述区域显示梯度指示器。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

经由所述用户界面显示与被选择的参数相关联的装置的表示，其中所述装置的表示在所述用户界面内是可选择的；以及

基于由被显示的梯度指示器提供的信息调整所述装置的配置。

5.根据权利要求1所述的方法，其中生成多边形包括：

基于被选择的参数生成多边形，其中被生成的多边形基于与所述结构相关联的边界。

6.根据权利要求1所述的方法，其中生成多边形包括：

基于被选择的参数生成多边形，其中所述多边形包括指示器；以及

修改所述多边形的尺寸和所述多边形的形状中的至少一个以排除与被选择的参数相关联的区域的一部分。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

重复接收、生成以及进行扩展的步骤以创建多个梯度指示器，其中多个梯度指示器中的每个梯度指示器是代表与所述结构的至少一个相应区域相关联的相应可测量条件的被扩展的多边形；以及

经由所述用户界面显示多个梯度指示器，其中针对所述参数利用所述图像来根据至少一个相应区域显示多个梯度指示器中的每个梯度指示器。

8.根据权利要求7所述的方法，其中经由所述用户界面显示多个梯度指示器还包括：

将至少两个梯度指示器混合在一起。

9.根据权利要求7所述的方法，其中重复包括：

重复接收、生成以及进行扩展的步骤以创建多个梯度指示器，其中多个梯度指示器中的至少两个梯度指示器的每一个代表与所述结构的单个相应区域相关联的相应可测量条件的被扩展的多边形；以及

其中经由所述用户界面显示多个梯度指示器包括：

经由所述用户界面显示多个梯度指示器，其中针对所述参数利用所述图像来根据单个相应区域显示多个梯度指示器中的至少两个梯度指示器。

10.根据权利要求7所述的方法，其中重复包括：

重复接收、生成以及进行扩展的步骤以创建多个梯度指示器，其中多个梯度指示器是代表与所述结构的至少一个区域相关联的单个可测量条件的多个被扩展的多边形。

11.根据权利要求7所述的方法，其中经由所述用户界面显示多个梯度指示器包括：

根据被扩展的多边形的相应区域，将作为多个梯度指示器的被扩展的多边形叠放在所述图像上。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括：

检测至少一个被扩展的多边形位于作为三维表示的图像的一部分中；以及

作为响应，变换所述至少一个被扩展的多边形以在三维表示上进行显示。

13.根据权利要求1所述的方法，其中经由计算机系统的用户界面显示图像包括：

经由计算机系统的用户界面显示代表结构的至少一部分的图像，其中所述图像的至少一部分是三维表示，其中所述结构的该一部分包括建筑物的多个楼层，并且其中利用比建筑物的实际楼层之间的间隔更大的间隔分开多个楼层的表示。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括：

接收从在所述图像中代表的多个楼层中对楼层的选择；

响应于对楼层的选择使所述图像产生动画；

当所述图像产生动画时，经由所述用户界面以降低的细节水平显示所述图像；以及

当所述图像静止时，经由所述用户界面以提高的细节水平显示所述图像。

15.根据权利要求1所述的方法，经由计算机系统的用户界面显示图像还包括：

识别所述结构的可见特征以在三维表示中显示；

沿所述可见特征的z轴分析所述可见特征；

识别所述结构的不可见特征以从三维表示中省略；以及

沿所述不可见特征的z轴分析所述不可见特征。

16.根据权利要求1所述的方法，其中经由计算机系统的用户界面显示图像还包括：

识别所述结构的可见特征以在三维表示中显示；

识别所述结构的不可见特征以从三维表示中省略；以及

分层地生成所述可见特征的三维表示，每一层对应于所述结构的特征类别。

17.根据权利要求1所述的方法，其中经由计算机系统的用户界面显示图像包括：

经由计算机系统的用户界面显示代表结构的至少一部分的图像，其中所述图像的至少一部分是三维表示，以使得所述图像的前景中的边界线具有与所述图像的背景中的边界线基本上相同的厚度。

18.根据权利要求1所述的方法，其中经由所述用户界面显示被扩展的多边形包括经由所述用户界面显示被扩展的多边形，其中被扩展的多边形是代表与所述结构的区域相关联的可测量条件的梯度指示器，其中针对所述参数利用所述图像来根据所述区域显示梯度指示器，以使得所述图像的前景中的边界线具有与所述图像的背景中的边界线基本上相同的厚度。

19.根据权利要求1所述的方法 ，其中，

经由计算机系统的用户界面显示代表结构的至少一部分的图像，其中所述图像的至少一部分是三维表示，并且其中所述图像的作为三维表示的该一部分包括在所述图像的x轴上的消失点和在所述图像的y轴上的消失点，并且不包括在所述图像的z轴上的消失点。

20.一种计算机系统，包括：

存储器；

处理器；

用户界面；

控制装置；

通信机构，其耦接所述存储器、所述处理器、所述用户界面以及所述控制装置，以允许在其间进行通信；

其中所述存储器被指令序列编码，当在所述处理器中执行所述指令序列时，使所述计算机系统执行如下操作：

经由用户界面显示代表结构的至少一部分的图像，其中所述图像的至少一部分是三维表示；

经由所述控制装置接收对用于所述结构的区域的参数的选择，其中所述参数描述区域的可测量条件；

基于被选择的参数生成多边形，其中所述多边形包括指示器；

对所述多边形进行扩展，其中扩展在所述指示器中创建梯度；以及

经由所述用户界面显示被扩展的多边形，其中被扩展的多边形是代表与所述结构的区域相关联的可测量条件的梯度指示器，其中针对所述参数利用所述图像来根据所述区域显示梯度指示器。

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