CN105389407A - 复杂系统的整合可视化与分析 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及复杂系统的整合可视化和分析。提供一种实施用于复杂系统如包括多个元件的航空器的整合可视化和分析的系统的装置。该装置可以接收复杂系统的物理实例的数据，并且此数据可以包括多个元件的列表，该列表反映这些多个元件中的至少一些之间的关系。该装置可以生成复杂系统的数字三维(3D)模型的视觉表示。该装置可以生成文档组件的布局，其描述多个元件中的元件，其中布局包括一个或更多个二维(2D)图像，其描述至少一些元件。并且该装置可以整合数据、3D模型的视觉表示和布局，以生成复杂系统的视觉定义。

Description

复杂系统的整合可视化与分析
技术领域
本发明一般涉及复杂系统的分析，并且具体地涉及通过复杂系统的物理实例的数据与数字三维(3D)模型和描述复杂系统的元件的文档组件布局的整合(integrated)可视化进行复杂系统的分析。
背景技术
诸如大型运输机之类的众多复杂系统包括多个系统，其中每个系统都包含成千上万的部件。以飞行器为例，这些不同的系统由利益相关方(例如航空公司、原始设备制造商(OEM)、零件供应商和其他相关单位)出于各种原因频繁地进行分析。例如，这些利益相关方可能为了解决可能出现在具体飞行器上的具体部件上的问题而分析系统。又如，利益相关方也可能为了发现类似飞行器的机队中的具体部件出现问题的趋势而对系统进行分析。再如，利益相关方可能通过对系统进行分析来找出难题或问题，这些问题可能涉及到多个机队中多个飞行器上多个系统的多个部件。
当前存在各种系统和方法用于分析具体飞行器系统的具体类型的问题或趋势。但是这些现行系统和方法不允许用户对来自多个飞行器系统相关的多个信息系统的信息进行整合，也不允许以易于解读的方式同时显示这些信息。因此，期望具有一种装置和方法能够至少考虑上面讨论的一些问题及其可能的其他问题。
发明内容
本发明的示例性实施方式一般针对一种实施用于包括多个元件的复杂系统(例如，飞行器)的整合可视化和分析的系统的装置、对应的方法和计算机可读存储介质。示例性实施方式可以整合复杂系统的物理实例的数据、复杂系统的3D模型的视觉表示以及包括描述至少一些元件的一个或更多个二维(2D)图像的布局。在一些但不是全部示例中，布局可以包括全景展示布置的文档组件，其中的至少一些包含描述至少一些元件的2D图像。并且通过这种整合，示例性实施方式可以生成复杂系统的视觉定义(definition，定义/描述)，以用于可视化和分析。以飞行器为背景(和其他类似的复杂系统)，数据可以反映飞行器的出厂配置。3D模型和包括2D图像的文档组件的布局可以反映飞行器的工程设计数据。然后示例性实施方式生成的视觉定义有时可以提供飞行器的完整制造与工程描述。
根据示例性实施方式生成的视觉定义可以在若干不同情况下有益处，例如其中复杂系统通过使用混合技术或使用3D设计工具和传统2D设计工具的组合来设计的实例中。这可以是如包括多个系统的大型运输机的情况，其中该多个系统的每个可以包含成千上万个部件。在一些示例中，诸如这些大型运输机的复杂系统的设计可以使得其系统或部件的一些由3D模型而非2D图像描述，或由至少一些2D图像而非3D模型描述。示例性实施方式可以允许终端用户在复杂系统的3D和2D环境中可视化复杂系统的元件和元件之间的关系，以使它们可以易于理解并被快速分析。
根据示例性实施方式的一个方面，该装置包括处理器和存储可执行指令的存储器，这些指令响应于由处理器执行以使装置至少执行若干功能或操作。根据该方面，该装置可以被使得接收复杂系统的物理实例的数据，并且该数据可以包括多个元件的列表，该列表反映多个元件的至少一些元件之间的关系。
该装置可以被使得生成复杂系统的数字三维(3D)模型的视觉表示，其中视觉表示描述多个元件中的元件。该装置可以类似地被使得生成文档组件的布局，其描述多个元件中的元件，其中所述布局包括描述至少一些元件的一个或更多个二维(2D)图像。在一些示例中，该布局可以包括全景展示布置的文档组件，其中的至少一些包含描述至少一些元件的2D图像。该装置可以被使得整合数据、3D模型的视觉表示以及文档组件的布局，以生成复杂系统的视觉定义；并且在视觉定义中，至少视觉表示和布局通过与数据的交互可导航。
在一些示例中，3D模型的视觉表示可以描述不在布局的文档组件中的一个或更多个元件。并且在一些示例中，布局的文档组件可以描述不在3D模型的视觉表示中的一个或更多个元件。
在一些示例中，存储器存储另外的可执行指令，其响应于由处理器执行以使装置进一步导航3D模型的视觉表示或文档组件的布局。这种导航可以包括装置被使得至少接收从多个元件的列表的元件的选择，并在视觉定义中，操纵3D模型的视觉表示或文档组件的布局，以引起对其中的元件的注意。此处的操纵可以包括，装置被使得聚焦在包括该元件的视觉表示的一部分上或将视觉效果应用到该元件，和/或聚焦到描述该元件的布局的一个或更多个文档组件或将视觉效果应用到描述该元件的布局的一个或更多个文档组件。
在一些示例中，存储器存储另外的可执行指令，其响应于由处理器执行以使装置进一步接收多个元件中的元件的附加数据。在这些示例中，装置被使得整合数据、3D模型的视觉表示以及文档组件的布局可以进一步包括附加数据。视觉定义中的附加数据然后可以通过与数据、视觉表示或布局的交互可导航。
在一些进一步示例中，存储器存储另外的可执行指令，其响应于由处理器执行以使装置进一步导航附加数据。这种导航可以包括装置被使得至少接收多个元件的元件的选择。该元件可以选自多个元件的列表、3D模型的视觉表示和文档组件的布局的每个。并且该装置可以被使得在视觉定义中操纵附加数据，以引起对元件的附加数据的注意。
在一些示例中，存储器存储另外的可执行指令，其响应于由处理器执行以使装置进一步至少接收和处理复杂系统的物理实例的附加数据。附加数据可以经接收和处理以从多个元件中识别主题元件(topicalelement，主题/话题元件)，其中3D模型的视觉表示描述的元件包括主题元件和多个元件中的一个或更多个其他元件。在这些示例中，装置还可以被使得将视觉效果应用到视觉表示描述的主题元件，以便将视觉表示描述的主题元件与一个或更多个其他元件区分开。
在一些示例中，存储器存储另外的可执行指令，其响应于由处理器执行以使装置进一步至少接收复杂系统的视觉定义中的3D模型的视觉表示上的具体点的用户选择，并将具体点转换到复杂系统坐标系内的具体位置。在这些示例中，装置被使得生成文档组件的布局可以包括被使得至少识别第一文档组件，第一文档组件描述具体位置处或具体位置附近的体积内或具体位置至少部分限定的体积内的复杂系统的元件。第一文档组件可以具有关联的元数据并且根据关联的元数据被识别，元数据提供在复杂系统坐标系内反映元件的3D几何结构的结构信息。并且装置可以被使得生成包括第一文档组件并包括一个或更多个第二文档组件的文档组件的布局，根据关联的元数据识别一个或更多个第二文档组件，元数据提供进一步识别第一文档组件与一个或更多个第二文档组件之间的联系(link，联系/链接)的结构信息。
在示例性实施方式的其他方面，提供用于复杂系统的整合可视化和分析的方法和计算机可读存储介质。本文讨论的上述特征、功能和优点可以在各种示例性实施方式中独立实现，或可以在其他示例性实施方式进行组合，进一步细节可以参考下列描述和附图。
附图说明
已经总体上描述了本发明的示例性实施方式，现在参考附图进行描述，这些附图未必是按照比例绘制，并且其中：
图1是根据一个示例性实施方式的整合可视化和分析系统的示意图；
图2是根据一个示例性实施方式的全景展示可视化文档收集系统的示意图；
图3是根据一个示例性实施方式的全景展示可视化三维(3D)模型收集系统的示意图；
图4是根据一个示例性实施方式的全景展示可视化文档布局系统的示意图；
图5是根据一个示例性实施方式的全景展示可视化文档导航系统的示意图；
图6是根据一个示例性实施方式的视觉定义系统的示意图；
图7是根据一个示例性实施方式的主题元件分析系统的示意图；
图8是根据一个示例性实施方式的全景展示可视化基于空间的搜索系统的示意图；
图9和图10示意性示出根据示例性实施方式的合适布局模型的示例；和
图11-17描述根据本发明的示例性实施方式的页面的示例布局，其可以被显示在具有预先确定的可查看区域的图形用户界面(GUI)中并且可以由用户导航。
具体实施方式
下文将参照附图更充分描述本方面的一些实施方式，其中附图中显示了本发明的一些但不是全部的实施方式。实际上，本发明的各种实施方式可以以不同形式体现，并且不应当认为被限制到本文提出的实施方式；相反，提供这些示例性实施方式以使本发明能够全面和完整，并向本领域技术人员充分表达本发明的范围。例如，除非另有说明，称某物为第一，第二等，不应被解释为暗含特定顺序。此外，某物可被描述为(除非另有说明)在其他物体上方，但是也可以在下方，反之亦然；并且与此类似，被描述为在其他物体左侧的某物可替代地在右侧，反之亦然。在全文中相似的附图标记表示相似的元件。
本发明的示例性实施方式通常涉及复杂系统的可视化和分析。更具体地，各种示例性实施方式涉及通过复杂系统的视觉定义的可视化对复杂系统进行分析，复杂系统的视觉定义由物理实例数据、3D模型和包括具有描述复杂系统的元件的2D图像的那些页面的页面布局的整合而生成。下文将主要结合航空航天应用来介绍示例性实施方式。然而，应当理解，示例性实施方式可以结合多种其他应用使用，既有航空航天业也有航空航天业之外的应用。此外，应理解，除非另有规定，术语"数据"、"内容"、"信息"以及类似术语有时可以互换使用。
现在参考图1，示出根据本发明的示例性实施方式的整合可视化和分析系统100。该系统可以包括任意若干不同子系统(每个子系统都是独立系统)以用于针对一个或更多个电子文档执行一个或更多个功能或操作，其中一些电子文档可以是复杂系统的数字三维(3D)模型的二维(2D)衍生品。如图所示，例如，该系统可以包括文档收集系统102、3D模型收集系统104、文档布局系统106、文档导航系统108、视觉定义系统110、主题元件分析系统112和/或基于空间搜索系统114。
尽管被示出为整合可视化和分析系统100的部分，文档收集系统102、3D模型收集系统104、文档布局系统106、导航系统108、视觉定义系统110、主题元件分析系统112和/或基于空间搜索系统114中的一个或更多个可以替代地与整合可视化和分析系统分离但是与其通信。在一些示例中，一个或更多个子系统可以形成全景展示的可视化系统，如上述相关申请(一个或更多个)部分的交叉引用中引用并包含的任意一项或更多项专利申请描述的系统。还应当理解，一个或更多个子系统可以作为独立系统运行或操作，而与其他子系统无关。还应该理解，整合可视化和分析系统可以包括除图1中示出的那些之外的一个或更多个附加或替代子系统。
如本文所描述的，电子文档(或仅文档)可以是能够以电子形式和/或打印(或可打印)形式被可视化的电子媒介内容。文档的媒介内容可以包括文本内容、图形内容或其他视觉内容中的一个或更多个，例如静态图像、视频等。文档可以为若干不同类型的文档，其中文档的类型可以由文档的一个或更多个特征定义，比如文档的格式、媒介内容等。合适类型的文档的例子包括计算机辅助设计文档(例如CAD、CATDrawing、CATPart、CATProduct、CATProcess、cgr、DWG、DXF、DWF等)、基于文本的文档(例如ANS、ASC、DOC、DOCX、HTML、PDF、RTF、TXT、WPD等)、演示文档(例如PDP、PPT等)、图形文档(例如BMP、GIF、JPEG、JP2、PNG、PSD、PSP、RAW、TIFF等)、视频文档(例如AVI、MPEG、QuickTime、WMV等)等。其他合适类型的文档的例子包括医疗文档、(例如，医疗报告、医疗成像文档等)、金融文档、法律文档(例如法院裁决、诉书、专利等)、艺术或建筑文档(例如绘画、蓝图等)、书籍、手册、杂志或贸易出版物、文章、网页、屏幕截图、服务公告、工程图、质保文件、技术图纸、接线图、传感器文档等中的单个或合集。并且进一步合适类型的文档的例子包括数据集，例如工程设计数据、接线数据、故障排除数据、商业数据等。
文档可以包括一个或多于一个构成文档组件，其可以是文档媒介内容的分组，例如两个基本断点之间。文档组件可以取决于文档类型并可以包括，例如，电子页面、幻灯片、图表、图纸、静态图像、视频等。文档组件有时通常可以被称为“页面”，尽管文档组件不需要一定是电子页面，因为它可以包括其他类型的组件。在文档只包括一个组件的情况下，文档与其组件可以是一个并且相同。
如本文所述的，可以引用包括构成页面的文档。然而，应当理解，示例性实施方式可以同样适用于包括构成文档的文档组(文档集合)，其可以或可以不进一步包括构成页面。因此，针对文档执行的功能可以同样地针对文档组执行，并且针对页面执行的功能可以同样地针对构成文档执行。
每个页面可以由数据形成，根据该数据，可以以电子形式和/或打印(或可打印)形式生成视觉表示，比如其图像(或其媒介内容)。页面的视觉表示有时通常可以被称为仅页面或“图像”，尽管页面不一定包括静态图像，因为页面可以包括其他类型的媒介内容。
页面可以包括具有一个或多于一个的主题并包括一个或多于一个对象的媒介内容，其中对象反映或以其他方法形成主题(一个或更多个)。因此，有时可以认为页面描述它的主题(一个或更多个)和/或它的主题(一个或更多个)的对象(一个或更多个)。例如，页面可以将飞行器作为它的主题并包括飞行器的外部或内部视图的外部或内部视图或部分作为对象(一个或更多个)，或者页面可以将外部或内部视图作为它的主题并包括外部视图的部分作为对象。另一个示例，页面可以将飞行器仪表盘作为它的主题并包含仪表盘的测量仪器作为主题。
在各种示例中，一个或更多个文档可以用于复杂系统(例如飞行器)或包括物理结构、生物结构、化学结构等的任意若干其他结构。正如上文所提，这些“系统相关”文档和它们的系统相关页面可以包含，例如，工程图表、技术图纸、接线图等。这些文档还可以包括维护文档和/或操作文档(或通常称为“维护文档”)。复杂系统通常可以包括一个或更多个组件、子系统等(通常每个被称为“子系统”)，其中每个子系统包括一个或更多个部件，并且每个部件包括一个或更多个特征。就这一点而言，复杂系统的部件可以被组装成若干子系统，进而若干子系统可以被组装成复杂系统。在飞行器的背景下，一个或更多个部件或子系统可以被设计成飞行器的模块化组件(其通常被称为“线可替换单元(LRU)”)，其中单个飞行器可以包括若干个LRU和其他部件或子系统。任何复杂系统本身或任何其子系统、(子系统的)部件、(部件的)特征等有时可以通常被称为复杂系统的“元件”。
通常，系统相关文档可以包括任意若干文档，其视觉描述(例如，图形或文本方式)复杂系统的一个或一个以上元件。在一些实例中，这种描述可以包括对这种元件(一个或多个)执行的一个或更多个维护或操作任务，或者使用这种元件(一个或多个)用于例如复杂系统的元件(一个或多个)的操作、安装、维护、修理、拆卸、替换或测试(通常被称为“维护任务”)。
合适的飞行器维护文档的示例包括飞行器图解部件目录(AIPC)、飞行器飞行手册(AFM)、飞行器维护手册(AMM)、飞行器恢复手册(ARM)、适航指令(AD)、组件维护手册(CMM)、组件维护手册部件列表(CMMIPL)、配置更改支持数据(CCSD)、配置偏差清单(CDL)、可消耗产品手册(CPM)、发动机(车间)手册(EM)、工程制图(ED)、设备清单(EL)、缺损偏差指南(DDG)、发动机清洁检修手册(CIR)、发动机图解部件目录(EIPC)、发动机部件配置管理部分(EPCM)、故障修理手册(FRM)、故障报告和故障隔离手册(FRM或FIM)、机组人员操作手册(FCOM)、一般维护手册(GMM)、图解工具和设备手册(ITEM)、使用活动报告(ISAR)、维护计划文档(MPD)、维护检查委员会报告(MRB)、维护天气学、维护要点(MT)、维护训练手册(MTM)、基本最低限度应有设备表(MMEL)、非破坏性试验手册(NDT)、发电厂建立手册(PPBM)、发电厂建立手册图解部件清单(PPBMIPL)、生产管理数据库(PMDB)、修理记录、服务通告(SB)、服务通告指数(SBI)、服务信件(SL)、结构修理手册(SRM)、系统描述部分(SDS)、系统原理图手册(SSM)、工具和设备手册(TEM)、重量与平衡手册(WBM)、接线图手册(WDM)等。
系统相关文档可以包括一个或更多个页面，其包括媒介内容，媒介内容还可以包括文本内容、图形内容(例如，图纸)或其他视觉内容。在一个示例中，媒介内容可以包括描述复杂系统的一个或更多个元件的图和/或文本列表。在各种示例性中，媒介内容还可以包括元件(一个或多个)有关的其他信息。
例如，页面可以包括包含多个子系统(对象)的复杂系统(主题)、包括多个部件(对象)的子系统(主题)或包括一个或一个以上特征(对象)的部件(主题)的图纸和/或文本列表(媒介内容)。附加或替代地，例如，页面可以包括包含多个子任务(对象)的维护任务(主题)、包括多个维护动作(对象)的子任务(主题)或维护动作(主题或对象)的图纸和/或文本指令(媒介内容)。
图纸可以在各种视图中以各种细节水平图形化描述元件。图纸可以包括细节图纸、组装图纸和/或安装图纸。例如，细节图纸可以描述部件，而组装图纸可以描述复杂系统或一个或更多个它的子系统。组装图纸可以反映复杂系统、其子系统或其子系统的部件之间的任何若干不同关系。例如，组装图纸可以反映复杂系统的子系统之间的关系，或子系统的部件之间的关系。在一个示例中，一个或更多个组装图纸附有其描述的一个或更多个部件的一个或更多个详细的图纸。示例性图纸可以描述元件在复杂系统中所处的最终位置。
图纸可以以任意若干不同方式来描述元件，例如插图、图表和/或正投影图。插图可以将元件描述为如同在眼前看到的一样(类似于照片)。图表可以描述复杂系统或它的一个或更多个子系统，并且可以指示它们的子系统或部件以及表示制造、操作方法或原理(例如，原理图)等。图表可以是任意若干不同类型，例如工程图或其他技术图、接线图、示意图、安装图等。
正投影图可以在若干视图中描述元件，也就是从一个或更多个角度和/或细节水平来描述元件。例如，可以在投影图、前视图、顶视图、底视图、后视图、右视图和/或左视图来描述元件。而且，例如，元件的视图可以是全视图、细节视图或剖视图。全视图可以被认为是元件的主视图并且可以在任意角度描述元件。细节视图可以仅描述元件的一部分，但是比主视图更详细、比例更大，而剖视图可以描述元件的一部分，其中元件的剩余部分在切面处被切除。在一个示例中，细节视图中描述的元件的那部分可以在相关的全视图上圈出；并且与此类似，在一个示例中，剖视图中描述的元件的那部分可以在相关的全视图上用切面线指示。
除了图纸(一张或多张)之外或代替图纸(一张或多张)，系统相关文档的一个或更多个页面的每个可以以文本形式描述复杂系统的元件。在一个示例中，一个或更多个页面可以包含一个或更多个文本指令(媒介内容)，其用于执行在复杂系统的元件上执行的维护任务或使用复杂系统的元件进行的维护任务。在另一个示例中，一个或更多个页面可以包括复杂系统和/或其元件中的一个或更多个的信息的文本列表(媒介内容)。列表可以包括关于复杂系统或元件的任意若干不同类型的信息，包括，例如，复杂系统或元件的名称、编号(例如，系统编号、部件编号)或其他标识符、元件的所需数量、复杂系统或元件的来源(例如，制造商、经销商等)、元件位置、相关复杂系统或元件标识符等。该列表还可以包括在系统相关文档的图纸(一个或更多个)中识别元件的一个或更多个参考和/或识别(部分或完整)描述元件的图纸(一个或更多个)的一个或更多个参考。
通常，根据示例性实施方式，文档和/或其页面在彼此之间可以具有一种或更多种逻辑关系。在系统相关文档的背景下，例如，共享共同的系统相关文档的页面可以是逻辑相关的，或在共同的系统相关文档中按照命令顺序彼此相邻的页面可以是逻辑相关的。在其他示例中，根据其中描述的复杂系统的元件之间的一种或更多种关系，页面可以被逻辑相关。这些关系可以包括，例如空间关系、设计关系(例如，工作分解结构(WBS)、系统功能、设计族)、功能关系等。
例如，根据描述同一元件的空间、设计或功能关系，(部分或完整)描述同一元件的页面可以逻辑相关。根据相应元件之间的空间、设计或功能关系，描述复杂系统的页面与描述复杂系统的子系统、部件或特征的页面逻辑相关。在另一个示例中，根据相应元件之间的空间、设计或功能关系，描述子系统的页面可以与描述子系统的部件或特征的页面逻辑相关。并且在又一个示例中，根据相应部件和特征之间的空间、设计或功能关系，描述部件的页面可以与描述部件的特征的页面逻辑相关。
在另一个示例中，(部分或完整)描述元件的页面可以与(部分或完整)描述对相应元件执行的或使用相应元件进行的维护任务的页面逻辑相关。类似地，(部分或完整)描述对元件执行的或利用元件进行的维护任务的页面可以与(部分或完整)描述相应元件的页面逻辑相关。
在又一个示例中，(部分或完整)描述同一维护任务的页面可以彼此逻辑相关。描述相同维护任务的子任务的页面可以彼此逻辑相关。类似地，描述相同子任务的动作的页面可以彼此逻辑相关。描述维护任务的页面可以与描述任务的子任务或动作的页面逻辑相关。并且，描述子任务的页面可以与描述子任务的动作的页面逻辑相关。
在一个示例中，页面之间的逻辑关系(一种或多种)可以以图形化(例如图纸)和/或文本(例如列表、指令)方式反映其本身。描述一个或更多个元件的一个或更多个图纸和/或列表可以包括参考(例如数字(一个或更多)、字母(一个或更多)、符号(一个或更多)等)，以识别相应元件(一个或更多)，或识别(部分或完整)描述相应元件(一个或更多)的其他图纸(一个或更多)。描述维护任务(一个或更多)的图纸(一个或更多)和/或指令(一个或更多)可以包括参考(例如数字(一个或更多)、字母(一个或更多)、符号(一个或更多)等)以识别相应维护任务(一个或更多)或识别描述相应维护任务(一个或更多)的其他维护任务(一个或更多)。此外，描述对元件(一个或更多)执行的或使用元件(一个或更多)进行的维护任务(一个或更多)的图纸(一个或更多)和/或指令(一个或更多)可以包括参考(例如数字(一个或更多)、字母(一个或更多)、符号(一个或更多)等)以识别相应元件(一个或更多)或识别(部分或完整)描述相应元件(一个或更多)的图纸(一个或更多)。在识别元件的参考的情况中，参考可以被称为标注。在一个示例中，(部分或完整)描述相同元件的多个图纸可以包括识别该元件的相同标注。在另一个示例中，元件的全视图的图纸包括到相应元件的细节视图的另一个图纸的参考。
如下文更详细解释的，整合可视化和分析系统100的文档收集系统102通常可以被配置用于根据页面之间的逻辑关系接收文档并收集页面，其中页面被收集为用于全景展示可视化的文档集合(全景展示可视化文档集合)。如上文所言，在各种示例中，这些文档可以包括复杂系统的系统相关文档。3D模型收集系统104通常可以被配置为接收复杂系统的数字3D表示(模型)并根据3D模型生成一个或更多个二维(2D)衍生物。在一个示例中，3D模型收集系统接着可以将这些2D衍生物通信到文档收集系统，作为一个或更多个相应复杂系统的系统相关文档。
文档布局系统106通常可以被配置为生成全景展示可视化文档集合(例如来自文档收集系统102的集合)的全景展示布置的逻辑相关页面的布局。文档导航系统108通常可以被配置为选择并提供导航选项(一个或更多)，以用于导航全景展示可视化文档集合的全景展示布置的逻辑相关页面的布局(例如文档布局系统生成的布局)的视觉展示。视觉定义系统110通常可以被配置为整合复杂系统的数据和信息，由此生成复杂系统的视觉定义以用于可视化和分析。正如上文提示和下文解释的，这种数据和信息可以包括复杂系统的物理实例的数据、复杂系统的3D模型的视觉表示以及复杂系统的全景展示布置的文档组件的布局，该布局包括复杂系统的元件的至少一些2D图像。
主题元件分析系统112通常可以被配置用于识别复杂系统的一个或更多个主题元件，并将视觉效果应用到复杂系统的3D模型的视觉表示描述的那些元件，以将它们与其他元件区别开。基于空间搜索系统114通常可以被配置为对全景展示可视化文档集合(例如来自文档收集系统的集合)的页面进行基于空间搜索。在一个示例中，这些查询可以针对在复杂系统的坐标系内(部分或完整)描述具体位置处或一个或更多个具体位置附近的体积内或一个或更多个具体位置限定的体积内的复杂系统的元件的页面。布局的视觉表示有时通常可以被简单地称为布局。
现在参考图2-图8，其分别示出根据本发明的示例性实施方式的合适文档收集系统、3D模型收集系统、文档布局系统、文档导航系统、视觉定义系统、主题元件分析系统和基于空间搜索系统的更多具体示例。
图2示出根据一个示例性实施方式的文档收集系统200。如图所示，文档收集系统可以包括文档解析器202，其被配置为接收一个或更多个电子文档并将它们拆分为多个构成页面(文档组件)，其中每个构成页面包括各自的媒介内容。在一个示例中，可以根据文档类型(例如，系统相关文档、计算机辅助设计文档、演示文档、图形文档、视频文档、医疗文档、财务文件、法律文档、艺术或建筑文档、书籍、文章、网页、工程图、技术制图、接线图、传感器文档等)对文档进行拆分。因此，文档解析器还可以被配置为识别文档类型，例如基于文档格式、商业规则或用户输入。在一个示例中，文档可以包括其页面不由复杂系统的3D模型生成(与可以由这种3D模型生成的其他页面形成对比)的一个或更多个文档，下文将对其进行更加详细的阐述。
文档收集系统200还可以包括综合器204，综合器204与文档解析器202耦合并被配置为综合页面。就此而言，页面的综合可以包括，针对多个页面中的一个或更多个的每个，综合器经配置以识别页面与多个页面中的一个或更多个其他页面之间的一种或更多种联系。一个示例中，可以根据文档、文档类型和/或页面和其它页面(一个或更多)的媒介内容识别联系(一种或更多种)。在一个更具体的示例中，可以根据文档结构识别联系(一种或更多种)，如上文所述，文档结构可以根据具体模式定义。并且在一个示例中，可以以若干不同方式定义联系(一种或更多种)，例如根据一个或更多个业务规则、逻辑、模式等。这些联系(一种或更多种)可以建立页面与其他页面(一个或更多)之间的一种或更多种逻辑关系。
在一个示例中，可以识别共享同一文档的页面(即相同文档的构成页面)之间的联系。在一个示例中，可以识别在同一文档或文档集合中按照预定顺序(例如时间顺序、空间顺序或命令顺序)彼此相邻的页面之间的联系。在一些情况下，可以根据页面的主题(一个或更多)或对象(一个或更多)识别联系。例如，可以识别共享同一主题或同一对象的页面之间的联系。在一个示例中，可以识别其中一个是对象而另一个是主题(对象-主题)或其中一个是主题而另一个是对象(主题-对象)的页面之间的联系。
在一个示例中，可以识别通过父母-孩子关联的页面之间的联系，无论共享相同父母的孩子是否直接或间接关联。在一个示例中，可以在其中一个页面包括到另一个页面的参考或在其媒介内容上到另一个页面的联系的情况下，识别页面之间的联系。就此而言，法院判决书可以包含对另一份法院判决书的引用(例如，在判决书的正文或脚注、尾注等位置)，或页面可以包括到另一页面的超联系。并且在另一个示例中，可以由规定页面之间的联系的用户输入来识别页面之间的联系。
在一个更具体的示例中，在系统相关文档的背景下，可以识别共享同一系统相关文档的页面之间的联系或在同一系统相关文档中按照命令顺序彼此相邻的页面之间的联系。可以根据页面(例如，页面的2D图像)描述的复杂系统的元件(一个或更多)之间的一个或更多个空间、设计或功能关系识别页面之间的联系(一个或更多)。可以识别(部分或完整)描述同一元件的页面之间的联系。可以识别描述复杂系统的页面和描述复杂系统的子系统、部件或特征的页面之间的联系。类似地，可以识别描述子系统的页面与描述子系统的部件或特征的页面之间的联系。并且可以识别描述部件的页面与描述部件的特征的页面之间的联系。在一个示例中，可以识别复杂系统的3D模型生成的页面(下文所述)与不是这种3D模型生成的其他页面中的一个页面之间的至少一种联系。
在其他示例中，可以根据对复杂系统的元件执行的维护任务或使用复杂系统的元件以及相应元件进行的维护任务识别页面之间的联系(一个或更多)。可以识别(部分或完整)描述复杂系统的元件的页面与(部分或完整)描述对相应元件执行的维护任务或使用该相应元件进行的维护任务的页面之间的联系。类似地，可以识别(部分或完整)描述对元件执行的维护任务或使用该元件进行的维护任务的页面与(部分或完整)描述相应元件的页面之间的联系。在各种情况下，这些例子可以反映对象-主题或主题-对象关系或可以反映父母-孩子关系或其他层级关系。
在另外其他示例中，可以根据页面描述的一个或更多维护任务识别页面之间的联系(一种或更多种)。可以识别描述同一维护任务的页面之间的联系。可以识别描述同一维护任务的子任务的页面之间的联系。类似地，可以识别描述同一子任务的动作的页面之间的联系。可以识别描述维护任务的页面与描述任务的子任务或动作的页面之间的联系。并且，可以识别描述子任务的页面与描述子任务的动作的页面之间的联系。
除了识别页面之间的联系(一个或更多)之外，综合器204还可以被配置为针对一个或更多个页面，提取、生成或以其他方式提供与页面关联的元数据。对于页面来说，它关联的元数据可以提供关于页面的任意若干不同件的结构信息。例如，元数据可以以与页面相关的元数据提供识别页面与其他页面(一个或更多)之间的联系(一种或更多)的信息。此信息可以包含与该页面联系的其他页面(一个或更多)的名称或其他标识符，并且还可以包含两者之间通过联系(一种或更多)建立的逻辑关系(一种或更多)的指示(例如共享同一文档、主题和/或对象、邻接、对象-主题、主题-对象、父母-孩子、参考或联系，用户指定等)。
除了联系(一种或更多)之外，页面的关联的元数据可以包括关于页面的一件或更多件其他信息。例如，元数据可以提供该页面构成的文档相关的信息，例如文档的名称或其他标识符、和/或作者、尺寸、和/或创建时间或文档的最后修订时间。再比如，元数据可以提供页面媒介内容相关的信息。该信息可以包括，例如页面主题(一个或更多)和/或对象(一个或更多)、页面中包含一个或更多对象的部分、和/或页面中一个或更多对象的细节水平的标识。
在复杂系统的系统相关文档的背景中，例如，元数据提供的信息可以包括标识符和复杂系统的元件(例如，复杂系统、子系统、部件、特征)相关的可能的其他信息。该信息可以包括，例如，与上述描述的有关复杂系统和/或一个或更多它的元件的信息列表类似的信息(例如：名称、编号、数量、供应商、位置、关联元件)。对于各种系统相关文档(例如3D模型的2D衍生物)，该信息可以包括，针对一个或更多元件的每个，在复杂系统坐标系内反映该元件的3D几何结构(例如其空间位置、体积范围、质心(或重心)等)的信息。在各种情况下，共享同一主题、对象或具有对象-主题或主题-对象关系的页面之间的联系可以根据元数据进行推断，其中元数据识别相应文档的主题(一个或更多)和/或对象(一个或更多)。在这些情况下，页面的主题(一个或更多)和/或对象(一个或更多)的说明足以作为识别页面之间的正确联系(一种或更多)的信息。
元数据还可以提供与应用或将要应用到页面的一个或更多内容限制(例如，访问限制、编辑或修改限制和/或页面加密)有关的信息。在一个示例中，在如飞行器的复杂系统的系统相关文档的背景下，可以基于一个或更多基础应用内容限制，例如组织(航空公司客户)、一种类型的复杂系统或单个复杂系统(例如，一种类型的飞行器或单个飞行器)、复杂系统的元件、维护任务等。在这种示例中，关于内容限制的信息可以关联回到其他元数据或以其他方式包含其他元数据(例如在用户身份、多种类型的复杂系统或各个复杂系统的背景下)或者关于其元件或维护任务的信息，这可以在元数据中的其他地方反映。
在一个示例中，页面的综合可以进一步包括综合器204，其经配置以识别至少一些页面的一个或更多个布局模型。在该示例中，综合器针对页面提取、生成或以其他方式提供的关联的元数据可以进一步包括指定布局模型中的一个或更多个的每个中的相应页面的布置的信息。对于相应的布局模型，该信息可以包括，例如，指定页面的尺寸、位置和/或深度(Z轴次序)(或者更具体地指定其视觉表示)。布局模型(一个或更多个)可以被识别并且可以以若干不同方式(例如，根据一个或更多业务规则、逻辑等)指定尺寸、位置和/或深度。
合适的布局模型(有时候被称为表示风格)的示例包括砖墙、部分砖墙、层级、形状、中心向外突出(centerout)、顶-底或三角化、中心向外突出三角化、尺寸主导(sizedominance)、通过细节重叠(overlapthroughdepth)、通过深度主从复合、加载形状、小面、混合-媒介或静态-动态等。其他示例可以包括上述布局模型的一个或更多个的组合。若干示例性布局模型的每个将在下文进一步介绍。
在一个示例中，布局模型中的页面尺寸可以被指定为绝对尺寸或相对尺寸，两者的任一个都可以以不同方式给定。在各种情况下，页面尺寸可以与像素尺寸有关，并且因此可以给出页面的像素计数或像素分辨率。在一个示例中，页面的绝对尺寸可以用高度和宽度维度(例如，NxM像素)给出。在另一个示例中，可以基于与页面逻辑相关的一个或更多个其他页面的尺寸而将该页面的尺寸指定为相对尺寸。例如，可以用多种不同方式给出相对尺寸，例如，其他页面(一个或更多)的百分数、分数或倍数；或可以简单地通过比其他页面(一个或更多)小、大或相等的指示来给出相对尺寸。在通过父母-孩子关系关联的页面中，例如，孩子页面的尺寸可以指定为其父母的尺寸的一半。在尺寸是相对的任意事件中，可以用其他页面(一个或更多)的关联元数据给出相应其他页面的尺寸，并且可以基于甚至另外的其他页面的尺寸将相应其他页面的尺寸给出为绝对尺寸或相对尺寸。
与尺寸类似，在一个示例中，布局模型中的页面定位(有时称为位置)可以被指定为绝对位置或相对位置，但无论这两种的任一种，都可以以若干不同方式给定。类似地，布局模型中的页面深度可以被指定为绝对深度或相对深度，这两种的任一种都可以以若干不同方式给定。例如，可以用跨越布局模型的坐标系的x和y坐标给出页面的绝对位置和/或可以用坐标系的z坐标给出绝对深度。在另一个示例中，可以用相对于布局模型中的某点或其它页面(一个或更多)的x和y坐标给出页面的相对位置。而又一个示例中，可以简单地通过在布局模型中的某点或其他页面(一个或更多)的上方、下方、左边或右边的指示来给出相对位置。类似地，在一个示例中，相对深度可以仅通过页面在布局模型中的其它页面(一个或更多)的前面或后面的指示来给出。在位置和/或深度是相对的任意情况下，可以用其他页面(一个或更多)的关联元数据给出相应其他页面的位置和/或深度，并且这些相应其他页面可以被给出为绝对或相对位置和/或深度。
综合器204可以被配置为将页面与元数据作为全景展示可视化文档集合通信并将该集合通信到任意若干不同目的地。在一个示例中，综合器可以被配置为将页面和元数据通信到相应存储装置206和208以用于以后检索。存储装置可以于文档收集系统200驻留，或可以与文档收集系统分离并与其通信。可以以任意若干不同方式格式化和存储页面和元数据，并且因此，它们的存储装置可以有任意若干不同类型。合适类型的存储装置的示例包括：文件存储装置、数据库存储装置、云存储装置等。
在各种示例中，在将页面存储在相应存储装置206中之前，可将页面压缩或以其它方法处理，以便能够更容易地对其进行存储和检索。例如，如图所示，系统可以包括耦合到综合器的图块展开器(tiler)210，并且综合器经配置将页面通信到图块展开器。图块展开器可以被配置为，针对一个或更多页面的每个，生成页面的缩放水平的相应分辨率下的页面的视觉表示。如本文描述的，每个缩放水平下的页面(或其视觉表示)通常被称为“子图像”，并且有时可将其视为页面的单独版本或副本。然而，如上文提示的，页面的子图像不需要一定包括静态图像，因为页面可以包括其它类型的媒介内容。
除生成页面的子图像之外或替换生成页面的子图像，图块展开器210可以被配置为将各种缩放水平上的子图像划分为数量逐渐增多的图块，每个图块覆盖相应缩放水平上的子图像的空间区域。这样可以有利于页面检索、平移和/或缩放，如下文进一步解释的。图块展开器可以接着被进一步配置为将页面的子图像的图块通信到，例如，页面存储装置。然而，根据需要，图块展开器210可以被进一步配置为，在通信图块之前，压缩图块。
在一个更具体示例中，图块展开器210可以被配置为生成从最高缩放水平通过一个或更多个中间缩放水平到最低缩放水平层级布置的相应缩放水平下的多个分辨率页面。每个缩放水平包含整个页面的子图像但是具有不同分辨率；并且各个缩放水平上的页面的子图像可以具有相同的自然(native)长宽比(图像的宽度与其高度之比)。在一个示例中，最高缩放水平(0水平)可以包括整个页面的、分辨率最低的子图像，一个或更多个中间缩放水平可以包括整个页面的、分辨率逐渐增高(直接低于0水平的1水平，直接低于1水平的2水平等)的子图像，并且最低缩放水平(L水平)可以包括整个页面的、最高(或满)分辨率的子图像。
页面的每个子图像可以以任意若干不同方式生成。在一个示例中，其中一个子图像(例如满分辨率子图像)可以由图块展开器210接收。图块展开器接着可以被配置为生成更低分辨率的其他子图像，例如通过对满分辨率子图像进行降采样。
如上文指出的，图块展开器210可以被配置为各种缩放水平的子图像划分为数量逐渐增多的图块，每个图块覆盖相应缩放水平上的子图像的空间区域。这些图块在各种缩放水平内和上可以具有固定尺寸(分辨率)，并且相应地，包括更多数量的图块的子图像通常可以比包括更少数量的图块的子图像具有更高的分辨率。因此，每个缩放水平可以被认为是相对其之上的任意缩放水平的更高缩放水平(该缩放水平下的子图像比高于它的任意缩放水平下的子图像，具有更高的分辨率)。类似地，每个缩放水平可以被认为是相对于其之下的任意缩放水平的更低缩放水平(该缩放水平下的子图像比低于它的任意缩放水平下的子图像，具有更低的分辨率)。
在一个示例中，每个缩放水平下的子图像的分辨率可以是直接低于它的缩放水平的分辨率的一半，并且是直接高于它的缩放水平的分辨率的两倍(分辨率以因子2增加或降低)。在该示例中，缩放水平l中的图块数量可以由tl＝t0×4l给出，其中l＝0、1、2、…L，并且t0表示最高缩放水平(水平0)中的图块数量。在一个包括四个缩放水平0、1、2和3(L＝3)并且其中最高缩放水平子图像包括1个图块(t0＝1)的更具体示例中，第一中间缩放水平(水平1)子图像可以包括4个图块，第二中间缩放水平(水平2)子图像可以包括16个图块，而最低缩放水平(水平3)子图像可以包括64个图块。
在一个示例中，一个缩放水平中的若干图块覆盖的页面可以分别被更高或更低缩放水平中的数量增加或减少的图块覆盖，从而导致页面分辨率增加或降低。类似地，一个缩放水平中的一个图块覆盖的页面区域可以被相邻更高缩放水平中的多个图块(例如，四个)覆盖，从而导致页面的相应区域的分辨率增加。并且一个缩放水平中的多个图块覆盖的页面区域可以被相邻更低缩放水平中的一个图块覆盖，从而导致页面的相应区域的分辨率降低。
在一个示例中，具体分辨率的页面(或其区域)可以由覆盖与该具体分辨率相称的缩放水平的页面的图块(一个或更多)显示。通过用覆盖更高缩放水平的页面的数量增加的图块来替换显示的图块(一个或更多)，可以实现页面的放大。并且通过用覆盖更低缩放水平的页面的数量减少的图块(一个或更多)替换显示的图块，可以实现页面的缩小。并且由于页面可以被划分为图块，在其中页面的一部分但不是全部在显示页面的图形化用户界面(GUI)中可见的情况下，只有那些覆盖页面的可见部分的图块可以被检索及显示。
现在参照图3，其示出根据一个示例性实施方式的3D模型收集系统300。如上文指出的，3D模型收集系统300可以是图1的整合可视化和分析系统100的3D模型收集系统104的一个示例。3D模型收集系统通常可以被配置为接收复杂系统的数字3D表示(模型)并根据3D模型生成一个或更多二维(2D)衍生物，然后该2D衍生物可以作为一个或更多系统相关文档被通信。
如图3所示。3D模型收集系统300可以包括可视化引擎302，其被配置为接收复杂系统的数字3D模型，例如3DCAD或其他类似模型(有时被称为实体模型)。在一个示例中，3D模型可以把复杂系统表示为“图元(primitive)”集合，诸如边、面、点(例如，顶点)等的集合，其可以被布置成多边形或其他算术衍生结构，以反映相应复杂系统的表面、体积范围或元件的几何结构。复杂系统可以由"边界"表示限定，或由界定复杂系统占据的空间的多边形的集合来限定，其中，多边形的集合可以包括界定复杂系统的相应元件占据的空间的多边形的子集合。这些多边形的子集合的每个可以被称为对应于3D模型中的复杂系统的元件的3D对象。对于一些复杂系统，3D模型可以使用数十万个多边形，它们可以布置在与几千个元件对应的成千上万个多边形的子集合(3D对象)中。
3D模型可以包括可以指示模型的设计类型(例如艺术概念、初步设计、发布设计等)的信息。3D模型可以包括与上述描述的有关复杂系统和/或其一个或更多个元件的信息列表类似的信息(例如名称、编号、数量、来源、位置、相关元件)。3D模型可以更进一步包括附加信息，在一些使用3D模型的示例中，该附加信息可以组成复杂系统的基于模型定义(MBD)。例如，3D模型可以包括产品制造信息(PMI)，例如几何尺寸及公差(GD&T)、材料规格、部件清单、工艺规范、检查要求等。此信息可以传递工程意向(EI)，其可以反映设计者对复杂系统应如何制造、装配、操作、维护等的意向。在各种例子中，该附加信息可以被直接提供在3D模型或与3D模型关联的元数据中。
可视化引擎302能够解释复杂系统的3D模型并被配置为生成一个或更多页面(电子文档组件)，该页面包含描述复杂系统(例如复杂系统、子系统、部件、特征)的元件的2D图像。在这方面，可视化引擎生成的每一页面可以包含描述一个或更多个元件的一个或更多个2D图像。这些2D图像可以包含正投影图纸且每一页面包含一个或更多个此类图纸。在一个示例中，每个页面可以包含复杂系统的元件(一个或更多)的投影图、正视图、顶视图、右侧视图和/或左侧视图。
在一个示例中，可视化引擎302可以被配置为，根据复杂系统的元件之间的空间、设计或功能关系，生成2D图像页面，其在一个示例中可以由包括有3D模型的信息来解释。在这方面，可视化引擎可以被配置为生成2D图像(一个或更多)的页面(一个或更多)，其描述在复杂系统内，在空间上、设计上或功能上彼此关联的复杂系统的元件。例如，可视化引擎可以被配置为生成描述复杂系统的2D图像(一个或更多)的页面和描述复杂系统的、空间上、设计上或功能上相关的子系统、部件或特征的2D图像(一个或更多)的页面。在另一个例子中，可视化引擎可以被配置为生成描述子系统的2D图像(一个或更多)的页面和描述子系统的、空间上、设计上或功能上相关的部件或特征的2D图像(一个或更多)的页面。以及在另一个示例中，可视化引擎可以被配置为生成描述部件的2D图像(一个或更多)的页面和描述部件的、空间上、设计上或功能上相关的特征的2D图像(一个或更多)的页面。
可视化引擎302可以包含或以其他方式耦合到数据提取器304，该数据提取器304被配置为生成3D模型的2D衍生物。例如，对于一个或更多个页面中的每个页面，数据提取器可以被配置为接收包含描述复杂系统元件的2D图像的页面，并从3D模型中提取与相应2D图像(一个或更多)描述的元件(一个或更多)相关的信息。提取的信息可以包括3D模型内的任何各种信息，如上所述。在一个更具体示例中，提取的信息可以包括复杂系统的名称或编号。提取的信息可以包括识别2D图像描述的相应元件与复杂系统的一个或更多个其他元件之间的空间、设计或功能关系的信息。例如，对于2D图像描述的每个元件，提取的信息可以包括与相应元件在空间、设计或功能上相关的任意其他元件的名称或标识符，并且可以包括关系的指示。
在一个示例中，对于2D图像描述的每个元件，提取的信息可以包括在复杂系统的坐标系内反映元件的3D几何结构的信息，例如其空间位置、体积范围、质心(或重心)等。在一些示例中，该信息可以由与元件对应的3D模型的3D对象(多边形的子集合)提供或根据其得到。元件的空间位置或质心或重心可以以绝对项或相对项来指定并且可以以若干不同方式给出。在一个示例中，元件的位置可以用其各种点(例如，顶点)的x、y、z坐标给出；并且类似地，例如，其质心或重心可以用x、y、z坐标给出。在这些及其他示例中，每组坐标都可以以一种或更多种不同方式(例如最小值、最大值、均值等)给出。
数据提取器304还可以被配置为将2D图像(一个或更多)的页面(一个或更多)与关于相应2D图像(一个或更多)描述的元件(一个或更多)的提取信息关联。在一个示例中，数据提取器可以被配置为在与相应页面(一个或更多)关联的元数据中提供提取的信息。因此，数据提取器可以被配置为生成3D模型的2D衍生物(一个或更多)，其中每个2D衍生物包括2D图像(一个或更多)的一个或更多个页面以及关联的元数据。如上所指示的，在各种示例中，2D衍生物(一个或更多)可以通信以包含在全景展示可视化文档集合中，例如通信到图1的文档收集系统102，或更具体地，在一个示例中通信到图2的文档收集系统200。在这些示例中，文档收集系统可以类似于处理其他系统相关文档那样处理2D衍生物(一个或更多)，如上文解释的。
现在参照图4，其示出根据一个示例性实施方式的文档布局系统400。如上面所指出的，文档布局系统400可以是图1的整合可视化和分析系统100的文档布局系统106的一个例子。文档布局系统通常可以被配置为生成全景展示可视化文档集合的全景展示布置的逻辑相关页面的布局。该集合可以是，例如，来自文档收集系统102的集合，或更具体地在一个示例中，其是来自图2的文档收集系统200的集合。
如图4所示，文档布局系统400可以包括搜索引擎402、请求界面等，它们被配置为接收针对媒介内容的请求并识别包含所请求的媒介内容的一个或更多个页面。例如，搜索引擎可以被配置为接收针对复杂系统的一个或更多个元件的描述的请求，例如图形化描述元件(一个或更多)的图纸、文本化描述元件(一个或更多)的文本列表和/或针对元件(一个或更多)执行或使用元件(一个或更多)执行的图形或文本维护任务(一个或更多)。识别的页面可以是具有多个页面的全景展示可视化文档集合，多个页面中的每个页面包括相应的媒介内容并具有提供关于相应页面的信息的关联的元数据。页面和元数据可以存储在相应存储装置404、406中，在一个示例中，这两个存储装置可以对应于图2所示的相应存储装置206、208。
搜索引擎402可以被配置为以若干不同方式识别页面(一个或更多)，例如，基于集合中的页面的关联的元数据。例如，请求可以包括与集合中的页面(一个或更多)的主题或对象匹配或以其他方式与其相关的关键词。然后，响应于该请求，搜索引擎可以被配置为在元数据存储装置406中搜索包括与请求匹配或相关的媒介内容的一个或更多个页面的关联的元数据。
文档布局系统400还可以包括耦合到搜索引擎402的布局引擎408、布局生成器等，其被配置为从多个页面(包括识别的页面)的全景展示布置的页面的多个布局模型中选择布局模型(表示风格)。可将布局模型保持在相应存储装置(例如文件存储装置、数据库存储装置、云存储装置等)中，并根据相应存储装置以任意若干不同方式对其格式化和存储。
布局模型可以包括全景展示布置页面的任意若干不同类型的布局。正如上文指出和下文解释的，合适的布局模型的示例包括砖墙、部分砖墙、层级、形状、中心向外突出、顶-底或三角化、中心向外突出三角化、尺寸主导、通过细节重叠、通过深度主从复合、载荷形状、小面、混合-媒介或静态-动态等。其他示例可以包括上述布局模型的一个或更多个的组合。
布局引擎408可以被配置为任意若干不同方式选择布局模型。在一个示例中，布局引擎可以被配置为根据识别的页面的关联的元数据选择布局模型。因此，搜索引擎402可以被配置为将识别的页面的关联的元数据通信至布局引擎，布局引擎进而可以被配置为根据相应的关联的元数据选择布局模型。
如上解释的，页面的关联的元数据可以提供关于该页面构成的文档的类型的信息和/或关于页面的媒介内容的信息。在一个示例中，布局引擎408接着可以被配置为根据识别的页面构成的文档的类型(例如，系统相关文档、计算机辅助设计文档、演示文档、图形文档、视频文档、医疗文档、财务文档、法律文档、艺术或建筑文档、书籍、文章、网页、工程图(一个或更多)、技术图纸(一个或更多)、接线图(一个或更多)、传感器文档(一个或更多)等)，选择布局模型。在另一个示例中，布局引擎可以被配置为根据识别的页面构成的文档的结构和/或形成相应文档的结构的方案，选择布局模型。在又一个示例中，布局引擎可以被配置为根据识别的页面的媒介内容(例如一个或更多个其主题和/或对象)，选择布局模型。
同样如上解释的，页面的关联的元数据可以包括识别页面和集合中的其他页面(一个或更多)之间的联系(一个或更多)的信息。因此，布局引擎408也可以被配置为根据识别的页面的关联的元数据，检索识别的页面和识别的其他页面(一个或更多)。这些页面可以从相应存储装置404中检索。
在一个示例中，页面的关联的元数据可以包括关于应用到或将要应用到该页面的一个或更多个内容限制(例如页面的访问限制、编辑或修改限制和/或加密)的信息。在复杂系统的系统相关文档的背景下，例如，可以基于一个或更多个基础(例如组织、复杂系统的类型或单个复杂系统、复杂系统的元件、维护任务等)，应用内容限制。在该示例中，文档布局系统400可以请求或以其他方式接收关于请求媒介内容的用户的信息。该信息可以包括用户的身份和/或用户的任何凭证，这些信息可以从用户接收或存储在与用户身份匹配的用户简档中。
在前述示例中，布局引擎408然后可以被配置为根据用户信息以及应用到相应页面的内容限制来检索识别的页面与其他页面(一个或更多)。在这方面，隶属于组织的用户可以仅限制到其关联的元数据允许访问相应组织的页面(一个或更多)，或可能限制到可以与该具体组织相关的一种类型的或单个的(typeorindividual)复杂系统。在另一个示例中，与用户具体了解的复杂系统的元件(一个或更多)关联的该用户可以被限制到仅那些描述相应元件(一个或更多)的页面(一个或更多)。在这些实例中，布局及其页面的视图可根据设置在页面上的内容限制以若干不同方式可配置。
布局引擎408可以被配置为根据所选择的布局模型和检索的页面以及它们的关联元数据，生成全景展示布置的检索页面的布局。除了检索页面之外，一个示例中的布局引擎然后也可以被配置为例如从相应存储装置406中接收关联的元数据。布局引擎接着可以被配置为将布局通信到如GUI(在其中，显示布局)或生成布局的打印输出的打印机。
在各种示例中，布局可以包括复杂系统的3D模型的2D衍生物的至少一些页面，而无任何其他不是由该3D模型生成的页面。在其他示例中，布局可以包括复杂系统的3D模型的2D衍生物的至少一些页面，并且还可以包括不是从该3D模型生成的一个或更多其它页面。在这些示例中，2D衍生物的页面可以包括描述复杂系统的元件(一个或更多)的2D图像的页面并且可以具有关联的元数据，元数据包含在复杂系统坐标系中反映相应元件(一个或更多)的3D几何结构的信息。如果任何页面都包含在布局中，那么其他(一个或更多个)页面可以类似地描述复杂系统的(一个或更多个)元件，但是这些其他(一个或更多个)页面可以具有关联的元数据，这些元数据不包含在复杂系统坐标系中反映它们的相应元件(一个或更多)的3D几何结构的信息。
如上文暗示的，布局可以根据所选择的布局模型来限定检索页面的全景展示布置。在布局的布置中，页面的每个具有具体尺寸、位置和/或深度(z轴次序)。布局的每个页面的尺寸、位置和/或深度对于布局的其他页面(一个或更多)可以是绝对的或相对的，并且可以以若干不同方式指定或确定。在一个示例中，可以根据布局模型中选定的布局模型的定义指定或以其他方式确定上述尺寸、位置和/或深度。替代地或附加地，例如，布局的每个页面的关联的元数据可以提供指定页面在布局中的尺寸、位置和/或深度(Z轴次序)的信息，如上文解释的。在这些例子中，布局引擎408可以被配置为根据选定的布局模型和/或布局的页面的关联的元数据指定的尺寸、位置和/或深度来生成布局。
页面的长宽比可以是它们的自然长宽比。然而，在各种实例中，布局模型可以针对一个或更多个页面中的每个，指定或以其它方式定义与相应页面的自然长宽比不同的长宽比。在这些实例中，布局引擎408可以进一步被配置为根据页面(一个或更多)的(一个或更多个)不同非自然长宽比来生成布局。
在一个进一步示例中，布局中的一个或更多个页面可以处于包括相应分辨率下的视觉表示(例如，子图像)的状态。对于这些页面中的每个，布局引擎408可以被配置为检索页面的一定分辨率下的视觉表示，此分辨率匹配或最接近匹配由选定布局模型和/或关联的元数据指定的尺寸。这可以包括，例如，检索处于或接近相应分辨率的页面的子图像。
布局引擎408生成的布局可以根据选定的布局模型被动态地生成，从而可以通过改变选定的布局模型，实现页面的不同布局。不同的布局也可以以若干其他方式实现，例如基于布局的页面的关联的元数据或一个或更多个基于时间的因素。在一个示例中，布局引擎可以因此进一步被配置为接收检索页面的不同全景展示布置的请求。在本例中，布局引擎可以被配置为响应该请求从多个布局模型中选取不同的布局模型。布局引擎可以然后被配置为生成检索页面的不同布局。这可以包括布局引擎被配置为根据选定的不同布局模型和检索页面以及检索页的关联的元数据，全景展示地重新布置检索页面。
在下面更全面描述的各种例子中，搜索引擎402、页面和元数据相应存储装置404、406和/或布局引擎408可以包含在一个或更多个其他系统、子系统等中，或以其他方式与其耦合，例如视觉定义系统110和/或基于空间搜索系统114。在这些例子中，视觉定义系统或基于空间搜索系统可以引起布局引擎选择布局模型并生成全局展示布置的页面的布局，例如以上文解释或本发明其他地方解释的相同或类似的方式。
如上指出的，布局模型可以包括用于全景展示布置页面的任意若干不同类型的布局。在该布局模型中，页面之间的联系(一种或更多)建立的逻辑关系(一种或更多)可以由页面布置的位置和深度(z轴次序)中的一者或两者表达。在一个示例中，逻辑关系可以由页面彼此在其位置和/或其相对深度的邻近度表达。附加地，一个或更多个布局模型可以定义或暗示彼此相关的文件之间的导航路径和/或用于根据相应布局模型加载生成的布局中的页面的加载形状。图9和图10示意性地分别示出砖墙和层级形式的合适的布局模型的例子。关于合适的布局模型的其他例子的进一步细节，请至少参考上述提到的'987申请。
图9示出根据一个示例性实施方式的砖墙布局模型900，其中页面902可以按一行或更多行以及一列或更多列布置。如图所示，砖墙布局模型可以被表征为：一致的端到端取向，其中页面尺寸一致和/或长宽比沿着一行或更多行和/或一列或更多列一致。这种类型的布局模型可以用于一般搜索结果。在一个示例中，布局模型可以提供与章位置相关的水平取向和与页面长度递增相关的竖直取向。
虽然没有单独显示，部分砖墙布局模型可以被认为是砖墙布局模型900的超集。这部分砖墙布局模型可以由页面簇表征，页面簇可以类似地在尺寸上一致和/或长宽比至少在相应簇中一致。在这个布局模型中，簇可以由相应页面的关联的元数据关联，例如由它们的媒介内容、作者、创作时间、最终修订等关联。
图10示出根据一个示例性实施方式的层级布局模型1000，其中页面可以按照位置和/或尺寸层级布置。页面(层级相关页面)之间的层级关系可以由它们关联的元数据以若干不同方式来指示。例如，层级关系可以由页面之间的父子关系指示。在另一个示例中，层级关系可以由对象-主题或主题-对象关系指示，在该关系中，层级较高的一个页面的对象可以是层级较低的其他页面(一个或更多)的主题(一个或更多)，并且其中相应的其他页面(一个或更多)的至少一些可以处在相同的层级水平上。在该示例中，一个页面的主题可以是主视图，而其他页面(一个或更多)的主题(一个或更多)可以是主视图的对象(一个或更多)的细节视图(一个或更多)。在另一个示例中，层级关系可以由下列关系指示：在该关系中，层级较高的一个页面包含到层级较低的其他文档(一个或更多)的参考(一个或更多)或联系(一个或更多，例如，引用、超链接等)，其中至少一些相应其他文档(一个或更多)可以处于相同层级水平。
在层级布局模型1000的一个示例中，层级较高的页面可以位于层级较低的那些页面的上方(顶-底)和/或可以在尺寸上大于层级较低的那些页面。该布局模型中的页面在尺寸或长宽比上可以不一致。层级较高的那些页面可以比层级较低的那些页面占主要地位，并且其中层级较高的页面的宽度可以在x方向上约束层级较低的页面。
更具体地，例如，层级最高的页面1002可以位于顶部并且可以根据具有其自然长宽比的页面的满分辨率确定其尺寸。层级次高的页面1004(一个或更多)可以位于最高页面的直接下方，其尺寸小于最高页面的尺寸，并且长宽比将次高的页面(一个或更多)共同约束到最高页面的宽度。可以对在层级上低于次高页面的相应页面的第三高页面(一个或更多)1006、层级上第四高的页面(一个或更多)908等重复该模式。在一个示例中，这种布局模型可以向单个页面提供在低于其的相应页面中引用的相关页面。
现在回到图5，示出根据一个示例性实施方式的文档导航系统500。如上面指出的，文档导航系统500可以是图1的整合可视化和分析系统100的文档导航系统108的一个示例。文档导航系统通常可以被配置为选择并提供导航选项(一个或更多)，其用于导航全景展示的可视化文档集合的全景展示布置的逻辑相关页面的布局。在一个示例中，这可以包括来自文档收集系统102(例如，文档收集系统200)的集合。附加地或替代地，例如，其可以包括文档布局系统106(例如文档布局系统400)生成的布局。
如图5所示，文档导航系统500可以包括导航引擎502，其被配置为接收全景展示可视化文档集合的页面(文档组件)的布局。该集合可以具有多个页面，每个页面包括相应的媒介内容并具有提供关于相应页面的信息的关联的元数据。根据相应页面的关联元数据，布局可以包括布局的页面的视觉表示的全景展示布置。
导航引擎502还可以被配置为从用于导航布局的多个导航选项中选择一个或更多个导航选项，其中可以根据布局的页面的关联元数据来选择导航选项。可以将导航选项保持在相应存储装置(例如文件存储装置、数据库存储装置、云存储装置等)中并根据相应存储装置以任意若干不同方式对其进行格式化及存储。类似地，可以将布局的页面的元数据存储在相应存储装置504中，该存储装置504在一个示例中可以对应于存储装置208、存储装置406的任一个或两个。导航引擎还可以被配置为将所选的导航选项通信到，例如GUI，所选的导航选项可以与布局一起呈现在GUI中。
在一个示例中，导航引擎502可以被配置为根据布局的页面构成的文档(一个或更多)的类型(一个或更多)来选择导航选项，其中文档类型可以以该页面的相关联元数据指示。在一个示例中，导航引擎可以被配置为根据布局的页面的媒介内容(例如，页面的主题(一个或更多)和/或对象(一个或更多))来选择导航选项，其中媒介内容也可以以关联的元数据指示。用于布局的合适导航选项的示例包括：命令工具(例如，平移、旋转、缩放、模糊或显示、回位等)、注释工具(例如，时间线或里程标、插图编号等)、链接工具(超链接、热链接、热点等)、导航路径工具(例如，追踪、记录等)、元数据工具(例如，搜索、过滤、插入等)、页面工具(例如，搜索、过滤、提示、激活、尺寸、位置、主导、逻辑关系(一个或多个)等)、布局模型变换、联合导航、高-低(hyper-hypo)导航、打印等。
布局中的页面的关联的元数据可以直接或间接影响选定的导航选项。在一个示例中，可以检索关联的元数据以直接影响导航引擎502选定的导航选项。替代地或附加地，例如，页面的关联的元数据可以通过例如影响选定的布局模型来影响页面的布局，其中根据选定的布局模型可以生成布局。更具体地说，例如，页面的布局可以按照根据页面文档(一个或更多)类型和/或页面媒介内容选定的布局模型来生成。布局然后可以影响导航引擎选定的导航选项。不管是关联的元数据直接还是间接影响选定的导航选项的事件中，可以认为导航引擎根据布局中页面的关联的元数据来选定导航选项。
文档导航系统500也可以包括耦合到导航引擎502并被配置为根据一个或更多个选定的导航选项来接收请求的请求界面506。请求界面可以被配置为将请求通信到导航引擎。导航引擎可以接着被进一步配置为响应请求并根据该请求进行布局的视觉表示的调整，并且将此调整通信给如前述GUI。在一个示例中，导航引擎可以被配置为进行视觉表示的调整，而不对布局本身进行调整。在另一个示例中，导航引擎可以被配置为进行视觉表示的调整，包括布局的调整。
如上暗示的，选定的导航选项可以受布局和/或其页面的影响，或在一个更具体示例中，受布局中的页面的关联的元数据影响。然后在不同实例中，不同页面的布局可以导致选定一个或更多个不同导航选项。例如，考虑导航引擎502可以在不同时间接收第一页面的布局以及第二页面的单独布局，其中每个布局包括相应页面的全景展示布置。在本示例中，导航引擎可以针对第一布局选择第一导航选项并针对第二布局选择第二导航选项。第一页面和第二页面可以包括一个或更多个共同页面，但是在一个示例中，也可以包括一个或更多个不同页面。在本示例中，第一布局与第二布局的不同点可以至少在于：第一页面和第二页面包括一个或更多个不同页面。进而，导航引擎选定的第一导航选项和第二导航选项可以包括一个或更多个不同的导航选项—尽管与第一页面和第二页面类似，第一和第二导航选项可以包括一个或更多个共同导航选项。
在下面更全面描述的不同示例中，元数据存储装置504和导航引擎502可以包含在一个或更多个其他系统、子系统等(例如视觉定义系统110和/或基于空间搜索系统114)中或以其他方式与其耦合。在这些示例中，视觉定义系统或基于空间搜索系统可以使导航引擎选定导航选项(一个或更多)和/或接收调整布局(和/或元数据)的请求并通信该调整，例如，以上文或本发明其他地方解释的方式一致或类似的方式。
导航引擎502可以被配置为，针对页面布局，选择任意若干不同导航选项。根据许多不同布局模型生成并包括许多不同类型的文档的页面的许多布局可以包括元数据工具，如搜索、过滤、插入等，这可以针对布局中的页面的关联的元数据而操作。搜索和过滤选项可以允许用户针对具体元数据搜索关联的布局，或过滤关联的元数据以包括或排除具体元数据。插入选项可以允许插入具体元数据到布局的视觉表示中，例如以标注的形式，所述标注包括参考到针对其关联的元数据包括该具体元数据的页面(一个或更多)的具体元数据。
导航选项可以包括页面工具，例如搜索、过滤、提示、激活、尺寸、位置、主导、逻辑关系(一种或更多)等。类似于元数据工具，搜索和过滤选项可以允许用户针对具体页面(一个或更多)或具体媒介内容来搜索布局中的页面。在这方面，搜索和过滤选项可以涉及布局中的页面的关联的元数据。
提示选项可以允许一种或更多种视觉效果应用到一个或更多个页面，以引起用户对布局中的那些页面(一个或更多)的注意。视觉效果可以是任意若干不同效果。合适的视觉效果的示例包括，页面(一个或更多)周围的明显色彩(例如，黄色)的不透明或半透明边框；小于并覆盖页面(一个或更多)的不透明或半透明视觉对象或形状；或尺寸上等于或大于页面(一个或更多)并覆盖所述页面的半透明视觉对象或形状等。其他合适的视觉效果的示例包括页面(一个或更多)尺寸的增加、应用到页面(一个或更多)的动画等。
视觉效果(一个或更多)可以以任意若干不同方式触发，如可以由该效果(一个或更多)被应用到的页面(一个或更多)触发。例如，可以触发视觉效果(一个或更多)以指示一个或更多个页面的选择。在该示例中，可以将视觉效果(一个或更多)应用于选定页面(一个或更多)。附加或替代地，在该示例中，视觉效果(一个或更多)可以被应用于与选定页面(一个或更多)具有具体逻辑关系(例如，共享同一文档、主题和/或对象、相邻、对象-主题、主题-对象、父-子、参考或联系、用户指定等)的页面(一个或更多)。在另一个示例中，视觉效果(一个或更多)可以被应用于页面(一个或更多)以指示用户遵循的导航路径。关于合适的导航选项的这些和其他示例的进一步细节，至少参见上述提到的’964申请。
图6示出根据一个示例性实施方式的视觉定义系统600。视觉定义系统可以是图1的整合可视化和分析系统100的视觉定义系统110的一个示例。视觉定义系统通常可以被配置成整合复杂系统的各种基于信息的组件并因此生成复杂系统的视觉定义以用于可视化和分析。这些基于信息的组件可以包括，例如，复杂系统的物理实例的数据、复杂系统的3D模型的视觉表示以及全景展示布置的页面(文档组件)的布局，至少其中一些页面包括描述复杂系统的至少一些元件的2D图像。
如图所示，例如，视觉定义系统600可以包括数据整合器602，其被配置为接收复杂系统的物理实例的数据。对于该数据的接收，数据整合器可以耦合到任意若干不同的基于计算机的数据源、信息系统(这些有时被通常称为一个或更多个信息系统604)等。物理实例的数据可以包括复杂系统的多个元件的列表(一些示例中，由此数据文本描述元件)。该列表可以反映多个元件中的至少一些之间的关系，例如父-子或其他层级关系。在一些示例中，列表可以来自复杂系统的物料清单或契约部件列表，或可以是与复杂系统的各种维修文档或其他系统相关文档的列表(例如，CDL，EL)相同或类似的列表。
在一些示例中，数据整合器602可以进一步接收多个元件中的元件的附加数据。数据整合器可以从相同或另外一个或更多个信息系统604接收此附加数据。此附加数据可以包括物理数据和/或逻辑数据，并且在一些示例中，可以包括与复杂系统的各种维修文档或其他系统相关文档相同或类似的数据。合适的附加数据的示例包括名称、元件的编号或其他标识符、元件的需求数量、元件来源、元件位置、相关的复杂系统或元件标识符等。附加地或替代地，附加数据可以包括识别一个或更多个系统相关文档中的元件的一个或更多个参考和/或识别(部分或完整)描述元件的页面或页面内容的一个或更多个参考。合适的数据的其他示例包括元件重量、元件成本等。
除了复杂系统的物理实例的数据之外以及可能的复杂系统的元件的附加数据之外，数据整合器602还可以接收复杂系统的3D模型的视觉表示和描述复杂系统的多个元件中的元件的页面的布局。3D模型的视觉表示可以描述复杂系统的多个元件中的元件。对于3D模型，视觉定义系统600可以包括耦合到数据整合器的模型查看器606。模型查看器能够接收并解释复杂系统的数字3D模型并被配置为生成3D模型的至少一部分的视觉表示，其中模型查看器可以与数据整合器通信。模型查看器可以被配置为根据若干技术生成视觉表示，例如CAD查看器、虚拟现实建模语言(VRML)查看器、X3D查看器、Java3D查看器、QuickTime虚拟现实(VR)或QTVR查看器、整合可视化工具包(IVT)查看器等采用的那些技术。
对于页面的布局，视觉定义系统600可以包括布局引擎608，或可以其他方式耦合到布局引擎，例如文档布局子系统400的布局引擎408，其中布局引擎可以耦合到数据整合器602。布局引擎可以被配置为生成描述复杂系统的元件的页面的布局，其中该布局包括页面的图像的全景展示布置，其中至少一些页面包括描述至少一些元件的2D图像。在一些示例中，布局引擎可以被配置为选择布局模型并生成全景展示布置的页面的布局，例如，以与上文解释的方式相同或类似的方式。
布局引擎608(或与视觉定义系统600通信的布局引擎408)可以被配置为从存储装置610检索复杂系统的页面，其中可以根据一个或更多个其他页面(存储装置612中)的关联的元数据，识别一个或更多个页面，如上文解释的，元数据可以包括识别页面之间的联系(一个或更多)的信息。检索的页面可以但不需要包括来自系统相关文档的页面，其中至少一些但或许不是全部的文档可以是复杂系统的3D模型的2D衍生物。在各个示例中，检索的页面可以包括复杂系统的3D模型的一个或更多个2D衍生物，且其关联的元数据可以包括反映相应2D衍生物(一个或更多)描述的复杂系统的元件(一个或更多)的3D几何结构的信息。在一个示例中，检索的页面可以进一步包括不是2D衍生物的一个或更多个页面，或者它们的元数据不具有反映相应页面(一个或更多)描述的元件(一个或更多)的3D几何结构的信息。
以类似于上文解释的方式，布局引擎608(或布局引擎408)可以被配置为根据选择的布局模型和检索的页面以及它们的关联元数据，生成全景展示布置的检索页面的布局。在页面(一个或更多)包括子图像的一个示例中，布局引擎可以被配置为识别和检索与所选布局模型和/或关联元数据指定的尺寸(一个或更多)匹配或最接近匹配的页面(一个或更多)的子图像(一个或更多)。布局引擎被配置为将页面的布局通信至数据整合器602。
数据整合器602可以被配置为整合复杂系统的物理实例的数据(以及可能的复杂系统的元件的任何附加数据)、3D模型的视觉表示和页面的布局，以生产复杂系统的视觉定义。在一些示例中，这种整合可以进一步包括复杂系统的元件的附加数据。数据整合器随后将视觉定义通信到如GUI，布局可以被显示在GUI中以用于用户分析，或通信到打印机以生成包括视觉定义的打印输出。
包括物理实例的数据、3D模型的视觉表示、页面的布局以及可能的复杂系统的元件的附加数据的视觉定义及其部件可以以若干不同方式被导航。在一些示例中，视觉定义系统600可以进一步包括导航引擎，其可以以类似于文档导航系统500的导航引擎502的方式操作。或在其他示例中，视觉定义系统600可以耦合到导航引擎，例如文档导航系统500的导航引擎502。
在一些示例中，视觉定义中的3D模型的视觉表示和页面的布局可以通过与数据交互可导航。在这方面，数据整合器602可以被配置为接收请求，该请求包括从物理实例的数据的多个元件的列表中选择元件。数据整合器随后可以与模型查看器606通信以操纵3D模型的视觉表示，或与布局引擎608通信以操纵页面的布局，从而引起对其中的元件的注意。3D模型的视觉表示或页面的布局可以以任意若干不同方式操纵，例如聚焦于包括元件的视觉表示的一部分，或应用视觉效果至视觉表示中的元件，和/或聚焦于或应用视觉效果至描述元件的布局的一个或更多个页面。
在一些示例中，其中视觉定义包括复杂系统的元件的附加数据，视觉定义中的附加数据可以通过与数据、视觉表示或布局交互可导航。例如，数据整合器602可以被配置为接收多个元件中的元件的选择。在该示例中，元件可以选自多个元件的列表、3D模型的视觉表示和页面的布局的每个。数据整合器可以与信息系统604通信以操纵视觉定义中的附加数据，从而引起对元件的附加数据的关注。
通过整合复杂系统的数据、3D模型的视觉表示和页面的布局，视觉定义系统600的数据整合器602可以生成用于可视化和分析的复杂系统的视觉定义。在一些示例中，数据可以反映复杂系统的出厂配置。3D模型和包括2D图像的页面的布局随后可以反映飞行器的工程设计数据。然后由示例性实施方式生成的视觉定义有时可以提供飞行器的完整制造与工程定义。
数据整合器602生成的视觉定义在若干不同背景中可以是有益的，例如在使用混合技术或结合3D设计工具和传统2D设计工具设计的复杂系统的情况中。在一些示例中，复杂系统(例如大型运输机)的设计可以使得它的系统或部件中的一些由3D模型而不是任何2D图像描述，或由至少一些2D图像而不是3D模型描述。在一些示例中，3D模型的视觉表示可以描述不在布局的页面中的一个或更多个元件。或布局的页面可以描述不在3D模型的视觉表示中的一个或更多个元件。
图7示出根据一个示例性实施方式的主题元件分析系统700。主题元件分析系统可以是图1的整合可视化和分析系统100的主题元件分析系统112的一个示例。主题元件分析系统通常可以被配置用于识别复杂系统的一个或更多个主题元件，并将视觉效果应用于由复杂系统的3D模型的视觉表示描述的这些元件以将它们与其他元件区别开。
如图所示，主题元件分析系统700可以包括主题元件识别器702，其被配置为接收和处理复杂系统(例如，包括多个元件的飞行器)的一个或更多个物理实例的数据。在这方面，主题元件识别器可以接收和处理数据以从复杂系统的多个元件中识别主题元件(一个或更多个主题元件)。可以根据识别这些元件或相互比较，基于任意若干不同类型的数据(单个或组合)可以认为复杂系统的元件是主题元件。例如，主题元件可以是具有或已经具有异常状态的元件，如由复杂系统的一个或更多个物理实例的数据指示。
为了获取根据其识别主题元件的数据，主题元件识别器702可以耦合到任意若干不同的基于计算机的信息系统。如图所示，例如，主题元件识别器可以耦合到基于计算机的系统704，其被配置为收集可信度和可维护性(R&M)数据，并且根据这些数据，主题元件识别器可以接收和处理复杂系统的元件的基于性能的度量值。然后主题元件识别器可以根据基于性能的度量值识别主题元件，例如具有高于特定阈值的值的元件。合适的基于性能的度量值的示例可以包括可维护性(例如，元件经历维护以保持或恢复到特定状态的能力的度量)、可信度(例如，元件将执行其预定功能的概率)等的定量值。合适的基于性能的度量值的其他示例包括各种事件(例如故障、维护、修理、严重故障等)之间的平均次数。
还如图所示，例如，主题元件识别器702可以耦合到基于计算机的系统706，其被配置为根据任意若干不同社交媒介技术(例如，互联网论坛、网络日志、社交博客、微博、维客、社交网络等)收集社交媒介数据。主题元件识别器可以接收和处理用户生成的内容。社交媒介数据可以包括用户生成的内容的项目，例如，来自用户的帖子或条目等，其中该用户访问基于计算机的系统或基于计算机的系统从其中收集社交媒介数据的另一个系统。然后在一些示例中，主题元件识别器可以从参考或以其他方式识别主题元件的用户生成的内容的若干不同项目中识别主题元件。
除了主题元件识别器702之外，主题元件分析系统700可以包括模型查看器708，其能够接收并解释复杂系统的数字3D模型并被配置为生成3D模型的至少一部分的视觉表示，例如，在合适的GUI中。该模型查看器可以与视觉定义系统600的模型查看器604相同或类似。
视觉表示可以描述多个元件(其由它们对应的3D模型的3D对象描述)的主题元件和一个或更多个其他元件。并且主题元件分析系统700可以包括耦合到主题元件识别器702的视觉效果应用器710，其被配置为将视觉效果应用于由视觉表示描述的主题元件以将主题元件与视觉表示描述的其他元件(一个或更多)区别开。视觉效果可以是任意若干不同的效果。合适的视觉效果的示例包括：对应于主题元件的3D对象周围的明显色彩的不透明或半透明轮廓，或应用于主题元件的整个3D对象的明显色彩的不透明或半透明填充。感兴趣的(一个或更多个)元件可以以任意若干不同方式对它们的3D对象起关键作用，例如通过感兴趣的元件(一个或更多)的标识符(例如，部件型号)。
在各种情况下，可能期望传送应用到主题元件的视觉效果的附加信息，例如可以反映主题元件的兴趣水平的信息。这可以在多个主题元件被识别用于应用视觉效果的情况下特别有利。然后，在一些示例中，主题元件识别器702还可以被配置为计算主题元件的兴趣水平的值。在这些示例中，应用于主题元件的视觉效果可以具有随着预定值范围内的兴趣水平的值而变化的性质。在被加颜色的轮廓或填充的情况下，例如，颜色的一个或更多个性质(例如它的色调、色值和/或强度)可以随计算的兴趣水平的值而变化。
在一个具体示例中，主题元件识别器702可以将基于性能的度量值换算到0.00至1.00的范围内，然后换算后的值乘以255以计算兴趣水平值。在另一个具体示例中，兴趣水平可以基于计数系统，例如以上述针对用户生成的内容的若干不同项目(其参考或以其他方式识别主题元件)所建议的方式。类似于上述示例，该数目可以换算到0.00和1.00内并乘以255以计算兴趣水平值。对于RGB颜色模型，其中颜色由红色、绿色和蓝色颜色组分生成，兴趣水平值可以对应于组分中的具体一个(例如，红色)的强度值，而其他组分(例如，绿色、蓝色)的强度值被设置为零。这可以导致在黑色和该具体颜色组分之间形成梯度，并且在一个基于性能的度量值涉及可信度的示例中，颜色的强度可以被解释为从100％可信部分(黑色)至无可信度部分(红色)的范围内。
应用视觉效果的3D模型的视觉表示可以以若干不同方式被导航，例如，与上文关于文档导航系统108、500描述的方式相同或类似的方式。这些导航选项可以包括水平运动或平移3D模型以及缩放3D模型，两种情况下视觉效果跟随主题元件通过导航。此外，导航选项可以包括通过3D模型的竖直运动，或垂直平移方向的运动，这可以具有复杂系统“飞过”的现象。同样地，视觉效果可以跟随已经应用视觉效果的主题元件。
示例性实施方式的此方面的视觉表示和应用的视觉效果能够具有分析性能，例如通过确定复杂系统上的一个或更多个热点。特别主要感兴趣的位置或元件与试图以文字报告的形式可视化它们的方式相比，更容易以视觉方式看到。此项能力可以使分析人员能够容易地识别模式、趋势和重大问题。在合适的环绕3D背景下，应用到3D模型的视觉表示的视觉效果可以使分析人员能够更加容易地识别以其他方式可能不明显的信息片段之间的非常微妙的逻辑连接关系。此项能力可以增强分析人员使用信息和情报的能力，以进行故障排除、发现产品提高的机会以及提高产品安全等。
转向图8，示出根据一个示例性实施方式的基于空间搜索系统800。基于空间搜索系统可以是图1的整合可视化和分析系统100的基于空间搜索系统114的一个示例。基于空间搜索系统通常可以被配置为针对全景展示可视化文档集合(例如，来自文档收集系统102(如文档收集系统200)的集合)的页面执行基于空间的搜索。附加地或替代地，例如，所述集合可以包括其中文档布局系统106(例如文档布局系统400)生成布局的集合；和/或它可以包括其中的布局中文档导航系统108(例如，文档导航系统500)选择并提供导航选项的集合。
如上指出的，基于空间的搜索可以针对以下页面：描述在复杂系统的坐标系内的具体位置处或(部分或完全)在一个或更多具体位置附近的体积内或者一个或更多具体位置限定的体积范围内的复杂系统的元件。基于空间搜索系统800因此可以包括定位器802，其被配置为接收或计算这种具体位置。定位器可以被配置为以任意若干不同方式接收或计算此具体位置。合适的技术的示例在2010年12月28日公布的美国专利号7,859,655，标题为“涉及定点装置与目标对象的方法(MethodInvolvingaPointingInstrumentandaTargetObject)”、2011年1月18日发布的美国专利号7,873,494，标题为“用于飞行器位置定位系统的方法和装置(MethodandApparatusforanAircraftLocationPositionSystem)”以及2011年10月25日发布的美国专利号8,044,991，标题为“局部定位系统与方法(LocalPositioningSystemandMethod)”中公开，所有这些专利文件的全部内容通过引用纳入本文。
在一个示例中，定位器802可以从用户接收具体位置，例如通过包括文字条目字段或其他用户接口控件的合适GUI用于接收位置。在一些示例中，定位器可以包括能够解释复杂系统的3D模型并被配置为例如在合适的GUI中生成3D模型的视觉表示的模型查看器804。该模型查看器可以与视觉定义系统600或主题元件分析系统700的模型查看器604、708相同或相似，并且在一些示例中，GUI可以包括通过主题元件分析系统应用视觉效果的视觉表示。模型查看器可以被配置为接收3D模型的视觉表示上的具体点的用户选择，以及将该具体点映射或以其他方式转换到复杂系统上的具体位置。在一个示例，这可以使用3D模型及其关联信息完成。
除了模型查看器804之外或替代模型查看器804，在一个示例中，定位器802可以包括耦合到一个或更多个距离传感器808和/或计程传感器810的定位模块806。(一个或更多个)距离传感器可以被配置用于提供位于第二坐标系(本发明有时称为"局部"坐标系)的原点处的(一个或更多个)传感器与复杂系统的物理实例的相应位置处的多个点之间的距离测量结果。(一个或更多个)计程传感器可以与(一个或更多个)距离传感器一起封装或邻近距离传感器并且可以被配置用于提供计程数据。合适的距离传感器的示例包括激光测距器、LiDAR(光探测和测距)传感器、声纳传感器、摄影机或其他视觉传感器等。计程传感器可以是任何若干不同类型的传感器并且不仅可以包括计程传感器而且还包括视觉计程传感器、惯性测量装置(IMU)、加速表、陀螺仪等。
距离传感器(一个或更多)808对其提供距离测量结果的复杂系统的物理实例上的点可以包括复杂系统坐标系(有时本文将其称为"全局"坐标系)内已知位置处的点以及全局坐标系内的未知具体位置处的具体点。在一个示例中，已知位置可以取自相应复杂系统的3D模型。定位模块706因此可以被配置用于接收和处理距离测量结果和计程数据以计算全局坐标系内的未知具体位置。合适技术的示例至少在上述提到的申请'937和'994中更详细地示出和描述。
不管定位器802接收或计算复杂系统全局坐标系内的具体位置的确切方式，定位器可以将具体位置作为全景展示可视化文档集合的页面的基于空间的请求通信到搜索引擎812。类似如上，全景展示可视化文档集合可以具有其每个都包括相应媒介内容并具有关联的元数据的页面。页面和元数据可以存储在相应的存储装置814、816中，在一个示例中，它们可以对应于图4所示的相应存储装置404、406。
响应请求，搜索引擎812可以被配置成识别在具体位置处或(部分或全部)体积内的描述复杂系统的元件的一个或更多个页面。在各种示例中，体积可以是关于具体位置的体积，其可以被预置、用户指定等。在其他示例中，定位器802可以接收或计算复杂系统的全局坐标系内的多个具体位置，其可以被通信到搜索引擎。在这些示例中，多个具体位置可以限定搜索引擎可以针对其识别描述复杂系统的元件的页面(一个或更多)的体积。
搜索引擎812可以被配置为以若干不同方式识别(一个或更多个)页面，例如基于上述集合的页面的关联元数据。如上文解释的，各种页面的元数据可以包括它们描述的元件(一个或更多)、反映元件在复杂系统的坐标系内的3D几何结构(例如其空间位置、体积范围、质心(或重心)等)的信息。在一个示例中，然后搜索引擎可以识别描述元件(一个或更多)的(一个或更多个)页面，其中元件的体积范围包括具体位置或部分或完全在具体位置(一个或更多)附近或限定的体积内。在其他示例中，搜索引擎可以识别描述在具体位置处或具体位置(一个或更多)周围或限定的体积内具有点(例如顶点)或质心或重心的元件(一个或更多)的页面(一个或更多)。
类似于视觉定义系统600，基于空间搜索系统800可以包括布局引擎818，或可以以其他方式耦合到布局引擎，例如文档布局子系统400的布局引擎408。或在一些示例中，基于空间搜索系统可以替代地耦合到视觉定义系统的布局引擎606。在任意情况下，布局引擎可以被配置为选择布局模型并生成全景展示布置的页面布局，例如以上文解释的方式相同或类似的方式。
布局引擎818(或与基于空间搜索系统800通信的布局引擎408、606)可以被配置为根据识别的页面的关联的元数据，(从存储装置814)检索识别的页面(一个或更多)和可能的识别的其他页面(一个或更多)。与前面类似，这些页面可以但不必包括系统相关文档的页面。在一些示例中，一个或更多个页面可以是3D模型的2D衍生物，虽然页面可以包括不来源于3D模型的2D图像。也就是说，在一些示例中，检索页面可以包括复杂系统的3D模型的2D衍生物(具有反映描述的元件的3D几何结构的元数据)和/或可能的不是2D衍生物的一个或更多个页面(没有反映描述的元件的3D几何结构的元数据)。
以类似于上文解释的方式，布局引擎818(或布局引擎408、606)可以被配置为根据所选择的布局模型和检索页面以及它们的关联元数据，生成全景展示布置的检索页面的布局。在页面(一个或更多)包括子图像的一个示例中，布局引擎可以被配置为识别和检索与所选布局模型和/或关联元数据指定的尺寸(一个或更多)匹配或最接近匹配的页面(一个或更多)的子图像(一个或更多)。布局引擎可以被配置为将页面布局通信到，例如GUI，可以在GUI中显示布局，或者通信到打印机以生成包括布局的打印输出。
在一个示例中，基于空间搜索系统800可以进一步包括导航引擎或可以以其他方式耦合到导航引擎，例如文档导航系统500的导航引擎502。在此示例中，相应导航引擎可以被配置为从用于导航布局引擎818(或布局引擎408、606)生成的布局的多个导航选项中选择一个或更多个导航选项。可以以若干不同方式选择导航选项，例如以和上文解释的方式相同或相似的方式。导航引擎随后可以被配置为将所选的导航选项通信到，例如GUI，所选的导航选项可以与布局一起呈现在GUI中。导航引擎还可以被配置为根据一个或更多个所选的导航选项接收请求、作为响应且根据请求进行布局的调整以及通信调整。在此示例中，导航引擎可以直接或经由合适的请求界面(例如请求界面504)接收请求。
为了进一步说明本发明的示例性实施方式，将参照图11-13，其描述根据本发明的示例性实施方式的页面的示例性布局，其中页面可以在具有预定可见区域且可由用户导航的GUI中显示。图11-13示出根据显示在具有预定可见区域1100的GUI中的层级布局模型900的布局的一个示例。如图所示，根据层级布局模型的布局可以包括多个页面1102，在一个示例中，每个页面可以是相应分辨率下的页面的子图像。各个页面在布局中可以具有不同分辨率，其中页面1104具有高于页面1106的分辨率，进而页面1106具有高于页面1108的分辨率，其中一些页面进而具有高于较低层级的其他页面的分辨率。
可以根据页面之间的逻辑关系(一种或更多)在布局中定位页面和/或设定页面的尺寸。在所示示例中，页面1102主要来自飞行器的3D模型的2D衍生物，但它们还可以包括不是根据3D模型生成的一个或更多个其他页面，以及可以具有对象-主题关系。更具体地，例如，一个层级水平的页面的对象(一个或多个)可以是在层级上低于它的页面的主题(一个或更多)，在一个示例中，主题(一个或更多)是关于对象(一个或更多)的附加细节。
更具体地，例如，页面1104可以描述整个飞行器外部的投影图。页面1106可以描述相应的机翼和翼盒、尾部、机身、起落架、引擎以及门组件。在所示示例中，描述机翼和翼盒、尾部、机身、引擎以及门组件的页面1106可以来自3D模型的2D衍生物，而描述起落架的页面1106可以不由3D模型生成。页面1108可以描述关于页面1106中的相应一些页面描述的元件(一个或更多)的附加细节。每个页面1106(除了起落架的页面)、1108可以描述相应元件的四个视图，例如投影图、前视图、顶视图和侧(左或右)视图。然而，在可见区域1100中，页面1108(和可能的页面1106)可以在使得它们的媒介内容仅部分或根本不被用户理解的分辨率下呈现。当然，在其他示例中，页面1108可以在足够分辨率下呈现以基本上解释它们的所有媒介内容。
GUI可以呈现用于导航页面1102的布局的一个或更多个选定导航选项。在此说明性示例中，平移和缩放导航选项可以以控件1110的形式呈现以在可见区域1100中移动和/或增加页面的尺寸从而聚焦于布局的部分1112上。换句话说，用户可以激活上述控件以移动和/或缩放布局从而用布局的部分填满GUI的可见区域的更大部分。图12示出以此方式导航布局的结果的一个示例。
如图12所示，随着用户激活控件1110以聚焦于布局的部分1112，页面1104-1108的尺寸可以增加，其中，在一个示例中，可以包括用对应的较高分辨率的子图像代替页面1104-1106的子图像。子图像的分辨率可以允许用户基本上解读所有呈现的媒介内容。然而，在此视图中，页面1108可能不能以足够分辨率呈现以被用户解读，因为相应页面的尺寸可能还没有增大到暗示下一个子图像的水平。也就是说，即使已在经增加图像的尺寸之后，这个尺寸可能仍最接近于相同的子图像以至于不能用更高分辨率的下一个子图像代替它。在仅页面1104的一部分位于GUI的可见区域内以及相应页面被分为图块的一个示例中，只有覆盖相应页面的可见部分的那些图块才能被检索和显示。
如图13所示，在一个示例中，用户可以再次激活控件1110来移动和/或改变视图尺寸以聚焦于布局的甚至更小的部分1202。与前面类似，当用户激活控件1110以聚焦于布局的部分1202时，页面1104-1108的尺寸可以增大，在一个示例中，其可以进一步包括用对应的更高分辨率的子图像取代页面1108的子图像。
图14示出具有预定可见区域1400的GUI的例子，其中飞行器的视觉定义的至少一部分在GUI中显示。如图所示，可见区域可以被分成多个部分、框架等，其中视觉定义的基于信息组件可以在其中显示。例如，可见区域可以包括第一部分1402，在其中可以显示飞行器的物理实例的数据。如图所示，例如，此数据可以包括来自契约部件列表的部件列表。可见区域可以包括第二部分1404以及第三部分1406，在其中可以显示飞行器的3D模型的视觉表示或描述飞行器的元件的页面的布局中的一者或两者，在第三部分中可以显示飞行器的元件的附加数据。如图所示，第二部分正在显示飞行器的3D模型的视觉表示，并且第三部分正在显示飞行器的各项元件的重量和成本。类似于图11-13中所示的GUI，图14的GUI可以包括各种导航选项，其中至少一些选项可以以控件1110的形式呈现。
为了显示页面布局，在一个示例中，GUI可以包括标签1408或其他类似控件，根据这些控件，3D模型(识别为"3D")的视觉表示或页面布局(识别是"图纸")可以选择性地显示在第二部分1404中。在另一示例中，GUI可以包括控件：根据这些控件，页面布局可以被提出在单独(例如，弹跳式)窗口中。3D模型的视觉表示显示在第二部分中，虽然适当的标签或其他控制元件的选择可以提出页面布局，这可以以诸如图11-13中显示与描述的方式显示。
如图14所示，例如，第一个部分1402中的元件的选择可以引起可视化和分析系统100在第二部分1404中缩放和高亮(应用视觉效果)3D模型的视觉表示中的所选元件。此外，元件的选择可以引起可视化和分析系统在第三个部分1406中显示所选元件的附加数据。类似地，第二部分中的3D模型的视觉表示中的3D对象的选择可以引起可视化和分析系统聚焦于对应的第一部分中的3D对象，并因此所选元件对应于第一个部分中的3D对象，和/或在第三个部分中显示所选元件的附加数据。复杂系统的元件的页面布局可以以用于3D模型的视觉表示的方式类似的方式被导航。
图15继续图14的示例，其中，颜色可以应用于识别为主题元件的飞行器的一些元件，并且其中颜色的色调或一些其他特性可以随着所计算的相应主题元件的兴趣水平值而变化。在所示示例中，识别为主题元件的元件可以是至少已经识别到特定若干问题的那些元件，如来自若干不同数据源(例如，社交媒介系统706)的数据所反映的。此处的兴趣水平值可以与识别的问题的数量成比例。
如图15所示，例如，已应用第一颜色(如红色)的主题元件1502可以反映具有最大数量的识别的问题的元件。然后对于一些其他主题元件1504，颜色的色调可以从第一颜色过渡到第二颜色(例如，深橙)，并且然后对于另外其他主题元件1506，可应用第三颜色(例如，黄色)以反映具有较少数量的识别的问题的元件。对于又一些其他主题元件1508，颜色的色调可以继续过渡到第四颜色(例如，蓝色)以反映具有甚至更少数量的识别的问题，并且对于具有再少数量的识别的问题的主题元件1510，可应用第五颜色(例如，灰色)。并且剩余的元件1512，包括那些没有识别到问题或具有比特定数量的识别的问题少的元件，可以包括在白色或没有应用任何颜色的视觉表示中。
图16和图17再次呈现图11-图13中所示的示例性布局，但是在布局和用于执行对飞行器的元件的搜索(例如，通过基于空间搜索)的字段或控件一起呈现的另外一个示例中。在该示例中，GUI可以将其整个可见区域1600划分为多个窗格以呈现相应信息。窗格中的一个可以是或以其他方式包含类似于用于呈现页面布局的可见区域1100、类似于以上关于图11-图13描述的可见区域的可见区域1602。GUI也可以包括用于浏览飞行器的元件的窗格1604，例如通过与描述这些元件的页面关联的元数据来浏览。从该窗格中，可以浏览飞行器的元件或以其他方式搜索期望元件，例如通过部件类目、航空运输协会(ATA)章节号等。附加地或替换地，例如，GUI可以在该窗格中包括文本条目字段以接收位置，从而针对相应位置处或(部分或完全)在相应位置周围的体积内的飞行器的元件执行基于空间搜索。
用户可以在窗格1604的文本条目字段中输入具体位置(例如，866,-39,107)，这可以开始搜索描述具体位置处或该具体位置周围的体积内的飞行器的元件(一个或更多)的布局的页面。在一个示例中，文档导航系统108可以对这些页面(一个或更多)应用一个或更多个视觉效果以引起用户对它们的注意，例如通过使用上述提到的提示选项。在其他示例中，导航系统可以重新布置布局，从而只显示那些页面(一个或更多)，或使非相关的页面(一个或更多)变模糊或变为半透明。在所示示例中，搜索结果可以包含布局的部分1606中的页面，并且用户可以激活控件1110以聚焦于相应部分。图17示出以该方式导航布局的结果的一个示例，并且其中可以在搜索结果的相应页面1702周围施加边框。
根据本发明的示例性实施方式，可以用各种手段来实现整合可视化和分析系统100及其子系统，包括文档收集系统102、3D模型收集系统104、文档布局系统106、文档导航系统108、视觉定义系统110、主题元件分析系统112以及基于空间搜索系统114。与此类似，可以由根据示例性实施方式的各种手段实现文档收集系统200、3D模型收集系统300、文档布局系统400、文档导航系统500、视觉定义系统600、主题元件分析系统700和基于空间搜索系统800(包括上述系统的相应元件的每个)的各种示例。用于实施系统、子系统及其相应元件的手段可以包括仅硬件或在来自计算机可读存储介质的一个或更多个计算机程序代码指令、程序指令或可执行计算机可读程序代码指令的指导下的硬件。
在一个示例中，可以提供被配置为实现或以其他方式实施本文所示出和描述的系统、子系统及相应元件的一个或更多个装置。在涉及多于一个装置的示例中，相应装置可以以若干不同方式彼此连接或以其他方式通信，例如直接或经由有线或无线网络等间接连接或通信。
通常，本发明的示例性实施方式的装置可以包含、包括或体现在一个或更多个固定或便携式电子装置中。合适的电子装置的示例包括智能电话、平板计算机、膝上式计算机、台式计算机、工作站计算机、服务器计算机等。装置可以包括若干组件(例如，如连接到存储器(例如，存储装置)的处理器(例如，处理器单元))的每个组件的一个或更多个。
处理器通常是能够处理信息(如数据、计算机可读程序代码、指令等，统称为“计算机程序”，例如，软件、固件等)和/或其他合适的电子信息的硬件块。更具体地，例如，处理器可以被配置为执行计算机程序，该计算机程序可以存储在处理器上或以其他方式存储在存储器(相同装置或另一装置的存储器)中。根据具体的实施方式，处理器可以是若干处理器、多处理器核或某一其他类型的处理器。此外，可以利用若干异构处理器系统来实现处理器，在该异构处理器系统中，主处理器与一个或更多个辅助处理器存在于单个芯片上。作为另一个说明性示例，处理器可以是包含相同类型的多个处理器的对称式多处理器系统。在又一个示例中，处理器可以体现为或以其他方式包含一个或更多个专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等。因此，虽然处理器能够执行计算机程序以实现一个或更多个功能，但是各种示例的处理器能够在没有计算机程序帮助的情况下实现一个或更多个功能。
存储器通常是能够暂时性和/或永久性存储信息如数据、计算机程序和/或其他合适的信息的任何一块硬件。存储器可以包括易失性和/或非易失性存储器，并且可以是固定的或可移除的。合适的存储器的示例包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘驱动器、闪速存储器、拇指驱动器、可移除计算机磁盘、光盘、磁带或以上的一些组合。光盘可以包括只读光盘存储器(CD-ROM)、读或写光盘(CD-R/W)、DVD等。在各种示例中，存储器可以被称为计算机可读存储介质，其作为能够存储信息的非暂时性装置可以区别于计算机可读传送介质，例如能够将信息从一个地点传送到另一地点的电子短时信号。本发明所描述的计算机可读介质通常指计算机可读存储介质或计算机可读传送介质。
除存储器之外，处理器也可以连接到用于显示、发送和/或接收信息的一个或更多个接口。这些接口可以包括通信接口(例如，通信单元)和/或一个或更多个用户接口。通信接口可以被配置为发送和/或接收信息，例如发送到和/或接收来自其他装置(一个或更多)、网络(一个或更多)等。通信接口可以被配置为通过物理(有线)和/或无线通信链路发送和/或接收信息。合适的通信接口的示例包括网络接口控制器(NIC)、无线NIC(WNIC)等。
用户接口可以包括显示器和/或一个或更多个用户输入接口(例如，输入/输出单元)。显示器可以被配置为向用户呈现信息或以其他方式显示信息，显示器的合适的示例包括液晶显示器(LCD)、发光二极管显示器(LED)、等离子体显示面板(PDP)等。用户输入接口可以是有线或无线的，并可以被配置为将信息从用户接收至装置，例如用于处理、存储和/或显示。用户输入接口的合适的示例包括麦克风、图像或视频捕捉装置、键盘或按键、控制杆、触敏表面(与触摸屏分离或集成)、生物识别传感器等。用户接口可以进一步包括用于与外围装置如打印机、扫描仪等通信的一个或更多个接口。
如上所指出的，程序代码指令可以存储在存储器中并由处理器执行，从而实现本发明所描述的系统、子系统及其相应元件的功能。将理解，可以将任何合适的程序代码指令从计算机可读存储介质加载到计算机或其他可编程装置上以形成具体机器，使得该具体机器变为实现本文指出的功能的工具。这些程序代码指令也可以存储在能够控制计算机、处理器或其他可编程装置以具体方式运行从而生成具体机器或具体制品的计算机可读存储介质中。存储在计算机可读存储介质中的指令可以生成制品，其中该制品成为实现本发明所描述的功能的工具。可以从计算机可读存储介质中检索程序代码指令并将其加载到计算机、处理器或其他可编程装置中，从而配置计算机、处理器或其他可编程装置来执行将在计算机、处理器或其他可编程装置上执行的操作或由该计算机、处理器或其他可编程装置执行的操作。
程序代码指令的检索、加载和执行可以顺序地执行，使得一次检索、加载和执行一条指令。在一些示例性实施方式中，检索、加载和/或执行可以并行执行，使得多条指令一起被检索、加载和/或执行。程序代码指令的执行可以生成计算机实施方法，使得计算机、处理器或其他可编程装置执行的指令提供实现本文描述的功能的各种操作。
处理器对指令的执行或计算机可读介质中指令的存储支持执行指定功能的操作的组合。还应当理解，一个或更多个功能以及这些功能的组合可以由执行指定功能的专用基于硬件的计算机系统和/或处理器或专用硬件和程序代码指令的组合来实现。
还通过如下条款描述附加替代性配置：
条款1一种实施用于复杂系统的整合可视化和分析的系统的装置，该装置包括处理器和存储可执行指令的存储器，这些指令响应于由处理器执行，使装置至少进行以下操作：
接收(602)复杂系统的物理实例的数据，复杂系统包括多个元件，数据包括反映多个元件中的至少一些元件之间的关系的多个元件的列表；
生成(606)复杂系统的数字三维(3D)模型的视觉表示，视觉表示描述多个元件中的元件；
生成(608)描述多个元件中的元件的文档组件的布局，布局包括描述至少一些元件的一个或更多个二维(2D)图像；以及
整合(602)数据、3D模型的视觉表示和文档组件的布局，生成复杂系统的视觉定义，其中至少视觉定义中的视觉表示与布局通过与数据进行交互可导航。
条款2根据条款1的装置，其中3D模型的视觉表示描述不在布局的文档组件中的一个或更多个元件，或布局的文档组件描述不在3D模型的视觉表示中的一个或更多个元件。
条款3根据条款1的装置，其中被使得生成(608)布局的装置被配置成生成包括文档组件的图像的全景展示布置的布局，其中文档组件中的至少一些包括描述至少一些元件的2D图像。
条款4根据条款1的装置，其中存储器存储另外的可执行指令，响应由处理器执行，所述指令使装置进一步导航3D模型的视觉表示或文档组件的布局，包括使得装置至少进行如下操作：
接收(602)从多个元件的列表中的元件的选择；以及
在视觉定义中，操纵(606、608)3D模型的视觉表示或文档组件的布局，以引起对其中的元件的注意，包括被使得进行以下操作中至少之一：聚焦于包括此元件的一部分视觉表示，或施加视觉效果到该元件，或者聚焦于或应用视觉效果到描述此元件的布局中的一个或更多个文档组件。
条款5根据条款1的装置，其中存储器存储另外的可执行指令，响应于由处理器执行，所述指令使得装置进一步接收(602)多个元件中的元件的附加数据，
其中所述装置被使得整合(602)数据、3D模型的视觉表示和文档组件的布局进一步包括附加数据，该附加数据在视觉定义中通过与该数据、视觉表示或布局交互可导航。
条款6.根据条款5的装置，其中存储器存储另外的可执行指令，响应于由处理器执行，所述指令使得装置进一步导航附加数据，包括使得所述装置至少进行以下操作：
接收(602)多个元件中的元件的选择，该元件可选自多个元件的列表、3D模型的视觉表示和文档组件的布局的每个；以及
在视觉定义中，操纵(604)附加数据以引起对元件的附加数据的注意。
条款7.根据条款1的装置，其中存储器存储另外的可执行指令，该指令响应于由处理器执行，使得该装置进一步至少进行以下操作：
接收和处理(702)复杂系统的物理实例的附加数据，该附加数据被接收和处理以从多个元件中识别主题元件，3D模型的视觉表示描述的元件包括主题元件和多个元件中的一个或更多个其他元件；并且将视觉效果应用(710)至视觉表示描述的主题元件以将视觉表示描述的主题元件与一个或更多个其他元件区分开。
条款8.根据条款1的装置，其中存储器存储另外的可执行指令，该指令响应于由处理器执行，使得该装置进一步至少进行以下操作：
接收(804)复杂系统的视觉定义中的3D模型的视觉表示上的具体点的用户选择；并且将具体点转换(804)为复杂系统的坐标系内的具体位置，以及
其中装置被使得生成(608)文档组件的布局包括被使得至少进行以下操作：
识别(812)第一文档组件，该第一文档组件描述复杂系统的、在具体位置处或在具体位置周围的体积内或至少部分由该具体位置限定的体积内的元件，该第一文档组件具有关联的元数据，并且根据该元数据被识别，该元数据提供在复杂系统的坐标系内反映元件的3D几何结构的结构信息；并且生成(818)文档组件的布局，其包括第一文档组件，并且包括根据提供结构信息的关联的元数据识别的一个或更多个第二文档组件，该结构信息进一步识别第一文档组件与一个或更多个第二文档组件之间的联系。
条款9一种包括接收(602)含有多个元件的复杂系统的物理实例的数据的方法，该数据包括反映多个元件中的至少一些元件之间的关系的多个元件的列表；
生成(606)复杂系统的数字三维(3D)模型的视觉表示，该视觉表示描述多个元件中的元件；
生成(608)描述多个元件中的元件的文档组件的布局，该布局包括描述至少一些元件的一个或更多个二维(2D)图像；并且整合(602)数据、3D模型的视觉表示和文档组件的布局以生产复杂系统的视觉定义，其中至少视觉表示和布局在视觉定义中通过与该数据的交互可导航。
条款10根据条款9的方法，其中3D模型的视觉表示描述不在布局的文档组件中的一个或更多个元件，或布局的文档组件描述不在3D模型的视觉表示中的一个或更多个元件。
条款11根据条款9的方法，其中生成(608)布局包括：生成包括文档组件的图像的全景展示布置的布局，该文档组件的至少一些包括描述至少一些元件的2D图像。
条款12根据条款9的方法，进一步包括，导航3D模型的视觉表示或文档组件的布局，包括：
接收(602)从多个元件的列表中的元件的选择；并且在视觉定义中操纵(606、608)3D模型的视觉表示或文档组件的布局以引起对其中的元件的注意，包括进行以下操作中至少之一：聚焦于包括该元件的视觉表示的一部分或将视觉效果应用至该元件、或聚焦于或应用视觉效果至描述该元件的布局的一个或更多个文档组件。
条款13根据条款9的方法，进一步包括：接收(602)多个元件中的元件的附加数据。
其中，整合(602)数据、3D模型的视觉表示和文档组件的布局进一步包括附加数据，附加数据在视觉定义中通过与数据、视觉表示或布局交互可导航。
条款14根据条款13的方法，进一步包括导航此附加数据，包括：
接收(602)多个元件中的元件的选择，元件可选自多个元件的列表、3D模型的视觉表示和文档组件的布局的每个；和
在视觉定义中操纵(604)附加数据以引起对元件的附加数据的注意。
条款15根据条款9的方法，进一步包括接收和处理(702)复杂系统的物理实例的附加数据，附加数据被接收和处理以便从多个元件中识别主题元件，3D模型的视觉表示描述的元件包括主题元件和多个元件中的一个或更多个其他元件；以及应用(710)视觉效果到视觉表示描述的主题元件，以便将视觉表示描述的主题元件与一个或更多个其他元件区分开。
条款16根据条款9的方法，进一步包括接收(804)复杂系统的视觉定义中的3D模型的视觉表示上的具体点的用户选择；以及将具体点转换(804)至复杂系统坐标系内的具体位置，以及
其中生成(608)文档组件的布局包括：
识别(812)第一文档组件，第一文档组件描述复杂系统的、在具体位置处或具体位置周围的体积内或至少部分由具体位置限定的体积内的元件，第一文档组件具有关联的元数据并根据该关联的元数据被识别，元数据提供反映元件在复杂系统的坐标系内的3D几何结构的结构信息；以及生成(818)文档组件的布局，布局包括第一文档组件并包括根据关联的元数据被识别的一个或更多个第二文档组件，元数据提供进一步识别第一文档组件与一个或更多个第二文档组件之间的联系的结构信息。
条款17一种计算机可读存储介质，其是非暂时性的并具有存储在其中的计算机可读程序代码部分，该代码部分响应于由处理器执行，使得装置至少进行以下操作：
接收(602)复杂系统的物理实例的数据，复杂系统包括多个元件，数据包括反映多个元件中的至少一些元件之间的关系的多个元件的列表；
生成(606)复杂系统的数字三维(3D)模型的视觉表示，视觉表示描述多个元件中的元件；
生成(608)描述多个元件中的元件的文档组件的布局，布局包括描述至少一些元件的一个或更多个二维(2D)图像；以及
整合(602)数据、3D模型的视觉表示和文档组件的布局，生成复杂系统的视觉定义，其中至少视觉定义中的视觉表示与布局通过与数据进行交互可导航。
条款18根据条款17的计算机可读存储介质，其中3D模型的视觉表示描述不在布局的文档组件中的一个或更多个元件，或布局的文档组件描述不在3D模型的视觉表示中的一个或更多个元件；
条款19根据条款17的计算机可读存储介质，其中该装置被使得生成(608)布局包括被配置为生成包括文档组件的图像的全景展示布置的布局，其中至少一些文档布局包括描述至少一些元件的2D图像。
条款20根据条款17的计算机可读存储介质，具有存储在其中的另外的计算机可读程序代码部分，该代码部分响应于由处理器执行，使得装置进一步导航3D模型的视觉表示或文档组件的布局，包括使得装置至少进行下述操作：
接收(602)从多个元件的列表中的元件的选择；在视觉定义中操纵(606、608)3D模型的视觉表示或文档组件的布局，以引起对其中的元件的注意，包括使得装置进行下列操作中的至少一种：聚焦于包括此元件的视觉表示的一部分或应用视觉效果到该元件；或聚焦于或施加视觉效果到描述该元件的布局的一个或更多个文档组件。
条款21根据条款17的计算机可读存储介质，具有存储在其中的另外的计算机可读程序代码部分，该代码部分响应于由处理器执行，使得装置进一步接收(602)多个元件中的元件的附加数据，
其中，所述装置被使得整合(602)数据、3D模型的视觉表示和文档组件的布局进一步包括附加数据，附加数据在视觉定义中通过与数据、视觉表示或布局交互可导航。
条款22根据条款21的计算机可读存储介质，具有存储在其中的另外的计算机可读程序代码部分，该代码部分响应于由处理器执行，使得装置进一步导航附加数据，包括使得装置至少进行以下操作：
接收(602)多个元件中的元件的选择，元件可选自多个元件的列表、3D模型的视觉表示和文档组件的布局中的每个；和
在视觉定义中操纵(604)附加数据以引起对元件的附加数据的注意。
条款23根据条款17的计算机可读存储介质，具有存储在其中的另外的计算机可读程序代码部分，该代码部分响应于由处理器执行，使得装置至少进一步进行下列操作：
接收和处理(702)复杂系统的物理实例的附加数据，附加数据被接收和处理以从多个元件中识别主题元件，3D模型的视觉表示描述的元件包括主题元件和多个元件中的一个或更多个其他元件；以及向视觉表示描述的主题元件应用(710)视觉效果，以将视觉表示描述的主题元件与一个或更多个其他元件区分开。
条款24根据条款17的计算机可读存储介质，具有存储在其中的另外的计算机可读程序代码部分，该代码部分响应于由处理器执行，使得装置至少进一步进行以下操作：
接收(804)复杂系统的视觉定义中的3D模型的视觉表示上的具体点的用户选择；
将具体点转换(804)至复杂系统坐标系内的具体位置，以及
其中，所述装置被使得生成(608)文档组件的布局包括被使得至少进行以下操作：识别(812)第一文档组件，其描述复杂系统的、在具体位置处或在具体位置周围的体积内或至少部分由此具体位置限定的体积内的元件，第一文档组件具有关联的元数据并根据该元数据被识别，元数据提供在复杂系统的坐标系内反映元件的3D几何结构的结构信息；以及生成(818)包括第一文档组件并且包括一个或更多个第二文档组件的文档组件的布局，第二文档组件根据关联的元数据被识别，元数据提供进一步识别第一文档组件和一个或更多个第二文档组件之间的联系的结构信息。
本发明所属领域的技术人员将明白，本文阐述的本发明的很多修改以及其他实施方式具有之前描述和相关附图给出的教导的益处。因此，应当理解本发明不限于所公开的具体实施方式并且其修改和其他实施方式均旨在包括在所要求保护的范围内。此外，尽管前述描述和相关附图在元件和/或功能的特定组合的背景中描述了示例性实施方式，应当理解，元件和/或功能的不同组合可以在不偏离所要求保护的范围的情况下由替代实施方式提供。在这方面，例如，除了上述清楚描述的那些(如可以在一些所附权利要求中阐述的那些)，还能够想到元件和/或功能的不同组合。虽然在此使用了具体的术语，但是它们仅以通用和描述性含义使用并不为了限制目的。

Claims (15)

1.一种实施用于复杂系统的整合可视化和分析的系统的装置，所述装置包括处理器和存储可执行指令的存储器，所述可执行指令响应于由所述处理器执行而使所述装置进行至少下列操作：
接收(602)包括多个元件的复杂系统的物理实例的数据，所述数据包括反映所述多个元件中的至少一些元件之间的关系的所述多个元件的列表；
生成(606)所述复杂系统的数字三维模型即3D模型的视觉表示，所述视觉表示描述所述多个元件中的元件；
生成(608)描述所述多个元件中的元件的文档组件的布局，所述布局包括描述所述元件中的至少一些元件的一个或更多个二维图像即2D图像；以及
整合(602)所述数据、所述3D模型的视觉表示和文档组件的布局以生成所述复杂系统的视觉定义，其中在所述视觉定义中，至少所述视觉表示和布局通过与所述数据的交互可导航。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述3D模型的所述视觉表示描述不在所述布局的所述文档组件中的一个或更多个元件，或者所述布局的所述文档组件描述不在所述3D模型的所述视觉表示中的一个或更多个元件。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置被使得生成(608)所述布局包括被配置为生成包括文档组件的图像的全景展示布置的布局，所述文档组件中的至少一些包括描述至少一些所述元件的2D图像。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述存储器存储另外的可执行指令，其响应于由所述处理器执行以使所述装置进一步导航所述3D模型的所述视觉表示或文档组件的布局，包括使所述装置至少进行以下操作：
接收(602)从所述多个元件的列表的元件的选择；以及
在所述视觉定义中，操纵(606、608)所述3D模型的所述视觉表示或文档组件的布局以引起对其中的所述元件的注意，包括使得所述装置进行下列操作中的至少一个：聚焦在包括所述元件的所述视觉表示的一部分上，或者将视觉效果应用至所述元件；或者聚焦到描述所述元件的所述布局的一个或更多个文档组件，或者将视觉效果应用至描述所述元件的所述布局的一个或更多个文档组件。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述存储器存储另外的可执行指令，其响应于由所述处理器执行以使所述装置进一步接收(602)所述多个元件中的元件的附加数据，
其中所述装置被使得整合(602)所述数据、所述3D模型的视觉表示和文档组件的布局进一步包括所述附加数据，在所述视觉定义中，所述附加数据通过与所述数据、视觉表示或布局交互可导航。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述存储器存储另外的可执行指令，其响应于由所述处理器执行以使所述装置进一步导航所述附加数据，包括所述装置被使得至少进行下列操作：
接收(602)所述多个元件中的元件的选择，所述元件可选自所述多个元件的列表、所述3D模型的视觉表示和文档组件的布局中的每个；以及
在所述视觉定义中，操纵(604)所述附加数据以引起对所述元件的附加数据的注意。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述存储器存储另外的可执行指令，其响应于由所述处理器执行以使所述装置进一步至少进行以下操作：
接收和处理(702)所述复杂系统的所述物理实例的附加数据，所述附加数据经接收和处理以从所述多个元件中识别主题元件，所述3D模型的所述视觉表示描述的所述元件包括所述主题元件和所述多个元件中的一个或更多个其他元件；以及
将视觉效果应用(710)至所述视觉表示描述的所述主题元件以将所述视觉表示描述的所述主题元件与所述一个或更多个其他元件区分开。
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述存储器存储另外的可执行指令，其响应于由所述处理器执行以使所述装置进一步至少进行以下操作：
接收(804)所述复杂系统的所述视觉定义中的所述3D模型的所述视觉表示上的具体点的用户选择；以及
将所述具体点转换(804)到所述复杂系统的坐标系内的具体位置；并且
其中所述装置被使得生成(608)所述文档组件的布局包括被使得至少进行以下操作：
识别(812)第一文档组件，所述第一文档组件描述具体位置处、或者所述具体位置附近的体积内或者至少部分由所述具体位置限定的体积内的所述复杂系统的元件，所述第一文档组件具有关联的元数据并且根据所述关联的元数据被识别，所述关联的元数据提供结构信息，所述结构信息在所述复杂系统的坐标系内反映所述元件的3D几何结构；以及
生成(818)包括所述第一文档组件并且包括一个或更多个第二文档组件的所述文档组件的布局，根据所述关联的元数据识别所述一个或更多个第二文档组件，所述关联的元数据提供进一步识别所述第一文档组件与一个或更多个第二文档组件之间的联系的结构信息。
9.一种方法，包括：
接收(602)包括多个元件的复杂系统的物理实例的数据，所述数据包括反映所述多个元件中的至少一些元件之间的关系的多个元件的列表；
生成(606)所述复杂系统的数字三维模型即3D模型的视觉表示，所述视觉表示描述所述多个元件中的元件；
生成(608)文档组件的布局，其描述所述多个元件中的元件，所述布局包括一个或多于更多个二维图像即2D图像，其描述至少一些所述元件；以及
整合(602)所述数据、所述3D模型的视觉表示和文档组件的布局以生成所述复杂系统的视觉定义，其中在所述视觉定义中，至少所述视觉表示和布局通过与数据的交互可导航。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述3D模型的所述视觉表示描述不在所述布局的文档组件中的一个或更多个元件，或者所述布局的文档组件描述不在所述3D模型的视觉表示中的一个或更多个元件；并且
其中生成(608)所述布局包括生成包括所述文档组件的图像的全景展示布置的布局，所述文档组件中的至少一些包括描述至少一些所述元件的2D图像。
11.根据权利要求9所述的方法，进一步包括导航所述3D模型的所述视觉表示或文档组件的布局，包括：
接收(602)从所述多个元件的列表中的元件的选择；以及
在视觉定义中，操纵(606、608)3D模型的所述视觉表示或文档组件的布局以引起对其中的所述元件的注意，包括以下操作中的至少一个：聚焦在包括所述元件的所述视觉表示的一部分上，或者将视觉效果应用至所述元件，或者聚焦到描述所述元件的所述布局的一个或更多个文档组件，或者将视觉效果应用至描述所述元件的所述布局的一个或更多个文档组件。
12.根据权利要求9所述的方法，进一步包括接收(602)多个元件中的元件的附加数据，
其中整合(602)所述数据、所述3D模型的视觉表示和文档组件的布局进一步包括所述附加数据，在视觉定义中，所述附加数据通过与所述数据、视觉表示或布局交互可导航。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括导航所述附加数据，包括：
接收(602)所述多个元件中的元件的选择，所述元件可选自所述多个元件的列表、所述3D模型的视觉表示和文档组件的布局中的每个；以及
在所述视觉定义中，操纵(604)所述附加数据以引起对所述元件的所述附加数据的注意。
14.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：
接收和处理(702)所述复杂系统的所述物理实例的附加数据，所述附加数据经接收和处理以从所述多个元件中识别主题元件，所述3D模型的所述视觉表示描述的所述元件包括所述主题元件和所述多个元件中的一个或更多个其他元件；以及
应用(710)视觉效果到所述视觉表示描述的所述主题元件，以将所述视觉表示描述的所述主题元件与所述一个或更多个其他元件区分开。
15.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：
接收(804)所述复杂系统的视觉定义中的所述3D模型的视觉表示上的具体点的用户选择；以及
转换(804)所述具体点至所述复杂系统的坐标系内的具体位置，并且，
其中生成(608)文档组件的所述布局包括：
识别(812)第一文档组件，其描述具体位置处、或者所述具体位置附近的体积内或者至少部分由所述具体位置定义的体积内的复杂系统的元件，第一文档组件具有关联的元数据并且根据所述元数据被识别，所述元数据提供结构信息，其在所述复杂系统的坐标系内反映所述元件的3D几何结构；以及
生成(818)包括所述第一文档组件并包括一个或更多个第二文档组件的文档组件的布局，根据所述关联的元数据识别所述一个或更个第二文档组件，所述关联的元数据提供进一步识别所述第一文档组件与所述一个或更多个第二文档组件之间的联系的结构信息。
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