CN1897038A - 图像处理设备和设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图像处理设备和设计方法。提供一种集成信息管理系统，其把用于处理由CAD数据导出的数据的信息处理应用程序彼此相互关联。在集成信息管理系统中，与分别显示CAD系统中生成的虚拟设计数据、CAE系统中使用的数据、DMR系统中使用的数据和模型系统中使用的数据的情况下使用的相应条件对应地存储这些数据。接着，基于相应条件生成通过合成相应数据获得的图像，并且在集成显示单元上显示所生成的图像，从而使用户可以通过动态地切换相应信息处理应用程序的数据把这些数据作为单个数据进行管理。

Description

图像处理设备和设计方法

技术领域

本发明涉及图像处理设备和方法。更具体地，本发明涉及产生显示图像的图像处理设备和方法，所述显示图像在通过使用由所产生的设计数据而产生的数据在真实空间对设计数据执行验证操作的情况下进行显示。

背景技术

通常，在设计和制造领域中，在计算机系统上执行使用虚拟数据的设计和验证操作。更具体地，在设计和验证操作的过程中，首先在三维CAD(计算机辅助设计)系统上执行基本设计。通常，当使用三维CAD系统设计目标的形状、轮廓(figure)等等时，所设计的数据通常被存储为相关三维CAD系统中固有的立体数据。

接着，基于通过相关三维CAD系统设计的数据，执行分析过程或CAE(计算机辅助工程)过程以验证所设计数据的有效性。因而，例如通常在使用实际产品时出现的热辐射问题、压力变形问题等等的问题被预先在虚拟数据阶段提取出来，并且考虑如何应对这些问题。

此外，为了同时验证通过三维CAD系统设计的产品的可操作性、维护性能和装配性能，通过在快速原型方法等等中使用铝材料和树脂泡沫材料来建造简单生产原型(即，模型)或实际生产原型。因此，基于通过三维CAD系统设计的数据建造和生成模型的设计数据。例如，在日本专利申请公开No.2005-107968中明确公开了这种操作。

实际上，通过对实物和虚拟数据实际执行设计检查或DMR(数字模型检查)过程来明确当前设计数据的问题，并且所明确的问题在设计中得到反馈，借此提高产品数据的质量。在这种操作中，主动使用涉及模型的数据和CAE过程。

近年来，人们主动尝试使设计操作流程中实验生产的次数为零或尽可能减少。即，通过减少实验生产的次数，可以减少产品的开发成本中生产原型数量所占的比例。结果，能够保持产品的质量，即使由于例如要开发产品只有单件或要开发的产品是通过多种少量生产方式生产的产品，使得不能多次制造生产原型。此外，通过缩短实验周期，可以执行能对应于早期产品开发周期的设计操作。为了实现这点，有必要提供这样的系统，其通过最大程度地使用设计数据、从相关设计数据导出且涉及CAE过程的数据、以及所测量的数据，在虚拟空间中验证所有必要数据，而无需产生实际生产原型。

然而，在这种设计系统中，不同的专用信息处理应用程序已经被开发，并且被用于CAD系统的设计过程、CAE过程、模型生产过程、上述过程所需的数据测量过程以及设计检查过程中的每个。因此，在当前环境中，每个专用信息处理应用程序独立地执行数据管理。因此，例如，在设计检查中，不能集成地管理和显示三维CAD数据，和从CAD数据导出的信息处理应用程序(用于DMR过程、CAE过程、模型生产操作等等)。因此，在使实验生产的次数为零或尽可能减少实验生产的次数的尝试中，大大阻碍了在虚拟空间中完整执行验证操作。

此外，由于不能集成地执行数据管理，所以出现以下问题。

(1)在通过快速原型制造设备等等生产简单生产原型(即简单模型)的方法中，可有效控制由于例如加工精度、材料等等的限制而导致的粗糙形状。然而，在这个方法中，不能再现表示设计的细节，形状的细节、颜色等等，并且在三维CAD系统上设计的详细信息。

(2)即使在使实验生产的次数为零或尽可能减少实验生产的次数的尝试中，实际产生生产原型和模型的必要性在当前环境中并未完全消失。因此，在实际产生生产原型或模型的情况下，如果根据设计检查的结果修正设计数据，则实际产生的生产原型或模型不同于设计数据所定义的生产原型或模型，因而出现数据不一致性问题。

(3)在设计检查的过程中，在作为虚拟数据的设计数据被叠加在构成的模型上的情况下，执行在通过摄像机获得的模型的图像数据上叠加虚拟数据的过程。然而，由于视频图像是二维的，所以在视频图像数据和三维虚拟数据之间出现隐蔽问题。

发明内容

鉴于上述传统问题完成了本发明，并且本发明的目的是通过基于显示条件显示虚拟设计数据和使用相关虚拟设计数据生成的数据，来有效地进行设计。

此外，本发明的另一个目的是集成管理真实空间和虚拟空间中的虚拟设计数据和实际模型，以及使用相关设计数据生成的数据。

此外，本发明的另一个目的是向观察者恰当显示设计数据和使用该设计数据生成的数据。

为了实现上述目的，基于本发明的图像处理设备包括：

设计数据存储单元，其适于存储产品的设计数据；

模型数据生成单元，其适于由设计数据生成要用于形成模型的模型数据；

模型数据存储单元，其适于存储所生成的模型数据；

条件存储单元，其适于存储在分别显示设计数据和模型数据的情况下使用的条件；

显示图像生成单元，其适于基于条件由设计数据和模型数据生成显示图像；

图像接收单元，其适于接收通过图像输入单元输入的输入图像；

合成单元，其适于合成由显示图像生成单元生成的显示图像和由图像接收单元接收的输入图像；以及

显示控制单元，其适于在显示单元上显示通过合成单元的合成获得的图像。

此外，基于本发明的图像处理设备包括：

设计数据存储单元，其适于存储产品的设计数据；

分析数据生成单元，其适于由设计数据生成要用于分析的分析数据；

分析数据存储单元，其适于存储所生成的分析数据；

结果数据存储单元，其适于存储基于分析数据分析出的分析结果数据；

条件存储单元，其适于存储在分别显示设计数据、分析数据和分析结果数据的情况下使用的条件；

显示图像生成单元，其适于基于所述条件由设计数据、分析数据和分析结果数据生成显示图像；

图像接收单元，其适于接收通过图像输入单元输入的输入图像；

合成单元，其适于合成由显示图像生成单元生成的显示图像和由图像接收单元接收的输入图像；以及

显示控制单元，其适于在显示单元上显示通过合成单元的合成获得的图像。

此外，基于本发明的图像处理设备包括：

设计数据存储单元，其适于存储产品的设计数据；

简化数据生成单元，其适于由设计数据生成分别具有不同简化程度的多个简化数据；

简化数据存储单元，其适于存储所生成的多个简化数据；

条件存储单元，其适于存储在分别显示设计数据和该多个简化数据的情况下使用的条件；

显示图像生成单元，其适于基于所述条件由设计数据和该多个简化数据生成显示图像；

图像接收单元，其适于接收通过图像输入单元输入的输入图像；

合成单元，其适于合成由显示图像生成单元生成的显示图像和由图像接收单元接收的输入图像；以及

显示控制单元，其适于在显示单元上显示通过合成单元的合成获得的图像。

此外，基于本发明的图像处理方法包括：

由存储在设计数据存储单元中的产品设计数据生成要用于形成模型的模型数据的模型数据生成步骤；

把所生成模型数据存储在模型数据存储单元中的模型数据存储步骤；

基于在分别显示设计数据和模型数据的情况下使用的条件，由设计数据和模型数据生成显示图像的显示图像生成步骤；

接收通过图像输入单元输入的输入图像的图像接收步骤；

合成所生成的显示图像和所接收的输入图像的合成步骤；以及

在显示单元上显示通过合成获得的图像的显示步骤。

此外，基于本发明的图像处理方法包括：

由存储在设计数据存储单元中的产品设计数据生成要用于分析的分析数据的分析数据生成步骤；

把所生成的分析数据存储在分析数据存储单元中的分析数据存储步骤；

把基于分析数据分析出的分析结果数据存储在结果数据存储单元中的结果数据存储步骤；

基于在分别显示设计数据、分析数据和分析结果数据的情况下使用的条件，由设计数据、分析数据和分析结果数据生成显示图像的显示图像生成步骤；

接收通过图像输入单元输入的输入图像的图像接收步骤；

合成所生成的显示图像和所接收的输入图像的合成步骤；以及

在显示单元上显示通过合成获得的图像的显示步骤。

此外，基于本发明的图像处理方法包括：

由存储在设计数据存储单元中的产品设计数据生成分别具有不同简化程度的多个简化数据的简化数据生成步骤；

把所生成的多个简化数据存储在简化数据存储单元中的简化数据存储步骤；

基于在分别显示设计数据和该多个简化数据的情况下使用的条件，由设计数据和该多个简化数据生成显示图像的显示图像生成步骤；

接收通过图像输入单元输入的输入图像的图像接收步骤；

合成所生成的显示图像和所接收的输入图像的合成步骤；以及

在显示单元上显示通过合成获得的图像的显示步骤。

附图说明

图1是示出实现本发明的实施例的系统配置的图例；

图2是基于本发明的实施例说明设计数据的生成和存储的图例；

图3是基于本发明的实施例说明导出数据的生成和存储的图例；

图4是基于本发明的实施例说明导出数据的生成和存储的图例；

图5是基于本发明的实施例说明导出数据的生成和存储和测量数据的存储的图例；

图6是基于本发明的实施例说明每个数据的存储和显示的图例；

图7是说明真实空间中的传统图像和虚拟空间中的传统虚拟数据的图例；

图8是说明显示图7示出的数据的状态的图例；

图9是基于本发明的实施例说明真实空间中的图像和虚拟空间中的虚拟数据的图例；

图10是说明显示图9中示出的数据的状态的图例；

图11是说明基于本发明的实施例的整个过程的流程图；和

图12是基于本发明的实施例说明取决于位置和取向的显示的流程图。

具体实施方式

下面参照附图详细说明本发明的一个实施例。

<基本构造>

(系统配置)

首先，说明实现本发明的实施例的系统配置。

图1是示出实现本发明的实施例的系统配置的图例。

在图1中，附图标记100指示例如HMD(头戴式显示器)等等的头戴式图像输入/输出设备。即，观察者或用户在其头部戴上HMD 100以观察通过合成真实空间中的图像和虚拟空间中的图像而获得的图像。

附图标记101指示在HMD 100中安装的图像显示设备，并且附图标记102指示在HMD 100中安装的图像输入设备。这里，应当注意，存在两组图像显示设备101和图像输入设备102，即，右眼有一组，并且左眼有另一组。

此外，以后描述的磁力计传感器201被装配在HMD 100上。更具体地，磁力计传感器201的输出被输入到位置/取向测量设备205，位置/取向测量设备205由此计算观察者的观察点位置和视线方向(分别对应于HMD 100的位置和方向)，并且接着生成位置/取向信息。

附图标记400指示信息处理设备，其生成对应于由位置/取向测量设备205计算和生成的位置/取向信息的CG(计算机图形)图像，把所生成CG图像叠加在通过HMD 100的图像输入设备102输出的图像上，以合成它们，并且接着向图像显示设备101输出所获得的合成图像。

附图标记10指示CAD系统，附图标记11指示CAE系统，附图标记12指示DMR系统，并且附图标记13指示如上所述的模型系统。在CAD系统10、CAE系统11、DMR系统12和模型系统13通过网络被连接到信息处理设备400的状态下，传送各种数据。总之，在本实施例中将CAD系统10、CAE系统11、DMR系统12和模型系统13中的每个描述为具有独立主体。然而，本发明不受此限制。即，当然能够在相同机架上或在相同外壳中全部构造CAD系统10、CAE系统11、DMR系统12和模型系统13。此外，当然能够通过启动在与信息处理设备400相同的设备上的相应应用程序，来实现CAD系统10、CAE系统11、DMR系统12和模型系统13。

附带地，应当注意，通过在包括CPU(中央处理单元)、ROM(只读存储器)、RAM(随机访问存储器)、显示设备、输入设备、外部存储设备等等的计算机上执行已经存储在ROM或外部存储设备中并且将被用于实现相应系统的应用程序，实现信息处理设备400、CAD系统10、CAE系统11、DMR系统12和模型系统13。

附图标记33指示由生产者或用户基于由模型系统13生成的数据产生或形成的模型。

附图标记200指示生成磁场的磁发射器，并且附图标记201和202中的每个指示测量或检测由磁发射器200生成的磁场的变化的磁力计传感器。这里，应当注意，磁力计传感器201被装配在HMD 100上，并且磁力计传感器202被装配在模型33上。位置/取向测量设备205根据从磁力计传感器201获得的测量结果测量磁力计传感器201的位置和取向，并且根据从磁力计传感器202获得的测量结果测量磁力计传感器202的位置和取向，由此可以测量HMD 100和模型33中每个的位置和取向。

此外，标记210被附着接到模型33上。在从图像输入设备102获得模型33的位置和取向的情况下使用标记210。

(基于位置和取向的显示)

接着，参考图12说明实施例中取决于HMD 100和模型33中每个的位置和取向的显示。尤其是，下面将说明当戴着HMD 100的操作者观看或看着模型33时要执行的过程。

开始，根据从图像输入设备102输出的图像信息，通过在真实空间中布置的标记210、位置/取向测量设备205等等测量HMD 100和模型33的位置和取向，从而产生位置/取向信息(步骤S201)。

接着，基于所生成的位置/取向信息，信息处理设备400由虚拟数据生成要显示给操作者的显示数据(步骤S202)。接着，所生成的显示数据和在真实空间中存在并且由图像输入设备102得到的图像被合成和显示(步骤S203)。

接着，判断以后描述的条件(即，状态管理数据)是否已经改变(步骤S204)。接着，如果判断以后描述的条件未改变，则流程前进到步骤S205。

其间，如果判断以后描述的条件已经改变，则流程返回到步骤S202。在步骤S202，基于条件(即，状态管理数据)，由虚拟数据生成显示数据。

如上所述，可以测量虚拟空间中表示真实空间中排列的模型33(即，简单生产原型)的三维位置信息，并且因而能够基于测量结果显示简单生产原型。

(整个操作)

下面参考图2、3、4、5、6和11说明基于本发明的实施例的整个操作。

如图2所示，首先由CAD系统10生成作为基础的虚拟设计数据20。基于该实施例，在所生成的虚拟设计数据(即，CAD数据)20中，假定一个产品包括单元1和单元2，并且单元2还包括单元3和单元4。这里，应当注意，在附图中，每个单元被图解为带圆圈的编号。

总之，由CAD系统10生成的虚拟设计数据20被存储在集成信息管理系统50中(步骤S110)。作为CAD数据，例如是通过作为可从美国MSC.软件公司得到的CAD应用程序的OSD(OneSpace Designer^TM)等等生成的数据。

接着，如图3所示，在集成信息管理系统50中，生成用于执行例如热流体分析、压力分析等等的各种分析计算的CAE系统11中、由虚拟设计数据20导出的派生数据21，并且接着存储所生成的派生数据21(步骤S111)。派生数据21从虚拟设计数据20继承各单元的构成，因而派生数据21具有对应于虚拟设计数据20的数据构成。

此时，即使虚拟设计数据20中的单元3和单元4被集成在派生数据21中，或即使对应于虚拟设计数据20中的单元1的数据不存在于派生数据21中，仍认为分析计算中未出现任何问题。

总之，分析计算由CAE系统11基于派生数据21来执行。接着，计算结果被作为分析数据31被存储在集成信息管理系统50中(步骤S112)。这里，应当注意，通过例如可从美国Fluent公司得到的FLUENT^TM的分析软件来实现CAE系统。

此外，如图4所示，在集成信息管理系统50中，派生数据由虚拟设计数据20生成并且接着被存储，以便在用于执行设计检查的DMR系统12中使用(步骤S121和S122)。附带地，这里生成的派生数据是派生数据22、32和42，其详细程度彼此不同。这里，应当注意，为了保证设计检查中派生数据22、32和42的实时性，通过降低构成单元的数据的详细程度、简化色彩信息等等，这些数据中的每个被进行多级简化。此外，假定派生数据的详细程度的级别满足派生数据22的详细程度＞派生数据32的详细程度＞派生数据42的详细程度，即，可以理解派生数据22是最详细的数据。

接着，如图5所示，为了检查基于虚拟设计数据20的真实模型，模型系统13具有独特数据格式，通过该数据格式，例如对虚拟设计数据20执行明显的简化，并且删除虚拟设计数据20的内部部分。因而，可以使用简单材料，在短时间内低成本地制造真实模型。

更具体地，模型系统13由虚拟设计数据20导出用于建造模型的设计数据23，并且所导出的设计数据23被存储在集成信息管理系统50中(步骤S131)。另外，基于所导出的设计数据23，制造者或用户建造真实模型33。

附带地，传感器被布置在所建造的真实模型33上，以便实际测量气流、压力等等，以及测量真实空间中存在的真实模型33的位置、取向等等。接着，表示这种测量值的数据被存储为真实模型33的实际测量数据43(步骤S132)。

在本实施例中，通过举例的方式将CAE数据、DMR数据和模型数据说明为要存储在集成信息管理系统50中的派生数据。然而，本发明的特性不受此限制。即，当然能够使用其它类型的派生数据。

接着，如图6所示，为了根据上述派生数据评估虚拟设计数据20，基于需要，在集成显示单元51上显示集成信息管理系统50中存储的数据(步骤S200)。这里，应当注意，在步骤S200中要执行的实际过程与已经参考图12说明的过程相同。

同时，分别针对虚拟设计数据20、分析数据31、派生数据42和模型设计数据23提供和管理状态管理数据530、531、532和533。更具体地，每个状态管理数据530、531、532和533表示″显示″、″隐蔽判断″、″接触判断″和″详细程度″。这里，应当注意，观察者可以自由改变集成显示单元51上的状态管理数据530、531、532和533的每个。

附带地，在本实施例中，每个状态管理数据530、531、532和533被解释为表示″显示″、″隐蔽判断″、″接触判断″和″详细程度″。然而，本发明的特性不受此限制。即，当然能够包含其它类型的状态管理数据。

例如，如图6所示，下面说明设计检查中当前正关注单元2的情况。在这种情况下，在单元2的状态管理数据530表示″显示＝开″，″隐蔽判断＝开″和″接触判断＝开″的条件下，显示从CAD系统10发送的虚拟设计数据20。

在这种状态下，假定单元1被建造为真实模型33。在这种关系中，模型系统13中的模型设计数据23的状态管理数据533被设置成表示″显示＝关″，″隐蔽判断＝开″和″接触判断＝开″，并且另一个虚拟设计数据被叠加在真实模型33上，并且接着在集成显示单元51中显示。此外，不是这次要验证的目标的单元3和4使用DMR系统12的派生数据42，并且设置″显示＝开″，″隐蔽判断＝开″，″接触判断＝关″和″详细程度＝3″，以便使用低详细程度的数据，从而保证设计检查的实时性。

此外，当执行设计检查时，如果基于观察者的需要将CAE系统11执行的与单元2有关的流体分析计算的结果(派生)数据21根据需要设置成″显示＝开″，则可以确认分析结果。

(状态管理数据的改变)

下面说明状态管理数据的改变。

更具体地，在信息处理设备400的显示屏幕上显示借以用来改变状态管理数据的窗口，从而操作者可以通过使用输入设备指示改变状态管理数据。

如上所述，在基于本实施例的系统中，通过管理和控制由三维CAD系统10中的虚拟设计数据20导出的信息处理应用程序的输入和输出数据，可以及时改变例如设计检查等等的验证过程中的必要信息，从而可以构造能够在尽可能接近完成的产品的状态下执行实时评估的系统。因而，可以在出现虚拟数据的瞬间执行必要的修正，并且也可以尝试使实验生产的次数为零或尽可能减少实验生产的次数。

此外，通过对集成显示单元51使用合成现实系统，分布在例如真实模型3等等的真实空间中的数据可以由集成设计信息管理系统的集成信息管理系统50管理。因而，通过经由集成显示单元51管理用于建造模型的模型设计数据23(即，模型建造虚拟数据)，可以解决在真实模型33和虚拟设计数据20之间出现的隐蔽问题和冲突判断，并且也可以在真实模型33上叠加分析数据(CAE数据)31和派生数据(DMR数据)42。结果，可以通过较少的实验生产执行设计操作。

<设计检查的例子1>

下面参考图7、8、9和10说明要在执行设计检查的情况下执行的HMD 100的显示。

即，图7显示这样的状态，其中通过使用HMD 100来观察通过图像输入设备102针对布置在真实空间中的模型33得到的图像(真实空间图像)2020，和在虚拟空间2040中分布的虚拟设计数据2030。更具体地，针对真实模型33得到的模型图像2010被包含在真实空间图像2020中，并且观察者从粗箭头指示的方向观察相关图像。

因此，如图8所示，真实空间图像2020中的模型图像2010和虚拟设计数据2030被相互叠加，并且在图像显示设备101上显示。

在正常条件下，真实空间图像2020被布置在显示屏幕上的最深位置(deepest point)，并且虚拟设计数据2030被布置在真实空间图像2020的前端位置。此时，由于不知道模型图像2010和虚拟设计数据2030之间的位置关系(重叠关系)，所以存在以与恰当布置的模型图像2010和虚拟设计数据2030之间的隐蔽关系的状态不同的状态显示模型图像2010和虚拟设计数据2030的问题。

另一方面，基于本实施例，由于用于建造真实模型33的虚拟模型数据2050被保存在集成信息管理系统50中，所以可以通过使用所保存的数据解决如上所述的这种隐蔽问题。

即，通过使用作为真实模型33的空间位置和取向信息，并且已经在集成信息管理系统50中记录的实际测量数据43，基于真实模型33的位置信息确定虚拟模型数据2050的位置和取向，并且所获得的虚拟模型被布置在虚拟空间2040中。

接着，集成信息管理系统50中的虚拟模型数据2050的状态管理数据的状态被改变为″隐蔽判断＝开″的状态，并且虚拟模型被布置在虚拟空间2040中。

接着，在虚拟空间2040中判断虚拟模型数据2050和虚拟设计数据2030的隐蔽，从而在正常执行隐蔽判断的状态下显示虚拟设计数据2020(参见图9)。

此外，在这种状态下，如果虚拟模型数据2050的状态管理数据被改变为表示″显示＝关″，则在执行隐蔽判断的状态下不显示虚拟模型数据2050的该部分，从而在显示屏幕上因此显示最深位置处的真实模型2030。因此，可以执行真实空间和虚拟空间中在正常隐蔽状态下的显示(参见图10)。

附带地，在本实施例中，通过举例的方式将HMD设备说明为用来实现合成现实系统的图像输入/输出设备。然而，本发明的特性不受此限制。即，显然可以通过另一个装置实现合成现实系统。例如，即使未在观察者的头部佩戴图像输入/输出设备，本发明仍可以通过在某个位置固定地提供图像输入/输出设备来实现。

<不同模型版本的情况下的例子>

在集成真实模型33的设计检查中，存在真实模型33的更新频率不同于虚拟设计数据20的更新频率的情况。即，由于需要时间和成本来生产或制造例如真实模型33等等的实物，所以生产的次数近年来趋向减少。因此，在虚拟设计数据20中已经被更新的数据通常不在真实模型33中反映。

在这种情况下，针对每个版本管理模型的虚拟模型设计数据23，根据需要调换虚拟模型设计数据23的版本，并且改变版本的模型设计数据被叠加在真实模型33上，由此使得观察者能够容易地识别真实模型33中的这种差异。

<判断接触模型的情况下的例子>

在集成真实模型33的虚拟设计检查中，参考图6说明试图执行真实模型33和虚拟设计数据20之间的接触判断的情况。

当在虚拟设计数据20的单元2和已经建造真实模型33的单元1之间验证执行条件下机构的操作的情况下，用于建造虚拟模型的虚拟模型设计数据23的状态被改变为状态″显示＝关″、″隐蔽判断＝开″和″接触判断＝开″，并且所获得数据被分布在真实模型33上。因而，单元2的虚拟设计数据20通过HMD 100被叠加在单元1的真实模型上，从而在虚拟空间中执行真实单元1和虚拟单元2的数据之间的接触判断。换言之，在集成显示单元51上实现相关接触判断。

<设计检查中详细程度的控制1>

在基于虚拟设计数据20执行设计检查的情况下，CAD系统10的虚拟设计数据20的数据容量往往随着设计阶段的进展而增加。

在这种关系中，随着CAD系统未来的发展，假定数据容量的大量增加不能避免。然而，即使这样，在现有环境中显示系统的显示性能仍然不能适应这样的状况。

因此，被进行控制以便分别多级表示CAD数据10的详细程度的派生数据22、32和42被存储在集成信息管理系统50中，并且所存储的派生数据被顺序切换以便控制数据的详细程度。

例如，即使当在设计检查中关注于单元2的情况下，仍有必要显示其它单元，以便验证单元2的位置、整个结构中配线的连通性等等。

在这种情况下，只针对所关注的单元2显示虚拟设计数据20的详细数据，从而允许观察者仔细地研究单元2。

接着，针对相邻单元3和4中的每个减少详细程度，并且显示其中详细程度已经降低的简单派生数据42的数据。

此外，假定由于单元1位于单元2的后面，并且此时不在设计检查中使用单元1，所以提供其中只显示一部分单元1的数据。此时，通过使用用来将单元2的详细程度降低到最低程度的简单派生数据42，可以在保持派生数据的实时性的同时执行详细设计检查。

<设计检查中详细程度的控制2>

当在设计检查中出现请求时，存在要在单元之间和虚拟设计数据20和操作者(观察者)的手之间执行的接触判断。

在执行接触判断的情况下，如果来自虚拟设计数据20的详细数据被用于干扰检查，则计算处理中需要大量时间，从而存在计算处理削弱实时性的担心。

因此，使用于显示的数据不同于用于干扰检查的数据，并且在集成信息管理系统50中分别管理这些不同的数据。通过这样做，可以实现高速干扰检查和高速显示。

换言之，通过在集成信息管理系统50中动态管理这种干扰检查数据，可以执行数据管理以便在其打算关注的虚拟数据内通过使用详细数据来执行干扰检查，并且在相关虚拟数据之外的部分内通过使用简化数据而不执行详细检查。

例如，在单元2被设置成设计检查的目标的情况下，状态管理数据被改变为表示″显示＝开″，″隐蔽判断＝开″，″接触判断＝关″和″详细程度＝最大″，并且虚拟设计数据20的如此获得的数据被显示为要显示的数据。

同时，在单元2中，通过使用DMR系统12的简化派生数据32，为接触判断设置″显示＝关″，″隐蔽判断＝关″，″接触判断＝开″和″详细程度＝3″。接着，如此获得的数据被作为专用于接触判断的数据布置在单元2中。通过这样做，可以在针对不是目标的数据的接触判断过程不削弱实时性。

<分析数据的叠加显示的例子>

在真实模型33和虚拟设计数据20被叠加和显示的情况下，也可以通过在集成信息管理系统50中管理CAE系统11的派生数据31(结果数据)来实现更多详细的设计检查。

附带地，作为分析结果获得的数据是下面两个数据。

1)通过分析解算器输出的体(volume)数据类型的数据。通常，这些数据不处于能直接显示的状态，即，这些数据仅仅被排列在体上。

2)通过分析结果可视化软件输出的分析结果可视化数据。这些数据是通过只提取空间中必要的数据并且将提取的数据处理为带、截面图像等等以便用户容易识别而获得的数据。

在集成信息管理系统50中管理上述分析结果数据，从而可以基于观察者的需要切换和显示数据。例如，如果显示所有单个温度分配分析数据，则可以执行显示以便使观察者了解整个温度分配的趋势。

由于可以在不偏离本发明的实质和范围的前提下得到本发明的许多有明显广泛的不同的实施例，应当理解，除了所附权利要求中限定的之外，本发明不限于具体实施例。

本申请要求于2005年7月15日提交的日本专利申请No.2005-207135和于2006年6月9日提交的日本专利申请No.2006-161028的优先权，这里将所述专利申请引为参考。

Claims (12)

1.一种图像处理设备，包括：

设计数据存储单元，其适于存储产品的设计数据；

模型数据生成单元，其适于由设计数据生成要用于形成模型的模型数据；

模型数据存储单元，其适于存储所生成的模型数据；

条件存储单元，其适于存储在分别显示设计数据和模型数据的情况下使用的条件；

显示图像生成单元，其适于基于所述条件由设计数据和模型数据生成显示图像；

图像接收单元，其适于接收通过图像输入单元输入的输入图像；

合成单元，其适于合成由所述显示图像生成单元生成的显示图像和由所述图像接收单元接收的输入图像；以及

显示控制单元，其适于在显示单元上显示通过所述合成单元的合成获得的图像。

2.一种图像处理设备，包括：

设计数据存储单元，其适于存储产品的设计数据；

分析数据生成单元，其适于由设计数据生成要用于分析的分析数据；

分析数据存储单元，其适于存储所生成的分析数据；

结果数据存储单元，其适于存储基于分析数据分析出的分析结果数据；

条件存储单元，其适于存储在分别显示设计数据、分析数据和分析结果数据的情况下使用的条件；

显示图像生成单元，其适于基于所述条件由设计数据、分析数据和分析结果数据生成显示图像；

图像接收单元，其适于接收通过图像输入单元输入的输入图像；

合成单元，其适于合成由所述显示图像生成单元生成的显示图像和由所述图像接收单元接收的输入图像；以及

显示控制单元，其适于在显示单元上显示通过所述合成单元的合成获得的图像。

3.一种图像处理设备，包括：

设计数据存储单元，其适于存储产品的设计数据；

简化数据生成单元，其适于由设计数据生成分别具有不同简化程度的多个简化数据；

简化数据存储单元，其适于存储所生成的多个简化数据；

条件存储单元，其适于存储在分别显示设计数据和该多个简化数据的情况下使用的条件；

显示图像生成单元，其适于基于所述条件由设计数据和该多个简化数据生成显示图像；

图像接收单元，其适于接收通过图像输入单元输入的输入图像；

合成单元，其适于合成由所述显示图像生成单元生成的显示图像和由所述图像接收单元接收的输入图像；以及

显示控制单元，其适于在显示单元上显示通过所述合成单元的合成获得的图像。

4.一种图像处理方法，包括：

由存储在设计数据存储单元中的产品设计数据生成要用于形成模型的模型数据的模型数据生成步骤；

把所生成的模型数据存储在模型数据存储单元中的模型数据存储步骤；

基于在分别显示设计数据和模型数据的情况下使用的条件，由设计数据和模型数据生成显示图像的显示图像生成步骤；

接收通过图像输入单元输入的输入图像的图像接收步骤；

合成所生成的显示图像和所接收的输入图像的合成步骤；以及

在显示单元上显示通过合成获得的图像的显示步骤。

5.一种图像处理方法，包括：

由存储在设计数据存储单元中的产品设计数据生成要用于分析的分析数据的分析数据生成步骤；

把所生成的分析数据存储在分析数据存储单元中的分析数据存储步骤；

把基于分析数据分析出的分析结果数据存储在结果数据存储单元中的结果数据存储步骤；

基于在分别显示设计数据、分析数据和分析结果数据的情况下使用的条件，由设计数据、分析数据和分析结果数据生成显示图像的显示图像生成步骤；

接收通过图像输入单元输入的输入图像的图像接收步骤；

合成所生成的显示图像和所接收的输入图像的合成步骤；以及

在显示单元上显示通过合成获得的图像的显示步骤。

6.一种图像处理方法，包括：

由存储在设计数据存储单元中的产品设计数据生成分别具有不同简化程度的多个简化数据的简化数据生成步骤；

把所生成的多个简化数据存储在简化数据存储单元中的简化数据存储步骤；

基于在分别显示设计数据和该多个简化数据的情况下使用的条件，由设计数据和该多个简化数据生成显示图像的显示图像生成步骤；

接收通过图像输入单元输入的输入图像的图像接收步骤；

合成所生成的显示图像和所接收的输入图像的合成步骤；以及

在显示单元上显示通过合成获得的图像的显示步骤。

7.一种使计算机实现图像处理方法的计算机程序，该方法包括：

由存储在设计数据存储单元中的产品设计数据生成要用于形成模型的模型数据的模型数据生成步骤；

把所生成的模型数据存储在模型数据存储单元中的模型数据存储步骤；

基于在分别显示设计数据和模型数据的情况下使用的条件，由设计数据和模型数据生成显示图像的显示图像生成步骤；

接收通过图像输入单元输入的输入图像的图像接收步骤；

合成所生成的显示图像和所接收的输入图像的合成步骤；以及

在显示单元上显示通过合成获得的图像的显示步骤。

8.一种使计算机实现图像处理方法的计算机程序，该方法包括：

由存储在设计数据存储单元中的产品设计数据生成要用于分析的分析数据的分析数据生成步骤；

把所生成的分析数据存储在分析数据存储单元中的分析数据存储步骤；

把基于分析数据分析出的分析结果数据存储在结果数据存储单元中的结果数据存储步骤；

基于在分别显示设计数据、分析数据和分析结果数据的情况下使用的条件，由设计数据、分析数据和分析结果数据生成显示图像的显示图像生成步骤；

接收通过图像输入单元输入的输入图像的图像接收步骤；

合成所生成的显示图像和所接收的输入图像的合成步骤；以及

在显示单元上显示通过合成获得的图像的显示步骤。

9.一种使计算机实现图像处理方法的计算机程序，该方法包括：

由存储在设计数据存储单元中的产品设计数据生成分别具有不同简化程度的多个简化数据的简化数据生成步骤；

把所生成的多个简化数据存储在简化数据存储单元中的简化数据存储步骤；

基于在分别显示设计数据和该多个简化数据的情况下使用的条件，由设计数据和该多个简化数据生成显示图像的显示图像生成步骤；

接收通过图像输入单元输入的输入图像的图像接收步骤；

合成所生成的显示图像和所接收的输入图像的合成步骤；以及

在显示单元上显示通过合成获得的图像的显示步骤。

10.一种存储介质，在其中存储使计算机实现图像处理方法的计算机程序，该方法包括：

由存储在设计数据存储单元中的产品设计数据生成要用于形成模型的模型数据的模型数据生成步骤；

把所生成的模型数据存储在模型数据存储单元中的模型数据存储步骤；

基于在分别显示设计数据和模型数据的情况下使用的条件，由设计数据和模型数据生成显示图像的显示图像生成步骤；

接收通过图像输入单元输入的输入图像的图像接收步骤；

合成所生成的显示图像和所接收的输入图像的合成步骤；以及

在显示单元上显示通过合成获得的图像的显示步骤。

11.一种存储介质，在其中存储使计算机实现图像处理方法的计算机程序，该方法包括：

由存储在设计数据存储单元中的产品设计数据生成要用于分析的分析数据的分析数据生成步骤；

把所生成的分析数据存储在分析数据存储单元中的分析数据存储步骤；

把基于分析数据分析出的分析结果数据存储在结果数据存储单元中的结果数据存储步骤；

基于在分别显示设计数据、分析数据和分析结果数据的情况下使用的条件，由设计数据、分析数据和分析结果数据生成显示图像的显示图像生成步骤；

接收通过图像输入单元输入的输入图像的图像接收步骤；

合成所生成的显示图像和所接收的输入图像的合成步骤；以及

在显示单元上显示通过合成获得的图像的显示步骤。

12.一种存储介质，在其中存储使计算机实现图像处理方法的计算机程序，该方法包括：

由存储在设计数据存储单元中的产品设计数据生成分别具有不同简化程度的多个简化数据的简化数据生成步骤；

把所生成的多个简化数据存储在简化数据存储单元中的简化数据存储步骤；

基于在分别显示设计数据和该多个简化数据的情况下使用的条件，由设计数据和该多个简化数据生成显示图像的显示图像生成步骤；接收通过图像输入单元输入的输入图像的图像接收步骤；

合成所生成的显示图像和所接收的输入图像的合成步骤；以及

在显示单元上显示通过合成获得的图像的显示步骤。

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