CZ2002489A3 - Postup hodnocení dynamické perspektivní distorze průhledného tělesa a postup pro podporu konstrukce trojrozměrného zakřiveného tvaru průhledného tělesa - Google Patents

Description

Postup hodnoceni dynamické perspektivní distorze průhledného tělesa a postup pro podporu konstrukce trojrozměrného zakřiveného tvaru průhledného tělesa

Oblast techniky

Vynález se týká postupu hodnoceni dynamické perspektivní distorze průhledného tělesa a postupu pro podporu konstrukce trojrozměrného zakřiveného tvaru průhledného tělesa.

Dosavadní stav techniky

Při výrobě automobilů a dalších přístrojů se v posledních letech na základě požadavků kladených na konstrukci a aerodynamiku atd. používá okenní sklo složitého trojrozměrného tvaru. Když se přes takové okenní sklo s trojrozměrné zakřivenou rovinou díváme na předmět, někdy se jeví jako zdeformovaný. Tento jev se nazývá perspektivní distorze a je známo, že vzniká v nerovnoběžné části nebo v zakřivené rovinné části skleněné tabule. Protože perspektivní distorze je faktor způsobující snížení viditelnosti, zejména pří řízení automobilu, je maximální přípustná hodnota perspektivní distorze stanovena Japonskými průmyslovými normami (JIS).

Perspektivní distorze se hodnotí zkoumáním optických vlastností příslušné skleněné tabule nebo senzorickou prohlídkou této skleněné tabule. Nedávno se místo běžné zkoušky optického výkonu nebo senzorické prohlídky začala používat technika hodnoceni perspektivní distorze na základě modelu skleněné tabule trojrozměrného tvaru vytvořeného technikou CAD (projektováním pomocí počítače).

Těmito běžnými postupy hodnocení se určuje perspektivní distorze v případě, že se přes skleněnou tabuli pozoruje nehybný předmět (dále se v tomto dokumentu označuje jako statická perspektivní distorze). Postup je proto vhodný pří hodnocení perspektivní distorze skleněných tabulí používaných v budovách. Problém by však mohl vzniknout v případě hodnocení perspektivní distorzeskleněné tabule u pohyblivého předmětu, jako je např. automobil.

-2• « φφφ· • · · * • φ · · · • a φφ·· · · φ Φ 9 · · ·

ΦΦΦ ·· ·· *

Hodnocení statické perspektivní distorze je konkrétně výslednicí hodnoceni perspektivní distorze nezávisle určované ve velkém počtu bodů lokální části skleněné tabule, kde tedy není brána v úvahu kontinuita perspektivní distorze mezi skupinou bodů. U skleněné tabule, kde perspektivní distorze každé lokální části splňuje předem stanovenou předepsanou hodnotu, je proto změna perspektivní distorze mezi sousedními lokálními částmi velká. Když se v takovém případě touto skleněnou tabulí sleduje krajina kolem pohybujícího se tělesa, perspektivní distorze obrazu se s pohybem tělesa značně mění a je pozorováno vlnění.

Důležitým bodem zkoumání tělesa v pohybu, např. jedoucího automobilu, je kromě hodnocení statické perspektivní distorze předmětu ve stavu klidu při pozorování skleněnou tabulí i hodnocení perspektivní distorze předmětu pozorovaného skleněnou tabulí ve fázi řízeného pohybu (níže označované jako dynamická perspektivní distorze).

Dále se v posledních letech rozšířila technika konstrukce trojrozměrného tvaru skla pomocí CAD. Je tedy žádoucí ve fázi projektování optimalizovat tvar skleněné tabule při zvážení výsledku hodnocení dynamické perspektivní distorze.

Vynález byl vytvořen s uvážením výše uvedených okolností a jeho hlavním cílem je nabídnout postup hodnocení dynamické perspektivní distorze předmětu v případě, že je okolí tělesa v pohybu pozorováno přes průhledné těleso, jako je např. sklo. Sekundárním cílem vynálezu je poskytnout na základě výsledku hodnoceni dynamické perspektivní distorze postup pro stanovení trojrozměrného tvaru průhledného tělesa.

Podstata vynálezu

Vynález poskytuje postup hodnoceni dynamické perspektivní distorze průhledného tělesa, který zahrnuje krok vytvoření modelu trojrozměrného zakřiveného tvaru průhledného tělesa s předem stanoveným indexem lomu; krok stanovení bodu polohy očí na jedné straně modelu trojrozměrně zakřiveného tvaru a vzoru virtuálního hodnocení se skupinou bodů hodnocení na druhé straně modelu trojrozměrně zakřiveného tvaru; krok sledování vzoru virtuálního hodnocení z bodu polohy očí přes průhledné těleso při vyjmutí bodů perspektivního hodnocení jako obrazů bodů hodnocení získaných pozorováním přes průhledné těleso ve dvourozměrném obrazu získaném pozorováním a zjištění hodnot vzdáleností sousedních bodů perspektivního hodnocení; krok · · · «·· i :

Ο ··« ···· · · *

- O - , ··· * · · ··*· · · · · • 44·· ···

.. .........

stanovení libovolné hodnoty z těchto hodnot vzdáleností jako referenční hodnoty a krok hodnocení dynamické perspektivní distorze průhledného tělesa na základě získání poměru hodnot vzdáleností k referenční hodnotě.

Jeden aspekt vynálezu poskytuje postup hodnocení dynamické perspektivní distorze průhledného tělesa, vyznačující se tím, že dynamická perspektivní distorze průhledného tělesa se hodnotí na základě rychlosti změny poměru hodnot vzdáleností k referenční hodnotě.

Dále nabízí postup hodnocení dynamické perspektivní distorze průhledného tělesa, vyznačujíc! se tím, že jako referenční hodnota se zvolí minimální hodnota z hodnot vzdáleností a dynamická perspektivní distorze průhledného tělesa se hodnotí na základě maximální hodnoty z poměru hodnot vzdáleností vzhledem k minimální hodnotě.

Dále nabízí postup hodnocení dynamické perspektivní distorze průhledného tělesa, vyznačující se tím, že vzorem virtuálního hodnocení je pravoúhlá mřížka.

Dále nabízí postup hodnocení dynamické perspektivní distorze průhledného tělesa, vyznačující se tím, že průhledným tělesem je skleněná tabule nebo pryskyřičná deska.

Dále nabízí postup hodnocení dynamické perspektivní distorze průhledného tělesa, vyznačující se tím, že obraz pozorovaný přes model trojrozměrné zakřiveného tvaru průhledného tělesa je znázorněn animací.

Vynález dále poskytuje postup pro podporu modelování trojrozměrné zakřiveného tvaru průhledného tělesa, který zahrnuje krok vytvoření modelu trojrozměrně zakřiveného tvaru průhledného tělesa s předem stanoveným indexem lomu; krok stanovení bodu polohy očí na jedné straně modelu trojrozměrné zakřiveného tvaru a vzoru virtuálního hodnocení se skupinou bodů hodnocení na druhé straně modelu trojrozměrně zakřiveného tvaru; krok sledování vzoru virtuálního hodnocení z bodu polohy očí přes průhledné těleso při vyjmutí bodů perspektivního hodnocení jako obrazů bodů hodnocení získaných pozorováním přes průhledné těleso ve dvourozměrném obrazu získaném pozorováním a zjištění hodnot vzdáleností sousedních bodů perspektivního hodnocení; krok stanovení libovoíné hodnoty z těchto hodnot vzdáleností jako referenční hodnoty; krok hodnocení dynamické perspektivní distorze průhledného tělesa na základě získání poměru hodnot vzdáleností k referenční hodnotě a krok opravy trojrozměrně zakřiveného tvaru průhledného tělesa podle hodnocení.

-4• · · ··· · · · · ·; ** • ··· * · *··· · · · · .:. ..· ·..· : ·..’·!·«

Další aspekt vynálezu poskytuje postup pro podporu konstrukce trojrozměrné zakřiveného tvaru průhledného tělesa, vyznačující se tím, že dynamická perspektivní distorze průhledného tělesa se hodnotí na základě rychlosti změny poměru hodnot vzdáleností k referenční hodnotě.

Vynálezu dále nabízí postup pro podporu konstrukce trojrozměrné zakřiveného tvaru průhledného tělesa, vyznačující se tím, že jako referenční hodnota se zvolí minimální hodnota z hodnot vzdáleností a dynamická perspektivní distorze průhledného tělesa se hodnotí na základě maximální hodnoty z poměru hodnot vzdáleností vzhledem k minimální hodnotě.

Dále nabízí postup pro podporu konstrukce trojrozměrně zakřiveného tvaru průhledného tělesa, vyznačující se tím, že vzorem virtuálního hodnocení je pravoúhlá mřížka.

Dále nabízí postup pro podporu konstrukce trojrozměrné zakřiveného tvaru průhledného tělesa, vyznačující se tím, že vzorem virtuálního hodnocení je pravoúhlá mřížka.

Dále nabízí postup pro podporu konstrukce trojrozměrně zakřiveného tvaru průhledného tělesa, vyznačující se tím, že průhledným tělesem je skleněná tabule nebo pryskyřičná deska.

Dále nabízí postup pro podporu konstrukce trojrozměrné zakřiveného tvaru průhledného tělesa, vyznačující se tím, že obraz pozorovaný přes model trojrozměrné zakřiveného tvaru průhledného tělesa je znázorněn animací.

Přehled obrázků na výkresech

Na obrázku 1 je vývojový diagram znázorňující postup hodnocení dynamické perspektivní distorze průhledného tělesa podle jednoho provedení vynálezu.

Na obrázku 2 je blokové schéma, znázorňující systém hodnocení pro provádění postupu hodnocení znázorněného na obrázku 1.

Na obrázku 3 je strukturální schéma znázorňující model hodnocení.

Na obrázku 4 je vývojový diagram znázorňující postup výpočtu získání odchylky polohy bodu mřížky pozorovaného přes průhledné těleso.

Na obrázku 5 je schéma znázorňující postup výpočtu získání odchylky polohy bodu mřížky pozorovaného přes průhledné těleso.

Na obrázku 6 je schéma vzoru hodnocení vytvořeného aktuálně podle modelu hodnocení.

«

-5• 4

4·4 4 • 4 · • 4 · • 4 « • 4 • 4

4*4 • · * 4 4 * · ·

4444

Na obrázku 7 je graf znázorňující poměry vzdáleností v mřížce v bočních směrech.

Na obrázku 8A je graf znázorňující výsledek výpočtu hodnot dynamické distorze.

Na obrázku 8B je graf znázorňující výsledek měření dynamické perspektivní distorze v hodnocení senzorickou zkouškou.

Na obrázku 9 je graf znázorňující vztah mezi hodnotami dynamické distorze průhledného tělesa a intenzitou dynamické distorze.

Příklady provedení vynálezu

V následujícím textu budou popsána některá provedení vynálezu s odkazy na výkresy.

Na obrázku 1 je vývojový diagram znázorňující postup hodnocení dynamické perspektivní distorze podle jednoho z provedení vynálezu. Na obrázku 2 je blokové schéma znázorňující systém hodnocení pro provádění postupu hodnocení dynamické perspektivní distorze znázorněné na oblázku 1. Obrázek 3 znázorňuje model hodnocení.

Nejprve se vytvoří model trojrozměrného zakřiveného tvaru průhledného tělesa (jako je skleněná tabule nebo pryskyřičná deska) načtením dat o tvaru prostřednictvím vstupního zařízení, paměťového zařízení atp. (krok S1). Postup vkládání dat o tvaru je dobře znám. CAD data 5 lze vkládat do počítače 9 na magnetické pásce nebo podobně pomocí magnetického reprodukčního zařízení 6 nebo lze do počítače 9 vložit údaje získané narýsováním návrhového výkresu 7 pomocí digitalizátoru 8, jak znázorňuje obrázek 2. Dále lze pro vytvoření trojrozměrného zakřiveného tvaru průhledného tělesa použít některý známý postup. Do počítače 9 se např. víoží hodnoty trojrozměrných souřadnic velkého počtu bodů na půdorysu a bokorysu průhledného tělesa, čímž vznikne tzv. Mylarův diagram.

Základní procesor 17, který přijal vstupní data, pak vytvoří trojrozměrné pásové křivky tvaru mřížky sledující dráhu bodů, rozdělí zakřivenou rovinu do pravoúhlých oblastí vymezených pásovými křivkami a vytvoří duální třetí parametrickou zakřivenou rovinu Coonsova typu, která je vyjádřena parametr/ každé strany pravoúhlých oblastí. Tak se zakřivená rovina stane tvarovým modelem vnitřního povrchu rovinného průhledného tělesa a posunutím tvarového modelu vnitřního povrchu o tloušťku průhledného tělesa vznikne tvarový model

-6vnějšího povrchu. Konečný tvarový model lze získat kombinací tvarových modelů vnitřního a vnějšího povrchu.

Údaje o získaném tvarovém modelu jsou uloženy v souboru s daty o tvaru 18. Výše uvedenou řadu kroků pro vytvoření modelu trojrozměrného zakřiveného tvaru provádí základní procesor 17, který nařídí vykonání programu uloženého v programovém úseku 10 počítače 9 jako zařízení pro tvorbu tvarového modelu 11.

Základní procesor 17 stanoví bod polohy očí označený EP (krok S2) a na základě souboru s daty o podmínkách 19, v němž se ukládají určující podmínky, které byly před tím vloženy přes klávesnicové vstupní zařízení 4, vytvoří desku s virtuální mřížkou (krok S3). V tomto provedeni se za vzor virtuálního hodnocení považuje deska s virtuální mřížkou 2 (viz obr. 3) a jako body pro hodnocení budou sloužit body mřížky (PS1, PS2 a PS3). Pro hodnocení lze však použít i jiný vzor, který má v příčném a vertikálním směru pravidelné uspořádané body. Z bodů hodnocení pozorovaných z bodu polohy očí EP se v důsledku indexu lomu průhledného tělesa stanou body mřížky (PR1, PR2 a PR3, dále v textu označované jako body perspektivního hodnocení).

Dále se stanoví, jak analogicky vyplývá z údajů v souboru s daty o podmínkách 19, úhel upevnění tvarového modeíu průhledného tělesa; vzdálenosti mezi bodem polohy očí EP a tvarovým modelem i průhledného tělesa a me2i bodem potahy očí EP a deskou s virtuální mřížkou 2. Jak je popsáno výše, jsou určeny všechny podmínky před zahájením měření a získané údaje o uspořádání jsou utaženy v souboru s daty o uspořádání 20 (krok S4).

Řadu těchto kroků pro stanovení podmínek hodnocení provádí základní procesor 17, který nařídí vykonání programu uloženého v programovém úseku 10 počítače 9 jako zařízení pro stanovení podmínek hodnocení 12.

Pak počítač 9 vyvolá v programovém úseku 10 zařízení pro sledování (výpočet) optické dráhy 13 k vymezení virtuální linie pro tvarový model 1 průhledného tělesa užitím dat o uspořádání v tvarovém modelu 1 průhledného tělesa, bodu polohy očí EP a desky s virtuální mřížkou 2 (krok S5) a k provedení výpočtu pro získání perspektivní distorze v důsledku lomu (odchylky polohy bodu mřížky pozorovaného z bodu polohy očí) (krok S6). Výpočet odchylky od polohy bodu mřížky se v zásadě provádí na základě zákonitosti, že směr šíření světelného paprsku je v důsledku lomu různý v závislosti na přítomnosti nebo nepřítomnosti tvarového modelu 1 průhledného tělesa.

Obrázek 4 znázorňuje konkrétní průběh výpočtu. Dále je sledování optické dráhy podrobně vysvětleno pomocí obrázku 5. Nejprve se na desce s virtuální mřížkou libovolné zvolí bod PO (krok SS1). Pak se stanoví vektor VRO ve • I «

-7 • ·· • · · * • · · • ··♦ a • · ··· 4« • · · • · · · • ····»· a a · ·· * • a ·· • · a · » · · • a · • · · • a a a · a směru šíření virtuálního světelného paprsku (krok SS2). Dále se zjistí bod průniku P1 přímky procházející bodem polohy očí EP o stejném směru jako vektor VRO a vnitřního povrchu SU1 tvarového modelu 1 průhledného tělesa (krok SS3) a stanoví se vektor VE1 procházející v bodě průniku P1 normálou k vnitřnímu povrchu tvarového modelu 1 průhledného tělesa (krok SS4).

Dále se z vektoru VRO a vektoru VE1 a podle zákona lomu získá vektor VR1, který označuje dráhu šíření po lomu virtuálního světelného paprsku 3 na vnějším povrchu SU2 tvarového modelu 1 průhledného tělesa (krok SS5). Když má úhel dopadu virtuálního světelného paprsku 3 (vzhledem k normále) z bodu polohy oči na vnitřní povrch SU1 hodnotu i, úhel lomu (vzhledem k normále) virtuálního světelného paprsku 3 na vnitřním povrch SU1 je r a úhel lomu průhledného tělesa a vzduchu je n, platí sin i/sin r = n a ze známého vektoru VRO, vektoru VE1 a indexu lomu n lze stanovit úhel lomu r. Na základě těchto veličin lze proto získat vektor VR1

Pak se získá bod průniku P2 přímky procházející bodem průniku Pí o stejném směru jako vektor VR1 a vnějšího povrchu SU2 tvarového modelu 1 průhledného tělesa (krok SS6) a stanoví se vektor VE2 procházející v bodě průniku P2 normálou k vnějšímu povrchu tvarového modelu 1_ průhledného tělesa (krok SS7). Dále se na základě vektoru VR1 a vektoru VE2 a podle výše uvedeného zákona lomu získá vektor VR2, který označuje dráhu šíření po lomu virtuálního světelného paprsku 3 na vnějším povrchu SU2 tvarového modelu 1 průhledného tělesa (krok SS8).

Pak se získá bod průniku P3 přímky procházející bodem průniku P2 o stejném směru jako vektor VR2 a deskou s virtuální mřížkou 2 (krok SS9).

Dále se poloha P1 přesune tak, že se P3 přiblíží k PO, a P3 se opět stanoví výše uvedenými kroky SS1 až SS9. P1 se konkrétně posune ve směru vektoru P3P0 o vzdálenost menší, než je délka úsečky P3P0. Tak vznikne nové P1 (zde označené jako Pí 1) a opět se získá P3. Když je úsečka P3P0 kratší než předem stanovená délka (zde označováno jako P3 = PO), bude P1_Ί nahrazeno P1 a získáme VR2. Není-li stanoveno P3 = PO, určí se nové P1 (= P12,---,P1 n), (kde n je libovolné přirozené číslo) a výše uvedené kroky se opakují, dokud nelze stanovit P3 = PO (krok SS10).

Jak je uvedeno výše, poloha bodu průniku (virtuálního bodu) P1 může být v blízkosti polohy, kde lze skutečně pozorovat z bodu polohy očí EP virtuální bod PO.

Pro ostatní body mřížky lze body průniku odpovídající jednotlivým bodům mřížky získat provedením kroků SS1 až SS10 (krok S7). Spojením těchto bodů

-8• ·· «9 t ·· ·* • •9 9 9 9 9 * · * * • 9 « 9 · · · * » • ·9· ·9 9 *··· · 9 · · • 9 · · · «99

9·· ·· 99 9 ·9 ·»9· průniku je možno sestrojit nový tvar mřížek (krok S8). Údaje o bodech průniku se uloží v souboru s výslednými daty 21.

Pak zjistíme hodnotu dynamické distorze jako parametr pro hodnocení dynamické perspektivní distorze a hodnotu intenzity dynamické distorze. V tomto provedení se program pro získáni uvedených parametrů uloží v zařízení pro hodnocení výsledných dat 14 v programovém úseku 10. Nejprve se na základě výše uvedených výsledných dat vypočítá nejmenéí vzdálenost ze všech vzdáleností v mřížce ve vertikálním směru (mezi body průniku), které jsou pozorovány z průhledného téíesa. To lze vysvětlit na příkladu bodů perspektivního hodnocení PR1, PR2 a PR3 jako bodů průniku odpovídajících třem bodům mřížky PS1, PS2 a PS3 na obrázku 3. V tomto případě je vzdálenost mezi body perspektivního hodnocení PR1 a PR2 vzdáleností v mřížce ve vertikálním směru. Vzdálenost lze stanovit z hodnot souřadnic obou bodů. Podle tohoto popisu se zjistí všechny vzdálenosti v mřížce ve vertikálním směru a vybere se z nich nejmenší hodnota (krok S9).

Obrázek 6 znázorňuje vzor hodnocení vytvořený aktuálně z modelu hodnocení, v němž d1 až dn označují vzdálenosti v mřížce ve vertikálním směru. Na obrázku 6 je minimální hodnota vzdáleností v mřížce označena písmenem d4. Vydéííme-li každou ze zbývajících vzdáleností v mřížce touto minimální hodnotou, získáme (krok S10) poměry vzdáleností v mřížce di/d4 (i = 1 až η, n je počet mřížek). Maximální hodnota mezi poměry vzdáleností v mřížce je hodnota dynamické distorze (krok S11).

Pak se stejným způsobem stanoví hodnota dynamické distorze v bočním směru Nejprve zjistíme vzdálenost v mřížce v bočním směru. V příkladu na obrázku 3 je vzdálenost v mřížce v bočním směru určena vzdáleností mezi body perspektivního hodnocení PR1 a PR3. Po získání všech vzdáleností v mřížce podle popisu lze zjistit minimální hodnotu mezi nimi. Vydělením každé ze zbývajících vzdáleností v mřížce minimální hodnotou se stanoví poměry vzdáleností v mřížce. Maximální hodnota z nich je hodnota dynamické distorze (krokS12).

V tomto provedení určuje minimální hodnota vzdáleností v mřížce referenční hodnotu: Jednotlivé poměry vzdáleností v mřížce pak lze získat vydělením každé ze vzdáleností v mřížce ve vertikálním a bočním směru touto referenční hodnotou. Maximální hodnota z nich je hodnota dynamické distorze. Hodnota dynamické distorze je však relativní hodnota vycházející ze vztahu referenční hodnoty, což je volitelná hodnota mezi vzdálenostmi v mřížce, k jiné vzdálenosti v mřížce. Proto může být hodnota dynamické distorze určena

9 9

-9• 9 9 9 9 * 9 · 9

9 9 9 · · ·

99999 »999999 9 9

9 9 9 9 9 9 ···· 99 9 9999*9 nezávisle na tomto provedení. Když je referenční hodnota stejné jako v tomto provedení stanovena jako minimální hodnota vzdálenosti v mřížce a maximální hodnota se určí na základě vztahu jiných vzdáleností v mřížce k minimální hodnotě, lze minimální hodnotu rychle a snadno vypočítat. Dále je možno jednoduše číselně vyjádřit rozdíl mezi rozšiřující se viditelnou části a zmenšenou viditelnou části v důsledku perspektivní distorze.

Pak se vypočítá rychlost změny poměru vzdáleností v mřížce ve vertikálním i bočním směru (dvourozměrném směru) (krok S13). Poměry vzdáleností v mřížce se např. umístí zleva doprava ve směru přímky L1, která na obrázku 3 prochází příčné deskou s virtuální mřížkou 2. Na obrázku 7 je graf, znázorňující tento stav, jehož lze dosáhnout zvolením oblasti, kde se gradient jeví jako největší. Na poměr vzdáleností v mřížce se použije metoda nejmenšich čtverců nebo jiný vhodný postup. Rychlost změny poměru vzdáleností v mřižce se vypočítá jako gradient na základě grafu a maximální hodnota gradientu se stanoví jako intenzita dynamické distorze (krok S14). Protože rychlost změny je větší, je větší i rozdíl perspektivní distorze mezi touto části a okolím. I přes vymezení některých hodnot dynamické distorze (maximální hodnoty poměru vzdáleností v mřížce) bude pravděpodobně při větší rychlosti pozorováno při sledování předmětu přes průhledné těleso blikání. Zavedením této rychlosti změny je brána v úvahu kontinuita perspektivní distorze, umožňující zhodnocení dynamické perspektivní distorze.

Tak probíhá postup získání hodnoty dynamické distorze a intenzity dynamické distorze v modelu o jediném tvaru. Dosažený výsledek se uloží prostřednictvím zařízeni pro hodnocení výsledných dat 14 do souboru s výslednými daty 21.

Je žádoucí, aby údaje o poměrech vzdáleností v mřížce, hodnotách dynamické distorze, rychlostech změny poměru vzdáleností v mřížce atp., které se získávají jednotlivě, byly příležitostné zobrazovány zařízením pro zobrazení výsledku 22 nebo vytištěny tiskárnou 23 ve formě mapy rozdělení poměru vzdálenosti v mřížce, přestože toto není ve vývojovém diagramu na obrázku 1 konkrétně uvedeno.

Pak počítač vyvolá v programovém úseku 10 zařízení pro vymezeni tvarového modelu 15. V tomto programu je získaná hodnota dynamické distorze porovnávána s dříve stanovenou prahovou hodnotou (krok S15). Když je nižší než prahová hodnota, bude při hodnoceni vydán kladný posudek. Když je vyšší než prahová hodnota, bude vydán záporný posudek, přičemž v CAD bude provedena operace nastaveni tvaru (krokS16). Při nastavení se zobrazí oblast

999

90

9 99 **

9 9 9 9 « 9

9 9 9 9 9 9 »999999 9 9 • 9 9 9 9 9 «· 9 999999 tvarového modelu odpovídající částí, kde jsou vzdálenosti v mřížce maximální, a je požadována změna zakřivení povrchu a oříznutí tvaru této části. Po úpravě se výše uvedené údaje zpracují ke zjištění hodnoty dynamické distorze (krok S17). Simulace a úprava se opakuje, dokud se nezíská hodnota nižší než prahová. Tak lze dosáhnout optimálního tvaru.

Nakonec počítač 9 vyvolá v programovém úseku 10 zařízení pro tvorbu animací 16. Prostředí, viděné přes schválený tvarový model např. z pohybujícího se automobilu, je zobrazeno na grafickém displeji 24 ve formě animovaného obrazu, aby se vizuálně potvrdilo dokončení úprav. Animace se provádí užitím výsledných údajů uložených v souboru s výslednými daty 21. Postup pro tvarový model před provedením úpravy je obdobný. Na grafickém displeji 24 se konkrétné zobrazí scenérie viděná přes průhledné těleso, např. z jedoucího automobilu, ve formě animovaného obrazu typu počítačové grafiky CG (Computer Graphics) atp. V důsledku toho může uživatel snadno potvrdit výsledek úpravy porovnáním animovaného obrazu po úpravě se stavem před úpravou.

V následující části bude vysvětlen postup stanovení prahové hodnoty při posuzování tvaru, které se provádí v tomto provedení. Tvarové modely byly připraveny užitím velkého počtu skutečných průhledných těles a pro jednotlivé tvarové modely byly vypočítány hodnoty dynamické distorze (obr. 8A). Současně byly se skupinou testovaných osob provedeny zkoušky senzorického hodnoceni v 5 krocích k ověření pocitu efektu blikáni v případě, že těmito průhlednými tělesy byl pozorován skutečně se pohybující předmět (obr. 8B).

V obou grafech označuje vodorovná osa vzorky A až I a svislá osa hodnotu dynamické distorze. Jak jasně vyplývá z porovnáni těchto grafů, lze potvrdit, že hodnota dynamické distorze velmi silně koreluje s hodnocením skutečným sledováním okem: Konkrétní hodnotou byl index, při němž se dynamická perspektivní distorze dostatečně projevuje. Pak byla na základě skutečnosti, že vzorek H a vzorek 1 byly posouzeny v senzorických zkouškách jako nevyhovující, stanovena prahová hodnota dynamické distorze rovna 1,6.

Při měření intenzity dynamické distorze (maximálního gradientu poměru vzdáleností v mřížce) bylo kromě hodnoty dynamické distorze (maximální hodnoty poměru vzdáleností v mřížce) na velkém počtu průhledných těles zjišťováno rozdělení v oblasti 1 až v oblasti 3, viz obrázek 9. Z vizuálního potvrzení výše uvedené animace a reálného hodnocení byla jako referenční hodnota pro posuzování stanovena oblast A, v níž byio blikání jen stěží pozorovatelné. Provedením dvojnásobného posouzení na základě hodnoty

4»

-11 • •4

4 4··

4 4

4· *

4»

4 4

4444 dynamické distorze a intenzity dynamické distorze lze v tomto konstrukčním kroku dosáhnout skutečně velmi přesného zhodnocení.

Průmyslová využitelnost

Podle vynálezu je možné kvantitativně stanovit dynamickou perspektivní distorzi (hodnotu dynamické perspektivní distorze a intenzitu dynamické perspektivní distorze) průhledného tělesa, která se pro hodnocení nepoužívala, a provést hodnocení s vyšší spolehlivosti než běžnými postupy pro zjišťování dynamické perspektivní distorze, vznikající při sledování vnějších předmětů přes průhledné těleso, jako je sklo, pryskyřice atp., z pohyblivého tělesa, např. automobilu. Dále je usnadněno získání zpětné vazby na výrobní proces se souvisejícím zpřesněním konstrukce, možným zvýšením procentuálních výnosů a kvality a snížením nákladů za zbytečnou výrobu formy nebo úpravy formy, čímž lze dosáhnout pokíesu ceny a zvýšení flexibility konstrukčního procesu. Proto je vynález vhodný zejména pro maloobjemovou výrobu velkých produktů.

Claims (24)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Postup hodnocení dynamické perspektivní distorze průhledného tělesa, vyznačující se tím, že zahrnuje:

   krok vytvoření modelu trojrozměrného zakřiveného tvaru průhledného tělesa s předem stanoveným indexem lomu;

   krok stanovení bodu polohy očí na jedné straně modelu trojrozměrně zakřiveného tvaru a vzoru virtuálního hodnocení se skupinou bodů hodnocení na druhé straně modelu trojrozměrně zakřiveného tvaru;

   krok sledování vzoru virtuálního hodnocení z bodu polohy očí přes průhledné těleso při vyjmutí bodů perspektivního hodnocení jako obrazů bodů hodnocení získaných pozorováním přes průhledné těleso ve dvourozměrném obrazu získaném pozorováním a zjištění hodnot vzdáleností sousedních bodů perspektivního hodnocení;

   krok stanovení libovolné hodnoty z těchto hodnot vzdáleností jako referenční hodnoty a krok hodnocení dynamické perspektivní distorze průhledného tělesa na základě získání poměru hodnot vzdáleností k referenční hodnotě.
2. 2. Postup hodnocení dynamické perspektivní distorze průhledného tělesa podle nároku 1, vyznačující se tím, že dynamická perspektivní distorze průhledného tělesa se hodnotí na základě rychlosti změny poměru hodnot vzdáleností k referenční hodnotě.
3. 3. Postup hodnocení dynamické perspektivní distorze průhledného tělesa podle nároku 1 nebo2, vyznačující se tím, že jako referenční hodnota se zvolí minimální hodnota z hodnot vzdáleností a dynamická perspektivní distorze průhledného tělesa se hodnotí na základě maximální hodnoty z poměru hodnot vzdáleností vzhledem k minimální hodnotě.
4. 4. Postup hodnocení dynamické perspektivní distorze průhledného tělesa podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že vzorem virtuálního hodnocení je pravoúhlá mřížka.
5. 5. Postup hodnocení dynamické perspektivní distorze průhledného tělesa podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že průhledným tělesem je skleněná tabule nebo pryskyřičná deska.

   -13·«

   Β *· Β* « • · · » ··· ··· Β

   Β Β Β · Β Β Β *· *

   Β ΒΒΒ « « · ♦··· Β Β · ·

   Β · Β · Β Β Β Β

   ΒΒΒ ΒΒ ΒΒ Β Β* ΒΒ·Β
6. 6. Postup hodnocení dynamické perspektivní distorze průhledného tělesa podle kteréhokoli z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že.obraz pozorovaný přes model trojrozměrně zakřiveného tvaru průhledného tělesa je znázorněn animací.
7. 7. Postup pro podporu konstrukce trojrozměrného zakřiveného tvaru průhledného tělesa, vyznačující se tím, že zahrnuje kroky:

   vytvoření modelu trojrozměrného zakřiveného tvaru průhledného tělesa s předem stanoveným indexem lomu;

   krok stanovení bodu polohy oči na jedné straně modelu trojrozměrné zakřiveného tvaru a vzoru virtuálního hodnocení se skupinou bodů hodnocení na druhé straně modelu trojrozměrné zakřiveného tvaru;

   krok sledování vzoru virtuálního hodnocení z bodu polohy očí přes průhledné těleso při vyjmutí bodů perspektivního hodnoceni jako obrazů bodů hodnocení získaných pozorováním přes průhledné těleso ve dvourozměrném obrazu získaném pozorováním a zjištění hodnot vzdáleností sousedních bodů perspektivního hodnocení;

   krok stanoveni libovolné hodnoty z těchto hodnot vzdálenosti jako referenční hodnoty;

   krok hodnocení dynamické perspektivní distorze průhledného tělesa na základě získání poměru hodnot vzdáleností k referenční hodnotě krok opravy trojrozměrně zakřiveného tvaru průhledného tělesa podle hodnocení.
8. 8. Postup pro podporu konstrukce trojrozměrného zakřiveného tvaru průhledného tělesa podle nároku 7, vyznačující se tim, že dynamická perspektivní distorze průhledného tělesa se hodnotí na základě rychlosti změny poměru hodnot vzdáleností k referenční hodnotě.
9. 9. Postup pro podporu konstrukce trojrozměrného zakřiveného tvaru průhledného tělesa podle nároku 7 nebo 8, vyznačující se tím, že jako referenční hodnota se zvolí minimální hodnota z hodnot vzdálenosti a dynamická perspektivní distorze průhledného tělesa se hodnotí na základě maximální hodnoty z poměru hodnot vzdáleností vzhledem k minimální hodnotě.

   • ·· • • • • • • v e • * ··· » e • ··· * e « • · • • • • e * ·· ·· ·· • • · • · • *
10. 10. Postup pro podporu konstrukce trojrozměrného zakřiveného tvaru průhledného tělesa podle kteréhokoli z nároků 7 až 9, vyznačující se tím, že vzorem virtuálního hodnocení je pravoúhlá mřížka.
11. 11. Postup pro podporu konstrukce trojrozměrného zakřiveného tvaru průhledného tělesa podle kteréhokoli z nároků 7 až 10, vyznačující se tím, že průhledným tělesem je skleněná tabule nebo pryskyřičná deska.
12. 12. Postup pro podporu konstrukce trojrozměrného zakřiveného tvaru průhledného tělesa podle kteréhokoli z nároků 7 až 11, vyznačující se tím, Že obraz pozorovaný přes model trojrozměrně zakřiveného tvaru průhledného tělesa je znázorněn animaci.

    «· · • ·· · φ »♦··· · » • * · · · · ♦ φφ φ· · Φ»φφφφ

    Obrázek 1 (připojená strana)

    1Α Data ο tvaru

    1B Soubor s daty o podmínkách

    - vymezení průhledného íěiesa

    - definice polohy měření St Vytvoření tvarového modelu

    52 Stanovení bodu polohy očí

    53 Vytvoření desky s virtuální mřížkou

    54 Vymezení podmínek měření

    - úhel připevnění průhledného tělesa

    - vzdálenosti mezi bodem polohy očí a průhledným tělesem a mezi bodem polohy očí a deskou s virtuální mřížkou

    - vzdálenost v mřížce na tabuli s mřížkou

    55 Vymezení vizuální linie vedoucí k průhlednému tělesu

    56 Výpočet polohy bodu na mřížce pozorovaného přes průhledné těleso sledováním světla po lomu

    57 Dokončení výpočtu pro všechny body mřížky $8 Vytvoření tvaru mřížky viděné přes průhledné těleso

    S9 Zjištění minimální hodnoty vzdálenosti v mřížce ve vertikálním směru

    510 Získání poměru vzdáleností v mřížce vydělením každé vzdálenosti v mřížce minimální hodnotou

    511 Stanovení hodnoty dynamické distorze jako maximální hodnoty poměru vzdáleností v mřížce

    512 Výpočet v bočním směru

    1C Soubor s daty o tvaru

    1D Soubor s daty o uspořádání

    1E Soubor s výslednými daty

    513 Výpočet rychlosti změny poměru vzdáleností v mřížce ve vertikálním i bočním směru

    514 Stanovení intenzity dynamické distorze jako rychlosti změny poměru vzdáleností v mřížce

    515 Je hodnota dynamické distorze 1,6 nebo nižší?

    516 Oprava tvaru průhledného tělesa, zakřivení povrchu a oříznutí pomocí CAD

    517 Přepočet hodnoty dynamické distorze

    518 Potvrzení vizuálního efektu animací

    1F Konec • · ·'· · ’φ ί · · « · ···»»· · · · • ·«« * · · ···· · Λ · · • ♦ · · 4 «»· ♦ ·· ♦· ·· · ·♦ ····

    Obrázek 2 (připojená strana)

    4 klávesnicové vstupní zařízení

    5 CAD data

    6 magnetické reprodukční zařízení

    7 navržený výkres

    8 digitalizátor

    9 počítač

    10 programový úsek

    11 zařízení pro tvorbu tvarového modelu

    12 zařízení pro stanovení podmínek hodnocení
13. 13 zařízení pro sledování (výpočet) optické dráhy
14. 14 zařízení pro hodnocení výsledných dat
15. 15 zařízení pro vymezení tvarového modelu
16. 16 zařízení pro tvorbu animací
17. 17 základní procesor
18. 18 soubor s daty o tvaru
19. 19 soubor s daty o podmínkách
20. 20 soubor s daty o uspořádání
21. 21 soubor s výslednými daty
22. 22 zařízení pro zobrazení výsledku
23. 23 tiskárna
24. 24 grafický displej

    M · * * » ♦ · · * · « ft · » · · · t ··· · * «*·»· · · · * • *··* · · * «·» ·· ·· · ♦ · «»··

    Obrázek 4 (připojené strana)

    551 Stanovení PO

    552 Stanovení vektoru VRO ve směru z EP do PO

    553 Stanovení bodu průniku P1 v průniku VRO a vnitřního povrchu SU1 tvarového modelu

    554 Stanovení normálového vektoru VE1 k vnitřnímu povrchu SU1 v P1

    555 Stanovení vektoru lomu VR1 z VRO a VE1

    556 Stanovení bodu průniku P2 v průniku VR1 a vnitřního povrchu SU2 tvarového modelu

    557 Stanovení normálového vektoru VE2 k vnějšímu povrchu SU2 v P2

    558 Stanovení vektoru lomu VR2 z VR1 a VE2

    559 Stanovení bodu průniku P3 přímky procházející VR2 a desky s mřížkou 2 SS10 Opakovaný posun Pí k nalezení VR2 k k dosažení P3 = PO a opakování výše uvedené operace k nalezení Pí a dosažení P3 = PO