DE4108839A1 - Elektronische vorrichtung zur komposition von fotografischen abbildungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur effizienten Kom­ position von fotografischen Abbildungen, die besonders in der Definitionsphase neuer Industrieprodukte nützlich ist.

Es ist seit langem bekannt, auf Computern basierende elektro­ nische Vorrichtungen in der Planungsphase neuer Produkte ein­ zusetzen. Mit diesen Vorrichtungen ist es möglich, das Pro­ dukt zu zeichnen und seine Konstruktionsdaten zu berechnen.

Die damit verbundenen Vorteile ergeben sich im wesentlichen daraus, daß in dieser Planungsphase zusammen mit dem Produkt auch sein mathematisches Modell gebildet wird, d. h. die ge­ samten numerischen Daten erzeugt werden, mit denen jede Li­ nie, jede Oberfläche, jedes geometrische Element des Gegen­ stands gezeichnet und gebildet werden kann.

Nachdem das Modell in seiner Gesamtheit definiert wurde, wer­ den automatisch weitere Ansichten und Schnitte des Objekts erstellt, um die Arbeitsprogramme von zur Herstellung einge­ setzten Werkzeugmaschinen zu erzeugen, den mechanischen Wi­ derstand des Objekts zu ermitteln und seine Arbeitsweise vom kinematischen Gesichtspunkt zu simulieren.

Die automatische Erzeugung weiterer Ansichten könnte sich als nützlich erweisen, wenn das Produkt ein ästhetisches Aussehen haben soll; in dieser Phase sind außerdem weitere und an­ spruchsvollere Merkmale nützlich wie etwa ein Drehen der Ab­ bildung, eine farbige Darstellung der Oberflächen, eine Schattierung, die Lichtquellen in einer bestimmten Entfernung simuliert, und weitere Merkmale und Funktionen, die durch die elektronischen Vorrichtungen ermöglicht werden, die auf Hoch­ leistungs-Computern mit umfangreicher und komplexer Software basieren.

Wie erwähnt, ist der Einsatz dieser Mittel nicht nur in der Definitionsphase eines neuen Produkts, sondern für die gesam­ te Planung und Herstellung dieses Produkts gerechtfertigt, und zwar auf der Grundlage einer Computer-Datenbasis, zu der Techniker verschiedener Kategorien je nach den von ihnen zu entwickelnden Anwendungen Zugriff haben.

Im Fall von technologischen Produkten auf niedrigem Niveau, bei denen Konstruktionsprüfungen oder die Durchführung einer Simulation nicht erforderlich sind, ist der Einsatz der obi­ gen Mittel einzig zum Zweck der automatischen Erstellung ver­ schiedener Ansichten desselben Gegenstands zur Unterstützung der Konstrukteure sicher nicht gerechtfertigt.

Bei Produkten, bei denen der Einsatz solcher Vorrichtungen bereits üblich ist, ist zu berücksichtigen, daß die Erstel­ lung von Ansichten und Perspektiven, die für den Gestalter nützlich sind, der Erstellung des mathematischen Modells des Gesamtprodukts, die von Fachleuten großen Zeitaufwand for­ dert, untergeordnet ist.

Es besteht somit ein Bedarf für eine Vorrichtung, die wenig­ stens für einige Produktkategorien ein wertvolles und billi­ ges Instrument zur Vereinfachung der Definition neuer Indu­ strieprodukte darstellt, wobei die für heutige Vorrichtungen typischen langen und komplexen Routinen entfallen.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorrich­ tung, die diesen Anforderungen genügt und es ermöglicht, in­ nerhalb kurzer Zeit Datenbasen von Produktabbildungen zu er­ stellen und in einfacher und effizienter Weise die Erstellung der Abbildung eines neuen Produkts zu ermöglichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung eine elek­ tronische Vorrichtung zur Komposition von fotografischen Ab­ bildungen angegeben, die insbesondere in der Definitionsphase neuer Industrieprodukte nützlich ist und aufweist: eine Ein­ richtung zur Steuerung von wenigstens zwei Bildschirmen zur Sichtdarstellung dieser Abbildungen, eine Einrichtung zur Um­ wandlung der elektrischen Signale, die von aufgenommenen Tei­ len der Abbildungen abgegeben werden, in eine Serie von Digi­ talsignalen, eine Einrichtung zur Speicherung dieser Serie von Digitalsignalen, eine Einrichtung, die interaktiv Berei­ che einschließlich Teile von Abbildungen auf den Bildschirmen definieren kann, eine CPU, die nach Maßgabe einer geeigneten Menge von programmierten Befehlen den Fluß von Digitalsigna­ len zwischen den Einrichtungen in solcher Weise steuert, daß die Teile von Abbildungen, die in den interaktiv definierten Bereichen vorhanden sind, in eine kontrollierbare Position auf einen der Bildschirme übertragen werden.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Vorrichtung nach der Erfin­ dung; und

Fig. 2 eine in der Vorrichtung von Fig. 1 enthaltene, zwei Bildschirme umfassende Konfiguration.

Fig. 1 zeigt allgemein die Vorrichtung 10; sie umfaßt eine einfache CPU 11, die den Betrieb jeder Einrichtung der Vor­ richtung 10 steuert und koordiniert. Die Vorrichtung umfaßt zwei Schaltkartenmodule 12 und 13, die die Abbildungen digi­ talisieren und verwalten können; d. h. die beiden Schaltkar­ tenmodule können die von konventionellen externen Aufnahme­ vorrichtungen wie etwa der Einrichtung 14 gelieferten elek­ trischen Signale in Digitalsignale umwandeln, die von der CPU 11 verarbeitet werden können.

Bei dieser Art von Realisierung enthalten die beiden Schalt­ kartenmodule 12 und 13 auch die Treiberschaltungen der beiden Fernsehschirme 15 und 16; dabei ist der Bildschirm 16 das Be­ triebsterminal des Systems, das den Nachrichtenaustausch zwi­ schen dem Rechner und dem Bediener durchführt; der Bildschirm 16 ist über eine als Schnittstelle dienende Videokarte 17 an die CPU 11 angeschlossen, wobei die Videokarte wie bei allen Verarbeitungssystemen den gesamten Datenaustausch zwischen dem Betriebsterminal und der CPU des Rechners steuert und außerdem die graphische Darstellung der über das gleiche Be­ triebsterminal dargestellten graphischen Darstellungen oder Symbole definiert.

In diesem Fall umfaßt die Videokarte 17 auch die Schnittstel­ le zum Treiben eines Druckers 18, der in der Lage ist, mit ausreichend hoher Auflösung die auf dem Bildschirm 16 zusam­ mengesetzten Abbildungen graphisch zu reproduzieren.

19 und 20 sind magnetische Archive, in denen die aus der Um­ wandlung durch die Schaltkartenmodule 12 oder 13 resultie­ renden Digitalsignale gespeichert werden; diese Archive spei­ chern außerdem die Programme, nach denen es mit der Vorrich­ tung möglich ist, die Komposition der gespeicherten Abbildung so durchzuführen, daß die Definition eines neuen Industrie­ produkts unter ästhetischen Gesichtspunkten erhalten werden kann.

Die magnetischen Archive 19 und 29 werden direkt von einer Steuerkarte 21 gesteuert, die bestimmte Aufgaben der Daten­ organisation, der Adressierung von Speicherbereichen und all­ gemein aller Funktionen, die mit der Steuerung von magneti­ schen Speicherarchiven zusammenhängen, durchführt.

Die peripheren Einrichtungen der Vorrichtung nach Fig. 1 um­ fassen eine Tastatur 22 und eine Einrichtung 23 zum inter­ aktiven Führen des Cursors über Betriebsterminals; diese Ein­ richtung 23 ist mit der CPU 11 über eine Serienschnittstelle 24 verbunden.

Der Betrieb der oben beschriebenen Vorrichtung läuft nach den folgenden Befehlen ab.

Beim Start der Vorrichtung und nach dem Abruf des Programms in den zentralen Speicher kann der Anwender die Position eines Leuchtcursors auf dem Bildschirm 16 über die Einrich­ tung 23 bestimmen; auf dem gleichen Bildschirm werden graphi­ sche Symbole sichtbar gemacht, die mit diesen Symbolen zu­ sammenhängende Funktionen oder Aktivitätsbereiche der vom Rechner durch die Positionierung des Leuchtcursors ausge­ wählten Einrichtung darstellen und deren Auswahl über eine an der Einrichtung 23 vorgesehene Taste bestätigt wird.

Fig. 2 zeigt die bei dem Ausführungsbeispiel verwendeten gra­ phischen Symbole; dabei ist 25 ein Symbol, das die Abfrage­ funktion der archivierten Abbildungen bezeichnet; ein Symbol 26 bezeichnet den Aufruf der Erstellungsaktivität der Archi­ ve, d. h. die Akquisition der Abbildungen durch die Video­ kamera 14; ein Symbol 27 ermöglicht die Komposition der Ab­ bildung eines neuen Produkts nach der Definition der Berei­ che, die die Abbildungen oder Abbildungsteile enthalten, die auf den verschiedenen Bildschirmen sichtbar gemacht sind; ein Symbol 28 bezeichnet die Möglichkeit der Verschiebung des Cursors und somit der Aktivitäten auf einen anderen Bild­ schirm der Vorrichtung, und zwar insbesondere die Möglichkeit der Bewegung des Cursors zum Bildschirm "2", der in Fig. 2 mit 15 bezeichnet ist; ein Symbol 29 ermöglicht es, einen an der Abbildung vorhandenen Text auf den Bildschirm zu bringen; ein Symbol 30 schließlich ermöglicht den "Austritt" aus dem Gesamtprogramm, also den Abschluß der laufenden Operationen.

Fig. 2 zeigt ferner eine Konfiguration, die einen anderen Bildschirm der Vorrichtung betrifft, und zwar den Bildschirm 15, auf dem im Gegensatz zum Betriebsterminal 16 der Vor­ richtung nur vier graphische Symbole 31, 32, 33 und 34 vor­ gesehen sind, da es mit dem Bildschirm 15 nicht möglich ist, sämtliche oben genannten Funktionen und Tätigkeiten auszufüh­ ren.

Dabei betreffen die Symbole bzw. die zu wählenden Tätigkeiten folgendes:
Symbol 31 betrifft die Abfrage der die Abbildungen enthalten­ den Archive;
Symbol 32 betrifft die Definition der Bildschirmbereiche zur Nutzung für die Komposition der Abbildungen;
Symbol 33 ermöglicht die Verschiebung der Steuerung zum Bild­ schirm "1", d. h. Bildschirm 16; und
Symbol 34 ermöglicht die Akquisition von Abbildungen für die Erstellung oder Erweiterung der Archive.

Zu Beginn setzt der Anwender entsprechend den Operationen, die er durchführen will, den Bildschirmcursor, der auf dem Bildschirm 16 erscheint, auf eines der graphischen Symbole 25-30.

Die Tätigkeit der Erstellung der Abbildungsarchive ist allge­ mein die erste Tätigkeit; es muß ja für die eigentliche Phase der Erstellung neuer Produktabbildungen die Datenbasis er­ zeugt werden. Für die Archiverstellungsphase ist insbesondere die Erstellung von zwei Arten von Archiven vorgesehen, und zwar werden Archive von Hauptabbildungen, die auf den Bild­ schirm 16 bzw. "1" gebracht werden können, und Archive von sekundären oder Hilfsabbildungen, die auf die übrigen Bild­ schirme der Vorrichtung gebracht werden können, erstellt.

Eine präzise Gruppe von Abbildungen, die zum sekundären Ar­ chivtyp gehören, wird mit einer der in den Hauptarchiven vorhandenen Abbildungen in solcher Weise kombiniert, daß bei der Abfrage der Archive die verschiedenen gespeicherten Ab­ bildungen automatisch auf dem Hauptbildschirm oder den übri­ gen Bildschirmen sichtbar gemacht werden, und zwar in Abhän­ gigkeit davon, ob die Abfrage erfolgt, wenn der Cursor auf dem Bildschirm "1" oder auf einem der übrigen Bildschirme steht.

Natürlich kann die Erstellung der Archive entfallen, wenn die in den Speicherarchiven vorhandenen Abbildungen ausreichend sind oder die Archive gemeinsam mit ihren magnetischen Trä­ gern nach ihrer Erstellung in anderen oder analogen Vorrich­ tungen in die Vorrichtung eingebracht werden.

Vor der Kompositionsphase der neuen Abbildung steht die Ar­ chivabfrage, die Auswahl der verschiedenen Abbildungen, ihre relative Sichtbarmachung auf den Bildschirmen 15 und 16; da­ bei kann insbesondere die auf den Hauptbildschirm 16 gebrach­ te Abbildung einfach in den Umrissen der zu erstellenden Fi­ gur bestehen; im Gegensatz dazu können auf den Bildschirm 15 Abbildungen einzelner Komponenten oder Gruppen von Abbildun­ gen gebracht werden, von denen diejenigen abgerufen werden, die auf den Bildschirm 16 zu bringen sind. Dies ist bei dem Kompositionsbeispiel von Fig. 2 der Fall, wobei mit 35 die neue Abbildung eines Produkts, hier einer Standard-Küchenein­ richtung, bezeichnet ist; in ihre Konturen werden die ver­ schiedenen Abbildungen der Einzelelemente, die auf dem Bild­ schirm 15 sichtbar sind, nacheinander eingefügt. Dabei sind insbesondere die Elemente 36 und 36′, 37 und 37′ sowie 38 und 38′ die drei Abbildungen, die in drei aufeinanderfolgenden Operationen zur Vervollständigung der neuen Abbildung 35 auf den Bildschirm 16 überführt und eingesetzt wurden.

Was den Ablauf betrifft, so erfolgt jeder der angesprochenen Überführungsschritte dadurch, daß auf dem Bildschirm "1" bzw. 16 die mit 27 bezeichnete Kompositionstätigkeit gewählt wird; dann wird der Cursor auf dem Bildschirm "2" bzw. 15 verscho­ ben; auf diesem Bildschirm wird die Tätigkeit der Bereichs­ komposition mit dem Symbol 32 gewählt; durch die interaktive Einrichtung 23 werden die Dimensionen der umrissenen Bereiche vorgegeben; durch die Wahl des Symbols 33 wird die Steuerung des Cursors an den Bildschirm "1" zurückgegeben; schließlich werden durch die Einrichtung 23 die vorher definierten umris­ senen Bereiche auf dem Bildschirm 16 positioniert, wobei die Entnahme der Abbildung durch eine auf der Einrichtung 23 vorhandene Taste bestätigt wird.

Nachdem die neue Abbildung 35 komplett ist, kann sie zum Drucker 18 übertragen oder auch mit geeigneter Verschlüsse­ lung in den elektronischen Archiven 19 und 20 gespeichert werden.

Die sich bei einer solchen Vorrichtung einstellenden Vorteile sind offensichtlich, wenn man die Einfachheit der Komposition der Archivabbildungen für die Erstellung der Definition neuer Produkte berücksichtigt. Insbesondere ergibt sich eine Ver­ einfachung auf der Bedienerseite durch das Vorhandensein von wenigstens zwei Bildschirmen, die von einer CPU nach Maßgabe von programmierten Befehlen gesteuert werden, was eine ein­ fache Definition der Abbildungen und ihre anschließende Kom­ position mit Mitteln ermöglicht, für die kein geschultes Per­ sonal erforderlich ist.

Diese Erleichterung ist besonders vorteilhaft, wenn man be­ denkt, daß eine Vorrichtung nach der Erfindung mit weniger anspruchsvollen Rechnern wie etwa Personal-Computern reali­ sierbar ist, also mit Rechnern, die von breiten Anwender­ kreisen erworben werden können und nicht speziell für Kon­ struktions- und ähnliche Techniken ausgelegt sind.

Selbstverständlich kann die Vorrichtung nach der Erfindung je nach den möglichen Anwendungen modifiziert werden, und Teile davon können durch ähnliche oder gleich wirkende Teile er­ setzt werden.

Die Betriebsterminals könnten beispielsweise normale Fernseh­ empfänger sein; der Drucker könnte durch eine andere Ein­ richtung ersetzt werden, die beispielsweise normale Foto­ grafien der auf den Betriebsterminals der Vorrichtung vor­ handenen Abbildungen reproduziert; die Speichereinheiten könnten austauschbar sein; die Daten könnten auf Telefonlei­ tungen erreichbar sein, die mit der Vorrichtung über eine bekannte Schnittstelle gekoppelt sind.

Claims (7)

1. Elektronische Vorrichtung zur Komposition von fotografi­ schen Abbildungen, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung zur Steuerung und zum Treiben von wenig­ stens zwei Bildschirmen (15, 16), auf denen die Abbildungen sichtbar gemacht werden,
Einrichtungen (12, 13), die die von Aufnahmevorrichtungen für die Abbildungen abgegebenen elektrischen Signale in eine Serie von Digitalsignalen umwandeln,
Einrichtungen (19, 20) zur Speicherung der Serie von Digi­ talsignalen,
eine Einrichtung (23), die interaktiv Bereiche definiert, die Teile von Abbildungen auf den Bildschirmen aufweisen, und
eine CPU (2), die nach Maßgabe einer geeigneten Menge von programmierten Befehlen den Digitalsignalfluß zwischen den Einrichtungen derart steuert, daß die Teile von Abbildungen, die in den interaktiv definierten Bereichen vorhanden sind, in eine kontrollierte Position auf dem Bildschirm bringbar sind.

2. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtungen aufweisen: ein erstes Archiv (19) mit Industrieprodukte betreffenden Abbildungen und ein zweites Archiv (20) mit abgeleitete Produkte oder Zusatz­ einrichtungen der Industrieprodukte betreffenden Abbildungen, wobei eine in dem ersten Archiv enthaltene Abbildung einer Serie von in dem zweiten Archiv enthaltenen Abbildungen ent­ spricht.

3. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die CPU (2) die Erfassung der Abbildungen und ihre rela­ tive Sichtbarmachung derart steuert, daß die in dem ersten Archiv (19) gespeicherten Abbildungen auf dem einen und die in dem zweiten Archiv (20) gespeicherten Abbildungen auf dem anderen der Bildschirme (16, 15) sichtbar gemacht werden.

4. Elektronische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassung der Abbildungen, die Sichtbarmachung, die Definition von Bereichen und die Komposition der Abbildungen Funktionen der Vorrichtung darstellen, die von einem Bediener durch die Wahl eines graphischen Symbols aufgerufen werden, das in einer Reihe von Symbolen (26-30, 31-34) enthalten ist, die in geeigneten Positionen auf den Bildschirmen (15, 16) sichtbar sind.

5. Elektronische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtungen aus der Vorrichtung entnehmbar sind.

6. Elektronische Vorichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildschirme Fernsehgeräte sind.

7. Elektronische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie in der Definitionsphase neuer Industrieprodukte zur Definition der ästhetischen Konfiguration derselben anwendbar ist.