FI72001C - Anordning foer fotografering av ett tredimensionellt foeremaol. - Google Patents

Description

72001

Laitteisto kolmiulotteisen kohteen kuvaamiseksi Tämä keksintö koskee laitteistoa kolmiulotteisen kohteen kuvaamiseksi tasoprojektioina useastaeri suunnasta tietokoneen muistiin syötettyjen koordinaattitietojen avulla, johon laitteistoon kuuluu tieto- 5 koneeseen linjayhteydessä olevaan erilliseen grafiiKkaprosessoriin kytketty kuvapinta sekä ohjausvälineet kohteesta kuvatun osaprojektion sijainnin muuttamiseksi projektiotasossa, jolloin kuvapinta muodostuu useasta osasta, joissa kussakin on kuvattu kohteen eri projektio.

Erilaisissa suunnittelutehtävissä on yleistynyt CAD-järjestelmien 10 käyttö. Näissä järjestelmissä kuvataan avaruuskappaletta kuvaruudun kuvapinnalla tietokoneen muistiin syötettyjen koordinaattitietojen avulla. Tarvittaessa voidaan erilaisia kuvantoja tulostaa piirturin avulla. Käsiteltäessä monimutkaisia volyymi ma 11eja tietokoneen avulla suurena ongelmana on kuvapinnan riittämätön koko. Monimutkaisen kap-15 paleen geometrian ymmärtämiseksi on tarpeen samanaikaisesti nähdä kohde yleensä vähintään kolmesta eri suunnasta. Nykyisillä laitteilla tämä on mahdollista siten, että tietokoneen näyttöputken kuvaruutu jaetaan alueisiin, joille prosessoidaan kohteesta eri suunnista kuva. Jos kohde on suuri, on tarkastelussa käytettävä panorointia ja zoomausta, 20 jotka kummatkin toimenpiteet edellyttävät tietokoneen prosessointia siinä määrin, että toiminta tulee hitaaksi.

Tämän keksinnön mukaiselle laitteistolle on tunnusomaista se, että kuvapinnan osat muodostuvat kolmesta ta? useammasta eri kuvaruudusta, jotka on kytketty yhteiseen grafiikkaprosessoriin ja varustettu kukin 25 omalla kuvamuistilla, jolloin kuhunkin kuvamuistiin on tallennettu tiedot koko kohteen projektiosta kyseisessä tasossa, ja että kohteesta kuvattavan kunkin osaprojektion muuttunut sijainti omassa projektio-tasossaan on kuvattavissa omalla kuvaruudullaan välittömästi kyseistä kuvaruutua vastaavaan muistiin tai muistin osaan tallennettuja tietoja 30 grafiikkaprosessorilla käsittelemällä ilman merkittävää tietokoneen prosessointia. Kolmiulotteista kohdetta voidaan tarkastella kolmesta tai useammastakin eri 2 72001 suunnasta samanaikaisesti. Kunkin kuvaruudun kuvaa voidaan liikutella suuremmalla taustakuva-alueella ilman merkittävää ja aikaanvievää tietokoneprosessointia. Kuva on prosessoitu jo etukäteen kutakin kuvaruutua varten olevaan kuvamuistiin. Kuvan liikuttelu kullakin ku-5 vaputkella voidaan suorittaa synkronisesti.

Keksinnön mukaista laitteistoa voidaan käyttää osana suuremmassa järjestelmässä. Järjestelmän avulla voidaan suorittaa esim. monimutkaisten kone istotilojen sijoitus- ja putkistosuunnittelua. Kohteina voivat olla mm. seuraavat: laivojen konehuoneet, offshore-laitteet, 10 kemian tehtaat, voimalaitokset ym. Järjestelmässä putkien sijoittelu-suunnittelu tapahtuu rakentamalla datamalli, joka on täysin perinteisen suunnittelumallin kaltainen. Yksittäisten putkien geometria on datamallista purettavissa putkipakettien työpiirustuksiksi, isometria-piirustuksiksi, putkien etukäteisvalmistuksen ede11yttämiksi osapiirus-15 tuksiksi ja numeeriseksi ohjausinformaatioksi. Keksinnön mukainen laitteisto mahdollistaa taso- ja leikkauskuvien esityksen datamallista kuvapinnalla.

Keksintöä ja sen yksityiskohtia selostetaan lähemmin seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää kaavio11isesti 20 kohteen kuvaamista keksinnön mukaisella laitteistolla, kuvio 2 esittää yhtä sovellutusta keksinnön mukaisesta laitteistosta.

Kuviossa 1 on kuvattavana kohteena kuution 1 sisältämä tila, jota tarkastellaan kolmesta eri suunnasta A, B ja C, tasoprojektiona kuutioni kolmella pinnalla I, M ja Ml. Yhdellä kertaa tarkasteltavana osana on 25 kuution kolmen pinnan osat a, b, ja c, joiden voidaan kuvitella olevan ison kuution 1 sisällä olevan pienen kuution 2 kolme eri projektiota.

Jn kuitenkin huomattava, että kuutiota 2 ei sinänsä kuvata leikkauksena. Mikäli kuution 2 kyljen ja tasojen I, Il tai III välissä kuution 1 tilassa on jotain, tämä projisoituu tasoihin I, Il ja III.

30 Pinnan osat esitetään kolmena eri projektiona, 1 eikkauksina A-A, B-B

ja C-C tasoissa I, Il ja 111. Pinnoilla a, b ja c on lisäksi esitetty kuutiossa 2 olevan pisteen 3 projektiot. Kuutiota 2 voidaan haluttaessa siirtää.kuution 1 suhteen, jolloin kuution 2 projektiot a, b ja c siirtyvät vastaavasti tasoissa I, I I ja I I I.

35 3 72001

Projektion a liikettä tasossa I esim. kuviossa 1 vasempaan vastaa projektion c yhtä suuri liike samoin vasempaan tasossa III.

Taso II on kohtisuorassa tasoja I ja II vastaan eikä siihen sisälly em. projektioiden a ja c liikesuuntaa, joten projektio b pysyy pai-5 koillaan tasossa II. Jos sen sijaan projektio c siirtyy tasossa III esim. ylöspäin, projektio b siirtyy vastaavasti tasossa II ylöspäin. Tällöin projektio a pysyy paikoillaan. Kaikki projektiot siirtyvät siis aina keskenään samaan suuntaan edellyttäen, että kyseisen liikesuunnan komponentti sisältyy asianomaisen projektin tasoon.

10 Kuviossa 2 on esitetty työasema, jossa on sovellettu keksintöä.

Työasema 11a on kolme erillistä näyttöputkea A1 , k1 1 ja 1*1 ' 1 . Kussakin näyttöputkessa on esitetty erikseen leikkauksien A-A, B-B ja C-C osat a, b ja c,jotka näin ovat nähtävissä samanaikaisesti. Kunkin kuvaruudun muistiin on laskettu valmiiksi yksi leikkauksista A-A, B-B 15 tai C~C kokonaisuudessaan. Kerralla käsiteltävä kuva-ala siis on saatu suurennetuksi siten, että jokaisen kuvaputken esittämä kuva a, b, c on vain osa suuremmasta tausta-alueesta eli kuution 1 pinnoista I, Il ja III. Kuution 1 pinnoilla voidaan liikkua lähes reaaliajassa eikä siirtyminen vaadi enää prosessointia. Tabletin 5 avulla voidaan 20 ohjata kuvattavien pintojen a, b ja c sijaintia pinnoilla I, Il ja III. Samalla tabletilla voidaan ohjata myös kuvaruudun pinnassa näkyvää osoitinta eli kursoria, joka liikkuu synkronoi dusti kaikissa projektioissa siten, että helposti voidaan osoittaa haluttua paikkaa avaruudessa eli kuviossa 1 kuvattua pistettä 3- Tabletin avulla voi-25 daan osoittaa haluttua paikkaa avaruudessa eli kuviossa 1 kuvattua pistettä 3- Tabletin asemesta voidaan luonnollisesti käyttää myös esim. "hiirtä" tai näppäimistöä koordinaattien ohjaukseen. Kuviossa 2 on laitteistoon kytketty grafiikkaprosessori 6 muisteineen esitetty vain kaavi oi 1isesti.

30 Keksinnön mukaista työasemaa voidaan käyttää osana suurempaa jär jestelmää. Järjestelmään kuuluu perusohjelma, joka huolehtii kaikesta systeemin edellyttämästä tiedonhallinnasta ja mahdollistaa yhteydet muihin ATK-järjestelmiin. Suunniteltavaan tilaan sijoitettavien laitteiden tiedot syötetään järjestelmään. Sisäänsyöttoto iminnot voidaan 35 hajauttaa ja ne voidaan tehdä samoja päätteitä käyttäen kuin 72001 k tulostuskin.

Järjestelmään kuuluva toinen osaohjelma laatii suunniteltavasta kohteesta mallin, jota voidaan visualisoida katsomalla useita samasta kohteesta otettuja leikkauksia A-A, B-B ja C-C. Leikkauksista anne-5 taan vain katsomissuunta, leikkaustason paikka, syvyys ja skaala.

Syntynyt datamalli tallennetaan perusohjelman välityksellä yhteiseen tietokantaan joko odottamaan myöhemmin tehtäviä lisäyksiä tai tulostettavaksi piirustuksina sekä osaluetteloina. Riippuen keskustietokoneen kapasiteetista voidaan tämä ohjelma ajaa joko siinä tai eri 11 i-10 sessä keskusyksikössä, johon liittyy oma pienempi levymuisti ja jonka käsittelynopeus on riittävän suuri.

Järjestelmään voi lisäksi kuulua ohjelma osaluetteloiden laatimiseksi sekä piirtämisohjelma, joka tulostaa kaksiulotteisia piirustuksia taso- ja leikkauskuvina.

15 Järjestelmä on liitettävissä ns. yleis-CAD-järjestelmi in.

Claims (3)

1. 5 7. n D 1 Patenttivaatimukset u u ' l. Laitteisto kolmiulotteisen kohteen (l) kuvaamiseksi tasopro-jektioina useasta eri suunnasta (A, B, C) tietokoneen muistiin syötettyjen koordinaattitietojen avulla, johon laitteistoon kuuluu t f e — 5 tokoneeseen linjayhteydessä olevaan, erilliseen grafiikkaprosessoriin (6) kytketty kuvapinta sekä ohjausvälineet (5) kohteesta kuvatun osa-projektion (a, b, c) sijainnin muuttamiseksi projektiotasossa (I, Il ja lii), jolloin kuvapinta muodostuu useasta osasta (A', A'', V'1), joissa kussakin on kuvattu kohteen eri projektio, tunnettu 10 siitä, että kuvapinnan osat muodostuvat kolmesta tai useammasta eri kuvaruudusta (A1, A'1, A'11), jotka on kytketty yhteiseen grafiikka-prosessoriin (6) ja varustettu kukin omalla kuvamuistilla, jolloin kuhunkin kuvamuistiin on tallennettu tiedot koko kohteen projektiosta kyseisessä tasossa (1, II, Ml), ja että kohteesta kuvattavan kunkin 15 osaprojektion (a, b, c) muuttunut sijainti omassa projektiotasossaan (I, II, III) on kuvattavissa omalla kuvaruudullaan (A1, A1', A111) välittömästi kyseistä kuvaruutua vastaavaan muistiin tai muistin osaan tallennettuja tietoja graf?ikkaprosessori1Ia käsittelemällä ilman merkittävää tietokoneen prosessointia.
2. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kuvattava kohde (1) on kuvattu kolmesta keskenään kohtisuorasta suunnasta (A, B, C).
3. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laitteisto, joka on varustettu välineillä (5) määrätyn pisteen (3) osoittamiseksi kuvaruu-25 dussa esitetyssä projektiossa, tunnettu siitä, että osoit timien sijainti muuttuu synkronoidusti kussakin projektiossa (a, b, c) pisteen (3) sijaintia vastaavaan kohtaan.