NO855243L - Apparat for avbildning av en tredimensjonal gjenstand. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et apparat for avbildning av en tredimensjonal gjenstand i planprojeksjoner i flere forskjellige retninger ved hjelp av koordinatdata som er innført i en hukommelse, idet apparatet omfatter en bildeflate tilsluttet en separat grafisk prosessor som står i linjeforbindelse med en datamaskin, samt styreenheter for forandring av posisjonen av gjenstandens avbildede delprojeksjon i projeksjonsplanet, idet bildeflaten består av flere deler hvor en separat projeksjon av gjenstanden er avbildet i hver flatedel.

Ved forskjellige planeringsoppgaver er det blitt alminnelig å anvende CAD-systemer. I disse systemer avbildes en tredimensjonal gjenstand i rommet på avbildningsskjermens flate ved hjelp av koordinatdata som er innført i en datamaskins hukommelse. Alt etter behov kan forskjellige avbildninger frembringes ved hjelp av en grafskriver. Ved behandling av kom-pliserte volummodeller ved hjelp av datamaskin utgjør billed-flatens utilstrekkelige størrelse et stort problem. For å kunne forstå en komplisert gjenstands geometri er det nødven-dig at man samtidig kan se vedkommende gjenstand fra minst tre forskjellige retninger. Med det utstyr som nå er tilgjengelig er dette mulig i og med at avbildningsskjermen på datamaskin-ens bilderør er oppdelt i flere felt hvor avbildninger av gjenstanden i flere forskjellige retninger frembringes ved databehandling. Hvis vedkommende gjenstand er omfangsrik må man ved avbildningen benytte panoramateknikk og zooming, og begge disse tiltak krever databehandling i datamaskinen i sådan grad at arbeidsfunksjonen blir langsom.

Apparatet i henhold til foreliggende oppfinnelse har som sær-trekk at avbildningsflatens deler utgjøres av tre eller flere innbyrdes adskilte bildeskjermer som er tilsluttet en felles grafisk prosessor samt hver og en er utstyrt med en egen bildehukommelse,idet det i hver sådan bildehukommelse er lagret data om hele gjenstandens projeksjon i vedkommende plan, og forandret posisjon av hver delprojeksjon av gjenstanden som skal avbildes kan oppnås umiddelbart på sin egen avbildningsskjerm ved behandling av de data som er lagret i nevnte hukommelse eller hukommelsedel tilsvarende vedkommende bildeskjerm ved hjelp av den grafiske prosessor, uten noen vesentlig databehandling i datamaskinen. Den tredimensjonale gjenstand kan da betraktes fra tre eller eventuelt flere forskjellige retninger samtidig. Bildet på hver av avbild-ningssk jermene kan forskyves på et større bakgrunnsområde uten noen nevneverdig tidskrevende datamaskinbehandling. Bildet er nemlig allerede databehandlet på forhånd i den bildehukommelse som er anordnet for hver avbildningsskjerm. Forflytningen av bildet på de forskjellige bilderør kan utføres synkront.

Apparatet i henhold til oppfinnelsen kan anvendes som en del av et større system. Ved hjelp av et sådant system er det f.eks. mulig å utføre en rørlegningsplanlegning og bestemme rørenes plassering i et komplisert maskinrom. Sådan planleg-ning kan f.eks. utføres på slike steder som maskinrom i far-tøyer, anlegg til sjøs, kjemisk fabrikker, kraftverk og lig-nende. Rørlegningsplanlegningen kan i det foreliggende system finne sted ved å frembringe en datamodell som fult ut tilsvarer en planlegningsmodell av vanlig art. Geometrien av de enkelte rør kan utledes fra datamodellen, for derved å kunne frembringe arbeidstegninger av rørpakker, isometriske tegninger og komponentskisser som er påkrevet ved forfremstilling av rørene, såvel som nummerisk styreinformasjon. Apparatet i henhold til oppfinnelsen gjør det mulig å frembringe planprojeksjoner og snittegninger av datamodellen på avbildningsskjermen.

Foreliggende oppfinnelsegjenstand og nærmere detaljer ved denne vil nå bli beskrevet under henvisning til de vedføyde tegninger, hvorpå: Fig. 1 viser skjematisk avbildning av en gjenstand ved hjelp av apparatet i henhold til oppfinnelsen, og Fig. 2 viser en utførelseform av apparatet i henhold til oppfinnelsen .

I fig. 1 utgjøres den gjenstand som skal avbildes av et rom-område som er innesluttet i en kube 1 og som betraktes i tre forskjellige retninger A, B og C i form av planprojeksjoner på de tre sideflater I, II og III av kuben 1. De deler som betraktes samtidig er de angitte avsnitt a, b og c av kubens tre sideflater, og disse avsnitt kan anses som tre forskjellige projeksjoner av den lille kube 2 inne i den store kube 1. Det bør imidlertid bemerkes at kuben 2 i seg selv ikke er avbildet i snitt. I tilfelle det finnes noe i det indre av kuben 1 mellom en sideflate av kuben 2 og de nevnte plan I, II og III, blir dette i såfall avbildet på flatene I, II og III. Flate-avsnittene er vist som tre forskjellige projeksjoner, nemlig snittene A-A, B-B og C-C i planene I, II og III. På sideflatene a, b og c er det videre vist projeksjoner av et punkt 3 inne i kuben 2. Hvis såønskes kan kuben 2 forflyttes i forhold til kuben 1, og projeksjonene a, b og c av kuben 2 forskyves da tilsvarende i planene I, II og III.

En bevegelse av projeksjonen a i planet I, f.eks. til venstre i fig. 1, tilsvarer en like stor forskyvning av projeksjonen c, likeledes til venstre, i planet III. Planet II står vinkelrett på planene I og II, og omfatter ikke bevegelseret-ningen av de nevnte projeksjoner a og c, således at projeksjonen b forblir stillestående i planet II. Hvis derimot projeksjonen c beveges f.eks. oppover i planet III, vil projeksjonen b forskyves tilsvarende oppover i planet II. Her-under forblir imidlertid projeksjonen a stillestående. Alle projeksjoner vil således forskyves i samme retning i forhold til hverandre, forutsatt at en komponent av vedkommende be-vegelseretning inngår i vedkommende projeksjonsplan.

Fig. 2 viser en arbeidsplass hvor foreliggende oppfinnelse er bragt til utførelse. Denne arbeidsplass har tre separate avbildningsrør 4, 4'' og 4''' . På hvert avbildningsrør er delene a, b og c av snittene A-A, B-B og C-C vist separat, således at de kan betraktes samtidig. I hukommelsen for hver avbildningsskjerm er et av snittene A-A, B-B eller C-C blitt ferdige beregnet som helhet. Det er derved blitt mulig å for-større det bildeområde som skal databehandles på samme tid i sådan grad at den avbildning a, b, c som vises av hvert av-bildningsrør bare er en del av et større bakgrunnsområde, nemlig sideflatene I, II og III av kuben 1. På sideflatene av kuben 1 er det nå mulig å utføre bevegelse nesten i sann tid, og sådanne forskyvninger krever ikke lenger databehandling. Ved hjelp av et digitaliseringspanel 5 er det mulig å styre plasseringene av de flater a, b og c som skal avbildes på sideflatene I, II og 11,1. Ved hjelp av samme panel er det også mulig å styre den viser eller markør som er synlig på overflaten av bildeskjermen, til å beveges synkront i alle projeksjoner, således at det er lett å peke ut et ønsket sted i rommet, f.eks. det punkt 3 som er vist i fig. 1. I stedet for et digitaliseringspanel er det naturligvis også mulig å benytte f.eks. en "mus" eller tastebrettet for å styre koordi-natene. I fig. 2 er den grafiske prosessor 6 med sin hukommelse, som er koblet til apparatet, bare skjematisk anskuelig-gjort.

En sådan arbeidsplass i henhold til oppfinnelsen kan anvendes som en del av et større system. Dette system omfatter da et basisprogram som tar hånd om alle de styredata som behøves i systemet og tillater forbindelser med andre datamaskinsystem-er. Data for det utstyr som skal anbringes i planlegnings-rommet, føres inn i systemet. Inngangsoperasjonene kan desentraliseres, og de kan utføres ved anvendelse av de samme terminaler som anvendes for utgangssignalene.

Et annet delprogram som inngår i systemet frembringer en modell av vedkommende planlegningsgjenstand, og denne modell kan anskueliggjøres ved betraktning av flere snitt A-A, B-B og C-C gjennom samme gjenstand. På disse snitt er bare betrakt-ningsretningen, plasseringen av snittplanet, dybde og måle-stokk angitt. Den frembragte datamodell lagres ved formidling av basisprogrammet i den felles database, enten for å avvente senere tilleggsdata eller for å frembringes som et utgangs- produkt i form av tegninger såvel som delelister. Avhengig av den sentrale datamaskins kapasitet kan dette program enten kjøres i selve datamaskinen eller i en separat sentralenhet med et eget mindre platelager som har tilstrekkelig høy bearbeidingshastighet.

Systemet kan videre omfatte et program for oppstilling av delelister såvel som et tegneprogram, som på utgangssiden er i stand til å frembringe todimensjonale tegninger i form av planskisser og snitt.

Systemet kan kobles til såkalte generelle CAD-systemer.

Claims (3)

1. I. Apparat for avbildning av en tredimensjonal gjenstand (1) som planprojeksjoner i flere forskjellige retninger (A, B, C) ved hjelp av koordinatdata som innføres i en datamaskins hukommelse, idet nevnte apparat omfatter en avbildningsskjerm forbundet med en separat grafisk prosessor (6) som står i linjeforbindelse med datamaskinen, samt styreenheter (5) for forandring av plasseringene av de avbildede delprojeksjoner (a, b, c) av vedkommende gjenstand i projeksjonsplanene (I, II, III), idet avbildningsskjermen består av flere avsnitt (4<1>, 4'', 4'<1>') og forskjellige projeksjoner av gjenstanden avbildes innenfor hvert sitt avsnitt,karakterisert vedat de forskjellige avsnitt av avbildningsskjermen utgjøres av tre eller flere separate bildeskjermer (4', 4'<1>, 4''') som er tilkoblet en felles grafisk prosessor (6) og hver er utstyrt med en tilordnet bildehukommelse, hvor data er lagret om projeksjonen av gjenstanden som helhet i vedkommende plan (I, II, III), mens forandret plassering innenfor sitt egen projeksjonsplan av hver delprojeksjon (a, b, c) som skal avbildes av gjenstanden kan frembringes på hver sin tilordnede bildeskjerm (4', 4'', 4''') ved umiddelbar behandling av de lagrede data i den hukommelse eller hukommelsedel som er tilordnet vedkommende bildeskjerm, ved hjelp av den grafiske prosessor og uten vesentlig databehandling i datamaskinen.
2. 2. Apparat som angitt i krav 1,

   karakterisert vedat vedkommende gjenstand (1) som skal avbildes betraktes i tre retninger (A, B, C) vinkelrett på hverandre.
3. 3. Apparat som angitt i krav 1 eller 2, og som er utstyrt med en anordning (5) for å peke ut et visst punkt (3) i den viste projeksjon på bildeskjermen,

   karakterisert vedat apparatet er slik innret-tet at anordningens plassering da forandres synkront i hver projeksjon (a, b, c) til det projeksjonspunkt som tilsvarer plasseringen av punktet (3).