TWI572499B - Three - dimensional Projection Construction of Aircraft Painting System - Google Patents

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三維投影建構飛行器彩繪貼膜系統
本發明係關於一種三維投影建構飛行器彩繪貼膜系統，特別是指一種三維投影建構飛行器彩繪貼膜系統。
目前航空公司在執行飛機彩繪時設計與繪製時，係先以飛機結構本身的2D平面圖輸出的工程圖來執行圖樣設計，設計完畢後再交由航空公司確認及挑選欲呈現之設計樣式，最後再將工程圖交由負責飛機彩繪噴漆的廠商或貼紙製造商製作，施工單位則進行圖貼、機身比對。
而大多數的飛機彩繪，多以貼紙輸出公司的特殊貼紙將圖樣貼於飛機機身表面蒙皮上，而對於飛機彩繪的圖樣設計，航空公司或是飛機彩繪設計商還停留在以一般平面紙本或製作一架等比例縮小之模型以達到預視設計的目標。
飛機彩繪設計的過程中常以飛機彩繪廠商所規劃出的透明圖貼(測試調整用)，當作工程圖規劃的草圖，並將此圖給予施工單位貼上飛機機身做測試，事後兩者進行討論工程圖修改與否，經過幾番修改、比對，方能達到完工， 一來一往相當費時、耗材，造成不必要的時間、金錢上之浪費。
本案發明人鑑於上述因循習用飛機彩繪所衍生的各項缺點，乃亟思加以改良創新，並經多年苦心孤詣潛心研究後，終於成功研發完成本件三維投影建構飛行器彩繪貼膜系統。
本發明之目的即在於提供一種三維投影建構飛行器彩繪貼膜系統，係以三維繪圖來執行設計及輸出飛機彩繪之設計稿或施工所需的工程圖，將有助於飛機彩繪的整體執行效率。
本發明之次一目的係在於提供一種減少反覆商討、修改、現場校正之作業，降低錯誤率、提升精確度，進而降低飛機彩繪工程總成本之三維投影建構飛行器彩繪貼膜系統。
本發明之另一目的係在於提供一種以三維繪圖繪製設計稿，並同時於電腦中呈現擬真的設計模型，透過軟體將成果予飛機彩繪貼紙製造商及飛機彩繪客戶評估，不但大幅縮短工時，且移動便利性高，且不受時間、空間限制下使設計圖與實際所呈現之樣貌達到客戶預期、滿意之三維投影建構飛行器彩繪貼膜系統。
可達成上述發明目的之三維投影建構飛行器彩 繪貼膜系統，包括有：提供一飛機結構(airframe)，並於飛機結構比例調節後的飛機模型(aircraft model)上加入標記物，以取得飛機結構被分成經線、緯線的座標網格(coordinate grid)資料；該座標網格資料係依照立體投影(pictorial projection)分成經緯交織複數網格的部分視圖(partial view)；取得經緯交織複數網格的部分視圖，計算出部分視圖其投影面(plane of projection)後，再代入於其對應網格位置的座標代號(coordinate code)中；備置一部份覆蓋薄膜之正投影圖(orthographic drawing)，該正投影圖之形狀大小係與該投影面相同；配置一座標代號的部份覆蓋薄膜依照該飛機模型表面之座標網格計算佈設，便對應網格位置的座標代號的部份覆蓋薄膜貼佈於區域位置表面，已建立一完整圖形的覆蓋薄膜。
圖1為本發明三維投影建構飛行器彩繪貼膜系統之流程圖。
請參閱圖1，本發明所提供之三維投影建構飛行器彩繪貼膜系統，主要包括有： 提供一飛機結構，並於飛機結構比例調節後的飛機模型上加入標記物，以取得飛機結構被分成經線、緯線的座標網格資料；進一步說明為於該飛機模型的一側為由經線、緯線分成一座標網格資料，經由該座標網格資料使該飛機模型建立一部份覆蓋薄膜(point clouds)，其依據一飛機模型之形狀取得之測量座標點群形成一測量飛機模型。
該座標網格資料係依照立體投影分成經緯交織複數網格的部分視圖；取得經緯交織複數網格的部分視圖，計算出部分視圖其投影面後，再代入於其對應網格位置的座標代號中；備置一部份覆蓋薄膜之正投影圖，該正投影圖之形狀大小係與該投影面相同；依據一飛機模型之形狀取得一相應一標記物之測量座標點群，該測量座標點群形成複數部份覆蓋薄膜；依據該標記物及該飛機模型之質量慣性矩陣(Inertia Matrix)，粗疊合該飛機模型及該部份覆蓋薄膜；次，計算該測量座標點群之每一測量座標點於該部份覆蓋薄膜中之座標對應點，每一對應之測量座標點及座標對應點形成一相關對(corresponding pair)；又，配置一座標代號的部份覆蓋薄膜依照該飛機模型表面之座標網格計算佈設，便對應網格位置的座標代號的部份覆蓋薄膜貼佈於區域位置表面，已 建立一完整圖形的覆蓋薄膜。
本發明係將部份覆蓋薄膜(飛機彩繪圖)設計、製造彩繪塗裝貼紙及施工時所使用之工程圖皆以三維電腦繪圖軟體製作成各種類與各尺寸的飛機結構，該飛機結構以三維電腦繪圖軟體比例調節成一所需尺寸的飛機模型，再設計部份覆蓋薄膜(飛機彩繪圖)的樣式，再將部份覆蓋薄膜(飛機彩繪圖)擬真的三維設計圖交由航空公司挑選；挑選完畢後於飛機結構上，以三維電腦繪圖軟體將飛機結構外部蒙皮加入標記物，同時將飛機結構分成具有經線、緯線的座標網格資料，該飛機結構以三維電腦繪圖軟體比例調節一所需尺寸的飛機模型，於飛機模型的左右二側分別加入標記物；次，將該座標網格資料係依照部份覆蓋薄膜(飛機彩繪圖)的立體投影分成經緯交織複數網格的部分視圖，以提供三維電腦繪圖軟體即時測量部份覆蓋薄膜(飛機彩繪圖)貼紙尺寸、機身模型外型調整，最後將部份覆蓋薄膜(飛機彩繪圖)轉為部分視圖；將固定有標記物之飛機模型進行立體投影或電腦斷層掃描，以取得飛機模型的網格資料以及左右二側標記物於立體投影影像分成經線、緯線的座標網格資料；其中該飛機模型網格資料係依照選擇部份覆蓋薄膜的貼佈區域及投影範圍分成經線、緯線複數網格；本發明為依據該測量飛機模型之複數個截面邊界的測量座標點 所形成之擬合曲線及相應之基礎曲線計算該測量飛機模型與該飛機結構之垂直偏差量，其中該等基礎曲線係為該部份覆蓋薄膜之複數個截面邊界曲線。其中，在本發明之方法中係依據相應該測量飛機模型之每一截面邊界的平均取樣點群計算擬合曲線之係數。
因取得經緯交織複數網格的部分視圖，計算出部分視圖其投影面後，再代入於其對應網格位置的座標代號中，能讓施工單位能夠更清楚的接收到貼紙應放置的部位，也可輕易的在施工時檢查完成品與設計圖之符合度。
該測量座標點群區分為複數個三維立體空間，每一個三維立體空間中之測量座標點加總後取平均，以計算得該平均取樣點群。
本發明所提供之三維投影建構飛行器彩繪貼膜系統，與前述引證案及其他習用技術相互比較時，更具有下列之優點：本發明依三維繪圖軟體上給予的各部位彩繪區之大小規格讓貼紙製造商精確的完成所需的貼紙，並透過軟體能使整個飛機彩繪計畫的設計效率及施工精準度大幅提升。
本發明在取得飛機外型之測量飛機模型的測量座標點群，在粗疊合該測量飛機模型及該部份覆蓋薄膜後，將測量座標點群與該部份覆蓋薄膜之測量座標點疊合比對， 自動化地計算出該測量飛機模型與該部份覆蓋薄膜之間的偏差量，用以協助現場人員更精確地評估所需的變形量，輔助飛機加工，提升飛機的生產效率。
綜上所述，本案不但在空間型態上確屬創新，並能較習用物品增進上述多項功效，應已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

Claims (1)

  1. 一種三維投影建構飛行器彩繪貼膜系統，包括：提供由三維電腦繪圖軟體製作之一飛機結構，並於飛機結構比例調節後的飛機模型上加入標記物，以取得飛機結構被分成經線、緯線的座標網格資料；該座標網格資料係依照立體投影分成經緯交織複數網格的部分視圖；取得經緯交織複數網格的部分視圖，計算出部分視圖其投影面後，再代入於其對應網格位置的座標代號中；備置一部份覆蓋薄膜之正投影圖，該正投影圖之形狀大小係與該投影面相同；配置一座標代號的部份覆蓋薄膜依照該飛機模型表面之座標網格計算佈設，便對應網格位置的座標代號的部份覆蓋薄膜貼佈於區域位置表面，已建立一完整圖形的覆蓋薄膜。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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