WO2018077525A1 - Determining at least one approximate intermediate dataset for a real-time application - Google Patents

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WO2018077525A1
WO2018077525A1 PCT/EP2017/072794 EP2017072794W WO2018077525A1 WO 2018077525 A1 WO2018077525 A1 WO 2018077525A1 EP 2017072794 W EP2017072794 W EP 2017072794W WO 2018077525 A1 WO2018077525 A1 WO 2018077525A1
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Martin Bischoff
Philipp Emanuel Stelzig
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • G02B2027/014—Head-up displays characterised by optical features comprising information/image processing systems
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    • G02B27/017—Head mounted
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Definitions

  • the present invention relates to a method for determining at least one approximated intermediate data set for a real-time application. Furthermore, the invention is directed to a corresponding computer program product.
  • Virtual Reality or Virtual Reality (VR)
  • VR Virtual Reality
  • Virtual reality be ⁇ records the representation of a virtual world, which is compu ⁇ tergeneriert.
  • the virtual world may be based on the real world.
  • VR glasses Furthermore, virtual reality is closely related to VR glasses.
  • the user is advantageously no longer dependent on a monitor, but has a 3D image available and can turn the head comfortably in all directions to follow the virtual world.
  • FIG. 4 illustrates an exemplary method for processing a sequence of computational results, which arise iteratively / successively, into an animation with individual images and their disadvantageous jumps according to the prior art. The individual method steps are shown sequentially from top to bottom and are shown in FIG Explained in detail below:
  • the computational results of the iterations i-2, i + 1 are entered, which are further processed into individual images in the last row.
  • the Iteratio ⁇ nen i-2, ..., i + 1 are to be understood as a computational steps.
  • the duration of an iteration may vary and may take several seconds, for example.
  • An example of an iterative method is a shape optimization process in which, based on predefined forces, an optimized structure is calculated which withstands the forces and additionally has the lowest possible weight.
  • the calculation results of individual iterations i-2, i + 1 are illustrated graphically, namely as a rectangle, a circle and a triangle. The calculation results can be understood as data to be illustrated in the animation.
  • the further processed results are graphically illustrated.
  • the individual calculation result ⁇ se to a time-continuous sequence of Rechenergeb- nissen further processed.
  • the individual optimization ⁇ (mesh) can be further processed structures such that a continuously running deformation process of a (mesh) structure to the next takes place.
  • the previous calculation result 10 is simply used as intermediate result 20 between two successive calculation results, namely the preceding 10 and subsequent calculation result 30.
  • the product resulting from the re ⁇ chen restroom still image is presented to the user in the animation in the last row.
  • the present invention therefore has for its object to provide a method for determining at least one approximated intermediate data record for a real-time application, which enables a continuous animation of the resulting individual images.
  • a procedural for determining at least an approximate motes for a real-time application solved comprising: a. Determining at least one previous record, b. Determine at least an approximate insectsat ⁇ zes between the at least one previous data record and at least one subsequent data record, wherein c. the determination is based on at least two data records, wherein the at least two data records are the at least two preceding data records or the one record of the at least two records is the at least one previous record and the other record of the at least two records is at least one further approximate intermediate record between at least two previous records.
  • the method according to the invention determines an approximated intermediate data record or multiple intermediate data records.
  • the data records have a specific time sequence, since the data records originate from a parallel computing process, which yields successive intermediate results.
  • the intermediate data record corresponds to the data record between a preceding data record and a subsequent data record.
  • the data sets each represent a mesh structure.
  • the intermediate data sets are approximated in contrast to the prior art. As a result, the previous records are not used as intermediate records.
  • the intermediate data set is approximated by its determination being based on at least two data sets.
  • the Bestim ⁇ mung may be based on two or more previous data sets. Therefore, a calculation result in the animation is displayed delayed exactly one iteration.
  • the determination can be made on the directly preceding and thus temporally last or closest data record and based on another intermediate data record.
  • the further intermediate data record is also approximated.
  • the first approximation alternative can be used. Its destination may also be based on two or more previous records. Therefore, a calculation result is represented exactly half Ite ⁇ ration delayed.
  • This second josrungsalterna ⁇ tive allows an even earlier and more real-time Einbin ⁇ dung of the calculation results.
  • the inventive method a steady Abfol ⁇ ge of the calculation results is made possible without any jumps.
  • the sequence of calculation results is also continuous without pauses and still images. The same applies to the calculation results from the resul ⁇ animal end frames.
  • the user of a 3D glasses gets a continuous and continuous animation of the individual images ⁇ shown and runs no risk of "Virtual
  • the at least one previous data record is a known data record.
  • the at least one subsequent data record is an unknown data record.
  • the one or more vorangegange ⁇ nen records is already known and established.
  • the other subsequent data sets are future-oriented and uncertain, and therefore only previous data sets can be included in the determination of the one or more approximated intermediate data sets.
  • This known information advantageously allows the approximation.
  • the approximation can also be understood as an estimate.
  • the at least one approximated intermediate data record is an interpolated data record which is determined by interpolation of the at least two preceding data sets.
  • the at least one intermediate data record is an extrapolated data record which is determined by extrapolation of the at least one preceding data record and the at least one further approximated intermediate data record. Accordingly, for the determination of one or more approximate intermediate data sets, the above alternatively ⁇ ven approximations can be used, which both require at least two records for the approximation.
  • the first alternative is interpolation and the second alternative is extrapolation.
  • the interpolation allows a continuous presentation of the intermediate results.
  • the extrapolation made ⁇ light any prediction or estimate of the next Rechener- gebnisses.
  • the method further comprises displaying the at least one preceding data record, the at least one approximated intermediate data record and / or the at least one subsequent data record as individual images in an animation in real time.
  • the one or more approximated intermediate data sets are determined for real-time application.
  • a real-time application is a 3D animation or illustration.
  • the records are further processed into corresponding frames wei ⁇ and presented to the user of a VR glasses in real time. This animation is advantageously up-to-date, continuous and continuous.
  • the determination furthermore takes into account feedback with at least one input data record of a user.
  • the user can For example, VR glasses interact with the VR glasses and directly affect the above determination of the one or more approximate intermediate data sets in real time.
  • VR glasses interact with the VR glasses and directly affect the above determination of the one or more approximate intermediate data sets in real time.
  • the input is taken into account in the determination and the one or more approximated intermediate data sets are changed accordingly. This advantageously allows an interactive method.
  • the invention further relates to a computer program product having a computer program comprising means for performing the inventive method when the Computerpro ⁇ program is brought to a program-controlled device for execution tion.
  • a computer program product such as a computer program means may, for example, be used as a storage medium, e.g.
  • Memory card USB stick, CD-ROM, DVD, or even in the form of a downloadable file provided by a server in a network or delivered.
  • This can be done, for example, in a wireless communication network by the transmission of a corresponding file with the Computerprogrammpro ⁇ domestic product, or the computer program means.
  • a program-controlled device is in particular a Steuereinrich ⁇ tion, such as an industrial control PC or ei ⁇ ne programmable logic controller or a programmable logic controller, short PLC, or a microprocessor for a smart card or the like in question.
  • FIG. 1 shows a flowchart of the method for determining at least one approximated intermediate data record for a real-time application according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 2 shows a flow diagram of the method for determining at least one approximated intermediate data set for a real-time application according to a further embodiment of the invention.
  • Fig. 3 shows the flowchart of the method according to a
  • Embodiment of the invention with user feedback Embodiment of the invention with user feedback.
  • Fig. 4 shows a method for processing a sequence
  • FIG. 1 and FIG. 2 illustrate flowcharts of the method in detail.
  • the method determines at least one approximate intermediate data set 20 for a real-time application.
  • the intermediate data set 20 is between a preceding one
  • FIG. 2 shows an exemplary extrapolation according to a further embodiment.
  • counters (i *) are also used, (i *) refers to the values illustrated in the frame that was active at the end of iteration (i).
  • (i *) refers to the values illustrated in the frame that was active at the end of iteration (i).
  • an interpolation of the values (i * -1) and the calculation result of iteration (i-1) is illustrated.
  • FIG. 3 shows the above flow diagram according to FIG. 1 or FIG. 2, which is supplemented by user feedback.
  • the user feedback is indicated by arrows.
  • the user or user 50 is called the user of a VR glasses and can submit a feedback with one or more input data sets 40 to the above method.
  • An exemplary input data set 40 are force vectors, based on which the rigidity of a component must be optimized. These input data records 40 of the user 50 are defined Kgs ⁇ NEN during an iteration i of the iteration i + 1 respectively input through a button.
  • the user 50 can recognize current changes and adjust the input data sets 40 for the parallel process.

Abstract

The invention relates to a method for determining at least one approximate intermediate dataset (20) for a real-time application, comprising the following steps: determining at least one preceding dataset (10); determining at least one approximate intermediate dataset (20) between the at least one preceding dataset (10) and at least one following dataset (30), wherein the determination is based on at least two datasets, said at least two datasets are the at least two preceding datasets (10, 10'), or one dataset of the at least two datasets is the at least one preceding dataset (10) and the other dataset of the at least two datasets is at least one further approximate intermediate dataset (20') between at least two preceding datasets (10, 10'). The invention also relates to a corresponding computer program product.

Description

Beschreibung description
Bestimmung mindestens eines genäherten Zwischendatensatzes für eine Echtzeitanwendung Determining at least one approximated intermediate data set for a real-time application
1. Technisches Gebiet 1. Technical area
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen mindestens eines genäherten Zwischendatensatzes für eine Echtzeitanwendung . Ferner ist die Erfindung auf ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gerichtet. The present invention relates to a method for determining at least one approximated intermediate data set for a real-time application. Furthermore, the invention is directed to a corresponding computer program product.
2. Stand der Technik Virtual Reality, oder auch Virtuelle Realität (VR) genannt, gewinnt zunehmend an Bedeutung. Die virtuelle Realität be¬ zeichnet die Darstellung einer virtuellen Welt, welche compu¬ tergeneriert ist. Die virtuelle Welt kann beispielsweise an die reale Welt angelehnt sein. 2. State of the Art Virtual Reality, or Virtual Reality (VR), is becoming increasingly important. Virtual reality be ¬ records the representation of a virtual world, which is compu ¬ tergeneriert. For example, the virtual world may be based on the real world.
Ferner steht die virtuelle Realität in engem Zusammenhang mit VR-Brillen. Durch den Einsatz der VR-Brillen ist der Anwender vorteilhafterweise nicht mehr auf einen Monitor angewiesen, sondern hat ein 3D-Bild zur Verfügung und kann den Kopf kom- fortabel in alle Richtungen drehen, um die virtuelle Welt zu verfolgen . Furthermore, virtual reality is closely related to VR glasses. By using the VR glasses, the user is advantageously no longer dependent on a monitor, but has a 3D image available and can turn the head comfortably in all directions to follow the virtual world.
Üblicherweise müssen Animationen oder Illustrationen mit jeweils 30 bis 50 Einzelbildern pro Sekunde dargestellt werden, um für das menschliche Auge als Bewegung wahrgenommen zu werden. Dabei ist es erforderlich, dass die Einzelbilder (auch als „Frame" bezeichnet) möglichst stetig ablaufen und keine großen Sprünge zwischen den Einzelbildern auftreten. Solche Sprünge verursachen leicht Irritationen, Schwindelge¬ fühle, Kopfschmerzen und Erbrechen bei dem Anwender der VR- Brille. Diese Symptome werden auch unter dem Begriff „Virtual Reality Sickness" zusammengefasst . Figur 4 stellt ein beispielhaftes Verfahren zum Verarbeiten einer Abfolge von Rechenergebnissen, die iterativ/sukzessive entstehen, in eine Animation mit Einzelbildern und deren nachteiligen Sprünge nach dem Stand der Technik dar. Die einzelnen Verfahrensschritte sind der Reihe nach von oben nach unten aufgezeigt und werden im Folgenden im Detail erläutert: Usually, animations or illustrations, each with 30 to 50 frames per second, have to be displayed in order to be perceived as a movement for the human eye. It is necessary that the individual images (also referred to as "frame") as steadily as possible run and no large jumps between frames occur. Such jumps easily cause irritation, Schwindelge feel ¬, headache and vomiting associated with the user of VR glasses. This Symptoms are also summarized under the term "Virtual Reality Sickness". FIG. 4 illustrates an exemplary method for processing a sequence of computational results, which arise iteratively / successively, into an animation with individual images and their disadvantageous jumps according to the prior art. The individual method steps are shown sequentially from top to bottom and are shown in FIG Explained in detail below:
Zunächst sind in der obersten Reihe die Rechenergebnisse der Iterationen i-2, i+1 eingetragen, welche zu Einzelbildern in der letzten Reihe weiterverarbeitet werden. Die Iteratio¬ nen i-2,..., i+1 sind als Rechenschritte zu verstehen. Die Dau¬ er einer Iteration kann hierbei variieren und beispielsweise mehrere Sekunden dauern. Ein Beispiel eines iterativen Ver- fahrens ist ein Formoptimierungsprozess, in dem basierend auf vordefinierten Kräften, eine optimierte Struktur berechnet wird, die den Kräften standhält und zusätzlich ein möglichst geringes Gewicht besitzt. In der zweiten Reihe sind beispielhaft die Rechenergebnisse einzelner Iterationen i-2, i+1 graphisch illustriert, nämlich als Rechteck, Kreis und Dreieck. Die Rechenergebnisse können als Daten verstanden werden, die in der Animation illustriert werden sollen. Dabei ist nur das Rechenergebnis der vorangegangenen Iteration 10 bekannt, jedoch nicht das Rechenergebnis der nachfolgenden oder zukünftigen Iteration 30. In dem Formoptimierungsprozess wird zum Beispiel nach jeder Iteration eine verbesserte (Mesh- ) Struktur ausgegeben, die ein Input der nächsten Iteration ist und auch graphisch il- lustriert werden kann. First, in the top row, the computational results of the iterations i-2, i + 1 are entered, which are further processed into individual images in the last row. The Iteratio ¬ nen i-2, ..., i + 1 are to be understood as a computational steps. The duration of an iteration may vary and may take several seconds, for example. An example of an iterative method is a shape optimization process in which, based on predefined forces, an optimized structure is calculated which withstands the forces and additionally has the lowest possible weight. In the second row, for example, the calculation results of individual iterations i-2, i + 1 are illustrated graphically, namely as a rectangle, a circle and a triangle. The calculation results can be understood as data to be illustrated in the animation. In this case, only the computation result of the preceding iteration 10 is known, but not the computation result of the subsequent or future iteration 30. In the form optimization process, for example, after each iteration an improved (mesh) structure is output, which is an input of the next iteration and also graphically can be illustrated.
In der dritten Reihe sind die weiterverarbeiteten Rechenergebnisse graphisch illustriert. Die einzelnen Rechenergebnis¬ se zu einer zeitlich kontinuierlichen Folge von Rechenergeb- nissen weiterverarbeitet. Im Beispiel des Formoptimierungs¬ prozesses werden die einzelnen (Mesh- ) Strukturen derart weiterverarbeitet, dass ein kontinuierlich ablaufender Verfor- mungsprozess von einer (Mesh- ) Struktur zur nächsten erfolgt. Im Stand der Technik wird als Zwischenergebnis 20 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rechenergebnissen, nämlich dem vorangegangenen 10 und nachfolgenden Rechenergebnis 30, einfach das vorherige Rechenergebnis 10 verwendet. Das aus dem Re¬ chenergebnis resultierende Standbild wird dem Anwender in der Animation in der letzten Reihe dargestellt. In the third row, the further processed results are graphically illustrated. The individual calculation result ¬ se to a time-continuous sequence of Rechenergeb- nissen further processed. In the example of the molding process, the individual optimization ¬ (mesh) can be further processed structures such that a continuously running deformation process of a (mesh) structure to the next takes place. In the prior art, the previous calculation result 10 is simply used as intermediate result 20 between two successive calculation results, namely the preceding 10 and subsequent calculation result 30. The product resulting from the re ¬ chenergebnis still image is presented to the user in the animation in the last row.
Durch die Standbilder zwischen den Einzelbildern entstehen jedoch als ein Nachteil Sprünge zwischen den Einzelbildern der Animation, wie in der letzten unteren Reihe dargestellt. Folglich ist die Animation unstetig und es kann ferner für den Anwender zur oben genannten „Virtual Reality Sickness" kommen . However, as a disadvantage, the still images between the frames cause jumps between the frames of the animation as shown in the last lower row. Consequently, the animation is unsteady and it may also come for the user to the above-mentioned "Virtual Reality Sickness".
Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe ein Verfahren zum Bestimmen mindestens eines genäherten Zwischendatensatzes für eine Echtzeitanwendung bereitzustellen, welches eine stetige Animation der daraus resultierenden Einzel- bilder ermöglicht. The present invention therefore has for its object to provide a method for determining at least one approximated intermediate data record for a real-time application, which enables a continuous animation of the resulting individual images.
3. Zusammenfassung der Erfindung 3. Summary of the invention
Die oben genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Ver- fahren zum Bestimmen mindestens eines genäherten Zwischenda¬ tensatzes für eine Echtzeitanwendung gelöst, aufweisend: a. Ermitteln mindestens eines vorangegangenen Datensatzes, b. Bestimmen mindestens eines genäherten Zwischendatensat¬ zes zwischen dem mindestens einen vorangegangen Datensatz und mindestens einem nachfolgenden Datensatz, wobei c. die Bestimmung auf mindestens zwei Datensätzen basiert, wobei die mindestens zwei Datensätze die mindestens zwei vorangegangenen Datensätze sind oder der eine Datensatz der mindestens zwei Datensätze der mindestens eine vorangegangen Datensatz ist und der andere Datensatz der mindestens zwei Datensätze mindestens ein weiterer genäherter Zwischendatensatz zwischen mindestens zwei vorangegangenen Datensätzen ist. The above object is inventively achieved by a procedural for determining at least an approximate Zwischenda ¬ tensatzes for a real-time application solved, comprising: a. Determining at least one previous record, b. Determine at least an approximate Zwischendatensat ¬ zes between the at least one previous data record and at least one subsequent data record, wherein c. the determination is based on at least two data records, wherein the at least two data records are the at least two preceding data records or the one record of the at least two records is the at least one previous record and the other record of the at least two records is at least one further approximate intermediate record between at least two previous records.
Dementsprechend werden durch das erfindungsgemäße Verfahren ein genäherter Zwischendatensatz oder mehrere genährte Zwischendatensätze bestimmt. Üblicherweise haben die Datensätze eine bestimmte zeitliche Abfolge, da die Datensätze aus einem parallel ablaufenden Rechenverfahren stammen, welches sukzessive Zwischenergebnisse liefert. Der Zwischendatensatz ent- spricht dem Datensatz zwischen einem vorangegangen Datensatz und einem nachfolgenden Datensatz. Accordingly, the method according to the invention determines an approximated intermediate data record or multiple intermediate data records. Usually, the data records have a specific time sequence, since the data records originate from a parallel computing process, which yields successive intermediate results. The intermediate data record corresponds to the data record between a preceding data record and a subsequent data record.
Wie bereits weiter oben ausgeführt, ist jedoch nur der vorangegangene Datensatz bekannt und nicht der nachfolgende Daten- satz. Die Datensätze repräsentieren beispielsweise jeweils eine Mesh-Struktur . As already explained above, however, only the preceding data record is known and not the subsequent data record. For example, the data sets each represent a mesh structure.
Die Zwischendatensätze werden genähert im Gegensatz zum Stand der Technik. Folglich werden nicht die vorangegangenen Daten- sätze als Zwischendatensätze verwendet. The intermediate data sets are approximated in contrast to the prior art. As a result, the previous records are not used as intermediate records.
Dadurch werden die nachteiligen Sprünge aus dem Stand der Technik zwischen den Iterationen, Rechenergebnissen und letztlich Einzelbildern vermieden. As a result, the disadvantageous jumps of the prior art between the iterations, computation results and ultimately individual images are avoided.
Der Zwischendatensatz wird dadurch genähert, dass seine Bestimmung auf mindestens zwei Datensätzen basiert. Die Bestim¬ mung kann auf zwei oder mehreren vorangegangenen Datensätzen basieren. Daher wird ein Rechenergebnis in der Animation ge- nau eine Iteration verzögert dargestellt. The intermediate data set is approximated by its determination being based on at least two data sets. The Bestim ¬ mung may be based on two or more previous data sets. Therefore, a calculation result in the animation is displayed delayed exactly one iteration.
Alternativ kann die Bestimmung auf dem direkt vorangegangen und somit zeitlich letzten oder nächstliegenden Datensatz und einem weiteren Zwischendatensatz basieren. Der weitere Zwischendatensatz wird ebenfalls genähert. Hierzu kann die erste Näherungsalternative verwendet werden. Seine Bestimmung kann ebenfalls auf zwei oder mehreren vorangegangenen Datensätzen basieren. Daher wird ein Rechenergebnis genau eine halbe Ite¬ ration verzögert dargestellt. Diese zweite Näherungsalterna¬ tive ermöglicht eine noch frühere und echtzeitnähere Einbin¬ dung der Rechenergebnisse. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine stetige Abfol¬ ge der Rechenergebnisse ohne Sprünge ermöglicht. Ferner ist die Abfolge der Rechenergebnisse auch kontinuierlich ohne Pausen und Standbilder. Das gleiche trifft für die aus den Rechenergebnissen resul¬ tierenden Einzelbilder zu. Der Anwender einer 3D-Brille bekommt eine stetige und kontinuierliche Animation der Einzel¬ bilder dargestellt und läuft keine Gefahr der „Virtual Alternatively, the determination can be made on the directly preceding and thus temporally last or closest data record and based on another intermediate data record. The further intermediate data record is also approximated. For this purpose, the first approximation alternative can be used. Its destination may also be based on two or more previous records. Therefore, a calculation result is represented exactly half Ite ¬ ration delayed. This second Näherungsalterna ¬ tive allows an even earlier and more real-time Einbin ¬ dung of the calculation results. The inventive method a steady Abfol ¬ ge of the calculation results is made possible without any jumps. Furthermore, the sequence of calculation results is also continuous without pauses and still images. The same applies to the calculation results from the resul ¬ animal end frames. The user of a 3D glasses gets a continuous and continuous animation of the individual images ¬ shown and runs no risk of "Virtual
Realtiy Sickness". Reality Sickness ".
In einer Ausgestaltung ist der mindestens eine vorangegangene Datensatz ein bekannter Datensatz. In one embodiment, the at least one previous data record is a known data record.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der mindestens eine nach- folgende Datensatz ein unbekannter Datensatz. In a further refinement, the at least one subsequent data record is an unknown data record.
Dementsprechend ist der eine oder die mehreren vorangegange¬ nen Datensätze bereits bekannt und festgelegt. Die anderen nachfolgenden Datensätze liegen in der Zukunft und sind unge- wiss. Daher können auch nur vorangegangene Datensätze in die Bestimmung des einen oder der mehreren genäherten Zwischendatensätze einfließen. Diese bekannte Information ermöglicht vorteilhafterweise die Näherung. Die Näherung kann auch als Schätzung verstanden werden. Accordingly, the one or more vorangegange ¬ nen records is already known and established. The other subsequent data sets are future-oriented and uncertain, and therefore only previous data sets can be included in the determination of the one or more approximated intermediate data sets. This known information advantageously allows the approximation. The approximation can also be understood as an estimate.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der mindestens eine genäherte Zwischendatensatz ein interpolierter Datensatz, welcher durch Interpolation der mindestens zwei vorangegangenen Datensätze bestimmt wird. In a further refinement, the at least one approximated intermediate data record is an interpolated data record which is determined by interpolation of the at least two preceding data sets.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der mindestens eine genä- herte Zwischendatensatz ein extrapolierter Datensatz, welcher durch Extrapolation des mindestens einen vorangegangenen Datensatzes und des mindestens einen weiteren genäherten Zwischendatensatzes bestimmt wird. Dementsprechend kann für die Bestimmung des einen oder der mehreren genäherten Zwischendatensätze die obigen alternati¬ ven Näherungen verwendet werden, welche beide mindestens zwei Datensätze für die Näherung benötigen. Die erste Alternative ist die Interpolation und die zweite Alternative die Extrapo- lation. In a further refinement, the at least one intermediate data record is an extrapolated data record which is determined by extrapolation of the at least one preceding data record and the at least one further approximated intermediate data record. Accordingly, for the determination of one or more approximate intermediate data sets, the above alternatively ¬ ven approximations can be used, which both require at least two records for the approximation. The first alternative is interpolation and the second alternative is extrapolation.
Die Interpolation ermöglicht eine zeitlich kontinuierliche Darstellung der Zwischenergebnisse. Die Extrapolation ermög¬ licht eine Vorhersage bzw. Abschätzung des nächsten Rechener- gebnisses. The interpolation allows a continuous presentation of the intermediate results. The extrapolation made ¬ light any prediction or estimate of the next Rechener- gebnisses.
In einer weiteren Ausgestaltung weist das Verfahren weiterhin das Darstellen des mindestens einen vorangegangenen Datensatzes, des mindestens einen genäherten Zwischendatensatzes und/oder des mindestens einen nachfolgenden Datensatzes als Einzelbilder in einer Animation in Echtzeit auf. Dementsprechend werden der eine oder die mehreren genäherten Zwischendatensätze für eine Echtzeitanwendung bestimmt. Hierbei sind unterschiedliche EchtZeitanwendungen möglich. Beispielsweise ist eine Echtzeitanwendung eine 3D-Animation oder Illustration. Die Datensätze werden in entsprechende Einzelbilder wei¬ terverarbeitet und dem Anwender einer VR-Brille in Echtzeit dargestellt. Diese Animation ist vorteilhafterweise aktuell, stetig und kontinuierlich. In a further embodiment, the method further comprises displaying the at least one preceding data record, the at least one approximated intermediate data record and / or the at least one subsequent data record as individual images in an animation in real time. Accordingly, the one or more approximated intermediate data sets are determined for real-time application. Different real-time applications are possible here. For example, a real-time application is a 3D animation or illustration. The records are further processed into corresponding frames wei ¬ and presented to the user of a VR glasses in real time. This animation is advantageously up-to-date, continuous and continuous.
In einer weiteren Ausgestaltung berücksichtigt die Bestimmung weiterhin eine Rückmeldung mit mindestens einem Eingabedatensatz eines Anwenders. Demensprechend kann der Anwender, bei- spielsweise einer VR-Brille mit der VR-Brille interagieren und auf die obige Bestimmung des einen oder der mehreren genäherten Zwischendatensätze unmittelbar in Echtzeit Einfluss nehmen. Insbesondere kann er durch Eingabe eines Eingabeda- tensatzes direkt eine Rückmeldung an die Bestimmung senden. Die Eingabe wird bei der Bestimmung berücksichtigt und der eine genäherte oder die mehreren genäherten Zwischendatensät¬ ze entsprechend geändert. Dadurch wird vorteilhafterweise ein interaktives Verfahren ermöglicht. In a further refinement, the determination furthermore takes into account feedback with at least one input data record of a user. Accordingly, the user can For example, VR glasses interact with the VR glasses and directly affect the above determination of the one or more approximate intermediate data sets in real time. In particular, by entering an input data record, he can directly send feedback to the determination. The input is taken into account in the determination and the one or more approximated intermediate data sets are changed accordingly. This advantageously allows an interactive method.
Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, das Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweist, wenn das Computerpro¬ gramm auf einer programmgesteuerten Einrichtung zur Ausfüh- rung gebracht wird. The invention further relates to a computer program product having a computer program comprising means for performing the inventive method when the Computerpro ¬ program is brought to a program-controlled device for execution tion.
Ein Computerprogrammprodukt, wie z.B. ein Computerprogramm- Mittel, kann beispielsweise als Speichermedium, wie z.B. A computer program product, such as a computer program means may, for example, be used as a storage medium, e.g.
Speicherkarte, USB-Stick, CD-ROM, DVD, oder auch in Form ei- ner herunterladbaren Datei von einem Server in einem Netzwerk bereitgestellt oder geliefert werden. Dies kann zum Beispiel in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk durch die Übertragung einer entsprechenden Datei mit dem Computerprogrammpro¬ dukt oder dem Computerprogramm-Mittel erfolgen. Als programm- gesteuerte Einrichtung kommt insbesondere eine Steuereinrich¬ tung, wie beispielsweise eine Industriesteuerungs-PC oder ei¬ ne Speicherprogrammierbare Steuerung oder ein Programmable Logic Controller, kurz PLC, oder ein Mikroprozessor für eine Smartcard oder dergleichen in Frage. Memory card, USB stick, CD-ROM, DVD, or even in the form of a downloadable file provided by a server in a network or delivered. This can be done, for example, in a wireless communication network by the transmission of a corresponding file with the Computerprogrammpro ¬ domestic product, or the computer program means. As a program-controlled device is in particular a Steuereinrich ¬ tion, such as an industrial control PC or ei ¬ ne programmable logic controller or a programmable logic controller, short PLC, or a microprocessor for a smart card or the like in question.
4. Kurze Beschreibung der Zeichnungen 4. Brief description of the drawings
In der folgenden detaillierten Beschreibung werden vorliegend bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung weiter beschrieben mit Bezug auf die folgenden Figuren. In the following detailed description, preferred embodiments of the invention will be further described with reference to the following figures.
Fig. 1 zeigt ein Ablaufdiagramm des Verfahrens zum Bestimmen mindestens eines genäherten Zwischendatensatzes für eine Echtzeitanwendung nach einer Ausführungsform der Erfindung . FIG. 1 shows a flowchart of the method for determining at least one approximated intermediate data record for a real-time application according to an embodiment of the invention.
Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm des Verfahrens zum Bestimmen mindestens eines genäherten Zwischendatensatzes für eine Echtzeitanwendung nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. FIG. 2 shows a flow diagram of the method for determining at least one approximated intermediate data set for a real-time application according to a further embodiment of the invention.
Fig. 3 zeigt das Ablaufdiagramm des Verfahrens nach einer Fig. 3 shows the flowchart of the method according to a
Ausführungsform der Erfindung mit Benutzerfeedback.  Embodiment of the invention with user feedback.
Fig. 4 zeigt ein Verfahren zum Verarbeiten einer Abfolge mit Fig. 4 shows a method for processing a sequence with
Iterationen in eine Animation mit Einzelbildern und deren nachteiligen Sprünge nach dem Stand der Tech- nik.  Iterations into an animation with individual pictures and their disadvantageous jumps according to the state of the art.
5. Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen 5. Description of the preferred embodiments
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorlie- genden Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Figur 1 und Figur 2 stellen Ablaufdiagramme des Verfahrens im Detail dar. Durch das Verfahren wird mindestens ein genäherter Zwischendatensatz 20 für eine Echtzeitanwendung bestimmt. Der Zwischendatensatz 20 ist zwischen einem vorangegangenenFIG. 1 and FIG. 2 illustrate flowcharts of the method in detail. The method determines at least one approximate intermediate data set 20 for a real-time application. The intermediate data set 20 is between a preceding one
10 und einem nachfolgenden Datensatz 30 angeordnet, wobei nur die vorangegangenen Datensätze 10 bekannt sind. 10 and a subsequent record 30, with only the previous records 10 are known.
Für die Bestimmung können verschiedene Interpolations- und Extrapolationsverfahren eingesetzt werden. Different interpolation and extrapolation methods can be used for the determination.
Die lineare Inter- und Extrapolation wird wie folgt defi¬ niert : x = (τ-1) * p + τ * q mit p, q: Anfangs- und Endwert, τ: Streckenverhältnis, bei Interpolation ist τ in [0..1], bei Extrapolation ist τ in und x: aktueller interpolierter / extrapolierterThe linear interpolation and extrapolation is defi ned ¬ as follows: x = (τ-1) * p + τ * q with p, q: initial and final value, τ Stretch ratio at interpolation τ is in [0..1 ], in extrapolation τ is in and x: current interpolated / extrapolated
Wert . Value .
Figur 1 zeigt eine beispielhafte Interpolation gemäß einer Ausführungsform. Dementsprechend wird während einer Iteration (i) eine Interpolation der Rechenergebnisse von den vorherigen beiden Iterationen (i-2) und (i-1) illustriert. Falls im aktuellen Einzelbild eine Iteration (i) bereits t in [0,1] weit fortgeschritten ist, wird die obige Formel wie folgt an- gewendet: x: zu illustrierender Wert einer Variablen im aktuellen Frame, τ : τ =t der aktueller Fortschritt der Iteration (i) , p: Wert einer Variablen des Rechenergebnisses von Iteration (i- 2) und q: Wert einer Variablen des Rechenergebnisses von Ite¬ ration (i-1) . FIG. 1 shows an exemplary interpolation according to an embodiment. Accordingly, during an iteration (i), interpolation of the computational results from the previous two iterations (i-2) and (i-1) is illustrated. If in the current frame an iteration (i) has already advanced t in [0,1], the above formula is applied as follows: x: value of a variable to be illustrated in the current frame, τ: τ = t the current progress the iteration (i), p: value of a variable of the calculation result of iteration (i-2) and q: value of a variable of the calculation result of iteration ¬ (i-1).
Figur 2 zeigt eine beispielhafte Extrapolation gemäß einer weiteren Ausführungsform. In dieser Ausführungsform werden zusätzlich zu den Iterationszählern (i) , auch Zähler (i*) verwendet, (i*) verweist hierbei auf die Werte, die in dem Einzelbild illustriert wurden, das zum Ende von Iteration (i) aktiv war. In der ersten Hälfte (0<=t<0.5) von Iteration (i) wird eine Interpolation von den Werten (i*-l) und dem Rechen- ergebnis von Iteration (i-1) illustriert. In der zweitenFIG. 2 shows an exemplary extrapolation according to a further embodiment. In this embodiment, in addition to the iteration counters (i), counters (i *) are also used, (i *) refers to the values illustrated in the frame that was active at the end of iteration (i). In the first half (0 <= t <0.5) of iteration (i), an interpolation of the values (i * -1) and the calculation result of iteration (i-1) is illustrated. In the second
Hälfte (0.5<=t<l) von Iteration (i) werden dieselben Werte (i*-l) und (i-1) weiter extrapoliert. Entsprechend wird für ein Einzelbild die obige Formel wie folgt angewendet: x: zu illustrierender Wert einer Variablen im aktuellen Frame, τ : τ =2*t. Dementsprechend gilt: o für 0<=t<0.5: 0<=τ<1, wobei x ein zwischen p und q interpolierter Wert o für Half (0.5 <= t <1) of iteration (i), the same values (i * -1) and (i-1) are further extrapolated. Similarly, for a frame, the above formula is applied as follows: x: value of a variable to be illustrated in the current frame, τ: τ = 2 * t. Accordingly: o for 0 <= t <0.5: 0 <= τ <1, where x is an interpolated value o for p and q
0.5<=t<l: 1<=τ<2 ist und daher ein von p über q hinaus extra¬ polierter Wert p: Wert einer Variablen aus Iteration (i-1) und q: Wert einer Variablen der in dem Einzelbild illustriert wurden, der zum Ende von Iteration (i) aktiv war. Figur 3 zeigt das obige Ablaufdiagramm nach Figur 1 oder Figur 2, welches um ein Benutzerfeedback ergänzt ist. Das Benutzerfeedback ist mit Pfeilen angedeutet. Der Benutzer oder auch Anwender 50 genannt ist beispielsweise der Anwender ei- ner VR-Brille und kann eine Rückmeldung mit einem oder mehreren Eingabedatensätzen 40 an das obige Verfahren abgeben. 0.5 <= t <l 1 <= τ <2, and therefore a p over q addition, separate ¬ polished value p: value of a variable of iteration (i-1) and q: value of a variable which have been illustrated in the frame who was active at the end of iteration (i). FIG. 3 shows the above flow diagram according to FIG. 1 or FIG. 2, which is supplemented by user feedback. The user feedback is indicated by arrows. For example, the user or user 50 is called the user of a VR glasses and can submit a feedback with one or more input data sets 40 to the above method.
Ein beispielhafter Eingabedatensatz 40 sind Kraftvektoren, basierend auf denen die Steifigkeit eines Bauteils optimiert werden muss. Diese Eingabedatensätze 40 des Anwenders 50 kön¬ nen während einer Iteration i für die Iteration i+1 definiert bzw. über eine Schaltfläche eingegeben werden. An exemplary input data set 40 are force vectors, based on which the rigidity of a component must be optimized. These input data records 40 of the user 50 are defined Kgs ¬ NEN during an iteration i of the iteration i + 1 respectively input through a button.
In dem Verfahren nach Figur 1 werden zu diesem Zeitpunkt der Eingabe des Anwenders 50 die Rechenergebnisse der Iterationen i-2 und i-1 dargestellt. In the method according to FIG. 1, at this time of the input of the user 50, the calculation results of the iterations i-2 and i-1 are shown.
Dementsprechend kann der Anwender 50 aktuelle Veränderungen erkennen und die Eingabedatensätze 40 für das parallel statt- findende Verfahren anpassen. Accordingly, the user 50 can recognize current changes and adjust the input data sets 40 for the parallel process.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Bestimmen mindestens eines genäherten Zwischendatensatzes (20) für eine Echtzeitanwendung, aufweisend: a. Ermitteln mindestens eines vorangegangenen Datensatzes (10), b. Bestimmen mindestens eines genäherten Zwischenda¬ tensatzes (20) zwischen dem mindestens einen voran¬ gegangen Datensatz (10) und mindestens einem nachfolgenden Datensatz (30), wobei c. die Bestimmung auf mindestens zwei Datensätzen ba¬ siert, wobei die mindestens zwei Datensätze die mindestens zwei vorangegangenen Datensätze (10, 10 λ) sind oder der eine Datensatz der mindestens zwei Datensätze der mindestens eine vorangegangen Datensatz (10) ist und der andere Datensatz der mindestens zwei Datensätze mindestens ein wei¬ terer genäherter Zwischendatensatz (20 λ) zwischen mindestens zwei vorangegangenen Datensätzen (10, 10λ) ist. A method for determining at least one approximated intermediate data set (20) for a real-time application, comprising: a. Determining at least one previous data record (10), b. Determine at least an approximate Zwischenda ¬ tensatzes (20) between the at least one gone ahead ¬ record (10) and at least one subsequent data record (30), c. determining ¬ Siert ba at least two data sets, wherein the at least two records at least two previous records (10, 10 λ) are or is a record of the at least two data records of the at least one previous data record (10) and the other record of at least two data sets (20 λ) between at least two preceding data sets is at least one white ¬ more excellent approximated intermediate data set (10, 10 λ).
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine vorangegangene Datensatz (10) ein bekannter Datensatz ist. The method of claim 1, wherein the at least one previous record (10) is a known record.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der mindestens eine nachfolgende Datensatz (30) ein unbekannter Da¬ tensatz ist. 3. The method of claim 1 or claim 2, wherein the at least one subsequent data record (30) an unknown Since ¬ cost rate.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine genäherte Zwischendatensatz (20) ein in¬ terpolierter Datensatz ist, welcher durch Interpolation der mindestens zwei vorangegangenen Datensätze (10, 10 λ) bestimmt wird . 4. The method according to any one of the preceding claims, wherein the at least an approximate intermediate data set (20) is a terpolierter in ¬ data formed by interpolation of the at least two previous data sets (10, 10 λ ) is determined.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine genäherte Zwischendatensatz (20) ein ex¬ trapolierter Datensatz ist, welcher durch Extrapolation des mindestens einen vorangegangenen Datensatzes (10) und des mindestens einen weiteren genäherten Zwischendatensatzes5. The method according to any one of the preceding claims, wherein the at least one approximated intermediate data set (20) is an ex ¬ trapolierter record, which by extrapolation of at least one previous record (10) and the at least one further approximated intermediate data set
(20 λ) bestimmt wird. (20 λ ) is determined.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das Verfahren weiterhin aufweisend: 6. The method according to any one of the preceding claims, the method further comprising:
Darstellen des mindestens einen vorangegangenen Datensatzes (10), des mindestens einen genäherten ZwischendatensatzesRepresenting the at least one previous data record (10), the at least one approximated intermediate data record
(20) und/oder des mindestens einen nachfolgenden Datensatzes (30) als Einzelbilder in einer Animation in Echtzeit. (20) and / or the at least one subsequent data set (30) as individual images in an animation in real time.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bestimmung weiterhin eine Rückmeldung mit mindestens einem Eingabedatensatz (40) eines Anwenders (50) berücksichtigt . 7. The method of claim 1, wherein the determination further takes into account feedback with at least one input data set of a user.
8. Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, das Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 7 aufweist, wenn das Computerprogramm auf einer programmgesteuerten Einrichtung zur Ausführung gebracht wird. 8. Computer program product with a computer program having means for carrying out the method according to one of Ansprü ¬ che 1 to 7, when the computer program is executed on a program-controlled device for execution.
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