Sistema de diseño estereoscópico virtual
Descripción general
 Para que sea posible crear de manera eficiente el mejor diseño al permitir que el diseño de diseño del producto se realice mediante una operación tridimensional de procesamiento de datos gráficos por computadora sin depender del trabajo manual con arcilla o astillas de madera Para hacer ] Adecuado 3-dimensional de coordenadas eliminar el punto P por los medios de entrada 1, como guantes de datos (xk, yk, zk) mientras se mueve en tridimensional virtual punto de acción P Borrar la misma coordinación entre los píxeles de visualización de la grabado S gráfico ( xk, yk, zk) se borra, y la figura S se graba con un diseño virtual a la forma deseada.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un sistema de diseño estereoscópico virtual para diseñar libremente una figura de grabado virtual predeterminada visualizada en un espacio tridimensional de realidad virtual (realidad virtual) en una forma deseada.
Antecedentes de la técnica
En los últimos años, una variedad de productos industriales, en particular, el diseño de los productos industriales, tales como artículos para el hogar y productos de sabor, en sus propiedades de diseño de la apariencia y funcionalidad inherente del producto se ha diversificado, en estrecho contacto con las necesidades de los productos de consumo Es importante para diseñar la mejor forma y construirla para la cultura viva y para la comercialización y promoción del producto, y la planificación del diseño de diseño es indispensable.
En general, se requiere creatividad para diseñar formas de diseño de los productos, y el diseño de los productos se decide creando prototipos de productos de muchas formas y seleccionando el mejor diseño entre ellos.
Tarea de solución
Como material prototipo del diseño de producto anterior, por ejemplo, se crea un prototipo utilizando un material plástico como arcilla o grabando o cortando adecuadamente un bloque de pieza de madera o similar en una forma deseada Lo ha hecho.
Sin embargo, para la creación de prototipos el diseño a realizar manualmente, mucho tiempo y trabajo y requiere, también moldeada para prototipos resultantes de diseño basado la forma del producto de producción en masa, tal como por moldeo por prensado o moldeo por inyección Para producir un molde para la fabricación, fue necesario calcular midiendo datos gráficos tridimensionales basados ​​en el prototipo.
Un objeto de la presente invención, el diseño de productos de diseño, independientemente del manual con arcilla o madera, por puede ser realizada por tridimensionales operaciones de tratamiento de datos gráficos por un ordenador, de manera eficiente mejor Es para hacer posible crear un diseño.
Solución
La presente invención incluye un medio de coordinar la entrada de datos 3-dimensional 1, un medio de procesamiento de datos gráficos en tres dimensiones 10, y una unidad virtual en tres dimensiones de visualización espacio 20, en una instrucción de entrada espacio tridimensional a partir de la coordenada de entrada de datos tridimensional significa 1 Y la figura S de grabado virtual tridimensional del medio de procesamiento de datos gráficos tridimensionales 10 se emite en el espacio virtual de los medios de visualización de espacio virtual tridimensional 20 y se visualiza mediante los medios de entrada 1 apropiado 3-dimensional de coordenadas eliminar el punto P (xk, yk, zk) mientras se mueve en, y la virtual en tres dimensiones de eliminación punto de acción P el mismo coordinar entre los píxeles de visualización de la grabado S gráfico (xk, yk, zk) Borrando los píxeles, y diseño virtual grabando la figura S en la forma deseada.
sistema virtual en tres dimensiones de diseño de la presente invención, como se muestra en el diagrama de bloques del sistema de la Fig. 1 incluye un medio de tres dimensiones de introducción de coordenadas de datos 1, una unidad tridimensional gráfica de proceso de datos 10, y una unidad de visualización espacio virtual tridimensional 20.
3-dimensional de coordenadas de entrada de datos significa 1 entradas las coordenadas tridimensionales del punto de trabajo eliminación pixel P en la escultura virtual (xn, yn, zn), se mueve y operado hasta el punto de actuación P a una posición deseada del espacio virtual tridimensional Es para.
Por ejemplo 3-dimensional de coordenadas de entrada de datos 1 se proporciona con un sitio de John universales elástico (movimiento libre de las articulaciones), a fin de cubrir las manos, muñecas, brazos, codos, etc. sus respectivas porciones de unión significa, la correspondiente a la parte de articulación desplazamiento de la 3-D por cantidad de desplazamiento 3-dimensional sensor de detección tal como un elemento piezoeléctrico o un codificador unido a la parte de unión (señal) guante de datos y para detectar, o ortogonal de dos ejes girando mano de robot y el brazo, tal como para la operación remota, etc. Es una herramienta mecánica de.
En la herramienta mecánica, una porción que corresponde al punto de acción de eliminación P para eliminar píxeles gráficos en la pantalla de salida y visualizada está preestablecida, y cuando se opera el sistema de la presente invención, el operador de creación de diseño, guante de datos 2 está unido a (las manos, brazos, guantes unidos hacia el codo), dedos, muñecas, moviendo las respectivas porciones de unión de tales codo libre, tridimensionales coordenadas del borrado punto de trabajo P (xn, yn, zn) Y mueve el punto de acción P en el espacio tridimensional.
Los medios de procesamiento de datos gráficos tridimensionales 10 emiten una señal de salida gráfica tridimensional del punto de acción de eliminación P y una señal de salida gráfica tridimensional del gráfico S de grabación virtual tridimensional como el material de grabación virtual.
Tridimensional gráfica de salida de señal de salida del tratamiento de datos gráficos 3-dimensional significa 10, junto sólo por el gráficos ojo izquierdo señal de salida L para ser observado por una señal de salida gráfico ojo derecho a ser observada solamente por el ojo derecho R ojo Está compuesto de señales de salida con paralaje estereoscópico.
A partir del medio de procesamiento de datos gráficos tridimensionales 10, se emiten un par de señales L y R con una pequeña diferencia de tiempo o al mismo tiempo cada visualización de cuadro.
tratamiento de datos gráficos 3-dimensional significa 10 se proporciona como se muestra en el diagrama de bloques de la Fig. 1, una unidad de control de programa 11, una memoria de programa 12 para almacenar un programa para controlar el funcionamiento de la unidad de control 11 (ROM).
Además, significa 3 dimensional de procesamiento de datos gráfico 10, un gráfico de datos en tres dimensiones para formar un punto de acción P de eliminación, como un material de grabado virtual dispuesto en un espacio virtual (bloques de arcilla que caen como bloque de madera) Los datos gráficos dimensionales (datos gráficos tridimensionales del gráfico tridimensional S visto desde cada dirección) para formar figuras tridimensionales de grabado virtual se convierten en coordenadas tridimensionales (x, y, z ) Memoria de datos de paralaje 3D 13 (RAM) que se almacena como una señal de formación de píxeles que tiene paralaje (datos gráficos de vista de ojo izquierdo y gráficos de vista de ojo derecho).
Además, los medios de procesamiento de datos gráficos 3-dimensional 10, el tridimensional de coordenadas medios de entrada de datos 1 una cantidad de desplazamiento en tres dimensiones de entrada por (guante de datos), 3-dimensionales coordenadas del borrado punto de trabajo P (xk, yk, zk) Y una unidad de conversión de datos de coordenadas tridimensionales 14 para convertir los datos de coordenadas tridimensionales en los datos de coordenadas tridimensionales.
Los datos gráficos del gráfico S para el grabado virtual son tales que la forma gráfica S se imprime en profundidad con la profundidad y los datos gráficos de un par de datos de píxeles respectivos de paralaje paralaje, figura del ojo izquierdo y figura del ojo derecho , Y datos de código de dirección basados ​​en coordenadas tridimensionales (xn, yn, zn) añadidos para cada dato de píxel, y se leen desde la memoria de datos gráficos tridimensionales 13 a través de la unidad de control 11 Se supone que es.
Los datos gráficos del punto de acción de eliminación P se muestran en el espacio virtual en profundidad desde la parte frontal hacia atrás en relación con el gráfico grabado S. El punto de acción P se muestra con paralaje configuración de todos y cada uno los datos de píxeles de forma estereoscópica configurados por un par de respectivos datos de píxeles de la ojo izquierdo de visualización figura y gráficos del ojo derecho, coordenadas tridimensionales obtenidos mediante la adición para cada dato de píxel (xn, yn, zn) por por los datos de dirección es decir, 3-dimensional datos de coordenadas medios de entrada 1 (guante de datos 2) y las coordenadas tridimensionales de la tridimensional de coordenadas unidad de conversión de datos 14 (xn, yn, zn) mediante la introducción de datos de instrucciones, el tridimensional a través de la unidad de control 11 Y se lee de la memoria de datos de figuras 13. Debe observarse que el cuerpo del punto de acción de eliminación P no tiene que ser necesariamente una figura 3D que tenga profundidad.
Que las coordenadas tridimensionales de la tridimensional de coordenadas unidad de conversión de datos 14 (xn, yn, zn) sobre la base de los datos, los datos gráficos que se eliminarán el punto P para ser leído a través de la unidad de control de 11 la memoria de datos gráfico 3-dimensional 13 , por ejemplo, ● puntos, lineal, + o en forma de cruz, como ×, un conjunto de datos gráficos para la salida de visualizar la marca correspondiente formas tales → forma de flecha, y todos los datos de píxeles que constituyen estereoscópicamente la forma de la marca , Y datos de código de dirección basados ​​en coordenadas tridimensionales (xn, yn, zn) agregadas para cada dato de píxel.
El medio de procesamiento de datos gráficos tridimensionales 10 incluye una sección de cálculo 15 para realizar un procesamiento aritmético basado en una señal de operación de control de la sección de control 11.
En la unidad aritmética 15, y los datos gráficos 3-dimensional de una virtual tridimensional grabado gráfico S, confirma determinar la coincidencia o falta de coincidencia de las coordenadas 3-dimensionales entre los datos gráficos tridimensionales que desea borrar el punto P, si hay un punto de coincidencia, (Elimina) los píxeles de la figura S de grabado virtual tridimensional y se muestran en el punto de coordenadas tridimensionales.
Los medios de procesamiento de datos gráficos tridimensionales 10 introducen los datos gráficos tridimensionales del gráfico virtual S a leer desde la memoria de datos gráficos tridimensionales 13 a través de la sección de control 11 y el punto de acción de eliminación P, Y una sección de generación de señal de salida de figura tridimensional 16 para generar una señal de salida gráfica tridimensional.
Tridimensional gráfica de salida de señal de salida de dicho unidad de generación de señal de salida gráfica tridimensional 16, la izquierda y la señal de salida ojo izquierdo gráficos L a ser observado por solamente una señal de salida gráfico ojo derecho a ser observada solamente por el ojo derecho R Y se compone de señales de salida que tienen paralaje estereoscópico entre sí.
Desde la sección generadora de señal de salida gráfica tridimensional 16, se emiten un par de señales L y R con una pequeña diferencia de tiempo o simultáneamente en cada visualización de cuadro.
unidad de visualización espacio virtual 3-dimensional 20, la unidad de generación de señal de salida gráfica tridimensional 16 la señal del par para cada trama que se muestra a partir de L, elimina la señal de salida gráfico punto y el grabado virtual de 3 dimensiones, respectivamente, de salida como R Y una señal de salida gráfica, el punto de acción de borrado P y la figura S para el grabado virtual tridimensional pueden salir y visualizarse en el espacio virtual.
Como la unidad 3-dimensional de pantalla virtual espacio 20, por ejemplo, una pantalla de cristal líquido o una pantalla de CRT para estereoscópica visión estereoscópica, respectivamente abriendo y cerrando método de obturación (use gafas de obturación abiertos) o el método de la pantalla lenticular alternativamente.
El punto de acción de eliminación P, la figura de grabado virtual S y la figura S grabada virtual mostrada en la pantalla de visualización se emiten desde la sección de generación de señal de salida de figura tridimensional 16 según lo requiera el operador La señal L de salida de la figura visual del ojo izquierdo y la señal R de salida de la figura visible del ojo derecho respectivamente a los medios de salida 30.
Los medios de salida 30, la unidad de memoria R 31 (memoria IC para registrar el respectivo ojo derecho salida gráfica salida de la señal R de la unidad tridimensional señal de salida gráfico de generación 16, CD ROM, o un disco magneto-óptico, de grabación tal como un disco floppy y medio), unidad de memoria L 32 (memoria de IC, CD ROM, o un disco magneto-óptico, un medio de grabación) tal como un disco flexible, unidad de memoria R 31 respectivamente, la unidad de memoria L 32 para la grabación de la señal de salida gráfico L para el ojo izquierdo La unidad de salida 33 tal como una copiadora monocromática, una copiadora de color, una termoimpresora, una impresora de puntos, etc., que emite una señal gráfica de salida leída desde el aparato de formación de imágenes como una figura visible.
A continuación, una secuencia de funcionamiento de acuerdo con el presente sistema de la invención, de acuerdo con el diagrama de flujo del sistema se muestra en la Fig. 2, la unidad de visualización espacio virtual tridimensional 20 que da salida a pantalla Quitar el punto de trabajo P y el grabado gráfico virtual S en el espacio virtual se muestra en la Fig. 3 Se explicará en detalle a continuación con referencia a la vista frontal.
Paso 1: En primer lugar, el operador de la operación del sistema, utilizando la arquitectura del sistema se muestra en diagrama de bloques de la figura 1, el montaje de guante de datos y el dedo o dedos de manos y brazos (o captado manualmente el brazo del robot), y luego iniciar el mecanismo de sistema. Datos gráficos dimensionales del punto de acción de borrado P de la memoria de datos gráficos tridimensionales 13 y datos gráficos tridimensionales del gráfico de grabado virtual S de la memoria de datos gráficos tridimensionales 13.
Paso 2: A continuación, la pantalla de visualización el espacio tridimensional de K en la unidad de visualización espacio virtual tridimensional 20 (visualización estereoscópica), y salidas de pantalla el punto Delete P acción que puede moverse en el espacio de tres dimensiones, espacio de tres dimensiones , Se muestra y muestra un gráfico S para el grabado virtual de una figura tridimensional. (Ver figura 3)
Paso 3: A continuación, el operador, mientras se mira en el punto de visualización de salida acción P deleción, dedos, mover los datos guante 2 o el brazo de accionamiento por el brazo correctamente, las posiciones apropiadas del punto P acción deleción en el espacio tridimensional movido mediante la manipulación de, deleción (grabado, corte) del ser grabado virtual gráfico S superficie de salida tridimensional que desea ver en contacto con el punto de trabajo P sobre la superficie (de las coordenadas espaciales tridimensionales (xk, yk, zk ), Eliminando (eliminando) secuencialmente los píxeles de visualización de la parte tocada de la figura S, imaginando así la superficie de la figura S en una forma deseada. (Ver figuras 4 y 5)
Luego, de acuerdo con la selección realizada por el operador, la figura S grabada de forma imaginaria es emitida apropiadamente y mostrada como una figura visible en la hoja por la unidad de salida 33.
sistema de diseño tridimensional virtual de la presente invención, un tridimensional de coordenadas medios de entrada de datos 1, un medio de procesamiento de datos gráficos en tres dimensiones 10, y una unidad de visualización espacio virtual tridimensional 20, se introduce una instrucción de la 3-dimensional de coordenadas medios de entrada de datos 1 borrar punto pixeles acción en un espacio de 3 dimensiones y P, y la figura S para el grabado virtual tridimensional emitida desde unidad gráfica de procesamiento de datos 3-dimensional 10, pantalla de salida para el espacio virtual de la unidad de visualización espacio virtual tridimensional 20, moviendo mientras el punto de deleción de trabajo P se pone en contacto con la superficie de la figura grabado S, es posible borrar los píxeles de la gráfica S en contacto con el punto de accionamiento P, a ser virtual tipo de figura grabado S a una forma deseada Tu puedes
Además, la señal de salida gráfica del gráfico S grabado virtual puede grabarse en una memoria o un medio de grabación, o puede imprimirse en una hoja, y el gráfico tridimensional S de los datos gráficos en 3 dimensiones para la creación de tal matriz de moldeo para la forma de la producción en masa en base a, es posible de salida tridimensional a datos de coordenadas (xk, yk, zk) como.
Efecto de la invención
El sistema de diseño estereoscópico virtual de la presente invención puede diseñar el diseño de un producto mediante operación de procesamiento de datos gráficos tridimensionales por una computadora sin depender del trabajo manual que utiliza arcilla o astillas de madera y diseña eficientemente el mejor diseño. Se pueden esperar efectos que puedan crearse.
La figura 1 es un diagrama de bloques del sistema para explicar un sistema de diseño estereoscópico virtual de la presente invención.
La figura 2 es un diagrama de diagrama de flujo del sistema para explicar el sistema de diseño estereoscópico virtual de la presente invención.
La figura 3 es una vista frontal que ilustra los puntos de acción de eliminación y las figuras de grabado virtual en un espacio tridimensional emitido y mostrado en una pantalla de visualización en el sistema de diseño estereoscópico virtual de la presente invención.
La figura 4 es una vista frontal para explicar una figura grabada de forma imaginaria en un espacio tridimensional emitido y visualizado en una pantalla de visualización en el sistema de diseño estereoscópico virtual de la presente invención.
La figura 5 es una vista frontal que ilustra una figura grabada de forma imaginaria en un espacio tridimensional emitido y mostrado en una pantalla de visualización en el sistema de diseño estereoscópico virtual de la presente invención.
1 ... coordenada tridimensional entrada de datos sección 2 ... guante de datos
10 ... procesamiento de datos gráficos tridimensionales significa 11 ... unidad de control del programa
12 ... memoria de programa 13 ... memoria de datos gráficos tridimensionales
14 ... unidad de conversión de coordenadas tridimensionales 15 ... unidad de cálculo 16 ... unidad de generación de señales de salida gráfica tridimensional
20 ... visualización de espacio virtual tridimensional significa
30 ... salida significa 31 ... R memoria 32 ... L memoria 33 ... sección de salida
Reclamo
Las reivindicaciones 1 a 3-dimensional datos de coordenadas medios de entrada 1, un medio de procesamiento de datos gráficos en tres dimensiones 10, y una unidad de visualización espacio virtual tridimensional 20, en una instrucción de entrada espacio tridimensional a partir de la coordenada de entrada de datos tridimensional significa 1 y eliminación de píxeles de trabajo el punto P, y la figura S para el grabado virtual tridimensional emitida desde 3-dimensional unidad de procesamiento de datos gráficos 10, pantalla de salida para el espacio virtual de la unidad de visualización espacio virtual tridimensional 20, elimina por la unidad de entrada 1 apropiados coordenadas 3-dimensionales del punto P (xk, yk, zk) mientras se mueve en la tridimensional virtual punto de acción P borrar el mismo de coordenadas entre los píxeles de visualización de la grabado S gráfico (xk, yk, zk) que el píxel , Y el grabado de diseño virtual se realiza en la figura S a la forma deseada.
2. El sistema virtual de diseño tridimensional según la reivindicación 1, en el que dichos medios de entrada de datos de coordenadas tridimensionales son un guante de datos.
Dibujo :
Application number :1997-016813
Inventors :凸版印刷株式会社
Original Assignee :藤村富木子