專利名稱：擬真式空間變化的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)仿真領(lǐng)域，更具體地，涉及表示擬真式空間變化的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
背景技術(shù)：
具有多個(gè)零件和/或部件的產(chǎn)品的組裝會(huì)導(dǎo)致表現(xiàn)出源于部件制造和產(chǎn)品組裝的零件和/或部件的空間變化(即，布置、定向、間距等方面的差異)的不同產(chǎn)品構(gòu)造?？臻g變化不僅影響視覺外觀和相鄰零件或部件的結(jié)構(gòu)關(guān)系，而且還會(huì)影響產(chǎn)品的總體特性和質(zhì)量。對(duì)空間變化的研究可稱為空間變化分析(DVA)。盡管永遠(yuǎn)不能消除空間變化，特別是關(guān)于諸如車輛的大而復(fù)雜的產(chǎn)品，但可以在期望的范圍內(nèi)控制空間變化。例如，零件中使用的材料類型、零件的期望空間范圍、零件附接于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的方式以及其他因素可以影響零件可貢獻(xiàn)的空間變化。因此，空間變化可以被建模，以測試產(chǎn)品設(shè)計(jì)，使得最終用于制造和組裝的產(chǎn)品設(shè)計(jì)導(dǎo)致具有通常落在可接受范圍內(nèi)的空間變化的產(chǎn)品。遺憾的是，目前還缺乏用于視覺地表示可能空間變化的機(jī)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)，包括處理器和存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)所述處理器可執(zhí)行的指令，用于創(chuàng)建產(chǎn)品的至少一部分的空間模型，空間模型包括關(guān)于所述產(chǎn)品中的至少一個(gè)部件的可能條件的范圍；使用空間模型來創(chuàng)建用于產(chǎn)品的一組幾何形狀，幾何形狀是產(chǎn)品的至少一部分的表示，其中，每一個(gè)幾何形狀都對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)條件；以及提供第一個(gè)幾何形狀的顯示，然后，在接收到請(qǐng)求第二個(gè)幾何形狀的輸入時(shí)，提供所請(qǐng)求的第二個(gè)幾何形狀的顯示。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種方法，包括在具有處理器和存儲(chǔ)器的計(jì)算設(shè)備中創(chuàng)建產(chǎn)品的至少一部分的空間模型，空間模型包括關(guān)于產(chǎn)品中的至少一個(gè)部件的可能條件的范圍；使用空間模型創(chuàng)建用于產(chǎn)品的一組幾何形狀，幾何形狀是產(chǎn)品的至少一部分的表示，每一個(gè)幾何形狀都對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)條件；以及提供第一個(gè)幾何形狀的顯示，然后，在接收到請(qǐng)求第二個(gè)幾何形狀的輸入時(shí)，提供所請(qǐng)求的第二個(gè)幾何形狀的顯示。優(yōu)選地，條件包括產(chǎn)品中的所述至少一個(gè)部件的可能位置。優(yōu)選地，該方法還包括參照虛擬坐標(biāo)系創(chuàng)建虛擬環(huán)境；在根據(jù)虛擬坐標(biāo)系的虛擬環(huán)境中包括(a)產(chǎn)品的虛擬模型，虛擬模型表示幾乎全部的產(chǎn)品；和(b)至少第一個(gè)幾何形狀；以及接收代替第一個(gè)幾何形狀顯示第二個(gè)幾何形狀的輸入。優(yōu)選地，該方法還包括將物理空間映射到虛擬坐標(biāo)系；以及顯示物理空間中的物體的表不作為虛擬環(huán)境的一部分。優(yōu)選地，該產(chǎn)品是車輛。優(yōu)選地，該方法還包括在顯示第二個(gè)幾何形狀的同時(shí)接收請(qǐng)求第三個(gè)幾何形狀的輸入；以及提供所請(qǐng)求的第三個(gè)幾何形狀的顯示。優(yōu)選地，該方法還包括在至少一個(gè)顯示設(shè)備上顯示至少一個(gè)幾何形狀。優(yōu)選地，創(chuàng)建所述空間模型所使用的參數(shù)包括與車輛組裝處理相關(guān)的因素、部件定位策略、輸入公差、輸出測量和輸出公差中的至少一個(gè)。優(yōu)選地，該方法還包括根據(jù)第一影像以及還根據(jù)第二影像顯示至少一個(gè)幾何形狀。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)有形地體現(xiàn)計(jì)算機(jī)處理器可執(zhí)行的一組指令，指令包括用于以下操作的指令創(chuàng)建產(chǎn)品的至少一部分的空間模型，空間模型包括關(guān)于產(chǎn)品中的至少一個(gè)部件的可能條件的范圍；使用空間模型創(chuàng)建用于產(chǎn)品的一組幾何形狀，幾何形狀是產(chǎn)品的至少一部分的表示，其中，每一個(gè)幾何形狀都對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)條件；以及提供第一個(gè)幾何形狀的顯示，然后，在接收到請(qǐng)求第二個(gè)幾何形狀的輸入時(shí)，提供所請(qǐng)求的第二個(gè)幾何形狀的顯示。優(yōu)選地，該指令還包括用于以下操作的指令參照虛擬坐標(biāo)系創(chuàng)建虛擬環(huán)境；在根據(jù)虛擬坐標(biāo)系的虛擬環(huán)境中包括(a)產(chǎn)品的虛擬模型，虛擬模型表示幾乎全部的產(chǎn)品；和(b)至少第一個(gè)幾何形狀；以及接收代替第一個(gè)幾何形狀顯示第二個(gè)幾何形狀的輸入。優(yōu)選地，指令還包括用于以下目的的指令將物理空間映射到虛擬坐標(biāo)系；以及顯示物理空間中的物體的表示作為虛擬環(huán)境的一部分。優(yōu)選地，條件包括產(chǎn)品中的所述至少一個(gè)部件的可能位置。優(yōu)選地，指令還包括用于根據(jù)第一立體圖以及還根據(jù)第二立體圖顯示至少一個(gè)幾何形狀的指令。優(yōu)選地，創(chuàng)建所述空間模型所使用的參數(shù)包括與車輛組裝處理相關(guān)的因素、部件定位策略、輸入公差、輸出測量和輸出公差中的至少一個(gè)。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種方法，包括在具有處理器和存儲(chǔ)器的設(shè)備中創(chuàng)建包括產(chǎn)品中的可能條件范圍的空間模型；使用空間模型創(chuàng)建用于產(chǎn)品的一組幾何形狀，每一個(gè)幾何形狀都對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)條件；以及根據(jù)一組幾何形狀顯示第一產(chǎn)品幾何形狀，然后顯示第二產(chǎn)品幾何形狀。


圖1示出了用于提供擬真式虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的示例性系統(tǒng)。圖2示出了圖1的系統(tǒng)的進(jìn)一步示例性細(xì)節(jié)，包括用于提供用來支持空間變化分析的評(píng)價(jià)的視覺表示的元件。圖3A和圖3B分別示出了外部車輛表面幾何形狀和內(nèi)部車輛表面幾何形狀。圖4示出了示例性車輛結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。圖5示出了示例性空間變化分析(DVA)網(wǎng)格。圖6示出了用于創(chuàng)建和使用包括變化的幾何形狀的評(píng)價(jià)的擬真式虛擬環(huán)境的示例性處理。
具體實(shí)施例方式1.系統(tǒng)綜述
圖1示出了用于提供擬真式虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的示例性系統(tǒng)100。系統(tǒng)100包括虛擬現(xiàn)實(shí)服務(wù)器105，其生成例如單像或立體格式的虛擬世界，包括虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境和諸如虛擬車輛110的虛擬產(chǎn)品。可以通過使用顯示設(shè)備115向用戶提供虛擬世界的影像，從而可以與包括虛擬車輛110的虛擬世界交互。虛擬世界可以被映射到物理環(huán)境中。在一種實(shí)施方式中，虛擬現(xiàn)實(shí)服務(wù)器105可以允許用戶基于關(guān)于部件材料和制造處理的假設(shè)以各種組合觀察虛擬車輛110的各種元件或部件。例如，諸如車身的發(fā)動(dòng)機(jī)罩板和側(cè)板的車輛部件可以表示在虛擬車輛110上。另外,通過利用輸入設(shè)備來選擇選項(xiàng),用戶能夠在部件的各種可能結(jié)構(gòu)(例如，第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu))之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換或切換，其中，第一結(jié)構(gòu)基于關(guān)于材料和制造處理的一組假設(shè)示出了彼此之間具有第一空間量的發(fā)動(dòng)機(jī)罩板和側(cè)板，第二結(jié)構(gòu)基于關(guān)于材料和制造處理的第二組假設(shè)示出了彼此之間具有第二空間量的發(fā)動(dòng)機(jī)罩板和側(cè)板。以這種方式，大量潛在結(jié)構(gòu)可以例如一次一個(gè)或者并列地被建?；蛘唢@示給用戶。圖1示出了單個(gè)服務(wù)器105和單個(gè)顯示設(shè)備115。然而，在一些實(shí)施方式中，這里劃歸于服務(wù)器105的操作通過多于一個(gè)的計(jì)算機(jī)服務(wù)器來執(zhí)行。因此，圖1所示的服務(wù)器105可以表示單個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)服務(wù)器105或者可以共同地表示虛擬現(xiàn)實(shí)服務(wù)器105。類似地，盡管在圖1中示出了一個(gè)顯示設(shè)備115，但系統(tǒng)100也可以包括多個(gè)顯示設(shè)備115。因此，系統(tǒng)100可以被配置成經(jīng)由不同的顯示設(shè)備115呈現(xiàn)虛擬世界的不同全景。例如，第一顯示設(shè)備115可以呈現(xiàn)車輛105前方的影像，而第二顯示設(shè)備115可以呈現(xiàn)車輛105側(cè)面的影像。對(duì)于另一個(gè)示例，第一顯示設(shè)備115可以是用戶配戴的頭部安裝顯示器并且呈現(xiàn)車輛的立體圖，而第二顯示設(shè)備115可以是兩個(gè)計(jì)算機(jī)監(jiān)控器，每個(gè)監(jiān)控器都呈現(xiàn)通過頭部安裝顯示器提供的兩個(gè)立體顯示中的一個(gè)。通常，顯示設(shè)備115可以是呈現(xiàn)立體圖(可能還有音頻)的頭部安裝虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備?？蛇x或附加地，顯示設(shè)備115可以是CAVE(CAVE自動(dòng)虛擬環(huán)境)>PowerwalI (即,用于投影大計(jì)算機(jī)生成圖像的大高分辨率顯示墻)、諸如高清電視(HDTV)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控器、膝上型計(jì)算機(jī)或平板電腦等。圖2示出了系統(tǒng)100的進(jìn)一步示例性細(xì)節(jié)，包括用于提供用來支持空間變化分析的評(píng)價(jià)的視覺表示的元件。在對(duì)車輛中的一些或全部進(jìn)行建模的背景下，例如經(jīng)由虛擬車輛110來描述系統(tǒng)100，但是應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)前公開的系統(tǒng)和方法應(yīng)用于許多不同產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造處理并且不限于車輛制造。系統(tǒng)100使用來自各種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的車輛幾何信息(諸如車輛表面幾何形狀205和車輛結(jié)構(gòu)網(wǎng)格數(shù)據(jù)210)來生成用于空間變化分析的表示感興趣車輛結(jié)構(gòu)的幾何模型或DVA網(wǎng)格215。DVA網(wǎng)格215用于根據(jù)DVA配置參數(shù)225生成DVA模型220。如下面更詳細(xì)論述的，DVA配置參數(shù)225包括關(guān)于以下內(nèi)容的因素車輛組裝處理、零件定位策略(即，用于在車輛結(jié)構(gòu)中安裝零件的規(guī)則)、輸入公差(即，包括在DVA網(wǎng)格215中的相應(yīng)零件和部件的空間變化范圍)、輸出測量(即，車輛上的相鄰部件之間的變化將在DVA模型220中仿真和報(bào)告的位置和定向)以及還有描述相鄰車輛部件之間的可允許變化的范圍的輸出公差。一旦生成，DVA模型220就包括用于不同的可能車輛幾何形狀的規(guī)則和參數(shù)，S卩，車輛零件和部件的布置和關(guān)系。

系統(tǒng)100還使用DVA網(wǎng)格215生成有限元分析(FEA)模型230，并且還生成用于生成DVA模型220的至少一些參數(shù)，諸如涉及車輛組裝處理和定位策略的因素。通常，例如，由于零件由柔性、可延展或可彎曲材料制成，所以FEA模型考慮零件可能的內(nèi)部空間變化可根據(jù)材料的特性(例如，楊氏模量(也稱為拉伸模量)、泊松比(橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變之比)等)而變化。變化幾何形狀引擎235使用DVA模型220和FEA模型230來生成變化幾何形狀240。DVA模型220通常可應(yīng)用于大量的不同方案，S卩，可以在變化幾何形狀240中用幾何方式表示車輛的零件和/或部件之間大量的各種空間變化。虛擬世界生成器245將變化幾何形狀242映射于通常設(shè)置在虛擬環(huán)境中的車輛虛擬模型，但有時(shí)候映射到物理環(huán)境。因此，除變化幾何形狀240之外，虛擬世界生成器245還可以接收來自物理環(huán)境映射器250、虛擬模型生成器255和/或虛擬環(huán)境生成器260的輸入。擬真式表示生成器270例如根據(jù)包括在擬真式表示生成器270中的程序指令使用由虛擬世界生成器245生成的虛擬世界以及由虛擬控制選擇器265提供的虛擬控制來提供虛擬世界中的定位和定向，從而向用戶提供來自用戶視野的車輛的擬真式視覺表示。另外，擬真式表示生成器270可以根據(jù)例如經(jīng)由虛擬控制選擇器265的用戶選擇提供虛擬世界的不同用戶影像。例如，用戶可以根據(jù)用戶的不同虛擬高度而提供有虛擬世界的不同影像。即，可以向 用戶給定6英尺I英寸高的人所具有的虛擬世界的影像，然后根據(jù)虛擬控制選擇器265的選擇，以5英尺4英寸高的人所具有的虛擬世界的影像開始。提供不同用戶影像的能力有利地允許用戶根據(jù)具有不同虛擬特性的人的影像體驗(yàn)虛擬世界和虛擬世界中的車輛。I1.系統(tǒng)部件A.表面幾何形狀圖3A和圖3B分布示出了外部車輛表面幾何形狀305和內(nèi)部車輛表面幾何形狀310。通常，表面幾何形狀限定可見產(chǎn)品(例如，車輛)表面的形狀、形式和尺寸。諸如圖3A和圖3B所示的A類表面幾何形狀表示美學(xué)上令人滿意的曲率、相切和反射質(zhì)量的特性。表面幾何形狀通常使用市售的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)或者可在普通計(jì)算機(jī)上執(zhí)行的數(shù)字建模軟件來形成?？稍谛纬杀砻鎺缀涡螤钪惺褂玫氖惺跜AD或數(shù)字建模應(yīng)用程序的實(shí)例包括加利福利亞圣拉斐爾歐特克有限公司的子公司Alias Systems的AutoStudio、法國達(dá)索系統(tǒng)的ICEM Surf以及德國的Siemens PLM的NX。諸如幾何形狀305和310的表面幾何形狀一般存儲(chǔ)在包括計(jì)算機(jī)服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的有時(shí)所稱的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)系統(tǒng)中。市售PDM系統(tǒng)的實(shí)例包括SiemensPLM的TeamCenter Engineering、馬薩諸塞州尼德姆的參數(shù)技術(shù)公司的Windchill以及Dessault Systemes 的 ENOVIAo形成表面幾何形狀一般是車輛的幾何形狀形成中的第一步驟。對(duì)應(yīng)車輛部件的生產(chǎn)設(shè)計(jì)源自于由表面幾何形狀限定的邊界內(nèi)的各個(gè)部件的局部形式或各個(gè)部件的位置和尺寸中的表面幾何形狀。B.結(jié)構(gòu)網(wǎng)格圖4示出了示例性車輛結(jié)構(gòu)網(wǎng)格405。網(wǎng)格405有時(shí)稱為有限元分析(FEA)網(wǎng)格。結(jié)構(gòu)網(wǎng)格405限定了車輛的結(jié)構(gòu)部件的物理和材料特性，與表面幾何形狀305和310相反，其限定了車輛和車輛部件的表面特性。車輛結(jié)構(gòu)網(wǎng)格405通常使用市售的FEA預(yù)處理軟件來形成。在形成網(wǎng)格405中使用的市售FEA預(yù)處理軟件應(yīng)用的實(shí)例包括密歇根州特洛伊的Altair Engineering 公司的 Hypermesh 和 Siemens PLM 的 Femap0C.空間變化分析網(wǎng)格圖5示出了示例性空間變化分析(DVA)網(wǎng)格215。如上所述，車輛表面幾何形狀205和車輛結(jié)構(gòu)網(wǎng)格數(shù)據(jù)210可以用來生成DVA網(wǎng)格215，DVA網(wǎng)格215是表示用于空間變化分析的感興趣車輛結(jié)構(gòu)的空間模型。類似于車輛結(jié)構(gòu)網(wǎng)格405，網(wǎng)格215通常是有限元分析(FEA)網(wǎng)格。DVA網(wǎng)格215可以在DVA模型220中用于仿真諸如車輛的產(chǎn)品中的柔性(即，非剛性)部件的行為。DVA網(wǎng)格215限定柔性部件的物理和材料特性，并且將表面幾何形狀305和/或310的幾何外觀特性與適合于擬真式虛擬現(xiàn)實(shí)評(píng)價(jià)的網(wǎng)格密度結(jié)合起來。DVA網(wǎng)格215通常利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上的市售FEA預(yù)處理軟件應(yīng)用來形成,諸如Altair Engineering公司的 Hypermesh 和 Siemens PLM 的 Femap。D.空間變化分析模型DVA模型220是用于預(yù)測公差累積影響(即，零件位置、勁度、與其他零件的相互作用等的影響)的機(jī)械系統(tǒng)的基于計(jì)算機(jī)的表示?？梢允褂糜?jì)算機(jī)系統(tǒng)上的市售公差分析軟件應(yīng)用來創(chuàng)建DVA模型220，諸如Siemens PLM提供的VA (變化分析)軟件。在分層結(jié)構(gòu)中限定DVA模型220。DVA模型220可以包括機(jī)械系統(tǒng)的部件的幾何信息、與公差累積相關(guān)的部件特征的幾何信息、與公差累積相關(guān)的機(jī)械系統(tǒng)的部件特征的公差極限、與組裝機(jī)械系統(tǒng)相關(guān)的操作順序、用于在機(jī)械系統(tǒng)內(nèi)定位和約束部件的組裝操作、含有用于機(jī)械系統(tǒng)的部件的位移和反作用力信息的線性靜態(tài)FEA結(jié)果數(shù)據(jù)文件以及用于計(jì)算關(guān)于機(jī)械系統(tǒng)內(nèi)的部件的特征的變化和對(duì)變化的貢獻(xiàn)的測量操作。DVA模型220的生成開始于在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上創(chuàng)建VA模型文件。在VA模型文件的分層結(jié)構(gòu)內(nèi)創(chuàng)建機(jī)械系統(tǒng)的部件。然后，VA模型內(nèi)的每個(gè)部件都與包含部件的幾何數(shù)據(jù)集合(例如，用于該部件的CAD數(shù)據(jù))的存儲(chǔ)文件相聯(lián)系。接下來，對(duì)于機(jī)械系統(tǒng)內(nèi)的每個(gè)部件，識(shí)別與公差累積相關(guān)的屬性。這些屬性通常可分為兩種類型中的一種定位/約束屬性或測量屬性。定位/約束屬性用于創(chuàng)建機(jī)械系統(tǒng)內(nèi)的部件之間的聯(lián)系。測量屬性用于公差累積的測量。接下來，識(shí)別定位和約束機(jī)械系統(tǒng)內(nèi)的部件的組裝操作。這些約束建立機(jī)械系統(tǒng)內(nèi)的部件之間的公差路徑聯(lián)系。最后，識(shí)別測量操作以針對(duì)感興趣的特定區(qū)域計(jì)算產(chǎn)品元件之間的變化和對(duì)變化的貢獻(xiàn)，例如產(chǎn)品部件之間(諸如側(cè)板與側(cè)板、前照燈與通氣柵等)的重疊。如下面進(jìn)一步所論述的，所得到的DVA模型220 (包括公差累積屬性、測量屬性、組裝約束以及源自測量操作的變化和對(duì)變化的貢獻(xiàn))可用于產(chǎn)生變化的幾何形狀235。E.有限元分析模型有限元分析(FEA)模型230可利用市售FEA預(yù)處理軟件應(yīng)用程序(諸如AltairEngineering的Hypermesh)來生成。FEA模型230可用于運(yùn)行DVA網(wǎng)格215的FEA仿真以產(chǎn)生線性靜態(tài)FEA結(jié)果數(shù)據(jù)文件。線性靜態(tài)FEA結(jié)果數(shù)據(jù)文件包含幾何形狀和約束信息，即，關(guān)于邊界條件(約束)處的節(jié)點(diǎn)位移(幾何形狀)和反作用力的信息。線性靜態(tài)FEA結(jié)果數(shù)據(jù)用于仿真DVA模型中的順從零件(compliant part)相對(duì)于邊界條件、物理特性和零件的材料特性的彎曲和扭曲行為。創(chuàng)建FEA模型230執(zhí)行的操作可以如下。DVA網(wǎng)格215利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)被輸入Hypermesh模型文件。首先創(chuàng)建一組邊界條件。這一組邊界條件是用于以六個(gè)自由度約束DVA網(wǎng)格215的原理定位器。后續(xù)負(fù)載集合被創(chuàng)建為表示進(jìn)一步定位或過約束DVA網(wǎng)格215的附加約束的單位力。接下來創(chuàng)建的是相對(duì)于邊界條件的單位力的對(duì)應(yīng)負(fù)載集合的對(duì)應(yīng)負(fù)載情況。對(duì)于每一個(gè)對(duì)應(yīng)負(fù)載情況，可以選擇選項(xiàng)以輸出用于每個(gè)負(fù)載情況的位移和反作用力?？梢詮腍ypermesh中導(dǎo)出FEA模型230，作為例如已知的FEA輸入文件格式的NASTRAN(NASA結(jié)構(gòu)分析)ASCII (美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼)批量數(shù)據(jù)文件。如下所述，然后，NASTRAN文件可用于運(yùn)行FEA模型230，以提供可在運(yùn)行DVA模型220時(shí)使用的結(jié)果文件。例如，使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上的市售FEA解決方案處理軟件應(yīng)用程序(如加利福利亞的圣安娜的MSC軟件公司的NASTRAN)來執(zhí)行運(yùn)行FEA模型的處理。FEA模型230通常利用線性靜態(tài)解決方案處理來運(yùn)行。運(yùn)行FEA模型230的操作可以包括下列操作。例如，可以選擇諸如可從上述Hypermesh導(dǎo)出的FEA輸入文件?？梢哉{(diào)用運(yùn)行命令，由此創(chuàng)建偏微分方程，并且針對(duì)模型中的節(jié)點(diǎn)位移以及由模型指定的邊界條件處的反作用力確定該偏微分方程的近似解。一旦所有的等式被求解，就完成了求解處理，并且諸如NASTRAN的軟件應(yīng)用程序生成存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上的線性靜態(tài)FEA結(jié)果數(shù)據(jù)文件。該文件可以如下所述地在運(yùn)行DVA模型220時(shí)使用。F.配置參數(shù)可以提供各種DVA配置參數(shù)125作為生成DVA模型120時(shí)的輸入，包括將在下面更加詳細(xì)論述的那些參數(shù)。1.組裝處理“組裝處理”是指組裝順序和用于組裝諸如車輛的產(chǎn)品中的部件的組裝工具。組裝順序是部件被組裝的次序。組裝順序可以以部件處理流程圖的形式及它們被組裝的次序被歸檔。通常利用市售的計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用程序(諸如華盛頓州雷德蒙德的微軟公司的Powerpoint、Excel或Visio)形成處理流程圖。處理流程圖通常以數(shù)據(jù)文件格式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)服務(wù)器或PDM上。組裝順序還可以以設(shè)施和工具布局圖的形式來歸檔。通常使用諸如AutoDesk的AutoCAD的市售計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)應(yīng)用程序來形成設(shè)施和工具布局圖。組裝工具包括幾何形狀設(shè)定固定裝置、算子加載輔助裝置、結(jié)合設(shè)備和緊固設(shè)備。呈組裝工具設(shè)計(jì)形式的組裝工具通常利用諸如達(dá)索系統(tǒng)的Catia、Siemens PLM的NX或AutoDesk的AutoCAD的市售CAD應(yīng)用程序或者利用一些其他軟件應(yīng)用程序來形成。2.定位策略定位策略是指用于如部件在諸如車輛的產(chǎn)品中被組裝來定位和約束該部件的部件特征。被識(shí)別作為定位策略的一部分的特征被組裝工具接合，或者被已經(jīng)組裝于車輛的相鄰部件特征接合。定位策略可以以普通標(biāo)準(zhǔn)定位策略或車輛特定部件定位策略的形式被歸檔。普通標(biāo)準(zhǔn)定位策略通常使用諸如微軟公司的Powerpoint或Visio的市售計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用程序來歸檔。普通標(biāo)準(zhǔn)定位策略通常是形成車輛特定部件定位策略的基礎(chǔ)。通常使用諸如達(dá)索系統(tǒng)的Catia或Siemens PLM的1-DEAS的市售CAD應(yīng)用程序或者一些其他的軟件應(yīng)用程序來形成車輛特定部件定位策略。
3.輸入公差輸入公差描述了相對(duì)于部件定位策略針對(duì)部件特征指定的容許變化的極限、針對(duì)部件特征之間的空間指定的容許變化的極限和/或處于組裝處理的多個(gè)階段的部件定位特征之間指定的容許變化的極限。通常根據(jù)紐約州紐約市的ASME(作為“美國機(jī)械工程師協(xié)會(huì)”而創(chuàng)立)發(fā)布的ASME Y14. 5尺寸和公差標(biāo)準(zhǔn)來歸檔和表示輸入公差。根據(jù)ASMEY14. 5標(biāo)準(zhǔn)，可以以幾何公差、極限公差或正負(fù)公差的形式來表示容許變化的極限。輸入公差可以以應(yīng)用于特定車輛部件設(shè)計(jì)的普通標(biāo)準(zhǔn)來歸檔，或者明確地在CAD模型上被歸檔作為用于該特定車輛部件的注釋。普通標(biāo)準(zhǔn)的輸入公差通常使用諸如微軟公司的Excel或Word的市售計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用程序來歸檔。通常使用諸如達(dá)索系統(tǒng)的Catia或Siemens PLM的1-DEAS的市售CAD應(yīng)用程序來形成CAD模型上作為注釋的輸入公差。4.輸出測量輸出測量描述諸如車輛的產(chǎn)品上的相鄰部件之間的位置和定向，其中在DVA模型220中仿真和報(bào)告變化?？梢酝ㄟ^將車輛和/或車輛零件設(shè)置到XYZ坐標(biāo)系中來提供輸出測量。輸出測量通常利用計(jì)劃文件來限定。例如，外部坐標(biāo)剖面(CCP)繪圖和內(nèi)部CCP繪圖可用于在XYZ坐標(biāo)系中歸檔車輛上的相鄰部件之間的位置和定向，其中在DVA模型220中仿真和報(bào)告變化。CCP還可以用于與部件測量計(jì)劃以及預(yù)生產(chǎn)和生產(chǎn)檢查計(jì)劃相關(guān)的其他目的。CCP繪圖通常利用諸如微軟公司的PowerPoint或Visio的市售計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用程序或者諸如達(dá)索系統(tǒng)的Catia或Siemens PLM的1-DEAS的市售CAD應(yīng)用程序來形成。5.輸出公差 輸出公差描述了相鄰部件特征之間指定的容許變化的極限。與描述部件中的可能變化或組裝處理期間的部件位置的可能變化的輸入公差相比，輸出公差描述了參照XYZ坐標(biāo)系的期望變化范圍。即，輸入公差可以相對(duì)于能夠影響部件的各種因素(例如，部件變化、位置等)進(jìn)行累積，然后與輸出公差進(jìn)行比較，以確定由輸入公差測量的變化是否在容許范圍內(nèi)。輸出公差極限通常使用正負(fù)公差值來表示。外部輸出公差可使用諸如表面要求圖示文檔的系統(tǒng)要求文檔來形成。表面要求圖示文件通常使用諸如微軟公司的PowerPoint或Excel的市售計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用程序來形成。內(nèi)部輸出公差可以使用可稱為配合與粗糙度文檔的文檔來形成。配合與粗糙度文檔通常使用諸如微軟公司的Powerpoint或Excel的市售計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用程序來形成。表面要求圖示文檔以及配合與粗糙度文檔描述了諸如車輛的產(chǎn)品的各種位置處的容許變化，例如，發(fā)動(dòng)機(jī)罩與側(cè)板之間的間隙可以是4. 5毫米±2毫米等。G.變化幾何形狀和變化幾何形狀引擎變化幾何形狀引擎235接受DVA模型220和FEA模型230作為輸入，以生成多個(gè)變化幾何形狀240。多個(gè)變化幾何形狀240源自于在變化幾何形狀引擎235中運(yùn)行DVA模型220。每個(gè)變化幾何形狀240都表示相對(duì)于諸如車輛的產(chǎn)品的一組可能條件。例如，變化幾何形狀引擎235可以針對(duì)包括在DVA模型220中的不同車輛部件選擇不同的公差值，以生成各種變化幾何形狀240。通常，由變化幾何形狀240提供的仿真通過在由各種車輛部件的DVA模型220提供范圍內(nèi)的值的公差范圍內(nèi)應(yīng)用Monte Carlo ( S卩，隨機(jī)數(shù))生成技術(shù)而生成。如下所述，變化幾何形狀240被提供作為虛擬世界生成器245的輸入。
DVA模型220可以通過諸如Siemens PLM的VA的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上的市售公差分析軟件應(yīng)用程序來運(yùn)行。DVA模型220通常通過變化的仿真(即，部件可以在位置上變化多少)和貢獻(xiàn)的仿真(即，部件對(duì)零件或產(chǎn)品的總體位置變化的貢獻(xiàn)是多少)來運(yùn)行。如上所述，可以使用Monte Carlo技術(shù)執(zhí)行變化的仿真以向所有公差特征應(yīng)用隨機(jī)變化。因此，運(yùn)行DVA 220模型可以包括下面的操作。DVA模型220可以被導(dǎo)入用于運(yùn)行模型220的適當(dāng)軟件應(yīng)用程序中，例如上述VA?？梢赃M(jìn)行選擇來運(yùn)行Monte Carlo仿真。一旦調(diào)用運(yùn)行命令，軟件應(yīng)用程序通常初始化包括FEA結(jié)果數(shù)據(jù)文件中的讀取信息的模型220以創(chuàng)建用于模型中的柔性部件的勁度矩陣。然后，以下內(nèi)容中的一些或全部可用來計(jì)算機(jī)械系統(tǒng)內(nèi)的部件的特征的變化或?qū)ψ兓呢暙I(xiàn)勁度矩陣、關(guān)于公差累積的部件特征的幾何信息、關(guān)于公差累積的機(jī)械系統(tǒng)的部件特征的公差極限、關(guān)于組裝機(jī)械系統(tǒng)的操作順序、用于在機(jī)械系統(tǒng)內(nèi)定位和約束部件的組裝操作以及測量操作。在樣本針對(duì)限定為用于導(dǎo)出非標(biāo)稱幾何形狀的條件的測量操作產(chǎn)生結(jié)果的變化仿真期間，導(dǎo)出非標(biāo)稱幾何形狀，即作為變化幾何形狀240。即，運(yùn)行模型220的軟件應(yīng)用程序可以被配置成根據(jù)關(guān)于特定零件的特定變化范圍和給定范圍內(nèi)的特定數(shù)量的變化等的條件來生成變化幾何形狀240。運(yùn)行模型220的目標(biāo)是生成大量的變化幾何形狀240以允許產(chǎn)品制造時(shí)可能變化的有意義的評(píng)價(jià)，但是不生成關(guān)于太靠近而不能用或者太多而不能評(píng)價(jià)的當(dāng)前變化的如此多的變化幾何形狀240。在任何情況下，非標(biāo)稱幾何形狀存儲(chǔ)在DVA模型220作為變化幾何形狀240運(yùn)行的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上。H.虛擬世界生成器除變化幾何形狀240之外，虛擬世界生成器245還接收來自物理環(huán)境映射器150、虛擬模型生成器155和虛擬環(huán)境生成器260的輸入。虛擬世界生成器245又提供虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境給擬真式表示生成器270，其允許用戶基于變化幾何形狀240利用虛擬控制選擇器265提供的控制選擇諸如車輛的產(chǎn)品的不同影像。如本文其他地方所提到的，在本說明書中公開的特定元件可以根據(jù)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令來實(shí)現(xiàn)。例如，本段描述的一些或所有元件(諸如虛擬世界生成器245)可以根據(jù)在虛擬現(xiàn)實(shí)服務(wù)器105上存儲(chǔ)和執(zhí)行的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令來提供。1.物理環(huán)境映射器物理環(huán)境映射器250是用于將虛擬現(xiàn)實(shí)坐標(biāo)系注冊(cè)到現(xiàn)實(shí)世界(即，物理對(duì)象)的可選部件。例如，車輛模型可以設(shè)有諸如座椅、儀表盤、轉(zhuǎn)向盤、儀表板等的各種點(diǎn)。因此，為了允許顯示設(shè)備115的用戶與虛擬世界生成器245和擬真式表示生成器270提供的虛擬世界進(jìn)行交互，物理環(huán)境映射器250可用于將車輛的物理模型中的點(diǎn)映射到虛擬世界生成器245所使用的坐標(biāo)系。例如，點(diǎn)可以相對(duì)于地面定向，并且可以包括基于車輛尺寸(例如，車輛距地面的高度、車門的高度、各個(gè)點(diǎn)的內(nèi)部寬度等)的車輛點(diǎn)。另外，物理環(huán)境映射器250所使用的坐標(biāo)系可以包括用于縮放虛擬世界以適當(dāng)?shù)赜成涞接糜谖锢硎澜绲淖鴺?biāo)系的機(jī)構(gòu)。J.虛擬模型生成器虛擬模型生成器255提供諸如車輛的產(chǎn)品的虛擬模型，使得可以在虛擬世界生成器240生成的虛擬世界中提供完整的產(chǎn)品模型。即，變化幾何形狀240通常僅關(guān)注產(chǎn)品上的特征區(qū)域(即，產(chǎn)品的子集)，而對(duì)于完整的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)，期望提供基本完整的產(chǎn)品渲染。虛擬模型生成器255利用有時(shí)所稱的標(biāo)稱幾何形狀，S卩，提供諸如車輛的產(chǎn)品的全部基本元件的幾何形狀。另外，虛擬模型生成器255可以使用有時(shí)所稱的外觀數(shù)據(jù)庫，S卩，可應(yīng)用于諸如車輛的產(chǎn)品的各種紋理、材質(zhì)等的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。例如，車輛可以利用皮革座椅和棕褐色內(nèi)飾、織物座椅和黑色內(nèi)飾等來建模。眾多不同的車輛部件可以具有不同的紋理、顏色等。此外，標(biāo)稱幾何形狀包括用于各種產(chǎn)品部件的坐標(biāo)信息。K.虛擬環(huán)境生成器虛擬環(huán)境生成器260用于生成除產(chǎn)品(例如,車輛)表示之外的虛擬世界的多個(gè)方面。例如，虛擬環(huán)境生成器260接收關(guān)于虛擬世界中的照明的輸入，示出陰影和反射并提供影像。關(guān)于照明，光線跟蹤(計(jì)算多少光從一個(gè)表面彈到另一個(gè)表面)可能是重要的，并且可以增強(qiáng)視覺表示。關(guān)于影像，虛擬環(huán)境生成器260可以提供具有特定高度的人的影像。如上所述，擬真式表示生成器270可以在虛擬環(huán)境中形成可用的不同影像。此外，虛擬環(huán)境生成器260可以控制有時(shí)所稱的變化映射。即，不同的變化幾何形狀240可以被選擇應(yīng)用于虛擬模型生成器255所創(chuàng)建的虛擬模型。另外，不同的虛擬模型(例如，根據(jù)不同的標(biāo)稱幾何形狀)可以由虛擬模型生成器255提供并映射到不同的變化幾何形狀240。L.虛擬控制選擇器虛擬選擇控制器265提供用于選擇可用于選擇虛擬世界生成器245所提供的虛擬世界中的各種情況的輸入設(shè)備(例如，鍵盤、鼠標(biāo)、指向設(shè)備等)的控制的機(jī)構(gòu)。例如，鍵盤的各種鍵可以映射以切換虛擬世界中不同的變化幾何形狀的顯示。第一變化幾何形狀可以表示諸如側(cè)板的產(chǎn)品部件的第一定位，而第二變化幾何形狀可以表示側(cè)板的第二定位。鍵盤的鍵可以被選擇以在第一變化幾何形狀和第二變化幾何形狀之間進(jìn)行切換，從而允許虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)100的用 戶評(píng)價(jià)由第一變化幾何形狀和第二變化幾何形狀所表示的產(chǎn)品外觀的差異。L.擬真式表示生成器考慮到虛擬世界內(nèi)的用戶位置以及物理世界中用戶的視野的連續(xù)更新位置和定向，擬真式表示生成器270將虛擬世界生成器245提供的虛擬世界與虛擬控制選擇器270提供的虛擬控制結(jié)合，以提供諸如車輛的產(chǎn)品的擬真式表示。因此，用戶例如使用顯示器115可以體驗(yàn)所生成的虛擬世界，并且可使用所提供的虛擬控制來控制虛擬世界的多個(gè)方面。表示之所以描述為擬真式，是因?yàn)槌到y(tǒng)100提供的虛擬世界的影像之外，用戶通常沒有其他的視覺體驗(yàn)。II1.處理流程圖6示出了用于創(chuàng)建和使用包括變化幾何形狀240的評(píng)價(jià)的擬真式虛擬環(huán)境的示例性處理600。處理600開始于步驟605，其中，通過表面幾何形狀205與結(jié)構(gòu)網(wǎng)格210的組合創(chuàng)建DVA網(wǎng)格215。如上所述，DVA網(wǎng)格215通常表示諸如車輛的產(chǎn)品的一部分，如車輛的側(cè)部、前端、內(nèi)部的一部分或者感興趣的一些其他區(qū)域或部件集合。接下來，在步驟610中，利用配置參數(shù)225根據(jù)DVA網(wǎng)格215創(chuàng)建DVA模型220。如上所述，DVA模型220包括例如車輛的產(chǎn)品的至少一部分的空間模型，并且包括關(guān)于產(chǎn)品中的至少一個(gè)部件、通常為多個(gè)部件的可能條件的范圍。
接下來，在步驟615中，DVA網(wǎng)格215用于創(chuàng)建FEA模型230。接下來，在步驟620中，變化幾何形狀弓I擎235用于使用FEA模型230運(yùn)行DVA模型220，以創(chuàng)建變化幾何形狀240。因此，DVA模型220所表示的空間模型用于為產(chǎn)品創(chuàng)建一組幾何形狀(例如，變化幾何形狀240)，其中變化幾何形狀240是產(chǎn)品的至少一部分的表示，每個(gè)幾何形狀都對(duì)應(yīng)于如上所述包括在DVA模型220中的一個(gè)或多個(gè)條件。接下來，在步驟625中，虛擬模型生成器255用于創(chuàng)建例如車輛的產(chǎn)品的虛擬模型。即，如上所述，DVA模型220通常僅包括車輛的一部分，因此，虛擬模型生成器215用于創(chuàng)建虛擬世界中使用的完整車輛模型。接下來，在步驟630中，虛擬環(huán)境生成器260用于創(chuàng)建可包括步驟625中創(chuàng)建的模型的虛擬環(huán)境。接下來，在步驟635中，虛擬控制選擇器265用于創(chuàng)建在觀察車輛的虛擬模型時(shí)所使用的虛擬環(huán)境控制(有時(shí)稱為擬真式控制)。接下來，在步驟640中，物理環(huán)境映射器250用于匹配與步驟630中創(chuàng)建的虛擬環(huán)境相關(guān)聯(lián)的物理世界。即，坐標(biāo)系被施加于具有可映射到虛擬環(huán)境的點(diǎn)的物理環(huán)境。接下來，在步驟645中，物理環(huán)境映射器250將物理世界映射到虛擬環(huán)境。注意，如上所述，將虛擬環(huán)境映射到物理環(huán)境是可選的，并且在一些實(shí)施方式中可以省略。接下來，在步驟650中，虛擬世界生成器245排列包括在虛擬世界中的所有數(shù)據(jù)。例如，在物理世界映射到虛擬環(huán)境之后，關(guān)于步驟625論述產(chǎn)生的虛擬模型必須被置于虛擬環(huán)境中。另外，用于切換虛擬世界中的各種影像的擬真式控制必須映射到坐標(biāo)和與擬真式控制相關(guān)聯(lián)的變化幾何形狀240。接下來，在步驟655中，擬真式表示生成器270生成可由顯示器115和/或虛擬現(xiàn)實(shí)服務(wù)器105的用戶體驗(yàn)的擬真式表示，其中服務(wù)器105包括諸如上述用于跟蹤位置和/或定向的那些指令的指令。例如，生成器260可以提供車輛的視覺表示，包括如上所述在步驟620中生成的第一個(gè)變化幾何形狀240，然后，在接收到請(qǐng)求如上所述在步驟620中生成的第二個(gè)變化幾何形狀240的輸入時(shí)，可以顯示所請(qǐng)求的第二個(gè)變化幾何形狀240。在步驟655之后，處理600結(jié)束。IV.結(jié)論諸如虛擬現(xiàn)實(shí)服務(wù)器105等的計(jì)算設(shè)備可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的大量計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中的任一種，這些計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)包括但不限于微軟Windows 操作系統(tǒng)的已知版本和/或類型、Unix操作系統(tǒng)(例如加利福利亞紅木海岸的Oracle公司發(fā)布的Solaris 操作系統(tǒng))、紐約Armonk國際商用機(jī)器公司發(fā)布的AIX UNIX操作系統(tǒng)、Linux操作系統(tǒng)、蘋果OS-X操作系統(tǒng)和/或移動(dòng)操作系統(tǒng)。計(jì)算設(shè)備可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的大量計(jì)算設(shè)備中的任一種，這些計(jì)算設(shè)備包括但不限于計(jì)算機(jī)工作站、臺(tái)式機(jī)、筆記本、膝上型計(jì)算機(jī)、平板電腦、智能手機(jī)、或者手持計(jì)算機(jī)、或者本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的一些其他計(jì)算設(shè)備。諸如以上所述的計(jì)算設(shè)備通常均包括能夠由諸如以上所列的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備執(zhí)行的指令。計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令可以根據(jù)利用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的大量編程語言和/或技術(shù)創(chuàng)建的計(jì)算機(jī)程序來編譯或解譯，單獨(dú)或組合地，這些語言和/或技術(shù)包括但不限于 JavaTM、C、C++、Visual Basic> Java Script、Perl 等。通常，處理器(例如，微處理器)接收例如來自存儲(chǔ)器、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)等的指令并執(zhí)行這些指令，從而執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)處理，這些處理包括本文描述的一個(gè)或多個(gè)處理。這種指令和其他數(shù)據(jù)可以利用大量已知的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)來存儲(chǔ)和發(fā)送。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括參與提供可由計(jì)算機(jī)讀取的數(shù)據(jù)(例如，指令)的任何介質(zhì)。這種介質(zhì)可以采取許多形式，包括但不限于非易失性介質(zhì)、易失性介質(zhì)和傳輸介質(zhì)。非易失性介質(zhì)例如包括光盤或磁盤以及其他永久存儲(chǔ)器。易失性介質(zhì)包括通常構(gòu)成主存儲(chǔ)器的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)。傳輸介質(zhì)包括同軸電纜、銅線和光纖，包括含有耦合于處理器的系統(tǒng)總線的線。傳輸介質(zhì)可以包括或傳輸聲波、光波和電磁發(fā)射，諸如在射頻(RF)和紅外(IR)數(shù)據(jù)通信期間所產(chǎn)生的那些。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的常見形式例如包括軟盤、軟磁盤、硬盤、磁帶、任何其他磁性介質(zhì)、CD-ROM、DVD、任何其他光學(xué)介質(zhì)、打孔卡、紙帶、具有孔圖案的任何其他物理介質(zhì)、RAM、PROM、EPROM、閃存EEPR0M、任何其他的存儲(chǔ)芯片或存儲(chǔ)盒、如下面描述的載波、或者計(jì)算機(jī)可讀取的任何其他介質(zhì)。關(guān)于本文描述的處理、系統(tǒng)、方法、啟發(fā)等，應(yīng)當(dāng)理解，盡管這些處理的步驟等描述為根據(jù)特定排序的序列而發(fā)生，但這些處理可以以除本文描述的順序以外的順序執(zhí)行的描述步驟來實(shí)踐。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解，特定步驟可以同時(shí)地執(zhí)行，可以添加其他步驟，或者本文描述的某些步驟可以省略。換句話說，提供本文的處理描述是為了示出特定實(shí)施例的目的，并且絕不應(yīng)理解為限制要求保護(hù)的本發(fā)明。因此，應(yīng)當(dāng)理解，上面的描述意在是示例性而不是限制性的。在閱讀了上面的描述之后，除所提供的示例以外的很多實(shí)施例和應(yīng)用對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。本發(fā)明的范圍不應(yīng)參照上面的描述確定，而是應(yīng)當(dāng)參照所附權(quán)利要求連同這些權(quán)利要求的等同物的完整范圍一起確定。期望并意在使將來的發(fā)展變化出現(xiàn)在本文所論述的領(lǐng)域內(nèi)，并且所公開的系統(tǒng)和方法將結(jié)合到這種將來的實(shí)施例中?？傊瑧?yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明能夠進(jìn)行修改和變型，并且僅由所附權(quán)利要求限制。除非文中進(jìn)行了明確的相反說明，否則權(quán)利要求中使用的所有術(shù)語都意在被給定如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的其最廣泛的合理解釋及其普通的含義。特別地，諸如“一個(gè)”、“該”、“所述”等單數(shù)冠詞的使用應(yīng)當(dāng)理解為指定所指元件中的一個(gè)或多個(gè)，除非權(quán)利要求指定了明確的相反限制。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，包括 計(jì)算機(jī)，包括處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)所述處理器可執(zhí)行的指令，用于創(chuàng)建產(chǎn)品的至少一部分的空間模型，所述空間模型包括關(guān)于所述產(chǎn)品中的至少一個(gè)部件的可能條件的范圍； 使用所述空間模型來創(chuàng)建用于所述產(chǎn)品的一組幾何形狀，幾何形狀是所述產(chǎn)品的至少一部分的表示，其中，每一個(gè)幾何形狀都對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)條件；以及 提供第一個(gè)幾何形狀的顯示，然后，在接收到請(qǐng)求第二個(gè)幾何形狀的輸入時(shí)，提供所請(qǐng)求的第二個(gè)幾何形狀的顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述條件包括所述產(chǎn)品中的所述至少一個(gè)部件的可能位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述指令還包括用于以下操作的指令 參照虛擬坐標(biāo)系創(chuàng)建虛擬環(huán)境； 在根據(jù)所述虛擬坐標(biāo)系的虛擬環(huán)境中包括(a)所述產(chǎn)品的虛擬模型，所述虛擬模型表示幾乎全部的所述產(chǎn)品；和(b)至少所述第一個(gè)幾何形狀；以及接收代替所述第一個(gè)幾何形狀顯示所述第二個(gè)幾何形狀的輸入。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，所述指令還包括用于以下操作的指令 將物理空間映射到所述虛擬坐標(biāo)系；以及 顯示所述物理空間中的物體的表示作為所述虛擬環(huán)境的一部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述產(chǎn)品是車輛。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述指令還包括用于在顯示所述第二個(gè)幾何形狀的同時(shí)接收請(qǐng)求第三個(gè)幾何形狀的輸入以及提供所請(qǐng)求的第三個(gè)幾何形狀的顯示的指令。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括顯示至少一個(gè)幾何形狀的至少一個(gè)顯示設(shè)備。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，創(chuàng)建所述空間模型所使用的參數(shù)包括與車輛組裝處理相關(guān)的因素、部件定位策略、輸入公差、輸出測量和輸出公差中的至少一個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述指令還包括用于根據(jù)第一影像以及還根據(jù)第二影像顯示至少一個(gè)幾何形狀的指令。
10.一種方法，包括 在具有處理器和存儲(chǔ)器的計(jì)算設(shè)備中創(chuàng)建產(chǎn)品的至少一部分的空間模型，所述空間模型包括關(guān)于所述產(chǎn)品中的至少一個(gè)部件的可能條件的范圍； 使用所述空間模型創(chuàng)建用于所述產(chǎn)品的一組幾何形狀，幾何形狀是所述產(chǎn)品的至少一部分的表示，每一個(gè)幾何形狀都對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)條件；以及 提供第一個(gè)幾何形狀的顯示，然后，在接收到請(qǐng)求第二個(gè)幾何形狀的輸入時(shí)，提供所請(qǐng)求的第二個(gè)幾何形狀的顯示。
11.一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)有形地體現(xiàn)計(jì)算機(jī)處理器可執(zhí)行的一組指令，所述指令包括用于以下操作的指令 創(chuàng)建產(chǎn)品的至少一部分的空間模型，所述空間模型包括關(guān)于所述產(chǎn)品中的至少一個(gè)部件的可能條件的范圍； 使用所述空間模型創(chuàng)建用于所述產(chǎn)品的一組幾何形狀，幾何形狀是所述產(chǎn)品的至少一部分的表示，其中，每一個(gè)幾何形狀都對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)條件；以及提供第一個(gè)幾何形狀的顯示，然后，在接收到請(qǐng)求第二個(gè)幾何形狀的輸入時(shí)，提供所請(qǐng)求的第二個(gè)幾何形狀的顯示。
12.—種方法,包括 在具有處理器和存儲(chǔ)器的設(shè)備中創(chuàng)建包括產(chǎn)品中的可能條件范圍的空間模型； 使用所述空間模型創(chuàng)建用于所述產(chǎn)品的一組幾何形狀，每一個(gè)幾何形狀都對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)條件；以及 根據(jù)所述一組幾何形狀顯示第一產(chǎn)品幾何形狀，然后顯示第二產(chǎn)品幾何形狀。
全文摘要
一種計(jì)算設(shè)備用于創(chuàng)建產(chǎn)品的至少一部分的空間模型，空間模型包括關(guān)于產(chǎn)品中的至少一個(gè)部件的可能條件的范圍?？臻g模型用于創(chuàng)建用于產(chǎn)品的一組幾何形狀，幾何形狀是產(chǎn)品的至少一部分的表示，其中每個(gè)幾何形狀中都對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)條件。提供第一個(gè)幾何形狀的顯示，然后，在接收到請(qǐng)求第二個(gè)幾何形狀的輸入時(shí)，提供所請(qǐng)求的第二個(gè)幾何形狀的顯示。
文檔編號(hào)G06F17/50GK103049592SQ20121020192
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月20日
發(fā)明者安德魯·尤爾凱維奇, 伊麗莎白·巴倫, 丹尼爾·奧爾, 賈尼絲·加爾 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司