用于将三维数据可视化的方法技术

用于将三维数据可视化的方法。本发明专利技术关于三维对象(9)的标称数据(8)与实际数据间的偏差可视化的方法，包括提供对象(9)的表面上的多个测量点的偏差数据。方法还包括：选择多个测量点的子集，子集包括多个所选择的测量点；生成对象(9)的二维表面模型，表面模型包括多个像素，所选测量点根据它们在对象(9)上的位置定位在表面模型上，并且各像素根据最靠近的所选择的测量点(89)的偏差值分配索引；以及使对象(9)的至少一部分的表示(90)对用户可视化。本发明专利技术还关于用于在移动电子装置(4)上将三维对象(9)的偏差数据可视化的系统(3)，其包括测量装置(2)和计算装置(30)。

【技术实现步骤摘要】
用于将三维数据可视化的方法
本专利技术关于用于将三维对象的标称数据与实际数据之间的偏差可视化的方法和系统，具体在具有有限的计算资源的移动装置上进行可视化。
技术介绍
在所提出的方法中，从总数个测量点，选择子集以显示该子集的测量点的偏差数据。同样还使用表面参数化。通过可视化的颜色编码，从离散位置在移动装置上显示测量结果。在大量生产部件时，需要确保部件与相应基准模型匹配。因此，在商品的工业生产期间，惯例是测量其不同部件的特征和特性。这种方法的目的是确定在生产之后的所测量对象的可能误差。这些测量可以借助于接触或非接触量规进行，例如基于激光或摄影测量原理。比如在DE19544240A1中公开了这种过程。US7,672,500公开了一种用于监测并可视化生产处理的输出的方法，该生产处理的输出材料或对象由一个或更多个检验单元检验。检验单元扫描或以其他方式检验由生产处理生产的一系列对象中的每个或材料，并且生成表示各个所检验对象的图像，其中，可以视觉地编码物品之间的差异以及与整个处理有关的信息。然而，该方法被设计为与强大的计算单元和大的显示器一起使用。在轻量化移动装置上对偏差数据可视化基本上由于这些装置的较小的显示器以及有限存储和/或计算能力而是挑战。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种用于在虚拟模型上将所测量的偏差高效可视化的改进的方法。具体目的是提供用于在具有有限存储和/或有限计算能力的移动装置上将偏差可视化的方法。另外目的是提供用于使用低端的支持着色器的显示硬件在移动装置上将偏差可视化的方法。本专利技术的另一个目的是提供允许减少网络中的数据流的方法。又一个目的是提供减少需要存储在移动装置的数据量的方法。此外，本专利技术的目的是提供用于执行这些方法的系统和计算机程序产品。这些目的中的至少一个由根据本专利技术的方法、根据本专利技术的系统、根据本专利技术的计算机程序产品来实现。本专利技术的第一方面涉及一种用于将三维对象的标称数据与实际数据之间的偏差可视化的方法。方法包括以下步骤：提供针对对象的表面上的多个测量点的偏差数据，针对各测量点的偏差数据包括描述标称值与测量值之间的偏差的偏差值。根据本专利技术，方法还包括以下步骤：-选择多个测量点的子集，该子集包括多个所选择的测量点；-根据相应偏差值向各所选择的测量点分配索引；-生成对象的已分割的二维参数化表面模型，其中，表面模型包括多个像素，所选择的测量点根据它们在对象上的位置定位在表面模型上，并且各像素被分配最靠近的所选择的测量点的索引；以及-将对象的至少一部分的表示对用户可视化，从而使像素的至少一部分可视化，各像素根据其索引分配光学码。在一个实施方式中，根据本专利技术的方法还包括以下步骤：-生成表面模型的步骤在计算装置中执行；-将表示对用户可视化的步骤在移动电子装置的显示器上执行；以及方法还包括以下步骤：从计算装置向移动电子装置提供表面模型。具体地，移动电子装置是手持式且电池供电的，具体是智能电话或平板计算机。在根据本专利技术的方法的另一个实施方式中，提供偏差值的步骤包括：-提供对象的标称数据；-提供在对象的表面上的多个测量点的测量值；以及-计算标称数据与各测量点的测量值之间的偏差。在该方法的一个实施方式中，提供测量值包括借助于坐标测量装置测量多个测量点处的值，测量值具体地包括各测量点的至少一个坐标。在根据本专利技术的方法的另一实施方式中，选择多个测量点的子集的步骤由计算装置至少部分自动执行，具体地完全自动执行。具体地，选择子集的步骤至少部分地基于偏差值。在根据本专利技术的方法的又一个实施方式中，将表示可视化的步骤包括显示表面模型的三维投影。在根据本专利技术的方法的另外实施方式中，分配光学码的步骤包括限定多个偏差范围并向各个偏差范围分配颜色值、亮度值或阴影值。具体地，将表示可视化的步骤包括显示用于例示光学码的图例。本专利技术的第二方面涉及一种用于在移动电子装置上将三维对象的偏差数据可视化的系统。系统包括：-测量装置，该测量装置适于测量在对象的表面上的多个测量点的测量值；和-计算装置，该计算装置具有：存储单元，该存储单元用于存储对象的标称数据，标称数据包括对象的标称坐标；和计算单元，该计算单元用于计算标称数据与测量值之间的偏差。根据本专利技术，计算装置适于：-根据相应偏差向所选择的测量点分配索引，所选择的测量点是多个测量点的子集；-生成对象的已分割二维参数化表面模型，其中，表面模型包括多个像素，所选择的测量点根据它们在对象上的位置定位在表面模型上，并且各像素被分配最靠近的所选择的测量点的索引；以及-向移动电子装置提供表面模型。在根据本专利技术的系统的一个实施方式中，系统还包括移动电子装置，其中，-移动电子装置和计算装置包括用于彼此无线通信的工具；并且-移动电子装置包括显示器，该显示器用于将对象的至少一部分的表示对用户可视化，从而将像素的至少一部分可视化，各像素根据其索引分配光学码。在一个实施方式中，移动电子装置是手持式且电池供电的，具体是智能电话或平板计算机。在根据本专利技术的系统的另一个实施方式中，计算装置适于自动选择多个测量点的子集作为所选择的测量点，具体地其中，选择至少部分地基于所计算的偏差。在根据本专利技术的系统的又一个实施方式中，测量装置是坐标测量装置；并且所述测量值包括各测量点的至少一个坐标。在一个实施方式中，坐标测量装置是激光跟踪仪，该激光跟踪仪包括：底座，该底座限定直立轴线；支承件，该支承件可以绕直立轴线相对于底座旋转，以及望远镜单元(telescopeunit)，该望远镜单元可以绕倾斜轴线相对于支承件旋转，并且具有用于发射激光束的单元。在另一个实施方式中，坐标测量装置是坐标测量机，该坐标测量机包括：底座，该底座用于支承对象；和驱动机构，该驱动机构适于以以下方式驱动探头：该方式使得探头能够相对于底座移动以接近对象上的测量点。本专利技术还涉及一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括程序代码，该程序代码存储在机器可读介质上，或者由包括程序代码片段的电磁波来具体实施，并且该计算机程序产品具有计算机可执行指令，这些计算机可执行指令用于执行根据本专利技术的、用于将三维对象的偏差数据可视化的方法的以下步骤，具体地在根据本专利技术的系统的计算装置的计算工具上运行时：-选择多个测量点的子集，子集包括多个所选择的测量点；-生成对象的二维表面模型，其中，表面模型包括多个像素，所选择的测量点根据它们在对象上的位置定位在表面模型上，并且各像素根据最靠近的所选择的测量点的偏差值分配索引。附图说明下文中将参照伴有附图的示例性实施方式来详细描述本专利技术，附图中：图1示出了作为坐标测量装置的第一示例性实施方式的激光跟踪仪；图2示出了作为坐标测量装置的第二示例性实施方式的门式坐标测量机；图3示出了例示了根据本专利技术的方法的示例性实施方式的流程图；图4a示出了具有要由坐标测量装置测量的多个测量点的对象；图4b示出了要用多个所选择的测量点测量的对象的三维模型；图5a示出了具有所选择的测量点的对象的三维表面的二维表示；图5b示出了图5a的表示，Voronoi图在所选择的测量点作为中心点的情况下来计算；图5c示出了图5b的表示的三维版本；图6示出了根据本专利技术的对象中的所确定的偏差的可视化；以及图7示出了根据本专利技术的系统的示例性实施方式。具体实施方式在图1和图2中，例示了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将三维对象(9)的标称数据(8)与实际数据之间的偏差可视化的方法(100)，所述方法包括以下步骤：提供针对所述对象(9)的表面上的多个测量点(99)的偏差数据，针对各测量点(99)的所述偏差数据包括描述标称值与测量值之间的偏差的偏差值，该方法的特征在于：所述方法(100)还包括以下步骤：●选择(140)所述多个测量点(99)的子集，所述子集包括多个所选择的测量点(89)；●生成(150)所述对象(9)的二维表面模型(80)，其中，□所述表面模型(80)包括多个像素，□所选择的测量点(89)根据所选择的测量点(89)在所述对象(9)上的位置定位在所述表面模型(80)上，并且□各像素根据最靠近的所选择的测量点(89)的所述偏差值被分配索引；以及●将所述对象(9)的至少一部分的表示(90)对用户可视化(160)，从而将所述像素的至少一部分可视化，各像素根据该像素的索引被分配光学码(92)。

【技术特征摘要】
2017.02.20 EP 17156960.11.一种用于将三维对象(9)的标称数据(8)与实际数据之间的偏差可视化的方法(100)，所述方法包括以下步骤：提供针对所述对象(9)的表面上的多个测量点(99)的偏差数据，针对各测量点(99)的所述偏差数据包括描述标称值与测量值之间的偏差的偏差值，该方法的特征在于：所述方法(100)还包括以下步骤：●选择(140)所述多个测量点(99)的子集，所述子集包括多个所选择的测量点(89)；●生成(150)所述对象(9)的二维表面模型(80)，其中，□所述表面模型(80)包括多个像素，□所选择的测量点(89)根据所选择的测量点(89)在所述对象(9)上的位置定位在所述表面模型(80)上，并且□各像素根据最靠近的所选择的测量点(89)的所述偏差值被分配索引；以及●将所述对象(9)的至少一部分的表示(90)对用户可视化(160)，从而将所述像素的至少一部分可视化，各像素根据该像素的索引被分配光学码(92)。2.根据权利要求1所述的方法(100)，该方法的特征在于：●生成(150)所述表面模型(80)的步骤在计算装置(30)中执行；●将所述表示(90)对用户可视化(160)的步骤在具有显示器(40)的移动电子装置(4)中执行；并且●所述方法还包括：从所述计算装置(30)向所述移动电子装置(4)提供所述表面模型(80)或所述表面模型(80)的部分，具体地其中，所述移动电子装置(4)是手持式且电池供电的装置，具体地是智能电话或平板计算机。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法(100)，该方法的特征在于：提供所述偏差值的步骤包括：●提供(110)所述对象(9)的标称数据(8)；●提供(120)在所述对象(9)的所述表面上的所述多个测量点(99)的测量值；以及●计算(130)所述标称数据(8)与各测量点(99)的所述测量值之间的偏差。4.根据权利要求3所述的方法(100)，该方法的特征在于：提供(130)所述测量值的步骤包括借助于坐标测量装置(1、2)测量所述多个测量点(99)处的值，所述测量值具体地包括各测量点(99)的至少一个坐标。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，该方法的特征在于：选择(140)所述多个测量点(99)的所述子集的步骤至少部分地由计算装置(30)自动执行，具体地其中，选择(140)所述子集的步骤：●至少部分基于所述偏差值；和/或●由所述计算装置(30)完全自动执行。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，该方法的特征在于：将所述表示(90)可视化的步骤包括显示所述表面模型(80)的三维投影(82)。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，该方法的特征在于：分配所述光学码(92)的步骤包括限定多个偏差范围并向各个所述偏差范围分配颜色值、亮度值或阴影值，具体地其中，将所述表示(90)可视化的步骤包括显示用于例示所述光学码(92)的图例(95)。8.一种用于在移动电子装置(4)上将三维对象(9)的标称数据(8)与实际数据之间的偏差可视化的系统(3)，该系统(3)包括：●测量装置(1、2)，该测量装置(1、2)适于测量在所述对象(9)的表面上的多个测量点(99)处的值；和●计算装置(30)，该计算装置具有：存储单元(31)，该存储单元(31)用于存储所述对象(9)的标称数据(8)，所述标称数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·M·布伦娜，
申请(专利权)人：虚拟现实软件，
类型：发明
国别省市：挪威,NO