用于创作模拟场景的方法和系统技术方案

与依赖于手动过程来设定用于执行基于计算机的模拟的条件的现有方法不同，实施例自动设定对由计算机辅助设计(CAD)模型表示的真实世界对象的模拟的条件。在一个这样的实施例中，分析CAD模式的形态以识别CAD模型的元素的功能。进而，基于与CAD模型的元素的所识别的功能相对应的一个或多个规则来定义模拟的条件，其中所述定义包括自动设定在对真实世界物理对象的模拟中的条件。

Method and System for Creating Simulated Scenes

【技术实现步骤摘要】
用于创作模拟场景的方法和系统
技术介绍
市场上提供了许多现有的产品和模拟系统，用于对部件或部件形成的组装件进行设计和模拟。这种系统典型地采用计算机辅助设计(CAD)程序和计算机辅助工程(CAE)程序。这些系统允许用户构造、操纵和模拟对象或对象的组装件的复杂三维模型。这些CAD系统和CAE系统使用边或线(在某些情况下使用面)来提供建模对象的表示。线、边、面或多边形可以以各种方式表示，例如，非均匀有理基础样条(NURBS)。这些CAD系统管理建模对象的部件或部件形成的组装件，其主要是几何形状的规范。特别地，CAD文件包含从其生成几何形状的规范。从几何形状，生成表示。规范、几何形状和表示可以存储在单个CAD文件或多个CAD文件中。CAD系统包括用于向设计者表示建模对象的图形工具；这些工具专用于复杂对象的显示。例如，组装件可能包含数千个部件。CAD系统可以用于管理存储在电子文件中的对象模型。CAD系统和CAE系统的出现允许针对对象的各种表示可能性。一种这样的表示是有限元素分析(FEA)模型。术语FEA模型、有限元素模型(FEM)、有限元素网格和网格在本文中可互换地使用。FEM典型地表示CAD模型，因此可以表示一个或多个部件或整个组装件。FEM是称为节点的点系统，节点互连以形成栅格，称为网格。可以以这样的方式对FEM进行编程，使得FEM具有基础对象或其表示的对象的性质。当以这种方式对本领域已知的FEM或其他这样的对象表示编程时，该FEM或其他这样的对象表示可以用于执行对其表示的对象的模拟。例如，FEM可以用于表示车辆的内腔，围绕结构的声学流体以及任何数量的真实世界对象。此外，CAD系统和CAE系统以及FEM可以用于模拟工程系统，例如，诸如汽车、飞机、建筑物和桥梁之类的真实世界的物理系统。此外，CAE系统可以用于模拟这些物理系统的任何变化和行为组合，例如，噪声和振动。
技术实现思路
本专利技术的实施例总体上涉及计算机程序和系统的领域，并且具体地涉及产品设计和模拟的领域。本专利技术的实施例可以用于视频游戏、工程系统设计和制造、协作决策制定以及娱乐，例如，电影。如上面描述的，存在用于模拟真实世界物理对象的系统。然而，这些现有系统可能受益于提供自动模拟功能和提高的速度的过程。示例模拟建模过程包括：(1)将几何形状导入为本地CAD或边界表示模型，(2)将负荷和边界条件放置在几何形状(模型)上，(3)将几何形状网格化，以及(4)执行模拟。在现有的模拟方法中，放置负荷和定义边界条件的过程是耗时且手动的任务，这极大地增加了模拟方法的时间和复杂性。本专利技术的实施例解决这些问题并且提供自动设定模拟条件的功能。一个这样的实施例提供了一种通过自动设定对由CAD模型表示的真实世界物理对象的模拟的条件来模拟真实世界物理对象的计算机实现的方法。特别地，示例实施例开始于分析表示真实世界物理对象的CAD模型的形态，并且识别CAD模型的元素的功能。在示例实施例中，分析形态可以包括分析CAD模型的拓扑和几何形状以确定CAD模型的特征和组件的功能。在识别出CAD模型的元素的功能之后，该方法继续基于与CAD模型的元素的所识别的功能相对应的规则来针对CAD模型的元素定义装载条件和边界条件中的至少一个。因此，定义可以利用存储的预定义的规则的数据库，该规则将功能与模拟条件(例如，装载条件和边界条件)链接。以这种方式，定义自动设定在对模型表示的真实物理对象的模拟中的条件。在实施例中，分析CAD模型的形态包括分析以下中的至少一个：CAD模型的元素的拓扑和尺寸。根据实施例，除了使用与所识别的功能相对应的规则来定义装载条件和/或边界条件之外，定义还基于模拟的求解器类型。在这样的实施例中，在定义中使用的规则可以与CAD模型的元素的所识别的功能和模拟的求解器类型两者相对应。此外，在又一实施例中，针对CAD模型的元素定义至少一个装载条件和边界条件还基于CAD模型的元素的材料。如本文描述的，实施例可以利用与CAD模型的元素的一个或多个功能相对应的预定义的规则。在实施例中，这些预定义的规则是将装载条件和边界条件中的至少一个与CAD模型的元素的功能进行关联的用户开发的规则。相反，在替代实施例中，该方法还包括使用对多个CAD模型的机器学习分析来自动识别一个或多个规则。机器学习分析可以包括识别多个CAD模型的元素的功能与针对多个CAD模型的元素定义的边界条件和装载条件中的至少一个之间的关联。因此，这样的实施例可以通过利用定义的装载条件和边界条件分析CAD模型来自动确定规则，而不是依赖于用户定义的规则。此外，实施例可以利用用户定义的规则以及通过机器学习分析自动确定的规则。根据实施例，CAD模型的元素由多个边界表示形成。在这样的实施例中，定义装载条件和边界条件中的至少一个的方法步骤包括针对多个边界表示中的每个边界表示定义边界条件和装载条件中的至少一个。本专利技术的另一实施例涉及一种用于自动设定对由CAD模型表示的真实世界物理对象的模拟的条件的系统。该系统包括处理器和存储器，存储器上存储有计算机代码指令，该计算机代码指令使系统设定如本文描述的模拟条件。在示例实施例中，该系统被配置为分析表示真实世界物理对象的CAD模型的形态，并且识别CAD模型的元素的功能。使用所识别的功能，系统基于与所识别的功能相对应的一个或多个规则来针对CAD模型的元素定义装载条件和边界条件中的至少一个。该定义自动设定在对真实世界物理对象的模拟中的条件。根据该系统的实施例，在分析CAD模型的形态时，处理器和存储器以及计算机代码指令还被配置为使系统分析以下中的至少一个：CAD模型的元素的拓扑和尺寸。在系统的实施例中，定义还基于模拟的求解器类型。例如，如果例如求解器是计算流体动力学求解器而不是结构求解器，则这样的实施例可以改变定义的装载条件和边界条件。类似地，在这样的实施例中，一个或多个规则可以对应于以下两者：(i)CAD模型的所识别的功能，以及(ii)求解器类型。根据示例实施例，与CAD模型的元素的所识别的功能相对应的一个或多个规则被预定义并存储在数据库中。在一个这样的示例实施例中，预定义的规则是将装载条件和边界条件中的至少一个与CAD模型的元素的功能进行关联的用户开发的规则。在替代实施例中，处理器和存储器以及计算机代码指令还被配置为使系统使用对多个CAD模型的机器学习分析来自动识别一个或多个规则。在这样的实施例中，由系统实现的机器学习分析识别多个模型的元素的功能与针对多个CAD模型的元素定义的模拟条件之间的关联。此外，在又一实施例中，CAD模型的元素由多个边界表示形成，并且在定义中，处理器和存储器以及计算机代码指令还被配置为使系统针对多个边界表示中的每个边界表示定义边界条件和装载条件中的至少一个。本专利技术的另一实施例涉及一种用于自动设定模拟条件的云计算实现方式。这样的实施例涉及由跨网络与一个或多个客户端通信的服务器执行的计算机程序产品，其中该计算机程序产品包括计算机可读介质。在这样的实施例中，计算机可读介质包括程序指令，该程序指令当由处理器执行时使处理器分析表示真实世界物理对象的CAD模型的形态，并且识别CAD模型的元素的功能。此外，被执行的计算机程序产品使服务器基于与CAD模型的元素的所识别的功能相对应的一个或多个规则来针对CA本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于自动设定对由计算机辅助设计(CAD)模型表示的真实世界物理对象的模拟的条件的计算机实现的方法，所述方法包括：分析表示真实世界物理对象的CAD模型的形态，并且识别所述CAD模型的元素的功能；以及基于与所述CAD模型的元素的所识别的功能相对应的一个或多个规则来针对所述CAD模型的元素定义装载条件和边界条件中的至少一个，所述定义包括自动设定在对所述真实世界物理对象的模拟中的条件。

【技术特征摘要】
2017.12.13 US 15/841,0811.一种用于自动设定对由计算机辅助设计(CAD)模型表示的真实世界物理对象的模拟的条件的计算机实现的方法，所述方法包括：分析表示真实世界物理对象的CAD模型的形态，并且识别所述CAD模型的元素的功能；以及基于与所述CAD模型的元素的所识别的功能相对应的一个或多个规则来针对所述CAD模型的元素定义装载条件和边界条件中的至少一个，所述定义包括自动设定在对所述真实世界物理对象的模拟中的条件。2.如权利要求1所述的方法，其中，分析所述CAD模型的形态包括分析以下中的至少一个：所述CAD模型的元素的拓扑和尺寸。3.如权利要求1所述的方法，其中，所述定义还基于所述模拟的求解器类型。4.如权利要求3所述的方法，其中，所述一个或多个规则与所述CAD模型的元素的所识别的功能和所述求解器类型两者相对应。5.如权利要求1所述的方法，其中，与所述CAD模型的元素的所识别的功能相对应的所述一个或多个规则被预定义并且存储在数据库中。6.如权利要求5所述的方法，其中，一个或多个预定义的规则是将装载条件和边界条件中的至少一个与CAD模型的元素的功能进行关联的用户开发的规则。7.如权利要求1所述的方法，还包括：使用对多个CAD模型的机器学习分析来识别所述一个或多个规则。8.如权利要求7所述的方法，其中，使用对多个CAD模型的机器学习分析来识别所述一个或多个规则识别所述多个CAD模型的元素的功能与针对所述多个CAD模型的元素定义的边界条件和装载条件中的至少一个之间的关联。9.如权利要求1所述的方法，其中，针对所述CAD模型的元素定义装载条件和边界条件中的至少一个还基于所述CAD模型的元素的材料。10.如权利要求1所述的方法，其中，所述CAD模型的元素由多个边界表示形成，并且定义的步骤包括针对所述多个边界表示中的每个边界表示定义边界条件和装载条件中的至少一个。11.一种用于自动设定对由计算机辅助设计(CAD)模型表示的真实世界物理对象的模拟的条件的系统，所述系统包括：处理器；以及存储器，其上存储有计算机代码指令，所述处理器和所述存储器以及所述计算机代码指令被配置为使所述系统进行以下操作：分析表示真实世界物理对象的CAD模型的形态，并且识别所述CAD模型的元素的功能；以及基于与所述CAD模型的元素的所识别的功能相对应的一个或多个规则来针对所述CAD模型...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·J·M·范德威登，
申请(专利权)人：达索系统西姆利亚公司，
类型：发明
国别省市：美国,US