СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ Российский патент 2011 года по МПК G06T7/00 

Изобретение относится к способу преобразования изображения, причем имеются первый блок данных об изображении, а также второй блок данных об изображении, содержащие, соответственно, множество узловых точек, причем узловые точки первого блока данных об изображении выступают в качестве пространственных координат первой системы координат, а узловые точки второго блока данных об изображении - в качестве пространственных координат второй системы координат.

Известно, что объемные конструкции могут быть отображены блоком данных об изображении, причем объемная конструкция отображается посредством узловых точек. Для того чтобы была возможна однозначная идентификация узловых точек, они должны быть, соответственно, определены в качестве пространственных координат в системе координат.

Формирование таких блоков данных осуществляется в зависимости от общих размеров конструкции. Во многих отраслях техники преследуется цель создания объемных конструкций из множества стандартизованных модулей. Так, например, со сравнительно оптимальными затратами каждый модуль сам по себе можно исследовать на предмет его механических свойств. Однако при соединении нескольких модулей в одно объемное тело может произойти взаимодействие между отдельными модулями. Таким образом, можно создать конструкции, в которых каждый модуль сам по себе обладает, например, достаточной механической и электрической прочностью, однако при взаимодействии с другими модулями представляет собой нестабильную конструкцию. Поэтому при использовании даже индивидуально проверенных модулей необходимо контролировать их взаимодействие. Этот контроль может осуществляться, например, с помощью электронных устройств обработки данных, путем создания блоков данных об изображении, узловые точки которых в системе координат позиционированы однозначно. Формирование подобных блоков данных об изображении является относительно трудоемким, поскольку в зависимости от сложности объемного образа в определенных местах можно допустить упрощения, в то время как в других местах, подверженных повышенной нагрузке, необходимо предусмотреть более точное моделирование блока данных об изображении.

Эта оптимизация блока данных об изображении требует больших затрат времени, причем необходимо обращаться к опыту экспертов.

Поэтому задачей изобретения является создание способа преобразования изображения вышеуказанного типа, обеспечивающего простой и оперативный контроль объемных конструкций, состоящих из модулей.

Согласно изобретению эта задача решается с помощью способа преобразования изображения вышеупомянутого типа тем, что блокам данных об изображении ставится в соответствие корреспондирующий эквивалент данных, причем несколько эквивалентов данных соединяются друг с другом, изображается пространственное расположение соединенных между собой эквивалентов данных в системе координат верхнего уровня, а пространственные координаты узловых точек из первой и второй систем координат преобразуются в систему координат верхнего уровня с учетом соединенных эквивалентов данных.

В качестве области применения способа преобразования изображения предусмотрено, например, электроаппаратостроение/электромашиностроение. Однако способ может быть использован также для всех других конструкций, имеющих габаритные размеры и собирающихся из отдельных узлов/модулей. В системах электропередачи известно, например, применение в области высокого напряжения распределительных устройств с газовой изоляцией (GIS). Они имеют герметичный корпус, который наряду с образованием газонепроницаемой оболочки служит также для придания распределительному устройству механической прочности. Внутри герметичного корпуса установлены электропроводка, коммутационные аппараты, измерительные устройства и т.п., причем они окружены электроотрицательным газом под повышенным давлением. При повышении давления газа повышается его электрическая пробивная прочность, и благодаря этому по сравнению с устройством, изготовленным при атмосферных условиях, в небольшом пространстве может быть получена более высокая концентрация электрически активных конструктивных элементов.

С точки зрения механики герметичный корпус является трехмерной объемной системой, состоящей по существу из соединенных между собой баллонов высокого давления. Баллоны высокого давления образуют отдельные модули. Герметичный корпус имеет опору в нескольких местах. При ограничении теплового расширения в герметичном корпусе происходит реакция связи, которая, как правило, является неконтролируемой. Чтобы избежать этого, в систему из баллонов высокого давления добавляют компенсаторы, допускающие расширение без сколь-либо заметного сопротивления. Альтернативный вариант осуществления предусматривает использование присущей системе упругости за счет соответствующего выбора точек опоры распределительного устройства с газовой изоляцией. Сознательно используется упругость герметичных корпусов. В результате сами корпуса деформируются до своей предельной механической нагрузочной способности. В целях экономии времени и средств определение нагрузки до настоящего времени производится, например, грубыми оценочными методами или, если, например, должны быть учтены нагрузки при землетрясении, с помощью расчета стержневой системы. Нагрузочная способность отдельных участков герметичного корпуса с трудом определяется с помощью так называемых фланцевых моментов. В его основе лежит идея, что отдельные баллоны высокого давления, образующие герметичный корпус, контактируют друг с другом в предопределенных местах с помощью герметично соединенных фланцев. Допустимые фланцевые моменты рассчитаны консервативно, т.е. не описаны или описаны лишь частично. Вследствие этого грубого метода определения расчет герметичного корпуса для восприятия предполагаемых сил часто производится с завышенным запасом прочности, или в большом количестве используются дорогостоящие компенсаторы.

В результате применения способа преобразования данных об изображении согласно изобретению от подобных дорогостоящих методов определения можно отказаться. Кроме того, способ преобразования данных об изображении может использоваться для того, чтобы в обозримое время последовательно рассчитать различные сравнительно сложные объемные конструкции и для выбора наиболее походящей конструкции сравнить между собой результаты. В простейшем случае объемное тело может состоять из двух модулей. Для этого необходимо, чтобы каждый из модулей был занесен в блок данных об изображении, причем чтобы каждый из блоков данных об изображении, соответственно, имел множество узловых точек и чтобы соответствующие узловые точки были определены в соответствующей системе координат. Операции с блоками данных об изображении модулей относительно дороги и не наглядны. Поэтому предпочтительно, чтобы каждому из блоков данных об изображении выделялся соответствующий эквивалент данных. Этот соответствующий эквивалент данных может быть целиком сориентирован на требования конструкции установки, т.е. эквиваленты данных при их сложности могут быть структурно упрощены. Существенным для них является то, чтобы были записаны определенные угловые данные. Для этого важно определить у эквивалента данных, например, интерфейсы. Такими интерфейсами предпочтительно являются фланцы, с помощью которых реальные модули соединяются друг с другом. Таким образом, в блоке данных об изображении должно быть записано, какие фланцы могут корреспондировать друг с другом и допускаются ли определенные положения фланцевого соединения, в то время как другие положения фланцевого соединения должны исключаться. Кроме того, необходимо однозначно установить положение эквивалентов данных в пространстве. Таким образом, следует определить их место, а также угловое положение относительно места в пространстве. С помощью данных относительно положения в пространстве, а также интерфейсов эквиваленты данных можно соединять друг с другом. Это может производиться предпочтительно с помощью программы Computer-Aided-Design (CAD) (САПР). По системе с модульным принципом может выбираться любой из эквивалентов данных, а к нему подсоединяться следующий эквивалент данных. Таким образом, из множества эквивалентов данных, как минимум, из двух эквивалентов данных, можно представить пространственное расположение какого-либо тела. После соединения нескольких эквивалентов данных их положение представляется в системе данных верхнего уровня. Информация об используемых эквивалентах данных, а также об их месте и положении в системе координат верхнего уровня теперь может быть использована для преобразования блоков данных об изображении, определенных, соответственно, в собственных системах координат, в систему данных верхнего уровня. При этом учитывается, что по сравнению с прежним положением блоков данных об изображении в первой или во второй системе координат, в системе координат верхнего уровня может производиться соединение, т.е. вращение или поворот, соответствующего эквивалента данных. На основании информации корреспондирующих эквивалентов данных об опрокидывании, повороте или кручении, а также о месте и положении в пространстве корреспондирующий блок данных об изображении теперь можно преобразовывать из его первоначально определенной системы координат с соответствующими узловыми точками в систему координат верхнего уровня.

Таким образом, блоки данных об изображении могут храниться в исходной системе координат. Количество и положение узловых точек в ней могут согласовываться. Так, например, путем изменения узловых точек можно моделировать даже изменения в конструкции модулей в исходном блоке данных об изображении. Таким образом, можно, соответственно, оптимизировать блоки данных об изображении в первой и второй координатных системах. Если процесс конструирования с помощью эквивалента данных повторяется многократно, к обновленным и оптимизированным блокам данных об изображении можно обращаться при соответствующем количестве узловых точек. Благодаря этому возможен эффективный контроль объемных конструкций.

Другой предпочтительный вариант осуществления может предусмотреть, чтобы пространственные координаты преобразовывались в систему координат верхнего уровня последовательно блок за блоком данных об изображении.

За счет последовательных во времени обработки и преобразования блоков данных об изображении можно обходиться ограниченной вычислительной производительностью. Благодаря этому уменьшается количество параллельно производимых преобразований. Несмотря на малую вычислительную производительность, эффективное и оперативное преобразование данных об изображении возможно.

Кроме того, предпочтительным образом можно предусмотреть, чтобы после преобразования всех пространственных координат блоков данных об изображении в систему координат верхнего уровня последние соединялись в общий преобразованный блок данных об изображении.

Правда, после преобразования всех блоков данных об изображении в систему координат верхнего уровня они пространственно располагаются непосредственно рядом друг с другом в определенных интерфейсах, например на фланцах модулей объемных конструкций, однако взаимодействие между узловыми точками в этой форме возможно лишь условно. Поэтому предпочтительно формировать из нескольких преобразованных блоков данных об изображении один общий преобразованный блок данных об изображении. При этом все узловые точки, которые прежде относились к определенному блоку данных об изображении и были преобразованы в систему верхнего уровня, сливаются в один общий блок данных об изображении. Это может произойти, когда, например, отдельные узлы сливаются друг с другом и/или когда между отдельными узлами, которые до этого относились к различным блокам данных об изображении, реализуются определенные функции усреднения. Поскольку каждый из прежних блоков данных об изображении уже был оптимизирован в отношении своего положения узловых точек, то после слияния нескольких самих по себе оптимизированных блоков данных об изображении появляется один общий преобразованный блок данных об изображении, оптимизированный в целом. Поскольку каждый из блоков данных об изображении сам по себе оптимизирован, то при конструировании с помощью эквивалентов данных и при соединении эквивалентов данных друг с другом всегда можно обратиться к предпочтительным блокам данных об изображении. По сравнению с ранее известными способами, причем на основе конструкции специально для нее в системе координат формируется и оптимизируется блок данных об изображении с множеством узловых точек, способ преобразования изображения согласно изобретению имеет то преимущество, что оптимизации узловых точек и общего преобразованного блока данных об изображении больше не требуется. Кроме того, повышается точность контроля объемной структуры в отношении ее механической прочности, поскольку параллельно может контролироваться множество конструкций, а при установлении необходимости оптимизации последняя может быть проведена соответственно в первом или во втором исходном блоке данных об изображении. Тогда дальнейшие расчеты могут производиться на основе оптимизированных блоков данных об изображении. В результате устанавливается итеративный процесс, способствующий все большему уточнению блоков данных об изображении в системе координат верхнего уровня.

Другой предпочтительный вариант осуществления может предусмотреть, чтобы каждый эквивалент данных имел по меньшей мере одно место сопряжения для соединения со следующим эквивалентом данных.

Местом сопряжения может быть, например, фланцевое соединение на корпусе. С помощью подобных определенных мест сопряжения эквиваленты данных можно соединять друг с другом только в определенных положениях. Это, с одной стороны, могут быть задания, обусловленные конструкцией, а, с другой, это могут быть также сознательные ограничения. Так, например, может быть предусмотрено, чтобы в качестве места сопряжения функционировали только фланцы с размерами, корреспондирующими между собой, а эквиваленты данных могли соединяться друг с другом только при совпадении характеристик фланцев. Кроме того, ограничение в части расположения эквивалентов данных относительно друг друга с использованием места сопряжения может подчиняться определенному ограничению. При формировании круглого фланца может быть, например, предусмотрено, чтобы допускалось только определенное вращение в направлении окружности соединяемых фланцев. Так, например, может быть предусмотрено, чтобы вращения вокруг оси фланца допускались только на 90, 20° и т.д. Наряду с использованием фланцев в качестве мест сопряжения могут быть предусмотрены и другие виды соединения. Например, для эквивалентов данных могут быть использованы также соответствующие штепсельные, сварные, клеевые, горячие прессовые соединения и т.д. При этом эквиваленты данных допускают соединение друг с другом только в том случае, если соединяемые партнеры корреспондируют между собой.

Еще один предпочтительный вариант осуществления может предусмотреть, чтобы эквивалент данных отображал объем объемного тела.

Подобно распределительным устройствам с газовой изоляцией по модульному принципу создано множество других конструкций. В одном из распределительных устройств с газовой изоляцией один из модулей представляет собой, например, баллон высокого давления герметичного корпуса. Этот баллон высокого давления является объемным телом, содержащим определенные места сопряжения, например фланцевые соединения. Эквивалент данных отображает объем объемного тела. Однако при этом отображение объема в отношении вида соединения нескольких эквивалентов данных между собой оптимизировано. Так, например, эквивалент данных может представлять собой, например, только огибающее тело или только возможные места сопряжения, положение которых в пространстве определено. Благодаря этому возможно соединение нескольких эквивалентов данных между собой. Эквиваленты данных могут поворачиваться, вращаться, опрокидываться и даже перемещаться в пространстве. Другой эквивалент данных, подсоединяемый к эквиваленту данных, определенным образом позиционированному в пространстве, должен опрокидываться, соответственно, аналогичным образом и с использованием допустимых мест сопряжения подстраиваться к эквиваленту данных, первоначально позиционированному в пространстве в его положении.

Еще один предпочтительный вариант осуществления может предусмотреть, чтобы узловые точки блока данных об изображении располагались в каждом случае в объеме соответствующего объемного тела, отображенного эквивалентом данных.

Положение узловых точек блока данных об изображении выбирается таким образом, чтобы они приближенно воспроизводили объемное тело в его объеме, отображенное соответствующим эквивалентом данных. Для этого узловые точки могут быть расположены на поверхности объемного тела, однако они могут располагаться и в объеме объемного тела. В зависимости от формы конструкции, реально создаваемой впоследствии, используемых материалов и т.п., положение и количество узловых точек могут варьироваться.

Кроме того, предпочтительно, чтобы между по меньшей мере двумя узловыми точками устанавливался элемент, отображающий функции усреднения физических величин между этими двумя узловыми точками.

В качестве элементов между узловыми точками в простейшем случае при соединении двух узловых точек используются линейные элементы. Кроме того, могут найти применение мембраны, т.е. плоские элементы или даже объемные элементы, как то: тетраэдры, октаэдры и т.п. Каждый из этих элементов имеет по меньшей мере одну функцию усреднения для передачи физической величины между по меньшей мере двумя узлами. Функции усреднения могут, например, определять передачу сил, механических напряжений, моментов и т.п. Благодаря использованию подобных элементов узловые точки объединяются друг с другом. Это объединение дает, например, возможность ввести силу, действующую на какую-либо узловую точку под внешним силовым воздействием, в блок данных об изображении и проследить ее взаимодействие с другими узловыми точками.

Еще один предпочтительный вариант осуществления может предусмотреть, чтобы пространственные координаты узловых точек каждого блока данных об изображении хранились в файле узлов, а соответствующие им элементы - в файле элементов, причем чтобы элементы и узловые точки однозначно соответствовали друг другу.

Отдельное хранение узловых точек каждого блока данных об изображении и соответствующих элементов в файле элементов, с одной стороны, обеспечивает однозначное определение свойств блока данных об изображении. С другой стороны, этот вид хранения позволяет обрабатывать узлы и элементы в отдельности.

При этом подобные файлы узлов и элементов с таким же успехом могут существовать для каждого из блоков данных об изображении, и, исходя из этих файлов, после каждого преобразования узловых точек в систему координат верхнего уровня может быть предусмотрено формирование соответствующих файлов узлов и элементов. Причем в эти файлы узлов и элементов верхнего уровня поступает информация, хранившаяся до преобразования во множестве файлов узлов и элементов, предназначенных для соответствующих не преобразованных блоков данных об изображении.

Еще один предпочтительный вариант осуществления изобретения предусматривает, чтобы общий преобразуемый блок данных об изображении включал физические величины и чтобы вычисление изменений положения узловых точек производилось методом конечных элементов.

Путем формирования общего преобразованного блока данных об изображении для сложных объемных тел вычисление изменений положения узловых точек можно производить методом конечных элементов. При методе конечных элементов преобразуемый блок подвергается воздействию физических величин; это, например, внешние воздействия, вызываемые землетрясением или весом всей конструкции, или тепловой нагрузкой. Благодаря методу конечных элементов определенную узловую точку или определенные узловые точки, или элементы можно подвергнуть действию каких-либо сил и определить реакцию преобразованного блока данных об изображении.

Кроме того, один из вариантов осуществления может предусмотреть, чтобы эквиваленты данных записывались в программу Computer-Aided-Design (CAD) (САПР) и с помощью этой программы соединялись несколько эквивалентов данных.

Объединение объемных тел, предпочтительно выполненных по модульному принципу, может быть просто осуществлено с помощью программы Computer-Aided-Design (CAD) (САПР). При этом предпочтительно, чтобы эквиваленты данных были связаны с программой (CAD). После конструирования с помощью программы (CAD) и после связанного с этим соединения эквивалентов данных в системе координат верхнего уровня эта информация может быть использована для преобразования имеющихся блоков данных об изображении (первого, второго блоков данных об изображении) в систему координат верхнего уровня и формирования на этой основе в системе координат верхнего уровня общего преобразованного блока данных. При этом операции с блоками данных об изображении и преобразование могут производиться в рамках программы вычисления методом конечных элементов. Путем разделения конструкций (соединения эквивалентов данных) и формирования общего преобразованного блока данных об изображении может быть осуществлен способ с разделением труда. При этом соединение блоков данных об изображении и корреспондирующих эквивалентов данных большей частью происходит с помощью систем координат, причем программа CAD определяет систему координат верхнего уровня, а программа FEM (метод конечных элементов) содержит блоки данных об изображении и организует их преобразование в созданную с помощью программы CAD систему координат верхнего уровня с определенным в ней положением эквивалентов данных. Однако эта организация может быть реализована также с помощью программы CAD.

Еще один предпочтительный вариант осуществления может предусмотреть, чтобы устройство для осуществления способа выполняло по меньшей мере часть вышеописанных технологических операций. Таким устройством является, например, электронно-вычислительная машина (компьютер).

С помощью соответствующего компьютерного программного продукта за короткие промежутки времени может производиться большое количество сложных вычислений.

Ниже со ссылкой на фигуры схематически изображен и подробно описан пример осуществления изобретения. При этом:

фиг. 1 изображает монтажный чертеж протяженного объемного тела, состоящего из нескольких отдельных модулей,

фиг. 2 - эквивалент данных первого блока данных об изображении,

фиг. 3 - первый блок данных об изображении для эквивалента данных и

фиг. 4 - вид общего преобразованного блока данных об изображении.

На фиг. 1 изображен вид сбоку распределительного устройства с газовой изоляцией, герметичный корпус которого образован множеством модульных баллонов высокого давления. Например, из фиг. 1 выделен так называемый перекрестный модуль, эквивалент данных которого отличается тем, что определены несколько мест сопряжения, положение которых однозначно определено в системе координат верхнего уровня. Поскольку перекрестный модуль относительно каждого баллона высокого давления выполнен аналогично, то каждый раз можно обращаться к одному и тому же эквиваленту данных. Этот эквивалент данных может использоваться многократно и соединяться с другими эквивалентами данных. Положение и место эквивалентов данных определяется конструкцией, изображенной на фиг. 1. На фиг. 2 смоделирован эквивалент данных, причем места сопряжения изображены в виде круглых дисков. Некоторые из этих эквивалентов данных теперь позиционированы в зависимости от монтажных чертежей, изображенных на фиг. 1, в системе координат верхнего уровня, так что посредством соответствующих эквивалентов данных моделируется монтажный чертеж на фиг. 1, причем каждый из эквивалентов данных установлен в системе координат верхнего уровня в определенном месте и в определенном положении. При размещении эквивалентов данных проверяется допустимость соответствующих друг другу мест сопряжения между соседними эквивалентами данных в этом виде и в этом положении.

Каждому из эквивалентов данных соответствует блок данных об изображении, образованный из множества узловых точек (см. фиг. 3). Между узловыми точками установлены элементы, изображающие функцию усреднения физических величин между по меньшей мере двумя узлами. Как видно на фиг. 1, в показанном там распределительном устройстве использованы три так называемых перекрестных модуля. Каждый из этих трех перекрестных модулей содержит один и тот же эквивалент данных. Причем этот эквивалент данных однозначно определен и записан в одном из файлов один раз. В конструкции для получения распределительного устройства, изображенной на фиг. 1, тот же эквивалент данных использован трижды, причем места в пространстве каждый раз занимаются разные и эти места связаны с разными положениями эквивалентов данных. Исходя из эквивалента данных с его определенным положением и местом обращаются к блоку данных об изображении, и определенные там узловые точки той системы координат пересчитываются в систему координат верхнего уровня. Таким образом, в случае каждого из трех перекрестных модулей, используемых в распределительном устройстве с газовой изоляцией, имеется возможность обращаться к одному и тому же оптимизированному блоку данных об изображении. Этот блок данных об изображении, соответственно, формируется и упорядочивается только один раз. Блок данных об изображении с помощью эквивалентов данных пересчитывается в отношении места узловых точек, а также элементов.

В качестве примера на фиг. 1-4 показано формирование одного общего преобразованного блока данных об изображении в системе координат верхнего уровня. Это преобразование предпочтительно осуществляется последовательно блок за блоком данных об изображении. Наряду с перекрестными модулями, изображенными на фиг. 1-4, показаны также другие модули, которые видны на фиг. 1, будучи определены своими соответствующими эквивалентами данных с их местами и положениями в пространстве в системе координат верхнего уровня. Соответствующие блоки данных об изображении преобразуются в систему координат верхнего уровня. После того как все блоки данных об изображении, обладающие соответствующим эквивалентом данных, преобразованы в систему координат верхнего уровня, соответствующие файлы узлов и элементов используемых блоков данных об изображении могут быть объединены в один общий файл узлов и элементов, соответственно. При этом расположенные в интерфейсах узловые точки соседних, отныне преобразованных блоков данных об изображении подлежат слиянию или соединению с помощью соответствующих функций усреднения. При формировании одного общего файла узлов, а также одного общего файла элементов формируется общий преобразованный блок данных об изображении. На основе этого общего преобразованного блока данных об изображении, определенного в системе координат верхнего уровня, теперь для определения механических характеристик объемной конструкции может применяться метод конечных элементов.

Для эффективного осуществления способа предпочтительно использовать программу CAD (САПР), а также программу вычисления методом конечных элементов. Преимущество способа заключается в том, что из модели CAD одного или нескольких распределительных устройств может легко генерироваться модель FEM (метод конечных элементов). Для модели FEM при расчете механических характеристик дополнительно требуются только нагрузка и выполнение краевых условий.

Переходы между CAD и FEM или их производные известны. Обычно они реализуются с помощью стандартизованных форматов, например, IGES (Институт глобальных экологических стратегий) или DXF (открытый формат файлов для обмена двумерной графической информацией между приложениями САПР). В зависимости от применения производные формируются непосредственно по модели CAD, или производные данные соответственно подготавливаются по программе CAD, а затем передаются в программу FEM. Хорошие результаты вычислений по механике известными методами могут быть получены лишь в том случае, если из поверхностей и линий CAD в FEM будут сформированы так называемые объемные элементы. При этом работа ведется с петлями до получения оптимального результата. При этом модель CAD в зависимости от технологии постоянно изменяется, т.е. при каждой петле объемные элементы должны формироваться заново. Четкость моделирования, устанавливаемая по программе, переходит в качество результатов и должна зависеть от ситуации - если, например, выбранная четкость не подходит для производной модели, или если результаты вычислений слишком неточны. Хорошее качество результатов при расчетах герметичного корпуса обычно требует соответствующих затрат при моделировании. С увеличением размеров и сложности затраты растут.

Поэтому условие соединения согласно изобретению ориентируется на действия при конструировании распределительного устройства с помощью CAD. В ней, в файле чертежа установки записаны лишь места, положение и имя модулей CAD. Вид самих отдельных модулей CAD (эквивалентов данных) вызывается из банка данных при каждом запуске программы. Аналогичным образом формируется модель FEM. Информация о месте, положении и имени эквивалентов данных вызывается из файла CAD. В банке данных зеркальным образом по отношению к модулям CAD хранятся данные о модулях FEM. Данные о модулях FEM хранятся в виде файлов узлов и соответствующих файлов элементов. Для каждого баллона высокого давления имеется соответствующий модуль FEM. В файле узлов каждая узловая точка описывается номером и трехмерными пространственными координатами модуля FEM. Файл элементов, в свою очередь, состоит из пронумерованных элементов, описанных несколькими номерами узловых точек. Для создания общей модели FEM сначала каждая координата узловой точки, относящаяся к положению эквивалента данных в CAD, преобразуется в новые координаты. Номера узловых точек изменяются на однозначные номера индексов во всей установке. Затем в файле элементов первоначальные номера узловых точек заменяются на новые номера индексов. Это делается для каждого корпуса всей установки. В качестве последнего шага все вновь сформированные узловые точки и файлы элементов объединяются. Для этого все узловые точки отдельных файлов записываются в один общий файл узлов, а все имеющиеся элементы - в один общий файл элементов. Эти вновь сформированные файлы FEM охватывают все распределительное устройство с сетью, заданной отдельными модулями FEM. После включения этого файла в собственную программу FEM еще не соединенные места сопряжения механически объединяются, т.е. в итоге появляется распределительное устройство с газовой изоляцией, полностью охваченное стабильной сетью, и к расчету которой можно приступить после приложения к ней нагрузок и выполнения краевых условий. Проблем с объединением в сеть не возникает, поскольку они решаются еще при формировании блоков данных об изображении. Блоки данных об изображении оптимизируются до преобразования в соответствии с критериями качества.

Изобретение относится к способу преобразования изображения. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей за счет преобразования изображения, обеспечивающего простой и оперативный контроль объемных конструкций, состоящих из модулей. Для формирования одного общего преобразованного блока данных об изображении используются первый блок данных об изображении, а также второй блок данных об изображении, содержащие, соответственно, множество узловых точек, причем узловые точки первого блока данных об изображении выступают в качестве пространственных координат первой системы координат, а узловые точки второго блока данных об изображении - в качестве пространственных координат второй системы координат. Блокам данных об изображении ставится в соответствие корреспондирующий эквивалент данных. Несколько эквивалентов данных соединяются друг с другом, причем положение эквивалентов данных после их соединения друг с другом отображается в системе координат верхнего уровня. Пространственные координаты узловых точек из первой и второй систем координат преобразуются в систему координат верхнего уровня с учетом соединенных эквивалентов данных. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ преобразования изображения, причем имеются первый блок данных об изображении, а также второй блок данных об изображении, содержащие, каждый, множество узловых точек, причем узловые точки первого блока данных об изображении выступают в качестве пространственных координат первой системы координат, а узловые точки второго блока данных об изображении - в качестве пространственных координат второй системы координат, отличающийся тем, что
каждому блоку данных об изображении ставят в соответствие соответствующий эквивалент данных, причем
несколько эквивалентов данных выполнены с возможностью соединения друг с другом,
представляют в системе координат верхнего уровня пространственное расширение соединенных между собой эквивалентов данных, и
пространственные координаты узловых точек из первой и второй систем координат преобразуются в систему координат верхнего уровня с учетом соединенных эквивалентов данных.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пространственные координаты преобразуют в систему координат верхнего уровня последовательно блок за блоком данных об изображении.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что после преобразования всех пространственных координат блоков данных об изображении в систему координат верхнего уровня они объединяются в один общий преобразованный блок данных об изображении.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждый эквивалент данных содержит по меньшей мере одно место сопряжения для соединения со следующим эквивалентом данных.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что эквивалент данных отображает объем объемного тела.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что узловые точки блока данных об изображении расположены в объеме соответствующего объемного тела, отображенного эквивалентом данных.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что между по меньшей мере двумя узловыми точками установлен элемент, отображающий функции усреднения физических величин между этими двумя узловыми точками.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что пространственные координаты узловых точек каждого блока данных об изображении хранятся в файле узлов, а соответствующие им элементы - в файле элементов, причем элементы и узловые точки однозначно соответствуют друг другу.

9. Способ по п.3, отличающийся тем, что общий преобразованный блок данных об изображении содержит физические величины, а вычисление изменений положения узловых точек производят методом конечных элементов.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что эквиваленты данных хранятся в программе CAD (Computer-Aided-Design) (САПР) и с помощью программы CAD соединяются несколько эквивалентов данных.

11. Устройство для осуществления способа по любому из пп.1-10.

12. Машиночитаемый носитель, содержащий программные инструкции, которые, при исполнении их компьютером, приводят к осуществлению упомянутым компьютером способа по любому из пп.1-10.