[发明专利]虚拟现实创建方法

说明书

实施例通过定义表示对象的模型来提供虚拟现实体验，所述模型包括实验参数。在定义模型之后，使用实验参数的变量来执行模型仿真，执行所述仿真产生针对一个或多个变量中的每一个的结果。所述结果包括用于所述变量中的每一个的针对所述模型的感兴趣的行为的值。接下来，将所述结果压缩为插值体，所述插值体包括具有所述感兴趣的行为的连续的代理的分立的多面体箱。响应于所述实验参数的用户提供的值，使用所述插值体来预测所述感兴趣的行为的值。继而，虚拟现实体验是通过向所述用户显示对用于所述一个或多个实验参数的所述用户提供的值的模型的影响来进行提供的，其中所显示的对所述模型的影响反映了针对所述感兴趣的行为的预测的值。

背景技术

本发明的实施例通常涉及计算机程序和系统的领域，并且更具体地涉及产品设计和仿真的领域。本发明的实施例可以用于视频游戏、工程系统设计、协同决策做出、以及娱乐(例如，电影)中。

在市场上提供了许多现有的产品和仿真系统用于部件以及部件的组件的设计和仿真。这样的系统通常采用计算机辅助设计(CAD)和/或计算机辅助工程(CAE)程序。这些系统允许用户对对象或对象的组件的复杂的三维模型进行构造、操纵、以及仿真。这些CAD和CAE系统由此使用边或线、在一些情况下是面提供了建模的对象的表示。线、边、面、或者多边形可以以各种方式(例如，非均匀有理B样条曲线(NURBS))来进行表示。

这些CAD系统管理建模对象的部件或部件的组件，其主要是几何图形的规格。特别地，CAD文件包含根据其生成几何图形的规格。根据几何图形，生成表示。规格、几何图形以及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；这些工具用于显示复杂对象。例如，组件可以包含上千个部件。CAD系统可以用于管理可以被存储在电子文件中的对象的模型。

CAD和CAE系统的出现允许针对对象的广泛的表示可能性。一个这样的表示是有限元分析(FEA)模型。术语FEA模型、有限元模型(FEM)、有限元网格以及网格在本文中可互换地使用。FEM通常表示CAD模型，并且由此可以表示一个或多个部件或者整个组件。FEM是被称为节点的点的系统，所述节点可以互连来成为被称为网格的栅格。FEM可以以如下方式进行编程，FEM具有基本对象或者其表示的对象的性质。当FEM或者在本领域中公知的其他这样的对象表示以这样的方式进行编程时，其可以用于执行它所表示的对象的仿真。例如，FEM可以用于表示车辆的内部腔体、结构周围的声学流体，以及任何数量的真实世界对象。此外，CAD和CAE系统以及FEM能够用于对工程系统进行仿真。例如，可以采用CAM系统来对车辆的噪声和震动进行仿真。

这些现有的仿真/实验技术不是不具有其缺点的。这些现有的方法的主要问题是它们执行所占用的时间。这些时间可能阻碍了现有方法成为实际方法，例如，在虚拟现实中使用。

发明内容

本发明的实施例克服了现有方法所带来的问题，并且提供了提供虚拟现实体验的方法和系统。本发明的实施例还改进了各个方面，包括仿真结构压缩、协同仿真、系统工程的物理提取(模型)、以及视频游戏，以及其他。

根据至少一个示例实施例，用于提供虚拟现实体验的方法开始于在计算机存储器中定义表示对象的模型，所述模型包括一个或多个实验参数。在定义模型之后，通过耦合到存储器的处理器，使用一个或多个实验参数的一个或多个变量来执行模型仿真。执行仿真产生了针对一个或多个变量的每一个的相应的结果，其中相应的结果包括针对一个或多个变量的每一个的用于模型的感兴趣的行为的相应的值。接下来，结果被压缩为插值体(interpolant)，其包括具有感兴趣的行为的连续代理(surrogate)的分立的多面体箱(bin)。继续，响应于一个或多个实验参数的用户提供的值，给定用户提供的值，使用插值体来预测感兴趣的行为的值。继而，通过向用户显示针对一个或多个实验参数的用户提供的值的对模型的影响来向用户虚拟现实体验，其中，所显示的对模型的影响反映了感兴趣的行为的预测的值。

根据本发明的实施例，模型是以下中的至少一项：计算机辅助工程(CAE)模型、有限元模型、有限体模型、计算流体动力学模型、以及多体动力学模型。