[发明专利]用于创作模拟场景的方法和系统

说明书

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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。本发明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。本发明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。