(57)【要約】      （修正有）【課題】オブジェクトのモデルの設計変更を管理する技術的課題を克服する方法と装置を提供する。【解決手段】オブジェクト（１０２）のモデル（１０４）を有する三次元環境（１１２）および人間オペレータ（１１１）を表すアバタ（１１８）を当該アバタ（１１８）の視点（１２１）から表示し、人間オペレータ（１１１）の動きを当該アバタ（１１８）に反映して当該オブジェクト（１０２）のモデル（１０４）の当該オブジェクト（１０２）のモデル（１０４）内の１群の寸法（１３２）を変化させる。さらに、当該三次元環境（１１２）内の当該アバタ（１１８）と当該オブジェクト（１０２）のモデル（１０４）の間の対話は当該表示システム（１２２）に表示され、人間オペレータ（１１１）により生成された当該オブジェクト（１０２）のモデル（１０４）内の設計変更（１３４）を可能とする。【選択図】図１
2017059213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人間オペレータ（１１１）を表すアバタ（１１８）を生成し、前記アバタ（１１８）をオブジェクト（１０２）のモデル（１０４）を有する三次元環境（１１２）に配置し、前記オブジェクト（１０２）の前記モデル（１０４）および前記アバタ（１１８）を有する前記三次元環境（１１２）を前記アバタ（１１８）に対する視点（１２１）から表示システム（１２２）に表示し、モーション・キャプチャ・システム（１３０）からリアルタイムで検出された前記人間オペレータ（１１１）の動き（１２８）に関する情報（１２６）を用いて、前記アバタ（１１８）と前記オブジェクト（１０２）の前記モデル（１０４）の間の対話をリアルタイムに特定し、前記三次元環境（１１２）内の前記アバタ（１１８）と前記オブジェクト（１０２）の前記モデル（１０４）の間の対話を前記表示システム（１２２）に表示して、前記人間オペレータ（１１１）により生成された前記オブジェクト（１０２）の前記モデル（１０４）内の設計変更（１３４）を可能とするモデル・マネージャ（１０６）を備え、前記対話は前記オブジェクト（１０２）の前記モデル（１０４）内の１群の寸法（１３２）を変化させる、オブジェクト管理システム（１０８）。
【請求項２】
前記モデル・マネージャ（１０６）は、ファイル（１３６）が前記オブジェクト（１０２）の前記モデル（１０４）内の前記１群の寸法（１３２）の変化を反映するように、前記オブジェクト（１０２）の前記モデル（１０４）を格納する前記ファイル（１３６）を更新し、場合によっては前記対話は前記オブジェクト（１０２）の前記モデル（１０４）の一部を移動させることまたは前記オブジェクト（１０２）の前記モデル（１０４）の前記一部を変位させることの１つから選択され、場合によっては前記アバタ（１１８）は前記オブジェクト（１０２）の人間工学テストを実施した人の寸法（１１９）を有し、場合によっては前記オブジェクト（１０２）は航空機であり、場合によっては前記対話は前記航空機における制御の有用性をテストする、請求項１に記載のオブジェクト管理システム（１０８）。
【請求項３】
前記モデル・マネージャ（１０６）は、前記オブジェクト（１０２）が配置されているライブ環境（１４６）からライブ情報（１４９）を受信し、前記ライブ情報（１４９）の前記オブジェクト（１０２）の前記モデル（１０４）に及ぼす影響を前記ライブ情報（１４９）に基づいて特定し、前記オブジェクト（１０２）の前記モデル（１０４）に及ぼす前記影響を前記三次元環境（１１２）内に表示する、請求項１または２に記載のオブジェクト管理システム（１０８）。
【請求項４】
前記ライブ情報（１４９）は変調データ、温度、加速度、速度、変形、振動データ、力、または音響データのうち少なくとも１つを含む、請求項３に記載のオブジェクト管理システム（１０８）。
【請求項５】
オブジェクトを製造する製造システム（２００２）と、
前記モデル（１０４）を用いて前記製造システム（２００２）の動作を制御する制御システム（２０１４）と、
をさらに備える、請求項１乃至４の何れか１項に記載のオブジェクト管理システム（１０８）。
【請求項６】
前記三次元環境（１１２）は仮想現実環境（１１６）および拡張現実環境の１つから選択され、場合によっては前記表示システム（１２２）は表示装置、コンピュータ・モニタ、メガネ、ヘッドマウント式表示装置、タブレット・コンピュータ、携帯電話、プロジェクタ、ヘッドアップ・ディスプレイ、ホログラフィック表示システム（１２２）、または仮想網膜ディスプレイのうち少なくとも１つから選択され、場合によっては前記オブジェクト（１０２）はモバイル・プラットフォーム、静止プラットフォーム、地上ベースの構造、水上ベースの構造、空中ベースの構造、航空機、水上船舶、タンク、人員運搬車、電車、宇宙船、スペース・ステーション、衛星、潜水艦、自動車、電力プラント、橋、ダム、家、製造施設、建物、翼、ビーム、エンジン・ハウジング、座席、および安定化器の１つから選択され、場合によっては前記モデル（１０４）はコンピュータ支援型設計モデル、有限要素法モデル、およびコンピュータ支援型モデルの１つから選択される、請求項１乃至５の何れか１項に記載のオブジェクト管理システム（１０８）。
【請求項７】
人間オペレータ（１１１）の動き（１２８）を検出し、前記動き（１２８）に関する情報（１２６）を生成するモーション・キャプチャ・システム（１３０）と、
前記人間オペレータ（１１１）を表すアバタ（１１８）を生成し、前記アバタ（１１８）を航空機のモデル（１０４）を有する三次元環境（１１２）に配置し、前記モデル（１０４）および前記アバタ（１１８）を有する前記三次元環境（１１２）を前記アバタ（１１８）に対する視点（１２１）から前記人間オペレータ（１１１）により参照可能な表示システム（１２２）に表示し、リアルタイムで検出された前記人間オペレータ（１１１）の前記動き（１２８）に関する情報（１２６）を用いて、前記航空機の前記モデル（１０４）内の１群の寸法（１３２）を変化させる、前記アバタ（１１８）および前記航空機の前記モデル（１０４）の間の対話をリアルタイムに特定し、オブジェクト（１０２）の前記モデル（１０４）を前記三次元環境（１１２）内の前記航空機の前記モデル（１０４）における前記１群の寸法（１３２）の変化とともに前記表示システム（１２２）に表示し、ファイル（１３６）が前記航空機の前記モデル（１０４）内の前記１群の寸法（１３２）の前記変化を反映するように、前記航空機の前記モデル（１０４）を格納する前記ファイル（１３６）を更新して、前記人間オペレータ（１１１）による前記航空機の前記モデル（１０４）への設計変更（１３４）を可能とするモデル・マネージャ（１０６）と、
を備える、航空機設計システム。
【請求項８】
前記アバタ（１１８）は前記オブジェクトの人間工学テストを実施した選択された人の寸法（１１９）を有する、請求項７に記載の航空機設計システム。
【請求項９】
オブジェクト（１０２）を管理するための方法であって、
前記オブジェクト（１０２）のモデル（１０４）および人間オペレータ（１１１）を表すアバタ（１１８）を有する三次元環境（１１２）を前記アバタ（１１８）に対する視点（１２１）から表示システム（１２２）に表示するステップと、
前記人間オペレータ（１１１）の動きを検出するステップと、
リアルタイムで検出された前記人間オペレータ（１１１）の動き（１２８）に関する情報（１２６）を用いて、前記アバタ（１１８）と前記オブジェクト（１０２）の前記モデル（１０４）の間の対話をリアルタイムに特定するステップであって、前記対話は前記オブジェクト（１０２）の前記モデル（１０４）内の１群の寸法（１３２）を変化させる、ステップと、
前記三次元環境（１１２）内の前記アバタ（１１８）と前記オブジェクト（１０２）の前記モデル（１０４）の間の対話を前記表示システム（１２２）に表示し、前記人間オペレータ（１１１）により生成された前記オブジェクト（１０２）の前記モデル（１０４）内の設計変更（１３４）を可能とするステップと、
を含む、方法。
【請求項１０】
前記対話は、前記オブジェクト（１０２）の前記モデル（１０４）内の前記１群の寸法（１３２）を変化させ、ファイル（１３６）が前記オブジェクト（１０２）の前記モデル（１０４）内の前記１群の寸法（１３２）の変化を反映するように、前記オブジェクト（１０２）の前記モデル（１０４）を格納する前記ファイル（１３６）を更新するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記対話は前記オブジェクト（１０２）の前記モデル（１０４）の一部を移動させることまたは前記オブジェクト（１０２）の前記モデル（１０４）の前記一部を変位させることの１つから選択され、場合によっては前記アバタ（１１８）は前記オブジェクト（１０２）の人間工学テストを実施した人の寸法（１１９）を有し、場合によっては前記オブジェクト（１０２）は航空機であり、場合によっては前記対話は前記航空機における制御の有用性をテストする、請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記オブジェクト（１０２）が配置されている環境からライブ情報（１４９）を受信するステップと、
前記ライブ情報（１４９）を前記オブジェクト（１０２）の前記モデル（１０４）に適用することから前記オブジェクト（１０２）の前記モデル（１０４）の変化を特定するステップと、
前記三次元環境（１１２）内の前記オブジェクト（１０２）の前記モデル（１０４）の前記変化を表示するステップと、
をさらに含む、請求項９乃至１１の何れか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記ライブ情報（１４９）は変調データ、温度、加速度、速度、変形、振動データ、力、または音響データのうち少なくとも１つを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記オブジェクト（１０２）の前記モデル（１０４）を用いて製造システム内のオブジェクトを製造するステップをさらに含む、請求項９乃至１３の何れか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記三次元環境（１１２）は仮想現実環境（１１６）および拡張現実環境の１つから選択され、場合によっては前記表示システム（１２２）は表示装置、コンピュータ・モニタ、メガネ、ヘッドマウント式表示装置、タブレット・コンピュータ、携帯電話、プロジェクタ、ヘッドアップ・ディスプレイ、ホログラフィック表示システム、または仮想網膜ディスプレイのうち少なくとも１つから選択され、場合によっては前記オブジェクト（１０２）はモバイル・プラットフォーム、静止プラットフォーム、地上ベースの構造、水上ベースの構造、空中ベースの構造、航空機、水上船舶、タンク、人員運搬車、電車、宇宙船、スペース・ステーション、衛星、潜水艦、自動車、電力プラント、橋、ダム、家、製造施設、建物、翼、ビーム、エンジン・ハウジング、座席、および安定化器の１つから選択され、場合によっては前記モデル（１０４）はコンピュータ支援型設計モデル、有限要素法モデル、およびコンピュータ支援型モデルの１つから選択される、請求項９乃至１４の何れか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般にオブジェクトの管理に関し、特に、没入型環境におけるオブジェクトの設計に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ支援型設計（ＣＡＤ）ソフトウェアがしばしば、オブジェクトに対する設計を生成し、修正し、または分析するために使用されている。当該オブジェクトが、例えば、航空機、フライト・デッキ、着陸装置システム、エンジン・ハウジング、または他の何らかの適切なオブジェクトであってもよい。
【０００３】
設計者は、仕様、基本設計図、および他の入力を用いて航空機のフライト・デッキのようなオブジェクトのコンピュータ支援型設計を生成することができる。当該コンピュータ支援型設計はオブジェクトのモデルに含まれる。
【０００４】
当該設計の分析を実施してもよい。例えば、技術者は、有限要素分析をフライト・デッキの設計に実施してもよい。当該有限要素分析を使用して、どのようにオブジェクトが応力、温度、および他の環境因子を処理するかを判定してもよい。
【０００５】
別の人、即ち、人間工学のスペシャリストは、人間工学に関してモデルを分析してもよい。例えば、当該人は、フライト・デッキの設計における人間的な因子をレビューして、パイロットが当該フライト・デッキ内の異なるコンポーネントと効率的に対話できるかどうかを判定してもよい。
【０００６】
例えば、人間工学のスペシャリストは、座席、フライト・スティック、スイッチ、およびパイロットがフライト・デッキ内で対話できる他の部品のような当該フライト・デッキの部品に関する寸法をレビューすることができる。これらの寸法のレビューを使用して、航空機の動作を実施するために十分な人間工学がフライト・デッキの設計に存在するかどうかを判定してもよい。当該寸法をレビューして、所望の快適さレベルが航空機の飛行に対して存在するかどうかを判定してもよい。幾つかのケースでは、フライト・デッキの幾つかの部品の生成が人間工学分析に必要であるかもしれない。
【０００７】
技術者および人間工学のスペシャリストはフィードバックを設計者に送信する。当該フィードバックが、電子メールで送信されたレポート、または、通常の郵便もしくは夜間配送で送信できるハード・コピーであってもよい
【０００８】
設計者は、当該フィードバックを用いて当該オブジェクトのモデルに変更を加えてもよい。当該フライト・デッキが所望の性能レベルを有するまで、さらにテストおよび分析を実施し、当該モデルのさらなる変更をこのように行ってもよい。
【０００９】
しかし、この種のプロセスには、複数の人々が互いと対話することが必要であり、設計変更のテスト、分析、および修正を反復するために、必要以上に時間がかかる可能性がある。例えば、設計を分析し修正するための設計者、技術者、および人間工学のスペシャリストの間のスケジューリングには必要以上に時間がかかる可能性がある。また、技術者は、有限要素分析をフライト・デッキのモデルに実行するための時間をスケジュールする必要があるかもしれない。
【００１０】
人間工学のスペシャリストは、有限要素分析の結果を必要としないかもしれないが、フライト・デッキの設計を評価する前に実施するために、他のオブジェクトのモデル内の他の設計に関して他のレビューを行うかもしれない。人間工学のスペシャリストにより実施される分析には、必要に応じてフライト・デッキの物理的な部品を製作する必要があるかもしれない。また、当該モデルの変化が起きるたびに、当該モデルの変化を評価するために追加の部品が製造されるかもしれない。当該分析のための部品の製作はまた、必要以上に時間と費用がかかる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、上述の課題のうち少なくとも幾つかならびに他の可能な課題を考慮した方法と装置を有するのが望ましいはずである。例えば、オブジェクトのモデルの設計変更を管理する技術的課題を克服する方法と装置を有するのが望ましいはずである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の１実施形態では、人間オペレータを表すアバタを生成したモデル・マネージャを備えるオブジェクト管理システムを提供し、当該アバタをオブジェクトのモデルを有する三次元環境内に配置し、当該オブジェクトのモデルおよび当該アバタを有する三次元環境を当該アバタに関する視点から表示システムに表示し、モーション・キャプチャ・システムからリアルタイムで検出された人間オペレータの動きに関する情報を用いて、当該アバタと当該オブジェクトのモデルの間の対話をリアルタイムに特定する。当該対話は、当該オブジェクトのモデル内の１群の寸法を変化させる。当該オブジェクト管理システムはまた、当該三次元環境内のアバタおよびオブジェクトのモデルの間の対話を当該表示システムに表示し、人間オペレータにより生成された当該オブジェクトのモデルにおける設計変更を可能とする。
【００１３】
本発明の別の実施形態では、モーション・キャプチャ・システムおよびモデル・マネージャを備える航空機設計システムを提供する。当該モーション・キャプチャ・システムは、人間オペレータの動きを検出し、当該動きに関する情報を生成する。当該モデル・マネージャは、人間オペレータを表すアバタを生成し、当該アバタを航空機のモデルを有する三次元環境に配置し、当該モデルおよび当該アバタを有する三次元環境を当該アバタに関する視点から人間オペレータにより参照可能な表示システムに表示し、リアルタイムで検出された人間オペレータの動きに関する情報を用いて航空機のモデル内の１群の寸法を変化させるアバタおよび航空機のモデルの間の対話をリアルタイムにを特定し、当該三次元環境内の航空機のモデル内の１群の寸法の変化とともにオブジェクトのモデルを当該表示システムに表示し、航空機のモデル内の当該１群の寸法の変化を反映する航空機のモデルを格納するファイルを更新し、人間オペレータにより作成された航空機のモデルにおける設計変更を可能とする。
【００１４】
本発明のさらに別の実施形態では、オブジェクトを管理するための方法を提供する。当該オブジェクトのモデルおよび人間オペレータを表すアバタを有する三次元環境が当該アバタに関する視点から表示システムに表示される。人間オペレータの動きが検出される。当該アバタと当該オブジェクトのモデルの間の対話は、リアルタイムで検出された人間オペレータの動きに関する情報を用いてリアルタイムに特定される。当該対話は、当該オブジェクトのモデル内の１群の寸法を変化させる。さらに、当該三次元環境内の当該アバタと当該オブジェクトのモデルの間の対話は当該表示システムに表示され、人間オペレータにより生成された当該オブジェクトのモデルにおける設計変更を可能とする。
【００１５】
上記特徴と機能を、本発明の様々な実施形態で独立に実現でき、または、さらに他の実施形態で組み合せてもよい。その詳細は以下の説明と図面を参照して理解することができる。
【００１６】
例示的な実施形態の特徴的と考えられる新規な特徴を添付図面で説明する。しかし、当該例示的な実施形態、ならびに好適な利用モード、そのさらなる目的と特徴は、添付図面と関連して読んだとき、本発明の例示的な実施形態の以下の詳細な説明を参照することにより、最も良く理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】例示的な実施形態に従うオブジェクト没入型環境のブロック図である。
【図２】例示的な実施形態に従うオブジェクト没入型環境の図である。
【図３】例示的な実施形態に従う人間オペレータへの三次元環境の表示の図である。
【図４】例示的な実施形態に従う人間オペレータへの三次元環境の表示の図である。
【図５】例示的な実施形態に従う人間オペレータへの三次元環境の表示の図である。
【図６】例示的な実施形態に従う人間オペレータへの三次元環境の表示の図である。
【図７】例示的な実施形態に従う人間オペレータへの三次元環境の表示の図である。
【図８】例示的な実施形態に従うライブ環境の図である。
【図９】例示的な実施形態に従う、ライブ情報を用いた人間オペレータへの三次元環境の表示の図である。
【図１０】例示的な実施形態に従う、ライブ情報を用いた人間オペレータへの三次元環境の表示の図である。
【図１１】例示的な実施形態に従う人間オペレータへの三次元環境の表示の図である。
【図１２】例示的な実施形態に従う、オブジェクトを管理するためのプロセスの流れ図である。
【図１３】例示的な実施形態に従う、オブジェクトをテストするためのプロセスの流れ図である。
【図１４】例示的な実施形態に従う、ライブ情報を適用することからのオブジェクトの変化を特定するためのプロセスの流れ図である。
【図１５】例示的な実施形態に従う、アバタをコンピュータ支援型設計ソフトウェア内に置くためのプロセスの流れ図である。
【図１６】例示的な実施形態に従う、ライブ情報をモデルに適用するためのプロセスの流れ図である。
【図１７】例示的な実施形態に従うデータ処理システムのブロック図である。
【図１８】例示的な実施形態に従う航空機製造サービス方法のブロック図である。
【図１９】例示的な実施形態に従う航空機のブロック図である。
【図２０】例示的な実施形態に従う製品管理システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
例示的な実施形態では、１つまたは複数の異なる検討事項を認識し考慮に入れる。例えば、当該例示的な実施形態では、オブジェクトの設計とテストに関与する人の数を削減するか、または、テスト、分析、および設計修正の反復の実施に必要な工数を削減するのが望ましいはずであるということを認識し、考慮に入れる。
【００１９】
したがって、当該例示的な実施形態では、オブジェクトを管理するための方法および装置を提供する。１つの例示的な例では、モデル・マネージャは、人間オペレータを表すアバタを生成し、当該アバタを当該オブジェクトのモデルを有する三次元環境内に配置する。当該モデル・マネージャは、当該オブジェクトのモデルおよび当該アバタを有する三次元環境を当該アバタに関する視点から表示システムに表示する。当該アバタと当該オブジェクトのモデルの間の対話は、モーション・キャプチャ・システムからリアルタイムで検出された人間オペレータの動きに関する情報を用いてリアルタイムで当該モデル・マネージャにより特定される。
【００２０】
当該対話は、オブジェクトのモデル内の１群の寸法を変化させる。本明細書で使用する際、「１群の」とは、項目を参照して使用するとき、１つまたは複数の項目を意味する。例えば、「１群の寸法」は１つまたは複数の寸法である。当該モデル・マネージャは、当該三次元環境内の当該アバタと当該オブジェクトのモデルの間の対話を当該表示システムに表示して、人間オペレータにより生成された当該オブジェクトのモデルにおける設計変更を可能とする。結果として、オブジェクトの設計を評価する同一人物も、当該オブジェクトのモデルに変更を加えることができる。
【００２１】
次に図面、特に、図１を参照すると、例示的な実施形態に従うオブジェクト没入型環境のブロック図が示されている。この例示的な例では、オブジェクト没入型環境１００を使用して、モデル１０４を用いたオブジェクト１０２の設計または分析のうち少なくとも１つを実施してもよい。
【００２２】
本明細書で使用する際、「〜のうち少なくとも１つ」というフレーズは、項目のリストとともに使用されるとき、当該リストされた項目のうち１つまたは複数から成る異なる組合せを使用してもよく、当該リスト内の各項目のうち１つのみが必要であってもよいことを意味する。換言すれば、「〜のうち少なくとも１つ」とは、任意の項目の組合せおよび任意数の項目を当該リストから使用してもよいが、当該リスト内の項目全てが必要というわけではないことを意味する。当該項目が、特定のオブジェクト、モノ、またはカテゴリであってもよい。
【００２３】
例えば、限定ではなく、「項目Ａ、項目Ｂ、または項目Ｃのうち少なくとも１つ」が項目Ａ、項目Ａおよび項目Ｂ、または項目Ｂを含んでもよい。当該例が項目Ａ、項目Ｂ、および項目Ｃまたは項目Ｂおよび項目Ｃを含んでもよい。勿論、これらの項目の任意の組合せが存在してもよい。幾つかの例示的な例では、「〜のうち少なくとも１つ」が、例えば、限定ではなく、項目Ａのうち２つ、項目Ｂのうち１つ、および項目Ｃのうち１０個、項目Ｂのうち４個と項目Ｃのうち７個、または他の適切な組合せであってもよい。
【００２４】
例示的な例では、モデル１０４はオブジェクト１０２を表す。モデル１０４はオブジェクト１０２の電子的表現である。
【００２５】
説明したように、モデル１０４はオブジェクト１０２の二次元または三次元の設計である。例えば、オブジェクト１０２のモデル１０４をコンピュータ支援型設計（ＣＡＤ）モデル、有限要素方法（ＦＥＭ）モデル、コンピュータ支援型（ＣＡＭ）モデル、および他の何らかの種類のモデルのうち１つから選択してもよい。
【００２６】
オブジェクト１０２が、既に生産中の最新のオブジェクトまたは将来の時点で生産されうるオブジェクトであってもよい。説明したように、オブジェクト１０２がプロップ、原寸模型、またはプロトタイプのような別のオブジェクトを表してもよい。オブジェクト１０２が様々な形態を取ってもよい。例えば、オブジェクト１０２をモバイル・プラットフォーム、静止プラットフォーム、地上ベースの構造、水上ベースの構造、空中ベースの構造、航空機、水上船舶、タンク、人員運搬車、電車、宇宙船、スペース・ステーション、衛星、潜水艦、自動車、電力プラント、橋、ダム、家、製造施設、建物、翼、ビーム、エンジン・ハウジング、座席、安定化器、および他の適切なオブジェクトのうち１つから選択してもよい。
【００２７】
この例示的な例では、モデル・マネージャ１０６はモデル１０４を管理し、オブジェクト管理システム１０８内のコンポーネントである。モデル・マネージャ１０６が、コンピュータ・システム１１０内に配置されており、オブジェクト１０２を管理し、設計し、テストする際に使用される。オブジェクト１０２が航空機であるとき、オブジェクト管理システム１０８がモデル・マネージャ１０６を実装する航空機設計システムであってもよい。
【００２８】
モデル・マネージャ１０６をソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはそれらの組合せで実装してもよい。ソフトウェアを使用するとき、モデル・マネージャ１０６により実施される動作を、プロセッサ・ユニットのようなハードウェアで実行するように構成されたプログラム・コードで実装してもよい。ファームウェアを使用するとき、モデル・マネージャ１０６により実施される動作を、プログラム・コードおよびデータで実装し、永続メモリに格納してプロセッサ・ユニットで実行してもよい。ハードウェアを使用するとき、当該ハードウェアが、モデル・マネージャ１０６内の動作を実施するように動作する回路を備えてもよい。
【００２９】
例示的な例では、当該ハードウェアが、回路システム、集積回路、特殊用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラム可能論理装置、または幾つかの動作を実施するように構成された他の何らかの適切な種類のハードウェアの形を取ってもよい。プログラム可能論理装置により、当該装置を、幾つかの動作を実施するように構成してもよい。当該装置を、当該幾つかの動作を実施するように、後に再構成してもよく、または、永続的に構成してもよい。プログラム可能論理装置は、例えば、プログラム可能論理アレイ、プログラム可能アレイ論理、フィールド・プログラム可能論理アレイ、フィールド・プログラム可能ゲートアレイ、および他の適切なハードウェア装置を含む。さらに、プロセスを、無機コンポーネントと統合した有機コンポーネントで実装してもよく、人間を除く有機コンポーネントから全体的に構成してもよい。例えば、プロセスを有機半導体内の回路として実装してもよい。
【００３０】
コンピュータ・システム１１０はハードウェア・システムであり、１つまたは複数のデータ処理システムを備える。複数のデータ処理システムが存在するとき、これらのデータ処理システムが通信媒体を用いて互いと通信してもよい。当該通信媒体がネットワークであってもよい。当該データ処理システムを、コンピュータ、サーバ・コンピュータ、タブレット、または他の何らかの適切なデータ処理システムのうち少なくとも１つから選択してもよい。
【００３１】
説明したように、モデル・マネージャ１０６は、人間オペレータ１１１が三次元環境１１２、特に、オブジェクト１０２のモデル１０４と対話できるように、人間オペレータ１１１を三次元環境１１２に没入させる。人間オペレータ１１１の没入とは、三次元環境１１２が仮想現実環境１１６であるように人間オペレータ１１１に仮想現実体験を提供するようなものである。
【００３２】
動作中は、モデル・マネージャ１０６は、人間オペレータ１１１を表すアバタ１１８を生成し、アバタ１１８をオブジェクト１０２のモデル１０４を有する三次元環境１１２に配置する。例示的な例では、アバタ１１８は、人間オペレータ１１１に十分にマッチする寸法１１９を有する。換言すれば、アバタ１１８が、三次元環境１１２内の人間オペレータ１１１を表す寸法１１９を有してもよい。
【００３３】
別の例示的な例では、アバタ１１８が、人間オペレータ１１１をマッチするのではなく、人間工学オブジェクト１０２のテストを実施する人の寸法１１９を有してもよい。人間工学テストとは、人間がオブジェクト１０２と対話するようなテストである。人間工学テストを使用して、人間による利用のために最適化するようにオブジェクト１０２を改良する。人間工学テストが、有用性、快適性、怪我の可能性、疲労、不快性、生産性、または人間オペレータがオブジェクト１０２を使用することに関連する他の適切な因子のうち少なくとも１つに関するテストを含んでもよい。
【００３４】
例えば、オブジェクト１０２のテストが平均的なサイズのパイロットに基づいてもよい。アバタ１１８が、人間オペレータ１１１が平均的なサイズのパイロットより高いとき、平均的なサイズのパイロットのような人に対して選択された寸法１１９を有してもよい。
【００３５】
このように、人間工学テストを所望の方式で実施してもよい。例えば、オブジェクト１０２が航空機であるとき、航空機内の制御とのアバタ１１８の対話１２０は、当該制御の有用性を人間工学テストの一部としてテストする。当該有用性が、例えば、どれくらい上手くアバタ１１８がフライト・デッキ内の座席から当該制御に到達し移動できるかであってもよい。
【００３６】
モデル・マネージャ１０６は三次元環境１１２を表示する。オブジェクト１０２のモデル１０４およびアバタ１１８は、三次元環境１１２内のモデル・マネージャ１０６によりアバタ１１８に関する視点１２１から人間オペレータ１１１により参照される表示システム１２２に表示される。
【００３７】
例示的な例では、アバタ１１８に関する視点１２１が、例えば、アバタ１１８またはアバタ１１８の目からの距離であってもよい。視点１２１がアバタ１１８からの距離である点であるとき、当該距離は固定され、アバタ１１８が移動し回転したときに移動し回転する。当該距離が、人間オペレータ１１１または幾つかの他のソースからのコマンドに基づいて変化してもよい。さらに、視点１２１を当該固定距離とアバタ１１８の目の間で切り替えてもよい。
【００３８】
モデル・マネージャ１０６は、アバタ１１８とオブジェクト１０２のモデル１０４の間の対話１２０をリアルタイムに特定する。対話１２０が、モーション・キャプチャ・システム１３０によりリアルタイムで検出された人間オペレータ１１１の動き１２８に関する情報１２６を用いて検出される。モーション・キャプチャ・システム１３０はオブジェクト管理システム１０８内のコンポーネントである。
【００３９】
例示的な例では、表示システム１２２は表示装置、コンピュータ・モニタ、メガネ、ヘッドマウント式表示装置、タブレット・コンピュータ、携帯電話、プロジェクタ、ヘッドアップ・ディスプレイ、ホログラフィック表示システム、仮想網膜ディスプレイ、または他の何らかの適切な表示装置のうち少なくとも１つから選択される。説明したように、モーション・キャプチャ・システム１３０が様々な形態を取ってもよい。例えば、モーション・キャプチャ・システム１３０が、光モーション・キャプチャ・システム、慣性モーション・キャプチャ・システム、機械モーション・キャプチャ・システム、磁気モーション・キャプチャ・システム、カメラ、赤外線カメラ、レーザ・スキャナ、加速度計システム、ジャイロスコープ、モーション・キャプチャ・スイート、または他の何らかの適切な装置のうち少なくとも１つを含んでもよい。
【００４０】
例示的な例では、対話１２０が幾つかの様々な形態を取ってもよい。説明したように、対話１２０を、可動と設計されているオブジェクト１０２のモデル１０４の一部を移動すること、および、オブジェクト１０２のモデル１０４の一部を変位させることのうち１つから選択してもよい。例示的な例では、モデル１０４に関する変位は、可動と設計されていないオブジェクト１０２のモデル１０４の一部が移動されるときに発生する。
【００４１】
例えば、対話１２０が翼内の曲げを増大または減少するときに変位が生ずる。変位はまた、対話１２０がロッドの長さを増大させるときに生ずる。別の例として、変位は、対話１２０が航空機の外装の表面に凹みを形成するときに生ずる。
【００４２】
対話１２０がオブジェクト１０２のモデル１０４の一部を移動させるかまたは変位させるとき、対話１２０は、オブジェクト１０２のモデル１０４内の１群の寸法１３２を変化させる。当該１群の寸法１３２の変化は、アバタ１１８を通じて人間オペレータ１１１により引き起こされた変位を反映する。
【００４３】
このように、人間オペレータ１１１が、オブジェクト１０２のモデル１０４に対する設計変更１３４を行ってもよい。移動するように設計されていないオブジェクト１０２のモデル１０４の一部を移動させるこれらおよび他の種類の対話１２０は、１群の寸法１３２を変化させるモデル１０４の変位である。
【００４４】
説明したように、モデル・マネージャ１０６は、三次元環境１１２内のアバタ１１８とオブジェクト１０２のモデル１０４の間の対話１２０を表示システム１２２に表示して、人間オペレータ１１１がオブジェクト１０２のモデル１０４における設計変更１３４を行えるようにする。例示的な例では、モデル・マネージャ１０６は、ファイル１３６がオブジェクト１０２のモデル１０４内の１群の寸法１３２の変化１３８を反映するように、オブジェクト１０２のモデル１０４を格納するファイル１３６を更新して、人間オペレータ１１１がオブジェクト１０２のモデル１０４における設計変更１３４を行えるようにする。説明したように、ファイル１３６が、例えば、コンピュータ支援型設計（ＣＡＤ）ファイル、有限要素方法（ＦＥＭ）ファイル、コンピュータ支援型（ＣＡＭ）ファイル、または他の何らかの適切なファイルであってもよい。
【００４５】
１つの例示的な例では、オブジェクト管理システム１０８がコンピュータ支援型設計システム１４４を含んでもよい。本例では、モデル・マネージャ１０６により実施される動作の一部を、モデル・マネージャ１０６の指示のもとでコンピュータ支援型設計システム１４４を用いて実施してもよい。例えば、コンピュータ支援型設計システム１４４はモデル１０４を三次元環境１１２内に表示する。本例を用いると、モデル・マネージャ１０６は、アバタ１１８の移動を指示し、１群の寸法１１９に対する変更をアバタ１１８のモデル１０４との対話１２０に基づいて特定する。
【００４６】
モデル・マネージャ１０６は、アバタ１１８を生成し、表示のためにコンピュータ支援型設計システム１４４に送信してもよい。コンピュータ支援型設計システム１４４は、オブジェクト１０２のモデル１０４を、アバタ１１８を有する三次元環境１１２内に表示する。
【００４７】
本例では、モデル・マネージャ１０６は、人間オペレータ１１１の動き１２８を特定することを通じて発生するアバタ１１８の移動をモーション・キャプチャ・システム１３０から特定する。モデル・マネージャ１０６はアバタ１１８の移動を制御し、オブジェクト管理システム１０８がコンピュータ支援型設計システム１４４を備えるときアバタ１１８がどのように移動するかに関してコンピュータ支援型設計システム１４４に指示してもよい。
【００４８】
したがって、オブジェクトのモデルの設計変更を管理することの技術的課題を克服する１つまたは複数の技術的解決策が存在する。結果として、モデル・マネージャ１０６を用いた１つまたは複数の技術的解決策は、オブジェクトのモデルに設計変更を加えるのに必要な時間を削減する技術的効果を提供することができる。
【００４９】
当該例示的な実施形態はまた、オブジェクトの設計の一部はしばしば当該オブジェクトのテストを含むことを認識し考慮する。例えば、オブジェクトはしばしば、どのように当該オブジェクトが振る舞うかを決定するための様々な条件を当該オブジェクトに課す環境内でテストされる。当該テストの後、当該振舞いを技術者により分析して、当該オブジェクトに関する所望の性能を定義する仕様と比較して当該オブジェクトがどのように振る舞うかを判定してもよい。
【００５０】
幾つかのケースでは、別のテストを必要としてもよい。当該例示的な実施形態では、追加のテストには、新たなテストを実施するためのロジスティクスを開発する必要がありうることを認識し考慮する。さらに、幾つかのケースでは、新たなオブジェクトが当該テストに対して必要であってもよい。テストされる当該オブジェクトが、当該テストの結果として矛盾をもたらしているかもしれず、結果として、さらなるテストには適していないかもしれない。
【００５１】
したがって、当該例示的な実施形態では、上述の課題の少なくとも一部を考慮する方法および装置を有するのが望ましいであろうということを認識し考慮する。例えば、オブジェクトをテストする時間とコストに関する技術的課題を克服する方法および装置を有するのが望ましい。
【００５２】
したがって、別の例示的な例では、オブジェクト没入型環境１００を適用して、オブジェクト１０２のテスト中に三次元環境１１２に人間オペレータ１１１を没入させてもよい。例えば、三次元環境１１２を使用して、没入型オブジェクト・テスト・システムとしてのライブ環境１４６においてオブジェクト１０２のテストを管理してもよい。
【００５３】
例えば、テスト１４８をオブジェクト１０２で実施してもよい。換言すれば、オブジェクト１０２に対するテスト１４８のシミュレーションを用いるのではなく、テスト１４８が物理オブジェクトとしてのオブジェクト１０２に実施される。
【００５４】
動作中は、モデル・マネージャ１０６は、人間オペレータ１１１を表すアバタ１１８を生成し、オブジェクト１０２のモデル１０４を有する三次元環境１１２内にアバタ１１８を配置する。モデル・マネージャ１０６は、オブジェクト１０２のモデル１０４およびアバタ１１８を有する三次元環境１１２をアバタ１１８に関する視点１２１から、人間オペレータ１１１が参照する表示システム１２２に表示する。
【００５５】
さらに、モデル・マネージャ１０６は、ライブ環境１４６においてテストされているオブジェクト１０２に関するライブ情報１４９を受信する。例示的な例では、ライブ情報１４９は、変調データ、温度、加速度、速度、変形、温度、振動データ、力、音響データ、または他の適切なデータのうち少なくとも１つを含む。
【００５６】
モデル・マネージャ１０６は、オブジェクト１０２の変化１３８を、ライブ情報１４９をオブジェクト１０２のモデル１０４に適用することから特定し、オブジェクト１０２のモデル１０４の変化１３８をアバタ１１８に関する視点１２１から見たように表示する。例示的な例では、ライブ情報１４９を、分析器１５０を用いてモデル１０４に適用してもよい。例えば、分析器１５０が有限要素分析システムまたは他の何らかの適切な種類のプロセスであってもよい。
【００５７】
換言すれば、モデル・マネージャ１０６は、ライブ情報１４９をオブジェクト１０２に対するライブ環境１４６から受信し、ライブ情報１４９のオブジェクト１０２のモデル１０４に及ぼす影響をライブ情報１４９に基づいて特定し、三次元環境１１２内のオブジェクト１０２のモデル１０４に対する影響を表示する。ライブ環境１４６が、オブジェクト１０２がオブジェクト１０２の動作中に使用されるものであってもよい。別の例では、ライブ環境１４６が、研究室、測定室、風洞、または他の幾つかの場所のようなテスト環境であってもよい。
【００５８】
１例では、モデル・マネージャ１０６は、１群の色１５２を、三次元環境１１２内のオブジェクト１０２のモデル１０４に、アバタ１１８に関する視点１２１から見えるように表示する。１群の色１５２がオブジェクト１０２に対する１群のパラメータ１５４の量を示す。例えば、１群のパラメータ１５４を、応力、電車、変位、音響、数値流体力学（ＣＦＤ）、温度、またはオブジェクト１０２に対する他の何らかの適切なパラメータのうち少なくとも１つから選択してもよい。
【００５９】
例示的な例では、センサ・システム１５５は、ライブ環境１４６内のテストされているオブジェクト１０２に関するライブ情報１４９を生成する。説明したように、センサ・システム１５５はレーザ・スキャナ、歪ゲージ、加速度計、力検知抵抗、振動センサ、温度センサ、衝撃検出器、ジャイロスコープ・センサ、慣性測定ユニット、または他の何らかの適切なセンサ装置のうち少なくとも１つから選択される。
【００６０】
説明したように、変化１３８はオブジェクト１０２の変位であり、モデル１０４は有限要素法モデルである。オブジェクト１０２の変化１３８を、ライブ情報１４９をオブジェクト１０２のモデル１０４に適用することから特定する際、モデル・マネージャ１０６はオブジェクト１０２の変位に関するライブ情報１４９を用いて有限要素分析をモデル１０４に実施し、オブジェクト１０２内の応力を当該有限要素分析から特定する。
【００６１】
この例示的な例では、人間オペレータ１１１およびオブジェクト１０２が同一の位置にある必要はない。例えば、人間オペレータ１１１が第１の位置１５６にあってもよく、テストされているオブジェクト１０２が第２の位置１５８にあってもよい。例えば、第１の位置１５６がコンピュータ・ラボであってもよく、第２の位置１５８が砂漠の上の空域であってもよい。
【００６２】
オブジェクト１０２のテストに関して、当該例示的な実施形態では、オブジェクト１０２のテスト中に、当該テストからのデータがしばしば当該テストが完了した後にレビューされることを認識し考慮する。例えば、変位の測定値を、テストが完了した後に分析されたこれらの測定値を用いたオブジェクト１０２のテスト中に生成してもよい。
【００６３】
幾つかのケースでは、当該変位は、望まない矛盾がオブジェクト１０２内に発生する結果となりうる。例えば、オブジェクト１０２が翼である場合、亀裂、剥離、割れ、または他の矛盾が発生しうる。結果として、新たなオブジェクトはさらなるテストのために生成される。テストのための新たなオブジェクトの生成は、望む以上の時間と費用をオブジェクトのテストにもたらしうる。
【００６４】
テスト中にオブジェクト１０２のモデル１０４の変化を表示することで、オブジェクト１０２をテストする際に使用されるテスト・プロセス１６０が、アバタ１１８に関する視点１２１から見たときのオブジェクト１０２のモデル１０４内で特定された変化１３８に基づいて変更してもよい。テスト・プロセス１６０の当該変更が、オブジェクト１０２のテスト中またはオブジェクト１０２のテスト後のうち少なくとも１つから選択された時間の間に行われてもよい。
【００６５】
１つの例示的な例では、オブジェクトのモデルの設計変更を管理することの技術的課題を克服する方法および装置により技術的課題を克服する１つまたは複数の技術的解決策が存在する。結果として、１つまたは複数の技術的解決策が、オブジェクトのモデルの設計変更を行うのに必要な時間を削減する技術的効果をもたらすことができる。
【００６６】
結果として、コンピュータ・システム１１０は、コンピュータ・システム１１０内のモデル・マネージャ１０６により人間オペレータ１１１がアバタ１１８を通じてモデル１０４と対話しモデル１０４の設計変更１３４を行うことができる、特殊目的コンピュータ・システムとして動作する。例えば、分析、プロトタイプ制作、製品製造、またはモデル１０４を用いた他の何らかの適切な動作において後で使用するためにファイル１３６に保存できるモデル１０４内の１群の寸法１３２に変更が加えられている。換言すれば、当該変化は、単に表示システム１２２に表示されるグラフィカルな変化ではない。これらの変化を、例示的な例におけるオブジェクト１０２の設計、テスト、または生産のうち少なくとも１つを管理するように行ってもよい。
【００６７】
特に、モデル・マネージャ１０６はコンピュータ・システム１１０を、モデル・マネージャ１０６を有さない現在利用可能な汎用コンピュータ・システムと比べて特殊目的コンピュータ・システムに変換する。モデル・マネージャ１０６により、オブジェクト１０２のテスト１４８のためにテスト・プロセス１６０に変更を加えてもよい。テスト・プロセス１６０の変更を、ライブ情報１４９を受信し人間オペレータ１１１を三次元環境１１２に没入させることでオブジェクト１０２のテスト中に行い、現在テストされているオブジェクト１０２の１群のパラメータ１５４の可視化を取得してもよい。例示的な例では、当該可視化はリアルタイムに実施され、当該可視化を使用して、モデル・マネージャ１０６を利用したテスト１４８の間または後にテスト・プロセス１６０を改良してもよい。
【００６８】
図１におけるオブジェクト没入型環境１００の図は、例示的な実施形態を実装できる方式に対する物理的な限定またはアーキテクチャ的な限定を暗示するのを意味しない。図示したものに加えてまたはその代わりとして他のコンポーネントを使用してもよい。幾つかのコンポーネントが不要であってもよい。また、幾つかの機能的コンポーネントを示すためにブロックが存在する。例示的な実施形態で実装するとき、これらのブロックのうち１つまたは複数を異なるブロックに組み合わせ、分割し、または結合して分割してもよい。
【００６９】
例えば、オブジェクト１０２に加えてまたはその代わりとして１群のオブジェクトを当該１群のオブジェクトに関するモデルを用いて三次元環境１１２に配置してもよい。人間オペレータ１１１は、オブジェクト１０２に対するモデル１０４と同じ方式で、当該１群のオブジェクトに対する１群のモデルと対話してもよい。
【００７０】
別の例示的な例では、三次元環境１１２を、人間オペレータ１１１に加えて別の人間オペレータにより参照してもよい。当該ビューが、人間オペレータ１１１に表示された同一の視点または別の視点からのものであってもよい。さらに別の例示的な例では、別の人間オペレータに対する別のアバタを、人間オペレータ１１１に対するアバタ１１８に加えて三次元環境１１２に配置してもよい。このように、複数の人間オペレータが、三次元環境１１２に没入され、オブジェクト１０２と対話してもよい。
【００７１】
さらに別の例示的な例では、三次元環境１１２は仮想現実環境以外の他の形態を取ってもよい。例えば、三次元環境１１２が拡張現実環境であってもよい。
【００７２】
次に図２を参照すると、例示的な実施形態に従うオブジェクト没入型環境の図が示されている。オブジェクト没入型環境２００は、図１でブロック形で示すオブジェクト没入型環境１００の実装の１例である。
【００７３】
この例示的な例では、オブジェクト没入型環境２００はモデル・マネージャ２０２と光学システム２０４を備える。図示したように、モデル・マネージャ２０２はコンピュータで実装され、図１のブロック形で示すモデル・マネージャ１０６に対する実装の１例である。光学システム２０４は、図１でブロック形で示すモーション・キャプチャ・システム１３０に対する実装の１例である。
【００７４】
図示したように、光学システム２０４はカメラ２０８とカメラ２１０を備える。これらカメラは、マーカまたはマーカレスの追跡システムを用いて人間オペレータ２１２の三次元位置を取得するために使用できるデータを、独立にまたは協調的にキャプチャする。
【００７５】
この例示的な例では、人間オペレータ２１２は、図１でブロック形で示す人間オペレータ１１１の１例である。この例示的な例では、人間オペレータ２１２は、ヘッドマウント式ディスプレイ２１４およびマーカ・スーツ２１６を着用する。
【００７６】
ヘッドマウント式ディスプレイ２１４は、図１でブロック形で示す表示システム１２２を実装するために使用できる装置の１例である。図示したように、マーカ・スーツ２１６が、人間オペレータ２１２の動きを特定するために光学システム２０４により検出可能な反射マーカ、発行ダイオード、または他の種類のパッシブまたはアクティブなマーカを有してもよい。
【００７７】
次に図３を参照すると、例示的な実施形態に従う人間オペレータへの三次元環境の表示の図が示されている。この例示的な例では、ディスプレイ３００は、図２のヘッドマウント式ディスプレイ２１４上で人間オペレータ２１２により見られるディスプレイの１例である。
【００７８】
この例示的な例では、ディスプレイ３００は、図２のモデル・マネージャ２０２により生成される三次元環境の表示である。ディスプレイ３００は、フライト・デッキのモデル３０４を有するアバタ３０２を示す。
【００７９】
図示したように、ディスプレイ３００はアバタ３０２に関する視点からのものである。本例の当該視点は、第三者の視点のようなアバタ３０２から離れた距離にある点からのものである。アバタ３０２は人間オペレータ２１２を表す。例えば、アバタ３０２は、この特定の例における人間オペレータ２１２に対応する次元を有する。
【００８０】
図示したように、人間オペレータ２１２は、動きがフライト・デッキのモデル３０４に関してアバタ３０２の対応する移動に変換されつつ、移動することができる。したがって、人間オペレータ２１２を、人間オペレータ２１２の移動をアバタ３０２の対応する移動に変換しつつ、仮想現実環境に没入させることができる。
【００８１】
この例示的な例では、モデル３０４内のフライト・デッキは座席３０６、座席３０８、およびコントロール３１０を備える。例えば、コントロール３１０はスイッチ３１２、フライト・スティック３１４、およびフライト・スティック３１６を備える。他のコントロールが当該フライト・デッキのモデル３０４に存在するが、モデル・マネージャ２０２がディスプレイ３００を提供するように動作する方式の説明を不明瞭するのを防ぐため、説明されてはいない。
【００８２】
次に図４を参照すると、例示的な実施形態に従う人間オペレータへの三次元環境の表示の図が示されている。例示的な例では、同一の参照番号が複数の図面で使用されうる。この異なる図面での参照番号の再利用は、当該異なる図面での同一の要素を表す。本図では、人間オペレータ２１２の動きは、アバタ３０２をフライト・デッキのモデル３０４内の座席３０８に移動させている。
【００８３】
次に図５を参照すると、例示的な実施形態に従う人間オペレータへの三次元環境の表示の図が示されている。本図では、ディスプレイ３００は、アバタ３０２の目からの視点であり、第１の人の視点である。この視点により、フライト・デッキのモデル３０４を有する三次元環境へのより現実的なビューと没入が人間オペレータ２１２に提供される。
【００８４】
図示したように本例では、人間オペレータ２１２が、アバタ３０２の右手５０２を有する右腕５００がフライト・デッキの人間工学のテストの一部としてスイッチ３１２のうち１つまたは複数に到達し操作するように、腕および手の移動を有してもよい。結果として、人間オペレータ２１２は、スイッチ３１２の動作が人間オペレータ２１２により実施されるかのように見えるように没入される。
【００８５】
次に図６を参照すると、例示的な実施形態に従う人間オペレータへの三次元環境の表示の図が示されている。人間オペレータ２１２は、アバタ３０２の目の視点からディスプレイ３００に示されるフライト・スティック３１６にフォーカスする。
【００８６】
例示的な本例では、アバタ３０２はフライト・スティック３１６を左手６０２と右手５０２で握る。人間オペレータ２１２は、フライト・スティック３１６の寸法を変化させるコマンドを開始する。この例示的な例では、当該コマンドが、人間オペレータ２１２が入力装置を操作する必要がなくフライト・スティック３１６にフォーカスできるい音声コマンドであってもよい。
【００８７】
説明したように、人間オペレータ２１２は左手６０２を矢印６０４の方向に移動させる。さらに、人間オペレータはまた、右手５０２を矢印６０８の方向に移動させる。この移動は本質的にはフライト・スティック３１６を伸ばす。結果として、モデル３０４の寸法は変化し、特に、モデル３０４内のフライト・スティック３１６の寸法が変化する。
【００８８】
次に図７を参照すると、例示的な実施形態に従う人間オペレータへの三次元環境の表示の図が示されている。本図では、フライト・スティック３１６は、左手６０２および右手５０２がフライト・スティック３１６を引くことに基づいて、寸法が変化している。
【００８９】
これらのモデル３０４内の寸法の変化を、モデル３０４を含むファイルに格納してもよい。結果として、モデル３０４の更新をさらなるテストに使用して、フライト・デッキのプロトタイプの製造、航空機内の実際のフライト・デッキの製造、またはフライト・デッキの設計における他の適切な動作を行ってもよい。
【００９０】
次に図８を参照すると、例示的な実施形態に従うライブ環境の図が示されている。この例示的な例では、オブジェクト没入型環境２００は、モデル・マネージャ２０２、光学システム２０４、および人間オペレータ２１２を第１の位置８００で備える。
【００９１】
さらに、航空機８０２がライブ環境８０４において第２の位置８０５に示されている。本例では、航空機８０２は変形センサ・システムを翼８０８および翼８１０の上の歪ゲージ８０６の形で備える。
【００９２】
歪ゲージ８０６は翼８０８および翼８１０の変形を測定する。これらの測定は、航空機８０２のテスト中に故意に遅延されることなく可能な限り迅速にモデル・マネージャ２０２に送信されるライブ情報を形成する。例えば、ライブ情報は歪ゲージ８０６からモデル・マネージャ２０２にリアルタイムに送信される。当該ライブ情報を、航空機８０２からモデル・マネージャ２０２に無線接続８１２で送信してもよい。
【００９３】
次に図９を参照すると、例示的な実施形態に従う、ライブ情報を用いた人間オペレータへの三次元環境の表示の図が示されている。ディスプレイ９００は、図８のヘッドマウント式ディスプレイ２１４で人間オペレータ２１２により見られるディスプレイの１例である。
【００９４】
この例示的な例では、ディスプレイ９００は、図８のライブ環境８０４で生成されたライブ情報を用いて図８のモデル・マネージャ２０２により生成された三次元環境の表示である。この例示的な例では、アバタ３０２は、ライブ環境８０４内の航空機８０２のモデル９０２を有するディスプレイ９００に示されている。
【００９５】
説明したように、ディスプレイ９００は、アバタ３０２に関する視点からのものである。本例の当該視点は、アバタ３０２から離れた距離にある点からのものである。
【００９６】
この例示的な例では、ライブ情報を使用して、図８の航空機の翼８０８および翼８１０における応力を特定する。図示したように、応力は、航空機８０２のモデル９０２内の翼９０６および翼９０８の上のグラフィカル・インジケータ９０４を用いてディスプレイ９００に示されている。
【００９７】
説明したように、グラフィカル・インジケータ９０４は色の形をとる。グラフィカル・インジケータ９０４に関する色は、どこで応力がライブ情報から特定されたかを示す。当該色を使用して、この例示的な例における応力の量を示す。例えば、青色は低応力を示し、赤色は高応力を示す。低応力が設計許容値内の応力であってもよく、高応力が翼の設計許容値より大きい応力であってもよい。
【００９８】
次に図１０を参照すると、例示的な実施形態に従う、ライブ情報を用いた人間オペレータへの三次元環境の表示の図が示されている。本例では、人間オペレータ２１２は、アバタ３０２を翼９０６に向かって移動させるように移動している。ディスプレイ９００は、航空機８０２のモデル９０２内の翼９０６に近づくアバタ３０２の移動に基づいて、翼９０６の一部の拡大図に変化する。
【００９９】
次に図１１を参照すると、例示的な実施形態に従う、人間オペレータへの三次元環境の表示の図が示されている。本図では、ディスプレイ９００はアバタ３０２の目からの第１の人の視点からのものである。
【０１００】
図示したように、人間オペレータ２１２は、グラフィカル・インジケータ９０４を通じて応力を参照してもよい。人間オペレータ２１２は、応力がかけられたオブジェクトを自分で試験することが実現不可能でありうるかまたは所望の安全性レベルを有さない場合に、テストされている実際のオブジェクトを試験するときにこの情報を参照してもよい。
【０１０１】
さらに、他のオペレータが三次元環境を参照している場合、人間オペレータ２１２は、グラフィカル・インジケータ９０４の参照に基づいて、位置１１００のような位置を、関心のある位置として指し示してもよい。本例では、人間オペレータ２１２は、位置１１００を指し示す右手５０２に変換される動きを通じて、位置１１００を指し示す。別の例示的な例では、人間オペレータ２１２は、追加の分析のために位置１１００をグラフィカルにマークしてもよい。当該マーキングを、ハイライト、色付け、グラフィック、テキスト、または他の何らかの適切なマーキング機構を通じて行ってもよい。
【０１０２】
図２乃至１１におけるオブジェクト没入型環境およびライブ環境の図は、１つの例示的な例を示す目的のために提供したものである。当該図は、他の例示的な例を実装できる方式を限定することを意味しない。例えば、他の種類の表示システムをヘッドマウント式ディスプレイの代わりに使用してもよい。他の種類の表示システムの例は、ディスプレイ・モニタ、ホログラフィック表示システム、または実装と人間オペレータに対する所望の没入レベルに応じて使用できる他の何らかの適切な種類の表示システムを含む。
【０１０３】
別の例として、人間オペレータが触覚フィードバック装置を使用してもよい。例えば、人間オペレータは、オブジェクトと対話するとき力フィードバックを人間オペレータに提供するサイバー・グローブを着用してもよい。この種のフィードバックは、三次元環境への高められた没入をオブジェクトに提供してもよい。
【０１０４】
さらに他の例示的な例では、オブジェクトが航空機以外のプラットフォームであってもよい。例えば、オブジェクトが消費者電子的装置、オフィス、またはオブジェクト没入が望ましい他の何らかの適切な種類のオブジェクトであってもよい。さらに別の例では、人間オペレータ２１２の特徴を実際のマーカの代わりに使用するとき、マーカ・スーツ２１６を省略してもよい。
【０１０５】
さらに別の例示的な例では、応力以外の他の種類のパラメータを航空機８０２のモデル９０２に対して示してもよい。例えば、温度を、応力に加えてまたは応力の代わりとして、示してもよい。
【０１０６】
次に図１２を参照すると、例示的な実施形態に従うオブジェクトを管理するためのプロセスの流れ図の図が示されている。図１２に示すプロセスを図１のオブジェクト没入型環境１００で実装してもよい。特に、プロセスを、オブジェクト管理システム１０８内のモデル・マネージャ１０６を用いて実装してもよい。
【０１０７】
プロセスはオブジェクトのモデルを有する三次元環境および人間オペレータを表すアバタを当該アバタに関する視点から表示システムに表示することにより開始する（動作１２００）。プロセスは人間オペレータの動きを検出する（動作１２０２）。プロセスは、リアルタイムで検出された人間オペレータの動きに関する情報を用いて当該アバタと当該オブジェクトのモデルの間の対話をリアルタイムに特定する（動作１２０４）。
【０１０８】
当該対話が可動と設計されていないオブジェクトの一部を変位させるかどうかを判定する（動作１２０６）。当該対話が可動として設計されていないオブジェクトの一部を移動させた場合、当該対話は変位である。
【０１０９】
当該対話が当該オブジェクトの一部を変位させる場合、当該オブジェクトのモデル内の１群の寸法が変化する（動作１２０８）。プロセスは、三次元環境内のアバタと当該モデルのオブジェクトの間の対話を表示システムに表示する（動作１２１０）。動作１２０６を再度参照すると、当該対話が可動と設計されているオブジェクトの一部を移動させた場合、プロセスは動作１２０６から動作１２１０に直接進む。この場合、当該オブジェクトのモデル内の１群の寸法は変化しない。
【０１１０】
当該三次元環境の利用が完了したかどうかを判定する（動作１２１２）。当該三次元環境の利用が完了していない場合、プロセスは動作１２０４に戻る。
【０１１１】
そうでなければ、プロセスは、当該オブジェクトのモデル内の１群の寸法に変更が加えられたかどうかを判定する（動作１２１４）。当該オブジェクトのモデルの１群の寸法に変更が加えられた場合には、プロセスは、当該オブジェクトのモデルを格納するファイルを更新して、当該ファイルが当該オブジェクトのモデル内の１群の寸法の変化を反映するようにし（動作１２１６）、その後プロセスは終了する。そうでなければ、プロセスは当該ファイルを更新することなく終了する。
【０１１２】
次に図１３を参照すると、例示的な実施形態に従うオブジェクトをテストするためのプロセスの流れ図の図が示されている。図１３に示すプロセスを、図１のオブジェクト没入型環境１００およびライブ環境１４６を用いて実装してもよい。特に、当該流れ図の１つまたは複数の動作を、モデル・マネージャ１０６を用いて実装してもよい。
【０１１３】
プロセスは、ライブ環境内のオブジェクトをテストすることにより開始する（動作１３００）。プロセスは、センサ・システムを有するライブ環境においてテストされているオブジェクトに関するライブ情報を生成する（動作１３０２）。
【０１１４】
プロセスは、オブジェクトのモデルおよびアバタを有する三次元環境を当該アバタに関する視点から、人間オペレータが参照する表示システムに表示する（動作１３０４）。プロセスは、検出されている人間オペレータの動きに関する情報を生成する（動作１３０６）。プロセスは、当該ライブ環境においてテストされているオブジェクトに関するライブ情報を受信する（ステップ１３０８）。
【０１１５】
プロセスは、オブジェクトの変化を、ライブ情報を当該オブジェクトのモデルに適用することから特定する（動作１３１０）。プロセスは、三次元環境内のアバタに関する視点から見られるように当該オブジェクトのモデルの変化を表示システムに表示する（動作１３１２）。本例では、動作１３１２は、当該アバタに関する視点からみられるように１群の色を当該オブジェクトのモデルに表示するステップを含んでもよい。当該１群の色は当該オブジェクトに対する応力の量を示す。
【０１１６】
当該オブジェクトのテストが完了したかどうかを判定する（動作１３１４）。当該テストが完了した場合、プロセスは終了する。そうでなければ、プロセスは動作１３００に戻る。
【０１１７】
図１３のプロセスにより、オブジェクトのテストで使用されるテスト・プロセスの変更を、アバタの視点から見られるように当該オブジェクトで特定された変化に基づいて行ってもよい。当該テスト・プロセスの変更は、当該オブジェクトのテスト中または当該オブジェクトのテスト後のうち少なくとも１つから選択された時間の間に行われる。このように、より効率的なテストを行うことができる。
【０１１８】
この向上したテスト効率の結果、初期のテストが望むように完了したと判定された場合に当該テストのセッション中に追加のテストを実施することができる。別の例示的な例では、モデルに対して表示された変化が、望まない結果が生じた可能性があることを示す場合に、特定のテストを停止してもよい。例えば、当該望まない結果が、オブジェクトに導入されている矛盾であってもよい。例えば、当該オブジェクトが航空機であり、特定の割合で変化するバンク角度が、航空機の翼が剥離または粉砕のような矛盾をもたらし始めている可能性があることを示す場合には、当該行動を停止してもよい。同様な方式で、力が実験室内の複合翼に適用されている場合、当該複合翼のモデルの変化の表示が、応力の量が当該複合翼内の剥離の原因となりうることを示してもよい。当該テストを、剥離が当該複合翼内で発生する前に停止してもよい。このように、別の複合翼を製造せずに、さらなるテストを実施してもよい。
【０１１９】
次に図１４を参照すると、例示的な実施形態に従う、ライブ情報を適用することからのオブジェクトの変化を特定するためのプロセスの流れ図が示されている。図１４のプロセスは、図１３の動作１３１０に対する実装の１例である。本例では、当該変化は、テストされているオブジェクト内の変位である。
【０１２０】
プロセスは、オブジェクトに関するライブ情報を用いて有限要素分析をモデルに実施することにより開始する（動作１４００）。プロセスは当該オブジェクト内の応力を当該有限要素分析から特定し（ステップ１４０２）、その後プロセスは終了する。
【０１２１】
次に図１５を参照すると、例示的な実施形態に従う、アバタをコンピュータ支援型設計ソフトウェア内に置くためのプロセスの流れ図が示されている。図１５に示すプロセスを使用して、三次元環境１１２がコンピュータ支援型設計システム１４４により生成されたときに、図１のアバタ１１８を三次元環境１１２に追加してもよい。
【０１２２】
プロセスは、モーション・キャプチャ・システムを通じて人間オペレータに関する情報を生成することにより開始する（動作１５００）。当該情報が、三次元での人間オペレータの特徴またはマーカの位置のうち少なくとも１つを含んでもよい。
【０１２３】
プロセスは人間オペレータのスケルトン・モデルを生成する（動作１５０２）。当該スケルトン・モデルは、本例の人間オペレータと十分に同一の関節位置および寸法の識別を含む。
【０１２４】
コンピュータ支援型設計ソフトウェアが現在アバタを含むかどうかを判定する（動作１５０４）。コンピュータ支援型設計ソフトウェアが現在アバタを含む場合には、当該スケルトン・モデルはコンピュータ支援型設計ソフトウェアに送信され（動作１５０６）、その後プロセスは終了する。
【０１２５】
アバタがコンピュータ支援型設計ソフトウェアで利用可能でない場合、プロセスは当該アバタのモデルをスケルトン・モデルに追加する（動作１５０８）。当該モデルは、肌、および、当該アバタにより着用されうるかまたはそうでなければ当該アバタに取り付けられうる衣服やアイテムのような付属物に対するメッシュを備える。動作１５０８では、アバタのメッシュをスケルトン・モデルに配置して当該アバタを形成する。プロセスは次いで、完成したアバタをコンピュータ支援型ソフトウェアに送信し（動作１５１０）、その後プロセスは終了する。このように、人間オペレータを表すアバタを、コンピュータ支援型設計ソフトウェアとともに使用するために追加してもよい。
【０１２６】
次に図１６を参照すると、例示的な実施形態に従う、ライブ情報をモデルに適用するためのプロセスの流れ図が示されている。図１６に示すプロセスをモデル・マネージャ１０６で実装してもよい。
【０１２７】
プロセスはライブ情報を受信することにより開始する（動作１６００）。その後、プロセスは、分析器内で使用するために当該ライブ情報をフォーマットする（動作１６０２）。１６０２での動作では、当該分析器が、例えば、有限要素分析プロセスまたは他の何らかの適切な種類の分析プロセスであってもよい。例示的な例では、現在使用されている分析プロセスを、プロセスにより使用するためにフォーマットされたライブ・データとともに使用してもよい。その後、プロセスはライブ情報を用いてシミュレーションを形成する（動作１６０４）。プロセスは次いで、分析の結果をモデル上に表示し（動作１６０６）、プロセスは動作１６００に戻る。
【０１２８】
様々な図示した実施形態における流れ図とブロック図は、例示的な実施形態における、装置および方法の幾つかの可能な実装のアーキテクチャ、機能、および動作を示す。これに関して、当該流れ図またはブロック図内の各ブロックは、モジュール、セグメント、関数、または動作もしくはステップの一部のうち少なくとも１つを表してもよい。例えば、当該ブロックのうち１つまたは複数を、プログラム・コードとして、ハードウェアで、または当該プログラム・コードとハードウェアの組合せで実装してもよい。ハードウェアで実装するとき、当該ハードウェアが、例えば、当該流れ図またはブロック図の１つまたは複数の動作を実施するように製造または構成された集積回路の形をとってもよい。プログラム・コードおよびハードウェアの組合せとして実装するとき、当該実装がファームウェアの形を取ってもよい。
【０１２９】
例示的な実施形態の幾つかの代替的な実装では、当該ブロックで記載した１つまたは複数の機能を、図面で示した順序以外で実施してもよい。例えば、幾つかのケースでは、必要な機能に応じて、連続して示した２つのブロックを実質的に並列に実施してもよく、または、当該ブロックを何回か逆順に実施してもよい。また、流れ図またはブロック図で示したブロックに加えて他のブロックを追加してもよい。
【０１３０】
例えば、図１２のプロセスにより、人間オペレータはオブジェクトのモデルの設計変更を行うことができる。さらなる拡張として、図１２のプロセスが、ライブ情報が表示される動作を含んでもよい。例えば、プロセスが、当該オブジェクトに対する意図した使用環境からライブ情報を受信し、当該ライブ情報を当該オブジェクトのモデルに適用することから当該モデルの変化を特定し、当該オブジェクトのモデルの変化を三次元環境内に表示してもよい。別の例示的な例では、図１３において、動作１３００および動作１３０２を、動作１３０４および１３０６と実質的に同時に実施してもよい。
【０１３１】
次に図１７を参照すると、例示的な実施形態に従うデータ処理システムのブロック図が示されている。データ処理システム１７００を使用して図１のコンピュータ・システム１１０を実装してもよい。この例示的な例では、データ処理システム１７００は通信フレームワーク１７０２を備える。通信フレームワーク１７０２は、プロセッサ・ユニット１７０４、メモリ１７０６、永続記憶１７０８、通信ユニット１７１０、入出力（Ｉ／Ｏ）ユニット１７１２、およびディスプレイ１７１４の間の通信を提供する。本例では、通信フレームワークがバスシステムの形を取ってもよい。
【０１３２】
プロセッサ・ユニット１７０４はメモリ１７０６にロードできるソフトウェア用の命令を実行する役割を果たす。特定の実装に応じて、プロセッサ・ユニット１７０４が幾つかのプロセッサ、マルチプロセッサコア、または他の何らかの種類のプロセッサであってもよい。
【０１３３】
メモリ１７０６と永続記憶１７０８は記憶装置１７１６の例である。記憶装置は、例えば、限定ではなく、データ、機能的形態のプログラム・コードのうち少なくとも１つのような情報、または他の適切な情報を、一時的ベース、永続的ベース、または一時的ベースおよび永続的ベースの両方の何れかで格納できる任意のハードウェアである。これらの例示的な例では、記憶装置１７１６をコンピュータ可読記憶装置と称してもよい。これらの例では、メモリ１７０６が、例えば、ランダム・アクセス・メモリまたは他の任意の適切な揮発性または不揮発性の記憶装置であってもよい。永続記憶１７０８が特定の実装に応じて様々な形態を取ってもよい。
【０１３４】
例えば、永続記憶１７０８は、１つまたは複数のコンポーネントまたは装置を含んでもよい。例えば、永続記憶１７０８がハード・ドライブ、フラッシュ・メモリ、書き換え可能光ディスク、書き換え可能磁気テープ、または上記の幾つかの組合せであってもよい。永続記憶１７０８により使用される媒体が取外し可能であってもよい。例えば、取外し可能ハード・ドライブを永続記憶１７０８に対して使用してもよい。
【０１３５】
通信ユニット１７１０は、これらの例示的な例では、他のデータ処理システムまたは装置との通信を提供する。これらの例示的な例では、通信ユニット１７１０はネットワーク・インタフェース・カードである。
【０１３６】
入出力ユニット１７１２は、データ処理システム１７００に接続できる他の装置とのデータ入出力を可能とする。例えば、入出力ユニット１７１２は、キーボード、マウス、または他の何らかの適切な入力装置のうち少なくとも１つを通じてユーザ入力のための接続を提供してもよい。さらに、入出力ユニット１７１２は、出力をプリンタに送信してもよい。ディスプレイ１７１４は、情報をユーザに表示するための機構を提供する。
【０１３７】
オペレーティング・システム、アプリケーション、またはプログラムのうち少なくとも１つに対する命令を記憶装置１７１６に配置してもよい。記憶装置１７１６は、通信フレームワーク１７０２を通じてプロセッサ・ユニット１７０４と通信する。様々な実施形態のプロセスを、コンピュータ実装型命令を用いてプロセッサ・ユニット１７０４により実施してもよい。当該コンピュータ実装型命令をメモリ１７０６のようなメモリに配置してもよい。
【０１３８】
これらの命令は、プロセッサ・ユニット１７０４内のプロセッサにより読み取って実行できる、プログラム・コード、コンピュータ利用可能プログラム・コード、またはコンピュータ可読プログラム・コードと呼ばれる。様々な実施形態のプログラム・コードを、メモリ１７０６または永続記憶１７０８のような様々な物理媒体またはコンピュータ可読記憶媒体上で具体化してもよい。
【０１３９】
プログラム・コード１７１８は、選択的に取外し可能であるコンピュータ可読媒体１７２０に機能的な形で配置され、プロセッサ・ユニット１７０４により実行するためにデータ処理システム１７００にロードまたは転送してもよい。プログラム・コード１７１８およびコンピュータ可読媒体１７２０がこれらの例示的な例ではコンピュータ・プログラム製品１７２２を形成する。１例では、コンピュータ可読媒体１７２０がコンピュータ可読記憶媒体１７２４またはコンピュータ可読信号媒体１７２６であってもよい。これらの例示的な例では、コンピュータ可読記憶媒体１７２４は、プログラム・コード１７１８を伝播または送信する媒体ではなく、プログラム・コード１７１８を格納するために使用される物理的な記憶装置または有形の記憶装置である。
【０１４０】
あるいは、プログラム・コード１７１８を、コンピュータ可読信号媒体１７２６を用いてデータ処理システム１７００に伝送してもよい。コンピュータ可読信号媒体１７２６が、例えば、プログラム・コード１７１８を含む伝播データ信号であってもよい。例えば、コンピュータ可読信号媒体１７２６が、電磁気信号、光信号、または他の任意の適切な種類の信号のうち少なくとも１つであってもよい。これら信号を、無線通信リンク、光ファイバケーブル、同軸ケーブル、有線、または他の任意の適切な種類の通信リンクのような通信リンクのうち少なくとも１つで送信してもよい。
【０１４１】
データ処理システム１７００に対して示した様々なコンポーネントは、様々な実施形態を実装できる方式に対するアーキテクチャ的な限定を提供することを意味しない。当該様々な例示的な実施形態を、データ処理システム１７００に対して示したものに加えてまたはそれに代えて、コンポーネントを含むデータ処理システムで実装してもよい。図１７に示す他のコンポーネントが、示した例示的な例と異なってもよい。当該様々な実施形態を、プログラム・コード１７１８を実行できる任意のハードウェア装置またはシステムを用いて実装してもよい。
【０１４２】
本開示の例示的な実施形態を、図１８に示す航空機製造サービス方法１８００と図１９に示す航空機１９００の文脈で説明することができる。先ず図１８を参照すると、例示的な実施形態に従う航空機製造サービス方法のブロック図が示されている。事前生産中に、航空機製造サービス方法１８００が、航空機１９００の仕様および設計１８０２および材料調達１８０４を備えてもよい。
【０１４３】
生産中に、航空機１９００のコンポーネントおよび組立部品製造１８０６およびシステム統合１８０８が行われる。その後、航空機１９００が、サービス１８１２に置かれるために認証および配送１８１０を受けてもよい。顧客によるサービス１８１２において、航空機１９００が定期保守およびサービス１８１４に関してスケジュールされる。これらが修正、再構成、改良、および他の保守またはサービスを含んでもよい。
【０１４４】
航空機製造サービス方法１８００のプロセスの各々を、システム・インテグレータ、サード・パーティ、オペレータ、または幾つかのそれらの組合せにより実施または実行してもよい。これらの例では、当該オペレータが顧客であってもよい。この説明の目的のため、システム・インテグレータが、限定ではなく、任意数の航空機製造業者および主要システム下請けを含んでもよく、サード・パーティが、例えば、限定ではなく、任意数のベンダ、下請け、および供給者を含んでもよく、オペレータが航空会社、リース会社、軍事機関、サービス組織等であってもよい。
【０１４５】
次に図１９を参照すると、例示的な実施形態を実装できる航空機のブロック図が示されている。本例では、航空機１９００は図１８の航空機製造サービス方法１８００により生産され、複数のシステム１９０４および内部１９０６を有する機体１９０２を含んでもよい。システム１９０４の例は、推進システム１９０８、電気システム１９１０、油圧システム１９１２、および環境システム１９１４のうち１つまたは複数を含む。任意数の他のシステムを含めてもよい。航空の例を示したが、異なる例示的な実施形態を自動車業界のような他の業界に適用してもよい。本明細書で具体化された装置および方法を、航空機製造サービス方法１８００の段階のうち少なくとも１つの間に使用してもよい。
【０１４６】
さらに別の例として、１つまたは複数の装置の実施形態、方法の実施形態、またはそれらの組合せを設計および生産の段階の間に利用してもよい。例えば、図１のモデル・マネージャ１０６を使用して、当該設計がコンピュータ支援型設計モデルのようなモデルにより表される航空機１９００の設計を作成し改良してもよい。当該モデルを、これらの段階中に受信した情報に基づいてコンポーネントおよび組立部品製造１８０６およびシステム統合１８０８の間にモデル・マネージャ１０６を用いて更新してもよい。
【０１４７】
１つまたは複数の装置の実施形態、方法の実施形態、またはそれらの組合せを、航空機１９００が図１８のサービス１８１２中にある間、保守およびサービス１８１４の間、またはその両方で利用してもよい。例えば、モデル・マネージャ１０６を使用して、航空機１９００の保守中に必要な部品の設計を変更してもよい。幾つかの異なる例示的な実施形態の利用は、航空機１９００の組立てを大幅に促進し、航空機１９００のコストを低減することができ、または、航空機１９００の組立ての促進と航空機１９００のコストの低減の両方を可能とする。
【０１４８】
次に図２０を参照すると、例示的な実施形態に従う製品管理システムのブロック図が示されている。製品管理システム２０００は物理ハードウェア・システムである。この例示的な例では、製品管理システム２０００が製造システム２００２または保守システム２００４のうち少なくとも１つを含んでもよい。例示的な例では、図１のオブジェクト管理システム１０８を、製品管理システム２０００とともに使用して、図１９の航空機１９００のようなオブジェクトを生産してもよい。
【０１４９】
製造システム２００２は、航空機１９００のようなオブジェクトまたは製品を製造するように構成される。図示したように、製造システム２００２は製造機器２００６を備える。製造機器２００６は制作機器２００８または組立て機器２０１０のうち少なくとも１つを含む。
【０１５０】
制作機器２００８は、航空機１９００を形成するために使用される部品向けのコンポーネントを製造するために使用できる機器である。例えば、制作機器２００８がマシンおよびツールを含んでもよい。これらマシンおよびツールが、ドリル、液圧プレス、炉、鋳型、複合テープ敷設機械、真空システム、旋盤、または他の適切な種類の機器のうち少なくとも１つであってもよい。制作機器２００８を使用して、金属部品、複合部品、半導体、回路、ファスナ、リブ、外板パネル、翼桁、アンテナ、または他の適切な種類の部品のうち少なくとも１つを製造してもよい。
【０１５１】
組立て機器２０１０は部品を組み立てて航空機１９００を形成するために使用される機器である。特に、組立て機器２０１０を使用してコンポーネントおよび部品を組み立てて航空機１９００を製造してもよい。組立て機器２０１０がまた、マシンおよびツールを含んでもよい。これらマシンおよびツールが、ロボット・アーム、クローラ、高速取付けシステム、レールベースのドリルシステム、ロボット、または他の適切な種類の機器のうち少なくとも１つであってもよい。組立て機器２０１０を使用して、座席、水平安定化器、翼、エンジン、エンジン・ハウジング、着陸装置システム、および航空機１９００向けの他の部品のような部品を組み立ててもよい。
【０１５２】
この例示的な例では、保守システム２００４は保守機器２０１２を備える。保守機器２０１２が航空機１９００で保守を実施するのに必要な任意の機器を含んでもよい。保守機器２０１２が、航空機１９００上の部品に対して様々な動作を実施するためのツールを備えてもい。これら動作が、部品の分解、部品の改良、部品の検査、部品の再処理、配置部品の製造、または航空機１９００の保守を実施するための他の動作のうち少なくとも１つを含んでもよい。これら動作が、定期的な保守、検査、アップグレード、改良、または他の種類の保守動作のためのものであってもよい。
【０１５３】
例示的な例では、保守機器２０１２が超音波検査装置、Ｘ線撮像システム、ビジョン・システム、ドリル、クローラ、または他の適切な装置を含んでもよい。幾つかのケースでは、保守機器２０１２が、保守が必要でありうる部品を生産し組み立てるための制作機器２００８、組立て機器２０１０、またはその両方を含んでもよい。
【０１５４】
製品管理システム２０００はまた制御システム２０１４を備える。制御システム２０１４はハードウェア・システムであり、ソフトウェアまたは他の種類のコンポーネントを含んでもよい。制御システム２０１４は、製造システム２００２または保守システム２００４のうち少なくとも１つの動作を制御するように構成される。例えば、制御システム２０１４は、図１のモデル１０４を用いて製造システム２００２の動作を制御してもよい。特に、制御システム２０１４は、モデル１０４を用いて制作機器２００８、組立て機器２０１０、または保守機器２０１２のうち少なくとも１つの動作を制御してもよい。
【０１５５】
例示的な例では、オブジェクト管理システム１０８は、モデル・マネージャ１０６を備え、制御システム２０１４と、航空機１９００または航空機１９００の部品のようなオブジェクトを製造するためのプロセスの一部として通信してもよい。図１のモデル・マネージャ１０６により、航空機１９００の設計の変更を低いコストでより迅速にかつより効率的に行い、航空機１９００の製造または保守の際に使用するためにモデル１０４を制御システム２０１４に送信することができる。航空機１９００の設計を制御システム２０１４に提供して、製造システム２００２により航空機１９００または航空機１９００の部品を製造してもよい。また、航空機１９００に対する調整を、モデル・マネージャ１０６を用いて保守システム２００４で使用する際にモデル１０４において特定してもよい。
【０１５６】
制御システム２０１４内のハードウェアが、コンピュータ、回路、ネットワーク、および他の種類の機器を含みうるハードウェアを使用してもよい。制御が製造機器２００６の直接制御の形を取ってもよい。例えば、ロボット、コンピュータ制御マシン、および他の機器を制御システム２０１４により制御してもよい。他の例示的な例では、制御システム２０１４が、航空機１９００の製造または保守の際に人間オペレータ２０１６により実施される動作を管理してもよい。例えば、制御システム２０１４は、タスクを割り当て、命令を提供し、モデルを表示し、または人間オペレータ２０１６により実施される動作を管理するための他の動作を実施してもよい。これらの例示的な例では、航空機１９００の製造または保守のうち少なくとも１つを管理するために、図１のモデル・マネージャ１０６が制御システム２０１４と通信してもよく、または、図１のモデル・マネージャ１０６を制御システム２０１４内で実装してもよい。
【０１５７】
異なる例示的な例では、人間オペレータ２０１６が製造機器２００６、保守機器２０１２、または制御システム２０１４のうち少なくとも１つと動作または対話してもよい。当該対話を実施して航空機１９００を製造してもよい。
【０１５８】
勿論、製品管理システム２０００を、航空機１９００以外の他の製品を管理するように構成してもよい。航空機管理システム２０００を航空業界における製造に関して説明したが、航空機管理システム２０００を、他の業界向けの製品を管理するように構成してもよい。例えば、航空機管理システム２０００を、自動車業界ならびに他の任意の適切な業界向けの製品を製造するように構成してもよい。
【０１５９】
したがって、例示的な例のうち１つまたは複数は、オブジェクトのモデルの設計変更を管理することの技術的課題を克服する１つまたは複数の技術的解決策を提供する。結果として、モデル・マネージャ１０６を用いた１つまたは複数の技術的解決策は、オブジェクトのモデルの設計変更を行うのに必要な時間を削減する技術的効果を提供することができる。図示したように、モデル・マネージャ１０６を使用して、人間工学テストを可能とする仮想現実環境への没入を提供してもよい。さらに、テスト中または他の理由によるオブジェクトの設計の変更を、人間オペレータが動きをアバタの動きに変換してオブジェクトのモデルの寸法を変化させることによって行ってもよい。
【０１６０】
さらに別の例示的な例では、ライブ情報をライブ環境におけるオブジェクトのテストから取得してもよい。データを、テスト手続きの変更をテストが進行中に行えるように、リアルタイムに受信してもよい。このように、オブジェクトのテストに必要な時間と費用を削減でき、現在のテストを変更することによって追加のテストを回避することができる。例えば、第２のテストでテストされるパラメータが、第１のテストが時間通りに成功した場合には第１のテスト中であってもよく、第１のテストに対して指定されたリソースは当該オブジェクトをテストするために依然として存在している。
【０１６１】
当該様々な例示的な実施形態の説明は、例示および説明の目的のため提供され、包括的であるとは意図しておらず、開示された形の実施形態に限定されない。様々な例示的な例で、アクションまたは動作を実施するコンポーネントを説明した。例示的な実施形態では、コンポーネントを、説明したアクションまたは動作を実施するように構成してもよい。例えば、当該コンポーネントが、例示的な例において当該コンポーネントにより実施されるとして説明したアクションまたは動作を実施する能力を当該コンポーネントに提供する構造に対する構成または設計を有してもよい。
【０１６２】
さらに、本開示は以下の項に従う実施形態を含む。
【０１６３】
項１：人間オペレータを表すアバタを生成し、オブジェクトのモデルを有する三次元環境内に当該アバタを配置し、当該オブジェクトのモデルおよび当該アバタを有する三次元環境を当該アバタに関する視点から表示システムに表示し、モーション・キャプチャ・システムからリアルタイムで検出された人間オペレータの動きに関する情報を用いて当該アバタと当該オブジェクトのモデルの間の対話をリアルタイムに特定し、当該三次元環境内の当該アバタと当該オブジェクトのモデルの間の対話を当該表示システムに表示して、人間オペレータにより生成された当該オブジェクトのモデルにおける設計変更を可能とするモデル・マネージャを備え、当該対話は、当該オブジェクトのモデル内の１群の寸法を変化させる、オブジェクト管理システム。
【０１６４】
項２：当該モデル・マネージャは、当該ファイルが当該オブジェクトのモデル内の１群の寸法の変化を反映するように、当該オブジェクトのモデルを格納するファイルを更新する、項１に記載のオブジェクト管理システム。
【０１６５】
項３：当該対話は当該モデルの当該オブジェクトの一部を移動させることまたは当該オブジェクトのモデルの当該一部を変位させることの１つから選択される、項１または２に記載のオブジェクト管理システム。
【０１６６】
項４：当該アバタは当該オブジェクトの人間工学テストを実施した人の寸法を有する、項１乃至３の何れか１項に記載のオブジェクト管理システム。
【０１６７】
項５：当該オブジェクトは航空機であり、当該対話は航空機における制御の有用性をテストする、項１に記載のオブジェクト管理システム
【０１６８】
項６：当該モデル・マネージャは、当該オブジェクトが配置されているライブ環境からライブ情報を受信し、当該ライブ情報の当該オブジェクトのモデルに及ぼす影響を当該ライブ情報に基づいて特定し、当該三次元環境内の当該オブジェクトのモデルに及ぼす影響を表示する、項１乃至５の何れか１項に記載のオブジェクト管理システム。
【０１６９】
項７：当該ライブ情報は変調データ、温度、加速度、速度、変形、振動データ、力、または音響データのうち少なくとも１つを含む、項６に記載のオブジェクト管理システム。
【０１７０】
項８：オブジェクトを製造する製造システムと、当該モデルを用いて当該製造システムの動作を制御する制御システムとをさらに備える、項１乃至７の何れか１項に記載のオブジェクト管理システム。
【０１７１】
項９：当該三次元環境は仮想現実環境および拡張現実環境の１つから選択される、項１乃至８の何れか１項に記載のオブジェクト管理システム。
【０１７２】
項１０：当該表示システムは表示装置、コンピュータ・モニタ、メガネ、ヘッドマウント式表示装置、タブレット・コンピュータ、携帯電話、プロジェクタ、ヘッドアップ・ディスプレイ、ホログラフィック表示システム、または仮想網膜ディスプレイのうち少なくとも１つから選択される、項１乃至９の何れか１項に記載のオブジェクト管理システム。
【０１７３】
項１１：当該オブジェクトはモバイル・プラットフォーム、静止プラットフォーム、地上ベースの構造、水上ベースの構造、空中ベースの構造、航空機、水上船舶、タンク、人員運搬車、電車、宇宙船、スペース・ステーション、衛星、潜水艦、自動車、電力プラント、橋、ダム、家、製造施設、建物、翼、ビーム、エンジン・ハウジング、座席、および安定化器の１つから選択される、項１乃至１０の何れか１項に記載のオブジェクト管理システム。
【０１７４】
項１２：当該モデルはコンピュータ支援型設計モデル、有限要素法モデル、およびコンピュータ支援型モデルの１つから選択される、項１乃至１１の何れか１項に記載のオブジェクト管理システム。
【０１７５】
項１３：人間オペレータの動きを検出し、当該動きに関する情報を生成するモーション・キャプチャ・システムと、人間オペレータを表すアバタを生成し、航空機のモデルを有する三次元環境に当該アバタを配置し、当該モデルおよび当該アバタを有する三次元環境を当該アバタに関する視点から人間オペレータにより参照可能な表示システムに表示し、リアルタイムで検出された人間オペレータの動きに関する情報を用いて航空機のモデル内の１群の寸法を変化させる、当該アバタと航空機のモデルの間の対話をリアルタイムに特定し、当該三次元環境内の航空機のモデル内の当該１群の寸法の変化とともにオブジェクトのモデルを当該表示システムに表示し、当該ファイルが航空機のモデル内の当該１群の寸法の変化を反映するように、航空機のモデルを格納するファイルを更新して、人間オペレータによる航空機のモデルへの設計変更を可能とするモデル・マネージャとを備える、航空機設計システム。
【０１７６】
項１４：当該アバタは当該オブジェクトの人間工学テストを実施した選択された人の寸法を有する、項１３に記載の航空機設計システム。
【０１７７】
項１５：オブジェクトを管理するための方法であって、当該オブジェクトのモデルおよび人間オペレータを表すアバタを有する三次元環境を当該アバタに関する視点から表示システムに表示するステップと、人間オペレータの動きを検出するステップと、リアルタイムで検出された人間オペレータの動きに関する情報を用いて、当該アバタと当該オブジェクトのモデルの間の対話をリアルタイムに特定するステップであって、当該対話は、当該オブジェクトのモデル内の１群の寸法を変化させる、ステップと、当該三次元環境内の当該アバタと当該オブジェクトのモデルの間の対話を当該表示システムに表示して、人間オペレータにより生成された当該オブジェクトのモデルにおける設計変更を可能にするステップとを含む、方法。
【０１７８】
項１６：当該対話は当該オブジェクトのモデル内の１群の寸法を変化させ、当該ファイルが当該オブジェクトのモデル内の１群の寸法の変化を反映するように、当該オブジェクトのモデルを格納するファイルを更新するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【０１７９】
項１７：当該対話は当該モデルの当該オブジェクトの一部を移動させることまたは当該オブジェクトのモデルの当該一部を変位させることの１つから選択される、項１５または１６に記載の方法。
【０１８０】
項１８：当該アバタは当該オブジェクトの人間工学テストを実施した人の寸法を有する、項１５乃至１７の何れか１項に記載の方法。
【０１８１】
項１９：当該オブジェクトは航空機であり、当該対話は航空機における制御の有用性をテストする、項１５乃至１８の何れか１項に記載の方法。
【０１８２】
項２０：当該オブジェクトが配置されている環境からライブ情報を受信するステップと、当該ライブ情報を当該オブジェクトのモデルに適用することから当該オブジェクトのモデルの変化を特定するステップと、当該三次元環境内の当該オブジェクトのモデルの変化を表示するステップと、をさらに含む、項１５乃至１９の何れか１項に記載の方法。
【０１８３】
項２１：当該ライブ情報は変調データ、温度、加速度、速度、変形、振動データ、力、または音響データのうち少なくとも１つを含む、項２０に記載の方法。
【０１８４】
項２２：当該オブジェクトのモデル用いて製造システム内のオブジェクトを製造するステップをさらに含む、項１５乃至２１の何れか１項に記載の方法。
【０１８５】
項２３：当該三次元環境は仮想現実環境および拡張現実環境の１つから選択される、項１５乃至２２の何れか１項に記載の方法。
【０１８６】
項２４：当該表示システムは表示装置、コンピュータ・モニタ、メガネ、ヘッドマウント式表示装置、タブレット・コンピュータ、携帯電話、プロジェクタ、ヘッドアップ・ディスプレイ、ホログラフィック表示システム、または仮想網膜ディスプレイのうち少なくとも１つから選択される、項１５乃至２３の何れか１項に記載の方法。
【０１８７】
項２５：当該オブジェクトはモバイル・プラットフォーム、静止プラットフォーム、地上ベースの構造、水上ベースの構造、空中ベースの構造、航空機、水上船舶、タンク、人員運搬車、電車、宇宙船、スペース・ステーション、衛星、潜水艦、自動車、電力プラント、橋、ダム、家、製造施設、建物、翼、ビーム、エンジン・ハウジング、座席、および安定化器の１つから選択される、項１５乃至２４の何れか１項に記載の方法。
【０１８８】
項２６：当該モデルはコンピュータ支援型設計モデル、有限要素法モデル、およびコンピュータ支援型モデルのうち１つから選択される、項１５乃至２５の何れか１項に記載の方法。
【０１８９】
多数の修正と変形は当業者に明らかである。さらに、様々な例示的な実施形態が他の所望の実施形態と比べて異なる特徴を提供してもよい。選択された１つまたは複数の実施形態は、特定の考えられる利用に適するように様々な修正を有する様々な実施形態に関する開示を当業者が理解できるように、実施形態の原理、実際の適用を最良に説明するために選択され説明されたものである。
【符号の説明】
【０１９０】
１００  オブジェクト没入型環境
１０２  オブジェクト
１０４  モデル
１０６  モデル・マネージャ
１０８  オブジェクト管理システム
１１０  コンピュータ・システム
１１１  人間オペレータ
１１２  三次元環境
１１６  仮想現実環境
１１８  アバタ
１１９  寸法
１２０  対話
１２１  視点
１２２  表示システム
１２６  情報
１２８  動き
１３０  モーション・キャプチャ・システム
１３２  寸法
１３４  設計変更
１３６  ファイル
１３８  変更
１４４  コンピュータ支援型設計システム
１４６  ライブ環境
１４８  テスト
１４９  ライブ情報
１５０  分析器
１５２  色
１５４  パラメータ
１５５  センサ・システム
１５６  第１の位置
１５８  第２の位置
１６０  テスト・プロセス
１７００  データ処理システム
１７０４  プロセッサ・ユニット
１７０６  メモリ
１７０８  永続記憶
１７１０  通信ユニット
１７１２  入出力ユニット
１７１４  ディスプレイ
１７１６  記憶装置
１７１８  プログラム・コード
１７２０  コンピュータ可読媒体
１７２２  コンピュータ・プログラム製品
１７２４  コンピュータ可読記憶媒体
１７２６  コンピュータ可読信号媒体
１９００  航空機
１９０２  機体
１９０４  システム
１９０６  内部
１９０８  推進システム
１９１０  電気システム
１９１２  油圧システム
１９１４  環境システム
２０００  製品管理システム
２００２  製造システム
２００４  保守システム
２００６  製造機器
２００８  制作機器
２０１０  組立て機器
２０１２  保守機器
２０１４  制御システム
２０１６  人間オペレータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【外国語明細書】
2017059213000001.pdf