以综合图像的形式在屏幕上显示对象的数字样机的系统和编码方法

摘要

一种以三维综合图像的数字文件的形式对由图像要素(FEI)流形成的对象模型进行编码的编码方法，其中，(A)在流(FEI)中识别作为图像要素

说明书

由于在适当领域(例如，技术、科学或研究领域)中的应用，以综合图像的形式在屏幕上显示被称为数字样机(digital mock-up)的数字几何数据的领域正在蓬勃发展。

在上述领域中，尤其值得一提的是用于与机械工业相关的领域的计算机辅助设计，其执行特别项目的制造过程、危险或敏感区域的远程操作，尤其包括微创手术或其它操作。

所有这些领域的应用在对对象或部分对象的再现过程中需要非常高精确和准确度，这可在综合成像中实现。

例如，如图1a所示，以综合图像的形式显示数字样机的屏幕系统包括在例如工作站上的客户端图形应用程序，其中，该客户端图形应用程序能够将数字信号提供给为显卡提供接口的显卡驱动器，从而控制显示设备。

如图1b的进一步所示，图形应用程序将像元流提供给显卡驱动器和显卡。像元流包括可编址的像元，其中，根据当前的标准，每个像元都由几何形状(通常为三角形)形成。上述三角形不是必要的，但三角形被证实为在实际中对于三维综合成像(3D成像)是有利的。

现有技术的上述显示系统是令人满意的，因为它们能在3D综合成像中精确且适应地表现所有类型的对象。

然而，尽管它们具有适应性特性，但是它们的使用限制于变化发展非常慢的对象，尤其是用于表示综合对象或3D成像的动态处理所需的信息量和支持该信息的数字数据量的增长非常慢的对象。

在任何情况下，撇开执行在市场上的商用工作站上通常不可用的这些处理所需要的高计算能力不谈，用于重构的综合图像的3D显示所需的通常的显卡不能在表现动态综合图像的流畅性方面达到完全满意，这是因为它们不能产生非常大量的显示数据的刷新率。

特别地，在3D综合成像领域中，尤其在3D动态综合中，由于显示方案、像素的固定数目N_p、像元数目N_b中可编址像元量的不充分性，使显示级别上的困难非常大。

因为图像中显示像素的数目N_p是固定且受限的，所以当前的技术方法不可能优化显示图像的像素数目与像元数目的比值N_p/N_b。目前，在动态3D图像综合中，图像由速度(每秒像元的数目N_b)来表现其特性，并且由图像显示频率F_i来限定3D显示。

特别地，如果图像显示频率太低，每秒图像F_i<5，则系统不能有利地使用，因为建立图像所花费的时间太长并且也不可能获得好的图片，这会引起潜在的问题。

而且，显示会抖动，这当然不利于3D综合成像中对象的全景。

本发明的目的是通过实现用于以综合图像形式在屏幕上显示对象的数字样机的sui generis方法和系统，克服现有技术的综合成像显示系统和方法的缺点。通过sui generis方法和系统，对于每个图像，基本上克服了对显示屏幕的每个显示区域中显示的信息量响应的不充分性。

特别地，本发明的另一个目的是实现以3D综合图像的形式在屏幕上显示对象的数字样机的方法和系统，其中，动态信息量或其速率基本上由具体的编码方法限制，而且这基本上增加了3D综合显示的流畅性。

本发明的又一个目的是最终实现以3D综合图像的形式在屏幕上显示对象的数字样机的方法和系统，其中，在3D综合表现和显示上引入了任意外部事件效果的预期处理，从而例如通过预见应用程序对该外部事件的响应来维持3D综合图像显示的流畅性。

对象的数字样机以三维综合图像的数字文件形式的编码方法从应用程序模块传送的像元流所形成该对象的模型开始，而该应用程序模块从数字样机开始。作为本发明主题的编码方法值得注意之处在于，其包括至少如下步骤：在像元流中区分构成将被显示的三维综合图像的至少一部分的基本图像；根据代表该像元内容的索引值对每个连续的基本图像进行编码；根据代表每个基本图像内容的索引值计算用于三维综合图像的数值；以及以文件或一组数字数据的形式存储该综合图像的数值。

根据代表基本图像内容的索引值对连续基本图像进行编码，使其能够基本上限制显示所需的动态信息量或动态信息流，从而改善3D综合显示的流畅性。

作为本发明主题的编码方法在于将一组像元的索引值与用于计算三维综合图像数值的地址值相关联。

这种做法能够将一组具体的基本图像根据其内容分配给这些数值的计算源，从而保证通过三维综合图像的内容进行空间分割。

该程序通过有效地克服潜在的问题并基本减少了现有技术的3D综合图像上的图像抖动。

以综合图像形式在屏幕上显示对象的数字样机的作为本发明主题的系统通过包含用户接口的应用程序模块来操作应用程序模块。该系统从数字样机开始，将由像元流形成的对象模型传送至用于计算将被显示在屏幕上的三维图像的源。

值得注意的是，其至少包括用于过滤像元的源，该源安装在计算三维图像的源的输入端，这些过滤源包括用于在像元流中区分基本图像的模块，其中，每个基本图像构成用于显示的图像的至少一部分；以及根据代表该基本图像内容的索引值对每个连续基本图像进行编码的模块，这些索引值被传送给用于计算三维图像的源。这就能够通过由计算三维图像的源重构每个基本图像的内容，从而增加显示屏幕的显示流畅性。

特别地，作为本发明主题的系统的特征在于，索引值是通过将散列函数应用于每个连续的基本图像获得的数值。

而且，索引值是代表包含在该对象的两个连续视图中两个连续、等价的基本图像之间的时空差异。

根据作为本发明主题的又一显著方面，用于计算三维图像的源由并列连接于过滤源与屏幕之间的多个3D显卡构成。每个显卡具有具体的存取地址，并且，代表一组基本图像中的构成用于显示的对象图像的全部或一部分的每个连续的基本图像内容的索引值与显卡中的一个的具体的存取地址值相关联。

这就能够将一组具体的基本图像根据其内容分配给显卡，从而确保通过屏蔽(masking)显示的内容进行空间分割并加速显示的流畅性。

根据本发明的又一显著方面，根据代表每个基本图像内容的索引值对每个基本图像进行编码的模块包括使多个连续的基本图像与相同的存储地址和相同的索引值相关联的源，将分别代表该基本图像的索引值从一组基本图像发送至用于计算三维图像的源。

根据本发明的又一显著方面，过滤源还包括用于将用于被认为与相同地址相关联的任一基本图像或基本图像组的相关源禁用的模块。这就能够将与地址链接的索引值发送至用于计算三维图像，并能用于加速显示。

最后，作为本发明主题的显示系统的特征在于，当从作为用户接口的外围引入对象图像观察点的改变时，该显示系统还包括用于学习发展原理的源，从而能够预见计算结果并缩短应用程序模块的计算时间。

应用程序模块的计算时间基本上独立于应用程序模块计算对象的连续图像的实际性能。

作为本发明的主题的以综合图像形式在屏幕上显示对象的数字样机的系统和编码方法可用于科学、工业领域、或关于以3D综合图像形式的数字样机的屏幕显示的视频或在线游戏领域中的休闲活动的任意应用程序模块，尤其是在与应用程序模块的用户交互的对话框的3D显示相关的上下文中。

参考附图并阅读说明书将更容易理解上述内容，其中，除了现有技术图1a和1b之外：

-图2a示出了根据本发明的主题，以三维综合图像的数字数据的文件或集合的形式对对象的数字样机编码的编码方法的基本步骤的示例性流程图；

-图2b示例性地示出了图2a所示的作为本发明主题的编码方法的优选的详细且非限制性的实施方式；

-图3a示例性地示出了根据本发明目的，以综合图像形式在屏幕上显示数字样机的系统；

-图3b示例性地示出了客户/服务器架构形式的、作为本发明主题的系统的第一优选实施方式；

-图3c示例性地示出了图3a所示的作为本发明主题的系统的第二优选实施方式，在该实施方式中，用于计算3D综合图像的源由并行连接的多个3D显卡构成；

-图4示例性地示出了图3a、3b或3c所示的作为本发明主题的系统的操作过程；以及

-图5示例性地示出了作为本发明主题并提供了用户接口的系统，其中，当从作为该用户接口的外围引入对象图像的观察点的替换时，该系统具有用于学习发展原理的模块。

下面，结合图2a和2b，从由应用程序模块传送的像元流所形成的对象的模型开始，更详细地描述对象的数字样机的三维综合图像的数字文件形式的编码方法，从数字样机开始进行描述。

参考图2a，应注意，像元流为：

$\mathrm{FEI}={\left\{I_i{\left\{{\mathrm{EI}}_e\right\}}_{e=1}^{e=\mathrm{ex}}\right\}}_{i=1}^{i=I}$

作为本发明主题的方法实际上可应用于包括任意数目的图像Ii的像元流，每个连续的图像包括像元EI_e，每个像元根据确定的3D表示法的三维轴由适当的几何图形构成，几何图形包括形状、色彩、亮度和/或方向的特性。每个像元EI_e能够具有任意的形状，但是在作为本发明主题的方法的上下文中，根据用于图像综合的当前标准，所示的形状是三角形。

作为本发明主题的方法当然应用在标注为DU_g的显示设备上，其中，g表示显示设备DU的一个或多个地址，尤其是其物理地址。

尤其可理解的是，本发明主题的方法能够在单个显示设备上实现，或者在多个显示设备和对应的GCD显示设备驱动器(DU_g)上实现。对于FEI像元流，FEI像元对应于数字数据，即，能够区分连续的图像I_i并能区分这些连续图像中的上述像元El_e的连续的比特。

参考图2a，作为本发明主题的方法包括步骤A。步骤A用于识别像元流FEI中的基本图像，其中，每个基本图像构成用于显示的三维综合图像的至少一部分。

根据作为本发明主题的方法的显著特性，示出的每个基本图像由像元El_e的子集组成。

如图2a的步骤A所示，识别操作包括在每个连续的图像Ii中将标注为的多个基本图像突出。

应该注意的是，任一基本图像(像元的子集)都包括像元的至少一个其它子集，尤其包括至少一个像元，而每个图像I_i包括所有的基本图像(相应像元的子集)。

因而，形成每个基本图像的像元的数目是不固定的，并且每个基本图像的定义也可根据其内容改变，这部分将在下文中描述。可理解，基本图像的最后的像元ex可具有任意值。

上述识别操作由图像I_i在输入像元流上实现。该操作能够在时间、空间或甚至照明标准上实现，使得能够在上述像元流中区分出相对于先验确定的内容有用的显示区域。

步骤A之后为步骤B，步骤B根据代表所考虑的像元的内容的索引值对每个连续的基本图像进行编码。

在图2a的步骤B中，该操作表示为如下关系式：

${\left\{{\mathrm{EI}}_e\right\}}_{e=1}^{e=\mathrm{ex}}\to n$

在上述关系式中，n表示代表基本图像的内容的索引值。

根据作为本发明主题的方法的一个显著方面，根据每个基本图像内容的编码标准可为应用于上述有用显示区域的形状识别的标准，和/或像元流FEI中位串的时间连续的标准，和/或在每个所考虑的像元的图像I_i中的三维定位的标准。可理解，尽管每个像元El_e必然包括所考虑的图像中的3D定向和定位参数，但是也可通过连续性对每个基本图像(像元的子集)进行定位和定向。

步骤B之后为步骤C，步骤C包括根据代表每个基本图像内容的索引值n计算用于显示的三维综合图像的数值，并且以数字文件的形式存储该综合图像的相应数值。

在图2a的步骤C中，对根据索引n编码并属于图像I_i的基本图像的显示计算操作如下所示：

${\left\{{\mathrm{EI}}_e\right\}}_{e=1}^{e=\mathrm{ex}},n,i\to Z_{k,g,i}$

可理解的是，考虑到分配给每个所考虑的基本图像的索引n的编码内容，并考虑到上述内容以及从一个图像到下一个图像的发展过程，图像中的显示区域(区域Z_k，i)是相关联的。

实际上，图像Z_k，i中的每个显示区域都分配给每个相应的基本图像，尤其是根据属于索引i的当前图像的所考虑的基本图像与属于索引i+1的下一个图像的相应的基本图像的相似性标准。

用于所考虑的基本图像的相似性标准表示为如下关系式：

${\left\{{\mathrm{EI}}_e\right\}}_{e=1}^{e=\mathrm{ex}},i\leftrightarrow {\left\{{\mathrm{EI}}_e\right\}}_{e=1}^{e=\mathrm{ex}},i+1$

上述的相似性标准是由代表构成所考虑的基本图像的每个像元的位串的同一性所建立的适应性标准，或者是由从下一个图像的基本图像到代表当前图像的基本图像的一个或多个位串的可视距离的标准。

根据作为本发明方法的又一个显著方面，该方法在上述步骤C中包括将一组基本图像的索引值与用于计算三维综合图像的数值的源的地址值相关联。

在图2a的步骤C中，示出了通过将索引g分配给显示区域Z_k，i实现该操作，然后显示区域Z_k，i变成Z_k，g，i，其中，g表示用于计算三维综合图像的数值的源地址，尤其是用于计算显示设备DU_g或显卡驱动器GCD(DU_g)的数值的源地址。

该操作方法特别有利于将一组具体的基本图像根据其值分配给用于计算数值的每个源，从而确保通过重构的三维综合图像的内容进行空间分割。

下面结合图2b给出作为本发明主题的编码方法的实施方式。

图2b示出了基本图像的像元流中的识别步骤，其中，每个基本图像构成所显示的图像的至少一部分。纯粹作为非限制性的实施例，通过使用已知的输入滤波器F₁来实现由像元El_ex-1、El_ex和El_ex-2构成的基本图像的识别。通过在封闭区域内包含用阴影表示的上述三个像元来象征性地示出了识别操作。

根据代表基本图像的内容的索引值n，通过用于上述基本图像的相同的输入滤波器F₁来实现编码。

根据作为本发明主题的方法的特别有利的实施方式，可通过将散列函数应用于上述的基本图像来获得索引值。输入滤波器F₁级的该操作如下所示：

$n=H{\left\{{\mathrm{EI}}_e\right\}}_{e=\mathrm{ex}-2}^{e=\mathrm{ex}}$

在该关系式中，H表示全部作用到构成所考虑的基本图像的像元的散列函数。

最后，例如，通过输出滤波器F₂，从代表基本要素图像内容的索引值开始计算三维综合图像的数值。输出滤波器F₂允许建立上述基本图像的对应关系，即，建立与用于所考虑的索引图像i相关联的基本图像的对应关系，也就是根据一组具体基本图像的内容，将这些基本图像分配给用于计算该组具体图像的数值的每个源，来建立显示区域Z_k，g，i的对应关系，从而通过三维综合图像提供空间分割。

当然可理解的是，一个或多个显卡可对应于用于计算综合图像的源的地址g，即，显卡驱动器GCD(D_g)的地址，下文中将对此进行详细描述。

结合图2b所示，作为本发明主题的方法更显著的特征是其可包括，对于每个基本图像El_e，从上述索引值n开始，计算用于显示的优先系数，记为PC。实际上，任意应用模块均能与关于构成每个基本图像的像元集和子集的定义中的选择的各种标准相符，并最终与将连续的基本图像呈现给显卡的表示相符。

根据如下关系式，上述优先系数PC是计算出的索引值n和每个所考虑的像元中的像素数目Npx的函数：

PC＝f(n，Npx)

上述优先系数PC的实现能够优化并减少到用于执行上述显示的显卡显示源的基本图像的存取时间。

这使得进一步缩短了成套设备的总的显示时间。

最后，在作为本发明主题的方法的非限制性优选的实施方式中，该方法还有利地包括从显示观察点计算用于每个基本图像的应用模块后续执行的预测值。该预测值Pr是优先系数PC的函数，Pr(PC)，并能够为每个所考虑的像元计算为显示执行周期的数目。

根据作为本发明主题的方法的显著方面，该方法包括适应应用程序模块的执行数据，并通过执行函数使其适应由应用程序模块使用的RAM空间的参数，例如，地址和存储区域的范围，记为RAM_mem(A，S_z)，其中，A表示地址而S_z表示上述RAM区域的范围，以及应用程序模块的执行处理器级别的应用程序模块的执行寄存器，记为Req(Exec)，其中，Exec表示由相应寄存器执行应用程序模块指令的上下文。

从优先系数PC开始计算的相应的适应函数记为：

AA(RAM_mem(A，Sz)，Req(Exec))

其中，A表示RAM中基本图像的地址，S_z表示用于在地址z的显示区域中显示所考虑的基本图像的RAM的范围，Exec表示执行应用程序模块指令的上下文。

通过动态管理的查询表，能够执行预测值Pr(PC)与适应函数的上述参数之间的变换。

下面，结合图3a及其后的附图，从包括用户接口的应用程序模块开始，详细描述根据本发明主题以三维综合图像的形式在屏幕上显示对象的数字样机的系统。

结合图3a，在客户端设备的框架中描述作为本发明主题的设备，其中，客户端设备运行传送流的图形应用程序，而像元流FEI在上文已进行了描述。

当然，除了显卡驱动器GCD和构成终端的适当的显卡GC之外，在客户端架构中，还包括例如标准形式的显示设备DU。

根据作为本发明主题的系统的显著方面，该系统包括用于过滤像元流FEI并安装在用于计算三维图像的源的输入端的模块，该模块尤其安装在用于传送像元流FEI的图形应用程序与显卡驱动器GCD之间。

如上所述，结合作为本发明主题的方法的实现，滤波器模块有利地包括识别模块，即，在基本图像的像元FEI流中的滤波器F₁，每个基本图像的像元FEI均构成用于显示的至少一部分图像。每个像元如上文所述构成像元的子集。

该滤波器模块还包括用于对每个连续的基本图像进行编码的模块，滤波器F₂，如上文所述，其根据代表所考虑的基本图像内容的索引值n来执行编码操作。

索引值n被传送给用于计算三维图像的模块，尤其传送给显卡驱动器GCD。

特别可理解的是，对于当前图像I_i和下一图像I_i+1，由于索引值n的传送，作为本发明主题的显示系统程序可获得连续的基本图像，尤其是构成基本图像的像元。容易理解的是，根据作为本发明主题的编码方法，将像元和相应的基本图像存储在数字文件中，并且通过对链接至值n的地址的简单寻址，可通过索引值n获得像元或构成该像元的基本图像。

该步骤能够显著地增加显示屏幕的显示流畅性，并加速过滤模块(尤其是滤波器F₂)与从而记为F_1，n的显卡驱动器GCD之间的数据流。

可理解的是，通过计算三维图像的方法重构每个基本图像的内容，显示屏幕的显示流畅性(尤其由使用显卡GC的显示设备DU的显示流畅性)可增加显示设备DU的显示流畅性。该重构操作尤其从索引n开始执行。

特别地，如上文所述，上述的索引值是通过将散列函数应用于至少每个连续的基本图像而获得的数值。

索引值n能够由表示两个连续等价的基本图像之间的时空差异的数值构成，其中，该两个连续等价的基本图像包含在该对象的两个连续视图中。

特别地，可理解的是，尽管如上所述可在每个当前图像和下一连续的图像上实现该计算时，但是只有当该差异值发生重大改变时才考虑时空差异的代表值，尤其对于包含在对象的两个连续视图中的两个连续等价的基本图像而言。

从而，可根据表示时空差异的差将用于对三维图像进行编码所需的信息量最小化，该差已在索引值中示出。

现在结合图3b以客户/服务器架构形式对根据本发明主题的显示系统进行更详细的描述。

上述客户/服务器架构能够在单站或多站上下文中实现。

总的来说，作为本发明主题的系统可设置为包括基本对应于图3a所示的客户架构，其中，编码模块(即，滤波器F₂)由直接专用于显卡驱动器GCD的滤波器构成。

在这些情况下，由上述滤波器F₂形成的编码模块直接专用于相应客户端的显卡驱动器。

而且，在单站或多站情况下，服务器元件S可直接链接至上述的客户元件，编码模块F₂直接链接至由滤波器F₁形成的识别模块。在这些情况下，编码模块F₂可将已处理的像元流f_1，n传送至由显卡驱动器GCD_g′、适当的显卡GC’和显示设备DU′构成的系统。

通过如此构成的成套设备S的服务器要素特性，可为该成套设备提供多站应用程序

现在结合图3c，以客户/服务器架构形式描述以三维综合图像形式在屏幕上显示对象的数字样机的系统的优选实施方式。

在该情况中，客户架构基本上由图形应用程序本身和至少由上文所述滤波器F₁形成的识别模块构成。

该成套设备通过计算机网络IN链接至多个服务器S₁、S₂和S₃、非限制的S_N(附图中未示出)。

每个服务器S₁、S₂、S₃至S_N有利地包括如图3b所示的服务器结构S，即，包括由滤波器F₂₁形成的编码模块、显卡驱动器GCD₁和用于服务器S₁的显卡适当的GC₁，通过将索引1改变为索引2和3，该结构重复地应用于服务器S₂、S₃至S_N。

每个服务器S₁、S₂、S₃至S_N自身链接至图像网络IA，其中，图像网络IA允许图像数据的传送，尤其允许传送与上述服务器S₁至S_N相关的已处理的像元F_1，n流。

一个或多个显示设备(在图3c中标记为DU₁至DU₂)也连接至图像网络IA。

参考图3c，可理解的是，用于计算三维图像的模块由多个3D显卡GC₁、GC₂、GC₃至GC_N构成，这些多个3D显卡并行连接在过滤模块F₁与由显示设备DU₁或DU₂构成的屏幕之间。

根据作为本发明主题的系统的显著方面，每个上述显卡包括特定的存取地址g＝1、2、3或N，将代表一组基本图像中每个连续基本图像内容的每个索引值n与显卡中的一个的具体存取地址相关联，其中，该组基本图像构成用于显示的全部或部分的对象图像。

通过使用图2b中的输出滤波器F₂和如下关系式来表现上述步骤：

${\left\{{\mathrm{EI}}_e\right\}}_{e=\mathrm{ex}-2}^{e=\mathrm{ex}},n,i\to Z_{k,g,i}$

其中，g表示上述具体的存取地址，Z_k表示对应于构成用于显示的所有或部分对象图像的一组基本图像的显示区域，并且n当然表示代表该对应的图像组中每个连续的基本图像的内容。

该步骤将一组具体的基本图像根据其内容分配给显卡中的每个，从而通过屏蔽显示的内容确保空间分割，并获得显示的流畅性的加速。

可理解的是，特别地，屏蔽的概念包括显示用于具体存取地址g的所考虑的那组图像，且当然包括对用于该具体存取地址g的所有其它图像组的屏蔽。

该屏蔽操作由该符号关系式表示：

$n\leftrightarrow \{g,k\}$

图4示出了用于图3c所示的服务器S₁至S₃中之一的相应步骤。

在上述图4中，可理解的是，计算机网络IN和图像网络IA的存在并不能以任何方式改变如附图4所示的输入滤波器F₁和输出滤波器F₂。

对于计算索引n(代表包含在对象的两个连续视图中的两个连续等价的像元的时空差异的数值)的步骤，暗示了上述模块包括用于将多个连续的像元与相同的存储地址并当然与相同的索引值关联的模块M₁。

可理解的是，特别地，具有单一内容的连续的基本图像具有非常高的互相关值，也就是它们一方面存储在单一地址处，另一方面通过将散列函数应用于该基本图像计算单一的索引值。

上述的步骤当然能够将分配给基本图像或一组基本图像的索引值作为代表上述图像的内容及其存储地址的值。

特别地，模块M₁能实现结合图2b所描述和说明的方法框架中所描述的所有函数，尤其是优先系数PC、预测值Pr(PC)和适应函数AA(RAM_mem(A，S_z)，Req(Exec))的计算。

最终，输出滤波器F₂有利地包括模块M₂，其用于为与相同地址相关的任一基本图像或任意一组基本图像禁止关联模块。

对于上述的原因，可理解的是，基本图像或一组基本图像与相同存储地址的相关性能够得出关于其内容类似的结论，并将相应的索引值n传送至用于计算三维图像的模块，这当然也能够加速显示。

下面将结合图5，对当作为本发明主题的系统特别针对允许用户对综合图像的三维表示发引入变化时，该系统的优选的实施方式进行更详细的描述。

由用户引入到对象图像的观察点的变化是从作为用户接口的输入外围设备中引入的。该用户接口包括操纵杆、或在远程控制手动操作情况下的关节型机器人、或最终在综合图像的3D表示法的图形应用程序的任意用户辅助操作。

为此，作为本发明主题的系统进一步包括模块M₃，其用于在由外围设备形成的上述用户接口引入对对象图像的观察点的改变时学习发展原理(development principle)，其目的是预见计算结果并缩短应用程序模块或图形应用程序的计算时间。

如图5所示，从外围接口引入的流记为：

FU＝1，2，3，4，5，6，7

其中，字符串1至7说明性地表示由外围接口传送的用户流。

用于学习发展原理的处理步骤包括从用户间接口以小于所传送的用户流的抽样频率对用户流FU进行抽样。通过该抽样过程，应用程序模块或图形应用程序能够产生已被抽样的用户流FUE，为了方便起见，该用户流FUE由删节的序列1、3、6表示。然后，将已抽样的流FUE传送至输入滤波器F₁。

输入滤波器还接收由用户接口直接发送的用户流FU。然后，输入滤波器F₁对用户流FU与已抽样的用户流FUE进行比较。上述流之间的比较由模块M₃对像元的鉴定来完成。该操作表示为：

由用户发送的属于流FU的像元Fl_e’对应于属于已抽样的流FUE的像元。

学习原理的结构则基于图像或像元之间的差别的标准并与用户流FU相关联。包含在滤波器F₁中用于学习原理的比较和构造的模块能够重构用户流的图像IFU，即：

IFU＝1，2，3，4，5，6，7

而且当然能够在输出滤波器F₂的级别上从用户流接收图像IFU，以预见图形应用程序对用户流FU的响应。

本发明还涉及包括存储在存储器媒介上的一套指令的计算机程序，该计算机程序通过包含用户接口的应用程序模块，由计算机或由数字样机的屏幕显示系统实现。该应用程序模块将由像元流所形成的对象的模型从数字样机传送至用于对可显示在屏幕上的三维图像进行计算的模块。其中，值得注意的是，当该应用程序模块执行时，上述的指令执行对三维综合图像的数值进行识别、编码和计算的步骤，如结合图2a和2b所述，从代表每个基本图像内容的索引值开始，并将此综合图像的这些数值以数字文件的形式存储。

当该程序模块化时，其包括至少一个软件模块M₁，其用于在像元流中识别构成用于显示的一部分图像的基本图像，并根据代表每个基本图像内容的索引值对这些基本图像中的每个进行编码。该软件模块M₁安装在如图4和5所示的客户/服务器架构中的客户元件中的输入滤波器F₁中。

同样地，该程序还包括软件模块M₂，用于从代表每个基本图像内容的索引值开始计算用于三维综合图像的数值。如图4和5所示，软件模块M₂安装在客户/服务器架构中服务器元件中的输出滤波器F₂中。

最后，当用户接口的图像观察点发生变化时，该计算机程序包括用于学习发展原理的软件模块M₃，如图5所示，该软件模块M₃安装在客户/服务器架构中的客户元件中，并能够预见计算结果且缩短用于计算图形应用程序计算的时间。

作为本发明主题的综合图像的方法和显示系统已被实现并已进行比较测试，其结果在下文中给出。

上述测试由应用程序模块的实现构成，其允许定义均包括由三角形构成的1000万个像元的基本图像，并允许由装配有3GHz奔腾IV处理器和Fx3000显卡的工作站执行该应用程序模块。上述测试在不具有本发明的编码操作的情况下作为参考测试。通过根据下表，通过指数n、指数n+优先系数PC给出了与用于编码的参考测试相关的、以每秒图像数量表示的显示速度的比较测试。

 

测试显示速度参考测试2图像/秒指数：n3图像/秒：增益50％指数：n+PC4图像/秒：增益50％

而且，测试平台上对指数n+优先系数PC的计算和适应函数AA(RAMmem(A，Sz)，Req(Exec))的单独测试以每秒图像数量的形式示出了400％的显示速度的增益。

同样地，实现用于学习图像观察点的发展原理的模块能够证明200％的显示速度的增益。可理解的是，上述速度增益是可积累的。