NO853061L - Fremgangsmaate og anlegg for fremvisning og for interaktiv utgravning og inspeksjon av et tre-dimensjonalt volum. - Google Patents

Abstract

Et datamaskinanlegg fremviser i to dimen-. sjoner en representasjon av et tredimensjonalt volum (31a). Den tredimensjonale volumrepresentasjon er et mosaikkarbeid av celler (35, 36) som er representert som tredimensjonale enheter. Det tredimensjonale volum er representert ved et antall digitale tall. En angiver angir hvilke av de digitale tall som skal representeres i den todimensjonale fremvisning. Hvert digitalt tall er representert ved én celle. Hvert digitalt tall representerer også en farge. Hver tilsvarende celle er farget i overensstemmelse med det digitale tall. En angiver angir hvilke av de digitale tall som skal representeres ved en celle i den tredimensjonale representasjon. En markør, som styres av en skjermpilot, kan benyttes til å indikere hvi lken ■f,-i.r!?:.ir,oliiJTiTeTiTSSGntcisicr.fjr (30w juo.i sem skal utgraves, ved a indikere ved de riktige celler og deretter elektronisk beordre utgravningen. Derved endres angiveren og de utgravde celler skrelles bort, slik at cellene i umiddelbar nærhet av de utgravde celler, avdekkes. Cellenes farge:, indikerer en parameter, såsom amplitude. Den tredimensjonale volum-representas jons betraktningsvinkel er variabel (43, 44), slik at rotasjon i hvilken som helst retning av den tredimensjonale fremvisning for underskelse av hvilken som helst overflate, tillates.

Description

Oppfinnelsen angår en todimensjonal fremvisning

av en tredimensjonal volumrepresentasjon, og mer spesielt en sådan representasjon hvor angitte eller utpekte partier av volumet kan utgraves, slik at det parti som ligger i umiddelbar nærhet av det utgravde parti, avsløres.

Tidligere kjente fremvisninger har vanligvis omfat-tet todimensjonale tverrsnitt av tredimensjonale oppstillin-ger.

I tidligere kjente systemer eller anlegg av nyere dato fremvises et tredimensjonalt, firkantet legeme hvor de synlige sider har varierende farge i forhold til en valgt parameter i oppstillingen langs disse sider.

En annen tidligere kjent teknikk er å frembringe filmer av suksessive todimensjonale tverrsnitt av en tredimensjonal oppstilling, slik at brukeren effektivt vil tillates å "kjøre gjennom" oppstillingen.

Disse metoder ifølge den kjente teknikk har en tendens til å stole på fantasien til menneskelige fortolkere for mentalt å konstruere tredimensjonale modeller av dataene, basert på de todimensjonale tverrsnitt.

Fremvisningene av fargede, firkantede legemer kom-mer nærmest til å gjengi de ønskede, tredimensjonale arrange-menter, men stoler fremdeles på fantasi for på riktig måte å forstå den totale, tredimensjonale struktur av dataene på grunnlag av sidene av de firkantede legemer.

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebragt et datamaskinanlegg som mottar en tredimensjonal oppstilling som representerer et tredimensjonalt volum. Den tredimensjonale oppstilling lagres i et lager i form av et antall digitale tall. En utpeker eller angiver (engelsk: designator) i form av en tredimensjonal datatabell eller oppstilling av biter har hver bit tildelt eller tilordnet for å representere et digitalt tall i den tredimensjonale oppstilling. En farge er tilordnet til hvert digitalt tall.

En todimensjonal fremvisning benyttes til å vise en tredimensjonal representasjon. Denne tredimensjonale representasjon er et mosaikkarbeid av celler, idet hver celle representerer ett av de digitale tall. Cellene er farget for å svare til de tilhørende, digitale tall. Fargen kan være en sjattering fra svart til hvitt i en svart-hvit-fremvisning, og kan være hvilket som helst utvalg av farger i en fargefremvisning.

I denne foretrukne utførelse er den tredimensjonale oppstilling i form av et firkantet eller rettvinklet legeme, og hver celle er også i form av et rettvinklet legeme. Angiveroppstillingen av biter angir hvilke av cellene som vil bli fremvist. I denne foretrukne utførelse angir en "0"-bit at cellen ikke vil bli fremvist, mens en "l"-bit angir at cellen vil bli fremvist. En celle som er angitt eller utpekt for fremvisning, vil i virkeligheten ikke være synlig i fremvisningen dersom andre angitte celler innelukker eller lukker for denne. En bevegelig markør er tilveiebragt i den todimensjonale fremvisning. I denne foretrukne utførelse styrer en skjermpilot markørens bevegelse. For å utgrave eller avdekke et parti av volumet, beveger brukeren markøren og peker på en celle ved å bevege skjermpiloten, for å utgrave en eneste søyle av celler, eller på to celler for å definere de begrensninger som skal utgraves. Utgravningen utføres ved aktiveringen av en bryter på skjermpiloten som da setter anlegget i stand til å innstille alle angiveropp-stillingsbiter på "0" for de biter som svarer til celler som skal utgraves. Den todimensjonale fremvisning av den tredimensjonale representasjon opptegnes deretter på nytt for å rette seg etter eller følge angiveroppstillingen etter hvert som den endres ved utgravningen, for deretter å illu-strere den tredimensjonale representasjon som åpenbarer eller viser de celler som ligger i umiddelbar nærhet av de utgravde celler, men som ikke tidligere var synlige.

Den tredimensjonale betraktningsvinkel kan endres av systemet for å vise den tredimensjonale volumrepresentasjon fra hvilken som helst ønsket vinkel. Den tredimensjonale volumrepresentasjon kan derfor effektivt dreies i hvilken som helst retning for å tillate brukeren å se hvilken som helst side.

Hovedformålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en tredimensjonal representasjon på en todimensjonal skjerm- fremvisning av en tredimensjonal oppstilling hvor ønskede partier er utgravet for å åpenbare de underliggende partier.

Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en tredimensjonal representasjon på en todimensjonal fremvisning som er dannet av et mosaikkarbeid av celler, idet ut-valgte celler kan fjernes når en utgravning utføres.

Enda et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremvisning hvor cellene er farget i overensstemmelse med tilsvarende, digitale tall i en tredimensjonal oppstilling.

Disse og andre formål med oppfinnelsen vil fremgå av den etterfølgende nærmere beskrivelse under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser et typisk katodestrålerør

(CRT)-fremvisning av den foreliggende oppfinnelse, fig. 2A viser en tredimensjonal representasjon som er oppbygget av rettvinklede, massive celler, fig. 2B viser representasjonen på fig. 2A, men ved benyttelse av kulefor-mede celler, fig. 3A og 3B viser en tredimensjonal representasjon fra forskjellige betraktningsvinkler, fig. 4 viser et blokkdiagram av datamaskinanlegget ifølge oppfinnelsen, fig.

5 illustrerer dannelsen av den tredimensjonale representasjon, og fig. 6 viser målingsbetingelsene for dannelse av den tredimensjonale celle. Fig. 1 viser en typisk presentasjon på videoskjer-men 20 i det Lisp-beregningsanlegg 10 som er vist på fig. 4. Det system eller anlegg som benyttes i denne foretrukne ut-førelse, er et LAMBDA-beregningsanlegg fra det amerikanske firma Lisp Machine, Inc. som er konstruert for utførelse av LISP-programinstruksjoner. LAMBDA-systernet og benyttelsen av LISP-programmene er angitt i detalj i følgende håndbøker fra Lisp Machine, Inc.: "Introduction to the Lisp System" - 1983, "ZMACS-Introductory Manual" - 1983,

"ZMAIL Manual " - April 1983,

"Window System Manual" - August 1983,

"Lisp Machine Manual" - Januar 1983,

"System 94 Release Notes" - Udatert

Feltet 31a på fig. 1 inneholder en tredimensjonal (3-D) representasjon av et 3-D-vdllim. Som vist på fig. 1, er denne 3-D-representasjon blitt utgravd for å fremvise de volumer som er vist som 30a, 30b, 35 og 36. Før utgravningen ville fremvisningen typisk ha vært av en 3-D-representasjon av et rettvinklet legeme. Det rettvinklede legeme er et mosaikkarbeid av celler, såsom 35, 36, som i denne foretrukne utførelse også er rettvinklede legemer. I det ledesagende Lisp-program er cellene betegnet som "voxels" (volumelementer) .

Feltet 31b er et toppriss av 3-D-representasjonen av feltet 31a og illustrerer de øvre overflater 32 og 38 så-vel som de individuelle celler 35 og 36.

Feltet 31c er et frontriss av 3-D-representasjonen av feltet 31a og illustrerer legemene 30a og 30b og cellene 35 og 36.

Feltet 31d er et høyre-side-riss av 3-D-representasjonen av feltet 31a hvor volumet 30b er synlig sammen med cellene 35 og 36.

Endelig illustrerer feltet 31e en innstillingsmeka-nisme for å fastsette betraktning av de fremre, venstre, bakre og høyre sider ved indikasjon på en viserskive 43. Toppen, bunnen og siden kan betraktes ved indikasjon på en viserskive 44.

Datamaskinanlegget omfatter en markør som er bevegelig på fronten av skjermen ved å bevege skjermpiloten 21

på fig. 4. Markøren (ikke vist) kan peke på hvilken som helst bestemt celle i hvilket som helst av feltene 31a - 31d. Ved å peke på de celler som avgrenser et ønsket volum som skal fjernes, blir en utgravning deretter elektronisk utført ved å aktivere en bryter på skjermpiloten 21. Dette program skal beskrives i detalj. Også programmet for å forårsake endring av betraktningsvinkelen via viserskiven 43 og viserskiven 44 skal beskrives i detalj.

Fig. 2A illustrerer en tredimensjonal representasjon etter at det er blitt utført en utgravning som viser et massivt legeme 51 med celler 52. Fig. 2B viser en liknende struktur, men fra en forskjellig betraktningsvinkel og hvor det også er benyttet kuler 62 som cellekonfigurasjon i stedet for de rettvinklede, massive celler 52 på fig. 2A. Det rettvinklede legeme er den fortrukne celle i denne utførelse, men kuler eller andre geo-metriske volumer kan benyttes. Fig. 3A viser en tredimensjonal representasjon 71 som er oppbygget av rettvinklede, massive celler 72. Fig. 3B viser den samme tredimensjonale representasjon 71 med celler 72'fra en annen betraktningsvinkel.

Fremvisningene på fig. 2A - 2B og fig. 3A - 3B er ikke vist i farge eller i sjattering. Det skal imidlertid bemerkes at cellene vanligvis er farget i overensstemmelse med angivelse av digitale tall. Det skal også bemerkes at i denne foretrukne utførelse tilveiebringer seismiske data de tredimensjonale kildedata. Hvilke som helst andre, passende data ville også gjøre tjeneste. For eksempel kan man tenke seg kjernemagnetiske resonansbilder (Nuclear Magnetic Resonance (NMR) imagery).

Fig. 4 illustrerer LISP-maskinen ifølge den foreliggende oppfinnelse. I blokkform er en LISP-prosessor 11 koplet via en buss 17 (en buss av typen Texas Instruments NUBUS) til en Motorola 68 k prosessor 12, et hovedlager 13, en skjermstyreenhet 14 og en system-diagnoseenhet 15. Hoved-lageret 13 lagrer den tredimensjonale dataoppstilling og angiver-bitstillingen. Skjermstyreenheten 14 styrer video-skjermen 20 som er koplet til en RS232-tilpasser 18. Et tastatur 22 og en skjermpilot 21 er mellomkoplet til video-skjermen 20. Detaljene angående systemet eller anlegget 10 kan finnes i de foran nevnte publikasjoner fra LISP Machine, Inc.

For forståelse av virkemåten av anlegget ifølge oppfinnelsen henvises det spesielt til fig. 5 og 6 sammen med de andre figurer.

I det det henvises til LISP-programlisten som er angitt i Tillegget og innlemmet i foreliggende beskrivelse ved referanse, innses det at programmene VISO01.LSP-VIS012. LSP tilveiebringer det fullstendige program for anlegget. Når det gjelder programmene VIS008.LSP og VIS010.LSP, med tittelen "Volume-Display-Method.Lisp", er den etterfølgende beskrivelse av den metode som er inneholdt i disse to pro-grammer, angitt i detalj.

Dataoppstilling:

En 3D-oppstilling (volum) av tall (f.eks. tredimensjonale seismiske data eller NMR-data).

Bemerkning: I programmet er Dataoppstillingen betegnet som VOXEL-COLOR, en 3D-oppstilling av hele tall i A):15/. For

å fremvise et forskjellig område av verdier ved benyttelse av dette program, må dataene først omformes til en oppstilling som inneholder tall i ^0:15/. f0:15/-tallene svarer til de seks-ten farger i den spesielle fremvisnings-programvare som benyttes av programmet.

Angiver-oppstiIling:

En 3D-oppstilling av biter, én bit for hvert datum i Dataoppstillingen. En én-bit angir det tilsvarende datum som skal innlemmes i fremvisningen, og en null-bit angir at det ikke vil bli innlemmet. Et datum som er angitt for fremvisning, vil i virkeligheten ikke være synlig i fremvisningen dersom andre angitte data lukker for dette.

Bemerkning: I programmet betegnes Angiveroppstillingen som

POINT-ARRAY.

Betraktningsvinkler:

To vinkler, theta og phi, bestemmer henholdsvis de vertikale og horisontale komponenter av den tredimensjonale betraktningsvinkel, slik som i et sfærisk koordinatsystem. Dataoppstillingens X- og Y-akser betraktes skjønnsmessig som om de ligger i et horisontalplan, og den positive retning langs (den vertikale) Z-dimensjonen betraktes som om den peker oppover.

Bemerkning: Vinklene theta og phi kan omformes til en betraktningsvektor (VIEW-VECTOR), det virkelige inngangs-signal som forventes av programmet, idet man benytter Betraktningsvinkelfunksjonen (i filen: VIEW-ANGLE).

Vindu:

Bemerkning: I programmet må det også gis et Lisp-maskin-vindu. Dette bestemmer hvor fremvisningen vil bli opptegnet .

Hver celle i Dataoppstillingen fremvises som en liten terning eller kule (volumelement: voxel) når den tilsvarende Angiveroppstilling er én (1). Dem fremviste farge eller sjattering av volumelementet bestemmes av det tilsvarende tall i Dataoppstillingen. Når således alle angiverbiter er én (1), fremkommer fremvisningen som et stort, rettvinklet legeme med en farget overflate som varierer i for hold til de tilsvarende Dataoppstillings-verdier. Når alle angiverbiter er null, fremkommer ingen ting i fremvisningen. Den primære bruk av denne metode er å under-søke volumer ved at noen angiverbiter velges å være én og andre velges å være null, hvilket resulterer i en fremvisning som representerer et utskjæringsarbeid av Dataoppstillingen til vilkårlige, tredimensjonale former, volumelement for volumelement.

Programmet opptegner alle volumelementer som er angitt eller utpekt for fremvisning, selv om noen volumelementer kanskje ikke er synlige når fremvisningsmetoden er avslut-tet. Dette er på grunn av at volumelementer opptegnes i en rekkefølge som avsøker Dataoppstillingen "fra fjernest til nærmest" med hensyn til betrakteren, for å eliminere skjulte volumelementer fra betraktning.

Fig. 5 illustrerer celler 81, 82 og 83 som er dannet i det fjerneste hjørne av en vordende 3-D-representasjon 80. Først dannes cellen 81, deretter cellene 82, 83 og så videre, inntil søylen eller kolonnen er fullført. Deretter dannes den neste angitte, tilstøtende kolonne.

Ett av de problemer som løses av metoden med beregning av origo og betraktning av konstanter (COMPUTE-ORIGIN-AND-VIEWING-CONSTANTS)i programmet, er å bestemme en passende størrelse for hvert volumelement, slik at fremvisningen av hele volumet vil passe i vinduet. Sammendraget av neden-stående metode er forenklet ved å anta at vinduet er til-strekkelig stort til å romme en skjønnsmessig valgt volumelement større Ise .

Den teknikk som benyttes av programmet, nemlig å fremvise hvert individuelt volumelement-bilde (idet det benyttes en serie Lisp-maskin-BITBLT-operasjoner), er ikke beskrevet i detalj på grunn av at det er tidligere kjent teknikk som benyttes for eksempel delvis av Lisp-maskin-anlegget når det beveger en blinker (markør) slik at den følger skjermpilot-inngangsanordningen.

TRINN 1: La XMAX, YMAX og ZMAX være maksimums-indeksene

i Dataoppstillingen i de tre dimensjoner. Minimumsindeksen for hver dimensjon er null. La en betraktningsvektor (VIEW-VECTOR) = (ABC) være en vektor som peker i blikk-retningen (dette representerer betraktningsvinkelen).

TRINN 2: Beregn avsøkningsrekkefølgen (SCAN-ORDER), dvs. bestem en rekkefølge for avsøkning av Dataoppstillingen "fra fjernest til nærmest" med hensyn til betrakteren. Avsøkningsrekkefølgen er representert som en liste på tre tall, (DX DY DZ). DX=1 indikerer at avsøkningsrekkefølgen, med hensyn til X-aksen, går i den positive retning (fra 0 til XMAX), og DX=-1 indikerer at X-aksen avsøkes i den negative retning (fra XMAX til 0). På liknende måte representerer DY og DZ avsøkningsrekkefølgen med hensyn til Y- og Z-aksene.

TRINN 3: La A0=( 0 0 0) være de tredimensjonale koordina-ter av Dataoppstillingens origo, og la AX, AY og AZ være henholdsvis (XMAX 0 0), (0 YMAX 0) og (0 0 ZMAX). Bemerkning: I programmet representerer toppunktene (VERTICES) som er angitt som PO, Px, PY og PZ, de samme punkter som AO, AX, AY og AZ, bortsett fra at oppstillingens origo der betraktes som om det ligger i oppstillingens sentrum i stedet for i (0 0 0). Programmet benytter det andre origo som del av et system for sentrering av Dataoppstillingens sentrum i vinduet uten hensyn til den spesielle angiver og betraktningsvinkel.

TRINN 4: Beregn bildet av AO, AX, AY og AZ. Idet det benyttes en versjon av ortografisk eller rettvinklet projeksjon i hvilken bildets vertikale akse ligger i et plan med Dataoppstillingens Z-akse, avbildes de fire punkter til WO=(wxo,wyo), WX=(wxx,wyx), WY=(wxy,wyy) og WZ=(wxz, wyz), i overensstemmelse med betraktningsvektoren (VIEW-VECTOR) .

Bemerkning: I programmet blir projeksjonen utført av be-traktningstransformasjonen (VIEW-TRANSFORMATION function). Vindustransformasjonen (WINDOW-TRANSFORMATION function) inngår i skaleringen for å omdanne bildekoordinatene til vinduskoordinater. Uten tap av generell anvendelighet er det i resten av denne beskrivelse antatt at WO, WX, WY og WZ er i vinduskoordinater.

TRINN 5: Beregn fem konstanter (Xdx, Ydx, Xdy, Ydy og Zdy svarende til avstandene på fig. 6. Tegningen illustrerer et volumelement som er vist som en liten terning. Betyd-ningen av de fem konstanter er at de beskriver retningsfor-skyvningene i bildet mellom tilstøtende volumelementer.

Zdy beskriver den vertikale forskyvning (dy) av to volumelementer i bildet som følge av en enhets forskyvning i avsøkningsretningen langs Dataoppstillingens Z-akse, dvs. forskyvningen mellom to volumelementer svarende til Dataoppstillingens posisjoner (X,Y,Z) og (X,Y,Z+DZ). (Xdx Xdy) beskriver den kombinerte horisontale (dx) og vertikale (dy) forskyvning av to volumelementer som følge av en enhetsforskyvning langs Dataoppstillingens X-akse. På liknende måte beskriver (Ydx Ydy) den kombinerte horisontale (dx) og vertikale (dy) forskyvning av to volumelementer som følge av en enhetsforskyvning langs Dataoppstillingens Y-akse. De fem konstanter kan beregnes ved benyttelse av avsøkningsrekkefølgen (SCAN-ORDER), WO, WX,

WY, WZ, XMAX, YMAX og ZMAX som følger, hvor stjernen

angir multiplikasjon:

TRINN 6: Beregn et bilde av volumelementet. Det spesielle bilde som benyttes til å representere hvert volumelement, er vilkårlig. Opptegning av små terninger frembringer attraktive fremvisninger. Bildet trenger bare å beregnes én gang og spares for reproduksjon, da formen på og størrelsen av hver Dataoppstillings-celle ved ortografisk projeksjon er den samme. Farging eller sjattering av volumelementer i overensstemmelse med dataoppstillings-verdier utføres separat i løpet av den innerste sløyfe av Trinn 8.

Bemerkning: I programmet beregnes terningbilder ved hjelp av danne-terning-bilde-metoden (CREATE-CUBE-PICTURE method) av enhet-terning-"smaken" (UNIT-CUBE flavor), og kulebilder dannes ved hjelp av danne-kule-bilde-funksjonen (CREATE-SPHERE-PICTURE function). Begge disse prosedyrer er enkle øvelser for studenter i faget datamaskingrafikk. Hver rutine returnerer i virkeligheten to billed elementoppstil-linger for å representere volumelementet. Den ene kalles Bildet (PICTURE) (som kan tenkes på som en linjetegning av volumelementet), og den andre kalles Masken (som kan tenkes på som en silhuettbetraktning av volumelementet). Masken angir det område av den rettvinklede oppstilling som Bildet opptar, for eksempel for en billedoppstilling i en Lisp-maskin ART-IB har Masken én-biter overalt der hvor volumelementet er fremstilt som ugjennomsiktig. I den innerste sløyfe av Trinn 8 benyttes Masken til å utviske det riktige område av vinduet for forberedelse for innføring av Bildet (PICTURE), idet det benyttes en rekke oppkallin-ger til Lisp-maskinens BITBLT-funksjon.

TRINN 7; Bestem ORIGO =(0x Oy) i bildet hvor det første volumelement vil bli opptegnet. ORIGO beregnes ut fra WO, WX, WY og WZ ved benyttelse av fortegnene (pluss eller minus) for DX, DY og DZ, ved hjelp av relasjonen i den etterfølgende tabell hvor operasjonene er vektoraddisjon og vektorsubtrak-s jon:

Trinn 8: Avsøk Angiveroppstillingen og Dataoppstillingen

i avsøkningsrekkefølgen, idet volumelementbildet for hvert angitt eller utpekt datum opptegnes i rekkefølge. Dette trinn er ytterst effektivt da posisjonene av volumelementer i vinduet kan bestemmes med bare et lite antall addisjoner og sammenlikninger pr. volumelement, og på grunn av at rek-ken av BITBLT-operas joner som ..benyttes til å kopiere hvert volumelementbilde inn i skjermen, utnytter BITBLT-hastig-heten. Dette trinn består av tre nestede sløyfer (nested loops). Den ytterste sløyfe skritter X langs dataoppstillingens X-akse og holder seg å jour med forskyvningen av hvert volumelement fra ORIGO som følge av forskyvningen av X langs X-aksen. Den midtre sløyfe skritter Y langs Y-aksen og holder seg å jour med forskyvningen fra ORIGO som følge av forskyvningen av Y. Den innerste sløyfe skritter Z langs Z-aksen, holder seg å jour med forskyvningen som følge av Z, og opptegner volumelementet i den vindusposi-sjon som svarer til dataoppstillingens posisjon (X Y Z) når (X Y Z)-angiverbiten er én. Et sammendrag av de vesentlige deler av Lisp-programmet som realiserer de tre nestede sløyfer, er gitt nedenfor. Dette sammendrag illustrerer bare det spesialtilfelle som inntreffer når SCAN-ORDER =

(DX DY DZ) - (1 1 1), og benytter den notasjon som svarer til dette sammendrag av volumfremvisningsmetoden (Volume Display Method) (som er noe forskjellig fra notasjonen i den fullstendige versjon av programmet). Den fullstendige versjon av programmet realiserer det generelle tilfelle hvor SCAN-ORDER-verdiene kan ha andre fortegn.

VIS001-LSP har tittelen "Oppstillings-fremvisning, Lisp" ("Array-Display, Lisp"). Dette program benyttes i anlegget for å iverksette fremvisningen av topp-, front- og siderissene i henholdsvis feltene 31b, 31c og 31d på fig. 1. Dette korte program definerer et virkelig vindu i en oppstilling som oppdateres når selve oppstillingen endres, f.eks. ved en utgravningsprosedyre.

Teknikken med det virkelige vindu er angitt i programmet VIS009.LSP med tittelen "Virkelige vinduer, Lisp"

("Virtual-Windows, Lisp"). Virkelig-vindu-systemet er beskrevet i innledningsmaterialet til programmet VIS009.LSP.

Programmet VIS003.LSP med tittelen "Fargegrafikk, Lisp" ("Color-Graphics, Lisp") er et primitivt lavnivå-program som benyttes for opptegning av hver celle og anven-des i det foran beskrevne program VIS010.LSP med tittelen "Volumfremvisningsmetode, Lisp".

Programmet VIS004.LSP med tittelen "Instrumentbord-viserskivere, Lisp" ("Dashboard-Dials, Lisp") er et program for opptegning av viserskivene som vist i feltet 31e på

fig. 1.

Programmet VIS005.LSP med tittelen "Skjermpilot-håndterer-blanding, Lisp" ( "Mouse-Handler-Mixin,Lisp") og programmet VIS006.LSP med tittelen "Skjermpilot-håndterer-hjelpeutstyr, Lisp" ("Mouse-Handler-Utilities, Lisp") beskriver en metode for bevegelse og manøvrering av skjerm piloten 21 på fig. 4. Slik som tidligere angitt, benyttes en markør for å peke på celler i hvilket som helst av feltene 31a - 3ld på fig. 1, og også i ønskede retninger i feltet 31e. I generelle vendinger kan en celle dannes eller utslettes ved "klikking" eller "knepping" (engelsk: "clicking") av skjermpiloten på cellene av den massive gjenstand i feltet 31a. Det første klikk eller knepp kaster lys over en celle i det ene hjørne av et rettvinklet volum som": skål'""dannes eller utslettes, og det andre knepp spesifiserer eller angir det motsatte hjørne og utfører operasjonen. I denne spesielle utførelse er den venstre skjermpilotknapp for dannelse, og den midtre knapp er for utsletting. Et eneste knepp angir den synlige celle ved skjermpilotmarkøren, og et dobbelt knepp angir en tom cellebeliggenhet nærmest betraktningspunktet ved skjermpilotmarkøren. Et tredobbelt knepp opphever en delvis fullført operasjon. Disse spesielle operasjoner er selvsagt fullstendig vilkårlige og kunne åpenbart omord-nes for å utføre de samme funksjoner.

Celler kan også dannes eller utslettes ved å spesifisere motsatte hjørner av et rektangel i ett av de tre innbyrdes vinkelrette silhuettrissvinduer som er vist i feltene 31b - 31d. I dette tilfelle dannes eller utslettes cellene i alle cellebeliggenheter på linje med det spesifi-serte eller angitte raktangel fra dette betraktningspunkt.

Når for eksempel et rektangel er spesifisert i topprissfel-tet 31b, påvirkes alle celler i kolonnene direkte under rektangelet. Det første knepp av skjermpiloten markerer posisjonen av det ene hjørne, og det andre knepp markerer det motsatte hjørne av rektangelet (som kan degenerere til et eneste

£ 116 i* /

element en eneste rekke). Begge knepp må være av den samme type (venstre: danne, eller midtre: utslette). Et dobbelt knepp opphever en delvis fullført operasjon. En celle kan dannes eller utslettes i et eneste punkt ved knepping av de to punkter i forskjellige ortogonale riss.

Når det gjelder feltet 31e, endres den vinkel fra hvilken den tredimensjonale fremvisning betraktes, ved knepping av viserskivene i betraktningsposisjonsvinduet 31e. Viserskivene er konstruert som om gjenstanden befinner seg i sentrum av hver viserskive og betraktningspunktet befinner seg på omkretsen. Viserskiven 41 styrer den horisontale komponent av betraktningsposisjonen, mens viserskiven 44 spesifiserer den vertikale komponent. For å se på de høyre, fremre og øvre sider av en gjenstand, kneppes således skjermpiloten på viserskiven 43 mellom Høyre og Front, og viserskiven 44 kneppes mellom Side-posisjonen (horisontal posisjon) og Topp-posisjonen (hvor man ser rett ned).

Programmet VIS003.LSP med tittelen "Color-Graphics, Lisp" styrer hvordan cellene er farget, enten samlet eller individuelt. En liste på seks farger, én for hver av de seks sideflater, forårsaker for eksempel at terningscellesideflater er ensartet farget, alle Høyre-sideflater er f.eks. blå, mens alle Topp-sideflater er røde. Celler kan også farges indi-duelt ved å spesifisere en tredimensjonal oppstilling av farger hvor fargen på en celle er fargen i den fargeoppstil-lingsposisjon som svarer til celleposisjonen i den tredimensjonale bitoppstilling.

Programmet VIS007.LSP med tittelen "Film, Lisp"

("Movis,Lisp") sørger for frembringelse av to typer av filmer, nemlig (1) gjenstanden idet den roterer på plass, og (2) en avsøkning av gjenstanden slik den fremkommer mens den opptegnes med ett enkeltbilde pr. plan av den massive gj enstand.

Filmer av gjenstanden idet den roterer på plass dannes ved å spesifisere en start-betraktningsposisjon og et avslutningsriss (det siste delbilde av filmen). De N enkeltbilder av filmen interpoleres deretter mellom de to riss, den horisontale betraktningsposisjon fra viserskiven 43 går fremover i retning mot urviseren. Startrisset spesi-fiseres før utførelse av lag-film-ordren. Etter knepping av lag-film-valget sørger et annet vindu for valgfri endring av noen normal-parametere for filmen (f.eks. antallet av enkeltbilder) . Etter å ha forlatt dette vindu krever programmet den avsluttende riss- eller bildespesifikasjon som angitt i feltet 31e. Knepping av skjermpilotens 21 midtre knapp frembringer filmen, mens knepping av den høyre knapp avbry-ter prosedyren.

Avsøkningsfilmene gjengir den massive gjenstand etter hvert som den opptegnes, med ett enkeltbilde pr. plan,

i hvilken som helst av de seks avsøkningsretninger (dvs. topp-mot-bunn, høyre-mot-venstre, etc.). Avsøkende filmer tillater ytterst hurtig "avgnaging" av plane snitt av gjenstanden, idet de inkrementalt bryter opp og river ned den massive gjenstand plan for plan (enkeltbilde for enkeltbilde).

Når Vis Film (Show Movis)-valget velges, fremkommer en bevegelses-viserskive i betraktningsposisjonsvinduet 31e for styring av visningen av filmen idet man interaktivt benytter Filmfremvisningssystemet (Movie Display system) på Lisp-maskinen.

Programmet VIS011.LSP med tittelen "Volum-inspektør-metode, Lisp" ("Volume Inspector Method,Lisp") er, slik det kan innses, det program som benyttes for utgrav-ningsegenskapen. Metoden ifølge dette program er beskrevet foran.

Endelig er programmet VIS012.LSP med tittelen "Vinduer, Lisp" ("Windows,Lisp") et primitivt lavnivå-program for dannelse av vinduene på fig. 1 slik at de inneholder feltene 31a - 31e pluss det blanke felt.

Det spesielle programmeringsspråk og den maskin-vare som er angitt i det foregående, er eksempler og er ikke ment å begrense oppfinnelsen. Det anses at transfor-masjon av programmeringsspråk og utskiftning av datamaskin-komponenter med sikkerhet ligger innenfor mulighetene til fagfolk på området. Oppfinnelsen er bare begrenset av de etterfølgende krav.

Claims (20)

1. Anlegg for fremvisning og interaktiv utgravning og inspeksjon av et tredimensjonalt volum, karakterisert ved at det omfatter (a) en kilde for tredimensjonale data, (b) en angiveranordning for selektiv angivelse av alle eller hvilken som helst ønsket del av de tredimensjonale data som skal presenteres, og (c) en tegnanordning som reagerer på angiveranordningen, for i to dimensjoner å presentere en tredimensjonal representasjon av alle eller hvilken som helst del av de tredimensjonale data.

2. Anlegg ifølge krav 1, karakterisert ved at kilden for tredimensjonale data omfatter en datalageranordning som lagrer en tredimensjonal oppstilling av tall.

3. Anlegg ifølge krav 2, karakterisert ved at angiveranordningen omfatter en angiver-lageranordning som lagrer en tredimensjonal oppstilling av biter, idet hver bit angir et eneste av tal-lene .

4. Anlegg ifølge krav 1, karakterisert ved at tegnanordningen omfatter en interaktiv, visuell fremvisningsanordning.

5. Anlegg ifølge krav 3, karakterisert ved at tegnanordningen omfatter en interaktiv, visuell fremvisningsanordning.

6. Anlegg ifølge krav 4, karakterisert ved at den interaktive, visuelle fremvisningsanordning omfatter en opptegningsanordning for fremvisning av det tredimensjonale volum som et mosaikkarbeid av celler svarende til angivelsen ved hjelp av angiveranordningen .

7. Anlegg ifølge krav 5, karakterisert ved at den interaktive, visuelle fremvisningsanordning omfatter en opptegningsanordning for fremvisning av det tredimensjonale volum som et mosaikk arbeid av celler svarende til de angitte biter av angiver-lageranordningen.

8. Anlegg ifølge krav 6, karakterisert ved at den interaktive fremvisningsanordning videre omfatter en manuelt manøvrerbar, elektronisk anordning for samvirke med fremvisningen av det massive mosaikkarbeid av celler, for å indikere en celle eller celler som skal utgraves.

9. Anlegg ifølge krav 7, karakterisert ved at den interaktive fremvis-ningsanor dning videre omfatter en elektronisk anordning for å samvirke med fremvisningen av mosaikkarbeidet av celler, for å indikere en celle eller celler som skal utgraves.

10. Anlegg ifølge krav 9, karakterisert ved at angiver-lageranordningen er operativt forbundet med den elektroniske anordning for å tillate en bit-for-celle-overensstemmelse, at en bit som er innstilt i en første digital tilstand, angir en celle, og en bit som er innstilt i en andre digital tilstand, ikke angir noen celle, og at angiver-lageranordningen er operativt forbundet med den elektroniske anordning for innstilling av disse biter i den andre digitale tilstand til de celler som skal utgraves.

11. Anlegg ifølge krav 7, karakterisert ved at den interaktive, visuelle fremvisningsanordning videre omfatter en fargeanordning for fargepresentasjon av mosaikkarbeidet av celler, at farge-anordningen er operativt forbundet med datalageranordningen, og at hvert tall svarer til en ønsket farge, for å farge hver celle slik at den svarer til sitt tilhørende tall.

12. Anlegg ifølge krav 9, karakterisert ved at den interaktive, visuelle fremvisningsanordning videre omfatter en fargeanordning for fargepresentasjon av mosaikkarbeidet av celler, at farge-anordningen er operativt forbundet med datalageranordningen, og at hvert tall svarer til en ønsket farge, for å farge hver celle slik at den svarer til sitt tilhørende tall.

13. Anlegg ifølge krav 10, karakterisert ved at den interaktive, visuelle fremvisningsanordning videre omfatter en fargeanordning for fargepresentasjon av mosaikkarbeidet av celler, at farge-anordningen er operativt forbundet med datalageranordningen, og at hvert tall svarer til en ønsket farge, for farging av hver celle slik at den svarer til sitt tilhørende tall.

14. Anlegg ifølge krav 1, karakterisert ved at de tredimensjonale data omfatter seismiske data.

15. Anlegg ifølge krav 5, karakterisert ved at cellene omfatter representasjonen av rettvinklede legemer.

16. Fremgangsmåte for fremvisning og for interaktiv utgravning og inspeksjon av et tredimensjonalt volum i et datamaskinanlegg, karakterisert ved at den omfatter de trinn (a) å representere det tredimensjonale volum som tredimensjonale data, (b) å angi alle eller hvilken som helst del av de tredimensjonale data som ønskes fremvist/ og (c) å fremvise en todimensjonal representasjon av de angitte, tredimensjonale data.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 16, karakterisert ved at den omfatter det trinn å organisere de tredimensjonale data som tall.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 17, karakterisert ved at fremvisningstrinnet videre omfatter det trinn å opptegne et antall celler for å danne den todimensjonale representasjon som et mosaikkarbeid av celler.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 18, karakterisert ved at den videre omfatter de trinn (d) å indikere de celler som skal utgraves fra fremvisningen av mosaikkarbeidet av celler, (e) å gjentatt angi eller utpeke de tredimensjonale data som skal fremvises, ved å indikere det tall som ikke vil være representert av de celler som skal utgraves, og (f) å fremvise det utgravde mosaikkarbeid av celler.

20. Fremgangsmåte ifølge krav 19, karakterisert ved at den omfatter de trinn (g) å tilordne en fargerepresentasjon for hvert tall, og (h) å farge hver celle i overensstemmelse med dens tilhørende tall.