用於顯示結構中的控制和相關數據的系統和方法

2023-05-23 07:45:16 1

用於顯示結構中的控制和相關數據的系統和方法
【專利摘要】系統幫助設施管理員和其它用戶有效率地穿行於建築物或建築物群，並且快速地收集用於（以及控制）單個建築物系統或系統組的信息。方法包括顯示代表建築物的至少一部分的圖像；以及顯示代表與建築物的區域相關聯的參數的梯度指示器，其中針對參數利用圖像來根據所述區域顯示梯度指示器。
【專利說明】用於顯示結構中的控制和相關數據的系統和方法
[0001]相關申請的交叉引用
本申請要求2011年5月16日提交的名稱為「用於建築物控制的系統和方法(SYSTEMSAND METHODS FOR BUILDING CONTROL)」、序列號為 N0.13/108，757 的美國專利申請以及作為該』 757申請的繼續的於2011年5月16日提交的名稱為「三維建築物控制系統和方法(THREE DIMENSIONAL BUILDING CONTROL SYSTEM AND METHOD)」、序列號為 N0.13/108, 897的美國專利申請的優先權，特通過引用來併入這兩者的全部內容。
【技術領域】
[0002]本公開一般地涉及用於建築物控制的系統和方法。
【背景技術】
[0003]許多建築物包括複雜的系統以提供加熱、製冷、照明、安全以及其它服務。這些系統可能需要相當大量的能量，這可能會對面對上升的(以及易波動的)能量價格的設施管理員提出相當大的挑戰以及要對環境更為敏感的要求。對於其中在許多迥然不同系統上的手動控制經常是耗時、繁重並且昂貴的較大的商業建築物來說，這些挑戰可能尤其嚴峻。
[0004]通過本公開的實施例來應對這些和其它問題。除其它方面以外，與常規的用於建築物控制的系統或方法相比，本公開的實施例還能降低能量成本並幫助更有效率且更有效地控制和管理建築物系統。

【發明內容】

[0005]除其它方面以外，實施例還幫助設施管理員和其它用戶有效率地穿行於建築物或建築物群，並且快速地收集用於(以及控制)單個建築物系統或系統組的信息。
[0006]根據各種實施例的方法包括:通過基於計算機的系統經由用戶界面顯示代表建築物的至少一部分的圖像；以及通過基於計算機的系統經由用戶界面顯示代表與建築物的區域相關聯的參數的梯度指示器，其中針對參數利用圖像來根據該區域顯示梯度指示器。
[0007]根據各種實施例的系統包括:處理器；耦接至所述處理器的用戶界面；以及耦接至所述處理器並存儲用於如下的指令的存儲器:經由用戶界面顯示代表建築物的至少一部分的圖像；以及經由用戶界面顯示代表與建築物的區域相關聯的參數的梯度指示器，其中針對參數利用圖像來根據該區域顯示梯度指示器。
[0008]根據各種實施例的計算機可讀介質包括用於如下的指令:通過基於計算機的系統經由用戶界面顯示代表建築物的至少一部分的圖像；以及通過基於計算機的系統經由用戶界面顯示代表與建築物的區域相關聯的參數的梯度指示器，其中針對參數利用圖像來根據該區域顯示梯度指示器。
[0009]應當理解，在前的一般性描述和下面的詳細描述均僅是示例的和說明性的而不是對所主張的公開的限制。【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]通過在結合下面的說明性示圖考慮時參見詳細的描述和權利要求，可以獲得對本公開的實施例的更完整的理解。
[0011]圖1圖解根據各種實施例的示例方法。
[0012]圖2和圖3是根據各種實施例的建築物的示例三維表示。
[0013]圖3A是圖3中代表的建築物的一部分的示例二維視圖。
[0014]圖4和圖5圖解根據各種實施例的建築物中的樓層的示例三維表示。
[0015]圖6A和6B圖解根據各種實施例的示例方法。
[0016]圖7是根據各種實施例的建築物樓層的示例二維表示。
[0017]圖8A至8M圖解根據各種實施例的示例梯度指示器的生成。
[0018]圖9圖解根據各種實施例的替代的梯度指示器的生成。
[0019]圖10圖解根據各種實施例的示例系統。
【具體實施方式】
[0020]在此對示例實施例的詳細描述參照隨附的附圖和圖片，所述附圖和圖片通過圖解示出示例實施例並示出其最佳方式。儘管足夠詳細地描述了這些示例實施例以使本領域技術人員能夠實施本公開，但應當理解，可以在不脫離本公開的精神和範圍的情況下意識到其它的實施例並作出邏輯和機械上的改變。因此，出於僅僅是圖解而非限制的目的提出在此的詳細描述。例如，記載在任意的方法或處理描述中的步驟可以按任意的順序執行而不限於所提出的順序。此外，任意的功能或步驟可以被外包給一個或多個第三方或由一個或多個第三方執行。而且，對單數個的任意引用包括多個實施例，並且對多於一個部件的任意引用可以包括單個實施例。
[0021]提供了系統、方法和電腦程式產品。在在此的詳細描述中，對「一個實施例」、「實施例」和「例子實施例」等的引用指示所描述的實施例可以包括特定的特徵、結構或特性，但每個實施例可以不必須包括特定的特徵、結構或特性。此外，這樣的語句不必須參照相同的實施例。另外，當結合實施例來描述特定的特徵、結構或特性時，應承認本領域技術人員可在其知識範圍之內結合被清楚地或未被清楚地描述的其它實施例來實行這樣的特徵、結構或特性。在閱讀描述之後，相關領域技術人員將明了如何以替選實施例實施本公開。
[0022]在各種實施例中，使用在此描述的各種特定機器實施在此描述的方法。如本領域技術人員即將認識到的那樣，可以利用以下的特定機器以及此後改進的這些機器以任意適當的組合來實施在此描述的方法。另外，如從本公開所明確的那樣，在此描述的方法可以導致某些條目的各種轉換。本公開可以被實施為方法、系統或在計算機可讀介質中實施。
[0023]三維顯示
圖1圖解根據實施例的提供建築物或建築物群的三維視圖的用於建築物控制和管理的示例方法。該方法以及在此描述的其它方法可以由一個或多個基於計算機的系統(即包括計算機系統或與計算機系統協同操作的任意系統)執行，諸如在圖10中描繪並在以下更詳細地描述的示例的基於計算機的系統。方法100中的步驟的全部或一部分可以以任意適當的順序執行。
[0024]示例方法100包括顯示(例如，經由包括顯示屏幕的用戶界面)代表建築物的至少一部分的圖像，其中圖像的至少一部分是三維表示(110)。方法100還包括經由用戶界面顯示裝置的表示(120)，顯示用於裝置的信息(130)，以及使裝置的配置便利(140)。方法100還包括調整圖像的配置(150)，接收所代表的建築物的一部分的選擇(160)，以及根據建築物部分的選擇提供動畫(170)。
[0025]圖2和圖3圖解根據實施例的可被顯示的建築物的示例三維表示(110)。根據實施例，可以顯示結構(或結構組)的任意期望的部分。附加地，可以與(一個或多個)建築物的表示協同地顯示任意期望的地理特徵、陸標或其它物體的表示。圖2中的圖像200例如包括辦公建築物210的三維表示以及建築物外部的街道220和230的表示。
[0026]圖像的部分可以是著色的、加陰影的、透明的、不透明的或包括任意其它期望的特性以便向用戶傳遞信息。在圖200中，例如，建築物210的表示包括半透明的外部240，這允許在建築物210內部的樓層250可見。圖3中的圖像300包括體育場310的三維表示。在該實施例中，半透明的地面層表示320幫助在處於或高於地面水平的水平(330)和低於地面水平的水平(340)之間的識別。
[0027]儘管圖2和圖3顯示整個結構，但根據實施例，可以顯示建築物的任意期望的部分。附加地，實施例可以在二維或三維表示中交替地顯示建築物(或者其一部分)，或者顯示二維表示和三維表示的組合。除了其它方面以外，實施例還為用戶提供用於快速地並且容易地穿行於建築物以收集信息和/或控制建築物的各種系統和其它特徵的靈活性。圖3A例如描繪圖3中所示的體育場310的一部分的二維視圖。在一個實施例中，圖3A中的圖像可以響應於用戶經由用戶界面選擇體育場310的該一部分而被顯示(160)。
[0028]根據實施例，所顯示的圖像可以包括建築物的任意期望的特徵，諸如內部和外部牆壁、小房間、辦公室、燈具、HVAC通風系統、管道、門道、樓梯、家具、修理設備以及任何其它靜態或動態物體或特徵。例如，圖3A中的圖像包括諸如牆壁、走廊和辦公室370的特徵的表示，並且顯示在每個相應的辦公室370中的裝置375 (在該例子中為照明控制裝置)(120)的表示。辦公室380的表示中的陰影指出其已經被用戶選擇(例如，通過使用用戶界面的控制裝置)，這可以允許用戶收集關於辦公室380的信息，更新用於辦公室380的狀況信息，或執行任何其它期望的操作。裝置385的表示可以同樣地由用戶選擇以便例如顯示用於裝置的信息(130)並且/或者配置裝置385 (140)。用戶可以以任意適當的方式選擇裝置或建築物的一部分的表示，包括通過使用用戶界面的控制裝置(諸如滑鼠或鍵盤)來點擊、突出顯示和/或懸置在所期望的表示之上。
[0029]根據實施例，用戶還可以通過用戶界面控制裝置的各種特徵和功能。在一個示例實施例中，用戶可以選擇照明裝置385的表示以便接通或關斷辦公室380中的燈，或者設置定時器以在預定的時間接通或關斷辦公室380中的燈。在另一示例實施例中，用戶可以經由用戶界面交替地隱蔽或示出特徵、特徵組或特徵類別。除了其它方面以外，這還允許用戶選擇他/她希望在圖像中進行查看的細節水平，以及減少圖像中的不想要的雜亂。圖7示出由用戶選擇的樓層的示例二維圖像。在該例子中，圖像700包括菜單控制710以允許用戶顯示或隱蔽樓層上的各種特徵，以及配置用於樓層的裝置，諸如傳感器。
[0030]實施例能夠顯示關於建築物的任意的期望的裝置、系統或部分的信息(130)。例如，實施例可以用於顯示有關諸如照明狀況；照明水平；負載丟棄狀況；照明功率密度；照明功率消耗；佔用狀況；對比能量趨勢；溫度水平；溼度水平；傳感器覆蓋範圍；和/或二氧化碳水平的參數的信息。可以以任意期望的格式顯示關於這些參數的信息。在一個在下面被更詳細地描述的實施例中，使用梯度指示器圖形地顯示有關參數的信息。在一個實施例中，參數可以與建築物的裝置和/或區域相關聯。涉及裝置的信息(諸如參數)可以響應於由用戶選擇裝置的表示而被顯示。可以以任何其它適當的方式呈現裝置信息。在一個實施例中，例如，顯示用於裝置的信息，並且挨著該裝置在顯示圖像中的表示來周期地更新該信息以允許用戶快速地看到裝置組的狀況。
[0031]實施例可以允許用戶以任意適當的方式利用裝置的表示來配置(140)或執行其它功能。例如，圖像300包括用於配置、操作以及分析體育場中的各種裝置和裝置組的按鈕350。實施例還可以允許用戶對建築物中的任意期望的系統執行診斷。
[0032]方法100允許用戶調整圖像的屬性(150)。在圖3中，例如，菜單條360允許用戶配置圖像300，以及選擇其一部分(160)。在一個實施例中，菜單條360允許用戶在二維和三維表示之間進行交替、使圖像傾斜、旋轉圖像以及增大或減小圖像的比例。在一個實施例中，用戶可以添加、刪除以及操縱圖像中的元件，諸如改變照明區域的形狀、添加或移除小房間或內部牆壁、對圖像的一部分添加標籤和/或對圖像執行任意其它適當的修改。在另一實施例中，圖像中的元件可以響應於事件而被自動改變或更新。例如，如果建築物的佔用者接通建築物中的燈，則圖像可以被自動更新以示出哪些燈被接通以及/或者被激活的燈照亮的區或區域(參見例如以下的梯度指示器的顯示)。
[0033]實施例還可以允許用戶在圖像中定義關注的區域。這樣的區域可以為任意的尺寸、形狀和體積。區域可以以任意方式為建築物內部的、外部的或者與建築物相關聯的體積。可以根據邊界(諸如建築物的內部牆壁)、根據一個或多個裝置(諸如照明裝置的照亮區域)來定義區域，和/或根據期望的標準來任意地定義區域(諸如包括在建築物樓層上的人力資源部辦公室的區域)。
[0034]實施例可以以不但有效率且有效而且在視覺上對用戶友好的方式顯示用於建築物的信息。在一個示例實施例中，現在參照圖4，在圖像400中顯示了多個樓層(410，420，430以及440)。如所示出的那樣，樓層410，420, 430和440的每一個在其x軸和y軸上具有消失點，但在其z軸上不具有消失點。相反，通過偏移相鄰樓層的y坐標而將樓層410，420，430以及440布置成堆疊(即樓層410相比於樓層420看起來更朝向圖像400的背面)。除了其它方面以外，由於沒有因為z軸消失點的原因而使樓層尺寸減小，還可以完整地顯示建築物的多個樓層(以及與之關聯的信息)，這以視覺上友好的方式向用戶提供更多的信息。附加地，樓層表示410，420，430和440之間的垂直(z軸)間隔比實際建築物的樓層之間的間隔大。此外，每個樓層410，420，430，440的前邊界線具有與樓層的後邊界線基本上相同的厚度。除了其它方面以外，這些特徵中的每一個還幫助用戶作為一個整體查看每個樓層及其相應細節。
[0035]儘管圖4中的每個樓層是用平坦的平面描繪的，但替代的實施例可以(採用附加的z軸分層)利用z軸上的消失點來描繪三維表示的一些或全部元件。例如，能夠通過將太陽陰影示為如矩形那樣「豎立」來描繪太陽陰影在建築物上的位置。在一個實施例中，可以通過確定元件和用戶視點之間的距離並且首先繪出距離遠的元件來(至少部分地)避免複雜的Z排序。
[0036]可以響應於選擇建築物的一部分而呈現動畫(170 )。在一個實施例中，現在參照圖5，圖像500包括四個樓層(510，520，530和540)的表示。挨著每個樓層顯示識別樓層的指示器(分別為515，525，535和545)。用戶可以選擇樓層510，520, 530或540中的任意樓層，或者使用樓層選擇控制550來快速地顯示建築物的其它部分中的樓層。在一個實施例中，其中用戶工作在樓層540上並且選擇樓層520，呈現動畫以使樓層540落到所顯示樓層的底部(如圖5中所示)並將樓層520呈現在圖像500的中央。在該實施例中，由於在動畫期間樓層在運動因此以較低的細節水平呈現圖像，而一旦動畫完成並且樓層在圖像中靜止就以較高的細節水平呈現圖像。可以在傾斜、旋轉、平移以及縮放圖像時執行類似的動畫。在圖像生成在層中的情況下(如以下描述的那樣)，可以在動畫期間以更高或更低的細節水平呈現圖像的被選擇的層。附加地，如圖5中所示，可以以比所選擇的(一個或多個)部分(即圖5中的樓層520)更低的細節水平示出建築物的非選擇部分(諸如樓層510和540)。除了其它方面以外，這還減少了顯示圖像的計算機系統所要求的圖形渲染量，並且允許用戶快速地識別建築物的被選擇的樓層或其它被選擇的部分。
[0037]實施例可以以任意適當的方式生成並顯示建築物、建築物特徵或者建築物的部分的三維表示。在一個示例實施例中，顯示建築物特徵的三維表示包括識別建築物的可見特徵來以三維表示進行顯示，以及識別建築物的不可見特徵以從三維表示中省略。可以以任意適當的方式執行對可見和不可見特徵的確定，諸如通過沿其z軸分析特徵，識別特徵所屬的類別(例如，牆壁、家具、樓梯)，並且/或者分析特徵相對於其它鄰近特徵的位置。可以分層地在三維表不中顯不可見的特徵，每一層對應於用於建築物的一類特徵。例如，建築物樓層的邊界可以對應於一層，而牆壁和家具對應於另一層。以下描述用於生成三維表示的更詳細的示例方法。
[0038]3D圖像的示例生成
下面的描述圖解用於生成三維表示的一種可能的方法。在該實施例中，三維表示的生成包括分析要被查看的區、圖像的比例以及圖像的旋轉和平移。附加地，分析用於建築物的被渲染的那部分的樓層設計(諸如反射的天花板設計或CAD繪圖)並將其解析為預定尺寸(例如25』 X25』)的瓦片。除了其它方面以外，將圖像劃分成瓦片還通過一如以下進一步描述那樣一預先確定瓦片或其部分甚至是否可見來幫助改善顯示圖像的計算機系統的性能。因此能夠避免對不可見瓦片或其部分的計算。
[0039]每個瓦片(其可以是任意的可見的物體諸如牆壁、門、家具、樓梯以及其它物體)內的特徵被分類以確定將是不可見的特徵。可以根據任意期望的標準省略特徵。例如，如果性能會受損，則可以把家具層從計算中省略或省略掉將家具層繪製到屏幕上。然而，門的輪廓和結構牆壁可以被賦予更高的優先級並且因此仍然可以將它們繪製出來。除了其它方面以外，該示例手段還幫助按照性能要求以及美觀性在屏幕上平衡細節。
[0040]可以通過分析圖像的比例、旋轉和平移來計算變換矩陣。在該示例實施例中，例如，為了使圖像顯示建築物的多個樓層，對於樓層(或者其部分)是否可見進行確定，並且如果可見，則確定樓層的哪些瓦片可見。對於樓層的三維點要被投影到用戶界面顯示屏幕上的哪裡進行確定。通過將樓層的z軸坐標設置為零、施加變換矩陣、將坐標投影到用戶界面顯示屏幕的二維坐標上並通過添加與樓層的z坐標成比例的偏移向上或向下調整點的y軸屏幕坐標(即平行移動屏幕上的坐標)，來執行該確定。在該實施例中，z坐標被從每個點移除，由此針對每個樓層將用戶的視點定位在相同的相對坐標處，並且平行於I軸地移動所得到的樓層。該手段移除了 Z軸上的消失點，如上面所描述的那樣，這幫助用戶看到多個樓層的全部細節。
[0041]在該示例實施例中，分析樓層的潛在地可見的區。如果該分析指示潛在地可見的區中沒有哪個部分是實際可見的，則不針對該樓層執行進一步的處理。否則，對樓層的可見的區進行再分(例如，把由樓層的角點創建的矩形再分成四個象限)並對於每個象限的任意部分是否可見進行確定。以相同方式重複地再分可見的區直到得知樓層的哪些瓦片可見為止，從而針對樓層產生全部或部分地可見的瓦片的列表。
[0042]分層地生成樓層的三維表示。在該示例實施例中，層(從底部到頂部)包括:樓層的被投射到下面樓層上的陰影(如果可用的話);地面水平的半透明表示(如果可用的話);樓層的輪廓(例如，白色背景)；牆壁和家具；交互項目(例如發光體、區域、傳感器以及用戶可能與之互動或通過用戶界面定義的其它物體)；以及色化(例如，如在下面更詳細描述的梯度指示器)。以這種方式，可以利用多個層有效率地生成建築物的多個可見特徵(諸如樓層、樓梯、辦公室、牆壁、家具以及其它物體)。
[0043]為了繪製層的元件，如上面描述的那樣，將三維點變換成二維顯示屏幕坐標。可以通過顯示圖像的計算機系統的圖形卡修剪掉落在可見屏幕區之外的點。可以針對每個允許使圖像的背景中的線按基本上與圖像的前景中的線相同的厚度繪製的線段計算二維顯示屏幕坐標，這幫助改善圖像的清晰度。
[0044]可以從底部樓層到頂部樓層繪製出圖像中的多個樓層，允許每個樓層(在可能的範圍內)作為一個整體可見以允許用戶立即查看樓層以及與之相關的信息。除了其它方面以外，該手段還幫助減少或甚至消除對於複雜z排序的需要(就是說，確定哪個圖形元件被隱蔽在另一元件的後面一以及哪一部分是可見的)。
[0045]梯度指示器顯示
根據實施例，可以利用梯度指示器在圖像中代表建築物信息。指示器可以包括一種或多種顏色、(一種或多種)顏色的一種或多種陰影、一個或多個圖案以及/或者能夠利用梯度範圍進行顯示的任意其它可見標記。
[0046]根據一個實施例，在圖6A中描繪的方法600包括經由用戶界面顯示代表建築物的至少一部分的圖像(605)以及經由用戶界面顯示代表與建築物的區域相關聯的參數的梯度指示器，其中針對參數利用圖像來根據該區域顯示梯度指示器(610)。方法600還包括顯示更新的梯度指示器(615)(例如響應於由指示器所代表的參數的改變)。所顯示的圖像可以包括整個建築物(例如，如圖2和圖3中描繪的那樣)或者建築物的部分(例如，如圖5和圖7中描繪的那樣)。附加地，可以協同包括二維表示、三維表示或這兩者的組合的圖像顯示梯度指示器。在其中協同建築物或其一部分的三維表示來顯示梯度指示器的情況下，擴展的多邊形可以同樣從二維表示變換成三維表示。在一個實施例中，梯度指示器的變換包括利用考慮了針對梯度指示器的適當旋轉、平移以及比例的矩陣計算來將三維坐標投影成顯示屏幕上的二維坐標。
[0047]梯度指示器可被用於代表任意期望的參數，參數包括照明狀況；照明水平；負載丟棄狀況；照明功率密度；照明功率消耗；佔用狀況；對比能量趨勢；溫度水平；溼度水平；傳感器的覆蓋範圍；和/或二氧化碳水平。可以由例如顯示圖像的、基於計算機的系統來自動地選擇指示器。還可以由用戶通過與顯示圖像的、基於計算機的系統通信的用戶界面來選擇並配置指示器。例如，用戶可以選擇用於代表參數(諸如特定的顏色或範圍顏色)、梯度指示器有多平穩或急劇地混合在一起以及/或者中間指示器(諸如顏色)的數目的指示器類型以分梯度地進行顯示。
[0048]由梯度指示器所代表的參數可以與建築物中的一個或多個裝置和/或一個或多個區域相關聯。如前面描述的那樣，區域可以是任意的尺寸、形狀和體積，並且可以根據任意期望的標準加以限定。除了其它方面以外，利用梯度指示器還幫助圖形地向用戶快速並且有效率地傳遞信息，這對於監視具有許多複雜系統的較大的建築物的設施管理員來說可能特別有價值。在一個實施例中，基於計算機的系統(諸如在圖10中描繪的系統)與建築物中的裝置和系統通信以確定參數值，然後生成梯度指示器並經由用戶界面的顯示屏幕將它們顯示在表示建築物(或其部分)的圖像上。
[0049]圖6B圖解用於生成並顯示梯度指示器的示例方法620。方法620包括基於參數生成多邊形，其中多邊形包括指示器(630)，擴展多邊形並在指示器中創建梯度(635)，以及針對參數根據相應(一個或多個)區域把擴展的多邊形疊放在圖像上(640)。
[0050]多邊形可以是任意的尺寸、形狀和配置，並且可以以任意適當的方式生成多邊形(630)。多邊形可以包括任意的指示器類型，諸如顏色、陰影和/或圖案。可以基於任意適當的標準，諸如參數的值來針對多邊形選擇指示器。在一個實施例中，例如，可以選擇包括綠顏色的指示器來代表相對較低的室內溫度，並且可以選擇包括紅顏色的指示器來代表相對較高的室內溫度。可以以任意適當的方式收集參數的數據。在一個實施例中，與參數相關聯的一個或多個裝置可以不同步地把數據提供給生成梯度指示器的、基於計算機的系統。交替地，基於計算機的裝置可以針對所述數據輪詢一個或多個裝置。
[0051]可以基於與建築物相關聯的一個或多個邊界生成多邊形。邊界可以是物理的(如在牆壁和門的情況下)或是基於任意期望的標準選擇的(例如，在由工程部和人力資源部佔據的區之間的邊界或針對參數任意地選擇的區域)。實施例可以生成代表相應的多個參數的多個梯度指示器並且針對參數利用圖像來根據相應(一個或多個)區域顯示指示器。在一些實施例中，梯度指示器可以與多個區域相關聯，多個梯度指示器可以與單個參數相關聯，並且/或者多個梯度指示器可以與同一區域相關聯。附加地，區域可以相互疊放。
[0052]圖8A至8M圖解多個梯度指示器的生成。圖8A圖解示例的辦公室空間800。辦公室空間800包括具有四個小房間的開放的小房間區810和封閉的辦公室820。封閉的辦公室820被其牆壁包圍，而開放的小房間區810被其外部牆壁830以及封閉的辦公室820的牆壁包圍。圖8B圖解用於與辦公室空間800之中的區域相關聯的四個參數的數據源(在該例子中，提供溫度讀數的HVAC通風孔)。數據源中的三個(840，845和850)位於開放的小房間區810中，並且第四個數據源(855)位於封閉的辦公室820當中。圖SC圖解開放的小房間區810及其邊界(外部牆壁830和針對內部辦公室820的切除部)。圖8D圖解用於內部辦公室820的邊界(由辦公室820的牆壁形成)。
[0053]可以通過針對每個單獨的被包圍體積執行拼鑲(tessellation)來生成多邊形。在一個實施例中，使用已知為「沃羅諾伊拼鑲(Voronoi tessellation)」的拼鑲形式，由此將每個被包圍的體積劃分成分立的多邊形集，其中給定多邊形中的每個點與任意其它多邊形的任意數據源相比更接近該給定多邊形的數據源。可以協同實施例使用任意其它適當的拼鑲形式。圖SE和8F分別圖解用於開放的小房間區810和封閉的辦公室820的沃羅諾伊拼鑲。
[0054]沃羅諾伊拼鑲將數據源處理為空間中的「點」(即不考慮數據源的實際物理尺度)。在許多情況下，對於沃羅諾伊拼鑲，將數據源的中心用作其在空間中的相應點是可以接受的。然而，在物理上較大的數據源(諸如HVAC系統)靠近物理上較小的數據源(諸如光源)的情況下，使用數據源的中心點可能導致針對更小的數據源生成的多邊形佔據已被更大的數據源佔據的空間。為避免這種情況，可以將較大的數據源劃分成多個點以針對較大的數據源生成多個多邊形，這多個點可以用於生成與單個參數相關聯的多個梯度指示器或者在創建梯度之前被重新組合。
[0055]在一個實施例中，可以基於邊界的外部周界剪切通過拼鑲生成的多邊形。如圖SE中所示那樣，例如，針對開放的小房間區810通過沃羅諾伊拼鑲生成的多邊形延伸到外部牆壁830之外。圖8G示出在與外部牆壁830和封閉的辦公室820的牆壁的邊界相對應地被剪切之後的圖8E的多邊形。同樣地，可以對應於內部辦公室牆壁的邊界來剪切封閉的辦公室820的通過沃羅諾伊拼鑲生成的多邊形。除了其它方面以外，在邊界處剪切多邊形還呈現其相應參數的更準確表示(例如，來自光源的光將不會出現穿過固體牆壁「滲色」)。圖8H示出被剪切的開放小房間區810與被剪切的內部辦公室820的重新組合。
[0056]多邊形的尺寸和/或形狀可以被修改以排除與參數相關聯的區域的一部分。可以針對諸如來自被邊界阻擋的光源的光的參數、與具有受限的有效範圍的裝置一諸如運動傳感器一相關聯的參數、或者在其它情形下執行這種修改。修改多邊形以排除例如其中由於物理上的限制(例如，傳感器和區之間的固體牆壁)因而不能得到傳感器覆蓋的區幫助生成針對數據源的更真實的區。
[0057]圖81圖解這種修改的例子，由此圖8G中的多邊形被修改以說明不與數據源840，845，850或855中的任何一個相關聯的確定的「死區域」860。可以在生成梯度指示器時使用這種修改，但為了簡潔的目的，在圖8J至SM中當生成梯度指示器時沒有考慮死區域860。
[0058]圖8J示出包括指示器(在該例子中為灰度陰影)的每個多邊形。通過比較，圖8K示出在沒有基於辦公室800的邊界剪切多邊形的情況下生成並加陰影的多邊形。在一個實施例中，在圖8J和8K這兩者中的多邊形被繪製成比例縮小的位圖並被填充有適合於由相應的數據源840，845，850和855提供的參數的值的陰影。比例縮小的位圖隨後被拉伸，在針對相應的多邊形的指示器中創建梯度。圖8L和8M示出針對圖8J和8K中的多邊形並被重疊在辦公室800的樓層平面上的指示器梯度(在拉伸之後)。
[0059]如在圖8L和8M中看到的那樣，梯度指示器在拉伸之後混合在一起。圖8L和8M中的指示器還包括在不同多邊形之間的平滑(或漸變)梯度，這是一起生成並拉伸多邊形的結果。在另一實施例中，現在參照圖9，可以通過對每個邊界分開地進行處理並且同樣地分開地生成並拉伸多邊形，來生成梯度指示器之間的更銳化(或突變)的邊界。被獨立地生成並拉伸的多邊形隨後可以被組合在最終的圖像中(如圖9中所示)以形成梯度指示器之間的更銳化的邊界。
[0060]顏色梯度的示例生成
下面的描述圖解用於生成顏色梯度指示器的可能的方法，但也可以用於利用圖案、陰影或任何其它適當的圖形指示器生成梯度指示器。在該實施例中，梯度指示器的生成包括創建與圖像的可查看的顯示區成比例但具有減小的尺寸的尺寸減小的位圖。繪製到可查看的顯示區中的物體被比例調節成顯示圖像的用戶界面的顯示屏幕的解析度以及用戶正查看的建築物的一部分。例如，減小的位圖可以被比例調節以使得實際建築物的I米等於減小的位圖中的一個像素。除了其它方面以外，這還允許相同的比例因子被用於建築物的所有物體和特徵。然而，可以使用任意適當的成比例的尺寸(例如，I米等於2個像素)。
[0061]對於在圖像的可查看的顯示區之中的每個數據源，針對每個數據源生成多邊形，由此定義被數據源影響或對應於數據源的、在數據源的坐標周圍的體積。基於數據源的值選擇顏色。可以通過例如將數據源的值標定到在參數的可能值的範圍上賦予不同顏色的顏色映射來選擇顏色。
[0062]與數據源相關聯的多邊形被繪製到位圖中並用所選擇的顏色填充該多邊形，並且位圖被拉伸至增大的尺寸以便將其繪製到圖像的顯示區中。位圖的拉伸在填充多邊形的顏色中創建梯度。例如，如果位圖在尺寸上增加50%，則原始(比例被減小的)位圖的一個像素將填充1.5像素乘1.5像素的區。為了確定半個像素的顏色，重新採樣算法基於周圍像素計算被合併的顏色值。
[0063]利用中間灰度值的顏色梯度的示例生成
下面的描述圖解用於生成顏色梯度指示器的另一種可能的方法。在該例子中，如上面描述的那樣創建尺寸減小的位圖。對於每個數據源，基於數據源的值計算灰度顏色。利用所確定的灰度值將用於數據源的多邊形繪製到位圖上，並將位圖拉伸成合適的尺寸。
[0064]由於位圖僅包括灰度值，像素被插值到其它灰度值中。例如，在存在白色和黑色像素的情況下(黑色和白色是灰度顏色範圍的端值)，在拉伸期間黑色和白色像素之間的插值產生具有中間灰色色調的顏色。一旦被拉伸，每個像素被轉換成使用其灰度值的顏色。除了其它方面以外，灰度值的使用幫助在梯度指示器之間產生更平滑、更準確的轉變，諸如在相對更暖的區和相對更冷的區之間的溫度漸變改變，特別是在梯度指示器從第一顏色起經中間的第三顏色轉變成第二顏色的情況下。
[0065]先前的顏色梯度生成的兩個實施例產生線性的轉變。與每個數據源相關聯的多邊形可以被進一步進行子拼鑲，並且可以應用在物理上更正確的模型來針對每個子多邊形確定梯度指示器。
[0066]使用有限分析的顏色梯度的示例生成
先前的兩種方法計算線性梯度，並且因此僅產生實際梯度的近似。在其中有兩個數據源具有作為值(例如對於溫度計)的溫度的情況下，該值僅描述在數據源的位置處測量的溫度。在兩個數據源之間的空間中的溫度是能夠通過距兩個數據源點的距離以及它們相應的溫度確定的的值。
[0067]如上面所描述的那樣，可以利用子拼鑲來改善梯度指示器的準確度。子拼鑲可能是有利的，因為其能夠使準確度與性能相平衡。然而，在一些點處，子拼鑲創建比用戶界面的顯示上的像素更小的多邊形，並且可能更有利的是針對每個像素而不是太小而無論如何不能被顯示的多邊形來計算梯度。
[0068]下面的示例方法基於數據源的值和位置針對顯示區中的每個像素來計算值(例如，精確值)，從而相比於利用線性插值的方法產生更準確的結果。該方法包括創建被比例調節的位圖。儘管可以通過利用被比例調節成在圖像的顯示區之中顯示所需要的最終尺寸的位圖來獲得最準確的值，但位圖可以是任意的比例。[0069]方法進一步包括通過確定最接近於像素的數據源並基於相應的數據源和像素之間的距離確定其它數據源對像素的影響，來針對位圖中的每個像素計算顏色。可以以任意適當的方式一諸如通過利用線性近似和/或基於磁場理論的計算一確定數據源對像素的影響。一旦確定了用於像素的顏色，就將該像素繪製到位圖上，並將位圖拉伸成合適的尺寸(如果需要的話)。
[0070]示例系統
可以以任意方式一諸如通過在基於計算機的系統上操作的軟體程序一實現上面描述的方法。這樣的軟體程序可以被存儲在任意的計算機可讀介質上，諸如軟盤、硬碟、CD-ROM、DVD、任意類型的光碟或磁光碟、易失性或非易失性存儲器和/或適於存儲電子指令並能夠與計算裝置互動的任意其它類型的介質。根據本發明的實施例的方法可以協同任意類型的計算機系統一諸如個人計算機(PC)、伺服器、蜂窩電話、個人數字助理(PDA)、可攜式計算機(諸如膝上型電腦)、嵌入式計算機系統和/或任意其它類型的計算裝置一進行操作。計算機系統可以包括以任意方式一諸如通過分布式網絡一連接的任意數量的計算裝置。計算機系統可以與任意數量的用戶和/或其它計算裝置通信和/或互動來以任意方式一諸如經由區域網(LAN)、蜂窩通信、射頻、衛星傳輸、數據機和/或網際網路等一發送並接收任意適當的息。
[0071]例如，圖10描繪了根據各種實施例的示例的基於計算機的系統1000的實施例。在該示例實施例中，系統包括包含有處理器1010、存儲器1020以及用戶界面1030的計算機系統1005。計算機系統1005可以與一個或多個建築物裝置1040以及一個或多個附加的計算裝置1050通信。[0072]計算機系統1005可以將被配置成執行在此描述的方法的軟體程序存儲在存儲器1020中，並利用處理器1010運行軟體程序。計算機系統1005可以包括任意數量的單個的處理器1010和存儲器1020。可以經由用戶界面1030在計算機系統1005和用戶之間通信各種信息。還可以在計算機系統1000和連接至(例如通過諸如網際網路的網絡)計算機系統410的其它計算裝置1050之間通信這樣的信息。
[0073]計算機系統1005可以經由用戶界面1030以及經由計算裝置1050的用戶界面顯示提供建築物信息的圖像。用戶界面1030 (以及計算裝置1050的用戶界面)可以包括各種外圍設備(諸如監視器和印表機)以及任意適當的控制裝置(諸如滑鼠和鍵盤)以允許用戶控制並與軟體程序交互。計算機系統1005可以包括任意數量的部件、裝置和/或系統，諸如滑鼠、鍵盤、監視器、揚聲器、印表機、外部存儲裝置和/或任意其它的系統或裝置。
[0074]上面示出並描述的特定實現是本發明及其最佳模式的說明而不是相反地意圖以任何方式限制本發明的範圍。實際上，為了簡短的目的，可以不詳細描述系統的常規的數據存儲、數據傳輸以及其它功能方面。此外，在各個圖中示出的連接線意圖代表各個元件之間的示例功能關係和/或物理耦接。在實際的系統中可以提出許多替換的或附加的功能關係或物理連接。
[0075]術語「非暫態」被理解為僅從權利要求範圍中去除傳播的暫態信號本身而不是對於所有不僅僅傳播暫態信號本身的標準計算機可讀介質放棄權利。換言之，術語「非暫態計算機可讀介質」的含義應當被解釋為僅排除在In Re Nuijten中找到的暫態計算機可讀介質的這些類型以落到根據35 U.S.C.§ 101的可授予專利權的主題的範圍之外。[0076]在此已經關於具體實施例描述了益處、其它優點以及對於問題的解決方案。然而，可能引起任何益處、優點或方案出現或變得更明顯的益處、優點、對於問題的解決方案以及任何其它元件並非被解釋為本公開的關鍵的、所需要的或本質的特徵或元件。本公開的範圍因此只由隨附權利要求所限定，其中除非明確地這樣說明以外，以單數引用元件並非意圖表示「一個並且僅一個」而是「一個或多個」。此外，在權利要求或說明書中使用類似於『A，B和C中的至少一個』或『A，B或C中的至少一個』的短語的情況下，意指該短語被認為表示可以只有A出現在實施例中、可以只有B出現在實施例中、可以只有C出現在實施例中或者元件A，B和C的任意組合可以出現在單個實施例中；例如，A和B、A和C、B和C、或者A和B和C。儘管本公開包括方法，但可預期其可以被實施為在有形的計算機可讀載體一諸如磁或光存儲器或者磁或光碟一上的電腦程式指令。上面描述的示例實施例的元件的對於本領域普通技術人員而言熟知的所有結構、化學和功能上的等價被通過引用而確切地併入於此並且意圖由本權利要求所涵蓋。此外，因為要被本權利要求所涵蓋，裝置和方法不必須要應對試圖由本公開解決的每一和每個問題。而且，本公開中的元件、部件或方法步驟並不意圖致力於公眾，無論元件、部件或方法步驟是否被明確地記載在權利要求中。除非利用短語「用於…的部件」來明白地記載元件，不根據35 U.S.C.112，第六段的規定來解釋在此要求的元件。如在此所使用的那樣，術語「包括」、「包含」或其任何其它改變意圖覆蓋非排它的包括，以使得包括一列元件的處理、方法、條目或設備不但包括這些元件而且可以包括未被明白地列出的或這些處理、方法、條目或設備所固有的其它元件。
【權利要求】
1.一種方法，包括: 經由計算機系統的用戶界面顯示代表結構的至少一部分的圖像，其中所述圖像的至少一部分是三維表不; 接收對用於所述結構的區域的參數的選擇，其中所述參數描述所述區域的可測量條件； 基於被選擇的參數生成多邊形，其中所述多邊形包括指示器； 對所述多邊形進行擴展，其中擴展在所述指示器中創建梯度；以及經由所述用戶界面顯示被擴展的多邊形，其中被擴展的多邊形是代表與所述結構的區域相關聯的可測量條件的梯度指示器，其中針對所述參數利用所述圖像來根據所述區域顯示梯度指示器。
2.根據權利要求1所述的方法，其中經由所述用戶界面顯示被擴展的多邊形包括: 針對被選擇的參數，根據所述區域將被擴展的多邊形疊放在所述圖像上，其中被擴展的多邊形是代表與所述結構的區域相關聯的可測量條件的梯度指示器。
3.根據權利要求1所述的方法，其中接收包括: 接收對用於所述結構的區域的參數的選擇，其中所述參數描述區域的照明條件；以及 其中經由所述用戶界 面顯示被擴展的多邊形包括: 經由所述用戶界面顯示被擴展的多邊形，其中被擴展的多邊形是代表與所述結構的區域相關聯的照明狀態的梯度指示器，其中針對所述參數利用所述圖像來根據所述區域顯示梯度指示器。
4.根據權利要求1所述的方法，還包括: 經由所述用戶界面顯示與被選擇的參數相關聯的裝置的表示，其中所述裝置的表示在所述用戶界面內是可選擇的；以及 基於由被顯示的梯度指示器提供的信息調整所述裝置的配置。
5.根據權利要求1所述的方法,其中生成多邊形包括: 基於被選擇的參數生成多邊形，其中被生成的多邊形基於與所述結構相關聯的邊界。
6.根據權利要求1所述的方法，其中生成多邊形包括: 基於被選擇的參數生成多邊形，其中所述多邊形包括指示器；以及修改所述多邊形的尺寸和所述多邊形的形狀中的至少一個以排除與被選擇的參數相關聯的區域的一部分。
7.根據權利要求1所述的方法，還包括: 重複接收、生成以及進行擴展的步驟以創建多個梯度指示器，其中多個梯度指示器中的每個梯度指示器是代表與所述結構的至少一個相應區域相關聯的相應可測量條件的被擴展的多邊形；以及 經由所述用戶界面顯示多個梯度指示器，其中針對所述參數利用所述圖像來根據至少一個相應區域顯示多個梯度指示器中的每個梯度指示器。
8.根據權利要求7所述的方法，其中經由所述用戶界面顯示多個梯度指示器還包括: 將至少兩個梯度指示器混合在一起。
9.根據權利要求7所述的方法，其中重複包括: 重複接收、生成以及進行擴展的步驟以創建多個梯度指示器，其中多個梯度指示器中的至少兩個梯度指示器的每一個代表與所述結構的單個相應區域相關聯的相應可測量條件的被擴展的多邊形；以及 其中經由所述用戶界面顯示多個梯度指示器包括: 經由所述用戶界面顯示多個梯度指示器，其中針對所述參數利用所述圖像來根據單個相應區域顯示多個梯度指示器中的至少兩個梯度指示器。
10.根據權利要求7所述的方法，其中重複包括: 重複接收、生成以及進行擴展的步驟以創建多個梯度指示器，其中多個梯度指示器是代表與所述結構的至少一個區域相關聯的單個可測量條件的多個被擴展的多邊形。
11.根據權利要求7所述的方法，其中經由所述用戶界面顯示多個梯度指示器包括: 根據被擴展的多邊形的相應區域，將作為多個梯度指示器的被擴展的多邊形疊放在所述圖像上。
12.根據權利要求11所述的方法，還包括: 檢測至少一個被擴展的多邊形位於作為三維表示的圖像的一部分中；以及 作為響應，變換所述至少一個被擴展的多邊形以在三維表示上進行顯示。
13.根據權利要求1所述的方法，其中經由計算機系統的用戶界面顯示圖像包括: 經由計算機系統的用戶界面顯示代表結構的至少一部分的圖像，其中所述圖像的至少 一部分是三維表示，其中所述結構的該一部分包括建築物的多個樓層，並且其中利用比建築物的實際樓層之間的間隔更大的間隔分開多個樓層的表示。
14.根據權利要求13所述的方法，還包括: 接收從在所述圖像中代表的多個樓層中對樓層的選擇； 響應於對樓層的選擇使所述圖像產生動畫； 當所述圖像產生動畫時，經由所述用戶界面以降低的細節水平顯示所述圖像；以及 當所述圖像靜止時，經由所述用戶界面以提高的細節水平顯示所述圖像。
15.根據權利要求1所述的方法，經由計算機系統的用戶界面顯示圖像還包括: 識別所述結構的可見特徵以在三維表示中顯示； 沿所述可見特徵的z軸分析所述可見特徵； 識別所述結構的不可見特徵以從三維表示中省略；以及 沿所述不可見特徵的z軸分析所述不可見特徵。
16.根據權利要求1所述的方法，其中經由計算機系統的用戶界面顯示圖像還包括: 識別所述結構的可見特徵以在三維表示中顯示； 識別所述結構的不可見特徵以從三維表示中省略；以及 分層地生成所述可見特徵的三維表示，每一層對應於所述結構的特徵類別。
17.根據權利要求1所述的方法，其中經由計算機系統的用戶界面顯示圖像包括: 經由計算機系統的用戶界面顯示代表結構的至少一部分的圖像，其中所述圖像的至少一部分是三維表示，以使得所述圖像的前景中的邊界線具有與所述圖像的背景中的邊界線基本上相同的厚度。
18.根據權利要求1所述的方法，其中經由所述用戶界面顯示被擴展的多邊形包括經由所述用戶界面顯示被擴展的多邊形，其中被擴展的多邊形是代表與所述結構的區域相關聯的可測量條件的梯度指示器，其中針對所述參數利用所述圖像來根據所述區域顯示梯度指示器，以使得所述圖像的前景中的邊界線具有與所述圖像的背景中的邊界線基本上相同的厚度。
19.根據權利要求1所述的方法，其中， 經由計算機系統的用戶界面顯示代表結構的至少一部分的圖像，其中所述圖像的至少一部分是三維表示，並且其中所述圖像的作為三維表示的該一部分包括在所述圖像的X軸上的消失點和在所述圖像的I軸上的消失點，並且不包括在所述圖像的Z軸上的消失點。
20.一種計算機系統，包括: 存儲器； 處理器； 用戶界面； 控制裝置； 通信機構，其耦接所述存儲器、所述處理器、所述用戶界面以及所述控制裝置，以允許在其間進行通信； 其中所述存儲器被指令序列編碼，當在所述處理器中執行所述指令序列時，使所述計算機系統執行如下操作: 經由用戶界面顯示代表結構的至少一部分的圖像，其中所述圖像的至少一部分是三維表不; 經由所述控制裝置接收對用於所述結構的區域的參數的選擇，其中所述參數描述區域的可測量條件； 基於被選擇的參數生成多邊形，其中所述多邊形包括指示器； 對所述多邊形進行擴展，其中擴展在所述指示器中創建梯度；以及 經由所述用戶界面顯示被擴展的多邊形，其中被擴展的多邊形是代表與所述結構的區域相關聯的可測量條件的梯度指示器，其中針對所述參數利用所述圖像來根據所述區域顯示梯度指示器。
【文檔編號】G05B15/02GK103534655SQ201280023984
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年5月16日 優先權日:2011年5月16日
【發明者】M.霍夫克內希特, S.瓦納, D.範盧文 申請人:奧斯蘭姆施爾凡尼亞公司