(57)【要約】【課題】３次元物体を表現する３次元モデルデータのデータ量を削減する。【解決手段】対称面算出部１３は、コンピュータ上に表現すべき３次元物体を、互いに対称な第１の部分および第２の部分に分割する。座標系定義部１４は、３次元物体を第１の部分および第２の部分に分割する対称平面内に２つの座標軸を有し、その対称平面に垂直な方向に１つの座標軸を有する３次元直交座標系を定義する。ポリゴン生成部１５は、その３次元直交座標系を利用して、上記第１の部分の表面形状を表すポリゴンデータを生成する。ポリゴン生成部１５により得られるポリゴンデータ、および座標系定義部１４により定義された座標系を表す座標系データは、メモリ１６に格納される。【選択図】図２
2010003136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元物体を表現する３次元モデルデータを生成する装置であって、
前記３次元物体を互いに対称な第１の部分および第２の部分に分割する分割手段と、
前記第１の部分の表面形状を表す第１の表面形状データを生成するデータ生成手段と、
前記第１の表面形状データを格納する格納手段、
を有する３次元モデルデータ生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の３次元モデルデータ生成装置であって、
前記３次元物体を前記第１の部分および第２の部分に分割する対称平面内に２つの座標軸を有し、前記対称平面に垂直な方向に１つの座標軸を有する３次元直交座標系を定義する座標系定義手段をさらに備え、
前記データ生成手段は、前記３次元直交座標系を利用して、前記第１の表面形状データを生成し、
前記格納手段は、前記第１の表面形状データと共に、前記３次元直交座標系を定義する座標系データを格納する
ことを特徴とする３次元モデルデータ生成装置。
【請求項３】
３次元物体を表現する３次元モデルデータを生成する装置であって、
前記３次元物体を互いに対称な第１の部分および第２の部分に分割すると共に、前記第１の部分をさらに互いに対称な第３の部分および第４の部分に分割する分割手段と、
前記第３の部分の表面形状を表す表面形状データを生成する表面データ生成手段と、
前記表面形状データを格納する格納手段、
を有する３次元モデルデータ生成装置。
【請求項４】
請求項１に記載の３次元モデルデータ生成装置によって生成される前記第１の表面形状データに基づいて、前記第２の部分についての表面形状を表す第２の表面形状データを生成するデータ再生手段と、
前記第１の表面形状データおよび第２の表面形状データに従って前記３次元物体を表示する表示手段、
を有する３次元モデル表示装置。
【請求項５】
３次元物体を表現する３次元モデルデータを生成するために、コンピュータに、
前記３次元物体を互いに対称な第１の部分および第２の部分に分割する分割手段、
前記第１の部分の表面形状を表す第１の表面形状データを生成するデータ生成手段、
前記第１の表面形状データをメモリに格納する格納手段、
を実現させるための３次元モデルデータ生成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元物体の表面形状データを生成する装置および方法に係わり、例えば、３次元コンピュータグラフィックスに適用可能である。
【背景技術】
【０００２】
近年、３次元物体の設計において、コンピュータが広く導入されている。例えば、機械製品の設計では、３次元ＣＡＤシステムを使用して、各部品の３次元形状が設計されている。また、３次元形状を表示する方法として、コンピュータ上に３次元モデルを構築してその３次元モデルを２次元画像として描画するＤＭＵ（Digital Mock-Up）や、３次元ビューア等も普及してきている。
【０００３】
３次元コンピュータグラフィックスにおいて、物体の形状を表現するための技術としてポリゴンモデルが広く普及している。ポリゴンモデルは、多数のポリゴンを利用して物体の表面を直接的にまたは近似的にモデル化する手法である。ここで、ポリゴンは、立体形状を表現するための要素であり、一般には、３角形または４角形である。すなわち、コンピュータで３次元図形を扱う場合、物体の表面は微小なポリゴンに分割され、各ポリゴンがそれぞれ数値データで表される。これにより、任意の視点から見たときの物体の形状を表現することができる。また、ポリゴンの数を増やせば、物体の形状をより精細に表現することが可能になる。
【０００４】
なお、関連する技術として、特許文献１には、立体画像を表示する装置が記載されている。この装置は、メモリ部、反転部、バッファメモリ、視差制御部、表示部を備える。メモリ部は、右目または左目から見たときの左右対称キャラクタを格納する。反転部は、メモリ部から読み出した左右対称キャラクタを反転させる。バッファメモリは、反転部により反転された左右対称キャラクタを一時的に格納する。視差制御部は、バッファメモリから読み出される右目から見たときの左右対称キャラクタと左目から見たときの左右対称キャラクタに視差を与える。そして、表示部は、視差制御部により生成される表示データを表示する。
【特許文献１】特開平９−１４０９３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ポリゴンモデルにおいては、大規模な装置や複雑な形状を表現する場合、必然的にポリゴンの数が多くなる。すなわち、ポリゴンデータのデータ量が膨大になり、大容量のメモリが必要になる。なお、この問題は、ポリゴンモデルに限定されるものではなく、３次元物体を表現する技術において広く生じている。
【０００６】
このように、３次元物体を表現する３次元モデルデータのデータ量を削減する技術が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
開示の３次元モデルデータ生成装置は、３次元物体を表現する３次元モデルデータを生成する装置であって、前記３次元物体を互いに対称な第１の部分および第２の部分に分割する分割手段と、前記第１の部分の表面形状を表す第１の表面形状データを生成するデータ生成手段と、前記第１の表面形状データを格納する格納手段、を有する。
【０００８】
上記３次元モデルデータ生成装置は、前記３次元物体を前記第１の部分および第２の部
分に分割する対称平面内に２つの座標軸を有し、前記対称平面に垂直な方向に１つの座標軸を有する３次元直交座標系を定義する座標系定義手段をさらに備えるようにしてもよい。この場合、データ生成手段は、前記３次元直交座標系を利用して、前記第１の表面形状データを生成する。そして、前記格納手段は、前記第１の表面形状データと共に、前記３次元直交座標系を定義する座標系データを格納する。
【０００９】
開示の３次元モデル表示装置は、上述のようにして生成された第１の表面形状データに基づいて、前記第２の部分についての表面形状を表す第２の表面形状データを生成するデータ再生手段と、前記第１の表面形状データおよび第２の表面形状データに従って前記３次元物体を表示する表示手段、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
開示の装置または方法によれば、３次元物体を表現する３次元モデルデータのデータ量を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、実施形態の３次元モデルデータ生成方法の概要を説明する図である。ここでは、コンピュータ上に表現すべき物体１００が要素１０１および要素１０２から構成されており、要素１０２の３次元形状データが生成されるものとする。物体１００は、例えば、機械製品を構成する部品である。また、要素１０２は、直方体である。
【００１２】
図１において、部品座標系は、部品ごとに設けられ、基準座標系に対して並進移動ベクトルおよび回転行列を用いて定義される。また、部分座標系は、部品を構成する要素ごとに設けられ、部品座標系に対して並進移動ベクトルおよび回転行列を用いて定義される。なお、基準座標系、部品座標系、部分座標系は、それぞれ、３次元直交座標系（ＸＹＺ座標系）である。
【００１３】
コンピュータグラフィックスにおいて物体を３次元で表現するためには、一般的には、複数のポリゴンを用いてその物体のすべての表面が表現される。しかし、実施形態の３次元モデルデータ生成方法では、物体が面対称形状である場合には、その物体の表面の一部についてだけポリゴンが生成される。すなわち、要素１０２は、平面に対して互いに対称な要素１０２ａおよび１０２ｂに分割され、要素１０２ａの表面を表すポリゴンが生成される。このとき、要素１０２ａの表面を表すポリゴンの位置（すなわち、ポリゴンの各頂点の座標）は、要素１０２に対して設定された部分座標系を利用して表される。そして、生成されたポリゴンデータは、メモリに格納される。なお、要素１０２ｂの表面を表すポリゴンは生成する必要はない。また、要素１０２ａおよび要素１０２ｂが互いに接する面についてのポリゴンは生成されない。
【００１４】
要素１０２を表示する際には、要素１０２ａの表面を表すポリゴンから、要素１０２ｂの表面を表すポリゴンが生成される。ここで、要素１０２ａおよび１０２ｂは、互いに対称な形状である。したがって、要素１０２ｂの表面を表すポリゴンは、要素１０２ａの表面を表すポリゴンから容易に生成することができる。そして、要素１０２ａの表面を表すポリゴンおよび要素１０２ｂの表面を表すポリゴンを用いて、要素１０２の形状が表現される。
【００１５】
このように、実施形態の３次元モデルデータ生成方法では、コンピュータ上に表現すべき物体のすべての表面のポリゴンを格納しておく必要はない。したがって、ポリゴンデータのデータ量が削減され、ポリゴンデータを格納するためのメモリの容量を小さくすることができる。
【００１６】
＜表面形状データの生成＞
図２は、実施形態の３次元モデルデータ生成装置の構成を示す図である。図２に示す３次元モデルデータ生成装置１は、解析部１１、仮ポリゴン生成部１２、対称面算出部１３、座標系定義部１４、ポリゴン生成部１５、メモリ１６を備える。
【００１７】
３次元モデルデータ生成装置１には、３次元物体の形状の特徴を定義する定義情報が与えられる。定義情報は、特に限定されるものではないが、この実施例では、３次元ＣＡＤシステムにより生成される。定義情報は、図形識別情報および形状情報を含んでいる。図形識別情報は、図形要素の種別（円柱、円錐、球、直方体、立方体、円板、．．．ネジ、ボルト、歯車、バネ、．．．）を指定する。また、形状情報は、図形識別情報で指定された図形要素の形状を指定する。例えば、「図形識別情報＝円柱」である場合、形状情報として中心軸、半径、位置（例えば、基準座標系または部品座標系における底面の中心の座標）、高さが定義される。「図形識別情報＝球」である場合は、形状情報として半径、位置（例えば、基準座標系または部品座標系における底面の中心の座標）が定義される。なお、定義情報は、例えば、３次元ＣＡＤシステムを操作するユーザによって入力される。
【００１８】
解析部１１は、定義情報を解析し、表現すべき３次元物体が面対称形状であるか否かをチェックする。例えば、「図形識別情報＝円柱」であれば、表示すべき３次元物体が面対称形状であると判定される。また、「図形識別情報＝バネ」であれば、表示すべき３次元物体が面対称形状ではないと判定される。
【００１９】
以下の説明では、図３に示す部品２００を定義する定義情報が解析部１１に入力されるものとする。部品２００は、例えば、機械製品を構成する１つの部品であり、要素２０１および要素２０２から構成されている。要素２０１は直方体であり、要素２０２は円柱である。そして、以下では、要素２０２についての表面形状データを生成する手順を説明する。
【００２０】
仮ポリゴン生成部１２は、定義情報の中の形状情報に基づいて仮ポリゴンを生成する。すなわち、仮ポリゴン生成部１２は、まず、「円」を近似的に表すための「正多角形」を決定する。「正多角形」は、例えば、近似誤差によって決定される。近似誤差は、たとえば、円の半径ｒと、図４（ａ）に示す弧と弦との間の距離ｄとの比率により定義される。また、この近似誤差は、例えば、３次元ＣＡＤシステムを操作するユーザによって入力される。そして、図４（ａ）に示す例では、「円」が「正８角形」で表されている。すなわち、要素２０２は、図４（ｂ）に示すように、「８角柱」で表されることになる。
【００２１】
この８角柱は、１６個の頂点で表現される。すなわち、この８角柱は、頂点Ｖ１１〜Ｖ１８、Ｖ２１〜Ｖ２８によって表現される。図４（ｂ）では、頂点Ｖ２５〜Ｖ２７は描かれていない。なお、各頂点の位置は、図３に示す基準座標系または部品座標系を利用して表されている。
【００２２】
続いて、仮ポリゴン生成部１２は、図４（ｂ）に示すように、「８角柱」を表現するポリゴンを生成する。ここでは、ポリゴンは、３角形である。また、説明を簡単にするために、上面および底面については省略するものとする。そうすると、「８角柱」の表面は、１６個のポリゴン（Ｐ１〜Ｐ１６）で表現することができる。ただし、図４（ｂ）では、ポリゴンＰ７〜Ｐ１４は描かれていない。そして、例えば、ポリゴンＰ１は、３つの頂点（Ｖ１１、Ｖ２１、Ｖ２２）によって表される。ポリゴンＰ２は、３つの頂点（Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ２２）によって表される。他のポリゴンも同様にそれぞれ３つの頂点によって表される。
【００２３】
対称面算出部１３は、要素２０２を互いに対称な第１の部分および第２の部分に分割す
る対称面を算出する。対称面は、図５に示すように、例えば、任意の頂点（Ｖ１１）、および円柱の中心軸を含む平面Ｃとして算出される。ここで、「中心軸」は、定義情報によって定義されている。或いは、平面Ｃは、任意の頂点（Ｖ１１）、上面においてＶ１１から４番目の頂点（Ｖ１５）、底面においてＶ１１の真下に位置の頂点（Ｖ２１）により定義されるようにしてもよい。なお、以下の説明では、平面Ｃを用いて要素２０２を分割することにより得られる第１の部分および第２の部分を、それぞれ、要素２０２ａ、２０２ｂと呼ぶことにする。また、図５では、要素２０２ａは実線で描かれており、要素２０２ｂは破線で描かれている。
【００２４】
座標系定義部１４は、各ポリゴンを表現するための対称中心座標系を定義する。対称中心座標系は、図１を参照しながら説明した部分座標系に相当する。そして、この対称中心座標系は、平面Ｃ内に２つの座標軸を有し、その平面Ｃに垂直な方向に１つの座標軸を有する３次元直交座標系である。一例としては、対称中心座標系の原点は、８角柱の上面の中心点（すなわち、中心軸と円柱の上面とが交差する点）に設定される。Ｚ軸は、円柱の中心軸である。Ｙ軸は、平面Ｃ内で円柱の中心軸と直交する方向に設けられる。Ｘ軸は、平面Ｃに垂直な方向に設けられる。
【００２５】
座標系定義部１４は、上述の対称中心座標系を定義する座標系データを生成する。座標系データは、部品座標系（または、基準座標系）における対称中心座標系の原点の位置を表す位置情報、および部品座標系（または、基準座標系）に対する対称中心座標系の回転成分を表す回転情報から構成される。位置情報は、例えば、ベクトル成分であり、並進変換行列Ｔで表される。また、回転情報は、例えば、回転変換行列Ｒで表される。
【００２６】
ポリゴン生成部１５は、要素２０２ａまたは２０２ｂの一方の表面を表すポリゴンを選択する。この実施例では、仮ポリゴン生成部１２によって生成された１６個のポリゴンＰ１〜Ｐ１６のうちから、要素２０２ａの表面を表す８個のポリゴンＰ１〜Ｐ８が選択されるものとする。続いて、ポリゴン生成部１５は、座標系定義部１４により定義された対称中心座標系を用いて、選択したポリゴンの頂点の位置を表す。すなわち、ポリゴンＰ１〜Ｐ８について、それぞれ、３つの頂点の位置が対称中心座標系を用いて表される。
【００２７】
図６は、ポリゴン生成部１５により生成されるポリゴンデータの実施例である。ここでは、要素２０２についてのポリゴンデータを示している。このポリゴンデータは、要素２０２ａの表面を表す８個のポリゴンＰ１〜Ｐ８を表している。図６において、ポリゴンＰ１は、３つの頂点Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ２１で定義されることを示している。また、各頂点の位置は、対称中心座標系を用いて表されている。すなわち、例えば、頂点Ｖ１１の位置を表す「（ｘ11，ｙ11，ｚ11）」は、対称中心座標系の置けるＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標を表している。なお、他のポリゴン、他の頂点についても同様である。
【００２８】
このようにして生成されたポリゴンデータは、メモリ１６に格納される。このとき、メモリ１６には、ポリゴンデータと共に、対称中心座標系を定義する座標系データも合わせて格納される。なお、メモリ１６は、特に限定されるものではなく、半導体メモリであってもよいし、磁気ディスク或いは光ディスク等であってもよい。
【００２９】
このように、実施形態の３次元モデルデータ生成方法では、要素２０２を表示するための３次元モデルデータを生成するときは、要素２０２ａの表面を表すポリゴンＰ１〜Ｐ８のみがメモリ１６に格納される。これに対して、従来技術においては、要素２０２のすべての表面を表すポリゴンＰ１〜Ｐ１６が必要である。したがって、実施形態の方法によれば、メモリ１６に格納すべきポリゴンデータのデータ量が削減される。要素２０２においては、ポリゴンデータのデータ量は、従来技術と比較して２分の１に削減されている。
【００３０】
なお、表現すべき物体が面対称形状でなかった場合には、仮ポリゴン生成部１２により生成されるポリゴンデータがそのままメモリ１６に格納される。すなわち、表現すべき物体のすべての表面を表すポリゴンデータがメモリ１６に格納される。
【００３１】
図７は、実施形態の３次元モデルデータ生成方法のフローチャートである。このフローチャートは、仮ポリゴン生成部１２により各ポリゴンが生成された後に実行されるものとする。また、ここでは、図４および図５に示す実施例を参照して手順を説明する。
【００３２】
ステップＳ１では、多角形データが入力される。多角形データは、各ポリゴンの頂点の位置を表す情報Ａ、円柱の中心軸を表す情報Ｂを含んでいる。情報Ａは、図４に示す例では、ポリゴンＰ１〜Ｐ１６の各頂点の位置を表す。
【００３３】
ステップＳ２では、物体（要素２０２）を互いに対称な第１の部分（要素２０２ａ）および第２の部分（要素２０２ｂ）に分割する対称平面Ｃを算出する。具体的には、たとえば、情報Ａを参照し、任意の頂点を選択する。そして、情報Ｂにより表される中心軸および選択された頂点を含む平面を、対象平面Ｃと設定する。なお、対称平面を決定する方法は、これに限定されるものではない。
【００３４】
ステップＳ３では、対称平面Ｃによって分割された要素の一方（ここでは、要素２０２ａ）に属するポリゴンを選択する。図４〜図５に示す例では、ポリゴンＰ１〜Ｐ８が選択される。そして、選択したポリゴンの各頂点を表す情報Ｄを出力する。
【００３５】
ステップＳ４では、対称中心座標系Ｅを設定する。対称中心座標系を設定する方法については、上述した通りである。そして、ステップＳ３で得られる各ポリゴンの頂点の位置は、この対称中心座標系Ｅ上の座標に変換される。このようにして生成される情報は、メモリ１６に格納される。また、対称中心座標系Ｅを定義する座標系データもメモリ１６に格納される。
【００３６】
＜表示＞
図８は、実施形態の３次元モデル表示装置の構成を示す図である。図８に示す３次元モデル表示装置２０は、展開部２１、座標変換部２２、表示部２３を備えている。展開部２１は、要素２０２を表示する際には、まず、メモリ１６からポリゴンデータを読み出す。ここで、このポリゴンデータは、要素２０２の表面の全体を表すものではなく、要素２０２ａのみの表面を表している。したがって、展開部２１は、要素２０２ａの表面を表すポリゴンを展開することにより、要素２０２ｂの表面を表すポリゴンを生成する。
【００３７】
要素２０２ａ、２０２ｂは、図５に示す平面Ｃに対して互いに対称である。また、この平面Ｃは、対称中心座標系のＹＺ平面である。よって、要素２０２ａの任意の頂点の位置を（ｘia，ｙia，ｚia）とすると、要素２０２ｂの対応する頂点の位置（ｘib，ｙib，ｚib）は、下式により算出される。
（ｘib，ｙib，ｚib）＝（−ｘia，ｙia，ｚia）
したがって、各頂点について上述の演算を行えば、要素２０２ｂの表面を表すポリゴンが得られる。これにより、要素２０２のすべての表面を表すポリゴンが得られる。
【００３８】
座標変換部２２は、要素２０２の表面を表すポリゴン（すなわち、要素２０２ａの表面を表すポリゴンおよび要素２０２ｂの表面を表すポリゴン）の各頂点の位置データＶi(s)を、部品座標系の位置データＶi(p)に変換する。対称中心座標系から部品座標系への変換は、下記の通りである。
Ｖi(p)＝Ｒ×Ｖi(s)＋Ｔ  ・・・（１）
「Ｔ」は、部品座標系における対称中心座標系の原点の位置を表すベクトル情報である。
また、「Ｒ」は、部品座標系に対する対称中心座標系の回転成分を表す回転情報である。さらに、必要に応じて、基準座標系の位置データに変換するようにしてもよい。部品座標系から基準座標系への変換は、基本的には、対象中心座標系から部品座標系への変換と同じである。
【００３９】
表示部２３は、上述にようにして生成されたポリゴンを表示する。なお、生成されたポリゴンを表示する方法は、特に限定されるものではないが、公知の技術により実現可能である。例えば、OpenGLに準拠したグラフィックスボードを使用して３次元モデルを表示する際には、座標系を定義する情報、および各ポリゴンの頂点座標情報をそのグラフィックスボードに入力する。そうすると、グラフィックスボード内のハードウェア回路において上記（１）式の座標変換処理が行われる。この場合、上記（１）式の演算は不要であり、座標系データおよび対称中心座標系における各頂点の位置データＶi(s)を入力することによって、３次元モデルの描画が行われる。ただし、入力される座標系データは、部品座標系ではなく基準座標系に対して定義される。
【００４０】
＜他の実施形態１＞
上述の実施例では、ポリゴンデータおよび座標系データがメモリ１６に格納されるが、この構成に限定されるものではない。すなわち、座標系データの代わりに、物体を互いに対称な第１の部分および第２の部分に分割する対称面を表す対称面データをメモリ１６に格納するようにしてもよい。図５に示す例では、メモリ１６には、ポリゴンデータとともに、平面Ｃを表す平面データが合わせて格納される。
【００４１】
この構成においては、座標変換部２２は、要素２０２の表面を表すポリゴンの各頂点の位置データＶi(s)を、下記（２）式で部品座標系の位置データＶi(p)に変換する。
Ｖi(p)＝Ｒ×｛Ｗ×｛Ｒ-1×（Ｖi(s)−Ｔ）｝｝＋Ｔ  ・・・（２）
「Ｒ-1」は、回転情報行列の逆行列である。また、「Ｗ」は、平面Ｃに基づく鏡像変換情報である。
【００４２】
＜他の実施形態２＞
上述の実施例では、物体を互いに対称な第１の部分および第２の部分に分割し、その一方のポリゴンデータがメモリ１６に格納される。ここで、物体を分割することにより得られる要素が面対称形状である場合には、その要素をさらに分割してもよい。
【００４３】
例えば、上述の要素２０２は、図９に示すように、要素２０２ａ、２０２ｂに分割される。さらに、要素２０２ａは、互いに対称な要素２０２−a1、２０２−a2に分割することができる。図９では、要素２０２−a1のみが実線で描かれている。この場合、要素２０２−a1の表面を表す４個のポリゴンＰ１〜Ｐ４がメモリ１６に格納される。このとき、これらのポリゴンの各頂点の位置は、第２の対称中心座標系を用いて表される。第２の対称中心座標系は、要素２０２ａを要素２０２−a1、２０２−a2に分割するための平面Ｃ２内にＸ軸およびＺ軸を有し、その平面Ｃ２に垂直な方向にＹ軸を有する。なお、第１の対称中心座標系は、図５を参照しながら説明した通りである。
【００４４】
この実施形態において要素２０２を表示する際には、まず、メモリ１６に格納されているポリゴンデータから２０２−a2の表面を表すポリゴンデータを生成する。２０２−a2の表面を表すポリゴンデータは、メモリ１６から読み出したポリゴンデータのＹ座標の符号を反転させることによって得られる。これにより、要素２０２ａのポリゴンデータが得られる。この後、要素２０２ｂのポリゴンデータが算出される。要素２０２ｂのポリゴンデータを算出する方法は、上述した通りである。
【００４５】
このように、この実施形態では、ポリゴンデータを生成すべき領域の面積を２n分の１
にすることができる（ｎは、整数）。図９に示す実施例は、ｎ＝２であり、ポリゴンデータのデータ量は、４分の１に削減される。
【００４６】
＜ハードウェア構成＞
図１０は、実施形態の３次元モデルデータ生成装置１（または、３次元モデル表示装置２０）に係わるハードウェア構成を示す図である。図１０において、ＣＰＵ５１は、メモリ５３を利用して３次元モデルデータ生成プログラム（または、３次元モデル表示プログラム）を実行する。記憶装置５２は、例えばハードディスクであり、３次元モデルデータ生成プログラムを格納する。なお、記憶装置５２は、外部記録装置であってもよい。メモリ５３は、例えば半導体メモリであり、ＲＡＭ領域およびＲＯＭ領域を含む。
【００４７】
読み取り装置５４は、ＣＰＵ５１の指示に従って可搬型記録媒体５５にアクセスする。可搬性記録媒体５５は、例えば、半導体デバイス（ＰＣカード等）、磁気的作用により情報が入出力される媒体、光学的作用により情報が入出力される媒体を含むものとする。通信インタフェース５６は、ＣＰＵ５１の指示に従って、ネットワークを介してデータを送受信する。入出力装置５７は、この実施例では、表示装置、およびユーザからの指示を受け付けるデバイス等に相当する。
【００４８】
実施形態に係わる３次元モデルデータ生成プログラム（または、３次元モデル表示プログラム）は、例えば、下記の形態で提供される。
（１）記憶装置５２に予めインストールされている。
（２）可搬型記録媒体５５により提供される。
（３）プログラムサーバ６０からダウンロードする。
そして、上記構成のコンピュータで３次元モデルデータ生成プログラム（または、３次元モデル表示プログラム）を実行することにより、実施形態に係わるモデルデータ生成装置１（または、３次元モデル表示装置２０）が実現される。
【００４９】
上述の各実施例を含む実施形態に関し、さらに下記の付記を開示する。
（付記１）
３次元物体を表現する３次元モデルデータを生成する装置であって、
前記３次元物体を互いに対称な第１の部分および第２の部分に分割する分割手段と、
前記第１の部分の表面形状を表す第１の表面形状データを生成するデータ生成手段と、
前記第１の表面形状データを格納する格納手段、
を有する３次元モデルデータ生成装置。
（付記２）
付記１に記載の３次元モデルデータ生成装置であって、
前記第１の表面形状データは、ポリゴンデータである
ことを特徴とする３次元モデルデータ生成装置。
（付記３）
付記１に記載の３次元モデルデータ生成装置であって、
前記３次元物体を前記第１の部分および第２の部分に分割する対称平面内に２つの座標軸を有し、前記対称平面に垂直な方向に１つの座標軸を有する３次元直交座標系を定義する座標系定義手段をさらに備え、
前記データ生成手段は、前記３次元直交座標系を利用して、前記第１の表面形状データを生成し、
前記格納手段は、前記第１の表面形状データと共に、前記３次元直交座標系を定義する座標系データを格納する
ことを特徴とする３次元モデルデータ生成装置。
（付記４）
付記１に記載の３次元モデルデータ生成装置であって、
前記３次元物体を互いに対称な第１の部分および第２の部分に分割する対称平面を表す対称面データを算出する対称面算出手段をさらに備え、
前記格納手段は、前記第１の表面形状データと共に、前記対称面データを格納する
ことを特徴とする３次元モデルデータ生成装置。
（付記５）
付記１に記載の３次元モデルデータ生成装置であって、
前記３次元物体の形状の特徴を定義する定義情報を解析する解析手段をさらに備え、
前記分割手段は、前記解析手段による解析結果に基づいて、前記３次元物体を前記第１の部分および第２の部分に分割し、
前記データ生成手段は、前記解析手段による解析結果に基づいて、前記第１の表面形状データを生成する
ことを特徴とする３次元モデルデータ生成装置。
（付記６）
３次元物体を表現する３次元モデルデータを生成する装置であって、
前記３次元物体を互いに対称な第１の部分および第２の部分に分割すると共に、前記第１の部分をさらに互いに対称な第３の部分および第４の部分に分割する分割手段と、
前記第３の部分の表面形状を表す表面形状データを生成する表面データ生成手段と、
前記表面形状データを格納する格納手段、
を有する３次元モデルデータ生成装置。
（付記７）
付記１に記載の３次元モデルデータ生成装置によって生成される前記第１の表面形状データに基づいて、前記第２の部分についての表面形状を表す第２の表面形状データを生成するデータ再生手段と、
前記第１の表面形状データおよび第２の表面形状データに従って前記３次元物体を表示する表示手段、
を有する３次元モデル表示装置。
（付記８）
３次元物体を表現する３次元モデルデータを生成する方法であって、
前記３次元物体を互いに対称な第１の部分および第２の部分に分割し、
前記第１の部分の表面形状を表す第１の表面形状データを生成し、
前記第１の表面形状データを格納する、
ことを特徴とする３次元モデルデータ生成装置。
（付記９）
３次元物体を表現する３次元モデルデータを生成するために、コンピュータに、
前記３次元物体を互いに対称な第１の部分および第２の部分に分割する分割手段、
前記第１の部分の表面形状を表す第１の表面形状データを生成するデータ生成手段、
前記第１の表面形状データをメモリに格納する格納手段、
を実現させるための３次元モデルデータ生成プログラム。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施形態の３次元モデルデータ生成方法の概要を説明する図である。
【図２】実施形態の３次元モデルデータ生成装置の構成を示す図である。
【図３】表現すべき物体の例である。
【図４】ポリゴン近似のために得られる８角柱を示す図である。
【図５】ポリゴンデータの生成方法を説明する図である。
【図６】ポリゴンデータの実施例である。
【図７】実施形態の３次元モデルデータ生成方法のフローチャートである。
【図８】実施形態の３次元モデル表示装置の構成を示す図である。
【図９】他の実施形態の処理を説明する図である。
【図１０】実施形態の３次元モデルデータ生成装置に係わるハードウェア構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１      ３次元モデルデータ生成装置
１１      解析部
１２      仮ポリゴン生成部
１３      対称面算出部
１４      座標系定義部
１５      ポリゴン生成部
１６      メモリ
２０      ３次元モデル表示装置
２１      展開部
２２      座標変換部
２３      表示部
【図１】
2010003136.tif 000003
【図２】
2010003136.tif 000004
【図３】
2010003136.tif 000005
【図４】
2010003136.tif 000006
【図５】
2010003136.tif 000007
【図６】
2010003136.tif 000008
【図７】
2010003136.tif 000009
【図８】
2010003136.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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