(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＡＤデータ処理システム（１００）により実行される方法であって、
（ａ）３次元モデル（２００）のオリジナル曲面上の第１の複数の点を選択するステップ（３１５）と、
（ｂ）前記第１の複数の点に対応する第１の複数の加工された点を生成するステップ（３２０）と、
（ｃ）前記第１の複数の加工された点から第１の加工された曲面を形成するステップ（３２５）と、
（ｄ）前記モデルのオリジナル曲面上の第２の複数の点を選択するステップ（３３０）と、
（ｅ）前記第２の複数の点に対応する第２の複数の加工された点を生成するステップ（３３５）と、
（ｆ）前記第２の複数の加工された点に応じて前記第１の加工された曲面を修正するステップ（３４５）と、なお、当該ステップは、前記第１の加工された曲面を前記モデル（２００）の他の加工されたフィーチャと適合させるステップを含み、
（ｇ）前記加工された曲面を加工されたモデルの一部として保存するステップ（２６０）と、
を含む、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ＣＡＤデータ処理システム（１００）が、前記第１の加工された曲面と前記第２の複数の加工された点との間のトレランス判別を実行するステップ（３４０）を含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第１の加工された曲面を修正するステップは、前記第１の加工された曲面に対してトレランスの外にある１つ以上の前記第２の複数の加工された点に従って実行される、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
ステップ（ｄ）〜（ｇ）は、すべての加工された点が前記加工された曲面の所定のトレランス内に入るまで、前記オリジナル曲面上の他の点について繰り返される、請求項１から３のいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記他の加工されたフィーチャは、他のモデリング処理である、前記モデルのオフセット、スムーズエッジおよび依存ブレンドが適用される少なくとも１つのフェースを含む、請求項１から４のいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記ＣＡＤデータ処理システム（１００）は、前記オリジナル曲面を加工するコマンドを受け付けるステップ（３１０）を含む、請求項１から５のいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記第１の複数の点は、前記第１の曲面上に均一に分散しており、第２の複数の点は前記第１の複数の点の間に分散している、請求項１から６のいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
プロセッサ（１０２）と、前記プロセッサ（１０２）によってアクセス可能に接続された記録装置（１０８、１２６）とを備えた、ＣＡＤデータ処理システム（１００）であって、
前記ＣＡＤデータ処理システム（１００）は、以下のステップ、すなわち、
（ａ）３次元モデル（２００）のオリジナル曲面の第１の複数の点を選択するステップ（３１５）と、
（ｂ）前記第１の複数の点に対応する第１の複数の加工された点を生成するステップ（３２０）と、
（ｃ）前記第１の複数の加工された点から第１の加工された曲面を形成するステップ（３２５）と、
（ｄ）前記モデルのオリジナル曲面上の第２の複数の点を選択するステップ（３３０）と、
（ｅ）前記第２の複数の点に対応する第２の複数の加工された点を生成するステップ（３３５）と、
（ｆ）前記第２の複数の加工された点に応じて前記第１の加工された曲面を修正するステップ（３４５）と、なお、当該ステップは、前記第１の加工された曲面を前記モデル（２００）の他の加工されたフィーチャと適合させるステップを含み、
（ｇ）前記加工された曲面を加工されたモデルの一部として保存するステップ（２６０）と、
を実行するよう構成されている、ことを特徴とするＣＡＤデータ処理システム（１００）。
【請求項９】
前記ＣＡＤデータ処理システム（１００）は、さらに、前記第１の加工された曲面と前記第２の複数の加工された点との間のトレランス判別を実行する（３４０）、請求項８記載のＣＡＤデータ処理システム（１００）。
【請求項１０】
前記第１の加工された曲面を修正するステップは、前記第１の加工された曲面に対してトレランスの外にある１つ以上の前記第２の複数の加工された点に従って実行される、請求項８または９記載のＣＡＤデータ処理システム（１００）。
【請求項１１】
ステップ（ｄ）〜（ｇ）は、すべての加工された点が前記加工された曲面の所定のトレランス内に入るまで、前記オリジナル曲面上の他の点について繰り返される、請求項８から１０のいずれか１項記載のＣＡＤデータ処理システム（１００）。
【請求項１２】
前記他の加工されたフィーチャは、他のモデリング処理である、前記モデルのオフセット、スムーズエッジおよび依存ブレンドが適用される少なくとも１つのフェースを含む、請求項８から１１のいずれか１項記載のＣＡＤデータ処理システム（１００）。
【請求項１３】
前記ＣＡＤデータ処理システム（１００）は、前記オリジナル曲面を加工するコマンドを受け付ける（３１０）、請求項８から１２のいずれか１項記載のＣＡＤデータ処理システム（１００）。
【請求項１４】
実行可能な命令がコードされた有体の機械読み取り可能な記録媒体であって、
該命令は、実行時に、ＣＡＤデータ処理システム（１００）に以下のステップ、すなわち、
（ａ）３次元モデル（２００）のオリジナル曲面上の第１の複数の点を選択するステップ（３１５）と、
（ｂ）前記第１の複数の点に対応する第１の複数の加工された点を生成するステップ（３２０）と、
（ｃ）前記第１の複数の加工された点から第１の加工された曲面を形成するステップ（３２５）と、
（ｄ）前記モデルのオリジナル曲面上の第２の複数の点を選択するステップ（３３０）と、
（ｅ）前記第２の複数の点に対応する第２の複数の加工された点を生成するステップ（３３５）と、
（ｆ）前記第２の複数の加工された点に応じて前記第１の加工された曲面を修正するステップ（３４５）と、なお、当該ステップは、前記第１の加工された曲面を前記モデル（２００）の他の加工されたフィーチャと適合させるステップを含み、
（ｇ）前記加工された曲面を加工されたモデルの一部として保存するステップ（２６０）と、
を実行させるものである、ことを特徴とする機械読み取り可能な記録媒体。
【請求項１５】
前記命令は、前記ＣＡＤデータ処理システム（１００）に、前記第１の加工された曲面と前記第２の複数の加工された点との間のトレランス判別を実行させるステップ（３４０）を実行させる、請求項１４記載の機械読み取り可能な記録媒体。
【請求項１６】
前記第１の加工された曲面を修正するステップは、前記第１の加工された曲面に対してトレランスの外にある１つ以上の前記第２の複数の加工された点に従って実行される、請求項１４または１５記載の機械読み取り可能な記録媒体。
【請求項１７】
ステップ（ｄ）〜（ｇ）は、すべての加工された点が前記加工された曲面の所定のトレランス内に入るまで、前記オリジナル曲面上の他の点について繰り返される、請求項１４から１６のいずれか１項記載の機械読み取り可能な記録媒体。
【請求項１８】
前記他の加工されたフィーチャは、他のモデリング処理である、前記モデルのオフセット、スムーズエッジおよび依存ブレンドが適用される少なくとも１つのフェースを含む、請求項１４から１７のいずれか１項記載の機械読み取り可能な記録媒体。
【請求項１９】
前記命令は、前記ＣＡＤデータ処理システム（１００）に、前記オリジナル曲面を加工するコマンドを受け付けさせるステップ（３１０）を実行させる、請求項１４から１８のいずれか１項記載の機械読み取り可能な記録媒体。
【請求項２０】
前記第１の複数の点は、前記第１の曲面上に均一に分散しており、第２の複数の点は前記第１の複数の点の間に分散している、請求項１４から１９のいずれか１項記載の機械読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項に記載のモデリングされたオブジェクトの全体的加工のための方法、処理システムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、概して、コンピュータ支援による設計、製造、エンジニアリング、モデリング及び視覚化のためのシステムおよび方法（個別的および集合的に「ＣＡＤ」および「ＣＡＤシステム」）、ならびに、メーカー、商社、サプライヤおよび消費者のためのプロダクトライフサイクルデータを管理するシステム（「ＰＬＭシステム」）に関する。多くの製造品はまずＣＡＤシステムにおいて設計およびモデリングされ、複雑なデータがしばしばＰＬＭシステムにおいて管理される。改善されたシステムが望まれている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
種々の実施形態には、システム、方法およびコンピュータ読み取り可能なプログラム製品が含まれる。
【０００４】
本方法は、３次元モデルのオリジナル曲面上の第１の複数の点を選択するステップ、および、第１の複数の点に対応する第１の複数の加工された点を生成するステップを含む。該方法は、第１の複数の加工された点から第１の加工された曲面を形成するステップを含む。該方法は、モデルのオリジナル曲面上の第２の複数の点を選択するステップ、および、第２の複数の点に対応する第２の複数の加工された点を生成するステップを含む。該方法は、第２の複数の加工された点に応じて第１の加工された点を修正するステップであって、第１の加工された曲面をモデルの他の加工されたフィーチャと適合させるステップ、および、加工された曲面を加工されたモデルの一部として保存するステップを含む。
【０００５】
上記は、当業者が以下の詳細な説明をより良く理解できるように本発明の特徴および技術的な利点をかなり大雑把に述べたものである。特許請求の範囲の対象を成す本発明の付加的な特徴及び利点を以下において説明する。当業者であれば、本発明の変更又は本発明と同一の目的を達成するための構造を設計するための基礎として、開示された着想及び特定の実施の形態を容易に使用することができるであろう。また、当業者であれば、そのような等価物はその最も広い形態においても、本発明の精神及び範囲から逸脱するものではないことが分かるであろう。
【０００６】
以下の詳細な説明の前に、本明細書にわたり使用される幾つかの用語又は語句の定義を明確にすることは有利であると思われる。「含む」及び「有する」という語、またそれらから派生した語は限定的でない包含を意味する。「又は」という語は包含的な語であり、すなわち「及び／又は」を意味する。「関連した」及び「それと関連した」ならびにそれらから派生した語は「含む」、「中に含まれる」、「相互に接続されている」、「有する」、「中に有する」、「〜に、又は〜と接続する」、「〜に、又は〜と結合する」、「〜と通信可能である」、「〜と協働する」、「交互配置する」、「近接して並置する」、「〜に近接している」、「〜に、又は〜と結び付けられている」、「持つ」、「〜の性質を有する」等を意味する。また「コントローラ」という語は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はそれらのうちの少なくとも２つの組合せによって実施されていようと、少なくとも１つの動作を制御する任意のデバイス、システム又はその一部を意味する。任意の特定のコントローラに関連した関数は中央に集中していてもよいし、局所的であれ遠隔的であれ分散していても良いことを言及しておく。本願明細書全体にわたり幾つかの語及び語句の定義が示されるが、当業者であれば、そのような定義は、殆どではないにしろ、多くの場合、このように定義された語及び語句の以前の用法及び将来の用法にも当てはまることを理解するであろう。幾つかの語は多様な実施の形態を含んでいるが、添付の特許請求の範囲における記載はこれらの語を特定の実施の形態に明示的に限定している。
【０００７】
本明細書及び本発明の利点をより完璧に理解するために、以下では、添付の図面を参照しながら本発明を説明する。図面において、同一の参照番号は同一の対象を表している。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態が実現可能なデータ処理システムのブロック図を示す。
【図２Ａ】開示の実施形態にかかる加工されたシステムの結果の一例を示す。
【図２Ｂ】開示の実施形態にかかる加工されたシステムの結果の一例を示す。
【図３】開示の実施形態にかかる処理を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
下記において説明する図１から図３、また本明細書に開示されている原理を説明するために用いられる種々の実施の形態は単に説明を目的としたものに過ぎず、本発明の範囲を限定するものと解するべきではない。当業者であれば、本発明の原理は適切に構成されたあらゆる装置によって実現できることが分かるであろう。以下では、限定を意図したものではない実施例を参照しながら、本発明の多くの革新的な教示について説明する。
【００１０】
ソリッドモデリングおよびコンピュータ支援設計において、境界表現（「Ｂ−ｒｅｐ」または「ＢＲＥＰ」）は定められた「境界」または端を用いて形状を表す。ソリッドは接続された曲面要素の集合として表される。境界はソリッドと非ソリッドとの間にある。
【００１１】
境界表現モデルは、２つの要素からなり、すなわち、フェース、エッジおよびバーテックスなどのトポロジ要素と、曲面、曲線および点などのジオメトリ要素とからなる。フェースは曲面の境界づけられた部分である。エッジは曲線の境界づけられた一部であり、バーテックスは点にある。他の共通の要素は、シェル（接続されたフェースの組）、ループ（フェースを境界づけるエッジ一周分）、および、エッジの周を形成するために用いられるループ−エッジリンク（ウイングドエッジまたはハーフエッジともいう）である。エッジは、テーブルの、表面（曲面）部分を境界づける端部（エッジ）のようなものである。「Ｂ−ｓｕｒｆ」は、ＮＵＲＢＳ曲面またはＢスプライン曲面としても知られるパラメトリック曲面の形態をいう。非一様有理Ｂスプライン（ＮＵＲＢＳ）は、曲線および曲面を生成しおよび表す、コンピュータグラフィックに一般に用いられる数学モデルであり、ＮＵＲＢＳによって、分析的形状および自由形状の両方を、非常な柔軟にかつ正確に扱うことができる。
【００１２】
Ｂ−ｒｅｐモデルは、製造を目的として製品を設計およびモデリングするために、ＣＡＤシステムや他のシステムにおいてしばしば用いられる。現実の製造または動作条件をシミュレートするために、Ｂ−ｒｅｐモデルに加工を施すことが望ましい場合が多くある。例としては、冷却時の鋳造物および成型部分の収縮、温度サイクルによるエンジン部分の歪み、および、負荷サイクル下での構造部分の歪みが挙げられる。
【００１３】
パフォーマンスおよび現実的理由から、モデルの特定曲面のみを加工することが非常に望ましい場合がある。たとえば、ガスタービンの高温側のタービン羽根は、薄く空力的に形状が重要な羽根、および、ハブに差し込まれるより頑丈なベースから構成される。薄い羽根の変形は、その負荷および温度サイクルのため、ベースよりも、より関心が持たれ、かつ、より重要性が大きい。ベースを変更する努力は、多くのシミュレーションでは不要であろう。
【００１４】
一般的に、関数的なおよび／または隠れたフェースには影響させないままで美的デザインを形成するため、Ｂ−ｒｅｐのフェースのサブセットに加工を施すことが多くの場合に望ましい。同様に、トポロジの一致を保持するために、加工として同時に施す必要のある、いくつかのフェースに対する必要な変更が、変換、テーパ、オフセットまたは他の処理によってよりよく表現される場合がある。
【００１５】
異なる加工関数を同一モデル内の曲面の異なる組に適用することが望ましい場合がある。
【００１６】
ソリッドモデルを加工する１つのアプローチは、モデルの全てのフェースをｂ−ｓｕｒｆに変換し、次いで、加工関数を個々の曲面毎に適用することである。加工された曲面はその後モデルのトポロジ構造に再統合される。このアプローチには、多くの欠点があり、すなわち、ブレンドやオフセット曲面などのすべての設計フィーチャが失われ、得られるモデルがさらなるモデリング処理に効率的に用いることができない。周囲のジオメトリおよびトポロジの内容無しで各曲面を加工することは、質の低い曲面、精度および接続性の喪失、および滑らかさの状態を変える場合がある。さらに、すべてのフェースが加工され、分析的曲面がより重いｂ−ｓｕｒｆに近似されることから、パフォーマンスは最適以下となる。概して、この処理は、他の設計処理のための新たなモデルを形成するよりも処理後の実例により適している。
【００１７】
開示の実施形態には、モデルのパラメトリック特性およびトポロジ特性が全体的モデル変化の一部として維持される一方で、Ｂ−ｒｅｐモデルにおけるフェースの特定のサブセットの曲面の加工を実行するためのシステムおよび方法が含まれる。このようにして、設計意図およびモデルの編集性は加工されたモデルにおいて保持され、既知のシステムを超えた明確な技術的利点が提供される。開示の実施形態の別の強みには、適合化へのトポロジの影響、および、モデルの他のフェースについての他の処理（加工された曲面にそのジオメトリ要素が由来するブレンドおよびオフセットを含む）の正確な計算の能力が含まれる。
【００１８】
種々の実施形態では、システムは加工された曲面を、選択された加工に従って計算された点の組に適合させる。次いで、システムは、いくつかの選択された他の点がトレランス内にあるかをチェックする。これらの点がトレランス内に無い場合、システムは、他の点を、適合されるべき該組に加え、トレランス制約を満たす加工された曲面の構築が完了するまでこの処理を繰り返す。
【００１９】
図１は、たとえば、本明細書中に記載の処理を実行するよう構成されたＣＡＤシステムとして、一実施形態が実現可能なデータ処理システムのブロック図を示す。図示のデータ処理システムは、プロセッサ１０２を含んでおり、このプロセッサ１０２は２次キャッシュ／ブリッジ１０４に接続されている。２次キャッシュ／ブリッジ１０４はさらにローカルシステムバス１０６に接続されている。ローカルバスシステム１０６は、例えば、ＰＣＩ（peripheral component interconnect）アーキテクチャバスである。図示されている実施例におけるローカルバスシステムには、メインメモリ１０８及びグラフィックアダプタ１１０も接続されている。グラフィックアダプタ１１０をディスプレイ１１１に接続することもできる。
【００２０】
他の周辺装置、例えばローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）／ワイドエリアネットワーク／ワイヤレス（例えばＷｉＦｉ）アダプタ１１２もローカルバスシステム１０６に接続することができる。拡張バスインタフェース１１４は、ローカルバスシステム１０６を入力／出力（Ｉ／Ｏ）バス１１６に接続させる。Ｉ／Ｏバス１１６にはキーボード／マウスアダプタ１１８、ディスクコントローラ１２０及びＩ／Ｏアダプタ１２２が接続されている。ディスクコントローラ１２０を記録装置１２６に接続することができ、この記録装置１２６は機械使用可能又は機械読み出し可能なあらゆる適切な記憶媒体で良く、不揮発性のハードコーディングタイプの媒体、例えば読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）又は電気的に消去及びプログラミング可能な読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、磁気タイプの記録装置及びユーザ記録可能なタイプの媒体、例えばフロッピーディスク、ハードディスクドライブ及びコンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）又はディジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）及び他の公知の光学的、電気的又は磁気的な記録装置がこれに含まれるが、記憶媒体はこれらの例に限定されるものではない。
【００２１】
図示されている例におけるＩ／Ｏバス１１６にはオーディオアダプタ１２４も接続されており、このオーディオアダプタ１２４には音声を再生するためにスピーカ（図示せず）を接続することができる。キーボード／マウスアダプタ１１８は、例えばマウス、トラックボール、トラックポインタ等のポインティングデバイス（図示せず）のためのコネクションを提供する。
【００２２】
当業者には、図１に図示されているハードウェアを特定の実施の形態のために変更できることは明らかである。例えば、他の周辺装置、例えば光学ディスクドライブ等も付加的に使用することができるか、又は、図示されているハードウェアの代わりに使用することができる。図示されている実施例は説明を目的としたものに過ぎず、本発明に関する構造的な制限を暗示することを意図したものではない。
【００２３】
本発明の実施の形態によるデータ処理システムは、グラフィカルユーザインタフェースを使用するオペレーティングシステムを含んでいる。オペレーティングシステムは複数のディスプレイウィンドウをグラフィカルユーザインタフェースにおいて同時に表示することができ、各ディスプレイウィンドウは種々のアプリケーションへのインタフェース又は同一のアプリケーションの種々のインスタンスへのインタフェースを提供する。ユーザはポインティングデバイスを介してグラフィカルユーザインタフェースにおけるカーソルを操作することができる。カーソルの位置を変更することができる、及び／又は、カーソルの位置として所望のレスポンスを起動させるために行われたイベント、例えばマウスボタンのクリックが考えられる。
【００２４】
商用の種々のオペレーティングシステムの内の一つ、例えばＭｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）のバージョン（レドモンド（ワシントン州）に位置するＭｉｃｒｏｓｏｆｔ社の製品）を、適切に変更されている場合には使用することができる。オペレーティングシステムは、本明細書において説明する本発明に従い修正又は作成されている。
【００２５】
ＬＡＮ／ＷＡＮ／ワイヤレスアダプタ１１２を（データ処理システム１００の一部ではない）ネットワーク１３０に接続することができ、このネットワーク１３０として、当業者には周知であるような、公共又は私用のあらゆるデータ処理システムネットワーク、又は、ネットワークの組み合わせが考えられ、例えばインターネットが含まれる。データ処理システム１００はネットワーク１３０を介してサーバシステム１４０と通信することができ、このサーバシステム１４０もまたデータ処理システム１００の一部ではないが、例えば、別個のデータ処理システム１００として実施することができる。
【００２６】
本明細書中に記載の種々の実施形態には、全体的なモデルの変化の一部としてモデルのパラメトリック特性およびトポロジ特性を維持しつつ、境界表現（Ｂ−ｒｅｐ）モデルにおけるフェースの特定のサブセットの曲面を加工する能力を提供するシステムおよび方法が含まれる。種々の実施形態は、単一のデータ処理システム１００、または、本明細書中に記載処理をともに実行する複数のデータ処理システム１００を用いて実現可能である。
【００２７】
開示される方法は、モデルの各選択されたフェースに関してアプリケーションで定義されたトレランスに対して、新たな加工された曲面を構築する。これは、周囲のジオメトリおよびトポロジの内容において、フェース同士がエッジにおいて接する場所における接続性および滑らかさの状態に関する特定の配慮をもって、高い質の曲面が確実に形成されるように行われる。
【００２８】
種々の実施形態では、いくつかのジオメトリフィーチャセマンティック（semantic）、たとえば、薄壁部分上のブレンドまたは適合されたオフセットフェースに起因して、加工されたフェースに依存する他のフェースは、たとえば、加工処理の一部として再適用され、モデルの設計意図が保持される。
【００２９】
加工処理は、たとえば、他のモデリング処理（たとえば、変換またはテーパ）と組み合わせて行われ、加工処理および他の処理を個別に実行することによっては得られない結果を得ることができる。これによってさらにシステムは、隣接フェースに対する正確なジオメトリの変換または生成という利点を得つつ、全体的な、原形を維持しない（non-rigid）加工が施されるフェースのみを加工することができる。
【００３０】
図２Ａおよび２Ｂは、開示の実施形態に従う加工処理の結果の一例を示す。図２Ａはオリジナルモデル２００、この例では、薄壁のブレンドされたボディを示す。４つの中央の平面状のフェース２０２（左側、隠れている）、２０４（上側）、２０６（右側）および２０８（下側）が加工される。これらのフェースは薄壁の相手（モデルの内部のフェース）、および、フェース間の依存（dependent）ブレンドを有する。ボディの遠位端２１０は、原形を維持して（rigidly）変換され、近位端２１２は固定されて維持される。
【００３１】
図２Ｂは、変換後の対応するモデル２５０を示し、この場合、開示の実施形態に従って実行された加工処理の後の薄壁ボディを示す。図に示されるように、接続性および滑らかさ、正確なブレンドおよびオフセットジオメトリは維持され、設計意図は保持されている。固定されたフェース２６２および原形を維持して変換されたフェース２６０は、分析的および正確な曲面を保持している。開示の実施形態によれば、異なって加工された曲面およびフィーチャの間の関係を維持できる。この例では、システムはモデルに沿って一定の厚さを維持しており、全フェースの全体的な加工についてこの処理の有効性が示されている。
【００３２】
種々の実施形態では、各特定フェースの曲面上の三次元空間点が受け取られ、単一の処理で、加工後の三次元空間内の対応する点を戻す変換関数が用いられる。フェースはたとえば、ソリッドボディまたはシートボディあるいはこれらの組み合わせからなる。この関数はマルチスレッドによって同時に呼び出されても良い。
【００３３】
加工点を計算するためのこのような変換関数自体は、当業者には既知であり、特定の関数は本明細書中に記載の処理には重要では無い。たとえば、このような関数は、市販のソフトウェアパッケージたとえばＰＡＲＡＳＯＬＩＤジオメトリモデリングカーネル、ＮＸ  ＣＡＤおよびＰＬＭソフトウェア製品、あるいは、ＳＯＬＩＤ  ＥＤＧＥ  ＣＡＤソフトウェア製品（全てシーメンスプロダクトライフサイクルマネジメント製）において提供される。本明細書に記載の処理は、任意の所定の３次元空間点をその加工された等価物にマッピング可能な、任意の提供される関数とともに働く。たとえば、所望の加工がボディの一部の屈曲やねじれであった場合には、アプリケーション関数は陽関数であってよく、あるいは、ボディの収縮またはタービン羽根への熱の影響を表す場合には、有限要素解析の結果であってよい。特定の実施によっては、いくつかの関数は上述のようなソフトウェア製品により提供されて良く、他のものはユーザにより提供されても良い。
【００３４】
処理によって、たとえば、関数を呼び出す際、加工されたフェースと加工されていないフェースとの間のエッジ上の曲線が変形されたか、または、不変に維持されているかが特定される。
【００３５】
開示される実施形態の１つの特定の利点は、加工された曲面の生成が、Ｂ−ｒｅｐのトポロジの制約を考慮に入れることができ、新たな曲面の再統合段階の際に通常生じるエラーの有意なクラスが排除されることである。
【００３６】
開示の実施形態には、変換／加工関数を用いる加工された曲面の形成、Ｂ−ｒｅｐモデルの曲面の置換、および、他の既存のフィーチャたとえばブレンド、オフセット、変換およびテーパの同時再適用、の繰り返し処理が含まれる。
【００３７】
図３は、開示の実施形態に関する処理のフローチャートを示す。この実施形態では、ＣＡＤシステムは、モデルの加工曲面の計算を含む３次元モデルの加工処理を実行する。この処理は、データ処理システム１００、または、ともに動作する複数のデータ処理システム１００（本明細書中、「ＣＡＤデータ処理システム」といずれの場合にも記載される）により実行可能である。
【００３８】
システムは、３次元モデルを受け付ける（ステップ３０５）。モデルは少なくとも１つのオリジナル曲面を含む。本明細書中で用いられる際、受け付けるとは、特記しない限り、記録媒体からのロード、別のシステムからの受け付け、ユーザとの対話を介した受け付け、あるいは他のものを含む。
【００３９】
システムは、モデルのオリジナル曲面を加工するコマンドを受け付ける（ステップ３１０）。これはたとえば、該モデルが加工されるべきであることを示すユーザとの対話である。
【００４０】
システムは、加工すべき曲面を分析し、加工のために選択されるオリジナル曲面上の第１の複数の点を選択する（ステップ３１５）。分析により、たとえば、第１の複数の点として選択されないオリジナル曲面上の多くの他の点が決定される。好ましくは、第１の複数の点はオリジナル曲面上に均一に分散している。
【００４１】
システムは、加工コマンドにしたがって、第１の複数の点に対応する複数の加工された点を生成する（ステップ３２０）。いくつかの実施形態では、これは、第１の複数の点を加工関数に渡すことにより実行され、加工関数は対応する加工された点を戻す。
【００４２】
システムは、加工された点のこの第１の組から、第１の加工された曲面を、第１の近似として形成する（ステップ３２５）。
【００４３】
システムは、オリジナル曲面から第２の（または他の）複数の点を選択する（ステップ３３０）。これらの点は、好ましくは、第１の複数の点の間に分散している。これらの点はステップ３１５において判別されたが、その時点では選択されなかったものであり、この「判別」ステップは、いくつかの実施形態では、第２の複数の従前に判別された点を選択することを含むと意図される。
【００４４】
システムは第２の複数の点に対応する第２の複数の加工された点を生成する（ステップ３３５）。いくつかの実施形態では、これは、第２の複数の点を加工関数に渡すことにより行われ、これは対応する第２の複数の加工された点を戻す。
【００４５】
システムは、加工された曲面と他の複数の加工された点との間のトレランス判別を実行する（ステップ３４０）。このステップにおいて、たとえば、第２の複数の加工された点が所定のトレランスを用いて、第１の加工された曲面と比較され、トレランス内にある点およびトレランスの外にある点を判別する。
【００４６】
システムは、第２の複数の加工された点に従って第１の加工された曲面を修正する（ステップ３４５）。このステップには、たとえば、第１の加工された曲面を修正して、トレランス外のいくつかのまたは全ての第２の複数の加工された点の要素を含ませることが含まれる。他の接続されたまたは関連する曲面がすでに加工されたまたは現在加工されている場合、このステップにはたとえばさらに第１の加工された曲面を修正するステップが含まれ、周囲のジオメトリおよびトポロジの内容に対応させ、フェース同士がエッジにおいて接する場所における接続性および滑らかさの条件に対する特定の配慮をもって、高い質の曲面が確実に形成される。いくつかの場合には、特定のジオメトリフィーチャセマンティック、たとえば薄壁部分上のブレンドまたは適合されたオフセットフェース、に起因して第１の加工された曲面に依存する他のフェースまたはフィーチャは、加工処理の一部として再適用され、モデルの設計意図は保持される。
【００４７】
さらに、第１の加工された曲面の修正、たとえば、モデルのパラメトリック特性およびトポロジ特性には、加工処理の一部として含まれる。これは、モデルの設計意図および編集性を保持することに役立つ。このステップの一部として、システムは既存のスムーズエッジまたは他のフィーチャに基づいて曲面の適合化を調整し、モデルの他のフェースについての他の「正確な」処理（依存ブレンドおよびオフセットが含まれる）でもって同時に曲面修正を行うことができる。
【００４８】
処理は、ステップ３３０において、たとえば、完全にトレランス内にある曲面が形成されるまで繰り返される。処理が繰り返される各時点において、加工された曲面はトレランス外の点を含むように洗練され、その結果、各繰り返しでもって、加工された曲面はオリジナル曲面の正確な加工にさらに精密に適合され、任意の接続された加工された曲面またはフィーチャに適合される。処理は、たとえば、すべての加工された点が所定のトレランス内にあるまで繰り返される。このステップは、たとえば、加工された曲面を加工されたモデルの一部として記録することを含む。
【００４９】
ステップ３１５において、この処理は、第１の曲面に関連するモデルの任意の他の曲面を加工するため、その後繰り返されてもよい。
【００５０】
種々の実施形態には、トレランス内の曲面の領域内の不要な再計算を避けるための処理、および、場合により、フェース間の加工された曲面の共有を最大化するための処理がさらに含まれてもよい。種々の実施形態では、オリジナル曲面が別の曲面とエッジにおいて滑らかに接するとき、システムは、予め定めたトレランスに基づいて、その局所領域内のより厳しいトレランスを用いることにより、滑らかさを維持しうる。
【００５１】
満足できる曲面が、加工関数、オリジナル曲面および任意の曲面の滑らかさの組み合わせ、または、トレランス制約のために作成できない場合がありうる。この場合、システムはたとえばエラーを戻す。システムは、たとえば、曲面近似が、エラーコードを戻す前に不要な計算を避けるために満足できる結果に集束しないことを判別する。
【００５２】
種々の実施形態では、システムは、使用するｕｖ空間（uvbox）（フェースまたは曲面）のサイズを管理し、適当な場所の機能性を共有する既存のジオメトリを用いることにより、処理時間を最少化できる。いくつかの実施形態では、システムは、本明細書中に記載の加工処理の一部として、加工されているフェースの形状（たとえば、ブレンドまたはオフセット）に依存して、ジオメトリおよびトポロジを再計算してもよい。
【００５３】
種々の実施形態では、本明細書中に記載されている種々のステップは省略され、繰り返され、連続的にまたは同時に行われ、異なる順序で行われてもよく、または、さもなければ、添付の特許請求の範囲に記載されたように実行可能である。たとえば、本明細書中に記載の処理の種々のステップは、繰り返し実行されてもよく、各複数の加工された点は、同時に得られても良い。
【００５４】
当業者であれば、単純且つ明確にするために、本発明を用いた使用に適した全てのデータ処理システムの完全な構造及び動作は本明細書において図示又は説明していないことが分かる。その代わりに、本発明に固有のデータ処理システム又は本発明の理解のために必要なデータ処理システムのみを図示及び説明している。データ処理システム１００のその他の部分の構造及び動作は、当業者には公知である現行の種々の任意の実施の形態に従うもので良い。ＣＡＤシステムおよびデータに関して特定の実施形態を記載したが、他の実施形態は他のＰＬＭシステムおよびデータ、または、本明細書中に記載の処理を実行する他のデータ処理システムおよびデータを含みうる。
【００５５】
本明細書には完全に関数的なシステムの文脈での記述が含まれているが、当業者であれば、本発明のメカニズムの少なくとも一部は種々の任意の形態の機械使用可能、コンピュータ使用可能又はコンピュータ読み出し可読な媒体に記録された命令の形態で配布できること、また本発明はその配布物を実際に実行するために使用される特定のタイプの命令又は信号が記録されている媒体又は記憶媒体に関係なく同様に適用されることを理解するであろうということを言及することは重要である。それらの命令は、実行されれば、データ処理システムに本明細書において説明した方法を実施させることができる。機械使用可能／機械読み出し可能又はコンピュータ使用可能／コンピュータ読み出し可能な媒体の例には、不揮発のハードコーディングタイプの媒体、例えば読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）又は電気的に消去及びプログラミング可能な読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）及びユーザ記録可能なタイプの媒体、例えばフロッピーディスク、ハードディスクドライブ及びコンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）又はディジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）が含まれる。
【符号の説明】
【００５６】
１００  データ処理システム、ＣＡＤデータ処理システム、  １０２  プロセッサ、  １０４  キャッシュ／ブリッジ、  １０６  ローカルシステムバス、  １０８  主メモリ、  １１０  グラフィックアダプタ、  １１１  ディスプレイ、  １１２  ローカルエリアネットワーク／ワイドエリアネットワーク／無線アダプタ、  １１４  拡張バスインタフェース、  １１６  入力／出力バス、  １１８  キーボード／マウスアダプタ、  １２０  ディスクコントローラ、  １２２  Ｉ／Ｏアダプタ、  １２４  オーディオアダプタ、  １３０  ネットワーク、  １４０  サーバシステム、  ２００  オリジナルモデル、薄壁のブレンドモデル、  ２０２  中央外側の平坦なフェース（左側）、  ２０４  中央外側の平坦なフェース（上側）、  ２０６  中央外側の平坦なフェース（右側）、  ２０８  中央外側の平坦なフェース（下側）、  ２１０  ボディの遠位端、  ２１２  ボディの近位端、  ２５０  変換後のモデル２００、  ２６０  固定フェース、  ２６２  原形維持して変換されたフェース、  ＢＲＥＰ、Ｂ−ｒｅｐ  境界表現、  ＮＵＲＢＳ  非一様有理Ｂスプライン、  ＰＬＭ  プロダクトライフサイクルマネジメント
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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