(57)【要約】【課題】  ２次元図面を利用して形状フィーチャのモデリングを行なうときに、スイープ定義面の位置指定操作を軽減可能な設計支援装置および設計支援プログラムを提供することを目的とする。【解決手段】  ２次元図面を利用して、ベースモデル２１に付与する形状フィーチャのモデリングを行なう設計支援装置であって、形状フィーチャの種類に応じてスイープ定義面２３がベースモデルの内側又は外側のどちらに接するかを判定し、その判定結果に応じてスイープ定義面２３を移動する第１の移動手段と、スイープ定義面２３と最短距離にあるベースモデル２１に存在する要素を求め、その要素上にスイープ定義面２３を移動する第２の移動手段とを備えたことにより上記課題を解決する。【選択図】  図４
2006260287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元図面を利用して、ベースモデルに付与する形状フィーチャのモデリングを行なう設計支援装置であって、
形状フィーチャの種類に応じてスイープ定義面がベースモデルの内側又は外側のどちらに接するかを判定し、その判定結果に応じて前記スイープ定義面を移動する第１の移動手段と、
前記スイープ定義面と最短距離にある前記ベースモデルに存在する要素を求め、その要素上に前記スイープ定義面を移動する第２の移動手段と
を備えた設計支援装置。
【請求項２】
前記第１の移動手段は、前記形状フィーチャの種類が突起であるときに、前記スイープ定義面が前記ベースモデルの外側に接すると判定することを特徴とする請求項１記載の設計支援装置。
【請求項３】
前記第１の移動手段は、前記形状フィーチャの種類が穴であるときに、前記スイープ定義面が前記ベースモデルの内側に接すると判定することを特徴とする請求項１又は２記載の設計支援装置。
【請求項４】
前記第２の移動手段は、前記スイープ定義面と最短距離にある前記ベースモデルに存在する要素上の点を求め、その要素上の点に前記スイープ定義面を移動することを特徴とする請求項１乃至３何れか一項記載の設計支援装置。
【請求項５】
２次元図面を利用して、ベースモデルに付与する形状フィーチャのモデリングを行なうコンピュータを、
形状フィーチャの種類に応じてスイープ定義面がベースモデルの内側又は外側のどちらに接するかを判定し、その判定結果に応じて前記スイープ定義面を移動する第１の移動手段と、
前記スイープ定義面と最短距離にある前記ベースモデルに存在する要素を求め、その要素上に前記スイープ定義面を移動する第２の移動手段と
して機能させる設計支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、設計支援装置および設計支援プログラムに係り、特にコンピュータによって設計支援を行なう設計支援装置および設計支援プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
各種設計を行なう現場等では、設計作業の省力化、効率化の為、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ）システムが利用されている。近年、ＣＡＤシステムは３次元の形状（モデル）を扱うことができるようになった。ＣＡＤシステムでは、３ＤＣＧ（３−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ）において、３次元のモデルを作成するモデリング（Ｍｏｄｅｌｉｎｇ）が可能である（例えば特許文献１参照）。なお、３ＤＣＧとは仮想的に３次元空間を作成し、この空間内にモデルを作成する技術である。
【０００３】
従来のＣＡＤシステムには、２次元図面を利用して穴や突起などの形状フィーチャのモデリングを行なうものがあった（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１１−３０６２２４号公報
【特許文献２】特開平６−３４８７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
穴や突起などの形状フィーチャは、３次元空間上に存在する平面に定義された断面形状をスイープ（掃引）することで、モデルを定義することができる。通常、形状フィーチャは形状を付加するモデル（以下、ベースモデルと呼ぶ）に付加される。
【０００５】
２次元図面を利用して形状フィーチャのモデリングを行なう場合、従来のＣＡＤシステムでは２次元図面から定義された断面形状の存在する３次元上の定義面（以下、スイープ定義面と呼ぶ）の位置を、ベースモデルとの位置関係を意識しながら指定する操作が必要になる。
【０００６】
具体的に、断面形状を既存の２次元図面から定義した場合、２次元図面上で断面を作成する面図（ビュー：Ｖｉｅｗ）は一般的に視線方向を定義するものであり、３次元空間上での奥行きを持たない。したがって、２次元図面上で断面を作成する面図では、スイープ定義面がベースモデルのどの位置になるか面図の情報から判断できないという問題があった。
【０００７】
このように、従来のＣＡＤシステムでは、形状フィーチャのモデリングを既存の２次元図面から行なう場合、スイープ定義面が３次元空間に浮いてしまい、ベースモデルから離れた位置に定義されたり、逆にベースモデルのボディ内にめり込んだ位置に定義されたりする。この為、従来のＣＡＤシステムではスイープ定義面を意図した位置に移動する操作が必要になるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、２次元図面を利用して形状フィーチャのモデリングを行なうときに、スイープ定義面の位置指定操作を軽減可能な設計支援装置および設計支援プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は、２次元図面を利用して、ベースモデルに付与する形状フィーチャのモデリングを行なう設計支援装置であって、形状フィーチャの種類に応じてスイープ定義面がベースモデルの内側又は外側のどちらに接するかを判定し、その判定結果に応じて前記スイープ定義面を移動する第１の移動手段と、前記スイープ定義面と最短距離にある前記ベースモデルに存在する要素を求め、その要素上に前記スイープ定義面を移動する第２の移動手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
前記第１の移動手段は、前記形状フィーチャの種類が突起であるときに、前記スイープ定義面が前記ベースモデルの外側に接すると判定することを特徴としてもよい。
【００１１】
前記第１の移動手段は、前記形状フィーチャの種類が穴であるときに、前記スイープ定義面が前記ベースモデルの内側に接すると判定することを特徴としてもよい。
【００１２】
前記第２の移動手段は、前記スイープ定義面と最短距離にある前記ベースモデルに存在する要素上の点を求め、その要素上の点に前記スイープ定義面を移動することを特徴としてもよい。
【００１３】
また、上記課題を解決するため、本発明は、２次元図面を利用して、ベースモデルに付与する形状フィーチャのモデリングを行なうコンピュータを、形状フィーチャの種類に応じてスイープ定義面がベースモデルの内側又は外側のどちらに接するかを判定し、その判定結果に応じて前記スイープ定義面を移動する第１の移動手段と、前記スイープ定義面と最短距離にある前記ベースモデルに存在する要素を求め、その要素上に前記スイープ定義面を移動する第２の移動手段として機能させる設計支援プログラムであることを特徴とする。
【００１４】
また、上記課題を解決するため、本発明は、設計支援方法，設計支援プログラムを記録した記録媒体としてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
上述の如く、本発明によれば、２次元図面を利用して形状フィーチャのモデリングを行なうときに、スイープ定義面の位置指定操作を軽減可能な設計支援装置および設計支援プログラムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明していく。まず、本発明の理解を容易とする為に、本発明の原理について簡単に説明する。
【００１７】
現実世界では、穴や突起などの形状フィーチャが３次元空間上の任意の空間から開始されることは稀であり、ほとんどの場合、ベースモデルに接する平面となるケースがほとんどである。そこで、本発明では、形状フィーチャがベースモデルに接する平面から開始されるケースを自動判定し、スイープ定義面をベースモデルに接する位置まで自動的に移動することにより、スイープ定義面の位置指定操作を軽減する。
【００１８】
したがって、本発明では、２次元図面を利用して形状フィーチャのモデリングを行なう場合に必要であったスイープ定義面の位置指定操作が軽減される為、利用者の操作を軽減することができる。
【００１９】
本発明では、形状フィーチャが突起の場合と穴の場合とで、スイープの方向とベースモデルが存在する方向との関係が異なる点も考慮する。例えば形状フィーチャが突起である場合は、スイープの方向にベースモデルが存在しない。また、形状フィーチャが穴である場合は、スイープの方向に必ずベースモデルが存在する。したがって、本発明では作成する形状フィーチャが突起か穴かを判別することにより、スイープの方向とベースモデルが存在する方向との関係を考慮して、スイープ定義面をベースモデルに接する位置まで自動的に移動させることができる。
【００２０】
以下、本発明を適用したＣＡＤシステムについて説明していく。なお、以下の実施例では２次元図面を利用して穴及び突起の形状フィーチャのモデリングを行なう例について説明する。
【実施例１】
【００２１】
まず、本発明を適用したＣＡＤシステムのハードウェア構成について説明する。ＣＡＤシステムは、設計支援装置の一例である。図１は、ＣＡＤシステムの一例のハードウェア構成図である。
【００２２】
図１のＣＡＤシステムは、それぞれバスで相互に接続されている入力装置１０，出力装置１１，ドライブ装置１２，補助記憶装置１３，メモリ装置１４，演算処理装置１５，インターフェース装置１６を有するように構成される。なお、図１のＣＡＤシステムを構成する各種デバイスは１つの筐体に収容してもよいし、複数の筐体に分散して収容するようにしてもよい。
【００２３】
入力装置１０はキーボード，マウス，タブレットなどの入力機器で構成され、様々な操作指示やデータを入力するために用いられる。出力装置１１はディスプレイやプリンタなどの出力機器で構成され、操作に必要な各種ウインドウやデータ等を出力するために用いられる。インターフェース装置１６は、ネットワーク等に接続する為のインターフェースであり、例えばモデム，ルータ，ＬＡＮカード等で構成される。
【００２４】
ＣＡＤシステムを制御する設計支援プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体１７によって提供される。設計支援プログラムを記録した記録媒体１７は、ドライブ装置１２にセットされる。設計支援プログラムは、記録媒体１７からドライブ装置１２を介して補助記憶装置１３にインストールされる。
【００２５】
なお、設計支援プログラムを記録した記録媒体１７は、ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク（ＭＯ）等の様に情報を光学的，電気的或いは磁気的に記録する記録媒体、又はＲＯＭ、フラッシュメモリ等の様に情報を電気的に記録する半導体メモリ等、様々なタイプの記録媒体を用いることが可能である。
【００２６】
また、設計支援プログラムはインターフェース装置１６を介して接続される他のコンピュータの記録媒体等に記録されているものも含まれる。他のコンピュータの記録媒体等に記録されている設計支援プログラムは、インターフェース装置１６を介してダウンロードされて補助記憶装置１３にインストールされる。補助記憶装置１３は、インストールされた設計支援プログラムと、その設計支援プログラムの処理に必要な各種ファイル等を格納する。
【００２７】
メモリ装置１４は、起動時に補助記憶装置１３から設計支援プログラムを読み出して格納する。演算処理装置１５は、メモリ装置１４に格納された設計支援プログラムに従ってＣＡＤシステムの一部又は全部の機能を実現することができる。
【００２８】
ＣＡＤシステムは、利用者が入力装置１０を操作し、出力装置１１に出力されるモデルを確認しながら設計作業を行うことができる。ＣＡＤシステムは、３次元のモデルを作成するモデリングが可能である。また、ＣＡＤシステムは、２次元図面を利用して穴や突起などの形状フィーチャをモデリングする。通常、形状フィーチャはベースモデルに付加される。
【００２９】
図２は、ベースモデルの一例のイメージ図である。図３は、形状フィーチャの断面形状を表す２次元図面の一例のイメージ図である。図２は、形状を付加する為のモデルであるベースモデル２１を表している。図３は、これから作成する形状フィーチャの断面形状２２を２次元図面で表している。
【００３０】
利用者が入力装置１０を操作して形状フィーチャのモデリングを指示すると、ＣＡＤシステムは図４に示すように、図３の２次元図面から形状フィーチャの断面形状２２を定義して、その断面形状２２のスイープ定義面２３をベースモデル２１と共に出力装置１１へ出力する。図４は、定義した直後の断面形状のスイープ定義面とベースモデルとを表す一例のイメージ図である。
【００３１】
図４のイメージ図は、スイープ定義面２３がベースモデル２１のボディ内にめり込んだ位置に定義された例である。なお、スイープ定義面２３は、ベースモデル２１から離れた位置に定義されることもある。また、図４中、スイープ定義面２３から伸びる矢印は突起の断面形状２２であることを表している。穴の形状フィーチャである場合、スイープ定義面２３から伸びる矢印は逆向きとなる。
【００３２】
ＣＡＤシステムは、形状フィーチャが穴や突起などベースモデル２１に接する平面から開始されるケースであるときに、図５に示すフローチャートの処理を行い、スイープ定義面２３をベースモデル２１に接する位置まで自動的に移動することにより、利用者によるスイープ定義面２３の位置指定操作を軽減する。
【００３３】
図５は、スイープ定義面の位置移動処理を表す一例のフローチャートである。ステップＳ１に進み、ＣＡＤシステムはベースモデル２１のエクステント（範囲）を求める。ステップＳ２に進み、ＣＡＤシステムは形状フィーチャの種類が突起であるか穴であるかを判断する。
【００３４】
形状フィーチャの種類が突起であると判断した場合（Ｓ２において突起）、ＣＡＤシステムはステップＳ３に進む。ステップＳ３では、ＣＡＤシステムが、ベースモデル２１のエクステントの２点（最小点、最大点）のうち、スイープの方向を正とした場合に大きい値となる点を求める。
【００３５】
一方、形状フィーチャの種類が穴であると判断した場合（Ｓ２において穴）、ＣＡＤシステムはステップＳ４に進む。ステップＳ４では、ＣＡＤシステムが、ベースモデル２１のエクステントの２点（最小点、最大点）のうち、スイープの方向を正とした場合に小さい値となる点を求める。
【００３６】
ステップＳ５に進み、ＣＡＤシステムはステップＳ３又はＳ４で求めた点を通る位置にスイープ定義面２３を移動する。ステップＳ１〜Ｓ５までの処理は、形状フィーチャが突起である場合、スイープ定義面２３を一旦、ベースモデル２１の外側に存在する位置まで移動する処理を表している。
【００３７】
ここで、スイープ定義面２３を一旦、ベースモデル２１の外側に存在する位置まで移動する理由を説明する。スイープ定義面２３をベースモデル２１に接する位置まで移動させる場合、ＣＡＤシステムはスイープ定義面２３とベースモデル２１との最短距離を求める必要がある。
【００３８】
スイープ定義面２３とベースモデル２１との最短距離を求める場合は、ベースモデル２１の各要素とスイープ定義面２３との間の距離を測定する。スイープ定義面２３がベースモデル２１のボディ内に存在する場合、要素の種類（例えば、点又は点以外）および要素がスイープ定義面２３のどちら側に存在するかに応じて、スイープ定義面２３とベースモデル２１との最短距離を求める方法は、図６に示すように異なってくる。
【００３９】
図６は、ベースモデルと、そのベースモデルのボディ内に存在するスイープ定義面を表したイメージ図である。ＣＡＤシステムはスイープ定義面２３と最短距離及び最長距離となるようにベースモデル２１の各要素上の点を求め、それぞれの点のうちスイープの方向を正とした場合に最大となる点を検索する必要がある。しかしながら、この方法では計算処理が要素の数の２倍となってしまう。
【００４０】
そこで、本発明を適用したＣＡＤシステムでは、スイープ定義面２３を一旦、ベースモデル２１の外側に存在する位置まで移動してから、ベースモデル２１の各要素とスイープ定義面２３との間の距離を求めるようにしている。
【００４１】
図６の場合、スイープ定義面２３の移動位置候補は４点ある。図６では、４点の移動位置候補３１〜３４を示している。ここでは、形状フィーチャの種類が突起である例を説明する。図６の場合、ＣＡＤシステムはベースモデル２１のエクステントの２点のうち、スイープの方向を正とした場合に大きい値となる移動位置候補３１上の点を求める。したがって、ＣＡＤシステムはスイープ定義面２３を移動する移動位置として移動位置候補３１を選択する。即ち、突起の場合はスイープの方向にベースモデル２１が存在しない位置までスイープ定義面２３を移動する。
【００４２】
なお、形状フィーチャの種類が穴である場合、ＣＡＤシステムはベースモデル２１のエクステントの２点のうち、スイープの方向を正とした場合に小さい値となる移動位置候補３２上の点を求める。したがって、ＣＡＤシステムはスイープ定義面２３を移動する移動位置として移動位置候補３２を選択する。即ち、穴の場合はスイープの方向にベースモデル２１が存在しなければならないので、スイープの方向と反対方向にベースモデル２１が存在しない位置までスイープ定義面２３を移動する。
【００４３】
図５のステップＳ６に戻り、ＣＡＤシステムはベースモデル２１に存在する要素数および要素識別子列を取得する。ステップＳ７に進み、ＣＡＤシステムはベースモデル２１の要素を順次１つずつ選択する。ステップＳ８に進み、ＣＡＤシステムはステップＳ７で選択した要素の種類を判別する。選択した要素が点であれば（Ｓ８において点）、ＣＡＤシステムはステップＳ７に戻る。選択した要素が点以外であれば（Ｓ８において点以外）、ＣＡＤシステムはステップＳ９に進み、要素とスイープ定義面２３との距離および最短距離となる要素上の点を求める。
【００４４】
ステップＳ１０に進み、ＣＡＤシステムはステップＳ９で求めた最短距離と今までの最短距離とを比較し、小さい方を新たな最短距離とする。なお、ＣＡＤシステムはステップＳ６で取得した要素数だけステップＳ７〜Ｓ１０の処理を繰り返す。ステップＳ１１に進み、ＣＡＤシステムはスイープ定義面２３と最短距離となる要素上の点までスイープ定義面２３を移動する。
【００４５】
図５のフローチャートの処理により、ＣＡＤシステムはスイープ定義面２３をベースモデル２１に接する位置まで移動させることができる。この結果、本発明を適用したＣＡＤシステムは、利用者によるスイープ定義面２３の位置指定操作を軽減できる。
【００４６】
本発明は、以下に記載する付記のような構成が考えられる。
（付記１）
２次元図面を利用して、ベースモデルに付与する形状フィーチャのモデリングを行なう設計支援装置であって、
形状フィーチャの種類に応じてスイープ定義面がベースモデルの内側又は外側のどちらに接するかを判定し、その判定結果に応じて前記スイープ定義面を移動する第１の移動手段と、
前記スイープ定義面と最短距離にある前記ベースモデルに存在する要素を求め、その要素上に前記スイープ定義面を移動する第２の移動手段と
を備えた設計支援装置。
（付記２）
前記第１の移動手段は、前記形状フィーチャの種類が突起であるときに、前記スイープ定義面が前記ベースモデルの外側に接すると判定することを特徴とする付記１記載の設計支援装置。
（付記３）
前記第１の移動手段は、前記形状フィーチャの種類が穴であるときに、前記スイープ定義面が前記ベースモデルの内側に接すると判定することを特徴とする付記１又は２記載の設計支援装置。
（付記４）
前記第２の移動手段は、前記スイープ定義面と最短距離にある前記ベースモデルに存在する要素上の点を求め、その要素上の点に前記スイープ定義面を移動することを特徴とする付記１乃至３何れか一項記載の設計支援装置。
（付記５）
２次元図面を利用して、ベースモデルに付与する形状フィーチャのモデリングを行なうコンピュータを、
形状フィーチャの種類に応じてスイープ定義面がベースモデルの内側又は外側のどちらに接するかを判定し、その判定結果に応じて前記スイープ定義面を移動する第１の移動手段と、
前記スイープ定義面と最短距離にある前記ベースモデルに存在する要素を求め、その要素上に前記スイープ定義面を移動する第２の移動手段と
して機能させる設計支援プログラム。
（付記６）
２次元図面を利用して、ベースモデルに付与する形状フィーチャのモデリングを行なうコンピュータを、
形状フィーチャの種類に応じてスイープ定義面がベースモデルの内側又は外側のどちらに接するかを判定し、その判定結果に応じて前記スイープ定義面を移動する第１の移動手段と、
前記スイープ定義面と最短距離にある前記ベースモデルに存在する要素を求め、その要素上に前記スイープ定義面を移動する第２の移動手段と
して機能させる設計支援プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
（付記７）
２次元図面を利用して、ベースモデルに付与する形状フィーチャのモデリングを行なうＣＡＤシステムであって、
形状フィーチャの種類に応じてスイープ定義面がベースモデルの内側又は外側のどちらに接するかを判定し、その判定結果に応じて前記スイープ定義面を移動する第１の移動手段と、
前記スイープ定義面と最短距離にある前記ベースモデルに存在する要素を求め、その要素上に前記スイープ定義面を移動する第２の移動手段と
を備えたＣＡＤシステム。
【００４７】
本発明は、具体的に開示された実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。なお、特許請求の範囲に記載した第１の移動手段がステップＳ１〜ステップＳ５の処理に相当し、第２の移動手段がステップＳ６〜Ｓ１１の処理に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】ＣＡＤシステムの一例のハードウェア構成図である。
【図２】ベースモデルの一例のイメージ図である。
【図３】形状フィーチャの断面形状を表す２次元図面の一例のイメージ図である。
【図４】定義した直後の断面形状のスイープ定義面とベースモデルとを表す一例のイメージ図である。
【図５】スイープ定義面の位置移動処理を表す一例のフローチャートである。
【図６】ベースモデルと、そのベースモデルのボディ内に存在するスイープ定義面を表したイメージ図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０    入力装置
１１    出力装置
１２    ドライブ装置
１３    補助記憶装置
１４    メモリ装置
１５    演算処理装置
１６    インターフェース装置
２１    ベースモデル
２２    断面形状
２３    スイープ定義面
【図１】
2006260287.tif 000003
【図２】
2006260287.tif 000004
【図３】
2006260287.tif 000005
【図４】
2006260287.tif 000006
【図５】
2006260287.tif 000007
【図６】
2006260287.tif 000008