(57)【要約】【課題】物品の設計データの生成を既存の設計データの変形により効率的に行う。【解決手段】設計データ生成システム１は、設計データ取得部３が取得した、設計データを用い、変形指示取得部４は、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を変形指示として取得する。境界節点付与手段２１は、変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線上に所定の間隔で境界節点を付与し、変形手段２２が変形面を変形指示に応じて変形させ、境界節点対応点導出手段２３は、変形後の変形面上に、境界節点に対応する変形面上境界節点対応点を求める。接続面生成手段２４は、隣接面の境界節点と、この境界節点に対応する変形面の境界節点対応点とをそれぞれ結ぶ線の連なりによって規定される接続面を生成する。これにより変形後の変形面と隣接面との離間を接続する接続面を含む有用な設計データを得ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによって新たな形状の設計データを生成する設計データ生成システムであって、
物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得部と、
前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示を入力に応じて取得する変形指示取得部と、
前記取得した変形指示に応じて前記設計データに対する変形処理を行う演算部と、
を備え、
前記変形指示取得部は、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を変形指示として取得し、
前記演算部は、
（１）前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線上に所定の間隔で境界節点を付与する境界節点付与手段と、
（２）前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形手段と、
（３）前記変形後の変形面上に、前記境界節点に対応する変形面上境界節点対応点をそれぞれ求める変形面上境界節点対応点導出手段と、
（４）前記隣接面の前記境界節点と、この境界節点に対応する前記変形面上境界節点対応点とをそれぞれ結ぶ線の連なりによって規定される接続面を生成する接続面生成手段と、
を有し、前記変形後の前記変形面および前記接続面を含み構成される新たな形状の設計データを生成することを特徴とする設計データ生成システム。
【請求項２】
物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによって新たな形状の設計データを生成する設計データ生成システムであって、
物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得部と、
前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示を入力に応じて取得する変形指示取得部と、
前記取得した変形指示に応じて前記設計データに対する変形処理を行う演算部と、
を備え、
前記変形指示取得部は、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を変形指示として取得し、
前記演算部は、
（１）前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線上に所定の間隔で境界節点を付与する境界節点付与手段と、
（２）前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形手段と、
（３）前記変形後の変形面上に、前記境界節点に対応する変形面上境界節点対応点をそれぞれ求める変形面上境界節点対応点導出手段と、
（４）前記隣接面の無限延長面と、前記変形後の変形面の無限延長面との交線を求める交線導出手段と、
（５）前記隣接面の前記境界線に接続する境界接続稜線を前記交線まで延長させた境界稜線延長線、前記境界線、および前記交線によって、前記隣接面の無限延長面から隣接面延長面を画定する隣接面延長面画定手段と、
（６）前記隣接面延長面に含まれる前記交線上に、前記境界節点に対応する交線上境界節点対応点をそれぞれ求める交線上境界節点対応点導出手段と、
（７）前記変形面上境界節点対応点と交線上境界節点対応点とをそれぞれ結ぶ線の連なりによって規定される変形面接続面を生成する変形面接続面生成手段と、
を有し、
前記隣接面、前記隣接面延長面、前記変形後の前記変形面、および前記変形面接続面を含み構成される新たな形状の設計データを生成することを特徴とする設計データ生成システム。
【請求項３】
物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによって新たな形状の設計データを生成する設計データ生成システムであって、
物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得部と、
前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示を入力に応じて取得する変形指示取得部と、
前記取得した変形指示に応じて前記設計データに対する変形処理を行う演算部と、
を備え、
前記変形指示取得部は、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を変形指示として取得し、
前記演算部は、
（１）前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線上に所定の間隔で境界節点を付与する境界節点付与手段と、
（２）前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形手段と、
（３）前記変形後の変形面上に、前記境界節点に対応する変形面上境界節点対応点をそれぞれ求める変形面上境界節点対応点導出手段と、
（４）前記隣接面の無限延長面と、前記変形後の変形面の無限延長面との交線を求める交線導出手段と、
（５）前記変形後の変形面の前記境界線に接続する境界接続稜線を前記交線まで延長させた境界稜線延長線、前記境界線、および前記交線によって、前記変形面の無限延長面から変形面延長面を画定する変形面延長面画定手段と、
（６）前記交線上に、前記境界節点に対応する交線上境界節点対応点をそれぞれ求める交線上境界節点対応点導出手段と、
（７）前記境界節点と交線上境界節点対応点とをそれぞれ結ぶ線の連なりによって規定される隣接面接続面を生成する隣接面接続面生成手段と、
を有し、
前記隣接面、前記変形後の前記変形面、前記変形面延長面、および前記隣接面接続面を含み構成される新たな形状の設計データを生成することを特徴とする設計データ生成システム。
【請求項４】
物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによって新たな形状の設計データを生成する設計データ生成システムであって、
物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得部と、
前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示を入力に応じて取得する変形指示取得部と、
前記取得した変形指示に応じて前記設計データに対する変形処理を行う演算部と、
を備え、
前記変形指示取得部は、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を変形指示として取得し、
前記演算部は、
（１）前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線に境界線識別情報を付与する境界線識別情報付与手段と、
（２）前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形手段と、
（３）前記変形後の変形面と前記隣接面とが交差し、前記隣接面が、この交線およびその延長線により前記境界線を含む隣接面突き出し領域と、前記境界線を含まない隣接面維持領域とに分割される場合、前記境界線識別情報に基づいて、前記隣接面突き出し領域を消去する隣接面突き出し領域消去手段と、
（４）前記交線およびその延長線に接続する、前記隣接面維持領域の稜線を、前記交線の端点に整合するように矯正させる隣接面稜線整合手段と、
（５）前記隣接面維持領域のうち、前記矯正した隣接面稜線と、前記交線と、により画定される整合接続隣接面を生成する整合接続隣接面生成手段と、
を有し、
前記変形後の前記変形面および前記整合接続隣接面を含み構成される新たな形状の設計データを生成することを特徴とする設計データ生成システム。
【請求項５】
物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによって新たな形状の設計データを生成する設計データ生成システムであって、
物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得部と、
前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示を入力に応じて取得する変形指示取得部と、
前記取得した変形指示に応じて前記設計データに対する変形処理を行う演算部と、
を備え、
前記変形指示取得部は、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を変形指示として取得し、
前記演算部は、
（１）前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線に境界線識別情報を付与する境界線識別情報付与手段と、
（２）前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形手段と、
（３）前記変形後の変形面における前記境界線に対応する境界線対応稜線を、前記境界線識別情報に基づいて求める境界線対応稜線導出手段と、
（４）前記変形後の変形面と前記隣接面とが交差し、前記変形後の変形面が、この交線およびその延長線により前記境界線対応稜線を含む変形面突き出し領域と、前記境界線対応稜線を含まない変形面維持領域とに分割される場合、前記境界線識別情報に基づいて、前記変形面突き出し領域を消去する変形面突き出し領域消去手段と、
（５）前記交線およびその延長線に接続する、前記変形面維持領域の稜線を、前記交線の端点に整合するように矯正させる変形面稜線整合手段と、
（６）前記変形面維持領域のうち、前記矯正した変形面稜線と、前記交線と、により画定される整合接続変形面を生成する整合接続変形面生成手段と、
を有し、
前記隣接面および前記整合接続変形面を含み構成される新たな形状の設計データを生成することを特徴とする設計データ生成システム。
【請求項６】
請求項４に記載の設計データ生成システムにおいて、
前記境界線識別情報付与手段は、前記境界線の端点に境界線端点識別情報を付与し、
前記隣接面稜線整合手段は、前記境界線端点識別情報に基づいて、前記境界線端点と前記交線端点とを対応させ、この境界線端点と対応する前記交線端点にこの境界線端点に接続していた前記隣接面稜線を整合させることを特徴とする設計データ生成システム。
【請求項７】
請求項５に記載の設計データ生成システムにおいて、
前記境界線識別情報付与手段は、前記境界線の端点に境界線端点識別情報を付与し、
前記変形面稜線整合手段は、前記境界線端点識別情報に基づいて、前記境界線端点と前記交線端点とを対応させ、この境界線端点と対応する前記交線端点にこの境界線端点に接続していた前記変形面稜線を整合させることを特徴とする設計データ生成システム。
【請求項８】
物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによって新たな形状の設計データを生成する設計データ生成方法であって、
物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得ステップと、
前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示として、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を入力に応じて取得する変形指示取得ステップと、
前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線上に所定の間隔で境界節点を付与する境界節点付与ステップと、
前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形ステップと、
前記変形後の変形面上に、前記境界節点に対応する変形面上境界節点対応点をそれぞれ求める変形面上境界節点対応点導出ステップと、
前記隣接面の前記境界節点と、この境界節点に対応する前記変形面上境界節点対応点とをそれぞれ結ぶ線の連なりによって規定される接続面を生成する接続面生成ステップと、
を含み、前記変形後の前記変形面および前記接続面を含み構成される新たな形状の設計データを生成することを特徴とする設計データ生成方法。
【請求項９】
物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによって新たな形状の設計データを生成する設計データ生成方法であって、
物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得ステップと、
前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示として、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を入力に応じて取得する変形指示取得ステップと、
前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線上に所定の間隔で境界節点を付与する境界節点付与ステップと、
前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形ステップと、
前記変形後の変形面上に、前記境界節点に対応する変形面上境界節点対応点をそれぞれ求める変形面上境界節点対応点導出ステップと、
前記隣接面の無限延長面と、前記変形後の変形面の無限延長面との交線を求める交線導出ステップと、
前記隣接面の前記境界線に接続する境界接続稜線を前記交線まで延長させた境界稜線延長線、前記境界線、および前記交線によって、前記隣接面の無限延長面から隣接面延長面を画定する隣接面延長面画定ステップと、
前記隣接面延長面に含まれる前記交線上に、前記境界節点に対応する交線上境界節点対応点をそれぞれ求める交線上境界節点対応点導出ステップと、
前記変形面上境界節点対応点と交線上境界節点対応点とをそれぞれ結ぶ線の連なりによって規定される変形面接続面を生成する変形面接続面生成ステップと、
を含み、
前記隣接面、前記隣接面延長面、前記変形後の前記変形面、および前記変形面接続面を含み構成される新たな形状の設計データを生成することを特徴とする設計データ生成方法。
【請求項１０】
物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによって新たな形状の設計データを生成する設計データ生成方法であって、
物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得ステップと、
前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示として、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を入力に応じて取得する変形指示取得ステップと、
前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線上に所定の間隔で境界節点を付与する境界節点付与ステップと、
前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形ステップと、
前記変形後の変形面上に、前記境界節点に対応する変形面上境界節点対応点をそれぞれ求める変形面上境界節点対応点導出ステップと、
前記隣接面の無限延長面と、前記変形後の変形面の無限延長面との交線を求める交線導出ステップと、
前記変形後の変形面の前記境界線に接続する境界接続稜線を前記交線まで延長させた境界稜線延長線、前記境界線、および前記交線によって、前記変形面の無限延長面から変形面延長面を画定する変形面延長面画定ステップと、
前記交線上に、前記境界節点に対応する交線上境界節点対応点をそれぞれ求める交線上境界節点対応点導出ステップと、
前記境界節点と交線上境界節点対応点とをそれぞれ結ぶ線の連なりによって規定される隣接面接続面を生成する隣接面接続面生成ステップと、
を含み、
前記隣接面、前記変形後の前記変形面、前記変形面延長面、および前記隣接面接続面を含み構成される新たな形状の設計データを生成することを特徴とする設計データ生成方法。
【請求項１１】
物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによって新たな形状の設計データを生成する設計データ生成方法であって、
物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得ステップと、
前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示として、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を入力に応じて取得する変形指示取得ステップと、
前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線に境界線識別情報を付与する境界線識別情報付与ステップと、
前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形ステップと、
前記変形後の変形面と前記隣接面とが交差し、前記隣接面が、この交線およびその延長線により前記境界線を含む隣接面突き出し領域と、前記境界線を含まない隣接面維持領域とに分割される場合、前記境界線識別情報に基づいて、前記隣接面突き出し領域を消去する隣接面突き出し領域消去ステップと、
前記交線およびその延長線に接続する、前記隣接面維持領域の稜線を、前記交線の端点に整合するように矯正させる隣接面稜線整合ステップと、
前記隣接面維持領域のうち、前記矯正した隣接面稜線と、前記交線と、により画定される整合接続隣接面を生成する整合接続隣接面生成ステップと、
を含み、
前記変形後の前記変形面および前記整合接続隣接面を含み構成される新たな形状の設計データを生成することを特徴とする設計データ生成方法。
【請求項１２】
物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによって新たな形状の設計データを生成する設計データ生成方法であって、
物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得ステップと、
前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示として、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を入力に応じて取得する変形指示取得ステップと、
前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線に境界線識別情報を付与する境界線識別情報付与ステップと、
前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形ステップと、
前記変形後の変形面における前記境界線に対応する境界線対応稜線を、前記境界線識別情報に基づいて求める境界線対応稜線導出ステップと、
前記変形後の変形面と前記隣接面とが交差し、前記変形後の変形面が、この交線およびその延長線により前記境界線対応稜線を含む変形面突き出し領域と、前記境界線対応稜線を含まない変形面維持領域とに分割される場合、前記境界線識別情報に基づいて、前記変形面突き出し領域を消去する変形面突き出し領域消去ステップと、
前記境界線に接続する、前記変形面維持領域の稜線を、前記交線の端点に整合するように矯正させる変形面稜線整合ステップと、
前記変形面維持領域のうち、前記矯正した変形面稜線と、前記交線と、により画定される整合接続変形面を生成する整合接続変形面生成ステップと、
を含み、
前記隣接面および前記整合接続変形面を含み構成される新たな形状の設計データを生成することを特徴とする設計データ生成方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の設計データ生成方法であって、
前記境界線識別情報付与ステップにおいて、前記境界線の端点に境界線端点識別情報をさらに付与し、
前記隣接面稜線整合ステップにおいて、前記境界線端点識別情報に基づいて、前記境界線端点と前記交線端点とを対応させ、この境界線端点と対応する前記交線端点にこの境界線端点に接続していた前記隣接面稜線を整合させることを特徴とする設計データ生成方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の設計データ生成方法であって、
前記境界線識別情報付与ステップにおいて、前記境界線の端点に境界線端点識別情報をさらに付与し、
前記変形面稜線整合ステップにおいて、前記境界線端点識別情報に基づいて、前記境界線端点と前記交線端点とを対応させ、この境界線端点と対応する前記交線端点にこの境界線端点に接続していた前記変形面稜線を整合させることを特徴とする設計データ生成方法。
【請求項１５】
物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによる新たな形状の設計データの生成をコンピュータに実行させるための設計データ生成プログラムであって、
物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得処理と、
前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示として、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を入力に応じて取得する変形指示取得処理と、
前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線上に所定の間隔で境界節点を付与する境界節点付与処理と、
前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形処理と、
前記変形後の変形面上に、前記境界節点に対応する変形面上境界節点対応点をそれぞれ求める変形面上境界節点対応点導出処理と、
前記隣接面の前記境界節点と、この境界節点に対応する前記変形面上境界節点対応点とをそれぞれ結ぶ線の連なりによって規定される接続面を生成する接続面生成処理と、
をコンピュータに実行させ、前記変形後の前記変形面および前記接続面を含み構成される新たな形状の設計データを生成することを特徴とする設計データ生成プログラム。
【請求項１６】
物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによる新たな形状の設計データの生成をコンピュータに実行させるための設計データ生成プログラムであって、
物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得処理と、
前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示として、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を入力に応じて取得する変形指示取得処理と、
前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線上に所定の間隔で境界節点を付与する境界節点付与処理と、
前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形処理と、
前記変形後の変形面上に、前記境界節点に対応する変形面上境界節点対応点をそれぞれ求める変形面上境界節点対応点導出処理と、
前記隣接面の無限延長面と、前記変形後の変形面の無限延長面との交線を求める交線導出処理と、
前記隣接面の前記境界線に接続する境界接続稜線を前記交線まで延長させた境界稜線延長線、前記境界線、および前記交線によって、前記隣接面の無限延長面から隣接面延長面を画定する隣接面延長面画定処理と、
前記隣接面延長面に含まれる前記交線上に、前記境界節点に対応する交線上境界節点対応点をそれぞれ求める交線上境界節点対応点導出処理と、
前記変形面上境界節点対応点と交線上境界節点対応点とをそれぞれ結ぶ線の連なりによって規定される変形面接続面を生成する変形面接続面生成処理と、
をコンピュータに実行させ、前記隣接面、前記隣接面延長面、前記変形後の前記変形面、および前記変形面接続面を含み構成される新たな形状の設計データを生成することを特徴とする設計データ生成プログラム。
【請求項１７】
物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによる新たな形状の設計データの生成をコンピュータに実行させるための設計データ生成プログラムであって、
物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得処理と、
前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示として、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を入力に応じて取得する変形指示取得処理と、
前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線上に所定の間隔で境界節点を付与する境界節点付与処理と、
前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形処理と、
前記変形後の変形面上に、前記境界節点に対応する変形面上境界節点対応点をそれぞれ求める変形面上境界節点対応点導出処理と、
前記隣接面の無限延長面と、前記変形後の変形面の無限延長面との交線を求める交線導出処理と、
前記変形後の変形面の前記境界線に接続する境界接続稜線を前記交線まで延長させた境界稜線延長線、前記境界線、および前記交線によって、前記変形面の無限延長面から変形面延長面を画定する変形面延長面画定処理と、
前記交線上に、前記境界節点に対応する交線上境界節点対応点をそれぞれ求める交線上境界節点対応点導出処理と、
前記境界節点と交線上境界節点対応点とをそれぞれ結ぶ線の連なりによって規定される隣接面接続面を生成する隣接面接続面生成処理と、
をコンピュータに実行させ、前記隣接面、前記変形後の前記変形面、前記変形面延長面、および前記隣接面接続面を含み構成される新たな形状の設計データを生成することを特徴とする設計データ生成プログラム。
【請求項１８】
物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによる新たな形状の設計データの生成をコンピュータに実行させるための設計データ生成プログラムであって、
物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得処理と、
前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示として、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を入力に応じて取得する変形指示取得処理と、
前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線に境界線識別情報を付与する境界線識別情報付与処理と、
前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形処理と、
前記変形後の変形面と前記隣接面とが交差し、前記隣接面が、この交線およびその延長線により前記境界線を含む隣接面突き出し領域と、前記境界線を含まない隣接面維持領域とに分割される場合、前記境界線識別情報に基づいて、前記隣接面突き出し領域を消去する隣接面突き出し領域消去処理と、
前記交線およびその延長線に接続する、前記隣接面維持領域の稜線を、前記交線の端点に整合するように矯正させる隣接面稜線整合処理と、
前記隣接面維持領域のうち、前記矯正した隣接面稜線と、前記交線と、により画定される整合接続隣接面を生成する整合接続隣接面生成処理と、
をコンピュータに実行させ、前記変形後の前記変形面および前記整合接続隣接面を含み構成される新たな形状の設計データを生成することを特徴とする設計データ生成プログラム。
【請求項１９】
物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによる新たな形状の設計データの生成をコンピュータに実行させるための設計データ生成プログラムであって、
物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得処理と、
前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示として、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を入力に応じて取得する変形指示取得処理と、
前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線に境界線識別情報を付与する境界線識別情報付与処理と、
前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形処理と、
前記変形後の変形面における前記境界線に対応する境界線対応稜線を、前記境界線識別情報に基づいて求める境界線対応稜線導出処理と、
前記変形後の変形面と前記隣接面とが交差し、前記変形後の変形面が、この交線およびその延長線により前記境界線対応稜線を含む変形面突き出し領域と、前記境界線対応稜線を含まない変形面維持領域とに分割される場合、前記境界線識別情報に基づいて、前記変形面突き出し領域を消去する変形面突き出し領域消去処理と、
前記境界線およびその延長線に接続する、前記変形面維持領域の稜線を、前記交線の端点に整合するように矯正させる変形面稜線整合処理と、
前記変形面維持領域のうち、前記矯正した変形面稜線と、前記交線と、により画定される整合接続変形面を生成する整合接続変形面生成処理と、
をコンピュータに実行させ、前記隣接面および前記整合接続変形面を含み構成される新たな形状の設計データを生成することを特徴とする設計データ生成プログラム。
【請求項２０】
請求項１８に記載の設計データ生成プログラムであって、
前記境界線識別情報付与処理において、前記境界線の端点に境界線端点識別情報をさらに付与し、
前記隣接面稜線整合処理において、前記境界線端点識別情報に基づいて、前記境界線端点と前記交線端点とを対応させ、この境界線端点と対応する前記交線端点にこの境界線端点に接続していた前記隣接面稜線を整合させることを特徴とする設計データ生成プログラム。
【請求項２１】
請求項１９に記載の設計データ生成プログラムであって、
前記境界線識別情報付与処理において、前記境界線の端点に境界線端点識別情報をさらに付与し、
前記変形面稜線整合処理において、前記境界線端点識別情報に基づいて、前記境界線端点と前記交線端点とを対応させ、この境界線端点と対応する前記交線端点にこの境界線端点に接続していた前記変形面稜線を整合させることを特徴とする設計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、設計データ生成システム、設計データ生成方法、設計データ生成プログラム、特に既に設計された物品形状に対して形状変形処理を施すことによる新たな物品形状の設計データ生成に関する。
【背景技術】
【０００２】
物品形状の新規設計を、既存の物品形状の設計データを基にした変形により行う方法がある。例えば、特許文献１に、過去に設計された部品の断面形状を基に押し出し、掃引、回転、切断等の基本モデリング操作により新たな物品形状を設計する方法が開示されている。この設計方法によれば、一から新規に設計を行う方法と比べ、設計するために掛かる期間、工程、費用などを削減することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−４５３５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、実績のある既存の物品形状に対して、面ごとに変形を行い、新たな物品形状を設計する場合がある。このような場合、ある面を所望の形に変形させると、その変形面とその変形面に隣接していた隣接面との間に隙間が生じたり、交差が生じてしまうことがある。物品の設計形状において、面と面との隙間や交差は不適切な形状であり、これらの不適切な形状を解消するために、設計者は面と面との隙間や交差を１つ１つ解消する修正をＣＡＤ操作により行っていた。このような修正のための作業は、設計対象物品の形状が複雑になればなるほど、多大な労力が掛かり、設計期間の短縮、設計コスト削減の障害となっていた。
【０００５】
そこで本発明は、既に設計された物品形状の設計データを活用し、設計者の指示によって変形させた形状に対して自動的に修正を行うことができる設計データ生成システム、設計データ生成方法、および設計データ生成プログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の設計データ生成システムは、物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによって新たな形状の設計データを生成する設計データ生成システムであって、物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得部と、前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示を入力に応じて取得する変形指示取得部と、前記取得した変形指示に応じて前記設計データに対する変形処理を行う演算部と、を備え、前記変形指示取得部は、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を変形指示として取得し、前記演算部は、（１）前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線上に所定の間隔で境界節点を付与する境界節点付与手段と、（２）前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形手段と、（３）前記変形後の変形面上に、前記境界節点に対応する変形面上境界節点対応点をそれぞれ求める変形面上境界節点対応点導出手段と、（４）前記隣接面の前記境界節点と、この境界節点に対応する前記変形面上境界節点対応点とをそれぞれ結ぶ線の連なりによって規定される接続面を生成する接続面生成手段と、を有し、前記変形後の前記変形面および前記接続面を含み構成される新たな形状の設計データを生成する。
【０００７】
また、本発明の他の態様によれば、物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得部と、前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示を入力に応じて取得する変形指示取得部と、前記取得した変形指示に応じて前記設計データに対する変形処理を行う演算部と、を備え、前記変形指示取得部は、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を変形指示として取得し、前記演算部は、（１）前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線上に所定の間隔で境界節点を付与する境界節点付与手段と、（２）前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形手段と、（３）前記変形後の変形面上に、前記境界節点に対応する変形面上境界節点対応点をそれぞれ求める変形面上境界節点対応点導出手段と、（４）前記隣接面の無限延長面と、前記変形後の変形面の無限延長面との交線を求める交線導出手段と、（５）前記隣接面の前記境界線に接続する境界接続稜線を前記交線まで延長させた境界稜線延長線、前記境界線、および前記交線によって、前記隣接面の無限延長面から隣接面延長面を画定する隣接面延長面画定手段と、（６）前記隣接面延長面に含まれる前記交線上に、前記境界節点に対応する交線上境界節点対応点をそれぞれ求める交線上境界節点対応点導出手段と、（７）前記変形面上境界節点対応点と交線上境界節点対応点とをそれぞれ結ぶ線の連なりによって規定される変形面接続面を生成する変形面接続面生成手段と、を有し、前記隣接面、前記隣接面延長面、前記変形後の前記変形面、および前記変形面接続面を含み構成される新たな形状の設計データを生成する。
【０００８】
また、本発明の他の態様によれば、物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得部と、前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示を入力に応じて取得する変形指示取得部と、前記取得した変形指示に応じて前記設計データに対する変形処理を行う演算部と、を備え、前記変形指示取得部は、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を変形指示として取得し、前記演算部は、（１）前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線上に所定の間隔で境界節点を付与する境界節点付与手段と、（２）前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形手段と、（３）前記変形後の変形面上に、前記境界節点に対応する変形面上境界節点対応点をそれぞれ求める変形面上境界節点対応点導出手段と、（４）前記隣接面の無限延長面と、前記変形後の変形面の無限延長面との交線を求める交線導出手段と、（５）前記変形後の変形面の前記境界線に接続する境界接続稜線を前記交線まで延長させた境界稜線延長線、前記境界線、および前記交線によって、前記変形面の無限延長面から変形面延長面を画定する変形面延長面画定手段と、（６）前記交線上に、前記境界節点に対応する交線上境界節点対応点をそれぞれ求める交線上境界節点対応点導出手段と、（７）前記境界節点と交線上境界節点対応点とをそれぞれ結ぶ線の連なりによって規定される隣接面接続面を生成する隣接面接続面生成手段と、を有し、前記隣接面、前記変形後の前記変形面、前記変形面延長面、および前記隣接面接続面を含み構成される新たな形状の設計データを生成する。
【０００９】
また、本発明の他の態様によれば、物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得部と、前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示を入力に応じて取得する変形指示取得部と、前記取得した変形指示に応じて前記設計データに対する変形処理を行う演算部と、を備え、前記変形指示取得部は、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を変形指示として取得し、前記演算部は、（１）前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線に境界線識別情報を付与する境界線識別情報付与手段と、（２）前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形手段と、（３）前記変形後の変形面と前記隣接面とが交差し、前記隣接面が、この交線およびその延長線により前記境界線を含む隣接面突き出し領域と、前記境界線を含まない隣接面維持領域とに分割される場合、前記境界線識別情報に基づいて、前記隣接面突き出し領域を消去する隣接面突き出し領域消去手段と、（４）前記交線およびその延長線に接続する、前記隣接面維持領域の稜線を、前記交線の端点に整合するように矯正させる隣接面稜線整合手段と、（５）前記隣接面維持領域のうち、前記矯正した隣接面稜線と、前記交線と、により画定される整合接続隣接面を生成する整合接続隣接面生成手段と、を有し、前記変形後の前記変形面および前記整合接続隣接面を含み構成される新たな形状の設計データを生成する。
【００１０】
また、本発明の他の態様によれば、物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得部と、前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示を入力に応じて取得する変形指示取得部と、前記取得した変形指示に応じて前記設計データに対する変形処理を行う演算部と、を備え、前記変形指示取得部は、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を変形指示として取得し、前記演算部は、（１）前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線に境界線識別情報を付与する境界線識別情報付与手段と、（２）前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形手段と、（３）前記変形後の変形面における前記境界線に対応する境界線対応稜線を、前記境界線識別情報に基づいて求める境界線対応稜線導出手段と、（４）前記変形後の変形面と前記隣接面とが交差し、前記変形後の変形面が、この交線およびその延長線により前記境界線対応稜線を含む変形面突き出し領域と、前記境界線対応稜線を含まない変形面維持領域とに分割される場合、前記境界線識別情報に基づいて、前記変形面突き出し領域を消去する変形面突き出し領域消去手段と、（５）前記交線およびその延長線に接続する、前記変形面維持領域の稜線を、前記交線の端点に整合するように矯正させる変形面稜線整合手段と、（６）前記変形面維持領域のうち、前記矯正した変形面稜線と、前記交線と、により画定される整合接続変形面を生成する整合接続変形面生成手段と、を有し、前記隣接面および前記整合接続変形面を含み構成される新たな形状の設計データを生成する。
【００１１】
また、本発明の他の態様によれば、前記境界線識別情報付与手段は、前記境界線の端点に境界線端点識別情報を付与し、前記隣接面稜線整合手段は、前記境界線端点識別情報に基づいて、前記境界線端点と前記交線端点とを対応させ、この境界線端点と対応する前記交線端点にこの境界線端点に接続していた前記隣接面稜線を整合させる。
【００１２】
また、本発明の他の態様によれば、前記境界線識別情報付与手段は、前記境界線の端点に境界線端点識別情報を付与し、前記変形面稜線整合手段は、前記境界線端点識別情報に基づいて、前記境界線端点と前記交線端点とを対応させ、この境界線端点と対応する前記交線端点にこの境界線端点に接続していた前記変形面稜線を整合させる。
【００１３】
また、本発明の設計データ生成方法は、物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによって新たな形状の設計データを生成する設計データ生成方法であって、物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得ステップと、前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示として、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を入力に応じて取得する変形指示取得ステップと、前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線上に所定の間隔で境界節点を付与する境界節点付与ステップと、前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形ステップと、前記変形後の変形面上に、前記境界節点に対応する変形面上境界節点対応点をそれぞれ求める変形面上境界節点対応点導出ステップと、前記隣接面の前記境界節点と、この境界節点に対応する前記変形面上境界節点対応点とをそれぞれ結ぶ線の連なりによって規定される接続面を生成する接続面生成ステップと、を含み、前記変形後の前記変形面および前記接続面を含み構成される新たな形状の設計データを生成する。
【００１４】
また、本発明の他の態様によれば、物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得ステップと、前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示として、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を入力に応じて取得する変形指示取得ステップと、前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線上に所定の間隔で境界節点を付与する境界節点付与ステップと、前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形ステップと、前記変形後の変形面上に、前記境界節点に対応する変形面上境界節点対応点をそれぞれ求める変形面上境界節点対応点導出ステップと、前記隣接面の無限延長面と、前記変形後の変形面の無限延長面との交線を求める交線導出ステップと、前記隣接面の前記境界線に接続する境界接続稜線を前記交線まで延長させた境界稜線延長線、前記境界線、および前記交線によって、前記隣接面の無限延長面から隣接面延長面を画定する隣接面延長面画定ステップと、前記隣接面延長面に含まれる前記交線上に、前記境界節点に対応する交線上境界節点対応点をそれぞれ求める交線上境界節点対応点導出ステップと、前記変形面上境界節点対応点と交線上境界節点対応点とをそれぞれ結ぶ線の連なりによって規定される変形面接続面を生成する変形面接続面生成ステップと、を含み、前記隣接面、前記隣接面延長面、前記変形後の前記変形面、および前記変形面接続面を含み構成される新たな形状の設計データを生成する。
【００１５】
また、本発明の他の態様によれば、物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得ステップと、前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示として、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を入力に応じて取得する変形指示取得ステップと、前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線上に所定の間隔で境界節点を付与する境界節点付与ステップと、前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形ステップと、前記変形後の変形面上に、前記境界節点に対応する変形面上境界節点対応点をそれぞれ求める変形面上境界節点対応点導出ステップと、前記隣接面の無限延長面と、前記変形後の変形面の無限延長面との交線を求める交線導出ステップと、前記変形後の変形面の前記境界線に接続する境界接続稜線を前記交線まで延長させた境界稜線延長線、前記境界線、および前記交線によって、前記変形面の無限延長面から変形面延長面を画定する変形面延長面画定ステップと、前記交線上に、前記境界節点に対応する交線上境界節点対応点をそれぞれ求める交線上境界節点対応点導出ステップと、前記境界節点と交線上境界節点対応点とをそれぞれ結ぶ線の連なりによって規定される隣接面接続面を生成する隣接面接続面生成ステップと、を含み、前記隣接面、前記変形後の前記変形面、前記変形面延長面、および前記隣接面接続面を含み構成される新たな形状の設計データを生成する。
【００１６】
また、本発明の他の態様によれば、物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得ステップと、前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示として、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を入力に応じて取得する変形指示取得ステップと、前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線に境界線識別情報を付与する境界線識別情報付与ステップと、前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形ステップと、前記変形後の変形面と前記隣接面とが交差し、前記隣接面が、この交線およびその延長線により前記境界線を含む隣接面突き出し領域と、前記境界線を含まない隣接面維持領域とに分割される場合、前記境界線識別情報に基づいて、前記隣接面突き出し領域を消去する隣接面突き出し領域消去ステップと、前記交線およびその延長線に接続する、前記隣接面維持領域の稜線を、前記交線の端点に整合するように矯正させる隣接面稜線整合ステップと、前記隣接面維持領域のうち、前記矯正した隣接面稜線と、前記交線と、により画定される整合接続隣接面を生成する整合接続隣接面生成ステップと、を含み、前記変形後の前記変形面および前記整合接続隣接面を含み構成される新たな形状の設計データを生成する。
【００１７】
また、本発明の他の態様によれば、物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得ステップと、前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示として、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を入力に応じて取得する変形指示取得ステップと、前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線に境界線識別情報を付与する境界線識別情報付与ステップと、前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形ステップと、前記変形後の変形面における前記境界線に対応する境界線対応稜線を、前記境界線識別情報に基づいて求める境界線対応稜線導出ステップと、前記変形後の変形面と前記隣接面とが交差し、前記変形後の変形面が、この交線およびその延長線により前記境界線対応稜線を含む変形面突き出し領域と、前記境界線対応稜線を含まない変形面維持領域とに分割される場合、前記境界線識別情報に基づいて、前記変形面突き出し領域を消去する変形面突き出し領域消去ステップと、前記境界線に接続する、前記変形面維持領域の稜線を、前記交線の端点に整合するように矯正させる変形面稜線整合ステップと、前記変形面維持領域のうち、前記矯正した変形面稜線と、前記交線と、により画定される整合接続変形面を生成する整合接続変形面生成ステップと、を含み、前記隣接面および前記整合接続変形面を含み構成される新たな形状の設計データを生成する。
【００１８】
また、本発明の他の態様によれば、前記境界線識別情報付与ステップにおいて、前記境界線の端点に境界線端点識別情報をさらに付与し、前記隣接面稜線整合ステップにおいて、前記境界線端点識別情報に基づいて、前記境界線端点と前記交線端点とを対応させ、この境界線端点と対応する前記交線端点にこの境界線端点に接続していた前記隣接面稜線を整合させる。
【００１９】
また、本発明の他の態様によれば、前記境界線識別情報付与ステップにおいて、前記境界線の端点に境界線端点識別情報をさらに付与し、前記変形面稜線整合ステップにおいて、前記境界線端点識別情報に基づいて、前記境界線端点と前記交線端点とを対応させ、この境界線端点と対応する前記交線端点にこの境界線端点に接続していた前記変形面稜線を整合させる。
【００２０】
また、本発明の設計データ生成プログラムは、物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによる新たな形状の設計データの生成をコンピュータに実行させるための設計データ生成プログラムであって、物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得処理と、前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示として、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を入力に応じて取得する変形指示取得処理と、前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線上に所定の間隔で境界節点を付与する境界節点付与処理と、前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形処理と、前記変形後の変形面上に、前記境界節点に対応する変形面上境界節点対応点をそれぞれ求める変形面上境界節点対応点導出処理と、前記隣接面の前記境界節点と、この境界節点に対応する前記変形面上境界節点対応点とをそれぞれ結ぶ線の連なりによって規定される接続面を生成する接続面生成処理と、をコンピュータに実行させ、前記変形後の前記変形面および前記接続面を含み構成される新たな形状の設計データを生成する。
【００２１】
また、本発明の他の態様によれば、物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得処理と、前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示として、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を入力に応じて取得する変形指示取得処理と、前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線上に所定の間隔で境界節点を付与する境界節点付与処理と、前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形処理と、前記変形後の変形面上に、前記境界節点に対応する変形面上境界節点対応点をそれぞれ求める変形面上境界節点対応点導出処理と、前記隣接面の無限延長面と、前記変形後の変形面の無限延長面との交線を求める交線導出処理と、前記隣接面の前記境界線に接続する境界接続稜線を前記交線まで延長させた境界稜線延長線、前記境界線、および前記交線によって、前記隣接面の無限延長面から隣接面延長面を画定する隣接面延長面画定処理と、前記隣接面延長面に含まれる前記交線上に、前記境界節点に対応する交線上境界節点対応点をそれぞれ求める交線上境界節点対応点導出処理と、前記変形面上境界節点対応点と交線上境界節点対応点とをそれぞれ結ぶ線の連なりによって規定される変形面接続面を生成する変形面接続面生成処理と、をコンピュータに実行させ、前記隣接面、前記隣接面延長面、前記変形後の前記変形面、および前記変形面接続面を含み構成される新たな形状の設計データを生成する。
【００２２】
また、本発明の他の態様によれば、物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得処理と、前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示として、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を入力に応じて取得する変形指示取得処理と、前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線上に所定の間隔で境界節点を付与する境界節点付与処理と、前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形処理と、  記変形後の変形面上に、前記境界節点に対応する変形面上境界節点対応点をそれぞれ求める変形面上境界節点対応点導出処理と、前記隣接面の無限延長面と、前記変形後の変形面の無限延長面との交線を求める交線導出処理と、前記変形後の変形面の前記境界線に接続する境界接続稜線を前記交線まで延長させた境界稜線延長線、前記境界線、および前記交線によって、前記変形面の無限延長面から変形面延長面を画定する変形面延長面画定処理と、前記交線上に、前記境界節点に対応する交線上境界節点対応点をそれぞれ求める交線上境界節点対応点導出処理と、前記境界節点と交線上境界節点対応点とをそれぞれ結ぶ線の連なりによって規定される隣接面接続面を生成する隣接面接続面生成処理と、をコンピュータに実行させ、前記隣接面、前記変形後の前記変形面、前記変形面延長面、および前記隣接面接続面を含み構成される新たな形状の設計データを生成する。
【００２３】
また、本発明の他の態様によれば、物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得処理と、前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示として、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を入力に応じて取得する変形指示取得処理と、前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線に境界線識別情報を付与する境界線識別情報付与処理と、前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形処理と、前記変形後の変形面と前記隣接面とが交差し、前記隣接面が、この交線およびその延長線により前記境界線を含む隣接面突き出し領域と、前記境界線を含まない隣接面維持領域とに分割される場合、前記境界線識別情報に基づいて、前記隣接面突き出し領域を消去する隣接面突き出し領域消去処理と、前記交線およびその延長線に接続する、前記隣接面維持領域の稜線を、前記交線の端点に整合するように矯正させる隣接面稜線整合処理と、前記隣接面維持領域のうち、前記矯正した隣接面稜線と、前記交線と、により画定される整合接続隣接面を生成する整合接続隣接面生成処理と、をコンピュータに実行させ、前記変形後の前記変形面および前記整合接続隣接面を含み構成される新たな形状の設計データを生成する。
【００２４】
また、本発明の他の態様によれば、物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得処理と、前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示として、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、を入力に応じて取得する変形指示取得処理と、前記変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線に境界線識別情報を付与する境界線識別情報付与処理と、前記変形面を前記変形指示に応じて変形させる変形処理と、前記変形後の変形面における前記境界線に対応する境界線対応稜線を、前記境界線識別情報に基づいて求める境界線対応稜線導出処理と、前記変形後の変形面と前記隣接面とが交差し、前記変形後の変形面が、この交線およびその延長線により前記境界線対応稜線を含む変形面突き出し領域と、前記境界線対応稜線を含まない変形面維持領域とに分割される場合、前記境界線識別情報に基づいて、前記変形面突き出し領域を消去する変形面突き出し領域消去処理と、前記境界線およびその延長線に接続する、前記変形面維持領域の稜線を、前記交線の端点に整合するように矯正させる変形面稜線整合処理と、前記変形面維持領域のうち、前記矯正した変形面稜線と、前記交線と、により画定される整合接続変形面を生成する整合接続変形面生成処理と、をコンピュータに実行させ、前記隣接面および前記整合接続変形面を含み構成される新たな形状の設計データを生成する。
【００２５】
また、本発明の他の態様によれば、前記境界線識別情報付与処理において、前記境界線の端点に境界線端点識別情報をさらに付与し、前記隣接面稜線整合処理において、前記境界線端点識別情報に基づいて、前記境界線端点と前記交線端点とを対応させ、この境界線端点と対応する前記交線端点にこの境界線端点に接続していた前記隣接面稜線を整合させる。
【００２６】
また、本発明の他の態様によれば、前記境界線識別情報付与処理において、前記境界線の端点に境界線端点識別情報をさらに付与し、前記変形面稜線整合処理において、前記境界線端点識別情報に基づいて、前記境界線端点と前記交線端点とを対応させ、この境界線端点と対応する前記交線端点にこの境界線端点に接続していた前記変形面稜線を整合させる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、新規物品の形状設計を既存の物品の形状設計データを雛形とする変形処理により効率的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
【００２９】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る設計データ生成システム１の構成を示すブロック図である。この設計データ生成システム１は、実績のある既存の物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによって新たな形状の設計データを生成する設計データ生成システムであり、既に設計された物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得部３と、この取得した設計データに基づく物品形状を構成する面に対する変形指示を入力に応じて取得する変形指示取得部４と、この取得した変形指示に応じて設計データに対する変形処理を行う演算部２と、設計データが示す物品形状、変形指示情報、変形後の新たな物品形状等を表示する表示部５とを備えて構成されている。
【００３０】
設計データ取得部３は、実績のある既存の設計データが登録されたデータベースとデータ通信回線により接続されたデータ受信装置、ならびに既存の設計データが登録された情報記憶媒体から設計データを読み出すデータ読み取り装置等で構成される。第１の実施形態に係る設計データ生成システム１は、この設計データ取得部３により取得された設計データを、変形処理対象とする基準形状を表現する設計データとして用いる。また、この設計データ取得部３は、複数の設計データの中から設計者の指定等により、設計データを選定するための設計データ選定手段を含むことが好ましい。
【００３１】
変形指示取得部４は、設計データ生成システム１を用いて新たな物品形状の設計を行う設計者から設計を行うために必要な情報を取得する。第１の実施形態において設計者等から取得する情報の１つである変形指示は、取得した設計データに基づく物品形状を構成する面の中から、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する変形指示と、である。また、表示部５は、設計者に対して部品の設計において参照すべき情報を表示する。
【００３２】
演算部２は、設計データ取得部３が取得した既存の物品形状の設計データを利用し、変形指示取得部４が取得したこの設計データに基づく形状に対する設計者からの変形指示に基づき、あるいは自動処理により、その設計データに対する変形処理を行い、新たな物品形状の設計データの生成を行う。
【００３３】
この演算部２は、設計者等から変形指示取得部４を介して取得した変形指示が、物品形状を構成する面と面との隙間や交差等を生じさせ、形状設計データとして修正を必要とするものであった場合、これらの不適切な形状を解消するために、変形面とこの変形面に隣接する隣接面との境界線上に所定の間隔で境界節点を付与する境界節点付与手段２１と、変形面を変形指示に応じて変形させる変形手段２２と、変形後の変形面上等に境界節点に対応する境界節点対応点を求める境界節点対応点導出手段２３と、境界節点等とこの境界節点に対応する境界節点対応点等とをそれぞれ結ぶ線の連なりによって規定される接続面を生成する接続面生成手段２４と、を有する。
【００３４】
さらに、演算部２は、隣接面の無限延長面と、変形後の変形面の無限延長面との交線を求める交線導出手段２５と、隣接面の境界線に接続する境界接続稜線を、交線まで延長させた境界稜線延長線、境界線、および前記交線によって、隣接面の無限延長面から隣接面延長面を画定、もしくは、変形後の変形面の境界線対応稜線に接続する境界接続稜線を、交線まで延長させた境界稜線延長線、境界線、および交線によって、変形面の無限延長面から変形面延長面を画定する延長面画定手段２６と、を有する。
【００３５】
さらに、演算部２は、変形面と隣接面との境界線に境界線識別情報を付与する境界線識別情報付与手段２７と、変形後の変形面における境界線に対応する境界線対応稜線を、境界線識別情報に基づいて求める境界線対応稜線導出手段２８と、変形後の変形面と隣接面とが交差し、隣接面が、この交線およびその延長線により境界線を含む隣接面突き出し領域と、境界線を含まない隣接面維持領域とに分割される場合、境界線識別情報に基づいて、前記隣接面突き出し領域を消去、および、変形後の変形面と隣接面とが交差し、変形後の変形面が、この交線およびその延長線により境界線対応稜線を含む変形面突き出し領域と、境界線対応稜線を含まない変形面維持領域とに分割される場合、境界線識別情報に基づいて、変形面突き出し領域を消去する突き出し領域消去手段２９と、交線およびその延長線に接続する、隣接面維持領域の稜線を、交線の端点に整合するように矯正、および、交線及びその稜線に接続する、変形面維持領域の稜線を、交線の端点に整合するように矯正させる稜線整合手段３０と、隣接面維持領域のうち、矯正した隣接面稜線と、交線と、により画定される整合接続隣接面、変形面維持領域のうち、矯正した変形面稜線と、交線と、により画定される整合接続変形面を生成する整合接続面生成手段３１と、を有する。
【００３６】
図２は、図１に示した設計データ生成システム１に用いられるハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図１に示した設計データ生成システム１における演算部２における設計データの演算、設計データ取得部３における設計データデータベース等から設計データの読み出し、変形指示取得部４における設計者等から入力された変形指示の取得、表示部５への表示の指示などのソフトウェア的処理機能および、本設計データ生成システム１によって行われる部品形状の設計方法における各ステップに対応する処理は、部品形状の設計をコンピュータに実行させるためのプログラムによって実現される。これらのソフトウェア的処理機能は、例えば、図２に示すハードウェア構成において物品形状の設計データ生成プログラムを実行することにより、ＣＰＵ１０によって行われる。
【００３７】
ＣＰＵ１０には、設計データ生成システム１の処理動作に必要な各ソフトウェアプログラムなどが記憶されているＲＯＭ１１と、プログラム実行中に一時的にデータが記憶されるＲＡＭ１２とが接続されている。また、このＣＰＵ１０には、ハードディスクなどの記憶装置１３が接続されている。この記憶装置１３は、例えば、設計データ取得部３が取得する設計データを記憶する設計データベースとして用いられる。
【００３８】
そして、これらのＣＰＵ１０等に対して、図１の変形指示取得部４に対応する入力装置１４と、表示部５に対応する表示装置１５とが接続されて、本設計データ生成システム１が構成されている。入力装置１４としては、例えば、マウスなどのポインティングデバイスやキーボード等が用いられる。また、表示装置１５としては、例えば、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイなどが用いられる。また、他の設計者等が用いている外部装置との間で設計データ等のやり取りをする必要がある場合には、外部装置との接続のため、通信Ｉ／Ｆ１６が設けられる。
【００３９】
また、設計データに対する演算をＣＰＵ１０によって実行させるための上記の設計用プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録して頒布することが可能である。このような記録媒体には、例えば、ハードディスク及びフロッピー（登録商標）ディスクなどの磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ及びＤＶＤ−ＲＯＭなどの光学媒体、あるいは、プログラム命令を実行または格納するように特別に配置された、例えばＲＡＭ、ＲＯＭ、及び半導体不揮発性メモリなどのハードウェアデバイスなどが含まれる。また、このような記録媒体からプログラム等を読み取る記録媒体読取用のドライブ（例えばフロッピー（登録商標）ディスクドライブなど）をＣＰＵ１０に対して接続することができる。
【００４０】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る設計データ生成方法の一例を概略的に示すフローチャートである。以下、図１に示した設計データ生成システム１の構成を参照しつつ、新たな物品形状の設計データ生成方法について説明する。
【００４１】
ここで、設計対象物品として、その物品の形状を構成する面を勾配面で表現する必要のある部品を例にとる。物品の形状を構成する構成面の勾配面による表現は、樹脂成形部品等のソリッド部品、ならびに板金部品のビード形状および座形状等を設計する場合等に用いられる。例えば、図４に示す部品Ａの勾配面Ａ１面はに、この面の外縁の一つの稜線を規定する基準線ＢＬ１と、この部品Ａを金型により成形する際の金型の抜き方向を規定する抜き方向Ｖベクトルと、この抜き方向Ｖベクトルに対する面の傾斜角度を規定する勾配角θによって定まる勾配面の一部であって、この基準線ＢＬ１と対向する外縁線ＥＬ１によって領域画定される面である。このように勾配面で表現する必要のある物品を新規に設計する場合には、勾配面で表現された設計データの形状をを変形の基準形状として用いる。
【００４２】
まず、変形指示取得部４が設計者等から設計開始指示を取得し、新規物品の設計が開始される（Ｓ１００）。この新規物品設計の開始指示の取得した変形指示取得部４は、その取得した入力情報を演算部２に伝える。この入力情報を取得した演算部２は、ＲＯＭ１１に登録された設計データ生成プログラムを起動させ、新規設計のベースとなる既存の設計データの取得を促す表示を表示部５に行う。例えば、この表示には、設計データ生成システム１に接続された設計データベース、情報記憶媒体等に登録された種々の物品の既存の設計データに対応した物品名の一覧が含まれる。この設計データベース等には、設計データが物品名、キーワード、特徴等から検索できるように正規化された情報と共に予め登録されている。変形指示取得部４は、設計者等からこの登録設計データの物品名一覧から、これから新規設計を行おうとする物品名を選択する物品名選択入力を取得する。この物品名選択入力の取得は、変形指示取得部４が設計者等から物品名、キーワード、特徴等の入力を取得し、演算部２が、記憶装置１３等に予め登録された物品名から関連する物品名を検索して読み出すものとしても良い。
【００４３】
設計者等から設計対象物品名を取得すると、演算部２は、その設計対象物品に一致もしくは基準形状となりうる類似関連物品のデータを設計データベースから読み出し、設計データに付された設計型番、特徴、その設計データの示す形状の簡易表示等の一覧を表示部５に表示させる。
【００４４】
次に、変形指示取得部４は、設計者等からその設計データの一覧から、希望する設計データを選択する入力を取得する。この設計データの選択入力情報は、変形指示取得部４から設計データ取得部３へ送られる。設計データ取得部３は、この設計データの選択入力情報に基づいて、設計データ生成システム１に接続された設計データベース、情報記憶媒体等から、該当する設計データを読み出し、取得し（Ｓ１０２）、ＲＡＭ１２もしくは記憶装置１３に一次記憶させる。演算部２は、取得した設計データを画像信号処理して、表示部５にその設計データが表現する形状を画像表示させる。例えば、設計データ取得部３が、設計データベース、情報記憶媒体等から部品Ａを示す設計データを読み出すと、表示部５には図４に示すように部品Ａの形状が表示される。
【００４５】
以下、基準形状としてこの部品Ａの形状を例に、新たな設計データの生成方法を説明する。この部品Ａの形状は、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５およびＡ６の画定勾配面で規定されている。
【００４６】
例えばＡ１面は、基準線ＢＬ１、抜き方向Ｖおよび勾配角θによって表現される勾配面からトリミングされた画定勾配面である。このトリミングは、基準線ＢＬ１とこの基準線ＢＬ１に対向する外縁線ＥＬ１とによって、領域規定される。この部品Ａの設計データは、基準線、抜き方向、ならびに勾配角、および外縁線に対向する外縁線を直接規定するデータからなるものでもよいし、これらの画定勾配面が所定の間隔でメッシュ分割され、そのメッシュの交点に付与されたメッシュ節点群の座標の集合のデータであってもよい。
【００４７】
次に変形指示取得部４は、設計者等から部品Ａの形状を変形させる変形指示を取得する（Ｓ１０４）。
【００４８】
次にこの変形指示の一例について具体的に説明する。まず、変形指示取得部４は、部品Ａを構成する６面の画定勾配面のから、少なくとも一の画定勾配面の基準線の少なくとも一部である変形基準線とこの変形基準線に対向する変形面外縁線とによって画定される変形面を指定する変形面指定を設計者等から取得する。変形指示取得部４は、この変形面指定を演算部２へ伝える。ここでは、変形面としてＡ１面が選択された場合、すなわち、変形基準線として基準線ＢＬ１の全てが指定され、変形面外縁線としてＡ１面の外縁線ＥＬ１が指定された場合を例に説明する。この変形面の入力の取得は、例えば、表示部５に表示された部品Ａの形状表示において、Ａ１面上にポインタ置いた状態でのマウスのダブルクリックにより行われる。この変形面の指定情報を取得すると、例えば、演算部２は、設計データを画像信号処理して、変形面であるＡ１面を、識別を容易にするため他の５面と異なる色で表示部５に表示させる。また、演算部２は、部品Ａの設計データに基づいて、表示部５にこのＡ１面の基準線も識別しやすく表示させ、さらにＡ１面の抜き方向をベクトル、およびその抜き方向に対する勾配角θを表示させる。
【００４９】
ここでは、変形面がＡ１面全体であるものとしたが、Ａ１面の一部の領域のみを変形面と指定する指定を取得することもできる。その場合、変形指示取得部４は、設計者等から、まず、Ａ１面の基準線の少なくとも１部を変形基準線と指定する指示を取得する。この指定入力の取得は、例えば、表示部５に表示された部品Ａの形状表示において、Ａ１面の基準線上の所望の始点にポインタ置いた状態でのマウスをクリックし、次にこの基準線上の所望の終点にポインタを置いた状態でマウスをクリックすることにより行われる。この始点と終点の指定入力の取得は、キーボード等から座標を直接取得するものとしてもよい。次に、変形指示取得部４は、設計者等からＡ１面上であって、指定した変形基準線に対向する変形面外縁線を指定する入力を取得する。この変形面外縁線を指定する入力の取得は、例えば、表示部５に表示された部品Ａの形状表示において、Ａ１面上にポインタ置いた状態でのマウスの移動の軌跡に基づいて行うことができる。この変形面外縁線の関数およびその始点と終点が予め分かっている場合には、これらの入力をキーボード等から取得してもよい。以上の変形基準線と変形面外縁線との指定により変形面が指定される。
【００５０】
次に、変形指示取得部４は、設計者等から変形面であるＡ１面を所望の面形状に変形させる変形指示を取得する。新たな基準線、新たな抜き方向、および新たな勾配角で規定される新たな勾配面を得るために、勾配面で表現された面に対して行う変形指示の態様には、（１）変形基準線の変更による勾配面変形、（２）抜き方向変更による勾配面変形および（３）勾配角変更による勾配面変形の３つがある。変形指示取得部４は、設計者等から前記３種類の変形指示態様のうち、少なくとも１つ変形指示態様を含む変形指示を取得する。次に、これら３種類の変形指示態様について説明する。
【００５１】
（１）変形基準線の変更指示
変形基準線の変更による勾配面の変更とは、図５に示すように、設計者等から変形指示取得部４が取得したＡ１面の基準線ＢＬ１を変形基準線ＢＬ１として、この変形基準線ＢＬ１を新しい基準線ＢＬ１ａに変更させる指示による勾配面の変更をいう。すなわち、変形基準線ＢＬ１と抜き方向Ｖと勾配角θとで規定される勾配面を、変形指示取得部４が、設計者等から取得した指示により、新しい基準線ＢＬ１ａと抜き方向Ｖと勾配角θとで規定される新しい勾配面Ａ１ａ面へ変形することをいう。
【００５２】
まず、変形指示取得部４は、設計者等が、表示部５に表示された変形対象領域Ａ１面の形状を参照して、前記３種類の変形態様のうち、変形基準線の変更による勾配面変形を選択する入力を取得し、この取得した入力情報を演算部２に伝える。この変形態様の指示入力の取得は、表示部５に３種類の変形態様を選択するためのボタンを予め表示させておき、そこにカーソルをのせて例えばマウスをダブルクリックされることを選択として取得するものとしても良いし、表示部に表示されたＡ１面の基準線ＢＬ１上にカーソルをのせて例えばマウスをダブルクリックされることを変形基準線の変更指示として取得するものとしても良い。
【００５３】
次に、変形指示取得部４は、設計者等から新しい基準線ＢＬ１ａを指定する入力を取得する。この入力は例えば、表示部５に表示された変形基準線ＢＬ１をマウス等によるドラッグアンドドロップ操作によるものとすることができる。また、新しい基準線ＢＬ１ａを規定する関数、およびその始点と終点をキーボードから入力するものとすることもできる。これらの方法により入力を取得したした新たな基準線ＢＬ１ａを規定する情報は、演算部２により画像信号処理され、表示部５に表示される。変形指示取得部４は、設計者等が表示部５に表示された新たな基準線ＢＬ１ａの軌跡を参照して、修正が必要であると判断した場合に、設計者等から同様の方法で新たな基準線の修正入力を取得する。
【００５４】
（２）抜き方向の変更指示
抜き方向の変更による勾配面の変更とは、図６に示すように変形面Ａ１面の抜き方向ベクトルＶを変形前の元抜き方向ベクトルＶとして、この元抜き方向ベクトルＶを新しい元抜き方向ベクトルＶｂに変更させることにより、変形基準線ＢＬ１と抜き方向Ｖと勾配角θとで規定される勾配面を、新たな勾配面に変形することをいう。この新たな勾配面は、基準線ＢＬ１ａと新しい抜き方向ベクトルＶｂと勾配角θとで規定される勾配面である。
【００５５】
抜き方向の変更による勾配面の変更は、まず、変形基準線変更による勾配面変形と同様に、変形指示取得部４は、設計者等が、表示部５に表示された画定勾配面Ａ１面の形状を参照して、前記３種類の変形態様のうち、抜き方向変更による勾配面変形を選択する場合に、その選択入力を設計者等から取得し、その選択入力情報を演算部２に伝える。
【００５６】
次に、変形指示取得部４は、設計者等が表示部５に表示されている変形面Ａ１面の抜き方向ベクトルＶを参照して、新たな抜き方向ベクトルＶｂを指定する入力を取得する。この入力の取得は例えば、表示部５に表示された元抜き方向ベクトルＶの方向を変えるマウス等によるドラッグアンドドロップ操作によっても良いし、新しい抜き方向ベクトルＶｂを規定するベクトルの成分をキーボードからしても良い。これらの方法により取得した新たな抜き方向ベクトルＶｂは、演算部２により画像信号処理され、表示部５に変形面Ａ１面と共に表示される。変形指示取得部４は、設計者等が表示部５に表示された元抜き方向ベクトルＶと入力された新たな抜き方向ベクトルＶｂとを参照して、修正が必要であると判断した場合に、設計者等から同様の方法で新たな抜き方向ベクトルの修正入力を取得する。
【００５７】
（３）勾配角の変更指示
勾配角の変更による勾配面の変更とは、図７に示すように変形面Ａ１面の勾配角θを変形前の元勾配角θとして、この元勾配角θを新しい勾配角θｃに変更させることにより、変形基準線ＢＬ１と抜き方向Ｖと元勾配角θとで規定される変形面Ａ１面を、新たな勾配面へ変形することをいう。この新たな勾配面は、基準線ＢＬ１と抜き方向Ｖと新たな勾配角θｃとで規定される勾配面である。
【００５８】
勾配角の変更による勾配面の変更は、まず、基準線変形による勾配面変形と同様に、変形指示取得部４は、設計者等が表示部５に表示された変形対象領域Ａ１面の形状を参照して、前記３種類の変形態様のうち、勾配角の変更による勾配面変形を選択する入力を取得し、演算部２に伝える。
【００５９】
次に、変形指示取得部４は、設計者等が表示部５に表示されている勾配角θを参照して、新たな勾配角θｂを指示する入力を取得する。この入力の取得は例えば、表示部５に表示された変形面Ａ１面に対するマウス等によるドラッグアンドドロップ操作によっても良いし、新たな勾配角θｂを規定する角度θｂをキーボードからしても良い。これらの方法により取得された新たな勾配角θｂを指示する情報は、表示部５に変形面Ａ１面と共に表示される。変形指示取得部４は、設計者等が表示部５に表示された元勾配角θと入力された新しい勾配角θｂとを参照して、修正が必要であると判断した場合に、設計者等から同様の方法で新たな勾配角の修正入力を取得する。
【００６０】
変形面を新たな勾配面に変更する変更指示は、上記（１）変形基準線の変更指示、（２）抜き方向の変更指示、および（３）勾配角の変更指示のうち、少なくとも１つの変更指示を含む。これらの変更指示のうち、２つ以上の変更指示を含む場合には、変形指示取得部４は、設計者等からそれぞれの変更を順番取得入力する。その取得の順序は、どのような順序でもよい。
【００６１】
以上の変形面を指定する変形面指定指示と、この変形面を新たな勾配面に変更する変更指示であって、前記勾配面を規定する基準線、抜き方向、および勾配角の少なくとも一を変更する変更指示との取得により、変形指示の取得（Ｓ１０４）が完了する。
【００６２】
この変形指示取得部４が取得したＡ１面を変形面と指定する変形面指定指示は、境界節点付与手段２１に伝えられる。境界節点付与手段２１は、このＡ１面を変形面とする変形面指示情報、および部品Ａの設計データに基づいて、図８に示すように変形面Ａ１面とこの変形面Ａ１面に隣接する隣接面（Ａ２面、Ａ４面、Ａ５面、およびＡ６面）との境界線（ＡＬ２、ＡＬ４、ＡＬ５、およびＡＬ６）上にそれぞれ所定の間隔で境界節点を付与する（Ｓ１０６）。図８には、各境界線上に４つずつ境界節点を付与した例を示している。図８には、各境界線上に４つずつ境界節点を付与する例を示したが、この境界節点の付与数は４つに限らない。境界節点の付与数を増やし、境界節点間隔を狭くすればするほど、境界線の形状をより忠実に抽出できるので、離間した変形面と隣接面を接続する接続面との境界線の形状をより忠実に反映することができる。一方、境界節点の付与数を増やすほど、データ量が大きくなるため、演算部２の変形処理等の処理に時間が掛かる。したがって、変形指示取得部４は、設計者等から設計物品形状、設計段階等の状況に応じた、この境界節点の間隔、数等の設定入力を取得し、境界節点付与手段２１は、その取得した設定入力に基づいて境界節点の付与を行う。また、設計者等の設定入力に依らず、設計データ、変形面指示、変形面の形状等に応じて、境界節点付与手段２１が適切な境界節点の間隔、数等を判断して境界節点付与をしても良い。
【００６３】
ここで、境界節点付与手段２１が行う境界節点の付与とは、設計データ生成システム１のＲＡＭ１２、記憶装置１３等に、その境界節点の座標情報と、変形面への変形指示のその境界節点に対応する移動情報とを関連付けて、記憶させることである。この境界節点の座標情報は、境界節点付与手段２１が、雛形として用いる設計データおよび上記境界節点付与数等に基づいて、境界線上に定めた座標である。また、移動情報は、設計データおよび変形指示取得部４が取得した変形面に対する変形指示に基づいて、変形手段２２が導出する移動ベクトルである。変形面の変形後の形状は、変形前の変形面の形状に対する変形によるものであるから、変形前の変形面の形状と変形後の変形面の形状との関係は、変形指示によって関係付けられている。例えば、変形指示が変形面の形状を変化させず、単に移動させるものである場合、この移動ベクトルにより、変形前の変形面の形状と変形後の変形面の形状との関係（位置の変化も含む）を導出することができる。同様に、変形指示が移動に加え、回転、縮小、拡大等の形状の変形を含む場合にも、変形前の変形面の形状と変形後の変形面の形状との関係は、変形指示によって関係付けられている。このように変形前の変形面の形状と変形後の変形面の形状との関係は、変形指示によって関係付けられているため、変形前と変形後の形状を規定する面の稜線の関係は、変形指示に基づいて導出することができる。さらに、稜線を規定する稜線上の点の変形前と変形後の関係も変形指示に基づいて導出することができる。すなわち、変形指示情報に基づいて、変形前の変形面の稜線上の点と変形後の稜線上の点との関係を導出することができる。
【００６４】
上記説明において、変形面の変形に引き続き、境界節点付与手段２１が境界節点対応点を導出するものとしたが、変形面の変形と同時に、境界節点付与手段２１が境界節点対応点を導出するものとしても良い。この場合、境界節点付与手段２１が、境界節点を境界節点に付与された座標情報および移動情報に基づいて、変形面の変形に伴い変形面対応点へ移動させる。この変形前の境界線上の点から変形後の変形面上の点への移動を規定する情報を、その境界節点の移動情報という。ＲＡＭ１１、ＲＯＭ１２、記憶装置１３等には、境界節点として、その境界節点の座標情報と、変形面への変形指示のその境界節点に対応する移動情報とを関連付けて、記憶されているから、変形前の境界節点に対応する変形後の変形面上の点を導出することができる。
【００６５】
なお、設計データ取得部３が、設計データとして、基準線、抜き方向、および勾配角より規定される勾配面に配された複数のメッシュ節点の座標群により構成されたメッシュ節点設計データを取得した場合であって、境界線上のメッシュ節点の間隔および数等が変形処理に適したものである場合には、このメッシュ節点を境界節点として用いることもできる。このように境界線上のメッシュ節点を境界節点として用いる場合には、境界節点付与手段２１は、この境界線上のメッシュ節点に移動情報を付与し、境界節点とする。境界線上のメッシュ節点が変形処理に適したものであるか否かは、境界節点付与手段２１が、設計者等の変形指示に対する変形処理の忠実度、変形処理等の処理速度に対する設計者の要求により判断する。この判断は、表示部５に表示されたメッシュパターンもしくはメッシュ分割数に基づいて設計者等が判断して、その判断を変形指示取得部４が取得するものとしても良い。また、変形指示取得部４が、設計者等から演算部２に許容される境界節点分割間隔もしくは外縁分割数の範囲を予め取得して、その取得した設定値をＲＡＭ１２または記憶装置１３に一次記憶しておき、その設定値に対して、取得したメッシュ節点設計データがその許容範囲に含まれるか否かを演算部２が、取得したメッシュ節点設計データに基づいて判断するものとしても良い。取得したメッシュ設計データが変形処理に適さないメッシュパターンであると設計者等が判断した場合、変形指示所得手段４は、設計者等から境界節点付与手段２１に新たに境界節点付与を指示する入力を取得する。新たに境界節点付与指示を変形指示取得部４から受けた境界節点付与手段２１は、設計者等の指示に応じた境界節点の付与をその設計データに基づいて行う。
【００６６】
次に、設計データ生成システム１の変形手段２２は、変形面Ａ１面を変形指示取得部４が設計者等から取得した変形指示に応じて変形させる（Ｓ１０８）。
【００６７】
この変形面Ａ１面の設計データへの変形処理において変形手段２２は、まず、図８に示す変形面外縁線ＥＬ１の、変形基準線ＢＬ１に対する相対位置関係を導出する。第１の実施形態に係る設計データ生成システム１において、変形面外縁線ＥＬ１の、変形基準線ＢＬ１に対する相対位置関係は、変形面外縁線上に所定の間隔で設けた外縁節点の変形基準線ＢＬ１に対する相対位置関係として導出する。このように設けた外縁節点の連なりによって変形面外縁線を規定できるため、第１の実施形態に係る設計データ生成システム１において、変形面外縁線ＥＬ１の変形基準線ＢＬ１に対する相対位置関係を、変形面外縁線上の全ての外縁節点の変形基準線ＢＬ１に対する相対位置関係と置き換えて設計データの演算を行う。そこで、演算部２は、まず設計データおよび変形面外縁線の指定入力に基づいて、変形面外縁線上に所定の間隔で外縁節点を生成する。設計データ取得部３が、メッシュ節点群で表現されたメッシュ節点設計データを取得し、このメッシュ節点設計データを変形処理対象の設計データとして用いる場合には、そのメッシュ節点の座標をを外縁節点の座標として利用する。
【００６８】
ここで、外縁節点の変形基準線ＢＬ１に対する相対位置関係の導出方法を、変形面外縁線ＥＬ１の左から２番目の外縁節点ＮＰ６２を例に説明する。
【００６９】
変形基準線ＢＬ１に対する外縁節点ＮＰ６２の相対位置関係の一例として、変形基準線ＢＬ１上の所定の関係を満たす点Ｑと外縁節点ＮＰ６２と相対位置関係がある。第１の実施形態に係る設計データ生成システム１では、変形基準線ＢＬ１に対する外縁節点ＮＰ６２の相対位置関係を、変形基準線ＢＬ１上の所定の関係を満たす点Ｑと外縁節点ＮＰ６２と相対位置関係として求めている。
【００７０】
ここで、変形基準線ＢＬ１上の所定の関係を満たす点Ｑの座標を求める方法を説明する。以下、図９に示すように、画定勾配面Ａ１面に関して、変形基準線ＢＬ１を規定する関数をＣ（ｘ，ｙ，ｚ）、抜き方向をＶベクトル、勾配角をθ、外縁節点ＮＰ６２の座標（所定の原点からＮＰ６２への位置ベクトル）をｎｐ６２、基準線ＢＬ１上の点Ｑの座標をｑ（所定の原点から点Ｑへの位置ベクトル）、基準線ＢＬ１の接線ベクトルをベクトルｔ、点Ｑにおける変形基準線ＢＬ１の接線ベクトルをベクトルｔｑと書くことにする。
【００７１】
（Ｖ×ｔ）×Ｖで表されるベクトルｎに垂直な平面ｌを勾配平面ｌといい、変形基準線ＢＬ１上の全ての点において、それぞれ勾配平面ｌを規定できる。これらの勾配平面ｌのうち、外縁節点ＮＰ６２を含む勾配平面ｌｑを規定する、変形基準線ＢＬ１の接線ベクトルｔｑを成す点が点Ｑと決められる。この勾配平面ｌｑ上において、点Ｑを通り抜き方向ベクトルＶに平行な抜き方向線と、点Ｑと外縁節点ＮＰ６２を結ぶ直線とが成す角が勾配角θとなっていから、
（Ｃ（ｑ）−ＮＰ６２（ｎｐ６２））・Ｖ
＝｜Ｃ（ｑ）−ＮＰ６２（ｎｐ６２）｜ｃｏｓθ      式（１）
が成り立ち、この式（１）を満たす点がＱとなる。
【００７２】
したがって、変形基準線ＢＬ１を表す関数Ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）の変形基準線ＢＬ１の一端から他端までの各座標に対して式（１）をそれぞれ演算することにより、式（１）が成り立つ点Ｑを同定することができる。
【００７３】
以上のように、外縁節点ＮＰ６２の相対位置の基準となる基準点Ｑが求められることにより、変形基準線ＢＬ１に対する、外縁節点ＮＰ６２の相対位置を、外縁節点ＮＰ６２から変形基準線ＢＬ１上の点Ｑに至るベクトル（以下、ＲＰ６２と書く）として導出することができる。
【００７４】
上記の説明において、変形基準線ＢＬ１上に基準点Ｑが存在するものとしたが、変形基準線ＢＬ１を規定する関数Ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）によっては、基準点Ｑが変形基準線ＢＬ１上に無い場合もある。このような場合、変形基準線ＢＬ１をＣ（ｘ，ｙ，ｚ）関数で延長した線上で上記と同様の方法により点Ｑを同定し、この延長線上の点Ｑを基準点として変形基準線ＢＬ１に対する外縁節点の相対位置関係を導出する。
【００７５】
次に、変形手段２２は、変形指示取得部４が取得した変形指示に基づいて、変形面の勾配面を新たな勾配面に変更する。新たな勾配面を規定する、新たな基準線、新たな抜き方向、および新たな勾配角は、設計者等から取得した変形指示によって定まる。すなわち、Ｓ１０４において、設計者等から、（１）変形基準線の変更を取得した場合には、この取得した線が新たな基準線となる。抜き方向および勾配角の変更の指示を取得しなかった場合には、変形面の抜き方向および勾配角が、そのまま新たな抜き方向および新たな新しい勾配角となる。また、Ｓ１０４において、設計者等から、（２）抜き方向の変更を取得した場合には、この入力された抜き方向が新たな抜き方向となる。変形基準線および勾配角の変更の指示を取得しなかった場合には、変形面の変形基準線および勾配角が、そのまま新たな基準線および新たな勾配角となる。Ｓ１０４において、設計者等から、（３）勾配角の変更を取得した場合には、この取得した勾配角が新たな勾配角となる。変形基準線および抜き方向の変更の指示を取得しなかった場合には、変形対象面の変形基準線および抜き方向が、そのまま新たな基準線および新たな抜き方向となる。２種類以上の変形指示を取得した場合には、それぞれ、変更された変形基準線、抜き方向、および勾配角が新たな基準線、新たな抜き方向、および新たな勾配角となり、変更されなかった変形基準線、抜き方向、および勾配角は、そのまま新たな基準線、新たな抜き方向、および新たな勾配角となる。以上のように規定される新たな勾配面に変形面の勾配面が変更され、変形手段２２は、変形面Ａ１面の勾配面を表現する設計データをその新たな勾配面を表現するデータへ変形処理する。
【００７６】
次に、変形手段２２は、設計データにおける変形面外縁線ＥＬ１を、変更指示および相対位置関係に基づいて移動させるデータ処理を行う。第１の実施形態に係る設計データ生成システム１において、変形面外縁線ＥＬ１の移動は、全ての外縁節点の移動として行われ、移動後の外縁節点の連なりによって移動後の変形面外縁線が規定される。
【００７７】
外縁節点の移動方法は、Ｓ１０４における（１）変形基準線の変更指示、（２）抜き方向の変更指示、および（３）勾配角の変更指示の３種類の変形指示態様に応じてそれぞれに独立した態様で行われる。したがって、外縁節点の移動方法について、（１）変形基準線の変更による移動、（２）抜き方向変更による移動および（３）勾配角変更による移動の３つに分けて説明する。
【００７８】
（１）変形基準線の変更による外縁節点の移動方法
変形対象面であるＡ１面の外縁節点の移動位置がどのように決まるかを、図８に示すＡ１面の外縁稜線上の左から２番目の外縁節点ＮＰ６２を例に説明する。
【００７９】
変形手段２２は、まず、変形基準線ＢＬ１と新たな基準線ＢＬ１ａとの関係を求める。この関係を求めるために、変形基準線ＢＬ１上に所定の間隔で点を設ける。図１０に示すように、変形基準線ＢＬ１と新たな基準線ＢＬ１ａとの関係は、変形基準線ＢＬ１上に所定の間隔で設けた点の新たな基準線ＢＬ１ａ上の点に対する相対位置関係としてそれぞれ求めることができる。
【００８０】
ここで、変形基準線ＢＬ１上の点Ｑと新しい基準線ＢＬ１ａ上の点Ｑａとの相対位置関係の定め方として、例えば（ａ）距離パラメータ対応、（ｂ）元線垂直対応、（ｃ）先線垂直対応等がある。
【００８１】
（ａ）距離パラメータ対応は、変形基準線ＢＬ１上の一端から他端に至る距離に対するこの一端から点Ｑに至る距離の比を点Ｑの距離パラメータとし、点Ｑａを新しい基準線ＢＬ１ａ上の一端から他端に至る距離に対してその一端から点Ｑａに至る距離の比をその距離パラメータと等しい点に対応させるものである。例えば、点Ｑが変形基準線ＢＬ１を１：２に内分する点にあったとすると、新しい基準線ＢＬ１ａを１：２に内分する点Ｑａに対応させる。（ｂ）元線垂直対応は、変形基準線ＢＬ１上の点Ｑから新しい基準線ＢＬ１ａに下ろした垂線と新しい基準線ＢＬ１ａのと交点を点Ｑａとする対応である。（ｃ）先線垂直対応は、新しい基準線ＢＬ１ａ上から下ろした垂線のうち、変形基準線ＢＬ１上の点Ｑを通る垂線の新しい基準線ＢＬ１ａ上の対応する点を点Ｑａとする対応である。
【００８２】
これら３種類の対応方法の他に、ＣＡＤ等で用いられる、２点間の他の対応方法を用いても良い。この対応方法の選択は、変形面の変形ステップ（Ｓ１０８）の前に、変形指示取得部４が、設計者等から取得する。このように決められた変形基準線ＢＬ１上の点Ｑと新しい基準線ＢＬ１ａ上の点Ｑａとの位置関係は、点Ｑから点Ｑａに至るベクトル（以下、ベクトルＱＱａと書く）として規定される。
【００８３】
以上求められた変形基準線ＢＬ１に対する外縁節点の相対位置関係、および変形基準線ＢＬ１から新たな基準線ＢＬ１ａへの変形関係に応じて、変形手段２２は、外縁節点をそれぞれ移動させる設計データの変形処理を行う。図１１に示すように、変形面外縁線ＥＬ１上の全て外縁節点を、新たな基準線ＢＬ１ａに対して、外縁節点の変形基準線ＢＬ１に対する相対位置関係をなす位置にそれぞれ移動させることにより、移動後の変形面外縁線ＥＬ１ａを規定できる。
【００８４】
以下、変形面Ａ１面上の外縁節点ＮＰ６２の移動先を、変形後の変形面Ａ１ａ面上の外縁節点ＮＰ６２ａとし、外縁節点ＮＰ６２から変形後の変形面Ａ１ｂ面における外縁節点ＮＰ６２ａへ至る移動ベクトルをＤＶ６２と書く。
【００８５】
図１０に、変形面Ａ１面上の外縁節点ＮＰ６２と、変形後の変形面Ａ１ａ面上の外縁節点ＮＰ６２ａとの位置関係を示す。ここで、外縁節点ＮＰ６２と変形基準線ＢＬ１上の相対位置が関係付けられた点Ｑとの位置関係を、ベクトルＲＰ６２で表している。新しい基準線ＢＬ１ａ上の点Ｑａと外縁節点の移動先ＮＰ６２ａとの位置関係は、変形基準線ＢＬ１と外縁節点ＮＰ６２との相対位置関係が保たれるので、
ベクトルＤＶ６２＝ベクトルＲＰ６２＋ベクトルＱＱａ−ベクトルＲＰ６２
＝ベクトルＱＱａ
となる。
【００８６】
したがって、変形手段２２は、変形面の外縁節点を、変形基準線ＢＬ１上の対応点Ｑからその点Ｑに対応する新しい基準線ＢＬ１ａ上の対応点Ｑａに至るベクトルＱＱａに従ってそれぞれ移動させることにより、移動後の外縁節点が新たな基準線ＢＬ１ａに対して、前記導出した外縁節点の変形基準線ＢＬ１に対する相対位置関係をなすことになる。
【００８７】
このような移動を行った変形面外縁線ＥＬ１上の全ての外縁節点の連なりによって変形面外縁線ＥＬ１ａが規定される。この移動後の変形面外縁線ＥＬ１ａは、移動前の外縁節点が有していた変形基準線ＢＬ１に対する相対位置関係を保持しているから、変形面外縁線ＥＬ１ａは、新たな勾配面上であって、その勾配面の新たな基準線ＢＬ１ａに対向した新たな変形面外縁線ＥＬ１ａとなる。このように、新たな勾配面の一部であって、この勾配面の基準線ＢＬ１ａと新たな変形面外縁線ＥＬ１ａとによって、新たな画定勾配面Ａ１ａ面が画定される。この新たな画定勾配面Ａ１ａ面が、変形面Ａ１面の設計者等の変形基準線変更指示による変形後の形状となる。
【００８８】
（２）抜き方向変更による外縁節点の移動方法
図６に示すような抜き方向変更指示による勾配面の変更の場合、演算部２の変形手段２２は、変形面外縁線ＥＬ１上の外縁節点を新しい抜き方向Ｖｂに対する勾配角θを満たす位置にそれぞれ移動させる設計データ変形処理を行う。
【００８９】
ここで、抜き方向変更による勾配面変形において変形面外縁線ＥＬ１上の外縁節点の移動先がどのように決まるかを、変形面外縁線ＥＬ１上の外縁節点の一つである外縁節点Ｐを例に説明する。図１２（ａ）は、抜き方向変更前の外縁節点Ｐの変形基準線ＢＬ１に対する位置を示す図である。外縁節点Ｐは、抜き方向ベクトルＶと、変形基準線上の点Ｑにおける接線ベクトルｔと抜き方向ベクトルＶとの外積と、の外積を法線とする勾配平面ｌ上において、抜き方向と勾配角θを成す線上にあり、変形基準線上の点Ｑからの距離が、式（１）により決められる点である。
【００９０】
ここで、変形指示取得部４が、設計者等から変抜き方向ベクトルＶを新しい抜き方向ベクトルＶｂに変更する指示を取得した場合、図１２（ｂ）に示すように、勾配平面ｌが、新しい抜き方向ベクトルＶｂと、基準線上の点Ｑにおける接線ベクトルｔと新しい抜き方向ベクトルＶｂとの外積と、この外積を法線とする勾配平面ｌｂに変化する。この新しい勾配平面ｌｂ上において、新しい抜き方向ベクトルＶｂと勾配角θを成す線上にあり、基準線上の点Ｑからの式（１）により決められる距離の点が新たな外縁節点Ｐｂの位置となる。
【００９１】
したがって、抜き方向変更指示による勾配面の変更の場合、変形手段２２は、外縁節点Ｐを、基準線上の点Ｑとの距離を保ったまま、新たな抜き方向ベクトルＶｂと勾配角θとで規定される位置に移動させる。
【００９２】
変形手段２２が、このような外縁節点の移動を変形面Ａ１面の全ての外縁節点に対して行うことにより、移動後の外縁節点の連なりによって移動後の新たな変形面外縁線ＥＬ１ｂを規定できる。移動後の新たな変形面外縁線ＥＬ１ｂは、変形基準線ＢＬ１に対する移動前の変形前の変形面外縁線ＥＬ１の相対位置関係を保持しているから、移動後の新たな変形面外縁線ＥＬ１ｂは、新たな勾配面上であって、その勾配面の変形基準線ＢＬ１に対向した位置に移動する。したがって、新たな勾配面の一部であって、この勾配面の変形基準線ＢＬ１と移動後の新たな変形面外縁線ＥＬ１ｂとによって、新たな画定勾配面Ａ１ｂ面が画定できる。この新たな画定勾配面Ａ１ｂ面が、変形面Ａ１面の設計者等の抜き方向変更指示による変形後の形状となる。
【００９３】
以上、部品Ａを構成する１つの画定勾配面の抜き方向変更による変形を説明したが、抜き方向は、１つの物品に対して１つのパラメータである。したがって、最終的な設計データにおいて、部品の全ての画定勾配面の抜き方向は共通である必要がある。そこで、１つの画定勾配面に対して抜き方向変更による変形が行われた後、設計者等は表示部５に表示された変形後の新たな画定勾配面の形状を参照し、その新たな画定勾配面の形状が設計者の所望のものであった場合、基準形状の残りの画定勾配面に対しても同様の抜き方向変更による勾配面変更を行う指示を変形指示取得部４に対して行い、変形指示取得部４はその指示を取得する。設計者等が、最初に変形した画定勾配面の変更後の形状を確認する必要が無いと判断し、画定勾配面の変更後の形状を確認する必要が無い旨の指示を変形指示取得部４が取得した場合には、変形手段２２は、一つの変形面に対する抜き方向変更による勾配面変形を、物品を構成する全ての画定勾配面に対して同時に行う。一面ごとに形状を確認しながら変形処理を行うか、複数の面を連続もしくは同時に行うかの指示は変形ステップ、（Ｓ１０８）に先立って、変形指示取得部４が、設計者等から取得する。
【００９４】
（３）勾配角変更による外縁節点の移動方法
図７に示すような勾配角指示による勾配面の変更の場合、演算部２の変形手段２２は、変形面Ａ１面上の外縁節点を抜き方向Ｖに対する新しい勾配角θｃを満たす位置にそれぞれ移動させる設計データ変形処理を行う。
【００９５】
ここで、勾配角変更による勾配面の変更において変形面外縁線ＥＬ１上の外縁節点の移動位置がどのように決まるかを、変形面外縁線ＥＬ１上の外縁節点の一つである外縁節点Ｐを例に説明する。図１３は、勾配角変更前の外縁節点Ｐから、勾配角変更による点Ｐｃへの移動を説明するための図である。外縁節点Ｐは、抜き方向ベクトルＶと、変形基準線上の点Ｑにおける接線ベクトルｔと抜き方向ベクトルＶとの外積と、の外積を法線とする勾配平面ｌ上において、抜き方向と勾配角θを成す線上にあり、変形基準線上の点Ｑからの距離は、式（１）により決められる点である。ここで、勾配角θをθｃとする変更指示により、外縁節点Ｐは、勾配平面ｌ上において、抜き方向ベクトルＶに対して勾配角θｃを成す線上に移動する。
【００９６】
ここで、勾配角変更指示による勾配面の変更において、画定勾配面の抜き方向に対する高さを保存させたい要求がある。第１の実施形態に係る設計データ生成システム１おいて、この要求を満たすように、外縁節点の移動先が決められる。図１４に勾配平面ｌ上の移動前の外縁節点Ｐの勾配角変更指示による移動先である点Ｐｃとの関係を示す。この点Ｑから変形面上の外縁節点Ｐに至るベクトルの抜き方向ベクトルＶ方向成分と、点Ｑから外縁節点Ｐの移動先の点Ｐｃに至るベクトルの抜き方向ベクトルＶ方向成分と、が等しい関係となる点Ｐｃを、勾配角変更による外縁節点Ｐの移動先とすれば、画定勾配面の抜き方向に対する高さを保存させる要求を満たすことができる。
【００９７】
以下、この変形面外縁線ＥＬ１上の外縁節点Ｐの移動先である新たな勾配面上の点Ｐｃの座標を求める方法を説明する。まず、変形手段２２は、外縁節点の変形基準線に対する相対位置関係、および設計データの変形基準線、抜き方向、勾配角に基づいて、点Ｑを通り、抜き方向ベクトルに平行である線ｖに外縁節点Ｐから垂線を下ろせる点Ｐｖを求める。次に、この点Ｐｖの座標を用いて、点Ｐｖから外縁節点ＰへのベクトルＰｖＰを求める。以上により、変形手段２２は、点Ｐｃの座標を、点ＰｖからベクトルＰｖＰに（ｓｉｎθ／ｓｉｎθｃ）を乗じたベクトル移動させた位置と規定できる。
【００９８】
変形手段２２は、変形面Ａ１面の全ての外縁節点の移動を行い、移動後の外縁節点の連なりが移動後の新たな変形面外縁線ＥＬ１ｃを規定する。移動後の新たな変形面外縁線ＥＬ１ｃは、移動前の変形面外縁線の変形基準線ＢＬ１に対する相対位置関係を保持するから、新たな勾配面上であって、その勾配面の変形基準線ＢＬ１に対向した位置に移動する。このように、新たな勾配面の一部であって、この勾配面の変形基準線ＢＬ１と移動後の新たな変形面外縁線ＥＬ１ｃとによって、新たな画定勾配面Ａ１ｃ面が画定できる。この新たな画定勾配面Ａ１ｃ面が、変形面Ａ１面の設計者等の勾配角変更指示による変形後の形状となる。
【００９９】
第１の実施形態に係る設計データ生成システム１は、以上の（１）基準線変形による外縁節点の移動、（２）抜き方向変更による外縁節点の移動、および（３）勾配角変更による外縁節点の移動の３つ態様により、変形面外縁線の移動を行い、新たな勾配面における変形面の変形後の形状を画定することができる。この３つの変形態様はそれぞれ単独で行うこともできるが、２種類もしくは３種類の変形態様を変形指示取得部４が、設計者から取得した場合には、それぞれの変形態様ごとに順に変形面外縁線の移動を行う。を変形指示取得部４が、設計者より取得した変形指示態様が、基準線変更による画定勾配面変形を含む２種類もしくは３種類である場合には、まず、基準線変更による画定勾配面変形を行ってから、他の態様の変形を行うことが好ましい。（２）抜き方向変更、および（３）勾配角変更は、基準線に対して変形指示による抜き方向、勾配角を満たす変形を行うので、先に基準となる新たな基準線を確定する変形手順の方が、効率的な設計データの変形処理を行うことができる。
【０１００】
これらの変形後の設計データに基づく新たな物品形状は、演算部２により画像信号処理され、表示部５に表示される。設計者は表示された新たな部品形状を参照して、さらに変形が必要であると判断した場合、設計者は変形指示を変形指示取得部４に入力し、変形指示取得部４はその指示を取得する。変形手段２２は、この変形後の形状を基準形状として、さらに変形を行い、図３に示す変形処理のフローＳ１０４からＳ１０８を繰り返して行う。
【０１０１】
上記に説明したように、変形指示による変形後の画定勾配面の形状は、設計者等の変更指示による新たな基準線、抜き方向、および勾配角によって規定される新たな勾配面と、領域を画定するための移動後の変形面外縁線とのみによって一意に決まる。そのため、第１の実施形態に係る設計データ生成システム１の設計方法において、変形指示および基準線に対する変形外縁線の相対位置関係に応じて変形面外縁線を移動させるものとしたが、変形面をメッシュ分割して、そのメッシュの交点にあるメッシュ節点を全て移動させるものとしてもよい。
【０１０２】
一般に、物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによって新たな設計データを生成する場合、変形を繰り返し行って、設計者等の所望の形状の設計データを得る。このように設計データに対する変形処理を繰り返し行う場合には、その変形処理の度に外縁節点を生成する必要がある。変形面外縁線が複雑な曲線である場合には、高速なコンピュータを用いても外縁節点の生成にある程度の時間が掛かる場合がある。したがって、演算部２の変形手段２２が、外縁節点を生成している間は、その都度、設計者等の待ち時間となってしまう。
【０１０３】
そこで、変形手段２２は、まず、変形面の変形ステップに先立って、Ｓ１０４において取得した設計データの示す物品形状に対して、その画定勾配面の全面をメッシュ分割してそのメッシュの交点にメッシュ節点を生成する。そして変形手段２２は、このメッシュ節点を変形処理における外縁節点として用いる。このように予め画定勾配面の全面にメッシュ節点を生成しておき、そのメッシュ節点を変形処理において外縁節点として用いることにより、変形処理の都度外縁節点を生成する必要が無くなり、設計者等の設計作業を中断させることが無くなる。このように画定勾配面にメッシュ節点を生成させた場合には、変形においてその変形面に含まれる全てのメッシュ節点を全て変形指示の応じて移動させる。このようにすることにより、一の変形処理後の画定勾配面上にはメッシュ節点が配置されるので、引き続き変形を行う際にその移動後のメッシュ節点をそのまま外縁節点として用いることができる。
【０１０４】
以下、基準形状の画定勾配面の全面をメッシュ分割して、変形面のメッシュ節点を全て移動させる方法について、図４に示す部品Ａの形状のＡ１面を例に具体的に説明する。まず、変形手段２２は、部品ＡのＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５およびＡ６の画定勾配面を所定の間隔でメッシュ分割し、そのメッシュの交点にメッシュ節点を生成する。このメッシュ節点のデータは、ＲＡＭ１２、記憶装置１３等に一次記憶され、変形処理演算の必要に応じてＣＰＵ１０がそのデータを読み出す。
【０１０５】
図１５に、Ａ１面に生成されたメッシュ分割パターンと、メッシュ節点の一例を示す。この例では、メッシュパターンとして、Ａ１面を横方向に３分割し、縦方向に３分割する四角形メッシュパターンを例に示している。メッシュに分割された各面要素をパッチという。ここでは、メッシュパターンの例として、３分割し、縦方向に３分割する四角形メッシュパターンを用いたが、分割数、パッチ形状はこれに限らない。たとえば、面形状に応じてパッチ形状が三角形となるようにメッシュ分割しても良い。メッシュパターンを細かくすればするほど、変形面の形状および設計者から変形指示取得部４が取得した変形指示に対して忠実度の高い設計データの変形を行うことができるが、データ量が大きくなるため、変形処理等の処理時間が長くなる。したがって、設計者等が、状況に応じて判断したこのメッシュ節点の生成間隔、メッシュ数等を変形指示取得部４に設定入力し、変形指示取得部４はこの設定入力を取得する。変形手段２２は、この取得したメッシュ節点の生成間隔、メッシュ数等の設定情報に基づいてメッシュ分割を行う。また、設計者等のメッシュ節点の生成間隔、メッシュ数等の設定入力情報に依らず、設計データに基づいて面の形状等に応じて、変形手段２２が予め入力された設定値および設計データに基づいて自動的に適切なメッシュ節点の生成間隔、メッシュ数等を判断してメッシュ節点を生成するものとしても良い。
【０１０６】
次に、変形面がＡ１面全面であって、変形指示が変形基準線の変更指示である場合を例にメッシュ節点の移動について説明する。図１６は、Ａ１面のメッシュ節点の移動を示す図である。変形手段２２は、メッシュ節点を、変形基準線ＢＬ１のＢＬ１ａへの変更に応じてそれぞれ移動させる。この移動は、外縁節点の移動と同様に、まず、変形手段２２が、変形基準線に対する外縁節点の相対位置関係と同様に、変形基準線に対するメッシュ節点の相対位置関係をそれぞれ導出する。変形手段２２は、この変形基準線に対する相対位置関係および変形基準線の変更指示に基づいて、外縁節点の移動と同様に、メッシュ節点をそれぞれ移動させる。このように移動させたメッシュ節点は、勾配面の変更指示に応じて決まる新たな基準線に対して移動前の変形基準線に対する相対位置関係を成すように移動するので、移動後のメッシュ節点はそれぞれ、新たな画定勾配面上に位置することになる。
【０１０７】
上記の例では、変形面を画定勾配面Ａ１面と一致させるものとしたため、変形面外縁線ＥＬ１上にメッシュ節点が所定の間隔で配置されたが、変形面外縁線が画定勾配面の外縁線と異なる場合には、予め生成したメッシュ節点が、変形面外縁線上に存在しない。そのような場合には、変形面外縁線から予め決められた所定の距離以内のメッシュ節点を外縁節点として用いる。この所定の距離は、変形指示取得部４が、設計者等から変形面の変形ステップ（Ｓ１０８）より前に予め取得しておく。変形面外縁線から所定の距離以内にメッシュ節点が少なく、設計者等が、メッシュ節点の移動後の形状が、設計者等の意図を反映していない形状であると判断した場合には、設計者等は変形指示取得部４に、メッシュ節点生成の間隔を狭くもしくはメッシュ節点数を増やして再メッシュ節点生成の指示を行い、変形指示取得部４はその指示を取得する。変形手段２２は、変形指示取得部４が取得した設計者等の指示に応じた間隔および数のメッシュ節点を生成する。変形手段２２は、その生成し直した新たなメッシュ節点に対して同様の移動を行って、画定勾配面の変形を行う。
【０１０８】
なお、メッシュ節点の生成は、変形指示取得（Ｓ１０４）後でも良いし、変形指示取得（Ｓ１０４）前であっても良い。変形指示取得（Ｓ１０４）後に行う場合には、予め取得した変形領域をメッシュ分割の領域外縁としてメッシュ分割を行うので、変形面外縁線上にメッシュ節点を生成させることができる。
【０１０９】
このように変形面のメッシュ節点を全て移動させた場合、全ての変形処理を行った後、これらのメッシュ節点により分割されたパッチを統合させて画定勾配面ごとに面を表現する設計データを得ることが好ましい。このパッチの統合処理は、ＣＡＤにおいて広く知られた方法により行うことができる。
【０１１０】
以上、勾配面変更指示が変形基準線の変更指示である場合を例にメッシュ節点の移動について説明したが、同様に抜き方向変更、勾配角変更の場合にも、変形手段２２は、メッシュ節点を外縁節点と同様の移動方法によりそれぞれ移動させることができる。
【０１１１】
設計データ生成システム１において、変形面外縁線の変形基準線に対する相対位置関係を、変形基準線上の外縁節点もしくは変形基準線から所定の距離以内のメッシュ節点の変形基準線に対する相対位置関係として求めるものとしたが、変形面外縁線の変形基準線に対する相対位置関係を直接求めるものとしてもよい。たとえば、変形面外縁線が変形基準線に対して平行移動した関係にある場合等、変形基準線に対して変形面外縁線を関数の関係で表現できる場合には、変形手段２２は、そのような関数の関係として変形面外縁線と変形基準線との相対位置関係を設計データおよび設計者等の入力した変形面外縁線のデータから導出することとしても良い。
【０１１２】
以上のように、変形手段２２が変形面を変形指示に応じて変形すると、変形前に境界線を介して隣接していた変形面と隣接面とは、離間したり、交差してしまう場合がある。例えば、図１７に示すように、部品Ａの画定勾配面Ａ１面を、抜き方向変更によりＡ１ｂ面に変形した場合、Ａ１面の変形後のＡ１ｂ面は隣接面Ａ５面と接しているものの、Ａ１ｂ面は隣接面Ａ２面、Ａ４面、およびＡ６面と離間したものなっている。このように離間した面の間を接続するために、第１の実施形態に係る設計データ生成システム１は、接続面の生成もしくはこれらの離間した面のいずれかを延長させた延長面を生成する。この接続面および延長面の生成方法をＡ１ｂ面とＡ２面との間を接続する面を例に説明する。
【０１１３】
まず、境界節点対応点導出手段２３が、変形後の変形面であるＡ１ｂ面上に変形面Ａ１面に隣接していたＡ２面上の境界節点に対応する変形面上境界節点対応点を求める（Ｓ１１０）。
【０１１４】
すなわち、境界節点対応点導出手段２３は、変形面Ａ１面に隣接していた隣接面Ａ２面上の境界節点ＮＰ２１、ＮＰ２２、ＮＰ２３、およびＮＰ２４に対応する点を変形後の変形面Ａ１ｂ面上にそれぞれ求める。設計データ生成システム１のＲＡＭ１２、記憶装置１３等に、これらの境界節点の座標情報と、変形面への変形指示のその境界節点に対応する移動情報とが関連付けて、記憶されている。したがって、境界節点ＮＰ２１、ＮＰ２２、ＮＰ２３、およびＮＰ２４の座標から、それぞれの境界節点の移動情報に含まれる移動量（３次元ベクトル）だけ移動させた点が、変形後の変形面Ａ１ｂ面上の対応点を変形前の境界節点にそれぞれ対応する変形後の変形面Ａ１ｂ面上の変形面上境界節点対応点ＮＰ２１ｂ、ＮＰ２２ｂ、ＮＰ２３ｂ、およびＮＰ２４ｂであると導出できる。
【０１１５】
図１７に示す例では、隣接面は変形せず、変形面のみ変形指示に従って変形したものとしたが、隣接していた面がそれぞれ異なる変形を行い、離間する場合には、一方の面に対して他方の面のみ相対的に変形するものとして同様に、この境界節点対応点の導出を適用することができる。
【０１１６】
次に、接続面生成手段２４は、隣接面の境界節点と、この境界節点に対応する変形後の変形面の境界節点対応点とをそれぞれ結ぶ線の連なりによって規定される接続面を生成する（Ｓ１１２）。すなわち、図１８に示すように、接続面生成手段２４は、隣接面Ａ２面の境界節点ＮＰ２１とこの境界節点に対応する変形後の変形面Ａ１ｂ面の変形面上境界節点対応点ＮＰ２１ｂとを結ぶ線ＬＣ２１を求める。同様に、接続面生成手段２４は、境界節点ＮＰ２２と変形面上境界節点対応点ＮＰ２２ｂとを結ぶ線ＬＣ２２を求め、境界節点ＮＰ２３と変形面上境界節点対応点ＮＰ２３ｂとを結ぶ線ＬＣ２３を求め、境界節点ＮＰ２４と変形面上境界節点対応点ＮＰ２４ｂとを結ぶ線ＬＣ２４を求める。このように、接続面生成手段２４は、Ａ２面上の全ての境界節点とこの境界節点に対応する変形面上境界節点対応点とを結ぶ線を求める。次に、接続面生成手段２４は、これらの線の座標の情報に基づいて、Ａ２面から延びた、境界節点とこの境界節点に対応する変形面上境界節点対応点とを結ぶ線の連なりによって規定される接続面ＢＦ１２を求める。この接続面ＢＦ１２は、隣接面Ａ２面の外縁節点が付与された外縁線と変形後の変形面Ａ１ｂ面上の点とをそれぞれ結ぶ線によって規定される面であるから、変形面Ａ１面の変形により隣接面Ａ２面と変形後の変形面Ａ１ｂ面との間に生じた離間を埋め、隣接面Ａ２面と変形後の変形面Ａ１ｂ面とを接続する接続面となる。
【０１１７】
接続面生成手段２４は、同様の方法により、変形後の変形面Ａ１ｂ面と、隣接面Ａ４面、および隣接面Ａ６面とをそれぞれ接続させる隣接面を生成する（Ｓ１１２）。以上の３面の接続面により、変形面Ａ１面の変形により生じた変形後の変形面Ａ１ｂ面と隣接面との離間が全て接続される。
【０１１８】
以上説明した方法により生成した接続面は、一般に勾配面とは限らない。しかしながら、一般にこの接続面はこれ以外の面と比べて非常に狭い面となるので、原則として勾配面で表現しなければならない物品の設計データとしてもこの接続面が許容される場合もある。この指示変形形状修正後の設計データは、演算部２により画像信号処理され、表示部５に表示される。このとき、勾配面で規定できない接続面は、設計者等が他の勾配面と識別しやすいように勾配面と異なる色で表示される。ここで、接続面は、指示変形前には一の稜線節点であった境界節点同士を直線で結び、この境界節点間を結んだ直線群により規定される面であるとしたが、指示変形前には一の稜線節点であった境界節点同士を直線でなく、勾配面同士を滑らかに繋げる曲線で結ぶものとしても良い。この場合の曲線は、勾配面を規定する基準線、抜き方向、および勾配角、もしくはその境界節点の近傍の所定の数のメッシュ節点の座標から、ＣＡＤにおいて広く知られた方法により求めることができる。
【０１１９】
以上により、変形面の変形指示に応じた変形、およびその変形により生じた離間を接続する接続面の生成が終了し、新たな形状の設計データの生成が完了する（Ｓ１１４）。この設計方法により生成された新たな形状の設計データは、変形後の変形面、隣接面、その他基準形状の変形面および隣接面以外の面、ならびに接続面を示す設計データとなる。
【０１２０】
第１の実施形態に係る設計データ生成システム１によれば、基準形状形状に対する設計者等の指示による変形が、変形面と隣接面とを離間させるものであった場合でも、接続面生成手段２４が、境界節点付与手段２１の生成した境界節点と境界節点対応点導出手段２３が導出した境界節点対応点とに基づいて、変形面と隣接面との間を接続させる接続面を生成し、変形面と隣接面との離間を解消させた有用な設計データを生成することができる。設計者等が、変形指示による変形後の形状に対して、接続面を１つ１つ規定して離間を解消する操作を行う必要がないので、新規物品の形状設計を効率的に行うことができる。
【０１２１】
［第２の実施形態］
以上説明した、接続面生成手段２４により生成する接続面は、隣接面とも変形後の変形面とも面なりに延長させた面ではない場合がある。新規物品の設計において、設計者等の変形指示により生じた変形面と隣接面との離間を接続する面を、変形面および隣接面を面なりにそのまま延長させて、隣接面と変形後の変形面との離間を接続させたい場合がある。
【０１２２】
図１９は、変形面と隣接面との離間を接続する面を、変形面および隣接面を面なりに延長させて構成させる場合の、本発明の第２の実施形態に係る設計データ生成方法の一例を概略的に示すフローチャートである。以下、図１に示した設計データ生成システム１の構成を参照しつつ、この面なり延長よる離間の接続による新たな物品形状の設計データ生成方法について説明する。
【０１２３】
第１の実施形態と同様に、設計データ取得部３が、設計データを取得（Ｓ１０２）し、変形指示取得部４が、設計者等から変形指示を取得する（Ｓ１０４）。次に、境界節点付与手段２１が、変形面と境界面との境界線上に境界節点を付与し（Ｓ１０６）、変形手段２２が、変形面を変形指示に応じて変形する（Ｓ１０６）。さらに、境界節点対応点導出手段２３が、変形面上に境界節点に対応する対応点を求める（Ｓ１１０）。
【０１２４】
次に、設計データ生成システム１の交線導出手段２５は、設計データおよび変形指示に基づいて、隣接面の無限延長面と、変形後の変形面の無限延長面との交線を導出する（Ｓ１２０）。ここで、変形面の変形後の形状が、変形面Ａ面の抜き方向変更による、図１７に示す形状を例に説明する。以下、この形状のうち、変形後の変形面Ａ１ｂ面と隣接面Ａ２面とが離間を接続する面をを例に説明する。図２０（ａ）に図１７のｆ面断面を示す。ここで、ｆ面を、隣接面Ａ２面の境界節点ＮＰ２３と変形面Ａ１ｂ面状のこのＮＰ２３に対応する対応点ＮＰ２３ｂを含む面であるとしている。交線導出手段２５は、変形手段２２がＳ１０８において導出した変形後の変形面Ａ１ｂ面を規定する設計データおよび設計データ取得部３が取得した基準形状の設計データにおけるＡ２面を示すデータに基づいて、変形後の変形面Ａ１ｂ面の無限延長面と隣接面Ａ２面の無限延長面との交線ＬＩ１２を導出する。
【０１２５】
次に、延長面画定手段２６は、隣接面Ａ２面の境界線に接続する境界接続稜線ＲＬ２１とＲＬ２２とを、それぞれ交線ＬＩ２１まで延長させた境界稜線延長線を、ＲＡＭ１２もしくは記憶装置１３に一次記憶されている設計データ、交線導出手段２５が導出した交線のデータに基づいて導出する。図２１に示す形状の例では、交線ＬＩ２１は、一方の境界接続稜線ＲＬ２１の端点である境界節点ＮＰ２１に重なるので、境界接続稜線ＲＬ２１から交線ＬＩ２１まで延長させた境界稜線延長線ｅＲＬ２１は境界節点ＮＰ２１そのものとなる。他方の境界接続稜線ＲＬ２２から交線ＬＩ２２まで延長させた境界稜線延長線ｅＲＬ２２は、図２１に示すように導出される。延長面画定手段２６は、隣接面Ａ２面の無限延長面から、このように導出された境界稜線延長線ｅＲＬ２１（境界節点ＮＰ２１）および境界稜線延長線ｅＲＬ２２、ならびに境界線ＢＬ２および交線ＬＩ２１によって規定される領域を隣接面延長面ｅＡ２面として画定する（Ｓ１１２）。
【０１２６】
次に境界節点対応点導出手段２３は、交線ＬＩ２１上に境界節点（ＮＰ２１、ＮＰ２２、ＮＰ２３、およびＮＰ２４）に対応する交線上境界節点を、境界節点付与手段２１が付与した境界節点情報、変形手段２２が導出した変形後の変形面Ａ１ｂ面のデータ、交線導出手段２５が導出した交線ＬＩ２１のデータ、および延長面画定手段２６が画定した隣接面延長面ｅＡ２面のデータに基づいて、それぞれ交線上境界節点対応点（ＮＰ２１ｉ、ＮＰ２２ｉ、ＮＰ２３ｉ、およびＮＰ２４ｉ）を求める（Ｓ１２４）。この交線上境界節点対応点は、例えば、２本の境界稜線延長線と交線とのそれぞれの交点によって規定される交線線分上に、境界線上における境界節点の配置に比例配置させることにより決められる。なお、図２１に示す形状の例では、境界節点ＮＰ２１において変形後の変形面Ａ１ｂと隣接面Ａ２面とが接しているから、ＮＰ２１ｉは、ＮＰ２１と同じ位置にある。
【０１２７】
次に接続面生成手段２４は、境界節点対応点導出手段２３が導出した、変形面上境界節点対応点（ＮＰ２１ｂ、ＮＰ２２ｂ、ＮＰ２３ｂ、およびＮＰ２４ｂ）および交線上境界節点対応点（ＮＰ２１ｉ、ＮＰ２２ｉ、ＮＰ２３ｉ、およびＮＰ２４ｉ）の座標データに基づいて、変形面上境界節点対応点（ＮＰ２１ｂ、ＮＰ２２ｂ、ＮＰ２３ｂ、およびＮＰ２４ｂ）と交線上境界節点対応点（ＮＰ２１ｉ、ＮＰ２２ｉ、ＮＰ２３ｉ、およびＮＰ２４ｉ）とをそれぞれ結ぶ線を求め、さらにこれらの導出された線の連なりにより規定される面を変形面接続面ＢＦ２面として生成する（Ｓ１２６）。この隣接面延長面ｅＡ２面、ならびに変形面接続面ＢＦ２面は、演算部２により画像信号処理され、表示部５に表示される。
【０１２８】
以上、変形後の変形面Ａ１ｂ面と隣接面の１つであるＡ２面との離間を接続する面の生成について説明したが、他の隣接面（Ａ４面、およびＡ６面）と変形後の変形面Ａ１ｂ面との離間を接続する面についても同様に生成することができる。
【０１２９】
この第２の実施形態に係る設計データ生成システム１において、変形面の変形により生じた面の離間を隣接面の面なり延長面と接続面とで接続するか、第１の実施形態に係る設計データ生成システム１のように一の接続面で接続するかの指示は、変形指示取得部４が、設計者等から取得する。この選択指示は、設計者等が変形面の変形後の形状を表示部５により参照した後に、取得されるものとしてもよい。
【０１３０】
以上説明した手順により、設計者等の変形面の変形指示により生じた変形面と隣接面との離間を接続する、隣接面延長面ｅＡ２面と接続する変形面接続面ＢＦ２面との設計データが生成される。隣接面延長面ｅＡ２面は、隣接面Ａ２面の無限延長面からトリミングした面であるので、隣接面Ａ２面の面なり延長面であって、勾配面である。
【０１３１】
以上の工程により、設計データ生成システム１における第２の実施形態に係る新たな形状の設計データの生成が終了する（Ｓ１２８）。生成された設計データは、変形後の変形面、隣接面、ならびにこの変形後の変形面と隣接面との離間を接続する隣接面延長面および変形面接続面を含んで構成される形状を示す。
【０１３２】
以上、説明した設計データ生成方法では、隣接面を交線まで面なりに延長した隣接面延長面と、この隣接面延長面の外縁線である交線と変形後の変形面とを接続する接続面と、により変形後の変形面と隣接面とを接続させるものとしたが、変形後の変形面を交線まで面なりに延長させた変形面延長面と、この変形面延長面の外縁線である交線と隣接面とを接続する接続面と、により変形後の変形面と隣接面とを接続させるものとしてもよい。
【０１３３】
この延長面および接続面の生成方法を、図１７に示す形状を例に説明する。以下、同様に、この形状のうち、変形後の変形面Ａ１ｂ面と隣接面Ａ２面との離間を接続する面を例に説明する。
【０１３４】
延長面画定手段２６は、変形後の変形面Ａ１ｂ面の境界線に接続する境界接続稜線ＢＬ１とＥＬ１ｂとを、それぞれ交線ＬＩ２１まで延長させた境界稜線延長線を、設計データ、交線導出手段２５が導出した交線のデータに基づいて導出する。図２２に示すように、交線ＬＩ２１は、一方の境界接続稜線ＢＬ１の端点である境界節点ＮＰ２１に重なるので、境界接続稜線ＢＬ１から交線ＬＩ２１まで延長させた境界稜線延長線ｅＢＬ１は境界節点ＮＰ２１の点となる。他方の境界接続稜線ＥＬ１ｂから交線ＬＩ２２まで延長させた境界稜線延長線ｅＥＬ１ｂが導出される。延長面画定手段２６は、変形後の変形面Ａ１ｂ面の無限延長面から、このように導出された境界稜線延長線ｅＢＬ１（境界節点ＮＰ２１）および境界稜線延長線ｅＥＬ１ｂ、ならびに変形後の変形面上に導出した境界節点対応点の連なりにより規定される変形後の変形面における境界線対応線であるＢＬ１２および交線ＬＩ２１によって規定される領域を変形面延長面ｅＡ１ｂ面として画定する。
【０１３５】
次に、境界節点対応点導出手段２３は、変形面延長面ｅＡ１ｂ面に含まれる交線ＬＩ２１上に境界節点（ＮＰ２１、ＮＰ２２、ＮＰ２３、およびＮＰ２４）に対応する交線上境界節点を、境界節点付与手段２１が付与した境界節点情報、変形手段２２が導出した変形後の変形面Ａ１ｂ面のデータ、交線導出手段２５が導出した交線ＬＩ２１のデータ、および延長面画定手段２６が画定した変形面延長面ｅＡ１ｂ面のデータに基づいて、それぞれ交線上境界節点対応点（ＮＰ２１ｊ、ＮＰ２２ｊ、ＮＰ２３ｊ、およびＮＰ２４ｊ）を求める。ここで、図２２に示すように、境界節点ＮＰ２１において変形後の変形面Ａ１ｂと隣接面Ａ２面とが接しているから、ＮＰ２１ｊは、ＮＰ２１と同じ位置にある。
【０１３６】
次に、接続面生成手段２４は、境界節点対応点導出手段２３が導出した、交線上境界節点対応点（ＮＰ２１ｊ、ＮＰ２２ｊ、ＮＰ２３ｊ、およびＮＰ２４ｊ）の座標データに基づいて、境界節点（ＮＰ２１、ＮＰ２２、ＮＰ２３、およびＮＰ２４）と交線上境界節点対応点（ＮＰ２１ｊ、ＮＰ２２ｊ、ＮＰ２３ｊ、およびＮＰ２４ｊ）とをそれぞれ結ぶ線を求め、さらにこれらの導出された線の連なりにより規定される面を隣接面接続面ＢＦ１面として生成する。
【０１３７】
以上説明した手順により、設計者等の変形面の変形指示により生じた変形面と隣接面との離間を接続する、変形面延長面ｅＡ１ｂ面と接続する隣接面接続面ＢＦ１面との設計データが生成される。変形面延長面ｅＡ１ｂ面は、変形後の変形面Ａ１ｂ面の無限延長面からトリミングした面であるので、変形後の変形面Ａ１ｂ面の面なり延長面であって、勾配面で表現できる面である。
【０１３８】
変形後の変形面Ａ１ｂ面と他の隣接面（Ａ４面、およびＡ６面）と変形後の変形面Ａ１ｂ面との離間を接続する面についても同様に生成することができる。
【０１３９】
［第３の実施形態］
上記、第１の実施形態および第２の実施形態に示した方法では、変形面と隣接面との境界線が離間し、かつ変形面と隣接面とが交差しない場合に、この離間を接続する面を生成し、有用な新たな設計データを生成した。さらに、変形面の変形指示による変形後の設計データが、そのままでは物品形状として有用ではなく、補正する必要がある場合として、変形面と隣接面との境界線が離間し、かつ変形面と隣接面とが交差する場合がある。例えば、図２３に示すように物品Ａの変形面Ａ１面が抜き方向変形によりＡ１ｄ面に変形した場合、変形後の変形面Ａ１ｄ面と隣接面Ａ６面とのみに着目すると、境界線は離間し、変形後の変形面Ａ１ｄ面と隣接面Ａ６面とは、交差している。このように面と面とが交差する場合、その交線から突き出した領域は、新たな物品形状を構成する面として一般に不要な面である。そこで、本発明の第３の実施形態に係る設計データ生成システム１は、このように変形後の変形面と隣接面とが交差し、変形後の変形面もしくは隣接面が、この交線およびその延長線により境界線を含む突き出し領域と、境界線を含まない維持領域とに分割される場合、この突き出し領域を消去し、維持領域をこの交線に整合させた整合面を生成し、有用な新たな形状の設計データを生成する。
【０１４０】
図２４は、変形後の変形面と隣接面とが交差し、変形後の変形面もしくは隣接面が、この交線およびその延長線により境界線を含む突き出し領域と、境界線を含まない維持領域とに分割される場合の設計データ生成システム１における第３の実施形態に係る物品設計方法の一例を概略的に示すフローチャートである。以下、図１に示した設計データ生成システム１の構成を参照しつつ、この面なり延長よる離間の接続を用いた新たな物品形状の設計データ生成方法について説明する。
【０１４１】
第１の実施形態と同様に、設計データ取得部３が、設計データを取得（Ｓ１０２）し、変形指示取得部４が、設計者等から変形指示を取得する（Ｓ１０４）。ここで、変形面の変形指示による変形後の形状が、図２５（ａ）に示す、変形面Ａ面の抜き方向変更による、形状である場合の変形後の変形面Ａ１ｄ面と隣接面Ａ６面との交差を例に説明する。図２５は、図２３のｓ方向から見た変形後の変形面Ａ１ｄ面と隣接面Ａ６面との交差関係を示す図である。ここで、この第３の実施形態に係る設計データ生成方法における稜線の矯正の勾配面以外の一般の面形状への適用を示すため、変形面Ａ１ｄ面と隣接面Ａ６面とを勾配面では無く、稜線を曲線にした形状としている。
【０１４２】
第３の実施形態では、まず、境界線識別情報付与手段２７が、変形後の変形面と隣接面とが交差する場合、設計者等の変形指示により規定される変形面と隣接面との境界線に境界線識別情報を付与する（Ｓ１３０）。図２４に示す例では、境界線識別情報付与手段２７が、変形面Ａ１面と隣接面Ａ６面との境界線ＥＬ１に、境界線識別情報を付与する。
【０１４３】
ここで、境界線識別情報の付与とは、設計データ生成システム１のＲＡＭ１２、記憶装置１３等に、その境界線の座標情報と、変形面への変形指示のその境界線に対応する移動情報とを関連付けて、記憶させることである。この境界線の座標情報は、設計データ取得部３が取得した設計データと変形指示取得部４が取得した設計者等からの変形指示とに基づいて定まる境界線の軌跡の座標である。また、移動情報は、設計データおよび変形指示取得部４が取得した変形面に対する変形指示に基づいて、変形手段２２が導出する。第２の実施形態において説明した境界節点の移動情報と同様に、境界線の移動情報も変形指示から導出することができる。境界線には、その境界線の座標情報と、変形面への変形指示のその境界線に対応する移動情報とを関連付けて、記憶されているから、変形前の境界線に対応する変形後の変形面上の線を導出することができる。
【０１４４】
次に、第１の実施形態と同様に、変形手段２２が、変形面を変形指示に応じて変形する（Ｓ１３２）。次に、突き出し領域消去手段２９は、図２５（ａ）に示すように変形後の変形面Ａ１ｄ面と隣接面Ａ６面とが交差し、隣接面Ａ６面が、この交線ＬＩ６１およびその延長線ｅＬＩ６１により、境界線ＥＬ１を含む隣接面突き出し領域ｐＡ６面と、境界線ＥＬ１を含まない隣接面維持領域ｈＡ６面とに分割される場合、境界線識別情報に基づいて、隣接面突き出し領域ｐＡ６面を消去する（Ｓ１３４）。以下、この境界線識別情報に基づく隣接面突き出し領域ｐＡ６面の消去について説明する。図２５（ｂ）は、図２５（ａ）において、ｔ方向から見た隣接面Ａ６面を示す図である。まず、突き出し領域消去手段２９は、隣接面Ａ６面の無限延長面と変形後の変形面Ａ１ｄ面の無限延長面との交線ＬＩ６１およびその延長線ｅＬＩ６１をＲＡＭ１２もしくは記憶装置１３に一次記憶されている設計データおよびＡ１ｄ面を規定するデータに基づいて導出する。突き出し領域消去手段２９は、この導出された交線ＬＩ６１およびその延長線ｅＬＩ６１の座標等のデータを、ＲＡＭ１２もしくは記憶装置１３に一次記憶させる。次に、隣接面Ａ６面のうち、この交線ＬＩ６１およびその延長線ｅＬＩ６１と、境界線ＥＬ１とにより規定される隣接面突き出し領域ｐＡ６面を、ＲＡＭ１２もしくは記憶装置１３に一次記憶された設計データおよび交線ＬＩ６１およびその延長線ｅＬＩ６１の座標等のデータに基づき画定する。そして、突き出し領域消去手段２９は、ＲＡＭ１２もしくは記憶装置１３に一次記憶された設計データからその隣接面突き出し領域ｐＡ６面を面データとして消去し、境界線ＥＬ１を含まない隣接面維持領域ｈＡ６面のみを設計データに面データとして残す。
【０１４５】
また、隣接面上にメッシュ節点が付与されている場合には、突き出し領域消去手段２９は、このメッシュ節点が突き出し領域にあるか否かをＲＡＭ１２もしくは記憶装置１３に一次記憶されている設計データおよびＡ１ｄ面を規定するデータ、メッシュ節点の座標情報等に基づいてそれぞれ導出し、突き出し領域にあるメッシュ節点を消去してもよい。この場合、消去されなかったメッシュ節点によって規定される面が接続面維持領域となる。
【０１４６】
また、突き出し領域にあるメッシュ節点を消去させるものとしたが、これらのメッシュ節点を交線上の対応点、もしくは維持領域上の対応点にそれぞれ移動させるものとしてもよい。例えば、境界線上の端点からの距離の比と、交線上の端点からの距離の比が等しい点とを対応させることができる。
【０１４７】
次に、稜線整合手段３０は、図２５（ｂ）に示すように隣接面維持領域ｈＡ６面の境界線ＥＬ１に接続していた稜線ＢＬ６ｍとＢＬ６ｎとを、交線ＬＩ６１の端点ＥＰ６１ｄａとＥＰ６１ｄｂとにそれぞれ整合するように矯正する（Ｓ１３６）。ここで、稜線の所定の点への整合とは、面の外縁線である稜線が、その稜線の一方の端点を固定したまま、他方の端点をその所定の点に一致させるように稜線を変形させることをいう。この稜線の変形は、例えば、稜線上に所定の間隔で節点を設け、この節点を、他方の端点からその所定の点へのベクトルを一方の端点から他方の端点の稜線に沿った距離に対する一方の端点から節点までの稜線に沿った距離の比で割ったベクトルだけそれぞれ移動させ、移動後の節点の連なりにより規定される線を整合稜線とすることができる。上記例では、他方の端点を所定の点に一致させて、元の稜線の全体形状要素を保持するものとしたが、一方の端点から交線およびその延長線までの形状要素を保持させるものとしても良い。この場合は、上記他方の端点の代わりに稜線と交線もしくはその延長線との交点を用いることにより一方の端点から交線およびその延長線までの形状要素を保持させる整合稜線を導出することができる。
【０１４８】
この隣接面稜線矯正は、ＲＡＭ１２もしくは記憶装置１３に一次記憶された設計データおよび交線ＬＩ６１のデータに基づいて行われる。図２５（ｂ）に示す隣接面維持領域ｈＡ６面の例では、稜線ＢＬ６ｍは、交線ＬＩ６１の端点ＥＰ６１ｄａを通り、矯正無しで交線ＬＩ６１の端点ＥＰ６１ｄａに整合しているので、この稜線ＢＬ６ｍは矯正させる必要は無い。一方の稜線ＢＬ６ｎは、交線ＬＩ６１の端点ＥＰ６１ｄｂを通っていないので、その変形後の稜線の他方の端点が交線ＬＩ６１の端点ＥＰ６１ｄｂに一致させるように変形させて、整合稜線ＢＬ６ｎａを導出する。
【０１４９】
次に、整合接続隣接面生成手段３１は、隣接面維持領域ｈＡ６面のうち、矯正した隣接面整合稜線ＢＬ６ｎａと、交線ＬＩ６１と、により画定される領域を整合接続隣接面ｈＡ６面とし、この整合接続隣接面ｈＡ６Ａ面以外の隣接面維持領域ｈＡ６面（図２５（ｃ）における斜線領域）を消去して、交線ＬＩ６１に接続する接続隣接面ｈＡ６ａ面を生成する（Ｓ１３８）。以上の説明において、変形後の変形面Ａ１ｂ面と交差する隣接面Ａ６面について着目したが、整合接続隣接面生成手段３１は、変形後の変形面Ａ１ｂ面と交差する隣接面Ａ２面の張り出し面についても同様の方法で消去し、張り出し領域を有さない整合接続隣接面ｈＡ２面を生成する。
【０１５０】
以上のステップにより、変形後の変形面Ａ１ｂ面および整合接続隣接面ｈＡ６面およびｈＡ２面を含み構成される新たな形状の設計データが生成が終了する（Ｓ１４０）。このように生成された、変形後の変形面Ａ１ｂ面および整合接続隣接面ｈＡ６面およびｈＡ２面を含み構成される新たな形状の設計データは、画像信号処理され、表示部５に表示される。
【０１５１】
この方法によれば、設計者等の変形指示が、変形後の変形面と隣接面とを交差させ、その交差線から突き出した突き出し領域を成す場合であっても、その設計形状として不要な突き出し領域を自動的に消去し、有用な形状の設計データを効率的に作成することができる。
【０１５２】
以上説明した稜線を交線に整合させるステップ（Ｓ１３６）において、稜線ＢＬ６ｍとＢＬ６ｎとを、それぞれ、交線ＬＩ６１の近い方の端点ＥＰ６１ｄａとＥＰ６１ｄｂとにそれぞれ整合するように矯正するものとしたが、稜線は、この稜線と所定の関係のある交線の端点に整合させることとすることが好ましい。例えば、図２５（ａ）に示す変形後の変形面Ａ１ｄ面と隣接面Ａ６面とにおいて、変形後の変形面Ａ１ｄ面が変形前と１８０度回転（裏返し）となっている場合には、稜線ＢＬ６ｍとＢＬ６ｎとは、それぞれ、変形前の境界線端点の一方からから延びていた稜線同士を整合させて、変形後の変形面と隣接面とが交線を挟んで、変形前の変形面と隣接面との面の表裏関係を保持することが好ましい。このように変形前の変形面と隣接面との面の表裏関係を保持するために、設計データ生成システム１の境界線識別情報付与手段２７は、Ｓ１３０において、境界線ＥＬ１の端点（ＥＰ６１ａおよびＥＰ６１ｂ）に境界線端点識別情報を付与し、稜線整合手段３０は、Ｓ１３２の終了後、この境界線端点識別情報に基づいて、境界線端点から近い交線端点とを対応させる。図２５（ａ）に示す例では、境界線端点ＥＰ６１ａは、交線端点ＥＰ６１ｄａおよびＥＰ６１ｄｂのうち、近い方の交線端点ＥＰ６１ｄａと対応付けられる。同様に、稜線整合手段３０は、境界線端点ＥＰ６１ｂを、交線端点ＥＰ６１ｄａおよびＥＰ６１ｄｂのうち、近い方の交線端点ＥＰ６１ｄｂに対応付ける。このようにして、交線端点がそれぞれ境界線端点と対応付けられる。
【０１５３】
次に、稜線を交線に整合させるステップ（Ｓ１３６）において、稜線整合手段３０は、変形前に境界線の端点に接続していた変形面の稜線を、その境界線端点と対応付けられた交線端点に整合させる。図２５（ｂ）に示す例では、稜線整合手段３０は、境界端点ＥＰ６１ａに接続していた稜線ＢＬ６ｎを、この境界端点ＥＰ６１ａと対応付けられた交線端点ＥＰ６１ｄｂに整合するように矯正する。稜線整合手段３０は、もう一方の境界端点ＥＰ６１ｂに接続していた稜線ＢＬ６ｍを、この境界端点ＥＰ６１ｂと対応付けられた交線端点ＥＰ６１ｄａに整合するように矯正する。このように境界線識別情報付与手段２７が、境界線の端点に境界線端点識別情報を付与し、稜線整合手段３０が、この境界線端点識別情報に基づいて、境界線端点と交線端点とを対応させ、この境界線端点と対応する交線端点にこの境界線端点に接続していた隣接面稜線を整合させることにより、変形前の変形面と隣接面との境界線を挟んだ面の裏表の関係を、変形後の変形面と隣接面との交線を挟んだ裏表の関係を保った整合接続面を生成することができる。
【０１５４】
以上、隣接面の整合接続面生成における、境界線端点識別情報に基づいた、稜線の交線端点への整合を説明したが、この稜線の整合は、変形面の稜線の整合にも適用できる。変形面の整合接続面に適用する場合には、境界線の代わりに、境界線対応稜線導出手段２８が導出した境界線対応線を用い、境界線端点の代わりに境界線対応稜線端点を交線端点に対応させる。
【０１５５】
この境界線端点識別情報に基づく、交線端点と稜線との対応において、まず、境界線端点もしくは境界線対応稜線端点と、交線端点とを対応させる。このいずれか対応により交線端点と境界線端点との対応が決まる。したがって、いずれの対応をとるかは、一に選択されるものであり、この選択は、稜線整合矯正ステップ（Ｓ１３６）の前に、変形指示取得部４は、設計者等から選択指示入力を取得し、その選択指示に基づいて、交線端点と境界線端点との対応関係を導出する。
【０１５６】
以上の方法によれば、突き出した隣接面を消去することができるが、同様に変形後の変形面の突き出し領域も消去することが好ましい。図２６は、本発明の第３の実施形態に係る設計データ生成方法における変形後の変形面の突き出し領域消去方法の一例を概略的に示すフローチャートである。以下、図１に示した設計データ生成システム１の構成を参照しつつ、この面なり延長よる離間の接続を用いた新たな物品形状の設計データ生成方法について説明する。変形面の突き出し領域を消去し、接続変形面を生成するためには、接続隣接面生成の手順と同様に、設計データ取得部３が、設計データを取得（Ｓ１０２）し、変形指示取得部４が、設計者等から変形指示を取得する（Ｓ１０４）。次に、境界線識別情報付与手段２７が、設計者等の変形指示により規定される変形面と隣接面との境界線に境界線識別情報を付与し（Ｓ１３０）、変形手段２２が、変形面を変形指示に応じて変形する（Ｓ１３２）。
【０１５７】
接続隣接面生成の場合には、接続面に境界線が属しているため、この境界線と交線とで規定される突き出し領域を導出することができたが、接続変形面における突き出し領域を導出するためには、変形後の変形面上に境界線対応稜線を導出する必要がある。そこで、変形面の突き出し領域を消去し、接続変形面を生成する場合には、境界線対応稜線導出手段２８が、変形後の変形面Ａ１ｄ面における境界線ＥＬ１に対応する境界線対応稜線ＥＬ１ｄを、ＲＡＭ１２もしくは記憶装置１３に一次記憶された境界線識別情報および変形指示書と区部４が取得しＲＡＭ１２もしくは記憶装置１３に一次記憶された変形面Ａ１面の変形指示情報、に基づいて求める（Ｓ１３３）。
【０１５８】
以下、接続隣接面生成の場合における境界線ＥＬ１の代わりに、境界線対応稜線ＥＬ１ｄを用いて、突き出し領域消去手段２９が、変形面突き出し領域を消去する（Ｓ１３４）。さらに、稜線整合手段３０が、変形面維持領域の境界線対応稜線に接続していた稜線を、交線ＬＩ６１の端点ＥＰ６１ｄａとＥＰ６１ｄｂとにそれぞれ整合するように矯正する（Ｓ１３６）。最後に、整合接続面生成手段３１が、変形面維持領域のうち、矯正した変形面整合稜線と、交線ＬＩ６１と、により画定される領域を整合接続変形面とし、この整合接続変形面以外の変形面維持領域を消去して、交線ＬＩ６１に接続する接続変形面を生成する（Ｓ１３８）。
【０１５９】
設計データがメッシュ節点群により構成されたものであった場合、この接続変形面が終了した後、このメッシュ節点によって分割されたパッチを統合させて勾配面ごとに面を表現する設計データを得ることが好ましい。このパッチの統合処理は、ＣＡＤにおいて広く知られた方法により行うことができる。この新たな設計データは、演算部２により画像信号処理され、その設計データが示す形状が表示部５に表示される。以上により、設計データの生成が終了する（Ｓ１４０）。
【０１６０】
以上の方法によれば、設計者等の変形指示が、変形後の変形面と隣接面とを交差させるものであっても、その交差線から突き出した変形面の突き出し領域を自動的に消去し、変形面において突き出した領域が無い有用な形状の設計データを効率的に作成することができる。
【０１６１】
上記説明した、接続隣接面の生成と、この接続変形面の生成とにより、設計者等の変形指示が、変形後の変形面と隣接面とを交差させるものであっても、その交差線から突き出した突き出し領域を自動的に消去し、新たな形状の有用な形状の設計データを効率的に作成することができる。
【０１６２】
以上の説明において、接続隣接面と接続変形面との生成を独立にするものとしたが、例えば、先に隣接面の境界節点が交線上の対応点に移動して隣接面突き出し領域を消去した場合、変形後の変形面の境界線対応稜線上の境界節点対応点を、交線上の対応する境界節点まで移動させてこの境界節点対応点の連なりで規定される線を接続変形面の外縁を規定する線として、変形面突き出し領域を消去させるものとしてもよい。
【０１６３】
このように変形後の変形面と隣接面とが交差する場合に、変形後の変形面および隣接面の突き出し領域を消去させるか否かは、設計データ取得部３が取得した設計データおよび変形指示取得部４が取得した変形指示に基づいて、突き出し領域消去手段２９が判断するものとしても良いし、変形後の変形面と隣接面との交差関係を設計者等が表示部５を参照して判断し、変形指示取得部４を介して突き出し領域を消去指示し、変形指示取得部４がその指示を取得するものとしても良い。いずれの判断に基づいて突き出し領域の消去を行うかの指示は、変形面の変形に先立って、変形指示取得部４が、設計者等から取得し、設計データ生成システム１のＲＡＭ１２、記憶装置１３等に予め一次記憶させる。この一次記憶された指示データにしたがって、突き出し領域消去手段２９は、設計データの演算を行う。
【０１６４】
また、上記では、第２の実施形態と第３の実施形態とを独立して説明したが、第２の実施形態と第３の実施形態とを組み合わせて新たな設計データを生成することが好ましい。第２の実施形態と第３の実施形態を組み合わせた新たな形状の設計データの生成方法を、図１７に示す形状のｆ面断面が図２０とは異なり、図２７（ａ）に示すようなものである場合を例に説明する。まず、第２の実施形態の方法により、変形面Ａ１ｂ面を隣接面Ａ２面まで面なりに伸ばし、変形後の変形面Ａ１ｂ面と隣接面Ａ２面との離間を接続する。隣接面Ａ２面と面なりに伸ばした変形面Ａ１ｂ面とが図２７（ｂ）に示すような関係にある場合、隣接面Ａ２面の交線ＬＩ２１より境界節点ＮＰ２３を含む領域は突き出し領域である。この場合引き続き、第３の実施形態の方法を適用して、この突き出し領域を消去する。変形後の変形面と隣接面とどちらの面を面なりに延長させて離間を解消するかは、接続面生成手段２４が、設計データおよび変形指示に基づいて判断する。このように第２の実施形態と第３の実施形態の設計データ生成方法を用いることにより、変形後の変形面と隣接面とが離間する場合であっても、面なりで延長した面の生成と突き出し領域の消去とを自動的に行うことができ、その離間を解消し、突き出し領域を有さない有用な形状の設計データを効率的に生成することができる。
【０１６５】
［勾配面以外の面への適用］
以上説明した、第１、第２、および第３の実施形態の設計データ生成方法は、勾配面で表現された設計データを元にした変形による勾配面で表現される新たな形状の設計データの生成を例に説明したが、本発明は、勾配面で表現された設計データに限らず、ＣＡＤにおける広く一般の面の変形による新たな面の生成に適用できる。
【０１６６】
以下、本発明の第１の実施形態の設計データの生成方法の勾配面以外の面で構成された設計データへの適用を説明する。ここで、図２８（ａ）に示すように、Ｈ１面、Ｈ２面、およびＨ３面で構成される形状Ｈの設計データに対して、図２８（ｂ）で示すように、Ｈ１面、Ｈ２面、およびＨ３面を変形面として移動させる変形を行った場合を例に説明する。Ｈ１面、Ｈ２面、およびＨ３面は、勾配面ではなく、各面の四隅の点の指定座標により規定される面である。Ｈ１面の移動後のＨ１面ｘとＨ２面の移動後のＨ２ｘ面とは離間し、Ｈ１面ｘとＨ３面の移動後のＨ３ｘ面とは離間し、Ｈ２ｘ面とＨ３ｘ面とは離間する。
【０１６７】
接続面生成手段２４は、図３に示す設計データ生成フローに従い設計者等の変形指示に応じて行った変形面の変形によって生じた面の離間を接続する接続面の生成を行う。
【０１６８】
まず、設計者等の変形指示に応じて行う変形面の変形前に、境界節点付与手段２１は、取得した変形指示情報、および設計データに基づいて、この変形によって離間することになる境界線（Ｌ１２、Ｌ２３、およびＬ１３）上にそれぞれ所定の間隔で境界節点を付与する（Ｓ１０６）。
【０１６９】
次に、設計データ生成システム１の変形手段２２は、変形面Ｈ１面、Ｈ２面、およびＨ３面を、図２８（ｂ）に示すように、変形指示に応じて変形し（Ｓ１０８）、境界節点対応点導出手段２３は、変形面（Ｈ１面、Ｈ２面、およびＨ３面）上に境界節点に対応する対応点を導出する（Ｓ１１０）。ここでは、例として、境界節点ＨＢ１２に対応する、変形後の変形面Ｈ１ｘ面上のＮＢ１２ｎと変形後の変形面Ｈ２ｘ面上のＮｂ１２ｍとを示し、さらに境界節点ＮＢ１４に対応する変形後の変形面Ｈ１ｘ面上のＮＢ１４ｎと変形後の変形面Ｈ２ｘ面上のＮＢ１４ｍ、および変形後の変形面Ｈ３ｘ面上のＮＢ１４ｌを示している。次に、図２８（ｃ）に示すように、接続面生成手段２４は、境界節点に対応する境界節点対応点同士（例えば、ＮＢ１２ｎとＮＢ１２ｍ、およびＮＢ１４ｎとＮＢ１４ｍとＮＢ１４ｌ）をそれぞれ結ぶ線の連なりによって規定される接続面Ｈ１２面、Ｈ２３面、およびＨ１２３面を生成する（Ｓ１１２）。このように生成された接続面を新たな物品形状を構成する面に含めることにより、設計者等の変形指示に応じて行った変形によって生じた面間の離間を解消する形状の設計データを生成することができる。境界節点ＨＢ１４のように、変形前に３以上の面に属する境界節点が、変形により離間することとなった場合でも、これらの離間した３つ以上の面上に境界節点対応点が導出され、これらの境界節点対応点を結ぶ線の連なりによって規定される接続面Ｈ１２３を生成することができる。
【０１７０】
上記の境界節点対応点導出ステップ（Ｓ１１０）において、境界節点対応点導出手段２３は、変形した変形面上に境界節点対応点を導出し、この境界節点と境界節点対応点を結ぶ線の連なりにより接続面を生成するものとしたが、境界節点対応点導出手段２３は、隣接面上に、境界線に接続する稜線の境界線と反対側の端点を設計データに基づいて境界節点対応点として導出し、この隣接面上の境界節点対応点と、変形後の変形面上の境界節点対応線とを結ぶ線の連なりにより規定される面を、変形後の変形面の形状を優先して変形後の変形面と隣接面との離間を解消する形状の設計データを得ることとしてもよい。
【０１７１】
例えば、変形前には、図２９（ａ）に示すようにＣ面とＤ面とは隣接する関係にあり、その境界線上には境界節点（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）が付与され、設計者等の変形指示により、変形面Ｄ面が、図２９（ｂ）に示すように変形したものとする。
【０１７２】
変形指示取得部４が、設計者等から変形面優先接合面指示を取得した場合、境界節点対応点導出手段２３は、隣接面Ｃ面上の境界線に接続する稜線ＬＣａおよびＬＣｂの境界線と反対側の端点を設計データに基づいて、境界節点Ｃ１に対応する点としてＣ１’を導出し、境界節点Ｃ３に対応する点としてＣ３’を導出する。次に接続面生成手段２４は、対応する境界節点対応点同士である、Ｃ１点に対応するＣ１’とＤ１点を結び、Ｃ３点に対応するＣ３’とＤ３を結び、これらを結ぶ線により規定される面Ｃ’面を生成する。このように隣接面であるＣ面を延ばす変形をさせた接続面を成し、離間したＤ面との間を接続した新たな形状の設計データを生成することができる。
【０１７３】
また、本発明の第３の実施形態に係る設計データ生成方法における突き出し領域消去も勾配面以外の一般の面に適用することができる。この突き出し領域消去の勾配面以外の一般の面で構成された設計データへの適用を説明する。ここでは、設計データ取得部３が取得した設計データの示す形状を３０（ａ）に示す、Ｆ１面とＧ１面により構成させる部品Ｅを例に説明する。Ｆ１面およびＧ１面は勾配面ではなく、所定の関数により規定された面とその面上の四隅の座標により画定された面である。この部品ＥのＦ１面を変形面として、図３０（ｂ）に示すＦ１ａ面に変形させる変形指示を変形指示取得部４が取得したものとすると、Ｇ１面のうち、Ｆ１ａ面と接する部分より外側のＧａ領域は、設計者の所望する新しい形状から突き出した面となる。このような場合、まず、第２の実施形態の設計データ生成方法で説明した突き出し領域消去と同様に、設計者等から変形指示を取得（Ｓ１０４）した後、境界線識別情報付与手段２７は、設計者等の変形指示により規定される変形面Ｆ１面と隣接面Ｇ１面との境界線ＬＦ１Ｇに境界線識別情報を付与する（Ｓ１３０）。次に図３０（ｂ）に示すように設計者等から変形指示取得部４が取得した変形指示に基づいて、Ｆ１面をＦ１ａ面に変形させる（Ｓ１３２）。次に、境界線識別情報に基づいて、隣接面突き出し領域Ｇ１ａ領域を消去する（Ｓ１３４）。図３０（ｂ）に示す形状の例では、変形後の変形面Ｆ１ａ面の境界線に接続する稜線が構成に整合しているので、境界線に接続する稜線を交線に整合するように矯正（Ｓ１３６）しない。
【０１７４】
演算部２は、この指示変形形状修正処理完了後の設計データを画像信号処理し、表示部５に部品Ｆ形状およびＧ形状の突き出し領域消去後の形状を表示させる。このように、本発明の第２の実施形態における突き出し領域の消去は、勾配面で表現された設計データに限らず、ＣＡＤにおける広く一般の面の変形による新たな形状の設計データの生成に適用できる。
【０１７５】
また、本発明の第１の実施形態の設計データ生成方法の説明において、変形指示取得部４が、２以上の面を離間させる変形指示を取得した場合を例にしたが、特に、一の面であった基準形状に段差を付ける変形に本発明の第１の実施形態の設計データ生成方法は有用である。
【０１７６】
図３１は、Ｉ１面とＩ２面とで構成される形状において、Ｉ２面を分割し、段差を設ける場合への本発明の第１の実施形態に係る設計データ生成方法の適用例を示す図である。図３１（ａ）に示すように、変形指示取得部４が、設計者等からＩ２面を点線で示す線においてＩ２ａ面とＩ２ｂ面とに分割するという変形指示を取得したものとする（Ｓ１０４）。ここでは、変形の一例として、図３１（ｃ）に示すように、Ｉ２ａ面を上に持ち上げる変形指示を設計者等から変形指示取得部４が取得したものとしている。次に、境界節点付与手段２１は、Ｉ２ａ面とＩ２ｂ面との境界線Ｌ１２上と、Ｉ２ａ面とＩ１面との境界線Ｌ１２ａ上に所定の間隔で境界節点を付与する（Ｓ１０６）。ここでは、図３１（ｂ）に示すように、この境界線Ｌ１２上にＮＢ１、ＮＢ２、ＮＢ３、およびＮＢ４の４つの境界節点を生成し、境界線Ｌ１２ａ上にＮＢ１の他にＮＢ５およびＮＢ６の２つの境界節点を生成した例を示す。
【０１７７】
次に、変形手段２２が、図３１（ｃ）に示すように、変形指示に応じて、変形面Ｉ２ａ面を上に持ち上げる変形を行い（Ｓ１０８）、さらに、境界節点対応点導出手段２３が、変形面Ｉ２ａｘ面上に境界節点（ＮＢ１、ＮＢ２、ＮＢ３、ＮＢ４、ＮＢ５、およびＮＢ６）に対応する対応点（ＮＢ１ａ、ＮＢ２ａ、ＮＢ３ａ、ＮＢ４ａ、ＮＢ５ａ、およびＮＢ６ａ）を導出する（Ｓ１１０）。
【０１７８】
そして、接続面生成手段２４は、隣接面の境界節点（ＮＢ１、ＮＢ２、ＮＢ３、およびＮＢ４）と、この境界節点に対応する変形後の変形面Ｉ２ａｘ面の境界節点対応点（ＮＢ１ａ、ＮＢ２ａ、ＮＢ３ａ、およびＮＢ４ａ）とをそれぞれ結ぶ線の連なりによって規定される接続面Ｉ２ａｘｂ面を生成する（Ｓ１１２）。
【０１７９】
ここで、Ｉ１面の変形後の変形面Ｉ２ａｘ面と接続面Ｉ２ａｘｂ面とで画定された斜線で示す領域Ｉ１ａｘは、このＩ１面、Ｉ２ｂ面、Ｉ２ａｘ面、およびＩ２ａｘｂ面とで構成される形状において、不要な突き出し領域であるとした場合、変形面Ｉ２ａ面の変形前に境界線Ｌ１２ａに境界線識別情報を付与し（Ｓ１３０）、突き出し領域消去手段２９は、変形面の変形後に、隣接面Ｉ１面と変形後の変形面Ｉ２ａｘ面との交線ＬＩ２ａｘを、設計データおよびＲＡＭ１２もしくは記憶装置１３に一次記憶されているＩ２ａｘ面を規定する関数等に基づいて導出し、さらに、隣接面Ｉ１面と接続面Ｉ２ａｘｂ面との交線Ｌ１２ａｘを設計データおよびＲＡＭ１２もしくは記憶装置１３に一次記憶されているＬ１２ａｘｂ面を規定する関数等に基づいて導出し、この交線Ｌ１２ａｘとＬ１２ａｘｂとによって仕切られる領域Ｉ１ａｘを突き出し領域として隣接面Ｉ１の面設計データから消去する。本発明によれば、このようにして一の面であった基準形状に段差を設ける変形を行った場合に、その段差を接続する面を自動的に生成することができる。
【０１８０】
また、図３１（ｃ）の例では、変形面Ｉ２ａ面が上に持ち上がる変形を例に説明したが、次に図３１（ｄ）に示すように下に下がる変形における接続面の生成を説明する。変形面Ｉ２ａ面が下に下がってＩ２ａｙ面のようになると、持ち上げ変形と同様に、Ｉ２ａｙ面と隣接面Ｉ２ｂ面との離間を接続するＩ２ａｙｂ面が生成される。一方、この変形の場合には、変形前に隣接していたＩ１面と変形面Ｉ２ａ面とも変形面Ｉ２ａ面の変形により、離間することになる。この離間も、境界節点付与手段２１が、境界線Ｌ１２ａ上に境界節点ＮＢ１、ＮＢ５、およびＮＢ６を生成し、そして、境界節点対応点導出手段２３が、変形後の変形面上に境界節点対応点（ＮＢ１ｙ、ＮＢ５ｙ、およびＮＢ６ｙ）を導出し、接続面生成手段２４がこれらの境界節点境界節点対応点とをそれぞれ結ぶ線によって規定される面を接続面Ｉ１ａｙ面を生成する。
【０１８１】
以上のように、設計データ、変形指示、および境界節点に付与した識別情報に基づいて接続面ならびに延長面の生成を行い、設計データ、変形指示、境界線識別情報に基づいて突き出し領域の消去ならびに稜線に整合を行うことができるため、本発明に係る設計データ生成方法は、勾配面に限らず、広く一般の面に適用することができ、新たな物品形状の設計データの生成を既存の物品形状設計データに基づいて効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１８２】
【図１】本発明の設計データ生成システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の設計データ生成システムに用いられるハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る設計データ生成方法を概略的に示すフローチャートである。
【図４】変形の基準形状の一例を示す図である。
【図５】基準線変形を説明するための図である。
【図６】抜き方向変更を説明するための図である。
【図７】勾配角変更を説明するための図である。
【図８】境界節点付与の例を示す図である。
【図９】基準線、抜き方向ベクトル、および勾配角θと、勾配平面法線ベクトルｎとの関係を示す図である。
【図１０】変形対象面における外縁節点の移動を説明する図である。
【図１１】移動後の変形面外縁線の位置を説明するための図である。
【図１２】抜き方向変更による外縁節点の変形基準線に対する位置を示す図である。
【図１３】勾配角変更前の外縁節点Ｐから、勾配角変更による点Ｐｃへの移動を説明するための図である。
【図１４】勾配平面上の移動前の外縁節点Ｐの、勾配角変更指示による移動先である点との関係を示す図である。
【図１５】変形面におけるメッシュ節点生成の一例を示す図である。
【図１６】メッシュ節点の移動を示す図である。
【図１７】変形後の変形面と隣接面とが離間した形状の一例を示す図である。
【図１８】接続面の生成を説明するための図である。
【図１９】本発明の第２の実施形態に係る設計データ生成方法の一例を概略的に示すフローチャートである。
【図２０】変形後の変形面と隣接面とが離間した一例の形状の断面を示す図である。
【図２１】延長面と接続面の一例を示す図である。
【図２２】延長面と接続面の一例を示す図である。
【図２３】変形後の変形面と隣接面との交差の一例を示す図である。
【図２４】隣接面の突き出し領域を消去する本発明の第３の実施形態に係る設計データ生成方法の一例を概略的に示すフローチャートである。
【図２５】突き出し領域の消去を説明するための図である。
【図２６】変形後の変形面の突き出し領域を消去する本発明の第３の実施形態に係る設計データ生成方法の一例を概略的に示すフローチャートである。
【図２７】変形後の変形面と隣接面との離間の断面の一例を示す図である。
【図２８】本発明の第１の実施形態の設計データの生成方法における接続面生成の勾配面以外の面で構成された設計データへの適用を説明するための図である。
【図２９】変形後の変形面の形状を優先した接続面の生成を説明するための図である。
【図３０】本発明の第３の実施形態の設計データの生成方法におけるの突き出し領域消去の勾配面以外の面で構成された設計データへの適用を説明するための図である。
【図３１】段差を設ける場合の本発明の第１の実施形態に係る設計データ生成方法の適用の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１８３】
１  設計データ生成システム、２  演算部、３  設計データ取得部、４  変形指示取得部、５  表示部、１０  ＣＰＵ、１１  ＲＯＭ、１２  ＲＡＭ、１３  記憶装置、１４  入力装置、１５  表示装置、２１  境界節点付与手段、２２  変形手段、２３  境界節点対応点導出手段、２４  接続面生成手段、２５  交線導出手段、２６  延長面画定手段、２７  境界線識別情報付与手段、２８  境界線対応稜線導出手段、２９  突き出し領域消去手段、３０  稜線整合手段、３１  整合接続面生成手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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