(57)【要約】【課題】勾配面で表現する物品の設計を既存の物品の形状設計データの変形処理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、基準線、抜き方向、および勾配角、ならびに外縁線により画定される画定勾配面により構成された形状の設計データに対して、変形指示取得部４が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演算を行う演算部２を備える。演算部２は、変形基準線に対する変形領域外縁線の相対位置関係を求める変形領域外縁線相対位置導出手段２２を有し、勾配面変更手段２３は、変形指示取得部４が取得した変形指示に応じて勾配面を新たな勾配面に変更する。変形領域外縁線移動手段２４は、変形領域外縁線を、変形指示および前記相対位置関係に応じて移動させることにより、前記新たな基準線、抜き方向および勾配角、ならびに移動後の変形領域外縁線で画定される新たな画定勾配面を含み構成される新たな物品形状の設計データを生成する。【選択図】図１
2006099433.tif 000002
【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物品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、
基準線、抜き方向および勾配角によって規定される勾配面の一部であって、この基準線と対向する外縁線によって領域画定される画定勾配面で構成された物品の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、
前記設計データに基づく前記物品形状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、前記物品形状を構成する一の前記画定勾配面のうち、この画定勾配面の前記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領域外縁線によって画定される変形対象領域を指定する領域指定指示と、この変形対象領域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、を前記変形指示として取得し、
前記演算部は、
（１）前記変形領域外縁線の、前記変形基準線に対する相対位置関係を求める変形領域外縁線相対位置導出手段と、
（２）前記変更指示に基づいて、前記勾配面を新たな勾配面に変更する勾配面変更手段と、
（３）前記変形領域外縁線を、前記変更指示および前記相対位置関係に基づいて移動させる変形領域外縁線移動手段と、
を有し、
前記変形基準線が前記変更指示に基づき移動した後の変形基準線と、前記移動後の前記変形領域外縁線とによって画定される新たな画定勾配面を含み構成される新たな物品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】
コンピュータを用いて、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物品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、
基準線、抜き方向および勾配角によって規定される勾配面の一部であって、この基準線と対向する外縁線によって領域画定される画定勾配面で構成された物品の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、
前記設計データに基づく前記物品形状を構成する一の前記画定勾配面のうち、この画定勾配面の前記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領域外縁線によって画定される変形対象領域を指定する領域指定指示を入力に応じて取得する変形対象領域指定取得ステップと、
前記変形対象領域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勾配面変更指示を入力に応じて取得する勾配面変更指示取得ステップと、
前記変形領域外縁線の、前記変形基準線に対する相対位置関係を求める変形領域外縁線相対位置導出ステップと、
前記変更指示に基づいて、前記勾配面を新たな勾配面に変更する勾配面変更ステップと、
前記変形領域外縁線を、前記変更指示および前記相対位置関係に基づいて移動させる変形領域外縁線移動ステップと、
を含み、
前記変形基準線が前記変更指示に基づき移動した後の変形基準線と、前記移動後の前記変形領域外縁線とによって画定される新たな画定勾配面を含み構成される新たな物品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る新たな物品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、
基準線、抜き方向および勾配角によって規定される勾配面の一部であって、この基準線と対向する外縁線によって領域画定される画定勾配面で構成された物品の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、
前記設計データに基づく前記物品形状を構成する一の前記画定勾配面のうち、この画定勾配面の前記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領域外縁線によって画定される変形対象領域を指定する領域指定指示を入力に応じて取得する変形対象領域指定取得処理と、
前記変形対象領域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勾配面変更指示を入力に応じて取得する勾配面変更指示取得処理と、
前記変形領域外縁線の、前記変形基準線に対する相対位置関係を求める変形領域外縁線相対位置導出処理と、
前記変更指示に基づいて、前記勾配面を新たな勾配面に変更する勾配面変更処理と、
前記変形領域外縁線を、前記変更指示および前記相対位置関係に基づいて移動させる変形領域外縁線移動処理と、
をコンピュータに実行させ、前記変形基準線が前記変更指示に基づき移動した後の変形基準線と、前記移動後の前記変形領域外縁線とによって画定される新たな画定勾配面を含み構成される新たな物品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。
【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、プログラム、特に基準線、抜き方向、および勾配角により規定される勾配面により表現される物品の設計に関する。
【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】
特許文献１に記載の設計方法は、断面形状の押し出し、掃引、回転、切断等の基本モデリング操作で表現できる物品形状の設計に対しては有効である。一方、例えば、樹脂成形部品等の肉厚を持った（ソリッド）部品は、その形状を抜き型により製造するため、そのソリッド部品の形状を構成する面を基準線、抜き方向、および勾配角により規定される勾配面でそれぞれ表現する必要がある。このような勾配面で表現する必要のある物品の形状を前記の一般的な掃引、回転、切断等の基本モデリング操作により変形をすると、その変形後の面はもはや勾配面で表現することができないものとなってしまう。したがって、特許文献１に記載の設計方法は、勾配面で表現する必要のあるソリッド部品の設計に適用することはできない。
【０００５】
そこで本発明は、すでに設計され、勾配面により表現された物品形状の設計データを活用し、勾配面により表現される新たな物品形状の設計を効率的に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物品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、基準線、抜き方向および勾配角によって規定される勾配面の一部であって、この基準線と対向する外縁線によって領域画定される画定勾配面で構成された物品の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、前記設計データに基づく前記物品形状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、前記物品形状を構成する一の前記画定勾配面のうち、この画定勾配面の前記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領域外縁線によって画定される変形対象領域を指定する領域指定指示と、この変形対象領域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、を前記変形指示として取得し、前記演算部は、（１）前記変形領域外縁線の、前記変形基準線に対する相対位置関係を求める変形領域外縁線相対位置導出手段と、（２）前記変更指示に基づいて、前記勾配面を新たな勾配面に変更する勾配面変更手段と、（３）前記変形領域外縁線を、前記変更指示および前記相対位置関係に基づいて移動させる変形領域外縁線移動手段と、を有し、前記変形基準線が前記変更指示に基づき移動した後の変形基準線と、前記移動後の前記変形領域外縁線とによって画定される新たな画定勾配面を含み構成される新たな物品形状の設計データを生成する。
【０００７】
また、本発明の設計データ生成方法は、コンピュータを用いて、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物品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、基準線、抜き方向および勾配角によって規定される勾配面の一部であって、この基準線と対向する外縁線によって領域画定される画定勾配面で構成された物品の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、前記設計データに基づく前記物品形状を構成する一の前記画定勾配面のうち、この画定勾配面の前記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領域外縁線によって画定される変形対象領域を指定する領域指定指示を入力に応じて取得する変形対象領域指定取得ステップと、前記変形対象領域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勾配面変更指示を入力に応じて取得する勾配面変更指示取得ステップと、前記変形領域外縁線の、前記変形基準線に対する相対位置関係を求める変形領域外縁線相対位置導出ステップと、前記変更指示に基づいて、前記勾配面を新たな勾配面に変更する勾配面変更ステップと、前記変形領域外縁線を、前記変更指示および前記相対位置関係に基づいて移動させる変形領域外縁線移動ステップと、を含み、前記変形基準線が前記変更指示に基づき移動した後の変形基準線と、前記移動後の前記変形領域外縁線とによって画定される新たな画定勾配面を含み構成される新たな物品形状の設計データを生成する。
【０００８】
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物品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、基準線、抜き方向および勾配角によって規定される勾配面の一部であって、この基準線と対向する外縁線によって領域画定される画定勾配面で構成された物品の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、前記設計データに基づく前記物品形状を構成する一の前記画定勾配面のうち、この画定勾配面の前記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領域外縁線によって画定される変形対象領域を指定する領域指定指示を入力に応じて取得する変形対象領域指定取得処理と、前記変形対象領域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勾配面変更指示を入力に応じて取得する勾配面変更指示取得処理と、前記変形領域外縁線の、前記変形基準線に対する相対位置関係を求める変形領域外縁線相対位置導出処理と、前記変更指示に基づいて、前記勾配面を新たな勾配面に変更する勾配面変更処理と、前記変形領域外縁線を、前記変更指示および前記相対位置関係に基づいて移動させる変形領域外縁線移動処理と、をコンピュータに実行させ、前記変形基準線が前記変更指示に基づき移動した後の変形基準線と、前記移動後の前記変形領域外縁線とによって画定される新たな画定勾配面を含み構成される新たな物品形状の設計データを生成する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、勾配面で表現する必要のある物品の新規形状設計を、勾配面で表現された既存の物品の形状設計データを基準とした変形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】
【００１０】
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。
【００１１】
［第一の実施形態］
図１は、本発明の第一の実施形態に係る設計データ生成システム１の概略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、基準線、抜き方向および勾配角によって規定される勾配面の一部であって、この基準線と対向する外縁線によって領域画定される画定勾配面で構成された物品の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、取得された前記設計データ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、取得した前記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２と、前記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。本実施形態に係る設計データ生成システム１は、設計者等が変形指示取得部４を介して入力した変形指示に応じて、変形対象領域を新たな画定勾配面に変形させ、この新たな画定勾配面を含み構成される新たな物品形状の設計データを生成する。
【００１２】
設計データ生成システム１が、変形処理の雛形として用いる設計データは、基準線、抜き方向および勾配角によって規定される勾配面の一部であって、この基準線と対向する外縁線によって領域画定される画定勾配面で構成された物品の形状を規定する設計データである。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、板金部品のビード形状および座形状等を設計する場合に用いられる。例えば、図３に示す物品Ａの画定勾配面Ａ１面において、この画定勾配面Ａ１面は、この勾配面の外縁の一つの稜線を規定する基準線ＢＬ１と、この物品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。例えば、この勾配角は、成形材料、成型品の形状・構造、成形条件等によって決められる。
【００１３】
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、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。本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。
【００１４】
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と、設計データ生成システム１との間において、設計を行うための必要な情報の授受を行うため、設計データ生成システム１には、設計者から変形指示を取得する変形指示取得部４と、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ための表示部５とが設けられている。
【００１５】
具体的には、変形指示取得部４は、設計者から、設計データが表現する物品形状に対して、その物品形状を構成する一の画定勾配面のうち、こ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領域外縁線によって画定される変形対象領域を指定する領域指定指示と、その変形対象領域の勾配面の基準線、抜き方向、および勾配角等の変更とを取得し、これらの取得した情報を演算部２に伝える。
【００１６】
一方、表示部５は、例えば、設計データに基づく物品形状を表示したり、設計者の変形指示により変形させた新たな物品形状を表示したりする。
【００１７】
演算部２は、既存の物品形状の設計データを利用し、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、新たな物品形状の設計データの生成を行う。すなわち、演算部２は、物品形状を構成する画定勾配面のうち、設計者が指定した変形対象領域を、設計者が指示した新たな勾配面であって、その勾配面を規定する新たな基準線と新たな外縁線とによって画定される新たな画定勾配面へ変形するデータ処理を行う。ここで、新たな画定勾配面は、新たな基準線、新たな抜き方向、および新たな勾配角によって規定される新たな勾配面の一部であって、この新たな基準線と対向する新たな外縁線によって領域画定される面である。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、設計者等からの指示によって定まる。したがって、新たな外縁線を、新たな勾配面上であって、設計者の指定した変形対象領域の形状を反映する位置に定めることにより、新たな画定勾配面を規定することができる。
【００１８】
新たな画定勾配面を規定するためのこのような設計データの変形処理を行うために、演算部２は、設計者から変形指示取得部４を介して取得した変形基準線と変形領域外縁線とを示す設計データに基づき、この変形領域外縁線の、変形基準線に対する相対位置関係を求める変形領域外縁線相対位置導出手段２２を備える。さらに演算部２は、変形指示取得部４が設計者から取得した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に基づいて勾配面を新たな勾配面に変更する勾配面変更手段２３を備える。さらに演算部２は、変形指示取得部４が設計者から取得した変更指示と、変形領域外縁線相対位置導出手段２２が導出した変形領域外縁線の変形基準線に対する相対位置関係のデータと、に基づいて変形領域外縁線を移動させる変形領域外縁線移動手段２４を備える。
【００１９】
変形領域外縁線相対位置導出手段２２が導出する、変形領域外縁線の変形基準線に対する相対位置関係は、変形領域外縁線がこの変形基準線を少なくとも一部に含む基準線と抜き方向と勾配角とで規定される勾配面上にあるという位置関係の情報が含まれている。したがって、変形領域外縁線を、変更指示に応じて規定される新たな基準線に対してこの相対位置関係に対応した位置に移動させることにより、移動後の変形領域外縁線を新たな勾配面上であって、新しい基準線と対向して新たな画定勾配面を画定する新たな外縁線とすることができる。
【００２０】
また、演算部２は、設計データおよび変形領域外縁線の指定入力に基づいて、変形領域外縁線上に所定の間隔で外縁節点を生成する外縁節点生成手段２１を備える。設計者等が、変形指示取得部４を介して入力した変形領域外縁線は、演算部２における設計データの変形処理において、外縁節点の連なりとして取り扱われる。したがって、変形領域外縁線相対位置導出手段２２は、変形領域外縁線の変形基準線に対する相対位置関係として、外縁節点の変形基準線に対する相対位置関係をそれぞれ導出する。なお、設計データ取得部３が、設計データとして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する場合には、そのメッシュ節点を外縁節点として利用することができるので、この外縁節点生成手段２１は無くても良い。なお、設計データ取得部３が、設計データとして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た場合であっても、メッシュ節点の間隔等をこの変形処理に適したものに変更する必要がある時には、外縁節点生成手段２１は、メッシュ節点設計データに基づいて変形処理に適した所定の間隔の新たな外縁節点を生成する。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
次に、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、画定勾配面で構成された物品の形状の変形による新たな物品形状の設計データ生成方法を説明する。
【００２６】
変形の基準となる既存の物品形状として図３に示すソリッド部品Ａを例にとる。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る。新たな物品形状は、これら６面それぞれの画定勾配面がそれぞれ変形した面によって構成されるから、部品Ａを構成する面のうち、Ａ１面のみに着目して、Ａ１面の変形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。
【００２７】
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、この基準線ＢＬ１と外縁線ＥＬ１とによって挟まれる領域として規定される。
【００２８】
図４は、第一の実施形態に係る設計データ生成システム１における新たな物品形状の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。
【００２９】
まず、設計者等が変形指示取得部４を介した設計開始指示入力により、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入力により設計データ生成システム１のＲＯＭ１１に登録された設計データ生成プログラムが起動し、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が表示部５に行われる。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。設計者等は、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変形指示取得部４を介して行う。この物品名選択入力は、設計者等が変形指示取得部４を介して物品名、キーワード、特徴等の入力を行い、予め登録された物品名から関連する物品名を検索するものとしても良い。
【００３０】
設計者等から設計対象物品名が入力されると、演算部２は、その設計対象物品に一致もしくは変形の基準形状となりうる類似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。
【００３１】
設計者等は、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変形指示取得部４を介して行う。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（Ｓ１０２）し、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３に示すように部品Ａの形状が表示される。
【００３２】
次に変形指示取得部４は、設計者等から部品Ａの形状を所望の形状へ変形させるための変形指示を取得する（Ｓ１０４）。
【００３３】
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によって画定される変形対象領域を指定する変形対象領域指定を設計者等から取得する。この変形対象領域指定は、変形指示取得部４から演算部２へ伝えられる。ここでは、変形対象領域として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。この変形対象領域の入力は、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うことができる。この変形対象領域の指定が行われると、例えば、演算部２は、設計データを画像信号処理して、変形対象領域である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。
【００３４】
ここでは、変形対象領域がＡ１面全体である例について説明したが、Ａ１面の一部のみを変形対象領域と指定することもできる。その場合、設計者等は、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。この指定の入力は、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うことができる。この始点と終点の指定の入力は、キーボード等から座標を直接入力するものとしてもよい。次に、設計者等は、Ａ１面上であって、指定した変形基準線に対向する変形領域外縁線を、変形指示取得部４を介して入力する。この変形領域外縁線の入力は、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より行うことができる。この変形領域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入力してもよい。以上の変形基準線と変形領域外縁線との指定により変形対象領域が指定される。
【００３５】
次に、設計者等は、変形対象領域であるＡ１面を所望の面形状に変形させる変形指示を変形指示取得部４を介して入力する。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。設計者等は、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変形指示取得部４を介して、設計データ生成システム１に入力する。次に、これら３種類の変形指示態様について説明する。
【００３６】
（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６に示すように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を設計者等が変形指示取得部４を介して指示をした新しい基準線ＢＬ１ａに変更させること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、設計者等が変形指示取得部４を介して指示をした新しい基準線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。
【００３７】
まず、設計者等は、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変形指示取得部４を介して演算部２に行う。この変形態様の指示入力は、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して選択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することにより、変形基準線の変更を指示するものとしても良い。
【００３８】
次に、設計者等は、新しい基準線ＢＬ１ａを指定する入力を、変形指示取得部４を介して設計データ生成システム１に行う。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っても良いし、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しても良い。これらの方法により入力した新たな基準線ＢＬ１ａ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。設計者等は、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、修正が必要であれば、同様の方法で新たな基準線の修正入力をする。
【００３９】
（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１０に示すように変形対象領域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。
【００４０】
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、設計者等は、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入力を変形指示取得部４を介して演算部２に行う。
【００４１】
次に、設計者等は、表示部５に表示されている変形対象領域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を変形指示取得部４を介して設計データ生成システム１に入力する。この入力は例えば、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入力しても良い。これらの方法により入力され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に変形対象領域Ａ１面と共に表示される。設計者等は、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、修正が必要であれば、同様の方法で修正入力する。
【００４２】
（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１２に示すように変形対象領域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対象領域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。
【００４３】
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、設計者等は、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変形指示取得部４を介して演算部２に行う。
【００４４】
次に、設計者等は、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を変形指示取得部４を介して設計データ生成システム１に入力する。この入力は例えば、表示部５に表示された変形対象領域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をキーボードから入力しても良い。これらの方法により入力された新たな勾配角θｂは、表示部５に変形対象領域Ａ１面と共に表示される。設計者等は、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、修正が必要であれば、同様の方法で修正入力する。
【００４５】
変形対象領域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、設計者等はそれぞれの変更を順番に変形指示取得部４に入力する。その入力指示の順序は、どのような順序でもよい。
【００４６】
以上の変形対象領域を指定する領域指定指示と、この変形対象領域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。
【００４７】
この変形指示取得部４が取得したＡ１面を変形対象領域と指定する領域指定指示は、外縁節点生成手段２１に伝えられる。外縁節点生成手段２１はこのＡ１面を変形対象領域とする変形対象領域指示情報、および部品Ａの設計データに基づいて、図５に示すように、変形対象領域Ａ１面の変形領域外縁線ＥＬ１上に所定の間隔で外縁節点を生成する（Ｓ１０６）。図５では、変形領域外縁線ＥＬ１上の両端を含み４つの外縁節点ＮＰ１、ＮＰ２、ＮＰ３、およびＮＰ４を生成した例を示している。図５には、４つの外縁節点を生成する例を示したが、この外縁節点の生成数は４つに限らない。外縁節点の生成数を増やし、外縁節点間隔を狭くすればするほど、変形対象領域を忠実に抽出できるので、設計者等からの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、演算部２における変形処理等の処理速度が低下する。したがって、設計者等が、設計物品形状、設計段階等の状況に応じてこの外縁節点の間隔、数等を変形指示取得部４を介して設定入力した後に外縁節点の生成を行う。また、設計者等の設定入力に寄らず、設計データおよび変形対象領域指示に基づいて、変形対象領域の形状等に応じて、外縁節点生成手段２１が自動的に適切な外縁節点の間隔、数等を判断して外縁節点生成をしても良い。
【００４８】
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、変形領域外縁線近傍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外縁節点として用いることもできる。このように変形領域外縁線上のメッシュ節点を外縁稜線として用いる場合には、外縁節点生成手段２１は、この外縁節点を新たに生成する必要は無い。変形領域外縁線近傍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、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される。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も良い。また、設計者等が変形指示取得部４を介して演算部２に許容される外縁節点分割間隔もしくは外縁分割数の範囲を予め入力して、設定値としてＲＡＭ１２または記憶手段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、設計者等は、変形指示所得手段４を介して、外縁節点生成手段２１に新たに外縁節点生成を行う指示を入力する。新たに外縁節点生成指示を変形指示取得部４から受けた外縁節点生成手段２１は、設計者等の指示に応じた外縁節点の生成をその設計データに基づいて行う。
【００４９】
次に、設計データ生成システム１の変形領域外縁線相対位置導出手段２２は、変形領域外縁線ＥＬ１の、変形基準線ＢＬ１に対する相対位置関係を導出する（Ｓ１０８）。本実施形態に掛かる設計データ生成システム１において、変形領域外縁線ＥＬ１の、変形基準線ＢＬ１に対する相対位置関係は、変形領域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して導出する。変形領域外縁線上の全ての外縁節点の連なりによって変形領域外縁線を規定できるため、本実施形態に係る設計データ生成システム１において、変形領域外縁線ＥＬ１の変形基準線ＢＬ１に対する相対位置関係を、変形領域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ことができる。
【００５０】
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、変形領域外縁線ＥＬ１の左から２番目の外縁節点のＮＰ２を例に説明する。
【００５１】
変形基準線ＢＬ１に対する外縁節点ＮＰ２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ＮＰ２と相対位置関係がある。本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ＮＰ２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ＮＰ２と相対位置関係として求めている。
【００５２】
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７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ＮＰ２の座標（所定の原点からＮＰ２への位置ベクトル）をｎｐ２、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。
【００５３】
（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ＮＰ２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ＮＰ２を結ぶ直線とが成す角が勾配角θとなっていから、
（Ｃ（ｑ）−ＮＰ２（ｎｐ２））・Ｖ
＝｜Ｃ（ｑ）−ＮＰ２（ｎｐ２）｜ｃｏｓθ      式（１）
が成り立ち、この式（１）を満たす点がＱとなる。
【００５４】
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。
【００５５】
以上のように、外縁節点ＮＰ２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ＮＰ２の相対位置を、外縁節点ＮＰ２から変形基準線ＢＬ１上の点Ｑに至るベクトル（以下、ＲＰ２と書く）として導出（Ｓ１０８）することができる。
【００５６】
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。
【００５７】
次に、勾配面変更指示に基づいて、演算部２の勾配面変更手段２３は、変形対象領域の勾配面を新たな勾配面に変更する（Ｓ１１０）。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、設計者等からの変更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）変形基準線の変更が入力された場合には、この入力され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が指示されなかった場合には、変形対象領域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。Ｓ１０４において、設計者等から、（２）抜き方向の変更が入力された場合には、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が指示されなかった場合には、変形対象領域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）勾配角の変更が入力された場合には、この入力され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が指示されなかった場合には、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が入力された場合には、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対象領域の勾配面が変更され、勾配面変更手段２３は、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。
【００５８】
次に、変形領域外縁線移動手段２４が、設計データにおける変形領域外縁線を、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。本実施形態に係る設計データ生成システム１において、変形領域外縁線の移動は、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領域外縁線が規定される。
【００５９】
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。
【００６０】
（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５に示すＡ１面の変形領域外縁線ＥＬ１の左から２番目の外縁節点ＮＰ２を例に説明する。
【００６１】
変形領域外縁線移動手段２４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９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それぞれの点の新たな基準線ＢＬ１ａ上の対応する点に対する相対位置関係の集合として求めることができる。例えば、図９において、変形基準線ＢＬ１上の点Ｑは、新たな基準線ＢＬ１ａ上の点Ｑａに対応する。
【００６２】
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。
【００６３】
（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。
【００６４】
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。この対応方法は、変形領域外縁線移動ステップ（Ｓ１１２）の前に設計者が変形指示取得部４を介した指示により予め選択される。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。
【００６５】
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、変形領域外縁線移動手段２４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８に示すように、変形対象領域Ａ１面上の全て外縁節点を、新たな基準線ＢＬ１ａに対して、Ｓ１０８で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位置にそれぞれ移動させることにより、移動後の変形領域外縁線ＥＬ１ａを規定できる。
【００６６】
以下、変形対象領域Ａ１面上の外縁節点ＮＰ２の移動先を、新しい勾配面Ａ１ａ面上の外縁節点ＮＰ２ａとし、外縁節点ＮＰ２から変形後の変形面Ａ１ｂ面における外縁節点ＮＰ２ａへ至る移動ベクトルをＤＶ２と書く。
【００６７】
図９に、変形対象領域Ａ１面上の外縁節点ＮＰ２と、新しい勾配面Ａ１ａ面上の外縁節点ＮＰ２ａとの位置関係を示す。ここで、外縁節点ＮＰ２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ＲＰ２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ＮＰ２ａとの位置関係は、変形基準線ＢＬ１と外縁節点ＮＰ２との相対位置関係が保たれるので、
ベクトルＤＶ２＝ベクトルＲＰ２＋ベクトルＱＱａ−ベクトルＲＰ２
＝ベクトルＱＱａ
となる。
【００６８】
したがって、変形領域外縁線移動手段２４は、変形対象領域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、移動後の外縁節点は、新たな基準線ＢＬ１ａに対して、Ｓ１０８で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。
【００６９】
このような移動を行った全ての外縁節点の連なりによって変形領域外縁線ＥＬ１ａが規定される。この移動後の変形領域外縁線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、変形領域外縁線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領域外縁線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と新たな変形領域外縁線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。
【００７０】
（２）抜き方向変更による外縁節点の移動方法
図１０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の変形領域外縁線移動手段２４は、変形領域外縁線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。
【００７１】
ここで、抜き方向変更による勾配面変形において変形領域外縁線ＥＬ１上の外縁節点の移動先がどのように決まるかを、変形領域外縁線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１１（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。
【００７２】
ここで、設計者等の変形指示入力により、抜き方向ベクトルＶが新しい抜き方向ベクトルＶｂに変更されると、図１１（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。
【００７３】
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、変形領域外縁線移動手段２４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。
【００７４】
変形領域外縁線移動手段２４が、このような外縁節点の移動を変形対象領域Ａ１面の全ての外縁節点に対して行うことにより、移動後の新たな外縁節点の連なりによって変形領域外縁線ＥＬ１ｂを規定できる。移動後の新たな変形領域外縁線ＥＬ１ｂは、変形基準線ＢＬ１に対する移動前の変形領域外縁線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領域外縁線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される。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と移動後の変形領域外縁線ＥＬ１ｂとによって、新たな画定勾配面Ａ１ｂ面が画定される。この新たな画定勾配面Ａ１ｂ面が、変形対象領域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。
【００７５】
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場合には、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っても良い。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、設計者等から変形指示取得部４を介して変形領域外縁線移動手段２４が取得する。
【００７６】
（３）勾配角変更による外縁節点の移動方法
図１２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の変形領域外縁線移動手段２４は、変形対象領域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。
【００７７】
ここで、勾配角変更による勾配面の変更において変形領域外縁線ＥＬ１上の外縁節点の移動位置がどのように決まるかを、変形領域外縁線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。
【００７８】
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。本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から変形対象領域上の外縁節点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。
【００７９】
以下、この変形領域外縁線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、変形領域外縁線移動手段２４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、変形領域外縁線移動手段２４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。
【００８０】
変形領域外縁線移動手段２４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領域外縁線ＥＬ１ｃは、移動前の変形領域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領域外縁線ＥＬ１ｃとによって、新たな画定勾配面Ａ１ｃ面が画定される。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。
【００８１】
本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、変形領域外縁線の移動を行い、新たな勾配面における変形対象領域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種類の変形態様が、設計者より指示された場合には、それぞれの変形態様ごとに順に変形領域外縁線の移動を行う。設計者より入力された変形指示態様が、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。
【００８２】
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を介してこの変形後の形状を基準形状として、さらに変形指示を行い、図４に示す変形処理のフローＳ１０４からＳ１１２を繰り返して行う。
【００８３】
以上により、第一の実施形態に係る設計データ生成システム１を用いた新たな物品設計が終了し（Ｓ１１４）、設計データ生成システム１は、変形基準線が前記変更指示に基づき移動した後の変形後基準線と、移動後の変形領域外縁線とによって画定される新たな画定勾配面を含み構成される新たな物品形状を示す設計データの生成を完了する。
【００８４】
本実施形態に係る設計データ生成システム１によれば、画定勾配面で構成される物品の新規設計をその物品を構成する全ての画定勾配面ごとに、変形基準線、抜き方向、および勾配角をそれぞれ規定して行う必要が無い。既存の形状設計データを変形の基準とする雛形として用い、その設計データが示す雛形形状を構成する画定勾配面の少なくとも一部の領域の基準線、抜き方向、および勾配角を変更する指示を行うことにより、基準線、抜き方向、および勾配角により表現される画定勾配面により構成された新規物品の形状設計を効率的に行うことができる。
【００８５】
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領域外縁線とのみによって一意に決まる。そのため、本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領域外縁線を移動させるものとしたが、変形対象領域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。
【００８６】
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（Ｓ１０６）必要がある。変形領域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、外縁節点の生成ステップ（Ｓ１０６）の間は、その都度、設計者等の待ち時間となってしまう。
【００８７】
そこで、外縁節点生成手段２１は、まず、変形面の変形ステップに先立って、Ｓ１０２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。そして変形領域外縁線移動手段２４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。
【００８８】
以下、基準形状の画定勾配面の全面をメッシュ分割して、変形対象領域のメッシュ節点を全て移動させる方法について、図３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、外縁節点生成手段２１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。
【００８９】
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、変形対象領域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、変形処理等の処理速度が低下する。したがって、設計者等が、状況に応じて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を介して設定入力した後に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に寄らず、設計データに基づいて面の形状等に応じて、外縁節点生成手段２１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。
【００９０】
次に、変形対象領域がＡ１面全面であって、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。変形領域外縁線移動手段２４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、変形領域外縁線相対位置導出手段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。変形領域外縁線移動手段２４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。
【００９１】
上記の例では、変形対象領域を画定勾配面Ａ１面と一致させるものとしたため、変形領域外縁線ＥＬ１上にメッシュ節点が所定の間隔で配置されていたが、変形領域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、変形領域外縁線上に存在しない場合もある。そのような場合には、変形領域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、設計者等から変形領域外縁線の移動ステップ（Ｓ１１２）より前に予め取得しておく。変形領域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を介して、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、外縁節点生成手段２１は、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。変形領域外縁線移動手段２４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。
【００９２】
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、予め取得された変形領域外縁線をメッシュ分割における領域の外縁としてメッシュ分割を行うので、変形領域外縁線上にメッシュ節点を生成させることができる。
【００９３】
このように変形対象領域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。
【００９４】
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、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。
【００９５】
第一の実施形態に係る設計データ生成システム１において、変形領域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、変形領域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、変形領域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領域外縁線を関数の関係で表現できる場合には、変形領域外縁線相対位置関係導出手段２２は、そのような関数の関係として変形領域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領域外縁線のデータから導出することとしても良い。
【００９６】
［第二の実施形態］
図１７は、本発明の第二の実施形態に係る設計データ生成システム１００の概略の構成を示すブロック図である。設計データ生成システム１００は、第一の実施形態に係る設計データ生成システム１の構成に加え、設計者により変形指示された変形対象領域との隣接する隣接領域とにより構成される稜線上に属する稜線節点に、前記変形処理前の領域帰属属性情報を付与する領域帰属属性情報付与手段２６を演算部２に備え、さらに、前記変形処理後の前記新たな画定勾配面もしくは前記隣接領域に属する前記稜線節点を前記領域帰属属性情報に基づいてその稜線節点が属する勾配面の基準線、抜き方向、および勾配角関係を保持してさらに移動させることにより、さらに移動させた前記稜線節点に規定される領域まで前記新たな画定勾配面もしくは前記隣接領域の画定勾配面を伸縮させる画定勾配面伸縮処理手段２７を演算部２に備える。
【００９７】
例えば、第一の実施形態に係る設計データ生成システム１により、図１８に示すように部品ＢのＢ１面を変形処理させた場合、変形させたＢ１面と、変形させないＢ２面、Ｂ４面およびＢ６面とが離間してしまい、ソリッドモデル形状として成り立たなくなってしまう場合がある。このような場合には、ソリッドモデル設計データを成立させるために、設計者の変形指示による変形処理後の新たな画定勾配面を含む設計データを補正する補正変形処理をさらに行うことが好ましい。例えばこのようなソリッドモデルの設計データにおいては、この補正後の設計データも勾配面で表現される必要がある。
【００９８】
そこで、第二の実施形態に係る設計データ生成システム１００は、この補正を、設計者等の変形指示による変形処理によって生成した新たな形状を構成する勾配面の基準線、抜き方向、および勾配角関係を保持して面なりに伸縮させることにより行う。
【００９９】
図１７に示す設計データ生成システム１００の構成を参照しつつ、勾配面伸縮処理を説明する。
【０１００】
設計者等の変形指示による変形処理後の物品形状として図１８に示す部品Ｂを例に説明する。部品Ｂは、設計者等の変形指示である抜き方向変更に基づき、変形領域外縁線移動手段２４が、設計データの変形処理を行い、変形対象領域Ｂ１面を新しい画定勾配面Ｂ１ｂ面に変形させたものである。この変形処理により生成された新しい設計データが規定する形状において、Ｂ１ｂ面はＢ５面と接しているものの、Ｂ１ｂ面はＢ２面、Ｂ４面、およびＢ６面と離間したものなっている。
【０１０１】
図１９は、第二の実施形態に係る設計データ生成システム１００における部品設計方法を概略的に示すフローチャートである。設計データ生成システム１００は、第一の実施形態に係る設計データ生成システム１における部品設計方法と同様に、設計開始（Ｓ１００）、設計データの取得（Ｓ１０２）、設計者からの変形指示を取得（Ｓ１０４）を行う。次に、変形対象領域外縁線上に外縁節点を生成すると共に、その変形対象領域に隣接する隣接領域とにより構成される稜線上に稜線節点を所定の間隔で生成する（Ｓ１０７）。次に、設計データ生成システム１００は、第一の実施形態に係る設計データ生成システム１と同様に変形外縁線の変形基準線に対する相対位置関係を導出（Ｓ１０８）する。
【０１０２】
次に、領域帰属属性情報付与手段２６は、設計者等により変形指示された変形対象領域Ｂ１面とこの変形対象領域Ｂ１面に隣接する隣接領域（Ｂ２、Ｂ４、Ｂ５、およびＢ６）とにより構成される稜線上（ＢＬ１、ＢＬ２、ＢＬ３、およびＢＬ４）に属する稜線節点に、変形処理前の領域帰属属性情報を付与する（Ｓ２００）。
【０１０３】
領域帰属属性情報とは、その稜線節点が、どの変形対象領域とどの隣接領域との稜線上にあるかという情報と、設計者等の変形指示による変形処理によりその稜線が２つに分かれ、それに伴い稜線節点が２つ以上に分裂することとなった場合に、設計者等の変形指示による変形処理前には、一の稜線節点であったということを判別するための情報とをいう。例えば、稜線節点ＮＢ３１には、設計者等の変形指示による変形処理前に変形対象領域である画定勾配面Ｂ１面と隣接領域である確定勾配面Ｂ２面との稜線上に位置するという情報が付与され、設計者等の変形指示による変形処理により稜線節点ＮＢ３１が分裂して移動した稜線節点ＮＢ３１ｂと、変形しない確定勾配面Ｂ２面に残った稜線節点ＮＢ３１ａとが、設計者等の変形指示による変形処理前には一の稜線節点ＮＢ３１であったことを判別するための情報が付与される。この領域帰属属性情報は、稜線節点ごとにその座標情報等と共に、設計データ生成システム１００のＲＡＭ１２、記憶装置１３等に一時的に記憶される。
【０１０４】
このように部品Ｂの全ての稜線節点にそれぞれ領域属性情報を付与した後、第二の実施形態に係る設計データ生成システム１００は、第一の実施形態に係る設計データ生成システム１と同様に変形指示取得手段４が取得した設計者等の変形指示に応じた部品Ｂを構成する画定勾配面の設計データに対して変形処理を行う（Ｓ２０２）。
【０１０５】
次に、第二の実施形態に係る設計データ生成システム１００の画定勾配面伸縮処理手段２７は、設計者等の変形指示に応じた変形処理（Ｓ２０２）後の設計データに対して勾配面伸縮処理（Ｓ２０４）を行う。この勾配面伸縮処理（Ｓ２０４）を、Ｂ１面とＢ２面との間を補間する補間面の生成を例に説明する。図２０は、図１８において稜線節点ＮＢ３１ｘと稜線節点ＮＢ３１ｂとを含む平面ｆによる確定勾配面Ｂ２面および確定勾配面Ｂ１ｂ面の断面を示す図である。
【０１０６】
勾配面伸縮処理（Ｓ２０４）は、画定勾配面Ｂ２面もしくは画定勾配面Ｂ１ｂ面のいずれか一方の画定勾配面、または、画定勾配面Ｂ２面と画定勾配面Ｂ１ｂ面の両方の画定勾配面をその２つの画定勾配面に属する稜線節点に付与された領域帰属属性情報に基づいて、その画定勾配面の基準線、抜き方向、および勾配角関係を保持して面なりに伸ばし、設計者等の変形指示に応じた変形処理により離間することとなった画定勾配面Ｂ２面と画定勾配面Ｂ１ｂ面との間を繋ぐ処理を行う。図２０（ａ）に示すようにこの例では、画定勾配面Ｂ２面を面なりに延伸しても画定勾配面Ｂ１ｂ面と繋がらないので、図２０（ｂ）に示すように画定勾配面伸縮処理手段２７は、画定勾配面Ｂ１ｂ面を延伸させる処理を行う。この伸縮処理を行う画定勾配面を選択する判断は、画定勾配面伸縮処理手段２７が、設計者等の変形指示に応じた変形処理により生成された新たな設計データに基づいて行う。
【０１０７】
画定勾配面Ｂ１ｂ面の面なり伸縮処理は、画定勾配面Ｂ１ｂ面の領域帰属属性情報が付与された稜線節点の移動により行われる。以下、領域帰属属性情報が付与された稜線節点として稜線節点ＮＢ３１ｂを例に、稜線節点の移動について説明する。
【０１０８】
画定勾配面Ｂ１ｂ面の稜線節点ＮＢ３１ｂには、設計者等の変形指示による変形処理前に画定勾配面Ｂ１面と画定勾配面Ｂ２面との稜線上に位置していた稜線節点ＮＢ３１から分裂したという情報と、設計者等の変形指示による変形処理後の画定勾配面Ｂ２面における稜線節点ＮＢ３１ｂとは、設計者等の変形指示による変形処理前に一の稜線節点ＮＢ３１であったという情報が領域帰属属性情報として付与されている。
【０１０９】
この領域帰属属性情報に基づいて、画定勾配面伸縮処理手段２７は、画定勾配面Ｂ１ｂ面上の稜線節点ＮＢ３１ｂの移動を行う。画定勾配面伸縮処理手段２７は、稜線節点ＮＢ３１ｂを、画定勾配面Ｂ１ｂ面の基準線、抜き方向、および勾配角情報に基づいて、画定勾配面Ｂ１ｂ面の勾配面上を設計者等の変形指示による変形処理前には、稜線節点ＮＢ３１ｂと共に一の稜線節点ＮＢ３１であったＮＢ３１ａを含む確定勾配面Ｂ２面との交点ＮＢ３１ｄまで移動させる。
【０１１０】
画定勾配面伸縮処理手段２７は、画定勾配面Ｂ１ｂ面の属する全ての稜線節点を、設計者等の変形指示による変形処理前には一の稜線節点であった、他方の稜線節点を含む確定勾配面Ｂ２面との交点までそれぞれ同様に移動させる。
【０１１１】
この確定勾配面Ｂ１ｂ面の属する全ての稜線節点の移動によって、画定勾配面伸縮処理（Ｓ２０４）が終了する。この移動後の稜線節点、外縁線、および勾配面により、伸縮した画定勾配面Ｂ１ｂ面の形状が規定できることになる。面なりに伸縮した画定勾配面Ｂ１ｂ面の稜線節点は全て画定勾配面Ｂ２面上にあるから、面なりに伸縮した画定勾配面Ｂ１ｂ面と画定勾配面Ｂ２面とは、画定勾配面Ｂ２面に接することとなり、設計者等の変形指示による変形処理により生じた画定勾配面Ｂ１ｂ面と画定勾配面Ｂ２面との間の離間は解消される。この画定勾配面Ｂ１ｂ面の伸縮処理が完了した後、演算部２はその伸縮処理後の設計データを画像信号処理し、表示部５に勾配面Ｂ１ｂ面の伸縮処理後の形状を表示させる。
【０１１２】
画定勾配面伸縮処理手段２７は、同様の画定勾配面伸縮処理を、設計者等の変形指示による変形処理により生じた全ての離間した画定勾配面間に対して行う。この全ての画定勾配面伸縮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Ｂの伸縮処理後の形状を表示させる。これらの画定勾配面伸縮処理の終了により、新たな設計データの生成が終了する（Ｓ２０６）。
【０１１３】
なお、第一の実施形態に係る設計データ生成システム１と同様に、第二の実施形態に係る設計データ生成システム１００は、全ての構成画定勾配面にメッシュ節点を生成し、変形領域外縁線と共に変形対象領域のメッシュ節点を移動させるものとしても良い。その場合には、第一の実施形態に係る設計データ生成システム１と同様に、画定勾配面伸縮処理が終了した後、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勾配面ごとに面を表現する設計データを得る。
【０１１４】
この勾配面伸縮処理を行うか否かの勾配面伸縮処理指示は、設計者からの変形指示取得ステップ（Ｓ１０４）において、変形指示取得手段４が取得する。また、この勾配面伸縮処理指示は、設計者等の指示による設計データの変形処理後に、表示部５に表示されたその変形処理後の設計部品形状を参照して、設計者等が画定勾配面伸縮処理が必要であると判断した後に、設計者等から変形指示取得手段４が取得するものとしてもよい。また、特に設計者からの画定勾配面伸縮処理に関する指示入力の無い限り、第二の実施形態に係る設計データ生成システム１００は、設計者等の指示による設計データの変形処理後に、自動的にこの画定勾配面伸縮処理を行うものとしても良い。
【０１１５】
第二の実施形態に係る設計データ生成システムによれば、設計者等の指示により基準形状を変形させて生成された新たな設計データが、画定勾配面間の離間を有するものであり、ソリッドモデル形状の設計データとして成り立たないものとなってしまった場合でも、画定勾配面伸縮処理手段２７が、その設計者等の指示により変形された画定勾配面を面なりに伸縮させる処理を自動的に行ことができるため、画定勾配面間の離間を解消させてソリッドモデル形状の設計データとして有用な設計データを効率的に生成することができる。
【０１１６】
上記の画定勾配面伸縮処理（Ｓ２０４）において、設計者等の変形指示に応じた設計データの変形処理により分裂した稜線節点そのものが移動するものとしたが、その変形処理により移動した稜線節点そのものは移動させず、その稜線節点をさらに再分裂させ、その再分裂稜線節点を移動させて他方の画定勾配面に属する稜線節点まで移動させても良い。
【０１１７】
この２通りの画定勾配面伸縮処理方法の違いについて以下に説明する。設計者等の変形指示に応じた設計データの変形処理により分裂した稜線節点そのものを移動させる、前者の画定勾配面伸縮処理による画定勾配面の形状変形を図２１に示す。変形前には、図２１（ａ）に示すように画定勾配面Ｃ面と画定勾配面Ｄ面とは隣接する関係にあり、その稜線上の稜線節点（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）には領域帰属属性情報が付与されているものとする。変形対象領域が画定勾配面Ｄ面と指定された場合を例にとると、画定勾配面Ｃ面が隣接領域となる。隣接する関係にあった画定勾配面Ｃ面と画定勾配面Ｄ面とが、設計者等の変形指示による画定勾配面の変形処理（Ｓ２０２）により、図２１（ｂ）に示すように離間することとなった場合を例に説明する。変形対象領域Ｄ面の稜線節点Ｄ１、Ｄ２、およびＤ３は、隣接領域Ｃ面の稜線節点Ｃ１、Ｃ２、およびＣ３からそれぞれ分裂したものである。この画定勾配面Ｃ面と新たな画定勾配面Ｄ面との離間を解消させるために、画定勾配面伸縮処理（Ｓ２０４）において、隣接領域Ｃ面の稜線節点Ｃ１、Ｃ２、およびＣ３は、それぞれ変形処理前に一の稜線節点であった対応する変形対処領域Ｄ面の稜線節点Ｄ１、Ｄ２、およびＤ３までそれぞれ移動して、図２１（ｃ）に示すように、画定勾配面Ｃ面の形状を変化させる。この稜線節点そのものの移動により、画定勾配面Ｃ面の面なり伸縮させたＣ’面を規定でき、画定勾配面間の離間を解消することができる。
【０１１８】
後者の画定勾配面伸縮処理方法では、設計者等の変形指示に応じた設計データの変形処理により移動した稜線節点そのものは移動させず、その稜線節点をさらに再分裂させ、その再分裂稜線節点を移動させる。この画定勾配面伸縮処理による再分裂稜線節点を移動をを図２２を用いて説明する。前者の画定勾配面伸縮処理と同様に、設計者等の変形指示に応じた設計データの変形処理（Ｓ２０２）により、図２２（ａ）に示すように離間することとなった画定勾配面Ｃ面と画定勾配面Ｄ面とを例に説明する。画定勾配面Ｄ面の稜線節点Ｄ１、Ｄ２、およびＤ３と、画定勾配面Ｃ面の稜線節点Ｃ１、Ｃ２、およびＣ３とは、設計者等の変形指示に応じた設計データの変形処理前にはそれぞれ一の稜線節点であったものである。ここで、この画定勾配面伸縮処理では、延伸処理が施される画定勾配面Ｃ面の稜線節点Ｃ１、Ｃ２、およびＣ３は、移動させず、これらの稜線節点をそれぞれ再分裂された稜線節点Ｃ１ａ、Ｃ２ａ、およびＣ３ａを移動させて画定勾配面Ｃ面と画定勾配面Ｄ面との離間を解消する。
【０１１９】
この画定勾配面伸縮処理方法では、まず、画定勾配面伸縮処理手段２７は、この再分裂された稜線節点Ｃ１ａ、Ｃ２ａ、およびＣ３ａに、もとの稜線節点Ｃ１、Ｃ２、およびＣ３に付与された領域帰属属性情報を承継させる。次に、図２２（ｂ）に示すように、画定勾配面伸縮処理手段２７は、この再分裂された稜線節点Ｃ１ａ、Ｃ２ａ、およびＣ３ａを、承継された領域帰属属性情報に基づいて、設計者等の変形指示に応じた設計データの変形処理前に一の稜線節点であった、稜線節点Ｄ１、Ｄ２、およびＤ３の位置まで画定勾配面Ｃ面の勾配面上をそれぞれ移動させる。この再分裂節点Ｃ１ａ、Ｃ２ａ、およびＣ３ａがそれぞれ稜線節点Ｄ１、Ｄ２、およびＤ３に至る軌跡により規定されるＣＤ面が、画定勾配面Ｃ面と画定勾配面Ｄ面との離間を接続する勾配面となる。この再分裂節点Ｃ１ａ、Ｃ２ａ、およびＣ３ａの移動は、領域帰属属性情報ならびに、画定勾配面Ｃ面の基準線、抜き方向、および勾配角の情報にしたがって画定勾配面Ｃ面の勾配面上で行われるので、この画定勾配面伸縮処理により新たに形成されるＣＤ面は、勾配面で規定される面となる。
【０１２０】
以上説明した２通りの画定勾配面伸縮処理の態様の選択は、設計者等から変形指示取得部４が取得する。この画定勾配面伸縮処理の態様の選択は、変形指示の入力時（Ｓ１０４）に取得しても良いし、設計者等の変形指示に応じた設計データの変形処理（Ｓ２０２）の後に、設計者等が表示部５に表示されたその変形処理後の設計形状を参照して、判断した選択を変形指示取得部４が取得するものとしても良い。さらに、設計者等から指示のない場合は、設計者等の変形指示に応じた設計データの変形処理後に予めプログラム設定された態様により画定勾配面伸縮処理手段２７が自動的に行うものとしても良い。
【０１２１】
また、設計者等の変形指示に応じた設計データの変形処理により生成された新たな設計データが表現する形状が、ソリッドモデル形状として成り立たないさらに別の場合として突き出し面を含む形状がある。この突き出し面を図２３を用いて説明する。変形処理前の基準形状として２３（ａ）に示す、Ｆ形状とＧ形状とにより構成させる部品Ｅを例にとる。この部品ＥのＦ形状部分が、図２３（ｂ）に示すように、変形基準線の変更による画定勾配面の変形により、Ｆａ形状に変形したものとすると、Ｇ形状のうち、Ｆａ形状と接する部分より外側のＧａ領域を成す面は、設計者の所望する新しい形状から突き出した形状となる場合がある。このような突き出した形状を構成する面は、新たな形状において一般に不要な面である。したがって、このような場合、図２３（ｃ）に示すようにＧａ領域をなす突き出し面を収縮させて消去させることが好ましい。
【０１２２】
この突き出し面の収縮も、画定勾配面伸縮処理手段２７による、画定勾配面伸縮処理（Ｓ２０４）により行うことができる。以下、この突き出し面の画定勾配面伸縮処理による勾配面の収縮方法について、図２４（ａ）に示すＦ形状のＦ１面とＧ形状のＧ１面との２面とを例に図１９に示すフローチャートを用いて説明する。
【０１２３】
まず、上記説明した画定勾配面伸縮処理による画定勾配面の面なり延伸と同様に、設計者等による変形指示に応じた設計データの変形処理前に、領域帰属属性情報付与手段２６が、変形対象領域である画定勾配面Ｆ１面と隣接領域である画定勾配面Ｇ１面との稜線上にある稜線節点ＮＢ１、ＮＢ２、ＮＢ３、およびＮＢ４に領域帰属属性情報を付与する（Ｓ２００）。次に図２４（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、勾配面変更手段２３および変形領域外縁線移動手段２４が、変形対象領域Ｆ１面を新たな画定勾配面Ｆ１ａ面に変形させる設計データの変形処理を行う（Ｓ２０２）。この時、稜線節点ＮＢ１、ＮＢ２、ＮＢ３、およびＮＢ４は、それぞれ、隣接領域である画定勾配面Ｇ１面に属する稜線節点ＮＢ１ａ、ＮＢ２ａ、ＮＢ３ａ、およびＮＢ４ａと、画定勾配面Ｆ１ａ面に属する稜線節点ＮＢ１ｂ、ＮＢ２ｂ、ＮＢ３ｂ、およびＮＢ４ｂとに分裂する。
【０１２４】
次に、画定勾配面伸縮処理手段２７は、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く設計データの変形処理後の面に属する全ての稜線節点に対して、不要な突き出し面上にあるか否か判定する。この判定は、ＲＡＭ１２もしくは記憶装置１３に一次記憶されている画定勾配面Ｆ１ａ面および画定勾配面Ｇ１面をそれぞれ規定する基準線、抜き方向、および勾配角、並びに稜線節点の座標により行うことができる。
【０１２５】
次に、画定勾配面伸縮処理手段２７は、この判定の結果、突き出し面上にあると判定された稜線節点を移動させる。図２４（ｂ）に示す形状の例では、稜線節点ＮＢ１ａ、ＮＢ２ａ、ＮＢ３ａ、およびＮＢ４ａが、突き出し面上にあるので、画定勾配面伸縮処理手段２７は、これらの稜線節点を移動させる。画定勾配面伸縮処理手段２７は、稜線節点ＮＢ１ａ、ＮＢ２ａ、ＮＢ３ａ、およびＮＢ４ａを、領域帰属属性情報に基づいて設計者等から変形指示に基づく設計データの変形処理前に、それぞれ一の稜線節点であった稜線節点が分裂した他方の稜線節点ＮＢ１ｂ、ＮＢ２ｂ、ＮＢ３ｂ、およびＮＢ４ｂの位置まで画定勾配面Ｇ１面の勾配面上をそれぞれ移動させる。
【０１２６】
図２４（ｃ）に示すように、画定勾配面伸縮処理後の画定勾配面Ｇ１ｂ面は、移動した稜線節点によって規定される新たな基準線もしくは外縁線、ならびにこの勾配面の抜き方向、勾配角、および外縁線もしくは基準線によって規定される。演算部２は、この画定勾配面伸縮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形状の画定勾配面伸縮処理後の形状を表示させる。同様の画定勾配面伸縮処理を設計対象部品の全ての構成画定勾配面に対して行うことにより、設計者等の指示に応じて行った変形処理後の設計データの突き出し面を解消することができる。
【０１２７】
第二の実施形態に係る設計データ生成システムによれば、基準形状に対する設計者等の指示により生成された新たな設計データが、設計者等の意図した形状に対して、不要な突き出し面を有する形状を示すものであった場合に、画定勾配面伸縮処理手段２７が、その設計者等の指示により変形された画定勾配面をその勾配面の面なりに収縮させる処理を自動的に行うことができるので、突き出し面を消去させてソリッドモデル形状の設計データとして有用な設計データを効率的に生成することができる。
【０１２８】
以上説明した画定勾配面伸縮処理手段２７による、突き出し面の収縮処理の指示は、設計者等から変形指示取得部４が取得する。この突き出し面の収縮処理の指示は、変形指示の取得時（Ｓ１０４）に取得するものとしても良いし、設計者等の変形指示に応じた設計データの変形処理（Ｓ２０２）の後に、設計者等が表示部５に表示されたその変形処理後の形状を参照して、設計者等が判断した後に、設計者等から取得するものとしても良い。さらに、突き出し面の収縮処理を自動的に行うという手順をプログラムに設定してＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２、または記憶装置１３に予め記憶させておき、設計者等から指示のない場合は、設計者等の変形指示に応じた変形処理後に画定勾配面伸縮処理手段２７が自動的に行うものとしても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る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】第一の実施形態に係る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】変形の基準とする物品形状の一例を示す図である。
【図４】第一の実施形態に係る設計データ生成システムにおける物品設計方法を概略的に示すフローチャートである。
【図５】外縁節点の生成を説明するための図である。
【図６】基準線変形を説明するための図である。
【図７】基準線、抜き方向ベクトル、および勾配角と、勾配平面法線ベクトルとの関係を示す図である。
【図８】変形領域外縁線移動手段による外縁節点の移動を説明する図である。
【図９】変形対象領域上の外縁節点と、新たな勾配面面上の外縁節点との位置関係を示す図である。
【図１０】抜き方向変更を説明するための図である。
【図１１】抜き方向変更における外縁節点の移動を説明するための図である。
【図１２】勾配角変更を説明するための図である。
【図１３】勾配角変更における外縁節点の移動を説明するための図である。
【図１４】勾配角変更における外縁節点の移動を説明するための図である。
【図１５】変形対象領域に対す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】本発明の第二の実施形態に係る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１８】第二の実施形態に係る設計データ生成システムの形状変形方法を説明するための図である。
【図１９】第二の実施形態に係る設計データ生成システムにおける物品設計方法を概略的に示すフローチャートである。
【図２０】画定勾配面伸縮処理を説明するための画定勾配面の断面図である。
【図２１】画定勾配面伸縮処理による画定勾配面の形状変形の一態様を示す図である。
【図２２】画定勾配面伸縮処理による画定勾配面の形状変形の別態様を示す図である。
【図２３】画定勾配面伸縮処理手段による、突き出し面の収縮方法を説明するための図である。
【図２４】勾配面伸縮処理手段による、突き出し面の収縮方法における稜線節点の移動を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１，１００  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、１３  記憶装置、１４  入力装置、１５  表示装置、１６  通信Ｉ／Ｆ、２１  外縁節点生成手段、２２  変形領域外縁線相対位置導出手段、２３  勾配面変更手段、２４  変形領域外縁線移動手段、２６  領域帰属属性情報付与手段、２７  画定勾配面伸縮処理手段。
【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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