(57)【要約】【課題】  複合現実空間において複数形成された３Ｄモデルデータを容易に比較することができるデータ処理装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明は、３Ｄモデルデータを加工し、表示するデータ処理装置であって、３Ｄモデルデータを複合現実空間において加工する手段と、前記加工する手段により加工された前記３Ｄモデルデータを記憶する手段と、複合現実空間において、複数の前記３Ｄモデルデータの３Ｄモデルを表示する手段と、を有することを特徴とするデータ処理装置を提供する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３Ｄモデルデータを加工し、表示するデータ処理装置であって、
３Ｄモデルデータを加工する加工部と、
前記加工部により加工された前記３Ｄモデルデータを記憶する記憶部と、
複合現実空間において、複数の前記３Ｄモデルデータが表わす３Ｄモデルの表示を制御する表示制御部と、を有することを特徴とするデータ処理装置。
【請求項２】
前記加工部は、パラメータを変更する変更部であり、
前記パラメータは、パラメータの上限値、下限値、前記上限値と前記下限値との間の間隔値の指定であることを特徴とする請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項３】
前記パラメータを自動で生成するパラメータ生成部をさらに有することを特徴とする請求項２に記載のデータ処理装置。
【請求項４】
前記加工部はパラメータを変更する変更部であり、前記パラメータは、前記３ＤモデルデータのＲＧＢ値であることを特徴とする請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項５】
複合現実空間において３Ｄモデルデータの加工を確認する場合、前記加工により変更されたパラメータを文字列で表示することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のデータ処理装置。
【請求項６】
前記３Ｄモデルデータを出力する出力部をさらに有し、
出力される場合は、前記パラメータの文字列を削除することを特徴とする請求項５に記載のデータ処理装置。
【請求項７】
前記表示制御部は、複数の３Ｄモデルを複合現実空間に表示し、前記加工部は、前記複数の３Ｄモデルのすべてに対して加工を行うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のデータ処理装置。
【請求項８】
撮像部と、表示部と、データ送受信部と、を有し、
前記データ送受信部は、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のデータ処理装置と通信するデータ送受信部であることを特徴とする表示装置。
【請求項９】
３Ｄモデルを形成する形成部と、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のデータ処理装置と、を有することを特徴とする形成装置。
【請求項１０】
３Ｄモデルを形成する形成部と、データ送受信部とを有し、前記データ送受信部は、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のデータ処理装置と通信するデータ送受信部であることを特徴とする形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３Ｄモデルデータを処理する３Ｄデータワークフローシステムであり、実写と３Ｄモデルを重畳して仮想現実装置に表示するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、実写画像と３Ｄモデルから生成された３Ｄ画像を重畳する仮想現実技術が知られている。これを用いて３Ｄモデルに対応する実物を製造する前に製造物の実空間での様子をシミュレートする技術が使用されている。
【０００３】
特許文献１には、実写画像の印刷用紙と、処理結果のイメージとを重畳して表示することが記載されている。処理結果のイメージはジェスチャー等で変更させることができ、処理結果を確認しながら調整することが記載されている。
【０００４】
上記例では実写画像と重畳するのはＣＧ画像であるが、これを３Ｄモデルから生成した３Ｄ画像に置き替えても効果は同じである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１０２９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の表示装置は、実写画像と処理結果のイメージとを重畳した画像を複数作成し、それぞれの処理結果の違いを比較する場合は、比較が煩雑であった。
【０００７】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、複合現実空間において複数形成された３Ｄモデルデータを容易に比較することができるデータ処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明は、３Ｄモデルデータを加工し、表示するデータ処理装置であって、３Ｄモデルデータを複合現実空間において加工する加工部と、前記加工部により加工された前記３Ｄモデルデータを記憶する記憶部と、複合現実空間において、複数の前記３Ｄモデルデータが表わす３Ｄモデルの表示を制御する表示制御部と、を有することを特徴とするデータ処理装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複合現実空間において複数形成された３Ｄモデルデータを容易に比較することができるデータ処理装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一例のデータ処理装置のブロック図である。
【図２】実施形態に係る３Ｄモデルの模式図である。
【図３】実施形態に係る３Ｄモデルの加工データの例を表わす図である。
【図４】本発明に係るデータ処理装置の処理フローの一例である。
【図５】実施形態に係る加工データを選択する画面の一例である。
【図６】実施形態に係るパラメータ生成画面の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係るデータ処理装置は、３Ｄモデルデータを加工する加工手段と、加工されたデータを記憶する記憶手段と、複合現実空間において、複数の加工された３Ｄモデルデータを表示する手段を有する。複数の３Ｄモデルデータを比較することができるので、いずれの加工が好ましいか比較をすることができる。また複合現実空間において比較をするので、比較を行いながら、さらに加工を施すこともできる。
【００１２】
本明細書において、記憶手段は、データを保存、読み出しすることができれば、形式は限定されない。例えば、通信手段を有し、外部の記録手段と通信する手段であってもよい。通信の方式は有線であっても無線であってもよい。
【００１３】
複合現実空間を構成するための現実空間は、撮像部により撮像されてよい。撮像の方法は公知の方法を用いることができる。
【００１４】
＜実施形態１＞
図１は、本発明の一例のデータ処理装置のブロック図である。データ処理装置１は、データ加工部２、記憶部３、モデルデータ保存部４、出力部５、複合現実出力部６、制御部７、形成部８、複合現実表示部９を有する。制御部は、表示制御部、出力制御部を含む。
【００１５】
これら構成要素は一例であり、他にも、３Ｄワークフロー処理装置に投入されたジョブを管理し、ジョブデータ保存部に保存するジョブ管理部、入力されたジョブを保存するジョブデータ保存部、入力されたジョブに含まれる３Ｄモデルを編集する３Ｄモデル編集部、パラメータ生成部等を有してよい。パラメータ生成部は、ステップ値を入力した場合、変更するパラメータの上限値と、下限値との間のステップ値ごとのパラメータを生成することができる。
【００１６】
データ加工部は、パラメータ生成部が生成したパラメータのそれぞれの値の加工データを生成できる。データ加工部は、３Ｄモデルデータのパラメータを変更する変更部を有してもよい。
【００１７】
形成部８、複合現実表示部９は、データ処理装置に含まれてもよいし、別の装置であってもよい。別の装置である場合は、データ処理装置と有線または無線で接続されている。データ処理装置との通信は、データ送受信部により行われてよい。
【００１８】
形成装置は、３Ｄモデルデータに応じた構造体を形成することができる。本実施形態では、形成部の一例として３Ｄプリンタを例に挙げるが、他の装置でもよい。
【００１９】
複合現実表示部９は、実写画像と３Ｄモデルデータから生成される画像を重畳して表示する。本実施形態では、複合現実表示部の一例としてヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）をするが、他の装置でもよい。
【００２０】
＜データ処理装置のハードウェア構成＞
本発明の各機能を実現するソフトウェアを実行するデータ処理装置１のハードウェアはＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＶＲＡＭ、などがバスで接続されていてよい。マウス、キーボードなどの入力装置を有してよい。
【００２１】
＜３Ｄモデルデータの作成＞
図２は、本実施形態で使用する３Ｄモデルの模式図である。本実施形態の３Ｄモデルから生成される３Ｄモデル画像１０は、中空の四角柱である。実写画像１１は、３Ｄモデル画像１０の台座である。実写画像１１の四角マーク部に３Ｄモデル画像１０を取り付けるようになっている。３Ｄモデル画像は、データから生成される仮想物体である。
【００２２】
本実施形態では、四角柱の四方の４つの壁の厚み（壁厚）をパラメータとして変化させたバリエーションの比較、決定を行う。
【００２３】
＜３Ｄモデル加工データの生成＞
図３は、本実施形態の３Ｄモデルの加工データの例を表わす図である。図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、３Ｄモデル画像１０の壁厚が０．５ｍｍ、３．０ｍｍ、６．０ｍｍの場合の四角柱の３Ｄモデル画像と、実写画像と、を重畳させた画像を示す。
【００２４】
図３に示すように、３Ｄモデルデータにパラメータの値を文字列で表示してもよい。
【００２５】
図４は、システム全体の処理フローである。データ処理装置がジョブ開始の指示を受けると処理を開始する。Ｓ４０１では加工データの生成を選択する。Ｓ４０２では複合現実空間での表示の有無を選択する。Ｓ４０３では立体形成の有無を選択する。
【００２６】
入力された指示は、例えば、ジョブで管理される。ジョブの管理は、ジョブに番号を付け、情報などを管理するテーブルを用いてもよい。管理されるジョブの情報は、ジョブ番号、ジョブデータパス、３Ｄモデルデータ番号等が挙げられる。
【００２７】
Ｓ４０１において、加工データの作成を選択する場合、加工するデータを保存されている３Ｄモデルデータから選択する。変更するパラメータを選択し、パラメータを入力することで加工する。加工されたデータは記憶部に記憶される。
【００２８】
記憶された加工データは、加工データを管理するテーブルで管理されてよい。加工データを管理するテーブルは、３Ｄモデルデータ番号、３Ｄモデルデータパス、バリエーション番号、バリエーションファイル名などを管理する。３Ｄモデルデータ番号には、ジョブ管理テーブルの３Ｄモデルデータ番号と同じ値が入ってよい。３Ｄモデルデータパスには、３Ｄモデルデータ番号に対応した３Ｄモデルデータ保存部のパスが入ってよい。バリエーション番号には、バリエーションの元となる３Ｄモデルデータを１とした連番が入ってよい。バリエーションファイル名には、バリエーション番号と対応した３Ｄモデルデータのファイル名が入ってよい。例えば、バリエーションファイル名は、Ｖａｒ−＜３Ｄモデルデータ番号＞―＜バリエーション番号＞．ｓｔｌとしてよい。ここでは、３ＤモデルデータのフォーマットとしてＳＴＬ形式を例としているが、３ＭＦ（３Ｄ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｆｏｒｍａｔ）形式など他の形式でもよい。
【００２９】
Ｓ４０２において、複合現実空間での表示を選択する場合、表示するデータを選択する。表示制御部が複合現実空間表示部へ選択されたデータの表示信号を、表示部へ送信する。
【００３０】
Ｓ４０３において、立体形成の選択をした場合、立体形成するデータを選択する。選択されたデータは、形成部により立体形成される。立体形成の手段は、３Ｄプリンタ等により行われる。３Ｄプリンタの方式は、光造形方式でも、粉末焼結積層造形方式でも、熱溶解積層方式であってもよい。
【００３１】
立体形成を行う場合、パラメータの表示は削除して物体を形成してもよいし、パラメータを印字、凹凸として形成するなどして、物体とともに形成してもよい。
【００３２】
印字の方法は、インクで印字する、凹凸を設けて視認可能とする、加熱して印字する等が挙げられる。
【００３３】
図５は、３Ｄモデルデータや加工データの選択画面の一例である。シンボル１２またシンボル１３を押下することで表示されるモデルデータを変更することができる。複数のモデルデータを比較することができるので、容易に比較することができる。また、複数のモデルデータを同時に表示することもできる。同時に表示する場合、複数のモデルデータの比較がさらに容易になる。
【００３４】
複数のモデルデータを比較しながら、さらにデータに変更を加えてもよい。変更を加える場合は、表示されているすべてのデータに変更を反映してもよい。また、選択されたデータのみに変更が反映されてもよい。
【００３５】
シンボル１４を押下した場合、表示されているモデルデータに決定し、当該データが、表示制御部や形成部に送信される。
【００３６】
本実施形態では、バリエーション作成に使用するパラメータの一例として３Ｄモデルの壁厚を使用した。パラメータは、例えば、３Ｄモデルから生成される物体の色を指定するＲＧＢ値の組合せをパラメータとしてもよい。ＲＧＢ値の組み合わせをパラメータとして、３Ｄモデル画像とともに表示する場合は、ＲＧＢそれぞれの値を表示することができる。
【００３７】
＜実施形態２＞
本実施形態は、パラメータの生成を自動で行うことを除いて実施形態１と同様である。３Ｄモデルデータを加工するためのパラメータは自動で生成することができる。パラメータの上限値、下限値、上限値と下限値との間の値を取得するための間隔値、を決定することで、自動で複数のパラメータを生成する。複数のパラメータに応じた加工データを生成することができる。
【００３８】
図６は、パラメータ生成画面の一例である。パラメータ生成画面は、下限値を入力するボックス１６、上限値を入力するボックス１７、パラメータの間隔値を入力するボックス１８を備えている。これらの入力を完了した後に、生成ボタン１９を押下することで、下限値から上限値まで、間隔値ずつ間をあけたパラメータを生成できる。
【００３９】
図６の例では、７個のパラメータを生成することができる。パラメータの生成は具体的には、下限値のパラメータを生成した後に、下限値に間隔値を加えた数値を算出し、その値をパラメータとして保存する。すなわち、ｎ＋１番目のパラメータＰｎ＋１は、Ｐｎ＋間隔値で表わされる。Ｐｎ＋１が上限値を超えるまで、パラメータの生成は行われ、Ｐｎ＋１が上限値を超えた場合に終了する。パラメータはＰ１からＰｎまでが保存される。
【００４０】
間隔値の設定によっては、上限値と、最も上限値に近いパラメータと、の間隔が間隔値よりも小さくなる場合がある。このような場合に、警告発する警告部を有してもよい。
【００４１】
図６のキャンセルボタン２０は、パラメータの生成をキャンセルするボタンである。
【００４２】
＜その他の実施形態＞
以上、実施形態を詳述したが、本発明は例えば、システム、装置、方法、プログラム若しくは記録媒体（記憶媒体）等としての実施態様をとることが可能である。具体的には、複数の機器（例えば、ホストコンピュータ、インタフェース機器、撮像装置、ｗｅｂアプリケーション等）から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用してもよい。
【００４３】
また、本発明の目的は、以下のようにすることによって達成されることはいうまでもない。即ち、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコード（コンピュータプログラム）を記録した記録媒体（または記憶媒体）を、システムあるいは装置に供給する。係る記憶媒体は言うまでもなく、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。
【符号の説明】
【００４４】
１  データ処理装置
２  データ加工部
３  記憶部
６  複合現実出力部
７  制御部
【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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