(57)【要約】      （修正有）【課題】２Ｄスケッチモデルからソリッドモデルへの寸法移行システムを提供する。【解決手段】コンピュータが生成した幾何モデルがコンピュータシステムのメモリに記憶され、コンピュータシステムが２次元スケッチジオメトリーを２次元スケッチから選択し、フューチャコマンドを使用して３次元モデルを形成し、２次元スケッチジオメトリー上に３次元モデルに相当する複数のエレメントを同定し、コンピュータエレメントを３次元モデル上に形成する。コンピュータエレメントは、同定された複数のエレメントからの次元及び制約の１つであり、３次元モデルを、カウンタパーツエレメントの操作により修正する能力を有する。【選択図】図７
2015146210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソフトウェア命令を備えるコンピュータで操作されるソリッドモデルからジオメトリーを選択するためのシステムであって、
コンピュータシステムが、メモリ、プロセッサ、ユーザ入力装置、およびディスプレイ装置を含み、
コンピュータが生成した幾何モデルがコンピュータシステムのメモリに記憶され、
コンピュータシステムが２次元スケッチジオメトリーを２次元スケッチから選択し、フューチャコマンドを使用して３次元モデルを形成し、
２次元スケッチジオメトリー上に３次元モデルに相当する複数のエレメントを同定し、
コンピュータエレメントを３次元モデル上に形成し、このコンピュータエレメントは同定された複数のエレメントからの次元および制約の１つであり、
３次元モデルをカウンタパーツエレメントの操作により修正する能力を提供するシステム。
【請求項２】
コンピュータシステムがユーザに、修正された視覚表示情報を用いて３Ｄモデルを表示する、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
コンピュータシステムが、ソリッドモデルデータファイルから抽出された視覚表示情報から計算されたデザイン意思インテリジェンスなしで、ソリッドモデルを表示する、請求項２記載のシステム。
【請求項４】
コンピュータシステムが、視覚表示データを備えるソリッドモデルデータを、ソリッドモデルモデリングアプリケーションにロードする、請求項３記載のシステム。
【請求項５】
コンピュータシステムが、ソリッドモデルデータファイルへの修正されたソリッドモデルを計算する、請求項４記載のシステム。
【請求項６】
ソリッドモデルを設計するための方法であって、
２次元スケッチジオメトリーを２次元スケッチから選択し、フューチャコマンドを使用して３次元モデルを形成し、
２次元スケッチ上に３次元モデルに相当する複数のエレメントを同定し、
コンピュータエレメントを３次元モデル上に形成し、このコンピュータエレメントは同定された複数のエレメントからの次元および制約の１つであり、
３次元モデルをカウンタパーツエレメントの操作により修正する能力を提供する方法。
【請求項７】
ユーザに、修正された視覚表示情報を用いて３Ｄモデルを表示する、請求項６記載の方法。
【請求項８】
ソリッドモデルデータファイルから抽出された視覚表示情報から計算されたデザイン意思インテリジェンスなしで、ソリッドモデルを表示する、請求項７記載の方法。
【請求項９】
視覚表示データを備えるソリッドモデルデータを、ソリッドモデルモデリングアプリケーションにロードする、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
ソリッドモデルデータファイルへの修正されたソリッドモデルを計算する、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
コンピュータ読み出し可能なプログラムコードが記録されたコンピュータ使用可能媒体を有するコンピュータプログラム製品であって、
前記コンピュータ読み出し可能プログラムコードは、ジオメトリーをソリッドモデルに選択するための方法を実現するため実行されるように構成されており、該方法は、
論理処理モジュールを有するシステムと、表示処理モジュールと、方法処理モジュールとを提供し、
２次元スケッチジオメトリーを２次元スケッチから選択し、フューチャコマンドを使用して３次元モデルを形成し、
前記選択は、論理処理モジュールによる呼出しに応答して方法処理モジュールによって実行され、
２次元スケッチ上で、３次元モデルに相当する複数のエレメントを同定し、
前記選同定、論理処理モジュールによる呼出しに応答して方法処理モジュールによって実行され、
コンピュータエレメントを３次元モデル上に形成し、このコンピュータエレメントは同定された複数のエレメントからの次元および制約の１つであり、
前記形成は、論理処理モジュールによる呼出しに応答して方法処理モジュールによって実行され、
方法処理モジュールからの修正された視覚表示情報を使用して、ユーザに３次元モデルを表示し、
前記表示は、表示処理モジュールによって実行されるコンピュータプログラム製品。
【請求項１２】
ユーザに、修正された視覚表示情報を用いて３Ｄモデルを表示し、
前記表示は、表示処理モジュールによって実行される請求項１１記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１３】
データファイルから抽出された視覚表示情報から計算されたデザイン意思インテリジェンスなしで、３次元モデルを表示し、
前記表示は、表示処理モジュールによって実行される請求項１２記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１４】
視覚表示データを備えるデータファイルを、ソリッドモデルモデリングアプリケーションにロードし、
前記ロードは、論理処理モジュールによる呼出しに応答してデータファイル処理モジュールによって実行される請求項８または１３記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１５】
３次元モデルをデータファイルへ、論理処理モジュールによる呼出しに応答してデータファイル処理モジュールによって計算する請求項１４記載のコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願へのクロスレファレンス
本願は、２００８年４月１４日に出願した係属中の米国仮出願第６１／０４４６２０号の優先権を主張するものである。
【０００２】
技術分野
ここに説明する本発明のシステムは、一般的に、コンピュータ支援設計ソフトウェアアプリケーションに関連するものである。より詳細には、２次元図形を３次元図形に変換システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）アプリケーションおよび幾何モデリングシステムの現在の世界では、パーツが２つのやり方の１つで共通に設計される。すなわち、ヒストリベースと、ノンヒストリである。ヒストリベースシステムは、１９８０年代中頃に出現したパラメトリックモデリングパラダイムにより共通に特徴付けられる。パラメトリックモデリングシステムでは、レシピツリーまたはヒストリツリーが、事物がどのように相互に関連しているかを反映するために作成される。１つのオリジナルアイテムについて変化が発生すると、やがてその後にそのオリジナルアイテムから形成されるすべてのアイテムが更新される。このようにして例えば２つの面が同一平面に残ることがある。なぜならこれらの面は、設計プロセス中にキャプチャされた関係によって設計されており、更新プロセス中に単純に「リプレイ」されるからである。図１ａから１ｃは、３次元ブロックの斜方投影図である。図１ａを参照すると、３次元（３Ｄ）のＣ型ブロック１００がユーザにコンピュータディスプレイ上で可視であり、ユーザにより、下方脚部１０５、上方脚部１１０、または下方脚部１０５と上方脚部１１０の両方を変化することによって変形する必要がある。ヒストリベースシステムでは、ユーザがどのように簡単にＣ型ブロック１０を変更するかは、これがＣＡＤアプリケーションシステム、例えばＳｉｅｍｅｎｓ  Ｐｒｏｄｕｃｔ  Ｌｉｆｅｃｙｃｌｅ  Ｍａｎｅｇｅｍｅｎｔｏ  Ｓｏｆｔｗａｒｅ  Ｉｎｃ．によるＳｏｌｉｄＥｄｇｅにより、初めにどのように設計されていたかに掛かっている。通例、オリジナルデザイナが、後で修正デザイナにより修正されるパートを形成および／または設計し、この修正デザイナはオリジナルデザイナのことをまったく知らないこともある。例えばオリジナルデザイナ、すなわちブロック１００を最初に設計した人物が、下方脚部１０５と上方脚部１１０に関連する面が同一平面になるような設計方法を使用していれば、図１ｃに示すような変形動作は、３Ｄモデル設計の分野の当業者には基本的な、公知のパラメトリック／ヒストリベースモデリング技法を用いて容易に実行することができる。しかし簡単に説明すると、２つの面が同一平面になることが強いられているので、一方の面を移動すると他方の面も移動することになる。一方、修正デザイナが下方脚部１０５に関連する面だけを移動して、上方脚部１１０だけを残そうとすると（例えば図１ｂに示すように）、強制された同一平面を移動する複数の付加的ステップに加えて、修正デザイナがオリジナルデザイナでなければ、どのようにＣ型ブロック１００の２つの脚部が形成されたかを理解することから始まる、さらに複数の付加的ステップが必要となる。さらに、Ｃ型ブロック１００のオリジナルデザイナが、下方脚部１０５と上方脚部１１０が同一平面になるよう形成したのではなく、間隔または形状のような別の方法により両脚部が形成されていれば、両脚部を図１ｃに示すように変更しようとすると、修正デザイナがＣ型ブロック１００をゼロから形成するのと同じ程度に困難性が増大する。
【０００４】
一方、Ｃ型ブロック１００を、ＣｏＣｒｅａｔｅ、ＩｒｏｎＣＡＤおよびＫｕｂｏｔｅｋのようなコンパイラでノンヒストリまたはボディベースのアプローチで変形すると、パラメトリックモデリングパラダイムにより一般的に形成されるヒストリツリーを維持することができない。ノンヒストリのアプローチでは、変化が各アイテムに対してソリッドモデルで明示的に実行される。Ｃ型ブロック１００のオリジナルデザイナが、下方脚部１０５上の面と上方脚部１１０上の面との関係が同一平面であることを維持しようと意図している場合、所望の結果を保証するように編集するためには後の変形で面を手動で選択しなければならない。このことは、オリジナルデザイナの意図が未知であるか、または確認できない場合には困難である。例えば修正デザイナは、１つの面を選択することにより、または他のすべての同一平面を個別に選択することにより図１ｂまたは図１ｃに示すように変化させることができる。すべての同一平面の選択は、この例では少数であるが、複雑なアセンブルモデルでは数百になることもある。択一的にいくつかのソフトウェアアプリケーションにより修正デザイナは、「同一平面の面」を作製し、設計意図を事後恒久的に、編集時点で保存することができる。しかしこれも、非常に大きなモデルでは扱い難くなる。後者の改変は、後日での図１ｂに示すような変形を困難にする。なぜなら設計意図が設計意図にではなく、モデルに焼き込まれるからである。
【０００５】
ヒストリベースのアプローチによる問題点は、設計意図が組み込まれ、モデル形成の時点で固定されることである。このことは、モデル形成の時点では予想されなかった変更を後の時点で行う場合に変更を複雑にする。反対に、ノンヒストリシステムは後の時点での変更についてフレキシブルである。しかし事物がどのように関連しているかについて知識をほとんど保存しない。修正デザイナがこのような知識を、ヒストリベースシステムのように、後の時点で手動で保存しようとすると、この知識が組み込まれ、固定され、そのためフレキシビリティが制限される。
【０００６】
すなわち、ヒストリレスシステムはよりフレキシブルである。なぜなら「ドライビングディメンション、driving dimension」をソリッドモデルに、ソリッドモデルの形成の後に追加することができるが、２次元スケッチからの寸法は３Ｄソリッドモデルに変換できないからである。ドライビングディメンションは、ディメンションにより特定された数値に基づく修正または変更によってデザイナがデザインをより正確に管理することのできるツールである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は有利には、２Ｄスケッチモデルからソリッドモデルへの寸法移行システムおよび寸法移行方法に対する必要性を認識する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
認識された必要性および関連の問題を解決するために、ソフトウェア命令を有するコンピュータで操作されるソリッドモデルを選択修正するためのシステムを提供するシステムが提案される。このシステムでは、コンピュータシステムが、メモリ、プロセッサ、ユーザ入力装置、およびディスプレイ装置を含み、
コンピュータが生成した幾何モデルがコンピュータシステムのメモリに記憶され、
コンピュータシステムが２次元スケッチジオメトリーを２次元スケッチから選択し、フィーチャコマンドを使用して３次元モデルを形成し、
２次元スケッチ上に３次元モデルに相当する複数のエレメントを同定し、
カウンタパートエレメントを３次元モデル上に形成し、このカウンタパートエレメントは同定された複数のエレメントからの寸法および制約の１つであり、
３次元モデルをカウンタパートエレメントの操作により修正する能力を提供する。
【０００９】
本発明の有利な実施例の別の利点は以下の説明および図面から明らかとなり、部分的に本システムの実施により学習される。このシステムを、このシステムの一部をなす図面を参照しながら説明する。他の実施例も利用することができ、変更も本発明のシステムの枠を逸脱することなしに可能である。
【００１０】
システムを添付図面と関連して説明する。同様の符合は同様の要素を意味する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】３次元ブロックの斜方投影図である。
【図２】サンプル仮想製品開発環境を示す図である。
【図３】システムが実施されるコンピュータ環境のブロック回路図である。
【図４ａ】ソフトウェアアプリケーションに実現されたソフトウエアプログラミングコードの一般的概念を示す図である。
【図４ｂ】ソフトウェアアプリケーションに実現されたソフトウエアプログラミングコードの一般的概念を示す図である。
【図５】実施形態により使用される方法全体のブロック図である。
【図６】例としてのソリッドモデル修正システムを示す図である。
【図７】ディメンション法の実現を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
１．イントロダクション
ソリッドモデルにおける幾何関係性を修正するための方法およびシステムが記述される。以下の記述では説明のために、このシステムを理解するための多数の特別な詳細が明らかとなる。しかし当業者であれば、これら特別な詳細がなくても、このシステムを実施することができることは明らかである。別の例では、公知の構造と装置が、このシステムを不必要に曖昧にしなため、ブロック回路図の形で示されている。
【００１３】
図２はサンプル仮想製品開発環境を示す図である。現在、使用される仮想開発環境は、典型的には一般的に２００で示された製品を形成または改善しようとする顧客要求により、または内在的欲求により開始する。この製品は、栓抜きのように単純なものでも、潜水艦のように複雑なものでも良い。図２をさらに参照すると、オリジナルデザイナは、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）アプリケーション２０５により実現される公知の方法にしたがって所望の製品を設計する。ＣＡＤアプリケーション２０５は汎用コンピュータ上で実行され、当該コンピュータはその後、以下に詳細を示すアプリケーションおよびインタラクションの実行時点で、コンピュータ支援設計のルーチンを実行することを目的とする特定目的用コンピュータ環境となる。ＣＡＤアプリケーション２０５は、好ましくはいずれもシーメンスＰＬＭソフトウェア社によりライセンス提供されるＳｏｌｉｄ  Ｅｄｇｅ（登録商標）またはＮＸ（商標）である。ＣＡＤユーザは周知の十分に理解されたやり方でＣＡＤアプリケーション２０５を操作し、顧客の要求または内在的欲求から確認されたオリジナルの設計条件に一致および類似するソリッドモデルを仮想的に表示させる。ソリッドモデルは共通して、コンポーネントの１つまたは複数のアセンブリであり、これらのアセンブリはサブアセンブリおよび／またはコンポーネントにさらに分解され、そのすべては好ましくは、その後の再呼出しのためにソリッドモデルデータファイル２２５に保存された仮想提示を有する。
【００１４】
ソリッドモデルが、オリジナルのデザイン条件に適合する、適切な形態であることが決定されると、シーメンスＰＬＭソフトウェア社により提供されるＮＸ  ＣＡＥ（商標）やＦＥＭＡＰ（商標）などのコンピュータ支援エンジニアリング（ＣＡＥ）アプリケーション２１０を用いて、ＣＡＥユーザは部分耐障害性テストおよび種々の他のエンジニアリングテストについて好ましくはテストする。ＣＡＥユーザが、ソリッドモデルが耐障害性テストを成功裏に合格するためには修正が必要であると判断した場合、このソリッドモデルはＣＡＤアプリケーション２０５での修正のためＣＡＤユーザに戻される。ＣＡＤアプリケーション２０５とＣＡＥアプリケーション２１０および各ユーザの間のやりとりは、ソリッドモデルが必要な設計条件およびエンジニアリングテストを成功裏に合格するまで繰り返される。
【００１５】
成功裏に完成した後、最終的な設計形態のソリッドモデルは、シーメンスＰＬＭソフトウェア社によりいずれも提供されるＮＸ  ＣＡＭ（商標）やＣＡＭ  Ｅｘｐｒｅｓｓ（商標）などのコンピュータ支援製造（ＣＡＭ）アプリケーション２１５において物的製造のためにさらに設計される。ＣＡＭアプリケーション２１５を用いて、ＣＡＭユーザは数的制御プログラム、金型、ツール、ダイがどのように物的製品２３０を製造するかを設計することになる。ＣＡＭユーザは、オリジナルの設計条件に適合させるためにさらに修正する場合がある。例えば、放電加工（ＥＤＭ）を用いる場合、ワイヤカットＥＤＭまたは型彫りＥＤＭのいずれを物的製品２３０の製造に用いるかによって、異なる技術が要求される場合がある。仮想的に一部をミリングするため、ＣＡＭアプリケーション２１５は好ましくはＥＤＭ処理用の軌道の電極路を規定する。ＣＡＭユーザは設計条件およびエンジニアリング条件に適合させるため、例えば、物的製品２３０の構成材料を硬化させる冷却の後に、ソリッドモデルの寸法をわずかに修正する必要があると判断することがある。
【００１６】
製品の仮想的な設計、エンジニアリングおよび製造が成功裏に終わった後、製造者はすべての製造原則を、製品に関係する製品エンジニアリングとリンクすることができる。製品エンジニアリングには、例えば、プロセスレイアウトおよびプロセス設計、プロセスシミュレーション／エンジニアリング、および、シーメンスＰＬＭソフトウェア社により提供されるＴｅｃｎｏｍａｔｉｘ（商標）などのデジタル工場アプリケーション２２０を用いる製品管理が含まれる。ＣＡＭユーザが製品を例えば旧型のＥＤＭシステムでモデリングし、製造者に５軸旋盤機を用いて必要なブランクを形成するよう要求するために、あるいは、製造者が圧縮成形から射出成形に変えて物的製品２３０の構成部分を形成するようになったために、製造者が物的製品２３０を修正する必要を見いだす場合がある。例えばソリッドモデルは、物的製品２３０を製造するための最終要求に適合するため修正しなければならない。
【００１７】
上述した仮想的製品開発全体にわたって、製品設計は例えば顧客の要求からＣＡＤユーザ、ＣＡＥユーザ、ＣＡＤユーザへと流れ、さらにＣＡＥユーザに戻って、ＣＡＭユーザ、そして物的製品２３０の物的製造のために製造者へと流れた。ソリッドモデルへのそれぞれの編集とともに、例えば、ＣＡＤユーザ、ＣＡＥユーザ、ＣＡＭユーザおよび製造者による必要な設計変更に適合されるように幾何学的関係も修正される。さらに、ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭユーザのそれぞれがソリッドモデルを修正すると、ソリッドモデルを規定するデータモデルもまた、上述した、ソリッドモデルデータファイル２２５に適切に保存された変更を適切に説明するよう修正される。製造者はその後、オリジナルの設計仕様およびその後のエンジニアリングにおける修正にしたがって、物的製品２３０の製造を進める。仮想製品開発は、ソリッドモデルにおける幾何学的関係を修正するためのシステムおよび方法が種々のハードウェアシステムのメモリに常駐する種々のソフトウェアアプリケーションで実行される。ハードウェアシステムについては、以下より詳細に説明される。
【００１８】
２．コンピュータプログラム
ハードウェアシステムを考察する。図３は、システムが実施されるコンピュータシステムのブロック回路図である。図３および以下の説明は、本実施形態が具現化可能な、適切なハードウェアシステムおよびコンピュータ環境についての簡単な一般的説明を提供することを意図するものである。本実施形態は、既知のさまざまなコンピュータ環境で実施されてもよい。
【００１９】
図３を参照すると、例としてのコンピュータシステムが、コンピュータ３００の形の計算デバイス、例えばディスクトップまたはラップトップコンピュータを有し、これは複数の関連周辺機器（図示せず）を含む。コンピュータ３００は、中央演算ユニット（ＣＯＵ）３０５と、接続に使用されるバス３１０を有し、中央演算ユニット３０５とコンピュータ３００の複数のコンポーネントと公知の技術により通信することができる。ＣＰＵ３０５の動作は当業者にはよく知られており、好ましくはコンピュータ３００により実行されるプログラムモジュールのような、コンピュータが実行可能な命令がエンコードされたコンピュータプログラムを実行することのできる電気回路の形態で行われる。一般的に、プログラムモジュールはルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を含み、特定のタスクを実行し、または特定のデータ形式を実現する。好ましくはプログラムモジュールはファイル処理モジュール３０６、データ表示モジュール３０７、論理処理モジュール３０８，および方法処理モジュール３０９を含む。論理処理モジュール３０８は、ファイル処理モジュール３０６、データ表示モジュール３０７および方法処理モジュール３０９に要求を送信し、コンピュータ実行可能命令にしたがって動作させる。同様に論理処理モジュール３０８は、ファイル処理モジュール３０６、データ表示モジュール３０７および方法処理モジュール３０９から要求を受信し、コンピュータ実行可能命令にしたがって動作する。バス３１０はまた、種々のプログラムモジュールと複数のコンポーネントとの間の通信を可能にする。バス３１０は、メモリバス、メモリコントローラ、周辺バスおよび論理バスを含む種々のバスアーキテクチャを使用する複数のバス構造の１つであって良い。コンピュータ３００は典型的にはユーザインタフェースアダプタ３１５を有し、これは中央演算ユニット３０５を、バス３１０を介して１つまたは複数のインタフェースデバイス、例えばキーボード３２０、マウス３２５および／またはタッチスクリーン、デジタル入力パッドのような他のインタフェースデバイス３３０に接続する。バス３１０は、ＬＣＤスクリーンまたはモニタのような表示デバイス３３５を中央演算ユニット３０５に、ディスプレイアダプタ３４０を介して接続する。バス３１０はまた中央演算ユニット３０５を、ＲＯＭ，ＲＡＭ等を含むメモリ３４５に接続する。
【００２０】
コンピュータ３００はさらに、デバイスインタフェース３５０を有し、これは少なくとも１つの記憶デバイス３０５および／または少なくとも１つの光学デバイス３６０をバスに接続する。記憶デバイス３０５は、図示しないハードディスク、磁気ディスク、リムーバル磁気ディスクを読み出しおよび書き込みのためのディスクドライブを含むことができる。同様に光学デバイス３６０は、ＣＤＲＯＭ等のリムーバル光学ディスクまたは他の光学メディアに書き込み、読み出しするための図示しない光学ディスクドライブを含むことができる。前記のドライブおよび関連のコンピュータ読み出し可能メディアは、コンピュータ読み出し可能命令、データ構造、プログラムモジュール、およびコンピュータ３００のための他のデータのための不揮発性記憶を提供し、これらは方法処理モジュール３０９により提供される命令により記述された方法で、論理処理モジュール３０８により受信された命令にしたがいファイル処理モジュール３０６によってアクセスされる。
【００２１】
コンピュータ３００は、通信チャネル３６５を介して他のコンピュータまたはネットワークと通信することができる。コンピュータ３００は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）またはワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）で他のコンピュータと関連することができ、または他のコンピュータとのクライアント／サーバ構成でクライアントとすることができる。さらに本実施形態は、分散型コンピュータ環境で実現することもでき、ここでは、方法処理モジュール３０９により提供された命令により記述される方法で、論理処理モジュール３０８よりタスク命令が提供され、通信ネットワークを通じてリンクされたリモート処理デバイスにより実行される。分散型コンピュータ環境では、プログラムモジュールがローカルメモリ記憶デバイスとリモートメモリ記憶デバイスの両方に配置される。これらの構成のすべて、および適切な通信ハードウェアおよびソフトウェアは公知の形式である。
【００２２】
プログラムモジュールをより詳細に考察すると、図４ａ、４ｂは、ソフトウェアアプリケーションに実現されたソフトウエアプログラムコードの一般概念を示す。図４ａを参照するとプログラムモジュールが示されており、ソフトウェアアプリケーション４００が上に説明したようにアクセス可能プログラムモジュールを含む実施形態との関連で以下に詳細に説明する。ソフトウェアアプリケーション４００は、前記のＣＡＤアプリケーション２０５、ＣＡＥアプリケーション２１０またはＣＡＭアプリケーション２１５のようなソリッドモデルアプリケーションの形にすることができる。さらに、ソフトウェアアプリケーション４００は、アクセスおよび利用のための特定のＡＰＩ（「アプリケーションプログラミングインタフェース」）呼出しフィーチャを備える、サードパーティのベンダが提供するものを用いることも考えられる。続いて、ユーザがソフトウェアアプリケーション４００とインタラクションする際に、特定の修正イベントが、以下で詳述する変分モデリングツールキット４０５とのインタラクションをトリガする。これについては、以下でより詳細に説明する。ソフトウェアアプリケーション４００および変分モデリングツールキット４０５は、共にまたは個別に、方法処理モジュール３０８が提供する指令により記述される方法でロジック処理モジュール３０８を利用し、下位の幾何モデリングカーネルを呼出し、そしてソリッドモデルの特定の修正イベントを、ユーザにより選択され、ソフトウェアアプリケーション４００により実行されるコマンドにしたがって完了する。これはソリッドモデリングの当業者には一般に理解されることであるが、以下でより詳細に説明する。下位の幾何モデリングカーネルは、一般に少なくとも、シーメンスＰＬＭソフトウェア社がライセンスするＰａｒａｓｏｌｉｄ（商標）などの２次元または３次元（２Ｄまたは３Ｄ）幾何モデラ４１０の集合と、シーメンスＰＬＭソフトウェア社が提供する３Ｄ  ＤＣＭ（商標）（または「ＤＣＭ」）製品のような幾何ソフトウェアコンポーネントライブラリ４１５の集合とから構成される。
【００２３】
言い替えれば、図４ｂを参照すると、変分モデリングツールキット４０５は、ソフトウェアアプリケーション４００からの変分編集コマンドに基づいて動作する。さらに、ソフトウェアアプリケーション４００は非変分モデリングの呼出しを３Ｄ幾何モデラ４１０に送り、３Ｄ幾何モデラ４１０は、幾何モデラの当業者には普通に理解されるように、幾何ソフトウェアコンポーネントライブラリ４１５を利用する。変分モデリングツールキット４０５に関し、以下でより詳細に説明されるが、発見、編集、解決および適用を含む変分編集に関連して、いくつかの動作が発生する。幾何ソフトウェアコンポーネントライブラリの集合が、例えば、幾何学的制約解決、変分設計、パラメトリック設計、運動シミュレーション、衝突判定、クリアランス計算、トポロジー配置、トポロジー運動解決、隠線除去などのモデリング機能を提供することは、ソリッドモデリングの当業者には通常理解される。３Ｄ幾何モデラ４１０およびコンポーネントライブラリ４１５が個別のコンポーネントであるよりは、同一のアプリケーションであるか、または、これらの組合せであることは、本実施形態の範囲内である。コンピュータプログラムについて説明したが、以降、分割システムについてより詳細に説明する。
【００２４】
３．ディメンションシステム
面分割システムを考察する。図５は、実施形態により使用される方法全体のブロック図である。図５を参照すると、本実施の形態は、方法処理モジュール３０９により提供される指令が記述する方法を用いるロジック処理モジュール３０８を開示する。記述された方法は、設計用のソフトウェア指令を有するコンピュータで操作されるソリッドモデルにおける設計方法であり、全体として参照番号５００で示す。以下のステップは、以下に説明する詳細を有するシステムにて説明される実施形態の概略を示すために説明するものである。システムが２次元スケッチジオメトリーを２次元スケッチから選択し、フィーチャコマンドを使用して３次元モデルを形成する（ステップ５００）。システムが、２次元スケッチ上に３次元モデルに相当する複数のエレメントを同定する（ステップ５０５）。システムが、カウンタパートエレメントを３次元モデル上に形成し、このカウンタパートエレメントは同定された複数のエレメントからの寸法および制約の１つである（ステップ５１０）。システムが、３次元モデルをカウンタパートエレメントの操作により修正する能力を提供する（ステップ５１５）。
【００２５】
図６は、例としてのソリッドモデル修正システムを示す図である。ユーザはソフトウェアアプリケーション４００を使用して、ソフトウェアアプリケーション４００に対して必要な命令を実行し、記憶デバイス３５５にアクセスする。記憶デバイス３５５は好ましくは、ソリッドモデルデータファイル４２５に格納されたソリッドモデルの仮想表現に関連するデータを有するハードディスクドライブ６００である。ソリッドモデルデータファイル４２５は好ましくは、ソフトウェアアプリケーション４００、変分モデリングツールキット４０５、３Ｄ幾何モデラおよびコンポーネントライブラリ４１５によりアクセスされる。図６を参照すると、ソフトウェアアプリケーション４００がソリッドモデリングアプリケーション６０５により特徴付けられている。このソリッドモデリングアプリケーション６０５は、好ましくはハードディスクドライブ６００上にｓｔａｎｄ．ｘ＿ｔフォーマット、ｓｔａｎｄ．ｖｔｋ＿ｄａｔａフォーマットで格納されたデータファイル６１０として構造化されたソリッドモデルデータファイル４２５にアクセスする。ｓｔａｎｄ．ｘ＿ｔフォーマットは３Ｄ幾何モデラ４１０のためのモデラ伝送ファイル形式であり、ｓｔａｎｄ．ｖｔｋ＿ｄａｔａフォーマットは変分モデリングツールキット４０５のための変分モデリングツールキット情報ファイル形式であり、ｓｔａｎｄ＊は一般的パーツファイル名を指す。ソリッドモデルリングアプリケーション６０５は固有の認識ファイル形式拡張部、例えばＡＰＰを有しており、これはソリッドモデルを操作するのに十分な情報を得るために使用される。続いて、ソリッドモデリングアプリケーション６０５はｓｔａｎｄ．ｘ＿ｔファイルを、３Ｄ幾何モデラ４１０によりアクセスされる３Ｄ幾何モデラーセッションボディにロードする。ｓｔａｎｄ．ｖｔｋ＿ｄａｔａが３Ｄ幾何モデラーセッションボディにロードされ、追加される。ソリッドモデリングアプリケーション６０５は、ソリッドモデルに関連するアプリケーションデータをロードし、その固有のファイル形式、例えばＰＲＴにしたがってデータファイル６１０にアクセスする。
【００２６】
ロードされたソリッドモデルのデザイナは、観察されるソリッドモデルのいくつかの側面を修正しようとする。そのような意図で、デザイナは面、エッジ、または頂点とすることのできるトポロジーを選択し、修正する。修正のためにトポロジーを選択することによって、ソリッドモデリングアプリケーションは変分モデリングツールキット４０５とのインタラクションを開始し、公知の技術を使用する変分モデリングツールキットＡＰＩ６０５によって修正計算を処理する。ソリッドモデル修正に続いて、修正されたソリッドモデルをハードディスクドライブ６００にセーブするために、ブロック６２０が示すように、変分モデリングツールキット４０５に関連するデータがソリッドモデルから取り出され、ｖｔｋ＿ｄａｔａデータ構造に置かれ、ｓｔａｎｄ．ｖｔｋ＿ｄａｔａファイルにセーブされる。取り出されたソリッドボディも、アプリケーションデータと同じようにハードディスクドライブ６００にセーブされる。
【００２７】
通例、デザイナはソリッドモデルおよび関連のフィーチャを、３Ｄ環境のスケッチ面上で２Ｄジオメトリーをまず描くことにより作成または設計する。これはソフトウェアアプリケーション４００および当業者には公知の技術を用いて行われる。平面ジオメトリーは好ましくは寸法であり、これらの寸法は、デザイナからの入力によって２Ｄスケッチを修正するために使用され、寸法の値に変化される。このようにして変化された２Ｄスケッチは、２Ｄディメンション制約マネージャにより処理された２Ｄスケッチジオメトリーとなり、すでに述べたように所望の寸法変化に適合する必要のあるジオメトリー変化を形成する。寸法、制約に加えて、他の注釈オブジェクトを２Ｄジオメトリーに配置することができ、これによりジオメトリー関係（制約）または製造ノート（注釈）を提供する。集合的にこれらのオブジェクトは、ＤＡＣ（Dimensions, Annotations, and Constraints）と呼ばれる。ＤＡＣに連結されたジオメトリーエレメントは、ＤＡＣのペアレント（親）と呼ばれる。寸法は典型的には１つまたは２つのペアレントに連結しており、制約は１つ、２つ、またはそれ以上のペアレントに連結することができる。
【００２８】
４．ディメンション法
ディメンションシステムについて詳細に考察する。このシステムは、フィーチャコマンドプロシージャと呼ばれるディメンション法を含み、フィーチャコマンドプロシージャは以下のサンプル擬似コードにしたがってＤＡＣプロシージャを呼び出す。
【００２９】
フィーチャコマンドプロシージャ
{
２Ｄスケッチをフィーチャへの入力として選択することをデザイナに要求する
２ｄスケッチジオメトリーをリストＬに置く
３ｄソリッドフィーチャを形成する（ここに説明しない）
ＤＡＣ移行を開始：
リストＬ中の各２ｄセグメントＳについて
{
Ｓに関連のすべてのＤＡＣを発見する
セグメントＳについて発見された各ＤＡＣに関連するマップをセーブする
}
マップ中の各ＤＡＣについて
{
リストＬにあるこのＤＡＣに対するジオメトリーペアレントを獲得し、これらのペアレントを新しいリストＰに追加する
ＤＡＣプロシージャ、OnParentElementsConsumed（）を呼出し、移行を実施し、リストＰを通過する
}
}
ＤＡＣプロシージャOnParentElementsConsumed（Ｐ，フィーチャ形成で使用された２ＤGeometryParentsのリスト）
{
このＤＡＣのすべてのペアレントがリストＰにあれば、次に
{
このＤＡＣをソリッドに移行する：
リスト中の各ペアレントについて
{
このペアレントについてＤＡＣの２ｄコネクトポイント、ＣＰを決定する
ＣＰ２ｄ位置を３ｄ位置、ＣＰ３に、スケッチ面を使用して変換する
この２ｄペアレントから形成されたすべての３ｄフィーチャエッジを発見する
発見された各３ｄエッジについて
{
エッジをスケッチ面に投影する
投影が点であればこのエッジをスキップする（なぜなら、ＤＡＣをスケッチ面へのエッジ法線に接続することができないから）
各エッジ終点からＣＰ３までの距離を決定する
}
どのエッジがＣＰ３に最も近い終点を有するか決定し、これをニューペアレントとして指定する
}
すべてのニューペアレントが決定されたら：
ニューペアレントを使用して新しい３ｄＤＡＣをエレメントを形成する
すべてのオリジナル２ｄスケッチＤＡＣコンテンツを新しい３ｄＤＡＣにコピーする
オリジナル２ｄスケッチＤＡＣを削除にためにマークする
}
それ以外の場合（このＤＡＣの若干のペアレントだけがフィーチャ形成プロセスに使用される場合）
{
このＤＡＣを２ｄスケッチＤＡＣとして維持する  しかしこれを消費されたペアレントからモデルの新たに形成されたエッジに再接続する
リスト中の各ペアレントについて
{
このペアレントについてＤＡＣの２ｄコネクトポイント、ＣＰを決定する
この２ｄペアレントから形成されたすべての３ｄフィーチャエッジを発見する
発見された各３ｄエッジについて
{
エッジをスケッチ面に投影する
投影が点であればこのエッジをスキップする（なぜなら、ＤＡＣをスケッチ面へのエッジ法線に接続することができないから）
３ｄエッジのすべてのキーポイントを２ｄスケッチ面に投影する
各３ｄエッジ終点からＣＰまでの距離を決定する
}
どのエッジがＣＰ３に最も近い投影キーポイントを有するか決定し、これをニューペアレントとして指定する
ＤＡＣをオリジナルスケッチエレメントから切離し、これをニューペアレントエッジの投影２ｄプロキシーに再接続する
}
}
}。
【００３０】
５．イラスト法
図７ａ、７ｂは、ディメンション法の実行を説明する。図７を参照すると、シンプル２Ｄスケッチ７００がディメンションと制約に沿って図示されている。次にソリッドモデルフィーチャが、デザイナにより、シンプル２Ｄスケッチ７００ジオメトリーから２Ｄジオメトリーを、フィーチャ命令、例えば突き出しフィーチャ命令への入力として選択することにより作成される。デザイナが突き出しフィーチャ命令を開始し、例えば２Ｄ面７０５ジオメトリーを選択すると、図７ｂに示す３Ｄソリッドモデルが、３Ｄモデリングの分野で公知の技術によりユーザに表示される。寸法は、２Ｄスケッチ７００から３Ｄソリッドモデル７０５に、前記のディメンション法にしたがって移行されている。
【００３１】
３Ｄソリッドモデル７０５の作成中にデザイナは好ましくは２Ｄ面７０５を、突き出しフィーチャ命令への入力として選択する。突き出しフィーチャ命令は、各２Ｄジオメトリーセグメントを、フィーチャを作成する入力として使用されるシンプル２スケッチ７００から探知する。２Ｄ面７０５が上手く作成されると、突き出しフィーチャ命令は生じたエッジを、オリジナル２Ｄジオメトリーに相当する３Ｄソリッドモデル７１０、または作成された３Ｄソリッドモデル７１０にマッピングする。次に突き出しフィーチャ命令は、スケッチに対し、２Ｄジオメトリーに接続されたＤＡＣオブジェクトの移行を実施する。各ＤＡＣオブジェクトは、移行が可能かどうか決定し、次に可能であれば３Ｄ  ＤＡＣに移行し、３Ｄソリッドモデル７１０のエッジに再接続される２Ｄ  ＤＡＣ、または移行に失敗した２Ｄ  ＤＡＣが残る。命令はスケッチにリストＬを提供する。このリストは、スケッチのジオメトリーセグメントからフィーチャの対応する３ｄエッジへのマッピングを含む。スケッチはＤＡＣオブジェクトを、上に示したディメンション法にしたがって再生または移行する。
【００３２】
６．結論
この実施形態は、デジタル電子回路、コンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアまたはそれらの組合わせで実現することができる。実施形態の装置は、プログラム可能プロセッサによる実行のための機械読み出し可能記憶デバイスに格納されたコンピュータプログラムに実現することができる。またこの実施形態の方法ステップは、入力データを処理し、出力を発生する実施形態の機能を実施する命令プログラムの実行を行うプログラム可能プロセッサにより実現される。
【００３３】
この実施形態は有利には１つまたは複数のコンピュータプログラムに実現される。このコンピュータプログラムは、データ記憶システム、少なくとも１つの入力デバイスと出力デバイスとデータおよび命令を交換するプログラム可能プロセッサを含むプログラム可能システム上で実行される。アプリケーションプログラムは、ハイレベルプロシージャまたはオブジェクト指向のプログラミング言語で実現することができ、所望であればアセンブラまたはマシン語でも良く、いずれにしろ言語はコンパイル言語またはインタプリター言語とすることができる。
【００３４】
一般的にプロセッサは、命令およびデータをＲＯＭおよび／またはＲＡＭから受け取る。コンピュータプログラム命令およびデータの具現化に適している記憶デバイスはあらゆる形態の不揮発性メモリを含み、これにはＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭおよびフラッシュメモリデバイスのような半導体メモリデバイス、内部ハードディスクのような磁気ディスク、リムーバルディスク、磁気光学的ディスク、ＣＤ−ＲＯＭディスクが含まれる。前記のものはすべて、専用設計されたＡＳＩＣ（アプリケーション専用集積回路）を補足するか、またはＡＳＩＣに組み込むことができる。
【００３５】
複数の実施例が説明された。本実施形態の精神および範囲を逸脱することなくさまざまな変更を行い得ることは明らかである。開示されたアクティブ選択システムは、共面、同軸等の条件でも、実際にフィーチャとともに同様に動作する。したがってこれ以外の実施形態も特許請求の範囲内に含まれるものである。
【図１】
2015146210.tif 000003
【図２】
2015146210.tif 000004
【図３】
2015146210.tif 000005
【図４ａ】
2015146210.tif 000006
【図４ｂ】
2015146210.tif 000007
【図５】
2015146210.tif 000008
【図６】
2015146210.tif 000009
【図７】
2015146210.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成27年4月6日(2015.4.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元モデルを設計するためのコンピュータシステムであって、
前記コンピュータシステムが、メモリ、プロセッサ、ユーザ入力装置、およびディスプレイ装置を含み、
（ａ）前記プロセッサが、フィーチャコマンドを使用して３次元モデルのデータを形成するために、前記ユーザ入力装置から入力されたデータに基づき、２次元スケッチのデータからの２次元スケッチジオメトリーのデータを、前記コンピュータシステム内に記憶されたデータから選択し、
（ｂ）前記プロセッサが、前記２次元スケッチジオメトリー上に、前記３次元モデルのデータに相当する複数のエレメントのデータを同定し、
（ｃ）前記プロセッサが、前記同定された前記２次元スケッチジオメトリー上の複数のエレメントのデータから、寸法および制約のうちの一つを反映した、前記３次元モデル上のカウンタパートエレメントのデータを形成し、ただし、前記寸法および制約は前記ユーザ入力装置から入力されたデータに基づくものであり、
（ｄ）その結果、前記形成されたカウンタパートエレメントのデータによって前記３次元モデルのデータが修正され、
前記コンピュータシステムは、修正された視覚表示情報を用いて、前記３次元モデルのデータをユーザに表示し、かつ、
ヒストリベースの３次元モデル設計において、前記コンピュータシステムは、３次元モデルデータファイルのデータから抽出された視覚表示情報にオリジナルの設計者の設計意図インテリジェンスを組み込むことなく、３次元モデルのデータを表示する、
システム。
【請求項２】
前記コンピュータシステムが、視覚表示データを備える３次元モデルデータファイルを、３次元モデルモデリングアプリケーションにロードする、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記コンピュータシステムが、前記修正された３次元モデルのデータを計算して、前記３次元モデルデータファイルを形成する、請求項２記載のシステム。
【請求項４】
３次元モデルを設計するための方法であって、前記方法は、コンピュータシステムのプロセッサ上で実行され、前記コンピュータシステムが、メモリ、ユーザ入力装置、およびディスプレイ装置をさらに含み、
前記方法は、
（ａ）前記プロセッサが、フィーチャコマンドを使用して３次元モデルのデータを形成するために、前記ユーザ入力装置から入力されたデータに基づき、２次元スケッチからの２次元スケッチジオメトリーのデータを、前記コンピュータシステムに記憶されているデータから選択し、
（ｂ）前記プロセッサが、前記２次元スケッチ上に、前記３次元モデルのデータに相当する複数のエレメントのデータを同定し、
（ｃ）前記プロセッサが、前記同定された２次元スケッチジオメトリー上の複数のエレメントのデータから、寸法および制約のうちの一つを反映した、前記３次元モデルのデータ上のカウンタパートエレメントのデータを形成し、ただし、前記寸法および制約は前記ユーザ入力装置から入力されたデータに基づくものであり、
というステップを含み、
（ｄ）その結果、前記形成されたカウンタパートエレメントのデータによって前記３次元モデルのデータが修正され、
さらに、前記方法は、
前記プロセッサが、修正された視覚表示情報を用いてユーザに前記３次元モデルのデータを表示し、かつ、
ヒストリベースの３次元モデル設計において、前記プロセッサが、３次元モデルデータファイルから抽出された視覚表示情報にオリジナルの設計者の設計意図インテリジェンスを組み込むことなく、３次元モデルのデータを表示するステップを含む、方法。
【請求項５】
前記プロセッサが、視覚表示データを備える３次元モデルデータファイルを、３次元モデルモデリングアプリケーションにロードするステップをさらに含む、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記プロセッサが、修正された３次元モデルのデータを計算して、３次元モデルデータファイルを形成するステップをさらに含む、請求項５記載の方法。
【請求項７】
コンピュータシステムのプロセッサ上で実行される、３次元モデルを設計するためのコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータシステムは、さらに、メモリ、ユーザ入力装置、およびディスプレイ装置を含み、前記コンピュータプログラムは、前記プロセッサに、
（ａ）フィーチャコマンドを使用して３次元モデルのデータを形成するために、前記ユーザ入力装置から入力されたデータに基づき、２次元スケッチからの２次元スケッチジオメトリーのデータを前記コンピュータシステムに記憶されているデータから選択するステップと、
（ｂ）前記２次元スケッチ上に、前記３次元モデルのデータに相当する複数のエレメントのデータを同定するステップと、
（ｃ）前記同定された２次元スケッチジオメトリー上の複数のエレメントのデータから、寸法および制約のうちの一つを反映した、前記３次元モデルのデータ上のカウンタパートエレメントのデータを形成するステップであって、ただし、前記寸法および制約は前記ユーザ入力装置から入力されたデータに基づくものである、ステップと
を実行させる、コンピュータプログラムであって、
（ｄ）その結果、前記形成されたカウンタパートエレメントのデータによって前記３次元モデルのデータが修正され、
さらに、前記コンピュータプログラムは、前記プロセッサに、修正された視覚表示情報を用いてユーザに前記３次元モデルのデータを表示するステップを実行させ、
さらに、前記コンピュータプログラムは、ヒストリベースの３次元モデル設計において、前記プロセッサに、３次元モデルデータファイルから抽出された視覚表示情報にオリジナルの設計者の設計意図インテリジェンスを組み込むことなく、３次元モデルのデータを表示するステップを実行させる、
コンピュータプログラム。
【請求項８】
前記プロセッサに、視覚表示データを備える３次元モデルデータファイルを、３次元モデルモデリングアプリケーションにロードさせる、請求項７記載のコンピュータプログラム。
【請求項９】
前記プロセッサに、修正された３次元モデルのデータを計算させて、３次元モデルデータファイルを形成させる、請求項８記載のコンピュータプログラム。
【外国語明細書】
2015146210.tif 000011
2015146210.tif 000012
2015146210.tif 000013
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