(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スルーホールを含む幾何モデルを該幾何モデルにおいて打ち抜き穴を置換することによって単純化する、コンピュータにより実施される方法であって、
幾何モデルにおいて打ち抜き穴の潜在的なグループを自動的に特定し、
前記打ち抜き穴のグループを多孔交換部により置換し、
前記打ち抜き穴の潜在的なグループの特定において、
スルーホールの組において各スルーホールを囲む個別の境界ボックスを設け、
各個別の境界ボックスの容量を計算し、
前記個別の境界ボックスの少なくとも２つが重なり合うように、各個別の境界ボックスのサイズをスケーリング係数によって大きくし、
全ての境界ボックスの合体した組を作り、重なり合う個別の境界ボックスが単一の結合境界ボックスとなるようにし、
前記合体した組における各境界ボックスのサイズを前記スケーリング係数によって小さくし、
サイズを小さくされた１又はそれ以上の境界ボックスによって形成される１又はそれ以上の個体を前記合体した組から取り出し、各個体は潜在的に打ち抜き穴のグループを表す、
コンピュータにより実施される方法。
【請求項２】
更に、同じ容量を有するスルーホールを含むように前記スルーホールの組を選択する、
請求項１に記載のコンピュータにより実施される方法。
【請求項３】
更に、同じ又は類似する形状を有するスルーホールを含むように前記スルーホールの組を選択する、
請求項１又は２に記載のコンピュータにより実施される方法。
【請求項４】
前記スケーリング係数は、前記境界ボックスの上限及び下限を、相互に垂直なｘ、ｙ及びｚ方向の少なくとも１つにおいて等しく且つ反対方向に調整するオフセット係数である、
請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載のコンピュータにより実施される方法。
【請求項５】
更に、個別の境界ボックスの容量に対応する容量を持った如何なる個体も除外し、如何なる残りの個体も夫々、特定される打ち抜き穴のグループに対応する、
請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載のコンピュータにより実施される方法。
【請求項６】
更に、如何なるくぼんだ特徴も検出し置換するよう前記個体を処理する、
請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載のコンピュータにより実施される方法。
【請求項７】
前記くぼんだ特徴は、同じサイズの厳密に２つのくぼんだ端を有する前記個体における面を探すことによって、検出される、
請求項６に記載のコンピュータにより実施される方法。
【請求項８】
前記くぼんだ特徴は、検出された各くぼみを埋めるようくぼみ境界ボックスを設けることによって１つの個体について置換される、
請求項６又は７に記載のコンピュータにより実施される方法。
【請求項９】
更に、各くぼみ境界ボックスの寸法及び前記個体の寸法をくぼみスケーリング係数によって大きくし、前記くぼみ境界ボックス及び前記個体を結合するよう全ての前記くぼみ境界ボックス及び前記個体の合体した組を作り、このように作られた個体の寸法を前記スケーリング係数によって小さくする、
請求項８に記載のコンピュータにより実施される方法。
【請求項１０】
更に、特定された前記打ち抜き穴のグループにおけるスルーホールによって導入される多孔率を考慮することによって、多孔個体を前記多孔交換部として提供するよう多孔率を導出し、前記幾何モデルの部分を形成する、
請求項１乃至９のうちいずれか一項に記載のコンピュータにより実施される方法。
【請求項１１】
前記個体の多孔率は、前記個体の容量と、該個体とサイズ、位置及び形状が同じであるよう作られているが前記打ち抜き穴のグループによって低減された容量を有する仮部品の容量との間の比を用いることによって、導出される、
請求項１０に記載のコンピュータにより実施される方法。
【請求項１２】
更に、前記多孔個体に対応し且つ前記特定される打ち抜き穴のグループにおけるスルーホールを含む前記幾何モデルの部分を前記多孔個体により置換するよう、前記幾何モデルを処理する、
請求項１０又は１１に記載のコンピュータにより実施される方法。
【請求項１３】
コンピュータデバイスにおいて実行される場合に、請求項１乃至１２のうちいずれか一項に記載のコンピュータにより実施される方法を実行するコンピュータプログラム。
【請求項１４】
スルーホールを含む幾何モデルを該幾何モデルにおいて打ち抜き穴を置換することによって自動的に単純化するよう配置されるコンピュータ装置であって、
スルーホールを含む幾何モデルにおいて打ち抜き穴の潜在的なグループを特定するよう動作する特定手段と、
特定された前記打ち抜き穴のグループを多孔交換部により置換するよう動作する置換手段と
を有し、
前記特定手段は、
スルーホールの組において各スルーホールを囲む個別の境界ボックスを設けるよう配置される境界ボックス供給手段と、
各個別の境界ボックスの容量を計算するよう配置される境界ボックス容量計算手段と、
前記個別の境界ボックスの少なくとも２つが重なり合うように、各個別の境界ボックスのサイズをスケーリング係数によって大きくするよう配置される境界ボックスサイズ増大手段と、
全ての境界ボックスの合体した組を作り、重なり合う個別の境界ボックスが単一の結合境界ボックスとなるようにするよう配置されるブーリアン和演算手段と、
前記合体した組における各境界ボックスのサイズを前記スケーリング係数によって小さくするよう配置される境界ボックスサイズ低減手段と、
サイズを小さくされた１又はそれ以上の境界ボックスによって形成される１又はそれ以上の個体を前記合体した組から取り出し、各個体は潜在的に打ち抜き穴のグループを表す、よう配置される抽出手段と
を有する、コンピュータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータを使った設計及びエンジニアリングに関する。特に、それは、コンピュータ環境において対象について作成されたモデルを、そのモデルをより解析に適したものとするために、潜在的に適応させることに関する。
【背景技術】
【０００２】
この変更プロセスは、設計及び製造プロセスにおいて通常見受けられる。例えば、エンジニアは、ＡＵＴＯ  ＣＡＤ又はＰｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲのようなＣＡＤ（Computer-Aided  Design）パッケージにおけるモデルを用いてコンポーネント又は複雑な部品の形で製品試作を設計し、次いで、使用の適切性のためにモデルを試験することを望むことがある。仮想的な試作／モデルのそのような解析は、耐久性、衛生、及び安全性の要求や製造可能性といった仕様要件のために必要とされる。設計エンジニアは、例えば、熱耐性、電磁気又は他の場の伝播、又は応力−ひずみ特性を決定するためにシミュレーションにおいてモデルを解析したいと望む。このシミュレーションプロセスは、実際の製造及び物理的な試験の費用を伴うことなく製品設計を精緻化することができる。しかし、しばしば、単純化されてより容易に解析可能であるようにモデルを変更することが必要である。
【０００３】
幾何モデルのための変更プロセスの特定の応用の１つは、例えば、エアフロー若しくは換気を提供／改善するための、又は火災シミュレーションのための、建物の建築モデルの単純化にある。コンピュータサーバ及びモバイル通信デバイスのような熱を発生する電子機器のためのモデルのエアフロー及び熱冷却シミュレーションの前の変更は、更なる特異的な応用である。
【０００４】
図１は、設計及び製造プロセスにおいてしばしば見受けられるシミュレーションプロセスチェーンの概要を示す。第１の段階は、次のとおりである：
１．形状作成：これは、空間領域において幾何モデルを作成することである。モデルは、一般に、ＣＡＤシステムを用いて作成される。ＣＡＤモデルが正確でなく、例えば、水密ソリッド（watertight  solid）を定義しないか、又は単一の面をカバーするために複数の定義を用いる場合は、ＣＡＤリペア／マージ段階が必要とされる。
【０００５】
２．モデルセットアップ：これは、準備、例えば、モデル変更、メッシュ発生、及びモデル解析条件の設定である。解析のために直接に、変更されていないモデルを用いることが可能であるが、計算リソース及び解析時間において多大な費用を強いられる。産業における一般的なやり方は、ＣＣＭＰ（CAD-to-CAE  Model  Preparation）と呼ばれる中間段階を含むことである。これは、（電子的な記憶に関して）モデルサイズを有意に低減し、様々な種類の解析のためにモデルを準備する。モデルは、通常、それらを解析／シミュレーションに適したものとするために変更（時々、デフィーチャリングとして知られる。）の形で準備を必要とする。最近まで、ＣＣＭＰ段階は、大きな労働力を要し、大部分は手動によるプロセスであった。特徴を自動的に検出し処理するコンピュータ支援ツールの発展により、効率は大いに改善されてきた。モデルセットアップにおける次のステップは、メッシュ発生である。自動的且つ高速なメッシュ発生が、構造化された（階差）及び構造化されていないメッシュに利用可能である。最後のステップであるモデル解析条件の設定は、熱フロー解析、流体フロー解析及び応力解析といった解析のタイプに依存する。
【０００６】
３．解析：これは、シミュレーション及び解析に取り組むためにコンピュータシステムを用いている。解析は、設計及び製造において重要である機械的な応力、流体フロー及び電磁気特性といった特性の数値解法に対する計算を含んでよい。電子機器の場合に、一般的な解析は、（落下／衝突試験における）応力／ひずみ、電磁干渉、及び熱流体冷却の有限要素解析（ＦＥＡ）である。解析は、プロセス全体において最も時間がかかる段階であるよう使用されるが、並列処理及び高度な数値法を用いると、これはもはや当てはまらない。段階２とともに、解析はコンピュータ支援エンジニアリング（ＣＡＥ；Computer-Aided  Engineering）と呼ばれる。
【０００７】
４．視覚化：これは、解析結果を見て解釈する機会である。一般に、時間やエネルギ等の特定のパラメータに対するフィールド値のプロット及び３次元（３Ｄ）アニメーションが、エンジニア及びデザイナーを支援するために使用される。
【０００８】
本発明は、具体的に、幾何モデルにおける打ち抜き穴に関する。穴を空けられたシート又は他の穴を空けられた部品は、保護カバーのために、同時に、通常は冷却目的のためにデバイスを出たり入ったりするエアフローを可能にするために、電子機器において広く使用されている。そのような部品は、特に、熱管理が製品効率及び動作にとって重要であるコンピュータデバイスにおいて重要である。従って、製品デザイナー及びエンジニアは、熱管理問題に対処するために熱エアフロー解析を用いる。
【０００９】
熱エアフロー解析又はシミュレーションの実行は、コンピュータ支援エンジニアリング（ＣＡＥ）設計及び開発プロセスの部分である。穴を空けられた部品形状を変更なしに用いることは、領域周囲を定義する外部境界に隣接する穿通穴の夫々について流量条件の複雑な設定及び微細メッシュを必要とする。微細メッシュは、高い計算リソース要求と、長い解析時間とをもたらす。更に、個々の穿通穴ごとの条件設定は、極めて効率が悪い。
【００１０】
熱エアフロー解析において、従来技術による内部の有利な実施の１つは、従って、穴を空けられた領域を単一の多孔領域として扱うことである。これは、形状を（穴を空けられた状態から穴を空けられていない状態へ）大いに単純化し、必要とされる境界及び／又は内部条件設定を最小限とする。多孔の等価物への変更は、解精度に対して有意な影響を有さず且つ非常に効率的である。
【００１１】
よって、ＣＡＤモデルがＣＡＥのために正確であるとすると（水密ソリッド：ＣＡＤリペア段階が必要とされないならば）、熱エアフロー解析のために直接にそれを用いることが可能であるが、計算リソース及び解析時間について大変な費用を強いられる。打ち抜き穴のための従来技術の実施は、中間ＣＣＭＰにおいて打ち抜き穴変更を含むことである。これは、大いにモデルサイズを低減し、他のクラスの解析のためにモデルを準備する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
幾何モデルにおいて打ち抜き穴のグループを検出（及び置換）するより効率的な方法を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の態様において、幾何モデルにおいて打ち抜き穴を置換するコンピュータにより実施される方法であって、スルーホールを含む幾何モデルにおいて打ち抜き穴の潜在的なグループを自動的に特定するステップと、前記打ち抜き穴のグループを多孔交換部により置換するステップとを有する方法が提供される。
【００１４】
自動検出及び多孔の等価物による置換は、解析のために幾何モデルを単純化する簡単且つ有効な方法である。
【００１５】
如何なる自動識別アルゴリズムも、打ち抜き穴のグループの識別／検出のために使用され得る。打ち抜き穴の自動検索を達成する１つの方法は、それ以上穴が検出されなくなるまで、又は検索が指定領域の外へ出るか若しくは部品の端に達するまで最近傍アプローチにより範囲を広げるよう、穴を空けられた領域を形成する１又はそれ以上の検出される穴（例えば、同じ形状及びサイズの穴）の周囲を検索することを繰り返すことであってよい。この方法は、それ以上変化起きなくなるまで繰り返し、検出されるホールのリストを確認することを伴い、穴がランダムにリストアップされる場合は長い時間を要しうる。状況は、以下で示される図３において明らかにされるように、様々な種類の穴あき形状及びパターンによって更に複雑にされる。
【００１６】
望ましい識別方法は、境界ボックス（bounding  box）を用いる。望ましい発明実施形態に従って、スルーホールを含む幾何モデルにおいて打ち抜きの潜在的なグループを特定するコンピュータにより実施される方法であって、スルーホールの組において各スルーホールを囲む個別の境界ボックスを設けるステップと、各個別の境界ボックスの容量を計算するステップと、前記個別の境界ボックスの少なくとも２つが重なり合うように、各個別の境界ボックスのサイズをスケーリング係数によって大きくするステップと、全ての境界ボックスの合体した組を作り、重なり合う個別の境界ボックスが単一の結合境界ボックスとなるようにするステップと、前記合体した組における各境界ボックスのサイズを前記スケーリング係数によって小さくするステップと、サイズを小さくされた１又はそれ以上の境界ボックスによって形成される１又はそれ以上の個体を前記合体した組から取り出し、各個体は潜在的に打ち抜き穴のグループを表すステップとを有する方法が提供される。
【００１７】
よって、打ち抜き穴の検出の望ましい方法は、自動的に打ち抜き穴のグループを検出することができる境界ボックス法を使用する。望ましい発明実施形態の方法は、如何なる種類の反復検索プロセスにもよらずに、隣接位置を用いることによって、個別のスルーホールを配列（打ち抜き穴）においてまとめることができる。
【００１８】
望ましい発明実施形態の解決法は、如何なる種類の検索も必要としない。そのような発明実施形態は、必要とされる結果を達成するよう、境界ボックスのサイズ（のスケーリング）のオフセットと、結合及び抽出操作（どちらも時々ブーリアン演算と呼ばれる。）とを用いる。プロセスは、打ち抜き穴の如何なる種類の穴あき形状及びパターンについても、同じであってよい。
【００１９】
ＣＡＤアプリケーションにおいて使用されるブーリアン演算は、和演算、交点演算、及び差分演算のような、当業者に知られている集合に対する演算である。抽出は、結合集合において個体を分けるよう和演算を無効にし、個体が個々に扱われ得るようにする。
【００２０】
上記の方法の開始時に利用可能なスルーホールの組は、モデル全体又はその一部における無二のスルーホールであってよく、あるいは、選択プロセスが存在してよい。例えば、方法は、同じ又は類似する容量を有するスルーホールを含むように前記スルーホールの組を選択する最初のステップを有してよい。このステップは、後の置換段階において同程度の多孔性を有する置換可能な穴を探す。例えば、飾り穴部品は、三角又は四角の断面の穴が組み入れられている円形の断面の穴を含んでよい。それらの穴が同じか又は（例えば、２５％といった所与のパーセンテージ内で）類似する（しかし、これはもっぱら特定のシミュレーションにおいて依存する。）容量を有する場合、それらは全て１つの組として一緒に選択されてよい。
【００２１】
追加的に、又は代替的に、方法は、同じ又は類似する形状を有するスルーホールを含むように前記スルーホールの組を選択する最初ステップを有してよい。
【００２２】
多くの場合において、打ち抜き穴のグループは、同じ断面形状及びサイズの穴の配列であり、それは通常は、少なくともおおよそ等間隔に置かれる。
【００２３】
望ましい実施形態において、少なくとも前記組におけるスルーホールの容量が（正規誤差マージン内で）同じである場合、又は単一の境界ボックス容量がスルーホールの容量／形状における如何なる相違にもかかわらず設けられる場合、各個別の境界ボックスの容量を計算するステップは、１つの境界ボックスの容量のみを計算し、この容量を各個別の境界ボックスについて用いることを含んでよい。
【００２４】
望ましい発明実施形態の方法において、前記個別の境界ボックスは、スケーリング係数によってサイズを大きくされる。このスケーリング係数は、如何なる適切なスケーリング係数であってもよく、実施に依存して、１、２又は３次元において前記個別の境界ボックスのサイズを大きくする。このスケーリング係数は、境界ボックスのサイズの関数として働き、それによる効果は、１よりも大きい係数をいずれかの又は３つ全ての次元において境界ボックスのサイズに乗じることである。代替的に、スケーリング係数はオフセット係数であってよい。このオフセット係数は、境界ボックスの上限及び下限を等しく且つ反対方向に調整する。そのようなスケーリング係数は、境界ボックスの原のサイズに依存しない。望ましい実施形態において、スケーリング係数は、境界ボックスの上限及び下限を、相互に垂直なｘ、ｙ及びｚ方向の少なくとも１つにおいて等しく且つ反対方向に調整するオフセット係数である。
【００２５】
スケーリング係数（例えば、幾つかの望ましい実施形態において、オフセット係数）の数値はでフォルト値に設定され、及び／又はユーザ入力によって設定され得る。ユーザ入力は、方法の開始時、又は、前のスケーリング係数が、少なくとも１つの単一結合境界ボックスを提供するよう隣接する境界ボックスを結合するのに十分でなかった場合は、方法の間であってよい。
【００２６】
幾つかの幾何モデル部分において、他のスルーホール（あるいは、少なくとも、同様のサイズ及び／又は形状の他のスルーホール）を伴わない打ち抜き穴の単一の組が存在してよい。しかし、他の解決法では、部分は、スルーホールの組においてそのサイズ及び／又は形状に基づいて含まれるがホールの配列の１つ（打ち抜き穴のグループ）を形成しない１又はそれ以上の単一スルーホールを有することがある。従って、有利に、発明実施形態の方法は、個別の境界ボックスの容量に対応する容量を持った如何なる個体も除外し、如何なる残りの個体も夫々、特定される打ち抜き穴のグループに対応する、ステップを更に有してよい。
【００２７】
縮小された個体は、２又はそれ以上の打ち抜き穴を含む結合境界ボックスに、あるいは、如何なる他の境界ボックスとも重なり合わなかったために結合ステップにおいて如何なる他の境界ボックスとも結合されていない個別の境界ボックスに対応する。後者の場合の個体は、個体を除外するよう原の容量と比較することによって除去され得る。上述されたように、各個別の境界ボックスが同じ容量から始める場合に、比較はまさに、全ての境界ボックスの既知の原容量に対するものである。原の個別の境界ボックスが異なる容量を有する場合は、比較は、平均容量に対する、原の個別の境界ボックスの最小容量に対する、原の個別の境界ボックスの最大容量に対する、又は拡大されて原のサイズへと戻された原の個別の境界ボックスの容量に対するものであってよい。当業者に明らかなように、比較は誤差マージンを考慮してよい。
【００２８】
個体が前記合体した組から取り出されると、それらの形状の単純化は、先と同じく、解析段階における計算リソースの要求を低減するよう、有利でありうる。これは、問題となっている個体が長方形形状である場合には当てはまらず、スルーホールの幾つかの配列は、単一の結合境界ボックスが生成される場合に、より複雑な形状を作り出すことができる。例えば、打ち抜き穴の交互レイアウトは、少なくとも一方の側で１又はそれ以上のくぼんだ特徴を備える単一の結合境界ボックスを作り出すことができる。くぼんだ特徴は打ち抜き穴の列に対応し、その列は隣り合う２つの列の手前で終わる。くぼんだ特徴をもたらす標準的なレイアウトの幾つかの例は、図３の交互レイアウトにおいて示される。それらのくぼんだ特徴を除くことが有利であり、従って、発明実施形態は、如何なるくぼんだ特徴も検出して置換するよう個体を処理する更なる段階を有してよい。このステップは、単一の打ち抜き穴に対応する個体が（残りの個体を残すよう）除去されると行われてよく、あるいは、代替的に、くぼんだ特徴の検出は、個々の打ち抜き穴の除外の前に行われ得る。後者の場合に、個体を処理するアルゴリズムは、単一の打ち抜き穴の境界ボックスが本来くぼんだ特徴を含まないので、単一の打ち抜き穴に対応するそれらの個体について如何なるくぼんだ特徴も検出しない。
【００２９】
前記くぼんだ特徴は、何らかの適切な方法において、例えば、同じサイズの厳密に２つのくぼんだ端を有する前記個体における面を探すことによって、検出されてよい。更なる処理段階において、前記くぼんだ特徴は、検出された各くぼみを埋めるようくぼみ境界ボックスを設けることによって１つの個体について置換されてよい。
【００３０】
幾つかの環境において、前記くぼみ境界ボックスは、それが付随する個体と明らかに合体されることを確かにすることが有利である。例えば、計算における浮動小数点数の使用及び必然的な丸め誤差は、くぼみ境界ボックスと個体とが重なり合うか、ギャップによって分けられるのか、又は１つの共有面を有するのかに関して、不確実性をもたらしうる。望ましくは、発明実施形態の方法は、各くぼみ境界ボックスの寸法及び前記個体の寸法をくぼみスケーリング係数によって大きくし、前記くぼみ境界ボックス及び前記個体を結合するよう全ての前記くぼみ境界ボックス及び前記個体の合体した組を作り、このように作られた個体の寸法を前記スケーリング係数によって小さくするステップを更に有する。この方法は、打ち抜き穴のグループを特定するために使用される方法と似ているが、この文脈において異なる目的を有する。
【００３１】
個体（又は残りの個体）が利用可能であると、次の段階は、それらに多孔率値を与えることであり、それにより、それらは、それらが置換すべき打ち抜き穴と同等である。よって、発明実施形態は、特定された前記打ち抜き穴のグループにおけるスルーホールによって導入される多孔率を考慮することによって、多孔個体を前記前記幾何モデルの部品として提供するよう各（残りの）個体について多孔率を導出又は少なくとも使用するステップを更に有してよい。
【００３２】
処理は、穴の数及び必要に応じて容量を記憶しており、この容量は個体に割り当てられ得る。これは、例えば、和演算がスルーホールの組から単一の個体を形成しており、よって、打ち抜き穴の単一のグループが特定されている場合に当てはまる。その場合に、この情報を用いて多孔率を導出することが可能でなければならい。しかし、他の環境では、ブーリアン和演算は、スルーホールと個体との間にもはや連関は存在しないことを意味しうる。そのような環境において、仮体が、部品モデルと個体とのブーリアン交差による多孔率計算のためだけに、各個体について生成されてよい。この仮部品は、よって、個体とサイズ、１及び形状が同じであるが、その容量は打ち抜き穴のグループによって低減される。個体の多孔率は、その場合に、当該個体の容量と前記仮部品の容量との間の比を用いることによって、導出されてよい。その比の値は、例えば、１．０であってよい（仮部品の容量／個体の容量）。
【００３３】
続いて、仮体は捨てられる。
【００３４】
個体が、個体に取り込まれる従前含まれていた容量内の打ち抜き穴への同等のエアフローを提供する計算された多孔率を与えられると、処理は完了する。幾つかのシステムにおいて、特定のステップがこの最終の結果に必要とされることがあり、他のシステムでは、予め定義されていた個体が、幾何モデルの対応する部分を自動的に置換して、スルーホールを取り除く。
【００３５】
望ましい実施形態において、個体はモデルにおいて（それが導出されると）予め存在し、最後の置換ステップは、例えばブーリアン減算によって、打ち抜き穴を除去する。このブーリアン減算は、各個体と交差する原のモデルの部分を除去してよい。
【００３６】
余談として、多孔率は個体の容量と仮部品の容量との間の比を用いて導出され得るので、単一のスルーホールのみを表す個体が、先に説明された簡単な容量計算を用いて、更なる検討材料から容易に除外され得ることは、プロセスにおけるこの段階にある。
【００３７】
他の態様と事由に組み合わされてよい本発明の更なる態様に従って、スルーホールを含む幾何モデルにおいて打ち抜き穴の潜在的なグループを特定するコンピュータにより実施される方法のためのグラフィカルユーザインターフェースであって、動作時に、前記スルーホールを含む前記幾何モデルを表示し、打ち抜き穴の配列を形成する前記スルーホールをまとめ且つ任意に前記配列を同じエアフロー特性を与える多孔領域により置換する自動の打ち抜き穴検出及び／又は置換プロシージャの手動による選択を可能にし、前記置換後の前記幾何モデルを表示する、グラフィカルユーザインターフェースを提供する。
【００３８】
前記スルーホールをまとめるグルーピングは、先により詳細に説明されるように、最近傍アプローチ又は境界ボックス操作及びブーリアン演算を用いてよい。
【００３９】
グラフィカルユーザインターフェースはまた、スケーリング係数の入力及びスルーホールの組を選択する基準の入力のための機能を提供してよい。打ち抜き穴処理を選択し、（打ち抜き穴の除外及び可能なその後の置換ステップのために）ホールの個別の配列を選択するための適切な金属レイアウトが存在してよい。
【００４０】
正確な打ち抜き穴検出及び置換プロシージャは、上述された方法に従って行われてよい。
【００４１】
グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）は一般に、表示のためのスクリーンと、キーボード及びマウス配置のようなユーザのための入力手段とを少なくとも備える端末のようなコンピュータデバイスで実行されるコンピュータソフトウェアツールとして提供される。
【００４２】
本発明のこの態様に従って、ＧＵＩは、ＣＣＭＰ段階におけるビューイング及び／又は手動入力を可能にすることができ、必要に応じて、打ち抜き穴ルーチンの適応を容易にする。
【００４３】
本発明の更なる他の態様に従って、発明実施形態は、コンピュータデバイスにおいて実行される場合に、上記の方法を実行し、又は上記のグラフィカルユーザインターフェースを提供するコンピュータプログラムを提供する。
【００４４】
本発明の更なる他の態様に従って、発明実施形態は、スルーホールを含む幾何モデルを該幾何モデルにおいて打ち抜き穴を置換することによって自動的に単純化するよう配置されるコンピュータ装置であって、スルーホールを含む幾何モデルにおいて打ち抜き穴の潜在的なグループを特定するよう動作する特定手段と、特定された前記打ち抜き穴のグループを多孔交換部により置換するよう動作する置換手段とを有するコンピュータ装置を提供する。
【００４５】
本発明の最後の態様に従って、望ましい発明実施形態は、スルーホールを含む幾何モデルにおいて打ち抜き穴の潜在的なグループを特定するよう配置されるコンピュータ装置であって、スルーホールの組において各スルーホールを囲む個別の境界ボックスを設けるよう配置される境界ボックス供給手段と、各個別の境界ボックスの容量を計算するよう配置される境界ボックス容量計算手段と、前記個別の境界ボックスの少なくとも２つが重なり合うように、各個別の境界ボックスのサイズをスケーリング係数によって大きくするよう配置される境界ボックスサイズ増大手段と、全ての境界ボックスの合体した組を作り、重なり合う個別の境界ボックスが単一の結合境界ボックスとなるようにするよう配置されるブーリアン和演算手段と、前記合体した組における各境界ボックスのサイズを前記スケーリング係数によって小さくするよう配置される境界ボックスサイズ低減手段と、サイズを小さくされた１又はそれ以上の境界ボックスによって形成される１又はそれ以上の個体を前記合体した組から取り出し、各個体は潜在的に打ち抜き穴のグループを表す、よう配置される抽出手段とを有するコンピュータ装置を提供する。
【００４６】
当業者に明らかなように、コンピュータ装置に関して上述された機能事項（特定手段、境界ボックス供給手段、等）は、必要に応じてメモリ及び入出力装置にアクセスする１又はそれ以上の適切にプログラミングされたプロセッサとして具現されてよい。同じプロセッサが、機能項目のいずれか又は全ての役割を果たしてよい。
【００４７】
装置が打ち抜き穴の配列を特定するとともにそれらを変更するようプログラミングされる場合に、コンピュータ装置（又はＧＵＩ）は、ＣＡＤファイルを読み込む入力機能、変更されたＣＡＤファイルを出力する出力機能、及び上記の方法を実行するよう動作する計算機能を更に有してよい。装置によって潜在的に実行される更なる段階は、変更されたモデルのエアフロー及び／又は熱冷却解析である。
【００４８】
コンピュータ装置は、コンピュータ支援エンジニアリングシステムとして提供されてよく、それは、メモリ及びプロセッシング機能等の中央集権的な又は離散的なコンピュータリソースを有する単一のコンピュータデバイス又は連結されたデバイスのネットワークを有してよい。後者の場合に、方法及び如何なるＧＵＩ機能も、異なる端末においてユーザ間で共有される。入力機能はＣＡＤファイルを読み込んでよく、出力機能は同じ又は異なるフォーマットのＣＡＤファイルを生成してよい。
【００４９】
上記の態様のいずれかの特徴及び副特徴は全て、同じ一般的な発明概念の部分を形成し、明らかに矛盾しない限り自由に組み合わされてよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】シミュレーションプロセスチェーン及び処理時間を示す概略図である。
【図２】打ち抜き穴を多孔領域により置換する穴あきシートの変更の例である。
【図３】打ち抜き穴の様々な形状及びレイアウトの概略図である。
【図４】発明実施形態により使用され得るハードウェアの構成要素を表す概略図である。
【図５】打ち抜き穴のグループのためのＣＣＭＰプロセスのフローチャートである。
【図６】例となる部品に対して実行されるステップの効果の描写とともに、ＣＣＭＰプロセスの一部のフローチャートである。
【図７】取り出された個体に対して実行される微調整ステップのフローチャートである。
【図８】くぼんだ特徴の検出のフローチャートである。
【図９】くぼんだ特徴の除去のフローチャートである。
【図１０Ａ】くぼんだ特徴と有する取り出された個体の上面図である。
【図１０Ｂ】くぼんだ特徴と有する取り出された個体の３Ｄビューである。
【図１１】くぼんだ特徴の除去の間の図１０Ａの個体の処理の上面図である。
【図１２】最終の置換形状への打ち抜き穴の配列の変換の絵による例である。
【図１３】多孔率の値の計算を示すフローチャートである。
【図１４】仮体のサイズ及び形状について異なる選択肢による部品の図解描写である。
【図１５】ＧＵＩ表示環境の概観図である。
【図１６】基本的なＧＵＩ処理のフローチャートを示す。
【図１７】ＧＵＩ自動検出器機能のフローチャートを示す。
【図１８】詳細なＧＵＩ機能処理のフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下、本発明の望ましい特徴について、単なる一例として添付の図面を参照して、記載する。
【００５２】
最近まで、ＣＣＭＰ段階は、大きな労働力を要し、大部分は手動によるプロセスであった。特徴を自動的に検出し処理するコンピュータ支援ツールの発展により、この段階のための効率は大いに改善し、必要とされる時間を数週間から数日へ減らしてきた。例えば、近年開発されたソフトウェアを用いると、従前準備するのに１４日間を要した熱エアフロー解析のためのコンピュータサーバモデルは、現在では５日間で行われ、将来の目標はたった１日で行われるようになることである。穴あきシートは、サーバーモデル及び多数の他のデバイスにおいて一般的に見受けられる多くの複雑な特徴の１つである。そのような特徴の自動検出及び変更は、モデル準備の効率を更に高めるであろう。
【００５３】
計算流体力学シミュレーションにおける他の有孔アプリケーションは、例えば、データセンターにおける空調ユニットの出入り口での有孔板及び有孔上げ床を備えるモデルとともに、打ち抜き穴を備えるより小さな部品を含む部屋及び建物の換気を含む。
【００５４】
大部分のＣＣＭＰの場合において、必要とされる特徴が検出されると、特徴の除去といった処理部分は比較的容易である。これは、打ち抜き穴が同等の多孔率を有して置換されるべきであるから、そのようなシミュレーションのための多孔部分特徴の論じられる処理には当てはまらない。上述されたように、要件は、多孔領域を変更し、それを有孔状態設定のために準備することである。図２は、そのような変更の前後の部品を示す。示される部品は穴あきシートであり、打ち抜き穴の複数の異なる配列２０及び他の特徴（例えば、より大きい円形のスルーホール及びより大きい長方形断面のスルーホール）を備える。変更後における暗領域３０は、モデルにおいて穿通穴を置換した新しい要素である。３つの新しいサブパートがそのモデルについて生成された。
【００５５】
問題な難しさは、円形穴から任意の穴までの様々な種類の穴あきシートを考える必要がある場合に増す。図３は、期待され得るレイアウト及びホールの種類の幾つかの穴あきパターン例を示す。打ち抜き穴の異なる形状及び／又はサイズの混合配列も存在してよい。
【００５６】
図４は、発明実施形態により使用され得るハードウェアの構成要素を表す概略図である。１つのシナリオにおいて、発明実施形態は、図４に示される単一のスタンドアローン型ＰＣ又は端末１００において実行され得る。端末は、ＧＵＩ１０２を表示するよう示されたモニタ１０１と、キーボード１０３と、マウス１０４と、ＣＰＵ、ＲＡＭ、リムーバブル媒体のための１又はそれ以上のドライブ、及び当業者によく知られる他の標準的なＰＣ構成要素を収容するタワー１０５とを有する。ラップトップ、ｉＰａｄ（登録商標）及びタブレットＰＣのような他のハードウェア配置が、一般的に、代替的に設けられてよい。発明実施形態の方法を実行するソフトウェア並びにＣＡＤデータファイル及びその他必要とされるファイルは、例えば、インターネットのようなネットワークを介して、又はリムーバブル媒体を用いて、ダウンロードされてよい。如何なる変更されたＣＡＤファイルも、リムーバブル媒体上に書き込まれ、又はネットワークを介してダウンロードされ得る。
【００５７】
代替的に、ＰＣ１００は端末として機能し、発明実施形態の方法を実行するのを支援するよう１又はそれ以上のサーバ２００を使用してよい。この場合に、ＣＡＤファイル３０１及び／又は発明実施形態の方法を実行するためのソフトウェアは、サーバ２００を介してネットワークにわたってデータベース３００からアクセスされ得る。サーバ２００及び／又はデータベース３００は、ネットワークにわたってアクセスされるコンピュータ機能のクラウド４００の部分として設けられて、この機能をサービスとして提供してよい。この場合に、ＰＣ１００は、表示及びユーザ入出力のためだけの、データ処理能力を持たない端末として機能してよい。代替的に、必要なソフトウェアの一部又は全てが、発明実施形態の方法の少なくとも部分的な局所実行のために、クラウド４００から、タワー１０５によって提供されるローカルプラットフォーム上にダウンロードされてよい。
【００５８】
図５は、検出から検出された特徴の処理までの自動ＣＣＭＰプロセスのフローチャートを示す。２つの基本段階は、穴特徴のグループの自動検出（検出段階）と、穴のグループが打ち抜き穴の配列を形成することを検出し、打ち抜き穴を多孔等価部分により置換する処理（処理段階）とである。処理は、最近傍アプローチを用いて打ち抜き穴を探すことができ、あるいは、望ましい実施形態として上述された望ましい境界ボックス法を用いてよい。ステップ１で、穴特徴が検出される。ステップ２で、特徴は、同じサイズ及びタイプのグループに分類される。ステップ３で、単一の特徴を有する如何なるグループも検討から除外される。グループにおいて１つの穴しか存在しない場合は、これは、穴が打ち抜き穴ではないことを意味する。ステップ１乃至３は、検出段階の部分を形成する。検出後、処理段階が存在する。ステップ４で、穴のグループは処理され、次の穴のグループは、処理されるグループがそれ以上存在しなくなるまで処理される。
【００５９】
検出段階に戻って、この特定の実施形態は、それらのサイズ及びタイプに従って選択される穴のグループを使用する。穴特徴を検出する第１のステップにおいて、異なる種類の穴が予め特定されてよい。例えば、方法は、３種類の穴を検出してよい。すなわち、円形又は楕円形の穴、六角形の穴、及び四角形の穴である。それらは、例えば、辺の数、それらの容量及びそれらの辺の長さを確認することによって、ステップ２においてグループに分類され得る。代替のシナリオでは、穴容量のみが考慮されてよく、それにより、グループは異なる形状の穴を含むこととなる。例えば、１つのグループは、円形及び三角形の両方の穴を含む。
【００６０】
いずれのシナリオによっても、１つの特徴しか有さないグループの除去は、打ち抜き穴のグループに属すことができないデータの不必要な処理を回避することができる。
【００６１】
スルーホールの自動特徴検出のための技術は、同じ出願人による先の出願ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／０７０６０５及びＰＣＴ／ＥＰ２０１０／０７０６０１において記載されている。これらの出願は、参照により本願に援用される。発明実施形態によって加えられる検出段階における余分の要素は、検出された穴（それらの幾つか又は全てが穿孔特徴である。）を同じタイプ及び／又はサイズのグループに分類することである。これはまた、図２において明らかにされたように、穿孔特徴ではない１つの特徴しか有さないグループを特定して除去するのを助ける。
【００６２】
発明実施形態の主な焦点は、１度に１つのグループ（又はタイプ）を処理する処理段階である。この部分は、以下でより詳細に論じられる。
【００６３】
図６は、モデルにおける多孔領域の処理に含まれる様々な段階での例となる部品の画像を伴うフローチャートである。この実施では、グループは、同じ形状及びサイズの穴しか有さない。画像は、円形断面の穴の多孔領域を有するモデルから、３つの新しいサブパートを有する変更されたモデルへの変化を表す。図６におけるステップは、望ましい発明実施形態に従う図５におけるステップ４のサブステップである。
【００６４】
ステップ４．１で、境界ボックスが各穴（特徴とも呼ばれる。）について作られる。境界ボックスは、当業者に知られる方法において作られる。幾何モデルにおいて定義される如何なる対象についても、対象の上限及び下限はｘ、ｙ及びｚ方向において見つけられる。それらの測定から（又は、後述されるような、異なる穴のグループに含まれる目標の穴の測定から）、直方体（又は立方体）が形成される。これは、３次元デカルト座標系における３つ全ての方向において部品の（いずれかの部分の）最低数値から最高数値まで延在しながらデカルト座標において３次元部品を囲む境界ボックスである。
【００６５】
ステップ４．２において、境界ボックスの容量が計算される。穴が同じサイズ及び形状の穴のグループに分類されているので、全ての境界ボックスはサイズ及び形状が同じである。その場合に、容量は、１度しか計算される必要がない。これはまた、サイズが同じでない穴であって、名目上異なるサイズの境界ボックスを有するが、プロセスが全ての穴に使用される境界ボックスサイズを選択するところの穴が使用される場合にも当てはまる。例えば、１又はそれ以上のスルーホールがより大きな境界ボックスを必要とする場合に、より大きな境界ボックスサイズは全てのスルーホールのために使用されてよい。
【００６６】
ステップ４．３で、各境界ボックスは、サイズを大きくされる。この拡大プロセスは、オフセットを用いることによってよい。上述されたように、オフセットは、全ての次元において等しくボックスを大きくする。一例において、オフセットは、直径が１ｍｍから１０ｍｍの間であり且つ互いから０．５ｍｍのギャップを有する穴について、１ｍｍであってよい。当業者に明らかなように、異なるオフセットは、スルーホール間の異なるサイズ及び間隔に適する。オフセット値は、ユーザによって設定され、又は、拡大段階において重なり合いが起こらない場合にはプロセスの最中に再設定されてよい。これは、先に言及されたグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を用いて実行され得る動作である。ＧＵＩが（例えば、図６に示される３次元表現を用いて）境界ボックスを視覚化するために使用される場合は、ユーザは、境界ボックスが重なり合う場合を特定することができる。そうでない場合は、半自動プロセス又は自動プロセスが、少なくとも１つの重なり合いが生じるまで、オフセットを増大させる。
【００６７】
ステップ４．４で、ステップ４．３で作られた境界ボックスが合体される。この動作は時々ブーリアン演算と呼ばれ、全ての境界ボックスがその場合に１つの部品として扱われることを意味する。特に、如何なる重なり合う境界ボックスも、単一の境界ボックスになるよう結合される。これは、同じ部品の別々の領域において起こり得る。例えば、ステップ４．３に係る画像において示されるように、打ち抜き穴の異なる領域は、別個の結合境界ボックスを形成することができる。示される例では、拡大及びブーリアン和演算によって作られた３つの結合境界ボックスと、処理の開始時の“ビフォアー”画像において示されるように、打ち抜き穴のいずれの配列からも離れた単一のスルーホールから形成されるために他の境界ボックスと結合されなかった１つの個別の境界ボックスとが存在する。
【００６８】
ステップ４．５で、合体した組のオフセットが除去される。これは、（各個体の中央部における如何なるシフトも伴わずに）合体した組を正しいサイズへ戻す。結合境界ボックスは縮小されるが、１つの部品のままである。
【００６９】
ステップ４．６で、個体が、合体した組から取り出される。抽出は、実質的に、前のブーリアン和演算の逆である。
【００７０】
ステップ４．７は、取り出された個体の精緻化による識別方法に従い、例えば、グループの部分として（例えば、それらのサイズ及び／又は形状を用いて）選択されるが、他の穴から離されており、従って、打ち抜き穴の配列の部分を形成しない個別の穴を除去する。他の可能な精緻化は、取り出された個体の形状を変更して、それをより容易な処理のために単純化することである。第３の可能な精緻化は、方法が変更ステップを包含するように多孔率を含めることである。この精緻化段階は、以下でより詳細に論じられる。
【００７１】
ステップ４．８で、ブーリアン減算が、モデルにおいて打ち抜き穴を除去するために使用される。これは、取り出された新たな多孔体を、モデルのサブパートとしてモデルに適合させる。置換のための非多孔体はこのとき準備できており、モデルの部分を形成する。あいにく、モデル自体は依然として多孔穴特徴を有する。それらは、次いで、新しい個体によるブーリアン減算によって除去される。有効に、このとき各新しい個体と交差する原のモデルの部分がモデルから減じられる。図６に示される最終の画像は、原の部品に対する変化を示すよう最初の画像との比較のために、多孔体が表示されないモデルである。
【００７２】
図７は、くぼんだ特徴の検出及び処理を詳述する図８及び図９のフローチャートとともに、取り出された個体を精緻化するフローチャートである。図１０Ａ及び図１０Ｂは、示される凹端及び凸端を備えるくぼんだ特徴の処理の例を示す。図１１は、例となる結合境界ボックスについて図９のフローチャートにおける対応する処理の画像を提供する。これの後に、個体の夫々について図１３のフローチャートにおいて詳述される多孔率値が続く。この実施形態に従って、単一の特徴を構成する如何なる個体も除去されることは、この段階における。ユーザを助けるよう、新しい個体は“punched_sheet_x.xxxxx”と名付けられ得る。多孔率値はx.xxxxx部分に含まれる。
【００７３】
ここで詳細に論じられる特定の実施形態において、図７のステップ４．７における取り出された個体の精緻化は、最初に、ステップ４．７．１において、個体においてあらゆるくぼんだ特徴を検出し、それらが検出される場合は、ステップ４．７．２において、それらの特徴を処理し、次いでステップ４．７．３へ移って、問題となっている個体について多孔率値を提供する、ことによって行われる。１つの取り出された個体がこのように精緻化されると、全ての個体が扱われるまで、次の個体が精緻化される。この特定の実施形態では、単一の分離した穴の保護は、多孔率値の導出の部分として行われる。しかし、これはまた、段階４．７におけるいずれの時点でも別個のステップとして行われてよい。
【００７４】
図８は、段階４．７．１（個体におけるあらゆるくぼんだ特徴の検出）のためのフローチャートを表す。処理のための適切な個体の一例として、図１０は、両側にある２つのくぼんだ特徴を備える個体の外観を示す。そのような個体は、図３に示された交互レイアウトの周囲の境界ボックスの結合から形成されてよい。
【００７５】
検出段階４．７．１において、最初のステップは、個体の面を４つの隣接する面を有する面のリストと、４つの隣接する面を有さないあらゆる面についての第２のリストとに分けることである。例えば、図１０における個体を見ると、上下の面は４よりも多い隣接する面を有し、残りの他の面は４つの隣接面しか有さない。よって、第２のリストにおける面の数は２であり、検出は、１度に１つの面を扱うステップ４．７．１．３を続ける。まず第１に、問題となっている面について、幾つの凹端が存在するのかが決定される。（例えば、側面の１つについて図１０Ｂに示されるように）２つの凹端が存在する場合、処理は続く。ステップ４．７．１．４で、２つの凹端にある面が比較される。それらが同じサイズを有する場合は、処理は続く。それらの隣接する面は、上述された側面と境を接する面である。凹端及び等しいサイズの隣接面についての２つの条件は、処理され得るくぼんだ特徴を確認した。ステップ４．７．１．５で、特徴は、面及び２つの隣接する面とともにセーブされる。次いで、プロセスは、ステップ４．７．１．３において次の面を扱うために続行する。
【００７６】
図９では、ステップ４．７．２における検出されたくぼんだ特徴の詳細な処理が提示される。図１１は、図１０Ａ及び図１０Ｂにおいて示される取り出された個体においてステップ４．７．１で検出された２つのくぼんだ特徴に対する処理の効果を示す。
【００７７】
図９におけるステップ４．７．２．１で、境界ボックスは、各くぼんだ特徴について作成される。ステップ４．７．２．２で、境界ボックスは、境界ボックスについて上述されたのと同じように拡大される。ステップ４．７．２．３で、個体は同じ量だけ拡大される。これら２つのステップは、異なる順序で行われ、又は実際上１つのステップとして組み合われてよい。ステップ４．７．２．４で、各境界ボックスが個体と一体化されるように、ブーリアン和演算が存在する。最後に、ステップ４．７．２．５で、個体は同じオフセットだけ小さくされて、くぼんだ特徴を除去された単純化された形状の個体が得られる。上述されたように、この拡大、合体、及び縮小のプロセスは、主として、記憶において軽微な丸め誤差を排除し、境界ボックス及びくぼんだ特徴を備えた原の個体が適切に結合されることを確かにするために有用である。
【００７８】
図１２は、複雑な形状を有する取り出された個体へ、そして次に、くぼんだ特徴を除去された単純化された形状への打ち抜き穴の交互レイアウトの変換の絵図である。
【００７９】
図１３は、多孔率値が検出されて、個体に導入されるところの段階４．７．３における詳細なステップを示す。最初のステップ４．７．３．１で、個体容量サイズＶが検出され、個々の穴境界ボックスの容量と比較される。個体容量が大きい場合は、処理は続き、そうでない場合は、個体は単一の穴特徴として、４．７．３．２において更なる処理から外される。
【００８０】
残りのプロセスは、個体における穴の数を知ることなく個体の多孔率を計算する方法である。前に行われたブーリアン和演算が１つの結合個体しか形成しなかった場合は、穴の数は単純にグループにおいて当初検出された数であるから、それらについて更なるステップは必要でない。しかし、複数の個体が結合後に与えられた場合は、それらは、ステップ４．７．３．２において除去された完全に分離した穴及び／又は打ち抜き穴の個別の配列に対応する。この場合に、各個体における穴の数に関する情報は失われており、原の穴を考慮するようどれくらいの多孔率を置換体が必要とするのかを計算するために、情報をプロセスに再導入する必要がある。これは、続くステップにおいて実行され得る。
【００８１】
最初にステップ４．７．３．３で、仮体が計算プロセスのために作成される。これは、部品モデルと取り出された個体とのブーリアン交差による。ステップ４．７．３．４で、仮体容量サイズＶｎが計算される。これは、有効に、穴のサイズを容量から減ずる。ステップ４．７．３．５で、仮体が除去される。これは、それがモデルの部分を形成する“実際の”個体としてではなく計算のためだけに提供されたものであるからである。ステップ４．７．３．６で、多孔率の割合値は１．０−（Ｖｎ／Ｖ）として計算される。図１４は、取り出された個体の容量サイズＶを示す、右側が、くぼんだ特徴を除去するよう単純化によらない容量サイズであり、左側が、くぼんだ特徴を除去するよう単純化による容量サイズである。当業者に明らかなように、くぼんだ特徴を有さない個体の多孔率はより低いが、多孔率の範囲はより大きい。
【００８２】
［グラフィカルユーザインターフェース］
ＧＵＩツールの幾つかの目的は、以下の通りである：
１．ＣＡＤモデル処理のための処理ツールにより、すなわち、上記の自動特徴検出及び変更技術により、グラフィカル環境をユーザに提供すること。
【００８３】
２．変更プロセスにおいて失敗した特徴を見て（恐らく最初に特徴検出を実行してそれらの特徴を示すこと）、ＧＵＩにおけるツールセット機能による改善策に向けてユーザを助けること。
【００８４】
３．ネットワーク／通信媒体を介して異なる場所にいるユーザ間でモデルを見且つ共有する能力を与えること。
【００８５】
ＧＵＩ態様は、ＣＡＤモデルの３次元表示をグラフィカル環境に提供する。ユーザ入力機能は、例えばマウス及びキーボードにより、通常提供されてよい。図１５は、オンスクリーン表示環境の概要を提供し、図１６乃至１８は、ＧＵＩ  ＣＡＤモデル処理のフローチャートである。
【００８６】
図１５は、基本配置のＧＵＩフロントエンドの外観図を示す。トップメニューバー５０は、終了（Exit）、モデルのロード及びセーブ（Load  &  Save  Model）、自動検出（Auto  Detect  Feature）、特徴のユーザ選択（User  Pick  Feature）、結果の受け入れ又は拒絶を伴う特徴処理（Process  Feature  {Result:  Accept,  Reject}）、及びその他の適切なツール（Other  Toolset）を提供する。トップメニューバー５０の下にある特徴メニューバー６０は、小さい部分（Small  Parts）、穴（Holes）、混合物（Blends）、丸溝（Chamfers）、円筒（Cylinders）及び他の部分（etc.）の除去（Remove）と、例えば穴（Holes）及び円筒（Cylinders）の変更（Modify）並びにここで詳細に記載される打ち抜き穴検出及び変更（Perforated  Sheets  {Dn,Cn}）とに関する選択された機能を与える。特徴メニューバー６０において、選択肢Dnは、ホール間の距離ギャップ値であり、Cnは、凹面特徴を除去すべきか否かの選択肢である。どちらの選択肢も、ＧＵＩを用いて入力する必要がないバッチモード版において利用可能である。
【００８７】
特徴メニューバー６０の下にあるスクリーン部分において、スクリーンは３つに分けられている。すなわち、モデルのどの部分が処理されているかを示すモデル部分ツリー表示ウィンドウ７０、処理されている特徴を示す特徴ツリー表示ウィンドウ８０、及び検出された特徴を明示する３Ｄ選択部分ウィンドウ９０である。スクリーンの最も下の部分においても、３つのウィンドウへの分割が存在する。すなわち、左下のウィンドウは、モデルの表示を示す３Ｄモデル表示ウィンドウであり、その隣のウィンドウは、テキスト形式でプロセスの結果を与える（例えば、検出された特徴及びデフィーチャリング（変更）結果を列挙する）結果テキストウィンドウである。最後に、左下にある３Ｄ結果ウィンドウは、プロセスによって変更された部分を示す。
【００８８】
特徴ツリー表示ウィンドウ８０において、選択のために表示される各特徴は、同じタイプの穴のグループ、又は外観特徴手法（feature  characteristic  method）を用いてユーザ指定される穴タイプの組み合わせによって形成されるグループ（例えば、同じ容量の三角形及び円形の穴を組み合わせる。）である。特徴を任意抽出することは、表示及び処理のために穴のグループを任意抽出することを伴う。
【００８９】
図１６は、発明実施形態に従うＧＵＩ内の機能の全体的な論理フローを示す。プロセスはステップＳ２００で始まり、ステップＳ２０１でメニュー及びウィンドウレイアウトがロードされる。ステップＳ２０２で、モデルがロード又はセーブされる。モデルがシステムにロードされてセーブされると、プロセスは特徴タイプ選択Ｓ２０３に続くことができる。例えば、選択される特徴は打ち抜き穴であってよい。ステップＳ２０４で、そのような特徴が選択されてよい。ステップＳ２０５で、ユーザは手動で特徴を選ぶことができる。ステップＳ２０６で、特徴は処理される。ステップＳ２０７は、その他の関連する機能を提供する。それらのステップの１つの後の如何なる時点でも、新しいモールがロード可能であり、あるいは、現在のモデルはセーブされて、プロセスはステップＳ２０８で終了することができる。
【００９０】
図１７は、図１６におけるステップＳ２０４の特徴自動検出のより詳細なフローチャートである。プロセスはステップＳ３００で始まり、ステップＳ３０１で、選択された特徴を自動検出する。次のステップＳ３０２で、見つけられた特徴は、図１５に示された特徴ツリー表示ウィンドウ８０においてリストアップされる。ステップＳ３０３で、特徴は、３Ｄ選択部分ウィンドウ９０において、現在処理を受けている部分に関して強調表示される。
【００９１】
図１８は、図１６においてステップＳ２０６として示された特徴処理ステップのより詳細な説明である。処理はステップＳ４００で始まり、ステップＳ４０１で、選択されたタイプの特徴を処理する。ステップＳ４０２で、結果テキストウィンドウは、失敗した特徴の数を出力し、特徴ツリー表示ウィンドウ８０は、処理された特徴をマーク解除する。ステップＳ４０３で、３Ｄ選択部分ウィンドウ９０は、部分に関して失敗した特徴を強調表示し、３Ｄ結果ウィンドウは、処理の結果を表示する。結果がステップＳ４０４でユーザによって受け入れられる場合は、３Ｄ選択部分ウィンドウ９０は更新され、そうでない場合は、３Ｄ結果ウィンドウはクリアされ、特徴ツリー表示ウィンドウ８０はクリアされる。同様に、３Ｄ選択部分ウィンドウ９０を更新した後、２つのウィンドウはクリアされる。プロセスはステップＳ４０７においてメインループに戻る。
【００９２】
最後に、誤解を避けるために、発明実施形態はまた、ここで記載される方法のいずれか実行するコンピュータプログラム又はコンピュータプログラムプロダクトと、ここで記載される方法のいずれか実行するプログラムを記憶したコンピュータ可読媒体とを更に提供する。本発明を具現するコンピュータプログラムは、コンピュータ可読媒体に記憶されてよく、あるいは、それは、例えば、インターネットウェブサイトから提供されるダウンロード可能なデータ信号のような信号の形であってよく、あるいは、それは、如何なる他の形態であってもよい。
【図１】
0005790873.tif 000002
【図２】
0005790873.tif 000003
【図３】
0005790873.tif 000004
【図４】
0005790873.tif 000005
【図５】
0005790873.tif 000006
【図６】
0005790873.tif 000007
【図７】
0005790873.tif 000008
【図８】
0005790873.tif 000009
【図９】
0005790873.tif 000010
【図１０Ａ】
0005790873.tif 000011
【図１０Ｂ】
0005790873.tif 000012
【図１１】
0005790873.tif 000013
【図１２】
0005790873.tif 000014
【図１３】
0005790873.tif 000015
【図１４】
0005790873.tif 000016
【図１５】
0005790873.tif 000017
【図１６】
0005790873.tif 000018
【図１７】
0005790873.tif 000019
【図１８】
0005790873.tif 000020