(57)【要約】【課題】３次元形状が存在しない３次元空間上の架空の位置を指示選択するために必要な架空要素を最小限の定義のみで作成できるようにする。【解決手段】標準化された架空要素の代表例がいくつか示された作成パターンを選択するための画面を表示装置に表示させるパターン表示制御手段と、前記パターン表示制御手段によって表示装置上に表示された作成パターンの中から作成したい架空要素と特徴が近似している３次元モデルのパターンの選択を検出するためのパターン選択手段と、前記パターン選択手段によって選択された作成パターンに応じて架空要素を定義する架空要素定義手段と、前記架空要素定義手段によって定義された架空要素を３次元モデル形状に関連付ける設定手段とを設け、架空要素を作る対象となる３次元形状をパターン化して容易に作成できるようにする。【選択図】図１
2008140185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
標準化された架空要素の代表例がいくつか示された作成パターンを選択するための画面を表示装置に表示させるパターン表示制御手段と、
前記パターン表示制御手段によって表示装置上に表示された作成パターンの中から作成したい架空要素と特徴が近似している３次元モデルのパターンの選択を検出するためのパターン選択手段と、
前記パターン選択手段によって選択された作成パターンに応じて架空要素を定義する架空要素定義手段と、
前記架空要素定義手段によって定義された架空要素を３次元モデル形状に関連付ける設定手段とを有することを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記架空要素と前記３次元モデルとの関連要素と連動要素とを定義する属性定義手段を有することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記関連要素は、前記架空要素の設計意図を示す要素であることを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
標準化された架空要素の代表例がいくつか示された作成パターンを選択するための画面を表示装置に処理ユニットが表示させるパターン表示制御工程と、
前記パターン表示制御工程において表示装置上に表示された作成パターンの中から作成したい架空要素と特徴が近似している３次元モデルのパターンの選択を前記処理ユニットが検出するためのパターン選択工程と、
前記パターン選択工程において選択が検出された作成パターンに応じて架空要素を前記処理ユニットが定義する架空要素定義工程と、
前記架空要素定義工程において定義された架空要素を３次元モデル形状に前記処理ユニットが関連付ける設定工程とを有することを特徴とする情報処理方法。
【請求項５】
請求項４に記載の情報処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項６】
請求項５に記載のプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は情報処理装置及び情報処理方法に関し、特に、３次元CADを用いて作成した３次元モデルを利用するために用いて好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、３次元CAD装置を用いて、商品や製品を構成する部品の３次元形状を有する物品の設計を行っていた。CAD装置により作成された設計情報を利用するにあたり、３Ｄモデルに、寸法、寸法公差、幾何公差、注記、記号の属性情報を入力していた。３Ｄモデルに属性情報を入力するためには、３Ｄモデルの面、稜線、中心線、あるいは頂点を指示選択することにより行われる。
【０００３】
また、付加した属性情報については、少なくとも１つ以上の属性配置平面（又は視線方向）に関連付けて記憶し、より多彩な属性情報の見せ方や３Ｄ図面の作成を可能にした技術が提案されている（特許文献１等参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２―３２４０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来例の如き、３Ｄモデルに属性情報を付ける方法においては次のような課題が有った。すなわち、属性情報を入力するために、３次元形状が存在しない３次元空間上の架空の位置を指示選択する場合、その位置に架空の要素を作成する必要があるが、この架空要素の作成に手間がかかる問題点があった。
【０００６】
また、架空要素が３Ｄモデルとどのような関連を持っているのかを別途指示しなければ、架空要素を参照する属性情報の３Ｄモデルとの関連性が第３者には分かり難い問題点があった。
【０００７】
本発明は前述の問題点にかんがみ、３次元形状が存在しない３次元空間上の架空の位置を指示選択するために用いる架空要素を最小限の定義のみで作成できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の情報処理装置は、標準化された架空要素の代表例がいくつか示された作成パターンを選択するための画面を表示装置に表示させるパターン表示制御手段と、前記パターン表示制御手段によって表示装置上に表示された作成パターンの中から作成したい架空要素と特徴が近似している３次元モデルのパターンの選択を検出するためのパターン選択手段と、前記パターン選択手段によって選択された作成パターンに応じて架空要素を定義する架空要素定義手段と、前記架空要素定義手段によって定義された架空要素を３次元モデル形状に関連付ける設定手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、特定の作成ケースに限定した架空要素の定義方法を事前に複数用意し、それぞれに応じて３次元形状との適切な連動性と関連性を自動的に設定するようにしたので、３次元形状が存在しない３次元空間上の架空の位置を指示選択するために用いる架空要素を最小限の定義のみで架空要素を作成することができる。
また、本発明の他の特徴によれば、３次元形状が変更された際には、変更形状と関連性、連動性をもつ架空要素においてもその位置及びサイズが変更されるようにしたので、二重の変更作業を行うことが不要となり操作者の負荷を軽減することができる。また、架空要素の変更を怠ったり忘れたりした場合に生じる設計情報の誤りを事前に防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
以下、本発明の実施形態を、図面を用いて詳述する。
図８に本実施形態の情報処理装置である３Ｄ−ＣＡＤ装置の構成例を説明するブロック図を示す。
図８において、情報処理装置は、ＣＡＤデータや本実施形態の動作処理プログラムを展開するためのＲＡＭ９０１、ＣＡＤデータや本実施形態の動作処理プログラムを格納するハードディスクなどの外部記憶装置９０２を有している。また、情報処理装置は、ＲＡＭ９０１に展開されたプログラムに基づいて処理を実行するＣＰＵ９０３を有している。
【００１１】
また、ＣＰＵ９０３から送られてくる幾何形状の幾何データに対し、いわゆるクリッピング、シェーディング等の幾何計算、及び画像データのピクセルデータ計算、隠面処理等のラスター化処理を実行する。そして、不図示の記憶装置（表示バッファ）に保持し、後述の表示装置９０５に画像データを出力する画像処理装置９０４を有している。
【００１２】
また、情報処理装置は、ＣＰＵ９０３の命令に基づいて画像処理装置９０４から出力されるピクセルデータにより、３Ｄモデルの形状及び属性情報等を表示する表示装置９０５を有している。３Ｄモデルの形状及び属性情報は、表示装置９０５における表示に際し、ズーム、パン、回転等のＣＡＤの機能を用いて表示範囲を定めることができる。具体的には、３Ｄモデルに対する視点の位置及びその視点位置から３Ｄモデルを見る視線方向（視軸の方向）、視野の角度、視点方向の視野範囲（視野空間）等により表示範囲を定めることができる。
【００１３】
また、本実施形態の情報処理装置は、プリンタあるいはプロッタとしての出力装置９０６を有している。印刷処理の流れとして、まず、画像処理装置９０４でラスター化された画像データが一時的にＲＡＭ装置９０１に保持され、ＣＰＵ９０３の処理に基づいて変換された所定のフォーマットの画像データを紙等の記録媒体に印刷出力する。印刷出力は画像処理装置９０４でラスター化された画像データを利用したビットマップデータ等のイメージデータでの出力であり、簡単な処理のみで短時間で印刷出力できるものである。
【００１４】
入力装置９０７は、ＣＡＤプログラムに対して指示等を与えるマウス、キーボードなどによって構成される。また、外部接続装置９０８は、情報処理装置と外部の装置とを接続し、本装置と外部装置とのデータの交換を行うためのものである。
【００１５】
前述のように構成された情報処理装置において、パターン表示制御手段、パターン選択手段、架空要素定義手段、属性定義手段等は、ＲＡＭ９０１、外部記憶装置９０２及びＣＰＵ９０３等により構成されるコンピュータシステムによりプログラム構成される。
【００１６】
まず、架空要素の定義を説明する。３次元形状が存在しない３次元空間上の架空の位置を指示、または参照するために仮想的に作成、配置する形状要素を架空要素と呼ぶ。架空要素には、点、稜線、面などがある。
【００１７】
図１は、架空面を作成するときのＣＰＵ９０３が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。以下に、図１のフローチャート及び図８のブロック図を参照しながら処理の一例を説明する。
【００１８】
図１に示したように、ステップＳ１０１において、ＣＰＵ９０３は、標準化された架空要素の代表例がいくつか示された選択画面を表示装置９０５に表示させる。これは作成対象となる３次元形状とそこに作成される架空面の代表例が描かれた簡易図、及び補足説明文となる。
【００１９】
図２は、その一例を示した図である。図２では４つのパターン例を示しており、立体図が３次元モデルで１点鎖線で表した面が架空面を示している。第１のパターン例２０１は、３次元モデルで対称となる２つの面の中間の位置に架空平面を作成する場合である。
【００２０】
第２のパターン例２０２は、３次元モデルの穴の軸上に位置した架空平面で、さらに別の１軸または１点を指定することで架空平面の向きを定義する場合である。第３のパターン例２０３は、３次元モデルの３つ以上の穴の中心を通る架空円筒面を作成する場合である。第４のパターン例２０４は、３次元モデルの円錐面と平面が交差する位置に平面に垂直方向の軸となる架空円筒面を作成する場合である。なお、パターンの種類、定義、及び数はここで示した例に限らず必要十分なパターンを用意することが望ましい。
【００２１】
ＣＰＵ９０３は、作成パターン選択画面で示されたパターンのうち、ＣＡＤ上で作成したい架空面と合致するパターンが入力装置９０７からの信号によって選択したことを検出した場合（ステップＳ１０２）、ステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３においては、ＣＰＵ９０３は、選択されたパターンに応じて架空面の作成定義に必要な情報、例えば３次元形状の選択、または方向・軸の指定、または数値、を入力するような入力画面を表示装置９０５に表示させる。
【００２２】
図３を用いて、架空面の作成定義の一例を説明する。図示されたＣＡＤ上の３次元モデルにおける穴３１の構成面である一方の平面３１１と他方の平面３１２の中間に架空面を作成する場合、この作成に適したパターンが操作者により選択される。この場合は、図２の選択画面上に表示された第１のパターン例２０１をマウスカーソルによりピックしたことをＣＰＵ９０３が検出することにより選択が確定される。
【００２３】
次に、ＣＰＵ９０３は、一方の平面３１１と他方の平面３１２を選択入力する入力画面を表示装置９０５に表示させる。そして、ＣＰＵ９０３は、一方の平面３１１と他方の平面３１２を連続してマウスカーソルにより選択されたことを検出する。
【００２４】
次に、ステップＳ１０４に進み、図４に示すように、ＣＰＵ９０３は、一方の平面３１１と他方の平面３１２の入力情報から３次元空間上に架空面４１を作成する。この作成した架空面４１は対話的なサイズ変更を可能とする。具体的には、ＣＰＵ９０３は、架空面４１のサイズの数値入力画面を表示装置９０５に表示させ、操作者の入力を促すか（平面なら縦横長さ、円筒面なら半径または直径）、または入力装置９０７の入力に応じて架空面４１の大きさを伸び縮みさせる。
【００２５】
平面の場合、面の右上角と左下角の位置をマウスでドラッグしながら移動してドロップすることで平面のサイズが確定する処理が実行される。また、円筒面の場合、面に対するマウスカーソルによる選択をＣＰＵ９０３が検出し、円筒面軸方向に移動して指定された位置を検出することにより円筒面の高さが変更される。なお、この例では架空面４１を１つ作成する例を説明するが、架空要素はパターンによっては１つとは限らず複数作成されるようにしてもよい。
【００２６】
次に、ステップＳ１０５に進み、ＣＰＵ９０３は、架空面４１と、一方の平面３１１及び他方の平面３１２との関連要素、ならびに連動要素とを属性で定義する処理を行う。本実施形態において、関連要素とは架空面４１の設計意図を示す要素のことである。通常、寸法の参照先を確認する場合、寸法が引き出されている関連要素を確認する。
【００２７】
しかし、架空面４１を参照する場合は寸法が引き出されている要素は架空面４１であり、この架空面４１がどのような定義のもとで作成されているのかは第三者には分かりづらい。
【００２８】
このため、架空面４１が３次元形状のどの部分に対して定義されたものなのかを第三者に容易に、そして確実に示す必要がある。そこで、ＣＰＵ９０３は、架空面４１を参照する寸法がマウスカーソルで選択指示されたことを検出すると、参照する架空面と架空面４１に関連付けられた関連要素とを視覚的に確認できるように表示装置９０５に表示させる。表示方法の例としては、要素の色を一時的に変えるハイライト表示が一般的である。
【００２９】
図５で示す寸法５１は、架空面４１を参照している。ＣＰＵ９０３は、この架空面４１を指示したとき関連要素として設定した一方の平面３１１と他方の平面３１２を表示装置９０５にハイライト表示させる。次に、ＣＰＵ９０３は、ステップＳ１０６において処理を終了するか否かを判定する。この判定の結果、処理を終了しない場合にはステップＳ１０１に戻って前述した処理を繰り返し行う。
【００３０】
次に、架空面４１と連動要素との関係を説明する。
連動要素とは、３次元形状の頂点、または稜線、面の移動や角度の変更がなされ全体の形状が変わった際には、架空面４１もその形状変更に追従して位置や大きさ等が変更される対象となる要素のことである。
【００３１】
図６では、架空面４１の連動要素である一方の平面３１１を図５の位置から移動した状態を示している。一方の平面３１１の移動方法は、操作者が一方の平面３１１をマウスカーソルで選択し、移動方向を方向指定メニューよりＸ軸方向に指定し、移動量を入力することで一方の平面３１１は指定位置に移動する。
【００３２】
なお、移動量の入力は、入力画面に数値（距離）を入力する方法と一方の平面３１１をマウスカーソルで選択しながらドラッグし、指定方向に向けマウスカーソルを移動させて指定位置（移動距離）でドロップすることで移動を確定する方法がある。これに連動して架空面４１が位置を変更した例を図６で示している。
【００３３】
架空面４１の位置や大きさが変われば、図５の寸法５１（２０±０．１）が、図６の寸法５１では（１２±０．１）に変わったように、これを参照する寸法も追従し変更されるのは言うまでもない。なお、関連要素と連動要素は必ずしも同一ではないので別々に設定保持すべきである。
【００３４】
図７は、パターン作成された架空要素を修正するときのＣＰＵ９０３が実行する処理の流れの一例を説明するフローチャートである。
先ず、ステップＳ７０１において、ＣＰＵ９０３は、操作者によりＣＡＤ上でマウスカーソルを用いて選択された既存の架空要素を検出する。次に、ステップＳ７０２に進み、ＣＰＵ９０３は、架空要素作成時に付加した属性情報からパターン作成履歴情報を取得する。パターン作成履歴情報とは架空要素の属性付加情報であり、作成時のパターン種別や定義情報である。
【００３５】
次に、ステップＳ７０３において、ＣＰＵ９０３は、パターン作成履歴の有無を判定する。この判定の結果、パターン作成履歴情報が存在する場合にはステップＳ７０４に進み、ＣＰＵ９０３は、その属性情報の１つであるパターンＩＤを取得する。ここで、パターンＩＤとは、架空要素を作成したパターン種別を特定するための文字列、または数字、またはそれらの組み合わせによるパターン識別子である。
【００３６】
次に、ステップＳ７０５に進み、ＣＰＵ９０３は、取得したパターンＩＤから作成パターン種別を識別しこれに応じた修正用画面を表示する。修正画面は作成時と同様の入力定義画面であり、かつ作成時に入力した値が初期値として定義済みとなっていることが望ましい。
【００３７】
次に、ステップＳ７０６に進み、ＣＰＵ９０３は、入力装置９０７の入力に応じて定義済みの入力値の再定義やサイズ調整を行う。入力値の再定義は、作成時に選択した形状要素や入力した方向、数値を改めて定義することである。また、サイズ調整方法は、架空面４１のサイズの数値入力画面を表示し操作者に入力させる方法（平面なら縦横長さ、円筒面なら半径または直径）と、マウス操作で架空面４１のドラッグ＆ドロップにより大きさを伸び縮みさせる方法がある。そして、ＣＰＵ９０３は、この修正内容を架空要素に反映することで修正が確定する（ステップＳ７０７）。
【００３８】
次に、ステップＳ７０３の判定の結果、パターン作成履歴が取得できなかった場合の処理方法について説明する。本実施形態において、パターン作成履歴が取得できないケースとは、パターン作成せず操作者が任意に架空要素を定義し作成した場合である。パターン登録されていない特殊な架空要素の作成においては、操作者による入力装置の入力に応じて、架空要素の作成定義、関連要素と連動要素の設定が実行される（ステップＳ７０８）。
【００３９】
パターン作成のように適切な定義方法は明示的に指示されないので、架空要素の種別指定（点、直線、円弧線、平面、円筒面等）、作成方法、入力値・属性の設定はすべて操作者に任される。なお、この場合、架空要素の修正においても作成時と同様にすべての定義、設定が操作者に任される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】架空要素(ここでは架空面)をパターンにより作成する処理の全体の流れの一例を示したフローチャートである。
【図２】架空面作成パターンの選択画面の一例を示す図である。
【図３】架空面を作成する前の３次元モデルの例を示す図である。
【図４】３次元モデル上に架空面を作成した例を示す図である。
【図５】３次元モデル上に架空面を作成した例を示す図である。
【図６】３次元モデル上に架空面を作成した例を示す図である。
【図７】架空要素を修正（再定義）する処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】本実施形態の情報処理装置の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４１】
９０１  ＲＡＭ
９０２  外部記憶装置
９０３  ＣＰＵ
９０４  画像処理装置
９０５  表示装置
９０６  出力装置
９０７  入力装置
９０８  外部接続装置
【図１】
2008140185.tif 000003
【図２】
2008140185.tif 000004
【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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