(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
線状部材が形作る仮想面又はその法線の決定基準を備える基準データベースと、
当該線状部材の構成要素を検出する線状検証手段と、
前記線状検証手段の検証結果と前記基準データベースに照らして前記仮想面の法線を検出する法線検出手段と、
前記法線検出手段で導かれた法線方向を投影方向とした当該線状部材の投影面積を導く投影面積算出手段と、
前記投影面積算出手段で投影面積が導かれた投影方向のなかから投影面積が最も大きい投影方向を出力するイメージ画像の投影方向として導くアングル決定手段を備えることを特徴とするイメージ画像出力装置。
【請求項２】
前記投影面積算出手段で投影面積が導かれた投影方向のなかから規定以上の投影面積を有する投影方向を抽出するイメージ画像選出手段と、
前記イメージ画像選出手段により抽出された投影方向のなかから投影面積が最も大きい投影方向を出力するイメージ画像の投影方向として導くアングル決定手段を備えることを特徴とする前記請求項１に記載のイメージ画像出力装置。
【請求項３】
線状部材が形作る仮想面又はその法線の決定基準を備える基準データベースと、
当該線状部材の構成要素を検出する線状検証手段と、
前記線状検証手段の検証結果と前記基準データベースに照らして前記仮想面の法線を検出する法線検出手段と、
与えられた投影方向で当該線状部材の投影面積を導く投影面積算出手段と、
前記法線検出手段で導かれた法線方向を投影方向として前記投影面積算出手段で投影面積が導かれた投影方向のなかから規定以上の投影面積を有する投影方向を抽出するイメージ画像選出手段と、
前記イメージ画像選出手段により抽出された投影方向のなかから投影面積の大きさについて高順位にある規定数の投影方向を抽出すると共に、それらを平均した方向を中心とする規定範囲を導く候補領域抽出手段と、
前記候補領域抽出手段で導かれた規定範囲内で三次元座標系に配置された線状部材の投影方向を三次元的に段階的に変更する視線変更手段と、
前記視線変更手段で与えられた投影方向を採用して前記投影面積算出手段で投影面積が導かれた投影方向のなかから投影面積が最も大きい投影方向を出力するイメージ画像の投影方向として導くアングル決定手段を備えることを特徴とするイメージ画像出力装置。
【請求項４】
前記投影面積算出手段は、与えられた投影方向での当該線状部材の投影像が内接する矩形の面積を前記投影面積として導くことを特徴とする前記請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のイメージ画像出力装置。
【請求項５】
線状部材の画像を出力するコンピュータに、
線状部材が形作る仮想面又はその法線の決定基準を備える基準データベース、
当該線状部材の構成要素を検出する線状検証手段、
前記線状検証手段の検証結果と前記基準データベースに照らして前記仮想面の法線を検出する法線検出手段、
前記法線検出手段で導かれた法線方向を投影方向とした当該線状部材の投影面積を導く投影面積算出手段、
前記投影面積算出手段で投影面積が導かれた投影方向のなかから投影面積が最も大きい投影方向を出力するイメージ画像の投影方向として導くアングル決定手段を備えるイメージ画像出力装置として機能させることを特徴とするイメージ画像出力プログラム。
【請求項６】
線状部材の画像を出力するコンピュータに、
線状部材が形作る仮想面又はその法線の決定基準を備える基準データベース、
当該線状部材の構成要素を検出する線状検証手段、
前記線状検証手段の検証結果と前記基準データベースに照らして前記仮想面の法線を検出する法線検出手段、
与えられた投影方向で当該線状部材の投影面積を導く投影面積算出手段、
前記法線検出手段で導かれた法線方向を投影方向として前記投影面積算出手段で投影面積が導かれた投影方向のなかから規定以上の投影面積を有する投影方向を抽出するイメージ画像選出手段、
前記イメージ画像選出手段により抽出された投影方向のなかから投影面積の大きさについて高順位にある規定数の投影方向を抽出すると共に、それらを平均した方向を中心とする規定範囲を導く候補領域抽出手段、
前記候補領域抽出手段で導かれた規定範囲内で三次元座標系に配置された線状部材の投影方向を三次元的に段階的に変更する視線変更手段、
前記視線変更手段で与えられた投影方向での投影面積を導く投影面積算出手段、
前記視線変更手段で与えられた投影方向を採用して前記投影面積算出手段で投影面積が導かれた投影方向のなかから投影面積が最も大きい投影方向を出力するイメージ画像の投影方向として導くアングル決定手段を備えるイメージ画像出力装置として機能させることを特徴とするイメージ画像出力プログラム。  
【請求項７】
線状部材の画像を出力するコンピュータに、
前記投影面積算出手段が、与えられた投影方向での当該線状部材の投影像が内接する矩形の面積を前記投影面積として導くイメージ画像出力装置として機能させることを特徴とする前記請求項５又は請求項６のいずれかに記載のイメージ画像出力プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物に用いられる部材の外形を書面等の一定の様式に表示するに際して、最適な撮影角度や構図（以下「アングル」と記す）を定めるイメージ画像出力装置及びイメージ画像出力プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物の設計作業や積算作業などに際しては、様々な躯体やそれらに用いられる部材の静止画像が付された帳票（図７参照）、絵札またはそれらの画像の出力が行われる。
しかしながら、部材の静止画像は、採用されるアングルによっては、二次元的な投影像とする処理において当該線状部材の形状的特長が損なわれ、見る者が線状部材の外観が具体的に把握できず、限られた紙面や画面を割いて表示された静止画像の存在意義が失われることとなる。
【０００３】
殊に、鉄筋の様な線状の部材は、種々成形が行われ、その外観の具体を予測することは困難である。
コンピュータに接続されたディスプレイ装置に出力された画像であれば、例えば、下記特許文献に記載の技術によって任意のアングルを選択することが可能である。
一方、書面などに変更不能なイメージとして出力された画像にあっては、与えられた画像のみでその外観を正確に認識しなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２９８１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、三次元空間にある線状部材を二次元的に投影描画する処理において、当該線状部材の形状的特長を正確に且つ具体的に認識できるアングルで出力することができるイメージ画像出力装置及びイメージ画像出力プログラムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためになされた本発明によるイメージ画像出力装置は、線状部材が形作る仮想面又はその法線の決定基準を備える基準データベースと、当該線状部材の構成要素を検出する線状検証手段と、前記線状検証手段の検証結果と前記基準データベースに照らして（照合して）前記仮想面の法線を検出する法線検出手段と、前記法線検出手段で導かれた法線方向を投影方向とした当該線状部材の投影面積を導く投影面積算出手段と、前記投影面積算出手段で投影面積が導かれた投影方向のなかから投影面積が最も大きい投影方向を出力するイメージ画像の投影方向として導くアングル決定手段を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記例は、前記投影面積算出手段で投影面積が導かれた投影方向のなかから規定以上の投影面積を有する投影方向を抽出するイメージ画像選出手段と、前記イメージ画像選出手段により抽出された投影方向のなかから投影面積が最も大きい投影方向を出力するイメージ画像の投影方向として導くアングル決定手段を備えるイメージ画像出力装置として構成することもできる。
【０００８】
また、線状部材が形作る仮想面又はその法線の決定基準を備える基準データベースと、当該線状部材の構成要素を検出する線状検証手段と、前記線状検証手段の検証結果と前記基準データベースに照らして前記仮想面の法線を検出する法線検出手段と、前記法線検出手段で導かれた法線方向を投影方向とした当該線状部材の投影面積を導く投影面積算出手段と、前記投影面積算出手段で投影面積が導かれた投影方向のなかから規定以上の投影面積を有する投影方向を抽出するイメージ画像選出手段と、前記イメージ画像選出手段により抽出された投影方向のなかから投影面積の大きさについて高順位にある規定数の投影方向を抽出すると共に、それらを平均した方向を中心とする規定範囲を導く候補領域抽出手段と、前記候補領域抽出手段で導かれた規定範囲内で三次元座標系に配置された線状部材の投影方向を三次元的に段階的に変更する視線変更手段と、前記視線変更手段で与えられた投影方向での投影面積を導く投影面積算出手段と、前記視線変更手段で与えられた投影方向での投影面積を導く投影面積算出手段で投影面積が導かれた投影方向のなかから投影面積が最も大きい投影方向を出力するイメージ画像の投影方向として導くアングル決定手段を備えるイメージ画像出力装置として構成することができる。
【０００９】
上記課題を解決するためになされた本発明によるイメージ画像出力プログラムは、線状部材の画像を出力するコンピュータに、線状部材が形作る仮想面又はその法線の決定基準を備える基準データベース、当該線状部材の構成要素を検出する線状検証手段、前記線状検証手段の検証結果と前記基準データベースに照らして前記仮想面の法線を検出する法線検出手段、前記法線検出手段で導かれた法線方向を投影方向とした当該線状部材の投影面積を導く投影面積算出手段、前記投影面積算出手段で投影面積が導かれた投影方向のなかから投影面積が最も大きい投影方向を出力するイメージ画像の投影方向として導くアングル決定手段を備えるイメージ画像出力装置として機能させることを特徴とする。
【００１０】
また、線状部材の画像を出力するコンピュータに、線状部材が形作る仮想面又はその法線の決定基準を備える基準データベース、当該線状部材の構成要素を検出する線状検証手段、前記線状検証手段の検証結果と前記基準データベースに照らして前記仮想面の法線を検出する法線検出手段、前記法線検出手段で導かれた法線方向を投影方向とした当該線状部材の投影面積を導く投影面積算出手段、前記投影面積算出手段で投影面積が導かれた投影方向のなかから規定以上の投影面積を有する投影方向を抽出するイメージ画像選出手段、前記イメージ画像選出手段により抽出された投影方向のなかから投影面積の大きさについて高順位にある規定数の投影方向を抽出すると共に、それらを平均した方向を中心とする規定範囲を導く候補領域抽出手段、前記候補領域抽出手段で導かれた規定範囲内で三次元座標系に配置された線状部材の投影方向を三次元的に段階的に変更する視線変更手段、前記視線変更手段で与えられた投影方向での投影面積を導く投影面積算出手段、前記視線変更手段で与えられた投影方向での投影面積を導く投影面積算出手段で投影面積が導かれた投影方向のなかから投影面積が最も大きい投影方向を出力するイメージ画像の投影方向として導くアングル決定手段を備えるイメージ画像出力装置として機能させる画像出力プログラムとして構成することもできる。  
前記画像出力装置又は画像出力プログラムは、前記投影面積算出手段を、与えられた投影方向での当該線状部材の投影像が内接する矩形の面積を、前記投影面積として導くように機能させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によるイメージ画像出力装置及びそのプログラムによれば、三次元座標系に存在する種々の線形に加工された線状部材を、ディスプレイ画面や書面の欄に表示する際に、当該線状部材の形状的特長を損なわない実用的な二次元投影像を、作業者の手を煩わすことなく効率的に表示することが可能となる。
【００１２】
その結果、様々な分野において、線状部材の外観を具体的に且つ容易に認識できることとなり、様々な誤認やミスの回避に寄与することとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明によるイメージ画像出力装置の処理の一例を示す解説図である。
【図２】本発明によるイメージ画像出力装置の処理の一例を示す解説図である。
【図３】本発明によるイメージ画像出力装置の処理の一例を示す解説図である。
【図４】本発明によるイメージ画像出力装置の処理の一例を示す解説図である。
【図５】本発明によるイメージ画像出力装置の処理の一例を示す解説図である。
【図６】本発明によるイメージ画像出力装置の処理の一例を示す解説図である。
【図７】本発明によるイメージ画像出力装置の処理による表示形態の一例を示す解説図である。
【図８】本発明によるイメージ画像出力装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図９】本発明によるイメージ画像出力装置の処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明によるイメージ画像出力装置の実施の形態の一例を、それを機能させるプログラムと共に図面に基づき詳細に説明する。
ここに示す例は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等の記録媒体、入出力インターフェース、通信インターフェースなどを備え、前記記録媒体にオペレーションシステム及びアプリケーションプログラム（「イメージ画像出力プログラム」を含む）などのプログラムがインストールされたコンピュータシステム（鉄筋積算システム）として実現した例である。
【００１５】
この例は、図面又は帳票としてディスプレイ画面又は紙面などの二次元座標系に様々な画像を出力する二次元画像出力手段を備える。
前記二次元画像出力手段は、基準データベース１と、線状検証手段２と、法線検出手段３と、投影面積算出手段４と、イメージ画像選出手段５と、アングル決定手段６を備え（図８参照）、図９に示す処理を順次行う。
【００１６】
前記基準データベース１は、三次元座標系における鉄筋（線状部材）の線形の直線要素及び曲線要素（以下「構成要素」という）が形作る平面（以下「仮想面」という）又はその法線の決定基準を備える。
尚、前記曲線要素は、当該イメージ画像出力装置又は当該イメージ画像出力プログラムに要請される出力精度に応じて、更に、直線要素と円弧要素に細分化する変換処理を介在することができる。
以下、当該変換処理を介在するとして説明する。
この例が備える仮想面又はその法線の決定基準は、例えば、以下の通りである。
（１）鉄筋が直線要素のみからなる場合
当該直線要素の直交線を法線とし、例えば、当該直線要素とＺ軸との内積が最も大きい法線など、当該法線のうちで最も処理に便宜な法線を抽出する（図１参照）。
（２）鉄筋が円弧要素のみの場合
当該円弧要素に囲まれた仮想面の法線を抽出する（図２参照）。
（３）鉄筋が複数の構成要素からなる場合
各構成要素が形作る仮想面それぞれの法線を抽出する。
【００１７】
以下、複数の構成要素からなる場合について、隣接する構成要素の境界（以下「節点」という）における法線の決定基準を具体的に説明する（図４参照）。
（１）直線要素と直線要素との節点である場合
（ａ）２つの直線要素が平行でない場合は、隣接する２つの直線要素の外積を法線とし保存する。
（ｂ）２つの直線要素が平行である場合は、隣接する２つの直線要素の直交線を法線とし保存する。
（２）直線要素と円弧要素との節点である場合
（ａ）直線要素が円弧要素の接線の一部として存在する場合は、円弧要素が形作る面（以下「円弧面」という）の法線を導き保存する。
（ｂ）それ以外の場合は、円弧要素の端点における接線方向と直線要素との外積を法線とし保存する。
（３）円弧要素と円弧要素との節点である場合
（ａ）各円弧面の法線方向を法線として保存する。
【００１８】
前記線状検証手段２の処理は、表示対象となる鉄筋（以下「当該鉄筋」という）の各構成要素の形態を評価するステップを含む。
このステップにおいて、前記線状検証手段２は、例えば、当該鉄筋の線形を構成する各構成要素の方向成分若しくはその変化又は属性の相違などから各構成要素の節点及びその形態を導くと共に、各節点で区切られた構成要素の属性及び各構成要素の特定データ（頂点座標群や関数など）を保存する。
【００１９】
前記法線検出手段３は、各節点で区切られた隣接する構成要素（以下「隣接要素」という）が成す連結角度又は隣接する仮想面の捩れを検出する処理を経て、前記線状検証手段２のステップで導かれた各構成要素の連結状態を評価するステップからなる。
このステップにおいて、前記法線検出手段３は、前記線状検証手段２の評価結果と前記基準データベース１の法線決定基準を照らし合わせて、各節点で区切られた隣接要素を含む仮想面を導く処理を経て、仮想面を伴う場合には、当該鉄筋から生じ得る法線を導きそれらを保存する。
【００２０】
前記投影面積算出手段４は、前記法線検出手段３で導かれた法線方向への当該線状部材の投影面積を導くステップからなる。
このステップにおいて、前記投影面積算出手段４は、例えば、三次元空間に配置された当該鉄筋の三次元モデルについて、隠面処理を行い、当該鉄筋を構成する各面に対して、投影する仮想面側から当該鉄筋を見て手前側に見える領域の投影イメージを作成し、その面積を求める。
その他、製品形状を構成する各面をポリゴン群に変換し、Ｚバッファ法などの陰線処理を行い、一番手前側に見える部分を投影面積として、表示装置のピクセル単位で近似的に求める手法を採っても良い。  
【００２１】
一方、前記投影面積算出手段４は、それが導くべき投影面積として、投影面に描画した投影像（イメージ画像又はその線形など）を内接する矩形領域の面積を採用することもできる。
前記矩形領域は、例えば、投影面にＸ軸とＹ軸からなる二次元座標系を設定したうえで、前記イメージ又はその線形の節点又はピクセルからＸ軸及びＹ軸に降ろした垂線の足を導くと共に、各軸に対する最長の足の長さをそれぞれ直交する縦辺及び横辺として有する矩形領域として定義することができる。
前記投影面積算出手段４は、上記の通り導かれた縦辺及び横辺から矩形領域の面積を導き、当該投影面への投影面積として出力する（図５における破線矩形参照）。
尚、投影面の前記Ｘ軸又はＹ軸には、線状部材が置かれた三次元座標系のＺ軸と投影面法線の外積方向を採用する。
投影面法線と座標系Ｚ軸とが平行であるために、外積が求まらない場合には、前記投影面に設定するＸ軸又はＹ軸には、前記線状部材が置かれた座標系のＸ軸またはＹ軸と投影面法線との外積を採用する。
【００２２】
前記イメージ画像選出手段５は、前記投影面積算出手段４で投影面積が導かれた仮想面又は法線（投影方向）のなかから規定以上の投影面積を有する仮想面又はその法線を抽出するステップを行う。
当該ステップにおいて、前記イメージ画像選出手段５は、各仮想面の投影面積と前記投影面積の規定値（以下「規定面積」という）とを比較し、当該規定面積を上回る投影面積となる仮想面又はその法線のベクトルデータを保存する。
前記規定面積は、当該鉄筋の全表面積に対し所定割合を乗じた面積を採用しても良い。
【００２３】
前記アングル決定手段６は、前記イメージ画像選出手段５により抽出された仮想面又はその法線のなかから出力する仮想面又はその法線を導くステップを行う。
その際、前記アングル決定手段６は、候補領域抽出手段７と、視線変更手段８と、前記投影面積算出手段４の処理結果を用いて出力するイメージ画像又はその視線を導く。
【００２４】
前記候補領域抽出手段７は、前記イメージ画像選出手段５により抽出された規定面積を超える投影面積を有する仮想面又はその法線から、更に、投影面積の大きさについて高順位にある規定数の仮想面又はその法線を抽出すると共に、それらの法線方向を平均した方向を中心（以下「投影中心軸」という）とする投影方向の規定範囲を導く。
【００２５】
前記規定範囲は、例えば、前記投影中心軸と各投影方向との内積としてユーザーが予め指定することができる。
例えば、線状部材が置かれた三次元座標系のＺ軸が前記投影中心軸である場合であって、内積の規定範囲を１．０から０．０の範囲とする場合には、Ｚ軸と投影方向の内積を求めその値が１．０から０．０の範囲にある投影方向を抽出する。
その結果、座標系のＸＹ平面を上位から眺めた状態として円形の規定範囲が設定されることとなる。
逆に、内積が０．０から−１．０の範囲とする場合には、座標系のＸＹ平面を下位から眺めた状態として円形の規定範囲が設定されることとなる。
一方、内積の範囲を−１．０から１．０の範囲とする場合には、規定範囲を設けないこととなる。
【００２６】
前記視線変更手段８は、前記候補領域抽出手段７で導かれた規定範囲内で三次元座標系に配置された線状部材の投影方向を三次元的に段階的に変更する。
前記投影面積算出手段４は、段階的に変更された各投影方向による投影面積を導き、前記アングル決定手段６は、前記投影面積算出手段４で導かれた投影面積のなかから最も投影面積が大きい投影方向を出力するイメージ画像の投影方向として導く。
例えば、その際、前記視線変更手段８は、前記候補領域抽出手段７で導かれた規定範囲内で三次元座標系に配置された線状部材の投影方向のそれぞれについて対となるすべての組合せを取り出し、全ての組合せについて対となる投影方向の間において、前記投影中心軸（図においては三次元座標系のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸）を中心として所定の単位角度で回転させるステップを繰り返し（図３参照）、前記投影面積算出手段４は、ステップ毎に投影面積を算出し、前記アングル決定手段６は、当該投影面積が最も大きい投影方向を抽出する処理を行う（図５参照）。
【００２７】
この様に、投影面積が規定面積を上回る投影方向について、投影面積が大きい方から上位の投影方向を導き、上位の投影方向から候補領域を導き、その領域において段階的に最良の投影方向を選出する前記アングル決定手段６を採ることによって、複数の仮想面が生じるように成形がなされた鉄筋についても、当該投影面積が最も大きい投影方向を最良の投影方向として効率よく決定することができる。
【００２８】
前記アングル決定手段６で導いた投影方向で投影した線状部材を加工帳のイメージ欄に出力する場合、前記イメージ欄の縦横比に応じて投影方向を適宜回転させる嵌め込み手段を備える構造としてもよい（図６及び図７参照）。
当該嵌め込み手段を備えることによって、前記イメージ欄が縦長又は横長である場合に便宜となる。
【符号の説明】
【００２９】
１  基準データベース，２  線状検証手段，３  法線検出手段，
４  投影面積算出手段，５  イメージ画像選出手段，６  アングル決定手段， 
７  候補領域抽出手段，８  視線変更手段，
【図１】
0006742768.tif 000002
【図２】
0006742768.tif 000003
【図３】
0006742768.tif 000004
【図４】
0006742768.tif 000005
【図５】
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【図６】
0006742768.tif 000007
【図７】
0006742768.tif 000008
【図８】
0006742768.tif 000009
【図９】
0006742768.tif 000010