(57)【要約】【課題】ラピッドプロトタイピングにより造形された試作品の製造期間の短縮化、前記試作品の再現性の向上、及び、設計検証を容易化のうち少なくとも一つを達成するデータ作成方法及び装置を提供する。【解決手段】ＣＡＤによって作成された対象物の三次元形状を表す第１のデータを取得するステップと、前記第１のデータのデータ量が減るように前記対象物の前記三次元形状を近似化して第２のデータを生成するステップと、前記対象物中の所定の構造を表すと共に前記構造をラピッドプロトタイピングにより試作品として製造するための第３のデータを前記第２のデータに基づいて作成するステップとを有することを特徴とするデータ作成方法を提供する。【選択図】　　　　　図１
2004021813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＡＤによって作成された対象物の三次元形状を表す第１のデータを取得するステップと、
前記第１のデータのデータ量が減少するように前記対象物の前記三次元形状を近似化して第２のデータを生成するステップと、
前記第２のデータに基づいて、ユーザが選択した前記対象物中の所定の構造のみを表す第３のデータを前記第２のデータに基づいて作成するステップとを有することを特徴とするデータ作成方法。
【請求項２】
前記構造は、前記対象物内においては支持されているが前記構造においては支持されていない第１の部材を含み、前記試作品が前記第１の部材を支持する第２の部材を有するように前記第３のデータを編集するステップを更に有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
検証項目を表す第４のデータを前記対象物の設計検証時にユーザに利用可能にするステップと、
前記第３のデータを作成する際に、ユーザが、前記構造の少なくとも一部に対する前記検証に関連する検証関連情報を入力可能にするステップと、
前記検証関連情報を表す識別子を前記試作品に表示するように前記第２のデータを修正するステップとを更に有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の方法をコンピュータによって実現するためのソフトウェア。
【請求項５】
ＣＡＤによって作成された対象物の三次元形状を表す第１のデータに基づいて、当該第１のデータのデータ量が減るように前記対象物の前記三次元形状を近似化して第２のデータを生成する第１の編集部と、
前記第２のデータに基づいて、前記対象物中の所定の構造を表すと共に前記構造を製造するためのラピッドプロトタイピング装置に使用される第３のデータを作成する第２の編集部と、
前記ラピッドプロトタイピング装置に前記第３のデータを送信するインターフェースとを有することを特徴とするデータ作成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般には、製品の設計検証に関し、特に、三次元ＣＡＤ及びラピッドプロトタイピング（Ｒａｐｉｄ　Ｐｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇ（以下、「ＲＰ」と略す場合もある。）を利用した設計検証に関する。ここで、「３次元ＣＡＤ」は、３次元座標を入力して立体的なモデルを構築するツールであり、「ＲＰ」は、設計形状を有する製品の試作品を速やかに造形する技術をいう。
【０００２】
【従来の技術】
従来からノート型パーソナルコンピュータ（以下、「ノート型ＰＣ」という。）などの製品の筐体内部に配置される部品を設計する際には、筐体に部品が収まるかどうかだけでなく、製品の動作において部品相互の機械的干渉、ノイズなどの電気的干渉、部品交換の際の作業性や作業者の安全性なども事前に設計段階でチェックするする必要がある。かかるチェック作業は、一般に、当業界では設計検証（Ｄｅｓｉｇｎ　Ｒｅｖｉｅｗ（以下、「ＤＲ」と略する場合もある。））と呼ばれている。ＤＲに必要なチェック項目を掲載したチェックリストは、設計者が手作業で製品毎に、通常紙に出力するなどして予め作成していた。
【０００３】
製品の設計及びそのＤＲには、一般に、ＣＡＤが使用されている。二次元ＣＡＤデータを利用したＤＲは、設計者が頭の中で二次元像を三次元像に変換していたため作業性が悪く経験も必要であった。しかし、最近の三次元ＣＡＤの普及により、設計者は三次元像をコンピュータ画面上で確認できるので作業性は向上した。また、最近のＲＰの普及により、設計者は、現実の部品を使用して試作品を作成することなくはるかに短時間で対象物の形状を有する三次元モデルを作成することができるのでＤＲの利便性と正確性は格段に向上した。ＲＰによって造形された試作品（以下、単に、「ＲＰモデル」と呼ぶ場合もある。）を作成するためのＲＰ装置の一例としては、例えば、３次元ＣＡＤデータに基づいて液体樹脂をレーザー光や紫外線で硬化する光造形装置は既に知られている。
【０００４】
以下、図６を参照して、従来のＲＰモデルの製造方法について説明する。ここで、図６は、従来のＲＰモデルの製造方法を説明するためのフローチャートである。まず、三次元ＣＡＤによって製品設計を行う（ステップ２００２）。一方、かかる三次元ＣＡＤが作成したデータを利用して市販の設計検証ツールを使用する場合もある（ステップ２００４）。このような、設計検証ツールは三次元ＣＡＤが作成した３次元モデルの機構動作や組立性、保守性、環境負荷などをリアルタイムにシミュレーションするのに使用される。設計者は、このような設計検証ツールをＤＲに使用することができる（ステップ２００６）。設計者は、設計検証ツールの結果をテキスト又はイメージで出力し（ステップ２００８）、それを見ながら三次元ＣＡＤの形状を修正する（ステップ２０１０）。その後、修正されたデータをＲＰデータとしてＲＰ装置に出力するかどうかが判断され（ステップ２０１２）、出力すると判断された場合にはＲＰ装置用のデータを作成して（ステップ２０１４）、そのデータをＲＰ装置に入力する。その後、ＲＰ装置がＲＰモデルを作成する（ステップ２０１６）。ステップ２０１２が出力しないと判断した場合やステップ２０１６の後で処理は終了する。
【０００５】
三次元ＣＡＤ、設計検証ツール及びＲＰを利用したＤＲでは、チェックリストを参照しながら、三次元モデルの様々な回転姿勢や断面における機械的なチェック／視覚／触覚等を検証する。ＤＲでは、ＲＰモデルを作成せずに、画面の３次元ＣＡＤデータのみを見ながら行う場合もあるし、ＲＰモデルとＣＡＤデータの２つを対比しながら行う場合もあるし、ＲＰモデルのみに対し行う場合もある。
【０００６】
ＲＰモデルを作成するには、従来は３次元ＣＡＤデータをそのままＲＰモデル作成用のデータとして使用する場合もあるし、３次元ＣＡＤデータを一部修正してから使用する場合もある。前者の例としては、ノート型ＰＣの外形を出力する場合である。後者の例としては、ノート型ＰＣを特定の断面で切断し、切断した一方を内部構造と共に表示する場合である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、三次元ＣＡＤは対象物を見る方向を変更するだけでも数秒から数分かかるなど応答性が悪く、短時間のＤＲを実現できず、ＲＰモデルの造形の長期化、ひいては製品化までの期間の長期化をもたらすという問題があった。
【０００８】
また、製品を特定の断面で切断して内部構造を検証する場合や組立手順の途中においては、部品を支持する支持部が表示されない場合があり、断面によっては部品が空中に浮いているように見える。例えば、製品を中央で切断して左半分のみを選択する場合に左半分に含まれる部品の支持部が右半分にある場合である。この状態を従来のＲＰ装置によって造形すると当該断面で支持されない部品は落下してしまい、このような部品の間隔などを検証することはできなくなる。即ち、当該断面で対象物を切断した場合に問題箇所が露出する場合であっても、従来のＲＰは、幾つかの部品が除去された限定された再現性しか有しないという問題があった。また、ＲＰモデルは、上述したように、樹脂などからなるために分解できない。一方、このように特定の断面で切断した対象物のＲＰモデルを作成する代わりに、設計対象に耐えられる本物の、即ち、分解可能な対象物の試作品を実際の部品を使用して作成することも考えられる。しかし、本物の対象物の試作品を作成することは長期間かかるため、上述したように、好ましくない。
【０００９】
更に、従来はＤＲ用の支援ツールが無かったためＤＲ自体に時間がかかると共にＤＲの結果が不明確であるという問題もあった。例えば、設計者は、上述したように、チェックリストを製品毎に手作業で作成しなければならない。また、あるシャフトとシャフトの間隔が狭すぎることを表現しようとするのに同種のシャフトが多数存在する場合など、試作品の問題点を明確に表現することが困難な場合がある。三次元ＣＡＤの設計データを参照すれば、かかるシャフトを特定することはできるが、ＤＲは設計データを作成した設計者のみが行うのに限られない。従って、例えば、設計者以外の者がＲＰにより造形された試作品のみを使用してＤＲを行う場合にはＤＲの結果が不明確になるという問題は顕著になる。
【００１０】
また、図６ではステップ２００８とステップ２０１０とは連動しておらず、設計者は設計検証ツールの結果を目視により観察しながら三次元ＣＡＤデータを修正しなければならず煩雑である。
【００１１】
そこで、本発明は、ＲＰモデルの製造期間の短縮化、及びＲＰモデルの再現性の向上を達成することにより、設計検証を容易化することを目的とし、更には設計検証対象物としての三次元モデルの試作品を製作するためのデータ又は設計検証用のデータを作成する方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明の一側面としてのデータ作成方法は、ＣＡＤによって作成された対象物の三次元形状を表す第１のデータを取得するステップと、前記第１のデータのデータ量が減少するように前記対象物の前記三次元形状を近似化して第２のデータを生成するステップと、前記第２のデータに基づいて、ユーザが選択した前記対象物中の所定の構造のみを表す第３のデータを前記第２のデータに基づいて作成するステップとを有することを特徴とする。かかるデータ作成方法は、第３のデータが所定の構造を表すデータである。従来の三次元ＣＡＤデータは、対象物をある断面に関して切断した一方のみを表示する場合、切断された他方を不可視にしているだけであり、ユーザには見えなくても依然として対象物全体の情報としては残っている。また、切断情報や色等の属性情報なども履歴情報として残っている。ＣＡＤのかかる機能は元の対象物を復元可能にするためであるが、本発明者らは、これらの情報のデータ量が多いために従来の三次元ＣＡＤは応答性が悪く、ＲＰには対象物を復元するための情報は必要ないことに着目した。そこで、第３のデータが所定の構造を表し、対象物全体を表さないように構成することによってデータ量を減らして高速応答性を確保することにした。また、第２のデータは、例えば、前記三次元形状が円筒である場合に八角柱と近似するなどである。このような近似が許されるのはＲＰの精度がそれほど高くないため、近似を行っても設計検証が許容する試作品を作成することができるからである。
【００１３】
前記構造は、前記対象物内においては支持されているが前記構造においては支持されていない第１の部材を含み、前記方法は、前記試作品が前記第１の部材を支持する第２の部材を有するように前記第３のデータを編集するステップを更に有してもよい。かかるデータ作成方法は、従来は試作品中に表示できなかった第１の部材を第２の部材を利用して再現することができる。第２の部材は、当業界では「サポート」と呼ばれる場合もある。前記編集ステップは、前記第２の部材を前記対象物の外形よりも内側に形成することが好ましい。これによって、第２の部材が対象物にあたかも実際に存在するような誤解を与えることを回避することができる。
【００１４】
前記方法は、検証項目を表す第４のデータを前記対象物の設計検証時にユーザに利用可能にするステップと、前記第３のデータを作成する際に、ユーザが、前記構造の少なくとも一部に対する前記検証に関連する検証関連情報を入力可能にするステップと、前記検証関連情報を表す識別子を前記試作品に表示するように前記第２のデータを修正するステップとを更に有してもよい。これにより、かかるデータ作成方法は設計検証支援ツールとして機能することができる。
【００１５】
なお、上述のいずれかの方法をコンピュータによって実現するためのソフトウェアも本発明の一側面を構成する。かかるソフトウェアは三次元ＣＡＤとして動作可能であってもよい。この場合、三次元ＣＡＤと本発明の方法とは一体のソフトウェアとして構成される。
【００１６】
本発明の別の側面としてのデータ作成装置は、ＣＡＤによって作成された対象物の三次元形状を表す第１のデータに基づいて、当該第１のデータのデータ量が減るように前記対象物の前記三次元形状を近似化して第２のデータを生成する第１の編集部と、前記第２のデータに基づいて、前記対象物中の所定の構造を表すと共に前記構造を製造するためのラピッドプロトタイピング装置に使用される第３のデータを作成する第２の編集部と、前記ラピッドプロトタイピング装置に前記第３のデータを送信するインターフェースとを有することを特徴とする。かかるデータ作成装置によれば、第１の編集部が三次元ＣＡＤのデータを近似化して第２のデータを作成する。例えば、前記三次元形状が円筒である場合に八角柱に近似するなどである。また、第２の編集部が第２のデータを更に編集して所定の構造を表す第３のデータを作成している。第３のデータが所定の構造を表し、対象物全体を表さないように構成することによってデータ量を減らして高速応答性を確保している。また、第２の編集部が、検証関連情報と試作品を関連させて管理することを可能にしている。また、インターフェースが第３のデータをそのままＲＰ装置に送信することを可能にしている。
【００１７】
前記検証関連情報は、例えば、前記構造を前記対象物から得るための情報や前記構造の特定の部位を表す識別情報を含む。前記入力部に前記識別情報を入力することにより、前記特定の部位の検証関連情報を表示させる制御部を更に有してもよい。これにより、識別情報を基に検証関連情報と試作品の特定の構造を関連付けて管理することができる。
【００１８】
前記データ作成装置は、ユーザが参照可能な、検証項目としてのチェックリストライブラリ、前記対象物の組立手順を表す組立手順モデルライブラリ、前記対象物における特定の複数の部位の組立手順を表す組立手順モデルライブラリ、前記対象物の前記構造を含む断面の情報を表す断面モデルライブラリ、前記対象物の設計検証結果として不適当と判断されたエラー箇所モデルライブラリ、前記構造を表示する表示手段の視野角情報を表す視野角ライブラリ、前記関連情報、前記設計検証の結果としての前記対象物の設計変更情報などの情報を格納する格納部を更に有してもよい。かかる格納部により、設計検証は更に容易になる。
【００１９】
本発明の他の目的と更なる特徴は、以下、添付図面を参照して説明される実施例において明らかになるであろう。
【００２０】
【発明の実施形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態の設計検証支援システム１について説明する。ここで、図１は、設計検証支援システム１の概略ブロック図である。図１に示すように、ＤＲ支援システム１は、ＤＲを容易にするための総合的なシステムであって、具体的には、（１）ＤＲ対象物の設計データを図示しないコンピュータディスプレイなどの画面に表示して、ユーザが設計データを利用したＤＲを行うことを可能にすること、（２）対象物のＲＰモデルを形成し、ユーザがＲＰモデルを利用したＤＲを行うことを可能にすること、（３）ユーザによるＤＲの作業性を向上させること、を行う機能を有する。
【００２１】
ＤＲ支援システム１は、三次元ＣＡＤ１０と、ＲＰ装置２０と、支援部１００とを有する。本実施形態においては、例示的に、三次元ＣＡＤ１０と支援部１００はＰＣにインストールされるソフトウェアとして構成されているが、かかる形態に限定されるものではない。
【００２２】
三次元ＣＡＤ１０は、対象物の三次元モデルを形成する汎用のＣＡＤである。三次元ＣＡＤ１０が形成する三次元モデルは、ソリッドモデルとしての対象物の外形輪郭を忠実に再現するのみならず、データ更新履歴情報、色などの属性情報を含んでいる。このようなＣＡＤには、名称の如何を問わず、当業界で周知のいかなる技術をも適用することができるため、ここでは詳しい説明を省略する。
【００２３】
ＲＰ装置２０は、入力されたデータに対応する対象物の外形形状を有するＲＰモデルを速やかに造形する装置である。ＲＰ装置２０は、例えば、液体樹脂をレーザー光や紫外線で硬化する光造形装置から構成される。但し、ＲＰ装置２０は、これに限定されず、当業界で周知のいかなる技術をも適用することができるため、ここでは詳しい説明を省略する。
【００２４】
支援部１００は、（１）三次元ＣＡＤ１０から三次元データを取得し、かかる三次元データに基づいて、対象物における所望の構造のデータを編集及び作成し、図示しないコンピュータディスプレイなどの画面に表示可能にする、（２）三次元ＣＡＤ１０から三次元データを取得し、かかる三次元データに基づいて、対象物における所望の構造を表すと共に当該構造をＲＰモデルとして製造するためのデータを編集及び作成し、ＲＰ装置２０に出力する、（３）ＤＲの作業性を向上させる機能をユーザに提供する、様々な機能を有する。
【００２５】
第１の機能は、より詳細には、三次元ＣＡＤ１０から取得した三次元データから所望の構造のデータのみを抽出してデータ量を削減することによって実現している。即ち、上述したように、従来の三次元ＣＡＤデータは、対象物をある断面に関して切断した一方のみを表示する場合、切断された他方を不可視にしているだけであり、ユーザには見えなくても依然として対象物全体の情報としては残っている。また、切断情報や属性情報なども履歴情報として残っている。三次元ＣＡＤのかかる機能は元の対象物を復元可能にするためであるが、これらの情報のデータ量が多く、三次元ＣＡＤデータをそのまま使用すれば表示や編集に長時間かかることになる。そこで、三次元データから所望の構造のデータのみを抽出し、対象物全体の情報を含まないように構成することによってデータ量を減らして高速応答性を確保することにした。これにより、対象物の設計データの図示しない画面上における表示を高速で行うことができる。
【００２６】
本実施形態においては、第１の機能は、構造のデータ量が減るように構造の形状を近似化し、更なる高速応答性を実現する機能も含んでいる。例えば、構造の部品の形状が円である場合に八角形と近似するなどである。近似レベルは調節可能である。
【００２７】
また、第１の機能は、三次元ＣＡＤ１０による三次元データの表示編集機能を拡張するものでもある。例えば、三次元ＣＡＤ１０よりも、支援部１００は、ユーザが対象物の組立や分解等の様相をリアルに見ることを可能にしている。このため、例えば、３次元ＣＡＤで作成したモデルの稼働部に各種機構動作を設定し、仮想試作としてメカ動作検証を行う等が容易に行うことができる。また、三次元ＣＡＤ１０がなくても三次元ＣＡＤデータさえ取得すれば支援部１００は三次元ＣＡＤの機能のうち検証に適した干渉チェックなどの編集機能を実現することができる。
【００２８】
第２の機能は、より詳細には、三次元ＣＡＤ１０から取得した三次元データから所望の構造のデータのみを抽出してデータ量を削減することによって実現している。三次元ＣＡＤデータには、レスポンスの悪い三次元ＣＡＤ固有の属性（正確な形状、表示属性、作成履歴等）のデータが含まれている。従って、三次元ＣＡＤデータのデータ量は多く、三次元ＣＡＤデータをそのまま使用すればＲＰへのデータ出力に長時間を要する。一方、ＲＰは入力されたデータに対応する形状を造形すれば十分であり、ＲＰには対象物を復元するための情報は必要ない。そこで、三次元データから所望の構造のデータのみを抽出し、対象物全体の情報を含まないように構成することによってデータ量を減らして高速応答性を確保することにしている。
【００２９】
本実施形態においては、第２の機能は、構造のデータ量が減るように構造の形状を近似化し、更なる高速応答性を実現する機能も含んでいる。例えば、構造の部品の形状が円である場合に八角形と近似するなどである。このような近似が許されるのはＲＰの精度がそれほど高くないため、近似を行っても設計検証が許容するＲＰモデルを作成することができるからである。近似レベルはＲＰの精度及び設計検証が要求する精度に応じて調節可能である。
【００３０】
第３の機能は、より詳細には、後述される様々なライブラリを設けていること、ＲＰモデルを利用したＤＲの結果とＲＰモデルの特定の構造及び部品をリンクさせること、を含んでいる。これにより、設計者は、チェックリストの作成などＤＲの準備を作業性よく行うことができる。また、ＤＲの結果と特定の構造及び部品が関連付けられるので、ＲＰモデルのどこが問題点であるかなどが設計者以外の者でも正確に把握することができる。
【００３１】
支援部１００は、図１に示すように、制御部１１０、編集部１２０、ＤＲ情報入力部１３０、連携編集部１４０、各種ライブラリ１５０乃至１６０、インターフェース１７０を有する。なお、制御部１１０、ＤＲ情報入力部１３０、連携編集部１４０、各種ライブラリ１５０乃至１６０、インターフェース１７０は三次元ＣＡＤ１０と一体に構成されてもよいし、編集部１２０（例えば、後述するＶＰＳ）と一体化されてもよいし、本実施形態のように別体であってもよい。
【００３２】
制御部１１０は、本実施形態では制御プログラムとして実現され、支援部１００の各部を制御する。制御部１１０は、それがインストールされたＰＣの図示しない制御部と交信し、連携編集部１４０が作成したデータや各種ライブラリ１５０乃至１６０を当該ＰＣの図示しないディスプレイに表示させたり、当該ＰＣの図示しない入力手段（例えば、キーボード、マウスその他のポインティングデバイス）から入力された情報をＤＲ情報入力部１３０を介して連携編集部１４０に送信したりする。また、制御部１１０は、連携編集部１４０が作成したデータをインターフェース１７０を介してＲＰ装置２０に送信する。
【００３３】
編集部１２０は、三次元ＣＡＤ１０から取得したデータを編集する機能を有する。編集部１２０は、ソリッドモデルとしての対象物が表す三次元ＣＡＤ１０からのデータを取得し、それを三角形のパッチからなるポリゴンを利用して近似する。例えば、円を八角形にする等である。近似レベルは上述の第１及び第２の機能で説明したように調節可能である。このように、データ量を三次元ＣＡＤデータよりも削減しているため、三次元ＣＡＤ１０よりも表示性能が高い。また、ＶＰＳは、データ量が削減されているので、組立及び分解の要素をリアルに表示することができる。更に、ＶＰＳは、三次元ＣＡＤ１０の機能の一部、例えば、検証機能を実現することができる。
【００３４】
ＤＲ情報入力部１３０は、ユーザに、各種ライブラリ１５０乃至１６０を提供して入力を促したり、ＤＲに関連する情報、例えば、後述する各種の編集情報、ＤＲの結果、着目すべき部材、コメント、色分けの入力を可能にしたりする。
【００３５】
連携編集部１４０は、ＤＲ情報入力部１３０から得た情報を基に、対象物中の所望の構造を表すと共に当該構造をＲＰモデルとして製造するためのデータを作成する。例えば、ＤＲ情報入力部１３０が対象物を中央で切断して左半分の構造を表示する命令を連携編集部１４０に送信すれば、連携編集部１４０は、編集部１２０が取得している対象物全体のデータから左半分に相当するデータのみを抽出して、右半分に対応するデータを削除する。この結果、対象物の所望の構造に対応したデータのみを生成することができる。かかるデータ量の削減により、連携編集部１４０は、上述の第１及び第２の機能を担保している。なお、編集部１２０もＤＲ情報入力部１３０から切断情報を受信して、切断された対象物をユーザに表示することができるが、この段階では編集部１２０は対象物の右半分の情報を、非表示にはしているが保持している。
【００３６】
また、連携編集部１４０は、所望の構造が対象物内においては支持されているが所望の構造においては支持されていない部材を含み、ＲＰモデルがかかる部材を支持する支持部材、即ち、上述のサポート、を有するように編集部１２０から取得したデータを編集することができる。これにより、ＲＰモデルの切断面に実際の製品としての対象物と同様の構造を再現することができる。サポート自体はユーザにとっては所望の構造ではないものの、切断面における支持されない部品の落下を防止するという機能から、サポートを含んでいても本出願では「所望の構造」と呼ぶことにする。
【００３７】
また、連携編集部１４０は、ＤＲ情報入力部１３０から入力されたコメント等をＲＰモデルの当該箇所に書き込むなどして上述の第３の機能を担保することができる。なお、所望の構造がかかるコメントなどを含んでいても構造自体を変更していないので、本出願では依然として「所望の構造」と呼ぶことにする。
【００３８】
ライブラリは、チェックリストライブラリ１５０、組立手順モデルライブラリ１５２、断面モデルライブラリ１５４、エラー箇所モデルライブラリ１５６、視野角モデルライブラリ１５８、ＲＰ編集情報ライブラリ１６０を含むが、これに限定されるものではない。
【００３９】
チェックリストライブラリ１５０は、ノート型ＰＣ、プリンターなどの対象物毎に汎用される検証項目の交番を管理する格納部である。これにより、設計者は、対象物毎に手作業でチェックリストを用意する必要がなく、チェックリストライブラリ１５０の中から必要なものを選択すればよいのでＤＲ準備の作業性が向上する。もちろん、チェックリストライブラリ１５０は、ユーザが新たな項目を追加することを排除するものではない。チェックリストライブラリ１５０は、連携コードの位置及び大きさも管理する。連携コードは、ＲＰモデルの構造及び部分とＤＲの結果を関連付けるための識別子であり、マーキング情報と呼ばれることもある。連携コード又はマーキング情報は、ＲＰモデルに、例えば、刻印される。連携コードにより、ＲＰモデルに組み込んだＩＤ（例えば、ＤＲ０１０７２７−００１）をキーにしてＤＲにおいて各種メッセージなどをかかるライブラリ又は他のデータベースから読み出すことができる。
【００４０】
チェックリストライブラリ１５０の内容は、図示しないＰＣのディスプレイにサブウィンドウ形式として表示させ、点検部位を項目毎に記録し、結果を必要に応じて表示及び印刷可能に構成されてもよい。
【００４１】
組立手順モデルライブラリ１５２は、各部の組立手順を管理する格納部である。組立手順モデルライブラリ１５２は、組立手順に準じたＲＰモデル化の際に特定の部材に対してシリアル番号を付与することもできる。例えば、サポートを除去して落下する部材を除去する場合、除去される部材が組み立てられる順番に識別子を付すなどである。
【００４２】
断面モデルライブラリ１５４は編集情報を管理する格納部である。編集情報は、例えば、ユーザが選択した対象物に対する切断面の情報、対象物の一部を透明にする情報、対象物の全部又は一部を回転させる情報、対象物の動作段階を表す情報、断面におけるサポートの位置や長さに関する情報、対象物の一部を拡大した情報、対象物の一部を除去した情報等を管理する格納部である。
【００４３】
エラー箇所モデルライブラリ１５６は、ＤＲの結果、エラーと判断された構造や部品とエラーの内容、ＤＲの結果、変更された構造や部品と変更内容、ＤＲの結果、再考を要すると判断された構造や部品と再考事項を管理する格納部である。
【００４４】
視野角モデルライブラリ１５８は、図示しないＰＣのディスプレイが表示可能な平面モデルに対応する視野角を管理する格納部である。ＲＰ編集情報ライブラリ１６０は、識別子やノートなどが、具体的にＲＰモデルに出力する際の条件や所望の構造を特定する情報を管理する。
【００４５】
以下、図２を参照して、設計検証支援システム１の動作について説明する。ここで、図２は、設計検証支援システム１の動作を説明するためのフローチャートである。
【００４６】
まず、三次元ＣＡＤ１０を使用して対象製品の設計データを作成する（ステップ１００２）。次に、三次元ＣＡＤ１０が作成したデータを編集部１２０が取得する。次に、制御部１１０は、編集部１２０及び連携編集部１４０を使用するかどうかを判断する（ステップ１００４）。制御部１１０は、編集部１２０及び連携編集部１４０を使用せずに、三次元ＣＡＤ１０が作成したデータをそのまま使用したいと思えば、図示しないデータのレビューステップを経て処理を終了する。図２には図示されていないが、選択的に、制御部１１０は、三次元ＣＡＤ１０が作成したデータを編集部１２０によって単純化したデータに変換して、図示しないデータのレビューステップを経て処理を終了することもできる。
【００４７】
一方、制御部１１０は、編集部１２０及び連携編集部１４０を使用したいと判断すれば（ステップ１００４）、連携編集部１４０を使用してＤＲを行う。（ステップ１００６）。ステップ１００６は、ＤＲ自体に加えて、ＤＲの準備も含む。即ち、ユーザは、チェックリストライブラリ１５０を参照してチェック項目を決定したり、視野角モデルライブラリ１５８を参照して視野角を決定したりすることができる。このように、ユーザは、ＤＲの準備を、従来のように手作業で行う必要はないので作業性は向上している。ステップ１００６においてＤＲを行う際には、支援部１００がインストールされた図示しないＰＣのディスプレイにチェックリストに従った項目をサブウインドウ形式で表示させ、点検部位を当該項目毎に記録し、結果を必要に応じて表示し、若しくは、図示しないＰＣに接続されたプリンタを介して印刷可能なように構成してもよい。
【００４８】
次いで、そのＤＲの結果を文書や画像で出力する（ステップ１００８）。ステップ１００８では、ユーザはＤＲ情報入力部１３０を介して各種編集情報、組立手順、エラー情報などを、ライブラリ１５０乃至１６０を参照しながら、入力することができる。
【００４９】
次に、制御部１１０は、ＲＰモデルを作成すべきかどうかを判断する（ステップ１０１０）。制御部１１０は、ＲＰ装置２０に出力すべきではないと判断すれば（ステップ１０１０）、終了すべきかどうかを判断する（ステップ１０１２）。従って、かかるフローでは、ユーザは、設計データのみに基づいてＤＲを行うことができる。使用される設計データは編集部１２０によって単純化された後、連携編集部１４０によって不要な（即ち、所望の構造以外の）構造が除去されたデータであり、応答性がよい。
【００５０】
ＤＲの準備を続けたい、若しくは、対象物の別の構造をＤＲしたいなど、制御部１１０が終了すべきではないと判断すれば（ステップ１０１２）、ステップ１００６に帰還し、処理を終了すべきであると判断すれば（ステップ１０１２）、処理を終了する。
【００５１】
一方、制御部１１０は、ＲＰモデル作成用のデータを出力すべきであると判断すれば（ステップ１０１０）、検証情報を抽出し（ステップ１０１４）、検証情報に基づいてＲＰ形式データを作成し（ステップ１０１６）、連携編集部１４０が編集したデータをインターフェース１７０を介してＲＰ装置２０に送信する。送信される情報は、編集情報、表示情報、表示形状情報、連携コード、三次元形状修正情報を含んだＲＰモデル用のデータである。表示情報は編集部１２０又は連携編集部１４０での対象物の表示状態を表す情報である。表示形状情報とは、表示情報を基に作成される対象物の形状に関する情報である。三次元形状修正情報は、対象物の回転、断面、サポートなどの情報を含む。
【００５２】
かかるＲＰモデル作成用のデータを受信すると、ＲＰ装置２０はＲＰモデルを作成する（ステップ１０１８）。かかるフローにより、ユーザは、ＲＰモデルを参照してＤＲを行うことができる。使用されるＰＲモデル作成用データは編集部１２０によって単純化された後、連携編集部１４０によって不要な（即ち、所望の構造以外の）構造が除去されたデータである。
【００５３】
例えば、図３に示す対象物において、左半分のみが所望の構造であるとすれば、三次元ＣＡＤ１０が作成するデータは、同図に示すように、右半分は非表示にされているが依然としているものの、依然として右半分のデータを保持している。ここで、図３は、三次元ＣＡＤ１０が作成するデータの一例を示す概略斜視図である。
【００５４】
編集部１２０は、かかるデータをポリゴンを使用して単純化するが、依然として右半分のデータを保持している。
【００５５】
連携編集部１４０が作成するデータは、編集部１２０が作成したデータを更に加工して、図４に示すように、右半分のデータを除去したデータである。ステップ１００６や１００８においてはかかるデータが使用される。ここで、図４は、編集部１２０が作成したデータから所望のデータのみを抽出したデータの一例を示す概略斜視図である。
【００５６】
しかし、ＲＰモデルを作成する場合は、上述したようにサポートが必要な場合があるので、連携編集部１４０は、図５に示すサポート５０を追加したＲＰモデル作成用データを形成する。なお、サポート５０が実際の部材と混同されないように、即ち、ＤＲに影響を与えないように、サポートは外形よりも内側に形成される。ここで、図５は、支持されない部材の落下を防止するために、図４に示す構造にサポートを付した状態を示す概略斜視図である。
【００５７】
図２に示すフローチャートによれば、三次元ＣＡＤ１０が作成したデータよりも少ないデータに基づいてＲＰモデルを作成するために、ＲＰモデルがより短時間で作成できるという長所がある。
【００５８】
また、ステップ１０１６で作成されたＲＰモデルは、サポートが付加されているので、空中に浮いている部品も再現することができるため、三次元ＣＡＤ１０が作成したデータに基づいて作成した従来のＲＰモデルに比べて再現性が高い。この結果、例えば、従来のＲＰモデルであれば落下するような部品の間隔などを検証することができる。なお、サポートは取れやすい大きさを有しているので、必要があれば、ユーザはサポートを何時でも除去することができる。
【００５９】
もっとも、本発明は、ユーザにサポートの付加をするかどうかをユーザに尋ねてユーザが希望しない場合にはサポートを付加しないオプションも含む。例えば、ユーザは、サポートを除去して落下する部材を除去する場合、除去される部材が組み立てられる順番に識別子を付したい場合があるからである。なお、部材の落下自体を防止したい場合には落下する部材を所望の構造として選択しなければよい。
【００６０】
更に、ステップ１０１６で作成されたＲＰモデルは、連携コードなどＤＲにおいて注目されるべき重要箇所、変更された箇所、エラーと判断された箇所が識別子を刻印されるなどして視覚的に強調されるので、その後のＤＲを容易にする。特に、ＲＰモデルのみを用いてＤＲを行う場合には、かかるＲＰモデルに施された識別子やコメントにより、従来のＤＲよりも格段にＤＲは容易になる。また、本実施形態の方法によれば、従来は不可能であった、ＤＲの結果とＲＰモデルの構造又は部品とを関連付けて管理することが可能になった。例えば、対象物の中の多数のシャフトの中の２本のシャフトの間隔に関するコメントをＤＲの結果として付与する場合に、従来は問題の２本のシャフトの特定が文章のみによるものであったため、コメントとＲＰモデルにおける当該２本のシャフトとの対応が必ずしも明確ではなかったが、本実施形態の方法によれば明確になる。また、ＲＰモデルに刻印されたＩＤ（例えば、ＤＲ０１０７２７−００１）をキーにしてＤＲにおいて各種メッセージなどをライブラリ又は他のデータベースから読み出すこともできる。
【００６１】
なお、図２には図示されていないが、三次元ＣＡＤ１０が作成したデータや編集部１２０が編集したデータをそのままＲＰ装置２０に出力するオプションを本発明は排除するものではない。
【００６２】
ステップ１０１６後は、ＲＰ装置２０は制御部１１０にＲＰモデルの作成終了を通知する。これに応答して、ＤＲの準備を続けたい、対象物の別の構造をＤＲしたい、別のＲＰモデルを作成したいなど、制御部１１０が処理を終了すべきではないと判断すれば（ステップ１０１２）、ステップ１００６に帰還し、処理を終了すべきであると判断すれば（ステップ１０１２）、処理を終了する。
【００６３】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はその要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、図２に示すフローチャートの処理を行うコンピュータが実行可能なプログラムは、独立の取引対象として記録媒体に格納されて流通されてもよいし、インターネットなどで流通及び更新されてもよい。
【００６４】
本出願は更に以下の事項を開示する。
【００６５】
（付記１）　ＣＡＤによって作成された対象物の三次元形状を表す第１のデータを取得するステップと、前記第１のデータのデータ量が減少するように前記対象物の前記三次元形状を近似化して第２のデータを生成するステップと、前記第２のデータに基づいて、ユーザが選択した前記対象物中の所定の構造のみを表す第３のデータを前記第２のデータに基づいて作成するステップとを有することを特徴とするデータ作成方法。（１）
（付記２）　前記構造は、前記対象物内においては支持されているが前記構造においては支持されていない第１の部材を含み、前記試作品が前記第１の部材を支持する第２の部材を有するように前記第３のデータを編集するステップを更に有することを特徴とする付記１記載の方法。（２）
（付記３）　前記編集ステップは、前記第２の部材を前記対象物の外形よりも内側に形成する付記２記載の方法。
【００６６】
（付記４）　検証項目を表す第４のデータを前記対象物の設計検証時にユーザに利用可能にするステップと、前記第３のデータを作成する際に、ユーザが、前記構造の少なくとも一部に対する前記検証に関連する検証関連情報を入力可能にするステップと、前記検証関連情報を表す識別子を前記試作品に表示するように前記第２のデータを修正するステップとを更に有することを特徴とする付記１記載の方法。（３）
（付記５）　ＣＡＤによって作成された対象物の三次元形状を表す第１のデータに基づいて、当該第１のデータのデータ量が減るように前記対象物の前記三次元形状を近似化して第２のデータを生成する第１の編集部と、前記第２のデータに基づいて、前記対象物中の所定の構造を表すと共に前記構造を製造するためのラピッドプロトタイピング装置に使用される第３のデータを作成する第２の編集部と、前記ラピッドプロトタイピング装置に前記第３のデータを送信するインターフェースとを有することを特徴とするデータ作成装置。（５）
（付記６）　前記データ作成装置は、前記構造の少なくとも一部に対する前記対象物の検証に関連する検証関連情報を入力するための入力部を更に有し、前記第２の編集部は、前記検証関連情報を表す識別子を前記試作品に表示するように前記第３のデータを編集することを特徴とする付記５記載の装置。
【００６７】
（付記７）　前記検証関連情報は、前記構造を前記対象物から得るための情報を含むことを特徴とする付記６記載の装置。
【００６８】
（付記８）　前記検証関連情報は、前記構造の特定の部位を表す識別情報を含むことを特徴とする付記６記載の装置。
【００６９】
（付記９）　前記入力部に前記識別情報を入力することにより、前記特定の部位の検証関連情報を表示させる制御部を更に有することを特徴とする付記８記載の装置。
【００７０】
（付記１０）　前記データ作成装置は、ユーザが参照可能な、検証項目としてのチェックリストライブラリを格納する格納部を更に有することを特徴とする付記６記載の装置。
【００７１】
（付記１１）　前記データ作成装置は、ユーザが参照可能な、前記対象物の組立手順を表す組立手順モデルライブラリを格納する格納部を更に有することを特徴とする付記６記載の装置。
【００７２】
（付記１２）　前記データ作成装置は、ユーザが参照可能な、前記対象物における特定の複数の部位に関する組立手順を表す組立手順モデルライブラリを格納する格納部を更に有することを特徴とする付記６記載の装置。
【００７３】
（付記１３）　前記データ作成装置は、ユーザが参照可能で、前記構造を形成するための前記対象物の断面に関する情報を表す断面モデルライブラリを格納する格納部を更に有することを特徴とする付記６記載の装置。
【００７４】
（付記１４）　前記データ作成装置は、ユーザが参照可能で、前記対象物の設計検証結果として不適当と判断されたエラー箇所モデルライブラリを格納する格納部を更に有することを特徴とする付記６記載の装置。
【００７５】
（付記１５）　前記データ作成装置は、ユーザが参照可能な、前記構造を表示する表示手段の視野角情報を表す視野角ライブラリを格納する格納部を更に有することを特徴とする付記６記載の装置。
【００７６】
（付記１６）　前記データ作成装置は、ユーザが参照可能な、前記関連情報を格納する格納部を更に有することを特徴とする付記６記載の装置。
【００７７】
（付記１７）　前記データ作成装置は、ユーザが参照可能な、前記設計検証の結果としての前記対象物の設計変更情報を格納する格納部を更に有することを特徴とする付記６記載の装置。
【００７８】
（付記１８）　請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の方法をコンピュータによって実現するためのソフトウェア。（４）
（付記１９）　前記ソフトウェアは三次元ＣＡＤとして動作可能であることを特徴とする請求項１８記載のソフトウェア。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のデータ作成方法及び装置によれば、ＲＰモデルの製造期間の短縮化、ＲＰモデルの再現性の向上、及び、設計検証を容易化のうち少なくとも一つを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の設計検証支援システムの概略ブロック図である。
【図２】図１に示す設計検証支援システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】図２に示す設計検証支援システムの動作を説明するための対象物の概略斜視図である。
【図４】図２に示す設計検証支援システムの動作を説明するための対象物の別の概略斜視図である。
【図５】図２に示す設計検証支援システムの動作を説明するための対象物の別の概略斜視図である。
【図６】従来のラピッドプロトタイピングによる試作品を造形する方法を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１　　　　　　　　　　　設計検証支援システム
１０　　　　　　　　　　三次元ＣＡＤ
２０　　　　　　　　　　ＲＰ装置
１００　　　　　　　　　支援部
１２０　　　　　　　　　編集部
１４０　　　　　　　　　連携編集部
１５０　　　　　　　　　チェックリストライブラリ
１５２　　　　　　　　　組立手順ライブラリ
１５４　　　　　　　　　断面モデルライブラリ
１５６　　　　　　　　　エラー箇所モデルライブラリ
１５８　　　　　　　　　視野角モデルライブラリ
１６０　　　　　　　　　ＲＰ編集情報ライブラリ
１７０　　　　　　　　　インターフェース
【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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