(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウィンドウ表示された３次元図形を修正する形状作成方法において、
形状入力手段によって入力された形状データであるモデルを記憶手段に記憶するとともに表示手段に表示するステップと、
前記モデルを、前記形状入力手段から入力された指示に基づいて、形状修正手段により予定サイズの要素からなる面単位で修正するステップと、
前記修正されたモデルを、複数の修正段階毎の形状履歴として前記表示手段によって個別にウィンドウ表示するステップと、
要素入れ換え手段によって、現在操作中の最新モデル中に、前記ウィンドウ表示された複数の修正されたモデルのうちから要素指示手段で選択されたモデルの要素と、要素を特定するための情報である要素データとが一致する要素がある場合に、前記最新モデル中の要素データが一致した要素を前記要素指示手段で選択されたモデルの要素と入れ換えるステップとからなり、
前記各ステップがコンピュータを利用して実行されることを特徴とする形状作成方法。
【請求項２】
前記最新のモデルの要素を入れ換えるステップが、
前記ウィンドウ表示された複数の修正されたモデルのうち、中間段階のモデルに対し、要素指示手段によって、予定の要素データで特定される面単位の要素を指示するステップと、
前記指示された要素の要素データと一致する要素データ含んでいる要素を有する最新のモデルを要素データ参照手段で特定するステップと、
要素入れ換え手段によって、前記特定された最新のモデルの要素を、前記指示された中間段階のモデルの要素と入れ換えるステップとからなることを特徴とする請求項１記載の形状作成方法。
【請求項３】
ウィンドウ表示された３次元図形を修正する形状作成装置において、
形状データを入力する形状入力手段と、
前記形状入力手段で入力された形状データに修正を加える形状修正手段と、
複数段階にわたって修正された形状データを修正毎に記憶する形状記憶手段と、
前記修正毎の形状データに基づくそれぞれの形状を個別にウィンドウ表示する表示手段と、
ウィンドウに表示された形状の要素を選択する要素指示手段と、
現在操作中の最新形状中に、前記ウィンドウ表示された複数の修正形状のうち、前記要素指示手段で選択された形状の要素と、要素を特定するための情報である要素データとが一致する要素がある場合に、前記最新形状中の要素データが一致した要素を前記要素指示手段で選択された形状の要素と入れ換える要素入れ換え手段とを具備したことを特徴とするウィンドウ表示による形状作成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウィンドウ表示による形状作成方法および装置に関し、特に、作成過程で生じた複数の形状を比較検討して修正を加えるのに好適なウィンドウ表示による形状作成方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータを利用して３次元形状を作成する設計作業において、先に作成した形状の修正や類似形状の作成を容易にするための方法が提案されている。例えば、特開平８−８３２９６号公報に記載された方法は次のような手順で形状の操作を行う。まず、形状操作に伴い、形状データのほか、形状操作に用いたパラメータ等を含む操作履歴をＩＤ（識別情報）とともに記憶する。そして、形状を修正する場合には、操作履歴中のパラメータを変更したり操作履歴の一部を削除したりして操作履歴を変更する。最後に、変更された操作履歴に従って形状操作を自動実行する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に記載された形状作成方法によれば、操作履歴をさかのぼることによって任意の形状操作時点における形状を再現することができる。しかし、この方法は、操作履歴を再現し、その履歴に基づいて現段階の形状そのものを実際に修正するものであるため、例えば、複数の形状案を、同時に、かつ必要に応じて複数の設計者で評価して最適な形状を得るという要求に応えられない。
【０００４】
本発明の目的は、上記従来方法や装置の問題点を解消し、複数の形状案を同時に視覚により評価して最適な形状を出力させることができるウィンドウ表示による形状作成方法および装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、形状入力手段によって入力された形状データであるモデルを記憶手段に記憶するとともに表示手段に表示するステップと、前記モデルを、前記形状入力手段から入力された指示に基づいて、形状修正手段により予定サイズの要素からなる面単位で修正するステップと、前記修正されたモデルを、複数の修正段階毎の形状履歴として前記表示手段によって個別にウィンドウ表示するステップと、要素入れ換え手段によって、現在操作中の最新モデル中に、前記ウィンドウ表示された複数の修正されたモデルのうちから要素指示手段で選択されたモデルの要素と、要素を特定するための情報である要素データとが一致する要素がある場合に、前記最新モデル中の要素データが一致した要素を前記要素指示手段で選択されたモデルの要素と入れ換えるステップとからなり、前記各ステップがコンピュータを利用して実行される点に特徴がある。
【０００６】
上記特徴によれば、各各修正段階での形状データを一覧可能である。また、また、例えば、ウィンドウ表示の内容を対比観察して面単位で選択でき、その選択された形状データの一部で最新データを入れ換えることにより、迅速に、しかも、他との対比で客観的に最新形状データを修正していくことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る形状作成装置の構成を示すブロック図である。形状作成装置は、演算装置（ＣＰＵ）１と、記憶装置２と、入力装置３と、出力装置４とからなり、通信装置５をも含めることができる。記憶装置２はＣＰＵ１での演算に使用されるプログラムならびに演算のためのデータやパラメータ等を格納したり、作成された形状のデータを記憶したりするためのメモリやハードディスク装置などの補助記憶装置からなる。入力装置３はキーボードやマウス等であり、出力装置４としてはＣＲＴや液晶の表示装置４ａおよびプリンタ４ｂを備えることができる。通信装置５は、当該形状作成装置を他の同種の装置と直接的に又はネットワークを介して間接的に接続するための機能を備えることができる。表示装置４ａを監視しながらユーザが入力装置３から入力する情報はＣＰＵ１で処理され、その結果つまり形状等のデータは記憶装置２に蓄積されるとともに出力装置４に出力される。
【０００８】
図１は、本実施形態の形状作成装置の要部機能ブロック図である。形状入力部１０は前記入力装置３などで実現され、この形状入力部１０から入力されたモデルは形状記憶部２０に記憶され、記憶されたモデルは形状表示部３０によって表示画面３１上に表示される。モデルには形状修正部４０によって修正が施され、修正が加えられたモデルは、その都度形状記憶部２０に記憶されるとともに表示画面３１に表示される。すなわち、モデルの形状履歴は保存および表示される。モデルの修正は予定サイズの要素単位で実施され、形状履歴は形状表示部３０によって、表示画面３１上に開かれた複数のウィンドウに表示される。
【０００９】
ウィンドウに表示されたモデルの部分つまり要素は要素指示部５０によって選択することができる。要素指示部５０によって要素が指示され、要素入換え指示部６０が付勢されると、要素データ参照部７０が起動される。要素データ参照部７０は現在操作されているモデルの中に、要素指示部５０で指示された要素と一致する要素があるか否かが判断される。互いの要素が一致したときは要素入換え部８０により、現在操作中のモデルの該当要素が、前記要素指示部５０で指示された要素と入れ換えられる。互いの要素が一致しないときはエラー処理がなされる。
【００１０】
図３は、ユーザによる操作手順を示すフローチャートであり、図４〜図９は操作に伴う表示装置４ａの画像表示例を示す図である。図４に示すように、表示装置４ａは形状の画像を表示する領域Ａ１と、領域Ａ１の少なくとも１辺に配置され、操作アイコンやボタンを含んでいる領域Ａ２とからなる。ユーザはあらかじめ設定された作画プログラムに従って対話形式で形状を操作する。
【００１１】
図３において、ステップＳ１では入力装置３を使って形状データ（モデル）を入力する。モデルは新たにユーザが書き起こすのでもよいし、別途または以前に作成して前記記憶装置２等に記憶されてあるものであってもよい。入力されたモデルは表示装置４に表示される。モデルは図４に示すような曲面形状、例えば、自動二輪車の燃料タンクの部分形状であリ、曲面の曲率等を認識しやすいよう、シェーディングをつけて表現される。ステップＳ２では表示装置４に表示されたモデルに修正を加える。ステップＳ３では修正されたモデルを形状履歴として記憶装置２に保存する。モデルは記憶装置２に保存されるとともに、新たにウィンドウが開かれて表示装置４に表示される。図５は最新のモデルＭの他、修正されたモデルの形状履歴Ｍh1，Ｍh2，Ｍh3が複数のウィンドウＷ１〜Ｗ３にそれぞれ表示された例を示す図である。
【００１２】
ステップＳ４ではモデルの修正を続けるか終了するかの指示を入力する。モデルの修正を続ける場合はステップＳ２の操作に戻るし、修正を終了する場合はステップＳ５で表示装置４に表示されたモデルを比較する。各ウィンドウ中のモデルは３次元的に表示されており、回転操作により角度を変化させて比較することができる。
【００１３】
ステップＳ６では、最新のモデルで良い（オーケー）かどうかを指示する。オーケーならば、最新のモデルが出力および／または保存される（ステップＳ１０）。オーケーとなったモデルの保存先は記憶装置２に限らずネットワークに接続されるサーバ等であってもよい。また、修正したモデルは、当該ユーザが操作している形状作成装置だけでなく、接続されている他の形状作成装置上の表示装置４に表示することができる。他の形状作成装置上に修正したモデルを表示させることによって、複数のユーザが作成した複数案をステップＳ５では比較検討することができる。
【００１４】
最新のモデルではなく、他の中間段階のモデルがよいと判断したときはステップＳ７に進み、ウィンドウ表示された形状履歴Ｍh1，Ｍh2，Ｍh3のうち１つを選択し、要素を指示する。この形状履歴の指示は要素単位つまりあらかじめ設定されたサイズの面単位で行うことができる。図６は形状履歴Ｍh1，Ｍh2，Ｍh3のうち形状履歴Ｍh3の要素ｅが選択された例を示す図である。
【００１５】
要素の選択が終了したならば、表示装置４ａの領域Ａ１に、その選択で良いかどうかの確認指示のための「ＯＫ」ボタンＭb1が表示されるので（図７）、ステップＳ８に進み、その「ＯＫ」ボタンＭb1を押す。続いて、図８に示す「起動または入換え」ボタンＭb2が表示されるので、ステップＳ９でボタンＭb2の「入換え」部分を押して形状履歴Ｍh3の要素ｅで最新のモデルＭの要素ｅ０を入換える。ステップＳ１０では、要素が入換えられた最新のモデルが出力装置４に出力される。図９には、要素ｅ０が形状履歴Ｍh3の要素ｅで置き換えられた最新のモデルＭ０および形状履歴の出力例を示す。
【００１６】
続いて、上記ユーザの操作に対応するＣＰＵ１の処理を説明する。図１０はＣＰＵ１の要部処理のフローチャートである。ステップＳ１１では面編集プロセスを実行し、ユーザの操作による入力装置３からの指示に応答してモデルのデータを受け入れる。ステップＳ１２では、ユーザの操作による入力装置３からの指示に応答してモデルのデータを変更する。ステップＳ１３では、モデル保存指示に応答してモデルＭのデータを記憶装置２に格納する。さらに、ステップＳ１４では、記憶装置２上のファイルを閲覧／確認するためのプロセス（ビューワ）を起動し、ステップＳ１５ではモデルＭのデータを読み出して表示装置４ａにモデルＭをウィンドウ表示する。ステップＳ１６では修正が終了か否かを判断し、終了ならばステップＳ１７に進む。こうして、ステップＳ１２〜ステップＳ１５により、変更された個数分のウィンドウが開かれて形状履歴が保存および表示される。
【００１７】
ステップＳ１７では最新データがオーケーか否かの指示を待つ。オーケーならばステップＳ２６に進み、否であればステップＳ１８に進む。ステップＳ１８では、選択された要素つまりモデルの部分データ（要素データ）を共有メモリ上にスタックするためのファイルを作成する。なお、共有メモリは面編集プロセスおよびビューワ等、複数のプロセス間で情報を交換可能にするための通信手段として使われる。図１１はスタックされるファイルの構造を示す図である。
【００１８】
共有メモリに格納される要素データはモデル情報フレームＦ１と面情報フレームＦ２とからなる。モデル情報フレームＦ１には、要素を特定するための情報として、モデルセット名、モデル名、要素名がそれぞれ記述される。また、面情報記憶フレームＦ２には要素を構成する面の表現式として、面の構成点数、面の次数、面の種類等がそれぞれ記述される。なお、モデルセット名としては、例えば二輪車の部品名である「燃料タンク」、モデル名としてはその燃料タンクの部分名称、要素名としてはさらに燃料タンクの部分の一部を示す名称をそれぞれ代表するデータが記述される。共有メモリ上には、この構造の要素データが、選択された要素の個数分格納される。
【００１９】
ステップＳ１９では前記要素データを共有メモリ上にコピーする。このとき、スタックされる要素データとともに入換え情報ファイルを作成する（ステップＳ２０）。図１２は、入換え情報ファイルの例であり、ビューワおよび面編集プロセスの双方から参照可能なよう共有メモリ上に作成される。入換え情報ファイルには共有メモリのＩＤ、共有メモリのキー情報、選択された面の合計サイズ、選択された面の数、選択された各面のサイズが記述される。
【００２０】
ステップＳ２１では、面編集プロセスが実行され、入換え指示に応答して入換え情報ファイルが読み込まれる。ステップＳ２２では、入換え情報ファイルを参照して共有メモリ上の要素データが読み込まれる。ステップＳ２３では、現在操作中のモデル中に要素データと一致するデータが有るかどうか判断される。この判断はモデル情報フレームＦ１と現在操作中の要素データとを対比して行う。データの一致がみられたならばステップＳ２３は肯定となってステップＳ２４に進み、現在操作中のモデル中に要素データが面情報記憶フレームＦ２の情報で置き換えられる。データの一致がみられなかったときはステップＳ２３は否定となり、エラー表示される（ステップＳ２５）。ステップＳ２６では、データが入れ換えられたモデルを表示させる。
【００２１】
本実施形態によれば、各操作段階が終了するとビューワが起動されて自動的に形状データがファイルおよび表示される。したがって、ユーザが形状操作毎にファイル名などを変更して記憶させるという手間を要しないので操作が簡単である。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなとおり、請求項１〜請求項４の発明によれば、各修正段階での形状データを一覧可能であるのでウィンドウ表示された各修正段階での形状を対比観察して検討することができる。
【００２３】
請求項２，４の発明によれば、例えば、ウィンドウ表示された各修正段階での形状を対比観察して面単位で選択でき、その選択された形状データの一部で最新データを入れ換えることにより、迅速に、しかも、他との対比で客観的に最新形状データを修正していくことができる。また、面単位の形状を入れ換えることにより全体の形状バランスを観察・評価するのにも好適である。
【００２４】
さらに、請求項２，４の発明によれば、操作手順単位で記憶された履歴に従って修正操作するのと違い、実際の形状を見ながら判断し、かつ直ちにその形状を抽出して入れ換えできる。つまり、視覚に基づく迅速かつ的確な形状操作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る形状作成装置の要部機能を示すブロック図である。
【図２】  本発明の一実施形態に係る形状作成装置の要部ハード構成を示すブロック図である。
【図３】  形状操作手順を示すフローチャートである。
【図４】  一操作段階の形状例を表示した表示装置を示す図である。
【図５】  複数の操作段階における形状例を表示した表示装置の図である。
【図６】  形状の面を選択した状態を示す表示装置の図である。
【図７】  確認指示のための「ＯＫ」ボタンが表示された表示装置の図である。
【図８】  入換えボタンが表示された表示装置の図である。
【図９】  入換えられた形状の表示を含む表示装置の図である。
【図１０】  形状操作に対応するシステムの処理を示すフローチャートである。
【図１１】  共有メモリに格納されるファイルの構造を示す図である。
【図１２】  共有メモリ上に作成される入換え情報ファイルの例を示す図である。
【符号の説明】
１…ＣＰＵ、  ２…記憶装置、  ３…入力装置、  ４…出力装置、  ５…通信装置、  １０…形状入力部、  ２０…形状記憶部、  ３０…形状表示部、  ４０…形状修正部、  ５０…要素指示部、  ６０…要素入換指示部、  ７０…要素データ参照部、  ８０…要素入れ換え部
【図１】
0004656464.tif 000002
【図２】
0004656464.tif 000003
【図３】
0004656464.tif 000004
【図４】
0004656464.tif 000005
【図５】
0004656464.tif 000006
【図６】
0004656464.tif 000007
【図７】
0004656464.tif 000008
【図８】
0004656464.tif 000009
【図９】
0004656464.tif 000010
【図１０】
0004656464.tif 000011
【図１１】
0004656464.tif 000012
【図１２】
0004656464.tif 000013