(57)【要約】  コンピュータ支援設計モデルの構築のために用いられる明示的形状の生成は、当該モデル形状が非明示的形状を作出するのを認識し、当該非明示的形状の複数の変様例を提示し、当該非明示的形状の変様例のうちの１つを選択し、当該明示的形状を生成する手順からなる。当該明示的形状は、当該非明示的形状の変様例のうちの当該選択された１つの基となるジオメトリを画定する。当該コンピュータ支援設計モデルは、当該非明示的形状を作出するモデル形状を生成した後に当該明示的形状を生成することによって構築される。
2010517136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータ支援設計モデルの構築のために用いられる明示的形状を生成するコンピュータ実行方法であって、
前記コンピュータ支援設計モデルの複数の形状が非明示的形状を作出するのを認識するステップと、
前記非明示的形状の変様例を提示するステップと、
前記非明示的形状の変様例のうちの１つを選択するステップと、
前記非明示的形状の変様例のうちの当該選択された１つの基となるジオメトリを画定する明示的形状を生成するステップと、
前記複数の形状を生成した後に前記明示的形状を生成することによって、前記コンピュータ支援設計モデルを構築するステップと、
を含むことを特徴とするコンピュータ実行方法。
【請求項２】
請求項１記載のコンピュータ実行方法であって、前記複数の形状の各々はフィレット形状であり、前記非明示的形状は、前記複数の形状が収斂する隅に位置を定められることを特徴とするコンピュータ実行方法。
【請求項３】
請求項１記載のコンピュータ実行方法であって、前記複数の形状の少なくとも１つが、フィレット、溶接処置、面取り、スィープ及びロフトのうちの何れか１つであることを特徴とするコンピュータ実行方法。
【請求項４】
請求項１記載のコンピュータ実行方法であって、
前記明示的形状を生成するステップは、
前記コンピュータ支援設計モデルにおいて前記複数の形状によって画定されたジオメトリを囲む領域を除去するステップと、
前記非明示的形状の変様例のうちの当該選択された１つの基となるジオメトリを、前記コンピュータ支援設計モデル内に当該除去された領域の代替として配置するステップと、
を含むことを特徴とするコンピュータ実行方法。
【請求項５】
請求項４記載のコンピュータ実行方法であって、当該除去された領域は、前記複数の形状によって画定されたジオメトリに適合するソリッド体を生成することによって決定され、前記ソリッド体の中心は、前記複数の形状内の位置に配置されることを特徴とするコンピュータ実行方法。
【請求項６】
請求項４記載のコンピュータ実行方法であって、殻（shell）処理が当該領域の除去に先立って前記コンピュータ支援設計モデルに適用されることを特徴とするコンピュータ実行方法。
【請求項７】
請求項４記載のコンピュータ実行方法であって、
前記非明示的形状の変様例のうちの当該選択された１つの基となるジオメトリを配置するステップは、
前記非明示的形状の変様例のうちの当該選択された１つの基となるジオメトリを当該除去された領域内に縫い合わせるステップと、
当該縫い合わせから生じる識別可能な縫い目を円滑化するステップと、
を含むことを特徴とするコンピュータ実行方法。
【請求項８】
請求項４記載のコンピュータ実行方法であって、
前記非明示的形状の変様例毎のジオメトリを前記コンピュータ支援設計モデルの複製上に生成するステップと、
当該生成されたジオメトリを囲む領域において前記非明示的形状の変様例のうちの当該選択された１つに対応する複製部分を除去するステップと、
をさらに含み、前記非明示的形状の変様例のうちの当該選択された１つの基となるジオメトリを配置するステップは、当該生成されたジオメトリを囲む領域を前記コンピュータ支援設計モデル内に配置するステップであることを特徴とするコンピュータ実行方法。
【請求項９】
請求項１記載のコンピュータ実行方法であって、前記コンピュータ支援設計モデルの複製を生成するステップと、前記コンピュータ支援設計モデルの複製の定義において前記複数の形状の順序を再順序化するステップとをさらに含み、
当該再順序化は、前記複数の形状についての構築順序を、前記非明示的形状の変様例のうちの１つを生成する前記コンピュータ支援設計モデルの複製において変更することを特徴とするコンピュータ実行方法。
【請求項１０】
請求項１記載のコンピュータ実行方法であって、前記黙示形状の変様例を提示するステップは、ユーザインタフェースウィンドウ内のプレビューイメージとして各変様例を表示するステップを含むことを特徴とするコンピュータ実行方法。
【請求項１１】
コンピュータによって実行される命令が記憶されたコンピュータ読取可能データ記憶媒体であって、
前記コンピュータ支援設計モデルの複数の形状の配置が非明示的形状を作出するのを認識する手順と、
前記非明示的形状の複数の変様例の基となる複数のジオメトリ結果を提示して、前記複数のジオメトリ結果のうちの１つを選択可能にする手順と、
前記複数のジオメトリ結果のうちの当該選択された１つを画定する明示的形状を定義する手順と、
前記コンピュータ支援設計モデルの構築過程において、前記複数の形状の適用後に前記明示的形状を適用する手順と、を前記コンピュータに実行させるための命令が記憶され、
前記明示的形状を適用する手順は、前記非明示的形状の基となるジオメトリを囲む領域を前記コンピュータ支援設計モデルから除去し、前記複数のジオメトリ結果のうちの当該選択された１つを前記コンピュータ支援設計モデル内に当該除去された領域の代替として配置する手順であることを特徴とするコンピュータ読取可能データ記憶媒体。
【請求項１２】
請求項１１記載のコンピュータ読取可能データ記憶媒体であって、
前記コンピュータ支援設計モデルの複数の複製を作成する手順であり、前記複製の各々は、前記非明示的形状の変様例のうちで当該複製に対応する１つの変様形の基となる前記複数のジオメトリ結果のうちの１つを含む手順と、
前記複数のジオメトリのうちの当該選択された１つを含む前記コンピュータ支援設計モデルの複製において、前記複数のジオメトリのうちの当該選択された１つを囲む領域を除去する手順と、
を前記コンピュータに実行させるための命令がさらに記憶されていることを特徴とするコンピュータ読取可能データ記憶媒体。
【請求項１３】
請求項１１記載のコンピュータ読取可能データ記憶媒体であって、当該領域を除去する手順は、前記非明示的形状の基となるジオメトリを囲む当該領域に対して六面体を適用する手順であることを特徴とするコンピュータ読取可能データ記憶媒体。
【請求項１４】
請求項１３記載のコンピュータ読取可能データ記憶媒体であって、前記六面体を、ブーリアン交差処理を用いて適用する手順を前記コンピュータに実行させるための命令がさらに記憶されていることを特徴とするコンピュータ読取可能データ記憶媒体。
【請求項１５】
請求項１３記載のコンピュータ読取可能データ記憶媒体であって、前記複数の形状の各々はフィレット形状であり、前記非明示的形状は、前記複数の形状が収斂する隅に位置することを特徴とするコンピュータ読取可能データ記憶媒体。
【請求項１６】
コンピュータ支援設計システムであって、
３次元モデルを記憶するデータ記憶システムに動作可能に接続されているプロセッサと、
前記プロセッサに動作可能に接続され且つ前記プロセッサよって実行される命令が記憶されているデータ記憶メモリと、を含み、前記命令は、
３次元のモデルを定義する複数のモデル形状を構築する手順と、
前記モデルの複数のモデル形状が、非明示的形状の基となるジオメトリを作出するのを認識する手順と、
前記非明示的形状の変様例を算出する手順と、
前記非明示的形状の変様例によって画定されたジオメトリを提示して、前記変様例のうちの１つを選択可能とする手順と、
前記非明示的形状の変様例のうちの当該選択された１つの基となるジオメトリを画定する明示的形状を生成する手順と、
前記３次元のモデルにおいて、前記非明示的形状の基となるジオメトリを前記明示的形状によって画定されたジオメトリで置き換える手順と、
を前記コンピュータに実行させるための命令を含むことを特徴とするコンピュータ支援設計システム。
【請求項１７】
請求項１６記載のコンピュータ支援設計システムであって、前記ジオメトリを置き換える手順は、前記非明示的形状の基となるジオメトリを前記３次元のモデルから除去し、前記非明示的形状によって画定されたジオメトリを、前記３次元のモデル内のうちで前記非明示的形状の基となるジオメトリによって一度占有されていた領域内に配置する手順であることを特徴とするコンピュータ支援設計システム。
【請求項１８】
請求項１７記載のコンピュータ支援設計システムであって、縫い合わせ手順が用いられて、前記明示的形状によって画定されたジオメトリを配置することを特徴とするコンピュータ支援設計システム。
【請求項１９】
請求項１７記載のコンピュータ支援設計システムであって、六面体が適用されて、前記非明示的形状の基となるジオメトリを除去することを特徴とするコンピュータ支援設計システム。
【請求項２０】
請求項１６記載のコンピュータ支援設計システムであって、前記明示的形状を生成するのに先立って、前記非明示的形状の基となるジオメトリを生成することによって、前記３次元のモデルを構築する手順を前記コンピュータに実行させるための命令をさらに含み、前記明示的形状を生成する手順は、ジオメトリを画定して、前記非明示的形状の基となるジオメトリを置き換える手順を含むことを特徴とするコンピュータ支援設計システム。
【請求項２１】
請求項１６記載のコンピュータ支援設計システムであって、前記複数の形状の各々はフィレット形状であり、前記非明示的形状は、前記複数の形状が収斂する隅に位置することを特徴とするコンピュータ支援設計システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００７年１月１８日付け米国特許出願Ｎｏ．１１／６２４，４３９の継続出願であると共に当該出願に基づく優先権を主張している。上記出願全体の教示は参照によって本願に組み入れられる。
【０００２】
本発明は、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）方法及び装置に関し、特に、３Ｄ形状ベースモデリングシステムにおける非明示的（implicit：内在する形状）形状認識及び明示的（explicit）形状生成に関する。
【背景技術】
【０００３】
コンピュータ支援設計ソフトウェアは、ユーザが複雑な３次元（３Ｄ）モデルを構築及び操作するのを可能とする。幾つかの異なるモデリング技術が用いられて３Ｄモデルを生成し得る。１つのかかる技術は、ソリッドモデリング技術であり、当該３Ｄモデルが相互接続されたトポロジカル・エンティティ（例えば、頂点、エッジ及び面）の集合であるトポロジカル３Ｄモデルを規定する。トポロジカル・エンティティは、対応する支援用のジオメトリ的エンティティ（例えば、点、整えられた曲線、整えられた面）を有する。整えられた面は、エッジによって境界付けされたトポロジカル面に対応する。ＣＡＤシステムは、ソリッドモデリングと、パラメータ表示モデリング技術の如き他の技術とを組み合わせる場合もある。パラメータ表示モデリング技術は、モデルの異なる形状及び成分について多様なパラメータを定義することや当該多様なパラメータ間の関係に基づいてこれら形状や成分間の関係を定義するのに用いられ得る。
【０００４】
設計エンジニアは、３Ｄ ＣＡＤシステムの典型的なユーザである。設計エンジニアは、３Ｄモデルの物理的及び美的外観を設計し、３Ｄモデル技術に熟練している。設計エンジニアは、パーツを生成するが、これらパーツをアセンブリに組み立てる場合もある。パーツ及びサブアセンブリがアセンブリを設計するために用いられる場合もある。
【０００５】
ソリッドモデルリングシステムが形状ベース３Ｄ ＣＡＤシステムであることによって、多様な形状を用いてパーツが構築される場合もある。形状の例は、ボス（boss）、フィレット（fillet）、面取り（chamfer）がある。ボスは、２次元のプロフィールを先に生成し、当該プロフールを３次元物体に押し出し成形することによって構築され得る。フィレットは、凹状体又は凸状体のエッジを丸くすることによって生成され得る。面取りは、エッジ又はエッジの隅を切削することで生じせしめ得る。ソリッドモデルリングシステムを用いて通常構築される形状は、切れ目（cut）、孔（hole）、殻（shell）、ロフト（loft）、スィープ（sweep）及び溶接処置（weld treatments）である（これらは機械設計において有用である）。
【０００６】
形状ベースの３Ｄ ＣＡＤシステムを用いて構築されたパーツの物理的構造は、しばしば、設計エンジニアが当該形状を生成した順序に依存する。例えば、隅フィレットは、当該隅を作出する３つのエッジのうちの何れが最初に生成されたかに依存して異なる外観を呈する。
【０００７】
通常、形状ベースの３Ｄ ＣＡＤシステムにおいて、ある形状は、当該パーツに以前に含ませられた全ての形状に基づいて働き、当該パーツに対して後に導入された形状から何ら影響を受けない。従って、形状ベースのモデルリングは、各形状の生成順序が履歴上の順序に依存する履歴ベースのモデルリングシステムでもあり得る。商業的に入手可能な形状ベースのモデルリングシステムには、米国コロラド州マサチューセッツにあるソリッドワークス社（Solid Works Corporation）から入手可能なＳｏｌｉｄ Ｗｏｒｋｓ（商標）２００７ソフトウェアがある。
【０００８】
しばしば、設計エンジニアは、形状順序が物理的に正しくないパーツを生じることを発見する。当該設計エンジニアは、次いで、当該パーツの一部分又は全体を削除及び再生成し、履歴上の全体的形状順序に従って１つ以上の形状位置を操作することで又は他のやり方で、当該パーツを構築する複数形状を再順序化する負担を強いられ、かかる作業は不正確なジオメトリを修正する退屈な作業である。設計エンジニアは、３Ｄモデルリングプロセスの間に多大な量の時間と努力を費やし、部品の最終的なジオメトリ上の表現に関して形状順序並びに当該形状順序の効果を制御することが要求される。
【０００９】
さらに、パーツを作る間、設計エンジニアがシステムに形状を導入し処理を実行するように指令するべき順序は常に直感的に把握し得ない。多くの場合、設計エンジニアは、ある形状が異なる順序で導入されるべきであったことを発見する前に、当該部品の設計に多くの処理時間を割いてしまっている。当該形状順序が所望の結果（例えば、所望のジオメトリ的結果）を達成しないと設計エンジニアが悟ったとき、彼／彼女は当該パーツの定義を、例えば、当該部品の階層的構造を再編集することによって改変しなければならない。
【００１０】
特定の順序で形状を導入する問題に起因して、パーツのモデリングは、多大な処理量の計画と専門的判断を要する。設計エンジニアは、形状の正しい順序を、当該形状を生成する以前に決定して当該所望のジオメトリ結果を得なければならない。かかる順序問題はモデルリングプロセスを通して存在する。例えば、設計プロセス内で後に導入される形状は、共通の境界を共有しない形状に、パラメータ表示上の関係又は他の相互関係に起因して影響を与える場合がある。当該順序問題の難しさは、パーツがより複雑になることからモデルリングプロセスが進展するにつれてより増大し、設計エンジニアは正しい形状順序の決定により難しさを抱えることになる。ＣＡＤシステムは、形状管理ツールを提供し、設計エンジニアがパーツに含まれた形状の履歴を再編集するのを助けるが、当該設計エンジニアは、通常、形状履歴を分析して必要に応じて当該部品階層における複数形状を再順序化し、当該パーツがジオメトリ的に正しいことを保証する負担を負わされることになる。さらに、複数の形状は互いに複雑な形で接続されるし、現実のパーツは多数の形状を有する。複数形状が生成されるシーケンスを変更する能力を備えることは、不正なジオメトリを波及せしめる問題を解決しない。例えば、第１の隅のジオメトリを正しくするために複数のフィレットを再順序化することが、当該再順序化されたフィレットのうちの１つ以上のフィレットの反対端に位置する第２の隅におけるジオメトリを正しいようにする場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
複数形状間の相互関係を認識し、相互関係がある複数形状又はそれら部分間の物理的性質が他の形状とは独立に振る舞うのを、当該相互関係がある複数形状が定義される順序に関係せずに可能とする有効な手段を提供することによって、時間節約上の利点及び従来のＣＡＤシステムの性能強化が達成される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
全体として、１つの特徴において、本発明は、コンピュータ支援設計モデルを構築するのに用いられる明示的形状を生成するコンピュータ実行方法であり、当該モデルの多様な形状が非明示的形状を作出するのを認識し、当該非明示的形状の変様例（variations:バリエーション）を提示し、当該非明示的形状のうちの１つの変様例を選択し、当該明示的形状を生成する。当該明示的形状は、当該非明示的形状のうちで選択された変様例の基となるジオメトリを画定（produce）する。当該モデルの構築は当該明示的形状を当該多様な形状を適用した後に適用する。
【００１３】
複数の実施形態において、当該多様な複数形状の各々はフィレット形状であり、当該非明示的形状の位置は当該多様な複数形状が収斂（converge:収束）する隅にある。複数の実施形態において、また、当該多様な複数形状は、溶接処置、面取り又はスィープ又はロフトである。
【００１４】
ある実施例において、また、当該多様な複数形状によって作出されたジオメトリを囲む当該モデル内の領域を除去し、当該モデル内で除去された領域を、当該選択された非明示的形状の変様例で置き換える。
【００１５】
さらに、当該除去される領域は、当該多様な複数の形状によって作出されたジオメトリに適合するソリッド体を画定することによって決定されもよく、当該ソリッド体の中心は当該複数の形状内の位置に配置されてもよい。さらに、殻（shell）処理が当該領域の除去に先立って当該モデルに適用されてもよい。
【００１６】
当該領域を当該非明示的形状のうちで選択された変様例の基となるジオメトリで置き換える際には、当該選択された非明示的形状の変様例の基となるジオメトリを当該除去された領域内に縫い合わせ(sewing)、当該縫い合わせから生じる識別可能な縫い目(seam)を円滑化してもよい。
【００１７】
複数の実施形態において、当該非明示的形状の各変様例毎にジオメトリを当該モデルの複製上に生成し、当該生成されたジオメトリを囲む領域において、当該選択された非明示的形状の変様例に対応する複製部分を除去する。
【００１８】
さらに、複数の実施形態において、当該モデルの複製を作成し、当該複製において当該多様な複数の形状を再順序化する。当該再順序化は、当該複製における当該多様な複数形状の構築順序を変更し、当該非明示的形状の変様例の１つを作成する。
【００１９】
本発明の実施形態は、他の特徴として、ユーザインタフェースウィンドウ内にプレビューイメージとして非明示的形状の各変様例を表示し、当該非明示的形状の基となるジオメトリを囲む領域を除去するために六面体を適用し、そして当該六面体を、ブーリアン交差処理(Boolean intersection operation)を用いて適用する。本発明の１つ以上の実施形態の詳細が添付の図面並びに引き続く説明において述べられる。本発明の他の特徴、目的及び利点は、本明細書の記載及び図面から並びに特許請求の範囲の記載から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態においてウインドウ内に表示された、コンピュータ生成されたモデルとユーザインタフェースの形状マネジャー部とを例示する図である。
【図２】図１のコンピュータ生成されたモデルを例示する図であり、当該モデルは、第１のフィレット形状を生成する１つのフィレット化エッジを有する。
【図３】第２のフィレット形状を有するコンピュータ生成されたモデルを例示する図である。
【図４】第３のフィレット形状を有するコンピュータ生成されたモデルを例示する図である。
【図５】図４のコンピュータ生成されたモデルと共にウインドウ内に表示された本発明のユーザインタフェースの例示する図であり、当該フィレット化された隅が非明示的形状として認識される。
【図６】図５のユーザインタフェースの例示する図であり、当該インタフェースは、当該非明示的形状のユーザ選択可能な代替的構築の拡大機能及びプレビュー機能を備える。
【図７】ウインドウ内に表示された、コンピュータ生成されたモデルとユーザインタフェースの形状マネジャーとを例示する図であり、当該問題の非明示的形状が本発明に従って明示的形状によって置き換えられる。
【図８】本発明の実施形態によって進められるステップを示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態が実行されるコンピュータシステムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施例について添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。  
本発明は、位置的に相互に関係付けられた複数形状からなる集合が非明示的形状を作出するのを認識し、当該複数形状の集合によって生成されるジオメトリを置き換えるための新しい形状を生成し、ユーザに当該新しい形状に対する明示的な制御を与える。以降では、当該複数形状の集合によって生成されたジオメトリを置き換えるジオメトリを生成する新しい形状を明示的形状と称して説明される。
【００２２】
図１をここで参照すると、コンピュータモニタ上に表示されるウインドウ１０２が示されている。ウインドウ１０２はコンピュータ化されたモデリングシステムによって実行されるモデリングソフトウェアによって生成され、当該ソフトウェアの例は図９を参照して後に説明される。ウインドウ１０２は、通常のコンピュータ生成されたウインドウであり、例えば、米国ワシントン州レドモンドのマイクロソフト社から入手可能なツールの如き商業的に通常入手可能なソフトウェアプログラミングツールを用いて当業者によってプログラミングされ得る。
【００２３】
コンピュータ生成された３Ｄモデル１０４は、ウインドウ１０２のモデリング部分１０６内に表示される。隅を作出する３Ｄモデル１０４の３つのエッジ、すなわち上方外側エッジ１１１と内側エッジ１１２と上方外側エッジ１１３とが強調されている。複数の実施形態は、また、他のウインドウ領域、例えば、コンポーネント、アセンブリ又は図面が一覧表示されるＦｅａｔｕｒｅＭａｎａｇｅｒ（商標）ウインドウパネル１０８の如きウインドウ領域を含むことができ、設計エンジニアが３Ｄモデル１０４のみならず３Ｄモデル１０４のコンポーネントを視覚化及び操作するのを助ける。ＦｅａｔｕｒｅＭａｎａｇｅｒウインドウパネル１０８は、設計エンジニアに形状履歴を形状の階層的な集合として提示する。設計エンジニアが、ある形状の標識を当該階層的な集合内の異なる位置にドラッグすなわち移動することによって、当該階層的な集合を再編集して、あるパーツにつての形状履歴を修正することを可能としてもよい。ヒルシュチック（Hirschtick）氏他に付与された米国特許第５，８１５，１５４号は、ユーザが階層的な形状の集合を図式的に操作できるようにしてモデルを修正するシステムを開示している。
【００２４】
図２をここで参照すると、モデル１０４（図１に示す）の下方外側エッジ１１１はフィレット化され、第１のフィレット形状２０２を生成する。図３は、当該フィレット化された上方外側エッジ２０２に加えて、モデル１０４の上方外側エッジ１１３をフィレット化することによって生成された第２のフィレット形状３０２を示している。第１のフィレット形状２０２及び第２のフィレット形状３０２は、当該複数のフィレットの内側を見ることで明白なように、異なるサイズの半径を各々有する。図４に示されるように、第３のフィレット形状４０２は、内側エッジ１１２をフィレット化することによって生成される。従って、図４におけるフィレット化された隅４１０は、モデルソフトウェアが１番目にフィレット形状２０２を生成し、２番目にフィレット形状３０２を生成し、３番目にフィレット形状４０２を生成するときの結果である。フィレット化された隅４１０は、小さな２つの面４０４を１つの領域に含み、当該領域では、第１のフィレット形状２０２、第２のフィレット形状３０２及び第３のフィレット形状４０２が当接している。
【００２５】
変形例として、フィレット化された隅４１０は異なる外観を有することもできる。１つの実施形態において、当該フィレット化された隅が非明示的形状であると自動的に又はユーザに促されて認識される。一旦フィレット化された隅４１０が非明示的形状と認識されると、ユーザインタフェースは、図５に示すように、当該ユーザが適当な隅を選択できるように表示される。
【００２６】
図５のユーザインタフェースは、非明示的形状のエンティティの名前を表示する非明示的形状制御領域５０２を含む。図５において、当該黙示的なエンティティは、Ｆａｃｅ＜ｌ＞及びＦａｃｅ＜２＞という名前を付けられ、２つの小面４０４に対応する。当該黙示的なエンティティは、自動的に決定され得るか又はマウスの如き会話型入力装置でユーザによって選択され得る。ユーザインタフェースは、また、明示的形状が、モデル１０４内のどの場所でも又は他のモデル内でも再利用され得るのを可能にする複製制御領域５０４を含む。
【００２７】
図５のユーザインタフェースは、また、フィレット化された隅４１０（すなわち問題の非明示的形状）の代替的な構築であるサムネイル覧を含む小ウインドウである選択ウインドウ５０６を含む。選択ウインドウ５０６は、ユーザが当該フィレット化された隅の構築を選択できるようにする手段を提供する。図６をここで参照すると、当該ユーザインタフェースは、拡張されたイメージ６０２を表示する技術を実装することよって、当該選択ウインドウ５０６内でカーソルが当該選択対象を指示するとき当該ユーザは選択の様子をより容易に目視することができる。従って、図５及び図６の選択ウインドウ５０６は、当該可能な選択（すなわち当該対象となる非明示的形状の代替的構築）のプレビューを提供する。
【００２８】
図７は、ユーザがフィレット化された隅の構築を選択して明示的形状７０２が生成された後のモデル１０４を示し、モデル１０４は、当該非明示的形状の基となるジオメトリを置き換える生成用のジオメトリを含んでいる。明示的形状７０２によって生成されるジオメトリと非明示的形状の基となるジオメトリとは互いに異なって形づくられてもよく、従って、異なるサイズからなってもよい。さらに、当該明示的形状は、独立形状タイプであり、モデル１０４（又は他のモデル）の他の領域において再利用されてもよい。３つのフィレット２０２、３０２、４０２の名前７０４は、ＦｅａｔｕｒｅＭａｎａｇｅｒのウインドウパネル１０８において階層的に表示されたままであり、明示的形状７０２の名前７０６もＦｅａｔｕｒｅＭａｎａｇｅｒのウインドウパネル１０８において階層的な順序で表示されている。従って、第１のフィレット２０２、第２のフィレット３０２、第３のフィレット４０２及び明示的形状７０２はそれぞれ全く独立して操作されてもよい。さらに、明示的形状７０２の名前７０６は、３つのフィレット２０２、３０２、４０２の名前７０４の後ろに一覧表示されて、明示的形状７０２が最後に生成されることを示している。
【００２９】
図８は、本発明の実施形態によって実行される手順８００のフローチャートである。  手順８００は自動的に開始されてもよく、例えば、ある面の全てのエッジがフィレット化されたとき、ある隅に収斂する全てのエッジがフィレット化されたとき、又は面取りされたあるエッジがフィレット化されたエッジに当接したとき、さらには非明示的形状が発生したときに開始されてもよい。変形例として、手順８００は、ユーザがモデリングシステムに非明示的形状を検索するようにリクエストしたあとに開始してもよい。
【００３０】
手順８００は、最初に非明示的形状を認識する（ステップ８０２）。手順８００が自動的に非明示的形状を認識する１つのやり方は、空間上又はジオメトリ上の形状間の関係を解析することによってである。例えば、手順８００は、３つ以上のフィレットが非明示的形状を作出することを、それらフィレットの下にある複数エッジが共通の頂点を共有するとき、又は当該複数エッジに対応する複数頂点が互いに所定近接範囲内にあるとき、自動的に認識することができる。同様に、手順８００は、溶接処理の交点を囲んでいる領域に非明示的形状が生ずると自動的に認識することができる。さらに、手順８００は、全てが同じタイプではない複数形状が、当該形状が定義される順序に依存せしめる関係、すなわち異なるジオメトリ結果を生じる空間上又はジオメトリ上の関係を有するときに作出される非明示的形状を自動的に認識することができる。さらに、手順８００は、ユーザの支援によって非明示的形状を認識することができる。ユーザは、１つ以上の面を選択し、当該面が非明示的形状を作出することをシステムに示してもよい。さらに、当該ユーザは、複数の形状を重ね、当該重なり合うジオメトリが非明示的形状の基となることを示すことによって、生成されたジオメトリを識別してもよい。
【００３１】
一旦非明示的形状が認識されると、当該非明示的形状の全てのあり得る変様例が算出される（ステップ８０４）。１つの実施形態では、非明示的形状の全てのあり得る変様例を、概ねユーザ指定された形を維持したまま、当該非明示的形状をそれぞれに実現可能な形で作出する形状の集合を再順序化することによって異なるジオメトリ結果を自動的に算出する。フィレットによって作出された非明示的形状の場合、１つの実施形態では、当該非明示的形状を作出しているフィレットの数、凸凹性、半径及び他の性質を解析することによって変様例の数を決定する。さらに、１つの実施形態では、非明示的形状の変様例として、例えば混成された凸状のフィレットによって作出される変様例の如き特定の変様例を含むだけでもよい。通常、算出される変様例は、非明示的形状の基となる結果的なジオメトリに影響を及ぼす変様例である。当該非明示的形状の各変様例は、当該モデルの複製に基づいて算出され、複数の形状が再順序化される。
【００３２】
当該ユーザには、次いで、当該非明示的形状の変様例を生起している異なるジオメトリ結果が提示され（ステップ８０６）、当該ユーザは、当該示されたジオメトリ結果のうちの１つを選択でき（ステップ８０８）、当該選択された１つのジオメトリ結果は当該明示的形状によって画定される。前述のように、１つの実施形態は、当該非明示的形状の変様例によって画定されるジオメトリのプレビューを、「あなたが見るものはあなたが得るものである（ＷＹＳＷＹＧ）」というアプローチを用いて提示し、当該ユーザが当該プレビューのうちの１つを選択できるようにしてもよい。当該プレビューは、一般的なアイコンを表示するよりはむしろ、当該非明示的形状の各変様例を生起している実際のジオメトリを表示して、当該ユーザが正しい隅（すなわち、所望のジオメトリ結果）を識別し且つ選択することができるようにする。
【００３３】
一旦ユーザが所望のジオメトリ結果を選択したとすると、当該所望のジオメトリ結果を囲んでいる領域内にある、当該モデルに対応する複製のジオメトリが切り取られるか、さもなければ当該モデルの複製から除去され（ステップ８１０）、当該非明示的形状を生起しているジオメトリを囲んでいる領域における当該実際のモデルのジオメトリが、当該実際のモデルから切り取られるか又は除去される（ステップ８１２）。当該実際のモデルから切り取られるか又は除去され且つ当該複製から切り取られるか又は除去されたジオメトリは、当該非明示的形状又は当該非明示的形状の変様例を生起している幾何形を囲む領域を各々包含している。隅の場合、当該隅を作出するジオメトリを含んでいる領域は、当該モデルの複製及び当該実際のモデルから切り取られるか又は除去される。
【００３４】
切り取られるか又は除去される領域は、当該モデルのある領域をこま切り（chopping）にする目的で構築されたソリッド体を用いて定義されてもよい。このソリッド体を以降ではこま切り体と称する。こま切り体は様々の複数形状が当接する領域に実施し得るように密接した適合を行う。こま切り体は自動的に位置決めされてもよい。例えば、当該非明示的形状が隅形状であるとき、当該こま切り体の中心が隅のエッジが収斂する位置に配置されてもよい。当該こま切り体の大きさは自動的に決定されてもよく、当該形状の集合における複数の形状のうちの１つ以上のサイズに依存してもよい。１つの実施形態では、また、当該モデル上に表示されたこま切り体のワイヤーフレーム描写の位置及びサイズをユーザが調整できるようにすることで、その大きさを当該ユーザが指定できるようにしてもよい。１つの実施形態において、こま切り体は選択されたジオメトリ結果及び実際のモデルを含んでいるシェル（shell）化されたモデルの複製に適用される。こま切り体の適用はブーリアン交差処理によって達成されてもよい。
【００３５】
変形例において、切り取られた又は除去され且つ同時に大きさが定義された領域を定義するのに境界を画する箱体又は境界を画する球体が用いられてもよい。しかし、境界を画する箱体又は境界を画する球体は、当該モデルを精確に切らず隣接したジオメトリに不必要な刻み目や切片を生じる場合がある。
【００３６】
対照的にこま切り体は、非明示的形状の基となる整えられた面と隣接する整えられた面を切り取るか又は除去することによって、隣接するジオメトリ内の望ましくない刻み目の作出を回避する。現行の実施形態において、こま切り体は平らな複数面を備える六面体である。しかし、当該複数面は互いに平行であることも垂直である必要もない。隅形状の場合、こま切り体は当該隅の頂点で収斂する複数エッジに関連する方向ベクトルに基づく。当該収斂する複数エッジが直交していないならば、当該こま切り体も直交しない。こま切り体は、非明示的形状を作出しているフィレットの半径に基づいてサイズが定まってもよく、非明示的形状を生起しているジオメトリを囲むのに十分大きくてもよい。
【００３７】
最後に、当該選択されたジオメトリ結果を含んでいるモデルの複製から切り取られるか又は除去されたジオメトリは、当該実際のモデルにおける切り取りで残った穴の中に貼り付けされるか又は置かれる（ステップ８１４）。ソリッド又は面モデルにジオメトリを加えるための周知のソリッドモデリング技術である「縫い合わせ」と呼ばれるプロセスが、当該ジオメトリを貼り付けするか又は置くのに用いられてもよい。当該モデルの複製から切り取られるか又は除去されたジオメトリを実際のモデル内に貼り付けるか又は置く手順の後に、何らかの識別し得る縫い目が滑らかにされる。さらに、何らかのシェル（shell）処理に次いで戻される。
【００３８】
手順８００は、次いで終了し、当該非明示的形状を作出した形状の集合の定義に従った順序で当該モデル定義に当該明示的形状が加えられる。当該形状の集合の順序は不変のままである。従って、当該集合内の複数の形状が初めに定義された順序で常に当該形状の集合は生成される。次いで、当該非明示的形状を囲んでいる領域を切り取るか又は除去すること及び当該選択されたジオメトリ結果を囲んでいるジオメトリを貼り付けるか又は置くことによって、当該明示的形状が適用される。この態様は、明示的形状が独立して振る舞うのを可能にすると共に、明示的形状がモデル内の変化に影響され難くするのを可能とする。
【００３９】
通常、明示的形状は、当該ユーザの設計意図をモデルが修正されるとき維持する。すなわち、一旦当該ユーザが所望の結果を選択したならば、本発明は、所望の結果をパラメータが修正されるとき維持できる。例えば、１つの実施形態において、非明示的形状の作出に寄与するフィレットの半径又は形状順序に対する改変は、当該明示的形状の対応する形（例えば、三角形状又は四角形状）を変更しない。
【００４０】
図９をここで参照すると、コンピュータ化されたモデリングシステム９００が示され、ＣＰＵ９０２と、コンピュータモニタ９０４と、キーボード入力装置９０６と、マウス入力装置９０８と、記憶装置９１０と、を含む。ＣＰＵ９０２と、コンピュータモニタ９０４と、キーボード９０６と、マウス９０８と、記憶装置９１０とは、通常入手可能なコンピュータハードウェア装置であり得る。例えば、ＣＰＵ９０２は、ペンティアム（Pentium）ベースのプロセッサであり得る。マウス９０８は、ユーザがＣＰＵ９０２によって実行されているソフトウェアプログラムに対してコマンドを発効するために押下することができる通常の左右のボタンを備えてもよい。マウス９０８の代替として又はこれに加えて、コンピュータ化されたモデリングシステム９００は、トラックボール、タッチ検出パッド、キーボード９０６に組み込まれたポインティング装置及びボタンの如きポインティング装置を含むことができる。当業者は、本願明細書においてマウス装置に関して記載されているのと同じ結果が、入手可能な他のポインティング装置を使用して達成されることを理解する。他の適切なコンピュータハードウェアプラットフォームが引き続く説明から明らかになるように適合し得る。かかるコンピュータハードウェアプラットフォームは、好ましくはＭｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｗｉｎｄｏｗｓ ＮＴ、Ｗｉｎｄｏｗｓ ９８、Ｗｉｎｄｏｗｓ ２０００、Ｗｉｎｄｏｗｓ ＸＰ、Ｗｉｎｄｏｗｓ ＭＥ、ＵＮＩＸ、Ｌｉｎｕｘ、又はＭＡＣ ＯＳオペレーティングシステムを作動することができる。
【００４１】
付加的なコンピュータプロセッシングユニット及びハードウェア装置（例えば、ラピッドプロトタイピング、ビデオ及びプリンタ装置）がコンピュータ化されたモデリングシステム９００に含まれてもよい。さらに、コンピュータ化されたモデリングシステム９００は、他のコンピュータコンポーネントの中にネットワークハードウェア及びソフトウェアを含むことによってハードウェアプラットフォーム９１２との通信を可能とし、ＣＰＵ及び記憶システムを含む多数のコンピュータシステム間の通信を容易にしてもよい。
【００４２】
本発明によるコンピュータ支援モデリングソフトウェアは、記憶装置９１０に保存されＣＰＵ９０２にロードされて実行される。当該モデリングソフトウェアは、ユーザが３Ｄモデルを生成及び修正することを可能とし、本明細書において記載されている本発明の実施形態を実施する。ＣＰＵ９０２は、説明されるように、３Ｄモデル及びその他の態様を表示するコンピュータモニタ９０４を使用する。キーボード９０６及びマウス９０８を使用することによって、当該ユーザは当該３Ｄモデルに関連するデータを入力及び修正することができる。ＣＰＵ９０２は、キーボード９０６及びマウス９０８からの入力を受け入れて処理する。ＣＰＵ９０２は、３Ｄモデルに関連するデータと共に当該入力を処理し、コンピュータモニタ９０４上の表示物に対して、モデリングソフトウェアによって指令されるような対応する適切な変更をなす。１つの実施形態において、当該モデリングソフトウェアは、ソリッド体や面体である１つ以上の体からなる３Ｄモデルを構築するのに用いられ得るソリッドモデリングシステムに基づいている。
【００４３】
本発明は、デジタル電子回路において実行されてもよいし、又はコンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はそれの組合せにおいて実行されてもよい。本発明の装置は、プログラム動作可能なプロセッサによる実行のための機械読取可能記憶媒体として有形的に実現されるコンピュータプログラム製品とし実施されてれもよく、本発明による方法ステップは、プログラムの命令を実行するプログラム動作可能なプロセッサによって実行され、入力データに基づいて動作し出力を生成することによって本発明の機能を実行してもよい。本発明は、相互結合される少なくとも１つのプログラム動作可能なプロセッサを含むプログラム動作可能なシステム上で実行可能な１つ以上のコンピュータプログラムに従って実行され、データ記憶装置、少なくとも１つの入力装置、及び少なくとも１つの出力装置に対して又はそこから、データ及び命令を受信すると共にデータ及び命令を送信してもよい。各コンピュータプログラムは、高水準手続又はオブジェクト指向のプログラミング言語又は必要に応じてアセンブラ又は機械言語によって実装されてもよく、何れの場合でも当該言語はコンパイル又は逐次解釈される言語であってもよい。適切なプロセッサは、非制限的な例として、通常又は特定目的のマイクロプロセッサでもよい。通常、プロセッサはリードオンリーメモリ及び／又はランダムアクセスメモリから命令及びデータを受信し、ある実施形態では命令及びデータがグローバルネットワークを介してダウンロードされてもよい。コンピュータプログラム命令及びデータを有形的に実現するのに適切な記憶装置は、全て不揮発性メモリの様式でよく、例としては、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ及びフラッシュメモリ装置の如き半導体メモリ装置、内蔵ハードディスク及びリムーバブルディスクの如き磁気ディスク、光磁気ディスク、及びＣＤ−ＲＯＭディスクであり得る。前述の要素の何れもがカスタム設計されたＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）によって補充されても或いはこれに組み込まれてもよい。
【００４４】
本発明の利点は、非明示的形状を作出する形状の集合が定義され且つ生成された順序をユーザが無視できる点にある。前述のように、形状の順序を再編集することは退屈且つ冗長なプロセスである。しかし、他の形状から独立している物理的性質を有する明示的形状を生成することによって、本発明は、設計エンジニアに複数形状を手動で再順序化して当該パーツを正しく構築することを要求する課題を解決している。
【００４５】
さらに、本発明の他の利点は、明示的形状が他の形状からは独立に振る舞うことから、明示的形状が隣接するフィレットの再順序化に影響され難い点にある。例えば、本発明は、望ましい隅の形の構築を、隣接する隅の形によって課される制約から引き離している。
【００４６】
他の利点は、モデルの他の領域又は他のモデルに対して明示的形状を適用することによって、当該明示的形状の容易に再利用する能力を含む点である。ユーザは、類似した非明示的形状を識別し、当該類似した非明示的形状を囲むジオメトリを明示的形状で置き換えることができる。例えば、モデルの１つの隅にある明示的形状は、当該モデルの他の隅において再利用され得る。
【００４７】
さらに他の利点は、ある隅に収斂する１つ以上のフィレットにあてはまる特性を明示的形状が含むものでも、ある隅を囲む全てのフィレットの如く形状の集合全体を一度に定義する特性を明示的形状が含むものでなく、むしろ明示的形状が新しい別の形状タイプとして存在する点にある。
【００４８】
本発明の幾つかの実施形態が説明された。それにもかからず、様々の改変が本発明の思想及び範囲から逸脱することなくなされ得ることが理解されるであろう。例えば、実施形態では処理の実行順序が変えられてもよい。さらに、実施形態の必要性に応じて、本明細書において記載されている特定の処理が他と組み合わせられても、除外されても、他に付加されても、或いは再配置されて実行されてもよい。さらに、本明細書において記載された実施形態では、非明示的形状の基となるジオメトリに形状順序が如何に影響を与えるかを説明している。上述のように、形状を重ねることによって生成されるジオメトリは、非明示的形状の様式であると考えられてもよく、当該形状が重なるという事実が形状順序から独立していると考えられてもよい。さらに、交差する複数形状のタイプは、非明示的形状の基となるジオメトリに、形状順序から独立して影響を与えることができる。
【００４９】
以上のように、他の実施形態が引き続く請求項の記載の範囲内にある。
【００５０】
本発明が実施形態の例を参照して説明されたが、形及び詳細において多様な変更が添付の請求項の記載によって包含されている本発明の範囲から逸脱することなくなされ得ることが当業者によって理解されるであろう。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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