(57)【要約】  製品データマネジメントシステム（ＰＤＭ）において等価性関係を維持するためのシステムおよび方法。方法には、複数の要素を含む３Ｄモデルを受け取るステップと、当該モデルの複数の要素のうち１つの選択を受け取るステップとを含む。当該方法は、３Ｄモデル内における発見対象の少なくとも１つの等価性関係の選択を受け取るステップと、当該モデルの複数の要素のうち少なくとも１つのターゲット要素を特定するステップとを含む。当該方法は、選択した要素を、選択した各等価性関係にしたがって各ターゲット要素に関して完全状態にするステップを含む。当該方法は、完全状態の前記選択した要素にしたがい、等価性関係グラフを形成および記憶するステップを含む。
2015525421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
等価性関係を維持するための方法であって、
製品データマネジメント（ＰＤＭ）システムにおいて、複数の要素を含む３Ｄモデルを受け取るステップと、
前記モデルの複数の要素のうち１つの選択を受け取るステップと、
前記３Ｄモデル内における発見対象である少なくとも１つの等価性関係の選択を受け取るステップと、
前記モデルの複数の要素のうち少なくとも１つのターゲット要素を特定するステップと、
選択された各等価性関係に従い、各ターゲット要素に関して、前記選択された要素を完全状態にするステップと、
完全状態である前記選択された要素に従い、等価性関係グラフを構築および記憶するステップと
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記製品データマネジメントシステムは、前記選択された等価性関係を維持しながら前記モデルを編集する、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記選択された要素を完全状態にするステップは、前記各選択された等価性関係に関して、当該選択された要素と前記各ターゲット要素とを比較するステップを有する、
請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つの等価性関係は、
同一（Ｉ）、
同一中心（ＳＣ）、
同一軸（ＳＡ）、
同一平面（ＳＰ）、
同一形状（ＳＳ）および
同一方向（ＳＤ）
のうち１つまたは複数である、
請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記製品データマネジメントシステムは、前記各選択された等価性関係に従い、前記各ターゲット要素を完全状態にする、
請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つの等価性関係は、
同一（Ｉ）、
同一中心（ＳＣ）、
同一軸（ＳＡ）、
同一平面（ＳＰ）、
同一形状（ＳＳ）および
同一方向（ＳＤ）
を含む等価性関係から選択され、
前記等価性関係の強さの階層構造は、最も強いものから最も弱いものへの順に、Ｉ，ＳＣ，ＳＡ，ＳＰ，ＳＳおよびＳＤである、
請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記モデルのいずれか２つの要素間において１つの等価性関係が成り立つ場合、それより弱い全ての等価性関係が、当該２つの要素間において成り立つ、
請求項６記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つのプロセッサと、
アクセス可能なメモリと
を有する製品データマネジメント（ＰＤＭ）システムであって、
前記クライアントＰＤＭシステムは、
複数の要素を含む３Ｄモデルを受け取り、
前記モデルの複数の要素のうち１つの選択を受け取り、
前記３Ｄモデル内における発見対象である少なくとも１つの等価性関係の選択を受け取り、
前記モデルの複数の要素のうち少なくとも１つのターゲット要素を特定し、
選択された各等価性関係に従い、各ターゲット要素に関して、前記選択された要素を完全状態にし、
完全状態である前記選択された要素に従い、等価性関係グラフを構築および記憶する
ように構成されていることを特徴とする製品データマネジメントシステム。
【請求項９】
前記製品データマネジメントシステムは、前記選択された等価性関係を維持しながら前記モデルを編集する、
請求項８記載の製品データマネジメントシステム。
【請求項１０】
前記選択された要素を完全状態にする際に、前記各選択された等価性関係に鑑みて、当該選択された要素と前記各ターゲット要素とを比較する、
請求項８記載の製品データマネジメントシステム。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの等価性関係は、
同一（Ｉ）、
同一中心（ＳＣ）、
同一軸（ＳＡ）、
同一平面（ＳＰ）、
同一形状（ＳＳ）および
同一方向（ＳＤ）
のうち１つまたは複数である、
請求項８記載の製品データマネジメントシステム。
【請求項１２】
前記製品データマネジメントシステムは、前記各選択された等価性関係に従い、前記各ターゲット要素を完全状態にする、
請求項８記載の製品データマネジメントシステム。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの等価性関係は、
同一（Ｉ）、
同一中心（ＳＣ）、
同一軸（ＳＡ）、
同一平面（ＳＰ）、
同一形状（ＳＳ）および
同一方向（ＳＤ）
を含む等価性関係から選択され、
前記等価性関係の強さの階層構造は、最も強いものから最も弱いものへの順に、Ｉ，ＳＣ，ＳＡ，ＳＰ，ＳＳおよびＳＤである、
請求項８記載の製品データマネジメントシステム。
【請求項１４】
前記モデルのいずれか２つの要素間において１つの等価性関係が成り立つ場合、それより弱い全ての等価性関係が、当該２つの要素間において成り立つ、
請求項１３記載の製品データマネジメントシステム。
【請求項１５】
コンピュータ実行可能な命令を有するように符号化された、不揮発性のコンピュータ読出し可能媒体であって、
前記命令は、実行されるときに製品データマネジメント（ＰＤＭ）システムに、
複数の要素を含む３Ｄモデルを受け取らせ、
前記モデルの複数の要素のうち１つの選択を受け取らせ、
前記３Ｄモデル内における発見対象である少なくとも１つの等価性関係の選択を受け取らせ、
前記モデルの複数の要素のうち少なくとも１つのターゲット要素を特定させ、
選択された各等価性関係に従い、各ターゲット要素に関して、前記選択された要素を完全状態にさせ、
完全状態である前記選択された要素に従い、等価性関係グラフを構築および記憶させる
ことを特徴とするコンピュータ読出し可能媒体。
【請求項１６】
前記製品データマネジメントシステムは、前記選択された等価性関係を維持しながら前記モデルを編集する、
請求項１５記載のコンピュータ読出し可能媒体。
【請求項１７】
前記選択された要素を完全状態にする際に、前記各選択された等価性関係に鑑みて、当該選択された要素と前記各ターゲット要素とを比較する、
請求項１５記載のコンピュータ読出し可能媒体。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの等価性関係は、
同一（Ｉ）、
同一中心（ＳＣ）、
同一軸（ＳＡ）、
同一平面（ＳＰ）、
同一形状（ＳＳ）および
同一方向（ＳＤ）
のうち１つまたは複数である、
請求項１５記載のコンピュータ読出し可能媒体。
【請求項１９】
前記製品データマネジメントシステムは、前記各選択された等価性関係に従い、前記各ターゲット要素を完全状態にする、
請求項１５記載のコンピュータ読出し可能媒体。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの等価性関係は、
同一（Ｉ）、
同一中心（ＳＣ）、
同一軸（ＳＡ）、
同一平面（ＳＰ）、
同一形状（ＳＳ）および
同一方向（ＳＤ）
を含む等価性関係から選択され、
前記等価性関係の強さの階層構造は、最も強いものから最も弱いものへの順に、Ｉ，ＳＣ，ＳＡ，ＳＰ，ＳＳおよびＳＤであり、
前記モデルのいずれか２つの要素間において１つの等価性関係が成り立つ場合、それより弱い全ての等価性関係が、当該２つの要素間において成り立つ、
請求項１５記載のコンピュータ読出し可能媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
他の出願との相互関連
本願の対象の一部は、本願と同日に出願した米国特許出願第１３／５２９，０６６号に係る、発明の名称を「Symmetry of Discovered Geometric Relationships in a Three-Dimensional Model」とする発明と共通しており、当該刊行物の記載内容は、引用により本願の開示内容に含まれるものとする。
【０００２】
技術分野
本発明は一般的には、製品や他種の物のデータを管理する、コンピュータ支援による設計、可視化処理および製造システム、製品ライフサイクルマネジメント（「ＰＬＭ」）システムおよび同様のシステム（これらをまとめて「製品データマネジメント」システムまたは「ＰＤＭ」システムという）に関する。
【０００３】
発明の背景
ＰＤＭシステムはＰＬＭおよび他のデータを管理するものである。システムの改善が望まれている。
【０００４】
発明の概要
ここで開示した種々の実施形態は、製品データマネジメント（ＰＤＭ）システムにおいて等価性関係を維持するためのシステムおよび方法を含めた、改善したＰＤＭプロセスを実施するシステムおよび方法を含む。方法には、複数の要素を含む３Ｄモデルを受け取るステップと、当該モデルの複数の要素のうち１つの選択を受け取るステップとを含む。当該方法は、３Ｄモデル内における発見対象の少なくとも１つの等価性関係の選択を受け取るステップと、当該モデルの複数の要素のうち少なくとも１つのターゲット要素を特定するステップとを含む。当該方法は、選択した要素を、選択した各等価性関係にしたがって各ターゲット要素に関して完全状態にするステップを含む。当該方法は、完全状態の前記選択した要素にしたがい、等価性関係グラフを形成および記憶するステップを含む。
【０００５】
上記の記載は、本発明の特徴および技術的利点を比較的幅広く概説したものなので、当業者は、以下の詳細な説明を読んだ方が理解が深まる。以下、特許請求の範囲の対象を構成する、本発明の他の特徴および利点を説明する。当業者であれば、本発明と同一の目的を果たすために他の構成を変更または設計する基礎として、本願にて開示した思想および本発明に特有の実施形態を容易に使用できることが明らかである。また当業者であれば、上述のような等価的な構成は、本発明の最も一般的な思想および範囲を逸脱することがないことも明らかである。
【０００６】
以下の「詳細な説明」を読む前に、本願明細書等全体にて使用している特定の用語または文言の定義を説明した方が良いかもしれない。「含む」や「有する」との用語、およびこれらに派生する用語は包含を意味し、それ以上に限定的な意味は有さない。「または」との用語は非排他的な用語であり、「および／または」という意味である。「・・・と関連する」ならびに「それと関連する」との文言、およびそれらから派生した文言は、「・・・を含む」、「・・・に含まれる」、「・・・とやりとりする」、「・・・を包含する」、「・・・に包含されている」、「・・・に接続している」、「・・・に結合している」、「・・・と通信可能である」、「・・・と協働する」、「・・・と交互に配置されている」、「・・・と並んで配置されている」、「・・・に近接している」、「・・・と接している」、「・・・を有する」、「・・・の特性を有する」等の意味であると解する場合がある。また「コントローラ」との用語は、少なくとも１つの動作を制御する装置、システムまたはその一部であって、ハードウェア、ファームウェアもしくはソフトウェア、またはこれらのうち少なくとも２つの何らかの組み合わせで具現化される装置、システムまたはその一部であれば、任意のものを指す。具体的にどのようなコントローラでも、ローカルまたは遠隔にあっても、その機能を集中型または分散型とすることができることに留意すべきである。特定の用語および文言の定義は本願明細書等全体についてなされたものであり、当該分野における通常の知識を有する者であれば、上述の定義の文言の従来または将来の多くの使用事例に、上述の定義が適用されることが明らかである。一部の用語は、非常に幅広い種々の実施形態を含むことがあるが、そのような用語を特定の実施形態に明示的に限定し得るのは、添付の特許請求の範囲である。
【０００７】
本発明とその利点とをより完全に理解するため、以下、添付の図面を参照して説明を行う。図面中、同様の符号は同様の物を指す。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態を具現化できるデータ処理システムのブロック図である。
【図２】本願にて開示した実施形態による、可能な要素とその相互間の等価性関係の例を示す図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態の基本的な要素から成るアセンブリ例を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ａの実施形態による、同図の要素相互の等価性関係を示す相応のグラフである。
【図４】本発明の実施形態による大局的および局所的空間におけるクラス例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態のプロセスのフローチャートである。
【図６Ａ】種々の要素を有するモデルを示す図である。
【図６Ｂ】図５のプロセスを用いて特定される等価性関係構造を示す図である。
【０００９】
詳細な説明
本特許出願にて開示した発明の基本的原理を説明するのに用いる下記の図１ないし６および複数の異なる実施形態は、例示するためだけのものであり、本発明の範囲を限定するものであるとは決して解釈してはならない。当業者であれば、適切な構成の装置であればどのような装置でも、本発明の基本的原理を具現化できることが明らかである。本発明を限定しない実施例を参照して、本発明の上述のような数多くの革新的な理論を説明する。
【００１０】
幾何学的関係の認識により、ユーザは、非自然モデルであっても、またインポートされたモデルであっても、重要な設計特徴を維持しながらモデルを編集することができる。
【００１１】
任意の３次元（３Ｄ）ＣＡＤの場合、編集を行うときにユーザが維持したい幾何学的関係は数多く存在する。たとえば、任意の線もしくは任意の平面を基準として「ミラー」または対称とすべき特徴について、平行に維持すべき特徴について、または他の態様に維持すべき特徴について、２つの特徴間の特定の距離をユーザが維持したいとする。
【００１２】
モデルのサイズが増加するほど、関係の数は格段に増加し、たとえば「平行」等の一部の関係タイプでは、その複雑性は、関与する関係の数の２乗分だけ増大する。したがって、上述のような関係の効率的な表現および発見が、ＰＤＭ表現が実際のユーザモデルと正確な比率になることを保証する重要な要素となる。
【００１３】
ここで開示している実施形態は、３Ｄモデルにおける幾何学的関係を効率的に表現および発見するためのシステムおよび方法を含む。一部の実施形態は、この幾何学的関係の表現を圧縮および最適化してモデル内においてこの幾何学的関係を効率的に発見するのを支援するための等価性クラス（同値類、ＥＣ）を含む。
【００１４】
図１は、実施形態を具現化できるデータ処理システムのブロック図である。これはたとえば、特にソフトウェアで構成されたＰＤＭシステムまたは認可システムとして、または他の構成のＰＤＭシステムとして、ここで記載している各処理を実行するように構成されたものであり、またとりわけ、ここで記載された、相互に接続されて通信する複数のシステムの各１つとして構成されたものである。図中のデータ処理システムはプロセッサ１０２を含み、当該プロセッサ１０２は、ローカルシステムバス１０６に接続されたレベル２のキャッシュ／ブリッジ１０４に接続されている。ローカルシステムバス１０６はたとえば、周辺コンポーネント相互接続（ＰＣＩ）アーキテクチャバスとすることができる。図中の実施例のこのローカルシステムバスにはさらに、主記憶装置１０８とグラフィックアダプタ１１０とが接続されている。グラフィックアダプタ１１０はディスプレイ１１１に接続することができる。
【００１５】
たとえばローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク／ワイヤレス（たとえばＷｉＦｉ）アダプタ１１２等の他の周辺装置も、ローカルシステムバス１０６に接続することができる。拡張バスインタフェース１１４がローカルシステムバス１０６を入出力（Ｉ／Ｏ）バス１１６に接続する。Ｉ／Ｏバス１１６は、キーボード／マウスアダプタ１１８と、ディスクコントローラ１２０と、Ｉ／Ｏアダプタ１２２とに接続されている。ディスクコントローラ１２０は記憶装置１２６に接続することができ、この記憶装置１２６は、機械使用可能または機械読出し可能である適切な任意の媒体とすることができる。この媒体にはたとえば、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）または電気的消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）等のハードコード型の不揮発性媒体、磁気テープ記録媒体、および、たとえばフロッピーディスク、ハードディスクドライブ、コンパクトディスクリードオンリーメモリ（ＣＤ‐ＲＯＭ）ディスク、デジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）等のユーザ記録可能型の媒体、および、他の公知の光学式、電気的または磁気的記憶装置が含まれるが、これらに限定されない。
【００１６】
図中の実施例のＩ／Ｏバス１１６にはさらに、オーディオアダプタ１２４も接続されており、このオーディオアダプタ１２４には、音再生用にスピーカ（図示されていない）を接続することができる。キーボード／マウスアダプタ１１８は、たとえばマウス、トラックボール、トラックポインタ等のポインティング装置（図示されていない）を接続するためのものである。
【００１７】
当業者であれば、図１に示したハードウェアが、具体的な実施態様ごとに変わり得ることが明らかである。たとえば、光学ディスクドライブ等の他の周辺装置を、図中のハードウェアと併用すること、または、当該ハードウェアに代えて使用することもできる。図中の実施例は説明のためだけのものであり、本発明のアーキテクチャを限定することを暗黙的に意図したものではない。
【００１８】
本発明の実施形態のデータ処理システムは、グラフィカルユーザインタフェースを使用するオペレーティングシステムを含む。このオペレーティングシステムは、それぞれ異なるアプリケーションとのインタフェースを提供する複数の表示ウィンドウ、または、同一のアプリケーションの異なるインスタンスとのインタフェースをそれぞれ提供する複数の表示ウィンドウを、グラフィカルユーザインタフェースにおいて同時に提示することができる。グラフィカルユーザインタフェースにおけるカーソルは、ユーザによって前記ポインティング装置を介して操作することができる。カーソルの位置を変化させたり、および／または、所望の応答を作動させるため、たとえばマウスボタンのクリック等のイベントを発生させることができる。
【００１９】
市販されている種々のオペレーティングシステムのうち１つを、たとえば、ワシントン州レドモンドに所在地を有するマイクロソフトコーポレーションの製品である、１バージョンのマイクロソフトウィンドウズ（登録商標）等を、適切に変更すればこれを使用することができる。このオペレーティングシステムは本発明では、ここで記載しているように変更または作成される。
【００２０】
ＬＡＮ／ＷＡＮ／ワイヤレスアダプタ１１２はネットワーク１３０（データ処理システム１００には包含されない）に接続することができる。このネットワーク１３０は、インターネットを含めた、当業者に公知である任意の公共または私用のデータ処理システムネットワークまたはネットワーク複合体とすることができる。データ処理システム１００はネットワーク１３０を介してサーバシステム１４０と通信することができる。このサーバシステム１４０もまた、データ処理システム１００に包含されるものではないが、たとえば、別個のデータ処理システム１００として構成することができる。
【００２１】
ここで用いられる等価性クラスの数学的定義は、等価性関係（同値関係）を共有する構成要素の集合である。同値関係とは、反射関係、対称関係および推移関係である。等価性クラスは、各エレメントが、特定の等価性関係により定義された１つの等価性クラスの構成要素にしかなれないという有用な特性を有する。
【００２２】
したがって等価性クラスは、幾何学的関係が等価性関係であるＣＡＤモデル内においてこれらの幾何学的関係を定義するのに用いることができる。
【００２３】
等価性関係は、複数の幾何特性が少なくとも１つの同じ要素を共有するモデルにおいて存在するものであり、等価性関係に用いられる要素は、中心、軸、平面、方向、半径、短軸半径または半角である。
【００２４】
本発明の技術によって幾何学的モデリングを行う際には、以下の等価性関係を用いることができる：
・同一（Ｉ）：      幾何特性のすべての要素が同種類である。
・同一中心（ＳＣ）：幾何特性が同一の中心要素を共有する。
・同一軸（ＳＡ）：  幾何特性が同一の軸要素を共有する。
・同一平面（ＳＰ）：幾何特性が同一の平面要素を共有する。
・同一形状（ＳＳ）：半径、長軸半径および短軸半径または半角要素が同一種類でありかつ等しい幾何特性。
・同一方向（ＳＤ）：幾何特性が同一方向を共有しているか、またはアライメントまたは逆アライメントしている。
【００２５】
このような等価性関係から、同一の等価性関係を共有する幾何特性を含むクラスを形成することができる。
【００２６】
上記にて挙げたＥＣには、同一を最下位として順に同一中心、同一軸、同一平面、同一形状が来て、最後に最上位を同一方向とする階層的構造が存在する。
【００２７】
図２には、上記にて説明した可能な要素の例と、これらの関連する等価性関係とを示す。同図は、等価性関係の種々の組み合わせを用いて、点、線、円、平面、柱形、円錐形、球形およびトーラス等の構造をどのようにして他の要素と関連付けられるかを示す。
【００２８】
複数の種々の実施形態では、等価性クラスの間での階層的構造は、以下の特徴のうち１つまたは複数を有することができる：
・下位レベルのクラスにおいて定義された関係は、それより上位レベルのクラスの関係を暗示するが、この関係は明示的には表出されない。たとえば、２つの平面が「同一」である場合、両平面は「同一平面」かつ「同一方向」である。
・ノードＡからノードＢまでの有向エッジは、「ＢはＡの構成要素である」または「ＡはＢの親である」と解することができる。
・グラフの終端ノード（すなわち「同一」クラスの構成要素）は、モデル幾何特性から成る。
・各終端ノードは、１つの「同一」クラスノードにのみ所属しなければならない。
・各クラスノードはそれぞれ、異なる種類の複数のＥＣに所属することができるが、特定の種類の１クラスにしか所属することができない。
【００２９】
１つの製品アセンブリが、複数の異なる等価性関係を共有する複数の基本的３Ｄ要素を含むことができる。これらの各アセンブリはそれぞれ、各要素タイプ間の等価性関係を示す接続グラフにより表現することができる。
【００３０】
図３Ａは、複数の基本的要素から成る上述のようなアセンブリの一例を示しており、図３Ｂは、図３Ａの各要素間の等価性関係を示す、同様のグラフである。
【００３１】
すべての等価性クラスは、そのクラスが表現する要素を代表する１つの幾何特性だけで表現することが可能である。したがって、等価性クラスは幾何学的な観点では、構成要素間の等価性関係を定義するものとして、また、他の関係またはクラスとの関係において、共通の要素の１つの代表としても見なすことができる。以下、この１つの代表的な幾何特性を「主要幾何特性」と称する。
【００３２】
その際には、他の非等価性関係は、複数のこの主要幾何特性間（またはＥＣ間）において定義することができる。たとえば「垂直」関係は、２つの「同一方向」クラスの各主要幾何特性間で定義することができる。
【００３３】
等価性関係は、ローカルな個別部品空間において、また、グローバルなアセンブリ空間においても成立し得るので、等価性クラスをこれらどちらの空間においても定義することもできる。グローバル空間における関係はしばしば、２つの異なるローカル空間にあるエンティティ間に存在することが多い。
【００３４】
等価性クラスの構造および定義を保存するためには、種々の実施形態が、インスタンスがローカル空間からグローバル空間への変換を含む複数のローカルクラスのインスタンスを含むように、クラス階層構造を拡張する。この拡張は、当該インスタンスを参照してグローバル空間におけるローカルクラスを繰り返すことにより、当該クラスのコンテンツをローカル空間からグローバル空間に変換する。このことにより、当該クラスを利用して他のグローバルな関係、等価性または非等価性を定義することができる。
【００３５】
図４は、グローバル空間およびローカル空間の双方におけるクラス例を示す。この例では、モデル３３０は立体１のローカル幾何特性インスタンス１ ３０２と、立体１のインスタンス２ ３０４と、立体２のインスタンス３ ３０６とを含み、さらに、グローバルなバーチャル幾何特性３０８も含む。
【００３６】
ローカル空間３４０は、立体１ ３１０と立体２ ３１２とに対応する２つの等価性クラス構造を有する。これらの各等価性クラス構造は、種々のローカル幾何特性特徴（ｆ１，ｆ２等）の特徴インスタンスと、これらの等価性関係とを示す。
【００３７】
グローバル空間３５０は、複数の異なるローカル幾何特性３０２／３０４／３０６と、グローバルなバーチャル幾何特性３０８との等価性関係を示す。
【００３８】
上述のような階層構造を用いることにより、従来の二者関係よりも有利な技術的効果が奏される。この表現により、すべての構成要素間の関係を完全に表出することができる。このことにより、ｎの二乗の二者関係を用いることが全く不要となり、これに関連する記憶およびパフォーマンスにかかるコストを回避することができる。また、このｎの二乗のリンクを、すべての構成要素が最初の構成要素に関連付ける、関係の最小集合にまでトリミングして削ぎ落とす必要もなくなる。このような最小集合により、モデル変更の振舞いに必要な制約は得られるが、たとえば対称性等の他の関係の処理に有効である価値のある情報が構造から排除されてしまう。また、暗示される情報の重複が回避されて、表現がコンパクトかつ効率的にもなる。
【００３９】
本発明の実施形態は、上述の関係構造を効率的に特定することができる関係の発見のためのシステムおよび方法を含む。１のモデルに含まれるすべての関係を発見するために理論的に必要とされる幾何学的テストの数は、当該モデルに含まれる幾何特性の数の２乗に、必要な幾何学的関係タイプの数を乗算したものに比例して増加していく。しかし、上記の定義の関係記述により、本願にて開示した実施形態をそれよりも格段に高効率で実施することができる。
【００４０】
以下の記載では、「幾何学的に完全」または「完全」との用語は、ある関係タイプについて使用される用語であり、各幾何特性は、ある関係タイプについて幾何特性を検査完了した後の、当該関係タイプについての完全状態として定義される。一旦完全状態になった後は、当該幾何特性を含むモデル内では、当該タイプの関係が発見されることはない。その後は、特定のタイプについて完全状態でない幾何特性についてのみ、幾何学的テストが実行される。等価性関係の場合には、１の等価性クラスのすべての構成要素にまで完全状態を拡張できるので、１の等価性クラス内における１つの幾何特性が完全状態であれば、同じ等価性クラス内のすべての幾何特性も完全状態ということになる。たとえば、ａがｂ，ｃおよびｄに対して平行であることを発見した場合には、ｂ，ｃまたはｄについて更に平行検査を行う必要なく、ａ，ｂ，ｃおよびｄが平行について完全状態であるとの標識を付することができる。
【００４１】
さらに、既知の等価性関係に基づいて如何なる幾何学的検査も行う必要なく、上述の等価性階層構造に基づき、特定の関係タイプに完全状態との標識を付することもできる。たとえば、２つの柱体が同一であることが発見された場合には、第１の柱体に、「同一」、「同一軸」および「同一方向」について完全状態であるとの標識を付し、第２の柱体には、さらに検査を行うことなく、同じ事項について完全状態であるとの標識を付することができる。
【００４２】
システムはさらに、既にテストした幾何特性のキャッシュを、その完全状態、および、発見した全ての幾何学的関係と共に記憶することもできる。このことにより、検査が１回だけ行われることを保証することができる。前記キャッシュはさらに、発見した関係に関する、種々の実施形態において有用な他の情報を記憶することもできる。
【００４３】
ここで開示した処理は、モデルに含まれる幾何特性のうち、実行中である演算に関する幾何特性のみが検査されることを保証することができる。このことにより、大抵の事例では、モデルに含まれる全ての幾何特性についてすべてのテストを完全状態にすることを回避することができる。したがって幾何学的関係のキャッシュは、編集のソースから駆動される伝播プロセスを介して、編集中の幾何特性から進歩的に拡張したものである。
【００４４】
種々の実施形態では、前記キャッシュのうち関連部分のみが、モデルに編集を施している間に、最新状態に維持すべき、ユーザに可視な関係に変換される。キャッシュのうち関連部分のみを変換するのは、ボトムアップ方式で完全状態化プロセスが行われることにより、特定の場合には、当該キャッシュは特定の編集に関係ないグラフの、互いに素の領域を含むからである。このような関係が関連性を有さないのは、モデルの前記領域が変更中でなければ、当該関係が破綻する可能性が無いからである。このことが生じ得るのはたとえば、同一方向クラス間において定義された垂直関係を発見すべきであることをユーザが要求した場合である。このような関係を定義するためには、両方の末端を完全状態にしなければならない。その際には、発見した垂直関係のうち１つを拒絶することができ、これにより、発見した関係の大部分を不要とすることができる。
【００４５】
図５は、本発明の実施形態のプロセスのフローチャートである。例示のため、特定の実施例を参照してこのプロセスを説明する。図６Ａは、種々の要素を有するモデルを示しており、図６Ｂは、図５のプロセスを用いて特定される等価性関係構造を示す。
【００４６】
システムはモデルを受け取る（５０５）。この「システム」は、ここで記載したようにＰＤＭデータ処理システムとすることができ、前記モデルは、複数の要素を含む３Ｄモデルである。ここで使用している「受け取る」との用語は、記憶装置からロードすること、他の装置または処理から受け取ること、または、ユーザとのインタラクションにより受け取ることを含むことができる。前記モデルは、ここで記載した等価性関係について各要素の特性を比較できるようにするための、各要素の幾何特性およびパラメータを含む。
【００４７】
この実施例では、ユーザが図６Ａに示すモデルを編集中であり、Ｃｙｌ１を左側へ移動させたがっていると仮定する。また、ユーザは、この編集中にシステムが「同一」関係と「同一軸」関係と「同一方向」関係とを発見して維持した方がよいと判断したとする。
【００４８】
システムはモデルの要素の選択を受け取る（ステップ５１０）。この実施例では、システムは柱体Ｃｙｌ１のユーザ選択を受け取る。
【００４９】
システムは、発見しようとする１つまたは複数の等価性関係の選択を受け取る（ステップ５１５）。これには、「同一」（Ｉ）、「同一中心」（ＳＣ）、「同一軸」（ＳＡ）、「同一平面」（ＳＰ）、「同一形状」（ＳＳ）および「同一方向」（ＳＤ）のうち１つまたは複数が含まれ、この順序は、関係の階層構造が「最も強い」から「最も弱い」という順序になっていることを表す。
【００５０】
システムは、選択した等価性関係タイプの集合について、ターゲット要素またはターゲット要素集合と対照して、選択した要素を「完全状態」にする。この実施例では、ユーザは「同一」、「同一軸」、「同一方向」の等価性関係を選択している。以下では包括的に、この記載順に各等価性関係を「第１関係」、「第２関係」および「第３関係」という。これらの等価性関係は、階層構造ではこの順に「強さ」が低下していく。
【００５１】
システムは、選択した要素との比較対象となる少なくとも１つのターゲット要素を、モデル中において特定する（ステップ５２０）。典型的な実施形態ではこのステップは、モデル内に含まれるすべての要素または幾何特性のうちの部分集合であるターゲット要素の集合を特定することを含み、このターゲット要素の集合はたとえば、選択した要素の規定された境界距離以内にある、当該選択した要素の隣にある他の全ての要素とするか、または、選択した要素と同じアセンブリまたはサブアセンブリ内に含まれる他の全ての要素とすることができる。
【００５２】
当該システムは、選択した構成要素を、各ターゲット構成要素に関し、選択した各等価性関係にしたがって完全状態にする（ステップ５２５）。このステップは複数の部分処理を含むことができる。
【００５３】
部分処理は、選択した要素が第１関係について完全状態であるか否かを判定すること、および、完全状態でない場合には、当該選択した要素と前記ターゲット要素（または次のターゲット要素）と比較することにより、両要素が前記第１関係を共有するか否かを判定することを含む。もし両者が第１関係を共有する場合には、両者は必ず、他の選択した関係のうち「より弱い」関係も満たす、ということになる。すなわち、両者が「同一」である場合には、両者は「同一軸」かつ「同一方向」でもある。
【００５４】
前記選択した要素およびターゲット要素が第１関係を共有しない場合には、システムは第２の等価性関係について同じ判定および同じ比較を行い、また、第１関係について前記（１つまたは複数の）ターゲット要素を完全状態にする。この実施例では、システムは、選択した要素が第２関係について完全状態であるか否かを判定し、そうでない場合には、当該選択した要素と前記ターゲット要素（または次のターゲット要素）とを比較することにより、両者が第２関係を共有するか否かを判断する。両者が第２の関係を共有する場合、両者は必ず、他の選択した関係のうち「より弱い」関係を満たす、ということになる。すなわち、両者が「同一軸」である場合には、両者は「同一方向」でもある。システムはまた、「より強い」関係について前記ターゲット要素を完全状態にする。この実施例では、選択した要素の軸がターゲット要素の軸と「同一軸」であるから、当該選択した要素の軸は、ターゲット要素と「同一」である他の要素の軸とも「同一軸」であるということになるので、システムは前記ターゲット要素を「同一」関係について完全状態にする。
【００５５】
各ターゲット要素について、かつ各等価性関係について、階層順に同一のプロセスを繰り返す。各比較／判定／完全状態化ステップの処理が終了する毎に、システムはその結果を、たとえば図６Ｂの等価性関係グラフ構造に、またはキャッシュに、または他の態様で記憶することができ、これにより、プロセスを繰り返さなくても良いようにすることができる。すなわち、１つの要素が「同一」関係について既に完全状態である場合には、システムはそのデータを記憶することにより、「同一」関係についての当該要素の処理が再び行われないようにすることができる。
【００５６】
これらの部分処理は、システムが各ターゲット要素、各等価性関係、および、当該部分処理により特定された他の各要素を通過するたびに帰納的に実施することができる。
【００５７】
この完全状態化処理（ステップ５２５）に基づいて、システムは等価性関係グラフを構築および記憶する（ステップ５３０）。この等価性関係グラフは、モデルの各要素間の等価性関係をグラフィックにより直観的に表現するものであり、完全状態化処理が行われたときには、当該等価性関係グラフの全部または一部の構築が完了しているようにすることができる。このようなグラフの一例を図６Ｂに示しており、これは図６Ａのモデルに対応するものである。同図では、柱体Ｃｙｌ１がＣｙｌ２と同一であり、かつ、当該柱体Ｃｙｌ１の軸は、同一である錐体Ｃｏｎｅ１，Ｃｏｎｅ２およびＣｏｎｅ３の軸と同一軸であり、かつ、Ｐｌａｎｅ１およびＰｌａｎｅ２と同一方向となっている。本願にて記載した記憶ステップはいずれも、たとえば図１に示したようなメモリまたは記憶装置に、関連データまたは関連構造を記憶することを含むことができる。ここでは「グラフ」との用語を使用しているが、ここでは「グラフ」との用語は、特記しない限り、ここで記載したようなデータおよび関係を保持する全ての構造を指すものとする。よって、図中に示したような階層木グラフに限定されない。
【００５８】
前記システムはまた、求めた前記等価性関係に基づいて、等価性クラス構造を特定することもできる。
【００５９】
次に、前記システムは受信して、ユーザ入力に応じてモデルの編集を行う（ステップ５３５）。このステップの実施中、システムは、ユーザにより選択された、発見した等価性関係を維持することができる。
【００６０】
前記システムは、編集した前記モデルを記憶することができる（ステップ５４０）。
【００６１】
以下、図６Ａおよび６Ｂにおける処理例の詳細を説明する。以下においても、ユーザが図６Ａに示すモデルを編集中であり、Ｃｙｌ１を左側へ移動させたがっていると仮定する。また、ユーザは、編集中にシステムが「同一」関係と「同一軸」関係と「同一方向」関係とを発見して維持した方がよいと判断したとする。
【００６２】
前記システムは、「同一」、「同一軸」および「同一方向」についてＣｙｌ１を完全状態にしようとしている。この処理は、以下のことを発見する：
・Ｃｙｌ１とＣｙｌ２とは同一である。
・Ｃｏｎｅ１とＣｏｎｅ２とＣｏｎｅ３とは同一である。
・Ｃｙｌ１は、Ｃｏｎｅ１、Ｃｏｎｅ２およびＣｏｎｅ３と同一の軸を共有する。
・Ｃｙｌ１は、Ｐｌａｎｅ１およびＰｌａｎｅ２と同じ方向を共有する。
【００６３】
前記システムはキャッシュ、グラフまたは他の記憶装置において、「同一」、「同一軸」および「同一方向」について完全状態であるとの標識を、Ｃｙｌ１、Ｃｙｌ２、Ｃｏｎｅ１、Ｃｏｎｅ２およびＣｏｎｅ３に付する。
【００６４】
前記システムはキャッシュ、グラフまたは他の記憶装置において、「同一」、「同一平面」および「同一方向」について完全状態であるとの標識をＰｌａｎｅ１およびＰｌａｎｅ２に付する。
【００６５】
前記システムは、発見した関係をキャッシュ、グラフまたは他の記憶装置に記憶する。
【００６６】
システムは、「同一」、「同一軸」および「同一方向」についてＣｙｌ２、Ｃｏｎｅ１、Ｃｏｎｅ２およびＣｏｎｅ３を完全状態にする。ここで全て完全状態になったので、これ以上他に関係が発見されることはなくなる。
【００６７】
選択した要素から、システムは、相互連結している関係を特定し、モデルの変更中にはこれらの関係が保存されるように保証する。以下の関係が、図６Ａのモデルへの入力に連結される：
・Ｉ１（Ｃｙｌ１，Ｃｙｌ２）
・Ｉ２（Ｃｏｎｅ１，Ｃｏｎｅ２，Ｃｏｎｅ３）
・Ｉ３（Ｐｌａｎｅ１）
・Ｉ４（Ｐｌａｎｅ２）
・ＳＡ１（Ｉ１，Ｉ２）
・ＳＰ１（Ｉ３）
・ＳＰ２（Ｉ４）
・ＳＤ（ＳＡ１，ＳＰ１、ＳＰ２）
所与の関係タイプの集合（「同一」、「同一軸」および「同一方向」）において、幾何特性のターゲット集合と対照して１つの幾何特性（選択した要素）を完全状態にする基本的な手順は、以下の通りである：
１．幾何特性のターゲット集合を収集する。典型的には、モデルに含まれる全ての幾何特性の部分集合を収集する。
２．最も強い所要の関係から開始して、各ターゲット幾何特性ごとに、入力とターゲットとを比較する：
２．１．「同一」について完全状態でない場合には、「同一」について比較を行う。完全状態である場合には終了する。
２．２．「同一軸」について完全状態でない場合には、「同一軸」について比較を行う。完全状態である場合には終了する。
２．２．１．「同一」についてターゲットを完全状態にする。
２．３．「同一方向」について完全状態でない場合には、「同一方向」について比較を行う。完全状態である場合には終了する。
２．３．１．「同一」についてターゲットを完全状態にする。
２．３．２．「同一軸」および「同一平面」についてターゲットを完全状態にする。
【００６８】
もちろん当業者であれば、特記しない限り、または演算シーケンスにより要求されない限り、上記の処理における特定のステップを省略すること、同時または順次実行すること、または、異なる順序で実行することが可能であることが明らかである。種々の実施形態において、種々の処理のステップおよび演算を組み合わせることが可能である。
【００６９】
当業者であれば、簡素化および明確化のために、本発明と共に用いるのに適した全てのデータ処理システムの構造全体および全ての演算をここで記載または図示している訳ではないことは明らかであり、その代わり、データ処理システムのうち本発明に固有の部分または本発明を理解するのに必要な部分のみを図示および記載している。データ処理システム１００の構造や演算の他の残りの部分は、当該分野において現存する具現化手法や実用化手法のいずれにも合わせることができる。
【００７０】
ここで留意すべき重要なことは、完全に機能的であるシステムを参照して本発明を説明したが、当業者であれば、種々の態様のうち任意の態様の機械使用可能媒体、コンピュータ使用可能媒体またはコンピュータ読出し可能媒体に含まれる命令の形態で、本発明のメカニズムのうち少なくとも一部を配布可能とできることが明らかであり、また、この配布を実際に行うために使用される命令または信号搬送媒体または記憶媒体の具体的な種類に依存することなく、本発明を同様に適用できることも明らかである。機械使用可能／機械読出し可能またはコンピュータ使用可能／コンピュータ読出し可能な媒体の例は、以下の通りである：
たとえばリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）または電気的消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）等の、ハードコード型の不揮発性媒体、
たとえばフロッピーディスク、ハードディスクドライブまたはコンパクトディスクリードオンリーメモリ（ＣＤ‐ＲＯＭ）またはデジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）等の、ユーザ記録可能型媒体。
【００７１】
本発明の一実施例を詳細に説明したが、当業者であれば、本発明の最も一般的な思想および範囲から逸脱することなく、種々の変更、置換、変形および改善を行えることが明らかである。
【００７２】
本願明細書の記載事項はいずれも、いずれかの特定の構成要素、ステップまたは機能が、特許請求の範囲に含まれるべき本質的な要素であることを暗示すると解してはならず、特許対象の範囲を特定するのは、特許査定審決時の請求の範囲のみである。さらに、分詞形の動詞が後に続く「・・・のための手段」との厳密な記載が無い限りは、請求項はいずれも、米国法律第３５号§１１２第６項を引き合いに出すことを意図したものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【国際調査報告】
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