(57)【要約】三次元ＣＡＤ装置等の画像編集装置を用いて、四角形状の平面、稜線を含む曲面及び円筒等の複数の要素図形を含む三次元画像の編集を行う場合に、三次元画像中の一の要素図形の指定に対して、指定された一の要素図形に接する他の要素図形又は一の要素図形と同じ三次元画像に含まれる他の要素図形を検索し、検索された他の要素図形の中で一の要素図形と特定の関係にあると判定した他の要素図形を、一の要素図形に関連付ける処理を行う。そして画像編集装置が受け付けた操作に基づいて指定された要素図形及び該要素図形に関連付けられた要素図形を一括して編集する。
2004068374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の要素図形を含む三次元画像を編集する画像編集装置を用いた画像編集方法において、
前記画像編集装置は、
一の要素図形に接する他の要素図形又は一の要素図形と同じ三次元画像に含まれる他の要素図形を検索し、
検索された他の要素図形が前記一の要素図形と特定の関係にあるか否かを判定し、
特定の関係にあると判定した他の要素図形を、前記一の要素図形に関連付ける
ことを特徴とする画像編集方法。
【請求項２】
複数の要素図形を含む三次元画像を編集する画像編集装置において、
要素図形の指定を受け付ける手段と、
指定された要素図形に接する要素図形又は指定された要素図形と同じ三次元画像に含まれる要素図形を検索する手段と、
検索された要素図形が指定された要素図形と特定の関係にあるか否かを判定する手段と、
特定の関係にあると判定した要素図形を、指定された要素図形に関連付ける手段と
を備えることを特徴とする画像編集装置。
【請求項３】
複数の要素図形を含む三次元画像を編集する画像編集装置において、
要素図形の指定を受け付ける手段と、
指定された要素図形に接する要素図形を検索する手段と、
検索された要素図形が、指定された要素図形及び他の要素図形の間の稜線を含む曲面であるか否かを判定する手段と、
稜線を含む曲面であると判定した要素図形を、指定された要素図形に関連付ける手段と
を備えることを特徴とする画像編集装置。
【請求項４】
複数の要素図形を含む三次元画像を編集する画像編集装置において、
要素図形の指定を受け付ける手段と、
指定された要素図形に接する要素図形を検索する手段と、
検索された要素図形が指定された要素図形と接線連続的に接する面であるか否かを判定する手段と、
接線連続的に接する面であると判定した要素図形を、指定された要素図形に関連付ける手段と
を備えることを特徴とする画像編集装置。
【請求項５】
指定された要素図形に関連付けられた要素図形に接する要素図形を更に検索する手段と、
更に検索した要素図形が、指定された要素図形又は該要素図形に関連付けられた要素図形であるか否かを判定する手段と、
指定された要素図形及び該要素図形に関連付けられた要素図形のどちらでもないと判定した場合に、更に検索した要素図形が、指定された要素図形に関連付けられた要素図形と接線連続的に接する面であるか否かを判定する手段と、
接線連続的に接する面であると判定した要素図形を、指定された要素図形に関連付ける手段と
を更に備えることを特徴とする請求項４に記載の画像編集装置。
【請求項６】
複数の要素図形を含む三次元画像を編集する画像編集装置において、
要素図形の指定を受け付ける手段と、
指定された要素図形と同じ三次元画像に含まれる他の要素図形を検索する手段と、
検索された要素図形が、指定された要素図形と中心が一致するか否かを判定する手段と、
中心が一致すると判定した要素図形を、指定された要素図形に関連付ける手段と
を備えることを特徴とする画像編集装置。
【請求項７】
指定された要素図形が球状である場合、前記中心は球の中心であることを特徴とする請求項６に記載の画像編集装置。
【請求項８】
指定された要素図形が中心軸を有する場合、前記中心は中心軸であることを特徴とする請求項６に記載の画像編集装置。
【請求項９】
複数の要素図形を含む三次元画像を編集する画像編集装置において、
第１及び第２の要素図形の指定を受け付ける手段と、
指定された第１の要素図形に接する要素図形を検索する手段と、
検索された要素図形が、指定された第２の要素図形であるか否かを判定する手段と、
第２の要素図形でないと判定した要素図形を第１の要素図形に関連付ける手段と、
第１の要素図形に関連付けられた要素図形に接し、第１の要素図形及び該要素図形に関連付けられた要素図形のどちらでもない要素図形を検索する手段と
を備えることを特徴とする画像編集装置。
【請求項１０】
法線ベクトルを有する複数の要素図形を含む三次元画像を編集する画像編集装置において、
要素図形の指定を受け付ける手段と、
指定された要素図形と同じ三次元画像に含まれる他の要素図形を検索する手段と、
検索された要素図形が、指定された要素図形と法線ベクトルが平行であるか否かを判定する手段と、
法線ベクトルが平行であると判定された要素図形が、指定された要素図形と法線ベクトルが逆方向であるか否かを判定する手段と、
法線ベクトルが逆方向であると判定された要素図形及び指定された要素図形の距離が所定値以下であるか否かを判定する手段と、
所定値以下であると判定された要素図形を、指定された要素図形に関連付ける手段と
を備えることを特徴とする画像編集装置。
【請求項１１】
指定された要素図形を編集させる操作を受け付ける手段と、
受け付けた操作に基づいて指定された要素図形及び該要素図形に関連付けられた要素図形を編集する手段と
を更に備えることを特徴とする請求項２乃至請求項１０のいずれかに記載の画像編集装置。
【請求項１２】
受け付けた操作に基づく編集の種類を判別する手段と、
判別した種類に基づいて、指定された要素図形に対する関連付けの要否を判定する手段と
を更に備えることを特徴とする請求項２乃至請求項１１のいずれかに記載の画像編集装置。
【請求項１３】
コンピュータに、複数の要素図形を含む三次元画像を編集させるコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータに、要素図形の指定を受け付けた場合に、指定された要素図形に接する要素図形又は指定された要素図形と同じ三次元画像に含まれる要素図形を検索させる手順と、
コンピュータに、検索された要素図形が指定された要素図形と特定の関係にあるか否かを判定させる手順と、
コンピュータに、特定の関係にあると判定した要素図形を、指定された要素図形に関連付けさせる手順と
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１４】
コンピュータに、複数の要素図形を含む三次元画像を編集させるコンピュータプログラムを記録してある、コンピュータでの読み取りが可能な記録媒体において、
コンピュータに、要素図形の指定を受け付けた場合に、指定された要素図形に接する要素図形又は指定された要素図形と同じ三次元画像に含まれる要素図形を検索させる手順と、
コンピュータに、検索された要素図形が指定された要素図形と特定の関係にあるか否かを判定させる手順と、
コンピュータに、特定の関係にあると判定した要素図形を、指定された要素図形に関連付けさせる手順と
を含むコンピュータプログラムを記録してあることを特徴とするコンピュータでの読み取りが可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、複数の要素図形を含む三次元画像を編集させる画像編集方法、その方法を適用した三次元ＣＡＤ装置等の画像編集装置、その装置を実現するためのコンピュータプログラム及びそのプログラムを記録してあるコンピュータでの読み取りが可能な記録媒体に関し、特に画像の編集作業を効率化する画像編集方法、画像編集装置、コンピュータプログラム及び記録媒体に関する。
【背景技術】  四角形状の平面、稜線を含む曲面（フィレット）及び円筒等の複数の要素図形（フィーチャ）を含む三次元画像の作成及び編集（変形）に用いられる三次元ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ）装置等の画像編集装置が様々な分野で用いられている。
画像編集装置を用いた画像編集方法では、三次元画像中の任意の要素図形を指定し、移動及び回転等の編集操作を行うことができる。
次に編集操作を例示する。
第１図は三次元画像の編集操作を示す説明図である。
第１図（ａ）は編集前の三次元画像である五角柱であり、第１図（ｂ）は編集後の三次元画像である五角柱を示している。
編集する操作は、三次元画像中の編集対象となる要素図形である斜線で示された二つの平面を指定し、指定した二つの平面を図面に向かって右側へ移動させる操作を行うことにより行われ、操作の結果、指定された要素図形が右側へ移動し、移動した要素図形に接する四つの面が右方向へ長く変形する画像編集が行われる。
このように要素図形を指定し、移動及び回転等の編集操作を行う方法が、例えば特開平６−９６１７７号公報に開示されている。
しかしながら特開平６−９６１７７号公報に開示されている方法等の従来の編集方法は、編集操作の操作性が悪いという問題があり、そのため複雑な三次元画像の編集においては誤操作を行う可能性が高いという問題がある。
次に編集時に行われる誤操作の例を説明する。
第２図は三次元画像の編集操作を示す説明図である。
第２図は、直方体と円筒とを組み合わせた三次元画像中の円筒状の部分を移動させる編集を説明する図であり、第２図（ａ）が編集前の三次元画像であり、第２図（ｂ）が誤操作による編集後の三次元画像を示している。
編集する操作は、三次元画像中の編集対象となる要素図形である円筒の内側及び外側の曲面を指定し、指定した要素図形を図面に向かって右下側へ移動させる操作を行うことにより行われるのであるが、円筒の外側の曲面は直方体状の部分により二つに分かれているため図面に向かって左側の曲面と右側の曲面とを指定することが必要となる。
第２図では斜線で示された円筒の内側及び円筒の左側の曲面だけが指定され、右側の曲面は指定漏れとなったという誤操作を行った状態を示しており、第２図（ｂ）に示すように円筒の内側の曲面と、円筒の外側の曲面中、左側の曲面とだけが移動され、右側が取り残された状態となっている。
このように複雑な三次元画像の編集においては指定すべき要素図形が多いため要素図形の指定に要する操作を何度も繰り返さなければならず操作性が悪いという問題があり、また指定漏れによる誤操作が発生し易いという問題に繋がる。
なお指定すべき要素図形が多い三次元画像に対しては範囲を指定し、指定された範囲内に完全に含まれる要素図形を全て指定したものとすることにより、操作性を向上させた画像編集装置も広く普及している。
第３図は三次元画像の編集操作を示す説明図である。
第３図は、二つの直方体を組み合わせて大きい方の直方体の上面に小さい方の直方体を凸部として取着させた三次元画像において、小さい方の直方体を移動させる編集を説明する図であり、第３図（ａ）が編集前の三次元画像であり、第３図（ｂ）が誤操作による編集後の三次元画像を示している。
編集する操作は、三次元画像中の編集対象となる要素図形である小さい方の直方体を構成する斜線で示された各面を、点線で示す長方形の範囲で一括して指定することにより行われる。
第３図では点線で示す範囲が大きすぎて本来指定すべきでない大きい方の直方体の上側の面が指定されたという誤操作を行った状態を示しており、第３図（ｂ）に示すように小さい方の直方体と共に大きい方の直方体の上側の面も移動された状態となっている。
このように要素画像を範囲で指定する様にしても誤操作を起こし易いという問題がある。
なお予め複数の要素図形を一つの要素図形と見なすグループ化を行っておくことも可能であるが、複数の要素図形を関連付けるためには関連付けるべき要素図形を指定する操作が必要となり、同様の問題が生じる。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、三次元画像中の一の要素図形の指定に対して、指定された一の要素図形に接する他の要素図形又は一の要素図形と同じ三次元画像に含まれる他の要素図形を検索し、検索された他の要素図形の夫々に対して一の要素図形と特定の関係にあるか否かを判定し、特定の関係にあると判定した他の要素図形を、一の要素図形に関連付ける処理を自動的に行うことにより、関連付けるべき複数の要素図形を簡単な操作で指定することが可能であるので、操作性を向上させることが可能で、誤操作を防止することが可能な画像編集方法、その方法を適用した画像編集装置、その装置を実現するためのコンピュータプログラム及びそのプログラムを記録してあるコンピュータでの読み取りが可能な記録媒体の提供を目的とする。
【発明の開示】
第１発明に係る画像編集方法は、複数の要素図形を含む三次元画像を編集する画像編集装置を用いた画像編集方法において、前記画像編集装置は、一の要素図形に接する他の要素図形又は一の要素図形と同じ三次元画像に含まれる他の要素図形を検索し、検索された他の要素図形が前記一の要素図形と特定の関係にあるか否かを判定し、特定の関係にあると判定した他の要素図形を、前記一の要素図形に関連付ける。
第１発明に係る画像編集方法では、三次元ＣＡＤ装置等の画像編集装置を用いて、四角形状の平面、稜線を含む曲面及び円筒等の複数の要素図形を含む三次元画像の編集を行う場合に、三次元画像中の一の要素図形の指定に対して、指定された一の要素図形に接する他の要素図形又は一の要素図形と同じ三次元画像に含まれる他の要素図形を検索し、検索された他の要素図形の中で一の要素図形と特定の関係にあると判定した他の要素図形を、一の要素図形に関連付ける処理を行うことにより、画像の編集時に一の要素図形と同様に編集すべき複数の要素図形を簡単な操作で指定することが可能であるので、操作性を向上させることが可能となり、また要素図形指定時の誤操作を防止することが可能である。
第２発明に係る画像編集装置は、複数の要素図形を含む三次元画像を編集する画像編集装置において、要素図形の指定を受け付ける手段と、指定された要素図形に接する要素図形又は指定された要素図形と同じ三次元画像に含まれる要素図形を検索する手段と、検索された要素図形が指定された要素図形と特定の関係にあるか否かを判定する手段と、特定の関係にあると判定した要素図形を、指定された要素図形に関連付ける手段とを備える。
第２発明に係る画像編集装置では、四角形状の平面、稜線を含む曲面及び円筒等の複数の要素図形を含む三次元画像の編集を行う場合に、指定された一の要素図形と特定の関係にあると判定した他の要素図形を、一の要素図形に関連付ける処理を行うことにより、画像の編集時に一の要素図形と同様に編集すべき複数の要素図形を簡単な操作で指定することが可能であるので、操作性を向上させることが可能となり、また要素図形指定時の誤操作を防止することが可能である。
第３発明に係る画像編集装置は、複数の要素図形を含む三次元画像を編集する画像編集装置において、要素図形の指定を受け付ける手段と、指定された要素図形に接する要素図形を検索する手段と、検索された要素図形が、指定された要素図形及び他の要素図形の間の稜線を含む曲面であるか否かを判定する手段と、稜線を含む曲面であると判定した要素図形を、指定された要素図形に関連付ける手段とを備える。
第３発明に係る画像編集装置では、指定された要素図形に接する要素図形が、指定された要素図形及び他の要素図形の間の稜線を含む曲面、所謂フィレットであると判定した場合に、稜線を含む曲面と判定した要素図形を、指定された要素図形と関連付ける処理を行うことにより、要素図形を指定するだけで稜線を含む曲面を自動的に指定することとなるので、要素図形を指定する操作を簡略化して操作性を向上させることが可能であり、また操作が簡略化されるので要素図形指定時の誤操作を防止することが可能である。
第４発明に係る画像編集装置は、複数の要素図形を含む三次元画像を編集する画像編集装置において、要素図形の指定を受け付ける手段と、指定された要素図形に接する要素図形を検索する手段と、検索された要素図形が指定された要素図形と接線連続的に接する面であるか否かを判定する手段と、接線連続的に接する面であると判定した要素図形を、指定された要素図形に関連付ける手段とを備える。
第４発明に係る画像編集装置では、指定された要素図形に接する要素図形が、指定された要素図形と接線連続的に、所謂Ｇ１連続として滑らかに接する面を有すると判定した場合に、接線連続的に接すると判定した要素図形を指定された要素図形と関連付ける処理を行うことにより、要素図形を指定するだけで接線連続的に接する他の要素図形を自動的に指定することとなるので、要素図形を指定する操作を簡略化して操作性を向上させることが可能であり、また操作が簡略化されるので要素図形指定時の誤操作を防止することが可能である。
第５発明に係る画像編集装置は、第４発明において、指定された要素図形に関連付けられた要素図形に接する要素図形を更に検索する手段と、更に検索した要素図形が、指定された要素図形又は該要素図形に関連付けられた要素図形であるか否かを判定する手段と、指定された要素図形及び該要素図形に関連付けられた要素図形のどちらでもないと判定した場合に、更に検索した要素図形が、指定された要素図形に関連付けられた要素図形と接線連続的に接する面であるか否かを判定する手段と、接線連続的に接する面であると判定した要素図形を、指定された要素図形に関連付ける手段とを更に備える。
第５発明に係る画像編集装置では、指定された要素図形に接線連続的に接すると判定した要素図形に対して更に接線連続的に接する要素図形を、最初に指定した要素図形に関連付ける処理を次々と行うことにより、複雑な曲面を持つ三次元画像を編集する場合でも操作性の向上及び誤操作の防止を行うことが可能である。
第６発明に係る画像編集装置は、複数の要素図形を含む三次元画像を編集する画像編集装置において、要素図形の指定を受け付ける手段と、指定された要素図形と同じ三次元画像に含まれる他の要素図形を検索する手段と、検索された要素図形が、指定された要素図形と中心が一致するか否かを判定する手段と、中心が一致すると判定した要素図形を、指定された要素図形に関連付ける手段とを備える。
第６発明に係る画像編集装置では、指定された要素図形と同じ三次元画像に含まれる要素図形が、指定された要素図形と中心が一致すると判定した場合に、中心が一致すると判定した要素図形を指定された要素図形と関連付ける処理を行うことにより、要素図形を指定するだけで接線連続的に接する他の要素図形を自動的に指定することとなるので、要素図形を指定する操作を簡略化して操作性を向上させることが可能であり、また操作が簡略化されるので要素図形指定時の誤操作を防止することが可能である。
第７発明に係る画像編集装置は、第６発明において、指定された要素図形が球状である場合、前記中心は球の中心である。
第７発明に係る画像編集装置では、指定された要素図形が球状である場合に、指定された要素図形である球の中心と同様の中心を有する球状の要素図形を関連付けることにより、球状の要素図形を指定する操作を簡略化して操作性を向上させることが可能であり、また操作が簡略化されるので要素図形指定時の誤操作を防止することが可能である。
第８発明に係る画像編集装置は、第６発明において、指定された要素図形が中心軸を有する場合、前記中心は中心軸である。
第８発明に係る画像編集装置では、指定された要素図形が円筒状、円柱状及び円錐状等の中心軸を有する要素図形である場合に、指定された要素図形の中心軸と同様の中心軸を有する要素図形を関連付けることにより、円筒状、円柱状及び円錐状等の要素図形を指定する操作を簡略化して操作性を向上させることが可能であり、また操作が簡略化されるので要素図形指定時の誤操作を防止することが可能である。
第９発明に係る画像編集装置は、複数の要素図形を含む三次元画像を編集する画像編集装置において、第１及び第２の要素図形の指定を受け付ける手段と、指定された第１の要素図形に接する要素図形を検索する手段と、検索された要素図形が、指定された第２の要素図形であるか否かを判定する手段と、第２の要素図形でないと判定した要素図形を第１の要素図形に関連付ける手段と、第１の要素図形に関連付けられた要素図形に接し、第１の要素図形及び該要素図形に関連付けられた要素図形のどちらでもない要素図形を検索する手段とを備える。
第９発明に係る画像編集装置では、指定された第１の要素図形に直接的又は間接的に接する要素図形を検索し、検索した要素図形が第２の要素図形でないと判定した場合に第１の要素図形に関連付けることにより、基準面となる第２の要素図形に対して、凸部又は凹部となる第１の要素図形を含む三次元画像を一括して関連付けることが可能なるので、操作性を向上させることが可能であり、また操作が簡略化されるので要素図形指定時の誤操作を防止することが可能である。
第１０発明に係る画像編集装置は、法線ベクトルを有する複数の要素図形を含む三次元画像を編集する画像編集装置において、要素図形の指定を受け付ける手段と、指定された要素図形と同じ三次元画像に含まれる他の要素図形を検索する手段と、検索された要素図形が、指定された要素図形と法線ベクトルが平行であるか否かを判定する手段と、法線ベクトルが平行であると判定された要素図形が、指定された要素図形と法線ベクトルが逆方向であるか否かを判定する手段と、法線ベクトルが逆方向であると判定された要素図形及び指定された要素図形の距離が所定値以下であるか否かを判定する手段と、所定値以下であると判定された要素図形を、指定された要素図形に関連付ける手段とを備える。
第１０発明に係る画像編集装置では、指定された要素図形と同じ三次元画像に含まれる要素図形を検索し、検索された要素図形の法線ベクトルが、指定された要素図形の法線ベクトルに対して平行かつ逆向きで、しかも検索された要素図形と指定された要素図形との距離が所定値以下であると判定した場合に、検索された要素図形を指定された要素図形に関連付けることにより、指定された要素図形とシェルの関係にある要素図形を自動的に指定することが可能となるので、操作性を向上させることが可能であり、また操作が簡略化されるので要素図形指定時の誤操作を防止することが可能である。
第１１発明に係る画像編集装置は、第２発明乃至第１０発明のいずれかにおいて、指定された要素図形を編集させる操作を受け付ける手段と、受け付けた操作に基づいて指定された要素図形及び該要素図形に関連付けられた要素図形を編集する手段とを更に備える。
第１１発明に係る画像編集装置では、受け付けた操作に基づいて指定された要素図形及び該要素図形に関連付けられた要素図形を一括して編集することにより、操作性を向上させることが可能となり、また要素図形指定時の誤操作を防止することが可能である。
第１２発明に係る画像編集装置は、第２発明乃至第１１発明のいずれかにおいて、受け付けた操作に基づく編集の種類を判別する手段と、判別した種類に基づいて、指定された要素図形に対する関連付けの要否を判定する手段とを更に備える。
第１２発明に係る画像編集装置では、移動、オフセット、半径の変更及び削除等の操作の種類に基づいて指定された要素図形に対する関連付けの処理を行うか否かを自動的に判定することにより、操作者が特別な操作を行うことなく要素図形の指定の簡略化処理を実行するようにできるので、操作性を向上させることが可能となる。
第１３発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、複数の要素図形を含む三次元画像を編集させるコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、要素図形の指定を受け付けた場合に、指定された要素図形に接する要素図形又は指定された要素図形と同じ三次元画像に含まれる要素図形を検索させる手順と、コンピュータに、検索された要素図形が指定された要素図形と特定の関係にあるか否かを判定させる手順と、コンピュータに、特定の関係にあると判定した要素図形を、指定された要素図形に関連付けさせる手順とを含む。
第１３発明に係るコンピュータプログラムでは、三次元ＣＡＤ装置として用いられる汎用型コンピュータ等のコンピュータにて実行することにより、コンピュータが画像編集装置として動作し、四角形状の平面、稜線を含む曲面及び円筒等の複数の要素図形を含む三次元画像の編集を行う場合に、指定された一の要素図形と特定の関係にあると判定した他の要素図形を、一の要素図形に関連付ける処理を行うことにより、画像の編集時に一の要素図形と同様に編集すべき複数の要素図形を簡単な操作で指定することが可能であるので、操作性を向上させることが可能となり、また要素図形指定時の誤操作を防止することが可能である。
第１４発明に係るコンピュータでの読み取りが可能な記録媒体は、コンピュータに、複数の要素図形を含む三次元画像を編集させるコンピュータプログラムを記録してある、コンピュータでの読み取りが可能な記録媒体において、コンピュータに、要素図形の指定を受け付けた場合に、指定された要素図形に接する要素図形又は指定された要素図形と同じ三次元画像に含まれる要素図形を検索させる手順と、コンピュータに、検索された要素図形が指定された要素図形と特定の関係にあるか否かを判定させる手順と、コンピュータに、特定の関係にあると判定した要素図形を、指定された要素図形に関連付けさせる手順とを含むコンピュータプログラムを記録してある。
第１４発明に係るコンピュータでの読み取りが可能な記録媒体では、記録されているコンピュータプログラムを三次元ＣＡＤ装置として用いられる汎用型コンピュータ等のコンピュータにて実行することにより、コンピュータが画像編集装置として動作し、四角形状の平面、稜線を含む曲面及び円筒等の複数の要素図形を含む三次元画像の編集を行う場合に、指定された一の要素図形と特定の関係にあると判定した他の要素図形を、一の要素図形に関連付ける処理を行うことにより、画像の編集時に一の要素図形と同様に編集すべき複数の要素図形を簡単な操作で指定することが可能であるので、操作性を向上させることが可能となり、また要素図形指定時の誤操作を防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】  第１図は三次元画像の編集操作を示す説明図、第２図は三次元画像の編集操作を示す説明図、第３図は三次元画像の編集操作を示す説明図、第４図は本発明の画像編集装置の構成を示すブロック図、第５図は本発明の画像編集装置の処理を示すフローチャート、第６図は本発明の画像編集装置に記録されているテーブルを概念的に示す説明図、第７図は本発明の画像編集装置の稜線関連付け処理を示すフローチャート、第８図は本発明の画像編集装置にて処理される三次元画像の斜視図、第９図は本発明の画像編集装置にて処理される三次元画像の展開図、第１０図は本発明の画像編集装置にて処理される三次元画像の斜視図、第１１図は本発明の画像編集装置の接線連続関連付け処理を示すフローチャート、第１２図は本発明の画像編集装置の接線連続関連付け処理を示すフローチャート、第１３図は本発明の画像編集装置にて処理される三次元画像の斜視図、第１４図は本発明の画像編集装置の同心関連付け処理を示すフローチャート、第１５図は本発明の画像編集装置にて処理される三次元画像の斜視図、第１６図は本発明の画像編集装置の凸部又は凹部関連付け処理を示すフローチャート、第１７図は本発明の画像編集装置の凸部又は凹部関連付け処理を示すフローチャート、第１８図は本発明の画像編集装置にて処理される三次元画像の斜視図、第１９図は本発明の画像編集装置にて処理される三次元画像の斜視図、第２０図は本発明の画像編集装置のシェル関連付け処理を示すフローチャート、第２１図は本発明の画像編集装置のシェル関連付け処理を示すフローチャート、第２２図は本発明の画像編集装置にて処理される三次元画像の斜視図、第２３図は本発明の画像編集装置にて処理される三次元画像の斜視図、第２４図は本発明の画像編集装置にて処理される三次元画像の斜視図、第２５図は本発明の画像編集装置にて処理される三次元画像の斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
第４図は本発明の画像編集装置の構成を示すブロック図である。
第４図中１０は、四角形状の平面、稜線を含む曲面（フィレット）及び円筒等の複数の要素図形を含む三次元画像の形成及び編集に用いられる三次元ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ）装置等の画像編集装置であり、画像編集装置１０は、汎用型コンピュータ等のコンピュータを用いて構成され、本発明の画像編集装置用のコンピュータプログラムＰＧ及びデータ等の情報を記録したＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体ＲＥＣから各種情報を読み取るＣＤ−ＲＯＭドライブ等の補助記憶手段１２、補助記憶手段１２により読み取られた情報を記録するハードディスク等の記録手段１３を備えている。
そして記録手段１３から本発明のコンピュータプログラムＰＧ及びデータ等の各種情報を読み取り、情報を一時的に記憶するＲＡＭ１４に記憶させてＣＰＵ１１により実行することで、汎用型コンピュータは本発明の画像編集装置１０として動作する。
なお記録手段１３には、本発明のコンピュータプログラムＰＧだけでなく、要素図形を組み合わせた三次元画像の形成及び編集に用いられる三次元ＣＡＤ用のコンピュータプログラムも記録されており、本発明のコンピュータプログラムＰＧは、三次元ＣＡＤ用のコンピュータプログラムの処理により作成された三次元画像に対する編集操作を支援するためのツールとして用いられる。
即ち本発明のコンピュータプログラムＰＧは三次元ＣＡＤ用のコンピュータプログラムの一部を形成するモジュールプログラムであるので、以降の説明ではこれらのコンピュータプログラムを特に区別することなく併せてコンピュータプログラムＰＧとして説明する。
またＣＰＵ１１は、一つのチップにて構成しても良いが、画像処理プロセッサ等の専用プロセッサと組み合わせて構成することにより、高速な処理が実現できる。
さらに画像編集装置１０には、要素図形の指定及び三次元画像を編集する操作等の入力を受け付けるマウス、タブレット及びキーボード等の入力手段１５と、モニタ等の表示手段１６と、プリンタ及びプロッタ等の印刷手段１７とを備えている。
次に本発明の画像編集装置１０の処理について説明する。
第５図は本発明の画像編集装置１０の処理を示すフローチャートである。
画像編集装置１０を用いて三次元画像の編集操作を行う操作者は、入力手段１５により三次元画像に含まれる要素図形を指定し、指定した要素図形に対して移動等の方法により編集を行うための操作、例えば要素図形を移動させる方向及び距離を指定する操作を入力する。
画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、要素図形の指定を受け付け（Ｓ１０１）、指定された要素図形を編集させる操作を受け付け（Ｓ１０２）、受け付けた操作に基づく編集の種類を判別し（Ｓ１０３）、判別した種類に基づいて、指定された要素図形に対する関連付けの要否を判定する（Ｓ１０４）。
ステップＳ１０４において指定された要素図形に対する関連付けが必要であると判定した場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、指定された要素図形に接する又は指定された要素図形と同じ三次元画像に含まれる要素図形を検索し（Ｓ１０５）、検索された要素図形が指定された要素図形と特定の関係にあるか否かを判定し（Ｓ１０６）、特定の関係にあると判定した要素図形を指定された要素図形に関連付ける（Ｓ１０７）。
そして画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、ステップＳ１０２にて受け付けた操作に基づいて、ステップＳ１０１にて指定された要素図形及びステップＳ１０７にて関連付けられた要素図形を編集する（Ｓ１０８）。
ステップＳ１０４において指定された要素図形に対する関連付けが不要であると判定した場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、ステップＳ１０２にて受け付けた操作に基づいて、ステップＳ１０１にて指定された要素図形を編集する（Ｓ１０９）。
ステップＳ１０４〜Ｓ１０７にて行われる指定された一の要素図形に他の要素図形を関連付ける処理とは、一の要素図形に対して検索された他の要素図形が、フィレットと呼ばれる稜線を含む曲面をなすように構成される要素図形、Ｇ１連続と呼ばれる接線連続的に接する面を有する要素図形、中心が一致する球状及び円筒状等の要素図形、同一の凸部又は凹部となる要素図形、並びにシェルの関係にある要素図形等の特定の関係の要素図形である場合に、一の要素図形に他の要素図形の関連付けを行う処理であり、これにより編集操作の簡略化が行われる。
また夫々の操作に対して予め標準となる関連付けの種類が設定されており、夫々の種類の関連付け処理の要否をステップＳ１０４において判定する。
なお標準となる関連付けの種類はイニシャルファイル及びテーブル等の形式で予め記録手段１３に記録されており、ステップＳ１０４では記録手段１３に記録されている、例えばテーブルを参照することに操作に対する各関連付けの要否を判定する。
第６図は本発明の画像編集装置１０に記録されているテーブルを概念的に示す説明図である。
第６図は各操作に対して行われる関連付けの種類を示したものであり、「○」が関連付けを行うことが標準として設定されていることを示し、「×」が標準として設定されていないが指定することは可能であることを示しており、そして「−」が指定することも不可能であることを示している。
第６図に示す例では、要素図形を移動させるという操作に対して「稜線関連付け」、「同心関連付け」及び「シェル関連付け」を行うことが予め標準として設定されており、特に指定することにより「接線連続関連付け」、「凸部関連付け」及び「凹部関連付け」を行うことができる。
また第６図に示す例では、要素図形の半径を変更させるという操作に対して「稜線関連付け」を行うことが標準として設定されており、「接線連続関連付け」、「同心関連付け」、「凸部関連付け」、「凹部関連付け」及び「シェル関連付け」を行うことはできない。
次に夫々の種類の関連付けの処理について説明する。
先ず二つの要素図形の稜線を含む曲面、所謂フィレットである要素図形を検索し、関連付ける処理について説明する。
第７図は本発明の画像編集装置１０の稜線関連付け処理を示すフローチャートである。
操作者は入力手段１５により三次元画像に含まれる要素図形を指定し、指定した要素図形に対して移動等の方法により編集を行うための操作、例えば要素図形を移動させる方向及び距離を指定する操作を入力する。
画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、要素図形の指定を受け付け（Ｓ２０１）、指定された要素図形を編集させる操作を受け付ける（Ｓ２０２）。
なお関連付けの要否については、受け付けた操作の種類に基づき自動的に又は操作者の入力に基づく手動により関連付けが必要であると判定されているものとする。
画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、指定された要素図形に接する要素図形を検索し（Ｓ２０３）、検索された要素図形が、指定された要素図形及び他の要素図形の稜線を含む曲面であるか否かを判定し（Ｓ２０４）、稜線を含む曲面であると判定した要素図形を、指定された要素図形に関連付ける（Ｓ２０５）。
そして画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、ステップＳ２０３にて検索された要素図形の中でステップＳ２０４〜Ｓ２０５に示した関連付けの要否を判定していない要素図形が有るか否かを判定し（Ｓ２０６）、検索された全ての要素図形について関連付けの要否の判定を実施していると判定した場合（Ｓ２０６：ＮＯ）、ステップＳ２０２にて受け付けた操作に基づいて、ステップＳ２０１にて指定された要素図形及びステップＳ２０５にて関連付けられた要素図形を編集する（Ｓ２０７）。
なおステップＳ２０６にて関連付けの要否を判定していない要素図形が有ると判定した場合（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、ステップＳ２０４に進み、関連付けの要否を判定していない要素図形に対して以降の処理を繰り返す。
第８図は本発明の画像編集装置１０にて処理される三次元画像の斜視図であり、第９図は本発明の画像編集装置１０にて処理される三次元画像の展開図である。
第８図は処理の対象となる三次元画像を示しており、第８図に示す三次元画像は直方体状をなし、図面に向かって上面右側の稜線だけがフィレットとして曲面を形成している。
そして第８図に示す直方体状の三次元画像の展開図が第９図である。
先ず第７図を用いて説明した稜線関連付け処理のステップＳ２０１において、直方体状の三次元画像の上面の要素図形１ａが指定されたものとする。
第９図（ａ）は、ステップＳ２０１において上面の要素図形１ａが指定された状態を示している。
第９図（ｂ）は、稜線関連付け処理のステップＳ２０３において、指定された要素図形１ａに接する要素図形１ｂ、１ｃ、１ｄ及び１ｅが検索された状態を示しており、第９図（ｃ）、第９図（ｄ）、第９図（ｅ）及び第９図（ｆ）は、ステップＳ２０４において、検索された要素図形１ｂ、１ｃ、１ｄ及び１ｅの夫々の要素図形について稜線を含む曲面であるか否かを判定している状態を示している。
なお稜線を含む曲面であるか否かを判定する処理は公知の技術を用いて行われる。
第９図（ｇ）は、稜線関連付け処理のステップＳ２０４において、要素図形１ｅが稜線を含む曲面であると判定され、ステップＳ２０５において、要素図形１ａに関連付けされた状態を示している。
そして要素図形１ａに関連付けられた要素図形１ｅは、要素図形１ａに対する編集操作に基づいて要素図形１ａと共に編集される。
第１０図は本発明の画像編集装置１０にて処理される三次元画像の斜視図である。
第１０図は処理の対象となる三次元画像を示しており、第１０図に示す三次元画像は直方体状をなし、全ての稜線及び頂点がフィレットとして曲面を形成している。
このような三次元画像において、第１０図（ａ）に示すように図中上面の要素図形２ａが指定された場合、第１０図（ｂ）に示すように要素図形２ａに接する要素図形２ｂ、２ｃ及び２ｄが検索され、稜線又は頂点となる曲面であると判定され、要素図形２ａに関連付けられる。
なお第１０図中では示されていない方向の稜線及び頂点についても検索、判定及び関連付けが行われることは言うまでもない。
次に指定された要素図形と接線連続的に、所謂Ｇ１連続として滑らかに接する面を連続して検索し、関連付ける処理について説明する。
第１１図及び第１２図は本発明の画像編集装置１０の接線連続関連付け処理を示すフローチャートである。
操作者は入力手段１５により三次元画像に含まれる要素図形を指定し、指定した要素図形に対して移動等の方法により編集を行うための操作、例えば要素図形を移動させる方向及び距離を指定する操作を入力する。
画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、要素図形の指定を受け付け（Ｓ３０１）、指定された要素図形を編集させる操作を受け付ける（Ｓ３０２）。
なお関連付けの要否については、受け付けた操作の種類に基づき自動的に又は操作者の入力に基づく手動により関連付けが必要であると判定されているものとする。
画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、指定された要素図形に接する要素図形を検索し（Ｓ３０３）、検索された要素図形が、指定された要素図形に接線連続的に接する面であるか否かを判定する（Ｓ３０４）。
ステップＳ３０４において、検索された要素図形が接線連続的に接する面であると判定した場合（Ｓ３０４：ＹＥＳ）、画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、接線連続的に接する面であると判定した要素図形がフィレットとして形成された稜線を含む曲面であるか否かを判定し（Ｓ３０５）、接線連続的に接する面がフィレットとして形成された稜線を含む曲面ではないと判定したとき（Ｓ３０５：ＮＯ）、稜線を含む曲面ではなく、かつ接線連続的に接する面であると判定した要素図形を、指定された要素図形に関連付ける（Ｓ３０６）。
接線連続的に接する面がフィレットとして形成された稜線を含む曲面であるか否かの判定は、曲面の半径が予め設定されている閾値又は操作者により入力された閾値と大小を比較することにより行われ、曲面の半径が閾値より小さい場合にはフィレットであると判定して関連付けを行わず、曲面の半径が閾値より大きい場合にはＧ１連続として滑らかに接する面であると判定して関連付けを行う。
画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、ステップＳ３０３にて検索された要素図形の中でステップＳ３０４〜Ｓ３０６に示した関連付けの要否を判定していない要素図形が有るか否かを判定し（Ｓ３０７）、ステップＳ３０３にて検索された要素図形の中で関連付けの要否を判定していない要素図形が有ると判定した場合（Ｓ３０７：ＹＥＳ）、ステップＳ３０４に進み、関連付けの要否を判定していない要素図形に対して以降の処理を繰り返す。
なおステップＳ３０４にて、指定された要素図形に接線連続的に接する面ではないと判定した場合（Ｓ３０４：ＮＯ）、ステップＳ３０５にて接線連続的に接する面であると判定した要素図形がフィレットとして形成された稜線を含む曲面であると判定したとき（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、ステップＳ３０７に進み、関連付けの要否を判定していない要素図形が有るか否かの判定を行う。
ステップＳ３０７にて全ての要素図形について関連付けの要否の判定を実施していると判定した場合（Ｓ３０７：ＮＯ）、画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、指定された要素図形に関連付けられた要素図形に接する要素図形を更に検索し（Ｓ３０８）、更に検索された要素図形が、指定された要素図形又は該要素図形に関連付けられた要素図形であるか否かを判定する（Ｓ３０９）。
ステップＳ３０９において、更に検索した要素図形が、指定された要素図形及び該要素図形に関連付けられた要素図形のどちらでもないと判定した場合（Ｓ３０９：ＮＯ）、画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、更に検索された要素図形が指定された要素図形に関連付けられた要素図形と接線連続的に接する面であるか否かを判定する（Ｓ３１０）。
ステップＳ３１０において、検索された要素図形が接線連続的に接する面であると判定した場合（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、接線連続的に接する面であると判定した要素図形がフィレットとして形成された稜線を含む曲面であるか否かを判定し（Ｓ３１１）、接線連続的に接する面がフィレットとして形成された稜線を含む曲面ではないと判定したとき（Ｓ３１１：ＮＯ）、稜線を含む曲面ではなく、かつ接線連続的に接する面であると判定した要素図形を、指定された要素図形に関連付ける（Ｓ３１２）。
そして画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、ステップＳ３０８にて検索された要素図形の中でステップＳ３０９〜Ｓ３１２に示した関連付けの要否を判定していない要素図形が有ると判定した場合（Ｓ３１３：ＹＥＳ）、ステップＳ３０８に進み、以降の処理を繰り返す。
なおステップＳ３０９〜Ｓ３１２に示した関連付けの要否を判定する処理は、ステップＳ３０６にて関連付けを行った要素図形だけでなく、ステップＳ３１２にて関連付けを行った要素図形に接する要素図形についても行うので、指定された要素図形から接線連続で接する要素図形が連続する限り処理は繰り返され、指定された要素図形に直接的又は間接的に接線連続で接する全ての要素図形が指定された要素図形に対して関連付けられる。
ステップＳ３０９にて、検索された要素図形が指定された要素図形又は該要素図形に関連付けられた要素図形であると判定した場合（Ｓ３０９：ＹＥＳ）、ステップＳ３１０にて、更に検索された要素図形が指定された要素図形に関連付けられた要素図形と接線連続的に接する面ではないと判定したとき（Ｓ３１０：ＮＯ）、ステップＳ３１１にて、接線連続的に接する面であると判定した要素図形がフィレットとして形成された稜線を含む曲面であると判定したとき（Ｓ３１１：ＹＥＳ）、ステップＳ３１３に進み、関連付けの要否を判定していない要素図形が有るか否かの判定を行う。
ステップＳ３１３にて、ステップＳ３０８にて検索された全ての要素図形について関連付けの要否の判定を実施していると判定した場合（Ｓ３１３：ＮＯ）、画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、ステップＳ３０２にて受け付けた操作に基づいて、ステップＳ３０１にて指定された要素図形並びにステップＳ３０６及びステップＳ３１２にて関連付けられた要素図形を編集する（Ｓ３１４）。
第１３図は本発明の画像編集装置１０にて処理される三次元画像の斜視図である。
第１３図は処理の対象となる三次元画像を示しており、第１３図に示す三次元画像は直方体状をなし、図中の上面の要素図形３ａ及び図面に向かって右側の面の要素図形３ｃがＧ１連続で接する曲面である要素図形３ｂを介して接線連続的に接している。
また図中手前側の面の要素図形３ｄと要素図形３ａ、３ｂ及び３ｃとの間の稜線を含む曲面の要素図形３ｅ、３ｆ、３ｇはフィレットである。
先ず第１１図及び第１２図を用いて説明した接線連続関連付け処理のステップＳ３０１において三次元画像の上面の要素図形３ａが指定されたものとする。
第１３図（ａ）は、ステップＳ３０１において四角形をなす上面の要素図形３ａが指定された状態を示している。
第１３図（ｂ）は、接線連続関連付け処理のステップＳ３０３において指定された要素図形３ａに接する要素図形３ｂ及び３ｅが検索された状態を示しており、第１３図（ｃ）はステップＳ３０４〜Ｓ３０６において検索された要素図形３ｂが接線連続的に接する面であり、かつフィレットとして形成された稜線を含む曲面ではないと判定され、要素図形３ａに関連付けられた状態を示している。
第１３図（ｄ）は、接線連続関連付け処理のステップＳ３０８において更に関連付けられた要素図形３ｂに接する要素図形３ｃ及び３ｆが検索された状態を示しており、第１３図（ｅ）は、接線連続関連付け処理のステップＳ３０９〜Ｓ３１２において検索された要素図形３ｃが要素図形３ｂに接線連続的に接する面であり、かつフィレットとして形成された稜線を含む曲面ではないと判定され、要素図形３ａに関連付けられた状態を示している。
このようにして指定された要素図形３ａに対して直接的又は間接的に接線連続で接する面が次々と要素図形３ａに関連付けられ、要素図形３ａに関連付けられた要素図形３ｂ及び３ｃは、要素図形３ａに対する編集操作に基づいて要素図形３ａと共に編集される。
なお第１３図中には示されていない方向の要素図形についても同様の処理が行われることは言うまでもない。
次に指定された要素図形と同じ三次元画像に含まれる要素図形の中心が指定された要素図形と一致する要素図形を検索し、関連付ける処理について説明する。
第１４図は本発明の画像編集装置１０の同心関連付け処理を示すフローチャートである。
操作者は入力手段１５により三次元画像に含まれる要素図形を指定し、指定した要素図形に対して移動等の方法により編集を行うための操作、例えば要素図形を移動させる方向及び距離を指定する操作を入力する。
画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、要素図形の指定を受け付け（Ｓ４０１）、指定された要素図形を編集させる操作を受け付ける（Ｓ４０２）。
なお関連付けの要否については、受け付けた操作の種類に基づき自動的に又は操作者の入力に基づく手動により関連付けが必要であると判定されているものとする。
画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、指定された要素図形と同じ三次元画像に含まれる他の要素図形を検索し（Ｓ４０３）、検索された要素図形が、指定された要素図形と中心が一致するか否かを判定し（Ｓ４０４）、中心が一致すると判定した要素図形を、指定された要素図形に関連付ける（Ｓ４０５）。
そして画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、ステップＳ４０３にて検索された要素図形の中でステップＳ４０４〜Ｓ４０５に示した関連付けの要否を判定していない要素図形が有るか否かを判定し（Ｓ４０６）、検索された全ての要素図形について関連付けの要否の判定を実施していると判定した場合（Ｓ４０６：ＮＯ）、ステップＳ４０２にて受け付けた操作に基づいて、ステップＳ４０１にて指定された要素図形及びステップＳ４０５にて関連付けられた要素図形を編集する（Ｓ４０７）。
ステップＳ４０６にて関連付けの要否を判定していない要素図形が有ると判定した場合（Ｓ４０６：ＹＥＳ）、ステップＳ４０４に進み、関連付けの要否を判定していない要素図形に対して以降の処理を繰り返す。
なおステップＳ４０１において指定された要素図形が球状である場合、ステップＳ４０４における中心とは指定された要素図形である球の中心であり、ステップＳ４０１において指定された要素図形が円柱状、円筒状及び円錐状等の中心軸を有する形状である場合、ステップＳ４０４における中心とは指定された要素図形の中心軸である。
第１５図は本発明の画像編集装置１０にて処理される三次元画像の斜視図である。
第１５図は処理の対象となる三次元画像を示しており、第１５図に示す三次元画像は円柱状の円柱部に中心軸を共有する円筒状の円筒部を載置した形状である。
先ず第１４図を用いて説明した同心関連付け処理のステップＳ４０１において三次元画像の円筒部の内側の円筒状の曲面である要素図形４ａを指定されたものとする。
第１５図（ａ）は、ステップＳ４０１において三次元画像の円筒部の内側の円筒状の曲面である要素図形４ａが指定された状態を示している。
第１５図（ｂ）は、同心関連付け処理のステップＳ４０１において指定された要素図形４ａと同じ三次元画像、第１４図に示す例では円筒部及び円柱部を組み合わせた三次元画像に含まれる他の要素図形４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ及び４ｆが検索され、検索された要素図形４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ及び４ｆの中で、指定された要素図形４ａと中心軸が一致する要素図形４ｃ及び４ｅが、ステップＳ４０５にて要素図形４ａに関連付けられた状態を示している。
なお要素図形４ｃは円筒部の外側の円筒状の曲面であり、要素図形４ｅは円柱部の曲面である。
このようにして指定された要素図形４ａと中心軸が一致する要素図形４ｃ及び４ｅが、要素図形４ａに関連付けられ、要素図形４ａに関連付けられた要素図形４ｃ及び４ｅは、要素図形４ａに対する編集操作に基づいて要素図形４ａと共に編集される。
次に凸部又は凹部に含まれる要素図形を検索し、関連付ける処理について説明する。
第１６図及び第１７図は本発明の画像編集装置１０の凸部又は凹部関連付け処理を示すフローチャートである。
操作者は入力手段１５により三次元画像に含まれる第１の要素図形及び第２の要素図形を指定し、指定した要素図形に対して移動等の方法により編集を行うための操作、例えば要素図形を移動させる方向及び距離を指定する操作を入力する。
なおここで第１の要素図形とは、凸部又は凹部に含まれる要素図形であり、第２の要素図形とは凸部又は凹部を判定するための基準となる平面等の要素図形である。
画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、第１の要素図形及び第２の要素図形の指定を受け付け（Ｓ５０１）、指定された要素図形を編集させる操作を受け付ける（Ｓ５０２）。
なお関連付けの要否については、受け付けた操作の種類に基づき自動的に又は操作者の入力に基づく手動により関連付けが必要であると判定されているものとする。
画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、指定された第１の要素図形に接する要素図形を検索し（Ｓ５０３）、検索された要素図形が、指定された第２の要素図形であるか否かを判定する（Ｓ５０４）。
ステップＳ５０４において、検索された要素図形が第２の要素図形でないと判定した場合（Ｓ５０４：ＮＯ）、画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、第２の要素図形でないと判定した要素図形を第１の要素図形に関連付ける（Ｓ５０５）。
画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、ステップＳ５０３にて検索された要素図形の中でステップＳ５０４〜Ｓ５０５に示した関連付けの要否を判定ていない要素図形が有るか否かを判定し（Ｓ５０６）、ステップＳ５０３にて検索された要素図形の中で関連付けの要否を判定していない要素図形が有ると判定した場合（Ｓ５０６：ＹＥＳ）、ステップＳ５０４に進み、関連付けの要否を判定していない要素図形に対して以降の処理を繰り返す。
なおステップＳ５０４において、検索された要素図形が第２の要素図形であると判定した場合（Ｓ５０４：ＹＥＳ）、要素図形に対する関連付けは行わず、ステップＳ５０６に進む。
ステップＳ５０６にて、検索された全ての要素図形について関連付けの要否の判定を実施していると判定した場合（Ｓ５０６：ＮＯ）、画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、第１の要素図形に関連付けられた要素図形に接し、第１の要素図形及び該要素図形に関連付けられた要素図形のどちらでもない要素図形を更に検索し（Ｓ５０７）、更に検索された要素図形が、指定された第２の要素図形であるか否かを判定する（Ｓ５０８）。
ステップ５０８において、更に検索された要素図形が第２の要素図形でないと判定した場合（Ｓ５０８：ＮＯ）、画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、第２の要素図形でないと判定した要素図形を第１の要素図形に関連付ける（Ｓ５０９）。
そして画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、ステップＳ５０７にて更に検索された要素図形についてステップＳ５０８〜Ｓ５０９に示した関連付けの要否を判定していない要素図形が有るか否かを判定し（Ｓ５１０）、関連付けの要否を判定していない要素図形が有ると判定した場合（Ｓ５１０：ＹＥＳ）、ステップＳ５０７に進み、関連付けの要否を判定していない要素図形に対して以降の処理を繰り返す。
ステップＳ５０７〜Ｓ５０９に示した関連付けの要否を判定する処理は、ステップＳ５０５にて関連付けを行った要素図形だけでなく、ステップＳ５０９にて関連付けを行った要素図形に接する要素図形についても行われる。
なおステップＳ５０８において、検索された要素図形が第２の要素図形であると判定した場合（Ｓ５０８：ＹＥＳ）、要素図形に対する関連付けは行わず、ステップＳ５１０に進む。
ステップＳ５１０にて、更に検索された全ての要素図形について関連付けの要否の判定を実施していると判定した場合（Ｓ５１０：ＮＯ）、画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、ステップＳ５０２にて受け付けた操作に基づいて、ステップ５０１にて指定された第１の要素図形並びにステップＳ５０５及びステップＳ５０９にて第１の要素図形に関連付けられた要素図形を編集する（Ｓ５１１）。
第１８図は本発明の画像編集装置１０にて処理される三次元画像の斜視図である。
第１８図は処理の対象となる三次元画像を示しており、第１８図に示す三次元画像は直方体状の基台部の上面に凸部となる五角柱が凸設された形状をなしている。
第１８図（ａ）はステップＳ５０１において三次元画像の凸部の上面が第１の要素図形５ａとして指定され、基台部の上面が第２の要素図形５ｂとして指定された状態を示している。
第１の要素図形５ａを指定することにより、第１の要素図形５ａに接する要素図形５ｃ及び５ｄが検索され、検索された要素図形５ｃ及び５ｄは、第２の要素図形５ｂではないので、第１の要素図形５ａに関連付けられる。
更に第１の要素図形５ａに関連付けられた要素図形５ｃに接し、第１の要素図形５ａ及び第１の要素図形５ａに関連付けられた要素図形のどちらでもない要素図形として要素図形５ｂ及び５ｅが検索される。
検索された要素図形５ｂ及び５ｅが指定された第２の要素図形５ｂであるか否かを判定し、第２の要素図形５ｂでない要素図形５ｅが第１の要素図形５ａに関連付けられる。
第１８図（ｂ）はこのようにして第１の要素図形５ａに要素図形５ｃ、５ｄ及び５ｅが関連付けられた状態を示しており、第１の要素図形５ａ及び関連付けられた要素図形５ｃ、５ｄ及び５ｅは凸部であることが第１８図（ｂ）より明らかである。
なお第１８図中では示されていない方向の要素図形についても同様の処理が行われることは言うまでもない。
第１９図は本発明の画像編集装置１０にて処理される三次元画像の斜視図である。
第１９図は処理の対象となる三次元画像を示しており、第１９図に示す三次元画像は直方体状の基台部に五角柱状の凹部が凹設された形状をなしている。
第１９図（ａ）はステップＳ５０１において三次元画像の凹部の底面が第１の要素図形６ａとして指定され、基台部の上面が第２の要素図形６ｂとして指定された状態を示している。
第１の要素図形６ａを指定することにより、第１の要素図形６ａに接する要素図形６ｃ、６ｄ、６ｅ及び６ｆが検索され、検索された要素図形６ｃ、６ｄ、６ｅ及び６ｆは、第２の要素図形６ｂではないので、第１の要素図形６ａに関連付けられる。
更に第１の要素図形６ａに関連付けられた要素図形６ｃに接し、第１の要素図形６ａ及び第１の要素図形６ａに関連付けられた要素図形のどちらでもない要素図形として要素図形６ｂ及び６ｇが検索される。
検索された要素図形６ｂ及び６ｇが指定された第２の要素図形６ｂであるか否かを判定し、第２の要素図形６ｂでない要素図形６ｇが第１の要素図形６ａに関連付けられる。
第１９図（ｂ）はこのようにして第１の要素図形６ａに要素図形６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ及び６ｇが関連付けられた状態を示しており、第１の要素図形６ａ及び関連付けられた要素図形６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ及び６ｇは凹部であることが第１９図（ｂ）より明らかである。
次に指定された要素図形とシェルの関係にある要素図形を検索し、関連付ける処理について説明する。
第２０図及び第２１図は本発明の画像編集装置１０のシェル関連付け処理を示すフローチャートである。
操作者は入力手段１５により三次元画像に含まれる要素図形を指定し、指定した要素図形に対して移動等の方法により編集を行うための操作、例えば要素図形を移動させる方向及び距離を指定する操作を入力する。
画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、要素図形の指定を受け付け（Ｓ６０１）、指定された要素図形を編集させる操作を受け付ける（Ｓ６０２）。
なお関連付けの要否については、受け付けた操作の種類に基づき自動的に又は操作者の入力に基づく手動により関連付けが必要であると判定されているものとする。
また平面等の要素図形には、その面に垂直で、かつその要素図形が含まれる三次元画像に対して外側向きの法線ベクトルが予め設定されている。
画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、指定された要素図形と同じ三次元画像に含まれる他の要素図形を検索し（Ｓ６０３）、検索された要素図形の法線ベクトルが、指定された要素図形の法線ベクトルと平行であるか否かを判定する（Ｓ６０４）。
ステップＳ６０４において検索された要素図形の法線ベクトルが、指定された要素図形の法線ベクトルと平行であると判定された場合（Ｓ６０４：ＹＥＳ）、画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、検索された要素図形の法線ベクトルの向きが、指定された要素図形の法線ベクトルと逆方向であるか否かを判定する（Ｓ６０５）。
ステップＳ６０５において、検索された要素図形の法線ベクトルの向きが、指定された要素図形の法線ベクトルと逆方向であると判定された場合（Ｓ６０５：ＹＥＳ）、画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、検索された要素図形と指定された要素図形との距離が所定値以下であるか否かを判定する（Ｓ６０６）。
ステップＳ６０６において、検索された要素図形と指定された要素図形との距離が所定値以下であると判定した場合（Ｓ６０６：ＹＥＳ）、画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、検索された要素図形を、指定された要素図形に関連付ける（Ｓ６０７）。
画像編集装置１０では、ＲＡＭ１４に記憶させたコンピュータプログラムＰＧを実行するＣＰＵ１１の制御により、ステップＳ６０３にて検索された要素図形の中で、ステップＳ６０４〜Ｓ６０７に示す関連付けの要否を判定していない要素図形が有るか否かを判定し（Ｓ６０８）、全ての要素図形について関連付けの要否の判定を実施していると判定した場合（Ｓ６０８：ＮＯ）、ステップＳ６０２にて受け付けた操作に基づいて、ステップＳ６０１にて指定された要素図形及びステップＳ６０７にて関連付けられた要素図形を編集する（Ｓ６０９）。
なおステップＳ６０８において、ステップＳ６０４〜Ｓ６０７に示す関連付けの要否の判定を実施していない要素図形が有ると判定した場合（Ｓ６０８：ＹＥＳ）、ステップＳ６０４に進み、判定を実施していない要素図形に対して以降の処理を行う。
またステップＳ６０４において、検索された要素図形の法線ベクトルが、指定された要素図形の法線ベクトルが、指定された要素図形の法線ベクトルと平行でないと判定された場合（Ｓ６０４：ＮＯ）、ステップＳ６０５において、検索された要素図形の法線ベクトルの向きが、指定された要素図形の法線ベクトルと同方向であると判定された場合（Ｓ６０５：ＮＯ）、又はステップＳ６０６において、検索された要素図形と指定された要素図形との距離が所定値より大きいと判定した場合（Ｓ６０６：ＮＯ）、ステップＳ６０７の関連付け処理は行わずにステップ６０８へ進み以降の処理を行う。
このようにして指定された要素図形と法線ベクトルが平行かつ逆方法で、距離が所定値以下であると判定された要素図形は、指定された要素図形とシェルの関係にあると判断され、指定された要素図形に対する関連付けが行われる。
第２２図は本発明の画像編集装置１０にて処理される三次元画像の斜視図である。
第２２図は処理の対象となる三次元画像を示しており、第２２図に示す三次元画像は内側が空洞の直方体であり、しかも直方体の全ての面はシェルとして薄肉化されている。
第２２図（ａ）は、第２１図及び第２２図を用いて説明したシェル関連付け処理のステップＳ６０１において三次元画像の内側の面の一つである要素図形７ａが指定された状態を示している。
要素図形７ａを指定することにより、要素図形７ａと同じ三次元画像に含まれる他の１１の要素図形が検索され、検索された要素図形の中から要素図形７ａと法線ベクトルが平行かつ逆方向で、距離が所定値以下である要素図形７ｂが要素図形７ａに関連付けられる。
第２２図（ｂ）は指定された要素図形７ａに対して要素図形７ｂが関連付けられた状態を示している。
指定された要素図形に対して特定の関係にある要素図形を検索し、検索された要素図形を指定された要素図形に関連付ける様々な処理を説明したが、夫々の種類の関連付け処理は夫々別々に行うのではなく組み合わせて実施することも可能である。
次に指定された要素図形に対して複数の種類の検索を行った上で特定の関係にある要素図形を関連付ける例を説明する。
第２３図は本発明の画像編集装置１０にて処理される三次元画像の斜視図である。
第２３図は処理の対象となる三次元画像を示しており、第２３図に示す三次元画像は、図面に向かって右手前側に示された面及び該面に対向する面がＬ字状をなす底面である角柱であり、角柱の側面の一部は接線連続的に接する平面又は曲面の５つの要素図形８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ及び８ｅで形成されており、夫々の要素図形８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ及び８ｅと底面との間の稜線はフィレットとして形成された曲面に含まれる。
第２３図において接線連続的に接する要素図形の一つである要素図形８ａを指定し、指定した要素図形８ａに対してフィレットの関係にある要素図形及び接線連続的に接する要素図形を検索し、要素図形８ａに関連付ける処理を実行させた場合について説明する。
第２３図（ａ）は、三次元画像に含まれる要素図形の一つである要素図形８ａを指定した状態を示している。
要素図形８ａを指定することにより、要素図形８ａに対して直接的又は間接的に接線連続で接する要素図形８ｂ、８ｃ、８ｄ及び８ｅが要素図形８ａに関連付けられる。
さらに要素図形８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ及び８ｅの夫々の稜線を含む曲面である要素図形８ｆ、８ｇ、８ｈ、８ｉ及び８ｊ並びに８ｋ、８ｌ、８ｍ、８ｎ及び８ｏが検索され要素図形８ａに関連付けられる。
第２３図（ｂ）は、指定された要素図形８ａに対して要素図形８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇ、８ｈ、８ｉ、８ｊ、８ｋ、８ｌ、８ｍ、８ｎ及び８ｏが関連付けられた状態を示している。
第２４図は本発明の画像編集装置１０にて処理される三次元画像の斜視図である。
第２４図は処理の対象となる三次元画像を示しており、第２４図に示す三次元画像は円筒状をなし、図中上方の面と、外側の側面及び内側の側面との間の稜線はフィレットとして形成された曲面に含まれる。
第２４図において、内側の側面である要素図形９ａを指定し、指定した要素図形９ａに対して同心の関係にある要素図形及びフィレットの関係に要素図形を検索し、要素図形９ａに関連付ける処理を実行させた場合について説明する。
第２４図（ａ）は、三次元画像に含まれる要素図形の一つである要素図形９ａを指定した状態を示している。
第２４図（ｂ）は、指定した要素図形９ａに対して他の要素図形が関連付けられた状態を示しており、要素図形９ａを指定することにより、要素図形９ａと同じ三次元画像に含まれる要素図形９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ及び９ｆが検索され、検索された要素図形９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ及び９ｆの中で要素図形９ａと同心の関係にある要素図形９ｃが、指定された要素図形９ａに関連付けられる。
さらに指定された要素図形９ａに接する要素図形９ｄ及び９ｅが検索され、検索された要素図形９ｄ及び９ｅの中で、指定された要素図形９ａの稜線を含む曲面として形成されたフィレットである要素図形９ｅが要素図形９ａに関連付けられる。
なお要素図形９ａと同心の関係にあるとして関連付けられた要素図形９ｃの稜線を含む曲面として形成されたフィレットである要素図形９ｆについても要素図形９ａに関連付けられる。
第２５図は本発明の画像編集装置１０にて処理される三次元画像の斜視図である。
第２５図は処理の対象となる三次元画像を示しており、第２５図に示す三次元画像は、その外形が大小２つの直方体を組み合わせた形状であり、大きい方の直方体の一の面に小さい方の直方体が凸部として形成されており、内部は外形に対して薄肉（シェル）化されている。
第２５図において、小さい方の直方体の外形の中で大きい方の直方体に接していない面である要素図形１０ａを、凸部を示す第１の要素図形として指定し、大きい方の直方体の中で小さい方の直方体に接する面である要素図形１０ｂを、基準面となる第２の要素図形として指定し、指定した第１の要素図形１０ａが含まれる凸部を形成する要素図形及び凸部に対するシェルの関係にある要素図形を検索し、要素図形１０ａに関連付ける処理を実行させた場合について説明する。
第２５図（ａ）は、三次元画像に含まれる要素図形の一つである要素図形１０ａを第１の要素図形として指定し、要素図形１０ｂを第２の要素図形として指定した状態を示している。
第２５図（ｂ）は、指定した要素図形１０ａに対して他の要素図形が関連付けられた状態を示しており、要素図形１０ａを第１の要素図形として指定し、要素図形１０ｂを第２の要素図形１０ｂとして指定することにより、要素図形１０ａと同じ凸部にあり、要素図形１０ａの図面に向かって左側の辺に接する要素図形１０ｃ、右側の辺に接する１０ｄ及び下側の辺に接する１０ｅが要素図形１０ａに関連付けられる。
更に要素図形１０ａ、１０ｃ、１０ｄ及び１０ｄと夫々シェルの関係にある要素図形１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ及び１０ｉが要素図形１０ａに関連付けられる。
前記実施の形態では、指定された要素図形に対し、Ｇ１連続又はフィレット、同心又はフィレット並びに凸部又はシェルの関係にある要素図形を対応付ける形態を示したが、他の種類の関係にある要素図形を関連付ける様にしても良く、また３以上の種類の関係にある要素図形を検索し、関連付ける様にしても良い。
【産業上の利用可能性】  以上詳述した如く本発明に係る画像編集方法、画像編集装置、コンピュータプログラム及び記録媒体では、三次元ＣＡＤ装置等の画像編集装置を用いて、四角形状の平面、稜線を含む曲面及び円筒等の複数の要素図形を含む三次元画像の編集を行う場合に、三次元画像中の一の要素図形の指定に対して、指定された一の要素図形に接する他の要素図形又は一の要素図形と同じ三次元画像に含まれる他の要素図形を検索し、検索された他の要素図形の中で一の要素図形と特定の関係にあると判定した他の要素図形を、一の要素図形に関連付ける処理を行うことにより、画像の編集時に一の要素図形と同様に編集すべき複数の要素図形を簡単な操作で指定することが可能であるので、操作性を向上させることが可能となり、また要素図形指定時の誤操作を防止することが可能である等、優れた効果を奏する。
また画像編集装置が受け付けた操作に基づいて指定された要素図形及び該要素図形に関連付けられた要素図形を一括して編集することにより、操作性を向上させることが可能となり、また要素図形指定時の誤操作を防止することが可能である等、優れた効果を奏する
さらに移動、オフセット、半径の変更及び削除等の操作の種類に基づいて指定された要素図形に対する関連付けの処理を行うか否かを自動的に判定することにより、操作者が特別な操作を行うことなく要素図形の指定の簡略化処理を実行するようにできるので、操作性を向上させることが可能となる等、優れた効果を奏する。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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