(57)【要約】【課題】金型製品のような３次元形状を２次元形状データに変換し、これを用いて類似した３次元形状を迅速且つ正確に検索する３次元形状検索装置及び方法を提供する。【解決手段】この３次元形状検索装置４０は、３次元形状データを受ける入力手段４１と、前記３次元形状データが表す前記形状に対する２次元形状データ群を獲得して伝送する獲得モジュール４２と、格納手段４３と、前記獲得された２次元形状データ群の各データと前記格納手段４３に格納された２次元形状データ群のデータを比較し、３次元形状データを検索する比較検索モジュール４４と、出力手段４５と、前記モジュール４２、４４及び手段４１、４３、４５を制御する制御手段４６とを含んでなる。【選択図】図６
2007140810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
形状検索のための事物の形状に対する３次元形状データを受ける入力手段と、
前記３次元形状データが表す前記事物の形状に対する２次元形状データ群を獲得する獲得モジュールと、
多数の事物の形状に対する３次元形状データと、前記３次元形状データが表す前記事物の形状に対する２次元形状データ群とが予め格納された格納手段と、
前記獲得モジュールによって獲得された２次元形状データ群の各データと前記格納手段に予め格納された２次元形状データ群のデータを比較し、前記獲得された２次元形状データ群と所定の範囲程度で類似した、前記予め格納された２次元形状データ群に対応する３次元形状データを検索する比較検索モジュールと、
前記比較検索モジュールで検索された３次元形状データを外部に表示する出力手段と、
前記入力手段、前記獲得モジュール、前記格納手段、前記比較検索モジュール及び前記出力手段を制御する制御手段と、
を含んでなることを特徴とする３次元形状検索装置。
【請求項２】
前記獲得モジュールは、前記形状を所定の基準面を基準として分割し、前記分割された形状の断面に対する２次元形状データ群を獲得することを特徴とする請求項１に記載の３次元形状検索装置。
【請求項３】
前記獲得モジュールは、前記分割された形状の断面内部を満たし、前記満たされた断面に対する多数の２次元形状データを含む２次元形状データ群を獲得することを特徴とする、請求項２に記載の３次元形状検索装置。
【請求項４】
前記獲得モジュールは、前記形状に対する少なくとも一つ以上の視点で観察した平面形状を含む２次元形状データ群を獲得することを特徴とする請求項１に記載の３次元形状検索装置。
【請求項５】
前記獲得モジュールは、前記形状の最も長い方向を第１軸と決定し、前記第１軸に垂直な第２軸を決定し、前記第１軸と前記第２軸にそれぞれ垂直な第３軸を決定し、前記第１軸ないし第３軸からそれぞれ前記形状を観察する視点による平面形状の２次元形状データ群を獲得することを特徴とする請求項４に記載の３次元形状検索装置。
【請求項６】
前記獲得モジュールは、前記第１軸ないし第３軸に対してそれぞれ所定の角度をなす多数の視点から前記形状を観察し、それによる平面形状の２次元形状データ群をさらに獲得することを特徴とする請求項５に記載の３次元形状検索装置。
【請求項７】
形状検索のための事物の形状に対する３次元形状データを受ける段階と、
前記３次元形状データが表す前記事物の形状に対する２次元形状データ群を獲得する段階と、
前記獲得された２次元形状データ群の各データと、所定のデータベースに予め格納された２次元形状データ群のデータを比較する段階と、
前記比較によって、前記獲得された２次元形状データ群と所定の範囲程度で類似した、予め格納された２次元形状データ群を検索する段階と、
前記所定のデータベースに予め格納されており、前記検索された２次元形状データ群に対応する関係にある３次元形状データを提供する段階と、
を含んでなることを特徴とする３次元形状検索方法。
【請求項８】
前記獲得段階は、前記形状を所定の基準面を基準として分割する段階と、前記分割された形状の断面に対する２次元形状データ群を獲得する段階とを含むことを特徴とする請求項７に記載の３次元形状検索方法。
【請求項９】
前記獲得段階は、前記分割された形状の断面内部を満たす段階と、前記満たされた断面に対する多数の２次元形状データを含む２次元形状データ群を獲得する段階と、を含むことを特徴とする請求項８に記載の３次元形状検索方法。
【請求項１０】
前記獲得段階は、前記形状に対する少なくとも一つ以上の視点で観察した平面形状を含む２次元形状データ群を獲得する段階を含むことを特徴とする請求項７に記載の３次元形状検索方法。
【請求項１１】
前記獲得段階は、前記形状の最も長い方向を第１軸と決定し、前記第１軸に垂直な第２軸を決定し、前記第１軸と前記第２軸にそれぞれ垂直な第３軸を決定し、前記第１軸ないし第３軸からそれぞれ前記形状を観察する視点による平面形状の２次元形状データ群を獲得することを特徴とする請求項１０に記載の３次元形状検索方法。
【請求項１２】
前記獲得段階は、前記第１軸ないし第３軸に対してそれぞれ所定の角度をなす多数の視点から前記形状を観察し、それによる平面形状の２次元形状データをさらに獲得することを特徴とする請求項１１に記載の３次元形状検索方法。
【請求項１３】
形状検索のための事物の形状に対する２次元形状データ群を受ける入力手段と、
多数の事物の形状に対する３次元形状データと、前記３次元形状データが表す前記事物の形状に対する２次元形状データ群が予め格納された格納手段と、
前記入力された２次元形状データ群の各データと前記格納手段に予め格納された２次元形状データ群のデータを比較し、前記入力された２次元形状データ群と所定の範囲程度で類似した、予め格納された２次元形状データ群に対応する３次元形状データを検索する比較検索モジュールと、
前記比較検索モジュールで検索された３次元形状データを外部に表示する出力手段と、
前記入力手段、前記格納手段、前記比較検索モジュール及び前記出力手段を制御する制御手段とを含んでなることを特徴とする３次元形状検索装置。
【請求項１４】
形状検索のための事物の形状に対する２次元形状データ群を受ける段階と、
前記２次元形状データ群の各データと、所定のデータベースに予め格納された２次元形状データ群のデータを比較する段階と、
前記比較によって前記２次元形状データ群と、所定の範囲程度で類似した、予め格納された２次元形状データ群を検索する段階と、
前記所定のデータベースに予め格納されており、前記検索された２次元形状データ群に対応する関係にある３次元形状データを提供する段階と、
を含んでなることを特徴とする３次元形状検索方法。
【請求項１５】
形状検索のための事物の形状に対する３次元形状データを受ける入力手段と、
前記３次元形状データが表す前記事物の形状に対する２次元形状データ群を獲得する獲得モジュールと、
前記３次元形状データと、これに対応する前記２次元形状データ群をともに格納する格納手段と、
前記入力手段、前記獲得モジュール及び前記格納手段を制御する制御手段と、
を含んでなることを特徴とする３次元形状検索のためのデータベース構築装置。
【請求項１６】
前記３次元形状データはグラフィックデータであり、前記装置は、事物をスキャンしてポイントデータを生成し、前記ポイントデータをグラフィックデータに変換して前記入力手段に伝送する撮像手段をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の３次元形状検索のためのデータベース構築装置。
【請求項１７】
前記獲得モジュールは、前記形状を所定の基準面を基準として分割し、前記分割された形状の断面に対する２次元形状データ群を獲得することを特徴とする請求項１５に記載の３次元形状検索のためのデータベース構築装置。
【請求項１８】
前記獲得モジュールは、前記分割された形状の断面内部を満たし、前記満たされた断面に対する多数の２次元形状データを含む２次元形状データ群を獲得することを特徴とする、請求項１７に記載の３次元形状検索のためのデータベース構築装置。
【請求項１９】
前記獲得モジュールは、前記形状に対する少なくとも一つ以上の視点で観察した形状を含む２次元形状データ群を獲得することを特徴とする請求項１５に記載の３次元形状検索のためのデータベース構築装置。
【請求項２０】
前記獲得モジュールは、前記形状の最も長い方向を第１軸と決定し、前記第１軸に垂直な第２軸を決定し、前記第１軸と前記第２軸にそれぞれ垂直な第３軸を決定し、前記第１軸ないし第３軸からそれぞれ前記形状を観察する視点による平面形状の２次元形状データ群を獲得することを特徴とする請求項１９に記載の３次元形状検索のためのデータベース構築装置。
【請求項２１】
前記獲得モジュールは、前記第１軸ないし第３軸に対してそれぞれ所定の角度をなす多数の視点から前記形状を観察し、それによる平面形状の２次元形状データ群をさらに獲得することを特徴とする請求項２０に記載の３次元形状検索のためのデータベース構築装置。
【請求項２２】
形状検索のための事物の形状に対する３次元形状データを入力する段階と、
前記３次元形状データが表す前記事物の形状に対する２次元形状データ群を獲得する段階と、
前記３次元形状データと、これに対応する前記２次元形状データ群をともに格納する段階と、
を含んでなることを特徴とする３次元形状検索のためのデータベース構築方法。
【請求項２３】
前記３次元形状データはグラフィックデータであり、前記事物をスキャンしてポイントデータを生成する段階と、前記ポイントデータをグラフィックデータに変換する段階とからなり、前記入力段階に、前記グラフィックデータを伝送する撮像段階を含むことを特徴とする請求項２２に記載の３次元形状検索のためのデータベース構築方法。
【請求項２４】
前記獲得段階は、前記形状を所定の基準面を基準として分割する段階と、前記分割された形状の断面に対する２次元形状データ群を獲得する段階とを含むことを特徴とする請求項２２に記載の３次元形状検索のためのデータベース構築方法。
【請求項２５】
前記獲得段階は、前記分割された形状の断面内部を満たす段階と、前記満たされた断面に対する多数の２次元形状データを含む２次元形状データ群を獲得する段階とを含むことを特徴とする請求項２４に記載の３次元形状検索のためのデータベース構築方法。
【請求項２６】
前記獲得段階は、前記形状に対する少なくとも一つ以上の視点で観察した平面形状を含む２次元形状データを獲得することを特徴とする請求項２２に記載の３次元形状検索のためのデータベース構築方法。
【請求項２７】
前記獲得段階は、前記形状の最も長い方向を第１軸と決定し、前記第１軸に垂直な第２軸を決定し、前記第１軸及び前記第２軸に垂直な第３軸を決定し、前記第１軸ないし第３軸からそれぞれ前記形状を観察する視点による平面形状の２次元形状データを獲得することを特徴とする請求項２６に記載の３次元形状検索のためのデータベース構築方法。
【請求項２８】
前記獲得段階は、前記第１軸ないし第３軸に対してそれぞれ所定の角度をなす多数の視点から前記形状を観察し、それによる平面形状の２次元形状データをさらに獲得することを特徴とする請求項２７に記載の３次元形状検索のためのデータベース構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は３次元形状検索装置及び方法に係り、特に、金型製品のような３次元形状を２次元形状データに変換し、これを用いて類似した３次元形状を迅速且つ正確に検索する３次元形状検索装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータと通信技術の発達につれて、マルチメディア情報サービスに対する要求が増加しており、インターネット上の停止画像及び動画検索、放送製作に使用されるＶＯＤ（Ｖｉｄｅｏ  Ｏｎ  Ｄｅｍａｎｄ）サービス、エレクトロニックライブラリー、医療分野（遠隔診療、医療映像検索）など、応用可能な３次元形状検索技術に対する研究の必要性が増加している。研究初期には、検索の対象となるすべての３次元形状（例えば、各種形状のやかん、または自動車プレス用金型など）に人が直接索引を加える方法が使用された。例えば、やかんの底部直径、ふたの直径、高さなどに対する情報（形状についての情報）をテキストの索引にし、３次元形状に対するデータを作成してコンピュータのような格納手段に格納する。
【０００３】
したがって、人が、以前に格納された事物を検索するためには、事物品名、形状についての情報をコンピュータの入力手段を通じて直接一つ一つ入力し、それに対応する事物を検索することができた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、別の第２の方法として、以前の事物を、写真のように所定の視点で製作された２次元イメージでコンピュータに格納し、新しい事物に対する２次元イメージを用いて、コンピュータに格納された同一または類似した２次元イメージを検索する方法がある。この方法は、３次元形状をテキストで比較する方法に比べると、より客観的で効率的な検索方法である。
【特許文献１】特開平１０−１４９４３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のようなテキストを用いた検索方法は、格納される事物の数が少なく、形状についての情報が少ない時は効果的であり得るが、事物の種類及び数が増加し、あるいは事物の各形状に対する情報が複雑な場合には、同一または類似した事物を検索することに相当な時間がかかり、その正確度が低下する。また、検索対象が実際の事物でなく、テキストを対象とするので、人によって、特定事物について説明する形状に関する情報の表現が相違し得る問題がある。また、実際にテキストで表現できない事物の形状が存在する場合には、問題が一層大きくなる。また、人がすべての事物に対して個別的に形状についての情報を直接入力しなければならないので、その所要時間と費用の面で効率的でない。
【０００６】
また、上記第２の方法で使用される２次元イメージの形状が観察角度によって異なる場合には、例えば、人の顔面形状、自動車の形状などの場合には、その一貫性を維持することができないため、検索方法として使用することができない。また、事物内部に、外部からは見えない空間がある場合には、この方法が全然使用できなくなる。
【０００７】
したがって、本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、３次元形状の事物を正確且つ速かに検索する３次元形状検索装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、人による情報の入力なしに、自動に事物に対する３次元形状検索が可能な３次元形状検索装置及び方法を提供することを他の目的とする。
【０００９】
また、本発明は、３次元形状の事物の形状的特徴をすべて含む２次元形状データを格納して、同一及び類似した事物を検索するのに用いられるようにする３次元形状検索装置及び方法を提供することをさらに他の目的とする。
【００１０】
また、本発明は、３次元形状の２次元形状への転換時、その一貫性を維持することのできる基準を提供する３次元形状検索装置及び方法を提供することをさらに他の目的とする。
【００１１】
また、本発明は、事物の３次元形状の特徴を用いて、既に格納された３次元形状を正確に検索する３次元形状検索装置及び方法を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するため、本発明の３次元形状検索装置は、形状検索のための事物の形状に対する３次元形状データを受ける入力手段と、前記３次元形状データが表す前記事物の形状に対する２次元形状データ群を獲得する獲得モジュールと、多数の事物の形状に対する３次元形状データと、前記３次元形状データが表す前記事物の形状に対する２次元形状データ群とが予め格納された格納手段と、前記獲得モジュールにより獲得された２次元形状データ群の各データと前記格納手段に予め格納された２次元形状データ群のデータを比較し、前記獲得された２次元形状データ群と所定の範囲程度で類似した、前記予め格納された２次元形状データ群に対応する３次元形状データを検索する比較検索モジュールと、前記比較検索モジュールで検索された３次元形状データを外部に表示する出力手段と、前記入力手段、前記獲得モジュール、前記格納手段、前記比較検索モジュール及び前記出力手段を制御する制御手段とを含んでなる。
【００１３】
また、前記目的を達成するため、本発明の３次元形状検索方法は、形状検索のための事物の形状に対する３次元形状データを受ける段階と、前記３次元形状データが表す前記事物の形状に対する２次元形状データ群を獲得する段階と、前記獲得された２次元形状データ群の各データと、所定のデータベースに予め格納された２次元形状データ群のデータを比較する段階と、前記比較によって、前記獲得された２次元形状データ群と所定の範囲程度で類似した、予め格納された２次元形状データ群を検索する段階と、前記所定のデータベースに予め格納されており、前記検索された２次元形状データ群に対応する関係にある３次元形状データを提供する段階とを含んでなる。
【００１４】
また、前記目的を達成するため、本発明の３次元形状検索装置は、形状検索のための事物の形状に対する２次元形状データ群を受ける入力手段と、多数の事物の形状に対する３次元形状データ、及び前記３次元形状データが表す前記事物の形状に対する２次元形状データ群が予め格納された格納手段と、前記入力された２次元形状データ群の各データと前記格納手段に予め格納された２次元形状データ群のデータを比較し、前記入力された２次元形状データ群と所定の範囲程度で類似した、予め格納された２次元形状データ群に対応する３次元形状データを検索する比較検索モジュールと、前記比較検索モジュールで検索された３次元形状データを外部に表示する出力手段と、前記入力手段、前記格納手段、前記比較検索モジュール及び前記出力手段を制御する制御手段とを含んでなる。
【００１５】
また、前記目的を達成するため、本発明の３次元形状検索方法は、形状検索のための事物の形状に対する２次元形状データ群を受ける段階と、前記２次元形状データ群の各データと、所定のデータベースに予め格納された２次元形状データ群のデータを比較する段階と、前記比較により前記２次元形状データ群と、所定の範囲程度で類似した、予め格納された２次元形状データ群を検索する段階と、前記所定のデータベースに予め格納されており、前記検索された２次元形状データ群に対応する関係にある３次元形状データを提供する段階とを含んでなる。
【００１６】
また、前記目的を達成するため、本発明の３次元形状検索のためのデータベース構築装置は、形状検索のための事物の形状に対する３次元形状データを受ける入力手段と、前記３次元形状データが表す前記事物の形状に対する２次元形状データ群を獲得する獲得モジュールと、前記３次元形状データと、これに対応する前記２次元形状データ群をともに格納する格納手段と、前記入力手段、前記獲得モジュールび前記格納手段を制御する制御手段とを含んでなる。
【００１７】
ここで、前記３次元形状データはグラフィックデータであり、前記装置は、事物をスキャンしてポイントデータを生成し、前記ポイントデータをグラフィックデータに変換して前記入力手段に伝送する撮像手段をさらに含む。
【００１８】
また、前記目的を達成するため、本発明の３次元形状検索のためのデータベース構築方法は、形状検索のための事物の形状に対する３次元形状データを入力する段階と、前記３次元形状データが表す前記事物の形状に対する２次元形状データ群を獲得する段階と、前記３次元形状データと、これに対応する前記２次元形状データ群をともに格納する段階とを含んでなる。
【００１９】
ここで、前記３次元形状データはグラフィックデータであり、前記事物をスキャンしてポイントデータを生成する段階と、前記ポイントデータをグラフィックデータに変換する段階とからなり、前記入力段階に、前記グラフィックデータを伝送する撮像手段を含む。
【００２０】
そして、本発明の３次元形状検索装置と３次元形状検索のためのデータベース構築装置の獲得モジュールは次のようになる。
【００２１】
前記獲得モジュールは、前記形状を所定の基準面を基準として分割し、前記分割された形状の断面に対する２次元形状データ群を獲得する。
【００２２】
好ましくは、前記獲得モジュールは、前記分割された形状の断面内部を満たし、前記満たされた断面に対する多数の２次元形状データを含む２次元形状データ群を獲得する。
【００２３】
また、前記獲得モジュールは、前記形状に対する少なくとも一つ以上の視点で観察した平面形状を含む２次元形状データ群を獲得する。
【００２４】
好ましくは、前記獲得モジュールは、前記形状の最も長い方向を第１軸と決定し、前記第１軸に垂直な第２軸を決定し、前記第１軸と前記第２軸にそれぞれ垂直な第３軸を決定し、前記第１軸ないし第３軸からそれぞれ前記形状を観察する視点による平面形状の２次元形状データ群を獲得する。
【００２５】
また、前記獲得モジュールは、前記第１軸ないし第３軸に対してそれぞれ所定の角度をなす多数の視点から前記形状を観察し、それによる平面形状の２次元形状データ群をさらに獲得する。
【００２６】
また、本発明の３次元形状検索方法及び３次元形状検索のためのデータベース構築方法の獲得段階は次のようになる。
【００２７】
前記獲得段階は、前記形状を所定の基準面を基準として分割する段階と、前記分割された形状の断面に対する２次元形状データ群を獲得する段階とを含む。
【００２８】
好ましくは、前記獲得段階は、前記分割された形状の断面内部を満たす段階と、前記満たされた断面に対する多数の２次元形状データを含む２次元形状データ群を獲得する段階とを含む。
【００２９】
また、前記獲得段階は、前記形状に対する少なくとも一つ以上の視点で観察した平面形状を含む２次元形状データを獲得する。
【００３０】
好ましくは、前記獲得段階は、前記形状の最も長い方向を第１軸と決定し、前記第１軸に垂直な第２軸を決定し、前記第１軸と前記第２軸にそれぞれ垂直な第３軸を決定し、前記第１軸ないし第３軸からそれぞれ前記形状を観察する視点による平面形状の２次元形状データを獲得する。
【００３１】
また、前記獲得段階は、前記第１軸ないし第３軸に対してそれぞれ所定の角度をなす多数の視点から前記形状を観察し、それによる平面形状の２次元形状データをさらに獲得する。
【発明の効果】
【００３２】
このような構成の本発明は、３次元形状の事物を正確且つ速かに検索する効果がある。
【００３３】
また、本発明は、入力される３次元形状データに対する検索が自動的に出来る効果がある。
【００３４】
また、本発明は、３次元形状の事物の形状的特徴をすべて含む２次元形状データを格納して、同一及び類似した事物を検索するのに用いられるようにする効果がある。
【００３５】
また、本発明は、３次元形状の２次元形状への転換時、一貫性を維持できる効率的な基準を提供する効果がある。
【００３６】
また、本発明は、事物の３次元形状の特徴を用いて、既に格納された３次元形状を正確に検索する効果がある。
【００３７】
また、本発明は、オフライン及びオンラインで入力される２次元形状データ及び３次元形状データを比較検索して類似した３次元形状データを提供する効果がある。
【００３８】
また、本発明は、３次元形状データに対する所定の情報（例えば、この事物に対する鋳造方案）をともに提供する効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００４０】
図１は本発明による３次元形状検索のためのデータベース構築装置の一実施例の構成図である。
【００４１】
図１に示すように、本発明の構築装置１０は、形状検索を行うための事物の形状に対する３次元形状データを受ける入力手段１１と、前記３次元形状データが表す前記事物の形状に対する２次元形状データ群を獲得する獲得モジュール１２と、前記３次元形状データとこれに対応する前記２次元形状データ群をともに格納する格納手段１３と、前記入力手段、前記獲得モジュール及び前記格納手段を制御する制御手段１４とから構成される。
【００４２】
詳しくは、前記入力手段１１は外部入力（例えば、ＣＤ、ＤＶＤ、またはそのほかの格納媒体、後述する撮像手段１５のようなスキャン装置など）から３次元形状データを読み取るドライブ、または一般の入力インターフェースであることもでき、あるいは所定のネットワーク（例えば、インターネット、ランなど）に連結可能なネットワークインターフェースであることもできる。
【００４３】
この際、入力される事物の形状を示す３次元形状データは、例えばＣＡＤ／ＣＡＭまたはその他のグラフィックツールによって生成されたデータであるグラフィックデータを意味する。
【００４４】
前記獲得モジュール１２は、前記３次元形状データが表す前記事物の形状に対して、後述する第１及び／または第２方法によって２次元形状データ群を獲得することができる。
【００４５】
まず、第１方法において、獲得モジュール１２は３次元形状データが表す前記事物の形状を所定の基準面を基準として分割し、この分割された形状の断面を含む２次元形状データ群を獲得する。すなわち、獲得モジュール１２は、所定の基準面（例えば、事物を立てることのできる面、または事物との接触面積が最大である面など）によって、入力された３次元形状データが表す事物の形状を分割する。この際、分割された３次元形状データの断面は事物の外形の外周面と内周面のみが表示され、事物の内部（外周面と内周面との間の部分）は事物の外部のように空間として表示される。この空間の中で、事物の内部を表示するため、獲得モジュール１２は分割された形状の断面の内部を所定の断面表示で満たし、満たされた断面に対する多数の２次元形状データを含む２次元形状データ群を獲得する。この内部を満たす方法には、従来の形状の断面を決定する技術が適用される。ここで、この獲得モジュール１２は別途のハードウェア装置であることもでき、格納手段１３に格納されたソフトウェアプログラムであることもできる。
【００４６】
この際、獲得された多数の２次元形状データは、事物の形状の断面を表示するデータ、例えばＢＭＰファイルのようなイメージデータである。
【００４７】
この基準面は、事物の形状を分割する時、その断面に事物の形状の特徴がよりよく表される面を基準としなければならない。また、多数の人々が相違なる事物に対する基準面を決定する時、その基準面が互いに異なることを防止するため、その基準を決定し易い条件で基準面を決定しなければならない。前述したように、事物を立てることのできる面または事物との接触面積が最大である面をその基準面として使用して、多数の人々が互いに同一または類似した基準面によって分割することができるようにする。また、望ましくは、この基準面によって同一方向及び／または同一間隔で分割して、３次元形状データから生成される２次元形状データ群に対する一貫性をもっと確保することもできる。ただ、この分割断面に対する２次元形状データを格納する十分な容量の格納手段１３が備えられた場合、この基準面は使用者が任意に決定した多数の基準面に対する２次元形状データが格納されることもできるが、このような格納手段１３はその費用面または効率面で適当ではないが可能な方法であろう。
【００４８】
次に、第２方法において、獲得モジュール１２は３次元形状データが表示する形状に対する少なくとも一つ以上の視点で観察した平面形状を含む２次元形状データ群を獲得する。すなわち、獲得モジュール１２は、例えば、この形状の長さが最も長い方向を第１軸として決定し、第１軸に垂直な第２軸を決定し、第１軸及び第２軸に垂直な第３軸を決定し、第１軸ないし第３軸からこの形状をそれぞれ見る視点による平面形状を含む２次元形状データ群を獲得することができる。また、獲得モジュール１２は、第１軸ないし第３軸に対してそれぞれ所定の角度をなす多数の視点からこの形状を見る時、その平面形状をさらに含む２次元形状データを獲得することができる。このような形状を見る視点は多様な方法によって定義して使用できる。
【００４９】
この平面形状を含む２次元形状データ群は事物の形状の外観を表示する、例えばＢＭＰファイルのようなイメージデータである。
【００５０】
また、前記制御手段１４は、入力手段１１を介して入力されたデータが３次元形状データであるかを判断する過程をさらに行うこともできる。この判断によって、３次元形状データは獲得モジュール１２に伝送され、この獲得モジュール１２から生成された２次元形状データ群を、これに対応する３次元形状データとともに格納手段１３に格納することになる。この時の格納される２次元形状データ群は、第１方法による形状の分割された断面及び／または第２方法による平面形状を含む。
【００５１】
また、制御手段１４は、入力手段１１から３次元形状データに対する所定の情報（例えば、この事物の鋳造方案など）を受けて格納手段１３にともに格納することもできる。この３次元形状データはそれぞれ第１方法及び第２方法による２次元形状データ群に対応するように格納される。
【００５２】
また、この構築装置１０は、事物をスキャンしてポイントデータを生成し、このポイントデータをグラフィックデータ（すなわち、３次元形状データ）に変換して入力手段１１に伝送する撮像手段１５をさらに含むこともできる。この撮像手段１５は構築装置１０に内蔵することもでき、外部から３次元形状データを外部入力として入力手段１１に伝送することもできる。特に、この撮像手段１５は、事物の外部形状だけでなく、内部形状（例えば、内部に空間がある場合）まで撮像することができる装置である。
【００５３】
図２ａ〜２ｅは本発明による３次元形状検索のためのデータベース構築方法の順序図である。
【００５４】
図２ａに示すように、この方法は、３次元形状データを受ける段階（Ｓ２１）と、この３次元形状データが表示する事物の形状から２次元形状データ群を獲得する段階（Ｓ２２）及びこの２次元形状データ群と、及びこれに対応する３次元形状データを格納する段階（Ｓ２３）とを含む。
【００５５】
詳しくは、入力段階（Ｓ２１）で、入力手段１１は、外部入力または連結された撮像手段１５から事物の形状に対する３次元形状データを受ける。
【００５６】
前記獲得段階（Ｓ２２）で、制御手段１４は、この３次元形状データを獲得モジュール１２に伝送し、この３次元形状データが表示する事物の形状を所定の規則（例えば、前述した第１方法または第２方法）によって多数の２次元形状データからなる２次元形状データ群を獲得して制御手段１４に伝送する。
【００５７】
前記格納段階（Ｓ２３）で、制御手段１４は、２次元形状データ群と、これに対応する３次元形状データとをともに格納手段１３に格納する。この際、制御手段１４は、入力手段１１から３次元形状データに対する所定の情報（例えば、この事物に対する鋳造方案）を受けて格納手段１３にともに格納することもできる。
【００５８】
図２ｂは獲得段階（Ｓ２２）の第１方法による詳細順序図である。すなわち、獲得段階（Ｓ２２）は、入力された３次元形状データが表示する事物の形状を分割し、この分割された多数の断面の内部を所定の断面表示で満たす段階（Ｓ２６）と、この満たされた断面に対する２次元形状データであるイメージデータを獲得する段階（Ｓ２７）とからなる。
【００５９】
図２ｃは獲得段階（Ｓ２２）の第２方法の概念図である。獲得段階（Ｓ２２）で、獲得モジュール１２は、入力された３次元形状データが表示する事物の形状において、最も長い方向を第１軸として決定し、第１軸に垂直な第２軸を決定し、第１軸と第２軸にそれぞれ垂直な第３軸を決定する（ただ、本実施例では、八個に分割される空間のなかで一つの空間のみを示す）。この際、第１軸ないし第３軸の交差点である点（Ｏ）はこの形状の中心または重量中心に位置することが望ましいが、他の位置に置くこともできる。獲得モジュール１２は視点Ａ、Ｂ、Ｃから形状を観察する時に見える平面形状を含む２次元形状データ群を獲得する。
【００６０】
また、獲得モジュール１２は第１軸ないし第３軸に対して同一角度（本実施例では、４５゜）をなす点Ｐ１（本実施例では、残り点Ｐ２〜Ｐ８は示されていない）から見る視点Ｄによる平面形状をさらに獲得することができる。すなわち、獲得モジュール１２は点Ｐ１〜Ｐ８から観察する時に見える平面形状（八個）をさらに獲得し、総十一の平面形状を含む２次元形状データ群を獲得することができる。
【００６１】
図２ｄは本発明による３次元形状検索のためのデータベース構築方法の他の実施例の順序図であり、図２ｅは段階（Ｓ３１）の詳細順序図である。
【００６２】
図２ｄに示すように、この方法は、図２ａに示す方法の段階（Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３）と同一の段階（Ｓ３２、Ｓ３３、Ｓ３４）を含み、事物の形状に対する３次元形状データを生成する撮像段階（Ｓ３１）をさらに含む。
【００６３】
図２ｅに示すように、撮像段階（Ｓ３１）は、所定の撮像手段１５によって、所定の事物の形状に対するポイントデータを生成する段階（Ｓ３７）と、このポイントデータをそれぞれ連結してグラフィックデータ（３次元形状データ）を生成する段階（Ｓ３８）とを含む。
【００６４】
前述した図２ａ乃至図２ｅの順序図は所定のソフトウェアプログラムにより作成され所定の格納媒体に格納されることができ、この格納媒体がコンピュータのような演算装置に挿入されることで、本発明による３次元形状検索のためのデータベース構築方法が実行されることもできる。
【００６５】
図３ａ乃至３ｃは図１の構築装置によるデータ処理過程の実施例を示す。
【００６６】
図３ａは実際の事物２０の形状を示す。
【００６７】
図３ｂは図３ａの垂直断面図を示すもので、事物の内部２１が空いていることを示している。
【００６８】
図３ｃは、図３ａの事物が撮像手段１５によって撮影されて生成された３次元形状データが表示する事物の外形２０ａを示す。
【００６９】
図４ａ乃至４ｃは第１方法による２次元形状データ群の実施例を示す図である。
【００７０】
図４ａは、獲得モジュール１２によって３次元形状データが表示する事物の外形２０ａが分割された部分２２ａ〜２２ｅを示す。
【００７１】
図４ｂは、図４ａで分割された事物の外形から各断面を示す。断面２３ａ乃至２３ｅは互いに分離されるが総括的に処理される。線２４は事物２０の外周面を示し、線２５は事物２０の内周面を示す。この獲得モジュール１２は外周面の線２４と内周面の線２５間の内部を断面で表示することになる。
【００７２】
図４ｃは、図４ｂの断面の内部を所定の断面表示で満たして生成された２次元形状データ群を示す。断面２６ａ乃至２６ｅは断面表示２７でその内部が満たされ、３次元形状データの特徴を含むことができるようになる。
【００７３】
図５ａ及び５ｂは第２方法による２次元形状データ群の実施例を示す。
【００７４】
図５ａに示すように、３次元形状データが表示する事物の外形２０ａにおいて、最も長い方向に第１軸が決定され、第１軸に垂直な第２軸が決定され、第１軸及び第２軸にそれぞれ垂直な第３軸が決定される（ただ、本実施例では、八個に分割される空間のうち一つの空間のみを示す）。
【００７５】
また、第１軸ないし第３軸に対して同一角度（本実施例では４５゜）をなす点Ｐ１（本実施例では、残り点Ｐ２乃至Ｐ８は示されていない）から見る視点Ｄによる平面形状をさらに獲得することができる。すなわち、点Ｐ１乃至Ｐ８から観察する時に見える平面形状（八個）がさらに獲得され、総十一の平面形状を含む２次元形状データ群が獲得される。
【００７６】
図５ｂは、図５ａで獲得された平面形状の実施例を示す。
【００７７】
図５ｂに示すように、獲得された２次元形状データ群は多数の視点から見える平面形状を含み、平面形状２８ａ、２８ｂ、２８ｃはそれぞれ第１軸ないし第３軸から見える形状であり、平面形状２８ｄ乃至２８ｇはそれぞれ第１軸ないし第３軸に対して同一角度をなす視点から見える形状の一部（第３軸が正（＋）の部分）である。残り平面形状（第３軸が負（−）の部分）も平面形状２８ｄ乃至２８ｇと同様な方法により獲得される。
【００７８】
図６は、本発明による３次元形状検索装置の構成図である。図６に示すように、３次元形状検索装置４０は、形状検索のための事物の形状に対する３次元形状データを受ける入力手段４１と、前記３次元形状データが表す前記事物の形状に対する２次元形状データ群を獲得する獲得モジュール４２と、多数の事物の形状に対する３次元形状データと、これに対応する２次元形状データ群が予め格納された格納手段４３と、この獲得された２次元形状データ群の各データと格納手段４３に格納された２次元形状データ群のデータを比較し、獲得された２次元形状データ群と所定の範囲で類似した、前記予め格納された２次元形状データ群に対応する３次元形状データを検索する比較検索モジュール４４と、前記比較検索モジュール４４で検索された３次元形状データを外部に表示する出力手段４５と、前記入力手段４１、獲得モジュール４２、格納手段４３、比較検索モジュール４４及び出力手段４５を制御する制御手段４６とからなる。
【００７９】
詳しくは、図６の入力手段４１、獲得モジュール４２及び格納手段４３は、図１の入力手段１１、獲得モジュール１２及び格納手段１３とそれぞれ同一の構成素子である。
【００８０】
一方、比較検索モジュール４４は、獲得された２次元形状データ群の各データと格納手段４３に格納された２次元形状データ群のデータを比較する過程と、獲得された２次元形状データ群と所定の範囲程度で類似した、予め格納された２次元形状データ群に対応する３次元形状データを検索する過程とを実行する。
【００８１】
この比較過程は、従来に開発された内容基盤の映像検索方法によって行われるもので、イメージに含まれている客体形状の類似度係数を使用して、イメージデータの位置、大きさ及び回転角度にかかわることなく、類似した形状を有するイメージを検索することができる。すなわち、比較検索モジュール４４は、獲得された２次元形状データ群の各データと格納手段４３に格納された多数の２次元形状データ群のデータとを比較し、所定の類似範囲程度（例えば、類似度が７０％以上）内のデータを含む２次元形状データ群を検索する。この際、比較検索モジュール４４は、第１方法による断面を含む２次元形状データ群及び／または第２方法による平面形状を含む２次元形状データ群と格納された２次元形状データ群を比較する。例えば、比較検索モジュール４４は、第２方法による２次元形状データ群を獲得し、格納された２次元形状データ群（この際、検索されるものも第２方法によるデータ群）を先に比較し、所定の類似範囲程度内のデータを含む２次元形状データ群を検索する。この際、多数の２次元形状データ群が検索される場合、第１方法による２次元形状データ群を獲得し、格納された２次元形状データ群（この際、検索されるものもまた第１方法によるデータ群）を比較して、以前に検索された多数の２次元形状データ群のうち最も類似した２次元形状データ群を探すこともできる。このように、比較検索モジュール４４は、第１方法による２次元形状データ群と第２方法による２次元形状データ群を順次または独自的に獲得して、類似した予め格納された２次元形状データ群を検索することができる。
【００８２】
次に、比較検索モジュール４４は、この比較段階で検索された、類似した予め格納された２次元形状データ群に対応する３次元形状データを格納手段４３から検索して制御手段４６に伝送する。また、比較検索モジュール４４は、対応する３次元形状データに対する所定の情報（例えば、鋳造方案）を格納手段４３から読み取って制御手段４６にともに伝送することもできる。ここで、この比較検索モジュール４４は別途のハードウェア装置であることもでき、格納手段４３に格納されたソフトウェアプログラムであることもできる。
【００８３】
また、制御手段４６は、入力手段４１を通じて入力されたデータが３次元形状データであるかを判断する過程をさらに行うこともできる。この判断によって、３次元形状データは獲得モジュール４２に伝送され、この獲得モジュール４２で生成された２次元形状データ群を比較検索モジュール４４に伝送する。また、この制御手段４６は、入力された３次元形状データをこれに対応する２次元形状データ群とともに格納手段４３に格納することもできる。
【００８４】
この際、出力手段４５は使用者に表示するための表示手段であることもでき、所定のデータを出力して格納するドライブであることもでき、または所定のネットワーク（例えば、インターネット、ランなど）と連結可能なネットワークインターフェースであることもできる。
【００８５】
図７は本発明による３次元形状検索方法の第１実施例を示す。同図に示すように、この方法は、３次元形状データを受ける段階（Ｓ７１）と、この３次元形状データが表す前記事物の形状に対する２次元形状データ群を獲得する段階（Ｓ７２）と、この獲得された２次元形状データと予め格納された２次元形状データを比較する段階（Ｓ７３）と、この比較によって対応する３次元形状データを検索する段階（Ｓ７４）及びこの検索された３次元形状データを提供する段階（Ｓ７５）とを含む。
【００８６】
詳しくは、図７の段階（Ｓ７１、Ｓ７２）は図２ａの段階（Ｓ２１、Ｓ２２）とそれぞれ同一である。
【００８７】
比較検索モジュール４４は、段階（Ｓ７３）で獲得された２次元形状データ群のデータと、格納手段４３に格納された２次元形状データ群のデータとを所定の内容基盤の映像検索方法によって比較し、段階（Ｓ７４）で所定の類似度範囲内の２次元形状データ群に対応する３次元形状データを検索し、この３次元形状データを制御手段４６に伝送する。また、比較検索モジュール４４は、対応する３次元形状データに対する所定の情報（例えば、鋳造方案）を格納手段４３から読み取って制御手段４６にともに伝送することもできる。
【００８８】
段階（Ｓ７５）で、制御手段４６は、検索された３次元形状データを出力手段４５に伝送して提供する。
【００８９】
図８は本発明による３次元形状検索方法の第２実施例を示す。この実施例は、入力段階（Ｓ８１）で、３次元形状データでない２次元形状データ群が入力された場合、前述したように、制御手段４６が、入力されるデータが３次元形状データであるかどうかを判断し、２次元形状データ群が入力されたので、図７の段階（Ｓ７２）が必要でない場合である。
【００９０】
詳しくは、段階（Ｓ８１）で、入力手段４１は、事物の形状に対する２次元形状データ群を受けて制御手段４６に伝送する。
【００９１】
段階（Ｓ８２）で、制御手段４６は、入力された２次元形状データ群を比較検索モジュール４４に伝送して、図７の段階（Ｓ７３）のような過程が実行されるようにする。
【００９２】
段階（Ｓ８３、Ｓ８４）は図７の段階（Ｓ７４、Ｓ７５）と同一である。
【００９３】
前述した図７及び８の順序図は所定のソフトウェアプログラムによって作成されて所定の格納媒体に格納することができ、この格納媒体がコンピュータのような演算装置に挿入されることで、本発明による３次元形状検索方法が実行されることもできる。
【００９４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、金型製品のような３次元形状を２次元形状データに変換し、これを用いて類似した３次元形状を迅速且つ正確に検索する３次元形状検索装置及び方法に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明による３次元形状検索のためのデータベース構築装置の一実施例の構成図である。
【図２ａ】本発明による３次元形状検索のためのデータベース構築方法の順序図である。
【図２ｂ】図２ａのデータベース構築方法の獲得段階（Ｓ２２）の第１方法による詳細順序図である。
【図２ｃ】図２ａのデータベース構築方法の獲得段階（Ｓ２２）の第２方法の概念図である。
【図２ｄ】本発明による３次元形状検索のためのデータベース構築方法の他の実施例の順序図である。
【図２ｅ】図２ｄのデータベース構築方法の段階（Ｓ３１）の詳細順序図である。
【図３ａ】図１の構築装置によるデータ処理過程を示すもので、実際の事物の形状を示す斜視図である。
【図３ｂ】図３ａの事物の内部が空いていることが示す垂直断面図である。
【図３ｃ】図３ａの事物が撮像手段によって撮影されて生成された３次元形状データが表示する事物の外形を示す斜視図である。
【図４ａ】本発明の第１方法による獲得モジュールによって３次元形状データが表示する事物の外形が分割された部分を示す斜視図である。
【図４ｂ】図４ａで分割された事物の外形からの各断面を示す図である。
【図４ｃ】図４ｂの断面の内部を所定の断面表示で満たして生成された２次元形状データを示す図である。
【図５ａ】本発明の第２方法による２次元形状データ群を作成するための直交軸を示す斜視図である。
【図５ｂ】図５ａで獲得された平面形状の実施例を示す図である。
【図６】本発明による３次元形状検索装置の構成図である。
【図７】本発明による３次元形状検索方法の第１実施例を示す順序図である。
【図８】本発明による３次元形状検索方法の第２実施例を示す順序図である。
【符号の説明】
【００９７】
１１、４１    入力手段
１２、４２    獲得モジュール
１３、４３    格納手段
１４、４６    制御手段
１５    撮像手段
４４    比較検索モジュール
４５    出力手段
【図１】
2007140810.tif 000003
【図２ａ】
2007140810.tif 000004
【図２ｂ】
2007140810.tif 000005
【図２ｃ】
2007140810.tif 000006
【図２ｄ】
2007140810.tif 000007
【図２ｅ】
2007140810.tif 000008
【図３ａ】
2007140810.tif 000009
【図３ｂ】
2007140810.tif 000010
【図３ｃ】
2007140810.tif 000011
【図４ａ】
2007140810.tif 000012
【図４ｂ】
2007140810.tif 000013
【図４ｃ】
2007140810.tif 000014
【図５ａ】
2007140810.tif 000015
【図５ｂ】
2007140810.tif 000016
【図６】
2007140810.tif 000017
【図７】
2007140810.tif 000018
【図８】
2007140810.tif 000019