(57)【要約】【課題】三次元メッシュモデルのデータを三次元公差解析に利用可能とするための技術を提供する。【解決手段】三次元データ処理装置は、三次元メッシュモデルのデータを取得するデータ取得部と、三次元メッシュモデルに対し公差情報を設定する公差設定部と、三次元メッシュモデルのデータと公差情報のデータの両方を含む公差情報付き三次元データを生成する公差付加部と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元メッシュモデルのデータを取得するデータ取得部と、
前記三次元メッシュモデルに対し公差情報を設定する公差設定部と、
前記三次元メッシュモデルのデータと前記公差情報のデータの両方を含む公差情報付き三次元データを生成する公差付加部と、
を有することを特徴とする三次元データ処理装置。
【請求項２】
前記データ取得部は、前記三次元メッシュモデルのデータに基づき前記三次元メッシュモデルの画像をディスプレイに表示し、
前記公差設定部は、表示された前記三次元メッシュモデルの画像上でユーザに公差情報を入力させる
ことを特徴とする請求項１に記載の三次元データ処理装置。
【請求項３】
前記公差設定部は、前記三次元メッシュモデルの画像上の任意の点をユーザに指定させる操作によって、公差情報を設定する位置をユーザに入力させる
ことを特徴とする請求項２に記載の三次元データ処理装置。
【請求項４】
前記データ取得部は、前記三次元メッシュモデルと同じ三次元モデルを二次元平面に投影した図形の情報と公差情報とを含む二次元図面のデータを取得し、前記二次元図面のデータに基づき公差情報が表示された二次元図面の画像を、前記三次元メッシュモデルの画像とともに、前記ディスプレイに表示する
ことを特徴とする請求項２または３に記載の三次元データ処理装置。
【請求項５】
前記公差情報付き三次元データは、前記公差情報として、寸法公差の情報および／または幾何公差の情報を含む
ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の三次元データ処理装置。
【請求項６】
前記寸法公差の情報は、寸法公差を設定する範囲の両端の点である第一の寸法端点および第二の寸法端点の座標値、最大許容寸法の値、並びに、最小許容寸法の値を含む
ことを特徴とする請求項５に記載の三次元データ処理装置。
【請求項７】
前記公差情報付き三次元データは、三次元造形に用いられるデータであり、
前記公差情報付き三次元データは、三次元造形時に使用する造形材料を指定する情報を含む
ことを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の三次元データ処理装置。
【請求項８】
前記公差情報付き三次元データにおいて、前記三次元メッシュモデルのデータと前記公差情報のデータとが独立したセクションに記述されている
ことを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか１項に記載の三次元データ処理装置。
【請求項９】
前記公差情報付き三次元データは、前記公差情報のデータの記述の定義に関する情報を含む
ことを特徴とする請求項１〜８のうちいずれか１項に記載の三次元データ処理装置。
【請求項１０】
前記公差情報付き三次元データに基づき作製された三次元造形物を測定して得られた測定データを取得し、前記測定データと前記公差情報付き三次元データに含まれる前記公差情報のデータとを比較することによって、前記三次元造形物の寸法が公差の範囲内であるか否かを判定する判定部をさらに有する
ことを特徴とする請求項１〜９のうちいずれか１項に記載の三次元データ処理装置。
【請求項１１】
コンピュータが、三次元メッシュモデルのデータを記憶装置から読み込むステップと、
コンピュータが、前記三次元メッシュモデルに対しユーザに公差情報を入力させるステップと、
コンピュータが、前記三次元メッシュモデルのデータと前記公差情報のデータの両方を含む公差情報付き三次元データを生成し記憶装置に保存するステップと、
を有することを特徴とする三次元データ処理方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の三次元データ処理方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１３】
三次元メッシュモデルのデータと、公差情報のデータと、を含む公差情報付き三次元データのデータ構造。
【請求項１４】
前記公差情報として、寸法公差の情報および／または幾何公差の情報を含む
ことを特徴とする請求項１３に記載のデータ構造。
【請求項１５】
前記寸法公差の情報は、寸法公差を設定する範囲の両端の点である第一の寸法端点および第二の寸法端点の座標値、最大許容寸法の値、並びに、最小許容寸法の値を含む
ことを特徴とする請求項１３または１４に記載のデータ構造。
【請求項１６】
前記公差情報付き三次元データは、三次元造形に用いられるデータであり、三次元造形時に使用する造形材料を指定する情報を含む
ことを特徴とする請求項１３〜１５のうちいずれか１項に記載のデータ構造。
【請求項１７】
前記三次元メッシュモデルのデータと前記公差情報のデータとが独立したセクションに記述されている
ことを特徴とする請求項１３〜１６のうちいずれか１項に記載のデータ構造。
【請求項１８】
前記公差情報のデータの記述の定義に関する情報を含む
ことを特徴とする請求項１３〜１７のうちいずれか１項に記載のデータ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元モデルの形状を表すデータおよびその処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、二次元図面に対応する三次元モデルに基づいて三次元公差解析を行うために、二次元図面の公差情報を三次元モデルの対応する形状に付加する方法が広く用いられている。例えば、特許文献１には、二次元図面に三次元モデルを投影して、二次元図面の公差位置に対応する三次元モデル上の形状を特定し公差情報を付加する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００４／１１４１６５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の方法では、二次元図面の公差情報を三次元モデルの対応する座標に付加するため、三次元モデルのデータが公差情報を保持可能なファイルフォーマットである必要がある。それゆえ、特許文献１に記載の方法で取り扱う三次元モデルは三次元ＣＡＤデータに限定される。しかし製造現場では、三次元ＣＡＤデータではなく、三次元メッシュモデルと二次元図面を設計情報の伝達手段として使うことが多い。ところが、三次元メッシュモデルは単純な頂点、辺、面の集合であり、三次元ＣＡＤデータのように公差情報を保持することができない。したがって、三次元メッシュモデルのデータを三次元公差解析に活用することは従来困難であった。
【０００５】
本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、三次元メッシュモデルのデータを三次元公差解析に利用可能とするための技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第一態様は、三次元メッシュモデルのデータを取得するデータ取得部と、前記三次元メッシュモデルに対し公差情報を設定する公差設定部と、前記三次元メッシュモデルのデータと前記公差情報のデータの両方を含む公差情報付き三次元データを生成する公差付加部と、を有することを特徴とする三次元データ処理装置を提供する。
【０００７】
本発明の第二態様は、コンピュータが、三次元メッシュモデルのデータを記憶装置から読み込むステップと、コンピュータが、前記三次元メッシュモデルに対しユーザに公差情報を入力させるステップと、コンピュータが、前記三次元メッシュモデルのデータと前記公差情報のデータの両方を含む公差情報付き三次元データを生成し記憶装置に保存するステップと、を有することを特徴とする三次元データ処理方法を提供する。
【０００８】
本発明の第三態様は、本発明に係る三次元データ処理方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラムを提供する。
【０００９】
本発明の第四態様は、三次元メッシュモデルのデータと、公差情報のデータと、を含む公差情報付き三次元データのデータ構造を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、三次元メッシュモデルのデータを三次元公差解析に利用することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態の三次元データ処理装置の構成を示す図。
【図２】データ取得のフローを示す図。
【図３】三次元メッシュモデルのデータ構造の例を示す図。
【図４】二次元図面の表示例と三次元メッシュモデルの表示例を示す図。
【図５】公差設定のフローを示す図。
【図６】公差設定のＧＵＩの例を示す図。
【図７】公差設定のＧＵＩの例を示す図。
【図８】寸法公差情報のデータ構造の例と公差表示画面の例を示す図。
【図９】公差情報付き三次元データの生成方法のフローを示す図。
【図１０】公差情報付き三次元データのデータ構造の一例を示す図。
【図１１】第２実施形態の三次元データ処理装置の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付の図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の実施形態において示す構成は一例に過ぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。
【００１３】
＜第１実施形態＞
（装置構成）
本発明の第１実施形態に係る三次元データ処理方法を実現する三次元データ処理装置の機能構成の一例を図１Ａに示す。本実施形態の三次元データ処理装置１００は、概略、データ取得部１１０、公差設定部１２０、公差付加部１３０の３つの機能ブロックを有する。
【００１４】
三次元データ処理装置１００のハードウェア構成の一例を図１Ｂに示す。三次元データ処理装置１００は、ディスプレイ１００１、キーボード１００２、マウス１００３、ＲＡＭ１００４、ＣＰＵ１００５、記憶装置１００６などを有する汎用のコンピュータによって構成可能である。ディスプレイ１００１はＣＰＵ１００５からの指示によって画像などの情報を表示するための装置である。キーボード１００２は、種々の情報を入力するための装置である。マウス１００３は、ディスプレイ１００１上の任意の位置を指定するための装置である。ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１００４は、ＣＰＵ１００５が直接アクセスすることのできる一次記憶装置である。ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１００５は、不図示のプログラムによって様々な数値計算や情報処理、機器制御などを行うプロセッサである。記憶装置１００６は、大容量のデータを記憶可能なストレージであり、例えばハードディスクや半導体ディスクにより構成される。記憶装置１００６には、本実施形態に係る三次元データ処理を実現するためのプログラム、三次元データ処理に用いる三次元メッシュモデルや二次元図面のデータ、処理結果のデータなどが格納される。図１Ａに示した各機能ブロックは、記憶装置１００６に記憶されたプログラムをＲＡＭ１００４にロードし、ＣＰＵ１００５が当該プログラムを実行することにより実現される。
【００１５】
なお、図１Ｂに示したハードウェア構成は一例であり、本発明の構成はこれに限られない。例えば、入力装置としてタッチパッドやタッチパネルを用いること、記憶装置として外部のデータサーバやオンラインストレージを用いること、他のコンピュータと有線又は無線による通信を行う通信装置を備えることも好ましい。また、複数台のコンピュータで三次元データ処理装置１００を構成すること、三次元データ処理や画像処理に特化した専用のプロセッサ（ＧＰＵ：Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を付加
することも好ましい。さらに、三次元データ処理装置１００の機能の一部又は全部を、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）などの回路に置き換えることもできる。
【００１６】
データ取得部１１０は、記憶装置１００６から三次元メッシュモデルのデータと二次元図面のデータを取得し、三次元メッシュモデルの画像と二次元図面の画像をディスプレイ１００１に表示する処理部である。三次元メッシュモデルは、三次元モデルの形状を、頂点、辺（エッジ）、面の集合で表現したデータである。三次元メッシュモデルを構成する各々の面は三角形や四角形などの単純な凸多角形（ポリゴンと呼ばれる）からなり、三次元メッシュモデルはポリゴンメッシュとも呼ばれる。二次元図面は、三次元モデルを二次元平面に投影した図形（例えば正面図、側面図、平面図）の情報と公差の情報を含むデータである。記憶装置１００６には、同一の三次元モデルを表す三次元メッシュモデルのデータと二次元図面のデータとが関連付けて格納されている。データ取得の方法については図２、図３、図４Ａ、図４Ｂを用いて後述する。
【００１７】
公差設定部１２０は、三次元メッシュモデルに対し公差情報を設定する処理部である。本実施形態では、ユーザがキーボード１００２およびマウス１００３を操作し、ディスプレイ１００１に表示された三次元メッシュモデルの画像上で公差情報の入力を行えるように、公差設定部１２０がＧＵＩおよび入力支援機能を提供する。公差設定の方法については図５、図６Ａ〜図６Ｄ、図７、図８Ａ〜図８Ｂを用いて後述する。
【００１８】
公差付加部１３０は、データ取得部１１０で取得した三次元メッシュモデルと公差設定部１２０で設定した公差情報を、三次元メッシュモデルと公差情報を同時に保持可能なファイルフォーマットで保存する処理部である。公差付加の方法については図９、図１０を用いて後述する。
【００１９】
（データの取得）
次に、データ取得部１１０におけるデータ取得の方法について図２、図３、図４Ａ、図４Ｂを用いて説明する。図２はデータ取得の処理フローを示す図である。図３は三次元メッシュモデルのデータ形式の一例であり、図４Ａと図４Ｂはそれぞれ二次元図面と三次元メッシュの表示例である。ここでは、直方体の三次元モデルを例に挙げて説明を行う。
【００２０】
ステップＳ２０１で、データ取得部１１０は、記憶装置１００６から同一の三次元モデル（この例では直方体）を表す三次元メッシュモデルと二次元図面のデータを読み込み、ＲＡＭ１００４に保存する。図３はＲＡＭ１００４に保存された三次元メッシュモデルのデータの例を模式的に示す。１３０１は三次元メッシュモデルを構成するポリゴン（この例では三角形）の識別子、１３０２、１３０３、１３０４はポリゴンを構成する頂点（この例では三角形の三つの頂点）の座標を示す。二次元図面のデータ構造については公知のものを利用することができる。例えばＤＸＦなどの二次元ＣＡＤデータを利用してもよいし、ドローソフトで作製されたデータを利用してもよい。二次元図面を寸法公差の情報を参照するためだけに利用するのであれば、ＪＰＥＧやＰＮＧのような画像データでもよい（例えば、紙図面やデザインスケッチをスキャンしたデータでもよい）。
【００２１】
ステップＳ２０２で、データ取得部１１０は、ＲＡＭ１００４に保存された入力内容を解析し、三次元メッシュモデルの画像と二次元図面の画像をディスプレイ１００１に表示する。図４Ａは二次元図面の画像をディスプレイ１００１に表示した例を示す。図４Ａは二次元図面を正面図、右側面図、平面図で表現する例である。また、各投影図には公差情報５０１、５０２、５０３（この例では、基準寸法、最大許容寸法、最小許容寸法）が表示されている。図４Ｂは三次元メッシュモデルをある視点からみた画像をディスプレイ１００１に表示した例を示す。三次元メッシュモデルは６面の長方形から成る直方体であり
、各長方形は２個のポリゴン（三角形）から構成されるため、三次元メッシュモデルは１２個のポリゴン（三角形）から構成される。三次元メッシュモデルの向き（視点）はユーザが任意に変更することができる。
【００２２】
データ取得部１１０は、三次元メッシュモデルの画像を表示するウィンドウ（ペインとも呼ぶ）と二次元図面の画像を表示するウィンドウとを画面上に並べて配置するとよい。これにより、二次元図面上に表示された寸法公差を参照しながら、三次元メッシュモデル上に寸法公差を入力できるため、後述する公差設定の作業性を向上することができる。
【００２３】
（公差の設定）
次に、公差設定部１２０における公差設定の方法について図５、図６Ａ〜図６Ｄ、図７、図８Ａ〜図８Ｂを用いて説明する。図５は公差設定の処理フローを示す図である。図６Ａ〜図６Ｄと図７は公差設定のＧＵＩの一例である。図８Ａは寸法公差のデータ構造の一例を示し、図８Ｂは公差情報を三次元メッシュモデル上に表示した公差表示画面の一例を示す。
【００２４】
ステップＳ３０１で、公差設定部１２０は公差種別の設定ダイアログ（図６Ａ）をディスプレイ１００１に表示し、ユーザの入力を受け付ける。ユーザはキーボード１００２またはマウス１００３を操作し「寸法公差」か「幾何公差」のいずれかを選択可能である。ユーザの入力内容はＲＡＭ１００４に保存される。
【００２５】
ステップＳ３０２で、公差設定部１２０はＲＡＭ１００４に保存された入力内容を解析し、寸法公差が指定されたかどうかを判定する。寸法公差と判定された場合（ステップＳ３０２のＹｅｓ）はステップＳ３０３に進む。寸法公差以外の場合（ステップＳ３０２のＮｏ）は終了する。
【００２６】
ステップＳ３０３〜Ｓ３０８は、寸法公差を設定する範囲をユーザに指定させる処理である。本実施形態では、ディスプレイ１００１の画面に表示された三次元メッシュモデルの画像上で、寸法公差を設定する範囲の両端の点（第一の寸法端点と第二の寸法端点と呼ぶ）をユーザに指定させる。具体的には、まずステップＳ３０３で、公差設定部１２０は第一の寸法端点の指定を要求するダイアログ（図６Ｂ）をディスプレイ１００１に表示し、ユーザの入力を受け付ける。ユーザがマウス１００３により画面上の任意の点を指定（クリック操作）すると、公差設定部１２０は入力内容をＲＡＭ１００４に保存し、ステップＳ３０４に進む。
【００２７】
ステップＳ３０４で、公差設定部１２０はＲＡＭ１００４に保存された入力内容を解析し、ステップＳ３０３で指定された点が三次元メッシュモデルのサーフェス上に存在するかどうかを判定する。三次元メッシュモデルのサーフェス上の点であると判定された場合（ステップＳ３０４のＹｅｓ）は、公差設定部１２０はこの点の座標値を第一の寸法端点の座標値としてＲＡＭ１００４に保存し、ステップＳ３０５に進む。三次元メッシュモデルのサーフェス上の点ではない場合は、寸法端点が指定された位置が不適当であることを通知するダイアログ（不図示）をディスプレイ１００１に表示し、ステップＳ３０３に進む。
【００２８】
ステップＳ３０５で、公差設定部１２０はＲＡＭ１００４に保存された第一の寸法端点の座標値に基づいて表示位置を計算し、第一の寸法端点を三次元メッシュモデルに重畳表示する。また、公差設定部１２０は第二の寸法端点の指定を要求するダイアログ（図６Ｂ）をディスプレイ１００１に表示し、ユーザの入力を受け付ける。ユーザがマウス１００３により画面上の任意の点を指定（クリック操作）すると、公差設定部１２０は入力内容をＲＡＭ１００４に保存し、ステップＳ３０６に進む。
【００２９】
ステップＳ３０６で、公差設定部１２０はＲＡＭ１００４に保存された入力内容を解析し、ステップＳ３０５で指定された点が三次元メッシュモデルのサーフェス上に存在するかどうかを判定する。三次元メッシュモデルのサーフェス上の点であると判定された場合（ステップＳ３０６のＹｅｓ）は、公差設定部１２０はこの点の座標値を第二の寸法端点の座標値としてＲＡＭ１００４に保存し、ステップＳ３０７に進む。三次元メッシュモデルのサーフェス上の点ではない場合は、寸法端点が指定された位置が不適当であることを通知するダイアログ（不図示）をディスプレイ１００１に表示し、ステップＳ３０５に進む。
【００３０】
ステップＳ３０７で、公差設定部１２０はＲＡＭ１００４に保存された第二の寸法端点の座標値に基づいて表示位置を計算する。そして、公差設定部１２０は、図６Ｃに示すように、第一の寸法端点６１、第二の寸法端点６２、寸法端点間を結ぶ線分６３を三次元メッシュモデル６０に重畳表示する。また、公差設定部１２０は第一の寸法端点と第二の寸法端点の座標値から基準寸法を計算し、寸法線６４、寸法補助線６５、基準寸法の値６６、寸法端点の座標値６７、６８などもディスプレイ１００１に表示する。その後、公差設定部１２０は、寸法端点や基準寸法の設定が正しく行われたか否かを確認するダイアログ（図６Ｄ）をディスプレイ１００１に表示し、ユーザの入力を受け付ける。ユーザの入力内容はＲＡＭ１００４に保存される。なお、三次元メッシュモデルの複数の箇所に寸法公差を設定したい場合には、ステップＳ３０３〜Ｓ３０７の操作を必要な回数繰り返せばよい。図６Ｃは、直方体の幅・奥行・高さの３箇所の寸法（３組の寸法端点）が設定された例を示している。
【００３１】
ステップＳ３０８で、公差設定部１２０はＲＡＭ１００４に保存された入力内容を解析し、ＯＫボタン１６０１が押されたかどうかを判定する。ＯＫボタン１６０１が押されたと判定された場合はステップＳ３０９に進む。ＯＫボタン１６０１が押された以外の場合はＳ３０３に進む。
【００３２】
ステップＳ３０９で、公差設定部１２０は寸法公差の設定ダイアログ（図７）をディスプレイ１００１に表示し、ユーザの入力を受け付ける。ユーザがキーボード１００２またはマウス１００３により基準寸法、最大許容寸法、最小許容寸法を入力すると、入力内容がＲＡＭ１００４に保存される。
【００３３】
図７は寸法公差の設定ダイアログの表示例を示す。設定ダイアログ７０１では、直方体の幅に対し、基準寸法８０ｍｍ、最大許容寸法０．０５ｍｍ、最小許容寸法０．１ｍｍをユーザが設定している。設定ダイアログ７０２では、直方体の奥行に対し、基準寸法２０ｍｍ、最大許容寸法０．０５ｍｍ、最小許容寸法０．０５ｍｍをユーザが設定している。設定ダイアログ７０３では、直方体の高さに対し、基準寸法１００ｍｍ、最大許容寸法０．１ｍｍ、最小許容寸法０．１ｍｍをユーザが設定している。
【００３４】
図８Ａは、ＲＡＭ１００４に保存された寸法公差情報のデータ構造を模式的に示している。寸法公差情報は、第一の寸法端点の座標値、第二の寸法端点の座標値、最大許容寸法、および最小許容寸法を含んでいる。データ０００、００１、００２は、それぞれ、図７の設定ダイアログ７０１、７０２、７０３で設定された寸法公差情報である。
【００３５】
ステップＳ３１０で、公差設定部１２０はＲＡＭ１００４に保存された寸法公差情報に基づいて、図８Ｂに示すように、基準寸法８１と許容寸法８２を三次元メッシュモデル８０に重畳表示する。また、公差設定部１２０は、必要に応じて寸法線８３や寸法補助線８４も表示する。
【００３６】
（公差情報付き三次元データの生成）
次に、公差付加部１３０における公差情報付き三次元データの生成方法について図９、図１０を用いて説明する。図９は公差情報付き三次元データの生成方法の処理フローを示す。図１０は公差情報付き三次元データのデータ構造の一例を示している。公差情報付き三次元データは、１つのファイル内に、三次元メッシュモデルのデータ９０と公差情報のデータ９１の両方を記述可能な独自のファイルフォーマットをもつデータである。
【００３７】
ステップＳ４０１で、公差付加部１３０は、データ取得部１１０でＲＡＭ１００４に保存した三次元メッシュモデル（図３）のデータをファイルに書き込む。図１０の９０で示す部分が三次元メッシュモデルのデータの記述例である。
【００３８】
ｍｏｄｅｌ要素は、三次元造形処理で利用される１個以上の三次元モデルのルート要素である。ｍｏｄｅｌ要素内のｕｎｉｔ属性は、ｍｏｄｅｌ要素内で使う長さの単位を表し、図１０の記述例では、ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ（ミリ）が指定されている。ｍｏｄｅｌ要素内のｘｍｌｎｓ属性は、タグと属性の定義を参照するためのＤＴＤ（Ｄｏｃｕｍｅｎｔ
Ｔｙｐｅ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）を指定する。図１０の記述例では、＜ｔ＞タグのｘｍｌｎｓ属性に識別子「ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｘａｍｐｌｅ．ｃｏｍ／ｔｏｌｅｒａｎｃｅ／」を指定している。このＵＲＬで特定されるドキュメントを参照することで、公差情報のデータの記述の定義を取得することができる。
【００３９】
ｒｅｓｏｕｒｃｅ要素は、三次元造形（Ａｄｄｉｔｉｖｅ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）に必要な三次元モデル・材料などの部品情報である。
【００４０】
ｏｂｊｅｃｔ要素は、造形可能な１つの三次元モデルを表す。ｏｂｊｅｃｔ要素内のｉｄ属性は三次元モデルの識別子、ｎａｍｅ属性は三次元モデルの名前、ｔｙｐｅ属性は三次元モデルが三次元造形時に担う役割（ｍｏｄｅｌ：モデル材、ｓｕｐｐｏｒｔ：サポート材、ｏｔｈｅｒ：その他材料）を表している。ｔｙｐｅ属性は例えば三次元造形時に使用する造形材料を指定する情報である。図１０の記述例では、それぞれ、「０」、「ｃｕｂｅ」、「 ｍｏｄｅｌ」を指定している。
【００４１】
ｍｅｓｈ要素は、三角メッシュのルート要素である。
ｖｅｒｔｉｃｅｓ要素は、ｍｅｓｈ要素で使用するすべてのｖｅｒｔｅｘ要素を含む。ｖｅｒｔｅｘ要素は頂点（三角メッシュのエッジの端の点）を表す。図１０の記述例では、三次元メッシュモデルは８個の頂点で構成されるため、頂点の座標（ｘ属性、ｙ属性、ｚ属性）を持つ８個のｖｅｒｔｅｘ要素から成るｖｅｒｔｉｃｅｓ要素で記述される。
【００４２】
ｔｒｉａｎｇｌｅｓ要素は、ｍｅｓｈ要素で使用するすべてのｔｒｉａｎｇｌｅ要素を含む。ｔｒｉａｎｇｌｅ要素は一つの三角形を表す。図１０の記述例では、三次元メッシュモデルは６面の長方形から成る直方体であり、各長方形は２個の三角形から成るため、三次元メッシュモデルは１２個の三角形から成る。従って、ｔｒｉａｎｇｌｅｓ要素には、３個の頂点（ｖ１属性、ｖ２属性、ｖ３属性）を持つｔｒｉａｎｇｌｅ要素が１２個記述される。ｖ１属性、ｖ２属性、ｖ３属性で指定される数値は、ｖｅｒｔｅｘ要素のインデックス値（上から順に０，１，…，７）を指す。
【００４３】
次に、ステップＳ４０２で、公差付加部１３０は、公差設定部１２０でＲＡＭ１００４に保存した寸法公差（図８Ａ）のデータをファイルに書き込む。このファイルは記憶装置１００６に保存される。図１０の９１で示す部分が公差情報のデータの記述例である。
【００４４】
ｔ：ｔｏｌｅｒａｎｃｅ要素は、公差情報のルート要素である。公差情報は、寸法公差情報（ｔ：ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）と幾何公差情報（ｔ：ｇｅｏｍｅｔｒｙ）の２つのセク
ションを含んでいる。
【００４５】
ｔ：ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ要素は、寸法公差情報のルート要素である。寸法公差情報は、頂点情報（ｖｅｒｔｉｃｅｓ）、線分情報（ｔ：ｌｉｎｅｓ）の２つのセクションから構成されている。ｖｅｒｔｉｃｅｓ要素はｄｉｍｅｎｓｉｏｎ要素で使用するすべてのｖｅｒｔｅｘ要素を含む。ｖｅｒｔｅｘ要素は、寸法公差における基準寸法の端点を表す。図１０の記述例では、図６Ｃに示す４つの寸法端点の座標が記述されている。ｔ：ｌｉｎｅｓ要素は、ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ要素で使用するすべてのｔ：ｌｉｎｅ要素を含む。ｔ：ｌｉｎｅ要素は、寸法公差における基準寸法と許容限界寸法を表す。具体的には、ｔ：ｌｉｎｅ要素は、基準寸法を表す両端点、および最大許容寸法と最小許容寸法を表す。図１０の記述例では、図８Ａに示す寸法公差における両端点、最大許容寸法と最小許容寸法が記述されている。
【００４６】
ｔ：ｇｅｏｍｅｔｒｙ要素は、幾何公差のルート要素である。幾何公差は、三次元モデルの形状に関する許容誤差を規定する情報である。幾何公差には、例えば、真直度、平面度、真円度、平行度、直角度、同時度、同心度、対称度などがある。本実施形態ではユーザが幾何公差を指定していないため、図１０の例では、＜ｇｅｏｍｅｔｒｙ＞タグから＜／ｇｅｏｍｅｔｒｙ＞タグの間には幾何公差の情報が記述されていない。ユーザにより幾何公差が指定されている場合には、幾何公差の種類とその値などの情報が記述される。
【００４７】
（本実施形態の利点）
以上述べた本実施形態の利点は次のとおりである。公差情報付き三次元データを用いることにより、三次元モデルの形状を表す三次元メッシュモデルとその公差を規定する公差情報とを一つのファイルで取り扱うことができる。したがって、三次元メッシュモデルを三次元公差解析などに活用することが容易になる。また、公差情報付き三次元データは、実際の製造現場で設計情報の伝達手段として多用されている三次元メッシュモデルのデータと二次元図面のデータから生成可能であり、三次元ＣＡＤデータが必要ないので、実用性が高い。
【００４８】
本実施形態の三次元データ処理装置を用いれば、画面に表示された三次元メッシュモデルの画像上で公差情報の入力が可能であるため、三次元メッシュモデルへの公差情報の設定を簡単に行うことができる。例えば、寸法端点の指定は、三次元メッシュモデルの画像上の任意の点をマウスで指定（クリック）するという直観的な操作で行うことができる。しかも、公差情報が付された二次元図面の画像を参照しながら、三次元メッシュモデルへの公差情報の入力を行うことができるため、作業性の向上と入力ミスの低減を図ることができる。
【００４９】
本実施形態の公差情報付き三次元データは、三次元造形時に使用する造形材料を指定する情報（ｏｂｊｅｃｔ要素内のｔｙｐｅ属性）を含んでいるので、３Ｄプリンタのような三次元造形への利用に好適である。また、三次元メッシュモデルのデータと公差情報のデータとが独立したセクションに記述されているので、アプリケーション側で、三次元メッシュモデルのデータのセクションのみ、あるいは公差情報のセクションのみを抽出して利用することが容易である。例えば、三次元造形のアプリケーション（スライサなど）ならば三次元メッシュモデルのデータのみ読み込み、三次元公差解析のアプリケーションならば両方のデータを読み込む、という利用方法が想定される。また、セクションを分けることで公差情報付き三次元データに三次元メッシュモデルの上位互換性をもたせることができ、公差情報に非対応のアプリケーションであっても、少なくとも三次元メッシュモデルのデータを読み込むことができる。さらに、公差情報付き三次元データは公差情報のデータの記述の定義に関する情報（ｘｍｌｎｓ属性）を含むので、公差情報に非対応のアプリケーションであっても、ｘｍｌｎｓ属性で指定された情報を参照することで公差情報の利
用が可能となる。
【００５０】
＜第２実施形態＞
図１１に、本発明の第２実施形態に係る三次元データ処理方法を実現する三次元データ処理装置の機能構成の一例を示す。本実施形態の三次元データ処理装置２００は、概略、データ取得部１１０、公差設定部１２０、公差付加部１３０、判定部１４０の４つの機能ブロックを有する。データ取得部１１０、公差設定部１２０、公差付加部１３０の機能は第１実施形態のものと同じであるため、以下、判定部１４０の機能を主に説明する。
【００５１】
判定部１４０は、公差情報付き三次元データに基づき作製された三次元造形物の寸法精度を評価する処理部である。例えば、図１１に示すように、三次元データ処理装置２００から提供された公差情報付き三次元データに基づき、三次元造形装置１１０１によって三次元造形物１１０２が作製されたと想定する。三次元造形物１１０２が設計どおり（三次元メッシュモデルどおり）の形状・寸法で作製できたかを検査するため、まずは、三次元造形物１１０２の実寸を三次元スキャナなどの測定装置１１０３により測定する。そして、測定装置１１０３によって得られた３次元測定データを判定部１４０に入力する。判定部１４０は、測定データと公差情報付き三次元データに含まれる三次元メッシュモデルとの間で対応点探索などの解析処理を行うことで、測定データを三次元メッシュモデルと同じ三次元空間にマッピングする。そして、判定部１４０は、測定データより求まる実際の寸法と公差情報に規定されている基準寸法及び公差とを比較し、三次元造形物１１０２の寸法が公差の範囲内であるか否かを判定する。三次元造形物１１０２の寸法が公差の範囲外である場合は、例えば、当該三次元造形物１１０２は検査不適合として扱われる。判定部１４０の判定結果は、ディスプレイ１００１に表示される。また、この判定結果を三次元造形装置１１０１にフィードバックし、三次元造形装置１１０１のパラメータ調整やキャリブレーションに用いてもよい。
以上述べた本実施形態の構成によれば、公差情報付き三次元データを三次元造形とその検査の両方に用いることができ、利便性に優れる。
【００５２】
＜その他の実施形態＞
以上、実施形態例を詳述したが、本発明は例えば、システム、装置、方法、プログラム若しくは記録媒体(記憶媒体)等としての実施態様をとることが可能である。具体的には、複数の機器（例えば、ホストコンピュータ、インタフェース機器、撮像装置、ｗｅｂアプリケーション等）から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器から成る装置に適用しても良い。
【００５３】
また、本発明の目的は、以下のようにすることによって達成されることはいうまでもない。即ち、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコード（コンピュータプログラム）を記録した記録媒体（または記憶媒体）を、システムあるいは装置に供給する。係る記憶媒体は言うまでもなく、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。
【００５４】
上記実施形態では、三次元メッシュモデルのサーフェス上の任意の位置を寸法端点として指定できるＧＵＩを採用した。しかし、公差は点と点の間または辺と辺の間に設定されることが通常であるため、三次元メッシュモデルを構成する頂点または辺上の点のなかから寸法端点を指定（選択）させるＧＵＩや入力支援機能を採用してもよい。例えば、ユーザがマウスで任意の点を指定（クリック操作）すると、その指定された点に最も近い位置にある頂点または辺上の点を抽出し、その抽出点を寸法端点に設定する、という入力支援
機能を採用すれば、簡単に頂点または辺上の点を指定可能となる。
【符号の説明】
【００５５】
１００：三次元データ処理装置、１１０：データ取得部、１２０：公差設定部、１３０：公差付加部
【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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