(57)【要約】 【課題】  簡単な操作で複雑な３次元の形状モデルを所望の位置に作成することができる形状形成装置および形状形成方法を提供する。【解決手段】  形状加工部１４は、加工位置指示部１３から指示された形状名称に対応付けられる共通形状名の最初のサーフィス名のサーフィス形状を、サーフェス形状データベース１１に記憶されるサーフィス形状の中から抽出し、抽出したサーフィス形状を、前記抽出したサーフィス形状のサーフィス名に対応する座標系が、形状モデル表示画面５０に表示される座標系に合致する位置に配置する。そして、配置した前記抽出したサーフィス形状に対して、最初のサーフィス名に対応する形状加工情報が示す加工方法による加工を行なう。加工位置指示部１３から指示された形状名称に対応付けられる共通形状名に他のサーフィス名があると、順次次のサーフィス名について、そのサーフィス名のサーフィス形状の配置、および加工を行なう。【選択図】      図１
2009129030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元の形状の形状モデルを作成するために用いるサーフェスの形状を、各サーフェス形状を識別するためのサーフェス識別情報に対応付けて表すサーフェス形状データと、各形状モデルを識別するための形状モデル識別情報ごとに、各形状モデルを作成するために必要なサーフェス形状のサーフェス識別情報および各サーフェス形状に対して行う加工の方法を表す形状加工情報を対応付けて、加工する順序で表す形状加工方法データとを記憶する記憶手段と、
作成対象の形状モデルの形状モデル識別情報およびその形状モデルを配置する配置位置を表す配置位置情報を入力する入力手段と、
記憶手段に記憶される形状加工方法データが示す加工する順序のうち入力手段によって入力される形状モデル識別情報に対応付けられる加工する順序で、
記憶手段に記憶されるサーフェス形状データが示すサーフェス形状の中から、入力手段によって入力される形状モデル識別情報に対応付けられるサーフェス識別情報のサーフェス形状を抽出し、
前記抽出したサーフェス形状を入力手段によって入力される配置位置情報が示す配置位置に配置し、
前記配置したサーフェス形状に対して、記憶手段に記憶される形状加工方法データが示す形状加工情報のうち前記配置したサーフェス形状のサーフェス識別情報に対応付けられる形状加工情報が示す加工方法による加工を行って形状モデルを作成する作成手段とを含むことを特徴とする形状作成装置。
【請求項２】
前記サーフェス形状データは、さらに各サーフェス形状の座標系であるサーフィス形状座標系を各サーフェス識別情報に対応付けて表し、
前記配置位置情報は、作成対象の形状モデルを配置する配置位置を特定するための座標系である配置座標系を表す配置座標系情報であり、
前記作成手段は、前記記憶手段に記憶されるサーフェス形状データが示すサーフィス形状座標系のうち前記抽出されたサーフェス形状のサーフェス識別情報に対応付けられるサーフィス形状座標系を、前記入力手段によって入力される配置座標系情報が示す配置座標系に合致させることによって、前記抽出されたサーフェス形状を配置位置に配置することを特徴とする請求項１に記載の形状作成装置。
【請求項３】
前記記憶手段は、作成対象の形状モデルを配置するための候補の配置位置の座標系である配置候補座標系を表す配置候補座標系情報をさらに記憶し、
前記入力手段は、前記記憶手段に記憶される配置候補座標系情報が示す配置候補座標系の中からいずれか１つの配置候補座標系を選択し、選択した配置候補座標系の配置候補座標系情報を配置座標系情報として入力することを特徴とする請求項２に記載の形状作成装置。
【請求項４】
前記加工方法は、少なくとも、中空部分のあるサーフェス形状に対して中空部分を埋めるソリッド化、中空部分がない部分にサーフェス形状の中空部分を形成するカット化、および加工を行わない無加工のうちのいずれか１つの加工方法を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の形状作成装置。
【請求項５】
３次元の形状の形状モデルを作成するために用いるサーフェスの形状を、各サーフェス形状を識別するためのサーフェス識別情報に対応付けて表すサーフェス形状データと、各形状モデルを識別するための形状モデル識別情報ごとに、各形状モデルを作成するために必要なサーフェス形状のサーフェス識別情報および各サーフェス形状に対して行う加工の方法を表す形状加工情報を対応付けて、加工する順序で表す形状加工方法データとを入力する第１の入力ステップと、
作成対象の形状モデルの形状モデル識別情報およびその形状モデルを配置する配置位置を表す配置位置情報を入力する第２の入力ステップと、
第１の入力ステップで入力された形状加工方法データが示す加工する順序のうち第２の入力ステップで入力された形状モデル識別情報に対応付けられる加工する順序で、
第１の入力ステップで入力されたサーフェス形状データが示すサーフェス形状の中から、第２の入力ステップで入力された形状モデル識別情報に対応付けられるサーフェス識別情報のサーフェス形状を抽出し、
前記抽出したサーフェス形状を第２の入力ステップで入力された配置位置情報が示す配置位置に配置し、
前記配置されたサーフェス形状に対して、第１の入力ステップで入力された形状加工方法データが示す形状加工情報のうち前記配置したサーフェス形状のサーフェス識別情報に対応付けられる形状加工情報が示す加工方法による加工を行って形状モデルを作成する作成ステップとを含むことを特徴とする形状作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元の形状モデルを作成することができる形状作成装置および形状作成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製品の形状を設計するために用いられるＣＡＤ（Computer Aided Design）システムは、複数機種にまたがって共通に利用することができる部分の形状を、予めライブラリとして登録しておき、形状作成時に、製品の形状を作成するために用いる部分の形状とその配置位置とをユーザに指定させることによって、製品の形状を自動的に作成し、設計期間の短縮を図ることができる。
【０００３】
特許文献１に記載される自動三次元ソリッドモデリングシステムは、形状管理名称と対応付けて登録されている製品の部分形状パターンのうち、入力表で入力された形状管理名称で示される部分形状パターンを、入力表で入力された寸法パラメータに基づいて変形し、入力表で入力された配置パラメータが示す位置に変形した部品形状パターンを配置して、三次元ソリッドモデルを作成する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１５５１８５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、上述した自動三次元ソリッドモデリングシステムは、部分形状パターンのソリッドモデルを、１回の処理で配置するので、たとえばリブにボスを重ねて作成する場合、ボス穴内にリブの一部分が残ることがある。したがって、１箇所の形状作成に処理を複数回繰り返す必要があり、さらに、形状の一部を直接加工する局所変形を行うことができないという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、簡単な操作で複雑な３次元の形状モデルを所望の位置に作成することができる形状作成装置および形状作成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、３次元の形状の形状モデルを作成するために用いるサーフェスの形状を、各サーフェス形状を識別するためのサーフェス識別情報に対応付けて表すサーフェス形状データと、各形状モデルを識別するための形状モデル識別情報ごとに、各形状モデルを作成するために必要なサーフェス形状のサーフェス識別情報および各サーフェス形状に対して行う加工の方法を表す形状加工情報を対応付けて、加工する順序で表す形状加工方法データとを記憶する記憶手段と、
作成対象の形状モデルの形状モデル識別情報およびその形状モデルを配置する配置位置を表す配置位置情報を入力する入力手段と、
記憶手段に記憶される形状加工方法データが示す加工する順序のうち入力手段によって入力される形状モデル識別情報に対応付けられる加工する順序で、
記憶手段に記憶されるサーフェス形状データが示すサーフェス形状の中から、入力手段によって入力される形状モデル識別情報に対応付けられるサーフェス識別情報のサーフェス形状を抽出し、
前記抽出したサーフェス形状を入力手段によって入力される配置位置情報が示す配置位置に配置し、
前記配置したサーフェス形状に対して、記憶手段に記憶される形状加工方法データが示す形状加工情報のうち前記配置したサーフェス形状のサーフェス識別情報に対応付けられる形状加工情報が示す加工方法による加工を行って形状モデルを作成する作成手段とを含むことを特徴とする形状作成装置である。
【０００８】
また本発明は、前記サーフェス形状データは、さらに各サーフェス形状の座標系であるサーフィス形状座標系を各サーフェス識別情報に対応付けて表し、
前記配置位置情報は、作成対象の形状モデルを配置する配置位置を特定するための座標系である配置座標系を表す配置座標系情報であり、
前記作成手段は、前記記憶手段に記憶されるサーフェス形状データが示すサーフィス形状座標系のうち前記抽出されたサーフェス形状のサーフェス識別情報に対応付けられるサーフィス形状座標系を、前記入力手段によって入力される配置座標系情報が示す配置座標系に合致させることによって、前記抽出されたサーフェス形状を配置位置に配置することを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、前記記憶手段は、作成対象の形状モデルを配置するための候補の配置位置の座標系である配置候補座標系を表す配置候補座標系情報をさらに記憶し、
前記入力手段は、前記記憶手段に記憶される配置候補座標系情報が示す配置候補座標系の中からいずれか１つの配置候補座標系を選択し、選択した配置候補座標系の配置候補座標系情報を配置座標系情報として入力することを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、前記加工方法は、少なくとも、中空部分のあるサーフェス形状に対して中空部分を埋めるソリッド化、中空部分がない部分にサーフェス形状の中空部分を形成するカット化、および加工を行わない無加工のうちのいずれか１つの加工方法を含むことを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、３次元の形状の形状モデルを作成するために用いるサーフェスの形状を、各サーフェス形状を識別するためのサーフェス識別情報に対応付けて表すサーフェス形状データと、各形状モデルを識別するための形状モデル識別情報ごとに、各形状モデルを作成するために必要なサーフェス形状のサーフェス識別情報および各サーフェス形状に対して行う加工の方法を表す形状加工情報を対応付けて、加工する順序で表す形状加工方法データとを入力する第１の入力ステップと、
作成対象の形状モデルの形状モデル識別情報およびその形状モデルを配置する配置位置を表す配置位置情報を入力する第２の入力ステップと、
第１の入力ステップで入力された形状加工方法データが示す加工する順序のうち第２の入力ステップで入力された形状モデル識別情報に対応付けられる加工する順序で、
第１の入力ステップで入力されたサーフェス形状データが示すサーフェス形状の中から、第２の入力ステップで入力された形状モデル識別情報に対応付けられるサーフェス識別情報のサーフェス形状を抽出し、
前記抽出したサーフェス形状を第２の入力ステップで入力された配置位置情報が示す配置位置に配置し、
前記配置されたサーフェス形状に対して、第１の入力ステップで入力された形状加工方法データが示す形状加工情報のうち前記配置したサーフェス形状のサーフェス識別情報に対応付けられる形状加工情報が示す加工方法による加工を行って形状モデルを作成する作成ステップとを含むことを特徴とする形状作成方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、記憶手段によって、３次元の形状の形状モデルを作成するために用いるサーフェスの形状を、各サーフェス形状を識別するためのサーフェス識別情報に対応付けて表すサーフェス形状データと、各形状モデルを識別するための形状モデル識別情報ごとに、各形状モデルを作成するために必要なサーフェス形状のサーフェス識別情報および各サーフェス形状に対して行う加工の方法を表す形状加工情報を対応付けて、加工する順序で表す形状加工方法データとが記憶され、入力手段によって、作成対象の形状モデルの形状モデル識別情報およびその形状モデルを配置する配置位置を表す配置位置情報が入力される。
【００１３】
そして、作成手段によって、記憶手段に記憶される形状加工方法データが示す加工する順序のうち入力手段によって入力される形状モデル識別情報に対応付けられる加工する順序で、記憶手段に記憶されるサーフェス形状データが示すサーフェス形状の中から、入力手段によって入力される形状モデル識別情報に対応付けられるサーフェス識別情報のサーフェス形状が抽出され、前記抽出されたサーフェス形状が入力手段によって入力される配置位置情報が示す配置位置に配置され、前記配置されたサーフェス形状に対して、記憶手段に記憶される形状加工方法データが示す形状加工情報のうち前記配置されたサーフェス形状のサーフェス識別情報に対応付けられる形状加工情報が示す加工方法による加工が行われて形状モデルが作成される。
【００１４】
したがって、作成対象の形状モデルと、その形状モデルを配置する配置位置を指示するだけで、複雑な３次元の形状モデルを所望の位置に作成することができる。
【００１５】
また本発明によれば、第１の入力ステップでは、３次元の形状の形状モデルを作成するために用いるサーフェスの形状を、各サーフェス形状を識別するためのサーフェス識別情報に対応付けて表すサーフェス形状データと、各形状モデルを識別するための形状モデル識別情報ごとに、各形状モデルを作成するために必要なサーフェス形状のサーフェス識別情報および各サーフェス形状に対して行う加工の方法を表す形状加工情報を対応付けて、加工する順序で表す形状加工方法データとを入力する。第２の入力ステップでは、作成対象の形状モデルの形状モデル識別情報およびその形状モデルを配置する配置位置を表す配置位置情報を入力する。
【００１６】
そして、作成ステップでは、第１の入力ステップで入力された形状加工方法データが示す加工する順序のうち第２の入力ステップで入力された形状モデル識別情報に対応付けられる加工する順序で、第１の入力ステップで入力されたサーフェス形状データが示すサーフェス形状の中から、第２の入力ステップで入力された形状モデル識別情報に対応付けられるサーフェス識別情報のサーフェス形状を抽出し、前記抽出したサーフェス形状を第２の入力ステップで入力された配置位置情報が示す配置位置に配置し、前記配置されたサーフェス形状に対して、第１の入力ステップで入力された形状加工方法データが示す形状加工情報のうち前記配置したサーフェス形状のサーフェス識別情報に対応付けられる形状加工情報が示す加工方法による加工を行って形状モデルを作成する。
【００１７】
したがって、本発明に係る形状作成方法を適用すれば、作成対象の形状モデルと、その形状モデルを配置する配置位置を指示するだけで、複雑な３次元の形状モデルを所望の位置に作成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明の実施の一形態である形状設計装置１の構成を示すブロック図である。本発明に係る形状作成方法は、形状作成装置である形状設計装置１で処理される。
【００１９】
形状設計装置１は、たとえばコンピュータシステムによって構成される。形状設計装置１を構成するコンピュータシステムは、たとえば入力装置、出力装置、記憶装置、中央処理装置（Central Processing Unit：以下「ＣＰＵ」という）およびＩ／Ｏ（Input
/Output）インタフェースを含んで構成される。入力装置は、キーボードあるいはマウスなどによって構成され、情報を入力するための装置である。出力装置は、液晶パネルあるいはＣＲＴ（Cathode Ray Tube）などの表示装置によって構成され、情報を出力する。
【００２０】
記憶装置は、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）などの半導体メモリあるいは大容量の情報を記憶するためのＨＤＤ（Hard Disk Drive）などによって構成され、形状設計装置１を制御するための制御プログラム、および制御プログラムを実行する際に用いる情報を記憶する。ＣＰＵは、記憶装置に記憶される制御プログラムを実行することによって、入力装置、出力装置およびＩ／Ｏインタフェースを制御し、後述する各機能を実現する。Ｉ／Ｏインタフェースは、Ｉ／Ｏ機器と情報の送受信を行う。
【００２１】
コンピュータシステムは、必要に応じて、出力装置として、プリンタなどの印刷装置を含んで構成してもよいし、記録媒体であるＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only 
Memory）、フレキシブルディスクあるいはＩＣ（Integrated Circuit）カードなどに情報を記録あるいは再生するための記録再生装置を含んで構成してもよい。さらに、通信回線たとえばＬＡＮを介して、ＬＡＮに接続される他の装置と情報の送受信を行うための通信装置を含んで構成してもよい。
【００２２】
形状設計装置１は、形状設計部１０、モデルデータ記憶装置２０および出力装置３０を含んで構成される。形状設計部１０は、サーフェス形状データベース１１、形状加工方法データベース１２、加工位置指示部１３および形状加工部１４を含んで構成される。
【００２３】
モデルデータ記憶装置２０は、基材の３次元の形状モデルを表す基材形状データを、基材の３次元の形状モデルを識別するための基材モデル名と対応付けて記憶する。基材は、作成対象の３次元形状の形状モデルである共通形状を作成するための土台となる部材である。出力装置３０は、上述したコンピュータシステムを構成する出力装置である。
【００２４】
図２は、サーフェス形状データベース１１のデータ構造を示す図である。記憶手段であるサーフェス形状データベース１１は、サーフェス形状データを記憶する。サーフェス形状データは、少なくとも、共通形状を作成するために用いるサーフェスの形状、および各サーフェス形状を表すための座標系を、各サーフェス形状を識別するためのサーフェス識別情報であるサーフェス名に対応付けて表す情報である。各サーフェス形状を表すための座標系は、サーフィス形状座標系である。
【００２５】
図２に示したサーフェス形状データベース１１には、サーフェス名「ｓｕｒｆａｃｅＫ」、「ｓｕｒｆａｃｅＢ」および「ｓｕｒｆａｃｅＣ」の３つのサーフェス名に対して、それぞれのサーフィス形状と座標系とが示されている。サーフェス名「ｓｕｒｆａｃｅＫ」および「ｓｕｒｆａｃｅＢ」のサーフィス形状は、円筒形状であり、サーフェス名「ｓｕｒｆａｃｅＫ」の円筒形状は、サーフェス名「ｓｕｒｆａｃｅＢ」の円筒形状よりも大きい。サーフェス名「ｓｕｒｆａｃｅＣ」のサーフィス形状は、長方体である。
【００２６】
図３は、形状加工方法データベース１２のデータ構造を示す図である。記憶手段である形状加工方法データベース１２は、形状加工方法データを記憶する。形状加工方法データは、少なくとも、各共通形状を識別するための形状モデル識別情報である共通形状名ごとに、各共通形状を作成するために必要なサーフェス形状のサーフェス名、および各サーフェス形状に対して行う加工の方法を表す形状加工情報を対応付けた情報である。サーフェス名および形状加工情報は、加工する順序で配列される。
【００２７】
図３に示した形状加工方法データベース１２には、共通形状名「ｂｏｓｓＡ０３」、「ＣｏｍｍｏｎＢ」および「ＣｏｍｍｏｎＣ」の３つの共通形状名について、それぞれ、サーフィス名と形状加工情報とが示されている。
【００２８】
共通形状名「ｂｏｓｓＡ０３」の共通形状は、サーフェス名「ｓｕｒｆａｃｅＫ」および「ｓｕｒｆａｃｅＢ」によって作成され、サーフェス名「ｓｕｒｆａｃｅＫ」のサーフェス形状に対して形状加工情報「ソリッド化」、およびサーフェス名「ｓｕｒｆａｃｅＢ」のサーフェス形状に対して形状加工情報「カット化」による加工がこの順序で行なわれることが示されている。「ソリッド化」は、中空部分のあるサーフェス形状に対して中空部分を埋める加工方法であり、「カット化」は、中空部分がない部分にサーフェス形状の中空部分を形成する加工方法である。サーフェス形状に対して加工を行なわない場合は、形状加工情報には、「無加工」と示される。
【００２９】
共通形状名「ＣｏｍｍｏｎＢ」の共通形状は、サーフェス名「ｓｕｒｆａｃｅＡ」、「ｓｕｒｆａｃｅＣ」および「ｓｕｒｆａｃｅＺ」によって作成され、サーフェス名「ｓｕｒｆａｃｅＡ」については形状加工情報「ソリッド化」、サーフェス名「ｓｕｒｆａｃｅＣ」については形状加工情報「カット化」、およびサーフェス名「ｓｕｒｆａｃｅＺ」については形状加工情報「ソリッド化」による加工がこの順序で行なわれることが示されている。
【００３０】
共通形状名「ＣｏｍｍｏｎＣ」の共通形状は、サーフェス名「ｓｕｒｆａｃｅＡＡ」および「ｓｕｒｆａｃｅＧ」によって作成され、サーフェス名「ｓｕｒｆａｃｅＡＡ」については形状加工情報「カット化」、およびサーフェス名「ｓｕｒｆａｃｅＧ」については形状加工情報「ソリッド化」による加工がこの順序で行なわれることが示されている。
【００３１】
図４は、加工位置指示部１３によって表示される共通形状作成画面４０の一例を示す図である。共通形状作成画面４０は、出力装置３０に表示され、「共通形状作成」というタイトル、作成対象モデル入力欄４１、作成対象座標系入力欄４２、作成形状欄４３および作成実行ボタン４４が設けられる。
【００３２】
作成対象モデル入力欄４１は、共通形状を作成するための基材の基材モデル名を入力するための入力欄である。基材モデル名を直接入力することも可能であるし、選択ボタンを操作することによって表示される基材モデル名の選択候補の中から選択して入力することも可能である。作成対象座標系入力欄４２は、作成対象の共通形状を配置する配置位置を表す配置位置情報、たとえば配置位置を示す座標系を識別するための配置座標系情報である座標系名を入力する入力欄である。座標系名を直接入力することも可能であるし、選択ボタンを操作することによって表示される座標系名の選択候補の中から選択して入力することも可能である。
【００３３】
作成対象の共通形状を配置する配置位置を示す座標系は、配置座標系である。選択ボタンを操作することによって表示される座標系名の選択候補は、座標系の選択候補である配置候補座標系を表す配置候補座標系情報であり、記憶手段であるモデルデータ記憶装置２０に記憶される。
【００３４】
作成形状欄４３には、「作成形状」というタイトルが表示され、カテゴリツリー欄４３１、形状名称欄４３２および図欄４３３が設けられる。作成形状は、作成対象の共通形状のことである。カテゴリツリー欄４３１は、作成対象の共通形状のカテゴリを選択するための選択欄であり、共通形状のカテゴリがツリー状に表示されるので、その中から作成対象の共通形状のカテゴリを選択することができる。形状名称欄４３２は、作成対象の共通形状を識別するための形状名称を選択するための選択欄であり、カテゴリツリー欄４３１で選択されたカテゴリに含まれる共通形状の一覧が表示されるので、その中から作成対象の共通形状の形状名称を選択することができる。形状名称は、図３に示した形状加工方法データベース１２の各共通形状名に対応付けられている。図欄４３３は、形状名称欄４３２で選択された形状名称の共通形状を表示する表示欄である。
【００３５】
作成実行ボタン４４は、形状名称欄４３２で選択された形状名称の共通形状の作成を指示するための操作ボタンである。操作ボタンは、たとえば画面上に表示されるポインタをマウスによって目的の操作ボタンの位置に移動し、マウスを左クリックすることによって操作することができる。
【００３６】
図４に示した共通形状作成画面４０は、作成対象モデル入力欄４１で基材モデル名「ｒｉｂ．ｐｒｔ」が入力され、作成対象座標系入力欄４２で座標系名「ｃｓ０」が入力されている。さらに、カテゴリツリー欄４３１では、最上位のカテゴリとして「スピーカ部」、「ボス」、「端子カバー部」および「ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）周辺部」が示され、最上位のカテゴリの中の「ボス」の下のカテゴリとして「Ａタイプ」、「Ｂタイプ」および「Ｃタイプ」が示され、「Ａタイプ」、「Ｂタイプ」および「Ｃタイプ」のカテゴリの中から「Ａタイプ」のカテゴリが選択されている。
【００３７】
形状名称欄４３２では、形状名称「ボスＡ（Ｍ＝３，Ｌ＝４．０，Ｄ＝φ６．２）」、「ボスＡ（Ｍ＝３，Ｌ＝６．０，Ｄ＝φ６．２）」、「ボスＡ（Ｍ＝３，Ｌ＝６．２，Ｄ＝φ６．２）」、「ボスＡ（Ｍ＝３，Ｌ＝９．０，Ｄ＝φ６．２）」、「ボスＡ（Ｍ＝３，Ｌ＝１１．０，Ｄ＝φ６．２）」、「ボスＡ（Ｍ＝３，Ｌ＝１４．０，Ｄ＝φ６．２）」、「ボスＡ（Ｍ＝３，Ｌ＝１６．４，Ｄ＝φ６．２）」、および「ボスＡ（Ｍ＝３，Ｌ＝１８．０，Ｄ＝φ６．２）」の８つの形状名称の中から、形状名称「ボスＡ（Ｍ＝３，Ｌ＝６．２，Ｄ＝φ６．２）」が選択されている。
【００３８】
図欄４３３には、形状名称欄４３２で選択された形状名称「ボスＡ（Ｍ＝３，Ｌ＝６．２，Ｄ＝φ６．２）」の共通形状が示されている。形状名称「ボスＡ（Ｍ＝３，Ｌ＝６．２，Ｄ＝φ６．２）」は、図３に示した形状加工方法データベース１２の共通形状名「ｂｏｓｓＡ０３」に対応する形状名称である。
【００３９】
図５は、加工位置指示部１３によって表示される形状モデル表示画面５０の一例を示す図である。形状モデル表示画面５０は、出力装置３０に表示され、作成対象物の３次元の形状モデルを表示するための画面であり、作成途中の形状モデルおよび作成が完了した形状モデルを、その座標系とともに表示する。
【００４０】
入力手段である加工位置指示部１３は、出力装置３０に表示した共通形状作成画面４０の作成対象モデル入力欄４１で、ユーザによって入力された基材モデル名の基材の形状モデルをモデルデータ記憶装置２０から読み出し、読み出した形状モデルを、共通形状作成画面４０の作成対象座標系入力欄４２でユーザによって入力された座標系名が示す座標系とともに、形状モデル表示画面５０に表示する。
【００４１】
図５に示した形状モデル表示画面５０には、図４に示した作成対象モデル入力欄４１で入力された基材モデル名「ｒｉｂ．ｐｒｔ」の基材であるリブの形状モデル５２が、図４に示した作成対象モデル入力欄４１で入力された座標系名「ｃｓ０」の座標系とともに表示されている。図５に示した形状モデル表示画面５０に表示されたリブの形状モデル５２は、平板５１に形成されたリブの形状モデルである。
【００４２】
図６は、図５に示したリブの形状モデル５２にサーフェス形状５３を配置した図である。作成手段である形状加工部１４は、共通形状作成画面４０の作成実行ボタン４４が操作されると、形状加工方法データベース１２に記憶されるサーフィス名のうち、共通形状作成画面４０の形状名称欄４３２で選択された形状名称に対応付けられる共通形状名の最初のサーフィス名のサーフィス形状を、サーフェス形状データベース１１に記憶されるサーフィス形状の中から抽出し、抽出したサーフィス形状を形状モデル表示画面５０に表示する。
【００４３】
形状加工部１４は、抽出したサーフィス形状を形状モデル表示画面５０に表示するとき、サーフェス形状データベース１１に記憶される各サーフィス形状の座標系のうち、前記抽出したサーフィス形状のサーフィス名に対応する座標系を、形状モデル表示画面５０に表示される基材の座標系に合致する位置に配置して表示する。
【００４４】
図６に示した形状モデル表示画面５０には、前記抽出したサーフェス形状５３が表示されている。このサーフェス形状５３は、図４に示した共通形状作成画面４０の形状名称欄４３２で選択された形状名称「ボスＡ（Ｍ＝３，Ｌ＝６．２，Ｄ＝φ６．２）」に対応付けられる共通形状名「ｂｏｓｓＡ０３」の最初のサーフィス名「ｓｕｒｆａｃｅＫ」のサーフィス形状あり、サーフェス形状データベース１１に記憶されるサーフィス名「ｓｕｒｆａｃｅＫ」の円筒形状のサーフィス形状である。
【００４５】
図７は、図６に示したサーフィス形状５３のモデルに第１の加工を行った形状モデル５３ａを示す図である。形状加工部１４は、形状モデル表示画面５０に配置した前記抽出したサーフィス形状に対して、形状加工方法データベース１２に記憶される形状加工情報のうち、前記最初のサーフィス名に対応する形状加工情報が示す加工方法による加工を行なう。
【００４６】
図７に示した形状モデル表示画面５０には、前記抽出したサーフェス形状５３つまりサーフィス名「ｓｕｒｆａｃｅＫ」のサーフィス形状に対して、形状加工方法データベース１２に記憶される形状加工情報のうち、前記最初のサーフィス名「ｓｕｒｆａｃｅＫ」に対応する形状加工情報が示す加工方法「ソリッド化」による加工が行なわれ、円筒形状の中空部分を埋めた円柱形状の形状モデル５３ａが作成されている。
【００４７】
図８は、図７に示した形状モデル５３ａに第２の加工を行った形状モデル５３ｂを示す図である。形状加工部１４は、共通形状作成画面４０の形状名称欄４３２で選択された形状名称に対応付けられる共通形状名に他のサーフィス名がある場合は、形状加工方法データベース１２に配列された順序で順次、次のサーフィス名のサーフィス形状を配置し、配置したサーフィス形状に対して、各サーフェス名に対応する形状加工情報が示す加工方法による加工を行なう。
【００４８】
図８に示した形状モデル表示画面５０には、最初のサーフィス名「ｓｕｒｆａｃｅＫ」の次のサーフィス名つまり第２番目のサーフィス名「ｓｕｒｆａｃｅＢ」のサーフィス形状が配置され、配置されたサーフィス形状に対して、第２番目のサーフィス名「ｓｕｒｆａｃｅＢ」に対応する形状加工情報が示す加工方法「カット化」による加工が行なわれ、形状モデル５３ａの円柱形状に、サーフィス名「ｓｕｒｆａｃｅＢ」のサーフィス形状つまり円筒形状の中空が形成された形状モデル５３ｂが作成されている。
【００４９】
このように、サーフェス形状データベース１１および形状加工方法データベース１２によって、３次元の形状の共通形状を作成するために用いるサーフェスの形状を、各サーフェス形状を識別するためのサーフェス名に対応付けて表すサーフェス形状データと、各共通形状を識別するための共通形状名ごとに、各共通形状を作成するために必要なサーフェス形状のサーフェス名および各サーフェス形状に対して行う加工の方法を表す形状加工情報を対応付けて、加工する順序で表す形状加工方法データとが記憶され、加工位置指示部１３によって、作成対象の共通形状の共通形状名およびその共通形状を配置する配置位置を表す配置位置情報が入力される。
【００５０】
そして、形状加工部１４によって、記憶手段に記憶される形状加工方法データが示す加工する順序のうち加工位置指示部１３によって入力される共通形状名に対応付けられる加工する順序で、サーフェス形状データベース１１および形状加工方法データベース１２に記憶されるサーフェス形状データが示すサーフェス形状の中から、加工位置指示部１３によって入力される共通形状名に対応付けられるサーフェス名のサーフェス形状が抽出され、前記抽出されたサーフェス形状が加工位置指示部１３によって入力される配置位置情報が示す配置位置に配置され、前記配置されたサーフェス形状に対して、サーフェス形状データベース１１および形状加工方法データベース１２に記憶される形状加工方法データが示す形状加工情報のうち前記配置されたサーフェス形状のサーフェス名に対応付けられる形状加工情報が示す加工方法による加工が行われて形状モデルが作成される。
【００５１】
したがって、作成対象の共通形状と、その共通形状を配置する配置位置を指示するだけで、複雑な３次元の形状モデルを所望の位置に作成することができる。
【００５２】
さらに、前記サーフェス形状データは、さらに各サーフェス形状の座標系であるサーフィス形状座標系を各サーフェス名に対応付けて表し、前記配置位置情報は、作成対象の共通形状を配置する配置位置を特定するための座標系である配置座標系を表す座標系名であり、形状加工部１４によって、サーフェス形状データベース１１および形状加工方法データベース１２に記憶されるサーフェス形状データが示すサーフィス形状座標系のうち前記抽出されたサーフェス形状のサーフェス名に対応付けられるサーフィス形状座標系を、加工位置指示部１３によって入力される座標系名が示す配置座標系に合致させることによって、前記抽出されたサーフェス形状が配置位置に配置されるので、作成対象の共通形状を配置する座標系を指示するだけで、サーフェス形状を配置する配置位置を指示することができる。
【００５３】
さらに、モデルデータ記憶装置２０によって、作成対象の共通形状を配置するための候補の配置位置の座標系である配置候補座標系を表す配置候補座標系情報がさらに記憶され、加工位置指示部１３によって、モデルデータ記憶装置２０に記憶される配置候補座標系情報が示す配置候補座標系の中からいずれか１つの配置候補座標系が選択され、選択された配置候補座標系の配置候補座標系情報が配置座標系情報として入力されるので、座標系を選択するだけで共通形状を配置する配置位置を容易に指示することができる。
【００５４】
図９は、ソリッドモデルで表現したボスの形状モデル６３を示す図である。ソリッドモデルによるボスの形状モデル６３は、円柱に円筒形状の中空が形成された形状モデルである。
【００５５】
図１０は、従来の技術によってリブ上にボスを作成した形状モデルの例を示す図である。すなわち、平板６１に形成されたリブの形状モデル６２に、ソリッドモデルで形成されたボスの形状モデル６３を作成した形状モデルである。この場合、ボスの形状モデル６３の円筒形状の中空部分にリブの形状モデル６２の一部分が残った状態になっている。
【００５６】
形状設計装置１によって作成した形状モデルでは、図８に示したように、ボスの形状モデル５３ｂの円筒形状の中空部分にリブの形状モデル５２はなく、リブの形状モデルの一部分が残ることはない。
【００５７】
このように、前記加工方法は、少なくとも、中空部分のあるサーフェス形状に対して中空部分を埋めるソリッド化、中空部分がない部分にサーフェス形状の中空部分を形成するカット化、および加工を行わない無加工のうちのいずれか１つの加工方法を含むので、サーフェス形状に基づいて所望の３次元の形状モデルを容易に形成することができる。たとえば、ソリッド形状を用いてリブにボスを形成したときにリブの一部分が残る場合があるが、その残るリブの一部分をカット化によってなくすことができる。
【００５８】
図１１は、形状設計装置１によって実行される形状作成処理の処理手順を示すフローチャートである。たとえば出力装置３０に表示されるメインメニューから、形状作成処理が選択されると、ステップＡ１に移る。
【００５９】
第１の入力ステップであるステップＡ１では、３次元形状データを読み込む。具体的には、加工位置指示部１３は、共通形状作成画面４０を出力装置３０に表示し、ユーザによって作成対象モデル入力欄４１から基材モデル名が入力されると、入力された基材モデル名の基材の形状モデルの基材形状データをモデルデータ記憶装置２０から読み込み、読み込んだ基材形状データが示す基材の形状モデルを、出力装置３０に形状モデル表示画面５０で表示する。
【００６０】
ステップＡ２では、配置位置を指示する。具体的には、加工位置指示部１３は、ユーザによって共通形状作成画面４０の作成対象座標系入力欄４２で入力された座標系名が示す座標系を、形状モデル表示画面５０に表示した基材の形状モデルに合成して表示する。ステップＡ３では、共通形状を選択する。具体的には、加工位置指示部１３は、ユーザによって共通形状作成画面４０のカテゴリツリー欄４３１および形状名称欄４３２で選択された形状名称を、選択された形状名称として形状加工部１４に指示する。ステップＡ２およびステップＡ３は、第２の入力ステップである。
【００６１】
ステップＡ４では、共通形状のサーフェス形状を配置位置に作成する。具体的には、形状加工部１４は、共通形状作成画面４０の作成実行ボタン４４が操作されると、形状加工方法データベース１２に記憶されるサーフィス名のうち、加工位置指示部１３から指示された形状名称に対応付けられる共通形状名の最初のサーフィス名のサーフィス形状を、サーフェス形状データベース１１に記憶されるサーフィス形状の中から抽出する。
【００６２】
そして、抽出したサーフィス形状を、サーフェス形状データベース１１に記憶される各サーフィス形状の座標系のうち、前記抽出したサーフィス形状のサーフィス名に対応する座標系が、形状モデル表示画面５０に表示される座標系に合致する位置に配置して表示する。
【００６３】
ステップＡ５では、形状の加工を行なう。具体的には、形状加工部１４は、形状モデル表示画面５０に配置した前記抽出したサーフィス形状に対して、形状加工方法データベース１２に記憶される形状加工情報のうち、前記最初のサーフィス名に対応する形状加工情報が示す加工方法による加工を行なう。
【００６４】
ステップＡ６では、全サーフェスの処理が終了したか否かを判定する。形状加工部１４は、加工位置指示部１３から指示された形状名称に対応付けられる共通形状名に他のサーフィス名があると、全サーフェスの処理が終了していないと判定し、ステップＡ４に戻り、次のサーフィス名について、そのサーフィス名のサーフィス形状の配置、および加工を行なう。形状加工部１４は、共通形状作成画面４０の形状名称欄４３２で選択された形状名称に対応付けられる共通形状名に他のサーフィス名がないと、全サーフェスの処理が終了したと判定し、形状作成処理を終了する。ステップＡ４〜ステップＡ６は、作成ステップである。
【００６５】
このように、図１１に示したフローチャートにおいて、ステップＡ１では、３次元の形状の共通形状を作成するために用いるサーフェスの形状を、各サーフェス形状を識別するためのサーフェス名に対応付けて表すサーフェス形状データと、各共通形状を識別するための共通形状名ごとに、各共通形状を作成するために必要なサーフェス形状のサーフェス名および各サーフェス形状に対して行う加工の方法を表す形状加工情報を対応付けて、加工する順序で表す形状加工方法データとを入力する。ステップＡ２およびステップＡ３では、作成対象の共通形状の共通形状名およびその共通形状を配置する配置位置を表す配置位置情報を入力する。
【００６６】
そして、ステップＡ４〜ステップＡ６では、ステップＡ１で入力された形状加工方法データが示す加工する順序のうちステップＡ２およびステップＡ３で入力された共通形状名に対応付けられる加工する順序で、ステップＡ１で入力されたサーフェス形状データが示すサーフェス形状の中から、ステップＡ２およびステップＡ３で入力された共通形状名に対応付けられるサーフェス名のサーフェス形状を抽出し、前記抽出したサーフェス形状をステップＡ２およびステップＡ３で入力された配置位置情報が示す配置位置に配置し、前記配置されたサーフェス形状に対して、ステップＡ１で入力された形状加工方法データが示す形状加工情報のうち前記配置したサーフェス形状のサーフェス名に対応付けられる形状加工情報が示す加工方法による加工を行って形状モデルを作成する。
【００６７】
したがって、本発明に係る形状作成方法を適用すれば、作成対象の共通形状と、その共通形状を配置する配置位置を指示するだけで、複雑な３次元の形状モデルを所望の位置に作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施の一形態である形状設計装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】サーフェス形状データベース１１のデータ構造を示す図である。
【図３】形状加工方法データベース１２のデータ構造を示す図である。
【図４】加工位置指示部１３によって表示される共通形状作成画面４０の一例を示す図である。
【図５】加工位置指示部１３によって表示される形状モデル表示画面５０の一例を示す図である。
【図６】図５に示したリブの形状モデル５２にサーフェス形状５３を配置した図である。
【図７】図６に示したサーフィス形状５３のモデルに第１の加工を行った形状モデル５３ａを示す図である。
【図８】図７に示した形状モデル５３ａに第２の加工を行った形状モデル５３ｂを示す図である。
【図９】ソリッドモデルで表現したボスの形状モデル６３を示す図である。
【図１０】従来の技術によってリブ上にボスを作成した形状モデルの例を示す図である。
【図１１】形状設計装置１によって実行される形状作成処理の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
１  形状設計装置
１０  形状設計部
１１  サーフェス形状データベース
１２  形状加工方法データベース
１３  加工位置指示部
１４  形状加工部
２０  モデルデータ記憶装置
３０  出力装置
５１  平板
５２  リブの形状モデル
【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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