(57)【要約】【課題】部品モデル単位でデータを軽量化するデータ軽量化システムを提供する。【解決手段】このデータ軽量化システム１００は、描画バッファ６のサイズ内にモデルの投影図形を可能な限り大きく描画できるスケールを決定する描画スケール決定手段２と、モデルのレンダリング描画方向を設定する描画方向設定手段３と、部品番号ごとにレンダリング描画色を設定する部品別描画色設定手段４と、描画スケール１０、描画方向１１、及び描画色１２に基づいて、モデルを構成する各部品を描画するアセンブリ部品群描画手段５と、描画バッファ６に記憶された各画素の色情報１４に基づいて、指定描画方向における部品可視特徴量１５を計算する部品可視特徴量計算手段７と、最大可視率を計算して、予め指定された閾値１６に基づいて、除去対象部品番号１７を決定する除去対象部品決定手段８と、を備えて構成されている。【選択図】図２
2009053870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アセンブリ構造を持つモデルの三次元ＣＡＤデータからアセンブリデータを軽量化するデータ軽量化システムであって、
描画された描画ポリゴンデータを一時的に記憶する描画バッファのサイズ内に前記モデルの投影図形を可能な限り大きく描画するスケールを決定する描画スケール決定手段と、
前記モデルのレンダリング描画方向を設定する描画方向設定手段と、
前記モデルを構成する各部品に付与された部品番号ごとにレンダリング描画色を設定する部品別描画色設定手段と、
前記描画スケール決定手段により決定された描画スケール、前記描画方向設定手段により設定された描画方向、及び前記部品別描画色設定手段により設定された描画色に基づいて、前記モデルを構成する各部品を描画するアセンブリ部品群描画手段と、
前記描画バッファに記憶された各画素の色情報に基づいて、指定描画方向における部品可視特徴量を計算する部品可視特徴量計算手段と、
該部品可視特徴量計算手段により計算された指定描画方向の部品可視特徴量の中で最も大きい最大可視率を計算して、前記モデル描画時における前記部品可視率の閾値、前記モデル全体に対する部品占有率の閾値、及び前記モデルの外形形状への寄与度の閾値の少なくとも一つに基づいて、除去対象部品を決定する除去対象部品決定手段と、を備えたことを特徴とするデータ軽量化システム。
【請求項２】
前記描画スケール決定手段は、アセンブリ状態の前記モデルの定義座標系のｘｙｚ方向に各辺の方向が一致し、アセンブリ状態のモデルを包含し、かつ体積が最小となる直方体の対角線の長さＬB、この直方体の重心位置ＣBを計算し、描画用に確保する描画用ビューポートの縦若しくは横のサイズをＬVとし、描画位置を前記中心位置ＣBが前記描画用ビューポートの中心となるように決定し、前記中心位置ＣBを中心に前記モデルを三次元回転した場合でも前記投影長ＬBが前記描画用ビューポートの縦若しくは横のサイズＬVを超えないように前記モデルをＬV／ＬB倍の描画スケールにより拡大し、平行投影でレンダリングすることを特徴とする請求項１に記載のデータ軽量化システム。
【請求項３】
前記描画方向設定手段は、前記中心位置ＣBに中心を持つ球面を配置し、前記中心位置ＣBから前記球面各頂点方向に向かう方向ベクトルを前記レンダリング描画方向とし、該レンダリング描画方向の解像度を前記球面の緯度方向の分割数をＮａ、経度方向の分割数をＮｂとして指定することを特徴とする請求項１に記載のデータ軽量化システム。
【請求項４】
前記描画方向設定手段は、非評価方向を予め指定することにより前記レンダリング描画方向を限定することを特徴とする請求項３に記載のデータ軽量化システム。
【請求項５】
前記部品別描画色設定手段は、前記レンダリング描画色Ｒ、Ｇ、Ｂの各値ｒ、ｇ、ｂを１６分割し、［ｒ，ｇ，ｂ］＝［０．０，０．０，０．０］を部品番号０番に対応させ、部品番号Ｎの最上位４ビット対応整数をＮｒ、部品番号Ｎの中間４ビット対応整数をＮｇ、部品番号Ｎの最下位４ビット対応整数をＮｂとして、前記［ｒ，ｇ，ｂ］の各成分をｒ＝Ｎｒ／１６．０、ｇ＝Ｎｇ／１６．０、ｂ＝Ｎｂ／１６．０により決定することを特徴とする請求項１に記載のデータ軽量化システム。
【請求項６】
前記部品別描画色設定手段は、描画のバックグラウンドを［ｒ，ｇ，ｂ］＝［１．０，１．０，１．０］で固定することを特徴とする請求項５に記載のデータ軽量化システム。
【請求項７】
前記部品可視特徴量は、描画方向ｊから部品ｉを単独レンダリングした際の前記描画バッファ上の占有画素数をＰij、描画方向ｊからアセンブリモデル全体を描画した際の前記部品ｉの占有画素数Ｑijとしたとき、各部品に対して前記アセンブリモデルにおける部品可視率Ｆivisibleを、Ｆivisible＝ｍａｘ（Ｑij／Ｐij）により求めることを特徴とする請求項１に記載のデータ軽量化システム。
【請求項８】
前記部品可視特徴量は、描画方向ｊからアセンブリモデル全体を描画した際の前記モデル全体の描画画素数Ｓjとしたとき、前記アセンブリモデル全体に対する部品占有率Ｆioccupiedを、Ｆioccupied＝ｍａｘ（Ｑij／Ｓj）により求めることを特徴とする請求項１に記載のデータ軽量化システム。
【請求項９】
前記部品可視特徴量は、描画方向ｊからアセンブリモデル全体を描画されている各デプスレベルが持つ描画数の中の最大値をＲijとしたとき、前記アセンブリモデルの外形形状への寄与度Ｆidepthを、Ｆidepth＝ｍａｘ（Ｒij）により求めることを特徴とする請求項１に記載のデータ軽量化システム。
【請求項１０】
前記除去対象部品決定手段は、前記Ｆivisible、Ｆioccupied、Ｆidepth、及び前記部品可視率の閾値τvisible、前記部品占有率の閾値τoccupied、及び前記寄与度の閾値τdepthから（Ｆivisible＜τvisible）＾（Ｆioccupied＜τoccupied）＾（Ｆidepth＜τdepth）を満足する部品を外側から可視となる可視性が低い部品と見做して除去対象部品とすることを特徴とする請求項１に記載のデータ軽量化システム。
【請求項１１】
前記部品可視率閾値Ｔは、ユーザにより指定可能としたことを特徴とする請求項１０に記載のデータ軽量化システム。
【請求項１２】
アセンブリ構造を持つモデルの三次元ＣＡＤデータからアセンブリデータを軽量化するデータ軽量化方法であって、
描画された描画ポリゴンデータを一時的に記憶する描画バッファのサイズ内に前記モデルの投影図形を可能な限り大きく描画できるスケールを決定する描画スケール決定方法は、アセンブリ状態の前記モデルの定義座標系のｘｙｚ方向に各辺の方向が一致し、アセンブリ状態のモデルを包含し、かつ体積が最小となる直方体の対角線の長さＬB、この直方体の重心位置ＣBを計算し、描画用に確保する描画用ビューポートの縦若しくは横のサイズをＬVとし、描画位置を前記中心位置ＣBが前記描画用ビューポートの中心となるように決定し、前記中心位置ＣBを中心に前記モデルを三次元回転した場合でも前記投影長ＬBが前記描画用ビューポートの縦若しくは横のサイズＬVを超えないように前記モデルをＬV／ＬB倍の描画スケールにより拡大し、平行投影でレンダリングすることを特徴とするデータ軽量化方法。
【請求項１３】
前記モデルのレンダリング描画方向を設定する描画方向設定方法は、前記中心位置ＣBに中心を持つ球面を配置し、前記中心位置ＣBから前記球面各頂点方向に向かう方向ベクトルを前記レンダリング描画方向とし、該レンダリング描画方向の解像度を前記球面の緯度方向の分割数をＮａ、経度方向の分割数をＮｂとして指定することを特徴とする請求項１２に記載のデータ軽量化方法。
【請求項１４】
前記描画方向設定方法は、非評価方向を予め指定することにより前記レンダリング描画方向を限定することを特徴とする請求項１３に記載のデータ軽量化方法。
【請求項１５】
前記モデルに付与された各部品番号ごとにレンダリング描画色を設定する部品別描画色設定方法は、前記レンダリング描画色Ｒ、Ｇ、Ｂの各値ｒ、ｇ、ｂを１６分割し、［ｒ，ｇ，ｂ］＝［０．０，０．０，０．０］を部品番号０番に対応させ、部品番号Ｎの最上位４ビット対応整数をＮｒ、部品番号Ｎの中間４ビット対応整数をＮｇ、部品番号Ｎの最下位４ビット対応整数をＮｂとして、前記［ｒ，ｇ，ｂ］の各成分をｒ＝Ｎｒ／１６．０、ｇ＝Ｎｇ／１６．０、ｂ＝Ｎｂ／１６．０により決定することを特徴とする請求項１２に記載のデータ軽量化方法。
【請求項１６】
前記部品別描画色設定方法は、描画のバックグラウンドを［ｒ，ｇ，ｂ］＝［１．０，１．０，１．０］で固定することを特徴とする請求項１５に記載のデータ軽量化方法。
【請求項１７】
前記描画バッファに記憶された各画素の色情報に基づいて、指定描画方向における部品可視特徴量を計算する部品可視特徴量計算方法は、描画方向ｊから部品ｉを単独レンダリングした際の前記描画バッファ上の占有画素数をＰij、描画方向ｊからアセンブリモデル全体を描画した際の前記部品ｉの占有画素数Ｑijとしたとき、各部品に対して前記アセンブリモデルにおける部品可視率Ｆivisibleを、Ｆivisible＝ｍａｘ（Ｑij／Ｐij）により求めることを特徴とする請求項１２に記載のデータ軽量化方法。
【請求項１８】
前記部品可視特徴量計算方法は、描画方向ｊからアセンブリモデル全体を描画した際の前記モデル全体の描画画素数Ｓjとしたとき、前記アセンブリモデル全体に対する部品占有率Ｆioccupiedを、Ｆioccupied＝ｍａｘ（Ｑij／Ｓj）により求めることを特徴とする請求項１２に記載のデータ軽量化方法。
【請求項１９】
前記部品可視特徴量計算方法は、描画方向ｊからアセンブリモデル全体を描画されている各デプスレベルが持つ描画数の中の最大値をＲijとしたとき、前記アセンブリモデルの外形形状への寄与度Ｆidepthを、Ｆidepth＝ｍａｘ（Ｒij）により求めることを特徴とする請求項１２に記載のデータ軽量化方法。
【請求項２０】
除去対象部品を決定する除去対象部品決定方法は、前記Ｆivisible、Ｆioccupied、Ｆidepth、及び前記部品可視率の閾値τvisible、前記部品占有率の閾値τoccupied、及び前記寄与度の閾値τdepthから（Ｆivisible＜τvisible）＾（Ｆioccupied＜τoccupied）＾（Ｆidepth＜τdepth）を満足する部品を外側から可視となる可視性が低い部品と見做して除去対象部品とすることを特徴とする請求項１２に記載のデータ軽量化方法。
【請求項２１】
請求項１２乃至２０の何れか一項に記載のデータ軽量化方法をコンピュータが制御可能にプログラミングしたことを特徴とするデータ軽量化プログラム。
【請求項２２】
請求項２１に記載のデータ軽量化プログラムをコンピュータが読み取り可能な形式で記録したことを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ軽量化システム、及びデータ軽量化方法に関し、さらに詳しくは、ＣＡＤデータを軽量化するために、不必要な三次元ＣＡＤデータを除去するデータ軽量化システム、及びデータ軽量化方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、三次元ＣＡＤシステムの普及に伴い、作成された製品のアセンブリモデルを設計以外の目的でもＣＡＤ上で閲覧したいという要求が高まっている。しかしながら、部品点数が数百点以上の大規模モデルは、表示用にテッセレート（ＣＡＤ用のソリッドモデルの表面面分を、自動的に微小な三角形メッシュに分割する処理のこと）されたメッシュの面分数が数百万に達することもあり、表示にかかるコストが大きくなるといった問題がある。
そこで、閲覧に不要な部品をアセンブリモデル内から自動的に削除する軽量化処理が必要となる。この軽量化処理と類似機能を持つ既存製品としてXVLがあるが、モデルの非可視部分を面分単位で削除するため、１つの部品ソリッドモデルの面分が、削除対象となる面分と、削除されない面分とに分かれてしまうため、軽量化後のモデルを正しいアセンブリ構造として保てずＣＡＤ上での閲覧が困難になるといった問題がある。
また、特許文献１には、電子文書に埋め込む３次元アニメーションデータを利用することにより、３次元形状データを削減・簡略化する方法および装置について開示されている。
【特許文献１】特開２００７−７２９１６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に開示されている従来技術は、部品の１部分でも可視であれば削除対象部品にならないため、実際にはアセンブリの外側からは殆ど不可視で削除しても差し支えない部品であるにも関わらず、削除できないことが多く、アセンブリモデルの効率的な軽量化ができない、といった問題がある。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、三次元ＣＡＤのアセンブリモデルを、ＧＰＵ(Graphics Processing Unit)を用いて複数方向から描画し、その結果を利用して外側からは完全に可視状態の部品、又は略不可視となっている部品を自動的に認識し、それ以外の部品を抽出して除去することで、部品モデル単位でデータを軽量化するデータ軽量化システム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】
【０００４】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、アセンブリ構造を持つモデルの三次元ＣＡＤデータからアセンブリデータを軽量化するデータ軽量化システムであって、描画された描画ポリゴンデータを一時的に記憶する描画バッファのサイズ内に前記モデルの投影図形を可能な限り大きく描画するスケールを決定する描画スケール決定手段と、前記モデルのレンダリング描画方向を設定する描画方向設定手段と、前記モデルを構成する各部品に付与された部品番号ごとにレンダリング描画色を設定する部品別描画色設定手段と、前記描画スケール決定手段により決定された描画スケール、前記描画方向設定手段により設定された描画方向、及び前記部品別描画色設定手段により設定された描画色に基づいて、前記モデルを構成する各部品を描画するアセンブリ部品群描画手段と、前記描画バッファに記憶された各画素の色情報に基づいて、指定描画方向における部品可視特徴量を計算する部品可視特徴量計算手段と、該部品可視特徴量計算手段により計算された指定描画方向の部品可視特徴量の中で最も大きい最大可視率を計算して、前記モデル描画時における前記部品可視率の閾値、前記モデル全体に対する部品占有率の閾値、及び前記モデルの外形形状への寄与度の閾値の少なくとも一つに基づいて、除去対象部品を決定する除去対象部品決定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００５】
アセンブリモデルはＮ個の部品を持ち、各部品は予め部品ＣＡＤモデルのＳＴＬ形式でファイルを保存することにより、部品毎の三次元メッシュモデルに変換されているものとする。まず、アセンブリモデルの形状から、描画スケールと部品描画色、及びユーザが定義したＮｊ個の描画方向を決定する。次に、この描画設定に基づいてＯｐｅｎＧＬを用いてカラーバッファ及びデプスバッファ上にアセンブリモデルを描画する。
更に、得られた各画素のカラー値、デプス値から各部品に対する特徴量（部品可視率、部品占有率、部品デプス値）を算出し、閾値処理によって外形形状を抽出する。これにより、軽量化アルゴリズムが単純化されて処理が高速となる。また、異常終了の可能性を含む処理を含まないので処理が安定する。更に、汎用的なＣＡＤシステムのアセンブリモデルも軽量化が可能となる。
【０００６】
請求項２は、前記描画スケール決定手段は、アセンブリ状態の前記モデルの定義座標系のｘｙｚ方向に各辺の方向が一致し、アセンブリ状態のモデルを包含し、かつ体積が最小となる直方体の対角線の長さＬB、この直方体の重心位置ＣBを計算し、描画用に確保する描画用ビューポートの縦若しくは横のサイズをＬVとし、描画位置を前記中心位置ＣBが前記描画用ビューポートの中心となるように決定し、前記中心位置ＣBを中心に前記モデルを三次元回転した場合でも前記投影長ＬBが前記描画用ビューポートの縦若しくは横のサイズＬVを超えないように前記モデルをＬV／ＬB倍の描画スケールにより拡大し、平行投影でレンダリングすることを特徴とする。
描画スケール決定手段は、細かい部品の可視性もできるだけ精密に判定するために、描画用のＯｐｅｎＧＬ描画バッファのサイズ内に、モデルの投影図形をできるだけ大きく描画可能なスケールを決定する。
即ち、本発明では全ての描画方向において、モデルの一部が欠けることなく定められたサイズのバッファ上に描画される必要がある。このため、アセンブリモデルの境界線（バウンディング・ボックス）の対角線長がバッファの縦（横）の画素数に一致するようにモデルをスケーリングし、平行投影によってモデルを描画する。これにより、モデルの一部が欠けることなく、細かい部品の可視性を精密に判定することができる。
【０００７】
請求項３は、前記描画方向設定手段は、前記中心位置ＣBに中心を持つ球面を配置し、前記中心位置ＣBから前記球面各頂点方向に向かう方向ベクトルを前記レンダリング描画方向とし、該レンダリング描画方向の解像度を前記球面の緯度方向の分割数をＮａ、経度方向の分割数をＮｂとして指定することを特徴とする。
中心位置ＣBに中心を持つ球面を配置し、モデルの中心位置ＣBから球面各頂点方向に向かう方向ベクトルをレンダリング描画方向とする。その時のレンダリング描画方向の解像度は、球面の緯度方向の分割数をＮａ、経度方向の分割数をＮｂとして指定することができる。例えば、デフォルト値としてＮａ＝４、Ｎｂ＝８のときの描画方向は２６方向となる。これにより、解像度を指定することにより、自動的に解像度に基づいた描画方向を自動的に設定することができる。
【０００８】
請求項４は、前記描画方向設定手段は、非評価方向を予め指定することにより前記レンダリング描画方向を限定することを特徴とする。
モデルによっては、部品を多数除去するため、処理時間が長くなる虞がある。そこで本発明では、非評価方向をユーザに指定させ、レンダリング描画方向を予め限定する。例えば、特定方向しか描画しない製品や、ハウジング底面が閉じておらず、その方向からは殆どの部品が可視であるモデル（例えば、ガスレンジ等）などが該当する。これにより、多数の部品でアセンブリされた製品でも処理時間が長くなることを事前に回避したり、その製品の閲覧では通常描画しない方向から（たとえばガスレンジの底面のように殆どの部品が可視である方向から）は、たまたま可視となるために部品が削除対象とはならず、意図した軽量化が行えないことを事前に回避したりすることが可能である。
【０００９】
請求項５は、前記部品別描画色設定手段は、前記レンダリング描画色Ｒ、Ｇ、Ｂの各値ｒ、ｇ、ｂを１６分割し、［ｒ，ｇ，ｂ］＝［０．０，０．０，０．０］を部品番号０番に対応させ、部品番号Ｎの最上位４ビット対応整数をＮｒ、部品番号Ｎの中間４ビット対応整数をＮｇ、部品番号Ｎの最下位４ビット対応整数をＮｂとして、前記［ｒ，ｇ，ｂ］の各成分をｒ＝Ｎｒ／１６．０、ｇ＝Ｎｇ／１６．０、ｂ＝Ｎｂ／１６．０により決定することを特徴とする。
多数の部品に番号を付与し、各部品に描画色を自動的に決定するために本発明では、レンダリング描画色Ｒ、Ｇ、Ｂの各値ｒ、ｇ、ｂを１６分割し、［ｒ，ｇ，ｂ］＝［０．０，０．０，０．０］を部品番号０番（黒）に対応させ、部品番号Ｎを１２ビット２進数で表現する。例えば、Ｎ＝５３は、Ｎｒ＝「００００」、Ｎｇ＝「００１１」、Ｎｂ＝「０１０１」となる。そして［ｒ，ｇ，ｂ］の各成分をｒ＝Ｎｒ／１６．０、ｇ＝Ｎｇ／１６．０、ｂ＝Ｎｂ／１６．０により決定する。従って、最大可能部品数は、１７×１７×１７−１＝４９１２となる。これにより、簡単な方法で各部品に異なる描画色を決定すると共に、多数の部品を対象とすることができる。
【００１０】
請求項６は、前記部品別描画色設定手段は、描画のバックグラウンドを［ｒ，ｇ，ｂ］＝［１．０，１．０，１．０］で固定することを特徴とする。
各部品に描画色を決定する場合、必ずバックグラウンドが必要となる。また、バックグラウンドは他の色と識別がし易いことが重要である。そこで本発明では、描画のバックグラウンドを［ｒ，ｇ，ｂ］＝［１．０，１．０，１．０］（白）で固定する。これにより、各部品の描画色同士の識別が容易となる。
請求項７は、前記部品可視特徴量は、描画方向ｊから部品ｉを単独レンダリングした際の前記描画バッファ上の占有画素数をＰij、描画方向ｊからアセンブリモデル全体を描画した際の前記部品ｉの占有画素数をＱijとしたとき、各部品に対して前記アセンブリモデルにおける部品可視率Ｆivisibleを、Ｆivisible＝ｍａｘ（Ｑij／Ｐij）により求めることを特徴とする。
部品可視率Ｆivisibleは、描画方向ｊにおいて、部品ｉがアセンブリの外側からどの程度良く見えているかを表す指標である。例えば、描画方向ｊで他の部品に隠れて殆ど表面に現れない部品ｉを他部品と同時にレンダリングするとＱijが０に近くなり、その結果、Ｆivisible≒０となる。また、描画方向ｊで他の部品に隠されないで殆ど表面に現れている部品ｉを単独レンダリングするとＱijとＰijが略等しくなり、その結果、Ｆivisible≒１となる。これにより、部品可視率を描画バッファ上の占有画素数の比率で判断するため、正確な部品可視率を求めることができる。
【００１１】
請求項８は、前記部品可視特徴量は、描画方向ｊからアセンブリモデル全体を描画した際の前記モデル全体の描画画素数をＳjとしたとき、前記アセンブリモデル全体に対する部品占有率Ｆioccupiedを、Ｆioccupied＝ｍａｘ（Ｑij／Ｓj）により求めることを特徴とする。
請求項９は、前記部品可視特徴量は、描画方向ｊからアセンブリモデル全体を描画されている各デプスレベルが持つ描画数の中の最大値をＲijとしたとき、前記アセンブリモデルの外形形状への寄与度Ｆidepthを、Ｆidepth＝ｍａｘ（Ｒij）により求めることを特徴とする。
請求項１０は、前記除去対象部品決定手段は、前記Ｆivisible、Ｆioccupied、Ｆidepth、及び前記部品可視率の閾値τvisible、前記部品占有率の閾値τoccupied、及び前記寄与度の閾値τdepthから（Ｆivisible＜τvisible）＾（Ｆioccupied＜τoccupied）＾（Ｆidepth＜τdepth）を満足する部品を外側から可視となる可視性が低い部品と見做して除去対象部品とすることを特徴とする。
部品可視特徴量、およびユーザが定めたしきい値から、式（Ｆivisible＜τvisible）＾（Ｆioccupied＜τoccupied）＾（Ｆidepth＜τdepth）の条件を満たす部品を外側から可視となる可能性が低い部品と考え、削除対象とする。これにより、除去対象の部品番号を単純な計算式により決定することができる。また、閾値を適宜設定変更することにより、除去の範囲を任意に変更することができる。
【００１２】
請求項１１は、前記部品可視率閾値Ｔは、ユーザにより指定可能としたことを特徴とする。
部品可視率閾値Ｔは、ユーザにより指定することができる。従って、Ｔを適宜設定変更することにより、除去の範囲を任意に変更することができる。
請求項１２は、アセンブリ構造を持つモデルの三次元ＣＡＤデータからアセンブリデータを軽量化するデータ軽量化方法であって、描画された描画ポリゴンデータを一時的に記憶する描画バッファのサイズ内に前記モデルの投影図形を可能な限り大きく描画できるスケールを決定する描画スケール決定方法は、アセンブリ状態の前記モデルの定義座標系のｘｙｚ方向に各辺の方向が一致し、アセンブリ状態のモデルを包含し、かつ体積が最小となる直方体の対角線の長さＬB、この直方体の重心位置ＣBを計算し、描画用に確保する描画用ビューポートの縦若しくは横のサイズをＬVとし、描画位置を前記中心位置ＣBが前記描画用ビューポートの中心となるように決定し、前記中心位置ＣBを中心に前記モデルを三次元回転した場合でも前記投影長ＬBが前記描画用ビューポートの縦若しくは横のサイズＬVを超えないように前記モデルをＬV／ＬB倍の描画スケールにより拡大し、平行投影でレンダリングすることを特徴とする。
本発明は、請求項２と同様の作用効果を奏する。
【００１３】
請求項１３は、前記モデルのレンダリング描画方向を設定する描画方向設定方法は、前記中心位置ＣBに中心を持つ球面を配置し、前記中心位置ＣBから前記球面各頂点方向に向かう方向ベクトルを前記レンダリング描画方向とし、該レンダリング描画方向の解像度を前記球面の緯度方向の分割数をＮａ、経度方向の分割数をＮｂとして指定することを特徴とする。
本発明は、請求項３と同様の作用効果を奏する。
請求項１４は、前記描画方向設定方法は、非評価方向を予め指定することにより前記レンダリング描画方向を限定することを特徴とする。
本発明は、請求項４と同様の作用効果を奏する。
請求項１５は、前記モデルに付与された各部品番号ごとにレンダリング描画色を設定する部品別描画色設定方法は、前記レンダリング描画色Ｒ、Ｇ、Ｂの各値ｒ、ｇ、ｂを１６分割し、［ｒ，ｇ，ｂ］＝［０．０，０．０，０．０］を部品番号０番に対応させ、部品番号Ｎの最上位４ビット対応整数をＮｒ、部品番号Ｎの中間４ビット対応整数をＮｇ、部品番号Ｎの最下位４ビット対応整数をＮｂとして、前記［ｒ，ｇ，ｂ］の各成分をｒ＝Ｎｒ／１６．０、ｇ＝Ｎｇ／１６．０、ｂ＝Ｎｂ／１６．０により決定することを特徴とする。
本発明は、請求項５と同様の作用効果を奏する。
【００１４】
請求項１６は、前記部品別描画色設定方法は、描画のバックグラウンドを［ｒ，ｇ，ｂ］＝［１．０，１．０，１．０］で固定することを特徴とする。
本発明は、請求項６と同様の作用効果を奏する。
請求項１７は、前記描画バッファに記憶された各画素の色情報に基づいて、指定描画方向における部品可視特徴量を計算する部品可視特徴量計算方法は、描画方向ｊから部品ｉを単独レンダリングした際の前記描画バッファ上の占有画素数をＰij、描画方向ｊからアセンブリモデル全体を描画した際の前記部品ｉの占有画素数Ｑijとしたとき、各部品に対して前記アセンブリモデルにおける部品可視率Ｆvisibleを、Ｆvisible＝ｍａｘ（Ｑij／Ｐij）により求めることを特徴とする。
本発明は、請求項７と同様の作用効果を奏する。
請求項１８は、前記部品可視特徴量計算方法は、描画方向ｊからアセンブリモデル全体を描画した際の前記モデル全体の描画画素数Ｓjとしたとき、前記アセンブリモデル全体に対する部品占有率Ｆioccupiedを、Ｆioccupied＝ｍａｘ（Ｑij／Ｓj）により求めることを特徴とする。
本発明は、請求項８と同様の作用効果を奏する。
【００１５】
請求項１９は、前記部品可視特徴量計算方法は、描画方向ｊからアセンブリモデル全体を描画されている各デプスレベルが持つ描画数の中の最大値をＲijとしたとき、前記アセンブリモデルの外形形状への寄与度Ｆidepthを、Ｆidepth＝ｍａｘ（Ｒij）により求めることを特徴とする。
本発明は、請求項９と同様の作用効果を奏する。
請求項２０は、除去対象部品を決定する除去対象部品決定方法は、前記Ｆivisible、Ｆioccupied、Ｆidepth、及び前記部品可視率の閾値τvisible、前記部品占有率の閾値τoccupied、及び前記寄与度の閾値τdepthから（Ｆivisible＜τvisible）＾（Ｆioccupied＜τoccupied）＾（Ｆidepth＜τdepth）を満足する部品を外側から可視となる可視性が低い部品と見做して除去対象部品とすることを特徴とする。
本発明は、請求項１０と同様の作用効果を奏する。
【００１６】
請求項２１は、請求項１２乃至２０の何れか一項に記載のデータ軽量化方法をコンピュータが制御可能にプログラミングしたことを特徴とする。
かかる発明によれば、本発明のデータ軽量化方法をコンピュータが制御可能なＯＳに従ってプログラミングすることにより、そのＯＳを備えたコンピュータであれば同じ処理方法により制御することができる。
請求項２２は、請求項２１に記載のデータ軽量化プログラムをコンピュータが読み取り可能な形式で記録したことを特徴とする。
かかる発明によれば、データ軽量化プログラムをコンピュータが読み取り可能な形式で記録媒体に記録することにより、この記録媒体を持ち運ぶことにより何処でもプログラムを稼動することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、軽量化アルゴリズムが単純化されて処理が高速となり、異常終了の可能性を含む処理を含まないので、処理が安定すると共に、汎用的なＣＡＤシステムのアセンブリモデルも軽量化が可能となる。
また、全ての描画方向において、モデルの一部が欠けることなく定められたサイズのバッファ上に描画される必要であるため、アセンブリモデルの境界線（バウンディング・ボックス）の対角線長がバッファの縦（横）の画素数に一致するようにモデルをスケーリングし、平行投影によってモデルを描画するので、モデルの一部が欠けることなく、細かい部品の可視性を精密に判定することができる。
また、中心位置ＣBに中心を持つ球面を配置し、モデルの中心位置ＣBから球面各頂点方向に向かう方向ベクトルをレンダリング描画方向とし、その時のレンダリング描画方向の解像度は、球面の緯度方向の分割数をＮａ、経度方向の分割数をＮｂとして指定することができるので、解像度を指定することにより、自動的に解像度に基づいた描画方向を自動的に設定することができる。
【００１８】
また、非評価方向をユーザに指定させ、レンダリング描画方向を予め限定するので、多数の部品でアセンブリされた製品でも処理時間が長くなることを事前に回避することができる。
また、レンダリング描画色Ｒ、Ｇ、Ｂの各値ｒ、ｇ、ｂを１６分割し、［ｒ，ｇ，ｂ］＝［０．０，０．０，０．０］を部品番号０番（黒）に対応させ、部品番号Ｎを１２ビット２進数で表現するので、簡単な方法で各部品に異なる描画色を決定すると共に、多数の部品を対象とすることができる。
また、描画のバックグラウンドを［ｒ，ｇ，ｂ］＝［１．０，１．０，１．０］（白）で固定するので、各部品の描画色同士の識別が容易となる。
また、（Ｆivisible＜τvisible）＾（Ｆioccupied＜τoccupied）＾（Ｆidepth＜τdepth）を満足する部品ｉを除去対象部品とするので、除去対象の部品番号を単純な計算式により決定することができると共に、閾値を適宜設定変更することにより、除去の範囲を任意に変更することができる。
また、閾値は、ユーザにより指定することができるので、除去の範囲を任意に変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明のデータ軽量化システムの基本的なアルゴリズムを説明する図である。例えば、説明を簡略化するために、図１（ａ）のように、直方体状の形状を有する製品５０が部品Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄによりアセンブリされていると仮定し、直方体の各面をＡ面、Ｂ面、Ｃ面、Ｄ面、Ｅ面、Ｆ面とする。そして、部品Ａは部品ＤのＥ面の略中心に一部が見えるようにアセンブリされ、部品Ｂは部品Ｄの内部に全てが隠れるようにアセンブリされ、同じく部品Ｃも部品Ｄの内部に全てが隠れるようにアセンブリされている。また、部品Ｄは製品５０の本体を構成する部品である。
本発明の基本的なアルゴリズムは、アセンブリ構造をもつ三次元ＣＡＤデータから、アセンブリ内部に存在し、外側からの観察では殆ど可視とならない部品を全自動で抽出し、それらの部品をモデルから削除することにより、アセンブリデータを軽量化するものである。
【００２０】
そこで、図１（ｂ）、（ｃ）を参照して概略を説明すると、図１（ｂ）の（ｂ−１）は、図１（ａ）のＡ面を矢印Ｙ方向（Ａ面に対して直交する方向、以下、同様）から描画したアセンブリモデルである。このアセンブリモデルでは部品Ｄから突き出た部品Ａが描画される。同様に、図１（ｂ）の（ｂ−２）は、図１（ａ）のＢ面から描画したアセンブリモデルである。このアセンブリモデルでは部品Ｄから突き出た部品Ａが描画される。
図１（ｂ）の（ｂ−３）は、図１（ａ）のＣ面から描画したアセンブリモデルである。このアセンブリモデルでは部品Ｄから突き出た部品Ａが描画される。図１（ｂ）の（ｂ−４）は、図１（ａ）のＤ面から描画したアセンブリモデルである。このアセンブリモデルでは部品Ｄから突き出た部品Ａが描画される。
図１（ｂ）の（ｂ−５）は、図１（ａ）のＥ面から描画したアセンブリモデルである。このアセンブリモデルでは部品ＤのＥ面の略中心に位置する部品Ａが描画される。図１（ｂ）の（ｂ−６）は、図１（ａ）のＦ面から描画したアセンブリモデルである。このアセンブリモデルでは部品Ｄのみが描画される。
【００２１】
即ち、アセンブリモデルの形状から、描画スケールと部品描画色、及びユーザが定義したＮｊ個の描画方向を決定する。次に、この描画設定に基づいてＯｐｅｎＧＬを用いてカラーバッファ及びデプスバッファ上にアセンブリモデルを描画する。
更に、得られた各画素のカラー値、デプス値から各部品に対する特徴量（部品可視率、部品占有率、部品デプス値）を算出し、閾値処理によって図１（ｃ）に示すような外形形状５１（部品Ａと部品Ｄにより構成）を抽出する。この結果、部品Ｂと部品Ｃが除去対象部品となる。これにより、軽量化アルゴリズムが単純化されて処理が高速となる。
また、異常終了の可能性を含む処理を含まないので、処理が安定する。更に、汎用的なＣＡＤシステムのアセンブリモデルも軽量化が可能となる。
【００２２】
図２は本発明のデータ軽量化システムの機能ブロック図である。このデータ軽量化システム１００は、アセンブリ構造を持つモデルの三次元ＣＡＤデータからアセンブリデータを軽量化するデータ軽量化システムであって、三次元ＣＡＤシステム１により描画された描画ポリゴンデータを一時的に記憶する描画バッファ６のサイズ内にモデルの投影図形を可能な限り大きく描画できるスケールを決定する描画スケール決定手段２と、モデルのレンダリング描画方向を設定する描画方向設定手段３と、モデルを構成する各部品に付与された部品番号ごとにレンダリング描画色を設定する部品別描画色設定手段４と、描画スケール決定手段２により決定された描画スケール１０、描画方向設定手段３により設定された描画方向１１、及び部品別描画色設定手段４により設定された描画色１２に基づいて、モデルを構成する各部品を描画するアセンブリ部品群描画手段５と、描画バッファ６に記憶された各画素の色情報に基づいて、指定描画方向における部品可視特徴量を計算する部品可視特徴量計算手段７と、部品可視特徴量計算手段７により計算された指定描画方向の部品可視特徴量の中で最も大きい最大可視率を計算して、モデル描画時における部品可視率の閾値１６ａ、モデル全体に対する部品占有率の閾値１６ｂ、及び前記モデルの外形形状への寄与度の閾値１６ｃの少なくとも一つに基づいて、除去対象部品を決定する除去対象部品決定手段８と、各手段の同期制御を行なう制御手段９と、を備えて構成されている。
尚、描画方向設定手段３は、レンダリング描画方向の解像度として球面の緯度方向の分割数をＮａ、経度方向の分割数をＮｂとして指定することができる（詳細は後述する）。また、非評価方向１９を予め指定することによりレンダリング描画方向を限定することもできる（詳細は後述する）。
【００２３】
次に各手段について詳細を説明する。図３は各手段の動作を詳細に説明するフローチャートである。図３（ａ）は本発明のデータ軽量化システム１００の全体の流れを説明するフローチャートである。
まず、細かい部品の可視性もできるだけ精密に判定するため、ＯｐｅｎＧＬ描画バッファ６のサイズ内にモデルの投影図形をできるだけ大きく描画可能なスケールを決定する（Ｓ１）。次に、アセンブリメッシュモデルのレンダリング描画方向を設定する（Ｓ２）。次に、部品番号に対して所定の規則によりレンダリング描画色を設定する（Ｓ３）。部品可視特徴量を求める（Ｓ４）。各部品可視特徴量及び部品可視率の閾値から（Ｆivisible＜τvisible）＾（Ｆioccupied＜τoccupied）＾（Ｆidepth＜τdepth）を満足する部品を外側から可視となる可視性が低い部品と見做して除去対象部品番号として決定する（Ｓ５）。
【００２４】
図３（ｂ）は本発明のデータ軽量化システム１００の描画スケール自動決定の詳細な動作を説明するフローチャートである。まず、図５（ａ）に示すように、アセンブリ状態のモデル４０の周囲に一時的に表示した境界線（バウンディング・ボックス）４７に引いた対角線の投影長ＬBと境界線４７の中心位置ＣBを計算する（Ｓ１１）。次に、描画用に確保する描画用ビューポート４６の縦若しくは横のサイズをＬVとし（Ｓ１２）、描画位置を中心位置ＣBが描画用ビューポートの中心Ｑとなるように決定し（Ｓ１３）、中心位置ＣBを中心にモデルを三次元回転した場合でも投影長ＬBが描画用ビューポートの縦若しくは横のサイズＬVを超えないようにモデルをＬV／ＬB倍して平行投影によりレンダリングして描画スケールを決定する（図５（ｂ）参照）（Ｓ１４）。
描画スケール決定手段２は、細かい部品の可視性もできるだけ精密に判定するために、描画用のＯｐｅｎＧＬ描画バッファのサイズ内にモデルの投影図形をできるだけ大きく描画可能なスケールを決定する。即ち、本発明では全ての描画方向において、モデルの一部が欠けることなく定められたサイズのバッファ上に描画される必要がある。このため、アセンブリモデルの境界線（バウンディング・ボックス）４７の対角線長がバッファの縦（横）の画素数に一致するようにモデルをスケーリングし、平行投影によってモデルを描画する。これにより、モデルの一部が欠けることなく、細かい部品の可視性を精密に判定することができる。
【００２５】
図３（ｃ）は本発明のデータ軽量化システム１００の描画方向設定の詳細な動作を説明するフローチャートである。球面を配置し、中心位置ＣBから球面の各頂点方向に向かう方向ベクトルをレンダリング描画方向とし（Ｓ２１）、レンダリング描画方向の解像度を球面の緯度方向の分割数をＮａ、経度方向の分割数をＮｂとして指定する（Ｓ２２）。そして、例えば、デフォルト値Ｎａ＝４、Ｎｂ＝８とする（Ｓ２３）。モデルによっては部品を多数除去するため、非評価方向１９をユーザ指定させて、レンダリング描画方向を限定する（Ｓ２４）。
即ち、中心位置ＣBに中心を持つ球面を配置し、モデルの中心位置ＣBから球面の各頂点方向に向かう方向ベクトルをレンダリング描画方向とする。その時のレンダリング描画方向の解像度は、球面の緯度方向の分割数をＮａ、経度方向の分割数をＮｂとして指定することができる。
例えば、デフォルト値としてＮａ＝４、Ｎｂ＝８のときの描画方向は２６方向となる。これにより、解像度を指定することにより、自動的に解像度に基づいた描画方向を自動的に設定することができる。また、モデルによっては、部品を多数除去するため、処理時間が長くなる虞がある。
そこで本発明では、非評価方向１９をユーザに指定させ、レンダリング描画方向を予め限定する。例えば、特定方向しか描画しない製品や、ハウジング底面が閉じておらず、その方向からは殆どの部品が可視であるモデル（例えば、ガスレンジ等）などが該当する。これにより、多数の部品でアセンブリされた製品でも処理時間が長くなることを事前に回避することができる。
【００２６】
図３（ｄ）は本発明のデータ軽量化システム１００の部品別描画色設定の詳細な動作を説明するフローチャートである。図７（ａ）のように、レンダリング描画色Ｒ、Ｇ、Ｂの各値ｒ、ｇ、ｂを１６分割し（Ｓ３１）、部品番号Ｎを１２ビット２進数で表現する（Ｓ３２）。即ち、［ｒ，ｇ，ｂ］＝［０．０，０．０，０．０］（黒）を部品番号０番に対応させ、部品番号Ｎの最上位４ビット対応整数をＮｒ、部品番号Ｎの中間４ビット対応整数をＮｇ、部品番号Ｎの最下位４ビット対応整数をＮｂとして、［ｒ，ｇ，ｂ］の各成分をｒ＝Ｎｒ／１６．０、ｇ＝Ｎｇ／１６．０、ｂ＝Ｎｂ／１６．０により決定する（Ｓ３３）。また、描画のバックグラウンドを［ｒ，ｇ，ｂ］＝［１．０，１．０，１．０］（白）で固定し（Ｓ３４）、その結果、最大可能部品数を４９１２とする（Ｓ３５）。部品描画色指定の一例を図６（ｂ）に示す。
即ち、多数の部品に番号を付与し、各部品に描画色を自動的に決定するために本発明では、レンダリング描画色Ｒ、Ｇ、Ｂの各値ｒ、ｇ、ｂを１６分割し、［ｒ，ｇ，ｂ］＝［０．０，０．０，０．０］を部品番号０番（黒）に対応させ、部品番号Ｎを１２ビット２進数で表現する。例えば、図６（ａ）のように、Ｎ＝５３は、Ｎｒ＝「００００」、Ｎｇ＝「００１１」、Ｎｂ＝「０１０１」となる。そして［ｒ，ｇ，ｂ］の各成分をｒ＝Ｎｒ／１６．０、ｇ＝Ｎｇ／１６．０、ｂ＝Ｎｂ／１６．０により決定する。従って、最大可能部品数は、１７×１７×１７−１＝４９１２となる。これにより、簡単な方法で各部品に異なる描画色を決定すると共に、多数の部品を対象とすることができる。
また、各部品に描画色を決定する場合、必ずバックグラウンドが必要となる。また、バックグラウンドは他の色と識別がし易いことが重要である。そこで本発明では、描画のバックグラウンドを［ｒ，ｇ，ｂ］＝［１．０，１．０，１．０］（白）で固定する。これにより、各部品の描画色同士の識別が容易となる。
【００２７】
図４（ａ）は本発明のデータ軽量化システム１００の部品可視特徴量計算の詳細な動作を説明するフローチャートである。まず、部品可視特徴量１５は、描画方向ｊから部品ｉを単独レンダリングした際の描画バッファ６上の占有画素数をＰij、描画方向ｊからアセンブリモデル全体を描画した際の部品ｉの占有画素数Ｑijとしたとき、各部品に対してアセンブリモデルにおける部品可視率Ｆivisibleを、Ｆivisible＝ｍａｘ（Ｑij／Ｐij）により求める（Ｓ４１）。
次に部品可視特徴量１５は、描画方向ｊからアセンブリモデル全体を描画した際のモデル全体の描画画素数Ｓjとしたとき、アセンブリモデル全体に対する部品占有率Ｆioccupiedを、Ｆioccupied＝ｍａｘ（Ｑij／Ｓj）により求める（Ｓ４２）。次に、部品可視特徴量１５は、描画方向ｊからアセンブリモデル全体を描画されている各デプスレベルが持つ描画数の中の最大値をＲijとしたとき、アセンブリモデルの外形形状への寄与度Ｆidepthを、Ｆidepth＝ｍａｘ（Ｒij）により求める（Ｓ４３）。
部品可視率Ｆivisibleは、描画方向ｊにおいて、部品ｉがアセンブリの外側からどの程度良く見えているかを表す指標である。例えば、描画方向ｊで他の部品に隠れて殆ど表面に現れない部品ｉを他部品と同時にレンダリングするとＱijが０に近くなり、その結果、Ｆivisible≒０となる。
また、描画方向ｊで他の部品に隠されないで殆ど表面に現れている部品ｉを単独レンダリングするとＱijとＰijが略等しくなり、その結果、Ｆivisible≒１となる。これにより、部品可視率を描画バッファ上の占有画素数の比率で判断するため、正確な部品可視率を求めることができる。
【００２８】
図４（ｂ）は本発明のデータ軽量化システム１００の除去対象部品番号決定の詳細な動作を説明するフローチャートである。除去対象部品決定手段は、部品可視特徴量Ｆivisible、Ｆioccupied、Ｆidepth、及び部品可視率の閾値τvisible、部品占有率の閾値τoccupied、及び寄与度の閾値τdepthを入力し（Ｓ５１）、（Ｆivisible＜τvisible）＾（Ｆioccupied＜τoccupied）＾（Ｆidepth＜τdepth）を満足する部品を外側から可視となる可視性が低い部品と見做して除去対象部品とする（Ｓ５２）。
即ち、部品可視特徴量、およびユーザが定めたしきい値から、式（Ｆivisible＜τvisible）＾（Ｆioccupied＜τoccupied）＾（Ｆidepth＜τdepth）の条件を満たす部品を外側から可視となる可能性が低い部品と考え、削除対象とする。これにより、除去対象の部品番号を単純な計算式により決定することができる。
また、閾値を適宜設定変更することにより、除去の範囲を任意に変更することができる。
【００２９】
図７は本発明のデータ軽量化システムを動作させる軽量化プログラムの構成を説明する図である。図８ではアセンブリモデルとしてバルブを例にとり説明する。アセンブリモデル２０は４個の部品により構成され、各部品は予め部品ＣＡＤモデルのＳＴＬ形式でファイルを保存することにより、部品毎の三次元メッシュモデルに変換されているものとする。即ち、つまみ２２、コック２３、２つのバルブ本体２４、２５の４つの部品から構成されている。まず、アセンブリモデルの形状から、描画スケールと部品描画色、及びユーザが定義したＮｊ個の描画方向を決定する。
次に、この描画設定に基づいてＯｐｅｎＧＬを用いてカラーバッファ及びデプスバッファ上にアセンブリモデル２６を描画する。更に、得られた各画素のカラー値、デプス値から各部品に対する特徴量（部品可視率、部品占有率、部品デプス値）２７を算出し、閾値処理によって外形形状を抽出する。
【００３０】
図８は本発明のデータ軽量化システムにおいてアセンブリモデル軽量化処理を実施した処理結果を一覧にした図である。各モデル（バルブ６０、オイルポンプ６１、電源装置６２、グリルｓｕｂａｓｓｙ６３、ガスコンロ全体６４、脈波計６５）に対して、軽量化前の部品数、総面分数と、軽量化後の部品数（減少率）、総面分数（減少率）と、軽量化処理時間（Ｓ）、その時の部品可視率閾値Ｔを示す（本実施例ではＴ＝０．６とした）。
尚、使用したＰＣスペックは、Ｉｎｔｅｌ  Ｃｏｒｅ２Ｄｕｏ２．４ＧＨｚ、ＲＡＭ３．２５ＧＢ、軽量化処理時間には、ファイル読み込み時間、三角形分割処理時間は含まない。レンダリング方向は、Ｎａ＝４、Ｎｂ＝８、２６方向、減少率＝（軽量化前数−軽量化後数）／軽量化前数により求めた。
この図から、例えば、バルブ６０の場合は、軽量化前の部品数は４、総面分数は６４７９４であるが、軽量化後では、部品数は３（減少率２５％）、総面分数は６０２３４（減少率７％）となっているのが分かる。その時の軽量化処理時間は３．４４（Ｓ）である。
また、ガスコンロ全体６４の場合は、軽量化前の部品数は４５１、総面分数は１５２７４９６であるが、軽量化後では、部品数は１４４（減少率６８％）、総面分数は６９２８７２（減少率５５％）となり、大幅に軽量化されているのが分かる。これらの軽量化処理は、部品可視率閾値Ｔを０．６として計算した結果であり、当然、部品可視率閾値Ｔにより各値は変動する。
【００３１】
図９は本発明のデータ軽量化システムにおいて、脈波計６５に対する外形部品抽出結果を示す。ここでは、７．０＝Ｖｉｓｉｂｌｅτ、１．０＝Ｏｃｃｕｐｉｅｄτ、１００＝Ｄｅｐｔｈτとした。脈波計６５のモデルに対して、外側からは完全に不可視、もしくは不可視に近い部品のみを削除し、アセンブリモデルの外観を損なうことなく頑健に外形形状を抽出することが可能となっている。特に、ガスコンロ６５のような複雑かつ大規模なアセンブリモデルに対しては、７割近くの部品を１分強で削減できており、表示を行うのに適当な面分数まで、高速にモデルを軽量化できたといえる。
本発明は、上述した実施形態のみに限定されたものではない。上述した実施形態のデータ軽量化システムを構成する各機能をそれぞれプログラム化し、あらかじめＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に書き込んでおき、コンピュータに搭載したＣＤ−ＲＯＭドライブのような媒体駆動装置にこのＣＤ−ＲＯＭ等を装着して、これらのプログラムをコンピュータのメモリあるいは記憶装置に格納し、それを実行することによって、本発明の目的が達成されることは言うまでもない。
この場合、記録媒体から読み出されたプログラム自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体も本発明を構成することになる。尚、プログラムを格納する記録媒体としては半導体媒体（例えば、ＲＯＭ、不揮発性メモリカード等）、光媒体（例えば、ＤＶＤ、ＭＯ、ＭＤ、ＣＤ等）、磁気媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）等のいずれであってもよい。
【００３２】
また、ロードしたプログラムを実行することにより上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することによって上述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
また、市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等を介して接続されたサーバコンピュータの記憶装置にプログラムを格納しておき、インターネット等を通じて他のコンピュータに転送することもできる。この場合、このサーバコンピュータの記憶装置も本発明の記録媒体に含まれる。尚、コンピュータでは、可搬型の記録媒体上のプログラム、または転送されてくるプログラムを、コンピュータに接続した記録媒体にインストールし、そのインストールされたプログラムを実行することによって上述した実施形態の機能が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は本発明のデータ軽量化システムの基本的なアルゴリズムを説明する図である。
【図２】本発明のデータ軽量化システムの機能ブロック図である。
【図３】（ａ）は本発明のデータ軽量化システム１００の全体の流れを説明するフローチャート、（ｂ）は本発明のデータ軽量化システム１００の描画スケール自動決定の詳細な動作を説明するフローチャート、（ｃ）は本発明のデータ軽量化システム１００の描画方向設定の詳細な動作を説明するフローチャート、（ｄ）は本発明のデータ軽量化システム１００の部品別描画色設定の詳細な動作を説明するフローチャートである。
【図４】（ａ）は本発明のデータ軽量化システム１００の部品可視特徴量計算の詳細な動作を説明するフローチャート、（ｂ）は本発明のデータ軽量化システム１００の除去対象部品番号決定の詳細な動作を説明するフローチャートである。
【図５】（ａ）は対角線の投影長ＬBと境界線４７の中心位置ＣBを説明する図、（ｂ）はモデルをＬV／ＬB倍して平行投影によりレンダリングして描画スケールを決定する図である。
【図６】（ａ）は部品番号Ｎを１２ビット２進数で表現した場合のＮ＝５３を説明する図、（ｂ）は部品別描画色指定の例を示す図である。
【図７】本発明のデータ軽量化システムを動作させる軽量化プログラムの構成を説明する図である。
【図８】本発明のデータ軽量化システムにおいてアセンブリモデル軽量化処理を実施した処理結果を一覧にした図である。
【図９】（ａ）（ｂ）は脈波計をアセンブリモデル軽量化処理を実施した場合の処理結果を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  三次元ＣＡＤシステム、２  描画スケール決定手段、３  描画方向設定手段、４  部品別描画色設定手段、５  アセンブリ部品群描画手段、６  描画バッファ、７  部品可視特徴量計算手段、８  除去対象部品決定手段、９  制御手段、１０  描画スケール、１１描画方向、１２  描画色、１３  描画ポリゴンデータ、１４  各画素色情報、１５  部品可視特徴量、１６ａ  部品可視率閾値、１６ｂ  部品占有率閾値、１６ｃ  寄与度閾値、１７  除去対象部品番号、１９  非評価方向、１００  データ軽量化システム
【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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