(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体に対応の形状モデルと前記形状モデルを含む大きさの表示範囲とに関連した特徴点のそれぞれに基づいて格子を生成する格子生成手段と、
前記格子生成手段により生成された格子の間隔のそれぞれについて、前記形状モデルの所定部分に対応の前記間隔との比率を算出する比率算出手段と、
前記格子間隔のそれぞれを、前記比率算出手段により算出された対応の前記比率と所定値とを用いて、前記形状モデルにおける各部の位置に関する相互関係を保持しながら前記所定部分が拡大されるように換算する間隔換算手段と、
前記間隔換算手段による換算後の前記格子間隔のそれぞれに基づいて、前記表示範囲において前記形状モデルの画像を表示する画像表示手段とを備える、画像処理装置。
【請求項２】
前記所定値は、可変設定されることを特徴とする、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記格子間隔は、前記物体の形状の端点または特徴点についての座標を示すためのｘ軸およびｙ軸のそれぞれに対応して平行に設けられることを特徴とする、請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記所定値は、前記ｘ軸およびｙ軸のそれぞれに対応して、個別に設定されることを特徴とする、請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記間隔換算手段による換算は、前記ｘ軸およびｙ軸のうち、少なくとも一方の所望される軸に対応して設けられる前記格子間隔について行なわれることを特徴とする、請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記形状モデルは、前記物体の全体の形状に対応することを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記形状モデルは、前記物体の所望部分の形状に対応することを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
格子生成手段が、物体に対応の形状モデルと前記形状モデルを含む大きさの表示範囲とに関連した特徴点のそれぞれに基づいて格子を生成する格子生成ステップと、
前記格子生成ステップにより生成された格子の間隔のそれぞれについて、比率算出手段が、前記形状モデルの所定部分に対応の前記間隔との比率を算出する比率算出ステップと、
間隔換算手段が、前記格子間隔のそれぞれを、前記比率算出ステップにより算出された対応の前記比率と所定値とを用いて、前記形状モデルにおける各部の位置に関する相互関係を保持しながら前記所定部分が拡大されるように換算する間隔換算ステップと、
画像表示手段が、前記間隔換算ステップによる換算後の前記格子間隔のそれぞれに基づいて、前記表示範囲において前記形状モデルの画像を表示する画像表示ステップとを備える、画像処理方法。
【請求項９】
コンピュータを、
物体に対応の形状モデルと前記形状モデルを含む大きさの表示範囲とに関連した特徴点のそれぞれに基づいて格子を生成する格子生成手段、
前記格子生成手段により生成された格子の間隔のそれぞれについて、前記形状モデルの所定部分に対応の前記間隔との比率を算出する比率算出手段、
前記格子間隔のそれぞれを、前記比率算出手段により算出された対応の前記比率と所定値とを用いて、前記形状モデルにおける各部の位置に関する相互関係を保持しながら前記所定部分が拡大されるように換算する間隔換算手段、および
前記間隔換算手段による換算後の前記格子間隔のそれぞれに基づいて、前記表示範囲において前記形状モデルの画像を表示する画像表示手段として機能させるための画像処理プログラムを記録したコンピュータで読取可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は物体の形状を画像表示するための画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムを記録したコンピュータで読取可能な記録媒体に関し、特に、変化させた形状の画像を表示する画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムを記録したコンピュータで読取可能な記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電化製品の部品を設計する際には、部品の特性（放熱特性、導電特性など）を解析して好ましい特性を有した部品を設計することが望まれる。
【０００３】
そこで、従来より計算機を用いたシミュレーション処理により、部品の特性解析が行なわれていた。特性解析では、まず、解析対象となる部品を物体として捉えて該物体について解析対象のモデル（以下、解析モデルという）を生成して、解析モデルについて解析処理が行なわれていた。
【０００４】
図１５は、従来の解析処理のフローチャートである。図示されるように解析処理においては、解析の対象となる物体の形を示す形状のデータを入力する形状入力工程４１と該物体の材質や境界条件に関する情報を設定するための解析条件入力工程４２を含む解析モデル生成工程４０により定義された解析モデルを対象にして、以下の処理が行なわれる。
【０００５】
まず、解析モデルを小さな複数の要素に分割して、メッシュモデルを作成すると（メッシュ要素生成工程４３）、作成されたメッシュモデルを対象にして所定の特性についての解析計算を行ない（計算処理工程４４）、解析結果を表示する（結果表示工程４５）。
【０００６】
複数部品からなる製品全体の解析を行なうためには、部品ごとにその形状の情報とその材質や境界条件を示す情報を設定して作成された解析モデルを、部品ごとに相互に組合せて、要素分割処理が行なわれてメッシュモデルが作成される。形状入力工程４１で入力される形状の情報は、物体を表現するための位置情報や接続情報を有する立体、面、稜線および頂点からなる構成要素により示される。
【０００７】
次に、物体のこれら各構成要素に対して解析条件入力工程４２が施される。このとき解析対象である物体が複数の構成要素からなり、各構成要素の大きさ、厚みなどが極端に違う場合や、他の構成要素とは極端に違う長さの構成要素、たとえば稜線を有する場合には、構成要素間の相互関係が確認しにくいので、小さい構成要素を選択しにくくなって境界条件に関する情報を入力しにくい。
【０００８】
このように、物品の構成要素が相互に極端に大きさなどが違う場合において生じる問題は、具体的には次のことを指す。たとえば携帯型情報端末装置やノート型のパーソナルコンピュータなど、外見に対して内部の部品が極端に小さいため、製品全体のモデルの画像を表示しているときには内部の部品を認識することができないので、所望する構成要素を選択することができないということを示す。逆に、内部の小さい部品に着目して拡大表示（ズーミング）機能によってその小さい部品を拡大表示した場合は、製品全体のモデルの画像がディスプレイ領域からはみ出して、全体と該小さい部品との関係が途切れてしまうということを指す。
【０００９】
このように、製品のモデルにおいてサイズが極端に異なる複数部品や、縦横比が非常に異なる薄板部品などをコンピュータのディスプレイ上で確認するためには、拡大表示機能によって注目する部分を指定し、それらを拡大表示するための倍率または拡大図を表示するための枠を指示して、拡大表示する。このような拡大および縮小を繰返して所望する部品の選択などの操作を行なっていた。
【００１０】
上述したような不都合を解消するために特開平５−２０４３６９号公報および特開平６−２８４３８号公報で示される技術が提案された。特開平５−２０４３６９号公報においては図面の一部分を拡大表示し、これと同時に、より広い範囲の図面を表示する方法として、１つの表示画面を複数画面に分割して、分割後の１つの画面に図面の一部分を拡大したものを表示し、分割後の他の画面に図面全体を表示する方法が示されている。
【００１１】
特開平６−２８４３８号公報においては、図面を拡大または縮小して表示する際、図面の拡大した部分とその周辺部分の隣接関係を保持し、かつ図面の拡大に伴う拡大部分の周辺が見えるように工夫された図面処理システムが示されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の技術では次のような課題があった。つまり、小さな部分を拡大表示すると、その他の部分が画面からはみ出るため、その拡大部と全体の位置関係が理解しにくかった。また、画面を複数画面に分割して拡大部分と全体図を同時に表示する方法では、それぞれの表示部が小さくなって見づらかった。
【００１３】
また、特開平５−２０４３６９号公報に開示の方法では、拡大した部分とその周辺部分は連続した態様で表示されないので、拡大部分がどのように全体と関連しているかが把握しにくかった。
【００１４】
この課題を解決する一方法として、特開平６−２８４３８号公報に開示のものがある。この方法では拡大部分の拡大率が縦横方向に等倍もしくは極座標に従うとされているから、縦および横いずれかの方向に極端に微小な形状がある場合は効果が得られない。また、拡大部分とその隣接部分の緩衝領域では形状が歪んでしまう。
【００１５】
それゆえにこの発明の目的は、形状モデルの各部相互の関係を保持しながら所定部分が拡大された状態で形状モデル全体の画像を表示できる画像処理装置、方法および画像処理プログラムを記録したコンピュータで読取可能な記録媒体を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明のある局面に係る画像処理装置は、物体に対応の形状モデルと形状モデルを含む大きさの表示範囲とに関連した特徴点のそれぞれに基づいて格子を生成する格子生成手段と、格子生成手段により生成された格子の間隔のそれぞれについて、形状モデルの所定部分に対応の間隔との比率を算出する比率算出手段と、格子間隔のそれぞれを、比率算出手段により算出された対応の比率と所定値とを用いて、形状モデルにおける各部の相互関係を保持しながら所定部分が拡大されるように換算する間隔換算手段と、間隔換算手段による換算後の格子間隔のそれぞれに基づいて、表示範囲において形状モデルの画像を表示する画像表示手段とを備える。
【００１７】
上述の画像処理装置によれば、物体に対応の形状モデルは、形状モデルと形状モデルを含む大きさの表示範囲とに関連した格子の間隔が、所定部分に対応の間隔との比率と所定値とを用いて各部の相互関係を保持しながら所定部分が拡大されるように換算されて、換算後の格子間隔のそれぞれに基づいて、表示範囲において形状モデルの画像が表示される。
【００１８】
したがって、形状モデルの各部相互の関係を保持しながら所定部分が拡大された状態で形状モデル全体の画像を１つの表示範囲において表示できる。それゆえに、ユーザは所定部分の大きさが他の部分とは極端に異なって小さい物体の形状モデルに対しても、拡大表示を利用して、所定部分と周囲部分との位相関係や位置関係で示される相互関係を保持したまま、わかりやすく拡大して画像表示できる。
【００１９】
上述の画像処理装置においては、所定値は、任意に可変設定される。したがって、所望される程度に所定部分を拡大させて画像表示できる。
【００２０】
上述の画像処理装置において間隔換算手段は、格子間隔のそれぞれを一定にするように換算することを特徴とする。したがって、所定部分が他の部分に比較して微細部分であったとしても、該所定部分を拡大させて、かつ他の部分に比較して強調した態様で画像表示できて、所定部分の確認や選択が極めて容易となる。
【００２１】
上述の画像処理装置において、格子間隔は、ｘ軸方向およびｙ軸方向に設けられる。したがって、形状モデルの各部相互の関係を保持しながら所定部分を含む当該形状モデルに関する格子間隔をｘ軸方向およびｙ軸方向に換算できる。それゆえに、ユーザは所定部分の大きさが他の部分とは極端に異なって小さい物体の形状モデルに対しても、拡大表示を利用して、所定部分と周囲部分との位相関係や位置関係で示される相互関係を保持したまま、ｘ軸方向およびｙ軸方向に拡大してわかりやすく画像表示できる。
【００２２】
上述の画像処理装置において、所定値はｘ軸方向およびｙ軸方向のそれぞれについて個別に設定される。したがって、形状モデルの各部相互の関係を保持しながら所定部分を含む当該形状モデルに関する格子間隔をｘ軸方向およびｙ軸方向のそれぞれについて異なる所定値を用いて換算できる。つまり、所定部分がｘ軸方向（ｙ軸方向）について他の部分とは極端に異なって小さい場合には、ｘ軸方向（ｙ軸方向）について拡大が強調されるように所定値を設定して換算できる。それゆえに、ユーザは、所定部分を周囲部分との位相関係や位置関係で示される相互関係を保持したまま、ｘ軸方向およびｙ軸方向のそれぞれについて所望する程度に拡大して画像表示できる。
【００２３】
上述の画像処理装置において間隔換算手段による換算は、ｘ軸方向およびｙ軸方向のうち、少なくとも一方の所望される方向について行なわれる。したがって、所定部分がｘ軸方向（ｙ軸方向）についてのみ他の部分とは極端に異なって小さい場合には、ｘ軸方向（ｙ軸方向）についてのみ拡大が強調されるように所定値を設定して換算できる。それゆえに、ユーザは、所定部分を周囲部分との位相関係や位置関係で示される相互関係を保持したまま、ｘ軸方向（ｙ軸方向）についてのみ所望する程度に拡大して画像表示できる。
【００２４】
上述の画像処理装置において、形状モデルは、物体の全体の形状に対応する。上述の画像処理装置において、形状モデルは、物体の所望部分の形状に対応する。したがって、形状モデルの各部相互の関係を保持しながら所定部分が拡大された状態で物体全体に対応の形状モデルの全体画像を、または物体の所望部分に対応の形状モデルの全体画像を１つの表示範囲において表示できる。
【００２５】
この発明の他の局面に係る解析処理装置は、物体の特性を解析するための条件を設定して、解析のための計算処理を行なう装置であって、以下の特徴を有する。つまり、物体に対応の形状モデルと形状モデルを含む大きさの表示範囲とに関連した特徴点のそれぞれに基づいて格子を生成する格子生成手段と、格子生成手段により生成された格子の間隔のそれぞれについて、形状モデルの所定部分に対応の間隔との比率を算出する比率算出手段と、格子間隔のそれぞれを、比率算出手段により算出された対応の比率と所定値とを用いて、形状モデルにおける各部の相互関係を保持しながら所定部分が拡大されるように換算する間隔換算手段と、間隔換算手段による換算後の格子間隔のそれぞれに基づいて、表示範囲において形状モデルの画像を表示する画像表示手段と、画像表示手段により表示された形状モデルの画像の各部を指定して、条件を入力して設定する条件入力手段とを備える。
【００２６】
上述の解析処理装置によれば、形状モデルの各部相互の関係を保持しながら所定部分が拡大された状態で形状モデル全体の画像を１つの表示範囲において表示できる。それゆえに、ユーザは所定部分の大きさが他の部分とは極端に異なって小さい場合であっても、所定部分について周囲部分との位相関係や位置関係で示される相互関係を確認しながら、所定部分を指定して条件入力手段により条件を入力して設定することが簡単にできる。これにより、どのような形状モデルであったとしても、それを解析対象モデルとして解析処理することが簡単にできる。
【００２７】
この発明のさらなる他の局面に係る画像処理方法は、物体に対応の形状モデルと形状モデルを含む大きさの表示範囲とに関連した特徴点のそれぞれに基づいて格子を生成する格子生成ステップと、格子生成ステップにより生成された格子の間隔のそれぞれについて、形状モデルの所定部分に対応の間隔との比率を算出する比率算出ステップと、格子間隔のそれぞれを、比率算出ステップにより算出された対応の比率と所定値とを用いて、形状モデルにおける各部の相互関係を保持しながら所定部分が拡大されるように換算する間隔換算ステップと、間隔換算ステップによる換算後の格子間隔のそれぞれに基づいて、表示範囲において形状モデルの画像を表示する画像表示ステップとを備える。
【００２８】
この発明のさらに他の局面に係る画像処理方法をコンピュータに実行させるための画像処理プログラムを記録したコンピュータで読取可能な記録媒体は、以下の特徴を有する。つまり、該記録媒体に記録された画像処理プログラムに対応の画像処理方法は、物体に対応の形状モデルと形状モデルを含む大きさの表示範囲とに関連した特徴点のそれぞれに基づいて格子を生成する格子生成ステップと、格子生成ステップにより生成された格子の間隔のそれぞれについて、形状モデルの所定部分に対応の間隔との比率を算出する比率算出ステップと、格子間隔のそれぞれを、比率算出ステップにより算出された対応の比率と所定値とを用いて、形状モデルにおける各部の相互関係を保持しながら所定部分が拡大されるように換算する間隔換算ステップと、間隔換算ステップによる換算後の格子間隔のそれぞれに基づいて、表示範囲において形状モデルの画像を表示する画像表示ステップとを備える。
【００２９】
上述の画像処理方法によれば、物体に対応の形状モデルは、形状モデルと形状モデルを含む大きさの表示範囲とに関連した格子の間隔が、所定部分に対応の間隔との比率と所定値とを用いて各部の相互関係を保持しながら所定部分が拡大されるように換算されて、換算後の格子間隔のそれぞれに基づいて、表示範囲において形状モデルの画像が表示される。
【００３０】
したがって、形状モデルの各部相互の関係を保持しながら所定部分が拡大された状態で形状モデル全体の画像を１つの表示範囲において表示できる。それゆえに、ユーザは所定部分の大きさが他の部分とは極端に異なって小さい物体の形状モデルに対しても、拡大表示を利用して、所定部分と周囲部分との位相関係や位置関係で示される相互関係を保持したまま、わかりやすく拡大して画像表示できる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の各実施の形態について図面を参照し説明する。
【００３２】
（実施の形態１）
本実施の形態１に係る画像処理装置は、電化製品の部品の設計のための装置などに搭載されて、設計における部品の特性解析処理において解析対象となる解析モデルの画像を表示する機能を有する。
【００３３】
図１は、本実施の形態１に係る画像処理装置の機能的構成を示す図である。図２は、図１の画像処理装置が搭載される設計装置のハードウェア構成図である。図３は、本実施の形態１に係る処理フローチャートである。図４は、本実施の形態１に係る頂点格子テーブル生成処理のフローチャートである。図５は、本実施の形態１に係る拡大表示ルール生成処理のフローチャートである。
【００３４】
図１において画像処理装置は、制御部１、形状入力部２、制御部１の制御に従い頂点格子テーブル５Ｘおよび５Ｙを生成する頂点格子テーブル生成部３、制御部１の制御に従い拡大表示ルール６を参照して、解析対象となる物体の形状を表示する形状表示部４を含む。
【００３５】
図２を参照して設計装置はコンピュータの構成を有する。具体的には、設計装置は該装置を集中的に制御および管理するためのＣＰＵ（中央処理装置の略）２５、形状データ生成および形状データ処理のためのプログラムを含む各種のプログラムならびに各種のデータが格納されるＲＯＭ（リードオンリメモリの略）２６、処理のために必要とされるデータが格納されるＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２８、外部から各種情報を入力するために操作されるキーボード、マウスなどからなる入力部２０、画面に対して各種情報を出力するための表示装置およびプリンタなどからなる出力部２２、インターネットなどを含む外部の各種の通信ネットワーク２９とＣＰＵ２５とを通信接続するための通信デバイス２７、入力部２０と出力部２２とをＣＰＵ２５に接続するためのＩ／Ｏ（入力／出力）デバイス２１、フレキシブルディスクなどの記録媒体２３が着脱自在にセットされて、装着された該記録媒体２３をＣＰＵ２５の制御のもとにアクセスしてデータの読み書きをするための外部記憶ドライバ２４を含む。
【００３６】
図１の制御部１はＣＰＵ２５に対応し、形状入力部２は入力部２０に対応し、頂点格子テーブル生成部３はプログラムに対応する。形状表示部４は出力部２２の表示装置に関連したプログラムに対応する。頂点格子テーブル５Ｘと５Ｙおよび拡大表示ルール６はＲＡＭ２８に格納されたデータに対応する。
【００３７】
図３を参照して、本実施の形態に係る解析対象物体の形状モデルの生成と出力の手順について説明する。
【００３８】
まず、形状入力部２により、設計対象物体の形状要素に関する情報が入力されて、入力された情報により設計対象物体の形状のモデル（以下、形状モデルとい）が生成される（ステップ３１）。ここで、設計対象物体は形状データとして形状要素を用いて定義される。形状要素とは形状を表現する頂点、稜線、面およびそれらからなる立体などである。
【００３９】
次に、頂点格子テーブル生成部３により頂点格子テーブル５Ｘおよび５Ｙが生成される（ステップ３２）。ここで、図４を用いて頂点格子テーブル生成部３の処理を説明する。
【００４０】
形状入力部２において入力された形状要素から端点または特徴点の抽出を行なう（ステップ５１）。次に、抽出された端点または特徴点について、たとえば頂点、稜線の端点、面の制御点、円の中心点、ＭＩＮＩＭＡＸボックス（設計対象物体を含む最小のボックス：バウンダリボックス）の頂点について座標値の抽出が行なわれて、抽出された座標値はｘ座標およびｙ座標についてそれぞれ分類されて、昇順にソーティングされる（ステップ５２）。
【００４１】
次に、抽出された各座標を通り、ｘ軸およびｙ軸のそれぞれに対して平行なグリッドが生成される（ステップ５３）。さらに、生成されたグリッドに関して各グリッド間隔が求められて、求まったグリッド間隔のデータが格納された頂点格子テーブル５Ｘおよび５Ｙが生成される（ステップ５４）。
【００４２】
図３に戻って、次に、形状表示部４により、拡大表示の際に参照される拡大表示ルール６が生成される（ステップ３３）。図５を参照して、拡大表示ルール６の生成処理について説明する。
【００４３】
まず、頂点格子テーブル５Ｘおよび５Ｙが参照されて、そこに格納されたグリッド間隔のデータからその差分が抽出されて（ステップ６１）、次に抽出された差分を用いた拡大表示の際のデフォルメ率が決定される（ステップ６２）。デフォルメ率とは、物体の形状の変形の程度を示す変形率であるが、その詳細については後述する。そして、これらの情報から、形状モデルを拡大表示する際の各グリッド間隔が拡大表示ルール６として求められて、拡大表示時の各グリッドの比として利用される（ステップ６３）。
【００４４】
図３に戻って、拡大表示モードが設定されると（ステップ３４）、形状表示部４は、形状モデルを、拡大表示ルール６を参照して、微小または微薄な部分を周囲との関係を保ちながら出力部２２の表示装置において拡大表示する（ステップ３５）。
【００４５】
通常の表示モードでは、物体の形状モデルは実際の寸法の比で表示されるが、微細な部分の処理を行なう際には拡大表示モードが設定される。拡大表示モードは、例えば入力部２０を介した外部からの入力により設定される。または、処理プログラム中で既に設定された値に従い設定される。拡大表示モード時は物体の形状モデルに関しては位相または位置関係のみ保存されている状態である。そのため、拡大表示モード時は部品に対する条件の設定や、部品相互の関係の確認は利用可能であるが、部品の変形や移動をすることはできない。
【００４６】
拡大表示モードは、頂点格子テーブル５Ｘおよび５Ｙが生成されて、拡大表示ルール６が生成された時点で有効となる。拡大表示モードは、設計における部品の寸法の設定や特性解析のための条件の設定の他、各種確認作業や結果表示およびレポート作成にも利用できる。
【００４７】
次に、上述した頂点格子テーブル５Ｘと５Ｙ、ならびに拡大表示ルール６の生成について、具体例を挙げて詳述する。
【００４８】
図６（Ａ）と（Ｂ）は、本実施の形態１における形状モデルの一例を示す図である。図７（Ａ）と（Ｂ）は本実施の形態１に係る頂点格子テーブルの一例を示す図である。図６（Ａ）に、解析対象とされる物体について生成された形状モデル７１が示される。形状モデル７１は、図示されるように８個の頂点ｐ１〜ｐ８を有し、頂点ｐ２〜ｐ５からなる小さな突起部を有している。
【００４９】
図６（Ａ）の形状モデル７１について頂点格子テーブル５Ｘと５Ｙを生成する場合について図４のフローに従い説明する。まず、形状モデル７１を構成する頂点ｐ１〜ｐ８が対応の座標（ｘ，ｙ）とともに抽出されて、抽出された頂点は対応の座標（ｘ，ｙ）に基づいてｘ座標軸およびｙ座標軸方向別に分類されて昇順にソーティングされる（ステップ５１と５２）。
【００５０】
ここで、ソーティングと同時に、ｘ座標軸方向について同じ座標値を有する頂点を１つのグループとして関連づけ、同様にして、ｙ座標軸方向についても同じ座標値を有する頂点を１つのグループとして関連づける。これにより頂点８３Ｘは座標８２Ｘに基づいて図７（Ａ）の頂点格子テーブル５Ｘに示されるように（ｐ３，ｐ４）、（ｐ１，ｐ２，ｐ５，ｐ６）、（ｐ７，ｐ８）のグループに分類される。同様に、頂点８３Ｙは座標８２Ｙに基づいて図７（Ｂ）の頂点格子テーブル５Ｙに示されるように（ｐ１，ｐ８）、（ｐ２，ｐ３）、（ｐ４，ｐ５）、（ｐ６，ｐ７）のグループに分類される。
【００５１】
次に、グリッドが生成される（ステップ５３）。まず、ｘ座標軸方向のグリッド８１Ｘに関してグリッドＧｘ１からＧｘ３が生成される。このとき、形状モデルを含む大きさの所定の表示範囲に関してグリッドＧｘ０とＧｘ４が追加される。表示範囲は、形状表示部４により形状が表示される出力部２２の表示装置における表示可能な画面領域の大きさに対応する。ｙ座標軸方向のグリッド８１Ｙについても同様にグリッドＧｙ１からＧｙ４を生成し、同様に表示範囲に関してグリッドＧｙ０とＧｙ５が追加される。この結果、図６（Ｂ）に示されるように、形状モデル７１に関してｘ軸方向およびｙ軸方向についてグリッドが設けられる。ここでは、説明のためにグリッドを形状モデル７１に関して表示しているが（図６（Ｂ）参照）、これは頂点格子テーブル生成部３において生成されるにとどまり、特に画面上に表示する必要はない。
【００５２】
次に、上述のようにして生成されたグリッドについて、それらグリッドの頂点座標から各グリッド間隔が抽出されて、対応の頂点格子テーブル５Ｘおよび５Ｙのそれぞれについてグリッド間隔８４Ｘおよび８４Ｙとして設定される（ステップ５４）。
【００５３】
次に、拡大表示ルール６の生成について具体的に説明する。
形状表示部４は拡大表示ルール６を生成するに際して、上述のような手順で生成された図７（Ａ）と（Ｂ）の頂点格子テーブル５Ｘと５Ｙを用いる。まず、グリッド間隔８４Ｘと８４Ｙについての差分が求められる（ステップ６１）。具体的には、たとえば図７（Ａ）の頂点格子テーブル５Ｘにおけるグリッド間隔８４Ｘのうち最も小さいグリッド間隔、すなわちグリッド間隔ｄｘ２と、その他のグリッド間隔のそれぞれとの差分ｒ１〜ｒ４が、グリッド間隔ｄｘ２を基準にした倍率ｒ１〜ｒ４として求められる。つまり、ｒ１＝ｄｘ１／ｄｘ２，ｒ２＝ｄｘ２／ｄｘ２，ｒ３＝ｄｘ３／ｄｘ２，ｒ４＝ｄｘ４／ｄｘ２である。ここで、大きい値の倍率が存在するほど、形状モデル７１には極端にサイズが異なる部分が存在することを表わす。
【００５４】
次にデフォルメ率が決定される（ステップ６２）。デフォルメ率は、入力部２０を介して値として入力してもよいし、複数の候補の中から選択して入力してもよいし、強調の度合いをリストから選択して、処理内部で対応するデフォルメ率の値に変換するようにしてもよい。
【００５５】
デフォルメ率は、ここではｘ座標軸方向およびｙ座標軸方向に対して共通に設定されると想定する。形状モデル７１を原図と等倍に表示する場合、デフォルメ率＝０で表わされ、デフォルメ率＝１の場合、形状モデル７１の特徴点（頂点）から生成されたグリッド間隔８４Ｘおよび８４Ｙは一定となるように拡大表示される。また、デフォルメ率＝Ｋとすると、ｘ座標軸方向のグリッド間隔ｄｘのそれぞれが最小値のグリッド間隔（ｄとする）に対して１≦ｄｘ／ｄ＜Ｋならばｄｘ＝ｄ、Ｋ≦ｄｘ／ｄならばｄｘ＝Ｋ・ｄとする。
【００５６】
したがって、デフォルメ率が０または値が小さいほど、拡大後の形状においては、元の形状モデルにおける各部間の比率と等しくなり、デフォルメの度合いが小さくなる。
【００５７】
図８（Ａ）〜（Ｄ）には、拡大表示ルール６を用いてた拡大表示処理とデフォルメ率を変更したときの表示例が示される。デフォルメ率をｘおよびｙ座標軸方向ともに１とした場合、図７（Ａ）と（Ｂ）のグリッド間隔８４Ｘおよび８４Ｙが一定となるように拡大される。そのときの形状モデル７１の表示例が図８（Ａ）に示される。図８（Ａ）の形状モデル７１は、図７（Ｂ）の拡大表示前に比べて小さな突起部分が強調されていることがわかる。
【００５８】
次に、デフォルメ率をｘ座標軸およびｙ座標軸方向ともに任意とした場合の例を示す。この場合、図７（Ａ）において最も小さいグリッド間隔８４Ｘ（ｄｘ２）を基準としてグリッド間隔が２倍以上ある部分に関して２倍に設定する。２倍より少ないものは一律にｄｘ２と設定される。これに従いグリッド間隔８４Ｘと８４Ｙが再設定された頂点格子テーブル５Ｘおよび５Ｙが、図８（Ｂ）および（Ｃ）に示されて、そのときの形状モデル７１の拡大表示例は図８（Ｄ）に示される。図８（Ｄ）の形状モデル７１では、図８（Ａ）に比べて全体に対して突起している部分が小さくなって（強調度が低くなって）、拡大表示前の図６（Ｂ）における各グリッド間隔の比率に近くなっている。
【００５９】
以上のようにデフォルメ率を調節することにより、デフォルメの度合いが調整され、形状モデル７１において突起部分の強調を強めたり位置関係を把握しやすいようにして拡大表示できる。
【００６０】
図９（Ａ）と（Ｂ）には、複数部品からなる形状モデルに対する拡大表示例が示される。ここでは、複数部品からなる形状モデルに対して上述したような拡大表示を適用した例が示される。
【００６１】
図１０（Ａ）と（Ｂ）には、形状モデルに斜め線が含まれる場合の拡大表示例が示される。斜め線については、端点の座標に対してグリッドが生成される。図１０（Ｂ）には、図１０（Ａ）の形状モデルを、上述と同様の手順でデフォルメ率＝１で拡大表示した場合が示される。
【００６２】
図１１（Ａ）と（Ｂ）には、形状モデルに円（円弧）９１が含まれる場合の拡大表示例が示される。円（円弧）については、その中心およびＭＩＮＩＭＡＸボックスの頂点が特徴点として抽出されてグリッドが生成される。図１１（Ｂ）には、図１１（Ａ）の形状モデルを上述と同様の手順でデフォルメ率＝１で拡大表示した場合が示される。
【００６３】
図１２（Ａ）と（Ｂ）には、形状モデルにおいて指定された領域に含まれる部分について拡大表示を適用した例が示される。図１２（Ａ）の形状モデルの部分を含む領域を破線で囲んで指定して、該指定領域について上述した手順に従い該部分を拡大した場合の表示例が図１２（Ｂ）に示される。このとき、指定領域を表示領域として、端点のグリッドＧｘ０、ＧｘＭ、Ｇｙ０、ＧｙＮ（Ｍ，Ｎはグリッド数＋１の値）が追加される。
【００６４】
図１３（Ａ）〜（Ｄ）には、３部品からなる板状の形状モデルに拡大表示が適用された例が示される。ここでは、デフォルメ率はｘ座標軸方向およびｙ座標軸方向にそれぞれ異なる値が設定されてもよい。デフォルメ率＝０の場合は拡大表示されず標準倍率とされる。図１３（Ａ）には、ｘ，ｙ座標軸方向のデフォルメ率Ｋｘ＝０、Ｋｙ＝０の場合の、言換えると拡大表示前の形状モデルの表示例が示される。ここで、表示範囲は特に指定されずに全体が表示されるものとする。
【００６５】
図１３（Ｂ）には、図１３（Ａ）の形状モデルについてｘ，ｙ座標軸方向のデフォルメ率がＫｘ＝０，Ｋｙ＝１とされた場合、言換えるとｙ座標軸方向のみに拡大表示された例が示される。図１３（Ｃ）には、図１３（Ａ）の形状モデルについてｘ，ｙ座標軸方向のデフォルメ率Ｋｘ＝１、Ｋｙ＝１とされた場合の表示例が示される。図１３（Ｄ）には、図１３（Ａ）の形状モデルについてｘ，ｙ座標軸方向のデフォルメ率Ｋｘ＝４、Ｋｙ＝１に従い拡大表示された例が示される。これらを用いると、特に基板と、基板上のチップ部品などからなる製品のように縦横の寸法比が極端に異なる形状モデルを解析対象モデルとして生成する場合に有効である。
【００６６】
図１４には、本実施の形態１に係る拡大表示方法を解析装置に適用した場合の処理フローチャートが示される。図１４を参照して、ノート型パーソナルコンピュータやその他の携帯型電化製品の放熱解析を行なう場合について説明する。
【００６７】
まず、各部品の解析モデルが生成される。解析モデルの生成処理は形状入力ステップ１５１と解析条件入力ステップ１５５からなるが、拡大表示処理を用いて解析条件を入力するため、形状入力ステップ１５１で入力された情報により生成された形状モデルから頂点格子テーブル５Ｘと５Ｙが前述と同様な手順で生成される（ステップ１５２）。
【００６８】
次に、拡大表示ルール６が前述と同様な手順で生成されて（ステップ１５３）、拡大表示モードが設定される（ステップ１５４）。
【００６９】
以上の処理の結果、解析モデル形状の各部は位相や位置による相互関係を保持したまま、所定のデフォルメ率に従って前述したように拡大表示されるから、解析モデルにおける薄いまたは微小な部分への解析条件の入力（ステップ１５５）を容易に行うことができる。
【００７０】
その後、メッシュ要素分割処理（ステップ１５６）が行なわれて解析のための計算処理がなされ（ステップ１５７）、その結果表示がなされる（ステップ１５８）。
【００７１】
メッシュ要素分割および結果表示については、解析対象とされた部品の原寸のまま処理することも可能であるが、本拡大表示を利用することにより、より理解しやすくなる。
【００７２】
なお、本実施の形態では、拡大表示を電化製品の設計に適用する場合を説明したが、用途はこれに限定されない。たとえば、機械部品の設計や建築図面の作成など図形処理操作を伴う設計においても有効である。
【００７３】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。
【００７４】
以上説明した形状モデルの拡大表示処理機能を有したシステムは、プログラムで実現される。本実施の形態２では、このプログラムはコンピュータで読取可能な記録媒体に格納される。
【００７５】
本実施の形態では、この記録媒体として、図２に示されている装置で処理が行なわれるために必要なメモリ、たとえばＲＯＭ２６のようなそのものがプログラムメディアであってもよいし、また外部記憶ドライバ２４として磁気テープ装置およびＣＤ−ＲＯＭ（compact disc read only memory）装置などのプログラム読取装置が設けられ、そこに記憶媒体２３である磁気テープまたはＣＤ−ＲＯＭが挿入されることで読取可能なプログラムメディアであってもよい。いずれの場合においても、格納されているプログラムはＣＰＵ２５がアクセスして実行させる構成であってもよいし、あるいはいずれの場合もプログラムが一旦読出されて、読出されたプログラムは、図２の装置の所定のプログラム記憶エリア、たとえばＲＡＭ２８のプログラム記憶エリアにロードされて、ＣＰＵ２５により読出されて実行される方式であってもよい。このロード用のプログラムは、予め当該装置に格納されているものとする。
【００７６】
ここで、上述したプログラムメディアは装置本体と分離可能に構成される記録媒体２３であり、磁気テープやカセットテープなどのテープ系、フレキシブルディスクやハードディスクなどの磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ（Magnetic  Optical  Disc）／ＭＤ（Mini  Disc）／ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disc）などの光ディスクのディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カードなどのカード系、あるいはマスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Erasable  and  Programmable  ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ(Electrically  ＥＰＲＯＭ)、フラッシュＲＯＭなどによる半導体メモリを含めた固定的にプログラムを担持する媒体であってもよい。
【００７７】
また、図２の装置はインターネットを含む通信ネットワーク２９と通信デバイス２７を介して接続可能な構成が採用されているから、通信ネットワーク２９からプログラムがダウンロードされるように流動的にプログラムを担持する媒体であってもよい。なお、このように通信ネットワーク２９からプログラムがダウンロードされる場合には、ダウンロード用プログラムは予め当該装置本体に格納しておくか、あるいは別の記録媒体２３から予め当該装置本体にインストールされるものであってもよい。
【００７８】
なお記録媒体２３に格納されている内容としてはプログラムに限定されず、データであってもよい。
【００７９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００８０】
【発明の効果】
本発明によれば、形状モデルの各部相互の関係を保持しながら所定部分が拡大された状態で形状モデル全体の画像を１つの表示範囲において表示できる。それゆえに、ユーザは所定部分の大きさが他の部分とは極端に異なって小さい物体の形状モデルに対しても、拡大表示を利用して、所定部分と周囲部分との位相関係や位置関係で示される相互関係を保持したまま、わかりやすく拡大して画像表示できる。
【００８１】
これが物体の特性解析の処理に適用された際には、形状モデルにおいて所定部分が微細であったとしても、拡大された画像として提示されるから、ユーザは所定部分を選択して、解析のための条件を設定して入力することが簡単にできる。それゆえに物体の特性解析処理、ひいては特性解析処理結果に基づく物体の、たとえば電化製品または部品の設計作業も効率化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施の形態１に係る画像処理装置の機能的構成を示す図である。
【図２】  図１の画像処理装置が搭載される設計装置のハードウェア構成図である。
【図３】  本実施の形態１に係る処理フローチャートである。
【図４】  本実施の形態１に係る頂点格子テーブル生成処理のフローチャートである。
【図５】  本実施の形態１に係る拡大表示ルール生成処理のフローチャートである。
【図６】  （Ａ）と（Ｂ）は、本実施の形態１における形状モデルの一例を示す図である。
【図７】  （Ａ）と（Ｂ）は本実施の形態１に係る頂点格子テーブルの一例を示す図である。
【図８】  （Ａ）〜（Ｄ）は、拡大表示ルール６を用いてた拡大表示処理とデフォルメ率を変更したときの表示例を示す図である。
【図９】  （Ａ）と（Ｂ）は、複数部品からなる形状モデルに対する拡大表示例を示す図である。
【図１０】  （Ａ）と（Ｂ）は、形状モデルに斜め線が含まれる場合の拡大表示例を示す図である。
【図１１】  （Ａ）と（Ｂ）は、形状モデルに円（円弧）が含まれる場合の拡大表示例を示す図である。
【図１２】  （Ａ）と（Ｂ）は、形状モデルにおいて指定された領域に含まれる頂点について拡大表示を適用した例を示す図である。
【図１３】  （Ａ）〜（Ｄ）は、３部品からなる板状の形状モデルに拡大表示が適用された例を示す図である。
【図１４】  本実施の形態１に係る拡大表示方法を解析装置に適用した場合の処理フローチャートである。
【図１５】  従来の解析処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１  制御部、２  形状入力部、３  頂点格子テーブル生成部、４  形状表示部、５Ｘおよび５Ｙ  頂点格子テーブル、６  拡大表示ルール。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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