| 【発明の名称】 |
CAD用データ変換方法、プログラム及び記録媒体 |
| 【発明者】 |
【氏名】田口 輝敏 【住所又は居所】神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番1号 富士通株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】ヒストリ型データの操作容易性を生かしつつデータ量が少なくて済むノンヒストリ型データへの変換を可能とする。
【解決手段】モデルを幾何形状とその構成部品を示すフィーチャ情報で表現したヒストリ型データからモデルを幾何形状で表現したノンヒストリ型データに変換する。このノンヒストリ型データに変換する際に、モデルの幾何形状を構成する各要素形状毎に、フィーチャ情報から構成部品との対応を示す属性情報を抽出して付加する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】モデルを幾何形状とその構成部品を示すフィーチャ情報で表現したヒストリ型データからモデルを幾何形状で表現したノンヒストリ型データに変換するCAD用データ変換方法に於いて、前記ノンヒストリ型データに変換する際に、前記モデルの幾何形状を構成する各要素形状毎に、前記フィーチャ情報から構成部品との対応を示す属性情報を抽出して付加することを特徴とするCAD用データ変換方法。 【請求項2】請求項1記載のCAD用データ変換方法に於いて、前記モデルの幾何形状を構成する前記要素形状は、面、稜線および頂点を含み、前記面、稜線および頂点毎に、前記フィーチャ情報から構成部品との対応を示す属性情報を抽出して付加することを特徴とするCAD用データ変換方法。 【請求項3】請求項1又は2記載のCAD用データ変換方法に於いて、前記属性情報として、前記フィーチャ情報から前記構成部品との対応を示す複数の異なる属性情報を抽出して階層的に付加することを特徴とするCAD用データ変換方法。 【請求項4】コンピュータに、モデルを幾何形状とその構成部品を示すフィーチャ情報で表現したヒストリ型データを入力するステップと、前記モデルの幾何形状を構成する各要素形状毎に、前記フィーチャ情報から構成部品との対応を示す属性情報を抽出して付加するステップと、前記ヒストリ型データの幾何形状及び付加した属性情報を残して他の情報を全て削除することによりノンヒストリ型データを生成するステップと、を実行させることを特徴とするプログラム。 【請求項5】コンピュータに、モデルを幾何形状とその構成部品を示すフィーチャ情報で表現したヒストリ型データを入力するステップと、前記モデルの幾何形状を構成する各要素形状毎に、前記フィーチャ情報から構成部品との対応を示す属性情報を抽出して付加するステップと、前記ヒストリ型データの幾何形状及び付加した属性情報を残して他の情報を全て削除することによりノンヒストリ型データを生成するステップと、を実行させることを特徴とするプログラムを格納したコンピュータ読取可能な記録媒体。
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【発明の詳細な説明】【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、3次元モデル等を幾何形状とその構成部品を示すフィーチャ情報で表現したヒストリ型データからモデルを幾何形状のみで表現したノンヒストリ型データに変換するCAD用データ変換方法、プログラム及び記録媒体に関し、特にノンヒストリ型データであっても編集時にフィーチャ単位で処理可能とするCAD用データ変換方法、プログラム及び記録媒体に関する。 【0002】 【従来の技術】従来の3次元CADシステムは、立体モデルを幾何形状とその構成部品を示すフィーチャ情報で表現したヒストリ型データを管理するヒストリ型CADシステムと、立体モデルを幾何形状のみで表現したノンヒストリ型データを管理するノンヒストリ型CADシステムに大きく2分される。 【0003】また従来のヒストリ型CADシステムは、データを軽量化するためにヒストリ型データからフィーチャに関する情報などを削除して、幾何形状のみのノンヒストリ型データに変換する機能が備わっているものが多い。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ヒストリ型データは、フィーチャ毎に構成部品の幾何形状、寸法拘束、断面、親子関係、種類、名前、要素ID、グループIDといった情報を持っているため、編集がしやすいという利点があるが、データ量が膨大になってしまうという欠点もある。 【0005】反対に、ノンヒストリ型データは、幾何形状のみであることからデータ量は少なくて済むが、編集に際しては、例えば、一つの穴を削除したい場合でも、その穴部を構成している面がどれであるかを編集作業者が判断し、各面ごとに削除指示を行う必要がある等、作業が煩雑になってしまう。 【0006】このため、従来のヒストリ型CADシステムでデータを軽量化するためにヒストリ型データをノンヒストリ型データに変換するが、変換後にモデルの形状を、面の移動や削除により編集するローカルオペレーションを実行する場合、いくつかの形状をまとめて処理するためには、幾何データをフィーチャ認識技術によりフィーチャ化したり、ユーザが複数回の操作によりグループ化して処理する必要がある。 【0007】例えばノンヒストリ型データの場合には、モデルから一つの穴を削除したい場合でも、その穴を構成している面がどれであるかを編集作業者が判断し、各面ごとに削除指示を行う必要がある等、作業が煩雑になってしまう。 【0008】本発明は、ヒストリ型データの操作容易性を生かしつつデータ量が少なくて済むノンヒストリ型データへの変換を可能とするCAD用データ変換方法、プログラム及び記録媒体を提供することを目的とする。 【0009】 【課題を解決するための手段】本発明は、モデルを幾何形状とその構成部品を示すフィーチャ情報で表現したヒストリ型データからモデルを幾何形状で表現したノンヒストリ型データに変換するCAD用データ変換方法であって、ノンヒストリ型データに変換する際に、モデルの幾何形状を構成する各要素形状毎に、フィーチャ情報から構成部品との対応を示す属性情報を抽出して付加することを特徴とする。 【0010】このため本発明のデータ変換により得られたノンヒストリ型データによれば、モデルの幾何形状を構成する面とか稜線といった幾何要素毎に、ヒストリ型データがフィーチャ情報として持つ構成部品との対応を示す属性情報をもつこととなり、この属性情報を利用してモデルの構成部品である「穴」や「突起」に相当していた部分をモデル全体から検索して一括処理するフィーチャ単位の編集作業が可能となる。 【0011】ここで、モデルの幾何形状を構成する要素形状は、面、稜線および頂点を含み、この面、稜線および頂点毎に、フィーチャ情報から構成部品との対応を示す属性情報を抽出して付加する。また属性情報としては、フィーチャ情報から構成部品との対応を示す複数の異なる属性情報を抽出して階層的に付加することもできる。この付加する属性情報は、例えば構成部品の種類及び又はグループを示す情報である。 【0012】本発明は、ヒストリ型データをノンヒストリ型データに変換するCAD用のプログラムを提供する。このプログラムは、コンピュータに、モデルを幾何形状とその構成部品を示すフィーチャ情報で表現したヒストリ型データを入力するステップと、モデルの幾何学形状を構成する各要素形状毎に、フィーチャ情報から構成部品との対応を示す属性情報を抽出して付加するステップと、ヒストリ型データの幾何形状及び付加した属性情報を残して他の情報を全て削除することによりノンヒストリ型データを生成するステップと、を実行させることを特徴とする。 【0013】本発明は、ヒストリ型データをノンヒストリ型データに変換するCAD用のプログラムを格納したコンピュータ読取可能な記録媒体を提供する。この記録媒体に格納されたプログラムは、コンピュータに、モデルを幾何形状とその構成部品を示すフィーチャ情報で表現したヒストリ型データを入力するステップと、モデルの幾何学形状を構成する各要素形状毎に、フィーチャ情報から構成部品との対応を示す属性情報を抽出して付加するステップと、ヒストリ型データの幾何形状及び付加した属性情報を残して他の情報を全て削除することによりノンヒストリ型データを生成するステップと、を実行させることを特徴とする。 【0014】なお、プログラム及び記録媒体の他の特徴は、データ変換方法の場合と基本的に同じになる。 【0015】 【発明の実施の形態】図1は、本発明によるCAD用データ変換方法が適用されるヒストリ型CADシステムの機能構成のブロック図である。 【0016】図1において、ヒストリ型CADシステム10は、データベース12、モデラーとして機能する形状作成部14、幾何形状を構成する要素形状である稜線、面、頂点などを管理する要素管理部16、寸法拘束を管理する拘束管理部18、3次元モデルの構成部品をフィーチャ情報として管理するフィーチャ管理部20、データベース制御部22及び表示部24を備える。 【0017】このヒストリ型CADシステム10は、形状作成部14により作成された3次元モデルを、データベース12にヒストリ型データ26として格納している。 【0018】これに加え本発明にあっては、ヒストリ型CADシステム10にデータ変換部30を設けている。データ変換部30は、データベース12に格納されている作成済みの3次元モデルのヒストリ型データ26をノンヒストリ型データ28に変換する。 【0019】ここでヒストリ型データ26は、3次元モデルを幾何形状とその構成部品を示すフィーチャ情報で表現したデータである。これに対しノンヒストリ型データ28は3次元モデルを幾何形状のみで表現したデータであるが、本発明にあっては、データ変換部30でヒストリ型データ26からノンヒストリ型データ28に変換する際に、3次元モデルの幾何形状を構成する稜線、面、頂点などの各要素形状ごとにフィーチャ情報から構成部品との対応を示す属性情報を抽出して付加するようにしたことを特徴とする。 【0020】図2は、図1のヒストリ型CADシステム10で作成されたデータベース12のヒストリ型データ26により構成される3次元モデルの一例である。図2において、3次元モデル32は、直方体34の正面より断面が矩形の2つの小さな穴36−1,36−2を貫通した構造を持っている。 【0021】このような3次元モデル32は、図3に示す3つの構成部品から作り出されている。図3における構成部品は、直方体34、穴36−1,36−2の3つとなる。図1のデータベース12に格納しているヒストリ型データ26は、図2の3次元モデル32の幾何形状に加え、図2の3次元モデル32の構成部品である直方体34、穴36−1,36−2を表わすフィーチャ情報で構成されている。 【0022】図4は、図2の3次元モデル32に対応したヒストリ型データ26の説明図である。このヒストリ型データ26は、上側に基本構造のフォーマットを取り出して示すように、図2における3次元モデル32の幾何形状38、図3における部品全体管理情報40、図3における直方体34、穴36−1,36−2に対応したフィーチャ01情報42−1,フィーチャ02情報42−2,フィーチャ03情報42−3で構成されている。 【0023】3次元モデル32の幾何形状38は、その下側に取り出して詳細を示すように幾何データ構成45を備えている。この幾何データ構成45は、3次元モデル32における「Face−1」〜「Face−L」で示す面の要素形状「edge−1」〜「edge−M」で示す稜線の要素形状、更に「Vertex−1」〜「Vertex−N」で示す頂点の要素形状で構成される。 【0024】例えば面の要素形状「Face−1〜L」は、図3のように直方体34、穴36−1,36−2に対し定義した面に対応している。また幾何データ構成45における各要素形状は、先頭の「Face−1」について左側に取り出して示す幾何データ構造44を備えている。 【0025】この幾何データ構造44は、面要素形状「Face−1」における基準点の座標(x,y,z)と面を構成する頂点と、それらの座標値となる。また幾何データ構造44は、稜線の要素形状「edge−1〜M」については、稜線の端点の座標でよい。更に頂点の要素形状「Vertex−1〜N」については、頂点座標でよい。 【0026】次の部品全体管理情報40は、下側に取り出して示すように部品内フィーチャ管理構造体46で構成する。この部品内フィーチャ管理構造体46は、全体のフィーチャ数、全体のフィーチャ種類数、全体のフィーチャグループ数で構成されている。 【0027】図3の構成部品の場合、全体のフィーチャ数は「3」であり、全体のフィーチャ種類数は直方体と穴であることから「2」となり、更に全体のフィーチャグループ数は例えば各部品構成ごとに部品グループを構成したとすると「3」となる。 【0028】図3の直方体34に対応したフィーチャ01情報42−1は、下側に取り出して示すようにフィーチャ構造48−1で構成されている。このフィーチャ構造48−1は、幾何形状、寸法拘束、断面、親子関係、種類、名前、要素ID、グループIDで構成されている。 【0029】幾何形状はフィーチャ01情報42−1の場合、図3の直方体34の幾何情報であり、その内容は3次元モデル32の幾何形状38について下側に取り出した幾何データ構成45と同じ内容である。 【0030】寸法拘束は、直方体について縦X、横Y、奥行きZを設定している。また断面は、この場合は矩形である。親子関係は、図3の場合、直方体34が親となり、これに対し穴36−1,36−2が子となることから、子となる穴36−1,36−2の要素ID「ID002,ID003」を格納している。 【0031】次の種類は、図3の直方体34が矩形断面を押し出すスイープにより構築されていることから、「スイ―プ」を示す「Type1」としている。名前は、図3の構成部品につき順番に付けたものであり、直方体34は例えば「01」である。要素IDは例えば「ID001」となり、親子関係の設定に利用される。グループIDは例えば「GP001」となる。 【0032】続いてフィーチャ02情報42−2は図3の穴36−1に関するものであり、右下に取り出して示すフィーチャ構造48−2を有する。このフィーチャ構造48−2も、幾何形状、寸法拘束、断面、親子関係、種類、名前、要素ID、グループIDで構成されている。 【0033】このうち親子関係は、直方体34が親になることから親の要素IDである「ID001」を格納している。また種類は、穴であることから、これを示す「Type2」を格納している。更に名前は「02」であり、要素IDは「ID002」であり、更にグループIDは「GP002」となっている。 【0034】フィーチャ03情報42−3は、同じ穴となるフィーチャ02情報42−2と同じであり、名前が「03」、要素IDが「ID003」、グループIDが「GP003」となっている点が相違する。 【0035】図1のデータ変換部30にあっては、図3のようなヒストリ型データ26を入力し、図4における幾何形状38以外のフィーチャ情報を構成している部品全体管理情報40、フィーチャ01情報42−1,フィーチャ02情報42−2,フィーチャ03情報42−3から、幾何形状38における面、稜線及び頂点の各要素形状について、構成部品との対応関係を示す属性情報をフィーチャ情報の中から抽出して付加した後、フィーチャ情報である部品全体管理情報40、フィーチャ01情報42−1,フィーチャ02情報42−2及びフィーチャ03情報42−3を削除し、図1のノンヒストリ型データ28を生成する。 【0036】図5は、図1のヒストリ型データ26からノンヒストリ型データ28を生成する本発明によるデータ変換処理の説明図である。 【0037】図4において、3次元モデルの幾何形状38は、下側に取り出して示す幾何データ構成45を備えており、この幾何データ構成45は面、稜線及び頂点の要素形状で構成されている。 【0038】そこで、この幾何データ構成45における要素形状即ち面要素形状「Face−1〜L」、稜線要素形状「edge−1〜M」、及び頂点要素形状「Vertex−1〜N」のそれぞれについて、後続するフィーチャ情報の中から構成部品との対応関係を示す属性情報を抽出する。 【0039】この実施形態にあっては、幾何データ構成45の中の図3における穴36−1を構成している面要素形状「Face−7」,「Face−8」についての属性情報の抽出による付加を例にとっている。即ち、穴36−1における面「Face−7」は、そのフィーチャ構造48−2の中から種類50の格納データ「Type2」を抽出して付加し、更にグループID52から「GP002」を抽出して付加している。 【0040】次の面要素形状「Face−8」についても、同じ穴36−1のフィーチャ構造48−2の中から、種類50とグループID52に対応した「Type2」「GP002」を抽出して付加している。残りの幾何データ構成45における要素形状についても、同様にしてフィーチャ情報から対応する種類50とグループID52の各データを抽出して付加する。 【0041】そして幾何形状38を構成していた幾何データ構成45における各要素形状について、フィーチャ情報から抽出した属性情報を含む属性データ構成54が作成できたならば、図4における部品全体管理情報40、フィーチャ01情報42−1,フィーチャ02情報42−2及びフィーチャ03情報42−3を全て削除する。 【0042】このため変換されたノンヒストリ型データ28は、幾何形状38に図5で抽出して付加された属性データ構成54が加わった構造となり、図4におけるヒストリ型データ26に比べるとデータ量が大幅に低減できている。 【0043】図6は、図1のヒストリ型CADシステム10に設けている本発明によるデータ変換部30によるデータ変換処理の手順を示したフローチャートであり、このフローチャートが本発明によるデータ変換のためのプログラムを構成している。 【0044】図6において、データ変換処理は、ステップS1でデータ変換を行う3次元モデルを選択し、ステップS2で選択した3次元モデルのヒストリ型データ26をデータベース12から入力する。 【0045】このヒストリ型データ26の入力は、データベース12からの入力に限定されず、例えば他のヒストリ型CADシステムのヒストリ型データを転送で入力してもよいし、CD−ROMなどの可搬型記録媒体から読み込んでもよい。 【0046】次にステップS3で、図5に示したように、幾何形状を構成している面、稜線、頂点などの各要素形状ごとに、フィーチャ情報から構成部品との対応関係を示す属性情報を抽出して付加する。このフィーチャ情報から抽出する属性情報は1つであってもよいし、図5のように2種類の属性情報を抽出し、これを階層的に付加するようにしてもよい。 【0047】続いてステップS4で、幾何情報と付加した属性情報以外の情報をヒストリ型データ26の中から削除することでノンヒストリ型データ28を生成する。そしてステップS5で、生成したノンヒストリ型データ28をデータベース12に保存する。 【0048】図7は、図6の処理手順により作成された本発明の属性情報付きのノンヒストリ型データ28を使用した編集処理の一例である。図7において、3次元モデル32は2つの穴36−1,36−2を持っており、ノンヒストリ型データ28を使用して例えば一方の穴36−1を削除する場合を考える。 【0049】この穴36−1の削除については、ノンヒストリ型データ28の穴36−1を構成する面、稜線及び頂点の各要素形状に付加された属性情報の中から、穴36−1を特定できるグループID「GP002」を利用して削除指定を行うと、右側に取り出して示すように、削除対象として面要素形状「Face−7〜10」が選択され、これが削除されることで一括して穴36−1を削除することができる。 【0050】これに対し根ノンヒストリ型データで同様の操作を行おうとする場合には、「Face7〜10」をそれぞれ指定してから削除する必要がある。 【0051】また穴36−1,36−2の両方を削除したい場合には、面、稜線及び頂点の要素形状に付加している属性情報の中から、構成部品が穴であることを示す属性情報「Type2」を選択して削除を指示することで、穴36−1,36−2を一括して削除することができる。 【0052】次に本発明によるデータ変換プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体の実施形態を説明する。本発明のデータ変換プログラムが適用されるヒストリ型CADシステムはコンピュータにインストールされており、コンピュータはCPU、RAM、ROM、ハードディスクドライブHDD、CD−ROMドライブ、FDドライブ、キーボード、マウス、ディスプレイ、LANインタフェース、モデムなどを備えている。 【0053】本発明のデータ変換のためのプログラムは、CD−ROM、フロッピィーディスク(R)、DVDディスク、光ディスク、ICカードなどの可搬型記録媒体、モデム及びLANインタフェースを利用した回線を介して接続されたデータベース、あるいは他のコンピュータシステムのデータベースに格納され、コンピュータにインストールされた後に実行される。 【0054】このため本発明のプログラムが格納される記録媒体としては、CD−ROM、フロッピィーディスク(R)、DVDディスク、光ディスク、ICカードなどの可搬型記録媒体の他に、コンピュータの内外に備えられたハードディスクなどの記憶装置の他、回線を介してプログラムを保持するデータベース、更には他のコンピュータシステム並びにそのデータベースや、更に回線上の伝送媒体を含む。 【0055】なお上記の実施形態は3次元モデルを例にとるものであったが、2次元モデルであっても良いことはもちろんである。 【0056】また本発明で変換対象とするヒストリ型データは上記の実施形態のデータ構造に限定されず、モデルの幾何形状とその構成部品に関するフィーチャ情報を含むものであれば、適宜のデータ構造を対象に本発明のノンヒストリ型データへの変換が適用できる。 【0057】また本発明は、その目的と利点を損なわない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。 【0058】(付記) (付記1)モデルを幾何形状とその構成部品を示すフィーチャ情報で表現したヒストリ型データからモデルを幾何形状で表現したノンヒストリ型データに変換するCAD用データ変換方法に於いて、前記ノンヒストリ型データに変換する際に、前記モデルの幾何形状を構成する各要素形状毎に、前記フィーチャ情報から構成部品との対応を示す属性情報を抽出して付加することを特徴とするCAD用データ変換方法。(1) 【0059】(付記2)付記1記載のCAD用データ変換方法に於いて、前記モデルの幾何形状を構成する前記要素形状は、面、稜線および頂点を含み、前記面、稜線および頂点毎に、前記フィーチャ情報から構成部品との対応を示す属性情報を抽出して付加することを特徴とするCAD用データ変換方法。(2) 【0060】(付記3)付記1又は2記載のCAD用データ変換方法に於いて、前記属性情報として、前記フィーチャ情報から前記構成部品との対応を示す複数の異なる属性情報を抽出して階層的に付加することを特徴とするCAD用データ変換方法。(3) 【0061】(付記4)付記1乃至3のいずれかに記載のCAD用データ変換方法に於いて、前記属性情報は、前記構成部品の種類及び又はグループを示す情報であることを特徴とするCAD用データ変換方法。 【0062】(付記5)コンピュータに、モデルを幾何形状とその構成部品を示すフィーチャ情報で表現したヒストリ型データを入力するステップと、前記モデルの幾何形状を構成する各要素形状毎に、前記フィーチャ情報から構成部品との対応を示す属性情報を抽出して付加するステップと、前記ヒストリ型データの幾何形状及び付加した属性情報を残して他の情報を全て削除することによりノンヒストリ型データを生成するステップと、を実行させることを特徴とするプログラム。(4) 【0063】(付記6)付記5記載のプログラムに於いて、前記モデルの幾何形状を構成する前記要素形状は、面、稜線および頂点を含み、前記面、稜線および頂点毎に、前記フィーチャ情報から構成部品との対応を示す属性情報を抽出して付加することを特徴とするプログラム。 【0064】(付記7)付記5又は6記載のプログラムに於いて、前記属性情報として、前記フィーチャ情報から前記構成部品との対応を示す複数の異なる属性情報を抽出して階層的に付加することを特徴とするプログラム。 【0065】(付記8)付記5乃至7のいずれかに記載のプログラムに於いて、前記属性情報は、前記構成部品の種類及び又はグループを示す情報であることを特徴とするプログラム。 【0066】(付記9)コンピュータに、モデルを幾何形状とその構成部品を示すフィーチャ情報で表現したヒストリ型データを入力するステップと、前記モデルの幾何形状を構成する各要素形状毎に、前記フィーチャ情報から構成部品との対応を示す属性情報を抽出して付加するステップと、前記ヒストリ型データの幾何形状及び付加した属性情報を残して他の情報を全て削除することによりノンヒストリ型データを生成するステップと、を実行させることを特徴とするプログラムを格納したコンピュータ読取可能な記録媒体。(5) 【0067】 【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれば、ヒストリ型データからノンヒストリ型データに変換する際に、幾何形状を構成している面、稜線、頂点などの要素形状のそれぞれについて、構成部品との対応関係を示す属性情報をフィーチャ情報から抽出して付加した後にフィーチャ情報を削除しているため、ノンヒストリ型データに変換した後においても、構成部品単位の編集を付加されている属性情報を利用して例えば穴や突起といったまとまった単位で編集することができ、ヒストリ型データの持っている編集などにおける操作の容易性を生かしつつ、データ量が少なくて済むノンヒストリ型データを得ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】000005223 【氏名又は名称】富士通株式会社 【住所又は居所】神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番1号
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| 【出願日】 |
平成13年12月26日(2001.12.26) |
| 【代理人】 |
【識別番号】100079359 【弁理士】 【氏名又は名称】竹内 進
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| 【公開番号】 |
特開2003−196320(P2003−196320A) |
| 【公開日】 |
平成15年7月11日(2003.7.11) |
| 【出願番号】 |
特願2001−393280(P2001−393280) |
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