JP2002197481A - ３次元形状処理装置、３次元形状処理方法およびその方法を実施するためのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
３次元形状処理装置、３次元形状処理方法およびその方法を実施するためのプログラムを記録した記録媒体Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ３次元形状モデルを高速で表示でき、且つ画
面を用いて部品移動を対話的に実施する場合も利用者が
不自然に感じないように表示できる３次元形状処理方法
を提供する。 【解決手段】 複数の３次元形状要素から成る３次元形
状を表示用データを用いて表示する３次元形状処理装置
において、各３次元形状要素に対して詳細表示用データ
と簡略化表示用データを外部記憶装置３に記憶してお
き、外接３次元空間領域計算部１２が各３次元形状要素
に外接する３次元空間領域を求め、包含関係判定部１３
がその３次元空間領域間の包含関係から各３次元形状要
素間の包含関係を判定し、表示データ生成部１４が、そ
の包含関係に基づき、当該３次元形状を構成する各３次
元形状要素のうち、他の３次元形状要素に包含される３
次元形状要素に対しては前記簡略化表示用データ用い、
他の３次元形状要素に対しては詳細表示用データを用い
て表示させるように構成した。
面を用いて部品移動を対話的に実施する場合も利用者が
不自然に感じないように表示できる３次元形状処理方法
を提供する。 【解決手段】 複数の３次元形状要素から成る３次元形
状を表示用データを用いて表示する３次元形状処理装置
において、各３次元形状要素に対して詳細表示用データ
と簡略化表示用データを外部記憶装置３に記憶してお
き、外接３次元空間領域計算部１２が各３次元形状要素
に外接する３次元空間領域を求め、包含関係判定部１３
がその３次元空間領域間の包含関係から各３次元形状要
素間の包含関係を判定し、表示データ生成部１４が、そ
の包含関係に基づき、当該３次元形状を構成する各３次
元形状要素のうち、他の３次元形状要素に包含される３
次元形状要素に対しては前記簡略化表示用データ用い、
他の３次元形状要素に対しては詳細表示用データを用い
て表示させるように構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、３次元ＣＡＤ／Ｃ
ＡＭ／ＣＡＥ／ＣＧなど３次元形状処理を行なう専用の
３次元形状処理装置やパーソナルコンピュータなど情報
処理装置で実施される、記憶された３次元形状モデルを
処理する３次元形状処理方法に係わり、特に、表示用デ
ータを予め生成して記憶しておき、その表示用データを
読み出して表示させる３次元形状表示方法に関する。
ＡＭ／ＣＡＥ／ＣＧなど３次元形状処理を行なう専用の
３次元形状処理装置やパーソナルコンピュータなど情報
処理装置で実施される、記憶された３次元形状モデルを
処理する３次元形状処理方法に係わり、特に、表示用デ
ータを予め生成して記憶しておき、その表示用データを
読み出して表示させる３次元形状表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】３次元ＣＡＤ／ＣＧシステムなどの普及
により３次元形状データの利用者層が拡大するととも
に、より快適な操作性を提供するために、３次元形状デ
ータの表示速度を向上させ、対話的な表示を実現する必
要性が高まっている。このような３次元形状データの高
速表示を実現するために採用されている手法のひとつ
に、ＬＯＤ（詳細度：Level Of Detail）の導入があ
る。同一の３次元形状に対して複数の異なるＬＯＤの表
示用データを用意し、視点から当該３次元形状までの距
離などに応じて表示用データを切り替え、不要に詳細な
表示を避けることによって高速表示を実現しようという
のである。この従来技術においては、簡略化表示用デー
タ（低ＬＯＤデータ）は、元の３次元形状モデルを構成
する３次元形状要素間の包含関係に係わりなく、すべて
の３次元形状要素について一律に表示されている。その
ため、このような従来の３次元形状データの高速表示手
法では、例えば外装筐体の３次元形状要素に包含され覆
い隠されてしまう内部部品となる３次元形状要素など、
本来表示処理の対象とする必要のない３次元形状要素の
データまで簡略表示用データに含まれてしまい、表示の
高速化が阻害されることがあった。
により３次元形状データの利用者層が拡大するととも
に、より快適な操作性を提供するために、３次元形状デ
ータの表示速度を向上させ、対話的な表示を実現する必
要性が高まっている。このような３次元形状データの高
速表示を実現するために採用されている手法のひとつ
に、ＬＯＤ（詳細度：Level Of Detail）の導入があ
る。同一の３次元形状に対して複数の異なるＬＯＤの表
示用データを用意し、視点から当該３次元形状までの距
離などに応じて表示用データを切り替え、不要に詳細な
表示を避けることによって高速表示を実現しようという
のである。この従来技術においては、簡略化表示用デー
タ（低ＬＯＤデータ）は、元の３次元形状モデルを構成
する３次元形状要素間の包含関係に係わりなく、すべて
の３次元形状要素について一律に表示されている。その
ため、このような従来の３次元形状データの高速表示手
法では、例えば外装筐体の３次元形状要素に包含され覆
い隠されてしまう内部部品となる３次元形状要素など、
本来表示処理の対象とする必要のない３次元形状要素の
データまで簡略表示用データに含まれてしまい、表示の
高速化が阻害されることがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記のような従来技術
の問題を解決するには、３次元形状モデルを構成する各
３次元形状要素に外接する３次元空間領域を利用するこ
とによって、３次元形状要素間の包含関係を求め、不要
なデータを削除した簡略表示用データを作成すればよ
い。しかしながら、この方法では、他の形状要素に包含
されていると判定された形状は表示データから削除され
るため、当該表示データを用いたシステム上で部品移動
を対話的に実施して、包含関係をダイナミックに変化さ
せるような場合には、例えば表示されているべき部品が
表示されないというような、利用者にとって不自然に感
じられる状況が発生する。そのため、部品移動などのよ
うに包含関係が変わるような場合にリアルタイムで表示
データを作成しなおそうとすると、コンピュータに多大
な負荷がかかり、対話性が損なわれてしまう。本発明の
目的は、このような問題を解決し、部品移動を対話的に
実施する場合にも利用者が不自然に感じることがなく、
且つリアルタイムで表示データを作成する必要もない３
次元形状処理方法などを提供することにある。
の問題を解決するには、３次元形状モデルを構成する各
３次元形状要素に外接する３次元空間領域を利用するこ
とによって、３次元形状要素間の包含関係を求め、不要
なデータを削除した簡略表示用データを作成すればよ
い。しかしながら、この方法では、他の形状要素に包含
されていると判定された形状は表示データから削除され
るため、当該表示データを用いたシステム上で部品移動
を対話的に実施して、包含関係をダイナミックに変化さ
せるような場合には、例えば表示されているべき部品が
表示されないというような、利用者にとって不自然に感
じられる状況が発生する。そのため、部品移動などのよ
うに包含関係が変わるような場合にリアルタイムで表示
データを作成しなおそうとすると、コンピュータに多大
な負荷がかかり、対話性が損なわれてしまう。本発明の
目的は、このような問題を解決し、部品移動を対話的に
実施する場合にも利用者が不自然に感じることがなく、
且つリアルタイムで表示データを作成する必要もない３
次元形状処理方法などを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項１記載の発明では、複数の３次元形状要素
から構成された３次元形状モデルを表示するための表示
データを作成しておき、その表示データを読み出して表
示させる手段を備えた３次元形状処理装置において、３
次元形状モデルを構成する各３次元形状要素に対して詳
細表示用データと簡略化表示用データを記憶しておく表
示用データ記憶手段と、前記各３次元形状要素に外接す
る３次元空間領域を求める領域算出手段と、前記領域算
出手段により求められた各３次元空間領域間の包含関係
から前記各３次元形状要素間の包含関係を判定する包含
関係判定手段と、前記包含関係判定手段により判定され
た包含関係に基づき、当該３次元形状モデルを構成する
各３次元形状要素のうち、他の３次元形状要素に包含さ
れる３次元形状要素に対しては前記簡略化表示用データ
用いて表示し、そうでない３次元形状要素に対しては詳
細表示用データを用いて表示する表示手段とを備えた。
また、請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明に
おいて、他の３次元形状要素に包含されると判断された
３次元形状要素については、表示用データに対応づけて
被包含フラグを記憶する構成にした。
めに、請求項１記載の発明では、複数の３次元形状要素
から構成された３次元形状モデルを表示するための表示
データを作成しておき、その表示データを読み出して表
示させる手段を備えた３次元形状処理装置において、３
次元形状モデルを構成する各３次元形状要素に対して詳
細表示用データと簡略化表示用データを記憶しておく表
示用データ記憶手段と、前記各３次元形状要素に外接す
る３次元空間領域を求める領域算出手段と、前記領域算
出手段により求められた各３次元空間領域間の包含関係
から前記各３次元形状要素間の包含関係を判定する包含
関係判定手段と、前記包含関係判定手段により判定され
た包含関係に基づき、当該３次元形状モデルを構成する
各３次元形状要素のうち、他の３次元形状要素に包含さ
れる３次元形状要素に対しては前記簡略化表示用データ
用いて表示し、そうでない３次元形状要素に対しては詳
細表示用データを用いて表示する表示手段とを備えた。
また、請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明に
おいて、他の３次元形状要素に包含されると判断された
３次元形状要素については、表示用データに対応づけて
被包含フラグを記憶する構成にした。
【０００５】また、請求項３記載の発明では、複数の３
次元形状要素から構成された３次元形状モデルを表示す
るための表示データを作成しておき、その表示データを
読み出して表示させることができる３次元形状処理方法
において、３次元形状モデルを構成する各３次元形状要
素に対して詳細表示用データと簡略化表示用データを記
憶しておき、前記各３次元形状要素に外接する３次元空
間領域を求め、求められた各３次元空間領域間の包含関
係から前記各３元形状要素間の包含関係を判定し、判定
された包含関係に基づき、当該３次元形状モデルを構成
する各３次元形状要素のうち、他の３次元形状要素に包
含される３次元形状要素に対しては前記簡略化表示用デ
ータ用いて表示し、そうでない３次元形状要素に対して
は詳細表示用データを用いて表示する構成にした。ま
た、請求項４記載の発明では、請求項３記載の発明にお
いて、他の３次元形状要素に包含されると判断された３
次元形状要素については、表示用データに対応づけて被
包含フラグを記憶する構成にした。また、請求項５記載
の発明では、請求項３記載の発明において、３次元空間
領域が、３次元形状要素の外接直方体である構成にし
た。また、請求項６記載の発明では、請求項３記載の発
明において、３次元空間領域が、３次元形状要素の外接
球である構成にした。また、請求項７記載の発明では、
コンピュータ読み取り可能な記録媒体に、請求項３乃至
請求項６のいずれか１項記載の３次元形状処理方法をコ
ンピュータを用いて実現するためのプログラムを記憶し
た。
次元形状要素から構成された３次元形状モデルを表示す
るための表示データを作成しておき、その表示データを
読み出して表示させることができる３次元形状処理方法
において、３次元形状モデルを構成する各３次元形状要
素に対して詳細表示用データと簡略化表示用データを記
憶しておき、前記各３次元形状要素に外接する３次元空
間領域を求め、求められた各３次元空間領域間の包含関
係から前記各３元形状要素間の包含関係を判定し、判定
された包含関係に基づき、当該３次元形状モデルを構成
する各３次元形状要素のうち、他の３次元形状要素に包
含される３次元形状要素に対しては前記簡略化表示用デ
ータ用いて表示し、そうでない３次元形状要素に対して
は詳細表示用データを用いて表示する構成にした。ま
た、請求項４記載の発明では、請求項３記載の発明にお
いて、他の３次元形状要素に包含されると判断された３
次元形状要素については、表示用データに対応づけて被
包含フラグを記憶する構成にした。また、請求項５記載
の発明では、請求項３記載の発明において、３次元空間
領域が、３次元形状要素の外接直方体である構成にし
た。また、請求項６記載の発明では、請求項３記載の発
明において、３次元空間領域が、３次元形状要素の外接
球である構成にした。また、請求項７記載の発明では、
コンピュータ読み取り可能な記録媒体に、請求項３乃至
請求項６のいずれか１項記載の３次元形状処理方法をコ
ンピュータを用いて実現するためのプログラムを記憶し
た。
【０００６】
【作用】前記のように構成したので、請求項１および請
求項３記載の発明では、３次元形状モデルを構成する各
３次元形状要素に対して詳細表示用データと簡略化表示
用データが記憶しておかれ、前記各３次元形状要素に外
接する３次元空間領域が求められ、求められた各３次元
空間領域間の包含関係から前記各３元形状要素間の包含
関係が判定され、判定された包含関係に基づき、当該３
次元形状モデルを構成する各３次元形状要素のうち、他
の３次元形状要素に包含される３次元形状要素に対して
は前記簡略化表示用データ用いて表示され、そうでない
３次元形状要素に対しては詳細表示用データを用いて表
示される。請求項２および請求項４記載の発明では、請
求項１または請求項３記載の発明において、他の３次元
形状要素に包含されると判断された３次元形状要素につ
いては、表示用データに対応づけて被包含フラグが記憶
される。請求項５記載の発明では、請求項３記載の発明
において、３次元空間領域として、３次元形状要素の外
接直方体が求められる。請求項６記載の発明では、請求
項３記載の発明において、３次元空間領域として、３次
元形状要素の外接球が求められる。請求項７記載の発明
では、請求項３乃至請求項６のいずれか１項記載の３次
元形状処理方法をコンピュータを用いて実施するための
プログラムが例えば着脱可能な記録媒体に記憶される。
求項３記載の発明では、３次元形状モデルを構成する各
３次元形状要素に対して詳細表示用データと簡略化表示
用データが記憶しておかれ、前記各３次元形状要素に外
接する３次元空間領域が求められ、求められた各３次元
空間領域間の包含関係から前記各３元形状要素間の包含
関係が判定され、判定された包含関係に基づき、当該３
次元形状モデルを構成する各３次元形状要素のうち、他
の３次元形状要素に包含される３次元形状要素に対して
は前記簡略化表示用データ用いて表示され、そうでない
３次元形状要素に対しては詳細表示用データを用いて表
示される。請求項２および請求項４記載の発明では、請
求項１または請求項３記載の発明において、他の３次元
形状要素に包含されると判断された３次元形状要素につ
いては、表示用データに対応づけて被包含フラグが記憶
される。請求項５記載の発明では、請求項３記載の発明
において、３次元空間領域として、３次元形状要素の外
接直方体が求められる。請求項６記載の発明では、請求
項３記載の発明において、３次元空間領域として、３次
元形状要素の外接球が求められる。請求項７記載の発明
では、請求項３乃至請求項６のいずれか１項記載の３次
元形状処理方法をコンピュータを用いて実施するための
プログラムが例えば着脱可能な記録媒体に記憶される。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の
形態を詳細に説明する。図１は本発明が実施される３次
元形状処理装置のハードウェア構成を例示したブロック
図である。図示するように、この３次元形状処理装置
は、ハードウェアとして、プログラムに従って装置全体
の制御や３次元形状処理などを実行するＣＰＵ１、デー
タや前記プログラムを一時的に記憶するメモリ（例えば
ＲＡＭ）２、データやプログラムを記憶しておく外部記
憶装置（例えばハードディスク装置）３、キーボードや
マウス、着脱可能な記憶媒体からデータを読み取るデー
タ読み取り装置などを有してデータを入力したり指示を
与えたりする入力装置４、３次元形状モデルを表示した
りする表示装置５などを備えている。また、図２は、図
１に示したハードウェアと前記プログラムによって実現
される本発明の実施の形態を例示する３次元形状処理装
置のシステム構成図である。図示したように、この３次
元形状処理システムは、３次元形状データなどを入力す
る入力部１１、３次元形状モデルを構成している各３次
元形状要素に外接する３次元空間領域を求める領域算出
手段である外接３次元空間領域計算部１２、前記各３次
元空間領域間の包含関係から前記各３次元形状要素間の
包含関係を判定する包含関係判定手段である包含関係判
定部１３、表示用データなどを生成する表示データ生成
部１４、表示用データを外部記憶装置３に記憶させたり
表示部に渡したりする出力部１５、表示用データを用い
て表示装置５に３次元形状を表示させたりする表示部１
６などを備える。なお、この実施の形態では、請求項１
記載の表示用データ記憶手段は外部記憶装置３により実
現され、表示手段は出力部１５および表示部１６により
実現される。このような構成により、この実施の形態で
は、前記包含関係判定手段により判定された包含関係に
基づき、当該３次元形状モデルを構成する各３次元形状
要素のうち、他の３次元形状要素に包含される３次元形
状要素に対しては前記簡略化表示用データ用いて表示
し、そうでない３次元形状要素に対しては詳細表示用デ
ータを用いて表示する。
形態を詳細に説明する。図１は本発明が実施される３次
元形状処理装置のハードウェア構成を例示したブロック
図である。図示するように、この３次元形状処理装置
は、ハードウェアとして、プログラムに従って装置全体
の制御や３次元形状処理などを実行するＣＰＵ１、デー
タや前記プログラムを一時的に記憶するメモリ（例えば
ＲＡＭ）２、データやプログラムを記憶しておく外部記
憶装置（例えばハードディスク装置）３、キーボードや
マウス、着脱可能な記憶媒体からデータを読み取るデー
タ読み取り装置などを有してデータを入力したり指示を
与えたりする入力装置４、３次元形状モデルを表示した
りする表示装置５などを備えている。また、図２は、図
１に示したハードウェアと前記プログラムによって実現
される本発明の実施の形態を例示する３次元形状処理装
置のシステム構成図である。図示したように、この３次
元形状処理システムは、３次元形状データなどを入力す
る入力部１１、３次元形状モデルを構成している各３次
元形状要素に外接する３次元空間領域を求める領域算出
手段である外接３次元空間領域計算部１２、前記各３次
元空間領域間の包含関係から前記各３次元形状要素間の
包含関係を判定する包含関係判定手段である包含関係判
定部１３、表示用データなどを生成する表示データ生成
部１４、表示用データを外部記憶装置３に記憶させたり
表示部に渡したりする出力部１５、表示用データを用い
て表示装置５に３次元形状を表示させたりする表示部１
６などを備える。なお、この実施の形態では、請求項１
記載の表示用データ記憶手段は外部記憶装置３により実
現され、表示手段は出力部１５および表示部１６により
実現される。このような構成により、この実施の形態で
は、前記包含関係判定手段により判定された包含関係に
基づき、当該３次元形状モデルを構成する各３次元形状
要素のうち、他の３次元形状要素に包含される３次元形
状要素に対しては前記簡略化表示用データ用いて表示
し、そうでない３次元形状要素に対しては詳細表示用デ
ータを用いて表示する。
【０００８】図５に、詳細表示用データを用いて表示し
た３次元形状要素の表示例、図６に、簡略化表示用デー
タを用いて表示した表示例を示す。表示用データは、図
５および図６に示したように形状を近似表示する複数の
ポリゴンを表現するポリゴンデータ（３角形を表現する
点の集まりからなるデータ）からなる。詳細表示用デー
タと簡略化表示用データの違いは詳細度（Level of det
ail）の違いである。つまり、詳細表示用データのほう
が簡略化表示用データよりも含まれるポリゴンの数が多
くなるのである。この実施の形態では、このような詳細
表示用データと簡略化表示用データを３次元形状データ
を用いて各３次元形状要素ごとに生成しておく。生成の
方法は、詳細表示用データおよび簡略化表示用データの
両方とも３次元形状データから直接生成してもよいし、
簡略化表示用データについては詳細表示用データから生
成するようにしてもよい。いずれも、当業者には公知の
生成方法である。
た３次元形状要素の表示例、図６に、簡略化表示用デー
タを用いて表示した表示例を示す。表示用データは、図
５および図６に示したように形状を近似表示する複数の
ポリゴンを表現するポリゴンデータ（３角形を表現する
点の集まりからなるデータ）からなる。詳細表示用デー
タと簡略化表示用データの違いは詳細度（Level of det
ail）の違いである。つまり、詳細表示用データのほう
が簡略化表示用データよりも含まれるポリゴンの数が多
くなるのである。この実施の形態では、このような詳細
表示用データと簡略化表示用データを３次元形状データ
を用いて各３次元形状要素ごとに生成しておく。生成の
方法は、詳細表示用データおよび簡略化表示用データの
両方とも３次元形状データから直接生成してもよいし、
簡略化表示用データについては詳細表示用データから生
成するようにしてもよい。いずれも、当業者には公知の
生成方法である。
【０００９】図３に、この実施の形態の動作フローを示
す。以下、図３などに従って、この実施の形態の動作フ
ローを説明する。図３に示したように、この実施の形態
では、複数の３次元形状要素から構成される一つまたは
複数の３次元形状モデルの形状データを予め外部記憶装
置３に格納しておく（Ｓ１）。例えば入力装置４により
着脱可能な記憶媒体から形状データを入力して外部記憶
装置３に格納しておくのである。また、３次元形状デー
タを用いてその３次元形状モデルの詳細表示用データお
よび簡略化表示用データを各３次元形状要素ごとに作成
し、各３次元形状要素に対応づけて外部記憶装置３に記
憶しておく（Ｓ２）。次に、当該３次元形状モデルを構
成している各３次元形状要素に外接する例えば直方体の
３次元空間領域を求める（Ｓ３）。図４に説明図を示
す。図４において、符号Ｅ１，Ｅ２が３次元形状要素で
符号Ｒ１が形状要素Ｅ１に外接する直方体の３次元空間
領域、符号Ｒ２が形状要素Ｅ２に外接する直方体の３次
元空間領域である。なお、外接直方体の各面の法線はそ
れぞれＸ，Ｙ、Ｚ軸に平行である。このような外接直方
体は当該３次元形状要素の各頂点のＸ座標，Ｙ座標，Ｚ
座標それぞれの最大値と最小値を３次元形状データ中か
ら抽出することにより容易に求めることができる。続い
て、求まった各３次元空間領域間の包含関係によって３
次元形状要素間の包含関係を判定する（Ｓ４）。つま
り、図４の説明図に示したように、ある３次元形状要素
Ｅ１に外接する３次元空間領域（直方体）をＲ１、他の
３次元形状要素Ｅ２に外接する３次元空間領域（直方
体）をＲ２としたとき、Ｒ１がＲ２を包含すればＥ１は
Ｅ２を包含すると判定するのである。なお、当該３次元
空間領域が外接直方体の場合、ある外接直方体Ｂ１が他
の外接直方体Ｂ２を包含するか否かは、例えば次のよう
にして判定すればよい。 Ｂ１が、Ｂ２を定義する８個の頂点すべてを包含する
か否かを調べる。 前記８個の頂点をすべて包含すれば、Ｂ１はＢ２を包
含すると判断する。また、当該３次元空間領域が外接球
の場合、ある外接球Ｓ１が他の外接球Ｓ２を包含するか
否かは、例えば次のようにして判定すればよい。 Ｓ１の中心とＳ２の中心との距離ｄを求める。 Ｓ１の半径をｒ１、Ｓ２の半径をｒ２としたとき、ｒ
１≧ｄ＋ｒ２ならば、Ｓ１はＳ２を包含すると判断す
る。 厳密には、Ｅ１とＥ２の包含関係はＥ１の凸包とＥ２の
凸包の包含関係によって判断するべきだが、あくまで簡
略表示用データを作成することが本発明の目的であるこ
と、および凸包は計算コストが高いということを考え併
せれば（特に機械部品などの比較的規則的な形状の３次
元形状要素を処理対象とする場合）、本発明の方法で実
用上十分である。
す。以下、図３などに従って、この実施の形態の動作フ
ローを説明する。図３に示したように、この実施の形態
では、複数の３次元形状要素から構成される一つまたは
複数の３次元形状モデルの形状データを予め外部記憶装
置３に格納しておく（Ｓ１）。例えば入力装置４により
着脱可能な記憶媒体から形状データを入力して外部記憶
装置３に格納しておくのである。また、３次元形状デー
タを用いてその３次元形状モデルの詳細表示用データお
よび簡略化表示用データを各３次元形状要素ごとに作成
し、各３次元形状要素に対応づけて外部記憶装置３に記
憶しておく（Ｓ２）。次に、当該３次元形状モデルを構
成している各３次元形状要素に外接する例えば直方体の
３次元空間領域を求める（Ｓ３）。図４に説明図を示
す。図４において、符号Ｅ１，Ｅ２が３次元形状要素で
符号Ｒ１が形状要素Ｅ１に外接する直方体の３次元空間
領域、符号Ｒ２が形状要素Ｅ２に外接する直方体の３次
元空間領域である。なお、外接直方体の各面の法線はそ
れぞれＸ，Ｙ、Ｚ軸に平行である。このような外接直方
体は当該３次元形状要素の各頂点のＸ座標，Ｙ座標，Ｚ
座標それぞれの最大値と最小値を３次元形状データ中か
ら抽出することにより容易に求めることができる。続い
て、求まった各３次元空間領域間の包含関係によって３
次元形状要素間の包含関係を判定する（Ｓ４）。つま
り、図４の説明図に示したように、ある３次元形状要素
Ｅ１に外接する３次元空間領域（直方体）をＲ１、他の
３次元形状要素Ｅ２に外接する３次元空間領域（直方
体）をＲ２としたとき、Ｒ１がＲ２を包含すればＥ１は
Ｅ２を包含すると判定するのである。なお、当該３次元
空間領域が外接直方体の場合、ある外接直方体Ｂ１が他
の外接直方体Ｂ２を包含するか否かは、例えば次のよう
にして判定すればよい。 Ｂ１が、Ｂ２を定義する８個の頂点すべてを包含する
か否かを調べる。 前記８個の頂点をすべて包含すれば、Ｂ１はＢ２を包
含すると判断する。また、当該３次元空間領域が外接球
の場合、ある外接球Ｓ１が他の外接球Ｓ２を包含するか
否かは、例えば次のようにして判定すればよい。 Ｓ１の中心とＳ２の中心との距離ｄを求める。 Ｓ１の半径をｒ１、Ｓ２の半径をｒ２としたとき、ｒ
１≧ｄ＋ｒ２ならば、Ｓ１はＳ２を包含すると判断す
る。 厳密には、Ｅ１とＥ２の包含関係はＥ１の凸包とＥ２の
凸包の包含関係によって判断するべきだが、あくまで簡
略表示用データを作成することが本発明の目的であるこ
と、および凸包は計算コストが高いということを考え併
せれば（特に機械部品などの比較的規則的な形状の３次
元形状要素を処理対象とする場合）、本発明の方法で実
用上十分である。
【００１０】次に、詳細表示用データと簡略化表示用デ
ータを合わせて、当該３次元形状モデルの表示データを
生成する（Ｓ５）。その際、他の３次元形状要素に包含
されると判断された３次元形状要素に対応する表示デー
タは簡略化表示用データを用い、そうでない３形状要素
については詳細表示用データを用いるのである。なお、
表示用データとして、各３次元形状要素に対応する詳細
表示用データおよび簡略化表示用データだけでなく、他
の３次元形状要素に包含されるか否かの判断結果を示す
フラグ値（被包含フラグ）を含めてもよい。このような
構成では、後で表示する際、包含関係の判定を行なう必
要がなくなる。こうして、表示用データが作成されたな
らば、表示部１６によりその表示データを用いて３次元
形状を出力する（Ｓ６）。以上、図２に示したようなシ
ステム構成の３次元形状処理装置の場合について説明し
たが、説明したような本発明の３次元形状処理方法に従
ってプログラミングしたプログラムを例えば着脱可能な
記憶媒体に記憶し、その記憶媒体をこれまで本発明によ
った３次元形状処理を行えなかったパーソナルコンピュ
ータなど情報処理装置に装着することにより、その情報
処理装置においても本発明によった３次元形状処理を行
うことができる。
ータを合わせて、当該３次元形状モデルの表示データを
生成する（Ｓ５）。その際、他の３次元形状要素に包含
されると判断された３次元形状要素に対応する表示デー
タは簡略化表示用データを用い、そうでない３形状要素
については詳細表示用データを用いるのである。なお、
表示用データとして、各３次元形状要素に対応する詳細
表示用データおよび簡略化表示用データだけでなく、他
の３次元形状要素に包含されるか否かの判断結果を示す
フラグ値（被包含フラグ）を含めてもよい。このような
構成では、後で表示する際、包含関係の判定を行なう必
要がなくなる。こうして、表示用データが作成されたな
らば、表示部１６によりその表示データを用いて３次元
形状を出力する（Ｓ６）。以上、図２に示したようなシ
ステム構成の３次元形状処理装置の場合について説明し
たが、説明したような本発明の３次元形状処理方法に従
ってプログラミングしたプログラムを例えば着脱可能な
記憶媒体に記憶し、その記憶媒体をこれまで本発明によ
った３次元形状処理を行えなかったパーソナルコンピュ
ータなど情報処理装置に装着することにより、その情報
処理装置においても本発明によった３次元形状処理を行
うことができる。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
請求項１および請求項３記載の発明では、３次元形状モ
デルを構成する各３次元形状要素に対して詳細表示用デ
ータと簡略化表示用データが記憶しておかれ、前記各３
次元形状要素に外接する３次元空間領域が求められ、求
められた各３次元空間領域間の包含関係から前記各３元
形状要素間の包含関係が判定され、判定された包含関係
に基づき、当該３次元形状モデルを構成する各３次元形
状要素のうち、他の３次元形状要素に包含される３次元
形状要素に対しては前記簡略化表示用データ用いて表示
され、そうでない３次元形状要素に対しては詳細表示用
データを用いて表示されるので、３次元形状モデルを高
速に表示することができるし、部品移動を対話的に実施
する場合にも表示された３次元形状モデルについて利用
者に不自然さを感じさせず、且つリアルタイムで表示デ
ータを作成する必要もない。請求項２および請求項４記
載の発明では、請求項１または請求項３記載の発明にお
いて、他の３次元形状要素に包含されると判断された３
次元形状要素については、表示用データに対応づけて被
包含フラグが記憶されるので、表示データ作成後に個々
の形状要素の３次元空間における移動が生じた場合に、
表示データ全体を作成しなおす必要がなくなり、移動の
生じた形状要素に対応する表示データのみ更新し、さら
に形状要素間の包含関係の判定をやり直すことで、表示
データを形状と矛盾のない正しい状態に保つことが可能
となるし、後で表示する際、包含関係の判定を行なう必
要がなくなる。また、請求項５記載の発明では、請求項
３記載の発明において、３次元空間領域として、３次元
形状要素の外接直方体を用いるので、３次元空間領域を
容易に求めることができるし、それを用いて容易に包含
関係を判定することができる。また、請求項６記載の発
明では、請求項３記載の発明において、３次元空間領域
として、３次元形状要素の外接球を用いるので、同様
に、包含関係を容易に判定することができる。また、請
求項７記載の発明では、請求項３乃至請求項６のいずれ
か１項記載の３次元形状処理方法をコンピュータを用い
て実施するためのプログラムが例えば着脱可能な記憶媒
体に記憶されるので、その記憶媒体をこれまで請求項３
乃至請求項６記載の発明によった３次元形状処理を行え
なかったパーソナルコンピュータなど情報処理装置に装
着することにより、その情報処理装置においても請求項
３乃至請求項６記載の発明の効果を得ることができる。
請求項１および請求項３記載の発明では、３次元形状モ
デルを構成する各３次元形状要素に対して詳細表示用デ
ータと簡略化表示用データが記憶しておかれ、前記各３
次元形状要素に外接する３次元空間領域が求められ、求
められた各３次元空間領域間の包含関係から前記各３元
形状要素間の包含関係が判定され、判定された包含関係
に基づき、当該３次元形状モデルを構成する各３次元形
状要素のうち、他の３次元形状要素に包含される３次元
形状要素に対しては前記簡略化表示用データ用いて表示
され、そうでない３次元形状要素に対しては詳細表示用
データを用いて表示されるので、３次元形状モデルを高
速に表示することができるし、部品移動を対話的に実施
する場合にも表示された３次元形状モデルについて利用
者に不自然さを感じさせず、且つリアルタイムで表示デ
ータを作成する必要もない。請求項２および請求項４記
載の発明では、請求項１または請求項３記載の発明にお
いて、他の３次元形状要素に包含されると判断された３
次元形状要素については、表示用データに対応づけて被
包含フラグが記憶されるので、表示データ作成後に個々
の形状要素の３次元空間における移動が生じた場合に、
表示データ全体を作成しなおす必要がなくなり、移動の
生じた形状要素に対応する表示データのみ更新し、さら
に形状要素間の包含関係の判定をやり直すことで、表示
データを形状と矛盾のない正しい状態に保つことが可能
となるし、後で表示する際、包含関係の判定を行なう必
要がなくなる。また、請求項５記載の発明では、請求項
３記載の発明において、３次元空間領域として、３次元
形状要素の外接直方体を用いるので、３次元空間領域を
容易に求めることができるし、それを用いて容易に包含
関係を判定することができる。また、請求項６記載の発
明では、請求項３記載の発明において、３次元空間領域
として、３次元形状要素の外接球を用いるので、同様
に、包含関係を容易に判定することができる。また、請
求項７記載の発明では、請求項３乃至請求項６のいずれ
か１項記載の３次元形状処理方法をコンピュータを用い
て実施するためのプログラムが例えば着脱可能な記憶媒
体に記憶されるので、その記憶媒体をこれまで請求項３
乃至請求項６記載の発明によった３次元形状処理を行え
なかったパーソナルコンピュータなど情報処理装置に装
着することにより、その情報処理装置においても請求項
３乃至請求項６記載の発明の効果を得ることができる。
【図１】本発明が実施される３次元形状処理装置のハー
ドウェア構成を例示したブロック図である。
ドウェア構成を例示したブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の一例を示す３次元形状処
理装置のシステム構成図である。
理装置のシステム構成図である。
【図３】本発明の実施の形態の一例を示す３次元形状処
理方法の動作フロー図である。
理方法の動作フロー図である。
【図４】本発明の実施の形態の一例を示す３次元形状処
理方法の説明図である。
理方法の説明図である。
【図５】本発明の実施の形態の一例を示す３次元形状処
理方法の他の説明図である。
理方法の他の説明図である。
【図６】本発明の実施の形態の一例を示す３次元形状処
理方法の他の説明図である。
理方法の他の説明図である。
１：ＣＰＵ、２：メモリ、３：外部記憶装置、４：入力
装置、５：表示装置、１１：入力部、１２：外接３次元
空間領域計算部、１３：包含関係判定部、１４：表示デ
ータ生成部、１５：出力部、１６：表示部
装置、５：表示装置、１１：入力部、１２：外接３次元
空間領域計算部、１３：包含関係判定部、１４：表示デ
ータ生成部、１５：出力部、１６：表示部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 5/00 ５５０ Ｇ０９Ｇ 5/00 ５５０Ｘ 5/36 ５１０ 5/36 ５１０Ｖ ５２０Ｄ
Claims (7)
- 【請求項１】 複数の３次元形状要素から構成された３
次元形状モデルを表示するための表示データを作成して
おき、その表示データを読み出して表示させる手段を備
えた３次元形状処理装置において、３次元形状モデルを
構成する各３次元形状要素に対して詳細表示用データと
簡略化表示用データを記憶しておく表示用データ記憶手
段と、前記各３次元形状要素に外接する３次元空間領域
を求める領域算出手段と、前記領域算出手段により求め
られた各３次元空間領域間の包含関係から前記各３次元
形状要素間の包含関係を判定する包含関係判定手段と、
前記包含関係判定手段により判定された包含関係に基づ
き、当該３次元形状モデルを構成する各３次元形状要素
のうち、他の３次元形状要素に包含される３次元形状要
素に対しては前記簡略化表示用データ用いて表示し、そ
うでない３次元形状要素に対しては詳細表示用データを
用いて表示する表示手段とを備えたことを特徴とする３
次元形状処理装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の３次元形状処理装置にお
いて、他の３次元形状要素に包含されると判断された３
次元形状要素については、表示用データに対応づけて被
包含フラグを記憶する構成にしたことを特徴とする３次
元形状処理装置。 - 【請求項３】 複数の３次元形状要素から構成された３
次元形状モデルを表示するための表示データを作成して
おき、その表示データを読み出して表示させることがで
きる３次元形状処理方法において、３次元形状モデルを
構成する各３次元形状要素に対して詳細表示用データと
簡略化表示用データを記憶しておき、前記各３次元形状
要素に外接する３次元空間領域を求め、求められた各３
次元空間領域間の包含関係から前記各３元形状要素間の
包含関係を判定し、判定された包含関係に基づき、当該
３次元形状モデルを構成する各３次元形状要素のうち、
他の３次元形状要素に包含される３次元形状要素に対し
ては前記簡略化表示用データ用いて表示し、そうでない
３次元形状要素に対しては詳細表示用データを用いて表
示することを特徴とする３次元形状処理方法。 - 【請求項４】 請求項３記載の３次元形状処理方法にお
いて、他の３次元形状要素に包含されると判断された３
次元形状要素については、表示用データに対応づけて被
包含フラグを記憶することを特徴とする３次元形状処理
方法。 - 【請求項５】 請求項３記載の３次元形状処理方法にお
いて、３次元空間領域が、３次元形状要素の外接直方体
であることを特徴とする３次元形状処理方法。 - 【請求項６】 請求項３記載の３次元形状処理方法にお
いて、３次元空間領域が、３次元形状要素の外接球であ
ることを特徴とする３次元形状処理方法。 - 【請求項７】 請求項３乃至請求項６のいずれか１項記
載の３次元形状処理方法をコンピュータを用いて実施す
るためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピ
ュータ読み取り可能な記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000398875A JP2002197481A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | ３次元形状処理装置、３次元形状処理方法およびその方法を実施するためのプログラムを記録した記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000398875A JP2002197481A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | ３次元形状処理装置、３次元形状処理方法およびその方法を実施するためのプログラムを記録した記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002197481A true JP2002197481A (ja) | 2002-07-12 |
Family
ID=18863748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000398875A Withdrawn JP2002197481A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | ３次元形状処理装置、３次元形状処理方法およびその方法を実施するためのプログラムを記録した記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002197481A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008203994A (ja) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Fujitsu Ltd | ３次元モデル表示装置、そのプログラム及び方法 |
| JP2014525313A (ja) * | 2011-09-05 | 2014-09-29 | スリーディー インダストリアル イメージング カンパニー リミテッド | 高速駆動のための三次元透過映像データのアクセス方法及びそのためのユーザ・インターフェース装置 |
-
2000
- 2000-12-27 JP JP2000398875A patent/JP2002197481A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008203994A (ja) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Fujitsu Ltd | ３次元モデル表示装置、そのプログラム及び方法 |
| JP2014525313A (ja) * | 2011-09-05 | 2014-09-29 | スリーディー インダストリアル イメージング カンパニー リミテッド | 高速駆動のための三次元透過映像データのアクセス方法及びそのためのユーザ・インターフェース装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050126 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050315 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20070731 |