JP2009163454A - ３次元ｃａｄ装置、３次元ｃａｄ装置の制御方法、プログラム、記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】切断面作成時の肉厚部形状作成の工数を削減すること。
【解決手段】３次元ＣＡＤ装置において、部品（３次元形状）と交差するように切断ツールを配置させて部品の切断箇所を指定させ、該配置された切断ツールにより切断される部品の断面を算出する。また、この断面に対して断面ツールにより形状を指定させ、該指定された断面形状となるように前記断面を加工する。そして、加工された断面を前記部品の面とするように前記部品を再構成して前記部品を切断する構成を特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、３次元ＣＡＤにおいて３次元形状（部品）を作成する際の制御に関する。

従来、３次元ＣＡＤにおいて、３次元形状（部品）を作成する場合、はめ込み部品などは、別々に作成する必要があり、非常に煩雑であった。

特許文献１には、曲面を作成するためにスイープ、移動、回転などの機能を使い切断面を作成し、切断面に合わせ切断を実行する事で曲面を作成する技術が記載されている。

特許文献２には、３次元形状を作成する手段として、平面（シート）を使用して切断を行う技術が記載されている。

特許文献３には、ユーザが指定した３次元モデルのワイヤデータから計算により断面用平面を作成し、リアルタイムに断面図を表示する技術が記載されている。
特開２０００−３５３１８１号公報 特開２００１−３３１５３６号公報 特開２００６−２７７４０５号公報

しかし、上記従来技術はいずれも、切断時に切断面の肉厚部形状を作成することができなかった。そのため、切断操作と、切断面の肉厚部の形状操作を、操作者が別々に行う必要があり、工数がかかり非常に煩雑であった。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、切断時に切断面の肉厚部形状を作成することにより、別々に行う場合に比べて工数を削減し、操作者の作業負担を軽減することができる仕組を提供することである。

本発明は、仮想空間に配置される３次元形状と交差するように、平面、曲面、又はそれらの組合せからなる形状のシートを配置して、前記３次元形状の切断箇所を指定する切断箇所指定手段と、前記切断箇所指定手段により配置されたシートにより切断される前記３次元形状の断面を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された断面に対して形状を指定する断面形状指定手段と、前記断面を前記断面形状指定手段により指定された断面形状となるように加工する断面加工手段と、前記断面加工手段により加工された断面を前記３次元形状の面とするように前記３次元形状を再構成して前記３次元形状を切断する切断手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、切断面作成時の肉厚部形状作成の工数を削減することができる等の効果を奏する。

〔第１実施形態〕
図１は、本発明の３次元ＣＡＤ装置を適用可能な情報処理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

本実施形態の３次元ＣＡＤ装置は、コンピュータ（情報処理装置）、特にパーソナルコンピュータ、ワークステーション等で構成される。

１０１はＣＰＵであり、接続される各デバイス１０２〜１０６を統括的に制御する。また、１０３はハードディスクであり、ＣＰＵ１０１が実行する各種プログラムやデータ等が記憶されている。

１０３はメモリであり、ＣＰＵ１０１の主メモリ、ワークエリア等として機能する。ＣＰＵ１０１は、処理の実行に際して必要なプログラム等をハードディスク１０３からメモリ１０２にロードして実行することで各種動作を実現するものである。

１０４はキーボード、１０５はマウス等のポインティングデバイスであり、本発明の３次元ＣＡＤ装置の入力装置である。１０６はモニタであり、本発明の３次元ＣＡＤ装置の出力装置である。

図２は、本発明を適用可能な３次元ＣＡＤ装置のプログラム構成の一例を示すブロック図である。

図２において、２０１はウィンドウシステムである。２０２は３次元ＣＡＤシステムであり、ウィンドウシステム２０１上で動作し、３次元形状データ２０３を生成する。

２０４は切断機能プログラムであり、ウィンドウシステム２０１上で動作し、３次元形状データ２０３を切断処理する。

２０５は断面形状作成プログラムであり、切断機能プログラム２０４上で動作し、切断機能プログラム２０４で切断した３次元形状データ２０３の断面形状を作成処理する。

以下、図３〜図３５を参照して、本発明の３次元ＣＡＤ装置における切断機能、断面形状作成処理について説明する。

図３は、本発明の３次元ＣＡＤ装置における切断機能の一例を示すフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、ＣＰＵ１０１が、図２に示したウィンドウシステム２０１，３次元ＣＡＤシステム２０２上で、切断機能プログラム２０４，断面形状作成プログラム２０５をメモリ１０２にロードして実行することにより実現される機能に対応する。

まず、切断機能処理がスタートすると、ＣＰＵ１０１は、マウス１０５による切断したい部品（図４）の選択指示を受け付ける。ここで、部品について説明する。

図４は、本発明の３次元ＣＡＤにより作成されモニタ１０６に表示される部品（３次元形状）の一例を示す斜視図である。

本実施形態において、部品とは、図２に示した３次元形状データ２０３に基づいて、３次元ＣＡＤシステム２０２内の３次元仮想空間に配置される３次元形状に相当する。

以下、図３のフローチャートの説明に戻る。

そして、ステップＳ３０１において、ＣＰＵ１０１は、モニタ１０６に表示される部品の中から、マウスにより切断した部品が選択されたことを検知すると、ステップＳ３０２に処理を進める。なお、選択された部品（３次元形状）は他の部品と区別するため色を変えてモニタ１０６上に表示するように構成してもよい。

ステップＳ３０２では、ＣＰＵ１０１は、切断面／箇所指定処理（図５）を実行する。

ここで図５を参照して、図３のＳ３０２で示した切断面／箇所指定処理について説明する。なお、この処理は、部品（３次元形状）と交差するように後述する切断ツールを配置して、切断面と切断箇所を指定する処理である。

図５は、図３のＳ３０２で示した切断面／箇所指定処理の一例を示すフローチャートである。

まず、切断面／箇所指定処理がスタートすると、ステップＳ５０１において、ＣＰＵ１０１は、モニタ１０６に切断ツール（図６）を表示し、該切断ツール（図６）の中から、マウス１０５又はキーボード１０４による切断ツールの選択を受け付ける。ここで、図６を参照して切断ツールについて説明する。

図６は、本発明の３次元ＣＡＤ装置の切断面／箇所指定処理で用いる切断ツールの一例を示す図である。

図６において、６０１，６０２，６０３，・・・は、切断ツールの一例を示すものである。なお、切断ツールは、図６に示すものに限定するものではなく、平面、曲面、又は、それらの組合せからなる形状のシートであれば、どのようなものであってもよい。

本発明の３次元ＣＡＤ装置では、複数種類の切断ツールが用意されており、切断する形状に応じて、操作者が所望の切断ツールを選択可能である。

以下、図５のフローチャートの説明に戻る。

そして、ＣＰＵ１０１は、モニタ１０６に表示される切断ツール（図６）の中から、マウス１０５又はキーボード１０４により切断ツールが選択されたことを検知すると（Ｓ５０１）、ステップＳ５０２に処理を進める。

ステップＳ５０２では、ＣＰＵ１０１は、Ｓ５０１で選択された切断ツールを、図３のＳ３０１で選択された部品（３次元形状）の上に表示し（後述する図７の７０２）、マウス１０５による切断ツール配置操作（切断ツールを部品（３次元形状）の切断したい箇所に配置（移動）させる操作）を受け付ける。

図７は、図５のＳ５０２に示した切断ツール配置操作の模式図である。

図７の７０１に示すように、操作者は、切断ツール７０２を部品７０３の切断したい箇所７０４に配置（移動）させる操作を行う。

以下、図５のフローチャートの説明に戻る。

そして、ステップＳ５０２において、ＣＰＵ１０１は、切断ツール配置操作がなされたことを検知すると、ステップＳ５０３に処理を進める。

ステップＳ５０３では、ＣＰＵ１０１は、切断ツール数値入力画面（図９）をモニタ１０６に表示して、Ｓ５０２で配置させた切断ツールの回転角度、拡大／縮小（図８）を指定する数値のキーボード１０４からの入力を受け付ける。

図８は、切断ツールの拡大／縮小、回転のイメージを示した図である。

図８において、８０１は切断ツール８００の拡大／縮小をイメージで示すものである。８０２は切断ツール８００の回転のイメージを図示してものである。

図９は、切断ツールの拡大／縮小の倍率、回転角度を指示する数値の切断ツール数値入力画面の一例を示す図である。

図９において、９０１は、切断ツールの拡大／縮小の倍率を示す数値の入力エリアである。９０２は、切断ツールの回転角度を示す数値の入力エリアである。

９０３はＯＫボタンであり、入力エリア９０１，９０２への入力を確定する際に押下する。９０４はキャンセルボタンであり、入力エリア９０１，９０２への入力をキャンセルする際に押下する。

以下、図５のフローチャートの説明に戻る。

そして、ステップＳ５０３において、ＣＰＵ１０１は、切断ツールの拡大／縮小の倍率、回転角度の指定が入力されたことを検知すると、ステップＳ５０４に処理を進める。

ステップＳ５０４では、ＣＰＵ１０１は、切断設定確認画面（図１０）をモニタ１０６に表示して、操作者からの入力を受け付ける。

図１０は、切断設定確認画面の一例を示す図である。

図１０において、１００１は設定終了ボタンであり、切断面／箇所の設定を終了（確定）する際に押下する。１００２は連続設定ボタンであり、連続して切断面／箇所の設定を行う際に押下する。

１００３はキャンセルボタンであり、切断面／箇所の設定に修正を加えたい場合等、切断面／箇所の設定をキャンセルする際に押下する。

以下、図５のフローチャートの説明に戻る。

ステップＳ５０４では、ＣＰＵ１０１は、切断設定確認画面（図１０）において入力がなされたことを検知すると、設定終了ボタン１００１、連続設定ボタン１００２、キャンセルボタン１００３のいずれが指示されたか判定する。

そして、連続設定ボタン１００２が指示されたと判定した場合には、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ５０１に処理を戻し、次の切断面／箇所設定を受け付ける。

また、キャンセルボタン１００３が指示されたと判定した場合には、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ５０７に処理を進める。

ステップＳ５０７では、ＣＰＵ１０１は、最新の切断面／箇所設定を消去し（即ち、当該ループにおいて、Ｓ５０１で選択された切断ツールの消去、Ｓ５０２，５０３で設定された設定値の消去を行い）、ステップＳ５０１に処理を戻し、新たに切断面／箇所設定を受け付ける。

また、ステップＳ５０４において、設定終了ボタン１００１が指示されたと判定した場合には、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ５０５に処理を進める。

ステップＳ５０５では、ＣＰＵ１０１は、部品（３次元形状）と切断ツールとの交点を計算し、該計算した交点情報をメモリ１０２に登録する（図１１）。即ち、ＣＰＵ１０１は、切断ツールにより切断された部品（３次元形状）の切断面の形状データを作成し、メモリ１０２に登録する。

そして、ステップＳ５０５の処理を完了すると、ＣＰＵ１０１は、図３のフローチャートに処理を戻す。

図１１は、部品（３次元形状）と切断ツールとの交点計算と交点情報のメモリ登録の模式図である。

図１１において、１１０１〜１１０４は、部品（３次元形状）と切断ツールとの交点を示す。

１１０５は、交点１１０１〜１１０４の情報（座標）のメモリ登録イメージを示す。

以下、図３のフローチャートの説明に戻る。

ステップＳ３０２の切断面／箇所指定処理（図５）が終了すると、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ３０３において、切断面／形状指定処理（図１２）を実行して、切断時の断面肉厚部の形状を作成する準備を行う。

ここで図１２を参照して、図３のＳ３０３で示した切断面／形状指定処理について説明する。この処理は、Ｓ３０２の切断面／箇所指定処理により配置された切断ツールにより切断される部品（３次元形状）の切断面の形状を指定する処理に対応する。

図１２は、図３のＳ３０３で示した切断面／形状指定処理の一例を示すフローチャートである。

まず、切断面／形状指定処理がスタートすると、ステップＳ１２０１において、ＣＰＵ１０１は、手前部品半透明表示処理（図１３）を実行して、手前の部分を半透明に表示する。

ここで図１３を参照して、図１２のＳ１２０１で示した手前部品半透明表示処理について説明する。

図１３は、図１２のＳ１２０１で示した手前部品半透明表示処理の一例を示すフローチャートである。

まず、手前部品半透明表示処理がスタートすると、ステップＳ１３０１において、ＣＰＵ１０１は、図５のＳ５０５でメモリ１０２上に登録された交点情報より３次元ＣＡＤシステム２０２で設定されているカメラ位置（見ている位置：視点）から一番遠い（カメラ位置と交点との距離が一番大きい）交点を検索し決定する。

図１４は、３次元ＣＡＤシステム２０２で設定されているカメラ位置と交点との距離の一例を示す模式図である。

次に、ステップＳ１３０２において、ＣＰＵ１０１は、Ｓ１３０１で決定した交点より部品が分割されると仮定し、分割される各部品の重心点を計算（距離情報算出）により求める。

図１５は、分割される各部品の重心点の一例を示す模式図である。

次に、ステップＳ１３０３において、ＣＰＵ１０１は、カメラ位置から各部品の重心点までの距離を計算する。

図１６は、カメラ位置と分割される各部品の重心点との距離の一例を示す模式図である。

次に、ステップＳ１３０４において、ＣＰＵ１０１は、Ｓ１３０３で計算した距離が一番短かくなる重心点を含む部品を半透明となるように属性設定し、ステップＳ１３０５において、画面表示を更新する。即ち、半透明表示する。半透明表示は、使用されている色の明度を半分にし、スクリーントーンのような荒い砂目で表示することにより、半透明部分の後ろに隠れた部品を視認可能にする。これにより、操作者の作業を容易にする。

なお、Ｓ１３０４の処理で、距離が一番短かくなる重心点を含む部品が複数特定されてしまう場合には、該部品のうち、一番カメラ位置に近い部品を半透明にするように属性設定する。

図１７は、カメラ位置からの距離が一番短かくなる重心点を含む部品の半透明表示イメージの一例を示す模式図である。

そして、ステップＳ１３０５の処理が終了すると、ＣＰＵ１０１は、図１３のフローチャートの処理を終了し、図１２のフローチャートに処理を戻す。

以下、図１２のフローチャートの説明に戻る。

ステップＳ１２０１の手前部分半透明表示処理（図１３）が終了すると、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１２０２において、モニタ１０６に断面ツール（図１８）を表示し、該断面ツール（図１８）の中から、マウス１０５又はキーボード１０４による断面ツールの選択を受け付ける。ここで、図１８を用いて、断面ツールについて説明する。なお、この処理では、図３のＳ３０２の切断面／箇所指定処理で配置された切断ツールにより切断される部品（３次元形状）の切断面の形状を指定する処理である。

図１８は、本発明の３次元ＣＡＤ装置の切断面形状指定処理で用いる断面ツールの一例を示す図である。

図１８において、１８０１，１８０２，１８０３，１８０４，・・・は断面ツールの一例を示すものである。なお、断面ツールは、図１８に示すものに限定するものではなく、切断面／箇所指定処理で配置されたシートにより切断される部品（３次元形状）の切断面の形状を指定可能な形状であれば、どのような形状であってもよい。

本発明の３次元ＣＡＤ装置では、複数種類の断面ツールが用意されており、操作者が所望の切断面形状に合わせて、断面ツールを選択可能である。

以下、図１２のフローチャートの説明に戻る。

そして、ステップＳ１２０２において、ＣＰＵ１０１は、モニタ１０６に表示される断面ツール（図１８）の中から、マウス１０５又はキーボード１０４により断面ツールが選択されたことを検知すると、ステップＳ１２０３に処理を進める。

ステップＳ１２０３では、ＣＰＵ１０１は、寸法指定画面（図２０）をモニタ１０６に表示して、Ｓ１２０２で選択された断面ツールにおける断面形状部分の寸法（図１９）のキーボード１０４からの入力を受け付ける。

図１９は、断面ツールにおける断面形状部分の寸法の一例を示した図である。

図２０は、断面ツールにおける断面形状部分の寸法を指定する数値の寸法指定画面の一例を示す図である。

図２０において、２００１は、断面ツールの断面形状のうち図中Ａで示す寸法に対応する数値の入力エリアである。２００２は、断面ツールの断面形状のうち図中Ｂで示す寸法に対応する数値の入力エリアである。

２００３はＯＫボタンであり、入力エリア２００１，２００２への入力を確定する際に押下する。２００４はキャンセルボタンであり、入力エリア２００１，２００２への入力をキャンセルする際に押下する。

以下、図１２のフローチャートの説明に戻る。

そして、ステップＳ１２０３において、ＣＰＵ１０１は、断面ツールにおける断面形状部分の寸法の指定が入力されたことを検知すると、ステップＳ１２０４に処理を進める。

ステップＳ１２０４では、ＣＰＵ１０１は、全断面同一形状作成確認画面（図２１）をモニタ１０６に表示して、操作者からの入力を受け付ける。

図２１は、全断面同一形状作成確認画面の一例を示す図である。

図２１において、２１０１はＹｅｓボタンであり、全断面を同一形状で作成する際に押下する。２１０２はＮｏボタンであり、全断面の形状を個別に作成する際に押下する。

以下、図１２のフローチャートの説明に戻る。

ステップＳ１２０４では、ＣＰＵ１０１は、全断面同一形状作成確認画面（図２１）において入力がなされたことを検知すると、Ｙｅｓボタン２１０１、Ｎｏボタン２１０２のいずれが指示されたか判定する。

そして、Ｙｅｓボタン２１０１が指示されたと判定した場合には、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１２０５に処理を進める。

ステップＳ１２０５では、ＣＰＵ１０１は、図２２に示すように、マウス１０５もしくはキーボード１０４を使用して、部品上の断面（図３のＳ３０２で指定された断面）を選択して、Ｓ１２０２〜Ｓ１２０３で断面形状を指定した断面ツールを適用する断面を指定する。

図２２は、マウス１０５を使用して部品上の断面を選択して断面ツールを適用する断面を指定する様子を示した模式図である。

ステップＳ１２０５の指定により、ＣＰＵ１０１は、図２３に示すように、選択された断面に、断面ツールで指定されている断面形状を適用（断面加工）する。即ち、ＣＰＵ１０１は、選択された断面の形状データ（図５のＳ５０５でメモリ１０２登録済み）を、Ｓ１２０２，１０２３で選択された断面ツールに指定された形状となるように加工（変形）して、表示を更新する。

なお、Ｓ１２０５で選択されなかった断面には、ＣＰＵ１０１は、デフォルト形状を設定する。

図２３は、ステップＳ１２０５により選択された断面に指定された断面ツールが設定された様子を示す模式図である。

ステップＳ１２０５により選択された断面は、２３０１に示すように、指定された断面ツールが設定される。なお、指定がない断面は、２３０２に示すように、デフォルト形状に設定される
以下、図１２のフローチャートの説明に戻る。

ステップＳ１２０５の処理を終了すると、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１２０６に処理を進める。

一方、ステップＳ１２０４において、Ｎｏボタン２１０２が指示されたと判定した場合には、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１２０９において、全て断面に、断面ツールで指定されている断面形状を適用する。即ち、ＣＰＵ１０１は、全ての断面の形状データ（図５のＳ５０５でメモリ１０２登録済み）を、Ｓ１２０２，１０２３で選択された断面ツールに指定された形状となるように加工（変形）して、表示を更新する。

そして、ステップＳ１２０９の処理を終了すると、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１２０６に処理を進める。

ステップＳ１２０６では、ＣＰＵ１０１は、切断形状作成確認画面（図２４）をモニタ１０６に表示して、操作者からの入力を受け付ける。

図２４は、切断形状作成確認画面の一例を示す図である。

図２４において、２４０４は作成される断面形状を示す。２４０１は設定終了ボタンであり、切断形状の設定を終了（確定）する際に押下する。２４０２は連続設定ボタンであり、連続して切断形状の設定を行う際に押下する。

２４０３は設定キャンセルボタンであり、切断形状の設定に修正を加えたい場合等、切断形状の設定をキャンセルする際に押下する。

以下、図１２のフローチャートの説明に戻る。

ステップＳ１２０６において、ＣＰＵ１０１は、切断形状作成確認画面（図２４）において入力がなされたことを検知すると、設定終了ボタン２４０１、連続設定ボタン２４０２、設定キャンセルボタン２４０３のいずれが指示されたか判定する。

そして、連続設定ボタン２４０２が指示されたと判定した場合には、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１２０２に処理を戻し、次の断面形状設定を受け付ける。

また、キャンセルボタン２４０３が指示されたと判定した場合には、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１２０８に処理を進める。

ステップＳ１２０８では、ＣＰＵ１０１は、最新の断面形状設定を消去し（即ち、当該ループにおいて、Ｓ１２０２で選択された断面ツールの消去、Ｓ１２０３〜１２０５で設定された設定値の消去を行い）、ステップＳ１２０１に処理を戻し、新たに断面形状設定を受け付ける。

また、ステップＳ１２０６において、設定終了ボタン２４０１が指示されたと判定した場合には、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１２０７に処理を進める。

ステップＳ１２０７では、ＣＰＵ１０１は、部品（３次元形状）と、ステップＳ１２０５又はステップＳ１２０９で断面ツールを適用して変形した断面の形状データとの交点を計算し、該計算した交点情報をメモリ１０２に登録して（図２５）、本フローチャートの処理を終了し、図３のフローチャートに処理を戻す。

図２５は、部品（３次元形状）と断面ツールとの交点計算と交点情報のメモリ登録の模式図である。

図２５において、２５０１〜２５０６は、部品（３次元形状）と断面ツールとの交点を示す。

２５０７は、交点２５０１〜２５０６の情報（座標）のメモリ登録イメージを示す。

以下、図３のフローチャートの説明に戻る。

ステップＳ３０３の断面／形状指定処理結果を図２６に示す。

図２６は、図３のステップＳ３０３の断面／形状指定処理結果の一例を示す模式図である。

ステップＳ３０２の切断面／箇所指定処理、ステップＳ３０３の切断面／形状指定処理が完了したら、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ３０４に処理を進める。

ステップＳ３０４では、ＣＰＵ１０１は、仮想表示確認画面（図２７）をモニタ１０６に表示して、操作者からの入力を受け付ける。

図２７は、仮想表示確認画面の一例を示す図である。この仮想表示確認画面は、モニタ１０６上に切断及び断面形状作成を実施した場合の仮想表示（確認表示）を行うか否かを確認するためのものである。

図２７において、２７０１はＹｅｓボタンであり、図３のＳ３０１〜Ｓ３０３で行った切断，断面の指定を画面への仮想表示する際に押下する。

２７０２はＮｏボタンであり、図３のＳ３０１〜Ｓ３０３で行った切断，断面の指定を画面への仮想表示しない場合に押下する。

以下、図３のフローチャートの説明に戻る。

ステップＳ３０４では、ＣＰＵ１０１は、仮想表示確認画面（図２７）において入力がなされたことを検知すると、Ｙｅｓボタン２７０１、Ｎｏボタン２７０２のいずれが指示されたか判定する。

そして、Ｎｏボタン２７０２が指示されたと判定した場合には、ＣＰＵ１０１は、そのままステップＳ３０６に処理を進める。

一方、Ｙｅｓボタン２７０１が指示されたと判定した場合には、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ３０５に処理を進める。

ステップＳ３０５では、ＣＰＵ１０１は、画面への仮想表示処理（図２８）を実行する。

ここで図２８を参照して、図３のＳ３０５で示した画面への仮想表示処理について説明する。

図２８は、図３のＳ３０５で示した画面への仮想表示処理の一例を示すフローチャートである。

まず、画面への仮想表示処理がスタートすると、ステップＳ２８０１において、ＣＰＵ１０１は、部品データ情報（３次元形状データ）及び交点情報などをメモリにコピーする（バックアップする）。

次に、ステップＳ２８０２において、ＣＰＵ１０１は、メモリ上の交点情報（図５のＳ５０５、図１２のＳ１２０７で登録）を、部品（図４）に設定された属性等に従い面を構成するための点情報として再構成する。

次に、ステップＳ２８０３において、ＣＰＵ１０１は、Ｓ２８０２で再構成したメモリ上の面を構成するための点情報から、三角形の単位により面を作成して部品を部品Ａ，部品Ｂに分割する（図２９）。これにより、メモリ上の部品（形状データ）を、Ｓ３０２で指定した箇所で切断され、Ｓ３０３で指定した断面形状を有する独立した部品Ａ，Ｂが作成（仮想）される。

図２９は、図２８のＳ２８０３の処理イメージを示す模式図である。

次に、ステップＳ２８０４において、ＣＰＵ１０１は、図３１に示すように、Ｓ２８０３で作成された面により分割された部品Ａを高さＨ分上方向へ移動、部品Ｂを高さＨ分下方向へ移動するように設定し、画面表示を更新する。即ち、分割された部品を仮想的に分離して表示し、各部品の視認性を向上させ、操作者の確認作業を容易にする。

図３０は、図２８のＳ２８０４の処理イメージを示す模式図である。

図３１は、図２８のＳ２８０５による部品の仮想分離表示イメージを示す模式図である。

そして、ステップＳ２８０５の処理を終了すると、ＣＰＵ１０１は、図２８のフローチャートの処理を終了して、図３のフローチャートに処理を戻す。

以下、図３のフローチャートの説明に戻る。

ステップＳ３０５の画面への仮想表示処理（図２８）が終了すると、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ３０６に処理を進める。

ステップＳ３０６では、ＣＰＵ１０１は、切断／断面形状作成確認画面（図３２）をモニタ１０６に表示して、操作者からの入力を受け付ける。

図３２は、切断／断面形状作成確認画面の一例を示す図である。

図３２において、３２０１はＹｅｓボタンであり、図３のＳ３０１〜Ｓ３０３で行った切断／断面形状の指定で切断機能を実行する場合に押下する。

３２０２はＮｏルボタンであり、図３のＳ３０１〜Ｓ３０３で行った切断／断面形状の指定で切断機能を実行せずに初期状態に戻し、指定内容を変更したい場合に押下する。

以下、図３のフローチャートの説明に戻る。

ステップＳ３０６では、ＣＰＵ１０１は、切断／断面形状作成確認画面（図３２）において入力がなされたことを検知すると、Ｙｅｓボタン３２０１、Ｎｏボタン３２０２のいずれが指示されたか判定する。

そして、Ｎｏボタン３２０２が指示されたと判定した場合には、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ３０９に処理を進め、表示を初期状態に戻す。さらに、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ３０１に処理を戻す。

一方、ステップＳ３０６で、Ｙｅｓボタン３２０１が指示されたと判定した場合には、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ３０７に処理を進める。

ステップＳ３０７では、ＣＰＵ１０１は、図２８のＳ２８０２〜Ｓ２８０３の処理を実行することにより、図３３に示すように、メモリ上の部品（３次元形状データ）を、Ｓ３０２で指定した箇所で切断され、Ｓ３０３で指定した断面形状を有する独立した部品Ａ，Ｂとして作成する。

なお、Ｓ３０５の画面への仮想表示処理を実行している場合には、Ｓ３０５の仮想表示処理結果を用いて、独立した部品Ａ，Ｂとして作成するものとする。

図３３は、図３のステップＳ３０７による部品の切断及び断面形状作成イメージを示す模式図である。

そして、ステップＳ３０７の処理を終了すると、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ３０８に処理を進める。

ステップＳ３０８では、ＣＰＵ１０１は、画面への表示処理（図３４）を実行する。

ここで図３４を参照して、図３のＳ３０８で示した画面への表示処理について説明する。

図３４は、図３のＳ３０８で示した画面への表示処理の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ３４０１において、ＣＰＵ１０１は、図３のＳ３０７で作成されたメモリ上の部品情報データ（３次元形状データ）に従って、モニタ１０６上に、切断及び断面形状作成を行った状態の部品（３次元形状）Ａ，Ｂを、部品Ａと部品Ｂが分離した状態で表示させるように制御し、図３のフローチャートに処理を戻す。

図３５は、図３のＳ３０８（図３４のＳ３４０１）における部品の画面表示表示イメージを示す模式図である。

以下、図３のフローチャートの説明に戻る。

ステップＳ３０８の処理を完了すると、ＣＰＵ１０１は、本フローチャートの処理（切断機能処理）を終了する。

以上示したように、本実施形態によれば、切断時に切断面の肉厚部形状を作成することができ、切断操作と、切断面の肉厚部の形状操作を、操作者が別々に行う場合に比べて、操作者の作業工数を削減することができる。

特に、１つの部品を切断して、複数の部品（嵌め込み部品）を作成するような場合、切断面作成時の肉厚部形状作成の作業工数を削減することができる。

なお、上述した各種データの構成及びその内容はこれに限定されるものではなく、用途や目的に応じて、様々な構成や内容で構成されることは言うまでもない。

以上、一実施形態について示したが、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記録媒体等としての実施態様をとることが可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。

以下、図３６に示すメモリマップを参照して本発明に係る３次元ＣＡＤ装置（コンピュータ）で読み取り可能なデータ処理プログラムの構成について説明する。

図３６は、本発明に係る３次元ＣＡＤ装置（コンピュータ）で読み取り可能な各種データ処理プログラムを格納する記録媒体（記憶媒体）のメモリマップを説明する図である。

なお、特に図示しないが、記録媒体に記憶されるプログラム群を管理する情報、例えばバージョン情報，作成者等も記憶され、かつ、プログラム読み出し側のＯＳ等に依存する情報、例えばプログラムを識別表示するアイコン等も記憶される場合もある。

さらに、各種プログラムに従属するデータも上記ディレクトリに管理されている。また、インストールするプログラムやデータが圧縮されている場合に、解凍するプログラム等も記憶される場合もある。

本実施形態における図３，図５，図１２，図１３，図２８，図３４に示す機能が外部からインストールされるプログラムによって、ホストコンピュータにより遂行されていてもよい。そして、その場合、ＣＤ−ＲＯＭやフラッシュメモリやＦＤ等の記録媒体により、あるいはネットワークを介して外部の記録媒体から、プログラムを含む情報群を出力装置に供給される場合でも本発明は適用されるものである。

以上のように、前述した実施形態の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記録した記録媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、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コード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記録媒体は本発明を構成することになる。

プログラムコードを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ，シリコンディスク等を用いることができる。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置に適用してもよい。また、本発明は、システムあるいは装置にプログラムを供給することによって達成される場合にも適応できることは言うまでもない。この場合、本発明を達成するためのソフトウエアによって表されるプログラムを格納した記録媒体を該システムあるいは装置に読み出すことによって、そのシステムあるいは装置が、本発明の効果を享受することが可能となる。

さらに、本発明を達成するためのソフトウェアによって表されるプログラムをネットワーク上のサーバ，データベース等から通信プログラムによりダウンロードして読み出すことによって、そのシステムあるいは装置が、本発明の効果を享受することが可能となる。

なお、上述した各実施形態およびその変形例を組み合わせた構成も全て本発明に含まれるものである。

本発明の３次元ＣＡＤ装置を適用可能な情報処理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 本発明を適用可能な３次元ＣＡＤ装置のプログラム構成の一例を示すブロック図である。 本発明の３次元ＣＡＤ装置における切断機能の一例を示すフローチャートである。 本発明の３次元ＣＡＤにより作成されモニタ１０６に表示される部品（３次元形状）の一例を示す斜視図である。 図３のＳ３０２で示した切断面／箇所指定処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の３次元ＣＡＤ装置の切断面／箇所指定処理で用いる切断ツールの一例を示す図である。 図５のＳ５０２に示した切断ツール配置操作の模式図である。 切断ツールの拡大／縮小、回転のイメージを示した図である。 切断ツールの拡大／縮小の倍率、回転角度を指示する数値の切断ツール数値入力画面の一例を示す図である。 切断設定確認画面の一例を示す図である。 部品（３次元形状）と切断ツールとの交点計算と交点情報のメモリ登録の模式図である。 図３のＳ３０３で示した切断面／形状指定処理の一例を示すフローチャートである。 図１２のＳ１２０１で示した手前部品半透明表示処理の一例を示すフローチャートである。 ３次元ＣＡＤシステム２０２で設定されているカメラ位置と交点との距離の一例を示す模式図である。 分割される各部品の重心点の一例を示す模式図である。 カメラ位置と分割される各部品の重心点との距離の一例を示す模式図である。 カメラ位置からの距離が一番短かくなる重心点を含む部品の半透明表示イメージの一例を示す模式図である。 本発明の３次元ＣＡＤ装置の切断面形状指定処理で用いる断面ツールの一例を示す図である。 断面ツールにおける断面形状部分の寸法の一例を示した図である。 断面ツールにおける断面形状部分の寸法を指定する数値の寸法指定画面の一例を示す図である。 全断面同一形状作成確認画面の一例を示す図である。 マウス１０５を使用して部品上の断面を選択して断面ツールを適用する断面を指定する様子を示した模式図である。 ステップＳ１２０５により選択された断面に指定された断面ツールが設定された様子を示す模式図である。 切断形状作成確認画面の一例を示す図である。 部品（３次元形状）と断面ツールとの交点計算と交点情報のメモリ登録の模式図である。 図３のステップＳ３０３の断面／形状指定処理結果の一例を示す模式図である。 仮想表示確認画面の一例を示す図である。この仮想表示確認画面は、モニタ１０６上に切断及び断面形状作成を実施した場合の仮想表示（確認表示）を行うか否かを確認するためのものである。 図３のＳ３０５で示した画面への仮想表示処理の一例を示すフローチャートである。 図２８のＳ２８０３の処理イメージを示す模式図である。 図２８のＳ２８０４の処理イメージを示す模式図である。 図２８のＳ２８０５による部品の仮想分離表示イメージを示す模式図である。 切断／断面形状作成確認画面の一例を示す図である。 図３のステップＳ３０７による部品の切断及び断面形状作成イメージを示す模式図である。 図３のＳ３０８で示した画面への表示処理の一例を示すフローチャートである。 図３のＳ３０８（図３４のＳ３４０１）における部品の画面表示表示イメージを示す模式図である。 本発明に係る３次元ＣＡＤ装置（コンピュータ）で読み取り可能な各種データ処理プログラムを格納する記録媒体（記憶媒体）のメモリマップを説明する図である。

符号の説明

１０１ ＣＰＵ
１０２ メモリ
１０３ ハードディスク
１０４ キーボード
１０５ マウス
１０６ モニタ

Claims (11)

1. 仮想空間に配置される３次元形状と交差するように、平面、曲面、又はそれらの組合せからなる形状のシートを配置して、前記３次元形状の切断箇所を指定する切断箇所指定手段と、
   前記切断箇所指定手段により配置されたシートにより切断される前記３次元形状の断面を算出する算出手段と、
   前記算出手段により算出された断面に対して形状を指定する断面形状指定手段と、
   前記断面を前記断面形状指定手段により指定された断面形状となるように加工する断面加工手段と、
   前記断面加工手段により加工された断面を前記３次元形状の面とするように前記３次元形状を再構成して前記３次元形状を切断する切断手段と、
   を有することを特徴とする３次元ＣＡＤ装置。
2. 前記切断手段により切断された各３次元形状を夫々表示させる表示制御手段と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の３次元ＣＡＤ装置。
3. 前記表示制御手段は、前記切断手段により切断された前記各３次元形状を夫々、分離させて表示させることを特徴とする請求項２に記載の３次元ＣＡＤ装置。
4. 前記表示制御手段は、前記切断手段により切断された前記各３次元形状を夫々、分離させることなく夫々、識別可能に表示させることを特徴とする請求項２に記載の３次元ＣＡＤ装置。
5. 前記切断手段により切断された前記各３次元形状の視点からの距離情報を算出する距離情報算出手段と、
   前記表示制御手段は、前記切断手段により切断された前記各３次元形状の内、距離情報の小さい部品を半透明で表示させることを特徴とする請求項４に記載の３次元ＣＡＤ装置。
6. 前記切断箇所指定手段は、複数の異なる形状のシートより選択したシートを、前記３次元形状と交差するように配置して、前記３次元形状の切断箇所を指定することを特徴とする請求項１乃至５に記載の３次元ＣＡＤ装置。
7. 前記断面形状指定手段は、複数の異なる断面形状からいずれかを選択して前記断面に対して形状を指定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の３次元ＣＡＤ装置。
8. 前記断面形状指定手段は、前記選択された断面形状のサイズを指定することにより、前記断面の形状を指定することを特徴とする請求項７に記載の３次元ＣＡＤ装置。
9. 切断箇所指定手段により、仮想空間に配置される３次元形状と交差するように、平面、曲面、又はそれらの組合せからなる形状のシートを配置して、前記３次元形状の切断箇所を指定させる切断箇所指定ステップと、
   算出手段が、前記切断箇所指定手段により配置されたシートにより切断される前記３次元形状の断面を算出する算出ステップと、
   断面形状指定手段により、前記算出手段により算出された断面に対して形状を指定させる断面形状指定ステップと、
   断面加工手段が、前記断面を前記断面形状指定手段により指定された断面形状となるように加工する断面加工ステップと、
   切断手段が、前記断面加工手段により加工された断面を前記３次元形状の面とするように前記３次元形状を再構成して前記３次元形状を切断する切断ステップと、
   を有することを特徴とする３次元ＣＡＤ装置の制御方法。
10. コンピュータを、
    仮想空間に配置される３次元形状と交差するように、平面、曲面、又はそれらの組合せからなる形状のシートを配置して、前記３次元形状の切断箇所を指定する切断箇所指定手段と、
    前記切断箇所指定手段により配置されたシートにより切断される前記３次元形状の断面を算出する算出手段と、
    前記算出手段により算出された断面に対して形状を指定する断面形状指定手段と、
    前記断面を前記断面形状指定手段により指定された断面形状となるように加工する断面加工手段と、
    前記断面加工手段により加工された断面を前記３次元形状の面とするように前記３次元形状を再構成して前記３次元形状を切断する切断手段と、
    として機能させるためのプログラム。
11. 請求項１０に記載されたプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

Images