JP2011018328A - Method and apparatus for dividing three-dimensional model and image processing system including three-dimensional model division apparatus - Google Patents

Method and apparatus for dividing three-dimensional model and image processing system including three-dimensional model division apparatus Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To correctly divide a three-dimensional model with a small amount of calculation by reducing influence of noise.SOLUTION: A three-dimensional model division method is configured by including: a bounded plane generation step that processes entire triangles included in the input three-dimensional model on the basis of triangle polygon data of the three-dimensional model, and generates at least one bounded plane applied to divide the three-dimensional model; a contour diagram extraction step of extracting a contour diagram of the three-dimensional model via the generated bounded plane; and a contour diagram division step of dividing the extracted contour diagram into one sub-graph satisfying a prescribed condition or at least two sub-graphs that do not overlap with each other on the basis of information of the generated bounded plane and information of a vertex-adjacency graph of the three-dimensional model. Further, a three-dimensional model division apparatus and an image processing system including the apparatus are provided. Correctness and efficiency of three-dimensional model division can be improved via the method, the apparatus and the system of a disclosed technique.

Description

本発明は、三次元モデル分割方法、三次元モデル分割装置及び三次元モデル分割装置を含む画像処理システムに関する。   The present invention relates to a 3D model dividing method, a 3D model dividing apparatus, and an image processing system including the 3D model dividing apparatus.

近年、コンピュータ技術とコンピュータ支援設計（ＣＡＤ：Computer-Aided Design）モデリングツールの発展に従って、三次元モデルは広範囲に使用されている。これと同時に、三次元モデルは、より複雑になりデータ量も多くなっている。これらのモデルを有効に保存、処理、レンダリング、伝送するために、三次元モデルを分割する技術が広く注目を集めている。三次元モデルを分割する技術は、複雑なモデルを比較的単純でデータ量の少ないモデルに分割することができる。さらに、これらの分割されたデータ量の少ないモデルを個別に処理することで、保存、処理、レンダリング作業などの効率が大幅に引き上げられる。同時に、分割結果は、入力されたモデルを構造化して記述するので、モデルの保存と複製の使用にも便利である。   In recent years, three-dimensional models have been widely used in accordance with the development of computer technology and computer-aided design (CAD) modeling tools. At the same time, the three-dimensional model is more complicated and has a larger amount of data. In order to effectively store, process, render, and transmit these models, a technique for dividing a three-dimensional model has attracted widespread attention. The technology for dividing a three-dimensional model can divide a complex model into a relatively simple model with a small amount of data. Furthermore, by individually processing these divided models with a small amount of data, the efficiency of storage, processing, rendering work, etc. can be greatly increased. At the same time, the segmentation results are structured and described for the input model, which is convenient for storing and replicating models.

今までに、すでに多くのモデル分割技術が開示されている。これらの技術は、分割結果に基づいて大きく二種類に分けられる。第一種類の技術は、パッチに基づく技術である。この技術は、三次元メッシュを一連の異なるパッチプリミティブ、例えば平面、柱面、球面などに分割する。この種の技術は、前処理の手段として使うことができ、モデルの特徴の抽出に役立つ。第二種類の技術は、立体コンポーネントに基づく技術である。この技術は、三次元メッシュを一連の立体的なプリミティブ、例えば直方体、球体などに分割する。この技術は入力されたモデルの構造を表現するので、物体検出、部分マッチングなどの分野で非常に高い応用価値を有する。   To date, many model partitioning techniques have already been disclosed. These techniques are roughly classified into two types based on the division result. The first type of technology is a patch-based technology. This technique divides a three-dimensional mesh into a series of different patch primitives, such as planes, pillars, spheres, and the like. This type of technique can be used as a pre-processing tool and helps to extract model features. The second type of technology is a technology based on a solid component. This technique divides a three-dimensional mesh into a series of three-dimensional primitives such as a rectangular parallelepiped and a sphere. Since this technique represents the structure of an input model, it has a very high application value in the fields of object detection and partial matching.

従来のモデル分割技術について説明する。上述の第一種類に属する技術として、領域拡張法で距離画像に対して分割を行う方法がある。この方法では、まず頂点ごとに対応する平均曲率とガウス曲率を算出し、算出した曲率によってシェード領域を構築して、二次多項式で表現する。続いて各シェード領域に対して、この領域周囲の頂点のシェード領域への従属度を計算し、計算した従属度に基づいて領域拡張するとともに、各シェード領域の拡張ができなくなるまでシェード領域を拡張する。   A conventional model division technique will be described. As a technique belonging to the first type described above, there is a method of dividing a distance image by a region expansion method. In this method, first, an average curvature and a Gaussian curvature corresponding to each vertex are calculated, a shade region is constructed by the calculated curvature, and expressed by a second order polynomial. Subsequently, for each shade area, the degree of dependency of the vertices around this area on the shade area is calculated, and the area is expanded based on the calculated degree of dependency, and the shade area is expanded until each shade area cannot be expanded. To do.

また、第一種類に属する別の技術として、三角形のクラスタリングを通じて分割する方法がある。この方法では、まず三角形同士の隣接関係を利用して双対グラフを作成し、双対グラフにおいて、各三角形を一つのノードとして、初期状態では、各三角形の面が独立するクラスタリングとする。そして、双対グラフの各辺の縮約指標を計算し、平面の度数、三角形間の方向の差異などの属性に基づいて、双対グラフのすべての辺が縮約できなくなるまで、双対グラフのある双対辺を縮約させる。すなわち、双対辺が連結する二つのノードを一つに合併させ、隣接している二つのクラスタリングを一つの大きなクラスタリングに合併させる。   Further, as another technique belonging to the first type, there is a method of dividing through triangular clustering. In this method, first, a dual graph is created by using the adjacent relationship between triangles, and in the dual graph, each triangle is set as one node, and in the initial state, the surface of each triangle is independent. Then, the contraction index for each side of the dual graph is calculated, and based on attributes such as the frequency of the plane and the direction difference between triangles, the dual graph in the dual graph is reduced until all the sides of the dual graph cannot be contracted. Reduce the opposite side. That is, two nodes connected by dual sides are merged into one, and two adjacent clusters are merged into one large clustering.

上述の第二種類に属する技術として、ランダムに選択した境界ではない頂点を起点として、境界として判定された頂点に囲まれるまで、領域を拡張する方法がある。この方法では、まず各頂点に対応するガウス曲率を計算し、設定された閾値に基づいて、大きいマイナス曲率を持った頂点を境界点とする。   As a technique belonging to the above-mentioned second type, there is a method of starting from a vertex that is not a randomly selected boundary and extending the region until it is surrounded by the vertices determined as the boundary. In this method, first, a Gaussian curvature corresponding to each vertex is calculated, and a vertex having a large negative curvature is set as a boundary point based on a set threshold value.

また、第二種類に属する別の技術として、入力されたモデルをまず粗く分割してから、徐々に正確な分割を求める方法がある。この方法は分割の結果が空間の位置の不変性を持つようにＭＤＳ(Multi Dimensional Sealing)変換を導入し、一種のロバストな特徴点を抽出する。これによって三次元モデルを複数の部分に分割し、且つカットセット方法を導入して各部分のエッジを更に改善させる。   Further, as another technique belonging to the second type, there is a method in which an input model is first roughly divided and then gradually and accurately obtained. This method introduces MDS (Multi Dimensional Sealing) transformation so that the result of the division has the invariance of the position of the space, and extracts a kind of robust feature point. As a result, the three-dimensional model is divided into a plurality of parts, and a cut-set method is introduced to further improve the edge of each part.

さらに、前記の第二種類に属する別の技術として、三次元モデルの各パッチの類似性を記述する双対グラフを計算し、スペクトラルクラスタリング方法を採用して三次元モデルを分割する方法がある。ここで、パッチ間の類似性は、パッチ間の測地距離と角度距離を合わせたものである。   Further, as another technique belonging to the second type, there is a method of calculating a dual graph describing the similarity of each patch of the three-dimensional model and adopting a spectral clustering method to divide the three-dimensional model. Here, the similarity between patches is a combination of the geodetic distance and the angular distance between patches.

Besl P.J、Jain R，「Segmentation through Variable-Order Surface Fitting」，IEEE PAMI，１９９８，１０(２),ｐ．１６7-１９２Besl P.J, Jain R, “Segmentation through Variable-Order Surface Fitting”, IEEE PAMI, 1998, 10 (2), p. 167-192 Garland M、Willmott A、Heckbert P.S，「Hierarchical Face Clustering on Polygonal Surfaces」、Proceeding of Symposium on Interactive 3D Graphics，２００１,p．２１４-２２３Garland M, Willmott A, Heckbert P.S, “Hierarchical Face Clustering on Polygonal Surfaces”, Proceeding of Symposium on Interactive 3D Graphics, 2001, p. 214-223 Zhang Y、Paik J、Koschan A、Abidi M.A，「A Simple and Efficient Algorithm for Part Decomposition」，Proceeding of International Conference on Image Processing，２００２,p．２7３-２7６Zhang Y, Paik J, Koschan A, Abidi M.A, “A Simple and Efficient Algorithm for Part Decomposition”, Proceeding of International Conference on Image Processing, 2002, p. 273-276 S Katz、G leifman、A Tal，「Mesh segmentation using feature point and core extraction」，The Visual Computer，２００５，２１(８-１０)，p．８６５-８7５S Katz, Gleifman, A Tal, “Mesh segmentation using feature point and core extraction”, The Visual Computer, 2005, 21 (8-10), p. 865-875 R Liu、H Huang，「Segmentation of 3d meshes through spectral clustering」，Pacific conference on Computer graphics and applications，２００４，ｐ．２９８-３０５R Liu, H Huang, “Segmentation of 3d meshes through spectral clustering”, Pacific conference on Computer graphics and applications, 2004, p. 298-305 R Seidel，「A simple and fast incremental randomized algorithm for computing trapezoid decompositions and for triangulating polygons」，Computational Geometry：Theory and Applications，１９９１，Vol.１，No.１,ｐ．５１-６４R Seidel, “A simple and fast incremental randomized algorithm for computing trapezoid decompositions and for triangulating polygons”, Computational Geometry: Theory and Applications, 1991, Vol. 1, No. 1, p. 51-64 Joseph O’ Rourke，「Computational geometry in C (second edition)」，Cambridge University Press,ｐ．１-４０Joseph O ’Rourke,“ Computational geometry in C (second edition) ”, Cambridge University Press, p. 1-40 Nina Amenta、Marshall Bern、Manolis Kamvysselis，「A new voronoi-based surface reconstruction algorithm」，ACM SIGGRAPH，１９９８，ｐ．４１５-４２１Nina Amenta, Marshall Bern, Manolis Kamvysselis, “A new voronoi-based surface reconstruction algorithm”, ACM SIGGRAPH, 1998, p. 415-421 王志強、肖立瑾，「多角形の簡単性、方向及び内外点の判別算法」，計算機学報，１９９８，No.２,Vol.２１,ｐ．１８３-１８７Wang Zhi Qiang, Xiao Tian Yi, “Simpleness of polygons, discriminant calculation of direction and internal / external points”, Computer Science Journal, 1998, No. 2, Vol. 21, p. 183-187

しかしながら、上述した従来の技術では、ノイズの影響を軽減し、少ない計算量で正確に三次元モデルを分割することができないという課題があった。   However, the above-described conventional technology has a problem in that the influence of noise is reduced and the three-dimensional model cannot be accurately divided with a small amount of calculation.

具体的には、領域拡張法で距離画像に対して分割を行う方法は、曲率が非常にノイズの影響を受けやすいので、ノイズを軽減する能力が低い。また、三角形のクラスタリングを通じて分割する方法は、容易に実施できるが、予め設定された閾値への依存性が非常に高い。   Specifically, the method of dividing the range image by the region expansion method has a low ability to reduce noise because the curvature is very susceptible to noise. In addition, the method of dividing through triangle clustering can be easily implemented, but is highly dependent on a preset threshold value.

入力されたモデルをまず粗く分割してから、徐々に正確な分割を求める方法は、理論的には良い分割結果を得ることができるが、計算量が多いので実際の利用には不利である。また、スペクトラルクラスタリング方法を採用して三次元モデルを分割する方法は、クラスタリングの数を予め設定する必要があり、また滑らかなエッジを持つモデルについて、自然な分割結果が得られない可能性がある。   The method of roughly dividing an input model first and then gradually obtaining an accurate division can theoretically obtain a good division result, but it is disadvantageous for practical use because of the large amount of calculation. In addition, the method of dividing the three-dimensional model using the spectral clustering method needs to set the number of clustering in advance, and a natural division result may not be obtained for a model having smooth edges. .

総合的に見れば、既存の三次元モデルの分割技術は、通常複数の複雑な特徴、例えば、曲率、三角形の面間の測地距離、突出関数（Protrusion function）などを用いる。これらの特徴の正確な算出は比較的に困難であり、また、ノイズの影響を受けやすい。既存の方法には、以下の主要課題が存在する。１、曲率のようなノイズの影響を受けやすい特徴の導入により、ノイズを軽減する能力が比較的低い。２、モデルの分割技術は、計算量が比較的に多く複雑であり、分割効率に影響を与える。３、既存の方法では分割して得られた結果は、通常、パッチまたはパッチの組み合わせで表現するので、独立な三次元実体ではない。４、早期のモデルの分割方法には通常過分割問題が存在する。   Overall, existing 3D model segmentation techniques typically use multiple complex features, such as curvature, geodesic distance between triangular faces, and a protrusion function. Accurate calculation of these features is relatively difficult and is susceptible to noise. The existing methods have the following main issues. 1. Due to the introduction of features that are susceptible to noise, such as curvature, the ability to reduce noise is relatively low. 2. The model division technique has a relatively large calculation amount and is complicated, and affects the division efficiency. 3. Since the result obtained by dividing in the existing method is usually expressed by a patch or a combination of patches, it is not an independent three-dimensional entity. 4. An over-division problem usually exists in the early model division method.

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、ノイズの影響を軽減し、少ない計算量で正確に三次元モデルを分割することができる三次元モデル分割方法、三次元モデル分割装置及び三次元モデル分割装置を含む画像処理システムを提供することを目的とする。   The disclosed technique has been made in view of the above, and can reduce the influence of noise, and can accurately divide a 3D model with a small amount of calculation, a 3D model dividing method, a 3D model dividing apparatus, and An object of the present invention is to provide an image processing system including a three-dimensional model dividing device.

本願の開示する三次元モデル分割方法は、一つの態様において、入力された前記三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて、前記三次元モデルに含まれるすべての三角形を処理し、三次元モデルを分割するのに適用する少なくとも一つの有界平面を生成する有界平面生成ステップと、前記生成した有界平面を通して前記三次元モデルの輪郭図を抽出する輪郭図抽出ステップと、前記生成した有界平面の情報及び前記三次元モデルの頂点隣接グラフの情報に基づいて、前記抽出した輪郭図を所定条件を満たす一つのサブグラフ或は少なくとも二つの互いに重複しないサブグラフに分割する輪郭図分割ステップとを含み、前記三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて、三次元モデルの頂点をノードとして、一つ或は複数の三角形に共有される二つの頂点の間ごとに一辺を追加して前記頂点隣接グラフを構築する。   In one aspect, the 3D model dividing method disclosed in the present application processes all triangles included in the 3D model based on the input triangular polygon data of the 3D model, and divides the 3D model. A bounded plane generating step for generating at least one bounded plane to be applied, a contour diagram extracting step for extracting a contour diagram of the three-dimensional model through the generated bounded plane, and the generated bounded plane A contour map dividing step of dividing the extracted contour map into one subgraph satisfying a predetermined condition or at least two non-overlapping subgraphs on the basis of the information and the vertex adjacency graph information of the three-dimensional model, Based on the triangle polygon data of the three-dimensional model, the vertex of the three-dimensional model is used as a node, and one or a plurality of triangles are formed. Between every two vertices chromatic by adding one side constructing the vertex neighborhood graph.

また、本願の開示する三次元モデル分割装置は、他の態様において、入力された三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて、前記三次元モデルに含まれるすべての三角形を処理し、前記三次元モデルを分割するのに適用する少なくとも一つの有界平面を生成する有界平面生成部と、前記生成した有界平面を通して前記三次元モデルの輪郭図を抽出する輪郭図抽出部と、前記生成した有界平面の情報及び前記三次元モデルの頂点隣接グラフの情報に基づいて、前記抽出した輪郭図を所定条件を満たす一つのサブグラフ或は少なくとも二つの互いに重複しないサブグラフに分割する輪郭図分割部とを含み、前記三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて、三次元モデルの頂点をノードとし、一つ或は複数の三角形に共有される二つの頂点の間ごとに一辺を追加して前記頂点隣接グラフを構築する。   Further, in another aspect, the three-dimensional model dividing device disclosed in the present application processes all the triangles included in the three-dimensional model based on the input triangular polygon data of the three-dimensional model, and the three-dimensional model A bounded plane generating unit that generates at least one bounded plane to be applied to the image, a contour diagram extracting unit that extracts a contour diagram of the three-dimensional model through the generated bounded plane, and the generated bounded plane. A contour map dividing unit that divides the extracted contour map into one subgraph satisfying a predetermined condition or at least two non-overlapping subgraphs based on the information on the field plane and the vertex adjacency graph of the three-dimensional model. Based on the triangular polygon data of the 3D model, with the vertex of the 3D model as a node, and two shared by one or more triangles Add a side constructing the vertex neighborhood graph between every point.

また、本願の開示する画像処理システムは、他の態様において、上述の三次元モデル分割装置を有し、例えば目標検査システム、部分マッチングシステム、モデル検索システムなどである。   In another aspect, an image processing system disclosed in the present application includes the above-described three-dimensional model dividing apparatus, such as a target inspection system, a partial matching system, and a model search system.

また、本願の開示する三次元モデル分割プログラムは、他の態様において、機器の読取可能な指令コードを格納しているプログラムの製品を提供する。前記指令コードは機器により読み取って実行する時に、上述したような、開示技術による三次元モデルを分割する方法を実行することができる。   In another aspect, the three-dimensional model division program disclosed in the present application provides a product of a program that stores a command code that can be read by the device. When the command code is read and executed by a device, the method for dividing the three-dimensional model according to the disclosed technique as described above can be executed.

本願の開示する三次元モデル分割方法、三次元モデル分割装置及び三次元モデル分割装置を含む画像処理システムの一つの態様によれば、ノイズの影響を軽減し、少ない計算量で正確に三次元モデルを分割することができるという効果を奏する。   According to one aspect of the image processing system including the three-dimensional model dividing method, the three-dimensional model dividing device, and the three-dimensional model dividing device disclosed in the present application, the influence of noise is reduced, and the three-dimensional model is accurately calculated with a small amount of calculation. The effect that can be divided is produced.

また、本願の開示する三次元モデル分割方法、三次元モデル分割装置及び三次元モデル分割装置を含む画像処理システムの一つの態様によれば、入力された三次元モデルに対して、有効な分割を行い、また、正確な分析及び再構築を行うことができるという効果を奏する。   In addition, according to one aspect of the image processing system including the 3D model dividing method, the 3D model dividing apparatus, and the 3D model dividing apparatus disclosed in the present application, effective division is performed on the input 3D model. It is possible to perform an accurate analysis and reconstruction.

また、本願の開示する三次元モデル分割方法、三次元モデル分割装置及び三次元モデル分割装置を含む画像処理システムの一つの態様によれば、入力された三次元モデルをまず粗く分割してから徐々に正確な分割を求め、分割できなくなるまで複数の部分に分割する。   Further, according to one aspect of the image processing system including the three-dimensional model dividing method, the three-dimensional model dividing device, and the three-dimensional model dividing device disclosed in the present application, the input three-dimensional model is first divided roughly and then gradually. Find an exact division and divide it into multiple parts until it can no longer be divided.

また、本願の開示する三次元モデル分割方法、三次元モデル分割装置及び三次元モデル分割装置を含む画像処理システムの一つの態様によれば、分割された各部分は、それぞれ閉鎖される立体コンポーネントである。   In addition, according to one aspect of the image processing system including the 3D model dividing method, the 3D model dividing apparatus, and the 3D model dividing apparatus disclosed in the present application, each divided part is a solid component that is closed. is there.

図１は、開示技術の実施例による三次元モデル分割方法を示すフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart illustrating a 3D model dividing method according to an embodiment of the disclosed technology. 図２Ａは、開示技術の実施例による三次元モデル分割方法において有界平面を抽出する一つの実施例を模式的に示す図である。FIG. 2A is a diagram schematically illustrating one example of extracting a bounded plane in the three-dimensional model dividing method according to the embodiment of the disclosed technique. 図２Ｂは、開示技術の実施例による三次元モデル分割方法において有界平面を抽出する一つの実施例を模式的に示す図である。FIG. 2B is a diagram schematically illustrating an example of extracting a bounded plane in the three-dimensional model dividing method according to the embodiment of the disclosed technique. 図２Ｃは、開示技術の実施例による三次元モデル分割方法において有界平面を抽出する一つの実施例を模式的に示す図である。FIG. 2C is a diagram schematically illustrating an example of extracting a bounded plane in the three-dimensional model dividing method according to the embodiment of the disclosed technique. 図３Ａは、開示技術の実施例による三次元モデル分割方法において輪郭図の抽出を行う一つの実施例を示す図である。FIG. 3A is a diagram illustrating an example in which a contour diagram is extracted in a 3D model dividing method according to an embodiment of the disclosed technology. 図３Ｂは、開示技術の実施例による三次元モデル分割方法において輪郭図の抽出を行う一つの実施例を示す図である。FIG. 3B is a diagram illustrating an example of performing contour drawing extraction in the three-dimensional model dividing method according to an embodiment of the disclosed technique. 図４は、開示技術の実施例による三次元モデル分割方法において抽出された有界平面、輪郭図などの情報に基づいて、モデルの分割を行う一つの実施例を模式的に示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart schematically showing one embodiment in which a model is divided based on information such as a bounded plane and an outline diagram extracted in the three-dimensional model division method according to the embodiment of the disclosed technique. 図５は、図４に示したフローチャートにおけるステップS４１０の処理の一つの実施例を模式的に示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart schematically showing one embodiment of the process of step S410 in the flowchart shown in FIG. 図６は、図３の中で示した有界平面１を分割面にして、入力された三次元モデルに対して分割して得られた各サブグラフには何れも選定された分割面が含まれている一例を示す図である。FIG. 6 shows that each of the subgraphs obtained by dividing the input three-dimensional model with the bounded plane 1 shown in FIG. 3 as the dividing plane includes the selected dividing plane. It is a figure which shows an example. 図７Ａは、開示技術の実施例による三次元モデル分割方法において選定された候補分割面に基づいて、入力された三次元モデルに対して分割を行って取得した結果に、選定された分割面側にあるが、選定された分割面を含んでいないサブグラフが存在する一例を示す図である。FIG. 7A shows the result of dividing the input three-dimensional model based on the candidate division plane selected in the three-dimensional model division method according to the embodiment of the disclosed technique, It is a figure which shows an example in which there exists a subgraph which is in but does not contain the selected division surface. 図７Ｂは、開示技術の実施例による三次元モデル分割方法において選定された候補分割面に基づいて、入力された三次元モデルに対して分割を行って取得した結果に、選定された分割面側にあるが、選定された分割面を含んでいないサブグラフが存在する一例を示す図である。FIG. 7B shows the result of dividing the acquired three-dimensional model based on the candidate division plane selected in the three-dimensional model division method according to the embodiment of the disclosed technique, It is a figure which shows an example in which there exists a subgraph which is in but does not contain the selected division surface. 図７Ｃは、開示技術の実施例による三次元モデル分割方法において選定された候補分割面に基づいて、入力された三次元モデルに対して分割を行って取得した結果に、選定された分割面側にあるが、選定された分割面を含んでいないサブグラフが存在する一例を示す図である。FIG. 7C shows the result obtained by dividing the input 3D model based on the candidate dividing plane selected in the 3D model dividing method according to the embodiment of the disclosed technique, It is a figure which shows an example in which there exists a subgraph which is in but does not contain the selected division surface. 図７Ｄは、開示技術の実施例による三次元モデル分割方法において選定された候補分割面に基づいて、入力された三次元モデルに対して分割を行って取得した結果に、選定された分割面側にあるが、選定された分割面を含んでいないサブグラフが存在する一例を示す図である。FIG. 7D shows the result of dividing the acquired three-dimensional model based on the candidate division plane selected in the three-dimensional model division method according to the embodiment of the disclosed technique, and the selected division plane side. It is a figure which shows an example in which there exists a subgraph which is in but does not contain the selected division surface. 図８Ａは、開示技術の実施例による三次元モデル分割方法の中で選定された候補分割面に基づいて、入力された三次元モデルに対して分割を行って取得した結果に、選定された分割面を跨るサブグラフが存在する一例を示す図である。FIG. 8A is a diagram showing a result of dividing the selected three-dimensional model based on the candidate dividing plane selected in the three-dimensional model dividing method according to the embodiment of the disclosed technique, and selecting the selected division. It is a figure which shows an example in which the subgraph which straddles a surface exists. 図８Ｂは、開示技術の実施例による三次元モデル分割方法の中で選定された候補分割面に基づいて、入力された三次元モデルに対して分割を行って取得した結果に、選定された分割面を跨るサブグラフが存在する一例を示す図である。FIG. 8B is a diagram illustrating a result of the division obtained by dividing the input three-dimensional model based on the candidate division plane selected in the three-dimensional model division method according to the embodiment of the disclosed technique. It is a figure which shows an example in which the subgraph which straddles a surface exists. 図８Ｃは、開示技術の実施例による三次元モデル分割方法の中で選定された候補分割面に基づいて、入力された三次元モデルに対して分割を行って取得した結果に、選定された分割面を跨るサブグラフが存在する一例を示す図である。FIG. 8C is a diagram illustrating a result of dividing the selected three-dimensional model based on the candidate division plane selected in the three-dimensional model dividing method according to the embodiment of the disclosed technique, and selecting the selected division. It is a figure which shows an example in which the subgraph which straddles a surface exists. 図９Ａは、開示技術の実施例による三次元モデル分割方法の中で穴判別処理を行う一例を示す図である。FIG. 9A is a diagram illustrating an example in which hole discrimination processing is performed in the three-dimensional model division method according to an embodiment of the disclosed technology. 図９Ｂは、開示技術の実施例による三次元モデル分割方法の中で穴判別処理を行う一例を示す図である。FIG. 9B is a diagram illustrating an example in which hole discrimination processing is performed in the three-dimensional model division method according to an embodiment of the disclosed technology. 図９Ｃは、開示技術の実施例による三次元モデル分割方法の中で穴判別処理を行う一例を示す図である。FIG. 9C is a diagram illustrating an example in which hole discrimination processing is performed in the three-dimensional model division method according to an embodiment of the disclosed technology. 図１０Ａは、開示技術の実施例による三次元モデル分割方法の中で穴判別処理を行う他の例を示す図である。FIG. 10A is a diagram illustrating another example in which hole discrimination processing is performed in the three-dimensional model division method according to an embodiment of the disclosed technology. 図１０Ｂは、開示技術の実施例による三次元モデル分割方法の中で穴判別処理を行う他の例を示す図である。FIG. 10B is a diagram illustrating another example in which hole discrimination processing is performed in the three-dimensional model division method according to the embodiment of the disclosed technique. 図１１Ａは、開示技術の実施例による三次元モデル分割方法の中で、分割結果における各実体を再編成することを模式的に示す図である。FIG. 11A is a diagram schematically illustrating reorganization of entities in the division result in the three-dimensional model division method according to the embodiment of the disclosed technique. 図１１Ｂは、開示技術の実施例による三次元モデル分割方法の中で、分割結果における各実体を再編成することを模式的に示す図である。FIG. 11B is a diagram schematically illustrating reorganization of each entity in the division result in the three-dimensional model division method according to the embodiment of the disclosed technique. 図１２Ａは、開示技術の実施例による三次元モデル分割方法において分割する三次元モデルを予め複数の互いに分離するサブモデルに分割することを模式的に示す図である。FIG. 12A is a diagram schematically illustrating that a three-dimensional model to be divided in a three-dimensional model dividing method according to an embodiment of the disclosed technique is divided in advance into a plurality of submodels that are separated from each other. 図１２Ｂは、開示技術の実施例による三次元モデル分割方法において分割する三次元モデルを予め複数の互いに分離するサブモデルに分割することを模式的に示す図である。FIG. 12B is a diagram schematically illustrating that the three-dimensional model to be divided in the three-dimensional model dividing method according to the embodiment of the disclosed technique is divided in advance into a plurality of submodels that are separated from each other. 図１２Ｃは、開示技術の実施例による三次元モデル分割方法において分割する三次元モデルを予め複数の互いに分離するサブモデルに分割することを模式的に示す図である。FIG. 12C is a diagram schematically illustrating that the three-dimensional model to be divided in the three-dimensional model dividing method according to the embodiment of the disclosed technique is divided in advance into a plurality of submodels that are separated from each other. 図１３は、開示技術の実施例の三次元モデル分割に用いられる装置を模式的に示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram schematically illustrating an apparatus used for 3D model division according to an embodiment of the disclosed technology.

下記のように、図面を参照しながら開示技術の実施形態を説明する。開示技術の一つの図面或は一種の実施の形態で記述する要素と特徴は、一つ或はもっと多くのその他の図面或は実施の形態に示す要素と特徴に結合できる。注意すべきことは、明瞭且つ簡潔にするために、開示技術と関係のない、当業者にとって既知のコンポーネント及び処理の表示と記述は図面と説明から省略した。   As described below, embodiments of the disclosed technology will be described with reference to the drawings. Elements and features described in one drawing or type of embodiment of the disclosed technology may be combined with elements and features shown in one or more other drawings or embodiments. It should be noted that for the sake of clarity and brevity, the representation and description of components and processes known to those skilled in the art that are not related to the disclosed technology have been omitted from the drawings and descriptions.

図１は、開示技術の実施例による三次元モデル分割方法を示すフローチャートである。三次元モデル分割装置は、有界平面生成ステップＳ１１０で、入力された三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて当該三次元モデルに含まれるすべての三角形に対して処理を行い、当該三次元モデルの分割に適用する有界平面を少なくとも一つ生成する。三次元モデル分割装置は、輪郭図抽出ステップＳ１２０で、生成された有界平面を通して三次元モデルの輪郭図を抽出する。三次元モデル分割装置は、輪郭図分割ステップＳ１３０で、生成された有界平面の情報及び三次元モデルの頂点隣接グラフの情報により、抽出された輪郭図を一つのサブグラフ或は少なくとも二つの互いに重複しないサブグラフに分割する。ここで、頂点隣接グラフは、三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて、三次元モデルの頂点をノードにして、一つ或は複数の三角形に共有される二つの頂点の間ごとに一辺を追加して構築される。   FIG. 1 is a flowchart illustrating a 3D model dividing method according to an embodiment of the disclosed technology. In the bounded plane generation step S110, the 3D model dividing apparatus performs processing on all the triangles included in the 3D model based on the input triangle polygon data of the 3D model, and At least one bounded plane to be applied to the division is generated. In the contour drawing extraction step S120, the three-dimensional model dividing apparatus extracts a contour diagram of the three-dimensional model through the generated bounded plane. The 3D model dividing apparatus overlaps the extracted contour map with one sub-graph or at least two mutually based on the generated bounded plane information and the vertex adjacency graph information of the 3D model in the contour map dividing step S130. Don't split into subgraphs. Here, in the vertex adjacency graph, based on the triangle polygon data of the 3D model, the vertex of the 3D model is used as a node, and one side is added between two vertices shared by one or more triangles. Built.

以下では、図面を参考にして三次元モデル分割装置が実行する各ステップを詳しく説明する。   Hereinafter, each step executed by the 3D model dividing apparatus will be described in detail with reference to the drawings.

三次元モデル分割装置が実行する有界平面生成ステップＳ１１０は、モデルの表面を構成する三角形ポリゴンを合理的に編成し、一連（少なくとも一つ）の三次元モデルを分割するのに適用できる有界平面を生成する。開示技術の当該実施例により、入力された三次元モデルは、三角形ポリゴンで表現する必要があり、基本的なデータの構成要素には、モデルの頂点とモデル表面を構成する三角形ポリゴンを含む。分割対象である入力された三次元モデルは、様々な形式を持つことができる。例えば、スキャンによって生じるポイント雲モデル、各種のモデリングツールによって生じるバラメーター化のモデル、或は三角形ではないポリゴンで表示されるモデルなどである。開示技術の方法を利用する場合には、先ずこのような形式で表示される三次元モデルは、三角形ポリゴンの形式に変換されなければならない。既知の様々な方法を利用して、このような変換を実行することができる。例えば、もし入力されるのが三角形ではないポリゴンで表示される三次元モデルであれば、上述の「非特許文献７」で開示された方法を使用して各多角形を一連の三角形に変換することができる。もし入力されるのがポイント雲モデルであれば、上述した「非特許文献８」で開示された方法を使用してポイント雲モデルを三角形ポリゴンの形式に変換できる。有界平面は、一つ或は複数の閉鎖領域で構成される可能性がある。   The bounded plane generation step S110 executed by the three-dimensional model dividing apparatus can be applied to partition a series (at least one) of three-dimensional models by rationally organizing triangular polygons constituting the surface of the model. Generate a plane. According to the embodiment of the disclosed technology, the input three-dimensional model needs to be represented by triangular polygons, and basic data components include the triangular polygons that constitute the model vertex and the model surface. The input 3D model to be divided can have various formats. For example, a point cloud model generated by scanning, a parameterized model generated by various modeling tools, or a model displayed by polygons other than triangles. When using the method of the disclosed technique, a three-dimensional model displayed in such a format must first be converted into a triangular polygon format. Such transformations can be performed using various known methods. For example, if the input is a three-dimensional model displayed with polygons other than triangles, each polygon is converted into a series of triangles using the method disclosed in “Non-Patent Document 7” above. be able to. If the input is a point cloud model, the point cloud model can be converted into a triangular polygon format using the method disclosed in "Non-Patent Document 8" described above. A bounded plane may consist of one or more closed areas.

三次元モデル分割装置が実行する有界平面生成ステップＳ１１０は、主に二つのサブステップで構成される。サブステップ１において、三次元モデル分割装置は、すべての三角形を組み合わせることによって、すべての広義の平面（general planes）を取得する。サブステップ２において、三次元モデル分割装置は、後続の輪郭図の抽出、分割、再編成などの処理に利用できるように、取得した広義の平面からすべての有界平面を検出する。   The bounded plane generation step S110 executed by the three-dimensional model dividing apparatus is mainly composed of two substeps. In sub-step 1, the 3D model splitting device obtains all general planes by combining all triangles. In sub-step 2, the three-dimensional model dividing apparatus detects all bounded planes from the acquired broad plane so that it can be used for processing of subsequent contour drawing extraction, division, reorganization, and the like.

サブステップ１では、三次元モデル分割装置は、先ず、分割対象である、三角形ポリゴンで表示された三次元モデルのそれぞれの三角形を初期化する。すなわち、三次元モデル分割装置は、分割対象であるモデルの表面を構成するそれぞれの三角形を一つのサブ平面とする。すなわち、三角形の数だけのサブ平面が存在する。この中では、三次元モデル分割装置は、三角形の法線方向をサブ平面の法線方向とする。三次元モデル分割装置は、三角形の法線方向を公知の計算式で計算して取得することができ、ここで、法線方向とは、三角形の平面に垂直し且つ分割対象である三次元モデルの外部を指す方向である。続いて、三次元モデル分割装置は、すべてのサブ平面が合成できなくなるまで合成条件を満たすサブ平面を一つの新しいサブ平面に合成する（converge）。ここで、サブ平面の合成処理によって得られた平面を「広義の平面」と呼ぶ。ここで、三次元モデル分割装置がサブ平面を合成できる条件は、（１）法線の方向が同じ又は反対であり、（２）頂点が同一平面にあることである。   In sub-step 1, the three-dimensional model dividing apparatus first initializes each triangle of the three-dimensional model displayed as a triangular polygon, which is a division target. That is, the three-dimensional model dividing apparatus sets each triangle constituting the surface of the model to be divided as one sub-plane. That is, there are as many sub-planes as the number of triangles. In this, the three-dimensional model dividing apparatus sets the normal direction of the triangle as the normal direction of the sub-plane. The three-dimensional model dividing device can obtain and obtain the normal direction of the triangle by a known calculation formula, where the normal direction is perpendicular to the plane of the triangle and is the object to be divided. It is the direction which points to the outside. Subsequently, the 3D model dividing apparatus synthesizes a sub-plane that satisfies the synthesis condition into one new sub-plane until all the sub-planes cannot be synthesized (converge). Here, the plane obtained by the synthesis process of the sub planes is referred to as a “broad plane”. Here, the conditions under which the three-dimensional model dividing apparatus can synthesize sub-planes are (1) the direction of normals is the same or opposite, and (2) the vertices are on the same plane.

図２Ａ−図２Ｃは、開示技術の実施例による三次元モデル分割方法において有界平面を抽出する一つの実施例を模式的に示す図である。図２Ａは、三角形ポリゴンで表示される三次元モデルを示し、そのモデルは２０個の頂点と３６個の三角形を含んでいる。図２Ｂは、一つ目のサブステップの後に取得する広義の平面を示し、合計で１０個の広義の平面が検出された。なお、記述の簡潔且つ明瞭のために、図２Ｂには検出された１０個の広義の平面の中の三つの広義の平面しか示していない。すなわち、広義の平面１、広義の平面２、広義の平面３である。   2A to 2C are diagrams schematically illustrating an example of extracting a bounded plane in the three-dimensional model dividing method according to an embodiment of the disclosed technique. FIG. 2A shows a three-dimensional model represented by triangular polygons, which includes 20 vertices and 36 triangles. FIG. 2B shows broad planes acquired after the first sub-step, and a total of 10 broad planes were detected. For simplicity and clarity of description, FIG. 2B shows only three broad planes among the ten broad planes detected. That is, the plane 1 in a broad sense, the plane 2 in a broad sense, and the plane 3 in a broad sense.

サブステップ２では、三次元モデル分割装置は、平面自体の幾何学特徴及び平面の間の関係などの情報を使用して、ステップ１で取得した広義の平面に対して処理を行い、それによって一連の有界平面を生成する。平面自体の幾何学特徴及び平面の間の関係などの情報には、各平面上に含まれている頂点及びその座標、平面の間の接続関係、ある平面では当該平面上の頂点以外の他の頂点が当該平面との相対位置、各平面上の三角形データなどが含まれる。三次元モデル分割装置は、上述の方式で入力された三次元モデルに対して三角形ポリゴンでの表示を行った後に、これに対応して平面自体の幾何学特徴及び平面の間の関係などの情報を得る。三次元モデル分割装置は、二つの平面に少なくとも一つの共同点を有する時に、この二つの平面は相互接続されていると判定する。三次元モデル分割装置は、すべての広義の平面が処理される必要がなくなるまで、検出されたすべての広義の平面におけるそれぞれの平面に対して以下の処理を行う。   In sub-step 2, the 3D model dividing apparatus performs processing on the broad plane acquired in step 1 using information such as the geometric characteristics of the plane itself and the relationship between the planes, thereby Generate a bounded plane of Information such as the geometric features of the plane itself and the relationship between the planes includes the vertices contained on each plane and their coordinates, the connection relationship between the planes, and on some planes other than the vertices on that plane. The vertex includes a relative position with respect to the plane, triangle data on each plane, and the like. The three-dimensional model dividing apparatus displays the triangular polygon on the three-dimensional model input by the above method, and then information such as the geometric features of the plane itself and the relationship between the planes corresponding to this. Get. When the three-dimensional model dividing apparatus has at least one common point on two planes, it determines that the two planes are interconnected. The three-dimensional model dividing apparatus performs the following process on each plane in all detected broad planes until all the broad planes need not be processed.

１）三次元モデル分割装置は、入力された三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて、当該広義の平面にある三角形に対して三角形隣接グラフを作成する。もし当該三角形隣接グラフが繋がっていない場合、三次元モデル分割装置は、当該広義の平面を処理する必要がある。すなわち、三次元モデル分割装置は、当該広義の平面を複数のサブ平面に分ける。ここで、三角形隣接グラフが繋がっていないとは、当該広義の平面上の三角形が複数の分離するサブ平面に分けられ、当該サブ平面ごとに一つ或は複数の互いに接続する三角形（これらの三角形は少なくとも一つの共通点を有している）を含んでいる場合である。例えば、図２Ｂにおける広義の平面１と広義の平面２はそれぞれ二つの繋がらないサブ平面に分けられるが、広義の平面３はこのように分ける必要がない。ここで、三角形隣接グラフは三角形の接続関係を表すグラフである。三角形隣接グラフを作成する場合、三次元モデル分割装置は、三角形ポリゴンデータに含まれる各三角形をノードとし、二つの三角形が共通点を持つ場合に、その二つの三角形が表すノードの間に一辺を追加して三角形隣接グラフを取得する。三次元モデル分割装置は、この二つの三角形における任意の点、例えば、二つの三角形の中点を繋ぐことによって、この辺を追加することができる。三角形隣接グラフにおける任意の一対ノード（つまり、二つの三角形）の間に接続パスが存在する場合に、三次元モデル分割装置は、当該三角形隣接グラフは繋がっていると判定する。ここでのパスは通常一辺か又は複数の辺で構成される。   1) The three-dimensional model dividing device creates a triangle adjacency graph for triangles in the broad plane based on the input triangular polygon data of the three-dimensional model. If the triangle adjacency graph is not connected, the 3D model dividing apparatus needs to process the broad plane. That is, the 3D model dividing apparatus divides the broad plane into a plurality of sub-planes. Here, the triangle adjacency graph is not connected means that the triangle on the broad plane is divided into a plurality of sub-planes that are separated, and one or a plurality of triangles connected to each other (the triangles). Is at least one common point). For example, the broad plane 1 and the broad plane 2 in FIG. 2B are each divided into two unconnected sub-planes, but the broad plane 3 need not be divided in this way. Here, the triangle adjacency graph is a graph representing the connection relation of triangles. When creating a triangle adjacency graph, the 3D model dividing apparatus uses each triangle included in the triangle polygon data as a node, and when two triangles have a common point, one side is placed between the nodes represented by the two triangles. Add a triangle adjacency graph. The three-dimensional model dividing apparatus can add this side by connecting arbitrary points in the two triangles, for example, the midpoints of the two triangles. When a connection path exists between any pair of nodes (that is, two triangles) in the triangle adjacency graph, the 3D model dividing apparatus determines that the triangle adjacency graph is connected. The path here is usually composed of one side or a plurality of sides.

２）上述の処理１）によって取得した複数のサブ平面が同時に他の同一の平面と接続する場合に、三次元モデル分割装置は、モデル分割の便宜を図るために、これらのサブ平面を一つの組み合わせの有界平面として組み合わせる必要がある。例えば、図２Ｂで、サブグラフ２-１とサブグラフ２-２は何れも有界平面３と接続しているから、この二つのサブグラフは組み合わされて一つの組み合わせの有界平面になる。またこの組み合わせの有界平面に沿って、三次元モデル分割装置は、図２Ａ−２Ｃに示される三次元モデルを二つの部分に分割することができる。具体的な実施過程では、三次元モデル分割装置は、反復的に有界平面の検出処理を行うことができる。すなわち、三次元モデル分割装置は、平面の数が変化しないようにサブステップ１で生じた広義の平面を更新する。したがって、始まる時に、ここの「他の同一の平面」とはサブステップ１で取得した広義の平面であり、その後、ここの「他の一つの平面」とは更新されて得られた有界平面の可能性がある。   2) When a plurality of sub-planes acquired by the above-described processing 1) are simultaneously connected to other identical planes, the 3D model dividing apparatus uses these sub-planes as one unit for convenience of model division. It is necessary to combine as a bounded plane of combination. For example, in FIG. 2B, since both subgraph 2-1 and subgraph 2-2 are connected to bounded plane 3, these two subgraphs are combined into a single bounded plane. Further, along the bounded plane of this combination, the three-dimensional model dividing apparatus can divide the three-dimensional model shown in FIGS. 2A-2C into two parts. In a specific implementation process, the three-dimensional model dividing apparatus can repeatedly perform detection processing of the bounded plane. That is, the three-dimensional model dividing apparatus updates the broad plane generated in sub-step 1 so that the number of planes does not change. Therefore, at the beginning, the “other same plane” here is the broad plane acquired in sub-step 1, and then the “other one plane” is updated to be a bounded plane. There is a possibility.

３）上述の処理１）によって取得したサブ平面で、あるサブ平面について、頂点隣接グラフにおいて、当該サブ平面に繋がる頂点が当該サブ平面の同じ側にある場合に、当該サブ平面は「独立的」有界平面と称することができる。つまり、他の平面と組み合わせる必要がない有界平面である。例えば、図２Ｂで、サブ平面１-１と繋ぐ四つの頂点は当該サブ平面の同じ側にあるから、サブ平面１-１は独立的有界平面とすることができる。同じ原理で、サブ平面１-２も独立的有界平面と称すことができる。しかし、サブ平面２-１とサブ平面２-２は当該条件を満たさないので、これらは有界平面であるが、独立的有界平面ではない。また、図２Ｂにおける広義の平面３も他のサブ平面との組み合わせの処理をする必要がない有界平面と判定される（図２Ｃを参照）。ここで、頂点隣接グラフは入力された三次元モデルの三角形ポリゴンデータによって構築され、頂点の接続関係を記述する図である。三次元モデル分割装置は、三次元モデルの頂点をノードとし、二つのノードが一つ或は複数の三角形（すなわち、入力する三角形ポリゴンデータに含まれた三角形）に共有される場合に、その二つのノードの間に一辺を追加して頂点隣接グラフを構築する。   3) For a sub-plane obtained by the above-described processing 1), when a vertex connected to the sub-plane is on the same side of the sub-plane in the vertex adjacency graph, the sub-plane is “independent”. It can be called a bounded plane. That is, it is a bounded plane that does not need to be combined with another plane. For example, in FIG. 2B, since the four vertices connected to the sub-plane 1-1 are on the same side of the sub-plane, the sub-plane 1-1 can be an independent bounded plane. On the same principle, the sub-plane 1-2 can also be referred to as an independent bounded plane. However, since the sub plane 2-1 and the sub plane 2-2 do not satisfy the condition, they are bounded planes, but are not independent bounded planes. Also, the broad plane 3 in FIG. 2B is determined as a bounded plane that does not need to be combined with other sub-planes (see FIG. 2C). Here, the vertex adjacency graph is constructed from the input triangular polygon data of the three-dimensional model, and is a diagram describing the vertex connection relationship. The three-dimensional model dividing apparatus uses a vertex of a three-dimensional model as a node, and two nodes are shared by one or a plurality of triangles (that is, triangles included in the input triangle polygon data). Construct a vertex adjacency graph by adding an edge between two nodes.

図２Ｃは、三次元モデル分割装置がサブステップ２の処理を行った後の結果を示し、有界平面の数は１１個である。この中で、広義の平面１は、二つの有界平面に分けられている。二つの有界平面は、図２Ｂにおけるサブ平面１-１に対応する有界平面１１及びサブ平面１-２に対応する有界平面１である。他の有界平面は、それぞれ前記サブステップ１で取得した広義の平面と対応する。すなわち、その他の平面は変わらないままである。注意すべきことは、明瞭且つ簡潔のために，図には全ての有界平面を表示していない。   FIG. 2C shows a result after the processing of the sub-step 2 is performed by the three-dimensional model dividing apparatus, and the number of bounded planes is eleven. In this, the broad plane 1 is divided into two bounded planes. The two bounded planes are a bounded plane 11 corresponding to the sub-plane 1-1 in FIG. 2B and a bounded plane 1 corresponding to the sub-plane 1-2. The other bounded planes correspond to the broad planes acquired in the substep 1, respectively. That is, the other planes remain unchanged. Note that not all bounded planes are shown in the figure for clarity and brevity.

上述のことから、三次元モデル分割装置は、上述の有界平面生成処理を反復的に行う。すなわち、三次元モデル分割装置は、平面の数が変わらなくなるまでサブステップ１で生じた広義の平面に対して更新を行い、それによって一つ或は複数の有界平面を生成する。そして、上述の記載から、「有界平面」は前記三次元モデルの分割に適用できる、すなわち、上述の相応する条件を満たす平面であることが分かる。有界平面には外の平面と組み合わせる必要がない有界平面（例えば図２Ｃでの有界平面１１、有界平面１及び有界平面３）、及び組み合わせる必要があるサブ平面に対して組み合わせの処理を行って取得した組み合わせの有界平面（例えば図２Ｃでの有界平面２）が含まれる。   From the above, the three-dimensional model dividing apparatus repeatedly performs the above-described bounded plane generation processing. That is, the three-dimensional model dividing device updates one or more bounded planes by updating the broad plane generated in the substep 1 until the number of planes does not change. From the above description, it is understood that the “bounded plane” can be applied to the division of the three-dimensional model, that is, a plane that satisfies the corresponding condition described above. Bounded planes need not be combined with other planes (eg, bounded plane 11, bounded plane 1 and bounded plane 3 in FIG. 2C) and sub-planes that need to be combined A bounded plane (for example, bounded plane 2 in FIG. 2C) of the combination acquired by performing the process is included.

当業者は、有界平面生成ステップＳ１１０で生じた有界平面の数は、分割対象である三次元モデルによって決められ、一つ或は複数であってもよいことを理解できる。   A person skilled in the art can understand that the number of bounded planes generated in the bounded plane generation step S110 is determined by the three-dimensional model to be divided, and may be one or more.

以下では、図１に示す輪郭図抽出ステップＳ１２０の詳細を記述する。三次元モデル分割装置が実行する当該ステップは、検出された有界平面のデータを利用して、三次元モデルの輪郭を抽出し、同時に図の方式でこれを表す。この過程で、三次元モデル分割装置は、有界平面の間の接続関係に応じて、互いに接続する二つの平面のエッジにある線分が輪郭線であるかどうかを判定する。最後に、三次元モデル分割装置は、モデルの頂点を頂点とし、抽出された輪郭線を辺とし、分割対象である入力されたモデルに対応する輪郭図を構築する。それぞれの有界平面のデータには、例えば、当該有界平面にある頂点、三角形、法線方向及び面積などに関する情報が含まれる。   Details of the contour drawing extraction step S120 shown in FIG. 1 will be described below. The step executed by the three-dimensional model dividing apparatus extracts the contour of the three-dimensional model using the data of the detected bounded plane, and simultaneously represents this in the manner shown in the figure. In this process, the three-dimensional model dividing apparatus determines whether the line segment at the edge of the two planes connected to each other is a contour line according to the connection relationship between the bounded planes. Finally, the 3D model dividing apparatus constructs a contour map corresponding to the input model to be divided, with the vertex of the model as the vertex and the extracted contour line as the side. The data of each bounded plane includes, for example, information regarding vertices, triangles, normal directions, areas, and the like on the bounded plane.

三次元モデル分割装置が実行する当該ステップでは、主に以下の二つの基本規則を採用して輪郭線を確定する。１）内部の辺を輪郭線にしてはならない。一辺がただある有界平面の中にあり、或は同一の有界平面の二つか複数の三角形により共有される場合、その辺は内部の辺と判定される。２）各輪郭線は少なくとも二つの異なる有界平面に繋がらなければならず、またそれぞれの有界平面に、一つの三角形のある辺がその輪郭線を含むように当該一つの三角形が存在する。   In this step executed by the 3D model dividing apparatus, the following two basic rules are mainly adopted to determine the contour line. 1) The inner side must not be contoured. If a side is just in a bounded plane or is shared by two or more triangles on the same bounded plane, that side is determined to be an internal side. 2) Each contour line must be connected to at least two different bounded planes, and there is one triangle on each bounded plane so that one side of the triangle includes the contour line.

以上の二つの規則に従って、輪郭の抽出過程で、三次元モデル分割装置は、先ず輪郭図を初期化させ、分割対象である入力された三次元モデルの頂点を輪郭図の頂点にし、頂点の間は接続しない。すなわち、図に頂点のみがあり、辺がない。それから入力された三次元モデルの輪郭図を取得するように、三次元モデル分割装置は、以下のステップを採用して相応する頂点の間に輪郭線を追加する。   According to the above two rules, in the contour extraction process, the 3D model splitting device first initializes the contour map, sets the vertex of the input 3D model to be split as the vertex of the contour map, and Is not connected. That is, the figure has only vertices and no edges. Then, the 3D model dividing apparatus adopts the following steps to add a contour line between corresponding vertices so as to obtain the input contour map of the 3D model.

１）三次元モデル分割装置は、各有界平面に対して、それと繋がる有界平面を探す。例えば、図３Ａで有界平面１と有界平面２には四つの共通点Ａ、Ｂ、ＣとＤが存在しているので、三次元モデル分割装置は、有界平面１と有界平面２は互いに接続していると判定する。   1) The 3D model dividing device searches for a bounded plane connected to each bounded plane. For example, since there are four common points A, B, C, and D in the bounded plane 1 and the bounded plane 2 in FIG. 3A, the three-dimensional model dividing apparatus has the bounded plane 1 and the bounded plane 2. Are determined to be connected to each other.

２）三次元モデル分割装置は、各有界平面に対して、以下の方式に従ってこれと繋がっている有界平面のそれぞれを順番に処理して輪郭を抽出する。
三次元モデル分割装置は、当該有界平面と接続する平面の境界にある頂点を取得し、これらの頂点の位置に基づいて、これらをソートする。例えば図３Ａで、有界平面１と２の境界にある頂点は四つあって、ソートされた後はＡ‐Ｂ‐Ｃ‐Ｄである。
三次元モデル分割装置は、ソートされた後の頂点を順番に繋ぐ。例えば図３Ａでは、三次元モデル分割装置は、有界平面１と２の境界にある四つの頂点：Ａ、Ｂ、ＣとＤを順番に繋ぐ三本の線分、つまりＡＢ、ＢＣ、ＣＤを取得する。
三次元モデル分割装置は、各線分に対して、それが輪郭線になる条件を満たすか否かを判定する。条件を満たす場合には、三次元モデル分割装置は、輪郭図における相応する二つの頂点の間に繋がる辺を加える。例えば図３Ａに示すように、線分ＢＣは有界平面２における三角形Ｔ２‐２とＴ２−３に共有されるから、それは内部の辺であり、輪郭線とすることができない。線分ＡＢは有界平面１の三角形Ｔ１‐１の一辺に含まれる同時に、有界平面２の三角形Ｔ２−１に含まれるから、当該線分は輪郭線の条件を満たしており、三次元モデル分割装置は、輪郭図におけるノードＡとＢの間に一辺を加える。同じ原理で線分ＣＤも輪郭線である。 2) The three-dimensional model dividing apparatus extracts the contour by sequentially processing each of the bounded planes connected to the bounded plane according to the following method.
The three-dimensional model dividing apparatus acquires vertices at the boundary between the planes connected to the bounded plane and sorts them based on the positions of these vertices. For example, in FIG. 3A, there are four vertices at the boundary between the bounded planes 1 and 2, and after sorting, they are ABCD.
The three-dimensional model dividing apparatus connects the sorted vertices in order. For example, in FIG. 3A, the three-dimensional model dividing apparatus converts three vertices on the boundary between the bounded planes 1 and 2: A, B, C, and D in order, that is, AB, BC, and CD. get.
The three-dimensional model dividing apparatus determines, for each line segment, whether or not a condition that makes it a contour line is satisfied. If the condition is satisfied, the 3D model dividing apparatus adds an edge connected between two corresponding vertices in the contour drawing. For example, as shown in FIG. 3A, since the line segment BC is shared by the triangles T2-2 and T2-3 in the bounded plane 2, it is an internal side and cannot be a contour line. Since the line segment AB is included in one side of the triangle T1-1 of the bounded plane 1 and at the same time included in the triangle T2-1 of the bounded plane 2, the line segment satisfies the condition of the contour line. The dividing device adds one side between the nodes A and B in the contour drawing. On the same principle, the line segment CD is also a contour line.

上述の輪郭抽出の処理は、それぞれの有界平面に対して行うべきである。その他、前記の処理で、例えば、図３Ａに示すように有界平面１と２の境界にある頂点が四つあり、ソートすることによってＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄの順番の組み合わせを取得する必要がある。ソートすることは、関連する処理の負荷を減らすためで、最適化案に属する。三次元モデル分割装置は、取得した頂点をソートしなくてもいい。例えば、図３Ａ―３Ｂに示す実施例の中で、取得した頂点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対してソートしなければ、各頂点を任意に繋いで取得した線分の数は３より大きく、例えば、線分ＡＢ、ＢＣとＣＤのほかに、他の線分ＡＣ、ＢＡ、ＤＣなどが得られる。しかし、これら他の線分は、例えば線分ＡＣのように上述の輪郭線になる条件を満たせないことにより取り除かれるか、或は重複する線分なので取り除かれてしまう。例えば線分ＢＡ、ＤＣはそれぞれ線分ＡＢ、ＣＤと重複し、同一の辺に属する。よって、三次元モデル分割装置は、取得した頂点に対してソートしなくても、入力された三次元モデルの正確な輪郭図を得ることができる。   The contour extraction process described above should be performed for each bounded plane. In addition, in the above processing, for example, as shown in FIG. 3A, there are four vertices at the boundary between the bounded planes 1 and 2, and it is necessary to acquire the combination of the order of ABCD by sorting There is. Sorting is to reduce the load of related processing and belongs to the optimization plan. The three-dimensional model dividing device does not have to sort the acquired vertices. For example, in the embodiment shown in FIGS. 3A-3B, if the acquired vertices A, B, C, and D are not sorted, the number of line segments acquired by arbitrarily connecting the vertices is greater than 3, For example, in addition to line segments AB, BC, and CD, other line segments AC, BA, DC, and the like are obtained. However, these other line segments are removed because they do not satisfy the above-mentioned condition of the contour line, such as line segment AC, or are removed because they are overlapping line segments. For example, the line segments BA and DC overlap with the line segments AB and CD, respectively, and belong to the same side. Therefore, the 3D model dividing apparatus can obtain an accurate contour diagram of the input 3D model without sorting the acquired vertices.

以下では、図１に示す輪郭図の分割ステップＳ１３０の詳細を記述する。   The details of the contour drawing division step S130 shown in FIG. 1 will be described below.

三次元モデル分割装置が実行する当該ステップの処理は前のステップの処理で取得した有界平面、頂点隣接グラフなどの情報に基づいて、輪郭図抽出ステップＳ１２０で入力された輪郭図をまず粗く分割してから徐々に正確に、各層ごとに分割し、一つのサブグラフ或は少なくとも二つの重複しないサブグラフに分割する。図４は開示技術の実施例による三次元モデル分割方法において抽出された有界平面、輪郭図などの情報に基づいて、モデルの分割を行う一つの実施例を模式的に示すフローチャートである。図４に示すように、候補分割面検出ステップＳ４００では、前の処理で検出された有界平面からすべての候補分割面を探す。任意の一つの候補分割面について、入力された三次元モデルの頂点が候補分割面の両側に分布する場合、三次元モデル分割装置は、当該候補分割面は入力された三次元モデルを複数の部分に分割可能であると判定する。モデル分割ステップＳ４１０では、入力された輪郭図が一つのサブグラフ或は少なくとも二つの独立したサブグラフに分割されるまで、或はすべての候補分割面の処理を終えるまで、探し出した候補分割面を一つずつ利用して入力された輪郭図に対して分割を行う。終了条件判定ステップＳ４２０では、分割して取得したサブグラフに対して、引続き分割する必要があるかどうかを判定する。分割する必要がなければ、三次元モデル分割装置は、直接、当該サブグラフを出力する（Ｓ４３０）。分割する必要があれば、三次元モデル分割装置は、当該サブグラフが含んでいる候補分割面を利用して、引き続き分割を行う（Ｓ４４０）。   The processing of the step executed by the three-dimensional model dividing apparatus first roughly divides the contour diagram input in the contour diagram extraction step S120 based on information such as the bounded plane and the vertex adjacency graph acquired in the processing of the previous step. Then, gradually and accurately, each layer is divided into one subgraph or at least two non-overlapping subgraphs. FIG. 4 is a flowchart schematically showing one embodiment in which a model is divided based on information such as a bounded plane and an outline diagram extracted in the three-dimensional model division method according to the embodiment of the disclosed technique. As shown in FIG. 4, in candidate dividing plane detection step S400, all candidate dividing planes are searched from the bounded plane detected in the previous process. When the vertices of the inputted 3D model are distributed on both sides of the candidate dividing plane for any one candidate dividing plane, the 3D model dividing apparatus converts the input 3D model into a plurality of parts. It is determined that it can be divided. In the model division step S410, one candidate division plane is searched until the input contour map is divided into one subgraph or at least two independent subgraphs, or until all candidate division planes are processed. The contour drawing inputted by using each one is divided. In the end condition determination step S420, it is determined whether or not it is necessary to continue to divide the subgraph obtained by dividing. If it is not necessary to divide, the 3D model dividing apparatus directly outputs the subgraph (S430). If it is necessary to divide, the 3D model dividing apparatus continues to divide using the candidate dividing plane included in the subgraph (S440).

以下では、具体的な実施例で図４に示す各ステップの処理を詳細に記述する。   In the following, the processing of each step shown in FIG. 4 will be described in detail in a specific embodiment.

三次元モデル分割装置が実行する候補分割面検出ステップＳ４００は、検出された有界平面から候補分割面として三次元モデルの分割に適用可能なすべての有界平面を探し出す。各候補分割面は二つの条件を満たさなければならない。１）当該候補分割面上の頂点の数は４より小さくならない。頂点の数が４より小さい場合に、当該候補分割面に沿ってモデルを分割する際に、更に頂点を追加する必要があるので、処理が比較的複雑になる。２）当該候補分割面自体が含んだ頂点を除いて、その他の頂点は、当該候補分割面の両側に分布している。ここでいう「その他の頂点」とは、分割対象である三次元モデルのすべての頂点において当該候補分割面自体が含んだ頂点を除いた頂点をさす。最適化実施の形態として、三次元モデル分割装置は、当該候補分割面と繋がる頂点だけをその他の頂点として選んでもいい。こうすると、得られた候補分割面が相対的に少なくなり、三次元モデル分割装置は、処理の複雑さを軽減することができる。   The candidate dividing plane detection step S400 executed by the three-dimensional model dividing apparatus searches for all the bounded planes applicable to the division of the three-dimensional model as candidate dividing planes from the detected bounded planes. Each candidate split plane must satisfy two conditions. 1) The number of vertices on the candidate division plane is not smaller than 4. When the number of vertices is smaller than 4, it is necessary to add more vertices when dividing the model along the candidate division plane, so the processing becomes relatively complicated. 2) Except for the vertices included in the candidate division plane itself, the other vertices are distributed on both sides of the candidate division plane. Here, “other vertices” refer to vertices excluding the vertices included in the candidate division plane itself in all the vertices of the three-dimensional model to be divided. As an optimization embodiment, the three-dimensional model dividing apparatus may select only vertices connected to the candidate division plane as other vertices. If it carries out like this, the obtained candidate division | segmentation surface will decrease relatively, and the three-dimensional model division | segmentation apparatus can reduce the complexity of a process.

例えば、図３Ａ-３Ｂで示す三次元モデルは２０個の頂点、３６個の三角形を含み、有界平面生成ステップによって、三次元モデル分割装置は、１２個の平面（記述の明瞭且つ簡潔のために、図では全部を示してない）を取得する。この中で、有界平面１には８個の頂点があり、また４個の頂点が有界平面１の上方に位置しており、８個の頂点が有界平面１の下方にある。したがって、三次元モデル分割装置は、有界平面１が同時に候補分割面の二つの条件を満たしているので、有界平面１を一つの候補分割面であると判定する。しかし、有界平面２には８個の頂点があり、その他の１２個の頂点は全部有界平面２の後方にある。したがって、三次元モデル分割装置は、有界平面２を候補分割面ではないと判定する。このステップの処理によって、三次元モデル分割装置は、図３Ａ-３Ｂで示す三次元モデルに一つの候補分割面を検出する。具体的には、三次元モデル分割装置は、候補分割面として有界平面１を検出する。   For example, the 3D model shown in FIGS. 3A-3B includes 20 vertices, 36 triangles, and the bounded plane generation step causes the 3D model divider to generate 12 planes (for clarity and simplicity of description). (Not all are shown in the figure). Among these, the bounded plane 1 has eight vertices, four vertices are located above the bounded plane 1, and eight vertices are below the bounded plane 1. Therefore, the three-dimensional model division apparatus determines that the bounded plane 1 is one candidate division plane because the bounded plane 1 simultaneously satisfies the two conditions of the candidate division plane. However, the bounded plane 2 has 8 vertices, and the other 12 vertices are all behind the bounded plane 2. Therefore, the three-dimensional model division apparatus determines that the bounded plane 2 is not a candidate division plane. By the processing in this step, the 3D model dividing apparatus detects one candidate dividing plane in the 3D model shown in FIGS. 3A-3B. Specifically, the 3D model dividing apparatus detects the bounded plane 1 as a candidate dividing plane.

三次元モデル分割装置が実行するモデル分割ステップＳ４１０は、候補分割面に基づいて、入力された輪郭図を複数の重複しないサブグラフに分割する。図５は、図４に示したフローチャートにおけるステップＳ４１０の処理の一つの実施例を模式的に示すフローチャートである。当該ステップの処理では、入力された輪郭図が少なくとも二つのサブグラフに分割されるまで、或はすべての候補分割面が処理済になるまで（すなわち、すべての候補分割面を利用して分割を行うのは三次元モデルを一つサブグラフに分割する状況の詳細は後述する）、各候補分割面は逐一に試されたことが分かる。図５に示すように、三次元モデル分割装置は、選定されたある候補分割面に対しては、先ず当該選定された候補分割面によって輪郭図を一つのサブグラフ或は少なくとも二つの分離するサブグラフに分割する。しかも、それぞれのサブグラフには当該選定された候補分割面（ステップＳ５１０）が含まれている。続いて、三次元モデル分割装置は、前のステップで取得したサブグラフに穴があるかどうかを判定する。続いて、穴がある場合に、三次元モデル分割装置は、穴が独立に存在できないように穴を処理する（ステップＳ５２０）。最後に、三次元モデル分割装置は、パラメーター化処理を採用して分割結果をコントロールする（ステップＳ５３０）。以下では順番に各ステップの処理を説明する。   The model division step S410 executed by the three-dimensional model division apparatus divides the input contour map into a plurality of non-overlapping subgraphs based on the candidate division planes. FIG. 5 is a flowchart schematically showing one embodiment of the process of step S410 in the flowchart shown in FIG. In this step, the input contour map is divided into at least two subgraphs, or until all candidate division planes have been processed (that is, division is performed using all candidate division planes). The details of the situation of dividing a three-dimensional model into one subgraph will be described later), and it can be seen that each candidate division plane was tried one by one. As shown in FIG. 5, the three-dimensional model dividing apparatus first converts a contour map into one subgraph or at least two subgraphs separated by the selected candidate dividing surface for a selected candidate dividing surface. To divide. In addition, each subgraph includes the selected candidate division plane (step S510). Subsequently, the 3D model dividing apparatus determines whether there is a hole in the subgraph acquired in the previous step. Subsequently, when there is a hole, the 3D model dividing apparatus processes the hole so that the hole cannot exist independently (step S520). Finally, the 3D model dividing apparatus employs parameterization processing to control the division result (step S530). Below, the process of each step is demonstrated in order.

前の処理を経て取得した、入力された三次元モデルの候補分割面の数がｎ個（n3１）であると仮定する。ステップＳ５１０の処理では、ｎ個の候補分割面における第ｉ個の選定候補分割面に対して、各サブグラフに第ｉ個の選定された候補分割面が含まれるように、入力された輪郭図を選定された第ｉ個の候補分割面に沿って一つのサブグラフか或は少なくとも二つの分離するサブグラフに分割する。このために、当該処理は主に以下の三つの過程によって完成される。 It is assumed that the number of candidate dividing planes of the input three-dimensional model acquired through the previous processing is n (n 3 1). In the process of step S510, for the i-th selected candidate dividing plane in the n candidate dividing planes, the input contour map is so arranged that the i-th selected candidate dividing plane is included in each subgraph. Divide into one subgraph or at least two separate subgraphs along the i-th candidate division plane. For this purpose, the process is mainly completed by the following three processes.

１）三次元モデル分割装置は、前の輪郭図抽出処理で取得した輪郭図に対して修正を行い、修正された輪郭図を得る。すなわち、モデルの分割の準備のために選定された候補分割面にある輪郭線を削除する。図３Ａ-３Ｂに示す三次元モデルの中で、有界平面１を選定される候補分割面に仮定した場合、当該候補分割面は八つの頂点を含む。この八つの頂点の間の辺を削除した後、輪郭図は、図６に示す輪郭図になる。図６では、塗りつぶしの正方形と塗りつぶしの菱形で当該選定された候補分割面に属する頂点を表記する。   1) The 3D model dividing apparatus corrects the contour map acquired in the previous contour map extraction process, and obtains a corrected contour map. That is, the contour line on the candidate division plane selected for preparation for model division is deleted. In the three-dimensional model shown in FIGS. 3A-3B, when the bounded plane 1 is assumed to be a selected candidate dividing plane, the candidate dividing plane includes eight vertices. After deleting the edge between the eight vertices, the contour diagram becomes the contour diagram shown in FIG. In FIG. 6, vertices belonging to the selected candidate dividing plane are indicated by a filled square and a filled diamond.

２）三次元モデル分割装置は、修正された輪郭図の頂点の間の接続関係に基づいて、修正後の輪郭図を一つのサブグラフ或は少なくとも二つの繋がらない、すなわち、分離するサブグラフに分割する。ここで、三次元モデル分割装置は、一つのサブグラフにおける頂点に他のサブグラフへの任意パスがなければ、その二つのサブグラフは分離していると判定する。   2) The 3D model dividing apparatus divides the corrected contour map into one subgraph or at least two unconnected, that is, separated subgraphs based on the connection relationship between the vertices of the corrected contour diagram. . Here, the three-dimensional model dividing apparatus determines that the two subgraphs are separated if there is no arbitrary path to another subgraph at the vertex in one subgraph.

図６に示すように、修正した輪郭図は二つの互いに繋がらないサブグラフで構成されているから、三次元モデル分割装置は、入力されたモデルの各頂点を頂点間の接続関係に応じて、当該二つのサブグラフに分けることができる。サブグラフ１は、選定される候補分割面にある四つの菱形頂点と選定される候補分割面の上方にある四つの円形頂点を含む。サブグラフ２は、選定される候補分割面にある四つの正方形頂点と選定される候補分割面の下方にある八つの星形頂点を含む。   As shown in FIG. 6, the modified contour diagram is composed of two subgraphs that are not connected to each other. Therefore, the 3D model dividing apparatus determines that each vertex of the input model is based on the connection relationship between the vertices. It can be divided into two subgraphs. Subgraph 1 includes four rhombus vertices on the selected candidate split plane and four circular vertices above the selected candidate split plane. Subgraph 2 includes four square vertices on the selected candidate split plane and eight star vertices below the selected candidate split plane.

図７Ａ−７Ｃに示す実施例では、修正した輪郭図は、三つの互いに繋がらないサブグラフで構成され、入力されたモデルの各頂点を三つのサブグラフに相応して分け、それぞれ菱形、円形、星形で表記する。   In the embodiment shown in FIGS. 7A-7C, the modified contour diagram is composed of three non-connected subgraphs, and each vertex of the input model is divided into three subgraphs corresponding to diamonds, circles, stars, respectively. Indicate.

図８Ｂ−８Ｃに示す実施例中で、修正した輪郭図は、三つの互いに繋がらないサブグラフで構成され、入力されたモデルの各頂点は三つのサブグラフに相応して分け、それぞれ菱形、円形、星形で表記する。   In the embodiment shown in FIGS. 8B-8C, the modified contour diagram is composed of three non-connected subgraphs, and each vertex of the input model is divided into three subgraphs corresponding to diamonds, circles, stars, respectively. Express in the form.

図９Ｂに示す実施例中で、修正した候補分割面によって、入力された輪郭図を四つのサブグラフに分割することができ、サブグラフ１、２、３、４と表記する。   In the embodiment shown in FIG. 9B, the input contour map can be divided into four subgraphs by using the modified candidate dividing plane, which are denoted as subgraphs 1, 2, 3, and 4.

図１０Ｂに示す実施例中で、修正した候補分割面によって、入力された輪郭図を二つのサブグラフに分割し、サブグラフ１とサブグラフ２と表記する。   In the embodiment shown in FIG. 10B, the input contour map is divided into two subgraphs by the corrected candidate dividing plane, and is expressed as subgraph 1 and subgraph 2.

３）三次元モデル分割装置は、上述の過程、２）で取得した各サブグラフに対して、すべてのサブグラフが選定された分割面を含むように必要な再編成を行う。   3) The three-dimensional model dividing apparatus performs necessary reorganization on each subgraph acquired in the above-described process 2) so that all subgraphs include the selected dividing plane.

三次元モデル分割装置は、選定された候補分割面を含むかどうかによって、前の過程、２）で取得した各サブグラフを二つの種類に分けることができる。第一種類は、選定された候補分割面を含み、第二種類は、選定された候補分割面を含まない。前のステップにおけるサブグラフが何れも第一種類に属する場合に、三次元モデル分割装置は、これらのサブグラフに対して新たに処理を実行する必要がない。   The 3D model dividing apparatus can divide each subgraph obtained in the previous step 2) into two types depending on whether or not the selected candidate dividing plane is included. The first type includes the selected candidate division plane, and the second type does not include the selected candidate division plane. When all the subgraphs in the previous step belong to the first type, the three-dimensional model dividing device does not need to newly perform processing on these subgraphs.

図６に示すように、サブグラフ１とサブグラフ２は、いずれも選定された分割面を含んでいるので、三次元モデル分割装置は、これらのサブグラフに対して更に処理する必要がない。図９Ｂと図１０Ｂに示す各サブグラフは、何れも選定された分割面を含んでいるから、三次元モデル分割装置は、これらのサブグラフも更なる処理をする必要がない。   As shown in FIG. 6, since both the subgraph 1 and the subgraph 2 include the selected dividing plane, the 3D model dividing apparatus does not need to perform further processing on these subgraphs. Since each of the subgraphs shown in FIGS. 9B and 10B includes the selected dividing plane, the 3D model dividing apparatus does not need to perform further processing on these subgraphs.

図７Ｃで示す三次元モデルでは、三次元モデル分割装置は、選定された候補分割面に基づいて、サブグラフ１、サブグラフ２とサブグラフ３という三つのサブグラフを取得することができる。サブグラフ１とサブグラフ３は図７Ａで表記した候補分割面を含み、第一種類に属する。サブグラフ２は選定された候補分割面を含まないので、第二種類に属する。このため、三次元モデル分割装置は、当該分割結果を更に処理する必要がある。   In the three-dimensional model shown in FIG. 7C, the three-dimensional model dividing apparatus can acquire three subgraphs, that is, subgraph 1, subgraph 2, and subgraph 3, based on the selected candidate dividing plane. Subgraph 1 and subgraph 3 include the candidate division planes shown in FIG. 7A and belong to the first type. Since the subgraph 2 does not include the selected candidate division plane, it belongs to the second type. For this reason, the three-dimensional model dividing device needs to further process the division result.

図８Ａ−８Ｃで示すモデルでは、三次元モデル分割装置は、選定される候補分割面によってサブグラフ１、サブグラフ２とサブグラフ３という三つのサブグラフを得ることができる。その中でサブグラフ１とサブグラフ３は、図８Ａで表記した候補分割面を含み、第一種類に属する。しかし、サブグラフ２は、選定される候補分割面を含まないので、第二種類に属する。したがって、三次元モデル分割装置は、当該分割結果を更に処理する必要がある。   In the models shown in FIGS. 8A to 8C, the three-dimensional model dividing apparatus can obtain three subgraphs of subgraph 1, subgraph 2, and subgraph 3 depending on the selected candidate dividing plane. Among them, the subgraph 1 and the subgraph 3 include the candidate division planes shown in FIG. 8A and belong to the first type. However, since the subgraph 2 does not include the selected candidate division plane, it belongs to the second type. Therefore, the 3D model dividing apparatus needs to further process the division result.

第二種類のサブグラフが存在する場合、三次元モデル分割装置は、これらのサブグラフを処理する必要がある。三次元モデル分割装置は、第二種類のサブグラフに対して以下の二種類の状況に応じてそれぞれ処理すべきである。   When the second type of subgraph exists, the 3D model dividing apparatus needs to process these subgraphs. The 3D model dividing apparatus should process the second type of subgraph according to the following two types of situations.

１）当該サブグラフの各頂点がすべて選定される分割面の同じ側にある。三次元モデル分割装置は、頂点隣接グラフ或は当該サブグラフを取得するように分割された輪郭図を通して、当該サブグラフをそれと繋がっており且つ同じ側にあるサブグラフと新たに組み合わせて一つの新しいサブグラフを得る。そして、三次元モデル分割装置は、当該サブグラフを第二種類のサブグラフから削除する。ここで、サブグラフとサブグラフが繋がるというのは、頂点隣接グラフ或は当該サブグラフを取得するように分割された元の輪郭図のこれらのサブグラフの頂点間に接続が存在することを示す。すなわち、少なくとも一つの共通点を持つ。   1) All the vertices of the subgraph are on the same side of the selected split plane. The three-dimensional model dividing apparatus obtains one new subgraph by combining the subgraph with the subgraph on the same side through the vertex adjacency graph or the outline diagram divided so as to obtain the subgraph. . Then, the three-dimensional model dividing device deletes the subgraph from the second type subgraph. Here, the connection between the subgraphs and the subgraphs indicates that there is a connection between the vertices of these subgraphs of the vertex adjacent graph or the original contour diagram divided so as to obtain the subgraph. That is, it has at least one common point.

図７Ｃで示す実施例の中で、三つのサブグラフと選定される分割面それぞれとの関係は、サブグラフ１の各頂点は選定される分割面の上方にあり、サブグラフ２とサブグラフ３の各頂点は選定される分割面の下方にあることになる。これと同時に、頂点隣接グラフを通して、サブグラフ２とその他の二つのサブグラフの頂点の間には接続が存在する。したがって、三次元モデル分割装置は、サブグラフ２とサブグラフ３を合併させ、一つの新しいサブグラフを構成する。三次元モデル分割装置は、サブグラフ２とサブグラフ１は合併しない。これはサブグラフ２とサブグラフ１が同じ側にないからである。この時、三次元モデル分割装置は、図７Ｃで示すモデルを図７Ｄに示す二つの部分に分けることができる。また、この二つの部分は何れも選定される分割面を含み、図７Ｄにおけるサブグラフ１’が図７Ｃにおけるサブグラフ１に対応し、サブグラフ２’が図７Ｃにおけるサブグラフ２と３を組み合わせて取得したサブグラフに対応することが分かる。   In the embodiment shown in FIG. 7C, the relationship between the three subgraphs and each of the selected dividing planes is that each vertex of subgraph 1 is above the selected dividing plane, and each vertex of subgraph 2 and subgraph 3 is It will be below the selected split surface. At the same time, there is a connection between the vertices of subgraph 2 and the other two subgraphs through the vertex adjacency graph. Accordingly, the three-dimensional model dividing apparatus merges the subgraph 2 and the subgraph 3 to form one new subgraph. In the three-dimensional model dividing apparatus, subgraph 2 and subgraph 1 do not merge. This is because subgraph 2 and subgraph 1 are not on the same side. At this time, the three-dimensional model dividing apparatus can divide the model shown in FIG. 7C into two parts shown in FIG. 7D. Each of these two parts includes a selected dividing plane, and subgraph 1 ′ in FIG. 7D corresponds to subgraph 1 in FIG. 7C, and subgraph 2 ′ is a subgraph obtained by combining subgraphs 2 and 3 in FIG. 7C. It can be seen that

２）当該サブグラフの頂点は、選定される候補分割面の両側に分布しており、かつ頂点隣接グラフ或は当該サブグラフを取得するように分割された輪郭図を通して、第一種類に属するサブグラフと繋がっている場合に、当該サブグラフと繋がる第一種類の各サブグラフを一つの新しいサブグラフに新たに組み合わせ、当該サブグラフを第二種類サブグラフから削除する。   2) The vertices of the subgraph are distributed on both sides of the selected candidate division plane, and connected to the subgraph belonging to the first type through the vertex adjacency graph or the contour diagram divided to obtain the subgraph. If so, each of the first type subgraphs connected to the subgraph is newly combined into one new subgraph, and the subgraph is deleted from the second type subgraph.

図８Ｃに示す実施例では、三つのサブグラフと候補分割面の関係は、サブグラフ１の頂点は、選定される候補分割面の上方にあり、サブグラフ２の頂点は、選定される選定分割面の両側に分布し、サブグラフ３の頂点は、選定分割面の下方にある。同時に、サブグラフ２の頂点は、頂点隣接グラフを通してサブグラフ１とサブグラフ３の頂点と繋がる。したがって、三次元モデル分割装置は、サブグラフ２をサブグラフ１、３と合併し、一つの新しいサブグラフを構成する。すなわち、図８で示す三次元モデルは、選定される候補分割面を利用して分割を実行してから一つのサブグラフを得て、分割する入力された三次元モデルと対応するサブグラフである。当然ながら、三次元モデル分割装置は、他の方式を採用して図８Ａ-８Ｃで示すモデルを少なくとも二つのサブグラフに分割することができるが、これは開示技術の検討の範囲にないので、ここでは詳しく述べないことにする。   In the embodiment shown in FIG. 8C, the relationship between the three subgraphs and the candidate division plane is such that the vertex of subgraph 1 is above the candidate division plane to be selected, and the vertex of subgraph 2 is on both sides of the selected division division plane. And the vertex of the subgraph 3 is below the selected dividing plane. At the same time, the vertex of subgraph 2 is connected to the vertices of subgraph 1 and subgraph 3 through the vertex adjacency graph. Therefore, the three-dimensional model dividing apparatus merges subgraph 2 with subgraphs 1 and 3 to form one new subgraph. That is, the three-dimensional model shown in FIG. 8 is a subgraph corresponding to the input three-dimensional model to be divided after obtaining one subgraph after performing division using the selected candidate division plane. Naturally, the three-dimensional model dividing apparatus can adopt another method to divide the model shown in FIGS. 8A-8C into at least two subgraphs, but this is not within the scope of consideration of the disclosed technology. I won't go into detail.

続いて、三次元モデル分割装置は、ステップＳ５２０において、ステップＳ５１０で取得した各サブグラフの間の関係及びこれらサブグラフと選定される候補分割面の位置関係に基づいて、各サブグラフが穴に対応しているかどうかを判定する。それから、三次元モデル分割装置は、入力されたモデルの形状が分割後も変化しないことを維持するように穴を処理する。穴がある場合に、三次元モデル分割装置は、分割結果の中に独立した穴がないように、穴と穴に一番近い実体とを結合させる。このために、ステップＳ５２０の処理は、三つのサブステップを含む。１）、三次元モデル分割装置は、各サブグラフに対して、その輪郭情報に基づいて、選定される分割面における対応する有界区域を取得する。２）、三次元モデル分割装置は、各サブグラフに対して、それが穴であるかどうかを判定する。３）、三次元モデル分割装置は、穴と判定されたサブグラフに対して処理を行う。以下では順番にこの三つのサブステップを説明する。   Subsequently, in step S520, the three-dimensional model dividing apparatus determines that each subgraph corresponds to a hole based on the relationship between the subgraphs acquired in step S510 and the positional relationship between these subgraphs and the selected candidate dividing plane. Determine whether or not. Then, the three-dimensional model dividing apparatus processes the holes so as to maintain that the shape of the input model does not change even after the division. When there is a hole, the 3D model dividing apparatus combines the hole and the entity closest to the hole so that there is no independent hole in the division result. For this purpose, the process of step S520 includes three sub-steps. 1) The three-dimensional model dividing apparatus acquires a corresponding bounded area in the selected dividing plane based on the contour information for each subgraph. 2) The 3D model divider determines for each subgraph whether it is a hole. 3) The 3D model dividing apparatus performs processing on the subgraph determined to be a hole. In the following, these three sub-steps will be described in order.

１）三次元モデル分割装置は、前のステップＳ５１０で取得した各サブグラフに対して、選定される分割面における各領域を取得する。   1) The three-dimensional model dividing apparatus acquires each region on the selected dividing plane for each subgraph acquired in the previous step S510.

三次元モデル分割装置は、各サブグラフに対して、その選定される候補分割面における輪郭線の情報に基づいて、閉鎖領域、すなわち、輪郭線が閉鎖する領域を取得する。輪郭線が閉鎖してない状況について、例えば、開示技術では公知の頂点凸包方法を採用して近似な閉鎖領域を取得することができ、或は既存の他の方法を採用して相対的に正確な閉鎖領域を取得する。なお、具体的な説明はここで述べないことにする。   The three-dimensional model dividing apparatus acquires, for each subgraph, a closed region, that is, a region where the contour line is closed, based on information on the contour line on the selected candidate division surface. For the situation where the contour line is not closed, for example, the disclosed technique can use a known vertex convex hull method to obtain an approximate closed region, or can adopt other existing methods to Get accurate closed area. A specific description will not be given here.

本ステップを通じて、三次元モデル分割装置は、例えば図９Ｂに示す四つのサブグラフに対して、図９Ｃに示す四つの閉鎖領域を取得することができる。   Through this step, the 3D model dividing apparatus can acquire, for example, four closed regions illustrated in FIG. 9C for the four subgraphs illustrated in FIG. 9B.

２）三次元モデル分割装置は、本サブステップは前のサブステップで取得したサブグラフの選定される候補分割面での各閉鎖領域間の関係、及び各サブグラフと選定される候補分割面間の関係を利用して、穴の判定を実行する。三次元モデル分割装置が実行するこのステップでは、各サブグラフの選定される候補分割面にある閉鎖領域の間の関係によって、外から内へと逐一に判定する。   2) In the 3D model dividing apparatus, this sub-step is a relationship between each closed region in the selected candidate dividing plane of the sub-graph acquired in the previous sub-step, and a relationship between each sub-graph and the selected candidate dividing plane. Execute hole determination using. In this step executed by the three-dimensional model dividing apparatus, determination is made step by step from the outside to the inside by the relationship between the closed regions in the selected candidate dividing plane of each subgraph.

三次元モデル分割装置は、先ず一番外側にある閉鎖領域に対応するサブグラフを実体と判定する。ここで、「実体」は「穴」と区別していうものである。この規則は実際状況に合うものである。この規則に基づいて、図９Ｂに示す実施例で、三次元モデル分割装置は、サブグラフ１が対応する部分を実体であると判定する。三次元モデル分割装置は、図１０Ｂで示す二つのサブグラフは、サブグラフ１の選定される候補分割面にある閉鎖領域がサブグラフ２の相応する閉鎖領域の外側にあるから、サブグラフ１が対応する部分を実体であると判定する。   The 3D model dividing apparatus first determines that the subgraph corresponding to the outermost closed region is an entity. Here, “substance” is distinguished from “hole”. This rule suits the actual situation. Based on this rule, in the embodiment shown in FIG. 9B, the 3D model dividing apparatus determines that the portion corresponding to the subgraph 1 is an entity. In the three-dimensional model dividing apparatus, the two subgraphs shown in FIG. 10B are such that the closed region in the selected candidate dividing plane of the subgraph 1 is outside the corresponding closed region of the subgraph 2, so Judged to be an entity.

以下では、一番外側にある閉鎖領域に対応するサブグラフを除いたその他のサブグラフの判定方法を説明する。説明の明瞭、簡潔のために、先ず、あるサブグラフに「一番近いサブグラフ」という概念を定義する。あるサブグラフＡについて、それに一番近いサブグラフＢは先ず一つの実体でなければならず、同時にサブグラフＢが対応する領域はサブグラフＡが対応する領域を含まなければならない上にすべてのサブグラフＡの対応領域を含む領域の中で一番小さいものである。図９Ｃに示すように、サブグラフ３について、サブグラフ１がそれと対応する一番近いサブグラフである。サブグラフ１の対応する領域はサブグラフ３の対応領域を含むすべての領域の中で一番小さく、且つサブグラフ１に対応する部分が実体であるからである。同様に、サブグラフ１はサブグラフ２と４に対応する一番近いサブグラフでもある。   Hereinafter, a method for determining other subgraphs excluding the subgraph corresponding to the outermost closed region will be described. For the sake of clarity and conciseness, the concept of “closest subgraph” is first defined for a subgraph. For a given subgraph A, the closest subgraph B must first be an entity, and at the same time, the region corresponding to subgraph B must include the region corresponding to subgraph A and the corresponding region of all subgraphs A Is the smallest of the areas including. As shown in FIG. 9C, for subgraph 3, subgraph 1 is the closest subgraph corresponding thereto. This is because the region corresponding to the subgraph 1 is the smallest among all the regions including the corresponding region of the subgraph 3, and the portion corresponding to the subgraph 1 is a substance. Similarly, subgraph 1 is also the closest subgraph corresponding to subgraphs 2 and 4.

あるサブグラフとそれと一番近いサブグラフの関係、及びそれらと選定される分割面の位置関係に基づいて、三次元モデル分割装置は、以下の原則に応じてそのサブグラフが一つの穴を代表するかどうかを判定する。
三次元モデル分割装置は、当該サブグラフとそれと一番近いサブグラフの各頂点が選定される候補分割面に対して完全に反対の位置にある場合に、当該サブグラフは実体であると判定する。図９Ｃに示すように、選定される候補分割面の上の各頂点を除いて、サブグラフ３の各頂点は、すべて選定される分割面の前方にあるが、サブグラフ１の各頂点はすべて選定される分割面の後方にある。したがって、三次元モデル分割装置は、サブグラフ３の対応する部分は実体であると判定する。
三次元モデル分割装置は、当該サブグラフとそれと一番近いサブグラフの各頂点が選定される分割面に対して同じ側にある場合に、当該サブグラフは穴があると判定する。図９Ｃに示すように、選定される分割面の上の各頂点を除いて、サブグラフ２の各頂点は選定される分割面の後方に位置し、同時にサブグラフ１の各頂点も選定される分割面の後方にある。したがって、三次元モデル分割装置は、サブグラフ２が対応する部分は穴と判定する。同様に、三次元モデル分割装置は、サブグラフ４が対応する部分も穴と判定する。
以上の二つの原則を全部満足しない場合には、以下の原則を使う。選定される候補分割面を基準とし、当該サブグラフの当該選定される分割面にある頂点から出発して他の有界平面に接続した方向性ある線分と当該選定される候補分割面の法線ベクトルが選定される候補分割面の両側にある場合、当該サブグラフが対応する部分は穴と判定する。そうではないときは、実体と判定する。ここでの接続は輪郭線を通してつながり、すなわち、当該サブグラフに属しかつ選定される候補分割面に位置している頂点から出発して、他の有界平面上の頂点までのつながり線を指す。ここでは有界平面の法線方向がモデルの表面の外側に指していることをデフォルトとしている。図１０Ｂに示すように、サブグラフ２の選定される分割面にある頂点から出発して、他の有界平面に接続した輪郭線（一点鎖線で表す）と選定される分割面の法線ベクトル（実線で表す）が当該選定される候補分割面の両側にある。すなわち、一つは当該選定される候補分割面の下側にあり、一つはその上側にあるから、三次元モデル分割装置は、サブグラフ２が対応する部分は穴であると判定する。 Based on the relationship between a subgraph and its closest subgraph, and the positional relationship between the selected subgraph and the selected subgraph, the 3D model divider can determine whether the subgraph represents a hole according to the following principles: Determine.
The three-dimensional model dividing apparatus determines that the subgraph is a substance when each vertex of the subgraph and the closest subgraph are completely opposite to the selected candidate dividing plane. As shown in FIG. 9C, all the vertices of subgraph 3 are in front of the selected split plane except for the vertices on the selected candidate split plane, but all the vertices of subgraph 1 are selected. Behind the dividing plane. Therefore, the three-dimensional model dividing apparatus determines that the corresponding part of the subgraph 3 is an entity.
The three-dimensional model dividing apparatus determines that the subgraph has a hole when each vertex of the subgraph and the closest subgraph are on the same side with respect to the selected dividing plane. As shown in FIG. 9C, each vertex of the subgraph 2 is positioned behind the selected split surface except for each vertex on the selected split surface, and each vertex of the subgraph 1 is also selected at the same time. Behind. Therefore, the 3D model dividing apparatus determines that the portion corresponding to the subgraph 2 is a hole. Similarly, the 3D model dividing apparatus determines that the portion corresponding to the subgraph 4 is also a hole.
If you do not satisfy all of the above two principles, use the following principle. A directional line segment connected to another bounded plane starting from a vertex on the selected division plane of the subgraph and the normal line of the selected candidate division plane based on the selected candidate division plane When the vector is on both sides of the candidate dividing plane to be selected, the portion corresponding to the subgraph is determined as a hole. Otherwise, it is determined as an entity. The connection here is connected through a contour line, that is, a connection line starting from a vertex that belongs to the selected subdivision plane and is located on the selected candidate division plane, to a vertex on another bounded plane. The default here is that the normal direction of the bounded plane points outside the surface of the model. As shown in FIG. 10B, starting from a vertex on a selected dividing plane of the subgraph 2, a contour line (represented by a one-dot chain line) connected to another bounded plane and a normal vector of the selected dividing plane ( Are represented on both sides of the selected candidate splitting plane. That is, one is below the selected candidate division plane and one is above the candidate division plane. Therefore, the three-dimensional model division apparatus determines that the portion corresponding to the subgraph 2 is a hole.

３）穴に対しての処理のサブステップでは、入力された三次元モデルの形状を保つために、各穴とそれと一番近いサブグラフを組み合わせ、分割の結果に独立の穴が存在しないようにしなければならない。図９Ｃに示すように、サブグラフ２とサブグラフ４はサブグラフの１に組み合わせられ、一つの新しい実体になる。図１０Ｂで示すサブグラフ２はサブグラフ１に組み合わせられ、一つの新しい実体になる。   3) In the sub-step of processing for holes, in order to maintain the shape of the input 3D model, each hole and its closest subgraph must be combined so that there are no independent holes in the result of the division. I must. As shown in FIG. 9C, subgraph 2 and subgraph 4 are combined into subgraph 1 and become one new entity. Subgraph 2 shown in FIG. 10B is combined with subgraph 1 to become a new entity.

それから、三次元モデル分割装置は、穴のみに含まれている有界平面を非候補分割面と設定する。これによって穴が切られることを防止できると同時に、モデルの分割の複雑さと処理負荷を減らすことができる。   Then, the 3D model dividing apparatus sets a bounded plane included only in the hole as a non-candidate divided surface. This can prevent holes from being cut, and at the same time reduce the complexity of the model division and the processing load.

図５のフローチャートにおけるステップＳ５３０で、三次元モデル分割装置は、パラメーター化コントロール処理を実行する。応用によって、このステップではパラメーターを設定することができ、分割結果に対してコントロールを行い、例えば小さい部分だけ或は大きい部分だけが入力された三次元モデルから切り離される。例えば、あるサブグラフＡが切り離されることができるかどうかを判定するために、サブグラフＡとそれと一番近いサブグラフが選定される候補分割面上にある相応する閉鎖領域の面積の比をパラメーターとする。この比が予め設定されるある閾値より小さい場合に、サブグラフＡは、切り離される。この比が予め設定されるある閾値より大きい場合に、サブグラフＡは、それと一番近いサブグラフと組み合わせて一つの新しいサブグラフになる必要があり、独立した部分として切り離されない。   In step S530 in the flowchart of FIG. 5, the three-dimensional model dividing apparatus executes parameterization control processing. Depending on the application, parameters can be set in this step, and the segmentation result is controlled, for example, only the small part or only the large part is separated from the inputted 3D model. For example, in order to determine whether or not a certain subgraph A can be cut, the ratio of the area of the corresponding closed region on the candidate division plane from which the subgraph A and the closest subgraph are selected is used as a parameter. When this ratio is smaller than a predetermined threshold value, the subgraph A is cut off. If this ratio is greater than a certain preset threshold, subgraph A needs to be combined with its closest subgraph into one new subgraph and is not separated as an independent part.

以下では、一つの実施例をもって具体的に説明する。図１１に示すように、実体１の選定される候補分割面での対応する閉鎖領域の面積はＡｒｅａ１=３９２.９９４と算出され、実体２の分割面での対応する閉鎖領域の面積はＡｒｅａ２=１１９.５６であり、Ａｒｅａ２/Ａｒｅａ１=０.３になる。ユーザーが設定した閾値が０.３より小さい場合に、三次元モデル分割装置は、実体２を切り離さずに、実体１と一つの物体に組み合わせる。ユーザーが設定した閾値が０.３以上の場合に、三次元モデル分割装置は、実体２と実体１はそれぞれ二つの物体として切り離す。注意すべきことは、図１１でのモデルは、図９でのモデルに対応している。前記で言ったように、図９で、二つのサブグラフ２と４は、何れも穴と判定され、且つサブグラフ１と組み合わせられる。したがって、図１１での実体１というのは図９におけるサブグラフ１＋２＋４で構成される新しい実体をさす。   Below, it demonstrates concretely with one Example. As shown in FIG. 11, the area of the corresponding closed region in the candidate division plane selected for entity 1 is calculated as Area1 = 392.994, and the area of the corresponding closed region in the division plane of entity 2 is Area2 = 119.56, and Area2 / Area1 = 0.3. When the threshold set by the user is smaller than 0.3, the 3D model dividing apparatus combines entity 1 and one object without separating entity 2. When the threshold value set by the user is 0.3 or more, the 3D model dividing apparatus separates the entity 2 and the entity 1 as two objects. It should be noted that the model in FIG. 11 corresponds to the model in FIG. As described above, in FIG. 9, the two subgraphs 2 and 4 are both determined to be holes and combined with the subgraph 1. Therefore, the entity 1 in FIG. 11 indicates a new entity configured by the subgraph 1 + 2 + 4 in FIG.

当業者は、また他のパラメーターを設定して三次元モデルの「大」と「小」を表すことができるのが分かる。例えば、三次元モデル分割装置は、サブグラフが対応している部分の体積の大きさの比を通して、相応する部分が入力された三次元モデルから分割されるか否かを判定することができる。   Those skilled in the art will appreciate that other parameters can also be set to represent the “large” and “small” of the three-dimensional model. For example, the 3D model dividing apparatus can determine whether or not a corresponding portion is divided from an input 3D model through a ratio of volume sizes of the portions to which the subgraph corresponds.

三次元モデル分割装置は、ステップＳ５３０でのパラメーター化コントロール処理を必ず実行しなければならないものではない。この処理はモデルの分割の実用性を高めるものであるから、一種の最適化方案に属する。例えば、三次元モデル分割装置は、関連するパラメーターと閾値を設定することによって、三次元モデルの分割の「粒度」、すなわち、三次元モデルから切り離されるサブモデルが少し多いかもしくは少し少ないかをコントロールすることができる。これは実際の必要にあわせて相応する調整を行うことができるということは明らかなことである。   The three-dimensional model dividing apparatus does not necessarily have to execute the parameterization control process in step S530. Since this process enhances the utility of model division, it belongs to a kind of optimization method. For example, a 3D model divider can control the "granularity" of 3D model partitioning, that is, whether there are more or less submodels separated from the 3D model by setting relevant parameters and thresholds. can do. It is clear that this can be adjusted accordingly according to actual needs.

続いて、図５のフローチャートでのステップＳ５４０では、三次元モデル分割装置は、第ｉ個の選定される候補分割面を利用して上述の分割処理を行ってから取得したサブグラフの数が「１」より大きいか否かを判定する。すなわち、三次元モデル分割装置は、入力された三次元モデルを少なくとも二つのサブグラフに分割するかどうかを判定する。ステップＳ５４０の判定結果が「Ｙｅｓ」であれば、三次元モデル分割装置は、ステップＳ５５０で分割して取得したサブグラフを出力して図４のステップＳ４２０に戻る。ステップＳ５４０の判定結果が「Ｎｏ」であれば、三次元モデル分割装置は、ｉ=ｉ＋１（ステップＳ５６０）にし、第（ｉ+１）個の選定される候補分割面を利用して、ステップＳ５１０からＳ５４０までの処理を繰り返す。ここで、ステップＳ５４０の判定結果が「Ｎｏ」であるとは、第ｉ個の選定される候補分割面を利用して上述の分割処理を行ってから取得したサブグラフの数が「１」より大きくない（もしくは、１と同じ）場合である。ｎ個の候補分割面におけるすべての分割面を利用して分割を行った結果、三次元モデルを少なくとも二つのサブグラフに分割することができない場合、フローは同様に図４におけるステップＳ４２０に戻る。ここで、三次元モデルを少なくとも二つのサブグラフに分割することができないとは、入力された三次元モデルを一つのサブグラフにしか分割しない場合（ステップＳ５８０）である。例えば、図９Ａ−９Ｃで示す状況が入力された三次元モデルを一つのサブグラフ、すなわち、その三次元モデル自体と対応するサブグラフに分割することである。図５から分かるように、ｎ個の候補分割面における任意の一つの分割面が三次元モデルを少なくとも二つの重複しないサブグラフに分割することができれば、図４におけるステップＳ４２０に入る。そして、これらのサブグラフの分割結果に対して分割を終わらせるかどうかを判定し、ｎ個の候補分割面における他の分割面を利用して三次元モデルを分割する処理をそれぞれ行わない。当業者は，別の選択方案として、ｎ個の候補分割面における各分割面を順番に利用して、上述のような入力された三次元モデルを分割する処理を行うこともできる。そして、当業者は、これによって取得した各候補分割面と対応する各種の分割結果を実際の必要に応じて選択して使うことができる。   Subsequently, in step S540 in the flowchart of FIG. 5, the three-dimensional model dividing apparatus uses the i-th selected candidate dividing plane to perform the above-described dividing process, and the number of subgraphs acquired is “1”. It is determined whether it is larger than "." That is, the three-dimensional model dividing device determines whether to divide the input three-dimensional model into at least two subgraphs. If the determination result in step S540 is “Yes”, the 3D model dividing apparatus outputs the subgraph obtained by dividing in step S550 and returns to step S420 in FIG. 4. If the determination result in step S540 is “No”, the three-dimensional model dividing apparatus sets i = i + 1 (step S560), and uses the (i + 1) -th selected candidate dividing plane to perform step S510. To S540 are repeated. Here, the determination result in step S540 is “No” means that the number of subgraphs acquired after performing the above-described division processing using the i-th selected candidate division plane is greater than “1”. No (or the same as 1). If the three-dimensional model cannot be divided into at least two subgraphs as a result of division using all the division planes in the n candidate division planes, the flow similarly returns to step S420 in FIG. Here, the fact that the three-dimensional model cannot be divided into at least two subgraphs is a case where the inputted three-dimensional model is divided into only one subgraph (step S580). For example, the three-dimensional model to which the situation shown in FIGS. 9A-9C is input is divided into one subgraph, that is, a subgraph corresponding to the three-dimensional model itself. As can be seen from FIG. 5, if any one of the n candidate division planes can divide the three-dimensional model into at least two non-overlapping subgraphs, step S420 in FIG. 4 is entered. Then, it is determined whether or not to divide the division results of these subgraphs, and the process of dividing the three-dimensional model using the other divided planes among the n candidate divided planes is not performed. As another selection method, the person skilled in the art can perform the process of dividing the input three-dimensional model as described above by sequentially using the divided surfaces of the n candidate divided surfaces. A person skilled in the art can select and use various division results corresponding to the respective candidate division planes acquired in accordance with actual needs.

その他、上述の候補分割面を利用して三次元モデルに対して分割を行う処理では、候補分割面を探さず、直接、前の処理で検出された全部の有界平面を分割面として利用して三次元モデルの輪郭図に対して分割を行ってもよい。その処理の方式は上述の候補分割面を利用する分割処理方式と似ているから、ここでは詳しく述べない。   In addition, in the process of dividing the 3D model using the above-described candidate dividing plane, all the bounded planes detected in the previous process are directly used as the dividing plane without searching for the candidate dividing plane. Thus, the contour drawing of the three-dimensional model may be divided. Since the processing method is similar to the above-described division processing method using the candidate division plane, it will not be described in detail here.

図４のプロセスに戻る。ステップＳ４２０では図５のステップＳ５５０或はＳ５８０の処理で取得したサブグラフに対して終了条件の判定を行い、当該サブグラフが引き続きの分割を必要とするか否か、すなわち、分割を終了する条件を満たすかどうかを判定する。三次元モデル分割装置は、以下の原則を採用して判定を実行することができ、あるサブグラフが以下の原則の任意の一項目を満たす場合に、当該サブグラフは引き続きの分割を必要としないと判定する。
当該サブグラフの頂点の数が８より小さい。これは任意の三次元物体が少なくとも四つの面を共有しない頂点を持たなければならないからである。例えば三角錘は分割されない。ここで、数字「４」は、モデルが分割できるのに許容する最小の数字であり、この数字は実際の状況によって変更することができる。
当該サブグラフの面の数は６より小さい。これは任意の三次元物体が少なくとも四つの異なる平面を含まなければならないからである。例えば三角錘は分割されない。数字「４」は、モデルが分割できるのに許容する最小の数字であり、この数字は実際の状況によって修正変更することができる。
当該サブグラフのすべての有界平面には候補分割面が存在しない。例えば図６のサブグラフ１が含む六つの有界平面には候補分割面が存在しない。同様に、図６に示すサブグラフ２、図７に示すサブグラフ１は、何れも候補分割面を含んでいない。
当該サブグラフは候補分割面を含んでいるが、候補分割面はいずれも当該サブグラフを複数の部分に分割することができない。図１０のモデルに、サブグラフ１は候補分割面を含んでいるが、その分割面を通して当該サブグラフを複数の部分に分割することができないから、当該モデルは引き続き分割ができない。 Returning to the process of FIG. In step S420, an end condition is determined for the subgraph obtained in step S550 or S580 in FIG. 5, and whether or not the subgraph requires subsequent division, that is, a condition for ending the division is satisfied. Determine whether or not. The 3D model splitting device can adopt the following principle to make a judgment. If a subgraph satisfies any one of the following principles, it is judged that the subgraph does not require further division. To do.
The number of vertices of the subgraph is less than 8. This is because any 3D object must have vertices that do not share at least four faces. For example, the triangular pyramid is not divided. Here, the number “4” is the smallest number allowed for the model to be divided, and this number can be changed according to the actual situation.
The number of faces of the subgraph is less than 6. This is because any three-dimensional object must contain at least four different planes. For example, the triangular pyramid is not divided. The number “4” is the smallest number allowed for the model to be divided, and this number can be modified according to the actual situation.
There are no candidate split planes on all bounded planes of the subgraph. For example, there are no candidate division planes in the six bounded planes included in the subgraph 1 of FIG. Similarly, neither the subgraph 2 shown in FIG. 6 nor the subgraph 1 shown in FIG. 7 includes a candidate division plane.
The subgraph includes a candidate division plane, but none of the candidate division planes can divide the subgraph into a plurality of portions. In the model of FIG. 10, the subgraph 1 includes candidate division planes. However, since the subgraph cannot be divided into a plurality of parts through the division plane, the model cannot continue to be divided.

ステップＳ４２０の判定で、あるサブグラフに対して引き続きの分割を必要とすると判定される場合に、三次元モデル分割装置は、当該サブグラフが含んでいる候補分割面を使ってこれに対して引き続き分割を行う（Ｓ４４０）。すなわち、三次元モデル分割装置は、当該サブグラフが含んでいる候補分割面を選定される候補分割面として、当該サブグラフと対応する輪郭図が少なくとも二つの互いに重複しないサブグラフに分割されるまで、当該サブグラフが対応する輪郭図に対して分割を行う。サブグラフに対する接続分割の具体的処理方式は上述の図４−５を参照しながら述べた分割処理と類似しているので、ここでは述べない。   If it is determined in step S420 that a subsequent subgraph needs to be divided, the 3D model dividing apparatus uses the candidate dividing plane included in the subgraph to continue dividing the subgraph. Perform (S440). That is, the three-dimensional model dividing apparatus uses the candidate division plane included in the subgraph as a candidate division plane to be selected until the contour drawing corresponding to the subgraph is divided into at least two non-overlapping subgraphs. Divide the corresponding contour map. A specific processing method of connection division for the subgraph is similar to the division processing described with reference to FIGS.

以上では、各図面を参照して、開示技術の実施例による三次元モデルに対する分割の方法を詳しく記述した。代わりとして実施が可能な形態として、開示技術の実施例による三次元モデル分割方法のフローチャートの略図を示す図１において、有界平面生成ステップＳ１１０を実行する前に、三次元モデルの予分割ステップをさらに実行することもできる。三次元モデル分割装置が実行する予分割ステップは、入力された三角形ポリゴンで表現される前記三次元モデルを複数の独立した、互いに繋がらない部分に分割する。当該ステップの処理は、特に一つの情景に複数の独立した物体が置いてある状況に適用する。当該ステップの処理では、三次元モデル分割装置は、先ず、入力された三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて、頂点隣接グラフを構築する。それから、三次元モデル分割装置は、頂点隣接グラフがつながっているかどうかを判定する。三次元モデル分割装置は、頂点隣接グラフの任意の１対のノードの間に接続パスが存在する場合に、このグラフは繋がっていると判定し、そうでなければ，繋がっていないと判定する。ここでのパスは、普通、一辺か或は複数の辺で構成されているものである。頂点隣接グラフがつながっておらず、すなわち、隣接グラフが複数の互いにつながっていない、分離しているサブグラフで構成される場合には、これらのサブグラフに対応して、入力された三次元モデルは、複数の互いに繋がらないサブモデルに分割できる。頂点隣接グラフが繋がっている場合には、入力された分割対象である三次元モデルは、予分割のステップで分割されなく、まだ一つの三次元モデルである。   In the above, with reference to each drawing, the division | segmentation method with respect to the three-dimensional model by the Example of disclosed technique was described in detail. As a possible implementation, in FIG. 1 showing a schematic diagram of a flowchart of a 3D model division method according to an embodiment of the disclosed technique, a 3D model pre-division step is performed before executing the bounded plane generation step S110. It can also be executed. The pre-dividing step executed by the three-dimensional model dividing apparatus divides the three-dimensional model represented by the input triangular polygon into a plurality of independent parts that are not connected to each other. The processing of this step is particularly applied to a situation where a plurality of independent objects are placed in one scene. In the processing of this step, the 3D model dividing apparatus first constructs a vertex adjacency graph based on the input triangular polygon data of the 3D model. Then, the 3D model dividing apparatus determines whether the vertex adjacency graph is connected. The three-dimensional model dividing apparatus determines that this graph is connected when there is a connection path between any pair of nodes in the vertex adjacency graph, and determines that the graph is not connected otherwise. The path here is usually composed of one side or a plurality of sides. If the vertex adjacency graph is not connected, that is, if the adjacency graph is composed of a plurality of separate subgraphs that are not connected to each other, the input 3D model corresponding to these subgraphs is It can be divided into multiple sub-models that are not connected to each other. When the vertex adjacency graphs are connected, the input three-dimensional model to be divided is not divided in the pre-division step and is still one three-dimensional model.

図１２Ａ−１２Ｃは、開示技術の実施例による三次元モデル分割方法において分割する三次元モデルを予め複数の互いに分離するサブモデルに分割することを模式的に示す図である。図１２Ａは入力された分割対象である三次元モデルを表し、図１２Ｂは構築した頂点隣接グラフであり、頂点隣接グラフが四つの互いに繋がらない、分離しているサブグラフで構成されているのが分かる。これに相応して、図１２Ａのモデルは、図１２Ｃに示す四つの独立したサブモデルに分割される。   12A to 12C are diagrams schematically illustrating that a three-dimensional model to be divided in a three-dimensional model dividing method according to an embodiment of the disclosed technology is divided in advance into a plurality of submodels that are separated from each other. 12A shows the input 3D model to be divided, and FIG. 12B shows the constructed vertex adjacency graph, and the vertex adjacency graph is composed of four separate subgraphs that are not connected to each other. . Correspondingly, the model of FIG. 12A is divided into four independent submodels shown in FIG. 12C.

別の方案として、三次元モデル分割装置は、三角形隣接グラフを採用して上述のモデル予分割の処理を実現することができる。三角形隣接グラフが繋がらない時、三次元モデル分割装置は、入力された三次元モデルを複数の独立したサブモデルに分割することができる。前記の開示技術の具体的実施例による記述から分かるように、分割対象である三次元モデルは二つの部分の基本データを含む。すなわち、モデル頂点及びモデル表面を構成する三角形である。三次元モデル分割装置は、三角形隣接グラフを複数の分離するサブグラフに分割し、すなわち三次元モデルの表面を構成している三角形を分けると、モデルの頂点を分けることができる。三次元モデル分割装置は、頂点隣接グラフを複数の分離しているサブグラフに分割し、すなわちモデルの頂点を分けると、入力されたモデルの表面を構成している三角形を分けることができる。したがって、三角形隣接グラフを採用してモデルの予分割処理を実行する処理は、上述の頂点隣接グラフを採用してモデルの予分割処理を実行することと類似しており、ここでは詳細を述べないことにする。   As another method, the three-dimensional model division apparatus can employ the triangle adjacency graph to realize the above-described model pre-division processing. When the triangle adjacency graph is not connected, the 3D model dividing apparatus can divide the inputted 3D model into a plurality of independent submodels. As can be seen from the description according to the specific embodiment of the disclosed technique, the three-dimensional model to be divided includes two parts of basic data. That is, the triangles that make up the model vertices and the model surface. The three-dimensional model dividing apparatus can divide the vertexes of the model by dividing the triangle adjacency graph into a plurality of subgraphs to be separated, that is, by dividing the triangles constituting the surface of the three-dimensional model. When the vertex adjacency graph is divided into a plurality of separated subgraphs, that is, the vertices of the model are divided, the three-dimensional model dividing device can divide the triangles constituting the input model surface. Therefore, the process of executing the model pre-division process using the triangle adjacency graph is similar to the process of executing the model pre-division process using the vertex adjacency graph described above, and will not be described in detail here. I will decide.

入力されたモデルが予分割により複数の三次元サブモデルに分割される場合に、分割で得られた三次元サブモデルのそれぞれに対して上述の処理を行う。この予分割処理は、後続の処理の計算量と複雑度を下げるのに役立つから、これは最適化の処理であるということは容易に理解できる。モデルの予分割処理を実行しなくても、開示技術による三次元モデルの分割の実行には影響しない。   When the input model is divided into a plurality of three-dimensional submodels by pre-division, the above-described processing is performed on each of the three-dimensional submodels obtained by the division. Since this pre-division process is useful for reducing the calculation amount and complexity of the subsequent processes, it can be easily understood that this is an optimization process. Even if the model pre-division processing is not executed, the execution of the three-dimensional model division by the disclosed technique is not affected.

もう一つの別の実施の形態として、図１のフローチャートのステップＳ１３０の後、三次元モデルの輪郭図の再構成処理を実行することもできる。三次元モデルの輪郭図の再構成処理で、ステップＳ１２０で取得した、入力された三次元モデルの輪郭図、及び当該輪郭図が含む有界平面の情報に基づいて、選定される候補分割面を利用して三次元モデルを分割することにより取得した各サブグラフに対して処理を行い、これによって分割対象である三次元モデルを構成する相応する立体コンポーネントを再構成し、三角形ポリゴンでそれを表現する。上述のように、選定される候補分割面を利用してモデルの分割を行う過程で、選定される候補分割面及びその他の一部の有界平面に変化が発生する可能性がある。これらの有界平面が新たに三角化されなければ、三次元モデルの閉鎖性を確保することができない。これと同時に、変化が起らなかった有界平面のデータは、そのまま使用することができ、それによって再構成の処理負荷を減らす。その他、入力された三次元モデルの元の三角形ポリゴンデータは、新しく生成された三角形の方向を補正するのに役立つ。   As another embodiment, the reconstruction process of the contour diagram of the three-dimensional model can be executed after step S130 of the flowchart of FIG. In the reconstruction process of the contour diagram of the three-dimensional model, the candidate division plane to be selected is selected based on the input contour diagram of the three-dimensional model acquired in step S120 and information on the bounded plane included in the contour diagram. Perform processing on each subgraph obtained by dividing the 3D model using it, reconstruct the corresponding 3D components that make up the 3D model to be divided, and express it with triangular polygons . As described above, in the process of dividing the model using the selected candidate dividing plane, there is a possibility that a change occurs in the selected candidate dividing plane and some other bounded planes. Unless these bounded planes are newly triangulated, the closeness of the three-dimensional model cannot be ensured. At the same time, the data of the bounded plane that has not changed can be used as it is, thereby reducing the processing load of reconstruction. In addition, the original triangular polygon data of the input three-dimensional model is useful for correcting the direction of the newly generated triangle.

具体的に、三次元モデル分割装置は、分割の過程で変化が生じた有界平面に対して、上述の穴であると判定したサブグラフに対する処理に類似した処理方法を採用し、この有界平面上の閉鎖領域を取得して、それを多角形で表すことができる。三次元モデル分割装置は、既知の各種の多角形の三角化技術を採用して、多角形から一連の三角形を取得することができる。例えば、三次元モデル分割装置は、上述の「非特許文献６」に開示された方法を採用することができる。この方法は簡単な多角形（凹多角形と凸多角形を含む）と複雑な多角形（穴を含む多角形）の三角化を実現することができる。この方法を応用する前に、三次元モデル分割装置は、先ず、各多角形の方向及び多角形の間の含み関係を判定する必要がある。このため、三次元モデル分割装置は、一番外側にある多角形の方向が時計回りと逆方向で、内部の多角形の方向が時計回りの方向になるように各多角形を適宜に構成させる。例えば、三次元モデル分割装置は、上述の「非特許文献９」で公開した方法で多角形の方向を判定することができる。三次元モデル分割装置は、すべての変化が生じた有界平面に対して再構成処理が終わってから、三次元モデルの元の三角形ポリゴンデータに基づいて、すべての三角形の法線方向が三次元モデルの表面の外側に向くように、新しく生じた三角形の方向を補正する。   Specifically, the three-dimensional model dividing apparatus employs a processing method similar to the processing for the subgraph determined to be the hole described above for the bounded plane that has changed during the division process. The upper closed area can be obtained and represented by a polygon. The three-dimensional model dividing apparatus can acquire a series of triangles from polygons by using various known polygon triangulation techniques. For example, the three-dimensional model dividing apparatus can employ the method disclosed in the above-mentioned “Non-Patent Document 6”. This method can realize triangulation of simple polygons (including concave polygons and convex polygons) and complex polygons (polygons including holes). Before applying this method, the 3D model dividing apparatus must first determine the direction of each polygon and the inclusive relationship between the polygons. For this reason, the three-dimensional model dividing apparatus appropriately configures each polygon so that the outermost polygon is in the direction opposite to the clockwise direction and the inner polygon is in the clockwise direction. . For example, the three-dimensional model dividing apparatus can determine the direction of the polygon by the method disclosed in the above-mentioned “Non-Patent Document 9”. The 3D model splitting device uses the original triangle polygon data of the 3D model to reconstruct the normal direction of all triangles after the reconstruction process is completed for the bounded plane where all changes have occurred. Correct the direction of the newly created triangle so that it faces the outside of the model surface.

三次元モデル分割装置は、三次元モデルの輪郭図の再構成処理を経てから、入力された分割対象である三次元モデルを構成する、三角形ポリゴンデータで表現される一連の閉鎖した立体コンポーネントを取得することができる。   The 3D model dividing device obtains a series of closed 3D components represented by triangular polygon data, which constitutes the 3D model that is the target of division, after undergoing the reconstruction process of the outline drawing of the 3D model. can do.

ここで、説明すべきことは、もっとはっきりと開示技術実施例に基づく三次元モデル分割方法を説明するために、各処理ステップは異なる図面における異なるモデルの実施例を参照しながらそれぞれ説明した。しかし、当業者は、上述の各図面で言及したモデルのそれぞれに対して、開示技術に基づくこのような三次元モデル分割方法で分割処理を行うことができることが分かる。詳細はここでは述べないことにする。   Here, what is to be explained is that each processing step has been described with reference to different model embodiments in different drawings in order to more clearly describe the 3D model partitioning method based on the disclosed technical embodiments. However, those skilled in the art can understand that each of the models referred to in the above-described drawings can be divided by such a three-dimensional model dividing method based on the disclosed technique. Details will not be described here.

開示技術のほかの実施例に基づいて、三次元モデルを分割する装置も提供する。図１３は、開示技術の実施例の三次元モデル分割に用いられる装置を模式的に示すブロック図である。図１３に示すように、当該三次元モデルを分割する装置１０００は、有界平面生成部１２００と、輪郭図抽出部１３００と、輪郭図分割部１４００とを含む。有界平面生成部１２００は、入力された三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて、三次元モデルに含まれるすべての三角形を処理し、三次元モデルを分割するのに適用する少なくとも一つの有界平面を生成する。輪郭図抽出部１３００は、生成した有界平面を通して三次元モデルの輪郭図を抽出する。輪郭図分割部１４００は、生成した有界平面の情報及び三次元モデルの頂点隣接グラフの情報に基づいて、抽出した輪郭図を一つのサブグラフ或は少なくとも二つの互いに重複しないサブグラフに分割する。   An apparatus for segmenting a three-dimensional model is also provided based on other embodiments of the disclosed technology. FIG. 13 is a block diagram schematically illustrating an apparatus used for 3D model division according to an embodiment of the disclosed technology. As illustrated in FIG. 13, the apparatus 1000 that divides the three-dimensional model includes a bounded plane generation unit 1200, an outline drawing extraction unit 1300, and an outline drawing division unit 1400. The bounded plane generation unit 1200 processes all the triangles included in the 3D model based on the input triangle polygon data of the 3D model, and at least one bounded plane applied to divide the 3D model. Generate a plane. The contour diagram extraction unit 1300 extracts a contour diagram of the three-dimensional model through the generated bounded plane. The contour map dividing unit 1400 divides the extracted contour map into one subgraph or at least two non-overlapping subgraphs based on the generated bounded plane information and the vertex adjacency graph information of the three-dimensional model.

別の実施の形態として、図１３での三次元モデルを分割する装置１０００は、予分割部１１００を更に含むことができる。予分割部１１００は、入力された三次元モデルの三角形ポリゴンデータに含む三角形データと頂点データに基づいて、入力された三次元モデルを一つのサブモデル或は少なくとも二つの互いに分離するサブモデルに予分割する。有界平面生成部１２００、輪郭図抽出部１３００と輪郭図分割部１４００は、サブモデルのそれぞれを一つのサブモデル或は少なくとも二つの互いに分離しているサブモデルに分割するように、予分割部１１００で生成された一つのサブモデル或は少なくとも二つの互いに分離しているサブモデルにおける各モデルに対して相応する処理を実行する。   As another embodiment, the apparatus 1000 for dividing the 3D model in FIG. 13 may further include a pre-dividing unit 1100. Based on the triangle data and vertex data included in the input triangle polygon data of the input three-dimensional model, the pre-dividing unit 1100 pre-converts the input three-dimensional model into one sub model or at least two sub models separated from each other. To divide. The bounded plane generating unit 1200, the contour drawing extracting unit 1300, and the contour drawing dividing unit 1400 are configured to divide each sub model into one sub model or at least two sub models separated from each other. The corresponding processing is executed for each model in one submodel generated in 1100 or at least two submodels separated from each other.

もう一種の別の実施の形態として、図１３での三次元モデルを分割する装置１０００は、モデル再構成部１５００を更に含む。モデル再構成部１５００は、三次元モデルを構成する、三角形ポリゴンで表現される一連の立体コンポーネントを再構成するように、分割された一つサブグラフ或は少なくとも互いに重複しない二つのサブグラフ及び三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて三角化の処理を実行する。   As another embodiment, the apparatus 1000 for dividing a 3D model in FIG. 13 further includes a model reconstruction unit 1500. The model reconstruction unit 1500 is configured to reconstruct a series of three-dimensional components represented by triangular polygons constituting the three-dimensional model, or at least two subgraphs and three-dimensional models that do not overlap each other. Triangulation processing is executed based on the triangular polygon data.

当業者は、図１３で示す三次元モデル分割装置１０００が含む有界平面生成部１２００、輪郭抽出部１３００、輪郭図分割部１４００、予分割部１１００及びモデル再構成部１５００は、上述の図１、図４、図５を参照して説明した各種の処理、及びこれらの図面では示していないが既に上記の各種の具体的実施例で十分に説明した前記三次元モデル分割方法を実行するように配置されることが分かる。   Those skilled in the art will recognize that the bounded plane generation unit 1200, the contour extraction unit 1300, the contour diagram segmentation unit 1400, the pre-segmentation unit 1100, and the model reconstruction unit 1500 included in the three-dimensional model segmentation apparatus 1000 shown in FIG. 4, 5, and the three-dimensional model dividing method that has not been shown in these drawings but has already been fully described in the various specific embodiments. It can be seen that they are arranged.

開示技術の実施例に対して、図面と合わせて説明を参照することにより、開示技術の前述した内容及びその他の目的、特徴及び優れているところを更に理解しやすくなる。図面でのコンポーネントは実際の比率に照らして描かれたものではなく、ただ開示技術の原理を示すためである。なお、すべての図面において、同一或は類似した技術特徴またコンポーネントは、同一或は類似した記号で表示される。   By referring to the description of the embodiments of the disclosed technology together with the drawings, it becomes easier to understand the above-described contents and other objects, features, and advantages of the disclosed technology. The components in the drawings are not drawn to scale, but merely to illustrate the principles of the disclosed technology. In all the drawings, the same or similar technical features or components are indicated by the same or similar symbols.

以上の開示技術の具体的実施例に関する記述の中で、一種の実施の形態に対して記述及び/又は示した特徴は、同一或は類似の方式で一つ或はより多くの他の実施の形態で使用されることができる。   In the above description of specific embodiments of the disclosed technology, the features described and / or shown for one embodiment may be identical or similar to one or more other implementations. Can be used in form.

強調すべきことは、用語「含む/含まれる」が本文で使用される場合は、特徴、要素、ステップ或はコンポーネントの存在を指し、一つ或はより多くのその他の特徴、要素、ステップ或はコンポーネントの存在又は付加を排除しない。   It should be emphasized that when the term “include / include” is used in the text, it refers to the presence of a feature, element, step or component, and one or more other features, elements, steps or components. Does not exclude the presence or addition of components.

なお、開示技術の方法は明細書に述べた説明の順番で実行することに限らず、他の説明に従って順番に、並行的に或は独立的に実行してもよい。したがって、本明細書で述べた方法の実行順番は開示技術の技術範囲を限定しない。   Note that the method of the disclosed technology is not limited to being executed in the order of explanations described in the specification, but may be executed in order or in parallel or independently according to other explanations. Therefore, the execution order of the methods described in this specification does not limit the technical scope of the disclosed technology.

以上で、開示技術の具体的な実施例に関する記述を通して、開示技術を説明したが、理解するべきは、当業者は添付された請求項の技術的思想の範囲以内で、開示技術に対しての各種の修正、改良或は同等ものが設計できる。これらの修正、改良或は同等であるものは開示技術の保護範囲内に含まれるものと認められるべきである。   The disclosure technology has been described above through the description of specific embodiments of the disclosure technology. However, it should be understood that those skilled in the art should understand the disclosure technology within the scope of the technical idea of the appended claims. Various modifications, improvements or equivalents can be designed. It should be recognized that these modifications, improvements, or equivalents fall within the protection scope of the disclosed technology.

上述の装置における各構成部は、ソフトウェア、ハードウェア或はこれらの組み合わせの方式で配置することができる。配置で使える具体的手段或は方式は、当業者の良く知っているものであるので、ここでは詳しく述べないことにする。   Each component in the above-described apparatus can be arranged by software, hardware, or a combination thereof. The specific means or schemes that can be used in the arrangement are well known to those skilled in the art and will not be described in detail here.

また、開示技術の他の実施例は、画像処理システムを提供する。この画像処理システムは上述の図１３で示した開示技術の実施例による三次元モデル分割装置を備えるので、上述の開示技術の実施例による三次元モデル分割方法を実行するのに適用することができる。   In addition, another embodiment of the disclosed technique provides an image processing system. Since this image processing system includes the 3D model dividing apparatus according to the embodiment of the disclosed technique shown in FIG. 13, it can be applied to execute the 3D model dividing method according to the embodiment of the disclosed technique. .

この画像処理システムは、例えば目標検査システム、部分マッチングシステム、モデル検索システムなどである。   This image processing system is, for example, a target inspection system, a partial matching system, a model search system, or the like.

また、開示技術のその他の実施例による三次元モデルを分割する方法は、機器が読取り可能な指令コードが格納されているプログラムの製品を通して実現することができる。このような指令コードは、機器、例えばコンピュータ、に読み取られて実行される時に、上述の開示技術の実施例による三次元モデル分割方法の全部の操作過程とステップを実行することができる。そのプログラム製品は、任意の表現形式を持つことができ、例えば目標プログラム、インタプリターで実行するプログラム或は操作システムに提供したシナリオプログラムなどである。   In addition, a method of dividing a three-dimensional model according to another embodiment of the disclosed technology can be realized through a product of a program in which a command code that can be read by a device is stored. When such a command code is read and executed by a device such as a computer, all the operation processes and steps of the three-dimensional model dividing method according to the embodiments of the disclosed technology can be executed. The program product can have an arbitrary expression format, such as a target program, a program executed by an interpreter, or a scenario program provided to an operation system.

それに相応して、上述の機器が読取り可能な指令コードが格納されているプログラムの製品を載せている記憶媒体も開示技術の公開に含まれる。前記記憶媒体は、フロッピー（登録商標）ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、メモリーカード、メモリースティックなどを含むがこれらに限定されない。   Correspondingly, a storage medium on which a product of a program storing a command code readable by the above-described device is included in the disclosure of the disclosed technology. Examples of the storage medium include, but are not limited to, a floppy (registered trademark) disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a memory card, and a memory stick.

以上の各実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。   The following supplementary notes are further disclosed with respect to the embodiments including the above examples.

（付記１）三次元モデル分割装置が、
入力された三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて、当該三次元モデルに含まれるすべての三角形を処理し、当該三次元モデルを分割するのに適用する少なくとも一つの有界平面を生成する有界平面生成ステップと、
前記生成した有界平面を通して前記三次元モデルの輪郭図を抽出する輪郭図抽出ステップと、
前記生成した有界平面の情報及び前記三次元モデルの頂点隣接グラフの情報に基づいて、前記抽出した輪郭図を所定条件を満たす一つのサブグラフ或は少なくとも二つの互いに重複しないサブグラフに分割する輪郭図分割ステップとを含み、
前記三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて、当該三次元モデルの頂点をノードとして、一つ或は複数の三角形に共有される二つの頂点の間ごとに一辺を追加して前記頂点隣接グラフの構築をすること
を特徴とする三次元モデル分割方法。 (Supplementary note 1) 3D model dividing device
Based on the input triangle polygon data of the 3D model, all the triangles included in the 3D model are processed to generate at least one bounded plane that is applied to divide the 3D model A plane generation step;
A contour drawing extraction step for extracting a contour drawing of the three-dimensional model through the generated bounded plane;
A contour map that divides the extracted contour map into one subgraph satisfying a predetermined condition or at least two non-overlapping subgraphs based on the generated bounded plane information and the vertex adjacency graph information of the three-dimensional model Dividing step,
Based on the triangle polygon data of the three-dimensional model, the vertex of the three-dimensional model is used as a node, and one side is added between two vertices shared by one or more triangles. A 3D model dividing method characterized by constructing.

（付記２）三次元モデル分割装置が、
前記有界平面生成ステップの前に、入力された三次元モデルの三角形ポリゴンデータに含む三角形データと頂点データに基づいて、当該入力された三次元モデルを一つのサブモデル或は少なくとも二つの互いに分離するサブモデルに予分割する予分割ステップを更に含み、
前記サブモデルのそれぞれを所定の条件を満たす一つのサブグラフ或は少なくとも二つの互いに重複しないサブグラフに分割するように、当該サブモデルそれぞれに対してそれぞれ前記有界平面生成ステップ、前記輪郭図抽出ステップ及び前記輪郭図分割ステップを実行すること
を特徴とする付記１に記載の三次元モデル分割方法。 (Supplementary note 2) 3D model dividing device
Prior to the bounded plane generation step, based on the triangle data and vertex data included in the triangle polygon data of the input three-dimensional model, the input three-dimensional model is separated into one submodel or at least two from each other. A pre-dividing step for pre-dividing into sub-models to be
Each of the submodels is divided into one subgraph satisfying a predetermined condition or at least two non-overlapping subgraphs, the bounded plane generating step, the contour drawing extracting step, and The three-dimensional model dividing method according to supplementary note 1, wherein the contour map dividing step is executed.

（付記３）前記予分割ステップは、
前記三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて頂点隣接グラフを構築し、
前記頂点隣接グラフが繋がっているかどうかを判定し、当該頂点隣接グラフにおける何れか１対の頂点の間に接続パスが存在すれば、当該頂点隣接グラフは繋がっていると判定し、当該頂点隣接グラフにおける何れか１対の頂点の間に接続パスが存在しなければ、繋がっていないと判定し、
前記頂点隣接グラフが繋がっていないと判定すれば、当該頂点隣接グラフに互いに繋がらないサブグラフに対応して前記三次元モデルを少なくとも二つの互いに分離するサブモデルに分割すること
を特徴とする付記２に記載の三次元モデル分割方法。 (Supplementary Note 3) The pre-division step includes
Construct a vertex adjacency graph based on the triangular polygon data of the 3D model,
It is determined whether the vertex adjacency graph is connected, and if there is a connection path between any pair of vertices in the vertex adjacency graph, the vertex adjacency graph is determined to be connected, and the vertex adjacency graph If there is no connection path between any pair of vertices in, determine that there is no connection,
If it is determined that the vertex adjacency graph is not connected, the three-dimensional model is divided into at least two submodels that are separated from each other corresponding to the subgraphs that are not connected to the vertex adjacency graph. The described three-dimensional model division method.

（付記４）前記予分割ステップは、
前記三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて三角形隣接グラフを構築することと、
前記三角形隣接グラフが繋がっているかどうかを判定し、ここで、当該三角形隣接グラフにおける何れか１対の三角形の間に接続パスが存在すれば、当該三角形隣接グラフは繋がっていると判定し、当該三角形隣接グラフにおける何れか１対の三角形の間に接続パスが存在しなければ繋がっていないと判定することと、
前記三角形隣接グラフが繋がっていないと判定すれば、当該三角形隣接グラフに互いに繋がらないサブグラフに対応して前記三次元モデルを少なくとも二つの互いに分離するサブモデルに分割することを含み、
前記三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて、当該三次元モデルにおける三角形をノードとして、共通点を有する二つの三角形の間ごとに辺を追加して前記三角形隣接グラフを構築すること
を特徴とする付記２に記載の三次元モデル分割方法。 (Supplementary Note 4) The pre-division step includes
Building a triangle adjacency graph based on the triangle polygon data of the three-dimensional model;
Determine whether the triangle adjacency graph is connected, and if there is a connection path between any pair of triangles in the triangle adjacency graph, determine that the triangle adjacency graph is connected, and Determining that no connection path exists between any pair of triangles in the triangle adjacency graph; and
Determining that the triangle adjacency graph is not connected, including dividing the three-dimensional model into at least two separate submodels corresponding to subgraphs not connected to the triangle adjacency graph;
Based on the triangle polygon data of the three-dimensional model, the triangle adjacency graph is constructed by adding an edge between two triangles having a common point with the triangle in the three-dimensional model as a node. The three-dimensional model division method according to attachment 2.

（付記５）三次元モデル分割装置が、
前記輪郭図分割ステップの後に、前記三次元モデルを構成する、三角形ポリゴンで表現される一連の立体コンポーネントを再構成するように、前記分割された一つのサブグラフ或は少なくとも互いに重複しない二つのサブグラフ及び当該三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて三角化の処理を実行するモデル再構成ステップを更に含むこと
を特徴とする付記１ないし４の何れか一項に記載の三次元モデル分割方法。 (Supplementary Note 5) The three-dimensional model dividing device is
After the contour map dividing step, the divided one subgraph or at least two subgraphs that do not overlap each other so as to reconstruct a series of solid components represented by triangular polygons constituting the three-dimensional model, and The three-dimensional model division method according to any one of supplementary notes 1 to 4, further comprising a model reconstruction step for executing a triangulation process based on the triangular polygon data of the three-dimensional model.

（付記６）前記有界平面生成ステップは、
前記三次元モデルに含まれるすべての三角形それぞれを一つのサブ平面として、すべてのサブ平面を合成できなくなるまで、合成条件を満たすサブ平面を一つの新しいサブ平面に合成して広義の平面を生成し、
前記三次元モデルを分割するのに適用する少なくとも一つの有界平面を生成するように、前記広義の平面のそれぞれに対して以下の処理を実行することを含み、
前記広義の平面にある三角形に対して三角形隣接グラフを作成し、
前記三角形隣接グラフで前記広義の平面の三角形が複数の分離するサブ平面に分けることができ、且つ当該サブ平面のそれぞれが複数の互いに接続する三角形を含む場合に、当該広義の平面を前記複数の分離するサブ平面に分け、
前記三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて、当該三次元モデルにおける三角形をノードとして、共通点を有する二つの三角形の間に一辺を追加して前記三角形隣接グラフを構築し、
前記広義の平面を分けて得る前記複数の分離するサブ平面における複数のサブ平面を同時に他の同一の平面と繋がっている場合に、これらのサブ平面を一つの組み合わせる有界平面として組み合わせ、
前記組み合わせた有界平面及び前記広義の平面を分けて得る前記複数の分離するサブ平面における組み合わせる必要のない有界平面によって前記三次元モデルの分割に適用する前記有界平面を共同で構成し、
前記複数のサブ平面がそれぞれ前記他の同一の平面との間に少なくとも一つの共通点が存在する場合に、当該複数のサブ平面は同時に当該他の同一の平面と互いに繋がると判定し、
前記頂点隣接グラフにおいて、あるサブ平面に繋がる頂点が当該サブ平面の同じ側に位置する場合に、当該サブ平面は前記組み合わせる必要のない有界平面における独立する有界平面と判定すること
を特徴とする付記１ないし５の何れか一項に記載の三次元モデル分割方法。 (Appendix 6) The bounded plane generation step includes:
All triangles included in the three-dimensional model are used as one sub-plane, and until all sub-planes cannot be combined, sub-planes that satisfy the combination condition are combined into one new sub-plane to generate a broad plane. ,
Performing the following process on each of the broad planes to generate at least one bounded plane that is applied to divide the three-dimensional model:
Create a triangle adjacency graph for triangles in the broad plane,
In the triangle adjacency graph, when the triangle in the broad sense plane can be divided into a plurality of sub planes to be separated, and each of the sub planes includes a plurality of mutually connected triangles, the broad sense plane is defined as the plurality of sub planes. Divide into sub-planes to separate,
Based on the triangle polygon data of the three-dimensional model, constructing the triangle adjacency graph by adding a side between two triangles having a common point with the triangle in the three-dimensional model as a node,
When a plurality of sub-planes in the plurality of sub-planes to be separated obtained by dividing the broad plane are connected to other same planes at the same time, these sub-planes are combined as a combined bounded plane,
The bounded plane to be applied to the division of the three-dimensional model is jointly configured by a bounded plane that does not need to be combined in the plurality of separated sub-planes obtained by dividing the combined bounded plane and the broader plane; and
When at least one common point exists between each of the plurality of sub-planes and the other same plane, it is determined that the plurality of sub-planes are simultaneously connected to the other same plane,
In the vertex adjacency graph, when a vertex connected to a certain sub-plane is located on the same side of the sub-plane, the sub-plane is determined as an independent bounded plane in the bounded plane that does not need to be combined. The three-dimensional model dividing method according to any one of appendices 1 to 5.

（付記７）前記有界平面生成ステップにおいて、サブ平面を合成できる条件は、
前記サブ平面の法線方向が同じ又は反対であることと、
前記サブ平面の頂点が同一の平面に位置することを含み、
前記サブ平面と関連する三角形の法線方向を当該サブ平面の法線方向とすること
を特徴とする付記６に記載の三次元モデル分割方法。 (Supplementary Note 7) In the bounded plane generation step, the condition under which the sub-plane can be synthesized is as follows:
The normal directions of the sub-planes are the same or opposite;
The vertices of the sub-planes are located in the same plane,
The three-dimensional model division method according to appendix 6, wherein a normal direction of a triangle related to the sub-plane is a normal direction of the sub-plane.

（付記８）前記輪郭図抽出ステップは、
前記三次元モデルの頂点を輪郭図の頂点とし、各頂点の間には接続が存在せず、
前記有界平面生成ステップで生成したそれぞれの有界平面に対して、当該有界平面生成ステップで生成した有界平面から当該有界平面と繋がる有界平面を探し、
前記有界平面と当該有界平面と繋がっている有界平面の境界線に位置する頂点を取得し、複数の線分を取得するように各頂点を互いに繋ぎ、
前記三次元モデルの輪郭図を得るように、前記取得した複数の線分から互いに重複しない、有界平面の内部の辺と異なる線分を輪郭線として選択し、各輪郭線は少なくとも二つの異なる有界平面に接続し、且つその一辺が当該輪郭線を含むようにそれぞれの有界平面に一つの三角形が存在し、内部の辺は一つの有界平面内だけに位置し、或は同じ有界平面上の複数の三角形に共有される方式で前記三次元モデルの輪郭図を抽出すること
を特徴とする付記１ないし７の何れか一項に記載の三次元モデル分割方法。 (Appendix 8) The contour drawing extraction step includes:
The vertices of the 3D model are the vertices of the contour map, and there is no connection between the vertices,
For each bounded plane generated in the bounded plane generation step, search for a bounded plane connected to the bounded plane from the bounded plane generated in the bounded plane generation step,
Obtain a vertex located at the boundary line of the bounded plane and the bounded plane connected to the bounded plane, and connect each vertex to each other so as to obtain a plurality of line segments,
In order to obtain an outline diagram of the three-dimensional model, a line segment that is different from an inner side of the bounded plane and does not overlap with each other is selected as the outline from the plurality of acquired line segments, and each contour line has at least two different existence lines. There is one triangle in each bounded plane so that one side of the boundary plane is connected to the boundary plane, and the inner side is only in one bounded plane, or the same bounded plane. The three-dimensional model dividing method according to any one of appendices 1 to 7, wherein an outline diagram of the three-dimensional model is extracted by a method shared by a plurality of triangles on a plane.

（付記９）前記輪郭図分割ステップは、
前記生成された有界平面から、頂点の数が４以上であり、且つ前記三次元モデルの頂点が両側に分布するような、候補分割面をすべて検出する候補分割面検出サブステップと、
前記検出された候補分割面の中から分割面として選定された候補分割面を用いて、前記輪郭図が一つ或は少なくとも二つの互いに重複しないサブグラフに分割されるまで、前記輪郭図を逐一に分割するモデル分割サブステップと、
前記モデル分割サブステップで分割された前記サブグラフそれぞれに対して引き続きの分割をする必要があるかどうかを判定し、必要であれば、当該サブグラフが含んでいる候補分割面を選定された候補分割面として、当該サブグラフの対応する輪郭図を少なくとも二つの互いに重複しないサブグラフに分割するまで、当該サブグラフの対応する輪郭図に対して分割を行う終了条件判定サブステップと
を含んだことを特徴とする付記１ないし８の何れか一項に記載の三次元モデル分割方法。 (Supplementary Note 9) The contour map dividing step includes:
A candidate dividing plane detection sub-step for detecting all candidate dividing planes such that the number of vertices is four or more and the vertices of the three-dimensional model are distributed on both sides from the generated bounded plane;
Using the candidate division plane selected as the division plane from among the detected candidate division planes, the outline drawing is sequentially changed until the outline drawing is divided into one or at least two non-overlapping subgraphs. A model splitting sub-step to split,
It is determined whether it is necessary to perform subsequent division for each of the subgraphs divided in the model division substep, and if necessary, candidate division planes included in the subgraph are selected candidate division planes And an end condition determination substep for dividing the corresponding contour diagram of the subgraph until the corresponding contour diagram of the subgraph is divided into at least two non-overlapping subgraphs. The three-dimensional model dividing method according to any one of 1 to 8.

（付記１０）前記モデル分割サブステップは、
選定される候補分割面により以下の処理を実行することが含まれ、
すべてのサブグラフが選定される当該候補分割面を含むように、当該選定される候補分割面により輪郭図を一つ或は少なくとも二つの互いに重複しないサブグラフに分割する処理と、
前記分割されたサブグラフにおける穴と判定されたサブグラフと、当該サブグラフと一番近い実体になるサブグラフとを結合させて新しい実体を取得する処理と、
前記取得した実体それぞれに対してどの実体を分割の結果とするのかを判定する処理と
を含んだことを特徴とする付記９に記載の三次元モデル分割方法。 (Supplementary Note 10) The model division substep includes
Depending on the selected candidate split plane, the following processing is included,
A process of dividing the contour map into one or at least two non-overlapping subgraphs by the selected candidate dividing plane so that all the subgraphs include the selected candidate dividing plane;
A process of acquiring a new entity by combining a subgraph determined as a hole in the divided subgraph and a subgraph that is closest to the subgraph; and
The three-dimensional model dividing method according to claim 9, further comprising: determining which entity is the result of the division for each of the acquired entities.

（付記１１）前記選定される候補分割面により輪郭図を一つ或は少なくとも二つの互いに重複しないサブグラフに分割する処理は、
前記選定される候補分割面上に位置している輪郭線を削除し、修正後の輪郭図を取得し、
前記修正後の輪郭図の頂点の間の接続関係によって、修正後の輪郭図を一つ或は少なくとも二つの互いに重複しないサブグラフに分割し、
すべての前記サブグラフが前記選定される候補分割面を含むように、取得した繋がらない当該サブグラフそれぞれに対して再構成を実行し、
前記サブグラフの中で、前記選定される候補分割面を含んでいないサブグラフについて、当該サブグラフの各頂点がいずれも選定される候補分割面の同じ側に位置している場合に、頂点隣接グラフ或は分割されて当該サブグラフを取得した輪郭図により、当該サブグラフとそれと繋がっており且つ同じ側に位置しているサブグラフを再構成させて一つの新しいサブグラフを取得し、前記サブグラフの中で、前記選定される候補分割面を含んでいないサブグラフについて、当該サブグラフの頂点が選定される候補分割面の両側に位置し、かつ頂点隣接グラフ或は分割されて当該サブグラフを取得した輪郭図により前記選定される候補分割面を含むサブグラフと接続する場合に、当該サブグラフとそれと接続するサブグラフを一つの新しいサブグラフに再構成させ、
前記再構成されないサブグラフ及び前記再構成して取得した新しいサブグラフによって輪郭図から分割されて取得した前記一つ或は少なくとも二つの互いに重複しないサブグラフを構成することを含むこと
を特徴とする付記１０に記載の三次元モデル分割方法。 (Supplementary Note 11) The process of dividing the contour map into one or at least two non-overlapping subgraphs by the selected candidate dividing plane is as follows:
Delete the contour line located on the selected candidate dividing plane, obtain a contour map after correction,
The corrected contour map is divided into one or at least two non-overlapping subgraphs according to the connection relationship between the vertices of the corrected contour map,
Reconstructing each acquired subgraph so that all the subgraphs include the selected candidate splitting plane,
Among the subgraphs, for a subgraph that does not include the selected candidate division plane, if each vertex of the subgraph is located on the same side of the selected candidate division plane, the vertex adjacent graph or The contour graph obtained by dividing and acquiring the subgraph is used to reconstruct the subgraph connected to the subgraph and located on the same side to obtain a new subgraph, and the selected subgraph is selected in the subgraph. For a subgraph that does not include a candidate division plane, the candidate is selected based on a contour graph that is located on both sides of the candidate division plane on which the vertex of the subgraph is selected and is adjacent to the vertex or divided to obtain the subgraph. When connecting to a subgraph containing a split plane, the subgraph and the subgraph connected to it are combined into one new subgroup. Reconstituted in full,
The supplementary note 10 includes forming the one or at least two non-overlapping subgraphs obtained by dividing the contour graph by the non-reconstructed subgraph and the new subgraph obtained by the reconstruction. The described three-dimensional model division method.

（付記１２）前記モデル分割サブステップは、
前記サブグラフそれぞれの輪郭の情報に基づいて、当該サブグラフが選定される候補分割面での対応する閉鎖領域を取得する処理と、
取得した当該サブグラフの選定される候補分割面での各閉鎖領域間の関係、及び当該サブグラフと選定される候補分割面の関係を利用して、穴であるかどうかを判定する処理と、
前記穴と判定された前記サブグラフに対して新しい実体を取得する処理と
を含むことを特徴とする付記１０に記載の三次元モデル分割方法。 (Supplementary note 12) The model division sub-step is:
Based on the information of the contour of each of the subgraphs, a process for obtaining a corresponding closed region in the candidate division plane from which the subgraph is selected;
Using the acquired relationship between each closed region in the selected candidate division plane of the subgraph and the relationship between the subgraph and the selected candidate division plane, a process for determining whether it is a hole,
The three-dimensional model dividing method according to claim 10, further comprising: acquiring a new entity for the subgraph determined to be the hole.

（付記１３）前記サブグラフが穴であるかどうかを判定する処理は、
一番外側に位置している閉鎖領域が対応するサブグラフを実体と判定し、
一番外側に位置している閉鎖領域が対応するサブグラフを除くその他のサブグラフと前記その他のサブグラフと一番近いサブグラフとの相互関係に基づいて、以下の原則に応じてその他のサブグラフが穴であるかどうかをそれぞれ判定し、
前記原則は、
前記サブグラフ及び当該サブグラフと一番近いサブグラフがいずれも選定される候補分割面の同じ側に位置している場合に、当該サブグラフサブグラフを穴と判定し、
前記サブグラフ及び当該サブグラフと一番近いサブグラフが選定される候補分割面の完全に反対の側に位置している場合に、当該サブグラフを実体と判定し、
選定される候補分割面を基準として、当該サブグラフに属し且つ当該選定される候補分割面にある頂点から出発してその他の有界平面に接続した方向性がある線分及び当該選定される候補分割面の法線ベクトルが当該選定される候補分割面の両側にある場合に、当該サブグラフを穴と判定し、
選定される候補分割面を基準として、当該サブグラフに属し且つ当該選定される候補分割面にある頂点から出発してその他の有界平面に接続した方向性がある線分及び当該選定される候補分割面の法線ベクトルが当該選定される候補分割面の両側にない場合に、当該サブグラフを実体と判定することを含み、
その中、あるサブグラフについて、当該サブグラフと一番近いサブグラフは一つの実体であり、同時に当該一番近いサブグラフの対応する閉鎖領域は当該サブグラフの相応する閉鎖領域を含み、且つ当該サブグラフの相応するすべての閉鎖領域の中では一番小さい領域を含むこと
を特徴とする付記１２に記載の三次元モデル分割方法。 (Supplementary note 13) The process of determining whether or not the subgraph is a hole,
The subgraph corresponding to the closed region located on the outermost side is determined as an entity,
Based on the interrelationship between the other subgraphs except the subgraph to which the outermost closed region corresponds and the other subgraphs and the closest subgraph, the other subgraphs are holes according to the following principle: Whether or not
The principle is
When both the subgraph and the subgraph closest to the subgraph are located on the same side of the selected candidate dividing plane, the subgraph subgraph is determined as a hole,
When the subgraph and the subgraph closest to the subgraph are located on the completely opposite side of the candidate dividing plane to be selected, the subgraph is determined as an entity,
Using the selected candidate division plane as a reference, the directional line segment that belongs to the subgraph and starts from the vertex in the selected candidate division plane and connects to other bounded planes and the selected candidate division If the normal vector of the surface is on both sides of the selected candidate split surface, the subgraph is determined as a hole,
Using the selected candidate division plane as a reference, the directional line segment that belongs to the subgraph and starts from the vertex in the selected candidate division plane and connects to other bounded planes and the selected candidate division Determining that the subgraph is an entity if the normal vector of the surface is not on either side of the selected candidate split surface;
Among them, for a subgraph, the subgraph closest to the subgraph is an entity, and at the same time the corresponding closed region of the closest subgraph includes the corresponding closed region of the subgraph, and all the corresponding subgraphs of the subgraph The three-dimensional model dividing method according to attachment 12, wherein the closed region includes the smallest region.

（付記１４）三次元モデル分割装置が、
前記分割して取得したサブグラフの中に独立した穴が存在しないように、前記穴と判定されたサブグラフ及び当該サブグラフと一番近いサブグラフとを組み合わせ、且つその穴の内部だけに含まれている有界平面を非候補分割面に設定する処理をさらに実行すること
を特徴とする付記１３に記載の三次元モデル分割方法。 (Supplementary note 14)
A subgraph determined as the hole and the subgraph closest to the subgraph are combined so that there are no independent holes in the divided subgraph, and the subgraph is included only within the hole. 14. The three-dimensional model division method according to appendix 13, further comprising the step of setting the field plane as a non-candidate division plane.

（付記１５）前記モデル分割サブステップは、
所定条件を満たす部分だけが三次元モデルから分割されるように、予め設定されたパラメーターにより分割結果に対してコントロールを実行すること
を特徴とする付記１０に記載の三次元モデル分割方法。 (Supplementary Note 15) The model division substep includes
11. The three-dimensional model dividing method according to appendix 10, wherein control is performed on the division result with a preset parameter so that only a portion satisfying a predetermined condition is divided from the three-dimensional model.

（付記１６）前記予め設定されたパラメーターは、
前記サブグラフと当該サブグラフと一番近いサブグラフの選定される候補分割面での相応する領域面積の比であり、
前記領域面積の比が予め設定された閾値より小さい場合に、前記サブグラフは分割して出され、
前記領域面積の比が予め設定された前記閾値より大きい場合に、前記サブグラフと当該サブグラフに一番近いサブグラフとは新しいサブグラフに組み合わせられ、独立した部分として分割して出されないこと
を特徴とする付記１５に記載の三次元モデル分割方法。 (Supplementary Note 16) The preset parameters are:
The ratio of the corresponding area of the sub-graph and the candidate sub-plane selected for the sub-graph closest to the sub-graph,
When the ratio of the area areas is smaller than a preset threshold, the subgraph is divided and output,
When the ratio of the area areas is larger than the preset threshold value, the subgraph and the subgraph closest to the subgraph are combined into a new subgraph and are not divided and output as independent parts. 15. The three-dimensional model dividing method according to 15.

（付記１７）前記終了条件判定サブステップは、
前記サブグラフが以下の条件のうち任意の一つを満たす時に、当該サブグラフは引き続き分割を行う必要がないと判定し、
前記条件は、
前記サブグラフの頂点の数が所定の第一閾値より小さい、
前記サブグラフが含む有界平面の数が所定の第二閾値より小さい、
前記サブグラフが含むすべての有界平面において候補分割面が存在しない、
前記サブグラフに当該サブグラフと対応する輪郭図を少なくとも二つのサブグラフに分割することができる候補分割面が存在しない、
ことであること
を特徴とする付記９に記載の三次元モデル分割方法。 (Supplementary Note 17) The termination condition determination substep includes
When the subgraph satisfies any one of the following conditions, it is determined that the subgraph does not need to be further divided:
The condition is
The number of vertices of the subgraph is less than a predetermined first threshold;
The number of bounded planes included in the subgraph is less than a predetermined second threshold;
No candidate split plane exists in all bounded planes that the subgraph contains,
There is no candidate division plane in the subgraph that can divide the contour map corresponding to the subgraph into at least two subgraphs,
The three-dimensional model dividing method according to appendix 9, wherein

（付記１８）前記第一閾値は８で、前記第二閾値は６であることを特徴とする付記１７に記載の三次元モデル分割方法。 (Supplementary note 18) The three-dimensional model division method according to supplementary note 17, wherein the first threshold value is 8 and the second threshold value is 6.

（付記１９）入力された三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて、当該三次元モデルに含まれるすべての三角形を処理し、当該三次元モデルを分割するのに適用する少なくとも一つの有界平面を生成する有界平面生成部と、
前記生成した有界平面を通して前記三次元モデルの輪郭図を抽出する輪郭図抽出部と、
前記生成した有界平面の情報及び前記三次元モデルの頂点隣接グラフの情報に基づいて、前記抽出した輪郭図を所定条件を満たす一つのサブグラフ或は少なくとも二つの互いに重複しないサブグラフに分割する輪郭図分割部とを含み、
前記三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて、当該三次元モデルの頂点をノードとして、一つ或は複数の三角形に共有される二つの頂点の間ごとに一辺を追加して前記頂点隣接グラフを構築すること
を特徴とする三次元モデル分割装置。 (Supplementary note 19) Based on the input triangle polygon data of the three-dimensional model, all triangles included in the three-dimensional model are processed, and at least one bounded plane applied to divide the three-dimensional model is determined. A bounded plane generator to generate,
An outline drawing extraction unit for extracting an outline figure of the three-dimensional model through the generated bounded plane;
A contour map that divides the extracted contour map into one subgraph satisfying a predetermined condition or at least two non-overlapping subgraphs based on the generated bounded plane information and the vertex adjacency graph information of the three-dimensional model Including a division part,
Based on the triangular polygon data of the 3D model, the vertex adjacency graph is obtained by adding one side between two vertices shared by one or more triangles, with the vertex of the 3D model as a node. A three-dimensional model dividing device characterized by construction.

（付記２０）入力された三次元モデルの三角形ポリゴンデータに含む三角形データと頂点データに基づいて、当該入力された三次元モデルを一つのサブモデル或は少なくとも二つの互いに分離するサブモデルに予分割する予分割部を更に含み、
前記有界平面生成部、前記輪郭図抽出部及び前記輪郭図分割部は、前記サブモデルのそれぞれを所定の条件を満たす一つのサブグラフ或は少なくとも二つの互いに重複しないサブグラフに分割するように、当該サブモデルそれぞれに対して処理を実行すること
を特徴とする付記１９に記載の三次元モデル分割装置。 (Supplementary note 20) Based on the triangle data and vertex data included in the triangle polygon data of the input 3D model, the input 3D model is pre-divided into one submodel or at least two submodels separated from each other. A pre-dividing part that
The bounded plane generating unit, the contour drawing extracting unit, and the contour drawing dividing unit are configured to divide each of the submodels into one subgraph satisfying a predetermined condition or at least two non-overlapping subgraphs. The three-dimensional model dividing device according to appendix 19, wherein the process is executed for each sub model.

（付記２１）前記三次元モデルを構成する、三角形ポリゴンで表現される一連の立体コンポーネントを再構成するように、前記分割された一つサブグラフ或は少なくとも互いに重複しない二つのサブグラフ及び当該三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて三角化の処理を実行するモデル再構成部を更に含むこと
を特徴とする付記１９又は２０に記載の三次元モデル分割装置。 (Supplementary note 21) The divided one subgraph or at least two subgraphs that do not overlap each other and the three-dimensional model so as to reconstruct a series of solid components represented by triangular polygons constituting the three-dimensional model The three-dimensional model dividing apparatus according to appendix 19 or 20, further comprising a model reconstruction unit that executes a triangulation process based on the triangular polygon data.

（付記２２）前記有界平面生成部は、
前記三次元モデルに含まれるすべての三角形それぞれを一つのサブ平面として、すべてのサブ平面を合成できなくなるまで、合成条件を満たすサブ平面を一つの新しいサブ平面に合成して広義の平面を生成し、
前記三次元モデルを分割するのに適用する少なくとも一つの有界平面を生成するように、前記広義の平面のそれぞれに対して以下の処理を実行することを含み、
当該広義の平面にある三角形に対して三角形隣接グラフを作成し、
前記三角形隣接グラフで前記広義の平面の三角形が複数の分離するサブ平面中に分けることができ、且つ当該サブ平面のそれぞれが複数の互いに接続する三角形を含む場合に、当該広義の平面を前記複数の分離するサブ平面に分け、
前記三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて、当該三次元モデルにおける三角形をノードとして、共通点を有する二つの三角形の間に一辺を追加して前記三角形隣接グラフを構築し、
前記広義の平面を分けて得る前記複数の分離するサブ平面における複数のサブ平面を同時に他の同一の平面と繋がっている場合に、これらのサブ平面を一つの組み合わせる有界平面として組み合わせ、
前記組み合わせた有界平面及び前記広義の平面を分けて得る前記複数の分離するサブ平面における組み合わせる必要のない有界平面によって前記三次元モデルの分割に適用する前記有界平面を共同で構成し、
前記複数のサブ平面がそれぞれ前記他の同一の平面との間に少なくとも一つの共通点が存在する場合に、当該複数のサブ平面は同時に当該他の同一の平面と互いに繋がると判定し、
前記頂点隣接グラフにおいて、あるサブ平面に繋がる頂点が当該サブ平面の同じ側に位置する場合に、当該サブ平面は前記組み合わせる必要のない有界平面における独立する有界平面と判定するように配置されること
を特徴とする付記１９ないし２１の何れか一項に記載の三次元モデル分割装置。 (Supplementary Note 22) The bounded plane generator is
All triangles included in the three-dimensional model are used as one sub-plane, and until all sub-planes cannot be combined, sub-planes that satisfy the combination condition are combined into one new sub-plane to generate a broad plane. ,
Performing the following process on each of the broad planes to generate at least one bounded plane that is applied to divide the three-dimensional model:
Create a triangle adjacency graph for triangles in the broad plane,
In the triangle adjacency graph, when the triangle in the broad sense plane can be divided into a plurality of sub planes to be separated, and each of the sub planes includes a plurality of mutually connected triangles, the broad sense plane is Divided into separate sub-planes,
Based on the triangle polygon data of the three-dimensional model, constructing the triangle adjacency graph by adding a side between two triangles having a common point with the triangle in the three-dimensional model as a node,
When a plurality of sub-planes in the plurality of sub-planes to be separated obtained by dividing the broad plane are connected to other same planes at the same time, these sub-planes are combined as a combined bounded plane,
The bounded plane to be applied to the division of the three-dimensional model is jointly configured by a bounded plane that does not need to be combined in the plurality of separated sub-planes obtained by dividing the combined bounded plane and the broader plane; and
When at least one common point exists between each of the plurality of sub-planes and the other same plane, it is determined that the plurality of sub-planes are simultaneously connected to the other same plane,
In the vertex adjacency graph, when a vertex connected to a certain sub-plane is located on the same side of the sub-plane, the sub-plane is arranged to be determined as an independent bounded plane in the bounded plane that does not need to be combined. The three-dimensional model dividing device according to any one of appendices 19 to 21, characterized in that:

（付記２３）前記輪郭図抽出部は、
前記三次元モデルの頂点を輪郭図の頂点とし、各頂点の間には接続が存在せず、
前記有界平面生成部で生成したそれぞれの有界平面に対して、当該有界平面生成部で生成した有界平面から当該有界平面と繋がる有界平面を探し、
前記有界平面と当該有界平面と繋がっている有界平面の境界線に位置する頂点を取得し、複数の線分を取得するように各頂点を互いに繋ぎ、
前記三次元モデルの輪郭図を得るように、前記取得した複数の線分から互いに重複しない、有界平面の内部の辺と異なる線分を輪郭線として選択し、各輪郭線は少なくとも二つの異なる有界平面に接続し、且つその一辺が当該輪郭線を含むようにそれぞれの有界平面に一つの三角形が存在し、内部の辺は一つの有界平面内だけに位置し、或は同じ有界平面上の複数の三角形に共有される方式で前記三次元モデルの輪郭図を抽出するように配置されること
を特徴とする付記１９ないし２２の何れか一項に記載の三次元モデル分割装置。 (Supplementary Note 23) The contour drawing extraction unit
The vertices of the 3D model are the vertices of the contour map, and there is no connection between the vertices,
For each bounded plane generated by the bounded plane generation unit, search for a bounded plane connected to the bounded plane from the bounded plane generated by the bounded plane generation unit,
Obtain a vertex located at the boundary line of the bounded plane and the bounded plane connected to the bounded plane, and connect each vertex to each other so as to obtain a plurality of line segments,
In order to obtain an outline diagram of the three-dimensional model, a line segment that is different from an inner side of the bounded plane and does not overlap with each other is selected as the outline from the plurality of acquired line segments, and each contour line has at least two different existence lines. There is one triangle in each bounded plane so that one side of the boundary plane is connected to the boundary plane, and the inner side is only in one bounded plane, or the same bounded plane. 23. The three-dimensional model dividing apparatus according to any one of appendices 19 to 22, wherein the three-dimensional model dividing apparatus is arranged so as to extract an outline diagram of the three-dimensional model in a manner shared by a plurality of triangles on a plane.

（付記２４）前記輪郭図分割部は、
前記生成された有界平面から、頂点の数が４以上であり、且つ前記三次元モデルの頂点が両側に分布するような、候補分割面をすべて検出する候補分割面検出サブ部と、
前記検出された候補分割面の中から分割面として選定された候補分割面を用いて、前記輪郭図が一つ或は少なくとも二つの互いに重複しないサブグラフに分割されるまで、前記輪郭図を逐一に分割するモデル分割サブ部と、
前記モデル分割サブ部で分割された前記サブグラフそれぞれに対して引き続きの分割をする必要があるかどうかを判定し、必要であれば、当該サブグラフが含んでいる候補分割面を選定された候補分割面として、当該サブグラフの対応する輪郭図を少なくとも二つの互いに重複しないサブグラフに分割するまで、当該サブグラフの対応する輪郭図に対して分割を行う終了条件判定サブ部と
を特徴とする付記１９ないし２３の何れか一項に記載の三次元モデル分割装置。 (Supplementary Note 24) The contour map dividing unit includes:
From the generated bounded plane, a candidate dividing plane detection sub-unit that detects all candidate dividing planes such that the number of vertices is four or more and the vertices of the three-dimensional model are distributed on both sides;
Using the candidate division plane selected as the division plane from among the detected candidate division planes, the outline drawing is sequentially changed until the outline drawing is divided into one or at least two non-overlapping subgraphs. A model division sub-part to be divided;
It is determined whether it is necessary to perform subsequent division for each of the subgraphs divided by the model division sub-part, and if necessary, candidate division planes included in the subgraph are selected candidate division planes And an end condition determination sub-unit that divides the corresponding contour diagram of the subgraph until the corresponding contour diagram of the subgraph is divided into at least two non-overlapping subgraphs. The three-dimensional model dividing device according to any one of the above.

（付記２５）前記モデル分割サブ部は、
すべてのサブグラフが選定される当該候補分割面を含むように、当該選定される当該候補分割面により輪郭図を一つ或は少なくとも二つの互いに重複しないサブグラフに分割し、
前記分割されたサブグラフにおける穴と判定されたサブグラフと、当該サブグラフと一番近い実体になるサブグラフとを結合させて新しい実体を取得し、
前記取得した実体それぞれに対してどの実体を分割の結果とするのかを判定するように配置されること
を特徴とする付記２４に記載の三次元モデル分割装置。 (Supplementary Note 25) The model division sub-part is:
Dividing the contour map into one or at least two non-overlapping subgraphs by the selected candidate dividing plane so that all the subgraphs include the selected candidate dividing plane;
A subgraph determined as a hole in the divided subgraph and a subgraph that is closest to the subgraph are combined to obtain a new entity,
25. The three-dimensional model dividing device according to appendix 24, wherein the three-dimensional model dividing device is arranged to determine which entity is the result of the division for each of the acquired entities.

（付記２６）前記モデル分割サブ部は、
前記サブグラフそれぞれの輪郭線の情報に基づいて、当該サブグラフが選定される候補分割面での対応する閉鎖領域を取得し、
取得した当該サブグラフの選定される候補分割面での各閉鎖領域間の関係、及び当該サブグラフと選定される候補分割面の関係を利用して、穴であるかどうかを判定し、
前記穴と判定された前記サブグラフに対して新しい実体を取得すること
を特徴とする付記２５に記載の三次元モデル分割装置。 (Supplementary Note 26) The model division sub-part is:
Based on the contour information of each of the subgraphs, obtain a corresponding closed region in the candidate split plane from which the subgraph is selected,
Using the acquired relationship between each closed region at the selected candidate split surface of the subgraph and the relationship between the subgraph and the selected candidate split surface, determine whether it is a hole,
The three-dimensional model dividing device according to appendix 25, wherein a new entity is acquired for the subgraph determined as the hole.

（付記２７）前記モデル分割サブ部は、
以下の処理を通してサブグラフが穴であるかどうかを判定するように配置され、
一番外側に位置している閉鎖領域が対応するサブグラフを実体と判定し、
一番外側に位置している閉鎖領域が対応するサブグラフを除くその他のサブグラフと前記その他のサブグラフと一番近いサブグラフとの相互関係に基づいて、以下の原則に応じてその他のサブグラフが穴であるかどうかをそれぞれ判定し、
前記原則は、
前記サブグラフと当該サブグラフと一番近いサブグラフがいずれも選定される候補分割面の同じ側に位置している場合に、当該サブグラフを穴と判定し、
前記サブグラフと当該サブグラフと一番近いサブグラフが選定される候補分割面の完全に反対の側に位置している場合に、当該サブグラフを実体と判定し、
選定される候補分割面を基準として、当該サブグラフに属し且つ当該選定される候補分割面にある頂点から出発してその他の有界平面に接続した方向性がある線分及び当該選定される候補分割面の法線ベクトルが当該選定される候補分割面の両側にある場合に、当該サブグラフを穴と判定し、
選定される候補分割面を基準として、当該サブグラフに属し且つ当該選定される候補分割面にある頂点から出発してその他の有界平面に接続した方向性がある線分及び当該選定される候補分割面の法線ベクトルが当該選定される候補分割面の両側にない場合に、当該サブグラフを実体と判定し、
その中、あるサブグラフについて、当該サブグラフと一番近いサブグラフは一つの実体であり、同時に当該一番近いサブグラフの対応する閉鎖領域は当該サブグラフの相応する閉鎖領域を含み、かつ当該サブグラフの相応するすべての閉鎖領域の中では一番小さい領域を含むこと
を特徴とする付記２６に記載の三次元モデル分割装置。 (Supplementary note 27) The model division sub-part is:
Arranged to determine if a subgraph is a hole through the following process:
The subgraph corresponding to the closed region located on the outermost side is determined as an entity,
Based on the interrelationship between the other subgraphs except the subgraph to which the outermost closed region corresponds and the other subgraphs and the closest subgraph, the other subgraphs are holes according to the following principle: Whether or not
The principle is
When both the subgraph and the subgraph closest to the subgraph are located on the same side of the candidate dividing plane to be selected, the subgraph is determined as a hole,
When the subgraph and the subgraph closest to the subgraph are located on the completely opposite side of the candidate dividing plane to be selected, the subgraph is determined as an entity,
Using the selected candidate division plane as a reference, the directional line segment that belongs to the subgraph and starts from the vertex in the selected candidate division plane and connects to other bounded planes and the selected candidate division If the normal vector of the surface is on both sides of the selected candidate split surface, the subgraph is determined as a hole,
Using the selected candidate division plane as a reference, the directional line segment that belongs to the subgraph and starts from the vertex in the selected candidate division plane and connects to other bounded planes and the selected candidate division If the normal vector of the surface is not on either side of the selected candidate split surface, the subgraph is determined to be an entity,
Among them, for a subgraph, the subgraph closest to the subgraph is an entity, and at the same time the corresponding closed region of the closest subgraph includes the corresponding closed region of the subgraph, and all the corresponding subgraphs of the subgraph 27. The three-dimensional model dividing device according to appendix 26, wherein the three-dimensional model dividing device includes the smallest region in the closed region.

（付記２８）前記モデル分割サブ部は、
所定条件を満たす部分だけが三次元モデルから分割されるように、予め設定されたパラメーターにより分割結果に対してコントロールを実行するように配置されること
を特徴とする付記２５に記載の三次元モデル分割装置。 (Supplementary Note 28) The model division sub-part is:
The three-dimensional model according to appendix 25, wherein the three-dimensional model is arranged so as to control the division result according to a preset parameter so that only a portion satisfying the predetermined condition is divided from the three-dimensional model. Splitting device.

（付記２９）前記予め設定されたパラメーターは、
前記サブグラフと当該サブグラフと一番近いサブグラフの選定される候補分割面での相応する領域面積の比であり、
前記領域面積の比が予め設定された閾値より小さい場合に、前記サブグラフは分割して出され、
前記領域面積の比が予め設定された前記閾値より大きい場合に、前記サブグラフと当該サブグラフに一番近いサブグラフとは新しいサブグラフに組み合わせられ、独立した部分として分割して出されないこと
を特徴とする付記２８に記載の三次元モデル分割装置。 (Supplementary note 29) The preset parameters are:
The ratio of the corresponding area of the sub-graph and the candidate sub-plane selected for the sub-graph closest to the sub-graph,
When the ratio of the area areas is smaller than a preset threshold, the subgraph is divided and output,
When the ratio of the area areas is larger than the preset threshold value, the subgraph and the subgraph closest to the subgraph are combined into a new subgraph and are not divided and output as independent parts. 28. The three-dimensional model dividing device according to 28.

（付記３０）前記終了条件判定サブ部は、
前記サブグラフが以下の条件のうち任意の一つを満たすときに、当該サブグラフは引き続き分割を行う必要がないと判定するように配置され、
前記条件は、
前記サブグラフの頂点の数が所定の第一閾値より小さい、
前記サブグラフの含む有界平面の数が所定の第二閾値より小さい、
前記サブグラフが含むすべての有界平面の中に候補分割面が存在しない、
前記サブグラフの中に当該サブグラフと対応する輪郭図を少なくとも二つのサブグラフに分割することができる候補分割面が存在しない、
ことであること
を特徴とする付記２４に記載の三次元モデル分割装置。 (Supplementary Note 30) The end condition determination sub-part is:
When the subgraph satisfies any one of the following conditions, the subgraph is arranged to determine that it is not necessary to continue the division,
The condition is
The number of vertices of the subgraph is less than a predetermined first threshold;
The number of bounded planes included in the subgraph is less than a predetermined second threshold;
There are no candidate split planes in all the bounded planes that the subgraph contains,
There is no candidate division plane that can divide the outline corresponding to the subgraph into at least two subgraphs in the subgraph,
25. The three-dimensional model dividing device according to supplementary note 24, wherein

（付記３１）前記第一閾値は８で、前記第二閾値は６であることを特徴とする付記３０に記載の三次元モデル分割装置。 (Supplementary note 31) The three-dimensional model dividing device according to supplementary note 30, wherein the first threshold value is 8 and the second threshold value is 6.

（付記３２）付記１９ないし３１の何れか一項に記載の前記三次元モデル分割装置が含まれることを特徴とする画像処理システム。 (Supplementary note 32) An image processing system including the three-dimensional model dividing device according to any one of Supplementary notes 19 to 31.

（付記３３）前記画像処理システムは、
目的検出システム、部分マッチングシステム、モデル検索システムであること
を特徴とする付記３２に記載の画像処理システム。 (Supplementary Note 33) The image processing system includes:
The image processing system according to appendix 32, which is an object detection system, a partial matching system, or a model search system.

（付記３４）機器によって読み取り可能な指令コードが格納されたプログラム製品であり、
前記指令コードが機器によって読み取られるときに、付記１ないし１８の何れか一項に記載の方法を実行させることを特徴とするプログラム製品。 (Supplementary Note 34) A program product in which a command code readable by a device is stored.
A program product that causes the method according to any one of appendices 1 to 18 to be executed when the command code is read by a device.

１０００ 三次元モデル分割装置
１１００ 予分割部
１２００ 有界平面生成部
１３００ 輪郭図抽出図
１４００ 輪郭図分割部
１５００ モデル再構成部 1000 3D Model Dividing Device 1100 Pre-dividing Unit 1200 Bounded Plane Generating Unit 1300 Contour Drawing Extraction Diagram 1400 Contour Drawing Dividing Unit 1500 Model Reconstructing Unit

Claims (10)

三次元モデル分割装置が、
入力された三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて、当該三次元モデルに含まれるすべての三角形を処理し、当該三次元モデルを分割するのに適用する少なくとも一つの有界平面を生成する有界平面生成ステップと、
前記生成した有界平面を通して前記三次元モデルの輪郭図を抽出する輪郭図抽出ステップと、
前記生成した有界平面の情報及び前記三次元モデルの頂点隣接グラフの情報に基づいて、前記抽出した輪郭図を所定条件を満たす一つのサブグラフ或は少なくとも二つの互いに重複しないサブグラフに分割する輪郭図分割ステップとを含み、
前記三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて、当該三次元モデルの頂点をノードとして、一つ或は複数の三角形に共有される二つの頂点の間ごとに一辺を追加して前記頂点隣接グラフの構築をすること
を特徴とする三次元モデル分割方法。 3D model divider
Based on the input triangle polygon data of the 3D model, all the triangles included in the 3D model are processed to generate at least one bounded plane that is applied to divide the 3D model A plane generation step;
A contour drawing extraction step for extracting a contour drawing of the three-dimensional model through the generated bounded plane;
A contour map that divides the extracted contour map into one subgraph satisfying a predetermined condition or at least two non-overlapping subgraphs based on the generated bounded plane information and the vertex adjacency graph information of the three-dimensional model Dividing step,
Based on the triangle polygon data of the three-dimensional model, the vertex of the three-dimensional model is used as a node, and one side is added between two vertices shared by one or more triangles. A 3D model dividing method characterized by constructing. 三次元モデル分割装置が、
前記有界平面生成ステップの前に、入力された三次元モデルの三角形ポリゴンデータに含む三角形データと頂点データに基づいて、当該入力された三次元モデルを一つのサブモデル或は少なくとも二つの互いに分離するサブモデルに予分割する予分割ステップを更に含み、
前記サブモデルのそれぞれを所定の条件を満たす一つのサブグラフ或は少なくとも二つの互いに重複しないサブグラフに分割するように、当該サブモデルそれぞれに対してそれぞれ前記有界平面生成ステップ、前記輪郭図抽出ステップ及び前記輪郭図分割ステップを実行すること
を特徴とする請求項１に記載の三次元モデル分割方法。 3D model divider
Prior to the bounded plane generation step, based on the triangle data and vertex data included in the triangle polygon data of the input three-dimensional model, the input three-dimensional model is separated into one submodel or at least two from each other. A pre-dividing step for pre-dividing into sub-models to be
Each of the submodels is divided into one subgraph satisfying a predetermined condition or at least two non-overlapping subgraphs, the bounded plane generating step, the contour drawing extracting step, and The three-dimensional model dividing method according to claim 1, wherein the contour map dividing step is executed. 前記予分割ステップは、
前記三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて頂点隣接グラフを構築し、
前記頂点隣接グラフが繋がっているかどうかを判定し、当該頂点隣接グラフにおける何れか１対の頂点の間に接続パスが存在すれば、当該頂点隣接グラフは繋がっていると判定し、当該頂点隣接グラフにおける何れか１対の頂点の間に接続パスが存在しなければ、繋がっていないと判定し、
前記頂点隣接グラフが繋がっていないと判定すれば、当該頂点隣接グラフに互いに繋がらないサブグラフに対応して前記三次元モデルを少なくとも二つの互いに分離するサブモデルに分割すること
を特徴とする請求項２に記載の三次元モデル分割方法。 The pre-dividing step includes
Construct a vertex adjacency graph based on the triangular polygon data of the 3D model,
It is determined whether the vertex adjacency graph is connected, and if there is a connection path between any pair of vertices in the vertex adjacency graph, the vertex adjacency graph is determined to be connected, and the vertex adjacency graph If there is no connection path between any pair of vertices in, determine that there is no connection,
3. If it is determined that the vertex adjacency graph is not connected, the three-dimensional model is divided into at least two sub-models that are separated from each other corresponding to subgraphs that are not connected to the vertex adjacency graph. The three-dimensional model dividing method described in 1. 前記予分割ステップは、
前記三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて三角形隣接グラフを構築することと、
前記三角形隣接グラフが繋がっているかどうかを判定し、ここで、当該三角形隣接グラフにおける何れか１対の三角形の間に接続パスが存在すれば、当該三角形隣接グラフは繋がっていると判定し、当該三角形隣接グラフにおける何れか１対の三角形の間に接続パスが存在しなければ繋がっていないと判定することと、
前記三角形隣接グラフが繋がっていないと判定すれば、当該三角形隣接グラフに互いに繋がらないサブグラフに対応して前記三次元モデルを少なくとも二つの互いに分離するサブモデルに分割することを含み、
前記三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて、当該三次元モデルにおける三角形をノードとして、共通点を有する二つの三角形の間ごとに辺を追加して前記三角形隣接グラフを構築すること
を特徴とする請求項２に記載の三次元モデル分割方法。 The pre-dividing step includes
Building a triangle adjacency graph based on the triangle polygon data of the three-dimensional model;
Determine whether the triangle adjacency graph is connected, and if there is a connection path between any pair of triangles in the triangle adjacency graph, determine that the triangle adjacency graph is connected, and Determining that no connection path exists between any pair of triangles in the triangle adjacency graph; and
Determining that the triangle adjacency graph is not connected, including dividing the three-dimensional model into at least two separate submodels corresponding to subgraphs not connected to the triangle adjacency graph;
Based on the triangle polygon data of the three-dimensional model, the triangle adjacency graph is constructed by adding an edge between two triangles having a common point with the triangle in the three-dimensional model as a node. The three-dimensional model division method according to claim 2. 三次元モデル分割装置が、
前記輪郭図分割ステップの後に、前記三次元モデルを構成する、三角形ポリゴンで表現される一連の立体コンポーネントを再構成するように、前記分割された一つのサブグラフ或は少なくとも互いに重複しない二つのサブグラフ及び当該三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて三角化の処理を実行するモデル再構成ステップを更に含むこと
を特徴とする請求項１ないし４の何れか一項に記載の三次元モデル分割方法。 3D model divider
After the contour map dividing step, the divided one subgraph or at least two subgraphs that do not overlap each other so as to reconstruct a series of solid components represented by triangular polygons constituting the three-dimensional model, and The three-dimensional model dividing method according to any one of claims 1 to 4, further comprising a model reconstruction step of executing triangulation processing based on triangular polygon data of the three-dimensional model. 前記有界平面生成ステップは、
前記三次元モデルに含まれるすべての三角形それぞれを一つのサブ平面として、すべてのサブ平面を合成できなくなるまで、合成条件を満たすサブ平面を一つの新しいサブ平面に合成して広義の平面を生成し、
前記三次元モデルを分割するのに適用する少なくとも一つの有界平面を生成するように、前記広義の平面のそれぞれに対して以下の処理を実行することを含み、
前記広義の平面にある三角形に対して三角形隣接グラフを作成し、
前記三角形隣接グラフで前記広義の平面の三角形が複数の分離するサブ平面に分けることができ、且つ当該サブ平面のそれぞれが複数の互いに接続する三角形を含む場合に、当該広義の平面を前記複数の分離するサブ平面に分け、
前記三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて、当該三次元モデルにおける三角形をノードとして、共通点を有する二つの三角形の間に一辺を追加して前記三角形隣接グラフを構築し、
前記広義の平面を分けて得る前記複数の分離するサブ平面における複数のサブ平面を同時に他の同一の平面と繋がっている場合に、これらのサブ平面を一つの組み合わせる有界平面として組み合わせ、
前記組み合わせた有界平面及び前記広義の平面を分けて得る前記複数の分離するサブ平面における組み合わせる必要のない有界平面によって前記三次元モデルの分割に適用する前記有界平面を共同で構成し、
前記複数のサブ平面がそれぞれ前記他の同一の平面との間に少なくとも一つの共通点が存在する場合に、当該複数のサブ平面は同時に当該他の同一の平面と互いに繋がると判定し、
前記頂点隣接グラフにおいて、あるサブ平面に繋がる頂点が当該サブ平面の同じ側に位置する場合に、当該サブ平面は前記組み合わせる必要のない有界平面における独立する有界平面と判定すること
を特徴とする請求項１ないし５の何れか一項に記載の三次元モデル分割方法。 The bounded plane generation step includes:
All triangles included in the three-dimensional model are used as one sub-plane, and until all sub-planes cannot be combined, sub-planes that satisfy the combination condition are combined into one new sub-plane to generate a broad plane. ,
Performing the following process on each of the broad planes to generate at least one bounded plane that is applied to divide the three-dimensional model:
Create a triangle adjacency graph for triangles in the broad plane,
In the triangle adjacency graph, when the triangle in the broad sense plane can be divided into a plurality of sub planes to be separated, and each of the sub planes includes a plurality of mutually connected triangles, the broad sense plane is defined as the plurality of sub planes. Divide into sub-planes to separate,
Based on the triangle polygon data of the three-dimensional model, constructing the triangle adjacency graph by adding a side between two triangles having a common point with the triangle in the three-dimensional model as a node,
When a plurality of sub-planes in the plurality of sub-planes to be separated obtained by dividing the broad plane are connected to other same planes at the same time, these sub-planes are combined as a combined bounded plane,
The bounded plane to be applied to the division of the three-dimensional model is jointly configured by a bounded plane that does not need to be combined in the plurality of separated sub-planes obtained by dividing the combined bounded plane and the broader plane; and
When at least one common point exists between each of the plurality of sub-planes and the other same plane, it is determined that the plurality of sub-planes are simultaneously connected to the other same plane,
In the vertex adjacency graph, when a vertex connected to a certain sub-plane is located on the same side of the sub-plane, the sub-plane is determined as an independent bounded plane in the bounded plane that does not need to be combined. The three-dimensional model dividing method according to any one of claims 1 to 5. 前記有界平面生成ステップにおいて、サブ平面を合成できる条件は、
前記サブ平面の法線方向が同じ又は反対であることと、
前記サブ平面の頂点が同一の平面に位置することを含み、
前記サブ平面と関連する三角形の法線方向を当該サブ平面の法線方向とすること
を特徴とする請求項６に記載の三次元モデル分割方法。 In the bounded plane generation step, the condition for synthesizing the sub-plane is as follows:
The normal directions of the sub-planes are the same or opposite;
The vertices of the sub-planes are located in the same plane,
The three-dimensional model dividing method according to claim 6, wherein a normal direction of a triangle related to the sub-plane is a normal direction of the sub-plane. 前記輪郭図抽出ステップは、
前記三次元モデルの頂点を輪郭図の頂点とし、各頂点の間には接続が存在せず、
前記有界平面生成ステップで生成したそれぞれの有界平面に対して、当該有界平面生成ステップで生成した有界平面から当該有界平面と繋がる有界平面を探し、
前記有界平面と当該有界平面と繋がっている有界平面の境界線に位置する頂点を取得し、複数の線分を取得するように各頂点を互いに繋ぎ、
前記三次元モデルの輪郭図を得るように、前記取得した複数の線分から互いに重複しない、有界平面の内部の辺と異なる線分を輪郭線として選択し、各輪郭線は少なくとも二つの異なる有界平面に接続し、且つその一辺が当該輪郭線を含むようにそれぞれの有界平面に一つの三角形が存在し、内部の辺は一つの有界平面内だけに位置し、或は同じ有界平面上の複数の三角形に共有される方式で前記三次元モデルの輪郭図を抽出すること
を特徴とする請求項１ないし７の何れか一項に記載の三次元モデル分割方法。 The contour drawing extraction step includes:
The vertices of the 3D model are the vertices of the contour map, and there is no connection between the vertices,
For each bounded plane generated in the bounded plane generation step, search for a bounded plane connected to the bounded plane from the bounded plane generated in the bounded plane generation step,
Obtain a vertex located at the boundary line of the bounded plane and the bounded plane connected to the bounded plane, and connect each vertex to each other so as to obtain a plurality of line segments,
In order to obtain an outline diagram of the three-dimensional model, a line segment that is different from an inner side of the bounded plane and does not overlap with each other is selected as the outline from the plurality of acquired line segments, and each contour line has at least two different existence lines. There is one triangle in each bounded plane so that one side of the boundary plane is connected to the boundary plane, and the inner side is only in one bounded plane, or the same bounded plane. The three-dimensional model dividing method according to any one of claims 1 to 7, wherein an outline diagram of the three-dimensional model is extracted by a method shared by a plurality of triangles on a plane. 入力された三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて、当該三次元モデルに含まれるすべての三角形を処理し、当該三次元モデルを分割するのに適用する少なくとも一つの有界平面を生成する有界平面生成部と、
前記生成した有界平面を通して前記三次元モデルの輪郭図を抽出する輪郭図抽出部と、
前記生成した有界平面の情報及び前記三次元モデルの頂点隣接グラフの情報に基づいて、前記抽出した輪郭図を所定条件を満たす一つのサブグラフ或は少なくとも二つの互いに重複しないサブグラフに分割する輪郭図分割部とを含み、
前記三次元モデルの三角形ポリゴンデータに基づいて、当該三次元モデルの頂点をノードとして、一つ或は複数の三角形に共有される二つの頂点の間ごとに一辺を追加して前記頂点隣接グラフを構築すること
を特徴とする三次元モデル分割装置。 Based on the input triangle polygon data of the 3D model, all the triangles included in the 3D model are processed to generate at least one bounded plane that is applied to divide the 3D model A plane generator;
An outline drawing extraction unit for extracting an outline figure of the three-dimensional model through the generated bounded plane;
A contour map that divides the extracted contour map into one subgraph satisfying a predetermined condition or at least two non-overlapping subgraphs based on the generated bounded plane information and the vertex adjacency graph information of the three-dimensional model Including a division part,
Based on the triangular polygon data of the 3D model, the vertex adjacency graph is obtained by adding one side between two vertices shared by one or more triangles, with the vertex of the 3D model as a node. A three-dimensional model dividing device characterized by construction. 請求項９に記載の前記三次元モデル分割装置が含まれることを特徴とする画像処理システム。   An image processing system comprising the three-dimensional model dividing device according to claim 9.
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