JP2627608B2

JP2627608B2 - ソリッドモデル合成装置及び合成方法

Info

Publication number: JP2627608B2
Application number: JP5184244A
Authority: JP
Inventors: 宏増田; 雅之沼尾
Original assignee: IBM Japan Ltd
Current assignee: IBM Japan Ltd
Priority date: 1993-07-26
Filing date: 1993-07-26
Publication date: 1997-07-09
Anticipated expiration: 2012-07-09
Also published as: EP0637001A3; JPH0749960A; EP0637001A2; US5745117A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ソリッドモデルを合成
するソリッドモデル合成装置及び合成方法に係わり、よ
り詳しくは、不完全な複数図面から立体モデルであるソ
リッドモデルを合成するソリッドモデル合成装置及び合
成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】製造業の多くは、図面を作成することに
よって設計を行い、また、図面の形で設計情報を蓄積し
てきた。しかしながら、近年、シミュレーション技術や
数値制御（ＮＣ）技術の向上により、設計対象の機能を
計算機上で評価したり、工作機械にデータを転送して実
際のプロトタイプを作成するなどといったことが行われ
るようになってきた。この場合、２次元の図面では不十
分であり、３次元の立体モデルであるソリッドモデルが
必要となる。そのため、近年では、立体、面、稜線、頂
点のデータを表形式で記憶し、ワイヤフレームモデル表
示機能、サーフィスモデル表示機能等の諸機能を有する
３次元モデラが多く利用されるようになってきた。

【０００３】ところで、以前の設計情報の多くは正図
面、側図面、上図面の２次元の３面図の形で保持されて
いる。従って、設計対象の機能を計算機上で評価する等
のためには、設計情報が保持されている３面図からソリ
ッドモデルを作成する必要があるが、ソリッドモデルの
作成には大変な手間が必要となる。そのため、３面図か
らソリッドモデルを作成する方法について従来から種々
の研究が行われており、以下のような種々のソリッドモ
デル作成装置が提供されている。

【０００４】すなわち、正面図、平面図、側面図からな
る３つの２次元図の座標データを入力して立体構成図を
作成する３面図入力装置において、入力する２次元の稠
密度によって図面作成領域を所定サイズの正方形のセル
に分割するセル制御手段と、３つの２次元図のうちの１
つの２次元図を入力する時共有する座標軸に並行に他の
２次元図の交点、折点、接続点からなる特徴点の射影点
を表示する照射点表示手段を設けた装置が提供されてい
る（特開昭６０−２０１４７３号公報）。また、ＣＡ
Ｄ、ＣＧなどのシステムにおいて、ワイヤフレーム・モ
デルと、サーフィス・モデルとの両形式で立体画像を表
示するための技術であって、３面図のデータ作成時に、
各入力ポイント毎に線データと面データを関連付けて同
時に発生させるようにする装置が提供されている（特開
昭６３−１２４１７３号公報）。さらに、３面図の各図
面において、直線的にエッジが連続する区間を抽出し、
区間の屈曲点の真偽を、他の図面上の対応エッジの有無
により判定する装置が提供されている（特開平２−２５
０１８７号公報）。また、ソリッドモデルの形状を３面
図の形態で入力し、該３面図に対応する前記ソリットモ
デルを合成するソリッドモデルの合成装置において、前
記３面図として与えられた図形の頂点及び線分の２次元
データから、当該図形に対応する立体のワイヤフレーム
をなす３次元線分の３次元データを得る手段と、複数の
前記３次元線分で画成されるそれぞれの領域を境界面及
び体積をもったセルに分割する手段と、分割して得られ
た前記セルをそれぞ非多面体データ構造として保持する
手段と、前記３面図を参照して、前記セル同士の隣接関
係に矛盾が有るか否かを評価する手段と、矛盾の無いセ
ルの組合せに基づいて各セルを組み立ててソリッドモデ
ルを合成する手段と、を有することを特徴とするトリッ
ドモデルの合成装置が提供されている（特願平４−２６
８６５０号公報）。

【０００５】以上の種々のソリッドモデル合成装置にお
いて行われるソリッドモデルを合成する基本的な方法
は、３図面を用いたソリッドモデルの構成（情報処理
Ｖｏｌ．１３１，Ｎｏ．８，伊藤潔，１９９０年発行）
で提案された方法を用いている。この方法は、まず、３
面図のデータを入力し、この３面図上の各頂点から、３
次元座標上の頂点になる可能性のある組みを選び出すこ
とにより３次元の候補頂点を合成する。この候補頂点か
ら任意の２候補頂点を結ぶ線分の投影図が、与えられた
３面図の全てに頂点または線分として現れており、かつ
２候補頂点間に他の候補頂点が存在しなければ、その線
分を候補稜線として保持する。次に、同一平面上にある
候補稜線に囲まれる面で、その内部に他の候補稜線を含
まない面を候補面として保持する。ここで、例えば、
「全ての候補頂点と候補稜線は、候補面の境界である」
等の３次元形状に関する知識を用いて、孤立点やぶら下
がり稜線等のソリッドモデルの構成要素として矛盾する
候補頂点と候補稜線を除去する。そして、ソリッドモデ
ルの境界と成り得る候補面の集合を探索する。ソリッド
モデルには、「全ての稜線がただ２つの面に共有され、
また、構成要素は境界以外では交わらない」という制約
があるので、この条件に当てはまる全ての集合を求め、
求められた面の集合がソリッドモデルとなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上説明し
た種々のソリッドモデル合成方法及び合成装置において
ソリッドモデルが求められるためには、入力する３面図
が完全であることが前提となっており、３面図に誤りが
ある場合にはソリッドモデルを求めることができない。
この場合、ソリッドモデルを求めるためには誤った箇所
を検出して修正する必要があるが、その方法としては、
前述の候補稜線として保持する際に、足りない稜線があ
った場合に対話的に稜線を補うようにしている。

【０００７】しかしながら、このような対話的に稜線を
補う方法では、その誤りを検出する作業は大変な手間が
かかり、また、検出される３面図の誤りが人間が容易に
見つけられる単純なものに限定されているため、不完全
な３面図から所望のソリッドモデルを確実に求めること
ができないという問題があった。

【０００８】そこで、本発明は、上記事実の鑑み、不完
全な３面図からソリッドモデルを求めることの可能なソ
リッドモデル合成装置及び合成方法を提供することを目
的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１記載の発明は、図１に示すように、立体を互
いに垂直な複数の平面に投影して作成された複数図面の
線分又は曲線に基づいて稜線の集まりで構成されかつ３
次元の形状モデルであるワイヤフレームモデルを作成す
るワイヤフレームモデル作成手段１０２と、前記作成さ
れたワイヤフレームモデルに前記稜線で特定されかつ境
界面と体積とをもった領域であるセルを定義してワイヤ
フレームモデルをセルの集合であるセル分割モデルに変
換するセル分割モデル変換手段１０４と、前記複数図面
の線分又は曲線と前記セル分割モデルの稜線との対応関
係に基づいて前記複数図面の少なくとも１つが正しくな
るための条件を設定する条件設定手段１０６と、前記条
件を満足するセルの組合せを検出するセル組合検出手段
１０８と、前記検出結果に基づいて前記セルの組合せに
よって構成されかつ立体のモデルであるソリッドモデル
を作成するソリッドモデル作成手段１１０と、を備えて
いる。

【００１０】請求項２記載の発明は、図１に示すよう
に、請求項１記載の発明の前記ワイヤフレームモデル作
成手段１０２を、立体を互いに垂直な複数の平面に投影
して作成された複数図面の２次元データから各図面の要
素である線分又は曲線を算出する線分曲線算出手段２０
２と、前記算出された線分又は曲線に基づいて稜線の集
まりで構成された３次元の形状モデルを作成する形状モ
デル作成手段２０４と、前記作成された３次元の形状モ
デルを構成する稜線と前記複数図面の線分又は曲線とを
比較して、前記３次元の形状モデルの稜線として用いら
れていない線分又は曲線を検出する線分曲線検出手段２
０６と、前記線分曲線検出手段２０６の検出結果と前記
３次元の形状モデルとに基づいてワイヤフレームモデル
を作成する作成手段２０８と、によって構成したもので
ある。

【００１１】請求項３記載の発明は、図１に示すよう
に、請求項２記載の発明に、３次元の形状モデルを表示
する表示手段３０２と、前記複数図面又は前記３次元の
形状モデルを修正するためのデータを入力する入力手段
３０４と、を更に設け、前記作成手段２０８によって、
前記線分曲線検出手段２０６の比較結果を表示手段３０
２に表示させ、入力手段３０４から入力した前記複数図
面を修正するための線分又は曲線、又は、前記３次元の
形状モデルを修正するための稜線と前記形状モデルとに
基づいてワイヤフレームモデルを作成するようにしたも
のである。

【００１２】請求項４記載の発明は、図１に示すよう
に、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発
明の前記ソリッドモデル作成手段１１０を、前記セルの
組合せに基づいてソリッドモデルの候補である候補モデ
ルを合成する候補モデル合成手段４０２と、前記合成さ
れた候補モデルの１つをソリッドモデルとして選択する
ソリッドモデル選択手段４０４と、によって構成したも
のである。

【００１３】請求項５記載の発明は、図１に示すよう
に、請求項４記載の前記候補モデル合成手段４０２によ
って、前記条件を満足するセルの組合せが検出されなか
った場合には任意のセルの組合せに基づいて候補モデル
を合成するようにしたものである。

【００１４】請求項６記載の発明は、請求項４又は５記
載の発明の前記ソリッドモデル作成手段１１０に、前記
候補モデルを互いに垂直な複数の平面に投影して作成さ
れる図面の要素である線分又は曲線と前記複数図面の線
分又は曲線との類似度を算出する類似度算出手段を更に
設け、前記ソリッドモデル選択手段４０４によって、前
記算出された類似度に基づいて候補モデルの１つをソリ
ッドモデルとして選択するようにしたものである。

【００１５】請求項７記載の発明は、図１に示すよう
に、請求項４又は５記載の発明に、候補モデルを表示す
る表示手段３０２と、候補モデルを特定するためのデー
タを入力する入力手段３０４と、を更に設け、前記ソリ
ッドモデル選択手段４０４によって、前記合成された候
補モデルを表示手段３０２に表示させ、前記入力手段３
０４から入力したデータに基づいて候補モデルの１つを
ソリッドモデルとして選択するようにしたものである。

【００１６】請求項８記載の発明は、請求項６記載の発
明に、候補モデルを表示する表示手段３０２と、候補モ
デルを特定するためのデータを入力する入力手段３０４
と、を更に設け、前記ソリッドモデル選択手段４０４に
よって、前記算出された類似度に応じて前記候補モデル
を表示手段３０２に表示させ、前記入力手段３０４から
入力したデータに基づいて候補モデルの１つをソリッド
モデルとして選択するようにしたものである。

【００１７】請求項９記載の発明は、図１に示すよう
に、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の発
明に、前記ソリッドモデルを互いに垂直な複数の平面に
投影して新たに複数図面を作成する複数図面作成手段９
０２と、前記新たに作成された複数図面と原複数図面と
を比較して、新たに作成された複数図面と異なる原複数
図面の箇所を新たに作成された図面の当該箇所と一致す
るように原複数図面を修正する原複数図面修正手段９０
４と、を更に設けている。

【００１８】請求項１０記載の発明は、立体を互いに垂
直な複数の平面に投影して作成された複数図面の線分又
は曲線に基づいて稜線の集まりで構成されかつ３次元の
形状モデルであるワイヤフレームモデルを作成し、前記
作成されたワイヤフレームモデルに前記稜線で特定され
かつ境界面と体積とをもった領域であるセルを定義して
ワイヤフレームモデルをセルの集合であるセル分割モデ
ルに変換し、前記複数図面の線分又は曲線と前記セル分
割モデルの稜線との対応関係に基づいて前記複数図面の
少なくとも１つが正しくなるための条件を設定し、前記
条件を満足するセルの組合せを検出し、前記検出結果に
基づいて前記セルの組合せによって構成されかつ立体の
モデルであるソリッドモデルを作成するようにしたもの
である。

【００１９】請求項１１記載の発明は、請求項１０記載
の発明において、立体を互いに垂直な複数の平面に投影
して作成された複数図面の２次元データから各図面の要
素である線分又は曲線を算出し、前記算出された線分又
は曲線に基づいて稜線の集まりで構成された３次元の形
状モデルを作成し、前記作成された３次元の形状モデル
を構成する稜線と前記複数図面の線分又は曲線とを比較
して、前記３次元の形状モデルの稜線として用いられて
いない線分又は曲線を検出し、前記検出結果と前記３次
元の形状モデルとに基づいてワイヤフレームモデルを作
成するようにしたものである。

【００２０】請求項１２記載の発明は、請求項１１記載
の発明において、前記検出結果を表示し、入力した前記
複数図面を修正するための線分又は曲線、又は、前記３
次元の形状モデルを修正するための稜線と前記形状モデ
ルとに基づいてワイヤフレームモデルを作成するように
したものである。

【００２１】請求項１３記載の発明は、請求項１０ない
し請求項１２のいずれか１項に記載の発明において、前
記セルの組合せに基づいてソリッドモデルの候補である
候補モデルを合成し、前記合成した候補モデルの１つを
ソリッドモデルとして選択するようにしたものである。

【００２２】請求項１４記載の発明は、請求項１３記載
の発明において、前記条件を満足するセルの組合せが検
出されなかった場合には任意のセルの組合せに基づい
て、候補モデルを合成するようにしたものである。

【００２３】請求項１５記載の発明は、請求項１３又は
１４記載の発明において、前記候補モデルを互いに垂直
な複数の平面に投影して作成される図面の要素である線
分又は曲線と前記複数図面の線分又は曲線との類似度を
算出し、前記算出された類似度に基づいて候補モデルの
１つをソリッドモデルとして選択するようにしたもので
ある。

【００２４】請求項１６記載の発明は、請求項１３又は
１４記載の発明において、前記合成された候補モデルを
表示し、入力された候補モデルを特定するデータに基づ
いて候補モデルの１つをソリッドモデルとして選択する
ようにしたものである。

【００２５】請求項１７記載の発明は、請求項１５記載
の発明において、前記算出された類似度に応じて前記候
補モデルを表示し、入力した候補モデルを特定するため
のデータに基づいて候補モデルの１つをソリッドモデル
として選択するようにしたものである。

【００２６】請求項１８記載の発明は、請求項１０ない
し請求項１７のいずれか１項に記載の発明において、前
記ソリッドモデルを互いに垂直な複数の平面に投影して
新たに複数図面を作成し、前記新たに作成された複数図
面と原複数図面とを比較して、新たに作成された複数図
面と異なる原複数図面の箇所を新たに作成された図面の
当該箇所と一致するように原複数図面を修正するように
したものである。

【００２７】

【作用】図１に基づいて、請求項１ないし請求項９記載
の発明の作用を説明する。

【００２８】請求項１記載の発明では、ワイヤフレーム
モデル作成手段１０２は、立体を互いに垂直な複数の平
面に投影して作成された複数図面の線分又は曲線に基づ
いて稜線の集まりで構成されかつ３次元の形状モデルで
あるワイヤフレームモデルを作成する。セル分割モデル
変換手段１０４は、前記作成されたワイヤフレームモデ
ルに前記稜線で特定されかつ境界面と体積とをもった領
域であるセルを定義してワイヤフレームモデルをセルの
集合であるセル分割モデルに変換する。条件設定手段１
０６は、前記複数図面の線分又は曲線と前記セル分割モ
デルの稜線との対応関係に基づいて前記複数図面の少な
くとも１つが正しくなるための条件を設定する。セル組
合検出手段１０８は、前記条件を満足するセルの組合せ
を検出する。ソリッドモデル作成手段１１０は、前記検
出結果に基づいて前記セルの組合せによって構成されか
つ立体のモデルであるソリッドモデルを作成する。

【００２９】このように、複数図面のうち少なくとも１
つの図面が正しくなるための条件を設定し、この条件を
満足するセルの組合せに基づいて立体のモデルであるソ
リッドモデルを作成することから、少なくとも１つの図
面が正しい場合には他の全ての複数図面が完全でなくと
もソリッドモデルを作成することができ、ソリッドモデ
ルの作成の手間が著しく軽減される。

【００３０】請求項２記載の発明の線分曲線算出手段２
０２は、立体を互いに垂直な複数の平面に投影して作成
された複数図面の２次元データから各図面の要素である
線分又は曲線を算出する。形状モデル作成手段２０４
は、前記算出された線分又は曲線に基づいて稜線の集ま
りで構成された３次元の形状モデルを作成する。線分曲
線検出手段２０６は、前記作成された３次元の形状モデ
ルを構成する稜線と前記複数図面の線分又は曲線とを比
較して、前記３次元の形状モデルの稜線として用いられ
ていない線分又は曲線を検出する。作成手段２０８は、
前記線分曲線検出手段２０６の検出結果と前記３次元の
形状モデルとに基づいてワイヤフレームモデルを作成す
る。

【００３１】このように請求項２記載の発明は、ワイヤ
フレームモデルの稜線として用いられていない複数図面
の線分又は曲線を検出しこの検出された線分又は曲線と
前記３次元の形状モデルとに基づいて前記ワイヤフレー
ムモデルを作成することから、従来極めて手間のかかっ
た複数図面の誤りの検出や正確なワイヤフレームモデル
の作成が極めて容易かつ確実に行うことができる。

【００３２】請求項３記載の発明の作成手段２０８は、
前記線分曲線検出手段２０６の検出結果を表示手段３０
２に表示させ、オペレータ等によって入力手段３０４か
ら入力した前記複数図面を修正するための線分又は曲
線、又は、前記３次元の形状モデルを修正するための稜
線と前記形状モデルとに基づいてワイヤフレームモデル
を作成する。

【００３３】このように請求項３記載の発明は、検出結
果を表示することから、簡単に形状モデルの修正部分が
分り、また、オペレータ等によって入力されたデータに
基づいてワイヤフレームモデルを修正するため、複雑な
計算が省かれる。

【００３４】請求項４記載の発明の候補モデル合成手段
４０２は、前記セルの組合せに基づいて、ソリッドモデ
ルの候補である候補モデルを合成する。ソリッドモデル
選択手段４０４は、前記合成された候補モデルの１つを
ソリッドモデルとして選択する。

【００３５】このように、候補モデルの１つをソリッド
モデルとして選択するため、条件を満足するセルの組合
せが複数検出された場合にも所望のソリッドモデルを容
易に得ることができる。

【００３６】請求項５記載の発明の候補モデル合成手段
４０２は、前記条件を満足するセルの組合せが検出され
なかった場合には任意のセルの組合せに基づいて、候補
モデルを合成する。

【００３７】このように、条件を満足するセルの組合せ
が検出されなかった場合、すなわち、複数図面が相互に
矛盾している場合でも、セルの任意の組合せに基づいて
候補モデルを作成し、この作成された候補モデルから１
つの候補モデルをソリッドモデルとして選択するため、
所望のソリッドモデルを容易に得ることができる。

【００３８】請求項６記載の発明の類似度算出手段６０
２は、前記候補モデルを互いに垂直な複数の平面に投影
して作成される図面の要素である線分又は曲線と前記複
数図面の線分又は曲線との類似度を算出する。前記ソリ
ッドモデル選択手段４０４は、前記算出された類似度に
基づいて候補モデルの１つをソリッドモデルとして選択
する。

【００３９】このように、条件を満足するセルの組合せ
が複数検出された場合や、また、条件を満足するセルの
組合せが検出されなかった場合に、前記類似度に基づい
て候補モデルをソリッドモデルとして選択するため、所
望のソリッドモデルを極めて容易かつ早期に得ることが
できる。

【００４０】請求項７記載の発明のソリッドモデル選択
手段４０４は、前記合成された候補モデルを表示手段３
０２に表示させ、前記入力手段３０４からオペレータ等
によって入力した候補モデルを特定するためのデータに
基づいて候補モデルの１つをソリッドモデルとして選択
する。

【００４１】このように、候補モデルを表示し、オペレ
ータ等によって入力されたデータに基づいて表示された
候補モデルの１つをソリッドモデルとして選択するた
め、複雑な計算が省かれる。

【００４２】請求項８記載の発明は、請求項６記載の発
明における前記ソリッドモデル選択手段４０４が、前記
算出された類似度に応じて前記候補モデルを表示手段３
０２に表示させ、前記入力手段３０４から入力した候補
モデルを特定するためのデータに基づいて候補モデルの
１つをソリッドモデルとして選択する。

【００４３】このように、条件を満足するセルの組合せ
が複数検出された場合や、また、条件を満足するセルの
組合せが検出されなかった場合に、前記類似度に基づい
て候補モデルを表示し、この表示された候補モデルの１
つを特定するためのデータに基づいてソリッドモデルを
選択するため、所望のソリッドモデルを極めて容易かつ
早期に得ることができると共に、複雑な計算が省かれ
る。

【００４４】請求項９記載の発明の複数図面作成手段９
０２は、前記ソリッドモデルを互いに垂直な複数の平面
に投影して新たに複数図面を作成する。全複数図面修正
手段９０４は、前記新たに作成された複数図面と原複数
図面とを比較して、新たに作成された複数図面と異なる
原複数図面の箇所を新たに作成された図面の当該箇所と
一致するように原複数図面を修正する。

【００４５】このように、合成されたソリッドモデルに
対応する図面を作成し、作成された複数図面と原複数図
面とを比較して原複数図面を作成された図面と一致する
ように修正することから、誤った箇所のある原複数図面
を完全な図面にすることができる。

【００４６】請求項１ないし請求項９記載の発明に対応
する請求項１０ないし請求項１８の発明は、上記請求項
１ないし請求項９記載の発明と同一の作用を有するの
で、説明を省略する。

【００４７】

【実施例】以下、本発明のソリッドモデル合成装置の実
施例を図面を参照して詳細に説明する。

【００４８】図２に示すように、ソリッドモデル合成装
置１０は、ＣＰＵ１２、システムメモリ１４、ワークメ
モリ１６、入力装置１８、及び表示器２０から構成され
ており、それらは、互いにバスを介して接続されてい
る。システムメモリ１４には、ＣＰＵ１２が実行する後
述する制御ルーチンが記憶されている。また、ワークメ
モリ１６には、キーボード等から構成されている入力装
置１８から入力された、各種のデータ、例えば、３面図
の線分又は曲線の始点及び終点の座標データ等が記憶さ
れている。

【００４９】次に、本実施例の作用を図３ないし図５に
示した制御ルーチンを参照して説明する。まず、ステッ
プ２２で、予め記憶された３面図の線分等の始点及び終
点の座標データをワークメモリ１６から読み出して、次
のステップ２４で、ワイヤフレームを生成する。このワ
イヤフレームの生成方法は、前述のように３面図を用い
たソリッドモデルの構成（情報処理Ｖｏｌ．１３１，
Ｎｏ．８，伊藤潔，１９９０年発行）で提案された方法
を用いている。すなわち、まず、正面図（Ｘ−Ｙ平
面）、上面図（Ｚ−Ｘ平面）、側面図（Ｙ−Ｚ平面）の
頂点からそれぞれ任意の点ｖ_f（ｘ_f，ｙ_f）、ｖ
_t（ｘ_t，ｚ_t）、ｖ_s（ｙ_s，ｚ_s）を選び出す。こ
の選び出した各点の座標でｘ_f＝ｘ_t、ｙ_f＝ｙ_s、ｚ
_t＝ｚ_sが成立するならば、この３つの頂点からソリッ
ドモデルの頂点の候補となる候補頂点（ｘ _f，ｙ_f，ｚ
_t）が決定される。このような組合せを全の頂点につい
て求める。次に、候補頂点間の線分等がソリッドモデル
の稜線の候補となる候補稜線として成立するか否かを次
の条件（１）〜（３）を満足するか否かで調べる。ｖ_f1＝ｖ_f2またはｌｉｎｋｅｄ（ｖ_f1，ｖ_f2）・・・（１）ｖ_t1＝ｖ_t2またはｌｉｎｋｅｄ（ｖ_t1，ｖ_t2）・・・（２）ｖ_s1＝ｖ_s2またはｌｉｎｋｅｄ（ｖ_s1，ｖ_s2）・・・（３）ここで、ｖ_f1，ｖ_f2は正面図の２頂点を、ｖ_t1，ｖ_t2は
上面図の２頂点を、ｖ _s1，ｖ_s2は側面図の２頂点を示
し、これらから得られる３次元候補頂点はＰ₁、Ｐ₂で
ある。また、この条件式（１）から（３）までの左の条
件、ｖ_f1＝ｖ_f2等は、候補頂点Ｐ₁、Ｐ₂に対応する３
面図上の点が１つの図面で同一点として存在する場合を
示している。これが、ソリッドモデルの稜線の候補とな
る候補稜線として成立するための候補頂点間の線分等の
条件となるのは、例えば、正面図（Ｘ−Ｙ平面）上で候
補頂点Ｐ₁、Ｐ₂が同一点として存在しｖ_f1＝ｖ_f2の条
件を満足する場合としては、候補頂点Ｐ₁、Ｐ₂を結ぶ
線分がＺ方向に平行となっている場合であり、このよう
に線分がＺ方向に平行となっているため、この線分をＸ
−Ｙ平面である正面図に投影すると同一点として存在す
ることになるからである。また、右の条件、ｌｉｎｋｅ
ｄ（ｖ_f1，ｖ_f2）等は、３次元候補頂点Ｐ₁、Ｐ₂間を
結ぶ線分等が３面図のうちの１つの図面に存在する場合
を示している。これらの条件を満足するか否かを全ての
３次元候補点間について判断し、これらの条件を満たす
３次元候補点間の線分等を候補稜線として保持する。そ
して、このようにして保持された候補稜線の内、ソリッ
ドモデルの稜線と成り得ないものを除去する。すなわ
ち、まず、ソリッドモデルの稜線はソリッドモデルが空
間を仕切る輪郭を構成する面の限界線又は交差線である
ことから必ず他の稜線と継っている。そこで、稜線が他
の稜線と継っていないで他の稜線から単にぶら下がって
いる場合である稜線の端点が他の稜線と継っていないも
のは候補稜線として成立せず除去する。また、３線以上
の稜線が１つの端点で継っている場合にはこの端点は３
面以上の立体の頂点となる。この場合、ある稜線の端点
に継っている他の稜線が同一曲線上になく、なおかつ、
同一曲面若しくは同一平面にのっているものは、候補稜
線として成立せず除去する。以上の処理により、線の両
端点の３次元座標が表形式でワークメモリ１６に記憶さ
れ、これにより各稜線が決定され、ちょうど針金細工
（ｗｉｒｅ−ｆｒａｍｅ）のように物体の骨格が表現さ
れたワイヤフレームが生成されることになる。

【００５０】次のステップ２６で、ワイヤフレームの修
正を行う。この処理は、ワイヤフレームモデルの稜線に
欠落があったときにそれを補うためのものである。この
処理を図５に示したサブルーチンを参照して説明する。
まず、ステップ２８で、ワイヤフレームモデルの稜線を
３面図の３方向と同一の３方向に投影する。次のステッ
プ３０で、ワイヤフレームモデルの稜線として用いられ
ていない３面図の線分等が存在するか否か判断し、存在
する場合には、その線分等が他の図面では欠落している
可能性があるので、次のステップ３２で、その線分又は
曲線の画面上の表示色を変更する。これを図６を参照し
て説明する。この図６（ａ）は、入力した座標データに
基づく３面図であり、図６（ｂ）は、ワイヤフレームモ
デルである。このワイヤフレームモデルを３面図と同一
の３方向に投影してワイヤフレームモデルの稜線と３面
図の線分と比較すると、図６（ａ）の矢印Ａで示した線
分がワイヤフレームモデルの稜線として用いられていな
いことが分る。この矢印Ａで示した線分が他の上面図及
び側面図で欠落している可能性がある。そこで、このよ
うな欠落の可能性のある３面図の線分又は曲線を全て調
べて、その線分又は曲線の表示色を変更することにより
オペレータ知らせて、発見が困難な他の図面で欠落して
いる可能性のある線分又は曲線を知らせる。

【００５１】次のステップ３４で、ワイヤフレームに稜
線が追加されたか否か判断し、追加された場合には、次
のステップ３６で、確認のため追加された稜線を３面図
の各投影面上に投影し、次のステップ３８で、オペレー
タによる修正指令の信号が入力されたか否か判断し、入
力された場合には次のステップ４０で原３面図を修正し
て、本ルーチンを終了する。

【００５２】ここで、他の上面図及び側面図で欠落して
いる可能性のある線分又は曲線をワイヤフレームに稜線
を追加することによりワイヤフレームを修正するように
しているが、ワイヤフレームの修正方法は、この方法に
限定されるものでなく、他の図面で欠落している線分又
は曲線をその図面に追加する方法もよい。そこで、ステ
ップ３４でワイヤフレームに稜線が追加されなかった場
合には、ステップ４４で、３面図に線分又は曲線が追加
されたか否か判断する。３面図に線分又は曲線が追加さ
れた場合には、ステップ４０に進み、３面図の修正を行
う。一方、ある図面に存在するが他の図面では欠落して
いる線分又は曲線があっても、ワイヤフレームモデルを
参照するとその線分又は曲線自体が存在する必要がない
とオペレータが判断する場合もある。そこで、ステップ
４４で、３面図に線分又は曲線が追加されなかった場合
には、本ルーチンを終了する。

【００５３】また、以上説明したルーチンは、３面図に
おいてある図面に存在し他の図面に対応する線分又は曲
線を書き忘れた場合を想定しているが、例えば、図６
（ａ）の矢印Ａで示した線分すら書き落とした場合も考
えられる。この場合、ワイヤフレームと３面図の対応関
係には矛盾はなく、線分の欠落が存在すると判断される
ことはないが、ワイヤフレームモデルに顕著な線分又は
曲線の欠落が生じている場合がある。そこで、ステップ
３０で、ワイヤフレームモデルの稜線として用いられて
いな線分が存在しないと判断した場合には、ステップ４
２で、ワイヤフレームモデルを表示する。そして、ステ
ップ３４に進み以上説明した処理を行うことにより、オ
ペレータは、このような顕著な線分又は曲線の欠落を画
面上で調べ、ワイヤフレームに稜線を追加するか、又は
原３面図に線分又は曲線を追加することによってワイヤ
フレームモデルの修正をする。次のステップ４６（図
３）では、ワイヤフレームと３面図の線分の対応関係を
対応テーブルに格納し、次のステップ４８では、セル分
割モデルの生成を行う。ここで、ワイヤフレームモデル
だけでは、単に立体の骨格だけを表現する稜線の座標が
得られるだけであり、立体を表現する情報としては不完
全である。従って、別の立体モデルを表現していると解
釈される場合もあるので、立体の骨格を表現する稜線の
座標に、更に、この稜線で囲まれる面の情報を付加する
必要がある。そこで、ワイヤフレームモデルからサーフ
ィスモデルを生成する。これを図７を参照して説明す
る。この図７（ａ）は、入力した座標データに基づく３
面図が示されており、この座標データに基づいて生成さ
れたワイヤフレームモデルが図７（ｂ）に示されてい
る。このワイヤフレームモデルからセーフィスモデルを
作成する過程を説明する。すなわち、図６（ｃ）に示す
ようにワイヤフレームモデルの稜線ｌ₁〜ｌ₈（なお、
図面上ではｌを筆記体で示している。）を辿り、同一平
面上のループＬ₁〜Ｌ₃を探索する（図６（ｃ））。こ
の際、面の法線を適当に決めて、時計回りに見て最も近
い稜線を順に辿っていくと、面の内部に他の候補稜線を
含まない反時計回りの最小ループＬ₁〜Ｌ₃が得られ
る。すなわち、表形式で記憶されている稜線（頂点（端
点）の座標の組みで得られる）に基づいて、例えば、頂
点Ｒから始まる稜線ｌ₁の他の頂点Ｐで継っている他の
稜線ｌ₆を検索し、更に、この稜線ｌ₆の他の頂点Ｑで
継っている他の稜線ｌ₅を検索する。このように検索す
ると稜線ｌ₁、稜線ｌ₆及び稜線ｌ₅で構成される最小
ループＬ₁が得られる。このようにして得られた最小ル
ープＬ₁〜Ｌ₃に面を定義する。この定義された面に
は、Ｓ₁、Ｓ₂、Ｓ₃・・・のようにラベルをつけてお
く。これにより、立体の頂点、稜線及び面のそれぞれの
情報が表形式で得られることになる。そして、定義され
た同一平面上の面と他の平面上の面とを集合演算によっ
て足し合わせることにより、例えば、図６（ｄ）の場合
には、立体モデルの正面側に面Ｓ₁、上面側に面Ｓ₂、
及びそれぞれ対応する反対側の面において各１面づつ面
Ｓ₃、面Ｓ₄が定義され、また、左側面において５枚の
面（Ｓ₅〜Ｓ₉）が定義され、右側面において５枚の面
（Ｓ₁₀〜Ｓ₁₄）が定義され、更に、立体の内部（左側面
側及び右側面側）に、８枚の面が定義され、２２枚の面
が定義されたサーフィスモデルが生成される。

【００５４】しかしながら、面の情報だけでは、ある面
とそれに隣接する面との間の構造上の関係である面のど
ちら側が立体の内か外かを判別することができない。そ
こで、次に、サーフィスモデル（図５（ｄ））からセル
分割モデル（図５（ｅ））を生成する。すなわち、ま
ず、サーフィスモデルを生成する際に得られた面が稜線
以外で他の面と干渉する場合には、図５（ｄ）の矢印Ｂ
で示した干渉稜線を生成する。この干渉稜線やサーフィ
スモデルの境界面を囲む稜線とにより３次元閉領域を求
め、求められた領域に次式（４）で定まる体積Ｖを定義
してセルを生成する。

【００５５】ここで、ｎは、境界面数である。Ａｉは、境界面の面積
を表し、Ｄｉは、境界面と原点との距離を表し、δｉ
は、領域の外側に向くように決められた境界面の法線Ｎ
ｉと境界面の任意の一点の位置ベクトルＰｉとの内積の
符号を表している。

【００５６】体積が負であると判定された３次元閉領域
のうち、体積の絶対値が最大となるものは、無限の体積
をもつ最も外側のセルなので除外し、それ以外で体積が
負となるものは空洞を表しているので、その閉領域を内
部に含む体積が正である閉領域を求め、それらを１つの
３次元セルとする。それ以外の体積が正の閉領域は、空
洞を持たない３次元セルとする。このように生成された
セルには、Ｃ₁、Ｃ₂、Ｃ₃・・・のようにラベルを付
けておく。以上のようにセルが生成されると、例えば、
図６（ｅ）に示すように、立体モデルの左側面側には４
個のセルＣ₁〜セルＣ₄、右側面側には左側面側にある
４個のセルと同様な４個のセルＣ₅〜セルＣ₈及びこれ
らのセル（Ｃ₁〜Ｃ₈）の先端が内部にまで到達してい
るようなセルＣ₉で構成されるセル分割モデルが生成さ
れる。

【００５７】次のステップ５０では、３面図のうち少な
くとも１つの図面が正しくなる条件をブール方程式で生
成する。すなわち、ソリッドモデルの投影図が少なくと
も１つの３面図に一致するためにはどのセルを選ぶべき
かの条件をブール方程式で求める。このブール方程式の
作成手順を図８を参照して説明する。この図８（ａ）
は、入力した２次元座標データに基づく誤りを含んだ３
面図であり、この図中、ｔ_i、ｆ_i、ｓ_iは、それぞれ
上面図、正面図、側面図の線分又は曲線を示している。
この図８（ａ）に示すように上面図は曲線が８本で作成
され、正面図では線分が１３本で作成され、側面図も線
分が１３本で作成されている。また、図８（ｂ）は、こ
の３面図から生成されたセル分割モデルであり、ｅ_iは
稜線、Ｃ_iはセルを表している。ここで、上面図（ＴＯ
Ｐ）、正面図（ＦＲＯＮＴ）、側面図（ＳＩＤＥ）のそ
れぞれを線分及び曲線との関係で次のように記載する。ＴＯＰ＝｛ｔ₁，ｔ₂，・・・ｔ₈｝・・・（５）ＦＲＯＮＴ＝｛ｆ₁，ｆ₂，・・・ｆ₁₃｝・・・（６）ＳＩＤＥ＝｛ｓ₁，ｓ₂，・・・ｓ₁₃｝・・・（７）ここで、３面部の各線分又は曲線を表す記号ｔ_i、
ｆ_i、ｓ_iを、これらの線分又は曲線がソリッドモデル
の候補となる立体モデルである候補モデルの投影図に含
まれるとき真となり、それ以外では偽となる２値変数で
あると考える。このとき、３面図のうち、例えば、上面
図が正しい条件は、ｔ₁，ｔ₂，・・・ｔ₈の全てが候
補モデルの稜線として成立する場合である。従って、３
面図のうち少なくとも１つの図面が正しい条件は、上面
図（ＴＯＰ）、正面図（ＦＲＯＮＴ）、側面図（ＳＩＤ
Ｅ）の少なくとも１つの図面の全ての線分又は曲線が候
補モデルの稜線として成立する場合となる。また、１つ
の図面の全ての線分又は曲線が候補モデルの稜線として
成立する場合としては、その図面の線分又は曲線に対応
するセル分割モデルの稜線の集合｛ｅ_i｝の少なくとも
１つが候補モデルの稜線として成立する場合である。以
上を図８（ａ）の正面図の曲線ｔ₆について考える。セ
ル分割モデルの投影図の稜線のうち上面図の曲線ｔ₆に
対応するセル分割モデルの稜線は、図８（ｂ）に示すよ
うにｅ₁、ｅ₂、ｅ₃の３本である。従って、曲線ｔ₆
が候補モデルの稜線として成立するためには、セル分割
モデルの稜線ｅ₁、ｅ₂、ｅ₃の少なくとも１つの稜線
が候補ソリットの稜線となる場合である。そこで、次
に、稜線ｅ₂が候補モデルの稜線となる条件について考
えてみる。この稜線ｅ₂に隣接しているセルは図８
（ｂ）に示すようにＣ₁、Ｃ₂、Ｃ ₃である。これらの
セルの組合せには、次の数１で示した８通りが考えられ
る。

【００５８】

【数１】

【００５９】ここで、次の数２で示した表示は、セルＣ
_iを選択しないことを意味する。

【００６０】

【数２】

【００６１】ここで、３番目の組合せでは、稜線ｅ₂は
４枚の面に共有され、全ての稜線は２枚の面に共有され
なければならないというソリッドモデルの条件を満たさ
ない。また、他の２及び４番目のセルの組合せでは、稜
線ｅ₂が存在せず、また、８番目のセルの組合せでは、
全てのセルを選択しないことになり、立体自体が存在し
ないことになる。従って、数１の８つの組合せのうち、
稜線ｅ₂が候補モデルの稜線として現れるのは、１、
２、６及び７番目の４通りである。よって、稜線ｅ₂が
候補モデルの稜線とある条件は、１、２、６及び７番目
の４通りのいずれでもよいので、次の数３で示したよう
に書くことができる。

【００６２】

【数３】

【００６３】また、稜線ｅ₁、ｅ₃のそれぞれに隣接す
るセルが｛Ｃ₁、Ｃ₂｝、｛Ｃ₃｝であることから、稜
線ｅ₁、ｅ₃についても、このような関係式を同様に求
めると、次の数４で示すようになる。

【００６４】

【数４】

【００６５】よって、３面図の線分又は曲線ｔ₆が真と
なる条件は、稜線ｅ₁、ｅ₂、ｅ₃のいずれかが候補モ
デルの稜線となればよいので、次の数５に示すように書
くことができる。

【００６６】

【数５】

【００６７】このような３面図の線分又は曲線が候補モ
デルの稜線として成立するためのセルの組合せを３面図
の全ての線分又は曲線について求める。そして、その条
件を全て満たす場合には、３面図の全てが正しい条件を
セルの組合せとして求めることができる。例えば、図６
の例では次の数６に示すようになる。

【００６８】

【数６】

【００６９】従って、３面図のうち少なくとも１つの図
面が正しいという条件は、３面図のうちいずれかの図面
が正しければよいので、次の数７に示すようになる。

【００７０】

【数７】

【００７１】この条件を満たす候補モデルは、この２つ
のセルの組合せに基づく候補モデルとなる。左側のセル
の組合せに対応する候補モデルは、全てのセルを合成し
て生成される図８（ｃ）（１）の候補モデルであり、ま
た、右側のセルの組合せに基づく場合としては、セルＣ
₂及びセルＣ₃が選択されずセルＣ₁のみの図８（ｃ）
（２）の候補モデルである。

【００７２】本実施例では、以上の論理式を推論システ
ムを用いて解く。一般に、推論システムに入力されるブ
ール方程式は次の通りである。１．３面図を構成する投影図：ＴＯＰ∪ＦＲＯＮＴ∪ＳＩＤＥ＝ｔｒｕｅ２．３面図と線分又は曲線の関係：ＴＯＰ＝ｔ₁∩ｔ₂∩・・・ｔ_l ＦＲＯＮＴ＝ｆ₁∩ｆ₂∩・・・ｆ_m ＳＩＤＥ＝ｓ₁∩ｓ₂∩・・・ｓ_n ３．干渉稜線ｅが現れない条件：ｅ＝ｆａｌｓｅ４．３面図の線分又は曲線とセル分割モデルの対応：ｔ₁＝ｅ₁∪ｅ₂∪・・・、ｔ₂＝・・、ｔ_l＝・・ｆ₁＝・・、ｆ₂＝・・、ｆ_m＝・・ｓ₁＝・・、ｓ₂＝・・、ｓ_n＝・・５．セル分割モデルの稜線が候補モデルに現れる条件：ｅ₁＝Ｃ₁∪Ｃ₂、ｅ₂＝・・次のステップ５２で、以上のブール方程式を推論システ
ムを用いて解くことによって、条件１〜５を満たすセル
の組合せを求めることができる。そのセルの組合せに基
づいて特定される立体のモデルが、求めるソリッドモデ
ルの候補である。次のステップ５４で、ブール方程式を
解いて解が存在しないか否か判断し、存在する場合に
は、ステップ５６に進み、条件を満足するセルの組合せ
によって定まる候補モデルを生成する。この場合、３面
図のいずれかに誤りが存在するので、次のステップ５８
で、誤っている可能性のある線分又は曲線を３面図中で
特徴付けて表示すると共に、この線分又は曲線を除去し
てできるソリッドモデルを表示する。これを図９及び図
１０を参照して説明する。この図９（ａ）には、２次元
座標データに基づく３面図が示されており、図９（ｂ）
には、ブール方程式を解いて解として得られたセルの組
合せに基づいて生成されたソリッドモデルが示されてい
る。この図９（ａ）には、生成されたソリッドモデルを
３面図と同一の３方向に投影して作成された図面と原図
面とを比較して異なる箇所を矢印Ａで示したように太線
で表示している。また、図１０（ａ）には、２次元座標
データに基づく３面図が示されており、図１０（ｂ）に
は、ブール方程式を解いて解として得られたセルの組合
せに基づいて生成されたソリッドモデルが示されてい
る。この図１０（ａ）には、生成されたソリッドモデル
を３面図と同一の３方向に投影して作成された図面と原
図面とを比較して異なる箇所を矢印Ａ及びＢで示したよ
うに太線で表示している。ここで、なお、図８（ｃ）の
ように候補モデルが複数存在する場合には、それらを順
次表示する。次のステップ６０で、このように複数存在
する候補モデルのうちオペレータによりソリッドモデル
が選択され、その選択信号を入力する。

【００７３】一方、ステップ５４で、ブール方程式を解
いて解が存在しないと判断された場合、すなわち、３面
図の全ての図面に誤りが存在する場合には、ステップ６
２で、上述したセルの任意の組合せで構成される候補モ
デルを生成し、次のステップ６４で、候補モデルを原３
面図と同一の３方向に投影することによって候補モデル
と原３面図とを比較して、この候補モデルの投影図Ｍ_b
と原３面図Ｖとの類似度ｄｉｆ（Ｖ，Ｍ_b）を求める。
この類似度ｄｉｆ（Ｖ，Ｍ_b）とは、候補モデルに現れ
ていない３面図の稜線数Ｎ１と３面図に現れていない候
補モデルの稜線数Ｎ２との和をいう。ここで、セルがｎ
個ある場合には、セルの組合せは２ⁿ通りある。例え
ば、図８に示すようにセルが３個存在する場合には、セ
ルの組合せとしては、全てのセルを選択する場合や、１
個又は２個のセルを選択する場合や、全てのセルを選択
しない場合があり、これらの全てを足し合わせると２³
である８通り存在することになる。このような２ⁿ通り
のセルの組合せの中には、全てのセルを選択しない場合
があり、それは、立体モデル自体が存在しないことにな
るセルの組合せであるので、候補モデルは２ⁿ−１個存
在することになる。この２ⁿ−１個の候補モデルについ
て候補モデルの投影図と原３面図との類似度を求め、次
のステップ６６で、この類似度の大きい順に、誤ってい
る可能性のある３面図の線分又は曲線を３面図中で特徴
付けて表示すると共に、当該候補モデルを表示する。こ
のステップ６４とステップ６６を図１１を参照して説明
する。この図１１（ａ）には、全ての図面に誤が存在す
る３面図が示されており、図１１（ｂ）（１）には、任
意のセルの組合せに基づいて合成された候補モデルが示
されている。この候補モデルを３面図（図１１（ａ））
と同一の３方向に投影することにより、３面図の誤りを
認識することができ、図１１（ｂ）（２）には、この誤
りの箇所が太線で特徴付けて示されている。すなわち、
正面図及び上面図ではそれぞれ中央の線分Ａ、Ｂ、側面
図では左上の頂点で垂直に交わる２本の線分Ｃが、それ
ぞれ誤りと判断されて太線で表示されている。この場
合、候補モデルに現れていない３面図の稜線数Ｎ１は４
であり、３面図に現れていない候補モデルの稜線数Ｎ２
は０であり、類似度ｄｉｆ（Ｖ，Ｍ_b）は４となる。ま
た、図１１（ｃ）（３）には、図１１（ｂ）（１）と異
なる他の任意のセルの組合せに基づいて合成された候補
モデルが示されている。この候補モデルを３面図（図１
１（ａ））と同一の３方向に投影することにより、図１
１（ｂ）と同様に、図１１（ｃ）（４）に示すように、
正面図及び上面図ではそれぞれ中央の線分Ｄ、Ｅを、側
面図では、左下の頂点から右上の頂点へ向かう２本の線
分又は曲線Ｆがそれぞれ誤りと判断されて太線で表示さ
れている。この場合、候補モデルに現れていない３面図
の稜線数Ｎ１は４であり、３面図に現れていない候補モ
デルの稜線数Ｎ２は０であり、類似度ｄｉｆ（Ｖ，
Ｍ_b）は４となる。

【００７４】次のステップ６８で、類似度の大きい順に
表示された複数の候補モデルの内オペレータが所望の候
補モデル、すなわち、所定値以上の類似度の候補モデ
ル、本実施例では、類似度が最も大きい候補モデルがソ
リッドモデルとして選択され、その選択信号を入力す
る。

【００７５】次のステップ７０では、オペレータにより
選択されたソリッドモデルを原３面図と同一の３方向に
投影し、次のステップ７２で、それぞれ投影された立体
形状と原３面図とを比較して、誤っている可能性のある
線分又は曲線を３面図と共に、また、その線分又は曲線
を除去してできるソリッドモデルを表示し、次のステッ
プ７４で、誤っている線分又は曲線を除去して入力した
座標データに基づく３面図が完全な３面図となるように
原３面図を修正して、本制御を終了する。

【００７６】以上説明した実施例によれば、３面図のう
ち少なくとも１つの図面が正しくなるための条件を設定
し、この条件を満足するセルの組合せに基づいて立体の
モデルであるソリッドモデルを合成することから、少な
くとも１つの図面が正しい場合には他の図面が正しくな
くともソリッドモデルを合成することができ、ソリッド
モデルの作成の手間が著しく軽減される、という効果を
有する。

【００７７】また、ワイヤフレームモデルの稜線として
用いられていない数面図の線分又は曲線を検出しこの検
出された線分又は曲線を数面図と共に表示し、入力され
たワイヤフレームモデルの稜線又は入力された数面図の
線分又は曲線に基づいて前記ワイヤフレームモデルを修
正することから、従来極めて手間のかかった数面図の誤
りの検出及び修正が極めて容易かつ確実に行うことがで
きる、という効果を有する。

【００７８】また、３面図が相互に矛盾がなくともワイ
ヤフレームモデルに顕著な線分又は曲線の欠落がある場
合にオペレータにより入力されたワイヤフレームモデル
の稜線又はオペレータにより入力された数面図の線分又
は曲線に基づいてワイヤフレームモデルを修正するた
め、数面図の誤りの検出及び修正が極めて容易かつ確実
に行うことができる、という効果を有する。

【００７９】また、全ての３面図に誤りが存在する場合
には、セルの任意の組合わせに基づいて合成された候補
モデルを類似度の大きい順に表示し、表示された候補モ
デルのうち１つをソリッドモデルとして選択するため、
全ての３面図に誤りが存在する場合でも所望のソリッド
モデルを早期に得ることができる、という効果を有す
る。

【００８０】また、合成されたソリッドモデルに対応す
る図面を作成し、作成された数図面と原数面図とを比較
して原３面図を作成された図面と一致するように修正す
ることから、誤った箇所のある原３面図を完全な３面図
にすることができる、という効果を有する。

【００８１】以上説明した実施例では、不完全な３面図
からソリッドモデルを合成する例について説明したが、
これに限られるものでなく、不完全な複数面図について
も適用することができる。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように本発明のソリッドモ
デル合成装置及び合成方法では、不完全な複数図面から
でもソリッドモデルを合成することができるため、ソリ
ッドモデルを作成する手間を著しく軽減することができ
るという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１ないし請求項９記載の発明の構成要件
を示した図である。

【図２】本実施例の構成を示したブロック図である。

【図３】本実施例の制御のメインルーチンの１部を示し
たフローチャートである。

【図４】本実施４の制御のメインルーチンの残りを示し
たフローチャートである。

【図５】本実施例のワイヤフレームモデルを修正する制
御のサブルーチンを示したフローチャートである。

【図６】（ａ）は、ワイヤフレームモデルに用いられて
いない線分又は曲線を表示した３面図である。（ｂ）
は、ワイヤフレームモデルを示した図である。

【図７】セル分割モデルを生成する過程を示した図であ
る。

【図８】ブール方程式を作成する過程を示した図であ
る。

【図９】（ａ）は、上面図が正しくない３面図を示した
図である。（ｂ）は、（ａ）の３面図が入力された場合
の候補モデルを示した図である。

【図１０】（ａ）は、側面図が正しくない３面図を示し
た図である。（ｂ）は、（ａ）の３面図が入力された場
合の候補モデルを示した図である。

【図１１】全ての３面図が正しくない場合の候補モデル
とその３面図の線分又は曲線で誤っている可能性のある
線分又は曲線を特徴付けて表示した図である。

【符号の説明】

１２ＣＰＵ１４システムメモリ１６ワークメモリ１８入力装置２０表示器

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】立体を互いに垂直な複数の平面に投影し
て作成された複数図面の線分又は曲線に基づいて稜線の
集まりで構成されかつ３次元の形状モデルであるワイヤ
フレームモデルを作成するワイヤフレームモデル作成手
段と、前記作成されたワイヤフレームモデルに前記稜線で特定
されかつ境界面と体積とをもった領域であるセルを定義
してワイヤフレームモデルをセルの集合であるセル分割
モデルに変換するセル分割モデル変換手段と、前記複数図面の線分又は曲線と前記セル分割モデルの稜
線との対応関係に基づいて前記複数図面の少なくとも１
つが正しくなるための条件を設定する条件設定手段と、前記条件を満足するセルの組合せを検出するセル組合検
出手段と、前記検出結果に基づいて前記セルの組合せによって構成
されかつ立体のモデルであるソリッドモデルを作成する
ソリッドモデル作成手段と、を備えたソリッドモデル合成装置。
【請求項２】前記ワイヤフレームモデル作成手段は、立体を互いに垂直な複数の平面に投影して作成された複
数図面の２次元データから各図面の要素である線分又は
曲線を算出する線分曲線算出手段と、前記算出された線分又は曲線に基づいて稜線の集まりで
構成された３次元の形状モデルを作成する形状モデル作
成手段と、前記作成された３次元の形状モデルを構成する稜線と前
記複数図面の線分又は曲線とを比較して、前記３次元の
形状モデルの稜線として用いられていない線分又は曲線
を検出する線分曲線検出手段と、前記線分曲線検出手段の検出結果と前記３次元の形状モ
デルとに基づいてワイヤフレームモデルを作成する作成
手段と、から構成されていることを特徴とする請求項１記載のソ
リッドモデル合成装置。
【請求項３】３次元の形状モデルを表示する表示手段
と、前記複数図面又は前記３次元の形状モデルを修正するた
めのデータを入力する入力手段と、を更に備え、前記作成手段は、前記線分曲線検出手段の比較結果を表
示手段に表示させ、入力手段から入力した前記複数図面
を修正するための線分又は曲線、又は、前記３次元の形
状モデルを修正するための稜線と前記形状モデルとに基
づいてワイヤフレームモデルを作成することを特徴とす
る請求項２記載のソリッドモデル合成装置。
【請求項４】前記ソリッドモデル作成手段は、前記セルの組合せに基づいてソリッドモデルの候補であ
る候補モデルを合成する候補モデル合成手段と、前記合成された候補モデルの１つをソリッドモデルとし
て選択するソリッドモデル選択手段と、から構成されていることを特徴とする請求項１ないし請
求項３のいずれか１項に記載のソリッドモデル合成装
置。
【請求項５】前記候補モデル合成手段は、前記条件を
満足するセルの組合せが検出されなかった場合には任意
のセルの組合せに基づいて、候補モデルを合成すること
を特徴とする請求項４記載のソリッドモデル合成装置。
【請求項６】前記ソリッドモデル作成手段は、前記候
補モデルを互いに垂直な複数の平面に投影して作成され
る図面の要素である線分又は曲線と前記複数図面の線分
又は曲線との類似度を算出する類似度算出手段を更に備
え、前記ソリッドモデル選択手段は、前記算出された類似度
に基づいて候補モデルの１つをソリッドモデルとして選
択することを特徴とする請求項４又は５記載のソリッド
モデル合成装置。
【請求項７】候補モデルを表示する表示手段と、候補モデルを特定するためのデータを入力する入力手段
と、を更に備え、前記ソリッドモデル選択手段は、前記合成された候補モ
デルを表示手段に表示させ、前記入力手段から入力した
データに基づいて候補モデルの１つをソリッドモデルと
して選択することを特徴とする請求項４又は５記載のソ
リッドモデル合成装置。
【請求項８】候補モデルを表示する表示手段と、候補モデルを特定するためのデータを入力する入力手段
と、を更に備え、前記ソリッドモデル選択手段は、前記算出された類似度
に応じて前記候補モデルを表示手段に表示させ、前記入
力手段から入力したデータに基づいて候補モデルの１つ
をソリッドモデルとして選択することを特徴とする請求
項６記載のソリッドモデル合成装置。
【請求項９】前記ソリッドモデルを互いに垂直な複数
の平面に投影して新たに複数図面を作成する複数図面作
成手段と、前記新たに作成された複数図面と原複数図面とを比較し
て、新たに作成された複数図面と異なる原複数図面の箇
所を新たに作成された図面の当該箇所と一致するように
原複数図面を修正する原複数図面修正手段と、を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項８記載
のいずれか１項に記載のソリッドモデル合成装置。
【請求項１０】立体を互いに垂直な複数の平面に投影
して作成された複数図面の線分又は曲線に基づいて稜線
の集まりで構成されかつ３次元の形状モデルであるワイ
ヤフレームモデルを作成し、前記作成されたワイヤフレームモデルに前記稜線で特定
されかつ境界面と体積とをもった領域であるセルを定義
してワイヤフレームモデルをセルの集合であるセル分割
モデルに変換し、前記複数図面の線分又は曲線と前記セル分割モデルの稜
線との対応関係に基づいて前記複数図面の少なくとも１
つが正しくなるための条件を設定し、前記条件を満足するセルの組合せを検出し、前記検出結果に基づいて前記セルの組合せによって構成
されかつ立体のモデルであるソリッドモデルを作成す
る、ソリッドモデル合成方法。
【請求項１１】立体を互いに垂直な複数の平面に投影
して作成された複数図面の２次元データから各図面の要
素である線分又は曲線を算出し、前記算出された線分又は曲線に基づいて稜線の集まりで
構成された３次元の形状モデルを作成し、前記作成された３次元の形状モデルを構成する稜線と前
記複数図面の線分又は曲線とを比較して、前記３次元の
形状モデルの稜線として用いられていない線分又は曲線
を検出し、前記検出結果と前記３次元の形状モデルとに基づいてワ
イヤフレームモデルを作成する、ことを特徴とする請求項１０記載のソリッドモデル合成
方法。
【請求項１２】前記検出結果を表示し、表示に基づいて入力された前記複数図面を修正するため
の線分又は曲線、又は、前記３次元の形状モデルを修正
するための稜線と前記形状モデルとに基づいてワイヤフ
レームモデルを作成する、ことを特徴とする請求項１１記載のソリッドモデル合成
方法。
【請求項１３】前記セルの組合せに基づいてソリッド
モデルの候補である候補モデルを合成し、前記合成した候補モデルの１つをソリッドモデルとして
選択する、ことを特徴とする請求項１０ないし請求項１２のいずれ
か１項に記載のソリッドモデル合成方法。
【請求項１４】前記条件を満足するセルの組合せが検
出されなかった場合には任意のセルの組合せに基づい
て、候補モデルを合成することを特徴とする請求項１３
記載のソリッドモデル合成方法。
【請求項１５】前記候補モデルを互いに垂直な複数の
平面に投影して作成される図面の要素である線分又は曲
線と前記複数図面の線分又は曲線との類似度を算出し、前記算出された類似度に基づいて候補モデルの１つをソ
リッドモデルとして選択する、ことを特徴とする請求項１３又は１４記載のソリッドモ
デル合成方法。
【請求項１６】前記合成された候補モデルを表示し、入力されたデータに基づいて候補モデルの１つをソリッ
ドモデルとして選択する、ことを特徴とする請求項１３又は１４記載のソリッドモ
デル合成方法。
【請求項１７】前記算出された類似度に応じて前記候
補モデルを表示し、入力されたデータに基づいて候補モデルの１つをソリッ
ドモデルとして選択する、ことを特徴とする請求項１５記載のソリッドモデル合成
方法。
【請求項１８】前記ソリッドモデルを互いに垂直な複
数の平面に投影して新たに複数図面を作成し、前記新たに作成された複数図面と原複数図面とを比較し
て、新たに作成された複数図面と異なる原複数図面の箇
所を新たに作成された図面の当該箇所と一致するように
原複数図面を修正する、ことを特徴とする請求項１０ないし請求項１７記載のい
ずれか１項に記載のソリッドモデル合成方法。