JP3415438B2 - 干渉チェック装置および方法 - Google Patents
干渉チェック装置および方法Info
- Publication number
- JP3415438B2 JP3415438B2 JP12800798A JP12800798A JP3415438B2 JP 3415438 B2 JP3415438 B2 JP 3415438B2 JP 12800798 A JP12800798 A JP 12800798A JP 12800798 A JP12800798 A JP 12800798A JP 3415438 B2 JP3415438 B2 JP 3415438B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- interference
- objects
- pair
- interference check
- check
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2210/00—Indexing scheme for image generation or computer graphics
- G06T2210/21—Collision detection, intersection
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Software Systems (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Processing Or Creating Images (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ上に
構築された物体のＣＧモデル（コンピュータグラフィク
スモデル）間の干渉状態をチェックする装置およびその
方法に関する。
構築された物体のＣＧモデル（コンピュータグラフィク
スモデル）間の干渉状態をチェックする装置およびその
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、製品の組み立て状態をシミュレー
トする機械系ＣＡＤ（computer-aideddesign ）システ
ム等において、組み立て状態を表すアセンブリモデルに
おける部品間の干渉状態をチェックし、干渉している位
置を画面表示することが求められている。従来の物体間
の干渉チェック方法は、次のように分類される。 （１）球による被覆を使った方法。物体を球の集合で覆
い、球間の干渉チェックを繰り返すことにより物体間の
干渉状態を判定する。この方法に該当する技術として
は、米国特許公報４，５７８，７５７（Stark ）、米国
特許公報４，９２２，４３０（Wavish）、米国特許公報
５，０５６，０３１（Nakano et al. ）、特開平２−２
２４００４（中野 冠ほか）、特開平６−８３４２２
（入口 健二ほか）、特開平６−２５９５０６（土井
美和子ほか）、および特開平７−１００７３３（後藤
章弘ほか）が挙げられる。 （２）空間を細かいラティスの集合に分割し、障害物が
占めている領域とそれ以外の領域に符号を割り付けた空
間マップを作成する。そして、他の対象が空間マップの
どこに位置するかを検索することにより、干渉状態を判
定する。オクトツリーの方法もこれに相当する。この方
法に該当する技術としては、米国特許公報５，１５０，
４５２（Pollack ）、および５，３４７，４５９（Gree
nspan et al.）が挙げられる。特に、Greenspan et al.
の方法では、検索を簡便に行うために（１）の球による
被覆を使った方法も併用している。 （３）干渉している領域とそれ以外の領域のマップを、
ロボティクスの分野でよく知られたコンフィギュレーシ
ョンスペース（Configuration Space ）上に構築し、干
渉判定をこの空間内で行う。この方法に該当する技術と
しては、米国特許公報５，０４７，９１６（Kondo ）が
これに相当する。Kondo の方法では、コンフィギュレー
ションスペース内をラティス状に区切り、干渉判定用の
マップを作成している。 （４）凸多面体の最近点（最近接点）間の距離計算に基
づく方法。この方法に該当する技術としては、Gilbert
et al.の方法（E. G. Gilbert, D. W. Johnson,and S.
S. Keerthi, IEEE Journal of Robotics and Automatio
n, Vol.4, No.2,pp.193-203, 1988.）が挙げられる。
トする機械系ＣＡＤ（computer-aideddesign ）システ
ム等において、組み立て状態を表すアセンブリモデルに
おける部品間の干渉状態をチェックし、干渉している位
置を画面表示することが求められている。従来の物体間
の干渉チェック方法は、次のように分類される。 （１）球による被覆を使った方法。物体を球の集合で覆
い、球間の干渉チェックを繰り返すことにより物体間の
干渉状態を判定する。この方法に該当する技術として
は、米国特許公報４，５７８，７５７（Stark ）、米国
特許公報４，９２２，４３０（Wavish）、米国特許公報
５，０５６，０３１（Nakano et al. ）、特開平２−２
２４００４（中野 冠ほか）、特開平６−８３４２２
（入口 健二ほか）、特開平６−２５９５０６（土井
美和子ほか）、および特開平７−１００７３３（後藤
章弘ほか）が挙げられる。 （２）空間を細かいラティスの集合に分割し、障害物が
占めている領域とそれ以外の領域に符号を割り付けた空
間マップを作成する。そして、他の対象が空間マップの
どこに位置するかを検索することにより、干渉状態を判
定する。オクトツリーの方法もこれに相当する。この方
法に該当する技術としては、米国特許公報５，１５０，
４５２（Pollack ）、および５，３４７，４５９（Gree
nspan et al.）が挙げられる。特に、Greenspan et al.
の方法では、検索を簡便に行うために（１）の球による
被覆を使った方法も併用している。 （３）干渉している領域とそれ以外の領域のマップを、
ロボティクスの分野でよく知られたコンフィギュレーシ
ョンスペース（Configuration Space ）上に構築し、干
渉判定をこの空間内で行う。この方法に該当する技術と
しては、米国特許公報５，０４７，９１６（Kondo ）が
これに相当する。Kondo の方法では、コンフィギュレー
ションスペース内をラティス状に区切り、干渉判定用の
マップを作成している。 （４）凸多面体の最近点（最近接点）間の距離計算に基
づく方法。この方法に該当する技術としては、Gilbert
et al.の方法（E. G. Gilbert, D. W. Johnson,and S.
S. Keerthi, IEEE Journal of Robotics and Automatio
n, Vol.4, No.2,pp.193-203, 1988.）が挙げられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の干渉チェック方法には、次のような問題があ
る。
た従来の干渉チェック方法には、次のような問題があ
る。
【０００４】従来の干渉チェック方法のうち、（１）、
（２）、（３）の方法はいずれも任意の非凸物体を対象
としており、凸多面体専用の（４）の方法と比較する
と、適用範囲は広いが、以下のような問題点を有する。
（２）、（３）の方法はいずれも任意の非凸物体を対象
としており、凸多面体専用の（４）の方法と比較する
と、適用範囲は広いが、以下のような問題点を有する。
【０００５】（１）の方法では、物体を球で覆うという
前処理を必要とし、また、凸多面体の場合には、Gilber
t et al.の方法に比べて余分な計算を必要とする。ま
た、対象物体間の距離が算出されず、干渉までにどの程
度のマージンが残されているか等の計測ができない。
前処理を必要とし、また、凸多面体の場合には、Gilber
t et al.の方法に比べて余分な計算を必要とする。ま
た、対象物体間の距離が算出されず、干渉までにどの程
度のマージンが残されているか等の計測ができない。
【０００６】（２）の方法では、空間をラティス状に区
切ったマップを作成するための前処理に時間がかかる。
また、環境が動く場合にはマップを作成し直す必要があ
り、環境変動に対してリアルタイムに対応することがで
きない。さらに、空間をラティス状に区切るため、単位
ラティス以上の精度で位置を算出することができない。
切ったマップを作成するための前処理に時間がかかる。
また、環境が動く場合にはマップを作成し直す必要があ
り、環境変動に対してリアルタイムに対応することがで
きない。さらに、空間をラティス状に区切るため、単位
ラティス以上の精度で位置を算出することができない。
【０００７】（３）の方法では、コンフィギュレーショ
ンスペースの作成に時間がかかる。また、（２）の方法
と同様に、環境が動く場合にはマップを作成し直す必要
があり、環境変動に対してリアルタイムに対応すること
ができない。Kondo のようにコンフィギュレーションス
ペースをラティス状に区切る場合には、単位ラティス以
上の精度で位置を算出をすることができない。
ンスペースの作成に時間がかかる。また、（２）の方法
と同様に、環境が動く場合にはマップを作成し直す必要
があり、環境変動に対してリアルタイムに対応すること
ができない。Kondo のようにコンフィギュレーションス
ペースをラティス状に区切る場合には、単位ラティス以
上の精度で位置を算出をすることができない。
【０００８】これに対して、（４）の方法では、特別な
前処理を必要とせず、対象物体同士の距離を高速に算出
することができるが、対象の形状は凸多面体に限られて
いる。
前処理を必要とせず、対象物体同士の距離を高速に算出
することができるが、対象の形状は凸多面体に限られて
いる。
【０００９】また、近年のコンピュータの高性能化等に
伴って３次元シミュレーションを行う場合に、３次元の
仮想空間内を移動する物体が多数存在し、各々の物体同
士の干渉チェックを行う必要が生じることがある。ま
た、多数の単一部品から構成されるアセンブリ部品が、
各々の単一部品が干渉することなく、実現できるかどう
かを検証する必要が生じることもある。
伴って３次元シミュレーションを行う場合に、３次元の
仮想空間内を移動する物体が多数存在し、各々の物体同
士の干渉チェックを行う必要が生じることがある。ま
た、多数の単一部品から構成されるアセンブリ部品が、
各々の単一部品が干渉することなく、実現できるかどう
かを検証する必要が生じることもある。
【００１０】しかしながら、（１）、（２）、（３）、
（４）の方法は、いずれも１対１の物体同士の干渉チェ
ック方法であって、多数の物体間の干渉チェックを行う
場合には、それらの中で可能なすべての組み合わせにつ
いて、チェックを繰り返さなければならない。
（４）の方法は、いずれも１対１の物体同士の干渉チェ
ック方法であって、多数の物体間の干渉チェックを行う
場合には、それらの中で可能なすべての組み合わせにつ
いて、チェックを繰り返さなければならない。
【００１１】さらに、近年の仮想空間における物体の場
合、より現実感を増すために、物体を表現する面情報
（ポリゴン）の数が飛躍的に増加しており、１対１の物
体同士の干渉チェックを行うだけでも多数の繰り返し演
算が必要である。このような演算方法を用いて多数の物
体間の干渉チェックを行うと、膨大な演算時間を要する
こととなり、現実的ではない。
合、より現実感を増すために、物体を表現する面情報
（ポリゴン）の数が飛躍的に増加しており、１対１の物
体同士の干渉チェックを行うだけでも多数の繰り返し演
算が必要である。このような演算方法を用いて多数の物
体間の干渉チェックを行うと、膨大な演算時間を要する
こととなり、現実的ではない。
【００１２】また、物体の数が増えれば増えるほど、干
渉チェックに必要な演算時間は飛躍的に増大するため、
多数の物体間の干渉チェックを自動的に行うことはほと
んど不可能に近い。このため、必要に応じて、ユーザが
多数の物体の中から手動で物体を選択指定し、指定され
た特定の物体について、１対１の物体同士の干渉チェッ
クを行っている。
渉チェックに必要な演算時間は飛躍的に増大するため、
多数の物体間の干渉チェックを自動的に行うことはほと
んど不可能に近い。このため、必要に応じて、ユーザが
多数の物体の中から手動で物体を選択指定し、指定され
た特定の物体について、１対１の物体同士の干渉チェッ
クを行っている。
【００１３】本発明の課題は、コンピュータ上に構築さ
れた多数の非凸物体のＣＧモデルの干渉チェックを、効
率よく自動的に行う干渉チェック装置およびその方法を
提供することである。
れた多数の非凸物体のＣＧモデルの干渉チェックを、効
率よく自動的に行う干渉チェック装置およびその方法を
提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】図１は、本発明の干渉チ
ェック装置の原理図である。本発明の第１の原理によれ
ば、干渉チェック装置は、格納手段１、射影手段２、抽
出手段３、判定手段４、および出力手段５を備え、コン
ピュータ上に生成された複数の物体の干渉状態をチェッ
クする。
ェック装置の原理図である。本発明の第１の原理によれ
ば、干渉チェック装置は、格納手段１、射影手段２、抽
出手段３、判定手段４、および出力手段５を備え、コン
ピュータ上に生成された複数の物体の干渉状態をチェッ
クする。
【００１５】格納手段１は、上記複数の物体を表す物体
データを格納し、射影手段２は、その物体データを用い
て、複数の物体の各々を表す１次元の射影データを生成
する。抽出手段３は、生成された射影データを用いて、
上記複数の物体から干渉可能性のある物体のペアを抽出
し、判定手段４は、抽出された物体のペアの干渉チェッ
クを行い、出力手段５は、干渉チェックの結果を出力す
る。
データを格納し、射影手段２は、その物体データを用い
て、複数の物体の各々を表す１次元の射影データを生成
する。抽出手段３は、生成された射影データを用いて、
上記複数の物体から干渉可能性のある物体のペアを抽出
し、判定手段４は、抽出された物体のペアの干渉チェッ
クを行い、出力手段５は、干渉チェックの結果を出力す
る。
【００１６】格納手段１が格納する物体データには、例
えば、物体の形状、ＸＹＺ座標系における位置、親子関
係等の情報が含まれ、射影手段２は、各物体をＸ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸の各座標軸に射影して、線分状の射影データを
計算する。そして、抽出手段３は、各座標軸上の複数の
射影データを比較して、射影データの重なりをチェック
し、互いに重なり合っている２つの射影データに対応す
る物体のペアを、干渉可能性のあるペアとして選び出
す。さらに、判定手段４は、こうして選び出された物体
のペアについて、より厳密な干渉チェックを行う。
えば、物体の形状、ＸＹＺ座標系における位置、親子関
係等の情報が含まれ、射影手段２は、各物体をＸ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸の各座標軸に射影して、線分状の射影データを
計算する。そして、抽出手段３は、各座標軸上の複数の
射影データを比較して、射影データの重なりをチェック
し、互いに重なり合っている２つの射影データに対応す
る物体のペアを、干渉可能性のあるペアとして選び出
す。さらに、判定手段４は、こうして選び出された物体
のペアについて、より厳密な干渉チェックを行う。
【００１７】このように、干渉チェックを、干渉可能性
判定と厳密な干渉判定の２段階に分けることにより、厳
密な干渉判定の処理対象を絞り込むことができ、多数物
体の干渉チェックが効率化される。また、干渉可能性判
定において、３次元空間における物体間の干渉問題を１
次元の干渉問題に簡単化することで、干渉可能性判定を
高速に行うことができる。
判定と厳密な干渉判定の２段階に分けることにより、厳
密な干渉判定の処理対象を絞り込むことができ、多数物
体の干渉チェックが効率化される。また、干渉可能性判
定において、３次元空間における物体間の干渉問題を１
次元の干渉問題に簡単化することで、干渉可能性判定を
高速に行うことができる。
【００１８】さらに、抽出手段３は、上記複数の物体の
射影データをソートするソーティング手段６を含み、射
影データのソーティング結果に基づき、射影データの重
なりをチェックすることもできる。この場合、ソーティ
ング方向の射影データの重なりをチェックした後に、他
の方向の射影データの重なりをチェックすることで、処
理対象を段階的に削減することができ、干渉可能性判定
が効率よく行われる。
射影データをソートするソーティング手段６を含み、射
影データのソーティング結果に基づき、射影データの重
なりをチェックすることもできる。この場合、ソーティ
ング方向の射影データの重なりをチェックした後に、他
の方向の射影データの重なりをチェックすることで、処
理対象を段階的に削減することができ、干渉可能性判定
が効率よく行われる。
【００１９】また、本発明の第２の原理によれば、干渉
チェック装置は、第１の干渉チェック手段７と第２の干
渉チェック手段８を備え、コンピュータ上に生成された
３以上の物体の干渉状態をチェックする。
チェック装置は、第１の干渉チェック手段７と第２の干
渉チェック手段８を備え、コンピュータ上に生成された
３以上の物体の干渉状態をチェックする。
【００２０】干渉チェック手段７は、上記３以上の物体
から干渉可能性のある物体のペアを抽出し、干渉チェッ
ク手段８は、抽出された物体のペアの干渉チェックを行
う。干渉チェック手段７は、例えば、干渉チェック手段
８よりも演算速度が速く、上記３以上の物体のすべての
組み合わせについて干渉チェックを行い、干渉チェック
手段８は、例えば、干渉チェック手段７よりも演算精度
が高く、干渉チェック手段７が干渉すると判定したすべ
ての組み合わせについて干渉チェックを行う。
から干渉可能性のある物体のペアを抽出し、干渉チェッ
ク手段８は、抽出された物体のペアの干渉チェックを行
う。干渉チェック手段７は、例えば、干渉チェック手段
８よりも演算速度が速く、上記３以上の物体のすべての
組み合わせについて干渉チェックを行い、干渉チェック
手段８は、例えば、干渉チェック手段７よりも演算精度
が高く、干渉チェック手段７が干渉すると判定したすべ
ての組み合わせについて干渉チェックを行う。
【００２１】このように、干渉チェックを、比較的精度
が低いが高速な干渉可能性判定と、比較的低速だが精度
が高い厳密な干渉判定の２段階に分けることにより、厳
密な干渉判定の処理対象を絞り込むことができ、３以上
の物体の干渉チェックが効率化される。
が低いが高速な干渉可能性判定と、比較的低速だが精度
が高い厳密な干渉判定の２段階に分けることにより、厳
密な干渉判定の処理対象を絞り込むことができ、３以上
の物体の干渉チェックが効率化される。
【００２２】例えば、干渉チェック手段７は射影手段２
と抽出手段３を含み、射影手段２は、３以上の物体の各
々を表す物体データをより低い次元へ射影し、抽出手段
３は、射影されたデータを用いてそれらの物体から干渉
可能性のある物体のペアを抽出する。また、干渉チェッ
ク手段８は判定手段４を含む。
と抽出手段３を含み、射影手段２は、３以上の物体の各
々を表す物体データをより低い次元へ射影し、抽出手段
３は、射影されたデータを用いてそれらの物体から干渉
可能性のある物体のペアを抽出する。また、干渉チェッ
ク手段８は判定手段４を含む。
【００２３】また、例えば、図１の格納手段１は、後述
する図２の物体形状・アセンブリモデル情報記憶部１１
に対応し、図１の射影手段２、抽出手段３、判定手段
４、干渉チェック手段７、および干渉チェック手段８
は、図２の多数物体間静的干渉判定部１３に対応し、図
１の出力手段５は、図２の干渉位置提示部１４に対応す
る。
する図２の物体形状・アセンブリモデル情報記憶部１１
に対応し、図１の射影手段２、抽出手段３、判定手段
４、干渉チェック手段７、および干渉チェック手段８
は、図２の多数物体間静的干渉判定部１３に対応し、図
１の出力手段５は、図２の干渉位置提示部１４に対応す
る。
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明では、コンピュータ上に構
築された複数の物体のＣＧモデルが互いに離れている
か、または干渉しているかを、コンピュータ上にて判定
し、物体間の最近点、干渉点、および距離を高速に算出
する。そして、コンピュータディスプレイを介して、処
理結果をグラフィカルにユーザに提示する。ここで、干
渉チェックの対象となる物体は、任意の非凸物体である
ものとする。非凸物体には、非凸多面体等が含まれる。
築された複数の物体のＣＧモデルが互いに離れている
か、または干渉しているかを、コンピュータ上にて判定
し、物体間の最近点、干渉点、および距離を高速に算出
する。そして、コンピュータディスプレイを介して、処
理結果をグラフィカルにユーザに提示する。ここで、干
渉チェックの対象となる物体は、任意の非凸物体である
ものとする。非凸物体には、非凸多面体等が含まれる。
【００２５】本発明の干渉チェックは、次のような特徴
を有する。 （１）物体の形状を直方体や球等の包絡図形で近似し
て、多数物体間の静的干渉チェックを高速に行う。 （２）（１）の静的干渉チェックにおいて、近似図形を
より低次元の空間（例えば、座標軸上）に射影し、干渉
可能性のある物体のペアを段階的に絞り込んでペアの数
を削減した後、残されたペアの厳密な干渉チェックを行
う。 （３）（１）の静的干渉チェックの後、クリッピング処
理により、干渉位置を効率的に同定する。 （４）（１）の静的干渉チェックの後、多数物体対多数
物体の干渉チェックと距離計算を効率的に行う。
を有する。 （１）物体の形状を直方体や球等の包絡図形で近似し
て、多数物体間の静的干渉チェックを高速に行う。 （２）（１）の静的干渉チェックにおいて、近似図形を
より低次元の空間（例えば、座標軸上）に射影し、干渉
可能性のある物体のペアを段階的に絞り込んでペアの数
を削減した後、残されたペアの厳密な干渉チェックを行
う。 （３）（１）の静的干渉チェックの後、クリッピング処
理により、干渉位置を効率的に同定する。 （４）（１）の静的干渉チェックの後、多数物体対多数
物体の干渉チェックと距離計算を効率的に行う。
【００２６】一般に、物体の正確な形状を用いた厳密な
干渉チェックは、物体上の多数のポリゴンについて演算
を繰り返すため、精度は高いが膨大な処理時間を要す
る。しかし、近似図形を用いて物体のポリゴンの数を削
減すれば、精度は低いが高速な干渉チェックが可能にな
る。そこで、まず、近似図形を用いた干渉チェックによ
り、多数の物体の中から干渉可能性のある物体のペアを
抽出し、次に、正確な形状を用いて厳密な干渉チェック
を行う。
干渉チェックは、物体上の多数のポリゴンについて演算
を繰り返すため、精度は高いが膨大な処理時間を要す
る。しかし、近似図形を用いて物体のポリゴンの数を削
減すれば、精度は低いが高速な干渉チェックが可能にな
る。そこで、まず、近似図形を用いた干渉チェックによ
り、多数の物体の中から干渉可能性のある物体のペアを
抽出し、次に、正確な形状を用いて厳密な干渉チェック
を行う。
【００２７】これにより、多数物体間の干渉チェックが
効率化され、処理時間が短縮される。その結果、多数物
体間の干渉チェックを、コンピュータを用いて現実的な
時間内で行うことが可能になり、処理が自動化される。
効率化され、処理時間が短縮される。その結果、多数物
体間の干渉チェックを、コンピュータを用いて現実的な
時間内で行うことが可能になり、処理が自動化される。
【００２８】以下の実施形態において、干渉チェック装
置は、機械系ＣＡＤ等で作成されたアセンブリモデルを
メモリ上にロードし、そのアセンブリモデルに含まれる
複数の物体に対して、静的な干渉チェックを高速に行
う。そして、干渉候補点をディスプレイ画面に表示す
る。このとき、ユーザは、表示された干渉候補点の近傍
で物体をインタラクティブに移動させ、干渉チェック装
置は、リアルタイムに干渉チェックおよび距離計算を行
う。
置は、機械系ＣＡＤ等で作成されたアセンブリモデルを
メモリ上にロードし、そのアセンブリモデルに含まれる
複数の物体に対して、静的な干渉チェックを高速に行
う。そして、干渉候補点をディスプレイ画面に表示す
る。このとき、ユーザは、表示された干渉候補点の近傍
で物体をインタラクティブに移動させ、干渉チェック装
置は、リアルタイムに干渉チェックおよび距離計算を行
う。
【００２９】図２は、実施形態の干渉チェック装置の構
成図である。図２の干渉チェック装置は、物体形状・ア
センブリモデル情報記憶部１１、物***置・姿勢情報更
新部１２、多数物体間静的干渉判定部１３、干渉位置提
示部１４、多対多物体間距離計算部１５、および物体間
干渉判定部１６を備える。
成図である。図２の干渉チェック装置は、物体形状・ア
センブリモデル情報記憶部１１、物***置・姿勢情報更
新部１２、多数物体間静的干渉判定部１３、干渉位置提
示部１４、多対多物体間距離計算部１５、および物体間
干渉判定部１６を備える。
【００３０】物体形状・アセンブリモデル情報記憶部１
１は、アセンブリモデルや物体形状の情報を記憶する。
この情報には、物体形状を表現するための頂点の集合、
物体間のアセンブリ関係を表現するための親子関係、位
置、姿勢、関節関係等が含まれる。
１は、アセンブリモデルや物体形状の情報を記憶する。
この情報には、物体形状を表現するための頂点の集合、
物体間のアセンブリ関係を表現するための親子関係、位
置、姿勢、関節関係等が含まれる。
【００３１】物***置・姿勢情報更新部１２は、物体の
位置および姿勢の形状情報の時間に対する変動量を計算
する。例えば、物体が動いた時には、その物体の各頂点
の変動量が計算される。また、多数物体間静的干渉判定
部１３は、アセンブリモデルに含まれる多数の物体間に
おける組み合わせ的な干渉チェックを一遍に行い、干渉
判定データを出力する。
位置および姿勢の形状情報の時間に対する変動量を計算
する。例えば、物体が動いた時には、その物体の各頂点
の変動量が計算される。また、多数物体間静的干渉判定
部１３は、アセンブリモデルに含まれる多数の物体間に
おける組み合わせ的な干渉チェックを一遍に行い、干渉
判定データを出力する。
【００３２】干渉位置提示部１４は、多数物体間静的干
渉判定部１３からの干渉判定データに基づき、干渉位置
をグラフィカルに表示する。また、多対多物体間距離計
算部１５は、干渉位置提示部１４が表示した物体の組み
合わせに対して、多対多（１対多を含む）の最短距離計
算をリアルタイムで行う。また、物体間干渉判定部１６
は、多対多物体間距離計算部１５が計算した距離情報に
基づいて、物体間の干渉状態をリアルタイムで判定す
る。
渉判定部１３からの干渉判定データに基づき、干渉位置
をグラフィカルに表示する。また、多対多物体間距離計
算部１５は、干渉位置提示部１４が表示した物体の組み
合わせに対して、多対多（１対多を含む）の最短距離計
算をリアルタイムで行う。また、物体間干渉判定部１６
は、多対多物体間距離計算部１５が計算した距離情報に
基づいて、物体間の干渉状態をリアルタイムで判定す
る。
【００３３】図２の干渉チェック装置は、例えば、図３
に示すような情報処理装置（コンピュータ）を用いて構
成される。図３の情報処理装置は、ＣＰＵ（中央処理装
置）２１、記憶装置２２、ＲＡＭ（random access memo
ry）２３、データ入力装置２４、グラフィックディスプ
レイ２５、入力インタフェース（Ｉ／Ｆ）２６、および
出力インタフェース２７を備え、それらはバスにより接
続されている。
に示すような情報処理装置（コンピュータ）を用いて構
成される。図３の情報処理装置は、ＣＰＵ（中央処理装
置）２１、記憶装置２２、ＲＡＭ（random access memo
ry）２３、データ入力装置２４、グラフィックディスプ
レイ２５、入力インタフェース（Ｉ／Ｆ）２６、および
出力インタフェース２７を備え、それらはバスにより接
続されている。
【００３４】記憶装置２２は、例えば、ＲＯＭ（read o
nly memory）、磁気ディスク装置、光ディスク装置、光
磁気ディスク（magneto-optical disk）装置等であり、
干渉チェック処理に必要なデータとプログラム（実行モ
ジュール）を格納する。
nly memory）、磁気ディスク装置、光ディスク装置、光
磁気ディスク（magneto-optical disk）装置等であり、
干渉チェック処理に必要なデータとプログラム（実行モ
ジュール）を格納する。
【００３５】ここでは、作業環境、物体形状、アセンブ
リモデル、物体の初期位置等のデータと、図２の各部に
対応する処理を行う実行モジュール、物体の動きをグラ
フィカルに表示する実行モジュール等が格納される。
リモデル、物体の初期位置等のデータと、図２の各部に
対応する処理を行う実行モジュール、物体の動きをグラ
フィカルに表示する実行モジュール等が格納される。
【００３６】ＣＰＵ２１は、記憶装置２２から読み出し
たデータと実行モジュールを用いて、物体の座標変換、
静的干渉チェック、最近ベクトル計算、計算結果を表示
するための演算、物体の動きをグラフィカルに表示する
ための演算、およびその他のあらゆる論理演算を行う。
空間内で物体の位置・姿勢を更新する処理は、物体の座
標系を他の座標系に変換する処理とみなすことができる
ため、ここでは、このような処理を物体の座標変換と呼
んでいる。
たデータと実行モジュールを用いて、物体の座標変換、
静的干渉チェック、最近ベクトル計算、計算結果を表示
するための演算、物体の動きをグラフィカルに表示する
ための演算、およびその他のあらゆる論理演算を行う。
空間内で物体の位置・姿勢を更新する処理は、物体の座
標系を他の座標系に変換する処理とみなすことができる
ため、ここでは、このような処理を物体の座標変換と呼
んでいる。
【００３７】図２の物***置・姿勢情報更新部１２、多
数物体間静的干渉判定部１３、干渉位置提示部１４、多
対多物体間距離計算部１５、および物体間干渉判定部１
６は、それぞれ、記憶装置２２に格納された特定のプロ
グラムコードに対応するソフトウェアコンポーネントと
して実装され、プログラムの実行により決められた処理
を行う。
数物体間静的干渉判定部１３、干渉位置提示部１４、多
対多物体間距離計算部１５、および物体間干渉判定部１
６は、それぞれ、記憶装置２２に格納された特定のプロ
グラムコードに対応するソフトウェアコンポーネントと
して実装され、プログラムの実行により決められた処理
を行う。
【００３８】ＲＡＭ２３は、常駐メモリとして、形状デ
ータ・アセンブリデータメモリ３１、座標変換データメ
モリ３２、静的干渉チェックデータメモリ３３、および
最近ベクトル（最近接ベクトル）データメモリ３４を含
む。
ータ・アセンブリデータメモリ３１、座標変換データメ
モリ３２、静的干渉チェックデータメモリ３３、および
最近ベクトル（最近接ベクトル）データメモリ３４を含
む。
【００３９】形状データ・アセンブリデータメモリ３１
は、図２の物体形状・アセンブリモデル情報記憶部１１
に対応し、ＣＰＵ２１が記憶装置２２から読み出した作
業環境、物体形状等のデータを格納する。また、座標変
換データメモリ３２は、ＣＰＵ２１が、データ入力装置
２４を介して入力された物体の移動指示に基づいて算出
した物体の位置と姿勢に関するデータを格納する。
は、図２の物体形状・アセンブリモデル情報記憶部１１
に対応し、ＣＰＵ２１が記憶装置２２から読み出した作
業環境、物体形状等のデータを格納する。また、座標変
換データメモリ３２は、ＣＰＵ２１が、データ入力装置
２４を介して入力された物体の移動指示に基づいて算出
した物体の位置と姿勢に関するデータを格納する。
【００４０】静的干渉チェックデータメモリ３３は、Ｃ
ＰＵ２１が、形状データ・アセンブリデータメモリ３１
および座標変換データメモリ３２のデータを用いて行っ
た静的干渉チェックの結果を格納する。また、最近ベク
トルデータメモリ３４は、ＣＰＵ２１が、静的干渉チェ
ックの結果に基づいて算出した最近ベクトルデータを格
納する。このデータには、物体間の最近点、距離、干渉
判定結果等が含まれる。
ＰＵ２１が、形状データ・アセンブリデータメモリ３１
および座標変換データメモリ３２のデータを用いて行っ
た静的干渉チェックの結果を格納する。また、最近ベク
トルデータメモリ３４は、ＣＰＵ２１が、静的干渉チェ
ックの結果に基づいて算出した最近ベクトルデータを格
納する。このデータには、物体間の最近点、距離、干渉
判定結果等が含まれる。
【００４１】データ入力装置２４は、例えば、キーボー
ド、ポインティングデバイス、タッチパネル等であり、
インタフェース２６を介して、ユーザが指定した作業環
境、物体の位置・姿勢、移動指示等の情報をＣＰＵ２１
に入力する。グラフィックディスプレイ２５は、インタ
フェース２７を介して送られてきた、ＲＡＭ２３内のメ
モリ３２、３３、３４の各データを、グラフィカルに表
示する。また、ユーザへの問い合わせを出力することも
できる。
ド、ポインティングデバイス、タッチパネル等であり、
インタフェース２６を介して、ユーザが指定した作業環
境、物体の位置・姿勢、移動指示等の情報をＣＰＵ２１
に入力する。グラフィックディスプレイ２５は、インタ
フェース２７を介して送られてきた、ＲＡＭ２３内のメ
モリ３２、３３、３４の各データを、グラフィカルに表
示する。また、ユーザへの問い合わせを出力することも
できる。
【００４２】図４は、図３の情報処理装置にプログラム
とデータを供給することのできるコンピュータ読み取り
可能な記録媒体を示している。可搬記録媒体４１は、メ
モリカード、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（comp
act disk read only memory）、光ディスク、光磁気デ
ィスク等であり、上述のプログラムとデータを格納す
る。情報処理装置は、媒体駆動装置４２を介して、可搬
記録媒体４１からプログラムとデータをロードし、それ
らを用いて必要な処理を行うことができる。
とデータを供給することのできるコンピュータ読み取り
可能な記録媒体を示している。可搬記録媒体４１は、メ
モリカード、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（comp
act disk read only memory）、光ディスク、光磁気デ
ィスク等であり、上述のプログラムとデータを格納す
る。情報処理装置は、媒体駆動装置４２を介して、可搬
記録媒体４１からプログラムとデータをロードし、それ
らを用いて必要な処理を行うことができる。
【００４３】また、情報処理装置は、ネットワーク接続
装置４３を介して、外部のデータベース４４から上述の
プログラムとデータをロードし、それらを用いて必要な
処理を行うこともできる。この場合、ネットワーク接続
装置４３は、ＬＡＮ（localarea network）等の任意の
ネットワーク（回線）を介して外部の装置と通信し、通
信に伴うデータ変換を行う。
装置４３を介して、外部のデータベース４４から上述の
プログラムとデータをロードし、それらを用いて必要な
処理を行うこともできる。この場合、ネットワーク接続
装置４３は、ＬＡＮ（localarea network）等の任意の
ネットワーク（回線）を介して外部の装置と通信し、通
信に伴うデータ変換を行う。
【００４４】図５は、図２の物***置・姿勢情報更新部
１２、多数物体間静的干渉判定部１３、および干渉位置
提示部１４による干渉チェック処理のフローチャートで
ある。
１２、多数物体間静的干渉判定部１３、および干渉位置
提示部１４による干渉チェック処理のフローチャートで
ある。
【００４５】まず、物***置・姿勢情報更新部１２は、
静的干渉チェックの対象となる物体形状データ、アセン
ブリデータ、各物体の初期位置等を読み込み、初期設定
を行って、画面に表示する（ステップＳ１）。この時、
アセンブリデータが表すアセンブリモデルを構成する各
部品に対して、各々を包絡（被覆）する図形を算出し、
部品とともに表示する。この包絡図形として直方体を用
いる場合は、直方体の頂点の位置が算出される。
静的干渉チェックの対象となる物体形状データ、アセン
ブリデータ、各物体の初期位置等を読み込み、初期設定
を行って、画面に表示する（ステップＳ１）。この時、
アセンブリデータが表すアセンブリモデルを構成する各
部品に対して、各々を包絡（被覆）する図形を算出し、
部品とともに表示する。この包絡図形として直方体を用
いる場合は、直方体の頂点の位置が算出される。
【００４６】例えば、図６のアセンブリモデルの場合、
部品５１を包絡する直方体５３の頂点の集合は、図７に
示すように、（ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５，ａ６，
ａ７，ａ８）となり、部品５２を包絡する直方体５４の
頂点の集合は、図８に示すように、（ｂ１，ｂ２，ｂ
３，ｂ４，ｂ５，ｂ６，ｂ７，ｂ８）となる。
部品５１を包絡する直方体５３の頂点の集合は、図７に
示すように、（ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５，ａ６，
ａ７，ａ８）となり、部品５２を包絡する直方体５４の
頂点の集合は、図８に示すように、（ｂ１，ｂ２，ｂ
３，ｂ４，ｂ５，ｂ６，ｂ７，ｂ８）となる。
【００４７】次に、物***置・姿勢情報更新部１２は、
ユーザの移動指示に従って、アセンブリモデルの位置・
姿勢に対して座標変換（位置・姿勢の更新）を施す（ス
テップＳ２）。この時、各部品を包絡する図形にも同様
の座標変換を施し、変換結果の図形をさらに包絡する図
形を新たに算出する。
ユーザの移動指示に従って、アセンブリモデルの位置・
姿勢に対して座標変換（位置・姿勢の更新）を施す（ス
テップＳ２）。この時、各部品を包絡する図形にも同様
の座標変換を施し、変換結果の図形をさらに包絡する図
形を新たに算出する。
【００４８】例えば、図６のアセンブリモデルに対し
て、図９に示すような座標変換を施した場合、元の直方
体５３、５４は、図１０、１１に示すように、ＸＹＺ座
標系に対して傾いた状態になる。このため、これらの傾
いた直方体をさらに包絡する直方体５５、５６を算出
し、表示する。
て、図９に示すような座標変換を施した場合、元の直方
体５３、５４は、図１０、１１に示すように、ＸＹＺ座
標系に対して傾いた状態になる。このため、これらの傾
いた直方体をさらに包絡する直方体５５、５６を算出
し、表示する。
【００４９】後の処理を簡単にするため、これらの直方
体５５、５６の各辺は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のいずれかに
平行になるように設定される。図１０の直方体５５の頂
点の集合は、（ａ１′，ａ２′，ａ３′，ａ４′，ａ
５′，ａ６′，ａ７′，ａ８′）となり、図１１の直方
体５６の頂点の集合は、（ｂ１′，ｂ２′，ｂ３′，ｂ
４′，ｂ５′，ｂ６′，ｂ７′，ｂ８′）となる。
体５５、５６の各辺は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のいずれかに
平行になるように設定される。図１０の直方体５５の頂
点の集合は、（ａ１′，ａ２′，ａ３′，ａ４′，ａ
５′，ａ６′，ａ７′，ａ８′）となり、図１１の直方
体５６の頂点の集合は、（ｂ１′，ｂ２′，ｂ３′，ｂ
４′，ｂ５′，ｂ６′，ｂ７′，ｂ８′）となる。
【００５０】次に、多数物体間静的干渉判定部１３は、
算出された包絡図形をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のそれぞれに射
影して、射影データを求める（ステップＳ３）。この射
影データは、各座標軸上の線分に対応し、ＸＹＺ座標系
において包絡図形が存在する空間の範囲を表す。射影デ
ータとしては、例えば、包絡図形を構成する頂点のＸ座
標値、Ｙ座標値、Ｚ座標値それぞれの最大値と最小値が
用いられる。
算出された包絡図形をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のそれぞれに射
影して、射影データを求める（ステップＳ３）。この射
影データは、各座標軸上の線分に対応し、ＸＹＺ座標系
において包絡図形が存在する空間の範囲を表す。射影デ
ータとしては、例えば、包絡図形を構成する頂点のＸ座
標値、Ｙ座標値、Ｚ座標値それぞれの最大値と最小値が
用いられる。
【００５１】例えば、図１０の直方体５５の場合は、座
標系の原点に最も近い頂点ａ１′の座標値が最小値に対
応し、原点から最も遠い頂点ａ５′の座標値が最大値に
対応する。また、図１１の直方体５６の場合は、頂点ｂ
１′の座標値が最小値に対応し、頂点ｂ５′の座標値が
最大値に対応する。
標系の原点に最も近い頂点ａ１′の座標値が最小値に対
応し、原点から最も遠い頂点ａ５′の座標値が最大値に
対応する。また、図１１の直方体５６の場合は、頂点ｂ
１′の座標値が最小値に対応し、頂点ｂ５′の座標値が
最大値に対応する。
【００５２】次に、多数物体間静的干渉判定部１３は、
このようにして求めたすべての包絡図形の射影データに
ソーティングを施し、最小値の小さい順にそれらを並べ
替える。そして、ソーティングされた射影データを用い
て、部品間の干渉可能性を判定し、干渉可能性のある部
品のペアを選び出す（ステップＳ４）。
このようにして求めたすべての包絡図形の射影データに
ソーティングを施し、最小値の小さい順にそれらを並べ
替える。そして、ソーティングされた射影データを用い
て、部品間の干渉可能性を判定し、干渉可能性のある部
品のペアを選び出す（ステップＳ４）。
【００５３】このように、処理対象の部品の形状を包絡
図形で近似することにより、任意の形状の部品を扱うこ
とが可能になり、射影データの計算等の処理が簡単にな
る。しかし、元の部品の形状が直方体等の比較的簡単な
図形の場合は、必ずしも包絡図形を用いる必要はなく、
元の形状を用いて干渉可能性を判定してもよい。
図形で近似することにより、任意の形状の部品を扱うこ
とが可能になり、射影データの計算等の処理が簡単にな
る。しかし、元の部品の形状が直方体等の比較的簡単な
図形の場合は、必ずしも包絡図形を用いる必要はなく、
元の形状を用いて干渉可能性を判定してもよい。
【００５４】次に、選び出されたペアに対して、部品間
の最短距離を算出することにより、干渉しているか否か
の厳密な判定を行う（ステップＳ５）。ここでは、部品
の包絡図形の代わりに、部品の形状そのものを用いて距
離計算が行われる。１対１の部品間の最短距離計算と干
渉チェックに関しては、前述した従来の方法以外にも、
様々な方法を用いることができる。
の最短距離を算出することにより、干渉しているか否か
の厳密な判定を行う（ステップＳ５）。ここでは、部品
の包絡図形の代わりに、部品の形状そのものを用いて距
離計算が行われる。１対１の部品間の最短距離計算と干
渉チェックに関しては、前述した従来の方法以外にも、
様々な方法を用いることができる。
【００５５】例えば、特開平７−１３４７３５（「最接
近点探索方法及びその前処理方法」）には、多面体間の
最近点の探索において、有向グラフ型構造データから求
めた格子点を用いて内積評価を行う方法が開示されてい
る。また、特開平８−７７２１０（「干渉チェック前処
理方法」）には、多面体間の干渉チェックにおいて、非
凸多面体のポリゴン集合を、高速に凸要素の部分ポリゴ
ン集合に分割して、Gilbert et al.の方法を適用する方
法が開示されている。
近点探索方法及びその前処理方法」）には、多面体間の
最近点の探索において、有向グラフ型構造データから求
めた格子点を用いて内積評価を行う方法が開示されてい
る。また、特開平８−７７２１０（「干渉チェック前処
理方法」）には、多面体間の干渉チェックにおいて、非
凸多面体のポリゴン集合を、高速に凸要素の部分ポリゴ
ン集合に分割して、Gilbert et al.の方法を適用する方
法が開示されている。
【００５６】また、特開平９−２７０４６（「干渉チェ
ック方法」）には、物体を包絡する球の２分木を用い
て、高速に干渉チェックを行う方法が開示されている。
また、特願平９−１２８６０１（「物体間距離演算装置
および物体間距離演算プログラム記憶媒体」）には、２
つの凸物体の曲面パッチを定義する制御点の位置ベクト
ルを用いて、凸物体間の距離を高精度で計算する方法が
開示されている。
ック方法」）には、物体を包絡する球の２分木を用い
て、高速に干渉チェックを行う方法が開示されている。
また、特願平９−１２８６０１（「物体間距離演算装置
および物体間距離演算プログラム記憶媒体」）には、２
つの凸物体の曲面パッチを定義する制御点の位置ベクト
ルを用いて、凸物体間の距離を高精度で計算する方法が
開示されている。
【００５７】算出された部品間の距離があらかじめ決め
られた微小量の閾値εより小さい場合は、２つの部品は
干渉しているとみなされ、そうでなければ、それらの部
品は干渉していないとみなされる。そして、多数物体間
静的干渉判定部１３は、干渉している部品のペア（干渉
ペア）をすべて列挙する（ステップＳ６）。この時、干
渉しているペアの部品名、干渉が発生している点（干渉
点）の３次元座標値、部品間の距離等を記録する。干渉
点は、例えば、２つの部品の最近点のうちいずれか一
方、またはその近傍の適当な位置に設けられる。
られた微小量の閾値εより小さい場合は、２つの部品は
干渉しているとみなされ、そうでなければ、それらの部
品は干渉していないとみなされる。そして、多数物体間
静的干渉判定部１３は、干渉している部品のペア（干渉
ペア）をすべて列挙する（ステップＳ６）。この時、干
渉しているペアの部品名、干渉が発生している点（干渉
点）の３次元座標値、部品間の距離等を記録する。干渉
点は、例えば、２つの部品の最近点のうちいずれか一
方、またはその近傍の適当な位置に設けられる。
【００５８】次に、干渉位置提示部１４は、列挙された
各干渉ペアの干渉点をグラフィカルに表示し（ステップ
Ｓ７）、処理を終了する。この時、図１２に示すよう
に、各干渉点は輝点で表現され、干渉点毎に部品間の距
離ｄが表示される。また、各干渉点に対応する部品名
は、図１３に示すように、一覧表示される。ここでは、
部品５１の名称が部品Ａに対応し、部品５２の名称が部
品Ｂに対応している。このような表示を用いることによ
り、ユーザは、干渉点における部品間の詳細な距離と各
部品が有する干渉点とを容易に認識することができる。
各干渉ペアの干渉点をグラフィカルに表示し（ステップ
Ｓ７）、処理を終了する。この時、図１２に示すよう
に、各干渉点は輝点で表現され、干渉点毎に部品間の距
離ｄが表示される。また、各干渉点に対応する部品名
は、図１３に示すように、一覧表示される。ここでは、
部品５１の名称が部品Ａに対応し、部品５２の名称が部
品Ｂに対応している。このような表示を用いることによ
り、ユーザは、干渉点における部品間の詳細な距離と各
部品が有する干渉点とを容易に認識することができる。
【００５９】次に、ステップＳ３、Ｓ４で行われるソー
ティングと干渉可能性判定について、より詳細に説明す
る。ここで、アセンブリモデルの各部品を識別する添え
字をｉとし、それを包絡する直方体の頂点の中で、原点
から最も遠い頂点をｍａｘ（ｉ）とし、原点に最も近い
頂点をｍｉｎ（ｉ）とする。さらに、それらの頂点の座
標値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を、それぞれ次のように表記する。 ｍａｘ（ｉ）＝（ｍａｘＸ（ｉ），ｍａｘＹ（ｉ），ｍ
ａｘＺ（ｉ））， ｍｉｎ（ｉ）＝（ｍｉｎＸ（ｉ），ｍｉｎＹ（ｉ），ｍ
ｉｎＺ（ｉ）） この時、この直方体のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸への射影データ
ｐｒｏｊＸ（ｉ）、ｐｒｏｊＹ（ｉ）、ｐｒｏｊＺ
（ｉ）は、それぞれ次のように表される。 ｐｒｏｊＸ（ｉ）＝（ｍａｘＸ（ｉ），ｍｉｎＸ
（ｉ））， ｐｒｏｊＹ（ｉ）＝（ｍａｘＹ（ｉ），ｍｉｎＹ
（ｉ））， ｐｒｏｊＺ（ｉ）＝（ｍａｘＺ（ｉ），ｍｉｎＺ
（ｉ）） 図１４は、４つの直方体をＸＹ平面に射影し、さらにＸ
軸、Ｙ軸に射影した結果を示している。図１４におい
て、矩形６１、６２、６３、６４は、座標変換後に生成
された直方体のＸＹ平面への射影を表しており、矩形６
５、６６、６７、６８は、座標変換前に生成された直方
体のＸＹ平面への射影を表している。
ティングと干渉可能性判定について、より詳細に説明す
る。ここで、アセンブリモデルの各部品を識別する添え
字をｉとし、それを包絡する直方体の頂点の中で、原点
から最も遠い頂点をｍａｘ（ｉ）とし、原点に最も近い
頂点をｍｉｎ（ｉ）とする。さらに、それらの頂点の座
標値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を、それぞれ次のように表記する。 ｍａｘ（ｉ）＝（ｍａｘＸ（ｉ），ｍａｘＹ（ｉ），ｍ
ａｘＺ（ｉ））， ｍｉｎ（ｉ）＝（ｍｉｎＸ（ｉ），ｍｉｎＹ（ｉ），ｍ
ｉｎＺ（ｉ）） この時、この直方体のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸への射影データ
ｐｒｏｊＸ（ｉ）、ｐｒｏｊＹ（ｉ）、ｐｒｏｊＺ
（ｉ）は、それぞれ次のように表される。 ｐｒｏｊＸ（ｉ）＝（ｍａｘＸ（ｉ），ｍｉｎＸ
（ｉ））， ｐｒｏｊＹ（ｉ）＝（ｍａｘＹ（ｉ），ｍｉｎＹ
（ｉ））， ｐｒｏｊＺ（ｉ）＝（ｍａｘＺ（ｉ），ｍｉｎＺ
（ｉ）） 図１４は、４つの直方体をＸＹ平面に射影し、さらにＸ
軸、Ｙ軸に射影した結果を示している。図１４におい
て、矩形６１、６２、６３、６４は、座標変換後に生成
された直方体のＸＹ平面への射影を表しており、矩形６
５、６６、６７、６８は、座標変換前に生成された直方
体のＸＹ平面への射影を表している。
【００６０】矩形６１、６２、６３、６４に対応する直
方体の添え字を、それぞれ、ｉ＝０，１，２，３とする
と、これらの直方体のＸ軸、Ｙ軸への射影データｐｒｏ
ｊＸ（ｉ）、ｐｒｏｊＹ（ｉ）は、それぞれ次のように
なる。 矩形６１ ｐｒｏｊＸ（０）＝（ｍａｘＸ（０），ｍｉｎＸ
（０））， ｐｒｏｊＹ（０）＝（ｍａｘＹ（０），ｍｉｎＹ
（０）） 矩形６２ ｐｒｏｊＸ（１）＝（ｍａｘＸ（１），ｍｉｎＸ
（１））， ｐｒｏｊＹ（１）＝（ｍａｘＹ（１），ｍｉｎＹ
（１）） 矩形６３ ｐｒｏｊＸ（２）＝（ｍａｘＸ（２），ｍｉｎＸ
（２））， ｐｒｏｊＹ（２）＝（ｍａｘＹ（２），ｍｉｎＹ
（２）） 矩形６４ ｐｒｏｊＸ（３）＝（ｍａｘＸ（３），ｍｉｎＸ
（３））， ｐｒｏｊＹ（３）＝（ｍａｘＹ（３），ｍｉｎＹ
（３）） Ｚ軸への射影データｐｒｏｊＺ（ｉ）も、同様にして求
められる。ここで、Ｘ軸をソーティング方向として選
び、ｍｉｎＸ（ｉ）の小さい順にｐｒｏｊＸ（ｉ）をソ
ートすると、ｐｒｏｊＸ（０）、ｐｒｏｊＸ（１）、ｐ
ｒｏｊＸ（２）、ｐｒｏｊＸ（３）の順に並べられる。
次に、ソーティング結果における順位に従って、射影デ
ータを用いて干渉可能性を判定する。
方体の添え字を、それぞれ、ｉ＝０，１，２，３とする
と、これらの直方体のＸ軸、Ｙ軸への射影データｐｒｏ
ｊＸ（ｉ）、ｐｒｏｊＹ（ｉ）は、それぞれ次のように
なる。 矩形６１ ｐｒｏｊＸ（０）＝（ｍａｘＸ（０），ｍｉｎＸ
（０））， ｐｒｏｊＹ（０）＝（ｍａｘＹ（０），ｍｉｎＹ
（０）） 矩形６２ ｐｒｏｊＸ（１）＝（ｍａｘＸ（１），ｍｉｎＸ
（１））， ｐｒｏｊＹ（１）＝（ｍａｘＹ（１），ｍｉｎＹ
（１）） 矩形６３ ｐｒｏｊＸ（２）＝（ｍａｘＸ（２），ｍｉｎＸ
（２））， ｐｒｏｊＹ（２）＝（ｍａｘＹ（２），ｍｉｎＹ
（２）） 矩形６４ ｐｒｏｊＸ（３）＝（ｍａｘＸ（３），ｍｉｎＸ
（３））， ｐｒｏｊＹ（３）＝（ｍａｘＹ（３），ｍｉｎＹ
（３）） Ｚ軸への射影データｐｒｏｊＺ（ｉ）も、同様にして求
められる。ここで、Ｘ軸をソーティング方向として選
び、ｍｉｎＸ（ｉ）の小さい順にｐｒｏｊＸ（ｉ）をソ
ートすると、ｐｒｏｊＸ（０）、ｐｒｏｊＸ（１）、ｐ
ｒｏｊＸ（２）、ｐｒｏｊＸ（３）の順に並べられる。
次に、ソーティング結果における順位に従って、射影デ
ータを用いて干渉可能性を判定する。
【００６１】図１５および図１６は、Ｘ軸をソーティン
グ方向とした場合の干渉可能性判定処理のフローチャー
トである。まず、多数物体間静的干渉判定部１３は、ソ
ーティング結果において、ｋ番目の順位の射影データの
添え字をＩk （ｋ＝１，２，．．．，Ｎ）とおき（図１
５、ステップＳ１１）、ｋ＝１とおく（ステップＳ１
２）。ここで、Ｎは判定対象となる部品の数を表す。図
１４の射影データの場合は、Ｎ＝４であり、Ｉ1 ＝０、
Ｉ2 ＝１、Ｉ3 ＝２、Ｉ4 ＝３となる。
グ方向とした場合の干渉可能性判定処理のフローチャー
トである。まず、多数物体間静的干渉判定部１３は、ソ
ーティング結果において、ｋ番目の順位の射影データの
添え字をＩk （ｋ＝１，２，．．．，Ｎ）とおき（図１
５、ステップＳ１１）、ｋ＝１とおく（ステップＳ１
２）。ここで、Ｎは判定対象となる部品の数を表す。図
１４の射影データの場合は、Ｎ＝４であり、Ｉ1 ＝０、
Ｉ2 ＝１、Ｉ3 ＝２、Ｉ4 ＝３となる。
【００６２】次に、Ｉk より後の順位の射影データの添
え字をＩj として、ｍａｘＸ（Ｉk）とｍｉｎＸ
（Ｉj ）を比較し、ｍａｘＸ（Ｉk ）＞ｍｉｎＸ
（Ｉj ）を満たすようなＩj を選び出す。ソーティング
により、ｍｉｎＸ（Ｉk ）＜ｍｉｎＸ（Ｉ j ）であるこ
とが保証されているため、このような射影データｐｒｏ
ｊＸ（Ｉk）とｐｒｏｊＸ（Ｉj ）は互いに重なり合っ
ていることになる。したがって、部品Ｉk と部品Ｉj は
干渉可能性のあるペアの候補とみなされる。
え字をＩj として、ｍａｘＸ（Ｉk）とｍｉｎＸ
（Ｉj ）を比較し、ｍａｘＸ（Ｉk ）＞ｍｉｎＸ
（Ｉj ）を満たすようなＩj を選び出す。ソーティング
により、ｍｉｎＸ（Ｉk ）＜ｍｉｎＸ（Ｉ j ）であるこ
とが保証されているため、このような射影データｐｒｏ
ｊＸ（Ｉk）とｐｒｏｊＸ（Ｉj ）は互いに重なり合っ
ていることになる。したがって、部品Ｉk と部品Ｉj は
干渉可能性のあるペアの候補とみなされる。
【００６３】ここでは、まず、ｊ＝ｋ＋１とおき（ステ
ップＳ１３）、Ｉj を、ｐｒｏｊＸ（Ｉk ）と比較され
る射影データｐｒｏｊＸ（Ｉj ）の添え字とする。次
に、ｍａｘＸ（Ｉk ）＞ｍｉｎＸ（Ｉj ）を満足するか
否かを判定する（ステップＳ１４）。
ップＳ１３）、Ｉj を、ｐｒｏｊＸ（Ｉk ）と比較され
る射影データｐｒｏｊＸ（Ｉj ）の添え字とする。次
に、ｍａｘＸ（Ｉk ）＞ｍｉｎＸ（Ｉj ）を満足するか
否かを判定する（ステップＳ１４）。
【００６４】図１４では、１番目の矩形６１と２番目の
矩形６２を比較すると、ｍａｘＸ（Ｉ1 ）＝ｍａｘＸ
（０）＞ｍｉｎＸ（１）＝ｍｉｎＸ（Ｉ2 ）となるた
め、矩形６１が表す部品０と矩形６２が表す部品１は、
干渉可能性のあるペアの候補となる。
矩形６２を比較すると、ｍａｘＸ（Ｉ1 ）＝ｍａｘＸ
（０）＞ｍｉｎＸ（１）＝ｍｉｎＸ（Ｉ2 ）となるた
め、矩形６１が表す部品０と矩形６２が表す部品１は、
干渉可能性のあるペアの候補となる。
【００６５】ｍａｘＸ（Ｉk ）＞ｍｉｎＸ（Ｉj ）であ
れば、次に、Ｙ軸上で射影データが重なり合っているか
否かを判定する。ｍａｘＹ（Ｉk ）＜ｍｉｎＹ（Ｉj ）
またはｍａｘＹ（Ｉj ）＜ｍｉｎＹ（Ｉk ）を満足すれ
ば、射影データｐｒｏｊＹ（Ｉk ）とｐｒｏｊＹ
（Ｉj ）は重なり合っていないことになり、部品Ｉk と
部品Ｉj は干渉可能性のあるペアの候補から除外され
る。
れば、次に、Ｙ軸上で射影データが重なり合っているか
否かを判定する。ｍａｘＹ（Ｉk ）＜ｍｉｎＹ（Ｉj ）
またはｍａｘＹ（Ｉj ）＜ｍｉｎＹ（Ｉk ）を満足すれ
ば、射影データｐｒｏｊＹ（Ｉk ）とｐｒｏｊＹ
（Ｉj ）は重なり合っていないことになり、部品Ｉk と
部品Ｉj は干渉可能性のあるペアの候補から除外され
る。
【００６６】ここでは、まず、ｍａｘＹ（Ｉk ）＜ｍｉ
ｎＹ（Ｉj ）を満足するか否かを判定し（ステップＳ１
５）、ｍａｘＹ（Ｉk ）＜ｍｉｎＹ（Ｉj ）でなけれ
ば、次に、ｍａｘＹ（Ｉj ）＜ｍｉｎＹ（Ｉk ）を満足
するか否かを判定する（ステップＳ１６）。
ｎＹ（Ｉj ）を満足するか否かを判定し（ステップＳ１
５）、ｍａｘＹ（Ｉk ）＜ｍｉｎＹ（Ｉj ）でなけれ
ば、次に、ｍａｘＹ（Ｉj ）＜ｍｉｎＹ（Ｉk ）を満足
するか否かを判定する（ステップＳ１６）。
【００６７】そして、ｍａｘＹ（Ｉj ）＜ｍｉｎＹ（Ｉ
k ）でもなければ、次に、Ｚ軸上で射影データが重なり
合っているか否かを判定する。ｍａｘＺ（Ｉk ）＜ｍｉ
ｎＺ（Ｉj ）またはｍａｘＺ（Ｉj ）＜ｍｉｎＺ
（Ｉk ）を満足すれば、射影データｐｒｏｊＺ（Ｉk ）
とｐｒｏｊＺ（Ｉj ）は重なり合っていないことにな
り、部品Ｉk と部品Ｉj は干渉可能性のあるペアの候補
から除外される。
k ）でもなければ、次に、Ｚ軸上で射影データが重なり
合っているか否かを判定する。ｍａｘＺ（Ｉk ）＜ｍｉ
ｎＺ（Ｉj ）またはｍａｘＺ（Ｉj ）＜ｍｉｎＺ
（Ｉk ）を満足すれば、射影データｐｒｏｊＺ（Ｉk ）
とｐｒｏｊＺ（Ｉj ）は重なり合っていないことにな
り、部品Ｉk と部品Ｉj は干渉可能性のあるペアの候補
から除外される。
【００６８】ここでは、まず、ｍａｘＺ（Ｉk ）＜ｍｉ
ｎＺ（Ｉj ）を満足するか否かを判定し（図１６、ステ
ップＳ１７）、ｍａｘＺ（Ｉk ）＜ｍｉｎＺ（Ｉj ）で
なければ、次に、ｍａｘＺ（Ｉj ）＜ｍｉｎＺ（Ｉk ）
を満足するか否かを判定する（ステップＳ１８）。そし
て、ｍａｘＺ（Ｉj ）＜ｍｉｎＺ（Ｉk ）でもなけれ
ば、部品Ｉk と部品Ｉj を、干渉可能性のあるペアとし
て選び出す（ステップＳ１９）。
ｎＺ（Ｉj ）を満足するか否かを判定し（図１６、ステ
ップＳ１７）、ｍａｘＺ（Ｉk ）＜ｍｉｎＺ（Ｉj ）で
なければ、次に、ｍａｘＺ（Ｉj ）＜ｍｉｎＺ（Ｉk ）
を満足するか否かを判定する（ステップＳ１８）。そし
て、ｍａｘＺ（Ｉj ）＜ｍｉｎＺ（Ｉk ）でもなけれ
ば、部品Ｉk と部品Ｉj を、干渉可能性のあるペアとし
て選び出す（ステップＳ１９）。
【００６９】図１４の矩形６１と矩形６２の場合は、ｍ
ａｘＹ（Ｉ1 ）＝ｍａｘＹ（０）＞ｍｉｎＹ（１）＝ｍ
ｉｎＹ（Ｉ2 ）であり、ｍａｘＹ（Ｉ2 ）＝ｍａｘＹ
（１）＞ｍｉｎＹ（０）＝ｍｉｎＹ（Ｉ1 ）である。こ
のため、部品０と部品１が干渉可能性のあるペアとして
残されるかどうかは、Ｚ軸上の射影データの関係によっ
て最終的に決定される。
ａｘＹ（Ｉ1 ）＝ｍａｘＹ（０）＞ｍｉｎＹ（１）＝ｍ
ｉｎＹ（Ｉ2 ）であり、ｍａｘＹ（Ｉ2 ）＝ｍａｘＹ
（１）＞ｍｉｎＹ（０）＝ｍｉｎＹ（Ｉ1 ）である。こ
のため、部品０と部品１が干渉可能性のあるペアとして
残されるかどうかは、Ｚ軸上の射影データの関係によっ
て最終的に決定される。
【００７０】次に、ｊとＮを比較し（ステップＳ２
０）、ｊ＜Ｎであれば、ｊに１を加算して（ステップＳ
２１）、ステップＳ１４以降の処理を繰り返す。そし
て、ｊ＝Ｎとなると、Ｉk より後の順位のすべての射影
データをチェックしたことになるので、Ｉk に関する処
理を終了し、次に、ｋとＮ−１を比較する（ステップＳ
２２）。ｋ＜Ｎ−１であれば、ｋに１を加算して（ステ
ップＳ２３）、ステップＳ１３以降の処理を繰り返す。
そして、ｋ＝Ｎ−１となると、すべての直方体の組み合
わせをチェックしたことになるので、処理を終了する。
０）、ｊ＜Ｎであれば、ｊに１を加算して（ステップＳ
２１）、ステップＳ１４以降の処理を繰り返す。そし
て、ｊ＝Ｎとなると、Ｉk より後の順位のすべての射影
データをチェックしたことになるので、Ｉk に関する処
理を終了し、次に、ｋとＮ−１を比較する（ステップＳ
２２）。ｋ＜Ｎ−１であれば、ｋに１を加算して（ステ
ップＳ２３）、ステップＳ１３以降の処理を繰り返す。
そして、ｋ＝Ｎ−１となると、すべての直方体の組み合
わせをチェックしたことになるので、処理を終了する。
【００７１】また、ステップＳ１４において判定結果が
ＮＯの場合、およびステップＳ１５、Ｓ１６、Ｓ１７、
Ｓ１８において判定結果がＹＥＳの場合は、部品Ｉk と
部品Ｉj は干渉する可能性がないと判断して、ステップ
Ｓ２０以降の処理を行う。こうして、アセンブリモデル
のすべての部品の中で、干渉する可能性のある部品のペ
アがもれなく出力される。
ＮＯの場合、およびステップＳ１５、Ｓ１６、Ｓ１７、
Ｓ１８において判定結果がＹＥＳの場合は、部品Ｉk と
部品Ｉj は干渉する可能性がないと判断して、ステップ
Ｓ２０以降の処理を行う。こうして、アセンブリモデル
のすべての部品の中で、干渉する可能性のある部品のペ
アがもれなく出力される。
【００７２】図１４の４つの矩形を処理対象とした場
合、ステップＳ１４の判定で、矩形６１が表す部品０と
矩形６２が表す部品１のペアと、部品１と矩形６３が表
す部品２のペアが、それぞれ、干渉可能性のあるペアの
候補とみなされる。そして、ステップＳ１５、Ｓ１６の
判定で、前者が干渉可能性のあるペアの候補として残さ
れ、後者は候補から除外される。
合、ステップＳ１４の判定で、矩形６１が表す部品０と
矩形６２が表す部品１のペアと、部品１と矩形６３が表
す部品２のペアが、それぞれ、干渉可能性のあるペアの
候補とみなされる。そして、ステップＳ１５、Ｓ１６の
判定で、前者が干渉可能性のあるペアの候補として残さ
れ、後者は候補から除外される。
【００７３】ところで、この干渉可能性判定処理におい
ては、添え字Ｉj を選んだ後、ステップＳ１４、Ｓ１
５、Ｓ１６、Ｓ１７、Ｓ１８の判定を続けて行っている
が、ステップＳ１４の判定処理をすべてのＩj に対して
まとめて行ってもよい。
ては、添え字Ｉj を選んだ後、ステップＳ１４、Ｓ１
５、Ｓ１６、Ｓ１７、Ｓ１８の判定を続けて行っている
が、ステップＳ１４の判定処理をすべてのＩj に対して
まとめて行ってもよい。
【００７４】ステップＳ１４では、ソーティング方向で
あるＸ軸上の射影データの重なりをチェックしているた
め、この判定をすべてのＩj に対してまとめて行うこと
で、干渉可能性のあるペアの候補を高速かつ大幅に削減
することができる。したがって、他の方向に関しては判
定対象が限定され、ソーティングを施さなくても高速な
処理が実現される。
あるＸ軸上の射影データの重なりをチェックしているた
め、この判定をすべてのＩj に対してまとめて行うこと
で、干渉可能性のあるペアの候補を高速かつ大幅に削減
することができる。したがって、他の方向に関しては判
定対象が限定され、ソーティングを施さなくても高速な
処理が実現される。
【００７５】また、干渉可能性判定処理を簡単にするた
めに、ステップＳ１５、Ｓ１６、Ｓ１７、Ｓ１８の判定
の一部または全部を省略することも可能である。ただ
し、この場合、干渉可能性のあるペアの数が十分に削減
されず、後続する厳密な干渉判定処理に要する時間が増
大する可能性がある。
めに、ステップＳ１５、Ｓ１６、Ｓ１７、Ｓ１８の判定
の一部または全部を省略することも可能である。ただ
し、この場合、干渉可能性のあるペアの数が十分に削減
されず、後続する厳密な干渉判定処理に要する時間が増
大する可能性がある。
【００７６】また、ソーティング方向としてＹ軸または
Ｚ軸を選んだ場合も、同様にして干渉可能性判定を行う
ことができる。例えば、図１４において、Ｙ軸をソーテ
ィング方向として選び、ｍｉｎＹ（ｉ）の小さい順にｐ
ｒｏｊＹ（ｉ）をソートすると、ｐｒｏｊＹ（２）、ｐ
ｒｏｊＹ（０）、ｐｒｏｊＹ（１）、ｐｒｏｊＹ（３）
の順に並べられる。この場合、射影データの添え字Ｉk
は、Ｉ1 ＝２、Ｉ2 ＝０、Ｉ3 ＝１、Ｉ4 ＝３となり、
Ｙ軸、Ｘ軸、Ｚ軸の順に射影データの重なりがチェック
される。
Ｚ軸を選んだ場合も、同様にして干渉可能性判定を行う
ことができる。例えば、図１４において、Ｙ軸をソーテ
ィング方向として選び、ｍｉｎＹ（ｉ）の小さい順にｐ
ｒｏｊＹ（ｉ）をソートすると、ｐｒｏｊＹ（２）、ｐ
ｒｏｊＹ（０）、ｐｒｏｊＹ（１）、ｐｒｏｊＹ（３）
の順に並べられる。この場合、射影データの添え字Ｉk
は、Ｉ1 ＝２、Ｉ2 ＝０、Ｉ3 ＝１、Ｉ4 ＝３となり、
Ｙ軸、Ｘ軸、Ｚ軸の順に射影データの重なりがチェック
される。
【００７７】一般には、任意の座標軸をソーティング方
向として選ぶことができるが、アセンブリモデルによっ
ては、特定の方向をソーティング方向とするのが望まし
い場合がある。
向として選ぶことができるが、アセンブリモデルによっ
ては、特定の方向をソーティング方向とするのが望まし
い場合がある。
【００７８】例えば、複数の電子部品をプリント基板上
に配置した後、２枚以上のプリント基板を１つの方向に
積み重ねる場合は、積み重ねる方向をソーティング方向
として選ぶことにより、干渉可能性のあるペアの候補を
効率よく絞り込むことができる。同様に、複数の部品を
サブアセンブリとして組み立てた後、２つ以上のサブア
センブリを１つの方向に積み重ねて組み立てる場合も、
積み重ねる方向をソーティング方向として選ぶことが望
ましい。以上説明した静的干渉チェックにおいては、図
１２に示したように、多数の干渉点が同時に発生して、
表示が見づらくなることがある。また、干渉点によって
は、アセンブリモデルの内部にあるため、外部からは見
えないこともある。そこで、干渉位置提示部１４は、視
点移動とクリッピングにより、干渉位置を効率的に同定
する機能を提供する。
に配置した後、２枚以上のプリント基板を１つの方向に
積み重ねる場合は、積み重ねる方向をソーティング方向
として選ぶことにより、干渉可能性のあるペアの候補を
効率よく絞り込むことができる。同様に、複数の部品を
サブアセンブリとして組み立てた後、２つ以上のサブア
センブリを１つの方向に積み重ねて組み立てる場合も、
積み重ねる方向をソーティング方向として選ぶことが望
ましい。以上説明した静的干渉チェックにおいては、図
１２に示したように、多数の干渉点が同時に発生して、
表示が見づらくなることがある。また、干渉点によって
は、アセンブリモデルの内部にあるため、外部からは見
えないこともある。そこで、干渉位置提示部１４は、視
点移動とクリッピングにより、干渉位置を効率的に同定
する機能を提供する。
【００７９】視点移動とクリッピングは、ＣＧの基本技
術としてよく知られており、例えば、３次元ＣＧライブ
ラリのＡＰＩ（application programming interface ）
の１つであるＯｐｅｎＧＬにおいても用いられている。
術としてよく知られており、例えば、３次元ＣＧライブ
ラリのＡＰＩ（application programming interface ）
の１つであるＯｐｅｎＧＬにおいても用いられている。
【００８０】例えば、図１３の一覧表示において、ユー
ザがマウス等のポインティングデバイスを用いて、“部
品Ａ，Ｐ１”のボックスをクリックすると、部品Ａ（図
１２の部品５１）が強調表示（ハイライト表示）され、
干渉点Ｐ１が選択的に輝点表示される。この時、他の干
渉点の輝点表示は解除される。
ザがマウス等のポインティングデバイスを用いて、“部
品Ａ，Ｐ１”のボックスをクリックすると、部品Ａ（図
１２の部品５１）が強調表示（ハイライト表示）され、
干渉点Ｐ１が選択的に輝点表示される。この時、他の干
渉点の輝点表示は解除される。
【００８１】同様に、“部品Ｂ，Ｐ１”のボックスをク
リックすると、部品Ｂ（図１２の部品５２）が強調表示
され、干渉点Ｐ１が選択的に輝点表示される。これによ
り、多数の干渉点が同時に発生した場合でも、１つの干
渉点を選択することで、それをはっきりと認識できるよ
うになる。
リックすると、部品Ｂ（図１２の部品５２）が強調表示
され、干渉点Ｐ１が選択的に輝点表示される。これによ
り、多数の干渉点が同時に発生した場合でも、１つの干
渉点を選択することで、それをはっきりと認識できるよ
うになる。
【００８２】また、“部品Ａ，Ｐ１”または“部品Ｂ，
Ｐ１”を２回クリックすると、干渉点Ｐ１に関するクリ
ッピング表示が行われる。クリッピング表示において
は、選択された干渉点の近傍に設定された平面（クリッ
ピング面）に関して、表示対象が２つの部分に分割さ
れ、その一方が非表示になる。
Ｐ１”を２回クリックすると、干渉点Ｐ１に関するクリ
ッピング表示が行われる。クリッピング表示において
は、選択された干渉点の近傍に設定された平面（クリッ
ピング面）に関して、表示対象が２つの部分に分割さ
れ、その一方が非表示になる。
【００８３】ここでは、例えば、図１７に示すように、
Ｚ軸に垂直で干渉点Ｐ１をわずかにかすめるクリッピン
グ面７１により、アセンブリモデルの視点方向の部分が
クリップされ、非描画になる。さらに、クリッピングと
同時に視点が干渉点の方向に移動し、自動的に干渉点の
周辺部分が拡大表示される。これにより、干渉点がアセ
ンブリモデルの内部に隠れている場合でも、その干渉点
を視点方向からはっきりと捉えられるようになる。
Ｚ軸に垂直で干渉点Ｐ１をわずかにかすめるクリッピン
グ面７１により、アセンブリモデルの視点方向の部分が
クリップされ、非描画になる。さらに、クリッピングと
同時に視点が干渉点の方向に移動し、自動的に干渉点の
周辺部分が拡大表示される。これにより、干渉点がアセ
ンブリモデルの内部に隠れている場合でも、その干渉点
を視点方向からはっきりと捉えられるようになる。
【００８４】このように干渉点の周辺が拡大表示された
後、例えば、ユーザが表示されている部品をポインティ
ングデバイスで選択して、インタラクティブに動かした
場合、多対多物体間距離計算部１５および物体間干渉判
定部１６は、移動した部品とその他の部品の間で１対多
の干渉チェック処理を自動的に開始する。
後、例えば、ユーザが表示されている部品をポインティ
ングデバイスで選択して、インタラクティブに動かした
場合、多対多物体間距離計算部１５および物体間干渉判
定部１６は、移動した部品とその他の部品の間で１対多
の干渉チェック処理を自動的に開始する。
【００８５】多対多物体間距離計算部１５は、例えば、
メタツリーによる効率的なアルゴリズムにより、リアル
タイムで距離計算を実行する。また、物体間干渉判定部
１６は、得られた部品間の距離が閾値より小さければ、
それらの部品は干渉していると判定し、そうでなけれ
ば、干渉していないと判定する。
メタツリーによる効率的なアルゴリズムにより、リアル
タイムで距離計算を実行する。また、物体間干渉判定部
１６は、得られた部品間の距離が閾値より小さければ、
それらの部品は干渉していると判定し、そうでなけれ
ば、干渉していないと判定する。
【００８６】メタツリーによる干渉チェックのアルゴリ
ズムは、前述の特開平９−２７０４６に開示されてい
る。このアルゴリズムでは、チェック対象の複数の物体
を２つのグループに分け、グループ間における多対多の
干渉チェックを行う。まず、各物体を包絡する球を生成
し、生成された球をさらに包含する球を生成する。この
ようにして、より大きな包絡球を順に生成していき、そ
れらを階層的に並べて、グループ毎にメタツリーを構成
する。
ズムは、前述の特開平９−２７０４６に開示されてい
る。このアルゴリズムでは、チェック対象の複数の物体
を２つのグループに分け、グループ間における多対多の
干渉チェックを行う。まず、各物体を包絡する球を生成
し、生成された球をさらに包含する球を生成する。この
ようにして、より大きな包絡球を順に生成していき、そ
れらを階層的に並べて、グループ毎にメタツリーを構成
する。
【００８７】次に、２つのメタツリーに基づいて、一方
のグループの包絡球と他方のグループの包絡球の関係
を、深さ優先（depth-first ）探索によりチェックして
行き、最終的に、接近している最下層の球のペアを求め
る。そして、得られた球のペアに対応する物体のペアに
対して、Gilbert et al.の方法を適用して距離を計算す
る。
のグループの包絡球と他方のグループの包絡球の関係
を、深さ優先（depth-first ）探索によりチェックして
行き、最終的に、接近している最下層の球のペアを求め
る。そして、得られた球のペアに対応する物体のペアに
対して、Gilbert et al.の方法を適用して距離を計算す
る。
【００８８】このアルゴリズムを１対多の干渉チェック
に適用する場合は、例えば、一方のメタツリーの各階層
が１つの球で表現される。また、動かされた部品が複数
の部品から構成されている場合は、それに対応するメタ
ツリーが生成され、多対多の干渉チェックが自動的に行
われる。
に適用する場合は、例えば、一方のメタツリーの各階層
が１つの球で表現される。また、動かされた部品が複数
の部品から構成されている場合は、それに対応するメタ
ツリーが生成され、多対多の干渉チェックが自動的に行
われる。
【００８９】図１７において、部品５１がピック（pic
k）されて動かされたとすると、部品５１とその他の部
品との間で干渉チェックが行われる。ここでは、部品５
１以外の部品は、部品５２のみであるため、これらの２
つの部品の間で干渉チェックが行われる。
k）されて動かされたとすると、部品５１とその他の部
品との間で干渉チェックが行われる。ここでは、部品５
１以外の部品は、部品５２のみであるため、これらの２
つの部品の間で干渉チェックが行われる。
【００９０】また、多数物体間静的干渉判定部１３は、
図５のステップＳ６において列挙された干渉ペアに対し
て、トレランス解析を行い、真干渉と接触のいずれに該
当するかを高速に判定することもできる。トレランス解
析のアルゴリズムは、先願の特願平９−２４７３２４
（「分解経路生成装置、組立経路生成装置、および機械
系設計支援システム」）に開示されている。
図５のステップＳ６において列挙された干渉ペアに対し
て、トレランス解析を行い、真干渉と接触のいずれに該
当するかを高速に判定することもできる。トレランス解
析のアルゴリズムは、先願の特願平９−２４７３２４
（「分解経路生成装置、組立経路生成装置、および機械
系設計支援システム」）に開示されている。
【００９１】このアルゴリズムでは、干渉している物体
のペアにおいて、互いに干渉しているポリゴンの組み合
わせを検出し、一方のポリゴンを縮小変換して、物体の
内側に微小量だけ移動させる。そして、再び干渉チェッ
クを行い、干渉していなければ、これらの物体は単に接
触しているものとみなされる。また、微小量の移動を行
っても干渉している場合は、これらの物体は真に干渉し
ているものとみなされる。
のペアにおいて、互いに干渉しているポリゴンの組み合
わせを検出し、一方のポリゴンを縮小変換して、物体の
内側に微小量だけ移動させる。そして、再び干渉チェッ
クを行い、干渉していなければ、これらの物体は単に接
触しているものとみなされる。また、微小量の移動を行
っても干渉している場合は、これらの物体は真に干渉し
ているものとみなされる。
【００９２】ところで、図１０、１１に示した座標変換
の例では、座標変換後の部品に対して新たな直方体を生
成し、それを用いて射影データを計算しているが、座標
変換に伴って射影方向を動的に決定することで、元の直
方体をそのまま利用することもできる。例えば、図１８
に示すように、ＸＹＺ座標系において移動した部品５
１、５２を包絡する直方体５３、５４の各辺に平行な座
標軸を用いて、Ｘ′Ｙ′Ｚ′座標系を新たに設定し、直
方体５３、５４をそれぞれＸ′軸、Ｙ′軸、Ｚ′軸上に
射影してもよい。
の例では、座標変換後の部品に対して新たな直方体を生
成し、それを用いて射影データを計算しているが、座標
変換に伴って射影方向を動的に決定することで、元の直
方体をそのまま利用することもできる。例えば、図１８
に示すように、ＸＹＺ座標系において移動した部品５
１、５２を包絡する直方体５３、５４の各辺に平行な座
標軸を用いて、Ｘ′Ｙ′Ｚ′座標系を新たに設定し、直
方体５３、５４をそれぞれＸ′軸、Ｙ′軸、Ｚ′軸上に
射影してもよい。
【００９３】以上説明した実施形態においては、干渉可
能性判定のために部品を包絡する図形として直方体を用
いているが、他の図形を用いた場合でも、同様の処理を
行うことができる。例えば、図６のアセンブリモデルに
おいて、図１９、２０に示すように、部品５１、５２を
それぞれ球８１、８２で包絡してもよい。
能性判定のために部品を包絡する図形として直方体を用
いているが、他の図形を用いた場合でも、同様の処理を
行うことができる。例えば、図６のアセンブリモデルに
おいて、図１９、２０に示すように、部品５１、５２を
それぞれ球８１、８２で包絡してもよい。
【００９４】この場合、部品を構成するすべての頂点の
Ｘ座標値、Ｙ座標値、Ｚ座標値の最大値ｍａｘ｛Ｘ｝、
ｍａｘ｛Ｙ｝、ｍａｘ｛Ｚ｝と、最小値ｍｉｎ｛Ｘ｝、
ｍｉｎ｛Ｙ｝、ｍｉｎ｛Ｚ｝を求め、次式により球の中
心の位置ｃｅｎｔｅｒと半径ｒを求める。 ｍａｘ＝（ｍａｘ｛Ｘ｝，ｍａｘ｛Ｙ｝，ｍａｘ
｛Ｚ｝）， ｍｉｎ＝（ｍｉｎ｛Ｘ｝，ｍｉｎ｛Ｙ｝，ｍｉｎ
｛Ｚ｝）， ｃｅｎｔｅｒ＝（ｍａｘ＋ｍｉｎ）／２．０， ｒ＝｜｜ｍａｘ−ｍｉｎ｜｜／２．０ ここで、｜｜ｍａｘ−ｍｉｎ｜｜は、ｍａｘとｍｉｎの
間の距離を表す。球を用いた場合、図５のステップＳ２
における座標変換では、半径は変化せず、中心の位置座
標のみを更新すればよい。したがって、８つの頂点を有
する直方体を更新する場合に比べて、１／８の計算量で
済む。
Ｘ座標値、Ｙ座標値、Ｚ座標値の最大値ｍａｘ｛Ｘ｝、
ｍａｘ｛Ｙ｝、ｍａｘ｛Ｚ｝と、最小値ｍｉｎ｛Ｘ｝、
ｍｉｎ｛Ｙ｝、ｍｉｎ｛Ｚ｝を求め、次式により球の中
心の位置ｃｅｎｔｅｒと半径ｒを求める。 ｍａｘ＝（ｍａｘ｛Ｘ｝，ｍａｘ｛Ｙ｝，ｍａｘ
｛Ｚ｝）， ｍｉｎ＝（ｍｉｎ｛Ｘ｝，ｍｉｎ｛Ｙ｝，ｍｉｎ
｛Ｚ｝）， ｃｅｎｔｅｒ＝（ｍａｘ＋ｍｉｎ）／２．０， ｒ＝｜｜ｍａｘ−ｍｉｎ｜｜／２．０ ここで、｜｜ｍａｘ−ｍｉｎ｜｜は、ｍａｘとｍｉｎの
間の距離を表す。球を用いた場合、図５のステップＳ２
における座標変換では、半径は変化せず、中心の位置座
標のみを更新すればよい。したがって、８つの頂点を有
する直方体を更新する場合に比べて、１／８の計算量で
済む。
【００９５】図２１は、４つの球をＸＹ平面に射影し、
さらにＸ軸、Ｙ軸に射影した結果を示している。図２１
において、円９１、９２、９３、９４は、部品を包絡す
る球のＸＹ平面への射影を表している。これらの円９
１、９２、９３、９４に対応する球の添え字を、それぞ
れ、ｉ＝０，１，２，３とすると、これらの球のＸ軸、
Ｙ軸への射影データｐｒｏｊＸ（ｉ）、ｐｒｏｊＹ
（ｉ）は、それぞれ次のようになる。 円９１ ｐｒｏｊＸ（０）＝（ｍａｘＸ（０），ｍｉｎＸ
（０））， ｐｒｏｊＹ（０）＝（ｍａｘＹ（０），ｍｉｎＹ
（０）） 円９２ ｐｒｏｊＸ（１）＝（ｍａｘＸ（１），ｍｉｎＸ
（１））， ｐｒｏｊＹ（１）＝（ｍａｘＹ（１），ｍｉｎＹ
（１）） 円９３ ｐｒｏｊＸ（２）＝（ｍａｘＸ（２），ｍｉｎＸ
（２））， ｐｒｏｊＹ（２）＝（ｍａｘＹ（２），ｍｉｎＹ
（２）） 円９４ ｐｒｏｊＸ（３）＝（ｍａｘＸ（３），ｍｉｎＸ
（３））， ｐｒｏｊＹ（３）＝（ｍａｘＹ（３），ｍｉｎＹ
（３）） Ｚ軸への射影データｐｒｏｊＺ（ｉ）も、同様にして求
められる。球を用いた場合は、その中心ｃｅｎｔｅｒの
Ｘ座標値、Ｙ座標値、Ｚ座標値に半径ｒをそれぞれ加算
することで、ｍａｘＸ（ｉ）、ｍａｘＹ（ｉ）、ｍａｘ
Ｚ（ｉ）が簡単に求められる。同様に、ｃｅｎｔｅｒの
Ｘ座標値、Ｙ座標値、Ｚ座標値から半径ｒをそれぞれ減
算することで、ｍｉｎＸ（ｉ）、ｍｉｎＹ（ｉ）、ｍｉ
ｎＺ（ｉ）が簡単に求められる。
さらにＸ軸、Ｙ軸に射影した結果を示している。図２１
において、円９１、９２、９３、９４は、部品を包絡す
る球のＸＹ平面への射影を表している。これらの円９
１、９２、９３、９４に対応する球の添え字を、それぞ
れ、ｉ＝０，１，２，３とすると、これらの球のＸ軸、
Ｙ軸への射影データｐｒｏｊＸ（ｉ）、ｐｒｏｊＹ
（ｉ）は、それぞれ次のようになる。 円９１ ｐｒｏｊＸ（０）＝（ｍａｘＸ（０），ｍｉｎＸ
（０））， ｐｒｏｊＹ（０）＝（ｍａｘＹ（０），ｍｉｎＹ
（０）） 円９２ ｐｒｏｊＸ（１）＝（ｍａｘＸ（１），ｍｉｎＸ
（１））， ｐｒｏｊＹ（１）＝（ｍａｘＹ（１），ｍｉｎＹ
（１）） 円９３ ｐｒｏｊＸ（２）＝（ｍａｘＸ（２），ｍｉｎＸ
（２））， ｐｒｏｊＹ（２）＝（ｍａｘＹ（２），ｍｉｎＹ
（２）） 円９４ ｐｒｏｊＸ（３）＝（ｍａｘＸ（３），ｍｉｎＸ
（３））， ｐｒｏｊＹ（３）＝（ｍａｘＹ（３），ｍｉｎＹ
（３）） Ｚ軸への射影データｐｒｏｊＺ（ｉ）も、同様にして求
められる。球を用いた場合は、その中心ｃｅｎｔｅｒの
Ｘ座標値、Ｙ座標値、Ｚ座標値に半径ｒをそれぞれ加算
することで、ｍａｘＸ（ｉ）、ｍａｘＹ（ｉ）、ｍａｘ
Ｚ（ｉ）が簡単に求められる。同様に、ｃｅｎｔｅｒの
Ｘ座標値、Ｙ座標値、Ｚ座標値から半径ｒをそれぞれ減
算することで、ｍｉｎＸ（ｉ）、ｍｉｎＹ（ｉ）、ｍｉ
ｎＺ（ｉ）が簡単に求められる。
【００９６】こうして得られた射影データを用いれば、
直方体の場合と同様にして、図１５および図１６の干渉
可能性判定処理を行うことができる。また、その後の厳
密な干渉判定処理、干渉点の表示、クリッピング、干渉
点の周辺の拡大表示、インタラクティブな干渉チェッ
ク、トレランス解析等については、上述の通りである。
直方体の場合と同様にして、図１５および図１６の干渉
可能性判定処理を行うことができる。また、その後の厳
密な干渉判定処理、干渉点の表示、クリッピング、干渉
点の周辺の拡大表示、インタラクティブな干渉チェッ
ク、トレランス解析等については、上述の通りである。
【００９７】また、上述の実施形態では、主として機械
系ＣＡＤシステムにおけるアセンブリモデルの干渉チェ
ックについて説明したが、本発明は、ＣＧモデルを利用
するあらゆる分野に適用可能である。例えば、ロボット
のプランニングやオフライン・ティーチング、高速なグ
ラフィクスワークステーション／パーソナルコンピュー
タを使ったゲーム、アニメーション、ウォークスルー等
の仮想現実感システムに適用することができる。
系ＣＡＤシステムにおけるアセンブリモデルの干渉チェ
ックについて説明したが、本発明は、ＣＧモデルを利用
するあらゆる分野に適用可能である。例えば、ロボット
のプランニングやオフライン・ティーチング、高速なグ
ラフィクスワークステーション／パーソナルコンピュー
タを使ったゲーム、アニメーション、ウォークスルー等
の仮想現実感システムに適用することができる。
【００９８】ロボットを遠隔操作する場合には、周辺の
他の物体との不要な衝突／干渉を避ける必要があり、ま
た、プログラム操作する場合には、そのような衝突／干
渉が発生しないように、あらかじめパスプランニングを
行う必要がある。このような場合に、本発明の干渉チェ
ックを利用することができる。
他の物体との不要な衝突／干渉を避ける必要があり、ま
た、プログラム操作する場合には、そのような衝突／干
渉が発生しないように、あらかじめパスプランニングを
行う必要がある。このような場合に、本発明の干渉チェ
ックを利用することができる。
【００９９】また、仮想現実感システムにおいては、表
示された物体が壁に入り込む等の不自然な動きをしない
ように、他の物体との干渉を適切に制御する必要があ
る。このような場合に、本発明の干渉チェックを利用す
ることができる。
示された物体が壁に入り込む等の不自然な動きをしない
ように、他の物体との干渉を適切に制御する必要があ
る。このような場合に、本発明の干渉チェックを利用す
ることができる。
【０１００】
【発明の効果】本発明によれば、コンピュータ上に構築
された多数の物体の干渉状態を高速に判定し、それらが
干渉している位置を表示することができる。また、干渉
している物体の１つを選択して動かしながら、その干渉
状態をリアルタイムでチェックし、その物体とまわりの
物体の間の距離をリアルタイムで算出することもでき
る。
された多数の物体の干渉状態を高速に判定し、それらが
干渉している位置を表示することができる。また、干渉
している物体の１つを選択して動かしながら、その干渉
状態をリアルタイムでチェックし、その物体とまわりの
物体の間の距離をリアルタイムで算出することもでき
る。
【図１】本発明の干渉チェック装置の原理図である。
【図２】実施形態の干渉チェック装置の構成図である。
【図３】情報処理装置の構成図である。
【図４】記録媒体を示す図である。
【図５】干渉チェック処理のフローチャートである。
【図６】アセンブリモデルを示す図である。
【図７】第１の直方体を示す図である。
【図８】第２の直方体を示す図である。
【図９】座標変換を示す図である。
【図１０】第３の直方体を示す図である。
【図１１】第４の直方体を示す図である。
【図１２】干渉点の表示を示す図である。
【図１３】部品の一覧表示を示す図である。
【図１４】第１の射影データを示す図である。
【図１５】干渉可能性判定処理のフローチャート（その
１）である。
１）である。
【図１６】干渉可能性判定処理のフローチャート（その
２）である。
２）である。
【図１７】クリッピング表示を示す図である。
【図１８】射影方向の動的決定法を示す図である。
【図１９】第１の球を示す図である。
【図２０】第２の球を示す図である。
【図２１】第２の射影データを示す図である。
１ 格納手段
２ 射影手段
３ 抽出手段
４ 判定手段
５ 出力手段
６ ソーティング手段
７ 第１の干渉チェック手段
８ 第２の干渉チェック手段
１１ 物体形状・アセンブリ情報記憶部
１２ 物***置・姿勢情報更新部
１３ 多数物体間静的干渉判定部
１４ 干渉位置提示部
１５ 多対多物体間距離計算部
１６ 物体間干渉判定部
２１ ＣＰＵ
２２ 記憶装置
２３ ＲＡＭ
２４ データ入力装置
２５ グラフィックディスプレイ
２６、２７ インタフェース
４１ 可搬記録媒体
４２ 媒体駆動装置
４３ ネットワーク接続装置
４４ データベース
５１、５２ 部品
５３、５４、５５、５６ 直方体
６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８ 矩
形 ８１、８２ 球 ９１、９２、９３、９４ 円
形 ８１、８２ 球 ９１、９２、９３、９４ 円
Claims (19)
- 【請求項１】 コンピュータ上に生成された複数の物体
の干渉状態をチェックする干渉チェック装置であって、 前記複数の物体を表す物体データを格納する格納手段
と、 前記物体データを用いて、前記複数の物体の各々を表す
１次元の射影データを生成する射影手段と、 前記射影データを用いて、前記複数の物体から干渉可能
性のある物体のペアを抽出する抽出手段と、 抽出された物体のペアの干渉チェックを行う判定手段
と、複数の干渉する物体のペアを 出力する出力手段と、 前記複数の干渉する物体のペアの中から１つのペアを選
択する選択手段と、 選択されたペアの干渉位置の近傍の平面に関して、表示
対象を２つの部分に分割し、該２つの部分の一方を非表
示にし、該干渉位置の周辺を拡大表示する表示手段と を
備えることを特徴とする干渉チェック装置。 - 【請求項２】 前記抽出手段は、前記複数の物体の射影
データをソートするソーティング手段を含み、該射影デ
ータのソーティング結果に基づき射影データの重なりを
チェックして、前記干渉可能性のある物体のペアを抽出
することを特徴とする請求項１記載の干渉チェック装
置。 - 【請求項３】 前記射影手段は、前記複数の物体を２つ
以上の座標軸に射影して前記射影データを計算し、前記
抽出手段は、ソーティング方向の射影データの重なりを
チェックした後に、他の方向の射影データの重なりをチ
ェックすることを特徴とする請求項２記載の干渉チェッ
ク装置。 - 【請求項４】 前記射影手段は、前記複数の物体の各々
を包絡する包絡図形を生成する近似手段を含み、該包絡
図形に対応する射影データを生成することを特徴とする
請求項１記載の干渉チェック装置。 - 【請求項５】 前記近似手段は、直方体および球のうち
の一方を前記包絡図形として用いることを特徴とする請
求項４記載の干渉チェック装置。 - 【請求項６】 前記包絡図形の座標変換を行う変換手段
をさらに備え、前記射影手段は、座標変換後の包絡図形
から前記射影データを生成することを特徴とする請求項
４記載の干渉チェック装置。 - 【請求項７】 前記判定手段は、前記物体のペアにおけ
る２つの物体間の距離を計算する距離計算手段を含み、
得られた距離に関する閾値判定を行って、該２つの物体
が干渉するか否かを判定することを特徴とする請求項１
記載の干渉チェック装置。 - 【請求項８】 前記出力手段が干渉する物体のペアを出
力したとき、該干渉する物体のペアに含まれる物体を選
択する選択手段と、 選択された物体を動かしながら、インタラクティブに干
渉チェックを行うインタラクティブ干渉チェック手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の干渉チ
ェック装置。 - 【請求項９】 コンピュータ上に生成された複数の物体
の干渉状態をチェックする干渉チェック装置であって、 前記複数の物体の各々を構成する頂点の位置情報と、他
の物体との間の親子関係を格納する格納手段と、 物体が移動したとき、必要に応じて、移動した物体の頂
点の位置情報を更新する更新手段と、 更新された頂点の位置情報に基づき、前記複数の物体の
組み合わせ的な干渉チェックを一編に行う第１の判定手
段と、複数の干渉する物体のペアを出力する出力手段と、 前記複数の干渉する物体のペアの中から１つのペアを選
択する選択手段と、 選択されたペアの干渉位置の近傍の平面に関して、表示
対象を２つの部分に分割し、該２つの部分の一方を非表
示にし、該干渉位置の周辺を拡大表示する表示手段と、 前記干渉位置の周辺の１つ以上の物体を選択し、該１つ
以上の物体と他の物体の間の最短距離計算を行う計算手
段と、 得られた距離に関する閾値判定を行って、前記１つ以上
の物体と他の物体の間の干渉チェックを行う第２の判定
手段とを備えることを特徴とする干渉チェック装置。 - 【請求項１０】 コンピュータ上に生成された３以上の
物体の干渉状態をチェックする干渉チェック装置であっ
て、 前記３以上の物体から干渉可能性のある物体のペアを抽
出する第１の干渉チェック手段と、 抽出された物体のペアの干渉チェックを行う第２の干渉
チェック手段と、 複数の干渉する物体のペアを出力する出力手段と、 前記複数の干渉する物体のペアの中から１つのペアを選
択する選択手段と、 選択されたペアの干渉位置の近傍の平面に関して、表示
対象を２つの部分に分割し、該２つの部分の一方を非表
示にし、該干渉位置の周辺を拡大表示する表示手段と を
備えることを特徴とする干渉チェック装置。 - 【請求項１１】 前記第１の干渉チェック手段は、前記
第２の干渉チェック手段よりも演算速度が速く、前記３
以上の物体のすべての組み合わせについて干渉チェック
を行い、前記第２の干渉チェック手段は、前記第１の干
渉チェック手段よりも演算精度が高く、前記第１の干渉
チェック手段が干渉すると判定したすべての組み合わせ
について干渉チェックを行うことを特徴とする請求項１
０記載の干渉チェック装置。 - 【請求項１２】 前記第１の干渉チェック手段は、前記
３以上の物体の各々を表す物体データをより低い次元へ
射影する射影手段と、射影されたデータを用いて該３以
上の物体から前記干渉可能性のある物体のペアを抽出す
る抽出手段とを含み、前記第２の干渉チェック手段は、
前記抽出された物体のペアの干渉チェックを行う判定手
段を含むことを特徴とする請求項１０記載の干渉チェッ
ク装置。 - 【請求項１３】 複数の物体のモデルを生成して干渉状
態をチェックするコンピュータを、 前記複数の物体を表す物体データを格納する格納手段
と、 前記物体データを用いて、前記 複数の物体の各々を表す
１次元の射影データを生成する射影手段と、 前記射影データを用いて、前記複数の物体から干渉可能
性のある物体のペアを抽出する抽出手段と、 抽出された物体のペアの干渉チェックを行う判定手段
と、 複数の干渉する物体のペアを出力する出力手段と、 前記複数の干渉する物体のペアの中から１つのペアを選
択する選択手段と、 選択されたペアの干渉位置の近傍の平面に関して、表示
対象を２つの部分に分割し、該２つの部分の一方を非表
示にし、該干渉位置の周辺を拡大表示する表示手段とし
て機能 させるためのプログラムを記録したコンピュータ
読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項１４】 ３以上の物体のモデルを生成して干渉
状態をチェックするコンピュータを、 前記３以上の物体から干渉可能性のある物体のペアを抽
出する第１の干渉チェック手段と、 抽出された物体のペアの干渉チェックを行う第２の干渉
チェック手段と、 複数の干渉する物体のペアを出力する出力手段と、 前記複数の干渉する物体のペアの中から１つのペアを選
択する選択手段と、 選択されたペアの干渉位置の近傍の平面に関して、表示
対象を２つの部分に分割し、該２つの部分の一方を非表
示にし、該干渉位置の周辺を拡大表示する表示手段とし
て機能 させるためのプログラムを記録したコンピュータ
読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項１５】 コンピュータ上に生成された複数の物
体の干渉状態をチェックする干渉チェック方法であっ
て、射影手段が、格納手段に格納された 前記複数の物体を表
す物体データを用いて、該複数の物体の各々を表す１次
元の射影データを生成し、抽出手段が、 前記射影データを用いて、前記複数の物体
から干渉可能性のある物体のペアを抽出し、判定手段が、 抽出された物体のペアの干渉チェックを行
い、 出力手段が、複数の干渉する物体のペアを出力し、 選択手段が、前記複数の干渉する物体のペアの中から１
つのペアを選択し、 表示手段が、選択されたペアの干渉位置の近傍の平面に
関して、表示対象を２ つの部分に分割し、該２つの部分
の一方を非表示にし、該干渉位置の周辺を拡大表示する
ことを特徴とする干渉チェック方法。 - 【請求項１６】 コンピュータ上に生成された３以上の
物体の干渉状態をチェックする干渉チェック方法であっ
て、第１の干渉チェック手段が、 前記３以上の物体から干渉
可能性のある物体のペアを抽出し、第２の干渉チェック手段が、 抽出された物体のペアの干
渉チェックを行い、 出力手段が、複数の干渉する物体のペアを出力し、 選択手段が、前記複数の干渉する物体のペアの中から１
つのペアを選択し、 表示手段が、選択されたペアの干渉位置の近傍の平面に
関して、表示対象を２つの部分に分割し、該２つの部分
の一方を非表示にし、該干渉位置の周辺を拡大表示する
ことを特徴とする干渉チェック方法。 - 【請求項１７】 コンピュータ上に生成された複数の物
体の干渉状態をチェックする干渉チェック装置であっ
て、 前記複数の物体を表す物体データを格納する格納手段
と、 前記物体データを用いて前記複数の物体の各々を包絡す
る球を生成し、該球の中心の座標値に該球の半径を加算
することで該球を座標軸上に射影したときの座標値の最
大値を求め、該中心の座標値から該半径を減算すること
で該球を該座標軸上に射影したときの座標値の最小値を
求め、得られた最大値および最小値からなる１次元の射
影データを生成する射影手段と、 前記射影データを用いて、前記複数の物体から干渉可能
性のある物体のペアを抽出する抽出手段と、 抽出された物体のペアの干渉チェックを行う判定手段
と、 前記干渉チェックの結果を出力する出力手段とを備える
ことを特徴とする干渉チェック装置。 - 【請求項１８】 複数の物体のモデルを生成して干渉状
態をチェックするコンピュータを、 前記複数の物体を表す物体データを格納する格納手段
と、 前記物体データを用いて前記複数の物体の各々を包絡す
る球を生成し、該球の中心の座標値に該球の半径を加算
することで該球を座標軸上に射影したときの座標値の最
大値を求め、該中心の座標値から該半径を減算すること
で該球を該座標軸上に射影したときの座標値の最小値を
求め、得られた最大値および最小値からなる１次元の射
影データを生成する射影手段と、 前記射影データを用いて、前記複数の物体から干渉可能
性のある物体のペアを抽出する抽出手段と、 抽出された物体のペアの干渉チェックを行う判定手段
と、 前記干渉チェックの結果を出力する出力手段として機能
させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取
り可能な記録媒体。 - 【請求項１９】 コンピュータ上に生成された複数の物
体の干渉状態をチェックする干渉チェック方法であっ
て、 射影手段が、格納手段に格納された前記複数の物体を表
す物体データを用いて該複数の物体の各々を包絡する球
を生成し、該球の中心の座標値に該球の半径を加算する
ことで該球を座標軸上に射影したときの座標値の最大値
を求め、該中心の座標値から該半径を減算することで該
球を該座標軸上に射影したときの座標値の最小値を求
め、得られた最大値および最小値からなる１次元の射影
データを生成し、 抽出手段が、前記射影データを用いて、前記複数の物体
から干渉可能性のある物体のペアを抽出し、 判定手段が、抽出された物体のペアの干渉チェックを行
い、 出力手段が、前記干渉チェックの結果を出力することを
特徴とする干渉チェック方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12800798A JP3415438B2 (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 干渉チェック装置および方法 |
| US09/270,504 US6452604B1 (en) | 1998-05-12 | 1999-03-17 | Interference checking apparatus and method for checking interference of objects in computer |
| EP99302255A EP0957452B1 (en) | 1998-05-12 | 1999-03-23 | Apparatus and method for checking interference of objects in computer |
| DE69932768T DE69932768T2 (de) | 1998-05-12 | 1999-03-23 | Verfahren und Vorrichtung zur Kollisionsüberprüfung von Objekten in Computersystemen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12800798A JP3415438B2 (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 干渉チェック装置および方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11328233A JPH11328233A (ja) | 1999-11-30 |
| JP3415438B2 true JP3415438B2 (ja) | 2003-06-09 |
Family
ID=14974174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12800798A Expired - Fee Related JP3415438B2 (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 干渉チェック装置および方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6452604B1 (ja) |
| EP (1) | EP0957452B1 (ja) |
| JP (1) | JP3415438B2 (ja) |
| DE (1) | DE69932768T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20190392499A1 (en) * | 2013-08-27 | 2019-12-26 | Matthews International Corporation | Systems, methods, and computer-readable media for generating a memorial product |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3854033B2 (ja) * | 2000-03-31 | 2006-12-06 | 株式会社東芝 | 機構シミュレーション装置及び機構シミュレーションプログラム |
| US6882347B2 (en) * | 2000-11-30 | 2005-04-19 | Microsoft Corporation | Texture generating apparatus for dynamic interference checking |
| US6647306B2 (en) * | 2001-03-07 | 2003-11-11 | Daimlerchrysler Corporation | Interference removal system for automated path planning |
| JP2004199496A (ja) * | 2002-12-19 | 2004-07-15 | Sony Corp | 情報処理装置および方法、並びにプログラム |
| NO318259B1 (no) * | 2003-08-15 | 2005-02-21 | Aker Mh As | Antikollisjonssystem |
| US8060345B2 (en) * | 2004-03-18 | 2011-11-15 | The Boeing Company | Transforming airplane configuration requirements into intelligent spatial geometry |
| JP4816899B2 (ja) * | 2005-11-15 | 2011-11-16 | 日産自動車株式会社 | 汎用部品選択支援装置及び汎用部品選択支援方法 |
| WO2007088630A1 (ja) * | 2006-02-03 | 2007-08-09 | Fujitsu Limited | 検証装置、検証方法及び検証プログラム |
| US7565216B2 (en) * | 2006-09-11 | 2009-07-21 | Innovmetric Logiciels Inc. | Clearance measurement of manufactured parts |
| JP4298770B2 (ja) * | 2007-08-28 | 2009-07-22 | ファナック株式会社 | 干渉チェック機能を備えた数値制御装置 |
| JP5169175B2 (ja) * | 2007-11-27 | 2013-03-27 | 富士通株式会社 | 干渉チェック方法、計算機支援設計装置及び干渉チェック用プログラム |
| JP4467614B2 (ja) * | 2007-12-28 | 2010-05-26 | 富士通株式会社 | アッシー情報管理プログラム、アッシー情報管理装置、およびアッシー情報管理方法 |
| ATE538442T1 (de) * | 2008-04-24 | 2012-01-15 | Siemens Ag | Verfahren und system zur erkennung von gruppierungseigenschaften |
| EP2351374A1 (en) * | 2008-11-25 | 2011-08-03 | Thomson Licensing | Methods and apparatus for sparsity-based de-artifact filtering for video encoding and decoding |
| US8497875B2 (en) * | 2009-01-21 | 2013-07-30 | Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. | System, method, and computer program product for determining a translation vector |
| CN101751499B (zh) * | 2009-12-31 | 2012-01-11 | 广州文冲船厂有限责任公司 | 用于三维船舶建模零件的自动装配方法 |
| JP5521667B2 (ja) * | 2010-03-16 | 2014-06-18 | 富士通株式会社 | 表示制御装置、表示制御方法及びプログラム |
| JP4951111B2 (ja) * | 2010-11-04 | 2012-06-13 | 株式会社東芝 | 設計支援装置、設計支援方法およびプログラム |
| KR101876380B1 (ko) * | 2011-07-06 | 2018-07-11 | 삼성전자주식회사 | 매니퓰레이터 및 그 경로 생성 방법 |
| JP5878750B2 (ja) * | 2011-12-21 | 2016-03-08 | 川崎重工業株式会社 | ロボットの動作規制方法及び装置 |
| JP5857803B2 (ja) * | 2012-03-07 | 2016-02-10 | 株式会社デンソーウェーブ | 産業用機械の干渉判定装置、干渉判定方法、コンピュータプログラムおよび記録媒体 |
| JP6144596B2 (ja) * | 2013-09-30 | 2017-06-07 | Dmg森精機株式会社 | 表示装置 |
| JP6879464B2 (ja) * | 2017-08-02 | 2021-06-02 | オムロン株式会社 | 干渉判定方法、干渉判定システム及びコンピュータプログラム |
| JP6895082B2 (ja) * | 2017-11-09 | 2021-06-30 | オムロン株式会社 | 干渉判定方法、干渉判定システム及びコンピュータプログラム |
| JP6687582B2 (ja) * | 2017-11-30 | 2020-04-22 | ファナック株式会社 | 情報処理装置 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE456048B (sv) | 1982-02-24 | 1988-08-29 | Philips Norden Ab | Sett och anordning for att bestemma kollisionsrisken for tva inbordes rorliga kroppar |
| JPH07107648B2 (ja) * | 1987-09-09 | 1995-11-15 | インターナシヨナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーシヨン | 物体間衝突検出装置 |
| US4922430A (en) | 1987-10-30 | 1990-05-01 | U.S. Philips Corporation | Method and apparatus for controlling the movement of a guided object |
| US5047916A (en) | 1988-03-25 | 1991-09-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method and apparatus of free space enumeration for collision avoidance |
| JP2585725B2 (ja) | 1988-06-24 | 1997-02-26 | 株式会社日立製作所 | 干渉チェック方法 |
| US5056031A (en) * | 1988-11-12 | 1991-10-08 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenyusho | Apparatus for detecting the collision of moving objects |
| US5150452A (en) | 1989-07-28 | 1992-09-22 | Megamation Incorporated | Method and apparatus for anti-collision and collision protection for multiple robot system |
| JP3053491B2 (ja) | 1992-03-10 | 2000-06-19 | 三菱電機株式会社 | 数値制御方法 |
| US5497453A (en) * | 1993-01-05 | 1996-03-05 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for detecting and visualizing interferences between solids |
| JPH06259506A (ja) | 1993-03-10 | 1994-09-16 | Toshiba Corp | ３次元形状干渉チェック装置 |
| US5347459A (en) | 1993-03-17 | 1994-09-13 | National Research Council Of Canada | Real time collision detection |
| US5675720A (en) * | 1993-09-14 | 1997-10-07 | Fujitsu Limited | Method of searching for points of closest approach, and preprocessing method therefor |
| JP3383862B2 (ja) | 1993-10-01 | 2003-03-10 | 株式会社豊田中央研究所 | Ｎｃ加工用の工具経路生成方法およびその装置 |
| JP3413733B2 (ja) | 1994-08-18 | 2003-06-09 | 株式会社日立製作所 | 形状相互間の干渉チェック方法 |
| JP3138423B2 (ja) * | 1996-02-20 | 2001-02-26 | 株式会社ナムコ | シミュレーション装置 |
-
1998
- 1998-05-12 JP JP12800798A patent/JP3415438B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-03-17 US US09/270,504 patent/US6452604B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-23 DE DE69932768T patent/DE69932768T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-23 EP EP99302255A patent/EP0957452B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20190392499A1 (en) * | 2013-08-27 | 2019-12-26 | Matthews International Corporation | Systems, methods, and computer-readable media for generating a memorial product |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69932768D1 (de) | 2006-09-28 |
| DE69932768T2 (de) | 2006-12-07 |
| EP0957452A2 (en) | 1999-11-17 |
| JPH11328233A (ja) | 1999-11-30 |
| US6452604B1 (en) | 2002-09-17 |
| EP0957452B1 (en) | 2006-08-16 |
| EP0957452A3 (en) | 2003-10-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3415438B2 (ja) | 干渉チェック装置および方法 | |
| EP1241628B1 (en) | Interference checking method | |
| Seth et al. | Virtual reality for assembly methods prototyping: a review | |
| US6823299B1 (en) | Modeling objects, systems, and simulations by establishing relationships in an event-driven graph in a computer implemented graphics system | |
| Sakane et al. | Occlusion avoidance of visual sensors based on a hand-eye action simulator system: HEAVEN | |
| Trika et al. | Virtual reality interfaces for feature-based computer-aided design systems | |
| Johnson et al. | The use of the voxmap pointshell method of collision detection in virtual assembly methods planning | |
| Mirolo et al. | A solid modelling system for robot action planning | |
| Tzafestas et al. | Real-time collision detection using spherical octrees: virtual reality application | |
| Shinya et al. | Laying out objects with geometric and physical constraints | |
| CN112486319B (zh) | 基于触觉渲染设备的vr交互方法、装置、设备及介质 | |
| Lin | Fast and accurate collision detection for virtual environments | |
| Naim et al. | An algorithm for haptically rendering objects described by point clouds | |
| Song et al. | Inferring 3d shapes of unknown rigid objects in clutter through inverse physics reasoning | |
| Shah et al. | GPU-accelerated collision analysis of vehicles in a point cloud environment | |
| JP3391657B2 (ja) | 物体間距離演算装置および物体間距離演算プログラム記憶媒体 | |
| Etxezarreta et al. | Real time contact surface prediction for grasping with complex geometries | |
| Sajo et al. | Controlling the Accuracy and Efficiency of Collision Detection in 2d Games using Hitboxes | |
| JP2004094750A (ja) | ３次元形状処理装置、干渉モデル検出方法、プログラム、及び記憶媒体 | |
| Wardhana et al. | Enhanced waypoint graph for path planning in virtual worlds | |
| US20230215040A1 (en) | Method and system for tracking a cad model in real time based on particle filters | |
| Ghadai et al. | GPU-ACCELERATED COLLISION FREE NAVIGATION OF VEHICLES IN ENCLOSED SPACES | |
| Bai et al. | Close the Sim2real Gap via Physically-based Structured Light Synthetic Data Simulation | |
| CN116071501A (zh) | 基于手绘草图的三维模型生成与装配方法和*** | |
| Seth et al. | Virtual reality for assembly methods prototyping |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030318 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080404 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090404 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090404 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100404 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110404 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110404 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120404 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130404 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140404 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |