JP4840018B2

JP4840018B2 - Shape data retrieval program and method

Info

Publication number: JP4840018B2
Application number: JP2006214021A
Authority: JP
Inventors: 祐介上原; 孝之馬場; 進遠藤; 秀一椎谷; 大器増本; 茂美長田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2006-08-07
Filing date: 2006-08-07
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2026-08-07
Also published as: JP2008040774A

Description

３次元ＣＡＤデータ等の画像検索分野に関する。 The present invention relates to the field of image retrieval such as three-dimensional CAD data.

機械系メーカ等の製造業では、過去に製造された部品等の設計データである３次元ＣＡＤデータを流用することで、新規部品の設計コストや部品の調達コスト、保守コストの削減が図れる。このため、所望の３次元ＣＡＤデータを効率よく見つけるための３次元ＣＡＤデータ検索へのニーズが高い。本発明は、大量の３次元ＣＡＤデータの検索作業を効率化するための３次元ＣＡＤデータ検索装置に関する。こうした検索では、新規に設計する部品と３次元的な形状が類似する部品やその関連情報を検索できる必要がある。 In the manufacturing industry such as a mechanical manufacturer, the design cost of a new part, the procurement cost of a part, and the maintenance cost can be reduced by diverting 3D CAD data which is design data of a part manufactured in the past. For this reason, there is a high need for three-dimensional CAD data search for efficiently finding desired three-dimensional CAD data. The present invention relates to a three-dimensional CAD data search apparatus for improving the efficiency of a search operation for a large amount of three-dimensional CAD data. In such a search, it is necessary to be able to search for a component that has a three-dimensional shape similar to a newly designed component and its related information.

従来技術として、３次元物体を対象とした３次元的な形状の類似性に基づく検索技術がある。例えば、後述する特許文献１は、比較する二つの３次元物体を重ね合わせたときの互いに重なり合う部分の体積と各々の体積との比に基づいて３次元物体間の類似の度合いを算出する方法を開示している。 As a conventional technique, there is a search technique based on a three-dimensional shape similarity for a three-dimensional object. For example, Patent Document 1 described later describes a method for calculating the degree of similarity between three-dimensional objects based on the ratio of the volume of the overlapping portions and the respective volumes when two three-dimensional objects to be compared are superimposed. Disclosure.

また、特許文献２は、３次元物体の表面を分割した各面とそれらの幾何学的な隣接関係に基づいて解析木を構成し、解析木の類似度合いにより３次元物体間の類似度を算出する方法を開示している。 Patent Document 2 constructs an analysis tree based on each surface obtained by dividing the surface of a three-dimensional object and their geometrical adjacency, and calculates the similarity between the three-dimensional objects based on the degree of similarity of the analysis tree. The method of doing is disclosed.

また、特許文献３は、３次元物体からポリゴン情報を抽出し、各ポリゴンを一定の大きさ以下に分割したときのポリゴンの情報を３次元物体の特徴として比較することで類似度を算出する方法を開示している。 Further, Patent Document 3 is a method for calculating similarity by extracting polygon information from a three-dimensional object and comparing the polygon information as a feature of the three-dimensional object when each polygon is divided into a predetermined size or less. Is disclosed.

これらの既存技術は、３次元物体全体の形状について類似する度合いを算出し、例えば、類似する度合いが大きい順に検索結果を並べて提示することで、検索者の労力の軽減を実現している。
特開２００１−３０７０９９公報特開２００１−３０７１１１公報特開２００２−０４１５３０公報特開２００１−１１７９３６公報特許第３３７８７２６号公報柿元俊博、上原祐介：「３次元情報検索インターフェイス」、情報処理学会研究報告、95-F1-41(1996) 上原祐介、柿元俊博：「マルチメディア情報検索のための３次元ブラウジング」、電子情報通信学会知能情報メディア研究会第２回知能情報メディアシンポジウム予稿論文集、pp.221-228(1996) 遠藤進、指田直毅、増本大器、長田茂美、棚橋純一：「画像情報とテキスト情報を統合的に利用したインタラクティブなＷｅｂ検索システム」、電子情報通信学会知能情報メディア研究会第５回知能情報メディアシンポジウム予稿論文集、pp.163-170(1999) 上原祐介、遠藤進、指田直毅、増本大器、長田茂美、棚橋純一：「MIRACLES：マルチメディア情報のパノラミック検索システム−Ｗｅｂ検索への応用−」、電子情報通信学会技術研究報告 DE2000-3, pp.17-24(2000) Yusuke Uehara, Susumu Endo, Shuichi Shiitani, Daiki Masumoto, and Shigemi Nagata:"A Computer-aided Visual Exploration System for Knowledge Discovery from Images", In Proc. of ACM MDM/KDD2001, pp.102-109(2001) 上原祐介、遠藤進、椎谷秀一、増本大器、長田茂美：「仮想空間での情報構造表現に基づく画像群からの知識発見支援システム」、人工知能学会研究会資料 SIG-FAI/KBS-J-40, pp.243-250(2001) 遠藤進、椎谷秀一、上原祐介、増本大器、長田茂美：「テキストによる意味的な検索と画像による視覚的な検索を統合したマルチメディア検索システムＭＩＲＡＣＬＥＳS」、DBWeb2001, IPSJ Symposium Series, Vol.2001, No.17, pp.249-256(2001) 長田茂美、遠藤進、椎谷秀一、上原祐介、増本大器：「マルチメディア検索システムＭＩＲＡＣＬＥＳ」、情報処理学会人文科学とコンピュータシンポジウム２００１論文集、pp.267-274(2001) 柿元俊博、上原祐介、上林彌彦：「ブラウジングのための２次元情報分布空間作成の高速化と一覧性の改善について」、情報処理学会論文誌、Vol.43, No.4, pp.1089-1099(2002) 椎谷秀一、遠藤進、上原祐介、増本大器、長田茂美：「画像の色特徴を用いた商品検索サービス」、情報処理学会研究報告、2002-GN-42, pp.37-42(2002) Rujie Liu, Takayuki Baba and Daiki Masumoto:"Attributed Graph Matching based Engineering Drawings Retrieval", Proc. Of IAPR Workshop on Document Analysis Systems(DAS04), pp.378-388, September(2004) 馬場孝之、劉汝傑、遠藤進、椎谷秀一、上原祐介、増本大器、長田茂美：「機械系組立図面からの形状に基づく部品検索手法の提案」、電子情報通信学会技術研究報告書、 PRMU2004-225, pp.79-84(2005) 馬場孝之、劉汝傑、遠藤進、椎谷秀一、上原祐介、増本大器、長田茂美："Similarity-based Partial Image Retrieval System for Engineering Drawings", Proc. of Seventh IEEE International Symposium on Multimedia (ISM2005), pp.303-309, December 14, (2005) O. Robert, F. Thomas, C. Bernard, and D. David, Shape Distribution, ACM Trans. of Graphics, 21(4), pp.807-832, October 2002 These existing techniques calculate the degree of similarity for the entire shape of the three-dimensional object, and, for example, arrange search results in descending order of the degree of similarity, thereby reducing the effort of the searcher.
JP 2001-307099 A JP 2001-307111 A JP 2002-041530 A JP 2001-117936 A Japanese Patent No. 3378726 Toshihiro Hagimoto, Yusuke Uehara: “3D Information Retrieval Interface”, IPSJ Research Report, 95-F1-41 (1996) Yusuke Uehara, Toshihiro Tsujimoto: “3D browsing for multimedia information retrieval”, Proceedings of the 2nd Intelligent Information Media Symposium, IEICE, pp.221-228 (1996) Susumu Endo, Naoki Suda, Daiki Masumoto, Shigemi Nagata, Junichi Tanahashi: "Interactive Web Search System Using Image Information and Text Information Integrated", IEICE Intelligent Information Media Society 5th Intelligent Information Media Symposium Proceedings, pp. 163-170 (1999) Yusuke Uehara, Susumu Endo, Naoki Suda, Daiki Masumoto, Shigemi Nagata, Junichi Tanahashi: “MIRACLES: Panoramic Search System for Multimedia Information -Application to Web Search”, IEICE Technical Report DE2000-3, pp .17-24 (2000) Yusuke Uehara, Susumu Endo, Shuichi Shiitani, Daiki Masumoto, and Shigemi Nagata: "A Computer-aided Visual Exploration System for Knowledge Discovery from Images", In Proc. Of ACM MDM / KDD2001, pp.102-109 (2001) Yusuke Uehara, Susumu Endo, Shuichi Shiitani, Daiki Masumoto, Shigemi Nagata: “Knowledge Discovery Support System from Image Groups Based on Information Structure Representation in Virtual Space”, Society for Artificial Intelligence SIG-FAI / KBS-J- 40, pp.243-250 (2001) Susumu Endo, Shuichi Shiitani, Yusuke Uehara, Daiki Masumoto, Shigemi Nagata: "Multi-media search system MIRACLESS that integrates textual and visual search", DBWeb2001, IPSJ Symposium Series, Vol.2001, No.17, pp.249-256 (2001) Shigemi Nagata, Susumu Endo, Shuichi Shiiya, Yusuke Uehara, Daiki Masumoto: “Multimedia Search System MIRACLES”, Information Processing Society of Japan Humanities and Computer Symposium 2001 Proceedings, pp.267-274 (2001) Toshihiro Tsujimoto, Yusuke Uehara, Yasuhiko Uebayashi: "About speeding up the creation of two-dimensional information distribution space for browsing and improving the listability", Transactions of Information Processing Society of Japan, Vol.43, No.4, pp.1089 -1099 (2002) Shuichi Shiitani, Susumu Endo, Yusuke Uehara, Daiki Masumoto, Shigemi Nagata: “Product Search Service Using Color Features of Images”, Information Processing Society of Japan Research Report, 2002-GN-42, pp.37-42 (2002) Rujie Liu, Takayuki Baba and Daiki Masumoto: "Attributed Graph Matching based Engineering Drawings Retrieval", Proc. Of IAPR Workshop on Document Analysis Systems (DAS04), pp.378-388, September (2004) Takayuki Baba, Jie Liu, Susumu Endo, Shuichi Shiitani, Yusuke Uehara, Daiki Masumoto, Shigemi Nagata: “Proposal of part retrieval method based on shape from mechanical assembly drawings”, IEICE Technical Report, PRMU2004-225 , pp.79-84 (2005) Takayuki Baba, Jie Liu, Susumu Endo, Shuichi Shiiya, Yusuke Uehara, Daiki Masumoto, Shigemi Nagata: "Similarity-based Partial Image Retrieval System for Engineering Drawings", Proc. Of Seventh IEEE International Symposium on Multimedia (ISM2005), pp.303 -309, December 14, (2005) O. Robert, F. Thomas, C. Bernard, and D. David, Shape Distribution, ACM Trans. Of Graphics, 21 (4), pp.807-832, October 2002

しかしながら、機械等の部品を表す３次元ＣＡＤデータの検索では、検索者から検索キーとして与えられた３次元ＣＡＤデータが表す部品とそれに組み合わされる他の部品との物理的な位置関係から、部位によっては検索キーと形状が正確に一致する必要があり、一方、他の部位はそれに比べて一致する度合いが小さくても構わないというように、部位ごとに類似度合いの許容量、すなわち、重みが異なる場合が多い。これに対し、特許文献４では、検索者が検索キーデータに対して関心のある領域を指定し、その領域のみについて検索対象との類似度を算出する方法を開示しているが、部位ごとの重みに応じた類似度を算出して検索する方法については開示されていない。 However, in the retrieval of 3D CAD data representing a part such as a machine, the physical positional relationship between the part represented by the 3D CAD data given as a retrieval key by the retriever and other parts combined therewith, depends on the part. The search key and the shape must match exactly, while the other parts may have a smaller degree of matching, so that the tolerance of the degree of similarity, that is, the weight is different for each part. There are many cases. On the other hand, Patent Document 4 discloses a method in which a searcher designates an area of interest for search key data and calculates the similarity to the search target for only that area. A method of calculating and searching for similarity according to weight is not disclosed.

本発明は、上記課題を解決すべく、検索キーとして与えられた３次元ＣＡＤデータの部位ごとに重みを付与し、その重みに応じて、検索対象の３次元ＣＡＤデータ間の類似度合いを算出し、類似度が大きい検索対象の３次元ＣＡＤデータを類似度が低いものより先に提示することで、検索者が所望の３次元ＣＡＤデータを検索する労力を低減することを目的とする。 In order to solve the above problems, the present invention assigns a weight to each part of the three-dimensional CAD data given as a search key, and calculates the degree of similarity between the three-dimensional CAD data to be searched according to the weight. An object of the present invention is to reduce the labor for a searcher to search for desired three-dimensional CAD data by presenting search target three-dimensional CAD data having a high similarity before those having a low similarity.

本願第１の発明は、検索キーとなる部品の形状データである検索用形状データと検索対象となる部品の形状データである検索対象データを記憶する記憶部と、指定された検索用形状データを前記記憶部から読み込み、前記検索用形状データが他の部品の形状データと組み合わせて利用される場合、組み合わされた際の空間的な余地が大きいほど小さくなる第１重みを付与し、前記計算部は、前記記憶部から読み込んだ検索対象データと付与された第１重みを持つ検索キーデータとの類似度を計算する際、部位毎に、前記第１重みに応じた類似度を計算することを特徴とする。
The first invention of the present application includes a storage unit for storing search shape data that is shape data of a part that is a search key, search target data that is shape data of a part that is a search target, and designated search shape data. When the shape data for search is read from the storage unit and used in combination with the shape data of other parts, a first weight that is smaller as the spatial space at the time of combination is larger is given, and the calculation unit Calculating the degree of similarity according to the first weight for each part when calculating the degree of similarity between the search target data read from the storage unit and the search key data having the assigned first weight. Features.

本願第２の発明は、前記重み付与部は、更に、前記検索用形状データを他の部品や機器の領域に入らない範囲で検索者が指定する量だけ膨張させたとき、が他の部品の形状データと組み合わせて利用される場合、検索用形状データを他の部品や機器の領域に入らない範囲で検索者が指定する量だけ膨張させたとき、前記検索用形状データに係る部位の膨張の度合いが大きいほど小さくなる第２重みを付与し、前記計算部は、前記記憶部から読み込んだ検索対象データと付与された重み１及び重み２を持つ検索用形状データとの類似度を計算する際、部位毎に、前記第１重みと第２重みに応じた類似度を計算することを特徴とする。
In the second invention of the present application, the weight assigning unit further expands the search shape data by an amount specified by the searcher within a range that does not enter the area of another part or device . When used in combination with shape data, when the shape data for search is expanded by an amount specified by the searcher within a range that does not fall within the area of other parts or devices, the expansion of the portion related to the shape data for search is expanded. A second weight that decreases as the degree increases is assigned, and the calculation unit calculates the similarity between the search target data read from the storage unit and the shape data for search having the assigned weights 1 and 2. The similarity according to the first weight and the second weight is calculated for each part.

検索キーとして与えられた３次元ＣＡＤデータの部位ごとの重みに応じて検索対象の３次元ＣＡＤデータとの間の類似度合いを算出し、類似度が大きい３次元ＣＡＤデータを類似度が低いものより先に提示することで、検索者が所望の３次元ＣＡＤデータを検索する労力を低減することができる。 The degree of similarity between the three-dimensional CAD data to be searched is calculated according to the weight of each part of the three-dimensional CAD data given as a search key, and the three-dimensional CAD data having a high degree of similarity is compared with the one having a low degree of similarity. By presenting it first, it is possible to reduce the labor for the searcher to search for desired three-dimensional CAD data.

また、他の部品との空間的な余地に対して適切な重み付けを自動的にすることができ、検索者の労力を低減することができる。 In addition, appropriate weighting can be automatically performed on the spatial space with other parts, and the labor of the searcher can be reduced.

また、検索キーの部品と他の部品との実際の空間的な余地よりも重みを強くしたいなど、検索者による調整が必要な場合に、適切な重み付けをすることができ、検索者の労力を低減することができる。 Also, if the searcher needs to make adjustments, such as making the weight stronger than the actual space between the search key component and other components, the searcher can be weighted appropriately, saving the searcher's effort. Can be reduced.

また、機器の稼動により部品同士の相対的な位置関係が変化する場合でも、他の部品との空間的な余地に対して適切な重み付けを自動的にすることができ、検索者の労力を低減することができる。 In addition, even when the relative positional relationship between parts changes due to the operation of equipment, appropriate weighting can be automatically applied to the spatial space with other parts, reducing searcher effort. can do.

また、検索者が空間的な余地など以外の要件から陽に重みを設定したい場合でも、それに応じた部位ごとの重みを付与した検索が可能となり、検索者の労力を低減することができる。 Further, even when the searcher wants to explicitly set a weight based on requirements other than the space for the space or the like, a search with a weight assigned to each part according to the requirement can be performed, and the searcher's labor can be reduced.

第１図は本発明の構成図であり、操作部１と重み付与部２と類似度計算部３と表示部４と仮想試作部５と部品データ記憶部６から成る。 FIG. 1 is a block diagram of the present invention, which comprises an operation unit 1, a weighting unit 2, a similarity calculation unit 3, a display unit 4, a virtual prototype unit 5, and a component data storage unit 6.

操作部１は、検索者が、検索キーとなる３次元ＣＡＤデータで表された部品の形状データ（以下、検索キーデータという）や、検索対象となる３次元ＣＡＤデータで表された部品の形状データ（以下、検索対象データという）を指定するためのキーボードやマウス等の操作装置である。 The operation unit 1 allows the searcher to search for a part shape data represented by 3D CAD data as a search key (hereinafter referred to as search key data) or a part shape represented by 3D CAD data to be searched. An operation device such as a keyboard and a mouse for designating data (hereinafter referred to as search target data).

重み付与部２は、検索キーデータに重みを算出して付与する処理部である。 The weight assigning unit 2 is a processing unit that calculates and assigns weights to the search key data.

また、重み付与部２は、検索キーデータが表す部品が他の部品や機器と組み合わされて利用される場合に、組み合わされた際の空間的な余地の大きさに応じた部位ごとの重みを算出して付与する処理部である。 In addition, when the component represented by the search key data is used in combination with another component or device, the weight assigning unit 2 sets a weight for each part according to the size of the spatial space when combined. It is a processing unit that calculates and assigns.

また、重み付与部２は、検索キーデータが表す部品が他の部品や機器と組み合わされて利用される場合に、検索キーデータを他の部品や機器の領域に入らない範囲で検索者が指定する量だけ膨張させたとき、部位ごとの膨張の度合いに応じた重みを算出して付与する処理部である。 In addition, when the part represented by the search key data is used in combination with another part or device, the weight assigning unit 2 specifies the search key data within a range that does not enter the area of the other part or device. It is a processing unit that calculates and assigns a weight according to the degree of expansion for each part when it is expanded by an amount to be expanded.

また、重み付与部２は、検索キーデータが表す部品が他の部品や機器と組み合わされて利用され、かつ、組み合わされた部品や機器の利用時に検索キーデータが表す部品と他の部品との相対的な位置関係が変わり、それに応じて、組み合わされた際の空間的な余地が変わる場合に、その変化する余地の最小領域の大きさに応じて付与した部位ごとの重みを算出して付与する処理部である。 In addition, the weight assigning unit 2 uses the component represented by the search key data in combination with another component or device, and uses the combination of the component represented by the search key data and the other component when using the combined component or device. If the relative positional relationship changes and the spatial space when combined changes accordingly, the weight given to each part given according to the size of the minimum area of the changing space is calculated and given Is a processing unit.

類似度計算部３は、重み付与部２で付与された重みを持つ検索キーデータと検索対象データとの類似度を、部位毎に重みに応じて計算する処理部である。 The similarity calculation unit 3 is a processing unit that calculates the similarity between the search key data having the weight assigned by the weight assigning unit 2 and the search target data for each part according to the weight.

表示部４は、検索キーデータや検索対象データを、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどに表示する表示部である。 The display unit 4 is a display unit that displays search key data and search target data on a CRT, a liquid crystal display, a plasma display, or the like.

検索キーデータの表示は、図２に示すように、ＣＡＤツールなどにおける表示と同様に３次元ＣＡＤデータが表す物体をある視点から見たときの様子を表示するものである。また、各部位に付与された重みは、例えば、重みが０から１００までの数値で表されるとすると、図２のように対応する部位を示す線分とともに表示される。また、各部位の範囲は、検索キーデータを表示する際に、部位ごとに異なる模様で表示することで表される。 As shown in FIG. 2, the display of the search key data displays a state when the object represented by the three-dimensional CAD data is viewed from a certain viewpoint, similar to the display in the CAD tool or the like. Further, for example, if the weight given to each part is represented by a numerical value from 0 to 100, it is displayed together with a line segment indicating the corresponding part as shown in FIG. In addition, the range of each part is represented by displaying a different pattern for each part when displaying the search key data.

仮想試作部５は、仮想的な３次元空間を用いて、機械装置や部品の組立／分解作業のシミュレーションや評価を行う処理部であって、部品間の動きをシミュレーションによって仮想的に再現し、干渉チェックなどを行うことができる。なお、本処理部は、特許文献５等で開示されている公知の技術を使う。 The virtual prototyping unit 5 is a processing unit that performs simulation and evaluation of assembly / disassembly work of mechanical devices and parts using a virtual three-dimensional space, and virtually reproduces movement between parts by simulation, Interference check can be performed. This processing unit uses a known technique disclosed in Patent Document 5 and the like.

部品データ記憶部６は、検索キーデータや検索対象データである機械部品等や、検索キーデータと組み合わされる機械部品等を３次元ＣＡＤデータで表したものを、磁気記憶装置や半導体メモリ等に記憶する記憶装置である。３次元ＣＡＤデータの格納形式としては、一般に用いられているＤＸＦ形式やＶＲＭＬ形式、あるいは、独自に決めた形式のいずれでもよいが、そこには、３次元的な形状を表す情報として、３次元的な表面をポリゴンで近似したときの各ポリゴンの頂点座標や面の向きの情報が含まれているものとする（図２）。なお、検索キーデータは、予めＣＡＤツールなどで設計して格納されているものである。 The component data storage unit 6 stores, in a magnetic storage device, a semiconductor memory, or the like, three-dimensional CAD data representing machine parts that are search key data and search target data, and machine parts that are combined with the search key data. Storage device. The storage format of the three-dimensional CAD data may be any of generally used DXF format, VRML format, or a uniquely determined format, but there are three-dimensional CAD information as information representing a three-dimensional shape. It is assumed that information on vertex coordinates and face orientations of each polygon when a typical surface is approximated by polygons is included (FIG. 2). The search key data is designed and stored in advance by a CAD tool or the like.

以下、部品の部位ごとの重みを用いて検索する実施例の動作を説明する（図３）。 Hereinafter, the operation of the embodiment for searching using the weight for each part of the component will be described (FIG. 3).

まず、検索者は、操作部１を介して所望する検索キーをファイル名などで指定し、表示部４は、指定された検索キーを部品データ記憶部６から読み込んで、その検索キーデータを表示する（Ｓ１０１）。 First, the searcher designates a desired search key by a file name or the like via the operation unit 1, and the display unit 4 reads the designated search key from the component data storage unit 6 and displays the search key data. (S101).

重み付与部２は、検索キーデータの部位ごとの重みを付与する（Ｓ１０２）（詳細は後述する）。次に、表示部４は、検索キーデータと付与された各部位の重みとを表示する（Ｓ１０３）。 The weight assigning unit 2 assigns a weight for each part of the search key data (S102) (details will be described later). Next, the display unit 4 displays the search key data and the weight of each assigned part (S103).

付与された重みを検索者が変更したい場合は、操作部１により変更したい部位と変更したい重みを入力することで変更する（Ｓ１０４）。変更したい部位の指定は、例えば、表示部４で表示された検索キーデータ上で操作部１のマウスで指示する。また、変更したい重みの入力は、例えば、変更したい部位の指定後に操作部１のキーボードで数値を入力する。 When the searcher wants to change the assigned weight, it is changed by inputting the part to be changed and the weight to be changed by the operation unit 1 (S104). The part to be changed is designated with the mouse of the operation unit 1 on the search key data displayed on the display unit 4, for example. The weight to be changed is input by, for example, inputting a numerical value with the keyboard of the operation unit 1 after designating the part to be changed.

類似度計算部３は、部品データ記憶部６から検索対象データを読み込み、検索キーデータに付与された重みに基づき、検索キーデータと検索対象データとの間の類似度を算出する（Ｓ１０５）（詳細は後述する）。検索対象データは部品データ記憶部６に複数あるので、類似度は各検索対象データ毎に算出する。 The similarity calculation unit 3 reads the search target data from the component data storage unit 6 and calculates the similarity between the search key data and the search target data based on the weight assigned to the search key data (S105) (S105) Details will be described later). Since there are a plurality of search target data in the component data storage unit 6, the similarity is calculated for each search target data.

表示部４は、類似度が大きい順に検索対象データを表示する（Ｓ１０６）。検索結果の表示内容は、例えば、検索対象データが部品データ記憶部６に格納されるときのファイル名でも良いし、ＣＡＤツールなどにおける表示と同様に３次元ＣＡＤデータが表す物体をある視点から見たときの様子を表示する方法でもよい。 The display unit 4 displays the search target data in descending order of similarity (S106). The display contents of the search result may be, for example, a file name when the search target data is stored in the component data storage unit 6, and the object represented by the three-dimensional CAD data is viewed from a certain viewpoint as in the case of display in a CAD tool or the like. It is also possible to display the state when

ここで、Ｓ１０２の重みの算出方法について説明する。前提として、検索キーデータは、予め部位毎に分割されているとする。このとき、各部位ごとの３次元的な形状の特徴に応じて重みを算出して付与する。例えば、３次元的な形状の特徴として、形状の複雑さがある。複雑さの度合いが大きい場合は、小さい場合に比べて、検索キーデータと多少の相違を許すと考えてよい場合は、複雑さの度合いが大きいほど小さい重みを付与する方法をとる。複雑さの度合いとしては、例えば、物体表面の凹凸の度合い、すなわち、滑らかさの度合いがある。滑らに変化する面で構成されているほど複雑度は小さいと考える。物体表面の凹凸の度合いの算出方法の一つを図４から図６を用いて説明する。 Here, the weight calculation method in S102 will be described. As a premise, the search key data is preliminarily divided for each part. At this time, a weight is calculated and assigned according to the feature of the three-dimensional shape for each part. For example, as a feature of a three-dimensional shape, there is a shape complexity. When the degree of complexity is large, it may be considered that a slight difference from the search key data is allowed as compared with the case where the degree of complexity is small. The degree of complexity includes, for example, the degree of unevenness on the object surface, that is, the degree of smoothness. We think that the complexity is smaller as it is composed of smoothly changing surfaces. One method for calculating the degree of unevenness of the object surface will be described with reference to FIGS.

まず、図４のように、３次元ＣＡＤデータの部位に対して所定の大きさの正方形の平面パッチを当てる。このとき、平面パッチの中心が３次元ＣＡＤデータの部位の表面上の一点Ｏに接し、かつ、その点での平面パッチ面の法線と３次元ＣＡＤデータの部位の表面の法線は同じ方向を取るようにする。次に、平面パッチ上に所定の数のサンプリング点を縦横が等間隔になるように定める。例えば、図５は縦横に５個ずつサンプリング点を定めた例である。このとき、各サンプリング点を平面パッチ面の法線方向に３次元ＣＡＤデータの部位の表面へ射影した点を求め、サンプリング点から射影点までの距離（図６）を算出する。いま、図５のように横方向のサンプリング点の位置をｉ、縦方向の位置をｊで表したときのサンプリング点P_ijの射影点との距離をD(P_ij)としたとき、この点に隣接する８近傍の点の射影距離の平均D_a(P_ij)を次の式（１）で計算する。 First, as shown in FIG. 4, a square flat patch having a predetermined size is applied to a part of the three-dimensional CAD data. At this time, the center of the plane patch is in contact with one point O on the surface of the part of the three-dimensional CAD data, and the normal of the plane patch surface at that point and the normal of the surface of the part of the three-dimensional CAD data are in the same direction. To take. Next, a predetermined number of sampling points are determined on the plane patch so that the vertical and horizontal intervals are equally spaced. For example, FIG. 5 shows an example in which five sampling points are defined vertically and horizontally. At this time, a point obtained by projecting each sampling point onto the surface of the part of the three-dimensional CAD data in the normal direction of the planar patch surface is obtained, and a distance (FIG. 6) from the sampling point to the projected point is calculated. Now, as shown in FIG. 5, when the position of the sampling point in the horizontal direction is i and the distance from the projection point of the sampling point P _ij when the vertical position is represented by j is D (P _ij ), this point The average D _a (P _ij ) of the projection distances of the eight neighboring points adjacent to is calculated by the following equation (1).

ここで、ｍは８近傍の点のうちパッチ平面上に存在し、かつ、３次元ＣＡＤデータの部位の表面への射影点を持つ点の数である。各サンプリング点について式（１）で計算された値の平均値を３次元ＣＡＤデータの部位の表面上の点Ｏにおける複雑度とする。この複雑度の算出点Ｏを３次元ＣＡＤデータの部位の表面上の点からサンプリングした点に置いて算出した複雑度の平均値を３次元ＣＡＤデータの部位の複雑度Ｃする。３次元ＣＡＤデータの部位の重みｗは、複雑度Ｃが小さいほど大きな値となるように次の式（２）で計算される。また、重みの範囲を例えば［０、１００］にしたい場合は正規化を行う。また、複雑度Ｃが重みｗに線形に反映される場合だけでなく、式（３）のように２乗で反映されるように計算することも可能である。

Here, m is the number of points that exist on the patch plane among the points in the vicinity of 8 and have projection points onto the surface of the part of the three-dimensional CAD data. The average value of the values calculated by Expression (1) for each sampling point is defined as the complexity at the point O on the surface of the part of the three-dimensional CAD data. The complexity complexity C of the part of the three-dimensional CAD data is calculated by placing the complexity calculation point O at a point sampled from a point on the surface of the part of the three-dimensional CAD data. The weight w of the part of the three-dimensional CAD data is calculated by the following equation (2) so as to increase as the complexity C decreases. Also, normalization is performed when it is desired to set the weight range to [0, 100], for example. In addition to the case where the complexity C is reflected linearly in the weight w, it is also possible to calculate so that the complexity C is reflected in the square as shown in Expression (3).

次に、Ｓ１０５の類似度の算出方法について説明する。まず、部位ごとの重みに基づく類似度計算の前提となる重みを考慮しない類似度計算の方法について、２つの方法を説明する。

Next, the similarity calculation method in S105 will be described. First, two methods will be described for similarity calculation methods that do not take into account the weights that are the premise of similarity calculation based on the weight of each part.

一つ目の方法は、まず、検索キーデータと検索対象データの間で位置合わせを行う。位置合わせの一つの方法としては、まず、検索キーデータと検索対象データの各々について、表面上の２点の中で最長距離を持つ２点を結ぶ軸を第一軸とする。次に、第一軸と直交する軸の中で、その軸上に３次元ＣＡＤデータの表面上の点を置いたとき、その点の中で最長距離を持つ２点間の距離が最も長い軸を第二軸とする。この第一軸と第二軸が一致するように検索キーデータと検索対象データの位置を合わせる。次に、位置合わせをした検索キーデータの表面上の点をサンプリングする。いま、ｋ個のサンプリング点
SP_i(i=1,…_,k)の各点から検索対象データの表面上の点の中で最短距離の点との間の距離DM(SP_i)を求める。このサンプリング点ごとの最短距離を平均した値DM_aveは検索キーデータと検索対象データとの間の形状のずれの大きさを近似的に表すので、次の式（４）により類似度Ｓを算出する。 In the first method, first, alignment is performed between search key data and search target data. As one method of alignment, first, for each of the search key data and the search target data, an axis connecting two points having the longest distance among the two points on the surface is set as a first axis. Next, among the axes orthogonal to the first axis, when a point on the surface of the three-dimensional CAD data is placed on the axis, the axis having the longest distance between the two points having the longest distance among the points Is the second axis. The positions of the search key data and the search target data are matched so that the first axis and the second axis match. Next, the points on the surface of the searched search key data are sampled. Now, k sampling points
A distance DM (SP _i ) between each point of SP _{i (i = 1,} ... _{, K) and} a point having the shortest distance among the points on the surface of the search target data is obtained. Since the value DM _ave obtained by averaging the shortest distances for each sampling point approximately represents the magnitude of the shape shift between the search key data and the search target data, the similarity S is calculated by the following equation (4). To do.

また、類似度を算出する別の方法として、Robertらの方法がある（非特許文献１４を参照）。この方法では、まず、対象となる３次元物体の表面上から２点をランダムにサンプリングし、この２点間の空間的な距離を求める。このサンプリングと距離計算を所定の回数実行し、その距離の分布を頻度ベクトルとして表す。例えば、２点間の距離として取りうる値の範囲が［０，１００］であり、この範囲を区間１が［０，２５］、区間２が［２５，５０］、区間３が［５０，７５］、区間４が［７５，１００］の４つの区間に分けたとする。

Another method for calculating similarity is the method of Robert et al. (See Non-Patent Document 14). In this method, first, two points are randomly sampled from the surface of a target three-dimensional object, and a spatial distance between the two points is obtained. This sampling and distance calculation are executed a predetermined number of times, and the distribution of the distance is expressed as a frequency vector. For example, the range of values that can be taken as the distance between two points is [0, 100]. In this range, section 1 is [0, 25], section 2 is [25, 50], and section 3 is [50, 75]. ], The section 4 is divided into four sections [75, 100].

このとき、３次元物体の表面上の２点のサンプリングを５回実行し、そのときの各２点間の距離が、｛１０，３０，４０，６０，９０｝であったときは（区間１，区間２，区間３，区間４）の順で要素を並べた頻度ベクトルは（１、２、１、１）となる。２つの３次元物体の間でこの頻度ベクトルを比較したとき、その距離の大きさは形状の非類似度を近似的に表すので、その距離をVDとしたとき、検索キーデータと検索対象データとの間の類似度は例えば次の式（５）で算出される。 At this time, sampling of two points on the surface of the three-dimensional object is executed five times, and when the distance between each two points is {10, 30, 40, 60, 90} (section 1 , Interval 2, interval 3, interval 4), the frequency vector in which the elements are arranged is (1, 2, 1, 1). When this frequency vector is compared between two three-dimensional objects, the magnitude of the distance approximately represents the dissimilarity of the shape. Therefore, when the distance is VD, the search key data and the search target data are The similarity between is calculated by the following equation (5), for example.

次に、以上の部位ごとの重みを考慮しない類似度計算方法をもとにした、部位ごとの重みに基づく類似度計算方法について説明する。まず、一番目の方法において、サンプリング点ごとの最短距離の平均DM_aveを計算する際に、サンプリング点ごとの最短距離DM(SP_i)に対して、次の式（６）に示すように、そのサンプリング点が含まれる部位の重みw(SP_i)を乗じて計算する。

Next, a similarity calculation method based on the weight of each part based on the similarity calculation method not considering the weight of each part will be described. First, in the first method, when calculating the average DM _ave of the shortest distance for each sampling point, for the shortest distance DM (SP _i ) for each sampling point, as shown in the following equation (6), Calculation is performed by multiplying the weight w (SP _i ) of the part including the sampling point.

これにより、重みが大きい部位のずれが大きいほど類似度が低下するよう計算できる。

As a result, the degree of similarity can be calculated to decrease as the deviation of the part having a large weight increases.

また、二番目の方法において、検索キーデータに対してサンプリングした２点間の距離の頻度を求める際に、その２点が含まれる部位の重みの平均を乗じる。また、これにより検索キーデータと検索対象データの間で頻度の総数が異なるようになるため、双方の頻度ベクトルについて、各々の頻度総数で要素を割ることで正規化する。例えば、正規化前の頻度ベクトルのｉ番目の要素がv_iであり、頻度総数がＴであるとき、正規化後の要素V_iは次の式（７）で計算される。 In the second method, when the frequency of the distance between two points sampled for the search key data is obtained, the average of the weights of the parts including the two points is multiplied. In addition, since the total number of frequencies differs between the search key data and the search target data, the frequency vectors of both are normalized by dividing the elements by the total number of frequencies. For example, when the i-th element of the frequency vector before normalization is v _i and the total number of frequencies is T, the element V _i after normalization is calculated by the following equation (7).

これにより、重みが小さい部位の形状の差に比べて重みが大きい部位の形状の差が類似度により大きく反映される。以上のように部位ごとの重みに基づく類似度は計算できるが、そのもととなる重みを考慮しない類似度の計算方法については、先の２つの方法以外であってもよい。

As a result, the difference in the shape of the part having a large weight is more greatly reflected in the similarity than the difference in the shape of the part having a small weight. As described above, the similarity based on the weight of each part can be calculated, but the similarity calculation method that does not consider the weight that is the basis may be other than the above two methods.

次に、検索キーデータが表す部品が他の部品や機器と組み合わされて利用される場合に、組み合わされた際の空間的な余地の大きさに応じた部位ごとの重みを用いて検索する実施例の動作を説明する（図７）。 Next, when the parts represented by the search key data are used in combination with other parts or devices, the search is performed using the weight of each part according to the size of the spatial space when combined. An example operation will be described (FIG. 7).

まず、表示部４は、検索者が操作部１により指定した検索キーデータと、その検索キーデータと組み合わされる部品を、部品データ記憶部６から読み込んで表示する（Ｓ２０１）。 First, the display unit 4 reads the search key data designated by the searcher using the operation unit 1 and the parts combined with the search key data from the part data storage unit 6 and displays them (S201).

検索者は、操作部１を用いて、検索キーデータとその検索キーデータと組み合わされる部品が組み合わされた状態の位置関係になるように、それらを配置する（Ｓ２０２）。重み付与部２は、検索キーデータに部位ごとの重みを付与する（Ｓ２０３）（詳細は後述する）。 The searcher uses the operation unit 1 to arrange the search key data and the parts to be combined with the search key data so as to have a positional relationship in a combined state (S202). The weight assigning unit 2 assigns a weight for each part to the search key data (S203) (details will be described later).

表示部１は、検索キーデータと各部位の重みを表示する（Ｓ２０４）。付与された重みを検索者が変更したい場合は、操作部１により変更したい部位と変更したい重みを入力することで変更する（Ｓ２０５）。 The display unit 1 displays the search key data and the weight of each part (S204). When the searcher wants to change the assigned weight, it is changed by inputting the part to be changed and the weight to be changed by the operation unit 1 (S205).

類似度計算部３は、部品データ記憶部６から検索対象データを読み込み、検索キーデータに付与された重みに基づき、検索キーデータと検索対象データとの間で類似度を算出する（Ｓ２０６）。検索対象データは部品データ記憶部６に複数あるので、類似度は各検索対象データ毎に算出する。表示部４は、類似度が大きい順に検索対象データを表示する（Ｓ２０７）。 The similarity calculation unit 3 reads the search target data from the component data storage unit 6, and calculates the similarity between the search key data and the search target data based on the weight assigned to the search key data (S206). Since there are a plurality of search target data in the component data storage unit 6, the similarity is calculated for each search target data. The display unit 4 displays the search target data in descending order of similarity (S207).

次に、Ｓ２０３の重みの算出方法について説明する。図８は、検索キーデータと他の部品を組み合わせた状態の断面を表した模式図である。図８のように、検索キーデータと他の部品との間の空間的な余地の大きさは、検索キーデータの部位ごとに異なる。 Next, the weight calculation method in S203 will be described. FIG. 8 is a schematic diagram showing a cross section in a state where the search key data and other parts are combined. As shown in FIG. 8, the size of the spatial space between the search key data and other parts differs for each part of the search key data.

ここで、図９や図１０の破線矢印のように、検索キーデータの表面上の点ｉにおいて、その点での表面に対する法線方向に進んだとき、他の部品の表面とぶつかる点までの距離SS_iを求める。法線方向に他の部品の表面上の対応点が存在しない場合は、所定の境界領域までの距離をSS_iとする。 Here, as indicated by the broken-line arrows in FIGS. 9 and 10, when the point i on the surface of the search key data advances in the direction normal to the surface at that point, the point up to the point where it collides with the surface of another part. Find the distance SS _i . If there is no corresponding point on the surface of another part in the normal direction, the distance to the predetermined boundary region is set as SS _i .

次に隣接する点同士で、求めた距離SS_iの差が所定の閾値以下の場合に同じグループに分類する。ここで、分類された各グループの点群が、検索キーデータの部位となる。また、各部位の重みｗは、その部位に含まれる点について求められたSS_iの平均値SS_aveに基づいて、次の式（８）で算出される。 Then in between adjacent points, the difference in distance SS _i obtained is classified into the same group if more than a predetermined threshold value. Here, the point cloud of each classified group becomes a part of the search key data. Further, the weight w of each part is calculated by the following equation (8) based on the average value SS _ave of SS _i obtained for points included in the part.

また、検索キーデータを含む部品や機器が稼動する際に、検索キーデータと他の部品の間の相対的な位置関係が変化し、結果として、空間が稼動によって変化する場合は、稼動による変化の最小の領域を空間的な余地として用いる。稼動による変化の最小の領域は、例えば、特許文献５で開示されているような部品間の干渉チェックのシミュレーション技術など既存の技術を用いる。

In addition, when a part or device that includes search key data operates, the relative positional relationship between the search key data and other parts changes. As a result, if the space changes due to operation, the change due to operation Is used as a space for space. For the minimum region of change due to operation, for example, an existing technique such as a simulation technique of interference check between parts as disclosed in Patent Document 5 is used.

次に、検索キーデータが表す部品が他の部品や機器と組み合わされて利用される場合に、検索キーデータを他の部品や機器の領域に入らない範囲で検索者が指定する量だけ膨張させたとき、部位ごとの膨張の度合いに応じた重みを用いて検索する実施例の動作を説明する（図１１）。 Next, when the parts represented by the search key data are used in combination with other parts or devices, the search key data is expanded by an amount specified by the searcher within a range that does not fall within the area of other parts or devices. The operation of the embodiment for searching using a weight corresponding to the degree of expansion for each part will be described (FIG. 11).

まず、表示部４は、検索者が操作部１により指定した検索キーデータとその検索キーデータと組み合わされる部品を、部品データ記憶部６から読み込んで表示する（Ｓ３０１）。検索者は、操作部１を用いて、検索キーデータとそのキーデータと組み合わされる部品が組み合わされた状態の位置関係になるよう、それらを配置する（Ｓ３０２）。 First, the display unit 4 reads the search key data designated by the searcher using the operation unit 1 and the parts combined with the search key data from the part data storage unit 6 and displays them (S301). The searcher uses the operation unit 1 to arrange the search key data and the parts to be combined with the key data so as to have a positional relationship in a combined state (S302).

検索者は、操作部１を用いて、検索キーデータを膨張させる度合いを指定し（詳細は後述する）、表示部４は、その膨張した様子を表示する（Ｓ３０３）。重み付与部２は、検索キーデータの部位ごとにその部位での膨張度合いに応じた重みを付与する（Ｓ３０４）（詳細は後述する）。 The searcher uses the operation unit 1 to specify the degree to which the search key data is expanded (details will be described later), and the display unit 4 displays the expanded state (S303). The weight assigning unit 2 assigns a weight corresponding to the degree of expansion at each part of the search key data (S304) (details will be described later).

表示部４は、検索キーデータと各部位の重みを表示する（Ｓ３０５）。付与された重みを検索者が変更したい場合は、操作部１により変更したい部位と変更したい重みを入力することで変更する（Ｓ３０６）。 The display unit 4 displays the search key data and the weight of each part (S305). When the searcher wants to change the assigned weight, it is changed by inputting the part to be changed and the weight to be changed by the operation unit 1 (S306).

類似度計算部３は、部品データ記憶部６から検索対象データを読み込み、検索キーデータに付与された重みに基づき、検索キーデータと検索対象データとの間で類似度を算出する（Ｓ３０７）。表示部４は、類似度が大きい順に検索対象データを表示する（Ｓ３０８）。 The similarity calculation unit 3 reads the search target data from the component data storage unit 6, and calculates the similarity between the search key data and the search target data based on the weight assigned to the search key data (S307). The display unit 4 displays the search target data in descending order of similarity (S308).

次に、Ｓ３０３の検索キーデータを膨張させる度合いの指定方法について説明する。図１２は、検索者が検索キーデータを膨張させる度合いを指定するための操作インターフェイスの図であり、表示部４に表示される。 Next, a method for specifying the degree of expanding the search key data in S303 will be described. FIG. 12 is a diagram of an operation interface for designating the degree to which the searcher expands the search key data, and is displayed on the display unit 4.

部品の表示領域３０には、検索キーデータとその検索キーデータに組み合わされる部品が、組み合わされた状態のときの断面が表示される。このとき、検索キーデータと組み合わされる部品の区別を視認しやすくするため、例えば別の色で描画する。また、検索キーデータを膨張させたときの膨張した部分の領域を重ね合わせて表示する。このとき、検索キーデータや組み合わされる部品と膨張領域との区別を視認しやすくするため、例えば別の色で描画する。 The part display area 30 displays a cross section when the search key data and the parts combined with the search key data are combined. At this time, in order to make it easy to visually recognize the distinction between the parts combined with the search key data, for example, drawing is performed in another color. In addition, the expanded portion when the search key data is expanded is displayed in an overlapping manner. At this time, in order to make it easy to visually recognize the search key data or the distinction between the combined component and the expansion region, for example, drawing is performed in another color.

表示させる断面の位置は、表示断面移動ボタン３１により検索者が変更できる。表示領域３０において仮想的に設定された３次元の座標系の軸をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸とするとき、軸ごとの平行移動や各軸を回転軸にした回転を指定する。例えば、図１２では、画面の横方向がＸ軸で左から右に行くほどＸ座標値は大きくなり、縦方向がＹ軸で下から上に行くほどＹ座標値は大きくなり、奥行き方向がＺ軸で手前から奥に行くほどＺ座標値は大きくなるよう定義されている。 The position of the cross section to be displayed can be changed by the searcher using the display cross section moving button 31. When the axes of the three-dimensional coordinate system virtually set in the display area 30 are the X axis, the Y axis, and the Z axis, a parallel movement for each axis and a rotation with each axis as a rotation axis are designated. For example, in FIG. 12, the X coordinate value increases as the horizontal direction of the screen goes from left to right on the X axis, the Y coordinate value increases as the vertical direction goes from bottom to top on the Y axis, and the depth direction becomes Z It is defined that the Z coordinate value increases as it goes from the front to the back on the axis.

ここで、表示断面移動ボタン３１のＸ軸の「＋」ボタンを例えば操作部１のマウスでクリックすると、断面位置は所定の量だけＸ軸の正の方向、すなわち、画面の右方向に移動する。逆に、Ｘ軸の「−」ボタンをクリックすると、断面位置は所定の量だけＸ軸の負の方向、すなわち、画面の左方向に移動する。また、Ｘ軸の「回転」ボタンをクリックすると、Ｘ軸を回転軸として所定の方向に所定の角度だけ断面が回転する。Ｙ軸やＺ軸のボタンについても同様である。 Here, when the “+” button on the X axis of the display cross section moving button 31 is clicked with the mouse of the operation unit 1, for example, the cross section position is moved in the positive direction of the X axis by a predetermined amount, that is, the right direction of the screen. . Conversely, when the “-” button on the X axis is clicked, the cross-sectional position moves in the negative direction of the X axis by a predetermined amount, that is, the left direction of the screen. When the “rotate” button for the X axis is clicked, the cross section rotates by a predetermined angle in a predetermined direction with the X axis as the rotation axis. The same applies to the Y-axis and Z-axis buttons.

検索者が、表示断面移動ボタン３１で断面位置の移動を指定すると、表示部４は、検索キーデータや組み合わされる部品や膨張領域の移動後の断面を表示する。膨張の度合いの指定は、膨張度指定スライダーバー３２や膨張度指定フィールド３３により指定する。膨張度指定スライダーバー３２は、左端が膨張度０であり、右端が所定の膨張度の最大値をとり、例えば操作部１のマウスドラッグでスライダー部分を左右に操作することで膨張度を指定できる。また、膨張度指定フィールド３３には、膨張度を表す数値を直接入力することで指定できる。 When the searcher designates the movement of the cross-sectional position with the display cross-section movement button 31, the display unit 4 displays the cross-section after the movement of the search key data, the parts to be combined, and the expansion region. The degree of expansion is designated by an expansion degree designation slider bar 32 or an expansion degree designation field 33. The expansion degree designation slider bar 32 has an expansion degree of 0 at the left end and a maximum right end value at the right end. For example, the expansion degree can be designated by operating the slider part to the left or right by dragging the mouse of the operation unit 1. . Further, the expansion degree designation field 33 can be designated by directly inputting a numerical value representing the expansion degree.

膨張度の数値は、予め決められた長さの単位に基づいて決められる。例えば、図１２の例で、長さの単位が０．１ｍｍと決められているとき、膨張度１５は１．５ｍｍを表す。検索者が膨張度指定スライダーバー３２や膨張度指定フィールド３３により膨張度を指定すると、表示部４は、その膨張度に応じた膨張領域を検索キーデータや組み合わされる部品と重ね合わせて表示する。 The numerical value of the degree of expansion is determined based on a predetermined unit of length. For example, in the example of FIG. 12, when the unit of length is determined to be 0.1 mm, the degree of expansion 15 represents 1.5 mm. When the searcher designates the degree of expansion using the degree-of-expansion designation slider bar 32 or the degree-of-expansion designation field 33, the display unit 4 displays the expansion area corresponding to the degree of expansion superimposed on the search key data and the component to be combined.

次に、Ｓ３０３の検索キーデータを膨張させる方法について説明する。図１３は、検索キーデータと組み合わされる部品と膨張領域のある断面を表したものであり、黒色の領域が検索キーデータの断面、線分で囲まれた白色の領域が組み合わされる部品の断面、斜線領域が膨張領域、その他は空間的な余地の領域を表す。一番左は膨張していない状態の図で、この位置関係で検索キーデータと組み合わされる部品が組み合わされている。 Next, a method for expanding the search key data in S303 will be described. FIG. 13 shows a cross-section with a part combined with search key data and an expanded area, where a black area is a cross-section of search key data, and a cross-section of a part combined with a white area surrounded by a line segment, The shaded area represents the expansion area, and the other areas represent the spatial areas. The leftmost figure is a non-expanded state, and the parts that are combined with the search key data are combined in this positional relationship.

ここで、検索キーデータに対して与えられた膨張度がＥであったとき、検索キーデータの表面上の点群について、各々の点P_i=(X_i,Y_i,Z_i)を法線方向に距離Ｅだけ離れた点をP_i'=(X_i',Y_i',Z_i')とする。ただし、点P_iと点P_i'を結ぶ線上で、検索キーデータに組み合わされる他の部品の表面との交点が存在する場合、点P_iから最も近い交点を新たな点P_i'とする。このとき、点群[P_i']が構成する面を膨張領域の表面とし、その膨張領域の表面で覆われる領域の中で元の検索キーデータの領域を除いた領域を膨張領域とする。この方法により、図１３において、膨張度の単位が０．１ｍｍであり、膨張度として５が与えられたとき、検索キーデータの下部の部分は、他の部品の領域と接しているため、膨張領域は生じず、上部については０．５ｍｍの厚さの膨張領域が生成される。さらに、膨張度として２０が与えられたときは、検索キーデータの上部においても他の部品の領域と接する部分が生じ、空間的な余地が十分にある横方向の部位については２ｍｍの厚さの膨張領域が生成されるが、その他の部位の膨張領域は２ｍｍより薄い厚さの領域となる。 Here, when the degree of expansion given to the search key data is E, each point P _i = (X _i , Y _i , Z _i ) is modulo the point cloud on the surface of the search key data. A point separated by a distance E in the line direction is defined as P _i ′ = (X _i ′, Y _i ′, Z _i ′). However, 'on a line connecting the search if the intersection of the other parts of the surface to be combined with the key data is present, P _i new point closest intersection from the point P _i' point P _i and the point P _i and . At this time, the surface formed by the point group [P _i ′] is the surface of the expansion region, and the region excluding the original search key data region among the regions covered by the surface of the expansion region is the expansion region. By this method, when the unit of expansion is 0.1 mm in FIG. 13 and 5 is given as the expansion, the lower part of the search key data is in contact with the area of other parts. There is no area, and a 0.5 mm thick expansion area is created at the top. Furthermore, when 20 is given as the degree of expansion, a portion that contacts the region of another part also occurs at the top of the search key data, and the lateral portion with sufficient space has a thickness of 2 mm. Although an expansion region is generated, the expansion regions in other portions are regions having a thickness of less than 2 mm.

次に、Ｓ３０４の重みの算出方法について説明する。図１４は、検索キーデータの部品と他の部品を組み合わせた状態の断面を表した模式図である。また、膨張領域の境界面を点線で示している。ここで、図１４の破線矢印のように、検索キーデータの表面上の点ｉにおいて、その点での表面に対する法線方向に進んだとき、他の部品の表面、あるいは、膨張領域の境界面とぶつかる点までの距離SS_iを求める。次に隣接する点同士で、求めた距離SS_iの差が所定の閾値以下の場合に同じグループに分類する。 Next, the weight calculation method in S304 will be described. FIG. 14 is a schematic diagram showing a cross-section in a state where the parts of the search key data and other parts are combined. Further, the boundary surface of the expansion region is indicated by a dotted line. Here, when the point i on the surface of the search key data advances in the normal direction with respect to the surface at that point as indicated by the broken line arrow in FIG. 14, the surface of another part or the boundary surface of the expansion region Find the distance SS _i to the point of collision. Then in between adjacent points, the difference in distance SS _i obtained is classified into the same group if more than a predetermined threshold value.

ここで、分類された各グループの点群が、検索キーデータの部位となる。また、各部位の重みｗは、その部位に含まれる点について求められたSS_iの平均値SS_aveに基づいて、実施例２における式（８）で同様に算出される。 Here, the point cloud of each classified group becomes a part of the search key data. Further, the weight w of each part is calculated in the same manner by the equation (8) in the second embodiment based on the average value SS _ave of SS _i obtained for the points included in the part.

次に、検索キーデータが表す部品が他の部品や機器と組み合わされて利用され、かつ、組み合わされた部品や機器の利用時に検索キーデータが表す部品と他の部品との相対的な位置関係が変わり、それに応じて、組み合わされた際の空間的な余地が変わる場合に、その変化する余地の最小領域の大きさに応じて付与した部位ごとの重みを用いて検索する実施例の動作を説明する（図１５）。 Next, the part represented by the search key data is used in combination with another part or device, and the relative positional relationship between the part represented by the search key data and the other part when the combined part or device is used. When the spatial space when combined is changed accordingly, the operation of the embodiment for searching using the weight for each part given according to the size of the minimum area of the changing space is performed. This will be described (FIG. 15).

まず、表示部４は、検索者が操作部１により指定した検索キーデータとその検索キーデータと組み合わされる部品を、部品データ記憶部６から読み込んで表示する（Ｓ４０１）。検索者は、操作部１を用いて、検索キーデータとその検索キーデータと組み合わされる部品が組み合わされた状態の位置関係になるように、それらを配置する（Ｓ４０２）。 First, the display unit 4 reads the search key data designated by the searcher using the operation unit 1 and the parts combined with the search key data from the part data storage unit 6 and displays them (S401). The searcher uses the operation unit 1 to arrange the search key data and the parts to be combined with the search key data so that they are in a positional relationship (S402).

仮想試作部５は、検索キーデータに対して、組み合わされる部品の相対的な稼動領域、すなわち、それら部品で構成される機器が稼動する際に、組み合わされる部品が存在する領域を算出する（Ｓ４０３）。重み付与部２は、検索キーデータに部位ごとの重みを付与する（Ｓ４０４）（詳細は後述する）。 The virtual prototyping unit 5 calculates a relative operation area of the combined parts, that is, an area where the combined parts exist when a device composed of these parts is operated with respect to the search key data (S403). ). The weight assigning unit 2 assigns a weight for each part to the search key data (S404) (details will be described later).

表示部４は、検索キーデータと各部位の重みを表示する（Ｓ４０５）。付与された重みを検索者が変更したい場合は、操作部１により変更したい部位と変更したい重みを入力することで変更する（Ｓ４０６）。 The display unit 4 displays the search key data and the weight of each part (S405). When the searcher wants to change the assigned weight, it is changed by inputting the part to be changed and the weight to be changed by the operation unit 1 (S406).

類似度計算部３は、部品データ記憶部７から検索対象データを読み込み、検索キーデータに付与された重みに基づき、検索キーデータと検索対象データとの間で類似度を算出する（Ｓ４０７）。表示部４は、類似度が大きい順に検索対象データを表示する（Ｓ４０８）。 The similarity calculation unit 3 reads the search target data from the component data storage unit 7, and calculates the similarity between the search key data and the search target data based on the weight assigned to the search key data (S407). The display unit 4 displays the search target data in descending order of similarity (S408).

次に、Ｓ４０４の重みの算出方法について説明する。まず、検索キーデータの部品やそれに組み合わされる他の部品から構成される機器が稼動する際に、検索キーデータの部品に対して他の部品の相対的な位置関係が変化する場合、稼動時に他の部品が存在する領域を稼動領域として仮想試作部５により算出する。 Next, the weight calculation method in S404 will be described. First, when a device composed of parts of the search key data or other parts combined therewith operates, if the relative positional relationship of other parts changes with respect to the parts of the search key data, The virtual prototype 5 calculates the area where the part is present as the active area.

この稼動領域を仮想的な一つの部品の領域と見なして、実施例２のＳ２０３における方法で部位ごとの重みを算出する。例えば、検索キーデータとその検索キーデータと組み合わされる部品の位置関係を断面で表した図１６において、検索キーデータが表す部品に対して、稼動時に部品Ａは位置１と位置２の間を図１６における上下方向に位置を変えるとき、その稼動領域の断面は図１６右側の横線部分の領域となる。この稼動領域を仮想的な一つの部品と見なして部位ごとの重みを計算する。 The operation area is regarded as a virtual one part area, and the weight for each part is calculated by the method in S203 of the second embodiment. For example, in FIG. 16 in which the positional relationship between the search key data and the parts combined with the search key data is shown in cross section, the part A is located between the position 1 and the position 2 during operation with respect to the part represented by the search key data. When the position is changed in the vertical direction in FIG. 16, the cross section of the working area becomes the area of the horizontal line portion on the right side of FIG. The operation area is regarded as one virtual part, and the weight for each part is calculated.

（付記１）コンピュータを、
検索キーとなる部品の形状データ（以下、検索キーデータという）と検索対象となる部品の形状データ（以下、検索対象データという）を記憶する記憶部、
指定された検索キーデータを前記記憶部から読み込み、該検索キーデータの部位に係る複雑度の度合いが大きいほど重み（以下、重み１と言う）を小さく付与する重み付与部、
前記記憶部から読み込んだ検索対象データと付与された重み１を持つ検索キーデータとの類似度を計算する際、部位毎に、前記重み１に応じた類似度を計算する計算部、
として機能させる形状データ検索プログラム。（１）
（付記２）前記重み付与部を、前記検索キーデータが他の部品の形状データと組み合わせて利用される場合、組み合わされた際の空間的な余地の大きさに応じて重み（以下、重み２と言う）を付与する処理部、
前記計算部を、前記記憶部から読み込んだ検索対象データと付与された重み２を持つ検索キーデータとの類似度を計算する際、部位毎に、前記重み２に応じた類似度を計算する処理部、
として機能させる付記１記載の形状データ検索プログラム。（２）
（付記３）前記重み付与部を、前記検索キーデータが他の部品の形状データと組み合わせて利用される場合、前記検索キーデータに係る部位の膨張の度合いに応じて重み（以下、重み３と言う）を付与する処理部、
前記計算部を、前記記憶部から読み込んだ検索対象データと付与された重み３を持つ検索キーデータとの類似度を計算する際、部位毎に、前記重み３に応じた類似度を計算する処理部、
として機能させる付記１または２記載の形状データ検索プログラム。（３）
（付記４）前記重み付与部を、前記検索キーデータが他の部品の形状データと組み合わせて利用される場合、組み合わされた前記検索キーデータと前記他の部品の形状データとの相対的な位置関係の変化に伴って組み合わされた際の空間的な余地が変化するとき、変化する余地の最小領域の大きさに応じて重み（以下、重み４と言う）を付与する処理部、
前記計算部を、前記記憶部から読み込んだ検索対象データと付与された重み４を持つ検索キーデータとの類似度を計算する際、部位毎に、前記重み４に応じた類似度を計算する処理部、
として機能させる付記１、２または３記載の形状データ検索プログラム。
（付記５）コンピュータを、更に、
前記類似度の順番に応じて前記検索対象データを表示する表示部、
として機能させる付記１、２、３または４記載の形状データ検索プログラム。
（付記６）検索キーとなる部品の形状データ（以下、検索キーデータという）と検索対象となる部品の形状データ（以下、検索対象データという）を記憶する記憶部と、
指定された検索キーデータを前記記憶部から読み込み、該検索キーデータの部位に係る複雑度の度合いが大きいほど重み（以下、重み１と言う）を小さく付与する重み付与部と、
前記記憶部から読み込んだ検索対象データと付与された重みを持つ検索キーデータとの類似度を計算する際、部位毎に、前記重み１に応じた類似度を計算する計算部と、
を有する形状データ検索装置。（４）
（付記７）記憶部と重み付与部と計算部を有する形状データ検索装置における形状データ検索方法において、
前記記憶部は、検索キーとなる部品の形状データ（以下、検索キーデータという）と検索対象となる部品の形状データ（以下、検索対象データという）を記憶し、
前記重み付与部は、指定された検索キーデータを前記記憶部から読み込み、該検索キーデータの部位に係る複雑度の度合いが大きいほど重み（以下、重み１と言う）を小さく付与し、
前記計算部は、前記記憶部から読み込んだ検索対象データと付与された重みを持つ検索キーデータとの類似度を計算する際、部位毎に、前記重み１に応じた類似度を計算する、
ことを特徴とする形状データ検索方法。（５）
(Appendix 1) Computer
A storage unit that stores shape data of parts to be searched (hereinafter referred to as search key data) and shape data of parts to be searched (hereinafter referred to as search target data);
A weighting unit that reads designated search key data from the storage unit and assigns a smaller weight (hereinafter referred to as weight 1) as the degree of complexity related to the part of the search key data increases.
When calculating the similarity between the search target data read from the storage unit and the search key data having the assigned weight 1, a calculation unit that calculates the similarity according to the weight 1 for each part;
Shape data search program to function as. (1)
(Supplementary Note 2) When the search key data is used in combination with the shape data of other parts, the weight assigning unit is weighted according to the size of spatial space when combined (hereinafter, weight 2). Processing section to give,
When calculating the similarity between the search target data read from the storage unit and the search key data having the assigned weight 2, the calculation unit calculates the similarity according to the weight 2 for each part. Part,
The shape data search program according to supplementary note 1, which is made to function as: (2)
(Additional remark 3) When the said search key data is utilized in combination with the shape data of another component, the said weight provision part is weighted according to the degree of expansion | swelling of the site | part which concerns on the said search key data (henceforth, weight 3 and Processing part to give, say)
When calculating the similarity between the search target data read from the storage unit and the search key data having the assigned weight 3, the calculation unit calculates the similarity according to the weight 3 for each part. Part,
The shape data search program according to supplementary note 1 or 2, which is functioned as: (3)
(Supplementary Note 4) When the search key data is used in combination with the shape data of other parts, the relative position between the combined search key data and the shape data of the other parts is used for the weighting unit. A processing unit that assigns a weight (hereinafter referred to as a weight 4) according to the size of the minimum area of the change room when the spatial room when combined with a change in the relationship changes;
When calculating the similarity between the search target data read from the storage unit and the search key data having the assigned weight 4, the calculation unit calculates the similarity according to the weight 4 for each part. Part,
The shape data search program according to appendix 1, 2 or 3 to function as
(Supplementary note 5)
A display unit that displays the search target data according to the order of the similarity,
The shape data search program according to appendix 1, 2, 3 or 4 to function as
(Supplementary Note 6) A storage unit that stores shape data of a part to be a search key (hereinafter referred to as search key data) and shape data of a part to be searched (hereinafter referred to as search target data);
A weight assigning unit that reads designated search key data from the storage unit and assigns a smaller weight (hereinafter referred to as weight 1) as the degree of complexity of the part of the search key data increases;
When calculating the similarity between the search target data read from the storage unit and the search key data having the assigned weight, a calculation unit that calculates the similarity according to the weight 1 for each part;
A shape data retrieval apparatus having (4)
(Additional remark 7) In the shape data search method in the shape data search apparatus which has a memory | storage part, a weight provision part, and a calculation part,
The storage unit stores shape data of a part to be a search key (hereinafter referred to as search key data) and shape data of a part to be searched (hereinafter referred to as search target data),
The weight assigning unit reads designated search key data from the storage unit, and assigns a smaller weight (hereinafter referred to as weight 1) as the degree of complexity related to the part of the search key data increases.
The calculation unit calculates the similarity according to the weight 1 for each part when calculating the similarity between the search target data read from the storage unit and the search key data having a given weight.
A shape data search method characterized by that. (5)

本願発明の構成図Configuration diagram of the present invention 検索キーデータと重みの表示例、部品データSearch key data and weight display example, parts data 実施例１の動作フローOperation flow of Example 1 ３次元ＣＡＤデータと平面パッチ3D CAD data and flat patch 平面パッチのサンプリング点Sampling points for planar patches サンプリング点からの射影距離Projection distance from sampling point 実施例２の動作フローExample 2 Operation Flow 検索キーデータと他の部品との組み合わせ状態Combination state of search key data and other parts 部位ごとの空間的な余地の例１Example 1 of spatial room for each part 部位ごとの空間的な余地の例２Spatial room example 2 for each part 実施例３の動作フローExample 3 Operation Flow 検索キーデータの膨張度合いを指定する画面Screen for specifying the degree of expansion of search key data 検索キーデータの膨張方法の説明図Explanatory diagram of search key data expansion method 膨張領域を考慮した部位毎の空間的な余地の例Example of spatial room for each part considering the expansion region 実施例４の動作フローOperation flow of embodiment 4 稼動領域の説明図Illustration of operating area

符号の説明Explanation of symbols

１操作部
２重み付与部
３類似度計算部
４表示部
５仮想試作部
６部品データ記憶部
３０表示領域
３１表示断面移動ボタン
３２膨張度指定スライダーバー
３３膨張度指定フィールド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Operation part 2 Weight assignment part 3 Similarity calculation part 4 Display part 5 Virtual prototype part 6 Part data storage part 30 Display area 31 Display cross-section movement button 32 Expansion degree designation slider bar 33 Expansion degree designation field

Claims

コンピュータを、
検索キーとなる部品の形状データである検索用形状データと検索対象となる部品の形状データである検索対象データを記憶する記憶部、
指定された検索用形状データを前記記憶部から読み込み、前記検索用形状データが他の部品の形状データと組み合わせて利用される場合、組み合わされた際の空間的な余地が大きいほど小さくなる第１重みを付与する重み付与部、
前記記憶部から読み込んだ検索対象データと付与された第１重みを持つ検索用形状データとの類似度を計算する際、部位毎に、前記第１重みに応じた類似度を計算する計算部、
として機能させることを特徴とする形状データ検索プログラム。 Computer
A storage unit that stores search shape data that is shape data of a part that is a search key and search target data that is shape data of a part that is a search target ;
When the designated shape data for search is read from the storage unit and the shape data for search is used in combination with the shape data of other parts, the first space becomes smaller as the spatial space when combined is larger. A weighting unit for assigning weights,
A calculation unit for calculating the similarity according to the first weight for each part when calculating the similarity between the search target data read from the storage unit and the shape data for search having the given first weight ;
A shape data search program characterized by functioning as

前記重み付与部は、更に、前記検索用形状データが他の部品の形状データと組み合わせて利用される場合、検索用形状データを他の部品や機器の領域に入らない範囲で検索者が指定する量だけ膨張させたとき、前記検索用形状データに係る部位毎に膨張の度合いが大きいほど小さくなる第２重みを付与し、
前記計算部は、前記記憶部から読み込んだ検索対象データと付与された前記第１重み及び前記第２重みを持つ検索用形状データとの類似度を計算する際、部位毎に、前記第１重みと前記第２重み応じた類似度を計算する
ことを特徴とする請求項１記載の形状データ検索プログラム。 The weight assigning unit further designates the search shape data by a searcher within a range that does not fall within the area of other parts or devices when the search shape data is used in combination with shape data of other parts. When inflated by the amount, a second weight that decreases as the degree of expansion increases for each part related to the search shape data is given,
The calculation unit calculates the similarity between the search target data read from the storage unit and the shape data for search having the first weight and the second weight assigned , for each part, the first weight The shape data search program according to claim 1 , wherein a similarity according to the second weight is calculated.

検索キーとなる部品の形状データである検索用形状データと検索対象となる部品の形状データである検索対象データを記憶する記憶部と、
指定された検索用形状データを前記記憶部から読み込み、前記検索用形状データが他の部品の形状データと組み合わせて利用される場合、組み合わされた際の空間的な余地が大きいほど小さくなる第１重みを付与する重み付与部と、
前記記憶部から読み込んだ検索対象データと付与された重みを持つ検索キーデータとの類似度を計算する際、部位毎に、前記第１重みに応じた類似度を計算する計算部と、
を有することを特徴とする形状データ検索装置。 A storage unit that stores shape data for search that is shape data of a part that is a search key and search target data that is shape data of a part that is a search target ;
When the designated shape data for search is read from the storage unit and the shape data for search is used in combination with the shape data of other parts, the first space becomes smaller as the spatial space when combined is larger. A weighting unit for assigning weights;
When calculating the similarity between the search target data read from the storage unit and the search key data having a given weight , a calculation unit that calculates the similarity according to the first weight for each part;
A shape data search device characterized by comprising:

記憶部と重み付与部と計算部を有する形状データ検索装置における形状データ検索方法において、
前記記憶部は、検索キーとなる部品の形状データである検索用形状データと検索対象となる部品の形状データである検索対象データを記憶し、
前記重み付与部は、指定された検索用形状データを前記記憶部から読み込み、前記検索用形状データが他の部品の形状データと組み合わせて利用される場合、組み合わされた際の空間的な余地が大きいほど小さくなる第１重みを付与し、
前記計算部は、前記記憶部から読み込んだ検索対象データと付与された第１重みを持つ検索用形状データとの類似度を計算する際、部位毎に、前記第１重みに応じた類似度を計算する、
ことを特徴とする形状データ検索方法。 In a shape data search method in a shape data search apparatus having a storage unit, a weighting unit, and a calculation unit,
The storage unit stores search shape data that is shape data of a part that is a search key and search target data that is shape data of a part that is a search target .
The weight assigning unit reads the designated search shape data from the storage unit, and when the search shape data is used in combination with shape data of other parts, there is a spatial space when combined. The first weight which becomes smaller as it gets larger is given ,
The calculation unit calculates the similarity according to the first weight for each part when calculating the similarity between the search target data read from the storage unit and the shape data for search having the given first weight. calculate,
A shape data search method characterized by that.