JP4990173B2 - 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、パーツ（部品）を組合せて構成する３次元の全体モデルをもとにパーツカタログ等に用いることができる２次元の出力画像を生成する画像処理装置、同画像を処理する方法及び同画像の処理に用いるプログラムに関する。

機械製品や電気製品など多くの工業製品では、製品を保守運用する上で重要な情報がサービスマニュアルやパーツカタログなどの形で電子データや紙媒体によって提供され、修理や整備の際に利用されている。
これらの文書には、製品の構成を示すために図を用い、パーツが組付けて構成される製品に対しては、分かり易くその構成を説明するために、従来分解図が用いられている。

分解図は、組付いたパーツを図上でばらばらに分解・分離し、パーツの個々の形状やパーツ同士の組付け関係が分かり易く、全体的に構造を容易に把握できるように、パーツの位置や向きが工夫されている。このような分解図の作成に当たり、従来から行われている通常の方法は、経験あるイラストレータによって、製品を実際に手作業で分解しながら、個々のパーツのイラストを描いており、コスト及び期間を要するという問題があった。

この問題を解決するために、３次元モデルデータを利用する方法が提案されている。３次元モデルは、ＣＡＤ（Computer-aided Design）やＣＧ（Computer Graphics）を駆使し作成されるもので、作成した３次元モデルを用いて立体視が可能な画像を生成する等の３次元モデルの利用も、近年急速に進展している。
３次元モデルデータからコンピュータを使用して分解図を作成する方法やシステムを提案した従来例として、例えば、下記特許文献１，２を示すことができる。
ただ、特許文献１，２は、入力操作によって構成部品ごとに表示方向や移動距離を指定すること、また配置を調整することが必要とされ、依然煩雑な手作業を行わなければならず、構成部品が多く規模の大きいアセンブリでは作業量が多くなるといった問題が生じる。

そこで、上記のような分解図とは異なるアプローチで３次元モデルデータをもとにパーツを２次元画像にて表示するためのデータ作成方法が下記特許文献３，４によって提案された。特許文献３，４では、３次元モデルを構成する各パーツの単体画像と、全パーツを組み付けた状態で該当パーツのみを強調し、他を半透明で表した組付図を表示するためのデータを作成するパーツカタログ作成システムが示されている。このシステムによると、特許文献１、２で必要とした個々のパーツに対する入力操作が不要となるため、コストや期間が大幅に削減可能となる。

しかし、このシステムによって生成される組付図を印刷出力といった形で利用する場合、パーツ１点につき、組付図が１つ必要となり、パーツ点数の多い製品の場合、多くのページが必要となるため、ページ数の多さによって閲覧性が損なわれることや、印刷コストが掛かるという問題が生じる。
特開２００４−２４６７６２号公報 特開２００３−７６７２４号公報 特開２００７−２１９９０７号公報 特開２００６−１３５２２０号公報 特願２００６−１１８１５０号

パーツ１点につき、組付図を１つ必要となる上記従来技術の問題を解決するため、１つの組付図で複数のパーツを特定することを課題として、この課題を解決するパーツカタログ作成方法が本出願人によって先に出願された（上記特許文献５、以下「先願」という）。この先願に係る方法では、１つの組付図内に複数のパーツをハイライト表示させ、組付図の周りにハイライト表示したパーツの単体図を配置して、組付図においてハイライト表示されたパーツとこのパーツの単体図とを線分（引出線）で結ぶことによって、複数のパーツを特定可能としている。

しかし、先願の方法によると、組付けたパーツが多数ある場合、組付図の周りに各パーツの単体図が配置される位置と、対応する各パーツのハイライト表示部分との位置の関係によっては、先願において、発明の実施例として示される図７の表示画像中に参照されるように、引出線が多数互いに交差し、図が見づらくなって、視認性が悪化するという問題が生じ得る。
本発明は、上記した先願のパーツカタログ作成方法における出力画像処理において生じる問題に鑑みてなされたもので、その目的は、組付図においてハイライト表示されたパーツとこのパーツの単体図を繋ぐ引出線が交差することによって生じる出力画像の視認性の悪化を解消し、画像情報を正しく伝えることができるようにすることにある。

本発明は、パーツを組合せて構成する３次元モデルデータをもとに２次元の出力画像を生成する画像処理装置であって、前記モデルデータをもとにパーツ単体画像を生成する単体画像生成処理部と、前記モデルデータをもとにモデル全体をパーツ組付状態で表示するとともに、組付けた中の特定のパーツをハイライト表示するパーツ組付画像を生成する組付画像生成処理部と、前記パーツ組付画像上でハイライト表示するパーツの境界情報を計算する境界情報計算処理部と、前記パーツ組付画像上でハイライト表示するパーツの前記パーツ単体画像を前記パーツ組付画像の周りに配置するために、パーツ組付画像に対するパーツ単体画像の配置位置を計算する単体画像配置位置計算処理部と、前記パーツ組付画像の周りに前記パーツ単体画像を配置するとともに、配置されたパーツ単体画像と該単体画像に対応するパーツ組付画像上のパーツの間に引出線を描いた出力画像を生成する出力画像生成処理部を有し、前記単体画像配置位置計算処理部は、パーツ組付画像上でハイライト表示するパーツの中心位置を前記境界情報に基づいて求め、得られた各パーツの中心位置をもとにパーツ組付画像上でパーツを均等に振り分ける直線を求め、該直線により分割した各領域に含まれるパーツに対応する単体画像を、該当する領域に配置する配置位置の計算を行うことを特徴とする。
本発明は、パーツを組合せて構成する３次元モデルデータを格納した記憶装置から読出した前記モデルデータをもとに２次元の出力画像を生成する画像処理装置が行う処理工程として、前記モデルデータをもとにパーツ単体画像を生成する単体画像生成処理工程、前記モデルデータをもとにモデル全体をパーツ組付状態で表示するとともに、組付けた中の特定のパーツをハイライト表示するパーツ組付画像を生成する組付画像生成処理工程、前記パーツ組付画像上でハイライト表示するパーツの境界情報を計算する境界情報計算処理工程、前記パーツ組付画像上でハイライト表示するパーツの前記パーツ単体画像を前記パーツ組付画像の周りに配置するために、パーツ組付画像に対するパーツ単体画像の配置位置を計算する単体画像配置位置計算処理工程、前記パーツ組付画像の周りに前記パーツ単体画像を配置するとともに、配置されたパーツ単体画像と該単体画像に対応するパーツ組付画像上のパーツの間に引出線を描いた出力画像を生成する出力画像生成処理工程の各工程を有する画像処理方法であって、前記単体画像配置位置計算処理工程は、パーツ組付画像上でハイライト表示するパーツの中心位置を前記境界情報に基づいて求め、得られた各パーツの中心位置をもとにパーツ組付画像上でパーツを均等に振り分ける直線を求め、該直線により分割した各領域に含まれるパーツに対応する単体画像を、該当する領域に配置する配置位置の計算を行うことを特徴とする。

本発明によれば、特定のパーツをハイライト表示するパーツ組付画像に加え、該パーツ組付画像の周りにハイライト表示するパーツの単体画像を配し、１画像として出力する際に、パーツ組付画像とパーツの単体画像の位置関係を、パーツ単体画像と該単体画像に対応するパーツ組付画像上のパーツの間に描く引出線が交差しないような位置に配することができ、出力画像の視認性を良好に保ち、１画像という少ない画像枚数でパーツを組付けて構成する装置の情報を正しく、効率よく伝えることができる。

以下に、本発明の画像処理装置及び画像処理方法に係る実施形態を示す。
本発明の画像処理装置は、パーツ（部品）を組付けて構成する３次元（３Ｄ）モデルをもとに、サービスマニュアルやパーツカタログに用いることができる説明図等の２次元画像を生成する処理を行う。
ここで処理し、出力される画像は、特定のパーツをハイライト表示するパーツ組付画像に加え、該パーツ組付画像の周りにハイライト表示されたパーツの単体画像を配置し、これらが１画像をなすものである。なお、３次元モデル（「形状モデル」ともいわれる）という場合、データで３次元の形状が表現されたオブジェクトを指し、３Ｄ_ＣＡＤデータはこの一つであるが、他に現物を３Ｄ計測して得たデータでもよい。
以下の実施形態では、パーツカタログの印刷に用いる画像データを生成し、印刷出力するシステムとして、本発明の画像処理装置を実施する例を示す。ただし、印刷出力に限らず、ディスプレイに出力する等、他の２次元画像出力を行うシステムの画像処理装置としても同様に実施することができる。

図１は、後述するパーツカタログ印刷画像生成システム（図２、参照）を構築する画像処理装置のハードウェア構成を示す図である。
図１に示す画像処理装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、メモリ１２、入力装置１３、表示装置１４及び外部記憶装置１５をバス１６で接続して構成するもので、汎用のＰＣ（Personal Computer）或いはＰＣに周辺機器を接続したハードウェア構成を持つデータ処理装置（システム）を実施形態として構成することができる。

図１において、ＣＰＵ１１は、この画像処理装置のデータ処理を実行するための制御手段として、メモリ１２や外部記憶装置１５に格納した各種のアプリケーションプログラム、ワークデータ及びファイルデータ等を駆使し、各アプリケーションのデータ処理機能を実現する。上記アプリケーションプログラムとして、後述するパーツカタログの印刷画像を生成するためのプログラムをインストールすることにより、パーツカタログ印刷画像生成システム（図２、参照）の要素である単体画像生成処理部２３、組付画像生成処理部２４、境界情報計算処理部２５、単体画像配置位置計算処理部２６及び印刷データ生成処理部２７の各処理部を構成する。

入力装置１３は、キーボードやマウスであり、このシステムでは、表示装置１４と協働してＧＵＩ（Graphical User Interface）機能を提供し、ユーザは、キーボードを用いて検索キーワード等を入力し、また、マウスの操作によって実行の指示や選択するパーツを指定する。パーツカタログの印刷画像を生成する際には、例えば、表示装置１４に検索画面を表示させ、そこに表示された複数のパーツの中から印刷画像を生成するパーツを選択し、生成開始ボタンを押下することにより、生成要求の入力を行うことができる。なお、モデル全体を複数ユニットで構成した場合、ユニットを介してパーツを選択するという方法によって対応してもよい。
この生成要求は、要求信号としてバス１６を介してＣＰＵ１１が受取り、対応する３次元モデルデータを外部記憶装置１５やメモリ１２から読出し、ＣＰＵ１１が、プログラムを実行して、選択された複数のパーツの単体画像及びパーツ組付画像を生成し、これらを所定の位置に配置し、合成することで、パーツカタログの印刷画像を生成する。なお、印刷画像面上の各画像の配置の詳細については、後述する。

ＣＰＵ１１は、パーツカタログを生成する処理を行うほか、生成した印刷画像をパーツカタログの印刷データとして外部記憶装置１５やメモリ１２に記憶させ、また、印刷データを駆動入力としてプリンタ等の印刷装置に出力を行わせる。
パーツカタログの印刷画像の生成処理を経て得られる印刷データの保存や印刷出力を行わせるための一連の処理についても、入力装置１３と表示装置１４により構成するＧＵＩ機能を通して指示されるユーザの要求に従って行われる。
外部記憶装置１５は、外付けのＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＣＤ（Compact Disk）−ＲＯＭ（Read Only Memory）ドライブ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）ドライブ、ＭＯ（Magneto-Optic）等を用いることができる。また、メモリ１２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、内蔵ＨＤＤ等を用いることができる。これら外部記憶装置１５やメモリ１２の記録媒体に本実施形態のパーツカタログの印刷画像を生成するためのプログラムが記録され、プログラムに従った処理が実行される。

次に、本実施形態のパーツカタログ印刷画像生成システムの詳細を説明する。
本実施形態のパーツカタログ印刷画像生成システムは、大別すると、３Ｄデータとパーツリストからパーツカタログ印刷データを生成する機能部と該パーツカタログ印刷データを駆動入力としてプリンタ等の印刷装置に印刷出力を行わせる機能部よりなる。
図２は、本実施形態のパーツカタログ印刷画像生成システムの概略構成を示すブロック図である。図２のシステムにおいて、パーツカタログ印刷データを生成する機能部は、３Ｄデータ２１、パーツリスト２２、単体画像生成処理部２３、組付画像生成処理部２４、境界情報計算処理部２５、単体画像配置位置計算処理部２６及び印刷データ生成処理部２７を要素とする。また、印刷出力を行わせる機能部は、前記印刷データ生成処理部２７により生成され、保存されたパーツカタログ印刷データ２８及びパーツカタログを出力する印刷装置２９を要素とする。なお、３Ｄデータ２１、パーツリスト２２及びパーツカタログ印刷データ２８の各データは、図１に示したＣＰＵ１１の制御下に置かれたメモリ１２や外部記憶装置１５で保存、管理される。

先ず、図２を参照して、パーツカタログ印刷データを生成する機能部の構成と動作を説明する。
図２において、３Ｄデータ２１とパーツリスト２２は、パーツカタログ印刷データを生成するために用いるデータとして、保存、管理されている。３Ｄデータ２１は、ここでは、３Ｄ_ＣＡＤデータである。この３Ｄ_ＣＡＤデータから、各パーツの形状、高さ、幅、奥行き等のデータと、パーツを組付けたモデルの全体構成を表すデータを得ることができる。パーツリスト２２は、パーツに関するデータで、パーツ名やパーツ番号等の情報で、このほかに材質等のデータが含まれ、パーツ単位にまとめた形で管理される。なお、パーツ名やパーツ番号は、部品を識別することができる識別情報として用いる。

単体画像生成処理部２３は、パーツカタログの生成要求に応じて、保存場所から３Ｄデータ２１とパーツリスト２２を読出し、パーツリスト２２に基づき３Ｄデータ２１から各パーツの単体画像を生成する。
具体的には、パーツリスト２２から得たパーツ名等の構成情報によって、要求されたパーツをそれぞれ特定し、３Ｄデータ２１を解析して、各パーツに関する高さ、幅、奥行き等のデータを取得する。このようにして取得したデータに基づき、各パーツの単体画像を生成する。なお、ここで行うパーツ単体画像を生成する処理は、３Ｄモデルデータから２次元画像データを生成する処理として既存の技術を適用することにより実施することができる（上記特許文献３、参照）。
このステップで生成した各パーツの単体画像には、パーツ名等の識別情報を関連付けておくと、印刷データ生成処理等の処理に利用できて、都合がよい。

組付画像生成処理部２４は、パーツカタログの生成要求に応じて、保存場所から要求された３Ｄデータ２１とパーツリスト２２を読出し、読出したデータに基づき、パーツを組付けたモデルの全体構成を表すパーツ組付画像（以下、単に「組付画像」ともいう）を生成する。このときに生成する組付画像は、パーツリスト２２から得たパーツ名等の構成情報によって特定されたパーツが組付画像上でハイライト表示されるようにして、要求されたパーツの存在を明示する。
ハイライト表示は、組付画像上で着目する特定されたパーツを他のパーツとは異なる表示形態とし、例えば、特定パーツの形状を実物に近い表現（例えば、シェーディング描画）で示すのに対し、他のパーツを半透明で示す方法、特定されたパーツを目立つ色で表現する方法、ディスプレイで表示する場合には、特定パーツを点滅させる等の既存の方法（上記特許文献３，４、参照）を適用することができる。

境界情報計算処理部２５は、パーツカタログの生成要求に応じて、保存場所から３Ｄデータ２１とパーツリスト２２を読出し、パーツリスト２２に基づき３Ｄデータ２１から各パーツの境界情報を求める。境界情報は、組付画像生成処理部２４で生成されたパーツ組付画像上においてハイライト表示されたパーツの位置座標として計算される。
単体画像配置位置計算処理部２６は、パーツ組付画像の周りに単体画像を配し１画像を構成する際、パーツ組付画像に対するパーツ単体画像の配置位置を定めるためのデータを求める。また、求める位置データは、パーツ組付画像上のハイライト表示されたパーツと該パーツに対応するパーツ単体画像との間に描く引出線が交差しないような位置に配することを条件とする。よって、この位置の算出は、パーツ組付画像上でハイライト表示されたパーツの境界情報（境界情報計算処理部２５が求めた）に基づいて、パーツごとに組付画像に対し単体画像を配置すべき位置が定められる。なお、配置位置を算出するための具体的な処理例については、後述する図３（Ｂ）の処理フローを参照して詳述する。

印刷データ生成処理部２７は、パーツカタログを印刷物として出力するための印刷データを生成する処理を行う。ここでは、パーツ組付画像の周りにパーツ（組付画像にハイライト表示された）の単体画像を配置し１画像構成のパーツカタログを出力する。このために、組付画像生成処理部２４からの組付画像に対し、単体画像生成処理部２３からの単体画像を単体画像配置位置計算処理部２６からの配置位置情報をもとに配置した印刷データを生成する。また、上記のようにしてパーツ組付画像に対し配置を定めたパーツ単体画像と該単体画像に対応するパーツ組付画像上のパーツ（ハイライト表示されたパーツ）の間に引出線を描くための加工を行い、生成したデータをパーツカタログの印刷データ２８として保存場所へ出力する。

図２のパーツカタログ印刷画像生成システムには、印刷装置２９が接続されており、パーツカタログ印刷データを生成する上記の機能部によって生成された印刷データ２８を用いて印刷出力を行わせる機能部を構成する。ＣＰＵ１１は、ＧＵＩ機能を通して指示されるユーザの印刷出力要求に応じて、印刷装置２９を制御する。印刷装置２９は、印刷出力要求とともに入力されるパーツカタログ印刷データ２８を受取り、印刷データ２８によってプロッタを駆動し、印刷物としてパーツカタログ３０を作成する。

次に、パーツカタログ印刷画像生成システム（図２）の印刷画像の生成処理に係る処理手順を図３のフローチャートを参照して説明する。なお、図３（Ａ）はメインフローであり、同図（Ｂ）は、メインフローのステップＳ１０４をサブフローとして示す。
以下に示す処理フローは、パーツカタログ印刷画像生成システム（図２）の３Ｄデータ２１とパーツリスト２２が保持するデータの中から、多数のパーツとこれらのパーツを組付けて構成する１つのモデルがパーツカタログの印刷画像の生成処理の対象として、処理要求の指示が行われた場合を例に採って処理を説明する。

この生成処理のフローを実行するためのプログラムが起動されると、単体画像生成処理部２３は、処理対象モデルを構成するパーツとしてパーツリスト２２に載せられた各パーツについて、３Ｄデータ２１から該当するパーツのデータを取得し、取得したデータをもとにパーツ単体画像を生成する（ステップＳ１０１）。このとき、図２に示していないが、パーツに対して３Ｄデータ以外の写真画像などのデータがパーツ単体画像として割り当てられていた場合、その画像を用いてもよい（３Ｄデータ以外の画像データで補填する方法については、上記特許文献４、参照）。
このステップで生成される各パーツ単体画像は、この処理フローによって最終的に生成されるパーツカタログ印刷画像を説明する図８の画面５０の外側に配置された画像P1〜P14の各画像である。

また、組付画像生成処理部２４は、処理対象モデルを構成するパーツを組付けた状態の全体画像を表すパーツ組付画像を生成する（ステップＳ１０２）。このとき、組付画像生成処理部２４は、パーツリスト２２から得たパーツ名等の構成情報によって特定されたパーツを組付画像上でハイライト表示し、要求されたパーツの存在を明示する。
このステップで生成されるパーツ組付画像は、この処理フローによって最終的に生成されるパーツカタログ印刷画像を説明する図８の画面５０の内側にある画像であり、この画像上の矩形枠B1〜B14によって囲まれ、実線で示すパーツがそれぞれハイライト表示されたパーツで、破線で示すパーツがハイライト表示されないパーツである。
なお、モデル全体を複数ユニットで構成した場合、ユニットごとにパーツ組付画像を生成する処理を行うようにしてもよい。

次に、境界情報計算処理部２５は、ステップＳ１０２で生成したパーツ組付画像中においてハイライト表示した各パーツの境界情報を計算する（ステップＳ１０３）。
この計算は、パーツ組付画像上にハイライト表示したパーツがそれぞれ占める位置を求めるための処理として行う。ハイライト表示した各パーツの位置は、パーツの中心位置の座標によって表すことが好適である。よって、ここでは、パーツの中心位置を求めるためにパーツの境界情報を算出する。
パーツの境界情報として、パーツの輪郭の座標を求める方法を採ってもよいが、ここではデータ量が少なくてすみ、パーツの中心位置が簡単に求められるので、パーツの輪郭を取り囲む矩形をパーツの境界情報として計算する。矩形で表現する方法によると、境界情報は、パーツ組付画像に設定されたＸＹ（２次元）元座標上の２点の座標（Ｘmax，Ｙmax）（Ｘmin，Ｙmin）によって表すことができる。なお、この実施形態では、境界情報を表す矩形の辺は、ＸＹ座標の座標軸に平行である。よって、境界情報としての矩形は、上記のように２点の座標で表現できる。
ハイライト表示した各パーツの境界情報として、このステップで算出される矩形は、図４の画面５０に示したパーツ組付画像上の矩形枠B1〜B14であり、この矩形枠B1〜B14は、それぞれハイライト表示されたパーツ（実線で示す）の輪郭を取り囲む。

次に、単体画像配置位置計算処理部２６は、ステップＳ１０３で計算したハイライト表示したパーツの境界情報をもとに、パーツ単体画像の配置位置を計算する（ステップＳ１０４）。この位置の計算は、パーツ組付画像におけるハイライト表示したパーツに対応する単体画像（ステップＳ１０１で生成）を該組付画像の周りに配置したパーツカタログ印刷画像を生成するために用いられる。このパーツ単体画像の配置は、パーツ組付画像におけるハイライト表示したパーツと該パーツに対応するパーツ単体画像との間に描く引出線が交差しないような位置に配することが条件となる。
この条件を満たす処理方法として、本実施形態では、ハイライト表示したパーツの境界情報をもとに求められる各パーツの中心位置をパーツ組付画像上で均等に振り分ける直線を求め、該直線により分割した領域ごとに領域内に含まれるパーツ組付画像上の各パーツに対応する単体画像をこの領域内に配置する方法を採る。
以下に、この方法による処理をステップＳ１０４のサブフローとして示す図３（Ｂ）を参照して説明する。

図４は、以下の処理例において処理の対象となるパーツ組付画像の画面５０を示しており、パーツ組付画像上の実線で示したパーツがハイライト表示したパーツで、各パーツは境界情報としての矩形枠B1〜B14により囲まれている。
ここで示す処理例は、ステップＳ１０２で生成されたパーツ組付画像が、図４の画面５０に示すように、パーツ組付画像上に矩形枠B1〜B14で囲まれた１４個のハイライト表示したパーツを有し、このハイライト表示したパーツにそれぞれ対応する単体画像をパーツ組付画像の周りに配するときの単体画像の配置位置を計算する場合を示す。
また、処理条件として、後記で詳述するように、パーツ組付画像上でパーツを直線で均等に振り分け、振り分けた直線によって定まる領域が、画像面上において、上下左右の４領域に分割されるような条件で行う。こうした条件で１４個のパーツの振り分けを行った場合、各領域内には複数のパーツが存在することになるので、さらに、複数のパーツの位置に基づいて引出線が交差しないように領域内の配置を定める、という手順が必要になる。

図３（Ｂ）は、上記の条件に従って単体画像配置位置計算処理部２６が行う処理の手順を示す。
図３（Ｂ）の処理フローによると、先ず、パーツ組付画像中においてハイライト表示したパーツの中心位置を該パーツの境界情報に基づいて求める（ステップＳ１０４−１）。ここでは、ステップＳ１０３で境界情報計算処理部２５によってパーツの境界情報（図４の矩形枠B1〜B14）が、パーツの輪郭を取り囲む矩形を表す２点の座標として算出されているので、この２点の座標から簡単な計算で矩形の中心位置を求めることができる。ハイライト表示した各パーツの中心位置として求めた矩形枠B1〜B14の中心を図４においてC1〜C14の各点にて示す。

次に、ステップＳ１０４−１で求めたハイライト表示した各パーツの中心点C1〜C14が均等な数で振り分けられるように、パーツ組付画像を左上側と右下側に分割する直線（以下「分割直線」ともいう）を求める（ステップＳ１０４−２）。
図５は、パーツ組付画像と該組付画像上のパーツを振り分ける分割直線との関係を説明する図である。図５における直線Ｌ１が分割直線である。分割直線Ｌ１は、パーツの中心点C1〜C14を均等に振り分け、分割直線Ｌ１により分割される領域の左上側に「C1，C2，C3，C4，C12，C13，C14」の群、右下側に「C5，C6，C7，C8，C9，C10，C11」の群を含むようにする。
このような振り分けを行う分割直線Ｌ１をパーツ組付画像に対して設定されているＸＹ（２次元）座標上で表現すると、分割直線Ｌ１の座標軸に対する傾きを「１」としているので、
直線Ｌ１： Ｙ=Ｘ＋ｂ
という一般式で表される。ここに、切片ｂは、設定された当該ＸＹ座標上の座標値で与えられる各パーツの中心点C1〜C14の値をもとに、二分法などの収束計算等の既存の計算方法を用いることによって、算出することができる。図５のパーツ組付画像においては、算出結果として、ｂ＝−ｂ１が得られるので、
直線Ｌ１： Ｙ=Ｘ−ｂ１
として求められる。

上記ステップＳ１０４−２でパーツ組付画像を左上側と右下側に分割した後、分割領域ごとにさらに領域内の各パーツの中心点C1〜C14が均等な数で振り分けるように、パーツ組付画像を分割する直線を求める。
左上側に分割された領域については、領域内のパーツ組付画像を上側と左側に分割する直線を求める（ステップＳ１０４−３）。
図６は、左上側に分割された領域におけるパーツ組付画像のパーツ中心点を振り分ける分割直線を説明する図である。図６における直線Ｌ２が左上側の分割領域をさらに分割する直線である。分割直線Ｌ２は、パーツの中心点「C1，C2，C3，C4，C12，C13，C14」の群をさらに均等に振り分け、分割直線Ｌ２により分割される領域の上側に「C12，C13，C14」の群、左側に「C1，C2，C3，C4」の群を含むようにする。
このような振り分けを行う分割直線Ｌ２をパーツ組付画像に対して設定されているＸＹ座標上で表現すると、分割直線Ｌ２の座標軸に対する傾きを「−１」とし、つまり分割直線Ｌ１に直交させるので、
直線Ｌ２： Ｙ=−Ｘ＋ｂ２
の式で表される。ここに、切片ｂ２は、ステップＳ１０４−２におけると同様に、各パーツの中心点の座標値をもとに、二分法などの収束計算等の既存の計算方法を用いることによって、算出することができる。

右下側に分割された領域については、領域内のパーツ組付画像を右側と下側に分割する直線を求める（ステップＳ１０４−４）。
図７は、右下側に分割された領域におけるパーツ組付画像のパーツ中心点を振り分ける分割直線を説明する図である。図７における直線Ｌ３が右下側の分割領域をさらに分割する直線である。分割直線Ｌ３は、パーツの中心点「C5，C6，C7，C8，C9，C10，C11」の群をさらに均等に振り分け、分割直線Ｌ３により分割される領域の右側に「C8，C9，C10，C11」の群、下側に「C5，C6，C7」の群を含むようにする。
このような振り分けを行う分割直線Ｌ３をパーツ組付画像に対して設定されているＸＹ座標上で表現すると、分割直線Ｌ３の座標軸に対する傾きを「−１」とし、つまり分割直線Ｌ１に直交させるので、
直線Ｌ３： Ｙ=−Ｘ＋ｂ３
の式で表される。ここに、切片ｂ３は、ステップＳ１０４−２におけると同様に、各パーツの中心点の座標値をもとに、二分法などの収束計算等の既存の計算方法を用いることによって、算出することができる。

上記ステップＳ１０４−２〜ステップＳ１０４−４において、ＸＹ座標上「＋１」「−１」の傾きを持つ直線によりパーツ組付画像上でパーツを均等に振り分け、振り分けた直線によって定まる領域が、画像面上において、上下左右の４領域に分割される。つまり、分割された４領域は、パーツ組付画像の中心から上下（Ｙ軸）左右（Ｘ軸）方向にほぼ均等な面積のセクタ状の領域を持つ。
よって、各領域内に振り分けられた組付画像上のパーツに対応する単体画像をそれぞれの領域内に配置すれば、組付画像上のパーツと該パーツに対応するパーツ単体画像との間に描く引出線が、領域を超えて描かれることが無く、引出線の交差を回避することができ、視認性を良好に保つことができる。
このように、パーツ組付画像上で領域を分けて各パーツの単体画像を配置する。このために、各パーツに対し組付画像面上の上下左右のどの領域に属するかということを示す情報を保存し、後段の印刷画像の生成処理に利用できるように管理する。

ただ、図４に示した１４個のパーツを有する画像を対象とする場合、上下左右の４領域への振り分けを行った場合、各領域内には複数のパーツが存在することになるので、領域内のパーツ間で引出線の交差が生じ得る。
そこで、同一領域内にある複数のパーツに対して描かれる引出線の交差を回避する方法として、同一領域内に含まれる各パーツについて、パーツ中心点の座標値の比較によって配置を定める方法を採る。この実施形態のように、上下左右の４領域への振り分けを行った場合には、単純にパーツ中心点のＸ座標或いはＹ座標の座標値の順に配置することで、交差が回避できる単体画像の配置位置を定めることができる。

この実施形態の処理フローでは、ステップＳ１０４−１〜ステップＳ１０４−４でパーツを上下左右の４領域への振り分けを行った後、分割領域内における単体画像の配置順序を領域内に含まれるパーツ中心点の座標値を比較することにより定める（ステップＳ１０４−５）。なお、パーツ中心点の座標値は、ステップＳ１０４−１で求めた値、即ち振り分けに用いたＸＹ座標である。
具体的には、上下左右の４領域に対して、それぞれ下記(i)(ii)の方法に従って、パーツ中心点のＸＹ座標値をもとに、各パーツの配置順序を決める。
(i) 上側及び下側の領域
上側及び下側の領域のパーツに対しては、パーツ中心点のＸ座標値のみを比較して、Ｘ座標値が小さい順に、組付画像面の左側から配置する。従って、上側の領域では、左側から「C14，C13，C12」の順序になり、また下側の領域では、左側から「C5，C6，C7」の順序になる。
(ii) 左側及び右側の領域
左側及び右側の領域のパーツに対しては、パーツ中心点のＹ座標値のみを比較して、Ｙ座標値が大きい順に、組付画像面の上側から配置する。従って、左側の領域では、上側から「C1，C2，C3，C4」の順序になり、また右側の領域では、上側から「C11，C10，C9，C8」の順序になる。
単体画像配置位置計算処理部２６は、図３（Ｂ）のサブフローの処理を通して得られる、各パーツの中心位置、各パーツが組付画像面上の上下左右のどの領域に属するかという情報及びそれぞれの領域における配置順序の情報を印刷画像生成処理部２７に渡す。

図３（Ａ）のメインフローの処理に戻ると、単体画像配置位置計算処理部２６が処理を行った後、印刷データ生成処理部２７は、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４をとおして行われた処理により得られた結果を受取り、パーツカタログの印刷画像を生成する（ステップＳ１０５）。
具体的には、組付画像生成処理部２４から特定のパーツをハイライト表示したパーツ組付画像を受取るとともに、また単体画像生成処理部２３からハイライト表示したパーツにそれぞれ対応する単体画像を受取り、また、受取ったパーツ組付画像の周りに単体画像を配置する処理を、単体画像配置位置計算処理部２６から受取った配置位置を定めるための条件に従って行う。さらに、上記した条件に従いパーツ組付画像に配置された単体画像と該単体画像に対応するパーツ組付画像上にハイライト表示したパーツとの間を繋ぐ引出線を描くための処理を行う。

単体画像の配置については、単体画像の配置位置を定めるための条件として、各パーツが組付画像面上の上下左右のどの領域に属するかという情報及びそれぞれの領域内のパーツに付した配置順序の情報を受取っているので、これらの情報に基づいて、各パーツの属する上下左右の領域及び配置順序が特定され、単体画像それぞれの配置位置を求め、設定することができる。
引出線を付加する処理については、組付画像面上の各パーツの中心位置の情報を受け取っているので、単体画像の組付画像面上の配置が設定されれば、それぞれのパーツについて、設定された単体画像の配置位置からパーツの中心位置までを結ぶ線を引出線として描いた画像を生成する処理を行う。

図８は、上記のように印刷画像の生成処理を行うことにより、得られる印刷画像を示す図である。
図８に示すように、生成するパーツカタログの印刷画像は、画面５０内に全体を示すパーツ組付画像(破線で示す)上で特定のパーツをハイライト表示する(実線で示す)とともに、ハイライト表示したパーツにそれぞれ対応する単体画像P1〜P14をパーツ組付画像の周りに配置する。
単体画像P1〜P14の配置は、それぞれのパーツが属する上下左右の分割領域（図５〜７の説明、参照）に従い、画面５０の上下左右側の周囲に配置する。例えば、左分割領域に属する「P1，P2，P3，P4」の群は、画面５０の左側に配置する。
また、同一分割領域内に存在する複数のパーツについては、パーツ中心位置の座標値の大小に従って定めた順序で単体画像を配置する。例えぱ、上分割領域に属する「P14，P13，P12」の群は、Ｘ座標値が小さい順に、左側から配置する。

本実施形態のパーツカタログ印刷画像生成システムによって生成される印刷画像は、パーツ組付画像に対し各パーツの単体画像が、上記のような方法によって配置されるので、無作為に単体画像を配置する場合に比べて、引出線同士の交差を回避することができ、視認性を良好に保つことができ、例えば、パーツカタログやサービスマニュアルのように、１画像にパーツを組付けた全体画像に引出線で繋いだ各パーツの単体画像を示して製品の構成等の情報を伝えるといった用途において、情報を正しく、効率よく伝えることができる。

パーツカタログ印刷画像生成システム（図２）を構築する画像処理装置のハードウェア構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るパーツカタログ印刷画像生成システムの概略構成を示すブロック図である。 パーツカタログ印刷画像生成システム（図２）の印刷画像の生成処理に係る処理手順を示すフローチャートである。 ハイライト表示した処理の対象となるパーツを説明するパーツ組付画像の画面を示す図である。 パーツ組付画像と該組付画像上のパーツを振り分ける直線Ｌ１との関係を説明する図である。 パーツ組付画像と該組付画像上のパーツを振り分ける直線Ｌ１，Ｌ２との関係を説明する図である。 パーツ組付画像と該組付画像上のパーツを振り分ける直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３との関係を説明する図である。 パーツ組付画像の周りにハイライト表示するパーツの単体画像を配置したパーツカタログ印刷画像を説明する図である。

符号の説明

１１・・ＣＰＵ（Central Processing Unit）、１２・・メモリ、１３・・入力装置、１４・・表示装置、１５・・外部記憶装置、１６・・バス、２１・・３Ｄデータ、２２・・パーツリスト、２３・・単体画像生成処理部、２４・・組付画像生成処理部、２５・・境界情報計算処理部、２６・・単体画像配置位置計算処理部、２７・・印刷データ生成処理部、２８・・パーツカタログ印刷データ、２９・・印刷装置、３０・・パーツカタログ。

Claims (10)

1. パーツを組合せて構成する３次元モデルデータをもとに２次元の出力画像を生成する画像処理装置であって、
   前記モデルデータをもとにパーツ単体画像を生成する単体画像生成処理部と、
   前記モデルデータをもとにモデル全体をパーツ組付状態で表示するとともに、組付けた中の特定のパーツをハイライト表示するパーツ組付画像を生成する組付画像生成処理部と、
   前記パーツ組付画像上のパーツの境界情報を計算する境界情報計算処理部と、
   前記パーツ組付画像上でハイライト表示するパーツの前記パーツ単体画像を前記パーツ組付画像の周りに配置するために、パーツ組付画像に対するパーツ単体画像の配置位置を計算する単体画像配置位置計算処理部と、
   前記パーツ組付画像の周りに前記パーツ単体画像を配置するとともに、配置されたパーツ単体画像と該単体画像に対応するパーツ組付画像上のパーツの間に引出線を描いた出力画像を生成する出力画像生成処理部を有し、
   前記単体画像配置位置計算処理部は、パーツ組付画像上でハイライト表示するパーツの中心位置を前記境界情報に基づいて求め、得られた各パーツの中心位置をもとにパーツ組付画像上でパーツを均等に振り分ける直線を求め、該直線により分割した各領域に含まれるパーツに対応する単体画像を、該当する領域に配置する配置位置の計算を行うことを特徴とする画像処理装置。
2. 請求項１に記載された画像処理装置において、
   前記単体画像配置位置計算処理部は、パーツ組付画像上でパーツを均等に振り分ける前記直線を複数次にわたって求め、該直線により分割した領域ごとに前記配置位置の計算を行うことを特徴とする画像処理装置。
3. 請求項２に記載された画像処理装置において、
   パーツ組付画像上でパーツを均等に振り分ける前記直線をパーツ組付画像の上下左右に領域を分割するように定めることを特徴とする画像処理装置。
4. 請求項３に記載された画像処理装置において、
   パーツ組付画像上でパーツを均等に振り分ける前記直線により分割された領域に複数のパーツが含まれる場合に、各パーツの中心位置の座標値順にパーツ単体画像の配置を定めることを特徴とする画像処理装置。
5. パーツを組合せて構成する３次元モデルデータを格納した記憶装置から読出した前記モデルデータをもとに２次元の出力画像を生成する画像処理装置が行う処理工程として、前記モデルデータをもとにパーツ単体画像を生成する単体画像生成処理工程、前記モデルデータをもとにモデル全体をパーツ組付状態で表示するとともに、組付けた中の特定のパーツをハイライト表示するパーツ組付画像を生成する組付画像生成処理工程、前記パーツ組付画像上でハイライト表示するパーツの境界情報を計算する境界情報計算処理工程、前記パーツ組付画像上でハイライト表示するパーツの前記パーツ単体画像を前記パーツ組付画像の周りに配置するために、パーツ組付画像に対するパーツ単体画像の配置位置を計算する単体画像配置位置計算処理工程、前記パーツ組付画像の周りに前記パーツ単体画像を配置するとともに、配置されたパーツ単体画像と該単体画像に対応するパーツ組付画像上のパーツの間に引出線を描いた出力画像を生成する出力画像生成処理工程の各工程を有する画像処理方法であって、
   前記単体画像配置位置計算処理工程は、パーツ組付画像上でハイライト表示するパーツの中心位置を前記境界情報に基づいて求め、得られた各パーツの中心位置をもとにパーツ組付画像上でパーツを均等に振り分ける直線を求め、該直線により分割した各領域に含まれるパーツに対応する単体画像を、該当する領域に配置する配置位置の計算を行うことを特徴とする画像処理方法。
6. 請求項５に記載された画像処理方法において、
   前記単体画像配置位置計算処理工程は、パーツ組付画像上でパーツを均等に振り分ける前記直線を複数次にわたって求め、該直線により分割した領域ごとに前記配置位置の計算を行うことを特徴とする画像処理方法。
7. 請求項６に記載された画像処理方法において、
   パーツ組付画像上でパーツを均等に振り分ける前記直線をパーツ組付画像の上下左右に領域を分割するように定めることを特徴とする画像処理方法。
8. 請求項７に記載された画像処理方法において、
   パーツ組付画像上でパーツを均等に振り分ける前記直線により分割された領域に複数のパーツが含まれる場合に、各パーツの中心位置の座標値順にパーツ単体画像の配置を定めることを特徴とする画像処理方法。
9. コンピュータを請求項１乃至４のいずれかに記載された画像処理装置における各処理部として機能させるためのプログラム。
10. 請求項９に記載されたプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録した記録媒体。

Images