JPH0962721A - ２次元ｃａｄ図から３次元ｃａｄ図への変換方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】パイプを含む２次元ＣＡＤ図からそのパイプの
３次元形状を表す３次元ＣＡＤ図を作成する時間を短縮
する。 【解決手段】直線状パイプおよび（または）曲線状パイ
プを溶接等により接合した３次元形状のパイプ構造物を
表した２次元ＣＡＤ図のうち２面図を読み込んで（Ｓ
１）、パイプ部分とこのパイプ部分の中心線のみを抽出
し（Ｓ２、Ｓ３）、抽出した中心線付パイプ部分の２面
図中のそれぞれのパイプ部分を、前記それぞれの中心線
で対応付けて３次元ＣＡＤ図を作成（Ｓ４）するように
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、オート
バイのフレーム、スタンドまたは排気用マフラー等のパ
イプ部分を有する形状に対して予め作成され、かつ三角
製図法で描かれた２次元ＣＡＤ（コンピュータ援用設
計）図に係るデータを基に、ＣＡＤシステムにより３次
元ＣＡＤ図（立体図）を容易に作成することを可能とす
る２次元ＣＡＤ図から３次元ＣＡＤ図への変換方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、三角製図法で描かれた２次元ＣＡ
Ｄ図から３次元ＣＡＤ図へ変換する際には、寸法の記載
された２次元ＣＡＤ図をプリントアウトし、プリントア
ウトした２次元ＣＡＤ図から手作業で寸法を拾い、ＣＡ
Ｄシステムのディスプレイ上に描かれた格子入りの３次
元軸上に、拾った寸法に係る稜線と頂点を手作業で入力
するとともに、曲面についてはスプライン補間を行うこ
とで３次元ＣＡＤ図（立体図）を描かせ、３次元ＣＡＤ
図に係るデータを得ていた。立体図を描かせることで、
製品形状の見通しが良くなる、換言すれば、製品形状を
容易に把握することができるという利点が得られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術に係る２次元ＣＡＤ図から３次元ＣＡＤ図
への変換方法では、寸法を目視により読み取り、読み取
った寸法に係る頂点等をマウス等を利用して画面上で指
定して入力するという作業方法であったため、例えば、
オートバイのスタンド等の簡単な部品であっても、２次
元ＣＡＤ図から３次元ＣＡＤ図を起こす場合には、数時
間程度の時間が必要であり、作成時間が長くかかるとい
う問題があった。この場合、入力作業は非効率的な作業
であり、ＣＡＤオペレータの労力が増大していた。

【０００４】この発明はこのような課題を考慮してなさ
れたものであり、パイプ部分を含む２次元ＣＡＤ図から
そのパイプ部分の３次元形状を表す３次元ＣＡＤ図を作
成する時間を大幅に短縮することを可能とする２次元Ｃ
ＡＤ図から３次元ＣＡＤ図への変換方法を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、パイプ部分
を含む三角製図法で描かれた２次元ＣＡＤ図のうち２面
図分を選択し、選択した前記パイプ部分を含む２次元Ｃ
ＡＤ図に係るデータをＣＡＤシステム上に読み込み、読
み込んだ前記パイプ部分を含む２次元ＣＡＤ図に係るデ
ータから、予め登録してあるパイプの形状と予め登録し
てある中心線の仕様とを参照して、パイプ部分とこのパ
イプ部分の中心線を特定して抽出するとともに、抽出し
た中心線付パイプ部分以外の部分を除去し、抽出した中
心線付パイプ部分の２面図の２次元ＣＡＤ図に係るデー
タ中の、各面図の中心線付パイプ部分を、各面図の中心
線で対応付けて３次元ＣＡＤ図に係るデータを作成する
ことを特徴とする。

【０００６】この場合、直線状パイプおよび（または）
曲線状パイプを溶接等により接合した３次元形状のパイ
プ構造物を表した２次元ＣＡＤ図のうち２面図を読み込
んで、パイプ部分とこのパイプ部分の中心線のみを抽出
し、抽出した中心線付パイプ部分の２面図中のそれぞれ
のパイプ部分を、前記それぞれの中心線で対応付けて３
次元ＣＡＤ図を作成するようにしているので、２次元Ｃ
ＡＤ図から３次元ＣＡＤ図を簡易に作成することができ
る。

【０００７】また、この発明は、ＣＡＤシステム上で三
角製図法で作成されたパイプ製品図の２次元ＣＡＤデー
タを読み込むステップと、前記パイプ製品図のうち、製
品形状とは無関係な要素を判別して削除するステップ
と、前記パイプ製品図について、パイプ製品を構成する
製品の製品形状を判別して、パイプ部分とパイプ部分以
外の形状に分類してパイプ部分を抽出するステップと、
抽出されたパイプ部分について２面図間で対応を採るス
テップと、対応の採られたパイプ部分について２面図間
で３次元立体図に合成するステップとを有することを特
徴とする。

【０００８】この場合、製品をパイプ部分とパイプ部分
以外の部分（非パイプ部分）に分類して、パイプ部分に
ついて２面図間での対応を採って３次元ＣＡＤ図（立体
図）を合成するようにしているので、ディスプレイ上で
３次元ＣＡＤ図（立体図）を簡易に形成することができ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照して説明する。

【００１０】図１は、この実施の形態に係るＣＡＤシス
テム１１の構成を示している。

【００１１】ＣＡＤシステム１１は、演算装置と制御装
置等を有する中央処理装置（以下、ＣＰＵという。）１
２を有し、このＣＰＵ１２には、ＲＡＭ（ランダムアク
セスメモリ）としての内部記憶装置１３と、ハードディ
スクから構成されＯＳ（オペレーティングシステム）、
システムプログラム、および２次元ＣＡＤ図から３次元
ＣＡＤ図に変換するためのアプリケーションプログラム
等が格納されている主記憶装置１４と、光ディスクまた
はハードディスクから構成され製図規則情報１５ａ、製
品素材情報１５ｂ、製品形状情報１５ｃ、２面図のあい
まい性１５ｄ、設計者のあいまい性１５ｅおよび（許
容）誤差テーブル１５ｆ等の各種情報が記憶される知識
データベース１５と、光ディスクまたはハードディスク
から構成され大量の図形データである２次元ＣＡＤデー
タおよび作成した３次元ＣＡＤデータが記憶される図形
データベース２０が接続されている。

【００１２】さらに、ＣＰＵ１２には、ＸＹプロッタ等
の図形出力装置１６、ＣＡＤシステム１１とその使用者
（オペレータ）との対話の中心的装置であり、入力装置
と連動して利用される表示装置としてのディスプレイ１
７と、入力装置であるキーボード１８と、入力装置であ
りオペレータがディスプレイ１７の画面上の特定の位置
を指示等するためのマウス、ライトペン、ダイヤル、フ
ァンクションキー（図形処理やプログラムの切り換え）
等からなるポインティングデバイス１９とが接続されて
いる。

【００１３】なお、ＣＡＤシステム１１は、通常、図示
しないホストコンピュータにネットワークを通じて接続
され、そのネットワークを通じて他のＣＡＤシステムと
データの交換が行えるように構成されている。

【００１４】次に、上述のＣＡＤシステム１１の処理に
ついて図２のフローチャートを参照しながら詳しく説明
する。なお、以下の処理の説明に際し、制御主体は、Ｃ
ＰＵ１２であるが、その都度、ＣＰＵ１２を参照するこ
とは繁雑になるので、特に必要となる場合にのみ参照す
ることとする。

【００１５】そこで、まず、予めＣＡＤシステム１１上
で作成され、これから作成しようとする３次元形状のパ
イプ構造物（この実施の形態においては、オートバイの
スタンド）を表す２次元ＣＡＤ図（パイプ製品図）のう
ち、２面図を読み込む（ステップＳ１）。この２面図の
それぞれは、ＣＡＤシステム１１上で、三角製図法で描
かれ２次元ＣＡＤデータ化された図面である。またこの
２面図は、例えば、正面図、背面図、上面図、底面図、
右側面図および左側面図のうち、形状がよく現れてい
る、いずれか２面図が選択される。２次元ＣＡＤデータ
は他のＣＡＤシステムで作成されたデータでもよい。

【００１６】このステップＳ１について具体例により説
明すると、ディスプレイ１７の画面２１（図３参照）に
表示された、正面図を表す２次元ＣＡＤデータＤｆａ
（正面２次元ＣＡＤデータという。）と、側面図を表す
２次元ＣＡＤデータＤｓａ（側面２次元ＣＡＤデータと
いう。）と、底面図を表す２次元ＣＡＤデータＤｂａ
（底面２次元ＣＡＤデータという。）とからなる３面図
のうち、この実施の形態では、形状の見通しのよい正面
２次元ＣＡＤデータＤｆａと側面２次元ＣＡＤデータＤ
ｓａとを選択する。

【００１７】図３から理解されるように、正面２次元Ｃ
ＡＤデータＤｆａと側面２次元ＣＡＤデータＤｓａとに
は、製品形状と製品形状以外の寸法引き出し線、寸法、
仕上げ記号、溶接等の処理記号、その他の製図情報等の
製品形状とは無関係な要素が含まれている。

【００１８】そこで、次に、製品形状を抽出する（ステ
ップＳ２）。このステップＳ２では、知識データベース
１５中の製図規則情報１５ａ等を参照して、寸法等の付
加されている正面２次元ＣＡＤデータＤｆａおよび側面
２次元ＣＡＤデータＤｓａから、文字・寸法情報（直
線、曲線、円、楕円以外の情報）、溶接マーク、仕上げ
記号等、製品形状とは無関係な要素を判別し、それらを
削除して、製品形状のみの正面２次元ＣＡＤデータＤｆ
ｂと側面２次元ＣＡＤデータＤｓｂを抽出する。この抽
出作業は、知識データベース１５の情報を基にして推
論、パターン認識等を行ういわゆるＡＩ（Artificial
Intelligence）処理等により行われる。

【００１９】なお、この抽出の際に、中心線は削除しな
いものとする。中心線は、この実施の形態では、線幅が
０．１ｍｍの一点鎖線として定義されており、製図規則
情報１５ａ中に規定されている。このステップＳ２の過
程により、ほぼ瞬時に、製品形状に係る中心線付正面２
次元ＣＡＤデータＤｆｂと中心線付側面２次元ＣＡＤデ
ータＤｓｂを抽出することができる（図５参照）。

【００２０】図４から分かるように、抽出した正面２次
元ＣＡＤデータＤｆｂと側面２次元ＣＡＤデータＤｓｂ
には、必要な製品形状情報であるパイプ部分３１ｆ（３
１ｓ）と必要な中心線情報であるパイプの中心線３０ｆ
（３０ｓ）の他に、パイプ部分３１ｆ（３１ｓ）以外の
不要な製品形状情報であるパイプ部分保持金具３２ｆ
（３２ｓ）とパイプの中心線３０ｆ（３０ｓ）以外の不
要な中心線３３ｆが含まれている。

【００２１】そこで、次に、必要な情報である図５に示
す中心線付パイプ部分３５ｆ（３５ｓ）に対応する正面
２次元ＣＡＤデータＤｆｃおよび側面２次元ＣＡＤデー
タＤｓｃを抽出する（ステップＳ３）。この場合、パイ
プの中心線３０ｆ（３０ｓ）は、知識データベース１５
の製図規則情報１５ａに記憶されている以下に説明する
（Ａ）パイプの中心線判断基準により判断される。ま
た、パイプ本体は、以下に説明する（Ｂ）パイプの外郭
線（輪郭線）判断基準および（Ｃ）パイプの半径判断基
準により判断される。

【００２２】なお、この発明では、２次元ＣＡＤ図上の
中心線、正確には、パイプの半径と関係付けられた中心
線をパイプとみなして処理するので、中心線の抽出処理
は重要な処理である。 （Ａ）パイプの中心線判断基準 ａ．細線（例として０．１ｍｍ）であって、直線、曲
線、円弧、楕円の一点鎖線は、パイプの中心線である。 ｂ．原点を通り、水平・垂直の細線の一点鎖線はパイプ
の中心線ではない。この判断基準により、図４中の不要
な中心線３３ｆは削除（除去）される。 （Ｂ）パイプの外郭線判断基準 ａ．パイプの中心線に平行であって（平行度は、誤差テ
ーブル１５ｆを参照する。）、太線（例として、０．６
ｍｍ、０．４ｍｍ）の実線はパイプの外郭線である。こ
の判断基準により、図４中の不要な製品形状情報である
パイプ部分保持金具３２ｆ（３２ｓ）は削除（除去）さ
れる。 （Ｃ）パイプの半径判断基準 ａ．パイプの中心線とパイプの外郭線との間の平行間隔
は、パイプの半径とする。ただし、パイプの製品形状情
報１５ｃとも照合され、平行間隔等が合致しなかったパ
イプとみなしたものは、パイプではないと判断される。

【００２３】次に、図５に示す、抽出した中心線付パイ
プ部分３５ｆ（３５ｓ）を表す正面次元ＣＡＤデータＤ
ｆｃおよび側面２次元ＣＡＤデータＤｓｃからパイプ構
造物の３次元ＣＡＤデータ、言い換えれば、パイプ構造
物の３次元ＣＡＤ図を作成する（ステップＳ４）。

【００２４】図６は、ステップＳ４の３次元ＣＡＤ図の
作成に係る詳細なフローチャートである。

【００２５】この場合、まず、３次元ＣＡＤ図化する前
準備として、各面図毎に、この例では、正面２次元ＣＡ
ＤデータＤｆｃと側面２次元ＣＡＤデータＤｓｃ毎に、
パイプ構造物を構成する各パイプの属性を抽出したツリ
ー構造データ（面図ツリー構造データ）を作成する（ス
テップＳ４１）。

【００２６】図７は、面図ツリー構造データＴの一般的
な構成の説明に供される図である。

【００２７】図７から分かるように、一般的なパイプα
を表す面図ツリー構造データＴは、半径データと中心線
データと面図データと接続部データとから構成される。

【００２８】ここで、中心線データは、中心線が直線等
を接続した集合であるとみなした場合、各面図毎に原点
ＯＧ_f 、ＯＧ_s （図３参照）からの前記直線等の両端点
の２次元座標データと、その２次元座標データ間のＸ方
向およびＹ方向の距離で表される。なお、両端点とは、
中心線が直線、円（の一部）、楕円（の一部）または自
由曲線（の一部）である場合の両端の点を意味する。

【００２９】上述のように、面図毎に原点｛例えば、正
面図の（寸法）原点ＯＧ_f と側面図の（寸法）原点ＯＧ
_s ｝があり、この面図毎の原点、すなわち、局所座標系
における原点からの両端点の２次元座標データとその２
次元座標データ間の距離で表される。 さらに具体的に
説明すると、面図１における中心線の両端点の座標が
（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）で表される場合、距離
Ｄは、Ｘ方向の距離Ｄｘ＝（ｘ２−ｘ１）およびＹ方向
の距離Ｄｙ＝（ｙ２−ｙ１）の２つの距離として認識さ
れ、一方、面図２における中心線の両端点の座標が（ｘ
ａ，ｙａ）、（ｘｂ，ｙｂ）で表される場合、距離Ｄ
は、それぞれ、Ｄｘ＝（ｘｂ−ｘａ）およびＤｙ＝（ｙ
ｂ−ｙａ）の２つの距離として認識される。座標原点が
異なっても両面図の距離を比較することで、面図間のパ
イプの対応を採ることができるようにするためである。

【００３０】なお、各局所座標系は、直交するＸＹ軸の
原点と正負の向きは異なってもよいが、相互のＸＹ軸は
それぞれ平行であり、スケールも同一であることが前提
である。

【００３１】また、図７において、面図データ（ビュー
データともいう。）は、三角製図法で描かれた２次元図
において、当該パイプαが正面図に属するのか側面図に
属するのか等、どの面図（ビューともいう。）に属する
のかを意味するデータである。

【００３２】さらに、接続部データとは、そのパイプα
の中心線の端点が、どのパイプ（図７例では、パイプ
β）の中心線の端点に接続の角の丸み、いわゆるコーナ
ーＲが何ｍｍで接続されているのかを意味するデータで
ある。コーナーＲは、円である場合にはその半径とし、
楕円である場合には楕円の長径とし、自由曲線の場合に
は３点の円弧近似による半径とする。

【００３３】この場合、パイプαの中心線の両端に他の
パイプが存在する場合には、パイプβの記述に対して並
列に当該他のパイプ名とコーナーＲが付加される。

【００３４】また、後に例により説明するように、パイ
プの中心線３０ｆ（３０ｓ）が直線ではなく、円、楕円
または自由曲線の一部である場合のパイプαの両端点に
直線のパイプが接続されている場合には、そのパイプα
に対する面図ツリー構造データＴは作成されない。

【００３５】図８は、図５に示した正面２次元ＣＡＤデ
ータＤｆｃで表されるパイプ構造物について作成された
正面ツリー構造データＴｆの一部分を示している。この
図８において、楕円または自由曲線のパイプ２の両端点
には直線のパイプ１と直線のパイプ３が接続されている
ので、面図ツリー構造データＴは作成されない。

【００３６】図８において、例として、直線のパイプ３
のツリー構造について説明すると、半径ｒ１の直線のパ
イプ３はコーナーＲがＲ＝Ｒ１で直線のパイプ１に接続
されるとともに、コーナーＲがＲ＝Ｒ２で直線のパイプ
４に接続されるということが分かる。

【００３７】次に、このようにして作成したパイプ構造
物の正面ツリー構造データＴｆと側面ツリー構造データ
Ｔｓとに基づいてパイプ部分の２面図間での対応付けを
行いパイプ構造物面図対応ツリー構造データを作成する
（ステップＳ４２）。この処理について、まず、一般的
な処理について説明し、その後に具体例での処理につい
てそれぞれ詳しく説明する。

【００３８】図９は、対応付けステップＳ４２の一般的
な処理についての詳細なフローチャートである。

【００３９】まず、２面図（面図１、２）間のツリー構
造データ上でパイプの径（この実施の形態では半径）が
同一のものを対応付けて分類する（ステップＳ５１）。

【００４０】そして、ステップＳ５１の分類のなかで、
さらに、以下のルールに従い細分類して面図１、２間の
パイプ間でのツリー構造を作成する。

【００４１】この場合、最初に、一方の面図１のパイプ
ｉのうち、パイプｉを特定するために、ｉを計算上のパ
ラメータともみてパラメータｉをｉ＝１とする（ステッ
プＳ５２）。

【００４２】次に、面図１のパイプｉ（１回目の処理で
は、パイプｉ＝パイプ１）に注目して、他方の面図２の
パイプ群と以下に示すふるいにかけ（照合を行い）、合
致したときに面図１のパイプｉと面図２のパイプ群との
対応を採る（ステップＳ５３）。なお、ふるいにかける
とは、面図１のパイプｉと面図２のパイプ群とを、いわ
ゆる総当たりで照合を行うことを意味する。

【００４３】次いで、面図１のパイプｉと面図２のパイ
プａの中心線の端点間の距離Ｄが誤差テーブル（図１
中、知識データベース１５参照）で規定されている誤差
許容範囲内で一致するものを対応付ける（ステップＳ５
４）。

【００４４】このステップＳ５４の処理により、図１０
Ａに示すように、面図１のパイプｉと面図２のパイプａ
とが対応付けられる。図１０Ａには、面図１の局所座標
系の原点ＯＧ１とＸ軸、Ｙ軸、および面図２の局所座標
系の原点ＯＧ２とＸ軸、Ｙ軸も併せて表示している。上
述したように、原点ＯＧ１とＯＧ２とは、各２次元ＣＡ
Ｄ図における原点ＯＧからの寸法が大きくなり過ぎない
ように異なる位置に配置されるのが一般的である。

【００４５】次に、面図１のパイプｉの中心線の端点間
の距離Ｄと、面図２の接続されたパイプａ、ｂ、ｃ…の
それぞれの中心線の端点間の距離Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃの合
計距離Ｄａ＋Ｄｂ＋Ｄｃとが許容誤差範囲で一致するも
のを対応付ける（ステップＳ５５）。

【００４６】このステップＳ５５の処理により、図１０
Ｂに示すように、例えば、面図１のパイプｉと面図２の
接続されたパイプａ、ｂ、ｃとが対応付けられる。

【００４７】次いで、面図１のパイプｉの中心線の端点
間の距離Ｄが、面図２の独立したパイプａ、ｂ、ｃ…の
それぞれの中心線の端点間の距離Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ…よ
り大きいものについて対応付ける（ステップＳ５６）。

【００４８】すなわち、図１０Ｃに示すように、例え
ば、面図１の距離Ｄのパイプｉに比較して、距離の大き
い面図２の距離Ｄａのパイプａと距離Ｄｂのパイプｂが
該当する。パイプａとパイプｂとは、パイプｉの距離Ｄ
間において直列に接続されていないので、独立のパイプ
という。

【００４９】次に、面図１のパイプｉの中心線の端点間
の距離Ｄが、面図２の独立したパイプａ、ｂ、ｃ…のそ
れぞれの中心線の端点間の距離Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ…より
小さいものについて対応付ける（ステップＳ５７）。こ
の場合、図１０Ｄに示すように、例えば、面図１の距離
Ｄのパイプｉに比較して、距離の小さい面図２の距離Ｄ
ａのパイプａが該当する。

【００５０】ステップＳ５３〜Ｓ５７の処理により面図
１の最初のパイプｉ＝１に対する面図２のパイプａ、
ｂ、ｃ…との対応付けが原則として完了するので、次
に、パラメータｉをｉ＝ｉ＋１（ステップＳ５８）とし
て、面図１のパイプ２に対するステップＳ５３〜Ｓ５７
の処理を行い、以下、順次、最後のパイプｉ＝ｎまで面
図１のパイプｉと面図２のパイプａ、ｂ、ｃ…との対応
付けを行う（ステップＳ５９）。

【００５１】ステップＳ５９までの処理が終了した時点
において、面図２において、未照合のパイプａ、ｂ、ｃ
…が存在する場合、その未照合のパイプａ、ｂ、ｃ…に
対して面図１のパイプｉとの対応を採るため、ステップ
Ｓ５５とステップＳ５６の処理と同様な処理を面図２の
パイプａ、ｂ、ｃから見たものとして行う（ステップＳ
６０）。この処理が発生するのは、図１１に示すよう
に、例えば、面図２上で見ると２本のパイプａ、ｂが存
在することが分かるが、面図１上では、１本のパイプｉ
としてしか見えない場合が該当する。

【００５２】次に、面図１または面図２において未照合
のパイプが存在するときには、面図１の未照合のパイプ
ｉに対しては面図２の原点ＯＧ２を通る水平ラインとの
対応を採り、面図２のパイプａ、ｂ、ｃ…に対しては面
図１の原点ＯＧ１を通る水平ラインとの対応を採る処理
を行う（ステップＳ６１、図１０Ｅ参照）。この処理が
発生するのは、例えば、図１２中の面図１に示すパイプ
ｉのように、両端点とも他のパイプに接続されていない
パイプが該当する。

【００５３】上述のステップＳ４２の対応付け処理、す
なわち、ステップＳ５１〜Ｓ６１の処理が終了したと
き、面図１を構成するパイプと面図２を構成するパイプ
とを対応付けるパイプ構造物面図対応ツリー構造データ
Ｔｖが完成する。

【００５４】図１３は、このようにして完成されたパイ
プ構造物面図対応ツリー構造データＴｖの一般的な構成
を示している。

【００５５】図１３から、例えば、径が半径１のパイプ
は面図１ではパイプ１とパイプ２があり、パイプ１には
面図２のパイプａ、ｂが対応し、パイプａ、ｂはコーナ
ーＲで接続されていることが分かる。面図１のパイプ２
には面図２のパイプｊが対応することが分かる。さら
に、面図１の半径２のパイプｉと面図２の半径２のパイ
プｋとパイプｘｘｘとが対応し、これらはコーナーＲで
接続されていることが分かる。

【００５６】図１４は、図５、図８に示した具体例につ
いてのパイプ構造物面図対応ツリー構造データＴｖの作
成の説明に供される図である。

【００５７】この例では、面図１が側面２次元ＣＡＤデ
ータＤｓｃに対応するものとされ、面図２が正面２次元
ＣＡＤデータＤｆｃに対応するものとされている。

【００５８】図１４に示すパイプ構造物面図対応ツリー
構造データＴｖから以下のことが理解される。 （１）側面図のパイプＡと正面図のパイプ１、３、４、
５の半径は同一であって、半径ｒ１である。 （２）側面図のパイプＡに対して正面図のパイプ１、
３、４、５が対応している。 （３）正面図のパイプ１、３、４、５…において、パイ
プ１とパイプ３とが繋がり、その接続のコーナーＲは、
Ｒ＝Ｒ１である。また、パイプ３とパイプ４とが繋が
り、その接続のコーナーＲは、Ｒ＝Ｒ２である。同様
に、パイプ４とパイプ５とが繋がり、その接続のコーナ
ーＲは、Ｒ＝Ｒ３である。

【００５９】図９に示すステップＳ６１の終了により、
図６に示すステップＳ４２が終了する。したがって、次
に、図２のゼネラルフローチャート中の最終処理であ
る、パイプ部分の３次元ＣＡＤ図作成処理を行う（図２
中、ステップＳ４）。

【００６０】図１５は、ステップＳ４の処理の詳細なフ
ローチャートを示している。

【００６１】まず、ステップＳ４２の処理（図９のフロ
ーチャートを参照しながら説明した処理）により、２つ
の面図間で対応の採れたパイプの中心線を３次元座標
（３Ｄ）上で合成する（ステップＳ７１）。

【００６２】図１６は、この合成処理の説明に供給され
る一般的な図である。この合成処理は、ＸＹＺの直交３
軸座標系において、面図１に対応する、例えば、ＹＺ平
面上でパイプ１の中心線１ｃとパイプ２の中心線２ｃを
描くとともに、面図２に対応するパイプａの中心線ａｃ
とパイプｂの中心線ｂｃを描く。次に、面図１上のパイ
プ２の中心線２ｃを通り、かつ中心線２ｃの幅（長さ）
を有し、面図１と直交する平面２ｐ、いわゆる中心線２
ｃが動いて形成される線織平面を描く。同様に、面図２
上のパイプｂの中心線ｂｃを通り、面図２と直交する中
心線ｂｃによる線織平面である平面ｂｐを描く。

【００６３】この平面ｂｐと平面２ｐとの交差線がＸＹ
Ｚ直交３軸座標系上の、すなわち３次元図上のパイプ
２、ｂの中心線Ｊｃとなる。

【００６４】同様に、面図１上のパイプ２の中心線１ｃ
を通り、面図１と直交する中心線１ｃによる線織平面で
ある図示しない平面を描き、さらに、面図２上のパイプ
ａの中心線ａｃを通り、面図２と直交する中心線ａｃに
よる線織平面である図示しない平面を描く。これらの線
織平面の交差線がＸＹＺ直交３軸座標系上の、すなわち
３次元図上のパイプ１、ａの中心線Ｋｃとなる。

【００６５】図１６に示す３次元座標（３Ｄ）上で合成
したパイプＪの中心線ＪｃとパイプＫの中心線Ｋｃとの
接続部においてコーナーＲが存在する場合には、３Ｄ上
の中心線ＪｃとＫｃとの接続部にコーナーＲを描く（ス
テップＳ７２）。

【００６６】最後に、コーナーＲの付けられたパイプＪ
の中心線ＪｃとパイプＫの中心線Ｋｃ上に半径ｒ１のパ
イプに係るワイヤフレームモデル、サーフェイスモデ
ル、またはソリッドモデルを３Ｄ上で、周知のＣＡＤソ
フトウエアにより作成する（ステップＳ７３）。

【００６７】図１７は、具体的な例についての３次元化
処理後のＣＡＤ図を示している。すなわち、図５に示す
正面２次元ＣＡＤデータＤｆｃで表されるパイプの正面
形状と、側面２次元ＣＡＤデータＤｓｃで表されるパイ
プの側面形状とをステップＳ７１〜Ｓ７３までの処理に
より合成したパイプＰ３ｄの３次元形状を示している。

【００６８】上述した実施の形態によれば、直線状パイ
プおよび（または）曲線状パイプを溶接等により接合し
た３次元形状のパイプ構造物を表した２次元ＣＡＤ図の
うち２面図を読み込んで、パイプ部分とこのパイプ部分
の中心線のみを抽出し、抽出した中心線付パイプ部分の
２面図中のそれぞれのパイプを、前記それぞれの中心線
で対応付けて３次元ＣＡＤ図を自動的に作成するように
している。

【００６９】このように処理することで、例えば、図１
７例のパイプＰ３ｄを描く作業が、従来は約６時間かか
ったのに対し、数分程度以下で終了できるようになっ
た。したがって、オペレータの労力を軽減することがで
きる。なお、上述の実施の形態においては、パイプ部分
についての３次元ＣＡＤ図（立体図）の作成についての
み説明しているが、パイプ部分の付加形状（例えば、図
４中のパイプ部分保持金具３２ｆ（ｓ）等）についても
同様な手順で行えることを、本願発明者等は確認してい
る。 また、この発明は上述の実施の形態に限らず、こ
の発明の要旨を逸脱することなく種々の構成を採り得る
ことはもちろんである。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、三角製図法に基づいて描かれた、パイプにより構成
される２次元ＣＡＤ図による製品図面と、製品および製
図描画法の特徴を知識ベース化処理したものとから製品
の３次元形状を推測して、いわゆるＡＩ処理をも取り入
れて、ＣＡＤシステム上で３次元ＣＡＤ図（立体図）を
自動的に合成するようにしている。

【００７１】このため、パイプを含む２次元ＣＡＤ図か
らそのパイプの３次元形状を表す３次元ＣＡＤ図を作成
する時間が大幅に短縮されるという効果が達成される。

【００７２】実際上、９割程度以上時間が低減され、オ
ペレータの労力が軽減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態が適用されたＣＡＤシス
テムの構成を示すブロック図である。

【図２】２次元ＣＡＤ図から３次元ＣＡＤ図を作成する
説明に供される概略的な全体フローチャートである。

【図３】寸法等の形状以外の補助記号も記入されている
２次元ＣＡＤ図の例を示す図である。

【図４】図３に示す２次元ＣＡＤ図から補助記号を削除
した２次元ＣＡＤ図を示す図である。

【図５】図４に示す２次元ＣＡＤ図からパイプ部分以外
を削除してパイプ部分のみを残した２次元ＣＡＤ図を示
す図である。

【図６】図２に示すステップＳ４の詳細なフローチャー
トである。

【図７】パイプに関して作成される一般的なツリー構造
データの説明に供される図である。

【図８】パイプに関して作成された具体的なツリー構造
データの説明に供される図である。

【図９】図６に示すステップＳ４２の詳細なフローチャ
ートである。

【図１０】図９のフローチャートの処理の説明に供され
る２面図間のパイプの中心線の対応付けの説明に供され
る図である。

【図１１】正面図と側面図等の面図上でのパイプの見え
方の違いの説明に供される図である。

【図１２】中心線の端点が他の中心線に接続されないパ
イプの例の説明に供される図である。

【図１３】パイプ径を基準にした面図間のパイプの対応
付けの一般的な説明に供される図である。

【図１４】パイプ径を基準にした面図間のパイプの対応
付けの具体的な説明に供される図である。

【図１５】図２に示すステップＳ４の詳細なフローチャ
ートである。

【図１６】各面図の中心線を基準に３次元座標系上での
中心線の形状を発生させる処理等の説明に供される図で
ある。

【図１７】図５に示した２面図からこの実施の形態によ
り作成した３次元ＣＡＤ図（立体図）の例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１１…ＣＡＤシステム １５…知識データベ
ース ２１…画面 １ｃ…パイプ１の中心線 ２ｃ…パイプ２の中
心線 ａｃ…パイプａの中心線 ｂｃ…パイプｂの中
心線 Ｊｃ…パイプＪの中心線 Ｋｃ…パイプＫの中
心線 ２ｐ…パイプ２に係る平面 ｂｐ…パイプｂに係
る平面 Ｄｓａ、Ｄｓｂ、Ｄｓｃ…側面２次元ＣＡＤデータ Ｄｆａ、Ｄｆｂ、Ｄｆｃ…正面２次元ＣＡＤデータ Ｔｖ…パイプ構造物面図対応ツリー構造データ Ｐ３ｄ…立体のパイプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末田 健一 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パイプ部分を含む三角製図法で描かれた２
   次元ＣＡＤ図のうち２面図分を選択し、選択した前記パ
   イプ部分を含む２次元ＣＡＤ図に係るデータをＣＡＤシ
   ステム上に読み込み、 読み込んだ前記パイプ部分を含む２次元ＣＡＤ図に係る
   データから、予め登録してあるパイプの形状と予め登録
   してある中心線の仕様とを参照して、パイプ部分とこの
   パイプ部分の中心線を特定して抽出するとともに、抽出
   した中心線付パイプ部分以外の部分を除去し、 抽出した中心線付パイプ部分の２面図の２次元ＣＡＤ図
   に係るデータ中の、各面図の中心線付パイプ部分を、各
   面図の中心線で対応付けて３次元ＣＡＤ図に係るデータ
   を作成することを特徴とする２次元ＣＡＤ図から３次元
   ＣＡＤ図への変換方法。
2. 【請求項２】ＣＡＤシステム上で三角製図法で作成され
   たパイプ製品図の２次元ＣＡＤデータを読み込むステッ
   プと、 前記パイプ製品図のうち、製品形状とは無関係な要素を
   判別して削除するステップと、 前記パイプ製品図について、パイプ製品を構成する製品
   の製品形状を判別して、パイプ部分とパイプ部分以外の
   形状に分類してパイプ部分を抽出するステップと、 抽出されたパイプ部分について２面図間で対応を採るス
   テップと、 対応の採られたパイプ部分について２面図間で３次元立
   体図に合成するステップとを有することを特徴とする２
   次元ＣＡＤ図から３次元ＣＡＤ図への変換方法。