WO2017141553A1 - 三次元データ処理装置および三次元データ処理方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to data representing the shape of a three-dimensional model and a processing method thereof.
- Patent Document 1 discloses a method of projecting a three-dimensional model onto a two-dimensional drawing, specifying a shape on the three-dimensional model corresponding to the tolerance position of the two-dimensional drawing, and adding tolerance information.
- the data of the three-dimensional model needs to be a file format that can hold the tolerance information. Therefore, the three-dimensional model handled by the method described in Patent Document 1 is limited to three-dimensional CAD data.
- the three-dimensional mesh model is a set of simple vertices, sides, and faces, and cannot hold tolerance information like three-dimensional CAD data. Therefore, it has been difficult in the past to utilize the data of the three-dimensional mesh model for the three-dimensional tolerance analysis.
- the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a technique for making 3D mesh model data available for 3D tolerance analysis.
- a first aspect of the present invention includes a data acquisition unit that acquires data of a three-dimensional mesh model, a tolerance setting unit that sets tolerance information for the three-dimensional mesh model, data of the three-dimensional mesh model, and the tolerance information And a tolerance adding unit that generates tolerance-added three-dimensional data including tolerance data.
- the computer reads the data of the three-dimensional mesh model from the storage device, the computer causes the user to input tolerance information to the three-dimensional mesh model, and the computer And a step of generating three-dimensional data with tolerance information including both the original mesh model data and the tolerance information data, and storing the same in a storage device.
- the third aspect of the present invention provides a computer-readable storage medium that non-temporarily stores a program that causes a computer to execute each step of the three-dimensional data processing method according to the present invention.
- the fourth aspect of the present invention provides a data structure of three-dimensional data with tolerance information including three-dimensional mesh model data and tolerance information data.
- data of a three-dimensional mesh model can be used for three-dimensional tolerance analysis.
- FIG. 1A is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the three-dimensional data processing apparatus according to the first embodiment
- FIG. 1B is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the three-dimensional data processing apparatus.
- FIG. 2 is a diagram showing a flow of data acquisition.
- FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a data structure of a three-dimensional mesh model.
- 4A is a diagram showing a display example of a two-dimensional drawing
- FIG. 4B is a diagram showing a display example of a three-dimensional mesh model.
- FIG. 5 is a view showing a flow of tolerance setting.
- 6A to 6D are diagrams showing examples of a tolerance setting GUI.
- FIG. 7 is a diagram showing an example of a tolerance setting GUI.
- FIG. 1A is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the three-dimensional data processing apparatus according to the first embodiment
- FIG. 1B is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the
- FIG. 8A is a diagram illustrating an example of a data structure of dimensional tolerance information
- FIG. 8B is a diagram illustrating an example of a tolerance display screen.
- FIG. 9 is a diagram showing a flow of a method for generating three-dimensional data with tolerance information.
- FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the data structure of three-dimensional data with tolerance information.
- FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the configuration of the three-dimensional data processing apparatus according to the second embodiment.
- FIG. 1A shows an example of the functional configuration of a three-dimensional data processing apparatus that implements the three-dimensional data processing method according to the first embodiment of the present invention.
- the three-dimensional data processing apparatus 100 includes three functional blocks: an outline, a data acquisition unit 110, a tolerance setting unit 120, and a tolerance adding unit 130.
- the three-dimensional data processing apparatus 100 can be configured by a general-purpose computer having a display 1001, a keyboard 1002, a mouse 1003, a RAM 1004, a CPU 1005, a storage device 1006, and the like.
- a display 1001 is a device for displaying information such as an image in accordance with an instruction from the CPU 1005.
- the keyboard 1002 is a device for inputting various information.
- a mouse 1003 is a device for designating an arbitrary position on the display 1001.
- a RAM (Random Access Memory) 1004 is a primary storage device that can be directly accessed by the CPU 1005.
- a CPU (Central Processing Unit) 1005 is a processor that performs various numerical calculations, information processing, device control, and the like by a program (not shown).
- the storage device 1006 is a storage capable of storing a large amount of data, and is composed of, for example, a hard disk or a semiconductor disk.
- the storage device 1006 stores a program for realizing three-dimensional data processing according to the present embodiment, a three-dimensional mesh model used for three-dimensional data processing, data of a two-dimensional drawing, data of processing results, and the like.
- Each functional block illustrated in FIG. 1A is realized by loading a program stored in the storage device 1006 into the RAM 1004 and causing the CPU 1005 to execute the program.
- the hardware configuration shown in FIG. 1B is an example, and the configuration of the present invention is not limited to this.
- a touch pad or a touch panel as an input device
- an external data server or online storage as a storage device
- a communication device that performs wired or wireless communication with other computers.
- GPU Graphics Processing Unit
- some or all of the functions of the three-dimensional data processing apparatus 100 may be replaced with a circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit).
- ASIC Application Specific Integrated Circuit
- the data acquisition unit 110 is a processing unit that acquires 3D mesh model data and 2D drawing data from the storage device 1006, and displays the 3D mesh model image and the 2D drawing image on the display 1001.
- the three-dimensional mesh model is data that represents the shape of the three-dimensional model as a set of vertices, sides (edges), and faces.
- Each surface constituting the three-dimensional mesh model is formed of a simple convex polygon (called a polygon) such as a triangle or a quadrangle, and the three-dimensional mesh model is also called a polygon mesh.
- a two-dimensional drawing is data including information on a figure (for example, a front view, a side view, and a plan view) obtained by projecting a three-dimensional model onto a two-dimensional plane and information on tolerances.
- the storage device 1006 stores 3D mesh model data representing the same 3D model and 2D drawing data in association with each other. The data acquisition method will be described later with reference to FIGS. 2, 3, 4A, and 4B.
- the tolerance setting unit 120 is a processing unit that sets tolerance information for the three-dimensional mesh model.
- the tolerance setting unit 120 has a GUI and an input support function so that the user can operate the keyboard 1002 and the mouse 1003 to input tolerance information on the image of the three-dimensional mesh model displayed on the display 1001. provide.
- the tolerance setting method will be described later with reference to FIGS. 5, 6A to 6D, 7, and 8A to 8B.
- the tolerance adding unit 130 is a processing unit that saves the 3D mesh model acquired by the data acquisition unit 110 and the tolerance information set by the tolerance setting unit 120 in a file format that can simultaneously hold the 3D mesh model and the tolerance information. .
- a method for adding tolerance will be described later with reference to FIGS.
- FIG. 2 is a diagram showing a processing flow of data acquisition.
- FIG. 3 shows an example of the data format of the three-dimensional mesh model
- FIGS. 4A and 4B show a display example of a two-dimensional drawing and a three-dimensional mesh, respectively.
- a description will be given by taking a three-dimensional model of a rectangular parallelepiped as an example.
- step S 201 the data acquisition unit 110 reads the 3D mesh model representing the same 3D model (in this example, a rectangular parallelepiped) and the data of the 2D drawing from the storage device 1006, and stores them in the RAM 1004.
- FIG. 3 schematically shows an example of data of a three-dimensional mesh model stored in the RAM 1004.
- Reference numeral 1301 denotes an identifier of a polygon (triangle in this example) constituting the three-dimensional mesh model
- reference numerals 1302, 1303 and 1304 denote coordinates of vertices (three vertices of the triangle in this example) constituting the polygon.
- a well-known data structure can be used for the data structure of the two-dimensional drawing.
- two-dimensional CAD data such as DXF may be used, or data created with draw software may be used. If a two-dimensional drawing is used only for referring to information on dimensional tolerances, image data such as JPEG or PNG may be used (for example, data obtained by scanning a paper drawing or a design sketch).
- step S202 the data acquisition unit 110 analyzes the input content stored in the RAM 1004, and displays a 3D mesh model image and a 2D drawing image on the display 1001.
- FIG. 4A shows an example in which an image of a two-dimensional drawing is displayed on the display 1001.
- FIG. 4A is an example in which a two-dimensional drawing is represented by a front view, a right side view, and a plan view.
- tolerance information 501, 502, and 503 are displayed in each projection view.
- FIG. 4B shows an example in which an image obtained by viewing the three-dimensional mesh model from a certain viewpoint is displayed on the display 1001.
- the three-dimensional mesh model is a rectangular parallelepiped composed of six-sided rectangles, and each rectangle is composed of two polygons (triangles). Therefore, the three-dimensional mesh model is composed of twelve polygons (triangles).
- the direction (viewpoint) of the three-dimensional mesh model can be arbitrarily changed by the user.
- the data acquisition unit 110 may arrange a window (also called a pane) that displays a 3D mesh model image and a window that displays a 2D drawing image side by side on the screen. Accordingly, since the dimensional tolerance can be input on the three-dimensional mesh model while referring to the dimensional tolerance displayed on the two-dimensional drawing, the workability of the tolerance setting described later can be improved.
- a window also called a pane
- FIG. 5 is a diagram showing a processing flow for tolerance setting.
- FIG. 6A to FIG. 6D and FIG. 7 are examples of a tolerance setting GUI.
- FIG. 8A shows an example of a data structure of dimensional tolerances
- FIG. 8B shows an example of a tolerance display screen in which tolerance information is displayed on a three-dimensional mesh model.
- step S301 the tolerance setting unit 120 displays a tolerance type setting dialog (FIG. 6A) on the display 1001 and accepts a user input.
- the user can select either “dimensional tolerance” or “geometric tolerance” by operating the keyboard 1002 or the mouse 1003.
- User input contents are stored in the RAM 1004.
- step S302 the tolerance setting unit 120 analyzes the input content stored in the RAM 1004 and determines whether or not a dimension tolerance is specified. When it is determined that the dimension tolerance is present (Yes in step S302), the process proceeds to step S303. If it is not a dimensional tolerance (No in step S302), the process ends.
- Steps S303 to S308 are processes for allowing the user to specify a range for setting the dimension tolerance.
- the points at both ends (referred to as the first dimension end point and the second dimension end point) of the range in which the dimension tolerance is set are indicated to the user. Let it be specified.
- the tolerance setting unit 120 displays a dialog (FIG. 6B) requesting designation of the first dimension end point on the display 1001, and accepts a user input.
- the tolerance setting unit 120 stores the input content in the RAM 1004, and the process proceeds to step S304.
- step S304 the tolerance setting unit 120 analyzes the input content stored in the RAM 1004, and determines whether the point specified in step S303 exists on the surface of the three-dimensional mesh model. If it is determined that the point is on the surface of the three-dimensional mesh model (Yes in step S304), the tolerance setting unit 120 stores the coordinate value of this point in the RAM 1004 as the coordinate value of the first dimension end point, and the step The process proceeds to S305. If the point is not a point on the surface of the three-dimensional mesh model, a dialog (not shown) notifying that the position where the dimension end point is specified is inappropriate is displayed on the display 1001, and the process proceeds to step S303.
- step S305 the tolerance setting unit 120 calculates a display position based on the coordinate value of the first dimension end point stored in the RAM 1004, and displays the first dimension end point superimposed on the three-dimensional mesh model.
- the tolerance setting unit 120 displays a dialog (FIG. 6B) requesting designation of the second dimension end point on the display 1001 and accepts a user input.
- the tolerance setting unit 120 stores the input content in the RAM 1004, and the process proceeds to step S306.
- step S306 the tolerance setting unit 120 analyzes the input content stored in the RAM 1004 and determines whether the point designated in step S305 exists on the surface of the three-dimensional mesh model. If it is determined that the point is on the surface of the three-dimensional mesh model (Yes in step S306), the tolerance setting unit 120 stores the coordinate value of this point in the RAM 1004 as the coordinate value of the second dimension end point, and the step The process proceeds to S307. If the point is not a point on the surface of the three-dimensional mesh model, a dialog (not shown) notifying that the position where the dimension end point is specified is inappropriate is displayed on the display 1001, and the process proceeds to step S305.
- a dialog not shown
- step S307 the tolerance setting unit 120 calculates the display position based on the coordinate value of the second dimension end point stored in the RAM 1004. Then, as shown in FIG. 6C, the tolerance setting unit 120 superimposes and displays a first dimension end point 61, a second dimension end point 62, and a line segment 63 connecting the dimension end points on the three-dimensional mesh model 60. Further, the tolerance setting unit 120 calculates a reference dimension from the coordinate values of the first dimension end point and the second dimension end point, the dimension line 64, the dimension auxiliary line 65, the reference dimension value 66, the dimension end point coordinate value 67, 68 is also displayed on the display 1001. Thereafter, the tolerance setting unit 120 displays a dialog (FIG.
- FIG. 6C shows an example in which three dimensions (three sets of dimension end points) of the rectangular parallelepiped width, depth, and height are set.
- step S308 the tolerance setting unit 120 analyzes the input content stored in the RAM 1004 and determines whether or not the OK button 1601 has been pressed. If it is determined that the OK button 1601 has been pressed, the process proceeds to step S309. If the OK button 1601 is not pressed, the process proceeds to S303.
- step S309 the tolerance setting unit 120 displays a dimension tolerance setting dialog (FIG. 7) on the display 1001, and accepts a user input.
- a dimension tolerance setting dialog FIG. 7
- the input content is stored in the RAM 1004.
- Fig. 7 shows a display example of the dimensional tolerance setting dialog.
- the user sets a reference dimension of 80 mm, a maximum allowable dimension of 0.05 mm, and a minimum allowable dimension of -0.1 mm with respect to the width of the rectangular parallelepiped.
- the user sets the reference dimension 20 mm, the maximum allowable dimension 0.05 mm, and the minimum allowable dimension ⁇ 0.05 mm for the depth of the rectangular parallelepiped.
- the user sets a reference dimension of 100 mm, a maximum allowable dimension of 0.1 mm, and a minimum allowable dimension of -0.1 mm for the height of the rectangular parallelepiped.
- FIG. 8A schematically shows the data structure of dimensional tolerance information stored in the RAM 1004.
- the dimensional tolerance information includes the coordinate value of the first dimension end point, the coordinate value of the second dimension end point, the maximum allowable dimension, and the minimum allowable dimension.
- Data 000, 001, and 002 are dimension tolerance information set in the setting dialogs 701, 702, and 703 in FIG.
- step S310 the tolerance setting unit 120 superimposes the reference dimension 81 and the allowable dimension 82 on the three-dimensional mesh model 80 as shown in FIG. 8B based on the dimension tolerance information stored in the RAM 1004.
- the tolerance setting unit 120 displays a dimension line 83 and a dimension auxiliary line 84 as necessary.
- FIG. 9 shows a processing flow of a method for generating three-dimensional data with tolerance information.
- FIG. 10 shows an example of the data structure of three-dimensional data with tolerance information.
- the three-dimensional data with tolerance information is data having a unique file format in which both the three-dimensional mesh model data 90 and the tolerance information data 91 can be described in one file.
- step S401 the tolerance adding unit 130 writes the data of the three-dimensional mesh model (FIG. 3) stored in the RAM 1004 by the data acquisition unit 110 into a file.
- a portion indicated by reference numeral 90 in FIG. 10 is a description example of data of the three-dimensional mesh model.
- the model element is a root element of one or more three-dimensional models used in the three-dimensional modeling process.
- the unit attribute in the model element represents a unit of length used in the model element, and in the description example of FIG. 10, “millimeter” is specified.
- the xmlns attribute in the model element is a DTD (Document for referencing the definition of the tag and attribute). Specify Type Definition).
- the identifier “http://www.example.com/tolerance/” is specified in the xmlns attribute of the ⁇ t> tag.
- the resource element is part information such as a three-dimensional model / material necessary for three-dimensional modeling (Additive Manufacturing).
- the object element represents one 3D model that can be formed.
- the id attribute in the object element is the identifier of the 3D model
- the name attribute is the name of the 3D model
- the type attribute is the role that the 3D model plays in 3D modeling (model: model material, support: support material, other: other materials) ).
- the type attribute is information for designating a modeling material used at the time of three-dimensional modeling, for example. In the description example of FIG. 10, “0”, “cube”, and “model” are designated, respectively.
- the mesh element is a root element of a triangular mesh.
- the vertices element includes all vertex elements used in the mesh element.
- the vertex element represents a vertex (a point at the end of the edge of the triangular mesh).
- the three-dimensional mesh model is composed of eight vertices, it is described by a vertices element including eight vertex elements having vertex coordinates (x attribute, y attribute, z attribute). .
- the triangles element includes all triangle elements used in the mesh element.
- the triangle element represents one triangle.
- the three-dimensional mesh model is a rectangular parallelepiped composed of six-sided rectangles, and each rectangle is composed of two triangles. Therefore, the three-dimensional mesh model is composed of twelve triangles. Therefore, 12 triangle elements having three vertices (v1 attribute, v2 attribute, v3 attribute) are described in the triangles element.
- the numerical values specified by the v1 attribute, the v2 attribute, and the v3 attribute indicate the index values (0, 1,..., 7 in order from the top) of the vertex element.
- step S402 the tolerance adding unit 130 writes the data of the dimensional tolerance (FIG. 8A) stored in the RAM 1004 by the tolerance setting unit 120 into a file.
- This file is stored in the storage device 1006.
- a portion indicated by reference numeral 91 in FIG. 10 is a description example of tolerance information data.
- T Tolerance element is a root element of tolerance information.
- the tolerance information includes two sections: dimensional tolerance information (t: dimension) and geometric tolerance information (t: geometry).
- T dimension element is a root element of dimension tolerance information.
- the dimensional tolerance information is composed of two sections: vertex information (vertices) and line segment information (t: lines).
- the vertices element includes all vertex elements used in the dimension element.
- the vertex element represents the end point of the reference dimension in the dimension tolerance.
- the t: lines element includes all t: line elements used in the dimension element.
- the t: line element represents a reference dimension and an allowable limit dimension in a dimensional tolerance.
- the t: line element represents both end points representing the reference dimension, and the maximum allowable dimension and the minimum allowable dimension.
- both end points, the maximum allowable dimension and the minimum allowable dimension in the dimensional tolerance shown in FIG. 8A are described.
- T geometry element is a root element of geometric tolerance.
- the geometric tolerance is information that defines an allowable error related to the shape of the three-dimensional model.
- Geometric tolerances include, for example, straightness, flatness, roundness, parallelism, squareness, coincidence, concentricity, symmetry, and the like.
- no geometric tolerance information is described between the ⁇ geometry> tag and the ⁇ / geometry> tag.
- information such as the type and value of the geometric tolerance is described.
- the tolerance information can be input on the image of the three-dimensional mesh model displayed on the screen by using the three-dimensional data processing apparatus of the present embodiment, the tolerance information can be easily set in the three-dimensional mesh model. be able to.
- the specification of the dimension end point can be performed by an intuitive operation of specifying (clicking) an arbitrary point on the image of the three-dimensional mesh model with the mouse.
- it is possible to input tolerance information to the three-dimensional mesh model while referring to an image of a two-dimensional drawing to which tolerance information is attached it is possible to improve workability and reduce input errors.
- the three-dimensional data with tolerance information of the present embodiment includes information (type attribute in the object element) that specifies a modeling material to be used at the time of three-dimensional modeling, so that it can be used for three-dimensional modeling such as a 3D printer. Is preferred. Also, since the 3D mesh model data and tolerance information data are described in separate sections, only the 3D mesh model data section or the tolerance information section can be extracted and used on the application side. Easy to do. For example, a 3D modeling application (slicer or the like) may be used in which only 3D mesh model data is read, and in a 3D tolerance analysis application, both data are read.
- the 3D data with tolerance information includes information (xmlns attribute) related to the definition of the data description of the tolerance information, even if the application does not support tolerance information, refer to the information specified by the xmlns attribute.
- the tolerance information can be used.
- FIG. 11 shows an example of a functional configuration of a three-dimensional data processing apparatus that implements a three-dimensional data processing method according to the second embodiment of the present invention.
- the three-dimensional data processing apparatus 200 includes four functional blocks: a summary, a data acquisition unit 110, a tolerance setting unit 120, a tolerance adding unit 130, and a determination unit 140. Since the functions of the data acquisition unit 110, the tolerance setting unit 120, and the tolerance adding unit 130 are the same as those of the first embodiment, the function of the determination unit 140 will be mainly described below.
- the determination unit 140 is a processing unit that evaluates the dimensional accuracy of a three-dimensional structure produced based on three-dimensional data with tolerance information. For example, as illustrated in FIG. 11, it is assumed that a three-dimensional structure 1102 is created by the three-dimensional structure forming apparatus 1101 based on the three-dimensional data with tolerance information provided from the three-dimensional data processing apparatus 200. In order to inspect whether or not the three-dimensional structure 1102 has been produced with the shape and dimensions as designed (as in the three-dimensional mesh model), first, the actual size of the three-dimensional structure 1102 is measured by a measuring device 1103 such as a three-dimensional scanner. Then, the three-dimensional measurement data obtained by the measurement device 1103 is input to the determination unit 140.
- a measuring device 1103 such as a three-dimensional scanner.
- the determination unit 140 performs analysis processing such as search for corresponding points between the measurement data and the 3D mesh model included in the 3D data with tolerance information, so that the measurement data is placed in the same 3D space as the 3D mesh model. Map. Then, the determination unit 140 compares the actual dimension obtained from the measurement data with the reference dimension and tolerance defined in the tolerance information, and determines whether or not the dimension of the three-dimensional structure 1102 is within the tolerance range. To do. When the dimension of the three-dimensional structure 1102 is outside the tolerance range, for example, the three-dimensional structure 1102 is treated as an inspection nonconformity. The determination result of the determination unit 140 is displayed on the display 1001.
- the determination result may be fed back to the 3D modeling apparatus 1101 and used for parameter adjustment or calibration of the 3D modeling apparatus 1101.
- the three-dimensional data with tolerance information can be used for both the three-dimensional modeling and the inspection thereof, which is excellent in convenience.
- this invention can take the embodiment as a system, an apparatus, a method, a program, or a recording medium (storage medium) etc., for example.
- the present invention may be applied to a system composed of a plurality of devices (for example, a host computer, an interface device, an imaging device, a web application, etc.), or may be applied to an apparatus composed of a single device. good.
- a recording medium (or storage medium) that records a program code (computer program) of software that implements the functions of the above-described embodiments is supplied to the system or apparatus.
- a storage medium is a computer-readable storage medium.
- the computer or CPU or MPU
- the program code itself read from the recording medium realizes the functions of the above-described embodiment, and the recording medium on which the program code is recorded constitutes the present invention.
- a GUI that can specify an arbitrary position on the surface of the three-dimensional mesh model as a dimension end point is employed.
- the dimension end point is specified (selected) from the vertices or points on the sides that make up the 3D mesh model.
- the present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program
- This process can be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
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Abstract
三次元データ処理装置は、三次元メッシュモデルのデータを取得するデータ取得部と、三次元メッシュモデルに対し公差情報を設定する公差設定部と、三次元メッシュモデルのデータと公差情報のデータの両方を含む公差情報付き三次元データを生成する公差付加部と、を有する。
Description
本発明は、三次元モデルの形状を表すデータおよびその処理方法に関する。
従来、二次元図面に対応する三次元モデルに基づいて三次元公差解析を行うために、二次元図面の公差情報を三次元モデルの対応する形状に付加する方法が広く用いられている。特許文献1には、二次元図面に三次元モデルを投影して、二次元図面の公差位置に対応する三次元モデル上の形状を特定し公差情報を付加する方法が開示されている。
特許文献1に記載の方法では、二次元図面の公差情報を三次元モデルの対応する座標に付加するため、三次元モデルのデータが公差情報を保持可能なファイルフォーマットである必要がある。それゆえ、特許文献1に記載の方法で取り扱う三次元モデルは三次元CADデータに限定される。しかし製造現場では、三次元CADデータではなく、三次元メッシュモデルと二次元図面を設計情報の伝達手段として使うことが多い。ところが、三次元メッシュモデルは単純な頂点、辺、面の集合であり、三次元CADデータのように公差情報を保持することができない。したがって、三次元メッシュモデルのデータを三次元公差解析に活用することは従来困難であった。
本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、三次元メッシュモデルのデータを三次元公差解析に利用可能とするための技術を提供することを目的とする。
本発明の第一態様は、三次元メッシュモデルのデータを取得するデータ取得部と、前記三次元メッシュモデルに対し公差情報を設定する公差設定部と、前記三次元メッシュモデルのデータと前記公差情報のデータの両方を含む公差情報付き三次元データを生成する公差付加部と、を有する三次元データ処理装置を提供する。
本発明の第二態様は、コンピュータが、三次元メッシュモデルのデータを記憶装置から読み込むステップと、コンピュータが、前記三次元メッシュモデルに対しユーザに公差情報を入力させるステップと、コンピュータが、前記三次元メッシュモデルのデータと前記公差情報のデータの両方を含む公差情報付き三次元データを生成し記憶装置に保存するステップと、を有する三次元データ処理方法を提供する。
本発明の第三態様は、本発明に係る三次元データ処理方法の各ステップをコンピュータに実行させるプログラムを非一時的に記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供する。
本発明の第四態様は、三次元メッシュモデルのデータと、公差情報のデータと、を含む公差情報付き三次元データのデータ構造を提供する。
本発明によれば、三次元メッシュモデルのデータを三次元公差解析に利用することができる。
以下、添付の図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の実施形態において示す構成は一例に過ぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。
<第1実施形態>
(装置構成)
本発明の第1実施形態に係る三次元データ処理方法を実現する三次元データ処理装置の機能構成の一例を図1Aに示す。本実施形態の三次元データ処理装置100は、概略、データ取得部110、公差設定部120、公差付加部130の3つの機能ブロックを有する。
(装置構成)
本発明の第1実施形態に係る三次元データ処理方法を実現する三次元データ処理装置の機能構成の一例を図1Aに示す。本実施形態の三次元データ処理装置100は、概略、データ取得部110、公差設定部120、公差付加部130の3つの機能ブロックを有する。
三次元データ処理装置100のハードウェア構成の一例を図1Bに示す。三次元データ処理装置100は、ディスプレイ1001、キーボード1002、マウス1003、RAM1004、CPU1005、記憶装置1006などを有する汎用のコンピュータによって構成可能である。ディスプレイ1001はCPU1005からの指示によって画像などの情報を表示するための装置である。キーボード1002は、種々の情報を入力するための装置である。マウス1003は、ディスプレイ1001上の任意の位置を指定するための装置である。RAM(Random Access Memory)1004は、CPU1005が直接アクセスすることのできる一次記憶装置である。CPU(Central Processing Unit)1005は、不図示のプログラムによって様々な数値計算や情報処理、機器制御などを行うプロセッサである。記憶装置1006は、大容量のデータを記憶可能なストレージであり、例えばハードディスクや半導体ディスクにより構成される。記憶装置1006には、本実施形態に係る三次元データ処理を実現するためのプログラム、三次元データ処理に用いる三次元メッシュモデルや二次元図面のデータ、処理結果のデータなどが格納される。図1Aに示した各機能ブロックは、記憶装置1006に記憶されたプログラムをRAM1004にロードし、CPU1005が当該プログラムを実行することにより実現される。
なお、図1Bに示したハードウェア構成は一例であり、本発明の構成はこれに限られない。例えば、入力装置としてタッチパッドやタッチパネルを用いること、記憶装置として外部のデータサーバやオンラインストレージを用いること、他のコンピュータと有線又は無線による通信を行う通信装置を備えることも好ましい。また、複数台のコンピュータで三次元データ処理装置100を構成すること、三次元データ処理や画像処理に特化した専用のプロセッサ(GPU:Graphics Processing Unit)を付加することも好ましい。さらに、三次元データ処理装置100の機能の一部又は全部を、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)などの回路に置き換えることもできる。
データ取得部110は、記憶装置1006から三次元メッシュモデルのデータと二次元図面のデータを取得し、三次元メッシュモデルの画像と二次元図面の画像をディスプレイ1001に表示する処理部である。三次元メッシュモデルは、三次元モデルの形状を、頂点、辺(エッジ)、面の集合で表現したデータである。三次元メッシュモデルを構成する各々の面は三角形や四角形などの単純な凸多角形(ポリゴンと呼ばれる)からなり、三次元メッシュモデルはポリゴンメッシュとも呼ばれる。二次元図面は、三次元モデルを二次元平面に投影した図形(例えば正面図、側面図、平面図)の情報と公差の情報を含むデータである。記憶装置1006には、同一の三次元モデルを表す三次元メッシュモデルのデータと二次元図面のデータとが関連付けて格納されている。データ取得の方法については図2、図3、図4A、図4Bを用いて後述する。
公差設定部120は、三次元メッシュモデルに対し公差情報を設定する処理部である。本実施形態では、ユーザがキーボード1002およびマウス1003を操作し、ディスプレイ1001に表示された三次元メッシュモデルの画像上で公差情報の入力を行えるように、公差設定部120がGUIおよび入力支援機能を提供する。公差設定の方法については図5、図6A~図6D、図7、図8A~図8Bを用いて後述する。
公差付加部130は、データ取得部110で取得した三次元メッシュモデルと公差設定部120で設定した公差情報を、三次元メッシュモデルと公差情報を同時に保持可能なファイルフォーマットで保存する処理部である。公差付加の方法については図9、図10を用いて後述する。
(データの取得)
次に、データ取得部110におけるデータ取得の方法について図2、図3、図4A、図4Bを用いて説明する。図2はデータ取得の処理フローを示す図である。図3は三次元メッシュモデルのデータ形式の一例であり、図4Aと図4Bはそれぞれ二次元図面と三次元メッシュの表示例である。ここでは、直方体の三次元モデルを例に挙げて説明を行う。
次に、データ取得部110におけるデータ取得の方法について図2、図3、図4A、図4Bを用いて説明する。図2はデータ取得の処理フローを示す図である。図3は三次元メッシュモデルのデータ形式の一例であり、図4Aと図4Bはそれぞれ二次元図面と三次元メッシュの表示例である。ここでは、直方体の三次元モデルを例に挙げて説明を行う。
ステップS201で、データ取得部110は、記憶装置1006から同一の三次元モデル(この例では直方体)を表す三次元メッシュモデルと二次元図面のデータを読み込み、RAM1004に保存する。図3はRAM1004に保存された三次元メッシュモデルのデータの例を模式的に示す。符号1301は三次元メッシュモデルを構成するポリゴン(この例では三角形)の識別子、符号1302、1303、1304はポリゴンを構成する頂点(この例では三角形の三つの頂点)の座標を示す。二次元図面のデータ構造については公知のものを利用することができる。例えばDXFなどの二次元CADデータを利用してもよいし、ドローソフトで作製されたデータを利用してもよい。二次元図面を寸法公差の情報を参照するためだけに利用するのであれば、JPEGやPNGのような画像データでもよい(例えば、紙図面やデザインスケッチをスキャンしたデータでもよい)。
ステップS202で、データ取得部110は、RAM1004に保存された入力内容を解析し、三次元メッシュモデルの画像と二次元図面の画像をディスプレイ1001に表示する。図4Aは二次元図面の画像をディスプレイ1001に表示した例を示す。図4Aは二次元図面を正面図、右側面図、平面図で表現する例である。また、各投影図には公差情報501、502、503(この例では、基準寸法、最大許容寸法、最小許容寸法)が表示されている。図4Bは三次元メッシュモデルをある視点からみた画像をディスプレイ1001に表示した例を示す。三次元メッシュモデルは6面の長方形から成る直方体であり、各長方形は2個のポリゴン(三角形)から構成されるため、三次元メッシュモデルは12個のポリゴン(三角形)から構成される。三次元メッシュモデルの向き(視点)はユーザが任意に変更することができる。
データ取得部110は、三次元メッシュモデルの画像を表示するウィンドウ(ペインとも呼ぶ)と二次元図面の画像を表示するウィンドウとを画面上に並べて配置するとよい。これにより、二次元図面上に表示された寸法公差を参照しながら、三次元メッシュモデル上に寸法公差を入力できるため、後述する公差設定の作業性を向上することができる。
(公差の設定)
次に、公差設定部120における公差設定の方法について図5、図6A~図6D、図7、図8A~図8Bを用いて説明する。図5は公差設定の処理フローを示す図である。図6A~図6Dと図7は公差設定のGUIの一例である。図8Aは寸法公差のデータ構造の一例を示し、図8Bは公差情報を三次元メッシュモデル上に表示した公差表示画面の一例を示す。
次に、公差設定部120における公差設定の方法について図5、図6A~図6D、図7、図8A~図8Bを用いて説明する。図5は公差設定の処理フローを示す図である。図6A~図6Dと図7は公差設定のGUIの一例である。図8Aは寸法公差のデータ構造の一例を示し、図8Bは公差情報を三次元メッシュモデル上に表示した公差表示画面の一例を示す。
ステップS301で、公差設定部120は公差種別の設定ダイアログ(図6A)をディスプレイ1001に表示し、ユーザの入力を受け付ける。ユーザはキーボード1002またはマウス1003を操作し「寸法公差」か「幾何公差」のいずれかを選択可能である。ユーザの入力内容はRAM1004に保存される。
ステップS302で、公差設定部120はRAM1004に保存された入力内容を解析し、寸法公差が指定されたかどうかを判定する。寸法公差と判定された場合(ステップS302のYes)はステップS303に進む。寸法公差以外の場合(ステップS302のNo)は終了する。
ステップS303~S308は、寸法公差を設定する範囲をユーザに指定させる処理である。本実施形態では、ディスプレイ1001の画面に表示された三次元メッシュモデルの画像上で、寸法公差を設定する範囲の両端の点(第一の寸法端点と第二の寸法端点と呼ぶ)をユーザに指定させる。具体的には、まずステップS303で、公差設定部120は第一の寸法端点の指定を要求するダイアログ(図6B)をディスプレイ1001に表示し、ユーザの入力を受け付ける。ユーザがマウス1003により画面上の任意の点を指定(例えばクリック操作)すると、公差設定部120は入力内容をRAM1004に保存し、ステップS304に進む。
ステップS304で、公差設定部120はRAM1004に保存された入力内容を解析し、ステップS303で指定された点が三次元メッシュモデルのサーフェス上に存在するかどうかを判定する。三次元メッシュモデルのサーフェス上の点であると判定された場合(ステップS304のYes)は、公差設定部120はこの点の座標値を第一の寸法端点の座標値としてRAM1004に保存し、ステップS305に進む。三次元メッシュモデルのサーフェス上の点ではない場合は、寸法端点が指定された位置が不適当であることを通知するダイアログ(不図示)をディスプレイ1001に表示し、ステップS303に進む。
ステップS305で、公差設定部120はRAM1004に保存された第一の寸法端点の座標値に基づいて表示位置を計算し、第一の寸法端点を三次元メッシュモデルに重畳表示する。また、公差設定部120は第二の寸法端点の指定を要求するダイアログ(図6B)をディスプレイ1001に表示し、ユーザの入力を受け付ける。ユーザがマウス1003により画面上の任意の点を指定(例えばクリック操作)すると、公差設定部120は入力内容をRAM1004に保存し、ステップS306に進む。
ステップS306で、公差設定部120はRAM1004に保存された入力内容を解析し、ステップS305で指定された点が三次元メッシュモデルのサーフェス上に存在するかどうかを判定する。三次元メッシュモデルのサーフェス上の点であると判定された場合(ステップS306のYes)は、公差設定部120はこの点の座標値を第二の寸法端点の座標値としてRAM1004に保存し、ステップS307に進む。三次元メッシュモデルのサーフェス上の点ではない場合は、寸法端点が指定された位置が不適当であることを通知するダイアログ(不図示)をディスプレイ1001に表示し、ステップS305に進む。
ステップS307で、公差設定部120はRAM1004に保存された第二の寸法端点の座標値に基づいて表示位置を計算する。そして、公差設定部120は、図6Cに示すように、第一の寸法端点61、第二の寸法端点62、寸法端点間を結ぶ線分63を三次元メッシュモデル60に重畳表示する。また、公差設定部120は第一の寸法端点と第二の寸法端点の座標値から基準寸法を計算し、寸法線64、寸法補助線65、基準寸法の値66、寸法端点の座標値67、68などもディスプレイ1001に表示する。その後、公差設定部120は、寸法端点や基準寸法の設定が正しく行われたか否かを確認するダイアログ(図6D)をディスプレイ1001に表示し、ユーザの入力を受け付ける。ユーザの入力内容はRAM1004に保存される。なお、三次元メッシュモデルの複数の箇所に寸法公差を設定したい場合には、ステップS303~S307の操作を必要な回数繰り返せばよい。図6Cは、直方体の幅・奥行・高さの3箇所の寸法(3組の寸法端点)が設定された例を示している。
ステップS308で、公差設定部120はRAM1004に保存された入力内容を解析し、OKボタン1601が押されたかどうかを判定する。OKボタン1601が押されたと判定された場合はステップS309に進む。OKボタン1601が押された以外の場合はS303に進む。
ステップS309で、公差設定部120は寸法公差の設定ダイアログ(図7)をディスプレイ1001に表示し、ユーザの入力を受け付ける。ユーザがキーボード1002またはマウス1003により基準寸法、最大許容寸法、最小許容寸法を入力すると、入力内容がRAM1004に保存される。
図7は寸法公差の設定ダイアログの表示例を示す。設定ダイアログ701では、直方体の幅に対し、基準寸法80mm、最大許容寸法0.05mm、最小許容寸法-0.1mmをユーザが設定している。設定ダイアログ702では、直方体の奥行に対し、基準寸法20mm、最大許容寸法0.05mm、最小許容寸法-0.05mmをユーザが設定している。設定ダイアログ703では、直方体の高さに対し、基準寸法100mm、最大許容寸法0.1mm、最小許容寸法-0.1mmをユーザが設定している。
図8Aは、RAM1004に保存された寸法公差情報のデータ構造を模式的に示している。寸法公差情報は、第一の寸法端点の座標値、第二の寸法端点の座標値、最大許容寸法、および最小許容寸法を含んでいる。データ000、001、002は、それぞれ、図7の設定ダイアログ701、702、703で設定された寸法公差情報である。
ステップS310で、公差設定部120はRAM1004に保存された寸法公差情報に基づいて、図8Bに示すように、基準寸法81と許容寸法82を三次元メッシュモデル80に重畳表示する。また、公差設定部120は、必要に応じて寸法線83や寸法補助線84も表示する。
(公差情報付き三次元データの生成)
次に、公差付加部130における公差情報付き三次元データの生成方法について図9、図10を用いて説明する。図9は公差情報付き三次元データの生成方法の処理フローを示す。図10は公差情報付き三次元データのデータ構造の一例を示している。公差情報付き三次元データは、1つのファイル内に、三次元メッシュモデルのデータ90と公差情報のデータ91の両方を記述可能な独自のファイルフォーマットをもつデータである。
次に、公差付加部130における公差情報付き三次元データの生成方法について図9、図10を用いて説明する。図9は公差情報付き三次元データの生成方法の処理フローを示す。図10は公差情報付き三次元データのデータ構造の一例を示している。公差情報付き三次元データは、1つのファイル内に、三次元メッシュモデルのデータ90と公差情報のデータ91の両方を記述可能な独自のファイルフォーマットをもつデータである。
ステップS401で、公差付加部130は、データ取得部110でRAM1004に保存した三次元メッシュモデル(図3)のデータをファイルに書き込む。図10の符号90で示す部分が三次元メッシュモデルのデータの記述例である。
model要素は、三次元造形処理で利用される1個以上の三次元モデルのルート要素である。model要素内のunit属性は、model要素内で使う長さの単位を表し、図10の記述例では、millimeter(ミリ)が指定されている。model要素内のxmlns属性は、タグと属性の定義を参照するためのDTD(Document
Type Definition)を指定する。図10の記述例では、<t>タグのxmlns属性に識別子「http://www.example.com/tolerance/」を指定している。このURLで特定されるドキュメントを参照することで、公差情報のデータの記述の定義を取得することができる。
Type Definition)を指定する。図10の記述例では、<t>タグのxmlns属性に識別子「http://www.example.com/tolerance/」を指定している。このURLで特定されるドキュメントを参照することで、公差情報のデータの記述の定義を取得することができる。
resource要素は、三次元造形(Additive Manufacturing)に必要な三次元モデル・材料などの部品情報である。
object要素は、造形可能な1つの三次元モデルを表す。object要素内のid属性は三次元モデルの識別子、name属性は三次元モデルの名前、type属性は三次元モデルが三次元造形時に担う役割(model:モデル材、support:サポート材、other:その他材料)を表している。type属性は例えば三次元造形時に使用する造形材料を指定する情報である。図10の記述例では、それぞれ、「0」、「cube」、「 model」を指定している。
mesh要素は、三角メッシュのルート要素である。
vertices要素は、mesh要素で使用するすべてのvertex要素を含む。vertex要素は頂点(三角メッシュのエッジの端の点)を表す。図10の記述例では、三次元メッシュモデルは8個の頂点で構成されるため、頂点の座標(x属性、y属性、z属性)を持つ8個のvertex要素から成るvertices要素で記述される。
vertices要素は、mesh要素で使用するすべてのvertex要素を含む。vertex要素は頂点(三角メッシュのエッジの端の点)を表す。図10の記述例では、三次元メッシュモデルは8個の頂点で構成されるため、頂点の座標(x属性、y属性、z属性)を持つ8個のvertex要素から成るvertices要素で記述される。
triangles要素は、mesh要素で使用するすべてのtriangle要素を含む。triangle要素は一つの三角形を表す。図10の記述例では、三次元メッシュモデルは6面の長方形から成る直方体であり、各長方形は2個の三角形から成るため、三次元メッシュモデルは12個の三角形から成る。従って、triangles要素には、3個の頂点(v1属性、v2属性、v3属性)を持つtriangle要素が12個記述される。v1属性、v2属性、v3属性で指定される数値は、vertex要素のインデックス値(上から順に0,1,…,7)を指す。
次に、ステップS402で、公差付加部130は、公差設定部120でRAM1004に保存した寸法公差(図8A)のデータをファイルに書き込む。このファイルは記憶装置1006に保存される。図10の符号91で示す部分が公差情報のデータの記述例である。
t:tolerance要素は、公差情報のルート要素である。公差情報は、寸法公差情報(t:dimension)と幾何公差情報(t:geometry)の2つのセクションを含んでいる。
t:dimension要素は、寸法公差情報のルート要素である。寸法公差情報は、頂点情報(vertices)、線分情報(t:lines)の2つのセクションから構成されている。vertices要素はdimension要素で使用するすべてのvertex要素を含む。vertex要素は、寸法公差における基準寸法の端点を表す。図10の記述例では、図6Cに示す4つの寸法端点の座標が記述されている。t:lines要素は、dimension要素で使用するすべてのt:line要素を含む。t:line要素は、寸法公差における基準寸法と許容限界寸法を表す。具体的には、t:line要素は、基準寸法を表す両端点、および最大許容寸法と最小許容寸法を表す。図10の記述例では、図8Aに示す寸法公差における両端点、最大許容寸法と最小許容寸法が記述されている。
t:geometry要素は、幾何公差のルート要素である。幾何公差は、三次元モデルの形状に関する許容誤差を規定する情報である。幾何公差には、例えば、真直度、平面度、真円度、平行度、直角度、同時度、同心度、対称度などがある。本実施形態ではユーザが幾何公差を指定していないため、図10の例では、<geometry>タグから</geometry>タグの間には幾何公差の情報が記述されていない。ユーザにより幾何公差が指定されている場合には、幾何公差の種類とその値などの情報が記述される。
(本実施形態の利点)
以上述べた本実施形態の利点は次のとおりである。公差情報付き三次元データを用いることにより、三次元モデルの形状を表す三次元メッシュモデルとその公差を規定する公差情報とを一つのファイルで取り扱うことができる。したがって、三次元メッシュモデルを三次元公差解析などに活用することが容易になる。また、公差情報付き三次元データは、実際の製造現場で設計情報の伝達手段として多用されている三次元メッシュモデルのデータと二次元図面のデータから生成可能であり、三次元CADデータが必要ないので、実用性が高い。
以上述べた本実施形態の利点は次のとおりである。公差情報付き三次元データを用いることにより、三次元モデルの形状を表す三次元メッシュモデルとその公差を規定する公差情報とを一つのファイルで取り扱うことができる。したがって、三次元メッシュモデルを三次元公差解析などに活用することが容易になる。また、公差情報付き三次元データは、実際の製造現場で設計情報の伝達手段として多用されている三次元メッシュモデルのデータと二次元図面のデータから生成可能であり、三次元CADデータが必要ないので、実用性が高い。
本実施形態の三次元データ処理装置を用いれば、画面に表示された三次元メッシュモデルの画像上で公差情報の入力が可能であるため、三次元メッシュモデルへの公差情報の設定を簡単に行うことができる。例えば、寸法端点の指定は、三次元メッシュモデルの画像上の任意の点をマウスで指定(クリック)するという直観的な操作で行うことができる。しかも、公差情報が付された二次元図面の画像を参照しながら、三次元メッシュモデルへの公差情報の入力を行うことができるため、作業性の向上と入力ミスの低減を図ることができる。
本実施形態の公差情報付き三次元データは、三次元造形時に使用する造形材料を指定する情報(object要素内のtype属性)を含んでいるので、3Dプリンタのような三次元造形への利用に好適である。また、三次元メッシュモデルのデータと公差情報のデータとが独立したセクションに記述されているので、アプリケーション側で、三次元メッシュモデルのデータのセクションのみ、あるいは公差情報のセクションのみを抽出して利用することが容易である。例えば、三次元造形のアプリケーション(スライサなど)ならば三次元メッシュモデルのデータのみ読み込み、三次元公差解析のアプリケーションならば両方のデータを読み込む、という利用方法が想定される。また、セクションを分けることで公差情報付き三次元データに三次元メッシュモデルの上位互換性をもたせることができ、公差情報に非対応のアプリケーションであっても、少なくとも三次元メッシュモデルのデータを読み込むことができる。さらに、公差情報付き三次元データは公差情報のデータの記述の定義に関する情報(xmlns属性)を含むので、公差情報に非対応のアプリケーションであっても、xmlns属性で指定された情報を参照することで公差情報の利用が可能となる。
<第2実施形態>
図11に、本発明の第2実施形態に係る三次元データ処理方法を実現する三次元データ処理装置の機能構成の一例を示す。本実施形態の三次元データ処理装置200は、概略、データ取得部110、公差設定部120、公差付加部130、判定部140の4つの機能ブロックを有する。データ取得部110、公差設定部120、公差付加部130の機能は第1実施形態のものと同じであるため、以下、判定部140の機能を主に説明する。
図11に、本発明の第2実施形態に係る三次元データ処理方法を実現する三次元データ処理装置の機能構成の一例を示す。本実施形態の三次元データ処理装置200は、概略、データ取得部110、公差設定部120、公差付加部130、判定部140の4つの機能ブロックを有する。データ取得部110、公差設定部120、公差付加部130の機能は第1実施形態のものと同じであるため、以下、判定部140の機能を主に説明する。
判定部140は、公差情報付き三次元データに基づき作製された三次元造形物の寸法精度を評価する処理部である。例えば、図11に示すように、三次元データ処理装置200から提供された公差情報付き三次元データに基づき、三次元造形装置1101によって三次元造形物1102が作製されたと想定する。三次元造形物1102が設計どおり(三次元メッシュモデルどおり)の形状・寸法で作製できたかを検査するため、まずは、三次元造形物1102の実寸を三次元スキャナなどの測定装置1103により測定する。そして、測定装置1103によって得られた3次元測定データを判定部140に入力する。判定部140は、測定データと公差情報付き三次元データに含まれる三次元メッシュモデルとの間で対応点探索などの解析処理を行うことで、測定データを三次元メッシュモデルと同じ三次元空間にマッピングする。そして、判定部140は、測定データより求まる実際の寸法と公差情報に規定されている基準寸法及び公差とを比較し、三次元造形物1102の寸法が公差の範囲内であるか否かを判定する。三次元造形物1102の寸法が公差の範囲外である場合は、例えば、当該三次元造形物1102は検査不適合として扱われる。判定部140の判定結果は、ディスプレイ1001に表示される。また、この判定結果を三次元造形装置1101にフィードバックし、三次元造形装置1101のパラメータ調整やキャリブレーションに用いてもよい。
以上述べた本実施形態の構成によれば、公差情報付き三次元データを三次元造形とその検査の両方に用いることができ、利便性に優れる。
以上述べた本実施形態の構成によれば、公差情報付き三次元データを三次元造形とその検査の両方に用いることができ、利便性に優れる。
<その他の実施形態>
以上、実施形態の例を詳述したが、本発明は例えば、システム、装置、方法、プログラム若しくは記録媒体(記憶媒体)等としての実施態様をとることが可能である。具体的には、複数の機器(例えば、ホストコンピュータ、インタフェース機器、撮像装置、webアプリケーション等)から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器から成る装置に適用しても良い。
以上、実施形態の例を詳述したが、本発明は例えば、システム、装置、方法、プログラム若しくは記録媒体(記憶媒体)等としての実施態様をとることが可能である。具体的には、複数の機器(例えば、ホストコンピュータ、インタフェース機器、撮像装置、webアプリケーション等)から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器から成る装置に適用しても良い。
また、本発明の目的は、以下のようにすることによって達成されることはいうまでもない。即ち、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコード(コンピュータプログラム)を記録した記録媒体(または記憶媒体)を、システムあるいは装置に供給する。係る記憶媒体は言うまでもなく、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。
上記実施形態では、三次元メッシュモデルのサーフェス上の任意の位置を寸法端点として指定できるGUIを採用した。しかし、公差は点と点の間または辺と辺の間に設定されることが通常であるため、三次元メッシュモデルを構成する頂点または辺上の点のなかから寸法端点を指定(選択)させるGUIや入力支援機能を採用してもよい。例えば、ユーザがマウスで任意の点を指定(クリック操作)すると、その指定された点に最も近い位置にある頂点または辺上の点を抽出し、その抽出点を寸法端点に設定する、という入力支援機能を採用すれば、簡単に頂点または辺上の点を指定可能となる。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
Claims (18)
- 三次元メッシュモデルのデータを取得するデータ取得部と、
前記三次元メッシュモデルに対し公差情報を設定する公差設定部と、
前記三次元メッシュモデルのデータと前記公差情報のデータの両方を含む公差情報付き三次元データを生成する公差付加部と、
を有する三次元データ処理装置。 - 前記データ取得部は、前記三次元メッシュモデルのデータに基づき前記三次元メッシュモデルの画像をディスプレイに表示し、
前記公差設定部は、表示された前記三次元メッシュモデルの画像上でユーザに公差情報を入力させる
請求項1に記載の三次元データ処理装置。 - 前記公差設定部は、前記三次元メッシュモデルの画像上の任意の点をユーザに指定させる操作によって、公差情報を設定する位置をユーザに入力させる
請求項2に記載の三次元データ処理装置。 - 前記データ取得部は、前記三次元メッシュモデルと同じ三次元モデルを二次元平面に投影した図形の情報と公差情報とを含む二次元図面のデータを取得し、前記二次元図面のデータに基づき公差情報が表示された二次元図面の画像を、前記三次元メッシュモデルの画像とともに、前記ディスプレイに表示する
請求項2または3に記載の三次元データ処理装置。 - 前記公差情報付き三次元データは、前記公差情報として、寸法公差の情報および/または幾何公差の情報を含む
請求項1~4のうちいずれか1項に記載の三次元データ処理装置。 - 前記寸法公差の情報は、寸法公差を設定する範囲の両端の点である第一の寸法端点および第二の寸法端点の座標値、最大許容寸法の値、並びに、最小許容寸法の値を含む
請求項5に記載の三次元データ処理装置。 - 前記公差情報付き三次元データは、三次元造形に用いられるデータであり、
前記公差情報付き三次元データは、三次元造形時に使用する造形材料を指定する情報を含む
請求項1~6のうちいずれか1項に記載の三次元データ処理装置。 - 前記公差情報付き三次元データにおいて、前記三次元メッシュモデルのデータと前記公差情報のデータとが独立したセクションに記述されている
請求項1~7のうちいずれか1項に記載の三次元データ処理装置。 - 前記公差情報付き三次元データは、前記公差情報のデータの記述の定義に関する情報を含む
請求項1~8のうちいずれか1項に記載の三次元データ処理装置。 - 前記公差情報付き三次元データに基づき作製された三次元造形物を測定して得られた測定データを取得し、前記測定データと前記公差情報付き三次元データに含まれる前記公差情報のデータとを比較することによって、前記三次元造形物の寸法が公差の範囲内であるか否かを判定する判定部をさらに有する
請求項1~9のうちいずれか1項に記載の三次元データ処理装置。 - コンピュータが、三次元メッシュモデルのデータを記憶装置から読み込むステップと、
コンピュータが、前記三次元メッシュモデルに対しユーザに公差情報を入力させるステップと、
コンピュータが、前記三次元メッシュモデルのデータと前記公差情報のデータの両方を含む公差情報付き三次元データを生成し記憶装置に保存するステップと、を有する
三次元データ処理方法。 - 請求項11に記載の三次元データ処理方法の各ステップをコンピュータに実行させるプログラムを非一時的に記憶するコンピュータ読取可能な記憶媒体。
- 三次元メッシュモデルのデータと、公差情報のデータと、を含む公差情報付き三次元データのデータ構造。
- 前記公差情報として、寸法公差の情報および/または幾何公差の情報を含む
請求項13に記載のデータ構造。 - 前記寸法公差の情報は、寸法公差を設定する範囲の両端の点である第一の寸法端点および第二の寸法端点の座標値、最大許容寸法の値、並びに、最小許容寸法の値を含む
請求項13または14に記載のデータ構造。 - 前記公差情報付き三次元データは、三次元造形に用いられるデータであり、三次元造形時に使用する造形材料を指定する情報を含む
請求項13~15のうちいずれか1項に記載のデータ構造。 - 前記三次元メッシュモデルのデータと前記公差情報のデータとが独立したセクションに記述されている
請求項13~16のうちいずれか1項に記載のデータ構造。 - 前記公差情報のデータの記述の定義に関する情報を含む
請求項13~17のうちいずれか1項に記載のデータ構造。
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