JP2016192143A - Simulation method, simulation device, and computer program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はシミュレーション方法、シミュレーション装置、およびコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a simulation method, a simulation apparatus, and a computer program.
粉体や粒子等を使用する各種製品の製造プロセスの研究開発のため、三次元空間における複数物体の混合、充填等に関するシミュレーション技術が必要とされている。特許文献1には、離散要素法に基づいて粒子の攪拌状態をシミュレーションすることが記載されている。
In order to research and develop manufacturing processes for various products that use powder, particles, etc., a simulation technique for mixing and filling a plurality of objects in a three-dimensional space is required.
工業的に用いられる粉体や粒子等の形状は球状に限らず多様化しており、そのような場合にも利用可能なシミュレーション方法が求められている。 The shapes of powders and particles used industrially are not limited to spherical shapes and are diversified, and there is a need for simulation methods that can be used in such cases.
しかし、特許文献1の方法では、各粒子を球としてモデル化しており、形状に異方性がある板状の粒子等を正確に扱うことができなかった。
However, in the method of
特に、板状の物体を含む複数の物体が配置された三次元空間において、物体の位置と向きの要素を含んだ配置状態をシミュレーションする方法が、必要とされていた。 In particular, a method for simulating an arrangement state including elements of the position and orientation of an object in a three-dimensional space where a plurality of objects including a plate-like object are arranged is required.
本発明は、板状の物体を含む複数の物体が配置された三次元空間のシミュレーション方法を提供する。 The present invention provides a simulation method for a three-dimensional space in which a plurality of objects including a plate-like object are arranged.
本発明によれば、
複数の物体が配置された三次元空間のシミュレーション方法であって、
前記三次元空間における前記複数の物体の配置状態を示す空間状態データを取得し、前記複数の物体の内、移動させようとする少なくとも1つの移動対象物を選択する移動対象物選択工程と、
前記移動対象物をどのように移動させるかを示す移動情報を生成する移動情報生成工程と、
前記移動情報に基づき前記移動対象物を移動させた後の、前記三次元空間における少なくとも前記移動対象物の配置状態に関する情報を含む、仮空間状態データを生成する対象物移動工程と、
前記仮空間状態データに基づき、前記三次元空間において前記複数の物体が互いに干渉しているか否かを判定する干渉判定工程と、
前記干渉判定工程において、前記複数の物体が互いに干渉していないと判定された場合に、前記移動情報に基づき前記移動対象物を移動させた後の、前記三次元空間における前記複数の物体の配置状態を示す情報を新たな前記空間状態データとし、干渉していると判定された場合に、前記空間状態データを変更しない、次状態決定工程と、
を行う状態変更処理を繰り返し行い、
前記対象物移動工程では、前記移動対象物の平行移動および回転移動のうち少なくとも一方を行い、
前記複数の物体の少なくとも1つは板状の物体である、
シミュレーション方法
が提供される。
According to the present invention,
A simulation method of a three-dimensional space in which a plurality of objects are arranged,
A moving object selection step of acquiring space state data indicating an arrangement state of the plurality of objects in the three-dimensional space, and selecting at least one moving object to be moved among the plurality of objects;
A movement information generating step for generating movement information indicating how to move the moving object;
An object moving step of generating temporary space state data, including information on an arrangement state of at least the moving object in the three-dimensional space after moving the moving object based on the movement information;
An interference determination step for determining whether or not the plurality of objects interfere with each other in the three-dimensional space based on the temporary space state data;
Arrangement of the plurality of objects in the three-dimensional space after moving the moving object based on the movement information when it is determined in the interference determination step that the plurality of objects do not interfere with each other Information indicating a state is the new space state data, and when it is determined that there is interference, the next state determination step that does not change the space state data; and
Repeat the state change process to perform
In the object moving step, at least one of parallel movement and rotational movement of the moving object is performed,
At least one of the plurality of objects is a plate-like object;
A simulation method is provided.
本発明によれば、
複数の物体が配置された三次元空間のシミュレーション装置であって、
前記三次元空間における前記複数の物体の配置状態を示す空間状態データを取得し、前記複数の物体の内、移動させようとする少なくとも1つの移動対象物を選択する移動対象物選択部と、
前記移動対象物をどのように移動させるかを示す移動情報を生成する移動情報生成部と、
前記移動情報に基づき前記移動対象物を移動させた後の、前記三次元空間における少なくとも前記移動対象物の配置状態に関する情報を含む、仮空間状態データを生成する対象物移動部と、
前記仮空間状態データに基づき、前記三次元空間において前記複数の物体が互いに干渉しているか否かを判定する干渉判定部と、
前記干渉判定部において、前記複数の物体が互いに干渉していないと判定された場合に、前記移動情報に基づき前記移動対象物を移動させた後の、前記三次元空間における前記複数の物体の配置状態を示す情報を新たな前記空間状態データとし、干渉していると判定された場合に、前記空間状態データを変更しない、次状態決定部と、
を含む状態変更処理部を備え、
前記状態変更処理部は、前記移動対象物選択部、前記移動情報生成部、前記対象物移動部、前記干渉判定部、および前記次状態決定部を動作させる状態変更処理を繰り返し行い、
前記対象物移動部は、前記移動対象物の平行移動および回転移動のうち少なくとも一方を行い、
前記複数の物体の少なくとも1つは板状の物体である、
シミュレーション装置
が提供される。
According to the present invention,
A three-dimensional simulation apparatus in which a plurality of objects are arranged,
A moving object selection unit that acquires space state data indicating an arrangement state of the plurality of objects in the three-dimensional space, and selects at least one moving object to be moved among the plurality of objects;
A movement information generating unit that generates movement information indicating how to move the moving object;
An object moving unit that generates temporary space state data including at least information regarding an arrangement state of the moving object in the three-dimensional space after moving the moving object based on the movement information;
An interference determination unit that determines whether or not the plurality of objects interfere with each other in the three-dimensional space based on the temporary space state data;
Arrangement of the plurality of objects in the three-dimensional space after the movement target is moved based on the movement information when the interference determination unit determines that the plurality of objects do not interfere with each other Information indicating a state is the new space state data, and when it is determined that there is interference, the next state determination unit that does not change the space state data;
Including a state change processing unit including
The state change processing unit repeatedly performs a state change process that operates the moving object selection unit, the movement information generation unit, the object movement unit, the interference determination unit, and the next state determination unit,
The object moving unit performs at least one of a parallel movement and a rotational movement of the moving object,
At least one of the plurality of objects is a plate-like object;
A simulation device is provided.
本発明によれば、
複数の物体が配置された三次元空間のシミュレーション装置を実現するためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータを、
前記三次元空間における前記複数の物体の配置状態を示す空間状態データを取得し、前記複数の物体の内、移動させようとする少なくとも1つの移動対象物を選択する移動対象物選択手段と、
前記移動対象物をどのように移動させるかを示す移動情報を生成する移動情報生成手段と、
前記移動情報に基づき前記移動対象物を移動させた後の、前記三次元空間における少なくとも前記移動対象物の配置状態に関する情報を含む、仮空間状態データを生成する対象物移動手段と、
前記仮空間状態データに基づき、前記三次元空間において前記複数の物体が互いに干渉しているか否かを判定する干渉判定手段と、
前記干渉判定手段において、前記複数の物体が互いに干渉していないと判定された場合に、前記移動情報に基づき前記移動対象物を移動させた後の、前記三次元空間における前記複数の物体の配置状態を示す情報を新たな前記空間状態データとし、干渉していると判定された場合に、前記空間状態データを変更しない、次状態決定手段と、
を含む状態変更処理手段として機能させ、
前記状態変更処理手段は、前記移動対象物選択手段、前記移動情報生成手段、前記対象物移動手段、前記干渉判定手段、および前記次状態決定手段を動作させる状態変更処理を繰り返し行い、
前記対象物移動手段は、前記移動対象物の平行移動および回転移動のうち少なくとも一方を行い、
前記複数の物体の少なくとも1つは板状の物体である、
コンピュータプログラム
が提供される。
According to the present invention,
A computer program for realizing a three-dimensional space simulation apparatus in which a plurality of objects are arranged,
Computer
Moving object selection means for acquiring space state data indicating an arrangement state of the plurality of objects in the three-dimensional space, and selecting at least one moving object to be moved among the plurality of objects;
Movement information generating means for generating movement information indicating how to move the moving object;
An object moving means for generating temporary space state data including information on an arrangement state of at least the moving object in the three-dimensional space after moving the moving object based on the movement information;
Interference determining means for determining whether the plurality of objects interfere with each other in the three-dimensional space based on the temporary space state data;
Arrangement of the plurality of objects in the three-dimensional space after moving the moving object based on the movement information when the interference determination unit determines that the plurality of objects do not interfere with each other Information indicating a state is used as the new space state data, and when it is determined that there is interference, a next state determination unit that does not change the space state data;
Function as a state change processing means including
The state change processing means repeatedly performs a state change process for operating the moving object selecting means, the movement information generating means, the object moving means, the interference determining means, and the next state determining means,
The object moving means performs at least one of a parallel movement and a rotational movement of the moving object,
At least one of the plurality of objects is a plate-like object;
A computer program is provided.
本発明によれば、板状の物体を含む複数の物体が配置された三次元空間のシミュレーション方法が提供される。 According to the present invention, a simulation method of a three-dimensional space in which a plurality of objects including a plate-like object are arranged is provided.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.
なお、以下に示す説明において、シミュレーション装置100の状態変更処理部24、移動対象選択部12、移動情報生成部14、対象物移動部16、干渉判定部70、次状態決定部18、乱雑度判定部22、記憶部26、判定対象物選択部10、座標定義部20、投影像判定部30、第1基準面判定部32、第2基準面判定部34、第3基準面判定部36、および立体判定部40は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。シミュレーション装置100の状態変更処理部24、移動対象選択部12、移動情報生成部14、対象物移動部16、干渉判定部70、次状態決定部18、乱雑度判定部22、記憶部26、判定対象物選択部10、座標定義部20、投影像判定部30、第1基準面判定部32、第2基準面判定部34、第3基準面判定部36、および立体判定部40は、任意のコンピュータのCPU、メモリ、メモリにロードされた本図の構成要素を実現するプログラム、そのプログラムを格納するハードディスクなどの記憶メディア、ネットワーク接続用インタフェースを中心にハードウエアとソフトウエアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置には様々な変形例がある。
In the following description, the state
図1は、本実施形態に係るシミュレーション方法のフローである。図2は、三次元空間中の複数の物体50の例を示す模式図である。本実施形態に係るシミュレーション方法は、複数の物体50が配置された三次元空間のシミュレーション方法である。本実施形態に係るシミュレーション方法では、移動対象選択工程S12、移動情報生成工程S14、対象物移動工程S16、干渉判定工程S70、および次状態決定工程S18を行う状態変更処理が繰り返し行われる。移動対象選択工程S12では、三次元空間における複数の物体50の配置状態を示す空間状態データが取得され、複数の物体50の内、移動させようとする少なくとも1つの移動対象物56が選択される。移動情報生成工程S14では、移動対象物56をどのように移動させるかを示す移動情報が生成される。対象物移動工程S16では、移動情報に基づき移動対象物56を移動させた後の、三次元空間における少なくとも移動対象物56の配置状態に関する情報を含む、仮空間状態データが生成される。干渉判定工程S70では、仮空間状態データに基づき、三次元空間において複数の物体50が互いに干渉しているか否かが判定される。次状態決定工程S18では、干渉判定工程S70において複数の物体50が互いに干渉していないと判定された場合に、移動情報に基づき移動対象物56を移動させた後の、三次元空間における複数の物体50の配置状態を示す情報が新たな空間状態データにされ、干渉していると判定された場合に、空間状態データが変更されない。対象物移動工程S16では、移動対象物56の平行移動および回転移動のうち少なくとも一方が行われる。複数の物体50の少なくとも1つは板状の物体である。以下に詳細に説明する。
FIG. 1 is a flow of the simulation method according to the present embodiment. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of a plurality of
本実施形態に係るシミュレーション方法は、次状態決定工程S18の後に、乱雑度判定工程S22をさらに含む。乱雑度判定工程S22では、空間状態データに基づき、三次元空間において、複数の物体50の乱雑度を示す乱雑度データが生成され、乱雑度があらかじめ定めた基準を満たすか否かが判定される。そして、乱雑度が基準を満たさない場合、状態変更処理の繰り返しを続け、乱雑度が基準を満たす場合、状態変更処理の繰り返しを終了する。
The simulation method according to the present embodiment further includes a randomness determination step S22 after the next state determination step S18. In the randomness determination step S22, randomness data indicating the randomness of the plurality of
なお、状態変更処理とは、移動対象選択工程S12、移動情報生成工程S14、対象物移動工程S16、干渉判定工程S70、および次状態決定工程S18を1度ずつ含む処理をいう。ここで、一度の状態変更処理によって、空間状態データが示す配置状態は、必ずしも変更されるとは限らず、変更される場合と、変更されない場合とがある。 The state change process is a process including the movement target selection step S12, the movement information generation step S14, the object movement step S16, the interference determination step S70, and the next state determination step S18 once. Here, the arrangement state indicated by the space state data is not necessarily changed by one state change process, and may or may not be changed.
本実施形態に係るシミュレーション方法は、三次元空間における複数の物体50の配置状態をシミュレーションする方法である。複数の物体50の少なくとも1つは板状の物体である。本実施形態において、板状の物体は、円板状の物体である。
The simulation method according to the present embodiment is a method of simulating the arrangement state of a plurality of
図3は、本実施形態に係る円板状の物体50の形状を示す斜視図である。ただし、物体50の形状は特に限定されない。ここで、板状とは平面図形と厚みlで決まる形状であり、円板状の場合、平面図形は半径rで決まる円である。なお、厚みは平面図形の幅より小さくても良いし、平面図形の幅以上であっても良い。複数の物体50は、同一の形状であっても良いし、それぞれ異なる形状であっても良い。または、複数の物体50には複数種類の形状の物体が含まれてもよい。本実施形態において、以下では、板状の物体50の表面のうち、平らな二つの面500をそれぞれ「主面」と呼ぶ。
FIG. 3 is a perspective view showing the shape of the disk-shaped
各物体50の「配置状態」は、三次元空間における物体50の位置または板状の物体50の方向の少なくとも一方を含む情報で定義される。たとえば三次元空間において、各物体50の位置は、直交座標系における物体50の中心点の座標(xi,yi,zi)で表される。そして、板状の物体50は位置と方向でその配置が定義される。ここで、物体50の中心点とは、物体50の重心であり、板状の物体50においては、厚み方向の中心、かつ主面に平行な断面における中心である。本実施形態において、三次元空間における板状の物体50の方向は、主面の法線ベクトルNi(nxi,nyi,nzi)で表される。なお、法線ベクトルNiは単位ベクトルであり、長さは1とする。ただし、三次元空間における物体50の位置及び向きは別の座標系等で表されても良い。
The “arrangement state” of each
図2に戻り、本実施形態に係る複数の物体50は、球状の物体をさらに含む。本実施形態では、複数の物体50が、円板状の物体と、球状の物体とからなる例について説明する。ただし、これに限定されず、複数の物体50は任意の形状のものから構成されて良い。
Returning to FIG. 2, the plurality of
本実施形態において、複数の物体50の全ては、有限の体積を有する充填領域60内に配置される。充填領域60内で物体50を互いに干渉させないよう移動させていくことで、様々な配置状態を再現することができる。なお、充填領域60の形状は特に限定されない。たとえば充填領域60の形状は立方体や直方体等の多面体、球体、楕円回転体、柱状体、錐体等であり得る。
In the present embodiment, all of the plurality of
たとえば、本実施形態に係るシミュレーション方法を用いて、空間、固体、または液体内に特定の体積充填率で充填される粒子等の様々な配置状態をモデル化することができる。また、その変化の過程を再現することができる。特に、位置および方向がある程度ランダム化された当該粒子等を再現することで、実態に近いモデルを得ることができる。具体的には、特定の充填領域内に整列させた物体を徐々にランダム化することで、所望の乱雑度を有するモデルを得ることができる。そしてそのようなモデルを用いて、研究開発において熱伝導率、電気抵抗率等の計算を行うことができる。 For example, by using the simulation method according to the present embodiment, various arrangement states such as particles filled at a specific volume filling rate in a space, a solid, or a liquid can be modeled. Moreover, the process of the change can be reproduced. In particular, a model close to the actual situation can be obtained by reproducing the particles and the like whose positions and directions are randomized to some extent. Specifically, a model having a desired degree of randomness can be obtained by gradually randomizing the objects aligned in a specific filling region. Using such a model, it is possible to calculate thermal conductivity, electrical resistivity, etc. in research and development.
図4は、本実施形態に係るシミュレーション装置100の構成を示すブロック図である。
本実施形態に係るシミュレーション装置100は、複数の物体50が配置された三次元空間のシミュレーション装置である。シミュレーション装置100は、状態変更処理部24を備える。状態変更処理部24は、移動対象選択部12、移動情報生成部14、対象物移動部16、干渉判定部70、および次状態決定部18を含む。移動対象選択部12は、三次元空間における複数の物体50の配置状態を示す空間状態データを取得する。そして、移動対象選択部12は、複数の物体50の内、移動させようとする少なくとも1つの移動対象物56を選択する(移動対象選択工程S12)。移動情報生成部14は、移動対象物56をどのように移動させるかを示す移動情報を生成する(移動情報生成工程S14)。対象物移動部16は、移動情報に基づき移動対象物56を移動させた後の、三次元空間における少なくとも移動対象物56の配置状態に関する情報を含む、仮空間状態データを生成する(対象物移動工程S16)。干渉判定部70は、仮空間状態データに基づき、三次元空間において複数の物体50が互いに干渉しているか否かを判定する(干渉判定工程S70)。次状態決定部18は、干渉判定部70において、複数の物体50が互いに干渉していないと判定された場合に、移動情報に基づき移動対象物56を移動させた後の、三次元空間における複数の物体50の配置状態を示す情報を新たな空間状態データとし、干渉していると判定された場合に、空間状態データを変更しない(次状態決定工程S18)。状態変更処理部24は、移動対象選択部12、移動情報生成部14、対象物移動部16、干渉判定部70、および次状態決定部18を動作させる状態変更処理を繰り返し行う。対象物移動部16は、移動対象物56の平行移動および回転移動のうち少なくとも一方を行う。以下で詳細を説明する。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of the
The
本実施形態に係るシミュレーション装置100は、乱雑度判定工程S220を行う乱雑度判定部22および記憶部26をさらに備える。乱雑度判定部22は、空間状態データに基づき、三次元空間において、複数の物体50の乱雑度を示す乱雑度データを生成し、乱雑度があらかじめ定めた基準を満たすか否かを判定する。そして、乱雑度が基準を満たさない場合、状態変更処理の繰り返しを続け、乱雑度が基準を満たす場合、状態変更処理の繰り返しを終了する。各工程の内容を含め、以下に詳細を説明する。
The
移動対象選択部12は、移動対象選択工程S12を行う。すなわち、移動対象選択部12は、三次元空間における複数の物体50全ての配置状態を示す空間状態データを取得する。そして、移動対象選択部12は、複数の物体50の内、移動させようとする少なくとも1つの移動対象物56を選択する。
The movement
空間状態データは、三次元空間における全ての複数の物体50の配置状態を示すデータである。ここで、空間状態データにおける三次元空間は、たとえば互いに直交するx軸、y軸およびz軸からなる直交座標系(「xyz座標系」)を用いて定義される。空間状態データには三次元空間に含まれる各物体50の状態データが含まれる。状態データは、物体50の形状、位置、向きを示すデータであり、たとえば半径r、厚みl、中心点の座標(xi,yi,zi)、主面の法線ベクトルNi(nxi,nyi,nzi)を示すデータである。なお、球状の物体である物体50については、厚みlおよび主面の法線ベクトルNi(nxi,nyi,nzi)を示すデータは省略されても良い。たとえば空間状態データは、各物体50の状態データを示すテーブルであり得る。移動対象選択部12は、記憶部26にあらかじめ保存された空間状態データを読み出して取得することができる。なお、空間状態データは上記に限定されず、他の座標系やパラメータを用いて表された情報であり得る。
The spatial state data is data indicating the arrangement state of all the plurality of
また、本実施形態において、空間状態データは充填領域60の内外の境界を示す境界データをさらに含む。
In the present embodiment, the space state data further includes boundary data indicating the inner and outer boundaries of the filling
移動対象選択部12は、複数の物体50の内、移動させようとする少なくとも1つの移動対象物56を選択する。移動対象物56は、複数の物体50の全ての中から、任意に選択することができる。配置状態をランダム化する観点から、ナンバリングされた複数の物体50から、一様乱数等を用いてランダムに選択することが好ましい。
The movement
なお、初期状態の空間状態データにおいて、配置状態は特に限定されず、たとえば、複数の物体50が充填領域60内に規則正しく並んだ状態であって良い。
In the initial space state data, the arrangement state is not particularly limited. For example, a plurality of
移動情報生成部14は、移動情報生成工程S14を行う。すなわち移動情報生成部14は、移動対象物56をどのように移動させるかを示す移動情報を生成する。本実施形態に係る移動情報生成部14では、ランダム化のため一様乱数を用いて移動情報を生成する。移動対象物56の移動には、平行移動と、回転移動とがある。
The movement
平行移動に関する情報は、たとえば移動前後の各座標の差Δxp、ΔypおよびΔzpで表される。ここで、Δxp、ΔypおよびΔzpは、一様乱数ap、θp、およびφp(0≦ap<apmax、0≦θp<2π、−π/2≦φp<+π/2)を用いてそれぞれΔxp=ap・cosφp・cosθp、Δyp=ap・cosφp・sinθp、Δzp=ap・sinφpで表される。ただし、これに限定されない。平行移動に関する情報は、たとえば移動後の座標を表す情報であっても良い。 The information related to the parallel movement is expressed by, for example, differences Δx p , Δy p and Δz p between the coordinates before and after the movement. Here, Δx p , Δy p and Δz p are uniform random numbers a p , θ p , and φ p (0 ≦ a p <a pmax , 0 ≦ θ p <2π, −π / 2 ≦ φ p <+ π / 2) respectively, using the Δx p = a p · cosφ p · cosθ p, Δy p = a p · cosφ p · sinθ p, represented by Δz p = a p · sinφ p . However, it is not limited to this. The information regarding the parallel movement may be information representing coordinates after the movement, for example.
回転移動に関する情報は、たとえば移動後の法線ベクトル(nxr,nyr,nzr)で表される。ここで、nxr,nyr、およびnzrは、一様乱数θrおよびφr(0≦θr<2π、−π/2≦φr<+π/2)を用いてそれぞれnxr=cosφr・cosθr、nyr=cosφr・sinθr、およびnzr=sinφrで表される。ただし、これに限定されない。回転移動に関する情報は、たとえば移動前後の法線ベクトルの向きの差を示す情報であっても良い。 Information about the rotational movement is expressed by, for example, a normal vector (n xr , n yr , n zr ) after movement. Here, n xr, n yr, and n zr are uniform random number theta r and φ r (0 ≦ θr <2π , -π / 2 ≦ φ r <+ π / 2) respectively, using the n xr = cosφ r Cos θ r , n yr = cos φ r · sin θ r , and n zr = sin φ r However, it is not limited to this. The information regarding the rotational movement may be information indicating a difference in the direction of the normal vector before and after the movement, for example.
移動情報は、平行移動に関する情報、および回転移動に関する情報の少なくとも一方であっても良いし、平行移動に関する情報、および回転移動に関する情報の両方を含んでも良い。ただし、状態変更処理が繰り返される中で平行移動および回転移動がランダムに行われるように、移動情報が生成されるようにすれば、配置状態をランダム化することができる。 The movement information may be at least one of information related to parallel movement and information related to rotational movement, and may include both information related to parallel movement and information related to rotational movement. However, if the movement information is generated so that the parallel movement and the rotational movement are performed randomly while the state change process is repeated, the arrangement state can be randomized.
なお、移動対象選択工程S12と移動情報生成工程S14の順序は問わず、移動対象選択工程S12の後に移動情報生成工程S14が行われても良いし、移動情報生成工程S14の後に移動対象選択工程S12が行われても良い。あるいは、移動対象選択工程S12と移動情報生成工程S14とが同時に行われても良い。 The order of the movement target selection step S12 and the movement information generation step S14 is not limited, and the movement information generation step S14 may be performed after the movement target selection step S12, or the movement target selection step after the movement information generation step S14. S12 may be performed. Or movement object selection process S12 and movement information generation process S14 may be performed simultaneously.
対象物移動部16は、対象物移動工程S16を行う。すなわち、対象物移動部16は、移動情報に基づき移動対象物56を移動させた後の、三次元空間における少なくとも前記移動対象物の配置状態に関する情報を含む、仮空間状態データを生成する。本実施形態では、仮空間状態データは、全ての物体50の配置状態を示す情報である場合について説明する。
The
対象物移動部16は、仮空間状態データを生成するために、移動対象選択部12から、移動対象物56を示すデータを取得し、移動情報生成部14から移動情報を取得し、記憶部26から空間状態データを取得する。そして、空間状態データが示す配置状態に対し、移動対象物56を移動情報が示す様に移動させ、その後の三次元空間における複数の物体50の配置状態を示すデータを仮空間状態データとして生成する。たとえば、上記の移動情報の例では、移動前の移動対象物56の中心座標を(x0,y0,z0)とした場合、平行移動後の中心座標は(x0+Δxp,y0+Δyp,z0+Δzp)とされる。また、たとえば移動前の移動対象物56の法線ベクトルに関わらず、回転移動後の法線ベクトルは(nxr,nyr,nzr)とされる。
The
なお、移動に制限を設けることで、物体50の向きを制御しつつランダム化することができ、物体50の向きが所望の異方性を有するモデルを作成できる。移動に制限を設ける方法としては、たとえば移動情報の生成に用いる乱数の範囲を制限する方法が挙げられる。
It should be noted that by limiting the movement, it is possible to randomize while controlling the direction of the
干渉判定部70は、干渉判定工程S70を行う。干渉判定部70は、対象物移動部16から仮空間状態データを取得する。そして、仮空間状態データが示す配置状態において、複数の物体50が互いに干渉していないかどうかを判定する。干渉判定部70は、たとえば、複数の物体50のうち任意の2つの物体50を選択し、当該2つの物体50が互いに干渉しているか否かを判定する。そして、全ての物体50が他の物体50と干渉していない場合、複数の物体50が互いに干渉していないと判定する。一方、少なくとも一つの物体50が他の物体50と干渉している場合、物体50同士の干渉が生じていると判定する。ここで、物体50同士が干渉している状態とは、三次元空間中の1点に2つ以上の物体50の一部が存在する状態をいう。現実にはこのような状態は生じ得ないが、計算上、この様な状態が仮定され得る。現実に則したシミュレーションを行いたい場合には、干渉状態は許されない状態として禁止される必要があり、干渉状態を生じていないか否かを判定することが重要である。
The
なお、物体50同士が互いに干渉しているか否かの判定は全ての物体50に対して行われる必要は無く、いずれか一つの物体50が他の物体50と干渉していると判定された時点で、物体50同士の干渉が生じていると判定され、まだ行われていない物体50に関する判定が中止されても良い。ここで、複数の物体50の判定を行う順序は特に限定されない。
It should be noted that it is not necessary to determine whether or not the
本実施形態において、複数の物体50は板状の物体および球状の物体を含むため、2つの物体50同士が干渉するか否かの判定の種類として、板状の物体同士の判定、板状の物体と球状の物体との判定、球状の物体同士の判定がある。このうち、球状の物体同士の判定は、二つの球状の物体の中心間距離が両球状の物体の半径の和以下である場合、干渉していると判定され、それ以外の場合に干渉していないと判定される。板状の物体同士の判定、および板状の物体と球状の物体との判定については後に詳しく説明する。
In the present embodiment, since the plurality of
また、上述の様に、本実施形態において、複数の物体50の全ては、有限の体積を有する充填領域60内に配置されている。この状態を維持するため、干渉判定工程S70では、充填領域60の外の領域と、少なくとも1つの物体50とが干渉しているか否かがさらに判定される。以後、充填領域外の領域を「外部領域」と呼ぶ。
Further, as described above, in the present embodiment, all of the plurality of
干渉判定部70は、たとえば、複数の物体50のうち任意の1つの物体50を選択し、当該物体50が外部領域と干渉しているか否かを判定する。そして、複数の物体50のうち、少なくとも1つの物体50と外部領域とが干渉している場合、物体50と外部領域との干渉が生じていると判定する。一方、複数の物体50の全てが外部領域と干渉していない場合、物体50と外部領域との干渉が生じていないと判定する。ここで、物体50と外部領域とが干渉している状態とは、物体50の少なくとも一部分が充填領域60の外にある状態をいう。
For example, the
なお、物体50と外部領域との干渉が生じているか否かの判定は全ての物体50に対して行われる必要は無く、いずれか一つの物体50が外部領域と干渉していると判定された時点で、物体50と外部領域との干渉が生じていると判定され、まだ行われていない物体50に関する判定が中止されても良い。ここで、複数の物体50の判定を行う順序は特に限定されない。
Note that it is not necessary to determine whether or not the interference between the
本実施形態において、複数の物体50は板状の物体および球状の物体を含むため、物体50と外部領域とが干渉するか否かの判定の種類として、板状の物体と外部領域との判定、および球状の物体と外部領域との判定がある。このうち、球状の物体と外部領域との判定は、球状の物体の中心点と外部領域との最小距離が、球状の物体の半径以下である場合、干渉していると判定され、球状の物体の中心点と外部領域との最小距離が、球状の物体の半径より大きい場合に干渉していないと判定される。
In the present embodiment, since the plurality of
図5は、板状の物体と外部領域とが干渉するか否かの判定方法について説明するための図である。以下では、充填領域60がxyzの各軸と直交する面を有する直方体であり、板状の物体50の全体がz軸に垂直な互いに対向する2面の内側にあるか否かを判定する例を説明する。板状の物体50の全体が、x軸に垂直な互いに対向する2面の内側にあるか否か、およびy軸に垂直な互いに対向する2面の内側にあるか否かは、同様にして判定することができる。これらの3方向の判定の全てにおいて、内側にあると判定された場合、板状の物体50と外部領域とは干渉しないと判定される。一方、3方向の判定のうち少なくとも一つについて内側に無いと判定された場合、板状の物体50と外部領域とは干渉すると判定される。3方向の判定は全てされても良いし、いずれか一つについて内側に無いと判定された時点で、板状の物体と外部領域とが干渉すると判定され、まだ行われていない判定が中止されてもよい。ここで、判定の順序は特に限定されない。なお、板状の物体と外部領域とが干渉するか否かの判定方法は本例に限定されない。
FIG. 5 is a diagram for explaining a method for determining whether or not a plate-like object and an external region interfere with each other. In the following example, it is determined whether or not the filling
本図はz軸に垂直な2面に直交し、板状の物体50の中心軸(物体50の中心点を通り、法線ベクトルに平行な軸)を含む平面による、物体50の断面図である。本図中、ZmaxおよびZminは、充填領域60と外部領域との境界を示す閾値である。四角形502は物体50の輪郭であり、点線504は物体50の厚さ方向の中心線である。そして、点Pmaxは物体50のうちz座標が最大となる点であり、点Pminは物体50のうちz座標が最小となる点である。
This figure is a cross-sectional view of the
板状の物体50の中心点Odと点Pmaxとのz座標の差は、本図中d1で示す長さとd2で示す長さに分けられる。d1の長さは、点線504と物体50の側面との交点のz座標と、点Pmaxのz座標との差の絶対値で表される。d2の長さは、点線504と物体50の側面との交点のz座標と、中心点Odのz座標との差の絶対値で表される。具体的にはd1およびd2の長さはそれぞれ以下の式(1)および式(2)で表され、法線ベクトルNi(nxi,nyi,nzi)を用いれば式(3)および式(4)で表される。なお、上述の様にNiは単位法線ベクトルである。ここで、角度θzは、法線ベクトルNiとz軸とのなす角である。
The difference in the z coordinate between the center point O d and the point P max of the plate-
ここで、物体50の中心点Odのz座標ziを用いて、Pmaxのz座標はzi+d1+d2で表され、Pminのz座標はzi−d1−d2で表されるため、以下の式(5)および式(6)が共に成り立つ場合、物体50の全体がz軸に垂直な互いに対向する2面の内側にあると判定できる。一方、式(5)および式(6)の少なくとも一方が成り立たない場合、物体50の少なくとも一部がz軸に垂直な対向する2面の内側にないと判定できる。式(5)および式(6)が成り立つか否かの判定は順に行い、一方が成り立たないと判定された場合、物体50の少なくとも一部がz軸に垂直な対向する2面の内側にないと判定され、まだ行われていない他方の判定が中止されても良い。なお、判定の順序は特に限定されない。
Here, using the z coordinate z i of the center point O d of the
なお、充填領域60が球状である場合、板状の物体50の2つの主面500の各中心点と、充填領域60の球の中心とが含まれる平面における断面での状態に基づき、板状の物体と外部領域とが干渉するか否かの判定ができる。当該断面において、物体50の輪郭である四角形の4つの頂点が、全て当該球の輪郭である円の内側にある場合、板状の物体と外部領域とは干渉していないと判定される。一方、少なくとも一つの頂点が当該円の外側にある場合、板状の物体と外部領域とは干渉していると判定される。4つの頂点の判定は全てされても良いし、いずれか一つについて円の内側に無いと判定された時点で、板状の物体と外部領域とが干渉すると判定されて、まだ行われていない判定が中止されてもよい。ここで、判定の順序は特に限定されない。なお、板状の物体と球状の外部領域とが干渉するか否かの判定方法は本例に限定されない。
In addition, when the filling area |
なお、干渉判定部70は、状態変更処理の度に全ての物体50について、判定しても良いし、移動対象物56のみについて判定を行っても良い。そうすることで、計算量を低減できる。
The
なお、充填領域60内における物体50の占有体積を厳密に制限する必要が無い場合等には、干渉判定部70が物体50と外部領域とが干渉しているか否かを判定する代わりに、物体50の中心点が充填領域60の内側にあるかどうかを判定するようにしても良い。そうすれば、計算量を低減することができる。その場合、物体50の中心点が充填領域60の内側にある場合に、物体50と外部領域とが干渉していないとみなし、それ以外の場合に物体50と外部領域とが干渉しているとみなして以後の工程を行えばよい。
In the case where it is not necessary to strictly limit the occupied volume of the
図4に戻り、次状態決定部18は、次状態決定工程S18を行う。本実施形態では、次状態決定部18が、物体50同士の干渉の有無および物体50と外部領域との干渉の有無を加味して動作する例について説明する。
Returning to FIG. 4, the next
次状態決定部18は干渉判定部70から仮空間状態データおよび、干渉判定部70による判定結果を示すデータを取得する。そして、次状態決定部18は、干渉判定工程S70において、複数の物体50が互いに干渉していないと判定され、かつ、いずれの物体50も外部領域と干渉していないと判定された場合に、対象物移動部16により生成された仮空間状態データを新たな空間状態データとする。一方、その他の場合、すなわちいずれかの物体50同士で干渉を生じている場合、またはいずれかの物体50と外部領域とが干渉している場合には、空間状態データを変更しない。変更された空間状態データは、変更前の空間状態データに替えて記憶部26に記憶される様にしても良い。その際、変更前の空間状態データは記憶部26から削除されても良いし、前時点の空間状態データとして引き続き記憶部26に保持されても良い。各時点の空間状態データを順に並べることで、ランダム化の過程をシミュレーションすることもできる。
The next
なお、複数の物体50を有限の体積を有する充填領域60内に配置するという条件を設けずにシミュレーションする場合には、干渉判定部70において、充填領域60の外の領域と複数の物体50とが干渉するか否かの判定を省略することができる。その場合、次状態決定部18は、干渉判定部70において、複数の物体50が互いに干渉していないと判定された場合に、仮空間状態データを新たな空間状態データとし、その他の場合に、空間状態データを変更しなければよい。
In the case where a simulation is performed without providing the condition that the plurality of
乱雑度判定部22は、次状態決定部18から空間状態データを取得する。当該空間状態データはその時点での最新の空間状態データである。すなわち、その状態変更処理において次状態決定部18が空間状態データを変更した場合、乱雑度判定部22が取得する最新の空間状態データは、その状態変更処理において対象物移動部16で生成された仮空間状態データと同様である。もしくは、その状態変更処理において次状態決定部18が空間状態データを変更しなかった場合、乱雑度判定部22が取得する最新の空間状態データは、移動対象選択部12が始めに取得した空間状態データと同様である。なお、次状態決定部18は最新の空間状態データを記憶部26に保持させる様にしても良い。その場合、乱雑度判定部22は、最新の空間状態データを次状態決定部18から取得する代わりに記憶部26から取得しても良い。
The
乱雑度判定部22は、取得した最新の空間状態データに基づき、三次元空間において、複数の物体50の乱雑度を示す乱雑度データを生成する。そして、乱雑度があらかじめ定めた基準を満たすか否かを判定する。乱雑度が基準を満たさない場合、状態変更処理の繰り返しを続け、乱雑度が基準を満たす場合、状態変更処理の繰り返しを終了する。
The
なお、乱雑度判定部22は、乱雑度が基準を満たすと判定された場合、その時点で状態変更処理の繰り返しを終了させても良いし、さらに特定の回数の状態変更処理を行ってから終了させても良い。
If the degree of randomness is determined to satisfy the criterion, the
ここで、乱雑度はたとえば複数の物体50の法線ベクトルに基づいて求めることができる。たとえば、全ての板状の物体50の法線ベクトルにおける、要素nxiの二乗の平均値nxave、要素nyiの二乗の平均値nyave、および要素nziの二乗の平均値nzaveを算出し、nxave、nyave、およびnzaveのそれぞれが1/3に近いほど、乱雑度が高いといえる。
Here, the degree of randomness can be obtained based on normal vectors of a plurality of
本実施形態において、乱雑度判定部22は、全ての物体50の法線ベクトルに基づき、平均値nxave、平均値nyave、および平均値nzaveを算出する。そして、たとえば各平均値から1/3を引いた値の絶対値のうち、最大の値を乱雑度として求め、乱雑度があらかじめ定めた基準値以下となる場合に、乱雑度が基準を満たすとして状態変更処理の繰り返しを終了する。一方、乱雑度があらかじめ定めた基準値を超える場合には、乱雑度が基準を満たさないとして、再度状態変更処理を行う。ここで、基準値を小さく定めるほど、乱雑度を高めることとなる。乱雑度の基準値は、乱雑度判定部22が、あらかじめ記憶部26に保持された情報を読み出して取得するようにしても良いし、図示しない入力部に入力された情報を取得するようにしても良い。
In this embodiment, clutter
なお、乱雑度判定部22での乱雑度の定義や基準の定め方は、上記の方法に限定されない。たとえば乱雑度判定部22では、さらに複数の物体50の位置に基づく乱雑度について、判定を行っても良い。位置に基づく乱雑度としては、たとえば物体50の座標値の標準偏差等を用いることができる。
Note that the definition of the degree of randomness in the randomness
なお、状態決定工程S18で空間状態データが変更されなかった場合には、乱雑度判定工程S22が省略されて状態変更処理が再度行われても良い。 In addition, when space state data are not changed by state determination process S18, disorder degree determination process S22 may be abbreviate | omitted and a state change process may be performed again.
なお、乱雑度判定工程S22は、必ずしも状態変更処理の度に行わなくてもよい。小数の物体50を移動させたのみでは乱雑度は殆ど変化しないため、乱雑度判定工程S22を毎回行わず、数回の状態変更処理に対して1回の頻度で行えばよい。そうすることにより、計算量を低減できる。また、複数の物体50を配列した状態から乱雑化を開始した初期は、基準を満たさないことが明らかであるため、乱雑度判定工程S22を省略することができる。初期状態から特定回数の状態変更処理、または空間状態データの変更が行われた後に、初めて乱雑度判定工程S22を行うようにしても良い。
The randomness determination step S22 is not necessarily performed every time the state change process is performed. Since the degree of randomness hardly changes when only a small number of
なお、乱雑度判定工程S22を行わず、状態変更処理を特定の回数行った時点で状態変更処理の繰り返しを終了するようにしても良い。この場合、乱雑度判定部22を設ける必要は無い。
It should be noted that the repetition of the state change process may be terminated when the state change process is performed a specific number of times without performing the randomness determination step S22. In this case, it is not necessary to provide the
なお、本実施形態では、仮空間状態データは、全ての物体50の配置状態を示す情報である場合について説明しているが、これに限定されない。たとえば、仮空間状態データは、移動対象物56の配置状態を示す情報を少なくとも含めば良く、移動対象物56のみの配置状態を示す情報であっても良いし、移動対象物56とその周辺のいくつかの物体50の配置状態を示す情報であっても良い。また、仮空間状態データは、空間状態データを構成する形状、位置、向き等の要素のうち、全ての要素を含んでもよいし、移動に関連した一部の要素のみから構成されていても良い。これらの例の場合、干渉判定部70はたとえば対象物移動部16から取得した仮空間状態データと、記憶部26から取得した空間状態データとに基づいて、移動対象物56が移動した後の全ての物体50の配置状態を示す情報を生成し、判定を行うことができる。もしくは、干渉判定部70はたとえば、対象物移動部16から取得した仮空間状態データに基づいて、移動対象物56とその周辺のいくつかの物体50の配置状態のみについて干渉判定を行ってもよい。
In the present embodiment, the case where the temporary space state data is information indicating the arrangement state of all the
本実施形態に係るシミュレーション方法を用いることで、複数の物体50が任意の乱雑度にランダム化されて配置された、三次元空間のモデルを得ることができる。
By using the simulation method according to the present embodiment, it is possible to obtain a model in a three-dimensional space in which a plurality of
[板状の物体同士の干渉判定]
次に、複数の物体50が第1の板状の物体および第2の板状の物体を少なくとも含み、干渉判定部70が第1の板状の物体と第2の板状の物体とが干渉するか否かを判定する方法について詳細を述べる。
[Judgment of interference between plate-like objects]
Next, the plurality of
図6は、本実施形態に係る干渉判定工程S70のフローである。
本実施形態に係る干渉判定工程S70は、三次元空間における複数の物体50の干渉判定工程S70である。当該干渉判定工程S70は、判定対象物選択工程S10、座標定義工程S20、投影像判定工程S30、および、立体判定工程S40を含む。判定対象物選択工程S10では、複数の物体50から、第1の板状の物体が第1対象物52として選択され、第2の板状の物体が第2対象物54として選択される。座標定義工程S20では、第1対象物52および第2対象物54に対し、1つの直交座標系が定義される。投影像判定工程S30では、直交座標系の基準面に投影した、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重なるか否かが判定される。立体判定工程S40では、三次元空間において第1対象物52と第2対象物54とが干渉するか否かが判定される。ここで、第1対象物52および第2対象物54は板状であり、当該直交座標系は、互いに直交するe1軸、e2軸、およびe3軸からなる。
FIG. 6 is a flow of the interference determination step S70 according to the present embodiment.
The interference determination step S70 according to the present embodiment is an interference determination step S70 for a plurality of
そして、投影像判定工程S30は、第1基準面判定工程、第2基準面判定工程、および第3基準面判定工程のうち少なくとも一つを含む。第1基準面判定工程では、e1軸とe2軸とからなる第1基準面において、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重なるか否かが判定される。第2基準面判定工程では、e2軸とe3軸とからなる第2基準面において、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重なるか否かが判定される。第3基準面判定工程では、e3軸とe1軸とからなる第3基準面において、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重なるか否かが判定される。投影像判定工程S30で第1基準面、第2基準面、および第3基準面のうち少なくとも一つにおいて第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重ならないと判定された場合に、立体判定工程S40では、第1対象物52と第2対象物54とが干渉していない状態であると判定される。以下に詳細に説明する。
The projection image determination step S30 includes at least one of a first reference surface determination step, a second reference surface determination step, and a third reference surface determination step. In the first reference plane determination step, it is determined whether or not the projected images of the
本実施形態に係る干渉判定工程S70は、少なくとも1つの基準平面に投影した、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重なるか否かを判定し、それらの投影像が互いに重なるか否かの判定結果に基づいて、第1対象物52と第2対象物54とが互いに干渉するか否かを判定する。
In the interference determination step S70 according to the present embodiment, it is determined whether or not the projected images of the
本実施形態に係る干渉判定工程S70では、三次元空間において任意の位置及び角度を有する複数の板状の物体50が、互いに干渉しているかどうかを判定する。
In the interference determination step S70 according to the present embodiment, it is determined whether or not a plurality of plate-
複数の球形の物体同士が干渉するか否かは、その中心間距離と半径のみにより容易に判定が可能である。具体的には、二つの球の中心間距離がそれら二つの球の半径の和よりも小さい場合、干渉していると判定できる。それに対し、本実施形態に係る板状の物体50は、この様に三次元に異方的な形状を有し、さらにそれぞれが方向を有するため、球状の物体の場合と同じ方法では正確な干渉判定ができない。たとえば、主面同士が平行である場合等、二つの物体50の中心間距離がそれらの外接球の半径の和よりも小さい場合でも、干渉していないという状態があり得る。本実施形態に係る干渉判定工程S70では、物体50の形状および向きを加味して判定されるため、より正確な干渉判定が可能である。
Whether or not a plurality of spherical objects interfere with each other can be easily determined only by the distance between the centers and the radius. Specifically, when the distance between the centers of the two spheres is smaller than the sum of the radii of the two spheres, it can be determined that there is interference. On the other hand, the plate-
図7は、本実施形態に係る干渉判定工程S70を用いて干渉判定を行う干渉判定部70のブロック図である。
干渉判定部70は三次元空間における複数の物体50の干渉判定装置である。干渉判定部70は、判定対象物選択部10、座標定義部20、投影像判定部30、および立体判定部40を備える。判定対象物選択部10は、複数の物体50から、第1対象物52および第2対象物54を選択する(判定対象物選択工程S10)。座標定義部20は、第1対象物52および第2対象物54に対し、1つの直交座標系を定義する(座標定義工程S20)。投影像判定部30は、当該直交座標系の基準面に投影した、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重なるか否かを判定する(投影像判定工程S30)。立体判定部40は、三次元空間において、第1対象物52と第2対象物54とが干渉するか否かを判定する(立体判定工程S40)。具体的には、立体判定部40は、投影像判定部30で第1基準面、第2基準面、および第3基準面のうち少なくとも一つにおいて第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重ならないと判定された場合に、第1対象物52と第2対象物54とが干渉していない状態であると判定する。以下に、各工程の内容と共に詳細を説明する。
FIG. 7 is a block diagram of the
The
判定対象物選択部10は、三次元空間における全ての複数の物体50の状態を示す仮空間状態データを次状態決定部18から取得する。なお、判定対象物選択部10は、記憶部26に一度保存された仮空間状態データを読み出して取得するようにしてもよい。
The determination target
判定対象物選択部10は、取得した仮空間状態データに基づき判定対象物選択工程S10を行う。判定対象物選択工程S10では、複数の物体50から、第1対象物52および第2対象物54が選択される。第1対象物52および第2対象物54としては、複数の物体50のうち異なる2つの板状の物体50が任意に選択されうる。なお、二つの物体50の中心間距離が各物体50の外接球の半径rcsの和よりも大きい場合には、当該二つの物体50は干渉しないとして、選択する組み合わせから排除されてもよい。たとえば、円板状の物体50について、外接球の半径rcsは、円板の中心軸を通る断面での対角線の半分の長さ、すなわち((l2/4)+r2)1/2である。
The determination target
判定対象物選択部10は、選択した第1対象物52および第2対象物54それぞれの状態データを、仮空間状態データから抽出する。以下では、選択した第1対象物52の半径をrp、厚みをlp、中心点の座標を(xp,yp,zp)、法線ベクトルをNp(nxp,nyp,nzp)と表し、第2対象物54の半径をrc、厚みをlc、中心点の座標を(xc,yc,zc)、法線ベクトルをNc(nxc,nyc,nzc)と表す。なお、上述の様に法線ベクトルは単位ベクトルであり、長さは1とする。
The determination
座標定義部20は、座標定義工程S20を行う。座標定義部20は、判定対象物選択部10が抽出した第1対象物52および第2対象物54の状態データを取得する。そして座標定義部20は、第1対象物52および第2対象物54の状態データに基づき、直交座標系を定義する。
The coordinate
図8は、座標定義工程S20で定義する直交座標系を示す図である。
本実施形態に係る座標定義工程S20で定義する直交座標系は、互いに直交するe1軸、e2軸、およびe3軸からなる。座標定義工程S20では、第1対象物52の中心が原点と一致し、第1対象物52の主面とe3軸とが直交し、第2対象物54の主面の法線ベクトルのe2成分が0となるよう直交座標系が定義される。直交座標系をこのように定義することにより、判定に用いる条件を簡単な数式で表すことができ、計算量を低減することができる。
FIG. 8 is a diagram showing an orthogonal coordinate system defined in the coordinate definition step S20.
The orthogonal coordinate system defined in the coordinate defining step S20 according to the present embodiment includes an e 1 axis, an e 2 axis, and an e 3 axis that are orthogonal to each other. The coordinate definition step S20, the center of the
上述したとおり、第1対象物52の半径はrp、厚みはlpであり、第2対象物54の半径はrc、厚みはlcであり、直交座標系における第2対象物54の中心座標は(a,b,c)であり、第1対象物52の主面の法線ベクトルと第2対象物54の主面の法線ベクトルとのなす角は、0rad以上π/2rad以下の角度θで表すことができる。ここで、物体50は反転しても状態が変わらないため、法線ベクトルは反転されても良い。本図中、Np'は第1対象物52の主面の法線ベクトルを示し、Nc'は第2対象物54の主面の法線ベクトルを示している。
As described above, the radius of the
なお、座標定義工程S20において定義する座標系は、特に限定されない。上記とは異なるような軸を定義した場合には、それに応じて以下の判定に用いる数式等は適宜変形されればよい。 In addition, the coordinate system defined in coordinate definition process S20 is not specifically limited. When an axis different from the above is defined, the mathematical formula used for the following determination may be appropriately changed accordingly.
座標定義工程S20で定義される直交座標系は、三次元空間の仮空間状態データにおける直交座標と同じであっても良いし異なっていても良い。以下では、三次元空間の仮空間状態データにおける直交座標を「xyz座標系」座標定義工程S20で定義される座標系を「e1e2e3座標系」と呼ぶ。 The orthogonal coordinate system defined in the coordinate definition step S20 may be the same as or different from the orthogonal coordinates in the temporary space state data of the three-dimensional space. Hereinafter, the coordinate system defined in the coordinate definition step S20 of the orthogonal coordinates in the temporary space state data of the three-dimensional space is referred to as “e 1 e 2 e 3 coordinate system”.
e1e2e3座標系は、三次元空間における任意の二つの板状の物体50に対して定義されうる。ここで、xyz座標系と、e1e2e3座標系とは、以下の式(7)の関係で変換可能である。ただし、式(1)中のAは以下の式(8)で表される。
The e 1 e 2 e 3 coordinate system can be defined for any two plate-
e1e2e3座標系において、第1対象物52の中心点の座標は(0,0,0)、法線ベクトルは(0,0,1)で表される。また、第2対象物54の中心点の座標(a,b,c)および法線ベクトルNc'(nxc',nyc',nzc')は、それぞれ以下の式(9)および式(10)で表される。なお、式(9)中、Δx、Δy、Δzはそれぞれ、xyz座標系における第1対象物52の中心点の座標(xp,yp,zp)、第2対象物53の中心点の座標(xc,yc,zc)を用いて、Δx=xc−xp、Δy=yc−yp、Δz=zc−zpで表される。
In the e 1 e 2 e 3 coordinate system, the coordinates of the center point of the
この様に、座標定義部20は、第2対象物54の中心点の座標(a,b,c)および法線ベクトルNc'(nxc',nyc',nzc')を示すデータを生成する。
In this manner, the coordinate defining
図7に戻り、投影像判定部30は、座標定義部20から、第1対象物52の半径rpおよび厚みlpと、第2対象物54の半径rc、厚みlc、中心点の座標(a,b,c)、および法線ベクトルNc'(nxc',nyc',nzc')とを示すデータを取得し、当該データに基づいて投影像判定工程S30を行う。投影像判定工程S30では、e1e2e3座標系の3つの基準面に投影した、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重なるか否かが判定される。
Returning to FIG. 7, the projection
図9は、投影像判定工程S30および立体判定工程S40の内容示すフローである。投影像判定工程S30は、第1基準面判定工程S32、第2基準面判定工程S34、および第3基準面判定工程S36を含む。第1基準面判定工程S32では、e1軸とe2軸とからなる第1基準面において、第1対象物52の投影像および第2対象物54の投影像が互いに重なるか否かが判定される。第2基準面判定工程S34では、e2軸とe3軸とからなる第2基準面において、第1対象物52の投影像および第2対象物54の投影像が互いに重なるか否かが判定される。第3基準面判定工程S36では、e3軸とe1軸とからなる第3基準面において、第1対象物52の投影像および第2対象物54の投影像が互いに重なるか否かが判定される。
FIG. 9 is a flowchart showing the contents of the projection image determination step S30 and the three-dimensional determination step S40. The projection image determination step S30 includes a first reference surface determination step S32, a second reference surface determination step S34, and a third reference surface determination step S36. In the first reference surface determining step S32, in the first reference plane consisting of e 1 axis and e 2 axis, whether the projected image of the projection image and the
立体判定工程S40では、三次元空間において第1対象物52と第2対象物54とが干渉するか否かが判定される。具体的には、投影像判定工程S30の判定結果に基づき、第1基準面判定工程S32、第2基準面判定工程S34、および第3基準面判定工程S36の少なくともいずれか一つにおいて第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重ならないと判定された場合に、第1対象物52と第2対象物54とが干渉していない状態であると判定される。一方、第1基準面判定工程S32、第2基準面判定工程S34、および第3基準面判定工程S36の全てにおいて、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重なると判定された場合に、第1対象物52と第2対象物54とが干渉している状態であると判定される。
In the solid determination step S40, it is determined whether or not the
なお、第1基準面判定工程S32、第2基準面判定工程S34、および第3基準面判定工程S36は、全て行われても良いし、いずれか一つの工程で、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重ならないと判定された時点で、まだ行われていない他の工程が中止され、第1対象物52と第2対象物54とが干渉していない状態であると判定されてもよい。なお、第1基準面判定工程S32、第2基準面判定工程S34、および第3基準面判定工程S36の実施順は特に限定されない。
The first reference surface determination step S32, the second reference surface determination step S34, and the third reference surface determination step S36 may all be performed, or any one of the
図7に戻り、本実施形態に係る投影像判定部30は、第1基準面判定部32、第2基準面判定部34、および第3基準面判定部36を備える。第1基準面判定部32は第1基準面判定工程S32を行い、第2基準面判定部34は第2基準面判定工程S34を行い、第3基準面判定部36は第3基準面判定工程S36を行う。第1基準面判定工程S32、第2基準面判定工程S34、および第3基準面判定工程S36については、後に詳しく説明する。
Returning to FIG. 7, the projection
第1基準面判定部32、第2基準面判定部34、および第3基準面判定部36はそれぞれ、第1基準面、第2基準面、および第3基準面において、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重なるか否かの判定結果を示す判定データを生成する。
The first reference
立体判定部40は、立体判定工程S40を行う。立体判定部40は、投影像判定部30から、第1基準面、第2基準面、および第3基準面それぞれに関する当該判定データを取得する。そして、立体判定部40は立体判定工程S40を行い、三次元空間において第1対象物52と第2対象物54とが干渉しているか否かを示す判定結果を示すデータを出力する。
The
さらに、判定対象物選択部10が複数の物体50から別の2つの板状の物体50を第1対象物52および第2対象物54として選択し、同様に干渉するか否かの判定が行われてもよい。三次元空間中の全ての板状の物体50について、他の板状の物体50との干渉判定が行われることで、三次元空間内で板状の物体50同士の干渉状態が生じていないかどうかの判定が可能である。なお、二つの物体50の中心間距離が各物体50の外接球の半径rcsの和よりも大きい場合には、当該二つの物体50は干渉しないとして、当該二つの物体50は干渉しないと判定され、その他の組み合わせについて、上記の干渉判定が行われるようにしても良い。
Further, the determination
<第1基準面判定工程>
第1基準面判定工程S32について以下に説明する。本実施形態に係る第1基準面判定工程S32では、それぞれ第2対象物54の第1基準面における投影像に含まれる、第1投影領域、第2投影領域、および第3投影領域が定義され、各領域と第1対象物52の投影像とが重なるか否かが判定される。以下に詳細を説明する。
<First reference plane determination step>
The first reference plane determination step S32 will be described below. In the first reference plane determination step S32 according to the present embodiment, a first projection area, a second projection area, and a third projection area, which are included in the projection images of the
図10は、第1基準面判定工程S32の内容を示すフローである。
第1基準面判定工程S32は、第1部分判定工程S320、第2部分判定工程S322、および第3部分判定工程S324のうち少なくとも一つを含む。第1部分判定工程S320では、第1基準面において、第1対象物52の投影像と、第2対象物54の投影像のうち第2対象物54の上面の投影部分である第1投影領域とが、重なるか否かが判定される。第2部分判定工程S322では、第1基準面において、第1対象物52の投影像と、第2対象物54の投影像のうち第2対象物54の下面の投影部分である第2投影領域とが、重なるか否かが判定される。第3部分判定工程S324では、第1基準面において、第1対象物52の投影像と、第2対象物54の投影像のうち第1投影領域にも第2投影領域にも含まれない領域の全てを含む第3投影領域とが、重なるか否かが判定される。第1部分判定工程S320、第2部分判定工程S322、および第3部分判定工程S324のうち少なくとも一つにおいて、重なると判定された場合に、第1基準面において、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重なると判定される。一方、第1部分判定工程S320、第2部分判定工程S322、および第3部分判定工程S324の全てにおいて、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重ならないと判定された場合に、第1基準面において、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重ならないと判定される。なお、e1e2e3座標系におけるe3軸正方向を上として、主面のうち、「上面」と「下面」とを区別する。
FIG. 10 is a flow showing the contents of the first reference plane determination step S32.
The first reference plane determination step S32 includes at least one of a first partial determination step S320, a second partial determination step S322, and a third partial determination step S324. In the first part determination step S320, a first projection region that is a projection part of the upper surface of the
なお、第1部分判定工程S320、第2部分判定工程S322、および第3部分判定工程S324は、全て行われても良いし、いずれか一つの工程で各領域と第1対象物52の投影像とが重なると判定された時点で、まだ行われていない他の工程が中止され、第1基準面において第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重なると判定されてもよい。なお、第1部分判定工程S320、第2部分判定工程S322、および第3部分判定工程S324の実施順は特に限定されない。
The first partial determination step S320, the second partial determination step S322, and the third partial determination step S324 may all be performed, or the projected image of each region and the
第1部分判定工程S320について、以下に説明する。
図11(a)は、第1基準面における第1対象物52の投影像と、第2対象物54の投影像の例を示す模式図である。本図中、円520は、第1基準面における第1対象物52の投影像の輪郭を示す円である。楕円540は、第2対象物54の上面部分が投影された領域の輪郭を示す楕円である。第1部分判定工程S320では、第1基準面において、第1対象物52の投影像と、第2対象物54の投影像のうち第2対象物54の上面の投影部分である第1投影領域とが、重なるか否かが判定される。第1投影領域は、本図中、楕円540を輪郭とする領域である。
The first partial determination step S320 will be described below.
FIG. 11A is a schematic diagram illustrating an example of a projection image of the
図11(b)は、第1部分判定工程S320について説明するための模式図である。第1対象物52の投影像と、第1投影領域とが重なるか否かを判定するために、円520と同一形状の円521を、楕円540に外接させて転がさずに動かしたとき、円521の中心が描く楕円542を輪郭とする領域が定義される。その上で、第1対象物52の投影像である円520の中心が、楕円542を輪郭とする領域内にあるか否かに基づいて、第1対象物52の投影像と、第1投影領域とが重なるか否かが判定される。具体的には、第1対象物52の投影像の中心が、楕円542を輪郭とする領域内にある場合、第1対象物52の投影像と第1投影領域とが重なると判定され、第1対象物52の投影像の中心が、楕円542を輪郭とする領域内にない場合、第1対象物52の投影像と第1投影領域とが重ならないと判定される。
FIG. 11B is a schematic diagram for explaining the first partial determination step S320. When a
上記に説明した検討は、判定の度に行う必要は無く、本実施形態において第1部分判定工程S320は、以下の式(11)を用いて行うことができる。すなわち、式(11)が成り立たない場合に、第1対象物52の投影像と、第1投影領域とが、重ならないと判定される。
The examination described above does not have to be performed for each determination, and in the present embodiment, the first partial determination step S320 can be performed using the following equation (11). That is, when Expression (11) does not hold, it is determined that the projection image of the
次に、第2部分判定工程S322について、以下に説明する。
図11(a)中、楕円541は、第2対象物54の下面部分が投影された領域の輪郭を示す楕円である。第2部分判定工程S322では、第1基準面において、第1対象物52の投影像と、第2対象物54の投影像のうち第2対象物54の下面の投影部分である第2投影領域とが、重なるか否かが判定される。第2投影領域は、本図中、楕円541を輪郭とする領域である。
Next, 2nd partial determination process S322 is demonstrated below.
In FIG. 11A, an
第2部分判定工程S322でも、第1部分判定工程S320と同様に、円520と同一形状の円521を、楕円541に外接させて転がさずに動かしたとき、円521の中心が描く楕円を輪郭とする領域が定義される。その上で、第1対象物52の投影像である円520の中心が、当該楕円を輪郭とする領域内にあるか否かに基づいて、第1対象物52の投影像と、第2投影領域とが重なるか否かが判定される。具体的には、第1対象物52の投影像の中心が、当該楕円を輪郭とする領域内にある場合、第1対象物52の投影像と第2投影領域とが重なると判定され、第1対象物52の投影像の中心が、当該楕円を輪郭とする領域内にない場合、第1対象物52の投影像と第2投影領域とが重ならないと判定される。
In the second part determination step S322, as in the first part determination step S320, when the
上記に説明した検討は、判定の度に行う必要は無く、本実施形態に係る第2部分判定工程S322は、以下の式(12)を用いて行うことができる。すなわち、式(12)が成り立たない場合に、第1対象物52の投影像と、第2投影領域とが、重ならないと判定される。
The above-described examination need not be performed for each determination, and the second partial determination step S322 according to the present embodiment can be performed using the following equation (12). That is, when Expression (12) does not hold, it is determined that the projection image of the
次に、第3部分判定工程S324について、以下に説明する。
図12(a)は、第1基準面における第1対象物52の投影像と、第2対象物54の投影像とを示す模式図であり、図11(a)に相当する。図12(a)中、破線で囲んだ領域543中には、第2対象物54の投影像の一部の領域であって、第1投影領域にも第2の投影領域にも含まれない領域が存在する。そのため、当該領域と、第1対象物52の投影像とが重ならないか否かを判定する必要がある。ここで、第1基準面において、第1対象物52の投影像と、第2対象物54の投影像のうち第1投影領域にも第2投影領域にも含まれない領域の全てを含む第3投影領域を定義し、第1対象物52の投影像と、第3投影領域とが重ならない場合に、第1対象物52の投影像と、第2対象物54の投影像のうち第1投影領域にも第2投影領域にも含まれない領域とが重ならないと確かめることができる。
Next, the third partial determination step S324 will be described below.
FIG. 12A is a schematic diagram showing a projected image of the
図12(b)は、本実施形態に係る第3領域を示す図である。本図中、楕円544は、第2部分判定工程S322で説明した、円520と同一形状の円521を楕円541に外接させて転がさずに動かしたとき、円521の中心が描く楕円である。また、本図中、領域545が第3領域に相当する。領域545は、楕円542の長軸および楕円544の長軸を対向2辺とする長方形を輪郭とする領域である。このように、単純な形状の第3領域を定義することにより、第1投影領域にも第2投影領域にも含まれない領域と、第1対象物52の投影像とが重ならないことを少ない計算量で確認することができる。
FIG. 12B is a diagram illustrating a third region according to the present embodiment. In this figure, an
第3部分判定工程S324では、第1対象物52の投影像が第3領域である領域545と重なるか否かが判定される。判定は、領域545の4つの頂点座標と、第1対象物52の投影像の中心との関係に基づいて行われる。
In the third partial determination step S324, it is determined whether or not the projected image of the
上記に説明した検討は、判定の度に行う必要は無く、本実施形態に係る第3部分判定工程S324は、以下の式(13)および式(14)を用いて行うことができる。すなわち、式(13)および式(14)の少なくとも一方が成り立たない場合に、第1対象物52の投影像と、第3投影領域とが、重ならないと判定される。なお、式(13)および(14)が成り立つか否かについて順に判定が行われ、一方が成り立たないと判定された時点で、第1対象物52の投影像と第3投影領域とが重ならないと判定され、まだ行われていない他方の判定が中止されてもよい。なお、両数式について、判定を行う順序は特に限定されない。
The examination described above does not have to be performed for each determination, and the third partial determination step S324 according to the present embodiment can be performed using the following expressions (13) and (14). That is, when at least one of Expression (13) and Expression (14) does not hold, it is determined that the projection image of the
なお、第1基準面判定工程S32での判定方法は上記の方法に限定されない。第1対象物52および第2対象物54の投影像の少なくとも一部分同士が重なっているか否かを判定できればよい。また、本実施形態では、第1基準面判定工程S32において、第1投影領域、第2投影領域、および第3投影領域について判定を行う例を説明したが、この様な方法に限定されない。第1対象物52の投影像および第2対象物54の投影像をそれぞれ任意に分割等して定義した領域に基づき、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重なるか否かを判定しても良い。または、各投影像に基づいて定義した判定領域や、判定点等の互いの関係に基づき、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重なるか否かを判定しても良い。
The determination method in the first reference plane determination step S32 is not limited to the above method. It is only necessary to determine whether or not at least parts of the projected images of the
<第2基準面判定工程>
第2基準面判定工程S34について以下に説明する。
図13(a)は、第2基準面における第1対象物52の投影像と、第2対象物54の投影像の例を示す模式図であり、図13(b)は、第1判定領域を示す図である。
本実施形態に係る第2基準面判定工程S34では、第2基準面において、第1対象物52の投影像および第2対象物54の投影像を用いて定められる第1判定領域と、第2対象物54の投影像を用いて定められる判定対象線とが重なるか否かが判定されることにより、e2軸とe3軸とからなる第2基準面において、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重なるか否かが判定される。以下に詳細を説明する。
<Second reference plane determination step>
The second reference plane determination step S34 will be described below.
FIG. 13A is a schematic diagram illustrating an example of a projected image of the
In the second reference plane determination step S34 according to the present embodiment, a first determination area defined by using the projection image of the
図13(a)中、四角形522は、第2基準面における第1対象物52の投影像の輪郭を示す四角形である。楕円546は、第2対象物54の上面部分が投影された領域の輪郭を示す楕円である。楕円547は、第2対象物54の下面部分が投影された領域の輪郭を示す楕円である。第2基準面判定工程S34では、第2基準面において、第1対象物52の投影像および第2対象物54の投影像を用いて定められる第1判定領域内と、第2対象物54の判定対象線が重なるか否かが判定される。
In FIG. 13A, a
第1判定領域とは、第2対象物54の投影像のうち第2対象物54の上面の投影部分と同一形状の楕円を、第1対象物52の投影像に外接させて転がさずに動かしたとき、当該楕円の中心が描く線を輪郭とする領域である。図13(b)中、図形523が、当該輪郭に相当する。なお、第2対象物54の上面の投影部分の形状と、下面の投影部分の形状とは同一である。
The first determination area refers to an ellipse having the same shape as the projected portion of the upper surface of the
図14(a)および(b)は、判定対象線82および判定対象点80を示す図である。判定対象線82は図14(a)および(b)において点線で示されている。第2対象物54の投影像は、上面の投影部分(楕円546)と下面の投影部分(楕円547)の間を、上下面と同一形状の楕円548を平行移動させてなる領域ととらえることができる。平行移動中の全ての位置で、楕円548が第1対象物52の投影像と重ならない場合、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重ならないと判定できる。ここで、平行移動中の各位置における楕円548の中心点が、上述した第1判定領域内に無い場合、楕円548は第1対象物52の投影像と重ならないと判定される。判定対象線82は、平行移動中の全ての楕円548の中心点からなる線分である。すなわち、判定対象線82は、第2基準面における第2対象物54の投影像のうち、第2対象物54の下面の中心の投影点に相当する下面中心投影点840と、第2対象物54の上面の中心の投影点に相当する上面中心投影点820とを結ぶ線分である。
FIGS. 14A and 14B are diagrams illustrating the
第2基準面判定工程S34では、判定対象線82上の少なくとも一点が第1判定領域内に含まれる場合に、第2基準面において、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重なると判定される。一方、判定対象線82上のいずれの点も第1判定領域内に含まれない場合に、第2基準面において、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重ならないと判定される。
In the second reference plane determination step S34, when at least one point on the
ここで、必ずしも判定対象線82上の全ての点について、第1判定領域内にあるか否かを判定する必要は無い。たとえば、図14(a)のように、判定対象線82の長さLが、第1対象物52の厚みlpより小さい場合、上面中心投影点820と下面中心投影点840の2点のみを判定対象点80として第1判定領域内にあるか否かを判定すれば、判定対象線82と第1判定領域とが重なるか否かを判定できる。上面中心投影点820と下面中心投影点840のいずれもが第1判定領域内に無い場合、その間の線分が第1判定領域と重なることはない。よって、第2基準面において、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重ならないと判定できる。
Here, it is not always necessary to determine whether or not all points on the
一方、図14(b)のように、長さLが、第1対象物52の厚みlp以上である場合、上面中心投影点820と下面中心投影点840のいずれもが第1判定領域内に無い場合でも、判定対象線82上の他の点が第1判定領域に重なる場合が生じ得る。そのため、上面中心投影点820と下面中心投影点840の間にさらに判定対象点80を設ける。ここで、全ての隣接する2つの判定対象点80間において、間隔Lsが厚みlpより小さくなるようにする。ただし、計算量を低減するため、判定対象点80の数は間隔Lsが厚みlpより小さくなる条件の下で最も少ないことが好ましい。この様に選択した全ての判定対象点80が第1判定領域内に無い場合、第2基準面において、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重ならないと判定できる。
On the other hand, as shown in FIG. 14 (b), the length L is, if it is the thickness l p or more
纏めると、第2基準面における第2対象物54の投影像のうち、下面中心投影点840と、上面中心投影点820とを結ぶ線分上にある複数の点が、複数の判定対象点80として選択される。そして、複数の判定対象点80は、少なくとも上面中心投影点820および下面中心投影点840を含み、互いに隣接する判定対象点80間の距離Lsは第1対象物52の厚みlpよりも小さい。そして、いずれの判定対象点80も第1判定領域内に無い場合、第2基準面において、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重ならないと判定できる。一方、複数の判定対象点80の少なくとも一つが第1判定領域内にある場合、第2基準面において、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重なると判定できる。
In summary, among the projected images of the
なお、複数の判定対象点80について順に判定を行い、いずれか一つの判定対象点80が第1判定領域内にあると判定された時点で、第2基準面において、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重なると判定され、まだ行われていない判定対象点80の判定が中止されてもよい。なお、複数の判定対象点80について、判定を行う順序は特に限定されない。
It should be noted that the determination is performed in order for the plurality of determination target points 80, and when it is determined that any one of the determination target points 80 is within the first determination region, the
各判定対象点80が、第1判定領域内にあるか否かを判定する方法について、以下に説明する。
A method for determining whether or not each
図15は、第1判定領域内に含まれる3つの領域を示す模式図である。図15(a)から(c)は、それぞれ図13(b)に対応する図である。本実施形態に係る第2基準面判定工程S34では、それぞれ第1判定領域に含まれる判定領域A、判定領域B、判定領域Cが定義され、判定対象点80が第1判定領域内にあるか否かが判定される。図15(a)は、判定領域Aを示す図、図15(b)は、判定領域Bを示す図、図15(c)は、判定領域Cを示す図である。
FIG. 15 is a schematic diagram illustrating three regions included in the first determination region. FIGS. 15A to 15C are diagrams corresponding to FIG. 13B, respectively. In the second reference plane determination step S34 according to the present embodiment, the determination area A, the determination area B, and the determination area C included in the first determination area are defined, respectively, and is the
判定領域Aは、図15(a)のように、第2対象物54の投影像のうち第2対象物54の上面の投影部分と同一形状の4つの楕円549からなる領域である。ここで、4つの楕円549は、四角形522の4つの頂点をそれぞれ中心とする。判定対象点80がいずれかの楕円549の内部にある場合、判定対象点80が判定領域A内にあると判定される。
As shown in FIG. 15A, the determination area A is an area composed of four
判定領域Bは、図15(b)のように、第1判定領域内に含まれる領域であって、楕円549の長軸を含みe2軸方向に伸びる2つの直線で第1判定領域を区切ってなる領域のうち、原点を含む領域526である。
Determination area B, as in FIG. 15 (b), a region included in the first determination area, separated first determination area by two straight lines extending in e 2 axially contains a long axis of the
判定領域Cは、図15(c)のように、第1判定領域内に含まれる領域であって、楕円549の短軸を含みe3軸方向に伸びる2つの直線で第1判定領域を区切ってなる領域のうち、原点を含む領域527である。
Determining region C, as shown in FIG. 15 (c), the a region included in the first determination area, separated first determination area by two straight lines extending in e 3 axially comprise minor axis of the
第2基準面判定工程S34では、判定対象点80が判定領域A、判定領域B、および判定領域Cのいずれの領域内にも含まれない場合、当該判定対象点80が第1判定領域内にないと判定される。
In the second reference plane determination step S34, when the
なお、判定領域A、判定領域B、および判定領域Cに判定対象点80が含まれるか否かの判定は、全て行われても良いし、いずれか一つの領域に判定対象点80が含まれると判定された時点で、まだ行われていない他の領域に関する判定が中止され、判定対象点80が第1判定領域内にあると判定されてもよい。なお、定領域A、判定領域B、および判定領域Cについての判定の順は特に限定されない。
It should be noted that the determination of whether or not the
図16は、一つの判定対象点80が第1判定領域内にあるか否かを判定する工程のフローである。上記に説明した検討は、判定の度に行う必要は無く、本実施形態に係る第2基準面判定工程S34は、以下の式(15)から式(22)を用いて行うことができる。ここで、複数の判定対象点80の第2基準面における座標をそれぞれ(e2n,e3n)(n=1,2,・・・)とする。
FIG. 16 is a flow of a process for determining whether one
まず、1つの判定対象点80について、下記の式(15)、式(16)、式(17)、および式(18)のいずれも成立しない場合、当該判定対象点80は、判定領域A内にないと判定される。
First, when none of the following Expression (15), Expression (16), Expression (17), and Expression (18) holds for one
また、下記の式(19)および式(20)の少なくとも一方が成立しない場合、当該判定対象点80は、判定領域B内にないと判定される。
Further, when at least one of the following formula (19) and formula (20) does not hold, it is determined that the
また、下記の式(21)および式(22)の少なくとも一方が成立しない場合、当該判定対象点80は、判定領域C内にないと判定される。
Further, when at least one of the following formula (21) and formula (22) is not satisfied, it is determined that the
なお、N個の判定対象点80の座標(e2n,e3n)(n=1,2,・・,N)は例えばn=1・・・N−1のとき以下の式(23)で表すことができ、n=Nのとき以下の式(24)で表すことができる。ここで、Nは2以上の整数である。 Note that the coordinates (e 2n , e 3n ) (n = 1, 2,..., N) of the N determination target points 80 are, for example, n = 1,. When n = N, it can be expressed by the following formula (24). Here, N is an integer of 2 or more.
ここで、(e21,e31)は下面中心投影点840の座標であり、(e2N,e3N)は上面中心投影点820の座標であり、以下の式(25)が成り立つ。
Here, (e 21 , e 31 ) are the coordinates of the lower surface
1つの判定対象点80が、判定領域A、判定領域B、判定領域Cのいずれの領域内にも含まれないと判定された場合、当該判定対象点80は第1判定領域内にないと判定され、全ての判定対象点80が第1判定領域内にないと判定された場合に、第2基準面において、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重ならないと判定される。
When it is determined that one
具体的には、式(15)が成立するか否かを判定する工程、式(16)が成立するか否かを判定する工程、式(17)が成立するか否かを判定する工程、式(18)が成立するか否かを判定する工程、式(19)および式(20)のいずれもが成立するか否かを判定する工程、および式(21)および式(22)のいずれもが成立するか否かを判定する工程のうち少なくとも一つが行われる。そして、式(15)が成立するか否かを判定する工程において成立すると判定された場合、式(16)が成立するか否かを判定する工程において成立すると判定された場合、式(17)が成立するか否かを判定する工程において成立すると判定された場合、式(18)が成立するか否かを判定する工程において成立すると判定された場合、式(19)および式(20)のいずれもが成立するか否かを判定する工程でいずれもが成立すると判定された場合、または式(21)および式(22)のいずれもが成立するか否かを判定する工程でいずれもが成立すると判定された場合に、判定対象点80が第1判定領域内にあると判定できる。
Specifically, a step of determining whether or not equation (15) is satisfied, a step of determining whether or not equation (16) is satisfied, a step of determining whether or not equation (17) is satisfied, A step of determining whether or not Expression (18) is satisfied, a step of determining whether or not both of Expression (19) and Expression (20) are satisfied, and any of Expression (21) and Expression (22) At least one of the steps of determining whether or not is established is performed. When it is determined that the expression (15) is satisfied in the step of determining whether or not the expression (15) is satisfied, when it is determined that the expression (16) is satisfied in the process of determining whether or not the expression (16) is satisfied, the expression (17) When it is determined that it is established in the step of determining whether or not is established, when it is determined that it is established in the step of determining whether or not equation (18) is established, the equations (19) and (20) When it is determined that both are satisfied in the step of determining whether or not both are satisfied, or both of the steps of determining whether or not both of the expressions (21) and (22) are satisfied When it is determined that it is established, it can be determined that the
もしくは、式(15)が成立するか否かを判定する工程、式(16)が成立するか否かを判定する工程、式(17)が成立するか否かを判定する工程、式(18)が成立するか否かを判定する工程、式(19)および式(20)のいずれもが成立するか否かを判定する工程、および式(21)および式(22)のいずれもが成立するか否かを判定する工程の全てが行われる。そして、式(15)が成立するか否かを判定する工程において成立しないと判定され、かつ、式(16)が成立するか否かを判定する工程において成立しないと判定され、かつ、式(17)が成立するか否かを判定する工程において成立しないと判定され、かつ、式(18)が成立するか否かを判定する工程において成立しないと判定され、かつ、式(19)および式(20)のいずれもが成立するか否かを判定する工程で少なくとも一方が成立しないと判定され、かつ、式(21)および式(22)のいずれもが成立するか否かを判定する工程で少なくとも一方が成立しないと判定された場合に、判定対象点80が第1判定領域内にないと判定できる。
Alternatively, a step of determining whether or not Expression (15) is satisfied, a step of determining whether or not Expression (16) is satisfied, a step of determining whether or not Expression (17) is satisfied, Expression (18) ) Is satisfied, whether the expressions (19) and (20) are both satisfied, and both the expressions (21) and (22) are satisfied. All of the steps for determining whether or not to do are performed. Then, it is determined that the expression (15) is not satisfied in the step of determining whether or not the expression (15) is satisfied, and is determined not to be satisfied in the process of determining whether or not the expression (16) is satisfied, and the expression ( 17) is determined not to be satisfied in the step of determining whether or not, and it is determined not to be satisfied in the step of determining whether or not Expression (18) is satisfied, and Expression (19) and Expression (19) are determined. A step of determining whether at least one of the equations (20) and (22) is satisfied, and determining whether at least one of the equations (21) and (22) is satisfied. When it is determined that at least one of them is not established, it can be determined that the
式(15)が成立するか否かを判定する工程、式(16)が成立するか否かを判定する工程、式(17)が成立するか否かを判定する工程、式(18)が成立するか否かを判定する工程、式(19)および式(20)のいずれもが成立するか否かを判定する工程、および式(21)および式(22)のいずれもが成立するか否かを判定する工程を順に行い、式(15)が成立すると判定された場合、式(16)が成立すると判定された場合、式(17)が成立すると判定された場合、式(18)が成立すると判定された場合、式(19)および式(20)のいずれもが成立すると判定された場合、または式(21)および式(22)のいずれもが成立すると判定された場合に、判定対象点80が第1判定領域内にあると判定されて、まだ行われていない残りの工程が中止されても良い。なお、判定の実施順は特に限定されない。
A step of determining whether or not equation (15) is satisfied, a step of determining whether or not equation (16) is satisfied, a step of determining whether or not equation (17) is satisfied, and equation (18): A step of determining whether or not, a step of determining whether or not both of the equations (19) and (20) are satisfied, and whether or not any of the equations (21) and (22) are satisfied Steps for determining whether or not are performed in order, when it is determined that the expression (15) is satisfied, when it is determined that the expression (16) is satisfied, when it is determined that the expression (17) is satisfied, the expression (18) When it is determined that is satisfied, when it is determined that both Expression (19) and Expression (20) are satisfied, or when it is determined that both Expression (21) and Expression (22) are satisfied, It is determined that the
なお、第2基準面判定工程S34での判定方法は上記の方法に限定されない。第1対象物52および第2対象物54の投影像の少なくとも一部分同士が重なっているか否かを判定できればよい。また、本実施形態では、第2基準面判定工程S34において、第1判定領域から定義した判定領域A、判定領域B、および判定領域Cについて判定を行う例を説明したが、この様な方法に限定されない。たとえば、第1判定領域をそれぞれ他の方式で分割等して定義した領域に基づき、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重なるか否かを判定してもよい。または、第1判定領域とは異なる判定領域と、判定点等との関係に基づき、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重なるか否かを判定しても良い。
In addition, the determination method in 2nd reference plane determination process S34 is not limited to said method. It is only necessary to determine whether or not at least parts of the projected images of the
<第3基準面判定工程>
第3基準面判定工程S36について以下に説明する。本実施形態に係る第1基準面判定工程S32では、e3軸とe1軸とからなる第3基準面において、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重なるか否かが判定される。
<Third reference plane determination step>
The third reference plane determination step S36 will be described below. In the first reference surface determining step S32 according to the present embodiment, the third reference plane consisting of a e 3 axes and e 1 axis, whether the projected image of the
本実施形態に係る第3基準面判定工程S36では、第3基準面において、第1対象物52の投影像および第2対象物54の投影像を用いて定められる第2判定領域内に、第2対象物54の投影像の中心点が含まれるか否かが判定される。そして、当該中心点が第2判定領域内に含まれない場合に、第3基準面において、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重ならないと判定される。一方、当該中心点が第2判定領域内に含まれる場合に、第3基準面において、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重なると判定される。
In the third reference plane determination step S36 according to the present embodiment, in the second determination area defined by using the projection image of the
図17(a)は、第3基準面における第1対象物52の投影像と、第2対象物54の投影像の例を示す模式図であり、図17(b)は、第2判定領域を示す図であり、図17(c)は、第2判定領域と分割領域の関係を示す図である。
FIG. 17A is a schematic diagram illustrating an example of a projected image of the
図17(a)中、四角形524は、第3基準面における第1対象物52の投影像の輪郭を示す四角形である。四角形550は、第3基準面における第2対象物54の投影像の輪郭を示す四角形である。
In FIG. 17A, a
第2判定領域とは、第2対象物54の投影像と同一形状の四角形551を、第1対象物52の投影像に外接させて転がさずに動かしたとき、四角形551の中心が描く線を輪郭とする領域である。図17(b)中、八角形525が、当該輪郭に相当する。なお、四角形の中心とは、四角形の対角線の交点である。第2判定領域内に、第2対象物54の投影像の中心点が含まれない場合に、第3基準面において、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重ならないと判定される。
The second determination region is drawn by the center of the
第2対象物54の中心点が、第2判定領域内にあるか否かを判定する方法について、以下に説明する。
A method for determining whether or not the center point of the
第3基準面判定工程S36では、第2判定領域が、当該領域の輪郭の隣接する2つの頂点と、第3基準面の原点とを結ぶ三角形からなる複数の分割領域に分割される。そして、複数の分割領域のそれぞれに、第2対象物54の投影像の中心点が含まれるか否かが判定され、いずれの分割領域にも当該中心点が含まれない場合に、当該中心点が第2判定領域内にないと判定される。
In the third reference plane determination step S36, the second determination area is divided into a plurality of divided areas consisting of triangles connecting two adjacent vertices of the contour of the area and the origin of the third reference plane. Then, it is determined whether or not each of the plurality of divided areas includes the center point of the projection image of the
または、複数の分割領域のうち少なくとも一つについて、第2対象物54の投影像の中心点が含まれるか否かが判定され、複数の分割領域の少なくとも一つに当該中心点が含まれる場合に、当該中心点が第2判定領域内にあると判定される。
Alternatively, it is determined whether or not the center point of the projected image of the
複数の分割領域のそれぞれについて、順に第2対象物54の投影像の中心点が含まれるか否かが判定され、いずれか一つにおいて、含まれるとの判定がされた時点でまだ行われていない残りの分割領域についての判定が中止されても良い。なお、判定の順序は特に限定されない。
For each of the plurality of divided regions, it is determined whether or not the center point of the projection image of the
図17(c)は、第2判定領域と分割領域の関係を示す図である。八角形525の各頂点を、順にA1〜A8とし、隣り合う2頂点と原点とを結ぶ三角形OAiAj((i,j)=(1,2),(2,3),(3,4),(4,5),(5,6),(6,7),(7,8),(8,1))を分割領域とする。第2判定領域を分割してなる複数の分割領域は、具体的には三角形OA1A2、三角形OA2A3、三角形OA3A4、三角形OA4A5、三角形OA5A6、三角形OA6A7、三角形OA7A8、および三角形OA8A1である。
FIG. 17C is a diagram showing the relationship between the second determination area and the divided areas. The vertices of the
図18は、三角形OAiAjと、第2対象物54の投影像の中心点Pの位置関係の例を示す図である。点Pが三角形OAiAj内にある場合、以下の式(26)〜式(29)が成り立つ。
FIG. 18 is a diagram illustrating an example of the positional relationship between the triangle OA i A j and the center point P of the projection image of the
またここで、第2対象物54の投影像の中心点Pは(e1,e3)=(a,c)で表され、Ai=(e1i,e3i)およびAj=(e1j,e3j)としたとき、式(26)に基づいて、αおよびβはそれぞれ以下の式(30)および式(31)で表される。
Here, the center point P of the projected image of the
上記に説明した検討は、判定の度に行う必要は無く、本実施形態に係る第3基準面判定工程S36では、それぞれ式(30)および式(31)で表されるαおよびβについて、式(27)、式(28)、および式(29)の少なくともひとつが成り立たない場合に、各分割領域である三角形OAiAj内に第2対象物54の投影像の中心点が含まれないと判定される。一方、式(27)、式(28)、および式(29)の全てが成り立つ場合に、各分割領域である三角形OAiAj内に第2対象物54の投影像の中心点が含まれると判定される。
The above-described examination need not be performed for each determination, and in the third reference plane determination step S36 according to the present embodiment, expressions α and β expressed by Expression (30) and Expression (31), respectively, When at least one of (27), Expression (28), and Expression (29) does not hold, the center point of the projection image of the
なお、式(27)、式(28)、および式(29)が成り立つか否かの判定を順に行い、いずれか一つが成り立たないと判定された時点で、その分割領域内に第2対象物54の投影像の中心が含まれないと判定され、まだ行っていない判定が中止されてもよい。なお、式(27)、式(28)、および式(29)が成り立つか否かの判定を行う順は特に限定されない。 It should be noted that it is determined whether or not Expression (27), Expression (28), and Expression (29) hold in order, and when it is determined that any one does not hold, the second object is included in the divided region. It may be determined that the center of the 54 projection images is not included, and the determination that has not been performed may be stopped. Note that the order in which it is determined whether or not Expression (27), Expression (28), and Expression (29) are satisfied is not particularly limited.
ここで、Ai=(e1i,e3i)およびAj=(e1j,e3j)とし、第2判定領域の頂点Am=(e1m,e3m)(m=1〜8)はそれぞれ下記の式(32)から式(39)で表される。 Here, A i = (e 1i , e 3i ) and A j = (e 1j , e 3j ), and the vertex A m = (e 1m , e 3m ) (m = 1 to 8) of the second determination region is These are respectively expressed by the following formulas (32) to (39).
なお、第3基準面判定工程S36での判定方法は上記の方法に限定されない。第1対象物52および第2対象物54の投影像の少なくとも一部分同士が重なっているか否かを判定できればよい。本実施形態では、第3基準面判定工程S36において、第2判定領域を複数の三角形の分割領域に分割し、判定を行う例を説明したが、この様な方法に限定されない。たとえば、第2判定領域を他の方式で分割等して定義した領域に基づき、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重なるか否かを判定してもよい。または、第2判定領域とは異なる判定領域と判定点等との関係に基づき、第1対象物52および第2対象物54の投影像が互いに重なるか否かを判定しても良い。
Note that the determination method in the third reference plane determination step S36 is not limited to the above method. It is only necessary to determine whether or not at least parts of the projected images of the
なお、本実施形態において、第1対象物52と第2対象物54とが「干渉していない」と判定されなかった場合、たとえば、第1対象物52と第2対象物54とが「干渉している」と判定されてもよい。本実施形態に係る干渉判定工程S70において、「干渉していない」と判定された場合には、三次元空間において第1対象物52と第2対象物54とは干渉していないといえる。一方、上記の様に「干渉している」と判定された場合であっても、実際には干渉している場合と、干渉していない場合とが含まれる。しかしながら、シミュレーションにおいては、「干渉している」と判定された状態を禁止すれば、第1対象物52と第2対象物54とが干渉している状態を避けられるため、有益である。また、「干渉している」と判定されたにもかかわらず、実際には干渉していないという場合が生じる頻度は十分に稀であり、実用上の問題は無い。また、上述した様な外接球の半径と距離のみに基づく判定方法に比べて、「干渉している」と判定されたにもかかわらず、実際には干渉していないという場合の割合は、格段に小さく、より正確な判定方法であると言える。
In the present embodiment, when it is not determined that the
また、座標定義工程S20で定義される座標が直交座標であることにより、「干渉している」と判定されたにもかかわらず実際には干渉していないという場合が生じる頻度をより低減させることができる。よって、より正確な判定が可能である。 Further, since the coordinates defined in the coordinate defining step S20 are orthogonal coordinates, the frequency of occurrence of the case where there is no actual interference even though it is determined as “interfering” is further reduced. Can do. Therefore, more accurate determination is possible.
本実施形態に係る干渉判定工程S70によれば、三次元空間における複数の板状の対象物が、干渉するか否かを判定することができる。 According to the interference determination step S70 according to the present embodiment, it can be determined whether or not a plurality of plate-like objects in the three-dimensional space interfere.
また、各判定工程が、簡単な数式の関係を満たすか否かによって行われるため、少ない計算量で、判定可能である。 In addition, since each determination step is performed depending on whether or not a simple mathematical relationship is satisfied, determination can be performed with a small amount of calculation.
また、物体の形状および向きを加味して判定されるため、より正確な干渉判定が可能である。 Further, since the determination is made in consideration of the shape and orientation of the object, more accurate interference determination is possible.
[板状の物体と球状の物体との干渉判定]
図19は、本実施形態に係る板状の物体57と球状の物体58との配置の一例を示す図である。複数の物体50が板状の物体57と球状の物体58とを少なくとも1つずつ含み、干渉判定部70が板状の物体50と球状の物体50とが干渉するか否かを判定する方法について以下に詳細を述べる。
[Interference judgment between plate-like object and spherical object]
FIG. 19 is a diagram illustrating an example of the arrangement of the plate-
図19(a)は、板状の物体57と球状の物体58との配置関係の例を示す斜視図である。図19(b)は、板状の物体57の上面の中心、板状の物体57の下面の中心、および球状の物体58の中心を含む平面における断面図である。本図中、点Odは板状の物体57の中心を示し、点Osは、球状の物体58の中心を示し、Ndは板状の物体57の法線ベクトルを示している。また、点Odと点Osとの距離をddsとし、点Odと点Osとを結ぶ直線と法線ベクトルNdとのなす角をφdsとし、球状の物体58の半径をrsとし、板状の物体57の主面の半径をrdとし、板状の物体57の厚みをldとする。
FIG. 19A is a perspective view illustrating an example of an arrangement relationship between the plate-
板状の物体57と球状の物体58とが、図19(b)で示す平面において重なる場合、三次元空間において板状の物体57と球状の物体58とが干渉していると言え、当該平面において重ならない場合、三次元空間において干渉しないと言える。したがって、当該平面において板状の物体57の断面である四角形571と球状の物体58の断面である円581とが重なるか否かの判定方法について以下に説明する。
When the plate-
図20は、板状の物体の断面と球状の物体の断面とが重なるか否かの判定方法について説明するための図である。当該平面において、四角形571と円581とが重なる場合には、図20(a)で示すような場合と、図20(b)で示すような場合と、図20(c)で示すような場合とがあり、これらの図20(a)〜(c)で示す場合のうち少なくとも一つに当てはまれば、円581と四角形571とが重なっており、すなわち板状の物体57と球状の物体58とが干渉していると言える。図20(a)で示す場合、四角形572の内側に円581の中心が入る場合である。図20(b)で示す場合は、四角形573の内側に円581の中心が入る場合である。図20(c)で示す場合は、四角形571の頂点が円581の内側に入る場合である。
FIG. 20 is a diagram for explaining a method for determining whether or not a cross section of a plate-like object and a cross section of a spherical object overlap. In the plane, when the
図20(a)で示すように、四角形572の内側に円581の中心が入る場合について説明する。四角形572は、板状の物体57の厚み方向の辺の長さをld+2×rsとし、それに直交する方向の辺の長さを2×rdとする四角形である。四角形572の中心と、四角形571の中心とは一致している。以下の式(40)および式(41)をいずれも満たすとき円581の中心が、四角形572の内側に入る。
A case where the center of a
図20(b)で示すように、四角形573の内側に円581の中心が入る場合について説明する。四角形573は、板状の物体57の厚み方向の辺の長さをldとし、それに直交する方向の辺の長さを2×(rd+rs)とする四角形である。四角形573の中心と、四角形571の中心とは一致している。以下の式(42)および式(43)をいずれも満たすとき円581の中心が、四角形573の内側に入る。
A case where the center of a
図20(c)で示すように、四角形571の頂点が円581の内側に入る場合について説明する。この場合、円581の中心と四角形571の頂点との距離がrs以下になる。以下の式(44)を満たすとき四角形571の頂点が円581の内側に入る。
As shown in FIG. 20C, the case where the vertex of the
干渉判定部70は、仮空間状態データにおける複数の物体50から、板状の物体57および球状の物体58を任意に選択し、上記の様に板状の物体57と球状の物体58とが干渉しているか否かを判定する。
The
なお、上記の各数式において用いられている「≦」は「<」に置き換えてもよい。浮動小数点数を用いた演算を行った場合、演算誤差が生じる。そのため、コンピュータを用いた判定において、等号が成り立つことは殆ど無いといってよく、等号の有り無しで判定結果が同様となる。 Note that “≦” used in each of the above mathematical expressions may be replaced with “<”. When an operation using a floating point number is performed, an operation error occurs. Therefore, in the determination using a computer, it can be said that there is almost no equal sign, and the determination result is the same with or without the equal sign.
なお、上記の各数式は、本実施形態で示した形に限定されず、それぞれ変形して用いることができる。 In addition, each said numerical formula is not limited to the form shown by this embodiment, Each can be deform | transformed and used.
次に、本実施形態の作用および効果について説明する。本実施形態に係るシミュレーション法によれば、板状の物体を含む複数の物体が配置された三次元空間のシミュレーションが可能である。 Next, the operation and effect of this embodiment will be described. According to the simulation method according to the present embodiment, a three-dimensional space in which a plurality of objects including a plate-like object are arranged can be simulated.
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, these are the illustrations of this invention, Various structures other than the above are also employable.
以下、参考形態の例を付記する。
1.複数の物体が配置された三次元空間のシミュレーション方法であって、
前記三次元空間における前記複数の物体の配置状態を示す空間状態データを取得し、前記複数の物体の内、移動させようとする少なくとも1つの移動対象物を選択する移動対象物選択工程と、
前記移動対象物をどのように移動させるかを示す移動情報を生成する移動情報生成工程と、
前記移動情報に基づき前記移動対象物を移動させた後の、前記三次元空間における少なくとも前記移動対象物の配置状態に関する情報を含む、仮空間状態データを生成する対象物移動工程と、
前記仮空間状態データに基づき、前記三次元空間において前記複数の物体が互いに干渉しているか否かを判定する干渉判定工程と、
前記干渉判定工程において、前記複数の物体が互いに干渉していないと判定された場合に、前記移動情報に基づき前記移動対象物を移動させた後の、前記三次元空間における前記複数の物体の配置状態を示す情報を新たな前記空間状態データとし、干渉していると判定された場合に、前記空間状態データを変更しない、次状態決定工程と、
を行う状態変更処理を繰り返し行い、
前記対象物移動工程では、前記移動対象物の平行移動および回転移動のうち少なくとも一方を行い、
前記複数の物体の少なくとも1つは板状の物体である、
シミュレーション方法。
2.1に記載のシミュレーション方法において、
前記複数の物体は、第1の前記板状の物体および第2の前記板状の物体を少なくとも含み、
前記干渉判定工程は、
前記複数の物体から、前記第1の板状の物体である第1対象物と、前記第2の板状の物体である第2対象物とを選択する判定対象物選択工程と、
前記第1対象物および前記第2対象物に対し、1つの直交座標系を定義する座標定義工程と、
前記直交座標系の基準面に投影した、前記第1対象物および前記第2対象物の投影像が互いに重なるか否かを判定する投影像判定工程と、
前記三次元空間において前記第1対象物と前記第2対象物とが干渉するか否かを判定する立体判定工程とを含み、
前記直交座標系は、互いに直交するe1軸、e2軸、およびe3軸からなり、
前記投影像判定工程は、
e1軸とe2軸とからなる第1基準面において、前記第1対象物および前記第2対象物の投影像が互いに重なるか否かを判定する第1基準面判定工程、
e2軸とe3軸とからなる第2基準面において、前記第1対象物および前記第2対象物の投影像が互いに重なるか否かを判定する第2基準面判定工程、および
e3軸とe1軸とからなる第3基準面において、前記第1対象物および前記第2対象物の投影像が互いに重なるか否かを判定する第3基準面判定工程のうち少なくとも一つを含み、
前記立体判定工程では、前記投影像判定工程で前記第1基準面、前記第2基準面、および前記第3基準面のうち少なくとも一つにおいて前記第1対象物および前記第2対象物の投影像が互いに重ならないと判定された場合に、前記第1対象物と前記第2対象物とが干渉していない状態であると判定する、
シミュレーション方法。
3.1に記載のシミュレーション方法において、
前記複数の物体は、第1の前記板状の物体および第2の前記板状の物体を少なくとも含み、
前記干渉判定工程は、
前記複数の物体から、前記第1の板状の物体である第1対象物と、前記第2の板状の物体である第2対象物とを選択する判定対象物選択工程と、
前記第1対象物および前記第2対象物に対し、1つの直交座標系を定義する座標定義工程と、
前記直交座標系の基準面に投影した、前記第1対象物および前記第2対象物の投影像が互いに重なるか否かを判定する投影像判定工程と、
前記三次元空間において前記第1対象物と前記第2対象物とが干渉するか否かを判定する立体判定工程とを含み、
前記直交座標系は、互いに直交するe1軸、e2軸、およびe3軸からなり、
前記投影像判定工程は、
e1軸とe2軸とからなる第1基準面において、前記第1対象物および前記第2対象物の投影像が互いに重なるか否かを判定する第1基準面判定工程、
e2軸とe3軸とからなる第2基準面において、前記第1対象物および前記第2対象物の投影像が互いに重なるか否かを判定する第2基準面判定工程、および
e3軸とe1軸とからなる第3基準面において、前記第1対象物および前記第2対象物の投影像が互いに重なるか否かを判定する第3基準面判定工程を含み、
前記立体判定工程では、前記投影像判定工程で前記第1基準面、前記第2基準面、および前記第3基準面の全てにおいて前記第1対象物および前記第2対象物の投影像が互いに重なると判定された場合に、前記第1対象物と前記第2対象物とが干渉していない状態であると判定する、
シミュレーション方法。
4.2または3に記載のシミュレーション方法において、
前記座標定義工程では、前記第1対象物の中心が原点と一致し、前記第1対象物の主面とe3軸とが直交し、前記第2対象物の主面の法線ベクトルのe2成分が0となるよう前記直交座標系を定義し、
前記第1対象物および前記第2対象物は円板状である、
シミュレーション方法。
5.2から4のいずれか一つに記載のシミュレーション方法において、
前記第1基準面判定工程を少なくとも含み、
前記第1基準面判定工程は、
前記第1基準面において、前記第1対象物の投影像と、前記第2対象物の投影像のうち当該対象物の上面の投影部分である第1投影領域とが、重なるか否かを判定する第1部分判定工程、
前記第1基準面において、前記第1対象物の投影像と、前記第2対象物の投影像のうち当該対象物の下面の投影部分である第2投影領域とが、重なるか否かを判定する第2部分判定工程、および
前記第1基準面において、前記第1対象物の投影像と、前記第2対象物の投影像のうち前記第1投影領域にも前記第2投影領域にも含まれない領域の全てを含む第3投影領域とが、重なるか否かを判定する第3部分判定工程のうち少なくとも一つを含み、
前記第1部分判定工程、前記第2部分判定工程、および前記第3部分判定工程の少なくとも一つにおいて、重なると判定された場合に、前記第1基準面において、前記第1対象物および前記第2対象物の投影像が互いに重なると判定する、
シミュレーション方法。
6.2から4のいずれか一つに記載のシミュレーション方法において、
前記第1基準面判定工程を少なくとも含み、
前記第1基準面判定工程は、
前記第1基準面において、前記第1対象物の投影像と、前記第2対象物の投影像のうち当該対象物の上面の投影部分である第1投影領域とが、重なるか否かを判定する第1部分判定工程と、
前記第1基準面において、前記第1対象物の投影像と、前記第2対象物の投影像のうち当該対象物の下面の投影部分である第2投影領域とが、重なるか否かを判定する第2部分判定工程と、
前記第1基準面において、前記第1対象物の投影像と、前記第2対象物の投影像のうち前記第1投影領域にも前記第2投影領域にも含まれない領域の全てを含む第3投影領域とが、重なるか否かを判定する第3部分判定工程とを含み、
前記第1部分判定工程、前記第2部分判定工程、および前記第3部分判定工程の全てにおいて、重ならないと判定された場合に、前記第1基準面において、前記第1対象物および前記第2対象物の投影像が互いに重ならないと判定する、
シミュレーション方法。
7.5または6に記載のシミュレーション方法において、
前記第1部分判定工程を含む場合、前記第1部分判定工程では、式(11)が成り立たない場合に、前記第1対象物の投影像と、前記第1投影領域とが、重ならないと判定し、
前記第2部分判定工程を含む場合、前記第2部分判定工程では、式(12)が成り立たない場合に、前記第1対象物の投影像と、前記第2投影領域とが、重ならないと判定し、
前記第3部分判定工程を含む場合、前記第3部分判定工程では、式(13)および式(14)の少なくとも一方が成り立たない場合に、前記第1対象物の投影像と、前記第3投影領域とが、重ならないと判定するシミュレーション方法。
ただし、rpは前記第1対象物の半径であり、rcは前記第2対象物の半径であり、lcは前記第2対象物の厚みであり、座標(a,b,c)は前記直交座標系における前記第2対象物の中心座標であり、角度θは、前記第1対象物の主面の法線ベクトルと、前記第2対象物の主面の法線ベクトルとのなす角であり、θは0rad以上π/2rad以下である。
8.2から7のいずれか一つに記載のシミュレーション方法において、
前記第2基準面判定工程を少なくとも含み、
前記第2基準面判定工程では、
前記第2基準面において、前記第1対象物の投影像および前記第2対象物の投影像を用いて定められる第1判定領域内に、前記第2対象物の判定対象線上の少なくとも一点が含まれる場合に、前記第2基準面において、前記第1対象物および前記第2対象物の投影像が互いに重なると判定し、
前記第1判定領域は、前記第2対象物の投影像のうち当該対象物の上面の投影部分と同一形状の楕円を、前記第1対象物の投影像に外接させて転がさずに動かしたとき、当該楕円の中心が描く線を輪郭とする領域であり、
前記判定対象線は、前記第2基準面における前記第2対象物の投影像のうち、当該対象物の下面の中心の投影点に相当する下面中心投影点と、当該対象物の上面の中心の投影点に相当する上面中心投影点とを結ぶ線分である、
シミュレーション方法。
9.2から7のいずれか一つに記載のシミュレーション方法において、
前記第2基準面判定工程を少なくとも含み、
前記第2基準面判定工程では、
前記第2基準面において、前記第1対象物の投影像および前記第2対象物の投影像を用いて定められる第1判定領域内に、前記第2対象物の判定対象線上のいずれの点も含まれない場合に、前記第2基準面において、前記第1対象物および前記第2対象物の投影像が互いに重ならないと判定し、
前記第1判定領域は、前記第2対象物の投影像のうち当該対象物の上面の投影部分と同一形状の楕円を、前記第1対象物の投影像に外接させて転がさずに動かしたとき、当該楕円の中心が描く線を輪郭とする領域であり、
前記判定対象線は、前記第2基準面における前記第2対象物の投影像のうち、当該対象物の下面の中心の投影点に相当する下面中心投影点と、当該対象物の上面の中心の投影点に相当する上面中心投影点とを結ぶ線分である、
シミュレーション方法。
10.2から7のいずれか一つに記載のシミュレーション方法において、
前記第2基準面判定工程を少なくとも含み、
前記第2基準面判定工程では、
前記第2基準面において、前記第1対象物の投影像および前記第2対象物の投影像を用いて定められる第1判定領域内に前記第2対象物の複数の判定対象点が含まれるか否かを判定し、
前記複数の判定対象点のいずれも前記第1判定領域内にない場合に、前記第2基準面において、前記第1対象物および前記第2対象物の投影像が互いに重ならないと判定し、
前記第1判定領域は、前記第2対象物の投影像のうち当該対象物の上面の投影部分と同一形状の楕円を、前記第1対象物の投影像に外接させて転がさずに動かしたとき、当該楕円の中心が描く線を輪郭とする領域であり、
前記複数の判定対象点は、
前記第2基準面における前記第2対象物の投影像のうち、当該対象物の下面の中心の投影点に相当する下面中心投影点と、当該対象物の上面の中心の投影点に相当する上面中心投影点とを結ぶ線分上にある複数の点であり、
少なくとも前記下面中心投影点および前記上面中心投影点を含み、
互いに隣接する前記判定対象点間の距離は前記第1対象物の厚みよりも小さい、
シミュレーション方法。
11.2から7のいずれか一つに記載のシミュレーション方法において、
前記第2基準面判定工程を少なくとも含み、
前記第2基準面判定工程では、
前記第2基準面において、前記第1対象物の投影像および前記第2対象物の投影像を用いて定められる第1判定領域内に前記第2対象物の複数の判定対象点が含まれるか否かを判定し、
前記複数の判定対象点の少なくとも一つが前記第1判定領域内にある場合に、前記第2基準面において、前記第1対象物および前記第2対象物の投影像が互いに重なると判定し、
前記第1判定領域は、前記第2対象物の投影像のうち当該対象物の上面の投影部分と同一形状の楕円を、前記第1対象物の投影像に外接させて転がさずに動かしたとき、当該楕円の中心が描く線を輪郭とする領域であり、
前記複数の判定対象点は、
前記第2基準面における前記第2対象物の投影像のうち、当該対象物の下面の中心の投影点に相当する下面中心投影点と、当該対象物の上面の中心の投影点に相当する上面中心投影点とを結ぶ線分上にある複数の点であり、
少なくとも前記下面中心投影点および前記上面中心投影点を含み、
互いに隣接する前記判定対象点間の距離は前記第1対象物の厚みよりも小さい、
シミュレーション方法。
12.10または11に記載のシミュレーション方法において、
前記第2基準面判定工程は、
前記複数の判定対象点の前記第2基準面における座標をそれぞれ(e2n,e3n)(n=1,2,・・・)としたとき、
式(15)が成立するか否かを判定する工程、
式(16)が成立するか否かを判定する工程、
式(17)が成立するか否かを判定する工程、
式(18)が成立するか否かを判定する工程、
式(19)および式(20)のいずれもが成立するか否かを判定する工程、および
式(21)および式(22)のいずれもが成立するか否かを判定する工程のうち少なくとも一つを含み、
前記式(15)が成立するか否かを判定する工程において成立すると判定された場合、
前記式(16)が成立するか否かを判定する工程において成立すると判定された場合、
前記式(17)が成立するか否かを判定する工程において成立すると判定された場合、
前記式(18)が成立するか否かを判定する工程において成立すると判定された場合、
前記式(19)および式(20)のいずれもが成立するか否かを判定する工程でいずれもが成立すると判定された場合、または
前記式(21)および式(22)のいずれもが成立するか否かを判定する工程でいずれもが成立すると判定された場合に、
前記判定対象点が前記第1判定領域内にあると判定する、
シミュレーション方法。
ただし、rpは前記第1対象物の半径であり、lpは前記第1対象物の厚みであり、rcは前記第2対象物の半径であり、角度θは、前記第1対象物の主面の法線ベクトルと、前記第2対象物の主面の法線ベクトルとのなす角であり、θは0rad以上π/2rad以下である。
13.10または11に記載のシミュレーション方法において、
前記第2基準面判定工程は、
前記複数の判定対象点の前記第2基準面における座標をそれぞれ(e2n,e3n)(n=1,2,・・・)としたとき、
式(15)が成立するか否かを判定する工程、
式(16)が成立するか否かを判定する工程、
式(17)が成立するか否かを判定する工程、
式(18)が成立するか否かを判定する工程、
式(19)および式(20)のいずれもが成立するか否かを判定する工程、および
式(21)および式(22)のいずれもが成立するか否かを判定する工程を含み、
前記式(15)が成立するか否かを判定する工程において成立しないと判定され、かつ、
前記式(16)が成立するか否かを判定する工程において成立しないと判定され、かつ、
前記式(17)が成立するか否かを判定する工程において成立しないと判定され、かつ、
前記式(18)が成立するか否かを判定する工程において成立しないと判定され、かつ、
前記式(19)および式(20)のいずれもが成立するか否かを判定する工程で少なくとも一方が成立しないと判定され、かつ、
前記式(21)および式(22)のいずれもが成立するか否かを判定する工程で少なくとも一方が成立しないと判定された場合に、
前記判定対象点が前記第1判定領域内にないと判定する、
シミュレーション方法。
ただし、rpは前記第1対象物の半径であり、lpは前記第1対象物の厚みであり、rcは前記第2対象物の半径であり、角度θは、前記第1対象物の主面の法線ベクトルと、前記第2対象物の主面の法線ベクトルとのなす角であり、θは0rad以上π/2rad以下である。
14.2から13のいずれか一つに記載のシミュレーション方法において、
前記第3基準面判定工程を少なくとも含み、
前記第3基準面判定工程では、
前記第3基準面において、前記第1対象物の投影像および前記第2対象物の投影像を用いて定められる第2判定領域内に、前記第2対象物の投影像の中心点が含まれるか否かを判定し、
当該中心点が前記第2判定領域内に含まれない場合に、前記第3基準面において、前記第1対象物および前記第2対象物の投影像が互いに重ならないと判定し、
前記第2判定領域は、前記第2対象物の投影像と同一形状の四角形を、前記第1対象物の投影像に外接させて転がさずに動かしたとき、当該四角形の中心が描く線を輪郭とする領域である、
シミュレーション方法。
15.2から13のいずれか一つに記載のシミュレーション方法において、
前記第3基準面判定工程を少なくとも含み、
前記第3基準面判定工程では、
前記第3基準面において、前記第1対象物の投影像および前記第2対象物の投影像を用いて定められる第2判定領域内に、前記第2対象物の投影像の中心点が含まれるか否かを判定し、
当該中心点が前記第2判定領域内に含まれる場合に、前記第3基準面において、前記第1対象物および前記第2対象物の投影像が互いに重なると判定し、
前記第2判定領域は、前記第2対象物の投影像と同一形状の四角形を、前記第1対象物の投影像に外接させて転がさずに動かしたとき、当該四角形の中心が描く線を輪郭とする領域である、
シミュレーション方法。
16.14または15に記載のシミュレーション方法において、
前記第3基準面判定工程では、
前記第2判定領域を、当該領域の輪郭の隣接する2つの頂点と、前記第3基準面の原点とを結ぶ三角形からなる複数の分割領域に分割し、
前記複数の分割領域のうち少なくとも一つに、前記第2対象物の投影像の中心点が含まれるか否かを判定し、
前記複数の分割領域の少なくとも一つに当該中心点が含まれる場合に、当該中心点が前記第2判定領域内にあると判定する、
シミュレーション方法。
17.14または15に記載のシミュレーション方法において、
前記第3基準面判定工程では、
前記第2判定領域を、当該領域の輪郭の隣接する2つの頂点と、前記第3基準面の原点とを結ぶ三角形からなる複数の分割領域に分割し、
前記複数の分割領域のそれぞれに、前記第2対象物の投影像の中心点が含まれるか否かを判定し、
前記複数の分割領域のいずれにも当該中心点が含まれない場合に、当該中心点が前記第2判定領域内にないと判定する、
シミュレーション方法。
18.16または17に記載のシミュレーション方法において、
前記第2判定領域の頂点Am=(e1m,e3m)(m=1〜8)はそれぞれ式(32)から式(39)で表され、
前記第2対象物の投影像の中心点Pは(e1,e3)=(a,c)で表され、
前記複数の分割領域は、前記第3基準面の原点Oを用いて、それぞれ三角形OAiAj((i,j)=(1,2),(2,3),(3,4),(4,5),(5,6),(6,7),(7,8),(8,1))で表され、
Ai=(e1i,e3i)およびAj=(e1j,e3j)としたとき、式(30)および式(31)で表されるαおよびβについて、式(27)、式(28)、および式(29)の少なくともひとつが成り立たない場合に、各前記分割領域である三角形OAiAj内に前記第2対象物の投影像の中心点が含まれないと判定する、
シミュレーション方法。
ただし、rpは前記第1対象物の半径であり、lpは前記第1対象物の厚みであり、rcは前記第2対象物の半径であり、lcは前記第2対象物の厚みであり、角度θは、前記第1対象物の主面の法線ベクトルと、前記第2対象物の主面の法線ベクトルとのなす角であり、θは0rad以上π/2rad以下である。
19.1に記載のシミュレーション方法において、
前記複数の物体は、第1の前記板状の物体および第2の前記板状の物体を少なくとも含み、
前記複数の物体から、第1対象物および第2対象物を選択する工程と、
少なくとも1つの基準平面に投影した、前記第1対象物および前記第2対象物の投影像が互いに重なるか否かを判定する工程と、
前記投影像が互いに重なるか否かの判定結果に基づいて、前記第1対象物と前記第2対象物とが干渉するか否かを判定する工程とを含む、
シミュレーション方法。
Hereinafter, examples of the reference form will be added.
1. A simulation method of a three-dimensional space in which a plurality of objects are arranged,
A moving object selection step of acquiring space state data indicating an arrangement state of the plurality of objects in the three-dimensional space, and selecting at least one moving object to be moved among the plurality of objects;
A movement information generating step for generating movement information indicating how to move the moving object;
An object moving step of generating temporary space state data, including information on an arrangement state of at least the moving object in the three-dimensional space after moving the moving object based on the movement information;
An interference determination step for determining whether or not the plurality of objects interfere with each other in the three-dimensional space based on the temporary space state data;
Arrangement of the plurality of objects in the three-dimensional space after moving the moving object based on the movement information when it is determined in the interference determination step that the plurality of objects do not interfere with each other Information indicating a state is the new space state data, and when it is determined that there is interference, the next state determination step that does not change the space state data; and
Repeat the state change process to perform
In the object moving step, at least one of parallel movement and rotational movement of the moving object is performed,
At least one of the plurality of objects is a plate-like object;
Simulation method.
In the simulation method described in 2.1,
The plurality of objects include at least the first plate-like object and the second plate-like object,
The interference determination step includes
A determination object selection step of selecting, from the plurality of objects, a first object that is the first plate-like object and a second object that is the second plate-like object;
A coordinate defining step of defining one orthogonal coordinate system for the first object and the second object;
A projected image determination step of determining whether or not the projected images of the first object and the second object projected on the reference plane of the orthogonal coordinate system overlap each other;
A solid determination step of determining whether or not the first object and the second object interfere in the three-dimensional space,
The orthogonal coordinate system includes an e 1 axis, an e 2 axis, and an e 3 axis that are orthogonal to each other.
The projected image determination step includes
a first reference plane determination step for determining whether or not projection images of the first object and the second object overlap each other on a first reference plane composed of an e 1 axis and an e 2 axis;
In the second reference plane consisting of e 2 axes and e 3 axes, the second reference surface determining step of determining whether the projected image overlap each other of the first object and the second object, and e 3 axes And at least one of a third reference plane determination step for determining whether or not the projected images of the first object and the second object overlap with each other on a third reference plane consisting of the e 1 axis,
In the solid determination step, the projection image of the first object and the second object on at least one of the first reference surface, the second reference surface, and the third reference surface in the projection image determination step. Are determined not to overlap with each other, it is determined that the first object and the second object do not interfere with each other.
Simulation method.
In the simulation method according to 3.1,
The plurality of objects include at least the first plate-like object and the second plate-like object,
The interference determination step includes
A determination object selection step of selecting, from the plurality of objects, a first object that is the first plate-like object and a second object that is the second plate-like object;
A coordinate defining step of defining one orthogonal coordinate system for the first object and the second object;
A projected image determination step of determining whether or not the projected images of the first object and the second object projected on the reference plane of the orthogonal coordinate system overlap each other;
A solid determination step of determining whether or not the first object and the second object interfere in the three-dimensional space,
The orthogonal coordinate system includes an e 1 axis, an e 2 axis, and an e 3 axis that are orthogonal to each other.
The projected image determination step includes
a first reference plane determination step for determining whether or not projection images of the first object and the second object overlap each other on a first reference plane composed of an e 1 axis and an e 2 axis;
In the second reference plane consisting of e 2 axes and e 3 axes, the second reference surface determining step of determining whether the projected image overlap each other of the first object and the second object, and e 3 axes And a third reference plane determination step for determining whether or not the projected images of the first object and the second object overlap with each other on a third reference plane consisting of e 1 axis,
In the three-dimensional determination step, the projection images of the first object and the second object overlap each other on the first reference surface, the second reference surface, and the third reference surface in the projection image determination step. It is determined that the first object and the second object do not interfere with each other,
Simulation method.
In the simulation method according to 4.2 or 3,
In the coordinate defining step, the center of the first object matches the origin, the a major surface and e 3 axis of the first object is orthogonal, e of the normal vector of the principal surface of the second object Define the Cartesian coordinate system so that the two components are 0,
The first object and the second object are disk-shaped,
Simulation method.
In the simulation method according to any one of 5.2 to 4,
Including at least the first reference plane determination step;
The first reference plane determination step includes
In the first reference plane, it is determined whether or not a projection image of the first object overlaps a first projection area that is a projection portion of the upper surface of the object in the projection image of the second object. A first partial determination step to perform,
In the first reference plane, it is determined whether or not a projection image of the first object overlaps a second projection region that is a projection portion of the lower surface of the object in the projection image of the second object. A second partial determination step, and a projection image of the first object and a projection image of the second object included in the first projection area and the second projection area in the first reference plane. Including at least one of the third partial determination steps of determining whether or not the third projection region including all of the regions that are not overlapped,
When it is determined that at least one of the first part determining step, the second part determining step, and the third part determining step is overlapped, the first object and the first part on the first reference plane Determining that the projected images of the two objects overlap each other;
Simulation method.
In the simulation method according to any one of 6.2 to 4,
Including at least the first reference plane determination step;
The first reference plane determination step includes
In the first reference plane, it is determined whether or not a projection image of the first object overlaps a first projection area that is a projection portion of the upper surface of the object in the projection image of the second object. A first partial determination step to perform,
In the first reference plane, it is determined whether or not a projection image of the first object overlaps a second projection region that is a projection portion of the lower surface of the object in the projection image of the second object. A second partial determination step to perform,
In the first reference plane, the first reference plane includes a projection image of the first object and a projection image of the second object that includes all areas not included in the first projection area or the second projection area. A third partial determination step of determining whether or not the three projection areas overlap,
In the first reference plane, when it is determined that they do not overlap in all of the first part determination step, the second part determination step, and the third part determination step, the first object and the second part Determining that the projected images of the objects do not overlap each other;
Simulation method.
In the simulation method according to 7.5 or 6,
When the first partial determination step is included, the first partial determination step determines that the projection image of the first object and the first projection region do not overlap when Expression (11) does not hold. And
When the second partial determination step is included, the second partial determination step determines that the projection image of the first object and the second projection region do not overlap when Equation (12) does not hold. And
When the third part determining step is included, in the third part determining step, when at least one of Expression (13) and Expression (14) does not hold, the projected image of the first object and the third projection A simulation method for determining that an area does not overlap.
However, r p is the radius of the first object, r c is the radius of the second object, l c is the thickness of the second object, the coordinates (a, b, c) is The center coordinate of the second object in the orthogonal coordinate system, and the angle θ is an angle formed by a normal vector of the main surface of the first object and a normal vector of the main surface of the second object And θ is 0 rad or more and π / 2 rad or less.
In the simulation method according to any one of 8.2 to 7,
Including at least the second reference plane determination step;
In the second reference plane determination step,
In the second reference plane, at least one point on the determination target line of the second object is included in the first determination area defined using the projection image of the first object and the projection image of the second object. And determining that the projected images of the first object and the second object overlap each other on the second reference plane,
The first determination area moves an ellipse having the same shape as the projected portion of the upper surface of the second object out of the projection image of the second object without circumventing the projection image of the first object and rolling it. Is a region whose outline is a line drawn by the center of the ellipse,
The determination target line includes a lower surface center projection point corresponding to a projection point at the center of the lower surface of the target object and a center of the upper surface of the target object in the projected image of the second object on the second reference plane. A line segment connecting the upper surface center projection point corresponding to the projection point,
Simulation method.
In the simulation method according to any one of 9.2 to 7,
Including at least the second reference plane determination step;
In the second reference plane determination step,
On the second reference plane, any point on the determination target line of the second object is within a first determination region defined using the projection image of the first object and the projection image of the second object. If not included, it is determined that the projected images of the first object and the second object do not overlap each other on the second reference plane;
The first determination area moves an ellipse having the same shape as the projected portion of the upper surface of the second object out of the projection image of the second object without circumventing the projection image of the first object and rolling it. Is a region whose outline is a line drawn by the center of the ellipse,
The determination target line includes a lower surface center projection point corresponding to a projection point at the center of the lower surface of the target object and a center of the upper surface of the target object in the projected image of the second object on the second reference plane. A line segment connecting the upper surface center projection point corresponding to the projection point,
Simulation method.
10. The simulation method according to any one of 10.2 to 7,
Including at least the second reference plane determination step;
In the second reference plane determination step,
Does the second reference plane include a plurality of determination target points of the second object in a first determination region defined using the projection image of the first object and the projection image of the second object? Determine whether or not
When none of the plurality of determination target points is within the first determination region, it is determined that the projected images of the first object and the second object do not overlap with each other on the second reference plane;
The first determination area moves an ellipse having the same shape as the projected portion of the upper surface of the second object out of the projection image of the second object without circumventing the projection image of the first object and rolling it. Is a region whose outline is a line drawn by the center of the ellipse,
The plurality of determination target points are:
Of the projected image of the second object on the second reference plane, a lower surface center projection point corresponding to the projection point at the center of the lower surface of the object and an upper surface corresponding to the projection point at the center of the upper surface of the object A plurality of points on a line connecting the central projection point,
Including at least the lower surface center projection point and the upper surface center projection point,
The distance between the determination target points adjacent to each other is smaller than the thickness of the first object.
Simulation method.
In the simulation method according to any one of 11.2 to 7,
Including at least the second reference plane determination step;
In the second reference plane determination step,
Does the second reference plane include a plurality of determination target points of the second object in a first determination region defined using the projection image of the first object and the projection image of the second object? Determine whether or not
When at least one of the plurality of determination target points is within the first determination region, it is determined that the projected images of the first object and the second object overlap each other on the second reference plane;
The first determination area moves an ellipse having the same shape as the projected portion of the upper surface of the second object out of the projection image of the second object without circumventing the projection image of the first object and rolling it. Is a region whose outline is a line drawn by the center of the ellipse,
The plurality of determination target points are:
Of the projected image of the second object on the second reference plane, a lower surface center projection point corresponding to the projection point at the center of the lower surface of the object and an upper surface corresponding to the projection point at the center of the upper surface of the object A plurality of points on a line connecting the central projection point,
Including at least the lower surface center projection point and the upper surface center projection point,
The distance between the determination target points adjacent to each other is smaller than the thickness of the first object.
Simulation method.
12. In the simulation method described in 10 or 11,
The second reference plane determination step includes
When the coordinates on the second reference plane of the plurality of determination target points are respectively (e 2n , e 3n ) (n = 1, 2,...)
A step of determining whether or not formula (15) is satisfied;
A step of determining whether or not Expression (16) is satisfied;
A step of determining whether or not Expression (17) is satisfied,
A step of determining whether or not formula (18) is satisfied;
At least one of the step of determining whether or not both of the equations (19) and (20) are satisfied and the step of determining whether or not both of the equations (21) and (22) are satisfied. Including
When it is determined that the expression (15) is satisfied in the step of determining whether or not the expression (15) is satisfied,
When it is determined that the expression (16) is satisfied in the step of determining whether or not the expression (16) is satisfied,
When it is determined that the expression (17) is satisfied in the step of determining whether or not the expression (17) is satisfied,
When it is determined that the expression (18) is satisfied in the step of determining whether or not the expression (18) is satisfied,
When it is determined that both are satisfied in the step of determining whether or not both of the expressions (19) and (20) are satisfied, or both of the expressions (21) and (22) are satisfied When it is determined that both are established in the step of determining whether or not to do,
Determining that the determination target point is within the first determination region;
Simulation method.
However, r p is the radius of the first object, l p is the thickness of the first object, r c is the radius of the second object, the angle θ, the first object Is an angle formed by the normal vector of the principal surface and the normal vector of the principal surface of the second object, and θ is 0 rad or more and π / 2 rad or less.
13. In the simulation method according to 10 or 11,
The second reference plane determination step includes
When the coordinates on the second reference plane of the plurality of determination target points are respectively (e 2n , e 3n ) (n = 1, 2,...)
A step of determining whether or not formula (15) is satisfied;
A step of determining whether or not Expression (16) is satisfied;
A step of determining whether or not Expression (17) is satisfied,
A step of determining whether or not formula (18) is satisfied;
A step of determining whether or not both of the equations (19) and (20) are satisfied, and a step of determining whether or not both of the equations (21) and (22) are satisfied,
It is determined that the expression (15) is not satisfied in the step of determining whether or not the expression (15) is satisfied, and
It is determined that the expression (16) is not satisfied in the step of determining whether the expression (16) is satisfied, and
It is determined that the expression (17) is not satisfied in the step of determining whether or not the expression (17) is satisfied, and
It is determined that the expression (18) is not satisfied in the step of determining whether the expression (18) is satisfied, and
It is determined that at least one of the expressions (19) and (20) is not satisfied in the step of determining whether or not both of the expressions (19) and (20) are satisfied; and
When it is determined that at least one of the expressions (21) and (22) is not satisfied in the step of determining whether or not both of the expressions (21) and (22) are satisfied,
Determining that the determination target point is not within the first determination region;
Simulation method.
However, r p is the radius of the first object, l p is the thickness of the first object, r c is the radius of the second object, the angle θ, the first object Is an angle formed by the normal vector of the principal surface and the normal vector of the principal surface of the second object, and θ is 0 rad or more and π / 2 rad or less.
14. In the simulation method according to any one of 14.2 to 13,
Including at least the third reference plane determination step;
In the third reference plane determination step,
In the third reference plane, a center point of the projection image of the second object is included in a second determination region defined using the projection image of the first object and the projection image of the second object. Whether or not
When the center point is not included in the second determination region, it is determined that the projected images of the first object and the second object do not overlap with each other on the third reference plane;
The second determination region is a line drawn by the center of the quadrangle when the quadrangle having the same shape as the projection image of the second object is moved without circumscribing the projection image of the first object. Is a region with a contour,
Simulation method.
15. In the simulation method according to any one of 15.2 to 13,
Including at least the third reference plane determination step;
In the third reference plane determination step,
In the third reference plane, a center point of the projection image of the second object is included in a second determination region defined using the projection image of the first object and the projection image of the second object. Whether or not
When the center point is included in the second determination region, it is determined that the projected images of the first object and the second object overlap each other on the third reference plane,
The second determination region is a line drawn by the center of the quadrangle when the quadrangle having the same shape as the projection image of the second object is moved without circumscribing the projection image of the first object. Is a region with a contour,
Simulation method.
16. In the simulation method according to 16.14 or 15,
In the third reference plane determination step,
Dividing the second determination area into a plurality of divided areas composed of triangles connecting two adjacent vertices of the outline of the area and the origin of the third reference plane;
Determining whether at least one of the plurality of divided regions includes a center point of a projection image of the second object;
When the center point is included in at least one of the plurality of divided regions, the center point is determined to be within the second determination region;
Simulation method.
17. In the simulation method according to 14 or 15,
In the third reference plane determination step,
Dividing the second determination area into a plurality of divided areas composed of triangles connecting two adjacent vertices of the outline of the area and the origin of the third reference plane;
It is determined whether each of the plurality of divided regions includes a center point of the projection image of the second object,
When none of the plurality of divided areas includes the center point, it is determined that the center point is not in the second determination area.
Simulation method.
18. In the simulation method according to 16 or 17,
The vertices A m = (e 1m , e 3m ) (m = 1 to 8) of the second determination region are respectively expressed by equations (32) to (39),
The center point P of the projected image of the second object is represented by (e 1 , e 3 ) = (a, c),
The plurality of divided regions are respectively triangles OA i A j ((i, j) = (1,2), (2,3), (3,4)), using the origin O of the third reference plane. (4,5), (5,6), (6,7), (7,8), (8,1))
When A i = (e 1i , e 3i ) and A j = (e 1j , e 3j ), α and β represented by the equations (30) and (31) are expressed by the equations (27) and ( 28) and when at least one of the expressions (29) does not hold, it is determined that the center point of the projected image of the second object is not included in the triangle OA i A j that is each of the divided regions.
Simulation method.
However, r p is the radius of the first object, l p is the thickness of the first object, r c is the radius of the second object, l c is the second object The angle θ is an angle formed by a normal vector of the main surface of the first object and a normal vector of the main surface of the second object, and θ is 0 rad or more and π / 2 rad or less. is there.
19. In the simulation method according to 19.1,
The plurality of objects include at least the first plate-like object and the second plate-like object,
Selecting a first object and a second object from the plurality of objects;
Determining whether the projected images of the first object and the second object projected on at least one reference plane overlap each other;
Determining whether or not the first object and the second object interfere with each other based on a determination result of whether or not the projected images overlap each other,
Simulation method.
10 判定対象物選択部
100 シミュレーション装置
12 移動対象選択部
14 移動情報生成部
16 対象物移動部
18 次状態決定部
20 座標定義部
22 乱雑度判定部
24 状態変更処理部
26 記憶部
30 投影像判定部
32 第1基準面判定部
34 第2基準面判定部
36 第3基準面判定部
40 立体判定部
50 物体
500 主面
504 点線
52 第1対象物
521,581 円
502,522,524,550,551,571,572,573 四角形
523 図形
525 八角形
526,527,543,545 領域
54 第2対象物
540,541,542,544,546,547,548,549 楕円
56 移動対象物
57 板状の物体
58 球状の物体
60 充填領域
70 干渉判定部
80 判定対象点
82 判定対象線
820 上面中心投影点
840 下面中心投影点
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記三次元空間における前記複数の物体の配置状態を示す空間状態データを取得し、前記複数の物体の内、移動させようとする少なくとも1つの移動対象物を選択する移動対象物選択工程と、
前記移動対象物をどのように移動させるかを示す移動情報を生成する移動情報生成工程と、
前記移動情報に基づき前記移動対象物を移動させた後の、前記三次元空間における少なくとも前記移動対象物の配置状態に関する情報を含む、仮空間状態データを生成する対象物移動工程と、
前記仮空間状態データに基づき、前記三次元空間において前記複数の物体が互いに干渉しているか否かを判定する干渉判定工程と、
前記干渉判定工程において、前記複数の物体が互いに干渉していないと判定された場合に、前記移動情報に基づき前記移動対象物を移動させた後の、前記三次元空間における前記複数の物体の配置状態を示す情報を新たな前記空間状態データとし、干渉していると判定された場合に、前記空間状態データを変更しない、次状態決定工程と、
を行う状態変更処理を繰り返し行い、
前記対象物移動工程では、前記移動対象物の平行移動および回転移動のうち少なくとも一方を行い、
前記複数の物体の少なくとも1つは板状の物体である、
シミュレーション方法。 A simulation method of a three-dimensional space in which a plurality of objects are arranged,
A moving object selection step of acquiring space state data indicating an arrangement state of the plurality of objects in the three-dimensional space, and selecting at least one moving object to be moved among the plurality of objects;
A movement information generating step for generating movement information indicating how to move the moving object;
An object moving step of generating temporary space state data, including information on an arrangement state of at least the moving object in the three-dimensional space after moving the moving object based on the movement information;
An interference determination step for determining whether or not the plurality of objects interfere with each other in the three-dimensional space based on the temporary space state data;
Arrangement of the plurality of objects in the three-dimensional space after moving the moving object based on the movement information when it is determined in the interference determination step that the plurality of objects do not interfere with each other Information indicating a state is the new space state data, and when it is determined that there is interference, the next state determination step that does not change the space state data; and
Repeat the state change process to perform
In the object moving step, at least one of parallel movement and rotational movement of the moving object is performed,
At least one of the plurality of objects is a plate-like object;
Simulation method.
前記次状態決定工程の後に、前記空間状態データに基づき、前記三次元空間において、前記複数の物体の乱雑度を示す乱雑度データを生成し、前記乱雑度があらかじめ定めた基準を満たすか否かを判定する乱雑度判定工程をさらに含み、
前記乱雑度が前記基準を満たさない場合、前記状態変更処理の繰り返しを続け、
前記乱雑度が前記基準を満たす場合、その時点で、または、さらに特定の回数の前記状態変更処理を行った後、前記状態変更処理の繰り返しを終了する、
シミュレーション方法。 The simulation method according to claim 1,
After the next state determination step, based on the spatial state data, generate randomness data indicating the randomness of the plurality of objects in the three-dimensional space, and whether the randomness satisfies a predetermined criterion Further including a randomness determination step of determining
If the messiness does not meet the criteria, continue to repeat the state change process,
When the degree of randomness satisfies the criterion, the state change process is repeated at that time, or after the state change process is performed a specific number of times.
Simulation method.
前記板状の物体は円板状の物体である、
シミュレーション方法。 In the simulation method according to claim 1 or 2,
The plate-like object is a disk-like object,
Simulation method.
前記複数の物体は、球状の物体をさらに含む、
シミュレーション方法。 In the simulation method according to any one of claims 1 to 3,
The plurality of objects further includes a spherical object;
Simulation method.
前記複数の物体の全ては、有限の体積を有する充填領域内に配置されており、
前記干渉判定工程では、前記充填領域の外の領域と、少なくとも1つの前記物体とが干渉しているか否かをさらに判定し、
前記次状態決定工程では、
前記干渉判定工程において、前記複数の物体が互いに干渉していないと判定され、かつ、前記充填領域の外の領域と少なくとも1つの前記物体とが干渉していると判定されなかった場合に、前記移動情報に基づき前記移動対象物を移動させた後の、前記三次元空間における前記複数の物体の配置状態を示す情報を新たな前記空間状態データとし、
その他の場合に、前記空間状態データを変更しない、
シミュレーション方法。 In the simulation method according to any one of claims 1 to 4,
All of the plurality of objects are disposed in a filling region having a finite volume;
In the interference determination step, it is further determined whether or not an area outside the filling area interferes with at least one of the objects,
In the next state determination step,
In the interference determination step, when it is determined that the plurality of objects do not interfere with each other, and it is not determined that an area outside the filling area and at least one of the objects interfere with each other, Information indicating the arrangement state of the plurality of objects in the three-dimensional space after moving the moving object based on movement information is the new space state data,
In other cases, the space state data is not changed.
Simulation method.
前記複数の物体は、第1の前記板状の物体および第2の前記板状の物体を少なくとも含み、
前記干渉判定工程は、
前記複数の物体から、前記第1の板状の物体である第1対象物と、前記第2の板状の物体である第2対象物とを選択する判定対象物選択工程と、
前記第1対象物および前記第2対象物に対し、1つの直交座標系を定義する座標定義工程と、
前記直交座標系の基準面に投影した、前記第1対象物および前記第2対象物の投影像が互いに重なるか否かを判定する投影像判定工程と、
前記三次元空間において前記第1対象物と前記第2対象物とが干渉するか否かを判定する立体判定工程とを含み、
前記直交座標系は、互いに直交するe1軸、e2軸、およびe3軸からなり、
前記投影像判定工程は、
e1軸とe2軸とからなる第1基準面において、前記第1対象物および前記第2対象物の投影像が互いに重なるか否かを判定する第1基準面判定工程、
e2軸とe3軸とからなる第2基準面において、前記第1対象物および前記第2対象物の投影像が互いに重なるか否かを判定する第2基準面判定工程、および
e3軸とe1軸とからなる第3基準面において、前記第1対象物および前記第2対象物の投影像が互いに重なるか否かを判定する第3基準面判定工程のうち少なくとも一つを含み、
前記立体判定工程では、前記投影像判定工程で前記第1基準面、前記第2基準面、および前記第3基準面のうち少なくとも一つにおいて前記第1対象物および前記第2対象物の投影像が互いに重ならないと判定された場合に、前記第1対象物と前記第2対象物とが干渉していない状態であると判定する、
シミュレーション方法。 In the simulation method according to any one of claims 1 to 5,
The plurality of objects include at least the first plate-like object and the second plate-like object,
The interference determination step includes
A determination object selection step of selecting, from the plurality of objects, a first object that is the first plate-like object and a second object that is the second plate-like object;
A coordinate defining step of defining one orthogonal coordinate system for the first object and the second object;
A projected image determination step of determining whether or not the projected images of the first object and the second object projected on the reference plane of the orthogonal coordinate system overlap each other;
A solid determination step of determining whether or not the first object and the second object interfere in the three-dimensional space,
The orthogonal coordinate system includes an e 1 axis, an e 2 axis, and an e 3 axis that are orthogonal to each other.
The projected image determination step includes
a first reference plane determination step for determining whether or not projection images of the first object and the second object overlap each other on a first reference plane composed of an e 1 axis and an e 2 axis;
In the second reference plane consisting of e 2 axes and e 3 axes, the second reference surface determining step of determining whether the projected image overlap each other of the first object and the second object, and e 3 axes And at least one of a third reference plane determination step for determining whether or not the projected images of the first object and the second object overlap with each other on a third reference plane consisting of the e 1 axis,
In the solid determination step, the projection image of the first object and the second object on at least one of the first reference surface, the second reference surface, and the third reference surface in the projection image determination step. Are determined not to overlap with each other, it is determined that the first object and the second object do not interfere with each other.
Simulation method.
前記三次元空間における前記複数の物体の配置状態を示す空間状態データを取得し、前記複数の物体の内、移動させようとする少なくとも1つの移動対象物を選択する移動対象物選択部と、
前記移動対象物をどのように移動させるかを示す移動情報を生成する移動情報生成部と、
前記移動情報に基づき前記移動対象物を移動させた後の、前記三次元空間における少なくとも前記移動対象物の配置状態に関する情報を含む、仮空間状態データを生成する対象物移動部と、
前記仮空間状態データに基づき、前記三次元空間において前記複数の物体が互いに干渉しているか否かを判定する干渉判定部と、
前記干渉判定部において、前記複数の物体が互いに干渉していないと判定された場合に、前記移動情報に基づき前記移動対象物を移動させた後の、前記三次元空間における前記複数の物体の配置状態を示す情報を新たな前記空間状態データとし、干渉していると判定された場合に、前記空間状態データを変更しない、次状態決定部と、
を含む状態変更処理部を備え、
前記状態変更処理部は、前記移動対象物選択部、前記移動情報生成部、前記対象物移動部、前記干渉判定部、および前記次状態決定部を動作させる状態変更処理を繰り返し行い、
前記対象物移動部は、前記移動対象物の平行移動および回転移動のうち少なくとも一方を行い、
前記複数の物体の少なくとも1つは板状の物体である、
シミュレーション装置。 A three-dimensional simulation apparatus in which a plurality of objects are arranged,
A moving object selection unit that acquires space state data indicating an arrangement state of the plurality of objects in the three-dimensional space, and selects at least one moving object to be moved among the plurality of objects;
A movement information generating unit that generates movement information indicating how to move the moving object;
An object moving unit that generates temporary space state data including at least information regarding an arrangement state of the moving object in the three-dimensional space after moving the moving object based on the movement information;
An interference determination unit that determines whether or not the plurality of objects interfere with each other in the three-dimensional space based on the temporary space state data;
Arrangement of the plurality of objects in the three-dimensional space after the movement target is moved based on the movement information when the interference determination unit determines that the plurality of objects do not interfere with each other Information indicating a state is the new space state data, and when it is determined that there is interference, the next state determination unit that does not change the space state data;
Including a state change processing unit including
The state change processing unit repeatedly performs a state change process that operates the moving object selection unit, the movement information generation unit, the object movement unit, the interference determination unit, and the next state determination unit,
The object moving unit performs at least one of a parallel movement and a rotational movement of the moving object,
At least one of the plurality of objects is a plate-like object;
Simulation device.
コンピュータを、
前記三次元空間における前記複数の物体の配置状態を示す空間状態データを取得し、前記複数の物体の内、移動させようとする少なくとも1つの移動対象物を選択する移動対象物選択手段と、
前記移動対象物をどのように移動させるかを示す移動情報を生成する移動情報生成手段と、
前記移動情報に基づき前記移動対象物を移動させた後の、前記三次元空間における少なくとも前記移動対象物の配置状態に関する情報を含む、仮空間状態データを生成する対象物移動手段と、
前記仮空間状態データに基づき、前記三次元空間において前記複数の物体が互いに干渉しているか否かを判定する干渉判定手段と、
前記干渉判定手段において、前記複数の物体が互いに干渉していないと判定された場合に、前記移動情報に基づき前記移動対象物を移動させた後の、前記三次元空間における前記複数の物体の配置状態を示す情報を新たな前記空間状態データとし、干渉していると判定された場合に、前記空間状態データを変更しない、次状態決定手段と、
を含む状態変更処理手段として機能させ、
前記状態変更処理手段は、前記移動対象物選択手段、前記移動情報生成手段、前記対象物移動手段、前記干渉判定手段、および前記次状態決定手段を動作させる状態変更処理を繰り返し行い、
前記対象物移動手段は、前記移動対象物の平行移動および回転移動のうち少なくとも一方を行い、
前記複数の物体の少なくとも1つは板状の物体である、
コンピュータプログラム。 A computer program for realizing a three-dimensional space simulation apparatus in which a plurality of objects are arranged,
Computer
Moving object selection means for acquiring space state data indicating an arrangement state of the plurality of objects in the three-dimensional space, and selecting at least one moving object to be moved among the plurality of objects;
Movement information generating means for generating movement information indicating how to move the moving object;
An object moving means for generating temporary space state data including information on an arrangement state of at least the moving object in the three-dimensional space after moving the moving object based on the movement information;
Interference determining means for determining whether the plurality of objects interfere with each other in the three-dimensional space based on the temporary space state data;
Arrangement of the plurality of objects in the three-dimensional space after moving the moving object based on the movement information when the interference determination unit determines that the plurality of objects do not interfere with each other Information indicating a state is used as the new space state data, and when it is determined that there is interference, a next state determination unit that does not change the space state data;
Function as a state change processing means including
The state change processing means repeatedly performs a state change process for operating the moving object selecting means, the movement information generating means, the object moving means, the interference determining means, and the next state determining means,
The object moving means performs at least one of a parallel movement and a rotational movement of the moving object,
At least one of the plurality of objects is a plate-like object;
Computer program.
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1153585A (en) * | 1997-07-30 | 1999-02-26 | Hitachi Electron Service Co Ltd | Collision detecting method, body displacing method, and education simulator |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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