CN104574500B - 三维模型生成装置、三维模型生成方法以及程序 - Google Patents

Abstract

本发明提供三维模型生成装置、三维模型生成方法和程序。能够根据测量出的数据生成三维模型。具有：存储构造体的三维模型和构造体的三维测量值的存储部；分割三维模型来生成多个切片的切片生成部；确定所生成的切片的连接关系的连接关系确定部；形状特征确定部，其根据多个切片中的部分切片和通过连接关系确定的与部分切片连接的其他切片，来确定由这些切片构成的三维模型的形状特征；确定用于规定所确定的形状特征的形状信息的形状信息确定部；姿势确定部，其根据与所确定的形状特征以及所确定的形状信息对应的构造体与测量值的距离来确定构造体的姿势；和模型生成部，其根据所确定的形状特征、所确定的形状信息以及所确定的姿势来生成三维模型。

Description

三维模型生成装置、三维模型生成方法以及程序

技术领域

本发明涉及一种三维模型生成技术。

背景技术

在专利文献1中记载了一种三维物体认识方法，其中，关于表示物体的局部的表面形状的特征量，对照通过能够测量距离的传感器测量出的真实数据和表示目的物体的三维形状的模型数据，由此检测物体的三维位置姿势，将模型配置为成为候补的位置姿势时，算出在被模型遮挡，本来不能测量的范围内是否存在真实数据，根据其在几何学上有无矛盾，来验证是否成为模型的位置姿势候补。

在专利文献1中记载的技术，可以根据通过能够测量距离的传感器测量出的真实数据和表示三维形状的模型数据，来检测姿势。然而，在专利文献1记载的技术中，无法根据测量出的数据生成三维模型。

专利文献1：日本特开2009-129189号公报

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种能够根据测量出的数据生成三维模型的技术。

本发明包括多个用于解决上述课题的技术的单元，如果举其一例，则其特征在于，具有：存储部，其存储构造体的三维模型和构造体的三维测量值；切片生成部，其分割所述三维模型来生成多个切片；连接关系确定部，其确定所述生成的切片的连接关系；形状特征确定部，其根据所述多个切片中的部分切片和通过所述连接关系确定的与所述部分切片连接的其他切片，来确定由这些切片构成的三维模型的形状特征；形状信息确定部，其确定用于规定所述确定的形状特征的形状信息；姿势确定部，其根据与所述确定的形状特征以及所述确定的形状信息对应的构造体与所述测量值的距离，来确定所述构造体的姿势；以及模型生成部，其根据所述确定的形状特征、所述确定的形状信息以及所述确定的姿势，来生成三维模型。

根据本发明，能够根据测量出的数据生成三维模型。通过以下的实施方式的说明，明确所述以外的课题、结构以及效果等。

附图说明

图1是一实施方式的三维模型生成装置的结构图的一例。

图2是存储在三维模型存储部中的数据的一例。

图3是模型生成装置的硬件结构例。

图4是模型生成装置的动作例。

图5是用于说明向切片的分割以及其连接关系的确定的图。

图6是形状特征的确定以及形状信息的确定的处理流程的图。

图7是用于说明圆筒的形状特征的判定以及确定的形状信息的图。

图8是用于说明环状的形状特征的判定以及确定的形状信息的图。

图9是用于说明圆锥的形状特征的判定以及确定的形状信息的图。

图10是用于说明长方体的形状特征的判定以及确定的形状信息的图。

图11是用于说明来自测量值的距离和形状特征的姿势确定的图。

图12是输出的画面的一例。

图13是显示详细信息的画面例。

符号说明

100三维模型生成装置

110控制部

120存储部

130输入部

140输出部

150通信部

111切片生成部

112连接关系确定部

113形状特征确定部

114形状信息确定部

115姿势确定部

116模型生成部

121三维模型存储部

122三维测量值存储部

123规则存储部

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一实施方式进行详细的说明。另外，在以下，对具有相同结构的部分赋予相同符号并省略说明。

图1是本实施方式的三维模型生成装置100的结构图的一例。三维模型生成装置100具有：控制部110、存储部120、输入部130、输出部140以及通信部150等。

存储部120具有：三维模型存储部121、三维测量值存储部122以及规则存储部123等。在三维模型存储部121中存储构造体的三维模型等。

在此，对存储在三维模型存储部121中的数据的一例进行说明。

图2是存储在三维模型存储部121中的数据的一例。在三维模型存储部121中，将构造体的三维模型与该三维模型的识别信息对应起来进行存储。不对三维模型的具体形态进行限定，也可以与公知的三维模型相同。具体而言，三维模型例如包括规定构成构造体的线、面、点等xyz坐标和任意的属性信息等信息。此外，识别信息是确定构造器本身或构成构造体的其他构造体(例如部件或组件等)的名称或识别号，或者也可以是它们的组合。

另外，从图2中可知，在三维模型存储部121中，一个构造体由组件或部件等多个构造体构成。但并不局限于此，一个构造体也可以仅由一个构造体构成。

此外，在图2中表示一例的三维模型存储部121的数据是用于进行说明的数据，并不局限于图中所示的数据。此外，实现三维模型存储部121的数据构造是任意的，并不局限于上述。

返回图1。在三维测量值存储部122中存储测量实际存在的构造体而得的三维测量值群等。具体而言，在三维测量值存储部122中存储例如通过物镜传感器(対物センサー)等任意的公知技术测量构造体而取得的xyz坐标的集合等。在规则存储部123中存储用于判定后述的形状特征的条件等。

另外，从上述中可知，这里所说的构造体是立体即可，而并不局限于具体的对象。此外，三维模型例如也只要是三维CAD模型数据等表示构造体的立体形状的信息即可，而并不局限于具体形态。

控制部110具有：切片生成部111、连接关系确定部112、形状特征确定部113、形状信息确定部114、姿势确定部115以及模型生成部116等。

切片生成部111分割存储在三维模型存储部121中的三维模型来生成切片。连接关系确定部112确定通过连接关系确定部112生成的切片的连接关系。形状特征确定部113根据切片的一部分和与该切片连接的其他切片，确定由这些切片构成的三维模型的形状特征。形状信息确定部114确定与由形状特征确定部113确定的形状特征相关的形状信息。对该形状信息不进行特别的限定，例如是表示形状特征的位置、尺寸等的数值等。姿势确定部115根据是否存在与形状特征对应的三维测量值，来判定是否存在作为构造体的与该形状特征以及形状信息对应的三维模型部分。当存在对应构造体时，姿势确定部115根据三维模型与三维测量值存储部122的测量值的距离，来确定与该三维模型相当的形状特征的姿势。模型生成部116根据形状特征、形状信息以及姿势等生成构造体的三维模型。在后面对这些的细节进行描述。

接着，对实现三维模型生成装置100的硬件结构例进行说明。图3是三维模型生成装置100的硬件结构例。

三维模型生成装置100分别具有：运算装置301、存储器302、外部存储装置303、输入装置304、输出装置305、通信装置306以及存储介质驱动装置307等。

运算装置301例如是CPU(Central Processing Unit，中央处理器)等。存储器302是易失性和/或非易失性存储器。外部存储装置303例如是HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)或SDD(Solid State Drive，固态硬盘)等。存储介质驱动装置307例如可以针对CD(Compact Disk)或DVD(Digital Versatile Disk)、其他任意的具有可移动性的存储介质308读写信息。输入装置304是键盘或鼠标、麦克风等。输出装置305例如是显示装置、打印机、扬声器等。通信装置306例如是用于与未图示的通信网络连接的NIC(NetworkInterface Card，网络接口卡)等。

将预定程序下载到存储器302后由运算装置301执行，由此能够实现控制部110的各部。

可以将该预定的程序经由存储介质驱动装置307从存储介质308下载到外部存储装置303中，或者经由通信装置306从通信网络下载到外部存储装置303中，然后，加载到存储器302中，通过运算装置301执行。此外，也可以经由存储介质驱动装置307从存储介质308直接加载到存储器302中，或者经由通信装置306从通信网络直接加载到存储器302中，通过运算装置301执行。

或者，也可以通过电路等以硬件来实现控制部110的各部中的部分或全部。

此外，存储部120可以通过存储器302、外部存储装置303、存储介质驱动装置307以及存储介质308等的全部或部分来实现。或者，也可以通过运算装置301执行上述程序，控制存储器302、外部存储装置303、存储介质驱动装置307以及存储介质308等的全部或部分来实现。

此外，输出部140可以通过输出装置305来实现。或者，也可以通过运算装置301执行上述程序，控制输出装置305来实现。

此外，输入部130可以通过输入装置304来实现。或者，也可以通过运算装置301执行上述程序，控制输入装置304来实现。

此外，通信部150可以通过通信装置306来实现。或者，也可以通过运算装置301执行上述程序，控制通信装置306来实现。

此外，三维模型生成装置100的各部可以通过一个装置来实现，也可以通过多个装置分散实现。

接着，对动作例进行说明。图4是三维模型生成装置100的动作例。在此，假设三维模型生成装置100对每个构造体进行以下的处理来进行说明。

切片生成部111从三维模型存储部121读出三维模型，并将该三维模型分割成切片(S401)。切片例如是具有边缘、顶点、面等要素的多边形网格。没有对将三维模型分割成切片的技术进行特别的限定，例如可以通过德洛内三角算法(Delaunay triangulation)或气泡网格方法(Bubble mesh method)等任意的公知技术分割成切片，也可以根据三维模型包括的任意的信息分割成切片。

另外，在以下的说明中，将多边形网格作为三角网格来进行说明，但当然并不局限于此，也可以采用任意的多边形作为网格。

连接关系确定部112确定连接的切片，生成表示该切片的连接关系的图表网络(S402)。

在此，参照附图对S401、S402的具体例进行说明。图5是用于说明向切片的分割以及其连接关系的确定的图。

长方体510是将长方体分割成多边形网格的例子。通过切片生成部111，将长方体510的平面511分割成网格A1以及网格A2。同样地，将平面512分割成网格B1以及网格B2，将平面513分割成网格C1以及网格C2。为了简化将未图示的其他各平面，与上述相同地也分割成两个网格。

如图所示，网格A2分别与网格A1、网格B1、网格C1连接。此外，网格B1分别与网格A2、网格B2、网格C2连接。

连接关系确定部112对每个网格确定与哪个网格连接。没有对确定网格的连接关系的技术进行特别的限定，例如可以通过某网格的顶点是否位于其他网格的边缘上或者位于该近旁来进行判定。

图表网络520是通过图表网络表示长方体510的各网格的连接关系的例子。图表网络520的节点表示长方体510的网格。例如，如上所述，网格A2与网格A1、网格B1、网格C1连接。表示网格A2的节点521分别与分别表示网格A1、网格B1、网格C1的节点522、节点523、节点524连接。

连接关系确定部112将如上所述的表示图表网络的信息存储在任意存储区域中。

返回图4。形状特征确定部113确定在S402的处理中所确定的具有连接关系的切片的形状特征，形状信息确定部114确定该形状特征的形状信息(S403)。形状特征表示三维模型所示的形状特征，在本实施方式中，判定构造体是否与一个以上的形状特征的某一个对应。例如，形状特征确定部113确定基于由连接关系确定部112生成的图表网络而连接的多边形网格,并以其为处理单位。接着，形状特征确定部113确定通过处理单位的多边形网格的一部分形成的平面，从该平面和由其他多边形网格构成的特征部来确定相当于哪个形状特征。

在此，形状特征包括圆筒、环状、圆锥、长方体中的至少一个。但是，当然并不局限于此，也可以包括其他任意的立体形状作为形状特征。

在此，详细说明S403的处理例。图6是形状特征的确定以及形状信息的确定的处理流程的例子。

形状特征确定部113判定处理是否结束(S601)。因此，形状特征确定部113例如根据由连接关系确定部112生成的图表网络，来判定是否对具有连接关系的所有多边形网格进行了以下要说明的处理。S601的判定结果，当正在进行处理时(S601：是)，前进到S403以后的处理。

S601的判定结果，当没有结束时(S601：否)，形状特征确定部113判定具有连接关系的多边形网格的形状特征是否是圆筒(S602)。S602的判定结果，不是圆筒时(S602：否)，向后述的S604的处理转移。另一方面，S602的判定结果，是圆筒时(S602：是)，形状信息确定部114确定该圆筒的形状信息(S603)，向S601的处理返回。

形状特征确定部113判定具有连接关系的切片的形状特征是否是环状(S604)。S604的判定结果，不是环状时(S604：否)，向后述的S606的处理转移。另一方面，S604的判定结果，是环状时(S604：是)，形状信息确定部114确定该环状的形状信息(S605)，向S601的处理返回。

形状特征确定部113判定具有连接关系的切片的形状特征是否是圆锥(S606)。S606的判定结果，不是圆锥时(S606：否)，向后述的S608的处理转移。另一方面，S606的判定结果，是圆锥时(S606：是)，形状信息确定部114确定该圆锥的形状信息(S607)，向S601的处理返回。

形状特征确定部113判定具有连接关系的切片的形状特征是否是长方体(S608)。S608的判定结果，不是长方体时(S608：否)，向后述的S610的处理转移。另一方面，S608的判定结果，是长方体时(S608：是)，形状信息确定部114确定该长方体的形状信息(S609)、向S601的处理返回。

形状特征确定部113判定具有连接关系的切片的形状特征不是圆筒、环状、圆锥、长方体的某一方(S610)、向S601的处理返回。

在此，对形状特征的判定以及确定的形状信息的例子进行详细说明。图7是用于说明圆筒的形状特征的判定以及确定的形状信息的图。

形状710由具有连接关系的多边形网格构成。为了判定形状特征是否是圆筒，形状特征确定部113判定形状710是否满足以下的条件。

i.存在两个略圆形的平面

ii.上述两个略圆形略平行

iii.上述两个略圆形的径略相同

当满足所有的上述条件时，形状特征确定部113判定形状710的形状特征是圆筒。

对判定连接的多边形网格是否形成平面的技术没有进行特别的限定，可以使用任意的公知技术。作为公知技术，例如有根据邻接的多边形网格的面的法线是否略相同，来判定是否形成了平面。以下，将形成平面的多边形网格的集合称为组。

此外，由组形成的平面是否是圆形的判定，例如可以通过该平面的边的形状，即由属于一个组的多边形网格的边缘中的、不位于属于相同组的其他多边形网格的边缘上或其近旁的边缘形成的形状是否是略圆形来进行。

此外，例如，可以使用略圆形的直径、半径、圆周等中的至少一个，来判定略圆形的径是否略相同。

当判定为形状710的形状特征是圆筒时，形状720用于说明规定该圆筒的形状信息。作为圆筒的形状信息，形状信息确定部114例如确定以下的信息。

-圆筒的开始点

-圆筒的结束点

-圆筒的半径

圆筒的开始点是确定上述两个略圆形中的一方的位置的信息，例如，是一方的略圆形的中心点或该近旁的xyz坐标。在形状720中，圆筒的开始点例如是中心点O1的xyz坐标。此外，圆筒的结束点是确定上述两个略圆形中的另一方的位置的信息，例如是另一方的略圆形的中心点或其近旁的xyz坐标。在形状720中，圆筒的结束点例如是中心点O2的xyz坐标。此外，圆筒的半径是上述略圆形的半径。在形状720中，圆筒的半径例如是半径r的值。

图8是用于说明环状的形状特征的判定以及确定的形状信息的图。

形状810由连接的多边形网格构成。为了判定形状特征是否是环状，形状特征确定部113判定形状810是否满足以下的条件。

i.存在两个略圆形的平面

ii.上述两个略圆形不平行

iii.上述两个略圆形的径略相同

iiii.上述两个略圆形中的一方与以该略圆形为基准决定的本地坐标系的z轴方向平行

iiiii.上述两个略圆形中的另一方的中心存在于上述本地坐标系统的x轴上

当满足所有的上述条件时，形状特征确定部113判定形状810的形状特征是环状。

对于上述判定的具体的技术与上述相同，因此省略。

当判定为形状810的形状特征是环状时，形状820用于说明规定该环状的形状信息。作为环状的形状信息，形状信息确定部114例如确定以下的信息。

-本地坐标系的原点

-环状的弯曲半径

-筒的半径

-环状的弯曲角度

本地坐标系的原点是用于确定环状的位置的坐标系的位置，例如是环状的弯曲中心点或其近旁的xyz坐标。在形状820中，本地坐标系的原点例如是坐标系mx的xyz坐标。此外，环状的弯曲半径例如是从本地坐标系至上述略圆形的中心点或其近旁为止的距离。在形状820中，环状的弯曲半径例如是半径R的值。此外，筒的半径例如是上述略圆形的径。在形状820中，筒的半径例如是半径r的值。此外，环状的弯曲角度例如是由上述两个略圆形形成的角度。在形状820中，环状的弯曲角度例如是角度ang的值。

图9是用于说明圆锥的形状特征的判定以及确定的形状信息的图。

形状910由连接的多边形网格构成。为了判定形状特征是否是圆锥，形状特征确定部113判定形状910是否满足以下的条件。

i.存在略圆形的平面

ii.所谓相邻的多边形网格，不形成平面的三角网格共有一个顶点。

当满足所有的上述条件时，形状特征确定部113判定形状910的形状特征是圆锥。

对于上述判定的具体的技术与上述相同，因此省略。

当判定为形状910的形状特征是圆锥时，形状920用于说明规定该圆锥的形状信息。作为圆锥的形状信息，形状信息确定部114例如确定以下信息。

-略圆形的中心点

-圆锥的顶点

-略圆形的半径

略圆形的中心点，例如是上述略圆形的中心点或其近旁的xyz坐标。在形状920中，是中心点O的xyz坐标。此外，圆锥的顶点例如是圆锥的顶点或其近旁的xyz坐标。在形状920中，圆锥的顶点例如是顶点A的xyz坐标。此外，在形状920中，略圆形的半径例如是半径r的值。

图10是用于说明长方体的形状特征的判定以及确定的形状信息的图。

形状1010由连接的多边形网格构成。为了判定形状特征是否是长方体，形状特征确定部113判定形状1010是否满足以下的条件。

i.存在六个平面

ii.上述六个平面分别包括四个角

iii.上述六个平面各角形成八个不同的顶点

iiii.上述六个平面分别与和自身相邻的其他平面的边略垂直

当满足所有的上述条件时，形状特征确定部113判定形状1010的形状特征是长方体。

对于上述判定的具体的技术与上述相同，因此省略。另外，对于六个平面是否分别包括四个角的判定，例如通过如下方法进行，即在某组中，与邻接的多边形网格共有的顶点存在于由该组形成的平面的边上或其近旁，在该组内是否存在这样的四个顶点。

当判定为形状1010的形状特征是长方体时，形状1020用于说明规定该长方体的形状信息。作为长方体的形状信息，形状信息确定部114例如确定以下的信息。

-本地坐标系的原点

-以本地坐标系为基准的对角的顶点

本地坐标系的原点是用于确定长方体的位置的坐标系的位置，例如是上述八个顶点或其近旁中某一个的xyz坐标。在形状1020中，本地坐标系的原点例如是坐标系mx的xyz坐标。此外，以本地坐标系为基准的对角的顶点，例如是上述八个顶点中位于作为本地坐标系的顶点的对角的顶点或其近旁的xyz坐标。在形状1020中，以本地坐标系为基准的对角的顶点是顶点P的xyz坐标。

另外，根据三维模型存储部121的数据和构造体的特征等，有时在一个图表网络中包括多个形状特征。例如，在一个图表网络中包括圆筒和环状双方的形状特征。此时，也可以先确定一个形状特征，根据除去了与所确定的形状特征对应的数据的多边形网格来确定其他形状特征。对根据包括多个形状特征的多边形网格来确定一个形状特征的技术没有限定，例如可以根据多边形网格的特征量进行确定。这样的技术是公知的，省略详细的说明，例如可以根据能够从多边形网格的边缘、顶点、面等取得的点群部分的顶点的x方向、y方向、z方向的方差、大小、重心距离等特征来计算特征量，并根据该特征量，来确定用于确定一个形状特征的多边形网格。此外，还可以通过其他任意的技术来确定形状特征。

此外，在上述中，按照圆筒、环状、圆锥、长方体的顺序判定形状特征，但判定顺序并不局限于此，可以是任意的顺序。此外，例如也可以根据构造体的类别或特征量等，使判定顺序不同。

此外，在本实施方式中，用于确定形状特征的条件表示为规则存储部123的数据，形状特征确定部113根据规则存储部123的数据来进行确定。然而，并不局限于此，例如也可以预先在形状特征确定部113中包括用于确定的算法等。

此外，通过形状信息确定部114确定的形状信息是一例，并不局限于上述。

返回图4。姿势确定部115针对在S403的处理中确定的每个形状特征，从三维测量值存储部122取得与该形状特征的位置对应的三维测量值(S404)。因此，姿势确定部115针对每个形状特征，从其形状信息取得与该形状特征的位置对应的三维测量值。更详细而言，也可以通过公知技术整合在S403中取得的形状信息的坐标系原点和三维测量值存储部122的三维测量值的坐标系原点，并根据整合后的坐标系，取得相应的三维测量值。

接着，姿势确定部115计算在S404的处理中取得的测量值与形状特征以及形状信息所对应的构造体的距离(S405)。为了计算该距离，姿势确定部115例如计算从在S404的处理中取得的各测量值至在S403的处理中确定的形状特征以及形状信息所对应的多边形网格或者三维模型为止的最短距离。

接着，姿势确定部115判定是否存在构造体(S406)。即，姿势确定部115根据三维测量值与该构造体的距离，来判定是否存在形状特征以及形状信息所对应的构造体。没有对该处理进行特别的限定，例如，也可以通过在上述处理中计算出的各测量值与形状特征以及形状信息所对应的构造体的距离的合计等是否超过任意阈值等来进行判定。例如，还可以根据构造体的种类、体积或面积、形状特征、测量值的精度、三维模型的精度等来决定该阈值。姿势确定部115对各测量值是否与形状特征以及形状信息所对应的构造体对应进行标记，然后存储在存储部120的任意存储区域中。

或者，当在上述处理中计算出的测量值与形状特征以及形状信息所对应的构造体的距离超过预定阈值的值超过其他预定阈值时，姿势确定部115判定为不存在构造体。与上述同样地，也可以根据构造体的种类、体积或面积、形状特征、测量值的精度、三维模型的精度等来决定这些阈值。

S406的判定结果，存在构造体时(S406：是)，姿势确定部115根据在S405中计算出的距离，来确定形状特征以及形状信息所对应的构造体的姿势(S407)。因此，姿势确定部115生成用于计算各测量值与形状特征以及形状信息所对应的构造体的距离的合计等的距离函数，并计算使该函数的值成为最小的构造体的姿势。

在此，对S407的处理的具体例进行说明。图11是用于说明与测量值的距离和构造体的姿势确定的图。

形状1110是形状特征为圆筒构造体的例子。点群1120是在S405中取得的、相当于形状1110的位置的三维测量值群的例子。模型生成部116计算从点群1120的每个测量点到形状1110为止的最短距离。举一例，姿势确定部115计算测量点1121至形状1110为止的最短距离d。姿势确定部115对各测量点进行该处理。

姿势确定部115确定如上所述的距离的合计等成为最小的形状1110的姿势。因此，姿势确定部115例如生成用于计算从测量点群1120的每个测量点到形状1110为止的距离的距离函数，计算该函数的值成为最小的形状1110的位置以及角度等。

另外，姿势确定部115还可以取得在S403中取得的形状信息的修正值。因此，姿势确定部115可以计算用于算出各测量值与构造体的距离的合计等的距离函数的值成为最小的、与构造体相关的信息等，即，径、点或坐标系等的位置等。

返回图4。模型生成部116生成新的三维模型(S408)。因此，模型生成部116例如根据在S407中取得的姿势和在S403中取得的形状特征以及其形状信息生成三维模型，并存储在存储部120等的任意的存储区域中。另外，通过上述处理取得形状信息的修正值时，模型生成部116根据该修正值来生成三维模型。

此外，S406的判定结果，不存在构造体时(S406：是)，结束针对该构造体的处理。

可以对每个构造体进行上述处理。进行上述处理的构造体的单位是任意的。例如，可以对构成一个构造体的多个部件(构造体)的每一个进行上述处理。此外，即使一个构造体是由多个构造体构成，也可以将该一个构造体作为一个处理单位来进行上述处理。

输出部140可以在任意的定时输出通过上述处理生成的各信息。可以由三维模型生成装置100的任意结构生成该输出信息。

输出部140输出的信息是通过上述处理得到的信息即可，并不进行限定，例如，是在S408中生成的三维模型或部件存在/不存在的判定结果等。图12是输出的画面的一例。

画面1200包括区域1210、区域1220、区域1231、区域1232、区域1233、区域1234等。

在区域1210中显示三维模型存储部121的三维模型。在区域1220中显示在S408中生成的三维模型等。此外，在区域1220中，通过与其它不同的显示方式显示不存在的构造体、存在但与原始的三维模型位置和/或姿势不同的构造体、与原始的三维模型不对应的测量值等。例如，构造体1221是不存在的构造体。构造体1222、1223是存在但与原始的三维模型位置和/或姿势不同的构造体。点集合1224是与原始的三维模型不对应的测量值的集合。

在区域1231中显示存在的构造体的识别信息等。在区域1232中显示不存在的构造体的识别信息等。在区域1233中显示存在但与原始的三维模型位置和/或姿势不同的构造体的识别信息以及其偏差量。在区域1234中显示存在但与原始的三维模型尺寸等不同的构造体的识别信息以及该尺寸等。

此外，存在但与原始的三维模型位置和/或姿势不同的构造体的偏差量也可以是从在S403的处理中取得的形状信息、在S407的处理中取得的姿势取得的、构造体的任意基准点的xyz的偏差量等。此外，存在但与原始的三维模型尺寸等不同的构造体的尺寸也可以是根据在S403的处理中取得的形状信息、形状信息的修正值等得到的值。

图13是显示详细的信息的画面例。画面1300是显示不存在的构造体的例子。

画面1300具有区域1310、区域1320等。区域1310显示不存在的构造体的三维模型。区域1320显示与不存在的构造体相关的信息，例如显示该构造体的尺寸、位置、构造体的亲子关系等。

可以从在S403的处理中取得的形状信息等取得构造体的尺寸以及位置等。可以从存储在三维模型存储部121或其他任意存储部中的信息取得构造体的亲子关系。

另外，画面1300是显示不存在的构造体的例子，与其同样地，可以显示存在的构造体、存在但与原始的三维模型位置和/或姿势不同的构造体等其他任意的构造体。

以上，对一实施方式进行了说明。通过上述技术，能够根据测量出的数据生成三维模型。

例如，在设计阶段生成了三维模型，但在制造、生产、施工等过程中产生了设计变更，因此有时存在实际制造、生产、施工等的构造体与在设计阶段生成的三维模型不一致的情况。当对这样的构造体进行变更、修改等时，为了操作性、强度设计等设计阶段中的仿真，有时需要三维模型。根据本实施方式的三维模型生成装置100，即使在这样的情况下，也可以使用原始的三维模型和构造体的测量值，来生成实际制造、生产、施工等的构造体的三维模型。

此外，在本实施方式中，能够确定在三维模型中存在，但不存在与测量值对应的构造体。

此外，在本实施方式中，能够确定在三维模型中存在，但测量值与其位置、姿势、尺寸等中的至少一方不同的构造体。

此外，通过图表网络定义切片的连接，因此能够简单地定义切片的连接关系。

以上，根据实施方式对由本发明人做出的发明进行了具体的说明，但本发明并不局限于所述实施方式，在不脱离其宗旨的范围内，可以进行各种变更。例如，上述的实施例是为了便于理解本发明而进行了详细的说明，但并不局限于必须具备说明的所有结构。此外，可以将某实施方式的结构的一部分置换成其他实施方式的结构，此外，也可以在某实施方式的结构中追加其他实施方式的结构。此外，也可以对各实施方式的结构的一部分追加、消除、置换其他结构。

此外，在上述的各图中，控制线和信息线示出了认为说明上需要的部分，但并不局限于必须表示安装上的所有控制线和信息线。实际上，也可以考虑相互连接几乎所有的结构。

Claims (11)

1.一种三维模型生成装置，其特征在于，具有：

存储部，其存储构造体的三维模型和构造体的三维测量值；

切片生成部，其分割所述三维模型来生成多个切片；

连接关系确定部，其确定所述生成的切片的连接关系；

形状特征确定部，其根据所述多个切片中的部分切片和通过所述连接关系确定的与所述部分切片连接的其他切片，来确定由这些切片构成的三维模型的形状特征；

形状信息确定部，其确定用于规定所述确定的形状特征的形状信息；

姿势确定部，其根据是否存在与形状特征对应的三维测量值，来判定是否存在作为构造体的与该形状特征以及形状信息对应的三维模型部分，当存在对应构造体时，根据与所述确定的形状特征以及所述确定的形状信息对应的构造体与所述测量值的距离，来确定所述构造体的姿势；以及

模型生成部，其根据所述确定的形状特征、所述确定的形状信息以及所述确定的姿势，来生成三维模型。

2.根据权利要求1所述的三维模型生成装置，其特征在于，

所述连接关系确定部通过图表网络来表示切片的连接关系。

3.根据权利要求1所述的三维模型生成装置，其特征在于，

所述形状特征确定部根据由所述部分切片构成的平面和所述其他切片的特征部来确定形状特征。

4.根据权利要求3所述的三维模型生成装置，其特征在于，

所述特征部是线、其他平面、点中的至少一个。

5.根据权利要求1所述的三维模型生成装置，其特征在于，

还具有输出所述生成的三维模型的输出部。

6.根据权利要求1所述的三维模型生成装置，其特征在于，

所述姿势确定部根据与所述确定的形状特征以及所述确定的形状信息对应的构造体与所述测量值的距离，来判定是否存在与所述构造体对应的测量值，判定结果，当不存在对应的测量值时，判定为不存在与所述构造体对应的三维模型部分。

7.根据权利要求1所述的三维模型生成装置，其特征在于，

当具有两个由切片构成的略圆形的平面，所述两个略圆形略平行，并且，所述两个略圆形的直径尺寸略相同时，所述形状特征确定部判定为由这些切片构成的三维模型的形状特征是圆筒。

8.根据权利要求1所述的三维模型生成装置，其特征在于，

当具有两个由切片构成的略圆形的平面，所述两个略圆形的直径尺寸略相同，所述两个略圆形不平行，而是所述两个略圆形中的一方与以该略圆形为基准决定的本地坐标系的z方向略平行，并且，所述两个略圆形中的另一方的中心位于所述本地坐标系的x轴上时，所述形状特征确定部判定为由这些切片构成的三维模型的形状特征是环状。

9.根据权利要求1所述的三维模型生成装置，其特征在于，

当具有六个由切片构成的略矩形的平面，所述六个略矩形的每一个包括所述六个略矩形中的其他四个略矩形的顶点，通过所述六个略矩形形成八个不同的顶点，对于所述六个略矩形的每一个，所述六个略矩形中的相邻的略矩形的边略垂直时，所述形状特征确定部判定为由这些切片构成的三维模型的形状特征是长方体。

10.根据权利要求1所述的三维模型生成装置，其特征在于，

当存在由切片构成的略圆形的平面，与所述略圆形具有连接关系的多个切片不是平面，并且，与所述略圆形具有连接关系的多个三角切片具有一个共同的顶点时，所述形状特征确定部判定为由这些切片构成的三维模型的形状特征是圆锥。

11.一种三维模型生成装置的三维模型生成方法，其特征在于，

所述三维模型生成装置具有存储构造体的三维模型、构造体的三维测量值的存储部，

所述三维模型生成方法具有：

分割所述三维模型来生成多个切片的步骤；

确定所述生成的切片的连接关系的步骤；

根据所述多个切片中的部分切片和通过所述连接关系确定的与所述部分切片连接的其他切片，来确定由这些切片构成的三维模型的形状特征的步骤；

确定用于规定所述确定的形状特征的形状信息的步骤；

根据是否存在与形状特征对应的三维测量值，来判定是否存在作为构造体的与该形状特征以及形状信息对应的三维模型部分，当存在对应构造体时，根据与所述确定的形状特征以及所述确定的形状信息对应的构造体与所述测量值的距离，来确定所述构造体的姿势的步骤；以及

根据所述确定的形状特征、所述确定的形状信息以及所述确定的姿势，来生成三维模型的步骤。