JP2001084277A

JP2001084277A - Ｃａｄシステム、ｃａｄ連携システム、ｃａｄデータ管理方法及び記憶媒体

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Publication number: JP2001084277A
Application number: JP26120899A
Authority: JP
Inventors: Noboru Tomomitsu; 昇伴光; Kazuo Tanaguchi; 和夫棚口
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1999-09-14
Filing date: 1999-09-14
Publication date: 2001-03-30
Anticipated expiration: 2019-09-14
Also published as: US6944513B1; JP3545271B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ＣＡＤシステムにおいて、各２次元設計平面
／３次元設計空間には、関連性が設定されていなかっ
た。【解決手段】同一の対象に対する２次元設計平面２５
や３次元設計空間２６（以下モデルという）の間の対応
関係２７をモデル内対応関係管理手段２３が管理し、モ
デル間の参照２８をモデル間参照管理手段２２が管理す
る。これにより各２次元設計平面２５／３次元設計空間
に連動性２６を持たせることが出来る。また３次元設計
空間２７に対し他のモデルへの３次元参照を自動的に設
定する事が出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＣＡＤシステム等の
図形処理装置及びその図形処理装置の実現の為に用いら
れるプログラムが格納されるプログラム記憶媒体に係わ
り、特に３次元モデルの自動組上げ及び２次元や３次元
の各設計平面／空間（以下ビューともいう）のデータ間
の対応関係の形成する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年一般機械や建築などでの設計は、ド
ラフターによる図面作成からＣＡＤシステムによって行
われるようになって来ている。

【０００３】ドラフターで行っていた線画図面の作成機
能を電子化したものとして２次元ＣＡＤがある（尚本明
細書内での２次元ＣＡＤとは、一般的な意味での２次元
ＣＡＤの他に、一般にいわゆるドローイングツールと呼
ばれている物体の形状についての作図を行うアプリケー
ションも含む）。この２次元ＣＡＤによる設計は、３面
図等の２次元平面での線画レベルの作図をしながら行わ
れる。２次元平面上での設計の場合、１つの部品形状や
３次元的部分配置位置を正面図・側面図・断面図等の複
数の図面（平面図）として分散させて表現する。よっ
て、３次元の幾何学的な形状としては矛盾があるような
表現も可能なため、設計の初期段階ではあいまいな部分
を残しながら重要な部分（重要な部品、図面）から設計
を始め、徐々に細分化して整合性の取れたものにしてゆ
くという、柔軟な設計処理を行うことが可能であり、こ
の様な手法は頻繁に用いられている。

【０００４】機械などの図面は、基本的な部品から、そ
の部品を複数組合わせたものを示す組図、最終的な製品
を示す製品図と様々な規模のものが作られるが、２次元
ＣＡＤにおいて、これらの図面は、規模の小さい部品の
図面から順に参照しながら、順々に大規模な図面を作成
することによって得られる。

【０００５】図４８は、これまでのＣＡＤでのデータの
対応関係を示す図である。同図中２ビューＡ１、Ａ２、
Ｂ１及びＢ２が２次元データの設計平面を示しており、
ユニットＡ、Ｂの上面図（Ａ１，Ｂ１）と正面図（Ａ
２，Ｂ２）を表している。各設計平面は、より小規模な
他の設計平面を参照配置して構成されており、そのデー
タは階層構造となっている。この階層構造は、その設計
平面を構成し参照元と参照先の親子関係にあるユニット
のデータや最小単位の部品のデータへのリンクによって
構成されている。例えばビューＡ１の場合には、親子関
係にあるユニットＢのビューＢ１及びビューＣ１のデー
タへのリンクによって構成されている。

【０００６】設計が進んでくると、２次元設計平面上で
の設計の場合、複数の面図に分散して表現してある同一
部品の配置位置や部品形状に跨がった編集作業が多くな
るが、関連した処理を複数の面図に跨がった処理が多く
なるが、処理対象の面図を一々切替えなければならない
ため、設計品質・設計効率を向上させる上で限界があ
る。

【０００７】図４８を見れば分るように同一のユニット
に対する面図でも２次元設計平面Ａ１と２次元設計平面
Ａ２との間には、互いの対応関係を示す情報は部品レベ
ルではなく、それぞれ独立した階層構造のデータとなっ
ている。そして、各面図のデータは例えば、正面図・上
面図等の各々を別々の格納ファイルをに保存してあるだ
けである。

【０００８】２次元ＣＡＤには同一ユニットに対する面
図間の関係を設定する支援機能として投影線等の形状を
作成する機能を持つものがあるが、この機能では面図に
跨がって形状の編集を扱うことが出来ない。例えば、面
図間に跨がっては１つの部品構造の認識が持てないた
め、面図に跨がった部品位置や形状を修正する場合、１
つの面図に対して行った修正を他の面図に同様に反映さ
せるには、図形データがあるにもかかわらず，それを直
接用いるのではなく、ユーザが面図を見ながら新たな面
図に投影線を描いて補助データを作成し、面図を入れ替
えて別の面図の部品位置や形状を修正しなければならな
かった。

【０００９】また部品構造同士のデータで階層構造（親
子関係）を持つ仕組みはあったが、１つのユニットに対
する各面図のデータに関連を持たせて扱う構造がないた
め、図４８に示したように、各面図間で別々の独立した
階層データ構造になっている。よって、１つの面図上で
配置位置の修正、階層構造の生成や変更を行うと、それ
ぞれ他の面図に対しても対応する修正処理を個々の面図
データに対して行わなければならず、操作が非常に煩わ
しい。

【００１０】また各部品やユニットの立体形状を３次元
モデルとして扱う３次元ＣＡＤは、３次元的に整合性の
ある形状が作成できる為、設計品質の向上を期待でき
る。しかし、その３次元モデル作成・編集（モデリン
グ）においては、非常に複雑で手間がかかる処理を必要
とする。

【００１１】図４８上の３次元設計空間ＡＳ及びＢＳ
は、ユニットＡ、Ｂの３次元作業空間を表してる。単純
な構成のものに対しては２次元データから３次元データ
への直接変換が行われるが、ある程度の数の部品から構
成されるユニットを示す組図の場合、３次元作業空間上
の３次元モデルは、設計者が最小の部品の３次元モデル
を順に組み上げて作成する。例えば３次元設計空間ＡＳ
上の３次元モデルは、まずユニットＤ及びユニットＥの
３次元モデルＤＳ，ＥＳを３次元作業空間上で整合性を
チェックしながら配置位置を決めてユニットＢの３次元
モデルＢＳを手動で作成し、次にこのユニットＢの３次
元モデルとユニットＣの３次元モデルＣＳを３次元作業
平面上で組合わせて作成する。部品同士の組み立ては、
基本的に、３次元部品を１つずつ３次元空間上で、面一
致、点一致、軸一致などの条件を設定しながら配置して
いかなくてはならず、大規模な３次元部品を組み上げる
際には非常に手間がかかる。図４８の場合には部品点数
が少ないが、実際の組図は数千部品以上になる場合も有
り、この組図の作成作業は、非常に複雑で手間がかかる
ものとなる。

【００１２】この３次元モデルを用いた設計では、製品
レベル／ユニットレベルで部品を組み上げて、部品間の
干渉状態を確認出来る点が大きなメリットであり、部品
単位での設計（モデリング）では効率が上がる。しか
し、部品形状を示すモデルを作成する手順が極めて複雑
であり、また常に正面図、側面図等の平面図で整合性の
ある形状を作成しておかないといけないために、複数の
部品を同時に設計して行くような組図・ユニット図の設
計段階の機械設計に於ては、複雑な手順を踏むモデリン
グが逆に設計効率を下げてしまう。

【００１３】２次元データと３次元データの両方を連携
させて扱う２次元／３次元連携ＣＡＤは、上記問題を解
決するために、必要に応じて柔軟な設計作業が出来る２
次元ＣＡＤと、整合性のあるデータを作成可能な３次元
ＣＡＤとを必要に応じて使い分けながら設計作業を効率
的に進めていこうという考えに基づいたものである。

【００１４】しかし現行の２次元／３次元連携ＣＡＤで
は３次元ＣＡＤで用いられる３次元データに２次元ＣＡ
Ｄで用いられる２次元データを利用する仕組みを持た
ず、また部品構造レベルにおいても２次元データと３次
元データとを連携させる仕組みも無い。そのため、現在
２次元／３次元連携ＣＡＤで実現されている連携は、構
造化されていない２次元データを３次元ＣＡＤに転送す
るレベルの連携方式にすぎず、３次元データを生成する
為の断面形状の２次元データを２次元ＣＡＤシステムか
ら３次元ＣＡＤシステムに転送する、或は３次元空間上
のある平面上に２次元データを転送して、配置位置を決
めるためのリファレンスデータとして利用するなどの２
次元データを３次元ＣＡＤシステムに転送する、又は３
次元データを１つの２次元の作業平面（正面図、側面図
或は断面図等の作業平面）へ焼き付ける程度の連携方式
しか実現できていない。

【００１５】拠って、３次元データによって構想し、作
成した組図・ユニット図という３次元部品を組み立てる
為の電子データがあるにも関わらず、設計者はそれらを
直接活用できない。その為、設計者は、３次元モデルを
作成する際には、それらを画面上に表示し、それを見な
がら３次元部品を組み上げる、或は１つの図面の情報だ
けを取込んで、やはり１つ１つの３次元部品を配置・移
動していかなくてはならない。

【００１６】また設計作業中には２次元設計平面と３次
元設計空間を頻繁に切替えて作業を行うほうが効率的で
あるが、実際には構想段階は２次元ＣＡＤ、詳細な設計
の一部は３次元ＣＡＤというように、設計作業の大部分
はどちらか一方しか利用していないという段階に留って
しまっている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】この様にこれまでの２
次元ＣＡＤ、３次元ＣＡＤ、２次元連携ＣＡＤは以下の
課題を持つ。 (1) 従来の２次元／３次元ＣＡＤにおいては、ある程度
の規模の組図や製品図の３次元モデルを作成する際は、
２次元の組み立て図とは独立して、各部品図レベルにお
いて３次元データを作成し、その後、これを設計者が３
次元設計空間上で組み立てなければならない。 (2) ３次元の組図／ユニット図等の作成にあたって、対
応する３面図図等の電子データが存在するにもかかわら
ず、それをリファレンスデータとして表示参照に用いる
ことが出来る程度で、これをフルに活用して３次元部品
を組み上げることが出来い。 (3) ２次元設計平面と３次元設計空間との対応関係がな
いため、設計作業中に必要に応じて２次元設計平面と３
次元設計空間を頻繁に切替えることが出来ない若しくは
しにくい。 (4) ３次元ＣＡＤでは、３次元部品の配置操作が煩わし
い。 (5) 組み立て図へ部品図のデータを配置することは出来
るが、１つの部品に対する各２次元平面図と３次元モデ
ルを１つの部品に対するものであると認識する仕組みを
持たない。よって１つの部品・ユニットを表現する図形
要素群の影響範囲がとこまで及ぶか分らない。よって、
それらの部品位置関係等の３次元的な整合性を取り扱う
ことができない。

【００１８】上記問題点に鑑み、本発明は以下（ａ）〜
（ｅ）の機能を実現する、２次元ＣＡＤシステム、３次
元ＣＡＤシステム、２次元／３次元連携ＣＡＤシステ
ム、ＣＡＤ同士の連携を実現する連携システム、連携方
法及びプログラム記憶媒体を提供する事を目的とする。（ａ）同一の部品やユニットに対する複数の２次元図
面や３次元モデルに対し、互いの対応関係を持たせる仕
組を提供する。（ｂ）同一の部品やユニットに対する２次元設計平面
や３次元設計空間の対応関係や、参照関係の情報から１
つの２次元設計平面や３次元設計空間での編集内容を他
の２次元設計平面や３次元設計空間へ連動させる仕組を
提供する。（ｃ）正面図、側面図等の２次元図面に部品レベルで
の空間的な属性を与える仕組みを提供する。（ｄ）他の図面データを参照する場合に、正面図、側
面図等の複数の平面データを１つの単位として扱うため
の枠組みを提供する。（ｅ）２次元設計平面から作成される組み立て図、部
品図の空間的な関係を基に、３次元形状の空間的関係を
作り出し、３次元形状での組み立てを自動で行う仕組み
を提供する。

【００１９】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理図で
ある。本発明は２次元設計平面／３次元設計空間２６を
参照して構成される２次元設計平面／３次元設計空間を
扱うＣＡＤシステムを前提とする。

【００２０】本発明によるＣＡＤシステム２１は、モデ
ル間参照管理手段２２及びモデル内対応関係管理手段２
３を備える。モデル内対応関係管理手段２３は、同一の
対象に対する２次元設計平面２５や３次元設計空間２６
の間の対応関係２７を管理する。モデル間参照管理手段
２２は、同一の対象に対する２次元設計平面や３次元設
計空間から構成されるモデル２４間の参照情報２８を管
理する。

【００２１】上記モデル２４間の２次元参照若しくは３
次元参照の１つを操作した時、このモデル間参照管理手
段２２は、上記モデル間の他の２次元参照や３次元参照
を上記操作に対応して操作する。これによりある２次元
設計平面／３次元設計空間での操作モデル内の操作を、
他の２次元設計平面／３次元設計空間や他モデルへ連動
させる事が出来る。

【００２２】またＣＡＤシステム２１は、自動組上げ手
段を更に備える構成とする事も出来る。自動組上げ手段
は、第１のモデルに属する複数の２次元設計平面２５の
第２のモデルに属する２次元設計平面２５への２次元参
照と、上記第１のモデル内の対応関係２７及び上記第２
のモデル内の対応関係２７から、上記第１のモデルの３
次元設計空間２６と上記第２のモデルの３次元設計空間
２６との３次元参照を作成する。また、自動組上げ手段
は、同じモデル２４に属する複数の２次元設計平面２５
の２次元参照と、上記モデル２４内の対応関係２７を用
いて、上記同じモデル２４に属する３次元設計空間２７
を自動的に組上げる。この自動組上げ手段により、モデ
ル内の対応関係２７と他モデルとの参照情報２８を持っ
た３次元設計空間２６を自動的に組上げる事が出来る。

【００２３】また本発明は、ＣＡＤシステムだけではな
く、２次元ＣＡＤと３次元ＣＡＤとの間での図形データ
の連携を行う連携システムや、ＣＡＤデータ管理方法、
プログラム記憶媒体も含む。

【００２４】本発明よれば、他モデルとの３次元設計空
間を自動的に設定する事が出来、これにより、複数の要
素から構成されている３次元設計空間を自動的に組上げ
る事が出来る。またこの３次元設計空間は、同一モデル
内の２次元設計平面との対応関係や他のモデルとの３次
元参照を持つ。よってある２次元設計平面／３次元設計
空間での操作を、モデル内の他の２次元設計平面／３次
元設計空間や他モデルへ反映させる事が出来る。

【００２５】

【発明の実施の形態】まず本実施形態の概略構成、処理
動作を説明する。以下の説明では、１つの部品やユニッ
ト等、同一対象に対する全ての設計平面（２次元設計平
面／３次元設計空間）を１つの単位としてモデルとい
う。また他のモデルへの２次元設計平面間の階層的な参
照を２次元参照、３次元設計空間間の参照を３次元参
照、モデル間の２次元参照と３次元参照をまとめてモデ
ル間参照という。また設計作業の対象となっているモデ
ルの設計平面／空間を作業平面／空間という。

【００２６】図２は本実施形態によるＣＡＤシステムで
の、各モデルに対するデータ構成を示す図である。この
ＣＡＤシステムでは、各モデル対するデータとして、図
２（ａ）に示すモデル情報と同図（ｂ）に示すモデル参
照情報をモデル単位で持つ構成となっている。

【００２７】モデル情報は、そのモデルが持つ２次元設
計平面及び３次元設計空間に関する情報と各２次元設計
平面が３次元設計空間上でどの様な属性を持つ平面であ
るかを示す空間的属性を記録している。図２の場合、モ
デルＡは、２次元設計平面としてＡ１、Ａ２、．．を持
ち、３次元設計空間としてＡＳを持つ。また空間的属性
として、設計平面Ａ１は３次元設計空間上でＸＺ平面
（Ｙ＝０）を、設計平面Ａ２はＸＹ平面（Ｚ＝０）を示
すものであることが記録されている。

【００２８】図３は、上記各２次元設計平面の空間的属
性について説明する図である。各２次元設計平面の３次
元設計空間における空間的属性を与える方法としては、
図２に示したように、図３のの視点やの視点など定
型的なものに対して「ＸＹ平面」や「正面図」など、予
め空間的に意味のある名前を与えておきこの名称によっ
て規定する方法や、ｘ＝０など法線ベクトルを用いて数
学的に直接的に表現する方法、２次元設計平面の原点を
３次元設計空間の原点に対応させる方法などがある。

【００２９】また図２（ｂ）のモデル参照情報は、モデ
ル内の各設計平面／空間が他のモデルのどの設計平面を
参照しているかを記録している。例えば同図では、モデ
ルＡの設計平面Ａ１に対して、モデルＢの設計平面Ｂ１
とモデルＣの設計平面Ｃ１の参照、及び参照元の設計平
面上の配置ベクトルと参照先の設計平面上の基準ベクト
ルの変換マトリクスが、参照データとして記録されてい
る。

【００３０】図４は本実施形態の各設計平面／空間間の
参照関係の一例を示す図である。本実施形態のシステム
では、３次元モデルの自動組上げ作業を行うモデルが指
定されると、ユーザが編集処理を開始する前に、前処理
として、設計作業の対象となる部品やユニットに対する
２次元設計平面の２次元参照及び空間的属性から、３次
元参照を作成しつつ３次元作業空間上に３次元モデルを
構築する。そして、この２次元参照及び３次元参照から
空間的な整合性などの情報を管理する設計平面間の参照
を設定する。図２の場合設計作業の対象となっているモ
デルＡの２次元設計平面Ａ１、Ａ２の２次元参照から、
関係のある全てのモデルＢ〜Ｅの設計平面を参照する。
そして下位のモデルから順にこの２次元参照及び空間的
属性を用いて、３次元参照を作成しながら３次元設計空
間ＡＳ上に３次元モデルを自動的に構築する。

【００３１】図５は３次元参照を自動的に作成する処理
フローを示すイメージ図である。尚、同図中モデルＢ及
びＣは最下段のモデルで他のモデルを参照しないで構成
されている。またモデルＡは、モデルＢ及びＣから構成
されているが、モデルＣとの３次元参照の作成は、モデ
ルＢの場合と同じなので省略してある。

【００３２】図５の処理フローを、図６のフローチャー
トを参照しながら説明する。各モデルに対して下層のモ
デルから以下の処理を行う。ステップＩ：配置ベクトルの決定まず２次元設計平面Ａ１及びＡ２のモデルＢの２次元設
計平面Ｂ１、Ｂ２への２次元参照（(1) 、(2) ）と設計
空間ＡＳとの空間的属性（(3) 、(4) ）からモデルＡの
２次元設計平面Ａ１及びＡ２でモデルＢの２次元設計平
面Ｂ１、Ｂ２を参照配置するための基準となる配置点、
配置ベクトル（(5) 、(6) ）を基に３次元設計空間ＡＳ
上での点、ベクトル（(7) ）に変換する。

【００３３】図７は、この配置点及び配置ベクトルの変
換処理を説明する図である。同図は、設計平面Ａ１及び
Ａ２上でモデルＢの各２次元設計平面を参照している点
Ｐａ１（ｘ１，ｚ１）及びＰａ２（ｘ２，ｙ２）と配置
ベクトル（ｌ_x1，ｌ_z2）及び（ｌ_x2，ｌ_y2）の、設計平
面ＡＳとの空間的属性を用いてＡＳ上での点、ベクトル
への変換処理を示している。尚同図では、モデルＢに対
応する部分のみ記載されている。

【００３４】図７（ａ）に示すように、２次元設計平面
Ａ１及びＡ２は３次元設計空間ＡＳに対する空間的属性
として、２次元平面Ａ１が３次元設計空間ＡＳのＸＺ平
面（ｙ＝０）、２次元平面Ａ２がＸＹ平面（ｚ＝０）で
あるこの空間的属性を用いて同図（ｂ）に示すようにし
て、３次元設計空間ＡＳ上での対応点、ベクトルを求め
る。

【００３５】２次元設計平面が他のモデルの設計平面参
照をする場合、参照先の図形を参照元の設計平面のどの
位置に配置するかを決めるため、参照元には配置位置決
めを行うための配置点及び配置ベクトルが、参照先には
参照元にデータを設置する位置と方向を決める基準とな
る基準点と基準ベクトルが設定されている。図５の場
合、２次元設計平面Ａ１、Ａ２には、図７（ａ）に示す
ように２次元設計平面Ｂ１、Ｂ２のデータを配置する位
置を示す配置点Ｐａ１及びＰａ２が設定されている。尚
同図の例では説明簡略化の為に、設計平面Ａ１とＡ２は
互いに直角に交わる関係にあることを前提としている
が、以下の処理において、非直交関係にある２次元設計
空間に対しても傾きを要素として考慮することにより、
自由に変換を行うことが出来る。

【００３６】３次元設計空間ＡＳ上での配置点Ｐａｓ
は、図７（ａ）の場合、同図（ｂ）に示すようにＡ１平
面上の配置点Ｐａ１を通り、Ａ１平面（ｙ＝０）に垂直
な直線Ｌ１と、Ａ２平面（ｚ＝０）上の配置点Ｐａ２を
通り、Ａ２平面に垂直な直線Ｌ２との交点Ｘを求め、こ
の点Ｘを３次元設計空間ＡＳ上のモデルＢの配置位置Ｐ
ａｓとする。

【００３７】この様に３次元モデルＢＳのＡＳ上での配
置点Ｐａｓが決まる。もし、交点Ｘが得られず、配置位
置Ｐａｓが求められない場合は、設計平面Ａ１とＡ２に
は３次元的不整合があるので、その旨を設計者に通知
し、２次元設計平面Ａ１上のＰａ１又はＡ２上のＰａ２
の位置を整合性のある位置に変更するように促す。ある
いは設計者に３次元設計空間上にモデルＢの配置位置Ｐ
ａｓを任意に設定させる。ステップＩＩ：基準ベクトルの決定次にモデルＢに対し、２次元設計平面Ｂ１、Ｂ２と３次
元設計空間ＢＳとの空間的属性（(8) 、(9) ）から、モ
デルＡの２次元設計平面Ａ１及びＡ２から参照されてい
るモデルＢの２次元設計平面Ｂ１、Ｂ２上の基準点、基
準ベクトル（(10)、(11)）を、３次元設計空間ＢＳ上で
の基準位置、基準ベクトル（(12)）に変換する。

【００３８】この変換処理は、ステップＩの処理を、設
計平面Ａ１上での配置ベクトルを設計平面Ｂ１上の基準
ベクトル、設計平面Ａ２上での配置ベクトルを設計平面
Ｂ２上の基準ベクトル、設計空間ＡＳ上の配置ベクトル
を設計空間ＢＳ上の基準ベクトル、設計平面Ａ１の属性
を設計平面Ｂ１の空間的属性、設計平面Ａ２の空間的属
性を設計平面Ｂ２の空間的属性と置換えて、図７（ｂ）
に示したモデルＡでの設計平面Ａ１、Ａ２、ＡＳによる
処理と同様の処理を行い。３次元設計空間ＢＳ上での配
置点Ｐｂｓは、Ｂ１平面上の配置点Ｐｂ１を通り、Ｂ１
平面（ｙ＝０）に垂直な直線と、Ｂ２平面（ｚ＝０）上
の配置点Ｐｂ２を通り、Ｂ２平面に垂直な直線との交点
を求め、これを３次元設計空間ＢＳ上のモデルＢの配置
位置Ｐｂｓとする。

【００３９】この様にしてモデルＢにおける基準ベクト
ル、及び２次元平面と３次元空間との対応関係を生成す
る。ステップIII ：設計空間ＡＳとＢＳとの間の３次元参照
データの生成ステップＩで得られた３次元設計空間ＡＳ上での配置ベ
クトルと、ステップＩＩで得られた３次元設計空間ＢＳ
上での基準ベクトルとの変換マトリクスＭを生成し、そ
れを３次元設計空間ＡＳから３次元設計空間ＢＳへの３
次元参照データとして格納する。ステップIV：自動組上げステップIII によって生成された変換マトリクスＭを元
に、３次元設計空間ＡＳ上に参照したモデルＢの３次元
データをコピー、若しくは参照表示する形で３次元モデ
ルを組上げてゆく。

【００４０】図８は、上記３次元参照データ及び３次元
モデル作成の処理を示すフローチャートである。まず、
ステップＳ１として設計者から処理対象とするモデルが
入力指示される。そして次にステップＳ２として、この
対象となるモデルのモデル情報及びモデル参照情報をデ
ータベースから読み出し、モデル参照情報からこのモデ
ルが参照を行っているモデルを求め、そのモデルのモデ
ル情報及びモデル参照情報を読み出す。以下この処理を
参照関係において、最下層にあるモデルまで行い、処理
対象となるモデルと直接的若しくは間接的に参照関係に
ある全てのモデルのモデル情報及びモデル参照情報を読
み出す。

【００４１】次にステップＳ３として、ステップＳ２で
読み出したモデル情報及びモデル参照情報から、全モデ
ル数Ｎを調べ、次に、各モデルの参照関係を示すリスト
を作成する。

【００４２】続いて、処理対象を示すポインタｉを
“１”に初期化し、ステップＳ３で作成したリストを基
に参照関係に於て最下層となるモデルから順に、上述し
たステップＩ〜ＶＩの処理である配置ベクトルの決定
（ステップＳ５）、基準ベクトルの決定（ステップＳ
６）、３次元参照データの生成（ステップＳ６）、３次
元モデルの自動組上げ（ステップＳ８）を行う。

【００４３】そして、全てのモデルに対してステップＳ
５〜８の処理を行い、ポインタｉが全モデル数Ｎに達し
たなら（ステップＳ９、Ｎｏ）、処理を終了する。また
ポインタｉが全モデル数Ｎより少なければ（ステップＳ
９、Ｙｅｓ）、ポインタｉを“１”インクリメント（ス
テップＳ１０）した後、次のモデルに対しステップＳ５
〜８の処理を行う。

【００４４】上記した処理により、２次元設計平面の空
間的属性と２次元参照を利用して、これまでは不可能で
あった２次元の組図やユニット図を利用した３次元モデ
ルの自動組み上げが可能となる。

【００４５】またこの所りにより組み立てられた３次元
設計空間の３次元モデルは下位のモデルとの３次元参照
データ及び同一モデル内の２次元設計平面との空間的属
性を持つものとなる。またこの３次元モデルと同一のモ
デル内の各２次元設計平面間においても、３次元設計空
間を介することにより、互いに対応関係を持つ。よっ
て、他の作業平面での編集内容をこの３次元モデルに自
動的に反映させたり、逆にこの３次元モデルに対する処
理を２次元設計平面や３次元設計空間に自動的に反映す
ることが出来る。そしてこのモデル内の各２次元設計平
面／３次元設計空間間の対応関係やモデル間参照をデー
タとして持つことにより、編集内容の関連する他の全て
の設計平面／空間への反映や、整合性の取れた新規モデ
ルの自動作成等、従来に無い機能が実現可能となる。

【００４６】以下に編集処理のモデル内の他の設計平面
／空間及び他モデルへの反映の例として、部品の移動処
理について説明する。図９は、２次元設計平面上での部
品の移動処理を示す図である。

【００４７】同図において、２次元設計平面Ａ１上で、
モデルＢの２次元設計平面Ｂ１を参照している部品８１
の位置を移動すると、この移動の量や方向を示す移動情
報Ｍ１は２次元設計平面Ａ２での移動情報Ｍ２及び３次
元設計空間ＡＳでの移動情報Ｍｓに変換され、２次元設
計平面Ａ２及び３次元設計空間ＡＳで対応した同一の部
品８２及び８３が設計平面Ａ１上での移動に対応して移
動する。

【００４８】図１０は、図９の部品の移動における処理
フローを示すフローチャートである。モデルＡの作業
平面Ａ１上において、移動コマンドにより設計者が部品
８１を画面上で動かすと、これは移動指示として入力さ
れる（ステップＳ２１）。

【００４９】この移動指示に基づいて、移動情報Ｍ１
は、後述する座標関係対応テーブル内の設計平面Ａ１の
空間的属性を利用して、モデルＡの３次元設計空間ＡＳ
における移動情報Ｍｓに変換される（ステップＳ２
２）。そしてこの移動情報Ｍｓに基づいて、部品８３の
移動後の配置ベクトルの位置Ｐａｓ−２を、移動前のモ
デルＢの配置ベクトルの位置Ｐａｓ−１を変換して求
め、モデルＢの３次元モデルを位置Ｐａｓ−２に配置す
る。この様にして３次元設計空間ＡＳでの部品８３の移
動が行われる（ステップＳ２３）。

【００５０】また２次元設計平面Ａ２においては、ステ
ップＳ２２で求めた３次元設計空間ＡＳでの移動情報Ｍ
ｓを変換して、設計平面Ａ２における移動情報Ｍ２を求
める（ステップＳ２４）。そしてこの移動情報Ｍ２に基
づいて、部品８２の移動後の配置ベクトルの位置Ｐａ２
−２を、移動前のモデルＢの配置ベクトルの位置Ｐａ２
−１を変換して求め、この位置Ｐａ２−２に設計平面Ｂ
２から参照している部品８２を移動する（ステップＳ２
５）。尚、ステップＳ２４の移動情報Ｍ２の導出は移動
情報Ｍｓからではなく、設計平面Ａ１とＡ２の空間的な
関係から直接求める構成とすることも出来る。例えば設
計平面Ａ１がｘｙ平面、設計平面Ａ２がｘｚ平面の場
合、移動情報Ｍ１のｘ方向の変位のみを移動情報Ｍ２と
して求めることができる。

【００５１】この様にして、１つの作業平面において設
計者が行った図面の編集指示は、自動的に同一モデル内
の他の２次元設計平面や３次元設計空間に反映される。
尚この編集指示の他の２次元設計平面や３次元設計空間
への反映は、自動的に行うのではなく、反映を行うかど
うかを設計者に通知して対話的に行う構成とする事も出
来る。或はその編集指示が整合性のあるものかどうかを
チェックして、そのチェック結果を設計者に通知しなが
ら反映させる構成とする事も出来る。

【００５２】また上記例では、部品の移動を例としてい
るが、他の編集指示、例えばコピーや削除、または形状
変更、色変更、表示／非表示の切替えなど空間的変位を
伴わない編集指示についても、対応する参照関係を用い
て同様の変換処理を行うことにより１つの作業平面上の
処理内容を他の２次元設計平面や３次元設計空間へ反映
させる事が出来る。例えばコピーを行う場合には、図１
０のステップＳ２２、２４で求める移動情報Ｍｓ、Ｍ２
をそのままコピー元からコピー先までの移動情報とし
て、ステップＳ２３、２５で移動ではなく（即ち元の位
置の画像を消去せず）、コピーされた新たなモデルへの
モデル間参照を作成すればよい。

【００５３】また、各設計平面／空間間の関連情報を用
いた上記処理による他の２次元設計平面／３次元空間へ
の編集指示の反映は、図９、１０で説明した様に同一モ
デル間だけでなく、図１１に示すように、関連する他の
モデルの設計平面／設計空間へも反映させる事が出来
る。

【００５４】同図において、例えば３次元設計空間ＡＳ
上でＥＳをＭａの方向へ移動させると、図９に示したよ
うに、同一モデル内の２次元設計平面Ａ１及びＡ２が連
動して変化するだけでなく、３次元設計空間ＥＳが参照
しており且つ移動部分に関連するモデルＢがある場合、
モデル間参照からこのモデルＢを検索し、モデル内の各
２次元設計平面（Ｂ１、Ｂ２）や３次元設計空間（Ｂ
Ｓ）に対して、モデル間連動として対応した移動が行わ
れる。

【００５５】この様な１つの２次元設計平面／３次元設
計空間での編集内容の他の２次元設計平面／３次元設計
空間への連動は、本実施形態のシステムにおいて、編集
処理を行う前処理として、図４に示したような、モデル
内の各２次元設計平面／３次元設計空間間の対応関係や
モデル間の参照が事前に作成されているために実現可能
となる。

【００５６】また同一モデル内の２次元設計平面と３次
元設計空間に対する対応関係やモデル間参照が管理され
ているので、従来では入力対象の切替えが必要であった
ものが、入力対象としてモデルを指定する事により、処
理対象となる作業平面や作業空間を切替えることなく、
編集作業を行う事が出来る。

【００５７】その編集作業例を図１２に示す。従来は各
設計平面／空間間に跨がってデータの参照を行う事が出
来なかったので、入力対象として１つの設計平面／設計
空間しか指摘できず、例えば２次元設計平面Ａ１上から
モデルＣに対して図１２に(a) として示すような変更、
２次元設計平面Ａ２上から(b) として示すような変更、
及び３次元設計空間ＡＳ上から(c) として示すようなを
編集を加える場合、作業平面を２次元設計平面Ａ１に切
替えて処理(a) を行った後に、作業平面を２次元設計平
面Ａ２に切替えて処理(b) を行い、更に３次元設計空間
ＡＳに作業対象を切替えて処理(c) を行わなければなら
なかった。この様に、作業空間を、順次、切替え操作し
ながら編集処理を行うのは、設計変更の激しい機械設計
や、設計の構想段階においては非常に煩わしい作業であ
った。

【００５８】しかし、本実施形態のシステムでは、モデ
ル間やモデル内の２次元設計平面／３次元設計空間間で
跨がって参照データや図形データを参照する事が出来る
ので、例えば図１２において入力対象としてモデルＣを
指定し、モデルＣの上位モデルであるモデルＡで作業平
面／作業空間を切替える事なく処理(a) 、(b) 、(c)と
入力し、その結果をモデルＣの対応する各作業平面／作
業空間Ｃ１、Ｃ２、ＣＳに処理(A) 、(B) 、(C) と格納
することが出来る。

【００５９】また、この様なモデル内の対応関係やモデ
ル間参照のデータを持つ事により、作業平面／空間上か
ら特定の要素を選択して、その要素による下位のモデル
を新規に作成する事も出来る。

【００６０】図１３に、この新規モデルの作成処理を示
す。同図は図４のモデルＢから、新規モデルＺを作成す
る場合を例としている。まず、モデルＢの２次元設計平
面Ｂ１、Ｂ２、３次元設計空間ＢＳのいずれかから、設
計者が新規モデルとする要素を指定する。同図の場合３
次元設計空間ＢＳから要素指定を行っている。この時、
３次元作業空間を切替えて他の作業平面Ｂ１及びＢ２で
要素指定を行わなくても、モデルＢ内での各２次元設計
平面／３次元設計空間間の対応関係により３次元設計空
間ＢＳから指定を行った要素に対応する要素が２次元設
計平面Ｂ１、Ｂ２でも自動的選択される。

【００６１】次に指定要素を新規モデルＺに移動する
と、モデルＢのモデル内の対応関係及び他のモデルとの
モデル間参照からモデルＢとＺとの間のモデル間参照を
自動的に生成する。

【００６２】図１４は、図１３での新規モデルの作成処
理における各２次元設計平面における、空間的属性の継
承について説明する図である。新規モデル作成時、新規
モデルの各２次元設計平面は、元のモデルからその２次
元設計平面の空間的属性を引き継ぐことにより、３次元
的に整合性を取る事が出来る。図１４の場合、２次元設
計平面Ｚ１は、その生成時に元のモデルであるモデルＢ
の対応する２次元設計平面から空間的属性「上面図」を
継承し、２次元設計平面Ｚ２は空間的属性「正面図」を
継承する。尚新規モデル生成時に、設計者から座標軸の
回転や、ミラー変換の指示が有った時は、対応する空間
的属性に変更する。例えば図１４でＺ軸に対し９０°回
転が指示されたならば２次元設計平面Ｚ１の空間的属性
を２次元設計平面Ｂ１の「上面図」から「正面図」に変
更して設定する。また３次元設計空間ＺＳにおいても、
その生成時に元のモデルＢの３次元設計空間ＢＳから継
承する。又この２次元設計平面の場合と同様、３次元設
計空間においても、座標軸の回転やミラー変換の指示に
対して対応する空間属性への変更が行われる。

【００６３】次に図１３の新規モデルへの指定要素の移
動時の処理について説明する。指定要素を元のモデルか
ら新規モデルへ移動する際、指定元のモデルの２次元設
計平面から指定する場合には、設計者にその指定要素に
基準点を設定してもらわなければならない。本実施形態
のシステムでは、設計者によるこの基準点の指定時に、
設計者に新規モデルが空間的に整合性を持つようにガイ
ド（自動化）を行う。

【００６４】図１５は、システムが行うガイドの例を示
す図である。同図の例の場合、指定元のモデルＸの３つ
の２次元設計平面Ｘ１（ｘｚ平面）、Ｘ２（ｘｙ平
面）、Ｘ３（ｚｙ平面）において、設計者はＸ１、Ｘ
２、Ｘ３の順に基準点を指定している。

【００６５】まず設計者は、２次元設計平面Ｘ１上で新
規モデルへ移動する要素１４１を指定し、その要素１４
１の基準点としてを指定する。次に設計者は、２次元
設計平面Ｘ２上で基準点を設定するために新規モデルへ
移動する要素１４２を指定する。そして、要素１４２上
に基準点を設定しようとすると、システムは２次元設
計平面での基準点の位置と２次元設計平面Ｘ１とＸ２
の参照関係から２次元設計平面Ｘ１上の(a) と２次元設
計平面Ｘ２上の(c) が同じであることを認識し、入力ガ
イドとして２次元設計平面Ｘ２上でのｘ方向を固定し、
ｙ方向のみ指定の対象とする。

【００６６】次に、設計者が２次元設計平面Ｘ上に基準
点を設定すると、基準点及びの設定位置と２次元
設計平面Ｘ３とＸ１、Ｘ２との参照関係から、システム
は２次元設計平面Ｘ３上の(e) とＸ２上の(d) 及びＸ３
上の(f) とＸ１上の(b) が同じである事を認識し、基準
点及びと整合性の取れた基準点が２次元設計平面
Ｘ３上の要素１４３に自動的に設定される。

【００６７】この様にして２次元設計平面上での基準点
として、システムのガイドにより空間的に整合性の取れ
たものが設定される。また本システムでは、３次元設計
空間と各２次元設計平面との参照関係が設定管理されて
いるので、３次元設計空間上に３次元参照を設定すれ
ば、各２次元設計平面上の指定要素の基準点は自動的に
求まる。

【００６８】図１６において、３次元設計空間Ｘｓ上で
基準点、第１軸（ｘ軸）、第２軸（ｙ軸）を設定する
と各２次元設計平面Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３上で選択した２次
元の指定要素に対する基準点及び第１軸及び、第２
軸及び新規モデルの第１軸との角度である配置角度が
２次元参照として自動的に求まる。

【００６９】次に新規のモデル間参照の設定について説
明する。以下の説明は図１７のモデルＡにモデルＣを参
照配置した場合を例としている。ＣＡＳＥ１（１つの２次元設計平面（正面図）に設定配
置する場合）図１８は、ＣＡＳＥ１として１つの２次元設計平面Ａ２
（正面図）に２次元設計平面Ｃ２を設定配置する場合の
処理フローを示す図である。

【００７０】まず、参照元の設計平面Ａ２と、参照先の
設計平面Ｃ２を指定する（ステップＳ３１）。次に参照
先の設計平面Ｃ２上で参照配置するための基準点及び方
向を示す基準ベクトル、及び参照元Ａ２の設計平面Ｃ２
で配置位置及び方向を示す配置ベクトルを設計者に指定
させる（ステップＳ３２）。

【００７１】そして、ステップＳ３２で設定させた参照
元の配置ベクトル及び参照先の基準ベクトルを合わせ、
設計平面Ａ２上に設計平面Ｃ２を設定配置する。これに
より、設計平面Ａ２と設計平面Ｃ２との参照関係が作成
される（ステップＳ３３）。

【００７２】ＣＡＳＥ２図１８は、ＣＡＳＥ２として、ＣＡＳＥ１によって１つ
の２次元設計平面に対して参照関係が設定された後、同
じモデルの別の設計平面との間に参照関係を設定する場
合を示す図である。

【００７３】同図の初期状態としてモデルＡの正面図で
ある設計平面Ａ２とモデルＣの設計平面Ｃ２との間に参
照関係が設定されている。この状態から、次にモデル
Ａ、Ｃの上面図である設計平面Ａ１とＣ１との間に設計
平面Ａ２とＣ２の２次元参照及び後述する座標関係対応
テーブルと２Ｄ３Ｄ配置整合性対応テーブルから参照関
係を設定する。

【００７４】まず設計平面Ｃ１上で指定要素１８１を指
定する（ステップ４１）。次に後述する座標関係対応テ
ーブルを使って、設計平面Ｃ２の基準点に対応する直線
１８２をガイド表示し、その直線上１８２に整合性が取
れるように基準点を設定する（ステップ４２）。

【００７５】この基準点と設計平面Ａ２とＣ２の参照
関係とが整合性が取れるように設計平面Ａ１上に軸方向
に固定したガイド線１８３を表示する。そしてこのガイ
ド線上の任意の位置に設計者に配置点を設定してもら
う（ステップ４３）。この配置点に設計平面Ｃ１上の
基準点を合わせて設計平面Ｃ１を設計平面Ａ１上に設
定配置することにより、設計平面Ａ１とＣ１との間に参
照関係（２次元参照）が設定される。モデルＡとモデル
Ｃとの間には設計平面Ａ１とＣ１及び設計平面Ａ２とＣ
２の２つの２次元参照が設定される。これにより後述す
るビュー連動２Ｄ部品構造データが作成され複数のビュ
ーに跨がって１つの部品として認識できるようになり、
連動操作が可能となる。ＣＡＳＥ３（３次元参照を設定後、２次元参照を設定）図２０は、ＣＡＳＥ３として、３次元設計空間間に３次
元参照を設定し、この３次元参照を元にして２次元参照
を設定する場合を示す図である。

【００７６】同図において、まずモデルＣの３次元設計
空間ＣＳ上の指定要素１９１を選択し、この指定要素１
９１に対して基準点、第１軸及び第２軸（基準ベクトル
）を指示する（ステップ５１）。

【００７７】次に配置先のモデルＡの３次元設計空間Ａ
Ｓ上に配置点、第１軸、第２軸（配置ベクトル）を指
示する（ステップ５２）。この配置ベクトルに３次元
設計空間ＣＳ上の基準ベクトルを合わせて３次元設計
空間ＣＳを３次元設計空間ＡＳ上に設定配置することに
より、３次元設計空間ＡＳとＣＳとの間に参照関係（３
次元参照）が設定される（ステップ５３）。

【００７８】次に既にモデルＡと３次元参照が設定され
ているモデルＣの２次元設計平面Ｃ１及びＣ２上から、
指定要素１９２及び１９３を選択指示する（ステップ５
４）。これにより、ステップ５３で設定された３次元参
照と、後述する座標関係対応テーブル及び２Ｄ３Ｄ配置
整合性対応テーブルから２次元参照を自動生成する（ス
テップＳ５５）。

【００７９】次にこれまで説明してきた本実施形態の処
理動作をより具体的構成を用いて説明する。以下の想定
では、各２次元設計平面は６面図のみで、１つのモデル
は親モデル上に１つのみ配置されている。また部品の移
動等の操作は、平行移動及び９０°単位の回転移動のみ
となっている。

【００８０】尚上記想定は、説明の簡略化の為であり、
上記点を拡張するためには以下を考慮したデータ構造、
処理を行えば容易に実現可能である。・平面の定義を空間上の任意平面としてデータを拡張す
る。・上記拡張データを基に、２次元作業平面−３次元作業
空間の対応テーブルを作成する。・任意移動操作を行う場合、２次元参照を変更したり新
たに設定する必要がでてくるが、これらに対する処理を
移動操作と同時に、或は対話的に行えるようにする。ま
た、整合性のチェックを行い、そのチェック結果を通知
する。・配置されていない作業平面、或は元々無い作業平面に
対しては、３次元データから起こしたものを新たに２次
元データとして設定する。或は新しく対応する作業平面
を開設し、その形状を作成する等の処理を行う。

【００８１】図２１は、本発明を２次元／３次元連携Ｃ
ＡＤシステムとして構成した場合の概略構成図である。
尚本発明は、図２１の様な２次元／３次元連携ＣＡＤシ
ステムとして実現するもののみではなく、２次元ＣＡＤ
或は３次元ＣＡＤとして構成する事も出来る。この場合
には、本実施形態による２次元／３次元ＣＡＤは別構成
の３次元ＣＡＤや２次元ＣＡＤと接続され、それらのＣ
ＡＤが２次元／３次元データを共有し複数のＣＡＤを連
携する連携手段を備える構成となる。或は自己を介して
２次元ＣＡＤと３次元ＣＡＤの連携を実現する連携シス
テムとして構成する事も出来る。

【００８２】図２１の２次元／３次元連携ＣＡＤシステ
ム１は、システムを操作し設計を行う設計者との応答を
行うユーザ入出力２と接続されている。このユーザ入出
力は、例えば端末情報処理装置であったり、モニタ、プ
リンタ、キーボードやポインティングデバイスなど設計
者が２次元／３次元連携ＣＡＤシステム１に対する指示
入力を行ったり、２次元／３次元連携ＣＡＤ１が設計者
に対し、２次元／３次元データを２次元図面や３次元モ
デルなどの形で２次元／３次元データ出力するものであ
る。

【００８３】２次元／３次元連携ＣＡＤシステム１は、
２次元／３次元データ編集ユニット１１、モデル図形格
納データベース１２、テーブルファイル１３及び作業メ
モリ１４を備えている。尚図２１は、本実施形態に関連
する部分のみを記載するものである。

【００８４】２次元／３次元データ編集ユニット１１
は、２次元／３次元連携ＣＡＤシステム１が扱う２次元
／３次元データを処理・加工するユニットで、モデル図
形格納データベース１２内のデータからユーザ入出力装
置２上に作業平面を生成したり、設計者からの操作指示
を受け付けて、対応する処理を行ったりする。また、ユ
ーザからの指示により、テーブルファイル１３内の各テ
ーブルを用いて、モデル図形格納データベース１２内の
２次元／３次元データから３次元設計空間上に３次元モ
デルの自動組み立てを行ったり、後述する種々のテーブ
ルを作業メモリ上に作成し、モデル間参照やモデル内の
対応関係の設定・管理を行ったりする。尚この２次元／
３次元データ編集ユニット１１はハードウエアによって
も実現可能であるが、ソフトウエアによって実現するの
が一般的である。モデル図形格納データベース１２は、
各設計平面の図面データをモデル毎にデータベース化し
て記憶するものである。テーブルファイル１３は、２次
元／３次元データ編集ユニット１１が用いる処理用テー
ブルが格納されているファイルである。作業メモリ１４
は、２次元／３次元データ編集ユニット１１が、その処
理においてワークメモリとして用いるものである。ま
た、作業メモリ１４には、モデル内の各２次元設計平面
／３次元設計空間間の対応関係やモデル間の参照がテー
ブルの形で記憶される。

【００８５】図２２は、モデル図形格納データベース１
２のデータ構造を示す図である。モデル図形格納データ
ベース１２は、各設計平面の図面データをモデル毎にデ
ータベース化して記憶するもので、内部に図２（ａ）の
モデル情報に対応するモデル情報部１２２、各２次元設
計平面に対応する作業平面データ部１２３及び３次元設
計空間に対応する作業空間データ部１２４が、各モデル
毎にデータベース化して記憶されている。

【００８６】モデル情報部１２２は各モデル毎に作成さ
れるもので、そのモデルが持つ各２次元設計平面／３次
元設計空間のデータを管理する。モデル情報部１２２
は、２次元設計平面数、その２次元設計平面の設計平面
ＩＤ及びこのモデルが３次元設計空間を持つかどうかを
示す設計空間開設フラグを備えている。

【００８７】作業平面データ部１２２は、各モデル内に
ある２次元設計平面に関する情報を管理するものであ
る。作業空間データ部１２３は、各モデル内にある３次
元設計空間に関する情報を管理するものである。

【００８８】図２３に作業平面データ部１２３の構成例
を示す。作業平面データ部１２３は、各モデル内にある
２次元データを格納する図形格納領域であり、平面名、
平面ＩＤ、図形データ部、単独２Ｄ部品構造データ部か
ら成る。

【００８９】平面名は、その作業平面データ部１２３の
対応する設計平面の名称で、平面ＩＤはこの設計平面の
識別子でモデル情報部内の設計平面ＩＤと対応してい
る。図形データ部及び単独２Ｄ部品構造データ部は、２
次元設計平面上の図面の図形データを記録するものであ
る。図形データ部は、この画面上で新規に加えられてい
るデータについてのもので、その図形ＩＤ及び図形の種
類や大きさなどを示す図形情報から構成されている。ま
た単独２Ｄ部品構造データ部は、参照設計平面を１つの
処理単位として扱う為に、この２次元設計平面が参照し
ている他のモデルの２次元設計平面に対する情報を記憶
するもので、この設計平面が他の設計平面を参照してい
る場合にはその設計平面が所属するモデルを示すファイ
ル名、そのファイル内でその設計平面を識別するための
平面データ部名、配置する位置を示す配置点並びに配置
角度、ミラー変換を行うか否かを示すミラーフラグ及び
ミラー変換を行う場合にはそのミラー軸が２Ｄ参照情報
として参照している各設計平面毎にＩＤが付されて記録
されている。尚設計平面が、参照関係において最下層に
あり他の設計平面を参照していない場合には、作業平面
データ部１２３はこの単独２Ｄ部品構造データ部を持た
ない構成となる。

【００９０】次に図２４に作業空間データ部１２４の構
成例を示す。作業空間データ部１２４は、図２３の作業
平面データ部１２３と基本的に同じ構成で、各モデル内
にある３次元データを格納する図形格納領域であり、図
形データ部及び単独３Ｄ部品構造データ部からなる。

【００９１】図形データ部及び単独３Ｄ部品構造データ
部は、図２４の図形データ部及び単独２Ｄ部品構造デー
タ部に対応するもので、３次元設計空間上の図面の図形
データを記録するものである。単独３Ｄ部品構造データ
部は、この３次元設計空間が参照している他のモデルの
３次元設計空間に対する情報を記憶するもので、参照し
ている設計空間が所属する子モデルを示すファイル名、
配置する位置を示す配置点、子モデルのＸ軸が対応する
親モデルの座標軸である第１軸、及び子モデルのＹ軸が
対応する親モデルの座標軸である第２軸が３Ｄ参照情報
として参照している各設計空間毎にＩＤが付されて記録
されている。尚設計空間が、参照関係において最下層に
あり他の設計空間を参照していない場合には、作業空間
データ部１２４は作業設計平面データ部１２３の場合と
同様この単独３Ｄ部品構造データ部を持たない構成とな
る。

【００９２】図２５に、作業平面データ部１２３の２Ｄ
参照情報による２次元設計平面上への参照画像の配置例
を示す。同図はユニット図というモデルの「ＸＹ」とい
うビュー上に部品図１というモデルの「ＸＹ」という２
次元設計平面を参照・配置する例である。この例では、
モデル「ユニット図」の２次元設計平面「ＸＹ」の２Ｄ
参照情報の配置点及び配置角度から、参照先の２次元設
計平面（モデル「部品図１」の「ＸＹ」）の基準点
（０，０）を、参照元の配置点（２０，２０）に合わせ
て参照元と参照先の２次元設計平面のｘ軸が平行（角度
０°）となるように配置される。又ミラーフラグに
「０」が設定されているので、２次元設計平面はミラー
変換されずに配置される。

【００９３】図２６は、作業空間データ部の３Ｄ参照情
報による３次元設計空間上への参照画像の配置例を示す
図である。同図はユニット図というモデルの３次元設計
空間のビュー上に部品図１というモデルの３次元設計空
間を参照配置する例である。このモデル「ユニット図」
の３Ｄ参照情報の配置点及び配置角度から、参照先の３
次元設計空間の基準点（０，０，０）が一致するよう
に、また参照元の３次元設計空間の配置点（１５，１
０，１０）に合わせて、参照先の第１軸（ｘ軸）が参照
元の−ｙ軸、参照先の第２軸（ｙ軸）が参照元の−ｚ軸
となるように座標変換して配置する。

【００９４】次に、テーブルファイル１４に記憶されて
いる座標関係対応テーブル及び２Ｄ３Ｄ配置整合性対応
テーブルについて説明する。図２７に座標関係対応テー
ブルの構成を示す。

【００９５】座標関係対応テーブルは、２次元設計平面
の３次元設計空間上での空間的な位置関係を示した対応
テーブルである。図２８は、各２次元設計平面とその３
次元座標系との対応関係を示す図である。

【００９６】本実施形態では、各２次元設計平面は６面
体の６面図のいずれかであることを想定しているが、そ
の６面図は、図２８（ａ）に示すように、３次元空間上
に設定したｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を３辺とし、原点を通る６
枚の無限平面として定義される。本実施形態では、同図
（ａ）の様に３次元空間を２次元設計平面に展開した
時、各２次元設計平面は、３次元空間の原点を通り、ｘ
軸、ｙ軸、ｚ軸のいずれかを法線ベクトルとした平面と
して定義される。そしてこれら各２次元設計平面に対し
て同図（ｂ）の様に平面ＩＤを、同図（ｃ）の様に平面
名を付している。また各２次元設計平面は同図（ｄ）の
様に右方向を第１軸（α軸）、上方向を第２軸（β軸）
の＋方向として定義される座標系として定義される。

【００９７】図２７の座標関係対応テーブルは、図２８
（ｃ）の各２次元設計平面に対して、３次元設計空間上
での空間的な位置関係を示したもので、各２次元設計平
面に対してその平面ＩＤ、平面名、各平面から見た３次
元座標軸の見え方、各２次元設計平面から３次元空間座
標への変換方程式（マトリクス），この変換方程式によ
る２次元データの３次元データへの（各２次元設計平面
の３次元座標への）変換テーブル，及び３次元データの
２次元データへの（３次元座標の各２次元設計平面へ
の）変換テーブルから構成されている。

【００９８】図２９は、２Ｄ３Ｄ配置整合性対応テーブ
ルの設計平面変換パターンを平面ＩＤによって示した図
である。この２Ｄ３Ｄ配置整合性対応テーブルは、参照
される子モデルの設計平面が参照元である親モデルの設
計平面上に設定配置される際の整合性を調べるためのテ
ーブルである。

【００９９】親図に子図を３次元的に整合性をもって参
照配置する場合、その配置の仕方は特定のものに限定さ
れる。よってどの親図にどの子図を参照配置させようと
しているのかを調べることによって整合性をチェックす
る事が出来る。

【０１００】本実施例の場合、各２次元設計平面は６面
図のいずれかなので、整合性の取れた参照・配置の場
合、親図と子図の参照関係は図２８に示す２４パターン
のいずれかになる。

【０１０１】すなわち、同図（ａ）の親図の位置に同図
（ｂ）に示された２４パターンのいずれかの関係で参照
配置されていれば、その参照は整合性の取れたものとな
る。例えば親図の平面ＩＤ１の２次元設計平面が平面Ｉ
Ｄ６の２次元設計平面の子図を参照配置し、以下平面Ｉ
Ｄ２が平面ＩＤ３、平面ＩＤ３が平面ＩＤ２、平面ＩＤ
４が平面ＩＤ５、平面ＩＤ５が平面ＩＤ４、平面ＩＤ６
が平面ＩＤ１の親図が子図を参照配置してた場合、図２
９（ｂ）の最下段の最右のパターンに対応するので、こ
の参照は整合性が取れたものと判断される。

【０１０２】図３０は、図２９の親図と子図の参照関係
の配置パターンを平面ＩＤではなく平面名で示したもの
である。また図３１は、図２９の参照関係の配置パター
ンを各平面から見た３次元座標軸の見え方によって表し
たものである。２Ｄ３Ｄ配置整合性対応テーブルを、こ
の図３０や図３１の様な構成としても、このテーブルを
図２９の場合と同様に参照関係の整合性のチェックに用
いる事が出来る。

【０１０３】図３２は親図と子図の参照関係の配置パタ
ーンを、配置の際に、第１軸（α軸）を何度回転させた
かで示した２Ｄ３Ｄ配置整合性対応テーブルである。同
図の子図の各位置は、図３０、３１、３２と対応してい
る。

【０１０４】同図中、０°、（±）９０°、１８０°、
２７０°は、親図への配置の際の第１軸に対しての反時
計回りの回転角度を示す。また、αミラー、βミラー
は、それぞれα軸、β軸に対してミラー変換を行うこと
を示す。

【０１０５】子図の親図への配置の整合性のチェック
は、この図３２及び図３０乃至３１に対して同じ配置の
パターンが有るかどうかを調べる事によって行われる。
図３３は、２次元設計平面パターンに対応する３次元変
換マトリクステーブルを示す図である。

【０１０６】同図での各ボックスの位置は、図２９、３
０、３１及び３２の２Ｄ３Ｄ配置整合性対応テーブルの
子図と対応している。同図は、子モデルから親モデルへ
の座標変換と対応マトリクスを示しており、例えば右上
の（ｘｙｚ）−＞（ｙ −ｘｚ）は、子モデルの
（ｘｙｚ）座標が、対応マトリクスによる行列演算
により、親モデルでは（ｙ −ｘｚ）に変換される事
を示している。

【０１０７】次に３次元モデルの自動組上げ処理の開始
時に、２次元／３次元データ編集ユニット１１によって
作業メモリ１４上に作成される各処理テーブルについて
説明する。これらの処理テーブルは、モデル内の各２次
元設計平面や３次元設計空間間の参照やモデル間参照を
管理するもの（参照データ）で、図２（ｂ）のモデル参
照情報に対応するものである。

【０１０８】作業メモリ１４上に作成されるテーブルに
は、アセンブリ管理テーブル、親子関係処理テーブル、
端末モデルテーブル、２Ｄ３Ｄ部品構造対応テーブル、
先親保持テーブル及び空間配置情報ｔｅｍｐデータがあ
り、このうち先親保持テーブル及び空間配置情報ｔｅｍ
ｐデータは処理の過程で一時的に作成されるテンポラリ
データである。

【０１０９】図３４にアセンブリ管理テーブルの構成例
を示す。アセンブリ管理テーブルは、階層構造を構成す
る各モデルのデータにＩＤ（モデルＩＤ）を振り付け、
モデル名（そのモデルのファイル名）トモデルＩＤとの
対応関係を管理するものである。図３４の例の場合、総
モデル数としてＮ、そして全モデルに対しモデルＩＤ１
〜Ｎとそれらに対応するモデルのモデル名が対応づけて
記録されている。

【０１１０】このアセンブリ管理テーブルは、３次元モ
デルの自動組上げ処理の前処理により作成され、処理モ
デルＩＤ振り付け処理時に対象となっているモデルのフ
ァイルをモデル図形格納データベース１２から読みだ
し、親モデルから子モデルへ順次配置関係を検索しなが
ら作成される。

【０１１１】親子関係処理テーブルは、ユーザによって
処理対象として指定されたモデルが参照している他のモ
デルとのモデル間の参照関係（親子関係）に対する情報
や親子関係処理の順序を管理するテーブルである。

【０１１２】図３５にこの親子関係処理テーブルの構成
例を示す。親子関係処理テーブルには、いずれかのモデ
ルに対して親モデルとなっているモデル毎にレコードが
作成される。このテーブルの１つのレコードは親子関係
処理順序ＩＤ、親モデルＩＤ、配置子モデルＩＤ、配置
数及び端末処理フラグより構成されている。親子関係処
理順序ＩＤは、いずれかのモデルの親モデルとなってい
るモデルに対して付されるＩＤで、モデルの親子関係を
検索、処理する親子関係処理の順序を示すものである。
この親子関係処理順序ＩＤの逆順に３次元モデルの自動
組上げ処理が行われる。親モデルＩＤは、参照関係にお
いて、親モデルとなるモデルのモデルＩＤである。配置
数及び配置子モデルＩＤは、それぞれ、その親モデルが
参照・配置している子モデルの数と子モデルのモデルＩ
Ｄである。末端処理フラグは、親子関係処理がこれ以上
不用な時設定されるフラグで、これより下の階層では参
照関係がないことを示す。

【０１１３】末端モデルテーブルは、参照関係において
最下層のモデルを示すテーブルで、子モデルを持たない
末端のモデルのモデルＩＤが設定される。図３６に末端
モデルテーブルの構成例を示す。同図では、末端のモデ
ルの数とその末端のモデルのモデルＩＤが通し番号と共
に記録されている。この末端モデルテーブルを調べるこ
とにより、２Ｄ／３ＤＣＡＤデータ処理ユニット１１は
このテーブルに記録されているモデルより下層には参照
関係がないこと認識できる。

【０１１４】２Ｄ３Ｄ部品構造対応テーブルは、親子関
係処理テーブルで管理されている各親子関係毎に生成さ
れ、各親子関係に対し、子モデルのどの２次元設計平面
が親モデルのどの２次元設計平面に参照配置されている
のか、いくつ配置されているのか等の情報を管理するも
のである。またその親子関係において、３次元設計空間
間での参照・配置が行われ、３次元参照が設定されてい
るかどうかを管理する。

【０１１５】図３７に２Ｄ３Ｄ部品構造対応テーブルの
構成例を示す。２Ｄ３Ｄ部品構造対応テーブルは、親子
関係処理ＩＤ、子モデルＩＤ、ビュー連動２Ｄ部品構造
データ部及び３Ｄ空間配置フラグより構成されている。
親子関係処理ＩＤは、親子関係処理テーブルの親モデル
ＩＤに対応するものである。子モデルＩＤは親子関係対
応テーブル内の親子関係ＩＤに対応する親モデルＩＤの
レコードに記憶されている配置子ＩＤのいずれかであ
る。ビュー連動２Ｄ部品構造データ部は、２次元データ
に対し、２次元設計平面に跨がって１つの部品として認
識する事を可能ためのデータで、配置平面数とそのは配
置平面数分の親図面配置平面ＩＤと子図面配置平面ＩＤ
を記憶している。３Ｄ空間配置フラグは、この２Ｄ３Ｄ
部品構造対応テーブルが管理する親子関係に対し３Ｄ参
照が設定されているか否かを示すもので、「０」がセッ
トされていれば子モデルの３次元設計空間が親モデルに
対して参照配置されておらず、３次元参照が設定されて
ないことを示す。また「１」がセットされていれば、子
モデルの３次元設計空間が親モデルに対して参照配置さ
れており、子モデルと親モデルの間に３次元参照が設定
されていることを示す。

【０１１６】図３８に先親保持テーブルを示す。先親保
持テーブルは、全階層に渡って親子関係処理を行うため
のテンポラリテーブルで、親モデルＩＤ（親子関係処理
ＩＤ）、子モデル数、通し番号（ＩＤ）、子モデルＩ
Ｄ、及びチェックフラグが記憶されている。

【０１１７】図３９は空間配置情報ｔｅｍｐデータを示
す図である。空間配置情報ｔｅｍｐデータは、３Ｄデー
タや３次元配置位置座標情報等から成る。

【０１１８】図４０は平行平面管理テーブルを示す図で
ある。平行平面管理テーブルには、３次元空間で平行に
配置される平面の平面ＩＤが組になって記憶されてい
る。

【０１１９】図４１は、２Ｄ／３ＤＣＡＤデータ処理ユ
ニット１１により実行される上記した各テーブルやデー
タを用いた３次元自動組み立て処理の全体フローを示す
フローチャートである。

【０１２０】同図においてまずステップＳ１０１として
モデルＩＤ割付け処理を行う。このモデルＩＤ割付け処
理は、図３４のアセンブリ管理テーブルを設定するアセ
ンブリ管理テーブル設定処理と図３６の末端モデルテー
ブルを設定する末端モデルテーブル設定処理から成る。
このモデルＩＤ割付け処理では、モデル図形格納データ
ベース１２を親から順に検索して、各モデルにＩＤを割
り付ける。

【０１２１】次にステップＳ１０２として、２Ｄ部品階
層構造からの親子関係データ抽出処理を行う。この２Ｄ
部品階層構造からの親子関係データ抽出処理は、図３５
の親子関係処理テーブル設定を行う親子関係処理テーブ
ル設定処理と、図３７の２Ｄ３Ｄ部品構造対応テーブル
の設定を行う２Ｄ３Ｄ部品構造対応テーブル設定処理か
ら成る。親子関係処理設定テーブル設定処理は、最上位
のモデルから順に各モデルの全ての平面データ部の単独
２Ｄ部品データ部を検索することによって、親子関係を
抽出しこれを親子関係処理テーブルに設定する。末端処
理フラグの設定では、配置子モデルＩＤと末端モデルテ
ーブルとを照合し、全ての配置子モデルＩＤが末端モデ
ルテーブルに存在する時、末端処理フラグを立てる。ま
た２Ｄ３Ｄ部品構造対応テーブル設定処理は、２Ｄ３Ｄ
部品構造対応テーブルのビューに跨がった部品の認識の
為のデータである２Ｄ部分の設定を行う処理で、親子関
係を検索し、全ての親子間の２Ｄ３Ｄ部品構造対応対応
テーブルのビュー連動２Ｄ部品構造データ部を設定す
る。

【０１２２】そして次にステップＳ１０３として、２Ｄ
部品配置情報からの３次元配置情報抽出処理を、親子関
係処理テーブルと２Ｄ３Ｄ部品構造対応テーブルに設定
されている全ての親子関係に対して、親子関係処理テー
ブルの順序ＩＤの逆順に行う。この３次元配置情報抽出
処理は、２Ｄ部品構造の作業平面間の整合性チェック処
理及び２次元参照の３次元データ化処理と、３次元部品
配置情報（３次元参照データ）設定処理から成る。

【０１２３】同一モデル内では座標関係対応テーブルに
より、２次元平面である２次元設計平面と３次元空間で
ある３次元設計空間に対応関係がある。また、２次元平
面での配置情報（２次元参照）が親モデルでの配置情報
であるため、この２次元参照を３次元情報に変換すれ
ば、そのまま３次元データにおける親モデルの空間的配
置情報（３次元参照）になる。従って、３次元配置情報
抽出処理を、３次元配置情報抽出処理及び２Ｄ部品構造
の作業平面間の整合性チェック処理及び２次元参照の３
次元データ化処理と３次元部品配置情報（３次元参照デ
ータ）設定処理により行う。

【０１２４】そして最後にステップＳ１０４で、ステッ
プＳ１０３の２Ｄ部品配置情報からの３次元配置情報抽
出処理で得られた３Ｄ参照データを利用して親子関係処
理テーブルの順序ＩＤの逆順に子モデルの３次元モデル
を親モデルに表示する若しくはコピーする３Ｄ部品自動
組み上げ処理を行う。

【０１２５】図４２及び図４３は、図４１のステップＳ
１０３の２Ｄ部品構造作業平面間の整合性チェック処理
及び２次元参照の３次元データ化処理の処理フローの詳
細を示すフローチャートである。

【０１２６】この２Ｄ部品構造作業平面間の制御性チェ
ック処理及び２次元参照の３次元データ化処理は、親子
関係処理テーブル及び２Ｄ３Ｄ部品化構造対応テーブル
に設定されている各親子関係について、親モデルの設計
平面に配置されている子モデルの設計平面の整合性をチ
ェックし、整合性に矛盾が無ければ、子モデルのｘ軸に
対応する親モデルの座標軸を第１軸として、子モデルの
ｙ軸に対応する親モデルの座標軸等を、空間配置情報ｔ
ｅｍｐデータとして作業メモリ１１に格納するものであ
る。

【０１２７】処理が開始されると、まず、空間配置情報
ｔｅｍｐデータをクリアする（ステップＳ２０１）。次
に、今注目している親子関係（親ＩＤ、子ＩＤ）におい
て、対応する２Ｄ３Ｄ部品構造テーブルのビュー連動２
Ｄ部品構造データ及び各設計平面の作業平面データ部１
２３の単独２Ｄ部品構造データ部を検索し、必要な情報
を抽出する（ステップＳ２０２）。そして親モデルの設
計平面へ参照・配置されている配置数が１つならば（ス
テップＳ２０３、＝１）、作業平面データ部１２３及び
２Ｄ／３Ｄ部品構造テーブルから親配置平面ＩＤ、子配
置平面ＩＤ、基準点及び配置角度を抽出する（ステップ
Ｓ２０５）。そして、基準点を通り、親配置平面の法線
ベクトル方向のガイドを提示し、ユーザに奥行を指示さ
せる（ステップＳ２０６）。

【０１２８】そして、ステップＳ２０５及びステップＳ
２０６で得られたデータを、座標関係対応テーブルに基
づいて３次元データ化し、空間配置情報ｔｅｍｐデータ
に格納し（ステップＳ２０７）、３次元データ化処理を
終了する。

【０１２９】一方、ステップＳ２０３で、親モデルの設
計平面への配置数が２つ以上ならば（ステップＳ２０
３、≧２）、次に、親配置平面、子配置平面が共に非平
行であるものが有るかをチェックする（ステップＳ２０
４）。このチェックは図４０の平行平面管理テーブルと
親配置平面及び子配置平面の平面ＩＤを照合して平行平
面管理テーブル内に無い組合わせかどうかを調べること
により行われる。そして、非平行なものがなければ（ス
テップＳ２０４、ＮＯ）ステップＳ２０５の処理に移行
し、非平行なものが有れば（ステップＳ２０４、ＹＥ
Ｓ）、ステップＳ２０８の処理に移る。

【０１３０】ステップＳ２０８では、ビュー連動２Ｄ部
品構造データ及び２次元参照データを利用して整合性を
チェックする。この整合性のチェックは、各２次元参照
の配置点を通り配置されている親モデルの平面に垂直な
直線との交点を計算し（ステップＳ２０８Ａ）、また２
次元参照データと２Ｄ３Ｄ配置整合性対応テーブルと比
較することにより行われる（ステップＳ２０８Ｂ）。

【０１３１】次に、整合性に矛盾が有るか判断し（ステ
ップＳ２０９）、整合性に矛盾が場合、即ち３次元空間
上に交点が求まらなかったり、２Ｄ３Ｄ配置整合性対応
テーブルと比較した結果、そのテーブルに無い組合わせ
の親子関係があった場合（ステップＳ２０９、ＹＥ
Ｓ）、設計者に対話的に整合性を取らせ、再度ステップ
Ｓ２０８の整合性チェックを行う。

【０１３２】またステップＳ２０９で矛盾が無かった場
合には（ステップＳ２０９、ＮＯ）、求められた３次元
交点を空間配置情報ｔｅｍｐデータの３Ｄ配置位置に格
納する（ステップＳ２１０）。

【０１３３】そして親配置平面のＩＤ値が最小の２Ｄ参
照データを抽出し、子モデルのｘ軸、ｙ軸、ｚ軸が親モ
デルのｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のどれに対応するかを２Ｄ３Ｄ
配置整合性データと照合して求め、空間配置情報ｔｅｍ
ｐデータの第１軸には、子モデルのｘ軸に対応する親モ
デルの座標軸を、第２軸には子モデルのｙ軸に対応する
親モデルの座標軸を格納して（ステップＳ２１１）、処
理を終了する。

【０１３４】図４４は、図４１のステップＳ１０２の３
次元部品配置情報（３次元データ）設定処理の詳細を示
すフローチャートである。図４３の処理が開始される
と、まず、図４１、４２に示した２Ｄ部品構造作業平面
間の整合性チェック処理（ステップＳ２０８）及び２次
元参照の３次元データ化処理（ステップＳ２０７）で得
られた空間配置ｔｅｍｐデータを、対応する親モデルの
作業空間データ部１２４の中にある単独３Ｄ部品データ
部に３Ｄ参照情報として格納する（ステップＳ３０
１）。

【０１３５】そして、対応する２Ｄ／３Ｄ部品構造対応
テーブルの３Ｄ空間配置フラグを立てて（ステップＳ３
０２）、処理を終了する。図４５は、６面図における連
動動作を示す図である。

【０１３６】同図は６面図の内、ある２次元設計平面上
で子図が移動した場合、他の２次元設計平面でその動き
がどの様に連動されるかを示している。同図（ａ）の６
個の各子図には、Ｖ１〜Ｖ６の２次元設定平面が設定さ
れており、Ａ〜Ｆは、それぞれ、各２次元設定平面Ｖ１
〜Ｖ６の縦軸を表している。

【０１３７】同図（ａ）のように、２次元設定平面Ｖ１
〜Ｖ６及びそれらの縦軸Ａ〜Ｆが設定された各子図にお
いて、同図（ｂ）の左端の列に示すように、上記各子図
の縦軸Ａ〜Ｆを矢印に方向に移動すると、この移動に連
動して、他の子図が、同図（ｂ）のＶ１〜Ｖ６の欄の列
に示す矢印の方向に連動して移動する。

【０１３８】図４６は、上述した本実施形態におけるＣ
ＡＤシステムや連携システム等の各情報処理システムの
環境を示す図である。この情報処理システムは、図４６
の様にＣＰＵ２０１、主記憶装置２０２、ハードディス
ク装置２０３、ディスプレイ、キーボード、マウス等を
備えた入出力装置２０４、モデム、ＬＡＮアダプタ等の
ネットワーク接続装置２０５及びＣＤ，ＤＶＤ，光ディ
スク、フロッピーディスクなどの可搬記憶媒体２０７が
装着され、それから記憶内容を読み出す媒体読取り装置
２０６を有し、これらが互いにバス２０８により接続さ
れる構成となっている。

【０１３９】図４６の情報処理システムでは、媒体読取
り装置２０６により可搬記憶媒体２０７に記憶されてい
るプログラム、データを読み出し、これを主記憶装置２
０２またはハードディスク２０３にロードまたは格納す
る。そして本実施形態による各処理は、ＣＰＵ２０１が
このプログラムやデータを主記憶装置２０２上にロード
して実行することにより、ソフトウエア的に実現するこ
とが可能である。

【０１４０】また、この情報処理システムでは、可搬記
憶媒体２０７を用いてアプリケーションソフトの交換が
行われる場合がある。よって、本発明は、ＣＡＤシステ
ムやＣＡＤ連携システムに限らず、コンピュータにより
使用されたときに、上述の本発明の実施の形態の機能を
コンピュータに行わせるためのコンピュータが読み出し
可能な記憶媒体として構成することもできる。

【０１４１】この場合、「記憶媒体」としては、例えば
図４７に示されるように、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピーデ
ィスク（あるいはＭＯ、ＤＶＤ、リムーバブル磁気ディ
スク等であってもよい）等の媒体駆動装置３０７に脱着
可能な可搬記憶媒体３０６や、ネットワーク回線３０３
経由で送信される外部の情報提供業者が保有する情報提
処理装置（サーバ等）内の記憶デバイス（データベース
等）３０２、あるいは情報処理装置３０１の本体３０４
内のメモリ（ＲＡＭ又は外部記憶装置）３０５３０５等
が含まれる。可搬記憶媒体３０６や記憶デバイス（デー
タベース等）３０２に記憶されているプログラムは、本
体３０４内のメモリ（ＲＡＭ又は外部記憶装置等）３０
５にロードされて、実行され、上述した本実施形態の各
機能を実現する。

【０１４２】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、２次元設計平面／３次元設計空間の階層構造を
管理する情報を利用して、３次元モデルの組み上げを自
動的に行う事が出来る。

【０１４３】また２次元設計平面間、または２次元設計
平面と３次元設計空間で、面図に跨がった部品の移動、
コピー、削除等の編集操作がや面図に跨がった編集操作
等を連動可能とする。更には２次元設計平面データと３
次元設計空間データ間での部品構造単位での対応関係を
管理することができる。

【０１４４】また、複数の設計平面、設計空間に分散さ
れて表現されている部品やユニットが有る場合でも、そ
れらのある１つの作業平面での部品の配置位置等の変更
が、他の関連する２次元設計平面や３次元設計空間に及
ぼす影響範囲を、ユーザに通知する事が出来る。

【０１４５】更に、整合性を確認しながら、対話的に編
集処理を行うことが可能となる。また、ある設計平面／
設計空間上にに表現されている図形要素に対して行った
操作を、関連する他の設計平面／設計空間に自動的に反
映させることができる。また、部品位置関係などの３次
元的整合性を、２次元設計平面上でチェックすることが
できる。

【０１４６】また、更に、任意の階層の任意のモデルや
任意の作業平面または作業空間の任意の参照情報（配置
情報等）や形状の編集操作を、処理対象となるモデルや
作業平面または作業空間を切り替えることなく行うこと
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明のＣＡＤシステムでの、各設計平面に対
するデータ構成を示す図である。

【図３】２次元設計平面の空間的属性についての説明図
である。

【図４】各設計平面間の参照関係を示す図である。

【図５】３次元参照を自動的に作成する処理フローを示
すイメージ図である。

【図６】３次元参照を自動的に作成する処理フローを示
すフローチャートである。

【図７】配置点及び配置ベクトルの変換処理の説明図で
ある。

【図８】３次元参照及び３次元モデル作成の処理を示す
フローチャートである。

【図９】２次元設計平面上での部品の移動処理を示す図
である。

【図１０】図９の部品の移動における処理フローを示す
フローチャートである。

【図１１】編集指示の関連する他のモデルへの反映を示
す図である。

【図１２】入力対象としてモデルを指定し、業平面や作
業空間を切替えることなく編集作業を行った場合を示す
図である。

【図１３】新規モデルの作成処理を示す図である。

【図１４】新規モデルの作成処理における各２次元設計
平面における、空間的属性の継承について説明する図で
ある。

【図１５】ガイドの例を示す図である。

【図１６】３次元設計空間上への３次元参照の設定によ
る各２次元設計平面上の指定要素の基準点の自動設定を
示す図である。

【図１７】新規のモデル間参照の設定についての前提を
示す図である。

【図１８】ＣＡＳＥ１の処理フローを示す図である。

【図１９】ＣＡＳＥ２の処理フローを示す図である。

【図２０】ＣＡＳＥ３の処理フローを示す図である。

【図２１】本発明を２次元／３次元連携ＣＡＤシステム
として構成した場合の概略構成図である。

【図２２】モデル図形格納データベース１２内に格納さ
れているデータ構成を示す図である。

【図２３】作業平面データ部の構成例を示す図である。

【図２４】作業空間データ部の構成例を示す図である。

【図２５】作業平面データ部の２Ｄ参照情報による２次
元設計平面上への参照画像の配置例を示す図である。

【図２６】作業空間データ部の３Ｄ参照情報による３次
元設計空間上への参照画像の配置例を示す図である。

【図２７】座標関係対応テーブルを示す図である。

【図２８】各２次元設計平面とその３次元座標系との対
応関係を示す図である。

【図２９】２Ｄ３Ｄ配置整合性対応テーブルの設計平面
変換パターンを平面ＩＤによって示した図である。

【図３０】２Ｄ３Ｄ配置整合性対応テーブルの設計平面
変換パターンを平面名によって示した図である。

【図３１】２Ｄ３Ｄ配置整合性対応テーブルの設計平面
変換パターンを３次元座標軸の見え方によって示した図
である。

【図３２】第１軸を何度回転させたかで示した２Ｄ３Ｄ
配置整合性対応テーブルを示す図である。

【図３３】２次元設計平面パターンに対応する３次元変
換マトリクステーブルを示す図である。

【図３４】アセンブリ管理テーブルの構成例を示す。

【図３５】親子関係処理テーブルの構成例を示す図であ
る。

【図３６】末端モデルテーブルの構成例を示す図であ
る。

【図３７】２Ｄ３Ｄ部品構造対応テーブルの構成例を示
す図である。

【図３８】先親保持テーブルを示す図である。

【図３９】空間配置情報ｔｅｍｐデータを示す図であ
る。

【図４０】平行平面管理テーブルを示す図である。

【図４１】テーブルやデータを用いて３次元自動組み立
て処理のフローを示すフローチャートである。

【図４２】２Ｄ部品構造作業平面間の制御性チェック処
理及び２次元参照の３次元データ化処理のフローチャー
ト（その１）である。

【図４３】２Ｄ部品構造作業平面間の制御性チェック処
理及び２次元参照の３次元データ化処理のフローチャー
ト（その２）である。

【図４４】３次元部品配置情報設定処理を示すフローチ
ャートである。

【図４５】６面図における連動動作を示す図である。

【図４６】本システムが用いられる情報処理システムの
環境図である。

【図４７】記憶媒体の例を示す図である。

【図４８】従来のＣＡＤでのデータの管理方法を示す図
である。

【符号の説明】

１２Ｄ／３Ｄ連携ＣＡＤシステム２ユーザ入出力装置１１２次元／３次元ＣＡＤデータ編集ユニット１２モデル図形格納データベース１３テーブルファイル１４作業メモリ２１ＣＡＤシステム２２モデル間参照管理手段２３モデル内対応関係管理手段２４モデル２５２次元設計平面２６３次元設計空間２７対応関係２８参照情報２０１ＣＰＵ２０２主記憶装置２０３ハードディスク２０４入出力装置２０５ネットワーク接続装置２０６媒体読取り装置２０７可搬記憶媒体２０８バス３０１情報処理装置３０２プログラム（データ）情報提供業者３０３ネットワーク回線３０４情報処理装置本体（コンピュータ）３０５プログラム（データ）３０６可搬記録媒体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】他の２次元設計平面／３次元設計空間を
参照して構成される２次元設計平面／３次元設計空間を
扱うＣＡＤシステムであって同一の対象に対する２次元
設計平面や３次元設計空間の間の対応関係を管理するモ
デル内対応関係管理手段と、同一の対象に対する２次元設計平面や３次元設計空間か
ら構成されるモデル間の参照を管理するモデル間参照管
理手段と、を備えることを特徴とするＣＡＤシステム。
【請求項２】第１のモデルに属する複数の２次元設計
平面の第２のモデルに属する２次元設計平面への２次元
参照と、前記第１のモデル内の対応関係及び前記第２の
モデル内の対応関係から、前記第１のモデルの３次元設
計空間と前記第２のモデルの３次元設計空間との３次元
参照を作成する自動組上げ手段を更に備えることを特徴
とする請求項１に記載のＣＡＤシステム。
【請求項３】前記自動組上げ手段は、前記第１のモデ
ルに属する複数の２次元設計平面の２次元参照と、前記
第１のモデル内の対応関係を用いて、前記第１のモデル
に属する３次元設計空間を自動的に組上げることを特徴
とする請求項２に記載のＣＡＤシステム。
【請求項４】前記自動組上げ手段は、参照関係におい
て最下層のモデルから順に、参照元のモデル内の対応関
係から該参照元の３次元設計空間上に配置ベクトルを決
定し、参照先のモデル内の対応関係から該参照先のモデ
ルの３次元設計空間上に基準ベクトルを決定し、前記配
置ベクトルと基準ベクトルとの変換マトリクスを生成
し、該変換マトリクスを元に前記参照元のモデルの３次
元設計空間を組上げることを特徴とする請求項３記載の
ＣＡＤシステム。
【請求項５】前記モデル間の２次元参照若しくは３次
元参照の１つを操作した時、前記モデル間参照管理手段
は、前記モデル間の他の２次元参照や３次元参照を前記
操作に対応して操作することを特徴とする請求項１乃至
４のいずれか１つに記載のＣＡＤシステム。
【請求項６】前記モデル間参照管理手段は、前記モデ
ル間の他の２次元参照や３次元参照を前記操作に対応し
て自動的に操作することを特徴とする請求項５に記載の
ＣＡＤシステム。
【請求項７】前記モデル間参照管理手段は、前記モデ
ル間の他の２次元参照や３次元参照を前記操作に対応し
て設計者と対話的に操作することを特徴とする請求項５
に記載のＣＡＤシステム。
【請求項８】前記モデル間参照管理手段は、前記操作
に対応して整合性を設計者に通知することを特徴とする
請求項１乃至７に記載のＣＡＤシステム。
【請求項９】第３のモデルに属する２次元設計平面若
しくは３次元設計空間と第４のモデルに属する２次元設
計平面若しくは３次元設計空間との間に新たな参照を設
定した時、該新たな参照、前記第３のモデル内の対応関
係及び前記第４のモデル内の対応関係から、前記第３の
モデルに属する他の２次元設計平面及び３次元設計空間
と前記第４のモデルに属する他の２次元設計平面及び３
次元設計空間との間に整合性の取れた参照を設定する新
規参照設定手段を更に備えることを特徴とする請求項１
乃至８のいずれか１つに記載のＣＡＤシステム。
【請求項１０】前記モデル内の対応関係を用い、前記
モデルに属する複数の２次元設計平面／３次元設計空間
を編集対象として指定する事を特徴とする請求項１乃至
９のいずれか１つに記載のＣＡＤシステム。
【請求項１１】第５のモデルに属する２次元設計平面
若しくは３次元設計空間の指定された要素を、新規の第
６のモデルに移動すると、前記モデル間参照管理手段
は、前記第５のモデルと第６のモデルとの間にモデル間
参照を設定することを特徴とする請求項１乃至１０のい
ずれか１つに記載のＣＡＤシステム。
【請求項１２】前記第６のモデル生成時に、前記モデ
ル内対応関係管理手段は前記第６のモデルのモデル内対
応関係を設定することを特徴とする請求項１１に記載の
ＣＡＤシステム。
【請求項１３】前記第６のモデル生成時に該第６のモ
デルに属する各２次元設計平面及び３次元設計空間が空
間的に整合性を保つように設計者に指示を行うことを特
徴とする請求項１１又は１２に記載のＣＡＤシステム。
【請求項１４】２次元ＣＡＤと３次元ＣＡＤとの間で
の図形データの連携を行う連携システムであって同一の
対象に対する２次元ＣＡＤによる２次元設計平面や３次
元ＣＡＤによる３次元設計空間の間の対応関係を管理す
るモデル内対応関係管理手段と、同一の対象に対する２次元設計平面や３次元設計空間か
ら構成されるモデル間の参照を管理するモデル間参照管
理手段と、を備えることを特徴とする連携システム。
【請求項１５】第１のモデルに属する複数の２次元設
計平面の第２のモデルに属する２次元設計平面への２次
元参照と、前記第１のモデル内の対応関係及び前記第２
のモデル内の対応関係から、前記第１のモデルの３次元
設計空間と前記第２のモデルの３次元設計空間との３次
元参照を作成する３次元参照作成手段を更に備えること
を特徴とする請求項１４に記載の連携システム。
【請求項１６】前記自動組上げ手段は、同じモデルに
属する複数の２次元設計平面の２次元参照と、前記モデ
ル内の対応関係を用いて、前記同じモデルに属する３次
元設計空間を自動的に組上げることを特徴とする請求項
１５に記載の連携システム。
【請求項１７】同一の対象に対する２次元設計平面や
３次元設計空間の間の対応関係を管理し、同一の対象に対する２次元設計平面や３次元設計空間か
ら構成されるモデル間の参照を管理することを特徴とす
るＣＡＤデータ管理方法。
【請求項１８】前記対応関係は、モデル内の各２次元
設計平面の空間的な属性であることを特徴とする請求項
１７に記載のＣＡＤデータ管理方法。
【請求項１９】第１のモデルに属する複数の２次元設
計平面の第２のモデルに属する２次元設計平面への２次
元参照と、前記第１のモデル内の対応関係及び前記第２
のモデル内の対応関係から、前記第１のモデルの３次元
設計空間と前記第２のモデルの３次元設計空間との３次
元参照を設定することを特徴とする請求項１７又は１８
に記載のＣＡＤデータ管理方法。
【請求項２０】ＣＡＤシステムを構成するコンピュー
タにより使用された時、同一の対象に対する２次元設計平面や３次元設計空間の
間の対応関係を管理し、同一の対象に対する２次元設計平面や３次元設計空間か
ら構成されるモデル間の参照を管理し、第１のモデルに属する複数の２次元設計平面の第２のモ
デルに属する２次元設計平面への２次元参照と、前記第
１のモデル内の対応関係及び前記第２のモデル内の対応
関係から、前記第１のモデルの３次元設計空間と前記第
２のモデルの３次元設計空間との３次元参照を作成し、前記３次元参照を用いて、前記第１のモデルに属する３
次元設計空間を自動的に組上げることを前記コンピュー
タに行わせるためプログラムを記憶した前記コンピュー
タが読み出し可能な記録媒体。