JP2001331536A - Ｃａｄシステムにおける編集方法、媒体、およびプログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、基本形状を順次組み合わせて３次元
形状を作成する３次元ＣＡＤシステムにおいて、最終的
に得られた３次元形状に顕在化されない基本形状をユー
ザに把握させ、特定させることを技術的課題とする。 【解決手段】本発明は、表示画面上に表示された基本形
状を操作部を通じて複数個組み合わせる過程を経て最終
３次元形状を完成させる３次元ＣＡＤシステムにおける
立体編集方法であって、出発形状としての最初の基本形
状から最終３次元形状に至るまでの途中形状を前記表示
画面上に表示するステップと、前記表示された途中形状
の１つを選択させる選択ステップと、前記選択された途
中形状に対して最後に組み合わせた基本形状を編集の対
象とするステップとからなるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、３次元ＣＡＤシス
テムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】３次元ＣＡＤシステムでは、回転体、突
起、穴等の基本形状（これらはフィーチャと呼ばれる）
を定義し、その定義した基本形状を特定の順序で組み合
わせることにより、最終的な３次元形状を作成する方法
が一般的に採用されてきた。このようなＣＡＤはフィー
チャベースのＣＡＤシステムと呼ばれていた。図１７及
び図１８に、このような基本形状の例を示す。例えば、
スイープは、２次元図形を所定の距離だけ移動したとき
の軌跡からなる基本形状であり、回転体は、２次元図形
を所定の軸の周りに回転させたときの軌跡からなる基本
形状である。

【０００３】また、３次元ＣＡＤシステムでは、３次元
形状を一旦作成した後、再度変更することが多かった。
その場合、最終的な形状に対してさらに基本形状を付加
することの他に、すでに付加されている基本形状の組み
合わせ順序の変更、基本形状の削除、複写、形状変更、
属性変更等が必要であった。

【０００４】従来、このような３次元形状を変更するた
めに、その３次元形状を構成する各基本形状を以下のよ
うに特定していた。 （１）最終的な３次元形状に表れた基本形状を選択し
（例えばマウスのポインタ等で指し）、特定する。 （２）基本形状の組み合わせ順序を示すフィーチャツリ
ーを表示し、そのフィーチャツリーに表わされた基本形
状を選択して、特定する。

【０００５】しかし、（１）に示した方法では、組み合
わせられているすべての基本形状が、最終的な３次元形
状において顕在化しない場合がある。例えば、途中まで
形成した３次元形状の１部を切り取って最終的な３次元
形状を得た場合、切り取られた部分に含まれていた基本
形状は、最終的な３次元形状には表れない。このため、
切り取られた部分に含まれる基本形状を選択することが
できなかった。

【０００６】また、（２）の方法では、作成途中の３次
元形状や付加される基本形状を把握できない。このた
め、ユーザの意図しない基本形状に対して変更を加えて
しまう等の誤操作を誘発することがあった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来の技術の問題点に鑑みてなされたものであり、基本形
状を順次組み合わせて３次元形状を作成する３次元ＣＡ
Ｄシステムにおいて、最終的に得られる３次元形状にお
いて顕在化されない基本形状をユーザに把握させ、特定
させる機能を提供することを技術的課題とする。

【０００８】また、本発明は、３次元ＣＡＤシステムに
おいて、ユーザに実際の形状を把握させた上で、基本形
状の組み合わせ順序の変更、基本形状の削除、複写、形
状の変更、属性の変更等をさせる機能を提供するもので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、以下の手段を採用した。すなわち、本発明
は、表示画面上に表示された基本形状を操作部を通じて
複数個組み合わせる過程を経て最終３次元形状を完成さ
せる３次元ＣＡＤシステムにおける立体編集方法であっ
て、出発形状としての最初の基本形状から最終３次元形
状に至るまでの途中形状を前記表示画面上に表示するス
テップと、前記表示された途中形状の１つを選択させる
選択ステップと、前記選択された途中形状に対して最後
に組み合わせた基本形状を編集の対象とするステップと
からなるものである。

【００１０】基本形状とは、３次元形状を構成するため
の基本的な形状をいう。この基本形状が所定の順序で組
み合わされることで、３次元形状が生成される。途中形
状とは、上記基本形状を順次組み合わせて最終的な３次
元形状が得られるまでの途中段階の３次元形状をいう。

【００１１】本発明は、このような途中形状をユーザに
選択させ、その選択された途中形状において、最後に組
み合わせた基本形状を編集の対象とするものである。本
発明は、コンピュータに、基本形状を順次組み合わせた
最終３次元形状を編集させるプログラムであって、出発
形状としての最初の基本形状から最終３次元形状に至る
までの途中形状を前記表示画面上に表示するステップ
と、前記表示された途中形状の一つを選択させる選択ス
テップと、前記選択された途中形状に対して最後に組み
合わせた基本形状を編集の対象とするステップとからな
るプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に
記録したものでもよい。

【００１２】また、本発明は、そのようなプログラムで
もよい。このプログラムは、基本形状間の和、差、また
は積を生成するステップをさらに備えたものでもよい。
このプログラムは、上記選択ステップにおいて、第１の
途中形状及び第２の途中形状を選択させ、第１の途中形
状の選択によって編集対象とされた基本形状の組み合わ
せ順序を、第２の途中形状の直後（または第２の途中形
状の直前）に変更する順序変更ステップをさらに備えた
ものでもよい。

【００１３】上記３次元形状は、基本形状を表す要素情
報と、複数の要素情報の組み合わせ順序を示す順序指示
情報とによって記憶され、上記順序変更ステップは、上
記順序指示情報の変更により、編集対象とされた基本形
状の組み合わせ順序を変更してもよい。

【００１４】このプログラムは、最終３次元形状を形成
する基本形状の組み合わせから編集対象の基本形状を削
除するステップをさらに備えてもよい。このプログラム
は、最終３次元形状を形成する基本形状のうち、編集対
象の基本形状を非表示状態（または非表示状態から表示
状態）にするステップをさらに備えてもよい。

【００１５】このプログラムは、前記選択ステップにお
いて第１の途中形状及び第２の途中形状を選択させ、第
１の途中形状によって編集対象とされた基本形状を第２
の途中形状に複写するステップをさらに備えてもよい。

【００１６】このプログラムは、編集対象の形状を変更
するステップ、または、属性を変更するステップをさら
に備えてもよい。本発明は、コンピュータに、基本形状
を順次組み合わせた最終３次元形状を編集させるプログ
ラムであって、出発形状としての最初の基本形状から最
終３次元形状に至るまでの途中形状を表示するステップ
と、前記表示された途中形状において顕在化している基
本形状を選択させる選択ステップと、選択された基本形
状を編集対象とするステップとからなるプログラムをコ
ンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録したものでも
よい。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
から図１６の図面に基いて説明する。図１は本実施の形
態に係るＣＡＤシステムのハードウェア構成図であり、
図２は、図１に示したＣＡＤシステムのＣＰＵ３で実行
されるプログラムの構成図であり、図３は、基本形状の
組み合わせによって３次元形状を形成した一例であり、
図４は図３に示した３次元形状を表現するデータ構造を
示す図であり、図５は、基本形状の組み合わせによって
３次元形状を形成した第２の例であり、図６から図１５
は、図２に示した３次元ＣＡＤプログラム１０の処理を
示すフローチャートであり、図１６は、基本形状の組み
合わせ順序を表現するフィーチャツリーに対する操作例
である。 ＜構成＞図１に本実施の形態に係るＣＡＤシステムのハ
ードウェア構成図を示す。図１のように、このＣＡＤシ
ステムは、プログラムやデータを記憶するメモリ２と、
メモリ２に記憶したプログラムを実行するＣＰＵ３と、
プログラムやデータを記録するハードディスク４と、ユ
ーザが文字データ等をＣＰＵ３に入力するキーボード５
と、ユーザがＣＰＵ３に対して図形等を指示するための
マウス６と、ハードディスク４に記録された形状データ
等を表示するＣＲＴ７とを備えている。

【００１８】メモリ２には、プログラムやデータが記憶
される。ＣＰＵ３は、メモリ２に記憶されたプログラム
を実行して３次元ＣＡＤシステムの機能を提供する。す
なわち、ＣＰＵ４は、ユーザの指示に従い、３次元ＣＡ
Ｄデータを生成し、ハードディスク４に保存する。ま
た、ＣＰＵ３は、ハードディスク４に保存されたデータ
を読み出してその３次元形状をＣＲＴ７に表示する。

【００１９】ハードディスク４には、プログラムやデー
タが記録される（コンピュータ読み取り可能な記録媒体
に相当）。このＣＡＤシステムのユーザはキーボード５
により文字データ等をＣＰＵ３に入力する。また、ユー
ザはマウス６によりＣＰＵ３に対して図形等を指示す
る。このキーボード５とマウス６とが操作部に相当す
る。

【００２０】図２に、このＣＡＤシステムのプログラム
の構成図を示す。このＣＡＤシステムは、ユーザインタ
ーフェースとなるウィンドウシステム１１と、ウィンド
ウシステム１１からユーザの指示を受け取り、３次元形
状データ１３を生成する３次元ＣＡＤプログラム１０
と、３次元ＣＡＤプログラム１０からの指令に従い、３
次元形状データ１３に対して演算を実行し、ＣＲＴ７上
に表示させる３次元形状演算部１２とを備えている。

【００２１】３次元ＣＡＤプログラム１０は、ウィンド
ウシステム１１を通じてユーザの指示を受け取り、その
指示に従って３次元形状データ１３を生成する。また、
３次元ＣＡＤプログラム１０は、生成した３次元形状デ
ータ１３をハードディスク４に保存する。また、３次元
ＣＡＤプログラム１０は、生成した３次元形状データ１
３を３次元形状演算部１２に引き渡し、３次元形状デー
タ１３に対する演算を実行させる。

【００２２】ウィンドウシステム１１は、キーボード５
及びマウス６によるユーザの操作を検出して３次元ＣＡ
Ｄプログラム１０に伝達する。また、ウィンドウシステ
ム１１は、３次元形状演算部１２の演算結果をＣＲＴ７
に表示する。

【００２３】３次元形状演算部１２は、３次元ＣＡＤプ
ログラム１０からの指示により、３次元形状データ１３
に対する演算を実行する。この演算では、各３次元形状
データ１３ごとに定められた組み合わせ順序に従い、基
本形状を組み合わせていく。この基本形状の組み合わせ
によって３次元形状が生成される。

【００２４】この基本形状の組み合わせでは、論理演算
機能（ＡＮＤ、ＯＲ、ＳＵＢＴＲＡＣＴ等）を指定でき
る（基本形状間の和、差、または積を生成するステップ
に相当）。例えば、基本形状１と基本形状２のＡＮＤに
よって、２つの基本形状の共通部分が生成される。ま
た、基本形状１と基本形状２のＯＲによって、２つの基
本形状の加算（あるいは、付加）形状が生成される。ま
た、基本形状１から基本形状２のＳＵＢＴＲＡＣＴによ
って、基本形状１から基本形状２を除外した形状が生成
される。ただし、論理演算が指定されていない場合、デ
フォルトの演算としてＯＲ（加算、あるいは付加に相
当）が実行される。

【００２５】生成された３次元形状はウィンドウシステ
ム１１を通じてＣＲＴ７に表示される。 ＜３次元形状の生成過程＞図３に本ＣＡＤシステムによ
る３次元形状の生成過程の一例を示す。このＣＡＤシス
テムでは、図３に示したような基本形状を順次組み合わ
せること（所定の組み合わせ順に基本形状間の論理演算
をすること）で３次元形状を生成する。

【００２６】図３では、最初に２次元図形スイープ形状
２０（以下スイープ２０と略す）が生成されている。ス
イープ２０は、２次元図形Ａ（図３では矩形で示されて
いる）を奥行きＷ１だけ移動したときの軌跡に相当する
形状である。

【００２７】次に、円形断面のスイープ穴２１がスイー
プ２０に付加される。スイープ穴２１は、半径Ｒの円を
奥行きＷ２だけ移動したときの軌跡に相当する穴形状で
ある。

【００２８】次に、矩形断面のスイープ穴２２がスイー
プ２０に付加される。スイープ穴２２は、矩形Ｂを奥行
きＷ３だけ移動したときの軌跡に相当する穴形状であ
る。次にスイープ２０がシートＳでシートカットされ、
シートＳの左側部分２４が切り取られ、シートＳの右側
部分２３が残される。このシートＳの右側部分２３が最
終的に形成された３次元形状である。

【００２９】図４に、図３の手順によって作成される３
次元形状を表現するデータ構造を示す。このデータ構造
は、所定の構造体の要素（要素情報に相当）をポインタ
（順序指示情報に相当）で結んで構成される（このデー
タ構造をリスト構造という）。

【００３０】このリスト構造は、先頭要素３０から開始
する。先頭要素３０は、３次元形状の名称と次の要素へ
のポインタとを有している。３次元形状の名称とは、こ
の先頭要素３０によって指されるリスト構造全体が表現
する３次元形状の名称である。

【００３１】また、先頭要素３０内の次の要素へのポイ
ンタによって、基本形状要素３１が指される。基本形状
要素３１には、１つの基本形状を表現するデータが格納
される。この基本形状要素３１は、次の要素へのポイン
タ、名称、種類、２次元図形、奥行き、適用方法、及び
コメントの各フィールドを備えている。

【００３２】次の要素へのポインタにより、次の基本形
状要素３１が指される。このポインタがNULLの場合、そ
の基本形状要素３１がリスト構造の末尾となる。基本形
状要素３１内の名称とは、その基本形状の名称である。
この名称は、ユーザによって付与される。

【００３３】基本形状要素３１内の種類とは、その基本
形状の種類である。基本形状の種類は、例えば、２次元
図形スイープ形状（スイープと略す）、スイープ穴、シ
ートカット等である（図１７、図１８参照）。

【００３４】基本形状要素３１内の２次元図形とは、３
次元形状を構成するための基本となる２次元図形であ
る。例えば、２次元スイープ形状やスイープ穴において
は、この２次元図形が断面の形状となる。

【００３５】また、シートカットにおいては、２次元形
状は、カットする位置を示す座標である。ただし、その
座標は、３次元の座標ではなく、３次元形状の断面内に
おける２次元座標である。

【００３６】基本形状要素３１内の奥行きは、スイープ
時の移動量を示す。この奥行きは、２次元図形スイープ
形状、スイープ穴等のスイープ図形に対して付与され
る。基本形状要素３１内のコメントは、ユーザが任意に
付与する文字列である。

【００３７】図５に本ＣＡＤシステムによる３次元形状
の生成過程の第２例を示す。図５の左側の列では、最初
の基本形状（スイープ３５）にスイープ３６が付加され
て途中形状３５ａが生成されている。さらに途中形状３
５ａにスイープ穴３７が付加されて、最終３次元形状３
５ｂが生成されている。

【００３８】一方、図５の右側の列では、最初の基本形
状（スイープ３５）にスイープ穴３７が付加されて途中
形状３５ｃが生成されている。さらに、途中形状３５ｃ
にスイープ３６が付加されて最終３次元形状３５ｄが生
成されている。

【００３９】このように、基本形状を組み合わせる順序
に依存して最終的に生成される３次元形状が異なる。ま
た、すでに図３で示したように最終的に得られた形状に
は、使用されたすべての基本形状が顕在化しない場合が
ある。

【００４０】本実施の形態ＣＡＤシステムでは、最終的
な３次元形状に顕在化しない基本形状を含めて、その３
次元形状を構成するために組み合わせられている基本形
状をユーザに把握させながら、各基本形状間の組合わせ
順序の変更、各基本形状の削除、複写、形状変更、属性
変更等を可能にする。 ＜操作画面＞図６に、本ＣＡＤシステムのＣＲＴ７に表
示される操作画面を示す。ユーザが変更したい３次元形
状の名称（図４の先頭要素３０に保持される名称）を指
定すると、図６の操作画面（３次元形状変更ウィンド
ウ）には、その３次元形状を構成するまでの途中形状が
表示される。この途中形状は、その３次元形状を構成す
る基本形状の組み合わせ順序に従って表示される（途中
形状を操作画面に表示するステップに相当）。

【００４１】図６では、最初の基本形状であるスイープ
２０、スイープ２０に対してスイープ穴２１を付加した
途中形状２０ａ、途中形状２０ａにスイープ穴２２を付
加した途中形状２０ｂ、及び途中形状２０ｂをシートカ
ットした最終３次元形状２３が表示されている。

【００４２】指定された３次元形状を構成する基本形状
の数が多く、図６の画面によってはすべての途中形状が
表示できない場合もある。このような場合には、図６の
スクロールバー４２または上下方向のスクロールボタン
４３、４４により画面をスクロールすればよい。ユーザ
は、マウスポインタ４０により、このような途中形状の
いずれかを矩形カーソル４１で囲むことで選択できる。

【００４３】図６では、この選択により、途中形状２０
ａが選択される（選択ステップに相当）。本ＣＡＤシス
テムでは、この途中形状の選択により、その途中形状を
構成するために最後に組み合わせられた基本形状（図６
ではスイープ穴２１）が特定される（最後に組み合わせ
た基本形状を編集の対象とするステップに相当）。この
基本形状が、順序変更、削除、複写、形状変更、属性変
更等の対象になる。

【００４４】従って、例えば、最終的に生成された３次
元形状２３には表れないスイープ穴２１に対して変更を
加えたい場合、本操作画面に途中形状を表示しておい
て、対応する途中形状２０ａを選択することで、スイー
プ穴２１を特定する。

【００４５】図７に基本形状の順序変更における操作例
を示す。ユーザは、まず、マウスポインタ４０により、
編集メニューから順序変更を選択する。

【００４６】次に、ユーザは、マウスポインタ４０を操
作して、矩形カーソル４１ａにより途中形状３５ｂを選
択する（この例では、途中形状３５ｂは、最終３次元形
状でもある）。その結果、この途中形状３５ｂを生成す
るために最後に組み合わせられた基本形状（スイープ穴
３７）が特定される。図７のように本ＣＡＤシステムで
は、特定された基本形状（図７ではスイープ穴３７）の
輪郭は太線で強調して表示される。

【００４７】次に、ユーザは、特定した基本形状の移動
先を指定する。この指定は、マウスポインタ４０を操作
して、矩形カーソル４１ｂにより移動先の途中形状（ス
イープ３５）を選択することで行う。この場合、途中形
状に最後に組み合わせられた図形は、スイープ３５その
ものである。

【００４８】以上の操作により、基本形状（スイープ穴
３７）は、途中形状３５ａに代わって、最初の基本形状
（スイープ３５）に組み合わせられる。この結果、図５
の左側の列に示された３次元形状３５ｂは、右側の列に
示された３次元形状３５ｄのようになる。

【００４９】以下、図８から図１５の図面に従って、図
２に示した３次元ＣＡＤプログラム１０の処理を説明す
る。ＣＰＵ３は、この３次元ＣＡＤプログラム１０を実
行することにより、上述の機能を提供する。 ＜３次元形状変更処理の概要＞図８に、３次元ＣＡＤプ
ログラム１０の３次元図形変更処理（立体編集に相当）
の全体を示す。ＣＰＵ３は、図７に示した編集メニュー
が選択されると、図８の処理を実行する。

【００５０】まず、ＣＰＵ３は、順序変更か否かを判定
する（ステップＳ１、以下Ｓ１と略す）。順序変更であ
った場合（Ｓ１の判定でＹの場合）、ＣＰＵ３は組み合
わせ順序変更処理を実行する（Ｓ２）。

【００５１】順序変更でなかった場合（Ｓ１の判定でＮ
の場合）、ＣＰＵ３は、削除か否かを判定する（Ｓ
３）。削除であった場合（Ｓ３の判定でＹの場合）、Ｃ
ＰＵ３は基本図形削除処理を実行する（Ｓ４）。

【００５２】削除でなかった場合（Ｓ３の判定でＮの場
合）、ＣＰＵ３は、表示／非表示か否かを判定する（Ｓ
５）。表示／非表示であった場合（Ｓ５の判定でＹの場
合）、ＣＰＵ３は表示／非表示切替処理を実行する（Ｓ
６）。

【００５３】表示／非表示でなかった場合（Ｓ５の判定
でＮの場合）、ＣＰＵ３は、複写か否かを判定する（Ｓ
７）。複写であった場合（Ｓ７の判定でＹの場合）、Ｃ
ＰＵ３は基本形状複写処理を実行する（Ｓ８）。

【００５４】複写でなかった場合（Ｓ７の判定でＮの場
合）、ＣＰＵ３は、形状変更か否かを判定する（Ｓ
９）。形状変更であった場合（Ｓ９の判定でＹの場
合）、ＣＰＵ３は形状変更処理を実行する（Ｓ１０）。

【００５５】形状変更でなかった場合（Ｓ９の判定でＮ
の場合）、ＣＰＵ３は、属性変更か否かを判定する（Ｓ
１１）。属性変更であった場合（Ｓ１１の判定でＹの場
合）、ＣＰＵ３は属性変更処理を実行する（Ｓ１２）。

【００５６】属性変更でなかった場合（Ｓ１１の判定で
Ｎの場合）、本ＣＡＤシステムにおいては、ＣＰＵ３
は、なにも実行せずに、３次元形状変更処理を終了す
る。また、以上の組み合わせ順序変更処理、基本形状削
除処理、表示／非表示切替処理、基本形状複写処理、形
状変更処理、属性変更処理の後、ＣＰＵ３は、最終形状
表示処理を実行する（Ｓ１３）。この結果最終的に形成
された３次元形状がＣＲＴ７に表示される。その後、Ｃ
ＰＵ３は３次元形状変更処理を終了する。 ＜組み合わせ順序変更処理＞図９のフローチャートに組
み合わせ順序変更処理を示す。組み合わせ順序変更処理
とは、図７に例示したように、３次元形状を構成する基
本形状の組み合わせ順序を変更する処理をいう。

【００５７】まず、ＣＰＵ３は、変更対象指定処理を実
行する（Ｓ２１）。変更対象指定処理では、ＣＰＵ３
は、３次元形状を構成する基本形状を順次組み合わせ
て、途中形状を複数個表示する。この場合、組み合わせ
順序変更処理から起動された変更対象指定処理において
は、ＣＰＵ３は、表示された途中形状の中から２つをユ
ーザに選択させる。

【００５８】第１は、組み合わせ順序を変更する基本形
状を特定するためである。すなわち、第１番目に選択さ
れた途中形状を生成するために最後に組み合わせられた
基本形状が変更対象の基本形状として特定される。

【００５９】第２は、上記で特定された基本形状の移動
先を特定させるためである。すなわち、第２番目に選択
された途中形状が移動先となる。次に、ＣＰＵ３は、上
記基本形状を上記移動先に移動する（Ｓ２２、順序変更
ステップに相当）。この処理によって、図４に示したリ
スト構造において、変更対象の基本形状要素３１のリス
ト構造上の位置が移動する。この移動では、基本形状要
素３１が有する次の要素へのポインタが変更される（基
本形状要素のメモリ３上のアドレスは変更されない）。
つまり、変更対象の基本形状要素３１は、移動先の基本
形状要素３１の有する次の要素へのポインタにより指さ
れる。また、変更対象の基本形状要素３１の有する次の
要素へのポインタは、移動後の次の基本形状要素３１を
指す。これにより、基本形状要素３１の組み合わせ順序
（リスト構造上の順序）が変更される。

【００６０】その後、ＣＰＵ３は、組み合わせ順序変更
処理を終了する。 ＜基本形状削除処理＞図１０のフローチャートに従い、
基本形状削除処理を説明する。基本形状削除処理とは、
３次元形状を構成する基本形状の一つを削除する処理を
いう。

【００６１】まず、ＣＰＵ３は、変更対象指定処理を実
行する（Ｓ４１）。これによって、ＣＰＵ３は削除する
基本形状をユーザに特定させる。次に、ＣＰＵ３は、特
定された基本形状を削除する（Ｓ４２）。この処理によ
って、図４に示したリスト構造から対応する要素が削除
される。この場合、削除される基本形状に対応する基本
形状要素３１がリスト構造から削除される。また、リス
ト構造上において、削除された基本形状要素３１の前に
位置する基本形状要素３１が有する次の要素へのポイン
タは、削除された基本形状要素３１の後に位置する基本
形状要素３１を指す。

【００６２】その後、ＣＰＵ３は、基本形状削除処理を
終了する。 ＜表示／非表示切替処理＞図１１のフローチャートに従
い、表示／非表示切替処理を説明する。表示／非表示切
替処理とは、３次元形状を構成する基本形状の一つに対
して、図４に示したリスト構造上は存在するが、最終的
な３次元形状の表示において無視させる設定をいう。こ
の設定は、メモリ２に一時的に保持され、３次元形状を
表現するリスト構造には保持されない。

【００６３】まず、ＣＰＵ３は、変更対象指定処理を実
行する（Ｓ６１）。これによって、表示／非表示を切り
替える基本形状をユーザに特定させる。次に、ＣＰＵ３
は、特定された基本形状の表示／非表示状態を切り替え
る（Ｓ６２）。この処理によって、表示状態であった基
本形状は非表示状態になる。一方、特定された基本形状
が非表示状態であった場合には、表示状態になる。その
後、ＣＰＵ３は、基本形状削除処理を終了する。 ＜基本形状複写処理＞図１２のフローチャートに基本形
状複写処理を示す。基本形状複写処理とは、３次元形状
を構成する基本形状の一つを複製し、その複製をその３
次元形状に至るいずれかの途中形状に付加する処理をい
う。

【００６４】まず、ＣＰＵ３は、変更対象指定処理を実
行する（Ｓ８１）。基本形状複写処理では、ＣＰＵ３
は、組み合わせ順序変更処理の場合と同様、表示された
途中形状の中から２つを選択させる。

【００６５】第１は、複写する基本形状を特定するため
である。すなわち、第１番目に特定された途中形状を生
成するために最後に組み合わせられた基本形状が複写対
象の基本形状として特定される。

【００６６】第２は、上記で特定された基本形状の複写
先を特定させるためである。すなわち、第２番目に特定
された途中形状が複写先となる。次に、ＣＰＵ３は、上
記基本形状を上記複写先に複写する（Ｓ８２）。この処
理によって、図４に示したリスト構造において対応する
要素が指定の途中形状に対応する位置に複写される。こ
の場合、リスト構造上で新たに基本形状要素３１が生成
され、複写先に対応する基本形状要素３１の後に加えら
れる。

【００６７】その後、ＣＰＵ３は、基本形状複写処理を
終了する。 ＜形状変更処理＞図１３のフローチャートに従い、形状
変更処理を説明する。形状変更処理とは、３次元形状を
構成する基本形状の一つに対して、その形状を変更する
処理をいう。

【００６８】まず、ＣＰＵ３は、変更対象指定処理を実
行する（Ｓ１０１）。これによって、ＣＰＵ３は、変更
する基本形状をユーザに特定させる。次に、ＣＰＵ３
は、ユーザのマウス６による操作またはキーボード５か
らの入力に従い、特定された基本形状を構成する要素、
例えば、断面形状、寸法等を変更する（Ｓ１０２）。こ
の処理によって、図４に示したリスト構造において、対
応する要素の２次元形状または奥行き等が変更される。
その後、ＣＰＵ３は、形状変更処理を終了する。 ＜属性変更処理＞図１４のフローチャートに従い、属性
変更処理を説明する。属性変更処理とは、３次元形状を
構成する基本形状の一つに対して、その属性、例えば、
名称、種類、適用方法（演算）、コメント等を変更する
処理をいう。

【００６９】まず、ＣＰＵ３は、変更対象指定処理を実
行する（Ｓ１２１）。これによって、ＣＰＵ３は、変更
する基本形状をユーザに特定させる。次に、ＣＰＵ３
は、ユーザのマウス６による操作またはキーボード５か
らの入力に従い、特定された基本形状の属性を変更する
（Ｓ１２２）。この処理によって、図４に示したリスト
構造において、対応する要素の名称、種類、適用方法
（演算方法）、コメント等が変更される。その後、ＣＰ
Ｕ３は、属性変更処理を終了する。 ＜変更対象指定処理＞図１５のフローチャートに従い、
変更対象指定処理を説明する。変更対象指定処理は、上
述した組み合わせ順序変更処理、基本形状削除処理、表
示／非表示切替処理、基本形状複写処理、形状変更処
理、属性変更処理において、変更対象を指定するために
共通モジュールとして実行される。

【００７０】変更対象指定処理においては、開始途中形
状と終了途中形状が指定される（これを表示範囲指定と
もいう）。この指定では、フィーチャツリーに対して、
どの範囲の途中形状を表示するかをマウス６でユーザに
選択させる。図１６にフィーチャツリーによる範囲指定
の例を示す。このフィーチャツリーでは、各基本形状
は、組み合わせ順序を示す番号と名称によって示され
る。例えば、１直方体Ｓは、直方体Ｓという名称の基本
形状が第１番目に組み合わせられることを示す。また、
２丸穴Ｈ１により、丸穴Ｈ１という名称の基本形状が２
番目に組み合わせられることを示す。

【００７１】図１６ではマウスポインタ４０により、矩
形カーソル４１ｃと４１ｄとが生成され、表示範囲が選
択されている。選択された表示範囲は、各基本形状を表
す枠と組み合わせ順序を示す矢印とを太線にすることに
よって示されている。

【００７２】なお、開始途中形状と終了途中形状が指定
されない場合、デフォルトとして最初の基本形状から最
終３次元形状までのすべての途中形状が表示される。本
実施形態の変更対象指定処理においては、表示されてい
る途中形状から複数個の途中形状を選択することができ
る。例えば、上述した組み合わせ順序変更処理において
は、順序を変更される基本形状を特定するための第１の
途中形状とその移動先を特定するための第２の途中形状
とが選択された。また、基本形状削除処理では、削除対
象の基本形状を特定するための途中形状が一つ選択され
た。

【００７３】図１５に従い、以上の機能を提供する変更
対象指定処理を説明する。変更対象指定処理では、ま
ず、ＣＰＵ３は、最初に表示する基本形状を生成する
（Ｓ２００）。ここでは、上述の表示範囲指定があった
場合は、その最初の途中形状が表示される。

【００７４】一方、表示範囲指定がない場合は、３次元
形状を構成するすべての基本形状のうち、リスト構造
（図４）の先頭の基本形状要素３１に対応する基本形状
が表示される。

【００７５】さらに、ＣＰＵ３は、次に組み合わせるべ
き基本形状を生成する（Ｓ２０１）。次に組み合わせる
基本形状は、図４に示したリスト構造において次の基本
形状要素３１をたどることで求まる。

【００７６】次にＣＰＵ３は、Ｓ２０１で生成した基本
形状をＳ２００で生成した基本形状（または途中形状）
に組み合わせる（Ｓ２０２）。この組み合わせにおい
て、図４に示した基本形状要素３１の有する適用方法に
従い、論理演算（ＡＮＤ、ＯＲ、ＳＵＢＴＲＡＣＴ）が
実行される。

【００７７】次にＣＰＵ３は、基本形状を組み合わせた
３次元形状（これが次の途中形状になる）を表示する
（Ｓ２０３）。次にＣＰＵ３は、次の途中形状を表示す
るか否かを判定する（Ｓ２０４）。すなわち、表示範囲
の途中形状がすべて表示されたか否かを判定する。次に
表示すべき途中形状が残っている場合（Ｓ２０４の判定
でＹの場合）、Ｓ２００の処理に戻る。Ｓ２００の処理
では、現在表示されている途中形状を次の途中形状とし
て複製する。その後、上記と同様にＳ２０１以下の処理
を実行する。

【００７８】次に表示すべき途中形状がない場合（Ｓ２
０４の判定でＮの場合）、ユーザに途中形状を選択させ
る（Ｓ２０５）。これは、マウス６によって、表示され
ている途中形状の中から特定の途中形状（または最終的
な３次元形状）を選択させることによる。

【００７９】次にＣＰＵ３は、次の途中形状を選択する
か否かを判定する。例えば、１つの途中形状を選択する
場合には、Ｓ２０６の判定はＮとなり、処理を終了す
る。一方、２つ以上の途中形状を選択する場合には、所
定数の基本形状を選択するまで、Ｓ２０６の判定はＹと
なる。その場合、所定回数だけ途中形状選択（Ｓ２０
５）を繰り返した後、ＣＰＵ３は処理を終了する。

【００８０】以上のように、本実施の形態に係るＣＡＤ
システムでは、出発形状としての最初の基本形状から最
終３次元形状に至るまでの途中形状を操作画面上に表示
し、ユーザに表示された途中形状の１つを選択させ、そ
の選択された途中形状に対して最後に組み合わせた基本
形状を変更対象とする。このため、最終３次元形状にに
顕在化していない基本形状、例えば、シートカットによ
り切り取られた部分に含まれている基本形状等をもユー
ザに把握させた上で、変更対象を特定させることができ
る。

【００８１】また、上記のように、途中形状を表示した
上で、変更対象の基本形状に対して、組み合わせ順序の
変更、基本形状の削除、表示／非表示の切替、複写、形
状変更、属性変更等の操作をユーザにさせるので、誤操
作を誘発することも少ない。

【００８２】また、本実施の形態に係るＣＡＤシステム
は、変更対象指定処理において、フィーチャツリーを用
いて表示範囲を指定させるので、不要な図形表示時間を
削減する。その結果、ユーザは効率的に３次元形状デー
タを変更操作できる。 ＜基本形状特定方法の変形＞上記実施の形態において
は、ＣＰＵ３は、複数の途中形状を表示し、ユーザに途
中形状を選択させ、その選択された途中形状において、
最後に組み合わせられている基本形状を変更対象の基本
形状として特定した。しかし、本発明の実施は、このよ
うな特定方法には限定されない。例えば、いずれかの途
中形状において顕在化している基本形状を直接マウス６
等によって選択させてもよい。

【００８３】上記実施の形態における変更対象指定処理
においては、指定された表示範囲にある途中形状のすべ
てを操作画面に表示した（例えば図６参照）。しかし、
本発明の実施は、このような途中形状の表示方法には限
定されない。例えば、途中形状を１つ表示し、これが選
択されない場合、現在表示されている途中形状を一旦消
去した後、次の途中形状を表示してもよい。 ＜組み合わせ順序変更処理の変形＞上記実施の形態にお
いては、ＣＰＵ３は、２つの途中形状をユーザに選択さ
せ、第１の途中形状から特定される基本形状の組み合わ
せ順序（組み合わせる対象）を第２の途中形状の最後に
変更した。しかし、本発明の実施は、このような組み合
わせ順序変更処理には限定されない。例えば、ユーザに
上記と同様の選択をさせ、まず、第１の途中形状から特
定される基本形状を組み合わせ順序変更の対象とする
（これは上述と同様である）。そして、その組み合わせ
順序（組み合わせる対象）を第２の途中形状の直前とし
てもよい。その結果、第１の途中形状から特定される基
本形状が、第２の途中形状の一つ前の途中形状の最後に
組み合わせられる結果となる。 ＜コンピュータ読み取り可能な記録媒体＞上記実施の形
態において、プログラムを記録するコンピュータ読み取
り可能な記録媒体としてハードディスク６が使用され
た。しかし、本発明の実施は、この記録媒体の種類には
限定されない。

【００８４】ここで、コンピュータ読み取り可能な記録
媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気
的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積
し、コンピュータから読み取ることができる記録媒体を
いう。このような記録媒体の内コンピュータから取り外
し可能なものとしては、例えばフロッピー（登録商標）
ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、CD-R/W、DVD、DA
T、８mmテープ、メモリカード等がある。

【００８５】また、コンピュータに固定された記録媒体
としては、上記で説明したハードディスクの他、ＲＯＭ
（リードオンリーメモリ）等がある。 ＜搬送波に具現化されたデータ通信信号＞また、上記実
施の形態で述べた３次元ＣＡＤプログラム及び３次元形
状演算部を、コンピュータのハードディスクやメモリに
格納し、通信媒体を通じて他のコンピュータに配布する
ことができる。この場合、プログラムは、搬送波によっ
て具現化されたデータ通信信号として、通信媒体を伝送
される。そして、その配布を受けたコンピュータを本実
施形態で説明したＣＡＤシステムとして機能させること
ができる。

【００８６】ここで通信媒体としては、有線通信媒体
（光通信ケーブル、同軸ケーブル及びツイストペアケー
ブルを含む金属ケーブル等）、無線通信媒体（衛星通
信、地上波無線通信等）とがある。

【００８７】また、搬送波は、データ通信信号を変調す
るための電磁波であり、光及び直流信号も含まれる。従
って、搬送波に具現化されたデータ通信信号には、変調
されたブロードバンド波形と変調されていないベースバ
ンド波形とがある。すなわち、電圧０の直流信号を搬送
波とする場合、データ通信信号は、ベースバンドの波形
である。 ＜その他の変形例＞上記実施の形態においては、操作部
としてキーボード５及びマウス６を使用した。しかし、
本発明の実施は、これらの構成には、限定されない。例
えば、タッチパネル、ジョイスティックあるいは、トラ
ックボール等を操作部として使用してもよい。

【００８８】また、上記実施の形態においては、操作画
面を表示するためＣＲＴ７を使用した。しかし、本発明
の実施において、表示装置はＣＲＴ７には限定されな
い。例えば、液晶ディスプレイを使用してもよい。

【００８９】また、本発明の実施において、操作画面に
表示されるカーソルは矩形カーソルに限定されない。例
えば、カーソルとして、矢印やクロスカーソルも使用で
きる。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基本形状を順次組み合わせて最終３次元形状を形成する
３次元ＣＡＤシステムにおいて、最終３次元形状に至る
までの途中形状を表示し、その途中形状１つを選択させ
ることで編集対象の基本形状を特定する。従って、本発
明は、最終的に得られた３次元形状において顕在化され
ない基本形状をもユーザに把握させ、特定させることが
できる。

【００９１】また、本発明は、３次元ＣＡＤシステムに
おいて、ユーザに実際の形状を把握させた上で、３次元
形状を構成する基本形状の組み合わせ順序の変更、基本
形状の削除、複写、形状の変更、属性の変更等をさせる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るＣＡＤシステムのハ
ードウェア構成図

【図２】本発明の実施の形態に係るＣＡＤシステムのプ
ログラムの構成図

【図３】基本形状の組み合わせによる３次元形状の形成
例１

【図４】３次元形状を表現するデータ構造を示す図

【図５】基本形状の組み合わせによる３次元形状の形成
例２

【図６】操作画面例１

【図７】操作画面例２

【図８】３次元形状変更処理を示すフローチャート

【図９】組み合わせ順序変更処理を示すフローチャート

【図１０】基本形状削除処理を示すフローチャート

【図１１】表示／非表示切替処理を示すフローチャート

【図１２】基本形状複写処理を示すフローチャート

【図１３】形状変更処理を示すフローチャート

【図１４】属性変更処理を示すフローチャート

【図１５】変更対象指定処理を示すフローチャート

【図１６】フィーチャツリーによる表示範囲指定の例

【図１７】基本形状の例１

【図１８】基本形状の例２

【符号の説明】

２ メモリ ３ ＣＰＵ ４ ハードディスク ５ キーボード ６ マウス ７ ＣＲＴ １０ ３次元ＣＡＤプログラム １１ ウィンドウシステム １２ ３次元形状演算部 １３ ３次元形状データ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表示画面上に表示された基本形状を操作部
   を通じて複数個組み合わせる過程を経て最終３次元形状
   を完成させる３次元ＣＡＤシステムにおける立体編集方
   法であって、 出発形状としての最初の基本形状から最終３次元形状に
   至るまでの途中形状を前記表示画面上に表示するステッ
   プと、 前記表示された途中形状の１つを選択させる選択ステッ
   プと、 前記選択された途中形状に対して最後に組み合わせた基
   本形状を編集の対象とするステップとからなる３次元Ｃ
   ＡＤシステムにおける立体編集方法。
2. 【請求項２】コンピュータに、基本形状を順次組み合わ
   せた３次元形状を編集させるプログラムを記録したコン
   ピュータ読み取り可能な記録媒体であって、 出発形状としての最初の基本形状から最終３次元形状に
   至るまでの途中形状を前記表示画面上に表示するステッ
   プと、 前記表示された途中形状の一つを選択させる選択ステッ
   プと、 前記選択された途中形状に対して最後に組み合わせた基
   本形状を編集の対象とするステップとからなるプログラ
   ムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
3. 【請求項３】前記プログラムは、基本形状間の和、差、
   または積を生成するステップをさらに備えた請求項２記
   載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
4. 【請求項４】前記選択ステップは、第１の途中形状及び
   第２の途中形状を選択させ、 第１の途中形状の選択によって編集対象とされた基本形
   状の組み合わせ順序を、第２の途中形状の直後（または
   第２の途中形状の直前）に変更する順序変更ステップを
   さらに備えた請求項２記載のプログラムを記録したコン
   ピュータ読み取り可能な記録媒体。
5. 【請求項５】前記３次元形状は、前記基本形状を表す要
   素情報と、複数の要素情報の組み合わせ順序を示す順序
   指示情報とによって記憶され、 前記順序変更ステップは、前記順序指示情報の変更によ
   り、前記編集対象とされた基本形状の組み合わせ順序を
   変更する請求項４記載のプログラムを記録したコンピュ
   ータ読み取り可能な記録媒体。
6. 【請求項６】最終３次元形状を形成する基本形状の組み
   合わせから編集対象の基本形状を削除するステップをさ
   らに備えた請求項２記載のプログラムを記録したコンピ
   ュータ読み取り可能な記録媒体。
7. 【請求項７】最終３次元形状を形成する基本形状の組み
   合わせに対して、編集対象の基本形状を非表示状態（ま
   たは非表示状態から表示状態）にするステップをさらに
   備えた請求項２記載のプログラムを記録したコンピュー
   タ読み取り可能な記録媒体。
8. 【請求項８】前記選択ステップは、第１の途中形状及び
   第２の途中形状を選択させ、 第１の途中形状によって編集対象とされた基本形状を第
   ２の途中形状に複写するステップをさらに備えた請求項
   ２記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可
   能な記録媒体。
9. 【請求項９】編集対象の形状を変更させるステップをさ
   らに備えた請求項２記載のプログラムを記録したコンピ
   ュータ読み取り可能な記録媒体。
10. 【請求項１０】前記基本形状に属性が設定される場合に
    おいて、 編集対象の属性を編集させるステップをさらに備えた請
    求項２記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取
    り可能な記録媒体。
11. 【請求項１１】表示画面上に表示された基本形状を操作
    部を通じて複数個組み合わせる過程を経て最終３次元形
    状を完成させる３次元ＣＡＤシステムにおける立体編集
    方法であって、 出発形状としての最初の基本形状から最終３次元形状に
    至るまでの途中形状を前記表示画面上に表示するステッ
    プと、 前記表示された途中形状において顕在化している基本形
    状を選択させる選択ステップと、 選択された基本形状を編集対象とするステップとからな
    る３次元ＣＡＤシステムにおける立体編集方法。
12. 【請求項１２】コンピュータに、基本形状を順次組み合
    わせた３次元形状を編集させるプログラムを記録したコ
    ンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、 出発形状としての最初の基本形状から最終３次元形状に
    至るまでの途中形状を前記表示画面上に表示するステッ
    プと、 前記表示された途中形状において顕在化している基本形
    状を選択させる選択ステップと、 選択された基本形状を編集対象とするステップとからな
    るプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記
    録媒体。
13. 【請求項１３】コンピュータに、基本形状を順次組み合
    わせた３次元形状を編集させるプログラムであって、 出発形状としての最初の基本形状から最終３次元形状に
    至るまでの途中形状を前記表示画面上に表示するステッ
    プと、 前記表示された途中形状の一つを選択させる選択ステッ
    プと、 前記選択された途中形状に対して最後に組み合わせた基
    本形状を編集の対象とするステップとからなるプログラ
    ム。
14. 【請求項１４】コンピュータに、基本形状を順次組み合
    わせた３次元形状を編集させるプログラムであって、 出発形状としての最初の基本形状から最終３次元形状に
    至るまでの途中形状を前記表示画面上に表示するステッ
    プと、 前記表示された途中形状において顕在化している基本形
    状を選択させる選択ステップと、 選択された基本形状を編集対象とするステップとからな
    るプログラム。