JP2001357088A

JP2001357088A - パラメトリック機能を有する３次元モデリングシステムと、同システムによるパラメータ編集方法

Info

Publication number: JP2001357088A
Application number: JP2000181044A
Authority: JP
Inventors: Naoki Fuki; 直樹婦木
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-06-16
Filing date: 2000-06-16
Publication date: 2001-12-26
Also published as: US20010055013A1

Abstract

(57)【要約】【課題】パラメータ項目の編集を自在に行い、ひいては
３次元モデル設計における利便性を向上させる。【解決手段】先ずサーバから３次元モデルを読み出し、
その３次元モデルについて今回の編集対象として選択さ
れたモデル又は構成要素が持つパラメータ情報（パラメ
ータの項目及びそのデータ）を表示する（ステップ１０
１〜１０３）。その後、パラメータの項目の全て又は一
部を削除する（ステップ１０８）。また、サーバ内のパ
ラメータリストを表示し、その中から今回必要なパラメ
ータ項目が選択された後に、パラメータ項目の編集を実
施する（ステップ１０９〜１１２）。すなわち、各種の
パラメータ情報について、今回必要となる項目を新たに
付加する。その後、今回付加したパラメータの項目がサ
ーバに未登録であれば、その項目をサーバに登録する
（ステップ１１３，１１４）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ支援
の３次元モデリングシステムにおいて、各種のパラメー
タ情報を編集する機能に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＣＡＤシステムは、２次元図面か
ら３次元モデルへと変換の過渡期にある。当初の３次元
ＣＡＤでは、作成した３次元モデルには立体としての形
状の情報は持っているものの、立体を形成する個々の要
素のパラメータ情報は持たないものであった。従って、
設計変更等により３次元モデルの形状を変更する必要が
ある場合は、３次元モデルを最初から作成し直すといっ
た、設計者にとってはかなり面倒な作業が強いられてい
た。こうした実状に対して、ＣＡＤシステムの進歩と共
に現在では、立体を形成する個々の要素のパラメータ情
報を持つようになってきた。これにより、３次元モデル
を形状変更する際には、要素パラメータの値を変更する
ことで、出来上がったモデルも簡単に変更することがで
きるようになった。なおこうした機能は一般にパラメト
リック機能と称される。

【０００３】図９は、３次元モデルの設計に係わる工程
の流れを簡単に示す図であり、例えば、自社ＣＡＤシス
テムにおいて３次元モデルが設計され、その際、パラメ
ータ情報（各種パラメータの項目とそれに対応するデー
タ）が適宜付加される。またその後、３次元モデルは設
計変更時や金型モデル設計等の後工程で用いられ、必要
に応じてパラメトリック機能により数値データが変更さ
れて、モデル形状が変更される。なお、３次元モデルの
図形情報は、データベース化されてサーバＳＡにて保管
される。

【０００４】また、自社ＣＡＤシステムと他社のＣＡＤ
システムとがインターネット等の通信手段により接続さ
れ、データのやり取り（授受）が可能となる構成におい
ては、３次元モデルの図形情報が自社側から他社側に送
信されるようになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の如く
ＣＡＤシステムの機能が向上した反面、以下に示すよう
な問題が生じているのも実状である。

【０００６】（１）設計変更時の問題点一つの立体を作成するにも、幾つかの方法がある。例え
ば円筒を考えると、先ず底面となる円を作成してそれを
高さ分スイープすることによって作成する方法や、断面
の１／２形状となる長方形を作成してそれを中心軸周り
に回転させて作成する方法など、単純な形状でもその作
り方は様々でましてや実際の製品形状にもなるとその種
類は膨大なものとなる。それ故に、３次元モデルに関す
るパラメータ情報も多種多様となり、ある方法によって
作られた形状を変更する場合において、操作したいパラ
メータの情報が存在しないことがある。この場合は、結
局最初から変更後の形状で作成しなければならないとい
った問題が生じる。

【０００７】（２）後工程での問題点３次元ＣＡＤで作成したモデルを有効に活用するために
は、そのモデルにパラメータが連成していることが重要
である。例えば、設計モデルから金型モデルを作製する
際には、樹脂の収縮や抜き勾配などの製造要件が予め付
加されていれば、パラメータ操作によって金型モデルの
設計を簡単に行うことができる。

【０００８】しかし、設計者が必ずしも後工程のことま
で完璧に理解して設計しているかというと、殆どの場合
は納期やコストに任せて充分な設計検討ができていると
は思えない。ましてや初心者にいたっては後工程の理解
がないのは仕方がないこともある。従って、後工程に送
られてきた設計モデルにパラメータ情報が無い場合は、
一旦作成された形状を後工程で削除し、新たに操作可能
なパラメータを持った形状を作り直さなければならない
といった問題を生じる。

【０００９】（３）データ受け渡しの問題点企業間又は企業内でのＣＡＤデータをやり取りする際、
受け側では必ずしもパラメータ情報が必要でなく、形状
データのみが必要である場合もある。また、パラメータ
情報を連成させたモデルはデータ量そのものが重くな
り、データの授受においては時間がかかるといった問題
も生じる。

【００１０】（４）データ互換性の問題点３次元ＣＡＤシステムは、幾つかのソフトメーカより出
ているが、未だ３次元に関する世界標準が定められてい
ないため、それぞれのＣＡＤメーカが独自の方式でシス
テムを作り込んでいる。そのため、データ間での互換性
が無く、あるＣＡＤシステムで作成したモデルを別のＣ
ＡＤシステムで読み込むことができないのが実状であ
り、殆どの場合、中間データとしてこれ又幾つかの形式
のデータに変換している。このようにして中間データに
変換された場合は、パラメータの連成が切り離されるた
め、３次元ＣＡＤデータが有効に活用できないといった
問題がある。

【００１１】本発明は、上記問題に着目してなされたも
のであって、その目的とするところは、パラメータ項目
の編集を自在に行い、ひいては３次元モデル設計におけ
る利便性を向上させることができるパラメトリック機能
を有する３次元モデリングシステムと、同システムによ
るパラメータ編集方法を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の３次元モデリン
グシステムは、ＣＡＤやＣＡＥ等のコンピュータ支援シ
ステムにより実現され、前提として、各種パラメータの
データを変更することにより３次元モデルの形状を変更
することが可能なパラメトリック機能を有する。なお、
パラメータ情報はパラメータの項目とその項目毎のデー
タとから成ると定義する。

【００１３】そして、請求項１に記載の発明ではその特
徴として、コンピュータ部は、３次元モデルが持つパラ
メータの項目及びデータの両方について編集を行う。こ
の場合、従来既存のパラメトリック機能（パラメータデ
ータの編集）に加え、今回新たに、パラメータの項目を
変更、削除、追加するといった「パラメータ項目の編
集」が可能となる。故に、設計変更の際や、設計モデル
から金型モデルを作成する等の後工程において、パラメ
ータ項目の編集を行うことによって設計作業効率が向上
する。このとき、操作したいパラメータの項目が存在し
ない場合にも、変更後の形状を最初から作り直さなけれ
ばならないといった不都合は生じない。また、必要に応
じてパラメータの項目を絞り込むことができ、３次元モ
デルが持つデータ量を軽減することも可能となる。その
結果、パラメータ項目の編集を自在に行い、ひいては３
次元モデル設計における利便性を向上させることができ
る。

【００１４】また、請求項２に記載の３次元モデリング
システムでは、コンピュータ部は、３次元モデルが持つ
パラメータの各項目についてその全て若しくは一部を削
除し、その後、今回必要とするパラメータの項目を新た
に選択的に付加する。本発明においても、請求項１の発
明と同様に、パラメータ項目の編集を自在に行い、ひい
ては３次元モデル設計における利便性を向上させること
ができる。つまり、設計変更の際や、設計モデルから金
型モデルを作成する等の後工程において、パラメータの
項目を変更、削除、追加するといった編集作業が可能と
なる。また、必要に応じてパラメータの項目を絞り込む
ことができ、３次元モデルが持つデータ量を軽減するこ
とも可能となる。

【００１５】また、請求項３に記載の３次元モデリング
システムでは、コンピュータ部は、パラメータ情報を一
切持たない３次元モデルの中間データを作成し、その
後、該中間データに対してパラメータの項目を新たに付
加する。これにより、互換性の無いシステム（ＣＡＤシ
ステム）で設計された３次元モデルについて図形データ
の読み込みが可能となり、当該データが有効利用できる
ようになる。

【００１６】請求項４に記載の３次元モデリングシステ
ムでは、相異なるシステムのコンピュータ端末に対して
３次元モデルを出力する際、コンピュータ部は、出力す
る３次元モデルの用途又は相手側システムの仕様に応じ
て、削除するパラメータの項目を絞り込むので、出力デ
ータとして過不足のないものが用意できる。具体的に
は、例えば形状確認用か、プレゼンテーション用か、設
計解析用かといった要因に応じてパラメータを絞り込む
と良い。

【００１７】請求項５に記載の３次元モデリングシステ
ムでは、コンピュータ部は、記憶装置に予め登録されて
いるパラメータリストの中から、今回必要とするパラメ
ータの項目を選択的に付加する。この場合、パラメータ
リストを参照してパラメータ項目を変更したり追加した
りすることにより、パラメータ項目の編集作業を好適に
実施することができる。

【００１８】特に請求項６に記載の３次元モデリングシ
ステムでは、コンピュータ部は、記憶装置のパラメータ
リストの中から、今回必要とするパラメータの項目を自
動判別してそのリストを表示し、その中からパラメータ
の項目を設計者に選択させるので、効率の良いパラメー
タ編集作業が実現できるようになる。この場合、例え
ば、類似の形状を参考にパラメータの項目を自動判別し
たり、過去のパラメータ付加の経験から学習によりパラ
メータの項目を自動判別したりすると良い。

【００１９】請求項７に記載の３次元モデリングシステ
ムでは、以前にパラメータリストとして登録されていな
いパラメータの項目を追加した場合に、その項目を記憶
装置のパラメータリストに新たに登録する。例えば、設
計的なノウハウに関するパラメータの項目は、システム
内に当初から登録されているのではなく、個々の設計者
が新たに付け加える場合が多いと考えられるので、かか
る場合には上記の如くパラメータリストに新規に登録
し、それ以後のパラメータ編集に利用できるようにす
る。

【００２０】請求項８に記載の３次元モデリングシステ
ムでは、コンピュータ部は、設計的なノウハウに関する
パラメータを付加する。この場合、パラメータ項目とし
て設計ノウハウを必要に応じて付加することにより、図
形情報の幅が広がると共にその利用価値が上がり、実用
性に優れたシステムが実現できる。

【００２１】請求項９に記載の３次元モデリングシステ
ムでは、コンピュータ部は、複数の構成要素から構成さ
れる３次元モデルについて、各々の構成要素の境界を一
旦解除してその後、設計者の指示に従い３次元モデルを
新たに複数の構成要素に再編成し、新たな構成要素にパ
ラメータの項目を付加する。この場合、当初設定されて
いた構成要素の境界（編成）が変更できるため、設計変
更や後工程における金型モデルの設計などを自在に且つ
容易に行うことができるようになる。

【００２２】請求項１０に記載の３次元モデリングシス
テムでは、コンピュータ部は、３次元モデルに対して製
造要件に関するパラメータの項目を付加するので、金型
モデル設計等の後工程のことが考慮されておらず、製造
要件に関するパラメータを持たない３次元モデルについ
ても所望のパラメータ操作が可能となる。

【００２３】請求項１１に記載の発明では、３次元モデ
リングシステム側と設計者との対話形式によりパラメー
タ編集が行われ、概要として、（１）設計者に図形を選
択させ、その図形が持つパラメータの各項目を表示す
る、（２）前記表示したパラメータの各項目についてそ
の全て若しくは一部を削除する、（３）その後、設計者
の選択により、今回必要とするパラメータの項目を新た
に付加する、といった各ステップを順次実行する。従っ
て、請求項１や請求項２の発明と同様に、パラメータ項
目の編集を自在に行い、ひいては３次元モデル設計にお
ける利便性を向上させることができる。つまり、設計変
更の際や、設計モデルから金型モデルを作成する等の後
工程において、パラメータの項目を変更、削除、追加す
るといった編集作業が可能となる。また、必要に応じて
パラメータの項目を絞り込むことができ、３次元モデル
が持つデータ量を軽減することも可能となる。

【００２４】かかる場合、請求項１２に記載したよう
に、パラメータの項目付加に際して、記憶装置に予め登
録されているパラメータリストを表示し、該パラメータ
リストの中から、今回必要とするパラメータの項目を設
計者に選択させるようにしても良い。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した一実
施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態におい
て、３次元ＣＡＤシステムは、３次元モデルに対して各
種パラメータによる図形定義を行う、いわゆるパラメト
リック機能を有するものであり、本実施の形態では特に
そのパラメータの項目及びデータを自在に編集できる機
能を付与するものである。

【００２６】図１は、本ＣＡＤシステムの概略構成を示
すブロック図である。図１において、複数のＣＡＤ装置
（コンピュータ端末）１０とサーバ２０はＬＡＮ等のネ
ットワーク手段により相互に通信可能に接続されてい
る。ＣＡＤ装置１０は何れもほぼ同じ構成を有し、キー
ボードやマウス等からなる入力装置１１、本システムの
中枢をなすコンピュータ本体（コンピュータ部）１２、
ディスプレイ装置１３により構成されている。コンピュ
ータ本体１２は、周知の通りＣＰＵやメモリ等を備え、
３次元モデルを自動設計するための各種機能を有する。
但し、各ＣＡＤ装置１０はデータ互換性が無いものであ
っても良い。

【００２７】サーバ２０は、３次元モデルに関する各種
情報をデータベース化して記憶しており、ＣＡＤ装置１
０で設計された３次元モデルについてその形状を表す形
状情報とパラメータ情報とを関連付けて記憶する。従っ
て、サーバ２０から３次元モデルを読み出すと、該３次
元モデルの形状情報と共にそれに付加されている各種の
パラメータ情報が一緒に読み出される。

【００２８】また、ＣＡＤ装置１０は、インターネット
等の通信手段を介して例えば他企業のＣＡＤ装置（相手
側ＣＡＤ装置）３０に接続されており、３次元モデルを
サーバ２０から読み出し、相手側ＣＡＤ装置３０に送信
できるようになっている。

【００２９】ここで、パラメータ情報の詳細を図２を参
照して説明する。なお図２は、パラメータ情報の一例を
示し、図中、左欄はパラメータの項目を階層別に示し、
右欄は項目に対応するデータを示す。

【００３０】図２では、パラメータ情報の最上位の項目
として（ａ）の演算パラメータと、（ｂ）のフィーチャ
の作成パラメータとが設けられている。（ａ）の演算パ
ラメータにおいて、ブール演算（ブーリアン演算）の項
目にはその下位項目として、ユナイト（足し算）、サブ
トラクト（引き算）、インタセクト（重複部分の抽出）
があり、各項目毎に、データとして対象フィーチャが付
加されるようになっている。その他には、図示するパラ
メータ項目がある（但し説明略）。

【００３１】また、（ｂ）のフィーチャの作成パラメー
タには、スイープフィーチャ、幾何フィーチャ、プリミ
ティブ等の下位項目が設けられ、更にその下位には図示
の通り階層別に複数の項目が設けられている。例えば、
スイープフィーチャの項目の下位には、連続線選択、ス
イープボディ、回転ボディ等の項目があり、更にその下
位項目として、例えば連続線選択の項目には、ソリッド
フェース、ソリッドエッジ、曲線、シートボディ等の項
目が設けられている。そして、最下位のパラメータ項目
に対してデータが付加されるようになっている。

【００３２】但し、図２はパラメータ項目の一例であっ
て、その内容は図示のものに限定されない。つまり、図
２に示すパラメータ項目の他に、演算パラメータとして
「インスタンス（配列）、ねじ切り、スケーリング」等
の項目を設けたり、フィーチャの作成パラメータとし
て、幾何フィーチャの下位に「円筒溝、ポケット」等の
項目や、プリミティブの下位に「円錐、チューブ」等の
項目を設けたりしても良い。

【００３３】上記したパラメータの各項目は、パラメー
タリストとしてサーバ２０に予め登録されており、３次
元モデルに対して新たにパラメータ項目を付加する際に
は、サーバ２０のパラメータリストからその都度必要な
項目が選択されるようになっている。

【００３４】また本ＣＡＤシステムでは特に、上記図２
の「演算パラメータ」及び「フィーチャの作成パラメー
タ」の他に、設計者が自ら設定する「設計パラメータ」
の項目が設けられている。すなわち、この設計パラメー
タに属するものとしては、・設計ノウハウ、・寸法公差、幾何公差、・製品の性能、・材料、材料特性、・重量、密度など、・製造方法、加工方法、組み付け方法、・表面処理、熱処理など、・表面粗さ、・コスト、品質情報、失敗事例、等々の各項目を含む。この設計パラメータの項目は、Ｃ
ＡＤシステムの初期の仕様には含まれず、サーバ２０の
パラメータリストに登録されているものではないが、３
次元モデル設計（或いは設計変更等）に際して、設計者
（ＣＡＤオペレータ）により順次登録されるようになっ
ている。

【００３５】図３は、コンピュータ本体１２により実現
されるパラメータ編集手順を示すフローチャートであ
る。なお、図３の処理は、設計変更時、後工程時、他企
業等へのＣＡＤデータ出力時などに実施されるものであ
り、概ねＣＡＤ装置１０と設計者（ＣＡＤオペレータ）
との対話形式にてパラメータ編集が行われるようになっ
ている。

【００３６】先ずステップ１０１では、サーバ２０から
３次元モデルを読み出し、続くステップ１０２では、前
記読み出した３次元モデルについて、今回の編集対象と
なるモデル又は構成要素が設計者により選択されたか否
かを判別する。そして、モデル又は構成要素が選択され
るとステップ１０３に進み、該選択されたモデル又は構
成要素が持つパラメータ情報（パラメータの項目及びそ
のデータ）をディスプレイ装置１３に表示する。

【００３７】また、ステップ１０４では、例えば他企業
の相手側ＣＡＤ装置３０等のコンピュータ端末に対して
ＣＡＤデータを出力するか否かを判別する。ＣＡＤデー
タ出力の場合（ステップ１０４がＹＥＳの場合）は、相
手側ＣＡＤ装置３０（受け側）にて速やかなデータ受信
が可能となるよう、ＣＡＤデータが持つパラメータ情報
を必要最小限に絞り込む。

【００３８】つまり、ステップ１０５では、設計者によ
る不要パラメータの絞り込みが済んだか否かを判別し、
絞り込みが済むとステップ１０６に進む。このとき、設
計者は、何の目的でＣＡＤデータを出力するかによっ
て、ＣＡＤデータに付加するパラメータの項目を適宜選
別すれば良く、例えば形状確認用か、プレゼンテーショ
ン用か、設計解析用かといった用途に応じてパラメータ
を絞り込む。また、相手側ＣＡＤ装置３０の仕様に応じ
てパラメータを絞り込むようにしても良い。

【００３９】その後、ステップ１０６では、設計者の指
示に従い不要パラメータを削除し、続くステップ１０７
では、不要パラメータを削除したＣＡＤデータを相手側
ＣＡＤ装置３０に送信する。

【００４０】一方、ＣＡＤデータ出力でない場合（ステ
ップ１０４がＮＯの場合）はステップ１０８に進み、パ
ラメータの項目の全て又は一部を削除する。このとき、
パラメータ項目を全て一括削除しても良いが、予めパラ
メータ編集（削除、変更）が不要と分かっているものに
ついては、パラメータ項目を削除せず、そのままにして
おいても良い。

【００４１】その後、ステップ１０９では、サーバ２０
内のパラメータリストをディスプレイ装置１３に表示す
る。このとき、コンピュータ本体１２は、パラメータリ
ストの中から、今回必要になると想定されるパラメータ
の項目を自動判別してそのリストを表示する。具体的に
は、例えば、類似の形状を参考にパラメータの項目を自
動判別したり、過去のパラメータ付加の経験から学習に
よりパラメータの項目を自動判別したりする。

【００４２】更に、ステップ１１０では、設計者により
今回必要なパラメータ項目が選択されたか否かを判別
し、パラメータ項目の選択が済むとステップ１１１に進
む。そして、ステップ１１１では、設計者により選択さ
れたパラメータ項目をディスプレイ装置１３に一覧表示
する。

【００４３】その後、ステップ１１２では、パラメータ
項目の編集を実施する。すなわち、各種のパラメータ情
報について、今回必要となる項目を新たに付加すると共
に、それに対応するデータを書き加える。このとき、設
計者は、ディスプレイ装置１３の表示画面を見ながらパ
ラメータの編集作業を行うと良い。

【００４４】その後、ステップ１１３では、今回付加し
たパラメータの項目がサーバ２０に既に登録済みである
か否か（パラメータリストにあるか否か）を判別する。
そして、未登録であれば、ステップ１１４に進み、設計
者による入力装置１１の操作に従いパラメータの項目を
サーバ２０に登録する。例えば、設計ノウハウ等に関す
るパラメータ（設計パラメータ）の項目は、ＣＡＤシス
テム内に当初から登録されているのではなく、個々の設
計者が新たに付け加える場合が多いと考えられ、かかる
場合には上記の如くパラメータリストへの新規登録を行
い、それ以後のパラメータ編集に利用できるようにす
る。設計パラメータを追加登録することにより、上記ス
テップ１０９でのパラメータ項目の自動判別の処理にお
いて、より一層適切なパラメータ項目が選別できるよう
になる。なお以上、一連の処理は、パラメータ編集が必
要な全てのモデル又は構成要素について繰り返し実施さ
れる。

【００４５】次に、上記の処理手順に従い実施されるパ
ラメータ編集の具体例について説明する。図４は、パラ
メータ編集の対象となる３次元モデルを示す斜視図であ
り、このうち（ａ）の３次元モデルは、形状データと共
に各種のパラメータ情報を持ち、これが編集前の３次元
モデルに相当する。また、（ｂ）は、（ａ）に示すパラ
メータ情報を全て削除した中間データを示し、（ｃ）は
パラメータ編集後の３次元モデルを示す。（ｄ）は、設
計変更等により勾配（図のＰ１部）を設けた３次元モデ
ルを示す。

【００４６】図４（ａ）において、今回編集の対象とな
る３次元モデルは、段差を有するブロック形状で構成さ
れており、平面ａ１，ａ２を各々基準面とするスイープ
ボディＡ１，Ａ２（直方体）を持ち、それら２つのスイ
ープボディＡ１，Ａ２が図の上下に結合されて成る。ま
た、各スイープボディＡ１，Ａ２に対して基準点座標
（ｘ１，ｙ１，ｚ１），（ｘ２，ｙ２，ｚ２）が設定さ
れると共に、平面ａ１，ａ２に関する寸法ｇ１，ｈ１，
ｇ２，ｈ２等が設定される。

【００４７】この場合、図４（ａ）の３次元モデルが持
つパラメータ情報を整理すると、図５（ａ）のようにな
る。すなわち、図５（ａ）では、演算パラメータとして
「ブーリアン演算−ユナイト」の項目が設定されてい
る。また、フィーチャの作成パラメータとして「スイー
プボディＡ１，Ａ２」の項目が設定されると共に、それ
らの下位項目として「対象平面ａ１，ａ２」等が図示の
通り設定されている。フィーチャの作成パラメータの最
下位項目については、各々に対応する数値データが付与
されている。なお図５には、幾つかのパラメータ項目を
事例として示すが、それ以外にも他の項目を持つことは
言うまでもない。

【００４８】上記図４（ａ）の３次元モデルに対し、設
計変更によりスイープボディＡ２の先端部に勾配を設け
る、或いは金型モデル設計等の後工程においてスイープ
ボディＡ２の先端部に抜き勾配を設ける場合を考える
（図４（ｄ）参照）。つまり、スイープボディＡ２の底
面をテーパ形状とすることを考える。この場合、スイー
プボディＡ１，Ａ２をパラメータとしたままでは、勾配
（テーパ）を指定するパラメータが無くその設計が困難
であるため、スイープボディＡ１，Ａ２をはじめ各種パ
ラメータの項目を編集する。

【００４９】つまりここでは、図４（ａ）の如く付加さ
れるパラメータ情報を、図４（ｃ）のように変更する。
なお、図４（ｂ）は、３次元モデルのパラメータ項目を
全て削除した状態を示し、これにより、３次元モデルの
形状情報（輪郭データ）のみが残る。

【００５０】図４（ｃ）に示す３次元モデルは、平面ｂ
１，ｂ２を各々基準面とするスイープボディＢ１，Ｂ２
（直方体）を持ち、それら２つのスイープボディＢ１，
Ｂ２が図の左右に結合されて成る。また、各スイープボ
ディＢ１，Ｂ２に対して基準点座標（ｘ１１，ｙ１１，
ｚ１１），（ｘ１２，ｙ１２，ｚ１２）が設定されると
共に、平面ｂ１，ｂ２に関する寸法ｍ１，ｎ１，ｍ２，
ｎ２等が設定される。更に、スイープボディＢ２のフェ
ースＣ２（Ｂ２の底面）がテーパ状に加工される旨が指
示される。

【００５１】図４（ｃ）の３次元モデルの場合、上記図
４（ｂ）の中間データに対して同図（ｃ）に示すように
パラメータ項目が新たに付加され、その３次元モデルが
持つパラメータ情報は図５（ｂ）のようになる。図５
（ｂ）について前記図５（ａ）との相違点を説明する
と、フィーチャの作成パラメータとして「スイープボデ
ィＢ１，Ｂ２」の項目が設定されると共に、それらの下
位項目として「対象平面ｂ１，ｂ２」等が図示の通り設
定される。また新たに、テーパに関して、「フェースＣ
２、角度、方向」といった項目が設定される。

【００５２】要するに、図４（ａ）から同図（ｃ）への
移行に際し、各々の構成要素（Ａ１，Ａ２）の境界が一
旦解除されてその後、設計者の指示に従い３次元モデル
が新たに複数の構成要素（Ｂ１，Ｂ２）に再編成され、
新たな構成要素についてパラメータの項目が付加される
ようになる。

【００５３】コンピュータ本体１２による処理の流れ
（図３のフローチャート）と照合すると、図３のステッ
プ１０１〜１０３において、図４（ａ）の３次元モデル
についてパラメータの項目が抽出され、その各項目がデ
ィスプレイ装置１３に表示される。このとき、例えば図
５（ａ）のような画面が表示されることとなる。

【００５４】また、同図３のステップ１０８では、図４
（ｂ）の中間データが作成される。その後、ステップ１
１２では、パラメータ項目が編集され、編集後には例え
ば図５（ｂ）のような画面が表示されることとなる。こ
うした一連のパラメータ編集により、３次元モデルの一
部に勾配を設けるといった設計変更が容易に且つ適正に
行われるようになる。

【００５５】なお、パラメータ情報を図５の（ａ）から
（ｂ）へ編集する際、寸法に関する項目が「寸法ｇ１，
ｈ１，ｇ２，ｈ２」から「寸法ｍ１，ｎ１，ｍ２，ｎ
２」に変更されるが、コンピュータ本体１２は、上記パ
ラメータ項目の変更に伴い各寸法の数値データが変更さ
れることを自動判別すると共に、新たな数値データを自
ら演算して書き加える。但し、各寸法の数値データを変
更する処理を設計者（ＣＡＤオペレータ）のマニュアル
操作により行うことも可能である。

【００５６】次に、もう一つ別の具体例を、図６〜図８
を用いて説明する。図６は、パラメータ編集の対象とな
る３次元モデルを示す斜視図であり、図７は、図６の３
次元モデルを上から見た平面図である。また、図８は、
図６の３次元モデルが持つパラメータ情報を示す図であ
る。

【００５７】図６（ａ）において、今回編集の対象とな
る３次元モデルは、平面ａ１１，ａ１２，ａ１３を各々
基準面とするスイープボディＡ１１，Ａ１２，Ａ１３を
持ち、それら３つのスイープボディＡ１１〜Ａ１３が結
合して構成される。また、スイープボディＡ１１及びＡ
１３の間には、半径ｒ１のコーナーＲが付加されてい
る。当該構成では、スイープボディＡ１１とＡ１３との
間の距離（実際には、図７（ａ）中の長さＬ１）が半径
ｒ１の２倍の寸法であり（Ｌ１＝２×ｒ１）、コーナー
Ｒは、スイープボディＡ１１のフェースｆ１、スイープ
ボディＡ１２のフェースｆ２、及びスイープボディＡ１
３のフェースｆ３に全て接している。故に、演算パラメ
ータの項目として「ブレンド−フェースブレンド」が設
定され、フィーチャの作成パラメータの項目として「フ
ェースｆ１，ｆ３」が設定される（図８（ａ）参照）。

【００５８】上記図６（ａ）の３次元モデルに対して、
コーナーＲの半径ｒ１を変更せずにスイープボディＡ１
２の長さ（図７（ａ）のＬ１）を延長し、図６（ｃ）
（又は図７（ｂ））への設計変更を行う場合を考える。
この場合、演算パラメータの項目を「ブレンド−フェー
スブレンド」としたままでは、所望のコーナーＲが付加
できないため、ブレンドに関するパラメータ項目を変更
する。

【００５９】要するに、図６（ｂ）に示す３次元モデル
では、同モデルのエッジｅ１，ｅ２を指定し、そのエッ
ジｅ１，ｅ２に対して半径ｒ１のコーナーＲを付加する
こととする。この場合、演算パラメータの項目として
「ブレンド−エッジブレンド」が設定され、フィーチャ
の作成パラメータの項目として「エッジｅ１，ｅ２」が
設定される（図８（ｂ）参照）。

【００６０】こうしてパラメータ項目を変更することに
より、スイープボディＡ１２の長さに関する数値データ
を変更するだけで、図６（ｃ）の３次元モデルへの設計
変更が可能となる。

【００６１】以上詳述した本実施の形態によれば、以下
に示す効果が得られる。（イ）３次元モデルが持つパラメータの各項目について
その全て若しくは一部を削除し、その後、今回必要とす
るパラメータの項目を新たに選択的に付加するようにし
た。この場合、従来既存のパラメトリック機能（パラメ
ータデータの編集）に加え、今回新たに、パラメータの
項目を変更、削除、追加するといった「パラメータ項目
の編集」が可能となる。

【００６２】故に、設計変更の際や、設計モデルから金
型モデルを作成する等の後工程において、パラメータ項
目の編集を行うことによって設計作業効率が向上する。
このとき、操作したいパラメータ項目が存在しないこと
が原因で、変更後の形状を最初から作り直さなければな
らない、といった問題が解消できる。また、後工程を理
解すぜに設計された３次元モデルに対しても、製造要件
などを加味したパラメータ項目を適宜付加することが可
能となる。更に、必要に応じてパラメータの項目を絞り
込むことができ、３次元モデルが持つデータ量を軽減す
ることも可能となる。これにより、ＣＡＤデータの受け
渡しに時間がかかるといった問題が解消できる。

【００６３】以上のことから本ＣＡＤシステムでは、パ
ラメータ項目の編集を自在に行い、ひいては３次元モデ
ル設計における利便性を向上させることができるように
なる。なお、最初からパラメータ情報を持たない３次元
モデルに対しては、新たにパラメータが追加でき、それ
により３次元モデルの設計検討が可能になる。

【００６４】（ロ）パラメータ情報を一切持たない３次
元モデルの中間データを作成し、その後、該中間データ
に対してパラメータの項目を新たに付加するようにし
た。これにより、互換性の無いＣＡＤシステムで設計さ
れた３次元モデルについて図形データの読み込みが可能
となり、当該データが有効利用できるようになる。

【００６５】（ハ）相手側ＣＡＤ装置３０に対してＣＡ
Ｄデータを出力する際、当該データの用途又は相手側Ｃ
ＡＤ装置３０の仕様に応じて、削除するパラメータの項
目を絞り込むようにしたので、出力データとして過不足
のないものが用意できる。

【００６６】（ニ）サーバ２０に予め登録されているパ
ラメータリストの中から、今回必要とするパラメータの
項目を自動判別してそのリストを表示し、その中からパ
ラメータの項目を設計者に選択させるので、効率の良い
パラメータ編集作業が実現できるようになる。

【００６７】（ホ）パラメータリストに未登録のパラメ
ータ項目を追加した場合に、その項目をサーバ２０のパ
ラメータリストに新たに登録するので、例えば設計ノウ
ハウに関する設計パラメータが順次登録され、次第に蓄
積されていく。これにより、３次元モデルの設計的な検
討をＣＡＤシステム内で自動で行う、いわゆる自動設計
を実現する上で、有効な補助機能を持たせることができ
る。例えば、間違った設計や従来にない設計を行った場
合に、それをＣＡＤシステムが自動的に判断し、設計者
に対して何らかの注意を促すことも可能となる。

【００６８】（ヘ）設計ノウハウ、寸法公差、幾何公
差、コスト品質情報、失敗事例等々に関する「設計パラ
メータ」を付加するようにしたので、３次元モデルの図
形情報の幅が広がると共にその利用価値が上がり、実用
性に優れたＣＡＤシステムが実現できる。

【００６９】なお本発明は、上記以外に次の形態にて具
体化できる。上記実施の形態では、図３のステップ１０
９において、今回必要になると想定されるパラメータ項
目をパラメータリストから自動判別したが、これに加え
て、別のファイルやモデルからパラメータを参照し、そ
の中からパラメータ項目を選別するようにしても良い。

【００７０】通常のＣＡＤシステムでは３次元モデルを
作成する際、スケッチを作成した後、面や線をスイープ
させたり、回転させたりすることでモデル化するが、本
発明により３次元モデルのパラメータ情報として作成方
法や順序を判別し、出来上がったモデルからスケッチを
逆に作成するようにする。

【００７１】上記実施の形態では、一般に「ＣＡＤ」と
称される装置又はソフトウエアを用いて３次元モデリン
グシステムを構築したが、それ以外にも「ＣＡＥ」や
「ＣＡＭ」と称される装置又はソフトウエア等を用いて
３次元モデリングシステムを構築しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態における３次元ＣＡＤシステ
ムの概略構成を示すブロック図。

【図２】パラメータ情報の詳細を示す図。

【図３】パラメータ編集の手順を示すフローチャート。

【図４】パラメータ編集の対象となる３次元モデルを示
す斜視図。

【図５】図４の３次元モデルが持つパラメータ情報を示
す図。

【図６】パラメータ編集の対象となる３次元モデルを示
す斜視図。

【図７】図６に示す３次元モデルの平面図。

【図８】図６の３次元モデルが持つパラメータ情報を示
す図。

【図９】３次元モデルの設計に係わる工程の流れを簡単
に示す図。

【符号の説明】

１０…ＣＡＤ装置、１１…入力装置、１２…コンピュー
タ本体、１３…ディスプレイ装置、２０…サーバ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各種パラメータのデータを変更することに
より３次元モデルの形状を変更することが可能なパラメ
トリック機能を有する３次元モデリングシステムにおい
て、パラメータ情報はパラメータの項目とその項目毎のデー
タとから成り、当該システムのコンピュータ部は、３次
元モデルが持つパラメータの項目及びデータの両方につ
いて編集を行うことを特徴とするパラメトリック機能を
有する３次元モデリングシステム。
【請求項２】各種パラメータのデータを変更することに
より３次元モデルの形状を変更することが可能なパラメ
トリック機能を有する３次元モデリングシステムにおい
て、当該システムのコンピュータ部は、３次元モデルが持つ
パラメータの各項目についてその全て若しくは一部を削
除し、その後、今回必要とするパラメータの項目を新た
に選択的に付加することを特徴とするパラメトリック機
能を有する３次元モデリングシステム。
【請求項３】前記コンピュータ部は、パラメータ情報を
一切持たない３次元モデルの中間データを作成し、その
後、該中間データに対してパラメータの項目を新たに付
加する請求項２に記載のパラメトリック機能を有する３
次元モデリングシステム。
【請求項４】相異なるシステムのコンピュータ端末に対
して３次元モデルを出力する際、前記コンピュータ部
は、出力する３次元モデルの用途又は相手側システムの
仕様に応じて、削除するパラメータの項目を絞り込む請
求項２に記載のパラメトリック機能を有する３次元モデ
リングシステム。
【請求項５】前記コンピュータ部は、記憶装置に予め登
録されているパラメータリストの中から、今回必要とす
るパラメータの項目を選択的に付加する請求項１又は２
に記載のパラメトリック機能を有する３次元モデリング
システム。
【請求項６】請求項５に記載の３次元モデリングシステ
ムにおいて、前記コンピュータ部は、前記記憶装置のパラメータリス
トの中から、今回必要とするパラメータの項目を自動判
別してそのリストを表示し、その中からパラメータの項
目を設計者に選択させるパラメトリック機能を有する３
次元モデリングシステム。
【請求項７】請求項５又は６に記載の３次元モデリング
システムにおいて、以前にパラメータリストとして登録されていないパラメ
ータの項目を追加した場合に、その項目を記憶装置のパ
ラメータリストに新たに登録するパラメトリック機能を
有する３次元モデリングシステム。
【請求項８】前記コンピュータ部は、設計的なノウハウ
に関するパラメータを付加する請求項１〜７の何れかに
記載のパラメトリック機能を有する３次元モデリングシ
ステム。
【請求項９】前記コンピュータ部は、複数の構成要素か
ら構成される３次元モデルについて、各々の構成要素の
境界を一旦解除してその後、設計者の指示に従い３次元
モデルを新たに複数の構成要素に再編成し、新たな構成
要素にパラメータの項目を付加する請求項１〜８の何れ
かに記載のパラメトリック機能を有する３次元モデリン
グシステム。
【請求項１０】前記コンピュータ部は、３次元モデルに
対して製造要件に関するパラメータの項目を付加する請
求項１〜９の何れかに記載のパラメトリック機能を有す
る３次元モデリングシステム。
【請求項１１】パラメトリック機能を有する３次元モデ
リングシステムを用い、パラメータの項目を編集する方
法であって、設計者に図形を選択させ、その図形が持つパラメータの
各項目を表示するステップと、前記表示したパラメータの各項目についてその全て若し
くは一部を削除するステップと、その後、設計者の選択により、今回必要とするパラメー
タの項目を新たに付加するステップと、からなることを特徴とする３次元モデリングシステムに
よるパラメータ編集方法。
【請求項１２】パラメータの項目付加に際して、記憶装
置に予め登録されているパラメータリストを表示し、該
パラメータリストの中から、今回必要とするパラメータ
の項目を設計者に選択させる請求項１１に記載の３次元
モデリングシステムによるパラメータ編集方法。