JP2002149718A - ボクセル分割処理方法およびボクセル分割処理プログラム記録媒体 - Google Patents
ボクセル分割処理方法およびボクセル分割処理プログラム記録媒体Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＣＡＤモデルをＶＯＸＥＬ分割により解析す
る際に，解析結果の信頼性を保証し，解析するマシン資
源量の範囲内で処理できるようにする。 【解決手段】 ＶＯＸＥＬサイズによる体積誤差計算部
１では，各部品について, いくつかのＶＯＸＥＬサイズ
に応じた体積誤差を計算し, ＶＯＸＥＬサイズによるマ
シン資源消費量計算部２では，各部品について, 体積誤
差を一定にした場合のＶＯＸＥＬサイズ, およびそのＶ
ＯＸＥＬサイズによる解析時のマシン資源消費量を計算
する。次に，体積誤差によるマシン資源消費量計算部３
では，ある体積誤差でのモデル全体のマシン資源消費量
を計算する。マシン資源消費量による体積誤差最小値計
算部４では，現在のマシン資源量の範囲内で体積誤差の
最小値を求め，最小体積誤差によるＶＯＸＥＬサイズ計
算部５では，部品ごとの最小体積誤差におけるＶＯＸＥ
Ｌサイズを計算する。
る際に，解析結果の信頼性を保証し，解析するマシン資
源量の範囲内で処理できるようにする。 【解決手段】 ＶＯＸＥＬサイズによる体積誤差計算部
１では，各部品について, いくつかのＶＯＸＥＬサイズ
に応じた体積誤差を計算し, ＶＯＸＥＬサイズによるマ
シン資源消費量計算部２では，各部品について, 体積誤
差を一定にした場合のＶＯＸＥＬサイズ, およびそのＶ
ＯＸＥＬサイズによる解析時のマシン資源消費量を計算
する。次に，体積誤差によるマシン資源消費量計算部３
では，ある体積誤差でのモデル全体のマシン資源消費量
を計算する。マシン資源消費量による体積誤差最小値計
算部４では，現在のマシン資源量の範囲内で体積誤差の
最小値を求め，最小体積誤差によるＶＯＸＥＬサイズ計
算部５では，部品ごとの最小体積誤差におけるＶＯＸＥ
Ｌサイズを計算する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，ＣＡＤのアセンブ
リモデルをボクセル（ＶＯＸＥＬ）に分割して解析する
際のボクセル分割処理方法およびボクセル分割処理プロ
グラム記録媒体に関する。
リモデルをボクセル（ＶＯＸＥＬ）に分割して解析する
際のボクセル分割処理方法およびボクセル分割処理プロ
グラム記録媒体に関する。
【０００２】例えば有限要素法を用いてＣＡＤのアセン
ブリモデルに加わる応力，熱伝導等といった物理量の解
析を行う場合には，アセンブリモデルを微小な立方体
（これをＶＯＸＥＬという）に分割して計算を行う。Ｖ
ＯＸＥＬサイズは，小さければ小さいほど解析精度は上
がるが，それに伴いマシン資源の消費量が急激に増加す
るので，マシン資源消費量との兼ね合いで最適なＶＯＸ
ＥＬサイズを決定する必要がある。
ブリモデルに加わる応力，熱伝導等といった物理量の解
析を行う場合には，アセンブリモデルを微小な立方体
（これをＶＯＸＥＬという）に分割して計算を行う。Ｖ
ＯＸＥＬサイズは，小さければ小さいほど解析精度は上
がるが，それに伴いマシン資源の消費量が急激に増加す
るので，マシン資源消費量との兼ね合いで最適なＶＯＸ
ＥＬサイズを決定する必要がある。
【０００３】
【従来の技術】従来のＣＡＤアセンブリモデルのＶＯＸ
ＥＬの分割方法では，アセンブリモデルの全部品（パー
ツ）に対して同一のＶＯＸＥＬサイズによる分割を行っ
ている。そのため，部品の本来の形状とＶＯＸＥＬ分割
を行った形状との体積誤差は，各部品ごとに異なってし
まう。例えば，形状が長方体でなめらかな部品は体積誤
差が小さく，微小な部品や曲面を多く含む部品は体積誤
差が大きくなる。図９に示すように，従来のＶＯＸＥＬ
の分割方法では，ＣＡＤアセンブリモデルの部品Ａと部
品Ｂのサイズおよび形状が異なっていても，部品Ａと部
品Ｂは同一ＶＯＸＥＬサイズで分割されるため，ＶＯＸ
ＥＬ分割後の部品Ｂの体積誤差は小さいが，部品Ａにつ
いては体積誤差が大きくなっていた。
ＥＬの分割方法では，アセンブリモデルの全部品（パー
ツ）に対して同一のＶＯＸＥＬサイズによる分割を行っ
ている。そのため，部品の本来の形状とＶＯＸＥＬ分割
を行った形状との体積誤差は，各部品ごとに異なってし
まう。例えば，形状が長方体でなめらかな部品は体積誤
差が小さく，微小な部品や曲面を多く含む部品は体積誤
差が大きくなる。図９に示すように，従来のＶＯＸＥＬ
の分割方法では，ＣＡＤアセンブリモデルの部品Ａと部
品Ｂのサイズおよび形状が異なっていても，部品Ａと部
品Ｂは同一ＶＯＸＥＬサイズで分割されるため，ＶＯＸ
ＥＬ分割後の部品Ｂの体積誤差は小さいが，部品Ａにつ
いては体積誤差が大きくなっていた。
【０００４】また，解析するマシン（コンピュータシス
テム）のＣＰＵ時間やメモリ量等の資源と照らし合わせ
て解析前にＶＯＸＥＬサイズを指定することは，実際上
は困難である。すなわち，解析処理を一度実行してみな
ければ，そのマシン資源によって解析処理が完了するか
どうかの判断ができず，メモリ資源不足等で解析処理が
不能となる場合もあった。このような処理不能の事態が
生じた場合には，ＶＯＸＥＬサイズを再度設定し，解析
属性データを作成し直して，再度解析処理を実行しなけ
ればならなかった。
テム）のＣＰＵ時間やメモリ量等の資源と照らし合わせ
て解析前にＶＯＸＥＬサイズを指定することは，実際上
は困難である。すなわち，解析処理を一度実行してみな
ければ，そのマシン資源によって解析処理が完了するか
どうかの判断ができず，メモリ資源不足等で解析処理が
不能となる場合もあった。このような処理不能の事態が
生じた場合には，ＶＯＸＥＬサイズを再度設定し，解析
属性データを作成し直して，再度解析処理を実行しなけ
ればならなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上のように，従来の
ＶＯＸＥＬ分割による解析処理では，ＣＡＤアセンブリ
モデルに，体積誤差が少ないかあるいは体積誤差が全く
ない部品があっても，一部にＶＯＸＥＬとの体積誤差が
大きくなる部品が含まれていると，解析処理はＶＯＸＥ
Ｌ分割した形状の全体に対して行うため，アセンブリモ
デル全体としての解析結果の信頼性は低くなってしまう
という問題があった。
ＶＯＸＥＬ分割による解析処理では，ＣＡＤアセンブリ
モデルに，体積誤差が少ないかあるいは体積誤差が全く
ない部品があっても，一部にＶＯＸＥＬとの体積誤差が
大きくなる部品が含まれていると，解析処理はＶＯＸＥ
Ｌ分割した形状の全体に対して行うため，アセンブリモ
デル全体としての解析結果の信頼性は低くなってしまう
という問題があった。
【０００６】また，解析の精度を上げるために，ＶＯＸ
ＥＬのサイズを必要以上に小さくすると，マシンの資源
不足のために解析処理が不能になり，求める結果が得ら
れないという問題があった。
ＥＬのサイズを必要以上に小さくすると，マシンの資源
不足のために解析処理が不能になり，求める結果が得ら
れないという問題があった。
【０００７】本発明は上記問題点の解決を図り，解析精
度を上げてモデル全体としての解析結果の信頼性を保証
するとともに，実際に解析処理に使用するマシン資源の
範囲内で解析可能な最適なＶＯＸＥＬサイズを指定する
手段を提供することを目的とする。
度を上げてモデル全体としての解析結果の信頼性を保証
するとともに，実際に解析処理に使用するマシン資源の
範囲内で解析可能な最適なＶＯＸＥＬサイズを指定する
手段を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は，上記課題を解
決するため，ＣＡＤのアセンブリモデルをＶＯＸＥＬ分
割する際に，各部品の本来の形状の体積とＶＯＸＥＬ分
割後の体積との誤差が，全ての部品で同一となるよう
に，部品ごとに異なるＶＯＸＥＬサイズを自動的に算出
する手段を持つことを主要な特徴とする。
決するため，ＣＡＤのアセンブリモデルをＶＯＸＥＬ分
割する際に，各部品の本来の形状の体積とＶＯＸＥＬ分
割後の体積との誤差が，全ての部品で同一となるよう
に，部品ごとに異なるＶＯＸＥＬサイズを自動的に算出
する手段を持つことを主要な特徴とする。
【０００９】さらに，算出される体積誤差が現在使用可
能なマシン資源の範囲内で計算し得る最小値となるよう
に，ＶＯＸＥＬサイズを決定する手段を持つことによ
り，マシン資源の不足を生じさせないで最適な解析結果
を得ることができるようにすることを特徴とする。
能なマシン資源の範囲内で計算し得る最小値となるよう
に，ＶＯＸＥＬサイズを決定する手段を持つことによ
り，マシン資源の不足を生じさせないで最適な解析結果
を得ることができるようにすることを特徴とする。
【００１０】具体的には，以下の処理を行う。ＣＡＤア
センブリモデルの各部品ごとに，少なくとも３個以上の
ＶＯＸＥＬサイズに対して，部品の本来の形状の体積と
当該部品のＶＯＸＥＬ分割後の体積との誤差を算出し，
体積誤差とＶＯＸＥＬサイズとの関係式を求める。次
に，各部品ごとに，体積誤差とＶＯＸＥＬサイズとの関
係式から体積誤差をある値に仮定した場合のＶＯＸＥＬ
サイズを算出し，そのＶＯＸＥＬサイズを用いたときの
解析処理に要するマシン資源消費量を算出する。このマ
シン資源消費量の算出を少なくとも３個以上の体積誤差
について行い，モデル全体のマシン資源消費量と体積誤
差との関係式を求める。モデル全体のマシン資源消費量
と体積誤差との関係式から，使用可能なマシン資源の範
囲内で体積誤差が最小になる値を算出し，その体積誤差
が最小になる値をもとに，各部品ごとにＶＯＸＥＬサイ
ズを算出する。こうして算出した各部品ごとのＶＯＸＥ
Ｌサイズでもって各部品をＶＯＸＥＬに分割し，解析処
理を行うことにより，解析精度のよい結果を実用的な時
間内で求めることができる。
センブリモデルの各部品ごとに，少なくとも３個以上の
ＶＯＸＥＬサイズに対して，部品の本来の形状の体積と
当該部品のＶＯＸＥＬ分割後の体積との誤差を算出し，
体積誤差とＶＯＸＥＬサイズとの関係式を求める。次
に，各部品ごとに，体積誤差とＶＯＸＥＬサイズとの関
係式から体積誤差をある値に仮定した場合のＶＯＸＥＬ
サイズを算出し，そのＶＯＸＥＬサイズを用いたときの
解析処理に要するマシン資源消費量を算出する。このマ
シン資源消費量の算出を少なくとも３個以上の体積誤差
について行い，モデル全体のマシン資源消費量と体積誤
差との関係式を求める。モデル全体のマシン資源消費量
と体積誤差との関係式から，使用可能なマシン資源の範
囲内で体積誤差が最小になる値を算出し，その体積誤差
が最小になる値をもとに，各部品ごとにＶＯＸＥＬサイ
ズを算出する。こうして算出した各部品ごとのＶＯＸＥ
Ｌサイズでもって各部品をＶＯＸＥＬに分割し，解析処
理を行うことにより，解析精度のよい結果を実用的な時
間内で求めることができる。
【００１１】以上の処理をコンピュータによって実現す
るためのプログラムは，コンピュータが読みとり可能な
可搬媒体メモリ，半導体メモリ，ハードディスク等の適
当な記録媒体に格納することができる。
るためのプログラムは，コンピュータが読みとり可能な
可搬媒体メモリ，半導体メモリ，ハードディスク等の適
当な記録媒体に格納することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下，図面に従って本発明の実施
の形態を説明する。図１は，本発明を実現する装置の構
成例を示す図である。最適ＶＯＸＥＬサイズ自動計算部
１０は，解析処理対象となっているＣＡＤアセンブリモ
デルの各部品ごとのＶＯＸＥＬサイズを本発明の手法に
よって算出する部分である。ＶＯＸＥＬ分割部２０は，
最適ＶＯＸＥＬサイズ自動計算部１０によって算出され
たＶＯＸＥＬサイズでもって各部品を分割する部分であ
る。解析処理部３０は，有限要素法その他の既知の方法
によって種々の解析処理を行う部分である。ＶＯＸＥＬ
分割部２０および解析処理部３０の処理については，従
来技術と同様であり，本発明の要旨に関係しないため詳
しい説明は省略する。これらは，ＣＰＵとそのＣＰＵが
実行するソフトウェアプログラムとによって実現され
る。
の形態を説明する。図１は，本発明を実現する装置の構
成例を示す図である。最適ＶＯＸＥＬサイズ自動計算部
１０は，解析処理対象となっているＣＡＤアセンブリモ
デルの各部品ごとのＶＯＸＥＬサイズを本発明の手法に
よって算出する部分である。ＶＯＸＥＬ分割部２０は，
最適ＶＯＸＥＬサイズ自動計算部１０によって算出され
たＶＯＸＥＬサイズでもって各部品を分割する部分であ
る。解析処理部３０は，有限要素法その他の既知の方法
によって種々の解析処理を行う部分である。ＶＯＸＥＬ
分割部２０および解析処理部３０の処理については，従
来技術と同様であり，本発明の要旨に関係しないため詳
しい説明は省略する。これらは，ＣＰＵとそのＣＰＵが
実行するソフトウェアプログラムとによって実現され
る。
【００１３】最適ＶＯＸＥＬサイズ自動計算部１０のＶ
ＯＸＥＬサイズによる体積誤差計算部１では，ＣＡＤモ
デルの各部品（パーツ）ごとに，ＶＯＸＥＬサイズと体
積誤差εとの関係を示す２次曲線を算出する。
ＯＸＥＬサイズによる体積誤差計算部１では，ＣＡＤモ
デルの各部品（パーツ）ごとに，ＶＯＸＥＬサイズと体
積誤差εとの関係を示す２次曲線を算出する。
【００１４】図２に，ＣＡＤモデルの部品の体積および
ＶＯＸＥＬ分割後の体積の模式図を示す。ＣＡＤモデル
の部品ｉの体積をＶCADi，ＶＯＸＥＬ分割後の体積をＶ
CAEi（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）とすると，各部品ｉご
との体積誤差εi は， εi ＝｜（ＶCADi−ＶCAEi）／ＶCADi｜ である。
ＶＯＸＥＬ分割後の体積の模式図を示す。ＣＡＤモデル
の部品ｉの体積をＶCADi，ＶＯＸＥＬ分割後の体積をＶ
CAEi（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）とすると，各部品ｉご
との体積誤差εi は， εi ＝｜（ＶCADi−ＶCAEi）／ＶCADi｜ である。
【００１５】以上の体積誤差εi を各部品ごとに少なく
とも３個以上のＶＯＸＥＬサイズについて算出し，図３
に示すような体積誤差εi とＶＯＸＥＬサイズとの関係
を示す２次曲線を求める。この２次曲線は，ＶＯＸＥＬ
サイズをＶとすると，以下の式で与えられる。
とも３個以上のＶＯＸＥＬサイズについて算出し，図３
に示すような体積誤差εi とＶＯＸＥＬサイズとの関係
を示す２次曲線を求める。この２次曲線は，ＶＯＸＥＬ
サイズをＶとすると，以下の式で与えられる。
【００１６】 εi ＝ａＶ2 ＋ｂＶ＋ｃ（範囲条件：Ｖ＞０） （式１） この式において，実測した少なくとも３点のεi とＶと
の値から，２次曲線（式１）の係数ａ，ｂ，ｃを求める
ことができる。これを全部品について行う。
の値から，２次曲線（式１）の係数ａ，ｂ，ｃを求める
ことができる。これを全部品について行う。
【００１７】続いてＶＯＸＥＬサイズによるマシン資源
消費量計算部２では，ＶＯＸＥＬサイズによる体積誤差
計算部１で求めた２次曲線をもとに，体積誤差εi を全
部品について一定にした場合のＶＯＸＥＬサイズを部品
ごとに求めて，さらに，そのＶＯＸＥＬサイズにおける
各部品のマシン資源消費量を計算する。すなわち，図４
に示すように，ε1 ＝ε2 ＝…＝εn ＝εとして，各部
品ごとにＶＯＸＥＬサイズを求め，それをもとにマシン
資源消費量を算出する。これを全部品について合計する
ことにより，モデル全体のマシン資源消費量を求める。
以上の処理を，所定数，例えば体積誤差が大中小の場合
のように，少なくとも３つの体積誤差εについて行う。
消費量計算部２では，ＶＯＸＥＬサイズによる体積誤差
計算部１で求めた２次曲線をもとに，体積誤差εi を全
部品について一定にした場合のＶＯＸＥＬサイズを部品
ごとに求めて，さらに，そのＶＯＸＥＬサイズにおける
各部品のマシン資源消費量を計算する。すなわち，図４
に示すように，ε1 ＝ε2 ＝…＝εn ＝εとして，各部
品ごとにＶＯＸＥＬサイズを求め，それをもとにマシン
資源消費量を算出する。これを全部品について合計する
ことにより，モデル全体のマシン資源消費量を求める。
以上の処理を，所定数，例えば体積誤差が大中小の場合
のように，少なくとも３つの体積誤差εについて行う。
【００１８】なお，ＣＰＵ時間やメモリ使用量等のマシ
ン資源消費量は，ほぼ分割したＶＯＸＥＬ数に比例する
と考えてよいので，ＶＯＸＥＬサイズから各部品ごとの
ＶＯＸＥＬ数を算出し，あらかじめ経験的に求めた単位
ＶＯＸＥＬ当たりのＣＰＵ時間やメモリ使用量から各部
品ごとのマシン資源消費量を算出することができる。マ
シン資源として，使用可能なディスク容量やメモリ容量
またはＣＰＵ時間（計算処理時間）のいずれかだけを考
慮してもよいし，これらのすべてを考慮するようにして
もよい。
ン資源消費量は，ほぼ分割したＶＯＸＥＬ数に比例する
と考えてよいので，ＶＯＸＥＬサイズから各部品ごとの
ＶＯＸＥＬ数を算出し，あらかじめ経験的に求めた単位
ＶＯＸＥＬ当たりのＣＰＵ時間やメモリ使用量から各部
品ごとのマシン資源消費量を算出することができる。マ
シン資源として，使用可能なディスク容量やメモリ容量
またはＣＰＵ時間（計算処理時間）のいずれかだけを考
慮してもよいし，これらのすべてを考慮するようにして
もよい。
【００１９】次に，体積誤差によるマシン資源消費量計
算部３では，マシン資源消費量から最適な体積誤差を求
めるために，ＶＯＸＥＬサイズによるマシン資源消費量
計算部２で求めた体積誤差とマシン資源消費量との関係
から，図５に示すような２次曲線を求める。２次曲線は
マシン資源量をＲとすると，次式で与えられる。
算部３では，マシン資源消費量から最適な体積誤差を求
めるために，ＶＯＸＥＬサイズによるマシン資源消費量
計算部２で求めた体積誤差とマシン資源消費量との関係
から，図５に示すような２次曲線を求める。２次曲線は
マシン資源量をＲとすると，次式で与えられる。
【００２０】 Ｒ＝ａε2 ＋ｂε＋ｃ（範囲条件：ε≦ｂ） （式２） 少なくとも３点のＲとεとの関係から，この式の係数
ａ，ｂ，ｃを求めることができる。
ａ，ｂ，ｃを求めることができる。
【００２１】マシン資源量による体積誤差最小値計算部
４では，体積誤差によるマシン資源消費量計算部３で求
めた２次曲線（式２）をもとに，解析処理を行う装置の
使用可能なマシン資源量から，図６に示すように，その
マシン資源量に対応する体積誤差を求める。この体積誤
差は，解析処理の途中でマシン資源の不足が生じない範
囲において最小となる値である。解析処理を行う装置の
使用可能なマシン資源量は，例えば解析の処理実行時間
が何時間以内，使用メモリ量が何ＭＢ以下というよう
に，ユーザに解析処理の前に指定させてもよいし，シス
テム環境情報としてシステム内に記憶されているシステ
ム定数から自動的に取得するようにしてもよい。
４では，体積誤差によるマシン資源消費量計算部３で求
めた２次曲線（式２）をもとに，解析処理を行う装置の
使用可能なマシン資源量から，図６に示すように，その
マシン資源量に対応する体積誤差を求める。この体積誤
差は，解析処理の途中でマシン資源の不足が生じない範
囲において最小となる値である。解析処理を行う装置の
使用可能なマシン資源量は，例えば解析の処理実行時間
が何時間以内，使用メモリ量が何ＭＢ以下というよう
に，ユーザに解析処理の前に指定させてもよいし，シス
テム環境情報としてシステム内に記憶されているシステ
ム定数から自動的に取得するようにしてもよい。
【００２２】最小体積誤差によるＶＯＸＥＬサイズ計算
部５では，体積誤差によるマシン資源消費量計算部３で
求めた体積誤差の最小値から，各部品ごとのＶＯＸＥＬ
サイズを算出する。
部５では，体積誤差によるマシン資源消費量計算部３で
求めた体積誤差の最小値から，各部品ごとのＶＯＸＥＬ
サイズを算出する。
【００２３】図７に，本発明の実施の形態における処理
フローチャートを示す。
フローチャートを示す。
【００２４】各部品ごとに，ＶＯＸＥＬサイズによる体
積誤差および２次曲線（式１）を算出し（ステップＳ
２），ステップＳ２の処理を処理回数が全部品数になる
まで繰り返す（ステップＳ１）。
積誤差および２次曲線（式１）を算出し（ステップＳ
２），ステップＳ２の処理を処理回数が全部品数になる
まで繰り返す（ステップＳ１）。
【００２５】続いて，ある一定の体積誤差をεに設定し
て（ステップＳ４），処理回数が全部品数になるまで
（ステップＳ５），各部品ごとに体積誤差εの場合のマ
シン資源消費量を算出する（ステップＳ６）。全部品に
ついてステップＳ６の処理を行ったら，モデル全体につ
いての体積誤差εの場合のマシン資源消費量を算出する
（ステップＳ７）。ステップＳ４からステップＳ７まで
の処理を処理回数が３回になるまで繰り返す（ステップ
Ｓ３）。
て（ステップＳ４），処理回数が全部品数になるまで
（ステップＳ５），各部品ごとに体積誤差εの場合のマ
シン資源消費量を算出する（ステップＳ６）。全部品に
ついてステップＳ６の処理を行ったら，モデル全体につ
いての体積誤差εの場合のマシン資源消費量を算出する
（ステップＳ７）。ステップＳ４からステップＳ７まで
の処理を処理回数が３回になるまで繰り返す（ステップ
Ｓ３）。
【００２６】次に，ステップＳ４からステップＳ７まで
の処理で求めた値から，モデル全体についての体積誤差
εによるマシン資源消費量の２次曲線（式２）を算出し
（ステップＳ８）。現在のマシン資源量による体積誤差
（最適値Ε）を算出する（ステップＳ９）。
の処理で求めた値から，モデル全体についての体積誤差
εによるマシン資源消費量の２次曲線（式２）を算出し
（ステップＳ８）。現在のマシン資源量による体積誤差
（最適値Ε）を算出する（ステップＳ９）。
【００２７】次に，各部品ごとに，ステップＳ９の処理
で求めた体積誤差Εの場合のＶＯＸＥＬサイズを算出し
（ステップＳ１１），全ての部品についてステップＳ１
１の処理を行ったら（ステップＳ１０），処理を終了す
る。
で求めた体積誤差Εの場合のＶＯＸＥＬサイズを算出し
（ステップＳ１１），全ての部品についてステップＳ１
１の処理を行ったら（ステップＳ１０），処理を終了す
る。
【００２８】この結果をもとにＶＯＸＥＬ分割部２０で
は，各部品をＶＯＸＥＬに分割し，解析処理部３０で
は，種々の解析処理を実行する。
は，各部品をＶＯＸＥＬに分割し，解析処理部３０で
は，種々の解析処理を実行する。
【００２９】図８に示すように，本発明では，ＶＯＸＥ
Ｌ分割後の体積誤差が同一となるように部品ごとに異な
るＶＯＸＥＬサイズで分割する。この場合，部品Ｂにつ
いては，相対的に分割数が粗くなることが考えられる。
しかし，ＶＯＸＥＬ分割数が粗くなる形状の部品は，も
ともと体積誤差が小さい形状の部品であるため，部品Ａ
に比べて，ＶＯＸＥＬ分割数が減少することによる影響
を受けにくい。一方，従来の方法では体積誤差が大きく
なった部品Ａについては，本発明により，細かく分割さ
れるため，解析処理においてより高い精度が得られる。
したがって，ＣＡＤアセンブリモデル全体としては，一
定以上の解析精度が保証され，解析結果の信頼性が高く
なる。
Ｌ分割後の体積誤差が同一となるように部品ごとに異な
るＶＯＸＥＬサイズで分割する。この場合，部品Ｂにつ
いては，相対的に分割数が粗くなることが考えられる。
しかし，ＶＯＸＥＬ分割数が粗くなる形状の部品は，も
ともと体積誤差が小さい形状の部品であるため，部品Ａ
に比べて，ＶＯＸＥＬ分割数が減少することによる影響
を受けにくい。一方，従来の方法では体積誤差が大きく
なった部品Ａについては，本発明により，細かく分割さ
れるため，解析処理においてより高い精度が得られる。
したがって，ＣＡＤアセンブリモデル全体としては，一
定以上の解析精度が保証され，解析結果の信頼性が高く
なる。
【００３０】さらにＶＯＸＥＬ分割数は，許容できるマ
シン資源の範囲内で計算し得る最小の体積誤差をもとに
算出されるため，現在の環境でマシン資源不足を起こさ
ずに実行することができる最適な解析結果が得られるこ
とになる。
シン資源の範囲内で計算し得る最小の体積誤差をもとに
算出されるため，現在の環境でマシン資源不足を起こさ
ずに実行することができる最適な解析結果が得られるこ
とになる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば，
従来のアセンブリモデル全体に対して同一のＶＯＸＥＬ
サイズを指定する方法と異なり，個々の部品（パーツ）
ごとに体積誤差が同一となるＶＯＸＥＬサイズを指定し
て分割する。このため，自由曲面を多く含む部品や微小
な部品が存在しても，個々の部品の形状，サイズに影響
されずに，全部品について一定以上の解析精度が保証さ
れ，アセンブリモデル全体としての解析結果の信頼性が
向上する。
従来のアセンブリモデル全体に対して同一のＶＯＸＥＬ
サイズを指定する方法と異なり，個々の部品（パーツ）
ごとに体積誤差が同一となるＶＯＸＥＬサイズを指定し
て分割する。このため，自由曲面を多く含む部品や微小
な部品が存在しても，個々の部品の形状，サイズに影響
されずに，全部品について一定以上の解析精度が保証さ
れ，アセンブリモデル全体としての解析結果の信頼性が
向上する。
【００３２】また，実際に解析処理を行う前に，その処
理を行うマシンの資源の範囲内でＶＯＸＥＬサイズ（分
割数）を指定することができる。このため，解析処理の
途中でのディスク，メモリ等の不足による解析不能を防
ぐことができ，現在のマシン資源の範囲内で計算し得
る，最適な解析結果を得ることができる。
理を行うマシンの資源の範囲内でＶＯＸＥＬサイズ（分
割数）を指定することができる。このため，解析処理の
途中でのディスク，メモリ等の不足による解析不能を防
ぐことができ，現在のマシン資源の範囲内で計算し得
る，最適な解析結果を得ることができる。
【図１】本発明を実現する装置の構成例を示す図であ
る。
る。
【図２】ＣＡＤモデルの部品の体積とＶＯＸＥＬ分割後
の体積を説明するための図である。
の体積を説明するための図である。
【図３】各部品ごとの体積誤差とＶＯＸＥＬサイズとの
関係を示す２次曲線（式１）の算出を説明するための図
である。
関係を示す２次曲線（式１）の算出を説明するための図
である。
【図４】体積誤差εを一定とした場合のＶＯＸＥＬサイ
ズ算出を説明するための図である。
ズ算出を説明するための図である。
【図５】マシン資源消費量と体積誤差εとの関係を示す
２次曲線（式２）の算出を説明するための図である。
２次曲線（式２）の算出を説明するための図である。
【図６】マシン資源消費量から体積誤差の最適値を算出
する処理を説明するための図である。
する処理を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態における処理フローチャー
トである。
トである。
【図８】本発明によるＣＡＤモデルのＶＯＸＥＬ分割の
例を示す図である。
例を示す図である。
【図９】従来方法によるＣＡＤモデルのＶＯＸＥＬ分割
の例を示す図である。
の例を示す図である。
１ ＶＯＸＥＬサイズによる体積誤差計算部 ２ ＶＯＸＥＬサイズによるマシン資源消費量計算部 ３ 体積誤差によるマシン資源消費量計算部 ４ マシン資源量による体積誤差最小値計算部 ５ 最小体積誤差によるＶＯＸＥＬサイズ計算部 １０ 最適ＶＯＸＥＬサイズ自動計算部 ２０ ＶＯＸＥＬ分割部 ３０ 解析処理部
Claims (5)
- 【請求項１】 複数の部品からなるＣＡＤアセンブリモ
デルをボクセルに分割する方法であって，前記各部品の
本来の形状の体積と当該部品のボクセル分割後の体積と
の誤差が，全部品について一定となるように，部品ごと
に異なるボクセルサイズを算出して，各部品をボクセル
に分割することを特徴とするボクセル分割処理方法。 - 【請求項２】 前記ボクセルサイズは，前記体積の誤差
が全部品について一定であるとともに，現在のマシン資
源の範囲内で解析を実行し得る最小のサイズであること
を特徴とする請求項１記載のボクセル分割処理方法。 - 【請求項３】 複数の部品からなるＣＡＤアセンブリモ
デルをボクセルに分割する方法であって，前記各部品ご
とに，少なくとも３個以上のボクセルサイズに対して，
部品の本来の形状の体積と当該部品のボクセル分割後の
体積との誤差を算出し，体積誤差とボクセルサイズとの
関係式を求める過程と，前記各部品ごとに，前記体積誤
差とボクセルサイズとの関係式から体積誤差をある値に
仮定した場合のボクセルサイズを算出し，そのボクセル
サイズを用いたときの解析処理に要するマシン資源消費
量を算出する過程と，前記マシン資源消費量の算出を少
なくとも３個以上の体積誤差について行い，モデル全体
のマシン資源消費量と体積誤差との関係式を求める過程
と，前記モデル全体のマシン資源消費量と体積誤差との
関係式から，使用可能なマシン資源の範囲内で体積誤差
が最小になる値を算出する過程と，前記体積誤差が最小
になる値をもとに，各部品ごとにボクセルサイズを算出
する過程とを有することを特徴とするボクセル分割処理
方法。 - 【請求項４】 複数の部品からなるＣＡＤアセンブリモ
デルをボクセルに分割するためのプログラムを記録した
記録媒体であって，前記各部品の本来の形状の体積と当
該部品のボクセル分割後の体積との誤差が，全部品につ
いて一定となるように，部品ごとに異なるボクセルサイ
ズを算出する処理と，算出した部品ごとのボクセルサイ
ズで各部品を分割する処理とを，コンピュータに実行さ
せるためのプログラムを記録したことを特徴とするボク
セル分割処理プログラム記録媒体。 - 【請求項５】 複数の部品からなるＣＡＤアセンブリモ
デルをボクセルに分割するためのプログラムを記録した
記録媒体であって，前記各部品ごとに，少なくとも３個
以上のボクセルサイズに対して，部品の本来の形状の体
積と当該部品のボクセル分割後の体積との誤差を算出
し，体積誤差とボクセルサイズとの関係式を求める処理
と，前記各部品ごとに，前記体積誤差とボクセルサイズ
との関係式から体積誤差をある値に仮定した場合のボク
セルサイズを算出し，そのボクセルサイズを用いたとき
の解析処理に要するマシン資源消費量を算出する処理
と，前記マシン資源消費量の算出を少なくとも３個以上
の体積誤差について行い，モデル全体のマシン資源消費
量と体積誤差との関係式を求める処理と，前記モデル全
体のマシン資源消費量と体積誤差との関係式から，使用
可能なマシン資源の範囲内で体積誤差が最小になる値を
算出する処理と，前記体積誤差が最小になる値をもと
に，各部品ごとにボクセルサイズを算出する処理とを，
コンピュータに実行させるためのプログラムを記録した
ことを特徴とするボクセル分割処理プログラム記録媒
体。
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|---|---|---|---|
| JP2000340203A JP4597347B2 (ja) | 2000-11-08 | 2000-11-08 | ボクセル分割処理装置，ボクセル分割処理方法およびボクセル分割処理プログラム記録媒体 |
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