JP2002259472A - 形状モデル変換装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ある基準形状を基に設計を行った際の形状操
作を別の基準形状に適用して実行する場合の、両基準形
状間の細部の相違によるエラー発生を抑制する。 【解決手段】 設計の基準形状である仮意匠面及び正式
意匠面を、仮意匠面表示エリア５００と正式意匠面表示
エリア５５０に表示する。面要素の境界線が破線で示さ
れている。この表示上で、仮意匠面と正式意匠面との間
で互いに対応する面グループ５０５、５５５をユーザに
指定してもらう。そして、仮意匠面を基準に設計した形
状モデルの設計手順の個々の操作コマンドを、参照先を
正式意匠面の面グループに置き換えて実行する。仮意匠
面と正式意匠面とは、面グループ単位で対応づけが行わ
れているので、面グループ内の面要素の数が両者間で違
っているなどしても、仮意匠面基準で生成した操作コマ
ンドを正式意匠面基準で実行することができる。

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（Computer
Aided Design）などの形状モデル作成のための技術に
係り、特に一度作成した形状モデルの再利用のための技
術に関する。

【０００２】

【従来の技術】立体製品を設計する手法としてパラメト
リックデザインと呼ばれる手法が知られている。パラメ
トリックデザインは、形状要素間の関係を記述する幾何
拘束条件と形状要素の寸法情報により製品形状を定義す
る手法であり、１つの要素のパラメータを変更すると、
それに応じて関連する要素の形状を自動的に変え得るこ
とができるなどの利点を備えている。また、ＣＡＤシス
テムの機能としては、形状モデルを作成する際の形状要
素の生成、配置、処理などの操作の履歴を記録し、この
操作履歴を再実行することで形状モデルを構成する機能
も知られている。この機能は、操作履歴を遡って過去の
操作内容を修正できるなどの利点を備える。近年、この
ようなパラメトリックデザイン機能と操作履歴記録・再
生機能の双方を備えるＣＡＤシステムが広く利用される
ようになっている。

【０００３】さて、実際の設計現場では、時間的な制約
などから、１つの製品の設計作業を複数に分割し、複数
の設計チームで分担して並列的に作業を進めることがよ
く行われる。このような設計分担は、個々のチームの設
計結果が他のチームの設計にできるだけ影響を与えない
ように慎重に決められているが、そのような依存関係を
完全になくすことは困難である。例えば同じ自動車のボ
デー周りの設計でも、ボデー外形（意匠面とも呼ばれ
る）のデザインとボデー各部の個々の構成部品の設計と
は、別のチームにより行われるが、ボデー部品の形状は
ボデー外形形状が定まらないと決定できない。このよう
な場合、ある部分の設計が終わらないとその部分に影響
を受ける部分の設計が開始できないので、設計期間が長
くなりがちである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような問題に対
し、ＣＡＤシステムのパラメトリックデザイン機能と設
計履歴記録・再生機能を利用した解決の試みがなされて
いる。例えば自動車ボデー設計を例に取ると、意匠面の
仮設計が終わった段階で、その仮意匠面を基準にボデー
部品の設計を行って操作履歴を蓄積し、正式の意匠面が
できると、各操作の参照先を仮意匠面から正式意匠面に
切り替えてその操作履歴を再実行することで、正式意匠
面に整合した部品設計を得るという方式である。

【０００５】しかしながら、操作履歴の参照先を仮デザ
インから正式デザインに単純に切り替えるだけでは、次
のような問題が出てくる。

【０００６】（１）構成面数の変化によるエラー発生 ＣＡＤシステムでは、設計者の設計した形状が、システ
ム内部ではその内部的なルールに従っていくつかの面に
分けて表現される。このため、仮デザインから正式デザ
インへの変更により、設計者が知らない間に、同じ部分
を構成する面の数が変わってくる場合があり、このよう
な場合、仮デザインを元に作成した操作コマンドを、正
式デザインを参照して実行しようとするとエラーが生じ
てしまう。例えば図５では、骨部材１００の上面の仮意
匠面１０２に接するように条件設定した面１０４は、仮
意匠面１０２を構成する２つの面要素Ａ，Ｂを引数とし
て持つ操作コマンドにより表現される。ここで、この仮
意匠面１０２に対応する正式意匠面１０２ａが内部的に
３つの面要素Ｃ，Ｄ，Ｅで表されていると、操作コマン
ドの参照先を仮意匠面から正式意匠面に変えて実行する
際、操作コマンドが参照する面要素の数自体が変わるた
め、システムによる自動的な対応づけができずにエラー
が生じてしまう。

【０００７】（２）境界線の向きや数の変化によるエラ
ー発生 ＣＡＤシステムでは、１つの面はその境界線を規定する
１巡りのループによって表され、ループには右回り、左
回りという２種類の向きが存在する。面の境界線ループ
がどちら向きになるかはシステムの内部処理に依存する
ので、仮デザインと正式デザインで同じ面要素のループ
の向きが変わる場合があり、境界線を参照した操作コマ
ンドの実行時に不具合が起こることがある。例えば、図
６に示すように、骨部材１００のフランジ部の仮意匠面
１１２が３つの面要素から構成され、その外周線１１４
を参照してある形状を設計していたとする。ここで、外
周線１１４は、３つの面要素の境界線ループの一辺をつ
なぎ合わせたものであり、その方向（図中矢印で表す）
は揃っている。これに対し、出来上がってきた正式意匠
面１１２ａでは、外周線１１４ａを構成する境界線の向
きが一部（図中真ん中の面要素）反転している。この場
合、線は同じ方向に延びているという前提で処理を行っ
ているので、正式意匠面１１２ａでは正しい外周線１１
４ａが取り出せないなどのエラーが生じる。また、形状
が参照先の線の方向に依存する操作で表されている場合
などには、線の方向が反転すれば操作の結果が変わり、
設計形状と異なる形状が現れるなどのエラーが生じる。

【０００８】同様に、仮デザインと正式デザインとで面
要素の数が変われば、対応する線分を構成する境界線の
数が変わるので、上記（１）の場合と同様に、その線分
を参照する操作コマンドが正式デザインの対応線分に正
しく対応付けできないなどの問題が生じる。

【０００９】（３）面の向きの反転によるエラー発生 操作コマンドの中には、ある面から正の方向に向かって
指定した形状を形成するというように、面の向きに依存
したものがある。この種の操作コマンドでは、面の向き
が反転すると、形成される形状が設計したものと異なっ
たものになってしまう。例えば仮デザイン時には、ある
面に対して出っ張るように設計されていたものが、正式
デザインでその面の向きが表裏反転していると、その面
に対して窪んだ形状となってしまい、所望の設計結果が
得られない。前述のように、個々の面要素はＣＡＤシス
テムが内部的に生成するので、仮デザインと正式デザイ
ンとで対応する面の向きが反転することは起こりうる。

【００１０】なお、以上の説明で判るように、ここで問
題としている面の「向き」は、上下前後左右などといっ
た方向ではなく面の表裏の極性のことである。

【００１１】（４）面群の折れによるエラー発生 仮デザイン中の滑らかに接続される面要素群を参照して
ある形状を設計したときに、正式デザインでそれに対応
する面要素群に滑らかに接続されないものができた場
合、仮デザインに基づき作成した操作コマンドを、正式
デザインを参照して実行すると、エラーが生じる。

【００１２】例えば、曲面に対して線を投影し、その投
影線によりその曲面を切断して形状を形成したとき、更
にその投影線を参照して別の操作を行う場合がある。例
えば図７に示すように、仮デザインでは滑らかに接続さ
れた面要素群からなる面１２０に投影対象線１２２を投
影した場合、投影線１２４は滑らかな１本の線になる。
したがってこの投影線１２４を参照する操作コマンドは
その１本の投影線を引数として指定したものとなる。こ
れに対し、正式デザインでは、面１２０ａの例えば面要
素１３２と１３４が滑らかに接続されなくなった場合、
面要素間に折れ１３６が生じてしまい、投影対象線１２
２を投影すると、２つの滑らかな投影線１２４ａ、１２
４ｂに分かれてしまう。したがって、仮デザインで１本
の投影線１２４を参照していた操作コマンドを、正式デ
ザインを基準として実行しようとすると、参照先の投影
線を正しく特定することができず、エラーが生じてしま
う。

【００１３】以上、仮デザインを元に作成した設計手順
（操作履歴）を正式デザインに自動適用しようとする場
合の問題点を説明したが、同様の問題は、例えばある製
品の設計の際に蓄積した操作履歴を用いて、少し外形を
変えたバリエーション製品の設計をしようとする場合な
どにも起こりうる。

【００１４】また、自動車のボデー部品の設計には、ボ
デー外形面を少し内側にオフセットした形状などがよく
現れるが、車両内側方向にサイズを縮小するようなオフ
セットを行った場合、縮小の結果小さな面要素が消失し
てオフセット前に比べて面要素数が減ってしまうことが
ある。このような場合、オフセット前の面を基準に作成
した操作履歴をオフセット後の面に対しても利用しよう
とすると、上述と同様の問題が生じる。

【００１５】すなわち、これらはいずれもある基準形状
を基に設計を行った際のＣＡＤ操作を、別の基準形状に
適用して実行しようとする場合に、それら両形状間の細
部の不一致に起因して起こる問題といえる。

【００１６】本発明は、このような問題点に鑑みなされ
たものであり、ある基準形状を基に設計を行った際の形
状操作を、別の基準形状に適用して実行する場合の上記
諸問題のいずれか又はすべてを解決することを目的とす
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る形状モデル変換装置は、第１の基準形
状を参照する一連の形状操作を実行することで生成され
る第１の形状モデルを、第２の基準形状に基づく第２の
形状モデルに変換する装置であって、ユーザの指定に応
じて、第１の基準形状と第２の基準形状の間で面グルー
プ同士の対応づけを行い、その対応関係を記憶する対応
付け手段と、前記一連の形状操作を実行する際、前記第
１の基準形状内の面グループを参照する形状操作につい
ては、その面グループに対応づけられた前記第２の基準
形状内の面グループを参照して実行することにより、前
記第２の基準形状に基づく第２の形状モデルを生成する
操作実行手段とを備える。

【００１８】この装置の好適な態様は、前記第２の基準
面内の面グループの境界線の向きを、それに対応付けら
れた第１の基準形状内の面グループの境界線の向きに合
わせて設定する手段を更に備える。

【００１９】また上記装置の好適な態様は、前記第２の
基準形状内の面グループの向きを、それに対応づけられ
た第１の基準形状内の面グループの向きに合わせて設定
する手段を更に備える。

【００２０】また上記装置の好適な態様では、前記対応
付け手段は、互いに滑らかに接続される面要素群のみを
同一の面グループに組み込む手段を備える。

【００２１】また上記装置の好適な態様は、前記対応付
け手段で指定された面グループの中に他の面要素と滑ら
かに接続しない面要素がある場合に所定の警告処理を行
う手段を備える。

【００２２】また上記装置の好適な態様は、前記第２の
基準形状が前記第１の基準形状をオフセットしたもので
ある場合において、前記対応付け手段により前記第２の
基準形状内に指定された面グループの中に互いに滑らか
に接続しない面要素群がある場合には、それら面要素同
士が滑らかに接続されるように補正する手段を更に備え
る。

【００２３】また、本発明に係る形状モデル変換装置
は、第１の基準形状を参照する一連の形状操作を実行す
ることで生成される第１の形状モデルを、第２の基準形
状に基づく第２の形状モデルに変換する装置であって、
ユーザの指定に基づき、第１の基準形状と第２の基準形
状の間で面同士の対応付けをおこない、その対応関係を
記憶する対応付け手段と、前記第２の基準形状内の面の
向きを、その面に対応付けられた前記第１の基準形状内
の面の向きに合わせる面方向調整処理を行う面調整手段
と、前記前記第１の形状モデルを規定する一連の形状操
作を実行する際、前記第１の基準形状内の面を参照する
形状操作については、前記面調整手段で処理済の前記第
２の基準形状内の対応面を参照して実行することによ
り、前記第２の基準形状に基づく第２の形状モデルを生
成する操作実行手段と、を備える。

【００２４】また、本発明は、一連の形状操作を実行す
ることにより形状モデルを生成する形状モデル生成装置
において、第１の基準形状を参照する一連の形状操作を
実行することで生成される第１の形状モデルを、第２の
基準形状に基づく第２の形状モデルに変換する方法であ
って、ユーザの指定に応じて、第１の基準形状と第２の
基準形状の間で面グループ同士の対応づけを行い、その
対応関係を記憶するステップと、前記第１の形状モデル
を規定する一連の形状操作を実行する際、前記第１の基
準形状内の面グループを参照する形状操作については、
その面グループに対応づけられた前記第２の基準形状内
の面グループを参照して実行することにより、前記第２
の基準形状に基づく第２の形状モデルを生成するステッ
プと、を備える。

【００２５】この方法の好適な態様では、前記第２の基
準面内の面グループの境界線の向きを、それに対応付け
られた第１の基準形状内の面グループの境界線の向きに
合わせて設定するステップを更に備える。

【００２６】また上記方法の好適な態様では、前記第２
の基準形状内の面グループの向きを、それに対応づけら
れた第１の基準形状内の面グループの向きに合わせて設
定するステップを更に備える。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）について、図面に基づいて説明する。

【００２８】図１は、本発明に係る形状モデル変換の機
能を組み込んだＣＡＤシステムの概略構成を示す図であ
る。

【００２９】図において、ＣＡＤ処理部１０は、ユーザ
の入力に応じて３次元物体の形状モデルを形成する処理
機構であり、従来のＣＡＤシステムと同様のパラメトリ
ックデザイン機能、操作履歴記録・再生機能を備える。
すなわち、このＣＡＤ処理部１０は、ある形状要素（点
や線、面など）を基準に別の形状要素を規定する（すな
わち後者が前者を参照する）ことができるととも、ユー
ザの設計操作入力に応じた形状モデルへの操作コマンド
を逐次記録して履歴を形成することができる。もちろ
ん、ＣＡＤ処理部１０は、このような操作履歴に係る操
作コマンド群を実行し、３次元的な形状モデル（ソリッ
ドモデル及び／又はサーフェイスモデルなど）の情報を
生成したり、表示したりする機能も備える。

【００３０】また、ＣＡＤ処理部１０は、このような従
来からのＣＡＤ機能を実現する機能モジュールに加え、
グループ化処理部１２及びグループ対応付け処理部１４
を備えている。グループ化処理部１２は、与えられた基
準形状内の互いに隣接する複数の面要素を面グループに
まとめる処理を行う機能モジュールである。一方、グル
ープ対応付け処理部１４は、２つの基準形状同士の間
で、面グループの対応付けを行う機能モジュールであ
る。本実施形態のシステムでは、これら各処理部１２、
１４の機能を用いることにより、例えば仮デザインを基
準に作成した形状モデルの操作履歴から、正式デザイン
を基準にした形状モデルを自動生成できるようにする。

【００３１】データ記憶部２０には、この実施形態の処
理に用いられる各種データが記憶される。各種データの
内容については、後の処理手順の説明の際に併せて説明
する。

【００３２】ユーザ操作部３０は、形状モデルその他の
データを表示し、それに対するユーザからの操作入力を
受け付けるユーザインタフェース機構であり、例えばマ
ウス等を用いたＧＵＩ（グラフィカル・ユーザ・インタ
フェース）などの形で実現できる。

【００３３】以下、このＣＡＤシステムを用いた設計作
業の流れを説明する。ここでは、自動車のボデー部品の
設計を例にとって説明する。この設計作業は、まず仮の
意匠面（ボデー外板形状）を基準として部品を設計して
その設計手順を蓄積し、次に正式意匠面が出来上がった
段階で仮意匠面をその正式意匠面に置き換えてその設計
手順を実行することで正式な部品の形状モデルを生成す
るという、大きく分けて２段階の作業となる。以下、各
段階の作業を順に説明する。

【００３４】［仮意匠面に基づく設計手順の蓄積］意匠
面設計チームが意匠面の仮設計を終えた段階で、ボデー
部品設計チームはその仮意匠面の形状データを取得し、
本実施形態のシステムのデータ記憶部２０に仮意匠面デ
ータ２０２として登録する。

【００３５】そして、ユーザ（部品設計者）は、この仮
意匠面データ２０２で表される仮意匠面を基準に部品形
状を設計していく。このとき、ＣＡＤ処理部１０は、ユ
ーザがユーザ操作部３０から入力した個々の設計操作内
容に応じて部品形状のモデルに変化を加えていくととも
に、その操作内容に対応する操作コマンドを操作履歴２
０６に記録していく。

【００３６】ここで、本実施形態では、仮意匠面内の面
要素をグループ化処理部１２によりグループ化し、この
グループを個々の操作の参照先として指定できるように
する。

【００３７】グループ化処理部１２による面要素のグル
ープ化では、滑らかに接続する一連の面要素群を１つの
面グループとする。したがって、同じ面グループに属す
る隣接する面要素同士は互いに滑らかに接続する。面同
士が滑らかに接続するか否かは、例えばそれら面同士の
接続部分で両者の接平面が連続するか、など公知の判定
条件で判定すればよい。このように滑らかな面要素同士
のみをグループ化することで、後の設計作業その他での
幾何学的操作において、位相的な問題（例えば１本の線
の投影結果が２本の投影線となるなど）が起こりにくく
なる。また、更に面グループの外周の境界線が接線連続
でなければならないという条件を課すことで、得られる
面グループの外周境界線に関係する操作についても、位
相的な問題を起こりにくくすることができる。

【００３８】グループ化によりできた面グループには、
一意なＩＤが付与される。そして、面を参照する操作が
入力された場合は、その面を表す面グループのＩＤを引
数とした操作コマンドを生成し、操作履歴２０６に記録
する。すなわち、従来はそのグループに属する複数の面
要素を参照先としていたが、本実施形態では参照先を１
つの面グループにまとめたことになる。

【００３９】また、グループ化処理部１２は、このよう
に構成された面グループについて、その面グループが表
す滑らかな複合面の向き（表裏極性）、及びその複合面
の境界線ループの向きの指定をユーザから受け付け、記
録する機能を備える。この機能により、ユーザの設計作
業負担の軽減を図る。

【００４０】すなわち、一般に意匠面設計では意匠面の
形状のみが問題とされ、意匠面を構成する個々の面要素
の向き（表裏の極性）などは問題とされないのに対し、
意匠面を基準としたボデー部品の設計では、面要素の向
きが問題となる。例えば、複数の面要素からなる複合面
をオフセットさせた面を作る操作を考えた場合、それら
すべての面要素の表裏が揃っていないと、正常な操作を
規定することができない。また面グループの個々の面要
素の向きがまちまちであると、面要素ごとに境界線ルー
プの向きもまちまちになる。この場合、面グループが表
す複合面の境界線を参照した操作を行おうとすると従来
技術の課題として説明した（２）の問題点と同様の問題
が起こる可能性がある。そこで、本実施形態では、面グ
ループに対して一括して面の向きと境界線ループの向き
を設定できるようにし、これらグループについての向き
の情報を個々の面要素に設定された向きの情報に優先さ
せることで、それらの問題を解消する。

【００４１】このようにして生成された各面グループの
情報は、仮意匠面グループ情報２０４としてデータ記憶
部２０に記憶される。図２は、この仮意匠面グループ情
報２０４における１つの面グループを表すデータ内容の
一例である。このデータには、その面グループのＩＤ４
０２に対応付けて、構成面要素のＩＤ群４０４、境界線
ループ情報４０６、及び面グループの向き４０８が登録
されている。構成面要素のＩＤ群４０４には、その面グ
ループに含まれる個々の面要素のＩＤが列挙される。面
要素自体のＩＤは従来のＣＡＤ機能により付与されてお
り、仮意匠面データ２０２に記憶されている。境界線ル
ープ情報４０６は、その面グループの表す複合面の境界
線のループの向きを表す情報であり、ユーザ指定に応じ
て登録される。面グループの向き４０８は、その面グル
ープが表す複合面の表裏極性の情報であり、ユーザ指定
に応じて記録される。

【００４２】このような面グループをベースとした設計
のために、ユーザ操作部３０では、仮意匠面の表示にお
いて、面要素単位の区画だけでなく、面グループ単位の
区画も識別できる表示を行う。設計操作入力では、ユー
ザはマウス等で参照先となる面グループを選択し、操作
の内容を入力する。これに応じ、面グループを参照先と
した操作コマンドが生成され、操作履歴２０６に記録さ
れる。この操作入力を所望の部品形状が形成されるまで
繰り返すことにより、所望の形状モデルと、それに対応
した操作履歴２０６が出来上がる。

【００４３】なお、ＣＡＤ処理部１０で、この操作履歴
２０６に示される操作コマンドの系列を、仮意匠面デー
タ２０２及び仮意匠面グループ情報２０４を参照して実
行すれば、仮意匠面に基づくその部品の形状モデルが得
られる。

【００４４】［正式意匠面に基づく形状モデルの生成］
さて、意匠面設計チームが正式な意匠面の設計を完了す
ると、その正式意匠面のデータをデータ記憶部２０に正
式意匠面データ２０８として登録する。そして、仮意匠
面を基準に作成した操作履歴２０６をこの正式意匠面に
基づいて再実行することで、正式意匠面に適合した部品
形状のモデルを得る。ただし、単に仮意匠面を正式意匠
面に置き換えただけでは従来の問題が残るので、本実施
形態では次のような準備処理を行う。

【００４５】すなわち、本実施形態では、グループ対応
付け処理部１４を用いて、仮意匠面と正式意匠面との間
で、面グループ同士の対応づけを行う。もっとも、意匠
面設計チームから取得したばかりの正式意匠面では面要
素のグループ化がなされていないので、ここでは仮意匠
面内の面グループに対応する面グループを正式意匠面内
で見つけだすという作業になる。このため、グループ対
応付け処理部１４は、例えば図３のような対応付け用の
ユーザインタフェース画面を生成し、ユーザに面グルー
プの対応付けの指定を促す。

【００４６】図３の画面例には、仮意匠面を表示する仮
意匠面表示エリア５００と正式意匠面を表示する正式意
匠面表示エリア５５０とが表示される。この例では、各
意匠面内の面要素の境界が破線で示されている。また、
面グループが形成されている仮意匠面については、仮意
匠面表示エリア５００にて各面グループ同士が識別可能
な表示を行うことが好適である。これには、例えば面グ
ループ同士を色分け表示してもよいし、また面グループ
同士の境界を面要素の境界とは別の種類の区画線で表示
してもよい。

【００４７】ユーザは、この表示エリア５００と５５０
の表示を見比べ、両者の間で互いに対応する面グループ
５０５、５５５（その外周を実線で示す）を指定する。
この指定には、例えば、仮意匠面表示エリア５００で、
面グループ５０５の外周を規定する頂点５１０群をマウ
ス等の操作により選び（これにより仮意匠面の面グルー
プが１つ選択される）、次に正式意匠面表示エリア５５
０にて、それに対応する面グループ５５５の外周を規定
する頂点５６０群を同様に選択すればよい。図３の例で
は、面グループが４辺形なので、４つの頂点を選択する
ことで１つの面グループを指定できる。このとき、仮意
匠面及び正式意匠面において、面グループを規定する４
頂点を選択する順序（図中それぞれ１，２，３，４の番
号で示す）により、両意匠面間での面グループの頂点同
士の対応づけができる。また、仮意匠面と正式意匠面と
で、対応する頂点を交互に一つずつ選んでいく操作で
も、頂点同士の対応づけができる。

【００４８】このような面グループの対応付け操作入力
に応じ、グループ対応付け処理部１４は、グループ化処
理部１２を用い、正式意匠面についても仮意匠面の場合
と同様の面グループの情報（図２参照）を作成し、デー
タ記憶部２０に正式意匠面グループ情報２１０として登
録する。また、グループ対応付け処理部１４は、このよ
うに対応づけを行った仮意匠面の面グループと正式意匠
面の面グループとの対応関係（例えば面グループのＩＤ
同士のペアで表現できる）を、データ記憶部２０にグル
ープ間対応関係情報２１２として登録する。

【００４９】ここで、図３の例では、仮意匠面の面グル
ープの外周境界線のループの向きに一巡する順番で頂点
を選択し、正式意匠面でも同じ向きに従って頂点を選択
している。この選択操作を利用すれば、仮意匠面と正式
意匠面とで、面グループの外周境界線のループを同じ向
きに方向付けすることができる。すなわち、例えば図３
の面要素５７２、５７４（それぞれ矢印の向きに境界線
ループが設定されている）を注目すると判るように、正
式意匠面では個々の面要素の境界線ループの向きがまち
まちなので、上述の従来技術の問題（２）のような事態
が起こり得る。これに対し、本実施形態では、このグル
ープ対応付けの作業により、正式意匠面の面グループの
外周境界線ループの向きを、仮意匠面の対応面グループ
の境界線ループの向きに合わせることができ、そのよう
な問題を解消することができる。この正式意匠面の面グ
ループの境界線ループの向きの情報は、当該面グループ
の境界線ループ情報４０６（図２参照）として登録され
る。なお、以上の処理では正式意匠面の面グループの境
界線の向きをユーザに明示的に指定してもらったが、仮
意匠面との間で面グループの頂点同士の対応付けができ
ているのであれば、その頂点対応関係の情報と仮意匠面
の対応面グループの境界線ループの向きから、正式意匠
面の面グループの境界線ループの向きを自動的に求めて
設定することもできる。

【００５０】また、このようにして形成された正式意匠
面の面グループについて、その面グループの表す複合面
の向きを指定するユーザインタフェースを提供すること
も好適である。指定された向きの情報は、当該面グルー
プの向きの情報４０８に設定される。また、このような
ユーザ指定の代わりに、面グループの頂点同士の対応の
情報と、仮意匠面の対応面グループの向きの情報から、
正式意匠面の面グループの向きを自動的に求めて設定す
るようにしてもよい。

【００５１】以上説明した面グループの対応付けの作業
を、すべての面グループについて繰り返し行うことによ
り、正式意匠面に基づく形状モデル生成の準備が完了す
る。

【００５２】準備が完了すると、ＣＡＤ処理部１０で、
仮意匠面基準で作成した操作履歴２０６を、正式意匠面
データ２０８、正式意匠面グループ情報２１０及びグル
ープ間対応関係情報２１２を参照して実行することによ
り、正式意匠面に適合した部品の形状モデルが得られ
る。この操作履歴の実行では、仮意匠面の面グループを
参照する操作コマンドについては、対応関係情報２１２
を参照してその面グループに対応する正式意匠面の面グ
ループを求め、これを参照先に変えてその操作コマンド
を実行することで、正式意匠面に適合した形状操作が行
える。この操作において必要となる具体的な形状の情報
については、面グループのＩＤを基に正式意匠面グルー
プ情報２１０及び正式意匠面データ２０８を参照するこ
とで得られる。なお、このように操作コマンドの参照先
を実行時に動的に読み替える代わりに、グループ対応付
け処理に応じて操作コマンドの参照先自体を書き換え、
その書き換え済の操作コマンドの系列を実行するように
してももちろんよい。

【００５３】以上説明した本実施形態のＣＡＤシステム
によれば、従来技術の問題として挙げた（１）〜（３）
の問題点が解消される。

【００５４】すなわち、まず本実施形態では、仮意匠面
と正式意匠面とで（面要素単位ではなく）面グループ単
位で対応付けを行い、面グループを参照して操作コマン
ドを実行するので、対応面グループ同士の面要素の数が
仮意匠面と正式意匠面とで異なっていたとしても問題な
く操作コマンドを実行することができる。したがって、
上記（１）の問題点が解消される。

【００５５】次に、本実施形態では、境界線の向きを面
グループ単位で規定し、正式意匠面と仮意匠面とで対応
する面グループの境界線の向きを整合させるので、上記
（２）の問題点が生じなくなる。

【００５６】また、本実施形態では、正式意匠面での面
グループの向き（表裏極性）を、仮意匠面の対応面グル
ープの向きに整合させることができるので、上記（３）
の問題も解消される。

【００５７】なお、以上の実施形態では、仮意匠面と正
式意匠面との間の面グループ同士の対応づけにおいて、
正式意匠面の面グループ内に、対応する仮意匠面の面グ
ループ内にはなかった「折れ」ができていると、上述の
従来技術の問題点（４）が生じてしまう。これに対する
対策としては、ユーザが正式意匠面内で指定した面グル
ープ内の各面要素の接続関係をＣＡＤ処理部１０が調
べ、滑らかに連続しない接続部分が見つかると、面に折
れがある旨などを示す警告メッセージを表示するなどの
処理が好適である。ユーザ（部品設計者）は、このメッ
セージに応じ、例えば意匠面設計チームに折れをなくす
修正を求めるなどの処置をとることができ、前もってエ
ラーの原因を取り除くことができる。

【００５８】また、このようにユーザが指定した面グル
ープに折れがあるかどうかを判定する代わりに、正式意
匠面でも仮意匠面のグループ化と同様、滑らかに連続す
る面要素群を複合面にまとめ、それら複合面同士が区別
できる表示を行うことも好適である。この場合、複合面
同士の境界は面の折れを示すので、この表示によりユー
ザは、自分の考えている面グループが折れを含むか否か
を画面上で確認できる。

【００５９】このように、本実施形態によれば、仮設計
段階の仮意匠面を基準に設計した形状モデルの操作履歴
を、正式意匠面を基準に変えて実行する際のエラー発生
を大幅に低減することができる。したがって、依存関係
にある設計対象の設計を並列的に進め、設計作業期間を
短縮することが可能になる。

【００６０】なお、上記実施形態のシステムは、依存関
係にある対象の設計作業の並列化の際だけでなく、過去
の製品の設計の際の操作履歴のデータから、外形を少し
変えた新製品を設計する場合などにも、利用できること
は明らかであろう。

【００６１】また、自動車のボデー部品に限らず、製品
内部の形状には、製品外形形状を内側にオフセットした
形状がよく現れるが、本実施形態のシステムは、このよ
うなオフセット形状についての操作のエラー抑制のため
にも利用できる。すなわち、意匠面を車両内側方向に縮
小するようにオフセットした場合、小さな面がシステム
上の下限サイズ以下に縮小されて消えてしまうなどによ
り、オフセット元の形状とオフセット後の形状とで面要
素単位の対応づけができなくなったり、境界線の対応付
けができなくなったりする場合がある。このような場
合、例えばオフセット元とオフセット先の両形状にまた
がる操作などでは、面要素や境界線の対応づけができな
いために、正常に操作を実行できなくなる場合が考えら
れる。これに対する対策として、上記実施形態の面グル
ープの対応付け機能を利用することができる。

【００６２】すなわち、仮意匠面と正式意匠面との間で
の面グループの対応づけと同様に、オフセット元の形状
とオフセット先の形状との間で対応する面グループをユ
ーザに指定してもらい、その対応関係を記憶する。これ
により、オフセットの前後で面要素の数が変わるなどし
ても、両者の対応づけが面グループ単位で保たれるの
で、オフセット形状に関する操作のエラーを抑制するこ
とができる。

【００６３】なお、オフセット元の面が滑らかであって
も、オフセットにより面要素が消えるなどにより、オフ
セット後の面に折れができる場合がある。このように折
れができると、オフセット元の面上の滑らかな１本の線
をオフセット後の面に投影すると、２本の線に分かれて
しまい、オフセット前後の線同士の対応づけができなく
なる等の問題が生じる。このような問題に対する対処と
して、オフセット後の形状内で指定された面グループに
折れがあるかどうかを判定し、折れがあれば、その折れ
の部分を滑らかな補正面に置き換える処理が好適であ
る。図４を用いて説明すると、オフセット後の形状内で
指定された面グループ６００（破線は個々の面要素の境
界）内に折れ６１０がある場合、この補正処理では、そ
の折れ６１０の両側の面要素６２２、６２４の形状（例
えばパラメトリックパッチとして表現されている）の情
報を基に、それら両面要素６２２、６２４を滑らかに繋
ぐ補正面６３０を公知のアルゴリズムで自動生成し、こ
れを両面要素６２２、６２４の間に挿入する。このよう
な折れの補正処理により、オフセット前後の面グループ
の対応関係を更に頑強なものにすることができる。

【００６４】なお、正式意匠面の面グループ内に折れが
ある場合には、このような補正面の自動挿入処理は行わ
なかったが、これは部品設計チームには正式意匠面に変
更を加える権限がなく、意匠面設計チームに相談する必
要があるなどの事情を考慮したからである。これに対
し、オフセット面は部品自体の形状でなので部品設計チ
ームの管轄であり、また外観に現れるものでもないの
で、このような自動処理による補完で十分対応できる。

【００６５】なお、上記実施形態では、仮意匠面を基準
に部品形状を設計する際に、面要素のグループ化を行っ
ていたが、この代わりに、その設計段階ではグループ化
を行わずに従来通り面要素を参照する操作コマンドの履
歴を蓄積するようにしてもよい。この場合、仮意匠面と
正式意匠面との間で面グループ同士の対応付けを行う際
に、仮意匠面の面グループと、それに対応する正式意匠
面の面グループの両方を生成する。そしてこのとき、参
照先を面要素で示していた操作コマンドを、面グループ
を参照する操作コマンドに書き換えればよい。この書き
換えでは、例えば、仮意匠面内の面要素と面グループの
対応関係の情報を参照して、元の操作コマンドが参照す
る面要素を含んだ面グループを特定し、その面グループ
に対応する正式意匠面内の面グループをその操作コマン
ドの参照先とすればよい。

【００６６】以上説明した本実施形態のシステムは、典
型的には、上記の各機能、処理手順を記述するプログラ
ムをコンピュータシステムに実行させることにより構築
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用したＣＡＤシステムの概略構成
を示す機能ブロック図である。

【図２】 面グループを表すデータの一例を示す図であ
る。

【図３】 仮意匠面と正式意匠面の面グループの対応づ
けのためのユーザインタフェース画面の例を示す図であ
る。

【図４】 オフセット面の折れの補正処理を説明するた
めの図である。

【図５】 従来技術の問題点を説明するための図であ
る。

【図６】 従来技術の問題点を説明するための図であ
る。

【図７】 従来技術の問題点を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１０ ＣＡＤ処理部、１２ グループ化処理部、１４
グループ対応付け処理部、２０ データ記憶部、３０
ユーザ操作部、２０２ 仮意匠面データ、２０４ 仮意
匠面グループ情報、２０６ 操作履歴、２０８ 正式意
匠面データ、２１０ 正式意匠面グループ情報、２１２
グループ間対応関係情報。

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の基準形状を参照する一連の形状操
   作を実行することで生成される第１の形状モデルを、第
   ２の基準形状に基づく第２の形状モデルに変換する装置
   であって、 ユーザの指定に応じて、第１の基準形状と第２の基準形
   状の間で面グループ同士の対応づけを行い、その対応関
   係を記憶する対応付け手段と、 前記一連の形状操作を実行する際、前記第１の基準形状
   内の面グループを参照する形状操作については、その面
   グループに対応づけられた前記第２の基準形状内の面グ
   ループを参照して実行することにより、前記第２の基準
   形状に基づく第２の形状モデルを生成する操作実行手段
   と、 を備える形状モデル変換装置。
2. 【請求項２】 前記第２の基準面内の面グループの境界
   線の向きを、それに対応付けられた第１の基準形状内の
   面グループの境界線の向きに合わせて設定する手段を更
   に備える請求項１記載の形状モデル変換装置。
3. 【請求項３】 前記第２の基準形状内の面グループの向
   きを、それに対応づけられた第１の基準形状内の面グル
   ープの向きに合わせて設定する手段を更に備える請求項
   １記載の形状モデル変換装置。
4. 【請求項４】 前記対応付け手段は、互いに滑らかに接
   続される面要素群のみを同一の面グループに組み込む手
   段を備えるを特徴とする請求項１記載の形状モデル変換
   装置。
5. 【請求項５】 前記対応付け手段で指定された面グルー
   プの中に他の面要素と滑らかに接続しない面要素がある
   場合に所定の警告処理を行う手段を備えることを特徴と
   する請求項１記載の形状モデル変換装置。
6. 【請求項６】 前記第２の基準形状が前記第１の基準形
   状をオフセットしたものである場合において、前記対応
   付け手段により前記第２の基準形状内に指定された面グ
   ループの中に互いに滑らかに接続しない面要素群がある
   場合には、それら面要素同士が滑らかに接続されるよう
   に補正する手段を更に備える請求項１記載の形状モデル
   変換装置。
7. 【請求項７】 第１の基準形状を参照する一連の形状操
   作を実行することで生成される第１の形状モデルを、第
   ２の基準形状に基づく第２の形状モデルに変換する装置
   であって、 ユーザの指定に基づき、第１の基準形状と第２の基準形
   状の間で面同士の対応付けをおこない、その対応関係を
   記憶する対応付け手段と、 前記第２の基準形状内の面の向きを、その面に対応付け
   られた前記第１の基準形状内の面の向きに合わせる面方
   向調整処理を行う面調整手段と、 前記前記第１の形状モデルを規定する一連の形状操作を
   実行する際、前記第１の基準形状内の面を参照する形状
   操作については、前記面調整手段で処理済の前記第２の
   基準形状内の対応面を参照して実行することにより、前
   記第２の基準形状に基づく第２の形状モデルを生成する
   操作実行手段と、 を備える形状モデル変換装置。
8. 【請求項８】 一連の形状操作を実行することにより形
   状モデルを生成する形状モデル生成装置において、第１
   の基準形状を参照する一連の形状操作を実行することで
   生成される第１の形状モデルを、第２の基準形状に基づ
   く第２の形状モデルに変換する方法であって、 ユーザの指定に応じて、第１の基準形状と第２の基準形
   状の間で面グループ同士の対応づけを行い、その対応関
   係を記憶するステップと、 前記第１の形状モデルを規定する一連の形状操作を実行
   する際、前記第１の基準形状内の面グループを参照する
   形状操作については、その面グループに対応づけられた
   前記第２の基準形状内の面グループを参照して実行する
   ことにより、前記第２の基準形状に基づく第２の形状モ
   デルを生成するステップと、 を備える形状モデル変換方法。
9. 【請求項９】 前記第２の基準面内の面グループの境界
   線の向きを、それに対応付けられた第１の基準形状内の
   面グループの境界線の向きに合わせて設定するステップ
   を更に備える請求項８記載の形状モデル変換方法。
10. 【請求項１０】 前記第２の基準形状内の面グループの
    向きを、それに対応づけられた第１の基準形状内の面グ
    ループの向きに合わせて設定するステップを更に備える
    請求項８記載の形状モデル変換方法。
11. 【請求項１１】 コンピュータシステムを、 ユーザの指定に応じて、第１の基準形状と第２の基準形
    状の間で面グループ同士の対応づけを行い、その対応関
    係を記憶する対応付け手段、 前記第１の基準形状を参照して設計された第１の形状モ
    デルを規定する一連の形状操作を実行する際、前記第１
    の基準形状内の面グループを参照する形状操作について
    は、その面グループに対応づけられた前記第２の基準形
    状内の面グループを参照して実行することにより、前記
    第２の基準形状に基づく第２の形状モデルを生成する操
    作実行手段、 として機能させるためのプログラム。
12. 【請求項１２】 前記第２の基準面内の面グループの境
    界線の向きをそれに対応付けられた第１の基準形状内の
    面グループの境界線の向きに合わせて設定する手段、と
    してコンピュータシステムを機能させるプログラムモジ
    ュールを更に含んだ請求項１１記載のプログラム。
13. 【請求項１３】 前記第２の基準形状内の面グループの
    向きをそれに対応づけられた第１の基準形状内の面グル
    ープの向きに合わせて設定する手段、としてコンピュー
    タシステムを機能させるプログラムモジュールを更に含
    んだ請求項１１記載のプログラム。
14. 【請求項１４】 前記対応付け手段で指定された面グル
    ープの中に他の面要素と滑らかに接続しない面要素があ
    る場合に所定の警告処理を行う手段、としてコンピュー
    タシステムを機能させるプログラムモジュールを更に含
    んだ請求項１１記載のプログラム。
15. 【請求項１５】 前記第２の基準形状が前記第１の基準
    形状をオフセットしたものである場合において、前記対
    応付け手段により前記第２の基準形状内に指定された面
    グループの中に互いに滑らかに接続しない面要素群があ
    る場合には、それら面要素同士が滑らかに接続されるよ
    うに補正する手段、としてコンピュータシステムを機能
    させるためのプログラムモジュールを更に含んだ請求項
    １１記載のプログラム。