JP2002324090A - Producing method and apparatus for three-dimensional model - Google Patents

Producing method and apparatus for three-dimensional model

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JP2002324090A
JP2002324090A JP2001126783A JP2001126783A JP2002324090A JP 2002324090 A JP2002324090 A JP 2002324090A JP 2001126783 A JP2001126783 A JP 2001126783A JP 2001126783 A JP2001126783 A JP 2001126783A JP 2002324090 A JP2002324090 A JP 2002324090A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that it is complicated to produce a three dimensional 3-D model from drawings based on raster data. SOLUTION: In a producing method, the raster data of a three-view drawing is acquired (S10), a geometric adjustment is performed (S12), features of a plan view are extracted by an image processing (S14), corresponded points of the features of the front and side views (S16), coordinates of the features are calculated (S18) and the model is produced by applying a free curbed surface based on the coordinates (S20).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ラスターデータか
ら3次元モデルを生成する技術に関する。本発明は特
に、複雑な形状を含む立体形状の場合に簡易的に3次元
モデルを生成する方法及び装置に関する。
[0001] The present invention relates to a technique for generating a three-dimensional model from raster data. In particular, the present invention relates to a method and an apparatus for easily generating a three-dimensional model for a three-dimensional shape including a complicated shape.

【0002】[0002]

【従来の技術】建築及び部品設計分野を中心に、ベクト
ル化された図面データであるCADデータ(以降「ベク
トルデータ」ともいう)から3次元形状を再現する技術
は確立されている。一方、ラスターデータで記述されて
いる図面(以降「ラスター図面」ともいう)のベクトル
データへの変換は、デジタイザで図面上の点の位置を拾
う作業によって行われている。近年、建築分野を中心に
デザイン的な観点から曲面を多用する構造物が増えてお
り、そのような構造物を3次元モデル化するためには、
デジタイザによる入力点数が増え、作業者の労力と根気
が必要とされる。
2. Description of the Related Art A technique for reproducing a three-dimensional shape from CAD data (hereinafter also referred to as "vector data"), which is vectorized drawing data, has been established mainly in the field of construction and parts design. On the other hand, conversion of a drawing described in raster data (hereinafter also referred to as “raster drawing”) into vector data is performed by picking up the position of a point on the drawing with a digitizer. In recent years, there has been an increasing number of structures that frequently use curved surfaces from the viewpoint of design, mainly in the field of architecture, and in order to model such structures in three dimensions,
The number of input points by the digitizer increases, and labor and patience of the operator are required.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】複雑な曲面を含む構造
物を複数の図面から3次元モデル化する方法の研究が多
方面でなされてきた。しかし、前述の通り、これらはベ
クトルデータの利用を前提としているため、例えば自由
曲面の屋根形状をもつ建造物を対象とした際、前述の作
業量を軽減することには結びつかない。
There have been many researches on a method of three-dimensionally modeling a structure including a complicated curved surface from a plurality of drawings. However, as described above, these are premised on the use of vector data. Therefore, when a building having a roof with a free-form surface is targeted, for example, this does not lead to a reduction in the amount of work described above.

【0004】建築分野においては、図面をもとに資材積
算及び工期計画が行われる。この作業を迅速かつ正確に
行う上で実際の3次元形状を確認したいという要求が特
に現場サイドで大きくなっている。特に大型建造物で
は、曲面を単純にポリゴン近似した場合、資材の絶対量
が大きいため、結果的に金額誤差の規模が大きくなり、
実際に建設を受け持つ側にとって、円滑な業務の遂行に
支障をきたしている。
[0004] In the field of construction, material estimation and construction period planning are performed based on drawings. In order to perform this operation quickly and accurately, there is a growing demand for confirming the actual three-dimensional shape, especially on the site side. Especially in large buildings, if the curved surface is simply polygonally approximated, the absolute amount of material is large, resulting in a large amount of money error,
For the person actually in charge of the construction, it has hindered the smooth execution of work.

【0005】他分野においても同様の課題がある。例え
ば、CG分野において、2次元で表現された図面より3
次元モデルを生成するには、図面のデータをデジタイザ
で取得するが、CGは建築以上に形状が複雑な場合が多
いためデータ入力工程に大きな負担がかかっている。
There are similar problems in other fields. For example, in the CG field, three-dimensional drawings
In order to generate a dimensional model, drawing data is acquired by a digitizer. However, since a CG often has a more complicated shape than a building, a heavy load is imposed on the data input process.

【0006】本発明はこうした状況に鑑みなされたもの
であり、その目的はラスターデータで2次元的に記述さ
れた立体形状を、複数の図面より簡便に3次元モデルを
生成する技術の提供にある。
The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a technique for easily generating a three-dimensional model of a three-dimensional shape described two-dimensionally by raster data from a plurality of drawings. .

【0007】なお、特開平6−243202号公報にお
いて、「3面図からの自動立体生成システム」に関し言
及があるが、ベクトルデータ使用を前提としている点で
本発明と目的を異にする。同様に、特開平11−134
509号公報において、「図面認識方法及び建築図面認
識処理方法」について言及があるが、ベクトルデータの
みを扱っている点で、やはり本発明と目的を異にする。
Japanese Patent Laid-Open Publication No. 6-243202 discloses a "system for automatically generating a three-dimensional image from three views", but differs from the present invention in that vector data is used. Similarly, JP-A-11-134
In Japanese Patent Publication No. 509, reference is made to "a drawing recognition method and an architectural drawing recognition processing method". However, the point different from the present invention is that only the vector data is handled.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明のある態様は、3
次元モデル生成装置に関する。この装置は、立体形状を
異なる角度から2次元的にラスターデータで表した図面
を入力する画像入力部と、入力された複数の図面を幾何
的な見地から整合せしめる幾何調整部と、それら複数の
図面のいずれかにおいて特徴点を抽出する特徴点抽出部
と、抽出された特徴点の対応点またはその候補を、整合
のとられた他の図面上において検出する対応点検出部と
を含む。
According to one aspect of the present invention, there is provided a method comprising:
The present invention relates to a dimensional model generation device. The apparatus includes an image input unit for inputting a drawing in which a three-dimensional shape is two-dimensionally represented by raster data from different angles, a geometric adjustment unit for matching a plurality of input drawings from a geometrical point of view, and a plurality of these. It includes a feature point extraction unit that extracts a feature point in any of the drawings, and a corresponding point detection unit that detects a corresponding point of the extracted feature point or a candidate thereof on another matched drawing.

【0009】画像入力部は、例えばスキャナによって光
学的に取得された図面のラスターデータを入力してもよ
いし、ビットマップ等の形式のファイルからラスターデ
ータを入力してもよい。ここで「ラスターデータ」と
は、主に画像上に格子状に形成された点の並びに対する
数値データを指すが、本明細書では、その定義に限ら
ず、広く「ベクターデータ」以外の形式のデータを包含
するものとする。「特徴点」は、抽出しやすいという意
味で特徴を有するだけであり、必ずしも主観的な要因に
よらない。「対応点またはその候補」とは、図面の関係
や特徴点の位置によっては、対応点が一意に特定できな
い場合や、誤差などの外的な要因で特定できない場合も
あるため、候補でよいとするものである。その場合、こ
の装置は、オペレータから対応点の選択または手動によ
る入力を受け付ける「対応点確定部」を含んでもよい。
なお、「対応点またはその候補」を以降単に「対応点」
ともよぶ。
The image input unit may input raster data of a drawing optically acquired by, for example, a scanner, or input raster data from a file in a format such as a bitmap. Here, “raster data” mainly refers to numerical data for an arrangement of points formed in a grid on an image. However, in the present specification, the definition is not limited to the definition, and widely used in formats other than “vector data”. Data shall be included. “Feature points” only have characteristics in the sense that they are easy to extract, and do not necessarily depend on subjective factors. The "corresponding point or its candidate" may be a candidate because the corresponding point may not be uniquely specified or may not be specified due to an external factor such as an error, depending on the relationship of the drawing and the position of the feature point. Is what you do. In this case, the apparatus may include a “corresponding point determining unit” that receives selection of a corresponding point or manual input from an operator.
Note that “corresponding points or their candidates” will be simply referred to as “corresponding points” hereinafter.
Also called.

【0010】この装置によれば、ラスター図面、たとえ
ば紙に印刷された図面を取り込んで形成されたビットマ
ップ形式の図面をもとに、立体形状の3次元モデル化が
実現する。したがって、手元に紙図面しか存在しないよ
うな現場においても、例えばスキャナさえ備えていれ
ば、比較的簡便に立体形状の確認ができる。
According to this apparatus, a three-dimensional model of a three-dimensional shape is realized based on a raster drawing, for example, a drawing in bitmap format formed by taking in a drawing printed on paper. Therefore, even at a site where only a paper drawing is present at hand, a three-dimensional shape can be relatively easily checked if, for example, a scanner is provided.

【0011】この装置はさらに、特徴点とその対応点の
位置関係を手がかりとして前記特徴点の3次元座標を算
出する座標算出部を含んでもよい。
The apparatus may further include a coordinate calculator for calculating three-dimensional coordinates of the feature point based on a positional relationship between the feature point and the corresponding point.

【0012】また、算出された3次元座標を含むデータ
を標準的なファイル形式、例えば他の一般的なCADシ
ステムで利用されるファイル形式で出力するデータ出力
部を含んでもよい。
[0012] Further, it may include a data output unit for outputting data including the calculated three-dimensional coordinates in a standard file format, for example, a file format used in another general CAD system.

【0013】さらに、算出された3次元座標をもとに、
特徴点を3次元的にプロット表示するための処理をなす
表示処理部や、立体形状の外形を示す自由曲面を生成す
る曲面生成部を含んでもよい。
Further, based on the calculated three-dimensional coordinates,
It may include a display processing unit that performs processing for plotting and displaying feature points three-dimensionally, and a curved surface generation unit that generates a free-form surface that indicates the external shape of a three-dimensional shape.

【0014】幾何調整部は、図面の傾きの補正、原点補
正、スケール調整など、任意の処理を行えばよく、その
本質は、対応点検出部による検出精度を改善し、または
オペレータによる対応点の確定を容易にすることにあ
る。
The geometric adjustment unit may perform any processing such as correction of the inclination of the drawing, correction of the origin, adjustment of the scale, etc. The essence thereof is to improve the detection accuracy of the corresponding point detection unit or to determine the corresponding point by the operator. The purpose is to make the determination easier.

【0015】特徴点抽出部は、画像処理の手法を採用す
ることにより、交差点、角点、端点の少なくともいずれ
かを自動的に検出してもよい。すなわち、CADのよう
に、本来ベクトルデータとして絶対的なデータを扱う技
術分野において、画像処理という誤差を前提とした技術
を導入するものである。また、ここで言う「画像処理手
法」とは、空間フィルタ処理など前記特徴点が検出可能
な手法であればいかなる手法でもよい。
The feature point extracting section may automatically detect at least one of an intersection, a corner point, and an end point by employing an image processing technique. That is, in a technical field in which absolute data is originally handled as vector data, such as CAD, a technique based on an error of image processing is introduced. The “image processing method” here may be any method as long as the characteristic point can be detected, such as a spatial filter process.

【0016】本発明の別の態様も3次元モデル生成装置
に関する。この装置は、設計対象物を表した三面図を入
力する画像入力部と、入力された複数の図面を、傾き補
正、原点位置合わせ、スケール調整の少なくともいずれ
かを含む処理によって整合せしめる幾何調整部と、それ
ら複数の図面のいずれかにおいて、画像処理の手法を用
いて特徴点を抽出する特徴点抽出部と、抽出された特徴
点の対応点またはその候補を、他の図面上において、前
記幾何調整部によって実現された整合性に基づいて検出
する対応点検出部とを含む。「前記幾何調整部によって
実現された整合性に基づいて」とは、例えば三面図の縮
尺が合っており、原点位置も合っていることを利用し
て、の意味である。たとえば、平面図がxy平面上に描
かれ、正面図がxz平面上に描かれていれば、前者にと
られた特徴点と後者における対応点のx座標は等しいた
め、対応点検出処理が容易になる。
Another embodiment of the present invention also relates to a three-dimensional model generation device. The apparatus includes an image input unit for inputting a three-view drawing representing a design object, and a geometric adjustment unit for aligning a plurality of input drawings by processing including at least one of tilt correction, origin position alignment, and scale adjustment. A feature point extraction unit that extracts a feature point using an image processing technique in any of the plurality of drawings; and a corresponding point of the extracted feature point or a candidate for the extracted feature point on another drawing. A corresponding point detection unit for detecting based on the consistency realized by the adjustment unit. “Based on the consistency realized by the geometric adjustment unit” means, for example, utilizing that the scales of the three views are matched and the origin position is also matched. For example, if the plan view is drawn on the xy plane and the front view is drawn on the xz plane, the feature points taken in the former and the corresponding points in the latter have the same x coordinate, so that the corresponding point detection process is easy. become.

【0017】本発明のさらに別の態様は、3次元モデル
生成方法に関する。この方法は、立体形状を異なる角度
から2次元的にラスターデータで表した複数の図面を幾
何的な見地から整合せしめる工程と、それら複数の図面
のいずれかにおいて特徴点を定義する工程と、定義され
た特徴点の対応点またはその候補を、整合のとられた他
の図面上において検出する工程とを含む。
Still another preferred embodiment according to the present invention relates to a method for generating a three-dimensional model. The method includes the steps of: matching a plurality of drawings, which represent a three-dimensional shape two-dimensionally as raster data from different angles, from a geometrical viewpoint; defining a feature point in one of the plurality of drawings; Detecting corresponding points of the set feature points or candidates thereof on another matched drawing.

【0018】なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本
発明の表現を方法、システム、コンピュータプログラ
ム、記録媒体などと表現したものもまた、本発明の態様
として有効である。
It is to be noted that any combination of the above-described components and any expression of the present invention as a method, a system, a computer program, a recording medium, or the like is also effective as an embodiment of the present invention.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態とし
て、建築における3面図からの3次元モデル生成処理を
示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As a preferred embodiment of the present invention, a three-dimensional model generation process from a three-sided view of a building will be described below.

【0020】図1は、実施の形態に係る3次元モデル生
成装置10の構成を示す。この装置10はスキャナ12
や外部記憶装置14から3面図のラスターデータを取得
する画像入力部16と、入力された画像を幾何的に調整
する幾何調整部18と、調整された平面図から交差点
や、端点、角点などの特徴点を抽出する特徴点抽出部2
6と、その抽出された特徴点の正面図および側面図にお
ける対応点を検出する対応点検出部28と、検出された
対応点をもとに特徴点の3次元座標を算出する座標算出
部52と、算出した座標をもとに3次元モデルを生成す
る3次元モデル生成部54と、生成された3次元モデル
を表示する表示制御部30と、算出された特徴点の3次
元座標データを外部記憶装置14に出力するデータ出力
部32と、またそのデータをネットワーク44に送信す
る通信部34を含む。
FIG. 1 shows a configuration of a three-dimensional model generating apparatus 10 according to the embodiment. The device 10 includes a scanner 12
Input unit 16 for acquiring three-view raster data from the external storage device 14, a geometric adjustment unit 18 for geometrically adjusting the input image, and intersections, end points, and corner points from the adjusted plan view. Feature point extraction unit 2 for extracting feature points such as
6, a corresponding point detecting unit 28 for detecting corresponding points in the front view and side view of the extracted feature points, and a coordinate calculating unit 52 for calculating three-dimensional coordinates of the feature points based on the detected corresponding points. A three-dimensional model generation unit 54 that generates a three-dimensional model based on the calculated coordinates; a display control unit 30 that displays the generated three-dimensional model; A data output unit 32 for outputting to the storage device 14 and a communication unit 34 for transmitting the data to the network 44 are included.

【0021】幾何調整部18は傾き補正部20と、原点
補正部22と、スケール調整部24を備える。
The geometric adjustment unit 18 includes a tilt correction unit 20, an origin correction unit 22, and a scale adjustment unit 24.

【0022】傾き補正部20は、まず図面の水平方向ま
たは垂直方向の累積濃度ヒストグラムが求める。図を僅
かずつ、例えば、0.1度ずつ所定の角度範囲、すなわ
ち図面の傾きが想定される範囲、例えば−5°〜+5°
で回転させ累積濃度のピークが最大になる角度を自動的
に求める。建築関係の図面では、寸法線は水平方向およ
び鉛直方向に描かれていることが多く、また図面中の各
要素は水平及び鉛直方向に境界面を持つ場合が多い。従
い、水平もしくは鉛直方向の累積濃度ヒストグラムを取
った場合ヒストグラムのピーク値が最大になる角度を正
しい姿勢と推定し、この角度に図面は補正される。この
処理は、平面図、正面図、側面図に施される。図2に傾
き補正前、図3に補正後の平画面およびその水平方向累
積濃度ヒストグラムを表したものを示す。ヒストグラム
のピーク値が補正後の方が大きいことが示されている。
The inclination correcting section 20 first obtains a cumulative density histogram in the horizontal or vertical direction of the drawing. The figure is slightly shifted, for example, by 0.1 degrees in a predetermined angle range, that is, a range in which the inclination of the drawing is assumed, for example, -5 ° to + 5 °.
To automatically determine the angle at which the peak of the cumulative density is maximized. In architectural drawings, dimension lines are often drawn in the horizontal and vertical directions, and each element in the drawings often has a boundary surface in the horizontal and vertical directions. Accordingly, when the horizontal or vertical cumulative density histogram is taken, the angle at which the peak value of the histogram is maximum is estimated as the correct attitude, and the drawing is corrected to this angle. This processing is performed on a plan view, a front view, and a side view. FIG. 2 shows a flat screen before inclination correction, and FIG. 3 shows a horizontal screen and a horizontal cumulative density histogram thereof after correction. This shows that the peak value of the histogram is larger after the correction.

【0023】原点補正部22の処理を図4(a)、図4
(b)を参照して説明する。原点補正部22は、オペレ
ータに対し図4(a)の図面中の図形60をマウスによ
り矩形62で囲むように促す。つづいて原点補正部22
は矩形62の左下の頂点64が原点と一致するよう自動
的に図面の原点を補正し、図4(b)の図面になる。た
だし、矩形62で外接長方形を設ける処理は原点補正部
22で自動化してもよい。
FIG. 4A and FIG.
This will be described with reference to FIG. The origin correction unit 22 prompts the operator to surround the figure 60 in the drawing of FIG. Next, the origin correction unit 22
Automatically corrects the origin of the drawing so that the lower left vertex 64 of the rectangle 62 coincides with the origin, resulting in the drawing of FIG. However, the process of providing the circumscribed rectangle in the rectangle 62 may be automated by the origin correction unit 22.

【0024】スケール調整部24は、オペレータに対し
図面中に任意の2点を選んでその距離を入力するように
促す。この2点として、図面中に予め寸法を記入してい
るものを選べば、オペレータはその数値を読みとって入
力すれば済むため、通常はそうした2点を選ぶことにな
る。
The scale adjuster 24 prompts the operator to select any two points in the drawing and to input the distance. If the operator selects the two points whose dimensions are previously written in the drawing, the operator only needs to read and input the numerical values, and thus these two points are usually selected.

【0025】対応点検出部28は、特徴点抽出部26に
おいて抽出された複数の特徴点に対し、それら特徴点の
正面図及び側面図における対応点を計算し表示する。特
徴点または対応点に修正の必要がある場合は対応点確定
部50において、オペレータの手動による修正を受け付
ける。この修正は、任意の点をマウスによりドラックし
正しいと推定される位置に移すことによってなされる。
また、ここで言う「修正」とは特徴点の点の削除も含
む。
The corresponding point detecting section 28 calculates and displays corresponding points in the front view and side view of the plurality of feature points extracted by the feature point extracting section 26. If the feature point or the corresponding point needs to be corrected, the corresponding point determination unit 50 accepts a manual correction by the operator. This correction is made by dragging an arbitrary point with the mouse and moving it to a position assumed to be correct.
In addition, the “correction” mentioned here includes the deletion of a feature point.

【0026】座標算出部52は、特徴点とその対応点の
位置関係より特徴点の3面図におけるx、y、z座標を
特定し、その座標を前述のスケール調整部24によって
確定されたスケールをもとに現実の3次元座標に変換す
る。
The coordinate calculation unit 52 specifies the x, y, and z coordinates in the three views of the feature point from the positional relationship between the feature point and the corresponding point, and converts the coordinates into the scale determined by the scale adjustment unit 24 described above. Is converted to actual three-dimensional coordinates based on

【0027】3次元モデル生成部54は、特徴点の3次
元座標をもとにB−スプライン関数を用い自由曲面を算
出し、3次元モデルを生成する。ここで、自由曲面を算
出するために使用する関数は「B−スプライン関数」に
限定されず、自由曲面を算出できる関数であればどの様
なものでもよい。
The three-dimensional model generator 54 calculates a free-form surface using a B-spline function based on the three-dimensional coordinates of the feature points, and generates a three-dimensional model. Here, the function used to calculate the free-form surface is not limited to the “B-spline function”, and any function that can calculate the free-form surface may be used.

【0028】表示制御部30は、3次元モデル生成部5
4で生成された3次元モデルを表示する。また、座標算
出部52で算出された特徴点の3次元座標を3次元的に
プロット表示してもよい。
The display control unit 30 includes a three-dimensional model generation unit 5
The three-dimensional model generated in step 4 is displayed. Further, the three-dimensional coordinates of the feature points calculated by the coordinate calculation unit 52 may be displayed in a three-dimensional plot.

【0029】図5に、スキャナから取り込まれた3面図
をもとに3次元モデル生成装置10により生成された3
次元モデルの一例を示す。左上が平面図、左下が正面
図、右下が側面図であり、特徴点及び対応点が表示され
ている。また、右上で特徴点が3次元的にプロット表示
されている。
FIG. 5 shows a three-dimensional model generated by the three-dimensional model generating apparatus 10 based on the three-plane view taken from the scanner.
1 shows an example of a dimensional model. The upper left is a plan view, the lower left is a front view, and the lower right is a side view, in which characteristic points and corresponding points are displayed. Also, feature points are three-dimensionally plotted and displayed on the upper right.

【0030】図6は、3面図(図示せず)をもとに生成
された別の建造物の3次元モデルを、図5とは表現形式
が違うワイヤーフレームにより表示したものであり、こ
の図からも本実施の形態の効果がわかる。
FIG. 6 shows a three-dimensional model of another building generated based on a three-view drawing (not shown) using a wire frame having a different expression form from FIG. The effect of this embodiment can be seen from the figure.

【0031】図7は、以上の構成による3次元モデル生
成装置10による3次元モデル生成手順を示すフローチ
ャートである。画像入力部16は3面図のラスターデー
タを取得する(S10)。幾何調整部18は、取得した
図面に対し傾き補正、原点補正、スケール補正という幾
何的調整を施す(S12)。特徴点抽出部26は、画像
処理手法により平面図において特徴点を抽出する(S1
4)。対応点検出部28は、抽出した特徴点の対応点を
確定し(S16)、座標算出部52で特徴点の3次元座
標が算出される(S18)。3次元モデル生成部54は
特徴点の3次元座標をもとに3次元モデルを生成し表示
制御部30はこれを表示する(S20)。
FIG. 7 is a flowchart showing a procedure for generating a three-dimensional model by the three-dimensional model generating apparatus 10 having the above configuration. The image input unit 16 acquires the raster data of the three views (S10). The geometric adjustment unit 18 performs geometric adjustment such as tilt correction, origin correction, and scale correction on the acquired drawing (S12). The feature point extracting unit 26 extracts a feature point in a plan view by an image processing method (S1).
4). The corresponding point detection unit 28 determines the corresponding point of the extracted feature point (S16), and the coordinate calculation unit 52 calculates the three-dimensional coordinates of the feature point (S18). The three-dimensional model generator 54 generates a three-dimensional model based on the three-dimensional coordinates of the feature points, and the display controller 30 displays this (S20).

【0032】以上、本発明を実施の形態をもとに説明し
た。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素
や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能な
こと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは
当業者に理解されるところである。
The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it is understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and that such modifications are also within the scope of the present invention. is there.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明によれば、ラスターデータから比
較的簡便に3次元モデルを生成することができる。
According to the present invention, a three-dimensional model can be relatively easily generated from raster data.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施の形態に係る3次元モデル生成装置の構
成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a three-dimensional model generation device according to an embodiment.

【図2】 傾き補正前の平面図と水平方向に累積濃度ヒ
ストグラムをディスプレイ上に表示した中間調画像の写
真である。
FIG. 2 is a plan view before tilt correction and a photograph of a halftone image in which a cumulative density histogram is displayed on a display in a horizontal direction.

【図3】 傾き補正後の平面図と水平方向に累積濃度ヒ
ストグラムをディスプレイ上に表示した中間調画像の写
真である。
FIG. 3 is a plan view after inclination correction and a photograph of a halftone image in which a cumulative density histogram is displayed on a display in the horizontal direction.

【図4】 原点補正部の処理に関し、図4(a)は原点
補正前、図4(b)は原点補正後の側面図を示した図で
ある。
FIGS. 4A and 4B are side views showing the process of the origin correction unit before the origin correction and the process after the origin correction, respectively.

【図5】 特徴点の対応付けが終了した後の平面図、正
面図、側面図および特徴点が3次元的にプロット表示さ
れた図をディスプレイ上に表示した中間調画像の写真で
ある。
FIG. 5 is a photograph of a halftone image in which a plan view, a front view, a side view, and a view in which feature points are three-dimensionally plotted and displayed on a display after feature point association is completed.

【図6】 生成された3次元モデルのワイヤーフレーム
による表示例をディスプレイ上に表示した中間調画像の
写真である。
FIG. 6 is a photograph of a halftone image in which a display example of a generated three-dimensional model in a wire frame is displayed on a display.

【図7】 実施の形態に係る3次元モデル生成装置によ
る3次元モデル生成手順を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a procedure for generating a three-dimensional model by the three-dimensional model generation device according to the embodiment;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

16 画像入力部、 18 幾何調整部、 20 傾き
補正部、 22 原点補正部、 24 スケール調整
部、 26 特徴点抽出部、 28 対応点検出部、
30 表示制御部、 32 データ出力部、 50 対
応点確定部、 54 3次元モデル生成部。
16 image input unit, 18 geometric adjustment unit, 20 inclination correction unit, 22 origin correction unit, 24 scale adjustment unit, 26 feature point extraction unit, 28 corresponding point detection unit,
30 display control unit, 32 data output unit, 50 corresponding point determination unit, 54 three-dimensional model generation unit.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 立体形状を異なる角度から2次元的にラ
スターデータで表した図面を入力する画像入力部と、 入力された複数の図面を幾何的な見地から整合せしめる
幾何調整部と、 それら複数の図面のいずれかにおいて特徴点を抽出する
特徴点抽出部と、 抽出された特徴点の対応点またはその候補を、整合のと
られた他の図面上において検出する対応点検出部と、 を含むことを特徴とする3次元モデル生成装置。
1. An image input unit for inputting a drawing in which a three-dimensional shape is two-dimensionally represented by raster data from different angles, a geometric adjustment unit for matching a plurality of input drawings from a geometrical viewpoint, A feature point extracting unit that extracts a feature point in any of the drawings, and a corresponding point detecting unit that detects a corresponding point of the extracted feature point or a candidate thereof on another matched drawing. A three-dimensional model generation device, characterized in that:
【請求項2】 前記特徴点とその対応点の位置関係を手
がかりとして前記特徴点の3次元座標を算出する座標算
出部をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の装
置。
2. The apparatus according to claim 1, further comprising a coordinate calculation unit that calculates three-dimensional coordinates of the feature point based on a positional relationship between the feature point and its corresponding point.
【請求項3】 算出された3次元座標を含むデータを標
準的なファイル形式で出力するデータ出力部をさらに含
むことを特徴とする請求項2に記載の装置。
3. The apparatus according to claim 2, further comprising a data output unit that outputs data including the calculated three-dimensional coordinates in a standard file format.
【請求項4】 算出された3次元座標をもとに、前記特
徴点を3次元的にプロット表示するための処理をなす表
示処理部を含むことを特徴とする請求項2、3のいずれ
かに記載の装置。
4. The display device according to claim 2, further comprising a display processing unit that performs a process for plotting and displaying the feature points three-dimensionally based on the calculated three-dimensional coordinates. An apparatus according to claim 1.
【請求項5】 算出された3次元座標をもとに、前記立
体形状の外形を示す自由曲面を生成する曲面生成部をさ
らに含むことを特徴とする請求項2から4のいずれかに
記載の装置。
5. The apparatus according to claim 2, further comprising a curved surface generating unit that generates a free-form surface indicating the outer shape of the three-dimensional shape based on the calculated three-dimensional coordinates. apparatus.
【請求項6】 前記幾何調整部は、図面の傾きの補正を
含む処理をなすことを特徴とする請求項1から5のいず
れかに記載の装置。
6. The apparatus according to claim 1, wherein the geometric adjustment unit performs a process including correction of a tilt of the drawing.
【請求項7】 前記幾何調整部は、図面の原点補正を含
む処理をなすことを特徴とする請求項1から6のいずれ
かに記載の装置。
7. The apparatus according to claim 1, wherein the geometric adjustment unit performs a process including correction of the origin of the drawing.
【請求項8】 前記幾何調整部は、図面のスケール調整
を含む処理をなすことを特徴とする請求項1から7のい
ずれかに記載の装置。
8. The apparatus according to claim 1, wherein the geometric adjustment unit performs processing including scale adjustment of a drawing.
【請求項9】 前記特徴点抽出部は、画像処理の手法を
採用することにより、交差点、角点、端点の少なくとも
いずれかを自動的に検出することを特徴とする請求項1
から8のいずれかに記載の装置。
9. The method according to claim 1, wherein the feature point extracting unit automatically detects at least one of an intersection, a corner point, and an end point by employing an image processing method.
An apparatus according to any one of claims 1 to 8.
【請求項10】 設計対象物を表した三面図を入力する
画像入力部と、 入力された複数の図面を、傾き補正、原点位置合わせ、
スケール調整の少なくともいずれかを含む処理によって
整合せしめる幾何調整部と、 それら複数の図面のいずれかにおいて、画像処理の手法
を用いて特徴点を抽出する特徴点抽出部と、 抽出された特徴点の対応点またはその候補を、他の図面
上において、前記幾何調整部によって実現された整合性
に基づいて検出する対応点検出部と、 を含むことを特徴とする3次元モデル生成装置。
10. An image input unit for inputting a three-view drawing representing an object to be designed, a plurality of input drawings are corrected for inclination, alignment of an origin,
A geometric adjustment unit for matching by processing including at least one of scale adjustment; a feature point extraction unit for extracting a feature point by using an image processing method in any of the plurality of drawings; A three-dimensional model generation apparatus, comprising: a corresponding point detection unit that detects a corresponding point or a candidate thereof on another drawing based on the consistency realized by the geometric adjustment unit.
【請求項11】 立体形状を異なる角度から2次元的に
ラスターデータで表した複数の図面を幾何的な見地から
整合せしめる工程と、 それら複数の図面のいずれかにおいて特徴点を定義する
工程と、 定義された特徴点の対応点またはその候補を、整合のと
られた他の図面上において検出する工程と、 を含むことを特徴とする3次元モデル生成方法。
11. A step of matching a plurality of drawings representing a three-dimensional shape two-dimensionally with raster data from different angles from a geometrical viewpoint, and a step of defining a feature point in any of the plurality of drawings. Detecting a corresponding point of the defined feature point or a candidate thereof on another matched drawing. A method for generating a three-dimensional model, comprising:
【請求項12】 立体形状を異なる角度から2次元的に
ラスターデータで表した複数の図面を幾何的な見地から
整合せしめる工程と、 それら複数の図面のいずれかにおいて特徴点を定義する
工程と、 定義された特徴点の対応点またはその候補を、整合のと
られた他の図面上において検出する工程と、 をコンピュータに実行せしめることを特徴とするコンピ
ュータプログラム。
12. A step of matching a plurality of drawings representing a three-dimensional shape two-dimensionally from different angles with raster data from a geometrical viewpoint, and a step of defining a feature point in any one of the plurality of drawings. And c. Detecting a corresponding point of the defined feature point or a candidate thereof on another matched drawing.
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