JP2002328958A - Mesh generation method, program, recording medium, and mesh generation system - Google Patents

Mesh generation method, program, recording medium, and mesh generation system

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JP2002328958A
JP2002328958A JP2001132473A JP2001132473A JP2002328958A JP 2002328958 A JP2002328958 A JP 2002328958A JP 2001132473 A JP2001132473 A JP 2001132473A JP 2001132473 A JP2001132473 A JP 2001132473A JP 2002328958 A JP2002328958 A JP 2002328958A
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JP
Japan
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point cloud
mesh
cloud data
line
generating
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JP2001132473A
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Japanese (ja)
Inventor
Toru Komoriya
徹 小森谷
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Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To generate a continual polygon mesh which is suited for CAE analysis easily and efficiently from CAD data whose connection is incomplete between surfaces. SOLUTION: On a mesh generation method, which generates the polygon mesh for CAE analysis using a surface model that is created by CAD and describes surface form of a certain material with plural surfaces, a computer 1 generates point group data, which is distributed all over the surface, according to the surface model. And, the computer 1 generates the polygon mesh, in which the point group is considered to be a node point, according to the point group data.

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、ポリゴンメッシュ
の生成方法、生成システム、プログラムおよびそれを記
録した記録媒体に係り、特に、部材の表面形状を複数の
サーフェス(面)で表現したCADデータを用いて、C
AE解析用メッシュデータの生成する手法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for generating a polygon mesh, a generation system, a program, and a recording medium on which the program is recorded. Using, C
The present invention relates to a method for generating mesh data for AE analysis.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、特開平9−185729号公報
には、CADシステムで生成された三次元立体モデルデ
ータを用いて、CAEシステムによる解析に必要な直交
差分メッシュ三次元モデルデータを生成する手法が開示
されている。この手法では、まず、CADシステムで生
成した三次元立体モデルと任意のピッチで構成する三軸
直交線との交点を求め、三次元立体モデルの最表面ポイ
ントを算出する。つぎに、最表面ポイントと差分メッシ
ュの代表点を有する仮想差分メッシュとの内外位置関係
を判定する。この判定結果に応じて仮想差分メッシュに
属性を付与し、単体の差分メッシュモデルを作成する。
そして、差分メッシュモデルに対して、所望の解析モデ
ルの対象となる単体の結合状態を決定する条件式を付与
して条件判定を行い、直交差分メッシュを作成する。
2. Description of the Related Art For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 9-185729 discloses a method of generating orthogonal difference mesh three-dimensional model data required for analysis by a CAE system using three-dimensional solid model data generated by a CAD system. Is disclosed. In this method, first, an intersection between a three-dimensional solid model generated by a CAD system and a three-axis orthogonal line formed at an arbitrary pitch is obtained, and the outermost point of the three-dimensional solid model is calculated. Next, an inner / outer positional relationship between the outermost surface point and a virtual difference mesh having a representative point of the difference mesh is determined. An attribute is assigned to the virtual difference mesh according to the determination result, and a single difference mesh model is created.
Then, a conditional expression for determining a connection state of a single unit to be a target of a desired analysis model is given to the difference mesh model to make a condition determination, and an orthogonal difference mesh is created.

【0003】また、特開2000−132582号公報
には、メッシュ化されたCADデータをサーフェスモデ
ルに変換する手法が開示されている。この手法では、ま
ず、構造体の形状を表す複数のグリッドの座標値を含む
メッシュモデルと、その形状を表す複数のメッシュの隣
接関係とに基づいて、複数のメッシュを一つ以上の領域
に区分けする。この区分けは、複数のグリッドの座標値
に基づき内積計算を行うことにより、互いに隣接する一
対のメッシュのなす角度を算出し、この角度を所定値と
比較することにより行われる。つぎに、区分けされた領
域毎に外周線を算出する。そして、算出された外周線と
その内側のグリッドの座標値とを満足する曲面の関数式
を算出することにより、一つの部材を構成する領域毎
に、サーフェスモデルに相当する有界面を求めていく。
[0003] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-132582 discloses a technique for converting meshed CAD data into a surface model. In this method, first, a plurality of meshes are divided into one or more regions based on a mesh model including coordinate values of a plurality of grids representing the shape of the structure and an adjacency relationship between the plurality of meshes representing the shape. I do. This division is performed by calculating an inner product based on coordinate values of a plurality of grids, calculating an angle between a pair of meshes adjacent to each other, and comparing the angle with a predetermined value. Next, an outer peripheral line is calculated for each of the divided areas. Then, by calculating a function formula of a curved surface that satisfies the calculated outer peripheral line and the coordinate values of the inner grid, an interface having a surface model corresponding to a region constituting one member is obtained. .

【0004】さらに、特開平9−44696号公報に
は、ポリゴンで表現された立体形状同士を接続する手法
が開示されている。この手法では、まず、接続しようと
する二つのポリゴンメッシュの頂点間の対応付けを行
い、対応付けられた頂点間に新たな頂点を生成する。つ
ぎに、新たに生成された頂点を頂点としたポリゴンを新
たに生成する。そして、新たなポリゴンが生成された結
果、不要になった頂点を削除する。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-44696 discloses a method for connecting three-dimensional shapes represented by polygons. In this method, first, the vertices of two polygon meshes to be connected are associated with each other, and a new vertex is generated between the associated vertices. Next, a polygon having the newly generated vertices as vertices is newly generated. Then, unnecessary vertices are deleted as a result of generating a new polygon.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】CADデータからCA
E解析用メッシュを生成する場合、まず最初に、ベース
となるCADデータにおけるサーフェスや辺の隙間或い
は重なりを修正(ヒーリング)し、その上でメッシュを生
成する必要がある。なぜなら、CAD設計者が作成した
オリジナルのCADデータは、当接すべきサーフェス間
に隙間が存在したり、重なり合っていることが多いた
め、このデータをそのまま利用するとCAE解析用メッ
シュが不連続になってしまうからである。このような欠
陥を修正するために、例えば、隣り合ったサーフェスの
隙間が所定の許容値以下の場合には、サーフェス同士が
結合していると見なしてコンピュータ上で自動修正する
といった手法が考えられる。また、大きな隙間やデータ
変換時に欠落したサーフェスデータに関しては、その部
分に新たなサーフェスを生成するといった手法が考えら
れる。さらに、重なり合った部分に関しては、不足して
いるサーフェスを追加してからサーフェス同士をトリミ
ングしたり、不必要なサーフェスを削除するといった手
法が考えられる。
SUMMARY OF THE INVENTION From CAD data to CA
When generating a mesh for E-analysis, first, it is necessary to correct (healing) the gap or overlap between surfaces and sides in the CAD data as the base, and then generate the mesh. This is because the original CAD data created by the CAD designer often has gaps or overlaps between the surfaces to be abutted, and if this data is used as it is, the mesh for CAE analysis becomes discontinuous. It is because. In order to correct such a defect, for example, when a gap between adjacent surfaces is equal to or smaller than a predetermined allowable value, a method of automatically correcting the defect on a computer is considered assuming that the surfaces are connected to each other. . For a large gap or surface data missing during data conversion, a method of generating a new surface in that part can be considered. Further, with respect to the overlapped portion, a method of adding a missing surface and then trimming the surfaces or deleting an unnecessary surface can be considered.

【0006】しかしながら、図12(a)に示すよう
に、連結すべきサーフェス同士の辺が一致していない場
合には、サーフェス間の隙間を自動修正できないという
不都合がある。このようなケースでは、互いに隣接した
一対のサーフェスS1,S2との結合に先立ち、まず、
お互いの辺を一致させる必要がある。その一例として
は、同図(b)に示すように、サーフェスS1における
横辺E1を新たに追加した分割点dで分離する。この分
離された横辺E1’(点線で図示)を作成した上で、こ
の横辺E1’と縦辺E2とを結合する。そして、これに
より得られるサーフェスS1側の結合辺と、それと対向
するサーフェスS2側の辺とを結合する。一般に、車体
ボディ形状といった大規模なCADデータでは、少なく
とも数百個のサーフェスとその数倍の辺が存在する。そ
のため、上述した修正処理を手作業(マニュアル)で行
うのは多大な労力および時間を要する。さらに、重なり
合った部分におけるサーフェス修正はほとんど手作業と
なるため、マニュアルでの修正作業は煩雑である。
However, as shown in FIG. 12A, when the sides of the surfaces to be connected do not match, there is a disadvantage that the gap between the surfaces cannot be automatically corrected. In such a case, prior to coupling with a pair of adjacent surfaces S1 and S2, first,
It is necessary to match each other's sides. As an example, as shown in FIG. 4B, the horizontal side E1 on the surface S1 is separated at the newly added division point d. After creating the separated horizontal side E1 '(shown by a dotted line), the horizontal side E1' and the vertical side E2 are connected. Then, the connection side on the surface S1 side obtained thereby and the side on the surface S2 side opposite thereto are connected. In general, large-scale CAD data such as a vehicle body shape has at least several hundred surfaces and several times as many sides. Therefore, performing the above-described correction process manually (manually) requires a great deal of labor and time. Furthermore, since the surface correction in the overlapping portion is almost manual, the manual correction is complicated.

【0007】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、CADデータを用いて、良好な
CAE解析用メッシュを生成可能な新規な手法を提供す
ることである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a new method capable of generating a good CAE analysis mesh using CAD data.

【0008】また、本発明の別の目的は、CADデータ
におけるサーフェス欠陥の修正作業を効率化することで
ある。
It is another object of the present invention to improve the efficiency of the work of correcting surface defects in CAD data.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、第1の発明は、CADにより作成され、ある部材
の表面形状を複数のサーフェスで表現したサーフェスモ
デルを用いて、CAE解析用のポリゴンメッシュの生成
するメッシュ生成方法において、コンピュータが、サー
フェスモデルに基づいて、サーフェス上に点群が分布し
た点群データを生成する第1のステップと、コンピュー
タが、点群データに基づいて、点群を節点としたポリゴ
ンメッシュを生成する第2のステップとを有するメッシ
ュ生成方法を提供する。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, a first invention uses a surface model created by CAD and expressing the surface shape of a certain member by a plurality of surfaces, for CAE analysis. In a mesh generation method for generating a polygon mesh, a first step in which a computer generates point cloud data in which a point cloud is distributed on a surface based on a surface model; And a second step of generating a polygon mesh having a group as a node.

【0010】第2の発明は、CADにより作成され、あ
る部材の表面形状を複数のサーフェスで表現したサーフ
ェスモデルを用いて、CAE解析用のポリゴンメッシュ
の生成するメッシュ生成方法をコンピュータに実行させ
るプログラムにおいて、サーフェスモデルに基づいて、
サーフェス上に点群が分布した点群データを生成する第
1のステップと、コンピュータが、点群データに基づい
て、点群を節点としたポリゴンメッシュを生成する第2
のステップとを有するメッシュ生成方法を実行するプロ
グラムを提供する。
A second invention is a program for causing a computer to execute a mesh generation method for generating a polygon mesh for CAE analysis using a surface model created by CAD and expressing a surface shape of a member by a plurality of surfaces. In, based on the surface model,
A first step of generating point cloud data in which a point cloud is distributed on a surface; and a second step of generating a polygon mesh having the point cloud as a node based on the point cloud data.
And a program for executing the mesh generation method having the steps of:

【0011】第3の発明は、CADにより作成され、あ
る部材の表面形状を複数のサーフェスで表現したサーフ
ェスモデルを用いて、CAE解析用のポリゴンメッシュ
の生成するメッシュ生成方法をコンピュータに実行させ
るプログラムを記録した記録媒体において、サーフェス
モデルに基づいて、サーフェス上に点群が分布した点群
データを生成する第1のステップと、コンピュータが、
点群データに基づいて、点群を節点としたポリゴンメッ
シュを生成する第2のステップとを有するメッシュ生成
方法を実行するプログラムを記録した記録媒体を提供す
る。
A third invention is a program for causing a computer to execute a mesh generation method for generating a polygon mesh for CAE analysis using a surface model created by CAD and expressing a surface shape of a member by a plurality of surfaces. A first step of generating point cloud data in which point clouds are distributed on a surface, based on a surface model, on a recording medium on which
And a second step of generating a polygon mesh having the point group as a node based on the point group data.

【0012】第4の発明は、CADにより作成され、あ
る部材の表面形状を複数のサーフェスで表現したサーフ
ェスモデルを用いて、CAE解析用のポリゴンメッシュ
の生成するメッシュ生成システムにおいて、サーフェス
モデルに基づいて、サーフェス上に点群が分布した点群
データを生成する点群データ生成手段と、点群データ生
成手段により生成された点群データに基づいて、点群を
節点としたポリゴンメッシュを生成するメッシュ生成手
段とを有するメッシュ生成システムを提供する。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a mesh generation system for generating a polygon mesh for CAE analysis using a surface model created by CAD and expressing the surface shape of a member by a plurality of surfaces. Means for generating point cloud data in which point clouds are distributed on a surface; and generating a polygon mesh having the point cloud as a node based on the point cloud data generated by the point cloud data generating means. A mesh generation system having a mesh generation unit is provided.

【0013】ここで、第1から第4の発明のいずれかに
おいて、サーフェスモデルを構成する個々のサーフェス
を囲む境界ラインがサーフェスモデルに設定されている
場合、境界ライン上にも点群を配置することが好まし
い。
Here, in any of the first to fourth inventions, when a boundary line surrounding each surface constituting the surface model is set in the surface model, a point group is also arranged on the boundary line. Is preferred.

【0014】また、部材のエッジ部位を示すキャラクタ
ーラインがサーフェスモデルに設定されている場合、キ
ャラクターライン上にも点群を配置することが好まし
い。この場合、互いに隣接した一対のサーフェスのなす
特徴角が所定の判定角よりも小さい場合、そのサーフェ
スの境界にエッジが形成されていると判断し、その境界
にキャラクターラインを設定することが望ましい。
When a character line indicating an edge portion of a member is set in a surface model, it is preferable to arrange a point group also on the character line. In this case, when the characteristic angle between a pair of adjacent surfaces is smaller than a predetermined determination angle, it is desirable to determine that an edge is formed at the boundary of the surface, and to set a character line at the boundary.

【0015】また、上述した第1から第4のいずれかの
発明において、生成された点群データに対して、オペレ
ータが複数の点を結んで新たなラインを設定した場合、
この設定されたラインが境界ラインまたはキャラクター
ラインと交差しているならば、その交差位置に新たな点
を追加設定することが好ましい。
In any one of the first to fourth inventions described above, when the operator sets a new line by connecting a plurality of points to the generated point group data,
If the set line intersects the boundary line or the character line, it is preferable to additionally set a new point at the intersection.

【0016】また、上述した第1から第4のいずれかの
発明において、上記ポリゴンメッシュの生成は、境界ラ
インまたはキャラクターラインを考慮した上で行うこと
が好ましく、点群の分布は、サーフェスの曲率に応じた
分布密度とすることが望ましい。
In any one of the first to fourth aspects of the present invention, it is preferable that the generation of the polygon mesh is performed in consideration of a boundary line or a character line. It is desirable to set the distribution density according to.

【0017】また、上述した第1から第4のいずれかの
発明において、オペレータが別部材に関する点群データ
を指定した場合、ある部材に関する点群データと別部材
に関する点群データとを重ね合わせるとともに、この重
ね合わせによって得られた点群データに基づいて、ポリ
ゴンメッシュを生成することが望ましい。
In any one of the first to fourth inventions described above, when the operator designates point cloud data relating to another member, the point cloud data relating to a certain member and the point cloud data relating to another member are superimposed. It is desirable to generate a polygon mesh based on the point cloud data obtained by the superposition.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】(システム構成)図1は、メッシ
ュ生成システムの全体構成図である。この生成システム
は、コンピュータ1、キーボードやマウス等の入力装置
2、CRTや液晶ディスプレイ等の表示装置3、磁気デ
ィスク等の記憶装置4で構成されている。コンピュータ
1は、CPU、RAM、ROMおよび入出力インターフ
ェース等を主体に構成されており、後述するメッシュ生
成処理を行う。オペレータは、この処理過程で逐次的に
表示される処理結果を表示装置3で確認しながら、入力
装置2を介して、必要な指示・操作を行う。また、記憶
装置4には、メッシュ生成処理の入力データである「C
ADデータ」と、処理結果として出力されるCAE解析
用の「メッシュデータ」と、中間過程で生成される「点
群データ」と、「別部材データ」とが記憶される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (System Configuration) FIG. 1 is an overall configuration diagram of a mesh generation system. This generation system includes a computer 1, an input device 2 such as a keyboard and a mouse, a display device 3 such as a CRT and a liquid crystal display, and a storage device 4 such as a magnetic disk. The computer 1 mainly includes a CPU, a RAM, a ROM, an input / output interface, and the like, and performs a mesh generation process described later. The operator performs necessary instructions and operations via the input device 2 while confirming on the display device 3 the processing results sequentially displayed in the process. The storage device 4 stores “C”, which is input data of the mesh generation process.
“AD data”, “mesh data” for CAE analysis output as a processing result, “point group data” generated in an intermediate process, and “separate member data” are stored.

【0019】ここで、「CADデータ」は、CADによ
り作成され、ある部材の表面形状を複数のサーフェスで
表現したサーフェスモデルに関するデータである。「点
群データ」は、サーフェスモデルにおける全サーフェス
またはオペレータが指定した一部サーフェス上に多数の
点をばらまくことにより得られる点群に関するデータで
ある。「別部材データ」は、複数部材を組み立てた組立
体に関するメッシュモデルを生成するケースで必要とな
る別部材に関する点群データである。この点群データ
は、本実施形態に係るメッシュ生成手法で生成してもよ
いが、別部材の形状を三次元スキャンしたものを用いて
もよい。また、「メッシュデータ」は、点群データに基
づいて生成され、点群を節点としたポリゴンメッシュに
関するデータである。メッシュ生成処理において最終的
に生成されたメッシュデータは、衝突解析、振動解析、
流れ解析、強度・剛性解析、熱伝導解析等の各種CAE
解析に広く利用可能である。
Here, the "CAD data" is data relating to a surface model created by CAD and expressing the surface shape of a member by a plurality of surfaces. “Point cloud data” is data relating to a point cloud obtained by dispersing a large number of points on the entire surface or a partial surface designated by the operator in the surface model. The “separate member data” is point cloud data related to another member that is required in a case where a mesh model for an assembly in which a plurality of members are assembled is generated. The point cloud data may be generated by the mesh generation method according to the present embodiment, or may be obtained by three-dimensionally scanning the shape of another member. The “mesh data” is data based on a polygon mesh that is generated based on the point cloud data and has the point cloud as a node. The mesh data finally generated in the mesh generation process is used for collision analysis, vibration analysis,
Various CAEs such as flow analysis, strength / rigidity analysis, and heat conduction analysis
Widely available for analysis.

【0020】(第1の実施形態)図2は、コンピュータ
1において実行されるメッシュ生成処理のフローチャー
トである。以下、図3に示す、4つのサーフェスS1〜
S4で部材の表面形状が表現されたサーフェスモデルを
適宜参照しながら本処理について詳述する。
(First Embodiment) FIG. 2 is a flowchart of a mesh generation process executed in the computer 1. Hereinafter, four surfaces S1 to S1 shown in FIG.
This processing will be described in detail with reference to a surface model expressing the surface shape of the member in S4 as appropriate.

【0021】まず、オペレータは、記憶装置4に格納さ
れたCADデータのうち、処理の対象となる部材に関す
るものを選択する。このアクションによって、ステップ
1が実行され、コンピュータ1は、オペレータにより指
定されたCADデータを記憶装置4から読出し、そのサ
ーフェスモデルを表示装置3に表示する。
First, the operator selects, from the CAD data stored in the storage device 4, data relating to a member to be processed. By this action, step 1 is executed, and the computer 1 reads the CAD data designated by the operator from the storage device 4 and displays the surface model on the display device 3.

【0022】つぎに、オペレータは、表示されたサーフ
ェスモデルを参照しながら、入力装置2を操作して、C
AE解析用メッシュに境界ラインBLやキャラクターラ
インCLを任意の箇所に設定する(図3参照)。これら
のラインBL,CLは分離して設定することもできる
が、その場合には後述するステップ7での修正が必要と
なる。このアクションによって、ステップ2が実行さ
れ、コンピュータ1は、オペレータにより指定されたラ
インBL,CLをサーフェスモデルに追加する。追加さ
れたラインBL,CLは、表示装置3の表示画面に反映
される。
Next, the operator operates the input device 2 while referring to the displayed surface model, and
Boundary lines BL and character lines CL are set at arbitrary positions in the AE analysis mesh (see FIG. 3). These lines BL and CL can be set separately, but in that case, a correction in step 7 described later is necessary. By this action, step 2 is executed, and the computer 1 adds the lines BL and CL specified by the operator to the surface model. The added lines BL and CL are reflected on the display screen of the display device 3.

【0023】ここで、「境界ラインBL」とは、サーフ
ェスモデルを構成する個々のサーフェスを囲む計算上の
ラインである。したがって、CADデータにおける個々
のサーフェスは境界ラインによって囲まれている。ま
た、「キャラクターラインCL」は、サーフェスがある
程度折り曲がっているエッジ部位を示すラインであり、
折曲線に相当する。
Here, the "boundary line BL" is a calculation line surrounding each surface constituting the surface model. Therefore, each surface in the CAD data is surrounded by the boundary line. The “character line CL” is a line indicating an edge portion where the surface is bent to some extent.
It corresponds to a bent curve.

【0024】サーフェスモデルの状態で境界ラインBL
やキャラクターラインCLを設定する理由は、形状再現
性の向上を図るとともに、ラインBL,CLの設定自由
度を高めるためである。部材のエッジ部位を示すキャラ
クターラインCLを設けずに(または、このラインCL
を考慮することなく)ポリゴンメッシュを作成すると、
部材の表面形状の再現性が悪化する。例えば、角部にお
いて、ポリゴンメッシュの節点(ノード)を選択するケ
ースはいくつかある。その際、何も制約を付けずにポリ
ゴンメッシュを作ると、図4のように実際のキャラクタ
ーラインCL(点線で図示)を切断してしまう可能性が
ある。その結果、エッジ部位をポリゴンで適切に表現す
ることが困難になる。そこで、エッジ部位に関しては、
サーフェスモデルの段階でキャラクターラインCLを指
定し、後述するように、このラインCLを跨いたポリゴ
ンメッシュの生成を規制する。一方、境界ラインBL
は、CAE解析メッシュに材料特性(ヤング率、ポアソ
ン比、密度、板厚等の特性)や荷重条件(荷重とその入
力方向)を設定するために事前設定しておく必要があ
る。この場合、ステップ7において境界ラインBLを設
定することも可能であるが、サーフェスの状態で設定し
た方が境界ラインBLの形状自由度を向上することがで
きる。それとともに、CAE解析における境界条件の設
定を効率化することができる。
The boundary line BL in the state of the surface model
The reason why the character line CL is set is to improve the shape reproducibility and increase the degree of freedom in setting the lines BL and CL. Without providing the character line CL indicating the edge portion of the member (or by using this line CL
Creating a polygon mesh (without considering the
The reproducibility of the surface shape of the member deteriorates. For example, there are some cases where a node (node) of a polygon mesh is selected at a corner. At this time, if a polygon mesh is created without any restrictions, the actual character line CL (shown by a dotted line) may be cut as shown in FIG. As a result, it becomes difficult to appropriately represent the edge portion with a polygon. Therefore, regarding the edge part,
A character line CL is specified at the surface model stage, and as described later, generation of a polygon mesh that straddles this line CL is restricted. On the other hand, the boundary line BL
Must be set in advance to set material characteristics (characteristics such as Young's modulus, Poisson's ratio, density, and plate thickness) and load conditions (load and its input direction) in the CAE analysis mesh. In this case, although it is possible to set the boundary line BL in step 7, it is possible to improve the degree of freedom of the shape of the boundary line BL by setting the boundary line BL in the state of the surface. At the same time, setting of boundary conditions in CAE analysis can be made more efficient.

【0025】つぎに、オペレータは、サーフェスモデル
における点をばらまく対象領域を指定する。この対象領
域は、サーフェスモデルの全サーフェスを指定すること
もできるが、表示装置3の表示画面を参照しながら一部
サーフェスを指定することもできる。このアクションに
よってステップ3が実行され、コンピュータ1は、指定
された対象領域内において点群を全体的に分布させ、生
成された点群データを記憶装置4に格納する。それとと
もに、図5に示すような処理結果が表示装置3に表示さ
れる。なお、図5の平面視した表示例は、全サーフェス
を対象領域に指定し、すべてのサーフェスに亘って点群
が均一かつ全体的に分布している状態を示している。
Next, the operator designates a target area where points in the surface model are scattered. The target area can specify the entire surface of the surface model, but can also specify a part of the surface while referring to the display screen of the display device 3. Step 3 is executed by this action, and the computer 1 distributes the point cloud as a whole in the designated target area, and stores the generated point cloud data in the storage device 4. At the same time, a processing result as shown in FIG. Note that the display example in plan view of FIG. 5 shows a state in which all surfaces are designated as target regions, and point groups are uniformly and entirely distributed over all surfaces.

【0026】ステップ3で設定される点群は、サーフェ
スを再構成する上で必要な仮想的な点群であり、ポリゴ
ンメッシュを作成する際におけるメッシュ節点の候補に
相当する。コンピュータ1は、予め規定されている分布
規則に従い、点群を対象領域上に均一に分布させる。点
群の分布密度(隣接点の間隔に相当)は、生成しようと
するCAE解析用メッシュの目標メッシュサイズよりも
小さな間隔に設定する必要があるが、目標メッシュサイ
ズよりも1/2サイズ以下(換言すれば、メッシュ節点の
分布密度の4倍以上)の間隔に設定することが好まし
い。また、境界ラインBLやキャラクターラインを考慮
CLサーフェス上に設定されている場合、これらのライ
ンBL,CL上にも点群を配置する(図5参照)。その
理由は、後述するステップ8でメッシュ生成を行う際
に、ラインBL,CLを辺としたメッシュを形成するた
めであり、ラインBL,CKを境に隣接したメッシュの
節点を一致させるためである。
The point group set in step 3 is a virtual point group necessary for reconstructing the surface, and corresponds to a mesh node candidate when creating a polygon mesh. The computer 1 uniformly distributes the point cloud on the target area according to a predetermined distribution rule. The distribution density of point groups (corresponding to the interval between adjacent points) needs to be set to an interval smaller than the target mesh size of the mesh for CAE analysis to be generated, but is not more than half the target mesh size ( In other words, it is preferable to set the interval to at least four times the distribution density of the mesh nodes. When the boundary line BL and the character line are set on the considered CL surface, a point group is also arranged on these lines BL and CL (see FIG. 5). The reason for this is to form a mesh with the lines BL and CL as sides when generating a mesh in step 8 described later, and to match the nodes of the mesh adjacent to the lines BL and CK. .

【0027】ステップ3において、形状の最小単位であ
る「点」の集合に変換することで、サーフェスやライン
の隙間に関する不都合を解消でき、CADデータの修正
が容易になる。なお、隣接したサーフェス同士が重なり
合った箇所等では、点群が重複して生成されるため、点
が過度に密集する。このような場合は、後述するステッ
プ7において重複点を削除する。
In step 3, by converting the data into a set of "points", which are the minimum units of the shape, the inconvenience relating to the gap between the surface and the line can be eliminated, and the CAD data can be easily corrected. Note that, for example, in a place where adjacent surfaces overlap each other, points are excessively dense because point groups are generated in an overlapping manner. In such a case, overlapping points are deleted in step 7 described later.

【0028】なお、ステップ3において、点群を均一に
分布させずに、図6に示すように、サーフェスの曲率に
応じて分布密度を変えてもよい。この場合、曲率の大き
い(曲率半径の小さい)箇所の分布密度を高くするととも
に、曲率の小さい(曲率半径の大きい)箇所の分布密度は
分布密度を低くし、解析用メッシュデータのメッシュサ
イズよりも大きい間隔で点を分布させる。具体的な手法
としては、例えば、曲面においては各点の法線ベクトル
の方向変化が一定になるように点を配置し、平面におい
ては所定の間隔に成るように点を配置する。これによ
り、近接した点同士を結んで形成されるメッシュ辺が滑
らかになり、CADサーフェスに対するフィットが良好
になる。
In step 3, the distribution density may be changed according to the curvature of the surface as shown in FIG. 6 without uniformly distributing the point groups. In this case, while increasing the distribution density of a portion having a large curvature (a small radius of curvature), the distribution density of a portion having a small curvature (a large radius of curvature) has a low distribution density, which is smaller than the mesh size of the mesh data for analysis. Distribute points at large intervals. As a specific method, for example, on a curved surface, points are arranged so that a change in the direction of a normal vector of each point is constant, and on a plane, points are arranged at predetermined intervals. As a result, the mesh side formed by connecting adjacent points becomes smooth, and the fitting to the CAD surface is improved.

【0029】続いて、オペレータは、複数の部材を組み
合わせた組立体に関するCAE解析用メッシュの生成を
希望する場合には、ステップ1で指定した部材以外の部
材に関する点群データを追加指定する。上述したよう
に、別部材の点群データは、記憶装置4中に別部材デー
タとして格納されており、指定された部材に関するCA
Dデータが読出される。コンピュータ1は、オペレータ
によって別部材の点群データが指定された場合にはステ
ップ5の処理に進み、指定されなかった場合にはステッ
プ5をスキップする。
Subsequently, when the operator desires to generate a CAE analysis mesh for an assembly in which a plurality of members are combined, the operator additionally designates point group data for members other than the members specified in step 1. As described above, the point cloud data of another member is stored as separate member data in the storage device 4, and the CA related to the designated member is
D data is read. The computer 1 proceeds to the process of step 5 when the point cloud data of another member is designated by the operator, and skips step 5 when it is not designated.

【0030】ステップ5において、コンピュータ1は、
組立体を構成する各部材の点群データを、オペレータの
マニュアル操作によって指定された部材間の位置を考慮
しながら重ね合わせて、組立体の点群データを自動生成
する。この重合処理により得られる点群は表示装置3に
表示される。なお、ステップ5では、三次元スキャンさ
れた形状データを別部材データとして利用できるため、
三次元スキャンされた形状と既存のCAD形状との合体
を容易に行うことが可能となる。
In step 5, the computer 1
Point cloud data of each member constituting the assembly is superimposed while taking into account the position between members designated by a manual operation of an operator, and point cloud data of the assembly is automatically generated. The point cloud obtained by this polymerization process is displayed on the display device 3. In step 5, since the three-dimensionally scanned shape data can be used as separate member data,
It is possible to easily combine the three-dimensionally scanned shape and the existing CAD shape.

【0031】続いて、オペレータは、点群データ、また
は境界ラインBLやキャラクターラインCL等のライン
データの修正を希望する場合には、入力装置2を介して
その旨をコンピュータ1に指示する。これを受けて、コ
ンピュータ1は、修正指示を受けた場合にはステップ7
の処理に進み、修正指定を受けなかった場合にはステッ
プ7をスキップする。
Subsequently, when the operator desires to correct the point cloud data or the line data such as the boundary line BL and the character line CL, the operator instructs the computer 1 via the input device 2 to that effect. In response to this, when receiving the correction instruction, the computer 1 proceeds to step 7
If no correction designation has been received, step 7 is skipped.

【0032】ステップ7において、コンピュータ1は、
オペレータのマニュアル操作に従い点群データまたはラ
インデータを修正し、修正結果を表示装置3に表示す
る。点群データの修正としては、重複している点や過度
に密集した点の一部削除、点の移動または追加等が挙げ
られ、ポリゴンメッシュの品質(正三角形が最も品質が
よい)を高めるために必要な作業である。点群の修正
は、小規模な形状修正であれば、CADデータを修正す
るよりも効率的に行うことができる。また、ラインデー
タの修正としては、ステップ2で設定したラインBL,
CLの修正、近接した点同士を結んだ新たなライン(折
れ線またはB−Spline曲線)の作成等が挙げられ
る。このようなライン修正により、CAE解析用メッシ
ュ生成時に境界面が生成できるとともに、物体形状精度
の向上を図ることができる。
In step 7, the computer 1
The point cloud data or line data is corrected according to the manual operation of the operator, and the correction result is displayed on the display device 3. Modifications of point cloud data include deleting some overlapping or overly dense points, moving or adding points, etc. in order to improve the quality of polygon meshes (regular triangles have the best quality). This is necessary work. Correction of the point cloud can be performed more efficiently than correction of CAD data if the correction is small. In addition, as the correction of the line data, the lines BL,
Correction of CL, creation of a new line (broken line or B-Spline curve) connecting adjacent points, and the like. By such a line correction, a boundary surface can be generated at the time of generating the mesh for CAE analysis, and the object shape accuracy can be improved.

【0033】ステップ8において、コンピュータ1は、
サーフェスに設定された点群に基づいて、例えば図7に
示すポリゴンメッシュを生成し、そのメッシュデータを
出力する。このメッシュデータは記憶装置4に格納され
るとともに、このデータに基づいたポリゴンメッシュモ
デルが表示装置3に表示され、一連の処理が終了する。
At step 8, the computer 1
For example, a polygon mesh shown in FIG. 7 is generated based on the point group set on the surface, and the mesh data is output. This mesh data is stored in the storage device 4, and a polygon mesh model based on this data is displayed on the display device 3, and a series of processing ends.

【0034】このステップ8では、ステップ7で修正さ
れた点群を構成する各点を節点とした三角形や四角形の
ポリゴンメッシュを生成する。上述したように、点群は
境界ラインBLやキャラクターラインCL上にも配置さ
れているため、これらのラインBL,CLを考慮した表
面形状を再構築できる。すなわち、図7に示したよう
に、生成されるメッシュは、ラインBL,CLを辺と
し、ラインBL,CKを境に隣接したメッシュの節点は
一致している。また、CAD上で修正する必要がない
(CAE解析に大きな影響がない)サーフェスモデルに
欠陥があった場合でもサーフェスを形成することが可能
となる。
In step 8, a triangle or quadrilateral polygon mesh having nodes as the nodes forming the point group corrected in step 7 is generated. As described above, since the point cloud is also arranged on the boundary line BL and the character line CL, the surface shape in consideration of these lines BL and CL can be reconstructed. That is, as shown in FIG. 7, the generated mesh has the lines BL and CL as sides and the nodes of the mesh adjacent to the lines BL and CK are coincident. Further, even if there is a defect in the surface model that does not need to be corrected on the CAD (has no great influence on the CAE analysis), it is possible to form a surface.

【0035】なお、ステップ8におけるポリゴンメッシ
ュの生成工程では、閉じたラインの内外でポリゴンの属
性を変更させることが好ましい。その理由は、この段階
で属性ごとに再生成するサーフェスを区分しておくと、
CAE解析における境界面の分離が容易になるからであ
る。同様の理由で、ポリゴンに基づき生成される三次元
自由曲面の属性についても、ポリゴンの属性に応じて変
更させることが好ましい。
In the polygon mesh generation step in step 8, it is preferable to change the attribute of the polygon inside and outside the closed line. The reason for this is that, at this stage, if you divide the surface to be regenerated for each attribute,
This is because separation of the boundary surface in the CAE analysis becomes easy. For the same reason, it is preferable to change the attribute of the three-dimensional free-form surface generated based on the polygon according to the attribute of the polygon.

【0036】このポリゴンメッシュは、CAE解析以外
の用途、例えば、光造形用データ(STLデータ)やCG
用データ(OBJデータ)としても利用可能である。ま
た、生成されたポリゴンメッシュに基づいて、三次元自
由曲面の生成してもよい。具体的には、ステップ8で作
成したポリゴンメッシュ上に三次元自由曲面(例えば、
NURBSデータやBスプラインデータ等)を生成し、
CADサーフェスを再構築する。サーフェスの構成は、
入力当初のサーフェス構成と同一でもよいが、相違させ
てもかまわない。
This polygon mesh is used for purposes other than CAE analysis, such as stereolithography data (STL data) and CG.
It can also be used as application data (OBJ data). Further, a three-dimensional free-form surface may be generated based on the generated polygon mesh. Specifically, a three-dimensional free-form surface (for example,
NURBS data, B-spline data, etc.)
Rebuild the CAD surface. The composition of the surface is
It may be the same as the surface configuration at the time of input, but may be different.

【0037】このように、本実施形態によれば、CAD
により作成されたサーフェスモデルを点群に一旦置き換
え、この点群よりCAE解析用のポリゴンメッシュを再
構築する。これにより、CADデータにおけるサーフェ
ス欠陥の修正作業を効率化できるとともに、個々のサー
フェスが連続的に繋がった良好なサーフェスデータを得
ることができる。また、サーフェス上に点群を分布させ
る際、境界ラインBL上にも点群を配置し、この点群を
節点としてポリゴンメッシュを生成する。そのため、互
いに隣接したサーフェスの境界に相当する境界ラインB
L上には必ず点群が配置されているため、CADデータ
におけるサーフェス間の連結が不確実であったとして
も、それが確実に連結されたCAE解析用ポリゴンメッ
シュデータを容易かつ効率的に生成することが可能とな
る。さらに、サーフェス上に点群を分布させる際、エッ
ジ部位を示すキャラクターラインCL上にも点群を配置
し、この点群を節点としてポリゴンメッシュを生成す
る。そのため、キャラクターラインCLは要素の辺と一
致するため、エッジ部位をメッシュで適切に表現するこ
とが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the CAD
Is once replaced with a point group, and a polygon mesh for CAE analysis is reconstructed from this point group. As a result, the work of correcting surface defects in CAD data can be made more efficient, and good surface data in which individual surfaces are continuously connected can be obtained. Further, when distributing the point group on the surface, the point group is also arranged on the boundary line BL, and a polygon mesh is generated using the point group as a node. Therefore, the boundary line B corresponding to the boundary between adjacent surfaces
Since the point cloud is always arranged on L, even if the connection between the surfaces in the CAD data is uncertain, the polygon mesh data for CAE analysis in which it is securely connected is easily and efficiently generated. It is possible to do. Further, when distributing the point group on the surface, the point group is also arranged on the character line CL indicating the edge portion, and a polygon mesh is generated using the point group as a node. Therefore, since the character line CL coincides with the side of the element, it is possible to appropriately represent an edge portion by a mesh.

【0038】(第2の実施形態)上述した第1の実施形
態では、図2のステップ2におけるキャラクターライン
CLの設定をマニュアル作業で行っていた。これに対し
て、本実施形態では、コンピュータ1が、互いに隣接し
た一対のサーフェスのなす角(以下、「特徴角」とい
う)に基づきエッジ判定を行い、部材のエッジ部位を示
すキャラクターラインCLを自動的に設定するものであ
る。図8は、コンピュータ1において実行されるキャラ
クターラインCLの設定処理のフローチャートである。
(Second Embodiment) In the first embodiment described above, the setting of the character line CL in step 2 of FIG. 2 was performed manually. On the other hand, in the present embodiment, the computer 1 performs an edge determination based on an angle between a pair of surfaces adjacent to each other (hereinafter, referred to as “feature angle”), and automatically generates a character line CL indicating an edge portion of the member. Is to be set dynamically. FIG. 8 is a flowchart of a character line CL setting process executed in the computer 1.

【0039】まず、ステップ11において、オペレータ
による値入力に基づいて、コンピュータ1は、エッジ判
定のしきい値となる判定角θthを設定する。なお、判定
角θthを可変にすることなく固定値とする場合には、こ
のステップ11は不要となる。
First, in step 11, based on a value input by the operator, the computer 1 sets a determination angle θth serving as a threshold value for edge determination. If the determination angle θth is set to a fixed value without being made variable, this step 11 becomes unnecessary.

【0040】つぎに、ステップ12において、コンピュ
ータ1は、エッジ判定の対象となっている隣接したサー
フェス対のなす特徴角θを計算する。図9は、特徴角θ
の説明図である。部材のサーフェスモデルを構成する複
数のサーフェスのうち、互いに隣接した一対のサーフェ
スS1,S2を判定対象として特定する。そして、この
サーフェス対S1,S2の特徴角θ(0°<θ≦180°)
を、周知の手法(例えば法線ベクトルがなす角度を算
出)に基づいて算出する。
Next, in step 12, the computer 1 calculates a characteristic angle θ between adjacent pairs of surfaces to be subjected to edge determination. FIG. 9 shows the characteristic angle θ.
FIG. A pair of surfaces S1 and S2 adjacent to each other are specified as a determination target among a plurality of surfaces constituting the surface model of the member. Then, the characteristic angle θ of the surface pair S1, S2 (0 ° <θ ≦ 180 °)
Is calculated based on a known method (for example, calculating an angle formed by a normal vector).

【0041】ステップ13において、コンピュータ1
は、計算された特徴角θに基づきエッジであるか否かを
判断する。特徴角θが判定角θthよりも小さい場合(0
°<θ<θth)、サーフェス対の境界でエッジ(Edge)が
形成されていると判断し、この境界にキャラクターライ
ンCLを設定する(ステップ14)。エッジに関する情
報は記憶装置4に格納される。これに対して、特徴角θ
が判定角θth以上の場合(θth≦θ≦180°)、ステッ
プ14をスキップする。
In step 13, the computer 1
Determines whether or not an edge is an edge based on the calculated characteristic angle θ. When the characteristic angle θ is smaller than the determination angle θth (0
° <θ <θth), it is determined that an edge is formed at the boundary between the surface pairs, and a character line CL is set at this boundary (step 14). Information about the edge is stored in the storage device 4. On the other hand, the characteristic angle θ
Is greater than or equal to the determination angle θth (θth ≦ θ ≦ 180 °), the step 14 is skipped.

【0042】ステップ15において、コンピュータ1
は、今回判定したサーフェス対に関する判定済フラグを
「0」から「1」に設定する。判定済フラグは、サーフ
ェスモデル中の全てのサーフェス対に対応付けて設けら
れており、「0」は未判定、「1」が判定済を意味す
る。
In step 15, the computer 1
Sets the determined flag relating to the surface pair determined this time from “0” to “1”. The determined flag is provided in association with all surface pairs in the surface model. “0” means undetermined, and “1” means determined.

【0043】そして、ステップ16において、コンピュ
ータ1は、判定すべきサーフェス対の全てを判定したか
否かを判定済フラグに基づいて判断する。ステップ16
で否定判定された場合、すなわち、すべての判定済フラ
グが「1」にセットされていない場合には、未判定のサ
ーフェス対を新たな判定対象として設定した上で(ステ
ップ17)、ステップ12に戻る。そして、新たな判定
対象に関して、上述したステップ12以降の手順を実行
する。これに対して、ステップ16で肯定判定された場
合、すなわち、全てのサーフェス対に対するエッジ判定
が終了した場合、本設定処理を終了する。
Then, in step 16, the computer 1 determines whether or not all the surface pairs to be determined have been determined based on the determined flag. Step 16
If the determination is negative, ie, if all the determined flags are not set to “1”, an undetermined surface pair is set as a new determination target (step 17), and the process proceeds to step 12. Return. Then, the procedure from step 12 described above is executed on the new determination target. On the other hand, if the determination in step 16 is affirmative, that is, if the edge determination has been completed for all surface pairs, the setting process ends.

【0044】このように、本実施形態によれば、サーフ
ェスモデルに存在するエッジをコンピュータ1が自動判
定し、必要なキャラクターラインCLを一度に設定でき
る。したがって、上述した第1の実施形態と比較して、
オペレータの作業を省力化でき、作業効率の向上を図る
ことができる。
As described above, according to the present embodiment, the computer 1 automatically determines an edge existing in the surface model, and can set a necessary character line CL at a time. Therefore, compared to the first embodiment described above,
The labor of the operator can be saved, and the operation efficiency can be improved.

【0045】(第3の実施形態)本実施形態は、上述し
た第1の実施形態のステップ7において、図10に示す
ように、近接した点同士を結んで新たな境界ラインB
L’(またはキャラクターラインCL’)を追加設定し
た場合に実行される修正処理に関する。コンピュータ1
は、ステップ7で追加ラインBL’,CL’を追加した
場合、図11のフローチャートに示す修正処理を実行す
る。
(Third Embodiment) In the present embodiment, in step 7 of the above-described first embodiment, as shown in FIG.
It relates to a correction process executed when L '(or character line CL') is additionally set. Computer 1
Executes the correction processing shown in the flowchart of FIG. 11 when the additional lines BL ′ and CL ′ are added in step 7.

【0046】まず、ステップ21において、コンピュー
タ1は、オペレータによって追加されたラインBL’,
CL’が隣接したサーフェスS1,S2を跨いでいる
か、換言すれば、既設定のキャラクターラインCLと交
差しているか否かを判断する。このような交差が生じて
いない場合、追加ラインBL’,CL’に関しては修正
を行うことなく処理を終了する。
First, in step 21, the computer 1 checks the lines BL ', added by the operator.
It is determined whether or not CL ′ straddles the adjacent surfaces S1 and S2, in other words, whether or not it crosses the preset character line CL. If such an intersection does not occur, the processing is terminated without making any corrections on the additional lines BL ′ and CL ′.

【0047】これに対して、追加ラインBL’,CL’
が既設定のキャラクターラインCL(境界ラインBL’
であってもよい)と交差している場合には、両ラインの
交差位置に点Pが追加設定される(ステップ22)。そ
して、続くステップ23において、この追加点Pで追加
ラインBL’,CL’を分離することにより二つの追加
ラインを再設定し、処理を終了する。
On the other hand, additional lines BL 'and CL'
Is a preset character line CL (boundary line BL '
May be intersected, a point P is additionally set at the intersection of the two lines (step 22). Then, in the subsequent step 23, the two additional lines are reset by separating the additional lines BL 'and CL' at the additional point P, and the processing is terminated.

【0048】本実施形態によれば、図4で示したような
状態、すなわちキャラクターラインCLを切断してポリ
ゴンメッシュが生成されることを防ぐことができる。ま
た、追加ラインBL’,CL’を分離することで、サー
フェスにフィットした良好なB−Spline曲線を生
成することが可能となる。
According to the present embodiment, it is possible to prevent the state shown in FIG. 4, that is, the generation of the polygon mesh by cutting the character line CL. Further, by separating the additional lines BL ′ and CL ′, it is possible to generate a good B-Spline curve fitted to the surface.

【0049】なお、上述した各実施形態において詳述し
た機能を実現するコンピュータプログラムを記録した記
録媒体を、コンピュータ1に対して供給してもよい。こ
の場合、このコンピュータ1において、記録媒体に格納
されたコンピュータプログラムを読み取り実行すること
によって、本発明の目的を達成することができる。した
がって、記録媒体から読み取られたコンピュータプログ
ラム自体が本発明の新規な機能を実現するため、そのプ
ログラムを記録した記録媒体が本発明を構成する。コン
ピュータプログラムを記録した記録媒体としては、例え
ば、CD−ROM、フロッピー(登録商標)ディスク、
ハードディスク、メモリカード、光ディスク、DVD−
ROM、DVD−RAM等が挙げられる。また、上述し
た実施形態の機能を実現するコンピュータプログラム自
体も新規な機能を有している。
It should be noted that a recording medium on which a computer program for realizing the functions described in the above embodiments may be supplied to the computer 1. In this case, by reading and executing the computer program stored in the recording medium in the computer 1, the object of the present invention can be achieved. Therefore, since the computer program itself read from the recording medium realizes the novel functions of the present invention, the recording medium on which the program is recorded constitutes the present invention. Examples of the recording medium on which the computer program is recorded include a CD-ROM, a floppy (registered trademark) disk,
Hard disk, memory card, optical disk, DVD-
ROM, DVD-RAM, and the like. Further, the computer program itself for realizing the functions of the above-described embodiments also has new functions.

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明では、CADにより作成されたサ
ーフェスモデル上に仮想的な多数の点をばらまき、サー
フェスを点群に一旦置き換え、その上で、点群を節点と
したポリゴンメッシュを再生成する。これにより、サー
フェス間の連結が不完全であったとしても、そのような
CADデータから、CAE解析に適した連続的なポリゴ
ンメッシュを容易かつ効率的に生成することができる。
それとともに、CADデータにおけるサーフェス欠陥の
修正作業を効率化することができる。
According to the present invention, a number of virtual points are scattered on a surface model created by CAD, the surface is temporarily replaced with a point group, and a polygon mesh having the point group as a node is regenerated. I do. As a result, even if the connection between the surfaces is incomplete, a continuous polygon mesh suitable for CAE analysis can be easily and efficiently generated from such CAD data.
At the same time, the work of correcting the surface defect in the CAD data can be made more efficient.

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

【図1】メッシュ生成システムの全体構成図FIG. 1 is an overall configuration diagram of a mesh generation system.

【図2】メッシュ生成処理のフローチャートFIG. 2 is a flowchart of a mesh generation process.

【図3】ある部材のサーフェスモデルの表示例FIG. 3 is a display example of a surface model of a member

【図4】キャラクターラインを切断したポリゴンメッシ
ュの生成例
FIG. 4 is an example of generating a polygon mesh obtained by cutting a character line.

【図5】サーフェスモデル上に設定された点群の表示例FIG. 5 is a display example of a point cloud set on a surface model.

【図6】サーフェスの曲率に応じて設定された点群の表
示例
FIG. 6 is a display example of a point cloud set according to the curvature of a surface.

【図7】生成されたポリゴンメッシュの表示例FIG. 7 is a display example of a generated polygon mesh.

【図8】キャラクターラインの設定処理のフローチャー
FIG. 8 is a flowchart of a character line setting process.

【図9】特徴角の説明図FIG. 9 is an explanatory diagram of a characteristic angle.

【図10】新たに追加されたラインの処理に関する説明
FIG. 10 is an explanatory diagram relating to processing of a newly added line.

【図11】追加ライン処理のフローチャートFIG. 11 is a flowchart of an additional line process.

【図12】従来のサーフェスの連結手法に関する説明図FIG. 12 is a diagram illustrating a conventional surface connection method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コンピュータ、 2 入力装置、 3 表示装置、 4 記憶装置、 BL 境界ライン、 CL キャラクターライン 1 computer, 2 input device, 3 display device, 4 storage device, BL boundary line, CL character line

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】CADにより作成され、ある部材の表面形
状を複数のサーフェスで表現したサーフェスモデルを用
いて、CAE解析用のポリゴンメッシュの生成するメッ
シュ生成方法において、 コンピュータが、前記サーフェスモデルに基づいて、前
記サーフェス上に点群が分布した点群データを生成する
第1のステップと、 コンピュータが、前記点群データに基づいて、前記点群
を節点としたポリゴンメッシュを生成する第2のステッ
プとを有することを特徴とするメッシュ生成方法。
1. A mesh generation method for generating a polygon mesh for CAE analysis using a surface model created by CAD and expressing a surface shape of a member by a plurality of surfaces, wherein a computer is configured to execute the method based on the surface model. A first step of generating point cloud data in which a point cloud is distributed on the surface; and a second step of generating a polygon mesh having the point cloud as a node based on the point cloud data. And a mesh generation method.
【請求項2】前記第1のステップは、前記サーフェスモ
デルを構成する個々のサーフェスを囲む境界ラインが前
記サーフェスモデルに設定されている場合、前記境界ラ
イン上に点群を配置するステップを含むことを特徴とす
る請求項1に記載されたメッシュ生成方法。
2. The method according to claim 1, wherein the first step includes arranging a point cloud on the boundary line when a boundary line surrounding each surface constituting the surface model is set in the surface model. The mesh generation method according to claim 1, wherein:
【請求項3】前記第1のステップは、部材のエッジ部位
を示すキャラクターラインが前記サーフェスモデルに設
定されている場合、前記キャラクターライン上に点群を
配置するステップを含むことを特徴とする請求項1に記
載されたメッシュ生成方法。
3. The method according to claim 1, wherein the first step includes a step of arranging a point cloud on the character line when a character line indicating an edge portion of the member is set in the surface model. Item 7. The mesh generation method according to Item 1.
【請求項4】コンピュータが、互いに隣接した一対のサ
ーフェスのなす特徴角が所定の判定角よりも小さい場
合、当該サーフェスの境界にエッジが形成されていると
判断し、当該境界に前記キャラクターラインを設定する
第3のステップをさらに有することを特徴とする請求項
3に記載されたメッシュ生成方法。
4. When the characteristic angle between a pair of surfaces adjacent to each other is smaller than a predetermined determination angle, the computer determines that an edge is formed at the boundary of the surface, and places the character line on the boundary. The method according to claim 3, further comprising a third step of setting.
【請求項5】前記第1のステップで生成された点群デー
タに対して、オペレータが複数の点を結んで新たなライ
ンを設定した場合、コンピュータは、当該設定されたラ
インが前記境界ラインまたは前記キャラクターラインと
交差しているならば、当該交差位置に新たな点を追加設
定する第4のステップをさらに有することを特徴とする
請求項2から4のいずれかに記載されたメッシュ生成方
法。
5. When the operator sets a new line by connecting a plurality of points to the point cloud data generated in the first step, the computer determines whether the set line is the boundary line or the new line. The method according to any one of claims 2 to 4, further comprising a fourth step of, if the character line intersects, additionally setting a new point at the intersection position.
【請求項6】前記第2のステップは、前記境界ラインま
たは前記キャラクターラインを考慮してポリゴンメッシ
ュを生成するステップであることを特徴とする請求項2
から5のいずれかに記載されたメッシュ生成方法。
6. The method according to claim 2, wherein the second step is a step of generating a polygon mesh in consideration of the boundary line or the character line.
6. The mesh generation method according to any one of claims 1 to 5.
【請求項7】前記第1のステップは、前記サーフェスの
曲率に応じた分布密度で点群を分布させるステップであ
ることを特徴とする請求項1に記載されたメッシュ生成
方法。
7. The mesh generation method according to claim 1, wherein said first step is a step of distributing a point group with a distribution density according to a curvature of said surface.
【請求項8】前記第2のステップは、 オペレータが別部材に関する点群データを指定した場
合、前記ステップ1において生成された点群データと別
部材に関する点群データとを重ね合わせるステップと、 当該重ね合わせによって得られた点群データに基づい
て、ポリゴンメッシュを生成するステップとを含むこと
を特徴とする請求項1に記載されたメッシュ生成方法。
8. The method according to claim 8, further comprising: when the operator designates point cloud data relating to another member, superimposing the point cloud data generated in step 1 with the point cloud data relating to another member. Generating a polygon mesh based on the point cloud data obtained by the superimposition.
【請求項9】CADにより作成され、ある部材の表面形
状を複数のサーフェスで表現したサーフェスモデルを用
いて、CAE解析用のポリゴンメッシュの生成するメッ
シュ生成方法をコンピュータに実行させるプログラムに
おいて、 前記サーフェスモデルに基づいて前記サーフェス上に点
群を分布させるとともに、前記サーフェスモデルを構成
する個々のサーフェスを囲む境界ラインが前記サーフェ
スモデルに設定されている場合には、当該境界ライン上
に点群を配置し、部材のエッジ部位を示すキャラクター
ラインが前記サーフェスモデルに設定されている場合に
は、当該キャラクターライン上に点群を配置することに
より点群データを生成する第1のステップと、 前記点群データに基づいて、前記点群を節点としたポリ
ゴンメッシュを生成する第2のステップとを有するメッ
シュ生成方法をコンピュータに実行させるプログラム。
9. A program for causing a computer to execute a mesh generation method for generating a polygon mesh for CAE analysis using a surface model created by CAD and expressing a surface shape of a member by a plurality of surfaces, the program comprising: Distribute a point cloud on the surface based on the model, and place a point cloud on the boundary line when a boundary line surrounding each surface constituting the surface model is set in the surface model. When a character line indicating an edge portion of a member is set in the surface model, a first step of generating point group data by arranging a point group on the character line; Based on the data, a polygon mesh with the point group as a node is Program for executing a mesh generation method in a computer having a second step of forming.
【請求項10】コンピュータが、互いに隣接した一対の
サーフェスのなす特徴角が所定の判定角よりも小さい場
合、当該サーフェスの境界にキャラクターラインを設定
する第3のステップをさらに有するメッシュ生成方法を
コンピュータに実行させる請求項9に記載されたプログ
ラム。
10. A method according to claim 7, further comprising the step of setting a character line at a boundary between said surfaces when a characteristic angle between a pair of adjacent surfaces is smaller than a predetermined determination angle. The program according to claim 9, which is executed by a computer.
【請求項11】請求項9または10に記載されたプログ
ラムを記録した記録媒体。
11. A recording medium on which the program according to claim 9 or 10 is recorded.
【請求項12】CADにより作成され、ある部材の表面
形状を複数のサーフェスで表現したサーフェスモデルを
用いて、CAE解析用のポリゴンメッシュの生成するメ
ッシュ生成システムにおいて、 前記サーフェスモデルに基づいて、前記サーフェス上に
点群が分布した点群データを生成する点群データ生成手
段と、 前記点群データ生成手段により生成された前記点群デー
タに基づいて、前記点群を節点としたポリゴンメッシュ
を生成するメッシュ生成手段とを有することを特徴とす
るメッシュ生成システム。
12. A mesh generation system for generating a polygon mesh for CAE analysis using a surface model created by CAD and expressing a surface shape of a member by a plurality of surfaces, wherein: Point cloud data generating means for generating point cloud data in which point clouds are distributed on a surface; and generating a polygon mesh having the point cloud as a node based on the point cloud data generated by the point cloud data generating means. And a mesh generating means.
【請求項13】前記点群データ生成手段は、前記サーフ
ェスモデルを構成する個々のサーフェスを囲む境界ライ
ンが前記サーフェスモデルに設定されている場合、前記
境界ライン上にも点群を配置することを特徴とする請求
項12に記載されたメッシュ生成システム。
13. The point cloud data generating means, when a boundary line surrounding each surface constituting the surface model is set in the surface model, arranges a point cloud on the boundary line. 13. The mesh generation system according to claim 12, wherein:
【請求項14】、前記点群データ生成手段は、部材のエ
ッジ部位を示すキャラクターラインが前記サーフェスモ
デルに設定されている場合、前記キャラクターライン上
にも点群を配置することを特徴とする請求項12に記載
されたメッシュ生成システム。
14. A method according to claim 14, wherein said point cloud data generating means arranges a point cloud on said character line when a character line indicating an edge portion of a member is set in said surface model. Item 13. A mesh generation system according to Item 12.
【請求項15】互いに隣接した一対のサーフェスのなす
特徴角が所定の判定角よりも小さい場合、当該サーフェ
スの境界にエッジが形成されていると判断し、当該境界
に前記キャラクターラインを設定するエッジ判断手段を
さらに有することを特徴とする請求項14に記載された
メッシュ生成システム。
15. When a characteristic angle between a pair of surfaces adjacent to each other is smaller than a predetermined determination angle, it is determined that an edge is formed at a boundary of the surface, and an edge for setting the character line at the boundary is determined. The mesh generation system according to claim 14, further comprising a determination unit.
【請求項16】前記点群データ生成手段によって生成さ
れた点群データに対して、オペレータが複数の点を結ん
で新たなラインを設定した場合、当該設定されたライン
が前記境界ラインまたは前記キャラクターラインと交差
しているならば、当該交差位置に新たな点を追加設定す
る点群データ修正手段をさらに有することを特徴とする
請求項13から15のいずれかに記載されたメッシュ生
成システム。
16. When an operator sets a new line by connecting a plurality of points to the point cloud data generated by the point cloud data generating means, the set line is the boundary line or the character. 16. The mesh generation system according to claim 13, further comprising a point cloud data correction unit that additionally sets a new point at the intersection position if the line intersects the line.
【請求項17】前記メッシュ生成手段は、前記境界ライ
ンまたは前記キャラクターラインを考慮してポリゴンメ
ッシュを生成することを特徴とする請求項13から16
のいずれかに記載されたメッシュ生成システム。
17. The apparatus according to claim 13, wherein said mesh generating means generates a polygon mesh in consideration of said boundary line or said character line.
A mesh generation system according to any one of the above.
【請求項18】前記点群データ生成手段は、前記サーフ
ェスの曲率に応じた分布密度で点群を分布させることを
特徴とする請求項12に記載されたメッシュ生成システ
ム。
18. The mesh generation system according to claim 12, wherein said point cloud data generating means distributes the point cloud at a distribution density according to a curvature of said surface.
【請求項19】前記メッシュ生成手段は、 オペレータが別部材に関する点群データを指定した場
合、前記点群データ生成手段によって生成された点群デ
ータを、別部材に関する点群データと重ね合わせるとと
もに、当該重ね合わせによって得られた点群データに基
づいて、ポリゴンメッシュを生成することを特徴とする
請求項12に記載されたメッシュ生成システム。
19. The method according to claim 19, wherein, when an operator designates point cloud data relating to another member, the mesh generating unit superimposes the point cloud data generated by the point cloud data generating unit on the point cloud data relating to another member. 13. The mesh generation system according to claim 12, wherein a polygon mesh is generated based on the point cloud data obtained by the superimposition.
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