JP2003108609A - 構造体形状のモーフィング方法及びそのコンピュータ・プログラム、並びにコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 - Google Patents

構造体形状のモーフィング方法及びそのコンピュータ・プログラム、並びにコンピュータ読み取り可能な記憶媒体

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JP2003108609A
JP2003108609A JP2001294932A JP2001294932A JP2003108609A JP 2003108609 A JP2003108609 A JP 2003108609A JP 2001294932 A JP2001294932 A JP 2001294932A JP 2001294932 A JP2001294932 A JP 2001294932A JP 2003108609 A JP2003108609 A JP 2003108609A
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fem
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Katsuya Kawaguchi
克也 川口
Masaki Ochi
正樹 大地
Masahiro Hirao
正博 平尾
Mamoru Otsuka
守 大塚
Toshio Takeuchi
俊夫 竹内
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プロトタイプ構造体のＦＥＭモデルを利用し
て、解析対象構造体のＦＥＭモデルを、迅速且つ容易に
取得する。 【解決手段】 新型車両の外形線と、既存車両のＦＥＭ
モデルとに対して、対応する複数の基準点を設定し、そ
れら基準点の対応関係と、その既存車両のＦＥＭモデル
に含まれるメッシュモデルとに基づいて、そのメッシュ
モデルを当該新型車両の外形形状に変更すると共に、そ
の移動に応じて、既存車両のＦＥＭモデルに含まれる付
属情報及びその関連付け状態を、変形後のメッシュモデ
ルに対して再定義することにより、当該新型車両のＦＥ
Ｍモデルを算出する。

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／ＣＡＥソ
フトウエアを利用したデジタル・エンジニアリングの分
野に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、コンピュータを利用した画像
処理の分野においては、元画像に表された対象物の形状
を、コンピュータを利用して他の形状に変形する、所謂
モーフィング( Morphing )技術が提案されている。
【０００３】従来から行われているモーフィング処理で
は、一般に、異なる複数の画像（主に実写によるデジタ
ル画像情報に基づく画像）において対応する領域がオペ
レータによって設定されると、コンピュータは、設定さ
れた個々の領域の情報に基づいて、中割り補間( interp
oration )処理を行なう。中割り補間処理では、設定さ
れた領域内に存在する対象物の位置、形状、並びに色等
の各種情報が当該複数の画像情報間において滑らかに変
化するような中間値が生成される。そして、当該複数の
画像情報に基づいてコンピュータが画像を再生表示する
に際して、係る中間値が参照されることにより、表示画
面を構成する画素の移動、画素の表示色の変化等が実現
する。これにより、形状変形に利用可能なパラメータが
本来は存在しない実写による複数のデジタル画像情報を
利用した画像の再生表示に際して、変形対象物の連続的
な形状変化を可能としている。
【０００４】また、近年においては、このようなモーフ
ィング技術の一例として、特開平９−１０６４５３号に
は、格子状に複数のブロックに分割された変形対象の元
画像に、コンピュータに対してオペレータが対話形式で
変形範囲を指定すると、その変形範囲内にある格子点が
所定の移動規則に従って移動することにより、係る複数
のブロックの少なくとも一部が変形を起こし、これによ
り、元画像に表された対象物の形状が変形する技術が提
案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術によれ
ば、オペレータは、元画像に表された対象物の変形指示
を容易に行なうことができる。しかしながら、上述した
従来のモーフィング技術は、実写によるデジタル画像デ
ータに表された画像を前提としているため、上記従来技
術においても、２次元座標系（Ｘ−Ｙ）で表される平面
形状の変形処理を対象としており、３次元形状への適用
や応用については述べられていない。
【０００６】また、所謂コンピュータ・グラフィック
（ＣＧ）を利用して作成されたアニメーション画像等の
変形は、その画像情報を構成するデータ構造に本来含ま
れるパラメータを表示に際して連続的に変更することに
より、上述した実写によるデジタル画像データによるモ
ーフィングと比較して実現が容易であることが知られて
いる。
【０００７】これに対して、ＣＡＤ(Computer aided De
sign)／ＣＡＥ(Computer aided Engineering)用の汎用
ソフトウエアを利用して、車両メーカ等における設計業
務において生成されたソリッドモデル、サーフェスモデ
ル等の３次元形状情報は、膨大な座標値や各種の属性情
報等を含む複雑なデータ構造であり、且つそのデータ構
造はサプライヤ（ソフトウエア・ベンダー）によって大
きく異なるため、上述したような対象物の元の形状から
変形形状を生成・表示する試みはなされていない。
【０００８】しかしながら、車両メーカ等における設計
業務においては、ＣＡＤソフトウエアを利用して生成さ
れた構造体の３次元形状情報を、コンピュータによって
擬似的に解析するＣＡＥソフトウエアが普及しており、
その中でも、有限要素法（ＦＥＭ）に基づく解析手法は
広く普及している。
【０００９】ＦＥＭに基づく解析手法において、ユーザ
は、まず、プリプロセッサを利用して、３次元形状情報
によって表された解析対象の構造体をメッシュ状に分割
し、次に、その構造体のメッシュに対して、拘束条件、
応力等の所定項目の境界条件等の属性情報を設定する等
の前準備を行なう必要がある。この前準備は、ＦＥＭ用
のゾルバを利用して実際に行われる解析処理の精度や処
理時間に大きな影響を与える。このため、解析処理に先
立って最適な設定を行なうことは、限られた開発期間を
有効に利用して短期間で新型車両を開発しなければなら
ない設計部門のユーザにとって、かなりの作業負担とな
っている。
【００１０】しかしながら、上記のような開発状況下に
おいて、設計部門が開発すべき新型車両は、既存車両(
existing vehicle )に基づく派生車両( derived vehicl
e )である場合も多い。この場合、その既存車両の開発
時において、ゾルバを利用した解析処理の前準備として
用意されたデータ群（データセット：後述する実施形態
におけるＦＥＭモデルに相当）は、企業内のデータベー
スに既に存在しているので、係るデータ群は、派生車両
等の新型車両の開発時に、資産として有効活用されるべ
きである。
【００１１】本願発明は、上述した課題を鑑みてなされ
たものであり、プロトタイプ構造体のＦＥＭモデルを利
用して、解析対象構造体のＦＥＭモデルを、迅速且つ容
易に取得することが可能な構造体形状のモーフィング方
法及びそのコンピュータ・プログラム、並びにコンピュ
ータ読み取り可能な記憶媒体の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る構造体形状のモーフィング方法は、以
下の構成を特徴とする。
【００１３】即ち、コンピュータを利用した構造体形状
のモーフィング方法であって、解析対象構造体（例え
ば、既存車両から派生した派生車両のボディ構造体）の
少なくとも外形形状情報と、有限要素法（ＦＥＭ）に基
づく解析用ゾルバのプリプロセッサを利用して予め生成
されたところの、プロトタイプ構造体（例えば、既存車
両のボディ構造体）の外形形状を表わす３次元のメッシ
ュモデル及びそのメッシュモデルに関連付けされた付属
情報（例えば境界条件、拘束条件、並びに材料等を表わ
す属性情報）を含むＦＥＭモデル（図１２）とを入手す
ると共に、その解析対象構造体の外形形状情報及び該プ
ロトタイプ構造体のメッシュモデルに対して、対応する
複数の基準点を設定する準備工程と、前記プロトタイプ
構造体のメッシュモデルと前記解析対象構造体の外形形
状情報とに設定された複数の基準点の対応関係に基づい
て、前記プロトタイプ構造体のメッシュモデルを構成す
る複数の節点を移動することにより、そのメッシュモデ
ルを前記解析対象構造体の外形形状に変更すると共に、
その移動に応じて、前記付属情報及びその関連付け状態
を、変形後のメッシュモデルに対して再定義することに
より、前記解析対象構造体についてのＦＥＭモデル（図
２３）を算出するモーフィング工程と、を有することを
特徴とする。
【００１４】好適な実施形態において、前記準備工程に
は、図７乃至図９に例示するような各種設定画面を利用
して、前記プロトタイプ構造体のＦＥＭモデルに関連付
けすべく、重み付けを決定するためのパラメータを、ユ
ーザが設定可能なパラメータ設定工程が含まれ、前記モ
ーフィング工程では、前記プロトタイプ構造体のメッシ
ュモデルを構成する複数の節点を移動するに際して、そ
の移動量が、前記パラメータに基づいて決定された重み
付けに従って規制すると良い。
【００１５】ここで、前記重み付けは、例えば、 ・前記プロトタイプ構造体のＦＥＭモデルに含まれると
ころの、稜線、外形線、分岐線（分岐部分）、コーナ半
径（Ｒ）等の部品形状、 ・前記プロトタイプ構造体のＦＥＭモデルに含まれると
ころの、部品間の隙（ギャップ）、シート取り付け位置
等の部品配置、 ・前記プロトタイプ構造体のＦＥＭモデルに含まれると
ころの、板厚、スポット、重さ、諸元、サイズ、体積
（ガソリンタンク等）、溶接位置等によって規定される
部品特性、 ・前記プロトタイプ構造体のＦＥＭモデルに含まれると
ころの、リブ、フランジ、共通部品、代替部品等の部品
種類、 に応じて決定されて好適である。
【００１６】また、例えば前記モーフィング工程におい
て、前記重み付けは、前記プロトタイプ構造体のＦＥＭ
モデルを利用した過去の解析結果に応じて決定しても良
い。より具体的には、例えば、 ・衝突やＮＶＨ等の解析結果に応じて、稜線の形状変更
を規制するための重み付けを決定すると良い。 ・側面衝突等の解析結果に応じて、ドアとボディとの隙
間の形状変更を規制するための重み付けを決定すると良
い。
【００１７】また、上記何れの場合においても、好適な
実施形態において、前記モーフィング工程は、前記プロ
トタイプ構造体のメッシュモデルと前記解析対象構造体
の外形形状情報とに設定された複数の基準点の対応関係
に従って、前記プロトタイプ構造体の外形形状から前記
解析対象構造体の外形形状への形状変更の態様を表わす
マスターメッシュ（図２２）を生成するマスターメッシ
ュ生成工程と、前記マスターメッシュを構成する複数の
節点の配置状態に基づいて、前記プロトタイプ構造体の
メッシュモデルを構成する複数の節点を移動することに
より、そのメッシュモデルを前記解析対象構造体の外形
形状に変更すると共に、その移動に応じて、前記付属情
報及びその関連付け状態を、変形後のメッシュモデルに
対して再定義することにより、前記解析対象構造体につ
いてのＦＥＭモデルを算出するＦＥＭモデル演算工程
と、を含むと良い。
【００１８】この場合、上記のマスターメッシュ生成工
程は、前記プロトタイプ構造体のメッシュモデルに設定
された複数の基準点に従って、それら基準点を少なくと
も１つ頂点として含む複数の第１六面体を設定する第１
六面体設定工程と、前記解析対象構造体の外形形状情報
に設定された複数の基準点に従って、前記第１六面体に
対応するところの、該基準点を少なくとも１つ頂点とし
て含む複数の第２六面体を設定する第２六面体設定工程
と、前記複数の第１及び第２六面体のうち、互いに対応
する第１六面体と第２六面体との形状の差異に従って、
前記プロトタイプ構造体の外形形状から前記解析対象構
造体の外形形状への形状変更の態様を表わすマスターメ
ッシュを生成する生成工程とを含むと良い。
【００１９】ここで、前記複数の基準点は、後述する実
施形態（ボックスに基づくモーフィング処理）におい
て、図１４に示す第１ＦＥＭ基準点、図１５に示す第１
ＣＡＤ基準点、図１６に示す第１及び第２ＦＥＭ基準
点、図１７に示す第１及び第２ＣＡＤ基準点に相当す
る。
【００２０】或いは、前記マスターメッシュ生成工程
は、前記プロトタイプ構造体のメッシュモデルに設定さ
れた複数の基準点に従って、それら基準点をライン上に
含む第１フィーチャーラインを設定する第１フィーチャ
ーライン設定工程と、前記解析対象構造体の外形形状情
報に設定された複数の基準点に従って、前記第１フィー
チャーラインに対応するところの、該基準点をライン上
に含む第２フィーチャーラインを設定する第２フィーチ
ャーライン設定工程と、前記第１フィーチャーライン
と、前記第２フィーチャーラインとの形状の差異に従っ
て、前記プロトタイプ構造体の外形形状から前記解析対
象構造体の外形形状への形状変更の態様を表わすマスタ
ーメッシュを生成する生成工程と、を含むと良い。
【００２１】ここで、前記準備工程にて設定される複数
の基準点は、後述する実施形態（フィーチャーラインに
基づくモーフィング処理）において、図１４に示す第１
ＦＥＭ基準点、図１５に示す第１ＣＡＤ基準点、図２４
に示す第１及び第３ＦＥＭ基準点、同じく図２４に示す
第１及び第３ＣＡＤ基準点に相当する。
【００２２】尚、同目的は、上記の各構成の構造体形状
のモーフィング方法に対応する情報処理装置によっても
達成される。
【００２３】また、同目的は、上記の各構成の構造体形
状のモーフィング方法及び情報処理装置を、コンピュー
タによって実現するプログラムコード、及びそのプログ
ラムコードが格納されている、コンピュータ読み取り可
能な記憶媒体によっても達成される。
【００２４】
【発明の効果】上記の本発明によれば、プロトタイプ構
造体のＦＥＭモデルを利用して、解析対象構造体のＦＥ
Ｍモデルを、迅速且つ容易に取得することが可能な構造
体形状のモーフィング方法及びそのコンピュータ・プロ
グラム、並びにコンピュータ読み取り可能な記憶媒体の
提供が実現する。
【００２５】即ち、請求項１の発明によれば、プロトタ
イプ構造体のＦＥＭモデルと、解析対象構造体について
少なくとも外形形状情報とを用意できれば、ユーザは、
その解析対象構造体に対する有限要素法に基づく解析処
理に先立って従来は必要であった各種条件等の設定操作
を行なうことなく、境界条件、拘束条件、並びに材料を
表わす属性情報等の付属情報（請求項８）が関連付けさ
れた解析対象構造体のＦＥＭモデルを、迅速且つ容易に
入手することができる。これにより、既に存在していた
プロトタイプ構造体のＦＥＭモデルの有効活用と、解析
対象構造体の解析業務全体の迅速化とを実現することが
できる。
【００２６】また、請求項２の発明によれば、ユーザが
設定するパラメータに応じて、例えば請求項４乃至請求
項８に例示する如く重み付けが決定され、その重み付け
に従ってプロトタイプ構造体のメッシュモデルの形状変
更が規制される。これにより、ユーザの希望に応じた現
実的な解析対象構造体のＦＥＭモデルを入手することが
でき、プロトタイプ構造体のＦＥＭモデル品質と比較し
た解析対象構造体のＦＥＭモデルの品質低下を極小化で
きる。
【００２７】また、請求項３の発明によれば、プロトタ
イプ構造体のメッシュモデルと、解析対象構造体の外形
形状情報とに設定された複数の基準点を利用して設定さ
れた複数の第１及び第２六面体（請求項４）または第１
及び第２フィーチャーライン（請求項５）に従って算出
されたところの、プロトタイプ構造体の外形形状から解
析対象構造体の外形形状への形状変更の態様を表わすマ
スターメッシュを利用して、その解析対象構造体につい
ての高精度なＦＥＭモデルを算出することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を、代表的な車両(
vehicle )である自動車のボディ構造体に適用した一実
施形態として、図面を参照して詳細に説明する。
【００２９】［ システム構成 ］図１は、本実施形態に
適用可能なコンピュータ・システムの構成を例示する図
である。
【００３０】同図において、複数のユーザ端末１とホス
トコンピュータ２とは、通信ネットワーク６を介して双
方向通信可能に接続されることにより、一般的なサーバ
・クライアント環境を構成している。本実施形態におい
て、個々のユーザ端末１、ホストコンピュータ２、並び
に通信ネットワーク６には、一般的なコンピュータ及び
ネットワーク・システムを採用することができるので、
その詳細な装置構成についての説明は省略する。
【００３１】ＦＥＭモデルデータベース３には、本実施
形態において以下に説明する処理システムの運用開始に
先立って、少なくとも複数種類の既存車両についてのＦ
ＥＭモデルが格納されており、係る処理システムの機能
により、新たに生成された新型車両（既存車両から派生
した派生車両を含む：以下、単に「新型車両」と総称す
る）のＦＥＭモデルを格納することができる。
【００３２】個々の既存車両のＦＥＭモデルは、例え
ば、車両メーカの設計部門の担当者が、以前の開発・設
計業務において、ＦＥＭ（有限要素法）用の一般的なプ
リプロセッサを利用して生成したデータセット（データ
ファイル）であるが、本実施形態において後述する新型
車両のＦＥＭモデル生成処理の機能により、新たに、重
み付けを決定するためのパラメータ等が関連付けされた
状態で記憶される（尚、ＦＥＭモデルの詳細については
後述する）。
【００３３】ＣＡＤモデルデータベース４には、例え
ば、車両メーカの設計部門の担当者が、今回の開発・設
計業務において、一般的なＣＡＤソフトウエアを利用し
て生成したところの、新型車両についてのソリッドモデ
ル、サーフェスモデル等の３次元形状情報が予め格納さ
れている。
【００３４】プログラムデータベース５には、ユーザ端
末１との通信機能、上記各データベースの管理プログラ
ム、並びに本実施形態に係る新型車両のＦＥＭモデル生
成処理の機能を実現するためのソフトウエア・プログラ
ム等が格納されている。
【００３５】ホストコンピュータ２は、ＦＥＭモデルデ
ータベース３、ＣＡＤモデルデータベース４、並びにプ
ログラムデータベース５にアクセス可能に接続されてお
り、ユーザ端末１のログイン時に、アプリケーション・
サーバコンピュータとして機能する。
【００３６】尚、上述したシステム構成は、説明の便宜
上のものであって、上記各データベースは、単一の大規
模データベースであっても、或いは、通信ネットワーク
６に個別に接続されているような構成であっても良い。
また、ユーザ端末１とホストコンピュータ２とによって
構成されるサーバ・クライアント環境ではなく、マンマ
シン・インタフェースを有する１台のコンピュータとデ
ータベースとによって構成される環境であっても良い。
【００３７】以下、本実施形態に係る新型車両のＦＥＭ
モデル生成処理の機能により、既存車両のボディ構造体
（プロトタイプ構造体）のＦＥＭモデル（図１２）と、
新型車両のＣＡＤモデル（図１３）とを利用して、ＦＥ
Ｍに基づく各種解析処理用のゾルバに設定可能な、新型
車両のボディ構造体（解析対象構造体）のＦＥＭモデル
（図２３）を入手する手順について説明する。
【００３８】＜既存車両のＦＥＭモデル＞まず、ＦＥＭ
モデルについて、図１２を参照して説明する。図１２
は、本実施形態における既存車両のＦＥＭモデルを例示
する図である。
【００３９】本実施形態において、ＦＥＭモデルとは、
強度解析、熱解析、機構解析、振動解析等のＦＥＭ解析
処理のゾルバにて解析を施す準備が完了した状態の一般
的なデータ群（データセット）であり、ＦＥＭモデルデ
ータベース３に予め格納されている。
【００４０】また、ＦＥＭモデルのデータセット（以
下、単に「ＦＥＭモデル」と称する）には、３次元の車
両形状情報としてメッシュ形状が含まれ、この情報に
は、境界条件、拘束条件、材料等の属性情報等の所定の
付属情報が定義付け（関連付け）されている。
【００４１】ここで、車両形状情報は、図１２に例示す
るプロトタイプ（既存車両）のＦＥＭモデルのように、
３次元（例えば四面体、六面体）の複数の立体要素（ソ
リッドメッシュ）によって構成されるメッシュモデルを
含み、そのメッシュの粗さ（メッシュサイズ）は、車両
形状の部位に応じて適宜異なる。
【００４２】ＦＥＭモデルにおいて、車両形状の幾何学
的な精度は、３次元座標空間において、その車両形状を
構成する複数の節点( node )の座標値によって決定され
る。ここで、節点とは、ＦＥＭモデルのメッシュ形状
（車両形状）を構成する個々のソリッドメッシュの頂点
をなす格子点( node )である。
【００４３】＜新型車両のＣＡＤモデル＞図１３は、本
実施形態における新型車両のＣＡＤモデルを例示する図
である。
【００４４】本実施形態において、新型車両のＣＡＤモ
デルは、ＣＡＤモデルデータベース４に予め格納されて
おり、その新型車両の少なくとも３次元の外形形状情報
を含めば、サーフェスモデルやサーフェスモデル等の各
種の３次元ＣＡＤモデルを採用することができる。
【００４５】［ ＦＥＭモデル生成処理 ］次に、新型車
両のＦＥＭモデル生成処理について詳細に説明する。
【００４６】図２は、本実施形態における新型車両のＦ
ＥＭモデル生成処理の全体概要を示すフローチャートで
あり、この処理は、ログイン中のユーザ端末１における
ユーザの入力操作に応じて、ホストコンピュータ２が実
行するソフトウエア・プログラムの処理手順を示す。
【００４７】同図において、ステップＳ１：ユーザは、
プロトタイプとして利用する既存車両のＦＥＭモデル
と、本実施形態に係るＦＥＭモデル生成処理によって入
手を希望する新型車両のＦＥＭモデルに対応するところ
の、当該新型車両のＣＡＤモデルとを選択する。また、
所定の制約条件等の設定が、自動または手動（マニュア
ル操作）によって行われる。尚、本ステップに係る準備
処理の詳細については、図３に示すフローチャートを参
照して後述する。
【００４８】ステップＳ２〜ステップＳ４：ユーザによ
る選択操作（ステップＳ２）に応じて、ボックスに基づ
くモーフィング処理（ステップＳ３）、フィーチャーラ
インに基づくモーフィング処理（ステップＳ４）、或い
はそれら２種類のモーフィング処理が両方実行される。
個々のモーフィング処理では、ステップＳ１にてＣＡＤ
モデルが選択された新型車両に関して、そのＦＥＭモデ
ルが算出される。
【００４９】尚、ステップＳ３に係るボックスに基づく
モーフィング処理の詳細については、図４に示すフロー
チャートを参照して後述する。また、ステップＳ４に係
るフィーチャーラインに基づくモーフィング処理の詳細
については、図５に示すフローチャートを参照して後述
する。
【００５０】ステップＳ５：ステップＳ３またはステッ
プＳ４におけるモーフィング処理結果が、ユーザ端末１
のディスプレイに表示される。本ステップでは、ステッ
プＳ２の処理選択において当該２種類のモーフィング処
理が選択されている場合、それら２種類のモーフィング
処理によってそれぞれ個別に算出された新型車両のＦＥ
Ｍモデルが、同画面上に表示される。この場合、表示さ
れた２つのＦＥＭモデルは、ユーザにとって識別が容易
でないため、両方のＦＥＭモデルにおいて形状の異なる
部分、並びに関連付けされた各種情報のうち値が異なる
ものは、例えば、異なる表示色で強調して表示すると良
い。
【００５１】また、既存車両のＦＥＭモデルと、新型車
両のＦＥＭモデルとの形状の異なる部分も、例えば、そ
の新型車両が当該既存車両の派生車両である場合等のよ
うに、当該新型車両の形状が当該既存車両の形状に類似
している場合には、ユーザにとって識別が容易でない。
そこで、ステップＳ５では、ユーザの選択操作に応じ
て、両方のＦＥＭモデルのメッシュ形状（メッシュモデ
ル）において、ステップＳ３またはステップＳ４におけ
るモーフィング処理（詳細は後述する）に伴って移動し
たところの、対応する節点の移動量及び移動方向に従っ
て、図２５に例示するように、３次元座標空間に配置し
たベクトルを表わす矢印等で表示すると良い。
【００５２】ステップＳ６：ステップＳ２の処理選択に
おいて当該２種類のモーフィング処理が選択されている
場合には、ユーザの選択操作に応じて、両方、或いは何
れかのモーフィング処理によって算出された新型車両の
ＦＥＭモデルが選択される。
【００５３】ステップＳ７：ステップＳ６にて当該２種
類のＦＥＭモデルが選択された場合に、その２種類のＦ
ＥＭモデルのメッシュ形状及びその付属情報は、１つの
ＦＥＭモデルに合成される。また、本ステップでは、合
成された１つのＦＥＭモデルのメッシュ形状、或いはス
テップＳ６にて選択された何れかのＦＥＭモデルのメッ
シュ形状のメッシュ品質の妥当性、並びにそれらＦＥＭ
モデルのデータセット全体としての妥当性が判断され、
その判断結果のユーザに対する報知、並びに自動または
手動による調整が行われる。尚、ステップＳ７に係る結
果報知・調整処理の詳細については、図６に示すフロー
チャートを参照して後述する。
【００５４】＜準備処理＞図３は、本実施形態における
新型車両のＦＥＭモデル生成処理のうち、準備処理（図
２のステップＳ１）の詳細を示すフローチャートであ
る。
【００５５】同図において、ステップＳ１１：ＦＥＭモ
デルＤ／Ｂ３に予め格納されているプロトタイプの既存
車両のＦＥＭモデルに対して、後述するモーフィング処
理（図４または図５）に使用する重み付け係数を決定す
るためのパラメータが、図７乃至図９に例示する設定画
面を利用して、ユーザによって設定される。パラメータ
が設定されると、そのパラメータは、当該既存車両のＦ
ＥＭモデルに対して関連付けされた状態で記憶される。
【００５６】本実施形態において、重み付け係数は、ユ
ーザによって設定されたパラメータに従って決定される
データであって、ユーザが注目する部品の稜線やグリッ
ド等が、モーフィング処理によって変化（例えば、形状
変形、変位量の大きさ及び方向の変更）しても良いのか
良くないかを表わす程度（度合い）を表わす。
【００５７】図７は、重み付け係数を決定するために、
所望の部品毎にユーザが設定可能なパラメータの設定画
面を例示する図である。
【００５８】即ち、図７（ａ）に示す設定画面では、ユ
ーザによって「変形禁止部品（共通部品）」または「変
形規制部品（汎用部品）」のラジオボタンが選択され、
且つ「選択」の操作ボタンが操作された場合には、リス
ト表示（不図示）された既存車両のＦＥＭモデルを構成
する複数の部品の中から、後述するモーフィング処理に
おいて既存車両のＦＥＭモデルから新型車両のＦＥＭモ
デルを生成するに際して、変形を禁止または規制する所
望の部品を選択することができる。この場合、係るパラ
メータがユーザによって設定されるのに応じて、ホスト
コンピュータ２は、モーフィングの実行に際して、対象
となる部品の変形を禁止または規制すべく、後述する他
の場合と比較してかなり小さな重み付け係数が自動的に
設定する。
【００５９】また、図７（ａ）に示す設定画面では、ユ
ーザによって「変形可能部品（専用部品）」のラジオボ
タンが選択され、「詳細」の操作ボタンが操作された場
合には、図７（ｂ）に例示する設定画面が新たに表示さ
れる。図７（ｂ）に示す設定画面は、ユーザによって、
モーフィング時の重み付け係数を決定するためのパラメ
ータとして、モーフィング処理の前後において板厚とス
ポット溶接位置とが保持（拘束）されるように設定され
た状態を示す。この場合、係るパラメータがユーザによ
って設定されるのに応じて、ホストコンピュータ２は、
対象となる部品の板厚とスポット溶接位置とがモーフィ
ングの実行に際して変化しないように、小さな重み付け
係数が自動的に設定する。
【００６０】そして、図７（ａ）に示す設定画面では、
ユーザによって「変形可能部品（専用部品）」のラジオ
ボタンが選択され、「配置」の操作ボタンが操作された
場合には、図７（ｃ）に例示する設定画面が新たに表示
される。図７（ｃ）に示す設定画面は、ユーザによっ
て、モーフィング時の重み付け係数を決定するためのパ
ラメータとして、当該専用部材と他の部材との配置関係
が具体的な数値によって保持（拘束）されるように設定
された状態を示す。この場合、係るパラメータがユーザ
によって設定されるのに応じて、ホストコンピュータ２
は、対象となる部品と他の部品との離間距離や空隙（ギ
ャップ長）がモーフィングの実行に際して変化しないよ
うに、小さな重み付け係数が自動的に設定する。
【００６１】図８及び図９は、重み付け係数を決定する
ために、個々の部品単位ではなく、既存車両のＦＥＭモ
デル全体に対してユーザが設定可能なパラメータの設定
画面を例示する図である。
【００６２】即ち、図８（ａ）に示す設定画面では、ユ
ーザによって「衝突テスト」の操作ボタンが操作された
場合には、図８（ｂ）に例示する設定画面が新たに表示
される。図８（ｂ）に示す設定画面では、ユーザによっ
て、モーフィング時の重み付け係数を決定するためのパ
ラメータとして、衝突テストにおける適用部品が選択さ
れ、選択された部品に対して、形状及びドア隙間が保持
（拘束）されるように設定された状態を示す。この場
合、係るパラメータがユーザによって設定されるのに応
じて、ホストコンピュータ２は、対象となるテスト結果
がモーフィングによって悪化しないように、ＦＥＭモデ
ル全体に対して、小さな重み付け係数が自動的に設定す
る。
【００６３】同様に、図８（ａ）に示す設定画面では、
ユーザによって「側面衝突テスト」、「耐久性テスト」
の操作ボタンが操作された場合に、ユーザは、その操作
に応じたモーフィング時の重み付け係数を決定するため
のパラメータを、不図示の設定画面を利用して、ユーザ
所望の部品に対して設定することができる。この場合
も、係るパラメータがユーザによって設定されるのに応
じて、ホストコンピュータ２は、対象となるテスト結果
がモーフィングによって悪化しないように、ＦＥＭモデ
ル全体に対して、小さな重み付け係数が自動的に設定す
る。
【００６４】また、図８（ａ）に示す設定画面では、ユ
ーザによって「部品特性」の操作ボタンが選択された場
合には、図８（ｃ）に例示する設定画面が新たに表示さ
れる。図８（ｃ）に示す設定画面は、ユーザによって、
モーフィング時の重み付け係数を決定するためのパラメ
ータとして、モーフィング処理の前後において板厚及び
スポット溶接位置が保持（拘束）されるように設定され
た状態を示す。この場合は、係るパラメータがユーザに
よって設定されるのに応じて、ホストコンピュータ２
は、板厚とスポット溶接位置とがモーフィングの実行に
際して変化しないように、ＦＥＭモデル全体に対して、
小さな重み付け係数が自動的に設定する。
【００６５】また、図８（ａ）に示す設定画面では、ユ
ーザによって「部品種別」の操作ボタンが選択された場
合には、図９（ａ）に例示する設定画面が新たに表示さ
れる。図９（ａ）に示す設定画面は、ユーザによって、
モーフィング時の重み付け係数を決定するためのパラメ
ータとして、モーフィング処理の前後においてリブ及び
フランジなる種別に分類される部品の形状が保持（拘
束）されるように設定された状態を示す。この場合は、
係るパラメータがユーザによって設定されるのに応じ
て、ホストコンピュータ２は、対象となる部品種別に属
する部品が、モーフィングの実行に際して変形しないよ
うに、小さな重み付け係数が自動的に設定する。
【００６６】また、図８（ａ）に示す設定画面では、ユ
ーザによって「部品形状」の操作ボタンが選択された場
合には、図９（ｂ）に例示する設定画面が新たに表示さ
れる。図９（ｂ）に示す設定画面は、ユーザによって、
モーフィング時の重み付け係数を決定するためのパラメ
ータとして、モーフィング処理の前後において稜線、コ
ーナ部分の半径（Ｒ）、並びに応力が集中する枝分かれ
状の分岐部位の形状が保持（拘束）されるように設定さ
れた状態を示す。この場合は、係るパラメータがユーザ
によって設定されるのに応じて、ホストコンピュータ２
は、対象となる部品形状を有する部品が、モーフィング
の実行に際して変形しないように、小さな重み付け係数
が自動的に設定する。
【００６７】尚、上述した図８及び図９に示した設定画
面は一例であって、この他にも、例えば、個別の部品ま
たはＦＥＭモデル全体に対して、モーフィング処理の前
後において重量や外形線等を一定に保持（拘束）する設
定や、モーフィング処理によって発生する部品の大きさ
に応じて板厚の変化を許容する等の各種の設定が考えら
れる。
【００６８】ステップＳ１２：ユーザの操作に応じて、
ＦＥＭモデルＤ／Ｂ３に格納されている前記パラメータ
が関連付けされたモーフィング対象（プロトタイプの既
存車両）のＦＥＭモデルを読み出すと共に、ＣＡＤモデ
ルＤ／Ｂ４に格納されている新型車両のＣＡＤモデルと
を読み出す。
【００６９】ステップＳ１３：ステップＳ１２にて読み
出された既存車両のＦＥＭモデル（図１２）と、新型車
両のＣＡＤモデル（図１３）とを、ユーザ端末１のディ
スプレイ上に、同一視点（第１の視点）に合わせて表示
する。
【００７０】ステップＳ１４：ステップＳ１２にて読み
出された新型車両のＣＡＤモデルを構成するデータに基
づいて、その新型車両の外形形状を構成する外形線を、
一般的な手法によって算出し、算出した外形線を、ユー
ザ端末１のディスプレイ上に表示する。
【００７１】ステップＳ１５，ステップＳ１６：算出さ
れたＣＡＤモデルの外形線上に、複数の第１ＣＡＤ基準
点を自動または手動にて設定し（ステップＳ１５）、ス
テップＳ１２にて読み出された既存車両のＦＥＭモデル
に、上記第１ＣＡＤ基準点に個別に対応する第１ＦＥＭ
基準点を、自動または手動にて設定する（ステップＳ１
６）。
【００７２】ここで、第１ＣＡＤ基準点と第１ＦＥＭ基
準点とを、図１４及び図１５に示すように対応する位置
に設定する手順のバリエーションについて説明する。
【００７３】即ち、ステップＳ１５及びステップＳ１６
において、第１ＣＡＤ基準点と第１ＦＥＭ基準点とを、
対応する位置に自動的に設定する場合には、まず、ステ
ップＳ１４にて算出した新型車両の外形形状を構成する
外形線の交点上に、複数の第１ＣＡＤ基準点を自動的に
設定し、設定した個々の第１ＣＡＤ基準点に対応すると
ころの、既存車両のＦＥＭモデルのメッシュモデル上
に、第１ＦＥＭ基準点を自動的に設定しても良い。外形
線の交点は、例えば、一般的な画像処理によって自動的
に設定すれば良い。
【００７４】また、上記の場合において、ＣＡＤモデル
側の第１ＣＡＤ基準点に対応するところの、ＦＥＭモデ
ル側の第１ＦＥＭ基準点は、新型車両のＣＡＤモデル
と、既存車両のＦＥＭモデルとに予め設定されている部
品名称や形状情報等を利用して設定すれば良い。より具
体的には、第１ＣＡＤ基準点が、新型車両のフロントド
アとリアドアとの間のＢピラーと、それらのドアのウイ
ンドウ下辺を結ぶラインとの交点上に設定された場合に
は、既存車両のＦＥＭモデルに予め設定されている部品
名称や形状情報等を利用して、その第１ＣＡＤ基準点に
対応するところの、当該既存車両のフロントドアとリア
ドアとの間のＢピラーと、それらのドアのウインドウの
下辺を結ぶラインとの交点を検出し、検出した交点上
に、第１ＦＥＭ基準点を自動的に設定すれば良い。この
場合、モーフィングの基準となる複数の第１ＣＡＤ基準
点と第１ＦＥＭ基準点とが自動的に設定されるので、ユ
ーザの利便性が向上する。
【００７５】或いは、ＣＡＤモデルの外形線上にユーザ
自身が第１ＣＡＤ基準点をマニュアル設定した場合に、
ステップＳ１５及びステップＳ１６では、新型車両のＣ
ＡＤモデルと、既存車両のＦＥＭモデルとに予め設定さ
れている部品名称等を利用して、既存車両のＦＥＭモデ
ルのメッシュ形状において対応する位置を検出すること
により、第１ＦＥＭ基準点を自動的に設定しても良い。
【００７６】或いは、反対に、既存車両のＦＥＭモデル
のメッシュ形状に対して、ユーザ自身が第１ＦＥＭ基準
点をマニュアル設定した場合に、ステップＳ１５及びス
テップＳ１６では、新型車両のＣＡＤモデルと、既存車
両のＦＥＭモデルとに予め設定されている部品名称等を
利用して、対応する位置を検出することにより、第１Ｃ
ＡＤ基準点を自動的に設定しても良い。
【００７７】図１４は、複数の第１ＦＥＭ基準点が設定
された状態の、既存車両のＦＥＭモデルのメッシュ形状
を例示する図である。また、図１５は、複数の第１ＣＡ
Ｄ基準点が設定された状態の新型車両の外形線を例示す
る図である。
【００７８】図１４及び図１５に示す如く設定された個
々の「基準点」は、後述するモーフィング処理の実行前
後で常に対応が保証される点であって、本実施形態に係
るモーフィングによる変形精度を保証するための基準位
置である。換言すれば、変形前（既存車両）に設定され
た第１ＦＥＭ基準点は、その基準点に対応して変形後
（新型車両）に設定された第１ＣＡＤ基準点に必ず移動
する、という前提がある。
【００７９】次に、ボックスに基づくモーフィング処理
（図４）と、フィーチャーラインに基づくモーフィング
処理（図５）とについて詳細に説明する。
【００８０】＜ボックスに基づくモーフィング処理＞図
４は、本実施形態における新型車両のＦＥＭモデル生成
処理のうち、ボックスに基づくモーフィング処理（図２
のステップＳ３）の詳細を示すフローチャートである。
【００８１】同図において、ステップＳ３１：ステップ
Ｓ１２にて読み出された既存車両のＦＥＭモデルから、
複数の第２ＦＥＭ基準点を抽出すると共に、抽出された
それら第２ＦＥＭ基準点と、準備処理（図３）にて設定
された複数の第１ＦＥＭ基準点とに基づいて、当該既存
車両の外形形状を表わすところの、複数の六面体（ボッ
クス）によって構成されるB−BOX1を生成する。
【００８２】図１６は、複数の第１及び第２ＦＥＭ基準
点に基づいて生成されたB−BOX1を示す図であり、同図
において○印（白抜きの丸印）はそれぞれ第１ＦＥＭ基
準点を示し、■印（黒の四角形）はそれぞれ第２ＦＥＭ
基準点を示す。
【００８３】ここで、個々の第２ＦＥＭ基準点は、既存
車両の外板（即ち、当該既存車両の外形形状）上、或い
は、その外板から当該既存車両の外側の領域内におい
て、それら個々の第２ＦＥＭ基準点と、複数の第１ＦＥ
Ｍ基準点とによって構成されるボックスが当該既存車両
を内包するように、自動的に設定される。
【００８４】ステップＳ３２：ステップＳ１４にて算出
された新型車両の外形形状を構成する外形線から抽出さ
れた第２ＣＡＤ基準点と、準備処理（図３）にて設定さ
れた第１ＣＡＤ基準点とに基づいて、当該新型車両の外
形形状を表わすところの、複数の六面体（ボックス）に
よって構成されるA−BOX1を生成する。
【００８５】図１７は、複数の第１及び第２ＣＡＤ基準
点に基づいて生成されたA−BOX1を示す図であり、同図
において○印（白抜きの丸印）はそれぞれ第１ＣＡＤ基
準点を示し、■印（黒の四角形）はそれぞれ第２ＣＡＤ
基準点を示す。
【００８６】ここで、個々の第２ＣＡＤ基準点は、新型
車両の外板（即ち、当該新型車両の外形形状）上、或い
は、その外板から当該新型車両の外側の領域内におい
て、それら個々の第２ＦＥＭ基準点と、複数の第１ＦＥ
Ｍ基準点とによって構成されるボックスが当該新型車両
を内包するように、自動的に設定される。
【００８７】尚、ステップＳ３２では、第１及び第２Ｆ
ＥＭ基準点を含むB−BOX1を構成する個々のボックス
を、準備処理にて設定された第１ＣＡＤ基準点と、本ス
テップにて外形線から抽出した第２ＣＡＤ基準点とに応
じて移動することにより、A−BOX1を設定しても良い。
【００８８】ステップＳ３３：ＦＥＭモデルに表された
既存車両全体に対して、図１８及び図１９に示すよう
に、一様なメッシュ(B−BOX11)を、一般的な方法によっ
て自動的に設定する。
【００８９】図１８は、図１２に示した既存車両のＦＥ
Ｍモデルに対して、個々のメッシュサイズが同じB−BOX
11が設定された様子を示す図である。また、図１９は、
設定されたB−BOX11だけを示す図である。
【００９０】ステップＳ３４：B−BOX11を、ステップＳ
３１にて生成したB−BOX1と、ステップＳ３２にて生成
したA−BOX1とに基づいて変形することにより、A−BOX1
1を算出する。
【００９１】図２０は、A−BOX11とB−BOX1とを重ねた
様子を示す図である。また、図２１は、B−BOX1とA−BO
X1とに基づいてB−BOX11を変形することによって生成さ
れたA−BOX11を示す図である。
【００９２】B−BOX1及びA−BOX1には、図２０に示すよ
うに、それぞれ対応するボックスが１つ存在するので、
ステップＳ３４では、対応する２つボックスの形状の差
異に従って、一様なメッシュ(B−BOX11)を構成する複数
の節点のうち、B−BOX1のある１つのボックス内に含ま
れるそれぞれの節点を、そのボックスに対応するA−BOX
1のある１つのボックスの形状に従って移動する処理
を、全てのボックスに対して行なう。これにより、図２
１に示すA−BOX11が算出される。
【００９３】即ち、B−BOX1及びA−BOX1において、対応
する２つボックスの形状の差異は、B−BOX1を構成する
ある１つのボックスをなす第１及び／または第２ＦＥＭ
基準点の座標値と、それら第１及び／または第２ＦＥＭ
基準点に対応するA−BOX1を構成する何れか１つのボッ
クスをなす第１及び／または第２ＣＡＤ基準点の座標値
との差異によって表される。そして、それぞれ対応関係
にあるとことの、第１及び第２ＦＥＭ基準点から第１及
び第２ＣＡＤ基準点への移動ベクトル（方向と大きさ）
は、一義的に求まる。
【００９４】そこで、ステップＳ３４では、B−BOX1の
ある１つのボックス内に含まれる複数の節点を、そのボ
ックスを構成する第１及び第２ＦＥＭ基準点と、対応す
る第１及び第２ＣＡＤ基準点によって規定される移動ベ
クトルに従って移動する。この処理を全てのボックスに
対して行なうことにより、A−BOX11が算出される。算出
されたA−BOX11は、既存車両の外形形状から新型車両の
外形形状への形状変更の態様を表わすマスターメッシュ
であり、既存車両と新型車両との外形形状の差異を表わ
す雛形に相当する。
【００９５】ステップＳ３５：まず、複数の第１及び第
２ＦＥＭ基準点の中に、B−BOX11を構成する節点から外
れている（ズレている）基準点が存在する場合には、そ
の基準点の近傍の節点を、当該基準点上に位置するよう
に調整する。同様に、複数の第１及び第２ＣＡＤ基準点
の中に、A−BOX11を構成する節点から外れている（ズレ
ている）基準点が存在する場合には、その基準点の近傍
の節点が当該基準点上に位置するように、その節点の位
置を調整する（尚、ズレ量が大きい場合は、周辺の複数
の節点も適宜移動すると良い）。係る節点位置の調整
は、高精度なモーフィングを実現するための準備であっ
て、特に、第１ＦＥＭ基準点及び／または第１ＣＡＤ基
準点をユーザが手動で設定する場合に行なって好適であ
る。
【００９６】そして、ステップＳ３５では、既存車両
（プロトタイプ）のＦＥＭモデルに関連付けされている
パラメータに従って決定される重み付け係数、並びに節
点位置が調整されたA−BOX11及びB−BOX11に基づいて、
そのＦＥＭモデルのメッシュ形状を変形することによ
り、新型車両に関するＦＥＭモデルのメッシュ形状を算
出すると共に、算出されたメッシュ形状（即ち、新型車
両のＦＥＭモデルに含まれるべき第２のメッシュ形状）
への各節点（即ち、既存車両のＦＥＭモデルに含まれる
第１のメッシュ形状を構成する複数の節点）の移動に応
じて、既存車両に関するＦＥＭモデルに関連付けされて
いる各種の属性情報、境界条件、拘束条件等の付属情報
を、その第２のメッシュ形状を構成する複数の節点に対
して再定義（マージ）することにより、新型車両のＦＥ
Ｍモデル（図２３）のデータセットを算出する。算出さ
れた新型車両のＦＥＭモデルは、上述したように、ステ
ップＳ５においてユーザ端末１のディスプレイに表示さ
れる。
【００９７】図２２は、節点位置が調整されたA−BOX11
とB−BOX11とを重ねた様子を示す図であり、基本的に
は、これら２つのメッシュ形状の対応関係に従って、既
存車両に関するＦＥＭモデルのメッシュ形状から、新型
車両に関するＦＥＭモデルのメッシュ形状が生成される
が、個々の節点の座標位置の移動に際して、その移動量
は、上記の重み付け係数に従って規制される。
【００９８】ここで、ステップＳ３５では、ＦＥＭモデ
ルのメッシュ形状の変形に先立って、図１０に例示する
ような設定画面が、ユーザ端末１のディスプレイに表示
される。
【００９９】図１０は、Ａピラーのモーフィング設定を
ユーザが行なうための設定画面である。この設定画面
は、本実施形態に係るモーフィングが実行される直前の
状態（ステップ）であることが検出された場合には、自
動的に表示される。また、好適な実施形態において、こ
の設定画面は、ユーザが設定を希望する場合に、例え
ば、既存車両のＦＥＭモデルのＡピラーの部分を、ユー
ザがマウス等によって選択する操作等の所定の操作によ
っても表示される。
【０１００】上述した準備処理（図３）のステップＳ１
３では、複数の第１ＣＡＤ基準点及びそれに対応する第
１ＦＥＭ基準点が自動または手動にて設定されるのに先
立って、ユーザが視覚によって認識し易いように、既存
車両のＦＥＭモデル（図１２）と、新型車両のＣＡＤモ
デル（図１３）とを、ユーザ端末１のディスプレイ上
に、第１の視点としての同一視点に合わせて表示した。
これに対して、図１０に示す設定画面は、その第１の視
点とは異なる第２の視点において、ＦＥＭモデルのメッ
シュ形状の変形の変更に際して参照される新たな制約条
件をユーザが設定するための画面である。この第２の視
点は、第１の視点において長手方向に延びる部材（本実
施形態では、一例としてＡピラー）の断面形状を、ユー
ザが認識することが容易な視点である。
【０１０１】より具体的には、ユーザがマウス等のポイ
ンティングデバイスを利用して、ソフトウエアボタン１
０１を左右に移動すると、その移動に応じて、Ａピラー
（Ａピラー上部のルーフとの接続部分と、下部のボンネ
ットとの接続部分とを除く）の変形前の断面形状が領域
１０２に表示され、変形後の断面形状が領域１０３に表
示される。ユーザが所望の位置までソフトウエアボタン
１０１を移動させ、その状態においてユーザが「断面形
状保持」の操作ボタンの選択を行なった場合、モーフィ
ング処理後のＡピラーの断面形状は、そのＡピラーの傾
きが新型車両のＣＡＤモデルに従って変化した場合であ
っても、係る選択操作を行なったときに領域１０３に表
示されていた形状に保持される。
【０１０２】また、ユーザが「断面変形不可」の操作ボ
タンの選択を行なった場合、モーフィング処理の前後に
おいて、Ａピラーの断面形状の変形は禁止されることに
より、そのＡピラーの傾きが新型車両のＣＡＤモデルに
従って変化した場合であっても、既存車両のＦＥＭモデ
ル（当該ＦＥＭモデルのメッシュモデル）に含まれてい
たＡピラーの断面形状が、新型車両のＦＥＭモデル（当
該ＦＥＭモデルのメッシュモデル）に含まれるＡピラー
の断面形状として保持（拘束）される。
【０１０３】そして、ユーザが「マニュアル設定」の操
作ボタンの選択を行なった場合には、Ａピラーの断面形
状に関して、不図示の設定画面を利用して、更に詳細な
設定を行なうことができる。
【０１０４】このように、図１０に例示する設定画面を
利用して、第２の視点において設定されたパラメータ
は、第１の視点において設定された複数の第１ＣＡＤ基
準点及びそれに対応する第１ＦＥＭ基準点の適用範囲よ
り狭い範囲に対して反映される制約条件であるが、係る
第２の視点にて設定されたパラメータは、モーフィング
処理において、それら複数の基準点より優先して反映さ
れて好適である。これにより、新型車両の一部分ではあ
っても、ボディ構造上重要な部位に対して、非現実的な
変形形状が算出されることを未然に且つ容易に防止する
ことができる。上述したボックスに基づくモーフィング
処理では、既存車両に対して設定された複数のボックス
（第１六面体）からなるB−BOX1と、新型車両に対して
設定された複数のボックス（第２六面体）からなるA−B
OX1とにより、対応するそれらボックス毎に、形状の違
いが正確に反映されたモーフィングが行われるため、既
存車両との形状の違いが忠実に反映された新型車両のＦ
ＥＭモデルを取得することができる。
【０１０５】＜フィーチャーラインに基づくモーフィン
グ処理＞図５は、本実施形態における新型車両のＦＥＭ
モデル生成処理のうち、フィーチャーラインに基づくモ
ーフィング処理（図２のステップＳ４）の詳細を示すフ
ローチャートである。
【０１０６】同図において、ステップＳ４１：準備処理
（図３）にて算出されたＣＡＤモデルの外形線上に複数
の第３ＣＡＤ基準点を設定し、それら第３ＣＡＤ基準点
と、準備処理にて設定された第１ＣＡＤ基準点とに基づ
いて、新型車両のフィーチャーライン(A−BAR1)を設定
する。
【０１０７】ここで、個々の第３ＣＡＤ基準点は、ユー
ザによるマニュアル指定、或いは、複数の第１ＣＡＤ基
準点を結ぶことによって得られる新型車両の外形線を適
宜自動的に分割することによって設定すれば良い。この
とき、より高精度な演算を行なう場合には、抽出される
第３ＣＡＤ基準点の数を多くすれば良い。
【０１０８】ステップＳ４２：準備処理（図３）にて設
定された第１ＦＥＭ基準点と、既存車両のＦＥＭモデル
から抽出された第３ＦＥＭ基準点とに基づいて、その既
存車両のフィーチャーライン(B−BAR1)を設定する。
【０１０９】ここで、個々の第３ＦＥＭ基準点は、ユー
ザによるマニュアル指定、或いは、複数の複数の第１Ｆ
ＥＭ基準点を結ぶことによって得られる既存車両の外形
線を適宜自動的に分割することによって設定すれば良
い。
【０１１０】図２４は、第１及び第３ＣＡＤ基準点が設
定された新型車両のフィーチャーライン(A−BAR1)と、
第１及び第３ＦＥＭ基準点が設定された既存車両のフィ
ーチャーライン(B−BAR1)とが、共通の３次元座標空間
において重ねられた状態を示す図である。
【０１１１】ステップＳ４３：上述した図４のステップ
Ｓ３３における一様なメッシュ(B−BOX11：図１８及び
図１９)と同様に、ＦＥＭモデルに表された既存車両全
体に対して、一様なメッシュ(B−BAR11：不図示)を、一
般的な方法によって自動的に設定する。
【０１１２】ステップＳ４４：２種類のフィーチャーラ
インA−BAR1とB−BAR1との形状の差異に従って、一様な
メッシュ(B−BAR11)を変形することにより、A−BAR11
（不図示）を算出する。
【０１１３】即ち、フィーチャーラインA−BAR1及びB−
BAR1には、対応関係のある第１ＣＡＤ基準点と第１ＦＥ
Ｍ基準点、並びに対応関係のある第３ＣＡＤ基準点と第
３ＦＥＭ基準点が存在するので、上述したボックスに基
づくモーフィング処理の場合と同様に、それぞれ対応関
係にあるとことの、第１及び第３ＦＥＭ基準点から第１
及び第３ＣＡＤ基準点への移動ベクトル（方向と大き
さ）は一義的に求まる。
【０１１４】そこで、ステップＳ４４では、まず、一様
なメッシュ(B−BAR11)を構成する複数の節点のうち、第
１及び第３ＦＥＭ基準点に対応する節点を、第１及び第
３ＣＡＤ基準点まで移動する。そして、それら第１及び
第３ＦＥＭ基準点近傍の他の節点（以下、近傍節点）を
移動するに際しては、それら第１及び第３ＦＥＭ基準点
についての節点からの移動量（移動距離）を利用する。
【０１１５】即ち、近傍節点の周辺近傍に位置するとこ
ろの、移動済み（算出済み）の第１及び第３ＦＥＭ基準
点の移動量を加重平均することにより、当該近傍節点の
移動量を算出し、算出した移動量に従って、その近傍節
点を移動する。これら２つの手順を経ることにより、A
−BAR11は算出することができる。ここで、本ステップ
にて算出されるA−BAR11は、上述した図４のステップＳ
３４で算出したA−BOX11に類似したメッシュ形状であ
る。
【０１１６】ステップＳ４５：図４のステップＳ３５の
場合と同様に、まず、複数の第１及び第３ＦＥＭ基準点
の中に、B−BAR11を構成する節点から外れている（ズレ
ている）基準点が存在する場合には、その基準点の近傍
の節点を、当該基準点上に位置するように調整する。同
様に、複数の第１及び第３ＣＡＤ基準点の中に、A−BAR
11を構成する節点から外れている（ズレている）基準点
が存在する場合には、その基準点の近傍の節点が当該基
準点上に位置するように、その節点の位置を調整する
（尚、ズレ量が大きい場合は、周辺の複数の節点も適宜
移動すると良い）。係る節点位置の調整は、高精度なモ
ーフィングを実現するための準備であって、特に、第１
ＦＥＭ基準点及び／または第１ＣＡＤ基準点をユーザが
手動で設定する場合に行なって好適である。
【０１１７】そして、ステップＳ４５では、既存車両
（プロトタイプ）のＦＥＭモデルに関連付けされている
パラメータに従って決定される重み付け係数、並びに節
点位置が調整されたA−BAR11及びB−BAR11に基づいて、
図４のステップＳ３５の場合と同様に、そのＦＥＭモデ
ルのメッシュ形状を変形することにより、新型車両に関
するＦＥＭモデルのメッシュ形状を算出すると共に、算
出されたメッシュ形状（即ち、新型車両のＦＥＭモデル
に含まれるべき第２のメッシュ形状）への各節点（即
ち、既存車両のＦＥＭモデルに含まれる第１のメッシュ
形状を構成する複数の節点）の移動に応じて、既存車両
に関するＦＥＭモデルに関連付けされている各種の属性
情報、境界条件、拘束条件等の付属情報を、その第２の
メッシュ形状を構成する複数の節点に対して再定義（マ
ージ）することにより、新型車両のＦＥＭモデル（図２
３）のデータセットを算出する。算出された新型車両の
ＦＥＭモデルは、上述したように、ステップＳ５におい
てユーザ端末１のディスプレイに表示される。
【０１１８】尚、ステップＳ４５では、ＦＥＭモデルの
メッシュ形状の変形に先立って、ボックスに基づくモー
フィング処理（図４）にて説明した図１０に例示するよ
うな設定画面が表示され、その設定画面を利用して、ユ
ーザは、Ａピラーについてのモーフィング設定を、第２
の視点において設定可能である。
【０１１９】上述したフィーチャーラインに基づくモー
フィング処理では、既存車両に対して設定されたフィー
チャーライン(B−BAR1：第１フィーチャーライン）と、
新型車両に対して設定されたフィーチャーライン(A−BA
R1：第２フィーチャーライン）とにより、車両全体のデ
ザインを特徴付ける形状を崩すことなく、それらフィー
チャーラインによって表される２種類の車両の形状の違
いが正確に反映されたモーフィングが行われるため、既
存車両との形状の違いが忠実に反映された当該新型車両
のＦＥＭモデルを取得することができる。
【０１２０】＜結果報知・調整処理＞次に、結果報知・
調整処理について詳細に説明する。
【０１２１】図６は、本実施形態における新型車両のＦ
ＥＭモデル生成処理のうち、結果報知・調整処理（図２
のステップＳ７）の詳細を示すフローチャートである。
【０１２２】同図において、ステップＳ７１：ステップ
Ｓ６（図２）における処理結果の選択状態に応じて、ボ
ックス及び／またはフィーチャーラインに基づくモーフ
ィング処理にて算出した新型車両のＦＥＭモデルを選択
・合成する。
【０１２３】本ステップにおいて、ボックス及びフィー
チャーラインに基づくモーフィング処理にてそれぞれ算
出された新型車両のＦＥＭモデルを１つに合成する場合
には、例えば、ルーフやボンネット等の面積の広い部位
にはボックスを利用したモーフィング結果を利用し、新
型車両の外形線近傍においてはフィーチャーラインを利
用したモーフィング結果を利用して行なうと良い。この
場合、合成された１つのＦＥＭモデルにおいて２種類の
モーフィング結果が隣接することになる領域では、例え
ば、その隣接する境界を中心とする所定幅のバンド領域
において、一方のモーフィング結果の領域から他方のモ
ーフィング結果の領域に近づくに従って相関度が次第に
少なくなるようなデータ選択処理を、係るバンド領域に
おいて、当該２種類のモーフィング結果に対してそれぞ
れ施せば良い。この場合、後工程で行われる解析処理に
利用してより好適な新型車両のＦＥＭモデルを入手する
ことができる。
【０１２４】ステップＳ７２：選択・合成された新型車
両に関するＦＥＭモデルのメッシュ形状を構成するとこ
ろの、３次元（例えば四面体、六面体）の複数の立体要
素（ソリッドメッシュ）のメッシュ品質（メッシュの歪
み等）が所定レベルより悪化しているかを、一般的な手
法によって判断し、当該メッシュ品質が良好な場合には
ステップＳ７３に進み、当該メッシュ品質が不良の場合
にはステップＳ７７に進む。
【０１２５】ステップＳ７３，ステップＳ７４：新型車
両に関するＦＥＭモデルのデータセットの性能／特性／
過去テストの再現性が所定レベルより悪化しているかを
判断し（ステップＳ７３）、当該ＦＥＭモデルが不良の
場合にはステップＳ７５に進み、当該ＦＥＭモデルが良
好な場合には、その旨をユーザ端末１のディスプレイに
表示すると共に、当該新型車両に関するＦＥＭモデルの
データセットを、ＦＥＭモデルＤ／Ｂ３に格納し（ステ
ップＳ７４）、処理を終了する。
【０１２６】ステップＳ７５，ステップＳ７６：ステッ
プＳ７３にてＦＥＭモデルが不良と判断されたので、そ
の旨をユーザに報知し（ステップＳ７５）、選択・合成
された新型車両に関するＦＥＭモデルに関連付けされて
いるパラメータ（重み付け係数）、各種の属性情報及び
拘束条件等の付属情報を、自動または手動で適宜変更す
ることにより、そのＦＥＭモデルを調整し（ステップＳ
７６）、ステップＳ７２に戻る。好適な実施形態におい
て、ステップＳ７６において自動的に付属情報等を調整
した場合には、どのような値に変更したかをユーザが認
識可能に報知すると良い。
【０１２７】ここで、ステップＳ７３におけるＦＥＭモ
デルの品質の判断方法と、その判断結果が良好でない場
合に、ステップＳ７６にて行われるＦＥＭモデルの調整
方法としては、例えば、以下の手順が考えられる。
【０１２８】即ち、上述したモーフィング処理によって
生成された新型車両に関するＦＥＭモデルにおいて、そ
の新型車両を構成する部品の特性として、例えば剛性の
良否を判断する場合には、部品単位でその剛性をシュミ
レーションし、そのシュミレーション結果が表わす当該
新型車両の個々の部品の剛性が、既存車両に関するＦＥ
Ｍモデルにおける同一部品についての剛性のシュミレー
ション結果と比較して、所定レベルを超えて悪化してい
るか否かに基づいて判断すれば良い。
【０１２９】そして、その判断結果が良好でない場合に
は、対象となる部品（必要に応じて、その周辺の他の部
品）の部位に上記の如くモーフィングを施す際に利用さ
れた重み付け係数を小さな値に変更する、或いは板厚を
大きな値に変更すれば良い。
【０１３０】また、新型車両の特性として、例えば重量
の良否を判断する場合には、部品単位の重量を、部品単
位でシュミレーションし、そのシュミレーション結果が
表わす当該新型車両の個々の部品の重量が、既存車両に
関するＦＥＭモデルにおける同一部品についての重量の
シュミレーション結果と比較して、所定レベルを超えて
増加しているか否かに基づいて判断すれば良い。
【０１３１】そして、その判断結果が良好でない場合に
は、対象となる部品（必要に応じて、その周辺の他の部
品）の部位に上記の如くモーフィングを施す際に利用さ
れた重み付け係数を小さな値に変更する、或いは板厚を
小さな値に変更すれば良い。
【０１３２】上述した２つの具体例における対応方法に
おいて、重み付け係数を調整する方法は、既存車両のＦ
ＥＭモデルは品質が良好であって、本実施形態に係るモ
ーフィング処理によって生成した新型車両のＦＥＭモデ
ルの品質が良くない場合には、再演算に際して参照する
重み付け係数を適宜小さな値に自動的に変更すれば、モ
ーフィング時の節点の移動は規制されるので、調整後の
重み付け係数を利用して算出される新型車両のＦＥＭモ
デルは、品質の良好な既存車両のＦＥＭモデルに近づ
く、という前提条件に基づいている。
【０１３３】図１１は、モーフィング結果をユーザに報
知する表示画面を例示する図であり、算出されたモーフ
ィング結果が品質不良であるため、ユーザに対して、自
動または手動による調整が必要なことが報知されてい
る。
【０１３４】図１１（ａ）に示す表示画面では、ユーザ
によって「ＯＫ」の操作ボタンが選択された場合には、
ステップＳ７６の処理の実行が開始され、「キャンセ
ル」の操作ボタンが選択された場合には、例えば、結果
報知・調整処理が終了し、上述したステップＳ１または
ステップＳ２に戻ると良い。
【０１３５】また、図１１（ｂ）に示す表示画面では、
モーフィング結果である新型車両に関するＦＥＭモデル
に対して、そのメッシュ形状や付属情報等を、ユーザ自
身が一部または一括してマニュアルで修正可能である。
この表示画面において、ユーザによって「表示」の操作
ボタンが選択された場合には、品質の良くない部分が強
調して表示され、その表示画面（不図示）において、ユ
ーザは、所望の形状または値に変更することができ、例
えば、ユーザによって「ＯＫ」の操作ボタンが選択され
た場合にはステップＳ７２に戻り、「キャンセル」の操
作ボタンが選択された場合には、結果報知・調整処理が
終了し、上述したステップＳ１またはステップＳ２に戻
ると良い。
【０１３６】ここで、既存車両に関する各種の性能評価
テストの結果の中には、コンピュータを利用したシュミ
レーションではなく、例えば、各種データの計測環境が
整えられた車両メーカの実験室内で行われる衝突テスト
等のように、現実に行われたテストの結果が既に存在す
る場合があり、この場合、その既存車両に基づく新型車
両（特に、派生車両の場合）を開発するに際しては、係
る現実に行われるべきテストと同一種類のテストを、新
規に行なう必要が無い場合もある。
【０１３７】これに対して、既存車両に基づいて新型車
両の開発を行なう場合ではあっても、現実に行われるべ
き各種の評価テストの中には、異なるテスト結果となる
ことが明らかな場合もあり、その場合には、対象となる
性能評価項目について、実際の試験を、新たに確実に行
なうことが必要である。
【０１３８】そこで、本実施形態では、上記何れのケー
スに当たるのかを自動的に判断し、ユーザに対して報知
すべく、既存車両に対して過去実際に行われた性能評価
テストの対象部位に関して、その既存車両に関するＦＥ
Ｍモデルのメッシュ形状と、本実施形態に係る処理によ
って新たに生成された新型車両に関するＦＥＭモデルの
メッシュ形状とが、係る対象部位に関して一致している
か、或いは類似しているかが判断される。そして、判断
結果に従って、新型車両の性能として、例えば衝突テス
ト、側面衝突等の実際に行われるべき複数種類の性能評
価テストの要否が自動的に判断され（即ち、対象部位が
類似していない場合には新たなテスト要）、例えば、上
記の如くモーフィング結果をユーザに報知する際に、併
せて報知されるように構成すると良い。
【０１３９】ステップＳ７７，ステップＳ７８：ステッ
プＳ７２にて新型車両に関するＦＥＭモデルのメッシュ
形状の品質が不良であると判断されたので、その旨をユ
ーザに報知し（ステップＳ７７）、そのメッシュ形状
を、自動または手動でパラメータ（重み付け係数）を変
更することによって適宜変更し（ステップＳ７８）、ス
テップＳ７２に戻る。
【０１４０】ステップＳ７７におけるユーザへの報知
は、報知の対象が新型車両に関するＦＥＭモデルのメッ
シュ形状に限定されるが、上述した図１１に例示するよ
うな表示画面をユーザ端末１のディスプレイに表示すれ
ば良い。
【０１４１】このように、上述した本実施形態によれ
ば、先に用意した既存車両のＦＥＭモデルと、新型車両
のＣＡＤモデルとは互いに異なるのデータ形式である
が、上記の如く算出された成果物としての新型車両のＦ
ＥＭモデルは、既存車両のＦＥＭモデルと同種のデータ
形式であり、強度解析、熱解析、機構解析、振動解析等
の各種解析処理のゾルバにそのまま設定・利用すること
ができる高品質なデータセットである。
【０１４２】即ち、ユーザ端末１のユーザは、既存車両
（プロトタイプ構造体）のＦＥＭモデルと、新型車両
（解析対象構造体）について少なくとも外形形状情報と
を用意できれば、その新型車両に対する有限要素法に基
づく解析処理に先立って従来は必要であった各種条件等
の設定操作を行なうことなく、境界条件、拘束条件、並
びに材料を表わす属性情報等の付属情報が関連付けされ
た当該新型車両のＦＥＭモデルを、迅速且つ容易に入手
することができる。これにより、既に存在していた既存
車両のＦＥＭモデルの有効活用と、新型車両の解析業務
全体の迅速化とを実現することができる。
【０１４３】また、本実施形態では、ユーザが図７乃至
図９に例示するような設定画面を利用して設定したパラ
メータに従って、モーフィングの実行に際して参照され
る重み付け係数が決定されるので、ユーザの希望に応じ
た現実的な新型車両のＦＥＭモデルを入手することがで
き、既存車両のＦＥＭモデル品質と比較した新型車両の
ＦＥＭモデルの品質低下を極小化できる。係る効果は、
新型車両が、既存車両に類似した所謂派生車両の場合に
特に顕著となる。
【０１４４】また、本実施形態では、算出された新型車
両のＦＥＭモデル及びそのメッシュ形状の品質が良くな
い場合には、その旨がユーザに対して報知され、そのＦ
ＥＭモデル及びメッシュ形状は、必要に応じて手動また
は自動にて調整可能である。これにより、係る低品質の
ＦＥＭモデルを利用した当該新型車両の解析が後工程に
おいてユーザによって行われることを未然に防止するこ
とができる。
【０１４５】また、本実施形態では、算出された新型車
両のＦＥＭモデルの品質（例えばメッシュモデルの歪み
具合、部品性能や特性等）が所定レベルより悪化した場
合には、解析処理に利用可能な高品質な当該新型車両の
ＦＥＭモデルが取得できるまで自動的に再演算を行なう
ことも可能であるので、ユーザの利便性が図られ、係る
低品質のＦＥＭモデルを利用した当該新型車両の解析が
後工程においてユーザによって行われることを未然に防
止することができる。
【０１４６】尚、上述した実施形態では、説明の便宜
上、新型車両のＦＥＭモデル生成処理について、複数の
図面を参照して説明したが、係る全ての図面に対応する
表示画面を、ユーザ端末１のディスプレイに表示する必
要は無い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に適用可能なコンピュータ・システ
ムの構成を例示する図である。
【図２】本実施形態における新型車両のＦＥＭモデル生
成処理の全体概要を示すフローチャートである。
【図３】本実施形態における新型車両のＦＥＭモデル生
成処理のうち、準備処理（図２のステップＳ１）の詳細
を示すフローチャートである。
【図４】本実施形態における新型車両のＦＥＭモデル生
成処理のうち、ボックスに基づくモーフィング処理（図
２のステップＳ３）の詳細を示すフローチャートであ
る。
【図５】本実施形態における新型車両のＦＥＭモデル生
成処理のうち、フィーチャーラインに基づくモーフィン
グ処理（図２のステップＳ４）の詳細を示すフローチャ
ートである。
【図６】本実施形態における新型車両のＦＥＭモデル生
成処理のうち、結果報知・調整処理（図２のステップＳ
７）の詳細を示すフローチャートである。
【図７】重み付け係数を決定するために、所望の部品毎
にユーザが設定可能なパラメータの設定画面を例示する
図である。
【図８】重み付け係数を決定するために、既存車両のＦ
ＥＭモデル全体に対してユーザが設定可能なパラメータ
の設定画面を例示する図である。
【図９】重み付け係数を決定するために、既存車両のＦ
ＥＭモデル全体に対してユーザが設定可能なパラメータ
の設定画面を例示する図である。
【図１０】Ａピラーのモーフィング設定をユーザが行な
うための設定画面である。
【図１１】モーフィング結果をユーザに報知する表示画
面を例示する図である。
【図１２】本実施形態における既存車両のＦＥＭモデル
を例示する図である。
【図１３】本実施形態における新型車両のＣＡＤモデル
を例示する図である。
【図１４】複数の第１ＦＥＭ基準点が設定された状態
の、既存車両のＦＥＭモデルのメッシュ形状を例示する
図である。
【図１５】複数の第１ＣＡＤ基準点が設定された状態の
新型車両の外形線を例示する図である。
【図１６】複数の第１及び第２ＦＥＭ基準点に基づいて
生成されたB−BOX1を示す図である。
【図１７】複数の第１及び第２ＣＡＤ基準点に基づいて
生成されたA−BOX1を示す図である。
【図１８】図１２に示した既存車両のＦＥＭモデルに対
して、個々のメッシュサイズが同じB−BOX11が設定され
た様子を示す図である。
【図１９】本実施形態において設定されたB−BOX11だけ
を示す図である。
【図２０】A−BOX11とB−BOX1とを重ねた様子を示す図
である。
【図２１】B−BOX1とA−BOX1とに基づいてB−BOX11を変
形することによって生成されたA−BOX11を示す図であ
る。
【図２２】節点位置が調整されたA−BOX11とB−BOX11と
を重ねた様子を示す図である。
【図２３】本実施形態に係る新型車両のＦＥＭモデル生
成処理において算出された新型車両のＦＥＭモデルを例
示する図である。
【図２４】第１及び第３ＣＡＤ基準点が設定された新型
車両のフィーチャーライン(A−BAR1)と、第１及び第３
ＦＥＭ基準点が設定された既存車両のフィーチャーライ
ン(B−BAR1)とが、共通の３次元座標空間において重ね
られた状態を示す図である。
【図２５】本実施形態に係る新型車両のＦＥＭモデル生
成処理によって生成された新型車両のＦＥＭモデルに対
して、プロトタイプとなった既存車両のＦＥＭモデルか
らの形状変更の度合いを、矢線（ベクトル）にて表示し
た場合を例示する図である。
【符号の説明】
１：ユーザ端末， ２：ホストコンピュータ， ３：ＦＥＭモデルデータベース， ４：ＣＡＤモデルデータベース， ５：プログラムデータベース， ６：通信ネットワーク，
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平尾 正博 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 大塚 守 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 竹内 俊夫 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 Ｆターム(参考） 5B046 FA04 FA18 JA07 5B050 EA13 EA28

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 コンピュータを利用した構造体形状のモ
    ーフィング方法であって、 解析対象構造体の少なくとも外形形状情報と、有限要素
    法（ＦＥＭ）に基づく解析用ゾルバのプリプロセッサを
    利用して予め生成されたところの、プロトタイプ構造体
    の外形形状を表わす３次元のメッシュモデル及びそのメ
    ッシュモデルに関連付けされた付属情報を含むＦＥＭモ
    デルとを入手すると共に、その解析対象構造体の外形形
    状情報及び該プロトタイプ構造体のメッシュモデルに対
    して、対応する複数の基準点を設定する準備工程と、 前記プロトタイプ構造体のメッシュモデルと前記解析対
    象構造体の外形形状情報とに設定された複数の基準点の
    対応関係に基づいて、前記プロトタイプ構造体のメッシ
    ュモデルを構成する複数の節点を移動することにより、
    そのメッシュモデルを前記解析対象構造体の外形形状に
    変更すると共に、その移動に応じて、前記付属情報及び
    その関連付け状態を、変形後のメッシュモデルに対して
    再定義することにより、前記解析対象構造体についての
    ＦＥＭモデルを算出するモーフィング工程と、を有する
    ことを特徴とする構造体形状のモーフィング方法。
  2. 【請求項２】 前記準備工程には、前記プロトタイプ構
    造体のＦＥＭモデルに関連付けすべく、重み付けを決定
    するためのパラメータを、ユーザが設定可能なパラメー
    タ設定工程が含まれ、前記モーフィング工程では、 前記プロトタイプ構造体のメッシュモデルを構成する複
    数の節点を移動するに際して、その移動量が、前記パラ
    メータに基づいて決定された重み付けに従って規制され
    ることを特徴とする請求項１記載の構造体形状のモーフ
    ィング方法。
  3. 【請求項３】 前記モーフィング工程は、 前記プロトタイプ構造体のメッシュモデルと前記解析対
    象構造体の外形形状情報とに設定された複数の基準点の
    対応関係に従って、前記プロトタイプ構造体の外形形状
    から前記解析対象構造体の外形形状への形状変更の態様
    を表わすマスターメッシュを生成するマスターメッシュ
    生成工程と、 前記マスターメッシュを構成する複数の節点の配置状態
    に基づいて、前記プロトタイプ構造体のメッシュモデル
    を構成する複数の節点を移動することにより、そのメッ
    シュモデルを前記解析対象構造体の外形形状に変更する
    と共に、その移動に応じて、前記付属情報及びその関連
    付け状態を、変形後のメッシュモデルに対して再定義す
    ることにより、前記解析対象構造体についてのＦＥＭモ
    デルを算出するＦＥＭモデル演算工程と、を含むことを
    特徴とする請求項１または請求項２記載の構造体形状の
    モーフィング方法。
  4. 【請求項４】 前記マスターメッシュ生成工程は、 前記プロトタイプ構造体のメッシュモデルに設定された
    複数の基準点に従って、それら基準点を少なくとも１つ
    頂点として含む複数の第１六面体を設定する第１六面体
    設定工程と、 前記解析対象構造体の外形形状情報に設定された複数の
    基準点に従って、前記第１六面体に対応するところの、
    該基準点を少なくとも１つ頂点として含む複数の第２六
    面体を設定する第２六面体設定工程と、 前記複数の第１及び第２六面体のうち、互いに対応する
    第１六面体と第２六面体との形状の差異に従って、前記
    プロトタイプ構造体の外形形状から前記解析対象構造体
    の外形形状への形状変更の態様を表わすマスターメッシ
    ュを生成する生成工程と、を含むことを特徴とする請求
    項３記載の構造体形状のモーフィング方法。
  5. 【請求項５】 前記マスターメッシュ生成工程は、 前記プロトタイプ構造体のメッシュモデルに設定された
    複数の基準点に従って、それら基準点をライン上に含む
    第１フィーチャーラインを設定する第１フィーチャーラ
    イン設定工程と、 前記解析対象構造体の外形形状情報に設定された複数の
    基準点に従って、前記第１フィーチャーラインに対応す
    るところの、該基準点をライン上に含む第２フィーチャ
    ーラインを設定する第２フィーチャーライン設定工程
    と、 前記第１フィーチャーラインと、前記第２フィーチャー
    ラインとの形状の差異に従って、前記プロトタイプ構造
    体の外形形状から前記解析対象構造体の外形形状への形
    状変更の態様を表わすマスターメッシュを生成する生成
    工程と、 を含むことを特徴とする請求項３記載の構造体形状のモ
    ーフィング方法。
  6. 【請求項６】 前記モーフィング工程において、前記重
    み付けは、前記プロトタイプ構造体のＦＥＭモデルに含
    まれる部品形状に応じて決定されることを特徴とする請
    求項２記載の構造体形状のモーフィング方法。
  7. 【請求項７】 前記モーフィング工程において、 前記重み付けは、前記プロトタイプ構造体のＦＥＭモデ
    ルに含まれる部品配置に応じて決定されることを特徴と
    する請求項２記載の構造体形状のモーフィング方法。
  8. 【請求項８】 前記モーフィング工程において、前記重
    み付けは、前記プロトタイプ構造体のＦＥＭモデルに含
    まれる部品特性に応じて決定されることを特徴とする請
    求項２記載の構造体形状のモーフィング方法。
  9. 【請求項９】 前記モーフィング工程において、前記重
    み付けは、前記プロトタイプ構造体のＦＥＭモデルに含
    まれる部品種類に応じて決定されることを特徴とする請
    求項２記載の構造体形状のモーフィング方法。
  10. 【請求項１０】 前記モーフィング工程において、前記
    重み付けは、前記プロトタイプ構造体のＦＥＭモデルを
    利用した過去の解析結果に応じて決定されることを特徴
    とする請求項２記載の構造体形状のモーフィング方法。
  11. 【請求項１１】 前記付属情報は、少なくとも、境界条
    件、拘束条件、並びに材料を表わす属性情報であること
    を特徴とする請求項１記載の構造体形状のモーフィング
    方法。
  12. 【請求項１２】 前記プロトタイプ構造体は、既存車両
    のボディ構造体であって、 前記解析対象構造体は、前記既存車両から派生した派生
    車両のボディ構造体であることを特徴とする請求項１記
    載の構造体形状のモーフィング方法。
  13. 【請求項１３】 請求項１乃至請求項１２の何れかに記
    載の構造体形状のモーフィング方法を、コンピュータに
    よって実現可能な動作指示をなすことを特徴とするコン
    ピュータ・プログラム。
  14. 【請求項１４】 請求項１乃至請求項１２の何れかに記
    載の構造体形状のモーフィング方法を、コンピュータに
    よって実現可能なプログラムコードが格納されているこ
    とを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
JP2001294932A 2001-09-26 2001-09-26 構造体形状のモーフィング方法及びそのコンピュータ・プログラム、並びにコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 Pending JP2003108609A (ja)

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