JP2003296378A - ３次元形状計測装置、３次元形状計測方法、プログラム及び記憶媒体 - Google Patents
３次元形状計測装置、３次元形状計測方法、プログラム及び記憶媒体Info
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- JP2003296378A JP2003296378A JP2002099140A JP2002099140A JP2003296378A JP 2003296378 A JP2003296378 A JP 2003296378A JP 2002099140 A JP2002099140 A JP 2002099140A JP 2002099140 A JP2002099140 A JP 2002099140A JP 2003296378 A JP2003296378 A JP 2003296378A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の部分モデルから構成される３次元形状
モデルを対象に計測する際、利用者が基準座標系を自由
に指定でき、基準座標系を指定しない場合には自動的に
所定の基準座標系に設定するようにして操作性を向上さ
せることができる３次元形状計測技術を提供する。 【解決手段】 複数の部分モデルから構成された３次元
形状モデルの幾何特性値を対話的な操作により計測可能
な３次元形状計測装置において、３次元空間上に配置す
る計測基準座標系を基準座標系として対話的に指定させ
る計測基準指定処理部１４、指定された基準座標系に基
づいて計測基準座標系を自動的に決定する計測基準決定
処理部１５を備え、計測基準決定処理部１５は、座標系
が指定された場合には指定された基準座標系を前記計測
基準座標系とし、座標系が指定されなかった場合には計
測対象要素が属する部分モデルのローカル座標系または
世界座標系を計測基準座標系とする構成にした。
モデルを対象に計測する際、利用者が基準座標系を自由
に指定でき、基準座標系を指定しない場合には自動的に
所定の基準座標系に設定するようにして操作性を向上さ
せることができる３次元形状計測技術を提供する。 【解決手段】 複数の部分モデルから構成された３次元
形状モデルの幾何特性値を対話的な操作により計測可能
な３次元形状計測装置において、３次元空間上に配置す
る計測基準座標系を基準座標系として対話的に指定させ
る計測基準指定処理部１４、指定された基準座標系に基
づいて計測基準座標系を自動的に決定する計測基準決定
処理部１５を備え、計測基準決定処理部１５は、座標系
が指定された場合には指定された基準座標系を前記計測
基準座標系とし、座標系が指定されなかった場合には計
測対象要素が属する部分モデルのローカル座標系または
世界座標系を計測基準座標系とする構成にした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、３次元形状の計測
方法に関し、特に、３次元ＣＡＤ／ＣＡＭなど３次元形
状処理を行なう専用の３次元形状処理装置やパーソナル
コンピュータなど情報処理装置で実施される３次元形状
モデルを評価する３次元形状の評価技術などの３次元形
状の計測方法に関するものである。
方法に関し、特に、３次元ＣＡＤ／ＣＡＭなど３次元形
状処理を行なう専用の３次元形状処理装置やパーソナル
コンピュータなど情報処理装置で実施される３次元形状
モデルを評価する３次元形状の評価技術などの３次元形
状の計測方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】３次元ＣＡＤ／ＣＭ／ＣＧシステムなど
の普及により、３次元形状データの利用者層が拡大する
とともに、シミュレーションや組み立て性の検証など様
々な局面において、３次元形状データを有効活用する機
会が増えてきている。ＣＡＤシステムなどにより生成さ
れた３次元形状データを製造工程へ移行する前に、コン
ピュータ上で解析、検証することは今やあたりまえにな
りつつある。コンピュータ上における３次元形状の計測
はその最も基本的な操作であり、ＣＡＤシステムや３次
元形状ビューワーにおいて広く提供されている。このよ
うな計測機能を用いて、システムの利用者が対話的操作
により指定した稜線や面、頂点など形状要素について、
利用者は、その要素に付加されている３次元空間上の座
標値やベクトル、あるいは解析曲線／解析曲面の属性情
報（例えば円弧の法線ベクトルや円柱面の軸方向ベクト
ルなど）といった幾何情報（数値情報）を表示装置を介
して得ることができるのである。これらの幾何情報は、
３次元空間において、その基準となる座標系とともに評
価されるものであるが、従来においては、その座標系と
して、ただ一つ存在する世界座標系を基準とした数値で
得られるように提供されるのが一般的である。例えば、
特開平９−１６６５３号公報に示された従来技術では、
３次元空間中の２点間の距離を計測する際、表示されて
いるビューの絶対座標系（世界座標系）に対する法線ベ
クトルを取得することにより距離を計測する。一方、複
数の部分モデルから構成されるアセンブリは、そのモデ
ル群が階層構造をなしており、階層の一つ上位の部分モ
デルが、その子供などのそれぞれの配置行列を保持する
か、または子供などのそれぞれが、一つ上位の部分モデ
ルを基準とする配置行列を保持するようにして、全体と
しての３次元空間上のモデル配置が決定される。そし
て、従来技術においては、そのようなアセンブリに対す
る計測値が世界座標系を基準として得られると、アセン
ブリを構成するサブアセンブリや部品それぞれのローカ
ル座標系を基準とした値として解釈するために、世界座
標系とローカル座標系との間の変換を施す。
の普及により、３次元形状データの利用者層が拡大する
とともに、シミュレーションや組み立て性の検証など様
々な局面において、３次元形状データを有効活用する機
会が増えてきている。ＣＡＤシステムなどにより生成さ
れた３次元形状データを製造工程へ移行する前に、コン
ピュータ上で解析、検証することは今やあたりまえにな
りつつある。コンピュータ上における３次元形状の計測
はその最も基本的な操作であり、ＣＡＤシステムや３次
元形状ビューワーにおいて広く提供されている。このよ
うな計測機能を用いて、システムの利用者が対話的操作
により指定した稜線や面、頂点など形状要素について、
利用者は、その要素に付加されている３次元空間上の座
標値やベクトル、あるいは解析曲線／解析曲面の属性情
報（例えば円弧の法線ベクトルや円柱面の軸方向ベクト
ルなど）といった幾何情報（数値情報）を表示装置を介
して得ることができるのである。これらの幾何情報は、
３次元空間において、その基準となる座標系とともに評
価されるものであるが、従来においては、その座標系と
して、ただ一つ存在する世界座標系を基準とした数値で
得られるように提供されるのが一般的である。例えば、
特開平９−１６６５３号公報に示された従来技術では、
３次元空間中の２点間の距離を計測する際、表示されて
いるビューの絶対座標系（世界座標系）に対する法線ベ
クトルを取得することにより距離を計測する。一方、複
数の部分モデルから構成されるアセンブリは、そのモデ
ル群が階層構造をなしており、階層の一つ上位の部分モ
デルが、その子供などのそれぞれの配置行列を保持する
か、または子供などのそれぞれが、一つ上位の部分モデ
ルを基準とする配置行列を保持するようにして、全体と
しての３次元空間上のモデル配置が決定される。そし
て、従来技術においては、そのようなアセンブリに対す
る計測値が世界座標系を基準として得られると、アセン
ブリを構成するサブアセンブリや部品それぞれのローカ
ル座標系を基準とした値として解釈するために、世界座
標系とローカル座標系との間の変換を施す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記したように、従来
技術においては、アセンブリに対する計測値が世界座標
系を基準として得られると、アセンブリを構成するサブ
アセンブリや部品それぞれのローカル座標系を基準とし
た値として解釈するために、世界座標系とローカル座標
系との間の変換を施す必要があった。本発明の目的は、
このような従来技術の問題を解決することであり、具体
的には、複数の部分モデルから構成される３次元形状モ
デルを対象に、計測する際に基準座標系を利用者が自由
に指定でき、さらに、利用者が基準座標系を指定しない
場合には、自動的に所定の基準座標系に設定するように
して操作性を向上させることができる３次元形状計測技
術を提供することにある。
技術においては、アセンブリに対する計測値が世界座標
系を基準として得られると、アセンブリを構成するサブ
アセンブリや部品それぞれのローカル座標系を基準とし
た値として解釈するために、世界座標系とローカル座標
系との間の変換を施す必要があった。本発明の目的は、
このような従来技術の問題を解決することであり、具体
的には、複数の部分モデルから構成される３次元形状モ
デルを対象に、計測する際に基準座標系を利用者が自由
に指定でき、さらに、利用者が基準座標系を指定しない
場合には、自動的に所定の基準座標系に設定するように
して操作性を向上させることができる３次元形状計測技
術を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項１記載の発明では、複数の部分モデルから
構成された３次元形状モデルにおける幾何特性値を対話
的な操作により計測可能な３次元形状計測装置におい
て、３次元空間上に配置する計測基準座標系を基準座標
系として対話的に指定させる計測基準指定手段と、指定
された前記基準座標系に基づいて前記計測基準座標系を
自動的に決定する計測基準決定手段とを備え、前記計測
基準決定手段は、座標系が指定された場合には指定され
た基準座標系を前記計測基準座標系とし、座標系が指定
されなかった場合には計測対象要素が属する部分モデル
のローカル座標系または世界座標系を計測基準座標系と
する構成にしたことを特徴とする。また、請求項２記載
の発明では、複数の部分モデルから構成された３次元形
状モデルにおける幾何特性値を対話的な操作により計測
可能な３次元形状計測方法において、３次元空間上に配
置する計測基準座標系を基準座標系として対話的に指定
させ、指定された前記基準座標系に基づいて前記計測基
準座標系を自動的に決定する際、座標系が指定された場
合には指定された基準座標系を前記計測基準座標系と
し、座標系が指定されなかった場合には計測対象要素が
属する部分モデルに基づいてローカル座標系または世界
座標系を計測基準座標系とする構成にしたことを特徴と
する。
めに、請求項１記載の発明では、複数の部分モデルから
構成された３次元形状モデルにおける幾何特性値を対話
的な操作により計測可能な３次元形状計測装置におい
て、３次元空間上に配置する計測基準座標系を基準座標
系として対話的に指定させる計測基準指定手段と、指定
された前記基準座標系に基づいて前記計測基準座標系を
自動的に決定する計測基準決定手段とを備え、前記計測
基準決定手段は、座標系が指定された場合には指定され
た基準座標系を前記計測基準座標系とし、座標系が指定
されなかった場合には計測対象要素が属する部分モデル
のローカル座標系または世界座標系を計測基準座標系と
する構成にしたことを特徴とする。また、請求項２記載
の発明では、複数の部分モデルから構成された３次元形
状モデルにおける幾何特性値を対話的な操作により計測
可能な３次元形状計測方法において、３次元空間上に配
置する計測基準座標系を基準座標系として対話的に指定
させ、指定された前記基準座標系に基づいて前記計測基
準座標系を自動的に決定する際、座標系が指定された場
合には指定された基準座標系を前記計測基準座標系と
し、座標系が指定されなかった場合には計測対象要素が
属する部分モデルに基づいてローカル座標系または世界
座標系を計測基準座標系とする構成にしたことを特徴と
する。
【０００５】また、請求項３記載の発明では、請求項２
記載の発明において、座標系が指定されなかった場合、
計測対象要素の属する部分モデルが複数の部分モデルに
及ぶときには世界座標系を計測基準座標系とし、計測対
象要素が一つの部分モデルに属するときにはその部分モ
デルのローカル座標系とする構成にしたことを特徴とす
る。また、請求項４記載の発明では、請求項２または請
求項３記載の発明において、計測値と同時にその計測値
の前記計測基準座標系を表示する構成にしたことを特徴
とする。また、請求項５記載の発明では、請求項４記載
の発明において、計測値の計測基準座標系を表示する
際、強調表示する構成にしたことを特徴とする。また、
請求項６記載の発明では、情報処理装置上で実行される
プログラムにおいて、請求項２乃至請求項５のいずれか
１項に記載の３次元形状計測方法に従ってプログラミン
グしたことを特徴とする。また、請求項７記載の発明で
は、プログラムを記憶した記憶媒体において、請求項６
記載のプログラムを記憶したことを特徴とする。
記載の発明において、座標系が指定されなかった場合、
計測対象要素の属する部分モデルが複数の部分モデルに
及ぶときには世界座標系を計測基準座標系とし、計測対
象要素が一つの部分モデルに属するときにはその部分モ
デルのローカル座標系とする構成にしたことを特徴とす
る。また、請求項４記載の発明では、請求項２または請
求項３記載の発明において、計測値と同時にその計測値
の前記計測基準座標系を表示する構成にしたことを特徴
とする。また、請求項５記載の発明では、請求項４記載
の発明において、計測値の計測基準座標系を表示する
際、強調表示する構成にしたことを特徴とする。また、
請求項６記載の発明では、情報処理装置上で実行される
プログラムにおいて、請求項２乃至請求項５のいずれか
１項に記載の３次元形状計測方法に従ってプログラミン
グしたことを特徴とする。また、請求項７記載の発明で
は、プログラムを記憶した記憶媒体において、請求項６
記載のプログラムを記憶したことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の
形態を詳細に説明する。図１は本発明が実施される３次
元形状計測装置のハードウェア構成図である。図示した
ように、この３次元形状計測装置は、プログラムに従っ
て動作するＣＰＵ１、そのプログラムや各種データを一
時的に記憶するメモリ（例えばＲＡＭ）２、前記プログ
ラムや各種データを保存しておく外部記憶装置（例えば
ハードディスク装置）３、キーボードやマウスなどを有
してデータや指示を入力する入力装置４、３次元形状モ
デルなどを表示する表示装置５などを備える。図２は、
前記したようなハードウェアと前記プログラム（ソフト
ウェア）により実現される、本発明の一実施例を示す３
次元形状計測システムのシステム構成図である。図示し
たように、この実施例の３次元形状計測システムは、３
次元空間上に配置する計測のための基準座標系を指定す
る入力をおこなわせたりする入力部１１、指定された基
準座標系を示す情報などを読み取って（取得して）メモ
リ２などから構成された記憶部１３に記憶したりする入
力読み取り部１２、前記入力部１１および入力読み取り
部１２を用いて計測のための基準座標系を指定させる処
理をおこなう計測基準指定処理部１４、指定された基準
座標系に基づいて計測基準座標系を自動的に決定する計
測基準決定処理部１５、計測値を表示する際にその計測
値の計測基準座標系を強調表示する計測基準ハイライト
処理部１６、３次元形状モデルなどを表示する形状表示
部１７などを備える。なお、この実施例では、請求項１
記載の計測基準指定手段、計測基準決定手段は、それぞ
れ計測基準指定処理部１４、計測基準決定処理部１５に
より実現される。
形態を詳細に説明する。図１は本発明が実施される３次
元形状計測装置のハードウェア構成図である。図示した
ように、この３次元形状計測装置は、プログラムに従っ
て動作するＣＰＵ１、そのプログラムや各種データを一
時的に記憶するメモリ（例えばＲＡＭ）２、前記プログ
ラムや各種データを保存しておく外部記憶装置（例えば
ハードディスク装置）３、キーボードやマウスなどを有
してデータや指示を入力する入力装置４、３次元形状モ
デルなどを表示する表示装置５などを備える。図２は、
前記したようなハードウェアと前記プログラム（ソフト
ウェア）により実現される、本発明の一実施例を示す３
次元形状計測システムのシステム構成図である。図示し
たように、この実施例の３次元形状計測システムは、３
次元空間上に配置する計測のための基準座標系を指定す
る入力をおこなわせたりする入力部１１、指定された基
準座標系を示す情報などを読み取って（取得して）メモ
リ２などから構成された記憶部１３に記憶したりする入
力読み取り部１２、前記入力部１１および入力読み取り
部１２を用いて計測のための基準座標系を指定させる処
理をおこなう計測基準指定処理部１４、指定された基準
座標系に基づいて計測基準座標系を自動的に決定する計
測基準決定処理部１５、計測値を表示する際にその計測
値の計測基準座標系を強調表示する計測基準ハイライト
処理部１６、３次元形状モデルなどを表示する形状表示
部１７などを備える。なお、この実施例では、請求項１
記載の計測基準指定手段、計測基準決定手段は、それぞ
れ計測基準指定処理部１４、計測基準決定処理部１５に
より実現される。
【０００７】このような構成で、この実施例では、複数
の部分モデルから構成された３次元形状モデルの頂点座
標値や２頂点間距離値など幾何特性値を対話的な操作に
より計測するに当たり、３次元空間上に配置する計測基
準座標系を、例えば計測時に基準座標系として対話的に
指定させ、指定された基準座標系に基づいて計測基準座
標系を自動的に決定する。また、その際、座標系が指定
された場合には、指定された基準座標系を計測基準座標
系とし、座標系が指定されなかった場合には、計測対象
要素が属する部分モデルに応じてローカル座標系または
世界座標系を計測基準座標系とする。なお、ここで、部
分モデルとは、サブアセンブリや部品を意味し、単に３
次元形状モデルまたは形状モデルと呼んだ場合には複数
のサブアセンブリや部品からなるアセンブリ（階層構造
のトップ）を指す。また、世界座標系とは、利用者が当
該アセンブリで一つだけ定めた（つまり、当該アセンブ
リで一つだけ存在する）座標系であり、ローカル座標系
とは、個々の部分モデルごとに定めた座標系である。サ
ブアセンブリや部品など部分モデルをアセンブリに組み
付ける際、部分モデルの座標系がアセンブリの座標系に
対して、例えば傾いて組み付けられるようなことがある
ので、二つの座標系は一致しないのが一般的なのであ
る。
の部分モデルから構成された３次元形状モデルの頂点座
標値や２頂点間距離値など幾何特性値を対話的な操作に
より計測するに当たり、３次元空間上に配置する計測基
準座標系を、例えば計測時に基準座標系として対話的に
指定させ、指定された基準座標系に基づいて計測基準座
標系を自動的に決定する。また、その際、座標系が指定
された場合には、指定された基準座標系を計測基準座標
系とし、座標系が指定されなかった場合には、計測対象
要素が属する部分モデルに応じてローカル座標系または
世界座標系を計測基準座標系とする。なお、ここで、部
分モデルとは、サブアセンブリや部品を意味し、単に３
次元形状モデルまたは形状モデルと呼んだ場合には複数
のサブアセンブリや部品からなるアセンブリ（階層構造
のトップ）を指す。また、世界座標系とは、利用者が当
該アセンブリで一つだけ定めた（つまり、当該アセンブ
リで一つだけ存在する）座標系であり、ローカル座標系
とは、個々の部分モデルごとに定めた座標系である。サ
ブアセンブリや部品など部分モデルをアセンブリに組み
付ける際、部分モデルの座標系がアセンブリの座標系に
対して、例えば傾いて組み付けられるようなことがある
ので、二つの座標系は一致しないのが一般的なのであ
る。
【０００８】図３に、この実施例の計測時の動作フロー
を示す。以下、図３に従って、この動作フローを説明す
る。なお、３次元形状の計測としては、例えば頂点の座
標値、稜線の長さ、２点間の距離、円弧稜線の幾何情
報、球面の幾何情報などが項目として挙げられるが、こ
こでは、計測対象として指定する要素が一つである、頂
点の座標値を例に説明する。また、以下の動作フローに
先立って、利用者は対話的な操作により、計測対象の頂
点を指定しておくとともに、計測基準指定処理部１４に
より必要ならば計測座標系も対話的な操作により指定し
ておく。世界座標系とか、利用者が生成・配置した座標
系を指定しておくのである。図３に示したように、この
実施例では、まず、座標系が指定されている状態か否か
を計測基準決定処理部１５が調べる（Ｓ１）。そして、
座標系が指定されている場合は（Ｓ１でＹＥＳ）、計
測基準決定処理部１５は指定されている座標系を計測座
標系としてこの例の計測値である頂点の座標を求め（計
測し）、その座標値を出力する（Ｓ２）。例えばＸ，Ｙ
座標であれば、その頂点から、計測座標系の原点を含む
ＸＹ平面へ法線を下ろし、平面と交叉する点のＸ，Ｙ座
標を求める。または、ある幾何情報を、それが基準とす
る座標系とは異なる座標系を基準とした値で取得したい
場合、ひとつの座標系から他の座標系へ変換するための
変換行列を乗ずる。例えば、利用者が計測対象として選
択した頂点が属する部分モデルのローカル座標系を基準
とした座標値がわかっているとしたとき、計測基準座標
系がそのローカル座標系であれば、その座標値をそのま
ま求める座標値とし、世界座標系である場合は、ローカ
ル座標系から世界座標系への変換行列を、頂点座標値に
乗ずるのである。続いて、計測基準ハイライト処理部１
６が、その座標系を強調表示する（Ｓ３）。表示装置上
に表示された、座標系を模した形状（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸から
成る図）を例えば目立つ色で表示させたりするのであ
る。それに対して、座標系が指定されていない場合には
（Ｓ１でＮＯ）、計測基準決定処理部１５は当該形状モ
デル中の指定要素（計測対象の部分モデル）が複数か否
かを判定し（Ｓ４）、この例の場合は複数でないので
（Ｓ４でＮＯ）、指定された頂点が所属する部分モデル
のローカル座標系を用いて頂点の座標を求め（計測
し）、その座標値を出力する（Ｓ７）。そして、計測基
準ハイライト処理部１６が、指定された頂点の所属する
部分モデルのローカル座標系を強調表示する（Ｓ８）。
を示す。以下、図３に従って、この動作フローを説明す
る。なお、３次元形状の計測としては、例えば頂点の座
標値、稜線の長さ、２点間の距離、円弧稜線の幾何情
報、球面の幾何情報などが項目として挙げられるが、こ
こでは、計測対象として指定する要素が一つである、頂
点の座標値を例に説明する。また、以下の動作フローに
先立って、利用者は対話的な操作により、計測対象の頂
点を指定しておくとともに、計測基準指定処理部１４に
より必要ならば計測座標系も対話的な操作により指定し
ておく。世界座標系とか、利用者が生成・配置した座標
系を指定しておくのである。図３に示したように、この
実施例では、まず、座標系が指定されている状態か否か
を計測基準決定処理部１５が調べる（Ｓ１）。そして、
座標系が指定されている場合は（Ｓ１でＹＥＳ）、計
測基準決定処理部１５は指定されている座標系を計測座
標系としてこの例の計測値である頂点の座標を求め（計
測し）、その座標値を出力する（Ｓ２）。例えばＸ，Ｙ
座標であれば、その頂点から、計測座標系の原点を含む
ＸＹ平面へ法線を下ろし、平面と交叉する点のＸ，Ｙ座
標を求める。または、ある幾何情報を、それが基準とす
る座標系とは異なる座標系を基準とした値で取得したい
場合、ひとつの座標系から他の座標系へ変換するための
変換行列を乗ずる。例えば、利用者が計測対象として選
択した頂点が属する部分モデルのローカル座標系を基準
とした座標値がわかっているとしたとき、計測基準座標
系がそのローカル座標系であれば、その座標値をそのま
ま求める座標値とし、世界座標系である場合は、ローカ
ル座標系から世界座標系への変換行列を、頂点座標値に
乗ずるのである。続いて、計測基準ハイライト処理部１
６が、その座標系を強調表示する（Ｓ３）。表示装置上
に表示された、座標系を模した形状（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸から
成る図）を例えば目立つ色で表示させたりするのであ
る。それに対して、座標系が指定されていない場合には
（Ｓ１でＮＯ）、計測基準決定処理部１５は当該形状モ
デル中の指定要素（計測対象の部分モデル）が複数か否
かを判定し（Ｓ４）、この例の場合は複数でないので
（Ｓ４でＮＯ）、指定された頂点が所属する部分モデル
のローカル座標系を用いて頂点の座標を求め（計測
し）、その座標値を出力する（Ｓ７）。そして、計測基
準ハイライト処理部１６が、指定された頂点の所属する
部分モデルのローカル座標系を強調表示する（Ｓ８）。
【０００９】次に、計測対象として指定する要素が二つ
である例を、２頂点間の距離計測の場合で図３に従って
説明する。２頂点間の距離値自身は基準座標系に影響を
受けないが、ここでは、２頂点間の距離を、計測基準座
標系のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の各成分ごとに取得する
ような計測の場合であるとする。まず、座標系が指定さ
れている状態か否かを計測基準決定処理部１５が調べる
（Ｓ１）。そして、座標系が指定されているならば（Ｓ
１でＹＥＳ）、計測基準決定処理部１５は指定されてい
る座標系を計測座標系としてこの例の計測値である二つ
の頂点の座標を求め（計測し）、その座標値から２頂点
間の距離を計算し、出力する（Ｓ２）。続いて、計測基
準ハイライト処理部１６がその座標系を強調表示する
（Ｓ３）。それに対して、座標系が指定されていない場
合には（Ｓ１でＮＯ）、計測基準決定処理部１５は二つ
の部分モデル中の指定要素（計測対象の要素）が複数か
否かを判定し（Ｓ４），この例の場合は複数であるので
（Ｓ４でＹＥＳ）、世界座標系を用いて二つの頂点の座
標を求め（計測し）、その座標値から２頂点間の距離を
計算し、出力する（Ｓ５）。そして、計測基準ハイライ
ト処理部１６がその世界座標系を強調表示する（Ｓ
６）。以上、図２に示したシステム構成の場合で本発明
の一実施例を説明したが、説明したような３次元形状計
測方法に従ってプログラミングしたプログラムを着脱可
能な記憶媒体に記憶し、その記憶媒体をこれまで本発明
によった３次元形状計測をおこなえなかったパーソナル
コンピュータなど情報処理装置に装着することにより、
または、そのようなプログラムをネットワークを介して
そのような情報処理装置へ転送することにより、その情
報処理装置においても本発明によった３次元形状計測を
おこなうことができる。
である例を、２頂点間の距離計測の場合で図３に従って
説明する。２頂点間の距離値自身は基準座標系に影響を
受けないが、ここでは、２頂点間の距離を、計測基準座
標系のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の各成分ごとに取得する
ような計測の場合であるとする。まず、座標系が指定さ
れている状態か否かを計測基準決定処理部１５が調べる
（Ｓ１）。そして、座標系が指定されているならば（Ｓ
１でＹＥＳ）、計測基準決定処理部１５は指定されてい
る座標系を計測座標系としてこの例の計測値である二つ
の頂点の座標を求め（計測し）、その座標値から２頂点
間の距離を計算し、出力する（Ｓ２）。続いて、計測基
準ハイライト処理部１６がその座標系を強調表示する
（Ｓ３）。それに対して、座標系が指定されていない場
合には（Ｓ１でＮＯ）、計測基準決定処理部１５は二つ
の部分モデル中の指定要素（計測対象の要素）が複数か
否かを判定し（Ｓ４），この例の場合は複数であるので
（Ｓ４でＹＥＳ）、世界座標系を用いて二つの頂点の座
標を求め（計測し）、その座標値から２頂点間の距離を
計算し、出力する（Ｓ５）。そして、計測基準ハイライ
ト処理部１６がその世界座標系を強調表示する（Ｓ
６）。以上、図２に示したシステム構成の場合で本発明
の一実施例を説明したが、説明したような３次元形状計
測方法に従ってプログラミングしたプログラムを着脱可
能な記憶媒体に記憶し、その記憶媒体をこれまで本発明
によった３次元形状計測をおこなえなかったパーソナル
コンピュータなど情報処理装置に装着することにより、
または、そのようなプログラムをネットワークを介して
そのような情報処理装置へ転送することにより、その情
報処理装置においても本発明によった３次元形状計測を
おこなうことができる。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
請求項１および請求項２記載の発明では、複数の部分モ
デルから構成された３次元形状モデルにおける幾何特性
値を対話的な操作により計測する際、３次元空間上に配
置する計測基準座標系を基準座標系として対話的に指定
させ、指定されたその基準座標系に基づいて計測基準座
標系を自動的に決定するとき、座標系が指定された場合
には指定された基準座標系が計測基準座標系とされ、座
標系が指定されなかった場合には計測対象要素が属する
部分モデルに基づいてローカル座標系または世界座標系
が計測基準座標系とされるので、利用者は計測基準座標
系を状況に応じて所望の基準座標系に指定することがで
きるし、指定しないで、操作を簡単にすることもでき
る。また、請求項３記載の発明では、請求項２記載の発
明において、座標系が指定されなかった場合、計測対象
要素の属する部分モデルが複数の部分モデルに及ぶとき
には世界座標系が計測基準座標系とされ、計測対象要素
が一つの部分モデルに属するときにはその部分モデルの
ローカル座標系とされるので、利用者が基準座標系を指
定しない場合でも適切な座標系に設定される。また、請
求項４記載の発明では、請求項２または請求項３記載の
発明において、計測値と同時にその計測値の計測基準座
標系が表示されるので、利用者は自動的に決定された計
測基準を知ることができる。また、請求項５記載の発明
では、請求項４記載の発明において、計測値の計測基準
座標系を表示する際、強調表示されるので、請求項４記
載の効果を更に上げることができる。また、請求項６記
載の発明では、請求項２乃至請求項５のいずれか１項に
記載の３次元形状計測方法に従ってプログラミングした
プログラムを情報処理装置上で実行させることができる
ので、情報処理装置を用いて請求項２乃至請求項５のい
ずれか１項に記載の発明の効果を得ることができる。ま
た、請求項７記載の発明では、請求項６記載のプログラ
ムを着脱可能な記憶媒体に記憶することができるので、
その記憶媒体をこれまで請求項２乃至請求項５のいずれ
か１項に記載の発明によった３次元形状計測をおこなえ
なかったパーソナルコンピュータなど情報処理装置に装
着することにより、その情報処理装置においても請求項
２乃至請求項５のいずれか１項に記載の発明の効果を得
ることができる。
請求項１および請求項２記載の発明では、複数の部分モ
デルから構成された３次元形状モデルにおける幾何特性
値を対話的な操作により計測する際、３次元空間上に配
置する計測基準座標系を基準座標系として対話的に指定
させ、指定されたその基準座標系に基づいて計測基準座
標系を自動的に決定するとき、座標系が指定された場合
には指定された基準座標系が計測基準座標系とされ、座
標系が指定されなかった場合には計測対象要素が属する
部分モデルに基づいてローカル座標系または世界座標系
が計測基準座標系とされるので、利用者は計測基準座標
系を状況に応じて所望の基準座標系に指定することがで
きるし、指定しないで、操作を簡単にすることもでき
る。また、請求項３記載の発明では、請求項２記載の発
明において、座標系が指定されなかった場合、計測対象
要素の属する部分モデルが複数の部分モデルに及ぶとき
には世界座標系が計測基準座標系とされ、計測対象要素
が一つの部分モデルに属するときにはその部分モデルの
ローカル座標系とされるので、利用者が基準座標系を指
定しない場合でも適切な座標系に設定される。また、請
求項４記載の発明では、請求項２または請求項３記載の
発明において、計測値と同時にその計測値の計測基準座
標系が表示されるので、利用者は自動的に決定された計
測基準を知ることができる。また、請求項５記載の発明
では、請求項４記載の発明において、計測値の計測基準
座標系を表示する際、強調表示されるので、請求項４記
載の効果を更に上げることができる。また、請求項６記
載の発明では、請求項２乃至請求項５のいずれか１項に
記載の３次元形状計測方法に従ってプログラミングした
プログラムを情報処理装置上で実行させることができる
ので、情報処理装置を用いて請求項２乃至請求項５のい
ずれか１項に記載の発明の効果を得ることができる。ま
た、請求項７記載の発明では、請求項６記載のプログラ
ムを着脱可能な記憶媒体に記憶することができるので、
その記憶媒体をこれまで請求項２乃至請求項５のいずれ
か１項に記載の発明によった３次元形状計測をおこなえ
なかったパーソナルコンピュータなど情報処理装置に装
着することにより、その情報処理装置においても請求項
２乃至請求項５のいずれか１項に記載の発明の効果を得
ることができる。
【図１】本発明が実施される３次元形状計測装置のハー
ドウェア構成図である。
ドウェア構成図である。
【図２】本発明の一実施例を示す３次元形状計測システ
ムのシステム構成図である。
ムのシステム構成図である。
【図３】本発明の一実施例を示す３次元形状計測方法の
動作フロー図である。
動作フロー図である。
１ ＣＰＵ
２ メモリ
３ 外部記憶装置
４ 入力装置
５ 表示装置
１１ 入力部
１４ 計測基準指定処理部
１５ 計測基準決定処理部
１６ 計測基準ハイライト処理部
Claims (7)
- 【請求項１】 複数の部分モデルから構成された３次元
形状モデルにおける幾何特性値を対話的な操作により計
測可能な３次元形状計測装置において、 ３次元空間上に配置する計測基準座標系を基準座標系と
して対話的に指定させる計測基準指定手段と、指定され
た前記基準座標系に基づいて前記計測基準座標系を自動
的に決定する計測基準決定手段と、を備え、 該計測基準決定手段は、座標系が指定された場合には指
定された基準座標系を前記計測基準座標系とし、座標系
が指定されなかった場合には計測対象要素が属する部分
モデルのローカル座標系または世界座標系を計測基準座
標系とすることを特徴とする３次元形状計測装置。 - 【請求項２】 複数の部分モデルから構成された３次元
形状モデルにおける幾何特性値を対話的な操作により計
測可能な３次元形状計測方法において、 ３次元空間上に配置する計測基準座標系を基準座標系と
して対話的に指定させ、指定された前記基準座標系に基
づいて前記計測基準座標系を自動的に決定する際、座標
系が指定された場合には指定された基準座標系を前記計
測基準座標系とし、座標系が指定されなかった場合には
計測対象要素が属する部分モデルに基づいてローカル座
標系または世界座標系を計測基準座標系とすることを特
徴とする３次元形状計測方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の３次元形状計測方法にお
いて、座標系が指定されなかった場合、計測対象要素の
属する部分モデルが複数の部分モデルに及ぶときには世
界座標系を計測基準座標系とし、計測対象要素が一つの
部分モデルに属するときには、その部分モデルのローカ
ル座標系とすることを特徴とする３次元形状計測方法。 - 【請求項４】 請求項２または請求項３記載の３次元形
状計測方法において、計測値と同時に、その計測値の前
記計測基準座標系を表示することを特徴とする３次元形
状計測方法。 - 【請求項５】 請求項４記載の３次元形状計測方法にお
いて、計測値の計測基準座標系を表示する際、強調表示
することを特徴とする３次元形状計測方法。 - 【請求項６】 情報処理装置上で実行されるプログラム
において、請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載
の３次元形状計測方法に従ってプログラミングしたこと
を特徴とするプログラム。 - 【請求項７】 プログラムを記憶した記憶媒体におい
て、請求項６記載のプログラムを記憶したことを特徴と
する記憶媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002099140A JP2003296378A (ja) | 2002-04-01 | 2002-04-01 | ３次元形状計測装置、３次元形状計測方法、プログラム及び記憶媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002099140A JP2003296378A (ja) | 2002-04-01 | 2002-04-01 | ３次元形状計測装置、３次元形状計測方法、プログラム及び記憶媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003296378A true JP2003296378A (ja) | 2003-10-17 |
Family
ID=29388093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002099140A Withdrawn JP2003296378A (ja) | 2002-04-01 | 2002-04-01 | ３次元形状計測装置、３次元形状計測方法、プログラム及び記憶媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003296378A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005202802A (ja) * | 2004-01-16 | 2005-07-28 | Ricoh Co Ltd | アセンブリ組み立て工程表示装置、アセンブリ組み立て工程表示方法、プログラム及びコンピュータシステム |
| KR100933716B1 (ko) | 2006-07-13 | 2009-12-24 | 주식회사 아이너스기술 | 자동 3차원 스캔 데이터 정렬 시스템 및 방법 |
| EP3191011A4 (en) * | 2014-09-08 | 2018-09-19 | 3M Innovative Properties Company | Method of aligning intra-oral digital 3d models |
-
2002
- 2002-04-01 JP JP2002099140A patent/JP2003296378A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005202802A (ja) * | 2004-01-16 | 2005-07-28 | Ricoh Co Ltd | アセンブリ組み立て工程表示装置、アセンブリ組み立て工程表示方法、プログラム及びコンピュータシステム |
| KR100933716B1 (ko) | 2006-07-13 | 2009-12-24 | 주식회사 아이너스기술 | 자동 3차원 스캔 데이터 정렬 시스템 및 방법 |
| EP3191011A4 (en) * | 2014-09-08 | 2018-09-19 | 3M Innovative Properties Company | Method of aligning intra-oral digital 3d models |
| US10192003B2 (en) | 2014-09-08 | 2019-01-29 | 3M Innovative Properties Company | Method of aligning intra-oral digital 3D models |
| US10713396B2 (en) | 2014-09-08 | 2020-07-14 | 3M Innovative Properties Company | Method of aligning intra-oral digital 3D models |
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