JP2004199654A - 情報処理装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＣＡＤ装置を利用するにあたり、その使用目的や、用いる使用装置に合わせて、モデルや、ビューの表示に係わる表示条件を変更する場合があった。従来、これらの変更は、その都度、オペレータが設定条件を個別に変更していた。本発明は、該設定条件を一括して切り替え可能なＣＡＤ装置を提供することにある。
【解決手段】 ＣＡＤ装置は、モデルの表示に係わる設定項目及びビューの表示に係わる設定項目と、該設定項目の設定条件と、をマトリックス状に記憶可能な記憶手段と、該設定条件を切り変え可能な切り替え手段と、を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は情報処理装置及び方法に関し、特に、３Ｄ−ＣＡＤを用いて作成した３Ｄモデル（３次元形状）を利用した情報処理装置（３ＤＣＡＤ装置）に関する。

従来からＣＡＤ装置（特に、３Ｄ−ＣＡＤ装置）を用いて、製品を構成する部品等の３次元の形状を有する物品（以下、単に部品という）の設計が行われている。その３Ｄ−ＣＡＤ装置を用いた設計は、３Ｄモデル（３Ｄ形状）そのものの造形に加えて、寸法、寸法公差、幾何公差、注記、記号などの属性情報を入力し、３Ｄモデルに関連付けることができる。サーフェスモデルやソリッドモデルが扱えるＣＡＤ装置では、更に、部品や製品のデザイン評価やプレゼンテーションにも利用されている。

ＣＡＤ装置は、その出力手段として、例えば、モニタ装置、投影装置、カラープリンタ、モノクロプリンタ等が利用可能である。
特開２００２−３２４０８６号公報

上記従来の技術の如き、ＣＡＤ装置を利用するにあたり、その目的や、使用装置に合わせて、３Ｄモデルの表示に係わる条件や、ビューの表示に係わる表示条件を使い分ける場合があった。

例えば、製品や部品の設計、特にモデリング作業を行う際には、個々の部品を異なる色で表示することで、部品の区別を明確化する場合があった。また、属性情報の作成や修正を行う際には、モデル色や背景色の彩度を低く設定すると共に属性情報の彩度を高く設定するなどして属性情報自体の視認性を向上させる場合があった。

特に、特開２００２−３２４０８６号公報に記載されているように、モデルに対して寸法などの属性を配置するための属性配置平面を設けている装置に於いては、該属性配置平面を正対表示して３Ｄモデルとその属性情報とをあたかも２Ｄ図面のように表示させて２Ｄ図面として利用する場合がある。その場合、２Ｄ図面としての視認性向上のためにユーザが色情報の設定を行う場合がある。例えば、背景色を黒、モデル色を濃灰色、モデル稜線と属性情報とを白に設定するなどが考えられる。一方、デザイン評価やプレゼンテーションを目的に利用する場合は、モデル色を予定される製品色で表示させることが考えられる。

また、出力装置に合わせて色の設定を使い分ける場合があった。例えば、比較的輝度の高いモニタ装置を用いる際には、背景色を黒、モデル表示色の彩度を低めに設定した方が好ましい。例えば、比較的輝度の低い投影装置を用いた場合は視認性を向上するためにモデル表示色の彩度を高めに設定したり、例えば、カラープリンタを用いた場合は背景色を白に設定したりする。さらに、例えば、モノクロプリンタを用いた場合は、モデル表示色と背景とを白、稜線表示色を黒に設定する。

あるいは、設計段階によって表示条件を変えることがあった。例えば、初期段階では形状や構成を把握しやすくする個々のモデルを異なる色で表現し、詳細設計段階ではその色情報を破棄して、加工に係わる指示を色で表現する場合、例えば鋭角に処理する稜線を特定の色で表現し、特定の平面度が求められる面を特定の色で表現する場合がある。

しかしながら、前述のような色の使い分けを行う際には、ユーザがその都度、個々の部品の色属性を変更する必要があり、煩わしい操作が必要である。

複数の処理の中から３Ｄモデルの出力処理を選択する選択手段と、前記３Ｄモデルのデータを画像処理するための複数の設定項目を有するモードを前記３Ｄモデルの出力処理に対応してそれぞれ記憶する記憶手段と、前記選択手段による３Ｄモデルの出力処理の選択に応じて前記モードを切り替える切り替え手段とを有することを特徴とする３ＤＣＡＤ装置を提供する。

個々のモデルの表示色や稜線の表示状態、背景色、等の表示に係わる情報と、複数の表示モード、とを、図２記載の様にマトリックス状に登録可能とし、表示状態を一括変換可能としている。

その結果、オペレータは作業内容や出力装置に適した表示状態を容易に選択できる。また、印刷時には、３Ｄモデルの有する面情報を活用することで、形状把握をすることができる出力を容易に得ることができる。

図１に、本発明に係る情報処理装置としての３次元ＣＡＤ装置の構成を示す。

図１において、２０１は内部記憶装置、２０２は外部記憶装置であり、ＣＡＤデータやＣＡＤプログラムを保管するＲＡＭ等の半導体記憶装置、磁気記憶装置等からなる。

２０５はＣＡＤプログラムに対して指示等を与えるマウス、キーボードなどの入力装置である。ユーザはこの出力装置を用いてＣＡＤプログラムを操作する。

２０３はＣＰＵであり、ＣＡＤプログラムの命令に沿って処理を実行する。
２０７は外部接続装置であり、本ＣＡＤ装置と外部の装置とを接続し、本装置からのデータを外部装置へ供給したり、外部の装置から本装置を制御したりする。

２０４は主たる出力装置としての表示装置（ＣＲＴ装置やＬＣＤ装置）であり、ＣＰＵ２０３の命令に沿って形状などを表示する。オペレータは通常、表示装置を見ながらＣＡＤプログラムを操作する。

２１０は別の出力装置としての投影装置であり、ＣＰＵ２０３の命令に従って予め設計された３Ｄモデルの形状などを投影表示する。

２０６は別の出力装置としてのカラープリンタやモノクロプリンタであり、ＣＰＵ２０３の命令に沿って紙やＯＨＴなどの記録媒体に図面などを出力する。

オペレータは入力装置２０５によりＣＡＤプログラムの起動を指示し、外部記憶装置２０２に格納されているＣＡＤプログラムが内部記憶装置２０１に読み込ませる。ＣＡＤプログラムに従ってＣＰＵ２０３は所定の処理を実行する。

オペレータは、ＣＰＵ２０３の処理のもとで、入力装置２０５により対話的に指示することにより、部品の３次元の形状モデル（以下、モデル）を設計することができる。オペレータは、モデルの形状に加えて各種属性情報を設定できる。

本実施の形態に於いては、個々のモデルの表示色や稜線の表示状態、背景色、等の表示に係わる情報を１つのモードとし、このモードを複数登録するために、図２記載の様にマトリックス状に各部分の色を登録させるための設定表示ウインドウを表示させることができる。

図２は３次元空間の色の設定例を示している。図２（ａ）は、３次元モデルの設定色が登録されたテーブルの一例である。モデル識別番号は、３次元モデルが同一の３次元空間上に複数存在する場合、それぞれのモデルに対して予め付加された番号である。例えば、第１設定が行われた場合、識別番号１，２，３のモデルに対して、それぞれ５Ｒ５／１０，５Ｒ５／１０，５Ｒ５／１０が設定される。

図２（ｂ）は、後述の各表示モードにおいて画像処理される３次元モデルの面に対する色相・明度・彩度、モデルの稜線色（色相）、背景色の設定、３次元モデルのグラデーションの有無の設定を示すテーブルの一例である。また、図２（ｃ）は、それぞれ異なる種類の稜線の識別子（ＩＤ）に対応して稜線の色を登録したテーブルの一例である。また、図２（ｄ）は、マンセルシステムの３属性表記である。また、図２（ｂ），（ｃ）などに記載されているＮ１．５などの表記は、無彩色の場合の表記であって、明度（０〜１０）の頭にＮを付けて表記している。

ここで、図６の動作処理フローチャートを用いてＣＰＵ２０３の指示による３次元ＣＡＤ装置の表示（出力）動作処理を説明する。

まずステップＳ１において、ユーザによる所望の指示が入力されると、ステップＳ２に進む。なお、ステップＳ１における入力指示は、表示装置２０４の表示画面に表示される不図示のアイコンを選択することによって達成される。

ステップＳ２において、ユーザによる所望の指示が表示装置２０４上での通常のモデリング作業であると判断した場合、ステップＳ３に進み、表示モードを表示モード１に切り替える。表示モード１は、モデリング作業用のモードであり、モデルの個々のパーツの表示色をそれぞれ異なる任意の色相に設定、稜線を全て灰色に設定、背景色を黒色に設定している。オペレータは、通常のモデリング作業（設計作業）を該表示モード１で行う。

ステップＳ４において、ユーザによる所望の指示が投影装置への画像出力であると判断した場合、ステップＳ５に進み、表示モードを表示モード２に切り替える。表示モード２では、前記表示モード１と同様に、モデル表示色を異なる色相に設定し、稜線を全て灰色に設定し、さらに背景色を黒色に設定しているが、モデル面の表示色の彩度を高く設定している。すなわち、投影装置のように輝度の低い装置を用いる際に、表示モード２に切り替えられる。このとき、表示装置２０４上における表示は表示モード１のままとする。

ステップＳ６において、ユーザによる所望の指示がカラープリンタへの画像出力であると判断した場合、ステップＳ７に進み、表示モードを表示モード３に切り替える。表示モード３では、表示モード１、２同様に、モデル表示色を異なる色相に設定、稜線を全て灰色に設定しているが、背景色を白色に設定している。オペレータは、カラープリンタから出力する際に、表示モード３を用いる。これによってカラープリンタから出力される画像は表示モード３において設定された配色となる。このとき、表示装置２０４上における表示は表示モード１のままとする。

ステップＳ８において、ユーザによる所望の指示がモノクロプリンタへの画像出力であると判断した場合、ステップＳ９に進み、表示モードを表示モード４に切り替える。表示モード４では、モデル表示色と背景色を白色、稜線を全て黒色に設定している。また、更にモデルのグラデーション処理を有効にしている。グラデーション処理とは、３Ｄモデルが配置されている仮想空間上の任意の位置に設定された光源から放射される光に対して３Ｄモデルの陰影処理を施すことを指す。すなわち、２Ｄ図面としてモノクロプリンタから出力する際に表示モード４が用いられる。例えば、図３に示す３次元空間上のモデルの場合には、図４に示すように貫通穴が背景色で表示されたり、曲面がグラデーション表示されたりして印刷出力される（図４では、３Ｄモデルが網掛け表示されているが実際は陰影処理がされることになる）ので、図５に示すグラデーションを有さない印刷出力された画像よりも形状把握が容易となっている。このとき、表示装置２０４上における表示は表示モード１のままとする。

なお、カラープリンタから出力する際においてもグラデーション処理を実行してもよい。

ステップＳ１０において、ユーザによる所望の指示が装飾にかかわる作業であると判断された場合、ステップＳ１１に進み、表示モードを表示モード５に切り替える。表示モード５では、個々のモデル表示色及び稜線色を、実際の製品色ないし予定されている製品色、背景を黒色に設定している。すなわち、表示装置２０４上で装飾に係わる作業やプレゼンテーションを行う際に表示モード５が用いられる。

ステップＳ１２において、ユーザによる所望の指示が加工にかかわる情報の設定処理であると判断した場合、ステップＳ１３に進み、表示モードを表示モード６に切り替える。表示モード６では、モデル表示色を灰色、背景色を黒色、稜線は、個々の稜線に関連付けされた色情報に基づいて表示する。オペレータは加工に係わる情報を表示装置２０４上で設定する際に表示モード６を用いる。もちろん、モデル表示色も、稜線同様に個々の面に関連づけされた色情報を表示するように設定してもよい。

ステップＳ１４において、ユーザによる所望の指示が通常のモデリング作業であると判断した場合、ステップＳ１５に進み、表示モードを表示モード２に切り替える。表示モード７では、背景色を黒、モデル色を濃灰色、稜線を白、選択された属性配置面に関連づけされた属性情報を白に設定し、更にモデルの陰影を有効にしている。すなわち、３Ｄモデルの寸法など属性情報の作成・変更を行う際に表示モード７に切り替える。

以上説明したように、ユーザの指示した３Ｄモデルに対する処理に対応して、モデルの面、稜線など適切な色あるいはグラデーションなどの画像処理を一括して行っているので迅速な作業を行うことができる。

本実施の形態における３ＤＣＡＤ装置のブロック図。 ３Ｄモデル出力処理とそれに対応する画像処理モードのテーブルの一例を示す図。 表示装置２０４の表示画面に表示される３次元モデルの一例を示す図。 本実施の形態において、印刷出力が行われたときの印刷画像の出力例を示す図。 グラデーション処理が行われなかったときの画像の出力例を示す図。 本実施の形態における画像データの出力処理フローチャートを示す図。

符号の説明

２０１ 内部記憶装置
２０２ 外部記憶装置
２０３ ＣＰＵ装置
２０４ 表示装置
２０５ 入力装置
２０６ 出力装置
２０７ 外部接続装置

Claims (12)

1. ３ＤＣＡＤ装置に於いて、
   ３Ｄモデルの表示色に係わる設定項目一つ以上と、該設定項目の設定条件複数と、をマトリックス状に記憶可能な記憶手段と、
   該設定条件を切り替える為の切り替え手段と、
   を有することを特徴とする前記３ＤＣＡＤ装置。
2. ３ＤＣＡＤ装置に於いて、
   ３Ｄモデルの表示色に係わる設定項目及びビューの表示色に係わる設定項目と、該設定項目の設定条件複数と、をマトリックス状に記憶可能な記憶手段と、
   該設定条件を切り替える為の切り替え手段と、
   を有することを特徴とする前記３ＤＣＡＤ装置。
3. ３ＤＣＡＤ装置において、
   複数の処理の中から３Ｄモデルの出力処理の選択を判断する判断手段と、
   前記３Ｄモデルのデータを画像処理するための複数の設定項目を有するモードを前記３Ｄモデルの出力処理に対応してそれぞれ記憶する記憶手段と、
   前記判断手段による３Ｄモデルの出力処理の選択に応じて前記モードを切り替える切り替え手段とを有することを特徴とする３ＤＣＡＤ装置。
4. 請求項３において、前記複数の設定項目は、前記３Ｄモデルの面の色相，明度，彩度，前記３Ｄモデルの稜線の色，背景色，グラデーションの有無のうち少なくとも１つを含むことを有することを特徴とする３ＤＣＡＤ装置。
5. 請求項３において、前記判断手段によって投影装置による出力処理であることが判断された場合、前記切り替え手段は、前記３Ｄモデルの面の彩度を高くするモードに切り替えることを特徴とする３ＤＣＡＤ装置。
6. 請求項３において、前記判断手段によってプリンタによる出力処理であることが判断された場合、前記切り替え手段は、前記３Ｄモデルの面のグラデーション処理が実行されるモードに切り替えることを特徴とする３ＤＣＡＤ装置。
7. ３Ｄモデルの出力処理方法であって、
   複数の処理の中から３Ｄモデルの出力処理が選択された場合、前記３Ｄモデルのデータを画像処理するための複数の設定項目を有するモードを前記３Ｄモデルの出力処理に対応してそれぞれ記憶されたテーブルの中から、３Ｄモデルの出力処理の選択に応じて、前記モードを切り替える切り替え手段とを有することを特徴とする３Ｄモデルの出力方法。
8. 請求項７において、前記複数の設定項目は、前記３Ｄモデルの面の色相，明度，彩度，前記３Ｄモデルの稜線の色，背景色，グラデーションの有無のうち少なくとも１つを含むことを有することを特徴とする３Ｄモデルの出力方法。
9. 請求項７において、投影装置による出力処理が選択された場合、前記３Ｄモデルの面の彩度を高くするモードに切り替えることを特徴とする３Ｄモデルの出力方法。
10. 請求項７において、プリンタによる出力処理が選択された場合、前記３Ｄモデルの面のグラデーション処理が実行されるモードに切り替えることを特徴とする３Ｄモデルの出力方法。
11. 請求項７ないし請求項１０に記載の３Ｄモデルの出力方法を実行するためのプログラム。
12. 請求項１１に記載のプログラムを記憶した記憶媒体。

Images