JP2005190045A - Repair method for data exchanged between cad systems - Google Patents

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一郎 萩原
Kojekine Nikita
コジェキネ ニキタ
Hiroshi Akiba
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a repair method for data exchanged between different CAD systems, capable of automatically repairing a flaw present inside the CAD data exchanged between the CAD systems. <P>SOLUTION: This repair method for the data exchanged between the CAD systems automatically repairing the flaw present inside the two-dimensional CAD data exchanged between the different CAD systems has steps: for range-designating a portion WR of the flaw on a two-dimensional image expressed by the two-dimensional CAD data; for designating an area W+ wherein the range-designated portion WR of the flaw is moderately expanded; for finding function data by use of the CSRBF method to an area WL obtained by subtracting the portion WR of the flaw from the area W+; and for performing interpolation of the portion WR of the flaw by use of the found function data to repair the area W+. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、異なったCADシステム間に交換されたCADデータの不具合(つまり、傷)を修復できる、データの修復方法に関するものである。   The present invention relates to a data restoration method capable of repairing defects (that is, flaws) in CAD data exchanged between different CAD systems.

CADデータ交換とは、異なるCADシステム間で、2次元または3次元のCADデータを交換することをいう。異なったCADシステム間のデータの交換は古くからの課題であり、従来、共通のデータ交換規格として、例えば、IGES(Initial Graphics Exchange Specification)(いくつかのバージョンは米国標準になっている)やISO(国際標準化機関)のCADデータ交換規格としてのSTEP(ISO10303)が定められている。   CAD data exchange refers to exchanging two-dimensional or three-dimensional CAD data between different CAD systems. The exchange of data between different CAD systems has long been a challenge, and traditionally, common data exchange standards such as IGES (Initial Graphics Exchange Specification) (some versions have become US standards) and ISO STEP (ISO 10303) is defined as a CAD data exchange standard of (International Standards Organization).

しかし、実際、CADデータ交換時において、特にソリッドとなると、幾何変換の誤差問題や位相表現の不一致が問題となり、さらにフィーチャー単位の情報まで双方向に完全保証するためには、実質的に形状生成履歴までを含んで内部表現が全く同一という条件がつく(非特許文献1参照)。
「デジタルプロセスのためのCAE」,日本機械学会講習会教材,No.98−22,1998年3月
However, in fact, when CAD data is exchanged, especially when it is solid, there are problems of geometric transformation errors and phase expression inconsistencies. Furthermore, in order to fully guarantee the information in units of features in both directions, shape generation is substantially possible. There is a condition that the internal representation is exactly the same including the history (see Non-Patent Document 1).
"CAE for Digital Process", JSME Workshop Material, No.98-22, March 1998

それ故に、データ交換されたCADデータからメッシュを作成する場合に、しばしば要素間のつながりがなくなったりするといった問題が生じる。また、解析に不用な穴の存在でメッシュの作成が困難であったり、或いは、無用にメッシュが細かくなりすぎるといった問題も生じる。   Therefore, when creating a mesh from CAD data that has been exchanged, there is often a problem that the connection between elements is lost. In addition, there is a problem that it is difficult to create a mesh due to the presence of holes unnecessary for analysis, or the mesh is unnecessarily too fine.

従来、CADシステム分野では、CADデータ交換によって生じたCADデータの不具合、より具体的に、つまり、異なるCADシステム間でデータ間の授受を行った際の構造形状の完全なる復元ができないことによる修正、また、CADは通常CAMにつながる形で開発されており、解析に必要な情報に比べて格段に細かいため、例えば解析に不用な細かい穴を埋めるなどの修正は、全て人手での手作業の修正となり、あるいは、クローニングのアプローチが利用される場合、クローニングのアプローチでは、小さな傷についてでさえも冗長な作業が強いられ、計算コストがかかるといった問題がある。   Conventionally, in the CAD system field, corrections caused by CAD data defects caused by CAD data exchange, more specifically, the inability to completely restore the structural shape when data is exchanged between different CAD systems. In addition, CAD is usually developed in a form that leads to CAM and is much finer than the information required for analysis. For example, corrections such as filling in holes that are unnecessary for analysis are all done manually. If it is a correction, or if a cloning approach is used, the cloning approach has the problem that even a small wound is forced to be tedious and computationally expensive.

なお、以下では、異なるCADシステム間で交換されたCADデータの中に修復すべき部分(つまり、上述したような不都合な部分)を傷と定義する。   Hereinafter, a portion to be repaired (that is, an inconvenient portion as described above) in the CAD data exchanged between different CAD systems is defined as a scratch.

本発明は、上述のような事情よりなされたものであり、本発明の目的は、異なるCADシステム間で交換されたCADデータの中に存在する傷を自動的に修復できるようにした、CADシステム間で交換されたデータの修復方法を提供することにある。   The present invention has been made under the circumstances described above, and an object of the present invention is to provide a CAD system capable of automatically repairing a flaw existing in CAD data exchanged between different CAD systems. It is to provide a method for repairing data exchanged between the two.

本発明は、CADシステム間で交換されたデータの修復方法に関し、本発明の上記目的は、異なるCADシステム間で交換された2次元CADデータの中に存在する傷を自動的に修復する、CADシステム間で交換されたデータの修復方法であって、前記2次元CADデータに表される2次元画像上の傷の部分WRを範囲指定するステップと、範囲指定された前記傷の部分WRを適度に広げた領域W+を指定するステップと、前記領域W+から前記傷の部分WRを引いた領域WLに対して、CSRBF法を用いて、関数データを求めるステップと、求められた前記関数データを用いて、前記傷の部分WRの補間を行い、前記領域W+を修復するステップとを有するようにすることによって達成される。   The present invention relates to a method for repairing data exchanged between CAD systems, and the above object of the present invention is to automatically repair flaws existing in two-dimensional CAD data exchanged between different CAD systems. A method for repairing data exchanged between systems, comprising: a step of specifying a range of a wound portion WR on a two-dimensional image represented in the two-dimensional CAD data; A step of designating a region W + widened, a step of obtaining function data using the CSRBF method for a region WL obtained by subtracting the scratched portion WR from the region W +, and using the obtained function data And interpolating the flaw portion WR to repair the region W +.

また、本発明の上記目的は、異なるCADシステム間で交換された2次元CADデータの中に存在する傷を自動的に修復する、CADシステム間で交換されたデータの修復方法であって、前記2次元CADデータに表される2次元画像上の傷の部分を範囲指定する第1のステップと、前記範囲指定された傷の部分の範囲内の所定の点を決定する第2のステップと、前記第2のステップで決定された前記傷の部分の所定の点を中心に隣接する所定の周辺領域部分を特定する第3のステップと、前記第3のステップで特定された前記所定の周辺領域部分に対して、CSRBF法を用いて、関数データを求める第4のステップと、前記第4のステップで求められた前記関数データを用いて、前記傷の部分の所定の点を補間して、前記傷の部分の所定の点の修復を行う第5のステップと、傷の部分の次の所定の点を決定する第6のステップと、前記第6のステップで決定された前記傷の部分の次の所定の点を中心に隣接する所定の周辺領域部分を特定する第7のステップと、前記第7のステップで特定された前記所定の周辺領域部分に対して、CSRBF法を用いて、関数データを求める第8のステップと、前記第8のステップで求められた前記関数データを用いて、前記傷の部分の次の所定の点を補間して、前記傷の部分の次の所定の点の修復を行う第9のステップと、前記第1のステップで範囲指定された前記傷の部分の全ての傷の修復が終了するまでに、前記第9のステップで修復された前記傷の部分の次の所定の点を傷の部分の所定の点とし、前記第6のステップに戻る第10のステップとを有し、前記第7のステップで特定された前記所定の周辺領域部分は、傷の部分の所定の点を含むようになっており、前記第9のステップにおいて、前記傷の部分の次の所定の点の修復の際には、傷の部分の所定の点の修復後のデータを用いるようにすることによって達成される。   The above object of the present invention is a method for repairing data exchanged between CAD systems, which automatically repairs a flaw existing in two-dimensional CAD data exchanged between different CAD systems, A first step of specifying a range of a scratched part on the two-dimensional image represented in the two-dimensional CAD data; a second step of determining a predetermined point within the range of the specified scratched part; A third step of specifying a predetermined peripheral region portion adjacent to a predetermined point of the flaw portion determined in the second step, and the predetermined peripheral region specified in the third step Using the CSRBF method for the part, a fourth step for obtaining function data, and using the function data obtained in the fourth step, interpolating a predetermined point of the flaw part, Predetermining the scratched part A fifth step of repairing a point, a sixth step of determining a next predetermined point of the flawed portion, and a next predetermined point of the flawed portion determined in the sixth step A seventh step of specifying a predetermined peripheral region portion adjacent to the eighth step, and an eighth step of obtaining function data using the CSRBF method for the predetermined peripheral region portion specified in the seventh step And the function data obtained in the eighth step is used to interpolate the next predetermined point of the flawed portion, and to repair the next predetermined point of the flawed portion. And a predetermined point next to the wound portion repaired in the ninth step until the repair of all the scratches of the wound portion specified in the first step is completed. The tenth step is returned to the sixth step. And the predetermined peripheral region portion specified in the seventh step includes a predetermined point of the scratch portion. In the ninth step, the scratch portion In the repair of the next predetermined point, the data after the repair of the predetermined point of the flaw portion is used.

また、本発明の上記目的は、異なるCADシステム間で交換された3次元CADデータの中に存在する傷を自動的に修復する、CADシステム間で交換されたデータの修復方法であって、前記3次元CADデータに表される3次元画像上の多角形の傷の部分で境界になり得る全ての境界辺を見つけ出し、得られた境界辺から閉折線を構成する、傷の輪郭抽出ステップと、前記閉折線で表される多角形の傷を三角形分割して縫い合わせて修復を行う、輪郭の縫い合わせステップと、前記輪郭の縫い合わせステップで得られた三角形分割による傷部分に対し、所定のアルゴリズムで表面の再構成を行い、スムージングをする、スムージングステップとを有し、前記所定のアルゴリズムは、前記輪郭の縫い合わせステップで得られた各三角形に対し、傷内部の詳細な点データを求めるステップと、傷の部分WRを適度に広げた領域をW+とし、前記W+から前記傷の部分WRを引いた領域をWLとするステップと、領域WLに対して、CSRBF法を用いて、関数データを求めるステップと、求められた関数データを用いて、前記傷内部の詳細な点データで補間を行い、前記領域WLの修復をするステップとを有するようにすることによって達成される。   The above-mentioned object of the present invention is a method for repairing data exchanged between CAD systems, which automatically repairs a flaw existing in three-dimensional CAD data exchanged between different CAD systems, A wound contour extraction step of finding all boundary edges that can become boundaries at a polygonal scratch portion on the three-dimensional image represented in the three-dimensional CAD data, and forming a closed fold line from the obtained boundary edges; The polygonal flaw represented by the closed fold line is triangulated to sew and repair by contour stitching step and the flawed portion obtained by triangulation obtained in the contour stitching step by a predetermined algorithm. And performing a smoothing step, and the predetermined algorithm is applied to each triangle obtained in the stitching step of the contour. A step of obtaining detailed point data inside the flaw, a step in which a flawed portion WR is moderately widened is set as W +, a region in which the flawed portion WR is subtracted from W + is set as WL, and a region WL , Using the CSRBF method to obtain function data, and using the obtained function data, interpolating with detailed point data inside the flaw to repair the region WL. Is achieved.

さらに、本発明の上記目的は、前記CSRBF法における基底関数は、

Figure 2005190045
但し、r(P,P)は、複数の離散点の中の任意の2点PとPの距離
は、初期値として与える任意の点Pを中心とした半径
と定義され、そのときの関数データは、

Figure 2005190045
但し、λ(i=1,2,...,N)は点Pにおける基底関数の係数
λN+1,λN+2,λN+3,λN+4は1次項の係数
で表わされる関数により与えられ、前記係数λ,λN+1,λN+2,λN+3,λN+4の計算は、補間行列を対角化する高速アルゴリズムを用いて行い、前記高速アルゴリズムは、前記複数の離散点が含まれる初期データから1つの点がリストに加えられ、前記リストに加えられた点は前記初期データから除かれる第1ステップと、前記第1ステップで加えられた点に対する近傍点が、前記初期データの中から検索されて前記リストに加えられ、前記リストに加えられた点は前記初期データから除かれる第2ステップと、前記第2ステップで加えられた点に対する近傍点が、前記初期データの中から検索されて前記リストに加えられ、前記リストに加えられた点は前記初期データから除かれる第3ステップと、前記リストに加えられる点が無くなったら、前記初期データに残っている離散点から1つの点が前記リストに加えられ、前記リストに加えられた点は前記初期データから除かれる第4ステップと、前記初期データに離散点がすべて無くなるまで、これらの前記第1ステップから前記第4ステップが繰り返され、バンド性を持つ対角行列が作成される第5ステップとを有するようにすることによって達成される。 Furthermore, the object of the present invention is that the basis function in the CSRBF method is:

Figure 2005190045
However, r (P i, P j), the distance r 0 of any two points P i and P j in a plurality of discrete points, radius defined around the arbitrary point P i which gives the initial value The function data at that time is

Figure 2005190045
However, λ i (i = 1, 2,..., N) is a coefficient of the basis function at the point P i λ N + 1 , λ N + 2 , λ N + 3 , λ N + 4 is given by a function expressed by a coefficient of the first-order term, The coefficients λ i , λ N + 1 , λ N + 2 , λ N + 3 , and λ N + 4 are calculated using a high-speed algorithm that diagonalizes the interpolation matrix, and the high-speed algorithm uses the initial data including the plurality of discrete points. A point is added to the list, the point added to the list is removed from the initial data, and a neighboring point for the point added in the first step is searched from the initial data. A second step in which the points added to the list are excluded from the initial data, and whether neighboring points to the points added in the second step are in the initial data. Are added to the list, and points added to the list are removed from the initial data, and when there are no more points to be added to the list, 1 is added from the discrete points remaining in the initial data. Four points are added to the list, the points added to the list are removed from the initial data, and the first step to the fourth step until all the discrete points are removed from the initial data. Is repeated to have a fifth step in which a diagonal matrix with banding is created.

本発明に係るCADシステム間で交換されたデータの修復方法によれば、異なるCADシステム間でデータ間の授受を行った際の構造形状の完全なる復元ができないことに起因した傷を修復することができる。   According to the method for repairing data exchanged between CAD systems according to the present invention, it is possible to repair a flaw caused by the fact that the structural shape cannot be completely restored when data is exchanged between different CAD systems. Can do.

また、本発明によれば、CADデータの中に存在する、CAM解析に不用な細かい穴を埋めるといった修正を自動的に行うこともできる。つまり、こういった不用な細かい穴を傷とし、本発明を適用すればいい訳である。   Further, according to the present invention, it is possible to automatically perform correction such as filling a fine hole which is present in the CAD data and is unnecessary for CAM analysis. In other words, it is only necessary to apply the present invention to such unnecessary fine holes as scratches.

更に、本発明によれば、例えば、これまで自動車の衝突解析モデルの開発に約3ケ月を要したが、1ケ月程の短縮が得られるという優れた効果を奏する。   Furthermore, according to the present invention, for example, it took about 3 months to develop a collision analysis model for an automobile, but there is an excellent effect that a shortening of about 1 month can be obtained.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明に係るCADシステム間で交換されたデータの修復方法では、CSRBF(compactly supported radial basis functions)技術及びLCSRBF(local compactly supported radial basis functions)技術を使用することによって、CADデータに表される構造を部分に分け、解析に不適な形状を探し出しスムーズな形状となるよう修正することを最大の特徴としている。   In the restoration method of data exchanged between CAD systems according to the present invention, a structure represented in CAD data by using a CSRBF (compactly supported radial basis functions) technique and a LCSRBF (local compactly supported radial basis functions) technique. The biggest feature is to divide the area into parts and search for shapes that are unsuitable for analysis and make corrections so that they are smooth.

本発明では、CADシステム分野に生じた上述のような従来問題を画像の修復技術で解決することに主眼を置く。   The present invention focuses on solving the above-mentioned conventional problems occurring in the CAD system field by image restoration technology.

本発明で用いられるCSRBF技術とは、物体の表面を再構成する技術のうちの1つであり、離散点(x,y,z)から陰関数f(x,y,z)を生成するものである。CSRBF法における基底関数は、以下のように定義される。即ち、   The CSRBF technique used in the present invention is one of the techniques for reconstructing the surface of an object, and generates an implicit function f (x, y, z) from discrete points (x, y, z). It is. The basis function in the CSRBF method is defined as follows. That is,

Figure 2005190045
但し、r(P,P)は、複数の離散点の中の任意の2点PとPの距離で、rは、初期値として与える任意の点Pを中心とした半径である。そして、任意の点Pを中心とした半径rの球に対し、その球内のすべての離散点について、中心Pとの距離を求める。このとき、関数データは、以下のように表わされる関数により与えられる。
Figure 2005190045
Here, r (P i , P j ) is the distance between any two points P i and P j among a plurality of discrete points, and r 0 is the radius around any point P i given as an initial value. It is. Then, for a sphere having a radius r 0 centered on an arbitrary point P i , the distance from the center P i is obtained for all discrete points in the sphere. At this time, the function data is given by a function expressed as follows.

Figure 2005190045
但し、λ(i=1,2,...,N)は点Pにおける基底関数の係数で、λN+1,λN+2,λN+3,λN+4は1次項の係数である。本発明で用いられるCSRBF法は、この関数を用いて表面再構成を行うものである。
Figure 2005190045
Here, λ i (i = 1, 2,..., N) is a coefficient of a basis function at a point P i , and λ N + 1 , λ N + 2 , λ N + 3 , and λ N + 4 are coefficients of a primary term. The CSRBF method used in the present invention performs surface reconstruction using this function.

なお、関数データとは、具体的には、上記f(x,y,z)の関数が格納されている画像データのことである。これは、上記の関数のみが格納されたデータであっても、他の情報が含まれるものであっても構わない。   The function data specifically refers to image data in which the function of f (x, y, z) is stored. This may be data in which only the above function is stored, or may include other information.

上記のように与えられた関数のうち、スプライン係数λ,λN+1,λN+2,λN+3,λN+4の計算において、本発明で用いられるCSRBF法では、計算上構成される補間行列(SLAE行列)を、八分木に基づいたバンド性を持つ対角行列に作り替えるための高速アルゴリズムを用いる。これは、多くの離散点が存在する場合でも、コンピュータにおける計算量を減らすために行われるものである。なお、スプライン係数をすべて重ね合わせると、すべての点を通る滑らかな関数系が作成できる。 Among the functions given as described above, in the calculation of the spline coefficients λ i , λ N + 1 , λ N + 2 , λ N + 3 , λ N + 4 , the CSRBF method used in the present invention uses an interpolation matrix (SLAE matrix) that is calculated. ) Is converted into a diagonal matrix with band characteristics based on an octree. This is done to reduce the amount of calculation in the computer even when there are many discrete points. If all spline coefficients are superimposed, a smooth function system that passes through all points can be created.

以下に、本発明で用いられるCSRBF法において、対角化するための高速アルゴリズムの流れを図1を用いて詳細に説明する。先ず、複数の離散点が含まれる初期データ(input list)から1つの点がリスト(output list)に加えられ(ステップ21)、リストに加えられた点は初期データから削除される(ステップ22)。そして、加えられた点に対する近傍点が、初期データの中から検索される(ステップ23)。近傍点が有れば(ステップ24)、再度ステップ21に戻り、その点がリストに加えられ、リストに加えられた点は初期データから削除される(ステップ22)。そして、加えられた点に対する近傍点が、初期データの中から再度検索される(ステップ23)。加えられた点に対する近傍点が初期データからなくなるまでステップ21〜ステップ24が繰り返され、近傍点がなくなると(ステップ24)、初期データにまだ離散点が残っているかチェックし(ステップ25)、残っていれば再度ステップ21に戻り、その点のうちの1つがリストに加えられる。そして、同様にリストに加えられた点は初期データから削除され(ステップ22)、加えられた点に対する近傍点が、初期データの中から再度検索される(ステップ23)。このように、初期データに離散点がなくなるまでステップ21〜ステップ25が繰り返される。これにより、バンド性を持つ対角行列(帯行列)が生成される。この高速アルゴリズムを用い、新しく並び替えた行列を計算することにより、係数λ,λN+1,λN+2,λN+3,λN+4の計算時間を削減できる。上述のようなアルゴリズムを実現するプログラムは、例えば図2に示すようなものになる。 Hereinafter, the flow of a high-speed algorithm for diagonalization in the CSRBF method used in the present invention will be described in detail with reference to FIG. First, one point is added to an output list from initial data (input list) including a plurality of discrete points (step 21), and the point added to the list is deleted from the initial data (step 22). . Then, a neighboring point for the added point is searched from the initial data (step 23). If there is a nearby point (step 24), the process returns to step 21 again, the point is added to the list, and the point added to the list is deleted from the initial data (step 22). Then, a neighboring point for the added point is searched again from the initial data (step 23). Steps 21 to 24 are repeated until there are no neighboring points in the initial data for the added point. When there are no neighboring points (step 24), it is checked whether there are still discrete points in the initial data (step 25). If so, return to step 21 and add one of the points to the list. Similarly, the points added to the list are deleted from the initial data (step 22), and the neighboring points for the added points are searched again from the initial data (step 23). In this way, steps 21 to 25 are repeated until there are no discrete points in the initial data. Thereby, a diagonal matrix (band matrix) having a band property is generated. By calculating a newly rearranged matrix using this high-speed algorithm, the calculation time of the coefficients λ i , λ N + 1 , λ N + 2 , λ N + 3 , and λ N + 4 can be reduced. A program for realizing the algorithm as described above is, for example, as shown in FIG.

上記の高速アルゴリズムを、例えば、立方体内に{1,2,3,4,5,6}の6個の離散点がある画像に適用した場合について説明する。この6個の点それぞれに対し、任意の半径rの球内における近傍点が、次のように与えられているとする。 The case where the above high-speed algorithm is applied to an image having six discrete points {1, 2, 3, 4, 5, 6} in a cube will be described. Assume that for each of these six points, neighboring points in a sphere having an arbitrary radius r 0 are given as follows.

点1の近傍点:1,3,6
点2の近傍点:2,5
点3の近傍点:1,3,4
点4の近傍点:3,4
点5の近傍点:2,5
点6の近傍点:1,6
このような6個の離散点に対し、本発明で用いられるCSRBF法の高速アルゴリズムを適用すると、図3に示すように、離散点列は{1,3,6,4,2,5}というように並び替えられ、これから図4のようなバンド性を有する対角行列(SLAE行列)が生成される。なお、図4中の×は、2点間の距離を示す。このような高速アルゴリズムを用いることで、CSRBF法で必要なパラメータを高速に計算することが可能となる。したがって、本発明で用いられるCSRBF法による関数計算を非常に高速に行えるようになる。
Neighboring points of point 1: 1, 3, 6
Neighboring points of point 2: 2, 5
Neighboring points of point 3: 1, 3, 4
Neighboring points of point 4: 3, 4
Neighboring points of point 5: 2, 5
Neighboring points of point 6: 1, 6
When the fast algorithm of the CSRBF method used in the present invention is applied to such 6 discrete points, the discrete point sequence is {1, 3, 6, 4, 2, 5} as shown in FIG. From this, a diagonal matrix (SLAE matrix) having band characteristics as shown in FIG. 4 is generated. In addition, x in FIG. 4 shows the distance between two points. By using such a high-speed algorithm, it is possible to calculate necessary parameters at high speed by the CSRBF method. Therefore, the function calculation by the CSRBF method used in the present invention can be performed at a very high speed.

なお、基底関数における半径rが大きい場合、その任意の点Pを中心とした半径rの球に、殆どの点が含まれてしまう。したがって、この場合には並び替える前の行列に比べて対角行列のために多くの記憶空間を作らなければならなくなる。しかしながら、半径rを小さくすれば、記憶空間の少ない最良の結果となった行列が利用できるようになる。半径rは、高精度な画像が短時間に生成可能なように、経験的に決定すれば良い。 When the radius r 0 in the basis function is large, most of the points are included in the sphere having the radius r 0 centered on the arbitrary point P i . Therefore, in this case, more storage space must be created for the diagonal matrix than the matrix before rearrangement. However, if the radius r 0 is reduced, the best resulting matrix with less storage space can be used. The radius r 0 may be determined empirically so that a highly accurate image can be generated in a short time.

また、関数f(x,y,z)は、3次元画像を対象とした表記であるが、2次元画像の場合には、z=0であり、関数はf(x,y)で与えられる。さらに、画像の色情報は、関数の値で与えられる。例えば、f(10,20)=30であった場合、x座標が10、y座標が20の点は、30という色情報を有する点であることを示す。   The function f (x, y, z) is a notation for a three-dimensional image. However, in the case of a two-dimensional image, z = 0, and the function is given by f (x, y). . Further, the color information of the image is given as a function value. For example, when f (10, 20) = 30, a point having an x coordinate of 10 and a y coordinate of 20 indicates a point having color information of 30.

さらに、離散点とは、格子状に分布する点であっても離散的に分布する点であっても構わない。例えば、原画像が160×120ピクセルの画像の場合、画像全体で関数を作成する場合には、離散点は19200個になるが、後に説明する前処理を行った場合には、これよりも少ない個数になる。例えば10%の点しか使わない場合、離散点は1920個になる。なお、1920個の離散点は格子状に並んでいても構わないが、後に説明するように、特徴点を抽出するようにした場合には、特徴点に沿って不規則に存在する。   Further, the discrete points may be points distributed in a lattice pattern or points distributed discretely. For example, when the original image is an image of 160 × 120 pixels, when a function is created for the entire image, the number of discrete points is 19,200. However, when the preprocessing described later is performed, the number is smaller than this. It becomes a number. For example, when only 10% of points are used, there are 1920 discrete points. The 1920 discrete points may be arranged in a grid pattern. However, as described later, when feature points are extracted, they exist irregularly along the feature points.

なお、上述した、本発明で用いられるCSRBF法の3次元画像を対象とした関数f(x,y,z)、また、2次元画像を対象とした関数f(x,y)(つまり、z=0であるため、f(x,y,z)=f(x,y)になる)を以下のように単に関数f(P)と記す。   The function f (x, y, z) for the three-dimensional image of the CSRBF method used in the present invention described above, and the function f (x, y) for the two-dimensional image (that is, z = 0, so f (x, y, z) = f (x, y)) is simply written as a function f (P) as follows.

まず、本発明の第1実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法について説明する。本発明の第1実施例は、異なるCADシステム間で交換された2次元CADデータ上の傷の修復方法に関するものである。なお、本実施例において、2次元CADデータは、色の変化が滑らかな2次元画像を表している。   First, a method for restoring data exchanged between CAD systems according to the first embodiment of the present invention will be described. The first embodiment of the present invention relates to a method for repairing flaws on two-dimensional CAD data exchanged between different CAD systems. In the present embodiment, the two-dimensional CAD data represents a two-dimensional image with a smooth color change.

また、本発明でいう傷は、異なるCADシステム間で交換されたCADデータ上の不都合な部分を意味し、つまり、例えば、異なるCADシステム間でデータ間の授受を行った際に交換されたCADデータの中の構造形状の完全なる復元ができない部分(即ち、その部分のデータは失われている)、また、CADデータの中に存在するCAM解析に不用な細かい穴を傷として考えることができる。   Further, the scratch referred to in the present invention means an inconvenient part on CAD data exchanged between different CAD systems, that is, for example, CAD exchanged when data is exchanged between different CAD systems. A portion in the data where the structural shape cannot be completely restored (that is, the data in that portion is lost), and a fine hole unnecessary in the CAM analysis existing in the CAD data can be considered as a scratch. .

本発明の第1実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法の手順は次のようになる。   The procedure of the method for restoring data exchanged between the CAD systems of the first embodiment of the present invention is as follows.

まず、2次元CADデータに表される2次元画像上の傷がついている部分をWRで表すとする。傷の部分WRを少しだけ広げた領域をW+とし、W+からWRを引いた領域をWLで表す。このとき、領域W+及び傷の部分WRは、ユーザーが初期値として与える必要が生じるが、これについては、例えばAdobe(登録商標)Photoshop(登録商標)GUI interface(登録商標)、Photopaint(登録商標)やGimp(登録商標)等の画像処理ソフトウェアのいわゆる選択ツールを用いることで、簡単に領域W+及び傷の部分WRの範囲を指定して決めることができる。領域W+及び傷の部分WRが決まれば、領域WLも確定する。   First, it is assumed that a scratched portion on a two-dimensional image represented by two-dimensional CAD data is represented by WR. An area where the scratched portion WR is slightly widened is denoted by W +, and an area obtained by subtracting WR from W + is denoted by WL. At this time, the area W + and the scratched part WR need to be given by the user as initial values. For example, Adobe (registered trademark) Photoshop (registered trademark) GUI interface (registered trademark), Photopaint (registered trademark) By using a so-called selection tool of image processing software such as Gimp (registered trademark), it is possible to easily specify and determine the region W + and the range of the scratched portion WR. If the region W + and the scratched portion WR are determined, the region WL is also determined.

次に、確定された領域WLについて上述のCSRBF法を適用して2次元CADデータ(2次元画像)の修復を行う。つまり、領域WLにCSRBF法を適用して関数f(P)を求め、傷のついた部分を連続的に滑らかに補間して修復を行う。   Next, the above-described CSRBF method is applied to the determined region WL to restore the two-dimensional CAD data (two-dimensional image). In other words, the function f (P) is obtained by applying the CSRBF method to the region WL, and repair is performed by continuously and smoothly interpolating the damaged portion.

以上の修復方法の手順をまとめると、次のようになる。
ステップ1
2次元画像上(2次元CADデータ上)の傷の部分WR、及び傷の部分WRを少し広げた領域W+を決める。
ステップ2
領域W+から傷の部分WRを引いた領域である、領域WLに対して上述したCSRBF法を適用し、関数f(P)を求める。
ステップ3
求められた関数f(P)を用いて、傷の部分WRの補間を行い、領域W+を修復する。
The procedure of the above repair method is summarized as follows.
Step 1
A scratched part WR on the two-dimensional image (on the two-dimensional CAD data) and a region W + where the scratched part WR is slightly expanded are determined.
Step 2
The above-described CSRBF method is applied to the region WL, which is a region obtained by subtracting the scratched portion WR from the region W +, and the function f (P) is obtained.
Step 3
Using the obtained function f (P), interpolation of the flaw portion WR is performed to restore the region W +.

上記のステップ1〜ステップ3を有する、本発明の第1実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法は、色の変化が比較的滑らかに起こるような2次元CADデータ(2次元画像)上の傷の修復に対して有効である。その理由とは、本発明の第1実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法に使用されるCSRBF法が、2次元CADデータ(2次元画像)上の離散点から滑らかな関数f(P)を求めて、表面再構成を行なっているためである。   The method for recovering data exchanged between the CAD systems according to the first embodiment of the present invention having the above-described steps 1 to 3 is the two-dimensional CAD data (two-dimensional image) in which the color change occurs relatively smoothly. ) Effective for repairing the upper wound. The reason is that the CSRBF method used in the method for restoring data exchanged between the CAD systems according to the first embodiment of the present invention has a smooth function f from a discrete point on two-dimensional CAD data (two-dimensional image). This is because (P) is obtained and surface reconstruction is performed.

なお、本発明の第1実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法とは、傷全体を一度に修復するものであり、特定された傷の領域の周辺から傷の部分を修正することが可能である。また、本発明では、傷の部分WRを囲む所定の周辺領域である領域WLが関数表現されていることから、短時間で高精度に傷の部分WRの修復が可能となる。   The data repair method for exchanging data between the CAD systems according to the first embodiment of the present invention is to repair the entire wound at once, and the wound portion is corrected from the periphery of the specified wound region. It is possible. Further, in the present invention, since the region WL, which is a predetermined peripheral region surrounding the wound portion WR, is expressed as a function, the wound portion WR can be repaired with high accuracy in a short time.

一方、テクスチャ模様のように色の変化がシャープに起こるような2次元画像を表している2次元CADデータ上の傷に対し、本発明の第1実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法を適用する場合には、滑らかな関数表示を行うCSRBF法をそのまま用いることになり、2次元画像のエッジがボケた感じになり、精度の面で適さないといった問題が生じる。   On the other hand, for the scratches on the two-dimensional CAD data representing a two-dimensional image in which the color change sharply occurs like a texture pattern, the data exchanged between the CAD systems of the first embodiment of the present invention When the restoration method is applied, the CSRBF method that performs smooth function display is used as it is, and the edge of the two-dimensional image becomes blurred, and there is a problem that it is not suitable in terms of accuracy.

次に、本発明の第2実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法について説明する。本発明の第2実施例は、CSRBF法を局所的に繰り返して用いるLCSRBF(local compactly supported radial basis functions)法を用い、異なるCADシステム間で交換された2次元CADデータ上の傷の修復方法に関するものである。なお、本実施例において、2次元CADデータは、テクスチャ模様のように色の変化がシャープに起こるような2次元画像を表している。   Next, a method for restoring data exchanged between CAD systems according to the second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment of the present invention relates to a method for repairing flaws on two-dimensional CAD data exchanged between different CAD systems using an LCSRBF (local compactly supported radial basis functions) method that uses the CSRBF method locally and repeatedly. Is. In this embodiment, the two-dimensional CAD data represents a two-dimensional image in which a color change occurs sharply like a texture pattern.

従って、本発明の第2実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法を使用すれば、上記の問題が解決される。これは、本発明の第2実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法に用いられるLCSRBF法とは、CSRBF法を局所的に用いて関数表現を行うものである。LCSRBF法において、定式化で用いる基底関数と方程式はCSRBF法の場合と同じであるが、適用方法が異なる。LCSRBF法は、原物をより忠実に再現するために、画像の滑らかさを重視するCSRBF法とは異なり、1つ前のステップでCSRBF法を用いて得られた結果を取り入れて再構成を行うことを特徴としている。   Therefore, the above-described problem can be solved by using the method for restoring data exchanged between the CAD systems according to the second embodiment of the present invention. This is because the LCSRBF method used in the method for restoring data exchanged between CAD systems according to the second embodiment of the present invention uses the CSRBF method locally to express a function. In the LCSRBF method, the basis functions and equations used in the formulation are the same as those in the CSRBF method, but the application method is different. In order to reproduce the original more faithfully, the LCSRBF method is different from the CSRBF method, which emphasizes the smoothness of the image, and reconstructs the result obtained by using the CSRBF method in the previous step. It is characterized by that.

ここでは、本発明の第2実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法を用いて、例えば、2次元CADデータが表した画像サイズが128×128ピクセルのテクスチャ模様上に、左下から右上への直線的な傷が1本ある場合の修復手順を考える。直線的な傷が始まる左下のピクセルを‘傷の始点’(つまり、‘傷の1番目の点’)、始点の隣りのピクセルを‘傷の2番目の点’、この2番目の点の隣りのピクセルを‘3番目の点’とし、これを繰り返して傷が終わる右上のピクセルを‘傷の終点’(つまり、‘傷の128番目の点’)とする。こうしたとき、テクスチャ模様上の直線的な傷を、始点から終点までの各点毎に、次のような手順で修復する。   Here, using the data restoration method exchanged between the CAD systems of the second embodiment of the present invention, for example, on the texture pattern of the image size represented by the two-dimensional CAD data of 128 × 128 pixels from the lower left. Consider a repair procedure when there is a single straight scratch to the upper right. The lower left pixel where the linear scratch begins is the 'scratch start point' (ie, 'scratch first point'), the pixel next to the start point is 'second scratch point', and this second point is adjacent This pixel is designated as the “third point”, and the pixel at the upper right where the flaw is repeated is designated as the “wound end point” (that is, the “128th point of the flaw”). In such a case, the linear flaw on the texture pattern is repaired for each point from the start point to the end point by the following procedure.

まず、‘傷の始点’(つまり、‘傷の1番目の点’)の修復を‘傷の始点’の周囲の少数点からCSRBF法を用いて求めた関数f(P)を用いて行う。次に、修復された‘傷の1番目の点’の次の点である‘傷の2番目の点’について、‘傷の2番目の点’の周囲の少数点を求め、これらの点を用いてCSRBF法を用い、新たな関数f(P)を作成して修復をする。なお、‘傷の2番目の点’を修復する際には、その周囲点である‘傷の1番目の点’は修復後の値を用いる。   First, repair of the 'start point of the wound' (that is, 'the first point of the scratch') is performed using a function f (P) obtained from the decimal point around the 'start point of the scratch' using the CSRBF method. Next, for the second point of the wound, which is the next point after the repaired first point of the wound, find the decimal points around the second point of the wound, Using the CSRBF method, a new function f (P) is created and repaired. When repairing the 'second point of the wound', the repaired value is used for the 'first point of the wound' which is the surrounding point.

このようにして、修復された‘傷のL番目の点’(2≦L≦127)の次の点である‘傷のL+1番目の点’について、‘傷のL+1番目の点’の周囲の少数点を求め、これらの点を用いてCSRBF法を用い、新たな関数f(P)を作成して修復をする。なお、‘傷のL+1番目の点’を修復する際には、その周囲点である‘傷のL番目の点’は修復後の値を用いる。これを‘傷の終点’まで繰り返す。   In this way, for the 'scratch L + 1st point', which is the next point after the repaired 'scratch Lth point' (2 ≦ L ≦ 127), around the 'scratch L + 1st point' A small number of points are obtained, and using these points, a new function f (P) is created and repaired using the CSRBF method. When repairing the ‘L + 1 point of the wound’, the repaired value is used for the ‘Lth point of the wound’, which is the surrounding point. Repeat until the 'end of wound'.

なお、傷の各点を修復する際に用いる周囲の少数点には、修復する点を中心とする半径t=M/N内にあるピクセルで半分以上含まれるものを採用することが好ましい。ここで、N_tは画像サイズを示す(本例ではN_t=128)。また、Mは1からN_tの値を初期値としてユーザーが与えるものである。ここでは多数のテクスチャ模様上の傷の修復に対し、様々なMを用いて数値計算を行った結果、計算コストと得られる画像精度の両方を満たす値としてM=3を用いている。   It should be noted that it is preferable to employ a number of pixels within a radius t = M / N centered on the point to be repaired that is half or more of the surrounding decimal points used when repairing each point of the scratch. Here, N_t indicates the image size (N_t = 128 in this example). M is given by the user with an initial value of 1 to N_t. Here, M = 3 is used as a value satisfying both the calculation cost and the obtained image accuracy as a result of numerical calculation using various M for repairing scratches on a large number of texture patterns.

上述したように、LCSRBF法を用いる本発明の第2実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法は、傷の始点から傷の終点までに傷の点毎にCSRBF法を繰り返して用い、‘傷の2番目の点’以降は、その前の点の修復結果を反映させていることが最大の特徴である。このようなLCSRBF法を用いることで、CSRBF法では困難であるテクスチャ模様上の傷の修復が精度よく行えるようになる。   As described above, the method for restoring data exchanged between the CAD systems of the second embodiment of the present invention using the LCSRBF method repeatedly uses the CSRBF method for each scratch point from the scratch start point to the scratch end point. After the 'second point of the wound', the greatest feature is that the repair result of the previous point is reflected. By using such an LCSRBF method, it becomes possible to accurately repair a scratch on a texture pattern, which is difficult with the CSRBF method.

本発明の第2実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法の修復手順は次のようになる。
ステップ10
2次元画像上(2次元CADデータ上)の傷の部分を範囲指定する。
ステップ11
まず、範囲指定された傷の部分の範囲内の所定の点を決定する。例えば、傷の部分の範囲内の最端部の点を傷の部分の所定の点として決定する。決定された傷の部分の所定の点を中心に隣接する所定の周辺領域部分を特定し、特定されたこの周辺領域部分に対してCSRBF法を用いて関数f(P)を生成する。そして、この周辺領域部分に対する生成された関数f(P)を用いて、傷の部分の所定の点を補間して傷の修復を行う。
ステップ12
次に、傷の部分の次の所定の点を決定する。例えば、傷の部分の所定の点の隣の点を傷の部分の次の所定の点として決定する。傷の部分の所定の点と同様に隣接する所定の周辺領域部分を特定する。そして、特定されたこの周辺領域部分に対してCSRBF法を用いて関数f(P)を生成し、生成された関数f(P)を用いて、傷の部分の次の所定の点を補間して傷の修復を行う。なお、傷の部分の次の所定の点における修復の際には、傷の部分の所定の点の修復後のデータを用いるようにする。
ステップ13
範囲指定された傷の部分のすべての傷の修復が終了するまでに、修復された傷の部分の次の所定の点を傷の部分の所定の点とし、上記ステップ12を繰り返す。
The restoration procedure of the restoration method of the data exchanged between the CAD systems of the second embodiment of the present invention is as follows.
Step 10
The range of the scratched part on the two-dimensional image (on the two-dimensional CAD data) is designated.
Step 11
First, a predetermined point within the range of the specified scratch portion is determined. For example, the endmost point within the range of the scratched part is determined as a predetermined point of the scratched part. A predetermined peripheral area portion adjacent to a predetermined point of the determined flaw portion is specified, and a function f (P) is generated using the CSRBF method for the specified peripheral area portion. Then, using the generated function f (P) for the peripheral region portion, a predetermined point of the scratch portion is interpolated to repair the scratch.
Step 12
Next, the next predetermined point of the flaw portion is determined. For example, a point adjacent to a predetermined point on the scratched part is determined as a predetermined point next to the scratched part. A predetermined peripheral region portion adjacent to the predetermined portion of the scratch portion is specified in the same manner as the predetermined point of the scratch portion. Then, a function f (P) is generated using the CSRBF method for the specified peripheral region portion, and the next predetermined point of the flaw portion is interpolated using the generated function f (P). Repair the wound. In repairing a predetermined point next to the scratched portion, data after repairing the predetermined point of the scratched portion is used.
Step 13
By the time the repair of all the wounds in the range-specified wound part is completed, a predetermined point next to the repaired wound part is set as a predetermined point of the wound part, and the above step 12 is repeated.

上記ステップ10〜ステップ13を有する、本発明の第2実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法によれば、テクスチャ模様のように色の変化がシャープに起こるような画像の傷の修復に対しても、高精度の修復が可能となる。   According to the method for recovering data exchanged between the CAD systems of the second embodiment of the present invention, which includes the above steps 10 to 13, the image damage such as a texture pattern in which the color change sharply occurs is shown. Also for the repair, a highly accurate repair is possible.

最後に、本発明の第3実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法について説明する。本発明の第3実施例は、異なるCADシステム間で交換された3次元CADデータ上の傷の修復方法に関するものである。なお、本発明の第3実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法は、3次元CADデータ(3次元画像)上の多角形の傷の修復に対して有効である。   Finally, a method for restoring data exchanged between CAD systems according to the third embodiment of the present invention will be described. The third embodiment of the present invention relates to a method for repairing flaws on three-dimensional CAD data exchanged between different CAD systems. Note that the data restoration method exchanged between the CAD systems according to the third embodiment of the present invention is effective for restoration of polygonal flaws on the three-dimensional CAD data (three-dimensional image).

本発明の第3実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法は、3次元CADデータ(3次元画像)上の多角形の傷を傷の輪郭抽出、輪郭の縫い合わせ、空間スペースマッピング法に基づくスムージング法といった3つの段階に分けて行うことを特徴としている。各段階での手順は次の通りである。
<1>傷の輪郭抽出
傷の輪郭抽出とは、3次元CADデータ(3次元画像)上の多角形の傷の輪郭を全て見つけ出すことを意味し、その手順は次のようになる。
ステップ100
3次元CADデータ(3次元画像)上の多角形の傷の部分で境界になり得る全ての辺(境界辺)を見つけ出す。
ステップ101
上記ステップ100で得られた境界辺から閉じた折線を下記ステップ102〜ステップ104に示された手順に沿って構成する。
ステップ102
まず、上記ステップ100で得られた全ての境界辺の中から1つの境界辺eを選ぶ。このとき、境界辺eの始点をv、終点をvとする。
ステップ103
次に、vを始点とするような境界辺を見つけてeとし、境界辺eの終点をvとする。
ステップ104
この手順を頂点vに戻るまで繰り返し、1つの閉折線を構成する。
A method for restoring data exchanged between CAD systems according to the third embodiment of the present invention is a method of extracting a flaw outline of a polygonal flaw on three-dimensional CAD data (three-dimensional image), stitching the outline, and space space mapping method. It is characterized in that it is performed in three stages, such as a smoothing method based on. The procedure at each stage is as follows.
<1> Extraction of Wound Contours Wound contour extraction means finding all polygonal flaw outlines on the three-dimensional CAD data (three-dimensional image), and the procedure is as follows.
Step 100
All sides (boundary sides) that can become boundaries at the polygonal scratches on the 3D CAD data (3D image) are found.
Step 101
A broken line closed from the boundary obtained in step 100 is constructed according to the procedure shown in steps 102 to 104 below.
Step 102
First, one boundary edge e 1 is selected from all the boundary edges obtained in step 100 above. At this time, the start point of the boundary side e 1 is v 1 and the end point is v 2 .
Step 103
Then, the v 2 Locate boundary side as the start point and e 2, the end point of the boundary edge e 2 and v 3.
Step 104
This procedure is repeated until the vertex v 1 is returned to form one closed fold line.

このとき、それぞれの境界辺は1つの閉折線にだけ含まれるとする。従って、同じ境界辺を重複して2つ以上の閉折線に用いることはできない。ここでは、有限個の頂点において得られた閉折線が交わることはあり得るし、閉折線の組み立ては複数考えられる。
ステップ105
上記ステップ102〜ステップ104で得られた閉折線の中で交点を持つものは、交点で結合して1つの閉折線に作りなおす。交点がなくなるまで本ステップを繰り返して行う。
At this time, it is assumed that each boundary side is included in only one closed fold line. Therefore, the same boundary side cannot be used for two or more closed folding lines. Here, closed fold lines obtained at a finite number of vertices may intersect, and a plurality of closed fold line assemblies may be considered.
Step 105
Of the closed fold lines obtained in steps 102 to 104, those having an intersection point are combined at the intersection point and recreated into one closed fold line. Repeat this step until there are no intersections.

具体的な例として、例えば、図5(A)に示されるように、上記の傷の輪郭抽出段階のステップ100〜ステップ104において、2つの閉折線L=(v,v,…,v),L=(w,w,…,w)が構成されたとする。閉折線LとLは2つの交点を持ち、そのうち1つは、閉折線Lで頂点vp1、閉折線Lで頂点wp2なっている。このとき、図5(B)に示されるように、この交点において上記ステップ105より、LとLを結合し、1つの閉折線が構成される。このように閉折線を交点において結合することで自己交差を含む1つの閉折線を作成することができ、交点を1つ減らすことが可能である。
<2>輪郭の縫い合わせ
輪郭の縫い合わせ段階では、閉折線で表される多角形の傷を三角形分割して縫い合わせて修復を行う。傷の輪郭抽出段階において、閉折線L=(v,v,…,v)が得られたとする。このとき、閉折線L上には結び目がないとする。ここでは、次の3つの条件を満たすように閉折線Lをn−2個の三角形に分割する。Tは閉折線Lの三角形分割とする。
条件1:
三角形分割Tの頂点は閉折線Lの頂点である。
条件2:
Tの辺は適当な共通部分を持つ。つまり、どの2つの三角形も重なることはないが、ある頂点かある辺で隣接することはあり得る。
条件3:
Tの境界はLに一致する。
As a specific example, for example, as shown in FIG. 5 (A), two closed lines L 1 = (v 1 , v 2 ,... It is assumed that v n ), L 2 = (w 1 , w 2 ,..., w m ) is configured.閉折line L 1 and L 2 has two intersections, one of which, vertex v p1 in閉折line L 1, has become vertex w p2 in閉折line L 2. At this time, as shown in FIG. 5 (B), L 1 and L 2 are combined at step S105 from the above step 105 to form one closed fold line. In this way, by connecting closed fold lines at intersections, one closed fold line including self-intersection can be created, and the number of intersections can be reduced by one.
<2> Contour stitching At the contour stitching stage, polygonal flaws represented by closed fold lines are divided into triangles and stitched together for repair. Assume that a closed fold line L = (v 1 , v 2 ,..., V n ) is obtained in the wound contour extraction stage. At this time, it is assumed that there is no knot on the closed fold line L. Here, the closed folding line L is divided into n-2 triangles so as to satisfy the following three conditions. T is a triangulation of the closed folding line L.
Condition 1:
The vertex of the triangulation T is the vertex of the closed fold line L.
Condition 2:
The sides of T have an appropriate common part. That is, no two triangles overlap, but may be adjacent at some vertex or some side.
Condition 3:
The boundary of T coincides with L.

上記3つの条件において考えられる三角形分割の数は莫大にある。例えばn個の点v,v,…,vがあるとき、m=n−2本の対角線に対し2m+1(2m+1)/(m+2)!,m≧1個の三角形分割の可能性がある。このような膨大な数の中から最適な三角形分割を選ぶ必要が生じるが、そのためのアルゴリズムはアプローチが悪いと計算コストが上り、さほど多くない点データの計算でさえも行うことはできなくなってしまう。 The number of triangulations considered in the above three conditions is enormous. For example, if there are n points v 1 , v 2 ,..., V n , 2 m + 1 (2m + 1) / (m + 2) !, m ≧ 1 possibility of triangulation for m = n−2 diagonals There is. It is necessary to select the optimal triangulation from such a huge number, but if the approach for that is bad, the calculation cost will increase and even calculation of not much point data will not be possible .

そこで、最適な三角形分割を得るために、1992年にCormenらが提案した作業全体を部分的に分けて検証を行うためのアルゴリズムを用いた。この手法を用いて、例えば、ある閉折線に対して得られた1つの三角形分割(T1n)を、1つの三角形(△1kn)で繋ぐように2つの三角形分割の部分(T1k,Tkn)に分け、分かれたそれぞれの三角形分割T1k,Tknが最適なものかどうかを調べる。実際に、ここでは、三角形△1knの法線ベクトルを

Figure 2005190045
、辺v,vを含み三角形△1knに隣接する面の法線ベクトルを

Figure 2005190045
、辺v,vを含み三角形△1knに隣接する面の法線ベクトルを

Figure 2005190045
、辺v,vを含み三角形△1knに隣接する面の法線ベクトルを

Figure 2005190045
としたとき、ベクトル

Figure 2005190045
その周囲のベクトル

Figure 2005190045
とのスカラー乗法の和を最小にするものを最適な三角形分割としている。つまり、隣るようなT1nを見つけている。 In order to obtain the optimum triangulation, an algorithm for partially verifying the entire work proposed by Cormen et al. In 1992 was used. Using this technique, for example, two triangulation parts (T 1k , T kn ) so that one triangulation (T 1n ) obtained for a certain closed fold line is connected by one triangle (Δ 1kn ). ) And check whether each of the divided triangulations T 1k and T kn is optimal. Actually, here, the normal vector of triangle △ 1kn is

Figure 2005190045
, The normal vector of the surface that includes sides v 1 and v k and is adjacent to the triangle Δ 1kn

Figure 2005190045
, The normal vector of the surface that includes sides v k and v n and is adjacent to the triangle Δ 1kn

Figure 2005190045
, The normal vector of the surface that includes sides v n and v 1 and is adjacent to the triangle Δ 1kn

Figure 2005190045
And the vector

Figure 2005190045
Its surrounding vector

Figure 2005190045
The optimal triangulation is the one that minimizes the sum of the scalar multiplications. That is, T 1n that is adjacent is found.

この手法は、得られた三角形の集合が2つ以上の三角形分割に含まれるとき、その面集合における検証が反復されるのをできる限り避けるように作られているため、計算時間を削減することができる。実際に、多角形の傷を三角形分割して再構成した結果を図6に示す。図6(A)は、原画像を示しており、図6(B)は、最適な三角形分割によって再構成した結果を示している。
<3>空間スペースマッピング法に基づくスムージング法
上記の傷の輪郭抽出段階及び輪郭の縫い合わせ段階で行った、3次元CADデータ(3次元画像)上についた多角形の傷の修復結果は、断面的であり、原物とは程遠い。実際の物体は滑らかで、修復部分が図6(B)に示されるように、上記の傷の輪郭抽出段階及び輪郭の縫い合わせ段階で得られたような角ばったものでは不十分である。
This approach is designed to reduce the computation time because the resulting set of triangles is included in more than one triangulation to avoid repeated verification on that set of faces as much as possible. Can do. FIG. 6 shows the result of actually reconstructing a polygonal flaw by dividing it into triangles. FIG. 6A shows the original image, and FIG. 6B shows the result of reconstruction by optimal triangulation.
<3> Smoothing Method Based on Spatial Space Mapping Method The repair result of the polygonal flaw on the three-dimensional CAD data (three-dimensional image) performed in the above-described flaw outline extraction stage and the contour stitching stage is a cross-sectional view. And far from the original. The actual object is smooth, and as shown in FIG. 6 (B), it is not sufficient for the repaired portion to have an angular shape as obtained in the above-described wound contour extraction step and contour stitching step.

そこで、上記輪郭の縫い合わせ段階で得られた三角形分割による傷部分に対し、次のような手順で表面の再構成を行い、スムージングをする。ここでは、本発明の第1実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法と同様に、傷の部分をWR、傷の部分WRを少し広げた領域をW+、W+からWRを引いた領域をWLとする。   Therefore, the surface is reconstructed and smoothed by the following procedure for the flaw portion obtained by the triangulation obtained in the stitching step of the contour. Here, similarly to the method for restoring data exchanged between the CAD systems according to the first embodiment of the present invention, the wound portion is WR, the area where the wound portion WR is slightly expanded is W +, and WR is subtracted from W +. Let the region be WL.

空間スペースマッピング法に基づくスムージング法の手順は次のようになる。
ステップ200
輪郭の縫い合わせ段階で得られた各三角形に対し、下記ステップ201〜ステップ203によって傷内部の詳細な点データを求める。
ステップ201
オリジナル物体を三角形分割したときの三角形の平均サイズを求める。
ステップ202
傷部分における三角形で平均サイズよりも大きい場合は、その三角形の重心に1つ点を補い、その重心とその三角形の3頂点を結んで3つの領域(つまり、3つの新たな三角形)に分ける。
ステップ203
新たに形成された三角形についてもステップ202を適用する。平均サイズよりも大きい三角形がなくなるまで、ステップ202を繰り返す。
ステップ204
領域WLに対してCSRBF法を適用し、関数f(P)を求める。
ステップ205
求められた関数f(P)を用いて、上記ステップ201〜ステップ203で得られた傷内部の詳細な点データで補間を行い、領域WRの修復をする。この際、領域WRの各点における高さ成分

Figure 2005190045
については、逆写像関数


Figure 2005190045
で再構成点

Figure 2005190045
を求めている。 The procedure of the smoothing method based on the spatial space mapping method is as follows.
Step 200
For each triangle obtained at the contour stitching stage, detailed point data inside the flaw is obtained in steps 201 to 203 below.
Step 201
Find the average triangle size when the original object is triangulated.
Step 202
If the triangle is larger than the average size in the scratched part, one point is supplemented to the center of gravity of the triangle, and the center of gravity and the three vertices of the triangle are connected to divide into three regions (that is, three new triangles).
Step 203
Step 202 is also applied to the newly formed triangle. Step 202 is repeated until there are no more triangles larger than the average size.
Step 204
The CSRBF method is applied to the region WL to obtain the function f (P).
Step 205
Using the obtained function f (P), interpolation is performed with the detailed point data inside the flaw obtained in steps 201 to 203 to repair the region WR. At this time, the height component at each point of the region WR

Figure 2005190045
For the inverse mapping function


Figure 2005190045
Reconstruction point at

Figure 2005190045
Seeking.

なお、CSRBF法は与えられた点データから滑らかな関数化を行い、画像再構成を行う手法であるため、本発明の画像表面のスムージングに適している。   The CSRBF method is a technique for performing smooth function conversion from given point data and performing image reconstruction. Therefore, the CSRBF method is suitable for smoothing the image surface of the present invention.

図7は、3次元CADデータ(3次元画像)上に16個の穴がある場合の傷の修復問題に対し、本発明の第3実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法を適用した結果である。   FIG. 7 shows a method of repairing data exchanged between CAD systems according to the third embodiment of the present invention for the problem of scratch repair when there are 16 holes on 3D CAD data (3D image). It is the result of applying.

図7(A)は、本発明を適用する前に16個の穴があいている原画像である。図7(A)の左図と右図は、異なる角度から見た原画像です。図7(B)の左図は、輪郭の縫い合わせ段階で多角形の傷を三角形分割した結果を示している。図7(B)の右図は、空間スペースマッピング法に基づくスムージング法段階で、上記ステップ201〜ステップ203によって求められた三角形傷内部の詳細な点データの結果を示している。図7(C)は、CSRBF法を用いてスムージングを行った結果であり、つまり、本発明の第3実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法を適用した最終結果である。   FIG. 7A is an original image having 16 holes before the present invention is applied. The left and right figures in Fig. 7 (A) are the original images viewed from different angles. The left diagram of FIG. 7B shows the result of triangulating a polygonal flaw at the contour stitching stage. The right figure of FIG. 7 (B) shows the result of detailed point data inside the triangular flaw obtained by the above steps 201 to 203 in the smoothing method stage based on the spatial space mapping method. FIG. 7C shows the result of smoothing using the CSRBF method, that is, the final result of applying the method for restoring data exchanged between the CAD systems of the third embodiment of the present invention.

本発明の第3実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法を用いると、3次元CADデータ上の傷の部分を自動的に見つけ出し、その傷の部分の再構成を行なうことができる。また、図7(A)に示された原画像は、19467個の多角形から構成されており、傷である16個の穴の部分は372本の辺から成っている。図7(A)に示されたような画像上の傷の修復時間は7.3秒で、実用化レベルの速さである。また、図7(C)の最終的な結果から、精度の面でも十分であることが良く分かる。   By using the method for recovering data exchanged between the CAD systems of the third embodiment of the present invention, it is possible to automatically find out a flaw portion on the three-dimensional CAD data and reconstruct the flaw portion. . In addition, the original image shown in FIG. 7A is composed of 19467 polygons, and the 16 holes that are scratches are composed of 372 sides. The repair time of the scratch on the image as shown in FIG. 7A is 7.3 seconds, which is a practical level of speed. Further, from the final result of FIG. 7C, it is well understood that the accuracy is sufficient.

図8は、3次元CADデータ(3次元画像)上に211個の穴がある場合の傷の修復問題に対し、本発明の第3実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法を適用した結果である。図8(A)は、本発明を適用する前に211個の小さな穴があいている原画像である。図8(B)は、本発明の第3実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法の一部手順を適用した結果である。つまり、図8(B)は、本発明の第3実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法における、傷の輪郭抽出段階と輪郭の縫い合わせ段階の手順だけを行った結果であり、CSRBF法を用いてスムージングを行なっていない。図8(A)に示されたような画像上の傷の修復時間は3秒で、実用化レベルの速さである。また、図8(B)の結果から、精度の面でも十分であることが良く分かる。   FIG. 8 shows a method for repairing data exchanged between CAD systems according to the third embodiment of the present invention for a problem of repairing scratches when there are 211 holes on 3D CAD data (3D image). It is the result of applying. FIG. 8A shows an original image having 211 small holes before the present invention is applied. FIG. 8B shows the result of applying a part of the procedure of the method for restoring data exchanged between the CAD systems according to the third embodiment of the present invention. That is, FIG. 8B is a result of performing only the procedures of the wound contour extraction stage and the contour stitching stage in the data restoration method exchanged between the CAD systems of the third embodiment of the present invention. Smoothing is not performed using the CSRBF method. The repair time of the scratch on the image as shown in FIG. 8A is 3 seconds, which is a practical level of speed. Further, from the result of FIG. 8B, it is well understood that the accuracy is sufficient.

図7の修復例と図8の修復例を比較すると、次のようなことが分かる。つまり、傷が小さい場合、本発明の第3実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法における、傷の輪郭抽出段階と輪郭の縫い合わせ段階の手順だけを行うことによって、良い精度の修復結果が得られる。一方、傷がある程度大きくなると、さらに、CSRBF法を用いてスムージングを行うことによって、良い精度の修復結果が得られる。   Comparison of the repair example of FIG. 7 and the repair example of FIG. In other words, when the scratches are small, only the procedure of the wound contour extraction step and the contour stitching step in the method for recovering data exchanged between the CAD systems of the third embodiment of the present invention is performed, so that high-precision repair is performed. Results are obtained. On the other hand, when the scratch becomes large to some extent, smoothing is further performed using the CSRBF method, so that a highly accurate restoration result can be obtained.

また、ある場合には、視覚化のために、例えば、材料(木、金属など)を表すために、3次元モデルの表面上にある画像が使用されることがある。このような画像はテクスチャ模様の画像と呼ばれる。本発明の第2実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法を使用すれば、このようなテクスチャ模様の画像上の傷を修復することができる。その例を図9に示す。図9(A)は、本発明の第2実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法を適用する前の原画像である。図9(B)は、本発明の第2実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法を用いて修復された画像である。   Also, in some cases, images on the surface of a three-dimensional model may be used for visualization, for example to represent material (wood, metal, etc.). Such an image is called a texture pattern image. By using the data restoration method exchanged between the CAD systems according to the second embodiment of the present invention, it is possible to repair such scratches on the texture pattern image. An example is shown in FIG. FIG. 9A shows an original image before applying a method for restoring data exchanged between CAD systems according to the second embodiment of the present invention. FIG. 9B shows an image restored using the data restoration method exchanged between the CAD systems according to the second embodiment of the present invention.

更に、別の場合に、例えば、3次元モデルの解析を簡略化するために、3次元モデルの一部の特徴を取り除く必要がある。その際に、本発明の第3実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法を用いることによって解決できる。その例を図10に示す。図10(A)は、本発明を適用する前のオリジナル3次元モデルを示しており、その3次元モデルの前のプレートの底部の近くに2つの空洞が存在する。該3次元モデルを解析する際に、この2つの空洞を省略することができる。図10(B)は、この2つの空洞を選択し、その2つの空洞を取り除くために、切り込みを入れた様子を示している。図10(C)は、本発明の第3実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法を適用した後の最終結果を示しており、ここでは、この前のプレートから2つの空洞が取り除かれていることがよく分かる。   Furthermore, in another case, for example, in order to simplify the analysis of the three-dimensional model, it is necessary to remove some features of the three-dimensional model. At that time, the problem can be solved by using the method for restoring data exchanged between the CAD systems of the third embodiment of the present invention. An example is shown in FIG. FIG. 10A shows the original three-dimensional model before applying the present invention, and there are two cavities near the bottom of the plate in front of the three-dimensional model. When analyzing the three-dimensional model, these two cavities can be omitted. FIG. 10B shows a state in which the two cavities are selected and a cut is made to remove the two cavities. FIG. 10C shows the final result after applying the method for recovering the data exchanged between the CAD systems of the third embodiment of the present invention, where two cavities are removed from this previous plate. You can see that it has been removed.

なお、本発明のCADシステム間で交換されたデータの修復方法は、既存の装置に簡単に組み込むこともできるため、レーザースキャナでレーザーが当たる部分に生じる窪みを取り除くためのスムージングとしても効果的である。このように、本発明のCADシステム間で交換されたデータの修復方法は、交換されたCADデータ上の傷の修復を高速かつ高精度に行うことができ、適用範囲も広いという利点も備えている。   Note that the method for restoring data exchanged between CAD systems of the present invention can be easily incorporated into existing devices, and is therefore effective as a smoothing for removing a dent generated in a laser hit portion by a laser scanner. is there. As described above, the method for repairing data exchanged between CAD systems according to the present invention has an advantage that it can perform high-speed and high-precision repair of scratches on the exchanged CAD data and has a wide application range. Yes.

本発明で用いられたCSRBF法における高速アルゴリズムの流れを説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the flow of the high-speed algorithm in the CSRBF method used by this invention. 本発明で用いられたCSRBF法における高速アルゴリズムを実現するためのプログラムの一例である。It is an example of the program for implement | achieving the high-speed algorithm in the CSRBF method used by this invention. 本発明で用いられたCSRBF法における高速アルゴリズムによって離散点が並び替えられる過程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process in which a discrete point is rearranged by the high speed algorithm in the CSRBF method used by this invention. 本発明で用いられたCSRBF法における高速アルゴリズムによって生成されたバンド性を持つ対角行列の一例を表わした図である。It is a figure showing an example of the diagonal matrix with the band property produced | generated by the high-speed algorithm in the CSRBF method used by this invention. 本発明の第3実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法において、傷の輪郭抽出段階で求められた閉折線の一具体例を示す図である。It is a figure which shows one specific example of the closed fold line calculated | required in the outline extraction stage of a wound in the restoration method of the data exchanged between CAD systems of 3rd Example of this invention. 本発明の第3実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法において、輪郭の縫い合わせ段階で得られた一具体例を示す図である。It is a figure which shows one specific example obtained in the stitching | fitting stage of the outline in the restoration method of the data exchanged between the CAD systems of 3rd Example of this invention. 本発明の第3実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法を適用した、3次元CADデータ上の傷の修復結果を示す図である。It is a figure which shows the repair result of the damage | wound on three-dimensional CAD data to which the repair method of the data exchanged between CAD systems of 3rd Example of this invention is applied. 本発明の第3実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法の一部手順を適用した、3次元CADデータ上の傷の修復結果を示す図である。It is a figure which shows the repair result of the damage | wound on three-dimensional CAD data to which the partial procedure of the repair method of the data exchanged between CAD systems of 3rd Example of this invention is applied. 本発明の第2実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法を適用した、テクスチャ模様の画像上の傷の修復結果を示す図である。It is a figure which shows the repair result of the damage | wound on the image of a texture pattern to which the restoration method of the data exchanged between CAD systems of 2nd Example of this invention is applied. 本発明の第3実施例のCADシステム間で交換されたデータの修復方法を用いることによって、必要のない3次元モデルの一部の特徴が取り除かれた結果を示す図である。It is a figure which shows the result by which the one part characteristic of the unnecessary three-dimensional model was removed by using the restoration method of the data exchanged between CAD systems of 3rd Example of this invention.

Claims (4)

異なるCADシステム間で交換された2次元CADデータの中に存在する傷を自動的に修復する、CADシステム間で交換されたデータの修復方法であって、
前記2次元CADデータに表される2次元画像上の傷の部分WRを範囲指定するステップと、
範囲指定された前記傷の部分WRを適度に広げた領域W+を指定するステップと、
前記領域W+から前記傷の部分WRを引いた領域WLに対して、CSRBF法を用いて、関数データを求めるステップと、
求められた前記関数データを用いて、前記傷の部分WRの補間を行い、前記領域W+を修復するステップと、
を有することを特徴とするCADシステム間で交換されたデータの修復方法。
A method of repairing data exchanged between CAD systems, which automatically repairs flaws present in 2D CAD data exchanged between different CAD systems,
Specifying a range of a wound portion WR on a two-dimensional image represented in the two-dimensional CAD data;
Designating a region W + in which the range-designated scratch portion WR is appropriately widened;
Obtaining function data using a CSRBF method for a region WL obtained by subtracting the scratched portion WR from the region W +;
Using the obtained function data, interpolating the scratched portion WR, and repairing the region W +;
A method for recovering data exchanged between CAD systems, comprising:
異なるCADシステム間で交換された2次元CADデータの中に存在する傷を自動的に修復する、CADシステム間で交換されたデータの修復方法であって、
前記2次元CADデータに表される2次元画像上の傷の部分を範囲指定する第1のステップと、
前記範囲指定された傷の部分の範囲内の所定の点を決定する第2のステップと、
前記第2のステップで決定された前記傷の部分の所定の点を中心に隣接する所定の周辺領域部分を特定する第3のステップと、
前記第3のステップで特定された前記所定の周辺領域部分に対して、CSRBF法を用いて、関数データを求める第4のステップと、
前記第4のステップで求められた前記関数データを用いて、前記傷の部分の所定の点を補間して、前記傷の部分の所定の点の修復を行う第5のステップと、
傷の部分の次の所定の点を決定する第6のステップと、
前記第6のステップで決定された前記傷の部分の次の所定の点を中心に隣接する所定の周辺領域部分を特定する第7のステップと、
前記第7のステップで特定された前記所定の周辺領域部分に対して、CSRBF法を用いて、関数データを求める第8のステップと、
前記第8のステップで求められた前記関数データを用いて、前記傷の部分の次の所定の点を補間して、前記傷の部分の次の所定の点の修復を行う第9のステップと、
前記第1のステップで範囲指定された前記傷の部分の全ての傷の修復が終了するまでに、前記第9のステップで修復された前記傷の部分の次の所定の点を傷の部分の所定の点とし、前記第6のステップに戻る第10のステップと、
を有し、
前記第7のステップで特定された前記所定の周辺領域部分は、傷の部分の所定の点を含むようになっており、
前記第9のステップにおいて、前記傷の部分の次の所定の点の修復の際には、傷の部分の所定の点の修復後のデータを用いるようにすることを特徴とするCADシステム間で交換されたデータの修復方法。
A method of repairing data exchanged between CAD systems, which automatically repairs flaws present in 2D CAD data exchanged between different CAD systems,
A first step of specifying a range of a portion of a scratch on a two-dimensional image represented in the two-dimensional CAD data;
A second step of determining a predetermined point within the range-specified wound portion;
A third step of identifying a predetermined peripheral area portion adjacent to a predetermined point of the scratch portion determined in the second step;
A fourth step of obtaining function data using the CSRBF method for the predetermined peripheral region portion identified in the third step;
Using the function data obtained in the fourth step, a fifth step of interpolating a predetermined point of the flaw portion to repair a predetermined point of the flaw portion;
A sixth step of determining a next predetermined point of the wound portion;
A seventh step of identifying a predetermined peripheral area portion adjacent to a predetermined point next to the flaw portion determined in the sixth step;
An eighth step of obtaining function data using the CSRBF method for the predetermined peripheral region portion specified in the seventh step;
Using the function data obtained in the eighth step, a ninth step of interpolating a predetermined point next to the flawed portion and repairing a predetermined point next to the flawed portion; ,
Until the completion of the repair of all the scratches of the wound portion specified in the first step, the next predetermined point of the scratch portion repaired in the ninth step A tenth step as a predetermined point and returning to the sixth step;
Have
The predetermined peripheral area portion specified in the seventh step includes a predetermined point of a wound portion,
In the ninth step, when repairing a predetermined point next to the scratched portion, data after repairing the predetermined point of the scratched portion is used between CAD systems. How to recover the exchanged data.
異なるCADシステム間で交換された3次元CADデータの中に存在する傷を自動的に修復する、CADシステム間で交換されたデータの修復方法であって、
前記3次元CADデータに表される3次元画像上の多角形の傷の部分で境界になり得る全ての境界辺を見つけ出し、得られた境界辺から閉折線を構成する、傷の輪郭抽出ステップと、
前記閉折線で表される多角形の傷を三角形分割して縫い合わせて修復を行う、輪郭の縫い合わせステップと、
前記輪郭の縫い合わせステップで得られた三角形分割による傷部分に対し、所定のアルゴリズムで表面の再構成を行い、スムージングをする、スムージングステップと、
を有し、
前記所定のアルゴリズムは、
前記輪郭の縫い合わせステップで得られた各三角形に対し、傷内部の詳細な点データを求めるステップと、
傷の部分WRを適度に広げた領域をW+とし、前記W+から前記傷の部分WRを引いた領域をWLとするステップと、
領域WLに対して、CSRBF法を用いて、関数データを求めるステップと、
求められた関数データを用いて、前記傷内部の詳細な点データで補間を行い、前記領域WLの修復をするステップと、
を有することを特徴とするCADシステム間で交換されたデータの修復方法。
A method of repairing data exchanged between CAD systems, which automatically repairs flaws present in 3D CAD data exchanged between different CAD systems,
A wound contour extraction step of finding all boundary edges that can become boundaries at a polygonal scratch portion on the three-dimensional image represented in the three-dimensional CAD data, and forming a closed fold line from the obtained boundary edges; ,
Contour stitching step for performing repair by triangulating and dividing the polygonal flaw represented by the closed fold line;
A smoothing step for performing smoothing by reconstructing the surface with a predetermined algorithm for the scratched part by triangulation obtained in the stitching step of the contour, and
Have
The predetermined algorithm is:
For each triangle obtained in the stitching step of the contour, obtaining detailed point data inside the wound;
A region where a wound portion WR is appropriately widened is defined as W +, and a region obtained by subtracting the scratch portion WR from W + is defined as WL,
Obtaining function data for the region WL using the CSRBF method;
Using the determined function data, interpolating with detailed point data inside the scratch, and repairing the region WL; and
A method for recovering data exchanged between CAD systems, comprising:
前記CSRBF法における基底関数は、

Figure 2005190045
但し、r(P,P)は、複数の離散点の中の任意の2点PとPの距離
は、初期値として与える任意の点Pを中心とした半径
と定義され、そのときの関数データは、

Figure 2005190045
但し、λ(i=1,2,...,N)は点Pにおける基底関数の係数
λN+1,λN+2,λN+3,λN+4は1次項の係数
で表わされる関数により与えられ、
前記係数λ,λN+1,λN+2,λN+3,λN+4の計算は、補間行列を対角化する高速アルゴリズムを用いて行い、
前記高速アルゴリズムは、
前記複数の離散点が含まれる初期データから1つの点がリストに加えられ、前記リストに加えられた点は前記初期データから除かれる第1ステップと、
前記第1ステップで加えられた点に対する近傍点が、前記初期データの中から検索されて前記リストに加えられ、前記リストに加えられた点は前記初期データから除かれる第2ステップと、
前記第2ステップで加えられた点に対する近傍点が、前記初期データの中から検索されて前記リストに加えられ、前記リストに加えられた点は前記初期データから除かれる第3ステップと、
前記リストに加えられる点が無くなったら、前記初期データに残っている離散点から1つの点が前記リストに加えられ、前記リストに加えられた点は前記初期データから除かれる第4ステップと、
前記初期データに離散点がすべて無くなるまで、これらの前記第1ステップから前記第4ステップが繰り返され、バンド性を持つ対角行列が作成される第5ステップと、
を有する請求項1乃至請求項3の何れかに記載のCADシステム間で交換されたデータの修復方法。
The basis function in the CSRBF method is

Figure 2005190045
However, r (P i, P j), the distance r 0 of any two points P i and P j in a plurality of discrete points, radius defined around the arbitrary point P i which gives the initial value The function data at that time is

Figure 2005190045
However, λ i (i = 1, 2,..., N) is a coefficient of the basis function at the point P i λ N + 1 , λ N + 2 , λ N + 3 , λ N + 4 is given by a function expressed by a coefficient of the first-order term,
The calculation of the coefficients λ i , λ N + 1 , λ N + 2 , λ N + 3 , λ N + 4 is performed using a fast algorithm that diagonalizes the interpolation matrix,
The fast algorithm is
A first step in which one point is added to a list from the initial data including the plurality of discrete points, and the point added to the list is removed from the initial data;
A second step in which neighbor points for the points added in the first step are retrieved from the initial data and added to the list, and points added to the list are removed from the initial data;
A third step in which neighbor points for the points added in the second step are retrieved from the initial data and added to the list, and points added to the list are removed from the initial data;
When there are no more points to be added to the list, a fourth step in which one point from the discrete points remaining in the initial data is added to the list and the points added to the list are removed from the initial data;
The first step to the fourth step are repeated until there are no discrete points in the initial data, and a fifth step in which a diagonal matrix having a band property is created;
A method for recovering data exchanged between CAD systems according to any one of claims 1 to 3.
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