JP2005242878A - 三次元モデル生成装置及び、三次元モデル生成方法及び、三次元モデル生成プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、予め入力しておく図形データを簡素化でき、データ量が軽減され、展開処理、演算処理を軽減できる三次元モデル生成装置を提供することにある。
【解決手段】本発明は、設備機器や構造体を特徴付ける属性情報に基づいて、配置空間上に、設備機器や構造体の三次元モデルを生成する装置であって、配管設計または配置設計時の固有の設計ルールを記憶する記憶部１５と、記憶部１５に記憶された設計ルールを用いて、設備機器や構造体を特徴付ける属性情報を三次元モデルに展開する展開処理部１６とを備えることを特徴とするものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、設備機器や構造体を特徴付ける属性情報から、配置空間上に、その三次元モデルを作成する三次元モデル生成装置及び、三次元モデル生成方法及び、三次元モデル生成プログラムに関するものである。

現在の建築設備工事では、二次元の図面を作成し、施工管理を行うことが一般的である。しかし、二次元の図面を利用して施工管理を行う方法では、設計ミスやその見過ごしが重大な施工ミスにつながり、この解消が建築設備業界の懸案である。また、建築設備業界以外でも、二次元の図面で三次元の製作物を表現し、製作物の製作管理などを行っている。最終的な製作物を事前に把握するにあたり、三次元モデルを構築することができれば、比較的容易に製作物の製作管理などを行うことができる。

二次元の図面情報を用いて三次元モデルを生成するためには、図形データのうち、実際の個別の部材を表現する図形データ群を、グループとした属性情報で扱うことも行われている。

属性情報には、
［１］二次元の図面情報に明示的に表される図形データ
［２］二次元の図面情報に表れない、さらに追加される次元軸方向の座標情報
［３］図形データとしては表現されない、例えば、部品の素材や種類を表す、個々の物体を特徴付ける情報
が含まれる。

これまでに機器や部材等の属性情報を用いてその三次元モデルを生成する方法がいくつか提案されている。

例えば、特開２００２−１９７１２９号公報（特許文献１）には、二次元の図面情報をもとに、三次元モデル製作ツール内に平面図形データを作成し、回転または切貼りすることによって、所定のデータ形式の三次元モデルを生成する二次元ＣＡＤデータ用の三次元モデル作成方法が提案されている。

特開２００１−１８４５２７号公報（特許文献２）には、対象物についての二次元の図面情報と、対象物を三次元計測して得られた三次元計測データとを用いて、三次元モデルに二次元の図面データを貼り付けることによって三次元モデルを生成する方法が提案されている。

特開２００３−１６８１２９号公報（特許文献３）には、実物体から三次元モデルを生成するための三次元計測データを得る手段から得られた三次元計測データと、三次元形状モデルに適用する表面属性データを決定する手段から決定された表面属性データとを用いて、実物体の三次元画像を生成する三次元画像処理方法であり、実物体を撮像して得られた画像データに基づいて、表面属性データの決定方法を変更する方法が提案されている。

特開平８−５０６０６号公報（特許文献４）では、建築設備図面を作成するためのデータを入力し、入力したデータから配管を形成する部品データを抽出し、抽出された配管を形成する部品データに基づいて各部品の接続関係を調べて一連に接続している部品データの集合にまとめ、部品データに基づいて部品の三次元モデルを入力し、入力した三次元モデルを集合ごとに配置することによって、配管を形成する部品の三次元モデルを合成する配管三次元モデル作成装置が提案されている。
特開２００２-１９７１２９号公報 特開２００１-１８４５２７号公報 特開２００３-１６８１２９号公報 特開平８−５０６０６号公報

従来、二次元の図面を作成し、施工管理を行う方法では、最終的な製作物を事前に把握するのには、技術者の熟練を要し、技術者が未熟な場合や、熟練している場合でも図面の読み取り間違いにより、設計ミスやその見過ごしが重大な施工ミスにつながっていた。

また、二次元の図面情報を用いて、三次元モデルを生成する方法がすでにいくつか知られている。しかし、従来の方法では、三次元モデルを生成するためには、二次元の図形データにさらに、各図形データに新たに加わる次元方向の座標情報などが添加されている必要があった。結果的に、入力作業が煩雑となり、広く利用されるには至らなかった。また、三次元モデルのデータ量が多くなりすぎるために、市販されているパソコンなどでは、演算処理に非常に多くのリソースを要求し、スムースに利用できなかった。

さらに、例えば、特開２００２−１９７１２９号公報（特許文献１）の方法では、三次元モデルを作成する際に、二次元の図面上に書かれた情報を、三次元モデルに貼り付けているため、二次元の図面が複雑な場合には、三次元モデルのデータも増大する。

特開２００１−１８４５２７号公報（特許文献２）の方法では、三次元モデルを作成する際に、実物を計測したデータを、三次元モデルに貼り付けているため、特開２００２−１９７１２９号公報（特許文献１）と同様に、二次元の図面が複雑な場合には、三次元モデルのデータも増大する。

特開２００３−１６８１２９号公報（特許文献３）の方法では、実物体における特定領域内で選択した少なくとも１つの代表部に対応する箇所の表面属性の実測データに基づいて導いた表面属性データを使用することとなっており、実物体が必要となる。

特開平８−５０６０６号公報（特許文献４）の方法では、属性情報を利用せずに、一連に接続している部品のデータの集合から三次元モデルを作成しているため、二次元の図面の、要素図形データのすべてに、さらに追加される次元軸方向の座標情報が必要であり、もしくは、集合後の図形データと集合前の図形データとを関連付け、集合後の図形データに関する何らかの属性情報を利用することになり、予め入力しておく図形データが煩雑になる。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、機械室などの配置空間における、設備機器配置や配管ルートの検討結果を臨場感のある三次元モデルで表示することによって、実際に設備機器を据え付けた様子や配管の敷設状態が目で確認でき、図面に関する知識が乏しくても、最終的な製作物を事前に迅速に把握することができる三次元モデル生成装置及び、三次元モデル生成方法及び、三次元モデル生成プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、設備機器や構造体を特徴付ける属性情報に基づいて、配置空間上に、設備機器や構造体の三次元モデルを生成する装置であって、配管設計または配置設計時の固有の設計ルールを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された設計ルールを用いて、設備機器や構造体を特徴付ける属性情報を三次元モデルに展開する展開処理部とを少なくとも備えることを特徴とするものである。

本発明によれば、機械室などの配置空間での、設備機器の配置の検討や配管ルートの検討を行うにあたり、実際に施工する前に、図面に関する知識が乏しくても、最終的な製作物を事前に、臨場感をもって、迅速に把握することが可能となる。

また、本発明の結果、以下のことが実現される。一つは、属性情報を利用して三次元モデルを生成することから、予め入力しておく図形データを簡素化できる。

他の一つは、生成される三次元モデルのデータ量が軽減されるため、展開処理、表示のための演算処理を軽減できる。

他の一つは、実際に実物がない状態でも三次元モデルが生成できるため、実物を設置するための検討作業などにも利用できる。

また上記発明の効果の結果として、さらに、製作過程における歩留まりや手戻りが軽減でき、より品質を高くできることによって、製作における省コストが実現できる。

以下図面を参照して本発明の実施の形態例を詳細に説明する。

＜三次元モデル生成装置の構成＞
図１は本発明の最良の実施形態例に係る三次元モデル生成装置の構成を表す機能ブロック図である。

三次元モデル生成装置１１は、データ入出力部１２に接続されたユーザ・インターフェイス１３を介して、データ入出力、展開処理、記憶等が実行されるコンピュータよりなるシステムであり、設備機器や構造体を特徴付ける属性情報に基づいて、配置空間上に、設備機器や構造体の三次元モデルを生成する装置である。データ入出力部１２の入力手段には、例えば、キーボードやマウス等のデバイスが用いられ、データ入出力部１２の出力手段には、例えば、ディスプレイ、プリンタ等のデバイスが用いられる。なお、データ入出力部１２は、前述のデバイスに限定されず、通信ネットワークなど、ユーザおよびコンピュータ間でデータ授受が正しく行われるものであればその種類は問わない。三次元モデル生成装置１１に関するデータ入出力、展開処理、記憶等が実行されるコンピュータは、少なくとも、ユーザ・インターフェイス１３を介して種々のデータが入力・設定される入力部１４、各種データベースが格納される記憶部１５、展開処理部１６、展開処理部１６の処理結果が出力される出力部１７を備える構成となっている。

また、展開処理部１６は、展開処理区分判定部１８と、第一展開処理部１９と、第二展開処理部２０を備える構成となっている。

以下に、本発明の最良の実施形態例に係る三次元モデル生成装置１６を構成するコンピュータに実装された主要各部の処理を説明する。

＜コンピュータの各部の処理＞
（１）記憶部
記憶部１５では、配管設計または配置設計時の固有の設計ルールに関するデータベース（ＤＢ）含む各種データが記憶される。設計ルールとしては、設備機器図柄データベース２１と、継手表現データベース２２などが含まれる。

なお、設計ルールに設定された情報は、コンピュータ内の記憶部１５に記憶され、後続の展開処理に利用される。

各データベースの詳細仕様を以下に示す。

（１Ａ）設備機器図柄データベース
設備機器図柄データベース２１は、展開処理部１６において展開対象となる設備機器の分類（種別）の各々について、対応する設備機器図柄データが記憶されたデータベースである。

対象となる設備機器には、
［１］冷凍機、冷却塔、ボイラ、蒸気発生器などの熱源機器、
［２］ポンプ、ファン、パイプヘッダ、配管、ダクトなどの搬送機器、
［３］貯湯槽、膨張タンク、フラッシュタンク、還水槽などの槽、
［４］熱交換器、
［５］エアハンドリングユニット、ファンコイルユニットなどの空調機器、
［６］水処理装置、薬液注入装置、防食装置などの補助機器、
［７］配電盤、制御盤などの盤
などが含まれる。ただし、配管およびダクトについては、設備機器図柄データベースを用いずに、継手表現データベースを用いて展開処理される。

なお、設備機器図柄データは、設備機器の分類に応じて、どのような設備機器の図柄で表現すれば、設備機器の特性を、視覚的に認識できるかという知識に基づいて設定されている。その設備機器図柄データのデータ構造を以下に示す。

・分類コード
・分類名称
・正面、背面、右側面、左側面、上面に投影した図柄
従って、分類コードまたは、分類名称が決定すれば、その設備機器の図柄データが一意に決まる。

なお、設備機器図柄データを新規登録または修正する場合は、データ入出力部１２よりユーザ・インターフェイス１３を介した編集作業を実行することにより、設備機器図柄データベース２１を随時設定することができる。

（１Ｂ）継手表現データベース
継手表現データベース２２は、展開処理部１６において展開対象となる配管の継手種類の各々について、対応する継手表現データが記憶されたデータベースである。なお、継手表現データベース２２は、配管の継手種類に応じて、どのような図形データで表現すれば、視覚的に配管の継手の特性を認識できるかという知識に基づいて設定されている。その継手表現データのデータ構造を以下に示す。

・継手コード
・継手名称
・継手を表現する図形データ
なお、継手表現データを新規登録または修正する場合は、データ入出力部１２よりユーザ・インターフェイス１３を介した編集作業を実行することにより、継手表現データベース２２を随時設定することができる。

また、継手表現データベース２２は、配管の用途と呼び径サイズと、工法及び、継手周りの配管の配置状態によって、配管の継手の種類、つまり、継手コードを特定するデータベースを含んで構成される。

例えば、配管状態が配管の端部であり、工法がフランジである場合、配管の端部には、フランジを表現するために，直径が配管呼び径よりも大きくて、しかも薄い円柱を、継手を表現する図形データとする。このとき、フランジを表現する図形データは一種類でよく、配管を展開処理する際に、呼び径サイズや用途等に応じて形状や色を変化させる。

さらに、例えば、配管状態が配管の曲がり部であり、工法がフランジである場合、配管の曲がり部に用いる継手は、所定の点を基準として、配管呼び径の円を所定の角度（例えば９０°）回転させた軌跡により作られる図形データとして記憶する。ただし、配管呼び径の円を回転させた図形データは、表示するための演算処理に非常に多くの時間がかかるので、あらかじめ別に作成しておき、グループ図形データとして記憶する。前記グループ図形に、フランジを組み合わせ、継手を表現する図形データとする。このとき、前記フランジと同様に、曲がり部を表現する図形データは一種類でよく、配管を展開処理する際に、呼び径サイズや用途等に応じて形状や色を変化させる。

図２は、継手表現データベース２２に記憶された、フランジ継手を表現するために用いる図形データの実施例であり、配管呼び径の２倍の直径Ａを持つ薄い幅の円柱と、曲がり部に用いるグループ図形データにより表現している。

なお、記憶部１５に記憶する設計ルールとして、配管の継手だけでなく、制御弁や計器類などの付属品等に関するデータベースを含めてもよい。

（２）展開処理部
展開処理部１６では、記憶部１５に記憶された設計ルールを用いて、入力部１４から入力された設備機器や構造体を特徴付ける属性情報を、三次元モデルを表す所定の形式に展開処理する。

なお、前記属性情報は、ユーザ・インターフェイス１３を介して、展開処理方法や展開処理を行わないか行うかを選択、または、調整してもよい。

（２−１）展開処理区分判定部
展開処理区分判定部１８では、入力部１４から入力された設備機器や構造体を特徴付ける属性情報を、ひとまとまりの属性情報ごとに、その属性情報が示す種別を認識し、第一展開処理部１９で展開処理を行うか、第二展開処理部２０で展開処理を行うかを判定する。

その属性情報が示す主な種別毎のデータ構造を以下に示す。

・設備機器：レイヤ、線種コード、線幅コード、配置の基準点の三次元座標、回転軸ベクトル、回転角度、機器ＩＤ、機器記号、機器幅、分類コード、分類名称、機器型式番号、機器名称、機器奥行き寸法、機器高さ寸法、基礎幅寸法、基礎奥行き寸法、基礎高さ寸法、接続配管数、接続配管詳細情報がそれぞれ記述されている。

・配管：レイヤ、線種コード、線幅コード、通過点数、通過点三次元座標、配管ＩＤ、材料、用途、勾配率、勾配基準点座標、呼び径サイズ、工法がそれぞれ記述されている。

なお、配管の継手の種類、つまり継手コードは、配管の材料と用途と呼び径サイズと、工法及び、継手周りの配管の配置状態によって、前記設計ルールにより特定される。

・柱（構造体）：レイヤ、線種コード、線幅コード、配置の基準点の三次元座標、柱種別コード、縦寸法、横寸法、高さ寸法、配置の基準点に対する中心点のオフセットがそれぞれ記述されている。

・壁（構造体）：レイヤ、線種コード、線幅コード、始点の三次元座標、終点の三次元座標、壁種別コード、壁厚、中心からのオフセット、高さ寸法がそれぞれ記述されている。

・扉（構造体）：レイヤ、線種コード、線幅コード、始点の三次元座標、終点の三次元座標、扉種別コード、開き勝手コード、開き角度、中心からのオフセット、高さ寸法がそれぞれ記述されている。

（２−２）第一展開処理部
第一展開処理部１９では、展開処理区分判定部１８で振り分けられた前記属性情報を、前記設計ルールを用いずに、所定のデータ形式（例えばＶＲＭＬ形式など）に展開処理する。

例えば、単にデータの記述方法を変更するのみで三次元モデルを生成することが可能な、線分や円弧などを表す属性情報と、柱や壁や通り芯などを表す属性情報は、前記第一展開処理部１９で展開処理を行う。

（２−３）第二展開処理部
第二展開処理部２０では、展開処理区分判定部１８で振り分けられた前記属性情報を、前記設計ルールを用いて、所定のデータ形式（例えばＶＲＭＬ形式など）に展開処理する。

設計上どのような特性を持つかという情報を表現した三次元モデルに展開するために、前記設計ルールを用いなければ、膨大な情報量を属性情報に付加しておかなければならない属性情報は、前記第二展開処理部２０で展開処理を行う。例えば、設備機器や配管などがこれにあたる。

また、前記設計ルールに従って展開処理を行えば、より設計上の検討の効率があがる属性情報は、前記第二展開処理部２０で展開処理を行う。例えば、扉などがこれにあたる。

また、前記入力部１４からは入力されないが、前記設計ルールに従って付加して展開処理を行えば、より設計上の検討の効率があがる場合は、前記第二展開処理部２０で展開処理を行う。例えば、配置空間の一部または全体に所定の間隔で配置する直線などが、これにあたる。ここでいう所定の間隔とは、設備機器を据え付けるにあたって基準となる、通り芯を基準とした間隔を意味し、本実施形態例では、例えば、５００ｍｍ、１，０００ｍｍ、１，５００ｍｍ、…のように５００ｍｍ間隔で設定されるものである。また、その配置空間に配置する直線は、床面と同一の高さのみだけではなく、床から鉛直方向に、所定の間隔だけ離れた高さにも、床面と同様に配置される。また、配置空間に配置する直線は、通り芯の交点において、床に鉛直な直線と、その床に鉛直な直線に平行し、所定の間隔だけ離れた直線も含んでいる。

（２−３−１）設備機器の展開処理方法
設備機器の形状を完全に再現した三次元モデルを生成するとなると、設備機器の複雑な形状を表す図形データが必要となり、入力部１４により入力される属性情報が非常に多くなる。また、三次元モデルを生成するには、設備機器の形状をいくつかの三次元モデルとして扱えるパーツに分解処理することが必要になる。また、三次元モデルを表示する場合には、分解されたパーツそれぞれを演算処理しながら描画することになる。つまり、入力情報、展開処理、表示のための演算処理において、コンピュータ処理に非常に多くの時間がかかる。

第二展開処理部２０では、設備機器を、設備機器の外観を表現する、設備機器全体が占める空間を最小限被覆する角柱データ（以降、「設備機器外形寸法の角柱データ」と呼ぶ）と、設備機器を据え付ける基礎を表す角柱データとして、三次元モデルを生成する。ここで、設備機器を据え付ける基礎としては、コンクリート基礎や鋼材による架台などがこれにあたる。基礎が不要な設備機器については、設備機器外形寸法の角柱データのみが展開処理される。

設備機器外形寸法の角柱データには、どのような設備機器であるかが視覚的に認識できるように、設備機器の種類に応じて、前記設備機器図柄データベース２１に記憶された図柄を、設備機器外形寸法の角柱データの面ごとに割りあてる。このとき、設備機器の種類は、前記属性情報に記載された設備機器の種類を表す分類コードよって判別される。

図３は、設備機器（渦巻きポンプ）を三次元モデルに展開処理した場合の実施例である。すなわち、図３（ａ）〜（ｅ）は設備機器図柄データベース２１に記憶された設備機器の図柄で、（ａ）は背面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は上面図、（ｄ）は右側面図、（ｅ）は正面図である。図３（ｆ）は基礎を表す角柱データ３１上に載置された設備機器外形寸法の角柱データ３２の各面に設備機器の図柄を貼り付けたイメージ図である。

（２−３−２）配管の展開処理方法
配管は、どのような種類の継手により、配管を構成する部材が接合されるかという情報が施工管理において必要である。継手の情報は、正確に製作物を特定しなくても、市販のある種類の継手は、どの程度の大きさかおおよそ決定される。また、継手をシンボル化した図形データとして扱うことで、展開処理および表示のための演算処理が軽減できる。

第二展開処理部２０では、配管を、配管の中心軸を中心とした、直径が配管呼び径である円柱と、前記設計ルールから判別される、前記継手表現データベース２２に記憶された配管の継手を表現する図形データとして、三次元モデルを生成する。

また、配管を表す三次元モデルは、配管の仕様に応じた色を用いることで、視覚的に仕様が認識できる。表示する配管の色は図４に示すように、例えば、配管用途によって区別される指定の色を割りあてる。配管の仕様に応じた色は、予め前記属性情報に記載してもよく、または、前記属性情報に記載された配管の用途に応じて判別できるように、前記設計ルールに、配管の仕様と対応する色を示したデータベースを付加してもよい。

図５は、配管の直管部分を展開処理した場合の実施例を示す。すなわち、直径Ｂが配管呼び径である円柱データよりなる継手を表す図形データである。

（２−３−３）扉の展開処理方法
扉は、建築図面では、開口と扉の開閉に必要な空間で表現される。三次元モデル化する際に、扉を開いた状態で表現することで、三次元表示した際に、扉の外側から室内の様子が視覚的に認識でき、室内から扉の開口空間の位置と、大きさと、配置されている設備機器の関係が認識でき、かつ扉を開いた場合の扉位置が視覚的に認識できる。特に、室内から扉の開口が認識できることによって、設備機器を室内に搬入する、あるいは室外へ搬出する際に、設備機器が開口空間を通り抜けられるかどうかが視覚的に認識できる。また、扉を開いた場合の扉位置が視覚的に認識できることによって、扉を開いても、設備機器や配管が扉にぶつからないことが視覚的に認識できる。

第二展開処理部２０では、所定寸法の閉塞部を開閉可能な角柱データに展開し、さらに、扉が開放状態となるように、三次元モデルを生成する。

閉塞部は、壁や天井や床などを展開処理した三次元モデルの一部であり、前記処理は、扉に限定されず、天井や床および壁の開口、さらに、梁などの構造体における開口においても同様に展開処理してもよい。

図６は、扉を三次元モデルに展開処理した場合の実施例である。すなわち、図６（ａ）は上空から見下ろした様子を示し、図６（ｂ）は目線から眺めた様子を示す。

図７は本発明の最良の実施形態例に係る三次元モデル生成装置の処理手順を示すフローチャートである。すなわち、入力部１４において、属性情報のデータを読込む（ステップＳ１）。展開処理部１６を構成する展開処理区分判定部１８において、展開処理区分判定を行う（ステップＳ２）。ステップＳ２において、第一展開処理と判定された場合は、第一展開処理部１９において、展開処理される（ステップＳ３）。ステップＳ２において、第二展開処理と判定された場合は、記憶部１５よりデータを読込み（ステップＳ４）、第二展開処理部２０において、展開処理される（ステップＳ５）。ステップＳ２、または、ステップＳ５で展開処理終了後、属性情報がすべて読込まれているか、未展開図形データの有無を判定する（ステップＳ６）。ステップＳ６において、未展開図形データがある場合は、ステップＳ１にもどり、処理を続行する（ステップＳ７）。ステップＳ６において、未展開図形データがない場合は、データを出力し、終了する（ステップＳ８）。

図８は前記ステップＳ４およびステップＳ５の具体例を、設備機器、配管、扉の展開処理方法について示したフローチャートである。すなわち、設備機器の展開処理方法では、設備機器に対応する機器図柄データを特定し（ステップＳ４１）、記憶部１５の機器図柄データベース２１より設計ルールに基づいて、設備機器に対応する上面図および側面図等のデータの読込みを行う（ステップＳ４２）。次に、第二展開処理部２０は、設計ルールに基づいて、属性情報の一部を、設備機器が占める空間を最小限被覆する設備機器外形寸法の角柱データ及び、設備機器が設置される基礎を表す角柱データに展開して作成する（ステップＳ５１）。前記ステップＳ４２で読込んだ設備機器に対応する上面図および側面図等のデータを、設計ルールに基づいて、ステップＳ５１で作成した角柱データの表面に貼り付けて展開する（ステップＳ５２）。

また配管の展開処理方法では、配管に対応する継手を表現する図柄データを特定し（ステップＳ４３）、記憶部１５の継手表現データベース２２より設計ルールに基づいて、配管の継手の種別に対応した、継手を表現する図形データの読込みを行う（ステップＳ４４）。次に、第二展開処理部２０は、設計ルールに基づいて、属性情報の一部を、三次元モデルの継手を除く配管データに展開する（ステップＳ５３）。そして、前記ステップＳ４４で読込んだ配管の継手の種別に対応した、継手を表現する図形データを、設計ルールに基づいて、ステップＳ５３で作成した三次元モデルの継手を除く配管データに付加して展開する（ステップＳ５４）。

また扉の展開処理方法では、記憶部１５より扉に関する設計ルールを読込む（ステップＳ４５）。次に、第二展開処理部２０は、設計ルールに基づいて、属性情報のうち、所定寸法の閉塞部を開閉可能な角柱データに置き換える（ステップＳ５５）。設計ルールに基づいて、ステップＳ５５で置き換えた開閉可能な角柱データを開いた状態に移動して展開する（ステップＳ５６）。

図９は本発明の最良の実施形態例に係る三次元モデル作成装置において出力される三次元モデルを表示した例であり、（ａ）は配置空間を上部から表示した場合、（ｂ）は配置空間を斜めから表示した場合、（ｃ）は配置空間を人の視点（高さ１．５ｍ）から表示した場合である。

尚、前記各実施形態例における三次元モデル作成方法は、具体的にはパソコン等のコンピュータにより、予め所定の三次元モデル作成プログラムに基づいて実行される。前記三次元モデル作成プログラムはＣＤ等の所定のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録することができる。

すなわち、前記三次元モデル作成プログラムは、設備機器や構造体を特徴付ける属性情報に基づいて、配置空間上に、設備機器や構造体の三次元モデルを生成する処理をコンピュータに実行させるための三次元モデル生成プログラムであって、記憶部に、配管設計または配置設計時の固有の設計ルールを記憶する手順、前記記憶部に記憶された設計ルールを用いて、設備機器や構造体を特徴付ける属性情報を三次元モデルに展開する手順をコンピュータに実行させるためのものである。

なお、本発明は、上記実施形態例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態例に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態例に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。例えば、配管の展開処理方法と同様の方法で、ダクトを展開処理する方法を展開処理部に付加しても良い。また、上記実施形態例では、設備機器の三次元モデルを生成するために、属性情報のうち、設備機器に相当する部分の情報を、設備機器が占める空間を最小限被覆する角柱データへ展開しているが、ここで展開される三次元モデルは角柱データに限定されない。配置空間における設備機器や構造体の配管・配置に関する施工状況確認のために十分な精度の臨場感を有し、なおかつ、属性情報量が過度に増大せず、また、展開処理や表示・出力のための演算処理負荷が過度にかからない範囲内であれば、三次元モデルとして、角柱データの他に、例えば、円柱データ、角錐データ、円錐データ、球データ、多面体データなどの立体データ、あるいは、それらを適宜組み合わせた立体データを用いても良い。

本発明の実施形態例に係る三次元モデル生成装置の構成を表す機能ブロック図である。 本発明の実施形態例に係る継手表現データベースに記憶された、フランジ継手を表現するために用いる図形データの例を示す図である。 本発明の実施形態例に係る設備機器を三次元モデルに展開処理した場合の例を示すディスプレイ上に表示した中間調画像である。 本発明の実施形態例に係る配管用途別の指定色を示す説明図である。 本発明の実施形態例に係る配管の直管部分を展開処理した場合の例を示す構成説明図である。 本発明の実施形態例に係る扉を三次元モデルに展開処理した場合の例を示すディスプレイ上に表示した中間調画像である。 本発明の最良の実施形態例に係る三次元モデル生成装置の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の最良の実施形態例に係る三次元モデル生成装置の処理手順の具体例を示すフローチャートである。 本発明の最良の実施形態例に係る三次元モデル生成装置において出力される三次元モデルをディスプレイ上に表示した一例を示す中間調画像である。

符号の説明

１１…三次元モデル生成装置、１２…データ入出力部、１３…ユーザ・インターフェイス、１４…入力部、１５…記憶部、１６…展開処理部、１７…出力部、１８…展開処理区分判定部、１９…第一展開処理部、２０…第二展開処理部、２１…設備機器図柄データベース、２２…継手表現データベース。

Claims (10)

1. 設備機器や構造体を特徴付ける属性情報に基づいて、配置空間上に、設備機器や構造体の三次元モデルを生成する装置であって、
   配管設計または配置設計時の固有の設計ルールを記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶された設計ルールを用いて、設備機器や構造体を特徴付ける属性情報を三次元モデルに展開する展開処理部と
   を少なくとも備えることを特徴とする三次元モデル生成装置。
2. 請求項１に記載の三次元モデル生成装置において、
   前記展開処理部は、前記設計ルールに基づいて、前記属性情報の一部を、設備機器が占める空間を最小限被覆する角柱データ、または、設備機器が占める空間を最小限被覆する角柱データと設備機器が設置される基礎を表す角柱データに展開することを特徴とする三次元モデル生成装置。
3. 請求項２に記載の三次元モデル生成装置において、
   前記記憶部は、前記設計ルールの一つとして、設備機器の種別毎の上面図および側面図が記憶された設備機器図柄データベースを有し、
   前記展開処理部は、前記設計ルールに基づいて、設備機器に対応する上面図および側面図を前記角柱データの表面に貼り付けて展開することを特徴とする三次元モデル生成装置。
4. 請求項１に記載の三次元モデル生成装置において、
   前記展開処理部は、前記設計ルールに基づいて、前記属性情報の一部を、設備機器が占める空間を最小限被覆する立体データに展開することを特徴とする三次元モデル生成装置。
5. 請求項１、２、３又は４に記載の三次元モデル生成装置において、
   前記記憶部は、前記設計ルールの一つとして、配管の継手の種別毎の、継手を表現する図形データが記憶された継手表現データベースを有し、
   前記展開処理部は、前記設計ルールに基づいて、前記属性情報の一部を、配管の継手の種別に対応した、継手を表現する図形データに展開することを特徴とする三次元モデル生成装置。
6. 請求項１、２、３、４又は５に記載の三次元モデル生成装置において、
   前記展開処理部は、前記設計ルールに基づいて、前記属性情報のうち、所定寸法の閉塞部を開閉可能な角柱データに展開することを特徴とする三次元モデル生成装置。
7. 請求項１、２、３、４、５又は６に記載の三次元モデル生成装置において、
   前記展開処理部は、配置空間の一部または全体に所定の間隔で直線を配置する処理を含むことを特徴とする三次元モデル生成装置。
8. 請求項１に記載の三次元モデル生成装置において、
   前記展開処理部は、前記属性情報を、前記設計ルールを用いずに、所定のデータ形式に展開処理する第一展開処理部と、
   前記設計ルールを用いて、所定のデータ形式に展開処理する第二展開処理部と
   を含んで構成されることを特徴とする三次元モデル生成装置。
9. 設備機器や構造体を特徴付ける属性情報に基づいて、配置空間上に、設備機器や構造体の三次元モデルを生成する方法であって、
   記憶部に、配管設計または配置設計時の固有の設計ルールを記憶するステップと、
   前記記憶部に記憶された設計ルールを用いて、設備機器や構造体を特徴付ける属性情報を三次元モデルに展開するステップと
   よりなることを特徴とする三次元モデル生成方法。
10. 設備機器や構造体を特徴付ける属性情報に基づいて、配置空間上に、設備機器や構造体の三次元モデルを生成する処理をコンピュータに実行させるための三次元モデル生成プログラムであって、
    記憶部に、配管設計または配置設計時の固有の設計ルールを記憶する手順、
    前記記憶部に記憶された設計ルールを用いて、設備機器や構造体を特徴付ける属性情報を三次元モデルに展開する手順
    をコンピュータに実行させるための三次元モデル生成プログラム。

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