JP2006331328A - 仮想３次元座標空間における幾何形状の自動認識方法、その３次元ｃａｄシステム及び３次元ｃａｄプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 選択する全てのオブジェクトをユーザが指定することなく一部のオブジェクトの指定で洩れなく適切に全てのオブジェクトを選択することができる３次元CADシステムを提供する。
【解決手段】 ユーザから選択された幾何形状から幾何情報を抽出し、抽出した幾何情報から適用する幾何条件を導出し、当該幾何条件を満足する幾何形状を自動検出するので、ユーザが一端幾何形状を選択すると、選択した幾何形状と一定の関係を有する幾何形状が自動的に検出され、ユーザの幾何形状の選択の負担を大幅に軽減することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、仮想３次元座標空間上に縦、横、奥行のある対象物の立体形状を描く３次元ＣＡＤシステムに関し、特に、仮想３次元座標空間上に存在する３次元モデルを構成する幾何形状の選択を容易にするＣＡＤシステムに関する。

３次元モデルは作成する手法により、ワイヤーフレームモデル、サーフェスモデル、ソリッドモデルの３種類がある。ワイヤーフレームモデルは頂点と頂点を結ぶ稜線のみで構成され面の情報を有しない。サーフェスモデルはワイヤーフレームモデルに面の情報を付加して表現する。ソリッドモデルは頂点、稜線、面及び質量等の情報を有し、現実物体に近い形状を表現する。

ワイヤーフレームモデルでは、頂点の座標と稜線の幾何情報から構成される。ワイヤーフレームモデルでの図形要素としては、点、直線・線分、円・円弧、楕円・楕円弧、円錐曲線、自由曲線等である。

サーフェスモデルでは、頂点の座標及び稜線以外に、面の情報を加えて構成される。サーフェスモデルの図形要素としては、通常平面、円筒面、円錐面、トーラス面、球面、自由曲面である。

ソリッドモデルでは、頂点の座標、稜線及び面の情報以外に、面の方向の情報を加えて構成される。ソリッドモデルを表現方法としては、CSG(Constructive Solid Geometry)、B-reps(Boundary Representation)、ボクセル、オクトリー、スイープ表現等がある。CSGでは、立方体、多角柱、球、楕円、円錐、角錐等のプリミティブを組み合せて立体を表現する。B-repsでは立体が頂点、稜線、ループ、面である図形要素がどのようにつながっているかを示す位相要素と、面、線、点である各要素が幾何学的にどのような形状をしているかを示す幾何要素とから構成される。ボクセルは立体を微小立方体の集合として表現する。オクトリーは空間を縦、横、高さに８分割しつつ、それぞれの領域に立体が完全に含まれるか否かのどちらかの状態になるまで領域分割を再帰的に行っていく。スイープ表現は平面図形を平行移動したり、回転したりして立体を定義する。

ユーザは３次元CADシステム上で立体物を形成するためには、プリミティブを組み合せて形成する他、押し出し、回転、ロフト（スキニング）、スイープを使用して形成することができる。立体物に対する編集としては、面取り、フィレット、シェル化、オフセット、移動、スケール等がある。

曲線を作成する場合には、自由曲線であれば２点以上の任意の制御点を指定し、指定した順に補間して曲線を作成したり、合成曲線であれば異なった平面上にある２つの曲線から１つの曲線を作成したり、つなぎ線であれば２本の既存曲線の端点を結ぶ曲線を作成したり、投影線であれば既存の幾何要素を指定した面上に指定した方向で投影して作成したり、境界線であればソリッドモデルや曲面の境界を取り出して作成したり、交線であれば面と面の交わる部分の交線を作成したりすることができる。

曲面を作成する場合には、押し出しであれば断面線を指定方向に平行移動した軌跡を曲面として作成したり、回転であれば断面線を軸中心に回転させた軌跡を曲面として作成したり、スイープであれば断面線を掃引線に沿って平行移動した軌跡を曲面として作成したり、ルールドであれば２本の線列の線上点同士を対応付け、それらの点を線分で結んで作成したり、バウンダリーであれば指示した線を境界とする曲面を作成したり、ロフトであれば複数の断面線を滑らかに接続し曲面を作成したり、メッシュであれば格子形状を成す線群から曲面を作成したり、オフセットであれば曲面を指定方向にオフセットして曲面を作成したりすることができる。

曲面の編集する場合には、切断であれば任意の線や曲面で曲面を切断したり、結合であれば境界線を共有する複数の曲面を結合したり、延長であれば長さを指定して曲面を延長したり、トリムであれば指定した線や曲面で曲面の一部をトリムしたり、アントリムであればトリムされた曲面から元の曲面を再構築したり、反転であれば曲面の表裏を反転し面の表裏を揃えたりすることができる。
ソリッドモデル同士、ソリッドモデルとサーフェスモデルの集合演算については、和のブーリアン演算、差のブーリアン演算、積のブーリアン演算、平面による切断、曲面による切断等がある。

従来、これら各種操作を行う場合には、ユーザが点、線、面、立体物、立体物の組み合わせ等のオブジェクトをマウス等の入力手段を用いて１つずつ指定していた。具体的には、図１９（ａ）に示す３次元モデル中の斜線で示される２つの面と６つの孔を指定する場合には、まず上に位置する平板の面を指定する（図１９（ｂ）参照）。下に位置する平板の面を指定する（図１９（ｃ）参照）。上に位置する平板の面の左側の孔を指定する（図１９（ｄ）参照）。上に位置する平板の面の真中の孔を指定する（図１９（ｅ）参照）。上に位置する平板の面の右側の孔を指定する（図１９（ｆ）参照）。下に位置する平板の面の左側の孔を指定する（図１９（ｇ）参照）。下に位置する平板の面の真中の孔を指定する（図１９（ｈ）参照）。下に位置する平板の面の右側の孔を指定する（図１９（ａ）参照）。したがって、選択するオブジェクトの回数分だけユーザがオブジェクトを指定する必要があった。

従来の３次元CADシステムは以上のように構成され、オブジェクトを選択する場合にはユーザが一つずつ指定する必要があり、昨今大規模化が進む３次元モデルにあってはユーザが所望のオブジェクトを指定するだけで相当の時間を有するという課題を有する。

また、３次元CADシステムではある表示倍率である視点からの作業ウィンドウを参照しながらオブジェクトを指定することになるが、ある視点からは見えない、見えづらいオブジェクト又はある表示倍率では見えない、見えづらいオブジェクトもあり、オブジェクトの指定洩れが生じるという課題を有する。また、この課題に起因して指定洩れを防止するためにユーザが慎重に複数の表示倍率及び複数の視点を使用してオブジェクトを指定すれば指定洩れのオブジェクトは減少する可能性があるものの、作業効率の悪さが顕著となる課題が生じる。

本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、選択する全てのオブジェクトをユーザが指定することなく一部のオブジェクトの指定で洩れなく適切に全てのオブジェクトを選択することができる３次元CADシステムを提供することを目的とする。

（１）本発明に係る仮想３次元座標空間における幾何形状の自動認識方法は、適用対象として選択された幾何形状から主となる幾何情報を抽出する工程と、当該主となる幾何情報から適用する幾何条件を導出し、当該幾何条件を選択された幾何形状に関して満足する幾何形状を自動認識する工程とを含むものである。このように本発明においては、ユーザから選択された幾何形状から幾何情報を抽出し、抽出した幾何情報から適用する幾何条件を導出し、当該幾何条件を満足する幾何形状を自動検出するので、ユーザが一端幾何形状を選択すると、選択した幾何形状と一定の関係を有する幾何形状が自動的に検出され、ユーザの幾何形状の選択の負担を大幅に軽減することができる。

（２）本発明に係る仮想３次元座標空間における幾何形状の自動認識方法は必要に応じて、適用対象として幾何形状が追加選択された場合に、追加選択された幾何形状から従となる幾何情報を抽出する工程と、当該従となる幾何情報及び前記主となる幾何情報から適用する幾何条件を導出し、始めに選択された適用対象の幾何形状及び既に自動認識した幾何条件を満足する幾何形状と追加選択された幾何形状とに関して本工程で導出した幾何条件を満足する幾何形状を自動認識する工程とを含むものである。このように本発明においては、ユーザから追加選択された幾何形状から幾何情報を抽出し、当該抽出した幾何情報と主となる幾何情報から適用する幾何条件を導出し、選択された幾何形状及び既に自動認識された幾何形状と追加選択された幾何形状とに関して導出した幾何条件を満足する幾何形状を自動認識するので、ある幾何形状と一定の関係を有する幾何形状だけでなくある幾何形状及び他の幾何形状と一定の関係を有する幾何形状が自動的に検出され、ユーザの幾何形状の選択の負担をより一層軽減することができる。

（３）本発明に係る仮想３次元座標空間における幾何形状の自動認識方法は、適用対象として選択された複数の幾何形状から主となる幾何情報を抽出する工程と、当該主となる幾何情報から適用する幾何条件を導出し、当該幾何条件を選択された幾何形状に関して満足する幾何形状を自動認識する工程とを含むものである。このように本発明においては、幾何条件を導出する場合に一の幾何形状の幾何情報だけでなく複数の幾何形状の幾何情報から幾何条件を導出するので、ユーザの選択の意図をより把握して幾何形状を選択することができ、不必要な幾何形状を含むことなくより適切な幾何形状の選択を実現することができる。

（４）本発明に係る仮想３次元座標空間における幾何形状の自動認識方法は、ユーザがパラメトリック登録を指定し、幾何形状を選択した場合に、選択された幾何形状から主となる幾何情報を抽出する工程と、当該主となる幾何情報から適用する幾何条件を導出し、当該幾何条件をパラメトリックの拘束条件とする工程と、前記導出した幾何条件を選択された幾何形状に関して満足する幾何形状を自動認識し、当該自動認識した幾何形状及び選択された幾何形状をパラメトリックの拘束対象とする工程とを含むものである。このように本発明においては、パラメトリックの拘束対象を前記自動認識方法により自動的に選択するだけでなく、選択された幾何形状と自動的に選択された幾何形状に成立する幾何条件をパラメトリックの拘束条件としており、ユーザの拘束対象の選択の負担減だけでなく、パラメトリックの拘束条件の入力負担減も実現している。

（５）本発明に係る仮想３次元座標空間における幾何形状の自動認識方法は必要に応じて、パラメトリック登録中に幾何形状が追加選択された場合に、追加選択された幾何形状から従となる幾何情報を抽出する工程と、当該従となる幾何情報及び前記主となる幾何情報から適用する幾何条件を導出し、当該幾何条件をパラメトリックの拘束条件とする工程と、始めに選択された適用対象の幾何形状及び既に自動認識した幾何条件を満足する幾何形状と追加選択された幾何形状とに関して本工程で導出した幾何条件を満足する幾何形状をパラメトリックの拘束対象とする工程とを含むものである。このように本発明においては、追加選択された幾何形状と始めに選択された幾何形状から幾何条件を導出し、当該幾何条件を満足する幾何形状を自動的に選択して拘束対象とすると共に、幾何条件自体を拘束条件とするので、選択された幾何形状と一定の関係を有する幾何形状だけでなく追加選択された幾何形状も加えた一定の関係を有する幾何形状も拘束対象とし、幾何条件自体を拘束条件とすることができ、より多くの関係を拘束条件として略自動的にパラメトリック登録することができる。

（６）本発明に係る仮想３次元座標空間における幾何形状の自動認識方法は、ユーザがオブジェクトを選択した場合に、選択したオブジェクトの幾何情報を取得する工程と、当該幾何情報から適用する幾何条件を導出し、当該幾何条件を指定されたオブジェクトに関して満足するオブジェクトを自動認識する工程と、当該自動認識したオブジェクトを選択された状態で表示手段に表示する工程とを含むものである。このように本発明においては、幾何形状に限らず、幾何形状を構成するもの、幾何形状から構成されるもの等のユーザが選択することができるオブジェクトに関して、前記自動認識をオブジェクトに対して行うことができる。

（７）本発明に係る仮想３次元座標空間における幾何形状の自動認識方法は、オブジェクトが追加選択された場合に、追加選択されたオブジェクトの幾何情報を取得する工程と、当該追加選択されたオブジェクトの幾何情報と前記始めに指定されたオブジェクトの幾何情報から適用する幾何条件を導出し、始めに指定されたオブジェクト及び既に自動認識した幾何条件を満足するオブジェクトと追加指定されたオブジェクトとに関して本工程で導出した幾何条件を満足するオブジェクトを自動認識する工程とを含むものである。このように本発明においては、追加選択されるものも幾何形状に限らず、幾何形状を構成するもの、幾何形状から構成されるもの等のユーザが選択することができるオブジェクトに関して、前記自動認識をオブジェクトに対して行うことができる。

また、上記（１）ないし（７）の仮想３次元座標空間における幾何形状の自動認識方法を適用した３次元CADシステム及び３次元CADプログラムも本発明の内容である。
これら前記の発明の概要は、本発明に必須となる特徴を列挙したものではなく、これら複数の特徴のサブコンビネーションも発明となり得る。

ここで、本発明は多くの異なる形態で実施可能である。したがって、下記の各実施形態の記載内容のみで解釈すべきではない。また、各実施形態の全体を通して同じ要素には同じ符号を付けている。
各実施形態では、主にシステムについて説明するが、所謂当業者であれば明らかな通り、本発明はコンピュータで使用可能なプログラム及び方法としても実施できる。また、本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、または、ソフトウェア及びハードウェアの実施形態で実施可能である。プログラムは、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、光記憶装置または磁気記憶装置等の任意のコンピュータ可読媒体に記録できる。さらに、プログラムはネットワークを介した他のコンピュータに記録することができる。

（本発明の第１の実施形態）
本発明の実施の形態を図に基づき説明する。図１は本実施形態に係る３次元ＣＡＤシステムの構成ブロック図である。図１に示すように本実施形態に係る３次元ＣＡＤシステムは、適用対象として選択された幾何形状から主となる幾何情報を抽出する主幾何情報抽出手段１１と、主となる幾何情報から適用する幾何条件を導出する主幾何条件判断手段１２と、幾何条件を選択された幾何形状に関して満足する幾何形状を自動認識（対象認識）する自動認識手段１３と、幾何形状が追加選択された場合に、追加選択された幾何形状から従となる幾何情報を抽出する従幾何情報抽出手段１４と、従となる幾何情報から適用する幾何条件を導出する従幾何条件判断手段１５とを備え、自動認識手段１３が始めに選択された適用対象の幾何形状及び既に自動認識した幾何条件を満足する幾何形状と追加選択された幾何形状に関して従幾何条件判断手段１５で導出した幾何条件を満足する幾何形状を自動認識（追従認識）することを特徴とするものである。本実施形態に係る３次元ＣＡＤシステムは、この特徴部の他、仮想３次元座標空間上に縦、横、奥行のある対象物の立体形状を描いたり、編集を受けたりする３次元ＣＡＤシステムの標準機能を提供するＣＡＤ標準手段２０を備える。３次元ＣＡＤシステムは、コンピュータ上に３次元ＣＡＤプログラムが読み出し可能となることで構築される。コンピュータの構成としては、プロセッサ（ＣＰＵ等）、メインメモリ４、ハードディスク５等からなるコンピュータ本体と、表示手段であるディスプレイ、入力手段３であるキーボード、マウス等からなる。

幾何形状としては、平面、円筒面、円錐面等の面がある。３次元モデルデータは対象物の構成する要素の集合である。要素はプリミティブの集合である。３次元ＣＡＤ上はプリミティブは立体であり、プリミティブ自体も幾何形状の集合である。３次元モデルデータはファイルデータであり、３次元システム上に展開されることで仮想３次元座標空間上に３次元モデルを表示することができる。この場合ファイルデータは、ハードディスク５からメインメモリ４に読み出されている。

図２は本実施形態に係る幾何条件検索テーブルの一例である。本発明の特徴となる対象認識機能をユーザが指定した場合に、幾何条件検索テーブルがメインメモリ４に形成される。幾何条件検索テーブルは、幾何形状を自動認識するためのテーブルである。基本的データ構造は配列、リスト等のデータ構造を用いて実装することができる。要素の識別ID、要素内の形状識別ID、面の識別IDを用いれば、面タイプ、面の幾何情報はメインメモリ上に読み出されている３次元モデルデータ（CADデータ）から検索することができる。

主幾何情報抽出手段１１は、選択された幾何形状に関してメインメモリ４上の３次元モデルデータから主たる幾何情報を抽出する。すなわち、選択された幾何形状を特定する情報を用いて、３次元モデルデータ中の選択された幾何形状に関する情報のうち以下の処理で必要となる情報を抽出して、メインメモリ４上の幾何条件検索テーブルの該当箇所に格納する。

幾何条件検索テーブルには、主たる幾何情報を格納する部分の他、ユーザの指定によりフラグが設定される。フラグには面一致、連結、軸一致、距離一致がある。デフォルトで面一致となっている。操作画面中の連結ボタン、軸一致ボタンを押下することで、フラグの状態が変更される。図３は本実施形態に係る操作ウィンドウの一例である。

主幾何条件判断手段１２は、主たる幾何情報が格納されている幾何条件検索テーブルを参照して幾何条件を導出する。
自動認識手段１３は、主幾何条件判断手段１２が導出した幾何条件を満たす幾何形状を検出する。
従幾何情報抽出手段１４は、追加選択された幾何形状に関してメインメモリ４上の３次元モデルデータから従たる幾何情報を抽出する。すなわち、追加選択された幾何形状を特定する情報を用いて、３次元モデルデータ中の選択された幾何形状に関する情報のうち以下の処理で必要となる情報を抽出して、メインメモリ４上の幾何条件検索テーブルの該当箇所に格納する。

従幾何条件判断手段１５は、従たる幾何情報が格納されている幾何条件検索テーブルを参照して幾何条件を導出する。
自動認識手段１３は、従幾何条件判断手段１５が導出した幾何条件を満たす幾何形状を検出する。
CAD標準手段２０は、ユーザの３次元モデルデータのファイルを指定したシステム起動の指示により、３次元モデルデータを読み込んで３次元モデルを表示手段２に表示させたり、表示した３次元モデルに対する編集操作を受けて編集操作に応じた３次元モデルの表示変更及び３次元モデルデータの変更を実現している。CAD標準手段２０は周知技術であり、当業者は適宜設計を行い実施可能であるので、ここでは詳細は省略する。

図４は本実施形態の処理の流れの一例を示したフローチャートである。本実施形態では、処理はユーザが図３の要素内ボタン、全体ボタンを押下して対象認識機能を有効にし、必要に応じて図３の軸一致ボタン、連結ボタンを押下し、幾何形状を選択することをトリガとして実際のプロセスに移行する。すなわち、イベントドリブンで幾何形状の選択というイベントに対して、基本ソフトウェア（OS）を介してCAD標準手段２０が選択された幾何形状を特定する。

主幾何情報抽出手段１１が特定されている幾何形状を特定する要素識別ID、要素内形状識別ID及び面識別IDを取得し、幾何条件検索テーブルの該当箇所に格納する（ステップ１０１）。主幾何情報抽出手段１１がメインメモリ上に読み出されているモデルデータから特定されている幾何形状に関する幾何情報を取得し、幾何条件検索テーブルの該当箇所に格納する（ステップ１０２）。また、主幾何情報抽出手段１１が幾何情報だけでなくユーザが指定したオプションに関する情報を取得し、オプションの指定状態に合わせて幾何条件検索テーブルのフラグを設定する。検索条件管理テーブルの検索条件管理の面一致のフラグがデフォルトで立っている。図３の連結ボタンを押下することで面一致のフラグが下り、連結のフラグが立つ。図３の軸一致ボタンを押下することで面一致のフラグが下り、軸一致のフラグが立つ。連結ボタン及び軸一致ボタンの両方を押下することで面一致のフラグが下り、連結のフラグ及び軸一致のフラグが立つ。距離一致のフラグは、距離一致が一の幾何形状のみで幾何形状を自動認識することができないので、追従認識時に有効となるようにしている。

主幾何条件判断手段１２が幾何条件検索テーブルを参照し、選択された幾何形状が平面か否かを判断する（ステップ１１１）。主幾何条件判断手段１２が平面であると判断した場合には、定義済み処理である平面処理（ステップ２００）に進む。主幾何条件判断手段１２が平面でないと判断した場合には、面が円筒面又は円錐面であるか否かを判断する（ステップ１１２）。主幾何条件判断手段１２が円筒面又は円錐面であると判断した場合には、定義済み処理である円筒面処理（ステップ３００）に進む。主幾何条件判断手段１２が円筒面又は円錐面でないと判断した場合には、通常選択になる。通常選択とは、対象認識機能及び追従認識機能が有効となっていない選択であり、選択された幾何形状、幾何形状を含む要素又は部分要素のみが選択されることになる。また、通常選択になると処理がCAD標準手段２０に移る。

面処理（ステップ２００。図５参照。）について次に説明する。主幾何条件判断手段１２が面フラグのみが立っているか否かを判断する（ステップ２０１）。主幾何条件判断手段１２が面フラグ以外のフラグも立っていると判断した場合には、通常選択になる。主幾何条件判断手段１２が面フラグのみが立っていると判断した場合には、自動認識手段１３が選択された面に対して微小な厚みを持たせ面と同一方向に無限大である検出用ボックスを仮想的に生成する（ステップ２１１）。図６（ａ）の点線で形成される長方体が検出用ボックスの例示である。ただし、図示の便宜上、面と同一方向へは無限大に検出用ボックスを図画していない。自動認識手段１３が生成した検出用ボックスと重なっている要素を検出し、検出された要素を候補要素とする（ステップ２１２）。立体物と立体物とが重なるか否かを検出する技術は周知であり、当業者は適宜設計を行い実施可能であるので、ここでは詳細は省略する。自動認識手段１３が検出した候補要素のうち選択された面と平行で且つ同一の点を通過する面を有する要素に限定する（ステップ２１３）。ここで、ステップ２１２を経ずに全ての要素に対してステップ２１３の処理を行うこともできる。自動認識手段１３がステップ２１３で限定された要素を幾何条件検索テーブルの基準幾何情報管理と対応付いた検索データ管理に格納する（ステップ２１４）。自動認識手段１３が限定された要素をCAD標準手段２０に渡す（ステップ２１５）。

ステップ２１５後、CAD標準手段２０に処理が移行し、CAD標準手段２０が選択された要素と限定された要素とからなる対象要素を選択された状態で表示手段２に表示する。ユーザは選択状態となっている対象要素に対して移動等の編集を行うことができる。以上の処理の表示結果としては、例えば図６（ａ）に示す場合が該当する。この図６（ａ）では、ユーザが対象認識機能を有効にした状態で×（バツ）の位置を選択した場合に前記ステップ１０１ないしステップ２１５までの処理が実行され、下の斜線部分の領域の幾何形状が自動的に選択されることが示されている。

ステップ２１５後CAD標準手段２０に処理が移行するものの、ユーザが編集等の操作ではなく幾何形状を選択した場合には本発明の特徴部に処理が移行し、追従の指定があるか否かを判断する（ステップ２２１）。追従の指定の有無はユーザの指定による。これは選択には、通常選択、対象認識機能による選択、追従認識機能による選択があるためである。たとえば、対象認識機能が終了してそのまま次の幾何形状を選択した場合には追従認識機能による選択とし、対象認識機能が終了して再び要素内ボタン又は全体ボタンを押下した場合には対象認識機能による選択とすることができる。ステップ２２１で追従の指定があると判断した場合には、定義済み処理である面追従処理（ステップ２３０）に進む。ステップ２２１で追従の指定がないと判断した場合には、新たに選択された幾何形状を選択された幾何形状としてステップ１０１に進む。

面追従処理（ステップ２３０。図７参照）について次に説明する。まず、従幾何情報抽出手段１４は特定されている幾何形状を特定する要素識別ID、要素内形状識別ID及び面識別IDを取得し、幾何条件検索テーブルの追従幾何情報管理の該当箇所に格納する（ステップ２３１）。従幾何情報抽出手段１４はメインメモリ上に読み出されているモデルデータから特定されている幾何形状に関する幾何情報を取得し、幾何条件検索テーブルの追従幾何情報管理の該当箇所に格納する（ステップ２３２）。また、従幾何情報抽出手段１４は幾何情報だけでなくユーザが指定したオプションに関する情報を取得し、オプションの指定状態に合わせて幾何条件検索テーブルのフラグを設定する。従幾何条件判断手段１５は選択された幾何形状が円筒面か否かを判断する（ステップ２４１）。従幾何条件判断手段１５が円筒面でないと判断した場合には、通常検索または対象認識による選択が行われる。従幾何条件判断手段１５が円筒面であると判断した場合には、自動認識手段１３が対象認識時に選択された面を基準面としてこの基準面に微小な厚みを持たせ、面と同一方向に無限大である検出用ボックスを仮想的に生成する（ステップ２５１）。自動認識手段１３が生成した検出用ボックスを追従認識時に新たに選択された幾何形状である円筒面の中心軸まで移動させる（ステップ２５２）。図６（ｂ）の点線で形成される長方体が移動させた検出用ボックスの例示である。ただし、図示の便宜上、面と同一方向へは無限大に検出用ボックスを図画していない。自動認識手段１３が移動させた検出用ボックスと重なっている要素を検出し、検出された要素を候補要素とする（ステップ２５３）。自動認識手段１３が検出した候補要素のうち選択された要素と基準面との距離と同一距離にある要素に限定する（ステップ２５４）。自動認識手段１３が限定された要素を幾何条件検索テーブルの追従幾何情報管理と対応付いた検索データ管理に格納する（ステップ２５５）。自動認識手段１３が限定された要素をCAD標準手段２０に渡す（ステップ２５６）。

ステップ２５６後、CAD標準手段２０に処理が移行し、CAD標準手段２０が選択された幾何形状、対象認識機能により選択された幾何形状、追加選択された幾何形状及び追従認識機能により選択された幾何形状を選択された状態で表示手段２に表示する。ユーザは選択状態となっている幾何形状に対して移動等の編集を行うことができる。以上の処理の表示結果としては、例えば図６（ｂ）に示す場合が該当する。この図６（ｂ）では、ユーザが対象認識機能を実行した後に、追従認識機能を有効にした状態で×（バツ）の位置を選択した場合に前記ステップ２３１ないしステップ２５６までの処理が実行され、×の位置の孔以外の丸囲みしている孔が自動的に選択されている。

円筒面処理（ステップ３００。図８参照。）について次に説明する。主幾何条件判断手段１２が面一致指定のみか否かを判断する（ステップ３０１）。主幾何条件判断手段１２が面一致指定のみであると判断した場合には、選択された円筒面の上面に微小な厚みを持たせ、面と同一方向に無限大である検出用ボックスを仮想的に生成する（ステップステップ３１１）。図９（ａ）の点線で形成される平板状の長方体が検出用ボックスの例示である。ただし、図示の便宜上、面と同一方向へは無限大に検出用ボックスを図画していない。自動認識手段１３が生成した検出用ボックスと重なっている要素を検出し、検出された要素を候補要素とする（ステップ３１２）。自動認識手段１３が検出した候補要素のうち円筒面の上面と平行で且つ同一の点を通過する面を有する要素に限定する（ステップ３１３）。ここで、ステップ３１２を経ずに全ての要素に対してステップ３１３の処理を行うこともできる。ステップ３１３で限定された要素の中から円筒と同一の径を有する要素を選定する（ステップ３１４）。選択された円筒の中心軸に沿って高さを有し、選択された円筒の高さより若干の高さを有し微小な縦幅横幅を有する検出用ボックスを仮想的に生成する（ステップ３１５）。図９（ｂ）の点線で形成される縦長棒状の長方体が検出用ボックスの例示である。自動認識手段１３が生成した検出用ボックスと重なっている要素を検出し、検出された要素を候補要素とする（ステップ３１６）。自動認識手段１３が検出した候補要素のうち選択された円筒の中心軸と同軸で同じ点を通る中心軸を有する要素に限定する（ステップ３１７）。自動認識手段１３がステップ３１４で選定された要素とステップ３１７で限定された要素を幾何条件検索テーブルの基準幾何情報管理と対応付いた検索データ管理に格納する（ステップ３１８）。自動認識手段１３がステップ３１４で選定された要素とステップ３１７で限定された要素をCAD標準手段２０に渡す（ステップ３１９）。

ステップ３１９後、CAD標準手段２０に処理が移行し、CAD標準手段２０が選択された要素と限定された要素とからなる対象要素を選択された状態で表示手段２に表示する。ユーザは選択状態となっている対象要素に対して移動等の編集を行うことができる。以上の処理の表示結果としては、例えば図９（ａ）（ｂ）に示す場合が該当する。この図９（ａ）では、ユーザが対象認識機能を有効にした状態で×（バツ）の位置を選択した場合に前記ステップ１０１ないしステップ３１９までの処理が実行され、×の位置の孔以外の丸囲みしている孔が自動的に選択されている。この図９（ｂ）では、ユーザが対象認識機能を有効にした状態で×（バツ）の位置を選択した場合に前記ステップ１０１ないしステップ３１９までの処理が実行され、×の位置の円筒以外の斜線部分の孔が自動的に選択されている。

前記ステップ３０１で主幾何条件判断手段１２が面一致指定のみでないと判断した場合には、主幾何条件判断手段１２が連結指定のみであるか否かを判断する（ステップ３０２）。主幾何条件判断手段１２が連結指定のみであると判断した場合には、選択された円筒の中心軸に沿って高さを有し、選択された円筒の高さより若干の高さを有し微小な縦幅横幅を有する検出用ボックスを仮想的に生成する（ステップ３２１）。図１０（ａ）には検出用ボックスを示していないが、×の位置の縦長の菅の中心軸を一点鎖線で示している。検出用ボックスはこの一点鎖線を包含するものである。自動認識手段１３が生成した検出用ボックスと重なっている要素を検出し、検出された要素を候補要素とする（ステップ３２２）。自動認識手段１３が検出した候補要素のうち円筒の中心軸の線分と交点を有する要素に限定する（ステップ３２３）。自動認識手段１３がステップ３２３で限定された要素がないか否かを判断する（ステップ３２４）。自動認識手段１３が限定された要素がないと判断した場合にはステップ３１９に進む。自動認識手段１３が限定された要素があると判断した場合にはステップ３２３で限定された要素を幾何条件検索テーブルの検索データ管理に格納する（ステップ３２５）。自動認識手段１３はステップ３２３で限定された要素を選択された要素とし（ステップ３２６）、ステップ３２１へ戻る。こうしてステップ３２１からステップ３２６を繰り返し処理することで選択された要素に連結する要素を次々と認識することができる。同一面にある要素を検出する場合と異なり連結している対象を見つけるためにはまず選択された要素に対して連結している要素を検出し、次々と見つける必要がある。

ステップ３１９後、CAD標準手段２０に処理が移行し、CAD標準手段２０が限定された要素とからなる対象要素を選択された状態で表示手段２に表示する。ユーザは選択状態となっている対象要素に対して移動等の編集を行うことができる。以上の処理の表示結果としては、例えば図１０（ａ）に示す場合が該当する。この図１０（ａ）では、ユーザが対象認識機能を有効にした状態で×（バツ）の位置を選択した場合に前記ステップ１０１ないしステップ３１９までの処理が実行され、連結する斜線部分の領域の幾何形状が自動的に選択されることが示されている。

前記ステップ３０２で主幾何条件判断手段１３が連結指定のみでないと判断した場合には、主幾何条件判断手段１３が軸指定のみであるか否かを判断する（ステップ３０３）。主幾何条件判断手段１３が軸指定のみであると判断した場合には、選択された円筒の中心軸に沿って高さを有し、微小な縦幅横幅を有し軸方向に無限大の検出用ボックスを仮想的に生成する（ステップ３３１）。図１０（ｂ）の点線で形成される縦長棒状の長方体が検出用ボックスの例示である。ただし、図示の便宜上、軸方向へは無限大に検出用ボックスを図画していない。自動認識手段１３が生成した検出用ボックスと重なっている要素を検出し、検出された要素を候補要素とする（ステップ３３２）。自動認識手段１３が検出した候補要素のうち選択された円筒の中心軸と同軸方向で且つ同じ点を通る中心軸を有する要素に限定し（ステップ３３３）、ステップ３１８に進む。

ステップ３１９後、CAD標準手段２０に処理が移行し、CAD標準手段２０が選択された要素と格納された要素とからなる対象要素を選択された状態で表示手段２に表示する。ユーザは選択状態となっている対象要素に対して移動等の編集を行うことができる。以上の処理の表示結果としては、例えば図１０（ｂ）に示す場合が該当する。この図１０（ｂ）では、ユーザが対象認識機能を有効にした状態で×（バツ）の位置を選択した場合に前記ステップ１０１ないしステップ３１９までの処理が実行され、斜線部分の領域の幾何形状が自動的に選択されることが示されている。

前記ステップ３０３で主幾何条件判断手段１３が軸指定のみでないと判断した場合には、主幾何条件判断手段１３が連結指定及び軸指定のみであるか否かを判断する（ステップ３０４）。主幾何条件判断手段１３が連結指定及び軸指定のみでないと判断した場合には、通常選択になる。主幾何条件判断手段１３が連結指定及び軸指定のみであると判断した場合には、選択された円筒の中心軸に沿って高さを有し、選択された円筒の高さより若干の高さを有し微小な縦幅横幅を有する検出用ボックスを仮想的に生成する（ステップ３４１）。図１１（ａ）には検出用ボックスを示していないが、×の位置の縦長の菅の中心軸を一点鎖線で示している。検出用ボックスはこの一点鎖線を包含するものである。自動認識手段１３が生成した検出用ボックスと重なっている要素を検出し、検出された要素を候補要素とする（ステップ３４２）。自動認識手段１３が検出した候補要素のうち円筒の中心軸の線分と交点を有する要素に限定する（ステップ３４３）。さらに、自動認識手段１３が限定した要素中選択された要素と同一の径を有する要素に選定する（ステップ３４４）。自動認識手段１３がステップ３４４で選定された要素がないか否かを判断する（ステップ３４５）。自動認識手段１３が選定された要素がないと判断した場合にはステップ３１９に進む。自動認識手段１３が選定された要素があると判断した場合にはステップ３４４で選定された要素を幾何条件検索テーブルの検索データ管理に格納する（ステップ３４６）。自動認識手段１３はステップ３４４で選定された要素を選択された要素とし（ステップ３４７）、ステップ３４１へ戻る。こうしてステップ３４１からステップ３４７を繰り返し処理することで選択された要素に連結し且つ軸が一致する要素を次々と認識することができる。

ステップ３１９後、CAD標準手段２０に処理が移行し、CAD標準手段２０が選択された要素と格納された要素とからなる対象要素を選択された状態で表示手段２に表示する。ユーザは選択状態となっている対象要素に対して移動等の編集を行うことができる。以上の処理の表示結果としては、例えば図１１（ａ）に示す場合が該当する。この図１１（ａ）では、ユーザが対象認識機能を有効にした状態で×（バツ）の位置を選択した場合に前記ステップ１０１ないしステップ３１９までの処理が実行され、連結して同径の斜線部分の領域の幾何形状が自動的に選択されることが示されている。

ステップ３１９後CAD標準手段２０に処理が移行するものの、ユーザが編集等の操作ではなく幾何形状を選択した場合には本発明の特徴部に処理が移行し、追従の指定があるか否かを判断する（ステップ３５１）。追従の指定の有無はユーザの指定による。これは選択には、通常選択、対象認識機能による選択、追従認識機能による選択があるためである。ステップ３５１で追従の指定があると判断した場合には、定義済み処理である円筒面追従処理（ステップ３６０）に進む。ステップ３５１で追従の指定がないと判断した場合には、新たに選択された幾何形状を選択された幾何形状としてステップ１０１に進む。

円筒面追従処理（ステップ３６０。図１２参照。）について次に説明する。まず、従幾何情報抽出手段１４は特定されている幾何形状を特定する要素識別ID、要素内形状識別ID及び面識別IDを取得し、幾何条件検索テーブルの追従幾何情報管理の該当箇所に格納する（ステップ３６１）。従幾何情報抽出手段１４はメインメモリ上に読み出されているモデルデータから特定されている幾何形状に関する幾何情報を取得し、幾何条件検索テーブルの追従幾何情報管理の該当箇所に格納する（ステップ３６２）。また、従幾何情報抽出手段１４は幾何情報だけでなくユーザが指定したオプションに関する情報を取得し、オプションの指定状態に合わせて幾何条件検索テーブルのフラグを設定する。従幾何条件判断手段１５は選択された幾何形状が円筒面か否かを判断する（ステップ３７１）。従幾何条件判断手段１５が円筒面でないと判断した場合には、通常検索または対象認識による選択が行われる。従幾何条件判断手段１５が円筒面であると判断した場合には、自動認識手段１３が対象認識時に選択された円筒の中心から追従認識時に選択された円筒面までの最大距離を半径とし、対象認識時に選択された円筒の中心を中心とする円柱を囲む四角柱の検出用ボックスを仮想的に生成する（ステップ３８１）。図１１（ｂ）の点線で形成される縦長棒状の長方体が検出用ボックスの例示である。自動認識手段１３が生成させた検出用ボックスと重なっている要素を検出し、検出された要素を候補要素とする（ステップ３８２）。自動認識手段１３が検出した候補要素のうち追従認識時に選択された円筒面と対象認識時に選択された円筒面との距離と同一距離にある要素に限定する（ステップ３８３）。さらに、自動認識手段１３が限定した要素の中から追従認識時に選択された要素と同一の径を有する要素に選定する（ステップ３８４）。自動認識手段１３が選定された要素を幾何条件検索テーブルの追従幾何情報管理と関連付いている検索データ管理に格納する（ステップ３８５）。自動認識手段１３が限定された要素をCAD標準手段２０に渡す（ステップ３８６）。

ステップ３８６後、CAD標準手段２０に処理が移行し、CAD標準手段２０が選択された幾何形状、追加選択された幾何形状、対象認識機能により選択された幾何形状及び追従認識機能により選択された幾何形状を選択された状態で表示手段２に表示する。ユーザは選択状態となっている幾何形状に対して移動等の編集を行うことができる。以上の処理の表示結果としては、例えば図１１（ｂ）に示す場合が該当する。この図１１（ｂ）では、ユーザが対象認識機能を有効にした選択を実行した後に、追従認識機能を有効にした状態で×（バツ）の位置を選択した場合に前記ステップ３６１ないしステップ３８６までの処理が実行され、基準面から同一距離の同じ径の丸囲みしている孔が自動的に選択されることが示されている。

次に、図１３（ｆ）に示すように斜線の幾何形状を選択する場合のユーザの操作及びシステムの処理について説明する。ユーザが×で示される平板の面を指定すると（図１３（ａ）参照）、指定された平板がCAD標準手段２０により認識され選択状態に表示手段２に表示される（図１３（ｂ）参照）。次に、ステップ１０１、ステップ１０２を経る。平面であるのでステップ２０１、ステップ２１１、ステップ２１２、ステップ２１３、ステップ２１４、ステップ２１５を経る。そして、CAD標準手段２０により下に位置する平板の指定された平板と同一平面の面が選択状態に表示手段２に表示される（図１３（ｃ）参照）。次に、ユーザが追従指定として×で示される平板の右側の孔を指定すると（図１３（ｄ）参照）、指定された孔がCAD標準手段２０により認識され選択状態に表示手段２に表示される（図１３（ｅ）参照）。追従指定有りであるのでステップ２３１、ステップ２３２、ステップ２４１、ステップ２５１、ステップ２５２、ステップ２５３、ステップ２５４、ステップ２５５、ステップ２５６を経る。そうして、CAD標準手段２０により図１３（ａ）で指定された面と図１３（ｄ）で指定された円筒面との距離と同一距離にある円筒面と、図１３（ｃ）で自動的に選択された面から前記距離と同一距離にある円筒面とを選択状態で表示手段２に表示する（図１３（ｆ）参照）。

次に、図１４（ｆ）に示すように幾何形状を選択する場合のユーザの操作及びシステムの処理について説明する。ユーザが×で示される中抜き円板の円筒面を指定すると（図１４（ａ）参照）、指定された平板がCAD標準手段２０により認識され選択状態に表示手段２に表示される（図１４（ｂ）参照）。次に、ステップ１０１、ステップ１０２を経る。円筒面でありステップ３００に進み、面フラグのみがユーザに指定されているとしてステップ３０１、ステップ３１１、ステップ３１２、ステップ３１３、ステップ３１４、ステップ３１５、ステップ３１６、ステップ３１７、ステップ３１８、ステップ３１９を経る。そして、CAD標準手段２０により下に位置する中抜き円板の指定された中抜き円板の円筒面と同一平面の面が選択状態に表示手段２に表示される（図１４（ｃ）参照）。次に、ユーザが追従指定として×で示される中抜き円板の右側の孔を指定すると（図１４（ｄ）参照）、指定された孔がCAD標準手段２０により認識され選択状態で表示手段２に表示される（図１４（ｅ）参照）。追従指定有りであるのでステップ３６１、ステップ３６２、ステップ３７１、ステップ３８１、ステップ３８２、ステップ３８３、ステップ３８４、ステップ３８５、ステップ３８６を経る。そして、CAD標準手段２０により図１４（ａ）で指定された円筒面と図１４（ｄ）で指定された円筒面との距離と同一距離にある円筒面と、図１４（ｃ）で自動的に選択された円筒面から前記距離と同一距離にある円筒面とを選択状態で表示手段２に表示する（図１４（ｆ）参照）。

このように本実施形態に係る３次元CADシステムによれば、主幾何情報抽出手段１１が選択された幾何形状から主となる幾何情報を抽出し、主幾何条件判断手段１２が主となる幾何情報から幾何条件を導出し、自動認識手段１３が導出した幾何条件を満足する要素を自動認識するので、始めに選択した要素の幾何形状から自動的に情報を抽出し、選択条件となる幾何条件を求め、かかる幾何条件を選択するという一連の処理が自動的に実施され、ユーザが選択したい要素を一つずつ入力手段を用いて選択することなく、ユーザの所望の要素を選択することができ、ユーザの負担を軽減することができる。また、仮にユーザが望まない要素が選択されている場合であっても、多数選択されている要素の中から望まない要素の選択を除外する操作を行うことでも、多くの要素は自動的に選択され、ユーザの負担の軽減に繋がる。

［要素内又は全体の指定による検出用ボックスの大きさの変化］ 本実施形態においては、ユーザは選択範囲を要素内又は全体と指定し、要素内であれば選択された要素内で対象認識による選択又は追従認識による選択を行うべく検出用ボックスを要素内の大きさ内とし、全体であれば現在作業ウィンドウに表示されている要素で対象認識による選択又は追従認識による選択を行うべく検出用ボックスを表示されている作業ウィンドウの大きさ内とすることもできる。検出用ボックスをより限定することで、より迅速に処理を完了することができる。作業ウィンドウの大きさであっても、３次元仮想空間全てを検索する必要はなくなり、見えている範囲内での処理となって迅速処理に繋がる。なお、図２の検索条件管理の検索範囲は、検索なし、要素内、画面内を示す識別番号を格納する。

［複数の幾何形状の指定による対象認識機能による選択］ 本実施形態においては、ユーザが複数の幾何形状を選択し、選択した幾何形状の幾何情報から幾何条件を導出することができ、単独の幾何形状から幾何条件を導出するのではなく、複数の幾何形状の相関から幾何条件を導出することもでき、ユーザの想定する幾何形状をより適切に自動的に選択することができる。

（本発明の第２の実施形態）
本発明の実施の形態を図に基づき説明する。図１５は本実施形態に係る３次元ＣＡＤシステムの構成ブロック図である。図１５に示すように本実施形態に係る３次元ＣＡＤシステムは、前記第１の実施形態と同様に構成され、寸法線が指定している幾何形状を検出する寸法線指定面検出手段３１と、ユーザに指定されたパラメトリックの内容を登録するパラメトリック登録手段３２と、パラメトリックの内容のパラメータ部分を変更してパラメトリック変更を実行するパラメトリック実行手段３３と備えることを異にする構成である。

従来から、形状とともに距離、方向、接続条件、フィーチャを行った手順等の形状を成立させる情報をパラメータ化し、必要に応じてパラメータを変更させて３次元モデルを完成させるパラメトリックモデルが行われてきた。この方式では、幾何形状、要素同士の関係を予め登録していくため、一端３次元モデルを組みあがった後に、想定しない変更が生じた場合には、幾何形状、要素同士の関係を改めて検討し、必要に応じてパラメトリックの内容を変更する必要がある。これに対して本実施形態では、幾何形状、要素同士の関係は３次元モデルが取り合えず組み上がるまでは予め登録することなしに、３次元モデルが組み上がった段階で必要に応じて幾何形状、要素同士の関係を登録（後付け型の条件登録）するものである。このようにすることで、３次元モデルが組み上がった段階では幾何形状、要素同士を拘束するものがなく、ある幾何形状、要素を自由に移動、伸縮等の編集をユーザが行うことができる。このような拘束がない状態としては、予め登録することなしに３次元モデルを組み上げる方法以外に、幾何形状、要素同士の関係を予め登録しながら３次元モデルを組み上げる方法であっても、データ形式を変換することでこれらの関係を失ったデータを取得することができる。

さらに、本実施形態では、パラメトリックの内容を登録した後であっても、パラメトリックの実行をユーザ指定しなければ幾何形状、要素の編集を自由に行うことができる。そうすることで、パラメトリックの内容に必要以上に拘束されることがなく、設計者の思い通りに操作することができ、総じて設計時間の短縮を図ることができる。

本実施形態の処理を次に説明する。ユーザが図３のパラメトリック登録のボタンを押下することで、パラメトリック登録手段３２がユーザがパラメトリックの内容を入力するウィンドウを表示手段２に表示する。ここでのウィンドウを利用して幾何条件（内容、パラメタ）の定義を行う。さらに、パラメトリック登録の適用対象を選択する。幾何形状である面を直接指定してもよいが、ここでは、対象認識機能を有効にしてかかる面を指定する寸法線を指定することにする（図１６（ａ）参照）。寸法線には長さ寸法線、角度寸法線、径寸法線がある。長さ寸法線、角度寸法線は通常２つの面を指定する。ユーザに指定された位置に応じてどの面をユーザが意図しているかを判断する。本実施形態では、寸法線指定面検出手段３１が、上下に面がありかかる面を指定する寸法線があった場合にこの寸法線を３分割して把握し、寸法線の上側位置をユーザが指定した場合には上の面が指定されたと判断し、寸法線の真中位置をユーザが指定した場合には上の面及び下の面が指定されたと判断し、寸法線の下側位置をユーザが指定した場合には下の面が指定されたと判断するようにしている。

図１６（ａ）のように寸法線が指定されることで、寸法線指定面検出手段３１が上に位置する平板の面を検出し、指定された面として表示手段２に斜線で示すように選択状態で表示される（図１６（ｂ）参照）。対象認識が有効となっており、指定面がユーザに指定された面として対象認識の処理が実行され、指定された面と同一平面上の下に位置する平板の面が対象認識により選択された面として表示手段２に斜線で示すように選択状態で表示される（図１６（ｃ）参照）。また、ユーザが追従認識機能を有効にして上に位置する平板の右側の孔（円筒面）を指定したとすると（図１６（ｄ）参照）、指定された円筒面が表示手段２に斜線で示すように選択状態で表示される（図１６（ｅ）参照）。追従認識の処理が実行され、始めに指定された面と追従認識時に指定された円筒面との距離と等しい円筒面及び対象認識機能により選択された面と前記同一距離の円筒面が表示手段２に斜線で示すように選択状態で表示される（図１６（ｆ）参照）。また、ユーザが軸一致を指定して連続して対象認識機能を有効にして上に位置する平板及び下に位置する平板とを貫通する円柱を指定すると（図１７（ａ）参照）、指定された円柱が表示手段２に斜線で示すように選択状態で表示される（図１７（ｂ）参照）。対象認識の処理の実行により同軸上の要素が選択され、表示手段２に斜線で示すように選択状態で表示される（図１７（ｃ）参照）。この状態でユーザがパラメータの内容をパラメトリック登録画面で入力することで、例えば、対象認識時に指定した面及びこの面と同一平面上にあり対象認識機能により選択された面からの同一距離を維持するパラメータの内容を入力する。通常であればある面と他の面とが同一平面上にあるというパラメトリック登録を行い、別途選択された面からある１つの円筒面までの距離をパラメータとしてパラメトリック登録を円筒面分行うが、本実施形態では一まとめに複数の面、円筒面が選択されるので、この選択に応じて同じ拘束条件の場合にはまとめてパラメトリック登録を行う。具体的には、図１７の例では、平面と平面とが同一平面にあるというパラメトリック登録と、平面から円筒面までの距離が所定距離であるというパラメトリック登録を行う。パラメトリック登録に用いるテーブル構造の一例として図１８に示すものがある。１つのパラメトリック登録に対して１つの条件定義テーブルが対応するので、１つのパラメトリック登録に対して複数の追従データが対応することになる。この追従データは要素の識別ID、要素内の形状識別ID、面の識別ID、フラグの属性を有する。したがって、図３で示した検索データ管理と同じ属性を有している。そうすることで、自動的に選択された幾何形状をそのままパラメトリック登録の拘束対象に用いることができる。

次に、これらのパラメータの内容を指定して実行する場合には、パラメータ実行手段３３により前記面と円筒面との距離は保持されたまま、例えば、上の平板と下の平板の幅を変更することができる（図１７（ｄ）（ｅ）参照）。ここで、パラメータの内容を指定してパラメトリック実行することなく、上の平板と下の平板の幅を変更した場合には、前記面と円筒面との距離は保持されず平板の幅が変更されることとなり、編集の自由度も失われない。

このように本実施形態においては、対象認識機能及び追従認識機能を用いてパラメトリック登録の適用対象を選択し、一つのパラメトリック登録に対して複数の幾何形状を関連付けているため、ユーザの対象選択の負担が軽減されるだけでなく、パラメトリック登録も１つで済み複数のパラメトリック登録が不要となってユーザの負担が軽減されている。

［幾何条件の拘束条件としての適用］ 本実施形態では拘束条件は別途ユーザが入力する方法を説明したが、対象認識及び追従認識する過程で幾何条件が導出されており、パラメトリック登録時の拘束条件として幾何条件を適用してパラメトリック登録をすることもでき、ユーザが拘束条件の指定を省くことができる。また、幾何条件が複数ある場合にはプルダウンメニュー等で選択可能に表示することでも、ユーザの労力を省くことができる。

（その他の実施形態）
［領域指定内での自動選択］ 前記各実施形態において、幾何形状を選択する場合には全体又は要素内を指定することができたが、さらに、ユーザが作業ウィンドウ中をマウスで矩形領域指定を行ってその指定領域内で対象認識による選択、追従認識による選択を行うこともできる。通常３次元CADにおいては矩形領域指定を行うことはできないが、例えば、作用ウィンドウのスクリーン上を矩形選択できるとし、奥行き無限大として矩形領域指定を行うことができる。

［自動選択の制限］ 前記各実施形態においては、自動的に選択される幾何形状の数を制限していないが制限することもでき、システムへの過大な負荷を避けることができる。また、このように幾何形状の数を制限した場合に検出された幾何形状の数が閾値を超えたとき、適用可能な幾何条件が複数合った場合に他の幾何条件に自動的に切り換えることもできる。

［幾何条件以外の自動選択］ 前記各実施形態においては、選択される対象として幾何形状としたが、図形要素、プリミティブ、要素、部品、アセンブリをユーザに選択される対象とし、図形要素、プリミティブ、要素、部品、ユニット、アセンブリを自動的に選択される対象とすることもできる。この場合に、図形要素をユーザに選択された場合には自動的に選択される対象として図形要素、プリミティブをユーザに選択された場合には自動的に選択される対象としてプリミティブ、要素をユーザに選択された場合には自動的に選択される対象として要素、部品をユーザに選択された場合には自動的に選択される対象として部品、ユニットをユーザに選択された場合には自動的に選択される対象としてユニット、アセンブリをユーザに選択された場合には自動的に選択される対象としてアセンブリとすることもできる。すなわちオブジェクトの階層レベルに応じた自動選択を実現することもできる。

［面一致、軸一致、連結、距離一致］ 前記各実施形態では平板に対する面一致の対象認識、平板に対する距離一致の追従認識、円筒面に対する面一致の対象認識、円筒面に対する軸一致の対象認識、円筒面に対する連結の対象認識、円筒面に対する距離一致の追従認識の例を説明したが、これらは例示であって他の幾何形状に対して他の関係を適用することもできる。

以上の前記各実施形態により本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は実施形態に記載の範囲には限定されず、これら各実施形態に多様な変更又は改良を加えることが可能である。そして、かような変更又は改良を加えた実施の形態も本発明の技術的範囲に含まれる。このことは、特許請求の範囲及び課題を解決する手段からも明らかなことである。

［付記］ 上記実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１） コンピュータが適用対象として選択された幾何形状から主となる幾何情報を抽出する工程と、コンピュータが当該主となる幾何情報から適用する幾何条件を導出する工程と、コンピュータが当該幾何条件を選択された幾何形状に関して満足する幾何形状を自動認識する工程とを含む仮想３次元座標空間における幾何形状の自動認識方法。

（付記２） コンピュータが適用対象として幾何形状が追加選択された場合に、追加選択された幾何形状から従となる幾何情報を抽出する工程と、コンピュータが当該従となる幾何情報及び前記主となる幾何情報から適用する幾何条件を導出する工程と、コンピュータが始めに選択された適用対象の幾何形状及び既に自動認識した幾何条件を満足する幾何形状と追加選択された幾何形状とに関して導出した幾何条件を満足する幾何形状を自動認識する工程とを含む
前記付記１に記載の仮想３次元座標空間における幾何形状の自動認識方法。

（付記３） コンピュータが適用対象として選択された複数の幾何形状から主となる幾何情報を抽出する工程と、コンピュータが当該主となる幾何情報から適用する幾何条件を導出する工程と、コンピュータが当該幾何条件を選択された幾何形状に関して満足する幾何形状を自動認識する工程とを含む仮想３次元座標空間における幾何形状の自動認識方法。

（付記４） コンピュータがユーザがパラメトリック登録を指定し、幾何形状を選択した場合に、選択された幾何形状から主となる幾何情報を抽出する工程と、コンピュータが当該主となる幾何情報から適用する幾何条件を導出する工程と、コンピュータが当該幾何条件をパラメトリックの拘束条件とする工程と、コンピュータが前記導出した幾何条件を選択された幾何形状に関して満足する幾何形状を自動認識し、当該自動認識した幾何形状及び選択された幾何形状をパラメトリックの拘束対象とする工程とを含む仮想３次元座標空間における幾何形状の自動認識方法。

（付記５） コンピュータがパラメトリック登録中に幾何形状が追加選択された場合に、追加選択された幾何形状から従となる幾何情報を抽出する工程と、コンピュータが当該従となる幾何情報及び前記主となる幾何情報から適用する幾何条件を導出する工程と、コンピュータが当該幾何条件をパラメトリックの拘束条件とする工程と、コンピュータが始めに選択された適用対象の幾何形状及び既に自動認識した幾何条件を満足する幾何形状と追加選択された幾何形状とに関して導出した幾何条件を満足する幾何形状をパラメトリックの拘束対象とする工程とを含む
前記付記４に記載の仮想３次元座標空間における幾何形状の自動認識方法。

（付記６） コンピュータがユーザがオブジェクトを選択した場合に、選択したオブジェクトの幾何情報を取得する工程と、コンピュータが当該幾何情報から適用する幾何条件を導出する工程と、コンピュータが当該幾何条件を選択されたオブジェクトに関して満足するオブジェクトを自動認識する工程とを含む仮想３次元座標空間における幾何形状の自動認識方法。

（付記７） コンピュータがオブジェクトが追加選択された場合に、追加選択されたオブジェクトの幾何情報を取得する工程と、コンピュータが当該追加選択されたオブジェクトの幾何情報と前記始めに指定されたオブジェクトの幾何情報から適用する幾何条件を導出する工程と、コンピュータが始めに選択されたオブジェクト及び既に自動認識した幾何条件を満足するオブジェクトと追加選択されたオブジェクトとに関して導出した幾何条件を満足するオブジェクトを自動認識する工程とを含む
前記付記６に記載の仮想３次元座標空間における幾何形状の自動認識方法。

（付記８） 適用対象として選択された幾何形状から主となる幾何情報を抽出する手段と、当該主となる幾何情報から適用する幾何条件を導出する手段と、当該幾何条件を選択された幾何形状に関して満足する幾何形状を自動認識する手段とを備える３次元CADシステム。

（付記９） 適用対象として幾何形状が追加選択された場合に、追加選択された幾何形状から従となる幾何情報を抽出する手段と、当該従となる幾何情報及び前記主となる幾何情報から適用する幾何条件を導出する手段と、始めに選択された適用対象の幾何形状及び既に自動認識した幾何条件を満足する幾何形状と追加選択された幾何形状とに関して導出した幾何条件を満足する幾何形状を自動認識する手段とを備える
前記付記８に記載の３次元CADシステム。

（付記１０） 適用対象として選択された複数の幾何形状から主となる幾何情報を抽出する手段と、当該主となる幾何情報から適用する幾何条件を導出する手段と、当該幾何条件を選択された幾何形状に関して満足する幾何形状を自動認識する手段とを備える３次元CADシステム。

（付記１１） ユーザがパラメトリック登録を指定し、幾何形状を選択した場合に、選択された幾何形状から主となる幾何情報を抽出する手段と、当該主となる幾何情報から適用する幾何条件を導出する手段と、当該幾何条件をパラメトリックの拘束条件とする手段と、前記導出した幾何条件を選択された幾何形状に関して満足する幾何形状を自動認識し、当該自動認識した幾何形状及び選択された幾何形状をパラメトリックの拘束対象とする手段とを備える３次元CADシステム。

（付記１２） パラメトリック登録中に幾何形状が追加選択された場合に、追加選択された幾何形状から従となる幾何情報を抽出する手段と、当該従となる幾何情報及び前記主となる幾何情報から適用する幾何条件を導出する手段と、当該幾何条件をパラメトリックの拘束条件とする手段と、始めに選択された適用対象の幾何形状及び既に自動認識した幾何条件を満足する幾何形状と追加選択された幾何形状とに関して導出した幾何条件を満足する幾何形状をパラメトリックの拘束対象とする手段とを備える
前記付記１１に記載の３次元CADシステム。

（付記１３） ユーザがオブジェクトを選択した場合に、選択したオブジェクトの幾何情報を取得する手段と、当該幾何情報から適用する幾何条件を導出する手段と、当該幾何条件を選択されたオブジェクトに関して満足するオブジェクトを自動認識する手段とを備える３次元CADシステム。

（付記１４） オブジェクトが追加選択された場合に、追加選択されたオブジェクトの幾何情報を取得する手段と、当該追加選択されたオブジェクトの幾何情報と前記始めに選択されたオブジェクトの幾何情報から適用する幾何条件を導出する手段と、始めに選択されたオブジェクト及び既に自動認識した幾何条件を満足するオブジェクトと追加選択されたオブジェクトとに関して導出した幾何条件を満足するオブジェクトを自動認識する手段とを備える
前記付記１３に記載の３次元CADシステム。

（付記１５） コンピュータに、適用対象として選択された幾何形状から主となる幾何情報を抽出する手順と、当該主となる幾何情報から適用する幾何条件を導出し、当該幾何条件を選択された幾何形状に関して満足する幾何形状を自動認識する手順を実行させるための３次元CADプログラム。

本発明の第１の実施形態に係る３次元CADシステムの構成ブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る３次元CADシステムの幾何条件検索テーブル構造図である。 本発明の第１の実施形態に係る３次元CADシステムの操作ウィンドウの一例である。 本発明の第１の実施形態の対象認識の処理の流れの一例を示したフローチャートである。 本発明の第１の実施形態の平面処理の流れをより詳細に示したフローチャートである。 本発明の第１の実施形態の平面の面一致及び平面の距離一致の具体説明図である。 本発明の第１の実施形態の平面追従処理の流れをより詳細に示したフローチャートである。 本発明の第１の実施形態の円筒面処理の流れをより詳細に示したフローチャートである。 本発明の第１の実施形態の円筒面の面一致の具体説明図である。 本発明の第１の実施形態の円筒面の連結及び軸一致の具体説明図である。 本発明の第１の実施形態の円筒面の連結一致且つ軸一致並びに円筒面の距離一致の具体説明図である。 本発明の第１の実施形態の円筒面追従処理の流れをより詳細に示したフローチャートである。 本発明の第１の実施形態の平面の面一致及び平面の距離一致の一連の表示説明図である。 本発明の第１の実施形態の円筒面の面一致及び円筒面の距離一致の一連の表示説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る３次元CADシステムの構成ブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係るパラメトリック登録の表示説明図である。 本発明の第２の実施形態に係るパラメトリック登録の表示説明図である。 本発明の第２の実施形態に係るパラメトリック登録に用いるテーブル構造の一例である。 背景技術となる幾何形状の選択の一連の表示説明図である。

符号の説明

１ コンピュータ本体
２ 表示手段
３ 入力手段
４ メインメモリ
５ ハードディスク
１１ 主幾何情報抽出手段
１２ 主幾何条件判断手段
１３ 自動認識手段
１４ 従幾何情報抽出手段
１５ 従幾何条件判断手段
２０ CAD標準手段
３１ 寸法線指定面検出手段
３２ パラメトリック登録手段
３３ パラメトリック実行手段

Claims (15)

1. コンピュータに、適用対象として選択された幾何形状から主となる幾何情報を抽出する手順と、当該主となる幾何情報から適用する幾何条件を導出する手順と、当該幾何条件を選択された幾何形状に関して満足する幾何形状を自動認識する手順を実行させるための３次元CADプログラム。
2. コンピュータに、適用対象として幾何形状が追加選択された場合に、追加選択された幾何形状から従となる幾何情報を抽出する手順と、当該従となる幾何情報及び前記主となる幾何情報から適用する幾何条件を導出する手順と、始めに選択された適用対象の幾何形状及び既に自動認識した幾何条件を満足する幾何形状と追加選択された幾何形状とに関して導出した幾何条件を満足する幾何形状を自動認識する手順をさらに実行させるための
   前記請求項１に記載の３次元CADプログラム。
3. コンピュータに、適用対象として選択された複数の幾何形状から主となる幾何情報を抽出する手順と、当該主となる幾何情報から適用する幾何条件を導出する手順と、当該幾何条件を選択された幾何形状に関して満足する幾何形状を自動認識する手順を実行させるための３次元CADプログラム。
4. コンピュータに、ユーザがパラメトリック登録を指定し、幾何形状を選択した場合に、選択された幾何形状から主となる幾何情報を抽出する手順と、当該主となる幾何情報から適用する幾何条件を導出する手順と、当該幾何条件をパラメトリックの拘束条件とする手順と、前記導出した幾何条件を選択された幾何形状に関して満足する幾何形状を自動認識し、当該自動認識した幾何形状及び選択された幾何形状をパラメトリックの拘束対象とする手順を実行させるための３次元CADプログラム。
5. コンピュータに、パラメトリック登録中に幾何形状が追加選択された場合に、追加選択された幾何形状から従となる幾何情報を抽出する手順と、当該従となる幾何情報及び前記主となる幾何情報から適用する幾何条件を導出する手順と、当該幾何条件をパラメトリックの拘束条件とする手順と、始めに選択された適用対象の幾何形状及び既に自動認識した幾何条件を満足する幾何形状と追加選択された幾何形状とに関して導出した幾何条件を満足する幾何形状をパラメトリックの拘束対象とする手順をさらに実行させるための
   前記請求項４に記載の３次元CADプログラム。
6. コンピュータに、ユーザがオブジェクトを選択した場合に、選択したオブジェクトの幾何情報を取得する手順と、当該幾何情報から適用する幾何条件を導出する手順と、当該幾何条件を選択されたオブジェクトに関して満足するオブジェクトを自動認識する手順を実行させるための３次元CADプログラム。
7. コンピュータに、オブジェクトが追加選択された場合に、追加選択されたオブジェクトの幾何情報を取得する手順と、当該追加選択されたオブジェクトの幾何情報と前記始めに選択されたオブジェクトの幾何情報から適用する幾何条件を導出する手順と、始めに選択されたオブジェクト及び既に自動認識した幾何条件を満足するオブジェクトと追加選択されたオブジェクトとに関して導出した幾何条件を満足するオブジェクトを自動認識する手順をさらに実行させるための
   前記請求項６に記載の３次元CADプログラム。
8. 適用対象として選択された幾何形状から主となる幾何情報を抽出する手段と、当該主となる幾何情報から適用する幾何条件を導出する手段と、当該幾何条件を選択された幾何形状に関して満足する幾何形状を自動認識する手段とを備える３次元CADシステム。
9. 適用対象として幾何形状が追加選択された場合に、追加選択された幾何形状から従となる幾何情報を抽出する手段と、当該従となる幾何情報及び前記主となる幾何情報から適用する幾何条件を導出する手段と、始めに選択された適用対象の幾何形状及び既に自動認識した幾何条件を満足する幾何形状と追加選択された幾何形状とに関して導出した幾何条件を満足する幾何形状を自動認識する手段とを備える
   前記請求項８に記載の３次元CADシステム。
10. 適用対象として選択された複数の幾何形状から主となる幾何情報を抽出する手段と、当該主となる幾何情報から適用する幾何条件を導出する手段と、当該幾何条件を選択された幾何形状に関して満足する幾何形状を自動認識する手段とを備える３次元CADシステム。
11. ユーザがパラメトリック登録を指定し、幾何形状を選択した場合に、選択された幾何形状から主となる幾何情報を抽出する手段と、当該主となる幾何情報から適用する幾何条件を導出する手段と、当該幾何条件をパラメトリックの拘束条件とする手段と、前記導出した幾何条件を選択された幾何形状に関して満足する幾何形状を自動認識し、当該自動認識した幾何形状及び選択された幾何形状をパラメトリックの拘束対象とする手段とを備える３次元CADシステム。
12. パラメトリック登録中に幾何形状が追加選択された場合に、追加選択された幾何形状から従となる幾何情報を抽出する手段と、当該従となる幾何情報及び前記主となる幾何情報から適用する幾何条件を導出する手段と、当該幾何条件をパラメトリックの拘束条件とする手段と、始めに選択された適用対象の幾何形状及び既に自動認識した幾何条件を満足する幾何形状と追加選択された幾何形状とに関して導出した幾何条件を満足する幾何形状をパラメトリックの拘束対象とする手段とを備える
    前記請求項１１に記載の３次元CADシステム。
13. ユーザがオブジェクトを選択した場合に、選択したオブジェクトの幾何情報を取得する手段と、当該幾何情報から適用する幾何条件を導出する手段と、当該幾何条件を選択されたオブジェクトに関して満足するオブジェクトを自動認識する手段とを備える３次元CADシステム。
14. オブジェクトが追加選択された場合に、追加選択されたオブジェクトの幾何情報を取得する手段と、当該追加選択されたオブジェクトの幾何情報と前記始めに選択されたオブジェクトの幾何情報から適用する幾何条件を導出する手段と、始めに選択されたオブジェクト及び既に自動認識した幾何条件を満足するオブジェクトと追加選択されたオブジェクトとに関して導出した幾何条件を満足するオブジェクトを自動認識する手段とを備える
    前記請求項１３に記載の３次元CADシステム。
15. コンピュータが適用対象として選択された幾何形状から主となる幾何情報を抽出する工程と、コンピュータが当該主となる幾何情報から適用する幾何条件を導出し、当該幾何条件を選択された幾何形状に関して満足する幾何形状を自動認識する工程とを含む実行させるための仮想３次元座標空間における幾何形状の自動認識方法。
    
    

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