JP2008217095A - 部品表示プログラム、該プログラムを記録した記録媒体、部品表示方法、および部品表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品同士の重複度の判定処理を効率的におこない、部品同士が重ならない適切な表示間隔で３次元モデルを表示すること。
【解決手段】投影部２０２は、表示部２０１に表示された３次元モデルを構成する部品に対して、任意の視点座標からの投影線または２次元投影図を求める。判定部２０３は、投影部２０２によって求められた投影線または２次元投影図により、３次元モデルを構成する部品同士の重複度を判定する。算出部２０４は、判定部２０３によって判定された３次元モデルを構成する部品同士の重複度に基づいて、表示部２０１に表示されている３次元モデルを構成する部品の移動量を算出する。表示制御部２０５は、算出部２０４によって算出された３次元モデルを構成する部品の移動量に基づいて、３次元モデルを構成する部品の表示位置を移動させる。
【選択図】図２

Description

この発明は、複数の部品からなる対象物を、３次元グラフィックによって仮想３次元空間内に３次元モデル表示する部品表示プログラム、該プログラムを記録した記録媒体、部品表示方法、および部品表示装置に関する。

従来より、３次元設計プログラムなどによって作成された機械部品の３次元モデルを表示する表示プログラムの中には、３次元モデルの爆発図を表示したり、３次元モデルに対する任意の視点座標を指定したりすることができるものがある。しかしながら、このような表示プログラムにあっては、３次元モデルに対する視点座標の位置によっては、３次元モデルを構成する部品同士が重なって表示されてしまうことがあり、この場合、ユーザは、多くの部品の中から所望する部品を容易に見つけ出すことができないといった問題が生じていた。

そこで、３次元モデルを任意の視点座標から見たときの部品同士の重なりを判定して、この判定結果に基づいて、部品同士を重ならないように表示することができる技術が考案されている（たとえば、下記特許文献１参照。）。

特開２００１−６７３９２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の従来技術にあっては、ある中心となる部品に重心を設定し、設定された重心に基づいて、各部品を３次元（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）方向に移動させたうえで部品同士の重なりを判定し、部品同士が重なっていると判定された場合は、さらにその部品を３次元方向に移動させることにより、結果的に各部品同士が重ならないように表示させる方法を用いている。

このように、上記特許文献１に記載の従来技術にあっては、３次元データを用いて、部品同士の重なりを判定する処理をおこなっているため、当該処理にかかる処理ロジックが複雑なものとなり、処理時間が長時間化するといった問題が生じていた。特に、近年においては、３次元モデルの爆発図を表示させたまま、３次元アニメーションをおこなうことが検討されており、この場合に、上記特許文献１に記載の従来技術を用いたとすると、アニメーション動作がぎこちなくなることが懸念される。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、３次元モデルを構成する部品同士の重複度の判定処理を効率的におこなったうえで、部品同士が重ならない適切な表示間隔で３次元モデルを表示することを可能とすることにより、３次元モデルの表示処理にかかる、処理性能および視覚的効果の向上を図ることができる部品表示プログラム、該プログラムを記録した記録媒体、部品表示方法、および部品表示装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる部品表示プログラム、該プログラムを記録した記録媒体、部品表示方法、および部品表示装置は、データベースに蓄積される３次元グラフィックデータにより生成した、複数の部品により構成された対象物に関する３次元モデルの爆発図の中の隣り合う二つの部品に関する同一視点座標からの２次元投影図をそれぞれ生成し、生成された二つの２次元投影図データにより、隣合う二つの部品同士の重複度を判定し、判定された重複度に基づいて、隣り合う二つの部品の爆発方向の間隔を算出し、データベースに蓄積される３次元グラフィックデータ及び算出された間隔を元に、隣り合う二つの部品同士が爆発方向に算出された間隔分離間した３次元モデルの爆発図を生成し、表示画面に表示することとした。

この発明によれば、隣り合う二つの部品に関する２次元投影図を用いたことにより、比較的簡素な処理ロジックで、隣り合う二つの部品同士の重複度を判定して、隣り合う二つの部品を適切な間隔で表示することができる。

また、この発明にかかる部品表示プログラム、該プログラムを記録した記録媒体、部品表示方法、および部品表示装置は、データベースに蓄積される３次元グラフィックデータにより生成した複数の部品により構成された対象物に関する３次元モデルの爆発図の中の第１の部品に関する視点座標からの投影線を求め、求められた投影線によって形成される第１の部品に関する投影領域データと、第１の部品と隣り合う第２の部品に関する座標データとに基づいて、第１の部品と第２の部品との重複度を判定し、判定された重複度に基づいて、第１の部品と第２の部品との爆発方向の間隔を算出し、データベースに蓄積される３次元グラフィックデータ及び算出された間隔を元に、算出された間隔分、第１の部品と第２の部品とが爆発方向に離間した３次元モデルの爆発図を生成し、表示画面に表示することとした。

この発明によれば、第１の部品に関する投影領域データと、第２の部品に関する座標データとを用いたことにより、比較的簡素な処理ロジックで、第１の部品と第２の部品との重複度を判定して、第１の部品と第２の部品とを適切な間隔で表示することができる。

また、上記に記載の発明において、第１の部品から求められたバウンディングボックスに関する視点座標からの投影線を求めさせ、求められた投影線によって形成される第１の部品から求められたバウンディングボックスの投影領域データと、第２の部品から求められたバウンディングボックスの座標データとに基づいて、第１の部品と第２の部品との重複度を判定することとしてもよい。

この発明によれば、第１の部品および第２の部品の部品形状が複雑な場合であっても、第１の部品から求められたバウンディングボックスに関する投影領域データと、第２の部品から求められたバウンディングボックスに関する座標データとを用いたことにより、比較的簡素な処理ロジックで、第１の部品と第２の部品との重複度を判定して、第１の部品と第２の部品とを適切な間隔で表示することができる。

また、上記に記載の発明において、任意の視点座標の指定を受け付けることとしてもよい。

この発明によれば、どの位置に任意の視点座標が指定された場合であっても、その都度、比較的簡素な処理ロジックで、隣り合う二つの部品同士の重複度を判定して、隣り合う二つの部品を適切な間隔で表示することができる。

本発明にかかる部品表示プログラム、該プログラムを記録した記録媒体、部品表示方法、および部品表示装置によれば、３次元モデルを構成する部品同士の重複度の判定処理を効率的におこなったうえで、部品同士が重ならない適切な表示間隔で３次元モデルを表示することが可能となるため、３次元モデルの表示処理にかかる、処理性能および視覚的効果の向上を図ることができるという効果を奏する。

（実施の形態１）
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる部品表示プログラム、該プログラムを記録した記録媒体、部品表示方法、および部品表示装置の好適な実施の形態１を詳細に説明する。

まず、この発明の実施の形態１にかかる部品表示装置のハードウェア構成について説明する。図１は、この発明の実施の形態１にかかる部品表示装置のハードウェア構成を示す説明図である。

図１において、部品表示装置１００は、コンピュータ本体１１０と、入力装置１２０と、出力装置１３０と、から構成されており、不図示のルータやモデムを介してＬＡＮ，ＷＡＮやインターネットなどのネットワーク１４０に接続可能である。

コンピュータ本体１１０は、ＣＰＵ，メモリ，インターフェースを有する。ＣＰＵは、部品表示装置１００の全体の制御を司る。メモリは、ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＨＤ，光ディスク１１１，フラッシュメモリから構成される。メモリはＣＰＵのワークエリアとして使用される。

また、メモリには各種プログラムが格納されており、ＣＰＵからの命令に応じてロードされる。ＨＤおよび光ディスク１１１はディスクドライブによりデータのリード／ライトが制御される。また、光ディスク１１１およびフラッシュメモリはコンピュータ本体１１０に対し着脱自在である。インターフェースは、入力装置１２０からの入力、出力装置１３０への出力、ネットワーク１４０に対する送受信の制御をおこなう。

また、入力装置１２０としては、キーボード１２１、マウス１２２、スキャナ１２３などがある。キーボード１２１は、文字、数字、各種指示などの入力のためのキーを備え、データの入力をおこなう。また、タッチパネル式であってもよい。マウス１２２は、カーソルの移動や範囲選択、あるいはウィンドウの移動やサイズの変更などをおこなう。スキャナ１２３は、画像を光学的に読み取る。読み取られた画像は画像データとして取り込まれ、コンピュータ本体１１０内のメモリに格納される。なお、スキャナ１２３にＯＣＲ機能を持たせてもよい。

また、出力装置１３０としては、ディスプレイ１３１、スピーカ１３２、プリンタ１３３などがある。ディスプレイ１３１は、カーソル、アイコンあるいはツールボックスをはじめ、文書、画像、機能情報などのデータを表示する。また、スピーカ１３２は、効果音や読み上げ音などの音声を出力する。また、プリンタ１３３は、画像データや文書データを印刷する。

（部品表示装置１００の機能的構成）
つぎに、この発明の実施の形態１にかかる部品表示装置１００の機能的構成について説明する。図２は、この発明の実施の形態１にかかる部品表示装置１００の機能的構成を示すブロック図である。

図２において、部品表示装置１００は、表示部２０１と、投影部２０２と、判定部２０３と、算出部２０４と、表示制御部２０５と、指定部２０６と、から構成されている。

表示部２０１は、後述する表示制御部２０５の制御により、３次元グラフィックにより仮想３次元空間内において対象機械の３次元モデルの爆発図を表示する。なお、表示部２０１は、後述する表示制御部２０５の制御により、３次元モデルを組み立てられた状態で表示することもできる。なお、表示部２０１は、具体的には、たとえば図１に示したディスプレイ１３１によってその機能を実現する。

投影部２０２は、表示部２０１に表示された３次元モデルを構成する部品に対する、指定部２０６によって指定された任意の視点座標からの投影線または２次元投影図を求める。

投影部２０２は、具体的には、たとえば図１に示したコンピュータ本体１１０において、メモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することによってその機能を実現する。また、投影部２０２によって求められた投影線または２次元投影図に関する情報は、たとえば図１に示したコンピュータ本体１１０が有するメモリなどに一時的に記憶される。

判定部２０３は、投影部２０２によって求められた投影線または２次元投影図により、３次元モデルを構成する部品同士の重複度を判定する。なお、重複度を判定する処理の手順については図４を用いて後述する。

判定部２０３は、具体的には、たとえば図１に示したコンピュータ本体１１０において、メモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することによってその機能を実現する。また、判定部２０３によって判定された結果に関する情報は、たとえば図１に示したコンピュータ本体１１０が有するメモリなどに一時的に記憶される。

算出部２０４は、判定部２０３によって判定された３次元モデルを構成する部品同士の重複度に基づいて、表示部２０１に表示されている３次元モデルを構成する部品の移動量を算出する。たとえば、３次元モデルを構成する部品のうち、任意の連続する２つの部品をそれぞれ部品Ａ，部品Ｂとした場合において、両部品の重複度が１０ポイントであると判定部２０３によって判定された場合、算出部２０４が算出する、部品Ａと部品Ｂとの移動量の合計は、１０ポイントまたはそれ以上となる。このとき、部品Ａまたは部品Ｂのいずれか一方の移動量を１０ポイントまたはそれ以上としてもよい。なお、部品の移動量を算出する処理の手順については図４を用いて後述する。

算出部２０４は、具体的には、たとえば図１に示したコンピュータ本体１１０において、メモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することによってその機能を実現する。また、算出部２０４によって算出された結果に関する情報は、たとえば図１に示したコンピュータ本体１１０が有するメモリなどに一時的に記憶される。

表示制御部２０５は、３次元グラフィックにより仮想３次元空間内において対象機械の３次元モデルの爆発図を表示部２０１に表示させる。たとえば、表示制御部２０５は、３次元グラフィックソフトウェアなどから出力された３次元モデルの画像データを取得して、取得した画像データに基づいて、３次元モデルの爆発図を表示部２０１に表示させる。

この場合、表示制御部２０５は、３次元モデルの画像データを、当該部品表示装置１００から取得してもよく、当該部品表示装置１００とは別の情報処理装置から取得してもよい。また、表示制御部２０５は、３次元モデルを組み立てられた状態で表示制御部２０５に表示させることもできる。

また、表示制御部２０５は、算出部２０４によって算出された３次元モデルを構成する部品の移動量に基づいて、３次元モデルを構成する部品の表示位置を移動させる。また、表示制御部２０５は、後述する指定部２０６によって指定された指定された任意の視点座標に基づいて、表示部２０１に表示されている３次元モデルの表示方向を回転させる。表示制御部２０５は、具体的には、たとえば図１に示したコンピュータ本体１１０において、メモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することによってその機能を実現する。

指定部２０６は、表示部２０１に表示されている３次元モデルに対する任意の視点座標の指定を受け付ける。任意の視点座標は、たとえば、表示部２０１に表示されている画面上において、当該画面上に表示されているＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向に移動可能なマウスポインタなどを任意の位置に移動させることによって、指定することができる。なお、任意の視点座標の指定方法は、上記した方法に限ったものではない。

指定部２０６は、具体的には、たとえば図１に示したキーボード１２１やマウス１２２によってその機能を実現する。また、指定部２０６によって指定された結果に関する情報は、たとえば図１に示したコンピュータ本体１１０が有するメモリなどに一時的に記憶される。

（部品表示装置１００による部品表示処理の手順）
つぎに、この発明の実施の形態１にかかる部品表示装置１００による部品表示処理の手順について説明する。図３は、この発明の実施の形態１にかかる部品表示装置１００による部品表示処理の手順を示すフローチャートである。

まず、表示制御部２０５によって、３次元グラフィックにより仮想３次元空間内において対象機械の３次元モデルの爆発図を表示部２０１に表示する（ステップＳ３０１）。このときの、３次元モデルを構成する部品同士の表示位置間隔は、あらかじめ設定されている初期値が用いられる。

つぎに、投影部２０２によって、ステップＳ３０１で表示された３次元モデルを構成する部品に対する、現在の視点座標からの投影線または２次元投影図を求める（ステップＳ３０２）、判定部２０３によって、ステップＳ３０２で求められた投影線または２次元投影図に基づいて、ステップＳ３０１で表示された３次元モデルを構成する部品同士の重複度を判定する（ステップＳ３０３）。

そして、算出部２０４によって、ステップＳ３０３で判定された結果に基づいて、ステップＳ３０１で表示された３次元モデルを構成する部品の移動量を算出して（ステップＳ３０４）、表示制御部２０５によって、ステップＳ３０４で算出された結果に基づいて、ステップＳ３０１で表示された３次元モデルを構成する部品の表示位置を移動させる（ステップＳ３０５）。

続いて、指定部２０６によって、ステップＳ３０１で表示された３次元モデルに対する任意の視点座標の指定を受け付けたか否かを判断する（ステップＳ３０６）。

ステップＳ３０６において、任意の視点座標の指定を受け付けたと判断した場合（ステップＳ３０６：Ｙｅｓ）は、表示制御部２０５によって、ステップ３０５で指定された任意の視点座標に基づいて、ステップＳ３０１で表示された３次元モデルの表示方向を制御して（ステップＳ３０７）、ステップＳ３０２に戻り、ステップＳ３０２に続く処理をおこなう。

一方、ステップＳ３０６において、任意の視点座標の指定を受け付けていないと判断した場合（ステップＳ３０６：Ｎｏ）は、一連の処理を終了するか否かを判断する（ステップＳ３０８）。ここでは、たとえば、ユーザによる終了操作や保存操作などがおこなわれることによって出力された制御信号などに基づいて、一連の処理を終了するか否かを判断することができる。

そして、ステップＳ３０８において、一連の処理を終了すると判断した場合（ステップＳ３０８：Ｙｅｓ）は、一連の処理を終了する。一方、ステップＳ３０８において、一連の処理を終了しないと判断した場合（ステップＳ３０８：Ｎｏ）は、ステップＳ３０６に戻り、ステップＳ３０６に続く処理をおこなう。

（部品の移動量を算出する処理の手順）
つぎに、部品の移動量を算出する処理の具体的な手順について説明する。図４は、部品の移動量を算出する処理の具体的な手順を示すフローチャートである。

まず、３次元モデルを構成する部品に外接する立方体（バウンディングボックス）を求める（ステップＳ４０１）。つぎに、ステップＳ４０１で求められた立方体の集合の中から、立方体を一つ選択する（ステップＳ４０２）。このとき、手前に表示されている部品に関する立方体を優先して選択する。そして、既に指定されている任意の視点座標からの、ステップＳ４０２で選択された立方体に外接する投影線を求める（ステップＳ４０３）。

つぎに、ステップＳ４０２で選択された立法体と隣合う別の立方体の一角と、ステップＳ４０３で求められた投影線との重複度を求めたうえで（ステップＳ４０４）、
上記別の立方体の一角を、ステップＳ４０３で求められた投影線と外接させるために必要な、上記別の立方体の移動量を算出する（ステップＳ４０５）。ここで算出された立方体の移動量が、当該立方体によって特定される部品の移動量となる。

続いて、ステップＳ４０１で求められた全ての立方体について移動量が算出されたか否かを判断する（ステップＳ４０６）。ステップＳ４０６において、全ての立方体について移動量が算出されたと判断した場合（ステップＳ４０６：Ｙｅｓ）は、一連の処理を終了する。

一方、ステップＳ４０６において、全ての立方体について移動量が算出されていないと判断した場合（ステップＳ４０６：Ｎｏ）は、ステップＳ４０６で全ての立方体について移動量が算出されたと判断されるまで、ステップＳ４０２〜ステップＳ４０６を繰り返しおこなう。これにより、３次元モデルを構成する全ての部品の移動量を求めることができる。

（３次元モデルの一例）
つぎに、この発明の実施の形態１にかかる部品表示装置１００に用いられる３次元モデルの一例について説明する。図５は、この発明の実施の形態１にかかる部品表示装置１００に用いられる３次元モデルの一例を示す説明図である。

図５に示すように、３次元モデル５００は、部品５０１と、部品５０２と、部品５０３と、によって構成されている。ここで、図５は、各部品５０１〜５０３によって組み立てられた状態の３次元モデル５００を示したものである。

（表示された３次元モデルの爆発図の一例）
つぎに、表示部２０１に表示された３次元モデルの爆発図の一例について説明する。図６は、表示部２０１に表示された３次元モデルの爆発図の一例を示す説明図である。

図６は、表示制御部２０５（図２参照）の制御によって表示部２０１（図２参照）に表示された３次元モデル５００（図５参照）の爆発図を示したものである。

ここで、部品５０１と部品５０２との表示間隔Ｄ１と、部品５０２と部品５０３との表示間隔Ｄ２は、３次元モデル５００に対する現在の視点座標に関係なく、あらかじめ設定されている初期値が用いられている。すなわち、３次元モデル５００に対する現在の視点座標を考慮した適正値となっていないため、部品５０１と部品５０２とが、また、部品５０２と部品５０３とが、重なった状態で表示されてしまっている。

（バウンディングボックスの一例）
つぎに、投影部２０２によって求められたバウンディングボックスの一例について説明する。図７は、投影部２０２によって求められたバウンディングボックスの一例を示す説明図である。

図７に示す３次元モデル５００は、図６に示したように、表示部２０１に表示された３次元モデル５００の状態から、各部品が投影部２０２によってバウンディングボックス化された後の、３次元モデル５００の状態を示したものである。

バウンディングボックス６０１は、部品５０１（図５参照）をバウンディングボックス化したものである。また、バウンディングボックス６０２は、部品５０２（図５参照）をバウンディングボックス化したものである。そして、バウンディングボックス６０３は、部品５０３（図５参照）をバウンディングボックス化したものである。このとき、バウンディングボックス６０１とバウンディングボックス６０２との間隔は、図６と同様にＤ１であり、バウンディングボックス６０２とバウンディングボックス６０３との間隔は、図６と同様にＤ２である。

（投影線の一例）
つぎに、投影部２０２によって求められた投影線の一例について説明する。図８は、投影部２０２によって求められた投影線の一例を示す説明図である。

図８は、図７に示したように各部品がバウンディングボックス化された３次元モデル５００を、上部（Ｙ軸）方向から示したものである。図８において、投影線Ｌ１は、３次元モデル５００に対する現在の視点座標Ｘ１から、バウンディングボックス６０１に対して求められた投影線であり、バウンディングボックス６０１に形成された角Ｃ１に接する。また、投影線Ｌ２は、３次元モデル５００に対する現在の視点座標Ｘ１から、バウンディングボックス６０２に対して求められた投影線であり、バウンディングボックス６０２に形成された角Ｃ２に接する。

ここで、バウンディングボックス６０２に形成された角Ｃ３は、投影線Ｌ１よりも、バウンディングボックス６０１方向に位置している。これは、現在の視点座標Ｘ１から、３次元モデル５００を見たときに、部品５０１（バウンディングボックス６０１）と部品５０２（バウンディングボックス６０２）とが重なって表示されてしまうことを意味する。

同様に、バウンディングボックス６０３に形成された角Ｃ４は、投影線Ｌ２よりも、バウンディングボックス６０２方向に位置している。これは、現在の視点座標Ｘ１から、３次元モデル５００を見たときに、部品５０２（バウンディングボックス６０２）と部品５０３（バウンディングボックス６０３）とが重なって表示されてしまうことを意味する。

なお、たとえば、バウンディングボックス６０２に形成された角Ｃ３が、投影線Ｌ１よりも、バウンディングボックス６０３方向に位置している場合は、現在の視点座標Ｘ１から、３次元モデル５００を見たときに、部品５０１（バウンディングボックス６０１）と部品５０２（バウンディングボックス６０２）とが離れて表示されてしまうことを意味する。

同様に、バウンディングボックス６０３に形成された角Ｃ４が、投影線Ｌ２よりも、バウンディングボックス６０２方向と反対の方向に位置している場合は、現在の視点座標Ｘ１から、３次元モデル５００を見たときに、部品５０２（バウンディングボックス６０２
）と部品５０３（バウンディングボックス６０３）とが離れて表示されてしまうことを意味する。

（移動量の一例）
つぎに、算出部２０４によって求められる移動量の一例について説明する。図９は、算出部２０４によって求められる移動量の一例を示す説明図である。

まず、バウンディングボックス６０２を、方向Ａに平行移動させ、バウンディングボックス６０２に形成された角Ｃ３と、投影線Ｌ１とが接する位置を求める。ここで、たとえば、バウンディングボックス６０２に形成された角Ｃ３が、投影線Ｌ１よりも、バウンディングボックス６０３方向に位置していた場合は、バウンディングボックス６０２を、方向Ａと反対の方向に平行移動させ、バウンディングボックス６０２に形成された角Ｃ３と、投影線Ｌ１とが接する位置を求める。

これにより、バウンディングボックス６０１とバウンディングボックス６０２との間隔Ｄ３が新たに求められる。そして、バウンディングボックス６０２の移動量、すなわち、部品５０２の移動量をＭ１としたとき、Ｍ１の値は、数式Ｄ３−Ｄ１によって求められる。

続いて、バウンディングボックス６０２を、方向Ａに平行移動させたままの状態における、３次元モデル５００に対する現在の視点座標Ｘ１からの、バウンディングボックス６０２に対する投影線Ｌ３を新たに求める。このとき、投影線Ｌ３は、投影線Ｌ２（図８参照）と同様に、バウンディングボックス６０２に形成された角Ｃ２に接する。

そして、バウンディングボックス６０３を、方向Ｂに平行移動させ、バウンディングボックス６０３に形成された角Ｃ４と、投影線Ｌ３とが接する位置を求める。ここで、たとえば、バウンディングボックス６０３に形成された角Ｃ４が、投影線Ｌ３よりも、バウンディングボックス６０２方向と反対の方向に位置していた場合は、バウンディングボックス６０３を、方向Ｂと反対の方向に平行移動させ、バウンディングボックス６０３に形成された角Ｃ４と、投影線Ｌ３とが接する位置を求める。

これにより、バウンディングボックス６０２とバウンディングボックス６０３との間隔Ｄ４が新たに求められる。そして、バウンディングボックス６０３の移動量、すなわち、部品５０３の移動量をＭ２としたとき、Ｍ２の値は、数式Ｄ４−Ｄ２＋Ｍ１によって求められる。

（部品の表示位置が移動された後の３次元モデルの一例）
つぎに、部品の表示位置が移動された後の３次元モデルの一例について説明する。図１０は、部品の表示位置が移動された後の３次元モデルの一例を示す説明図である。

図１０は、図６に示したように表示部２０１に表示された３次元モデル５００の状態から、表示制御部２０５の制御によって、各部品の表示位置が移動された後の、３次元モデル５００の状態を示したものである。

ここで、図９で求められた移動量Ｍ１に基づいて部品５０２の表示位置が方向Ａに移動されたことにより、部品５０１と部品５０２との表示間隔は、図９で求められた表示間隔Ｄ３となっている。これにより、部品５０１と部品５０２とによって生じていた部品同士の重なりが解消されている。

同様に、図９で求められた移動量Ｍ２に基づいて部品５０３の表示位置が方向Ｂに移動されたことにより、部品５０２と部品５０３との表示間隔は、図９で求められた表示間隔Ｄ４となっている。これにより、部品５０２と部品５０３とによって生じていた部品同士の重なりが解消されている。

以上説明したように、この発明の実施の形態１にかかる部品表示プログラム、該プログラムを記録した記録媒体、部品表示方法、および部品表示装置によれば、任意の視点座標からの投影線を部品ごとに求め、求められた投影線に基づいて部品同士の重なりを判定し、その結果に基づいて各部品の移動量を算出することとした。

このため、３次元データをそのまま用いて部品同士の重なりを判定して、その結果に基づいて各部品の移動量を算出するよりも、部品同士の重なりを判定する処理にかかる、処理ロジックの簡素化を図ることができ、結果的に、部品同士の重なりを判定する処理および部品同士が重ならないように表示するための処理にかかる処理時間の短時間化を図ることができる。

以上のことから、この発明の実施の形態１にかかる部品表示プログラム、該プログラムを記録した記録媒体、部品表示方法、および部品表示装置によれば、３次元モデルを構成する部品同士の重複度の判定処理を効率的におこなったうえで、部品同士が重ならない適切な表示間隔で３次元モデルを表示することが可能となるため、３次元モデルの表示処理にかかる、処理性能および視覚的効果の向上を図ることができるという効果を奏する。

（実施の形態２）
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる部品表示プログラム、該プログラムを記録した記録媒体、部品表示方法、および部品表示装置の好適な実施の形態１を詳細に説明する。なお、本実施の形態にかかる部品表示装置のハードウェア構成および機能的構成、ならびに本実施の形態にかかる部品表示装置による部品表示処理の手順については、実施の形態１と同様のため説明を省略する。

（部品の重複度を判定する処理および部品の移動量を算出する処理の手順）
まず、部品の移動量を算出する処理の具体的な手順について説明する。図１１は、部品の移動量を算出する処理の具体的な手順を示すフローチャートである。

まず、既に指定されている任意の視点座標からの、３次元モデルを構成する部品の２次元投影図を求める（ステップＳ１１０１）。つぎに、ステップＳ１１０１で求められた２次元投影図の集合の中から、２次元投影図を一つ選択する（ステップＳ１１０２）。このとき、手前に表示されている部品に関する２次元投影図を優先して選択する。

つぎに、ステップＳ１１０２で選択された２次元投影図と、当該２次元投影図と隣合う別の２次元投影図との重複度を求めたうえで（ステップＳ１１０３）、上記重複度を解消させるために必要な、上記別の２次元投影図の移動量を算出する（ステップＳ１１０４）。ここで算出された２次元投影図の移動量が、当該２次元投影図によって特定される部品の移動量となる。

続いて、ステップＳ１１０１で求められた全ての２次元投影図について移動量が算出されたか否かを判断する（ステップＳ１１０５）。ステップＳ１１０５において、全ての２次元投影図について移動量が算出されたと判断した場合（ステップＳ１１０５：Ｙｅｓ）は、一連の処理を終了する。

一方、ステップＳ１１０５において、全ての２次元投影図について移動量が算出されていないと判断した場合（ステップＳ１１０５：Ｎｏ）は、ステップＳ１１０５で全ての２次元投影図について移動量が算出されたと判断されるまで、ステップＳ１１０２〜ステップＳ１１０５を繰り返しおこなう。これにより、３次元モデルを構成する全ての部品の移動量を求めることができる。

（３次元モデルの一例）
つぎに、この発明の実施の形態２にかかる部品表示装置１００に用いられる３次元モデルの一例について説明する。図１２は、この発明の実施の形態２にかかる部品表示装置１００に用いられる３次元モデルの一例を示す説明図である。

図１２に示すように、３次元モデル１２００は、部品１２０１と、部品１２０２と、部品１２０３と、によって構成されている。ここで、図１２は、各部品１２０１〜５０３によって組み立てられた状態の３次元モデル１２００を示したものである。

（表示された３次元モデルの爆発図の一例）
つぎに、表示部２０１に表示された３次元モデルの爆発図の一例について説明する。図１３は、表示部２０１に表示された３次元モデルの爆発図の一例を示す説明図である。

図１３は、表示制御部２０５（図２参照）の制御によって表示部２０１（図２参照）に表示された３次元モデル１２００（図１２参照）の爆発図を示したものである。

ここで、部品１２０１と部品１２０２との表示間隔Ｄ１１と、部品１２０２と部品１２０３との表示間隔Ｄ１２は、３次元モデル１２００に対する現在の視点座標に関係なく、あらかじめ設定されている初期値が用いられている。すなわち、３次元モデル１２００に対する現在の視点座標を考慮した適正値となっていないため、部品１２０１と部品１２０２とが重なった状態で表示されてしまっている。

（２次元投影図の一例）
つぎに、投影部２０２によって求められた２次元投影図の一例について説明する。図１４および図１５は、投影部２０２によって求められた２次元投影図の一例を示す説明図である。

図１４は、図１３に示したように表示部２０１に表示された３次元モデル１２００の爆発図を、上部（Ｙ軸）方向から示したものである。図１４において、２次元投影図Ｓ１は、３次元モデル１２００に対する現在の視点座標Ｘ１から、投影面１４００に対して求められた、部品１２０１の２次元投影図である。また、２次元投影図Ｓ２は、３次元モデル１２００に対する現在の視点座標Ｘ１から、投影面１４００に対して求められた、部品１２０２の２次元投影図である。

そして、２次元投影図Ｓ３は、３次元モデル１２００に対する現在の視点座標Ｘ１から、投影面１４００に対して求められた、部品１２０３の２次元投影図である。このとき、２次元投影図Ｓ１と２次元投影図Ｓ２とが重なっている。また、２次元投影図Ｓ２と２次元投影図Ｓ３とが重なっている。

一方、図１５は、図１４に示したように投影部２０２によって求められた２次元投影図Ｓ１〜Ｓ３を、前面から示したものである。このとき、図１４に示したときと同様に、２次元投影図Ｓ１と２次元投影図Ｓ２とが重なっている。これは、現在の視点座標Ｘ２から、３次元モデル１２００を見たときに、２次元投影図Ｓ１によって特定される部品１２０１と２次元投影図Ｓ２によって特定される部品１２０２とが重なって表示されてしまうことを意味する。

しかしながら、図１４に示したときとは異なり、２次元投影図Ｓ２と２次元投影図Ｓ３とは重なっていない。これは、現在の視点座標Ｘ２から、３次元モデル１２００を見たときに、２次元投影図Ｓ２によって特定される部品１２０２と２次元投影図Ｓ３によって特定される部品１２０３とが重ならずに表示されることを意味する。このように、２次元投影図を前面から示すことにより、部品形状を問わず、部品同士の重複度を適切に判定し、部品の適切な移動量を算出することができる。

（移動量の一例）
つぎに、算出部２０４によって求められる移動量の一例について説明する。図１６は、算出部２０４によって求められる移動量の一例を示す説明図である。

まず、２次元投影図Ｓ２を、方向Ｃに平行移動させ、２次元投影図Ｓ１と２次元投影図Ｓ２との重なりが解消する位置を求める。ここで、たとえば、２次元投影図Ｓ１と２次元投影図Ｓ２とが離れていた場合は、２次元投影図Ｓ２を、方向Ｃと反対の方向に平行移動させ、２次元投影図Ｓ１と２次元投影図Ｓ２との隙間が解消する位置を求める。これにより、２次元投影図Ｓ２の移動量、すなわち、部品１２０２の移動量Ｍ３が求められる。

続いて、２次元投影図Ｓ２を、方向Ｃに平行移動させたままの状態において、２次元投影図Ｓ３を、方向Ｄに平行移動させ、２次元投影図Ｓ２と２次元投影図Ｓ３との重なりが解消する位置を求める。ここで、たとえば、２次元投影図Ｓ２と２次元投影図Ｓ３とが離れていた場合は、２次元投影図Ｓ３を、方向Ｄと反対の方向に平行移動させ、２次元投影図Ｓ２と２次元投影図Ｓ３との隙間が解消する位置を求める。これにより、２次元投影図Ｓ３の移動量、すなわち、部品１２０３の移動量Ｍ４が求められる。

（部品の表示位置が移動された後の３次元モデルの一例）
つぎに、部品の表示位置が移動された後の３次元モデルの一例について説明する。図１７は、部品の表示位置が移動された後の３次元モデルの一例を示す説明図である。

図１７は、図１３に示したように表示部２０１に表示された３次元モデル１２００の状態から、表示制御部２０５の制御によって、各部品の表示位置が移動された後の、３次元モデル１２００の状態を示したものである。

ここで、図１６で求められた移動量Ｍ３に基づいて部品１２０２の表示位置が方向Ｃに移動されたことにより、部品１２０１と部品１２０２との表示間隔は、表示間隔Ｄ１３となっている。これにより、部品１２０１と部品１２０２とによって生じていた部品同士の重なりが解消されている。

同様に、図１６で求められた移動量Ｍ４に基づいて部品１２０３の表示位置が方向Ｄに移動されたことにより、部品１２０２と部品１２０３との表示間隔は、表示間隔Ｄ１２を保ったままとなっている。

以上説明したように、この発明の実施の形態２にかかる部品表示プログラム、該プログラムを記録した記録媒体、部品表示方法、および部品表示装置によれば、任意の視点座標からの２次元投影図を部品ごとに求め、求められた２次元投影図に基づいて部品同士の重なりを判定し、その結果に基づいて各部品の移動量を算出することとした。

このため、３次元データをそのまま用いて部品同士の重なりを判定して、その結果に基づいて各部品の移動量を算出するよりも、部品同士の重なりを判定する処理にかかる、処理ロジックの簡素化を図ることができ、結果的に、部品同士の重なりを判定する処理および部品同士が重ならないように表示するための処理にかかる処理時間の短時間化を図ることができる。また、部品形状を問わず、より高い精度で、部品同士の重なりを判定することができる。

以上のことから、この発明の実施の形態２にかかる部品表示プログラム、該プログラムを記録した記録媒体、部品表示方法、および部品表示装置によれば、３次元モデルを構成する部品同士の重複度の判定処理を効率的におこなったうえで、部品同士が重ならない適切な表示間隔で３次元モデルを表示することが可能となるため、３次元モデルの表示処理にかかる、処理性能および視覚的効果の向上を図ることができるという効果を奏する。

なお、実施の形態１および２で説明した部品表示方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーション、ＣＡＤ等のコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。

（付記１）データベースに蓄積される３次元グラフィックデータにより生成した、複数の部品により構成された対象物に関する３次元モデルの爆発図の中の隣り合う二つの部品に関する同一視点座標からの２次元投影図をそれぞれ生成する投影工程と、
前記投影工程によって生成された二つの２次元投影図データにより、前記隣り合う二つの部品同士の重複度を判定させる判定工程と、
前記判定工程によって判定された重複度に基づいて、前記隣り合う二つの部品の爆発方向の間隔を算出させる算出工程と、
前記データベースに蓄積される３次元グラフィックデータ及び前記算出工程によって算出された間隔を元に、前記隣り合う二つの部品同士が前記爆発方向に前記算出工程によって算出された間隔分離間した前記３次元モデルの爆発図を生成し、表示画面に表示させる表示工程と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする部品表示プログラム。

（付記２）データベースに蓄積される３次元グラフィックデータにより生成した複数の部品により構成された対象物に関する３次元モデルの爆発図の中の第１の部品に関する視点座標からの投影線を求める投影工程と、
前記投影工程によって求められた投影線によって形成される前記第１の部品に関する投影領域データと、前記第１の部品と隣り合う第２の部品に関する座標データとに基づいて、前記第１の部品と前記第２の部品との重複度を判定させる判定工程と、
前記判定工程によって判定された重複度に基づいて、前記第１の部品と前記第２の部品との爆発方向の間隔を算出させる算出工程と、
前記データベースに蓄積される３次元グラフィックデータ及び前記算出工程によって算出された間隔を元に、前記算出工程によって算出された間隔分、前記第１の部品と前記第２の部品とが前記爆発方向に離間した前記３次元モデルの爆発図を生成し、表示画面に表示させる表示工程と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする部品表示プログラム。

（付記３）前記投影工程は、
前記第１の部品から求められたバウンディングボックスに関する前記視点座標からの投影線を求め、
前記判定工程は、
前記投影工程によって求められた投影線によって形成される前記第１の部品から求められたバウンディングボックスの投影領域データと、前記第２の部品から求められたバウンディングボックスの座標データとに基づいて、前記第１の部品と前記第２の部品との重複度を判定させることを特徴とする付記２に記載の部品表示プログラム。

（付記４）任意の前記視点座標の指定を受け付けさせる指定工程をさらに含んだことを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の部品表示プログラム。

（付記５）付記１〜４のいずれか一つに記載の部品表示プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

（付記６）データベースに蓄積される３次元グラフィックデータにより生成した、複数の部品により構成された対象物に関する３次元モデルの爆発図の中の隣り合う二つの部品に関する同一視点座標からの２次元投影図をそれぞれ生成する投影工程と、
前記投影工程によって生成された二つの２次元投影図データにより、前記隣り合う二つの部品同士の重複度を判定させる判定工程と、
前記判定工程によって判定された重複度に基づいて、前記隣り合う二つの部品の爆発方向の間隔を算出させる算出工程と、
前記データベースに蓄積される３次元グラフィックデータ及び前記算出工程によって算出された間隔を元に、前記隣り合う二つの部品同士が前記爆発方向に前記算出工程によって算出された間隔分離間した前記３次元モデルの爆発図を生成し、表示画面に表示させる表示工程と、
をコンピュータに実行させる事を特徴とする部品表示方法。

（付記７）データベースに蓄積される３次元グラフィックデータにより生成した複数の部品により構成された対象物に関する３次元モデルの爆発図の中の第１の部品に関する視点座標からの投影線を求める投影工程と、
前記投影工程によって求められた投影線によって形成される前記第１の部品に関する投影領域データと、前記第１の部品と隣り合う第２の部品に関する座標データとに基づいて、前記第１の部品と前記第２の部品との重複度を判定させる判定工程と、
前記判定工程によって判定された重複度に基づいて、前記第１の部品と前記第２の部品との爆発方向の間隔を算出させる算出工程と、
前記データベースに蓄積される３次元グラフィックデータ及び前記算出工程によって算出された間隔を元に、前記算出工程によって算出された間隔分、前記第１の部品と前記第２の部品とが前記爆発方向に離間した前記３次元モデルの爆発図を生成し、表示画面に表示させる表示工程と、
をコンピュータに実行させる事を特徴とする部品表示方法。

（付記８）前記投影工程は、
前記第１の部品から求められたバウンディングボックスに関する前記視点座標からの投影線を求め、
前記判定工程は、
前記投影工程によって求められた投影線によって形成される前記第１の部品から求められたバウンディングボックスの投影領域データと、前記第２の部品から求められたバウンディングボックスの座標データとに基づいて、前記第１の部品と前記第２の部品との重複度を判定することを特徴とする付記７に記載の部品表示方法。

（付記９）任意の前記視点座標の指定を受け付ける指定工程をさらに含んだことを特徴とする付記６〜８のいずれか一つに記載の部品表示方法。

（付記１０）データベースに蓄積される３次元グラフィックデータにより生成した、複数の部品により構成された対象物に関する３次元モデルの爆発図の中の隣り合う二つの部品に関する同一視点座標からの２次元投影図をそれぞれ生成する投影手段と、
前記投影手段によって生成された二つの２次元投影図データにより、前記隣り合う二つの部品同士の重複度を判定する判定手段と、
前記判定手段によって判定された重複度に基づいて、前記隣り合う二つの部品の爆発方向の間隔を算出する算出手段と、
前記データベースに蓄積される３次元グラフィックデータ及び前記算出手段によって算出された間隔を元に、前記隣り合う二つの部品同士が前記爆発方向に前記算出手段によって算出された間隔分離間した前記３次元モデルの爆発図を生成し、表示画面に表示させる表示制御手段と、
を備えたことを特徴とする部品表示装置。

（付記１１）データベースに蓄積される３次元グラフィックデータにより生成した複数の部品により構成された対象物に関する３次元モデルの爆発図の中の第１の部品に関する視点座標からの投影線を求める投影手段と、
前記投影手段によって求められた投影線によって形成される前記第１の部品に関する投影領域データと、前記第１の部品と隣り合う第２の部品に関する座標データとに基づいて、前記第１の部品と前記第２の部品との重複度を判定する判定手段と、
前記判定手段によって判定された重複度に基づいて、前記第１の部品と前記第２の部品との爆発方向の間隔を算出する算出手段と、
前記データベースに蓄積される３次元グラフィックデータ及び前記算出手段によって算出された間隔を元に、前記算出手段によって算出された間隔分、前記第１の部品と前記第２の部品とが前記爆発方向に離間した前記３次元モデルの爆発図を生成し、表示画面に表示させる表示制御手段と、
を備えたことを特徴とする部品表示装置。

（付記１２）前記投影手段は、
前記第１の部品から求められたバウンディングボックスに関する前記視点座標からの投影線を求め、
前記判定手段は、
前記投影手段によって求められた投影線によって形成される前記第１の部品から求められたバウンディングボックスの投影領域データと、前記第２の部品から求められたバウンディングボックスの座標データとに基づいて、前記第１の部品と前記第２の部品との重複度を判定することを特徴とする付記１１に記載の部品表示装置。

（付記１３）任意の前記視点座標の指定を受け付ける指定手段をさらに備えたことを特徴とする付記１０〜１２のいずれか一つに記載の部品表示装置。

以上のように、本発明にかかる部品表示プログラム、該プログラムを記録した記録媒体、部品表示方法、および部品表示装置は、複数の部品によって構成された対象物の３次元モデルの爆発図をユーザに提供することができるあらゆるサービスに利用可能であり、特に、任意の視点座標からの爆発図をユーザに提供することを可能としたサービスや、爆発図を用いたアニメーション画像をユーザに提供することを可能としたサービスなどへの利用に適している。

この発明の実施の形態１にかかる部品表示装置のハードウェア構成を示す説明図である。 この発明の実施の形態１にかかる部品表示装置の機能的構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１にかかる部品表示装置による部品表示処理の手順を示すフローチャートである。 部品の移動量を算出する処理の具体的な手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１にかかる部品表示装置に用いられる３次元モデルの一例を示す説明図である。 表示部に表示された３次元モデルの爆発図の一例を示す説明図である。 投影部によって求められたバウンディングボックスの一例を示す説明図である。 投影部によって求められた投影線の一例を示す説明図である。 算出部によって求められる移動量の一例を示す説明図である。 部品の表示位置が移動された後の３次元モデルの一例を示す説明図である。 部品の移動量を算出する処理の具体的な手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２にかかる部品表示装置に用いられる３次元モデルの一例を示す説明図である。 表示部に表示された３次元モデルの爆発図の一例を示す説明図である。 投影部によって求められた２次元投影図の一例を示す説明図である。 投影部によって求められた２次元投影図の一例を示す説明図である。 算出部によって求められる移動量の一例を示す説明図である。 部品の表示位置が移動された後の３次元モデルの一例を示す説明図である。

符号の説明

１００ 部品表示装置
２０１ 表示部
２０２ 投影部
２０３ 判定部
２０４ 算出部
２０５ 表示制御部
２０６ 指定部

Claims (6)

1. データベースに蓄積される３次元グラフィックデータにより生成した、複数の部品により構成された対象物に関する３次元モデルの爆発図の中の隣り合う二つの部品に関する同一視点座標からの２次元投影図をそれぞれ生成する投影工程と、
   前記投影工程によって生成された二つの２次元投影図データにより、前記隣り合う二つの部品同士の重複度を判定させる判定工程と、
   前記判定工程によって判定された重複度に基づいて、前記隣り合う二つの部品の爆発方向の間隔を算出させる算出工程と、
   前記データベースに蓄積される３次元グラフィックデータ及び前記算出工程によって算出された間隔を元に、前記隣り合う二つの部品同士が前記爆発方向に前記算出工程によって算出された間隔分離間した前記３次元モデルの爆発図を生成し、表示画面に表示させる表示工程と、
   をコンピュータに実行させることを特徴とする部品表示プログラム。
2. データベースに蓄積される３次元グラフィックデータにより生成した複数の部品により構成された対象物に関する３次元モデルの爆発図の中の第１の部品に関する視点座標からの投影線を求める投影工程と、
   前記投影工程によって求められた投影線によって形成される前記第１の部品に関する投影領域データと、前記第１の部品と隣り合う第２の部品に関する座標データとに基づいて、前記第１の部品と前記第２の部品との重複度を判定させる判定工程と、
   前記判定工程によって判定された重複度に基づいて、前記第１の部品と前記第２の部品との爆発方向の間隔を算出させる算出工程と、
   前記データベースに蓄積される３次元グラフィックデータ及び前記算出工程によって算出された間隔を元に、前記算出工程によって算出された間隔分、前記第１の部品と前記第２の部品とが前記爆発方向に離間した前記３次元モデルの爆発図を生成し、表示画面に表示させる表示工程と、
   をコンピュータに実行させることを特徴とする部品表示プログラム。
3. 前記投影工程は、
   前記第１の部品から求められたバウンディングボックスに関する前記視点座標からの投影線を求め、
   前記判定工程は、
   前記投影工程によって求められた投影線によって形成される前記第１の部品から求められたバウンディングボックスの投影領域データと、前記第２の部品から求められたバウンディングボックスの座標データとに基づいて、前記第１の部品と前記第２の部品との重複度を判定させることを特徴とする請求項２に記載の部品表示プログラム。
4. 任意の前記視点座標の指定を受け付けさせる指定工程をさらに含んだことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の部品表示プログラム。
5. 請求項１〜４のいずれか一つに記載の部品表示プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
6. データベースに蓄積される３次元グラフィックデータにより生成した、複数の部品により構成された対象物に関する３次元モデルの爆発図の中の隣り合う二つの部品に関する同一視点座標からの２次元投影図をそれぞれ生成する投影工程と、
   前記投影工程によって生成された二つの２次元投影図データにより、前記隣り合う二つの部品同士の重複度を判定させる判定工程と、
   前記判定工程によって判定された重複度に基づいて、前記隣り合う二つの部品の爆発方向の間隔を算出させる算出工程と、
   前記データベースに蓄積される３次元グラフィックデータ及び前記算出工程によって算出された間隔を元に、前記隣り合う二つの部品同士が前記爆発方向に前記算出工程によって算出された間隔分離間した前記３次元モデルの爆発図を生成し、表示画面に表示させる表示工程と、
   をコンピュータに実行させる事を特徴とする部品表示方法。

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