JP2008234133A - 肉厚評価装置および肉厚評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】肉厚であるか非肉厚であるかを精度良く評価することができる肉厚評価装置および方法を提供する。
【解決手段】被評価物の形状を特定する３次元モデルの外周面上に評価基準点Ａ₁を設定する評価基準点設定手段と、評価基準点Ａ₁から評価基準点Ａ₁から外周面の垂直方向へ伸びる評価ベクトルと外周面とが交わる第１の交点Ｂ₁までの第１の距離Ｓ₁を算出する第１の距離算出手段１５と、評価ベクトルＸ₁上の始点から評価ベクトルＸ₁と垂直な方向へ伸びる垂直ベクトルＹ₁を生成する垂直ベクトル生成手段１６と、垂直ベクトルＹ₁，Ｚ₁と外周面とが交わる交点Ｄ₁，Ｅ₁間の距離Ｔ₁を算出する第２の距離算出手段２０と、第２の距離Ｔ₁と第１の閾値との大小関係を判断する第１の判断手段２１と、第２の距離Ｔ₁が第１の閾値以上である場合に、第１の距離Ｓ₁を肉厚として有効な値と決定する第１の決定手段２２と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、３次元モデルを介して被評価物の肉厚を評価する肉厚評価装置および肉厚評価方法に関する。

金型部品の設計においては、ヒケ、ソリ、ショートショットなどの射出成形における製品形状に起因するさまざまな問題をあらかじめ把握して、製品設計、金型設計、金型製作、射出成形に対して、技術的な対策や改善等のフィードバックを行い、高品質かつ高効率な設計および生産体制を確立することが望まれている。そのためには、設計段階における製品の３次元モデルにおいて、設計段階では意図しない肉厚の状態、たとえば「薄肉」や「厚肉」を把握することが必要となる。これを解決するために、特開平１０−１２４５５５号公報（特許文献１）では、法線を用いて肉厚を評価する手法が開示されている。また、特開２００４−３１０６６８号公報（特許文献２）では、法線と法線同士の角度を算出することによって、肉厚評価が「非肉厚」（無効）であるか否かを評価する手法が開示されている。加えて、メッシュ生成を行ってから、対向面同士における各ノード間の最短距離を探索して肉厚として評価する手法も提案されている。
特開平１０−１２４５５５号公報 特開２００４−３１０６６８号公報

しかしながら、前記メッシュ生成を行う手法では、肉厚の定義が対向面間の最短距離であるので最短距離探索による適切な肉厚評価が可能であったが、メッシュ生成と最短距離探索に多大な時間を要するという不具合があった。また、法線を用いて肉厚を評価する手法では、前記メッシュ生成法に比べて時間を要しないが、肉厚に不適切な値（「非肉厚値」）を肉厚として出力してしまう虞があった。また、法線と法線同士の角度を用いて肉厚と「非肉厚」とを評価する手法では、角度評価に時間を要するという不具合があり、３次元モデルにリブや立ち壁形状などがある場合において対向面同士が平行であるとリブ高さなどの「非肉厚」を肉厚として出力する虞があった。

上記手法に散見される、肉厚の定義に起因する不具合、すなわち「非肉厚」を肉厚として出力してしまう不具合は、肉厚が厚い形状であるほど生じ易いものである。つまり、肉厚が厚い形状の場合は、肉厚と「非肉厚」の距離の違いや境界が明確でなくなるため、「非肉厚」を肉厚と評価し間違え、肉厚として不適切な距離を肉厚として評価してしまう可能性が高くなるのである。このような不具合を解決するには厚肉であるか「非肉厚」であるかの精度良い評価装置（評価装置）および評価方法（評価方法）が必要となる。

本発明は前記不具合を解決するためになされたものであって、本発明の主たる目的は、肉厚であるか非肉厚であるかを精度良く評価することができる肉厚評価装置および方法を提供することである。

本発明に係る肉厚評価装置は、被評価物の肉厚を評価するものであって、被評価物の形状を特定する３次元モデルの形状データを記憶する形状記憶手段と、３次元モデルの外周面上に評価基準点を設定する評価基準点設定手段と、評価基準点から外周面の垂直方向へ伸びる評価ベクトルを生成する評価ベクトル生成手段と、評価ベクトルと３次元モデルの外周面とが交わる評価基準点と異なる第１の交点を算出する第１の交点算出手段と、評価基準点から第１の交点までの第１の距離を算出する第１の距離算出手段と、評価ベクトル上の始点から評価ベクトルと垂直な方向へ伸びる第１の垂直ベクトルを生成する第１の垂直ベクトル生成手段と、第１の垂直ベクトルの始点から第１の垂直ベクトルの逆向方向へ伸びる第２の垂直ベクトルを生成する第２の垂直ベクトル生成手段と、第１の垂直ベクトルと３次元モデルの外周面とが交わる第２の交点を算出する第２の交点算出手段と、第２の垂直ベクトルと３次元モデルの外周面とが交わる第３の交点を算出する第３の交点算出手段と、第２の交点から第３の交点までの第２の距離を算出する第２の距離算出手段と、第２の距離と、予め定められた第１の閾値と、の大小関係を判断する第１の判断手段と、第１の判断手段によって第２の距離が第１の閾値以上であると判断された場合に、第１の距離を肉厚として有効な値と決定する第１の決定手段と、を備える。

この場合には、リブや立ち壁形状のように第１の距離が肉厚として不適切な場合に、第１の距離に基づいて「薄肉」や「厚肉」の評価を行ったり、第１の距離を肉厚の値として出力してしまう可能性を低減することができる。つまり、第１の距離が肉厚であるか「非肉厚」であるかについての評価精度が向上する。

好ましくは、肉厚評価装置は、第１の判断手段によって第２の距離が第１の閾値未満であると判断された場合に、他の評価ベクトルについて、第１の交点算出手段と、第１の距離算出手段と、第１の垂直ベクトル生成手段と、第２の垂直ベクトル生成手段と、第２の交点算出手段と、第３の交点算出手段と、第２の距離算出手段と、第１の判断手段と、第１の決定手段と、を実行させる繰り返し手段、をさらに備える。

好ましくは、肉厚評価装置は、第１の距離と、予め定められた第２の閾値および第２の閾値未満の予め定められた第３の閾値と、の大小関係を判断する第２の判断手段と、第１の距離が第３の閾値未満である場合に、評価基準点に対応する肉厚を薄肉と決定し、第１の距離が第３の閾値以上かつ第２の閾値未満である場合に評価基準点に対応する肉厚を適正肉厚と決定し、第１の距離が第２の閾値以上である場合に評価基準点に対応する肉厚を厚肉候補として決定する第２の決定手段と、をさらに備え、第１の判断手段は、第２の決定手段によって評価基準点に対応する肉厚が厚肉候補として決定された場合にのみ、第２の距離と第１の閾値との大小関係を判断し、第１の決定手段は、第１の判断手段によって第２の距離が第１の閾値以上であると判断された場合に、評価基準点に対応する肉厚を厚肉として決定し、第１の判断手段によって第２の距離が第１の閾値未満であると判断された場合に、評価基準点に対応する肉厚を非肉厚として決定する。

好ましくは、予め定められた第２の閾値を、予め定められた第１の閾値とする。
好ましくは、予め定められた第１の閾値を、前記第１の距離とする。

好ましくは、評価基準点設定手段は、前記３次元モデルの頂点、稜線の中点および前記外周面内の任意の点の少なくともいずれかに前記評価基準点を設定する。

好ましくは、第１の垂直ベクトル生成手段は、生成する第１の垂直ベクトルの始点を評価基準点からの距離が第２の閾値以内となる位置に設定し、始点から評価ベクトルに垂直な複数の第１の垂直ベクトルを生成する。

好ましくは、前記肉厚評価装置は、第２の交点から第２の交点が位置する３次元モデルの外周面の法線逆方向へ伸びる法線逆ベクトルを生成する法線逆ベクトル生成手段と、法線逆ベクトルと３次元モデルの外周面とが交わる第４の交点を算出する第４の交点算出手段と、第２の交点から第４の交点までの第３の距離を算出する第３の距離算出手段と、第３の距離と、第２の閾値と、の大小関係を判断する第３の判断手段と、第３の判断手段によって第３の距離が第２の閾値以上であると判断された場合に、第１の距離を肉厚として有効な値と決定する第３の決定手段と、をさらに備える。

本発明に係る肉厚評価装置は、被評価物の肉厚を評価するものであって、被評価物の形状を特定する３次元モデルの形状データを記憶する形状記憶手段と、３次元モデルの外周面上に評価基準点を設定する評価基準点設定手段と、評価基準点から外周面の垂直方向へ伸びる評価ベクトルを生成する評価ベクトル生成手段と、評価ベクトルと３次元モデルの外周面とが交わる評価基準点と異なる第１の交点を算出する第１の交点算出手段と、評価基準点から第１の交点までの第１の距離を算出する第１の距離算出手段と、評価ベクトル上の始点から評価ベクトルと垂直な方向へ伸びる第１の垂直ベクトルを生成する第１の垂直ベクトル生成手段と、第１の垂直ベクトルと３次元モデルとが交わる第２の交点を算出する第２の交点算出手段と、第２の交点から第２の交点が位置する３次元モデルの外周面の垂直方向へ伸びる法線逆ベクトルを生成する法線逆ベクトル生成手段と、法線逆ベクトルと３次元モデルの外周面とが交わる第４の交点を算出する第４の交点算出手段と、第２の交点から第４の交点までの第３の距離を算出する第３の距離算出手段と、第３の距離と、予め定められた第２の閾値と、の大小関係を判断する第３の判断手段と、第３の判断手段によって第３の距離が第２の閾値以上であると判断された場合に、第１の距離を肉厚として有効な値と決定する第３の決定手段と、を備える。

本発明に係る肉厚評価方法は、被評価物の肉厚を評価するものであって、被評価物の形状を特定する３次元モデルの形状データを記憶するステップと、３次元モデルの外周面上に評価基準点を設定するステップと、評価基準点から外周面の垂直方向へ伸びる評価ベクトルを生成するステップと、評価ベクトルと３次元モデルの外周面とが交わる評価基準点と異なる第１の交点を算出するステップと、評価基準点から第１の交点までの第１の距離を算出する第１の距離算出ステップと、評価ベクトル上の始点から評価ベクトルと垂直な方向へ伸びる第１の垂直ベクトルを生成するステップと、第１の垂直ベクトルの始点から第１の垂直ベクトルの逆方向へ伸びる第２の垂直ベクトルを生成するステップと、第１の垂直ベクトルと３次元モデルの外周面とが交わる第２の交点を算出するステップと、第２の垂直ベクトルと３次元モデルの外周面とが交わる第３の交点を算出するステップと、第２の交点から第３の交点までの第２の距離を算出するステップと、第２の距離と、予め定められた第１の閾値と、の大小関係を判断するステップと、第１の判断手段によって第２の距離が第１の閾値以上であると判断された場合に、第１の距離を肉厚として有効な値と決定するステップと、を備える。

好ましくは、肉厚評価方法は、第２の距離が第１の閾値未満であると判断された場合に、他の評価ベクトルについて、第１の交点を算出するステップと、第１の距離を算出するステップと、第１の垂直ベクトルを生成するステップと、第２の垂直ベクトルを生成するステップと、第２の交点を算出するステップと、第３の交点を算出するステップと、第２の距離を算出するステップと、第１の判断を行うステップと、第１の決定を行うステップと、を繰り返すステップ、を備える。

以上のように、本発明に係る肉厚評価装置および肉厚評価方法によって、被評価物の肉厚評価の精度が向上する。

以下、本発明の実施の形態について説明する。ただし、本発明は以下で説明する実施形態に限定されるものではない。また、以下の説明では、同一の部品については同一の符号を付すものとし、前記部品の名称や機能が同一である場合には、前記部品についての詳細な説明は繰り返さない。
[実施形態１]
＜ハードウェア構成＞
まず、本実施形態に係る肉厚評価装置の全体構成について説明する。本実施形態に係る肉厚評価装置は複数の面から形成される３次元モデルの肉厚を評価する装置であって、前記肉厚評価装置によって行われる肉厚評価処理は、パーソナルコンピュータまたはワークステーションなどのコンピュータ上で実行されるソフトウェアによって実現される。

図１は、本実施形態に係る肉厚評価装置の一例であるコンピュータを示す斜視図である。図１に示すように、このコンピュータ１は、ＦＤ（Flexible Disk）駆動装置１１１およびＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory)駆動装置１１３を備えたコンピュータ本体１０１と、モニタ１０２と、キーボード１０３と、マウス１０４とを含む。

図２は、本実施形態に係る肉厚評価装置のハードウェア構成を示す制御ブロック図である。図２に示すように、コンピュータ本体１０１は、上記したＦＤ駆動装置１１１およびＣＤ−ＲＯＭ駆動装置１１３に加えて、相互にバスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）１０５と、メモリ１０６と、固定ディスク１０７と、通信インターフェイス１０９とを含む。ＦＤ駆動装置１１１にはＦＤ１１２が装着される。ＣＤ−ＲＯＭ駆動装置１１３にはＣＤ−ＲＯＭ１１４が装着される。

既に述べたように、本実施形態に係る肉厚評価装置は、コンピュータハードウェアとＣＰＵ１０５とによって実行されるソフトウェアにより実現される。一般的にこうしたソフトウェアは、ＦＤ１１２やＣＤ−ＲＯＭ１１４などの記録媒体に格納されて、またはネットワークなどを介して流通する。そして、前記ソフトウェアは、ＦＤ駆動装置１１１やＣＤ−ＲＯＭ駆動装置１１３などにより前記記録媒体から読取られて、または通信インターフェイス１０９にて受信されて、固定ディスク１０７に格納される。そして、固定ディスク１０７からメモリ１０６に読出されて、ＣＰＵ１０５により実行される。つまり、図１および図２に示したコンピュータ１のハードウェア自体は一般的なものである。したがって、本発明の最も本質的な部分は、ＦＤ１１２、ＣＤ−ＲＯＭ１１４、固定ディスク１０７などの記録媒体に記録された、もしくはネットワークを通じて提供されるソフトウェアである。

前記モニタ１０２は、液晶パネルやＣＲＴから構成されるものであって、ＣＰＵ１０５が出力した情報を表示する。前記マウス１０４は、クリックされたりやスライドされることによって、ユーザから情報を受付ける。前記キーボード１０３は、キー入力により、ユーザから情報を受付ける。前記ＣＰＵ１０５は、コンピュータ１の各要素を制御するものであって、各種の演算を実施する装置でもある。前記メモリ１０６は、各種の情報を記憶する。前記通信インターフェイス１０９は、前記ＣＰＵ１０５が出力した情報を電気信号へと変換するものであって、ＣＰＵ１０５が出力した情報をその他の装置が利用できる信号へと変換する装置である。また、通信インターフェイス１０９は、コンピュータ１の外部から入力された情報を受信して、ＣＰＵ１０５が利用できる情報に変換する装置でもある。前記固定ディスク１０７は、ＣＰＵ１０５が実行するプログラムやデータベースを記憶する大容量記憶装置である。また、コンピュータ１は、必要に応じて、プリンタなどモニタ１０２以外の他の出力装置が接続される。
＜機能および動作＞
次に、本実施例に係る肉厚評価装置が有する各機能について説明する。図３は、本実施形態に係る肉厚評価装置が有する各機能を示す機能ブロック図である。図３に示すように、コンピュータ１（肉厚評価装置）は、たとえばＣＰＵ１０５によって実現される、評価基準点設定部１２と、評価ベクトル生成部１３と、第１の交点算出部１４と、第１の距離算出部１５と、確認ベクトル生成部１６と、逆ベクトル生成部１７と、第２の交点算出部１８と、第３の交点算出部１９と、第２の距離算出部２０と、第１の判断部２１と、第１の決定部２２と、評価結果出力部２５と、繰り返し部３０と、第２の判断部２３と、第２の決定部２４と、法線ベクトル生成部３１と、法線逆ベクトル生成部３２と、第４の交点算出部３３と、第３の距離算出部３４と、第３の判断部２６と、第３の決定部２７と、繰り返し部３０と、幾何判断部３５と、を備える。また、コンピュータ１は、たとえばメモリ１０６や固定ディスク１０７によって実現される、形状記憶部１１と、評価結果記憶部２８と、評価条件記憶部２９と、を備える。

そして、形状記憶部１１は、前記被評価物の形状を特定する３次元モデルの形状データを記憶する。より詳細には、形状記憶部１１は、金型等の被評価物（実モデル）の形状を特定する３次元モデルを形成する頂点座標や、稜線データや、面データを記憶する。評価条件記憶部２９は、肉厚評価の際の閾値である第２の閾値（以下、適正肉厚上限値とする。）と第３の閾値（以下、適正肉厚下限値とする。）と前記第１の閾値とを記憶する。但し、本実施形態においては、前記第１の閾値にも、予め適正肉厚上限値が設定されているものとする。そして、評価結果記憶部２８は、第１の決定部２２等によって決定された肉厚の各種評価結果を、随時記憶・更新するものである。評価結果出力部２５は、最終的な肉厚評価結果や肉厚自体をモニタ１０２などに出力する。幾何判断部３５は、内積評価や各種ベクトルの向きが３次元モデルの内外のどちらであるかを判断する。

評価基準点設定部１２は、前記３次元モデルの頂点、稜線の中点および前記外周面内の任意の点に肉厚を評価するための評価基準点Ａ₁，Ａ₂・・・Ａ_Nを設定して、前記評価基準点Ａ₁，Ａ₂・・・Ａ_Nの座標をメモリ１０６へ保存するものである。つまり、評価基準点設定部１２は、前記３次元モデルを形成する外周面上に前記評価基準点Ａ₁，Ａ₂・・・Ａ_Nを設定するものである。ここで、前記３次元モデルを形成する面上とは、３次元モデルを形成する頂点と稜線と面自体を含む概念である。評価ベクトル生成部１３は、各評価基準点Ａ₁から前記外周面の垂直方向へ伸びる評価ベクトルＸ₁を生成するものである。第１の交点算出部１４は、前記評価ベクトルＸ₁と前記３次元モデルの外周面とが交わる前記評価基準点Ａ₁と異なる第１の交点Ｂ₁を算出する。第１の距離算出部１５は、前記評価基準点Ａ₁から前記第１の交点Ｂ₁までの第１の距離Ｓ₁を算出する。

確認ベクトル生成部１６は、前記評価ベクトルＸ₁上の任意の始点Ｃ₁から前記評価ベクトルＸ₁と垂直な方向へ伸びる確認ベクトルＹ₁，Ｙ₂・・・Ｙ_nを生成する。好ましくは、前記確認ベクトル生成部１６は、生成する前記確認ベクトルＹ₁，Ｙ₂・・・Ｙ_nの始点Ｃ₁を前記評価基準点Ａ₁からの距離ａが前記第２の閾値以内となる位置に設定し、前記始点から前記評価ベクトルＸ₁に垂直な複数の第１の確認ベクトルＹ₁，Ｙ₂・・・Ｙ_nを生成する。

この場合には、評価基準点付近においてのみ、肉厚であるか「非肉厚」であるかを調べるため、第１の評価を行う回数を減らすことができ、その結果、肉厚評価処理（肉厚評価処理）に要する時間を短縮することができる。

逆ベクトル生成部１７は、それぞれの前記第１の確認ベクトルＹ₁，Ｙ₂・・・Ｙ_nの始点Ｃ₁から前記それぞれの確認ベクトルＹ₁，Ｙ₂・・・Ｙ_nの逆向方向へ伸びる逆ベクトルＺ₁，Ｚ₂・・・Ｚ_nを生成する。第２の交点算出部１８は、各確認ベクトルＹ₁と前記３次元モデルの外周面とが交わる第２の交点Ｄ₁を算出する。第３の交点算出部１９は、各逆ベクトルＺ₁と前記３次元モデルの外周面とが交わる第３の交点Ｅ₁を算出する。第２の距離算出部２０は、前記第２の交点Ｄ₁から前記第３の交点Ｅ₁までの第２の距離Ｔ₁を算出するものである。

第１の判断部２１は、第２の距離算出部２０と、前記第２の距離Ｔ₁と、予め定められた第１の閾値と、の大小関係を判断する。第１の決定部２２は、第１の判断部２１と、前記第１の判断部２１によって第２の距離Ｔ₁が前記第１の閾値以上であると判断された場合に、前記第１の距離Ｓ₁を肉厚として有効な値と決定する。より詳細には、本実施形態に係るコンピュータ１は、前記交点間距離Ｔ₁が前記適正肉厚上限値未満である場合に、前記第１の距離Ｓ₁を肉厚として無効な値であると決定して、すなわち「第１の距離は肉厚ではない。」と決定して、評価ベクトルＸ₁の第１の距離Ｓ₁は「非肉厚」（無効）である旨をメモリ１０６へ保存する。

第２の判断部２３は、前記第１の距離Ｓ₁と、予め定められた適正肉厚上限値（第２の閾値）および前記適正肉厚上限値未満の予め定められた適正肉厚下限値（第３の閾値）と、の大小関係を判断するものである。より詳細には、第２の判断部２３は、メモリ１０６に保存された前記第１の距離Ｓ₁と適正肉厚上限値とを読み出して、両者の大小関係を判断するものであり、前記第１の距離Ｓ₁と前記適正肉厚下限値との大小関係も判断する。第２の決定部２４（肉厚判断部）は、前記第１の距離Ｓ₁が前記第３の閾値未満である場合に、前記評価ベクトルＸ₁に対応する肉厚を「薄肉」と決定し、前記第１の距離Ｓ₁が前記第３の閾値以上かつ前記第２の閾値未満である場合に前記評価ベクトルＸ₁に対応する肉厚を「適正肉厚」と決定し、前記第１の距離Ｓ₁が前記第２の閾値以上である場合に前記評価ベクトルＸ₁に対応する肉厚を「厚肉候補」として決定して評価結果記憶部２８に保存する。詳しくは、評価ベクトルＸ₁に対応する肉厚が一旦「厚肉候補」として仮決定される。

本実施例においては、前記第１の判断部２１は、第２の決定部２４によって前記評価基準点Ａ₁に対応する肉厚が「厚肉候補」として一旦決定された場合にのみ、前記第２の距離Ｔ₁と前記第１の閾値との大小関係を判断し、前記第１の決定部２２は、前記第１の判断部２１によって前記第２の距離Ｔ₁が前記第１の閾値以上であると判断された場合に、前記評価基準点Ａ₁に対応する肉厚を「厚肉」として決定し、前記第１の判断部２１によって第２の距離Ｔ₁が前記第１の閾値未満であると判断された場合に、前記評価基準点Ａ₁に対応する肉厚を「非肉厚」として決定する。すなわち、前記第１の判断部２１によって前記第２の距離Ｔ₁が前記第１の閾値以上であると判断された場合に、前記第１の距離Ｓ₁を評価基準点Ａ₁に対応する肉厚として有効な値であると決定するのである。

この場合には、第１の距離が第３の閾値未満である場合に「薄肉」と決定し、第１の距離が第３の閾値以上かつ第２の閾値未満である場合に「適正肉厚」と決定し、第１の距離が第２の閾値以上の場合に「厚肉」であるか「非肉厚」であるかの評価を行うため、４段階の出力を行うことが可能である。

そして、繰り返し部３０は、判断対象となる評価ベクトル（たとえば、評価ベクトルＸ₁，Ｘ_3-1）が前記第１の判断部２１によって前記第２の距離Ｔ₁が前記第１の閾値未満であると判断された場合に、他の評価ベクトル（Ｘ_2-1，Ｘ_3-2）について、前記第１の交点算出部１４と、前記第１の距離算出部１５と、前記確認ベクトル生成部１６と、前記逆ベクトル生成部１７と、前記第２の交点算出部１８と、前記第３の交点算出部１９と、前記第２の距離算出部２０と、前記第１の判断部２１と、前記第１の決定部２２と、第２の判断部２３と、第２の決定部２４による計算を実行させる。

この場合には、リブや立ち壁形状のように第１の距離が肉厚として不適切な場合に、第１の距離に基づいて「薄肉」や「厚肉」の評価を行ったり、第１の距離を肉厚の値として出力してしまう可能性を低減することができる。つまり、第１の距離が肉厚であるか「非肉厚」であるかについての評価精度が向上する。

法線ベクトル生成部３１は、前記第２の交点Ｂ₁から前記第２の交点Ｂ₁が位置する前記３次元モデルの外周面の垂直方向へ伸びる法線逆ベクトルＷ₁を生成する。第４の交点算出部３３は、前記法線逆ベクトルＷ₁と前記３次元モデルの外周面とが交わる第４の交点Ｆ₁を算出する。第３の距離算出部３４は、前記第２の交点Ｂ₁から前記第４の交点Ｆ₁までの第３の距離Ｕ₁を算出する。

第３の判断部２６は、前記第３の距離Ｕ₁と、予め定められた第２の閾値と、の大小関係を判断する。第３の決定部２７は、前記第３の判断部２６によって第３の距離Ｕ₁が前記第２の閾値以上であると判断された場合に、前記第１の距離Ｓ₁を肉厚として有効な値と決定する。繰り返し部３０は、判断対象となる評価ベクトル（たとえば、評価ベクトルＸ_3-1）が第３の判断部２１によって前記第２の距離Ｔ₁が前記第１の閾値未満であると判断された場合に、他の評価ベクトルＸ_3-2について、前記第１の交点算出部１４と、前記第１の距離算出部１５と、前記確認ベクトル生成部１６と、前記逆ベクトル生成部１７と、前記第２の交点算出部１８と、前記第３の交点算出部１９と、前記第２の距離算出部２０と、前記第１の判断部２１と、前記第１の決定部２２と、第２の判断部２３と、第２の決定部２４と、法線ベクトル生成部３１と、第４の交点算出部３３と、第３の距離算出部３４と、第３の判断部２６と、第２の決定部２７とによる計算を実行させるものである。

この場合には、リブや立ち壁形状のように第１の距離が肉厚として不適切な場合に、第１の距離に基づいて「薄肉」や「厚肉」の評価を行ったり、第１の距離を肉厚の値として出力してしまう可能性をさらに低減することができる。つまり、第１の距離が肉厚であるか「非肉厚」であるかについての評価精度がさらに向上する。

本実施例においては、第１の閾値を適正肉厚上限値としているが、第１の閾値は、適正肉厚上限値に限定されるものではなく、他の固定値であってもよいし、一旦メモリ１０６等に記憶される第１の距離Ｓ₁の距離としてもよい。
＜肉厚評価処理＞
次に、本実施形態の肉厚評価装置を用いた肉厚評価処理について説明する。図４は肉厚評価処理全体を流れを示すフローチャートである。図４に示すように、まず、ユーザ等によって肉厚評価対象である３次元モデルの形状に関するデータが入力され、当該データが形状記憶部１１に保存される（ステップ１、以下ステップをＳと略す。）。図８は、肉厚評価対象（実モデル）を３次元モデルとして表した概念図である。次に、適正肉厚の適正肉厚下限値と適正肉厚上限値とを含む各種閾値が評価条件記憶部に保存される（Ｓ２）。本実施の形態に係る肉厚評価処理は、これらの適正肉厚下限値と適正肉厚上限値とによって、３次元モデルの肉厚を最終的に「薄肉」と「適正肉厚」と「厚肉」とに分類して出力することが目的である。次に、評価基準点設定部１２によって、形状記憶部１１に保存された３次元モデルの全頂点の座標、全稜線の中点の座標、全面内の任意の点の座標が、評価基準点Ａ₁，Ａ₂・・・Ａ_Nとして設定される（Ｓ３）。

図９は、３次元モデルに複数の評価基準点を設定したイメージを示す概念図である。以下では、１つの評価基準点Ａ₁について、Ｓ４からＳ９までの肉厚評価処理を実行していく流れについて説明する。まず、前記Ｓ３にて生成した評価基準点Ａ₁の肉厚評価結果を「未評価」に設定し、評価結果記憶部２８に保存する（Ｓ４）。

図１０は、前記評価基準点から３次元モデルの内側方向へ伸びる評価ベクトルが生成されたイメージを示す概念図である。図１０に示すように、評価ベクトル生成部１３が、評価基準点Ａ₁から前記評価基準点Ａ₁を構成する面の垂直方向へ伸びる評価ベクトルＸ₁を生成する（Ｓ５）。本実施形態においては、図１０に示すように、評価ベクトル生成部１３は、頂点に設定された評価基準点Ａ₃には頂点を含むそれぞれの面に垂直な評価ベクトルＸ_3-1，Ｘ_3-2，Ｘ_3-3を生成し、稜線の中点に設定された評価基準点Ａ₂には前記稜線を含む面に垂直な評価ベクトルＸ_2-1，Ｘ_2-2を生成し、外周面内に設定された評価基準点Ａ₁には前記外周面に垂直な１つの評価ベクトルＸ₁が生成する。
＜薄肉・適正肉厚評価処理＞
次に、生成された１の評価ベクトルＸ₁について、生成薄肉・適正肉厚評価処理が行われる（Ｓ６）。図５は、薄肉・適正肉厚評価処理の流れを示すフローチャートである。具体的には、図５に示すように、１つの評価ベクトルＸ₁についての薄肉・適正肉厚評価処理が実行され、「薄肉」および「適正肉厚」の確定が行われるものである。「厚肉」については、一旦「厚肉候補」と決定するにとどめ、「厚肉」とは確定しない。

以下、薄肉・適正肉厚評価処理（Ｓ６）について説明する。図５に示すように、まず、第１の交点算出部１４が評価ベクトルＸ₁と最初に交差する３次元モデルの外周面との交点Ｂ₁の座標を算出する（Ｓ６１）。次に、第１の距離算出部１５が、評価基準点Ａ₁の座標と交点Ｂ₁の座標とから、評価基準点Ａ₁から交点Ｂ₁までの第１の距離Ｓ₁を算出する（Ｓ６２）。その後、第２の判断部２６が、第１の距離Ｓ₁が適正肉厚下限値未満であるか否かを評価する（Ｓ６３）。第１の距離Ｓ₁が適正肉厚下限値未満であれば（Ｓ６３にてＹＥＳの場合）、第２の決定部２７が評価ベクトルＸ₁の評価結果を「薄肉」と決定して、評価結果を評価結果記憶部２８に保存する（Ｓ６４）。第１の距離Ｓ₁が適正肉厚下限値以上である場合（Ｓ６３にてＮＯの場合）、第２の判断部２６が、第１の距離Ｓ₁が適正肉厚上限値未満であるか否かを評価し（Ｓ６５）、第１の距離が適正肉厚上限値未満であれば（Ｓ６５にてＹＥＳの場合）、第２の決定部２７が評価ベクトルＸ₁の評価結果を「適正肉厚」と決定し、当該評価結果を評価結果記憶部２８に保存する（Ｓ６６）。第１の距離Ｓ₁が適正肉厚上限値以上であれば（Ｓ６５にてＮＯの場合）、第２の決定部２７が評価ベクトルＸ₁の評価結果を「肉厚候補」と決定して、該評価結果を評価結果記憶部２８に保存する（Ｓ６７）。

ここで、図１１は、評価ベクトルと３次元モデルの位置関係のイメージを示す図である。第１の距離Ｓ₁が適正肉厚下限値未満の場合（Ｓ６３にてＹＥＳの場合）に、法線ベクトル生成部３１が、交点Ｂ₁から交点Ｂ₁を含む外周面の法線方向に伸びる法線ベクトルＶ₁を生成し、幾何判断部３５が前記法線ベクトルＶ₁の単位ベクトルと評価ベクトルＸ₁の単位ベクトルとの内積値を求めてもよい。すなわち、前記内積値が薄肉評価用の任意の閾値未満であるかを評価することにより、前記内積値が薄肉評価用の任意の閾値未満の場合に、評価結果を「非肉厚」として決定して、当該評価結果を評価結果記憶部２８に保存してもよい。これは、図１１に示すように、評価基準点Ａ₁から対向面といえないような直角に近い角度をなす面までの第１の距離Ｓ₁を肉厚（「薄肉」）と誤評価することを防止するためである。
＜肉厚評価処理２＞
評価結果記憶部２８に保存された薄肉・適正肉厚評価処理結果が「薄肉」、「適正肉厚」および「非肉厚」のいずれかである場合（Ｓ７にてＮＯの場合）、当該評価ベクトルＸ₁についての処理を終了して、評価結果を評価結果記憶部２８に保存する（Ｓ１０）。以下の厚肉評価処理Ｓ８では、薄肉・適正肉厚評価処理にて「厚肉候補」とされた評価ベクトルＸ₁について「厚肉」（第１の距離Ｓ₁が肉厚として有効）であるか「非肉厚」（第１の距離Ｓ₁が肉厚として無効な値）であるかの評価を行う（Ｓ８）。
＜厚肉評価処理＞
以下、図６を参照して厚肉評価処理（Ｓ８）について説明する。ここで、図６は厚肉評価処理の流れを示すフローチャートであり、図１２は確認ベクトルおよび逆ベクトルのイメージを示す概念図である。

まず、図１２に示すように、確認ベクトル生成部１６が、評価ベクトルＸ₁上の評価基準点Ａ₁から任意の距離ａ離れた点を確認基準点Ｃ₁として設定し、確認基準点Ｃ₁から評価ベクトルＸ₁に垂直な任意の方向へ伸びる確認ベクトルＹ₁，Ｙ₂・・・Ｙ_nを生成し、逆ベクトル生成部１７が確認基準点Ｃ₁からそれぞれの確認ベクトルＹ₁，Ｙ₂・・・Ｙ_nと逆向き方向へと伸びる逆ベクトルＺ₁，Ｚ₂・・・Ｚ_nを生成する（Ｓ８１）。ここで、任意の距離ａは０〜適正肉厚上限値までの任意の値とする。そして、確認ベクトルＹ₁，Ｙ₂・・・Ｙ_nは任意の角度を隔てて、評価ベクトルＸ₁上の確認基準点Ｃ₁から放射状に複数生成されるものである。

Ｓ８２からＳ９０では、１の確認ベクトルＹ₁と１の逆ベクトルＺ₁についての計算について説明する。第２の交点算出部１８が各確認ベクトルＹ₁と前記３次元モデルとの交点Ｄ₁の座標を算出し、第３の交点算出部１９が各逆ベクトルＺ₁と前記３次元モデルとの交点Ｅ₁の座標を算出する（Ｓ８２）。そして、確認ベクトルＹ₁と逆ベクトルＺ₁が３次元モデルの外周面と交わるか否か、すなわち前記確認基準点Ｃ₁を挟んで確認ベクトルＹ₁および逆ベクトルＺ₁について２つの交点Ｄ₁，Ｅ₁が算出されるか否か判断される（Ｓ８３）。２つの交点が算出された場合（Ｓ８３にてＹＥＳの場合）には当該交点間の第２の距離Ｔが算出され、２つの交点が算出されない場合（Ｓ８３にてＮＯの場合）には前記評価ベクトルＸ₁（確認基準点Ｃ₁）が３次元モデルの外にあるものと判断され、評価ベクトルＸ₁に関する評価結果を「非肉厚」とする（「無効」とする）（Ｓ９４）。

図１３は、確認ベクトルと逆ベクトルと第２の距離との関係を示す概念図である。次に、第２の交点算出部１８が、前記２つの交点Ｄ₁，Ｅ₁間（第２の距離Ｔ₁）の距離を算出し、第１の判断部２１が前記第２の距離Ｔ₁が適正肉厚上限値（第１の閾値）未満であるか否か判断する（Ｓ８４）。第２の距離Ｔ₁が適正肉厚上限値未満である場合にはその評価ベクトルＸ₁に関する評価結果が「非肉厚」とされ（Ｓ９４）、第２の距離Ｔ₁が適正肉厚上限値以上の場合（Ｓ８４にてＮＯの場合）には、前記第２の距離Ｔ₁が閾値Ｌ（例えば、適正肉厚上限値の２倍）未満であるか否か判断され（Ｓ８５）、前記第２の距離Ｔ₁が閾値Ｌ以上の場合（Ｓ８５にてＮＯの場合）には前記確認ベクトルＹ₁に関する評価を終了してＳ９１へと進む。すなわち、第２の距離Ｔ₁が適正肉厚上限値以上の場合（Ｓ８４にてＮＯの場合）には、一旦、第１の距離Ｓ₁が肉厚として有効な値であると決定されて、他の厚肉評価処理（たとえばＳ８５）へと進む。そして、他の厚肉評価処理でも「非肉厚」とされなかった場合には、繰り返し部３０によって他の確認ベクトルＹ₂についての厚肉評価処理Ｓ８が繰り返されるのである。

図１４は、評価ベクトルと確認ベクトルのイメージを示す概念図である。前記Ｓ８１〜Ｓ８４およびＳ９４の処理によって、図１４に示すようなリブや立ち壁形状のように第１の距離Ｓ₁が肉厚として不適切な場合に、第１の距離Ｓ₁に基づいて「薄肉」や「厚肉」の評価を行ったり、第１の距離Ｓ₁を肉厚の値として出力してしまう可能性を低減することができる。

図１５は、確認ベクトルと法線ベクトルと法線逆ベクトルを示す概念図である。前記第２の距離Ｔ₁が閾値Ｌ未満の場合（Ｓ８５にてＹＥＳの場合）、法線ベクトル生成部３１が交点Ｂ₁を始点とする法線ベクトルＶ₁を生成する（Ｓ８６）。幾何判断部３５が、法線ベクトルＶ₁の単位ベクトルと確認ベクトルＹ₁の単位ベクトルとの内積値が任意の閾値Ｍ未満であるか否かが評価される（Ｓ８７）。図１５に示すように、法線逆ベクトル生成部３２が、交点Ｂ₁を始点とした法線ベクトルＶ₁と逆向きの方向ベクトルを持つ法線逆ベクトルＷ₁を作成する（Ｓ８８）。次に、第４の交点算出部３３が法線逆ベクトルＷ₁と３次元モデルの外周面との交点Ｆ₁の座標を計算し、第３の距離算出部３４が該交点Ｆ₁と交点Ｂ₁との間の第３の距離Ｕ₁を計算する（Ｓ８９）。

そして、第３の判断部が、第３の距離Ｕ₁が適正肉厚上限値未満であるか否か判断し（Ｓ９０）、適正肉厚上限値未満の場合（Ｓ９０にてＹＥＳ）には前記評価ベクトルＸ₁に関する厚肉評価結果を「非肉厚」とし、該厚肉評価処理結果を評価結果記憶部２８に保存する（Ｓ９３）。一方、第３の距離Ｕ₁が適正肉厚上限値以上である場合（Ｓ９０にてＮＯ）には、繰り返し部３０によって、前記確認ベクトルＹ₁に関する厚肉評価処理を終了して、全ての確認ベクトルＹ₂について厚肉評価処理が終了したか否か判断される（Ｓ９１）。他の未確認の確認ベクトルＹ₂がある場合（Ｓ９１にてＮＯの場合）には、繰り返し部３０により、他の確認ベクトルＹ₂について再度厚肉評価処理（Ｓ８２〜Ｓ９１）が行わる。つまり、前述したように、ある確認ベクトルＹ₁についての厚肉評価処理Ｓ８において「非肉厚」と決定されることなく、第１の距離Ｓ₁が一旦「有効」と評価された場合に、繰り返し部３０によって他の未確認ベクトルＹ₂についての厚肉評価処理Ｓ８が行われるのである。一方、他の未確認の確認ベクトルＹ₂が無い場合（Ｓ９１にてＹＥＳの場合）には、繰り返し部３０により、全ての確認基準点を始点とした確認ベクトルについての評価処理が終了したか否かについて評価される（Ｓ９２）。そして、他の確認基準点Ｃを始点とした確認ベクトルの評価処理が残っている場合（Ｓ９２においてＹＥＳの場合）には、繰り返し部３０により、他の確認基準点Ｃ₂について再度厚肉評価処理（Ｓ８１〜Ｓ９２）が行われる。

以上の処理において、評価ベクトルＸ₁の評価結果を無視する評価が発生しなかった場合はステップＳ８１〜ステップＳ９２の処理を、ａの距離を変えて（他の確認基準点について）数回繰り返す。ａの距離の変化量は評価精度と評価にかかる処理時間とのトレードオフとなるため評価対象となるモデルによって調整する必要があるが、たとえば、適正肉厚上限値〜０．１ｍｍ間を０．５ｍｍステップで変化させる。ａの距離が終了値未満になるか、一度でも評価結果が「非肉厚」と評価されれば、現評価ベクトルＸ₁についての厚肉評価処理Ｓ８を終了し、評価結果を「非肉厚」として保存する（Ｓ１０）。

以上にように厚肉評価処理が行われることによって、従来誤評価した、図１４のような立ち壁高さを（Ｓ８４にてＹＥＳの場合）「非肉厚」と評価できる。また、図１５のようなリブ底からの複雑なリブ高さを（Ｓ８４にてＹＥＳの場合、または、Ｓ９０にてＹＥＳの場合）「非肉厚」と評価できる。
＜肉厚評価処理３＞
厚肉評価処理（Ｓ８）が終了すると、図４に示すように、肉厚評価処理が終了した評価ベクトルＸ₁の評価結果が評価結果記憶部２８に保存される（Ｓ１０）。そして、繰り返し部３０が、未評価の評価ベクトル（たとえば、Ｘ_3-2，Ｘ_3-3）が残っていないか否かが判断する（Ｓ１１）。未評価の評価ベクトルが残っている場合には、Ｓ６に戻って薄肉・適正肉厚評価処理Ｓ６が行われる。そして、評価基準点Ａ₁（Ａ₃）についての全評価ベクトルＸ_1-1（Ｘ_3-2，Ｘ_3-3）の評価処理が終了すると（Ｓ１１にてＹＥＳ）、評価結果記憶部２８に保存された現評価基準点Ａ₁に属する全評価ベクトルＸ_1-1の肉厚評価結果のうち最も薄い肉厚を現評価基準点Ａ₁の評価結果として確定し、評価結果に応じた結果を評価結果出力部によって出力する（Ｓ１２）。本実施形態においては、「薄肉」、「適正肉厚」、「厚肉候補」、「非肉厚」の順に最も薄い肉厚が選択される。例えば、ある評価基準点の肉厚が「非肉厚」と評価されて出力なしとなる場合は、その評価基準点に属する全評価ベクトルが全て「非肉厚」と評価された場合のみである。

図７は、各評価基準点についての肉厚評価結果の決定順序を示す図である。図７に示すように、本実施形態に係る肉厚評価方法においては、まず、Ｓ３にて各評価基準点についての肉厚が「未評価」とされて、一旦評価結果記憶部２８に保存される。そして、薄肉・適正肉厚評価処理にて、「薄肉」、「適正」、「非肉厚」、および「厚肉候補」と決定されて（Ｓ６）、評価結果記憶部２８が更新される（Ｓ１０）。次に、厚肉評価処理にて、
「非肉厚」および「厚肉」と決定されて（Ｓ８）、評価結果記憶部２８が更新される（Ｓ１０）。

最後に、ステップＳ４以上の処理を全ての評価基準点Ａ₁，Ａ₂・・・Ａ_Nについて完了しているか否かが判断され（Ｓ１３）、完了していなければ（Ｓ１３にてＮＯの場合）未評価の評価基準点に関して肉厚評価処理Ｓ４〜Ｓ１２を行い、完了していれば（Ｓ１３にてＹＥＳの場合）コンピュータ１による肉厚評価処理を終了する。
[実施形態２]
前記実施形態１に係る肉厚評価装置は、第２の距離Ｔ₁および第３の距離Ｕ₁の算出して、各評価ベクトルＸ₁についての肉厚評価処理を行っているが、第３の距離Ｕ₁を算出する構成に限定するものではない。図１６は実施形態２に係る肉厚評価装置の各機能を示す機能ブロック図であり、図１７は実施形態２に係る肉厚評価装置による厚肉評価処理の流れを示すフローチャートである。尚、以下の説明では、実施形態１に係る肉厚評価装置と同一の部品については同一の符号を付すものとし、前記部品の名称や機能が同一である場合には、前記部品についての詳細な説明は繰り返さない。たとえば、ハードウェア構成や、厚肉評価処理以外の肉厚評価処理についての説明は繰り返さない。
＜機能および動作＞
図１６に示すように、本実施形態に係るコンピュータ１（肉厚評価装置）は、たとえばＣＰＵ１０５によって実現される、評価基準点設定部１２と、評価ベクトル生成部１３と、第１の交点算出部１４と、第１の距離算出部１５と、確認ベクトル生成部１６と、逆ベクトル生成部１７と、第２の交点算出部１８と、第３の交点算出部１９と、第２の距離算出部２０と、第１の判断部２１と、第１の決定部２２と、評価結果出力部２５と、繰り返し部３０と、第２の判断部２３と、第２の決定部２４と、繰り返し部３０と、幾何判断部３５と、を備える。また、コンピュータ１は、たとえばメモリ１０６や固定ディスクによって実現される、形状記憶部１１と、評価結果記憶部２８と、評価条件記憶部２９と、を備える。
＜肉厚評価処理＞
まず、図１７に示すように、確認ベクトル生成部１６が、評価ベクトルＸ₁上の評価基準点Ａ₁から任意の距離ａ離れた点を確認基準点Ｃ₁として設定し、確認基準点Ｃ₁から評価ベクトルＸ₁に垂直な任意の方向へ伸びる確認ベクトルＹ₁，Ｙ₂・・・Ｙ_nを生成し、逆ベクトル生成部１７が確認基準点Ｃ₁からそれぞれの確認ベクトルＹ₁，Ｙ₂・・・Ｙ_nと逆向き方向へと伸びる逆ベクトルＺ₁，Ｚ₂・・・Ｚ_nを生成する（Ｓ８１）。ここで、任意の距離ａは０〜適正肉厚上限値までの任意の値とする。そして、確認ベクトルＹ₁，Ｙ₂・・・Ｙ_nは任意の角度を隔てて、評価ベクトルＸ上の確認基準点Ｃ₁から放射状に複数生成されるものである。

Ｓ８２からＳ９０では、１の確認ベクトルＹ₁と１の逆ベクトルＺ₁についての計算について説明する。第２の交点算出部１８が各確認ベクトルＹ₁と前記３次元モデルとの交点Ｄ₁の座標を算出し、第３の交点算出部１９が各逆ベクトルＺ₁と前記３次元モデルとの交点Ｅ₁の座標を算出する（Ｓ８２）。そして、確認ベクトルＹ₁と逆ベクトルＺ₁が３次元モデルの外周面と交わるか否か、すなわち前記確認基準点Ｃ₁を挟んで確認ベクトルＹ₁および逆ベクトルＺ₁について２つの交点Ｄ₁，Ｅ₁が算出されるか否か判断される（Ｓ８３）。２つの交点が算出された場合（Ｓ８３にてＹＥＳの場合）には当該交点間の第２の距離Ｔが算出され、２つの交点が算出されない場合（Ｓ８３にてＮＯの場合）には前記評価ベクトルＸ₁（確認基準点Ｃ₁）が３次元モデルの外にあるものと判断され、評価ベクトルＸ₁に関する評価結果を「非肉厚」とする（「無効」とする）（Ｓ９４）。

次に、第２の交点算出部１８が、前記２つの交点Ｄ₁，Ｅ₁間（第２の距離Ｔ₁）の距離を算出し、第１の判断部２１が前記第２の距離Ｔ₁が適正肉厚上限値（第１の閾値）未満であるか否か判断する（Ｓ８４）。第２の距離Ｔ₁が適正肉厚上限値未満である場合にはその評価ベクトルＸ₁に関する評価結果が「非肉厚」とされ（Ｓ９４）、第２の距離Ｔ₁が適正肉厚上限値以上の場合（Ｓ８４にてＮＯの場合）には、繰り返し部３０によって、前記確認ベクトルＹ₁に関する厚肉評価処理を終了して、全ての確認ベクトルＹ₂について厚肉評価処理が終了したか否か判断される（Ｓ９１）。他の未確認の確認ベクトルＹ₂がある場合（Ｓ９１にてＮＯの場合）には、繰り返し部３０により、他の確認ベクトルＹ₂について再度厚肉評価処理（Ｓ８２〜Ｓ９１）が行わる。一方、他の未確認の確認ベクトルＹ₂が無い場合（Ｓ９１にてＹＥＳの場合）には、繰り返し部３０により、全ての確認基準点を始点とした確認ベクトルについての評価処理が終了したか否かについて評価される（Ｓ９２）。そして、他の確認基準点Ｃを始点とした確認ベクトルの評価処理が残っている場合（Ｓ９２においてＹＥＳの場合）には、繰り返し部３０により、他の確認基準点Ｃ₂について再度厚肉評価処理（Ｓ８１〜Ｓ９２）が行われる。

以上の処理において、評価ベクトルＸ₁の評価結果を無視する評価が発生しなかった場合はステップＳ８１〜ステップＳ９２の処理を、ａの距離を変えて（他の確認基準点について）数回繰り返す。ａの距離が終了値未満になるか、一度でも評価結果が「非肉厚」と評価されれば、現評価ベクトルＸ₁についての厚肉評価処理Ｓ８を終了し、評価結果を「非肉厚」として保存する（Ｓ１０）。

前記Ｓ８１〜Ｓ８４およびＳ９４の処理によって、図１４に示すようなリブや立ち壁形状のように第１の距離Ｓ₁が肉厚として不適切な場合に、第１の距離Ｓ₁に基づいて「薄肉」や「厚肉」の評価を行ったり、第１の距離Ｓ₁を肉厚の値として出力してしまう可能性を低減することができる。
[実施形態３]
前記実施形態１に係る肉厚評価装置は、第２の距離Ｔ₁および第３の距離Ｕ₁の算出して、各評価ベクトルＸ₁についての肉厚評価処理を行っているが、第２の距離Ｔ₁を算出する構成に限定するものではない。図１８は実施形態３に係る肉厚評価装置の各機能を示す機能ブロック図であり、図１９は実施形態３に係る肉厚評価装置による厚肉評価処理の流れを示すフローチャートである。尚、以下の説明では、実施形態１に係る肉厚評価装置と同一の部品については同一の符号を付すものとし、前記部品の名称や機能が同一である場合には、前記部品についての詳細な説明は繰り返さない。たとえば、ハードウェア構成や、厚肉評価処理以外の肉厚評価処理についての説明は繰り返さない。
＜機能および動作＞
図１８に示すように、本実施形態に係るコンピュータ１（肉厚評価装置）は、たとえばＣＰＵ１０５によって実現される、評価基準点設定部１２と、評価ベクトル生成部１３と、第１の交点算出部１４と、第１の距離算出部１５と、確認ベクトル生成部１６と、第２の交点算出部１８と、評価結果出力部２５と、繰り返し部３０と、第２の判断部２３と、第２の決定部２４と、法線ベクトル生成部３１と、法線逆ベクトル生成部３２と、第４の交点算出部３３と、第３の距離算出部３４と、第３の判断部２６と、第３の決定部２７と、繰り返し部３０と、幾何判断部３５と、を備える。また、コンピュータ１は、たとえばメモリ１０６や固定ディスクによって実現される、形状記憶部１１と、評価結果記憶部２８と、評価条件記憶部２９と、を備える。
＜肉厚評価処理＞
まず、図１９に示すように、確認ベクトル生成部１６が、評価ベクトルＸ₁上の評価基準点Ａ₁から任意の距離ａ離れた点を確認基準点Ｃ₁として設定し、確認基準点Ｃ₁から評価ベクトルＸ₁に垂直な任意の方向へ伸びる確認ベクトルＹ₁，Ｙ₂・・・Ｙ_nを生成する（Ｓ８１）。ここで、任意の距離ａは０〜適正肉厚上限値までの任意の値とする。そして、確認ベクトルＹ₁，Ｙ₂・・・Ｙ_nは任意の角度を隔てて、評価ベクトルＸ上の確認基準点Ｃ₁から放射状に複数生成されるものである。

Ｓ８２からＳ９０では、１の確認ベクトルＹ₁と１の逆ベクトルＺ₁についての計算について説明する。第２の交点算出部１８が各確認ベクトルＹ₁と前記３次元モデルとの交点Ｄ₁の座標を算出する（Ｓ８２）。

次に、法線ベクトル生成部３１が交点Ｂ₁を始点とする法線ベクトルＶ₁を生成する（Ｓ８６）。幾何判断部３５が、法線ベクトルＶ₁の単位ベクトルと確認ベクトルＹ₁の単位ベクトルとの内積値が任意の閾値Ｍ未満であるか否かが評価される（Ｓ８７）。図１５に示すように、法線逆ベクトル生成部３２が、交点Ｂ₁を始点とした法線ベクトルＶ₁と逆向きの方向ベクトルを持つ法線逆ベクトルＷ₁を作成する（Ｓ８８）。次に、第４の交点算出部３３が法線逆ベクトルＷ₁と３次元モデルの外周面との交点Ｆ₁の座標を計算し、第３の距離算出部３４が該交点Ｆ₁と交点Ｂ₁との間の第３の距離Ｕ₁を計算する（Ｓ８９）。

そして、第３の判断部が、第３の距離Ｕ₁が適正肉厚上限値未満であるか否か判断し（Ｓ９０）、適正肉厚上限値未満の場合（Ｓ９０にてＹＥＳ）には前記評価ベクトルＸ₁に関する厚肉評価結果を「非肉厚」とし、該厚肉評価処理結果を評価結果記憶部２８に保存する（Ｓ９３）。一方、第３の距離Ｕ₁が適正肉厚上限値以上である場合（Ｓ９０にてＮＯ）には、繰り返し部３０によって、前記確認ベクトルＹ₁に関する厚肉評価処理を終了して、全ての確認ベクトルＹ₂について厚肉評価処理が終了したか否か判断される（Ｓ９１）。他の未確認の確認ベクトルＹ₂がある場合（Ｓ９１にてＮＯの場合）には、繰り返し部３０により、他の確認ベクトルＹ₂について再度厚肉評価処理（Ｓ８２〜Ｓ９１）が行わる。一方、他の未確認の確認ベクトルＹ₂が無い場合（Ｓ９１にてＹＥＳの場合）には、繰り返し部３０により、全ての確認基準点を始点とした確認ベクトルについての評価処理が終了したか否かについて評価される（Ｓ９２）。そして、他の確認基準点Ｃを始点とした確認ベクトルの評価処理が残っている場合（Ｓ９２においてＹＥＳの場合）には、繰り返し部３０により、他の確認基準点Ｃ₂について再度厚肉評価処理（Ｓ８１〜Ｓ９２）が行われる。

以上の処理において、評価ベクトルＸ₁の評価結果を無視する評価が発生しなかった場合はステップＳ８１〜ステップＳ９２の処理を、ａの距離を変えて（他の確認基準点について）数回繰り返す。ａの距離が終了値未満になるか、一度でも評価結果が「非肉厚」と評価されれば、現評価ベクトルＸ₁についての厚肉評価処理Ｓ８を終了し、評価結果を「非肉厚」として保存する（Ｓ１０）。

以上にように厚肉評価処理が行われることによって、従来誤評価した、図１４のような立ち壁高さを（Ｓ８４にてＹＥＳの場合）「非肉厚」と評価できる。また、図１５のようなリブ底からの複雑なリブ高さを（Ｓ８４にてＹＥＳの場合、または、Ｓ９０にてＹＥＳの場合）「非肉厚」と評価できる。

前記開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内においてのすべての変更が含まれることが意図される。

本実施形態に係る肉厚評価装置の一例であるコンピュータを示す斜視図である。 本実施形態に係る肉厚評価装置のハードウェア構成を示す制御ブロック図である。 本実施形態に係る肉厚評価装置が有する各機能を示す機能ブロック図である。 肉厚評価処理全体を流れを示すフローチャートである。 薄肉・適正肉厚評価処理の流れを示すフローチャートである。 厚肉評価処理（Ｓ８）の流れを示すフローチャートである。 各評価基準点についての肉厚評価結果の決定順序を示す図である。 肉厚評価対象（実モデル）を３次元モデルとして表した概念図である。 ３次元モデルに複数の評価基準点を設定したイメージを示す概念図である。 前記評価基準点と評価ベクトルとを示す概念図である。 評価ベクトルと３次元モデルとの位置関係を示す概念図である。 確認ベクトルと逆ベクトルとを示す概念図である。 確認ベクトルと逆ベクトルと第２の距離との関係を示す概念図である。 評価ベクトルと確認ベクトルとを示す概念図である。 確認ベクトルと法線ベクトルと法線逆ベクトルとを示す概念図である。 実施形態２に係る肉厚評価装置の各機能を示す機能ブロック図である。 実施形態２に係る肉厚評価装置による厚肉評価処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態３に係る肉厚評価装置の各機能を示す機能ブロック図である。 実施形態３に係る肉厚評価装置による厚肉評価処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１ コンピュータ（肉厚評価装置）、１１ 形状記憶部、１２ 評価基準点設定部、１３ 評価ベクトル生成部、１４ 第１の交点算出部、１５ 第１の距離算出部、１６ 確認ベクトル生成部、１７ 逆ベクトル生成部、１８ 第１の交点算出部、１９ 第２の交点算出部、２０ 第２の距離算出部、２１ 第１の判断部、２２ 第１の決定部、第２の判断部、２４ 第２の決定部、２５ 評価結果出力部、２６ 第３の判断部、２７ 第３の決定部、２８ 評価結果記憶部、２９ 評価条件記憶部、３０ 切り返し部、３１ 法線ベクトル生成部、３２ 法線逆ベクトル生成部、３３ 交点算出部、３４ 距離算出部、３５ 幾何判断部、Ａ 各評価基準点、Ｂ 第１の交点、Ｃ 確認基準点、Ｄ 第２の交点、Ｅ 第３の交点、Ｆ 第４の交点、Ｓ 第１の距離、Ｔ 第２の距離、Ｕ 第３の距離、Ｖ 法線ベクトル、Ｗ 法線逆ベクトル、Ｘ 評価ベクトル、Ｙ 各確認ベクトル、Ｚ 逆ベクトル。

Claims (12)

1. 被評価物の肉厚を評価する肉厚評価装置であって、
   前記被評価物の形状を特定する３次元モデルの形状データを記憶する形状記憶手段と、
   前記３次元モデルの外周面上に評価基準点を設定する評価基準点設定手段と、
   前記評価基準点から前記外周面の垂直方向へ伸びる評価ベクトルを生成する評価ベクトル生成手段と、
   前記評価ベクトルと前記３次元モデルの外周面とが交わる前記評価基準点と異なる第１の交点を算出する第１の交点算出手段と、
   前記評価基準点から前記第１の交点までの第１の距離を算出する第１の距離算出手段と、
   前記評価ベクトル上の始点から前記評価ベクトルと垂直な方向へ伸びる第１の垂直ベクトルを生成する第１の垂直ベクトル生成手段と、
   前記第１の垂直ベクトルの始点から前記第１の垂直ベクトルの逆向方向へ伸びる第２の垂直ベクトルを生成する第２の垂直ベクトル生成手段と、
   前記第１の垂直ベクトルと前記３次元モデルの外周面とが交わる第２の交点を算出する第２の交点算出手段と、
   前記第２の垂直ベクトルと前記３次元モデルの外周面とが交わる第３の交点を算出する第３の交点算出手段と、
   前記第２の交点から前記第３の交点までの第２の距離を算出する第２の距離算出手段と、
   前記第２の距離と、予め定められた第１の閾値と、の大小関係を判断する第１の判断手段と、
   前記第１の判断手段によって第２の距離が前記第１の閾値以上であると判断された場合に、前記第１の距離を肉厚として有効な値と決定する第１の決定手段と、を備える肉厚評価装置。
2. 前記第１の判断手段によって前記第２の距離が前記第１の閾値未満であると判断された場合に、他の評価ベクトルについて、前記第１の交点算出手段と、前記第１の距離算出手段と、前記第１の垂直ベクトル生成手段と、前記第２の垂直ベクトル生成手段と、前記第２の交点算出手段と、前記第３の交点算出手段と、前記第２の距離算出手段と、前記第１の判断手段と、前記第１の決定手段と、を実行させる繰り返し手段、をさらに備える請求項１に記載の肉厚評価装置。
3. 前記肉厚評価装置は、
   前記第１の距離と、予め定められた第２の閾値および前記第２の閾値未満の予め定められた第３の閾値と、の大小関係を判断する第２の判断手段と、
   前記第１の距離が前記第３の閾値未満である場合に、前記評価基準点に対応する肉厚を薄肉と決定し、前記第１の距離が前記第３の閾値以上かつ前記第２の閾値未満である場合に前記評価基準点に対応する肉厚を適正肉厚と決定し、前記第１の距離が前記第２の閾値以上である場合に前記評価基準点に対応する肉厚を厚肉候補として決定する第２の決定手段と、をさらに備え、
   前記第１の判断手段は、前記第２の決定手段によって前記評価基準点に対応する肉厚が厚肉候補として決定された場合にのみ、前記第２の距離と前記第１の閾値との大小関係を判断し、
   前記第１の決定手段は、前記第１の判断手段によって前記第２の距離が前記第１の閾値以上であると判断された場合に、前記評価基準点に対応する肉厚を厚肉として決定し、前記第１の判断手段によって第２の距離が前記第１の閾値未満であると判断された場合に、前記評価基準点に対応する肉厚を非肉厚として決定する、請求項１から２のいずれか１項に記載の肉厚評価装置。
4. 前記予め定められた第２の閾値を、前記予め定められた第１の閾値とする、請求項１または２に記載の肉厚評価装置。
5. 前記予め定められた第１の閾値を、前記第１の距離とする、請求項１または２に記載の肉厚評価装置。
6. 評価基準点設定手段は、前記３次元モデルの頂点、稜線の中点および前記外周面内の任意の点の少なくともいずれかに前記評価基準点を設定する、請求項１から５のいずれか１項に記載の肉厚評価装置。
7. 前記第１の垂直ベクトル生成手段は、生成する前記第１の垂直ベクトルの始点を前記評価基準点からの距離が前記第２の閾値以内となる位置に設定し、前記始点から前記評価ベクトルに垂直な複数の第１の垂直ベクトルを生成する、請求項３から６に記載の肉厚評価装置。
8. 前記第２の交点から前記第２の交点が位置する前記３次元モデルの外周面の法線逆方向へ伸びる法線逆ベクトルを生成する法線逆ベクトル生成手段と、
   前記法線逆ベクトルと前記３次元モデルの外周面とが交わる第４の交点を算出する第４の交点算出手段と、
   前記第２の交点から前記第４の交点までの第３の距離を算出する第３の距離算出手段と、
   前記第３の距離と、前記第２の閾値と、の大小関係を判断する第３の判断手段と、
   前記第３の判断手段によって第３の距離が前記第２の閾値以上であると判断された場合に、前記第１の距離を肉厚として有効な値と決定する第３の決定手段と、をさらに備える請求項３から７のいずれか１項に記載の肉厚評価装置。
9. 被評価物の肉厚を評価する肉厚評価装置であって、
   前記被評価物の形状を特定する３次元モデルの形状データを記憶する形状記憶手段と、
   前記３次元モデルの外周面上に評価基準点を設定する評価基準点設定手段と、
   前記評価基準点から前記外周面の垂直方向へ伸びる評価ベクトルを生成する評価ベクトル生成手段と、
   前記評価ベクトルと前記３次元モデルの外周面とが交わる前記評価基準点と異なる第１の交点を算出する第１の交点算出手段と、
   前記評価基準点から前記第１の交点までの第１の距離を算出する第１の距離算出手段と、
   前記評価ベクトル上の始点から前記評価ベクトルと垂直な方向へ伸びる第１の垂直ベクトルを生成する第１の垂直ベクトル生成手段と、
   前記第１の垂直ベクトルと前記３次元モデルとが交わる第２の交点を算出する第２の交点算出手段と、
   前記第２の交点から前記第２の交点が位置する前記３次元モデルの外周面の法線逆方向へ伸びる法線逆ベクトルを生成する法線逆ベクトル生成手段と、
   前記法線逆ベクトルと前記３次元モデルの外周面とが交わる第４の交点を算出する第４の交点算出手段と、
   前記第２の交点から前記第４の交点までの第３の距離を算出する第３の距離算出手段と、
   前記第３の距離と、予め定められた第２の閾値と、の大小関係を判断する第３の判断手段と、
   前記第３の判断手段によって第３の距離が前記第２の閾値以上であると判断された場合に、前記第１の距離を肉厚として有効な値と決定する第３の決定手段と、を備える肉厚評価装置。
10. 前記予め定められた第２の閾値を、前記第１の距離とする、請求項９に記載の肉厚評価装置。
11. 被評価物の肉厚を評価する肉厚評価方法であって、
    前記被評価物の形状を特定する３次元モデルの形状データを記憶するステップと、
    前記３次元モデルの外周面上に評価基準点を設定するステップと、
    前記評価基準点から前記外周面の垂直方向へ伸びる評価ベクトルを生成するステップと、
    前記評価ベクトルと前記３次元モデルの外周面とが交わる前記評価基準点と異なる第１の交点を算出するステップと、
    前記評価基準点から前記第１の交点までの第１の距離を算出する第１の距離算出ステップと、
    前記評価ベクトル上の始点から前記評価ベクトルと垂直な方向へ伸びる第１の垂直ベクトルを生成するステップと、
    前記第１の垂直ベクトルの始点から前記第１の垂直ベクトルの逆方向へ伸びる第２の垂直ベクトルを生成するステップと、
    前記第１の垂直ベクトルと前記３次元モデルの外周面とが交わる第２の交点を算出するステップと、
    前記第２の垂直ベクトルと前記３次元モデルの外周面とが交わる第３の交点を算出するステップと、
    前記第２の交点から前記第３の交点までの第２の距離を算出するステップと、
    前記第２の距離と、予め定められた第１の閾値と、の大小関係を判断するステップと、
    前記第１の判断手段によって第２の距離が前記第１の閾値以上であると判断された場合に、前記第１の距離を肉厚として有効な値と決定するステップと、を備える肉厚評価方法。
12. 前記第２の距離が前記第１の閾値未満であると判断された場合に、他の評価ベクトルについて、前記第１の交点を算出するステップと、前記第１の距離を算出するステップと、前記第１の垂直ベクトルを生成するステップと、前記第２の垂直ベクトルを生成するステップと、前記第２の交点を算出するステップと、前記第３の交点を算出するステップと、前記第２の距離を算出するステップと、前記第１の判断を行うステップと、前記第１の決定を行うステップと、を繰り返すステップ、を備える請求項１１に記載の肉厚評価方法。

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