JP2009075890A - 解析用３次元モデルを生成する設計支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】３次元ＣＡＤシステムで生成された複雑な３次元モデルであっても、容易に簡略化を行なって解析用３次元モデルを生成することができる設計支援装置を提供する。
【解決手段】上記課題を解決するために、設計支援装置１００に、３次元モデルデータ等を記憶する記憶部１０１と、３次元モデルデータにおける削除対象となる構成データを判定して依存関係を新たに構築する設定部１０２と、その判定結果に応じて削除対象となる構成データを削除して解析用３次元モデルデータを生成する結果出力部１０３と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、３次元モデルの形状について、解析的な計算に最適な形状に簡略化を行って解析用３次元モデルを生成する設計支援装置に関する。

製品や部品を設計する場合、例えば、その製品等に与えられる熱、電波、振動などの影響について解析が行われる。この場合、３次元ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）システムを用いて設計したモデルをもとに解析的な計算が行われる。

図１０は、３次元ＣＡＤシステムを用いて設計したモデルの解析の処理手順の例を示している。
図１０に示すように、３次元ＣＡＤシステムを用いて設計されたモデルの解析は、解析用のモデルを作成する前処理Ｓ１００１、作成されたモデルについて解析な計算を行う解析処理Ｓ１００２、解析結果の表示・評価を行う後処理Ｓ１００３の順に行われる。前処理Ｓ１００１では、３次元ＣＡＤシステムによるモデルの作成を行った後、解析処理に必要な条件（例えば、境界条件などの解析処理に必要な実行条件、物性値等）を設定する。解析処理Ｓ１００２では、前処理Ｓ１００１で作成したモデルについて、有限要素法など必要に応じた解析手法による解析的な計算が行われる。

しかし、一般に３次元ＣＡＤシステムでモデルを設計する場合、例えば、計算上無視できる程度の凹凸などの形状であっても細部に至るまで設計されたＣＡＤデータ出力される。そのため、３次元ＣＡＤシステムを用いて設計したモデルは、そのままでは解析的な計算を行うには適さない場合が多い。

そこで、設計したモデルの微小突起、小さいＲを持つ曲げなどを、解析手法の種類や目的等に応じて削除し、モデルの簡略化が行われている。
ここで、３次元ＣＡＤシステムで生成するモデルは、基準となる図形とモデルの各部位を表す図形とを合成した図形として表される。これらの図形をフィーチャという。また、基準となる図形を「基準フィーチャ」といい、モデルの各部位を表す図形であって、基準フィーチャを基準にして定義されるなど基準フィーチャと依存関係を有するものを「主フィーチャ」という。また、モデルの各部位を表す図形であって、基準フィーチャと依存関係がないものを「その他のフィーチャ」という。

したがって、モデルの簡略化を行う際には、フィーチャ間の依存関係を確認してから所望のフィーチャを削除する必要がある。
しかし、一般に、３次元ＣＡＤシステムで生成されるモデルは、相互に依存関係を持つ数百から数千個のフィーチャ（依存関係を持たないフィーチャも含む）を合成した図形で表される。複雑なモデルになると、それ以上のフィーチャによって表されることになる。

そのため、フィーチャを削除してモデルを簡略化する作業には多くの時間、労力、コストがかかるという問題があった。
上述の技術に関連する技術として、特許文献１には、広い領域を一つのパッチ（最小の自由度で表現される面素）で表現することにより、図形を記述するためのデータ量を大幅に低減させる３次元ＣＡＤシステムについて開示されている。

また、特許文献２には、３次元モデルのフィーチャについて、訂正を必要とする条件の有無を判別して条件に該当するフィーチャについて自動的に訂正を行うＣＡＤシステムに
ついて開示されている。

また、特許文献３には、３次元設計手段により製品等の形状や親子関係を入力することにより、設計手順情報やフローチャートの作成を容易にするとともに、設計期間を短縮かつ品質等の安定性を向上させる設計手順生成装置について開示されている。
特開２００１−２５０１３０号公報 特開２００６−２０９７６３号公報 特開２００６−２６８７２６号公報

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、３次元ＣＡＤシステムで生成された複雑な３次元モデルであっても、容易に簡略化を行なって解析用３次元モデルを生成することができる設計支援装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明に係る設計支援装置は、依存関係が設定された複数の構成データから構成された３次元モデルデータ、および他の前記構成データに依存された前記構成データのうち省略可能と設定された省略構成データを記憶する記憶部と、前記省略構成データに依存する前記構成データのうち、省略可能属性を有する前記構成データをさらに前記省略構成データとして判定し、前記省略可能属性を有しない前記構成データに新たな前記依存関係を構築する設定部と、前記３次元モデルデータから前記省略構成データを削除し、解析用３次元モデルデータを生成する結果出力部とを有する。

本発明によると、省略可能と設定された省略構成データだけでなく、省略可能属性を有する構成データについても省略構成データと判定されて３次元モデルデータから削除され、残りの構成データ間における依存関係の再構築が行なわれるので、複雑な３次元モデルデータであっても容易に簡略化することが可能となる。

以上に説明したように、本発明によると、３次元ＣＡＤシステムで生成された複雑な３次元モデルであっても、容易に簡略化を行なって解析用３次元モデルを生成することができる設計支援装置を提供することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図９に基づいて説明する。
図１は、本実施例に係る設計支援装置１００の動作原理を説明する図である。
図１に示す設計支援装置１００は、３次元モデルデータ等を記憶する記憶部１０１と、３次元モデルデータにおける削除対象となる構成データを判定して依存関係（従属関係）を新たに構築する設定部１０２と、その判定結果に応じて削除対象となる構成データを削除して解析用３次元モデルデータを生成する結果出力部１０３と、を備える。

記憶部１０１は、３次元ＣＡＤシステム等が生成した３次元モデルデータ１、２、３、・・・、と、省略構成データ１、２、３、・・・、と、を記憶する。
ここで、３次元モデルデータとは、３次元モデルの各フィーチャを表すデータ（以下、「構成データ」という）で構成されるデータである。そして、必要に応じて、構成データ間には依存関係（例えば、図１に示すように、構成データ３が構成データ２を参照し、構成データ２が構成データ１を参照する参照関係など）が設定されている。３次元モデルデータは、例えば、携帯電話、パーソナルコンピュータ、ノート型パーソナルコンピュータ、コンピュータサーバ、大型汎用コンピュータもしくは携帯電子機器を表す。また、３次
元モデルデータは、他の装置にも応用可能である。

また、省略構成データとは、３次元モデルデータを構成する構成データのうち、例えば、解析用に形状を簡略化するにあたって省略可能とあらかじめ設定された構成データである。

設定部１０２は、所定の３次元モデルデータを記憶部１０１から読み出すとともに、対応する省略構成データを読み出す。そして、３次元モデルデータにおける省略構成データが指定する構成データ（以下、単に「省略構成データ」という）を特定する。

この時、設定部１０２は、省略構成データ以外の構成データであっても、後述する関連フィーチャに係る構成データについても省略構成データとみなす。
さらに、設定部１０２は、省略構成データを省略した後の３次元モデルデータについて、各構成データ間の依存関係の再構築を行なう。例えば、構成データ２が省略構成データである場合、構成データ３が構成データ１と依存関係を有するように再定義を行なう。

結果出力部１０３は、３次元モデルデータから、省略構成データと、設定部１０２が省略構成データとみなした構成データと、を削除して解析用３次元モデルデータを生成する。

図２は、本発明の実施例に係る設計支援装置１００の構成例を示す図である。
本実施例に係る設計支援装置１００は、３次元ＣＡＤシステム２１０で生成したモデルのＣＡＤデータ（以下、「３次元モデルデータ」という）を取得するデータ取込部２０１と、省略対象のフィーチャが指定されたデータ（以下、「省略フィーチャ指定データ」という）と３次元モデルデータとを比較して省略対象のフィーチャに係る構成データ（以下、「省略構成データ」という）を特定する省略フィーチャ判定部２０２と、３次元モデルデータから省略構成データを削除（省略）して簡略化された３次元モデルデータ（以下、「解析用３次元モデルデータ」という）を生成するフィーチャ変更部２０３と、解析用３次元モデルデータを出力する結果出力部２０４と、を備える。

データ取込部２０１は、３次元ＣＡＤシステム２１０から３次元モデルデータを取得する。そして、データ記憶部２１１に格納する。なお、３次元モデルデータは、あらかじめ生成して図示しない記憶装置等に記憶されたものを当該記憶装置等から取得してもよい。

省略フィーチャ判定部２０２は、データ記憶部２１１から、所定の３次元モデルデータと、その３次元モデルデータに対応する省略フィーチャ指定データと、を取得する。そして、省略フィーチャ判定部２０２は、省略フィーチャ指定データで指定される省略構成データを特定する。また、省略フィーチャ指定データで指定される省略構成データ以外の構成データであっても、後述する関連フィーチャに係る構成データである場合には、当該構成データを省略構成データと判定する。

以上の判定処理とともに、省略フィーチャ判定部２０２は、省略構成データを削除した場合の３次元モデルデータについて、各構成データ間の依存関係を新たに構築し直す処理を行なう。

フィーチャ変更部２０３は、３次元モデルデータから省略構成データ（判定処理によって省略構成データと判定した構成データを含む）を削除して解析用３次元モデルデータを生成する。

結果出力部２０４は、フィーチャ変更部２０３が生成した解析用３次元モデルデータを
、所定の記憶装置等に出力する。また、結果出力部２０４は、フィーチャ変更部２０３による構成データの削除等の変更を履歴として記憶した履歴データを出力するようにしてもよい。

以上に説明した構成において、図１に示した記憶部１０１は、データ記憶部２１１に対応し、設定部１０２は、データ取込部２０１、省略フィーチャ判定部２０２およびフィーチャデータ変更部２０３に対応する。また、図１に示した結果出力部１０３は、結果出力部２０４に対応する。省略構成データは、省略フィーチャ指定データで指定される構成データに対応する。

図３は、本発明の実施例に係る３次元モデルの形状の例を示す図である。なお、図３に示す３次元モデルの形状に限定する趣旨ではない。また、以下の説明における縦、横、高さは、それぞれ図示するｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向における長さを示す。

図３に示す３次元モデル３００は、最も基本となる平板状（縦×横×高：８０ｍｍ×１００ｍｍ×２０ｍｍ）の立方体（以下、このフィーチャを「突起３０１」という）と、突起３０１に溝（縦×横×高：８０ｍｍ×１５ｍｍ×５ｍｍ）を与える立方体（以下、このフィーチャを「カット３０２」という）と、突起３０１に貫通孔（半径１０ｍｍ、高さ２０ｍｍ）を与える円筒（以下、このフィーチャを「カット３０３」という）と、突起３０１に貫通孔（半径１５ｍｍ、高さ２０ｍｍ）を与える円筒（以下、このフィーチャを「カット３０４」という）と、突起３０１の角に半径３ｍｍのＲを与えるＲ形状（以下、このフィーチャを「ラウンド３０５」という）と、突起３０１とカット３０２との境界角に半径１ｍｍのＲを与えるＲ形状（以下、このフィーチャを「ラウンド３０６」という）と、突起３０１の上面ａに接合された平板状（縦×横×高：１５ｍｍ×１５ｍｍ×１０ｍｍ）の立方体（以下、このフィーチャを「突起３０７」という）と、で構成される図形である。

突起３０１は、図３に示すｘｙｚ座標系に基づいて定義されている。すなわち、原点Ｏ（０，０，０）、ｘｙ平面、ｙｚ平面およびｚｘ平面に対する相対関係を用いて定義されている。

例えば、突起３０１は、突起３０１の下面ｂと側面ｄ及びｅとの交点Ｏ’を、原点Ｏ（０，０，０）とし、ｙｚ平面上の長方形（横×高さ：１００ｍｍ×２０ｍｍ）で定義される側面ｅをｘ軸方向に８０ｍｍ押し出してできた形状として定義できる。

ここで、原点Ｏ、ｘｙ平面、ｙｚ平面、ｚｘ平面を、それぞれＣＳ（Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＴＯＰ、ＦＲＯＮＴ、ＳＩＤＥという。これらのフィーチャは、全ての図形の基準となる（または、なり得る）フィーチャであるので「基準フィーチャ」という。

これに対して、基準フィーチャ以外の図形であって、自身も他の図形の基準となる（または、なり得る）フィーチャ（例えば、突起３０１、カット３０２等）を、「主フィーチャ」という。また、他の図形の基準にはならないフィーチャ（例えば、ラウンド３０５、３０６）を、「その他のフィーチャ」という。

上述のように、突起３０１は、ＣＳ、ＴＯＰ、ＦＲＯＮＴおよびＳＩＤＥと従属関係にある。以下、ＣＳ、ＴＯＰ、ＦＲＯＮＴおよびＳＩＤＥのように、従属先のフィーチャを親フィーチャといい、親フィーチャに従属する（親フィーチャを参照する）フィーチャを子フィーチャという。

カット３０２は、突起３０１およびＳＩＤＥに基づいて定義されている。例えば、カット３０２は、突起３０１の側面ｅ上に形成される長方形（横×高さ：１５ｍｍ×５ｍｍ）をｘ軸方向に８０ｍｍ押し出すことによって形成される形状であって、ＳＩＤＥからｙ軸方向に２０ｍｍに位置する形状と定義できる。

したがって、カット３０２は、突起３０１およびＳＩＤＥと従属関係にあり、この突起３０１およびＳＩＤＥがカット３０２の親フィーチャとなる。
カット３０３は、突起３０１およびカット３０２に基づいて定義されている。例えば、カット３０３は、突起３０１の上面ａに形成される円（Ｒ＝１０ｍｍ）であって、カット３０２からｙ軸方向に１５ｍｍ、突起３０１の側面ｆから２４ｍｍに位置する円を、ｚ軸方向に２０ｍｍ押し下げることによって形成される形状と定義できる。

したがって、カット３０３は、突起３０１およびカット３０２と従属関係にあり、この突起３０１およびカット３０２がカット３０３の親フィーチャとなる。
カット３０４は、突起３０１およびＳＩＤＥに基づいて定義されている。例えば、カット３０４は、突起３０１の上面ａに形成される円（Ｒ＝１５ｍｍ）であって、ＳＩＤＥから５０ｍｍ、立方体３０１の側面ｆから５０ｍｍに位置する円を、ｚ軸方向に２０ｍｍ押し下げることによって形成される形状と定義できる。

したがって、カット３０４は、突起３０１およびＳＩＤＥと従属関係にあり、この突起３０１およびＳＩＤＥがカット３０４の親フィーチャとなる。
ラウンド３０５は、突起３０１に基づいて定義されている。例えば、ラウンド３０５は、突起３０１の下面ｂと側面ｃとで形成されるコーナであって、突起３０１の側面ｅ上に形成される４半円（Ｒ＝３ｍｍ）をｘ軸方向に８０ｍｍ押し出すことによって形成されるラウンド形状と定義できる。

したがって、ラウンド３０５は、突起３０１と従属関係にあり、この突起３０１がラウンド３０５の親フィーチャとなる。
ラウンド３０６は、カット３０２に基づいて定義されている。例えば、ラウンド３０６は、突起３０１の上面ａとカット３０２の側面とで形成されるコーナであって、カット３０２の側面ｅ（突起３０１の側面ｅ）上に形成される４半円（Ｒ＝１ｍｍ）をｘ軸方向に８０ｍｍ押し出すことによって形成されるラウンド形状と定義できる。

したがって、ラウンド３０６は、カット３０２と従属関係にあり、このカット３０２がラウンド３０６の親フィーチャとなる。
突起３０７は、突起３０１およびカット３０３に基づいて定義されている。例えば、突起３０７は、突起３０１の上面ａ上に形成される正方形（縦×横：１５ｍｍ×１５ｍｍ）であって、カット３０３からｙ軸方向に２５．５ｍｍ、突起３０１の側面ｆから２４ｍｍに位置する正方形を、ｚ軸方向に１０ｍｍ押し上げた形状と定義できる。

したがって、突起３０７は、突起３０１およびカット３０３と従属関係にあり、この突起３０１およびカット３０３が突起３０７の親フィーチャとなる。
なお、上述の各フィーチャの定義、フィーチャ間の依存関係は１例であって、上述した定義や依存関係に限定する趣旨でないのは当然である。

図４は、本発明の実施例に係る３次元モデルデータの構成例を示す図である。なお、図４に示す３次元モデルデータは、図３に示した３次元モデル３００の３次元モデルデータを示している。

図４に示す３次元モデルデータ４００は、少なくとも、３次元モデルデータ４００を構
成するフィーチャ毎に、フィーチャＩＤ、フィーチャ分類、形状分類、寸法値、親フィーチャおよび子フィーチャを備える。

フィーチャＩＤは、各フィーチャを識別するために任意に割り当てられる識別子または識別番号である。
フィーチャ分類は、当該フィーチャが、基準フィーチャ、主フィーチャ、その他のフィーチャのいずれに分類されるかを示す。

形状分類は、フィーチャの形状等に基づく分類を示す。例えば、本実施例では、各フィーチャの基準となる平面を「データム平面」、突起３０１等のように立方体の形状を「突起」、カット３０２等のように所定のフィーチャにおける溝や貫通孔を「カット」、ラウンド３０５等のように立方体等にＲを与える形状を「ラウンド」と定義している。

寸法値は、各フィーチャの形状を表す寸法値である。なお、全てのフィーチャの全ての寸法値を使用する必要はなく、本実施例のように、必要に応じて所定のフィーチャについての所定の寸法値のみを使用すればよい。

本実施例では、形状分類が「ラウンド」のフィーチャ半径Ｒの値を寸法値として使用している。図４には、ラウンド３０５に半径Ｒ＝３ｍｍ、ラウンド３０６に半径Ｒ＝１ｍｍの寸法値が登録されている。

親フィーチャ、子フィーチャについては、図３で説明したとおりなので説明は省略する。
図５は、本発明の実施例に係る省略フィーチャ指定データの構成例を示す図である。

図５に示す省略フィーチャ指定データ５０１は、フィーチャＩＤと、形状分類と、寸法値と、で構成される場合の例を示している。
形状分類に「ラウンド」、寸法値に「ａｌｌ」と指定した場合には、形状分類がラウンドの全てのフィーチャを３次元モデルから省略することを意味する。この場合、寸法値には「ａｌｌ」を示す値（例えば、「０ｘＦＦＦＦ」等）が入力される。

フィーチャＩＤが指定された場合には、指定されたフィーチャＩＤのフィーチャを３次元モデルから省略することを意味する。
また、省略フィーチャ指定データ５０２に示すように、形状分類に「ラウンド」、寸法値に「５」と指定した場合には、形状分類がラウンドのフィーチャであって、半径Ｒが５ｍｍ以下のフィーチャを３次元モデルから省略することを意味する。

なお、本実施例に係る省略フィーチャ指定データは、以上に示した構成に限定するものではない。図示していないが、例えば、特定の角度より浅い面取り面や特定の角度より浅いテーパ面等を必要に応じて省略フィーチャ指定データとして使用してもよい。

図６は、本発明の実施例に係る設計支援装置１００の処理を示すフローチャートである。
ステップＳ６０１において、設計支援装置１００は、あらかじめ３次元ＣＡＤシステム２１０から取得してデータ記憶部２１１に格納した所定の３次元モデルデータ（例えば、図４に示した３次元モデルデータ４００）を、データ記憶部２１１から取得する。

ステップＳ６０２において、設計支援装置１００は、ステップＳ６０１で取得した３次元モデルデータを構成するフィーチャを１つ取り出す。以下、このフィーチャを「特定フィーチャ」という。なお、「フィーチャを取り出す」とは、当該フィーチャの構成データ
を取り出す処理をいう。

ステップＳ６０３において、設計支援装置１００は、データ記憶部２１１から、ステップＳ６０１で取得した３次元モデルデータに対応する省略フィーチャ指定データ（例えば、図５に示した省略フィーチャ指定データ５０１、５０２）を取得する。

ステップＳ６０４において、設計支援装置１００は、特定フィーチャが省略フィーチャ指定データで指定されたフィーチャ（以下、「省略対象フィーチャ」という）に該当するか否かを判定する。

ステップＳ６０５において、設計支援装置１００は、特定フィーチャに省略可能属性があるか否かを判定する。本実施例では、特定フィーチャが従属関係を有するフィーチャ（以下、「関連フィーチャ」という）である場合、当該フィーチャは省略可能属性を有するという。

したがって、ステップＳ６０５において、設計支援装置１００は、特定フィーチャが関連フィーチャか否かを判定する。例えば、３次元モデルデータ４００における親フィーチャを参照し、特定フィーチャを親フィーチャとするフィーチャが存在する場合、特定フィーチャが関連フィーチャであると判断する。

（１）特定フィーチャが関連フィーチャである場合、設計支援装置１００は、処理をステップＳ６０６に移行する。また、（２）特定フィーチャが関連フィーチャでない場合であって、省略対象フィーチャである場合、設計支援装置１００は、処理をステップＳ６０９に移行する。また、（３）特定フィーチャが関連フィーチャでない場合であって、省略対象フィーチャでない場合、設計支援装置１００は、処理をステップＳ６１０に移行する。

ステップＳ６０６において、設計支援装置１００は、特定フィーチャが主フィーチャか否かを判別する。例えば、設計支援装置１００は、３次元モデルデータ４００におけるフィーチャ分類を参照し、当該属性が主フィーチャに設定されている場合、設計支援装置１００は、処理をステップＳ６０７に移行する。

また、ステップＳ６０８において、設計支援装置１００は、特定フィーチャが他のフィーチャから参照されているか否かを判別する。例えば、設計支援装置１００は、３次元モデルデータ４００における子フィーチャを参照し、子フィーチャが存在する場合、設計支援装置１００は、処理をステップＳ６０７に移行する。

ステップＳ６０７において、設計支援装置１００は、特定フィーチャを削除する際に、特定フィーチャの代わりに親フィーチャとなるフィーチャ（以下、「置き換え用フィーチャ」という）を作成する。そして、置き換え用フィーチャの作成が完了すると、設計支援装置１００は、特定フィーチャを削除する。

ここで、任意のフィーチャの位置は、３つのデータム平面、すなわち、ＳＩＤＥ、ＴＯＰおよびＦＲＯＮＴ、またはＳＩＤＥ、ＴＯＰおよびＦＲＯＮＴを平行移動して得るデータム平面によって一意に定義することができる。そこで、本実施例では、置き換え用フィーチャとして、ＳＩＤＥ、ＴＯＰおよびＦＲＯＮＴ、またはＳＩＤＥ、ＴＯＰおよびＦＲＯＮＴを平行移動して得るデータム平面を作成する。

例えば、カット３０２が省略対象フィーチャである場合を考える。図４に示した３次元モデルデータ４００を参照すると、カット３０３を子フィーチャに持つ。
そこで、設計支援装置１００は、カット３０２を削除する場合に、カット３０３がカット３０２の代わりに従属する親フィーチャとして、ＴＯＰをｚ軸方向に２０ｍｍ平行移動したデータム平面ＤＴＭ００１と、ＳＩＤＥをｙ軸方向に５０ｍｍ平行移動したデータム平面ＤＴＭ００２と、を作成する（後述するＳ６１１において、カット３０３の親フィーチャは、３つのデータム平面ＤＴＭ００１、ＤＴＭ００２およびＦＲＯＮＴに置き換えられる）。

この場合、カット３０２を削除した後のカット３０３は、ＤＴＭ００１、ＤＴＭ００２およびＦＲＯＮＴに基づいて定義されることになる。例えば、カット３０３は、ＤＴＭ００１上に形成される円（Ｒ＝１０ｍｍ）であって、ＳＩＤＥからｙ軸方向に５０ｍｍ、ＦＲＯＮＴから２４ｍｍに位置する円を、ｚ軸方向に２０ｍｍ押し下げることによって形成される形状と再定義することができる。

ステップＳ６０６およびＳ６０８において、特定フィーチャが主フィーチャでなく、かつ他のフィーチャから参照されていていない場合、設計支援装置１００は、処理をステップＳ６０９に移行する。そして、設計支援装置１００は、特定フィーチャに係る構成データを、３次元モデルデータ４００から削除する。

以上に説明したステップＳ６０２〜Ｓ６０９の処理が完了すると、設計支援装置１００は、処理をステップＳ６０２に移行する。そして、ステップＳ６０１で取り込んだ３次元モデルデータから新たなフィーチャを取り出し、これを特定フィーチャとする。そして、ステップＳ６０２〜Ｓ６０９の処理を行なう。

ステップＳ６０１で取り込んだ３次元モデルデータを構成する全てのフィーチャについて、ステップＳ６０２〜Ｓ６０９の処理が完了すると、設計支援装置１００は、処理をステップＳ６１０に移行する。

ステップＳ６１０において、設計支援装置１００は、フィーチャＩＤを連続した値にふり直す処理を行なう。
ステップＳ６１１において、設計支援装置１００は、従属関係の再構築を行なう。すなわち、設計支援装置１００は、ステップＳ６０７で削除したフィーチャを参照していたフィーチャの親フィーチャを、ステップＳ６０７で作成した置き換え用フィーチャに置き換える処理を行なう。

以上の処理によって解析用３次元モデルデータが完了すると、設計支援装置１００は、処理をステップＳ６１２に移行する。そして、設計支援装置１００は、所定の記憶装置や３次元ＣＡＤシステム等に解析用３次元モデルデータを出力する。

図７は、本発明の実施例に係る設計支援装置１００が出力する解析用３次元モデルデータの例を示す図である。なお、図７は、図４に示した３次元モデルデータ４００から、図５に示した省略フィーチャ指定データ５０１で指定したフィーチャを削除した場合（関連なしフィーチャを削除した場合）の例を示している。

図７に示すように、設計支援装置１００が出力する解析用３次元モデルデータ７００は、３次元モデルデータ４００と同様に、少なくとも、フィーチャＩＤ、フィーチャ分類、形状分類、寸法値、親フィーチャおよび子フィーチャを備える。

ここで、省略フィーチャ指定データ５０１には、形状分類が「ラウンド」の全てのフィーチャと、フィーチャＩＤが「ＩＤ＃１０４」のフィーチャと、が指定されている。
形状分類が「ラウンド」のフィーチャは、ラウンド３０５とラウンド３０６である。ま
た、フィーチャＩＤが「ＩＤ＃１０４」のフィーチャは、カット３０４である。これらのフィーチャは、子フィーチャが存在しない。すなわち、関連なしフィーチャであるので、図６に示したステップＳ６０９の処理によって単に削除される。

その結果、出力データ７００は、図４に示した３次元モデルデータ４００から、カット３０４、ラウンド３０５および３０６を削除した３次元モデルデータとなる。
図８は、本発明の実施例に係る設計支援装置１００が出力する解析用３次元モデルデータの例を示す図である。なお、図８は、図４に示した３次元モデルデータ４００から、図５に示した省略フィーチャ指定データ５０２で指定したフィーチャを削除した場合（関連フィーチャを削除した場合）の例を示している。

図７と同様に、設計支援装置１００が出力する出力データ８００は、３次元モデルデータ４００と同様に、少なくとも、フィーチャＩＤ、フィーチャ分類、形状分類、寸法値、親フィーチャおよび子フィーチャを備える。

ここで、省略フィーチャ指定データ５０２には、形状分類が「ラウンド」であって寸法値（半径Ｒ）が５ｍｍ以下のフィーチャと、フィーチャＩＤが「ＩＤ＃１０２」のフィーチャと、が指定されている。

形状分類が「ラウンド」のフィーチャは、ラウンド３０５とラウンド３０６である。これらのフィーチャは、関連なしフィーチャであるので、図６に示したステップＳ６０９の処理によって単に削除される。

フィーチャＩＤが「ＩＤ＃１０２」のフィーチャは、カット３０２である。このフィーチャには、従属（参照）関係を有する子フィーチャ（カット３０３およびラウンド３０６）が存在する。そこで、図６のステップＳ６０７の処理で説明したように、カット３０２を削除するに際して、置き換え用フィーチャ（ＤＴＭ００１、ＤＴＭ００２）が生成され、当該子フィーチャの従属（参照先）と置き換えられる。その結果、例えば、カット３０３の親フィーチャのように従属関係が再構築される。

図９は、本発明の実施例に係る設計支援装置が出力する履歴データの例を示す図である。
図９に示す履歴データ９００は、少なくとも、フィーチャ名、フィーチャＩＤ、フィーチャ分類、形状分類、変更履歴を備える。

例えば、図６におけるステップＳ６０７、Ｓ６０９およびＳ６１１において、フィーチャの削除や親の変更（従属関係の再構築）を行なった時に、変更データ９００に履歴を記録することで生成することができる。

変更履歴には、当該フィーチャが削除された場合には「削除」、当該フィーチャの親フィーチャが変更された場合（従属関係の再構築が行なわれた場合）には「親変更」など、３次元モデルデータ４００を構成する各フィーチャに対して行なわれた処理が記録される。

以上に説明したように、本実施例に係る設計支援装置１００は、簡略化フィーチャ指定データで指定された省略対象フィーチャに係る構成データを、３次元モデルデータ４００から削除するだけではなく、省略可能属性ありのフィーチャ（関連フィーチャ）に係る構成データも省略対象フィーチャとみなして削除を行なう。

この時、設計支援装置１００は、当該フィーチャが主フィーチャである場合（ステップ
Ｓ６０６）、または当該フィーチャが他のフィーチャから参照されている場合（ステップＳ６０８）、には、当該フィーチャを単純に削除するのではなく、置き換え用フィーチャを生成してから削除する。

これにより、本来削除・変更すべきでないフィーチャを削除・変更するというミスの発生を防止することが可能となる。その結果、ミスが発生した場合の修正に必要とされる膨大な時間、労力およびコストを削減することが可能となる。

また、削除・変更すべきでないフィーチャについては、設計支援装置１００が判断するので（例えば、ステップＳ６０５、Ｓ６０６およびＳ６０８）、フィーチャを削除・変更して３次元モデルを簡略化する作業が容易となる。その結果、３次元モデルの簡略化に要する時間、労力およびコストを削減することが可能となる。

また、本来削除・変更すべきでないフィーチャについては、上述のように設計支援装置１００の判断により削除・変更されることなく３次元モデルの簡略化が行なわれるので、本来削除すべきでないフィーチャまで削除して設計意図と異なった解析用３次元モデルを生成することを防止できる。その結果、不要なフィーチャの削除・変更により意図した解析用３次元モデルが得られないために正しい解析結果が得られないという問題を解決することが可能となる。

以上のように、本実施例に係る設計支援装置１００によると、３次元ＣＡＤシステム２１０で生成された複雑な３次元モデルであっても、容易に簡略化を行なって解析用３次元モデル（解析用３次元モデルデータ）を生成することが可能となる。

（付記１） 依存関係が設定された複数の構成データから構成された３次元モデルデータ、および他の前記構成データに依存された前記構成データのうち省略可能と設定された省略構成データを記憶する記憶部と、
前記省略構成データに依存する前記構成データのうち、省略可能属性を有する前記構成データをさらに前記省略構成データとして判定し、前記省略可能属性を有しない前記構成データに新たな前記依存関係を構築する設定部と、
前記３次元モデルデータから前記省略構成データを削除し、解析用３次元モデルデータを生成する結果出力部とを有することを特徴とする設計支援装置。
（付記２） 前記省略可能属性を有する構成データは、特定の値より小さい半径を有する円弧、特定の角度より浅い面取り面または特定の角度より浅いテーパ面であることを特徴とする請求項１記載の設計支援装置。
（付記３） 前記設定部は、前記構成データが自身に従属して定義された構成データを有する場合に、該構成データが省略可能属性を有すると判断する、
ことを特徴とする請求項１記載の設計支援装置。
（付記４） 前記設定部は、前記省略構成データのうち、所定の構成データについてのみ新たな依存関係を構築する、
ことを特徴とする請求項１記載の設計支援装置。
（付記５） 前記設定部は、前記省略構成データのうち、自身に従属して定義された構成データを有する省略構成データについてのみ新たな依存関係を構築する、
ことを特徴とする請求項１記載の設計支援装置。
（付記６） 前記省略構成データのうち、自身に従属して定義された構成データを有さない省略構成データは新たな依存関係を構築することなく削除される、
ことを特徴とする請求項１記載の設計支援装置。
（付記７） 前記設定部は、前記省略構成データに替わる代替構成データを作成し、該省略構成データに従属する構成データが前記代替構成データと従属するように依存関係を構築する、
ことを特徴とする請求項１記載の設計支援装置。
（付記８） 依存関係が設定された複数の構成データから構成された３次元モデルデータ、および他の前記構成データに依存された前記構成データのうち省略可能と設定された省略構成データを記憶する記憶部を有するコンピュータが、
前記省略構成データに依存する前記構成データのうち、省略可能属性を有する前記構成データをさらに前記省略構成データとして判定し、前記省略可能属性を有しない前記構成データに新たな前記依存関係を構築する設定ステップと、
前記３次元モデルデータから前記省略構成データを削除し、解析用３次元モデルデータを生成ステップとを実行することを特徴とする設計支援方法。
（付記９） 依存関係が設定された複数の構成データから構成された３次元モデルデータ、および他の前記構成データに依存された前記構成データのうち省略可能と設定された省略構成データを記憶する記憶部を有するコンピュータに、
前記省略構成データに依存する前記構成データのうち、省略可能属性を有する前記構成データをさらに前記省略構成データとして判定し、前記省略可能属性を有しない前記構成データに新たな前記依存関係を構築する設定ステップと、
前記３次元モデルデータから前記省略構成データを削除し、解析用３次元モデルデータを生成ステップとを実行させることを特徴とする設計支援プログラム。

本発明の実施例に係る設計支援装置の動作原理を説明する図である。 本発明の実施例に係る設計支援装置の構成例を示す図である。 本発明の実施例に係る３次元モデルの形状の例を示す図である。 本発明の実施例に係る３次元モデルデータの構成例を示す図である。 本発明の実施例に係る省略フィーチャ指定データの構成例を示す図である。 本発明の実施例に係る設計支援装置の処理を示すフローチャートである。 本発明の実施例に係る設計支援装置が出力するモデルデータの例を示す図である。 本発明の実施例に係る設計支援装置が出力するモデルデータの例を示す図である。 本発明の実施例に係る設計支援装置が出力する履歴データの例を示す図である。 ３次元ＣＡＤシステムを用いて設計したモデルの解析の処理手順の例を示す図である。

符号の説明

１００ 設計支援装置
１０１ 記憶部
１０２ 設定部
１０３ 結果出力部
２０１ データ取込部
２０２ 省略フィーチャ判定部
２０３ フィーチャ変更部
２０４ 結果出力部
２１０ ３次元ＣＡＤシステム
２１１ データ記憶部
４００ ３次元モデルデータ
５０１ 省略フィーチャ指定データ
５０２ 省略フィーチャ指定データ
７００ 解析用３次元モデルデータ
８００ 解析用３次元モデルデータ
９００ 履歴データ

Claims (5)

1. 依存関係が設定された複数の構成データから構成された３次元モデルデータ、および他の前記構成データに依存された前記構成データのうち省略可能と設定された省略構成データを記憶する記憶部と、
   前記省略構成データに依存する前記構成データのうち、省略可能属性を有する前記構成データをさらに前記省略構成データとして判定し、前記省略可能属性を有しない前記構成データに新たな前記依存関係を構築する設定部と、
   前記３次元モデルデータから前記省略構成データを削除し、解析用３次元モデルデータを生成する結果出力部とを有することを特徴とする設計支援装置。
2. 前記省略可能属性を有する構成データは、特定の値より小さい半径を有する円弧、特定の角度より浅い面取り面または特定の角度より浅いテーパ面であることを特徴とする請求項１記載の設計支援装置。
3. 依存関係が設定された複数の構成データから構成された３次元モデルデータ、および他の前記構成データに依存された前記構成データのうち省略可能と設定された省略構成データを記憶する記憶部を有するコンピュータが、
   前記省略構成データに依存する前記構成データのうち、省略可能属性を有する前記構成データをさらに前記省略構成データとして判定し、前記省略可能属性を有しない前記構成データに新たな前記依存関係を構築する設定ステップと、
   前記３次元モデルデータから前記省略構成データを削除し、解析用３次元モデルデータを生成ステップとを実行することを特徴とする設計支援方法。
4. 請求項３記載の設計支援方法によって、解析および設計された装置。
5. 依存関係が設定された複数の構成データから構成された３次元モデルデータ、および他の前記構成データに依存された前記構成データのうち省略可能と設定された省略構成データを記憶する記憶部を有するコンピュータに、
   前記省略構成データに依存する前記構成データのうち、省略可能属性を有する前記構成データをさらに前記省略構成データとして判定し、前記省略可能属性を有しない前記構成データに新たな前記依存関係を構築する設定ステップと、
   前記３次元モデルデータから前記省略構成データを削除し、解析用３次元モデルデータを生成ステップとを実行させることを特徴とする設計支援プログラム。

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