JP2009181248A - ツリー構造表示プログラム及び方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パーツやアセンブリ等の特性をわかり易く表示すること。
【解決手段】製品のパーツ及びアセンブリのデータから該パーツ及びアセンブリの特性を計算する計算処理手段１６と、前記計算したパーツ及びアセンブリの特性に応じて段階的に色付けする色付け手段１７と、前記色付け手段１７で色付けした前記製品のパーツ及びアセンブリをツリー構造で表示する表示処理手段１３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、３Ｄ（３次元）−ＣＡＤ（Computer Aided Design ）におけるパーツ（部品）やアセンブリ（パーツの集合体）のモデルを用いて表示されるパーツやアセンブリ等のツリー構造において、３Ｄ−ＣＡＤを使用する設計者から要求されるパーツやアセンブリ等の特性表示をわかり易く表示することができるようにしたツリー構造表示プログラム及び方法及び装置に関する。

図７は従来の３Ｄ−ＣＡＤの表示例の説明図である。図７において、左側にアセンブリ名、パーツ名、アイコン等が表示されたツリー構造が示されている。ツリー構造において、一番上がトップアセンブリとなり、以下、アセンブリ、サブアセンブリ、パーツ等が階層的（ツリー構造）に表示されている。

図７の右側にはファンが３次元表示されている。ここでアセンブリやパーツの各特性、例えば質量、密度、体積等を数値で表示することができる。なお、図７は質量を表示した例である（３Ｄ画面の白色の線で描かれたパーツが被測定パーツ、右上の部分に質量の測定結果が示されており、この測定値は「3500.85975」である。）。

また、別のツリー構造において、あるパーツ（部品）を指示すると、そのパーツを起点として最下位階層までのパーツの属性データを表示するものがあった（例えば、特許文献１参照）。

また、他の３Ｄ−ＣＡＤ等ではアセンブリ等のツリー構造の中のパーツをパーツ毎に特定の色間をグラディーションで各特性で着色し、ウィンドウ表示の中でアセンブリ外形を見せることができた。
特開２０００−３３９３８１号公報

上記従来のものは、次のような課題があった。

特性を数値で表示するものは、表示項目が多くなると特性の大小の判別がわかりにくい場合があった。また、ウィンドウ表示の中でアセンブリ外形を各特性で着色して見せるものは、方向により見えないパーツや内部に入っているパーツは見えない等の欠点があった。これに対してはウィンドウを回転したり、邪魔となっているサブアセンブリやパーツを不可視（透明）にして目的のサブアセンブリやパーツを見えるようにする処理が必要であった。

ここで説明するパーツやアセンブリ等のツリー構造の表示において、パーツやアセンブリ等の特性をわかり易く表示することを目的とする。

図１は３Ｄ−ＣＡＤ処理装置の説明図である。図１中、１は３Ｄ−ＣＡＤ装置、２は入出力処理装置（表示装置）、１０は着色処理サブシステム（着色処理手段）、１１はパーツ・アセンブリツリーデータ、１２は３Ｄパーツ・アセンブリデータ、１３は表示処理サブシステム（表示処理手段）、１４は着色特性決定部、１５は３Ｄツリー読込部、１６は計算処理部（計算処理手段）、１７は色付け部（色付け手段）である。

このツリー構造の表示では、次のような手段を有する。

（１）：製品のパーツ及びアセンブリのデータから該パーツ及びアセンブリの特性を計算する計算処理手段１６と、前記計算したパーツ及びアセンブリの特性に応じて段階的に色付けする色付け手段１７と、前記色付け手段１７で色付けした前記製品のパーツ及びアセンブリをツリー構造で表示する表示処理手段１３とを備える。このため、パーツやアセンブリ等の特性をわかり易く表示することができる。

（２）：前記（１）のツリー構造の表示において、前記色付け手段１７で前記製品のパーツ及びアセンブリを表示する文字を色付けする。このため、文字の色により、パーツやアセンブリ等の特性をわかり易く表示することができる。

（３）：前記（１）のツリー構造の表示において、前記色付け手段１７で前記製品のパーツ及びアセンブリを表示する文字の背景を色付けする。このため、文字の背景の色により、パーツやアセンブリ等の特性をわかり易く表示することができる。

（４）：前記（１）のツリー構造の表示において、前記色付け手段１７で前記製品のパーツ及びアセンブリをツリー構造で表示する近傍の専用の領域を色付けする。このため、専用の色付け領域により、パーツやアセンブリ等の特性をわかり易く表示することができる。

（５）：前記（１）〜（４）のツリー構造の表示において、表示処理手段１３で異なる特性を一つのツリー構造で同時に表示する。このため、パーツやアセンブリ等の異なる特性を一つのツリー構造でわかり易く表示することができる。

本発明によれば、次のような効果がある。

（１）：製品のパーツ及びアセンブリの特性に応じて段階的に色付け（グラディーション）した製品のパーツ及びアセンブリをツリー構造で表示するため、パーツやアセンブリ等の特性をわかり易く表示することができる。

（２）：色付け手段で製品のパーツ及びアセンブリを表示する文字を色付けするため、文字の色により、パーツやアセンブリ等の特性をわかり易く表示することができる。

（３）：色付け手段で製品のパーツ及びアセンブリを表示する文字の背景を色付けするため、文字の背景の色により、パーツやアセンブリ等の特性をわかり易く表示することができる。

（４）：色付け手段で製品のパーツ及びアセンブリをツリー構造で表示する近傍の専用の領域を色付けするため、専用の色付け領域により、パーツやアセンブリ等の特性をわかり易く表示することができる。

（５）：表示処理手段で異なる特性を一つのツリー構造で同時に表示するため、パーツやアセンブリ等の異なる特性を一つのツリー構造でわかり易く表示することができる。

アセンブリやパーツがツリー（木）構造（上位概念から下位概念を表す構造）で表されたアセンブリツリー等の各種ツリーにおいて、ツリーを展開し、サブアセンブリやパーツ等が有する各特性を、数値順に特定の色間をグラディーションした色に設定し、アセンブリツリーのサブアセンブリやパーツの行の一部または全てを、着色または背景を着色するものである。この着色する部分は、専用カラム（専用の表示領域）を設けることもできる。

（１）：３Ｄ−ＣＡＤ処理装置の説明
図１は３Ｄ−ＣＡＤ処理装置の説明図である。図１において、３Ｄ−ＣＡＤ処理装置は、３Ｄ−ＣＡＤ１が入出力処理装置２と接続されている。３Ｄ−ＣＡＤ１には、着色処理サブシステム１０、パーツ・アセンブリツリーデータ１１、３Ｄパーツ・アセンブリデータ１２、表示処理サブシステム１３が設けてある。着色処理サブシステム１０には、着色特性決定部１４、３Ｄツリー読込部１５、計算処理部１６、色付け部１７が設けてある。

３Ｄ−ＣＡＤ１は、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリ（格納手段）等からなるコンピュータであり、立体形状で製品の設計処理を行う処理部（処理手段）である。入出力処理装置２は、表示画面を備え、３Ｄ−ＣＡＤ１への入力、出力処理を行う処理手段である。着色処理サブシステム１０は、ツリー構造のパーツやアセンブリの着色処理を行う着色処理部（着色処理手段）である。

パーツ・アセンブリツリーデータ１１は、パーツやアセンブリをツリー構造にしたツリーデータを格納する格納部（格納手段）である。３Ｄパーツ・アセンブリデータ１２は、３Ｄパーツデータや３Ｄアセンブリツリーデータを格納する格納部（格納手段）である。表示処理サブシステム１３は、入出力処理装置２の表示処理を行う表示処理手段である。

着色特性決定部１４は、使用者があらかじめ用意された特性（例えば質量、密度、体積、ヤング率等）のいずれかを操作によって決定する着色特性決定手段である。これらの特性は、密度、ヤング率のように３Ｄ−ＣＡＤ上で手動で入力されたものや材料データベースから選択するものと、質量、体積のように３Ｄ−ＣＡＤ上で計算するものがある。

３Ｄツリー読込部１５は、パーツやアセンブリのツリーデータをパーツ・アセンブリツリーデータ１１から読み込む３Ｄツリー読込手段である。計算処理部１６は、３Ｄツリー読込部１５で読み込んだツリーデータの各パーツとアセンブリの特性データを計算する計算処理手段である。この処理は特性（質量、比重、体積等）によって異なるので、図１では複数の計算処理部が示してある。色付け部１７は、パーツやアセンブリの特性最大値と特性最小値から、各パーツやアセンブリの特性値により色を割り当てる色付け手段である。

（３Ｄ−ＣＡＤ処理装置の動作の説明）
着色処理サブシステム１０の着色特性決定部１４は、使用者があらかじめ用意された特性（例えば質量、密度、体積、ヤング率等）のいずれかを操作によって決定する。これらの特性は、密度、ヤング率のように３Ｄ−ＣＡＤ上で手動で入力されたものや材料データベースから選択するものと、質量、体積のように３Ｄ−ＣＡＤ上で計算するものがある。このため、着色特性決定部１４では、３Ｄ−ＣＡＤ使用者が必要な特性を予め着色処理部である着色処理サブシステム１０内に用意しておき、指定された特性によって計算処理部１６でおのおの異なる計算を行うようにする。

３Ｄツリー読込部１５では、パーツやアセンブリのツリーデータをパーツ・アセンブリツリーデータ１１から読み込む。そして、計算処理部１６では、３Ｄツリー読み込み部１５で読み込んだツリーデータの各パーツとアセンブリの特性データを計算する。この処理は特性によって異なり、ここでは質量の例を示す。ここではわかりやすいように、パーツまで３階層のアセンブリの例を示すが、実際にはもっと多くの多階層となっている。なお、アセンブリでは、特性を出しても意味がないものは計算しない。例えば個々のパーツでのみ意味をもつ比重や材料強度（ヤング率）などはアセンブリでは計算しない。

色付け部１７では、パーツやアセンブリの特性最大値と特性最小値から、各パーツやアセンブリの特性値により色を割り当てるものである。この色付け部１７で色付けされたパーツやアセンブリは、表示処理サブシステム１３により、入出力処理装置２に着色されたツリー構造として表示（出力）される。

（２）：ファンのツリー構造の説明
図２はファンの３次元表示の説明図である。図２において、２つのファンが組み付けられたファンの３次元表示が示されている。図３はファンのツリー構造の説明図である。図３において、図２で示されているファンのパーツやアセンブリをツリー構造で表示したものである。このツリー構造で、各パーツやアセンブリをその特性値（例えば、質量値）により色を割り当てる着色表示（色付け表示）を行うものである。ここでアイコンは、表示がアセンブリであるかパーツであるかを示している（図３の例ではアセンブリは角柱が２つ、パーツは角柱が１つで示している。）。

この着色表示（色付け表示）は、アセンブリツリーのサブアセンブリやパーツの行の一部または全てを、着色又は背景を着色するものである。また、この着色する部分は、専用カラム（専用の領域）を設けるようにしてもよい。これにより、目的とする特性（例えば、質量値）の順に全てが展開され色づけされるので、その特性に関する大小が容易に判定できる。なお、図３の四角表示の「−」表示は展開されているものを「＋」表示（図示せず）は展開されていないものを示している。

（３）：計算処理部の動作説明
ａ）質量の場合の説明
図４は質量の場合の計算処理部のフロー図である。以下、図４の処理Ｓ１〜Ｓ１３に従って説明する。

Ｓ１：計算処理部１６は、指定したトップアセンブリデータ（３Ｄツリー読込部１５がパーツ・アセンブリツリーデータ１１から読み込んだデータ）を読み出し、処理Ｓ２に移る。

Ｓ２：計算処理部１６は、順次パーツ又はアセンブリデータを３Ｄパーツ・アセンブリデータ１２から読み出し、処理Ｓ３に移る。

Ｓ３：計算処理部１６は、質量計算するのがパーツかアセンブリかを判断する。この判断で、パーツの場合は処理Ｓ４に移り、アセンブリの場合は処理Ｓ６に移る。

Ｓ４：計算処理部１６は、パーツの質量を計算し、処理Ｓ５に移る。

Ｓ５：計算処理部１６は、計算したパーツの質量を格納手段（３Ｄ−ＣＡＤ１内又は着色サブシステム１０内の（図示省略））に保存し、処理Ｓ１２に移る。

Ｓ６：計算処理部１６は、アセンブリの質量を「０」（初期設定）とし、処理Ｓ７に移る。

Ｓ７：計算処理部１６は、順次配下のパーツのデータを読み、処理Ｓ８に移る。

Ｓ８：計算処理部１６は、パーツの質量を計算し、処理Ｓ９に移る。

Ｓ９：計算処理部１６は、計算したパーツの質量を格納手段（３Ｄ−ＣＡＤ１内又は着色処理サブシステム１０内の（図示省略））に保存し、処理Ｓ１０に移り、配下の全てのパーツの質量を格納手段に保存して、アセンブリ質量の加算を行った場合は処理Ｓ１１に移る。

Ｓ１０：計算処理部１６は、計算したパーツの質量をアセンブリ質量に加算し、処理Ｓ７に戻る。

Ｓ１１：計算処理部１６は、加算したアセンブリ質量を格納手段（３Ｄ−ＣＡＤ１内又は着色処理サブシステム１０内の（図示省略））に保存し、処理Ｓ１２に移る。

Ｓ１２：計算処理部１６は、パーツやアセンブリの質量計算が最後かどうか判断する。この判断で、最後の場合は処理Ｓ１３に移り、最後でない場合は処理Ｓ２に戻る。

Ｓ１３：計算処理部１６は、質量の最大値と最小値を特定し、この処理を終了する。

このように、計算処理部１６では、３Ｄツリー読込部１５で読み込んだツリーデータの各パーツとアセンブリの特性データを計算する。この処理は特性によって異なり、ここでは質量の例を示している。図３の例では分かり易いように、パーツまで３階層のアセンブリの例を示しているが、実際にはもっと多くの多階層となっている。なお、図４内の点線で囲んだ部分はアセンブリの配下にアセンブリがある場合には再帰的に呼び出される方法をとる。

ｂ）密度の場合の説明
図５は密度の場合の計算処理部のフロー図である。以下、図５の処理Ｓ２１〜Ｓ２６に従って説明する。

Ｓ２１：計算処理部１６は、指定したトップアセンブリ（３Ｄツリー読込部１５がパーツ・アセンブリツリーデータ１１から読み込んだデータ）の配下のパーツを読み込み、処理Ｓ２２に移る。

Ｓ２２：計算処理部１６は、順次ポインタのある（前記配下の）パーツデータ（密度）を３Ｄパーツ・アセンブリデータ１２から読み出し、処理Ｓ２３に移る。

Ｓ２３：計算処理部１６は、読み出したパーツの密度を格納手段（３Ｄ−ＣＡＤ１内又は着色処理サブシステム１０内の（図示省略））に保存し、処理Ｓ２４に移る。

Ｓ２４：計算処理部１６は、パーツの密度の保存が最後かどうか判断する。この判断で、最後の場合は処理Ｓ２６に移り、最後でない場合は処理Ｓ２５に移る。

Ｓ２５：計算処理部１６は、ツリーのパーツのポインタを一つ下げ、処理Ｓ２２に戻る。

Ｓ２６：計算処理部１６は、密度の最大値と最小値を特定し、この処理を終了する。

このように、密度等のアセンブリでは、特性を出しても意味がないので計算しない。例えば、個々のパーツでのみ意味をもつ比重や材料強度（ヤング率）などは、アセンブリでは計算しないものである。

（４）：色付け部の動作説明
色付け部１７では、色の範囲を示すＲＧＢ値1 （特性最大値）、ＲＧＢ値2 （特性最小値）を決定し、特性最大値と特性最小値に色を割り当てる。このＲＧＢ値1 、ＲＧＢ値2 を決定する方法は、使用者が予め用意された色パレットから選択する操作や、着色処理サブシステム１０が、見やすい色を自動的に決定（デフォルトの値を使用）する方法のいずれをとっても良い。ＲＧＢ値1 とＲＧＢ値2 の各Ｒ、Ｇ、Ｂの値（通常は０〜２５５）の差をとり５０ないし１００分割した各Ｒ、Ｇ、Ｂ値を、特性最大値と特性最小値の差を線型分配や対数分配した数値に割り当てる。ここでＲＧＢ値1 、ＲＧＢ値2 の差が小さい場合、分割する色の種類が少なくなるので、予め用意された色パレットから選択する操作や、着色処理サブシステム１０が自動的に決定（デフォルトの値を使用）したものを利用する方法が都合が良い。

Ｒ、Ｇ、Ｂ値を５０乃至１００分割しているが、わかりやすい例として示しているのであり、他の適切な分割数でも良い。

図６は色付け部の線型分配の場合のフロー図である。以下、図６の処理Ｓ３１〜Ｓ３５に従って説明する。

Ｓ３１：色付け部１７は、色の範囲を決め、処理Ｓ３２に移る。ここで、色の範囲を示すＲＧＢ値1 （特性最大値）とＲＧＢ値2 （特性最小値）を決定し、特性最大値と特性最小値に色を割り当てる。

Ｓ３２：色付け部１７は、ＲＧＢ値１とＲＧＢ値２の各Ｒ、Ｇ、Ｂの値の差をとり５０ないし１００分割し、グラディーションする各色を決定し、処理Ｓ３３に移る。

Ｓ３３：色付け部１７は、特性最大値と特性最小値の差を５０ないし１００分割し、各色の特性値の範囲を決め、処理Ｓ３４に移る。

Ｓ３４：色付け部１７は、各パーツやアセンブリの特性値から色を割り当て、処理Ｓ３５に移る。

Ｓ３５：色付け部１７は、ツリーに色付けを行って、この処理を終了する。

このようにして、計算処理部１６で得られた各パーツやアセンブリの特性値を色に割り当てる。この中の、アイコン、サブアセンブリ名またはパーツ名を、サブアセンブリ又は／及びパーツ毎に色付けをして特性の大小を示すことができる。また、名称の背景色で色付けをする方法、専用のカラムを設け色付けする方法も含まれる。さらに、割り当てた色と数値の表示バーを画面に出せば一層わかり易くなる。

以上のように、このツリー構造表示では、目的とする特性の順に全てが展開され色付けされるので一目瞭然にその特性に関する大小が判明する。また、材料特有の特性、例えば比重や材料強度（ヤング率）などは大きな間違いの設定が判明する。例えば、比重の設定の桁を一カ所間違えた場合は、その一カ所が飛び抜けて大きな又は小さな値となり、最大値又は最小値の色となり、近くの色は存在しないこととなる。

なお、上記説明では、一つのツリー構造で一つの特性（例えば、質量）を着色する説明をしたが、複数の特性（例えば、質量と密度）を一つのツリー構造で同時に表示することもできる。この場合、文字の色と背景の色を変える（例えば、質量は文字の色を変え、密度は背景の色を変える）、表示文字の前半と後半に分けて色付け（例えば、前半を質量の色付け、後半を密度の色付け）、又は、複数の専用の領域（表示領域）を設けてそれぞれの特性で色付けすることができる。

（５）：プログラムインストールの説明
着色処理サブシステム（着色処理手段）１０、パーツ・アセンブリツリーデータ１１、３Ｄパーツ・アセンブリデータ１２、表示処理サブシステム（表示処理手段）１３、着色特性決定部１４、３Ｄツリー読込部１５、計算処理部（計算処理手段）１６、色付け部（色付け手段）１７等はプログラムで構成でき、主制御部（ＣＰＵ）が実行するものであり、主記憶に格納されているものである。このプログラムは、コンピュータ（情報処理装置）で処理されるものである。このコンピュータは、主制御部、主記憶、ファイル装置、表示装置等の出力装置、入力装置などのハードウェアで構成されている。

このコンピュータに、本発明のプログラムをインストールする。このインストールは、フロッピィ、光磁気ディスク等の可搬型の記録（記憶）媒体に、これらのプログラムを記憶させておき、コンピュータが備えている記録媒体に対して、アクセスするためのドライブ装置を介して、或いは、ＬＡＮ等のネットワークを介して、コンピュータに設けられたファイル装置にインストールされる。

本発明の３Ｄ−ＣＡＤ処理装置の説明図である。 本発明のファンの３次元表示の説明図である。 本発明のファンのツリー構造の説明図である。 本発明の質量の場合の計算処理部のフロー図である。 本発明の密度の場合の計算処理部のフロー図である。 本発明の色付け部の線型分配の場合のフロー図である。 従来の３Ｄ−ＣＡＤの表示例の説明図である。

符号の説明

１ ３Ｄ−ＣＡＤ装置
２ 入出力処理装置（表示装置）
１０ 着色処理サブシステム（着色処理手段）
１１ パーツ・アセンブリツリーデータ
１２ ３Ｄパーツ・アセンブリデータ
１３ 表示処理サブシステム（表示処理手段）
１４ 着色特性決定部
１５ ３Ｄツリー読込部
１６ 計算処理部（計算処理手段）
１７ 色付け部（色付け手段）

Claims (7)

1. 製品のパーツ及びアセンブリのデータから該パーツ及びアセンブリの特性を計算する計算処理手段と、
   前記計算したパーツ及びアセンブリの特性に応じて段階的に色付けする色付け手段と、
   前記色付け手段で色付けした前記製品のパーツ及びアセンブリをツリー構造で表示する表示処理手段として、
   コンピュータを機能させるためのプログラム。
2. 前記色付け手段は、前記製品のパーツ及びアセンブリを表示する文字を色付けすることを特徴とする請求項１記載のプログラム。
3. 前記色付け手段は、前記製品のパーツ及びアセンブリを表示する文字の背景を色付けすることを特徴とする請求項１記載のプログラム。
4. 前記色付け手段は、前記製品のパーツ及びアセンブリをツリー構造で表示する近傍の専用の領域を色付けすることを特徴とする請求項１記載のプログラム。
5. 前記表示処理手段は、異なる特性を一つのツリー構造で同時に表示することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプログラム。
6. コンピュータによって、
   計算処理手段で製品のパーツ及びアセンブリのデータから該パーツ及びアセンブリの特性を計算し、
   色付け手段で前記計算したパーツ及びアセンブリの特性に応じて段階的に色付けし、
   表示処理手段で前記色付け手段で色付けした前記製品のパーツ及びアセンブリをツリー構造で表示するツリー構造表示方法。
7. 製品のパーツ及びアセンブリのデータから該パーツ及びアセンブリの特性を計算する計算処理手段と、
   前記計算したパーツ及びアセンブリの特性に応じて段階的に色付けする色付け手段と、 前記製品のパーツ及びアセンブリを前記色付け手段で色付けした色のツリー構造で表示する表示処理手段とを備えるツリー構造表示装置。

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