JP2015087846A - 三次元モデル作成システム - Google Patents
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Abstract
Description
前記選定画像毎に、該選定画像の輪郭線上に共通の特徴点を複数設定し、該特徴点の前記選定画像内における二次元座標をそれぞれ求める二次元座標算出部と、
異なる前記選定画像内に存在する前記特徴点のそれぞれの二次元座標から、前記特徴点にそれぞれ対応する前記対象物の辺上に存在する対応点の三次元座標を求める三次元座標算出部と、
3個以上の前記対応点で三次元空間内に形成され、しかも、共通の該対応点を介して連接する対応面を用いて、前記対象物の立体モデルを作成するモデル作成部と、
前記立体モデルを記憶するモデル保存部とを有し、
前記画像選択部には、前記二次元画像を形成する原データが写真又は図面のいずれであるかが設定される画像データ設定手段が設けられ、
前記三次元座標算出部では、前記原データとして前記写真が設定されたことを受けて、前記選定画像が前記対象物の中心投影により形成されていることに基いて、前記対象物に対する前記視点の三次元位置を求めて前記対応点の三次元座標を算出し、前記原データとして前記図面が設定されたことを受けて、前記選定画像が前記対象物の平行投影により形成されていることに基いて、前記対象物に対する前記視点の三次元位置を求めて前記対応点の三次元座標を算出する。
ここで、図面とは、紙に記載された紙図面、CADにより作成されたCAD図面を含む。
図1に、本発明の一実施の形態に係る三次元モデル作成システム10のブロック図を示す。三次元モデル作成システム10は、三次元空間内の対象物を異なる視点から見た二次元画像の中から、対象物の表面を構成している辺及び面が共通して存在する二次元画像を選定画像として複数選択し表示する画像選択部11と、選定画像毎に、選定画像の輪郭線上に共通の特徴点を複数設定し、特徴点の選定画像内における二次元座標をそれぞれ求める二次元座標算出部12とを有している。
ここで、特徴点とは、辺と面のそれぞれの存在範囲を示す空間的広がり情報及び辺と面のそれぞれの形状を示す形状特定情報を与える点である。例えば、直線状の辺では辺の両端部に対応する点、折れ曲った辺では各屈折部に対応する点、湾曲状の辺では湾曲部に対応する複数の点列であり、面の特徴点は、閉じた連接する辺のそれぞれの特徴点の集合である。
二次元画像を形成する原データが写真の場合、画像選択部11の画像データ設定手段17を用いて、二次元画像を形成する原データが写真であることの設定を行い、画像保存手段18に一時保存すると共に、表示器19に表示させる。次いで、表示器19に表示された二次元画像の中から、対象物の表面を構成している辺及び面が共通して存在する二次元画像を選定画像として複数選択する。なお、図4に示すように、選択された複数の選定画像44は、選択表示手段20を用いて表示器19の表示画面45に表示させることができ、選定画像の確認を行うことができる。なお、各選定画像44に対して、補助線作成手段22を用いて、表示画面45に表示された選定画像の輪郭の一部、例えば辺にそれぞれ沿った輪郭直線(及び輪郭直線に平行な補足輪郭直線)を有する補助線として選定画像44に重ね合わせて表示することができる。
立体モデル51と別の立体モデルの三次元空間内でのそれぞれの位置を調節しながら、立体モデル51の所定の位置に別の立体モデルを組み合せて、一体化した新たな立体モデル(統合立体モデル)を作成することができる。なお、統合立体モデルは、表示画面45に表示させることができると共に、モデル保存部15に保存することができる。
先ず、二次元画像を形成する原データが図面であることを、画像選択部11の画像データ設定手段17を用いて設定する。そして、画像保存手段18に一時保存された二次元画像から複数の選定画像が選択される際、第2の尺度調節手段21により、選定画像間の尺度が一定値に調節(統一)される。なお、選定画像の選択、選定画像上への補助線の重ね合わせ表示、選定画像上への輪郭線の指定、各輪郭線上における特徴点の設定、各特徴点の選定画像内における二次元座標の算出は、二次元画像を形成する原データが写真の場合と同様に行うことができるので、説明は省略する。
更に、本実施の形態とその他の実施の形態や変形例にそれぞれ含まれる構成要素を組合わせたものも、本発明に含まれる。
Claims (7)
- 三次元空間内の対象物を異なる視点から見た二次元画像の中から、前記対象物の表面を構成している辺及び面が共通して存在する前記二次元画像を選定画像として複数選択し表示する画像選択部と、
前記選定画像毎に、該選定画像の輪郭線上に共通の特徴点を複数設定し、該特徴点の前記選定画像内における二次元座標をそれぞれ求める二次元座標算出部と、
異なる前記選定画像内に存在する前記特徴点のそれぞれの二次元座標から、前記特徴点にそれぞれ対応する前記対象物の辺上に存在する対応点の三次元座標を求める三次元座標算出部と、
3個以上の前記対応点で三次元空間内に形成され、しかも、共通の該対応点を介して連接する対応面を用いて、前記対象物の立体モデルを作成するモデル作成部と、
前記立体モデルを記憶するモデル保存部とを有し、
前記画像選択部には、前記二次元画像を形成する原データが写真又は図面のいずれであるかが設定される画像データ設定手段が設けられ、
前記三次元座標算出部では、前記原データとして前記写真が設定されたことを受けて、前記選定画像が前記対象物の中心投影により形成されていることに基いて、前記対象物に対する前記視点の三次元位置を求めて前記対応点の三次元座標を算出し、前記原データとして前記図面が設定されたことを受けて、前記選定画像が前記対象物の平行投影により形成されていることに基いて、前記対象物に対する前記視点の三次元位置を求めて前記対応点の三次元座標を算出することを特徴とする三次元モデル作成システム。 - 請求項1記載の三次元モデル作成システムにおいて、前記モデル作成部には、前記原データとして前記写真が設定されたことを受けて起動し、形成された前記対応面の尺度を一定値に調節する第1の尺度調節手段が、前記画像選択部には、前記原データとして前記図面が設定されたことを受けて起動し、前記選定画像間の尺度を一定値に調節する第2の尺度調節手段がそれぞれ設けられていることを特徴とする三次元モデル作成システム。
- 請求項1又は2記載の三次元モデル作成システムの前記三次元座標算出部において、前記原データとして前記図面が設定されたことを受けて、前記選定画像が前記対象物の平行投影により形成されていることに基いて、前記対象物に対する前記視点の三次元位置を求めて前記対応点の三次元座標を算出する図面用三次元座標演算器群には、前記特徴点を順に結んで形成される前記選定画像中の輪郭が、該輪郭が存在する平面に直交する特定方向に対して一定又は相似変化する際に、前記特定方向に存在する前記特徴点の前記二次元座標から前記対応点の該特定方向における存在範囲を求め、前記輪郭を前記特定方向に沿って前記存在範囲内で平行移動させたときの前記輪郭上に存在する前記特徴点の軌跡から前記対応点の三次元座標を求める第1の簡易座標演算器が設けられていることを特徴とする三次元モデル作成システム。
- 請求項1又は2記載の三次元モデル作成システムの前記三次元座標算出部において、前記原データとして前記図面が設定されたことを受けて、前記選定画像が前記対象物の平行投影により形成されていることに基いて、前記対象物に対する前記視点の三次元位置を求めて前記対応点の三次元座標を算出する図面用三次元座標演算器群には、前記対象物が回転対称となる際は、前記特徴点の一部を順に結んで形成され、前記回転対称の回転軸を一辺として含む前記選定画像の部分輪郭を、前記回転軸の回りに回転させたときの前記部分輪郭上に存在する前記特徴点の軌跡から前記対応点の三次元座標を求める第2の簡易座標演算器が設けられていることを特徴とする三次元モデル作成システム。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の三次元モデル作成システムにおいて、前記画像選択部は、前記選定画像の輪郭の一部にそれぞれ沿った輪郭直線及び該輪郭直線に平行な補足輪郭直線を有する補助線を、前記選定画像に重ね合わせて表示する補助線作成手段を有することを特徴とする三次元モデル作成システム。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の三次元モデル作成システムにおいて、前記モデル作成部は、前記立体モデルの前記対応面上に、該対応面にそれぞれ相当する前記選定画像中の面に表示されている図案を表示する図案表示手段を有することを特徴とする三次元モデル作成システム。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の三次元モデル作成システムにおいて、前記モデル保存部に記憶されている別の立体モデルを、前記立体モデルと同一尺度に変換して、該立体モデルと組み合せるモデル統合部を有することを特徴とする三次元モデル作成システム。
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