JP2017068753A - 表示処理方法、表示処理プログラム及び表示処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】境界条件に関する表示速度が低下するのを抑制すること。【解決手段】サーバ装置１０は、情報が対応づけられた複数の領域の境界を規定する複数の節点の位置情報を記憶部１３から取得し、取得した位置情報を参照して、複数の節点のうちの特定の節点と、複数の節点のうち特定の節点とは異なる他の節点とを通る線から所定範囲に含まれる節点に基づいて、新たな線を生成し、生成した新たな線の特徴点を通る境界を持つ複数の領域を生成し、生成した複数の領域を情報に応じた表示態様で表示する。【選択図】図２

Description

本発明は、表示処理方法、表示処理プログラム及び表示処理装置に関する。

コンピュータ技術を活用して製品の設計、製造や工程設計の事前検討の支援を行う技術の一例として、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）が知られている。ＣＡＥ分野では、ハードウェアの高性能化に伴って、大規模な解析モデルに対し、シミュレーションなどの計算を高並列で行うニーズが高まりつつある。

特開平２−２３０４６８号公報

しかしながら、上記の技術では、解析モデルの内外の境界面に与えられる条件、いわゆる境界条件を表示する速度が低下する場合がある。

すなわち、解析モデルの大規模化が進むと、解析モデルに適用されるメッシュのサイズも細かくなる。このようにメッシュのサイズが細かくなるほどメッシュにより解析モデルが分割された要素の数も増大する。この場合、境界条件が設定された解析モデルの面に属する要素ごとに荷重条件や拘束条件などの境界条件が描画される結果、境界条件に関する表示速度が低下する。

１つの側面では、本発明は、境界条件に関する表示速度が低下するのを抑制できる表示処理方法、表示処理プログラム及び表示処理装置を提供することを目的とする。

一態様では、情報が対応づけられた複数の領域の境界を規定する複数の節点の位置情報を記憶部から取得し、取得した前記位置情報を参照して、前記複数の節点のうちの特定の節点と、前記複数の節点のうち前記特定の節点とは異なる他の節点とを通る線から所定範囲に含まれる節点に基づいて、新たな線を生成し、生成した前記新たな線の特徴点を通る境界を持つ複数の領域を生成し、生成した前記複数の領域を前記情報に応じた表示態様で表示する、処理をコンピュータが実行する。

境界条件に関する表示速度が低下するのを抑制できる。

図１は、実施例１に係るＣＡＥ解析システムの構成例を示す図である。 図２は、実施例１に係るサーバ装置の機能的構成の一例を示すブロック図である。 図３Ａは、簡易サーフェスの生成方法の具体例を示す図である。 図３Ｂは、簡易サーフェスの生成方法の具体例を示す図である。 図４は、実施例１に係る表示処理の手順を示すフローチャート（１）である。 図５は、実施例１に係る表示処理の手順を示すフローチャート（２）である。 図６は、実施例１及び実施例２に係る表示処理プログラムを実行するコンピュータのハードウェア構成例を示す図である。

以下に添付図面を参照して本願に係る表示処理方法、表示処理プログラム及び表示処理装置について説明する。なお、この実施例は開示の技術を限定するものではない。そして、各実施例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。

［システム構成］
図１は、実施例１に係るＣＡＥ解析システムの構成例を示す図である。図１に示すＣＡＥ解析システム１は、解析モデルのシミュレーションを実行するＣＡＥ解析サービスを提供するものである。

かかるＣＡＥ解析サービスの一環として、ＣＡＤ（Computer Aided Design）データの３Ｄモデルがメッシュ分割された解析モデルに設定された境界条件が表示される場合に、境界条件が設定された解析モデルの境界面に属する節点を当該境界面の形状の特徴を温存しながら間引いて境界条件の表示用データを生成することで、境界条件に関する表示速度が低下するのを抑制できる表示処理サービスを提供する。

図１に示すように、ＣＡＥ解析システム１には、サーバ装置１０と、クライアント端末３０Ａ〜３０Ｃとが含まれる。なお、図１には、３つのクライアント端末が収容される場合を図示したが、サーバ装置１０が収容するクライアント端末の数は、図示の例に限定されず、任意の数のクライアント端末を収容できる。なお、以下では、クライアント端末３０Ａ〜３０Ｃの各装置を区別なく総称する場合には、「クライアント端末３０」と記載する場合がある。

これらサーバ装置１０及びクライアント端末３０の間は、ネットワーク５を介して相互に通信可能に接続される。かかるネットワーク５には、有線または無線を問わず、一例として、インターネット（Internet）を始め、ＬＡＮ（Local Area Network）やＶＰＮ（Virtual Private Network）などの任意の種類の通信網を採用できる。

サーバ装置１０は、クライアント端末３０に上記のＣＡＥ解析サービスを提供するコンピュータである。

一実施形態として、サーバ装置１０は、パッケージソフトウェア又はオンラインソフトウェアとして、上記のＣＡＥ解析サービスを実現するＣＡＥ解析ソフト、いわゆるＣＡＥツールを所望のコンピュータにインストールさせることによって実装できる。かかるＣＡＥ解析ソフトは、上記の表示処理サービスを実現するプリプロセッサをコンポーネントとして含むアプリケーションプログラムとして提供されることとしてもよいし、プリプロセッサがＣＡＥ解析ソフトにアドオンされるライブラリとして提供されることとしてもよい。例えば、サーバ装置１０は、上記のＣＡＥ解析サービスを提供するＷｅｂサーバとして実装することとしてもよいし、アウトソーシングによって上記のＣＡＥ解析サービスを提供するクラウドとして実装することとしてもかまわない。

クライアント端末３０は、サーバ装置１０から上記のＣＡＥ解析サービスの提供を受けるコンピュータである。

一実施形態として、クライアント端末３０には、パーソナルコンピュータを採用できる。クライアント端末３０には、上記のパーソナルコンピュータなどの据置き型の端末のみならず、各種の携帯端末装置をクライアント端末３０として採用することもできる。例えば、携帯端末装置の一例として、スマートフォン、携帯電話機やＰＨＳ（Personal Handyphone System）などの移動体通信端末、さらには、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）などのスレート端末などがその範疇に含まれる。

なお、ここでは、あくまで一例として、上記の表示処理サービスを提供するクライアントサーバシステムを例示するが、後述するように、上記の表示処理サービスに対応する表示処理がスタンドアローンで実行されることとしてもかまわない。

［サーバ装置１０の構成］
図２は、実施例１に係るサーバ装置１０の機能的構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、サーバ装置１０は、通信Ｉ／Ｆ（interface）部１１と、記憶部１３と、制御部１５とを有する。

図２には、上記のプリプロセッサにより仮想的に実現される処理部及び処理部が参照または登録を行うデータが図示されているが、これらは上記の表示処理サービスを実現する上で最小限の処理部及びデータが示されているに過ぎない。すなわち、サーバ装置１０は、上記のプリプロセッサ以外にも、シミュレーションの計算を行うソルバやソルバにより計算された結果を処理するポストプロセッサなどにより仮想的に実現される処理部及び処理部が参照または登録を行うデータを有することとしてもかまわない。さらに、サーバ装置１０は、図２に示した機能部以外にも既知のコンピュータが標準装備する各種の機能部、例えば各種の入力デバイスや音声出力デバイスなどを有することとしてもかまわない。

通信Ｉ／Ｆ部１１は、他の装置、例えばクライアント端末３０との間で通信制御を行うインタフェースである。

一実施形態として、上記の通信Ｉ／Ｆ部１１には、ＬＡＮカードなどのネットワークインタフェースカードを採用できる。例えば、通信Ｉ／Ｆ部１１は、クライアント端末３０から解析モデルの閲覧要求を受信したり、あるいは上記の閲覧要求に対応する解析モデルの表示用データをクライアント端末３０へ送信したりする。

記憶部１３は、制御部１５で実行されるＯＳ（Operating System）を始め、上記のＣＡＥ解析ソフトあるいはプリプロセッサなどの各種プログラムに用いられるデータを記憶する記憶デバイスである。

一実施形態として、記憶部１３は、サーバ装置１０における主記憶装置として実装される。例えば、記憶部１３には、各種の半導体メモリ素子、例えばＲＡＭ（Random Access Memory)やフラッシュメモリを採用できる。また、記憶部１３は、補助記憶装置として実装することもできる。この場合、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、光ディスクやＳＳＤ（Solid State Drive）などを採用できる。

記憶部１３は、制御部１５で実行されるプログラムに用いられるデータの一例として、解析モデルデータ１３ａと、境界条件データ１３ｂとを記憶する。これら解析モデルデータ１３ａ及び境界条件データ１３ｂ以外にも、他の電子データ、例えば解析モデルデータが生成される元のＣＡＤデータなども併せて記憶することもできる。

解析モデルデータ１３ａは、解析モデルに関するデータである。

一実施形態として、解析モデルデータ１３ａは、３ＤモデルのＣＡＤデータがプリプロセッサにより取り込まれることにより生成される。具体的には、プリプロセッサは、ＣＡＤデータが取り込まれた場合、メッシュ分割により得る解析モデルの要素の形状や３Ｄモデルを分割するメッシュのサイズなどの設定を参照する。そして、プリプロセッサは、要素の形状やメッシュのサイズなどの設定にしたがって３Ｄモデルをメッシュ分割する。かかるメッシュ分割によって、例えば、３Ｄモデルが４面体要素や６面体要素などに分割される結果、４面体要素や６面体要素の集合が解析モデルとして得られる。

ここで、解析モデルデータ１３ａには、４面体要素や６面体要素などの要素の頂点、いわゆる節点が規定された点データおよび要素の面が規定された面データが含まれる。このうち、点データには、節点を識別する識別情報、例えば点ＩＤ（IDentification）ごとに当該節点のＸ座標、Ｙ座標及びＺ座標が対応付けられたデータを採用できる。また、面データには、要素の面を識別する識別情報、例えば面ＩＤごとに当該面に含まれる節点が持つ点ＩＤが対応付けられたデータを採用できる。例えば、３Ｄデータが６面体要素に分割された場合、上記のメッシュ分割によって１つの要素につき８つの節点と６つの面が得られる。この場合、要素を形成する面は四角形となるので、面データでは、１つの面ＩＤに４つの点ＩＤが対応付けられることになる。

境界条件データ１３ｂは、解析モデルの内外の境界面に与えられる条件、いわゆる境界条件に関するデータである。ここで言う「境界条件」には、一例として、荷重条件や拘束条件などが含まれる。さらに、荷重条件の中にも集中荷重や分布荷重などの種別が存在し、また、拘束条件の中にも点拘束や面拘束などの種別が存在し、荷重条件および拘束条件の種類は多岐にわたる。

一実施形態として、境界条件データ１３ｂには、境界条件が設定された解析モデルの境界面に含まれる節点が持つ点ＩＤおよび面が持つ面ＩＤごとに当該境界条件の内容が対応付けられたデータを採用できる。以下では、境界条件が設定された解析モデルの境界面のことを「境界条件設定面」と記載する場合がある。かかる境界条件データ１３ｂは、一例として、解析モデルデータ１３ａの解析モデルが表示された状態で解析モデルの境界面に荷重条件や拘束条件などの境界条件を設定する操作がクライアント端末３０により行われた場合に登録される。例えば、境界面に含まれる節点および面ごとに、境界条件の内容として、境界条件の種類、物理量、物理量に関する次元の単位などが対応付けられた上で境界条件データ１３ｂが記憶部１３へ登録される。

制御部１５は、各種のプログラムや制御データを格納する内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行するものである。

一実施形態として、制御部１５は、中央処理装置、いわゆるＣＰＵ（Central Processing Unit）として実装される。なお、制御部１５は、必ずしも中央処理装置として実装されずともよく、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）として実装されることとしてもよい。また、制御部１５は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードワイヤードロジックによっても実現できる。

制御部１５は、各種のプログラム、例えばプリプロセッサを実行することによって下記の処理部を仮想的に実現する。例えば、制御部１５は、図２に示すように、取得部１５ａと、第１生成部１５ｂと、第１抽出部１５ｃと、第２抽出部１５ｄと、第２生成部１５ｅと、表示制御部１５ｆとを有する。

取得部１５ａは、境界条件データ１３ｂを取得する処理部である。

一実施形態として、取得部１５ａは、クライアント端末３０から解析モデルの閲覧要求を受け付けた場合、記憶部１３に記憶された解析モデルデータ１３ａのうち当該閲覧要求で指定された解析モデルの解析モデルデータを取得する。続いて、取得部１５ａは、閲覧要求で指定された解析モデルに対する境界条件の設定の有無を判定する。このとき、取得部１５ａは、閲覧要求で指定された解析モデルに境界条件が設定されている場合、記憶部１３に記憶された境界条件データ１３ｂのうち当該解析モデルに対応する境界条件の境界条件データをさらに取得する。なお、ここでは、一例として、解析モデルに設定された境界条件が解析モデルと共に表示される場合を例示したが、形状の表示範囲を境界条件設定面に絞って境界条件の表示を行うこととしてもかまわない。

第１生成部１５ｂは、境界条件データを参照して、境界条件設定面に含まれる複数の節点のうちの特定の節点と、複数の節点のうち特定の節点とは異なる他の節点とを通る線から所定範囲に含まれる節点に基づいて、新たな線を生成する処理部である。

一実施形態として、第１生成部１５ｂは、取得部１５ａにより取得された境界条件データに含まれる面ＩＤの集合が形成する境界条件設定面から当該境界条件設定面の図心、すなわち重心を算出する。その上で、第１生成部１５ｂは、境界条件設定面上に存在する節点の点ＩＤのうち先に算出された図心からの距離が最短である節点を「中心節点」に設定する。例えば、ＸＹＺの３次元空間でＺ軸が高さ方向であるとしたとき、Ｘ座標およびＹ座標のＸＹ平面上で図心からの距離が最短である節点が「中心節点」として設定される。その後、第１生成部１５ｂは、境界条件設定面上に存在する節点の点ＩＤのうち境界条件設定面の外周に位置する節点の点ＩＤを「外周節点」として抽出する。そして、第１生成部１５ｂは、上記の中心節点から各外周節点へ放射状に線分を設定することにより、隣接する２つの線分ごとに当該２つの線分により定まる「三角パッチ」を生成する。これによって、中心節点から外周節点へ向けて設定される線分の数と同数の三角パッチが生成されることになる。その上で、第１生成部１５ｂは、先に生成された三角パッチをＺ軸方向、すなわちＸＹ平面へ投影することにより、境界条件設定面上の節点を検索する３次元の検索空間を三角パッチごとに生成する。

その後、第１生成部１５ｂは、先に生成された検索空間を１つ選択する。続いて、第１生成部１５ｂは、境界条件設定面上に存在する節点のうち先に選択された検索空間内に存在する節点を、検索空間を形成する片側側面、言い換えれば隣接する２つの線分のうち一方の線分を含み、かつＺ軸と平行な面へ投影する。このように検索空間内の節点を検索空間の片側側面へ投影する場合、各検索空間の間で２つの側面のうちいずれの側面へ検索空間内の節点を投影するかは統一される。以下では、検索空間内の節点が投影される検索空間の側面のことを「投影面」と記載する場合がある。そして、第１生成部１５ｂは、検索空間内の節点が投影されることにより投影面上にプロットされる点の集合を最小自乗法やスプライン補間等の補間法により曲線へ近似する。このように投影面上にプロットされる点の集合が近似された曲線のことを「近似ライン」と記載する場合がある。これによって、検索空間ごとに近似ラインが得られる。

第１抽出部１５ｃは、上記の近似ラインの変曲点に対応する節点を抽出する処理部である。

一実施形態として、第１抽出部１５ｃは、第１生成部１５ｂにより上記の近似ラインが生成される度に、当該近似ラインから変曲点を検出する。例えば、第１抽出部１５ｃは、上記の近似ラインを関数とみなし、当該近似ラインを微分することにより２次導関数を求め、近似ラインの２次導関数の値が「０」となるゼロクロス点を検出することにより、近似ラインの１次導関数の変曲点、例えば極小値や極大値を算出する。その後、第１抽出部１５ｃは、近似ラインから変曲点の検出に成功したか否かを判定する。このとき、近似ラインから変曲点の検出に成功した場合、当該変曲点に境界条件設定面の形状、例えば凹凸などの特徴が現れている公算が高いと判断できる。この場合、第１抽出部１５ｃは、当該検索空間内の節点のうち変曲点に対応する節点を下記の簡易サーフェスの節点として抽出する。

ここで言う「簡易サーフェス」とは、上記の解析モデルデータ１３ａを用いて描画される解析モデル上の境界条件設定面よりも節点の数が間引かれた簡易版の境界条件設定面を指す。これは、あくまで境界条件を確認させる表示用のものであり、これがそのまま解析に用いられる訳ではない。かかる簡易サーフェスが表示される場合、境界条件設定面が解析モデルデータ１３ａを用いて描画される場合よりも、検索空間内の節点のうち変曲点に対応する節点および外周節点以外の節点が間引かれる結果、描画の処理量および処理時間の少なくともいずれか一方または両方を低減できる。

第２抽出部１５ｄは、検索空間内の外周節点を抽出する処理部である。

一実施形態として、第２抽出部１５ｄは、上記の近似ラインから変曲点の検出に成功した場合、検索空間内の節点のうち投影面側の線分の外周節点を抽出する。一方、近似ラインから変曲点の検出に成功しなかった場合、近似ラインが直線状であることがわかる。この場合、第２抽出部１５ｄは、投影面側の線分の外周節点と、当該外周節点と隣接する２つの外周節点との間で直線を設定する。例えば、投影面側の線分の外周節点を第１の外周節点としたとき、第１の外周節点及び第１の外周節点に隣接する第２の外周節点を通る第１の直線と、第１の外周節点及び第１の外周節点に隣接する外周節点であって第２の外周節点とは異なる第３の外周節点とを通る第２の直線とが設定される。その上で、第２抽出部１５ｄは、第１の直線および第２の直線がなす角度が所定の条件を満たすか否かを判定する。例えば、第２抽出部１５ｄは、第１の直線および第２の直線がなす２通りの角度のうち小さい方の角度が所定の閾値、例えば５度以上であるか否かを判定する。このとき、２つの直線がなす角度が閾値未満である場合、第１の外周節点を経由して第２の外周節点及び第３の外周節点が結ばれる場合と、第１の外周節点を経由せずに第２の外周節点及び第３の外周節点が直線で結ばれる場合とで局所的な輪郭に大差がないと判定できる。この場合、第２抽出部１５ｄは、投影面側の線分の外周節点を抽出しない。一方、２つの直線がなす角度が閾値以上である場合、第１の外周節点を経由して第２の外周節点及び第３の外周節点が結ばれる場合と、第１の外周節点を経由せずに第２の外周節点及び第３の外周節点が直線で結ばれる場合とで局所的な輪郭に差があると判定できる。この場合、第２抽出部１５ｄは、投影面側の線分の外周節点を上記の簡易サーフェスの節点として抽出する。

なお、ここでは、第１の直線および第２の直線がなす２通りの角度のうち小さい方の角度が所定の閾値以上であるか否かを判定する場合を例示したが、２通りの角度のうち大きい方の角度が所定値、例えば１８０度−α未満であるか否かを判定することとしてもかまわない。

第２生成部１５ｅは、上記の簡易サーフェスを生成する処理部である。

一実施形態として、第２生成部１５ｅは、第１生成部１５ｂにより生成された全ての検索空間に対し、上記の変曲点に対応する節点の抽出や上記の外周節点の抽出などが実行されると、第１抽出部１５ｃ及び第２抽出部１５ｄにより抽出された節点を多角形のパッチ、例えば三角パッチで結合することにより、上記の簡易サーフェスを生成する。

表示制御部１５ｆは、クライアント端末３０への表示制御を実行する処理部である。

一実施形態として、表示制御部１５ｆは、閲覧要求で指定された解析モデルに境界条件が設定されている場合、境界条件データで指定された境界条件の種類に合わせて簡易サーフェスの表示色を変更する。例えば、境界条件が「荷重条件」である場合、簡易サーフェスの表示色を「赤色」に設定する一方で、境界条件が「拘束条件」である場合、簡易サーフェスの表示色を「青色」に設定する。その上で、表示制御部１５ｆは、解析モデルの境界条件設定面以外の部分を取得部１５ａにより取得された解析モデルデータに含まれる点データや面データを用いて描画すると共に、境界条件設定面の部分を第２生成部１５ｅにより生成された簡易サーフェスに規定された節点にしたがって描画することにより、解析モデルの表示用データを生成する。ここでは、一例として、簡易サーフェスの表示色を境界条件の種類によって変えることにより境界条件の描画を簡素化する場合を例示したが、境界条件の表示方法はこれに限定されない。例えば、表示制御部１５ｆは、簡易サーフェスの三角パッチごとに境界条件を記号、図形やメッセージなどで表示させることもできる。

［具体例］
図３Ａ及び図３Ｂを用いて、簡易サーフェスの生成方法に関する具体例を説明する。図３Ａ及び図３Ｂは、簡易サーフェスの生成方法の具体例を示す図である。図３Ａの上から１番目には、解析モデルの形状のうち境界条件設定面Ｐだけが抜粋して模式化されている。ここでは、境界条件設定面Ｐ上に存在する節点の密度を「疎」とすることにより模式化して示したが、実際には大規模解析モデルが行われるので、図示の例よりも節点の密度が「密」であることは言うまでもない。

図３Ａの上から１番目に示す通り、クライアント端末３０から閲覧要求で指定された解析モデルに設定された境界条件データに含まれる面ＩＤの集合が形成する境界条件設定面Ｐから当該境界条件設定面Ｐの図心が算出される。その後、境界条件設定面Ｐ上に存在する節点のうちＸ座標およびＹ座標のＸＹ平面上で図心からの距離が最短である節点が中心節点Ａに設定される（Ｓ１）。その後、図３Ａの上から２番目に示す通り、境界条件設定面Ｐ上に存在する節点のうち境界条件設定面Ｐの外周に位置する節点が外周節点として抽出される（Ｓ２）。

続いて、図３Ａの上から３番目に示す通り、中心節点Ａから各外周節点へ放射状に線分を設定することにより、隣接する２つの線分ごとに当該２つの線分により定まる「三角パッチ」が生成される（Ｓ３）。本例では、中心節点Ａ、外周節点Ａ′及び外周節点Ａ′′を頂点に含む三角パッチＴ１が網掛けにより示されている。このような三角パッチは、中心節点Ａから外周節点へ向けて設定される線分の数と同数にわたって生成されることになる。その上で、図３Ａの上から４番目に示す通り、三角パッチＴ１をＺ軸方向、すなわちＸＹ平面へ投影することにより、境界条件設定面Ｐ上の節点を検索する３次元の検索空間Ｓ１が三角パッチごとに生成される（Ｓ４）。

その後、図３Ｂの上から１番目に示す通り、境界条件設定面Ｐ上に存在する節点のうち検索空間Ｓ１内に存在する節点が、検索空間Ｓ１を形成する片側側面、すなわち隣接する２つの線分のうち一方の線分ＡＡ′′を含み、かつＺ軸と平行な面を投影面Ｄ１、すなわち図示の網掛け部分の面として投影される。さらに、検索空間Ｓ１内の節点が投影されることにより投影面Ｄ１上にプロットされる点の集合が所定の補間法により曲線へ近似されることにより、近似ラインＬ１が生成される（Ｓ５）。

そして、近似ラインＬ１に変曲点が存在しない場合、図３Ｂの上から２番目に示す通り、投影面側の線分ＡＡ′′の外周節点Ａ′′及び隣接の外周節点Ｂ′を通る第１の直線と、外周節点Ａ′′及び逆に隣接する外周節点Ａ′とを通る第２の直線とが設定される。本例では、第１の直線および第２の直線がなす角度βが所定の閾値、例えば５度以上である例が示されている。この場合、外周節点Ａ′′が簡易サーフェスの節点として抽出される（Ｓ６）。なお、図示は省略したが、近似ラインに変曲点が存在する場合、当該変曲点に境界条件設定面Ｐの形状、例えば凹凸などの特徴が現れている公算が高いと判断できるので、上述の通り、当該検索空間内の節点のうち変曲点に対応する節点が簡易サーフェスの節点として抽出される。

その後、全ての検索空間に対し、上記の変曲点に対応する節点の抽出や上記の外周節点の抽出などが実行されると、抽出された変曲点や外周節点を三角パッチで結合することにより、図３Ｂの上から３番目に示す簡易サーフェスＱが表示される（Ｓ７）。

これら境界条件設定面Ｐおよび簡易サーフェスＱを対比すると、簡易サーフェスＱが表示される場合、境界条件設定面Ｐが解析モデルデータ１３ａを用いて描画される場合よりも、検索空間内の節点のうち変曲点に対応する節点および外周節点以外の節点が間引かれる結果、節点の描画の処理量および処理時間を低減し、ひいては境界条件の描画の処理量および処理時間も低減できることがわかる。

［処理の流れ］
図４及び図５は、実施例１に係る表示処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、あくまで一例として、クライアント端末３０から解析モデルの閲覧要求を受け付けた場合に開始される。

図４に示すように、取得部１５ａは、記憶部１３に記憶された解析モデルデータ１３ａのうちクライアント端末３０により閲覧要求で指定された解析モデルの解析モデルデータを取得する（ステップＳ１０１）。

このとき、閲覧要求で指定された解析モデルに境界条件が設定されている場合（ステップＳ１０２Ｙｅｓ）、取得部１５ａは、記憶部１３に記憶された境界条件データ１３ｂのうち当該解析モデルに対応する境界条件の境界条件データをさらに取得する（ステップＳ１０３）。

続いて、第１生成部１５ｂは、ステップＳ１０３で取得された境界条件データに含まれる面ＩＤの集合が形成する境界条件設定面から当該境界条件設定面の図心を算出する（ステップＳ１０４）。

その上で、第１生成部１５ｂは、境界条件設定面上に存在する節点の点ＩＤのうちステップＳ１０４で算出された図心からの距離が最短である節点を「中心節点」に設定する（ステップＳ１０５）。

その後、第１生成部１５ｂは、境界条件設定面上に存在する節点の点ＩＤのうち境界条件設定面の外周に位置する節点の点ＩＤを「外周節点」として抽出する（ステップＳ１０６）。

そして、第１生成部１５ｂは、ステップＳ１０５で設定された中心節点からステップＳ１０６で抽出された各外周節点へ放射状に線分を設定することにより、隣接する２つの線分ごとに当該２つの線分により定まる「三角パッチ」を生成する（ステップＳ１０７）。

その上で、第１生成部１５ｂは、ステップＳ１０７で生成された三角パッチをＺ軸方向、すなわちＸＹ平面へ投影することにより、境界条件設定面上の節点を検索する３次元の検索空間を三角パッチごとに生成する（ステップＳ１０８）。

その後、第１生成部１５ｂは、ステップＳ１０８で生成された検索空間を１つ選択する（ステップＳ１０９）。続いて、第１生成部１５ｂは、境界条件設定面上に存在する節点のうちステップＳ１０９で選択された検索空間内に存在する節点を、検索空間を形成する片側側面、言い換えれば隣接する２つの線分のうち一方の線分を含み、かつＺ軸と平行な面へ投影する（ステップＳ１１０）。

そして、第１生成部１５ｂは、ステップＳ１１０で検索空間内の節点が投影されることにより投影面上にプロットされる点の集合を最小自乗法やスプライン補間等の補間法により曲線へ近似することにより「近似ライン」を生成する（ステップＳ１１１）。

ここで、近似ラインに変曲点が存在する場合（ステップＳ１１２Ｙｅｓ）、当該変曲点に境界条件設定面の形状、例えば凹凸などの特徴が現れている公算が高いと判断できる。この場合、第１抽出部１５ｃは、当該検索空間内の節点のうち変曲点に対応する節点を簡易サーフェスの節点として抽出する（ステップＳ１１３）と共に検索空間内の節点のうち投影面側の線分の外周節点を抽出し（ステップＳ１１４）、後述のステップＳ１１８の処理へ移行する。

一方、近似ラインに変曲点が存在しない場合（ステップＳ１１２Ｎｏ）、第２抽出部１５ｄは、投影面側の線分の外周節点と、当該外周節点と隣接する２つの外周節点との間で２つの直線を設定する（ステップＳ１１５）。その上で、第２抽出部１５ｄは、ステップＳ１１５で設定された２つの直線がなす角度が所定の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１６）。

このとき、２つの直線がなす角度が閾値未満である場合（ステップＳ１１６Ｎｏ）、第１の外周節点を経由して第２の外周節点及び第３の外周節点が結ばれる場合と、第１の外周節点を経由せずに第２の外周節点及び第３の外周節点が直線で結ばれる場合とで局所的な輪郭に大差がないと判定できる。この場合、投影面側の線分の外周節点は抽出されず、ステップＳ１１７の処理をとばしてステップＳ１１８の処理へ移行する。

一方、２つの直線がなす角度が閾値以上である場合（ステップＳ１１６Ｙｅｓ）、第１の外周節点を経由して第２の外周節点及び第３の外周節点が結ばれる場合と、第１の外周節点を経由せずに第２の外周節点及び第３の外周節点が直線で結ばれる場合とで局所的な輪郭に差があると判定できる。この場合、第２抽出部１５ｄは、投影面側の線分の外周節点を上記の簡易サーフェスの節点として抽出する（ステップＳ１１７）。

その後、ステップＳ１０８で生成された全ての検索空間が選択されるまで（ステップＳ１１８Ｎｏ）、上記のステップＳ１０９からステップＳ１１７までの処理を繰り返し実行する。

そして、ステップＳ１０８で生成された全ての検索空間が選択された場合（ステップＳ１１８Ｙｅｓ）、第２生成部１５ｅは、第１抽出部１５ｃ及び第２抽出部１５ｄにより抽出された節点を多角形のパッチ、例えば三角パッチで結合することにより、上記の簡易サーフェスを生成する（ステップＳ１１９）。

続いて、表示制御部１５ｆは、ステップＳ１０３で取得された境界条件データに規定された境界条件の種類に合わせて簡易サーフェスの表示色を設定する（ステップＳ１２０）。

その上で、表示制御部１５ｆは、解析モデルの境界条件設定面以外の部分をステップＳ１０１で取得された解析モデルデータに含まれる点データや面データを用いて描画すると共に、境界条件設定面の部分をステップＳ１１９で生成された簡易サーフェスに規定された節点にしたがって描画することにより、解析モデルの表示用データを生成し（ステップＳ１２１）、解析モデルの表示用データをクライアント端末３０へ送信し、処理を終了する。

［効果の一側面］
上述してきたように、本実施例に係るサーバ装置１０は、境界条件が設定される解析モデルの境界面上の中心節点と外周節点とを通る線を設定し、２線に挟まれる空間内の節点を一方向へ投影した投影面上に現れる新たな線の変曲点に対応する節点を抽出する。この結果、節点を描画する処理量および処理時間を低減し、ひいては境界条件を描画する処理量および処理時間も低減できる。したがって、本実施例に係るサーバ装置１０によれば、境界条件に関する表示速度が低下するのを抑制することが可能になる。

さて、これまで開示の装置に関する実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では、本発明に含まれる他の実施例を説明する。

［スタンドアローン］
上記の実施例１では、クライアントサーバシステムを構築することによって上記のＣＡＥ解析サービスを提供する場合を例示したが、必ずしもクライアントサーバシステムが構築されずともかまわない。例えば、クライアント端末３０に図４及び図５に示した表示処理を始めとする各種処理をスタンドアローンで実行させることもできる。この場合、図４及び図５に示した表示処理を始めとする各種処理を実現するＣＡＥ解析ソフトやプリプロセッサなどのアプリケーションプログラムをプリインストールしたり、ネットワークや記録媒体を介してインストールさせればよい。すなわち、制御部１５内の各処理部と同様の処理を実行する処理部をクライアント端末３０に実装することとすればよい。この場合、クライアント端末３０が有する記憶部に解析モデルデータ１３ａ及び境界条件データ１３ｂを予め記憶させておくことができる。

［分散および統合］
また、図示した各装置の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されておらずともよい。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、取得部１５ａ、第１生成部１５ｂ、第１抽出部１５ｃ、第２抽出部１５ｄ、第２生成部１５ｅ又は表示制御部１５ｆをサーバ装置１０の外部装置としてネットワーク経由で接続するようにしてもよい。また、取得部１５ａ、第１生成部１５ｂ、第１抽出部１５ｃ、第２抽出部１５ｄ、第２生成部１５ｅ又は表示制御部１５ｆを別の装置がそれぞれ有し、ネットワーク接続されて協働することで、上記のサーバ装置１０の機能を実現するようにしてもよい。また、記憶部１３に記憶される解析モデルデータ１３ａや境界条件データ１３ｂの全部または一部を別の装置がそれぞれ有し、ネットワーク接続されて協働することで、上記のサーバ装置１０の機能を実現するようにしてもかまわない。

［表示処理プログラム］
また、上記の実施例で説明した各種の処理は、予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などのコンピュータで実行することによって実現することができる。そこで、以下では、図６を用いて、上記の実施例と同様の機能を有する表示処理プログラムを実行するコンピュータの一例について説明する。

図６は、実施例１及び実施例２に係る表示処理プログラムを実行するコンピュータのハードウェア構成例を示す図である。図６に示すように、コンピュータ１００は、操作部１１０ａと、スピーカ１１０ｂと、カメラ１１０ｃと、ディスプレイ１２０と、通信部１３０とを有する。さらに、このコンピュータ１００は、ＣＰＵ１５０と、ＲＯＭ１６０と、ＨＤＤ１７０と、ＲＡＭ１８０とを有する。これら１１０〜１８０の各部はバス１４０を介して接続される。

ＨＤＤ１７０には、図６に示すように、上記の実施例１で示した取得部１５ａ、第１生成部１５ｂ、第１抽出部１５ｃ、第２抽出部１５ｄ、第２生成部１５ｅ及び表示制御部１５ｆと同様の機能を発揮する表示処理プログラム１７０ａが記憶される。この表示処理プログラム１７０ａは、図２に示した取得部１５ａ、第１生成部１５ｂ、第１抽出部１５ｃ、第２抽出部１５ｄ、第２生成部１５ｅ及び表示制御部１５ｆの各構成要素と同様、統合又は分離してもかまわない。すなわち、ＨＤＤ１７０には、必ずしも上記の実施例１で示した全てのデータが格納されずともよく、処理に用いるデータがＨＤＤ１７０に格納されればよい。

このような環境の下、ＣＰＵ１５０は、ＨＤＤ１７０から表示処理プログラム１７０ａを読み出した上でＲＡＭ１８０へ展開する。この結果、表示処理プログラム１７０ａは、図６に示すように、表示処理プロセス１８０ａとして機能する。この表示処理プロセス１８０ａは、ＲＡＭ１８０が有する記憶領域のうち表示処理プロセス１８０ａに割り当てられた領域にＨＤＤ１７０から読み出した各種データを展開し、この展開した各種データを用いて各種の処理を実行する。例えば、表示処理プロセス１８０ａが実行する処理の一例として、図４及び図５に示す処理などが含まれる。なお、ＣＰＵ１５０では、必ずしも上記の実施例１で示した全ての処理部が動作せずともよく、実行対象とする処理に対応する処理部が仮想的に実現されればよい。

なお、上記の表示処理プログラム１７０ａは、必ずしも最初からＨＤＤ１７０やＲＯＭ１６０に記憶されておらずともかまわない。例えば、コンピュータ１００に挿入されるフレキシブルディスク、いわゆるＦＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカードなどの「可搬用の物理媒体」に表示処理プログラム１７０ａを記憶させる。そして、コンピュータ１００がこれらの可搬用の物理媒体から表示処理プログラム１７０ａを取得して実行するようにしてもよい。また、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮなどを介してコンピュータ１００に接続される他のコンピュータまたはサーバ装置などに表示処理プログラム１７０ａを記憶させておき、コンピュータ１００がこれらから表示処理プログラム１７０ａを取得して実行するようにしてもよい。

１ ＣＡＥ解析システム
５ ネットワーク
１０ サーバ装置
１１ 通信Ｉ／Ｆ部
１３ 記憶部
１３ａ 解析モデルデータ
１３ｂ 境界条件データ
１５ 制御部
１５ａ 取得部
１５ｂ 第１生成部
１５ｃ 第１抽出部
１５ｄ 第２抽出部
１５ｅ 第２生成部
１５ｆ 表示制御部
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ クライアント端末

Claims (6)

1. 情報が対応づけられた複数の領域の境界を規定する複数の節点の位置情報を記憶部から取得し、
   取得した前記位置情報を参照して、前記複数の節点のうちの特定の節点と、前記複数の節点のうち前記特定の節点とは異なる他の節点とを通る線から所定範囲に含まれる節点に基づいて、新たな線を生成し、
   生成した前記新たな線の特徴点を通る境界を持つ複数の領域を生成し、
   生成した前記複数の領域を前記情報に応じた表示態様で表示する、
   処理をコンピュータが実行することを特徴とする表示処理方法。
2. 前記特定の節点が前記複数の領域の図心に対応する節点であり、かつ前記他の節点が前記複数の領域の外周に含まれる複数の外周節点であることを特徴とする請求項１に記載の表示処理方法。
3. 前記生成する処理は、前記図心に対応する節点から前記複数の外周節点へ放射状に線分を設定する処理を含み、互いが隣接する２つの線分ごとに当該２つの線分に挟まれる範囲に含まれる節点を投影面へ投影し、前記投影面上に投影された前記範囲に含まれる節点に対応する点の分布に基づき、前記新たな線を生成することを特徴とする請求項２に記載の表示処理方法。
4. 前記新たな線に前記特徴点が存在しない場合、第１の外周節点及び前記第１の外周節点に隣接する第２の外周節点を通る第１の直線と、前記第１の外周節点及び前記第１の外周節点に隣接する外周節点であって前記第２の外周節点とは異なる第３の外周節点とを通る第２の直線とがなす角度が所定の条件を満たすか否かを判定する処理をさらに前記コンピュータが実行し、
   前記生成する処理は、前記角度が前記所定の条件を満たす場合の前記第１の外周節点を通る境界を持つ前記複数の領域を生成することを特徴とする請求項２または３に記載の表示処理方法。
5. 情報が対応づけられた複数の領域の境界を規定する複数の節点の位置情報を記憶部から取得し、
   取得した前記位置情報を参照して、前記複数の節点のうちの特定の節点と、前記複数の節点のうち前記特定の節点とは異なる他の節点とを通る線から所定範囲に含まれる節点に基づいて、新たな線を生成し、
   生成した前記新たな線の特徴点を通る境界を持つ複数の領域を生成し、
   生成した前記複数の領域を前記情報に応じた表示態様で表示する、
   処理をコンピュータに実行させることを特徴とする表示処理プログラム。
6. 情報が対応づけられた複数の領域の境界を規定する複数の節点の位置情報を記憶部から取得する取得部と、
   取得した前記位置情報を参照して、前記複数の節点のうちの特定の節点と、前記複数の節点のうち前記特定の節点とは異なる他の節点とを通る線から所定範囲に含まれる節点に基づいて、新たな線を生成する第１生成部と、
   生成した前記新たな線の特徴点を通る境界を持つ複数の領域を生成する第２生成部と、
   生成した前記複数の領域を前記情報に応じた表示態様で表示する表示制御部と
   を有することを特徴とする表示処理装置。

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