JP2017516227A - 湾曲したサーフェス上の測地描画 - Google Patents

Abstract

測地編集を実施する方法および対応するシステムならびにコンピュータ読み取り可能媒体。方法には、少なくとも１つの三次元（３Ｄ）サーフェスを含む１つのＣＡＤモデル（１０００）を受け取るステップ（１１０５）が含まれる。この方法には、第１の測地フィーチャ（１００２）の編集をユーザから受け取るステップ（１１１０）と、この編集に応答して、ＣＡＤモデルに対し階層ベースによる更新を実施するステップ（１１１５）が含まれ、このステップ（１１１５）には、第１の測地フィーチャに対する編集に基づき、ＣＡＤモデルの少なくとも１つの他のフィーチャ（１００４）に対し相応の編集を実施して、更新されたＣＡＤモデル（１０５０）を生成するステップが含まれる。さらにこの方法には、更新されたＣＡＤモデルを記憶するステップ（１１２０）が含まれる。

Description

本発明は、全般的に言えば、コンピュータ支援による設計、視覚化および製造システム、製品ライフサイクルマネージメント（"PLM"）システム、ならびに製品および他の項目のデータを管理する同等のシステム（これらをまとめて「製品データ管理」システムまたはＰＤＭシステムと称する）に関する。

発明の背景
ＰＤＭシステムは、ＰＬＭおよび他のデータを管理する。この場合、改善されたシステムが望まれている。

発明の概要
本発明による種々の実現形態には、測地編集を実施する方法および対応するシステムならびにコンピュータ読み取り可能媒体が含まれる。本発明による方法は、少なくとも１つの三次元（３Ｄ）サーフェスを含む１つのＣＡＤモデルを受け取るステップを含む。本発明による方法は、第１の測地フィーチャの編集をユーザから受け取り、この編集に応答して、ＣＡＤモデルに対し階層ベースによる更新を実施するステップを含み、さらにこのステップは、第１の測地フィーチャに対する編集に基づき、ＣＡＤモデルの少なくとも１つの他のフィーチャに対し相応の編集を実施して、更新されたＣＡＤモデルを生成するステップを含む。さらに本発明による方法は、更新されたＣＡＤモデルを記憶するステップを含む。

これまでの記載は、以下の詳細な説明を当業者がよりよく理解できるよう、本発明の特徴および技術的な利点をどちらかと言えば大雑把に略述したものである。各請求項の要旨を成す本発明のその他の特徴および利点については、あとで述べることにする。当業者であれば理解できるように、当業者は開示された着想や特定の実施形態を、本発明と同じ目的を成し遂げるための変更または異なる構造設計のベースとして、ただちに使用することができる。さらに当業者であれば、最も広い形態で開示した本発明の着想および範囲を逸脱することなく、かかる等価の構造を実現することもできる。

以下の発明の詳細な説明に入る前に、本明細書全体を通して用いられるいくつかの用語や表現について、ここで定義しておくのがよいと思われる。「を含む」および「を有する」なる表現ならびにそれらの派生語は、制限のない包含を表す。「または」なる表現は、「および／または」の意味も含む。「と関連する」および「それと関連する」ならびにそれらの派生語は、「含む」、「の中に含まれる」、「と相互接続された」、「を含有する」、「の中に含有される」、「に接続する」または「と接続する」、「に結合する」または「と結合する」、「と連携可能である」、「と共働する」、「をはさむ」、「に並置する」、「のすぐ近くにある」、「に結び付けられる」または「と結び付けられる」、「を有する」、「の所有物である」等を意味する場合もある。さらに「コントローラ」なる用語は、ハードウェアで実装されていようと、ファームウェア、ソフトウェア、またはそれらのうち少なくとも２つの組み合わせで実装されていようと、少なくとも１つのオペレーションを制御する何らかのデバイス、システムまたはそれらの一部分を表す。さらにここで留意しておきたいのは、いずれかの特定のコントローラと結び付けられた機能を、ローカルであろうとリモートであろうと、集中させてもよいし分散させてもよい、ということである。いくつかの用語および表現に対する定義は、本明細書全体にわたって規定されるものであり、当業者であれば理解できるように、かかる定義は、大部分の事例ではないにしても数多くの事例において、ここで定義した用語および表現の以前の使用にも将来の使用にも適用される。いくつかの用語は、幅広い種類の実施形態を含むことができるけれども、添付の特許請求の範囲では、それらの用語が特定の実施形態に明確に制限されてもよい。

本発明およびその利点について、いっそう完全に理解できるようにする目的で、添付の図面を参照しながら本発明について以下で説明する。なお、図中、対象が同じであれば同じ参照符号が付されている。

１つの実施形態を実現可能なデータ処理システムを示すブロック図 本発明の実施形態による測地フィーチャを示す図 本発明の実施形態による測地フィーチャを示す図 本発明の実施形態による測地フィーチャを示す図 本発明の実施形態による測地フィーチャを示す図 本発明の実施形態による測地フィーチャを示す図 本発明の実施形態による測地フィーチャを示す図 本発明の実施形態による測地フィーチャを示す図 本発明の実施形態による測地フィーチャを示す図 本発明の実施形態による測地フィーチャを示す図 本発明の実施形態によるプロセスを示すフローチャート 本発明の実施形態によるプロセスを示すフローチャート

以下で述べる図１〜図１２および種々の実施形態を用いて、本明細書における本発明の基本原理を説明するが、それらは例示の目的で用いたにすぎず、いかなる点においても本発明の範囲を限定しようというものではない。当業者であれば理解できるように、本発明の基本原理を、適切に構成された任意の装置において実現することができる。本願の数多くの革新的な着想について、具体例として挙げた非限定的な実施形態を参照しながら説明する。

ＣＡＤモデリングにおいて測地曲線とは、湾曲したマニホールドなど、数学的に定義された任意の空間における２点間の距離を局所的に最小化する曲線である。換言すれば、これは最小湾曲経路である。湾曲していない三次元空間であれば、測地線は直線である。ＣＡＤユーザによって望まれていたのは、測地曲線（点、線、弧、オフセット）を描いて、それらを変形（トリム、延長、フィレット、面取り）する能力、および複数の湾曲サーフェスから成る集合においてそれらの元の定義を編集することである。本発明の実施形態によれば、かかるプロセスが実現され、多数の曲線がサポートされ、多数の固有のフィーチャとして生成することなく、それらの間の元の関係が維持される。ここで述べるプロセスを使用するＣＡＤモデリングによって、測地曲線の高速かつ使い勝手のよい編集が提供される。

本明細書において用いられる「測地線」とは、サーフェスの定義に基づき標準最小距離に従って得られたものである。測地弧および測地円は、サーフェス上の１点までの１つの共通の測地距離を有する点の集合の軌跡である、と定義される。測地寸法は、測地距離によって測定される。測地オフセットは、基本曲線から何らかの測地距離を有する曲線オフセットである。測地フィレットは、両方の側縁曲線に対し正接状態の測地弧である。測地面取りは、２つの側縁曲線上の２点を結ぶ測地線である。この場合、１つの中心点は、２つの側縁曲線に対しこれら２つの点の位置で、１つの共通の最小測地距離を有する（フィレットであれば、これらの２点が弧の終点となる）。

本発明の実施形態によれば、平面上または平坦なサーフェス上での描画に使用するための技術に改良が加えられる。慣用の描画の場合、曲線およびそれらの関係は、すべての拘束を同時に解決するソルバによって維持される。いずれの二次元の曲線および関係であっても、それらは幾何学的に極めて単純であるため、これを１つの平面上で実施できる。湾曲したサーフェス上に、単独の測地曲線を生成するためには、非線形の微分方程式を繰り返し解くことが必要とされる。同時に解決するためにそれらの多数を組み合わせるのは、指数関数的にいっそう複雑になり、したがって実行不可能である。本発明による実施形態には、測地曲線を生成および編集するためにいっそう効率的なプロセスが含まれる。

図１には、１つの実施形態を実現可能なデータ処理システムのブロック図が示されている。これはたとえば、特に本明細書で述べるプロセスを実行するためのソフトウェアまたは他の手段によって構築されたＰＤＭシステムとして実現可能であり、特に、本明細書で説明するように、相互接続され通信を行う複数のシステムのうちの１つとして実現可能である。図示されているデータ処理システムには、レベル２キャッシュ／ブリッジ１０４と接続されたプロセッサ１０２が含まれており、キャッシュ／ブリッジ１０４自体はローカルシステムバス１０６と接続されている。たとえばローカルシステムバス１０６を、ＰＣＩ（peripheral component interconnect）アーキテクチャのバスとすることができる。図示の実施例ではローカルシステムバスにさらに、メインメモリ１０８とグラフィックアダプタ１１０も接続されている。グラフィックアダプタ１１０を、ディスプレイ１１１と接続することができる。

ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）／ワイドエリアネットワーク／ワイヤレス（たとえばWiFi）アダプタ１１２などといった他の周辺機器を、ローカルシステムバス１０６と接続することもできる。拡張バスインタフェース１１４によって、ローカルシステムバス１０６が入出力（Ｉ／Ｏ）バス１１６と接続されている。Ｉ／Ｏバス１１６は、キーボード／マウスアダプタ１１８、ディスクコントローラ１２０、およびＩ／Ｏアダプタ１２２と接続されている。ディスクコントローラ１２０を記憶装置１２６と接続することができ、この記憶装置１２６を、機械で使用可能または機械で読み取り可能な任意の適切な記憶媒体とすることができ、このような記憶媒体には、以下に限定されるわけではないが、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）など不揮発性で変更不可能な媒体、または消去可能であり電気的にプログラミング可能なリードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、磁気テープ媒体、ユーザが記録可能なタイプの媒体たとえばフロッピーディスク、ハードディスクドライブ、およびコンパクトディスク型リードオンリーメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、またはディジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、さらに他の周知の光学的、電気的または磁気的な記憶デバイスが含まれる。

図示されているこの実施例では、Ｉ／Ｏバス１１６にオーディオアダプタ１２４も接続されており、サウンド再生のためにこのアダプタにスピーカ（図示せず）を接続することができる。キーボード／マウスアダプタ１１８によって、マウス、トラックボール、トラックポインタ、タッチスクリーンなどポインティングデバイス（図示せず）のための接続が提供される。

当業者であれば理解できるように、図１に描かれているハードウェアを特定の実現形態に合わせて変更できる。たとえば、図示されているハードウェアに加えて、またはその代替として、光ディスクドライブなどのような他の周辺機器を使用してもよい。図示されている実施例は、例示目的で示されているにすぎず、本発明に関して構造上の制限を意図したものではない。

本発明の１つの実施形態によるデータ処理システムには、グラフィックユーザインタフェースを用いるオペレーティングシステムが含まれている。このオペレーティングシステムによれば、同時に複数のディスプレイウィンドウをグラフィックユーザインタフェースとして表示させることができ、各ディスプレイウィンドウによって、それぞれ異なるアプリケーションに対するインタフェースが提供され、または同じアプリケーションの異なるインスタンスに対するインタフェースが提供される。ユーザはポインティングデバイスによって、グラフィックユーザインタフェースのカーソルを操作することができる。その際、カーソルのポジションを変更することができ、および／または、望ましいレスポンスを生じさせるために、マウスボタンのクリックなどのイベントを発生させることができる。

適切に変更を加えれば、様々な市販のオペレーティングシステムのうちの１つを採用することができ、たとえば, Washington州RedmondのMicrosoft社の製品であるMicrosoft Windows（登録商標）の１つのバージョンを採用することができる。オペレーティングシステムは、ここで説明するように本発明に従って変更または作成される。

ＬＡＮ／ＷＡＮ／ワイヤレスアダプタ１１２を（データ処理システム１００の一部ではない）ネットワーク１３０に接続することができ、このネットワークを、当業者に周知のように、公用または専用のデータ処理システムネットワークあるいは複数のネットワークの組み合わせとすることができ、これにはインターネットが含まれる。データ処理システム１００は、ネットワーク１３０を介してサーバシステム１４０と通信することができ、このサーバシステムもデータ処理システム１００の一部ではないが、たとえば別個の異なるデータ処理システム１００として実装してもよい。

本発明の実施形態によれば、１つのＣＡＤモデルの結合された複数の湾曲サーフェスから成る集合において、数多くの種類のレシピ曲線および測地曲線をシステマティックに描画することができる。このシステムによれば、測地スケッチャープロセスが実装され、一般的に使用されるすべての曲線タイプの生成および編集がサポートされる。それらの曲線タイプには、測地線および測地弧、交差曲線、投影曲線、オフセット曲線、トリム曲線、フィレット曲線および面取り曲線が含まれる。本発明の実施形態によればさらに、複数の点および複数の曲線の間の測地寸法の生成および編集もサポートされ、複数の曲線タイプにレベルを与えることができる。種々の実施形態において、高レベル曲線は低レベル曲線を参照することができ、システムはそれらのレベル階層に基づき、任意の低レベル曲線が編集されたならば、高レベル曲線を更新することができる。特に、本発明による実施形態によれば、測地フィレット曲線および測地面取り曲線ならびに測地寸法設定を処理することができる。

図２Ａ〜図１０Ｃには、本発明の実施形態による測地フィーチャが描かれている。以下の各実施例の場合、図示されたＣＡＤモデルは、複数の結合されたサーフェスから成る集合であって、ここで説明する技術は、以下に挙げるフィーチャを含むフィーチャの測地描画のために用いられる。

図２Ａおよび図２Ｂには、ＣＡＤモデル２００における測地線２０２が描かれている。測地線２０２は、ＣＡＤモデル２００のサーフェスの定義に基づき標準最小距離に従って得られたものである。図２Ａの場合、測地線２０２は２つの点から得られたものである。図２Ｂの場合、測地線２０２は、１つの点と１つの方向に沿った所定の距離とから得られたものである。

図３Ａおよび図３Ｂには、ＣＡＤモデル３００における測地円３０２と、ＣＡＤモデル３１０における測地弧３１２とが描かれている。測地円３０２は、ＣＡＤモデル３００のサーフェス上の点３０４に対し１つの共通の測地距離を有する複数の点の集合に従って得られたものである。同様に測地弧３１２は、ＣＡＤモデル３１０のサーフェス上の点３１４に対し１つの共通の測地距離を有する複数の点の集合に従って得られたものである。

図４には、ＣＡＤモデル４００のサーフェス上の投影曲線４０２が描かれている。この実施例によれば、曲線網４０４がＣＡＤモデル４００のサーフェス上に投影されており、これによって相応の測地投影曲線網４０２が生成される。

図５Ａおよび図５Ｂには、ＣＡＤモデルにおける交差曲線が描かれている。図５Ａによる実施例の場合、オブジェクト５０４とＣＡＤモデル５００との交差によって、測地交差曲線５０２が生成される。図５Ｂによる実施例の場合、オブジェクト５１４とＣＡＤモデル５１０との交差によって、測地交差曲線５１２が生成される。

図６には、ＣＡＤモデル６００のサーフェス上の測地オフセット曲線６０２が描かれている。この実施例によれば、測地オフセット曲線６０２は、各曲線間の測地オフセット距離がサーフェス全体にわたり一定に維持されるように、ＣＡＤモデル６００のサーフェス上の曲線６０４からオフセットしている。

図７Ａおよび図７Ｂには、ＣＡＤモデルにおける測地点が描かれている。これらの点によって、その生成物である「レシピ」が描かれる。点７０２は、サーフェス上に位置する１つの点である。点７０４は、サーフェス上で曲線上に位置する１つの点である。点７０６は、サーフェス上で２つの曲線の交差点に位置する１つの点である。点７０８は、サーフェス上に位置し１つの曲線からオフセットしている１つの点である。

図８Ａおよび図８Ｂには、ＣＡＤモデルにおける測地寸法が描かれている。図８Ａの実施例の場合、ＣＡＤモデル８００における点８０２は、垂直方向の線から測地寸法８０４だけオフセットしている。この寸法は、上述の点と線との間の測地距離によって測定されたものである。同様に図８Ｂの実施例の場合、ＣＡＤモデル８１０における点８１２は、水平方向の線から測地寸法８１４だけオフセットしている。

図９Ａおよび図９Ｂには、ＣＡＤモデルにおけるトリミング測地曲線が描かれている。図９Ａには、ＣＡＤモデル９００のサーフェス上で交差する測地曲線９０２および９０４が描かれている。図９Ｂには、これらの測地曲線が交差部分でトリミングされた後の状態が描かれている。

図１０Ａ〜図１０Ｄには、測地フィレットおよび測地面取りが描かれており、これについては、あとで図１２のフローチャートを参照しながら説明する。図１０Ａには、ＣＡＤモデル１０００のサーフェス上で交差する曲線１００２および１００４が描かれている。

図１０Ｂには、オフセット曲線１０１２および１０１４、交差点１００８、測地線１０２２および１０２４、ならびに終点１０２６および１０２８が描かれている。

図１０Ｃには測地フィレット１００６が描かれており、更新されたＣＡＤモデル１０５０において、この測地フィレット１００６によって交差部分が置き換えられている。この場合、測地フィレット１００６の半径は、点１００８からの測地距離に従って得られたものである。図１０Ｄには測地面取り１０１０が描かれており、これによって交差部分が置き換えられている。

本発明による実施形態は、かかる測地描画、階層ベースによる更新、測地フィレットおよび測地面取り、測地寸法、ならびに本発明による他のフィーチャを組み込むことができる。

種々の実施形態によれば、曲線のオペレーションが元の曲線の定義と関連づけられており、ここで説明している測地描画プロセスによって、元の定義の編集をフィーチャモデリングシステムと同じように実施できるようになる。本発明による測地描画プロセスの１つの利点は、長いフィーチャツリーを扱う負担をユーザに負わせたままにするのではなく、このプロセスによってすべての従属関係が自動的にカプセル化される、ということである。ユーザは、スクリーン上の曲線を選択するだけで描画プロセスを開始すればよく、編集後、関連する曲線が、本発明によるプロセスによって局所的に更新されるようになる。このことは、他の描画プロセスにまさる重要な利点であり、この場合、曲線はそれらがどのように生成されたのかを記憶しないが、すべての曲線は１回の編集で同時に変形される。

本発明による種々の測地描画プロセスの出力は、完全なフィーチャモデルにおける多数の曲線を含むただ１つのフィーチャである。このフィーチャは、モデルにおける上流のフィーチャからの完全な結合性を有しており、出力曲線を下流のフィーチャによって参照することができる。このことにより、２Ｄベースの描画プロセスも差別化される。この場合、１回の変換だけで基準面が異なるものとなる可能性があり、したがって変更に応答して、すべての曲線を一度にリジッドに変換させることができる。

本発明による実施形態は、湾曲したサーフェスと完全に相互作用する。親サーフェスが更新されると、新たなサーフェスの幾何要素およびそれらの相対関係に基づき、それぞれ異なるようにすべての曲線を更新することができる。本発明による実施形態によって、このような複雑な更新が集合的に管理される。

いくつかのシステムによれば単に総当たりの更新が行われ、このような更新によれば、曲線の生成タイムスタンプに基づきすべての曲線が再生成されるが、これには重大なパフォーマンスの問題が伴う。このアプローチは、大量のオブジェクトとオペレーション（フィーチャ）が普通に存在し、かつリアルタイムのフィードバックが期待される描画システムにとって、特に許容できない。

本発明による実施形態は、階層ベースによる更新を用いてこれらの問題に取り組むものである。最初にこのシステムは、各オブジェクトタイプに更新レベルを割り当てる。

レベル０は、サーフェス集合（３Ｄ ＣＡＤのボディ）を含むスタティックな入力を参照し、これは第１の方向と第２の方向を含むことができる。それらは測地描画プロセスに対する入力としての役割を果たすことができ、以下で説明する測地描画プロセスよりも先行して存在する基準オブジェクトおよび基準要素である。

レベル１のオブジェクトとは、「アウトサイド・イン」曲線であるステージ１の曲線のことを指す。本明細書において用いられる「アウトサイド・イン」（outside in）とは、測地描画外のオブジェクトの参照により生成される曲線または点のことを指し、「インサイド・イン」（inside in）とは、描画内のオブジェクトの参照により生成される曲線および点のことを指す。たとえば「アウトサイド・イン」測地オフセットとは、（描画のサーフェスの稜線などのように）描画に属さない曲線からのオフセットのことであり、他方、「インサイド・イン」測地オフセットとは、（投影曲線などのように）描画に属する曲線からのオフセットのことである。それらには交差、投影および測地オフセットを含めることができる。レベル１のオブジェクトには、交差点および投影点などのような点も含めることができる。

レベル２のオブジェクトとは、ステージ２の曲線のことを指し、それらの曲線は、「インサイド・イン」曲線を含むステージ１の曲線を参照する曲線である。それらには、測地オフセットを含めることができる。

レベル３のオブジェクトとは、フェース上および曲線上の測地点および測地寸法のことを指す。それらには、１つの点から１つのフェース上の１つの曲線までの測地距離、１つの終点から１つの曲線に沿った距離、および第１の点から第２の点までの距離を含めることができる。寸法によって測地点のロケーションが制御され、その逆に測地点のロケーションによって寸法が制御される。これらの点および寸法を、同じレベルで同時に解決することができる。

レベル４のオブジェクトとは、線、弧および円を含む測地プリミティブ曲線のことを指す。線または弧を定義する点は、１つの測地点と結合されている。

レベル５のオブジェクトとは、フィレットおよび面取りを含む測地コーナー曲線のことを指す。測地コーナー曲線は、低レベルの２つの曲線を参照し、それらの曲線に従ってコーナーが更新されるようになる。しかしながらこれらのコーナー曲線は、次のレベルのトリムオペレーションを単一のフィーチャオブジェクトとして一緒に結合することができる。このトリムは、コーナー曲線の終点において低レベルの曲線に作用する。

レベル６のオブジェクトは、測地曲線をトリムまたは延長するオペレーションなど、測地曲線範囲のことを指す。システムは、曲線または測地曲線を相互に、またはサーフェス集合の稜線に対し、または外部の基準面に対し、トリムまたは延長することができる。１つの元の曲線において、これを複数回、行わせることができる。システムは毎回、変形される曲線の始点と終点を表す２つの新たな範囲点を定義する。最終的な範囲点だけしか意味がないので、曲線ごとに１つのフィーチャだけしか必要とされず、最終的にそのフィーチャが更新されることになる。

上述のレベル階層は、一般的な産業上のワークフローに基づいて定義されているが、ワークフローの違いに基づいて変更してもよい。たとえばレベル２の曲線を、本発明の範囲内の種々の実現形態において、レベル４の測地プリミティブ曲線の後に続くものとしてもよい。

高レベルのオブジェクトだけしか、低レベルのオブジェクトを参照できない。これによって、オブジェクトが変更されたときに更新しなければならない従属オブジェクトの個数が大幅に低減され、したがっていっそう高速になる。更新は順位階層に基づき実行され、一般にこの階層を、オブジェクト生成のタイムスタンプの順序とは異ならせることができる。オブジェクトレベルの設計によって、入力が同じであれば、順序づけられた更新結果をタイムスタンプ生成と確実に同じものとすることができる。特に、曲線の修正（コーナー、範囲）は更新の最後に行われるので、元の曲線だけしか参照されず、したがってどのタイムスタンプで曲線が参照されるのかは問題にはならない。さらに各曲線の元の幾何要素の１つのコピーが曲線オブジェクトに保持されるので、元の曲線を再生成することなく曲線変形を高速で更新することができる。元の曲線は、その親オブジェクトが変更されるときだけ更新すればよい。

図１１には、本発明の実施形態によるプロセスのフローチャートが示されている。このフローチャートはたとえば、ここで説明する１つまたは複数のＣＡＤシステム（以下では総称的に「システム」と称する）により実行することができる。

このシステムは、少なくとも１つの三次元（３Ｄ）サーフェスを含む１つのＣＡＤモデルを受け取る（１１０５）。３Ｄサーフェスを、複数の結合されたサーフェスから成る集合により構成することができる。本明細書において用いられる「受け取る」なる表現には、記憶装置からのロード、他のデバイスまたはプロセスからの受け取り、ユーザとの対話を介した受け取り、および他のものを含めることができる。また、３Ｄ ＣＡＤモデルには、上述のレベル０オブジェクトを含めることができる。

システムは、ユーザから第１の測地フィーチャの編集を受け取る（１１１０）。この編集を、ＣＡＤモデルへの測地フィーチャの追加、ＣＡＤモデルからの測地フィーチャの削除、ＣＡＤモデル内での測地フィーチャの移動、またはＣＡＤモデル内の測地フィーチャに対するその他の変更、たとえば寸法、拘束またはその他の点に対する変更、とすることができる。編集が測地フィレットまたは測地面取りの追加の場合には、以下で説明するプロセスを用いることができる。

編集に応答して、システムはＣＡＤモデルに対し階層ベースによる更新を実施する。その際、第１の測地フィーチャの編集に基づき、ＣＡＤモデルの少なくとも１つの他のフィーチャに対し相応の編集を実施して、更新されたＣＡＤモデルを生成する（１１１５）。階層ベースによる更新において、第１の測地フィーチャに対する編集に基づき、最低レベルのオブジェクトから最高レベルのオブジェクトまで、ＣＡＤモデルの他のフィーチャが逐次、更新される。

システムは、更新されたＣＡＤモデルを記憶する（１１２０）。

図１２には、本発明の実施形態によるプロセスのフローチャートが示されている。このフローチャートはたとえば、測地フィレットまたは測地面取りを加えるために、ここで説明する１つまたは複数のＣＡＤシステム（以下では総称的に「システム」と称する）により実行することができる。以下で説明するプロセスは、上述の図１０Ａ〜図１０Ｄに描かれたものである。

このシステムは、少なくとも１つの三次元（３Ｄ）サーフェスと、この３Ｄサーフェス上の２つの側縁曲線とを含む１つのＣＡＤモデルを受け取る（１２０５）。３Ｄサーフェスを、複数の結合されたサーフェスから成る集合により構成することができる。このステップを、２つの側縁曲線が存在する上述のステップ１１０５と同じものとすることができる。一般に、これらの側縁曲線を互いに交差したものとすることができ、それらによってフィレットの四分円を定義することができる。

システムは、ユーザから第１の測地フィーチャの編集を受け取る（１２１０）。このステップを上述のステップ１１１０と同じものとすることができ、この場合、編集は、２つの側縁曲線間における測地フィレットまたは測地面取りの追加である。受け取った編集には、フィレットまたは面取りの半径が含まれる。

システムは２つの側縁曲線に応じて、それらの側縁曲線の法線方向に沿ってそれぞれ半径と等しい測地距離でオフセット曲線を計算し、オフセット曲線の交差点を求める（１２１５）。

システムはこの交差点から、２つのオフセット線の法線に沿って２つの側縁曲線に戻るフィレット半径とそれぞれ等しい測地距離で、２つの測地線を生成する（１２２０）。したがってこれら２つの測地線は、個々の終点で２つの側縁曲線と交差することになる。２つの終点は、フィレットまたは面取りのために２つの側縁曲線をトリミングするポジションである。

システムはこれらの終点で、２つの側縁曲線をトリムする（１２２５）。

システムは各終点間において、ＣＡＤモデルに第１の測地フィーチャを付加する（１２３０）。

第１の測地フィーチャが測地フィレットであれば、システムは、中心として交差点を有する測地弧と、リミットとして２つの終点と、半径としてフィレット半径を生成する。この場合、測地弧は、２つの側縁曲線に対し正接状態となる。したがってこのプロセスによれば、測地正円をコストをかけて生成し、側縁曲線との交差を計算することなく、側縁曲線上の終点を決定することができ、これによってパフォーマンス上の重要な利点が得られる。

第１の測地フィーチャが測地面取りであるならば、システムは、２つの終点間に１つの測地線を追加することによって、測地面取りを生成する。

その後、このシステムは、たとえば上述のステップ１１１５〜１１２０で説明したようにして、ＣＡＤモデルの更新を実施することができる（１２３５）。

種々の実施形態によれば、駆動寸法に対する１つの点およびその逆に湾曲サーフェス上の１つの点を許可するために、測地寸法を処理することもできる。１つのＣＡＤモデルのサーフェス上に、１つの点と、結合された複数の曲線から成る集合とがあれば、システムはその点から曲線集合までの測地（最小）距離を求めて、距離の寸法を生成することができる。曲線の点が変化したときに、この寸法を更新することができる。

他方、この寸法自体を編集して新たな値とすることができ、この値によって、曲線集合までの測地距離としてこの新たな値を有する新たなポジションへ、上述の１つの点が駆動されることになる。

当然ながら当業者に自明のとおり、オペレーションシーケンスにより特に指示または要求がなされないかぎり、上述のプロセスにおけるいくつかのステップを省略してもよいし、同時に実施しても逐次に実施してもよく、あるいは異なる順序で実施してもよい。

さらに当業者であれば理解できるとおり、簡単かつ明瞭にするため、本発明による使用に適したあらゆるデータ処理システムの構造およびオペレーションを、本明細書においてすべて描いたまたは説明したわけではない。そうではなく、データ処理システムのうち、本発明に特有のところだけを、または本発明の理解に必要なところだけを描いて説明したにすぎない。データ処理システム１００の構造およびオペレーションのその他の部分は、この分野で周知の現在行われている様々な実装形態および実施手法の任意のものに適合させることができる。

ここで特に述べておきたいのは、本発明には、完全に機能的なシステムに関連した説明が含まれているけれども、当業者に自明であるとおり、本発明におけるメカニズムの少なくとも一部分は、機械で使用可能な媒体、コンピュータで使用可能な媒体、またはコンピュータで読み取り可能な媒体に記憶された命令として、任意の種類の形態で配布可能なものであること、さらに本発明は、特定のタイプの命令、信号担体または記憶媒体が使用されようとも、そのような配布物を実際に実行するために等しく適用されることである。機械で使用可能／読み取り可能な媒体、またはコンピュータで使用可能／読み取り可能な媒体の例として、以下のものが含まれる：リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）など不揮発性で変更不可能にコーディングされたタイプの媒体、または消去可能であり電気的にプログラミング可能なリードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、ならびにユーザが記録可能なタイプの媒体たとえばフロッピーディスク、ハードディスクドライブ、およびコンパクトディスク型リードオンリーメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、またはディジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）。

これまで本発明の実施例について詳しく説明してきたが、当業者であれば理解できるように、最も広い形態で開示した本発明の着想および範囲を超えることなく、様々な変更、置き換え、変形ならびに本明細書で開示した改善を行うことができる。

本願の記載内容のいずれも、何らかの特定の部材、ステップまたは機能が特許請求の範囲に含まれなければならない必須の要素である、という趣旨で読まれるべきではない。本発明の範囲は、特許付与された請求項によってのみ定められるものである。しかも、厳密な語「〜のための手段」の次に分詞が続かないのであれば、これらの請求項のいずれも、米国特許法第１１２条（ｆ）が適用されることを意図したものではない。

Claims (20)

1. ＣＡＤモデルにおいて測地編集を実施する方法であって、該方法は、少なくとも１つのデータ処理システム（１００）によって実施され、以下のステップを含む、すなわち、
   ・少なくとも１つの三次元（３Ｄ）サーフェスを含むＣＡＤモデル（１０００）を受け取るステップ（１１０５）と、
   ・第１の測地フィーチャ（１００２）の編集をユーザから受け取るステップ（１１１０）と、
   ・前記編集に応答して、前記ＣＡＤモデルに対し階層ベースによる更新を実施するステップ（１１１５）であって、前記第１の測地フィーチャに対する編集に基づき、前記ＣＡＤモデルにおける少なくとも１つの他のフィーチャ（１００４）に対し、相応の編集を実施して、更新されたＣＡＤモデル（１０５０）を生成するステップを含むステップ（１１１５）と、
   ・前記更新されたＣＡＤモデルを記憶するステップ（１１２０）と
   を含む、
   ＣＡＤモデルにおいて測地編集を実施する方法。
2. 前記階層ベースによる更新において、ステージ１の曲線（６０２）、該ステージ１の曲線を参照するステージ２の曲線（６０４）、フェース上および曲線上の測地点（７０４）、測地寸法（８０４）、測地プリミティブ曲線、測地コーナー曲線、ならびに測地曲線範囲に対し、更新を順番に実施する、
   請求項１記載の方法。
3. 前記測地コーナー曲線は、フィレット（１００６）および面取り（１０１０）のうち少なくとも一方を含む、
   請求項２記載の方法。
4. 前記測地曲線範囲は、測地曲線（１００２，１００４）をトリムまたは延長するオペレーションを含む、
   請求項２記載の方法。
5. 前記測地寸法（８０４）は、１つの点（８０２）から１つの曲線までの測地距離を表す、
   請求項２記載の方法。
6. 前記ユーザからの前記第１の測地フィーチャの編集は、前記ＣＡＤモデルの２つの側縁曲線（１００２，１００４）間におけるフィレットまたは面取りの付加（１２１０）であり、前記システムは、
   ・前記２つの側縁曲線に応じて、該側縁曲線の法線方向に沿ってそれぞれ半径と等しい測地距離で、オフセット曲線（１０１２，１０１４）を計算し、該オフセット曲線の交差点（１００８）を求め、
   ・該交差点から、２つのオフセット線の法線方向に沿ってそれぞれ前記２つの側縁曲線に戻る半径と等しい測地距離で、２つの測地線（１０２２，１０２４）を生成して、２つの終点（１０２６，１０２８）を同定し、
   ・前記終点の個所で前記２つの側縁曲線をトリムし、
   ・前記終点の間において、前記ＣＡＤモデルにフィレット（１００６）または面取り（１０１０）を付加する、
   請求項１記載の方法。
7. 前記第１の測地フィーチャが測地フィレットであるならば、前記システムは、中心として前記交差点（１００８）を有する測地弧（１００６）と、リミットとして２つの終点（１０２６，１０２８）と、半径としてフィレット半径を生成し、
   前記第１の測地フィーチャが測地面取り（１０１０）であるならば、前記システムは、２つの終点間に１つの測地線を追加することによって、前記測地面取りを生成する、
   請求項６記載の方法。
8. データ処理システム（１００）において、
   プロセッサ（１０２）と、アクセス可能なメモリ（１０８）とが設けられており、該データ処理システムは特に、以下のように構成されている、すなわち、
   ・少なくとも１つの三次元（３Ｄ）サーフェスを含むＣＡＤモデル（１０００）を受け取り（１１０５）、
   ・第１の測地フィーチャ（１００２）の編集をユーザから受け取り（１１１０）、
   ・前記編集に応答して、前記ＣＡＤモデルに対し階層ベースによる更新を実施し（１１１５）、該更新の実施において、前記第１の測地フィーチャに対する編集に基づき、前記ＣＡＤモデルにおける少なくとも１つの他のフィーチャ（１００４）に対し、相応の編集を実施して、更新されたＣＡＤモデル（１０５０）を生成し、
   ・前記更新されたＣＡＤモデルを記憶する（１１２０）、
   ように構成されている、
   データ処理システム（１００）。
9. 前記階層ベースによる更新において、ステージ１の曲線（６０２）、該ステージ１の曲線を参照するステージ２の曲線（６０４）、フェース上および曲線上の測地点（７０４）、測地寸法（８０４）、測地プリミティブ曲線、測地コーナー曲線、ならびに測地曲線範囲に対し、更新を順番に実施する、
   請求項８記載のデータ処理システム。
10. 前記測地コーナー曲線は、フィレット（１００６）および面取り（１０１０）のうち少なくとも一方を含む、
    請求項９記載のデータ処理システム。
11. 前記測地曲線範囲は、測地曲線（１００２，１００４）をトリムまたは延長するオペレーションを含む、
    請求項９記載のデータ処理システム。
12. 前記測地寸法（８０４）は、１つの点（８０２）から１つの曲線までの測地距離を表す、
    請求項９記載のデータ処理システム。
13. 前記ユーザからの前記第１の測地フィーチャの編集は、前記ＣＡＤモデルの２つの側縁曲線（１００２，１００４）間におけるフィレットまたは面取りの付加（１２１０）であり、前記システムは、
    ・前記２つの側縁曲線に応じて、該側縁曲線の法線方向に沿ってそれぞれ半径と等しい測地距離で、オフセット曲線（１０１２，１０１４）を計算し、該オフセット曲線の交差点（１００８）を求め、
    ・該交差点から、２つのオフセット線の法線方向に沿ってそれぞれ前記２つの側縁曲線に戻る半径と等しい測地距離で、２つの測地線（１０２２，１０２４）を生成して、２つの終点（１０２６，１０２８）を同定し、
    ・前記終点の個所で前記２つの側縁曲線をトリムし、
    ・前記終点の間において、前記ＣＡＤモデルにフィレット（１００６）または面取り（１０１０）を付加する、
    請求項８記載のデータ処理システム。
14. 前記第１の測地フィーチャが測地フィレットであるならば、前記システムは、中心として前記交差点（１００８）を有する測地弧（１００６）と、リミットとして２つの終点（１０２６，１０２８）と、半径としてフィレット半径を生成し、
    前記第１の測地フィーチャが測地面取り（１０１０）であるならば、前記システムは、２つの終点間に１つの測地線を追加することによって、前記測地面取りを生成する、
    請求項１３記載のデータ処理システム。
15. 実行可能な命令によってコーディングされた非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体（１２６）であって、前記命令が実行されると、１つまたは複数のデータ処理システム（１００）は、
    ・少なくとも１つの三次元（３Ｄ）サーフェスを含むＣＡＤモデル（１０００）を受け取り（１１０５）、
    ・第１の測地フィーチャ（１００２）の編集をユーザから受け取り（１１１０）、
    ・前記編集に応答して、前記ＣＡＤモデルに対し階層ベースによる更新を実施し（１１１５）、該更新の実施において、前記第１の測地フィーチャに対する編集に基づき、前記ＣＡＤモデルにおける少なくとも１つの他のフィーチャ（１００４）に対し、相応の編集を実施して、更新されたＣＡＤモデル（１０５０）を生成し、
    ・前記更新されたＣＡＤモデルを記憶する（１１２０）、
    非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体（１２６）。
16. 前記階層ベースによる更新において、ステージ１の曲線（６０２）、該ステージ１の曲線を参照するステージ２の曲線（６０４）、フェース上および曲線上の測地点（７０４）、測地寸法（８０４）、測地プリミティブ曲線、測地コーナー曲線、ならびに測地曲線範囲に対し、更新を順番に実施する、
    請求項１５記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
17. 前記測地コーナー曲線は、フィレット（１００６）および面取り（１０１０）のうち少なくとも一方を含む、
    請求項１６記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
18. 前記測地曲線範囲は、測地曲線（１００２，１００４）をトリムまたは延長するオペレーションを含む、
    請求項１６記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
19. 前記測地寸法（８０４）は、１つの点（８０２）から１つの曲線までの測地距離を表す、
    請求項１６記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
20. 前記ユーザからの前記第１の測地フィーチャの編集は、前記ＣＡＤモデルの２つの側縁曲線（１００２，１００４）間におけるフィレットまたは面取りの付加（１２１０）であり、前記システムは、
    ・前記２つの側縁曲線に応じて、該側縁曲線の法線方向に沿ってそれぞれ半径と等しい測地距離で、オフセット曲線（１０１２，１０１４）を計算し、該オフセット曲線の交差点（１００８）を求め、
    ・該交差点から、２つのオフセット線の法線方向に沿ってそれぞれ前記２つの側縁曲線に戻る半径と等しい測地距離で、２つの測地線（１０２２，１０２４）を生成して、２つの終点（１０２６，１０２８）を同定し、
    ・前記終点の個所で前記２つの側縁曲線をトリムし、
    ・前記終点の間において、前記ＣＡＤモデルにフィレット（１００６）または面取り（１０１０）を付加し、
    前記第１の測地フィーチャが測地フィレットであるならば、前記システムは、中心として前記交差点（１００８）を有する測地弧（１００６）と、リミットとして２つの終点（１０２６，１０２８）と、半径としてフィレット半径を生成し、
    前記第１の測地フィーチャが測地面取り（１０１０）であるならば、前記システムは、２つの終点間に１つの測地線を追加することによって、前記測地面取りを生成する、
    請求項１５記載のコンピュータ読み取り可能媒体。

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