JP2020112942A - 設計装置 - Google Patents

Abstract

【課題】３ＤＣＡＤによる３次元モデルから２次元モデルである正面図、平面図、側面図及び所定の断面図の各々を自動的に生成する設計装置を提供する。【解決手段】操作入力部２４から入力された情報に基づいて、ＣＰＵ１２は設計対象物の３次元モデルを生成し、生成した３次元モデルが有する構成の正面視、側面視及び平面視の各々での投影面積が最大となる面視に構成の注記を分類すると共に、分類した注記を分類先の面視が示す平面と同一平面に配置し、かつ同一平面上の注記が互いに重ならないよう配置して、正面図、側面図及び平面図を含む２次元モデルを生成する。【選択図】図１

Description

本発明は、設計装置に関する。

立体的形状を有する自動車部品及び部材は、主として３ＤＣＡＤを用いて、３Ｄ空間上で設計される。３ＤＣＡＤにより、３次元モデルとして生成されたデータは、別途、正面図、平面図、側面図及び所定の断面図を各々示す２次元モデルに還元され、当該２次元モデルは試作品の製作、又は生産工程で活用される。

３次元モデルから２次元モデルを生成するには、３ＤＣＡＤデータが示す立体を、正面図、平面図、側面図及び所定の断面図の各々に対応する平面に投影する。また、３ＤＣＡＤデータは設計用のデータであるから、各部の寸法、注釈及び注記（以下、「注記等」と略記）等が存在する。正面図、平面図、側面図及び所定の断面図の各々は、３次元モデルの一平面のみを表示するので、かかる注記等を各々の平面に割り振ると共に、各々の平面図上で注記等の各々が重なり合うことがないように見やすく配置することを要する。しかしながら、注記等の配置は手作業によるので、作業が煩雑であると共に、作業ミスが懸念されてきた。

特許文献１には、注記等が、平面図を構成する各図面間で重なり合うことがないようにレイアウトすることを可能とする設計装置の発明が開示されている。

特開２００１−６７３８６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の設計装置は、３ＤＣＡＤデータと２ＤＣＡＤデータとの対応付けを設計者が行う必要があり、設計作業性に依然として難があるという問題があった。

本発明は、以上の事実を考慮して成されたもので、３ＤＣＡＤによる３次元モデルから２次元モデルである正面図、平面図、側面図及び所定の断面図の各々を自動的に生成する設計装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、設計対象物の３次元モデルの生成に必要な情報が入力される入力部と、前記入力部から入力された情報に基づいて設計対象物の３次元モデルを生成し、生成した３次元モデルが有する構成の正面視、側面視及び平面視の各々での投影面積が最大となる面視に前記構成の注記を分類すると共に、該分類した前記注記を分類先の面視が示す平面と同一平面に配置し、かつ前記同一平面上の前記注記が互いに重ならないよう配置して、正面図、側面図及び平面図を含む２次元モデルを生成する演算部と、を備える。

請求項１に記載の発明によれば、３次元モデルが有する構成の正面視、側面視及び平面視の各々での投影面積が最大となる面視に当該構成の注記を分類することにより、３ＤＣＡＤデータと２ＤＣＡＤデータとの対応付けを自動的に行うことができる。

以上説明したように本発明によれば、３ＤＣＡＤによる３次元モデルから２次元モデルである正面図、平面図、側面図及び所定の断面図の各々を自動的に生成することができる、という効果を奏する。

本発明の実施の形態に係る設計装置の概略を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る設計装置が扱う３次元モデルの一例を示した概略図である。 本発明の実施の形態に係る設計装置の３次元モデルから２次元モデルである正面図、平面図、側面図及び所定の断面図の各々を生成する処理の一例を示したフローチャートである。 ３Ｄ注記の各々の引出線及び矢先の一例を示した概略図である。 ３次元モデルの正面視の一例を示した概略図である。 ３次元モデルの側面視の一例を示した概略図である。 ３次元モデルの平面視の一例を示した概略図である。 図８は、正面視に３Ｄ注記４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃを分類した直後の状態を示した概略図である。 本発明の実施の形態に係る設計装置によって３次元モデルから生成された２次元モデルである正面図の一例である。 本発明の実施の形態に係る設計装置によって３次元モデルから生成された２次元モデルである側面図の一例である。 本発明の実施の形態に係る設計装置によって３次元モデルから生成された２次元モデルである平面図の一例である。 本発明の実施の形態に係る設計装置によって３次元モデルから生成された２次元モデルである断面図の一例である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態例を詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る設計装置１０の概略を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施の形態に係る設計装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１４と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１６と、ネットワークＩ／Ｆ部１８と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０と、出力部２６と、を含む。また、設計装置１０は表示部２２と、操作入力部２４と、バス２８とを含んでいる。

ＣＰＵ１２は、設計装置１０の全体の動作を司るものである。ＨＤＤ１４は、３ＤＣＡＤのプログラム、３ＤＣＡＤによる３次元モデルから２ＤＣＡＤに係る２次元モデルを生成するデータ変換プログラム、２ＤＣＡＤのプログラム、ＯＳ（Operating System）及び各プログラムの実行に供するデータ等が記録される不揮発性の記憶装置である。ＲＡＭ１６は、ＯＳ、プログラム又はデータが展開される揮発性の記憶装置である。ネットワークＩ／Ｆ部１８は、ネットワークに接続するためのものであり、ＮＩＣ（Network Interface Card）やそのドライバで構成される。ＲＯＭ２０は、設計装置１０の起動時に動作するブートプログラムなどが記憶されている不揮発性の記憶装置である。表示部２２は、３次元モデル及び２次元モデルに係る画像及び情報をユーザである設計者に表示するディスプレイ等である。操作入力部２４は、設計者が設計装置１０の操作や情報を入力する際に用いられるものであり、特に、設計対象物の３次元モデルの生成に必要な情報を入力する装置である。操作入力部２４は、一例としてタッチパネル、キーボード等の入力装置及びトラックボール、ペンタブレット若しくはマウス等のポインティングデバイスが含まれる。バス２８は、情報のやりとりが行われる際に使用される。出力部２６は、設計装置１０の処理結果等を出力するプリンタ等の機器である。

図２は、本実施の形態に係る設計装置１０が扱う３次元モデル３０の一例を示した概略図である。３次元モデル３０は、設計者が３ＤＣＡＤのプログラムを用いて作成する。図２に示した３次元モデル３０は、一例として、自動車のドア部材に係るもので、当該ドア部材の立体的な形状が記されており、孔部、突起部及び凹部等の構造が詳細に記載されている。また、３次元モデル３０には、孔部のサイズ及び孔部の用途等の情報を記した３Ｄ注記４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ等の説明と、３次元モデル３０に係る部材の名称、用途、特徴及び注意事項等を記載した注記文である特注記３６が併記される。

図３は、本実施の形態に係る設計装置１０の３次元モデルから２次元モデルである正面図、平面図、側面図及び所定の断面図の各々を生成する処理の一例を示したフローチャートである。換言すれば、ＣＰＵ１２における、３ＤＣＡＤによる３次元モデルから２ＤＣＡＤに係る２次元モデルを生成するデータ変換プログラムによる処理でもある。

ステップ３００では、３Ｄ注記４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ等の矢先の座標を抽出する。図４は、３Ｄ注記４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃの各々の引出線４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ及び矢先４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃの一例を示した概略図である。３Ｄ注記４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃの各々の引出線４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ及び矢先４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃは、各々、孔部３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ等の構成の各々を示している。ステップ３００では、かかる矢先４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃの各々の座標をＨ（一例としてＺ軸に相当）、Ｌ（一例としてＸ軸に相当）及びＷ（一例としてＹ軸に相当）の３次元座標系で抽出する。図４では構成の各々を孔部３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃとしたが、部材によっては突起部等に３Ｄ注記が付される場合がある。従って、本実施の形態に係る設計装置１０では、孔部３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ以外の突起部等の構成も、後述する中心座標の算出及び投影面積の算出を行い、当該構成に係る３Ｄ注記を正面図、側面図及び平面図に各々分類する。

ステップ３０２では、孔部３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃの各々の中心座標３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃを算出する。孔部３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃが円であれば、孔部３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃの各々の直径と矢先４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃの各々の座標から、中心座標３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃを算出できる。孔部３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ等の構成が略長方形又は楕円等の円以外の場合も、各々の幾何学的な定義に従って中心座標を算出する。

ステップ３０４では、孔部３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃの各々の構成の投影面積を正面視、側面視及び平面視の各々で算出し、ステップ３０６では、孔部３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃの各々の３Ｄ注記４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃを、孔部３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃの各々の投影面積が最大となる面視に分類する。図５は正面視、図６は側面視、図７は平面視の各々の一例である。孔部３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃの各々の投影面積は、図５の正面視で最大となるので、ステップ３０６で３Ｄ注記４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃを正面視に分類する。

ステップ３０８では、各面視で３Ｄ注記４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃの各々が互いに重ならないように平面に並べる。

図８は、正面視に３Ｄ注記４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃを分類した直後の状態を示した概略図である。図８に示したように、３Ｄ注記４２Ｃは平面化されておらず、３Ｄ注記４２Ａと３Ｄ注記４２Ｂとが重なっている。ステップ３０８では、３Ｄ注記４２Ｃを平面化し、３Ｄ注記４２Ａと３Ｄ注記４２Ｂとが重ならないように配置する。ステップ３０８では、一例として、３Ｄ注記４２Ｃを分類先の面視が示す平面と同一平面に配置するように処理すると共に、当該同一平面上の３Ｄ注記４２Ａの領域と３Ｄ注記４２Ｂの領域とが干渉した場合に、両者を引き離す処理が実行される。ステップ３０８で３Ｄ注記４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃを並べた後は、処理を終了する。

図９、図１０、図１１、図１２は、各々、本実施の形態に係る設計装置１０によって３次元モデル３０から生成された２次元モデルである正面図、側面図、平面図、及び図２に示した断面指示線４０に従った断面図の各々の一例を示している。正面図、側面図及び平面図にはＨ、Ｌ、Ｗの各座標が設定されている。

特注記３６は、一例として側面図に付したが、正面図に付してもよい。また、断面図において、注意事項等を記載した注記文５０を入力してもよい。

以上説明したように、本実施形態によれば、３次元モデルの孔部等の構成の投影面積を正面視、側面視及び平面視の各々で算出し、投影面積が最大となる面視に３Ｄ注記を分類することにより、３ＤＣＡＤデータと２ＤＣＡＤデータとの対応付けを自動的に行うことができる。３Ｄ注記の分類は、孔部等の構成の中心座標又は３Ｄ注記の矢先の座標から推定できるが、本実施の形態のように、構成の投影面積が最大となる面視に当該構成の３Ｄ注記を分類する方が、アルゴリズムは簡便であり、より正確な各面視への３Ｄ注記の分類が可能となる。

また、本実施の形態に係る設計装置１０は、各面視に分類した３Ｄ注記を、例えば、分類先の面視が示す平面と同一平面に配置するように処理すると共に、同一平面上の３Ｄ注記の各々の領域が干渉した場合に、干渉している３Ｄ注記の領域を引き離す処理により、３Ｄ注記の各々を各面視が示す平面上に見やすく均等に配置する。その結果、３ＤＣＡＤによる３次元モデルから２次元モデルである正面図、平面図、側面図及び所定の断面図の各々を自動的に生成する設計装置を提供することができる。

なお、本実施の形態に係る設計装置１０においても、図３のステップ３０２で構成の中心座標を算出しているが、算出した中心座標に基づいて３Ｄ注記を各面視に前段階として分類してもよい。続くステップ３０４、３０６で構成の投影面積が最大となる面視を決定し、決定した面視と、中心座標に基づいて３Ｄ注記を分類した面視とが一致するか否かを判定するステップを加えてもよい。投影面積に基づいて決定した面視と中心座標に基づいて決定した面視とが矛盾しない場合は、両者の決定に基づいた面視に３Ｄ注記を分類する。両者の決定が矛盾する場合は、中心座標の算出、中心座標に基づく各面視への３Ｄ注記の分類、投影面積の算出及び投影面積に基づく面視の決定のいずれかに不具合があると思われるので、再度、構成の中心座標の算出から、構成の投影面積基づく面視の決定のステップを実行する。

さらに、本発明は、上記の形態例に限定されるものではなく、上記の形態例以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

なお、特許請求の範囲における入力部は操作入力部２４に、同演算部はＣＰＵ１２に、各々相当する。

１０ 設計装置
１２ ＣＰＵ
１４ ＨＤＤ
１６ ＲＡＭ
２０ ＲＯＭ
２２ 表示部
２４ 操作入力部
２６ 出力部
２８ バス
３０ ３次元モデル
３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ 孔部
３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ 中心座標
３６ 特注記
４０ 断面指示線
４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ ３Ｄ注記
４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ 矢先

Claims (1)

1. 設計対象物の３次元モデルの生成に必要な情報が入力される入力部と、
   前記入力部から入力された情報に基づいて設計対象物の３次元モデルを生成し、生成した３次元モデルが有する構成の正面視、側面視及び平面視の各々での投影面積が最大となる面視に前記構成の注記を分類すると共に、該分類した前記注記を分類先の面視が示す平面と同一平面に配置し、かつ前記同一平面上の前記注記が互いに重ならないよう配置して、正面図、側面図及び平面図を含む２次元モデルを生成する演算部と、
   を備えた設計装置。