JP2023044142A - ３次元モデル作成装置、３次元モデル作成方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】２次元ＣＡＤから自動的に３次元モデルを作成することができる３次元モデル作成装置を提供する。【解決手段】３次元モデル作成装置は、２次元ＣＡＤから外形線を抽出して、抽出した外形線で囲まれた面を作成する面作成部と、前記面を法線方向に引き伸ばしたボディを作成するボディ作成部と、第１視点から見た２次元ＣＡＤを基に作成した第１ボディを基準として、前記第１視点とは異なる第２視点から見た２次元ＣＡＤを基に作成した第２ボディを所定角度回転させるとともに、前記第１ボディと重なるように前記第２ボディを移動させる位置調整部と、前記第１ボディと前記第２ボディとが重なる部分からなる３次元モデルを作成する第１演算部と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、３次元モデル作成装置、３次元モデル作成方法、及びプログラムに関する。

部品、製品等について、２次元ＣＡＤから３次元モデルを作成することがある。例えば、特許文献１には、製品の複数面（上面、正面、側面）の２次元ＣＡＤそれぞれについて、２次元図面上の閉領域に高さ方向の形状（面形状）を付加した（押し出しを行った）２．５次元データを作成し、形状が変化する箇所に切断面を設定して面のトポロジー情報及びジオメトリ情報を抽出し、３次元データを作成する方法が記載されている。

特開平４－１１４２８２号公報

しかしながら、従来の技術では、２次元ＣＡＤの３次元配置、切断面とする位置の設定は、図面形状から手動で実施する必要がある。また、矛盾や誤差を含んだ図面では３次元モデルが作成されず、手動での修正が必要である。

本開示は、このような課題に鑑みてなされたものであって、２次元ＣＡＤから自動的に３次元モデルを作成することができる３次元モデル作成装置、３次元モデル作成方法、及びプログラムを提供する。

本開示の一態様によれば、３次元モデル作成装置は、２次元ＣＡＤから外形線を抽出して、抽出した外形線で囲まれた面を作成する面作成部と、前記面を法線方向に引き伸ばしたボディを作成するボディ作成部と、第１視点から見た２次元ＣＡＤを基に作成した第１ボディを基準として、前記第１視点とは異なる第２視点から見た２次元ＣＡＤを基に作成した第２ボディを所定角度回転させるとともに、前記第１ボディと重なるように前記第２ボディを移動させる位置調整部と、前記第１ボディと前記第２ボディとが重なる部分からなる３次元モデルを作成する第１演算部と、を備える。

本開示の一態様によれば、３次元モデル作成装置は、２次元ＣＡＤにおける回転中心点の座標、及び回転軸の方向を設定する回転軸設定部と、前記２次元ＣＡＤに含まれる外形線のうち、前記回転軸の周囲に形成される構造の外形線の選択を受け付ける外形線設定部と、選択された前記外形線を前記回転軸回りに回転させた３次元モデルを作成する第２演算部と、を備える。

本開示の一態様によれば、３次元モデル作成方法は、２次元ＣＡＤから外形線を抽出して、抽出した外形線で囲まれた面を作成するステップと、前記面を法線方向に引き伸ばしたボディを作成するステップと、第１視点から見た２次元ＣＡＤを基に作成した第１ボディを基準として、前記第１視点とは異なる第２視点から見た２次元ＣＡＤを基に作成した第２ボディを所定角度回転させるとともに、前記第１ボディと重なるように前記第２ボディを移動させるステップと、前記第１ボディと前記第２ボディとが重なる部分からなる３次元モデルを作成するステップと、を有する。

本開示の一態様によれば、プログラムは、２次元ＣＡＤから外形線を抽出して、抽出した外形線で囲まれた面を作成するステップと、前記面を法線方向に引き伸ばしたボディを作成するステップと、第１視点から見た２次元ＣＡＤを基に作成した第１ボディを基準として、前記第１視点とは異なる第２視点から見た２次元ＣＡＤを基に作成した第２ボディを所定角度回転させるとともに、前記第１ボディと重なるように前記第２ボディを移動させるステップと、前記第１ボディと前記第２ボディとが重なる部分からなる３次元モデルを作成するステップと、を３次元モデル作成装置に実行させる。

本開示に係る３次元モデル作成装置、３次元モデル作成方法、及びプログラムによれば、２次元ＣＡＤから自動的に３次元モデルを作成することができる。

本開示の第１の実施形態に係る３次元モデル作成装置の機能構成を示す図である。 本開示の第１の実施形態に係る３次元モデル作成装置の処理の一例を示すフローチャートである。 本開示の第１の実施形態に係る３次元モデル作成装置の機能を説明するための第１の図である。 本開示の第１の実施形態に係る３次元モデル作成装置の機能を説明するための第２の図である。 本開示の第２の実施形態に係る３次元モデル作成装置の機能構成を示す図である。 本開示の第２の実施形態に係る３次元モデル作成装置の処理の一例を示すフローチャートである。 本開示の第２の実施形態に係る３次元モデル作成装置の機能を説明するための図である。 本開示の第３の実施形態に係る３次元モデル作成装置の機能構成を示す図である。 本開示の第３の実施形態に係る３次元モデル作成装置の処理の一例を示すフローチャートである。 本開示の第３の実施形態に係る３次元モデル作成装置の機能を説明するための第１の図である。 本開示の第３の実施形態に係る３次元モデル作成装置の機能を説明するための第２の図である。

＜第１の実施形態＞
以下、本開示の第１の実施形態に係る３次元モデル作成装置について、図を参照しながら説明する。

（機能構成）
図１は、本開示の第１の実施形態に係る３次元モデル作成装置の機能構成を示す図である。
図１に示すように、３次元モデル作成装置１０は、ＣＰＵ１１と、メモリ１２と、ストレージ１３と、インタフェース１４とを備えている。

ＣＰＵ１１は、予め用意されたプログラムに従って動作することで種々の機能を発揮するプロセッサである。ＣＰＵ１１の機能については後述する。

メモリ１２は、いわゆる主記憶装置であって、ＣＰＵ１１の動作に必要な記憶領域を有する。

ストレージ１３は、いわゆる補助記憶装置であって、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）などの大容量記憶デバイスである。例えば、本実施形態に係るストレージ１３には、製品の２次元ＣＡＤデータなどが記憶されている。

インタフェース１４は、外部機器と接続するためのインタフェースである。本実施形態に係る３次元モデル作成装置１０は、インタフェース１４を介して表示装置２０及び入力装置２１に接続されている。

表示装置２０は、情報を視認可能に表示する表示デバイスであって、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどであってよい。

入力装置２１は、３次元モデル作成装置１０のユーザの操作を受け付ける入力デバイスであって、例えば、一般的なマウス、キーボード、タッチセンサなどであってよい。

また、図１を参照しながら、ＣＰＵ１１の機能について説明する。図１に示すように、ＣＰＵ１１は、面作成部１１０、ボディ作成部１１１、エンクロージャ作成部１１２、位置調整部１１３、第１演算部１１４、及び表示処理部１１５としての機能を発揮する。

面作成部１１０は、２次元ＣＡＤから外形線を抽出して、抽出した外形線で囲まれた面を作成する。

ボディ作成部１１１は、面を法線方向に引き伸ばした（押し出した）ボディを作成する。

エンクロージャ作成部１１２は、ボディの周囲に直方体形状のエンクロージャを作成する。

位置調整部１１３は、第１視点から見た２次元ＣＡＤを基に作成した第１ボディを基準として、第１視点とは異なる第２視点から見た２次元ＣＡＤを基に作成した第２ボディを所定角度回転させるとともに、第１ボディと重なるように前記第２ボディを移動させる。

第１演算部１１４は、第１ボディと第２ボディとが重なる部分からなる３次元モデルを作成する。

表示処理部１１５は、２次元ＣＡＤ、ボディ、エンクロージャ、３次元モデル等を表示装置２０に表示して、ユーザが確認できるようにする。また、表示処理部１１５は、作成した３次元モデルの色の変更等を行う。

（処理フロー）
図２は、本開示の第１の実施形態に係る３次元モデル作成装置の処理の一例を示すフローチャートである。
以下、図２を参照しながら３次元モデル作成装置１０が２次元ＣＡＤから３次元モデルを自動作成する処理の流れについて説明する。

まず、３次元モデル作成装置１０は、３次元化する２次元ＣＡＤの選択を受け付ける（ステップＳ１）。３次元モデル作成装置１０のユーザは、入力装置２１を介して、一つの製品に対し、異なる視点から見た複数（例えば、３つ）の２次元ＣＡＤを選択する操作を行う。

図３は、本開示の第１の実施形態に係る３次元モデル作成装置の機能を説明するための第１の図である。
図３の例では、ユーザは、六面図（正面図、背面図、左側面図、右側面図、平面図、底面図）のうち、背面図、左側面図、及び底面図を選択する。

次に、面作成部１１０は、選択された２次元ＣＡＤそれぞれについて、外形線を抽出し、抽出した外形線で囲まれた面を作成する（ステップＳ２）。

ボディ作成部１１１は、選択された２次元ＣＡＤそれぞれの面を法線方向に引き伸ばした立体であるボディを作成する（ステップＳ３）。図３の例に示すように、ボディは、面を奥側に押し出して作成した立体形状である。

エンクロージャ作成部１１２は、ボディの周囲に直方体形状のエンクロージャを作成する（ステップＳ４）。エンクロージャは、ボディの幅、高さ、奥行きそれぞれの最大サイズよりも所定サイズ（例えば、２ｍｍ）大きい直方体である。

次に、位置調整部１１３は、２次元ＣＡＤそれぞれについて、２次元ＣＡＤの外形線と、作成したボディ及びエンクロージャとからなるグループを作成する（ステップＳ５）。

また、位置調整部１１３は、各２次元ＣＡＤから作成したボディの位置合わせを行う。例えば、位置調整部１１３は、背面図を示す２次元ＣＡＤから作成したボディ（第１ボディ）を基準として、左側面図及び底面図を示す２次元ＣＡＤそれぞれから作成したボディ（第２ボディ）を９０度回転させて平行移動を行うことにより、各ボディの位置合わせを行う（ステップＳ６）。

図４は、本開示の第１の実施形態に係る３次元モデル作成装置の機能を説明するための第２の図である。
図４には、左側面図のボディＡと、背面図のボディＢとの位置合わせを行う例が示されている。位置調整部１１３は、各ボディのエンクロージャのエッジ部分にエッジ番号を付与する。図４の例では、位置調整部１１３は、左側面図のボディＡのエンクロージャにエッジ番号１～４を付し、背面図のボディＢのエンクロージャにエッジ番号５～８を付している。

また、位置調整部１１３は、左側面図のボディＡ及び背面図のボディＢにおいて、重ね合わせるエッジ番号を決定する。なお、２次元ＣＡＤの種別（正面図、背面図、左側面図、右側面図、平面図、底面図の別）の組み合わせ毎にどのエッジ同士を重ね合わせるかは、予め決められている。図４の例では、位置調整部１１３は、ボディＡのエンクロージャのエッジ番号１と、ボディＢのエンクロージャのエッジ番号５とを重ね合わせる組み合わせとして決定する。

次に、位置調整部１１３は、左側面図のボディＡの回転及び平行移動を行う。なお、基準となるボディＢの基となる２次元ＣＡＤの種別と、回転及び平行移動を行うボディＡの基となる２次元ＣＡＤの種別の組み合わせ毎に、回転方向及び移動方向は予め決められている。また、選択された２次元ＣＡＤのうち、どの２次元ＣＡＤを基準とし、どの２次元ＣＡＤを回転及び移動させるかは、予め設定された優先度で自動的に決定するようにしてもよいし、ユーザが２次元ＣＡＤを選択するときに設定してもよい。例えば、位置調整部１１３は、図４に示すように、背面図のボディＢを基準として左側面図のボディＡを回転及び移動させる。このとき、位置調整部１１３は、左側面図のボディＡのグループ（ボディ、外形線、及びエンクロージャ）を時計回りに９０度させる。また、位置調整部１１３は、ボディＡのエンクロージャのエッジ番号１が、ボディＢのエンクロージャのエッジ番号５と重なるまで、ボディＡのグループを紙面の右方向及び手前方向に平行移動させる。

ボディには様々な形が存在し、複数のボディの位置を重ね合わせる原点となる部分を自動で検出することが困難である。このため、本実施形態では、各ボディを直方体形状のエンクロージャで囲むことにより、エンクロージャの頂点同士を合わせることでボディを的確な位置に移動することを可能としている。

位置調整部１１３は、底面図のボディについても同様に位置合わせ（ステップＳ６の処理）を行う。

また、表示処理部１１５は、各ボディの位置合わせが完了すると、各ボディのエンクロージャを非表示にする（ステップＳ７）。

次に、第１演算部１１４は、各ボディが重なった部分のみを抽出した３次元モデルを作成する（ステップＳ８）。第１演算部１１４は、例えばブーリアン積を求めることにより、各ボディの重なり部分を抽出する。

次に、表示処理部１１５は、抽出されたボディ（３次元モデル）の色を２次元ＣＡＤとは異なる見やすい色に変更する（ステップＳ９）。本実施形態では、２次元ＣＡＤの外形線と、ボディ及びエンクロージャとをグループ化して、位置合わせ（ステップＳ６）の際にグループ全体で回転及び移動を行っている。これによりユーザは、３次元モデル上に２次元ＣＡＤの外形線を重畳させた画像を確認することができる。

（作用効果）
本実施形態に係る３次元モデル作成装置１０は、２次元ＣＡＤから外形線を抽出して、抽出した外形線で囲まれた面を作成する面作成部１１０と、面を法線方向に引き伸ばしたボディを作成するボディ作成部１１１と、第１視点から見た２次元ＣＡＤ（例えば背面図）を基に作成した第１ボディを基準として、第１視点とは異なる第２視点から見た２次元ＣＡＤ（例えば左側面図及び底面図）を基に作成した第２ボディを所定角度回転させるとともに、第１ボディと重なるよう第２ボディを移動させる位置調整部１１３と、第１ボディと第２ボディとが重なる部分からなる３次元モデルを作成する第１演算部１１４と、を備える。

このようにすることで、３次元モデル作成装置１０は、ユーザが手動で位置合わせ等を行うことなく、自動的に２次元ＣＡＤから３次元モデルを作成することができる。
また、従来の技術では、３次元モデルの作成作業は、ソフトウェア操作等のスキルを有するユーザのみが行える属人的な作業であった。しかしながら、本実施形態に係る３次元モデル作成装置１０は、３次元モデルを作成するソフトウェア等に不慣れなユーザであっても、簡易な操作で容易に３次元モデルを作成することが可能となる。

また、３次元モデル作成装置１０は、ボディの周囲に直方体形状のエンクロージャを作成するエンクロージャ作成部１１２を更に備える。位置調整部１１３は、第１ボディを囲う第１エンクロージャのエッジと、第２ボディを囲う第２エンクロージャのエッジとが重なるように、第２ボディを移動させる。

ボディには様々な形が存在し、複数のボディの位置を重ね合わせる原点となる部分を自動で検出することが困難である。しかしながら、本実施形態に係る３次元モデル作成装置１０は、各ボディを直方体形状のエンクロージャで囲むことにより、エンクロージャの頂点同士を合わせることでボディを的確な位置に移動することを可能となる。

また、３次元モデル作成装置１０の位置調整部１１３は、ボディと２次元ＣＡＤの外形線とを含むグループを作成し、ボディの回転及び移動を行う際に、当該ボディを含むグループ全体を回転及び移動させる。

このようにすることで、３次元モデル作成装置１０は、２次元ＣＡＤの外形線を重畳させた３次元モデルを容易に作成することができる。これによりユーザは、３次元モデルと２次元ＣＡＤとを同時に確認することができる。

＜第２の実施形態＞
次に、本開示の第２の実施形態に係る３次元モデル作成装置１０について説明する。
第１の実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。

（機能構成）
図５は、本開示の第２の実施形態に係る３次元モデル作成装置の機能構成を示す図である。
図５に示すように、本実施形態に係る３次元モデル作成装置１０のＣＰＵ１１は、回転軸設定部１１６、外形線設定部１１７、及び第２演算部１１８としての機能を更に発揮する。

回転軸設定部１１６は、２次元ＣＡＤにおける回転中心点の座標、及び回転軸の方向を設定する。なお、回転中心及び回転軸の設定は、ユーザが入力装置２１を介して指定する。

外形線設定部１１７は、２次元ＣＡＤに含まれる外形線のうち、回転軸の周囲に形成される構造の外形線の選択を受け付ける。なお、対象となる外形線は、ユーザが入力装置２１を介して指定する。

第２演算部１１８は、選択された外形線を回転軸回りに回転させた３次元モデルを作成する。

（処理フロー）
図６は、本開示の第２の実施形態に係る３次元モデル作成装置の処理の一例を示すフローチャートである。
図７は、本開示の第２の実施形態に係る３次元モデル作成装置の機能を説明するための図である。
以下、図６～図７を参照しながら３次元モデル作成装置１０が２次元ＣＡＤから３次元モデルを自動作成する処理の流れについて説明する。

まず、３次元モデル作成装置１０は、３次元化する２次元ＣＡＤの選択を受け付ける（ステップＳ１１）。このとき、３次元モデル作成装置１０のユーザは、図７に示すように、入力装置２１を介して、正面図及び側面図の２つの２次元ＣＡＤを選択する操作を行う。

次に、回転軸設定部１１６は、２次元ＣＡＤの回転中心点の座標及び回転軸の方向を設定する（ステップＳ１２）。例えば、ユーザは、表示装置２０に表示された２次元ＣＡＤ（正面図）から、回転中心点及び回転軸の方向を指定する操作を行う。このとき、ユーザは、正面図上の座標をマウス等の入力装置２１で指定することにより、回転中心点の座標を指定する。また、ユーザは、表示装置２０に表示されたプルダウンメニュー等から回転軸の方向（図７の例では紙面左右方向）を選択して指定する。そうすると、回転軸設定部１１６は、回転中心点の座標から指定された方向に延びる回転軸を設定する。

次に、外形線設定部１１７は、２次元ＣＡＤ（正面図）に含まれる外形線のうち、回転させる外形線を設定する（ステップＳ１３）。ユーザは、図７に示すように、表示装置２０に表示された２次元ＣＡＤ（正面図）から、回転させる外形線を指定する操作を行う。

回転軸及び外形線の設定が完了すると、第２演算部１１８は、設定された外形線を回転軸回りに回転させた立体形状（３次元モデル）を作成する（ステップＳ１４）。

次に、表示処理部１１５は、側面図の２次元ＣＡＤを９０度回転させて、作成された正面図の３次元モデル上に重ねて配置する（ステップＳ１５）。

（作用効果）
本実施形態に係る３次元モデル作成装置１０は、２次元ＣＡＤにおける回転中心点の座標、及び回転軸の方向を設定する回転軸設定部１１６と、２次元ＣＡＤに含まれる外形線のうち、回転軸の周囲に形成される構造の外形線の選択を受け付ける外形線設定部１１７と、選択された外形線を回転軸回りに回転させた３次元モデルを作成する第２演算部１１８と、を備える。

このようにすることで、３次元モデル作成装置１０は、第１の実施形態では３次元モデル化が困難な回転体についても、自動的に２次元ＣＡＤから３次元モデルを作成することができる。

なお、図５には、第１の実施形態に係る３次元モデル作成装置１０が、更に回転軸設定部１１６、外形線設定部１１７、及び第２演算部１１８を備える例が示されているが、これに限られることはない。他の実施形態では、面作成部１１０、ボディ作成部１１１、エンクロージャ作成部１１２、位置調整部１１３を省略し、回転体の３次元モデル専用の装置として構成してもよい。

＜第３の実施形態＞
次に、本開示の第３の実施形態に係る３次元モデル作成装置１０について説明する。
第１及び第２の実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。

（機能構成）
図８は、本開示の第３の実施形態に係る３次元モデル作成装置の機能構成を示す図である。
図８に示すように、本実施形態に係る３次元モデル作成装置１０のＣＰＵ１１は、加工設定部１１９、及び第３演算部１２０としての機能を更に発揮する。

加工設定部１１９は、３次元モデルに追加する加工の内容と、加工を施す位置とを設定する。なお、加工内容及び加工位置の設定は、ユーザが入力装置２１を介して指定する。

第３演算部１２０は、設定された加工の内容及び位置に基づいて、３次元モデル上に加工の形状を追加する。

（処理フロー）
図９は、本開示の第３の実施形態に係る３次元モデル作成装置の処理の一例を示すフローチャートである。
図１０は、本開示の第３の実施形態に係る３次元モデル作成装置の機能を説明するための第１の図である。
以下、図９～図１０を参照しながら３次元モデル作成装置１０が作成した３次元モデルに穴、フィレット面取り等の加工を追加する処理の流れについて説明する。なお、ここで使用される３次元モデルは、第１の実施形態及び第２の実施形態の何れの方法で作成したものであってもよい。

まず、加工設定部１１９は、加工内容及び加工位置を設定する（ステップＳ２１）。図１０には、３次元モデルに複数の穴を加工する例が示されている。ユーザは、表示装置２０に表示された３次元モデルを参照しながら、加工内容を指定する操作を行う。例えば、ユーザは、加工内容として「穴」を選択し、更に貫通する穴の長さを指定する。また、ユーザは、３次元モデルに重畳表示された２次元ＣＡＤから、加工する穴の位置を選択する。例えば、加工設定部１１９は、ユーザがマウス等の入力装置２１で、図１０の穴を表す円形の線上又は円内をクリックすると、この円形の線に対応する３次元モデル上の位置を加工位置として設定する。

次に、第３演算部１２０は、設定された加工内容及び加工位置に基づいて、３次元モデル上に加工の形状を追加する（ステップＳ２２）。図１０の例では、第３演算部１２０は、３次元モデルに対し、設定された加工位置に、設定された長さの穴を追加する。複数の加工位置が設定されている場合には、これか加工位置に同じ穴を追加する。

図１１は、本開示の第３の実施形態に係る３次元モデル作成装置の機能を説明するための第２の図である。
また、第３演算部１２０は、図１１に示すように、３次元モデルにフィレット、面取りなどを追加してもよい。このとき、加工設定部１１９は、加工内容がフィレットである場合は、ユーザによるフィレットの半径の指定を受け付けてもよい。また、加工設定部１１９は、加工内容が面取りである場合は、ユーザによる面取りの角度の指定を受け付けてもよい。このようにすることで、第３演算部１２０は、同じ半径のフィレット、又は同じ角度の面取りが複数個所ある場合であっても、一括して自動的に３次元モデルに反映させることができる。

（作用効果）
本実施形態に係る３次元モデル作成装置１０は、作成した３次元モデルに追加する加工内容と、加工位置とを設定する加工設定部１１９と、設定された加工内容及び加工位置に基づいて、３次元モデル上に加工の形状を追加する第３演算部１２０と、を更に備える。

従来の技術では、穴、フィレット、面取りのような加工の形状は、３次元モデルを作成後に、一つずつ手作業で追加していた。しかしながら、本実施形態に係る３次元モデル作成装置１０は、ユーザが加工内容及び加工位置を指定する簡易な操作を行うのみで、複数の穴、フィレット、面取り等の形状を３次元モデルに反映することができる。また、３次元モデルに２次元ＣＡＤが重畳表示されていることにより、ユーザは２次元ＣＡＤを参照して、加工位置及び加工内容を容易に指定することができる。これにより、３次元モデルの作成を迅速化することができる。更に、３次元モデルを作成するためのソフトに不慣れなユーザであっても、容易に加工形状を反映した３次元モデルを容易に作成することができる。

以上のとおり、本開示に係るいくつかの実施形態を説明したが、これら全ての実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

＜付記＞
上述の実施形態に記載の３次元モデル作成装置、３次元モデル作成方法、及びプログラムは、例えば以下のように把握される。

（１）本開示の第１の態様によれば、３次元モデル作成装置は、２次元ＣＡＤから外形線を抽出して、抽出した外形線で囲まれた面を作成する面作成部と、前記面を法線方向に引き伸ばしたボディを作成するボディ作成部と、第１視点から見た２次元ＣＡＤを基に作成した第１ボディを基準として、前記第１視点とは異なる第２視点から見た２次元ＣＡＤを基に作成した第２ボディを所定角度回転させるとともに、前記第１ボディと重なるように前記第２ボディを移動させる位置調整部と、前記第１ボディと前記第２ボディとが重なる部分からなる３次元モデルを作成する第１演算部と、を備える。

このようにすることで、３次元モデル作成装置は、ユーザが手動で位置合わせ等を行うことなく、自動的に２次元ＣＡＤから３次元モデルを作成することができる。
また、従来の技術では、３次元モデルの作成作業は、ソフトウェア操作等のスキルを有するユーザのみが行える属人的な作業であった。しかしながら、本実施形態に係る３次元モデル作成装置は、３次元モデルを作成するソフトウェア等に不慣れなユーザであっても、簡易な操作で容易に３次元モデルを作成することが可能となる。

（２）本開示の第２の態様によれば、第１の態様に係る３次元モデル作成装置は、前記ボディの周囲に直方体形状のエンクロージャを作成するエンクロージャ作成部を更に備える。前記位置調整部は、前記第１ボディを囲う第１エンクロージャのエッジと、前記第２ボディを囲う第２エンクロージャのエッジとが重なるように、前記第２ボディを移動させる。

ボディには様々な形が存在し、複数のボディの位置を重ね合わせる原点となる部分を自動で検出することが困難である。しかしながら、本実施形態に係る３次元モデル作成装置は、各ボディを直方体形状のエンクロージャで囲むことにより、エンクロージャの頂点同士を合わせることでボディを的確な位置に移動することを可能となる。

（３）本開示の第３の態様によれば、第１又は第２の態様に係る３次元モデル作成装置において、前記位置調整部は、前記ボディと前記２次元ＣＡＤの外形線とを含むグループを作成し、前記ボディの回転及び移動を行う際に、当該ボディを含むグループ全体を回転及び移動させる。

このようにすることで、３次元モデル作成装置は、２次元ＣＡＤの外形線を重畳させた３次元モデルを容易に作成することができる。これによりユーザは、３次元モデルと２次元ＣＡＤとを同時に確認することができる。

（４）本開示の第４の態様によれば、３次元モデル作成装置は、２次元ＣＡＤにおける回転中心点の座標、及び回転軸の方向を設定する回転軸設定部と、前記２次元ＣＡＤに含まれる外形線のうち、前記回転軸の周囲に形成される構造の外形線の選択を受け付ける外形線設定部と、選択された前記外形線を前記回転軸回りに回転させた３次元モデルを作成する第２演算部と、を備える。

このようにすることで、３次元モデル作成装置は、回転体についても、自動的に２次元ＣＡＤから３次元モデルを作成することができる。

（５）本開示の第５の態様によれば、第１から第４の何れか一態様に係る３次元モデル作成装置は、作成された前記３次元モデルに追加する加工の内容と、前記加工を施す位置とを設定する加工設定部と、設定された前記加工の内容及び位置に基づいて、前記３次元モデル上に前記加工の形状を追加する第３演算部と、を更に備える。

従来の技術では、穴、フィレット、面取りのような加工の形状は、３次元モデルを作成後に、一つずつ手作業で追加していた。しかしながら、本実施形態に係る３次元モデル作成装置は、ユーザが加工内容及び加工位置を指定する簡易な操作を行うのみで、複数の穴、フィレット、面取り等の形状を３次元モデルに反映することができる。また、３次元モデルに２次元ＣＡＤが重畳表示されていることにより、ユーザは２次元ＣＡＤを参照して、加工位置及び加工内容を容易に指定することができる。これにより、３次元モデルの作成を迅速化することができる。更に、３次元モデルを作成するためのソフトに不慣れなユーザであっても、容易に加工形状を反映した３次元モデルを容易に作成することができる。

（６）本開示の第６の態様によれば、３次元モデル作成方法は、２次元ＣＡＤから外形線を抽出して、抽出した外形線で囲まれた面を作成するステップと、前記面を法線方向に引き伸ばしたボディを作成するステップと、第１視点から見た２次元ＣＡＤを基に作成した第１ボディを基準として、前記第１視点とは異なる第２視点から見た２次元ＣＡＤを基に作成した第２ボディを所定角度回転させるとともに、前記第１ボディと重なるように前記第２ボディを移動させるステップと、前記第１ボディと前記第２ボディとが重なる部分からなる３次元モデルを作成するステップと、を有する。

（７）本開示の第７の態様によれば、プログラムは、２次元ＣＡＤから外形線を抽出して、抽出した外形線で囲まれた面を作成するステップと、前記面を法線方向に引き伸ばしたボディを作成するステップと、第１視点から見た２次元ＣＡＤを基に作成した第１ボディを基準として、前記第１視点とは異なる第２視点から見た２次元ＣＡＤを基に作成した第２ボディを所定角度回転させるとともに、前記第１ボディと重なるように前記第２ボディを移動させるステップと、前記第１ボディと前記第２ボディとが重なる部分からなる３次元モデルを作成するステップと、を３次元モデル作成装置に実行させる。

１０ ３次元モデル作成装置
１１ ＣＰＵ
１１０ 面作成部
１１１ ボディ作成部
１１２ エンクロージャ作成部
１１３ 位置調整部
１１４ 第１演算部
１１５ 表示処理部
１１６ 回転軸設定部
１１７ 外形線設定部
１１８ 第２演算部
１１９ 加工設定部
１２０ 第３演算部
１２ メモリ
１３ ストレージ
１４ インタフェース
２０ 表示装置
２１ 入力装置

Claims (7)

1. ２次元ＣＡＤから外形線を抽出して、抽出した外形線で囲まれた面を作成する面作成部と、
   前記面を法線方向に引き伸ばしたボディを作成するボディ作成部と、
   第１視点から見た２次元ＣＡＤを基に作成した第１ボディを基準として、前記第１視点とは異なる第２視点から見た２次元ＣＡＤを基に作成した第２ボディを所定角度回転させるとともに、前記第１ボディと重なるように前記第２ボディを移動させる位置調整部と、
   前記第１ボディと前記第２ボディとが重なる部分からなる３次元モデルを作成する第１演算部と、
   を備える３次元モデル作成装置。
2. 前記ボディの周囲に直方体形状のエンクロージャを作成するエンクロージャ作成部を更に備え、
   前記位置調整部は、前記第１ボディを囲う第１エンクロージャのエッジと、前記第２ボディを囲う第２エンクロージャのエッジとが重なるように、前記第２ボディを移動させる、
   請求項１に記載の３次元モデル作成装置。
3. 前記位置調整部は、前記ボディと前記２次元ＣＡＤの外形線とを含むグループを作成し、前記ボディの回転及び移動を行う際に、当該ボディを含むグループ全体を回転及び移動させる、
   請求項１又は２に記載の３次元モデル作成装置。
4. ２次元ＣＡＤにおける回転中心点の座標、及び回転軸の方向を設定する回転軸設定部と、
   前記２次元ＣＡＤに含まれる外形線のうち、前記回転軸の周囲に形成される構造の外形線の選択を受け付ける外形線設定部と、
   選択された前記外形線を前記回転軸回りに回転させた３次元モデルを作成する第２演算部と、
   を備える３次元モデル作成装置。
5. 作成された前記３次元モデルに追加する加工の内容と、前記加工を施す位置とを設定する加工設定部と、
   設定された前記加工の内容及び位置に基づいて、前記３次元モデル上に前記加工の形状を追加する第３演算部と、
   を更に備える、請求項１から４の何れか一項に記載の３次元モデル作成装置。
6. ２次元ＣＡＤから外形線を抽出して、抽出した外形線で囲まれた面を作成するステップと、
   前記面を法線方向に引き伸ばしたボディを作成するステップと、
   第１視点から見た２次元ＣＡＤを基に作成した第１ボディを基準として、前記第１視点とは異なる第２視点から見た２次元ＣＡＤを基に作成した第２ボディを所定角度回転させるとともに、前記第１ボディと重なるように前記第２ボディを移動させるステップと、
   前記第１ボディと前記第２ボディとが重なる部分からなる３次元モデルを作成するステップと、
   を有する３次元モデル作成方法。
7. ２次元ＣＡＤから外形線を抽出して、抽出した外形線で囲まれた面を作成するステップと、
   前記面を法線方向に引き伸ばしたボディを作成するステップと、
   第１視点から見た２次元ＣＡＤを基に作成した第１ボディを基準として、前記第１視点とは異なる第２視点から見た２次元ＣＡＤを基に作成した第２ボディを所定角度回転させるとともに、前記第１ボディと重なるように前記第２ボディを移動させるステップと、
   前記第１ボディと前記第２ボディとが重なる部分からなる３次元モデルを作成するステップと、
   を３次元モデル作成装置に実行させるプログラム。

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