JP2701003B2 - ソリッドモデル合成装置及びソリッドモデル合成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ソリッドモデル合成及
びソリッドモデル合成方法に係り、より詳しくは、入力
した３次元形状を表現した図面データに基づいて３次元
形状のソリッドモデルを合成するソリッドモデル合成及
びソリッドモデル合成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】本出願
人は、上面図及び断面図からソリッドモデルを合成する
ソリッドモデル合成装置及びソリッドモデル合成方法を
提案している（特願平５−２４５３８４号）。すなわ
ち、上面図及び断面図からソリッドモデルを合成する場
合、まず、上面図上の断面線とそれに対応する断面図か
ら、上面図の３次元式な形状を求める。つまり、上面図
からＸＹ平面上の形を、断面図からＺ軸上の属性を求
め、これを合わせることによって、３次元形状を求めて
いる。

【０００３】しかしながら、前記ソリッドモデル合成装
置及びソリッドモデル合成方法では、断面図によって断
面情報が与えられていない部分については、類推によっ
てソリッド化していた。そして、閉領域をその構成要素
のダイレクト・マッチングによってグループ化していた
が、角度の異なる閉領域同士のマッチがとれないことが
あった。

【０００４】また、本出願人は、図面データを純粋に数
学的に変換して３面図からソリッドモデルを合成するソ
リッドモデル合成装置及びソリッドモデル合成方法を提
案しているが、３面図上で同じ形状部分も各々個別にソ
リッド化しており、ソリッドモデルの合成の処理時間が
長く必要である。

【０００５】本発明は、上記事実に鑑み成されたもの
で、図面データから精度のよいソリッドモデルを効率よ
く合成することの可能なソリッドモデル合成装置及びソ
リッドモデル合成方法を提案することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため請求
項１記載の発明は、図１に示すように、入力した３次元
形状を表現した図面データに基づいて輪郭線で構成され
る複数の閉領域を検出する閉領域検出手段５２と、前記
検出された閉領域に基づいて前記図面データを前記検出
された閉領域毎の図面データの集合である複数の図面デ
ータ群に分類する図面データ群分類手段５４と、前記複
数の図面データ群を閉領域の輪郭線を構成する要素を表
す第１の記号及び該要素の接続関係を表す第２の記号の
集合である複数の記号群に変換する記号群変換手段５６
と、前記検出された閉領域間の位置情報を検出する位置
情報検出手段５８と、前記分類された図面データ群に基
づいて前記複数の閉領域の各々の属性を検出する属性検
出手段６０と、前記第１の記号及び前記第２の記号、前
記位置情報及び前記属性の少なくとも１つに基づいて前
記変換された複数の記号群を前記閉領域の種類に応じて
類別する記号群類別手段６２と、前記類別された記号群
に基づいて前記検出された閉領域を立体化する立体化手
段６４と、前記検出された位置情報に基づいて前記立体
化された閉領域を組み合わせることにより前記３次元形
状のソリッドモデルを合成するソリッドモデル合成手段
６６と、を備えている。

【０００７】請求項２記載の発明は、図１に示すよう
に、請求項１記載の発明において、前記記号群類別手段
６２は、前記第１の記号及び前記第２の記号に基づいて
前記変換された複数の記号群から各々同一の記号群を類
別するようにしている。

【０００８】請求項３記載の発明は、図１に示すよう
に、請求項２記載の発明において、前記記号群類別手段
６２は、前記第１の記号及び前記第２の記号と前記属性
とに基づいて前記類別された各々同一の記号群から各々
同一の属性の閉領域の記号群を類別するようにしてい
る。

【０００９】請求項４記載の発明は、図１に示すよう
に、請求項３記載の発明において、前記記号群類別手段
６２は、前記第１の記号及び前記第２の記号、前記位置
情報及び前記属性に基づいて前記類別された各々同一の
属性の閉領域の記号群から各々同一の記号群でかつ各々
同一の属性の閉閉領域を包含する閉領域に対応する記号
群を類別するようにしている。

【００１０】請求項５記載の発明は、図１に示すよう
に、請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の発
明において、前記記号群類別手段６２は、前記第１の記
号及び第２の記号で構成された複数の形状パターンを予
め記憶する記憶手段に記憶された該形状パターンと前記
複数の記号群の各々とに基づいて、前記変換された複数
の記号群から各々同一の記号群を類別するようにしてい
る。

【００１１】請求項６記載の発明は、図１に示すよう
に、請求項５記載の発明において、前記記号群類別手段
６２は、前記記憶された形状パターンと記複数の記号群
の各々とのマッチングを行うことにより、前記変換され
た複数の記号群から各々同一の記号群を類別するように
している。

【００１２】請求項７記載の発明は、図１に示すよう
に、請求項６記載の発明において、前記記号群類別手段
６２は、前記マッチングを行った後、前記記憶された形
状パターンと一致しない記号群を新たに形状パターンと
して前記記憶手段に記憶するようにしている。

【００１３】請求項８記載の発明は、図１に示すよう
に、請求項１ないし請求項７記載のいずれか１項に記載
の発明において、前記属性検出手段６０は、前記属性と
して、前記複数の閉領域の各々の面積を検出するように
している。

【００１４】請求項９記載の発明は、図１に示すよう
に、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の発
明において、前記記号群変換手段５６は、前記複数の図
面データ群の各々の図面データ群の各々を閉領域の輪郭
線を構成する要素を表す第１の記号及び該要素の接続関
係を表す第２の記号に変換することにより前記複数の図
面データ群を複数の記号群に変換し、前記変換された複
数の記号群に前記要素の特定の接続関係を表す特定記号
を有する記号群があるか否か判断し、該特定記号を有す
る記号群がある場合には、該特定記号に基づいて該記号
群を複数の記号群に分割するようにしている。

【００１５】請求項１０記載の発明は、入力した３次元
形状を表現した図面データに基づいて輪郭線で構成され
る複数の閉領域を検出し、前記検出された閉領域に基づ
いて前記図面データを前記検出された閉領域毎の図面デ
ータの集合である複数の図面データ群に分類し、前記複
数の図面データ群を閉領域の輪郭線を構成する要素を表
す第１の記号及び該要素の接続関係を表す第２の記号の
集合である複数の記号群に変換し、前記検出された閉領
域間の位置情報を検出し、前記分類された図面データ群
に基づいて前記複数の閉領域の各々の属性を検出し、前
記第１の記号及び前記第２の記号、前記位置情報及び前
記属性の少なくとも１つに基づいて前記変換された複数
の記号群を前記閉領域の種類に応じて類別し、前記類別
された記号群に基づいて前記検出された閉領域を立体化
し、前記検出された位置情報に基づいて前記立体化され
た閉領域を組み合わせることにより前記３次元形状のソ
リッドモデルを合成するようにしている。

【００１６】請求項１１記載の発明は、請求項１０記載
の発明において、前記第１の記号及び前記第２の記号に
基づいて前記変換された複数の記号群から各々同一の記
号群を類別するようにしている。

【００１７】請求項１２記載の発明は、請求項１１記載
の発明において、前記第１の記号及び前記第２の記号と
前記属性とに基づいて前記類別された各々同一の記号群
から各々同一の属性の閉領域の記号群を類別するように
している。

【００１８】請求項１３記載の発明は、請求項１２記載
の発明において、前記第１の記号及び前記第２の記号、
前記位置情報及び前記属性に基づいて前記類別された各
々同一の属性の閉領域の記号群から各々同一の記号群で
かつ各々同一の属性の閉領域を包含する閉領域の記号群
を類別するようにしている。

【００１９】請求項１４記載の発明は、請求項１１ない
し請求項１３のいずれか１項に記載の発明において、前
記第１の記号及び第２の記号で構成された複数の形状パ
ターンを予め記憶し、該記憶された該形状パターンと前
記複数の記号群の各々とに基づいて、前記変換された複
数の記号群から各々同一の記号群を類別するようにして
いる。

【００２０】請求項１５記載の発明は、請求項１４記載
の発明において、前記記憶された形状パターンと記複数
の記号群の各々とのマッチングを行うことにより、前記
変換された複数の記号群から各々同一の記号群を類別す
るようにしている。

【００２１】請求項１６記載の発明は、請求項１５記載
の発明において、前記マッチングを行った後、前記記憶
された形状パターンと一致しない記号群を新たに形状パ
ターンとして記憶するようにしている。

【００２２】請求項１７記載の発明は、請求項１０ない
し請求項１６記載の発明において、前記属性として、前
記複数の閉領域の各々の面積を検出するようにしてい
る。

【００２３】請求項１８記載の発明は、請求項１０ない
し請求項１７記載の発明において、前記複数の図面デー
タ群の各々の図面データ群の各々を閉領域の輪郭線を構
成する要素を表す第１の記号及び該要素の接続関係を表
す第２の記号に変換することにより前記複数の図面デー
タ群を複数の記号群に変換し、前記変換された複数の記
号群に前記要素の特定の接続関係を表す特定記号を有す
る記号群があるか否か判断し、該特定記号を有する記号
群がある場合には、該特定記号に基づいて該記号群を複
数の記号群に分割するようにしている。

【００２４】

【作用】図１に基づいて、請求項１ないし請求項９記載
の発明の作用を説明する。

【００２５】請求項１記載の発明では、閉領域検出手段
５２は、入力した３次元形状を表現した図面データに基
づいて輪郭線で構成される複数の閉領域を検出する。

【００２６】図面データ群分類手段５４は、前記検出さ
れた閉領域に基づいて前記図面データを前記検出された
閉領域毎の図面データの集合である複数の図面データ群
に分類する。

【００２７】記号群変換手段５６は、前記複数の図面デ
ータ群を複数の記号群に変換する。該記号群は第１の記
号及び第２の記号の集合であり、第１の記号は閉領域の
輪郭線を構成する要素を表し、第２の記号は要素の接続
関係を表すものである。

【００２８】なお、請求項９記載の発明では、前記複数
の図面データ群の各々の図面データ群の各々を閉領域の
輪郭線を構成する要素を表す第１の記号及び該要素の接
続関係を表す第２の記号に変換することにより前記複数
の図面データ群を複数の記号群に変換し、前記変換され
た複数の記号群に前記要素の特定の接続関係を表す特定
記号を有する記号群があるか否か判断し、該特性記号を
有する記号群がある場合には、該特定記号に基づいて該
記号群を複数の記号群に分割する。

【００２９】位置情報検出手段５８は、前記検出された
閉領域間の位置情報を検出し、属性検出手段６０は、前
記分類された図面データ群に基づいて前記複数の閉領域
の各々の属性を検出する。なお、請求項８記載の発明で
は、前記属性として、前記複数の閉領域の各々の面積を
検出する。

【００３０】記号群類別手段６２は、前記第１の記号及
び前記第２の記号、前記位置情報及び前記属性の少なく
とも１つに基づいて前記変換された複数の記号群を前記
閉領域の種類に応じて類別する。

【００３１】すなわち、例えば、請求項２記載の発明で
は、前記第１の記号及び前記第２の記号に基づいて前記
変換された複数の記号群から各々同一の記号群を類別す
る。

【００３２】請求項３記載の発明では、前記第１の記号
及び前記第２の記号と前記属性とに基づいて前記類別さ
れた各々同一の記号群から各々同一の属性の閉領域の記
号群を類別するする。

【００３３】請求項４記載の発明では、前記第１の記号
及び前記第２の記号、前記位置情報及び前記属性に基づ
いて前記類別された各々同一の属性の閉領域の記号群か
ら各々同一の記号群でかつ各々同一の属性の閉領域を包
含する閉領域の記号群を類別する。

【００３４】ここで、前記変換された複数の記号群から
各々同一の記号群に類別するには、例えば、請求項５記
載の発明のように、前記第１の記号及び第２の記号で構
成された複数の形状パターンを予め記憶する記憶手段に
記憶された該形状パターンと前記複数の記号群の各々と
に基づいて、前記変換された複数の記号群から各々同一
の記号群に類別する。

【００３５】また、請求項６記載の発明では、前記記憶
された形状パターンと記複数の記号群の各々とのマッチ
ングを行うことにより、前記変換された複数の記号群か
ら各々同一の記号群に類別する。

【００３６】さらに、請求項７記載の発明では、前記マ
ッチングを行った後、前記記憶された形状パターンと一
致しない記号群を新たに形状パターンとして前記記憶手
段に記憶する。

【００３７】そして、立体化手段６４は、前記類別され
た記号群に基づいて前記検出された閉領域を立体化し、
ソリッドモデル合成手段６６は、前記検出された位置情
報に基づいて前記立体化された閉領域を組み合わせるこ
とにより前記３次元形状のソリッドモデルを合成する。

【００３８】このように、分類された図面データ群を閉
領域の輪郭線を構成する要素を表す第１の記号及び該要
素の接続関係を表す第２の記号の集合である複数の記号
群に変換し、変換された複数の記号群を前記閉領域の種
類に応じて類別し、類別された記号群に基づいて前記検
出された閉領域を立体化しており、複数の閉領域の各々
の図面データ群が記号群に変換されて閉領域を立体化す
るため、閉領域の形状精度よく立体化でき、また、類別
されたた記号群に基づいて前記検出された閉領域を立体
化すため、個々に図面データから数学的変換により立体
化するのでなく、類別された記号群のうち１つの記号群
を立体化すれば、該類別された記号群の立体化した記号
群以外の他の記号群が該立体化に基づいて立体化するこ
とができるため、ソリッドモデルの合成を効率よく行う
ことができる。

【００３９】なお、請求項１０ないし請求項１８記載の
発明は、請求項１ないし請求項９記載の発明と同様の作
用効果を奏するため、請求項１０ないし請求項１８記載
の発明の作用の説明は省略する。

【００４０】

【実施例】以下、本発明のソリッドモデル合成装置の実
施例を図面を参照して詳細に説明する。

【００４１】図２に示すように、ソリッドモデル合成装
置１０は、ＣＰＵ２０、システムメモリ２２、ワークメ
モリ２４、入力装置２６、及び表示器２８から構成され
ており、それらは、互いにバスを介して接続されてい
る。システムメモリ２２には、ＣＰＵ２０が実行する後
述する制御ルーチンが記憶されている。また、キーボー
ド等から構成されている入力装置２６から入力された、
各種のデータ、例えば、図１５に示すように、３次元の
形状を表現するために記述された工学図面〔正面図（図
１５（ａ））、上面図（図１５（ｂ））及び側面図（図
１５（ｃ））〕の工学図面データ、例えば、線分及び円
弧データ、図面で立体を表現するときの規則等がワーク
メモリ２４に記憶されている。

【００４２】次に、本実施例の作用を図３ないし図１４
に示した制御ルーチンを参照して説明する。

【００４３】まず、図３に示すステップ１００で、入力
した工学図面データのうち上面図データに基づいて３次
元形状の輪郭線で構成される複数の閉領域を検出し、検
出された閉領域に基づいて図面データを閉領域毎の図面
データの集合である複数の図面データ群（以下、閉領域
リストという）に分類する処理のためのサブルーチン
（図４及び図５参照）が実行され、次のステップ２００
で、ステップ１００で検出された閉領域間の位置情報と
しての閉領域の包含（木構造）関係を検出する処理のた
めのサブルーチン（図６参照）が実行される。なお位置
情報とは複数の閉領域の包含関係を意味する。包含関係
は図６に示される手順で、複数の閉領域の木構造が作成
される。この木構造により特定の閉領域が複数の閉領域
とどのような位置関係にあるかがわかる。

【００４４】ステップ３００で、閉領域リストを閉領域
を構成する輪郭線を表す第１の記号及び該輪郭線の接続
関係を表す第２の記号の集合である複数の記号群に変換
する処理のためのサブルーチン（図７参照）が実行さ
れ、ステップ４００で、変換された複数の記号群に輪郭
線の特定の接続関係を表す特定記号（詳細は後述する）
を有する記号群があるか否か判断し、該特性記号を有す
る記号群がある場合には、該特定記号に基づいて該記号
群を複数の記号群に分割する処理のためのサブルーチン
（図８参照）が実行され、ステップ５００で、複数の記
号群の各々に基づいて閉領域の形状を検出する処理のた
めのサブルーチン（図９参照）が実行される。

【００４５】ステップ６００で、閉領域リストに基づい
て閉領域の属性（本実施例では、面積）を検出する処理
のためのサブルーチン（図１０参照）が実行される。

【００４６】ステップ７００で、記号群から同一形状の
閉領域の記号群を類別し、更に、同一形状の閉領域の記
号群から各々同一面積の閉領域の記号群を類別する閉領
域の予備類別の処理のためのサブルーチン（図１１及び
図１２参照）が実行される。

【００４７】ステップ８００で、ステップ７００で類別
された同一形状でかつ同一面積の閉領域の記号群から、
さらに、同一形状でかつ同一面積の閉領域を包含する閉
領域の記号群を類別する閉領域の本類別の処理のための
サブルーチン（図１３参照）が実行される。

【００４８】そして、ステップ９００で、ソリッドモデ
ルを合成する処理のためのサブルーチン（図１４参照）
が実行されて、本処理を終了する。

【００４９】次に、ステップ１００の詳細（図４及び図
５参照）を説明する。なお、入力した工学図面データに
は、三面図図面の場合には、正面図データ、上面図デー
タ及び側面図データがあり、断面図図面の場合には、平
面図及び断面図があるが、本ルーチンに基づく処理を行
う場合には、入力した図面データのうち上面図または平
面図を用いる。ここで、正面図または平面図には、線
分、円弧データがあり、それらのデータは、線分、円弧
の始点、終点、始点角、終点角、順方向フラグ、逆方向
フラグから構成されている。より詳細に説明すると、入
力変数Ｉ_n は、｛Ｅ₁ 、Ｅ₂ ・・・Ｅ_n ｝で与えられ、
各々Ｅ_i （ｉ＝１〜ｎ）は、（Ｖ_S 、Ｖ_E、Ａ_S 、
Ａ_E 、Ｆ_N 、Ｆ_R ）の組で与えられている。括弧中のパ
ラメータの意味は、図２１に示されている。すなわち、
Ｖ_S は始点、Ｖ_E は終点、Ａ_S は始点での接線の角度、
Ａ_E は終点での接線の角度、Ｆ_N は順方向フラグ、Ｆ_R
は、逆方向フラグである。

【００５０】図４に示したステップ１０２で、全ての線
分データ中のフラグに０を代入することにより、線分デ
ータの初期化を行い、また、プログラム変数の初期化も
行う。すなわち、閉領域リストであるＲ、１つの閉領域
を構成する線分リストであるＬをクリアし、変数Ｅに入
力線分リストの先頭の線分を代入し、変数Ｖに線分Ｅの
始点を代入する。ステップ１０２に示すように、閉領域
リストＲは、｛Ｌ₁ 、Ｌ₂ 、・・・Ｌ_k ｝で与えられ、
その各々Ｌ_i が閉領域を構成する線分のリストである。
一方、その各々のＬ_i は、例えば図２２に示されるよう
に、｛Ｅ_i1、Ｅ _i2、・・・Ｅ_il｝で与えられる。次のス
テップ１０４で、ＶがＥの始点であるか否か判断し、始
点である場合には、ステップ１０６で順方向フラグが０
であるか否か判断し、順方向フラグが０でない場合に
は、ステップ１２４（図５参照）に進み、順方向フラグ
が０である場合には、ステップ１０８で順方向フラグを
１にセットしてステップ１１４に進む。一方、ＶがＥの
始点でない場合には、ステップ１１０で逆方向フラグが
０であるか否か判断する。この逆方向フラグが０でない
場合には、ステップ１２４に進み、逆方向フラグが０で
ある場合には、ステップ１１２で、逆方向フラグを１に
セットしてステップ１１４に進む。

【００５１】ステップ１１４で、ＬにＥを加える。次の
ステップ１１６で、Ｖ_nextをＥに関してＶと反対側の頂
点と定義し、ステップ１１８で、Ｅ_nextを、Ｖ_nextを始
点又は終点に持つ線分のうちＥからみて時計回り方向に
一番近い線分と定義する。次のステップ１２０で、Ｖに
Ｖ_nextを代入し、ステップ１２２でＥにＥ_nextを代入し
て、ステップ１０４に進む。

【００５２】ステップ１２４（図５参照）で、ＲにＬを
加え、ステップ１２６で、Ｌをクリアする。

【００５３】次のステップ１２８で、入力線分リストの
中から順方向又は逆方向のフラグの一方が０のものを検
出し、ステップ１３０で、順方向又は逆方向フラグが０
の線分リストが存在するか否か判断し、順方向又は逆方
向フラグが０の線分リストが存在すると判断された場合
には、ステップ１３２で、入力線分リストの中で順方向
又は逆方向のフラグが０の線分データをＥとする。次の
ステップ１３４で、Ｅの順方向フラグが０か否か判断
し、０である場合には、ステップ１３８で、Ｖに始点を
代入してステップ１０４に進む。一方、順方向フラグが
０でない場合には、Ｖに終点を代入してステップ１０４
に進む。一方、ステップ１３０で、順方向又は逆方向フ
ラグが０の線分リストが存在しないと判断された場合に
は、本制御を終了する。

【００５４】これにより、Ｒに全ての閉領域のリストが
得られる。すなわち、例えば、図１６（ａ）に示すよう
に、上面図の線分を順次辿っていくことにより閉領域Ｌ
１〜閉領域Ｌ２５が閉領域のリストとして得られる。こ
こで、反時計回りのリストは、個々の閉領域を表し、時
計回りのリストは、隣接した閉領域全体を囲む輪郭線を
表す。

【００５５】次にステップ２００の詳細（図６参照）を
説明する。本処理は、閉領域のリストを包含（親子）関
係によって木構造に変形するものである。

【００５６】まず、図６に示すステップ２０２で、Ｒを
含む直方体（Ｂｏｕｎｄａｒｙ Ｂｏｘ）を用いて、Ｒ
を大きさの順にソートすることにより初期化する。ここ
で、直方体は、Ｒを構成する線分の頂点のうち、ｘ、ｙ
座標平面上一番左下にある頂点と右上にある頂点を選ぶ
ことによって作ることができる。また、大きさは、直方
体の対角頂点を結ぶ線の長さによって与えられる。ここ
で、Ｒには、大きい順に閉領域リストＲ₀ 、Ｒ₁ 、Ｒ₂
・・が並んでおり、ＲＴに、木の初期設定としてＲ₀ を
代入する。また、ＲＸをリストの先頭としてＲ₁ を代入
しておく。さらに、ＲＬを残りの閉領域リストＲ₂ ・・
・であるとする。

【００５７】次のステップ２０４で、ＲＸがＲＴに包含
されるか否か判断し、包含されると判断した場合には、
ステップ２０６で、ＲＸをＲＴの子供として登録する。
一方、ＲＸがＲＴに包含されないと判断した場合には、
ステップ２０８で、ＲＸをＲＴの兄弟として登録する。
次のステップ２１０で、ＲＬが空になったか否か判断
し、空になっていない場合には、ステップ２１４で、Ｒ
ＸをＲＬリストの先頭とし、次のステップ２１６で、Ｒ
Ｌを、ＲＬからＲＸを除いたリストとして、ステップ２
０４に戻る。

【００５８】一方、ステップ２１０で、ＲＬが空になっ
たと判断した場合には、ステップ２１２で、全ての子供
リストが処理済みか否か判断し、全ての子供リストにつ
いて処理が済んでいる場合には、ステップ３００に進
み、そうでない場合には、ステップ２１８に進む。ステ
ップ２１８では、Ｒを、まだ、未処理のＲＴの子供のリ
ストとして、次のステップ２２０で、未処理の子供リス
トを大きさの順にソートする。さらに、ステップ２２２
で、ＲＴに子供リストの先頭を、ＲＸにリストの２番目
を、ＲＬに残りのリストを代入し、ステップ２０４に戻
る。

【００５９】以上の処理により、閉領域のＩＤ、構成要
素ＩＤリスト、従属閉領域ＩＤリストから構成される閉
領域のデータが得られる。閉領域の間の包含関係を従属
閉領域リストに表現されるので、リスト全体では、木構
造を表している。すなわち、例えば、図１７に示すよう
に閉領域Ｌ１〜閉領域Ｌ２５の木構造（親子関係）が得
られる。

【００６０】次に、ステップ３００の詳細（図７参照）
を説明する。本処理では、前述したように、閉領域リス
トを閉領域の輪郭線を構成する要素を表す第１の記号及
び該要素の接続関係を表す第２の記号の集合である複数
の記号群に変換する。

【００６１】ここで、第１の記号を説明する。第１の記
号としては、異なる要素に異なる記号を用いている。す
なわち、要素しては、直線、左回りの円弧及び右回りの
円弧があり、該要素には、次表１に示す記号を用いてい
る。

【００６２】

【表１】 ここで、本実施例では、一般的な直角投影法に基づく工
学図面を考えた場合、閉領域の輪郭線を構成する要素は
直線及び円弧が殆どであることに鑑み、直線、左回りの
円弧及び右回りの円弧の３種類の要素を用いている。こ
こで、円弧は、前述したように、中心座標、半径、始点
角及び終点角によって表現され、始点角＜終点角の場合
に左回りの円弧とし、この逆の場合に右回りとしてい
る。なお、円弧の中心角の最大値は９０°である。従っ
て、円は、４個の円弧（中心角が最大値（９０°）の円
弧）によって表現される。このように、中心角の最大値
が９０°の円弧を用いたのは、前述した工学図面では、
円を表現する他に、角の丸めが４分円の円弧で表現され
ることが多いことに鑑みたからである。

【００６３】次に、第２の記号について説明する。第２
の記号しては、異なる接続関係に異なる記号を用いてい
る。この第２の記号は、ある要素と他の要素との接続関
係を、接続点の前後の輪郭線の接線の角度の変化ΔＴ
（次式（１）から求められる）を次表２に示すように記
号化して、定めている。 ΔＴ＝tan ^-1Ｅbegin _i+1 −tan ^-1Ｅend _i ・・・（１） ここで、tan ^-1Ｅbegin _i+1 は、輪郭線を構成する要素
の始点角θ_s であり、tan ^-1Ｅend _i は、前記要素に接
続する他の要素の終点角θ_e である。

【００６４】

【表２】 ここで、ある輪郭線と他の輪郭線との接続点の前後の輪
郭線の接線の角度の変化ΔＴを９０°を境に記号化して
いるのは、前述した工学図面では、角度が９０°で輪郭
線が接続している場合が多いことに鑑みたものである。
すなわち、通常の機械部品は直角をもとに加工、又は、
組み立てられていることが一般的であるからである。

【００６５】このような第１の記号及び第２の記号を用
いて、ステップ３００では、閉領域リストを記号群に変
換する。

【００６６】すなわち、ステップ３０２では、閉領域リ
ストの各々を識別する変数ｋを０にセットし、ステップ
３０４で、変数ｋを１インクリメントする。ステップ３
０６で、変数ｋで識別される閉領域リストＥ_k を構成す
る図面データを識別する変数ｉを１にセットし、前記第
１の記号及び第２の記号を格納する格納領域Ｓ_k の格納
位置を識別する変数ｊを０にセットする。

【００６７】ステップ３１０で、変数ｋで識別される閉
領域リストＥ_k の最終の図面データＥ_k （Ｉ_k ）を変数
ｅｓに格納し、ステップ３１２で、変数ｋで識別される
閉領域リストＥ_k のｉ番目の図面データＥ_k （ｉ）を変
数ｅｄに格納する。ここで、Ｉ_k は、閉領域リストＥ_k
の要素数を表している。

【００６８】ステップ３１４で、変数ｊを１インクリメ
ントし、ステップ３１６で、ｅｓとｅｄとの接続関係Ｃ
を、前述した式（１）に基づいて検出し、ステップ３１
８で、格納領域Ｓ_k のｊ番目の格納位置に該接続関係Ｃ
を格納する。

【００６９】ステップ３２０で、変数ｊを１インクリメ
ントし、ステップ３２２で、ｅｄの要素記号Ｐを検出
し、ステップ３２４で、格納領域Ｓ_k のｊ番目の格納位
置に該要素記号Ｐを格納する。

【００７０】ステップ３２６で、変数ｉを１インクリメ
ントし、ステップ３２８で、変数ｉが変数ｋで識別され
る閉領域リストＥ_k を構成する図面データの最終の図面
データを識別する番号Ｉ_k 以上か否か判断する。変数ｉ
が番号Ｉ_k より小さい場合には、未だ接続関係の記号及
び要素記号が検出されていないので、まず、ステップ３
３０で、ｅｓにｅｄを代入、ｉ番目の図面データＥ
_k （ｉ）をｅｄに代入してステップ３１４に戻って、以
上の処理（ステップ３１４〜ステップ３２８）を繰り返
す。一方、変数ｉが番号Ｉ_k 以上の場合には、変数ｋで
識別される閉領域リストＥ_k の全ての接続関係の記号及
び要素記号が検出されているので、ステップ３３４に進
む。

【００７１】ステップ３４４では、変数ｋが全ての閉領
域リストの個数Ｋ以上であるか否か判断する。変数ｋが
個数Ｋより小さい場合には、全ての閉領域リストの図面
データについて、未だ接続関係の記号及び要素記号が検
出されていないので、ステップ３０４に戻って以上の処
理（ステップ３０４〜ステップ３３４）を繰り返す。一
方、変数ｋが個数Ｋ以上の場合には、全ての閉領域リス
トの図面データについて、接続関係の記号及び要素記号
が検出されているので、本処理を終了する。

【００７２】このように、第１の記号及び第２の記号を
用いて、閉領域リストＥ_k （ｉ）を記号群Ｓ_k に変換す
ると、例えば、図１６に示した上面図の閉領域Ｌ１〜Ｌ
２５の内、閉領域１８の記号群Ｓ₁₈（ｊ）は、次のよう
になる。 Ｓ₁₈（ｊ）＝｜＞｜＞｜＞｜＞｜＞｜＞｜Ｔ｜．｜＞｜
＞｜．｜Ｔ このように、記号群Ｓ_k （ｊ）を構成するデータは、第
１の記号と第２の記号とが交互に配列したものとなる。

【００７３】なお、この段階で得られるデータの種類と
しては、複数の記号群Ｓ_k を構成する複数のデータ（第
１の記号及び第２の記号）、該記号群Ｓ_k の各々の要素
数（第１の記号の総数）、記号群群Ｓ_k の各々に対応す
る閉領域を含む閉領域の記号群Ｓ_k のＩＤである。な
お、記号群のＩＤは、Ｓ_k が対応する。

【００７４】次にステップ４００の詳細（図８参照）を
説明する。本処理は、前述したように、変換された複数
の記号群に輪郭線の特定の接続関係を表す特定記号Ｔを
有する記号群があるか否か判断し、該特性記号Ｔを有す
る記号群がある場合には、該特定記号Ｔに基づいて該記
号群を複数の記号群に分割するものである。

【００７５】ここで、記号Ｔは、閉領域の輪郭線のある
要素と他の要素との接続関係が、ΔＴ＝πの場合を表す
ものである。すなわち、図１６に示すように、輪郭線が
どこにも繋がっておらず輪郭線か折り返している部分Ｚ
１〜Ｚ４を示すものである。このような部分Ｚ１〜Ｚ４
は、２個の領域が３次元的に滑らかに繋がっており、平
面図上で該２個の領域の間に線が記述されていなことが
原因として生ずるものである。そこで、該部分Ｚ１〜Ｚ
４のような接続関係を示す記号Ｔに基づいて、閉領域を
分割して、２個の領域の間に本来存在する輪郭線（分割
線）を新たに記入するものである。すなわち、まず、ス
テップ４０２で、初期設定を行う。すなわち、記号群を
識別する変数ｋを０にセットし、次のステップ４０３
で、変数ｋを１インクリメントする。ステップ４０４で
は、変数ｋで識別される記号群Ｓ_k の記号を識別するた
めの変数ｊを０にセットし、フラグｆを−１にセットす
る。

【００７６】ステップ４０６で、記号群Ｓ_k のｊ番目の
記号Ｓ_k （ｊ）が前述したＴであるか否か判断する。な
お、現段階は、変数ｊが０であるので、ステップ４０６
の判断は否定され、この場合には、ステップ４０８に進
む。

【００７７】ここで、前述したように、記号群Ｓ_k は、
第１の記号から始まり、第１の記号と第２の記号とが交
互に配列してなるものであり、第２の記号は、記号群Ｓ
_k の偶数番目に格納されている。従って、変数ｊは、０
から始まっているので、ステップ４０８で、第２の記号
を読み出すため、変数ｊを２インクリメントする。次の
ステップ４１０で、記号群Ｓ_k の総記号数Ｊ_k 以上であ
るか否か判断する。なお、現段階では、変数ｊは２であ
るので、該判断は否定され、ステップ４０６に戻り再度
記号群Ｓ_k （ｊ）のｊ番目の記号が前述したＴであるか
否か判断する。以上の処理（ステップ４０６〜ステップ
４１０）を繰り返すと、ステップ４０６の判断が肯定さ
れる場合があり、この場合は、ステップ４１２に進ん
で、フラグｆが０以上であるか否か判断する。なお、現
段階では、フラグｆは−１にセットされているので、該
判断が否定されて、ステップ４１４で、変数ｑを２にセ
ットし、ステップ４１６で、ｊ番目からｑ個前の記号
が．であり、かつ、ｊ番目からｑ個後の記号が．である
か否か判断する。該判断が肯定された場合には、ステッ
プ４１８で、ｑを２インクリメントし、ステップ４２０
で、ｊとｑを加算した値が記号群Ｓ_k の総記号数Ｊ_k 以
上であるか否か判断する。該判断が否定された場合に
は、ステップ４１６に戻り、以上の処理（ステップ４１
６〜ステップ４２０）を繰り返す。

【００７８】一方、ステップ４１６の判断が否定された
場合には、ステップ４２２で、ｊ番目からｑ個後の記号
Ｓ_k （ｊ＋ｑ）が．であるか否か判断する。該判断が否
定された場合には、ステップ４１８に進む。一方、該判
断が肯定された場合には、例えば、図１６に示したよう
に、閉領域Ｌ１８の中で、輪郭線がどこにも繋がってお
らず輪郭線か折り返している部分Ｚ１、Ｚ２の２点のう
ち、分割したい領域（Ｚ２→Ｚ１の矢印で示した部分）
に入る始点Ｚ２が検出されたことになるので、ステップ
４２４で、フラグｆを１にセットして、ステップ４０８
に進む。

【００７９】以後ステップ４０８、４１０、４０６を繰
り返すと、変数ｊで識別される記号群Ｓ_k （ｊ）のデー
タがステップ４２２で検出された２番目のＴの記号を識
別することになる。従って、ステップ４０６の判断が肯
定されて、ステップ４１２でフラグｆが０以上か否か判
断されるが、ステップ４２４で、フラグｆが１にセット
されているので、このＴ記号は分割したい領域の終点だ
ということが判断され、ステップ４２６に進む。

【００８０】ステップ４２６では、分割列を抽出する。
すなわち、前述した閉領域Ｌ１８の記号群Ｓ₁₈（ｉ）
は、 Ｓ₁₈（ｊ）＝｜＞｜＞｜＞｜＞｜＞｜＞｜Ｔ｜．｜＞｜
＞｜．｜Ｔ であるので、２つの記号Ｔの間の記号群を新たな記号群
として抽出する。これはは、記号″Ｔ″を記号群″？｜
？″で置換することによって得られる、ここで、？｜？
の″｜″は、記号ＴとＴの間を直線ず結ぶことを示し、
記号″？″は、直線の前後の角度が不明であることを示
す。これにより、記号群Ｓ₁₈（ｉ）は、 Ｓ₁₈（ｉ）＝｜＞｜＞｜＞｜＞｜＞｜＞｜？｜？ となる。また、新たに生成された記号群Ｓ₂₆（ｉ）は、 Ｓ₂₆（ｉ）＝｜．｜＞｜＞｜．｜？｜？ となる。

【００８１】そして、ステップ４２８で、フラグｆを−
１にセットして、ステップ４０８に進む。以上の処理
（ステップ４０６〜４２８）を繰り返し、変数ｋで識別
される記号群Ｓ_k （ｊ）の全ての第２の記号について記
号Ｔの検出及び分割列の抽出の処理を行った場合には、
ステップ４１０の判断が肯定され、ステップ４３０で、
変数ｋが全ての記号群数Ｋ以上であるか否か判断し、該
判断が否定された場合には、未だ全ての第２の記号につ
いて記号Ｔの検出及び分割列の抽出の処理を行っていな
い記号列があるので、ステップ４０４に戻って、以上の
処理（ステップ４０４〜ステップ４３０）の繰り返す。
一方、ステップ４３０の判断が肯定された場合には、全
ての第２の記号について記号Ｔの検出及び分割列の抽出
の処理を行っていない記号群がないので、本処理を終了
する。

【００８２】このように、例えば、図１６に示すよう
に、輪郭線がどこにも繋がっておらず輪郭線か折り返し
ている部分Ｚ１、Ｚ２が検出され、分割列が抽出される
ことにより、図１８に示すように、部分Ｚ１、Ｚ２に分
割線Ｃが引かれることになり、図１９に示すように、閉
領域Ｌ１８が、閉領域Ｌ１８と閉領域Ｌ２６とに分割さ
れる。同様に、閉領域Ｌ２２（図１６参照）が、図１９
に示すように、閉領域Ｌ２２と閉領域Ｌ２７とに分割さ
れる。

【００８３】ここで、分割列の抽出について更に説明す
る。図２４に示すように、本来的には異なる閉領域Ｘ及
び閉領域Ｒが輪郭線が記述されていないことにより同一
の閉領域となる場合がある。この場合、閉領域Ｘに対応
する記号群Ｓ_X は、 Ｓ_X ＝Ｔ｜．｜＞｜＞｜．｜Ｔ となり、また、閉領域Ｒに対応する記号群Ｓ_R は、 Ｓ_R ＝Ｔ｜＞｜＞｜＞｜＞｜＞｜＞｜Ｔ となる。この場合、閉領域とみなして抽出すべき閉領域
は、閉領域Ｒでなく閉領域Ｘである。ここで、閉領域Ｘ
に対応する記号群Ｓ_X の記号Ｔの前後の記号が″．″で
あるのに対し、閉領域Ｒに対応する記号群Ｓ_R の記号Ｔ
の前後の記号が″＞″である。よって、記号Ｔの前後の
記号が″．″であるか否か判断する（ステップ４１６）
ことにより、抽出すべき閉領域を検出することかでき
る。このようにして、異なる閉領域が同一となった閉領
域から抽出すべき閉領域が検出され、前記した場合は、
記号群Ｓ₂₆（ｉ）が抽出され閉領域Ｌ２６が抽出され
る。同様に、閉領域Ｌ２７が抽出される。

【００８４】なお、ステップ４００の処理を行った後
は、記号群が分割されて新たに記号群が生成される場合
があるので、ステップ４００の記号群Ｓ_k と区別するた
め、記号群Ｓ_k を、以下、記号群ＳＳ_l と表し、該記号
群ＳＳ_l の総個数をＬとする。

【００８５】次に、ステップ５００の詳細（図９参照）
を説明する。本処理は、Ａｈｏ−Ｃｏｒａｓｉｋのアル
ゴリズムを用いて、前述したように、複数の記号群の各
々に基づいて閉領域の形状を検出すものである。すなわ
ち、ワークメモリ２４には、第１の記号及び第２の記号
からなる複数（Ｍ個）の形状パターンが記憶されてい
る。そして、複数の記号群ＳＳ_l の各々とＭ個の形状パ
ターンとのマッチングをとることにより、記号群ＳＳ_l
の形状を検出するものである。

【００８６】また、ワークメモリ２４に記憶されている
Ｍ個の形状パターンの各々を識別する変数（形状パター
ンＩＤ）をｍ（１〜Ｍ）として、複数の記号群ＳＳ_l の
各々に対応する閉領域の形状パターンのＩＤを格納する
格納領域をＧ_l とする。

【００８７】まず、ステップ５０２で、初期設定を行
う。すなわち、変数ｌを１にセットする。ステップ５０
４で、ｌ番目の記号群ＳＳ_l を２つ接続した記号群ＳＳ
_l ｜｜ＳＳ_l をテキストデータとしてＴＸに格納し、ス
テップ５０６で、記号群ＳＳ_l｜｜ＳＳ_l のデータを逆
に配列した記号群を逆のテキストデータとしてＲＴＸに
格納する。

【００８８】ステップ５１０で、テキストデータＴＸと
形状パターンとのマッチングを行う。該マッチングは、
記憶された形状パターンから有限オートマンを作り出
し、テキストデータＴＸを１記号ずつ読みながら状態を
遷移させていき、あるノードに辿り着いた時に、該形状
パターンにマッチしたと判定する。マッチングが成功し
た場合には、変数ｍに形状パターンＩＤ（１〜Ｍ）が代
入されているとする。該マッチングが成功した場合に
は、ステップ５１４で、格納領域Ｇ_l に変数ｍの番号を
格納して、ステップ５２２に進む。

【００８９】一方、ステップ５１０の該マッチングが成
功しなかった場合には、ステップ５１２で、テキストデ
ータＲＴＸと形状パターンとのマッチングを行う。該マ
ッチングが一致した場合には、ステップ５１４に進み、
該マッチングが成功しなかった場合には、記号群ＳＳ_l
と一致する形状パターンがワークメモリ２４に記憶され
ていなかったので、ステップ５１８で、形状パターンを
登録する。すなわち、該記号群ＳＳ_l をワークメモリ２
４に記憶すると共に記憶した記号群ＳＳ_l のＩＤ（ＧＩ
Ｄ）をＭ＋１とする。そして、ステップ５２０で、総個
数Ｍを１インクリメントし、変数ｍにＭを代入して、ス
テップ５１４に進み、この記号群の格納領域Ｇ_l にＭを
代入する。

【００９０】ステップ５２２では、変数ｌを１インクリ
メントし、ステップ５２４で、変数ｌが記号群ＳＳ_l の
総個数Ｌ以上か否か判断する。該判断が否定された場合
には、未だ形状パターンとのマッチングを行っていない
記号群ＳＳ_l があるので、ステップ５０４に戻って以上
の処理（ステップ５０４〜ステップ５２４）を行う。一
方、変数ｌが記号群ＳＳ_l の総個数Ｌ以上であると判断
された場合には、形状パターンとのマッチングを行って
いない記号群ＳＳ_l がないので、本処理を終了する。

【００９１】このように、記号群が予め記憶された複数
の形状パターンの全てとマッチしていた場合、該記号群
を新たに形状パターンとして登録することから、記憶さ
れた形状パターンとマッチしない新たな記号群にも対処
することができ、マッチングを確実に行うことができ
る。

【００９２】次に、ステップ６００の詳細（図１０）を
説明する。本処理は、閉領域リストＥ_k に基づいて閉領
域の面積を計算するものである。

【００９３】まず、ステップ６０２で、初期設定を行
う。すなわち、閉領域リストＥ_k を識別する変数ｋを０
にセットし、変数ｋで識別される閉領域リストＥ_k の１
つの要素のデータを識別する変数ｉを１にセットする。
ステップ６０４で、変数ｋを１インクリメントし、ステ
ップ６０６で、格納領域ａを０にセットする。

【００９４】ステップ６０８で、面積計算を行う。すな
わち、変数ｋで識別される閉領域リストＥ_k のｉ番目の
要素のデータに基づいて、該要素の線分と該線分の両端
点Ｖ _s （始点）、Ｖ_e （終点）と原点とを結んだ３角形
の面積を計算し、得られた面積を格納領域ａに格納す
る。

【００９５】ステップ６１０で、符号判定を行う。すな
わち、ｉ番目の要素の線分の両端点である始点Ｖ_s 及び
終点Ｖ_e と原点とを結んだときの角度をそれぞれθ_s 、
θ_eとし、θ_e −θ_s が正の値か否か、すなわち、始点
角θ_s が終点角θ_e より小さいか否か判断する。θ_e −
θ_s が正の値である場合には、ステップ６１４に進み、
θ_e −θ_s が負の値である場合には、ステップ６１２
で、ａに−１をかけた値をａとして、ステップ６１４に
進む。ステップ６１４で、ｋ番目の閉領域の面積Ａ_k に
ａの値をたした値をｋ番目の閉領域の面積Ａ_k とする。

【００９６】ステップ６１６で、変数ｉを１インクリメ
ントし、ステップ６１８で、変数ｉがｋ番目の閉領域リ
ストＥ_k （ｉ）の輪郭線を構成する総要素数Ｉ_k 以上で
あるか否か判断し、変数ｉが総要素数Ｉ_k より小さい場
合には、ｋ番目の閉領域の面積の計算が終わっていない
ので、ステップ６０６に戻って以上の処理（ステップ６
０６〜ステップ６１８）を繰り返す。一方、変数ｉが総
要素数Ｉ_k 以上の場合には、ｋ番目の閉領域の面積の計
算が終わっているので、ステップ６２０で、変数ｋが閉
領域リストの総個数Ｋ以上であるか否か判断する。変数
ｋが総個数Ｋより小さい場合には、未だ面積計算が終わ
っていない閉領域があるので、ステップ６０４に戻って
以上の処理（ステップ６０４〜ステップ６２０）を繰り
返す。一方、変数ｋが総個数Ｋ以上の場合には、全ての
閉領域について面積計算が終わっているので、本処理を
終了する。

【００９７】このように、要素の線分と該線分の両端点
（始点及び終点）と原点とを結んだ３角形の面積を計算
し、始点角が終点角より小さいか否か判断の符号判定を
行って、得られた面積を始点角が終点角より大きい場合
に負の値とし、また、始点角が終点角より小さい場合に
得られた面積を正の値として要素全てに対して得られた
面積を加算するので、閉領域の面積を求めることができ
る。

【００９８】次に、ステップ７００の詳細（図１１参
照）を説明する。本処理は、記号群から同一形状の閉領
域の記号群を類別し、更に、同一形状の閉領域の記号群
から各々同一面積の閉領域の記号群を類別（閉領域の予
備類別）するものである。

【００９９】このように、同一の記号群からなる記号群
を更に閉領域が同一面積である記号群に類別するは、同
一の記号群からなる記号群であっても、異なる形状の場
合があるからである。すなわち、例えば、閉領域が円の
場合は、記号群が）．）．）．）．で構成され、また、
４角形の場合は、記号群が｜＞｜＞｜＞｜＞で構成され
るが、それぞれは大きさによる差が表現されていないの
で、このままでは、分類に誤差が生じているからであ
り、また、同一の記号群であっても、面積により区別で
きれば、分類に誤差がなくなるからである。

【０１００】まず、ステップ７０２で、初期設定を行
う。すなわち、格納領域Ｔ（ｔ）を識別する変数ｔ、格
納領域Ｕ（ｕ）を識別する変数ｕ及び記号群ＳＳ_l を識
別する変数ｌをともに０にセットする。

【０１０１】ステップ７０４で、変数ｌを１インクリメ
ントし、ステップ７０６で、ｌ番目の記号群ＳＳ
_l （ｊ）がＴ（ｔ）に格納されていないか否か判断し、
該判断が否定された場合には、ｌ番目の記号列ＳＳ
_l （ｊ）が既に分類されているので、ステップ７０４に
戻って、ステップ７０４及びステップ７０６を行う。一
方、ステップ７０６の判断が肯定された場合には、ｌ番
目の記号群ｌ番目の記号列ＳＳ_l（ｊ）が分類されてい
ないので、ステップ７０８で、記号群ＳＳ_l+1 〜ＳＳ_L
の中でｌ番目の記号群ＳＳ_l と同じ形状（同じ記号列）
を有する記号群を検出する。なお、記号群ＳＳ_l と同じ
形状（同じ記号列）を有する記号群の検出は、記号群Ｓ
Ｓ_l に対応する格納領域Ｇ_l に格納された形状パターン
のＩＤと同一のＩＤを格納しているものを検出すること
により行う。

【０１０２】ステップ７１０で、記号群ＳＳ_l と同じ形
状（同じ記号列）を有する記号群が検出されたか否か判
断し、検出された場合には、ステップ７１２で、変数ｔ
を１インクリメントし、ステップ７１４で、検出された
全ての記号群をＴ（ｔ）に格納して、ステップ７２０に
進む。一方、検出されなかった場合には、ステップ７１
６で、変数ｔを１インクリメントし、ステップ７１８
で、記号群ＳＳ_l （ｊ）のみをＴ（ｔ）に格納して、ス
テップ７２０に進む。

【０１０３】ステップ７２０では、変数ｌが記号群の総
個数Ｌ以上であるか否か判断し、該判断が否定された場
合には、未だ分類されていない記号群があるので、ステ
ップ７０４に戻って、以上の処理（ステップ７０４〜ス
テップ７２０）を繰り返す。一方、ステップ７２０の判
断が肯定された場合には、全ての記号群が分類されたこ
とになる。以上の処理（ステップ７０４〜ステップ７２
０）の結果、記号群ＳＳ₁ 〜ＳＳ_L は、同一形状である
閉領域の記号群のグループ及び各々の異なる閉領域の記
号群のグループに分類されたことになる。一方、同一形
状である閉領域の記号群のグループは、同一の形状のグ
ループであるが、各々の異な面積のものがあるので、以
下、さらに、同一面積の閉領域の記号群のグループと各
々の異なる面積の閉領域の記号群のグループとに分類す
る。

【０１０４】すなわち、ステップ７２２で、再度変数ｔ
を０にセットし、ステップ７２４で、変数ｔを１インク
リメントする。ステップ７２６で、Ｔ（ｔ）に格納され
た記号群を面積の大きい順にソートして、ステップ７２
８（図１２参照）に進む。

【０１０５】ステップ７２８では、Ｔ（ｔ）に格納され
た記号群に同じ面積の記号群があるか否か判断し、該判
断が肯定された場合には、ステップ７３０で、格納領域
Ｕ（ｕ）を識別する変数ｕを１インクリメントし、ステ
ップ７３２で、同じ面積の記号群を格納領域Ｕ（ｕ）に
格納する。これにより、同一形状でかつ同一の面積の記
号群が１つの格納領域Ｕ（ｕ）に格納される。

【０１０６】ステップ７３４で、Ｔ（ｔ）に格納された
記号群にあまりがないか否か判断し、該判断が否定され
た場合には、ステップ７２８に戻り、同じ面積の記号群
があるか否か判断し、ある場合には、ステップ７３０及
びステップ７３２を行って、同じ面積の記号群を格納領
域Ｕ（ｕ）に格納する。

【０１０７】一方、ステップ７２８の判断が否定された
場合には、ステップ７３６で、変数ｕを１インクリメン
トし、ステップ７３８で、記号群をＵ（ｕ）に格納す
る。たこれにより、同一形状であるが、異なる面積の記
号群を１つの１つの格納領域Ｕ（ｕ）に格納される。

【０１０８】ステップ７４０で、変数ｔが格納領域数Ｔ
（ｔ）の総個数Ｔ以上であるか否か判断し、該判断が否
定された場合には、未だ、予備類別されていない格納領
域Ｔ（ｔ）があるので、ステップ７２４に戻って、以上
の処理（ステップ７２４〜ステップ７４０）を繰り返
す。一方、ステップ７４０の判断が否定された場合に
は、全ての格納領域Ｔ（ｔ）に格納された記号群につい
て予備類別がされているので、本処理を終了する。

【０１０９】以上の処理の結果、記号群ＳＳ₁ 〜ＳＳ_L
は、同一形状でかつ同一面積である、という同値関係で
類別された複数のグループ（第１のグループ）に分けら
れる。このとき、他のどれかの閉領域と、同一形状でか
つ同一面積という同値関係を満たさない閉領域は、単一
の閉領域で１つのグループ（第２のグループ）をなす。
図１９においては、閉領域Ｌ３、Ｌ５、Ｌ１１、Ｌ１
５；閉領域Ｌ１、Ｌ７、Ｌ９、Ｌ１３；閉領域Ｌ１７、
Ｌ１９、Ｌ２１、Ｌ２３；閉領域Ｌ２０、Ｌ２４；閉領
域Ｌ２６、Ｌ２７；閉領域Ｌ１８、Ｌ２２；閉領域Ｌ２
５がそれぞれ異なるグループを形成する。特に閉領域Ｌ
２５は、それと同一形状でかつ同一面積という関係で同
値となる閉領域が他にないので、単一で１つのグループ
（第２のグループ）をなしている。

【０１１０】次に、ステップ８００の詳細（図１３参
照）を説明する。本処理は、第１のグループに属する記
号群から更に、該グループに属する記号群に対応する閉
領域が同一形状でかつ同一面積の閉領域を子供として持
つ閉領域の記号群を類別するものである。

【０１１１】まず、ステップ８０２で、初期設定を行
う。格納領域Ｕ（ｕ）を識別する変数ｕ、該変数ｕで識
別される格納領域Ｕ（ｕ）に格納された記号群を識別す
る変数Ｐを０にセットし、次のステップ８０４で、変数
ｕを１インクリメントする。

【０１１２】ステップ８０６で、格納領域Ｕ（ｕ）は、
複数の記号群を持っているか否か判断する。ここで、第
１のグループに属する記号群は格納領域Ｕ（ｕ）に複数
格納されているので、該判断が否定される場合は、格納
領域Ｕ（ｕ）に第１のグループに以外のグループに属す
るものなので、ステップ８２０に進む。

【０１１３】一方、ステップ８０６の判断が肯定される
場合は、第１のグループ又は第２のグループに属するも
のなので、この場合には、ステップ８０８で、格納領域
Ｕ（ｕ）に複数格納されている記号群の各々が同一面積
の閉領域の記号群か否か判断し、該判断が否定された場
合には、第２のグループに属するものなので、ステップ
８２０に進む。一方、ステップ８０８の判断が肯定され
た場合は、格納領域Ｕ（ｕ）には、第１のグループに属
する記号群が格納されているので、ステップ８１０で、
該複数の記号群の各々を識別する変数ｐを１インクリメ
ントし、ステップ８１２で、Ｐ番目の記号群のＩＤをＧ
ｐに格納する。ステップ８１２で、変数ｐが該格納領域
Ｕ（ｕ）に格納された総記号群個数Ｐ以上であるか否か
判断し、該判断が否定された場合には、ステップ８１０
に戻って以上の処理（ステップ８１０〜ステップ８１
４）を繰り返す。これにより、該格納領域Ｕ（ｕ）に格
納された全ての記号群のＩＤがＧｐ〜ＧＰに格納され
る。

【０１１４】ステップ８１６で、Ｇｐ〜ＧＰに格納され
た記号群のＩＤにより識別される記号群を親として持つ
記号があるか否か判断することにより、Ｇｐ〜ＧＰに格
納された記号群のＩＤにより識別される記号群が子供を
持つか否か判断する。該ステップ８１４の判断が否定さ
れた場合には、該記号群に対応する閉領域の全てが他の
閉領域を包含していない場合であり、ステップ８２０に
進む。

【０１１５】一方、ステップ８１６の判断が肯定された
場合には、ステップ８１８で、子供が全て第１のグルー
プに属するか否か判断する。該判断が肯定された場合に
は、ステップ８２０に進む。

【０１１６】以上により、ステップ８２０に進む場合と
しては、格納領域Ｕ（ｕ）に第２のグループに属する記
号群が格納されている場合、格納領域Ｕ（ｕ）に第１の
グループに属しかつ子供に対応する閉領域が全て第１の
グループに属する場合である。そして、ステップ８２０
で、変数ｙを１インクリメントし、ステップ８２２で、
これらの記号群のそれぞれを別々に格納領域Ｙ（ｙ）に
格納して、ステップ８２８に進む。これにより、第２の
グループに属する記号群、第１のグループに属しかつ子
供に対応する閉領域が全て第１のグループに属する記号
群が、それぞれ別々に格納領域Ｙ（ｙ）に格納されて、
分類される。

【０１１７】一方、ステップ８１８の判断が否定された
場合には、ステップ８２４に進む。ここで、ステップ８
１６の判断が否定される場合しては、第１のグループに
属する記号群の各々が全て子供を有し、かつ、該子供の
各々が全て第１のグループに属さない場合であるので、
ステップ８２４で、変数ｙを１インクリメントし、ステ
ップ８２６で、格納領域Ｙ（ｙ）のｙ番目の格納位置に
格納して、ステップ８２８に進む。

【０１１８】ステップ８２８で、変数ｕが総個数Ｕ以上
であるか否か判断し、該判断が否定された場合には、全
ての格納領域Ｕ（ｕ）に格納されてた記号群が本類別さ
れていないので、ステップ８０４に戻って以上の処理
（ステップ８０４〜ステップ８２８）を繰り返す。一
方、ステップ８２８の判断が肯定された場合は、全ての
格納領域Ｕ（ｕ）に格納されてた記号群が本類別された
ので、本処理を終了する。

【０１１９】以上の処理の結果、記号群が、第１のグル
ープに属する記号群の集合から第１のグループに属する
閉領域を子供として持つ閉領域の記号群を類別したこと
になる。例えば、図２０に示すように、閉領域Ｆ４は、
子供を持たない同一形状の同一面積のグループ、閉領域
Ｆ５は、閉領域Ｆ４を子供にもつグループ、閉領域Ｆ３
は、閉領域Ｆ５を子供にもつグループである。

【０１２０】次にステップ９００の詳細（図１４参照）
を説明する。まず、ステップ９０４で、切断面が与えら
れている閉領域の３次元化されたものの配置を行い、ス
テップ９０６で、切断面が与えられていない領域につい
て、上記のグループ化に基づいて同一グループと認識さ
れたものを、同じように３次元化したものの配置を行
う、そして、ステップ９０８で、前記のソリッドと後述
するソリッドとを集合演算合成する。これにより、図２
３に示すようにソリッドモデルが合成されることにな
る。すなわち、本実施例では、断面図によって断面情報
に基づいてソリッドモデルを合成する細に、全ての閉領
域の閉領域リストを記号化し、一定の集合に分類してい
るので、断面図によって断面情報が与えられていない部
分についても類推によってソリッド化する場合と比較す
ると、全ての閉領域の形状特徴が得られるので、精度の
よいソリッドモデルを合成することができる。また、全
ての閉領域の閉領域リストを記号化し、全ての閉領域の
形状特徴が得られるので、例えば、図２３に示すように
異なる方向からでも認識することの可能なソリッドモデ
ルが合成される。

【０１２１】以上説明した本実施例によれば、閉領域リ
ストを閉領域の輪郭線を構成する要素を表す記号及び該
要素の接続関係を表す記号の集合である複数の記号群に
変換し、変換された複数の記号群において、パターン・
マッチングの技法を使用して、全ての閉領域を、「輪郭
形状が等しい」という同値関係で複数のグループ（集
合）に類別し、次に、その各々の集合内で、「面積が等
しい」という同値関係で類別することにより、分類され
た集合が得られる。そうして、分類された集合に基づい
て閉領域を立体化するため、同一の集合に属する記号群
に対応する閉領域は、個々に図面データから数学的変換
により立体化するのでなく、同一の集合に属する１つの
記号群を立体化すれば、該集合に属する他の記号群が該
立体化に基づいて立体化することができるため、ソリッ
ドモデルの合成を効率よく行うことができる。

【０１２２】また、前述した実施例では、記憶された形
状パターンと記号群の各々とのマッチングを行うことか
ら、閉領域の形状を確実に特定することができ、精度の
よいソリッドモデル合成することができる。

【０１２３】また、記憶された形状パターンと一致しな
い記号群を新たに形状パターンとしてワークメモリ２４
に記憶することから、記憶された形状パターンとは異な
る新たな形状の閉領域の形状を特定でき、精度のよいソ
リッドモデル合成することができる。

【０１２４】また、変換された複数の記号群に前記要素
の特定の接続関係を表す特定記号を有する記号群がある
場合には、該特定記号に基づいて該記号群を複数の記号
群に分割することから、閉領域と記号群とを確実に対応
させることができ、精度のよいソリッドモデルを合成す
ることができる。

【０１２５】以上説明した実施例では、第１の記号とし
ては、直線、左回りの円弧及び右回りの円弧を表す記号
を用いているが、これに限定するものでなく、例えば、
楕円を表す記号を用いるようにしてもよい。

【０１２６】例えば、楕円を表す記号としては、長径側
から短径側に反時計回りの記号、長径側から短径側に時
計回りの記号、短径側から長径側に反時計回りの記号、
短径側から長径側に時計回りの記号を用いてもよい。

【０１２７】また、前述した実施例では、第２の記号し
ては、接続点の前後の輪郭線の接線の角度の変化を９０
°を境に記号化しているが、これに限定するものでな
く、例えば、４５°等を境に記号化するようにしてもよ
い。

【０１２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、分類され
た図面データ群を閉領域の輪郭線を構成する要素を表す
第１の記号及び該要素の接続関係を表す第２の記号の集
合である複数の記号群に変換し、変換された複数の記号
群を前記閉領域の種類に応じて類別し、類別された記号
群に基づいて前記検出された閉領域を立体化しており、
複数の閉領域の各々の図面データ群が記号群に変換され
て閉領域を立体化するため、閉領域の形状精度よく立体
化でき、また、類別された記号群に基づいて前記検出さ
れた閉領域を立体化すため、個々に図面データから数学
的変換により立体化するのでなく、類別され記号群の１
つの記号群を立体化すれば、類別された記号群の立体化
された記号群以外の記号群を該立体化に基づいて立体化
することができるため、ソリッドモデルの合成を効率よ
く行うことができる、という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１ないし請求項７記載の発明の構成要件
を示した図である。

【図２】本実施例の構成を示したブロック図である。

【図３】本実施例の制御のメインルーチンを示したフロ
ーチャートである。

【図４】本実施例の閉領域リストの作成のためのサブル
ーチンの一部を示したフローチャートである。

【図５】本実施例の閉領域リストの作成のためのサブル
ーチンの残りを示したフローチャートである。

【図６】本実施例の閉領域リストを木構造に変形するた
めのフローチャートである。

【図７】本実施例の記号群変換処理のサブルーチンを示
したフローチャートである。

【図８】本実施例の記号群の分割処理のサブルーチンを
示したフローチャートである。

【図９】本実施例の記号群のマッチング処理のサブルー
チンを示したフローチャートである。

【図１０】本実施例の属性計算処理のサブルーチンを示
したフローチャートである。

【図１１】本実施例の閉領域の予備分類処理のサブルー
チンの１部を示したフローチャートである。

【図１２】本実施例の閉領域の予備分類処理のサブルー
チンの残りを示したフローチャートである。

【図１３】本実施例の閉領域の細分類のサブルーチンを
示したフローチャートである。

【図１４】本実施例のソリッドモデルの合成のためのサ
ブルーチンを示したフローチャートである。

【図１５】入力した工学図面である。

【図１６】上面図データから検出した閉領域を示した図
である。

【図１７】検出した閉領域の木構造を示した図である。

【図１８】記号群を分割して分割線が生成された上面図
である。

【図１９】閉領域の予備分類により分類された閉領域を
示した上面図である。

【図２０】閉領域の１分類により分類された閉領域を示
した上面図である。

【図２１】線分の始点、終点、始点角、終点角、順方向
フラグ、逆方向フラグを示す図である。

【図２２】１つの閉領域を構成する線分のリストと、そ
れに対応する閉領域を示す図である。

【図２３】合成されたソリッドモデルを示した図であ
る。

【図２４】２つの異なる閉領域が同一の閉領域と記述さ
れた図である。

【符号の説明】

２０ ＣＰＵ ２２ システムメモリ ２４ ワークメモリ ２６ 入力装置 ２８ 表示装置

Claims (18)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力した３次元形状を表現した図面デー
   タに基づいて輪郭線で構成される複数の閉領域を検出す
   る閉領域検出手段と、 前記検出された閉領域に基づいて前記図面データを前記
   検出された閉領域毎の図面データの集合である複数の図
   面データ群に分類する図面データ群分類手段と、 前記複数の図面データ群を閉領域の輪郭線を構成する要
   素を表す第１の記号及び該要素の接続関係を表す第２の
   記号の集合である複数の記号群に変換する記号群変換手
   段と、 前記検出された閉領域間の位置情報を検出する位置情報
   検出手段と、 前記分類された図面データ群に基づいて前記複数の閉領
   域の各々の属性を検出する属性検出手段と、 前記第１の記号及び前記第２の記号、前記位置情報及び
   前記属性の少なくとも１つに基づいて前記変換された複
   数の記号群を前記閉領域の種類に応じて類別する記号群
   類別手段と、 前記類別された記号群に基づいて前記検出された閉領域
   を立体化する立体化手段と、 前記検出された位置情報に基づいて前記立体化された閉
   領域を組み合わせることにより前記３次元形状のソリッ
   ドモデルを合成するソリッドモデル合成手段と、 を備えたソリッドモデル合成装置。
2. 【請求項２】 前記記号群類別手段は、前記第１の記号
   及び前記第２の記号に基づいて前記変換された複数の記
   号群から各々同一の記号群を類別することを特徴とする
   請求項１記載のソリッドモデル合成装置。
3. 【請求項３】 前記記号群類別手段は、前記第１の記号
   及び前記第２の記号と前記属性とに基づいて前記類別さ
   れた各々同一の記号群から各々同一の属性の閉領域の記
   号群を類別することを特徴とする請求項２記載のソリッ
   ドモデル合成装置。
4. 【請求項４】 前記記号群類別手段は、前記第１の記号
   及び前記第２の記号、前記位置情報及び前記属性に基づ
   いて前記類別された各々同一の属性の閉領域の記号群か
   ら各々同一の記号群でかつ各々同一の属性の閉領域を包
   含する閉領域に対応する記号群を類別ことを特徴とする
   請求項３記載のソリッドモデル合成装置。
5. 【請求項５】 前記記号群類別手段は、前記第１の記号
   及び第２の記号で構成された複数の形状パターンを予め
   記憶する記憶手段に記憶された該形状パターンと前記複
   数の記号群の各々とに基づいて、前記変換された複数の
   記号群から各々同一の記号群を類別することを特徴とす
   る請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載のソリ
   ッドモデル合成装置。
6. 【請求項６】 前記記号群類別手段は、前記記憶された
   形状パターンと記複数の記号群の各々とのマッチングを
   行うことにより、前記変換された複数の記号群から各々
   同一の記号群を類別することを特徴とする請求項５記載
   のソリッドモデル合成装置。
7. 【請求項７】 前記記号群分類手段は、前記マッチング
   を行った後、前記記憶された形状パターンと一致しない
   記号群を新たに形状パターンとして前記記憶手段に記憶
   することを特徴とする請求項６記載のソリッドモデル合
   成装置。
8. 【請求項８】 前記属性検出手段は、前記属性として、
   前記複数の閉領域の各々の面積を検出することを特徴と
   する請求項１ないし請求項７記載のソリッドモデル合成
   装置。
9. 【請求項９】 前記記号群変換手段は、 前記複数の図面データ群の各々の図面データ群の各々を
   閉領域の輪郭線を構成する要素を表す第１の記号及び該
   要素の接続関係を表す第２の記号に変換することにより
   前記複数の図面データ群を複数の記号群に変換し、前記
   変換された複数の記号群に前記要素の特定の接続関係を
   表す特定記号を有する記号群があるか否か判断し、該特
   定記号を有する記号群がある場合には、該特定記号に基
   づいて該記号群を複数の記号群に分割することを特徴と
   する請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のソ
   リッドモデル合成装置。
10. 【請求項１０】 入力した３次元形状を表現した図面デ
    ータに基づいて輪郭線で構成される複数の閉領域を検出
    し、 前記検出された閉領域に基づいて前記図面データを前記
    検出された閉領域毎の図面データの集合である複数の図
    面データ群に分類し、 前記複数の図面データ群を閉領域の輪郭線を構成する要
    素を表す第１の記号及び該要素の接続関係を表す第２の
    記号の集合である複数の記号群に変換し、 前記検出された閉領域間の位置情報を検出し、 前記分類された図面データ群に基づいて前記複数の閉領
    域の各々の属性を検出し、 前記第１の記号及び前記第２の記号、前記位置情報及び
    前記属性の少なくとも１つに基づいて前記変換された複
    数の記号群を前記閉領域の種類に応じて類別し、 前記類別された記号群に基づいて前記検出された閉領域
    を立体化し、 前記検出された位置情報に基づいて前記立体化された閉
    領域を組み合わせることにより前記３次元形状のソリッ
    ドモデルを合成するソリッドモデル合成方法。
11. 【請求項１１】 前記第１の記号及び前記第２の記号に
    基づいて前記変換された複数の記号群から各々同一の記
    号群を類別することを特徴とする請求項１０記載のソリ
    ッドモデル合成方法。
12. 【請求項１２】 前記第１の記号及び前記第２の記号と
    前記属性とに基づいて前記類別された各々同一の記号群
    から各々同一の属性の閉領域の記号群を類別することを
    特徴とする請求項１１記載のソリッドモデル合成方法。
13. 【請求項１３】 前記第１の記号及び前記第２の記号、
    前記位置情報及び前記属性に基づいて前記類別された各
    々同一の属性の閉領域の記号群から各々同一の記号群で
    かつ各々同一の属性の閉領域を包含する閉領域の記号群
    を類別するすることを特徴とする請求項１２記載のソリ
    ッドモデル合成方法。
14. 【請求項１４】 前記第１の記号及び第２の記号で構成
    された複数の形状パターンを予め記憶し、該記憶された
    該形状パターンと前記複数の記号群の各々とに基づい
    て、前記変換された複数の記号群から各々同一の記号群
    を類別することを特徴とする請求項１１ないし請求項１
    ３のいずれか１項に記載のソリッドモデル合成方法。
15. 【請求項１５】 前記記憶された形状パターンと記複数
    の記号群の各々とのマッチングを行うことにより、前記
    変換された複数の記号群から各々同一の記号群を類別す
    ることを特徴とする請求項１４記載のソリッドモデル合
    成方法。
16. 【請求項１６】 前記マッチングを行った後、前記記憶
    された形状パターンと一致しない記号群を新たに形状パ
    ターンとして記憶することを特徴とする請求項１５記載
    のソリッドモデル合成方法。
17. 【請求項１７】 前記属性として、前記複数の閉領域の
    各々の面積を検出することを特徴とする請求項１０ない
    し請求項１６記載のソリッドモデル合成方法。
18. 【請求項１８】 前記複数の図面データ群の各々の図面
    データ群の各々を閉領域の輪郭線を構成する要素を表す
    第１の記号及び該要素の接続関係を表す第２の記号に変
    換することにより前記複数の図面データ群を複数の記号
    群に変換し、前記変換された複数の記号群に前記要素の
    特定の接続関係を表す特定記号を有する記号群があるか
    否か判断し、該特定記号を有する記号群がある場合に
    は、該特定記号に基づいて該記号群を複数の記号群に分
    割することを特徴とする請求項１０ないし請求項１７の
    いずれか１項に記載のソリッドモデル合成方法。