JP3626793B2

JP3626793B2 - ２次元ｃａｄ図から３次元ｃａｄ図への変換方法

Info

Publication number: JP3626793B2
Application number: JP21794395A
Authority: JP
Inventors: 茂久藤田; 一弘川島; 敦彦高橋; 健一末田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1995-08-25
Filing date: 1995-08-25
Publication date: 2005-03-09
Anticipated expiration: 2015-08-25
Also published as: JPH0962721A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、オートバイのフレーム、スタンドまたは排気用マフラー等のパイプ部分を有する形状に対して予め作成され、かつ三角製図法で描かれた２次元ＣＡＤ（コンピュータ援用設計）図に係るデータを基に、ＣＡＤシステムにより３次元ＣＡＤ図（立体図）を容易に作成することを可能とする２次元ＣＡＤ図から３次元ＣＡＤ図への変換方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、三角製図法で描かれた２次元ＣＡＤ図から３次元ＣＡＤ図へ変換する際には、寸法の記載された２次元ＣＡＤ図をプリントアウトし、プリントアウトした２次元ＣＡＤ図から手作業で寸法を拾い、ＣＡＤシステムのディスプレイ上に描かれた格子入りの３次元軸上に、拾った寸法に係る稜線と頂点を手作業で入力するとともに、曲面についてはスプライン補間を行うことで３次元ＣＡＤ図（立体図）を描かせ、３次元ＣＡＤ図に係るデータを得ていた。立体図を描かせることで、製品形状の見通しが良くなる、換言すれば、製品形状を容易に把握することができるという利点が得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の技術に係る２次元ＣＡＤ図から３次元ＣＡＤ図への変換方法では、寸法を目視により読み取り、読み取った寸法に係る頂点等をマウス等を利用して画面上で指定して入力するという作業方法であったため、例えば、オートバイのスタンド等の簡単な部品であっても、２次元ＣＡＤ図から３次元ＣＡＤ図を起こす場合には、数時間程度の時間が必要であり、作成時間が長くかかるという問題があった。この場合、入力作業は非効率的な作業であり、ＣＡＤオペレータの労力が増大していた。
【０００４】
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、パイプ部分を含む２次元ＣＡＤ図からそのパイプ部分の３次元形状を表す３次元ＣＡＤ図を作成する時間を大幅に短縮することを可能とする２次元ＣＡＤ図から３次元ＣＡＤ図への変換方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、ＣＡＤシステムに、パイプ部分を含む三角製図法で描かれた２次元ＣＡＤ図のうち２面図分を選択させ、選択した前記パイプ部分を含む２次元ＣＡＤ図に係るデータを読み込ませる第１工程と、
前記ＣＡＤシステムに読み込んだ前記パイプ部分を含む２次元ＣＡＤ図に係るデータから、予め前記ＣＡＤシステムの記憶手段に登録してあるパイプの作図仕様と中心線の作図仕様とを参照させ、パイプ部分とこのパイプ部分の軸方向の中心線を特定して抽出するとともに、抽出した中心線付パイプ部分以外の部分を除去させる第２工程と、
前記ＣＡＤシステムに抽出した中心線付パイプ部分の２面図の２次元ＣＡＤ図に係るデータ中の、各面図の中心線付パイプ部分を、各面図の中心線で対応付けて３次元ＣＡＤ図に係るデータを作成させる第３工程とを有することを特徴とする。
【０００６】
この場合、直線状パイプおよび（または）曲線状パイプを溶接等により接合した３次元形状のパイプ構造物を表した２次元ＣＡＤ図のうち２面図を読み込んで、パイプ部分とこのパイプ部分の中心線のみを抽出し、抽出した中心線付パイプ部分の２面図中のそれぞれのパイプ部分を、前記それぞれの中心線で対応付けて３次元ＣＡＤ図を作成するようにしているので、２次元ＣＡＤ図から３次元ＣＡＤ図を簡易に作成することができる。
【０００７】
この場合、前記第２工程では、前記中心線に基づいて、前記パイプ部分の複数の構成部毎に、少なくとも径のデータと、端部における接続先の他の構成部を識別するデータと、前記他の構成部と接続されるコーナー形状を示すデータとを抽出し、
前記第３工程は、前記構成部毎の前記中心線を移動させた線織平面を前記２面図毎に設定して、対応する前記線織平面の交差線を求める第１副工程と、
前記他の構成部を識別するデータに基づいて特定される２つの交差線の両端部を、前記コーナーの形状を示すデータに基づいてコーナーを示す線で接続する第２副工程と、
前記交差線、前記コーナーを示す線及び前記径のデータに基づいて前記パイプ部分の３次元ＣＡＤ図に係るデータを作成させる第３副工程と、
を有するようにしてもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は、この実施の形態に係るＣＡＤシステム１１の構成を示している。
【００１１】
ＣＡＤシステム１１は、演算装置と制御装置等を有する中央処理装置（以下、ＣＰＵという。）１２を有し、このＣＰＵ１２には、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）としての内部記憶装置１３と、ハードディスクから構成されＯＳ（オペレーティングシステム）、システムプログラム、および２次元ＣＡＤ図から３次元ＣＡＤ図に変換するためのアプリケーションプログラム等が格納されている主記憶装置１４と、光ディスクまたはハードディスクから構成され製図規則情報１５ａ、製品素材情報１５ｂ、製品形状情報１５ｃ、２面図のあいまい性１５ｄ、設計者のあいまい性１５ｅおよび（許容）誤差テーブル１５ｆ等の各種情報が記憶される知識データベース１５と、光ディスクまたはハードディスクから構成され大量の図形データである２次元ＣＡＤデータおよび作成した３次元ＣＡＤデータが記憶される図形データベース２０が接続されている。
【００１２】
さらに、ＣＰＵ１２には、ＸＹプロッタ等の図形出力装置１６、ＣＡＤシステム１１とその使用者（オペレータ）との対話の中心的装置であり、入力装置と連動して利用される表示装置としてのディスプレイ１７と、入力装置であるキーボード１８と、入力装置でありオペレータがディスプレイ１７の画面上の特定の位置を指示等するためのマウス、ライトペン、ダイヤル、ファンクションキー（図形処理やプログラムの切り換え）等からなるポインティングデバイス１９とが接続されている。
【００１３】
なお、ＣＡＤシステム１１は、通常、図示しないホストコンピュータにネットワークを通じて接続され、そのネットワークを通じて他のＣＡＤシステムとデータの交換が行えるように構成されている。
【００１４】
次に、上述のＣＡＤシステム１１の処理について図２のフローチャートを参照しながら詳しく説明する。なお、以下の処理の説明に際し、制御主体は、ＣＰＵ１２であるが、その都度、ＣＰＵ１２を参照することは繁雑になるので、特に必要となる場合にのみ参照することとする。
【００１５】
そこで、まず、予めＣＡＤシステム１１上で作成され、これから作成しようとする３次元形状のパイプ構造物（この実施の形態においては、オートバイのスタンド）を表す２次元ＣＡＤ図（パイプ製品図）のうち、２面図を読み込む（ステップＳ１）。この２面図のそれぞれは、ＣＡＤシステム１１上で、三角製図法で描かれ２次元ＣＡＤデータ化された図面である。またこの２面図は、例えば、正面図、背面図、上面図、底面図、右側面図および左側面図のうち、形状がよく現れている、いずれか２面図が選択される。２次元ＣＡＤデータは他のＣＡＤシステムで作成されたデータでもよい。
【００１６】
このステップＳ１について具体例により説明すると、ディスプレイ１７の画面２１（図３参照）に表示された、正面図を表す２次元ＣＡＤデータＤｆａ（正面２次元ＣＡＤデータという。）と、側面図を表す２次元ＣＡＤデータＤｓａ（側面２次元ＣＡＤデータという。）と、底面図を表す２次元ＣＡＤデータＤｂａ（底面２次元ＣＡＤデータという。）とからなる３面図のうち、この実施の形態では、形状の見通しのよい正面２次元ＣＡＤデータＤｆａと側面２次元ＣＡＤデータＤｓａとを選択する。
【００１７】
図３から理解されるように、正面２次元ＣＡＤデータＤｆａと側面２次元ＣＡＤデータＤｓａとには、製品形状と製品形状以外の寸法引き出し線、寸法、仕上げ記号、溶接等の処理記号、その他の製図情報等の製品形状とは無関係な要素が含まれている。
【００１８】
そこで、次に、製品形状を抽出する（ステップＳ２）。このステップＳ２では、知識データベース１５中の製図規則情報１５ａ等を参照して、寸法等の付加されている正面２次元ＣＡＤデータＤｆａおよび側面２次元ＣＡＤデータＤｓａから、文字・寸法情報（直線、曲線、円、楕円以外の情報）、溶接マーク、仕上げ記号等、製品形状とは無関係な要素を判別し、それらを削除して、製品形状のみの正面２次元ＣＡＤデータＤｆｂと側面２次元ＣＡＤデータＤｓｂを抽出する。この抽出作業は、知識データベース１５の情報を基にして推論、パターン認識等を行ういわゆるＡＩ（ＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）処理等により行われる。
【００１９】
なお、この抽出の際に、中心線は削除しないものとする。中心線は、この実施の形態では、線幅が０．１ｍｍの一点鎖線として定義されており、製図規則情報１５ａ中に規定されている。このステップＳ２の過程により、ほぼ瞬時に、製品形状に係る中心線付正面２次元ＣＡＤデータＤｆｂと中心線付側面２次元ＣＡＤデータＤｓｂを抽出することができる（図５参照）。
【００２０】
図４から分かるように、抽出した正面２次元ＣＡＤデータＤｆｂと側面２次元ＣＡＤデータＤｓｂには、必要な製品形状情報であるパイプ部分３１ｆ（３１ｓ）と必要な中心線情報であるパイプの中心線３０ｆ（３０ｓ）の他に、パイプ部分３１ｆ（３１ｓ）以外の不要な製品形状情報であるパイプ部分保持金具３２ｆ（３２ｓ）とパイプの中心線３０ｆ（３０ｓ）以外の不要な中心線３３ｆが含まれている。
【００２１】
そこで、次に、必要な情報である図５に示す中心線付パイプ部分３５ｆ（３５ｓ）に対応する正面２次元ＣＡＤデータＤｆｃおよび側面２次元ＣＡＤデータＤｓｃを抽出する（ステップＳ３）。この場合、パイプの中心線３０ｆ（３０ｓ）は、知識データベース１５の製図規則情報１５ａに記憶されている以下に説明する（Ａ）パイプの中心線判断基準により判断される。また、パイプ本体は、以下に説明する（Ｂ）パイプの外郭線（輪郭線）判断基準および（Ｃ）パイプの半径判断基準により判断される。
【００２２】
なお、この発明では、２次元ＣＡＤ図上の中心線、正確には、パイプの半径と関係付けられた中心線をパイプとみなして処理するので、中心線の抽出処理は重要な処理である。
（Ａ）パイプの中心線判断基準
ａ．細線（例として０．１ｍｍ）であって、直線、曲線、円弧、楕円の一点鎖線は、パイプの中心線である。
ｂ．原点を通り、水平・垂直の細線の一点鎖線はパイプの中心線ではない。この判断基準により、図４中の不要な中心線３３ｆは削除（除去）される。
（Ｂ）パイプの外郭線判断基準
ａ．パイプの中心線に平行であって（平行度は、誤差テーブル１５ｆを参照する。）、太線（例として、０．６ｍｍ、０．４ｍｍ）の実線はパイプの外郭線である。この判断基準により、図４中の不要な製品形状情報であるパイプ部分保持金具３２ｆ（３２ｓ）は削除（除去）される。
（Ｃ）パイプの半径判断基準
ａ．パイプの中心線とパイプの外郭線との間の平行間隔は、パイプの半径とする。ただし、パイプの製品形状情報１５ｃとも照合され、平行間隔等が合致しなかったパイプとみなしたものは、パイプではないと判断される。
【００２３】
次に、図５に示す、抽出した中心線付パイプ部分３５ｆ（３５ｓ）を表す正面次元ＣＡＤデータＤｆｃおよび側面２次元ＣＡＤデータＤｓｃからパイプ構造物の３次元ＣＡＤデータ、言い換えれば、パイプ構造物の３次元ＣＡＤ図を作成する（ステップＳ４）。
【００２４】
図６は、ステップＳ４の３次元ＣＡＤ図の作成に係る詳細なフローチャートである。
【００２５】
この場合、まず、３次元ＣＡＤ図化する前準備として、各面図毎に、この例では、正面２次元ＣＡＤデータＤｆｃと側面２次元ＣＡＤデータＤｓｃ毎に、パイプ構造物を構成する各パイプの属性を抽出したツリー構造データ（面図ツリー構造データ）を作成する（ステップＳ４１）。
【００２６】
図７は、面図ツリー構造データＴの一般的な構成の説明に供される図である。
【００２７】
図７から分かるように、一般的なパイプαを表す面図ツリー構造データＴは、半径データと中心線データと面図データと接続部データとから構成される。
【００２８】
ここで、中心線データは、中心線が直線等を接続した集合であるとみなした場合、各面図毎に原点ＯＧ_ｆ、ＯＧ_ｓ（図３参照）からの前記直線等の両端点の２次元座標データと、その２次元座標データ間のＸ方向およびＹ方向の距離で表される。なお、両端点とは、中心線が直線、円（の一部）、楕円（の一部）または自由曲線（の一部）である場合の両端の点を意味する。
【００２９】
上述のように、面図毎に原点｛例えば、正面図の（寸法）原点ＯＧ_ｆと側面図の（寸法）原点ＯＧ_ｓ｝があり、この面図毎の原点、すなわち、局所座標系における原点からの両端点の２次元座標データとその２次元座標データ間の距離で表される。さらに具体的に説明すると、面図１における中心線の両端点の座標が（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）で表される場合、距離Ｄは、Ｘ方向の距離Ｄｘ＝（ｘ２−ｘ１）およびＹ方向の距離Ｄｙ＝（ｙ２−ｙ１）の２つの距離として認識され、一方、面図２における中心線の両端点の座標が（ｘａ，ｙａ）、（ｘｂ，ｙｂ）で表される場合、距離Ｄは、それぞれ、Ｄｘ＝（ｘｂ−ｘａ）およびＤｙ＝（ｙｂ−ｙａ）の２つの距離として認識される。座標原点が異なっても両面図の距離を比較することで、面図間のパイプの対応を採ることができるようにするためである。
【００３０】
なお、各局所座標系は、直交するＸＹ軸の原点と正負の向きは異なってもよいが、相互のＸＹ軸はそれぞれ平行であり、スケールも同一であることが前提である。
【００３１】
また、図７において、面図データ（ビューデータともいう。）は、三角製図法で描かれた２次元図において、当該パイプαが正面図に属するのか側面図に属するのか等、どの面図（ビューともいう。）に属するのかを意味するデータである。
【００３２】
さらに、接続部データとは、そのパイプαの中心線の端点が、どのパイプ（図７例では、パイプβ）の中心線の端点に接続の角の丸み、いわゆるコーナーＲが何ｍｍで接続されているのかを意味するデータである。コーナーＲは、円である場合にはその半径とし、楕円である場合には楕円の長径とし、自由曲線の場合には３点の円弧近似による半径とする。
【００３３】
この場合、パイプαの中心線の両端に他のパイプが存在する場合には、パイプβの記述に対して並列に当該他のパイプ名とコーナーＲが付加される。
【００３４】
また、後に例により説明するように、パイプの中心線３０ｆ（３０ｓ）が直線ではなく、円、楕円または自由曲線の一部である場合のパイプαの両端点に直線のパイプが接続されている場合には、そのパイプαに対する面図ツリー構造データＴは作成されない。
【００３５】
図８は、図５に示した正面２次元ＣＡＤデータＤｆｃで表されるパイプ構造物について作成された正面ツリー構造データＴｆの一部分を示している。この図８において、楕円または自由曲線のパイプ２の両端点には直線のパイプ１と直線のパイプ３が接続されているので、面図ツリー構造データＴは作成されない。
【００３６】
図８において、例として、直線のパイプ３のツリー構造について説明すると、半径ｒ１の直線のパイプ３はコーナーＲがＲ＝Ｒ１で直線のパイプ１に接続されるとともに、コーナーＲがＲ＝Ｒ２で直線のパイプ４に接続されるということが分かる。
【００３７】
次に、このようにして作成したパイプ構造物の正面ツリー構造データＴｆと側面ツリー構造データＴｓとに基づいてパイプ部分の２面図間での対応付けを行いパイプ構造物面図対応ツリー構造データを作成する（ステップＳ４２）。この処理について、まず、一般的な処理について説明し、その後に具体例での処理についてそれぞれ詳しく説明する。
【００３８】
図９は、対応付けステップＳ４２の一般的な処理についての詳細なフローチャートである。
【００３９】
まず、２面図（面図１、２）間のツリー構造データ上でパイプの径（この実施の形態では半径）が同一のものを対応付けて分類する（ステップＳ５１）。
【００４０】
そして、ステップＳ５１の分類のなかで、さらに、以下のルールに従い細分類して面図１、２間のパイプ間でのツリー構造を作成する。
【００４１】
この場合、最初に、一方の面図１のパイプｉのうち、パイプｉを特定するために、ｉを計算上のパラメータともみてパラメータｉをｉ＝１とする（ステップＳ５２）。
【００４２】
次に、面図１のパイプｉ（１回目の処理では、パイプｉ＝パイプ１）に注目して、他方の面図２のパイプ群と以下に示すふるいにかけ（照合を行い）、合致したときに面図１のパイプｉと面図２のパイプ群との対応を採る（ステップＳ５３）。なお、ふるいにかけるとは、面図１のパイプｉと面図２のパイプ群とを、いわゆる総当たりで照合を行うことを意味する。
【００４３】
次いで、面図１のパイプｉと面図２のパイプａの中心線の端点間の距離Ｄが誤差テーブル（図１中、知識データベース１５参照）で規定されている誤差許容範囲内で一致するものを対応付ける（ステップＳ５４）。
【００４４】
このステップＳ５４の処理により、図１０Ａに示すように、面図１のパイプｉと面図２のパイプａとが対応付けられる。図１０Ａには、面図１の局所座標系の原点ＯＧ１とＸ軸、Ｙ軸、および面図２の局所座標系の原点ＯＧ２とＸ軸、Ｙ軸も併せて表示している。上述したように、原点ＯＧ１とＯＧ２とは、各２次元ＣＡＤ図における原点ＯＧからの寸法が大きくなり過ぎないように異なる位置に配置されるのが一般的である。
【００４５】
次に、面図１のパイプｉの中心線の端点間の距離Ｄと、面図２の接続されたパイプａ、ｂ、ｃ…のそれぞれの中心線の端点間の距離Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃの合計距離Ｄａ＋Ｄｂ＋Ｄｃとが許容誤差範囲で一致するものを対応付ける（ステップＳ５５）。
【００４６】
このステップＳ５５の処理により、図１０Ｂに示すように、例えば、面図１のパイプｉと面図２の接続されたパイプａ、ｂ、ｃとが対応付けられる。
【００４７】
次いで、面図１のパイプｉの中心線の端点間の距離Ｄが、面図２の独立したパイプａ、ｂ、ｃ…のそれぞれの中心線の端点間の距離Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ…より大きいものについて対応付ける（ステップＳ５６）。
【００４８】
すなわち、図１０Ｃに示すように、例えば、面図１の距離Ｄのパイプｉに比較して、距離の大きい面図２の距離Ｄａのパイプａと距離Ｄｂのパイプｂが該当する。パイプａとパイプｂとは、パイプｉの距離Ｄ間において直列に接続されていないので、独立のパイプという。
【００４９】
次に、面図１のパイプｉの中心線の端点間の距離Ｄが、面図２の独立したパイプａ、ｂ、ｃ…のそれぞれの中心線の端点間の距離Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ…より小さいものについて対応付ける（ステップＳ５７）。この場合、図１０Ｄに示すように、例えば、面図１の距離Ｄのパイプｉに比較して、距離の小さい面図２の距離Ｄａのパイプａが該当する。
【００５０】
ステップＳ５３〜Ｓ５７の処理により面図１の最初のパイプｉ＝１に対する面図２のパイプａ、ｂ、ｃ…との対応付けが原則として完了するので、次に、パラメータｉをｉ＝ｉ＋１（ステップＳ５８）として、面図１のパイプ２に対するステップＳ５３〜Ｓ５７の処理を行い、以下、順次、最後のパイプｉ＝ｎまで面図１のパイプｉと面図２のパイプａ、ｂ、ｃ…との対応付けを行う（ステップＳ５９）。
【００５１】
ステップＳ５９までの処理が終了した時点において、面図２において、未照合のパイプａ、ｂ、ｃ…が存在する場合、その未照合のパイプａ、ｂ、ｃ…に対して面図１のパイプｉとの対応を採るため、ステップＳ５５とステップＳ５６の処理と同様な処理を面図２のパイプａ、ｂ、ｃから見たものとして行う（ステップＳ６０）。この処理が発生するのは、図１１に示すように、例えば、面図２上で見ると２本のパイプａ、ｂが存在することが分かるが、面図１上では、１本のパイプｉとしてしか見えない場合が該当する。
【００５２】
次に、面図１または面図２において未照合のパイプが存在するときには、面図１の未照合のパイプｉに対しては面図２の原点ＯＧ２を通る水平ラインとの対応を採り、面図２のパイプａ、ｂ、ｃ…に対しては面図１の原点ＯＧ１を通る水平ラインとの対応を採る処理を行う（ステップＳ６１、図１０Ｅ参照）。この処理が発生するのは、例えば、図１２中の面図１に示すパイプｉのように、両端点とも他のパイプに接続されていないパイプが該当する。
【００５３】
上述のステップＳ４２の対応付け処理、すなわち、ステップＳ５１〜Ｓ６１の処理が終了したとき、面図１を構成するパイプと面図２を構成するパイプとを対応付けるパイプ構造物面図対応ツリー構造データＴｖが完成する。
【００５４】
図１３は、このようにして完成されたパイプ構造物面図対応ツリー構造データＴｖの一般的な構成を示している。
【００５５】
図１３から、例えば、径が半径１のパイプは面図１ではパイプ１とパイプ２があり、パイプ１には面図２のパイプａ、ｂが対応し、パイプａ、ｂはコーナーＲで接続されていることが分かる。面図１のパイプ２には面図２のパイプｊが対応することが分かる。さらに、面図１の半径２のパイプｉと面図２の半径２のパイプｋとパイプｘｘｘとが対応し、これらはコーナーＲで接続されていることが分かる。
【００５６】
図１４は、図５、図８に示した具体例についてのパイプ構造物面図対応ツリー構造データＴｖの作成の説明に供される図である。
【００５７】
この例では、面図１が側面２次元ＣＡＤデータＤｓｃに対応するものとされ、面図２が正面２次元ＣＡＤデータＤｆｃに対応するものとされている。
【００５８】
図１４に示すパイプ構造物面図対応ツリー構造データＴｖから以下のことが理解される。
（１）側面図のパイプＡと正面図のパイプ１、３、４、５の半径は同一であって、半径ｒ１である。
（２）側面図のパイプＡに対して正面図のパイプ１、３、４、５が対応している。
（３）正面図のパイプ１、３、４、５…において、パイプ１とパイプ３とが繋がり、その接続のコーナーＲは、Ｒ＝Ｒ１である。また、パイプ３とパイプ４とが繋がり、その接続のコーナーＲは、Ｒ＝Ｒ２である。同様に、パイプ４とパイプ５とが繋がり、その接続のコーナーＲは、Ｒ＝Ｒ３である。
【００５９】
図９に示すステップＳ６１の終了により、図６に示すステップＳ４２が終了する。したがって、次に、図２のゼネラルフローチャート中の最終処理である、パイプ部分の３次元ＣＡＤ図作成処理を行う（図２中、ステップＳ４）。
【００６０】
図１５は、ステップＳ４の処理の詳細なフローチャートを示している。
【００６１】
まず、ステップＳ４２の処理（図９のフローチャートを参照しながら説明した処理）により、２つの面図間で対応の採れたパイプの中心線を３次元座標（３Ｄ）上で合成する（ステップＳ７１）。
【００６２】
図１６は、この合成処理の説明に供給される一般的な図である。この合成処理は、ＸＹＺの直交３軸座標系において、面図１に対応する、例えば、ＹＺ平面上でパイプ１の中心線１ｃとパイプ２の中心線２ｃを描くとともに、面図２に対応するパイプａの中心線ａｃとパイプｂの中心線ｂｃを描く。次に、面図１上のパイプ２の中心線２ｃを通り、かつ中心線２ｃの幅（長さ）を有し、面図１と直交する平面２ｐ、いわゆる中心線２ｃが動いて形成される線織平面を描く。同様に、面図２上のパイプｂの中心線ｂｃを通り、面図２と直交する中心線ｂｃによる線織平面である平面ｂｐを描く。
【００６３】
この平面ｂｐと平面２ｐとの交差線がＸＹＺ直交３軸座標系上の、すなわち３次元図上のパイプ２、ｂの中心線Ｊｃとなる。
【００６４】
同様に、面図１上のパイプ２の中心線１ｃを通り、面図１と直交する中心線１ｃによる線織平面である図示しない平面を描き、さらに、面図２上のパイプａの中心線ａｃを通り、面図２と直交する中心線ａｃによる線織平面である図示しない平面を描く。これらの線織平面の交差線がＸＹＺ直交３軸座標系上の、すなわち３次元図上のパイプ１、ａの中心線Ｋｃとなる。
【００６５】
図１６に示す３次元座標（３Ｄ）上で合成したパイプＪの中心線ＪｃとパイプＫの中心線Ｋｃとの接続部においてコーナーＲが存在する場合には、３Ｄ上の中心線ＪｃとＫｃとの接続部にコーナーＲを描く（ステップＳ７２）。
【００６６】
最後に、コーナーＲの付けられたパイプＪの中心線ＪｃとパイプＫの中心線Ｋｃ上に半径ｒ１のパイプに係るワイヤフレームモデル、サーフェイスモデル、またはソリッドモデルを３Ｄ上で、周知のＣＡＤソフトウエアにより作成する（ステップＳ７３）。
【００６７】
図１７は、具体的な例についての３次元化処理後のＣＡＤ図を示している。すなわち、図５に示す正面２次元ＣＡＤデータＤｆｃで表されるパイプの正面形状と、側面２次元ＣＡＤデータＤｓｃで表されるパイプの側面形状とをステップＳ７１〜Ｓ７３までの処理により合成したパイプＰ３ｄの３次元形状を示している。
【００６８】
上述した実施の形態によれば、直線状パイプおよび（または）曲線状パイプを溶接等により接合した３次元形状のパイプ構造物を表した２次元ＣＡＤ図のうち２面図を読み込んで、パイプ部分とこのパイプ部分の中心線のみを抽出し、抽出した中心線付パイプ部分の２面図中のそれぞれのパイプを、前記それぞれの中心線で対応付けて３次元ＣＡＤ図を自動的に作成するようにしている。
【００６９】
このように処理することで、例えば、図１７例のパイプＰ３ｄを描く作業が、従来は約６時間かかったのに対し、数分程度以下で終了できるようになった。したがって、オペレータの労力を軽減することができる。なお、上述の実施の形態においては、パイプ部分についての３次元ＣＡＤ図（立体図）の作成についてのみ説明しているが、パイプ部分の付加形状（例えば、図４中のパイプ部分保持金具３２ｆ（ｓ）等）についても同様な手順で行えることを、本願発明者等は確認している。また、この発明は上述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、三角製図法に基づいて描かれた、パイプにより構成される２次元ＣＡＤ図による製品図面と、製品および製図描画法の特徴を知識ベース化処理したものとから製品の３次元形状を推測して、いわゆるＡＩ処理をも取り入れて、ＣＡＤシステム上で３次元ＣＡＤ図（立体図）を自動的に合成するようにしている。
【００７１】
このため、パイプを含む２次元ＣＡＤ図からそのパイプの３次元形状を表す３次元ＣＡＤ図を作成する時間が大幅に短縮されるという効果が達成される。
【００７２】
実際上、９割程度以上時間が低減され、オペレータの労力が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態が適用されたＣＡＤシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】２次元ＣＡＤ図から３次元ＣＡＤ図を作成する説明に供される概略的な全体フローチャートである。
【図３】寸法等の形状以外の補助記号も記入されている２次元ＣＡＤ図の例を示す図である。
【図４】図３に示す２次元ＣＡＤ図から補助記号を削除した２次元ＣＡＤ図を示す図である。
【図５】図４に示す２次元ＣＡＤ図からパイプ部分以外を削除してパイプ部分のみを残した２次元ＣＡＤ図を示す図である。
【図６】図２に示すステップＳ４の詳細なフローチャートである。
【図７】パイプに関して作成される一般的なツリー構造データの説明に供される図である。
【図８】パイプに関して作成された具体的なツリー構造データの説明に供される図である。
【図９】図６に示すステップＳ４２の詳細なフローチャートである。
【図１０】図９のフローチャートの処理の説明に供される２面図間のパイプの中心線の対応付けの説明に供される図である。
【図１１】正面図と側面図等の面図上でのパイプの見え方の違いの説明に供される図である。
【図１２】中心線の端点が他の中心線に接続されないパイプの例の説明に供される図である。
【図１３】パイプ径を基準にした面図間のパイプの対応付けの一般的な説明に供される図である。
【図１４】パイプ径を基準にした面図間のパイプの対応付けの具体的な説明に供される図である。
【図１５】図２に示すステップＳ４の詳細なフローチャートである。
【図１６】各面図の中心線を基準に３次元座標系上での中心線の形状を発生させる処理等の説明に供される図である。
【図１７】図５に示した２面図からこの実施の形態により作成した３次元ＣＡＤ図（立体図）の例を示す図である。
【符号の説明】
１１…ＣＡＤシステム１５…知識データベース
２１…画面
１ｃ…パイプ１の中心線２ｃ…パイプ２の中心線
ａｃ…パイプａの中心線ｂｃ…パイプｂの中心線
Ｊｃ…パイプＪの中心線Ｋｃ…パイプＫの中心線
２ｐ…パイプ２に係る平面ｂｐ…パイプｂに係る平面
Ｄｓａ、Ｄｓｂ、Ｄｓｃ…側面２次元ＣＡＤデータ
Ｄｆａ、Ｄｆｂ、Ｄｆｃ…正面２次元ＣＡＤデータ
Ｔｖ…パイプ構造物面図対応ツリー構造データ
Ｐ３ｄ…立体のパイプ

Claims

ＣＡＤシステムに、パイプ部分を含む三角製図法で描かれた２次元ＣＡＤ図のうち２面図分を選択させ、選択した前記パイプ部分を含む２次元ＣＡＤ図に係るデータを読み込ませる第１工程と、
前記ＣＡＤシステムに読み込んだ前記パイプ部分を含む２次元ＣＡＤ図に係るデータから、予め前記ＣＡＤシステムの記憶手段に登録してあるパイプの作図仕様と中心線の作図仕様とを参照させ、パイプ部分とこのパイプ部分の軸方向の中心線を特定して抽出するとともに、抽出した中心線付パイプ部分以外の部分を除去させる第２工程と、
前記ＣＡＤシステムに抽出した中心線付パイプ部分の２面図の２次元ＣＡＤ図に係るデータ中の、各面図の中心線付パイプ部分を、各面図の中心線で対応付けて３次元ＣＡＤ図に係るデータを作成させる第３工程とを有することを特徴とする２次元ＣＡＤ図から３次元ＣＡＤ図への変換方法。
請求項１記載の２次元ＣＡＤ図から３次元ＣＡＤ図への変換方法において、
前記第２工程では、前記中心線に基づいて、前記パイプ部分の複数の構成部毎に、少なくとも径のデータと、端部における接続先の他の構成部を識別するデータと、前記他の構成部と接続されるコーナー形状を示すデータとを抽出し、
前記第３工程は、前記構成部毎の前記中心線を移動させた線織平面を前記２面図毎に設定して、対応する前記線織平面の交差線を求める第１副工程と、
前記他の構成部を識別するデータに基づいて特定される２つの交差線の両端部を、前記コーナーの形状を示すデータに基づいてコーナーを示す線で接続する第２副工程と、
前記交差線、前記コーナーを示す線及び前記径のデータに基づいて前記パイプ部分の３次元ＣＡＤ図に係るデータを作成させる第３副工程と、
を有することを特徴とする２次元ＣＡＤ図から３次元ＣＡＤ図への変換方法。