JP3626896B2 - データ変換方法およびデータ変換プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、互換性のない異種ＣＡＤ間のデータ変換を実現するためのデータ変換方法に関するものであり、特に、ＡｕｔｏＣＡＤ（米ＡｕｔｏＤｅｓｋ社の汎用ＣＡＤ）上で生成された３Ｄソリッド図形データをＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ（米Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ社のプラント向けＣＡＤ）にて干渉チェック機能およびレンダリング機能を実現可能な形式に自動変換するデータ変換方法、およびそのデータ変換プログラムを記録した記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来のデータ変換方法について説明する。従来の設計システム内においては、その目的や用途に応じて、各サブシステム単位に、それぞれ最適なＣＡＤツールを選択していた。その結果、たとえば、プラント向け設計システムについては、プラント向けＣＡＤであるＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳが基幹ＣＡＤとして採用され、ボイラ設計システム等については、汎用ＣＡＤであるＡｕｔｏＣＡＤが基幹ＣＡＤとして採用されていた。そのため、両方のＣＡＤで同一の図形を表現する場合には、同一の図形を個別に作成する必要があった。
【０００３】
なお、これらのＣＡＤ間においては、それぞれ扱えるデータ形式が異なり、たとえば、ＡｕｔｏＣＡＤでは、多くのソリッド・モデラで採用されたＡＣＩＳ（米Ｓｐａｔｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙのソリッド・モデリング・カーネル）に基づくデータ形式の「３Ｄソリッド・モデル」が使用され、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳでは、独自のフォーマットに基づくデータ形式である「サーフェイス・モデル」が使用されている。したがって、ＡｕｔｏＣＡＤで出力した３Ｄソリッド図形データを、本来の特性を維持した状態でＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳに取り込むことは不可能であった。
【０００４】
具体的にいうと、ＡｕｔｏＣＡＤで生成した３Ｄソリッド図形データを、たとえば、ＡｕｔｏＣＡＤおよびＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳの両方で使用可能な中間フォーマットである、ＤＷＧ，ＤＸＦ，ＩＧＥＳ等の形式に変換／出力し、この状態のデータをＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳで取り込んだ場合、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ側では、受け取ったデータを、３Ｄソリッドの図形としてではなく、ワイヤフレームの図形として表現する（図１８参照）。
【０００５】
このように、従来技術においては、両方のＣＡＤで個別に図形を作成するか、または、両方のＣＡＤで使用可能な（本来の特性を維持できない）中間フォーマットを用いて相互のデータを利用するか、いずれかを選択して各サブシステムに関する作業を行っていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記、従来技術において、両方のＣＡＤ（ＡｕｔｏＣＡＤ，Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ）で個別に図形を作成する場合には、同一な設計対象に対し、両方のＣＡＤシステム上でそれぞれ、個別に３次元的なモデルを作成することとなり、二重作業であるため作業効率が悪い、という問題があった。
【０００７】
また、従来技術において、両方のＣＡＤで使用可能な中間フォーマットを用いて相互のデータを利用する場合には、ＡｕｔｏＣＡＤ上で生成された３Ｄソリッド図形データにおける本来の特性を維持できないため、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ側で干渉チェック機能およびレンダリング機能を実現できない、という問題があった。
【０００８】
具体的にいうと、たとえば、「Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ上で作成した３Ｄデータ（配管，鉄骨，ケーブルトレイ，その他の機器等）、およびＡｕｔｏＣＡＤ上で作成した３Ｄソリッド図形データを用いて、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ上で、干渉チェック処理、レンダリング処理、および陰線処理を行いたい」というニーズに対して、ＡｕｔｏＣＡＤと、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳの基幹ＣＡＤであるＭｉｃｒｏＳｔａｔｉｏｎ（米Ｂｅｎｔｌｅｙ社の汎用ＣＡＤ）との間には、処理に不可欠な位相（Ｔｏｐｏｌｏｇｙ）情報に関する互換性がなく、上記各処理を実現できない、という問題があった。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ＡｕｔｏＣＡＤとＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳを含む設計システム全体で、図形の作成に関する処理量（労力）の削減を実現し、かつ、各ＣＡＤで作成した本来の特性を維持した状態で、干渉チェック処理，レンダリング処理，陰線処理を実現可能なデータ変換方法、およびデータ変換プログラムを記録した記録媒体、を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるデータ変換方法にあっては、ＡｕｔｏＣＡＤで作成され、記憶された全ての３Ｄソリッド図形データを検索し、検出された全ての３Ｄソリッド図形データに対する繰り返し処理で、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ上で表現可能な厚さ属性つきポリゴン形式のデータを生成し、その後、変換元の３Ｄソリッド図形データを消去するタイプＡのデータ変換処理ステップと、前記３Ｄソリッド図形データを検索し、検出された全ての３Ｄソリッド図形データに対する繰り返し処理で、前記Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ上で表現可能な（ポリライン＋ポリフェイスメッシュ）の形式のデータを生成し、その後、変換元の３Ｄソリッド図形データを消去するタイプＢのデータ変換処理ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、ＡｕｔｏＣＡＤ上で作成された３Ｄソリッド図形データを、本来の特性を維持した状態で、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ上で使用可能なデータ形式に変換することにより、個別に図形を作成することなく、たとえば、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳによる干渉チェック機能、レンダリング機能、および陰線処理機能を実現する。
【００１２】
つぎの発明にかかるデータ変換方法において、前記タイプＡのデータ変換処理ステップにあっては、前記３Ｄソリッド図形データが単一の「平行掃引」形状である場合に、前記厚さ属性となる上底および下底間の距離を算出し、その後、前記厚さ属性つきポリゴン形式のデータを生成する第１の生成ステップと、前記３Ｄソリッド図形データが複数の「平行掃引」形状の組み合わせである場合に、該３Ｄソリッド図形データを、「平行掃引」形状、かつその体積が最大、となるように切断し、切断後の形状単位に、前記厚さ属性となる上底および下底間の距離を算出し、その後、前記厚さ属性つきポリゴン形式のデータを生成する第２の生成ステップと、前記３Ｄソリッド図形データが、単一の「平行掃引」形状および複数の「平行掃引」形状の組み合わせ以外である場合に、近似的なデータ変換方法を用いて、前記厚さ属性つきポリゴン形式のデータを生成する第３の生成ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、ＡｕｔｏＣＡＤにより作成された３Ｄソリッド図形データを「厚さ属性つきポリゴン」に変換するような場合に、まず、その３Ｄソリッド図形データが、第１の生成ステップで変換可能なデータかどうかを判断し、単一の「平行掃引」形状である場合に、第１の生成ステップを実行し、その生成結果を出力する。一方、単一の「平行掃引」形状でない場合には、つぎに、第２の生成ステップで変換可能なデータかどうかを判断し、たとえば、複数の「平行掃引」形状の組み合わせである場合に、第２の生成ステップを実行し、その生成結果を出力する。最後に、３Ｄソリッド図形データが、単一の「平行掃引」形状および複数の「平行掃引」形状の組み合わせ以外の形状であるような場合には、無条件に第３の生成ステップを実行し、その生成結果を出力する。
【００１４】
つぎの発明にかかるデータ変換方法において、前記タイプＢのデータ変換処理ステップにあっては、前記３Ｄソリッド図形データにおけるすべての平面に対してポリゴン化処理を実施するポリゴン化処理ステップと、前記３Ｄソリッド図形データにおけるすべての曲面に対してポリフェイスメッシュ化処理を実施するポリフェイスメッシュ化処理ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、ＡｕｔｏＣＡＤにより作成された３Ｄソリッド図形データを、「（ＰＯＬＹＬＩＮＥ ＋ ＰｏｌｙＦａｃｅＭｅｓｈ）」に変換するような場合、受け取った３Ｄソリッド図形データを擬似的に分解することで、元の立体を構成するすべての平面および曲面を取得し、この状態で、すべての平面に対して「ポリゴン化処理」を実施し、さらに、すべての曲面に対して「ポリフェース・メッシュ化処理」を実施し、これらの処理結果をデータ変換結果として出力する。
【００１６】
つぎの発明にかかるデータ変換プログラムを記録した記録媒体にあっては、ＡｕｔｏＣＡＤで作成され、記憶された全ての３Ｄソリッド図形データを検索し、検出された全ての３Ｄソリッド図形データに対する繰り返し処理で、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ上で表現可能な厚さ属性つきポリゴン形式のデータを生成し、その後、変換元の３Ｄソリッド図形データを消去するタイプＡのデータ変換処理ステップと、前記３Ｄソリッド図形データを検索し、検出された全ての３Ｄソリッド図形データに対する繰り返し処理で、前記Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ上で表現可能な（ポリライン＋ポリフェイスメッシュ）の形式のデータを生成し、その後、変換元の３Ｄソリッド図形データを消去するタイプＢのデータ変換処理ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、ＡｕｔｏＣＡＤ上で作成された３Ｄソリッド図形データを、本来の特性を維持した状態で、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ上で使用可能なデータ形式に変換することにより、個別に図形を作成することなく、たとえば、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳによる干渉チェック機能、レンダリング機能、および陰線処理機能を実現する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかるデータ変換方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１９】
図１は、本発明にかかるデータ変換方法の全体の流れを示すフローチャートであり、図２は、本発明にかかるデータ変換方法を用いて変換／出力されたデータの流れを示す図である。本実施の形態においては、たとえば、ＡｕｔｏＣＡＤ上で作成された３Ｄソリッド図形データ１が、ＡｕｔｏＣＡＤに常駐するデータ変換プログラム２にて所望のデータ形式に変換され、そして、変換後のデータ（干渉チェック用データ３，形状表示用データ４）が、外部に出力される。また、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ側では、受け取った干渉チェック用データ３をＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ用の「干渉チェック用モデル５」として扱い、干渉チェック機能を実現し、もう一方の形状表示用データ４をＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ用の「形状表示用モデル６」として扱い、レンダリング機能や陰線処理機能を実現する。
【００２０】
このとき、データ変換プログラム２においては、ＡｕｔｏＣＡＤの起動と同時に、環境初期化変数（図３参照）を取得してその内部に常駐し（図１、ステップＳ１）、ユーザからの制御コマンド（開始）の入力にあわせて（ステップＳ２）、後述する干渉チェック用のデータ変換処理（ステップＳ３）や形状表示用のデータ変換処理（ステップＳ４）を行う。また、上記各処理の終了およびシステム自体の終了にあわせて（ステップＳ２）、データ変換プログラム２を終了する。
【００２１】
なお、本実施の形態において、上記干渉チェック用モデル５は、ＡｕｔｏＣＡＤ上の３Ｄソリッド図形データ１の位相（「立体の中身が詰まっている」という情報）を伝えることを目的としたモデルであり、曲面等の複雑な形状については微小な段差が発生する。また、形状表示用モデル６は、モデル外観のパースや、平面図および側面図を作成することを目的としたモデルであり、ＡｕｔｏＣＡＤ上の３Ｄソリッド図形データ１の外観形状をより正確に表現する。また、図３に示す環境初期化変数については、これに限らず、上記処理に関するすべての動作環境を設定可能とする。
【００２２】
このように、本実施の形態においては、ＡｕｔｏＣＡＤ上で作成された３Ｄソリッド図形データを、本来の特性を維持した状態で、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ上で使用可能なデータ形式に変換し、以下の機能を実現する。
（１）干渉チェック機能の実現により、３次元的な設計作業を支援する。
（２）レンダリング機能および陰線処理機能の実現により、客先説明用の鳥瞰図（パース）および正確な外観図を作成する。
【００２３】
図４は、上記干渉チェック機能を実現するための具体的なシステム構成を示す図である。図４において、１１はＡｕｔｏＣＡＤがインストールされた計算機であり、１２はＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳがインストールされた計算機であり、１３はＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳの基幹ＣＡＤとして動作するＭｉｃｒｏＳｔａｔｉｏｎであり、１４は干渉チェック用情報を記憶する記憶部である。
【００２４】
たとえば、計算機１１で作成された３Ｄソリッド図形データ１（図示の３ＤＳＯＬＩＤに対応）は、システムの起動と同時に常駐するデータ変換プログラム２の処理により干渉チェック用データ３（ＰＯＬＹＬＩＮＥ ＋ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ：厚属性つきポリゴン「閉じた２Ｄポリラインに厚さ属性を付加したもの」）に変換され、出力される。そして、干渉チェック用データ３を受け取った計算機１２上のＭｉｃｒｏＳｔａｔｉｏｎ１３では、そのデータに基づいて、干渉チェック対象として登録可能な干渉チェック用モデル５（ＳＯＬＩＤ：ソリッド）を作成する。この状態で、計算機１２では、受け取った干渉チェック用モデル５および記憶部１４に記憶された干渉チェック用情報を用いて干渉チェック機能を実現する。
【００２５】
また、図５は、上記レンダリング機能および陰線処理機能を実現するための具体的なシステム構成を示す図である。なお、前述の図５と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２６】
たとえば、計算機１１で作成された３Ｄソリッド図形データ１（図示の３ＤＳＯＬＩＤに対応）は、システムの起動と同時に常駐するデータ変換プログラム２の処理により形状表示用データ４（ＰＯＬＹＬＩＮＥ ＋ ＰｏｌｙＦａｃｅＭｅｓｈ：平面＋曲面）に変換され、出力される。そして、形状表示用データ４を受け取った計算機１２上のＭｉｃｒｏＳｔａｔｉｏｎ１３では、そのデータに基づいて、レンダリング対象として処理可能な形状表示用モデル６（ＳＨＡＰＥ：形状）を作成する。この状態で、計算機１２では、受け取った形状表示用モデル６を用いてレンダリング機能を実現し、さらに、形状表示用モデル６を用いて陰線処理機能（エッジ処理）を実現する。
【００２７】
以下、前述したデータ変換プログラム２による干渉チェック用のデータ変換処理（ステップＳ３）、および形状表示用のデータ変換処理（ステップＳ４）、の内容を詳細に説明する。まず、干渉チェック用のデータ変換処理について説明する。
【００２８】
図６は、３Ｄソリッド図形データ１を干渉チェック用データ３に変換するデータ変換プログラム２のフローチャートである。まず、データ変換プログラム２では、ＡｕｔｏＣＡＤにより作成されたすべての３Ｄソリッド図形データ（３Ｄソリッド）を探索し（ステップＳ１１）、繰り返し処理で、探索されたすべての３Ｄソリッド図形データを、干渉チェック用データ３、すなわち、「厚属性つきポリゴン」に変換する（ステップＳ１２，ステップＳ１３）。
【００２９】
本実施の形態においては、ステップＳ１２に対応するデータ変換処理として、まず、ステップＳ１１にて探索された３Ｄソリッド図形データ１が、後述するレベル＿１変換可能なデータかどうかを判断し（ステップＳ１４）、レベル＿１変換を実行するために規定された特定の基準を満たしていれば、レベル＿１変換を実行し（ステップＳ１５，Ｙｅｓ）、その結果を出力する。一方、前記特定の基準を満たしていなければ、レベル＿１変換を実行せずに（ステップＳ１５，Ｎｏ）、ステップＳ１６の処理に移行する。
【００３０】
つぎに、データ変換プログラム２においては、レベル＿１変換を実行しなかった３Ｄソリッド図形データ１が、レベル＿２変換可能なデータかどうかを判断し（ステップＳ１６）、レベル＿２変換を実行するために規定された特定の基準を満たしていれば、レベル＿２変換を実行し（ステップＳ１７，Ｙｅｓ）、その結果を出力する。一方、前記所定の基準を満たしていなければ、レベル＿２変換を実行せずに（ステップＳ１７，Ｎｏ）、ステップＳ１８の処理に移行する。
【００３１】
最後に、データ変換プログラム２においては、レベル＿２変換を実行しなかった３Ｄソリッド図形データ１に対して、無条件にレベル＿３変換を実行する（ステップＳ１８）。なお、レベル＿３変換は、近似的なデータ変換方法であり、原理上、どのような形状の３Ｄソリッド図形データであっても、干渉チェック用データ３に変換可能である。
【００３２】
ここで、各レベルにて変換可能な形状を、具体例を用いて説明する。たとえば、図７は、レベル＿１変換が可能な３Ｄソリッド図形データ１の形状と、レベル＿１変換後の干渉チェック用データ３の形状と、を示す図である。また、図８は、レベル＿１変換が不可かつレベル＿２変換が可能な３Ｄソリッド図形データ１の形状と、レベル＿２変換後の干渉チェック用データ３の形状と、を示す図である。また、図９は、レベル＿１変換およびレベル＿２変換が不可である３Ｄソリッド図形データ１の形状と、レベル＿３変換後の干渉チェック用データ３の形状と、を示す図である。
【００３３】
本実施の形態においては、図７に示すとおり、３Ｄソリッド図形データ１の形状が、ＰＤＳプリミティブ形状である場合に、前述した「レベル＿１変換を実行するために規定された特定の基準」を満たすことになる。すなわち、ＰＤＳプリミティブ形状をもつ３Ｄソリッド図形データ１だけが、レベル＿１変換を実施できる。たとえば、直方体、角柱、型鋼のような形状がこの処理に適用される。なお、ここでいうＰＤＳプリミティブとは、ある２次元平面状の多角形（ポリゴン）に対して垂直に押し出してできる立体図形、すなわち、「平行掃引」形状の図形のことをいう。
【００３４】
また、図８に示すとおり、３Ｄソリッド図形データ１の形状が、ＰＤＳプリミティブ形状が立体的に組み合わされた形状（単一を含む）である場合に、前述した「レベル＿２変換を実行するために規定された特定の基準」を満たすことになる。すなわち、ＰＤＳプリミティブ形状が立体的に組み合わされた形状、または単一のＰＤＳプリミティブ形状をもつ３Ｄソリッド図形データ１が、レベル＿２変換を実施できる。たとえば、プラント設計の分野では、通常（異形なものを除く）のダクト等の形状がこの処理に適用される。
【００３５】
また、本実施の形態においては、図９に示すとおり、３Ｄソリッド図形データ１の形状が、ＰＤＳプリミティブ形状が立体的に組み合わされた形状（単一を含む）以外である場合に、レベル＿３変換を実行する。たとえば、プラント設計の分野では、ダクトトランジッション部等の形状がこの処理に適用される。ただし、レベル＿３変換については、３Ｄソリッド図形データ１の形状が、単一のＰＤＳプリミティブ形状、またはＰＤＳプリミティブ形状が立体的に組み合わされた形状であっても、実施可能である。また、図９（ａ）は、変更前および変更後の図形の斜視図を表し、（ｂ）は、側面図を表し、（ｃ）は、側面図の一部の拡大図を表す。
【００３６】
図１０および図１１は、図６に示すフローチャートにおける「レベル＿１変換処理（ステップＳ１４）」の詳細を示すフローチャートである。たとえば、図１０（ａ）に示すように、データ変換プログラム２のステップＳ１４においては、前述のステップＳ６にて探索された３Ｄソリッド図形データ１が、レベル＿１変換可能なデータであるかどうか、すなわち、ＰＤＳプリミティブ形状かどうか、を判断する（ステップＳ２１）。そして、ＰＤＳプリミティブ形状であった場合にのみ（ステップＳ２２，Ｙｅｓ）、レベル＿１変換を実施し、その３Ｄソリッド図形データ１を干渉チェック用データ３に変換する（ステップＳ２３）。一方、ＰＤＳプリミティブ形状でなかった場合には（ステップＳ２２，Ｎｏ）、レベル＿１変換を実施しない。
【００３７】
図１０（ｂ）は、上記「ＰＤＳプリミティブ形状かどうかの判定処理（ステップＳ２１）」の詳細を示すフローチャートである。たとえば、対象となる３Ｄソリッド図形データ１が、ＰＤＳプリミティブ形状かどうかの判定を行う場合、図１０（ａ）のステップＳ２１では、まず、３Ｄソリッド図形データ１を擬似的に分解し（ステップＳ２４）、その後、分解した面（リージョン）構成が「平行掃引」形状の条件を満たしているかどうかを判断する（ステップＳ２５）。
【００３８】
具体的にいうと、ある特定の面の法線ベクトルと、その他の面の法線ベクトルと、を順に比較し（図１１、ステップＳ４１）、最後の面との比較が終了した段階で、たとえば、平行でなく（ステップＳ４５，Ｎｏ）、かつ垂直でない（ステップＳ４６，Ｎｏ）法線ベクトルが１つでも存在するような場合（ステップＳ４２，Ｙｅｓ）には、つぎの特定の面に対して、同様の比較処理を行う（ステップＳ４１）。一方、たとえば、ある特定の面の法線ベクトルと、最後の面の法線ベクトルとの比較が終了した段階で、平行な法線ベクトル（ステップＳ４５，Ｙｅｓ）か、または垂直な法線ベクトル（ステップＳ４６，Ｙｅｓ）だけしか存在しないような場合（ステップＳ４２，Ｎｏ）には、その３Ｄソリッド図形データ１が、「平行掃引」形状の条件を満たしている可能性がある判断し、つぎに、面の比較を行う（ステップＳ４３）。
【００３９】
ステップＳ４３では、ある特定の面とその他の面とを順に比較し、最後の面との比較が終了した段階で、たとえば、平行（ステップＳ４７，Ｙｅｓ）かつ同一面でない（ステップＳ４８，Ｙｅｓ）面が２つであるような場合（ステップＳ４４，Ｙｅｓ）に、その３Ｄソリッド図形データ１が、「平行掃引」形状の条件を満たしていると判断する。そして、その２つの面の一方を上底、他方を下底、と規定し、上底および下底間の距離を算出する（ステップＳ４９）。
【００４０】
図１０（ｃ）は、上記「３Ｄソリッド図形データ１を干渉チェック用データ３に変換する処理（ステップＳ２３）」の詳細を示すフローチャートである。ステップＳ２３では、ＰＤＳプリミティブ形状であると判断された（ステップＳ２２，Ｙｅｓ）３Ｄソリッド図形データ１を、擬似的に分解し（ステップＳ２７）、押し出し方向を法線とする面を探索し（ステップＳ２８，Ｙｅｓ）、その面（基底面）から厚属性つきポリゴンを作成する（ステップＳ２９）。
【００４１】
具体的にいうと、基底面は、複数のループで構成されている場合があるため、基底面を構成するループ数を取得し（ステップＳ３１）、その後、そのループ数分のポリゴンを作成し（ステップＳ３２）、新規に作成されたポリゴンには、もとの「平行掃引」形状と同じ押し出し距離を、厚属性として付加する（ステップＳ３３）。そして、厚属性つきポリゴンの作成後、変換の対象となる元の３Ｄソリッド図形データ１を消去する（ステップＳ３０）。
【００４２】
図１２および図１３は、図６に示すフローチャートにおける「レベル＿２変換処理（ステップＳ１６）」の詳細を示すフローチャートである。たとえば、図１２に示すように、データ変換プログラム２のステップＳ１６においては、まず、受け取った３Ｄソリッド図形データ１における切断可能なすべての平面を算出する（ステップＳ５１）。
【００４３】
具体的にいうと、ステップ５１においては、まず、受け取った３Ｄソリッド図形データ１におけるすべての頂点を取得し（ステップＳ６２）、さらに、３Ｄソリッド図形データ１を構成するすべての面の法線ベクトルを取得する（ステップＳ６３）。そして、取得した頂点と法線ベクトルの組合わせで定義される平面で、受け取った３Ｄソリッド図形データ１を切断できるかどうか判断し（ステップＳ６４）、切断不可であれば（ステップＳ６５，Ｎｏ）、つぎの面についての判断処理に移行し、一方、切断可能であれば（ステップＳ６５，Ｙｅｓ）、その面を配列に追加し（ステップＳ６６）、つぎの面についての判断処理に移行し、すべての平面の組合わせについて、この処理を繰り返す。
【００４４】
ステップＳ５１により切断平面を算出後、データ変換プログラム２では、１回の切断による結果が「平行掃引」形状であるかどうか、すなわち、ＰＤＳプリミティブ形状であるかどうかを判断する（ステップＳ５２）。
【００４５】
具体的にいうと、ステップＳ５２においては、仮想的な３Ｄソリッド図形データを、先に追加しておいた平面で擬似的に切断し、切断後の形状がＰＤＳプリミティブ形状かどうかを判断する（図１３（ａ）ステップＳ７１）。そこで、ステップＳ７１では、まず、受け取った３Ｄソリッドに対する切断などのシュミレーションを行うための仮想的な３Ｄソリッド図形データ（クローン）を作成し（ステップＳ７２）、ステップＳ６６にて先に追加しておいた平面を用いて、その仮想的な３Ｄソリッド図形データを切断する（ステップＳ７３）。そして、図１０におけるステップＳ２１およびＳ２２と同様の処理で、切断後の形状がＰＤＳプリミティブ形状かどうかを判断し（ステップＳ７４）、ＰＤＳプリミティブ形状でなければ（ステップＳ７５，Ｎｏ）、作成した仮想的な３Ｄソリッド図形データを消去し（ステップＳ７７）、先に追加されたつぎの平面について、同様の処理を行う。一方、切断後の形状がＰＤＳプリミティブ形状であれば（ステップＳ７５，Ｙｅｓ）、データ変換プログラム２では、切断後の形状の体積を算出し（ステップＳ７６）、その後、作成した仮想的な３Ｄソリッド図形データを消去し（ステップＳ７７）、追加されたすべての平面について同様の処理を行う。
【００４６】
ステップＳ５２による判断処理後、データ変換プログラム２では、さらに、２回の切断による結果が「平行掃引」形状であるかどうか、すなわち、ＰＤＳプリミティブ形状であるかどうかを判断する（ステップＳ５３）。
【００４７】
具体的にいうと、ステップＳ５３においては、仮想的な３Ｄソリッド図形データを、先に追加しておいた２つの平面で擬似的に切断し、切断後の形状がＰＤＳプリミティブ形状かどうかを判断する（図１３（ｂ）ステップＳ８１）。そこで、ステップＳ８１では、まず、先に取得しておいた頂点や法線ベクトルに関する情報から、仮想的な３Ｄソリッド図形データを作成し（ステップＳ８２）、ステップＳ６６にて先に追加しておいた２つの平面の組み合わせを用いて、その仮想的な３Ｄソリッド図形データを切断する（ステップＳ８３，Ｓ８４）。そして、図１０におけるステップＳ２１およびＳ２２と同様の処理で、切断後の形状がＰＤＳプリミティブ形状かどうかを判断し（ステップＳ８５）、ＰＤＳプリミティブ形状でなければ（ステップＳ８６，Ｎｏ）、作成した仮想的な３Ｄソリッド図形データを消去し（ステップＳ８８）、いずれか一方の平面を変更して、同様の処理を行う。一方、切断後の形状がＰＤＳプリミティブ形状であれば（ステップＳ８６，Ｙｅｓ）、データ変換プログラム２では、切断後の形状の体積を算出し（ステップＳ８７）、その後、作成した仮想的な３Ｄソリッド図形データを消去し（ステップＳ８８）、すべての組み合わせについて同様の処理を繰り返し行う。
【００４８】
その後、データ変換プログラム２では、ステップＳ５２およびＳ５３のいずれの判断処理においても、ＰＤＳプリミティブ形状でないと判断された場合に（ステップＳ５４，Ｙｅｓ）、受け取った３Ｄソリッド図形データ１に対して「レベル＿２変換処理」を実行できないと判断し（すなわち、前記特定の基準を満たしていないと判断し）、その３Ｄソリッド図形データ１を、つぎの「レベル＿３変換処理」に渡す。
【００４９】
一方、ステップＳ５２およびＳ５３の少なくともいずれか一方の判断処理において、ＰＤＳプリミティブ形状であると判断された場合には（ステップＳ５４，Ｎｏ）、受け取った３Ｄソリッド図形データ１に対して「レベル＿２変換処理」を実行できると判断し、そのＰＤＳプリミティブ形状の体積が最大となる最適断面（ステップＳ５３）で、３Ｄソリッド図形データ１を切断する（ステップＳ５６、またはステップＳ５７，Ｓ５８）。
【００５０】
そして、受け取った３Ｄソリッド図形データ１に対して「レベル＿２変換処理」を実行できると判断した場合には、最適断面による切断後の形状単位に、図１０（ａ）と同様の処理を実施し、最終的に、厚属性つきポリゴンを作成する（ステップＳ５９，Ｓ６０，Ｓ６１）。
【００５１】
図１４は、図６に示すフローチャートにおける「レベル＿３変換処理（ステップＳ１８）」の詳細を示すフローチャートである。データ変換プログラム２のステップＳ１８においては、まず、受け取った３Ｄソリッド図形データ１を、微小な「平行掃引」形状の積み重ねに分解することで、近似的なデータ変換を行う。
【００５２】
具体的にいうと、まず、データ変換プログラム２においては、受け取った３Ｄソリッド図形データ１のすべてのエッジを探索し（ステップＳ９１）、さらに、その３Ｄソリッド図形データ１が存在するおおまかな座標範囲（以降、境界ボックスと呼ぶ）を算出する（ステップＳ９２）。
【００５３】
境界ボックスの算出後、データ変換プログラム２では、その境界ボックス内を走査することによって、３Ｄソリッド図形データ１の断面が作成できるかどうかを判断する（ステップＳ９３）。すなわち、その境界ボックスの始端から終端までの間を、指定された微小増分単位に進みながら走査平面を決定し、この走査平面が、３Ｄソリッド図形データ１のエッジを横切るかどうか探索する（ステップＳ１００，Ｓ１０１）。
【００５４】
走査平面により、３Ｄソリッド図形データ１の断面が作成できると判断した場合には（ステップＳ９４，Ｙｅｓ）、仮想的な断面、すなわち、その切断面の形状を作成する（ステップＳ９５）。そして、隣り合う前断面の形状と比較して（ステップＳ９６）、その形状が同一であれば（ステップＳ９７，Ｙｅｓ）、前回の形状と今回の形状の組み合わせが「平行掃引」形状であると判断し、微小増分単位に走査平面をずらし、同様の処理で再度つぎの切断面の形状を作成する。
【００５５】
一方、隣り合う前断面の形状との比較結果が異なれば（ステップＳ９７，Ｎｏ）、前記微小増分単位の立体、すなわち、微小増分単位の厚属性つきポリゴンを作成する（ステップＳ９８）。具体的にいうと、図１０（ｃ）ステップＳ２９と同様の処理で、厚属性つきポリゴンを作成する（ステップＳ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０４）。これらステップＳ９１からＳ９８の処理を、微小増分単位に繰り返し実行することで、受け取った３Ｄソリッド図形データ１に対応する厚属性つきポリゴンを作成し、最後に、もとの３Ｄソリッド図形データ１を消去する（ステップＳ９９）。
【００５６】
このように、本実施の形態においては、ＡｕｔｏＣＡＤにより作成された３Ｄソリッド図形データを、干渉チェック用データ３、すなわち、「厚属性つきポリゴン」に変換するような場合に、まず、その３Ｄソリッド図形データ１が、レベル＿１変換可能なデータかどうかを判断し、レベル＿１変換を実行するために規定された特定の基準を満たしていれば、レベル＿１変換を実行し、その変換結果を出力する。一方、前記特定の基準を満たしていなければ、つぎに、レベル＿２変換可能なデータかどうかを判断し、レベル＿２変換を実行するために規定された特定の基準を満たしていれば、レベル＿２変換を実行し、前記所定の基準を満たしていなければ、無条件にレベル＿３変換を実行し、いずれか一方の変換結果を出力する。
【００５７】
これにより、本実施の形態においては、ＡｕｔｏＣＡＤおよびＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳで個別に図形を作成する必要がなくなるため、ＡｕｔｏＣＡＤとＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳを含む設計システム全体で、図形の作成に関する処理量（労力）の削減を実現することが可能となり、さらに、ＡｕｔｏＣＡＤ上で生成された３Ｄソリッド図形データの特性を維持することができるため、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ側で干渉チェック機能を実現することが可能となる。また、レベル１→２→３と段階的にデータ変換処理を実施できるため、演算処理量を削減することができる。
【００５８】
つぎに、形状表示用のデータ変換処理について説明する。図１５は、３Ｄソリッド図形データ１を形状表示用データ４に変換するデータ変換プログラム２のフローチャートである。まず、データ変換プログラム２では、ＡｕｔｏＣＡＤにより作成されたすべての３Ｄソリッド図形データを探索し（ステップＳ１１１）、繰り返し処理で、探索されたすべての３Ｄソリッド図形データを、形状表示用データ４、すなわち、「（ＰＯＬＹＬＩＮＥ ＋ ＰｏｌｙＦａｃｅＭｅｓｈ：平面＋曲面）」に変換する（ステップＳ１１２，ステップＳ１１３）。
【００５９】
本実施の形態においては、ステップ１１２に対応するデータ変換処理として、まず、受け取った３Ｄソリッド図形データを擬似的に分解することで、元の立体を構成する形状のすべての面（平面および曲面）を取得する（ステップＳ１１４）。なお、ここでは、平面が「リージョン」と呼ばれ、曲面が「ボディ」と呼ばれる。
【００６０】
その後、データ変換プログラム２においては、すべてのリージョン（多角形平面）に対して後述するポリゴン化処理を実施し（ステップＳ１１５）、さらに、すべてのボディに対して後述するポリフェース・メッシュ化処理を実施することで（ステップＳ１１６）、受け取った３Ｄソリッド図形データを形状表示用データ４に変換し、最後に、元の３Ｄソリッド図形データをプログラム上から消去する（ステップＳ１１７）。
【００６１】
図１６（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図１５に示す「ポリゴン化処理（ステップＳ１１５）」および「ポリフェース・メッシュ化処理（ステップＳ１１６）」の詳細を示すフローチャートである。図１６（ａ）において、ステップＳ１１５では、まず、先にステップＳ１１４にて取得しておいたリージョンから、クローンを作成し（ステップＳ１２１）、その面から厚属性つきポリゴンを作成する（ステップＳ１２２）。
【００６２】
具体的にいうと、リージョンは、複数のループで構成されている場合があるため、リージョンを構成するループ数を取得し（ステップＳ１２４）、その後、そのループ数分の厚属性つきポリゴンを作成する（ステップＳ１２５）。そして、厚属性つきポリゴンの作成後、変換の対象となる元の３Ｄソリッド図形データ１をプログラム上から消去する（ステップＳ１２３）。
【００６３】
また、図１６（ｂ）において、ステップＳ１１６では、まず、先にステップＳ１１４にて取得しておいたボディからクローンを作成し（ステップＳ１３１）、そのボディが完全な円柱形状であるかどうかを判断する（ステップＳ１３２）。ステップＳ１３２において、たとえば、サーフェイス・タイプを取得し（ステップＳ１３７）、そのサーフェイス・タイプが円柱形状であれば（Ｓ１３８，円柱）、その円柱ボディから表面の円エッジを取得し（ステップＳ１３９）、つぎに完全な円柱かどうかを判断する（ステップＳ１４０）。そして、そのボディが完全な円柱であれば（ステップＳ１４０，Ｙｅｓ）、「厚属性つき円」を作成し（ステップＳ１３３，Ｓ１３４）、その後、プログラム上からクローンを消去する（ステップＳ１３６）。
【００６４】
一方、サーフェイス・タイプを取得し（ステップＳ１３７）、そのサーフェイス・タイプが円柱形状でない場合（Ｓ１３８，円柱以外）、または、ボディが完全な円柱でない場合（ステップＳ１４０，Ｎｏ）には、ボディオブジェクトを探索し、「ポリフェイス・メッシュ」を作成する（ステップＳ１３５）。すなわち、ボディ上の通過点列を取得することで（ステップＳ１４１）、「ポリフェイス・メッシュ」を作成し（ステップＳ１４２）、その後、プログラム上からクローンを消去する（ステップＳ１３６）。
【００６５】
このように、本実施の形態においては、ＡｕｔｏＣＡＤにより作成された３Ｄソリッド図形データを、形状表示用データ４、すなわち、「（ＰＯＬＹＬＩＮＥ ＋ ＰｏｌｙＦａｃｅＭｅｓｈ：平面＋曲面）」に変換するような場合、受け取った３Ｄソリッド図形データを擬似的に分解することで、元の立体を構成するすべてのリージョンおよびボディを取得し、すべてのリージョンに対して「ポリゴン化処理」を実施し、さらに、すべてのボディに対して「ポリフェース・メッシュ化処理」を実施し、これらの処理結果をデータ変換結果として出力する。
【００６６】
これにより、本実施の形態においては、ＡｕｔｏＣＡＤおよびＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳで個別に図形を作成する必要がなくなるため、原動機統合システム全体で、図形の作成に関する処理量（労力）の削減を実現することが可能となり、さらに、ＡｕｔｏＣＡＤ上で生成された３Ｄソリッド図形データの特性を維持することができるため、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ側でレンダリング機能および陰線処理機能を実現することが可能となる。
【００６７】
なお、図１７は、上記実施の形態１に示すＡｕｔｏＣＡＤとして動作し、前述したデータ変換プログラム２を実行可能な一般的な計算機システムの構成を示す図である。この計算機システムでは、たとえば、図６および図１０〜図１６に示すデータ変換方法を実現する「データ変換プログラム２」を実行する。
【００６８】
この計算機システムは、ＣＰＵを含む制御ユニット３０１と、メモリユニット３０２と、表示ユニット３０３と、入力ユニット３０４と、ＣＤ−ＲＯＭドライブユニット３０５と、ディスクユニット３０６と、を備え、これらの各ユニットは、それぞれシステムバスＡを介して接続されている。また、図１７において、制御ユニット３０１は、前記データ変換プログラムを実行する。メモリユニット３０２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリを含み、制御ユニット３０１が実行すべきプログラム、処理の過程で得られた必要なデータ等を記憶する。表示ユニット３０３は、ＣＲＴやＬＣＤ（液晶表示パネル）等で構成され、計算機システムの使用者に対して、各種画面を表示する。入力ユニット３０４は、キーボード、マウス等で構成され、計算機システムの使用者が、各種情報の入力を行うために使用される。また、図示のＣＤ−ＲＯＭ２００には、図６および図１０〜図１６に示すデータ変換プログラム２が格納されている。
【００６９】
上記のように構成される計算機システムでは、まず、ＣＤ−ＲＯＭドライブユニット３０５にセットされたＣＤ−ＲＯＭ２００からデータ変換プログラム２がディスクユニット３０６にインストールされる。そして、計算機システムを立ち上げるときにディスクユニット３０６から読み出されたデータ変換プログラム２が、メモリユニット３０２に格納される。この状態で、制御ユニット３０１（ＣＰＵ）は、メモリユニット３０２に格納されたデータ変換プログラムにしたがって、上記図６および図１０〜図１６に示す処理を実行する。
【００７０】
なお、本発明においては、ＣＤ−ＲＯＭ２００にて上記処理を記述したプログラムを提供しているが、このプログラムの記憶媒体は、これに限定されることなく、システムを構成するコンピュータに応じて、たとえば、フロッピーディスク等の磁気ディスク、光磁気ディスク、磁気テープ等の他の記憶媒体を用いることも可能である。
【００７１】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、本発明によれば、データ互換のないＣＡＤ上で、個別に図形を作成する必要がなくなるため、ＡｕｔｏＣＡＤとＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳを含む設計システム全体において、図形の作成に関する処理量（労力）を大幅に削減することができる、という効果を奏する。また、ＡｕｔｏＣＡＤで作成した３Ｄソリッド図形データ本来の特性を維持した状態で、データ変換が可能となるため、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ上で、干渉チェック処理，レンダリング処理，陰線処理を実現することができる、という効果を奏する。
【００７２】
つぎの発明によれば、ＡｕｔｏＣＡＤおよびＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳで個別に図形を作成する必要がなくなるため、ＡｕｔｏＣＡＤとＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳを含む設計システム全体で、図形の作成に関する処理量（労力）の削減を実現することが可能となり、さらに、段階的にデータ変換処理を実施できるため、演算処理量を削減することができる、という効果を奏する。
【００７３】
つぎの発明によれば、ＡｕｔｏＣＡＤおよびＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳで個別に図形を作成する必要がなくなるため、ＡｕｔｏＣＡＤとＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳを含む設計システム全体で、図形の作成に関する処理量（労力）の削減を実現することが可能となり、さらに、平面と曲面に分けてデータを作成するため、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ側でレンダリング機能および陰線処理機能を実現できる、という効果を奏する。
【００７４】
つぎの発明によれば、請求項１の発明（本発明）によれば、データ互換のないＣＡＤ上で、個別に図形を作成する必要がなくなるため、ＡｕｔｏＣＡＤとＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳを含む設計システム全体において、図形の作成に関する処理量（労力）を大幅に削減することが可能なプログラムを得ることができる、という効果を奏する。また、ＡｕｔｏＣＡＤで作成した３Ｄソリッド図形データ本来の特性を維持した状態で、データ変換が可能となるため、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ上で、干渉チェック処理，レンダリング処理，陰線処理を実現することが可能なプログラムを得ることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるデータ変換方法の全体の流れを示すフローチャートである。
【図２】本発明にかかるデータ変換方法を用いて変換／出力されたデータの流れを示す図である。
【図３】環境初期化変数の一例を示す図である。
【図４】干渉チェック機能を実現するための具体的なシステム構成を示す図である。
【図５】レンダリング機能および陰線処理機能を実現するための具体的なシステム構成を示す図である。
【図６】３Ｄソリッド図形データ１を干渉チェック用データ３に変換するデータ変換プログラム２のフローチャートである。
【図７】レベル＿１変換が可能な３Ｄソリッド図形データ１の形状とレベル＿１変換後の干渉チェック用データ３の形状とを示す図である。
【図８】レベル＿１変換が不可かつレベル＿２変換が可能な３Ｄソリッド図形データ１の形状とレベル＿２変換後の干渉チェック用データ３の形状とを示す図である。
【図９】レベル＿１変換およびレベル＿２変換が不可である３Ｄソリッド図形データ１の形状とレベル＿３変換後の干渉チェック用データ３の形状とを示す図である。
【図１０】図６に示す「レベル＿１変換処理（ステップＳ１４）」の詳細を示すフローチャートである。
【図１１】図６に示す「レベル＿１変換処理（ステップＳ１４）」の詳細を示すフローチャートである。
【図１２】図６に示す「レベル＿２変換処理（ステップＳ１６）」の詳細を示すフローチャートである。
【図１３】図６に示す「レベル＿２変換処理（ステップＳ１６）」の詳細を示すフローチャートである。
【図１４】図６に示す「レベル＿３変換処理（ステップＳ１８）」の詳細を示すフローチャートである。
【図１５】３Ｄソリッド図形データ１を形状表示用データ４に変換するデータ変換プログラム２のフローチャートである。
【図１６】図１５に示す「ポリゴン化処理（ステップＳ１１５）」および「ポリフェース・メッシュ化処理（ステップＳ１１６）」の詳細を示すフローチャートである。
【図１７】データ変換プログラム２を実行可能な一般的な計算機システムの構成を示す図である。
【図１８】従来のデータ変換方法を示す図である。
【符号の説明】
１ ３Ｄソリッド図形データ
２ データ変換プログラム
３ 干渉チェック用データ
４ 形状表示用データ
５ 干渉チェック用モデル
６，６ａ 形状表示用モデル
１１，１２ 計算機
１３ ＭｉｃｒｏＳｔａｔｉｏｎ
１４ 記憶部
【発明の属する技術分野】
本発明は、互換性のない異種ＣＡＤ間のデータ変換を実現するためのデータ変換方法に関するものであり、特に、ＡｕｔｏＣＡＤ（米ＡｕｔｏＤｅｓｋ社の汎用ＣＡＤ）上で生成された３Ｄソリッド図形データをＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ（米Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ社のプラント向けＣＡＤ）にて干渉チェック機能およびレンダリング機能を実現可能な形式に自動変換するデータ変換方法、およびそのデータ変換プログラムを記録した記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来のデータ変換方法について説明する。従来の設計システム内においては、その目的や用途に応じて、各サブシステム単位に、それぞれ最適なＣＡＤツールを選択していた。その結果、たとえば、プラント向け設計システムについては、プラント向けＣＡＤであるＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳが基幹ＣＡＤとして採用され、ボイラ設計システム等については、汎用ＣＡＤであるＡｕｔｏＣＡＤが基幹ＣＡＤとして採用されていた。そのため、両方のＣＡＤで同一の図形を表現する場合には、同一の図形を個別に作成する必要があった。
【０００３】
なお、これらのＣＡＤ間においては、それぞれ扱えるデータ形式が異なり、たとえば、ＡｕｔｏＣＡＤでは、多くのソリッド・モデラで採用されたＡＣＩＳ（米Ｓｐａｔｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙのソリッド・モデリング・カーネル）に基づくデータ形式の「３Ｄソリッド・モデル」が使用され、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳでは、独自のフォーマットに基づくデータ形式である「サーフェイス・モデル」が使用されている。したがって、ＡｕｔｏＣＡＤで出力した３Ｄソリッド図形データを、本来の特性を維持した状態でＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳに取り込むことは不可能であった。
【０００４】
具体的にいうと、ＡｕｔｏＣＡＤで生成した３Ｄソリッド図形データを、たとえば、ＡｕｔｏＣＡＤおよびＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳの両方で使用可能な中間フォーマットである、ＤＷＧ，ＤＸＦ，ＩＧＥＳ等の形式に変換／出力し、この状態のデータをＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳで取り込んだ場合、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ側では、受け取ったデータを、３Ｄソリッドの図形としてではなく、ワイヤフレームの図形として表現する（図１８参照）。
【０００５】
このように、従来技術においては、両方のＣＡＤで個別に図形を作成するか、または、両方のＣＡＤで使用可能な（本来の特性を維持できない）中間フォーマットを用いて相互のデータを利用するか、いずれかを選択して各サブシステムに関する作業を行っていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記、従来技術において、両方のＣＡＤ（ＡｕｔｏＣＡＤ，Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ）で個別に図形を作成する場合には、同一な設計対象に対し、両方のＣＡＤシステム上でそれぞれ、個別に３次元的なモデルを作成することとなり、二重作業であるため作業効率が悪い、という問題があった。
【０００７】
また、従来技術において、両方のＣＡＤで使用可能な中間フォーマットを用いて相互のデータを利用する場合には、ＡｕｔｏＣＡＤ上で生成された３Ｄソリッド図形データにおける本来の特性を維持できないため、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ側で干渉チェック機能およびレンダリング機能を実現できない、という問題があった。
【０００８】
具体的にいうと、たとえば、「Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ上で作成した３Ｄデータ（配管，鉄骨，ケーブルトレイ，その他の機器等）、およびＡｕｔｏＣＡＤ上で作成した３Ｄソリッド図形データを用いて、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ上で、干渉チェック処理、レンダリング処理、および陰線処理を行いたい」というニーズに対して、ＡｕｔｏＣＡＤと、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳの基幹ＣＡＤであるＭｉｃｒｏＳｔａｔｉｏｎ（米Ｂｅｎｔｌｅｙ社の汎用ＣＡＤ）との間には、処理に不可欠な位相（Ｔｏｐｏｌｏｇｙ）情報に関する互換性がなく、上記各処理を実現できない、という問題があった。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ＡｕｔｏＣＡＤとＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳを含む設計システム全体で、図形の作成に関する処理量（労力）の削減を実現し、かつ、各ＣＡＤで作成した本来の特性を維持した状態で、干渉チェック処理，レンダリング処理，陰線処理を実現可能なデータ変換方法、およびデータ変換プログラムを記録した記録媒体、を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるデータ変換方法にあっては、ＡｕｔｏＣＡＤで作成され、記憶された全ての３Ｄソリッド図形データを検索し、検出された全ての３Ｄソリッド図形データに対する繰り返し処理で、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ上で表現可能な厚さ属性つきポリゴン形式のデータを生成し、その後、変換元の３Ｄソリッド図形データを消去するタイプＡのデータ変換処理ステップと、前記３Ｄソリッド図形データを検索し、検出された全ての３Ｄソリッド図形データに対する繰り返し処理で、前記Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ上で表現可能な（ポリライン＋ポリフェイスメッシュ）の形式のデータを生成し、その後、変換元の３Ｄソリッド図形データを消去するタイプＢのデータ変換処理ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、ＡｕｔｏＣＡＤ上で作成された３Ｄソリッド図形データを、本来の特性を維持した状態で、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ上で使用可能なデータ形式に変換することにより、個別に図形を作成することなく、たとえば、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳによる干渉チェック機能、レンダリング機能、および陰線処理機能を実現する。
【００１２】
つぎの発明にかかるデータ変換方法において、前記タイプＡのデータ変換処理ステップにあっては、前記３Ｄソリッド図形データが単一の「平行掃引」形状である場合に、前記厚さ属性となる上底および下底間の距離を算出し、その後、前記厚さ属性つきポリゴン形式のデータを生成する第１の生成ステップと、前記３Ｄソリッド図形データが複数の「平行掃引」形状の組み合わせである場合に、該３Ｄソリッド図形データを、「平行掃引」形状、かつその体積が最大、となるように切断し、切断後の形状単位に、前記厚さ属性となる上底および下底間の距離を算出し、その後、前記厚さ属性つきポリゴン形式のデータを生成する第２の生成ステップと、前記３Ｄソリッド図形データが、単一の「平行掃引」形状および複数の「平行掃引」形状の組み合わせ以外である場合に、近似的なデータ変換方法を用いて、前記厚さ属性つきポリゴン形式のデータを生成する第３の生成ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、ＡｕｔｏＣＡＤにより作成された３Ｄソリッド図形データを「厚さ属性つきポリゴン」に変換するような場合に、まず、その３Ｄソリッド図形データが、第１の生成ステップで変換可能なデータかどうかを判断し、単一の「平行掃引」形状である場合に、第１の生成ステップを実行し、その生成結果を出力する。一方、単一の「平行掃引」形状でない場合には、つぎに、第２の生成ステップで変換可能なデータかどうかを判断し、たとえば、複数の「平行掃引」形状の組み合わせである場合に、第２の生成ステップを実行し、その生成結果を出力する。最後に、３Ｄソリッド図形データが、単一の「平行掃引」形状および複数の「平行掃引」形状の組み合わせ以外の形状であるような場合には、無条件に第３の生成ステップを実行し、その生成結果を出力する。
【００１４】
つぎの発明にかかるデータ変換方法において、前記タイプＢのデータ変換処理ステップにあっては、前記３Ｄソリッド図形データにおけるすべての平面に対してポリゴン化処理を実施するポリゴン化処理ステップと、前記３Ｄソリッド図形データにおけるすべての曲面に対してポリフェイスメッシュ化処理を実施するポリフェイスメッシュ化処理ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、ＡｕｔｏＣＡＤにより作成された３Ｄソリッド図形データを、「（ＰＯＬＹＬＩＮＥ ＋ ＰｏｌｙＦａｃｅＭｅｓｈ）」に変換するような場合、受け取った３Ｄソリッド図形データを擬似的に分解することで、元の立体を構成するすべての平面および曲面を取得し、この状態で、すべての平面に対して「ポリゴン化処理」を実施し、さらに、すべての曲面に対して「ポリフェース・メッシュ化処理」を実施し、これらの処理結果をデータ変換結果として出力する。
【００１６】
つぎの発明にかかるデータ変換プログラムを記録した記録媒体にあっては、ＡｕｔｏＣＡＤで作成され、記憶された全ての３Ｄソリッド図形データを検索し、検出された全ての３Ｄソリッド図形データに対する繰り返し処理で、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ上で表現可能な厚さ属性つきポリゴン形式のデータを生成し、その後、変換元の３Ｄソリッド図形データを消去するタイプＡのデータ変換処理ステップと、前記３Ｄソリッド図形データを検索し、検出された全ての３Ｄソリッド図形データに対する繰り返し処理で、前記Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ上で表現可能な（ポリライン＋ポリフェイスメッシュ）の形式のデータを生成し、その後、変換元の３Ｄソリッド図形データを消去するタイプＢのデータ変換処理ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、ＡｕｔｏＣＡＤ上で作成された３Ｄソリッド図形データを、本来の特性を維持した状態で、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ上で使用可能なデータ形式に変換することにより、個別に図形を作成することなく、たとえば、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳによる干渉チェック機能、レンダリング機能、および陰線処理機能を実現する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかるデータ変換方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１９】
図１は、本発明にかかるデータ変換方法の全体の流れを示すフローチャートであり、図２は、本発明にかかるデータ変換方法を用いて変換／出力されたデータの流れを示す図である。本実施の形態においては、たとえば、ＡｕｔｏＣＡＤ上で作成された３Ｄソリッド図形データ１が、ＡｕｔｏＣＡＤに常駐するデータ変換プログラム２にて所望のデータ形式に変換され、そして、変換後のデータ（干渉チェック用データ３，形状表示用データ４）が、外部に出力される。また、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ側では、受け取った干渉チェック用データ３をＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ用の「干渉チェック用モデル５」として扱い、干渉チェック機能を実現し、もう一方の形状表示用データ４をＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ用の「形状表示用モデル６」として扱い、レンダリング機能や陰線処理機能を実現する。
【００２０】
このとき、データ変換プログラム２においては、ＡｕｔｏＣＡＤの起動と同時に、環境初期化変数（図３参照）を取得してその内部に常駐し（図１、ステップＳ１）、ユーザからの制御コマンド（開始）の入力にあわせて（ステップＳ２）、後述する干渉チェック用のデータ変換処理（ステップＳ３）や形状表示用のデータ変換処理（ステップＳ４）を行う。また、上記各処理の終了およびシステム自体の終了にあわせて（ステップＳ２）、データ変換プログラム２を終了する。
【００２１】
なお、本実施の形態において、上記干渉チェック用モデル５は、ＡｕｔｏＣＡＤ上の３Ｄソリッド図形データ１の位相（「立体の中身が詰まっている」という情報）を伝えることを目的としたモデルであり、曲面等の複雑な形状については微小な段差が発生する。また、形状表示用モデル６は、モデル外観のパースや、平面図および側面図を作成することを目的としたモデルであり、ＡｕｔｏＣＡＤ上の３Ｄソリッド図形データ１の外観形状をより正確に表現する。また、図３に示す環境初期化変数については、これに限らず、上記処理に関するすべての動作環境を設定可能とする。
【００２２】
このように、本実施の形態においては、ＡｕｔｏＣＡＤ上で作成された３Ｄソリッド図形データを、本来の特性を維持した状態で、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ上で使用可能なデータ形式に変換し、以下の機能を実現する。
（１）干渉チェック機能の実現により、３次元的な設計作業を支援する。
（２）レンダリング機能および陰線処理機能の実現により、客先説明用の鳥瞰図（パース）および正確な外観図を作成する。
【００２３】
図４は、上記干渉チェック機能を実現するための具体的なシステム構成を示す図である。図４において、１１はＡｕｔｏＣＡＤがインストールされた計算機であり、１２はＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳがインストールされた計算機であり、１３はＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳの基幹ＣＡＤとして動作するＭｉｃｒｏＳｔａｔｉｏｎであり、１４は干渉チェック用情報を記憶する記憶部である。
【００２４】
たとえば、計算機１１で作成された３Ｄソリッド図形データ１（図示の３ＤＳＯＬＩＤに対応）は、システムの起動と同時に常駐するデータ変換プログラム２の処理により干渉チェック用データ３（ＰＯＬＹＬＩＮＥ ＋ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ：厚属性つきポリゴン「閉じた２Ｄポリラインに厚さ属性を付加したもの」）に変換され、出力される。そして、干渉チェック用データ３を受け取った計算機１２上のＭｉｃｒｏＳｔａｔｉｏｎ１３では、そのデータに基づいて、干渉チェック対象として登録可能な干渉チェック用モデル５（ＳＯＬＩＤ：ソリッド）を作成する。この状態で、計算機１２では、受け取った干渉チェック用モデル５および記憶部１４に記憶された干渉チェック用情報を用いて干渉チェック機能を実現する。
【００２５】
また、図５は、上記レンダリング機能および陰線処理機能を実現するための具体的なシステム構成を示す図である。なお、前述の図５と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２６】
たとえば、計算機１１で作成された３Ｄソリッド図形データ１（図示の３ＤＳＯＬＩＤに対応）は、システムの起動と同時に常駐するデータ変換プログラム２の処理により形状表示用データ４（ＰＯＬＹＬＩＮＥ ＋ ＰｏｌｙＦａｃｅＭｅｓｈ：平面＋曲面）に変換され、出力される。そして、形状表示用データ４を受け取った計算機１２上のＭｉｃｒｏＳｔａｔｉｏｎ１３では、そのデータに基づいて、レンダリング対象として処理可能な形状表示用モデル６（ＳＨＡＰＥ：形状）を作成する。この状態で、計算機１２では、受け取った形状表示用モデル６を用いてレンダリング機能を実現し、さらに、形状表示用モデル６を用いて陰線処理機能（エッジ処理）を実現する。
【００２７】
以下、前述したデータ変換プログラム２による干渉チェック用のデータ変換処理（ステップＳ３）、および形状表示用のデータ変換処理（ステップＳ４）、の内容を詳細に説明する。まず、干渉チェック用のデータ変換処理について説明する。
【００２８】
図６は、３Ｄソリッド図形データ１を干渉チェック用データ３に変換するデータ変換プログラム２のフローチャートである。まず、データ変換プログラム２では、ＡｕｔｏＣＡＤにより作成されたすべての３Ｄソリッド図形データ（３Ｄソリッド）を探索し（ステップＳ１１）、繰り返し処理で、探索されたすべての３Ｄソリッド図形データを、干渉チェック用データ３、すなわち、「厚属性つきポリゴン」に変換する（ステップＳ１２，ステップＳ１３）。
【００２９】
本実施の形態においては、ステップＳ１２に対応するデータ変換処理として、まず、ステップＳ１１にて探索された３Ｄソリッド図形データ１が、後述するレベル＿１変換可能なデータかどうかを判断し（ステップＳ１４）、レベル＿１変換を実行するために規定された特定の基準を満たしていれば、レベル＿１変換を実行し（ステップＳ１５，Ｙｅｓ）、その結果を出力する。一方、前記特定の基準を満たしていなければ、レベル＿１変換を実行せずに（ステップＳ１５，Ｎｏ）、ステップＳ１６の処理に移行する。
【００３０】
つぎに、データ変換プログラム２においては、レベル＿１変換を実行しなかった３Ｄソリッド図形データ１が、レベル＿２変換可能なデータかどうかを判断し（ステップＳ１６）、レベル＿２変換を実行するために規定された特定の基準を満たしていれば、レベル＿２変換を実行し（ステップＳ１７，Ｙｅｓ）、その結果を出力する。一方、前記所定の基準を満たしていなければ、レベル＿２変換を実行せずに（ステップＳ１７，Ｎｏ）、ステップＳ１８の処理に移行する。
【００３１】
最後に、データ変換プログラム２においては、レベル＿２変換を実行しなかった３Ｄソリッド図形データ１に対して、無条件にレベル＿３変換を実行する（ステップＳ１８）。なお、レベル＿３変換は、近似的なデータ変換方法であり、原理上、どのような形状の３Ｄソリッド図形データであっても、干渉チェック用データ３に変換可能である。
【００３２】
ここで、各レベルにて変換可能な形状を、具体例を用いて説明する。たとえば、図７は、レベル＿１変換が可能な３Ｄソリッド図形データ１の形状と、レベル＿１変換後の干渉チェック用データ３の形状と、を示す図である。また、図８は、レベル＿１変換が不可かつレベル＿２変換が可能な３Ｄソリッド図形データ１の形状と、レベル＿２変換後の干渉チェック用データ３の形状と、を示す図である。また、図９は、レベル＿１変換およびレベル＿２変換が不可である３Ｄソリッド図形データ１の形状と、レベル＿３変換後の干渉チェック用データ３の形状と、を示す図である。
【００３３】
本実施の形態においては、図７に示すとおり、３Ｄソリッド図形データ１の形状が、ＰＤＳプリミティブ形状である場合に、前述した「レベル＿１変換を実行するために規定された特定の基準」を満たすことになる。すなわち、ＰＤＳプリミティブ形状をもつ３Ｄソリッド図形データ１だけが、レベル＿１変換を実施できる。たとえば、直方体、角柱、型鋼のような形状がこの処理に適用される。なお、ここでいうＰＤＳプリミティブとは、ある２次元平面状の多角形（ポリゴン）に対して垂直に押し出してできる立体図形、すなわち、「平行掃引」形状の図形のことをいう。
【００３４】
また、図８に示すとおり、３Ｄソリッド図形データ１の形状が、ＰＤＳプリミティブ形状が立体的に組み合わされた形状（単一を含む）である場合に、前述した「レベル＿２変換を実行するために規定された特定の基準」を満たすことになる。すなわち、ＰＤＳプリミティブ形状が立体的に組み合わされた形状、または単一のＰＤＳプリミティブ形状をもつ３Ｄソリッド図形データ１が、レベル＿２変換を実施できる。たとえば、プラント設計の分野では、通常（異形なものを除く）のダクト等の形状がこの処理に適用される。
【００３５】
また、本実施の形態においては、図９に示すとおり、３Ｄソリッド図形データ１の形状が、ＰＤＳプリミティブ形状が立体的に組み合わされた形状（単一を含む）以外である場合に、レベル＿３変換を実行する。たとえば、プラント設計の分野では、ダクトトランジッション部等の形状がこの処理に適用される。ただし、レベル＿３変換については、３Ｄソリッド図形データ１の形状が、単一のＰＤＳプリミティブ形状、またはＰＤＳプリミティブ形状が立体的に組み合わされた形状であっても、実施可能である。また、図９（ａ）は、変更前および変更後の図形の斜視図を表し、（ｂ）は、側面図を表し、（ｃ）は、側面図の一部の拡大図を表す。
【００３６】
図１０および図１１は、図６に示すフローチャートにおける「レベル＿１変換処理（ステップＳ１４）」の詳細を示すフローチャートである。たとえば、図１０（ａ）に示すように、データ変換プログラム２のステップＳ１４においては、前述のステップＳ６にて探索された３Ｄソリッド図形データ１が、レベル＿１変換可能なデータであるかどうか、すなわち、ＰＤＳプリミティブ形状かどうか、を判断する（ステップＳ２１）。そして、ＰＤＳプリミティブ形状であった場合にのみ（ステップＳ２２，Ｙｅｓ）、レベル＿１変換を実施し、その３Ｄソリッド図形データ１を干渉チェック用データ３に変換する（ステップＳ２３）。一方、ＰＤＳプリミティブ形状でなかった場合には（ステップＳ２２，Ｎｏ）、レベル＿１変換を実施しない。
【００３７】
図１０（ｂ）は、上記「ＰＤＳプリミティブ形状かどうかの判定処理（ステップＳ２１）」の詳細を示すフローチャートである。たとえば、対象となる３Ｄソリッド図形データ１が、ＰＤＳプリミティブ形状かどうかの判定を行う場合、図１０（ａ）のステップＳ２１では、まず、３Ｄソリッド図形データ１を擬似的に分解し（ステップＳ２４）、その後、分解した面（リージョン）構成が「平行掃引」形状の条件を満たしているかどうかを判断する（ステップＳ２５）。
【００３８】
具体的にいうと、ある特定の面の法線ベクトルと、その他の面の法線ベクトルと、を順に比較し（図１１、ステップＳ４１）、最後の面との比較が終了した段階で、たとえば、平行でなく（ステップＳ４５，Ｎｏ）、かつ垂直でない（ステップＳ４６，Ｎｏ）法線ベクトルが１つでも存在するような場合（ステップＳ４２，Ｙｅｓ）には、つぎの特定の面に対して、同様の比較処理を行う（ステップＳ４１）。一方、たとえば、ある特定の面の法線ベクトルと、最後の面の法線ベクトルとの比較が終了した段階で、平行な法線ベクトル（ステップＳ４５，Ｙｅｓ）か、または垂直な法線ベクトル（ステップＳ４６，Ｙｅｓ）だけしか存在しないような場合（ステップＳ４２，Ｎｏ）には、その３Ｄソリッド図形データ１が、「平行掃引」形状の条件を満たしている可能性がある判断し、つぎに、面の比較を行う（ステップＳ４３）。
【００３９】
ステップＳ４３では、ある特定の面とその他の面とを順に比較し、最後の面との比較が終了した段階で、たとえば、平行（ステップＳ４７，Ｙｅｓ）かつ同一面でない（ステップＳ４８，Ｙｅｓ）面が２つであるような場合（ステップＳ４４，Ｙｅｓ）に、その３Ｄソリッド図形データ１が、「平行掃引」形状の条件を満たしていると判断する。そして、その２つの面の一方を上底、他方を下底、と規定し、上底および下底間の距離を算出する（ステップＳ４９）。
【００４０】
図１０（ｃ）は、上記「３Ｄソリッド図形データ１を干渉チェック用データ３に変換する処理（ステップＳ２３）」の詳細を示すフローチャートである。ステップＳ２３では、ＰＤＳプリミティブ形状であると判断された（ステップＳ２２，Ｙｅｓ）３Ｄソリッド図形データ１を、擬似的に分解し（ステップＳ２７）、押し出し方向を法線とする面を探索し（ステップＳ２８，Ｙｅｓ）、その面（基底面）から厚属性つきポリゴンを作成する（ステップＳ２９）。
【００４１】
具体的にいうと、基底面は、複数のループで構成されている場合があるため、基底面を構成するループ数を取得し（ステップＳ３１）、その後、そのループ数分のポリゴンを作成し（ステップＳ３２）、新規に作成されたポリゴンには、もとの「平行掃引」形状と同じ押し出し距離を、厚属性として付加する（ステップＳ３３）。そして、厚属性つきポリゴンの作成後、変換の対象となる元の３Ｄソリッド図形データ１を消去する（ステップＳ３０）。
【００４２】
図１２および図１３は、図６に示すフローチャートにおける「レベル＿２変換処理（ステップＳ１６）」の詳細を示すフローチャートである。たとえば、図１２に示すように、データ変換プログラム２のステップＳ１６においては、まず、受け取った３Ｄソリッド図形データ１における切断可能なすべての平面を算出する（ステップＳ５１）。
【００４３】
具体的にいうと、ステップ５１においては、まず、受け取った３Ｄソリッド図形データ１におけるすべての頂点を取得し（ステップＳ６２）、さらに、３Ｄソリッド図形データ１を構成するすべての面の法線ベクトルを取得する（ステップＳ６３）。そして、取得した頂点と法線ベクトルの組合わせで定義される平面で、受け取った３Ｄソリッド図形データ１を切断できるかどうか判断し（ステップＳ６４）、切断不可であれば（ステップＳ６５，Ｎｏ）、つぎの面についての判断処理に移行し、一方、切断可能であれば（ステップＳ６５，Ｙｅｓ）、その面を配列に追加し（ステップＳ６６）、つぎの面についての判断処理に移行し、すべての平面の組合わせについて、この処理を繰り返す。
【００４４】
ステップＳ５１により切断平面を算出後、データ変換プログラム２では、１回の切断による結果が「平行掃引」形状であるかどうか、すなわち、ＰＤＳプリミティブ形状であるかどうかを判断する（ステップＳ５２）。
【００４５】
具体的にいうと、ステップＳ５２においては、仮想的な３Ｄソリッド図形データを、先に追加しておいた平面で擬似的に切断し、切断後の形状がＰＤＳプリミティブ形状かどうかを判断する（図１３（ａ）ステップＳ７１）。そこで、ステップＳ７１では、まず、受け取った３Ｄソリッドに対する切断などのシュミレーションを行うための仮想的な３Ｄソリッド図形データ（クローン）を作成し（ステップＳ７２）、ステップＳ６６にて先に追加しておいた平面を用いて、その仮想的な３Ｄソリッド図形データを切断する（ステップＳ７３）。そして、図１０におけるステップＳ２１およびＳ２２と同様の処理で、切断後の形状がＰＤＳプリミティブ形状かどうかを判断し（ステップＳ７４）、ＰＤＳプリミティブ形状でなければ（ステップＳ７５，Ｎｏ）、作成した仮想的な３Ｄソリッド図形データを消去し（ステップＳ７７）、先に追加されたつぎの平面について、同様の処理を行う。一方、切断後の形状がＰＤＳプリミティブ形状であれば（ステップＳ７５，Ｙｅｓ）、データ変換プログラム２では、切断後の形状の体積を算出し（ステップＳ７６）、その後、作成した仮想的な３Ｄソリッド図形データを消去し（ステップＳ７７）、追加されたすべての平面について同様の処理を行う。
【００４６】
ステップＳ５２による判断処理後、データ変換プログラム２では、さらに、２回の切断による結果が「平行掃引」形状であるかどうか、すなわち、ＰＤＳプリミティブ形状であるかどうかを判断する（ステップＳ５３）。
【００４７】
具体的にいうと、ステップＳ５３においては、仮想的な３Ｄソリッド図形データを、先に追加しておいた２つの平面で擬似的に切断し、切断後の形状がＰＤＳプリミティブ形状かどうかを判断する（図１３（ｂ）ステップＳ８１）。そこで、ステップＳ８１では、まず、先に取得しておいた頂点や法線ベクトルに関する情報から、仮想的な３Ｄソリッド図形データを作成し（ステップＳ８２）、ステップＳ６６にて先に追加しておいた２つの平面の組み合わせを用いて、その仮想的な３Ｄソリッド図形データを切断する（ステップＳ８３，Ｓ８４）。そして、図１０におけるステップＳ２１およびＳ２２と同様の処理で、切断後の形状がＰＤＳプリミティブ形状かどうかを判断し（ステップＳ８５）、ＰＤＳプリミティブ形状でなければ（ステップＳ８６，Ｎｏ）、作成した仮想的な３Ｄソリッド図形データを消去し（ステップＳ８８）、いずれか一方の平面を変更して、同様の処理を行う。一方、切断後の形状がＰＤＳプリミティブ形状であれば（ステップＳ８６，Ｙｅｓ）、データ変換プログラム２では、切断後の形状の体積を算出し（ステップＳ８７）、その後、作成した仮想的な３Ｄソリッド図形データを消去し（ステップＳ８８）、すべての組み合わせについて同様の処理を繰り返し行う。
【００４８】
その後、データ変換プログラム２では、ステップＳ５２およびＳ５３のいずれの判断処理においても、ＰＤＳプリミティブ形状でないと判断された場合に（ステップＳ５４，Ｙｅｓ）、受け取った３Ｄソリッド図形データ１に対して「レベル＿２変換処理」を実行できないと判断し（すなわち、前記特定の基準を満たしていないと判断し）、その３Ｄソリッド図形データ１を、つぎの「レベル＿３変換処理」に渡す。
【００４９】
一方、ステップＳ５２およびＳ５３の少なくともいずれか一方の判断処理において、ＰＤＳプリミティブ形状であると判断された場合には（ステップＳ５４，Ｎｏ）、受け取った３Ｄソリッド図形データ１に対して「レベル＿２変換処理」を実行できると判断し、そのＰＤＳプリミティブ形状の体積が最大となる最適断面（ステップＳ５３）で、３Ｄソリッド図形データ１を切断する（ステップＳ５６、またはステップＳ５７，Ｓ５８）。
【００５０】
そして、受け取った３Ｄソリッド図形データ１に対して「レベル＿２変換処理」を実行できると判断した場合には、最適断面による切断後の形状単位に、図１０（ａ）と同様の処理を実施し、最終的に、厚属性つきポリゴンを作成する（ステップＳ５９，Ｓ６０，Ｓ６１）。
【００５１】
図１４は、図６に示すフローチャートにおける「レベル＿３変換処理（ステップＳ１８）」の詳細を示すフローチャートである。データ変換プログラム２のステップＳ１８においては、まず、受け取った３Ｄソリッド図形データ１を、微小な「平行掃引」形状の積み重ねに分解することで、近似的なデータ変換を行う。
【００５２】
具体的にいうと、まず、データ変換プログラム２においては、受け取った３Ｄソリッド図形データ１のすべてのエッジを探索し（ステップＳ９１）、さらに、その３Ｄソリッド図形データ１が存在するおおまかな座標範囲（以降、境界ボックスと呼ぶ）を算出する（ステップＳ９２）。
【００５３】
境界ボックスの算出後、データ変換プログラム２では、その境界ボックス内を走査することによって、３Ｄソリッド図形データ１の断面が作成できるかどうかを判断する（ステップＳ９３）。すなわち、その境界ボックスの始端から終端までの間を、指定された微小増分単位に進みながら走査平面を決定し、この走査平面が、３Ｄソリッド図形データ１のエッジを横切るかどうか探索する（ステップＳ１００，Ｓ１０１）。
【００５４】
走査平面により、３Ｄソリッド図形データ１の断面が作成できると判断した場合には（ステップＳ９４，Ｙｅｓ）、仮想的な断面、すなわち、その切断面の形状を作成する（ステップＳ９５）。そして、隣り合う前断面の形状と比較して（ステップＳ９６）、その形状が同一であれば（ステップＳ９７，Ｙｅｓ）、前回の形状と今回の形状の組み合わせが「平行掃引」形状であると判断し、微小増分単位に走査平面をずらし、同様の処理で再度つぎの切断面の形状を作成する。
【００５５】
一方、隣り合う前断面の形状との比較結果が異なれば（ステップＳ９７，Ｎｏ）、前記微小増分単位の立体、すなわち、微小増分単位の厚属性つきポリゴンを作成する（ステップＳ９８）。具体的にいうと、図１０（ｃ）ステップＳ２９と同様の処理で、厚属性つきポリゴンを作成する（ステップＳ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０４）。これらステップＳ９１からＳ９８の処理を、微小増分単位に繰り返し実行することで、受け取った３Ｄソリッド図形データ１に対応する厚属性つきポリゴンを作成し、最後に、もとの３Ｄソリッド図形データ１を消去する（ステップＳ９９）。
【００５６】
このように、本実施の形態においては、ＡｕｔｏＣＡＤにより作成された３Ｄソリッド図形データを、干渉チェック用データ３、すなわち、「厚属性つきポリゴン」に変換するような場合に、まず、その３Ｄソリッド図形データ１が、レベル＿１変換可能なデータかどうかを判断し、レベル＿１変換を実行するために規定された特定の基準を満たしていれば、レベル＿１変換を実行し、その変換結果を出力する。一方、前記特定の基準を満たしていなければ、つぎに、レベル＿２変換可能なデータかどうかを判断し、レベル＿２変換を実行するために規定された特定の基準を満たしていれば、レベル＿２変換を実行し、前記所定の基準を満たしていなければ、無条件にレベル＿３変換を実行し、いずれか一方の変換結果を出力する。
【００５７】
これにより、本実施の形態においては、ＡｕｔｏＣＡＤおよびＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳで個別に図形を作成する必要がなくなるため、ＡｕｔｏＣＡＤとＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳを含む設計システム全体で、図形の作成に関する処理量（労力）の削減を実現することが可能となり、さらに、ＡｕｔｏＣＡＤ上で生成された３Ｄソリッド図形データの特性を維持することができるため、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ側で干渉チェック機能を実現することが可能となる。また、レベル１→２→３と段階的にデータ変換処理を実施できるため、演算処理量を削減することができる。
【００５８】
つぎに、形状表示用のデータ変換処理について説明する。図１５は、３Ｄソリッド図形データ１を形状表示用データ４に変換するデータ変換プログラム２のフローチャートである。まず、データ変換プログラム２では、ＡｕｔｏＣＡＤにより作成されたすべての３Ｄソリッド図形データを探索し（ステップＳ１１１）、繰り返し処理で、探索されたすべての３Ｄソリッド図形データを、形状表示用データ４、すなわち、「（ＰＯＬＹＬＩＮＥ ＋ ＰｏｌｙＦａｃｅＭｅｓｈ：平面＋曲面）」に変換する（ステップＳ１１２，ステップＳ１１３）。
【００５９】
本実施の形態においては、ステップ１１２に対応するデータ変換処理として、まず、受け取った３Ｄソリッド図形データを擬似的に分解することで、元の立体を構成する形状のすべての面（平面および曲面）を取得する（ステップＳ１１４）。なお、ここでは、平面が「リージョン」と呼ばれ、曲面が「ボディ」と呼ばれる。
【００６０】
その後、データ変換プログラム２においては、すべてのリージョン（多角形平面）に対して後述するポリゴン化処理を実施し（ステップＳ１１５）、さらに、すべてのボディに対して後述するポリフェース・メッシュ化処理を実施することで（ステップＳ１１６）、受け取った３Ｄソリッド図形データを形状表示用データ４に変換し、最後に、元の３Ｄソリッド図形データをプログラム上から消去する（ステップＳ１１７）。
【００６１】
図１６（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図１５に示す「ポリゴン化処理（ステップＳ１１５）」および「ポリフェース・メッシュ化処理（ステップＳ１１６）」の詳細を示すフローチャートである。図１６（ａ）において、ステップＳ１１５では、まず、先にステップＳ１１４にて取得しておいたリージョンから、クローンを作成し（ステップＳ１２１）、その面から厚属性つきポリゴンを作成する（ステップＳ１２２）。
【００６２】
具体的にいうと、リージョンは、複数のループで構成されている場合があるため、リージョンを構成するループ数を取得し（ステップＳ１２４）、その後、そのループ数分の厚属性つきポリゴンを作成する（ステップＳ１２５）。そして、厚属性つきポリゴンの作成後、変換の対象となる元の３Ｄソリッド図形データ１をプログラム上から消去する（ステップＳ１２３）。
【００６３】
また、図１６（ｂ）において、ステップＳ１１６では、まず、先にステップＳ１１４にて取得しておいたボディからクローンを作成し（ステップＳ１３１）、そのボディが完全な円柱形状であるかどうかを判断する（ステップＳ１３２）。ステップＳ１３２において、たとえば、サーフェイス・タイプを取得し（ステップＳ１３７）、そのサーフェイス・タイプが円柱形状であれば（Ｓ１３８，円柱）、その円柱ボディから表面の円エッジを取得し（ステップＳ１３９）、つぎに完全な円柱かどうかを判断する（ステップＳ１４０）。そして、そのボディが完全な円柱であれば（ステップＳ１４０，Ｙｅｓ）、「厚属性つき円」を作成し（ステップＳ１３３，Ｓ１３４）、その後、プログラム上からクローンを消去する（ステップＳ１３６）。
【００６４】
一方、サーフェイス・タイプを取得し（ステップＳ１３７）、そのサーフェイス・タイプが円柱形状でない場合（Ｓ１３８，円柱以外）、または、ボディが完全な円柱でない場合（ステップＳ１４０，Ｎｏ）には、ボディオブジェクトを探索し、「ポリフェイス・メッシュ」を作成する（ステップＳ１３５）。すなわち、ボディ上の通過点列を取得することで（ステップＳ１４１）、「ポリフェイス・メッシュ」を作成し（ステップＳ１４２）、その後、プログラム上からクローンを消去する（ステップＳ１３６）。
【００６５】
このように、本実施の形態においては、ＡｕｔｏＣＡＤにより作成された３Ｄソリッド図形データを、形状表示用データ４、すなわち、「（ＰＯＬＹＬＩＮＥ ＋ ＰｏｌｙＦａｃｅＭｅｓｈ：平面＋曲面）」に変換するような場合、受け取った３Ｄソリッド図形データを擬似的に分解することで、元の立体を構成するすべてのリージョンおよびボディを取得し、すべてのリージョンに対して「ポリゴン化処理」を実施し、さらに、すべてのボディに対して「ポリフェース・メッシュ化処理」を実施し、これらの処理結果をデータ変換結果として出力する。
【００６６】
これにより、本実施の形態においては、ＡｕｔｏＣＡＤおよびＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳで個別に図形を作成する必要がなくなるため、原動機統合システム全体で、図形の作成に関する処理量（労力）の削減を実現することが可能となり、さらに、ＡｕｔｏＣＡＤ上で生成された３Ｄソリッド図形データの特性を維持することができるため、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ側でレンダリング機能および陰線処理機能を実現することが可能となる。
【００６７】
なお、図１７は、上記実施の形態１に示すＡｕｔｏＣＡＤとして動作し、前述したデータ変換プログラム２を実行可能な一般的な計算機システムの構成を示す図である。この計算機システムでは、たとえば、図６および図１０〜図１６に示すデータ変換方法を実現する「データ変換プログラム２」を実行する。
【００６８】
この計算機システムは、ＣＰＵを含む制御ユニット３０１と、メモリユニット３０２と、表示ユニット３０３と、入力ユニット３０４と、ＣＤ−ＲＯＭドライブユニット３０５と、ディスクユニット３０６と、を備え、これらの各ユニットは、それぞれシステムバスＡを介して接続されている。また、図１７において、制御ユニット３０１は、前記データ変換プログラムを実行する。メモリユニット３０２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリを含み、制御ユニット３０１が実行すべきプログラム、処理の過程で得られた必要なデータ等を記憶する。表示ユニット３０３は、ＣＲＴやＬＣＤ（液晶表示パネル）等で構成され、計算機システムの使用者に対して、各種画面を表示する。入力ユニット３０４は、キーボード、マウス等で構成され、計算機システムの使用者が、各種情報の入力を行うために使用される。また、図示のＣＤ−ＲＯＭ２００には、図６および図１０〜図１６に示すデータ変換プログラム２が格納されている。
【００６９】
上記のように構成される計算機システムでは、まず、ＣＤ−ＲＯＭドライブユニット３０５にセットされたＣＤ−ＲＯＭ２００からデータ変換プログラム２がディスクユニット３０６にインストールされる。そして、計算機システムを立ち上げるときにディスクユニット３０６から読み出されたデータ変換プログラム２が、メモリユニット３０２に格納される。この状態で、制御ユニット３０１（ＣＰＵ）は、メモリユニット３０２に格納されたデータ変換プログラムにしたがって、上記図６および図１０〜図１６に示す処理を実行する。
【００７０】
なお、本発明においては、ＣＤ−ＲＯＭ２００にて上記処理を記述したプログラムを提供しているが、このプログラムの記憶媒体は、これに限定されることなく、システムを構成するコンピュータに応じて、たとえば、フロッピーディスク等の磁気ディスク、光磁気ディスク、磁気テープ等の他の記憶媒体を用いることも可能である。
【００７１】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、本発明によれば、データ互換のないＣＡＤ上で、個別に図形を作成する必要がなくなるため、ＡｕｔｏＣＡＤとＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳを含む設計システム全体において、図形の作成に関する処理量（労力）を大幅に削減することができる、という効果を奏する。また、ＡｕｔｏＣＡＤで作成した３Ｄソリッド図形データ本来の特性を維持した状態で、データ変換が可能となるため、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ上で、干渉チェック処理，レンダリング処理，陰線処理を実現することができる、という効果を奏する。
【００７２】
つぎの発明によれば、ＡｕｔｏＣＡＤおよびＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳで個別に図形を作成する必要がなくなるため、ＡｕｔｏＣＡＤとＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳを含む設計システム全体で、図形の作成に関する処理量（労力）の削減を実現することが可能となり、さらに、段階的にデータ変換処理を実施できるため、演算処理量を削減することができる、という効果を奏する。
【００７３】
つぎの発明によれば、ＡｕｔｏＣＡＤおよびＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳで個別に図形を作成する必要がなくなるため、ＡｕｔｏＣＡＤとＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳを含む設計システム全体で、図形の作成に関する処理量（労力）の削減を実現することが可能となり、さらに、平面と曲面に分けてデータを作成するため、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ側でレンダリング機能および陰線処理機能を実現できる、という効果を奏する。
【００７４】
つぎの発明によれば、請求項１の発明（本発明）によれば、データ互換のないＣＡＤ上で、個別に図形を作成する必要がなくなるため、ＡｕｔｏＣＡＤとＩｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳを含む設計システム全体において、図形の作成に関する処理量（労力）を大幅に削減することが可能なプログラムを得ることができる、という効果を奏する。また、ＡｕｔｏＣＡＤで作成した３Ｄソリッド図形データ本来の特性を維持した状態で、データ変換が可能となるため、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ上で、干渉チェック処理，レンダリング処理，陰線処理を実現することが可能なプログラムを得ることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるデータ変換方法の全体の流れを示すフローチャートである。
【図２】本発明にかかるデータ変換方法を用いて変換／出力されたデータの流れを示す図である。
【図３】環境初期化変数の一例を示す図である。
【図４】干渉チェック機能を実現するための具体的なシステム構成を示す図である。
【図５】レンダリング機能および陰線処理機能を実現するための具体的なシステム構成を示す図である。
【図６】３Ｄソリッド図形データ１を干渉チェック用データ３に変換するデータ変換プログラム２のフローチャートである。
【図７】レベル＿１変換が可能な３Ｄソリッド図形データ１の形状とレベル＿１変換後の干渉チェック用データ３の形状とを示す図である。
【図８】レベル＿１変換が不可かつレベル＿２変換が可能な３Ｄソリッド図形データ１の形状とレベル＿２変換後の干渉チェック用データ３の形状とを示す図である。
【図９】レベル＿１変換およびレベル＿２変換が不可である３Ｄソリッド図形データ１の形状とレベル＿３変換後の干渉チェック用データ３の形状とを示す図である。
【図１０】図６に示す「レベル＿１変換処理（ステップＳ１４）」の詳細を示すフローチャートである。
【図１１】図６に示す「レベル＿１変換処理（ステップＳ１４）」の詳細を示すフローチャートである。
【図１２】図６に示す「レベル＿２変換処理（ステップＳ１６）」の詳細を示すフローチャートである。
【図１３】図６に示す「レベル＿２変換処理（ステップＳ１６）」の詳細を示すフローチャートである。
【図１４】図６に示す「レベル＿３変換処理（ステップＳ１８）」の詳細を示すフローチャートである。
【図１５】３Ｄソリッド図形データ１を形状表示用データ４に変換するデータ変換プログラム２のフローチャートである。
【図１６】図１５に示す「ポリゴン化処理（ステップＳ１１５）」および「ポリフェース・メッシュ化処理（ステップＳ１１６）」の詳細を示すフローチャートである。
【図１７】データ変換プログラム２を実行可能な一般的な計算機システムの構成を示す図である。
【図１８】従来のデータ変換方法を示す図である。
【符号の説明】
１ ３Ｄソリッド図形データ
２ データ変換プログラム
３ 干渉チェック用データ
４ 形状表示用データ
５ 干渉チェック用モデル
６，６ａ 形状表示用モデル
１１，１２ 計算機
１３ ＭｉｃｒｏＳｔａｔｉｏｎ
１４ 記憶部
Claims (4)
- ＡｕｔｏＣＡＤで作成され、記憶された全ての３Ｄソリッド図形データを検索し、検出された全ての３Ｄソリッド図形データに対する繰り返し処理で、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ上で表現可能な厚さ属性つきポリゴン形式のデータを生成し、その後、変換元の３Ｄソリッド図形データを消去するタイプＡのデータ変換処理ステップと、
前記３Ｄソリッド図形データを検索し、検出された全ての３Ｄソリッド図形データに対する繰り返し処理で、前記Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ上で表現可能な「ポリライン＋ポリフェイスメッシュ」の形式のデータを生成し、その後、変換元の３Ｄソリッド図形データを消去するタイプＢのデータ変換処理ステップと、
を含むことを特徴とするデータ変換方法。 - 前記タイプＡのデータ変換処理ステップにあっては、
前記３Ｄソリッド図形データが単一の「平行掃引」形状である場合に、前記厚さ属性となる上底および下底間の距離を算出し、その後、前記厚さ属性つきポリゴン形式のデータを生成する第１の生成ステップと、
前記３Ｄソリッド図形データが複数の「平行掃引」形状の組み合わせである場合に、該３Ｄソリッド図形データを、「平行掃引」形状、かつその体積が最大、となるように切断し、切断後の形状単位に、前記厚さ属性となる上底および下底間の距離を算出し、その後、前記厚さ属性つきポリゴン形式のデータを生成する第２の生成ステップと、
前記３Ｄソリッド図形データが、単一の「平行掃引」形状および複数の「平行掃引」形状の組み合わせ以外である場合に、近似的なデータ変換方法を用いて、前記厚さ属性つきポリゴン形式のデータを生成する第３の生成ステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のデータ変換方法。 - 前記タイプＢのデータ変換処理ステップにあっては、
前記３Ｄソリッド図形データにおけるすべての平面に対してポリゴン化処理を実施するポリゴン化処理ステップと、
前記３Ｄソリッド図形データにおけるすべての曲面に対してポリフェースメッシュ化処理を実施するポリフェースメッシュ化処理ステップと、
を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のデータ変換方法。 - ＡｕｔｏＣＡＤで作成され、記憶された全ての３Ｄソリッド図形データを検索し、検出された全ての３Ｄソリッド図形データに対する繰り返し処理で、Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ上で表現可能な厚さ属性つきポリゴン形式のデータを生成し、その後、変換元の３Ｄソリッド図形データを消去するタイプＡのデータ変換処理ステップと、
前記３Ｄソリッド図形データを検索し、検出された全ての３Ｄソリッド図形データに対する繰り返し処理で、前記Ｉｎｔｅｒｇｒａｐｈ＿ＰＤＳ上で表現可能な「ポリライン＋ポリフェイスメッシュ」の形式のデータを生成し、その後、変換元の３Ｄソリッド図形データを消去するタイプＢのデータ変換処理ステップと、
を含むことを特徴とするデータ変換プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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