JP4225268B2

JP4225268B2 - 設計データ生成システム、設計データ生成方法、設計データ生成プログラム

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Publication number: JP4225268B2
Application number: JP2004309144A
Authority: JP
Inventors: 盛夫大場; 浩二江口; 一之藤原; 隆司永田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-10-25
Filing date: 2004-10-25
Publication date: 2009-02-18
Anticipated expiration: 2024-10-25
Also published as: JP2006120035A

Description

本発明は、設計データ生成システム、設計データ生成方法、設計データ生成プログラム、特に既に設計された物品形状に対して形状変形処理を施すことによる新たな物品形状の設計データ生成に関する。

物品形状の新規設計を、既存の物品形状の設計データを基にした変形により行う方法がある。例えば、特許文献１に、過去に設計された板金部品の断面形状を基に押し出し、掃引、回転、切断等の基本モデリング操作により新たな物品形状を設計する方法が開示されている。この設計方法によれば、一から新規に設計を行う方法と比べ、設計するために掛かる期間、工程、費用などを削減することができる。

また、形成品の設計に際して、設計データにおける肉厚分布が所定のものであるか確認することが必要である。そこで形成品の３次元形状データに基づいてこの形成品の肉厚分布を算出する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開平１１−４５３５２号公報特開平１１−２３８０８２号公報

肉厚を有する立体物品形状を設計する場合、一般にまず、形状の優先順位の高い面（表面）の形状の設計を既存の物品形状の変形により行った後、この表面に対して所定の厚みオフセットさせた面を表面の設計データに基づいて演算し、この面を裏面の設計データとして肉厚を有する立体物品形状の設計データを得ている。

例えば、図４に示すような比較的単純な形状の表面１０２に対して、凹凸の多い裏面１０４を有する部品Ａにおいて、表面１０２を所望の形状に変形させた場合に、裏面１０４を変形前と変形後との表面１０２と相対位置関係で規定される肉厚を保つためには、裏面１０４の凸凹を構成する面ごとに裏面の設計データを導出するための演算をする必要があった。このような演算は、設計対象物品の形状が複雑になればなるほど、高速のコンピュータを用いても長い時間が掛かり、設計期間の短縮、設計コスト削減の障害となっていた。

そこで本発明は、既に設計された物品形状の設計データを活用し、設計者の指示によって変形させた表面形状に対してこの表面以外の所定の面を自動的に表面に追随変形させて、所定の厚みを有する新規ソリッドモデルの設計を効率的に行うことができる設計データ生成システム、設計データ生成方法、および設計データ生成プログラムを提供する。

本発明の設計データ生成システムは、物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによって新たな形状の設計データを生成する設計データ生成システムであって、物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得部と、前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示を入力に応じて取得する変形指示取得部と、前記取得した変形指示に応じて前記設計データに対する変形処理を行う演算部と、を備え、前記変形指示取得部は、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する面変形指示と、を前記変形指示として取得し、前記演算部は、（１）前記変形面に対向する裏面を、前記設計データに基づいて選別し、この裏面を前記変形面に追随させて変形させる変形追随面とする変形追随面選別手段と、（２）前記変形追随面の、前記変形面に対する相対関係を求める変形追随面相対関係導出手段と、（３）前記面変形指示に基づいて、前記変形面を変形させる変形面変形手段と、（４）前記変形追随面を、前記変形後の前記変形面に対して前記相対関係を保持した形状に追随変形させる追随変形手段と、（５）前記面変形指示が、前記変形面に段差を形成させる指示であった場合、前記変形面と前記変形追随面との距離で規定される厚みを前記段差に沿って求める厚み導出手段と、（６）前記変形追随面上に、前記変形面の前記段差が形成される段差境界線に対応する段差対応線を導出し、この段差対応線から前記厚みに対応する距離だけオフセットさせた厚みオフセット線とで規定される非追随変形領域を導出する非追随変形領域導出手段と、を有し、前記変形後の変形面および追随変形後の変形追随面を含み構成される新たな形状の設計データを生成し、前記追随変形手段は、前記非追随変形領域を除く前記変形追随面を前記追随変形させる。

また、本発明の他の態様によれば、物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによって新たな形状の設計データを生成する設計データ生成システムであって、物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得部と、前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示を入力に応じて取得する変形指示取得部と、前記取得した変形指示に応じて前記設計データに対する変形処理を行う演算部と、を備え、前記変形指示取得部は、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する面変形指示と、を前記変形指示として取得し、前記演算部は、（１）前記変形面に対向する裏面を、前記設計データに基づいて選別し、この裏面を前記変形面に追随させて変形させる変形追随面とする変形追随面選別手段と、（２）前記変形追随面の、前記変形面に対する相対関係を求める変形追随面相対関係導出手段と、（３）前記面変形指示に基づいて、前記変形面を変形させる変形面変形手段と、（４）前記変形追随面を、前記変形後の前記変形面に対して前記相対関係を保持した形状に追随変形させる追随変形手段と、（５）前記面変形指示が、前記変形面に段差を形成させる指示であった場合、前記変形面と前記変形追随面との距離で規定される厚みを前記段差に沿って求める厚み導出手段と、（６）前記追随変形により形成された、前記変形追随面の段差側面を、前記変形面の段差側面から前記厚みだけオフセットさせる段差側面オフセット手段と、を有し、前記変形後の変形面および追随変形後の変形追随面を含み構成される新たな形状の設計データを生成する。
また、本発明の他の態様によれば、前記変形追随面選別手段は、前記変形面から下ろした法線が最初に交差した面を変形追随面と選別するとともに、前記変形面から下ろした法線が最初に交差した面ではないが、前記変形追随面に周りを囲まれている面を変形追随面と選別する。

また、本発明の設計データ生成方法は、設計データ生成システムが、物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによって新たな形状の設計データを生成する設計データ生成方法であって、物品形状を規定する設計データを人からの入力指示に応じて設計データ生成システムにより取得する設計データ取得ステップと、前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対して変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する面変形指示と、を人からの入力に応じて設計データ生成システムにより取得する変形指示取得ステップと、設計データ生成システムが、前記変形面に対向する裏面を、前記設計データに基づいて選別し、この裏面を前記変形面に追随させて変形させる変形追随面とする変形追随面選別ステップと、設計データ生成システムが、前記変形追随面の、前記変形面に対する相対関係を求める変形追随面相対関係導出ステップと、設計データ生成システムが、前記面変形指示に基づいて、前記変形面を変形させる変形面変形ステップと、設計データ生成システムが、前記変形追随面を、前記変形後の前記変形面に対して前記相対関係を保持した形状に追随変形させる追随変形ステップと、設計データ生成システムが、前記変形指示取得ステップにおいて、前記面変形指示が、前記変形面に段差を形成させる指示であった場合、前記変形面と前記変形追随面との距離で規定される厚みを前記段差に沿って求める厚み導出ステップと、設計データ生成システムが、前記変形追随面上に、前記変形面の前記段差が形成される段差境界線に対応する段差対応線を導出し、この段差対応線から前記厚みに対応する距離だけオフセットさせた厚みオフセット線とで規定される非追随変形領域を導出する非追随変形領域導出ステップと、を含み、設計データ生成システムが、前記変形後の変形面および追随変形後の変形追随面を含み構成される新たな形状の設計データを生成し、前記追随変形ステップは、前記非追随変形領域を除く前記変形追随面を前記追随変形させる。

また、本発明の他の態様によれば、設計データ生成システムが、物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによって新たな形状の設計データを生成する設計データ生成方法であって、物品形状を規定する設計データを人からの入力指示に応じて設計データ生成システムにより取得する設計データ取得ステップと、前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対して変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する面変形指示と、を人からの入力に応じて設計データ生成システムにより取得する変形指示取得ステップと、設計データ生成システムが、前記変形面に対向する裏面を、前記設計データに基づいて選別し、この裏面を前記変形面に追随させて変形させる変形追随面とする変形追随面選別ステップと、設計データ生成システムが、前記変形追随面の、前記変形面に対する相対関係を求める変形追随面相対関係導出ステップと、設計データ生成システムが、前記面変形指示に基づいて、前記変形面を変形させる変形面変形ステップと、設計データ生成システムが、前記変形追随面を、前記変形後の前記変形面に対して前記相対関係を保持した形状に追随変形させる追随変形ステップと、設計データ生成システムが、前記変形指示取得ステップにおいて、前記変形指示が、前記変形面に段差を形成させる指示であった場合、前記変形面と前記変形追随面との距離で規定される厚みを前記段差に沿って求める厚み導出ステップと、設計データ生成システムが、前記追随変形により形成された、前記変形追随面の段差側面を、前記変形面の段差側面から前記厚みだけオフセットさせる段差側面オフセットステップと、を含み、設計データ生成システムが、前記変形後の変形面および追随変形後の変形追随面を含み構成される新たな形状の設計データを生成する。
また、本発明の他の態様によれば、前記変形追随面選別ステップは、前記変形面から下ろした法線が最初に交差した面を変形追随面と選別するとともに、前記変形面から下ろした法線が最初に交差した面ではないが、前記変形追随面に周りを囲まれている面を変形追随面と選別する。

また、本発明の設計データ生成プログラムは、物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによる新たな形状の設計データの生成をコンピュータに実行させるための設計データ生成プログラムであって、物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得処理と、前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対して変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する面変形指示と、を入力に応じて取得する変形指示取得処理と、前記変形面に対向する裏面を、前記設計データに基づいて選別し、この裏面を前記変形面に追随させて変形させる変形追随面とする変形追随面選別処理と、前記変形追随面の、前記変形面に対する相対関係を求める変形追随面相対関係導出処理と、前記面変形指示に基づいて、前記変形面を変形させる変形面変形処理と、前記変形追随面を、前記変形後の前記変形面に対して前記相対関係を保持した形状に追随変形させる追随変形処理と、前記変形指示取得処理において、前記面変形指示が、前記変形面に段差を形成させる指示であった場合、前記変形面と前記変形追随面との距離で規定される厚みを前記段差に沿って求める厚み導出処理と、前記変形追随面上に、前記変形面の前記段差が形成される段差境界線に対応する段差対応線を導出し、この段差対応線から前記厚みに対応する距離だけオフセットさせた厚みオフセット線とで規定される非追随変形領域を導出する非追随変形領域導出処理と、をコンピュータに実行させ、前記変形後の変形面および追随変形後の変形追随面を含み構成される新たな形状の設計データを生成し、前記追随変形処理において、前記非追随変形領域を除く前記変形追随面を前記追随変形させる。

また、本発明の他の態様によれば、物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによる新たな形状の設計データの生成をコンピュータに実行させるための設計データ生成プログラムであって、物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得処理と、前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対して変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する面変形指示と、を入力に応じて取得する変形指示取得処理と、前記変形面に対向する裏面を、前記設計データに基づいて選別し、この裏面を前記変形面に追随させて変形させる変形追随面とする変形追随面選別処理と、前記変形追随面の、前記変形面に対する相対関係を求める変形追随面相対関係導出処理と、前記面変形指示に基づいて、前記変形面を変形させる変形面変形処理と、前記変形追随面を、前記変形後の前記変形面に対して前記相対関係を保持した形状に追随変形させる追随変形処理と、前記変形指示取得処理において、前記変形指示が、前記変形面に段差を形成させる指示であった場合、前記変形面と前記変形追随面との距離で規定される厚みを前記段差に沿って求める厚み導出処理と、前記追随変形により形成された、前記変形追随面の段差側面を、前記変形面の段差側面から前記厚みだけオフセットさせる段差側面オフセット処理と、をコンピュータに実行させ、前記変形後の変形面および追随変形後の変形追随面を含み構成される新たな形状の設計データを生成する。
また、本発明の他の態様によれば、前記変形追随面選別処理は、前記変形面から下ろした法線が最初に交差した面を変形追随面と選別するとともに、前記変形面から下ろした法線が最初に交差した面ではないが、前記変形追随面に周りを囲まれている面を変形追随面と選別する。

本発明によれば、新規立体形状物品の形状設計を既存の形状設計データを雛形とする変形処理により効率的に行うことができる。

以下、参考例と本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）とについて、図面に基づいて説明する。

［第１の参考例］
図１は、本発明の第１の参考例に係る設計データ生成システム１の構成を示すブロック図である。この設計データ生成システム１は、実績のある既存の物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによって新たな形状の設計データを生成する設計データ生成システムであり、既に設計された物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得部３と、この取得した設計データに基づく物品形状を構成する面に対する変形指示を入力に応じて取得する変形指示取得部４と、この取得した変形指示に応じて設計データに対する変形処理を行う演算部２と、設計データが示す物品形状、変形指示情報、変形後の新たな物品形状等を表示する表示部５とを備えて構成されている。

設計データ取得部３は、実績のある既存の設計データが登録されたデータベースとデータ通信回線により接続されたデータ受信装置、ならびに既存の設計データが登録された情報記憶媒体から設計データを読み出すデータ読み取り装置等で構成される。第１の実施形態に係る設計データ生成システム１は、この設計データ取得部３により取得された設計データを、変形処理対象とする基準形状を表現する設計データとして用いる。また、この設計データ取得部３は、複数の設計データの中から設計者の指定等により、設計データを選定するための設計データ選定手段を含むことが好ましい。

変形指示取得部４は、設計データ生成システム１を用いて新たな物品形状の設計を行う設計者から設計を行うために必要な情報を取得する。第１の実施形態において設計者等から取得する情報の１つである変形指示は、例えば、取得した設計データに基づく物品形状を構成する面の中から変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する面変形指示と、である。また、表示部５は、設計者に対して部品の設計において参照すべき情報を表示する。

演算部２は、設計データ取得部３が取得した既存の物品形状の設計データを利用し、変形指示取得部４が取得したこの設計データに基づく形状に対する設計者からの変形指示に基づき、あるいは自動処理により、その設計データに対する変形処理を行い、新たな物品形状の設計データの生成を行う。

この演算部２は、変形面に追随させて変形させる変形追随面を、取得した設計データに基づいて選別する変形追随面選別手段２０と、この変形追随面の、変形面に対する相対関係を求める変形追随面相対関係導出手段２２と、取得した変形指示に基づいて、変形面を変形させる変形面変形手段２４と、変形追随面を、変形後の前記変形面に対して相対関係を保持した形状に追随変形させる追随変形手段２６と、を有する。

図２は、図１に示した設計データ生成システム１に用いられるハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図１に示した設計データ生成システム１における演算部２における設計データの演算、設計データ取得部３における設計データデータベース等から設計データの読み出し、変形指示取得部４における設計者等から入力された変形指示の取得、表示部５への表示の指示などのソフトウェア的処理機能および、本設計データ生成システム１によって行われる部品形状の設計方法における各ステップに対応する処理は、部品形状の設計をコンピュータに実行させるためのプログラムによって実現される。これらのソフトウェア的処理機能は、例えば、図２に示すハードウェア構成において物品形状の設計データ生成プログラムを実行することにより、ＣＰＵ１０によって行われる。

ＣＰＵ１０には、設計データ生成システム１の処理動作に必要な各ソフトウェアプログラムなどが記憶されているＲＯＭ１１と、プログラム実行中に一時的にデータが記憶されるＲＡＭ１２とが接続されている。また、このＣＰＵ１０には、ハードディスクなどの記憶装置１３が接続されている。この記憶装置１３は、例えば、設計データ取得部３が取得する設計データを記憶する設計データベースとして用いられる。

そして、これらのＣＰＵ１０等に対して、図１の変形指示取得部４に対応する入力装置１４と、表示部５に対応する表示装置１５とが接続されて、本設計データ生成システム１が構成されている。入力装置１４としては、例えば、マウスなどのポインティングデバイスやキーボード等が用いられる。また、表示装置１５としては、例えば、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイなどが用いられる。また、他の設計者等が用いている外部装置との間で設計データ等のやり取りをする必要がある場合には、外部装置との接続のため、通信Ｉ／Ｆ１６が設けられる。

また、設計データに対する演算をＣＰＵ１０によって実行させるための上記の設計用プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録して頒布することが可能である。このような記録媒体には、例えば、ハードディスク及びフロッピー（登録商標）ディスクなどの磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ及びＤＶＤ−ＲＯＭなどの光学媒体、あるいは、プログラム命令を実行または格納するように特別に配置された、例えばＲＡＭ、ＲＯＭ、及び半導体不揮発性メモリなどのハードウェアデバイスなどが含まれる。また、このような記録媒体からプログラム等を読み取る記録媒体読取用のドライブ（例えばフロッピー（登録商標）ディスクドライブなど）をＣＰＵ１０に対して接続することができる。

図３は、第１の参考例に係る設計データ生成方法の一例を概略的に示すフローチャートである。以下、図１に示した設計データ生成システム１の構成を参照しつつ、新たな形状の設計データ生成方法について説明する。

まず、変形指示取得部４が設計者等から設計開始指示を取得し、新たな形状の設計データの生成（新たな形状の設計）が開始される（Ｓ１００）。この新規物品設計の開始指示の取得した変形指示取得部４は、その取得した入力情報を演算部２に伝える。この入力情報を取得した演算部２は、ＲＯＭ１１に登録された設計データ生成プログラムを起動させ、新規設計のベースとなる既存の設計データの取得を促す表示を表示部５に行う。例えば、この表示には、設計データ生成システム１に接続された設計データベース、情報記憶媒体等に登録された種々の物品の既存の設計データに対応した物品名の一覧が含まれる。この設計データベース等には、設計データが物品名、キーワード、特徴等から検索できるように正規化された情報と共に予め登録されている。変形指示取得部４は、設計者等からこの登録設計データの物品名一覧から、これから新規設計を行おうとする物品名を選択する物品名選択入力を取得する。この物品名選択入力の取得は、変形指示取得部４が設計者等から物品名、キーワード、特徴等の入力を取得し、演算部２が、記憶装置１３等に予め登録された物品名から関連する物品名を検索して読み出すものとしても良い。

設計者等から設計対象物品名を取得すると、演算部２は、その設計対象物品に一致もしくは基準形状となりうる類似関連物品のデータを設計データベースから読み出し、設計データに付された設計型番、特徴、その設計データの示す形状の簡易表示等の一覧を表示部５に表示させる。

次に、変形指示取得部４は、設計者等からその設計データの一覧から、希望する設計データを選択する入力を取得する。この設計データの選択入力情報は、変形指示取得部４から設計データ取得部３へ送られる。設計データ取得部３は、この設計データの選択入力情報に基づいて、設計データ生成システム１に接続された設計データベース、情報記憶媒体等から、該当する設計データを読み出し、取得し（Ｓ１０２）、ＲＡＭ１２もしくは記憶装置１３に一次記憶させる。演算部２は、取得した設計データを画像信号処理して、表示部５にその設計データが表現する形状を画像表示させる。例えば、設計データ取得部３が、設計データベース、情報記憶媒体等から部品Ａを示す設計データを読み出すと、表示部５には図４に示すように部品Ａの形状が表示される。

第１の参考例に係る設計データ生成システム１が設計しようとする新規設計物品は、立体形状である。したがって、この新規物品形状を得るための変形の対象となる基準形状として部品Ａのような立体形状を用いる。この部品Ａにおいて、設計において形状優先順位の最も高い面を面１０２とする。以下、この形状優先順位の最も高い面を表面という。部品Ａの形状の例では表面１０２は、比較的滑らかな曲面形状である。部品Ａは、立体形状であるから、図４に示すように表面１０２に対向する面として裏面１０４がある。裏面１０４は強度確保のためのリブ、他の部品との嵌め合いができるように表面と比較して凹凸の多い複雑な形状をしている。

例えば表面１０２は、この面を含み無限に広がる無限面からトリミングされた面である。このトリミングは、例えば、外縁線によって領域規定される。この部品Ａの設計データは、部品Ａを構成する各面の無限面と領域規定とを直接規定するデータからなるものでもよいし、これらの面が所定の間隔でメッシュ分割され、そのメッシュの交点に付与されたメッシュ節点群の座標の集合のデータであってもよい。

次に、変形指示取得部４は、設計者等から部品Ａの形状を変形させる変形指示を取得する（Ｓ１０４）。

ここで、この変形指示の一例について具体的に説明する。まず、変形指示取得部４は、部品Ａを構成する面のから、少なくとも一の面を指定する変形面指定を設計者等から取得する。変形指示取得部４は、この変形面指定を演算部２へ伝える。ここでは、変形面として面１０２が選択された場合を例に説明する。この変形面の入力の取得は、例えば、表示部５に表示された部品Ａの形状表示において、Ａ１面上にポインタ置いた状態でのマウスのダブルクリックにより行われる。この変形面の指定情報を取得すると、例えば、演算部２は、設計データを画像信号処理して、変形面であるＡ１面を、識別を容易にするため他の５面と異なる色で表示部５に表示させる。ここでいう一の面は、一の無限面からトリミングされた面であるとしたが、設計データがメッシュ節点群の座標の集合のデータである場合には、所定の関係付けられたメッシュ節点群で規定される面であってもよい。

次に、変形指示取得部４は、設計者等から変形面である表面１０２を所望の面形状に変形させる変形指示を取得する。変形指示取得部４は、ＣＡＤにおける既知の種々の態様の変形指示をそれぞれ既知の取得方法により取得することができる。例えば、図４に示す部品Ａの変形面１０２面のＳ断面における交差線１０２ｓを変更することによりＳ断面における１０２面の形状を変形することができる。さらに、このＳ断面における変形と同じ態様の変形を１０２面全体の変形とさせることとしてもよいし、複数の断面における交差線の変形の指示を取得し、断面の位置に応じてそれらの変形を１０２面全体の変形に比例配分させて１０２面の変形とさせることもできる。変形指示取得部４は、このような変形面指定とこの変形面に対する面変形指示とを関連付けてＲＡＭ１２ないし記憶装置１３等に記憶させる。

次に、変形追随面選別手段２０が、変形面１０２面に追随させて変形する変形追随面を、設計データに基づいて選別する（Ｓ１０６）。変形追随面選別手段２０は、図４に示す部品Ａの例では、変形追随面である裏面を、変形面１０２面の例えば中央Ｃ点から法線を下ろし、その法線が最初に交差した面１０４ｅ面を裏面と判断する。予め部品Ａの変形面１０２面に対応する肉厚の範囲が分かってる場合には、変形指示取得部４が、この変形追随面選別ステップ（Ｓ１０６）に先だって、規定肉厚範囲を設計者等から取得しておく。この場合、変形追随面選別手段２０は、変形面１０２面から１０４ｅ面までのこの法線に沿った距離と、この規定肉厚範囲とを比較し、この法線に沿った距離が、この規定肉厚範囲に含まれている場合に１０４ｅ面を裏面と判断する。この規定肉厚範囲は、所定厚み以上としてもよいし、所定厚み以下としてもよい。法線を伸ばす位置を変形面１０２面の中央Ｃ点としたが、法線を下ろす位置は、中央に限らず、中央以外の所定の点であってもよい。例えば、所定の対角線の交点であってもよいし、重心であってもよいし、変形指示取得部４が、この変形追随面選別ステップ（Ｓ１０６）に先だって、設計者等から取得した指定点であってもよい。

上記説明した方法の例では、変形追随面である裏面が１０４ｅ面のみと判断されるが、表面である変形面と裏面とはそれぞれ複数の面を一体として判断することも好ましい。例えば、図４に示す部品Ａにおいて、表面１０２面に追随させて変形させたい裏面は、１０４ｅ面だけではなく、１０４面全体である。このような場合、変形追随面選別手段２０は、変形面１０２面の複数の所定の点から法線を下ろし、それぞれの法線が最初に交差する面をそれぞれ裏面と判断する。この所定の点は、変形追随面選別ステップ（Ｓ１０６）に先だって、設計者等から取得した指定点であってもよいし、メッシュ節点の中から、変形追随面選別手段２０が選ぶものとしてもよい。変形追随面選別手段２０が選ぶ場合は、その点の個数を変形指示取得部４が、この変形追随面選別ステップ（Ｓ１０６）に先だって、設計者等から取得する。また、変形指示取得部４が、裏面を指定する裏面指定指示を設計者等から取得するものとしてもよい。この裏面の指定入力の取得は、例えば、表示部５に表示された部品Ａの形状表示において、１０４ｅ面上にポインタ置いた状態でのマウスのダブルクリックにより行われる。変形指示取得部４は、この裏面の指定情報を取得するとその情報を演算部２に伝え、例えば、演算部２は、設計データを画像信号処理して、変形追随面である１０４ｅ面を、識別を容易にするため他の面と異なる色で表示部５に表示させる。以下変形面１０２面の変形追随面である裏面は、１０４面全体である場合を例に説明する。変形追随面選別手段２０は、この裏面１０４面の形状データを変形面１０２面に追随させて変形させる変形追随面と定義して、ＲＡＭ１２ないし記憶装置１３等に記憶させる。

また、基準形状を構成する面のうち、変形面でも変形追随面でもなく、変形面に対応しない面が存在する場合がある。例えば図５（ａ）に示すような断面形状の物品において、変形面を上側の２面であると指定すると、下側の両端の２面はそれぞれの変形面に対応する変形追随面であると選別できるが、下側の中央の面は、上側の２つの面の中央からそれぞれ下ろした垂線と交差しないので変形追随面とは選別できない。

この下側の面を上面側から見た図を図５（ｂ）に示す。このように変形面に対応付けられていない面は、その周りを変形追随面で囲まれている場合がある。このような場合、変形追随面選別手段２０は、このその周りを変形追随面で囲まれている変形面に対応付けられていない面を裏面であると選別し、変形対象面とする。さらに、図４に示す１０６面や１０８面のような肉厚側面については、変形指示取得部４が変形面であるとの指定を取得した場合には、変形面となるが、そうでない場合にこれらの面を変形追随面にするか否かの指示は、変形指示取得部４が設計者等から取得する。変形追随面選別手段２０は、変形指示取得部４が取得した指示情報により変形追随面とする面のデータはＲＡＭ１２ないし記憶装置１３等に記憶させる。

また、変形面１０２面から下ろした法線が、面と交差せず、面と面との稜線に交差する場合には、その稜線に接する面をそれぞれ裏面と判断する。

さらに、変形面と裏面（変形追随面）との対応だけではなく、変形面上の稜線と裏面上の稜線とを対応付けることが好ましい。変形追随面選別手段２０は、面の対応と同様に裏面稜線（変形追随稜線）を判断する。例えば、変形面上の稜線の中点から垂線を下ろし、最も短い距離で交差する稜線を裏面稜線（変形追随稜線）と判断する。このように稜線の対応をとることにより、表面と裏面との関係より、稜線間の関係を優先させたい場合に、この稜線を追随変形させることにより、元の基準形状における稜線間の相対位置関係を保持する形状の設計データを得ることができる。この稜線の追随変形方法については詳細な説明は省略するが、以下に説明する面の追随変形と同様の方法を適用して追随変形させることができる。

次に、変形追随面相対関係導出手段２２は、変形追随面１０４の、前記変形面１０２面に対する相対関係を求める。ここで、変形面１０２面および変形追随面１０４面が、複数のメッシュ節点の座標群により構成されたメッシュ節点設計データではない場合、まず、変形追随面相対関係導出手段２２は、変形面１０２面および変形追随面１０４面を所定の間隔でメッシュ分割し、そのメッシュの交点にメッシュ節点を生成する。このメッシュ節点の座標データは、ＲＡＭ１２、記憶装置１３等に一次記憶され、変形処理演算の必要に応じてＣＰＵ１０がそのデータを読み出して用いる。このメッシュ分割は、四角形メッシュパターンによる四角形パッチであってもよいし、三角形メッシュパターンによる三角形パッチであってもよい。メッシュパターンを細かくすればするほど、変形面の形状および設計者から変形指示取得部４が取得した変形指示に対して忠実度の高い設計データの変形を行うことができるが、データ量が大きくなるため、変形処理等の処理時間が長くなる。したがって、設計者等が、状況に応じて判断したこのメッシュ節点の生成間隔、メッシュ数等を変形指示取得部４に設定入力し、変形追随面相対関係導出手段２２はこの設定入力を取得する。変形追随面相対関係導出手段２２は、この取得したメッシュ節点の生成間隔、メッシュ数等の設定情報に基づいてメッシュ分割を行う。また、設計者等のメッシュ節点の生成間隔、メッシュ数等の設定入力情報に依らず、設計データに基づいて面の形状等に応じて、変形追随面相対関係導出手段２２が予め入力された設定値および設計データに基づいて自動的に適切なメッシュ節点の生成間隔、メッシュ数等を判断してメッシュ節点を生成するものとしてもよい。

次に、変形追随面相対関係導出手段２２は、変形追随面１０４面上のメッシュ節点からそれぞれ変形面１０２面に向けて垂線を下ろし、その変形面１０２面と垂線との交点を求める。この交点と垂線によって結ばれた変形追随面１０４面上のメッシュ節点との関係が求められる。このように変形追随面１０４面上のメッシュ節点から垂線を下ろして対応関係を求める場合、これらの点の間の距離が相対関係となる。変形追随面１０４面上の全てのメッシュ節点と、それぞれのメッシュ節点から下ろされた垂線と変形面１０２面の交点と、の関係が変形追随面１０４面の変形面１０２面に対する相対関係を規定する。

図６に図４のＳ断面図を示す。このＳ断面の変形追随面１０４面上のメッシュ節点の一部をそれぞれＱ１、Ｑ３、Ｑ５、およびＱ７とすると、変形追随面相対関係導出手段２２は、これらのメッシュ節点からそれぞれ変形面１０２面に垂線を下ろし、その変形面１０２面と垂線との交点Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５、およびＰ７を求める。変形追随面１０４面上のメッシュ節点と、そこから下ろした垂線と変形面１０２面との交点との距離ｔ１、ｔ３、ｔ５、およびｔ７がそれぞれこの変形追随面各メッシュ節点の変形面に対する相対関係となる。変形追随面相対関係導出手段２２は、この相対関係をメッシュ節点と関連付けてＲＡＭ１２ないし記憶装置１３等に記憶させる。図６に示した例では、変形追随面１０４面上のメッシュ節点に対して、すべて変形面１０２面に垂線を下ろせたが、基本形状によっては変形面に垂線が下ろせない変形追随面１０４面上のメッシュ節点がある。その場合には、変形追随面１０４面上のメッシュ節点から最も近い変形面１０２面上の点に対応させる。この変形追随面１０４面上のメッシュ節点に対応する最も近い変形面１０２面上の点を最近点という。この最近点を原点としたローカル座標における対応する変形追随面１０４面上のメッシュ節点の座標を求める。この最近点と最近点のローカル座標とが、変形追随面１０４面上のメッシュ節点の変形面１０２面との相対関係となる。変形追随面相対関係導出手段２２は、この最近点と変形追随面１０４面上のメッシュ節点の最近点のローカル座標とを関連付けてＲＡＭ１２ないし記憶装置１３等に記憶させる。以上最近点を原点としたローカル座標を用いる例を説明したが、変形追随面１０４面上のメッシュ節点と変形面１０２面上のどの点を対応付けるかは、最近点に限らず、最近点以外の点を対応させても良い。たとえば、変形指示取得部４が設計者等から指定を取得した変形面上の指定点をローカル座標の原点として、その指定点と変形追随面１０４面上のメッシュ節点との相対関係を導出するものとしても良い。以上の方法により、変形追随面１０４面の変形面１０２面に対する相対関係の導出が完了する（Ｓ１０８）。

次に、変形面変形手段２４が、変形指示に基づいて、変形面を変形させる（Ｓ１１０）。この変形面の変形を図４に示す部品ＡのＳ断面形状に着目して説明する。図７は、図４に示す部品ＡのＳ断面であるＣ形状と、このＣ形状の変形後のＣａ形状とを示す図である。変形面変形手段２４は、Ｓ１０２で取得した設計データおよびＳ１０４で取得した変形指示をＲＡＭ１２ないし記憶装置１３等から呼び出し、変形面１０２面の設計データをこの変形指示に応じて新しい面１０２ａ面に変形する。この変形面１０２面の変形に伴い、変形面１０２上のメッシュ節点が移動する。このメッシュ節点の移動は、Ｓ１０４で取得した変形面に対する変形指示を変形面上のメッシュ節点に対応させて変形面の変形と共に行うものとしてもよいし、メッシュ節点に変形面１０２面に対する変形指示をそれぞれ対応させてＲＡＭ１２ないし記憶装置１３等に記憶させ、変形後の変形面１０２面上の対応点にメッシュ節点をそれぞれ移動させるものとしてもよい。変形面１０２面に対する変形指示の変形面１０２面上のメッシュ節点への対応は、例えば、変形面１０２面上の稜線上の所定の点と別の稜線上の所定の点とを結ぶ線上のメッシュ節点を変形後の変形面１０２ａ面の稜線上のこの所定の点に対応する点と変形後の変形面１０２ａ面の別の稜線上のこの所定の点に対応する点を結ぶ線上の、一方の点から他方の点に向かうこの線上の距離の比を等しくなるようにさせる。以上の方法により、変形面変形手段２４は、変形面１０２面上のメッシュ節点Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５、およびＰ７を変形後の変形面１０２ａ面上にそれぞれ移動させ、この移動したメッシュ節点は、それぞれ１０２ａ面のメッシュ節点Ｐ１ａ、Ｐ３ａ、Ｐ５ａ、およびＰ７ａとなる。

これらの１０２ａ面のメッシュ節点Ｐ１ａ、Ｐ３ａ、Ｐ５ａ、およびＰ７ａは、それぞれ、変形前の変形面１０２面上のメッシュ節点Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５、およびＰ７と関連づけてＲＡＭ１２ないし記憶装置１３等にそれぞれ記憶されていた変形追随面１０４面上のメッシュ節点Ｑ１、Ｑ３、Ｑ５、およびＱ７のこの変形追随面各メッシュ節点の変形面に対する相対関係情報（この例では距離ｔ１、ｔ３、ｔ５、およびｔ７）をそれぞれ引き継ぐ。すなわち、変形面変形手段２４は、このメッシュ節点の座標情報と、変形前の変形面のメッシュ節点と変形追随面との相対位置関係とを関連づけてＲＡＭ１２ないし記憶装置１３等にそれぞれ記憶させる。以上、変形面１０２面の変形について、図７に示すＳ断面形状に着目して説明したが、変形面変形手段２４は、Ｓ面に交差しない変形面１０２面も同様の方法で変形させ、Ｓ断面上に無い変形面上のメッシュ節点も同様の方法で移動させる。

次に、追随変形手段２６が、変形追随面を、変形後の変形面に対して相対関係を保持した形状に追随変形させる（Ｓ１１２）。この追随変形を図７に示すＳ断面形状に着目して説明する。追随変形手段２６は、ＲＡＭ１２ないし記憶装置１３等に記憶されている変形後の変形面１０２ａ面上のメッシュ節点にそれぞれ対応する変形前の変形面と変形追随面との相対関係を呼び出し、メッシュ節点からそれぞれ対応する相対関係の位置に追随点を求める。すなわち、追随変形手段２６は、例えば、メッシュ節点Ｐ１ａに関連付けて記憶されている垂線上の距離ｔ１の位置に点Ｑ１ａを求める。同様の方法により、追随変形手段２６は、点Ｑ３ａ、点Ｑ５ａ、および点Ｑ７ａの位置を導出する。同様に変形後の変形面１０２ａ面上の全てのメッシュ節点からそれぞれ対応する相対関係の位置に追随点を求める。求められた追随点の連なりが追随変形後の変形追随面１０４ａ面を規定し、この追随点は、追随変形後の変形追随面１０４ａ面のメッシュ節点として、追随変形手段２６が、ＲＡＭ１２ないし記憶装置１３等に記憶する。以上により、追随変形手段２６による、変形追随面の変形面に対する追随変形が終了する（Ｓ１１２）。

以上、４つのメッシュ節点を例に相対関係を求め、追随変形に伴う移動を説明したが、変形追随面１０４面の形状をより忠実に再現するためには、先に説明したように、データ演算時間との兼ね合いで、できるだけ間隔を狭く多くのメッシュ節点について相対関係を求め、変形追随面を規定するための移動を行うことが好ましい。

なお、これら全ての変形処理を行った後、これらのメッシュ節点により分割されたパッチを統合させて面ごとに面表現する設計データを得ることが好ましい。このパッチの統合処理は、ＣＡＤにおいて広く知られた方法により行うことができる。

以上、メッシュ節点の相対関係が垂線対応である場合の例を説明したが、最近点対応等の場合にも同様の方法により、変形後の変形面上のメッシュ節点からそれぞれ対応する相対関係の位置に追随点を求めることができる。

以上により、第１の参考例に係る設計データ生成システムの設計データの生成が終了する（Ｓ１１４）。この方法によれば、設計者等の変形面に対する変形指示を取得することにより、自動的に裏面である変形追随面を変形前の変形面と変形追随面との相対関係を保持した形状に変形することができ、既存の設計データを有効活用して新規肉厚物品の設計データの生成を効率的に行うことができる。

また、上記第１の参考例において、変形追随面は変形面と一体の物品に属するものとして説明したが、本発明における変形追随面は、変形面が属する物品と別の物品である変形追随体を含む。変形追随面が、変形面が属する物品と別の物品である変形追随体である場合、この変形追随体は、変形させず、変形面に追随して移動させる。変形追随面が、変形面が属する物品と別の物品である変形追随体であるか否かは、変形追随面相対関係導出手段２２が、ＲＡＭ１２ないし記憶装置１３等に記憶された設計データを読み出し、判断する。

例えば、図８に示すように変形面１０２面が属する部品Ｃに対して、部品Ｃと異なる部品Ｄを変形追随面と同様に取り扱うことにより、変形面に対して従属移動させることができる。すなわち、部品Ｄが変形追随体であると判断した変形追随面相対関係導出手段２２は、変形追随体である部品Ｄを代表する部品Ｄ上の点ｄから変形面１０２面に垂線を下ろし、その変形面１０２面と垂線との交点Ｐｄを求める。変形追随面１０４面上のメッシュ節点と、そこから下ろした垂線と変形面１０２面との交点との距離ｔｄがそれぞれこの変形追随体Ｄの変形面１０２面に対する相対関係となる。ここで、変形追随面相対関係導出手段２２が、変形追随面の相対関係を導出する際に、変形追随体である場合に変形追随面である場合と異なるのは、変形追随体の変形面に対する相対関係は、変形追随体の一点のみに対して求めることである。また、変形追随面相対関係導出手段２２は、追随変形手段２６に、変形追随面が変形追随体である旨の情報を送る。

さらに、追随変形手段２６は、変形追随面相対関係導出手段２２から、変形追随面が、変形追随体であるとの情報を受けると、追随変形に際して、変形追随体は変形せず、形状を保ったまま、変形面１０２面に対する変形追随体Ｄの代表点ｄ点との相対関係を保持するように、変形追随体Ｄが追随変形手段２６により移動させる。したがって、変形追随体Ｄの配置は代表点ｄに対して回転の自由度を有するが、変形指示取得部４が、設計者等からこの回転角を規定する指示を取得し、その取得した指示に基づいて移動後の変形追随体Ｄの配置が決定される。このように変形追随面を変形追随体に適用することにより、複数の部品から構成される物品において、一の部品の一の変形面を変形させることにより、他の構成部品の配置を自動的に変形前の配置関係を保持した形状に変形することができ、既存の設計データを有効活用して複数の部品から構成される新規肉厚物品の設計データの生成を効率的に行うことができる。

［第１の実施形態］
第１の参考例において、変形面が段差を形成しない変形を例に説明したが、変形指示が、変形面２００を図９（ａ）のような形状変形させ、変形面２００に段差を形成するものであった場合、単純に変形追随面である裏面２０２を追随変形させると、図９（ｂ）のようにこの段差によって形成される段差側面２０４および２０６において、物品形状の肉厚が保持できない場合がある。新規物品の設計において、図９（ｃ）に示すように設計者等の変形指示により生じた段差側面２０４および２０６においても物品形状の肉厚を保持させたい場合がある。

図１０は、本発明の第１の実施形態に係る設計データ生成システム５０の構成を示すブロック図である。第１の実施形態に係る設計データ生成システム５０は、第１の参考例に係る設計データ生成システム１に加え、演算部２に、面変形指示が、変形面に段差を形成させる指示であった場合、変形面と変形追随面との距離で規定される厚みを段差に沿って求める厚み導出手段６０と、変形追随面上に、変形面の前記段差が形成される段差境界線に対応する段差対応線を導出し、この段差対応線から前記厚みに対応する距離だけオフセットさせた厚みオフセット線とで規定される非追随変形領域を導出する非追随変形領域導出手段６２、もしくは、追随変形により形成された、変形追随面の段差側面を、変形面の段差側面から厚みだけオフセットさせる段差側面オフセット手段６４を備える。

図１１は、変形指示が、変形面に段差を形成するものであった場合の、本発明の第１の実施形態に係る設計データ生成方法の一例を概略的に示すフローチャートである。以下、図１に示した設計データ生成システム１の構成を参照しつつ、この段差側面における肉厚保持させる新たな物品形状の設計データ生成方法について説明する。

第１の参考例と同様に、設計データ取得部３が、設計データを取得（Ｓ１０２）し、変形指示取得部４が、設計者等から変形指示を取得する（Ｓ１０４）。次に、変形追随面選別手段２０が、変形追随面を選別し（Ｓ１０６）、変形追随面相対関係導出手段２２が、変形追随面の変形面に対する相対関係を導出する（Ｓ１０８）。

次に、演算部２の厚み導出手段６０が、変形指示が、変形面２００に段差を形成するものであった場合、この段差に沿って変形面２００と変形追随面２０２との距離で規定される厚みを設計データに基づいて求める（Ｓ２００）。変形指示が、変形面２００に段差を形成するものであるか否かは、厚み導出手段６０が変形指示に基づいて判断する。厚み導出手段６０は、変形面２００上の段差が立ち上がる境界線である段差境界線２０８および２１０に沿って、変形面２００と変形追随面２０２との距離で規定される厚みｔａおよびｔｂを導出する。図９（ｃ）に示す例では、厚みｔａは、変形面２００の段差境界線２０８上の点ａから変形追随面２０２へ下ろした垂線に沿った変形面２００と変形追随面２０２との距離である。これらの厚みｔａおよびｔｂは、それぞれ段差境界線２０８および２１０に沿って所定の間隔で導出される。この厚みｔａおよびｔｂの導出は、段差境界線上のメッシュ節点ごとに行うものとしてもよい。メッシュ節点は、変形面２００の面形状を規定するために所定の間隔で設けられているので、変形面２００の面形状を規定する変形面２００上のメッシュ節点毎に厚みを導出することにより、変形前の物品形状厚み（肉厚）を、データ数が多すぎることなく、かつ形状をほぼ忠実に反映した厚み情報を得ることができる。厚み導出手段６０は、導出した厚みをＲＡＭ１２ないし記憶装置１３等に記憶する。

さらに、厚み導出手段６０は、変形追随面２０２において、変形面２００の段差が形成される段差境界線２０８および２１０に対応する段差対応線２１２および２１４をそれぞれ導出する。ここで、段差対応線は、変形面２００に形成された段差の段差側面２０８および２１０にそれぞれ平行に延長させて変形追随面２０２に下ろした面と、変形追随面２０２との交線である。図９（ｃ）に示す形状例では、変形面２００に形成された段差の段差側面２０８および２１０は、それぞれ変形面２００に垂直な面であるから、段差対応線２１２および２１４は、変形面２００上の段差境界線２０８および２１０上の点から変形面２００から変形追随面２０２に下ろした垂線と変形追随面２０２との交点を結ぶ線がそれぞれ段差対応線２１２および２１４となる。厚み導出手段６０は、導出した段差対応線２１２および２１４を規定する関数情報をＲＡＭ１２ないし記憶装置１３等に記憶する。以上変形面２００および変形追随面２０２のある一断面における厚みについて着目して説明したが、同様の厚みの導出を段差境界線２０８および２１０上の所定の間隔の全ての点において行う。

引き続いて、非追随変形領域導出手段６２は、ＲＡＭ１２ないし記憶装置１３等に記憶された段差対応線２１２および２１４の関数情報、厚み等を読み出し、この変形追随面２０２上の段差対応線２１２および２１４と、この段差対応線２１２および２１４から、Ｓ２００で導出した変形面２００上の段差境界線に対応する厚みの距離だけオフセットさせた厚みオフセット線２１６および２１８とで規定される非追随変形領域２２０および２２２を導出する（Ｓ２０２）。非追随変形領域導出手段６２は、導出した非追随変形領域２２０および２２２を規定する関数情報をＲＡＭ１２ないし記憶装置１３等に記憶する。

そして、追随変形手段２６は、非追随変形領域２２０および２２２を除く変形追随面２０２を追随変形させる（Ｓ１１２）。以上の方法によれば、図９（ｃ）に示すように、段差側面２０４および２０６に対応する変形追随面２０２面の追随段差側面２２４および２２６が段差境界線２０８および２１０における厚みｔａおよびｔｂだけそれぞれ厚みを成すように形成されるため、変形前の段差境界線上の点ａおよび点ｂにおける肉厚ｔａおよびｔｂを段差側面において保持する形状を示す設計データを生成することができる。

なお、図９に示す変形例では、変形面２００面の一部のみを持ち上げる変形を例に説明したが、本発明は変形面の一部のみを持ち上げる変形のみに限らず、変形面全体が変形しかつ、段差側面を形成する変形指示を変形指示取得部４が取得した場合にも適用することができる。その場合には、段差形成部を段差形成部以外に対する相対的な段差形成変形として変形処理を行うことにより適用する。

以上説明した第１の実施形態に係る設計データ生成方法では、追随変形をしない非随変形領域を導出して、この非追随変形領域を追随変形させないことにより、段差側面における肉厚を生成したが、一旦、第１の参考例に係る設計データ生成方法のように、変形追随面を追随変形させた後、変形追随面の所定領域だけ変形面の段差側面から厚みだけオフセットさせて肉厚を形成させるものとしてもよい。この設計データ生成方法の概略的に示すフローチャートを図１２に示す。

この方法は、第１の参考例に係る設計データ生成方法に加え、変形面の変形ステップ（Ｓ１１０）より前に、第１の実施形態に係る設計データ生成方法における厚み導出（Ｓ２２０）を行う。さらに、変形追随面の追随変形ステップ（Ｓ１１２）の後に、演算部２の段差側面オフセット手段６４が、変形追随面の段差側面を変形後の設計データから導出し、この変形追随面の段差側面を変形面の段差側面から厚みだけオフセットさせる（Ｓ３００）。以上の方法により形成された追随段差側面２２４面および２２６面は、演算部２により画像信号処理され、表示部５に表示される。この方法によれば、段差側面２０４および２０６が変形面２００に対して垂直でない場合にも肉厚を保持した段差側面形状を示す設計データを生成することができる。

なお、設計データがメッシュ節点群により構成されたものであった場合、この変形処理が終了した後、このメッシュ節点によって分割されたパッチを統合させて勾配面ごとに面を表現する設計データを得ることが好ましい。このパッチの統合処理は、ＣＡＤにおいて広く知られた方法により行うことができる。

以上の工程により、本発明の第１の実施形態に係る設計データ生成システム５０における新たな形状の設計データの生成が終了する（Ｓ１１４）。生成された設計データは、段差側面においても所定の肉厚を有する形状を示す。このように生成された、変形後の変形面２００、変形追随面２０２、段差側面２０４および２０６、追随段差側面２２４および２２６面を含み構成される新たな形状の設計データは、画像信号処理され、表示部５に表示される。

この方法によれば、変形追随面の段差側面を変形面の段差側面から厚みだけオフセットさせるから、変形面の段差側面から、所定の厚みだけ肉厚を形成する追随段差側面２２４および２２６を形成することができる。

これら方法によれば、設計者等の変形指示が、変形面に段差を形成させる場合であっても、その変形前の形状の所定の肉厚を保持した形状を有する有用な形状の設計データを効率的に作成することができる。

また、上記本発明の第１の実施形態に係る設計データ生成システム５０において、非追随変形領域導出手段６２と、段差側面オフセット手段６４とはいずれかを備えるものとしたが、両方備えるものとしてもよい。その場合、いずれの手段を用いて、段差側面の肉厚を保持する変形処理を行うかは、変形指示取得部４が設計者等から取得する選択指示に応じて決められる。

第１の参考例に係る設計データ生成システム１の構成を示すブロック図である。設計データ生成システム１に用いられるハードウェア構成の一例を示すブロック図である。第１の参考例に係る設計データ生成方法を概略的に示すフローチャートである。変形の基準形状の一例である部品の形状を示す図である。変形追随面の選別を説明するための図である。図４に示す部品ＡのＳ断面図である。図４に示す部品のＳ断面である形状と、この形状の変形後の形状とを示す図である。第１の参考例に係る設計データ生成方法の変形面が属する物品と別の物品である変形追随体への適応を説明するための図である。変形指示が変形面に段差を形成するものであった場合の、段差側面の肉厚を保持するための変形の態様を説明するための図である。本発明の第１の実施形態に係る設計データ生成システムの構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施形態に係る設計データ生成方法を概略的に示すフローチャートである。本発明の第１の実施形態に係る設計データ生成方法の他の一例の方法を概略的に示すフローチャートである。

符号の説明

１，５０設計データ生成システム、２演算部、３設計データ取得部、４変形指示取得部、５表示部、１０ＣＰＵ、１３記憶装置、１４入力装置、１５表示装置、１６通信Ｉ／Ｆ、２０変形追随面選別手段、２２変形追随面相対関係導出手段、２４変形面変形手段、２６追随変形手段、６０厚み導出手段、６２非追随変形領域導出手段、６４段差側面オフセット手段。

Claims

物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによって新たな形状の設計データを生成する設計データ生成システムであって、
物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得部と、
前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示を入力に応じて取得する変形指示取得部と、
前記取得した変形指示に応じて前記設計データに対する変形処理を行う演算部と、
を備え、
前記変形指示取得部は、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する面変形指示と、を前記変形指示として取得し、
前記演算部は、
（１）前記変形面に対向する裏面を、前記設計データに基づいて選別し、この裏面を前記変形面に追随させて変形させる変形追随面とする変形追随面選別手段と、
（２）前記変形追随面の、前記変形面に対する相対関係を求める変形追随面相対関係導出手段と、
（３）前記面変形指示に基づいて、前記変形面を変形させる変形面変形手段と、
（４）前記変形追随面を、前記変形後の前記変形面に対して前記相対関係を保持した形状に追随変形させる追随変形手段と、
（５）前記面変形指示が、前記変形面に段差を形成させる指示であった場合、前記変形面と前記変形追随面との距離で規定される厚みを前記段差に沿って求める厚み導出手段と、
（６）前記変形追随面上に、前記変形面の前記段差が形成される段差境界線に対応する段差対応線を導出し、この段差対応線から前記厚みに対応する距離だけオフセットさせた厚みオフセット線とで規定される非追随変形領域を導出する非追随変形領域導出手段と、
を有し、
前記変形後の変形面および追随変形後の変形追随面を含み構成される新たな形状の設計データを生成し、前記追随変形手段は、前記非追随変形領域を除く前記変形追随面を前記追随変形させることを特徴とする設計データ生成システム。
物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによって新たな形状の設計データを生成する設計データ生成システムであって、
物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得部と、
前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対する変形指示を入力に応じて取得する変形指示取得部と、
前記取得した変形指示に応じて前記設計データに対する変形処理を行う演算部と、
を備え、
前記変形指示取得部は、変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する面変形指示と、を前記変形指示として取得し、
前記演算部は、
（１）前記変形面に対向する裏面を、前記設計データに基づいて選別し、この裏面を前記変形面に追随させて変形させる変形追随面とする変形追随面選別手段と、
（２）前記変形追随面の、前記変形面に対する相対関係を求める変形追随面相対関係導出手段と、
（３）前記面変形指示に基づいて、前記変形面を変形させる変形面変形手段と、
（４）前記変形追随面を、前記変形後の前記変形面に対して前記相対関係を保持した形状に追随変形させる追随変形手段と、
（５）前記面変形指示が、前記変形面に段差を形成させる指示であった場合、前記変形面と前記変形追随面との距離で規定される厚みを前記段差に沿って求める厚み導出手段と、
（６）前記追随変形により形成された、前記変形追随面の段差側面を、前記変形面の段差側面から前記厚みだけオフセットさせる段差側面オフセット手段と、
を有し、
前記変形後の変形面および追随変形後の変形追随面を含み構成される新たな形状の設計データを生成することを特徴とする設計データ生成システム。
請求項１または請求項２に記載の設計データ生成システムにおいて、
前記変形追随面選別手段は、前記変形面から下ろした法線が最初に交差した面を変形追随面と選別するとともに、前記変形面から下ろした法線が最初に交差した面ではないが、前記変形追随面に周りを囲まれている面を変形追随面と選別することを特徴とする設計データ生成システム。
設計データ生成システムが、物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによって新たな形状の設計データを生成する設計データ生成方法であって、
物品形状を規定する設計データを人からの入力指示に応じて設計データ生成システムにより取得する設計データ取得ステップと、
前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対して変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する面変形指示と、を人からの入力に応じて設計データ生成システムにより取得する変形指示取得ステップと、
設計データ生成システムが、前記変形面に対向する裏面を、前記設計データに基づいて選別し、この裏面を前記変形面に追随させて変形させる変形追随面とする変形追随面選別ステップと、
設計データ生成システムが、前記変形追随面の、前記変形面に対する相対関係を求める変形追随面相対関係導出ステップと、
設計データ生成システムが、前記面変形指示に基づいて、前記変形面を変形させる変形面変形ステップと、
設計データ生成システムが、前記変形追随面を、前記変形後の前記変形面に対して前記相対関係を保持した形状に追随変形させる追随変形ステップと、
設計データ生成システムが、前記変形指示取得ステップにおいて、前記面変形指示が、前記変形面に段差を形成させる指示であった場合、前記変形面と前記変形追随面との距離で規定される厚みを前記段差に沿って求める厚み導出ステップと、
設計データ生成システムが、前記変形追随面上に、前記変形面の前記段差が形成される段差境界線に対応する段差対応線を導出し、この段差対応線から前記厚みに対応する距離だけオフセットさせた厚みオフセット線とで規定される非追随変形領域を導出する非追随変形領域導出ステップと、
を含み、
設計データ生成システムが、前記変形後の変形面および追随変形後の変形追随面を含み構成される新たな形状の設計データを生成し、前記追随変形ステップは、前記非追随変形領域を除く前記変形追随面を前記追随変形させることを特徴とする設計データ生成方法。
設計データ生成システムが、物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによって新たな形状の設計データを生成する設計データ生成方法であって、
物品形状を規定する設計データを人からの入力指示に応じて設計データ生成システムにより取得する設計データ取得ステップと、
前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対して変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する面変形指示と、を人からの入力に応じて設計データ生成システムにより取得する変形指示取得ステップと、
設計データ生成システムが、前記変形面に対向する裏面を、前記設計データに基づいて選別し、この裏面を前記変形面に追随させて変形させる変形追随面とする変形追随面選別ステップと、
設計データ生成システムが、前記変形追随面の、前記変形面に対する相対関係を求める変形追随面相対関係導出ステップと、
設計データ生成システムが、前記面変形指示に基づいて、前記変形面を変形させる変形面変形ステップと、
設計データ生成システムが、前記変形追随面を、前記変形後の前記変形面に対して前記相対関係を保持した形状に追随変形させる追随変形ステップと、
設計データ生成システムが、前記変形指示取得ステップにおいて、前記変形指示が、前記変形面に段差を形成させる指示であった場合、前記変形面と前記変形追随面との距離で規定される厚みを前記段差に沿って求める厚み導出ステップと、
設計データ生成システムが、前記追随変形により形成された、前記変形追随面の段差側面を、前記変形面の段差側面から前記厚みだけオフセットさせる段差側面オフセットステップと、
を含み、
設計データ生成システムが、前記変形後の変形面および追随変形後の変形追随面を含み構成される新たな形状の設計データを生成することを特徴とする設計データ生成方法。
請求項４または請求項５に記載の設計データ生成方法において、
前記変形追随面選別ステップは、前記変形面から下ろした法線が最初に交差した面を変形追随面と選別するとともに、前記変形面から下ろした法線が最初に交差した面ではないが、前記変形追随面に周りを囲まれている面を変形追随面と選別することを特徴とする設計データ生成方法。
物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによる新たな形状の設計データの生成をコンピュータに実行させるための設計データ生成プログラムであって、
物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得処理と、
前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対して変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する面変形指示と、を入力に応じて取得する変形指示取得処理と、
前記変形面に対向する裏面を、前記設計データに基づいて選別し、この裏面を前記変形面に追随させて変形させる変形追随面とする変形追随面選別処理と、
前記変形追随面の、前記変形面に対する相対関係を求める変形追随面相対関係導出処理と、
前記面変形指示に基づいて、前記変形面を変形させる変形面変形処理と、
前記変形追随面を、前記変形後の前記変形面に対して前記相対関係を保持した形状に追随変形させる追随変形処理と、
前記変形指示取得処理において、前記面変形指示が、前記変形面に段差を形成させる指示であった場合、前記変形面と前記変形追随面との距離で規定される厚みを前記段差に沿って求める厚み導出処理と、
前記変形追随面上に、前記変形面の前記段差が形成される段差境界線に対応する段差対応線を導出し、この段差対応線から前記厚みに対応する距離だけオフセットさせた厚みオフセット線とで規定される非追随変形領域を導出する非追随変形領域導出処理と、
をコンピュータに実行させ、前記変形後の変形面および追随変形後の変形追随面を含み構成される新たな形状の設計データを生成し、前記追随変形処理において、前記非追随変形領域を除く前記変形追随面を前記追随変形させることを特徴とする設計データ生成プログラム。
物品形状の設計データに対して変形処理を施すことによる新たな形状の設計データの生成をコンピュータに実行させるための設計データ生成プログラムであって、
物品形状を規定する設計データを入力指示に応じて取得する設計データ取得処理と、
前記取得した設計データに基づく前記物品形状を構成する面に対して変形面を指定する変形面指定と、この変形面に対する面変形指示と、を入力に応じて取得する変形指示取得処理と、
前記変形面に対向する裏面を、前記設計データに基づいて選別し、この裏面を前記変形面に追随させて変形させる変形追随面とする変形追随面選別処理と、
前記変形追随面の、前記変形面に対する相対関係を求める変形追随面相対関係導出処理と、
前記面変形指示に基づいて、前記変形面を変形させる変形面変形処理と、
前記変形追随面を、前記変形後の前記変形面に対して前記相対関係を保持した形状に追随変形させる追随変形処理と、
前記変形指示取得処理において、前記変形指示が、前記変形面に段差を形成させる指示であった場合、前記変形面と前記変形追随面との距離で規定される厚みを前記段差に沿って求める厚み導出処理と、
前記追随変形により形成された、前記変形追随面の段差側面を、前記変形面の段差側面から前記厚みだけオフセットさせる段差側面オフセット処理と、
をコンピュータに実行させ、前記変形後の変形面および追随変形後の変形追随面を含み構成される新たな形状の設計データを生成することを特徴とする設計データ生成プログラム。
請求項７または請求項８に記載の設計データ生成プログラムにおいて、
前記変形追随面選別処理は、前記変形面から下ろした法線が最初に交差した面を変形追随面と選別するとともに、前記変形面から下ろした法線が最初に交差した面ではないが、前記変形追随面に周りを囲まれている面を変形追随面と選別することを特徴とする設計データ生成プログラム。