JP4302102B2 - ３次元設計支援プログラム - Google Patents

Description

本発明は、３次元設計形状の設計支援技術、いわゆる３次元ＣＡＤに関する。

従来から、コンピュータにより建築物、或いは各種工業製品の設計を支援する技術として、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）が広く利用されている。ＣＡＤで作成した製品の図面データは、その製品の製造課程では、製品の製造・組み立てラインのコンピュータ向けに変換される。そして、この変換された製品のデータによって、ＣＡＭ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）が実現される。
ＣＡＤには、従来からの手書きの図面のように、設計する製品の形状を平面的に表現した、いわゆる２次元ＣＡＤがある。また、ＣＡＤには、設計する製品の形状の奥行きを表現することでその製品を立体的に表現した、いわゆる３次元ＣＡＤがある。
上記の３次元ＣＡＤを利用して建築物、或いは各種工業製品の設計を行うことによって、複雑な形状を表現して、その形状を製品として実現することができた。
ところで、このような３次元ＣＡＤにおいて、その形状上に面の仕上げ属性などを定義し、その属性に対する生産時の加工方法を指示するなどの、製品の形状外の情報を、付加情報として図面のデータに付加する方法が一般的に行われている。
形状の部分領域にこのような付加情報を複数定義する場合には、その定義する部分の境界となる図面上に稜線や点を新たに生成し、面や稜線を分割する。その上で、分割後の面・稜線に対して付加情報を定義する。
図１は、上記のような従来の方法による、３次元形状への付加情報の定義方法の一例を示す図である。図１において、破線２０１を境界にして、円筒状の３次元形状２００の面１の部分領域に対して、異なる仕上げ記号ａと仕上げ記号ｂを定義する場合を示している。このとき、３次元形状２００の面１に実線２０２を生成する。そして、この実線２０２を境界として、面１は、面１−１及び面１−２という部分領域に分割される。このような手順によって、従来の設計方法では、分割された面１−１，面１−２に、それぞれ仕上げ記号ａ，仕上げ記号ｂと言った属性情報（付加情報）を定義していた。
なお、ＣＡＤにおける図形の属性情報の処理に関する技術としては、ＣＡＤ装置を用いて作成される３Ｄモデルに、寸法、寸法公差などの属性情報を付加しても、３Ｄモデルおよび属性情報が共に見やすく属性情報を有効に活用できる情報処理装置に関する技術（例えば、特許文献１及び２参照。）が開示されている。
上記のような従来の付加情報の定義方法によって、３次元形状の部分領域に複数の付加情報を定義する場合には、例えば、以下のような問題が発生していた。
まず、上記の図１に示した付加情報の定義方法では、付加情報を定義した面や稜線に不要な稜線や点が生成される。そして、この稜線や点によって、元の面や稜線が分割されている。このため、上記の定義方法では、例えば、複数の付加情報を定義した面の面積を計算する場合にその面積の計算が複雑になるなど、形状に基づく様々なデータを獲得するのに支障があった。
また、上記の定義方法では、複数の付加情報を定義する面そのものを分割していたため、形状などに設計の変更が生じた場合には、分割したそれぞれの面に対して個別に設計変更の処理を行わなければならなかった。
図２は、上記の問題点の一例を示した図である。図２において、３次元形状３００は、面を分割するための稜線３０３によって、面３０１及び面３０２の部分領域に分割されている。そして、この場合には、データ上ではこの面３０１及び面３０２が、稜線３０３によってそれぞれ別の面として定義されている。したがって、この面３０１及び面３０２の位置を移動させる場合には、面３０１及び面３０２をそれぞれ個別に移動させなければならず、作業が複雑になっていた。
また、上記の特許文献１及び２の技術は、寸法などの属性情報の表示方法に関するものであり、従来の付加情報に関する問題を解決するものではなかった。
本発明はこのような従来の技術の問題点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の課題は、３次元形状を定義する形状情報に影響を与えることなく、その３次元形状に対して部分領域を定義し、さらには、その部分領域に属性を設定できる技術を提供することにある。
日本国特開２００２−３２４０９１号公報 日本国特開２００２−３２４２５３号公報

本発明は前記課題を解決するために、以下の手段を採用した。
すなわち、本発明は、１以上の面を含む３次元形状を定義する３次元形状情報を編集し、３次元形状と交差し面のいずれかを部分領域に分割する、そのような３次元シートのシート情報を設定するようにした。
本発明では、３次元形状を定義する３次元形状を分割して編集する際に、シート情報を設定して、この３次元形状を分割する。したがって、本発明によれば、３次元形状を定義する形状情報に影響を与えることなく、シート情報によって分割された領域を部分領域とすることができる。
また、本発明は、シート情報を３次元形状情報とは独立に記憶するようにしてもよい。なお、ここでいう独立とは、シート情報の記憶によって３次元形状情報が形状的な変更を受けないことをいう。
また、本発明は、部分領域に、形状に関する情報以外の属性情報を付加してもよい。したがって、本発明によれば、３次元形状における分割された部分領域に対してそれぞれ別の属性情報を定義することができる。
さらに、本発明は、属性情報を３次元形状情報とは独立に記憶し、属性情報とシート情報と３次元形状情報とを関係付ける情報を記憶してもよい。
したがって、本発明によれば、属性情報と３次元形状情報とを独立に記憶した上で、シート情報によって３次元形状を部分領域に分割し、その部分領域に属性情報を付加することができる。
また、本発明は、コンピュータに、オペレータの操作に応じて、３次元図形を定義し、該３次元図形を定義する情報を記憶し、オペレータの操作に応じて、前記３次元図形からは独立して定義される面であるシートを定義する情報を、前記３次元図形を構成する面に対応付けて記憶するステップと、前記３次元図形を定義する情報及び前記シートを定義する情報に基づいて前記３次元図形を構成する面の一部分の領域を定義する情報を作成し記憶するステップと、前記３次元図形の情報もしくは前記シートの情報の変更を契機に、変更後の情報に基づいて前記一部分の領域を定義する情報を再作成し記憶するステップとを実行させるようにしてもよい。
３次元形状を定義する３次元図形を分割して編集する際に、シートを定義する情報を設定して、この３次元図形を分割する。したがって、本発明によれば、３次元図形を定義する情報に影響を与えることなく、シート定義する情報によって分割された領域を部分領域とすることができる。
なお、本発明は、以上の何れかの機能を実現させるプログラムであってもよい。また、本発明は、そのようなプログラムをコンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録してもよい。さらに、本発明は、以上の何れかの機能を実現する装置であってもよい。

図１は、従来の方法による、３次元形状への付加情報の定義方法の一例を示す図であり、
図２は、従来の問題点の一例を示した図であり、
図３は、本設計支援システムにおける部分領域の概念を示す図であり、
図４は、部分領域の定義例を示す図であり、
図５は、絶対値定義（絶対座標系）による領域定義シートの定義と作用を示す図であり、
図６は、相対値定義（相対座標系）による領域定義シートの定義と作用を示す図であり、
図７は、本設計支援システムのシステム構成図であり、
図８は、部分領域定義時の各種データのデータ構造とこれらのデータの関連を示す図であり、
図９は、部分領域定義時の処理手順を示すフローチャートであり、
図１０は、形状編集時の部分領域の再計算処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の最良の実施の形態に係る設計支援システムを図３から図１０の図面に基づいて説明する。
図３は、本設計支援システムにおける部分領域の概念を示す図であり、図４は、部分領域の定義例を示す図であり、図５は、絶対値定義（絶対座標系）による領域定義シートの定義と作用を示す図であり、図６は、相対値定義（相対座標系）による領域定義シートの定義と作用を示す図であり、図７は、本設計支援システムのシステム構成図であり、図８は、部分領域定義時の各種データのデータ構造とこれらのデータの関連を示す図であり、図９は、部分領域定義時の処理手順を示すフローチャートであり、図１０は、形状編集時の部分領域の再計算処理を示すフローチャートである。
＜部分領域および領域定義シートの概念＞
本設計支援システムの特徴は、３次元形状を部分領域に分割する場合に、その３次元形状とは別個に独立して領域定義シートと呼ばれる３次元の平面データを定義する点にある。この領域定義シートは、上記３次元形状と関係付けられているが、３次元形状データそのものには何等情報が付加されない。
すなわち、本設計支援システムは、領域を定義するための領域定義シート（複数の場合シート列）を、処理対象の３次元形状とリンクして記憶する仕組みを提供する。これにより、形状自体を編集することなく、３次元形状上に部分領域を定義できる機能を提供する。この部分領域は、処理対象の（例えば、加工方法等の属性を付加すべき）面またはその面を囲む稜線と、領域定義シート列との交差部分および、領域定義シートの向き（例えば、シートを表す平面の方程式の法線ベクトルの向き）によって定義される。
また、本設計支援システムは、上記３次元形状データと上記領域定義シートのデータとの演算（交差部分の算出）により、部分領域を算出する。また、本設計支援システムは、そのような部分領域に対して、加工方法、加工精度等、形状情報以外の属性情報を付加する。
図３は、部分領域の概念を示す図である。図３では、処理対象として、直方体である３次元形状１００が示されている。また、図３では、この３次元形状１００の特定の処理対象面（以下、領域定義対象面１０１という）において、部分領域１０２を定義する例を示している。
ここで、部分領域は、３次元形状１００の稜線１１０−１１２と、境界線１０３とに囲まれた領域定義対象面１０１上に定義される領域である。
本設計支援システムでは、このような場合、境界線１０３を通る平面である領域定義シート５０を設定する。この領域定義シート５０は、いわゆる平面の方程式で規定され、例えば、法線ベクトルの方向に向き５１を有する。
このような領域定義シート５０が設定されると、本設計支援システムは、３次元形状１００と領域定義シート５０のデータから交差部分である境界線１０３を算出する。そして、領域定義シート５０の向き５１にしたがい、稜線１１０−１１２および境界線１０３で囲まれた部分領域１０２を確定する。したがって、領域定義シート５０の定義とともに、形状以外の情報、例えば、加工条件、加工方法、加工精度等の属性が設定されれば、本設計支援システムは、上記、部分領域１０２にその属性が付加されていると見なし、例えば、図面の出力時にその属性を表示する。
図４は、部分領域の定義例を示す図である。図４において、３次元形状１２０と交差して、一対の領域定義シート５０Ａ、５０Ｂが設定されている。このとき、向き５１Ａ、５１Ｂより、２つの領域定義シート５０Ａ、５０Ｂは、互いに対向する側に部分領域１０２を定義する。このように、複数の領域定義シートの組み合わせにより部分領域を定義してもよい。
一方、３次元形状１２１と交差して設定された領域定義シート５０Ｃ、５０Ｄは、これらの向き５１Ｃ、５１Ｄより、互いに相手側と逆方向の位置に部分領域を設定する。すなわち、領域定義対象面１０１の両側部付近に部分領域を２つ形成する。このように、複数の領域定義シートにより、複数の部分領域を定義してもよい。
また、３次元形状１２２と交差して設定された領域定義シート５０Ｅは、複数面（図４では、３面をクランク状に組み合わせた形状）を有している。このような複数面からなる領域定義シート５０Ｅは、等価的には、複数の領域定義シート５０Ｅ１、５０Ｅ２および５０Ｅ３から構成できる。
＜座標系＞
上記領域定義シートは、例えば、平面を規定する法線ベクトルと、基準点（基本的には、平面の方程式を構成する要素）で定義される。このような領域定義シートを規定するデータは座標を含んでおり、絶対座標系または相対座標系で定義することができる。
絶対座標系は、３次元空間内の原点を基準した座標系である。また、相対座標系は、処理対象の３次元形状上の一点を基準にした座標系である。
図５は、絶対値定義（絶対座標系）による領域定義シートの定義と作用を示す図である。図５では、領域定義シート５０の座標値を絶対座標系の値（絶対値）で定義し、設計変更等で３次元形状１００の位置が移動した場合の処理例を示している。この場合、３次元形状１００の位置が移動しても、領域定義シート５０の位置は、変化しない。したがって、領域定義シート５０の位置が固定された状態で、部分領域１０２は定義される。このような部分領域の定義は、例えば、部品の組み立てにおいて、他部品との接触範囲だけに特定の仕上げ等の属性を指定するときに有効である。
図６は、相対値定義（相対座標系）による領域定義シートの定義と作用を示す図である。相対座標系では、領域定義シート５０の座標値を、３次元形状１００との相対値で定義する。すると、設計変更等で３次元形状１００の位置が移動した場合、領域定義シート５０の位置も、３次元形状１００に追従して変化する。したがって、位置等の変化の前後において、処理対象上での部分領域が維持される。例えば、部分領域の幅１３０等が維持される。このような部分領域の定義は、例えば、部品の先端から一定範囲だけに仕上げ属性を付加するような場合に有効である。
＜システム構成＞
図７は、本設計支援システムのシステム構成図である。本設計支援システムは、本発明に係る処理を行うために、パーソナルコンピュータ（ＰＣ），ワークステーション（ＷＳ），専用のサーバマシン等のコンピュータを用いて構成される。この設計支援システムは、不図示のハードウェアとして、処理装置（ＣＰＵ，主記憶装置（ＲＡＭ等），入出力ユニット，デバイスドライバ等で構成される）、入力装置（キーボード，マウス等）、表示装置（ディスプレイ装置、プリンタ、プロッタ等）および二次記憶装置（ハードディスク等）を有している。そして、本設計支援システムは、本設計支援システムに係る処理を実行するための機能として、処理部１、入力部２、表示部３、及びデータ部４を実現する。
処理部１は、本設計支援システムに係る部分領域の生成、編集、演算処理などの部分領域に関する処理とともに、既存の３次元設計支援処理を実行する。処理部１には、ＣＰＵ１０、形状生成・編集処理部１１、部分領域処理部１２、部分領域計算処理部１３、及び部分領域データ管理部１４を有する。
ＣＰＵ１０は、二次記憶装置に格納されているプログラムを主記憶装置にロードして実行することにより、形状生成・編集処理部１１、部分領域処理部１２、部分領域計算処理部１３、及び部分領域データ管理部１４の機能を実現する。
形状生成・編集処理部１１は、設計支援を行う３次元形状１００の形状の情報を生成する。また、形状生成・編集処理部１１は、その３次元形状１００に対して行う形状の変更などの編集処理を実行する。
部分領域処理部１２は、本設計支援システムに係る部分領域に関する処理を実行する。部分領域処理部１２は、この部分領域に関する処理を実行するために、部分領域計算処理部１３、及び部分領域データ管理部１４を有する。
部分領域計算処理部１３は、部分領域の座標値演算処理など、本設計支援システムに係る部分領域の生成によって３次元形状１００に対して生じる演算処理を実行する。
部分領域データ管理部１４は、部分領域の座標値、法線ベクトルのデータなど、部分領域に関する各種データの一時保存や管理を行う。
入力部２は、上記のハードウェアの入力装置に相当する。入力部２としては、例えば、キーボード、及びマウス，ペンタブレット，タッチパネル等のポインティングデバイスが挙げられる。そして、入力部２は、本設計支援システムに係る、３次元形状１００及び領域定義シート５０の生成、編集処理の指示、或いは数値や文字の入力を受け付ける。
表示部３は、上記のハードウェアの出力装置に相当する。表示部３としては、例えば、ＣＲＴ，液晶などのディスプレイ装置、或いはプリンタ、プロッタなどの印刷装置が挙げられる。そして、表示部３は、本設計支援システムに係る、３次元形状１００及び領域定義シート５０を表示する。
データ部４は、上記のハードウェアの二次記憶装置によって実現される。データ部４には、属性データ４０などの形状外データ、部分領域定義データ４１並びに部分領域データ４２などの部分領域データ、及び３次元形状要素の面データ４３及び稜線データ４４などの部分領域に関する形状データが格納される。なお、このデータ部４に格納される各データの構造に関しては、後の〈データ構造〉の項で詳述する。
＜データ構造＞
図８は、部分領域定義時の各種データのデータ構造とこれらのデータの関連を示す図である。図８に示すように、本設計支援システムは、部分領域定義時には、属性４０、部分領域定義データ４１、部分領域データ４２、面データ４３、部分領域面データ４９、シートリスト４５、シートデータ４６、平面データ４７および相対位置定義４８を関係付けて記憶する。図８では、３次元形状１００と交差して、領域定義シート５０Ａ、５０Ｂを設定した場合のデータ構造が例示されている。
本設計支援システムにおいて属性４０とは、３次元形状１００の部分領域１０２に設定される属性、例えば、加工条件、加工方法、加工精度等である。この属性４０は、属性を指定する属性データ４０Ａと、その属性が付加される対象を示す付加対象要素４０Ｂとを有する。
属性データ４０Ａは、属性を指定する文字列、数値、フラグ（有無を示す情報）等である。また、付加対象要素４０Ｂは、その属性が付加される対象（部分領域）を定義する部分領域定義データ４１へのリンクである。このようなリンクとしては、例えば、部分領域定義データ４１へのポインタを保持してもよい。また、例えば、ＸＭＬ（ｅＸｔｅｎｓｉｂｌｅ Ｍａｒｋｕｐ Ｌａｎｇｕａｇｅ）のようなデータでは、部分領域定義データ４１を含むタグの名称を保持するようにしてもよい。また、例えば、３次元ＣＡＤの汎用フォーマット、ＣＡＤメーカ毎の専用フォーマットにおいて、３次元形状に識別情報を付し、その識別情報を保持するようにしてもよい。他のリンクも同様である。
部分領域定義データ４１は、上記属性４０を付加する対象を定義する。部分領域定義データ４１は、対象面４１Ａ、シートリスト４１Ｂおよび部分領域定義データ４１Ｃを有する。
対象面４１Ａには、部分領域が定義される対象面（処理対象である３次元形状１００において、属性付加される面）を指定する。例えば、対象面４１Ａには、対象面を定義する面データ４３へのリンクを格納すればよい。
また、シートリスト４１Ｂには、部分領域を定義するシートの組み合わせを示すシートリスト４５へのリンクを格納する。また、部分領域定義データ４１Ｃには、領域定義シート５０と３次元形状１００から算出される部分領域１０２へのリンクを格納する。
面データ４３は、処理対象である３次元形状１００を構成する面を定義するデータであり、一般的な３次元設計システムで編集されるデータである。面データ４３は、例えば、Ｂ−ｒｅｐ（Ｂｏｕｎｄａｒｙ−ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ）などの、コンピュータにおける３次元形状の境界表現方法の情報を用いて格納する。本実施の形態では、面データ４３は、これらの境界表現に用いるデータとして、形状データ４３Ａと、境界稜線データ４３Ｂを有する。
また、部分領域定義データ４１Ｃには、領域定義シート５０により部分領域が定義されたときに生成される部分領域データ４２へのリンクを格納すればよい。
部分領域データ４２には、部分領域の定義時、その形状の編集時など、部分領域に関するデータに変更が生じた場合に必要に応じて計算・生成されるデータへのリンクが格納される。この部分領域データ４２は、例えば、領域定義対象面１０１と領域定義シート５０Ａ，５０Ｂとの間の演算により生成される。この部分領域データ４２には、部分領域面データ４９へのリンクが格納される。
部分領域面データ４９は、３次元形状を規定する面に対する面データ４３と同様のデータを格納する。すなわち、部分領域面データ４９には、部分領域の境界表現に用いる情報が格納される。本実施の形態では、部分領域面データ４９は、これらの境界表現に用いるデータとして、形状データ４９Ａと、境界稜線データ４９Ｂを有する。
シートリスト４５は、領域定義シート５０Ａのデータ４５Ａと領域定義シート５０Ｂのデータ４５Ｂとを有する。それぞれの領域定義シート用のデータ４５Ａ，４５Ｂには、シートデータ４６へのリンクを格納する。なお、領域定義シート用のデータ４５Ａ、４５Ｂからリンクされるデータの内容は、定義される領域定義シート全てに共通のものである。したがって、以下のシートデータ４６、平面データ４７、及び相対位置定義４８の説明は、領域定義シート５０Ａについて行う。
シートデータ４６は、領域定義シート５０Ａを定義するのに必要な座標値、ベクトル値、及び寸法値などのデータへのリンクを格納する。シートデータ４６には、幾何データ４６Ａ、位置定義（絶対／相対）４６Ｂ、および定義域フラグ（表側／裏側）４６Ｃを有する。
幾何データ４６Ａは、領域定義シート５０Ａの形状の座標値やベクトルの情報を格納する。幾何データ４６Ａは、このような領域定義シート５０Ａの形状に係るデータを格納するために、平面データ４７へのリンクを有している。なお、幾何データ４６Ａは、領域定義シート５０Ａの形状に応じたデータへのリンクを有する。このため、領域定義シート５０Ａの対象となる３次元形状１００が平面でなければ、平面データ４７の代わりに他のデータへのリンクを有する。例えば、３次元形状１００が円筒面等の曲面であれば、曲面データへのリンクを有する。
平面データ４７には、領域定義シート５０Ａの形状に係るデータとして、シート５０Ａの原点座標値４７Ａ、及びシート５０Ａが持つ法線ベクトル４７Ｂに関する情報を格納する。
位置定義（相対／絶対）４６Ｂは、領域定義シート５０Ａの相対座標、絶対座標上の位置を決定するために必要な情報、例えば相対位置定義４８へのリンクを格納する。
相対位置定義４８は、相対座標系の場合にのみ、領域定義シート５０Ａに対して定義される情報である。相対位置定義４８には、領域定義シート５０Ａの寸法値４８Ａ、及びシート５０Ａの寸法をとる基準となる寸法基準面４８Ｂの情報を有する。
定義域フラグ４６Ｃは、領域定義シート５０Ａによって部分領域となる領域がこのシート５０Ａに対してどの領域であるかを決定するフラグである。
なお、本実施の形態では、図８中のデータ間を結ぶ矢印をリンクとして説明したが、必要に応じて、直接リンク元にリンク先のデータを取り込む（格納する）ようにしてもよい。ただし、面データ４３と部分領域定義データ４１とは対象面４１Ａを介して関係付ける。これにより、領域定義シート５０Ａ，５０Ｂを付加しても面データ４３、すなわち３次元形状１００自体が直接変更されることはない。
＜処理フロー＞
図９は、部分領域定義時の処理手順を示すフローチャートである。
まず、本設計支援システムの入力部２から、表示部３に表示される部分領域を指定する対象となる面または稜線が、利用者によって入力される（図９におけるステップ１０１、以下Ｓ１０１のように省略する）。この入力される面または稜線は、例えば、図３における３次元形状１００の境界線１０３、或いは稜線１１０−１１２である。
入力部２から、部分領域定義のためのシートが面または稜線の箇所に入力され、本設計支援システムでは、シートが３次元形状に対して生成される（Ｓ１０２）。このシートは、例えば、図３における領域定義シート５０である。
次に、本設計支援システムでは、処理部１の部分領域データ管理部１４が、入力された面または稜線１１０−１１２と領域定義シート５０から、３次元形状１００上の部分領域１０２を生成する対象となる領域定義対象面１０１を定義するデータである、部分領域定義データ４１を生成する（Ｓ１０３）。
本設計支援システムでは、部分領域計算処理部１３は、部分領域定義データ４１から領域定義対象面１０１上の部分領域１０２を定義するデータである、部分領域データ４２を計算・生成する（Ｓ１０４）。
ステップ１０４の処理後、表示部３には、図３のように部分領域１０２が定義された３次元形状１００が表示される。本設計支援システムは、入力部２からこの部分領域１０２に付加する属性データ４０などの形状外データが入力される（Ｓ１０５）。この形状外データとしては、例えば、この部分領域１０２となった面に対する表面仕上げの粗さの指示記号などが挙げられる。
そして、本設計支援システムでは、属性データ４０などの形状外データの付加情報を付加する対象が、部分領域定義データ４１によって部分領域１０２に設定される（Ｓ１０６）。これにより、この３次元形状１００の領域定義対象面１０１上の特定の領域である部分領域１０２を分割することなく、属性データ４０などの形状外データが対応づけることができる。
図１０は、形状編集時の部分領域の再計算処理を示すフローチャートである。
まず、本設計支援システムでは、形状生成・編集処理部１１によって、３次元形状１００の形状が編集される（図１０におけるステップ２０１、以下Ｓ２０１のように省略する）。
次に、部分領域データ管理部１４は、この形状の編集箇所が、部分領域を定義した関連部分に対する編集か否かを判定する（Ｓ２０２）。例えば、図３において、部分領域１０２に関連する領域定義対象面１０１に対する編集か否かを判定する。このステップ２０２では、領域定義対象面１０１に対する編集でない場合には、本処理を終了する。
ステップ２０２において、領域定義対象面１０１に対する編集であると判定された場合には、部分領域データ管理部１４は、部分領域データから部分領域の定義の対象となっている３次元形状１００条の面１０１または稜線１１０−１１２の情報を獲得する（Ｓ２０３）。
そして、部分領域データ管理部１４は、この編集を行う部分領域１０２の部分領域データを利用して、領域定義シート５０のデータを取り出す（Ｓ２０４）。
部分領域計算処理部１３は、この取り出した領域定義シート５０のデータから部分領域データを再計算して、編集後の領域定義シート５０、部分領域１０２のデータを更新する（Ｓ２０５）。このように本処理によれば、３次元形状上の特定の対象面に部分領域を定義した場合に、その形状の編集が生じた際に個々の部分領域を個別に編集する必要がなくなる。
＜実施の形態の効果＞
以上述べたように、本設計支援システムでは、加工方法等の属性を３次元形状データの部分領域に付加する場合に、その３次元形状と交差する領域定義シートにより部分領域を定義する。この領域定義シートは、属性を付加する対象の３次元形状データとは、分離し、独立して記憶される。そして、図８に示したように、属性データ、シートデータおよび３次元形状データ（面データ）の関連づけがなされる。
このため、３次元形状データそのものを変更することなく、３次元形状データを部分領域に分割できる。また、そのように部分領域に加工方法、加工精度等の各種属性情報を付加することができる。
したがって、従来のように、３次元形状データに不要な稜線、点その他の情報が付加されず、例えば、面積計算をするような場合、面の数、線分の数を数える等、形状に依存するデータの獲得にも支障が少ない。
また、本設計支援システムでは、上記領域定義シートは、処理対象の３次完形状データに対して相対座標系、または、その処理対象の３次元形状データとともに絶対座標系で定義できる。
図５に示したような絶対座標系で領域定義シートを定義した場合には、例えば、設計変更等で３次元形状（直方体等の３次元モデル）の位置が移動した場合も、領域定義シートは移動しない。したがって、領域定義シートの位置を基準にした部分領域、部分領域の一辺の絶対座標が固定された部分領域を定義できる。
また、図６に示したような相対座標系で領域定義シートを定義した場合には、設計変更等で３次元形状（直方体等の３次元モデル）の位置が移動した場合、領域定義シートの位置も変化する。したがって、処理対象の３次元形状上で部分領域の形状、寸法等が維持されるような部分領域を定義できる。
＜変形例＞
なお、本発明のプログラム、設計支援装置は、本実施の形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
例えば、本実施の形態において、本発明を、部分領域を用いた設計支援システムに適用したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、３次元形状に部分領域を定義して付加情報を与えるような設計支援システム以外の他のシステム、装置、及びアプリケーションプログラムに適用することができる。

以上説明したように、本発明によれば、３次元形状を定義する形状情報に影響を与えることなく、その３次元形状に対して部分領域を定義し、さらには、その部分領域に属性を設定する、そのような設計支援技術を提供する産業に適用可能である。

Claims (14)

1. ３次元形状の設計を支援するためのプログラムであって、
   コンピュータに、
   １以上の面を含む３次元形状を定義する３次元形状情報を受け付けるステップと、
   前記１以上の面のうちの何れかを対象面として交差して交線を形成するシートを前記３次元形状からは独立して定義するシート情報を受け付けるステップと、
   前記交線と前記対象面の稜線とによって囲まれる部分領域を示す部分領域情報を生成するステップと、
   前記部分領域情報にて示される部分領域に対して割り当てる所定の属性を示す属性情報を受け付けるステップと、
   前記属性情報と、前記部分領域情報と、前記対象面を示す面情報と、前記シート情報とを関連付けて記憶するステップと、
   前記１以上の面のうちの何れかを移動する編集が行われることにより、移動された面を示す面情報が更新された場合に、前記面情報と、前記面情報に関連付けられているシート情報とに基づいて、前記面情報に関連付けられている部分領域情報を更新するステップとを実行させるための３次元設計支援プログラム。
2. 前記コンピュータに、更に、
   前記シート情報を前記３次元形状情報とは独立に記憶するステップ
   を実行させるためのプログラムである
   ことを特徴とする請求項１に記載の３次元設計支援プログラム。
3. 前記コンピュータに、更に、
   前記部分領域に、形状に関する情報以外の属性情報を付加するステップ
   を実行させるためのプログラムである
   ことを特徴とする請求項１に記載の３次元設計支援プログラム。
4. 前記コンピュータに、更に、
   前記属性情報を前記３次元形状情報とは独立に記憶するステップと、
   前記属性情報と前記シート情報と前記３次元形状情報とを関係付ける情報を記憶するステップと
   を実行させるためのプログラムである
   ことを特徴とする請求項３に記載の３次元設計支援プログラム。
5. 前記属性情報は、前記３次元形状の加工に係る情報を含む
   ことを特徴とする請求項３に記載の３次元設計支援プログラム。
6. 前記シート情報が前記３次元形状情報に対する相対座標系で定義される
   ことを特徴とする請求項１に記載の３次元設計支援プログラム。
7. 前記シート情報が前記３次元形状情報を含む絶対座標系で定義される
   ことを特徴とする請求項１に記載の３次元設計支援プログラム。
8. ３次元形状の設計を支援するための装置であって、
   コンピュータに、
   １以上の面を含む３次元形状を定義する３次元形状情報を受け付ける手段と、
   前記１以上の面のうちの何れかを対象面として交差して交線を形成するシートを前記３次元形状からは独立して定義するシート情報を受け付ける手段と、
   前記交線と前記対象面の稜線とによって囲まれる部分領域を示す部分領域情報を生成する手段と、
   前記部分領域情報にて示される部分領域に対して割り当てる所定の属性を示す属性情報を受け付ける手段と、
   前記属性情報と、前記部分領域情報と、前記対象面を示す面情報と、前記シート情報とを関連付けて記憶する手段と、
   前記１以上の面のうちの何れかを移動する編集が行われることにより、移動された面を示す面情報が更新された場合に、前記面情報と、前記面情報に関連付けられているシート情報とに基づいて、前記面情報に関連付けられている部分領域情報を更新する手段と
   を備えることを特徴とする３次元設計支援装置。
9. 前記シート情報を前記３次元形状情報とは独立に記憶する手段
   をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の３次元設計支援装置。
10. 前記部分領域に、形状に関する情報以外の属性情報を付加する手段
    をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の３次元設計支援装置。
11. 前記属性情報を前記３次元形状情報とは独立に記憶する手段と、
    前記属性情報と前記シート情報と前記３次元形状情報とを関係付ける情報を記憶する手段と
    をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の３次元設計支援装置。
12. 前記属性情報は、前記３次元形状の加工に係る情報を含む
    ことを特徴とする請求項１０に記載の３次元設計支援装置。
13. 前記シート情報が前記３次元形状情報に対する相対座標系で定義される
    ことを特徴とする請求項８に記載の３次元設計支援装置。
14. 前記シート情報が前記３次元形状情報を含む絶対座標系で定義される
    ことを特徴とする請求項８に記載の３次元設計支援装置。

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