JP4870581B2 - パーツカタログ作成システム、コンピュータが実行するためのプログラム、およびコンピュータが読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

パーツカタログ作成システム、コンピュータが実行するためのプログラム、およびコンピュータが読み取り可能な記録媒体 Download PDF

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Description

本発明は、パーツカタログ作成システム、コンピュータが実行するためのプログラム、およびコンピュータが読み取り可能な記録媒体に関し、詳細には、簡単な方法でパーツカタログを作成するパーツカタログ作成システム、コンピュータが実行するためのプログラム、およびコンピュータが読み取り可能な記録媒体に関するものである。
従来、三次元モデルデータからパーツカタログを作成する作成システムでは、三次元モデルデータの無いパーツを表示することはできない。そのため、三次元モデルデータで表現がしづらく設計時にしばしば省略されるパーツ、例えば、ケーブル、ハーネス等の紐、帯状のもの、ネジなどの小型パーツなど、またはステッカーなどの設計時に作成しづらいものをパーツカタログに表示しようとすると、製作コストが増すなどの不都合があった。
例えば、特許文献1では、つぎのように処理することにより、設計者が作成した図面から一機種の製品の部品表を紙へ出図せずに迅速に作成し、設計図面とともに生産部門などに提供できるようにしている。設計端末では、図面を作成して作成図面ファイルに格納し、入力した属性情報を属性情報ファイルに格納し、採番要求手段により層別記号と検索品名からなる検索用データが管理端末に送られる。管理端末では、既登録図番の次の連続番号を新規図番として付与し、その図番を設計端末に転送する。登録端末では、登録要求されると、図番が組み込まれた図形データをイメージデータとし、検索用データと図番を文字データとして登録する。また属性情報は、属性情報ファイルに登録され、品目情報と構成情報からなるデータベースを構成する。部品表作成のときには、データベースに登録された品目情報と構成情報を用いて、製品を構成する部品の相互関係を規定する品名、規格などが記載された部品表を作成する。
特開平6−176085号公報
しかしながら、上記特許文献1では、三次元モデルデータからパーツ情報を抽出し管理するシステムであるが、パーツカタログ作成に関しては何ら言及されていない。また、同文献では、三次元モデルデータの無いパーツを表現することができないという問題がある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、三次元モデルデータの無いパーツを容易に表現でき、かつ、簡単にパーツカタログを作成することが可能なパーツカタログ作成システム、コンピュータが実行するためのプログラム、およびコンピュータが読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。
上記した課題を解決して、本発明の目的を達成するために、本発明は、三次元モデルデータに基づいて、三次元モデルを構成する各パーツの単体画像および全パーツを組み付けた状態で該当パーツのみを強調表示した組付図の作成を行う画像生成手段と、前記三次元モデルデータに基づいて、前記組付図中の各パーツの位置、高さ、および幅の境界情報を算出する属性情報出力手段と、前記各パーツの単体画像、前記組付図、前記境界情報、およびパーツ構成情報を合成しパーツカタログを生成するパーツカタログ生成手段と、を備え、前記画像生成手段は、前記組付図において、三次元モデルデータが欠落しているパーツに対して、境界情報を与えられた場合、所定形状のパーツを描画することを特徴とする。
また、本発明の好ましい態様によれば、前記所定形状は、直方体であることが望ましい。
また、本発明の好ましい態様によれば、前記画像生成手段は、前記組付図において、三次元モデルデータが欠落しているパーツに対して、境界情報が与えられた場合、代替画像を描画することが望ましい。
また、本発明の好ましい態様によれば、前記画像生成手段は、三次元モデルデータが欠落しているパーツを描画する場合に、予め登録されている複数の形状のうち、利用者により選択された形状を描画することが望ましい。
また、本発明の好ましい態様によれば、前記属性情報出力手段は、三次元モデルデータが欠落しているパーツに対して境界情報が与えられた場合、当該境界情報と、既存の三次元モデルデータの領域計算を行い、パーツ同士が重なる部分がある場合、パーツ同士が重ならないように境界情報を修正することが望ましい。
また、本発明の好ましい態様によれば、コンピュータでプログラムを実行することにより、パーツカタログ作成システムの各手段として機能させることが望ましい。
また、本発明の好ましい態様によれば、上記プログラムを記録媒体に記録することが望ましい。
本発明によれば、三次元モデルデータに基づいて、三次元モデルを構成する各パーツの単体画像および全パーツを組み付けた状態で該当パーツのみを強調表示した組付図の作成を行う画像生成手段と、前記三次元モデルデータに基づいて、前記組付図中の各パーツの位置、高さ、および幅の境界情報を算出する属性情報出力手段と、前記各パーツの単体画像、前記組付図、前記境界情報、およびパーツ構成情報を合成しパーツカタログを生成するパーツカタログ生成手段と、を備え、前記画像生成手段は、前記組付図において、三次元モデルデータが欠落しているパーツに対して、境界情報を与えることで、所定形状のパーツを描画することとしたので、三次元モデルデータの無いパーツを容易に表現でき、かつ、簡単にパーツカタログを作成することが可能となるという効果を奏する。
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるパーツカタログ作成システム、コンピュータが実行するためのプログラム、およびコンピュータが読み取り可能な記録媒体の最良な実施の形態を詳細に説明する。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。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものまたは実質的に同一のものが含まれる。
(実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態にかかるパーツカタログ作成システムが適用されるハードウェア構成図である。パーツカタログ作成システムは、図1に示すように、プログラムに従って動作するCPU1、そのプログラムや各種データを一時的に記憶するメモリ(たとえば、RAM等)2、プログラムや各種データを保存しておく外部記憶装置(たとえば、ハードディスク装置)3、キーボード、マウスなどを有して3次元形状データを含む各種データや指示を入力する入力装置4、検索画面や3次元形状モデルなどを表示する表示装置5などを備え、各装置はバス6によって接続されている。
図2は、本発明の実施の形態にかかるパーツカタログ作成システムの機能構成図である。本実施の形態のパーツカタログ作成システムは、図2に示すように、三次元モデルデータ記憶部10と、パーツ構成情報記憶部20と、パーツカタログを作成するパーツカタログ作成部30と、検索入力・表示部40とを備えている。
上記の各処理部は、パーツカタログ作成システムの機能をプログラムで構成し、CPU1、メモリ2、入力装置4や表示装置5等からなるハードウェアを用いてプログラムを実行することにより実現する。また、各記憶部は、メモリ2や外部記憶装置3を用いて実現する。
3次元モデルデータ記憶部10は、三次元モデルデータを記憶しており、各パーツの形状、大きさ、名称および組み付け状態を記録している。パーツ構成情報記憶部20は、各パーツの構成が記録されたものである。たとえば、プリンタであれば、外装ユニット、給紙ユニット、書込ユニット等、ある程度のパーツ群をユニットとし、ユニットを組み合わせて1台のプリンタが構成されるが、パーツ構成情報記憶部20はこのような情報および各パーツの管理に必要な情報、たとえば、パーツ名称、ユニット名、部品番号、大きさ、組み付け状態などを記録している。
検索入力・表示部40は、検索画面や検索結果を表示したり、利用者が検索条件や各種指示を入力するためのものである。
パーツカタログ作成部30は、検索入力・表示部40の表示画面の表示制御を行ったり、検索入力・表示部40の入力を受け付ける表示・入力制御部31と、三次元モデルデータから三次元モデルを構成する各パーツの単体画像と、全パーツを組み付けた状態で該当パーツのみを強調表示した組付図の作成を行う画像生成部32と、三次元モデルデータから各パーツイラストの組付図中の位置、高さ、幅などの境界情報を算出して出力する属性情報出力部33と、各パーツの単体画像、組付図、境界情報、およびパーツ構成情報を合成して、パーツカタログを生成するパーツカタログ生成部34と、を備えている。本パーツカタログ作成システムでは、三次元モデルデータが欠落しているパーツに対し境界情報を与えることで、所定形状(例えば、直方体)のパーツとして画像出力が可能となっている。
図3は、検索入力・表示部40に表示される検索画面と検索結果の表示例を示す図である。表示・入力制御部31は、三次元モデルデータ記憶部10およびパーツ構成情報記憶部20を参照して、検索画面を表示させるための情報を生成して、検索画面を検索入力・表示部40に表示させる。検索入力・表示部40でこの検索画面上で検索条件を入力すると、表示・入力制御部31は、検索条件を受け付け、画像生成部32に出力する。画像生成部32は、検索条件に基づいて、3次元モデルデータ記憶部10に格納されている三次元モデルデータを参照して、単体画像や組付画像を作成し、表示・入力制御部31は、作成された単体画像や組付画像を検索入力・表示部40に表示させる。また、検索入力・表示部40では、表示される単体画像や組付画像に対して、各種指示を入力すると、表示・入力制御部31は、各種指示を受け付け、画像生成部32に出力する。画像生成部32は、各種指示に基づいて、画像を作成・編集等し、表示・入力制御部31は、作成・編集等された画像を検索入力・表示部40に表示させる。
図3において、101は検索画面、102,103は検索にヒットしたパーツの組付図を示す画面を示している。検索画面101では、まず、検索キーワードを、検索キーワード入力蘭201に入力する。あらかじめ”カバー”や”ギヤ”など部品名によく使用されるキーワードはリスト202内にあり、このリスト202から選んでもよい。キーワード入力後、検索ボタン203を押すと、検索にヒットしたパーツ名が選択パーツ一覧204にリストアップされる。選択パーツ一覧204において、マウスカーソルをパーツ名に乗せると右側にそのパーツの単体図205が表示される。検索にヒットしたパーツ名の横には(数字)があるが、これはたとえばネジのように同一パーツが複数ある場合はその数を示しており、無い場合は(1)となる。
検索にヒットしたパーツ名をクリックすると、組付図206を表示する画面102が表示される。組付図206は検索にヒットしたパーツがシェーディングおよび赤線で縁取られ強調表示され、その他のパーツは半透明で表示される。ここで、マウスホイールを上下することで画像の拡大縮小ができ、103のように、拡大表示ができる。また、下部の左右矢印ボタン207により、組付図206を90度回転させて表示、閲覧することができる。ここで画像中の該当パーツをクリックすることで、発注などの別処理を行わせることもできる。
図4は、上記構成のパーツカタログ作成システムの動作を説明するためのフローチャートである。図5−1〜図5−15は、パーツ画像のイメージ図の一例を示す図である。パーツカタログ作成システムの動作を図4のフローチャートに従って、図5−1〜図8を参照しつつ説明する。
図4において、画像生成部32は、3次元モデルデータ記憶部10に格納される3次元モデルデータを解析し、パーツ画像毎に、パーツ単体画像、パーツ組付図、パーツ組付拡大図を作成する(ステップS1)。
図5−1はパーツ全体のイメージ図である。図5−2はパーツ単体画像であり、パーツ単体の画像を可能な限り拡大して表示したものである。
図5−3は、パーツ組付図である。該当パーツのみをシェーディングおよび赤いワイヤーフレームで強調表示し、他のパーツを半透明描画することで、該当パーツの組付位置が明瞭になる。
図5−4〜図5−6は、図5−3を別角度から見たものである。このように、さまざまな角度からの画像をあらかじめ画像として作成しておくことで、閲覧時の表示速度向上をはかれる。逆に、より詳細に閲覧したい場合は、あらかじめ画像を作成せずにユーザーからの要求により、その都度、指定の角度からの画像を描画し表示することもできるが、表示速度は遅くなる。
図5−7は、図5−3と同様のパーツ組付図である。図5−8〜図5−11は、図5−3を拡大したパーツ組付拡大図である。これは単純にパーツを拡大したものではなく、視点の中心位置がパーツ全体の中心から該当パーツの中心へ徐々に移動している。これにより、拡大したときの視点位置変更による違和感が減少する。
図5−12は、半透明表示ではなくワイヤーフレームで描画することにより該当パーツを際立たせて表示したパーツ組付図である。図5−13は、同一形状のパーツがあった場合のパーツ組付拡大図である。この場合、同一形状のパーツがすべて納まるように拡大表示される。また、それぞれのパーツのみを拡大表示することも可能である。
図5−14は、三次元モデルデータが欠落したパーツに境界情報を与えた場合の組付図である。同図において、画像右上部分にある直方体が三次元モデルデータの欠落したパーツである。境界情報は、(x1,y1,z1)−(x2,y2,z2)で表現されるもので、直方体の空間座標である。これにより、組付図上で組付位置を表現することが可能となる。利用者が、検索入力・表示部40で境界情報を入力すると、画像生成部32は、境界情報に基づいて、所定形状のパーツ、例えば、直方体を描画する。
なお、三次元モデルデータの欠落したパーツの場合、代替画像を使用することにしてもよい。代替画像としては、例えば、実際のパーツを写真に取ったものを使用することで、三次元モデルデータの欠落したパーツであっても、パーツ形状を表現することが可能となる。
図5−15は、予め用意された形状情報である。三次元モデルデータが欠落したパーツの組み付け位置に直方体を描画する代わりに、これらの形状情報を用いて描画することで、より直感的に分かりやすい画像を作成することができる。利用者は、検索入力・表示部40で複数の予め用意された形状情報の中から所望の形状を選択し、画像生成部32は、選択された形状を描画する。これにより、各種のケースに対応することが可能となる。
図6は、境界情報の修正方法を二次元の場合を例にして説明するための図である。画像生成部32は、同図の上図のように、境界情報で与えられた矩形(左側)がすでにあるパーツ(右側)と重なっている場合、下図のように矩形を左側に移動することで、重ならないように自動的に修正する。また、左側に移動すると他のパーツと重なってしまう場合は、幅を縮め、重ならないようにする。
属性情報出力部33は、上記ステップS1で作成されたパーツ組付図中のパーツの境界情報を作成して出力する(ステップS2)。この境界情報は、検索入力・表示部40で使用されるもので、たとえば、組付図中の任意のポイントを利用者が指定したときに、全パーツの境界情報を検索し、そのポイントを含むパーツをリストアップするなどの目的に使用可能である。
図7を参照して、属性情報出力部33の境界情報の取得方法を説明する。601は、該当パーツが全て収まる最小の直方体、いわゆる境界箱を図示したものである。602は、2次元上で境界箱が全て収まる最小の長方形を図示したものである。計算のみで2次元上の境界情報を求めた場合、この長方形の範囲となる。603は、該当パーツのみを描いたパーツ組付図である。この画像内を1ドットずつ調べて得られた該当パーツの境界情報を図示したのが長方形である。604は、602と603で得られた境界情報の誤差を塗りつぶしたものである。603のように、該当パーツのみを描画し境界情報を求める方がより視覚的に違和感が無い。また、三次元モデルデータが欠落したパーツは、与えられた境界情報を用いて同様に計算する。
パーツカタログ生成部34は、画像生成部32で生成された画像(各パーツの単体画像と、組付図)、属性情報出力部33で生成された境界情報、およびパーツ構成情報からパーツ名を抽出してキーワードを作成し、これらのデータを組み合わせてパーツカタログを生成する(ステップS3)。
図8は、パーツカタログの構成例を示す図である。パーツカタログは、図8に示すように、パーツ単体画像、パーツ組付図、パーツ組付拡大図、境界情報、パーツ名、部品番号、ユニット名で構成される。
パーツ単体画像は、各パーツの単体画像であり、その縮尺比率は各パーツにより異なり、なるべく大きくかつパーツ全体が表示さる比率である。パーツ組付図は、パーツ毎に作成される画像であり、そのパーツのみが強調表示され、他の全パーツは、透明描画やワイヤーフレーム描画など非強調表示される。
パーツ組付図は、視点は一方向だけではなく、必要に応じて複数視点から作成される。また、その縮尺比率は、同一視点方向であれば常に一定で、なるべく大きくかつ全パーツが表示される比率である。
パーツ組付拡大図は、上記各パーツのパーツ組付図を拡大表示したものであり、最大比率ではそのパーツがなるべく大きくかつ全部表示され、最小比率では、全パーツがなるべく大きくかつ全部表示される。必要に応じて、複数枚の比率の異なるパーツ組付図が作成され、比率によらず常にそのパーツの全体が表示される。
境界情報は、各パーツのパーツ組付図およびパーツ組付拡大図において、そのパーツが画像中のどの位置にあるかを示す情報である。画像左上隅を原点(X=0、Y=0)とし、Xは右方向に、Yは下方向に正に増加する座標系における、そのパーツが全て収まる長方形の左上座標および右下座標の組み合わせである。
パーツ名は、パーツ構成情報から抽出したデータであり、各パーツの名称である。部品番号は、パーツ構成情報から抽出したデータであり、各パーツに採番された番号である。ただし、部品番号は、全てが数字とは限らず、必要に応じて記号などが含まれる場合がある。また、同一形状のパーツは部品番号が同じである。ユニット名は、パーツ構成情報から抽出したデータであり、1つ以上のパーツの集合の単位の名称であり、各パーツがどのユニットに属するかを示す。通常、全てのパーツはいずれかのユニット(例えば、給紙部、廃止部)に属する。
以上説明したように、本実施の形態によれば、三次元モデルデータに基づいて、三次元モデルを構成する各パーツの単体画像および全パーツを組み付けた状態で該当パーツのみを強調表示した組付図の作成を行う画像生成部32と、三次元モデルデータに基づいて、組付図中の各パーツの位置、高さ、および幅の境界情報を算出する属性情報出力部33と、各パーツの単体画像、組付図、境界情報、およびパーツ構成情報を合成しパーツカタログを生成するパーツカタログ生成部34と、を備え、画像生成部32は、組付図において、三次元モデルデータが欠落しているパーツに対して、境界情報を与えることで、所定形状のパーツを描画することとしたので、三次元モデルデータの無いパーツを容易に表現でき、かつ、簡単にパーツカタログを作成することが可能となるという効果を奏する。
また、本実施の形態によれば、三次元モデルデータが欠落しているパーツの場合は代替画像を使用することとしたので、三次元モデルデータの欠落したパーツ単体を描画する場合でも無意味な直方体画像ではなく、例えばデジカメなどで実際のパーツを撮影し、それを代替画像として使用したパーツカタログを作成することができる。
また、本実施の形態によれば、境界情報に加えて形状情報を与えることで、直方体以外の形状を描画することとしたので、三次元モデルデータの欠落したパーツがある場合でも、円柱やネジなど予め用意された代表的な形状の中から選択形式で形状情報を与え、その形状と境界情報を用いてパーツカタログを生成することができる。
また、本実施の形態によれば、与えられた該当パーツの境界情報と既存の三次元モデルデータの領域計算を行い、パーツ同士が重なる部分があれば自動的に境界情報を修正し、パーツ同士が重ならないようにすることとしたので、三次元モデルデータの欠落したパーツの境界情報が不適当である場合でも、自動的に境界情報を修正し、パーツ同士が重ならないように配置することで、より自然な組付図を作成することができる。
ところで、上記のパーツカタログ作成システムの全ての処理部と記憶部を1つのコンピュータ上で動作させてもよいし、あるいは、パーツカタログ作成サーバにおいて、三次元モデルデータ記憶部10、パーツ構成情報記憶部20、パーツカタログ作成部30を動作させ、このパーツカタログ作成サーバとネットワークで接続した別のコンピュータで検索表示・入力部40を動作させる構成としてもよい。
本発明は、上述した実施の形態のみに限定されるものではない。上述した実施の形態のパーツカタログ作成システムを構成する各機能をそれぞれプログラム化して、あらかじめ記録媒体に書き込んでおき、この記録媒体に記録されたこれらのプログラムをコンピュータに備えられたメモリあるいは記憶装置に格納し、そのプログラムを実行することによって、本発明の目的が達成されることは言うまでもない。この場合、記録媒体から読み出されたプログラム自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体も本発明を構成することになる。
また、上記プログラムは、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することによって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
なお、上述した実施の形態の機能を実現するプログラムは、ディスク系(たとえば、磁気ディスク、光ディスク等)、カード系(たとえば、メモリカード、光カード等)、半導体メモリ系(たとえば、ROM、不揮発性メモリ等)、テープ系(たとえば、磁気テープ、カセットテープ等)等のいずれの形態の記録媒体で提供されてもよい。あるいは、ネットワークを介して記憶装置に格納されたプログラムをサーバコンピュータから直接供給を受けるようにしてもよい。この場合、このサーバコンピュータの記憶装置も本発明の記録媒体に含まれる。
このように、上述した実施の形態の機能をプログラム化して流通させることによって、コストの低廉化、および可搬性や汎用性を向上させることができる。
本発明に係るパーツカタログ作成システム、コンピュータが実行するためのプログラム、およびコンピュータが読み取り可能な記録媒体は、パーツカタログを作成する場合に有用である。
本発明の実施の形態にかかるパーツカタログ作成システムが適用されるハードウェア構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態にかかるパーツカタログ作成システムの機能構成を示すブロック図である。 検索入力・表示部に表示される検索画面と検索結果の表示例を示す図である。 パーツカタログ作成システムの動作を説明するためのフローチャートである。 パーツ画像のイメージ図の一例を示す図である。 パーツ画像のイメージ図の一例を示す図である。 パーツ画像のイメージ図の一例を示す図である。 パーツ画像のイメージ図の一例を示す図である。 パーツ画像のイメージ図の一例を示す図である。 パーツ画像のイメージ図の一例を示す図である。 パーツ画像のイメージ図の一例を示す図である。 パーツ画像のイメージ図の一例を示す図である。 パーツ画像のイメージ図の一例を示す図である。 パーツ画像のイメージ図の一例を示す図である。 パーツ画像のイメージ図の一例を示す図である。 パーツ画像のイメージ図の一例を示す図である。 パーツ画像のイメージ図の一例を示す図である。 パーツ画像のイメージ図の一例を示す図である。 パーツ画像のイメージ図の一例を示す図である。 境界情報の修正方法を二次元の場合を例にして説明するための図である。 属性情報出力部の境界情報の取得方法を説明するための図である。 パーツカタログの構成例を示す図である。
符号の説明
1 CPU
2 メモリ
3 外部記憶装置
4 入力装置
5 表示装置
6 バス
10 三次元モデルデータ記憶部
20 パーツ構成情報記憶部
30 パーツカタログ作成部
31 表示・入力制御部
32 画像生成部
33 属性情報出力部
34 パーツカタログ生成部
40 検索入力・表示部

Claims (7)

  1. 三次元モデルデータに基づいて、三次元モデルを構成する各パーツの単体画像および全パーツを組み付けた状態で該当パーツのみを強調表示した組付図を作成する画像生成手段と、
    前記三次元モデルデータに基づいて、前記組付図中の各パーツの位置、高さ、および幅の境界情報を算出する属性情報出力手段と、
    前記各パーツの単体画像、前記組付図、前記境界情報、およびパーツ構成情報を合成してパーツカタログを生成するパーツカタログ生成手段と、
    を備え、
    前記画像生成手段は、前記組付図において、三次元モデルデータが欠落しているパーツに対して、境界情報が与えられた場合、所定形状のパーツを描画することを特徴とするパーツカタログ作成システム。
  2. 前記所定形状は、直方体であることを特徴とする請求項1に記載のパーツカタログ作成システム。
  3. 前記画像生成手段は、前記組付図において、三次元モデルデータが欠落しているパーツに対して、境界情報が与えられた場合、代替画像を描画することを特徴とする請求項1に記載のパーツカタログ作成システム。
  4. 前記画像生成手段は、三次元モデルデータが欠落しているパーツを描画する場合に、予め登録されている複数の形状のうち、利用者により選択された形状を描画することを特徴とする請求項1に記載のパーツカタログ作成システム。
  5. 前記画像生成手段は、三次元モデルデータが欠落しているパーツに対して境界情報が与えられた場合、当該境界情報と、既存の三次元モデルデータの領域計算を行い、パーツ同士が重なる部分がある場合、パーツ同士が重ならないように境界情報を修正することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載のパーツカタログ作成システム。
  6. コンピュータを、請求項1〜5のいずれか一つに記載のパーツカタログ作成システムの各手段として機能させることを特徴とするコンピュータが実行するためのプログラム。
  7. 請求項に記載のプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータが読み取り可能な記録媒体。
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