JP4973447B2 - 差異強調プログラム、差異強調処理方法及び差異強調処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、３次元モデルを検索するための技術に関し、より詳しくは、３次元モデル間の差異を容易に把握するための技術に関する。

従来、複数の３次元モデルの中から目的の３次元モデルを見つけ出す場合には、例えば３次元モデルに付与されたメタデータ等を用いて、ユーザから指定された検索条件を満たす３次元モデルを抽出し、抽出した３次元モデルの一覧をユーザに提示する。そして、ユーザが目視によって、提示された３次元モデルの中から目的の３次元モデルを探し出すという方法が用いられている。しかし、従来の方法において、ユーザに提示される３次元モデルの一覧は、検索条件を満たす３次元モデルを単に並べたものである。そのため、ユーザは、３次元モデル同士を見比べて、３次元モデル間の差を把握しなければならない。例えば一部だけが異なる３次元モデルが大量に提示された場合、３次元モデル間の差を全て把握するのは難しく、目的の３次元モデルを探し出すのに、非常に時間がかかってしまうという問題がある。

例えば、特開２００２−３０４３９４号公報には、多種多様な製品の中から目的の製品を容易に特定するための技術が開示されている。具体的には、多数の製品の品番、外観情報及び外観写真を格納するデータベースから、ユーザから入力された検索条件を満たす製品を検索し、検出した製品の外観写真をユーザに提示するようになっている。上記公報記載の技術によれば、例えば品番を指定することで同一の製品を探すことはできるが、類似する製品が複数ある場合には、ユーザが目視によって外観写真を一つ一つ確認しなければならないため、上記の問題を解決することはできない。

また、例えば、特開２００４−２７２３５７号公報には、カメラから取り込まれた特定の機器の外観画像を複数の領域に分割し、各領域について、特定の機器とデータベースに格納された候補機器との一致度を算出して、各領域の一致度に基づき、類似する候補機器を１つ以上抽出し、抽出した候補機器を提示する技術が開示されている。なお、上記公報では、類似する候補機器を提示する際に、各領域の一致度に基づいて、特定の機器と一致しない領域を強調表示するようになっている。しかし、上記公報では、３次元データの場合については考慮されていない。
特開２００２−３０４３９４号公報 特開２００４−２７２３５７号公報

以上のように、従来技術では、例えば一部だけが異なるような３次元モデルが大量に存在する場合、３次元モデル間の差を把握するのは困難である。そのため、目的の３次元モデルを見つけ出すのに、非常に時間がかかってしまう。

従って、本発明の目的は、３次元モデル間の差を容易に把握できるようにするための技術を提供することである。

また、本発明の他の目的は、目的の３次元モデルを容易に探し出すことができるようにするための技術を提供することである。

本発明の第１の態様に係る差異強調処理方法は、所定のルールに従って、第１の３次元モデルと第２の３次元モデルとの向き及び位置合わせを行い、向き及び位置合わせ後の第１の３次元モデル及び第２の３次元モデルの各々を構成する頂点のデータを記憶装置に格納する重ね合わせステップと、記憶装置に格納されたデータに基づき、特定の軸方向で第２の３次元モデルの頂点に対応する、第１の３次元モデル上の対応点を探索する探索ステップと、探索ステップにおいて対応点を検出した場合、当該対応点と第２の３次元モデルの頂点とに基づき、特定の軸方向における、第１の３次元モデルと第２の３次元モデルとの差を算出し、記憶装置に格納するステップと、特定の軸方向に、記憶装置に格納された差を拡張させ、拡張後の第２の３次元モデルの頂点の位置を算出し、記憶装置に格納するステップとを含む。

このようにすれば、例えば第１の３次元モデル及び第２の３次元モデルをユーザに提示する場合に、第１のモデルと第２のモデルとの差を特定の軸方向に拡張した態様で第２の３次元モデルを表示することができるので、３次元モデル間の差を容易に特定することができる。

また、本発明の第１の態様において、記憶装置に格納されたデータに基づき、第１の３次元モデル及び第２の３次元モデルを対比可能な態様でユーザに提示するステップをさらに含むようにしてもよい。

本発明の第２の態様に係る差異強調処理方法は、所定のルールに従って、第１の３次元モデルと第２の３次元モデルとの向き及び位置合わせを行い、向き及び位置合わせ後の第１の３次元モデル及び第２の３次元モデルの各々を構成する頂点のデータを記憶装置に格納する重ね合わせステップと、記憶装置に格納されたデータに基づき、予め決められた範囲内で第１の３次元モデル又は第２の３次元モデルの向き、位置及びサイズのうち少なくともいずれかを変更させることにより、第１の３次元モデルにのみ存在する第１の領域と第２の３次元モデルにのみ存在する第２の領域とからなる領域についての分散値が最小となる第１の領域及び第２の領域を探索する探索ステップと、第１の３次元モデル及び第２の３次元モデルを対比可能な態様でユーザに提示すると共に、探索ステップによる変更後の第２の３次元モデルにおける、探索ステップにおいて検出された第１の領域及び第２の領域に該当する部分の少なくとも一部を強調表示する強調表示ステップとを含む。

このようにすれば、第１の３次元モデルと第２の３次元モデルとの差である第１の領域及び第２の領域（但し、いずれかが空領域の場合を含む）が強調表示されるので、ユーザは、３次元モデル間の差を容易に特定することができる。

また、本発明の第２の態様における強調表示ステップにおいて、探索ステップにおいて検出された第１の領域及び第２の領域を拡張させ、拡張後の第１の領域及び第２の領域を探索ステップによる変更後の第２の３次元モデルの該当する部分に配置して表示する場合もある。このようにすれば、より容易に３次元モデル間の差を特定することができる。

さらに、本発明の第２の態様における強調表示ステップにおいて、探索ステップにおいて検出された第１の領域及び第２の領域を探索ステップによる変更後の第２の３次元モデルの該当する部分に配置した際における、第１の領域又は第２の領域の表面と第２の３次元モデルの表面との接面を抽出し、第２の３次元モデルにおける当該接面を強調表示する場合もある。

また、本発明の第２の態様において、上記強調表示ステップが、探索ステップによるサイズ変更に係る拡大率又は縮小率に基づき、変更後の第１の３次元モデル又は第２の３次元モデルのサイズを変更前のサイズに縮小又は拡大するステップを含む場合もある。

さらに、本発明の第２の態様において、上記探索ステップが、第１の３次元モデル及び第２の３次元モデルの各々を格子領域に分割し、分割された格子領域に基づき、第１の領域及び第２の領域を抽出するステップを含む場合もある。格子領域に分割して処理を実施することで、第１の領域及び第２の領域の把握が容易になる。また、分散値の計算も簡単になる。

また、本発明の第１又は第２の態様において、上記重ね合わせステップが、第１の３次元モデル及び第２の３次元モデルの各々の頂点に基づいてＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の方向を特定することにより、第１の３次元モデルと第２の３次元モデルとの向き合わせを行うステップと、第１の３次元モデル及び第２の３次元モデルの各々に外接する立体に基づき、第１の３次元モデルと第２の３次元モデルとの位置合わせを行うステップとを含む場合もある。

なお、本発明に係る差異強調処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを作成することができ、当該プログラムは、例えばフレキシブル・ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、半導体メモリ、ハードディスク等の記憶媒体又は記憶装置に格納される。また、ネットワークを介してディジタル信号にて頒布される場合もある。なお、処理途中のデータについては、コンピュータのメモリ等の記憶装置に一時保管される。

本発明によれば、３次元モデル間の差を容易に把握できるようになる。

また、本発明の他の側面によれば、目的の３次元モデルを容易に探し出すことができるようになる。

［本発明の実施の形態の概要］
まず、図１を用いて本発明の実施の形態の概要を説明する。本実施の形態では、ユーザから指定された検索条件を満たす３次元モデルを抽出し、例えば図１（ａ）に示すような一覧をユーザに提示する。なお、図１（ａ）では、３次元モデルの数が６つの例を示しているが、３次元モデルの数は６つに限定されない。そして、ユーザは、提示された３次元モデルの一覧の中から基準となる３次元モデル（以下、基準モデルと呼ぶ）を選択する。ユーザの基準モデルの選択に応じて、例えば図１（ｂ）に示すように、基準モデル（図１（ｂ）における３次元モデル１０１）と基準モデル以外の３次元モデルとの差を強調表示する。図１（ｂ）の例では、基準モデルと基準モデル以外の３次元モデルとの差を拡張し、さらに拡張後の差の部分を色付けして表示している。これにより、ユーザは、基準モデルと基準モデル以外の３次元モデルとの差を容易に把握することが可能となる。

［実施の形態１］
図２乃至図６を用いて本発明の第１の実施の形態を説明する。まず、図２に本発明の実施の形態に係る差異強調処理装置の機能ブロック図の一例を示す。差異強調処理装置は、３次元モデルを構成する頂点の位置及びポリゴンのデータを格納する３次元モデル格納部１０と、ユーザからの検索条件を満たす３次元モデルのデータを３次元モデル格納部１０から抽出し、ワークメモリ１２に格納する入力部１１と、ワークメモリ１２に格納された３次元モデルを対象に向き及び位置合わせ処理を実施する位置合わせ処理部１３と、ワークメモリ１２に格納されたデータに基づき、基準モデルと基準モデル以外の３次元モデルとの差を抽出する差異抽出部１４と、３次元モデル格納部１０及びワークメモリ１２に格納されるデータに基づき、３次元モデルの一覧をユーザに提示する出力部１５とを有する。なお、ワークメモリ１２は、差異強調処理装置のメインメモリなどに確保される。

次に、図３を用いて本実施の形態の全体の処理フローを説明する。まず、ユーザは、例えばマウス、キーボード等を操作し、目的の３次元モデルを探し出すために、検索条件を入力する。差異強調処理装置の入力部１１は、ユーザから検索条件の入力を受け付けると、３次元モデル格納部１０から、検索条件を満たす３次元モデルを抽出し、一旦ワークメモリ１２に格納する。そして、出力部１５が、ワークメモリ１２に格納されたデータに基づき、抽出した３次元モデルの一覧を表示装置等に表示する（図３：ステップＳ１）。なお、検索条件を満たす３次元モデルを抽出する処理は周知であるため、ここでは説明を省略する。

そして、ユーザは、表示画面において、例えばマウスをクリックすることにより、３次元モデルの一覧の中から、基準となる基準モデルを選択する。入力部１１は、ユーザから基準モデルの選択入力を受け付け（ステップＳ３）、基準モデルを表すデータをワークメモリ１２に格納する。

そして、位置合わせ処理部１３が、ワークメモリ１２に格納された３次元モデルに対して、向き合わせ処理を実施する（ステップＳ５）。具体的には、各３次元モデルについて、例えば主成分分析により、第１主成分、第２主成分及び第３主成分を算出し、各主成分の軸を抽出する。なお、主成分分析では、互いに無相関となるように各主成分が算出されるため、各主成分の軸は互いに直交する。主成分分析については周知であるため、ここでは詳細な説明は省略する。そして、各３次元モデルについて、３つの軸をＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸にマッピングするように３次元モデルを回転する。例えば、各軸のベクトルを長さ１に正規化して連結した行列は回転行列とみなすことができるので、この回転行列の逆行列を、３次元モデルの各頂点に掛けることにより、回転後の３次元モデルの頂点の位置を算出することができる。位置合わせ処理部１３は、上記のような処理を実施し、回転後の３次元モデルの頂点の位置をワークメモリ１２に格納する。

そして、位置合わせ処理部１３は、各３次元モデルについて、３次元モデルに外接する直方体（以下、バウンディングボックスと呼ぶ）を算出する（ステップＳ７）。バウンディングボックスは、回転後の３次元モデルの頂点の最大値及び最小値により算出することができる。

そして、位置合わせ処理部１３は、バウンディングボックスを用いて、３次元モデルの位置合わせ処理を実施する（ステップＳ９）。具体的には、バウンディングボックスの中心が一致するように位置合わせを行う。位置合わせ処理部１３は、位置合わせ後の３次元モデルの頂点の位置を算出し、ワークメモリ１２に格納する。

そして、差異抽出部１４及び出力部１５が、ワークメモリ１２に格納されたデータに基づき、以下で説明する差異強調表示処理を実施し（ステップＳ１１）、処理を終了する。なお、図示していないが、ユーザから新たな基準モデルの選択入力を受け付けた場合には、ステップＳ３乃至ステップＳ１１の処理を繰り返す。

図４乃至図７を用いて、差異強調表示処理について説明する。まず、差異抽出部１４は、ワークメモリ１２を参照し、基準モデル以外の３次元モデルのうち未処理の３次元モデルを特定する（図４：ステップＳ２１）。また、差異抽出部１４は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸のうち未処理の軸を特定する（ステップＳ２３）。さらに、差異抽出部１４は、特定３次元モデルにおける未処理の頂点を特定する（ステップＳ２５）。

そして、差異抽出部１４は、ワークメモリ１２に格納された３次元モデルの頂点の位置及びポリゴンのデータに基づき、特定軸方向で、特定頂点に対応する、基準モデル上の対応点を探索する（ステップＳ２７）。対応点の探索については、図５を用いて説明する。ここでは、３次元モデル５０１（図５（ａ））を基準モデル、右の３次元モデル５０２（図５（ａ））を特定モデルとし、Ｘ軸（横軸）方向について、点Ｐに対応する対応点を特定する場合を説明する。なお、位置合わせ処理（ステップＳ９）により、３次元モデルは重ね合わせられるが、図５では、説明の便宜上、２つの３次元モデルを離して図示する。図５（ａ）に示すように、３次元モデル５０１及び５０２において、点Ｐを通るＸＹ面をそれぞれ断面５１１及び断面５１２とする。なお、ここでは、ＸＹ面の断面を用いて説明するが、ＸＺ面の断面でも同様に処理を行うことができる。図５（ｂ）は、断面５１１及び断面５１２をピックアップして図示したものである。図５（ｂ）において、直線５２０は、Ｙ軸に平行で且つ３次元モデル５０１及び５０２のバウンディングボックスの中心を通る直線であり、直線５３０は、点Ｐを通り且つＸ軸方向に伸ばした直線である。そして、直線５３０上を、直線５２０と直線５３０との交点から点Ｐの方向に辿っていき、断面５１１の外周の線と直線５３０との交点を探索する。断面５１１の外周の線と直線５３０との交点が存在する場合には、その交点を対応点として検出する。図５（ｂ）の例では、点Ｑが、点Ｐの対応点として検出される。

対応点を検出した場合（ステップＳ２９：Ｙｅｓルート）、差異抽出部１４は、特定軸上における、特定頂点と対応点との差を算出し、当該差を特定軸方向に拡張した後の座標を算出し（ステップＳ３１）、ワークメモリ１２に格納する。例えば、Ｘ軸方向について処理を行っている場合、対応点におけるＸ座標をｘ₁、特定頂点におけるＸ座標をｘ₂とすると、拡張後の座標ｘ'は、以下の式で算出することができる。なお、αは拡張率であり、１以上の値とする。
ｘ'＝（ｘ₂−ｘ₁）×α＋ｘ₁ （１）

差異抽出部１４は、算出した座標ｘ'を、特定頂点のＸ座標としてワークメモリ１２に格納する。例えば、点Ｐ及び点Ｑの座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）をＰ（６，１，１）及びＱ（４，１，１）とし、αを２とした場合、ｘ'は（６−４）×２＋４＝８となる。すなわち、拡張後の頂点を点Ｐ'とすると、点Ｐ'の座標はＰ'（８，１，１）となる。そして、ステップＳ３３の処理に移行する。

一方、基準モデル上の対応点を検出できなかった場合（ステップＳ２９：Ｎｏルート）、差異抽出部１４は、全ての頂点について処理が完了したか判断する（ステップＳ３３）。もし、未処理の頂点が存在する場合（ステップＳ３３：Ｎｏルート）、ステップＳ２５の処理に戻る。一方、全ての頂点について処理が完了した場合（ステップＳ３３：Ｙｅｓルート）、端子Ａを介してステップＳ３５（図６）の処理に移行する。

図６の処理の説明に移行して、差異抽出部１４は、全ての軸について処理が完了したか判断する（ステップＳ３５）。もし、未処理の軸が存在する場合（ステップＳ３５：Ｎｏルート）、端子Ｂを介してステップＳ２３（図４）の処理に戻る。一方、全ての軸について処理が完了した場合（ステップＳ３５：Ｙｅｓルート）、差異抽出部１４は、ワークメモリ１２を参照し、基準モデル以外の全ての３次元モデルについて処理が完了したか判断する（ステップＳ３７）。もし、基準モデル以外の全ての３次元モデルについて処理が完了していなければ（ステップＳ３７：Ｎｏルート）、端子Ｃを介してステップＳ２１（図４）の処理に戻る。

一方、基準モデル以外の全ての３次元モデルについて処理が完了した場合（ステップＳ３７：Ｙｅｓルート）、出力部１５は、ワークメモリ１２に格納されたデータに基づき、３次元モデルの一覧を表示装置等に表示する（ステップＳ３９）。そして、元の処理に戻る。

例えば図７（ａ）のような２つの３次元モデルがある場合、左の３次元モデルが基準モデルとして選択されると、この２つの３次元モデルは図７（ｂ）のように表示される。図７（ｂ）における直方体７０２は、２つの３次元モデルの差である直方体７０１（図７（ａ））を横方向にのみ拡張したものである。

以上のような処理を実施することにより、基準モデルと基準モデル以外の３次元モデルとの差を特定軸方向に拡張して表示することができるので、ユーザが、３次元モデル間の差を把握し易くなる。また、位置合わせ処理（ステップＳ９）後の３次元モデルの頂点の位置と、拡張後の３次元モデルの頂点の位置とを比較し、拡張部分を色付けして表示することも可能である。なお、ステップＳ３１の処理において、算出した差が、所定値未満の場合には、拡張しないようにすることも可能である。

［実施の形態２］
次に、本発明の第２の実施の形態を図８乃至図１７を用いて説明する。本実施の形態では、基準モデルと基準モデル以外の３次元モデルとを比較する場合に、基準モデルにのみ存在する領域（以下、「−領域」と呼ぶ）及び基準モデル以外の３次元モデルにのみ存在する領域（以下、「＋領域」と呼ぶ）を抽出し、「−領域」及び「＋領域」（以下、総称して差異領域と呼ぶ）を全体的に拡張したり、差異領域の少なくとも一部を色付けしたりする。

まず、図８及び図９を用いて本実施の形態の概要を説明する。例えば、図８（ａ）に示すように、直方体８１０の有無だけが異なる２つの３次元モデル（図８（ａ）では８０１及び８０２）に対して、第１の実施の形態で説明した向き合わせ処理（ステップＳ５）及び位置合わせ処理（ステップＳ７及びステップＳ９）を実施すると、この２つの３次元モデルは、図８（ｂ）に示すように重ね合わせられる。この状態で、２つの３次元モデルの差を抽出すると、図８（ｃ）に示すように、３次元モデル８０１にのみ存在する領域として領域８１１、３次元モデル８０２にのみ存在する領域として領域８１２及び８１３が抽出されてしまい、２つの３次元モデルの本来の差である、直方体８１０に該当する部分を抽出することができない。従って、本実施の形態では、詳細は以下で説明するが、一方の３次元モデルの位置及びサイズの少なくともいずれかを変更させて、２つの３次元モデルを図９（ａ）に示すように重ね合わせる。そして、直方体８１０に該当する部分を２つの３次元モデルの差として抽出し、図９（ｂ）に示すように、直方体８１０を全体的に拡張して表示する。

次に、図１０乃至図１７を用いて本実施の形態における処理を説明する。本実施の形態の全体の処理フローは、基本的には第１の実施の形態で説明した処理と同じであるが、本実施の形態では、ステップＳ１１において、図１０及び図１１に示すような差異強調表示処理を実施する。以下、本実施の形態における差異強調表示処理を説明する。

まず、位置合わせ処理部１３は、３次元モデルを覆う空間の全体又はバウンディングボックス内を格子状に分割し、各格子領域の頂点の位置をワークメモリ１２に格納する（ステップＳ４０）。そして、位置合わせ処理部１３は、ワークメモリ１２に格納された基準モデルの頂点の位置及びポリゴンのデータ、並びに格子領域の頂点の位置に基づき、基準モデルを構成する格子領域を特定する（ステップＳ４１）。具体的には、各格子領域について、当該格子領域が基準モデルに含まれるか否か判別し、例えば各格子領域についての判別結果を要素（１：含まれる，０：含まれない）とする３次元行列をワークメモリ１２に格納する。

また、位置合わせ処理部１３は、ワークメモリ１２を参照し、基準モデル以外の３次元モデルのうち未処理の３次元モデルを特定する（ステップＳ４３）。そして、位置合わせ処理部１３は、ワークメモリ１２に格納された特定モデルの頂点の位置及びポリゴンのデータ、並びに格子領域の頂点の位置に基づき、特定モデルを構成する格子領域を特定する（ステップＳ４５）。上述したように、各格子領域について、当該格子領域が基準モデルに含まれるか否か判別し、例えば各格子領域についての判別結果を要素とする３次元行列をワークメモリ１２に格納する。

そして、位置合わせ処理部１３は、ワークメモリ１２に格納された３次元行列を参照し、各格子領域の種別を判定する（ステップＳ４７）。具体的には、各格子領域について、（１）「−領域」、（２）「＋領域」、（３）両モデルに存在する領域（以下、「０領域」と呼ぶ）、（４）いずれのモデルにも属さない領域（以下、「モデル外」と呼ぶ）のいずれの領域であるか判定し、ワークメモリ１２内のテーブル（図示せず）に格納する。上で述べたような３次元行列を用いることにより、行列の要素の比較だけで高速に判断することができる。なお、３次元行列で各格子領域の種別を保持するようにしてもよい。そして、位置合わせ処理部１３は、ワークメモリ１２内のテーブルを参照し、種別が「−領域」又は「＋領域」の領域からなる結合領域についての分散値を算出する（ステップＳ４９）。具体的には、種別が「＋領域」又は「−領域」である格子領域の位置をｐ(ｉ)、体積をｖ(ｉ)とすると、平均位置Ａ及び分散値σは、以下の式で算出することができる。
Ａ＝Σｐ(ｉ)×ｖ(ｉ)／Σｖ(ｉ) （２）
σ＝Σdis(ｐ(ｉ)，Ａ)²×ｖ(ｉ)／Σｖ(ｉ) （３）

また、本実施の形態では、同一サイズの格子領域に分割しており、体積ｖ(ｉ)が一定となるため、種別が「＋領域」又は「−領域」である格子領域の個数をｎとすると、（２）及び（３）式を以下のように展開できる。
Ａ＝Σｐ(ｉ)／ｎ （４）
σ＝Σdis(ｐ(ｉ)，Ａ)²／ｎ （５）

そして、位置合わせ処理部１３は、算出した分散値が最小であるか判断する（ステップＳ５１）。なお、初めて算出した分散値については、仮に最小と判断する。算出した分散値が最小である場合（ステップＳ５１：Ｙｅｓルート）、位置合わせ処理部１３は、当該分散値及び特定モデルの頂点の位置をワークメモリ１２に格納し（ステップＳ５３）、端子Ｄを介してステップＳ５５（図１１）の処理に移行する。一方、算出した分散値が最小でなければ（ステップＳ５１）、ステップＳ５３の処理をスキップし、端子Ｄを介してステップＳ５５（図１１）の処理に移行する。

図１１の説明に移行して、位置合わせ処理部１３は、予め決められた全ての範囲で、位置及びサイズを変更したか判断する（ステップＳ５５）。予め決められた全ての範囲で、位置及びサイズを変更していなければ（ステップＳ５５：Ｎｏルート）、特定モデルの位置及びサイズのうち少なくともいずれかを変更する（ステップＳ５７）。特定モデルの各頂点に、平行移動させる場合には移動行列（図１２）、サイズ変更した場合には拡大縮小行列（図１２）を掛けることで、変更後の特定モデルの頂点の位置を算出する。なお、本実施の形態では、予め向き合わせ処理（ステップＳ５）を行っているため、向きを変更することは考慮していないが、向きを変更する場合もある。その場合には、図１２に示すような回転行列を用いて、変更後の３次元モデルの頂点の位置を算出すればよい。そして、端子Ｅを介してステップＳ４５（図１０）の処理に戻る。

一方、予め決められた全ての範囲で、位置及びサイズを変更した場合（ステップＳ５５：Ｙｅｓルート）、差異抽出部１４は、ワークメモリ１２に格納されたデータに基づき、差異領域拡大処理を実施する（ステップＳ５９）。

図１３乃至図１５を用いて差異領域拡大処理を説明する。まず、差異抽出部１４は、ワークメモリ１２内のテーブルを参照し、隣接する同一種別の格子領域を結合し、差異領域を抽出する（図１３：ステップＳ７１）。そして、差異抽出部１４は、抽出した差異領域のうち、未処理の差異領域を１つ特定する（ステップＳ７３）。また、差異抽出部１４は、特定差異領域の体積が所定の閾値未満であるか判断する（ステップＳ７５）。特定差異領域の体積が所定の閾値未満の場合（ステップＳ７５：Ｙｅｓルート）、端子Ｈを介してステップＳ９３（図１５）の処理に移行する。一方、特定差異領域の体積が所定の閾値以上の場合（ステップＳ７５：Ｎｏルート）、差異抽出部１４は、ワークメモリ１２内のテーブルを参照し、特定差異領域に接する格子領域の数を種別（「−領域」、「＋領域」、「０領域」及び「モデル外」）毎に計数し、特定差異領域に接する格子領域の数が最も多い種別を特定する（ステップＳ７７）。

そして、差異抽出部１４は、特定差異領域の種別が「＋領域」であるか判断する（ステップＳ７９）。特定差異領域の種別が「＋領域」でなければ（ステップＳ７９：Ｎｏルート）、すなわち、特定差異領域の種別が「−領域」の場合は、端子Ｇを介してステップＳ８７の処理に移行する。

一方、特定差異領域の種別が「＋領域」の場合（ステップＳ７９：Ｙｅｓルート）、差異抽出部１４は、ステップＳ７７の処理で特定した種別が「０領域」であるか判断する（ステップＳ８１）。もし、ステップＳ７７の処理で特定した種別が「０領域」でない場合（ステップＳ８１：Ｎｏルート）、差異抽出部１４は、基点を抽出し、基点に従って特定差異領域を拡張し、拡張後の頂点の位置を算出し、ワークメモリ１２に格納する（ステップＳ８３）。具体的には、ステップＳ７７で計数された「０領域」の格子領域の数が０である場合（すなわち、特定差異領域が「０領域」の格子領域と接していない場合）、特定差異領域の中心を基点として抽出する。一方、ステップＳ７７で計数された「０領域」の格子領域の数が１以上の場合（すなわち、特定差異領域が「０領域」の格子領域と接している場合）、隣接する「０領域」の格子領域を結合し、結合格子領域と特定差異領域との接面の中心を基点として抽出する。その後、端子Ｈを介してステップＳ９３（図１５）の処理に移行する。なお、ステップＳ８３の処理を行うのは、２つの３次元モデル間に図８（ａ）に示したような差がある場合である。

一方、ステップＳ７７の処理で特定した種別が「０領域」である場合（ステップＳ８１：Ｙｅｓルート）、差異抽出部１４は、特定差異領域の表面と特定モデルの表面との接面を抽出し、当該接面のデータをワークメモリ１２に格納する（ステップＳ８５）。その後、端子Ｈを介してステップＳ９３（図１５）の処理に移行する。なお、ステップＳ８５の処理を行うのは、２つの３次元モデル間に図１４（ａ）に示すような差がある場合である。

図１５の説明に移行して、端子Ｇの後、差異抽出部１４は、ステップＳ７７の処理で特定した種別が「０領域」であるか判断する（ステップＳ８７）。ステップＳ７７の処理で特定した種別が「０領域」でない場合（ステップＳ８７：Ｎｏルート）、差異抽出部１４は、特定差異領域の表面と特定モデルの表面との接面を抽出し、当該接面のデータをワークメモリ１２に格納する（ステップＳ８９）。その後、ステップＳ９３の処理に移行する。なお、ステップＳ８９の処理を行うのは、２つの３次元モデル間に図１６（ａ）に示すような差がある場合である。

一方、ステップＳ７７の処理で特定した種別が「０領域」である場合（ステップＳ８７：Ｙｅｓルート）、差異抽出部１４は、基点を抽出し、基点に従って特定差異領域を拡張し、拡張後の頂点の位置を算出し、ワークメモリ１２に格納する（ステップＳ９１）。具体的には、ステップＳ７７で計数された「モデル外」の格子領域の数が０である場合（すなわち、特定差異領域が「モデル外」の格子領域と接していない場合）、特定差異領域の中心を基点として算出する。一方、ステップＳ７７で計数された「モデル外」の格子領域の数が１以上の場合（すなわち、特定差異領域が「モデル外」の格子領域と接している場合）、隣接する「モデル外」の格子領域を結合し、結合格子領域と特定差異領域との接面の中心を基点として抽出する。その後、ステップＳ９３の処理に移行する。なお、ステップＳ９１の処理を行うのは、２つの３次元モデル間に図１７（ａ）に示すような差がある場合である。

そして、差異抽出部１４は、全ての差異領域について処理が完了したか判断する（ステップＳ９３）。全ての差異領域について処理が完了していなければ（ステップＳ９３：Ｎｏルート）、端子Ｉを介してステップＳ７３（図１３）の処理に戻る。一方、全ての差異領域について処理が完了した場合（ステップＳ９３：Ｙｅｓルート）、元の処理に戻る。

図１１の説明に戻って、差異領域拡大処理を実施した後、差異抽出部１４は、ワークメモリ１２を参照し、基準モデル以外の全ての３次元モデルについて処理が完了したか判断する（ステップＳ６１）。基準モデル以外の全ての３次元モデルについて処理が完了していなければ（ステップＳ６１：Ｎｏルート）、端子Ｆを介してステップＳ４３（図１０）の処理に戻る。一方、基準モデル以外の全ての３次元モデルについて処理が完了した場合（ステップＳ６１：Ｙｅｓルート）、出力部１５は、ワークメモリ１２に格納されたデータに基づき、３次元モデルの一覧を表示装置等に表示する（ステップＳ６３）。

例えば、２つの３次元モデル間に図８（ａ）に示したような差がある場合に、左の３次元モデルを基準モデルとすると、図９（ｂ）のように表示される。上で説明したように、図９（ｂ）の例では、２つの３次元モデルの差である直方体８１０を拡張した形で、右の３次元モデルを表示している。なお、差異領域を色付けした形で、右の３次元モデルを表示することも可能である。

また、２つの３次元モデル間に図１４（ａ）に示したような差がある場合に、左の３次元モデルを基準モデルとすると、図１４（ｂ）のように表示される。図１４（ｂ）では、右の３次元モデルの側面の一部を色付けすることで、基準モデルとの差が存在する位置を示している。

さらに、２つの３次元モデル間に図１６（ａ）に示したような差がある場合に、左の３次元モデルを基準モデルとすると、図１６（ｂ）のように表示される。図１６（ｂ）では、右の３次元モデルの側面の一部を色付けすることで、基準モデルとの差が存在する位置を示している。

また、２つの３次元モデル間に図１７（ａ）に示したような差がある場合に、左の３次元モデルを基準モデルとすると、図１７（ｂ）のように表示される。図１７（ｂ）では、２つの３次元モデルの差である凹み部分の領域を拡張した形で、右の３次元モデルを表示している。なお、差異領域を色付けした形で、右の３次元モデルを表示することも可能である。

以上のような処理を実施することにより、基準モデルと基準モデル以外の３次元モデルとの差を拡張、色付けして表示することができるので、ユーザが、３次元モデル間の差を把握し易くなる。

また、本実施の形態において、分散値が最小となる特定モデルのサイズが、特定モデルの元のサイズと異なる場合、ステップＳ６３では、ステップＳ５７の処理によるサイズ変更がなされた後のサイズにて特定モデルを表示するようになっているが、サイズ変更に係る拡大率又は縮小率に基づき、特定モデルを元のサイズで表示するようにしてもよい。例えば、ステップＳ５７の処理にて特定モデルのサイズを拡大している場合、特定モデル全体を元のサイズになるよう縮小し、表示すればよい。

さらに、本実施の形態では、最小の分散値を求めるため、ステップＳ５７において特定モデルの位置及びサイズのうちいずれかを変更させているが、基準モデルの位置及びサイズのうちいずれかを変更させるようにしてもよい。

また、本実施の形態では、ステップＳ８３及びステップＳ９１において特定差異領域を拡張しているが、ステップＳ８３及びステップＳ９１をスキップするようにし、特定差異領域を拡張せず、色付けだけで表示するようにしてもよい。

さらに、上で説明したステップＳ８５及びステップＳ８９の処理では、特定差異領域を拡張するようにはなっていないが、特定差異領域を拡張させた後、接面を抽出するようにしてもよい。また、接面を色付けするだけでなく、例えば点線を用いて特定差異領域を表示するようにしてもよい。

以上本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上で説明した機能ブロック図は必ずしも実際のプログラムモジュール構成に対応するものではない。さらに、処理フローにおいても、処理結果が変らなければ処理の順番を入れ替えることも可能である。さらに、並列に実行させるようにしても良い。

また、上では、拡張、色付けにより強調表示する例を説明したが、３次元モデル間の差を他の方法で表示するようにしてもよい。

なお、図２に示した差異強調処理装置は、図１８のようなコンピュータ装置であって、メモリ２５０１（記憶装置）とＣＰＵ２５０３（処理装置）とハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）２５０５と表示装置２５０９に接続される表示制御部２５０７とリムーバブル・ディスク２５１１用のドライブ装置２５１３と入力装置２５１５とネットワークに接続するための通信制御部２５１７とがバス２５１９で接続されている。オペレーティング・システム（ＯＳ：Operating System）及び本実施の形態における処理を実施するためのアプリケーション・プログラムは、ＨＤＤ２５０５に格納されており、ＣＰＵ２５０３により実行される際にはＨＤＤ２５０５からメモリ２５０１に読み出される。必要に応じてＣＰＵ２５０３は、表示制御部２５０７、通信制御部２５１７、ドライブ装置２５１３を制御して、必要な動作を行わせる。また、処理途中のデータについては、メモリ２５０１に格納され、必要があればＨＤＤ２５０５に格納される。本発明の実施の形態では、上で述べた処理を実施するためのアプリケーション・プログラムはリムーバブル・ディスク２５１１に格納されて頒布され、ドライブ装置２５１３からＨＤＤ２５０５にインストールされる。インターネットなどのネットワーク及び通信制御部２５１７を経由して、ＨＤＤ２５０５にインストールされる場合もある。このようなコンピュータ装置は、上で述べたＣＰＵ２５０３、メモリ２５０１などのハードウエアとＯＳ及び必要なアプリケーション・プログラムとが有機的に協働することにより、上で述べたような各種機能を実現する。

（付記１）
所定のルールに従って、第１の３次元モデルと第２の３次元モデルとの向き及び位置合わせを行い、向き及び位置合わせ後の前記第１の３次元モデル及び前記第２の３次元モデルの各々を構成する頂点のデータを記憶装置に格納する重ね合わせステップと、
前記記憶装置に格納されたデータに基づき、特定の軸方向で前記第２の３次元モデルの前記頂点に対応する、前記第１の３次元モデル上の対応点を探索する探索ステップと、
前記探索ステップにおいて前記対応点を検出した場合、当該対応点と前記第２の３次元モデルの前記頂点とに基づき、前記特定の軸方向における、前記第１の３次元モデルと前記第２の３次元モデルとの差を算出し、前記記憶装置に格納するステップと、
前記特定の軸方向に、前記記憶装置に格納された前記差を拡張させ、拡張後の前記第２の３次元モデルの頂点の位置を算出し、前記記憶装置に格納するステップと、
をコンピュータに実行させるための差異強調プログラム。

（付記２）
所定のルールに従って、第１の３次元モデルと第２の３次元モデルとの向き及び位置合わせを行い、向き及び位置合わせ後の前記第１の３次元モデル及び前記第２の３次元モデルの各々を構成する頂点のデータを記憶装置に格納する重ね合わせステップと、
前記記憶装置に格納されたデータに基づき、予め決められた範囲内で前記第１の３次元モデル又は前記第２の３次元モデルの向き、位置及びサイズのうち少なくともいずれかを変更させることにより、前記第１の３次元モデルにのみ存在する第１の領域と前記第２の３次元モデルにのみ存在する第２の領域とからなる領域についての分散値が最小となる前記第１の領域及び前記第２の領域を探索する探索ステップと、
前記第１の３次元モデル及び第２の３次元モデルを対比可能な態様でユーザに提示すると共に、前記探索ステップによる変更後の前記第２の３次元モデルにおける、前記探索ステップにおいて検出された前記第１の領域及び前記第２の領域に該当する部分の少なくとも一部を強調表示する強調表示ステップと、
をコンピュータに実行させるための差異強調プログラム。

（付記３）
前記記憶装置に格納されたデータに基づき、前記第１の３次元モデル及び第２の３次元モデルを対比可能な態様でユーザに提示するステップ
をさらに実行させる付記１記載の差異強調プログラム。

（付記４）
前記強調表示ステップにおいて、
前記探索ステップにおいて検出された前記第１の領域及び前記第２の領域を拡張させ、拡張後の前記第１の領域及び前記第２の領域を前記探索ステップによる変更後の前記第２の３次元モデルの該当する部分に配置して表示する
ことを特徴とする付記２記載の差異強調プログラム。

（付記５）
前記強調表示ステップにおいて、
前記探索ステップにおいて検出された前記第１の領域及び前記第２の領域を前記探索ステップによる変更後の前記第２の３次元モデルの該当する部分に配置した際における、前記第１の領域又は第２の領域の表面と前記第２の３次元モデルの表面との接面を抽出し、前記第２の３次元モデルにおける当該接面を強調表示する
ことを特徴とする付記２記載の差異強調プログラム。

（付記６）
前記強調表示ステップが、
前記探索ステップによるサイズ変更に係る拡大率又は縮小率に基づき、変更後の前記第１の３次元モデル又は前記第２の３次元モデルのサイズを変更前のサイズに縮小又は拡大するステップ
を含む付記２記載の差異強調プログラム。

（付記７）
前記探索ステップが、
前記第１の３次元モデル及び第２の３次元モデルの各々を格子領域に分割し、分割された前記格子領域に基づき、前記第１の領域及び前記第２の領域を抽出するステップ
を含む付記２記載の差異強調プログラム。

（付記８）
前記重ね合わせステップが、
前記第１の３次元モデル及び第２の３次元モデルの各々の頂点に基づいてＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の方向を特定することにより、前記第１の３次元モデルと前記第２の３次元モデルとの向き合わせを行うステップと、
前記第１の３次元モデル及び第２の３次元モデルの各々に外接する立体に基づき、前記第１の３次元モデルと前記第２の３次元モデルとの位置合わせを行うステップと、
を含む付記１又は２記載の差異強調プログラム。

（付記９）
所定のルールに従って、第１の３次元モデルと第２の３次元モデルとの向き及び位置合わせを行い、向き及び位置合わせ後の前記第１の３次元モデル及び前記第２の３次元モデルの各々を構成する頂点のデータを記憶装置に格納する重ね合わせステップと、
前記記憶装置に格納されたデータに基づき、特定の軸方向で前記第２の３次元モデルの前記頂点に対応する、前記第１の３次元モデル上の対応点を探索する探索ステップと、
前記探索ステップにおいて前記対応点を検出した場合、当該対応点と前記第２の３次元モデルの前記頂点とに基づき、前記特定の軸方向における、前記第１の３次元モデルと前記第２の３次元モデルとの差を算出し、前記記憶装置に格納するステップと、
前記特定の軸方向に、前記記憶装置に格納された前記差を拡張させ、拡張後の前記第２の３次元モデルの頂点の位置を算出し、前記記憶装置に格納するステップと、
を含み、コンピュータにより実行される差異強調処理方法。

（付記１０）
所定のルールに従って、第１の３次元モデルと第２の３次元モデルとの向き及び位置合わせを行い、向き及び位置合わせ後の前記第１の３次元モデル及び前記第２の３次元モデルの各々を構成する頂点のデータを記憶装置に格納する重ね合わせステップと、
前記記憶装置に格納されたデータに基づき、予め決められた範囲内で前記第１の３次元モデル又は前記第２の３次元モデルの向き、位置及びサイズのうち少なくともいずれかを変更させることにより、前記第１の３次元モデルにのみ存在する第１の領域と前記第２の３次元モデルにのみ存在する第２の領域とからなる領域についての分散値が最小となる前記第１の領域及び前記第２の領域を探索する探索ステップと、
前記第１の３次元モデル及び第２の３次元モデルを対比可能な態様でユーザに提示すると共に、前記探索ステップによる変更後の前記第２の３次元モデルにおける、前記探索ステップにおいて検出された前記第１の領域及び前記第２の領域に該当する部分の少なくとも一部を強調表示する強調表示ステップと、
を含み、コンピュータにより実行される差異強調処理方法。

（付記１１）
所定のルールに従って、第１の３次元モデルと第２の３次元モデルとの向き及び位置合わせを行い、向き及び位置合わせ後の前記第１の３次元モデル及び前記第２の３次元モデルの各々を構成する頂点のデータを記憶装置に格納する重ね合わせ手段と、
前記記憶装置に格納されたデータに基づき、特定の軸方向で前記第２の３次元モデルの前記頂点に対応する、前記第１の３次元モデル上の対応点を探索する探索手段と、
前記探索手段において前記対応点を検出した場合、当該対応点と前記第２の３次元モデルの前記頂点とに基づき、前記特定の軸方向における、前記第１の３次元モデルと前記第２の３次元モデルとの差を算出し、前記記憶装置に格納する手段と、
前記特定の軸方向に、前記記憶装置に格納された前記差を拡張させ、拡張後の前記第２の３次元モデルの頂点の位置を算出し、前記記憶装置に格納する手段と、
を有する差異強調処理装置。

（付記１２）
所定のルールに従って、第１の３次元モデルと第２の３次元モデルとの向き及び位置合わせを行い、向き及び位置合わせ後の前記第１の３次元モデル及び前記第２の３次元モデルの各々を構成する頂点のデータを記憶装置に格納する重ね合わせ手段と、
前記記憶装置に格納されたデータに基づき、予め決められた範囲内で前記第１の３次元モデル又は前記第２の３次元モデルの向き、位置及びサイズのうち少なくともいずれかを変更させることにより、前記第１の３次元モデルにのみ存在する第１の領域と前記第２の３次元モデルにのみ存在する第２の領域とからなる領域についての分散値が最小となる前記第１の領域及び前記第２の領域を探索する探索手段と、
前記第１の３次元モデル及び第２の３次元モデルを対比可能な態様でユーザに提示すると共に、前記探索手段による変更後の前記第２の３次元モデルにおける、前記探索手段において検出された前記第１の領域及び前記第２の領域に該当する部分の少なくとも一部を強調表示する強調表示手段と、
を有する差異強調処理装置。

（ａ）及び（ｂ）は、本発明の概要を説明するための図である。 本発明の実施の形態に係る差異強調処理装置のブロック図である。 本発明の実施の形態における処理フローを示す図である。 本発明の第１の実施の形態における差異強調表示処理の処理フロー（第１の部分）を示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は、対応点を探索する処理を説明するための図である。 本発明の第１の実施の形態における差異強調表示処理の処理フロー（第２の部分）を示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態の強調表示を説明するための図である。 （ａ）乃至（ｃ）は、本発明の第２の実施の形態の概要を説明するための図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態の概要を説明するための図である。 本発明の第２の実施の形態における差異強調表示処理の処理フロー（第１の部分）を示す図である。 本発明の第２の実施の形態における差異強調表示処理の処理フロー（第２の部分）を示す図である。 各種行列の例を示す図である。 差異領域拡大処理の処理フロー（第１の部分）を示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態の強調表示を説明するための図である。 差異領域拡大処理の処理フロー（第２の部分）を示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態の強調表示を説明するための図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態の強調表示を説明するための図である。 コンピュータの機能ブロック図である。

符号の説明

１０ ３次元モデル格納部 １１ 入力部
１２ ワークメモリ １３ 位置合わせ処理部
１４ 差異抽出部 １５ 出力部

Claims (5)

1. 所定のルールに従って、第１の３次元モデルと第２の３次元モデルとの向き及び位置合わせを行い、向き及び位置合わせ後の前記第１の３次元モデル及び前記第２の３次元モデルの各々を構成する頂点のデータを記憶装置に格納する重ね合わせステップと、
   前記記憶装置に格納されたデータに基づき、予め決められた範囲内で前記第１の３次元モデル又は前記第２の３次元モデルの向き、位置及びサイズのうち少なくともいずれかを変更させることにより、前記第１の３次元モデルにのみ存在する第１の領域と前記第２の３次元モデルにのみ存在する第２の領域とからなる領域についての分散値が最小となる前記第１の領域及び前記第２の領域を探索する探索ステップと、
   前記第１の３次元モデル及び第２の３次元モデルを対比可能な態様でユーザに提示すると共に、前記探索ステップによる変更後の前記第２の３次元モデルにおける、前記探索ステップにおいて検出された前記第１の領域及び前記第２の領域に該当する部分の少なくとも一部を強調表示する強調表示ステップと、
   をコンピュータに実行させるための差異強調プログラム。
2. 前記強調表示ステップにおいて、
   前記探索ステップにおいて検出された前記第１の領域及び前記第２の領域を拡張させ、拡張後の前記第１の領域及び前記第２の領域を前記探索ステップによる変更後の前記第２の３次元モデルの該当する部分に配置して表示する
   ことを特徴とする請求項１記載の差異強調プログラム。
3. 前記強調表示ステップが、
   前記探索ステップによるサイズ変更に係る拡大率又は縮小率に基づき、変更後の前記第１の３次元モデル又は前記第２の３次元モデルのサイズを変更前のサイズに縮小又は拡大するステップ
   を含む請求項１記載の差異強調プログラム。
4. 所定のルールに従って、第１の３次元モデルと第２の３次元モデルとの向き及び位置合わせを行い、向き及び位置合わせ後の前記第１の３次元モデル及び前記第２の３次元モデルの各々を構成する頂点のデータを記憶装置に格納する重ね合わせ手段と、
   前記記憶装置に格納されたデータに基づき、予め決められた範囲内で前記第１の３次元モデル又は前記第２の３次元モデルの向き、位置及びサイズのうち少なくともいずれかを変更させることにより、前記第１の３次元モデルにのみ存在する第１の領域と前記第２の３次元モデルにのみ存在する第２の領域とからなる領域についての分散値が最小となる前記第１の領域及び前記第２の領域を探索する探索手段と、
   前記第１の３次元モデル及び第２の３次元モデルを対比可能な態様でユーザに提示すると共に、前記探索手段による変更後の前記第２の３次元モデルにおける、前記探索手段において検出された前記第１の領域及び前記第２の領域に該当する部分の少なくとも一部を強調表示する強調表示手段と、
   を有する差異強調処理装置。
5. 所定のルールに従って、第１の３次元モデルと第２の３次元モデルとの向き及び位置合わせを行い、向き及び位置合わせ後の前記第１の３次元モデル及び前記第２の３次元モデルの各々を構成する頂点のデータを記憶装置に格納する重ね合わせステップと、
   前記記憶装置に格納されたデータに基づき、予め決められた範囲内で前記第１の３次元モデル又は前記第２の３次元モデルの向き、位置及びサイズのうち少なくともいずれかを変更させることにより、前記第１の３次元モデルにのみ存在する第１の領域と前記第２の３次元モデルにのみ存在する第２の領域とからなる領域についての分散値が最小となる前記第１の領域及び前記第２の領域を探索する探索ステップと、
   前記第１の３次元モデル及び第２の３次元モデルを対比可能な態様でユーザに提示すると共に、前記探索ステップによる変更後の前記第２の３次元モデルにおける、前記探索ステップにおいて検出された前記第１の領域及び前記第２の領域に該当する部分の少なくとも一部を強調表示する強調表示ステップと、
   を含み、コンピュータにより実行される差異強調処理方法。

Images