JP6056016B2 - 三次元モデル生成方法、システム及びプログラム - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態に係る三次元モデル生成システム10を示すブロック図である。本実施形態に係る三次元モデル生成システム10は、例えば、被測定対象物1を測定する三次元測定機2からの測定データを入力し、CADデータに基づくソリッドモデルを生成するもので、例えばCADシステムの一部として構成されている。この三次元モデル生成システム10は、コンピュータ装置と、このコンピュータ装置によって実行される三次元モデル生成プログラムにより、各種機能が実現される。三次元モデル生成システム10は、測定データを入力して面要素の修正を行い、ソリッドモデルを生成する演算装置3と、演算装置3と接続された記憶装置4と、演算装置3に接続され、本実施形態に係る三次元モデル生成プログラムの操作や各種パラメータの指定等を行う入力装置5と、演算装置3において生成されたソリッドモデルを出力する出力装置6とを備えて構成されている。入力装置5としてはキーボードやマウス、タッチパネル等を採用することが可能であり、出力装置6としては、ディスプレイやプリンタ等を採用することが可能である。
次に、図1及び図3を参照して、本実施形態に係る三次元モデル生成プログラムの概略について説明する。図3は、本実施形態に係る三次元モデル生成プログラムにより機能する三次元モデル生成システム10の動作を示すフローチャートである。即ち、ステップS1において、面要素選択部31は、インポート部30を介して入力された面要素S(1)〜S(9)の測定データから、順次一つの面要素S(k)を選択する。ステップS2において、角度判定部32は、選択された面要素S(k)が平面要素である場合、そのジオメトリ値から特定される平面と上記基準面とのなす角度誤差Δθkが角度判定データΔθth(指定値)以下であるか否かを判定する角度判定を行い、面要素S(k)が円筒面要素、円錐面要素、トーラス面要素等の場合、そのジオメトリ値から特定される中心軸と上記基準軸とのなす角度誤差Δθkが角度判定データΔθth以下であるか否かを判定する角度判定を行う。角度判定の結果、角度誤差Δθkが所定の角度判定データΔθth以下である場合には、修正値として角度誤差データΔθkを出力する。
次に、本実施形態に係る三次元モデル生成プログラムの各ステップについて、より詳細に説明する。まず、図4を参照し、角度判定の方法について説明する。図4は同実施形態に係る角度判定の方法を示すフローチャートである。
次に、図7を参照し、本実施形態に係る幅判定の方法を説明する。図7は本実施形態に係る幅判定の方法を示すフローチャートである。
次に、図8を参照して、本実施形態に係るソリッドモデルの生成方法について説明する。本実施形態に係るソリッドモデルの生成においては、本実施形態においては、被測定対象1の下面を測定していない。従って、まずは被測定対象1の下面として、面要素Sdを追加する(ステップS61)。面要素Sdとしては基準面と同一の平面データを追加することが考えられる。次に、修正面要素S´(1)〜S´(9)を順次選択し(ステップS62)、次に選択された上記修正面要素S´(1)〜S´(9)に隣接する修正面要素S´(1)〜S´(9)又は面要素Sdを隣接面要素S´´(l)として順次選択する(ステップS63)。次に、選択された上記修正面要素S´(1)〜S´(9)と隣接面要素S´´(l)との交線を例えばスイープ処理により求め、輪郭データ(例えばB−Reps)として定義する(ステップS64)。この際、定義した交線と交わる交線があった場合には、交線同士の交点も定義する。選択された上記修正面要素S´(1)〜S´(9)と隣接する全ての隣接面要素S´´(l)について上記ステップS62〜S63を繰り返し行い(ステップS65)、更に同様の操作を全ての修正面要素S´(1)〜S´(9)について行う(ステップS66)。この様な方法によれば、三次元データからソリッドモデルを自動で生成することが可能である。尚、本実施形態においては三次元モデルとしてソリッドモデルを生成しているが、三次元モデルは、ソリッドモデルのみならず、サーフェースモデル、ワイヤーモデルとして生成されても良い。
上記第1の実施形態においては、基準面と基準軸とを1つのみ規定していた。しかしながら、非測定対象物1を設置した面を第1の基準面、第1の基準面と垂直な面を第2の基準面、第1の基準面及び第2の基準面と垂直な面を第3の基準面とし、第1の基準面と第2の基準面との交線、第1の基準面と第3の基準面との交線、第2の基準面と第3の基準面との交線を、それぞれ第1の基準軸、第2の基準軸及び第3の基準軸とすることも考えられる。これにより、被測定対象の側面方向についても修正が可能となる。
Claims (9)
- 被測定対象物を測定して得られた測定点群データ、面要素の種類、並びに、前記測定点群データ及び前記面要素の種類から推定された面要素のジオメトリ値を含む測定データを演算装置が入力し、
前記測定データによって特定される面要素に基づいて前記測定データの誤差を前記演算装置が算出し、
算出された誤差が所定の許容誤差範囲内であるかどうかを前記演算装置が判定し、
前記誤差が許容誤差範囲内である場合には、前記演算装置が前記面要素を前記誤差分だけ修正し、
前記修正された面要素から前記面要素間の交差情報及び各面要素の輪郭情報を求めて前記演算装置が三次元モデルを生成する
ことを特徴とする三次元モデル生成方法。 - 前記算出する測定データの誤差は、前記測定データによって特定される面要素における前記測定点群データの存在幅である
ことを特徴とする請求項1記載の三次元モデル生成方法。 - 前記算出する測定データの誤差は、前記測定データによって特定される面要素の面又は軸の基準面又は基準軸に対する角度誤差である
ことを特徴とする請求項1記載の三次元モデル生成方法。 - 前記測定データによって特定される面要素における前記測定点群データの存在幅と、前記測定データによって特定される面要素の面又は軸の基準面又は基準軸に対する角度誤差の双方が前記許容誤差範囲内である場合に、前記面要素の位置を前記基準面又は基準軸に合わせるように修正する
ことを特徴とする請求項1記載の三次元モデル生成方法。 - 前記測定点群の存在幅による判定は、前記面要素が平面要素である場合には、前記測定点群データを前記面要素のジオメトリ値によって特定された面要素に投影した領域について行い、前記面要素が円筒要素又は円錐要素である場合には、前記測定点群データを前記面要素のジオメトリ値によって特定された面要素の軸に投影した領域について行う
ことを特徴とする請求項2又は4記載の三次元モデル生成方法。 - 前記面要素と前記基準面又は基準軸との角度誤差による判定は、直角判定の場合、角度が90°との角度誤差、平行及び同一判定の場合、0°との角度誤差が所定のしきい値以下であるかどうかの判定であり、判定及び修正は、同一判定、平行判定、直角判定の優先順位で行う
ことを特徴とする請求項3又は4記載の三次元モデル生成方法。 - 前記算出する測定データの誤差は、前記測定データによって特定される円筒、円錐、球及びトーラスを含む回転二次元曲面要素の半径値の小数点以下の所定桁数以下の数値であり、
前記面要素の修正は、前記所定桁数以下の数値を丸める処理である
ことを特徴とする請求項1記載の三次元モデル生成方法。 - CADシステム上に対象物の三次元モデルを生成する三次元モデル生成システムであって、
前記対象物を測定して得られた測定点群データ、面要素の種類、並びに、前記測定点群データ及び前記面要素の種類から推定された面要素のジオメトリ値を含む測定データを入力する入力手段と、
前記測定データによって特定される面要素に基づいて前記測定データの誤差を算出し、算出された誤差が所定の許容誤差範囲内であるかどうかを判定する判定手段と、
前記誤差が許容誤差範囲内である場合には、前記面要素を前記誤差分だけ修正する面要素修正手段と、
前記修正された面要素から前記面要素間の交差情報及び各面要素の輪郭情報を求めて三次元モデルを生成する生成手段と
を備えたことを特徴とする三次元モデル生成システム。 - 被測定対象物を測定して得られた測定点群データ、面要素の種類、並びに、前記測定点群データ及び前記面要素の種類から推定された面要素のジオメトリ値を含む測定データを入力するステップと、
前記測定データによって特定される面要素に基づいて前記測定データの誤差を算出するステップと、
算出された誤差が所定の許容誤差範囲内であるかどうかを判定するステップと、
前記誤差が許容誤差範囲内である場合には、前記面要素を前記誤差分だけ修正するステップと、
前記修正された面要素から前記面要素間の交差情報及び各面要素の輪郭情報を求めて三次元モデルを生成するステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とする三次元モデル生成プログラム。
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