JP6073110B2

JP6073110B2 - ３次元データ生成システム

Info

Publication number: JP6073110B2
Application number: JP2012248674A
Authority: JP
Inventors: 仁野々上; 英哉川原
Original assignee: VELDT INC.
Current assignee: VELDT INC.
Priority date: 2012-11-12
Filing date: 2012-11-12
Publication date: 2017-02-01
Anticipated expiration: 2032-11-12
Also published as: JP2014096111A

Description

この発明は、創作物の設計を支援する技術に関する。

特許文献１には、創作物の平面図からその創作物の３次元モデルを生成する技術の開示がある。この文献１に開示された３Ｄモデル生成システムは、建物とその付帯物（家具、置物など）が混在して記載された平面図から建物の２Ｄシンボルと付帯物の２Ｄシンボルを個別に抽出する。そして、建物本体については、その２Ｄシンボルを通常の立体化アルゴリズムに従って変換した３Ｄモデルを描画空間内に配置する。その一方、建物本体よりもプライオリティの低い２Ｄシンボルである付帯物については、データベース内に収録されている各種付帯物の３Ｄモデルの中から該当のものを選択し、この選択した３Ｄモデルを描画空間内に配置する。

特開２００９−２５８８２３号公報

しかしながら、特許文献１の技術の場合、創作物の平面図を作成しなければその３次元モデルを得ることできなかった。このため、ＣＡＤの取り扱いに不慣れな者は利用し難いという問題があった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、ＣＡＤの取り扱いに不慣れな者であっても自身の創作物を簡単に３次元モデル化できるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、互いに直交する３つの方向の広がりを持ったブロック組立空間内において創作されるブロック組立体の素材となるブロック群であって、固有のタグ識別情報を記憶した無線タグが各々の内部に１個または複数個ずつ埋め込まれている複数のブロックからなるブロック群と、前記ブロック組立空間のブロック内の無線タグの各々が発信する無線信号を受信するアンテナと、各ブロックのブロック識別情報と各ブロック内に埋め込まれている１個または複数個の無線タグのタグ識別情報とを対応付けて記憶した第１の記憶手段と、各ブロックのブロック識別情報と各ブロックの３次元モデルを示すブロック３次元データとを対応付けて記憶した第２の記憶手段と、前記アンテナが前記無線タグの各々から受信した無線信号の信号強度に基づいて前記ブロック組立空間の座標系における無線信号の各発信元の無線タグの所在位置を検出する検出手段と、前記検出手段によって所在位置が検出された各無線タグの各々について、当該無線タグのタグ識別情報と対応付けられたブロック識別情報を前記第１の記憶手段内から探索し、前記第１の記憶手段内から探索したブロック識別情報と対応付けられたブロック３次元データを前記第２の記憶手段内から探索する探索処理を行うと共に、ブロック組立体の３次元モデルの描画空間の座標系における前記所在位置と対応する対応位置と当該ブロックのブロック３次元データが示す３次元モデルを前記描画空間に配置した場合における無線タグの位置が一致するように当該ブロック３次元データ内の座標情報を書き換える書換処理を行い、前記書換処理を経た各ブロック３次元データを合成して前記ブロック組立体の３次元モデルを示す組立体３次元データを生成する生成手段とを具備することを特徴とする３次元データ生成システムを提供する。

本発明では、ブロック組立体をなす各ブロックのブロック３次元データが示す３次元モデルを３次元モデルの描画空間に配置した場合における各ブロック内の無線タグの位置が描画空間におけるブロック組立空間内の無線タグの所在位置と対応する対応位置と一致するように当該ブロック３次元データ内の座標情報を書き換え、この書き換えを経た各ブロック３次元データを合成したものを組立体３次元データとする。よって、本発明によると、ＣＡＤの取り扱いに不慣れな者であっても自身の創作物を簡単に３次元モデル化することができる。

本発明の一実施形態である３次元データ生成システムの全体構成を示す図である。同システムにおけるブロックの構造とその３次元データの記述内容を示す図である。同システムにおけるブロックの構造とその３次元データの記述内容を示す図である。同システムにおけるブロックの構造とその３次元データの記述内容を示す図である。同システムにおけるブロックの構造とその３次元データの記述内容を示す図である。同システムのデータ生成装置５の構成を示す図である。同システムにおけるデータベースＤＢ１のデータ構造を示す図である。同システムにおけるデータベースＤＢ２のデータ構造を示す図である。同システムにおけるテーブルＴＢＬ１のデータ構造を示す図である。同システムにおけるテーブルＴＢＬ２のデータ構造を示す図である。同システムにおけるテーブルＴＢＬ３のデータ構造を示す図である。同システムの動作を示すフローチャートである。同システムにおける書換処理の内容を示す図である。同システムにおける書換処理の内容を示す図である。同システムにおける書換処理の内容を示す図である。同システムにおける書換処理の内容を示す図である。同システムにおける書換処理の内容を示す図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態である３次元データ生成システム９の構成を示す図である。このシステム９は、互いに直交する３つの軸方向（Ｘ軸方向（左右方向）、Ｙ軸方向（前後方向）、及びＺ軸方向（上下方向））の広がりを持ったブロック組立空間ＳＰ_ＡＣＴ内においてブロック組立体ＡＳが創られた場合に、このブロック組立体ＡＳの３次元モデルを示す組立体３次元データＤＡＳを生成するものである。

図１に示すように、このシステム９は、ブロック組立体ＡＳの素材となるブロック群１と、空間ＳＰ_ＡＣＴを挟んで平行対面するパネル２Ｄ及び２Ｕと、パネル２Ｄに接続された変換装置６と、パネル２Ｄ及び２Ｕに接続された変換装置４と、変換装置６及び４に接続されたデータ生成装置５とを有する。

このシステム９のブロック群１の中には、以下の第１乃至第４の形状を有する構造体の表面に、単一色（たとえば、緑とする）、木目風、及びクロムメッキ風の加工を各々施した計１２種類のブロックＢＬが含まれる。

ａ１．第１形状
図２（Ａ）に示すように、この形状のブロックＢＬ（以下、適宜ブロックＢＬ_ＳＱと記す）の外郭は正方形状の６つの側面６１、６２、６３、６４、６５、６６に囲まれている。ブロックＢＬ_ＳＱにおける側面６１の中心には連結スタッドＳＴがあり、その反対側の側面６５の中心にはキャビティＣＶ（不図示）がある。ブロックＢＬ_ＳＱにおける側面６１と側面６５の共通端辺、側面６１と側面６４の共通端辺、及び側面６４と側面６５の共通端辺が直交する頂点Ｐ１の内側近傍には無線タグＴＧが埋め込まれている。ブロックＢＬ_ＳＱにおける側面６２と側面６３の共通端辺、側面６２と側面６５の共通端辺、及び側面６３と側面６５の共通端辺が直交する頂点Ｐ２の内側近傍には無線タグＴＧが埋め込まれている。ブロックＢＬ_ＳＱにおける側面６３と側面６２の共通端辺、側面６３と側面６６の共通端辺、及び側面６５と側面６６の共通端辺が直交する頂点Ｐ３の内側近傍には無線タグＴＧが埋め込まれている。ブロックＢＬ_ＳＱ内の３つの無線タグＴＧには固有のタグ識別情報ＩＤ_ＴＧが記憶されている。

ｂ１．第２形状
図３（Ａ）に示すように、この形状のブロックＢＬ（以下、適宜ブロックＢＬ_ＲＣと記す）の外郭は長方形状の４つの側面７１、７２、７３、７４と正方形状の２つの側面７５、７６に囲まれている。ブロックＢＬ_ＲＣにおける側面７１には２つの連結スタッドＳＴがあり、その反対側の側面７２には２つのキャビティＣＶ（不図示）がある。ブロックＢＬ_ＲＣにおける側面７１と側面７４の共通端辺、側面７１と側面７５の共通端辺、及び側面７４と側面７５の共通端辺が直交する頂点Ｐ１の内側近傍には無線タグＴＧが埋め込まれている。ブロックＢＬ_ＲＣにおける側面７２と側面７３の共通端辺、側面７２と側面７５の共通端辺、及び側面７３と側面７５の共通端辺が直交する頂点Ｐ２の内側近傍には無線タグＴＧが埋め込まれている。ブロックＢＬ_ＲＣにおける側面７２と側面７３の共通端辺、側面７２と側面７６の共通端辺、及び側面７３と側面７６の共通端辺が直交する頂点Ｐ３の内側近傍には無線タグＴＧが埋め込まれている。ブロックＢＬ_ＲＣ内の３つの無線タグＴＧには固有のタグ識別情報ＩＤ_ＴＧが記憶されている。

ｃ１．第３形状
図４（Ａ）に示すように、この形状のブロックＢＬ（以下、適宜ブロックＢＬ_ＣＹと記す）の外郭は真円状の２つの側面８１、８２と円筒状の１つの側面８３とに囲まれている。ブロックＢＬ_ＣＹにおける側面８１の中心には連結スタッドＳＴがあり、その反対側の側面８２の中心にはキャビティＣＶ（不図示）がある。ブロックＢＬ_ＣＹの側面８１における周縁の僅かに内側の位置には２つの無線タグＴＧが埋め込まれている。ブロックＢＬ_ＣＹの側面８２における周縁の僅かに内側の位置には１つの無線タグＴＧが埋め込まれている。ブロックＢＬ_ＣＹ内の３つの無線タグＴＧには固有のタグ識別情報ＩＤ_ＴＧが記憶されている。

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ｄ１．第４形状
図５（Ａ）に示すように、この形状のブロックＢＬ（以下、ブロックＢＬ_{ＪＯＩＮＴ}と記す）は、ブロックパーツＢＬ_ＳＱ’及びブロックパーツＢＬ_ＳＱ”とこれらの間に介在する関節部材９０とからなる可動ブロックである。ブロックパーツＢＬ_ＳＱ’は、ブロックＢＬ_ＳＱにおける端面６４と端面６５の共通端辺の部分を凹部９１として切り欠いたものである。ブロックパーツＢＬ_ＳＱ”は、ブロックＢＬ_ＳＱにおける端面６３と端面６６の共通端辺の部分を凹部９２として切り欠いたものである。関節部材９０は、凹部９１、９２と略同じ上下幅を持った直方体状をなしている。関節部材９０の左部分はブロックパーツＢＬ_ＳＱ’の凹部９１に嵌め込まれている。関節部材９０の右半分はブロックパーツＢＬ_ＳＱ”の凹部９２に嵌め込まれている。関節部材９０における凹部９１に嵌め込まれた部分はこの部分を上下に貫くヒンジ軸（不図示）により凹部９１と連結されている。関節部材９０における凹部９２に嵌め込まれた部分はこの部分を上下に貫くヒンジ軸（不図示）により凹部９２と連結されている。このため、ブロックＢＬ_{ＪＯＩＮＴ}におけるブロックパーツＢＬ_ＳＱ’及びブロックパーツＢＬ_ＳＱ”は、ブロックパーツＢＬ_ＳＱ’の端面６５とブロックパーツＢＬ_ＳＱ”の端面６３とがなす角度θ（０°≦θ≦１８０°）を狭める方向と広げる方向に動かすことができる。

図１において、パネル２Ｄは、左右幅Ｗ１（たとえば、Ｗ１＝２７ｃｍとする）、前後幅Ｌ１（たとえば、Ｌ１＝２７ｃｍとする）、上下幅Ｈ１（たとえば、Ｈ１＝６ｃｍとする）の寸法を持った直方体状をなしている。パネル２Ｕは、左右幅Ｗ１、前後幅Ｌ１、上下幅Ｈ１’（たとえば、Ｈ１’＝３ｃｍとする）の寸法を持った直方体状をなしている。

パネル２Ｄ内には送信アンテナ７と受信アンテナ３−１〜３−４がある。パネル２Ｕ内には受信アンテナ３−５〜３−８がある。アンテナ７及びアンテナ３−１〜３−８は、電線を螺旋状に巻回したコイルアンテナである。ここで、パネル２Ｄ内におけるアンテナ３−１〜３−４およびパネル２Ｕ内におけるアンテナ３−５〜３−８は、上下２つの矩形の４辺をなすようにして配置されている。

より詳細に説明すると、アンテナ３−１とアンテナ３−２は左右方向に対向している。アンテナ３−１とアンテナ３−２の間には幅Ｗ２（たとえば、Ｗ２＝２５ｃｍとする）の間隔があいている。アンテナ３−３とアンテナ３−４は前後方向に対向している。アンテナ３−３とアンテナ３−４の間には幅Ｌ２（たとえば、Ｌ２＝２５ｃｍとする）の間隔があいている。アンテナ３−５とアンテナ３−６は左右方向に対向している。アンテナ３−５とアンテナ３−６の間には幅Ｗ２の間隔があいている。アンテナ３−７とアンテナ３−８は前後方向に対向している。アンテナ３−７とアンテナ３−８の間には幅Ｌ２の間隔があいている。アンテナ３−５とアンテナ３−１は上下方向に対向している。アンテナ３−５とアンテナ３−１の間には幅Ｈ２（たとえば、Ｈ２＝２５ｃｍとする）の間隔があいている。アンテナ３−６とアンテナ３−２は上下方向に対向している。アンテナ３−６とアンテナ３−２の間には幅Ｈ２の間隔があいている。アンテナ３−７とアンテナ３−３は上下方向に対向している。アンテナ３−７とアンテナ３−３の間には幅Ｈ２の間隔があいている。アンテナ３−８とアンテナ３−４は上下方向に対向している。アンテナ３−８とアンテナ３−４の間には幅Ｈ２の間隔があいている。

変換装置６は、データ生成装置５から与えられるデジタル信号ＤＳをアナログ信号ＡＳに変換し、この変換信号ＡＳの電圧をアンテナ７の端子に印加する。変換装置４は、アンテナ３−１〜３−８の端子電圧をデジタル信号ＤＳに変換し、この変換した信号ＤＳをデータ生成装置５に供給する。

図１において、データ生成装置５は、コンピュータに、サーフェスモデラーやソリッドモデラーなどの周知の設計支援プログラム（ＣＡＤ）ＰＲＧ１と組立体３次元データＤＡＳの生成に関わる処理の手順を記述した３次元データ生成プログラムＰＲＧ２とを実装したものである。

図６に示すように、データ生成装置５は、制御部５１、表示部５２、操作部５３、記憶部５４を有する。制御部５１は、データ生成装置５の制御中枢としての役割を果たす装置である。制御部５１は、ＣＰＵ５５、ＲＡＭ５６、及びＲＯＭ５７を有する。表示部５２は、コンピュータディスプレイを有する。操作部５３は、キーボードやポインティングデバイスを有する。記憶部５４は、ハードディスクを有する。この記憶部５４には、先に挙げた設計支援プログラムＰＲＧ１及び３次元データ生成プログラムＰＲＧ２と、２つのデータベースＤＢ１及びＤＢ２と、３つのテーブルＴＢＬ１、ＴＢＬ２、及びＴＢＬ３が記憶されている。

図７は、データベースＤＢ１のデータ構造を概念的に示す図である。データベースＤＢ１は、各々がブロック群１のブロックＢＬと対応する複数のレコードの集合体である。データベースＤＢ１の各レコードは「ブロック」と「タグ」の２つのフィールドを有する。データベースＤＢ１における各ブロックＢＬと対応するレコードの「ブロック」のフィールドは該当のブロックＢＬのブロック識別情報ＩＤ_ＢＬを示す。また、「タグ」のフィールドは該当のブロックＢＬに埋め込まれている３個（または６個）の無線タグＴＧのタグ識別情報ＩＤ_ＴＧを示す。

図８は、データベースＤＢ２のデータ構造を示す図である。データベースＤＢ２は、各々がブロックＢＬの１２の種類と対応する１２個のレコードの集合体である。データベースＤＢ２の各レコードは、「ブロック」、「３次元モデル」、「タグ埋込位置」の３つのフィールドを有する。データベースＤＢ２における１つの種類と対応するレコードの「ブロック」のフィールドは、該当の種類の各ブロックＢＬのブロック識別情報ＩＤ_ＢＬを示す。「３次元モデル」のフィールドは、該当の種類のブロックＢＬの３次元モデルのブロック３次元データＤＢＬを示す。各レコード内の３次元データＤＢＬの記述内容の詳細は次の通りである。

ａ２．ブロックＢＬ_ＳＱ
図２（Ｂ）に示すように、ブロックＢＬ_ＳＱの３次元データＤＢＬには、ブロックＢＬ_ＳＱの３次元モデルを囲む直方体の１頂点を原点Ｏ_ＬＣＬ（０．０．０）とするローカル座標系ＳＹ_ＬＣＬにおける当該３次元モデルを形作るプリミティブ（より具体的には、ブロックＢＬ_ＳＱの３次元モデルの外殻をなす矩形）の各頂点の座標情報Ｃ_ＬＣＬ（座標値ｘ_ＬＣＬ、ｙ_ＬＣＬ、ｚ_ＬＣＬのセット）、当該３次元モデルの表面の質感（単一色（緑）、木目風、及びクロムメッキ風のいずれか）を表現する属性情報ＡＩとが記述される。

ｂ２．ブロックＢＬ_ＲＣ
図３（Ｂ）に示すように、ブロックＢＬ_ＲＣの３次元データＤＢＬには、ブロックＢＬ_ＲＣの３次元モデルを囲む直方体の１頂点を原点Ｏ_ＬＣＬ（０．０．０）とするローカル座標系ＳＹ_ＬＣＬにおける当該３次元モデルを形作るプリミティブ（より具体的には、ブロックＢＬ_ＲＣの３次元モデルの外殻をなす矩形）の各頂点の座標情報Ｃ_ＬＣＬ（座標値ｘ_ＬＣＬ、ｙ_ＬＣＬ、ｚ_ＬＣＬのセット）と、当該３次元モデルの表面の質感（単一色（緑）、木目風、及びクロムメッキ風のいずれか）を表現する属性情報ＡＩとが記述される。

ｃ２．ブロックＢＬ_ＣＹ
図４（Ｂ）に示すように、ブロックＢＬ_ＳＹの３次元データＤＢＬには、ブロックＢＬ_ＣＹの３次元モデルを囲む直方体の１頂点を原点Ｏ_ＬＣＬ（０．０．０）とするローカル座標系ＳＹ_ＬＣＬにおける当該３次元モデルを形作るプリミティブ（より具体的には、ブロックＢＬ_ＳＹの３次元モデルをなす矩形やその曲面を近似するポリゴン（正三角形））の各頂点の座標情報Ｃ_ＬＣＬ（座標値ｘ_ＬＣＬ、ｙ_ＬＣＬ、ｚ_ＬＣＬのセット）と、当該３次元モデルの表面の質感（単一色（緑）、木目風、及びクロムメッキ風のいずれか）を表現する属性情報ＡＩとが記述される。

ｄ２．ブロックＢＬ_{ＪＯＩＮＴ}
図５（Ｂ）に示すように、ブロックＢＬ_{ＪＯＩＮＴ}の３次元データＤＢＬには、θ＝９０度のブロックＢＬ_{ＪＯＩＮＴ}の３次元モデルを囲む直方体の１頂点を原点Ｏ_ＬＣＬ（０．０．０）とするローカル座標系ＳＹ_ＬＣＬにおける当該３次元モデルを形作るプリミティブ（より具体的には、ブロックＢＬ_{ＪＯＩＮＴ}の３次元モデルの外殻をなす矩形）の各頂点の座標情報Ｃ_ＬＣＬ（座標値ｘ_ＬＣＬ、ｙ_ＬＣＬ、ｚ_ＬＣＬのセット）と、当該３次元モデルの表面の質感（単一色（緑）、木目風、及びクロムメッキ風のいずれか）を表現する属性情報ＡＩとが記述される。

図８において、データベースＤＢ２におけるブロックＢＬ_ＳＱと対応する３つのレコード（ブロックＢＬ_ＳＱの表面を緑一色としたもの、ブロックＢＬ_ＳＱの表面を木目風としたもの、ブロックＢＬ_ＳＱの表面をクロムメッキ風としたものの各々と対応する３つのレコード）の「タグ埋込位置」のフィールドは、当該ブロックＢＬ_ＳＱのローカル座標系ＳＹ_ＬＣＬにおけるブロックＢＬ_ＳＱ内の３つの無線タグＴＧの各埋込位置の座標情報Ｃ_ＬＣＬ（座標値ｘ_ＬＣＬ、ｙ_ＬＣＬ、ｚ_ＬＣＬのセット）を示す。

また、データベースＤＢ２におけるブロックＢＬ_ＲＣと対応する３つのレコード（ブロックＢＬ_ＲＣの表面を緑一色としたもの、ブロックＢＬ_ＲＣの表面を木目風としたもの、ブロックＢＬ_ＲＣの表面をクロムメッキ風としたものの各々と対応する３つのレコード）の「タグ埋込位置」のフィールドは、当該ブロックＢＬ_ＲＣのローカル座標系ＳＹ_ＬＣＬにおけるブロックＢＬ_ＲＣ内の３つの無線タグＴＧの各埋込位置の座標情報Ｃ_ＬＣＬ（座標値ｘ_ＬＣＬ、ｙ_ＬＣＬ、ｚ_ＬＣＬのセット）を示す。

また、データベースＤＢ２におけるブロックＢＬ_ＣＹと対応する３つのレコード（ブロックＢＬ_ＣＹの表面を緑一色としたもの、ブロックＢＬ_ＣＹの表面を木目風としたもの、ブロックＢＬ_ＣＹの表面をクロムメッキ風としたものの各々と対応する３つのレコード）の「タグ埋込位置」のフィールドは、当該ブロックＢＬ_ＣＹのローカル座標系ＳＹ_ＬＣＬにおけるブロックＢＬ_ＣＹ内の３つの無線タグＴＧの各埋込位置の座標情報Ｃ_ＬＣＬ（座標値ｘ_ＬＣＬ、ｙ_ＬＣＬ、ｚ_ＬＣＬのセット）を示す。

また、データベースＤＢ２におけるブロックＢＬ_{ＪＯＩＮＴ}と対応する３つのレコード（ブロックＢＬ_{ＪＯＩＮＴ}の表面を緑一色としたもの、ブロックＢＬ_{ＪＯＩＮＴ}の表面を木目風としたもの、ブロックＢＬ_{ＪＯＩＮＴ}の表面をクロムメッキ風としたものの各々と対応する３つのレコード）の「タグ埋込位置」のフィールドは、当該ブロックＢＬ_{ＪＯＩＮＴ}のローカル座標系ＳＹ_ＬＣＬにおけるブロックパーツＢＬ_ＳＱ’内の３つの無線タグＴＧとブロックパーツＢＬ_ＳＱ”内の３つの無線タグＴＧの各埋込位置の座標情報Ｃ_ＬＣＬ（座標値ｘ_ＬＣＬ、ｙ_ＬＣＬ、ｚ_ＬＣＬのセット）を示す。

図９は、テーブルＴＢＬ１のデータ構造を概念的に示す図である。このテーブルＴＢＬ１は、パネル２Ｄ及び２Ｕ内における左右方向に対向する両アンテナのうち左側のアンテナ（アンテナ３−１及び３−５）の受信信号の信号強度及び右側のアンテナ（アンテナ３−２及び３−６）の受信信号の信号強度の各組合せと空間ＳＰ_ＡＣＴの座標系ＳＹ_ＡＣＴ（より具体的には、アンテナ３−１及び３−３の交差位置を原点Ｏ_ＡＣＴとする座標系）における左側のアンテナ（アンテナ３−１及び３−５）からの距離の指標値Ｄｘとを対応付けて記憶している。ここで、このテーブルＴＢＬ１内の各指標値Ｄｘは、通常の応答感度を持った無線タグＴＧをアンテナ３−１及び３−２間の各点に置いて無線信号を発信させたときのアンテナ３−１及び３−２の各端子電圧の実測値から割り出されたものである。

図１０は、テーブルＴＢＬ２のデータ構造を概念的に示す図である。このテーブルＴＢＬ２は、パネル２Ｄ及び２Ｕ内における前後方向に対向する両アンテナのうち前側のアンテナ（アンテナ３−３及び３−７）の受信信号の信号強度及び後側のアンテナ（アンテナ３−４及び３−８）の受信信号の信号強度の各組合せと座標系ＳＹ_ＡＣＴにおける前側のアンテナ（アンテナ３−３及び３−７）からの距離の指標値Ｄｙとを対応付けて記憶している。ここで、このテーブルＴＢＬ２内の各指標値Ｄｙは、通常の応答感度を持った無線タグＴＧをアンテナ３−３及び３−４間の各点に置いて無線信号を発信させたときのアンテナ３−３及び３−４の各端子電圧の実測値から割り出されたものである。

図１１は、テーブルＴＢＬ３のデータ構造を概念的に示す図である。このテーブルＴＢＬ３は、パネル２Ｄ及び２Ｕ内における上下方向に対向する両アンテナのうち下側のアンテナ（アンテナ３−１及び３−２）の受信信号の信号強度及び上側のアンテナ（アンテナ３−５及び３−６）の受信信号の信号強度の各組合せと座標系ＳＹ_ＡＣＴにおける下側のアンテナ（アンテナ３−１及び３−２）からの距離の指標値Ｄｚとを対応付けて記憶している。ここで、このテーブルＴＢＬ３内の各指標値Ｄｚは、通常の応答感度を持った無線タグＴＧをアンテナ３−１及び３−５間の各点に置いて無線信号を発信させたときのアンテナ３−１及び３−５の各端子電圧の実測値から割り出されたものである。

次に、本実施形態の動作を説明する。図１２は、本実施形態の動作を示すフローチャートである。図１２に示す一連の処理は、データ生成プログラムＰＲＧ２により実行されるものである。本実施形態では、創作者は、複数個のブロックＢＬを連結してブロック組立体ＡＳを作り、このブロック組立体ＡＳをパネル２Ｄ上の所望の位置に載置し、組立体３次元データＤＡＳの生成を指示する操作を行う。

この操作が行われると、データ生成装置５の制御部５１は、検出処理を行う（Ｓ１００）。検出処理は、アンテナ７から空間ＳＰ_ＡＣＴ内に無線信号（磁界）を発信させることによって空間ＳＰ_ＡＣＴ内の各無線タグＴＧに無線信号を発信させ、アンテナ３−１〜３−８が無線タグＴＧから受信した無線信号の信号強度に基づいて空間ＳＰ_ＡＣＴの座標系ＳＹ_ＡＣＴにおける無線信号の発信元の各無線タグＴＧの所在位置ＰＴＧ_ＡＣＴの座標情報Ｃ_ＡＣＴ（座標値ｘ_ＡＣＴ、ｙ_ＡＣＴ、ｚ_ＡＣＴのセット）を検出する処理である。

検出処理では、制御部５１は、空間ＳＰ_ＡＣＴ内における各無線タグＴＧの１つ１つを検出対象として以下の処理を行う。まず、制御部５１は、検出対象の無線タグＴＧのタグ識別情報ＴＤ_ＴＧを信号ＤＳとして変換装置６に供給する。変換装置６は、この信号ＤＳでキャリア（搬送波）を変調した変調信号をアナログ信号ＡＤとし、この信号ＡＤの電圧をアンテナ７に印加する。アンテナ７は、変換装置６によって電圧が印加されると、この電圧に応じた無線信号（磁束）を空間ＳＰ_ＡＣＴ内に発信する。空間ＳＰ_ＡＣＴ内の各無線タグＴＧは、アンテナ７が発信した無線信号の電磁誘導により起電する。無線タグＴＧは、アンテナ７から受信した無線信号が自身の識別情報ＴＤ_ＴＧの変調信号である場合は、無線信号を発信する。アンテナ３−１〜３−８は、無線タグＴＧが発信した無線信号を受信する。変換装置４は、アンテナ３−１〜３−８の各々の端子電圧を信号ＤＳに変換し、この変換信号ＤＳをデータ生成装置５に供給する。

データ生成装置５の制御部５１は、アンテナ３−１の端子電圧の変換信号ＤＳをアンテナ３−１が無線タグＴＧから受信した無線信号の信号強度とし、アンテナ３−２の端子電圧の変換信号ＤＳをアンテナ３−２が無線タグＴＧから受信した無線信号の信号強度とする。また、アンテナ３−３の端子電圧の変換信号ＤＳをアンテナ３−３が無線タグＴＧから受信した無線信号の信号強度とし、アンテナ３−４の端子電圧の変換信号ＤＳをアンテナ３−４が無線タグＴＧから受信した無線信号の信号強度とする。また、アンテナ３−５の端子電圧の変換信号ＤＳをアンテナ３−５が無線タグＴＧから受信した無線信号の信号強度とし、アンテナ３−６の端子電圧の変換信号ＤＳをアンテナ３−６が無線タグＴＧから受信した無線信号の信号強度とする。また、アンテナ３−７の端子電圧の変換信号ＤＳをアンテナ３−７が無線タグＴＧから受信した無線信号の信号強度とし、アンテナ３−８の端子電圧の変換信号ＤＳをアンテナ３−８が無線タグＴＧから受信した無線信号の信号強度とする。

その上で、制御部５１は、テーブルＴＢＬ１におけるアンテナ３−１の信号強度とアンテナ３−２の信号強度の組み合わせと対応するセルの指標値Ｄｘを取り出すとともに、テーブルＴＢＬ１におけるアンテナ３−５の信号強度とアンテナ３−５の信号強度の組み合わせと対応するセルの指標値Ｄｘを取り出し、これら２つの指標値Ｄｘの平均値を無線タグＴＧの所在位置ＰＴＧ_ＡＣＴのＸ軸方向の座標値ｘ_ＡＣＴとする。

制御部５１は、テーブルＴＢＬ２におけるアンテナ３−３の信号強度とアンテナ３−４の信号強度の組み合わせと対応するセルの指標値Ｄｙを取り出すとともに、テーブルＴＢＬ２におけるアンテナ３−７の信号強度とアンテナ３−８の信号強度の組み合わせと対応するセルの指標値Ｄｙを取り出し、これら２つの指標値Ｄｙの平均値を無線タグＴＧの所在位置ＰＴＧ_ＡＣＴのＹ軸方向の座標値ｙ_ＡＣＴとする。

制御部５１は、テーブルＴＢＬ３におけるアンテナ３−１の信号強度とアンテナ３−５の信号強度の組み合わせと対応するセルの指標値Ｄｚを取り出すとともに、テーブルＴＢＬ２におけるアンテナ３−２の信号強度とアンテナ３−６の信号強度の組み合わせと対応するセルの指標値Ｄｚを取り出し、これら２つの指標値Ｄｚの平均値を無線タグＴＧの所在位置ＰＴＧ_ＡＣＴのＺ軸方向の座標値ｚ_ＡＣＴとする。

制御部５１は、以上のようにして求めたＸ、Ｙ、Ｚの各軸方向の座標値ｘ_ＡＣＴ、ｙ_ＡＣＴ、ｚ_ＡＣＴのセットを、検出対象の無線タグＴＧの所在位置ＰＴＧ_ＡＣＴの座標情報Ｃ_ＡＣＴとしてＲＡＭ５６に記憶する。

次に、制御部５１は、第１の探索処理を行う（Ｓ１１０）。第１の探索処理は、座標情報Ｃ_ＡＣＴが検出された無線タグＴＧの各々について、当該無線タグＴＧのタグ識別情報ＩＤ_ＴＧと対応付けられたブロック識別情報ＩＤ_ＢＬをデータベースＤＢ１内から探索する処理である。より詳細に説明すると、第１の検索処理では、制御部５１は、座標情報Ｃ_ＡＣＴが検出された全無線タグＴＧの識別情報ＩＤ_ＴＧをＲＡＭ５６に記憶し、ＲＡＭ５６内のタグ識別情報ＩＤ_ＴＧの一つを検索キーとして選択する。次に、制御部５１は、データベースＤＢ１の各レコードの中から検索キーとしたタグ識別情報ＩＤ_ＴＧを含むレコードを特定し、そのレコードのブロック識別情報ＩＤ_ＢＬがＲＡＭ５６に読み出し済みのものと同じであるか否かを判定する。制御部５１は、該当のレコードのブロック識別情報ＩＤ_ＢＬが未だＲＡＭ５６に読み出されていないものである場合はそのブロック識別情報ＩＤ_ＢＬをＲＡＭ５６に読み出す。制御部５１は、ＲＡＭ５６内のタグ識別情報ＩＤ_ＴＧの全てについて以上の処理を繰り返す。

次に、制御部５１は、第２の探索処理を行う（Ｓ１２０）。第２の探索処理は、データベースＤＢ１から探索したブロック識別情報ＩＤ_ＢＬと対応付けられた３次元データＤＢＬをデータベースＤＢ２内から探索する処理である。より詳細に説明すると、第２の探索処理では、ＲＡＭ５６内のブロック識別情報ＩＤ_ＢＬの一つを検索キーとして選択する。次に、制御部５１は、データベースＤＢ２の各レコードの中から検索キーとしたブロック識別情報ＩＤ_ＢＬを含むレコードを特定し、そのレコードの３次元データＤＢＬをＲＡＭ５６に読み出す。制御部５１は、ＲＡＭ５６内のブロック識別情報ＩＤ_ＢＬの全てについて以上の処理を繰り返す。

次に、制御部５１は、書換処理を行う（Ｓ１３０）。書換処理は、データベースＤＢ２内からブロック３次元データＤＢＬを探索したブロックＢＬの各々について、３次元モデルの描画空間ＳＰ_ＣＡＤの座標系ＳＹ_ＣＡＤにおける当該ブロックＢＬの所在位置ＰＴＧ_ＡＣＴと対応する対応位置ＰＴＧ_ＣＡＤと当該ブロックＢＬの３次元データＤＢＬが示す３次元モデルを空間ＳＰ_ＣＡＤに配置した場合における無線タグＴＧの位置が一致するように当該３次元データＤＢＬ内の座標情報Ｃ_ＬＣＬを書き換える処理である。

書換処理では、制御部５１は、書換対象の３次元データＤＢＬがブロックＢＬ_ＳＱ、ＢＬ_ＲＣ、及びＢＬ_ＣＹのものである場合とブロックＢＬ_{ＪＯＩＮＴ}のものである場合の各々において、次のような処理を行う。

ａ３．書換対象がブロックＢＬ_ＳＱ、ＢＬ_ＲＣ、及びＢＬ_ＣＹのものである場合
上述したように、ブロックＢＬ_ＳＱ、ＢＬ_ＲＣ、及びＢＬ_ＣＹには３つの無線タグＴＧが埋設されている（図２（Ａ）、図３（Ａ）、図４（Ａ））。この場合の書換処理では、制御部５１は、データベースＤＢ２内における該当のブロックＢＬのブロック識別情報ＩＤ_ＢＬと対応する３つの無線タグＴＧの座標情報Ｃ_ＬＣＬをＲＡＭ５６に読み出す。その上で、図１３に示すように、制御部５１は、該当のブロックＢＬ内の３つの無線タグＴＧの中の１つ（無線タグＴＧ１とする）を選び、無線タグＴＧ１の座標情報Ｃ_ＡＣＴの各座標値ｘ_ＡＣＴ、ｙ_ＡＣＴ、ｚ_ＡＣＴ及び無線タグＴＧ１の座標情報Ｃ_ＬＣＬの各座標値ｘ_ＬＣＬ、ｙ_ＬＣＬ、ｚ_ＬＣＬを次式（１）に代入することにより、ｃ_１ｊ（ｉ＝１〜４）を未知数とする第１の方程式、ｃ_２ｊ（ｊ＝１〜４）を未知数とする第２の方程式、ｃ_３ｊ（ｊ＝１〜４）を未知数とする第３の方程式を得る。

次に、図１４に示すように、制御部５１は、該当のブロックＢＬ内の３つの無線タグＴＧの中の別の１つ（無線タグＴＧ２とする）を選び、無線タグＴＧ２の座標情報Ｃ_ＡＣＴの各座標値ｘ_ＡＣＴ、ｙ_ＡＣＴ、ｚ_ＡＣＴ及び無線タグＴＧ２の座標情報Ｃ_ＬＣＬの各座標値ｘ_ＬＣＬ、ｙ_ＬＣＬ、ｚ_ＬＣＬを式（１）に代入することにより、ｃ_１ｊ（ｉ＝１〜４）を未知数とする第４の方程式、ｃ_２ｊ（ｊ＝１〜４）を未知数とする第５の方程式、ｃ_３ｊ（ｊ＝１〜４）を未知数とする第６の方程式を得る。

次に、図１５に示すように、制御部５１は、該当のブロックＢＬ内の３つの無線タグＴＧの中の残りの１つ（無線タグＴＧ３とする）を選び、無線タグＴＧ３の座標情報Ｃ_ＡＣＴの各座標値ｘ_ＡＣＴ、ｙ_ＡＣＴ、ｚ_ＡＣＴ及び無線タグＴＧ３の座標情報Ｃ_ＬＣＬの各座標値ｘ_ＬＣＬ、ｙ_ＬＣＬ、ｚ_ＬＣＬを式（１）に代入することにより、ｃ_１ｊ（ｉ＝１〜４）を未知数とする第７の方程式、ｃ_２ｊ（ｊ＝１〜４）を未知数とする第８の方程式、ｃ_３ｊ（ｊ＝１〜４）を未知数とする第９の方程式を得る。

次に、図１６に示すように、制御部５１は、座標系ＳＹ_ＡＣＴにおける座標系ＳＹ_ＬＣＬの原点Ｏ_ＬＣＬと対応する位置ＰＯ_ＡＣＴを求め、この位置ＰＯ_ＡＣＴの座標情報Ｃ_ＡＣＴの各座標値ｘ_ＡＣＴ、ｙ_ＡＣＴ、ｚ_ＡＣＴ及び原点Ｏ_ＬＣＬの座標情報Ｃ_ＬＣＬの座標値ｘ_ＬＣＬ（＝０）、ｙ_ＬＣＬ（＝０）、ｚ_ＬＣＬ（＝０）を式（１）に代入することにより、ｃ_１ｊ（ｉ＝１〜４）を未知数とする第１０の方程式、ｃ_２ｊ（ｊ＝１〜４）を未知数とする第１１の方程式、ｃ_３ｊ（ｊ＝１〜４）を未知数とする第１２の方程式を得る。

ここで、座標系ＳＹ_ＡＣＴにおける原点対応位置ＰＯ_ＡＣＴの探索は次のようにして行う。制御部５１は、座標系ＳＹ_ＬＣＬにおける原点Ｏ_ＬＣＬ及び無線タグＴＧ１間の距離Ｄ１、原点Ｏ_ＬＣＬ及び無線タグＴＧ２間の距離Ｄ２、原点Ｏ_ＬＣＬ及び無線タグＴＧ３間の距離Ｄ３を求める。次に、制御部５１は、座標系ＳＹ_ＡＣＴにおける無線タグＴＧ１を中心とする半径Ｄ１の球面、無線タグＴＧ２を中心とする半径Ｄ２の球面、無線タグＴＧ３を中心とする半径Ｄ３の球面が交わる２点ＰＮ１_ＡＣＴ及びＰＮ２_ＡＣＴを原点対応位置ＰＯ_ＡＣＴの候補とする。図１７に示すように、候補点ＰＮ１_ＡＣＴ及びＰＮ２_ＡＣＴは、座標系ＳＹ_ＡＣＴにおける無線タグＴＧ１、ＴＧ２、ＴＧ３を頂点とする三角面に対して面対称の位置に存在する。そして、座標系ＳＹ_ＡＣＴにおける点ＰＮ１_ＡＣＴ及び無線タグＴＧ１間のベクトルと無線タグＴＧ１及びＴＧ２間のベクトルとがなす角度θ１_ＡＣＴと点ＰＮ２_ＡＣＴ及び無線タグＴＧ１間のベクトルと無線タグＴＧ１及びＴＧ２間のベクトルとがなす角度θ２_ＡＣＴは符号の正負を逆にした値となる。制御部５１は、座標系ＳＹ_ＬＣＬにおける原点Ｏ_ＬＣＬ及び無線タグＴＧ１間のベクトルと無線タグＴＧ１及びＴＧ２間のベクトルとがなす角度θ_ＬＣＬの符号と角度θ１_ＡＣＴの符号が同じである場合は候補点ＰＮ１_ＡＣＴを原点対応位置ＰＯ_ＡＣＴとし、角度θ_ＬＣＬの符号と角度θ２_ＡＣＴの符号が同じである場合は候補点ＰＮ２_ＡＣＴを原点対応位置ＰＯ_ＡＣＴとする。

制御部５１は、以上のようにして得た第１〜第１２の方程式（１２元１次方程式）の解ｃ_ｉｊ（ｉ＝１〜３、ｊ＝１〜４）を求め、次式（２）におけるｉ（ｉ＝１〜３）行ｊ（ｊ＝１〜４）列の各要素ａ_ｉｊを解ｃ_ｉｊ（ｉ＝１〜３、ｊ＝１〜４）と同じ値に設定したものを座標系ＳＹ_ＬＣＬから座標系ＳＹ_ＡＣＴへの変換行列式Ａとする。

また、制御部５１は、次式（３）におけるｍ（ｍ＝１〜３）行ｎ（ｎ＝１〜４）列の各要素ｂ_ｍｎを座標系ＳＹ_ＡＣＴと座標系ＳＹ_ＣＡＤの各座標軸の比に応じた固定値としたものを座標系ＳＹ_ＡＣＴから座標系ＳＹ_ＣＡＤへの変換行列式Ｂとする。

制御部５１は、３次元データＤＢＬ内のプリミティブの各頂点の座標情報Ｃ_ＬＣＬを各々に変換行列式Ａ及び変換行列式Ｂを順に作用させて得た座標情報Ｃ_ＣＡＤに置き換え、全ての頂点の座標情報Ｃ_ＬＣＬを座標情報Ｃ_ＣＡＤに置き換えたものを書き換え済み３次元データＤＢＬとする。

ｂ３．書換対象がブロックＢＬ_{ＪＯＩＮＴ}のものである場合
上述したように、ブロックＢＬ_{ＪＯＩＮＴ}には、ブロックパーツＢＬ_ＳＱ’内に３つ、ブロックパーツＢＬ_ＳＱ”内に３つの合計６つの無線タグＴＧが埋設されている（図５（Ｂ））。この場合の書き換え処理では、制御部５１は、ブロックパーツＢＬ_ＳＱ’およびブロックパーツＢＬ_ＳＱ”の各々についてａ３と同様の処理を行い、ブロックパーツＢＬ_ＳＱ’の各プリミティブの座標情報Ｃ_ＬＣＬの変換用の変換行列式Ａ’とブロックパーツＢＬ_ＳＱ”の各プリミティブの座標情報Ｃ_ＬＣＬの変換用の変換行列式Ａ”を個別に生成する。そして、制御部５１は、３次元データＤＢＬ内におけるブロックパーツＢＬ_ＳＱ’を形作る各プリミティブの座標情報Ｃ_ＬＣＬについては、各々に変換行列式Ａ’及び変換行列式Ｂを順に作用させて得た座標情報Ｃ_ＣＡＤに置き換え、ブロックパーツＢＬ_ＳＱ”の各プリミティブの座標情報Ｃ_ＬＣＬについては、各々に変換行列式Ａ”及び変換行列式Ｂを順に作用させて得た座標情報Ｃ_ＣＡＤに置き換える。

図１２において、制御部５１は、合成処理を行う（Ｓ１４０）。この処理では、制御部５１は、書換処理を経た書き換え済みブロック３次元データＤＢＬを合成して組立体３次元データＤＡＳを生成する。制御部５１は、この組立体３次元データＤＡＳを１つのデータファイルとして記憶部５４に記憶する。

以上が、本実施形態の構成の詳細である。本実施形態によると、次の効果が得られる。
第１に、本実施形態では、ブロック組立体ＡＳをなす各ブロックＢＬの３次元データＤＢＬが示す３次元モデルを空間ＳＰ_ＣＡＤに配置した場合における無線タグＴＧの位置が空間ＳＰ_ＣＡＤにおける空間ＳＰ_ＡＣＴ内の無線タグＴＧの所在位置ＰＴＧ_ＡＣＴと対応する対応位置ＰＴＧ_ＣＡＤと一致するように当該３次元データＤＢＬ内の座標情報Ｃ_ＬＣＬを書き換え、この書き換えを経た各ブロック３次元データＤＢＬを合成したものを組立体３次元データＤＡＳとする。よって、本実施形態によると、ＣＡＤの取り扱いに不慣れな者であっても自身の創作物を簡単に３次元モデル化することができる。

第２に、本実施形態では、組立体３次元データＤＡＳとして合成される書き換え済み３次元データＤＢＬの各々は、それ自体が設計支援プログラムＰＲＧ１による取扱いが可能なデータの座標情報Ｃ_ＬＣＬだけを書き換えたものである。よって、組立体３次元データＤＡＳは、設計支援プログラムＰＲＧ１によるブロックＢＬ単位での操作が容易である。従って、本実施形態によると、複雑な創作物の基本的な構造のみをブロック組立体ＡＳにしてこれを３次元データ化し、細部の構造の改変や追加に設計支援プログラムＰＲＧ１を用いる、といった手順を踏むことにより、複雑な創作物の３次元モデル化を効率よく行うことができる。

第３に、本実施形態では、左右方向に対向する２対のアンテナの各々の受信信号の信号強度と対応する指標値ＤｘをテーブルＴＢＬ１から取り出し、これらの２つの指標値Ｄｘの平均値を無線タグＴＧの所在位置ＰＴＧ_ＡＣＴの左右方向の座標値ｘ_ＡＣＴとする。また、前後方向に対向する２対のアンテナの各々の受信信号の信号強度と対応する指標値ＤｙをテーブルＴＢＬ２から取り出し、これらの２つの指標値Ｄｙの平均値を無線タグＴＧの所在位置ＰＴＧ_ＡＣＴの前後方向の座標値ｙ_ＡＣＴとする。また、上下方向に対向する２対のアンテナの各々の受信信号の信号強度と対応する指標値ＤｚをテーブルＴＢＬ３から取り出し、これらの２つの指標値Ｄｚの平均値を無線タグＴＧの所在位置ＰＴＧ_ＡＣＴの上下方向の座標値ｚ_ＡＣＴとする。よって、本実施形態によると、無線タグＴＧの応答感度のばらつきの如何に関わらず精度の高い検出結果を得ることができる。

第４に、本実施形態の書換処理では、前掲式（１）により得られる１２元１次連立方程式の解ｃ_ｉｊ（ｉ＝１〜３、ｊ＝１〜４）を求め、前掲式（２）の各要素ａ_ｉｊを解ｃ_ｉｊ（ｉ＝１〜３、ｊ＝１〜４）と同じ値に設定したものを変換行列式Ａとし、前掲式（３）の各要素ｂ_ｍｎを固定値としたものを変換行列式Ｂとし、書換対象の３次元データＤＢＬ内の全ての頂点の座標値ｘ_ＬＣＬ、ｙ_ＬＣＬ、ｚ_ＬＣＬを各々に変換行列式Ａ及びＢを作用させて得た座標値ｘ_ＣＡＤ、ｙ_ＣＡＤ、ｚ_ＣＡＤに置き換える。よって、本実施形態によると、ブロック組立空間ＳＰ_ＡＣＴ内におけるブロック組立体ＡＳをなすブロックＢＬの連結状態を正確に再現することができる。

第５に、本実施形態における可動ブロックＢＬ_{ＪＯＩＮＴ}の３次元データＤＢＬを書換対象とする書換処理では、ブロックパーツＢＬ_ＳＱ’の各プリミティブの座標情報Ｃ_ＬＣＬの座標変換用の変換行列式Ａ’とブロックパーツＢＬ_ＳＱ”の各プリミティブの座標情報Ｃ_ＬＣＬの座標変換用の変換行列式Ａ”を個別に生成し、これらを用いてブロックパーツ毎の座標変換を行う。よって、ブロック組立体ＡＳの組立時のブロックＢＬ_{ＪＯＩＮＴ}の角度θ（ブロックパーツＢＬ_ＳＱ’の端面６５とブロックパーツＢＬ_ＳＱ”の端面６３とがなす角度θ）がそのブロック組立体ＡＳの組立体３次元データＤＡＳにおいて再現される。従って、本実施形態によると、可動ブロックＢＬ_{ＪＯＩＮＴ}を素材とする創作物の３次元モデル化を効率よく行うことができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、かかる実施形態に以下の変形を加えてもよい。
（１）上記実施形態では、ブロックＢＬ内にはパッシブタイプの無線タグＴＧが埋め込まれていた。しかし、ブロックＢＬ内にアクティブタイプ（電池を内蔵したタイプ）の無線タグＴＧを埋め込んでもよい。

（２）上記実施形態では、ブロックＢＬの形状は４種類であった。しかし、ブロックＢＬの形状の種類を２種類または３種類にしてもよいし、５種類以上にしてもよい。たとえば、ブロック群１の中に３種類のブロックパーツとそれらの間に介在する２つの関節部材とからなる可動ブロックＢＬを含めてもよい。

（３）上記実施形態において、ブロックＢＬの表面加工の種類は、単一色、木目風、及びクロムメッキ風の加工の３種類であった。しかし、ブロックＢＬの表面加工の種類を２種類にしてもよいし、４種類以上にしてもよい。たとえば、ブロック群１の中にアルミニウム風の表面加工を施したブロックＢＬを含めてもよい。

（４）上記実施形態では、可動ブロックＢＬ_{ＪＯＩＮＴ}は、２つのブロックパーツＢＬ_ＳＱ’及びブロックパーツＢＬ_ＳＱ”の間に１つの関節部材９０を介在させたものであった。しかし、可動ブロックＢＬ_{ＪＯＩＮＴ}におけるブロックパーツの数をｋ（ｋは２以上の整数）個とし、このｋ個のブロックパーツ間に１個乃至ｋ−１個の関節部材を介在させ、ｋ個のブロックの各々に３つの無線タグＴＧを埋設するようにしてもよい。この場合、データベースＤＢ２には、可動ブロックＢＬ_{ＪＯＩＮＴ}のブロック識別情報Ｄ_ＢＬと、可動ブロックＢＬ_{ＪＯＩＮＴ}におけるｋ個のブロックパーツ内の３つの無線タグＴＧの各埋込位置の座標情報Ｃ_ＬＣＬ（座標値ｘ_ＬＣＬ、ｙ_ＬＣＬ、ｚ_ＬＣＬのセット）とを対応付けて記憶するとよい。そして、この場合における書換処理では、可動ブロックＢＬ_{ＪＯＩＮＴ}におけるｋ個のブロックパーツ毎のｋ個の座標変換行列式Ａを生成し、可動ブロックＢＬ_{ＪＯＩＮＴ}の３次元データＤＢＬ内におけるｋ個のブロックパーツを形作る各プリミティブの座標情報Ｃ_ＬＣＬに各々に固有の変換行列式Ａ及び変換行列式Ｂを順に作用させるとよい。

１…ブロック群、２…パネル、３…アンテナ、４…変換装置、５…データ生成装置、９…３次元データ生成システム、５１…制御部５１、５２…表示部、５３…操作部、５４…記憶部、５５…ＣＰＵ、５６…ＲＡＭ、５７…ＲＯＭ。

Claims

互いに直交する３つの方向の広がりを持ったブロック組立空間内において創作されるブロック組立体の素材となるブロック群であって、固有のタグ識別情報を記憶した無線タグが各々の内部に３個以上ずつ埋め込まれている複数のブロックからなるブロック群と、
前記ブロック組立空間のブロック内の無線タグの各々が発信する無線信号を受信するアンテナと、
各ブロックのブロック識別情報と各ブロック内に埋め込まれている３個以上の無線タグのタグ識別情報とを対応付けて記憶した第１の記憶手段と、
各ブロックのブロック識別情報と各ブロックの３次元モデルを示すブロック３次元データとを対応付けて記憶した第２の記憶手段と、
前記アンテナが前記無線タグの各々から受信した無線信号の信号強度に基づいて前記ブロック組立空間の座標系における無線信号の各発信元の無線タグの所在位置を検出する検出手段と、
前記検出手段によって所在位置が検出された各無線タグの各々について、当該無線タグのタグ識別情報と対応付けられたブロック識別情報を前記第１の記憶手段内から探索し、前記第１の記憶手段内から探索したブロック識別情報と対応付けられたブロック３次元データを前記第２の記憶手段内から探索する探索処理を行うと共に、ブロック組立体の３次元モデルの描画空間の座標系における前記所在位置と対応する対応位置と当該ブロックのブロック３次元データが示す３次元モデルを前記描画空間に配置した場合における無線タグの位置が一致するように当該ブロック３次元データ内の座標情報を書き換える書換処理を行い、前記書換処理を経た各ブロック３次元データを合成して前記ブロック組立体の３次元モデルを示す組立体３次元データを生成する生成手段と
を具備することを特徴とする３次元データ生成システム。
前記アンテナは、前記ブロック組立空間内の無線タグが発信した無線信号を各々受信する第１乃至第８のアンテナからなり、第１のアンテナと第２のアンテナは左右方向に対向しており、第３のアンテナと第４のアンテナは前後方向に対向しており、第５のアンテナと第６のアンテナは左右方向に対向しており、第７のアンテナと第８のアンテナは前後方向に対向しており、第５のアンテナと第１のアンテナは上下方向に対向しており、第６のアンテナと第２のアンテナは上下方向に対向しており、第７のアンテナと第３のアンテナは上下方向に対向しており、第８のアンテナと第４のアンテナは上下方向に対向しており、
左右方向に対向する両アンテナのうち左側のアンテナの受信信号の信号強度及び右側のアンテナの受信信号の信号強度の各組合せと前記ブロック組立空間における左右一方のアンテナからの距離の指標値とを対応付けて記憶した第１のテーブルと、
前後方向に対向する両アンテナのうち前側のアンテナの受信信号の信号強度及び後側のアンテナの受信信号の信号強度の各組合せと前記ブロック組立空間における前後一方のアンテナからの距離の指標値とを対応付けて記憶した第２のテーブルと、
上下方向に対向する両アンテナのうち下側のアンテナの受信信号の信号強度及び上側のアンテナの受信信号の信号強度の各組合せと前記ブロック組立空間における上下一方のアンテナからの距離の指標値とを対応づけて記憶した第３のテーブルと
を具備し、
前記検出手段は、
前記第１のテーブルにおける前記第１のアンテナの信号強度と前記第２のアンテナの受信強度の組み合わせと対応する指標値を取り出すとともに、前記第１のテーブルにおける前記第５のアンテナの信号強度と第６のアンテナの信号強度の組み合わせと対応するセルの指標値を取り出し、これら２つの指標値の平均値を前記無線信号の発信元の無線タグの所在位置の左右方向の座標値とし、前記第２のテーブルにおける前記第３のアンテナの信号強度と前記第４のアンテナの受信強度の組み合わせと対応する指標値を取り出すとともに、前記第２のテーブルにおける前記第７のアンテナの信号強度と第８のアンテナの信号強度の組み合わせと対応するセルの指標値を取り出し、これら２つの指標値の平均値を前記無線信号の発信元の無線タグの所在位置の前後方向の座標値とし、前記第３のテーブルにおける前記第１のアンテナの信号強度と前記第５のアンテナの受信強度の組み合わせと対応する指標値を取り出すとともに、前記第３のテーブルにおける前記第２のアンテナの信号強度と第６のアンテナの信号強度の組み合わせと対応するセルの指標値を取り出し、これら２つの指標値の平均値を前記無線信号の発信元の無線タグの所在位置の上下方向の座標値とする
ことを特徴とする請求項１に記載の３次元データ生成システム。
前記ブロック群の各ブロックには３つの無線タグが埋め込まれており、
前記第２の記憶手段は、各ブロックのブロック識別情報と、各ブロックの３次元モデルを示すブロック３次元データと、各ブロックの３次元モデルに固有の座標系における当該ブロック内の３つの無線タグの埋込位置の座標情報である座標値ｘ_ＬＣＬ、ｙ_ＬＣＬ、ｚ_ＬＣＬの各セットとを対応付けて記憶し、
前記生成手段は、前記書換処理では、前記第２の記憶手段からブロック３次元データを探索したブロックの各々について、当該ブロックのブロック識別情報と対応付けて前記第２の記憶手段に記憶された３つの無線タグの埋込位置の座標情報である座標値ｘ_ＬＣＬ、ｙ_ＬＣＬ、ｚ_ＬＣＬを読み出し、この３つの無線タグの埋込位置の座標情報である座標値ｘ_ＬＣＬ、ｙ_ＬＣＬ、ｚ_ＬＣＬと前記ブロック組立空間内における当該３つの無線タグの所在位置の座標情報である座標値ｘ_ＡＣＴ、ｙ_ＡＣＴ、ｚ_ＡＣＴを次式（１）に代入して得られる１２元１次方程式の解ｃ_ｉｊ（ｉ＝１〜３、ｊ＝１〜４）を求め、次式（２）におけるｉ（ｉ＝１〜３）行ｊ（ｊ＝１〜３）列の各要素ａ_ｉｊを前記解ｃ_ｉｊ（ｉ＝１〜３、ｊ＝１〜４）と同じ値に設定したものを当該ブロックの３次元モデルに固有の座標系から前記ブロック組立空間の座標系への第１の変換行列式とし、式（３）におけるｍ（ｍ＝１〜３）行ｎ（ｎ＝１〜４）列の各要素ｂ_ｍｎを固定値としたものを前記ブロック組立空間の座標系から前記ブロック組立体の３次元モデルの描画空間の座標系への第２の変換行列式とし、当該ブロック３次元データ内の全ての頂点の座標値ｘ_ＬＣＬ、ｙ_ＬＣＬ、ｚ_ＬＣＬを各々に前記第１の変換行列及び第２の変換行列を作用させて得た座標値ｘ_ＣＡＤ、ｙ_ＣＡＤ、ｚ_ＣＡＤに置き換える
ことを特徴とする請求項１または２に記載の３次元データ生成システム。