JP6265811B2 - ドローモデル生成方法及びドローモデル生成システム - Google Patents
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Description
本発明は、ドローモデル生成方法及びドローモデル生成システムに関する。詳しくは、プレス成形品を成形するためのドローモデルを生成するドローモデル生成方法及びドローモデル生成システムに関する。
自動車のアウタパネルやルーフパネルなどのパネル製品は、所望の製品形状をかたどった金型で一の板材を加圧してプレス成形品を成形し、このプレス成形品から製品部分を切り取った後、縁部を曲げてフランジ部を形成したり、ボルトが挿通する孔を空けたりすることにより形成される。このようなパネル製品では、実際に製造する製造工程の前に、製造ラインの設計が行われる。
具体的には、製品形状のデザイン設計が行われると、このデザイン設計からプレス成形品のドローモデルを生成し、ＣＡＥ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）によるモデル形状評価を行うことで、デザインされた形状が実際にプレス加工可能であるか確認することとしている。
ここで、図１２を参照して、製品形状とドローモデルとの関係について説明する。ドローモデル９は、車種に合わせてデザインされた製品部９１と、切り落とすことを想定した余肉部９３と、金型で加圧する際に皺押さえすることを想定したダイフェース部９５と、を含んで構成される。
デザイン設計が成されると製品形状が得られるため、ドローモデル９の製品部９１はデザイン設計と共に生成することができる。また、ダイフェース部９５は、皺押さえを想定した部分であるため基本的に略平面であり比較的容易に生成することができる。一方、余肉部９３は、プレス加工に応じて変形する部分であるため、ドローモデル９の生成では、余肉部９３の生成に多くの時間がかかっている。
デザイン設計が成されると製品形状が得られるため、ドローモデル９の製品部９１はデザイン設計と共に生成することができる。また、ダイフェース部９５は、皺押さえを想定した部分であるため基本的に略平面であり比較的容易に生成することができる。一方、余肉部９３は、プレス加工に応じて変形する部分であるため、ドローモデル９の生成では、余肉部９３の生成に多くの時間がかかっている。
また、ＣＡＥによるモデル形状評価が良好でない場合、余肉部の修正とＣＡＥによる解析とを繰り返す必要があり、膨大な時間がかかってしまう。そこで、近年では、余肉部の形状を所定のテンプレートから選択することで、ＣＡＥによる品質の保証されたドローモデルを短時間で設計できるモデル設計システムが知られている（特許文献１）。
ところで、製造ラインの設計では、板材を加圧する力や金型の形状といった製品形状を成形するためのプレス加工パラメータの設計に加え、板材を搬送する搬送負荷検討におけるハンドリングツールのレイアウト検討なども行われる。ここで、ＣＡＥによる品質の保証を待って搬送装置のレイアウト設計を行っていたのでは、設計タイミングが遅れてしまうという問題があった。
この点、搬送装置のレイアウト設計では、搬送する板材の重量や重心といったパラメータが重要であり、成形品の品質が低くても行うことができることがわかった。
また、設計タイミングの遅れを防ぐためには、ドローモデルの生成処理を高速化し、より短時間でドローモデルを生成することが求められる。
この点、搬送装置のレイアウト設計では、搬送する板材の重量や重心といったパラメータが重要であり、成形品の品質が低くても行うことができることがわかった。
また、設計タイミングの遅れを防ぐためには、ドローモデルの生成処理を高速化し、より短時間でドローモデルを生成することが求められる。
そこで、本発明は、製品形状のデザイン設計が成された後、直ちに搬送装置のレイアウト設計が可能なドローモデルをより高速に生成することができるドローモデル生成方法及びドローモデル生成システムを提供することを目的とする。
本発明は、格子状に配列された複数の平面座標点の法線と三次元形状データとの交点座標を算出し、複数の交点座標を結ぶことによりポリゴン化されたドローモデルをコンピュータによって生成するドローモデル生成方法であって、
前記ドローモデルを生成するための演算量を算出する見積工程と、
前記見積工程において見積もられた前記演算量が予め決められた分割値で均等化されるように前記平面座標点のエリアを分割する分割工程と、
前記分割されたエリア毎に前記ポリゴン化を行い分割されたエリアに対応する部分ポリゴンを生成する部分ポリゴン生成工程と、
前記部分ポリゴンを合成し、前記ドローモデル全体を表す全体ポリゴンを生成する全体ポリゴン生成工程と、を含む。
前記ドローモデルを生成するための演算量を算出する見積工程と、
前記見積工程において見積もられた前記演算量が予め決められた分割値で均等化されるように前記平面座標点のエリアを分割する分割工程と、
前記分割されたエリア毎に前記ポリゴン化を行い分割されたエリアに対応する部分ポリゴンを生成する部分ポリゴン生成工程と、
前記部分ポリゴンを合成し、前記ドローモデル全体を表す全体ポリゴンを生成する全体ポリゴン生成工程と、を含む。
本発明では、格子状に配列された複数の平面座標点の法線と三次元形状データとの交点座標を算出し、複数の交点座標を結ぶことによりポリゴン化されたドローモデルを生成する。このとき、ドローモデルを生成するための演算量を算出し、その演算量が分割値で均等化されるようの平面座標点のエリアが分割される。そして、分割されたエリア毎に部分ポリゴンが生成され、部分ポリゴンを合成して全体ポリゴンが生成される。
これにより、生成するのに膨大な時間が係るドローモデルを生成する際に、平面座標点のエリア毎に並列処理を行うことができる。その結果、製品形状のデザイン設計が成された後、直ちに搬送装置のレイアウト設計が可能なドローモデルをより高速に生成することができる。
これにより、生成するのに膨大な時間が係るドローモデルを生成する際に、平面座標点のエリア毎に並列処理を行うことができる。その結果、製品形状のデザイン設計が成された後、直ちに搬送装置のレイアウト設計が可能なドローモデルをより高速に生成することができる。
また、前記分割工程において、隣接する前記分割されたエリアの端部は互いに重なり合っていることとしてもよい。
この発明では、隣接する分割されたエリアの端部が互いに重なり合う。
これにより、部分ポリゴンを合成する際に隣接する部分ポリゴン同士を容易に整合させることができる。
これにより、部分ポリゴンを合成する際に隣接する部分ポリゴン同士を容易に整合させることができる。
また、前記分割工程において、隣接する前記分割されたエリアの端部は前記平面座標点の格子１つ分が重なり合い、
前記部分ポリゴン生成工程において、予め設定された条件に基づいて、前記分割されたエリアの端部に前記平面座標点を補間し、
前記全体ポリゴン生成工程において、隣接する前記分割されたエリア夫々の端部に補間された前記平面座標点を用いて、前記全体ポリゴンを生成することとしてもよい。
前記部分ポリゴン生成工程において、予め設定された条件に基づいて、前記分割されたエリアの端部に前記平面座標点を補間し、
前記全体ポリゴン生成工程において、隣接する前記分割されたエリア夫々の端部に補間された前記平面座標点を用いて、前記全体ポリゴンを生成することとしてもよい。
この発明では、隣接する分割されたエリアの端部において平面座標点の格子１つ分を重なり合わせ、予め設定された条件に基づいて、分割されたエリアの端部に平面座標点を補間し、隣接する分割されたエリア夫々の端部に補間された平面座標点を用いて、全体ポリゴンを生成する。
これにより、簡単な方法で確実にポリゴンを合成することができ、ドローモデルの生成処理をより高速化することができる。
これにより、簡単な方法で確実にポリゴンを合成することができ、ドローモデルの生成処理をより高速化することができる。
また、前記分割工程において、隣接する前記分割されたエリアの端部は前記平面座標点の格子２つ分以上が重なり合い、
前記部分ポリゴン生成工程において、予め設定された条件に基づいて、前記分割されたエリアの端部に前記平面座標点を補間し、
前記全体ポリゴン生成工程において、隣接する前記分割されたエリア夫々の端部の最も外側の前記格子を除く前記格子内に補間された前記平面座標点を用いて、前記全体ポリゴンを生成することとしてもよい。
前記部分ポリゴン生成工程において、予め設定された条件に基づいて、前記分割されたエリアの端部に前記平面座標点を補間し、
前記全体ポリゴン生成工程において、隣接する前記分割されたエリア夫々の端部の最も外側の前記格子を除く前記格子内に補間された前記平面座標点を用いて、前記全体ポリゴンを生成することとしてもよい。
この発明では、隣接する分割されたエリアの端部において平面座標点の格子２つ分以上を重なり合わせ、予め設定された条件に基づいて、分割されたエリアの端部に平面座標点を補間し、隣接する分割されたエリア夫々の端部の最も外側の格子を除く格子内に補間された平面座標点を用いて、全体ポリゴンを生成する。
これにより、部分ポリゴンを合成する際の処理負荷を低減でき、ドローモデルの生成処理をより高速化することができる。
これにより、部分ポリゴンを合成する際の処理負荷を低減でき、ドローモデルの生成処理をより高速化することができる。
また、前記見積工程において、格子状に配列された前記平面座標点の数によって前記演算量を算出することとしてもよい。
この発明では、格子状に配列された平面座標点の数によって演算量が見積もられる。
これにより、簡単な方法で精度の高い見積もりをおこなうことができ、ドローモデルの生成処理をより高速化することができる。
これにより、簡単な方法で精度の高い見積もりをおこなうことができ、ドローモデルの生成処理をより高速化することができる。
また、前記三次元形状データには、ポリゴンの生成を要する部分と要しない部分とが含まれ、前記部分ポリゴン生成工程において、ポリゴンの生成を要する部分のみについて前記部分ポリゴンを生成することとしてもよい。
この発明では、三次元形状データにおけるポリゴンの生成が必要な部分についてのみ、部分ポリゴンが生成される。
これにより、不要なポリゴンが生成されないため、ドローモデルの生成処理をより高速化することができる。
これにより、不要なポリゴンが生成されないため、ドローモデルの生成処理をより高速化することができる。
また、本発明は上述のドローモデル生成方法を実行可能なドローモデル生成システムを含む。
本発明によれば、製品部及びダイフェース部の形状データから余肉部を含むドローモデルを生成することができ、製品形状のデザイン設計が成された後、直ちに搬送装置のレイアウト設計を行うことができる。
以下、本発明のドローモデル生成システムの好ましい一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
［ドローモデル生成システムの概要］
初めに、図１を参照して、本発明のドローモデル生成システムの概要について説明する。ドローモデル生成システムでは、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）を用いて生成した製品部９１とダイフェース部９５とから、プレス成形品の三次元のドローモデル９を生成する。具体的には、ドローモデル生成システムでは、図１（Ｂ）に示すように、製品部９１及びダイフェース部９５を含むドローモデル９に相当する領域に、夫々が個別のＸＹ座標により規定される複数の特徴点１０１により構成される平面格子１０を投影する。そして、図１（Ｃ）に示すように、投影した特徴点１０１を繋ぎポリゴン１０２とすることで、ドローモデル９を生成する。
初めに、図１を参照して、本発明のドローモデル生成システムの概要について説明する。ドローモデル生成システムでは、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）を用いて生成した製品部９１とダイフェース部９５とから、プレス成形品の三次元のドローモデル９を生成する。具体的には、ドローモデル生成システムでは、図１（Ｂ）に示すように、製品部９１及びダイフェース部９５を含むドローモデル９に相当する領域に、夫々が個別のＸＹ座標により規定される複数の特徴点１０１により構成される平面格子１０を投影する。そして、図１（Ｃ）に示すように、投影した特徴点１０１を繋ぎポリゴン１０２とすることで、ドローモデル９を生成する。
このとき、図１（Ａ）に示すように、製品部９１及びダイフェース部９５は、予め形状が規定されているため、製品部９１及びダイフェース部９５に投影した特徴点１０１の座標（Ｚ座標）は、容易に取得することができる。一方、余肉部９３は、形状が規定されていないため、余肉部９３に投影した特徴点１０１の座標（Ｚ座標）は、取得することができない。
この点、本発明のドローモデル生成システムでは、余肉部９３に投影した特徴点１０１の座標（Ｚ座標）を後述する方法により補間し、ドローモデル９を生成することとしている。以下、詳細に説明する。
この点、本発明のドローモデル生成システムでは、余肉部９３に投影した特徴点１０１の座標（Ｚ座標）を後述する方法により補間し、ドローモデル９を生成することとしている。以下、詳細に説明する。
［ドローモデル生成システムの構成］
続いて、図２を参照して、本発明のドローモデル生成システム１の構成について説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るドローモデル生成システム１の機能構成を示すブロック図である。
ドローモデル生成システム１は、作業者が各種データや指令を入力する入力装置２と、この入力装置２からの入力に応じて各種演算処理を実行する演算装置４−１〜４−Ｎ（Ｎは２以上の自然数）と、画像を表示する表示装置６と、各種データを記憶する記憶装置８と、を含んで構成される。なお、Ｎ個の演算装置４−１〜４−Ｎを総称して、適宜、演算装置４と呼ぶ。
続いて、図２を参照して、本発明のドローモデル生成システム１の構成について説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るドローモデル生成システム１の機能構成を示すブロック図である。
ドローモデル生成システム１は、作業者が各種データや指令を入力する入力装置２と、この入力装置２からの入力に応じて各種演算処理を実行する演算装置４−１〜４−Ｎ（Ｎは２以上の自然数）と、画像を表示する表示装置６と、各種データを記憶する記憶装置８と、を含んで構成される。なお、Ｎ個の演算装置４−１〜４−Ｎを総称して、適宜、演算装置４と呼ぶ。
入力装置２は、作業者が操作可能なキーボードやマウスなどのハードウェアで構成される。この入力装置２を操作することにより入力されたデータや指令は、演算装置４に入力される。
表示装置６は、画像を表示可能なＣＲＴや液晶ディスプレイなどのハードウェアで構成される。この表示装置６の表示部には、演算装置４による処理結果として、例えば、ドローモデルの立体画像が表示される。
記憶装置８は、ハードディスクドライブやソリッドステートドライブなどのハードウェアで構成され、ＣＡＤを用いて生成された製品部９１の形状データ及びダイフェース部９５の形状データを含むＣＡＤデータを記憶する。なお、記憶装置８に記憶されるＣＡＤデータには、余肉部９３の形状データは含まれない。また、記憶装置８は、平面格子１０を構成する特徴点１０１のデータ（ＸＹ座標）を含む平面格子データを記憶する。
演算装置４は、ＣＰＵなどのハードウェアで構成され、所定のソフトウェアと協働して平面格子生成部４１、座標算出部４２、ドローモデル生成部４３及びドローモデル合成部４４として機能する。本実施形態において、演算装置４は、Ｎ個の演算装置４−１〜４−Ｎによって構成されており、これらの演算装置４−１〜４−Ｎによって並列処理を実行することが可能である。並列処理を実行する場合、演算装置４全体として、平面格子生成部４１、座標算出部４２、ドローモデル生成部４３及びドローモデル合成部４４の機能が実現され、演算装置４−１がマスタ、演算装置４−２〜４−Ｎはスレーブとして機能する。並列処理が実行される場合の演算装置４−１では、平面格子生成部４１と、座標算出部４２と、ドローモデル生成部４３と、ドローモデル合成部４４との機能が実現され、演算装置４−２〜４−Ｎでは、後述する平面格子生成部４１の平面格子分割部４１５、第１分割条件判定部４１６、第２分割条件判定部４１７及び第３分割条件判定部４１８と、座標算出部４２と、ドローモデル生成部４３との機能が実現される。即ち、本実施形態における演算装置４は、演算装置４−１が、演算装置４−１〜４−Ｎに、平面格子生成部４１の平面格子分割部４１５、第１分割条件判定部４１６、第２分割条件判定部４１７及び第３分割条件判定部４１８の処理と、座標算出部４２の処理と、ドローモデル生成部４３の処理とを割り当て、並列処理する構成となっている。
平面格子生成部４１は、演算装置４−１上に実現され、入力装置２を介した作業者からの指令に応じて図３に示す平面格子１０を生成する。平面格子生成部４１が生成した平面格子１０は、記憶装置８に記憶される。なお、平面格子１０は、作業者の操作に応じて生成するのではなく、予め記憶装置８に記憶しておき、適宜必要に応じて記憶装置８から読み出すこととしてもよい。
ここで、図３を参照して、平面格子１０について説明する。図３（Ａ）に示すように、平面格子１０は、夫々が個別のＸＹ座標により規定される複数の特徴点１０１を所定間隔で格子状に配置することで構成される。
特徴点１０１の間隔は、任意に設定することができるが、ドローモデルが自動車のアウタパネルやルーフパネルなどのパネル製品に関するものである場合、０．５ｍｍ間隔とすることが好ましい。この点、図３（Ｂ）（Ｃ）を参照して、具体的に説明する。なお、図３（Ｂ）は、製品部９１の断面形状を示す模式図であり、図３（Ｃ）は、自動車のアウタパネルやルーフパネルなどのパネル製品のうち最もポリゴンの折れ角が大きくなる部位における、特徴点１０１の間隔とポリゴンの折れ角との関係を示す図である。
特徴点１０１の間隔は、任意に設定することができるが、ドローモデルが自動車のアウタパネルやルーフパネルなどのパネル製品に関するものである場合、０．５ｍｍ間隔とすることが好ましい。この点、図３（Ｂ）（Ｃ）を参照して、具体的に説明する。なお、図３（Ｂ）は、製品部９１の断面形状を示す模式図であり、図３（Ｃ）は、自動車のアウタパネルやルーフパネルなどのパネル製品のうち最もポリゴンの折れ角が大きくなる部位における、特徴点１０１の間隔とポリゴンの折れ角との関係を示す図である。
上述のように、本発明のドローモデル生成システム１では、製品部９１などに平面格子１０（特徴点１０１）を投影し、特徴点１０１のＺ座標を取得することとしている。ここで、製品部９１に投影した特徴点１０１の間隔は、ＸＹ座標に対する製品部９１の傾斜度合いに応じて異なることになる。
図３（Ｂ）を参照して、製品部９１が、ＸＹ座標と略平行な平面９１１、９１３と、ＸＹ座標に対して所定の角度傾斜した斜面９１２とから構成される断面形状を考える。このとき、平面９１１、９１３に投影した特徴点１０１の間隔Ｌ１と、斜面９１２に投影した特徴点１０１の間隔Ｌ２とを比較すると、間隔Ｌ２の方が広くなる。この特徴点１０１の間隔は、特徴点１０１を繋いでポリゴン１０２を取得する場合にポリゴン１０２の折れ角となってあらわれる。ポリゴン１０２の折れ角が大きいとＣＡＥによるモデル形状評価においてエラーの原因となるため、エラーとならない範囲に収める必要がある。
図３（Ｃ）に示すように、ＣＡＥによるモデル形状評価では、ポリゴン１０２の折れ角がθｍａｘを超えると、エラーや不正な解などの不具合となる。この点、自動車のパネル製品では、特徴点１０１の間隔を０．７ｍｍとすることでポリゴン１０２の折れ角が約θｍａｘとなり、特徴点１０１の間隔を０．５ｍｍとすることでポリゴン１０２の折れ角がθｍａｘ未満となることが確認できた。そのため、自動車のパネル製品についてドローモデルを生成する場合、特徴点１０１の間隔を形状変化が大きな箇所では０．５ｍｍとすることが好ましい。
尚θｍａｘは経験的な閾値であり、各ＣＡＥソフトで夫々異なる。
図３（Ｂ）を参照して、製品部９１が、ＸＹ座標と略平行な平面９１１、９１３と、ＸＹ座標に対して所定の角度傾斜した斜面９１２とから構成される断面形状を考える。このとき、平面９１１、９１３に投影した特徴点１０１の間隔Ｌ１と、斜面９１２に投影した特徴点１０１の間隔Ｌ２とを比較すると、間隔Ｌ２の方が広くなる。この特徴点１０１の間隔は、特徴点１０１を繋いでポリゴン１０２を取得する場合にポリゴン１０２の折れ角となってあらわれる。ポリゴン１０２の折れ角が大きいとＣＡＥによるモデル形状評価においてエラーの原因となるため、エラーとならない範囲に収める必要がある。
図３（Ｃ）に示すように、ＣＡＥによるモデル形状評価では、ポリゴン１０２の折れ角がθｍａｘを超えると、エラーや不正な解などの不具合となる。この点、自動車のパネル製品では、特徴点１０１の間隔を０．７ｍｍとすることでポリゴン１０２の折れ角が約θｍａｘとなり、特徴点１０１の間隔を０．５ｍｍとすることでポリゴン１０２の折れ角がθｍａｘ未満となることが確認できた。そのため、自動車のパネル製品についてドローモデルを生成する場合、特徴点１０１の間隔を形状変化が大きな箇所では０．５ｍｍとすることが好ましい。
尚θｍａｘは経験的な閾値であり、各ＣＡＥソフトで夫々異なる。
次に、平面格子生成部４１における具体的な処理方法について説明する。
上述のように、演算装置４−１上に実現される平面格子生成部４１は、演算装置４−１〜４−Ｎに、平面格子生成部４１の平面格子分割部４１５、第１分割条件判定部４１６、第２分割条件判定部４１７及び第３分割条件判定部４１８の処理と、座標算出部４２の処理と、ドローモデル生成部４３の処理とを割り当てる。これにより、演算装置４では、特に処理負荷の大きい座標算出部４２の処理及びドローモデル生成部４３の処理を並列処理し、全体として処理の高速化を実現している。ただし、各演算装置４−１〜４−Ｎにおける処理が過度に少なくなると、反対に処理効率が低下することがあるため、並列処理を行う際の並列数は、並列処理が割り当てられる演算装置４−１〜４−Ｎの１つあたりの演算量が下限値Ｗｔｈ以上となる範囲で決定される。この下限値Ｗｔｈは、実験あるいはシミュレーションによって決定される。
上述のように、演算装置４−１上に実現される平面格子生成部４１は、演算装置４−１〜４−Ｎに、平面格子生成部４１の平面格子分割部４１５、第１分割条件判定部４１６、第２分割条件判定部４１７及び第３分割条件判定部４１８の処理と、座標算出部４２の処理と、ドローモデル生成部４３の処理とを割り当てる。これにより、演算装置４では、特に処理負荷の大きい座標算出部４２の処理及びドローモデル生成部４３の処理を並列処理し、全体として処理の高速化を実現している。ただし、各演算装置４−１〜４−Ｎにおける処理が過度に少なくなると、反対に処理効率が低下することがあるため、並列処理を行う際の並列数は、並列処理が割り当てられる演算装置４−１〜４−Ｎの１つあたりの演算量が下限値Ｗｔｈ以上となる範囲で決定される。この下限値Ｗｔｈは、実験あるいはシミュレーションによって決定される。
また、上述のように、自動車のパネル製品においては、特徴点１０１の間隔を０．５ｍｍとすることで、ポリゴン１０２の折れ角がθｍａｘ未満となる。
一方、パネル製品の全体にわたって特徴点１０１の間隔を０．５ｍｍとした場合、形状変化の大きくない箇所では、特徴点１０１が過度に高密度に設定されることとなり、ドローモデル９を生成するための処理負荷が増大する。
即ち、特徴点１０１に関しては、より少ない数で、より精密なドローモデル９を生成できることが望ましい。
そこで、本実施形態においては、特徴点１０１を上限値となる間隔で初期設定し、所定の条件に適合する場合に、より小さい間隔で、さらに特徴点１０１を設定する。
一方、パネル製品の全体にわたって特徴点１０１の間隔を０．５ｍｍとした場合、形状変化の大きくない箇所では、特徴点１０１が過度に高密度に設定されることとなり、ドローモデル９を生成するための処理負荷が増大する。
即ち、特徴点１０１に関しては、より少ない数で、より精密なドローモデル９を生成できることが望ましい。
そこで、本実施形態においては、特徴点１０１を上限値となる間隔で初期設定し、所定の条件に適合する場合に、より小さい間隔で、さらに特徴点１０１を設定する。
図２に示すように、平面格子生成部４１は、並列処理割当部４１１と、初期平面格子設定部４１２と、演算量見積部４１３と、エリア分割部４１４と、平面格子分割部４１５と、第１分割条件判定部４１６と、第２分割条件判定部４１７と、第３分割条件判定部４１８とを含んで構成される。
並列処理割当部４１１は、演算装置４−１上に実現され、入力装置２を介して、並列処理を行う際の並列数（分割値）の指定を受け付ける。また、並列処理割当部４１１は、後述するエリア分割部４１４によって分割された平面格子１０の各エリアを、並列処理を行う演算装置４−１〜４−Ｎに割り当てる。
並列処理割当部４１１は、演算装置４−１上に実現され、入力装置２を介して、並列処理を行う際の並列数（分割値）の指定を受け付ける。また、並列処理割当部４１１は、後述するエリア分割部４１４によって分割された平面格子１０の各エリアを、並列処理を行う演算装置４−１〜４−Ｎに割り当てる。
初期平面格子設定部４１２は、演算装置４−１上に実現され、予め設定された特徴点１０１の間隔の上限値（ここでは２０ｍｍ）によって構成される平面格子１０を初期値として設定する。特徴点１０１の間隔の上限値は、ドローモデル９の生成において、パネル製品の平坦な部分を、少なくともその間隔の特徴点で表すことができる最大の値である。なお、特徴点１０１の間隔の上限値は経験的な閾値であり、各ＣＡＥソフトで夫々異なる。初期平面格子設定部４１２によって設定された平面格子１０は、演算装置４−１〜４−Ｎにおいて並列処理が行われることにより、分割条件に応じて特徴点１０１が追加され、細分化された平面格子１０とされる。
演算量見積部４１３は、演算装置４−１上に実現され、ドローモデルを生成する処理全体の演算量の見積もりを行う。本実施形態において、演算量見積部４１３は、演算量として、初期平面格子設定部４１２によって設定された平面格子１０の特徴点１０１の数をカウントする。
エリア分割部４１４は、演算装置４−１上に実現され、演算量見積部４１３によって見積もられた全体の演算量を並列処理割当部４１１において受け付けた並列数によって均等に分割する。これにより、並列処理を行う演算装置４−１〜４−Ｎの１つあたりの演算量Ｗｎが算出される。なお、エリア分割部４１４は、演算装置４−１〜４−Ｎの１つあたりの演算量Ｗｎが下限値Ｗｔｈを下回っている場合、並列数を減らし、下限値Ｗｔｈ以上となるまで並列数を減算する。
また、エリア分割部４１４は、演算装置４−１〜４−Ｎの１つあたりの演算量を算出した後、平面格子１０の全エリアを、算出した演算量毎の複数のエリアに分割する。このとき、エリア分割部４１４は、並列数がＮｐであれば、平面格子１０の全エリアをＮｐ個のエリアに分割する。即ち、エリア分割部４１４は、平面格子１０の全エリアを演算量（特徴点１０１の数）Ｗｎ毎にＮｐ個に分割する。
さらに、エリア分割部４１４は、分割した平面格子１０の各エリアの端部を拡張し、隣接するエリアがオーバーラップした状態とする。本実施形態では、エリア分割部４１４によって分割された平面格子１０の各エリアは、その境界部分において、平面格子１０の単位格子（隣接する４つの特徴点１０１が構成する方形の領域）１つ分の特徴点１０１がオーバーラップしているものとする。
エリア分割部４１４は、演算装置４−１上に実現され、演算量見積部４１３によって見積もられた全体の演算量を並列処理割当部４１１において受け付けた並列数によって均等に分割する。これにより、並列処理を行う演算装置４−１〜４−Ｎの１つあたりの演算量Ｗｎが算出される。なお、エリア分割部４１４は、演算装置４−１〜４−Ｎの１つあたりの演算量Ｗｎが下限値Ｗｔｈを下回っている場合、並列数を減らし、下限値Ｗｔｈ以上となるまで並列数を減算する。
また、エリア分割部４１４は、演算装置４−１〜４−Ｎの１つあたりの演算量を算出した後、平面格子１０の全エリアを、算出した演算量毎の複数のエリアに分割する。このとき、エリア分割部４１４は、並列数がＮｐであれば、平面格子１０の全エリアをＮｐ個のエリアに分割する。即ち、エリア分割部４１４は、平面格子１０の全エリアを演算量（特徴点１０１の数）Ｗｎ毎にＮｐ個に分割する。
さらに、エリア分割部４１４は、分割した平面格子１０の各エリアの端部を拡張し、隣接するエリアがオーバーラップした状態とする。本実施形態では、エリア分割部４１４によって分割された平面格子１０の各エリアは、その境界部分において、平面格子１０の単位格子（隣接する４つの特徴点１０１が構成する方形の領域）１つ分の特徴点１０１がオーバーラップしているものとする。
図４は、分割された平面格子１０のエリアの境界を示す模式図であり、図４（Ａ）は特徴点１０１が単位格子１つ分オーバーラップした状態を示す図、図４（Ｂ）はオーバーラップがない状態を示す比較図、図４（Ｃ）はオーバーラップがある場合に平面格子１０が分割された状態を示す図である。なお、図４（Ｃ）において、オーバーラップ領域Ａｃ内の実線はエリアＡｒ１の単位格子の分割の状態、破線はエリアＡｒ２の単位格子の分割の状態を示している。
図４（Ａ）に示すように、分割された平面格子１０のエリアＡｒ１，Ａｒ２の境界では、特徴点１０１が単位格子１つ分オーバーラップしたオーバーラップ領域Ａｃが形成されている。
これにより、後述するドローモデル合成部４４においてポリゴンを合成する際に、隣接するポリゴン同士を容易に整合させることが可能となる。
また、エリアＡｒ１，Ａｒ２の端部と三次元形状の変化点が重なった場合でも、その影響を抑制することができる。
図４（Ａ）に示すように、分割された平面格子１０のエリアＡｒ１，Ａｒ２の境界では、特徴点１０１が単位格子１つ分オーバーラップしたオーバーラップ領域Ａｃが形成されている。
これにより、後述するドローモデル合成部４４においてポリゴンを合成する際に、隣接するポリゴン同士を容易に整合させることが可能となる。
また、エリアＡｒ１，Ａｒ２の端部と三次元形状の変化点が重なった場合でも、その影響を抑制することができる。
具体的には、図４（Ｂ）に示すように、エリアＡｒ１，Ａｒ２がオーバーラップしていない場合、これらの境界に形状の変化点（頂点）が位置すると、平面格子１０が適切に分割されない可能性がある。これに対し、図４（Ａ）に示すように、エリアＡｒ１，Ａｒ２がオーバーラップしている場合、エリアＡｒ１，Ａｒ２のいずれかに形状の変化点が含まれ、形状の変化点を反映して、平面格子１０が分割される。ただし、形状の変化点が存在する位置がエリアＡｒ１，Ａｒ２の端部となることから、一方のエリアＡｒ１，Ａｒ２内部における状態（即ち、形状の変化点を含む単位格子の片側に隣接する単位格子）のみが平面格子１０の分割に反映され、形状の変化点に対する平面格子１０の分割が十分なものとならない可能性がある。そこで、本実施形態では、図４（Ｃ）に示すように、オーバーラップ領域Ａｃ内の平面格子１０の分割結果を合成し、エリアＡｒ１，Ａｒ２に補間された特徴点１０１の全てを用いることとしている。これにより、隣接するエリアＡｒ１，Ａｒ２端部におけるデータを補い合い、平面格子１０の分割をより適切に行うことが可能となる。
さらに、エリア分割部４１４は、分割したエリア夫々を演算装置４−１〜４−Ｎに割り当てる。このとき、エリア分割部４１４は、分割された平面格子１０のエリアと対応させて、ＣＡＤデータを分割し、演算装置４−１〜４−Ｎに対して、分割された平面格子１０のエリア及び分割されたＣＡＤデータを受け渡す。これにより、各演算装置４−１〜４−Ｎでは、無用なＣＡＤデータの部分に対するＺ座標の検索処理などを行う必要がなくなり、処理負荷を低減することができる。
次に、平面格子１０における特徴点１０１の具体的な設定方法について説明する。
図５は、平面格子生成部４１における各分割条件（第１〜第３分割条件）の概念を説明するための模式図であり、図５（Ａ）は第１分割条件判定部４１６における平面ピッチ、図５（Ｂ）は第２分割条件判定部４１７における折れ角、図５（Ｃ）は第３分割条件判定部４１８における折れ角の概念を示している。以下、図５を適宜参照しながら、平面格子生成部４１の各機能について説明する。
図５は、平面格子生成部４１における各分割条件（第１〜第３分割条件）の概念を説明するための模式図であり、図５（Ａ）は第１分割条件判定部４１６における平面ピッチ、図５（Ｂ）は第２分割条件判定部４１７における折れ角、図５（Ｃ）は第３分割条件判定部４１８における折れ角の概念を示している。以下、図５を適宜参照しながら、平面格子生成部４１の各機能について説明する。
平面格子分割部４１５は、各演算装置４−１〜４−Ｎ上に実現され、第１分割条件判定部４１６、第２分割条件判定部４１７、及び第３分割条件判定部４１８によって平面格子１０をさらに分割すると判定された場合に、平面格子１０の単位格子に対して、特徴点１０１をより小さい間隔で設定する。このとき、平面格子分割部４１５は、演算装置４−１のエリア分割部４１４によって割り当てられた平面格子１０のエリアについて、特徴点１０１を設定して平面格子１０を分割する処理を行う。隣接する特徴点１０１の間にさらに特徴点１０１を追加することで、簡単にポリゴンの分割を行うことができ、ドローモデルを生成する処理を高速化することができる。
平面格子分割部４１５によって特徴点１０１の間隔が確定されると、そのエリアの平面格子１０は、座標算出部４２におけるＺ座標の算出に用いられる。
平面格子分割部４１５によって特徴点１０１の間隔が確定されると、そのエリアの平面格子１０は、座標算出部４２におけるＺ座標の算出に用いられる。
第１分割条件判定部４１６は、各演算装置４−１〜４−Ｎ上に実現され、図５（Ａ）に示す平面格子１０の各単位格子について、設定された特徴点１０１の間隔が特徴点１０１の間隔の閾値（ここでは０．５ｍｍ）以下であるか否か（ＸＹ平面における条件）、及びＣＡＤデータ上に投影された、単位格子内の特徴点１０１のＺ座標の差分値が閾値以上であるか否か（Ｚ座標における条件）の判定を行う。なお、これらＸＹ平面における条件とＺ座標における条件とを総称して、第１分割条件と呼ぶ。第１分割条件は、単位格子内の特徴点１０１間の距離の観点から、平面格子１０をさらに分割し、特徴点１０１をより小さい間隔で設定するか否かを判定するための条件である。なお、特徴点１０１の間隔が閾値以下となっている場合、十分に高精度なポリゴンを生成できることから、それ以上の平面格子１０の分割は必要ない状態である。また、ＣＡＤデータ上に投影された、単位格子内の特徴点１０１のＺ座標の差分値が閾値以上である場合、Ｚ軸方向の大きさが過大なポリゴンが生成されることから、これを避けるために、平面格子１０の分割が必要な状態である。なお、ＣＡＤデータ上に投影された、単位格子内の特徴点１０１のＺ座標の差分値とは、例えば、単位格子内の縦方向あるいは横方向に隣接する特徴点１０１のＺ座標の差分値（図５（Ｂ）における間隔Ｌ２のＺ軸方向の成分）や、単位格子の対角に位置する特徴点１０１のＺ座標の差分値など、単位格子内の特徴点１０１のＺ座標の最大値と最小値との差分値である。
第１分割条件判定部４１６は、設定された特徴点１０１の間隔が、特徴点１０１の間隔の閾値以下であると判定した場合、現在の特徴点１０１の間隔を確定する。また、第１分割条件判定部４１６は、ＣＡＤデータ上に投影された、単位格子内の特徴点１０１のＺ座標の差分値が閾値未満であると判定した場合、第２分割条件判定部４１７に対し、その単位格子の判定結果を出力する。
第２分割条件判定部４１７は、各演算装置４−１〜４−Ｎ上に実現され、第１分割条件判定部４１６によって、平面格子１０の単位格子において、ＣＡＤデータ上に投影された、単位格子内の特徴点１０１のＺ座標の差分値が閾値未満であると判定された場合に、図５（Ｂ）に示すように、ドローモデル生成部４３によって生成されたポリゴンにおいて、その単位格子の特徴点１０１夫々と、隣接する特徴点１０１とがなす辺の折れ角θ１〜θ８が折れ角の第１閾値Ｔｈ１を超えているか否か（第２分割条件）の判定を行う。このとき、第２分割条件判定部４１７は、演算装置４−１のエリア分割部４１４によって割り当てられた平面格子１０のエリアについて、第２分割条件の判定を行う。第２分割条件は、特徴点１０１を繋いで得られるポリゴンの折れ角が、他の単位格子との関係において適確にドローモデル９を表す観点から、モデル形状評価においてエラーとならないための条件である。
第２分割条件判定部４１７は、ドローモデル生成部４３によって生成されたポリゴンにおいて、その単位格子の特徴点１０１夫々と、隣接する特徴点１０１とがなす辺の折れ角θ１〜θ８のいずれかが、折れ角の第１閾値Ｔｈ１を超えていると判定した場合、平面格子分割部４１５に対し、その単位格子について、平面格子１０をさらに分割するための指示を出力する。
また、第２分割条件判定部４１７は、ドローモデル生成部４３によって生成されたポリゴンにおいて、その単位格子の特徴点１０１夫々と、隣接する特徴点１０１とがなす辺の折れ角θ１〜θ８のいずれも、折れ角の第１閾値Ｔｈ１を超えていないと判定した場合、第３分割条件判定部４１８に対し、その単位格子の判定結果を出力する。
また、第２分割条件判定部４１７は、ドローモデル生成部４３によって生成されたポリゴンにおいて、その単位格子の特徴点１０１夫々と、隣接する特徴点１０１とがなす辺の折れ角θ１〜θ８のいずれも、折れ角の第１閾値Ｔｈ１を超えていないと判定した場合、第３分割条件判定部４１８に対し、その単位格子の判定結果を出力する。
第３分割条件判定部４１８は、各演算装置４−１〜４−Ｎ上に実現され、第２分割条件判定部４１７によって、単位格子の特徴点１０１夫々と、隣接する特徴点１０１とがなす辺の折れ角θ１〜θ８のいずれかが、折れ角の第１閾値Ｔｈ１を超えていないと判定された場合に、図５（Ｃ）に示すように、ドローモデル生成部４３によって生成されたポリゴンにおいて、その単位格子内部（例えば単位格子の対角線の交点）に条件判定用の特徴点１０１を設定する。そして、第３分割条件判定部４１８は、条件判定用の特徴点１０１と単位格子の他の特徴点１０１とがなす辺の折れ角φ１，φ２のいずれかが折れ角の第２閾値Ｔｈ２を超えているか否か（第３分割条件）の判定を行う。このとき、第３分割条件判定部４１８は、演算装置４−１のエリア分割部４１４によって割り当てられた平面格子１０のエリアについて、第３分割条件の判定を行う。第３分割条件は、特徴点１０１を繋いで得られるポリゴンの折れ角が、その単位格子が表す面と形状データの面との関係において適確にドローモデル９を表す観点から、モデル形状評価においてエラーとならないためのさらなる条件である。
第３分割条件判定部４１８は、条件判定用の特徴点１０１と単位格子の他の特徴点１０１とがなす辺の折れ角φ１，φ２のいずれかが、折れ角の第２閾値Ｔｈ２を超えていると判定した場合、平面格子分割部４１５に対し、その単位格子について、平面格子１０をさらに分割するための指示を出力する。
また、第３分割条件判定部４１８は、条件判定用の特徴点１０１と単位格子の他の特徴点１０１とがなす辺の折れ角φ１，φ２のいずれも、折れ角の第２閾値Ｔｈ２を超えていないと判定した場合、平面格子分割部４１５に対し、現在の特徴点１０１の間隔を確定するための指示を出力する。
また、第３分割条件判定部４１８は、条件判定用の特徴点１０１と単位格子の他の特徴点１０１とがなす辺の折れ角φ１，φ２のいずれも、折れ角の第２閾値Ｔｈ２を超えていないと判定した場合、平面格子分割部４１５に対し、現在の特徴点１０１の間隔を確定するための指示を出力する。
座標算出部４２は、各演算装置４−１〜４−Ｎ上に実現され、演算装置４−１のエリア分割部４１４によって割り当てられた平面格子１０のエリアについて、Ｚ座標を算出する処理を行う。
即ち、座標算出部４２は、エリア分割部４１４から受け渡された分割後のＣＡＤデータ上に、分割された平面格子１０のエリアを投影し、特徴点１０１のＸＹ座標と一致するＣＡＤデータ上のＺ座標を、特徴点１０１のＺ座標として算出する。これにより、ＸＹ平面上に配置された特徴点１０１にＺ座標が与えられる。なお、上述のように、エリア分割部４１４から受け渡されるＣＡＤデータは、座標算出部４２においてＺ座標の算出を行う平面格子１０のエリアに対応して分割された部分のみである。そのため、座標算出部４２では、平面格子１０の特徴点１０１のＸＹ座標と一致するＣＡＤデータ上のＺ座標を検索する範囲が限定され、処理負荷が軽減される。
ここで、図６を参照して座標算出部４２についてより詳細に説明する。図６（Ａ）は、ＣＡＤデータの断面形状を示す模式図である。図６（Ａ）を参照して、製品部９１やダイフェース部９５は、記憶装置８に形状データが予め記憶されているため、製品部９１やダイフェース部９５に投影された特徴点１０１のＺ座標は、製品部９１やダイフェース部９５の形状データから容易に取得することができる。一方、余肉部９３は、形状データが設定されていないため、余肉部９３に投影された特徴点１０１のＺ座標を適切に取得するための工夫が求められる。
図２に戻り、そこで、座標算出部４２は、判定部４２１と、第１のＺ座標算出部４２２と、第２のＺ座標算出部４２３と、を含んで構成される。
即ち、座標算出部４２は、エリア分割部４１４から受け渡された分割後のＣＡＤデータ上に、分割された平面格子１０のエリアを投影し、特徴点１０１のＸＹ座標と一致するＣＡＤデータ上のＺ座標を、特徴点１０１のＺ座標として算出する。これにより、ＸＹ平面上に配置された特徴点１０１にＺ座標が与えられる。なお、上述のように、エリア分割部４１４から受け渡されるＣＡＤデータは、座標算出部４２においてＺ座標の算出を行う平面格子１０のエリアに対応して分割された部分のみである。そのため、座標算出部４２では、平面格子１０の特徴点１０１のＸＹ座標と一致するＣＡＤデータ上のＺ座標を検索する範囲が限定され、処理負荷が軽減される。
ここで、図６を参照して座標算出部４２についてより詳細に説明する。図６（Ａ）は、ＣＡＤデータの断面形状を示す模式図である。図６（Ａ）を参照して、製品部９１やダイフェース部９５は、記憶装置８に形状データが予め記憶されているため、製品部９１やダイフェース部９５に投影された特徴点１０１のＺ座標は、製品部９１やダイフェース部９５の形状データから容易に取得することができる。一方、余肉部９３は、形状データが設定されていないため、余肉部９３に投影された特徴点１０１のＺ座標を適切に取得するための工夫が求められる。
図２に戻り、そこで、座標算出部４２は、判定部４２１と、第１のＺ座標算出部４２２と、第２のＺ座標算出部４２３と、を含んで構成される。
判定部４２１は、投影した特徴点１０１のＸＹ座標と一致するＣＡＤデータ上の位置に、形状データが設定されているか否かを判定する。より詳しくは、判定部４２１は、特徴点１０１がＣＡＤ面（製品部９１、ダイフェース部９５）上に投影されたか否か、即ち、特徴点１０１のＸＹ座標と一致する位置に製品部９１又はダイフェース部９５が存在するか否かを判定する。
第１のＺ座標算出部４２２は、特徴点１０１のＸＹ座標と一致する位置に製品部９１又はダイフェース部９５が存在する場合に機能し、製品部９１又はダイフェース部９５の形状データに基づいて特徴点１０１のＺ座標を算出する。具体的には、第１のＺ座標算出部４２２は、特徴点１０１のＸＹ座標と一致する位置における製品部９１又はダイフェース部９５のＺ座標を、特徴点１０１のＺ座標として算出する。
第２のＺ座標算出部４２３は、特徴点１０１のＸＹ座標と一致する位置に製品部９１及びダイフェース部９５が存在しない場合に機能し、この特徴点１０１の周辺の特徴点１０１のＺ座標から、この特徴点１０１のＺ座標を算出する。なお、周辺の特徴点１０１とは、Ｚ座標が算出できた特徴点１０１のうち、製品部９１及びダイフェース部９５が存在しない特徴点１０１の近傍の特徴点１０１をいう。
ここで、図６（Ｂ）を参照して、第２のＺ座標算出部４２３によるＺ座標の算出方法の一例について説明する。図６（Ｂ）において、特徴点１０１は、対応するＸＹ座標に製品部９１及びダイフェース部９５が存在しない特徴点であり、そのＺ座標をＺとする。また、特徴点１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄは、この特徴点１０１の周辺の特徴点であり、Ｚ座標が夫々Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄと算出されているものとする。
第２のＺ座標算出部４２３は、算出済みの特徴点１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄのＺ座標Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄを、特徴点１０１から特徴点１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄまでの距離に基づく重み付けを行うことで、特徴点１０１のＺ座標を算出する。この重み付けの方法は任意であり、最も単純には、特徴点１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄのＺ座標Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄに対して線形補間を行うことで、特徴点１０１のＺ座標を算出する。もちろん、線形補間に限られるものではなく、所定の近似式を用いた非線形補間により特徴点１０１のＺ座標を算出することとしてもよい。
第２のＺ座標算出部４２３は、算出済みの特徴点１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄのＺ座標Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄを、特徴点１０１から特徴点１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄまでの距離に基づく重み付けを行うことで、特徴点１０１のＺ座標を算出する。この重み付けの方法は任意であり、最も単純には、特徴点１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄのＺ座標Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄに対して線形補間を行うことで、特徴点１０１のＺ座標を算出する。もちろん、線形補間に限られるものではなく、所定の近似式を用いた非線形補間により特徴点１０１のＺ座標を算出することとしてもよい。
一例として、線形補間する場合には、以下の式により特徴点１０１のＺ座標を算出することができる。
Ｚ＝Ｋａ・Ｚａ＋Ｋｂ・Ｚｂ＋Ｋｃ・Ｚｃ＋Ｋｄ・Ｚｄ ・・・式（１）
Ｋａ＋Ｋｂ＋Ｋｃ＋Ｋｄ＝１ ・・・式（２）
Ｋａ・Ｎａ＝Ｋｂ・Ｎｂ＝Ｋｃ・Ｎｃ＝Ｋｄ・Ｎｄ ・・・式（３）
なお、Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃ，Ｋｄは、特徴点１０１からの距離に基づく重みであり、Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，Ｎｄは、特徴点１０１からの距離（格子状である場合には数と同義）である。これら式（１）〜（３）から以下の式（４）が導かれ、この式（４）により特徴点１０１のＺ座標を算出することができる。
Ｚ＝Ｋａ・Ｚａ＋Ｋｂ・Ｚｂ＋Ｋｃ・Ｚｃ＋Ｋｄ・Ｚｄ ・・・式（１）
Ｋａ＋Ｋｂ＋Ｋｃ＋Ｋｄ＝１ ・・・式（２）
Ｋａ・Ｎａ＝Ｋｂ・Ｎｂ＝Ｋｃ・Ｎｃ＝Ｋｄ・Ｎｄ ・・・式（３）
なお、Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃ，Ｋｄは、特徴点１０１からの距離に基づく重みであり、Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，Ｎｄは、特徴点１０１からの距離（格子状である場合には数と同義）である。これら式（１）〜（３）から以下の式（４）が導かれ、この式（４）により特徴点１０１のＺ座標を算出することができる。
このように第１のＺ座標算出部４２２により製品部９１又はダイフェース部９５に投影された特徴点１０１のＺ座標が算出され、また、第２のＺ座標算出部４２３により余肉部９３に投影された特徴点１０１のＺ座標が算出される。なお、夫々の特徴点１０１には、予めＸＹ座標が規定されているため、Ｚ座標の算出に伴い、夫々の特徴点１０１のＸＹＺ座標が算出されることになる。
なお、各演算装置４−１〜４−Ｎの座標算出部４２におけるＺ座標の算出結果は、平面格子１０の隣接するエリアのオーバーラップ領域で一致しない場合が生じる。これは、平面格子１０の隣接するエリアでは、第２分割条件及び第３分割条件などを判定する際に参照される特徴点１０１が異なるためである。
これに対して、本実施形態では、後述するように、両方のオーバーラップ領域に補間された特徴点１０１を全て採用し、ポリゴンの生成に用いることとする。
また、本実施形態では、各演算装置４−１〜４−Ｎにおいて、補間された特徴点１０１が配置されるＸＹ座標については、共通の配置規則の下に決定される。そのため、オーバーラップ領域に特徴点１０１が補間された場合であっても、隣接するポリゴン同士を容易に整合させることができる。
なお、各演算装置４−１〜４−Ｎの座標算出部４２におけるＺ座標の算出結果は、平面格子１０の隣接するエリアのオーバーラップ領域で一致しない場合が生じる。これは、平面格子１０の隣接するエリアでは、第２分割条件及び第３分割条件などを判定する際に参照される特徴点１０１が異なるためである。
これに対して、本実施形態では、後述するように、両方のオーバーラップ領域に補間された特徴点１０１を全て採用し、ポリゴンの生成に用いることとする。
また、本実施形態では、各演算装置４−１〜４−Ｎにおいて、補間された特徴点１０１が配置されるＸＹ座標については、共通の配置規則の下に決定される。そのため、オーバーラップ領域に特徴点１０１が補間された場合であっても、隣接するポリゴン同士を容易に整合させることができる。
図２に戻り、ドローモデル生成部４３は、ＸＹＺ座標が得られた特徴点１０１同士を繋ぎポリゴン化する。例えば、隣接する特徴点１０１同士を繋いだ場合には、三角形状のポリゴン１０２を作成することができる（図１（Ｃ）参照）。これにより、ＣＡＤデータが存在しない余肉部９３を含むプレス成形品のドローモデル９（図１２参照）が生成される。なお、ドローモデル生成部４３によって生成されたドローモデル９は、平面格子生成部４１に出力され、第１〜第３の分割条件の判定が行われる。また、ドローモデル生成部４３によって生成されたドローモデル９は、分割された平面格子１０のエリアに対応する部分のポリゴン（部分ポリゴン）であり、ドローモデル生成部４３によって生成されたドローモデル９が第１〜第３の分割条件を充足するものである場合、このポリゴンは演算装置４−１のドローモデル合成部４４に出力される。
ドローモデル合成部４４は、演算装置４−１上に実現され、各演算装置４−１〜４−Ｎのドローモデル生成部４３から入力されるポリゴンを合成し、ＣＡＤデータ全体のドローモデルを表すポリゴン（全体ポリゴン）を生成する。このとき、各演算装置４−１〜４−Ｎから入力されるポリゴンは、隣接する部分にオーバーラップ領域を有しており、ドローモデル合成部４４は、両方のオーバーラップ領域に補間された特徴点１０１を全て採用して（即ち、両方のオーバーラップ領域に補間された特徴点１０１の論理和によって）、ドローモデルを合成する。
図７は、ポリゴンを合成する際のオーバーラップ領域における処理の概念を示す模式図である。
図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、初期の平面格子１０における特徴点１０１に対して、隣接するエリアＡｒ１，Ａｒ２のオーバーラップ領域Ａｃ夫々において複数の特徴点１０１ｘ，１０１ｙが補間されているとする。
このとき、図７（Ｃ）に示すように、特徴点１０１ｘ，１０１ｙの両方を採用し、隣接する特徴点１０１，１０１ｘ，１０１ｙを繋いでポリゴンが生成される。
図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、初期の平面格子１０における特徴点１０１に対して、隣接するエリアＡｒ１，Ａｒ２のオーバーラップ領域Ａｃ夫々において複数の特徴点１０１ｘ，１０１ｙが補間されているとする。
このとき、図７（Ｃ）に示すように、特徴点１０１ｘ，１０１ｙの両方を採用し、隣接する特徴点１０１，１０１ｘ，１０１ｙを繋いでポリゴンが生成される。
［ドローモデル生成システムの処理］
図８〜図１１は、ドローモデル生成システム１の処理の流れを示すフローチャートである。図８に示すように、ドローモデルの生成は、製品部９１やダイフェース部９５の形状データ及び平面格子１０を設定する準備工程と、この準備工程において準備したデータを用いてドローモデル９を生成するドローモデル生成工程と、を含む。より具体的には、準備工程は、ステップＳ１〜Ｓ３の処理で構成され、ドローモデル生成工程は、ステップＳ４〜Ｓ７の処理で構成される。
図８〜図１１は、ドローモデル生成システム１の処理の流れを示すフローチャートである。図８に示すように、ドローモデルの生成は、製品部９１やダイフェース部９５の形状データ及び平面格子１０を設定する準備工程と、この準備工程において準備したデータを用いてドローモデル９を生成するドローモデル生成工程と、を含む。より具体的には、準備工程は、ステップＳ１〜Ｓ３の処理で構成され、ドローモデル生成工程は、ステップＳ４〜Ｓ７の処理で構成される。
ステップＳ１では、作業者は、入力装置２を用いて製品部９１及びダイフェース部９５の形状データを生成し、記憶装置８に記憶する。ステップＳ２では、作業者は、入力装置２を用いて平面格子１０を生成し、記憶装置８に記憶すると共に、ドローモデル生成割当処理を実行させ、各演算装置４−１〜４−Ｎにドローモデルの生成処理を割り当てる。ここで、図９を参照して、ドローモデル生成処理について説明する。
図９において、ドローモデル生成割当処理は、ドローモデルを生成する処理全体の演算量の見積もりを行う見積工程と、見積工程で見積もられた演算量を並列数で分割し、分割された演算量となるように平面格子１０のエリアを分割する分割工程と、分割されたエリア毎にポリゴンを生成する部分ポリゴン生成工程と、を含む。より具体的には、見積工程は、ステップＳ１３の処理で構成され、分割工程は、ステップＳ１４の処理で構成され、部分ポリゴン生成工程は、ステップＳ１５の処理で構成される。
ステップＳ１１において、演算装置４−１の並列処理割当部４１１は、入力装置２を介して、並列処理を行う際の並列数の指定を受け付ける。
ステップＳ１２において、演算装置４−１の初期平面格子設定部４１２は、平面格子１０の初期値を設定する。
ステップＳ１３において、演算装置４−１の演算量見積部４１３は、ドローモデルを生成する処理全体の演算量の見積もり（特徴点１０１の数のカウント）を行う。
ステップＳ１４において、演算装置４−１のエリア分割部４１４は、演算量見積部４１３によって見積もられた全体の演算量を並列処理割当部４１１において受け付けた並列数によって均等に分割し、平面格子１０の全エリアを、算出した演算量毎の複数のエリアに分割する。
ステップＳ１５において、演算装置４−１のエリア分割部４１４は、分割した平面格子１０の各エリアの端部を拡張し、隣接するエリアがオーバーラップした状態として、分割したエリア夫々を演算装置４−１〜４−Ｎに割り当てる。このとき、エリア分割部４１４は、分割された平面格子１０のエリアと対応させて、ＣＡＤデータを分割し、演算装置４−１〜４−Ｎに対して、分割された平面格子１０のエリア及び分割されたＣＡＤデータを受け渡す。
ステップＳ１５の後、ドローモデル生成割当処理は終了する。
ステップＳ１１において、演算装置４−１の並列処理割当部４１１は、入力装置２を介して、並列処理を行う際の並列数の指定を受け付ける。
ステップＳ１２において、演算装置４−１の初期平面格子設定部４１２は、平面格子１０の初期値を設定する。
ステップＳ１３において、演算装置４−１の演算量見積部４１３は、ドローモデルを生成する処理全体の演算量の見積もり（特徴点１０１の数のカウント）を行う。
ステップＳ１４において、演算装置４−１のエリア分割部４１４は、演算量見積部４１３によって見積もられた全体の演算量を並列処理割当部４１１において受け付けた並列数によって均等に分割し、平面格子１０の全エリアを、算出した演算量毎の複数のエリアに分割する。
ステップＳ１５において、演算装置４−１のエリア分割部４１４は、分割した平面格子１０の各エリアの端部を拡張し、隣接するエリアがオーバーラップした状態として、分割したエリア夫々を演算装置４−１〜４−Ｎに割り当てる。このとき、エリア分割部４１４は、分割された平面格子１０のエリアと対応させて、ＣＡＤデータを分割し、演算装置４−１〜４−Ｎに対して、分割された平面格子１０のエリア及び分割されたＣＡＤデータを受け渡す。
ステップＳ１５の後、ドローモデル生成割当処理は終了する。
図８に戻り、ステップＳ３において、各演算装置４−１〜４−Ｎの座標算出部４２は、製品部９１及びダイフェース部９５の分割された形状データ（ＣＡＤデータ）に対して、分割された平面格子１０のエリアを投影する。続く、ステップＳ４において、座標算出部４２は、Ｚ座標算出処理を行う。ここで、図１０を参照して、Ｚ座標算出処理について説明する。
ステップＳ２１において、各演算装置４−１〜４−Ｎの判定部４２１は、特徴点１０１がＣＡＤ面上に投影されたか否かを判定する。ここで、ＣＡＤ面とは、製品部９１及びダイフェース部９５をいう。即ち、特徴点１０１のＸＹ座標と一致する位置に製品部９１又はダイフェース部９５が存在するか否かを判定する。特徴点１０１が製品部９１やダイフェース部９５に投影された場合、ステップＳ２１においてＹＥＳとなり、処理をステップＳ２２に移す。
ステップＳ２２において、各演算装置４−１〜４−Ｎの第１のＺ座標算出部４２２は、投影した位置の製品部９１又はダイフェース部９５のＺ座標を取得し、処理をステップＳ２５に移す。
他方、ステップＳ２１においてＮＯと判定されたときは、ステップＳ２３において、各演算装置４−１〜４−Ｎの第２のＺ座標算出部４２３は、Ｚ座標を算出済みの周辺の特徴点１０１を検索する。そして、ステップＳ２４において、各演算装置４−１〜４−Ｎの第２のＺ座標算出部４２３は、これら周辺の特徴点１０１のＺ座標に対して、距離に基づく重み付けを行うことで、対象となる特徴点１０１のＺ座標を算出する。
続く、ステップＳ２５において、ステップＳ２２又はステップＳ２４で算出したＺ座標を、特徴点１０１のＸＹ座標と結びつけて記憶装置８に記憶する。その後、分割された平面格子１０のエリアにおける全ての特徴点１０１について処理を行い（ステップＳ２６）、Ｚ座標算出処理を終了する。
図８に戻り、全ての特徴点１０１についてＺ座標を算出（即ちＸＹＺ座標を取得）すると、ステップＳ５において、各演算装置４−１〜４−Ｎのドローモデル生成部４３は、隣接する特徴点１０１同士を繋いでポリゴン化する。
ステップＳ６において、平面格子生成部４１は、平面格子生成処理を実行する。ここで、図１１を参照して、平面格子生成処理について説明する。
図１１において、平面格子生成処理は、ポリゴンを構成する平面格子１０の分割が必要であるか否かを判定する判定工程と、この判定工程において分割が必要であると判定された場合に、平面格子１０を分割し、新たなポリゴンを生成する新ポリゴン生成工程と、を含む。より具体的には、判定工程は、ステップＳ３２〜Ｓ３５の処理で構成され、新ポリゴン生成工程は、ステップＳ３７の処理で構成される。
ステップＳ３１において、平面格子生成部４１は、分割された平面格子１０のエリアについて、初期平面格子設定部４１２によって設定された平面格子１０の初期値を取得する。ステップＳ３２において、第１分割条件判定部４１６は、平面格子１０における処理対象の単位格子について、設定された特徴点１０１の間隔が特徴点１０１の間隔の閾値（ここでは０．５ｍｍ）以下であるか否か（第１分割条件のＸＹ平面における条件）の判定を行う。
図１１において、平面格子生成処理は、ポリゴンを構成する平面格子１０の分割が必要であるか否かを判定する判定工程と、この判定工程において分割が必要であると判定された場合に、平面格子１０を分割し、新たなポリゴンを生成する新ポリゴン生成工程と、を含む。より具体的には、判定工程は、ステップＳ３２〜Ｓ３５の処理で構成され、新ポリゴン生成工程は、ステップＳ３７の処理で構成される。
ステップＳ３１において、平面格子生成部４１は、分割された平面格子１０のエリアについて、初期平面格子設定部４１２によって設定された平面格子１０の初期値を取得する。ステップＳ３２において、第１分割条件判定部４１６は、平面格子１０における処理対象の単位格子について、設定された特徴点１０１の間隔が特徴点１０１の間隔の閾値（ここでは０．５ｍｍ）以下であるか否か（第１分割条件のＸＹ平面における条件）の判定を行う。
処理対象の単位格子について、設定された特徴点１０１の間隔が特徴点１０１の間隔の閾値以下でない場合、ステップＳ３２においてＮＯと判定され、処理をステップＳ３３に移す。
他方、平面格子１０の各単位格子について、設定された特徴点１０１の間隔が特徴点１０１の間隔の閾値以下である場合、ステップＳ３２においてＹＥＳと判定され、処理をステップＳ３６に移す。
ステップＳ３３において、第１分割条件判定部４１６は、処理対象の単位格子について、ＣＡＤデータ上に投影された、単位格子内の特徴点１０１のＺ座標の差分値が閾値以上であるか否か（第１分割条件のＺ座標における条件）の判定を行う。
処理対象の単位格子について、ＣＡＤデータ上に投影された、単位格子内の特徴点１０１のＺ座標の差分値が閾値以上である場合、ステップＳ３３においてＹＥＳと判定され、処理をステップＳ３７に移す。
他方、平面格子１０の各単位格子について、ＣＡＤデータ上に投影された、単位格子内の特徴点１０１のＺ座標の差分値が閾値未満である場合、ステップＳ３３においてＮＯと判定され、処理をステップＳ３４に移す。
他方、平面格子１０の各単位格子について、設定された特徴点１０１の間隔が特徴点１０１の間隔の閾値以下である場合、ステップＳ３２においてＹＥＳと判定され、処理をステップＳ３６に移す。
ステップＳ３３において、第１分割条件判定部４１６は、処理対象の単位格子について、ＣＡＤデータ上に投影された、単位格子内の特徴点１０１のＺ座標の差分値が閾値以上であるか否か（第１分割条件のＺ座標における条件）の判定を行う。
処理対象の単位格子について、ＣＡＤデータ上に投影された、単位格子内の特徴点１０１のＺ座標の差分値が閾値以上である場合、ステップＳ３３においてＹＥＳと判定され、処理をステップＳ３７に移す。
他方、平面格子１０の各単位格子について、ＣＡＤデータ上に投影された、単位格子内の特徴点１０１のＺ座標の差分値が閾値未満である場合、ステップＳ３３においてＮＯと判定され、処理をステップＳ３４に移す。
ステップＳ３４において、第２分割条件判定部４１７は、処理対象の単位格子の特徴点１０１夫々と、隣接する特徴点１０１とがなす辺の折れ角θ１〜θ８が折れ角の第１閾値Ｔｈ１を超えているか否か（第２分割条件）の判定を行う。
処理対象の単位格子の特徴点１０１夫々と、隣接する特徴点１０１とがなす辺の折れ角θ１〜θ８のいずれかが折れ角の第１閾値Ｔｈ１を超えている場合、ステップＳ３４においてＹＥＳと判定され、処理をステップＳ３７に移す。
他方、処理対象の単位格子の特徴点１０１夫々と、隣接する特徴点１０１とがなす辺の折れ角θ１〜θ８の全てが折れ角の第１閾値Ｔｈ１を超えていない場合、ステップＳ３４においてＮＯと判定され、処理をステップＳ３５に移す。
処理対象の単位格子の特徴点１０１夫々と、隣接する特徴点１０１とがなす辺の折れ角θ１〜θ８のいずれかが折れ角の第１閾値Ｔｈ１を超えている場合、ステップＳ３４においてＹＥＳと判定され、処理をステップＳ３７に移す。
他方、処理対象の単位格子の特徴点１０１夫々と、隣接する特徴点１０１とがなす辺の折れ角θ１〜θ８の全てが折れ角の第１閾値Ｔｈ１を超えていない場合、ステップＳ３４においてＮＯと判定され、処理をステップＳ３５に移す。
ステップＳ３５において、第３分割条件判定部４１８は、処理対象の単位格子内部（例えば単位格子の対角線の交点）に条件判定用の特徴点１０１を設定し、この条件判定用の特徴点１０１と、処理対象の単位格子の他の特徴点１０１とがなす辺の折れ角φ１，φ２のいずれかが折れ角の第２閾値Ｔｈ２を超えているか否か（第３分割条件）の判定を行う。
条件判定用の特徴点１０１と、処理対象の単位格子の他の特徴点１０１とがなす辺の折れ角φ１，φ２のいずれかが折れ角の第２閾値Ｔｈ２を超えている場合、ステップＳ３５においてＹＥＳと判定され、処理をステップＳ３７に移す。
他方、条件判定用の特徴点１０１と、処理対象の単位格子の他の特徴点１０１とがなす辺の折れ角φ１，φ２の全てが折れ角の第２閾値Ｔｈ２を超えていない場合、ステップＳ３５においてＮＯと判定されて、処理をステップＳ３６に移す。
条件判定用の特徴点１０１と、処理対象の単位格子の他の特徴点１０１とがなす辺の折れ角φ１，φ２のいずれかが折れ角の第２閾値Ｔｈ２を超えている場合、ステップＳ３５においてＹＥＳと判定され、処理をステップＳ３７に移す。
他方、条件判定用の特徴点１０１と、処理対象の単位格子の他の特徴点１０１とがなす辺の折れ角φ１，φ２の全てが折れ角の第２閾値Ｔｈ２を超えていない場合、ステップＳ３５においてＮＯと判定されて、処理をステップＳ３６に移す。
ステップＳ３６において、平面格子分割部４１５は、処理対象の単位格子について現在の特徴点１０１の間隔を確定し、記憶装置８に記憶する。ステップＳ３６の後、処理対象が次の単位格子に移され、図８の処理に戻る。
ステップＳ３７において、平面格子分割部４１５は、処理対象の単位格子について、特徴点１０１を追加して単位格子を１／２のピッチに分割する。即ち、処理対象の単位格子における縦横の辺の中央及び対角線の交点に特徴点１０１が追加される。ステップＳ３７の後、図８の処理に戻る。
ステップＳ３７において、平面格子分割部４１５は、処理対象の単位格子について、特徴点１０１を追加して単位格子を１／２のピッチに分割する。即ち、処理対象の単位格子における縦横の辺の中央及び対角線の交点に特徴点１０１が追加される。ステップＳ３７の後、図８の処理に戻る。
平面格子生成処理において、ステップＳ３５、Ｓ３４、Ｓ３３、Ｓ３２では、ステップＳ３５の処理負荷が最も大きく、次いでステップＳ３４、続いてステップＳ３３又はステップＳ３２の順に処理負荷が小さくなる。
そこで、図１１に示すように、ステップＳ３２、ステップＳ３３、ステップＳ３４、ステップＳ３５の順に平面格子１０の分割条件を判定することにより、全体として、より効率的に平面格子１０の生成を行うことが可能となる。
そこで、図１１に示すように、ステップＳ３２、ステップＳ３３、ステップＳ３４、ステップＳ３５の順に平面格子１０の分割条件を判定することにより、全体として、より効率的に平面格子１０の生成を行うことが可能となる。
図８に戻り、ステップＳ７において、平面格子生成部４１は、全ての単位格子について、第１〜第３の分割条件が充足されたか否かを判定する。全ての単位格子について、第１〜第３の分割条件が充足されていない場合、ステップＳ７においてＮＯとなり、処理をステップＳ３に移す。
他方、ステップＳ７において、全ての単位格子について、第１〜第３の分割条件が充足されたと判定された場合、ステップＳ８において、演算装置４−１のドローモデル合成部４４は、各演算装置４−１〜４−Ｎのドローモデル生成部４３から入力されるポリゴンを合成し、ＣＡＤデータ全体を表すポリゴン（ドローモデル）を生成する。このとき、ドローモデル合成部４４は、隣接するポリゴンにおけるオーバーラップ領域において、両方のオーバーラップ領域に補間された特徴点１０１を全て採用して、ドローモデルを合成する。なお、ステップＳ７の処理は、全体ポリゴン生成工程を構成する。
他方、ステップＳ７において、全ての単位格子について、第１〜第３の分割条件が充足されたと判定された場合、ステップＳ８において、演算装置４−１のドローモデル合成部４４は、各演算装置４−１〜４−Ｎのドローモデル生成部４３から入力されるポリゴンを合成し、ＣＡＤデータ全体を表すポリゴン（ドローモデル）を生成する。このとき、ドローモデル合成部４４は、隣接するポリゴンにおけるオーバーラップ領域において、両方のオーバーラップ領域に補間された特徴点１０１を全て採用して、ドローモデルを合成する。なお、ステップＳ７の処理は、全体ポリゴン生成工程を構成する。
以上、本発明のドローモデル生成システム１の好ましい一実施形態につき説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、上述の実施形態において、図４に示すように、オーバーラップ領域Ａｃでは単位格子１つ分の特徴点１０１がオーバーラップする場合を例に説明したが、オーバーラップ領域Ａｃにおいて単位格子２つ分の特徴点１０１がオーバーラップすることとしてもよい。
この場合、ドローモデル合成部４４がポリゴンを合成する際に、隣接するポリゴンのオーバーラップ領域夫々において、最も外側の単位格子に生成された特徴点１０１を切り捨て、最も外側より１つ内側の単位格子に生成された特徴点１０１を採用して、ポリゴンを合成する。
図１３は、単位格子２つ分の特徴点１０１がオーバーラップした状態を示す図である。なお、図１３において、オーバーラップ領域Ａｃ内の実線はエリアＡｒ１の単位格子の分割の状態、破線はエリアＡｒ２の単位格子の分割の状態、一点鎖線は単位格子の境界を示している。
図１３に示すように、オーバーラップ領域Ａｃにおいて単位格子２つ分の特徴点１０１がオーバーラップする場合、エリアＡｒ１，Ａｒ２の端部及びその１つ内側の単位格子が重なる関係となる。この場合、エリアＡｒ１，Ａｒ２の端部の１つ内側の単位格子には、平面格子１０の分割に関して、エリアＡｒ１，Ａｒ２の内部側（内側）のみならず、端部側（外側）にある単位格子の存在も影響する。そのため、エリアＡｒ１，Ａｒ２の端部の１つ内側の単位格子では、形状の変化点をより適切に平面格子１０の分割に反映させることができる。
そこで、エリアＡｒ１，Ａｒ２の端部の１つ内側の単位格子の分割結果を採用すると共に、端部の単位格子の分割結果を切り捨てて、隣接するエリアＡｒ１，Ａｒ２の分割結果を合成することにより、全体の分割結果とする。
これにより、ポリゴンを合成する際の演算負荷が、単位格子１つ分オーバーラップする場合（図４（Ｃ）参照）と比較して小さくなる。また、エリアＡｒ１，Ａｒ２の端部の単位格子についての演算は、１つ内側の単位格子において、より正確な分割結果を得るためにのみ行われることから、ポリゴンに実際に用いる特徴点１０１を生成する場合よりも演算負荷が小さくなる。
なお、オーバーラップ領域Ａｃにおいて単位格子２つ分以上をオーバーラップさせ、最も外側の単位格子を除く単位格子内に生成された特徴点１０１を用いて、ポリゴンを合成することとしてもよい。
例えば、上述の実施形態において、図４に示すように、オーバーラップ領域Ａｃでは単位格子１つ分の特徴点１０１がオーバーラップする場合を例に説明したが、オーバーラップ領域Ａｃにおいて単位格子２つ分の特徴点１０１がオーバーラップすることとしてもよい。
この場合、ドローモデル合成部４４がポリゴンを合成する際に、隣接するポリゴンのオーバーラップ領域夫々において、最も外側の単位格子に生成された特徴点１０１を切り捨て、最も外側より１つ内側の単位格子に生成された特徴点１０１を採用して、ポリゴンを合成する。
図１３は、単位格子２つ分の特徴点１０１がオーバーラップした状態を示す図である。なお、図１３において、オーバーラップ領域Ａｃ内の実線はエリアＡｒ１の単位格子の分割の状態、破線はエリアＡｒ２の単位格子の分割の状態、一点鎖線は単位格子の境界を示している。
図１３に示すように、オーバーラップ領域Ａｃにおいて単位格子２つ分の特徴点１０１がオーバーラップする場合、エリアＡｒ１，Ａｒ２の端部及びその１つ内側の単位格子が重なる関係となる。この場合、エリアＡｒ１，Ａｒ２の端部の１つ内側の単位格子には、平面格子１０の分割に関して、エリアＡｒ１，Ａｒ２の内部側（内側）のみならず、端部側（外側）にある単位格子の存在も影響する。そのため、エリアＡｒ１，Ａｒ２の端部の１つ内側の単位格子では、形状の変化点をより適切に平面格子１０の分割に反映させることができる。
そこで、エリアＡｒ１，Ａｒ２の端部の１つ内側の単位格子の分割結果を採用すると共に、端部の単位格子の分割結果を切り捨てて、隣接するエリアＡｒ１，Ａｒ２の分割結果を合成することにより、全体の分割結果とする。
これにより、ポリゴンを合成する際の演算負荷が、単位格子１つ分オーバーラップする場合（図４（Ｃ）参照）と比較して小さくなる。また、エリアＡｒ１，Ａｒ２の端部の単位格子についての演算は、１つ内側の単位格子において、より正確な分割結果を得るためにのみ行われることから、ポリゴンに実際に用いる特徴点１０１を生成する場合よりも演算負荷が小さくなる。
なお、オーバーラップ領域Ａｃにおいて単位格子２つ分以上をオーバーラップさせ、最も外側の単位格子を除く単位格子内に生成された特徴点１０１を用いて、ポリゴンを合成することとしてもよい。
また、例えば、第２分割条件判定部４１７における第２分割条件、及び第３分割条件判定部４１８における第３分割条件では、折れ角について設定された第１閾値Ｔｈ１、第２閾値Ｔｈ２に基づいて、平面格子１０をさらに分割するか否かを判定したが、３つの特徴点１０１によって定義されるｓａｇ値について設定された閾値によって、第２分割条件及び第３分割条件を判定することとしてもよい。
図１４は、ｓａｇ値の概念を示す模式図である。
図１４に示すように、ｓａｇ値Ｈは、３つの特徴点１０１によって定義され、以下の式（５）によって算出される。
Ｈ＝Ｄａ・Ｄｂ・ｓｉｎθ／（Ｄａ２＋Ｄｂ２−２・Ｄａ・Ｄｂ・ｃｏｓθ）１／２ ・・・式（５）
なお、図１４において、Ｄａ、Ｄｂは夫々辺の長さを表し、θはそれらの辺に挟まれる角度を表している。
平面格子１３において、隣接する任意の３つの特徴点１０１によって定義されるｓａｇ値Ｈの全てが、ｓａｇ値について設定された閾値Ｈｔｈ（例えば、０．１ｍｍ）以下であれば、平面格子１０の分割が不要であると判定できる。
ｓａｇ値は、３つの特徴点１０１が形成する３角形のうち、２辺とその挟角を把握することで算出でき、ポリゴンの精度を適確に判定できるパラメータである。そのため、ｓａｇ値を用いることで、負荷の小さい処理により、より適切に平面格子１０の分割条件を判定することができる。
図１４は、ｓａｇ値の概念を示す模式図である。
図１４に示すように、ｓａｇ値Ｈは、３つの特徴点１０１によって定義され、以下の式（５）によって算出される。
Ｈ＝Ｄａ・Ｄｂ・ｓｉｎθ／（Ｄａ２＋Ｄｂ２−２・Ｄａ・Ｄｂ・ｃｏｓθ）１／２ ・・・式（５）
なお、図１４において、Ｄａ、Ｄｂは夫々辺の長さを表し、θはそれらの辺に挟まれる角度を表している。
平面格子１３において、隣接する任意の３つの特徴点１０１によって定義されるｓａｇ値Ｈの全てが、ｓａｇ値について設定された閾値Ｈｔｈ（例えば、０．１ｍｍ）以下であれば、平面格子１０の分割が不要であると判定できる。
ｓａｇ値は、３つの特徴点１０１が形成する３角形のうち、２辺とその挟角を把握することで算出でき、ポリゴンの精度を適確に判定できるパラメータである。そのため、ｓａｇ値を用いることで、負荷の小さい処理により、より適切に平面格子１０の分割条件を判定することができる。
以上説明した本実施形態によれば、以下のような効果を期待することができる。
（１）ドローモデル生成システム１では、平面格子１０を構成する複数の特徴点１０１の法線と製品部９１及びダイフェース部９５の形状データとの交点座標を算出し、複数の交点座標を結ぶことによりポリゴン化されたドローモデルを生成する。このとき、演算量見積部４１３は、ドローモデルを生成するための演算量を算出し、エリア分割部４１４は、演算量が予め決められた並列数で均等化されるように平面格子１０のエリアを分割する。ドローモデル生成部４３は、分割されたエリア毎にポリゴン化を行い分割されたエリアに対応する部分ポリゴンを生成する。ドローモデル合成部４４は、部分ポリゴンを合成し、ドローモデル全体を表す全体ポリゴンを生成する。
これにより、生成するのに膨大な時間が係るドローモデルを生成する際に、平面格子１０のエリア毎に並列処理を行うことができる。その結果、製品形状のデザイン設計が成された後、直ちに搬送装置のレイアウト設計が可能なドローモデルをより高速に生成することができる。
これにより、生成するのに膨大な時間が係るドローモデルを生成する際に、平面格子１０のエリア毎に並列処理を行うことができる。その結果、製品形状のデザイン設計が成された後、直ちに搬送装置のレイアウト設計が可能なドローモデルをより高速に生成することができる。
（２）このとき、隣接する分割されたエリアの端部は互いに重なり合っている。
これにより、部分ポリゴンを合成する際に隣接する部分ポリゴン同士を容易に整合させることができる。
これにより、部分ポリゴンを合成する際に隣接する部分ポリゴン同士を容易に整合させることができる。
（３）また、ドローモデル生成システム１は、隣接する分割されたエリアの端部において特徴点１０１の格子１つ分を重なり合わせ、予め設定された条件に基づいて、分割されたエリアの端部に特徴点１０１を補間し、隣接する分割されたエリア夫々の端部に補間された特徴点１０１を用いて、全体ポリゴンを生成する。
これにより、簡単な方法で確実にポリゴンを合成することができ、ドローモデルの生成処理をより高速化することができる。
これにより、簡単な方法で確実にポリゴンを合成することができ、ドローモデルの生成処理をより高速化することができる。
（４）また、ドローモデル生成システム１は、隣接する分割されたエリアの端部において特徴点１０１の格子２つ分を重なり合わせ、予め設定された条件に基づいて、分割されたエリアの端部に特徴点１０１を補間し、隣接する分割されたエリア夫々の端部において、最も外側よりも１つ内側の格子に補間された特徴点１０１を用いて、全体ポリゴンを生成する。
これにより、部分ポリゴンを合成する際の処理負荷を低減でき、ドローモデルの生成処理をより高速化することができる。
これにより、部分ポリゴンを合成する際の処理負荷を低減でき、ドローモデルの生成処理をより高速化することができる。
（５）また、ドローモデル生成システム１は、格子状に配列された特徴点１０１の数によって演算量を算出する。
これにより、簡単な方法で精度の高い見積もりを行うことができ、ドローモデルの生成処理をより高速化することができる。
これにより、簡単な方法で精度の高い見積もりを行うことができ、ドローモデルの生成処理をより高速化することができる。
（６）また、ドローモデル生成システム１では、形状データには、ポリゴンの生成を要する部分と要しない部分とが含まれ、部分ポリゴンを生成する際に、ポリゴンの生成を要する部分のみについて部分ポリゴンを生成する。
これにより、不要なポリゴンが生成されないため、ドローモデルの生成処理をより高速化することができる。
これにより、不要なポリゴンが生成されないため、ドローモデルの生成処理をより高速化することができる。
１ ドローモデル生成システム
２ 入力装置
４ 演算装置
４１ 平面格子生成部
４１１ 並列処理割当部
４１２ 初期平面格子設定部
４１３ 演算量見積部
４１４ エリア分割部
４１５ 平面格子分割部
４１６ 第１分割条件判定部
４１７ 第２分割条件判定部
４１８ 第３分割条件判定部
４２ 座標算出部
４２１ 判定部
４２２ 第１のＺ座標算出部
４２３ 第２のＺ座標算出部
４３ ドローモデル生成部
４４ ドローモデル合成部
９ ドローモデル
９１ 製品部
９３ 余肉部
９５ ダイフェース部
１０ 平面格子
１０１ 特徴点
２ 入力装置
４ 演算装置
４１ 平面格子生成部
４１１ 並列処理割当部
４１２ 初期平面格子設定部
４１３ 演算量見積部
４１４ エリア分割部
４１５ 平面格子分割部
４１６ 第１分割条件判定部
４１７ 第２分割条件判定部
４１８ 第３分割条件判定部
４２ 座標算出部
４２１ 判定部
４２２ 第１のＺ座標算出部
４２３ 第２のＺ座標算出部
４３ ドローモデル生成部
４４ ドローモデル合成部
９ ドローモデル
９１ 製品部
９３ 余肉部
９５ ダイフェース部
１０ 平面格子
１０１ 特徴点
Claims (12)
- 格子状に配列された複数の平面座標点の法線と三次元形状データとの交点座標を算出し、複数の交点座標を結ぶことによりポリゴン化されたドローモデルをコンピュータによって生成するドローモデル生成方法であって、
前記ドローモデルを生成するための演算量を算出する見積工程と、
前記見積工程において見積もられた前記演算量が予め決められた分割値で均等化されるように前記平面座標点のエリアを分割する分割工程と、
前記分割されたエリア毎に前記ポリゴン化を行い分割されたエリアに対応する部分ポリゴンを生成する部分ポリゴン生成工程と、
前記部分ポリゴンを合成し、前記ドローモデル全体を表す全体ポリゴンを生成する全体ポリゴン生成工程と、
を含むことを特徴とするドローモデル生成方法。 - 前記分割工程において、隣接する前記分割されたエリアの端部は互いに重なり合っていることを特徴とする請求項１に記載のドローモデル生成方法。
- 前記分割工程において、隣接する前記分割されたエリアの端部は前記平面座標点の格子１つ分が重なり合い、
前記部分ポリゴン生成工程において、予め設定された条件に基づいて、前記分割されたエリアの端部に前記平面座標点を補間し、
前記全体ポリゴン生成工程において、隣接する前記分割されたエリア夫々の端部に補間された前記平面座標点を用いて、前記全体ポリゴンを生成することを特徴とする請求項２に記載のドローモデル生成方法。 - 前記分割工程において、隣接する前記分割されたエリアの端部は前記平面座標点の格子２つ分以上が重なり合い、
前記部分ポリゴン生成工程において、予め設定された条件に基づいて、前記分割されたエリアの端部に前記平面座標点を補間し、
前記全体ポリゴン生成工程において、隣接する前記分割されたエリア夫々の端部の最も外側の前記格子を除く前記格子内に補間された前記平面座標点を用いて、前記全体ポリゴンを生成することを特徴とする請求項２に記載のドローモデル生成方法。 - 前記見積工程において、格子状に配列された前記平面座標点の数によって前記演算量を算出することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のドローモデル生成方法。
- 前記三次元形状データには、ポリゴンの生成を要する部分と要しない部分とが含まれ、前記部分ポリゴン生成工程において、ポリゴンの生成を要する部分のみについて前記部分ポリゴンを生成することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のドローモデル生成方法。
- 格子状に配列された複数の平面座標点の法線と三次元形状データとの交点座標を算出し、複数の交点座標を結ぶことによりポリゴン化されたドローモデルを生成するドローモデル生成システムであって、
前記ドローモデルを生成するための演算量を算出する見積部と、
前記見積部によって見積もられた前記演算量が予め決められた分割値で均等化されるように前記平面座標点のエリアを分割する分割部と、
前記分割されたエリア毎に前記ポリゴン化を行い分割されたエリアに対応する部分ポリゴンを生成する部分ポリゴン生成部と、
前記部分ポリゴンを合成し、前記ドローモデル全体を表す全体ポリゴンを生成する全体ポリゴン生成部と、を備えることを特徴とするドローモデル生成システム。 - 前記分割部は、隣接する前記分割されたエリアの端部を互いに重なり合わせることを特徴とする請求項７に記載のドローモデル生成システム。
- 前記分割は、隣接する前記分割されたエリアの端部において前記平面座標点の格子１つ分を重なり合わせ、
前記部分ポリゴン生成部は、予め設定された条件に基づいて、前記分割されたエリアの端部に前記平面座標点を補間し、
前記全体ポリゴン生成部は、隣接する前記分割されたエリア夫々の端部に補間された前記平面座標点を用いて、前記全体ポリゴンを生成することを特徴とする請求項８に記載のドローモデル生成システム。 - 前記分割部は、隣接する前記分割されたエリアの端部において前記平面座標点の格子２つ分以上を重なり合わせ、
前記部分ポリゴン生成部は、予め設定された条件に基づいて、前記分割されたエリアの端部に前記平面座標点を補間し、
前記全体ポリゴン生成部は、隣接する前記分割されたエリア夫々の端部の最も外側の前記格子を除く前記格子内に補間された前記平面座標点を用いて、前記全体ポリゴンを生成することを特徴とする請求項８に記載のドローモデル生成システム。 - 前記見積部は、格子状に配列された前記平面座標点の数によって前記演算量を算出することを特徴とする請求項７から１０のいずれか１項に記載のドローモデル生成システム。
- 前記三次元形状データには、ポリゴンの生成を要する部分と要しない部分とが含まれ、
前記部分ポリゴン生成部は、ポリゴンの生成を要する部分のみについて前記部分ポリゴンを生成することを特徴とする請求項７から１１のいずれか１項に記載のドローモデル生成システム。
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