JP6638466B2 - Data output regulation device for 3D object modeling - Google Patents

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本発明は、立体物を表すデータを基に、樹脂等を加工して立体物を造形する3Dプリンタ等の立体物造形装置の利用に際して、立体物造形装置からの出力に不適切なものを判別するための技術に関する。   According to the present invention, based on data representing a three-dimensional object, when using a three-dimensional object forming apparatus such as a 3D printer for processing a resin or the like to form a three-dimensional object, it is determined that the output from the three-dimensional object forming apparatus is inappropriate. Related to technology.

近年、立体物を表すデータをもとに、樹脂や石膏等を加工して造形する3Dプリンタが立体物造形装置として普及してきている。3Dプリンタは、立体物の三次元形状をポリゴンの集合で表現したポリゴンモデルを用いて立体物の出力を行う。3Dプリンタの医療応用として、医療診断で撮影されるCT/MRI画像(DICOM形式3次元ボクセルデータ)を基に、3Dプリンタ出力用モデリングデータ(ポリゴンモデル)を作成し、手術シミュレーション・医学教育・インフォームドコンセント向けの臓器模型を出力したり、体内埋め込み用の人工臓器(血管、骨、関節など)を作成したりする試みが始まっている。   2. Description of the Related Art In recent years, a 3D printer that processes a resin, a gypsum, or the like based on data representing a three-dimensional object and forms the object has been widely used as a three-dimensional object forming apparatus. The 3D printer outputs a three-dimensional object using a polygon model expressing the three-dimensional shape of the three-dimensional object by a set of polygons. As medical applications of 3D printers, modeling data (polygon models) for 3D printer output are created based on CT / MRI images (DICOM format 3D voxel data) taken by medical diagnosis, and surgery simulation, medical education, Attempts have been made to output organ models for informed consent and to create artificial organs (blood vessels, bones, joints, etc.) for implantation in the body.

3Dプリンタには、インターネットを介して情報だけでなく、モノを遠隔地に間接的に伝搬できる革新性を備えている。そのため、これまで税関で規制されていた銃砲・刀剣などの危険物がデータ形態で国境を越えて流布され、3Dプリンタによりモノとして容易に入手可能になるという問題が発生している。   The 3D printer has an innovative feature that can indirectly transmit not only information but also objects to remote places via the Internet. For this reason, there has been a problem that dangerous goods such as guns and swords, which have been regulated by customs, are circulated across borders in data form, and can be easily obtained as goods by a 3D printer.

特開2015−210783号公報JP 2015-210873 A 特開2015−210789号公報JP 2015-210789 A

3Dプリンタは、複雑なフィギュアを表面の絵柄を含めて完成形態で一括出力できるという従来の製造方法では実現できない優れた特徴があるが、拳銃などの危険物の製造においては、部品単位にばらして3Dプリンタ出力される方法が一般的にとられる。理由としては、人手による調整が必要な精度が要求される可動機構があるためである。その他、3Dプリンタで出力できない金属材料部品・電子部品などが必要な場合、プリンタ出力サイズの制約から一括出力できない場合、完成モデルの形態が不安定で造形中に崩れやすい場合などにも、部品単位にばらして3Dプリンタ出力される。そのため、特許文献1のように、3Dプリンタ出力規制システムの実現において、ブラックリストに登録されている全体モデルと3Dプリンタ出力される部品モデルとの部分照合が要求される。   The 3D printer has an excellent feature that cannot be realized by the conventional manufacturing method that a complex figure including a surface pattern can be output collectively in a completed form. However, in the manufacture of dangerous goods such as handguns, the 3D printer is divided into parts. A method of outputting to a 3D printer is generally used. The reason is that there is a movable mechanism that requires accuracy that requires manual adjustment. In addition, when metal material parts or electronic parts that cannot be output with a 3D printer are required, when the output cannot be performed collectively due to restrictions on the printer output size, or when the form of the completed model is unstable and easily collapses during molding, etc. 3D printer output. For this reason, in realizing a 3D printer output restriction system as disclosed in Patent Document 1, it is required to perform partial collation between an entire model registered in a blacklist and a part model output by a 3D printer.

しかし、特許文献1の適用は、DBに登録されているポリゴンモデルと同一のポリゴン構成のポリゴンデータを部品として包含している場合に限定されるため、モデル形状に若干の変形が加わるとポリゴンの対応関係がとれなくなり、適切な判定が行えないという問題があった。また、別な対策として、DB側には全体モデルと全ての構成部品モデルのポリゴンデータを登録する方法が考えられる。これにより、3Dプリンタ出力対象のモデルがDB登録されている部品モデルであれば阻止できる。しかし、複数の部品を合成した形態で3Dプリンタ出力される場合には対応できない。といって、あらゆる部品の組み合わせでDB登録することは、構成部品の数が多くなると、実現困難である。   However, the application of Patent Literature 1 is limited to a case in which polygon data having the same polygon configuration as the polygon model registered in the DB is included as a part. There was a problem that the correspondence could not be maintained and an appropriate determination could not be made. As another countermeasure, a method of registering polygon data of the entire model and all the component models on the DB side is conceivable. Thus, if the model to be output to the 3D printer is a part model registered in the DB, it can be prevented. However, it cannot cope with a case where a plurality of components are output in a 3D printer in a combined form. However, it is difficult to perform DB registration for any combination of parts when the number of components increases.

そこで、特許文献2において、与えられたポリゴンモデルを部品単位に分割して照合する方法が提案されている。DB側には全体モデルと全ての構成部品モデルの特徴ベクトルを登録しておき、出力対象の3Dモデルを部品に分割し、部品単位に照合するものである。特許文献2の技術では次の2つの問題がある。
(1)細分化された多数の部品で構成されているモデルの場合、個々の部品単体では違法性を判別することが難しい(各部品は適正なモデルでも使用されるため、適正なモデルを違法性ありと誤判定しやすい)。
(2)複合部品に対して分離不能な形態に連結させる改変が加えられるか、単体部品に対して分離可能な状態に分割する改変が加えられると、DB登録されている部品と整合性がとれず判定できなくなる。
In view of this, Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-163873 proposes a method in which a given polygon model is divided into parts and collated. On the DB side, the feature vectors of the entire model and all component models are registered, and the 3D model to be output is divided into components, and collation is performed for each component. The technique of Patent Document 2 has the following two problems.
(1) In the case of a model composed of a large number of subdivided parts, it is difficult to determine the illegality of individual parts alone (since each part is used even with the proper model, the proper model is illegal) It is easy to judge incorrectly.)
(2) If a modification is made to connect the composite part to an inseparable form or a modification is made to separate the single part into a separable state, consistency with the parts registered in the DB will be lost. And it cannot be judged.

そこで、本発明は、出力対象の3Dのポリゴンモデルが複数の部品により構成される形態で出力されるような場合であっても、出力の適否を適切に判定することが可能な立体物造形用データ出力規制装置を提供することを課題とする。   Accordingly, the present invention provides a three-dimensional object forming model capable of appropriately determining whether or not output is appropriate even when a 3D polygon model to be output is output in a form composed of a plurality of parts. It is an object to provide a data output control device.

上記課題を解決するため、本発明第1の態様では、
ポリゴンの集合として表現されたポリゴンモデルを立体物造形装置に立体物造形用データとして出力する際に、規制すべきか否かを判定する装置であって、
出力を規制すべきポリゴンモデルである規制モデル内の3つのポリゴンに基づいて形成される三角形を特徴付けるパラメータの度数分布が登録されたデータベースと、
出力対象のポリゴンモデルである対象モデルに対して、当該対象モデル内から選択された3つのポリゴン上の所定の点により形成される三角形を特徴付けるパラメータを算出し、当該パラメータの度数分布を算出する度数分布算出手段と、
前記対象モデルの度数分布の前記パラメータのスケールを、前記データベースに登録されている規制モデルの度数分布の前記パラメータのスケールに整合させる処理を行い、前記整合された対象モデルの度数分布を作成する度数分布整合手段と、
前記整合された対象モデルの度数分布を、前記規制モデルの度数分布と照合し、出力を規制すべきか否かを判定する度数分布照合手段と、
を有することを特徴とする立体物造形用データ出力規制装置を提供する。
In order to solve the above problems, in the first aspect of the present invention,
When outputting a polygon model represented as a set of polygons to a three-dimensional object forming apparatus as three-dimensional object forming data, the device determines whether or not to be restricted,
A database in which a frequency distribution of parameters characterizing a triangle formed based on three polygons in the regulation model which is a polygon model whose output is to be regulated is registered;
For a target model, which is an output target polygon model, a parameter that characterizes a triangle formed by predetermined points on three polygons selected from the target model is calculated, and a frequency distribution of the parameter is calculated. Distribution calculation means;
A process of matching the scale of the parameter of the frequency distribution of the target model with the scale of the parameter of the frequency distribution of the regulatory model registered in the database, and generating a frequency distribution of the matched target model. Distribution matching means;
The frequency distribution of the matched target model is compared with the frequency distribution of the regulation model, and a frequency distribution matching unit that determines whether output should be regulated,
And a data output control device for three-dimensional object modeling.

本発明第1の態様によれば、規制モデル内の3つのポリゴンに基づいて形成される三角形を特徴付けるパラメータの度数分布が登録されたデータベースを備え、出力対象のポリゴンモデルである対象モデルに対して、対象モデル内から選択された3つのポリゴン上の所定の点により形成される三角形を特徴付けるパラメータを算出し、当該パラメータの度数分布を算出し、対象モデルの度数分布のパラメータのスケールを、データベースに登録されている規制モデルの度数分布のパラメータのスケールに整合させる処理を行い、前記整合された対象モデルの度数分布を作成し、整合された対象モデルの規制モデルの度数分布と照合し、出力を規制すべきか否かを判定するようにしたので、出力対象の3Dのポリゴンモデルが複数の部品により構成される形態で出力されるような場合であっても、出力の適否を適切に判定することが可能となる。   According to the first aspect of the present invention, there is provided a database in which a frequency distribution of parameters characterizing a triangle formed based on three polygons in the regulation model is registered, and a target model which is an output target polygon model is provided. Calculating a parameter characterizing a triangle formed by predetermined points on three polygons selected from the target model, calculating a frequency distribution of the parameter, and storing a scale of a parameter of the frequency distribution of the target model in a database. Perform processing to match the scale of the parameter of the frequency distribution of the registered regulatory model, create a frequency distribution of the matched target model, collate with the frequency distribution of the regulated model of the matched target model, and output Since it is determined whether or not to regulate, the 3D polygon model to be output is Even when made as such is output in the form, it is possible to properly determine the appropriateness of output.

また、本発明第2の態様では、前記三角形を特徴付けるパラメータは、前記3つのポリゴンそれぞれの所定の点により構成される三角形の外接円半径であることを特徴とする。   Further, in a second aspect of the present invention, the parameter characterizing the triangle is a circumscribed circle radius of the triangle formed by predetermined points of each of the three polygons.

本発明第2の態様によれば、規制モデル内の3つのポリゴンに基づいて形成される三角形を特徴付けるパラメータが、3つのポリゴンそれぞれの所定の点により構成される三角形の外接円半径であるので、ポリゴンモデルを基に立体物の出力を行う際に、出力を規制すべきか否かの判定をポリゴンモデルの形状に鋭敏に反映する外接円半径の度数分布を用いて高精度に行うことが可能となる。ここで、ポリゴンモデルの形状に鋭敏に反映するとは、以下のような意味である。例えば、3D形状の基本である球体では、当該球体の半径に対応する最大距離の1箇所にピークが現れる簡素な度数分布になる。しかし、3D形状が球体からずれるに伴い、種々の箇所にピークが加わり、形状差異に明確に反応する複雑な度数分布になる。   According to the second aspect of the present invention, since the parameter characterizing the triangle formed based on the three polygons in the regulation model is the circumcircle radius of the triangle formed by the predetermined points of each of the three polygons, When outputting a three-dimensional object based on a polygon model, it is possible to determine with high accuracy using the frequency distribution of the circumscribed circle radius that sharply reflects on the shape of the polygon model whether output should be regulated Become. Here, to be sharply reflected in the shape of the polygon model has the following meaning. For example, a sphere that is the basis of a 3D shape has a simple frequency distribution in which a peak appears at one location at a maximum distance corresponding to the radius of the sphere. However, as the 3D shape deviates from the sphere, peaks are added at various locations, resulting in a complex frequency distribution that clearly reacts to the shape difference.

また、本発明第3の態様では、前記整合された対象モデルの度数分布に対して各度数の値を所定の範囲に収まるように補正した強調成分を作成する強調成分作成手段と、前記整合された対象モデルの度数分布および前記規制モデルの度数分布に対して前記強調成分を各々乗算し、対象モデルの強調度数分布および規制モデルの強調度数分布を作成する度数分布強調手段と、をさらに備え、前記度数分布照合手段は、前記対象モデルの強調度数分布と前記規制モデルの強調度数分布を照合することを特徴とする。   Further, in the third aspect of the present invention, the emphasis component creating means for creating an emphasis component which corrects the value of each frequency to fall within a predetermined range with respect to the frequency distribution of the matched target model, and Frequency distribution emphasizing means for respectively multiplying the frequency distribution of the target model and the frequency distribution of the regulatory model by the emphasis component to create a frequency distribution of the target model and a frequency distribution of the regulatory model. The frequency distribution matching unit is characterized in that the enhancement frequency distribution of the target model is compared with the enhancement frequency distribution of the regulation model.

本発明第3の態様によれば、整合された対象モデルの度数分布に対して各度数の値を所定の範囲に収まるように補正した強調成分を作成し、整合された対象モデルの度数分布および前記規制モデルの度数分布に対して前記強調成分を各々乗算することにより、対象モデルの強調度数分布および規制モデルの強調度数分布を作成し、対象モデルの強調度数分布および規制モデルの強調度数分布を照合するようにしたので、規制モデルの度数分布から、対象モデルの度数分布に対応する成分を概ね抽出し、規制モデルの度数分布と部分的に照合を行うことができる。このため、対象モデルが規制モデルの一構成部品に相当する場合であっても出力を規制すべきか否かの判定を高精度に行うことが可能となる。   According to the third aspect of the present invention, an emphasized component in which the value of each frequency is corrected to fall within a predetermined range with respect to the frequency distribution of the matched target model is created, and the frequency distribution of the matched target model and By multiplying the frequency distribution of the regulatory model by each of the emphasis components, an enhancement frequency distribution of the target model and an enhancement frequency distribution of the regulation model are created, and the enhancement frequency distribution of the target model and the enhancement frequency distribution of the regulation model are calculated. Since the collation is performed, a component corresponding to the frequency distribution of the target model can be substantially extracted from the frequency distribution of the regulatory model, and can be partially collated with the frequency distribution of the regulatory model. Therefore, even if the target model corresponds to one component of the regulation model, it is possible to determine with high accuracy whether or not the output should be regulated.

また、本発明第4の態様では、前記度数分布算出手段は、前記対象モデルに対して、当該対象モデル内のポリゴンを第1グループ、第2グループ、第3グループの3つのグループに分類し、各グループから1つずつポリゴンを選択することにより、前記3つのポリゴンを選択することを特徴とする。   Further, in the fourth aspect of the present invention, the frequency distribution calculating means classifies the polygons in the target model into three groups of a first group, a second group, and a third group with respect to the target model, The three polygons are selected by selecting one polygon at a time from each group.

本発明第4の態様によれば、対象モデル内のポリゴンを第1グループ、第2グループ、第3グループの3つのグループに分類し、各グループから1つずつポリゴンを選択するようにしたので、三角形を形成するための3つのポリゴンの組み合わせを互いに重複することなく作成することができ、効率的な処理を行うことが可能となる。グループに分類せずにランダムに選択すれば、ある確率で重複が発生してしまうことが多くなる。第2の態様では、重複が発生しないように、各グループからポリゴンを1つずつ選択している。   According to the fourth aspect of the present invention, the polygons in the target model are classified into three groups of a first group, a second group, and a third group, and one polygon is selected from each group. A combination of three polygons for forming a triangle can be created without overlapping each other, and efficient processing can be performed. If they are selected at random without classifying them into groups, duplication often occurs with a certain probability. In the second mode, one polygon is selected from each group so that no overlap occurs.

また、本発明第5の態様では、前記度数分布算出手段は、前記各グループのポリゴン数をN/3個とした際、N/3個の連続する整数をランダムに入れ替えた(シャッフル)乱数配列を作成するとともに、前記乱数配列の先頭から末尾への順序を逆にした反転乱数配列を作成し、前記3つのグループのうち、1つのグループに前記乱数配列、他の1つのグループに前記反転乱数配列をそれぞれ適用してグループ内のポリゴンの順序を入れ替えた後、各グループの先頭から順に、前記ポリゴンの選択を行うことを特徴とする。   In the fifth aspect of the present invention, when the number of polygons in each of the groups is N / 3, the frequency distribution calculating means randomly replaces (shuffles) N / 3 consecutive integers. And an inverted random number array in which the order from the beginning to the end of the random number array is reversed. One of the three groups is the random number array, and the other is the inverted random number array. After the arrangement of the polygons in the group is changed by applying the arrangement, the polygons are selected sequentially from the head of each group.

本発明第5の態様によれば、各グループのポリゴン数N/3の連続する整数をランダムに入れ替えた乱数配列を作成するとともに、乱数配列の先頭から末尾への順序を逆にした反転乱数配列を作成し、3つのグループのうち、1つのグループに乱数配列、他の1つのグループに反転乱数配列をそれぞれ適用してグループ内のポリゴンの順序を入れ替えた後、各グループの先頭から順に、ポリゴンの選択を行うようにしたので、3つのグループのポリゴンの配列順序を、三次元空間における位置からランダムに設定することができ、ランダムかつ互いに重複しないポリゴンの組み合わせで算出された三角形を特徴付けるパラメータに基づいて、度数分布を求めることが可能となる。   According to the fifth aspect of the present invention, a random number array in which consecutive integers of the number of polygons N / 3 of each group are randomly replaced is created, and an inverted random number array in which the order of the random number array from the beginning to the end is reversed. , And apply the random number array to one of the three groups and the inverted random number array to the other group to change the order of the polygons in the group. Is selected, the arrangement order of the polygons of the three groups can be set at random from the position in the three-dimensional space, and the parameters that characterize the triangle calculated by the combination of polygons that are random and do not overlap with each other Based on this, the frequency distribution can be obtained.

また、本発明第6の態様では、前記度数分布算出手段は、
前記第1グループのポリゴンに前記乱数配列、前記第2グループのポリゴンに前記反転乱数配列をそれぞれ適用して順序を入れ替え、前記第3グループのポリゴンの順序を入れ替えずに前記ポリゴンの選択を行ってN/3個の三角形を形成し、
前記第2グループのポリゴンに前記乱数配列、前記第3グループのポリゴンに前記反転乱数配列をそれぞれ適用して順序を入れ替え、前記第1グループのポリゴンの順序を入れ替えずに前記ポリゴンの選択を行ってN/3個の三角形を形成し、
前記第3グループのポリゴンに前記乱数配列、前記第1グループのポリゴンに前記反転乱数配列をそれぞれ適用して順序を入れ替え、前記第2グループのポリゴンの順序を入れ替えずに前記ポリゴンの選択を行ってN/3個の三角形を形成することを特徴とする。
Further, in a sixth aspect of the present invention, the frequency distribution calculating means includes:
The random number array is applied to the polygons of the first group, and the inverted random number array is applied to the polygons of the second group to change the order, and the polygons are selected without changing the order of the polygons in the third group. Form N / 3 triangles,
The random number array is applied to the polygons of the second group, and the inverted random number array is applied to the polygons of the third group to change the order, and the polygons are selected without changing the order of the polygons of the first group. Form N / 3 triangles,
The random number array is applied to the polygons of the third group, and the inverted random number array is applied to the polygons of the first group to change the order, and the polygons are selected without changing the order of the polygons of the second group. It is characterized in that N / 3 triangles are formed.

本発明第6の態様によれば、第1グループのポリゴンに乱数配列、第2グループのポリゴンに反転乱数配列をそれぞれ適用して順序を入れ替え、第3グループのポリゴンの順序を入れ替えずにポリゴンの選択を行ってN/3個の三角形を形成し、第2グループのポリゴンに乱数配列、第3グループのポリゴンに反転乱数配列をそれぞれ適用して順序を入れ替え、第1グループのポリゴンの順序を入れ替えずにポリゴンの選択を行ってN/3個の三角形を形成し、第3グループのポリゴンに乱数配列、第1グループのポリゴンに反転乱数配列をそれぞれ適用して順序を入れ替え、第2グループのポリゴンの順序を入れ替えずにポリゴンの選択を行ってN/3個の三角形を形成するようにしたので、ポリゴンモデルのポリゴン数Nと同数のトータルN個の三角形をランダムかつ互いに重複することなく形成することが可能となる。   According to the sixth aspect of the present invention, the random number array is applied to the polygons of the first group and the inverted random number array is applied to the polygons of the second group to change the order, and the polygons of the third group are changed without changing the order. The selection is performed to form N / 3 triangles, the random number array is applied to the polygons of the second group, and the inverted random number array is applied to the polygons of the third group, and the order is changed, and the order of the polygons of the first group is changed. The polygons of the second group are changed by applying polygon selection to form N / 3 triangles, applying a random number array to the polygons of the third group, and applying an inverted random number array to the polygons of the first group. Of polygons is selected without changing the order of the polygons, and N / 3 triangles are formed. N pieces of triangular can be formed without overlapping random and each other.

また、本発明第7の態様では、
前記度数分布算出手段は、
前記度数分布を1回算出するごとに、前記3つのグループのうち2つのグループ内のポリゴンの順序を変化させて、前記度数分布を改めて算出する処理を所定の回数、繰り返し行い、算出された度数分布の平均値を、照合対象の度数分布とするものであることを特徴とする。
In the seventh aspect of the present invention,
The frequency distribution calculating means,
Each time the frequency distribution is calculated once, the process of re-calculating the frequency distribution by changing the order of the polygons in two of the three groups is repeated a predetermined number of times. The average value of the distribution is a frequency distribution to be compared.

本発明第7の態様によれば、度数分布を1回算出するごとに、3つのグループのうち2つのグループ内のポリゴンの順序を変化させて、度数分布を改めて算出する処理を所定の回数、繰り返し行い、算出された度数分布の平均値を、照合対象の度数分布とするようにしたので、既に算出されたN個の三角形とは重複しない新規なN個の三角形を基に度数分布が算出され、度数分布が更新されるようになるため、3つのポリゴンの組み合わせである三角形のサンプルが少な過ぎることにより度数分布が特異な形態に偏らないように的確な度数分布を得ることが可能となる。   According to the seventh aspect of the present invention, every time the frequency distribution is calculated once, the process of re-calculating the frequency distribution by changing the order of the polygons in two of the three groups is performed a predetermined number of times. The frequency distribution is calculated based on N new triangles that do not overlap with the already calculated N triangles because the average value of the calculated frequency distribution is repeatedly set and used as the frequency distribution to be compared. Since the frequency distribution is updated, it is possible to obtain an accurate frequency distribution so that the frequency distribution is not biased to a peculiar form due to too few triangular samples being a combination of three polygons. .

また、本発明第8の態様では、
前記度数分布算出手段は、
前記度数分布を1回算出するごとに、前記3つのグループのうち2つのグループ内のポリゴンの順序を変化させて、前記度数分布を改めて算出する処理を繰り返し行い、
算出直後の度数分布と、その直前に得られた前記度数分布を比較し、比較の結果で類似性が認められる場合に、前記算出直後の度数分布を、照合対象の度数分布とするものであることを特徴とする。
In an eighth aspect of the present invention,
The frequency distribution calculating means,
Each time the frequency distribution is calculated once, the order of the polygons in two of the three groups is changed, and the process of calculating the frequency distribution again is repeated.
The frequency distribution immediately after calculation and the frequency distribution obtained immediately before are compared, and when similarity is recognized in the comparison result, the frequency distribution immediately after calculation is set as the frequency distribution to be compared. It is characterized by the following.

本発明第8の態様によれば、度数分布を1回算出するごとに、3つのグループのうち2つのグループ内のポリゴンの順序を変化させて、度数分布を改めて算出する処理を繰り返し行い、算出直後の度数分布と、その直前に得られた度数分布を比較し、比較の結果で類似性が認められる場合に、算出直後の度数分布を、照合対象の度数分布とするようにしたので、3つのポリゴンの組み合わせである三角形のサンプルが少な過ぎることにより度数分布が特異な形態に偏りそうか否かを自動的に判断しながら最適な度数分布を得ることが可能となる。   According to the eighth aspect of the present invention, every time the frequency distribution is calculated once, the process of re-calculating the frequency distribution by changing the order of the polygons in two of the three groups is repeated. The frequency distribution immediately after the frequency distribution was compared with the frequency distribution obtained immediately before the frequency distribution, and when the similarity was recognized in the comparison result, the frequency distribution immediately after the calculation was used as the frequency distribution to be compared. It is possible to obtain an optimal frequency distribution while automatically judging whether or not the frequency distribution is likely to be biased to a peculiar form due to too few triangle samples, which are combinations of two polygons.

また、本発明第9の態様では、
前記度数分布算出手段は、前記度数分布を算出するにあたり、所定数の要素で構成される1次元の配列を準備し、前記算出されたパラメータの最大値の範囲を前記所定数に均等に分割した上で、前記各パラメータを当該パラメータの値に基づいて前記所定数のいずれかの要素(ma)に割り当て、当該要素に該当する数(Ha(ma))を計数することにより、前記度数分布を算出するようにしていることを特徴とする。
In the ninth aspect of the present invention,
In calculating the frequency distribution, the frequency distribution calculation unit prepares a one-dimensional array including a predetermined number of elements, and equally divides the range of the maximum value of the calculated parameter into the predetermined number. Above, each parameter is assigned to any one of the predetermined number of elements (ma) based on the value of the parameter, and the number (Ha (ma)) corresponding to the element is counted, whereby the frequency distribution is calculated. It is characterized in that it is calculated.

本発明第9の態様によれば、度数分布を算出するにあたり、所定数の要素で構成される1次元の配列を準備し、算出されたパラメータの最大値の範囲を所定数に均等に分割した上で、各パラメータを当該パラメータの値に基づいて所定数のいずれかの要素に割り当て、当該要素に該当する数を計数することにより、度数分布を算出するようにしたので、3つのポリゴンに基づいて形成される三角形のパラメータに基づいて容易に度数分布を算出することが可能となる。   According to the ninth aspect of the present invention, in calculating the frequency distribution, a one-dimensional array composed of a predetermined number of elements is prepared, and the range of the maximum value of the calculated parameter is equally divided into the predetermined number. Above, each parameter is assigned to one of a predetermined number of elements based on the value of the parameter, and the frequency distribution is calculated by counting the number corresponding to the element. It is possible to easily calculate the frequency distribution based on the parameters of the triangle formed as follows.

また、本発明第10の態様では、前記度数分布算出手段は、前記要素に該当する数を計数する際、前記選択された3つのポリゴンの面積の平均値で重み付けすることを特徴とする。   Further, in a tenth aspect of the present invention, the frequency distribution calculating means weights an average value of the areas of the three selected polygons when counting the number corresponding to the element.

本発明第10の態様によれば、度数分布を算出するにあたり、割り当てられた要素に該当する数を計数する際、選択された3つのポリゴンの面積の平均値で重み付けするようにしたので、ポリゴン分割の精細度の差異が、度数分布にあまり反映せず、ポリゴン分割の精細度が異なる複数のポリゴンモデルに対して同一(出力を規制すべき)であると判定させることが可能となる。   According to the tenth aspect of the present invention, when calculating the frequency distribution, when the number corresponding to the assigned element is counted, weighting is performed with the average value of the areas of the three selected polygons. The difference in the definition of the division is not so much reflected in the frequency distribution, and it is possible to determine that a plurality of polygon models having different definition of the polygon are the same (output should be regulated).

また、本発明第11の態様では、前記度数分布算出手段は、前記各対象モデルを構成するポリゴンの面積の総和値(Ssum)により、前記各要素の値(Hd(md)、Ha(ma))を除算することを特徴とする。   Further, in the eleventh aspect of the present invention, the frequency distribution calculating means calculates a value of each of the elements (Hd (md), Ha (ma) by using a sum total (Ssum) of areas of polygons constituting each of the target models. ) Is divided.

本発明第11の態様によれば、度数分布を算出するにあたり、各対象モデルを構成するポリゴンの面積の総和値により、各要素の値を除算するようにしたので、対象モデルの表面積や容積の影響を排除した度数分布を得ることが可能となる。   According to the eleventh aspect of the present invention, when calculating the frequency distribution, the value of each element is divided by the total value of the areas of the polygons constituting each target model. It is possible to obtain a frequency distribution excluding the influence.

また、本発明第12の態様では、前記三角形を特徴付けるパラメータとして、2種のパラメータである第1パラメータ、第2パラメータを用いるようにし、前記度数分布は、第1パラメータに対応する第1度数分布、第2パラメータに対応する第2度数分布の2種の度数分布であることを特徴とする。   In a twelfth aspect of the present invention, two parameters, a first parameter and a second parameter, are used as parameters characterizing the triangle, and the frequency distribution is a first frequency distribution corresponding to a first parameter. , A second frequency distribution corresponding to the second parameter.

本発明第12の態様によれば、三角形を特徴付けるパラメータとして、2種のパラメータである第1パラメータ、第2パラメータを用いるようにし、度数分布は、第1パラメータに対応する第1度数分布、第2パラメータに対応する第2度数分布の2種の度数分布であるので、複数の観点から2つのポリゴンモデルの類似性を判定することになり、出力を規制すべきか否かの判定をより的確に行うことが可能となる。   According to the twelfth aspect of the present invention, two parameters, a first parameter and a second parameter, are used as parameters characterizing a triangle, and the frequency distribution is a first frequency distribution corresponding to the first parameter. Since there are two kinds of frequency distributions of the second frequency distribution corresponding to the two parameters, the similarity of the two polygon models is determined from a plurality of viewpoints, and the determination of whether to restrict the output is more accurately performed. It is possible to do.

また、本発明第13の態様では、前記第1パラメータとして前記三角形の外接円の半径を用い、前記第2パラメータとして前記三角形の内接円の半径を用い、前記第1度数分布として前記外接円の半径の度数分布である外接円分布を用い、前記第2度数分布として前記内接円の半径の度数分布である内接円分布を用いることを特徴とする。   In a thirteenth aspect of the present invention, the radius of the circumscribed circle of the triangle is used as the first parameter, the radius of the circumscribed circle of the triangle is used as the second parameter, and the circumscribed circle is used as the first frequency distribution. A circumscribed circle distribution, which is a frequency distribution of the radius of, is used, and an inscribed circle distribution, which is a frequency distribution of the radius of the inscribed circle, is used as the second frequency distribution.

本発明第13の態様によれば、第1パラメータとして三角形の外接円の半径を用い、第2パラメータとして三角形の内接円の半径を用い、第1度数分布として外接円の半径の度数分布である外接円分布を用い、第2度数分布として内接円の半径の度数分布である内接円分布を用いるようにしたので、ポリゴンモデルを基に立体物の出力を行う際に、出力を規制すべきか否かの判定をポリゴンモデルの形状に鋭敏に反映する外接円分布を用いて高精度に行うことが可能となるとともに、複数の観点から2つのポリゴンモデルの類似性を判定することになり、出力を規制すべきか否かの判定をより的確に行うことが可能となる。   According to the thirteenth aspect of the present invention, the radius of the circumscribed circle of the triangle is used as the first parameter, the radius of the inscribed circle of the triangle is used as the second parameter, and the frequency distribution of the radius of the circumscribed circle is used as the first frequency distribution. Since a certain circumcircle distribution is used and the inscribed circle distribution, which is a frequency distribution of the radius of the inscribed circle, is used as the second frequency distribution, the output is restricted when a three-dimensional object is output based on the polygon model. It is possible to determine with high accuracy using a circumscribed circle distribution that reflects the shape of the polygon model sharply, and to determine the similarity between two polygon models from multiple viewpoints. In addition, it is possible to more accurately determine whether the output should be regulated.

また、本発明第14の態様では、前記度数分布算出手段は、前記内接円分布を算出するにあたり、所定数の要素で構成される1次元の配列を準備し、前記算出された外接円の半径の最大値の35%〜50%の値で正規化された範囲を前記所定数に均等に分割した上で、前記各内接円の半径を当該内接円の半径の値に基づいて前記所定数のいずれかの要素に割り当て、当該要素に該当する数を計数することにより、前記内接円分布を算出するようにしていることを特徴とする。   Further, in the fourteenth aspect of the present invention, the frequency distribution calculating means prepares a one-dimensional array composed of a predetermined number of elements when calculating the inscribed circle distribution, and calculates the circumscribed circle of the calculated circumscribed circle. After equally dividing the range normalized by the value of 35% to 50% of the maximum value of the radius into the predetermined number, the radius of each inscribed circle is determined based on the value of the radius of the inscribed circle. The inscribed circle distribution is calculated by allocating to a predetermined number of elements and counting the number corresponding to the elements.

本発明第14の態様によれば、内接円分布を算出するにあたり、所定数の要素で構成される1次元の配列を準備し、前記算出された外接円の半径の最大値の35%〜50%の値で正規化された範囲を前記所定数に均等に分割した上で、前記各内接円の半径を当該内接円の半径の値に基づいて前記所定数のいずれかの要素に割り当て、当該要素に該当する数を計数することにより、前記内接円分布を算出するようにしたので、外接円半径と内接円半径との間のスケール比が維持された分布ができ、分布の広がりが狭くシャープになり、形状識別性が高くなる。   According to the fourteenth aspect of the present invention, when calculating the inscribed circle distribution, a one-dimensional array composed of a predetermined number of elements is prepared, and 35% or more of the calculated maximum value of the radius of the circumscribed circle is prepared. After equally dividing the range normalized by the value of 50% into the predetermined number, the radius of each inscribed circle is divided into any of the predetermined number of elements based on the value of the radius of the inscribed circle. Allocation, by counting the number corresponding to the element, the inscribed circle distribution was calculated, so that a distribution in which the scale ratio between the circumscribed circle radius and the inscribed circle radius was maintained, the distribution Is narrow and sharp, and shape discrimination is enhanced.

また、本発明第15の態様では、前記度数分布照合手段は、前記整合された対象モデルの度数分布を、前記規制モデルの度数分布と照合するにあたり、各々最大値を与えるピーク位置を算出し、算出されたピーク位置どうしの差分に基づいて出力を規制すべきか否かを判定することを特徴とする。   Further, in the fifteenth aspect of the present invention, the frequency distribution matching unit calculates a peak position that gives a maximum value when matching the frequency distribution of the matched target model with the frequency distribution of the regulated model, It is characterized in that it is determined whether or not the output should be regulated based on the calculated difference between the peak positions.

本発明第15の態様によれば、整合された対象モデルの度数分布を規制モデルの度数分布と照合するにあたり、各々最大値を与えるピーク位置を算出し、算出されたピーク位置どうしの差分に基づいて出力を規制すべきか否かを判定するようにしたので、規制モデルの度数分布が多数の部品からなる物体の特徴を表したものであっても、整合された対象モデルの度数分布が表す部品に相当する特徴を規制モデルの度数分布から特定し、的確な照合を行うことが可能となる。   According to the fifteenth aspect of the present invention, in matching the frequency distribution of the matched target model with the frequency distribution of the regulation model, the peak position that gives the maximum value is calculated, and based on the difference between the calculated peak positions. It is determined whether or not the output should be regulated, so even if the frequency distribution of the regulated model represents the characteristics of an object composed of a large number of components, the component represented by the frequency distribution of the matched target model Can be specified from the frequency distribution of the regulatory model, and accurate matching can be performed.

また、本発明第16の態様では、前記規制モデルに対して、当該規制モデル内から選択された3つのポリゴン上の所定の点により形成される三角形を特徴付けるパラメータを算出し、前記パラメータの度数分布を算出する規制モデル度数分布算出装置により算出された度数分布を受信し、受信した度数分布を前記データベースに登録する登録手段を更に有することを特徴とする。   In a sixteenth aspect of the present invention, a parameter characterizing a triangle formed by predetermined points on three polygons selected from within the regulation model is calculated for the regulation model, and a frequency distribution of the parameter is calculated. And a registration unit that receives the frequency distribution calculated by the regulatory model frequency distribution calculation device that calculates the frequency distribution, and registers the received frequency distribution in the database.

本発明第16の態様によれば、規制モデルに対して、規制モデル内から選択された3つのポリゴン上の所定の点により形成される三角形を特徴付けるパラメータを算出し、前記パラメータの度数分布を算出する規制モデル度数分布算出装置を別途用意し、この規制モデル度数分布算出装置から規制モデルの度数分布を受信し、データベースに登録するようにしたので、データベースの更新を遠隔地から迅速に行うことが可能となる。   According to the sixteenth aspect of the present invention, a parameter characterizing a triangle formed by predetermined points on three polygons selected from within the regulatory model is calculated for the regulatory model, and a frequency distribution of the parameter is calculated. A regulation model frequency distribution calculation device is separately prepared, and the frequency distribution of the regulation model is received from the regulation model frequency distribution calculation device and registered in the database, so that the database can be updated quickly from a remote place. It becomes possible.

また、本発明第17の態様では、
前記対象モデルを、接続された立体物造形装置に出力する手段と、
前記立体物造形装置による立体物の造形処理と並行して実行される前記度数分布照合手段により、出力を規制すべきである(出力不適)と判定された場合に、前記立体物造形装置に、前記対象モデルの出力中止命令を出力する手段と、
を更に有することを特徴とする。
In a seventeenth aspect of the present invention,
Means for outputting the target model to a connected three-dimensional object forming apparatus,
When it is determined that the output should be regulated (output inappropriate) by the frequency distribution matching means executed in parallel with the three-dimensional object modeling process by the three-dimensional object modeling device, the three-dimensional object modeling device includes: Means for outputting an output stop instruction of the target model,
Is further provided.

本発明第17の態様によれば、対象モデルを、接続された立体物造形装置に出力し、並行して実行される度数分布照合手段による照合の結果、出力を規制すべきであると判定された場合に、立体物造形装置に、対象モデルの出力中止命令を出力するようにしたので、時間のかかる立体物の造形を遅延させることなく、出力不適の場合にのみ、出力を中止することが可能となる。   According to the seventeenth aspect of the present invention, the target model is output to the connected three-dimensional object forming apparatus, and as a result of the collation performed by the frequency distribution collation means executed in parallel, it is determined that the output should be regulated. In this case, a command to stop the output of the target model is output to the three-dimensional object modeling device, so that the output can be stopped only when the output is inappropriate without delaying the time-consuming three-dimensional object modeling. It becomes possible.

また、本発明第18の態様では、
出力制御用端末と、処理サーバがネットワークを介して接続された構成であって、
前記出力制御用端末は、前記度数分布算出手段を有し、
前記処理サーバは、
前記データベースと、
ネットワークを介して前記出力制御用端末から前記対象モデルの度数分布を受信する受信手段と、
前記度数分布照合手段と、
前記度数分布照合手段により判定された、出力を規制すべきか否かに基づくデータを前記出力制御用端末に送信する出力適否データ送信手段と、
を有することを特徴とする。
In the eighteenth aspect of the present invention,
An output control terminal and a processing server connected via a network,
The output control terminal includes the frequency distribution calculation unit,
The processing server,
Said database;
Receiving means for receiving the frequency distribution of the target model from the output control terminal via a network,
Said frequency distribution matching means,
Output suitability data transmitting means for transmitting data based on whether or not output should be regulated, determined by the frequency distribution matching means, to the output control terminal,
It is characterized by having.

本発明第18の態様によれば、ネットワークを介して対象モデルの度数分布を受信し、出力を規制すべきか否かの判定により得られた判定結果を対象モデルの度数分布の送信元に送信するようにしたので、出力を規制すべきか否かの判定をクラウド型で提供することができ、出力側における処理を軽減することができる。更に、データベースをクラウド側で一元管理でき、3Dプリンタ等の立体物造形装置ごとに接続されている出力制御用端末内でデータベースを管理する必要がないため、常に最新のデータベースに基づいて出力を規制すべきか否かの判定を行うことが可能になる。   According to the eighteenth aspect of the present invention, the frequency distribution of the target model is received via the network, and the determination result obtained by determining whether the output should be regulated is transmitted to the transmission source of the frequency distribution of the target model. With this configuration, it is possible to provide a determination as to whether or not output should be regulated in a cloud type, thereby reducing processing on the output side. Furthermore, since the database can be centrally managed on the cloud side, there is no need to manage the database in the output control terminal connected to each 3D modeling device such as a 3D printer, so the output is always regulated based on the latest database. It is possible to determine whether or not to do so.

また、本発明第19の態様では、
前記立体物造形用データ出力規制装置と、
前記立体物造形用データ出力規制装置で出力が許可されたポリゴンモデルを用いて立体物を造形する立体物造形装置と、
を有することを特徴とする立体物造形システムを提供する。
In the nineteenth aspect of the present invention,
Said three-dimensional object modeling data output regulation device,
A three-dimensional object modeling device that models a three-dimensional object using a polygon model permitted to be output by the three-dimensional object modeling data output control device,
And a three-dimensional object forming system characterized by having:

本発明第19の態様によれば、立体物造形用データ出力規制装置と、立体物造形用データ出力規制装置で出力が許可されたポリゴンモデルを用いて立体物を造形する立体物造形装置により立体物造形システムを実現するようにしたので、ボードコンピュータを組み込んだ3Dプリンタ等の形態で、立体物造形システムを提供することが可能となる。   According to the nineteenth aspect of the present invention, a three-dimensional object modeling data output control device and a three-dimensional object modeling device for forming a three-dimensional object using a polygon model permitted to be output by the three-dimensional object modeling data output control device are used. Since the object modeling system is realized, it is possible to provide a three-dimensional object modeling system in a form such as a 3D printer incorporating a board computer.

また、本発明第20の態様では、
ポリゴンの集合として表現されたポリゴンモデルを立体物造形装置に立体物造形用データとして出力する際に、規制すべきか否かを判定するために、前記ポリゴンモデルを基に度数分布を作成する装置であって、
出力対象のポリゴンモデルである対象モデルに対して、当該対象モデル内から選択された3つのポリゴン上の所定の点により形成される三角形を特徴付けるパラメータを算出し、当該パラメータの度数分布を算出する度数分布算出装置を提供する。
In the twentieth aspect of the present invention,
When outputting a polygon model represented as a set of polygons to a three-dimensional object forming apparatus as three-dimensional object forming data, a device that creates a frequency distribution based on the polygon model in order to determine whether or not the restriction is required. So,
For a target model, which is an output target polygon model, a parameter that characterizes a triangle formed by predetermined points on three polygons selected from the target model is calculated, and a frequency distribution of the parameter is calculated. A distribution calculation device is provided.

本発明第20の態様によれば、出力対象のポリゴンモデルである対象モデルに対して、当該対象モデル内から選択された3つのポリゴン上の所定の点により形成される三角形を特徴付けるパラメータを算出し、当該パラメータの度数分布を算出するようにしたので、ポリゴンモデルを立体物造形装置に立体物造形用データとして出力する際に、規制すべきか否かを判定するための度数分布を少ない処理負荷で高速に作成することが可能となる。   According to the twentieth aspect of the present invention, for a target model which is a polygon model to be output, a parameter characterizing a triangle formed by predetermined points on three polygons selected from the target model is calculated. Since the frequency distribution of the parameter is calculated, when the polygon model is output to the three-dimensional object molding apparatus as three-dimensional object molding data, the frequency distribution for determining whether or not to restrict the frequency is reduced with a small processing load. It can be created at high speed.

また、本発明第21の態様では、コンピュータを、前記のいずれか一つの態様の立体物造形用データ出力規制装置として機能させるためのプログラムを提供する。   According to a twenty-first aspect of the present invention, there is provided a program for causing a computer to function as the three-dimensional object forming data output restriction device according to any one of the above-described aspects.

本発明第21の態様によれば、コンピュータを、立体物造形用データ出力規制装置として機能させるためのプログラムを提供するので、このプログラムを組み込むことにより、コンピュータが立体物造形用データ出力規制装置として機能する。   According to the twenty-first aspect of the present invention, a program for causing a computer to function as a three-dimensional object modeling data output restricting device is provided. By incorporating this program, the computer can function as a three-dimensional object forming data output restricting device. Function.

本発明によれば、ポリゴンモデルを基に立体物の出力を行う際に、構成部品単位に分割した状態で出力を行う場合においても、出力を規制すべきか否かの判定を少ない処理負荷で高速に行うことが可能となる。   According to the present invention, when outputting a three-dimensional object based on a polygon model, even in a case where output is performed in a state of being divided into component parts, determination of whether or not output should be regulated can be performed at high speed with a small processing load. Can be performed.

3D形状の構成部品の特徴ベクトルとの関係を示す図である。It is a figure showing the relation with the feature vector of the component of 3D shape. 本発明の一実施形態に係る立体物造形用データ出力規制装置100を含む立体物造形システムのハードウェア構成図である。1 is a hardware configuration diagram of a three-dimensional object forming system including a three-dimensional object forming data output control device 100 according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る立体物造形用データ出力規制装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram showing the composition of the data output control device for three-dimensional object modeling concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る立体物造形用データ出力規制装置の処理概要を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows the processing outline of the data output regulation device for three-dimensional object modeling concerning one embodiment of the present invention. 対象モデルと規制モデルの照合の様子を示す図である。It is a figure showing a situation of collation of a target model and a regulation model. ステップS100の度数分布の算出処理の第1の手法の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the 1st method of the calculation process of the frequency distribution of step S100. ステップS100の度数分布の算出処理の第2の手法の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the 2nd method of the calculation process of the frequency distribution of step S100. 対象モデルから得られた外接円分布と内接円分布における外接円と内接円を示す図である。It is a figure which shows the circumscribed circle and the inscribed circle in the circumscribed circle distribution and the inscribed circle distribution obtained from the target model. ステップS200の度数分布の照合処理の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the collation process of the frequency distribution of step S200. 度数分布(ヒストグラム)とピーク位置との関係を示す図である。It is a figure showing the relation between a frequency distribution (histogram) and a peak position. 変形例における立体物造形用データ出力規制装置を含む立体物造形システムのハードウェア構成図である。FIG. 11 is a hardware configuration diagram of a three-dimensional object forming system including a three-dimensional object forming data output control device according to a modification. クラウド型の立体物造形システムのハードウェア構成図である。FIG. 2 is a hardware configuration diagram of a cloud type three-dimensional object forming system. クラウド型の立体物造形システムの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a cloud type solid thing modeling system. モデルの全体とその部品の照合事例を示す図である。It is a figure showing the example of collation of the whole model and its parts. モデルの全体とその部品の照合事例を示す図である。It is a figure showing the example of collation of the whole model and its parts. モデルの全体とその部品の照合事例を示す図である。It is a figure showing the example of collation of the whole model and its parts. モデルの全体とその部品の照合事例を示す図である。It is a figure showing the example of collation of the whole model and its parts. モデルの全体とその部品の照合事例を示す図である。It is a figure showing the example of collation of the whole model and its parts. モデルの全体とその部品の照合事例を示す図である。It is a figure showing the example of collation of the whole model and its parts. モデルの全体とその部品の照合事例を示す図である。It is a figure showing the example of collation of the whole model and its parts. モデルの全体とその部品の照合事例を示す図である。It is a figure showing the example of collation of the whole model and its parts. モデルの全体とその部品の照合事例を示す図である。It is a figure showing the example of collation of the whole model and its parts. モデルの全体とその部品の照合事例を示す図である。It is a figure showing the example of collation of the whole model and its parts. モデルの全体とその部品の照合事例を示す図である。It is a figure showing the example of collation of the whole model and its parts. モデルの全体とその部品の照合事例を示す図である。It is a figure showing the example of collation of the whole model and its parts.

<1.本発明の基本概念>
まず、本発明の基本概念について説明する。図1は、3D形状の構成部品の特徴ベクトルとの関係を示す図である。図1においては、説明の便宜上、3D形状を2次元に投影した状態で示している。図1(a)、図1(b)における上側の五角形は10個のポリゴン(図面上は5つのポリゴンしか見えていないが、裏側に5つのポリゴンが隠れている)で構成される構成部品Aを示し、図1(a)、図1(b)における下側の六角形は12個のポリゴン(図面上は6つのポリゴンしか見えていないが、裏側に6つのポリゴンが隠れている)で構成される構成部品Bを示している。図1(a)は、十面体の部品と十二面体の部品で構成される複合部品を単体として扱う場合を示し、図1(b)は、十面体の部品、十二面体の部品それぞれを単体として扱う場合を示している。
<1. Basic concept of the present invention>
First, the basic concept of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating a relationship between a 3D component and a feature vector of the component. In FIG. 1, the 3D shape is shown in a two-dimensionally projected state for convenience of explanation. The upper pentagon in FIGS. 1A and 1B is a component A composed of ten polygons (only five polygons are visible in the drawing, but five polygons are hidden behind). The lower hexagon in FIGS. 1A and 1B is composed of 12 polygons (only 6 polygons are visible in the drawing, but 6 polygons are hidden behind). 2 shows a component B to be used. FIG. 1A shows a case where a composite component composed of a decahedral component and a dodecahedral component is treated as a single unit, and FIG. 1B shows a decahedral component and a dodecahedral component. The case where it is treated as a single unit is shown.

図1(a)においては、3つのポリゴン上の点で構成される三角形が3個、図1(b)においては、3つのポリゴン上の点で構成される三角形が2個示されている。また、図1(a)、図1(b)においては、これら計5個の三角形のそれぞれの外接円、内接円を破線で示している。後述するように、これらの外接円、内接円の半径は、3次元のポリゴンモデルの特徴を表現した特徴ベクトルとしての役割を果たすものとなる。   FIG. 1A shows three triangles composed of points on three polygons, and FIG. 1B shows two triangles composed of points on three polygons. 1A and 1B, the circumscribed circle and the inscribed circle of each of these five triangles are indicated by broken lines. As will be described later, the radius of the circumscribed circle and the radius of the inscribed circle play a role as a feature vector expressing the features of the three-dimensional polygon model.

3つのポリゴン上の点で構成される三角形を特徴ベクトルの基礎として選定しようとするとき、図1(b)のような単体部品では、いうまでもなく、各構成部品内だけで三角形が選定される。これに対して、図1(a)のような複合部品では、構成部品間にも三角形が選定されるが、各構成部品内でも三角形が選定される。図1(a)と図1(b)を比較するとわかるように、図1(a)のような複合部品で選定された三角形の中には、図1(b)のように各構成部品内だけで選定された三角形が含まれることが多い。ただし、複合部品、構成部品とも三角形の選定はランダムに行われるため、図1(b)の各構成部品内で選定された全ての三角形が、必ずしも図1(a)の複合部品で選定された三角形の中に含まれる訳ではない。即ち、複合部品のポリゴンモデルの特徴ベクトルには、各構成部品のポリゴンモデルの特徴ベクトルの成分が含まれるため、データベースに複合部品の形態でポリゴンモデルの特徴ベクトルを登録しておけば、部品単位のポリゴンモデルにより立体形状の出力を行う際、部品単位のポリゴンモデルの特徴ベクトルをデータベースに登録されている複合部品のポリゴンモデルの特徴ベクトルと部分的に一致するか否かを照合することができ、一致するものを出力規制することができる。本発明では、このような概念に基づき、複合部品を表現したポリゴンモデルの特徴ベクトルをデータベースに登録しておき、構成部品となるポリゴンモデルの特徴ベクトルとの照合に適した処理を行うこととしている。   When a triangle composed of points on three polygons is to be selected as a basis of a feature vector, it is needless to say that, for a single part as shown in FIG. You. On the other hand, in the composite part as shown in FIG. 1A, a triangle is selected between the components, but a triangle is selected within each component. As can be seen by comparing FIG. 1 (a) and FIG. 1 (b), some of the triangles selected for the composite part as shown in FIG. Often, only triangles selected by themselves are included. However, since the selection of triangles is performed randomly for both the composite part and the component parts, all triangles selected in each component part of FIG. 1B are not necessarily selected for the composite part of FIG. It is not included in the triangle. That is, since the feature vector of the polygon model of the composite component includes the component of the feature vector of the polygon model of each component, if the feature vector of the polygon model is registered in the database in the form of the composite component, When outputting a three-dimensional shape using a polygon model, it is possible to check whether the feature vector of the polygon model for each component partially matches the feature vector of the polygon model of the composite component registered in the database. The output can be regulated for those that match. In the present invention, based on such a concept, a feature vector of a polygon model representing a composite part is registered in a database, and a process suitable for matching with a feature vector of a polygon model serving as a component is performed. .

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
<2.装置構成>
図2は、本発明の一実施形態に係る立体物造形用データ出力規制装置100を含む立体物造形システムのハードウェア構成図である。本実施形態に係る立体物造形用データ出力規制装置100は、汎用のコンピュータで実現することができ、図2に示すように、CPU(Central Processing Unit)1と、コンピュータのメインメモリであるRAM(Random Access Memory)2と、CPU1が実行するプログラムやデータを記憶するためのハードディスク、フラッシュメモリ等の大容量の記憶装置3と、キーボード、マウス等のキー入力I/F(インターフェース)4と、3Dプリンタやデータ記憶媒体等の外部装置とデータ通信するためのデータ入出力I/F(インターフェース)5と、液晶ディスプレイ等の表示デバイスである表示部6と、を備え、互いにバスを介して接続されている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<2. Device Configuration>
FIG. 2 is a hardware configuration diagram of a three-dimensional object forming system including the three-dimensional object forming data output control device 100 according to one embodiment of the present invention. The three-dimensional object modeling data output control device 100 according to the present embodiment can be realized by a general-purpose computer, and as shown in FIG. 2, a CPU (Central Processing Unit) 1 and a RAM ( A large-capacity storage device 3 such as a hard disk or a flash memory for storing programs and data executed by the CPU 1; a key input I / F (interface) 4 such as a keyboard and a mouse; A data input / output I / F (interface) 5 for data communication with an external device such as a printer or a data storage medium, and a display unit 6 as a display device such as a liquid crystal display are provided, and are connected to each other via a bus. ing.

3Dプリンタ7は、汎用の3Dプリンタであり、立体物の三次元形状をポリゴンの集合で表現したポリゴンモデルである立体物造形用データを基に樹脂、石膏等の素材を加工して立体物を造形する立体物造形装置である。3Dプリンタ7は、データ処理部7aと出力部7bを有している。3Dプリンタ7のデータ処理部7aは、データ入出力I/F5に接続されており、データ入出力I/F5から受け取った立体物造形用データを基に、出力部7bが立体物を造形するようになっている。   The 3D printer 7 is a general-purpose 3D printer. The 3D printer 7 processes a material such as a resin or a plaster based on a three-dimensional object forming data which is a polygon model expressing a three-dimensional shape of the three-dimensional object by a set of polygons to produce a three-dimensional object. It is a three-dimensional object modeling device for modeling. The 3D printer 7 has a data processing unit 7a and an output unit 7b. The data processing unit 7a of the 3D printer 7 is connected to the data input / output I / F 5, and the output unit 7b forms a three-dimensional object based on the three-dimensional object forming data received from the data input / output I / F 5. It has become.

図2では、立体物造形用データ出力規制装置100と3Dプリンタ7は分離した形態で示されているが、現在市販されている殆どの3Dプリンタ製品には立体物造形用データ出力規制装置100の構成要素である、CPU1、RAM2、記憶装置3、キー入力I/F4(汎用コンピュータ向けキーボード・マウスではなく、テンキーレベルの数種のボタン)、データ入出力I/F5、表示部6(数行の文字を表示可能な小型液晶パネルやタッチパネルを重畳させてキー入力I/F4を兼ねることも多い)も小規模ながら重複して備えている。従って、3Dプリンタ7自体が外部記憶媒体経由で立体物造形用データを直接受け取り、単独で立体物を造形する運用も可能になっている(特に民生用の3Dプリンタではこちらの形態の方が多い)。すなわち、図2に示した立体物造形システムを1つの筐体に収めて、“3Dプリンタ”という製品として流通することも多い。   In FIG. 2, the three-dimensional object modeling data output restricting device 100 and the 3D printer 7 are shown in a separated form, but most of the 3D printer products currently on the market have the three-dimensional object modeling data output restricting device 100. Constituent elements: CPU1, RAM2, storage device 3, key input I / F4 (not a keyboard / mouse for general-purpose computer, but several buttons of numeric keypad level), data input / output I / F5, display unit 6 (several lines) Are often used as key input I / Fs 4 by superimposing a small liquid crystal panel or a touch panel capable of displaying the characters (). Therefore, it is possible for the 3D printer 7 itself to directly receive the data for forming a three-dimensional object via an external storage medium and to form a three-dimensional object by itself (especially for a consumer 3D printer, this form is more common). ). That is, the three-dimensional object modeling system shown in FIG. 2 is often housed in one housing and distributed as a product called “3D printer”.

図3は、本実施形態に係る立体物造形用データ出力規制装置の構成を示す機能ブロック図である。図3において、10は度数分布算出手段、13は度数分布整合手段、15は強調成分作成手段、17は度数分布強調手段、20は度数分布照合手段、30は対象モデル記憶手段、40は規制モデルデータベースである。度数分布算出手段10は、出力対象のポリゴンモデルである対象モデルに対して、対象モデル内から選択された3つのポリゴン上の所定の点により形成される三角形を特徴付けるパラメータを算出し、そのパラメータの度数分布を算出する。本実施形態では、パラメータとして第1パラメータと、第2パラメータの2種のパラメータを用いる。より具体的には、第1パラメータとして、対象モデル内から選択された3つのポリゴン上の所定の点により形成される三角形の外接円の半径を用い、第2パラメータとして、対象モデル内から選択された3つのポリゴン上の所定の点により形成される三角形の内接円の半径を用いる。したがって、度数分布算出手段10は、第1度数分布として、外接円の半径の度数分布である外接円分布と、第2度数分布として、内接円の半径の度数分布である内接円分布の2種の度数分布を算出することになる。   FIG. 3 is a functional block diagram illustrating a configuration of the data output restriction device for three-dimensional object modeling according to the present embodiment. In FIG. 3, 10 is a frequency distribution calculating means, 13 is a frequency distribution matching means, 15 is an emphasis component creating means, 17 is a frequency distribution emphasizing means, 20 is a frequency distribution matching means, 30 is a target model storage means, and 40 is a regulatory model. It is a database. The frequency distribution calculating means 10 calculates a parameter characterizing a triangle formed by predetermined points on three polygons selected from the target model, for a target model which is a polygon model to be output, and Calculate the frequency distribution. In the present embodiment, two types of parameters, a first parameter and a second parameter, are used. More specifically, the radius of a circumscribed circle of a triangle formed by predetermined points on three polygons selected from within the target model is used as the first parameter, and the radius is selected from within the target model as the second parameter. The radius of the inscribed circle of the triangle formed by the predetermined points on the three polygons is used. Therefore, the frequency distribution calculating means 10 calculates, as the first frequency distribution, a circumscribed circle distribution that is a frequency distribution of the radius of the circumscribed circle, and a second frequency distribution of the inscribed circle distribution that is the frequency distribution of the radius of the inscribed circle. Two types of frequency distributions will be calculated.

度数分布整合手段13は、対象モデルの度数分布の横軸のパラメータの半径のスケールを、データベースに登録されている規制モデルの度数分布の横軸のパラメータの半径のスケールに整合させる処理を行う。度数分布の横軸の最大値は、各モデルごとに算出される外接円半径の最大値で正規化されているため、対象モデルと規制モデルとでは度数分布の横軸のスケールが通常一致しない。そこで、度数分布整合手段13は、対象モデルと規制モデルの各々を3Dプリンタで出力する際に、対象モデルの度数分布の横軸の最大値に対応する実寸法を実寸法α、規制モデルの度数分布の横軸の最大値に対応する実寸法を実寸法βとするとき、対象モデルの度数分布の横軸を実寸法α/実寸法βだけ縮小させるように度数分布を横方向に縮小させる処理を行う。度数分布は外接円分布と内接円分布で構成されているが、両者の横軸のスケールは一致しているため、双方の度数分布とも横軸を実寸法α/実寸法βだけ縮小させれば良い。強調成分作成手段15は、整合された対象モデルの度数分布に対して各度数の値を所定の範囲に収まるように補正した強調成分を作成する。度数分布強調手段17は、整合された対象モデルの度数分布および規制モデルの度数分布に対して強調成分を各々乗算し、対象モデルの強調度数分布および規制モデルの強調度数分布を作成する。強調度数分布としては、上述のように、外接円の半径の度数分布である外接円分布と、内接円の半径の度数分布である内接円分布の2種の強調度数分布が算出されることになる。度数分布照合手段20は、対象モデルについて算出された強調度数分布を、規制モデルについて算出された強調度数分布と照合し、出力を規制すべきか否か、すなわち出力不適であるか出力適正であるかを判定する。   The frequency distribution matching unit 13 performs a process of matching the radius scale of the parameter of the horizontal axis of the frequency distribution of the target model with the radius scale of the parameter of the horizontal axis of the frequency distribution of the regulatory model registered in the database. Since the maximum value on the horizontal axis of the frequency distribution is normalized by the maximum value of the circumscribed circle radius calculated for each model, the scale of the horizontal axis of the frequency distribution does not usually match between the target model and the regulated model. Therefore, when the frequency distribution matching unit 13 outputs each of the target model and the regulated model by the 3D printer, the frequency distribution matching unit 13 sets the actual dimension corresponding to the maximum value on the horizontal axis of the frequency distribution of the target model to the actual dimension α, the frequency of the regulated model, When the actual dimension corresponding to the maximum value of the horizontal axis of the distribution is the actual dimension β, the process of reducing the frequency distribution in the horizontal direction so that the horizontal axis of the frequency distribution of the target model is reduced by the actual dimension α / the actual dimension β. I do. Although the frequency distribution is composed of a circumscribed circle distribution and an inscribed circle distribution, the scales of the horizontal axes of the two coincide with each other, so that the horizontal axis of both frequency distributions is reduced by the actual dimension α / actual dimension β. Good. The emphasis component generation means 15 generates an emphasis component in which the value of each frequency is corrected to fall within a predetermined range with respect to the frequency distribution of the matched target model. The frequency distribution emphasizing means 17 multiplies the matched frequency distribution of the target model and the frequency distribution of the regulation model by the respective emphasis components, and creates an emphasis frequency distribution of the target model and an emphasis frequency distribution of the regulation model. As the emphasis frequency distribution, as described above, two types of emphasis frequency distributions are calculated: a circumscribed circle distribution that is a frequency distribution of a radius of a circumscribed circle, and an inscribed circle distribution that is a frequency distribution of a radius of an inscribed circle. Will be. The frequency distribution matching means 20 checks the emphasis frequency distribution calculated for the target model with the emphasis frequency distribution calculated for the regulation model, and determines whether output should be regulated, that is, whether the output is inappropriate or appropriate. Is determined.

度数分布算出手段10、度数分布整合手段13、強調成分作成手段15、度数分布強調手段17、度数分布照合手段20は、CPU1が、記憶装置3に記憶されているプログラムを実行することにより実現される。対象モデル記憶手段30は、出力を規制すべきか否かの判定対象となるポリゴンモデルである対象モデルを記憶した記憶手段であり、記憶装置3により実現される。ポリゴンモデルとは、ポリゴンの集合により三次元空間における所定の立体形状を表現したデータであり、3Dプリンタ等の立体物造形装置に立体物造形用データとして出力されるものである。本実施形態では、ポリゴンモデルのデータ形式としてSTL(Standard Triangulated Language)を採用している。   The frequency distribution calculating means 10, the frequency distribution matching means 13, the emphasis component creating means 15, the frequency distribution emphasizing means 17, and the frequency distribution matching means 20 are realized by the CPU 1 executing a program stored in the storage device 3. You. The target model storage unit 30 is a storage unit that stores a target model that is a polygon model to be determined whether output should be regulated or not, and is realized by the storage device 3. The polygon model is data expressing a predetermined three-dimensional shape in a three-dimensional space by a set of polygons, and is output as three-dimensional object forming data to a three-dimensional object forming device such as a 3D printer. In this embodiment, STL (Standard Triangulated Language) is adopted as the data format of the polygon model.

規制モデルデータベース40は、出力を規制すべきポリゴンモデルである規制モデルに対して2種の度数分布として算出された外接円分布および内接円分布を記憶して、データベース化したものであり、記憶装置3により実現される。2種の度数分布である外接円分布および内接円分布は、規制モデルの特徴を表現した特徴ベクトルとしての役割を果たすものとなる。すなわち、2種の度数分布により、元の規制モデルの相違を識別可能であるが、元の規制モデルを復元できるわけではない。これは、指紋(フィンガープリント)により個人の相違を識別可能であるが、人物の姿そのものを復元できるわけではないのと同様である。したがって、2種の度数分布は、著作物としての役割は果たさないが、2つの著作物の同一性を証明する、いわゆるフィンガープリントとしての役割も果たすことになる。規制モデルデータベース40には、外接円分布および内接円分布だけでなく、外接円分布および内接円分布の算出の基になった規制モデル自体を登録しておくことも可能であるが、通常は、著作権の問題から規制モデル自体は登録されていない。   The regulation model database 40 stores a circumscribed circle distribution and an inscribed circle distribution calculated as two types of frequency distributions with respect to a regulated model which is a polygon model whose output is to be regulated, and is stored in a database. This is realized by the device 3. The circumscribed circle distribution and the inscribed circle distribution, which are two kinds of frequency distributions, play a role as a feature vector expressing the features of the regulatory model. That is, the difference between the original regulation models can be identified by the two types of frequency distributions, but the original regulation model cannot be restored. This is similar to the fact that individual differences can be identified by a fingerprint, but the figure itself cannot be restored. Therefore, the two kinds of frequency distributions do not play a role as a work, but also play a role as a so-called fingerprint that proves the identity of two works. In the regulation model database 40, it is possible to register not only the circumcircle distribution and the inscribed circle distribution but also the regulation model itself on which the calculation of the circumscribed circle distribution and the inscribed circle distribution is based. Has not registered the regulatory model itself due to copyright issues.

図3に示した各構成手段は、現実には図2に示したように、コンピュータおよびその周辺機器等のハードウェアに専用のプログラムを搭載することにより実現される。すなわち、コンピュータが、専用のプログラムに従って各手段の内容を実行することになる。なお、本明細書において、コンピュータとは、CPU等の演算処理部を有し、データ処理が可能な装置を意味し、パーソナルコンピュータなどの汎用コンピュータだけでなく、製品としての“3Dプリンタ”に組み込まれたボードコンピュータも含む。   Each component shown in FIG. 3 is actually realized by installing a dedicated program in hardware such as a computer and its peripheral devices as shown in FIG. That is, the computer executes the contents of each means according to the dedicated program. In this specification, a computer means a device having an arithmetic processing unit such as a CPU and capable of data processing, and is incorporated not only into a general-purpose computer such as a personal computer but also into a “3D printer” as a product. Also includes a board computer.

図2に示した記憶装置3には、CPU1を動作させ、コンピュータを、立体物造形用データ出力規制装置として機能させるための専用のプログラムが実装されている。この専用のプログラムを実行することにより、CPU1は、度数分布算出手段10、度数分布整合手段13、強調成分作成手段15、度数分布強調手段17、度数分布照合手段20としての機能を実現することになる。また、記憶装置3は、対象モデル記憶手段30、規制モデルデータベース40として機能するだけでなく、立体物造形用データ出力規制装置としての処理に必要な様々なデータを記憶する。   In the storage device 3 shown in FIG. 2, a dedicated program for operating the CPU 1 and causing the computer to function as a three-dimensional object modeling data output control device is mounted. By executing this dedicated program, the CPU 1 realizes functions as the frequency distribution calculating means 10, the frequency distribution matching means 13, the emphasis component creating means 15, the frequency distribution emphasizing means 17, and the frequency distribution matching means 20. Become. The storage device 3 not only functions as the target model storage unit 30 and the regulation model database 40, but also stores various data necessary for processing as a data output regulation device for three-dimensional object modeling.

図2に示したハードウェア構成において、コンピュータを、度数分布算出手段10として機能させるための専用のプログラムのみを記憶装置3に実装しておくことにより、度数分布を算出するための度数分布算出装置を実現することもできる。度数分布算出装置は、対象モデル記憶手段30から読み込んだ対象モデルを基に、2種の度数分布を算出して出力する。出力された度数分布は、別途、度数分布整合手段13、強調成分作成手段15、度数分布強調手段17、度数分布照合手段20、規制モデルデータベース40を備えた装置に入力され、照合および出力規制の判定を行うことができる。   In the hardware configuration shown in FIG. 2, by installing only a dedicated program for causing a computer to function as the frequency distribution calculating unit 10 in the storage device 3, a frequency distribution calculating device for calculating the frequency distribution Can also be realized. The frequency distribution calculating device calculates and outputs two types of frequency distributions based on the target model read from the target model storage means 30. The output frequency distribution is separately input to a device including a frequency distribution matching unit 13, an emphasis component creating unit 15, a frequency distribution emphasizing unit 17, a frequency distribution matching unit 20, and a regulation model database 40, and is used for matching and output regulation. A determination can be made.

<3.処理動作>
<3.1.前処理>
次に、図2、図3に示した立体物造形用データ出力規制装置の処理動作について説明する。まず、規制対象とするポリゴンモデルである規制モデルについて、2種の度数分布である外接円分布および内接円分布を作成する。ポリゴンモデルからの外接円分布および内接円分布の作成については、後述する立体物造形用データ出力規制装置における処理と同様にして行うことができる。規制モデルからの外接円分布および内接円分布の作成は、立体物造形用データ出力規制装置で行ってもよいし、別のコンピュータで同様のプログラムを実行することにより行ってもよい。作成された外接円分布および内接円分布は、規制モデルデータベース40に登録される。
<3. Processing Operation>
<3.1. Pre-processing>
Next, the processing operation of the three-dimensional object modeling data output control device shown in FIGS. 2 and 3 will be described. First, two types of frequency distributions, a circumscribed circle distribution and an inscribed circle distribution, are created for a regulated model that is a polygon model to be regulated. The creation of the circumscribed circle distribution and the inscribed circle distribution from the polygon model can be performed in the same manner as the processing in the three-dimensional object modeling data output control device described later. The creation of the circumscribed circle distribution and the inscribed circle distribution from the regulation model may be performed by the three-dimensional object modeling data output regulation device, or may be performed by executing a similar program on another computer. The created circumscribed circle distribution and inscribed circle distribution are registered in the regulatory model database 40.

出力規制の対象は、銃砲・刀剣などの危険物だけでなく、キャラクターなどの著作物となることもある。いずれの場合においても、制作されたポリゴンモデルは、著作権者が存在する著作物になる。したがって、著作物であるポリゴンモデルをデータベースに登録するためには、その行為自体に著作者の許諾が必要となる。外接円分布および内接円分布の形式により、元のポリゴンモデルの相違を識別可能であるが、元のポリゴンモデルを復元できるわけではない。これは、指紋(フィンガープリント)により個人の相違を識別可能であるが、人物の姿そのものを復元できるわけではないのと同様であり、外接円分布および内接円分布の形式はフィンガープリントに相当し、著作物には該当しない。そこで、本発明のように、外接円分布および内接円分布の形式で登録することにより、著作者の許諾を必要とせずに、規制モデルの特徴を記録したデータベースを構築することができる。   The output may be restricted not only to dangerous goods such as guns and swords, but also to copyrighted works such as characters. In any case, the produced polygon model is a work in which the copyright owner exists. Therefore, in order to register a polygon model, which is a literary work, in the database, the act itself requires the permission of the author. Although the difference between the original polygon model can be identified by the forms of the circumscribed circle distribution and the inscribed circle distribution, the original polygon model cannot be restored. This is similar to the fact that individual differences can be identified by fingerprints, but it is not possible to restore the person's figure itself, and the circumscribed circle distribution and inscribed circle distribution are equivalent to fingerprints. And is not a copyrighted work. Therefore, by registering in the form of the circumscribed circle distribution and the inscribed circle distribution as in the present invention, it is possible to construct a database in which the features of the regulatory model are recorded without requiring permission from the author.

<3.2.処理概要>
次に、図2、図3に示した立体物造形用データ出力規制装置の処理動作について説明する。図4は、本発明の一実施形態に係る立体物造形用データ出力規制装置の処理概要を示すフローチャートである。まず、度数分布算出手段10が、ポリゴンモデルである対象モデルについて、2種の度数分布である外接円分布および内接円分布を算出する(ステップS100)。次に、算出された2種の度数分布に対して、規制モデルデータベース40に登録された規制モデルの度数分布を用いて整合処理する(ステップS130)。続いて、整合された2種の度数分布を用いて強調成分の作成処理を行う(ステップS150)。さらに、作成された強調成分を用いて、ステップS130で作成された2種の度数分布の強調処理を行う(ステップS170)。そして、強調処理された対象モデルの強調度数分布と、強調処理された規制モデルの強調度数分布との照合を行う(ステップS200)。
<3.2. Processing overview>
Next, the processing operation of the three-dimensional object modeling data output control device shown in FIGS. 2 and 3 will be described. FIG. 4 is a flowchart showing an outline of processing of the data output control device for three-dimensional object modeling according to one embodiment of the present invention. First, the frequency distribution calculating means 10 calculates two types of frequency distributions, a circumscribed circle distribution and an inscribed circle distribution, for a target model which is a polygon model (step S100). Next, matching processing is performed on the calculated two types of frequency distributions using the frequency distribution of the regulatory model registered in the regulatory model database 40 (step S130). Subsequently, an emphasis component creation process is performed using the two matched frequency distributions (step S150). Further, using the created emphasis component, the two types of frequency distribution created in step S130 are emphasized (step S170). Then, the emphasis frequency distribution of the emphasized target model is compared with the emphasis frequency distribution of the emphasized regulatory model (step S200).

図4に示した処理による2つのポリゴンモデルの照合の様子を、図5を用いて説明する。図5は、対象モデルと規制モデルの照合の様子を示す図である。図5の例では、規制モデル(1)として全体をデータベースに登録しておき、対象モデル(2)として規制モデル(1)の一部を用いた場合を示している。この場合、ステップS100の処理により、規制モデル(1)から2種の度数分布(3)、対象モデル(2)から2種の度数分布(4)がそれぞれ得られる。このときの、度数分布の横軸は、最大外接円半径(後述、図5では最大半径a、最大半径bと表記)を示しており、3Dプリンタ出力時のスケールを反映していないため、全体と部分では、最大外接円半径のスケールが大きく異なる。そのため、ステップS130の処理により、実寸の最大外接円半径を用いて対象モデルの度数分布を規制モデルの度数分布に整合させる処理を行う(5)。具体的には、対象モデルと規制モデルの各々を3Dプリンタで出力する際に、対象モデルの最大外接円半径の実寸法を実寸法α、規制モデルの最大外接円半径の実寸法を実寸法βとするとき、対象モデルの度数分布の横軸を実寸法α/実寸法β(最大半径b/最大半径a)となるように度数分布を横方向に縮小させる処理を行う。度数分布は外接円分布と内接円分布で構成されているが、両者の横軸のスケールは一致しているため、双方の度数分布とも横軸を実寸法α/実寸法βとなるように縮小させれば良い。その後、ステップS150の処理により、強調成分を作成し(6)、強調処理を行った後(7)(8)、照合処理を行う(9)。   The manner in which two polygon models are collated by the processing shown in FIG. 4 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram showing how the target model and the regulation model are collated. The example of FIG. 5 shows a case where the whole is registered in the database as the regulation model (1) and a part of the regulation model (1) is used as the target model (2). In this case, two types of frequency distributions (3) are obtained from the regulation model (1) and two types of frequency distributions (4) are obtained from the target model (2) by the process of step S100. At this time, the horizontal axis of the frequency distribution indicates the maximum circumscribed circle radius (described later as maximum radius a and maximum radius b in FIG. 5), and does not reflect the scale at the time of 3D printer output. The scale of the maximum circumscribed circle radius is greatly different between and. Therefore, by the process of step S130, the process of matching the frequency distribution of the target model with the frequency distribution of the regulation model using the actual maximum circumscribed circle radius is performed (5). Specifically, when each of the target model and the regulated model is output by a 3D printer, the actual dimension of the maximum circumscribed circle radius of the target model is the actual dimension α, and the actual dimension of the maximum circumscribed circle radius of the regulated model is the actual dimension β. Then, a process of reducing the frequency distribution in the horizontal direction is performed such that the horizontal axis of the frequency distribution of the target model is the actual dimension α / the actual dimension β (maximum radius b / maximum radius a). Although the frequency distribution is composed of a circumscribed circle distribution and an inscribed circle distribution, the scales of the horizontal axes of the two coincide with each other. You can reduce it. After that, an emphasis component is created by the process of step S150 (6), and after the emphasis process is performed (7) (8), a collation process is performed (9).

<3.3.度数分布の算出処理>
以下、度数分布の算出処理について具体的に説明していく。
<3.3.1.第1の手法>
まず、ステップS100の度数分布の算出処理について説明する。度数分布の算出処理としては、第1の手法と第2の手法の2通りが存在する。まず、第1の手法について説明する。図6は、第1の手法による度数分布の算出処理の詳細を示すフローチャートである。ここでは、対象モデルのポリゴン数N、ポリゴンを特定する変数i(i=0,・・・,N−1)とし、各ポリゴンiの頂点を(Xu(i),Yu(i),Zu(i))と定義されたものとする。uは頂点番号を示しており、本実施形態では、ポリゴンが三角形状であるため、u=0,1,2の3つの値をとる。したがって、例えばXu(i)は、X0(i)、X1(i)、X2(i)とも表記される。頂点を特定したポリゴンおよび法線ベクトルは、立体物造形装置である3Dプリンタによる出力に必要なものであり、法線ベクトルの方向が造形面の外側(材料から空中方向)を示す。法線ベクトルは、3Dプリンタに出力用のポリゴンモデルにおいては、各ポリゴンについて記録されているのが普通である。対象モデルは、その出力スケール情報Soutも有している。出力スケール情報Soutは、対象モデルを立体物として出力する際の実寸法であり、頂点を定義している3次元座標系の単位長(長さ1)あたりの実寸法で、単位はmmで表現されている。度数分布算出手段10は、まず、対象モデルを構成する各ポリゴンiの面積S(i)、N個のポリゴンの面積S(i)の総和である総面積Ssumを以下の〔数式1〕に従った処理を実行することにより算出する(ステップS501)。
<3.3. Calculation of frequency distribution>
Hereinafter, the calculation processing of the frequency distribution will be specifically described.
<3.3.1. First method>
First, the frequency distribution calculation process in step S100 will be described. There are two methods for calculating the frequency distribution, the first method and the second method. First, the first method will be described. FIG. 6 is a flowchart illustrating the details of the frequency distribution calculation process according to the first technique. Here, the number N of polygons of the target model and a variable i (i = 0,..., N−1) for specifying the polygon are set, and the vertices of each polygon i are represented by (Xu (i), Yu (i), Zu ( i)). u indicates a vertex number. In the present embodiment, since the polygon is triangular, three values of u = 0, 1, and 2 are taken. Therefore, for example, Xu (i) is also described as X0 (i), X1 (i), and X2 (i). The polygon and the normal vector whose vertex has been specified are necessary for output by the 3D printer, which is a three-dimensional object forming apparatus, and the direction of the normal vector indicates the outside of the forming surface (the direction from the material to the air). Normal vectors are usually recorded for each polygon in a polygon model output to a 3D printer. The target model also has its output scale information Sout. The output scale information Sout is an actual dimension when the target model is output as a three-dimensional object, and is an actual dimension per unit length (length 1) of a three-dimensional coordinate system defining a vertex, and the unit is expressed in mm. Have been. The frequency distribution calculating means 10 first calculates the total area Ssum, which is the sum of the area S (i) of each polygon i and the area S (i) of the N polygons constituting the target model according to the following [Equation 1]. It is calculated by executing the above-mentioned processing (step S501).

〔数式1〕
Vx=[Y1(i)−Y0(i)][Z2(i)−Z0(i)]−[Z1(i)−Z0(i)][ Y2(i)−Y0(i)]
Vy=[Z1(i)−Z0(i)][X2(i)−X0(i)]−[X1(i)−X0(i)][ Z2(i)−Z0(i)]
Vz=[X1(i)−X0(i)][Y2(i)−Y0(i)]−[Y1(i)−Y0(i)][X2(i)−X0(i)]
S(i)=[Vx(i)2+Vy(i)2+Vz(i)2]1/2
Ssum=Σi=0,N-1S(i)
[Formula 1]
Vx = [Y1 (i) -Y0 (i)] [Z2 (i) -Z0 (i)]-[Z1 (i) -Z0 (i)] [Y2 (i) -Y0 (i)]
Vy = [Z1 (i) -Z0 (i)] [X2 (i) -X0 (i)]-[X1 (i) -X0 (i)] [Z2 (i) -Z0 (i)]
Vz = [X1 (i) -X0 (i)] [Y2 (i) -Y0 (i)]-[Y1 (i) -Y0 (i)] [X2 (i) -X0 (i)]
S (i) = [Vx (i) 2 + Vy (i) 2 + Vz (i) 2 ] 1/2
Ssum = Σ i = 0, N-1 S (i)

上記〔数式1〕において、Σの添え字の“i=0,N−1”は、iが0からN−1の全ての整数をとる場合について、総和を求めることを示している。次に、対象モデルを構成する各ポリゴンについて、頂点の平均となる平均点を算出する(ステップS502)。具体的には、以下の〔数式2〕に従った処理を実行することにより、各ポリゴンの平均点であるポリゴン平均点(Xc(i),Yc(i),Zc(i))を算出する。   In the above [Equation 1], the subscript “i = 0, N−1” of Σ indicates that the sum is obtained when i is any integer from 0 to N−1. Next, an average point, which is an average of vertices, is calculated for each polygon constituting the target model (step S502). Specifically, a polygon average point (Xc (i), Yc (i), Zc (i)), which is an average point of each polygon, is calculated by executing processing according to the following [Equation 2]. .

〔数式2〕
Xc(i)={X0(i)+X1(i)+X2(i)}/3
Yc(i)={Y0(i)+Y1(i)+Y2(i)}/3
Zc(i)={Z0(i)+Z1(i)+Z2(i)}/3
[Equation 2]
Xc (i) = {X0 (i) + X1 (i) + X2 (i)} / 3
Yc (i) = {Y0 (i) + Y1 (i) + Y2 (i)} / 3
Zc (i) = {Z0 (i) + Z1 (i) + Z2 (i)} / 3

上記〔数式2〕において、X0(i)、X1(i)、X2(i)はそれぞれXu(i)において、頂点番号u=0,1,2の場合を示し、Y0(i)、Y1(i)、Y2(i)はそれぞれYu(i)において、頂点番号u=0,1,2の場合を示し、Z0(i)、Z1(i)、Z2(i)はそれぞれZu(i)において、頂点番号u=0,1,2の場合を示している。上記〔数式2〕に示すように、ポリゴン平均点は、ポリゴンの各頂点の平均座標をもつ点として算出される。   In the above [Equation 2], X0 (i), X1 (i) and X2 (i) indicate the case where the vertex numbers u = 0, 1, and 2 in Xu (i), respectively, and Y0 (i) and Y1 ( i) and Y2 (i) indicate the case where the vertex numbers u = 0, 1, and 2 in Yu (i), respectively, and Z0 (i), Z1 (i) and Z2 (i) indicate the cases in Zu (i), respectively. , Vertex numbers u = 0, 1, 2 are shown. As shown in the above [Formula 2], the polygon average point is calculated as a point having the average coordinates of each vertex of the polygon.

次に、ポリゴンモデルを構成するポリゴンの集合を3つのグループに分け、各グループのポリゴンの順序を入れ替える(ステップS503)。3つのグループへの分け方としては、同数に分けることができれば、どのような手法を用いてもよい。本実施形態では、ポリゴンモデルのデータ配列における順序に基づき、3で除して余りが0となる順番のポリゴンの第1グループと、3で除して余りが1となる順番のポリゴンの第2グループと、3で除して余りが2となる順番のポリゴンの第3グループに分けている。これにより、ポリゴンモデルを構成するN個のポリゴンは、N/3個ずつのグループに分けられることになる。各グループのポリゴン数が同数になるように、元のポリゴン数Nの3の剰余が2の場合、先頭のポリゴン0を、最後尾のポリゴンN=ポリゴン0として重複してもたせ、全ポリゴン数がN+1個になるように修正する。また、元のポリゴン数Nの3の剰余が1の場合、先頭のポリゴン0および2番目のポリゴン1を、最後尾から2番目のポリゴンN=ポリゴン0、最後尾のポリゴンN+1=ポリゴン1として重複してもたせ、全ポリゴン数がN+2個になるように修正する。各グループのポリゴン数が同数になるように、ポリゴンを重複して追加し、全ポリゴン数がN+1個またはN+2個となった場合であっても、以下では、全ポリゴン数をN個として置き換えて説明していく。   Next, the set of polygons constituting the polygon model is divided into three groups, and the order of the polygons in each group is changed (step S503). As a method of dividing into three groups, any method may be used as long as it can be divided into the same number. In the present embodiment, based on the order in the data array of the polygon model, a first group of polygons in which the remainder is 0 when divided by 3 and a second group of polygons in which the remainder is 1 when divided by 3 The polygons are divided into a group and a third group of polygons in which the remainder is 2 when divided by 3. As a result, the N polygons forming the polygon model are divided into N / 3 groups. If the remainder of 3 of the original polygon number N is 2 so that the number of polygons in each group is the same, the first polygon 0 is overlapped with the last polygon N = polygon 0, and the total number of polygons is Correct so that it becomes N + 1. If the remainder of 3 of the original polygon number N is 1, the first polygon 0 and the second polygon 1 are overlapped as the second polygon N = polygon 0 from the last and the last polygon N + 1 = polygon 1 It is corrected so that the total number of polygons becomes N + 2. Polygons are added redundantly so that the number of polygons in each group is the same, and even if the total number of polygons becomes N + 1 or N + 2, the number of polygons is replaced with N in the following. I will explain.

3で除した余りによりグループ分けすることにより、3つの配列G1(h)=3h、G2(h)=3h+1、G3(h)=3h+2(h=0,・・・,N/3−1)が得られる。次に、各グループのポリゴンの配列の順序を入れ替える。順序の入れ替えは無作為に行われる。すなわち、シャッフルされる。ポリゴンの配列の順序を入れ替えることができれば、どのような手法を用いてもよいが、本実施形態では、以下のような手法によりポリゴンの配列の順序を入れ替えている。まず、3種類の乱数配列R1(k)、R2(k)、R3(k)を作成する。具体的には、k=0,・・・,N/3−1について、R1(k)=kに初期化する。続いて、0≦Rnd(k)<1の範囲で実数値の一様乱数をN/3回発生させ、1回発生させるごとに、pp=Rnd(k)×N/3なる演算で0≦pp≦N/3の整数値を算出し、R1(k)の値とR1(pp)の値を交換する処理をN/3回繰り返す。繰り返しの結果、N/3個の連続する整数をランダムに入れ替えた乱数配列R1(k)が得られる。これにより、例えば、第1グループのポリゴンの配列G1(h)に対して、h=R1(k)で与え、G1(R1(k))=3R1(k)(k=0,・・・,N/3−1)のように、順序が入れ替えられた配列を得ることができる。第2の乱数配列R2(k)に対しては、R2(k)=R1(N/3−1−k)で与える。すなわち、第1の乱数配列R1(k)の先頭から末尾への順序を逆にしたものが乱数配列R2(k)である。乱数配列R1(k)、乱数配列R2(k)は、互いに他方の反転乱数配列となる。また、乱数配列R3(k)=kとし乱数にせず、k=0,・・・,N/3−1なるシーケンシャルな値に設定する。このように、ポリゴンの配列の順序を入れ替えることにより、各グループのポリゴンの配列順序を、3次元空間である対象モデル内のポリゴンからランダムに設定することができ、ランダムなポリゴン上の点の組み合わせで作成された三角形の外接円の半径および内接円の半径に基づいて、外接円分布および内接円分布を求めることが可能となる。   By grouping according to the remainder divided by 3, three arrays G1 (h) = 3h, G2 (h) = 3h + 1, G3 (h) = 3h + 2 (h = 0,..., N / 3-1) Is obtained. Next, the arrangement order of the polygons of each group is changed. The permutation is performed randomly. That is, it is shuffled. Any method may be used as long as the order of the polygon array can be changed. In the present embodiment, the order of the polygon array is changed by the following method. First, three types of random number arrays R1 (k), R2 (k), and R3 (k) are created. Specifically, for k = 0,..., N / 3-1, R1 (k) = k is initialized. Then, a real-valued uniform random number is generated N / 3 times in the range of 0 ≦ Rnd (k) <1, and every time it is generated, 0 ≦ Rnd (k) × N / 3 is calculated by an operation of pp = Rnd (k) × N / 3. A process of calculating an integer value of pp ≦ N / 3 and exchanging the value of R1 (k) and the value of R1 (pp) is repeated N / 3 times. As a result of the repetition, a random number array R1 (k) in which N / 3 consecutive integers are randomly replaced is obtained. Thus, for example, h = R1 (k) is given to an array G1 (h) of polygons of the first group, and G1 (R1 (k)) = 3R1 (k) (k = 0,..., As in N / 3-1), it is possible to obtain an array in which the order is changed. For the second random number array R2 (k), R2 (k) = R1 (N / 3-3-k). That is, the random number array R2 (k) is obtained by reversing the order from the top to the end of the first random number array R1 (k). The random number array R1 (k) and the random number array R2 (k) are the other inverted random number arrays. Also, the random number array R3 (k) is set to k, and instead of a random number, it is set to a sequential value of k = 0,..., N / 3-1. In this way, by changing the order of the polygon arrangement, the arrangement order of the polygons in each group can be set at random from the polygons in the target model which is a three-dimensional space. The circumscribed circle distribution and the inscribed circle distribution can be obtained based on the radius of the circumscribed circle and the radius of the inscribed circle of the triangle created in step (1).

このように3つのグループにポリゴンを分類するのは、3つのポリゴンをランダムに選択して三角形を作成する際、互いに重複しないようにするためである。ポリゴンモデルを構成する全てのポリゴンの組み合わせで三角形を順次構成することも可能であるが、ポリゴン数が多いと組み合わせが膨大な数になり実用的ではない。また、グループ分けをせず、ポリゴンモデルを構成する全てのポリゴンよりランダムに3つのポリゴンを選択して三角形を構成する方法も考えられるが、ある確率で同一の三角形が発生してしまう。ランダムに抽出される三角形のサンプル数が十分に多くないと、偏った度数分布が算出される可能性がある。本実施形態のように、3つのグループに分類し、各グループから1つずつポリゴンを選択して計3つ選択するようにすることにより、三角形を形成するための3つのポリゴンを互いに重複することなくランダム性をもたせながら効率的に選択することが可能になる。   The reason why the polygons are classified into the three groups in this way is to prevent the three polygons from being overlapped with each other when the triangles are selected at random. Although it is possible to sequentially form triangles by combining all the polygons constituting the polygon model, if the number of polygons is large, the number of combinations becomes enormous, which is not practical. Also, a method of selecting three polygons at random from all the polygons forming the polygon model without grouping to form a triangle may be considered, but the same triangle is generated with a certain probability. If the number of randomly extracted triangle samples is not sufficiently large, a biased frequency distribution may be calculated. As in the present embodiment, three polygons for forming a triangle are mutually overlapped by classifying the polygons into three groups, selecting one polygon from each group, and selecting a total of three polygons. It is possible to select efficiently without randomness.

次に、初期設定を行う(ステップS504)。具体的には、算出する外接円分布、内接円分布の初期化、ループカウンタの初期化を行う。本実施形態で算出される外接円分布は、ポリゴンの面積を加重した、三角形の外接円の半径の分布であり、要素数をMDとし、各要素md(md=0,・・・,MD−1)の度数をHd(md)と表す。Hd(md)は、所定数MDの要素で構成される1次元配列である。要素数MDとしては、任意の値を設定することができるが、本実施形態では、MD=360としている。このような1次元の配列を準備した後、度数分布算出手段10は、初期値をHd(md)=0と設定する。本実施形態で算出される内接円分布は、ポリゴンの面積を加重した、三角形の内接円の半径の分布であり、要素数をMAとし、各要素ma(ma=0,・・・,MA−1)の度数をHa(ma)と表す。Ha(ma)は、所定数MAの要素で構成される1次元配列である。要素数MAは、上記要素数MDと同一であっても異なっていてもよい。要素数MAとしては、任意の値を設定することができるが、本実施形態では、要素数MDと同一とし、MA=360としている。このような1次元の配列を準備した後、度数分布算出手段10は、初期値をHa(ma)=0と設定する。ループカウンタLCについては、初期値LC=0と設定する。   Next, initialization is performed (step S504). More specifically, the circumscribed circle distribution and the inscribed circle distribution to be calculated are initialized, and the loop counter is initialized. The circumcircle distribution calculated in the present embodiment is a distribution of the radius of a circumcircle of a triangle obtained by weighting the area of a polygon. The number of elements is MD, and each element md (md = 0,..., MD− The frequency of 1) is represented as Hd (md). Hd (md) is a one-dimensional array composed of a predetermined number of MD elements. The number of elements MD can be set to any value, but in the present embodiment, MD = 360. After preparing such a one-dimensional array, the frequency distribution calculation means 10 sets the initial value to Hd (md) = 0. The inscribed circle distribution calculated in the present embodiment is a distribution of the radius of the inscribed circle of a triangle obtained by weighting the area of the polygon. The number of elements is MA, and each element ma (ma = 0,..., The frequency of MA-1) is represented as Ha (ma). Ha (ma) is a one-dimensional array composed of a predetermined number MA of elements. The number of elements MA may be the same as or different from the number of elements MD. As the number of elements MA, an arbitrary value can be set. In the present embodiment, the number of elements is the same as the number of elements MD, and MA = 360. After preparing such a one-dimensional array, the frequency distribution calculation means 10 sets the initial value to Ha (ma) = 0. The initial value LC = 0 is set for the loop counter LC.

次に、度数分布算出手段10は、3つのグループ間における各ポリゴン平均点を頂点とする三角形の作成を行う(ステップS505)。3つのポリゴンを用いて三角形を作成する際、ポリゴン平均点に限らず、ポリゴン上の点としては、様々な点を用いることができる。しかし、ポリゴン平均点が、1つのポリゴンを代表する点として好ましいため、本実施形態では、ポリゴン平均点を頂点として三角形を作成する。ポリゴン上の点とは、ポリゴンを構成する頂点を全て通る面上であって、これらの頂点に囲まれる範囲に位置する点を意味する。ステップS505においては、三角形の数がポリゴン総数Nと同一になるように、グループ間の組み合わせを変えて3通り作成する。具体的には、第1グループのh(h=0,・・・,N/3−1)番目のポリゴンG1(h)に対して乱数配列R1(k)によりランダムに順番を入れ替えたG1(R1(k))の平均点(Xc(G1(R1(k))),Yc(G1(R1(k))),Zc(G1(R1(k))))、第2グループの対応する順序hのポリゴンG2(h)に対して乱数配列R2(k)によりランダムに順番を入れ替えたG2(R2(k))の平均点(Xc(G2(R2(k))),Yc(G2(R2(k))),Zc(G2(R2(k))))、第3グループの対応する順序hのポリゴンG3(h)に対して乱数配列R3(k)によりランダムに順番を入れ替えたG3(R3(k))の平均点(Xc(G3(R3(k))),Yc(G3(R3(k))),Zc(G3(R3(k))))の3点を頂点とする第1三角形をN/3個作成する。   Next, the frequency distribution calculating means 10 creates a triangle having the average point of each polygon between the three groups as a vertex (step S505). When creating a triangle using three polygons, various points can be used as points on the polygon, not limited to the polygon average point. However, since the polygon average point is preferable as a point representing one polygon, in this embodiment, a triangle is created with the polygon average point as a vertex. A point on a polygon means a point on a plane passing through all vertices of the polygon and located in a range surrounded by these vertices. In step S505, three combinations are created by changing the combinations between groups so that the number of triangles is the same as the total number N of polygons. More specifically, G1 (h) in which the order of the h (h = 0,..., N / 3-1) th polygon G1 (h) of the first group is randomly changed by the random number array R1 (k). R1 (k)) average point (Xc (G1 (R1 (k))), Yc (G1 (R1 (k))), Zc (G1 (R1 (k)))), corresponding order of the second group The average points (Xc (G2 (R2 (k))), Yc (G2 (R2)) of G2 (R2 (k)) randomly rearranged by the random number array R2 (k) for the polygon G2 (h) of h (K))), Zc (G2 (R2 (k)))) and G3 (G3 (h) obtained by randomly changing the order of the polygon G3 (h) in the corresponding order h of the third group by the random number array R3 (k). R3 (k)) average point (Xc (G3 (R3 (k))), Yc (G3 (R3 (k))), Z (G3 (R3 (k)))) the first triangle to N / 3 pieces created as vertices the three points.

同様に、第2グループのh番目のポリゴンG2(h)に対して乱数配列R1(k)によりランダムに順番を入れ替えたG2(R1(k))の平均点(Xc(G2(R1(k))),Yc(G2(R1(k))),Zc(G2(R1(k))))、第3グループの対応する順序hのポリゴンG3(h)に対して乱数配列R2(k)によりランダムに順番を入れ替えたG3(R2(k))の平均点(Xc(G3(R2(k))),Yc(G3(R2(k))),Zc(G3(R2(k))))、第1グループの対応する順序hのポリゴンG1(h)に対して乱数配列R3(k)によりランダムに順番を入れ替えたG1(R3(k))の平均点(Xc(G1(R3(k))),Yc(G1(R3(k))),Zc(G1(R3(k))))の3点を頂点とする第2三角形をN/3個作成する。   Similarly, the average point (Xc (G2 (R1 (k)) of G2 (R1 (k)) in which the order is randomly changed with respect to the h-th polygon G2 (h) of the second group by the random number array R1 (k). )), Yc (G2 (R1 (k))), Zc (G2 (R1 (k)))), and a corresponding random number array R2 (k) for the polygon G3 (h) in the corresponding order h of the third group. Average points of G3 (R2 (k)) with random permutations (Xc (G3 (R2 (k))), Yc (G3 (R2 (k))), Zc (G3 (R2 (k))) , An average point (Xc (G1 (R3 (k)) of G1 (R3 (k)) obtained by randomly changing the order of the polygon G1 (h) of the corresponding order h of the first group by the random number array R3 (k). )), Yc (G1 (R3 (k))) and Zc (G1 (R3 (k))) The second triangle to a point N / 3 pieces to create.

さらに、第3グループのh番目のポリゴンG3(h)に対して乱数配列R1(k)によりランダムに順番を入れ替えたG3(R1(k))の平均点(Xc(G3(R1(k))),Yc(G3(R1(k))),Zc(G3(R1(k))))、第1グループの対応する順序hのポリゴンG1(h)に対して乱数配列R2(k)によりランダムに順番を入れ替えたG1(R2(k))の平均点(Xc(G1(R2(k))),Yc(G1(R2(k))),Zc(G1(R2(k))))、第2グループの対応する順序hのポリゴンG2(h)に対して乱数配列R3(k)によりランダムに順番を入れ替えたG2(R3(k))の平均点(Xc(G2(R3(k))),Yc(G2(R3(k))),Zc(G2(R3(k))))の3点を頂点とする第3三角形をN/3個作成する。   Further, the average point (Xc (G3 (R1 (k))) of G3 (R1 (k)) obtained by randomly changing the order of the h-th polygon G3 (h) of the third group by the random number array R1 (k). ), Yc (G3 (R1 (k))), Zc (G3 (R1 (k))), and a random number array R2 (k) with respect to the polygon G1 (h) in the corresponding order h of the first group. , The average points (Xc (G1 (R2 (k))), Yc (G1 (R2 (k))), Zc (G1 (R2 (k))) of G1 (R2 (k))) The average point (Xc (G2 (R3 (k))) of G2 (R3 (k)) in which the order is randomly rearranged by the random number array R3 (k) with respect to the polygon G2 (h) of the corresponding order h of the second group. ), Yc (G2 (R3 (k))) and Zc (G2 (R3 (k))) A third triangle to a point N / 3 pieces to create.

次に、度数分布算出手段10は、ポリゴン平均点を頂点とする三角形の外接円の半径の算出を行う(ステップS506)。具体的には、まず、以下の〔数式3〕に従った処理を実行することにより、k=0,・・・,N/3−1の範囲で、第1三角形の面積S(k)を算出する。   Next, the frequency distribution calculating means 10 calculates the radius of the circumscribed circle of the triangle having the polygon average point as the vertex (step S506). Specifically, first, by executing a process according to the following [Equation 3], the area S (k) of the first triangle in the range of k = 0,..., N / 3-1 is calculated. calculate.

〔数式3〕
D12=[[Xc(G2(R2(k)))−Xc(G1(R1(k)))]2+[Yc(G2(R2(k)))−Yc(G1(R1(k)))]21/2
D23=[[Xc(G3(R3(k)))−Xc(G2(R2(k)))]2+[Yc(G3(R3(k)))−Yc(G2(R2(k)))]21/2
D31=[[Xc(G1(R1(k)))−Xc(G3(R3(k)))]2+[Yc(G1(R1(k)))−Yc(G3(R3(k)))]21/2
D=(D12+D23+D31)/2
S(k)=[D・(D−D12)・(D−D23)・(D−D31)]1/2
[Equation 3]
D12 = [[Xc (G2 ( R2 (k))) - Xc (G1 (R1 (k)))] 2 + [Yc (G2 (R2 (k))) - Yc (G1 (R1 (k))) ] 2 ] 1/2
D23 = [[Xc (G3 ( R3 (k))) - Xc (G2 (R2 (k)))] 2 + [Yc (G3 (R3 (k))) - Yc (G2 (R2 (k))) ] 2 ] 1/2
D31 = [[Xc (G1 ( R1 (k))) - Xc (G3 (R3 (k)))] 2 + [Yc (G1 (R1 (k))) - Yc (G3 (R3 (k))) ] 2 ] 1/2
D = (D12 + D23 + D31) / 2
S (k) = [D. (DD12). (DD23). (DD31)] 1/2

上記〔数式3〕において、“・”は乗算を示す。以下の〔数式〕においても同様である。そして、以下の〔数式4〕に従った処理を実行することにより、k=0,・・・,N/3−1の範囲で、第1三角形の外接円の半径D(k)を算出する。   In the above [Equation 3], “•” indicates multiplication. The same applies to the following [Equation]. The radius D (k) of the circumscribed circle of the first triangle is calculated in the range of k = 0,..., N / 3-1 by executing the processing according to the following [Equation 4]. .

〔数式4〕
D(k)=D12・D23・D31/(4・S(k))
[Equation 4]
D (k) = D12 · D23 · D31 / (4 · S (k))

度数分布算出手段10は、同様に、以下の〔数式5〕に従った処理を実行することにより、k=0,・・・,N/3−1の範囲で、第2三角形の面積S(k)を算出する。   Similarly, the frequency distribution calculating means 10 performs the processing according to the following [Equation 5] to obtain the area S (2) of the second triangle within the range of k = 0,..., N / 3-1. k) is calculated.

〔数式5〕
D12=[[Xc(G3(R2(k)))−Xc(G2(R1(k)))]2+[Yc(G3(R2(k)))−Yc(G2(R1(k)))]21/2
D23=[[Xe(G1(R3(k)))−Xc(G3(R2(k)))]2+[Yc(G1(R3(k)))−Yc(G3(R2(k)))]21/2
D31=[[Xc(G2(R1(k)))−Xc(G1(R3(k)))]2+[Yc(G2(R1(k)))−Yc(G1(R3(k)))]21/2
D=(D12+D23+D31)/2
S(k)=[D・(D−D12)・(D−D23)・(D−D31)]1/2
[Equation 5]
D12 = [[Xc (G3 ( R2 (k))) - Xc (G2 (R1 (k)))] 2 + [Yc (G3 (R2 (k))) - Yc (G2 (R1 (k))) ] 2 ] 1/2
D23 = [[Xe (G1 ( R3 (k))) - Xc (G3 (R2 (k)))] 2 + [Yc (G1 (R3 (k))) - Yc (G3 (R2 (k))) ] 2 ] 1/2
D31 = [[Xc (G2 ( R1 (k))) - Xc (G1 (R3 (k)))] 2 + [Yc (G2 (R1 (k))) - Yc (G1 (R3 (k))) ] 2 ] 1/2
D = (D12 + D23 + D31) / 2
S (k) = [D. (DD12). (DD23). (DD31)] 1/2

そして、上記〔数式4〕に従った処理を実行することにより、k=0,・・・,N/3−1の範囲で、第2三角形の外接円の半径D(k)を算出する。度数分布算出手段10は、同様に、以下の〔数式6〕に従った処理を実行することにより、k=0,・・・,N/3−1の範囲で、第3三角形の面積S(k)を算出する。   Then, the radius D (k) of the circumscribed circle of the second triangle is calculated in the range of k = 0,..., N / 3-1 by executing the processing according to the above [Equation 4]. Similarly, the frequency distribution calculating means 10 executes the processing according to the following [Equation 6] to thereby obtain the area S (3) of the third triangle in the range of k = 0,..., N / 3-1. k) is calculated.

〔数式6〕
D12=[[Xc(G1(R2(k)))−Xc(G3(R1(k)))]2+[Yc(G1(R2(k)))−Yc(G3(R1(k)))]21/2
D23=[[Xc(G2(R3(k)))−Xc(G1(R2(k)))]2+[Yc(G2(R3(k)))−Yc(G1(R2(k)))]21/2
D31=[[Xc(G3(R1(k)))−Xc(G2(R3(k)))]2+[Yc(G3(R1(k)))−Yc(G2(R3(k)))]21/2
D=(D12+D23+D31)/2
S(k)=[D・(D−D12)・(D−D23)・(D−D31)]1/2
[Equation 6]
D12 = [[Xc (G1 ( R2 (k))) - Xc (G3 (R1 (k)))] 2 + [Yc (G1 (R2 (k))) - Yc (G3 (R1 (k))) ] 2 ] 1/2
D23 = [[Xc (G2 ( R3 (k))) - Xc (G1 (R2 (k)))] 2 + [Yc (G2 (R3 (k))) - Yc (G1 (R2 (k))) ] 2 ] 1/2
D31 = [[Xc (G3 ( R1 (k))) - Xc (G2 (R3 (k)))] 2 + [Yc (G3 (R1 (k))) - Yc (G2 (R3 (k))) ] 2 ] 1/2
D = (D12 + D23 + D31) / 2
S (k) = [D. (DD12). (DD23). (DD31)] 1/2

そして、上記〔数式4〕に従った処理を実行することにより、k=0,・・・,N/3−1の範囲で、第3三角形の外接円の半径D(k)を算出する。上記〔数式3〕〔数式5〕〔数式6〕においては、三角形の各辺の長さD12、D23、D31が、以下の〔数式7〕に示した6条件全てを満たした三角形のみ、外接円半径の度数分布の対象とする。したがって、〔数式7〕に示した6条件のうち1つでも満たさなかった三角形については、外接円半径の度数分布の対象としない。下記〔数式7〕に示した6条件を満たさない場合は、外接円の半径D(k)が極端に大きくなり、精度のよい度数分布を求めることができないためである。   Then, the radius D (k) of the circumscribed circle of the third triangle is calculated in the range of k = 0,..., N / 3-1 by executing the processing according to the above [Equation 4]. In the above [Equation 3], [Equation 5], and [Equation 6], the lengths D12, D23, and D31 of the sides of the triangle are circumscribed circles only for triangles satisfying all the six conditions shown in [Equation 7] below. The target of the frequency distribution of the radius. Therefore, a triangle that does not satisfy at least one of the six conditions shown in [Equation 7] is not subjected to the frequency distribution of the circumscribed circle radius. If the six conditions shown in the following [Equation 7] are not satisfied, the radius D (k) of the circumscribed circle becomes extremely large, and it is not possible to obtain an accurate frequency distribution.

〔数式7〕
D12>0
D23>0
D31>0
|D12−D23−D31|/D12>0.1
|D23−D31−D12|/D23>0.1
|D31−D12−D23|/D31>0.1
[Equation 7]
D12> 0
D23> 0
D31> 0
| D12-D23-D31 | / D12> 0.1
| D23-D31-D12 | / D23> 0.1
| D31-D12-D23 | / D31> 0.1

上記〔数式7〕に示すように、6条件のうち前半3条件は、全ての辺が0でない正の値をとること、すなわち三角形を形成することを意味する。6条件のうち後半3条件は、作成される三角形が極端に偏平な形状にならないことを意味する。三角形が極端に偏平な形状になると、外接円の半径が無限大に近付き、精度のよい度数分布が得られないことになる。上記〔数式7〕に示した6条件を満たさない場合は、三角形を形成しないか(いずれかの辺が0の場合)、外接円の半径D(k)が極端に大きくなり、精度のよい度数分布を求めることができないためである。   As shown in the above [Equation 7], the first three of the six conditions mean that all sides take positive values other than 0, that is, form a triangle. The latter three conditions out of the six conditions mean that the created triangle does not have an extremely flat shape. If the triangle has an extremely flat shape, the radius of the circumscribed circle approaches infinity, and a precise frequency distribution cannot be obtained. When the six conditions shown in the above [Equation 7] are not satisfied, no triangle is formed (if any of the sides is 0), or the radius D (k) of the circumscribed circle becomes extremely large, and the frequency with high accuracy is obtained. This is because the distribution cannot be obtained.

上記〔数式4〕により算出されたN/3個の第1三角形の外接円の半径と、N/3個の第2三角形の外接円の半径と、N/3個の第3三角形の外接円の半径の3種のN/3個の配列D(k)に対し、第2三角形のN/3個の配列にはN/3だけオフセットを加え、第3三角形のN/3個の配列には2N/3だけオフセットを加えた上で、通し番号iでまとめて、その範囲をi=0,・・・,N−1に設定し直してN個の三角形の外接円半径D(i)(i=0,・・・,N−1)を得る。そして、i=0,・・・,N−1のN個の外接円半径D(i)のうち最大のものを最大外接円半径Dmaxとする。   The radius of the circumscribed circle of the N / 3 first triangles, the radius of the circumscribed circle of the N / 3 second triangles, and the circumscribed circle of the N / 3 third triangles calculated by the above [Equation 4] With respect to three types of N / 3 arrays D (k) having a radius of N, an offset of N / 3 is added to the N / 3 arrays of the second triangle, and an N / 3 array of the third triangle is added. Are offset by 2N / 3, are grouped by serial number i, and the range is reset to i = 0,..., N−1, and the circumscribed circle radii D (i) ( i = 0,..., N−1). Then, the largest one of the N circumscribed circle radii D (i) of i = 0,..., N−1 is defined as the maximum circumscribed circle radius Dmax.

次に、度数分布算出手段10は、ポリゴン平均点を頂点とする三角形の内接円の半径の算出を行う(ステップS507)。具体的には、以下の〔数式8〕に従った処理を実行することにより、k=0,・・・,N/3−1の範囲で第1三角形、第2三角形、第3三角形の内接円の半径A(k)を算出する。   Next, the frequency distribution calculation unit 10 calculates the radius of the inscribed circle of the triangle having the vertex at the polygon average point (step S507). Specifically, by executing the processing according to the following [Equation 8], the first triangle, the second triangle, and the third triangle in the range of k = 0,. The radius A (k) of the tangent circle is calculated.

〔数式8〕
A(k)=2・S(k)/(D12+D23+D31)
[Equation 8]
A (k) = 2 · S (k) / (D12 + D23 + D31)

上記〔数式8〕において、D12、D23、D31およびS(k)は、上記〔数式3〕〔数式5〕〔数式6〕に従った処理により算出された第1三角形、第2三角形、第3三角形の三辺の長さと面積である。なお、〔数式7〕に示した6条件のうち1つでも満たさなかった三角形については、内接円半径の度数分布の対象としない。   In the above [Equation 8], D12, D23, D31 and S (k) are the first triangle, the second triangle, the third triangle calculated by the processing according to the [Equation 3], [Equation 5] and [Equation 6]. The length and area of the three sides of the triangle. It should be noted that a triangle that does not satisfy at least one of the six conditions shown in [Equation 7] is not subjected to the frequency distribution of the inscribed circle radius.

上記〔数式8〕により算出されたN/3個の第1三角形の内接円の半径A(k)と、N/3個の第2三角形の内接円の半径A(k)と、N/3個の第3三角形の内接円の半径A(k)の3種のN/3個の配列A(k)に対し、第2三角形についてのN/3個の配列にはN/3だけオフセットを加え、第3三角形についてのN/3個の配列には2N/3だけオフセットを加えた上で、通し番号iの範囲をi=0,・・・,N−1に設定し直してN個の三角形の内接円の半径A(i)(i=0,・・・,N−1)を得る。   The radius A (k) of the inscribed circle of N / 3 first triangles, the radius A (k) of the inscribed circle of N / 3 second triangles, and N For three N / 3 arrays A (k) of the radius A (k) of the inscribed circle of the third triangle, N / 3 arrays for the second triangle have N / 3 .., N−1, after adding an offset by 2N / 3 to the N / 3 arrays of the third triangle. The radius A (i) (i = 0,..., N−1) of the inscribed circle of the N triangles is obtained.

次に、度数分布算出手段10は、三角形の外接円の半径の度数分布である外接円分布を算出する(ステップS508)。具体的には、以下の〔数式9〕に従った処理を実行することにより、要素mdの度数Hd(md)を、i=0,・・・,N−1について、算出する。   Next, the frequency distribution calculation means 10 calculates a circumscribed circle distribution that is a frequency distribution of the radius of the circumscribed circle of the triangle (step S508). Specifically, by performing the processing according to the following [Equation 9], the frequency Hd (md) of the element md is calculated for i = 0,..., N−1.

〔数式9〕
Dmax・md/MD≦D(i)<Dmax・(md+1)/MDならば、
Hd(md)←Hd(md)+S
0≦i≦N/3−1の場合
S=[σ(G1(R1(i)))+σ(G2(R2(i)))+σ(G3(R3(i)))]/3
N/3≦i≦2N/3−1の場合
S=[σ(G2(R1(i)))+σ(G3(R2(i)))+σ(G1(R3(i)))] /3
2N/3≦i≦N−1の場合
S=[σ(G3(R1(i)))+σ(G1(R2(i)))+σ(G2(R3(i)))]/3
[Equation 9]
If Dmax · md / MD ≦ D (i) <Dmax · (md + 1) / MD,
Hd (md) ← Hd (md) + S
When 0 ≦ i ≦ N / 3-1 S = [σ (G1 (R1 (i))) + σ (G2 (R2 (i))) + σ (G3 (R3 (i)))] / 3
When N / 3 ≦ i ≦ 2N / 3-1 S = [σ (G2 (R1 (i))) + σ (G3 (R2 (i))) + σ (G1 (R3 (i)))] / 3
When 2N / 3 ≦ i ≦ N−1, S = [σ (G3 (R1 (i))) + σ (G1 (R2 (i))) + σ (G2 (R3 (i)))] / 3

上記〔数式9〕において、σ(p)は、3つのグループに分類されたポリゴンpの面積である。上記〔数式9〕は、三角形の外接円半径D(i)が、最大外接円半径Dmaxにmd/MDを乗じた値以上で、(md+1)/MDを乗じた値より小さい場合に、三角形の頂点をポリゴン平均点として有する3つのポリゴンの平均面積SをHd(md)に加算することを意味している。   In the above [Equation 9], σ (p) is the area of polygon p classified into three groups. The above [Equation 9] indicates that when the circumscribed circle radius D (i) of a triangle is equal to or larger than the maximum circumscribed circle radius Dmax multiplied by md / MD and smaller than the value obtained by multiplying (md + 1) / MD, This means that the average area S of three polygons having vertices as polygon average points is added to Hd (md).

上記〔数式9〕に従った処理を、N個の三角形について実行することにより、外接円分布Hd(md)(md=0,・・・,MD−1)が算出される。各要素には、単なる頻度ではなく、ポリゴンの面積が加算されているため、外接円分布Hd(md)は、面積加重の外接円分布を示すことになる。面積でなく単に1を加算するようにすることも可能であるが、その場合、ポリゴンの面積が加味されない外接円分布となり、同一のポリゴンモデルに対してポリゴン構成が粗い場合と細かい場合とで、外接円分布に顕著な差が生じてしまう。そこで、本実施形態では、外接円分布算出時にポリゴンの面積を加算するようにしている。面積でなく単に1を加算するようにした場合は、ある要素mdに該当する数Hd(md)を計数することにより、外接円分布を算出することになる。   By executing the process according to the above [Equation 9] for N triangles, a circumscribed circle distribution Hd (md) (md = 0,..., MD-1) is calculated. Since the area of the polygon is added to each element, not just the frequency, the circumscribed circle distribution Hd (md) indicates an area-weighted circumscribed circle distribution. It is also possible to simply add 1 instead of the area, but in this case, the circumscribed circle distribution does not take the area of the polygon into account, and the case where the polygon configuration is coarse and the case where the polygon configuration is fine for the same polygon model are as follows: A noticeable difference occurs in the circumcircle distribution. Therefore, in the present embodiment, the area of the polygon is added when calculating the circumscribed circle distribution. If only 1 is added instead of the area, the circumscribed circle distribution is calculated by counting the number Hd (md) corresponding to a certain element md.

次に、度数分布算出手段10は、各三角形の内接円の半径の度数分布である内接円分布を算出する(ステップS509)。具体的には、以下の〔数式10〕に従った処理を実行することにより、要素maの度数Ha(ma)を、i=0,・・・,N−1について、算出する。   Next, the frequency distribution calculation means 10 calculates an inscribed circle distribution, which is a frequency distribution of the radius of the inscribed circle of each triangle (step S509). Specifically, by performing the processing according to the following [Equation 10], the frequency Ha (ma) of the element ma is calculated for i = 0,..., N−1.

〔数式10〕
Dmax・ma/2MA≦A(i)<Dmax・(ma+1)/2MAならば、
Ha(ma)←Ha(ma)+S
[Equation 10]
If Dmax · ma / 2MA ≦ A (i) <Dmax · (ma + 1) / 2MA,
Ha (ma) ← Ha (ma) + S

上記〔数式10〕における、3つのポリゴンの平均面積Sについても、上記〔数式9〕に従った処理により算出したものを用いる。上記〔数式10〕は、三角形の内接円の半径A(i)が、最大外接円半径Dmaxにma/2MAを乗じた値以上で、(ma+1)/2MAを乗じた値より小さい場合に、三角形の頂点を平均点として有する3つのポリゴンの平均面積SをHa(ma)に加算することを意味している。これは、最大外接円半径Dmaxの半分の長さであるDmax/2にma/MAを乗じた値以上で、(ma+1)/MAを乗じた値より小さい場合に、三角形の頂点を平均点として有する3つのポリゴンの平均面積SをHa(ma)に加算することと同じである。   For the average area S of the three polygons in [Equation 10], the one calculated by the processing according to [Equation 9] is used. [Equation 10] indicates that when the radius A (i) of the inscribed circle of the triangle is equal to or larger than the maximum circumscribed circle radius Dmax multiplied by ma / 2MA and smaller than the value obtained by multiplying (ma + 1) / 2MA, This means that the average area S of three polygons having the vertices of a triangle as an average point is added to Ha (ma). This is because, when Dmax / 2, which is half the length of the maximum circumscribed circle radius Dmax, is multiplied by ma / MA and smaller than (ma + 1) / MA, the vertex of the triangle is defined as the average point. This is the same as adding the average area S of the three polygons to Ha (ma).

結局、上記〔数式10〕に従った処理を実行することにより、度数分布算出手段10は、所定数MAの要素で構成される1次元の配列を準備し、算出された外接円の半径の最大値(最大外接円半径Dmax)の50%の値で正規化された範囲を、所定数MAに均等に分割した上で、各内接円の半径A(i)を、その値に基づいて所定数MAのいずれかの要素maに割り当て、要素maに該当する数を計数することにより、内接円分布を算出している。   After all, by executing the processing according to the above [Equation 10], the frequency distribution calculating means 10 prepares a one-dimensional array composed of a predetermined number MA of elements, and calculates the maximum of the calculated radius of the circumscribed circle. The range normalized by 50% of the value (the maximum circumscribed circle radius Dmax) is equally divided into a predetermined number MA, and the radius A (i) of each inscribed circle is determined based on the value. The inscribed circle distribution is calculated by assigning to any element ma of the number MA and counting the number corresponding to the element ma.

外接円半径や内接円半径はポリゴンモデルのスケールに依存するため、横軸を最大値の範囲に正規化して分布を作成すると、スケールに依存しない分布ができる。この時、外接円半径と内接円半径とで異なる最大値で独立して正規化した分布を作成すると、外接円半径と内接円半径との間のスケールにも依存しない分布ができ、形状変形に対するロバストが強くなる反面、形状識別性が弱くなる。本発明では、内接円半径も外接円半径と同一の基準値である最大外接円半径を用いて正規化した分布を作成するようにしたため、外接円半径と内接円半径との間のスケール比が維持された分布ができ、外接円半径と内接円半径とで異なる最大値で独立して正規化した場合よりも、分布の広がりが狭くシャープになり、形状識別性が高くなる。実際には、内接円半径は外接円半径の最大値(最大外接円半径)の1/2(50%)以上の値はとらないため、最大値の1/2の範囲で正規化するようにする。本実施形態では、上記〔数式10〕に示したように、最大外接円半径Dmaxの1/2の長さであるDmax/2で正規化している。正規化の範囲は、適宜設定することが可能であるが、外接円半径の最大値の35%〜50%、すなわち、7/20〜10/20(1/2)であることが好ましい。35%未満の場合は、内接円半径が要素ma(スケール)の最大値(外接円半径の最大値の35%)を超える割合が増えて分布が要素maの最大値に集中してしまい、形状を正確に反映しなくなる。また、50%を超える場合は、要素maの最大値側の空白が大きい分布ができてしまう。 Since the radius of the circumscribed circle and the radius of the inscribed circle depend on the scale of the polygon model, when the distribution is created by normalizing the horizontal axis to the range of the maximum value, a distribution independent of the scale can be obtained. At this time, if a distribution that is independently normalized with different maximum values for the circumscribed circle radius and the inscribed circle radius is created, a distribution that does not depend on the scale between the circumscribed circle radius and the inscribed circle radius can be obtained. While robustness against deformation is increased, shape discrimination is weakened. In the present invention, the inscribed circle radius is also created using a maximum circumscribed circle radius, which is the same reference value as the circumscribed circle radius, to create a normalized distribution, so that the scale between the circumscribed circle radius and the inscribed circle radius is set. The distribution with the ratio maintained is obtained, and the spread of the distribution is narrower and sharper than in the case where the normalization is independently performed at different maximum values for the circumscribed circle radius and the inscribed circle radius, and the shape discriminating property is improved. In practice, the radius of the inscribed circle does not take a value larger than 1/2 (50%) of the maximum value of the radius of the circumscribed circle (maximum radius of the circumscribed circle). To In the present embodiment, as shown in the above [Equation 10], normalization is performed using Dmax / 2, which is half the length of the maximum circumscribed circle radius Dmax. The range of normalization can be set as appropriate, but is preferably 35% to 50% of the maximum value of the circumscribed circle radius, that is, 7/20 to 10/20 (1/2). If it is less than 35%, the ratio of the inscribed circle radius exceeding the maximum value of the element ma (scale) (35% of the maximum value of the circumscribed circle radius) increases, and the distribution concentrates on the maximum value of the element ma. The shape is not accurately reflected. If it exceeds 50%, a distribution with a large blank on the maximum value side of the element ma will be formed.

上記〔数式10〕に従った処理を、N個の三角形について実行することにより、内接円分布Ha(ma)(ma=0,・・・,MA−1)が算出される。各要素には、単なる頻度ではなく、ポリゴンの面積が加算されているため、内接円分布Ha(ma)は、面積加重の内接円分布を示すことになる。面積でなく単に1を加算するようにすることも可能であるが、その場合、ポリゴンの面積が加味されない内接円分布となり、同一のポリゴンモデルに対してポリゴン構成が粗い場合と細かい場合とで、内接円分布に顕著な差が生じてしまう。そこで、本実施形態では、内接円分布算出時にポリゴンの面積を加算するようにしている。面積でなく単に1を加算するようにした場合は、ある要素maに該当する数Ha(ma)を計数することにより、内接円分布を算出することになる。   By executing the processing according to the above [Equation 10] for N triangles, the inscribed circle distribution Ha (ma) (ma = 0,..., MA-1) is calculated. Since the area of the polygon is added to each element, not just the frequency, the inscribed circle distribution Ha (ma) indicates an area-weighted inscribed circle distribution. It is also possible to simply add 1 instead of the area, but in this case, the inscribed circle distribution does not take the area of the polygon into account, and the polygon configuration is coarse and fine for the same polygon model. Then, a remarkable difference occurs in the inscribed circle distribution. Therefore, in the present embodiment, the area of the polygon is added when calculating the inscribed circle distribution. In the case of simply adding 1 instead of the area, the inscribed circle distribution is calculated by counting the number Ha (ma) corresponding to a certain element ma.

外接円分布および内接円分布が算出されたら、次に、ループカウンタLCが規定値以上であるかどうかを判定する(ステップS510)。判定の結果、ループカウンタLCが規定値未満である場合は、2つのグループの配列を1だけずらす処理を行う(ステップS511)。例えば、第1グループの順序を固定する場合、本実施形態では、以下の〔数式11〕に従った処理を実行することにより、第2、第3グループの2つのグループに用いる乱数配列R2(k)、乱数配列R3(k)の順序をずらしている。   After the circumscribed circle distribution and the inscribed circle distribution are calculated, it is next determined whether or not the loop counter LC is equal to or greater than a specified value (step S510). If the result of the determination is that the loop counter LC is less than the specified value, processing is performed to shift the arrangement of the two groups by one (step S511). For example, when the order of the first group is fixed, in the present embodiment, a process according to the following [Equation 11] is executed, and the random number array R2 (k ), The order of the random number array R3 (k) is shifted.

〔数式11〕
Ro=R2(0)、Ro3=R3(0)とし、
k=0,・・・,N/3−2に対して、
R2(k)←R2(k+1)、R3(k)←R3(k+1)を繰り返し、
R2(N/3−1)=Ro、R3(N/3−1)=Ro3とする。
[Equation 11]
Ro = R2 (0), Ro3 = R3 (0),
For k = 0,..., N / 3-2,
R2 (k) ← R2 (k + 1), R3 (k) ← R3 (k + 1) are repeated,
Let R2 (N / 3-1) = Ro and R3 (N / 3-1) = Ro3.

第2グループの順序を固定する場合、第3グループの順序を固定する場合については、グループの関係を変えて、〔数式11〕に従った処理を実行することにより行われる。併せて、ループカウンタLCをインクリメント(LC←LC+1)する処理も行う。既に算出された度数分布が存在する場合は、その度数分布の各要素について、各要素に該当する度数の値を加算する。ステップS511において、2つのグループの配列をずらした後、2つのグループともう1つのグループのポリゴンの組み合わせを1回目とは変えて、ステップS505〜ステップS509の処理を実行し、外接円分布および内接円分布を算出する。ステップS505〜ステップS509の外接円分布および内接円分布の算出処理は、規定値として設定された所定回数だけ繰り返される。規定値としては、適宜設定することが可能であるが、ポリゴン総数N=10000の場合、10程度である。   In the case where the order of the second group is fixed, and in the case where the order of the third group is fixed, the processing is performed according to [Equation 11] by changing the relationship between the groups. At the same time, a process of incrementing the loop counter LC (LC ← LC + 1) is also performed. If the frequency distribution already calculated exists, the frequency value corresponding to each element is added to each element of the frequency distribution. In step S511, after the arrangement of the two groups is shifted, the combination of the polygons of the two groups and the other group is changed from the first time, and the processing of steps S505 to S509 is executed to obtain the circumscribed circle distribution and the inner circle. Calculate the tangent distribution. The calculation process of the circumscribed circle distribution and the inscribed circle distribution in steps S505 to S509 is repeated a predetermined number of times set as a specified value. The prescribed value can be set as appropriate, but is about 10 when the total number of polygons N = 10000.

すなわち、外接円分布および内接円分布を1回算出するごとに、3つのグループのうち2つのグループ内のポリゴンの順序を変化させて、外接円分布および内接円分布を改めて算出する処理を繰り返し行うことになる。ループカウンタLCが規定値に達した場合、ステップS510において、ループカウンタLCが規定値以上であると判定されるため、2種の度数分布の正規化を行う(ステップS512)。   That is, every time the circumcircle distribution and the inscribed circle distribution are calculated once, the process of changing the order of the polygons in two of the three groups and calculating the circumcircle distribution and the inscribed circle distribution again is performed. It will be done repeatedly. If the loop counter LC has reached the specified value, it is determined in step S510 that the loop counter LC is equal to or larger than the specified value, so that two types of frequency distributions are normalized (step S512).

具体的には、上記〔数式9〕で算出されたHd(md)に、更に100/{Ssum×LC}を乗じてHd(md)と置き換えることにより、単位を面積率[%]に正規化している。すなわち、ポリゴンの面積の総和値Ssumとループ回数LCの乗算値により、各要素の値Hd(md)を除算している。これにより、ポリゴンの面積の総和値が異なる、即ちスケールが異なるポリゴンモデルであっても同一スケールの外接円分布に変換され、同一スケール基準のポリゴンモデルとして判定が可能になる。また、ループ回数LCで除算していることになるため、ループ回数分の平均値が得られることになる。   Specifically, the unit is normalized to the area ratio [%] by multiplying Hd (md) calculated in the above [Equation 9] by 100 / {Ssum × LC} and replacing it with Hd (md). ing. That is, the value Hd (md) of each element is divided by the multiplication value of the sum Ssum of the area of the polygon and the number of loops LC. Thus, even if the polygon models have different total sums of the areas of the polygons, that is, even if the polygon models have different scales, the polygon models are converted into circumcircle distributions of the same scale, and can be determined as polygon models based on the same scale. In addition, since the division is performed by the number of loops LC, an average value for the number of loops is obtained.

また、上記〔数式10〕で算出されたHa(ma)に、更に100/{Ssum×LC}を乗じてHa(ma)と置き換えることにより、単位を面積率[%]に正規化している。すなわち、ポリゴンの面積の総和値Ssumとループ回数LCの乗算値により、各要素の値Ha(ma)を除算している。これにより、ポリゴンの面積の総和値が異なる、即ちスケールが異なるポリゴンモデルであっても同一スケールの内接円分布に変換され、同一スケール基準のポリゴンモデルとして判定が可能になる。また、ループ回数LCで除算していることになるため、ループ回数分の平均値が得られることになる。   The unit is normalized to the area ratio [%] by multiplying Ha (ma) calculated by the above [Equation 10] and further multiplying by 100 / {Ssum × LC} and replacing it with Ha (ma). That is, the value Ha (ma) of each element is divided by the multiplication value of the total sum Ssum of the polygon area and the number of loops LC. As a result, even if the polygon models have different total sums of the areas of the polygons, that is, polygon models having different scales are converted into an inscribed circle distribution of the same scale, and it is possible to determine the polygon model based on the same scale. In addition, since the division is performed by the number of loops LC, an average value for the number of loops is obtained.

2種の度数分布の正規化が行われたら、次に、実寸最大外接円半径を算出する(ステップS513)。具体的には、以下の〔数式12〕に従った処理を実行することにより、実寸最大外接円半径Wmaxを算出する。   After the two types of frequency distributions have been normalized, the actual maximum circumscribed circle radius is calculated (step S513). Specifically, the actual maximum circumscribed circle radius Wmax is calculated by executing the processing according to the following [Equation 12].

〔数式12〕
Wmax=Dmax・Sout
[Equation 12]
Wmax = Dmax · Sout

上記〔数式12〕において、Dmaxは最大外接円半径、Soutは出力スケール情報である。実寸最大外接円半径Wmaxは、最大外接円半径Dmaxに、出力スケール情報Soutを乗じたものとなっている。   In the above [Equation 12], Dmax is a maximum circumscribed circle radius, and Sout is output scale information. The actual maximum circumscribed circle radius Wmax is obtained by multiplying the maximum circumscribed circle radius Dmax by the output scale information Sout.

本実施形態では、三角形の外接円の半径と、三角形の内接円の半径の算出に際し、ポリゴンの平均点を3つの頂点とする三角形を作成するようにした。三角形の頂点は、ポリゴンの各頂点の平均点とすることが好ましいが、平均点以外のポリゴン上の所定の点同士を結んだ三角形とすることも可能である。ポリゴン上の所定の点としては、例えば、ポリゴンを構成するいずれかの頂点、ポリゴンの重心点、ポリゴンの頂点のxyz座標別の最大値と最小値の丁度中間となる値をもつ点、等を用いることができる。   In the present embodiment, when calculating the radius of the circumscribed circle of the triangle and the radius of the inscribed circle of the triangle, a triangle having the average point of the polygon as three vertices is created. The vertices of the triangle are preferably the average points of the vertices of the polygon, but may be triangles connecting predetermined points on the polygon other than the average points. As the predetermined point on the polygon, for example, any vertex constituting the polygon, the center of gravity of the polygon, a point having a value that is exactly intermediate between the maximum value and the minimum value of the vertex of the polygon for each xyz coordinate, etc. Can be used.

<3.3.2.第2の手法>
次に、第2の手法について説明する。図7は、第2の手法による度数分布の算出処理の詳細を示すフローチャートである。第1の手法と同様の処理については、同一符号を付して説明を省略する。第2の手法においても、ステップS501〜ステップS509までは、第1の手法と同様に行われる。そして、第1の手法のステップS512と同様に、2種の度数分布の正規化を行う(ステップS512)。第2の手法では、2種の度数分布の算出後、強制的に正規化を行う。具体的には、上記〔数式9〕で算出されたHd(md)に、更に100/Ssumを乗じてHd(md)と置き換えることにより、単位を面積率[%]に正規化している。また、上記〔数式10〕で算出されたHa(ma)に、更に100/Ssumを乗じてHa(ma)と置き換えることにより、単位を面積率[%]に正規化している。第1の手法とは異なり、ループカウンタLCによる除算は行わない。
<3.3.2. Second method>
Next, the second method will be described. FIG. 7 is a flowchart illustrating details of the frequency distribution calculation processing according to the second technique. The same processes as those in the first method are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. Also in the second method, steps S501 to S509 are performed in the same manner as the first method. Then, as in step S512 of the first method, two types of frequency distributions are normalized (step S512). In the second method, normalization is forcibly performed after calculating two types of frequency distributions. Specifically, the unit is normalized to the area ratio [%] by multiplying Hd (md) calculated in the above [Equation 9] by 100 / Ssum and replacing it with Hd (md). Further, the unit is normalized to the area ratio [%] by multiplying Ha (ma) calculated by the above [Equation 10] and further multiplying by 100 / Ssum and replacing it with Ha (ma). Unlike the first method, division by the loop counter LC is not performed.

外接円分布および内接円分布の正規化が行われたら、次に、ループカウンタLCが1以上であるかどうかを判定する(ステップS521)。これは、度数分布の算出が初回であるか否かの判定を行っている。ループカウンタLCが1未満である場合は、度数分布の算出が初回であることを意味するので、2つのグループの配列を1だけずらす処理を行う(ステップS511)。具体的には、第1の手法のステップS511と同様に、上記〔数式11〕に従った処理を実行することにより、配列R1(k)、R2(k)、R3(k)のうち2つの配列の順序をずらしている。   After the normalization of the circumscribed circle distribution and the inscribed circle distribution has been performed, it is next determined whether or not the loop counter LC is 1 or more (step S521). This is to determine whether or not the calculation of the frequency distribution is the first time. If the value of the loop counter LC is less than 1, it means that the calculation of the frequency distribution is the first time, so that the processing of shifting the arrangement of the two groups by 1 is performed (step S511). Specifically, similarly to step S511 of the first method, by executing the processing according to the above [Equation 11], two of the arrays R1 (k), R2 (k), and R3 (k) are obtained. The sequence is out of order.

ステップS511において、2つのグループの配列をずらした後、2つのグループともう1つのグループのポリゴンの組み合わせを1回目とは変えて、ステップS505〜ステップS509、S512、S521の処理を実行し、外接円分布および内接円分布の正規化を行う。すなわち、外接円分布および内接円分布を1回算出するごとに、3つのグループのうち2つのグループ内のポリゴンの順序を変化させて、外接円分布および内接円分布を改めて算出する処理を繰り返し行う。2回目以降では、ステップS521において、ループカウンタLCが1以上と判定されるため、直前の外接円分布および内接円分布との比較を行う(ステップS522)。まず、以下の〔数式13〕に従った処理を実行することにより、算出された外接円分布と直前の外接円分布のユークリッド距離DDを算出する。ユークリッド距離とは、各要素の度数同士の差分の絶対値を2乗した値で与えられるユークリッド空間上の距離である。ユークリッド距離DDは、MD次元ユークリッド空間内の2点の距離として求められる。   In step S511, after the arrangement of the two groups is shifted, the combination of the polygons of the two groups and the other group is changed from the first time, and the processing of steps S505 to S509, S512, and S521 is executed, and the circumscription is performed. Normalizes the circle distribution and the inscribed circle distribution. That is, every time the circumcircle distribution and the inscribed circle distribution are calculated once, the process of changing the order of the polygons in two of the three groups and calculating the circumcircle distribution and the inscribed circle distribution again is performed. Repeat. In the second and subsequent times, the loop counter LC is determined to be 1 or more in step S521, so that the comparison with the immediately preceding circumscribed circle distribution and inscribed circle distribution is performed (step S522). First, the processing according to the following [Equation 13] is executed to calculate the Euclidean distance DD between the calculated circumcircle distribution and the immediately preceding circumcircle distribution. The Euclidean distance is a distance in the Euclidean space given by a value obtained by squaring the absolute value of the difference between the frequencies of the elements. The Euclidean distance DD is obtained as a distance between two points in the MD-dimensional Euclidean space.

〔数式13〕
DD=Σmd=0,MD-1[{Hd(md)−Hdp(md)}2/MD]1/2
[Equation 13]
DD = { md = 0, MD-1 [{Hd (md) -Hdp (md)} 2 / MD] 1/2

上記〔数式13〕において、Σの添え字の“md=0,MD−1”は、mdが0からMD−1の全ての整数をとる場合について、後続の[・・・]1/2の総和を求めることを示している。また、Hdp(md)は、直前の外接円分布を示している。 In the above [Equation 13], the suffix “md = 0, MD-1” of の is the following [...] 1/2 of the case where md takes all integers from 0 to MD-1. Indicates that the sum is to be obtained. Hdp (md) indicates the circumcircle distribution immediately before.

続いて、以下の〔数式14〕に従った処理を実行することにより、算出された内接円分布と直前の内接円分布のユークリッド距離DAを算出する。ユークリッド距離DAは、MA次元ユークリッド空間内の2点の距離として求められる。   Subsequently, the Euclidean distance DA between the calculated inscribed circle distribution and the immediately preceding inscribed circle distribution is calculated by executing processing according to the following [Equation 14]. The Euclidean distance DA is obtained as a distance between two points in the MA-dimensional Euclidean space.

〔数式14〕
DA=Σma=0,MA-1[{Ha(ma)−Hap(ma)}2/MA]1/2
(Equation 14)
DA = { ma = 0, MA-1 [{Ha (ma) -Hap (ma)} 2 / MA] 1/2

上記〔数式14〕において、Σの添え字の“ma=0,MA−1”は、maが0からMA−1の全ての整数をとる場合について、後続の[・・・]1/2の総和を求めることを示している。また、Hap(ma)は、直前の内接円分布を示している。 In the above [Equation 14], the suffix “ma = 0, MA-1” of Σ represents the following [...] 1/2 of the case where ma takes all integers from 0 to MA-1. Indicates that the sum is to be obtained. Hap (ma) indicates the immediately preceding inscribed circle distribution.

次に、度数分布算出手段10は、ステップS522において算出された外接円分布、内接円分布のユークリッド距離と、それぞれの判定しきい値との比較を行う(ステップS523)。具体的には、ユークリッド距離DD、DAが判定しきい値よりともに小さい場合は、飽和状態と判定し、ユークリッド距離DD、DAのいずれか一方が判定しきい値以上である場合は、生成途上と判定する。判定しきい値としては、任意に設定可能であるが、ここでは、0.05としてある。   Next, the frequency distribution calculation means 10 compares the Euclidean distances of the circumscribed circle distribution and the inscribed circle distribution calculated in step S522 with the respective determination thresholds (step S523). Specifically, when both the Euclidean distances DD and DA are smaller than the determination threshold, it is determined that the state is saturated, and when one of the Euclidean distances DD and DA is equal to or longer than the determination threshold, the generation is in progress. judge. The determination threshold can be set arbitrarily, but is set to 0.05 here.

ステップS523において飽和状態と判定された場合、すなわち両者に類似性が認められる場合には、度数分布算出手段10は、最後に算出された外接円分布および内接円分布を、正式に2種の度数分布とすることを決定する(ステップS524)。すなわち、算出直後の外接円分布および内接円分布と、その直前に得られた外接円分布および内接円分布を比較し、比較の結果で類似性が認められる場合に、算出直後の外接円分布および内接円分布を、照合対象の外接円分布および内接円分布とする。   If it is determined in step S523 that the two are in a saturated state, that is, if both are similar, the frequency distribution calculation unit 10 forms the last calculated circumcircle distribution and inscribed circle distribution into two types. It is determined to be a frequency distribution (step S524). That is, the circumcircle distribution and the inscribed circle distribution immediately after the calculation are compared with the circumcircle distribution and the inscribed circle distribution obtained immediately before the calculation, and if similarity is recognized in the comparison result, the circumcircle circle immediately after the calculation is obtained. The distribution and the inscribed circle distribution are defined as the circumscribed circle distribution and the inscribed circle distribution to be compared.

ステップS523において生成途上と判定された場合には、2つのグループの配列を1だけずらす処理を行った後(ステップS511)、ステップS505〜ステップS509、S512、S521、S522の処理を繰り返し実行する。   If it is determined in step S523 that the two groups are being generated, a process of shifting the arrangement of the two groups by one is performed (step S511), and the processes of steps S505 to S509, S512, S521, and S522 are repeatedly executed.

2種の度数分布が決定したら、第1の手法と同様、上記〔数式12〕に従った処理を実行して実寸最大外接円半径を算出する(ステップS513)。   After the two kinds of frequency distributions are determined, the actual size maximum circumscribed circle radius is calculated by executing the process according to the above [Equation 12], similarly to the first method (step S513).

対象モデルから得られた外接円分布と内接円分布における外接円と内接円を図8に示す。図8は、ポリゴンが三角形状の場合のポリゴンモデルを示している。ポリゴンモデル上から選択された3つのポリゴンについて、それぞれのポリゴンの頂点の平均座標をもつ平均点を結ぶことにより三角形が作成される。図8(a)と図8(b)のポリゴンモデルおよび三角形は同じものである。そして、三角形の外接円と内接円を求める。図8(a)は、三角形とその外接円と半径の関係を示し、図8(b)は、三角形とその内接円と半径の関係を示している。図8(a)(b)において、下向きの矢印は、それぞれ外接円の半径、内接円の半径を示している。   FIG. 8 shows the circumscribed circle and the inscribed circle in the circumscribed circle distribution and the inscribed circle distribution obtained from the target model. FIG. 8 shows a polygon model when the polygon is triangular. For three polygons selected from the polygon model, a triangle is created by connecting the average points having the average coordinates of the vertices of each polygon. The polygon model and the triangle in FIGS. 8A and 8B are the same. Then, a circumscribed circle and an inscribed circle of the triangle are obtained. FIG. 8A shows the relationship between a triangle, its circumscribed circle, and a radius, and FIG. 8B shows the relationship between a triangle, its inscribed circle, and a radius. 8A and 8B, downward arrows indicate the radius of the circumscribed circle and the radius of the inscribed circle, respectively.

一般に、ポリゴンモデルが球体に限りなく近い形状の場合、ランダムに選択された3つのポリゴンの中心を結ぶ三角形の外接円は、当該球体を3つの中心で形成される平面で切断したときの円になる。即ち、球体の場合、外接円半径は当該球体の半径に一致する場合が多く、外接円分布では球の半径に相当する箇所にピークが1ヶ所に現れる形態になる。ただし、ポリゴンの密度が粗くなって多面体に近づくにつれ、外接円分布は外接円半径が短い方に広がり、ポリゴンモデルが球体から逸脱するにつれ、外接円分布は複雑な形態になる。そのため、外接円半径を用いた外接円分布は3D形状を識別するのに極めて有効である。これに対して、内接円半径はポリゴンモデルが球体の場合でも種々の値をもち、内接円分布では広範に広がった形態になるため、外接円分布に比べ3D形状の改変に対するロバスト性が高い反面、形状の識別性は弱くなる。そこで、本発明では、外接円分布と内接円分布の横軸の半径のスケールを所定の比率に維持するようにした。そうすると、内接円分布が半径0の方向に局所的に偏るようになり、内接円分布の識別性が改善される。 In general, when a polygon model has a shape that is as close as possible to a sphere, the circumscribed circle of a triangle that connects the centers of three randomly selected polygons is a circle obtained by cutting the sphere with a plane formed by the three centers. Become. In other words, in the case of a sphere, the circumcircle radius often coincides with the radius of the sphere, and the circumcircle distribution has a form in which a peak appears at one place corresponding to the radius of the sphere. However, as the density of the polygon decreases and approaches the polyhedron, the circumcircle distribution increases in the direction of the shorter circumscribed circle radius, and as the polygon model deviates from the sphere, the circumcircle distribution becomes a complex form. Therefore, the circumcircle distribution using the circumcircle radius is extremely effective for identifying a 3D shape. On the other hand, the radius of the inscribed circle has various values even when the polygon model is a sphere, and since the inscribed circle distribution has a widely spread form, the robustness to the modification of the 3D shape is smaller than that of the circumscribed circle distribution. On the other hand, the discrimination of the shape becomes weaker. Therefore, in the present invention, the scale of the radius of the horizontal axis of the circumscribed circle distribution and the inscribed circle distribution is maintained at a predetermined ratio. Then, the inscribed circle distribution is locally biased in the direction of the radius 0, and the discriminability of the inscribed circle distribution is improved.

<3.4.度数分布の整合処理>
次に、ステップS130の度数分布の整合処理について説明する。まず、度数分布整合手段13は、規制モデルデータベース40に記憶されているRE個のレコードの中からレコードre(re=0,・・・,RE−1)に登録されている度数分布の実寸最大外接円半径を抽出する。レコードreの実寸最大外接円半径は、Wmaxo(re)で表現される。そして、度数分布整合手段13は、以下の〔数式15〕に従った処理を実行することにより、対象モデルから算出された外接円分布Hd(md)を整合処理する。
<3.4. Frequency Distribution Matching Process>
Next, the frequency distribution matching process in step S130 will be described. First, the frequency distribution matching means 13 determines the actual maximum size of the frequency distribution registered in the record re (re = 0,..., RE-1) from among the RE records stored in the regulation model database 40. Extract the circumcircle radius. The actual maximum circumscribed circle radius of the record re is represented by Wmaxo (re). Then, the frequency distribution matching unit 13 performs a process according to the following [Equation 15] to perform a matching process on the circumscribed circle distribution Hd (md) calculated from the target model.

〔数式15〕
MD´=MD・Wmax/Wmaxo(re)
MD1=md・Wmax/Wmaxo(re)
MD2=(md+1)・Wmax/Wmaxo(re)−1
md≦MD´の場合、Hd´(md)=Σmd=MD1,MD2Hd(md)
MD´<md<MDの場合、Hd´(md)=0
(Equation 15)
MD ′ = MD · Wmax / Wmaxo (re)
MD1 = md · Wmax / Wmaxo (re)
MD2 = (md + 1) · Wmax / Wmaxo (re) −1
When md ≦ MD ′, Hd ′ (md) = Σ md = MD1, MD2 Hd (md)
Hd '(md) = 0 when MD'<md<MD

上記〔数式15〕に従った処理を実行した結果、整合処理された外接円分布Hd´(md)が得られる。続いて、度数分布整合手段13は、以下の〔数式16〕に従った処理を実行することにより、対象モデルから算出された内接円分布Ha(ma)を整合処理する。   As a result of executing the processing according to the above [Equation 15], the circumscribed circle distribution Hd ′ (md) subjected to the matching processing is obtained. Subsequently, the frequency distribution matching unit 13 performs a process according to the following [Equation 16] to perform a matching process on the inscribed circle distribution Ha (ma) calculated from the target model.

〔数式16〕
MA´=MA・Wmax/Wmaxo(re)
MA1=ma・Wmax/Wmaxo(re)
MA2=(ma+1)・Wmax/Wmaxo(re)−1
md≦MA´の場合、Ha´(ma)=Σmd=MA1,MA2Ha(ma)
MA´<ma<MAの場合、Ha´(ma)=0
(Equation 16)
MA ′ = MA · Wmax / Wmaxo (re)
MA1 = maWmax / Wmaxo (re)
MA2 = (ma + 1) · Wmax / Wmaxo (re) −1
If md ≦ MA ′, Ha ′ (ma) = Σ md = MA1, MA2 Ha (ma)
If MA ′ <ma <MA, Ha ′ (ma) = 0

上記〔数式16〕に従った処理を実行した結果、整合処理された内接円分布Ha´(ma)が得られる。   As a result of executing the processing according to the above [Equation 16], the inscribed circle distribution Ha ′ (ma) subjected to the matching processing is obtained.

<3.5.強調成分の作成処理>
次に、ステップS150の強調成分の作成処理について説明する。まず、強調成分作成手段15は、整合処理された対象モデルの度数分布から強調成分の作成処理を行う。具体的には、強調成分作成手段15は、以下の〔数式17〕に従った処理を実行することにより、整合処理された外接円分布Hd´(md)を所定の範囲に収まるように補正して、強調成分を作成する。
<3.5. Creation processing of emphasis component>
Next, the process of creating an emphasized component in step S150 will be described. First, the emphasis component creating means 15 performs an emphasis component creation process from the frequency distribution of the target model subjected to the matching process. Specifically, the emphasis component creating unit 15 corrects the matched circumscribed circle distribution Hd ′ (md) so as to fall within a predetermined range by executing a process according to the following [Equation 17]. To create an emphasis component.

〔数式17〕
Hmaxd=MAXmd=0,MD-1Hd´(md)
Nd(md)=Hd´(md)/Hmaxd
(Equation 17)
Hmaxd = MAX md = 0, MD-1 Hd '(md)
Nd (md) = Hd ′ (md) / Hmaxd

上記〔数式17〕に従った処理を実行した結果、所定の範囲に収まるように補正された外接円分布Nd(md)が得られる。これを強調成分とする。第1式において、MAXmd=0,MD-1Hd´(md)は、Hd´(md)の最大値を示す。したがって、Hd´(md)は、最小値として0をとることがあるので、強調成分Nd(md)は、所定の範囲として、0以上1以下の範囲に収まることになる。続いて、強調成分作成手段15は、以下の〔数式18〕に従った処理を実行することにより、整合処理された内接円分布Ha´(ma)を所定の範囲に収まるように補正して、強調成分を作成する。 As a result of executing the processing according to the above [Equation 17], a circumscribed circle distribution Nd (md) corrected to fall within a predetermined range is obtained. This is used as an emphasis component. In the first expression, MAX md = 0, MD-1 Hd '(md) indicates the maximum value of Hd' (md). Therefore, Hd '(md) may take 0 as the minimum value, and the emphasis component Nd (md) falls within a range of 0 or more and 1 or less as a predetermined range. Subsequently, the emphasis component creating means 15 corrects the matched inscribed circle distribution Ha ′ (ma) so as to fall within a predetermined range by executing processing according to the following [Equation 18]. , Create an emphasis component.

〔数式18〕
Hmaxa=MAXma=0,MA-1Ha´(ma)
Na(ma)=Ha´(ma)/Hmaxa
(Equation 18)
Hmaxa = MAX ma = 0, MA-1 Ha '(ma)
Na (ma) = Ha '(ma) / Hmaxa

上記〔数式18〕に従った処理を実行した結果、所定の範囲に収まるように補正された内接円分布Na(ma)が得られる。これを強調成分とする。第1式において、MAXma=0,MA-1Ha´(ma)は、Ha´(ma)の最大値を示す。したがって、Ha´(ma)は、最小値として0をとることがあるので、強調成分Na(ma)は、所定の範囲として、0以上1以下の範囲に収まることになる。 As a result of executing the processing according to the above [Equation 18], an inscribed circle distribution Na (ma) corrected to fall within a predetermined range is obtained. This is used as an emphasis component. In the first expression, MAX ma = 0, MA-1 Ha '(ma) indicates the maximum value of Ha' (ma). Therefore, Ha ′ (ma) may take 0 as a minimum value, and the emphasized component Na (ma) falls within a range of 0 or more and 1 or less as a predetermined range.

<3.6.度数分布の強調処理>
次に、ステップS170の度数分布の強調処理について説明する。まず、度数分布強調手段17は、整合された対象モデルの度数分布と規制モデルデータベース40に記憶されている度数分布に対して強調処理を行う。具体的には、度数分布強調手段17は、まず、規制モデルデータベース40に記憶されているRE個のレコードの中からレコードre(re=0,・・・,RE−1)に登録されている度数分布として、外接円分布Hdo(re,md)(md=0,・・・,MD−1)、内接円分布Hao(re,ma)(ma=0,・・・,MA−1)を抽出する。そして、以下の〔数式19〕に従った処理を実行することにより、整合された対象モデルの外接円分布Hd´(md)、規制モデルデータベース40に記憶されている各レコードreの外接円分布Hdo(re,md)に対して、md=0,・・・,MD−1の範囲の全ての値を更新するように、強調処理を行う。
<3.6. Emphasis processing of frequency distribution>
Next, the frequency distribution emphasizing process in step S170 will be described. First, the frequency distribution emphasizing means 17 performs emphasis processing on the frequency distribution of the matched target model and the frequency distribution stored in the regulation model database 40. Specifically, the frequency distribution emphasizing means 17 is first registered in the record re (re = 0,..., RE-1) from among the RE records stored in the regulation model database 40. As a frequency distribution, a circumscribed circle distribution Hdo (re, md) (md = 0,..., MD-1) and an inscribed circle distribution Hao (re, ma) (ma = 0,..., MA-1) Is extracted. Then, by executing the processing according to the following [Equation 19], the circumscribed circle distribution Hd '(md) of the matched target model and the circumscribed circle distribution Hdo of each record re stored in the regulation model database 40 are obtained. Enhancement processing is performed on (re, md) so that all values in the range of md = 0,..., MD-1 are updated.

〔数式19〕
Hd´´(md)=Hd´(md)・Nd(md)
Hdo´(re,md)=Hdo(re,md)・Nd(md)
[Equation 19]
Hd ″ (md) = Hd ′ (md) · Nd (md)
Hdo '(re, md) = Hdo (re, md) Nd (md)

上記〔数式19〕においては、整合された対象モデルの外接円分布Hd´(md)、規制モデルデータベース40に記憶されている各レコードreの外接円分布Hdo(re,md)それぞれに対して、md=0,・・・,MD−1の範囲の全ての値に強調成分Nd(md)を乗じる処理を行っている。強調成分Nd(md)は、データの特定の区間だけを抽出する、いわゆる窓関数としての役割を果たしており、上記〔数式19〕は、窓関数を掛ける処理を行っていることになる。上記〔数式19〕に従った処理を実行した結果、強調処理された対象モデルの外接円分布Hd´´(md)、強調処理された各規制モデルの外接円分布Hdo´(re,md)が強調度数分布として得られる。続いて、度数分布強調手段17は、以下の〔数式20〕に従った処理を実行することにより、整合された対象モデルの内接円分布Ha´(ma)、規制モデルデータベース40に記憶されている各レコードreの内接円分布Hao(re,ma)に対してma=0,・・・,MA−1の範囲の全ての値を更新するように、強調処理を行う。   In the above [Equation 19], the circumscribed circle distribution Hd ′ (md) of the matched target model and the circumscribed circle distribution Hdo (re, md) of each record re stored in the regulation model database 40 are calculated as follows: .., MD-1 are multiplied by the emphasis component Nd (md). The emphasis component Nd (md) plays a role as a so-called window function that extracts only a specific section of data, and the above [Equation 19] means that a process of multiplying the window function is performed. As a result of executing the processing according to [Equation 19], the circumscribed circle distribution Hd ″ (md) of the emphasized target model and the circumscribed circle distribution Hdo ′ (re, md) of each emphasized regulated model are obtained. Obtained as an emphasis frequency distribution. Subsequently, the frequency distribution emphasizing means 17 executes the processing according to the following [Equation 20] to store the inscribed circle distribution Ha ′ (ma) of the matched target model in the regulation model database 40. Enhancement processing is performed on the inscribed circle distribution Hao (re, ma) of each record re to update all values in the range of ma = 0,..., MA-1.

〔数式20〕
Ha´´(ma)=Ha´(ma)・Na(ma)
Hao´(re,ma)=Hao(re,ma)・Na(ma)
[Equation 20]
Ha ″ (ma) = Ha ′ (ma) · Na (ma)
Hao '(re, ma) = Hao (re, ma) · Na (ma)

上記〔数式20〕においては、正規化された対象モデルの内接円分布Ha´(ma)、規制モデルデータベース40に記憶されている各レコードreの内接円分布Hao(re,ma)それぞれに対して、ma=0,・・・,MA−1の範囲の全ての値に強調成分Na(ma)を乗じる処理を行っている。強調成分Na(ma)は、データの特定の区間だけを抽出する、いわゆる窓関数としての役割を果たしており、上記〔数式20〕は、上記〔数式19〕と同様、窓関数を掛ける処理を行っていることになる。上記〔数式20〕に従った処理を実行した結果、強調処理された対象モデルの内接円分布Ha´´(ma)、強調処理された各規制モデルの内接円分布Hao´(re,ma)が強調度数分布として得られる。   In the above [Equation 20], the normalized inscribed circle distribution Ha ′ (ma) of the target model and the inscribed circle distribution Hao (re, ma) of each record re stored in the regulatory model database 40 are respectively given. On the other hand, a process of multiplying all the values in the range of ma = 0,..., MA-1 by the emphasis component Na (ma) is performed. The emphasis component Na (ma) plays a role as a so-called window function that extracts only a specific section of the data, and the above [Equation 20] performs a process of multiplying the window function as in the above [Equation 19]. Will be. As a result of executing the processing in accordance with [Equation 20], the inscribed circle distribution Ha ″ (ma) of the emphasized target model and the inscribed circle distribution Hao ′ (re, ma) of each emphasized regulated model are obtained. ) Is obtained as an emphasis frequency distribution.

<3.7.度数分布の照合処理>
次に、ステップS200の度数分布の照合処理について説明する。図9は、度数分布の照合処理を示すフローチャートである。まず、度数分布照合手段20は、規制モデルデータベース40から抽出され、強調処理された度数分布(強調度数分布)を取得する(ステップS610)。強調処理された度数分布として、外接円分布Hdo´(re,md)(md=0,・・・,MD−1)、内接円分布Hao´(re,ma)(ma=0,・・・,MA−1)を取得する。なお、ステップS200の度数分布の照合処理においては、説明の簡便化のため、上記〔数式19〕〔数式20〕において算出された強調度数分布Hd´´(md)、Hdo´(re,md)、Ha´´(ma)、Hao´(re,ma)をそれぞれ、Hd(md)、Hdo(re,md)、Ha(ma)、Hao(re,ma)として扱うものとする。
<3.7. Frequency Distribution Matching Process>
Next, the frequency distribution collation processing in step S200 will be described. FIG. 9 is a flowchart showing the frequency distribution collation processing. First, the frequency distribution matching unit 20 acquires a frequency distribution (emphasized frequency distribution) extracted from the regulation model database 40 and subjected to enhancement processing (step S610). The circumscribed circle distribution Hdo ′ (re, md) (md = 0,..., MD-1) and the inscribed circle distribution Hao ′ (re, ma) (ma = 0,.・, MA-1). In the frequency distribution collation processing in step S200, the emphasis frequency distributions Hd ″ (md) and Hdo ′ (re, md) calculated in the above [Equation 19] and [Equation 20] for simplicity of explanation. , Ha ″ (ma), and Hao ′ (re, ma) are treated as Hd (md), Hdo (re, md), Ha (ma), and Hao (re, ma), respectively.

次に、度数分布照合手段20は、強調処理された対象モデルの外接円分布と、規制モデルデータベース40から抽出されて強調処理された規制モデルの外接円分布同士でピーク位置差分を算出する(ステップS620)。ピーク位置相関とは、度数分布において、最も度数が高くなる位置であるピーク位置同士の相関を示している。度数分布照合手段20は、以下の〔数式21〕に従った処理を実行することにより、強調処理された対象モデルの外接円分布Hd(md)と強調処理された規制モデルの外接円分布Hdo(re,md)のピーク位置相関Pd(re)を算出する。   Next, the frequency distribution matching unit 20 calculates a peak position difference between the circumscribed circle distribution of the emphasized target model and the circumscribed circle distribution of the regulated model extracted from the regulation model database 40 and enhanced (step S1). S620). The peak position correlation indicates a correlation between peak positions, which are positions having the highest frequency in the frequency distribution. The frequency distribution matching unit 20 performs the processing according to the following [Equation 21], and thereby, the circumscribed circle distribution Hd (md) of the emphasized target model and the circumscribed circle distribution Hdo (Hdo ( The peak position correlation Pd (re) of (re, md) is calculated.

〔数式21〕
Pd(re)={MD/4−|mdM−mdoM(re)|}・400/MD
[Equation 21]
Pd (re) = {MD / 4- | mdM-mdoM (re) |} 400 / MD

上記〔数式21〕において、mdMは、Hd(md)が最大となるときのmdの値、mdoM(re)は、Hdo(re,md)が最大となるときのmdの値、すなわちピーク位置である。また、|mdM−mdoM(re)|は、ピーク位置どうしの差分を示すピーク位置差分である。mdMとmdoM(re)が一致するときは、ピーク位置差分|mdM−mdoM(re)|=0でピーク位置相関Pd(re)=100、mdMとmdoM(re)が最も離れるときは、理論上、ピーク位置差分|mdM−mdoM(re)|=MD−1でピーク位置相関はおおよそPd(re)が−300であるため、ピーク位置相関Pd(re)は、理論上、−300<Pd(re)≦100の値をとる。ただし、経験上、ピーク位置差分|mdM−mdoM(re)|がMD/2を超えるのは稀であるため、ピーク位置相関Pd(re)は、通常、−100<Pd(re)≦100の値をとる。ピーク位置相関Pd(re)は、ピーク位置差分|mdM−mdoM(re)|が小さくなる程大きくなる値であり、ピーク位置差分に基づいて決定される。   In the above [Equation 21], mdM is the value of md when Hd (md) is maximum, and mdoM (re) is the value of md when Hdo (re, md) is maximum, that is, the peak position. is there. | MdM−mdoM (re) | is a peak position difference indicating a difference between peak positions. When mdM and mdoM (re) match, the peak position difference | mdM−mdoM (re) | = 0 and the peak position correlation Pd (re) = 100, and when the mdM and mdoM (re) are farthest apart, theoretically , Peak position difference | mdM−mdoM (re) | = MD−1 and the peak position correlation is approximately Pd (re) −300, so that the peak position correlation Pd (re) is theoretically −300 <Pd ( re) takes a value of ≦ 100. However, empirically, since the peak position difference | mdM−mdoM (re) | rarely exceeds MD / 2, the peak position correlation Pd (re) is usually -100 <Pd (re) ≦ 100. Take a value. The peak position correlation Pd (re) is a value that increases as the peak position difference | mdM-mdoM (re) | decreases, and is determined based on the peak position difference.

次に、度数分布照合手段20は、ステップS620において算出された外接円分布のピーク位置相関Pd(re)と、判定しきい値との比較を行う(ステップS630)。ピーク位置相関Pd(re)が判定しきい値以上である場合は、適合と判定し、ピーク位置相関Pd(re)が判定しきい値より小さい場合は、不適合と判定する。判定しきい値としては、正の値であれば任意に設定可能であるが、ここでは、+50.0としてある。   Next, the frequency distribution matching unit 20 compares the peak position correlation Pd (re) of the circumscribed circle distribution calculated in step S620 with the determination threshold (step S630). If the peak position correlation Pd (re) is greater than or equal to the determination threshold, it is determined to be suitable, and if the peak position correlation Pd (re) is smaller than the determination threshold, it is determined to be non-conforming. The determination threshold can be arbitrarily set as long as it is a positive value, but is +50.0 here.

ステップS630において適合と判定された場合には、度数分布照合手段20は、強調処理された対象モデルの内接円分布と、規制モデルデータベース40から抽出されて強調処理された規制モデルの内接円分布同士でピーク位置相関を算出する(ステップS640)。度数分布照合手段20は、以下の〔数式22〕に従った処理を実行することにより、強調処理された対象モデルの内接円分布Ha(ma)と強調処理された規制モデルの内接円分布Hao(re,ma)のピーク位置相関Pa(re)を算出する。   If it is determined in step S630 that there is a match, the frequency distribution matching unit 20 determines the inscribed circle distribution of the emphasized target model and the inscribed circle of the regulated model extracted from the regulated model database 40 and emphasized. A peak position correlation is calculated between the distributions (step S640). The frequency distribution matching unit 20 executes the processing according to the following [Equation 22] to thereby obtain the inscribed circle distribution Ha (ma) of the emphasized target model and the inscribed circle distribution Ha of the emphasized regulated model. The peak position correlation Pa (re) of Hao (re, ma) is calculated.

〔数式22〕
Pa(re)={MA/4−|maM−maoM(re)|}・400/MA
(Equation 22)
Pa (re) = {MA / 4- | maM-maoM (re) |} .400 / MA

上記〔数式22〕において、maMは、Ha(ma)が最大となるときのmaの値、maoM(re)は、Hao(re,ma)が最大となるときのmaの値、すなわちピーク位置である。また、|maM−maoM(re)|は、ピーク位置どうしの差分を示すピーク位置差分である。maMとmaoM(re)が一致するときは、ピーク位置差分|maM−maoM(re)|=0でピーク位置相関Pa(re)=100、maMとmaoM(re)が最も離れるときは、理論上、ピーク位置差分|maM−maoM(re)|=MA−1でピーク位置相関はおおよそPa(re)が−300であるため、ピーク位置相関Pa(re)は、理論上、−300<Pa(re)≦100の値をとる。ただし、経験上、ピーク位置差分|maM−maoM(re)|がMA/2を超えるのは稀であるため、ピーク位置相関Pa(re)は、通常、−100<Pa(re)≦100の値をとる。ピーク位置相関Pa(re)は、ピーク位置差分|mdaM−maoM(re)|が小さくなる程大きくなる値であり、ピーク位置差分に基づいて決定される。   In the above [Equation 22], maM is the value of ma when Ha (ma) is maximum, and maoM (re) is the value of ma when Hao (re, ma) is maximum, that is, the peak position. is there. | MaM−maoM (re) | is a peak position difference indicating a difference between peak positions. When maM and maoM (re) match, the peak position difference | maM-maoM (re) | = 0 and the peak position correlation Pa (re) = 100, and when maM and maoM (re) are farthest apart, theoretically , Peak position difference | maM−maoM (re) | = MA−1 and the peak position correlation is approximately Pa (re) −300, so that the peak position correlation Pa (re) is theoretically −300 <Pa ( re) takes a value of ≦ 100. However, empirically, since the peak position difference | maM−maoM (re) | rarely exceeds MA / 2, the peak position correlation Pa (re) is usually -100 <Pa (re) ≦ 100. Take a value. The peak position correlation Pa (re) is a value that increases as the peak position difference | mdaM−maoM (re) | decreases, and is determined based on the peak position difference.

次に、度数分布照合手段20は、ステップS640において算出された内接円分布のピーク位置相関Pa(re)と、判定しきい値との比較を行う(ステップS650)。ピーク位置相関Pa(re)が判定しきい値以上である場合は、適合と判定し、ピーク位置相関Pa(re)が判定しきい値より小さい場合は、不適合と判定する。判定しきい値としては、正の値であれば任意に設定可能であるが、ここでは、+50.0としてある。ステップS650において適合と判定された場合には、度数分布照合手段20は、対象モデルとレコードreの規制モデルが適合することになるため、出力を規制すべきである(出力不適)との判定を行う。図10は、度数分布(ヒストグラム)とピーク位置との関係を示す図である。図10において、左側は規制モデル、右側は対象モデルを示している。また、上段は外接円分布、下段は内接円分布を示している。   Next, the frequency distribution matching unit 20 compares the peak position correlation Pa (re) of the inscribed circle distribution calculated in step S640 with the determination threshold (step S650). If the peak position correlation Pa (re) is greater than or equal to the determination threshold, it is determined to be suitable, and if the peak position correlation Pa (re) is smaller than the determination threshold, it is determined to be non-compliant. The determination threshold can be arbitrarily set as long as it is a positive value, but is +50.0 here. If it is determined in step S650 that the target model is compatible, the frequency distribution matching unit 20 determines that the output should be restricted (output inappropriate) because the target model and the restriction model of the record re match. Do. FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between a frequency distribution (histogram) and a peak position. In FIG. 10, the left side shows the regulation model, and the right side shows the target model. The upper part shows a circumscribed circle distribution, and the lower part shows an inscribed circle distribution.

ステップS630、S650のいずれかにおいて不適合と判定された場合には、度数分布照合手段20は、対象モデルとレコードreの規制モデルの照合を終え、次のレコードre+1の規制モデルとの照合に移行する。図9のフローチャートに従った処理を、規制モデルデータベース40内の全レコードに対して実行し、適合となる規制モデルが1つでも存在したら、対象モデルを“出力を規制すべきである(出力不適)”としてステップS200の照合処理を終了することになる。   If it is determined in any of Steps S630 and S650 that there is no match, the frequency distribution matching unit 20 finishes matching the target model with the regulation model of the record re, and shifts to matching with the regulation model of the next record re + 1. . The process according to the flowchart of FIG. 9 is executed for all records in the regulation model database 40, and if there is at least one conforming regulation model, the target model is set to “output should be regulated (output unsuitable). ) ", The collation processing in step S200 is terminated.

<3.7.1.度数分布の照合処理>
上記実施形態では、度数分布のピーク位置相関どうしを照合するようにしたが、他の指標を用いて照合を行うようにすることも可能である。ここでは、その一例としてピーク位置相関に代えて、相関係数を用いる場合について説明しておく。
<3.7.1. Frequency Distribution Matching Process>
In the above embodiment, the peak position correlations of the frequency distribution are collated, but the collation may be performed using another index. Here, a case where a correlation coefficient is used instead of the peak position correlation will be described as an example.

この場合、度数分布照合手段20は、対象モデルから算出された外接円分布と、規制モデルデータベース40から抽出された規制モデルの外接円分布同士で各要素間の相関係数を算出する(ステップS620)。相関係数とは、二つの配列要素の関連性の強弱を示す指標である。ここでは、対象モデルと規制モデルの類似性の強弱を判定するために用いる。まず、以下の〔数式23〕に従った処理を実行することにより、対象モデルの外接円分布Hd(md)の平均値Ad、規制モデルの外接円分布Hdo(re,md)の平均値Ado(re)を算出する。   In this case, the frequency distribution matching unit 20 calculates a correlation coefficient between each element between the circumscribed circle distribution calculated from the target model and the circumscribed circle distribution of the regulation model extracted from the regulation model database 40 (step S620). ). The correlation coefficient is an index indicating the strength of the relationship between two array elements. Here, it is used to determine the degree of similarity between the target model and the regulatory model. First, by executing processing according to the following [Equation 23], the average value Ad of the circumcircle distribution Hd (md) of the target model and the average value Ado (of the circumcircle distribution Hdo (re, md) of the regulated model are obtained. re) is calculated.

〔数式23〕
Ad=Σmd=0,MD-1Hd(md)/MD
Ado(re)=Σmd=0,MD-1Hdo(re,md)/MD
(Equation 23)
Ad = Σ md = 0, MD-1 Hd (md) / MD
Ado (re) = Σ md = 0, MD-1 Hdo (re, md) / MD

続いて、以下の〔数式24〕に従った処理を実行することにより、対象モデルの外接円分布Hd(md)の標準偏差Sd、規制モデルの外接円分布Hdo(re,md)の標準偏差Sdo(re)を算出する。   Subsequently, the standard deviation Sd of the circumscribed circle distribution Hd (md) of the target model and the standard deviation Sdo of the circumscribed circle distribution Hdo (re, md) of the regulated model are obtained by executing processing according to the following [Equation 24]. (Re) is calculated.

〔数式24〕
Sd=[Σmd=0,MD-1(Hd(md)−Ad)2]1/2
Sdo(re)=[Σmd=0,MD-1(Hdo(re,md)−Ado(re))2]1/2
(Equation 24)
Sd = [Σ md = 0, MD-1 (Hd (md) −Ad) 2 ] 1/2
Sdo (re) = [Σ md = 0, MD-1 (Hdo (re, md) −Ado (re)) 2 ] 1/2

厳密には、標準偏差は、上記〔数式24〕の{}内において、さらに定数MDで除算しておく必要がある。しかし、ここでは、相関係数を算出することが目的であるため、後述の〔数式25〕における分子の共分散を算出する項においても定数MDで除算する必要があり、分子と分母で重複して定数MDで除算する演算がキャンセルされる(分母は定数MDの平方根で2回除算)。   Strictly speaking, the standard deviation needs to be further divided by a constant MD in {} in [Equation 24]. However, since the purpose here is to calculate the correlation coefficient, it is necessary to divide by the constant MD in the term for calculating the numerator of the numerator in [Equation 25] described later, and the numerator and the denominator overlap. The operation of dividing by the constant MD is canceled (the denominator is divided twice by the square root of the constant MD).

次に、算出された平均値および標準偏差を用いて、以下の〔数式25〕に従った処理を実行することにより、対象モデルの外接円分布とレコードreに対応する規制モデルの外接円分布の相関係数Cd(re)を算出する。   Next, by using the calculated average value and standard deviation to perform processing according to the following [Equation 25], the circumcircle distribution of the target model and the circumcircle distribution of the regulatory model corresponding to the record re are obtained. A correlation coefficient Cd (re) is calculated.

〔数式25〕
Cd(re)=[Σmd=0,MD-1(Hd(md)−Ad)・(Hdo(re,md)−Ado(re))]/(Sdo(re)・Sd)
(Equation 25)
Cd (re) = [Σ md = 0, MD-1 (Hd (md) −Ad) · (Hdo (re, md) −Ado (re))] / (Sdo (re) · Sd)

上記〔数式25〕において、Σの添え字の“md=0,MD−1”は、mdが0からMD−1の全ての整数をとる場合について、総和を求めることを示している。相関係数Cd(re)は、度数分布Hd(md)、Hdo(re,md)の共分散を、それぞれの標準偏差で除したものとなっている。上記〔数式25〕の演算のように、分母の平方根の割算を2回行うのは一般に処理負荷が高い。このため、画像処理の分野においては、分子の積和演算だけで済ますものを「相関係数」と呼び、上記〔数式25〕に示したCd(re)を「正規化相関係数」と呼ぶ習慣もある。   In the above [Equation 25], the subscript “md = 0, MD−1” of Σ indicates that the sum is obtained when md takes all integers from 0 to MD−1. The correlation coefficient Cd (re) is obtained by dividing the covariance of the frequency distributions Hd (md) and Hdo (re, md) by their respective standard deviations. Performing the division of the square root of the denominator twice as in the calculation of [Equation 25] above generally requires a high processing load. For this reason, in the field of image processing, one that requires only the numerator product-sum operation is referred to as “correlation coefficient”, and Cd (re) shown in the above [Equation 25] is referred to as “normalized correlation coefficient”. There are also customs.

次に、度数分布照合手段20は、ステップS620において算出された外接円分布の相関係数Cd(re)と、判定しきい値との比較を行う(ステップS630)。相関係数Cd(re)が判定しきい値以上である場合は、適合と判定し、相関係数Dd(re)が判定しきい値より小さい場合は、不適合と判定する。判定しきい値としては、正の値であれば任意に設定可能であるが、ここでは、+5.0(−1から+1の範囲をとる相関係数値を100倍して%次元で表現した場合)としてある。   Next, the frequency distribution matching unit 20 compares the correlation coefficient Cd (re) of the circumscribed circle distribution calculated in step S620 with the determination threshold (step S630). If the correlation coefficient Cd (re) is greater than or equal to the determination threshold, it is determined to be suitable, and if the correlation coefficient Dd (re) is smaller than the determination threshold, it is determined to be non-compliant. The determination threshold can be set arbitrarily as long as it is a positive value. In this case, the correlation coefficient value in the range of +5.0 (−1 to +1) is multiplied by 100 and expressed in% dimension. ).

ステップS630において適合と判定された場合には、度数分布照合手段20は、対象モデルの内接円分布と、規制モデルの内接円分布で、各要素間の相関係数を算出する(ステップS640)。まず、以下の〔数式26〕に従った処理を実行することにより、対象モデルの内接円分布Ha(ma)の平均値Aa、規制モデルの内接円分布Hao(re,ma)の平均値Aao(re)を算出する。   If it is determined in step S630 that there is a match, the frequency distribution matching unit 20 calculates a correlation coefficient between each element in the inscribed circle distribution of the target model and the inscribed circle distribution of the regulation model (step S640). ). First, by executing the processing according to the following [Equation 26], the average value Aa of the inscribed circle distribution Ha (ma) of the target model and the average value of the inscribed circle distribution Hao (re, ma) of the regulated model are obtained. Aao (re) is calculated.

〔数式26〕
Aa=Σma=0,MA-1Ha(ma)/MA
Aao(re)=Σma=0,MA-1Hao(re,ma)/MA
(Equation 26)
Aa = Σ ma = 0, MA-1 Ha (ma) / MA
Aao (re) = Σ ma = 0, MA-1 Hao (re, ma) / MA

続いて、以下の〔数式27〕に従った処理を実行することにより、対象モデルの内接円分布Ha(ma)の標準偏差Sa、規制モデルの内接円分布Hao(re,ma)の標準偏差Sao(re)を算出する。   Subsequently, the standard deviation Sa of the inscribed circle distribution Ha (ma) of the target model and the standard deviation Sa of the inscribed circle distribution Hao (re, ma) of the regulated model are obtained by executing the processing according to the following [Equation 27]. The deviation Sao (re) is calculated.

〔数式27〕
Sa=[Σma=0,MA-1(Ha(ma)−Aa)2]1/2
Sao(re)=[Σma=0,MA-1(Hao(re,ma)−Aao(re))2]1/2
(Equation 27)
Sa = [Σ ma = 0, MA-1 (Ha (ma) −Aa) 2 ] 1/2
Sao (re) = [Σ ma = 0, MA-1 (Hao (re, ma) −Aao (re)) 2 ] 1/2

厳密には、標準偏差は、上記〔数式27〕の{}内において、さらに定数MAで除算しておく必要がある。しかし、ここでは、相関係数を算出することが目的であるため、後述の〔数式28〕における分子の共分散を算出する項においても定数MAで除算する必要があり、分子と分母で重複して定数MAで除算する演算がキャンセルされる(分母は定数MAの平方根で2回除算)。   Strictly speaking, the standard deviation needs to be further divided by a constant MA in the above [Equation 27]. However, here, since the purpose is to calculate the correlation coefficient, it is necessary to divide by the constant MA also in the term for calculating the numerator of the numerator in [Equation 28] to be described later. To cancel the operation of dividing by the constant MA (the denominator is divided by the square root of the constant MA twice).

次に、算出された平均値および標準偏差を用いて、以下の〔数式28〕に従った処理を実行することにより、対象モデルの内接円分布とレコードreに対応する規制モデルの内接円分布の相関係数Ca(re)を算出する。   Next, using the calculated average value and standard deviation, a process according to the following [Equation 28] is executed, whereby the inscribed circle distribution of the target model and the inscribed circle of the regulatory model corresponding to the record re are obtained. The correlation coefficient Ca (re) of the distribution is calculated.

〔数式28〕
Ca(re)=[Σma=0,MA-1(Ha(ma)−Aa)・(Hao(re,ma)−Aao(re))]/(Sao(re)・Sa)
(Equation 28)
Ca (re) = [Σ ma = 0, MA-1 (Ha (ma) −Aa) · (Hao (re, ma) −Aao (re))] / (Sao (re) · Sa)

上記〔数式28〕において、Σの添え字の“ma=0,MA−1”は、maが0からMA−1の全ての整数をとる場合について、総和を求めることを示している。相関係数Ca(re)は、度数分布Ha(ma)、Hao(re,ma)の共分散を、それぞれの標準偏差で除したものとなっている。上記〔数式28〕の演算のように、分母の平方根の割算を2回行うのは一般に処理負荷が高い。このため、画像処理の分野においては、分子の積和演算だけで済ますものを「相関係数」と呼び、上記〔数式28〕に示したCa(re)を「正規化相関係数」と呼ぶ習慣もある。   In the above [Equation 28], the suffix “ma = 0, MA-1” of Σ indicates that the sum is obtained when ma takes all the integers from 0 to MA-1. The correlation coefficient Ca (re) is obtained by dividing the covariance of the frequency distributions Ha (ma) and Hao (re, ma) by their respective standard deviations. Performing the division of the square root of the denominator twice as in the calculation of [Equation 28] above generally requires a high processing load. For this reason, in the field of image processing, what only needs to be performed by the numerator product-sum operation is called “correlation coefficient”, and Ca (re) shown in the above [Equation 28] is called “normalized correlation coefficient”. There are also customs.

次に、度数分布照合手段20は、ステップS640において算出された内接円分布の相関係数Ca(re)と、判定しきい値との比較を行う(ステップS650)。相関係数Ca(re)が判定しきい値以上である場合は、適合と判定し、相関係数Ca(re)が判定しきい値より小さい場合は、不適合と判定する。判定しきい値としては、正の値であれば任意に設定可能であるが、ここでは、+5.0(−1から+1の範囲をとる相関係数値を100倍して%次元で表現した場合)としてある。ステップS650において適合と判定された場合には、度数分布照合手段20は、対象モデルとレコードreの規制モデルが適合することになるため、出力を規制すべきである(出力不適)との判定を行う。   Next, the frequency distribution matching unit 20 compares the correlation coefficient Ca (re) of the inscribed circle distribution calculated in step S640 with the determination threshold (step S650). If the correlation coefficient Ca (re) is equal to or greater than the determination threshold, it is determined to be suitable. If the correlation coefficient Ca (re) is smaller than the determination threshold, it is determined to be non-compliant. The determination threshold can be set arbitrarily as long as it is a positive value. In this case, the correlation coefficient value in the range of +5.0 (−1 to +1) is multiplied by 100 and expressed in% dimension. ). If it is determined in step S650 that the target model is compatible, the frequency distribution matching unit 20 determines that the output should be restricted (output inappropriate) because the target model and the restriction model of the record re match. Do.

上記のように、相関係数等の他の指標を用いたとしても的確な出力適否の判定を行うことはできる。しかし、ピーク位置相関を用いることにより、より高精度に出力適否の判定を行うことが可能となる。   As described above, even if another index such as a correlation coefficient is used, it is possible to accurately determine whether the output is appropriate. However, by using the peak position correlation, it is possible to determine output suitability with higher accuracy.

<4.3Dプリンタへのデータ出力>
上記ステップS200において、度数分布照合手段20により“出力を規制すべきでない(出力適正)”と判定された場合には、立体物造形装置である3Dプリンタ7へ対象モデルを出力する。すなわち、立体物造形用データ出力規制装置で出力が許可されたポリゴンモデルである対象モデルを、立体物を造形する立体物造形装置に出力する。一方、度数分布照合手段20により“出力を規制すべきである(出力不適)”と判定された場合には、立体物造形装置である3Dプリンタ7へ対象モデルを出力しない。また、出力適正か出力不適かの判定に時間がかかる場合には、3Dプリンタ7に対象モデルを出力し、3Dプリンタ7の出力処理(立体物造形処理)と並行して出力適正か出力不適かの判定を行い、出力不適である場合に出力中止命令を3Dプリンタ7に出力するようにしてもよい。この際、利用者から見れば、対象モデルの出力という一つの命令を行うことにより、3Dプリンタにおける立体物造形処理が開始されることが確認できるだけで、並行して出力適正か出力不適かの判定のための処理の実行が開始されることは気付かない。
<4.3 Data output to 3D printer>
In step S200, when the frequency distribution matching unit 20 determines that "output should not be restricted (output is appropriate)", the target model is output to the 3D printer 7 which is a three-dimensional object forming apparatus. That is, the target model, which is a polygon model permitted to be output by the three-dimensional object modeling data output control device, is output to the three-dimensional object forming device that models the three-dimensional object. On the other hand, when the frequency distribution matching unit 20 determines that “output should be regulated (output is inappropriate)”, the target model is not output to the 3D printer 7 which is a three-dimensional object forming apparatus. If it takes time to determine whether the output is appropriate or inappropriate, the target model is output to the 3D printer 7, and the output is determined to be appropriate or inappropriate in parallel with the output process (three-dimensional object forming process) of the 3D printer 7. May be determined, and an output stop instruction may be output to the 3D printer 7 when the output is inappropriate. At this time, from the user's point of view, it is only possible to confirm that the three-dimensional object forming process in the 3D printer is started by executing a single command of outputting the target model, and to determine in parallel whether the output is appropriate or inappropriate. It is not noticed that the execution of the process for is started.

<5.規制モデルの度数分布算出および登録について>
変形例として、度数分布照合手段20を備えた立体物造形用データ出力規制装置とは別の場所で、規制モデルに対して算出された外接円分布および内接円分布を、立体物造形用データ出力規制装置にネットワークを介して送信して登録するようにしてもよい。
<5. About frequency distribution calculation and registration of regulatory model>
As a modified example, the circumscribed circle distribution and the inscribed circle distribution calculated for the regulation model are converted to the three-dimensional object modeling data at a place different from the three-dimensional object modeling data output control device including the frequency distribution matching means 20. The information may be transmitted to the output regulating device via a network and registered.

図11は、変形例における立体物造形用データ出力規制装置を含む立体物造形システムのハードウェア構成図である。図11に示した立体物造形システムにおいて、立体物造形用データ出力規制装置101は、図2に示した立体物造形用データ出力規制装置100の構成に、インターネット等の公衆ネットワークと通信するためのネットワーク通信部8を備えた構成となっている。規制モデル度数分布算出装置102は、汎用のコンピュータで実現することができ、図11に示すように、CPU(Central Processing Unit)1aと、コンピュータのメインメモリであるRAM(Random Access Memory)2aと、CPU1aが実行するプログラムやデータを記憶するためのハードディスク、フラッシュメモリ等の大容量の記憶装置3aと、キーボード、マウス等のキー入力I/F(インターフェース)4aと、データ記憶媒体等の外部装置とデータ通信するためのデータ入出力I/F(インターフェース)5aと、液晶ディスプレイ等の表示デバイスである表示部6aと、インターネット等の公衆ネットワークと通信するためのネットワーク通信部8aを備え、互いにバスを介して接続されている。立体物造形用データ出力規制装置101のネットワーク通信部8と規制モデル度数分布算出装置102のネットワーク通信部8aは互いに通信を行い、規制モデル度数分布算出装置102から立体物造形用データ出力規制装置101へ、規制モデルに対して算出された2種の度数分布の送信を行うことが可能になっている。   FIG. 11 is a hardware configuration diagram of a three-dimensional object forming system including a three-dimensional object forming data output control device according to a modification. In the three-dimensional object modeling system shown in FIG. 11, the three-dimensional object modeling data output restricting device 101 has the same configuration as the three-dimensional object modeling data output restricting device 100 shown in FIG. 2 for communicating with a public network such as the Internet. The configuration includes a network communication unit 8. The regulation model frequency distribution calculation device 102 can be realized by a general-purpose computer, and as shown in FIG. 11, a CPU (Central Processing Unit) 1a, a RAM (Random Access Memory) 2a which is a main memory of the computer, A large-capacity storage device 3a such as a hard disk and a flash memory for storing programs and data executed by the CPU 1a, a key input I / F (interface) 4a such as a keyboard and a mouse, and an external device such as a data storage medium. A data input / output I / F (interface) 5a for data communication, a display unit 6a as a display device such as a liquid crystal display, and a network communication unit 8a for communicating with a public network such as the Internet are provided. Connected through. The network communication unit 8 of the three-dimensional object modeling data output regulation device 101 and the network communication unit 8a of the regulation model frequency distribution calculation device 102 communicate with each other, and the three-dimensional object modeling data output regulation device 101 is transmitted from the regulation model frequency distribution calculation device 102. It is possible to transmit the two types of frequency distributions calculated for the regulation model.

図11では、立体物造形用データ出力規制装置101と3Dプリンタ7は分離した形態で示されているが、現在市販されている殆どの3Dプリンタ製品には立体物造形用データ出力規制装置101の構成要素である、CPU1、RAM2、記憶装置3、キー入力I/F4(汎用コンピュータ向けキーボード・マウスではなく、テンキーレベルの数種のボタン)、データ入出力I/F5、表示部6(数行の文字を表示可能な小型液晶パネル、タッチパネルを重畳させてキー入力I/F4を兼ねることも多い)、ネットワーク通信部8(無線LAN機能)も小規模ながら重複して備えている。従って、3Dプリンタ自体が外部記憶媒体やインターネット経由で立体物造形用データを直接受け取り、単独で立体物を造形する運用も可能になっている(特に民生用の3Dプリンタではこちらの形態の方が多い)。すなわち、図11に示した立体物造形用データ出力規制装置101および3Dプリンタ7を1つの筐体に収めて、“3Dプリンタ”という製品として流通することも多い。   In FIG. 11, the three-dimensional object modeling data output restricting device 101 and the 3D printer 7 are shown in a separated form. However, most of the 3D printer products currently on the market are provided with the three-dimensional object modeling data output restricting device 101. Constituent elements: CPU1, RAM2, storage device 3, key input I / F4 (not a keyboard / mouse for general-purpose computer, but several buttons of numeric keypad level), data input / output I / F5, display unit 6 (several lines) Are often used as key input I / Fs 4 by superimposing a touch panel and a network communication unit 8 (wireless LAN function). Therefore, it is possible for the 3D printer itself to directly receive the data for forming a three-dimensional object via an external storage medium or the Internet and to form a three-dimensional object by itself (especially for a consumer 3D printer, this form is more suitable). Many). That is, the data output restricting device 101 for three-dimensional object modeling and the 3D printer 7 shown in FIG. 11 are often housed in one housing and distributed as a product called “3D printer”.

規制モデル度数分布算出装置102においては、CPU1aが、記憶装置3aに記憶されているプログラムを実行することにより、第2の度数分布算出手段、度数分布送信手段が実現される。規制モデル度数分布算出装置102で実現される第2の度数分布算出手段は、立体物造形用データ出力規制装置100で実現される度数分布算出手段10と同様の機能を有し、規制モデルに対して2種の度数分布として外接円分布、内接円分布を算出する。度数分布送信手段は、規制モデルについて算出された2種の度数分布である外接円分布、内接円分布を立体物造形用データ出力規制装置101に送信する。立体物造形用データ出力規制装置101では、ネットワーク通信部8が、規制モデル度数分布算出装置102から度数分布を受信すると、CPU1が所定のプログラムを実行して度数分布登録手段として機能し、受信した度数分布を記憶装置3で実現される規制モデルデータベース40に登録する。   In the regulation model frequency distribution calculating device 102, the CPU 1a executes a program stored in the storage device 3a, thereby realizing a second frequency distribution calculating unit and a frequency distribution transmitting unit. The second frequency distribution calculation means realized by the regulation model frequency distribution calculation device 102 has the same function as the frequency distribution calculation means 10 realized by the three-dimensional object modeling data output restriction device 100, Then, a circumscribed circle distribution and an inscribed circle distribution are calculated as two types of frequency distribution. The frequency distribution transmitting unit transmits the two types of frequency distributions, the circumscribed circle distribution and the inscribed circle distribution, calculated for the regulation model, to the three-dimensional object modeling data output regulating device 101. In the three-dimensional object modeling data output regulation device 101, when the network communication unit 8 receives the frequency distribution from the regulation model frequency distribution calculation device 102, the CPU 1 executes a predetermined program to function as a frequency distribution registration unit and receive the frequency distribution. The frequency distribution is registered in the regulation model database 40 realized by the storage device 3.

<6.クラウド型の立体物造形システム>
本発明は、クラウド型の立体物造形システムに適用することも可能である。図12は、クラウド型の立体物造形システムのハードウェア構成図である。図12に示した立体物造形システムでは、出力制御用端末201と処理サーバ202により立体物造形用データ出力規制装置が実現される。図12に示した立体物造形システムにおいて、出力制御用端末201は、図11において立体物造形用データ出力規制装置101として示したコンピュータと同等のハードウェア構成を有する。すなわち、出力制御用端末201は、CPU11、RAM12、記憶装置13、キー入力I/F14、データ入出力I/F15、表示部16、ネットワーク通信部18を備え、互いにバスを介して接続されている。
<6. Cloud-based 3D object modeling system>
The present invention can also be applied to a cloud type three-dimensional object forming system. FIG. 12 is a hardware configuration diagram of a cloud type three-dimensional object forming system. In the three-dimensional object modeling system illustrated in FIG. 12, the output control terminal 201 and the processing server 202 implement a three-dimensional object modeling data output control device. In the three-dimensional object forming system shown in FIG. 12, the output control terminal 201 has the same hardware configuration as the computer shown as the three-dimensional object forming data output control device 101 in FIG. That is, the output control terminal 201 includes the CPU 11, the RAM 12, the storage device 13, the key input I / F 14, the data input / output I / F 15, the display unit 16, and the network communication unit 18, and is connected to each other via a bus. .

処理サーバ202は、汎用のコンピュータに専用のプログラムを組み込むことにより実現することができる。図12に示すように、CPU11a、RAM12a、記憶装置13a、キー入力I/F14a、データ入出力I/F15a、表示部16a、ネットワーク通信部18aを備え、互いにバスを介して接続されている。出力制御用端末201のネットワーク通信部18と処理サーバ202のネットワーク通信部18aは互いに通信を行い、処理サーバ202から出力制御用端末201へ出力適否の判定に基づく出力適否データの送信を行うことが可能になっている。図12では、出力制御用端末201と3Dプリンタ7は分離した形態で示されているが、図11の例と同様、3Dプリンタ製品に出力制御用端末201の構成要素である、CPU11、RAM12、記憶装置13、キー入力I/F14、データ入出力I/F15、表示部16、ネットワーク通信部18を重複して備えていてもよい。   The processing server 202 can be realized by incorporating a dedicated program into a general-purpose computer. As shown in FIG. 12, a CPU 11a, a RAM 12a, a storage device 13a, a key input I / F 14a, a data input / output I / F 15a, a display unit 16a, and a network communication unit 18a are connected to each other via a bus. The network communication unit 18 of the output control terminal 201 and the network communication unit 18a of the processing server 202 communicate with each other, and can transmit output propriety data from the processing server 202 to the output control terminal 201 based on determination of output propriety. It is possible. In FIG. 12, the output control terminal 201 and the 3D printer 7 are shown in a separated form. However, as in the example of FIG. 11, the components of the output control terminal 201 such as the CPU 11, the RAM 12, The storage device 13, the key input I / F 14, the data input / output I / F 15, the display unit 16, and the network communication unit 18 may be redundantly provided.

図13は、クラウド型の立体物造形システムの機能ブロック図である。クラウド型の立体物造形システムを構成する処理サーバ202は、図3に示した立体物造形用データ出力規制装置の各手段に加えて、対象モデル受信手段50、出力適否データ送信手段60を備えた構成となっている。対象モデル記憶手段31は、対象モデル自体ではなく、対象モデルについて算出された2種の度数分布を記憶する。また、度数分布算出手段10は、処理サーバ202ではなく、出力制御用端末201が備えた構成となっている。   FIG. 13 is a functional block diagram of a cloud type three-dimensional object forming system. The processing server 202 constituting the cloud type three-dimensional object forming system includes a target model receiving unit 50 and an output propriety data transmitting unit 60 in addition to the units of the three-dimensional object forming data output control device shown in FIG. It has a configuration. The target model storage means 31 stores not the target model itself but two types of frequency distributions calculated for the target model. Further, the frequency distribution calculation means 10 has a configuration in which the output control terminal 201 is provided instead of the processing server 202.

図3に示した立体物造形用データ出力規制装置と同等の機能を有するものについては、同一符号を付して説明を省略する。対象モデル受信手段50は、出力制御用端末201から送信された対象モデルの度数分布を受信して対象モデル記憶手段31に登録する手段であり、CPU11aが所定のプログラムを実行するとともに、ネットワーク通信部18aを制御することにより実現される。出力適否データ送信手段60は、度数分布照合手段20により判定された“出力を規制すべきであるか否か”に基づき、出力適否データを出力制御用端末201に送信する手段であり、CPU11aが所定のプログラムを実行するとともに、ネットワーク通信部18aを制御することにより実現される。   Components having the same functions as those of the three-dimensional object modeling data output control device shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The target model receiving unit 50 is a unit that receives the frequency distribution of the target model transmitted from the output control terminal 201 and registers it in the target model storage unit 31. The CPU 11a executes a predetermined program and a network communication unit. 18a is controlled. The output propriety data transmitting unit 60 is a unit that transmits output propriety data to the output control terminal 201 based on “whether or not output should be regulated” determined by the frequency distribution matching unit 20. This is realized by executing a predetermined program and controlling the network communication unit 18a.

処理サーバ202は、インターネット等のネットワークに接続され、多数の出力制御用端末からアクセス可能になっている。クラウド型の立体物造形システムの「クラウド型」とは、3Dプリンタにより立体物を出力する出力側でなく、出力側からネットワークを介した遠隔地のコンピュータにおいて、出力を規制すべきか否かを判定することを意味する。従来のサーバ型コンピュータでは多数の利用者のアクセスが集中すると応答性が遅くなり利用者に迷惑をかけることが多かったが、クラウド型では仮想化技術によりコンピュータの物理的構成を動的に変更することが可能になるため、常に安定した応答性を維持できるという特徴がある。処理サーバ202は物理的には複数台のコンピュータにより実現されるのが一般的である。   The processing server 202 is connected to a network such as the Internet, and is accessible from a number of output control terminals. The "cloud type" of the cloud type three-dimensional object modeling system determines whether or not the output should be regulated not by the output side that outputs the three-dimensional object by the 3D printer but by a remote computer via a network from the output side. Means to do. In conventional server-type computers, if many users' access is concentrated, responsiveness becomes slow and users are often inconvenienced. In the cloud type, the physical configuration of computers is dynamically changed by virtualization technology This makes it possible to maintain stable responsiveness at all times. Generally, the processing server 202 is physically realized by a plurality of computers.

図12、図13に示したクラウド型の立体物造形システムの処理動作について説明する。出力制御用端末201において、利用者がキー入力I/F14を介して出力したい対象モデルを指定すると、CPU11は、記憶装置13に記憶されている指定された対象モデルを抽出し、対象モデルを特定する識別情報であるモデルIDを付与する。そして、CPU11は、モデルIDが付与された対象モデルに対して、図6または図7に示したフローチャートに従って、度数分布算出手段10が処理を行い、外接円分布および内接円分布で構成される度数分布を生成する。さらにCPU11は、生成された度数分布を、記憶装置13に事前に設定されているURL等のアドレス宛に、ネットワーク通信部18を介して送信する。ポリゴンデータに比べ情報量が顕著に少ない度数分布を送信する方法をとることにより、伝送時間が大幅に短縮されるだけでなく、処理サーバ202側には著作物であるポリゴンデータが送信されず、処理サーバ202側に複製物が残らないため、著作権侵害を回避することができる。   The processing operation of the cloud type three-dimensional object forming system shown in FIGS. 12 and 13 will be described. In the output control terminal 201, when the user specifies a target model to be output via the key input I / F 14, the CPU 11 extracts the specified target model stored in the storage device 13 and specifies the target model. Model ID, which is identification information to be assigned. Then, in the CPU 11, the frequency distribution calculating means 10 performs processing on the target model to which the model ID has been given according to the flowchart shown in FIG. 6 or FIG. 7, and is configured with a circumscribed circle distribution and an inscribed circle distribution. Generate a frequency distribution. Further, the CPU 11 transmits the generated frequency distribution via the network communication unit 18 to an address such as a URL set in the storage device 13 in advance. By adopting a method of transmitting a frequency distribution whose information amount is significantly smaller than that of polygon data, not only transmission time is significantly reduced, but also polygon data as a copyrighted work is not transmitted to the processing server 202 side. Since no copy remains on the processing server 202 side, copyright infringement can be avoided.

並行してCPU11は、モデルIDが付与された対象モデルを、データ入出力I/F15を介して3Dプリンタ7のデータ処理部7aに送信する。データ処理部7a内のプリンタキューには、出力制御用端末201から受信した対象モデルが保持され、出力ジョブとして待機状態となる。この時、3Dプリンタ出力における前処理であるポリゴン形式のデータを積層形式のデータに変換する処理のみ実行させるようにし、積層形式のデータに変換された段階で待機状態にする手法もとることができる。このデータ処理負荷もそれなりに高いため、この間に出力適否判定が完了すれば、利用者側に余分な待ち時間を感じさせないようにすることができる。   In parallel, the CPU 11 transmits the target model to which the model ID has been assigned to the data processing unit 7a of the 3D printer 7 via the data input / output I / F 15. The target model received from the output control terminal 201 is held in the printer queue in the data processing unit 7a, and the printer queues as an output job. At this time, a method may be adopted in which only the process of converting the polygon format data, which is the pre-processing in the 3D printer output, to the stacked format data is executed, and a standby state is set when the data is converted to the stacked format data. . Since this data processing load is relatively high, if the output propriety determination is completed during this time, it is possible to prevent the user from feeling extra waiting time.

処理サーバ202では、対象モデル受信手段50が、出力制御用端末201から送信された対象モデルの度数分布を受信すると、その度数分布を対象モデル記憶手段31に記憶する。ここで、図4に示したフローチャートに従って、度数分布整合手段13、強調成分作成手段15、度数分布強調手段17、度数分布照合手段20が処理を行い、受信した度数分布に対応する対象モデルの出力適否を判定する。出力適否の結果である出力適否データは、度数分布照合手段20から出力適否データ送信手段60に渡される。そして、出力適否データ送信手段60は、度数分布の送信元(アクセス元)である出力制御用端末201に、モデルIDを付加した出力適否データを送信する。   In the processing server 202, when the target model receiving unit 50 receives the frequency distribution of the target model transmitted from the output control terminal 201, the frequency distribution is stored in the target model storage unit 31. Here, according to the flowchart shown in FIG. 4, the frequency distribution matching unit 13, the emphasis component creating unit 15, the frequency distribution emphasizing unit 17, and the frequency distribution matching unit 20 perform processing and output the target model corresponding to the received frequency distribution. Judge the suitability. Output propriety data as a result of output propriety is passed from the frequency distribution matching means 20 to the output propriety data transmitting means 60. Then, the output propriety data transmitting means 60 transmits the output propriety data added with the model ID to the output control terminal 201 which is the transmission source (access source) of the frequency distribution.

出力制御用端末201では、ネットワーク通信部18が処理サーバ202から出力適否データを受信すると、CPU11が、受信した出力適否データを、データ入出力I/F15を介して3Dプリンタ7のデータ処理部7aに送信する。データ処理部7aは、受信した出力適否データに付与されたモデルIDでプリンタキュー内の出力ジョブを参照する。そして、出力適否データが“適(出力適正)”である場合、データ処理部7aは、その出力ジョブを待機状態から出力状態に変更し、出力部7bに対象モデルを出力する。出力適否データが“否(出力不適)”である場合、データ処理部7aは、その出力ジョブを破棄する。すなわち、プリンタキューから削除する。   In the output control terminal 201, when the network communication unit 18 receives the output suitability data from the processing server 202, the CPU 11 transmits the received output suitability data to the data processing unit 7a of the 3D printer 7 via the data input / output I / F 15. Send to The data processing unit 7a refers to the output job in the printer queue with the model ID assigned to the received output suitability data. Then, when the output propriety data is “proper (proper output)”, the data processing unit 7a changes the output job from the standby state to the output state, and outputs the target model to the output unit 7b. If the output propriety data is “No (output improper)”, the data processing unit 7a discards the output job. That is, it is deleted from the printer queue.

<7.照合事例>
図14〜図25に、モデルの全体とその部品の照合事例を示す。モデルの全体は前述の規制モデルに対応し、モデルの部品は前述の対象モデルに対応する。図14、図16、図18、図20、図22、図24は、部品側の対象モデルの度数分布の整合処理を行っていないものであり、図15、図17、図19、図21、図23、図25は、対象モデルの度数分布の整合処理を行ったものである。図14〜図25においては、6つの事例について、それぞれ整合処理を行っていないものを事例1A、2A、3A、4A、5A、6Aとし、整合処理を行ったものを事例1B、2B、3B、4B、5B、6Bとしている。図中、2箇所の中段に記載されているCorr(D,A)およびPeak(D,A)の値は、強調処理を行う前(中段の中央に記載)と強調処理を行った後(中段の右端に記載)で上下に示される度数分布間の照合結果を示し、Corr(D,A)は、相関係数Cd(re)、Ca(re)をそれぞれ示し、Peak(D,A)は、ピーク位置相関Pd(re)、Pa(re)をそれぞれ示す。各々Dの値は外接円分布の照合結果、Aの値は内接円分布の照合結果を示す。整合処理を行う前は、不適合と判定されるべき異なる部品との照合結果を示し、整合処理を行うことにより、相関係数ではあまり差が生じないか、逆に相関が低くなる場合もあるが、ピーク位置相関を用いると、整合処理前後で差が開きプラス側になる。これは、整合処理を行った規制モデルには対象モデルに含まれない他の部品モデルの成分が含まれているためで、他の部品成分のモデルが多いと、むしろ整合処理を行った方が相関係数が低下してしまう。一方、ピーク位置相関は他の部品モデルの成分による影響を比較的受けにくい。また、強調処理を行うか否かでは、強調処理を行った方が整合処理前後でのピーク位置相関の差が更に開き、精度の高い照合が可能となっていることがわかる。これは、整合処理を行った規制モデルには対象モデルに含まれない他の部品モデルの成分が含まれているが、強調処理を行うことにより、対象モデルに含まれない他の部品モデルの成分が抑圧されるためである。
<7. Verification example>
14 to 25 show examples of collation of the entire model and its parts. The entire model corresponds to the aforementioned regulatory model, and the parts of the model correspond to the aforementioned target model. 14, FIG. 18, FIG. 18, FIG. 20, FIG. 22, and FIG. 24 show the case where the matching processing of the frequency distribution of the target model on the part side is not performed, and FIG. FIGS. 23 and 25 show the result of the matching process of the frequency distribution of the target model. In FIGS. 14 to 25, for each of the six cases, cases in which the matching process is not performed are referred to as cases 1A, 2A, 3A, 4A, 5A, and 6A, and cases in which the matching process is performed are cases 1B, 2B, and 3B. 4B, 5B, and 6B. In the figure, the values of Corr (D, A) and Peak (D, A) described in the middle part of two places are before the enhancement processing (described in the middle of the middle part) and after the enhancement processing is performed (middle part). At the right end of the table) shows the matching result between the frequency distributions shown up and down, Corr (D, A) shows the correlation coefficients Cd (re) and Ca (re), respectively, and Peak (D, A) shows , And peak position correlations Pd (re) and Pa (re), respectively. The value of D indicates the result of collation of the inscribed circle distribution, and the value of A indicates the result of collation of the inscribed circle distribution. Before performing the matching process, the result of matching with a different part that should be determined to be non-conforming is shown, and by performing the matching process, there may be little difference in the correlation coefficient or conversely, the correlation may be low. When the peak position correlation is used, the difference between before and after the matching process is increased and becomes a positive side. This is because the regulated model that has undergone the matching process contains components of other component models that are not included in the target model.If there are many models of other component components, it is better to perform the matching process. The correlation coefficient decreases. On the other hand, the peak position correlation is relatively unaffected by the components of other component models. In addition, it can be seen that the difference in peak position correlation between before and after the matching process is further increased by performing the enhancement process as to whether or not to perform the enhancement process, so that highly accurate collation can be performed. This is because although the regulated model that has undergone the matching process includes components of other component models that are not included in the target model, by performing the enhancement process, components of other component models that are not included in the target model are included. Is suppressed.

立体物造形用データ出力規制装置100では、単に適合・不適合を判定するだけでなく、図9に示したステップS620、S640において度数分布照合手段20が算出したピーク位置相関、相関係数等を、表示部6が出力するようにすることもできる。表示部6により表示出力されたピーク位置相関、相関係数を目視で確認することにより、例えば、不適合の場合、単に不適合であるというだけでなく、その不適合の度合を判断することが可能となる。   The three-dimensional object modeling data output regulation device 100 not only determines the conformity / non-conformity, but also calculates the peak position correlation, the correlation coefficient, and the like calculated by the frequency distribution matching unit 20 in steps S620 and S640 shown in FIG. The display unit 6 can also output. By visually confirming the peak position correlation and correlation coefficient displayed and output by the display unit 6, for example, in the case of non-conformity, it is possible to determine not only the non-conformity but also the degree of the non-conformity. .

<8.変形例等>
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、処理対象のポリゴンを三角形状としたが、四角形状以上の多角形状であってもよい。
<8. Modifications>
The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, in the above embodiment, the polygon to be processed has a triangular shape, but may be a polygonal shape of a quadrangle or more.

また、上記実施形態では、三角形を構成するためのポリゴン上の一点として、ポリゴンの各頂点の平均座標をもつポリゴン平均点を用いたが、ポリゴン上の点であれば、ポリゴン平均点以外の点であってもよい。例えば、ポリゴン上の点としては、ポリゴンの重心点、ポリゴンの頂点のxyz座標別の最大値と最小値の丁度中間となる値をもつ点、等を用いることができる。   In the above embodiment, the polygon average point having the average coordinates of each vertex of the polygon is used as one point on the polygon for forming the triangle. However, if the point is on a polygon, a point other than the polygon average point is used. It may be. For example, as a point on the polygon, a barycentric point of the polygon, a point having a value exactly halfway between the maximum value and the minimum value of the vertex of the polygon for each xyz coordinate, or the like can be used.

また、上記実施形態では、整合された対象モデルの度数分布に対して各度数の値を所定の範囲に収まるように補正した強調成分を作成し、元の度数分布に対して強調成分を各々乗算し、対象モデルの強調度数分布と規制モデルの強調度数分布を照合するようにしたが、このような強調処理を行わず、整合された対象モデルの度数分布と、データベースから抽出された規制モデルの度数分布を照合するようにしてもよい。   Further, in the above embodiment, the emphasis component in which the value of each frequency is corrected to fall within a predetermined range with respect to the frequency distribution of the matched target model is created, and the original frequency distribution is multiplied by the emphasis component. Then, the emphasis frequency distribution of the target model and the emphasis frequency distribution of the regulation model are collated, but without such emphasis processing, the frequency distribution of the matched target model and the regulation model extracted from the database are compared. The frequency distribution may be collated.

1、1a、11、11a・・・CPU(Central Processing Unit)
2、2a、12、12a・・・RAM(Random Access Memory)
3、3a、13、13a・・・記憶装置
4、4a、14、14a・・・キー入力I/F
5、5a、15、15a・・・データ入出力I/F
6、6a、16、16a・・・表示部
7・・・3Dプリンタ(立体物造形装置)
7a・・・データ処理部
7b・・・出力部
8、8a、18、18a・・・ネットワーク通信部
10・・・度数分布算出手段(度数分布算出装置)
13・・・度数分布整合手段
15・・・強調成分作成手段
17・・・度数分布強調手段
20・・・度数分布照合手段
30、31・・・対象モデル記憶手段
40・・・規制モデルデータベース
50・・・対象モデル受信手段
60・・・出力適否データ送信手段
100、101・・・立体物造形用データ出力規制装置
102・・・規制モデル度数分布算出装置
201・・・出力制御用端末
202・・・処理サーバ
1, 1a, 11, 11a... CPU (Central Processing Unit)
2, 2a, 12, 12a ... RAM (Random Access Memory)
3, 3a, 13, 13a ... storage device 4, 4a, 14, 14a ... key input I / F
5, 5a, 15, 15a ... data input / output I / F
6, 6a, 16, 16a Display unit 7 3D printer (solid object forming device)
7a Data processing unit 7b Output unit 8, 8a, 18, 18a Network communication unit 10 Frequency distribution calculating means (frequency distribution calculating device)
13: Frequency distribution matching means 15: Emphasis component creation means 17: Frequency distribution emphasis means 20: Frequency distribution matching means 30, 31, Target model storage means 40: Regulatory model database 50 ··· Target model receiving means 60 ··· Output propriety data transmitting means 100 and 101 ··· Three-dimensional object modeling data output regulation device 102 ··· Regulated model frequency distribution calculation device 201 ··· Output control terminal 202 · ..Processing servers

Claims (18)

ポリゴンの集合として表現されたポリゴンモデルを立体物造形装置に立体物造形用データとして出力する際に、規制すべきか否かを判定する装置であって、
出力を規制すべきポリゴンモデルである規制モデル内の3つのポリゴンに基づいて形成される三角形を特徴付けるパラメータの度数分布が登録されたデータベースと、
出力対象のポリゴンモデルである対象モデルに対して、当該対象モデル内から選択された3つのポリゴン上の所定の点により形成される三角形を特徴付けるパラメータを算出し、当該パラメータの度数分布を算出する度数分布算出手段と、
前記対象モデルの度数分布の前記パラメータのスケールを、前記データベースに登録されている規制モデルの度数分布の前記パラメータのスケールに整合させる処理を行い、前記整合された対象モデルの度数分布を作成する度数分布整合手段と、
前記整合された対象モデルの度数分布を、前記規制モデルの度数分布と照合し、出力を規制すべきか否かを判定する度数分布照合手段と、を有し、
前記三角形を特徴付けるパラメータとして、2種のパラメータである第1パラメータ、第2パラメータを用いるようにし、前記度数分布は、第1パラメータに対応する第1度数分布、第2パラメータに対応する第2度数分布の2種の度数分布であり、前記第1パラメータとして前記三角形の外接円の半径を用い、前記第2パラメータとして前記三角形の内接円の半径を用い、前記第1度数分布として前記外接円の半径の度数分布である外接円分布を用い、前記第2度数分布として前記内接円の半径の度数分布である内接円分布を用いることを特徴とする立体物造形用データ出力規制装置。
When outputting a polygon model represented as a set of polygons to a three-dimensional object forming apparatus as three-dimensional object forming data, the device determines whether or not to be restricted,
A database in which a frequency distribution of parameters characterizing a triangle formed based on three polygons in the regulation model which is a polygon model whose output is to be regulated is registered;
For a target model, which is an output target polygon model, a parameter that characterizes a triangle formed by predetermined points on three polygons selected from the target model is calculated, and a frequency distribution of the parameter is calculated. Distribution calculation means;
A process of matching the scale of the parameter of the frequency distribution of the target model with the scale of the parameter of the frequency distribution of the regulatory model registered in the database, and generating a frequency distribution of the matched target model. Distribution matching means;
The frequency distribution of the matched object model, against the frequency distribution of the regulating model, have a, and determining the frequency distribution verification means whether to regulate the output,
As a parameter characterizing the triangle, two kinds of parameters, a first parameter and a second parameter, are used, and the frequency distribution is a first frequency distribution corresponding to a first parameter and a second frequency corresponding to a second parameter. Two kinds of frequency distributions of the distribution, the radius of the circumscribed circle of the triangle is used as the first parameter, the radius of the inscribed circle of the triangle is used as the second parameter, and the circumscribed circle is used as the first frequency distribution. A circumscribed circle distribution that is a frequency distribution of the radius of the inscribed circle, and an inscribed circle distribution that is a frequency distribution of the radius of the inscribed circle is used as the second frequency distribution .
前記整合された対象モデルの度数分布に対して各度数の値を所定の範囲に収まるように補正した強調成分を作成する強調成分作成手段と、
前記整合された対象モデルの度数分布および前記規制モデルの度数分布に対して前記強調成分を各々乗算し、対象モデルの強調度数分布および規制モデルの強調度数分布を作成する度数分布強調手段と、をさらに備え、
前記度数分布照合手段は、前記対象モデルの強調度数分布と前記規制モデルの強調度数分布を照合することを特徴とする請求項1に記載の立体物造形用データ出力規制装置。
Enhancement component creation means for creating an enhancement component in which the value of each frequency is corrected to fall within a predetermined range with respect to the frequency distribution of the matched target model,
A frequency distribution emphasis unit that multiplies the frequency distribution of the matched target model and the frequency distribution of the regulation model by the emphasis component to create an emphasis frequency distribution of the target model and an emphasis frequency distribution of the regulation model, In addition,
2. The three-dimensional object modeling data output restricting device according to claim 1, wherein the frequency distribution matching unit compares the enhancement frequency distribution of the target model with the enhancement frequency distribution of the regulation model. 3.
前記度数分布算出手段は、前記対象モデルに対して、当該対象モデル内のポリゴンを第1グループ、第2グループ、第3グループの3つのグループに分類し、各グループから1つずつポリゴンを選択することにより、前記3つのポリゴンを選択することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の立体物造形用データ出力規制装置。   The frequency distribution calculation means classifies the polygons in the target model into three groups of a first group, a second group, and a third group with respect to the target model, and selects one polygon from each group. The three-dimensional object modeling data output restricting device according to claim 1 or 2, wherein the three polygons are selected. 前記度数分布算出手段は、前記各グループのポリゴン数をN/3個とした際、N/3個の連続する整数をランダムに入れ替えた乱数配列を作成するとともに、前記乱数配列の先頭から末尾への順序を逆にした反転乱数配列を作成し、前記3つのグループのうち、1つのグループに前記乱数配列、他の1つのグループに前記反転乱数配列をそれぞれ適用してグループ内のポリゴンの順序を入れ替えた後、各グループの先頭から順に、前記ポリゴンの選択を行うことを特徴とする請求項3に記載の立体物造形用データ出力規制装置。   When the number of polygons in each group is set to N / 3, the frequency distribution calculating means creates a random number array in which N / 3 consecutive integers are randomly replaced, and moves from the top to the end of the random number array. Of the three groups, the random number array is applied to one of the three groups, and the inverted random number array is applied to the other group to change the order of the polygons in the group. 4. The three-dimensional object modeling data output restriction device according to claim 3, wherein the polygons are selected sequentially from the top of each group after the replacement. 前記度数分布算出手段は、
前記第1グループのポリゴンに前記乱数配列、前記第2グループのポリゴンに前記反転乱数配列をそれぞれ適用して順序を入れ替え、前記第3グループのポリゴンの順序を入れ替えずに前記ポリゴンの選択を行ってN/3個の三角形を形成し、
前記第2グループのポリゴンに前記乱数配列、前記第3グループのポリゴンに前記反転乱数配列をそれぞれ適用して順序を入れ替え、前記第1グループのポリゴンの順序を入れ替えずに前記ポリゴンの選択を行ってN/3個の三角形を形成し、
前記第3グループのポリゴンに前記乱数配列、前記第1グループのポリゴンに前記反転乱数配列をそれぞれ適用して順序を入れ替え、前記第2グループのポリゴンの順序を入れ替えずに前記ポリゴンの選択を行ってN/3個の三角形を形成することを特徴とする請求項4に記載の立体物造形用データ出力規制装置。
The frequency distribution calculating means,
The random number array is applied to the polygons of the first group, and the inverted random number array is applied to the polygons of the second group to change the order, and the polygons are selected without changing the order of the polygons in the third group. Form N / 3 triangles,
The random number array is applied to the polygons of the second group, and the inverted random number array is applied to the polygons of the third group to change the order, and the polygons are selected without changing the order of the polygons of the first group. Form N / 3 triangles,
The random number array is applied to the polygons of the third group, and the inverted random number array is applied to the polygons of the first group to change the order, and the polygons are selected without changing the order of the polygons of the second group. The three-dimensional object modeling data output restricting device according to claim 4, wherein N / 3 triangles are formed.
前記度数分布算出手段は、
前記度数分布を1回算出するごとに、前記3つのグループのうち2つのグループ内のポリゴンの順序を変化させて、前記度数分布を改めて算出する処理を所定の回数、繰り返し行い、算出された度数分布の平均値を、照合対象の度数分布とするものであることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の立体物造形用データ出力規制装置。
The frequency distribution calculating means,
Each time the frequency distribution is calculated once, the process of re-calculating the frequency distribution by changing the order of the polygons in two of the three groups is repeated a predetermined number of times. The three-dimensional object modeling data output restriction device according to claim 4 or 5, wherein the average value of the distribution is a frequency distribution to be collated.
前記度数分布算出手段は、
前記度数分布を1回算出するごとに、前記3つのグループのうち2つのグループ内のポリゴンの順序を変化させて、前記度数分布を改めて算出する処理を繰り返し行い、
算出直後の度数分布と、その直前に得られた前記度数分布を比較し、比較の結果で類似性が認められる場合に、前記算出直後の度数分布を、照合対象の度数分布とするものであることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の立体物造形用データ出力規制装置。
The frequency distribution calculating means,
Each time the frequency distribution is calculated once, the order of the polygons in two of the three groups is changed, and the process of calculating the frequency distribution again is repeated.
The frequency distribution immediately after calculation and the frequency distribution obtained immediately before are compared, and when similarity is recognized in the comparison result, the frequency distribution immediately after calculation is set as the frequency distribution to be compared. The three-dimensional object modeling data output restricting device according to claim 4 or 5, wherein:
前記度数分布算出手段は、前記度数分布を算出するにあたり、所定数の要素で構成される1次元の配列を準備し、前記算出されたパラメータの最大値の範囲を前記所定数に均等に分割した上で、前記各パラメータを当該パラメータの値に基づいて前記所定数のいずれかの要素に割り当て、当該要素に該当する数を計数することにより、前記度数分布を算出することを特徴とする請求項7に記載の立体物造形用データ出力規制装置。   In calculating the frequency distribution, the frequency distribution calculation unit prepares a one-dimensional array including a predetermined number of elements, and equally divides the range of the maximum value of the calculated parameter into the predetermined number. The frequency distribution is calculated by assigning each parameter to one of the predetermined number of elements based on the value of the parameter, and counting the number corresponding to the element. The three-dimensional object modeling data output control device according to 7. 前記度数分布算出手段は、前記要素に該当する数を計数する際、前記選択された3つのポリゴンの面積の平均値で重み付けすることを特徴とする請求項8に記載の立体物造形用データ出力規制装置。   9. The three-dimensional object modeling data output according to claim 8, wherein the frequency distribution calculating means weights the average of the areas of the selected three polygons when counting the number corresponding to the element. Regulatory devices. 前記度数分布算出手段は、前記各対象モデルを構成するポリゴンの面積の総和値により、前記各要素の値を除算することを特徴とする請求項9に記載の立体物造形用データ出力規制装置。   10. The three-dimensional object modeling data output control device according to claim 9, wherein the frequency distribution calculating means divides the value of each of the elements by a total value of areas of polygons constituting each of the target models. 前記度数分布算出手段は、前記内接円分布を算出するにあたり、所定数の要素で構成される1次元の配列を準備し、前記算出された外接円の半径の最大値の35%〜50%の値で正規化された範囲を前記所定数に均等に分割した上で、前記各内接円の半径を当該内接円の半径の値に基づいて前記所定数のいずれかの要素に割り当て、当該要素に該当する数を計数することにより、前記内接円分布を算出するようにしていることを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の立体物造形用データ出力規制装置。 In calculating the inscribed circle distribution, the frequency distribution calculation means prepares a one-dimensional array composed of a predetermined number of elements, and 35% to 50% of the calculated maximum value of the radius of the circumscribed circle. After equally dividing the range normalized by the value into the predetermined number, the radius of each inscribed circle is assigned to any of the predetermined number of elements based on the value of the radius of the inscribed circle, The three-dimensional object modeling data output according to any one of claims 1 to 10 , wherein the inscribed circle distribution is calculated by counting a number corresponding to the element. Regulatory devices. 前記度数分布照合手段は、前記整合された対象モデルの度数分布を、前記規制モデルの度数分布と照合するにあたり、各々最大値を与えるピーク位置を算出し、算出されたピーク位置どうしの差分に基づいて出力を規制すべきか否かを判定することを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の立体物造形用データ出力規制装置。 The frequency distribution matching unit calculates a peak position that gives a maximum value when comparing the frequency distribution of the matched target model with the frequency distribution of the regulated model, and based on a difference between the calculated peak positions. The three-dimensional object modeling data output restriction device according to any one of claims 1 to 11 , wherein it is determined whether the output should be restricted by the output device. 前記規制モデルに対して、当該規制モデル内から選択された3つのポリゴン上の所定の点により形成される三角形を特徴付けるパラメータを算出し、前記パラメータの度数分布を算出する規制モデル度数分布算出装置により算出された度数分布を受信し、受信した度数分布を前記データベースに登録する登録手段を更に有することを特徴とする請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の立体物造形用データ出力規制装置。 For the regulation model, a regulation model frequency distribution calculation device that calculates a parameter characterizing a triangle formed by predetermined points on three polygons selected from the regulation model and calculates a frequency distribution of the parameter. receiving a calculated frequency distribution, three-dimensional object modeling data output according to the frequency distribution received from claim 1, characterized by further comprising a registering means for registering in the database in any one of claims 12 Regulatory devices. 前記対象モデルを、接続された立体物造形装置に出力する手段と、
前記立体物造形装置による立体物の造形処理と並行して実行される前記度数分布照合手段により、出力を規制すべきであると判定された場合に、前記立体物造形装置に、前記対象モデルの出力中止命令を出力する手段と、
を更に有することを特徴とする請求項1から請求項13のいずれか一項に記載の立体物造形用データ出力規制装置。
Means for outputting the target model to a connected three-dimensional object forming apparatus,
When it is determined that the output should be regulated by the frequency distribution matching unit that is executed in parallel with the three-dimensional object modeling process performed by the three-dimensional object modeling device, the three-dimensional object modeling device includes, Means for outputting an output stop instruction;
The three-dimensional object modeling data output control device according to any one of claims 1 to 13 , further comprising:
出力制御用端末と、処理サーバがネットワークを介して接続された構成であって、
前記出力制御用端末は、前記度数分布算出手段を有し、
前記処理サーバは、
前記データベースと、
ネットワークを介して前記出力制御用端末から前記対象モデルの度数分布を受信する受信手段と、
前記度数分布照合手段と、
前記度数分布照合手段により判定された、出力を規制すべきか否かに基づくデータを前記出力制御用端末に送信する出力適否データ送信手段と、
を有することを特徴とする請求項1から請求項14のいずれか一項に記載の立体物造形用データ出力規制装置。
An output control terminal and a processing server connected via a network,
The output control terminal includes the frequency distribution calculation unit,
The processing server,
Said database;
Receiving means for receiving the frequency distribution of the target model from the output control terminal via a network,
Said frequency distribution matching means,
Output suitability data transmitting means for transmitting data based on whether or not output should be regulated, determined by the frequency distribution matching means, to the output control terminal,
The three-dimensional object modeling data output control device according to any one of claims 1 to 14 , comprising:
請求項1から請求項15のいずれか一項に記載の立体物造形用データ出力規制装置と、
前記立体物造形用データ出力規制装置で出力が許可されたポリゴンモデルを用いて立体物を造形する立体物造形装置と、
を有することを特徴とする立体物造形システム。
A three-dimensional object modeling data output restriction device according to any one of claims 1 to 15 ,
A three-dimensional object modeling device that models a three-dimensional object using a polygon model permitted to be output by the three-dimensional object modeling data output control device,
A three-dimensional object forming system, comprising:
ポリゴンの集合として表現されたポリゴンモデルを立体物造形装置に立体物造形用データとして出力する際に、規制すべきか否かを判定するために、前記ポリゴンモデルを基に度数分布を作成する装置であって、
出力対象のポリゴンモデルである対象モデルに対して、当該対象モデル内から選択された3つのポリゴン上の所定の点により形成される三角形を特徴付けるパラメータを算出し、当該パラメータの度数分布を算出し、
前記三角形を特徴付けるパラメータとして、2種のパラメータである第1パラメータ、第2パラメータを用いるようにし、前記度数分布は、第1パラメータに対応する第1度数分布、第2パラメータに対応する第2度数分布の2種の度数分布であり、前記第1パラメータとして前記三角形の外接円の半径を用い、前記第2パラメータとして前記三角形の内接円の半径を用い、前記第1度数分布として前記外接円の半径の度数分布である外接円分布を用い、前記第2度数分布として前記内接円の半径の度数分布である内接円分布を用いる度数分布算出装置。
When outputting a polygon model represented as a set of polygons to a three-dimensional object forming apparatus as three-dimensional object forming data, a device that creates a frequency distribution based on the polygon model in order to determine whether or not the restriction is required. So,
For a target model which is an output target polygon model, a parameter characterizing a triangle formed by predetermined points on three polygons selected from the target model is calculated, and a frequency distribution of the parameter is calculated .
As a parameter characterizing the triangle, two kinds of parameters, a first parameter and a second parameter, are used, and the frequency distribution is a first frequency distribution corresponding to a first parameter and a second frequency corresponding to a second parameter. Two kinds of frequency distributions of the distribution, the radius of the circumscribed circle of the triangle is used as the first parameter, the radius of the inscribed circle of the triangle is used as the second parameter, and the circumscribed circle is used as the first frequency distribution. radius of power and the circumscribed circle distribution using a distribution, wherein the radius of the frequency distribution frequency distribution calculating apparatus Ru with inscribed circle distribution is of the inscribed circle as the second frequency distribution of.
コンピュータを、請求項1から請求項15のいずれか一項に記載の立体物造形用データ出力規制装置として機能させるためのプログラム。
A program for causing a computer to function as the three-dimensional object modeling data output control device according to any one of claims 1 to 15 .
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