JP6817520B2 - プログラム、情報処理装置、及びその処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、３次元モデルの輪郭データ内のスプラインの線要素の置き換えを実行するプログラム、情報処理装置、及びその処理方法に関する。

従来、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置を用いて製品等の設計を行うＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）アプリケーションが存在する。ＣＡＤアプリケーションは、従来の正面図、平面図、側面図等の２次元図面で設計を行う２次元ＣＡＤアプリケーションと、３次元モデルで設計を行う３次元ＣＡＤアプリケーションの２種類に分別される。

特に３次元ＣＡＤアプリケーションでは、ユーザが従来の２次元図面で設計を行うことが多いため、３次元モデルから２次元図面に変換して、作業を行うための機能が備えられている。

例えば、３次元モデルにあった金型を作成する場合には、３次元モデルから輪郭線を抽出して、その輪郭線を基に金型を加工するための加工データを生成することが行われる。そのため、３次元ＣＡＤアプリケーションの投影機能を用いて、任意視点からの３次元モデルの輪郭線を抽出し、２次元図面化している。
このような、３次元ＣＡＤアプリケーションで３次元モデルを投影する技術は特許文献１に開示されている。

特開２００４−２５２８７３号公報

しかしながら、３次元ＣＡＤアプリケーションで生成された輪郭線は、なめらかな輪郭を出すために、複数の線要素で構成されているため、ＮＣデータ（加工機で用いる情報）に変換する際に、加工機での処理単位が細かくなってしまい、加工機での加工時間が増大することにつながるという課題があった。

特に、線要素において、スプラインの場合には、端点の間に多くの頂点（制御点）が含まれるため、この頂点で区切られ処理単位が生成されることになり、スプラインが多く含まれる輪郭線においては、加工時間に大きく影響してしまうことがあった。複雑な形状の３次元モデルにおいては特に顕著である。

そのため、スプラインの線要素を置き換えることが望まれているが、スプラインの要素を探し出し、ユーザがそのスプラインの要素の箇所に別の線の要素を作成しなければならず、所望する線への置き換えは困難となる。

特に、ＣＡＤアプリケーションは、加工機での処理までは考慮されておらず、多くのスプラインの線要素を用いて輪郭線を作成するため、従来の技術で対応するのは困難であった。
その他、２次元図面化（３次元データを２次元データに変換）する時に問題点として、稜線が微小線分のスプラインとなってしまい、制御点のところで加工処理が切り替わるため、加工機によってはきれいな加工とならないこともあった。

そこで、本発明の目的は、スプライン種別の線要素を容易に置換する仕組みを提供することである。

本発明の目的を達成するための設計物の立体形状を示す３次元モデルを表示することが可能な情報処理装置のプログラムであって、前記情報処理装置を、表示されている３次元モデルに基づき生成された、複数の線要素を含む当該３次元モデルの輪郭データを表示する輪郭データ表示手段と、前記線要素からスプライン種別の線要素を取得する線要素取得手段と、前記スプライン種別の線要素の端点を結ぶ、複数の他の種別の線要素の作成を実行する第１の作成実行手段と、前記第１の作成実行手段により作成された複数の線要素であって、前記輪郭データ表示手段により表示された複数の線要素のいずれが選択されたかを決定する決定手段と、前記決定手段で決定された線要素を前記スプライン種別の線要素から置換した前記輪郭データとすべく、前記複数の線要素のうち選択されていない線要素の削除を実行する第１の削除実行手段として機能させることを特徴とする。

本発明によれば、スプライン種別の線要素を容易に置換することができる。

本発明の実施形態における３次元ＣＡＤシステム１００の一例を示す構成図である。 情報処理装置１０１及びサーバ１０２のハードウェア構成の一例を示す構成図である。 情報処理装置１０１機能構成の一例を示す構成図である。 本発明の実施形態における特徴的な処理を端的に示す全体処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態における詳細処理を示すフローチャートである。 ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０が表示する設定画面の一例を示す図である。 設定情報を示すデータの一例を示す図である。 ３次元モデルから生成された輪郭線の一例を示す図である。 輪郭線を構成する各線要素のデータの一例を示す図である。 補間処理がされた輪郭線のデータの一例を示す図である。 スプラインと置換候補の線要素の一例を示す図である。 作成された線要素のデータの一例を示す図である。 ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０が表示する選択指示ダイアログの一例を示す図である。 置換された輪郭線のデータの一例を示す図である。 置換するスプラインの線要素のデータのノット点の数の一例を示す図である。 スプラインの置換により効率化される値を示すダイアログの一例を示す図である。 ＮＣデータの一例を示す図である。 他の実施形態を説明する図である。 他の実施形態の設定画面の一例を示す図である。 補間処理した曲線の例を示す図である。 他の実施形態の補間処理された輪郭線のデータの一例を示す図である。 他の実施形態の処理の詳細を示すフローチャートである。 スプライン選択モード画面の一例を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態の一例について説明する。

図１は、本発明の３次元ＣＡＤシステム１００のシステム構成の一例を示す図である。本発明の３次元ＣＡＤシステム１００は、情報処理装置１０１、サーバ１０２が設置されており、それら装置はＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワーク１０３を介して相互にデータ通信可能に接続されている。図１のネットワーク１０３上に接続される各種端末あるいはサーバの構成は一例であり、用途や目的に応じて様々な構成例があることは言うまでもない。

情報処理装置１０１は、オペレーティングシステム上で３次元ＣＡＤアプリケーションとＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０を実行する装置である。３次元ＣＡＤアプリケーションとＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０は後述する図２のＲＯＭ２０２または外部メモリ２１１に記憶されており、ユーザからの指示に応じて、ＣＰＵ２０１がＲＡＭ２０３に読み出して各種動作を行う。すなわち、設計物の立体形状を示す３次元モデルを表示するアプリケーションとオペレーティングシステムを有し、ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０かの要求に応じて、３次元ＣＡＤアプリケーションが２次元データを制御する情報処理装置の一例を示す。

オペレーティングシステムは、情報処理装置１０１を動作させるための基本的なアプリケーションである。オペレーティングシステム上で３次元ＣＡＤアプリケーションやＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０、その他各種プログラムを動作させることができる。

３次元ＣＡＤアプリケーションは、ユーザからの操作に応じて、設計物の立体形状を示す３次元モデルの作成や構築、また３次元モデルに基づく輪郭線の２次元データを含む２次元図面の作成を行う。更に、３次元ＣＡＤアプリケーションでは、３次元モデルを表示し、ユーザからの操作によって、任意の表示方向に変更することができる。

ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０は、３次元ＣＡＤアプリケーションのＡＰＩを用いて、３次元ＣＡＤアプリケーションに命令を出力することが可能であり、例えば、ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０から輪郭線の２次元データ（輪郭データ）の作成要求を行うことができる。

このとき、輪郭線を生成する投影方向を指定して作成要求を行うものとするが、３次元ＣＡＤアプリケーション上で予め表示している方向からの輪郭線を作成することも可能である。輪郭線を作成する際には、オフセット値を指定して、投影された図面の境界線から所定の値外に押し出した線であってもよい。なお、外形線とも言い換えることができる。

また、ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０は、３次元ＣＡＤアプリケーションのＡＰＩを用いて、３次元ＣＡＤアプリケーションから輪郭線の２次元データ（輪郭データ）の線要素の情報を取得して、スプライン種別の線要素か否かを判定することができる。スプライン種別の線要素は、内部できに複数のセグメントに分けられている線要素である。このセグメントが分かれていることにより、加工データに変換したした際に、セグメントごとに処理が分かれてしまうものである。

さらに、ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０は、取得したスプラインの線要素の端点の座標を用いて、直線と円弧を作成する要求を３次元ＣＡＤアプリケーションに行うことができる。この時、生成する直線と円弧を識別可能にするために、それぞれ色情報を指定して作成要求を行う。

３次元ＣＡＤアプリケーション上でユーザにより線要素が選択され、ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０が実行されると、選択された要素を残すように、ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０から３次元ＣＡＤアプリケーションへ非選択の要素の削除要求を行うことで、スプラインの線要素の置換を完了する。この置換を繰り返すことでスプラインの線要素を置換し、置換された２次元データ（輪郭データ）を基に３次元ＣＡＤアプリケーション３００や他のＣＡＭアプリケーションでＮＣデータを出力する。

サーバ１０２は、情報処理装置１０１で作成された各種データを記憶管理する装置である。３次元モデルは、複数のユーザによって作成される場合があり、その場合には１つのサーバ１０２に各ユーザの情報処理装置１０１で作成された３次元モデルを一元管理する。

尚、情報処理装置１０１が、サーバ１０２の構成を含んでもよいし、サーバ１０２が情報処理装置１０１の構成を含んでもよい。また、本実施例においては、情報処理装置１０１に各種データが記憶され、ユーザからの操作によって動作させる形態に基づいて説明を行う。

図２は、本発明の実施形態における各種端末のハードウェア構成を示す図である。
ＣＰＵ２０１は、システムバス２０４に接続される各デバイスやコントローラを統括的に制御する。

また、ＲＯＭ２０２あるいは外部メモリ２１１（記憶）には、ＣＰＵ２０１の制御プログラムであるＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ ／ ＯｕｔｐｕｔＳｙｓｔｅｍ）やオペレーティングシステムプログラム（以下、ＯＳ）や、各サーバ或いは各ＰＣの実行する機能を実現するために必要な後述する各種プログラム等が記憶されている。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１の主メモリ、ワークエリア等として機能する。
ＣＰＵ２０１は、処理の実行に際して必要なプログラム等をＲＡＭ２０３にロードして、プログラムを実行することで各種動作を実現するものである。
また、入力コントローラ（入力Ｃ）２０５は、キーボード２０９や不図示のマウス等のポインティングデバイスからの入力を制御する。

ビデオコントローラ（ＶＣ）２０６は、ＣＲＴディスプレイ（ＣＲＴ）２１０等の表示器への表示を制御する。表示器はＣＲＴだけでなく、液晶ディスプレイでも構わない。これらは必要に応じて管理者が使用するものである。

メモリコントローラ（ＭＣ）２０７は、ブートプログラム、ブラウザソフトウエア、各種のアプリケーション、フォントデータ、ユーザファイル、編集ファイル、各種データ等を記憶するハードディスク（ＨＤ）やフロッピーディスク（登録商標 ＦＤ）或いはＰＣＭＣＩＡカードスロットにアダプタを介して接続されるカード型メモリ等の外部メモリ２１１へのアクセスを制御する。

通信Ｉ／Ｆコントローラ（通信Ｉ／ＦＣ）２０８は、ネットワークを介して、外部機器と接続・通信するものであり、ネットワークでの通信制御処理を実行する。例えば、ＴＣＰ／ＩＰを用いたインターネット通信等が可能である。

尚、ＣＰＵ２０１は、例えばＲＡＭ２０３内の表示情報用領域へアウトラインフォントの展開（ラスタライズ）処理を実行することにより、ＣＲＴ２１０上での表示を可能としている。また、ＣＰＵ２０１は、ＣＲＴ２１０上の不図示のマウスカーソル等でのユーザ指示を可能とする。

本発明の情報処理装置１０１が後述する各種処理を実行するために用いられる各種プログラム等は外部メモリ２１１に記録されており、必要に応じてＲＡＭ２０３にロードされることによりＣＰＵ２０１によって実行されるものである。さらに、本発明に係わるプログラムが用いる定義ファイルや各種情報テーブルは外部メモリ２１１に格納されている。

次に、情報処理装置１０１の機能構成図について、図３を用いて説明する。尚、図３の機能構成は一例であり、用途や目的に応じて様々な構成例があることは言うまでもない。

情報処理装置１０１の３次元ＣＡＤアプリケーション３００は、３次元モデル表示部３０１、輪郭データ抽出部３０２、輪郭データ表示部３０３、作成部３０４、削除部３０５、選択部３０６、出力部３０７の機能部を備える。
３次元モデル表示部３０１は、設計物の立体形状を示す３次元モデルを表示する機能部である。
輪郭データ抽出部３０２は、所定方向から投影された図の輪郭データや所定の平面による断面の輪郭データを抽出する機能部である。
輪郭データ表示部３０３は、表示されている３次元モデルに基づき生成された、複数の線要素を含む当該３次元モデルの輪郭データを表示する機能部である。
作成部３０４は、ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０の作成実行部からの実行要求に従って、線要素を作成する機能部である。
削除部３０５は、ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０の削除実行部からの実行要求に従って、線要素を削除する機能部である。
選択部３０６は、表示されている線要素の選択を受け付ける機能部である。

出力部３０７は、スプライン種別の線要素を置換した輪郭データを用いて、加工機で用いるデータを出力する機能部である。例えば、エクスポートやＮＣデータを出力する機能部である。

情報処理装置１０１のＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０は、線要素取得部３１１、第１の作成実行部３１２、決定部３１３、第１の削除実行部３１４、受付部３１５、特定部３１６、第２の削除実行部３１７、第２の作成実行部３１８、点情報表示部３１９の機能部を備える。
線要素取得部３１１は、線要素からスプライン種別の線要素を取得する機能部である。

第１の作成実行部３１２は、スプライン種別の線要素の端点を結ぶ、複数の他の種別の線要素の作成を実行する機能部である。３次元ＣＡＤアプリケーション３００のＡＰＩを用いた作成要求を実行することで、３次元ＣＡＤアプリケーション３００上で線要素が作成される。
また、色や線の形状を指定して、複数の他の種別の線要素をユーザが識別可能となるように作成を実行する機能部である。
この複数の他の種別の線要素は、直線種別の線要素と、円弧種別の線要素である。
決定部３１３は、作成部３０４で作成され、輪郭データ表示部３０３により表示された複数の線要素のいずれが選択されたかを決定する機能部である。

第１の削除実行部３１４は、決定部３１３で決定された線要素をスプライン種別の線要素から置換した前記輪郭データとすべく、複数の線要素のうち選択されていない線要素の削除を実行する。例えば、直線が選択されていれば、円弧を削除する。
受付部３１５は、処理対象とする線要素の設定値の入力を受け付ける機能部である。
特定部３１６は、設定値に従って、処理対象となる線要素を特定する機能部である。
第２の削除実行部３１７は、特定部３１６で特定された線要素の削除を実行する機能部である。
第２の作成実行部３１８は、削除部３０５で削除された線要素間の端点を結ぶ線要素の作成を実行する機能部である。
点情報表示部３１９は、置換されるスプライン種別の線要素の線上の点の数に基づく情報を表示する機能部である。

次に、本発明の実施形態における情報処理装置１０１によって行われる処理を端的に示す図４のフローチャートについて説明する。図４は、本発明の実施形態における特徴的な処理を端的に示す全体処理を示すフローチャートである。尚、ステップＳ４０１乃至ステップＳ４０６の各ステップは情報処理装置１０１におけるＣＰＵ２０１の制御の下、処理が行われる。

まず、ステップＳ４０１では、情報処理装置１０１は、ユーザからの指示に応じて３次元ＣＡＤアプリケーション３００を起動させ、外部メモリ２１１に記憶された３次元モデルを開く。

ステップＳ４０２では、情報処理装置１０１は、ユーザからの指示に応じてＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０を起動し、各種設定情報を入力して、３次元ＣＡＤアプリケーション３００に対して、ＮＣデータ作成用の加工範囲ワイヤー（輪郭線）を作成するために、所定の投影方向からの輪郭線作成要求を行う。そして、３次元ＣＡＤアプリケーション３００で作成された輪郭線である２次元データを表示する。２次元データの表示は、３次元ＣＡＤアプリケーション３００で実行する。３次元ＣＡＤアプリケーション３００で作成された輪郭線のイメージ図は、図８である。３次元モデル８０１を投影方向から輪郭線抽出した例であり、輪郭線１や輪郭線２が作成される。輪郭線１はモデルの外形と、モデル内で後ろまで貫通している箇所の輪郭を抽出した２次元データである。輪郭線２はモデルの外形の輪郭線を抽出した２次元データである。どちらの輪郭線を作成するかは、ユーザが任意に設定可能である。

なお、所定の投影方向は、設定情報としてユーザに指定させた方向、現在表示されている方向などいずれの方向であってもよい。また、輪郭線の作成は、３次元モデルにおける平面を指定して、その平面による断面図の輪郭を抽出する方法を用いてもよい。このように、輪郭線は３次元モデルを所定方向から見た際の３次元モデルの外形線を示すものである。
輪郭線を構成する各要素のデータ例は、図９である。

ステップＳ４０３では、スプライン種別を有する線要素を抽出する処理である。３次元ＣＡＤアプリケーション３００から要素情報を取得し、ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０が要素情報から置換する線要素かを判定して、抽出する。

ステップＳ４０４では、ステップＳ４０３で抽出された置換する線要素の端点の座標を取得して、この端点を結ぶ直線と、円弧の作成要求を、ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０から３次元ＣＡＤアプリケーション３００に行う。これにより、直線と円弧が３次元ＣＡＤアプリケーション３００上で直線と円弧が表示される。

円弧の場合、円弧を作成するためのデータ（例えば、曲率半径ｒ３０など）を指定するものとする。なお、曲率半径の値やどちら側に湾曲させるかを示す値は、線要素ごとにユーザが任意に指定できてもよいし、予め設定された値を用いてもよい。
この時、対象のスプラインの線要素は、別レイヤーに移動させ、例えば、元の線要素（スプライン）と、置換する線要素（直線と円弧）を比較可能に表示する。

ステップ４０５では、３次元ＣＡＤアプリケーション３００上でユーザにより、線要素の指定を受け付け、採用する線要素を選択する。この指定は、ステップＳ４０４で作成された線要素を指定させるものとする。なお、３次元ＣＡＤアプリケーション３００上で、ステップＳ４０５で作成された線要素以外の線要素が選択された場合には、エラーとするように制御する。ステップＳ４０４で作成された線要素は、ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０が図１２のようにデータを管理しているため、このデータと比較してエラーとするかを判定する。

ステップＳ４０６では、選択された線要素を輪郭データとすべく、非選択の線要素の削除を実行して、スプラインの線要素を置換する線要素を確定する処理をする。なお、対象のスプラインの線要素の扱いについては、ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０の設定により、削除または、非表示レイヤーに移動させる。非表示レイヤーは３次元ＣＡＤアプリケーション３００の設定によりいつでも表示させることが可能である。
少なくとも非選択の線要素を削除することで、置換する線要素が確定することになる。
以上で、本実施形態における処理を端的に示すフローチャートの説明を終了する。

次に、図５のフローチャートを用いて、図４に示した処理をより詳細に説明する。図５は、本発明の実施形態における詳細処理を示すフローチャートである。
図５のステップＳ５０１乃至Ｓ５２４の各ステップは情報処理装置１０１におけるＣＰＵ２０１の制御の下、処理が行われる。
ステップＳ５０１では、所定の３次元モデルを３次元ＣＡＤアプリケーション３００で開き、表示する。
ステップＳ５０２では、ユーザの操作に応じて、アドオンプログラムであるＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０を起動し、以下の処理を実行する。

ステップＳ５０３では、ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０が図６の設定画面を表示し、ＮＣデータに変換するための輪郭線を抽出の実行を指示可能にする。図６は、ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０が表示する設定画面の一例を示す図である。図６の設定画面では、線種別と線の距離公差を設定できる。この設定画面で設定されたデータは、ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０が管理するデータとして、図７として記憶される。

図７は、設定情報を示すデータ例である。設定情報としては、線種別、距離公差、上限値、曲率半径などが含まれている。上限値は、短い線であっても連続して削除されると長い線になるため、連続して削除した場合の上限の長さが指定されている。また、スプラインの線要素を円弧に置き換えた際の曲率半径が指定されている。なお、設定情報としては、上述したように、円弧を描画するための情報（ふくらみ方向）を記憶してもよい。ふくらみ方向は、スプラインの形状からふくらみ方向を特定してもよい。なお、本実施形態では端点と曲率半径とふくらみ方向によって円弧を描画するようにしているが、円弧を描く技術は種々あるため、円弧が描画できればどのような描画手法を用いてもよい。なお、円弧とは楕円の一部分の線を含むものである。

ステップＳ５０４では、図９の設定画面で設定情報が入力され、ＯＫボタンが押下されると、ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０から、３次元ＣＡＤアプリケーション３００に対して、指定された方向から投影した場合の輪郭（外形）の線の作成要求を行う。３次元ＣＡＤアプリケーション３００は、作成要求を受け付けると、輪郭線を生成して表示する。なお、３次元モデルから輪郭線が抽出され作成された例が、図８である。図８は、３次元モデルから生成された輪郭線の一例を示す図である。輪郭線１と輪郭線２の違いは上述した通りである。また、輪郭線を構成する各線要素のデータ例は、図９である。
図９は、線要素ごとに、要素ＩＤ、種別、端点座標、長さ、ノット点、曲線上の点の傾き／直交ベクトル、曲率半径を有している。

なお、ノット点とは、スプラインで有する曲率や接線性が変わるポイントの座標の点であり、この点がＮＣデータを生成する際に、処理単位に区切られる。なお、端点についても、ノット点としてもよい。

なお、ノット点を示すものとして、Ｃ１連続とＣ０連続による点がある。Ｃ１連続とは、１階微分した値だけが連続である場合である。これは、傾きが連続であるということであり、角張った点が無いということを意味する。

また、Ｃ０連続とは０階微分した値（つまり微分を１回もしていない、そのままの値）だけが連続である場合である。これは、値が飛び飛びになって穴が開いたりはしていない状態で、単につながっている状態を意味する。
その他、ノット点とは、スプライン内のセグメントの端点であり、スプラインを描くための点ともいう。

スプラインについて、図１１を用いて説明する。３次元ＣＡＤアプリケーション３００が備える３次元モデルの輪郭線の抽出方法により、所定の範囲をスプラインの種別で線要素が作成される。スプラインの線要素は、１１０１に示す通りである。スプラインの線要素は、１１０２のように、ノット点を有している。ノット点は「■」で示されている。

ステップＳ５０５では、ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０は、輪郭線作成処理が完了したことを３次元ＣＡＤアプリケーション３００から受け付けると、作成された輪郭線を構成する要素のデータの取得要求を、３次元ＣＡＤアプリケーション３００に行う。その後、３次元ＣＡＤアプリケーション３００から要素のデータを取得する。なお、データの取得は、図９の各レコードを３次元ＣＡＤアプリケーション３００から繰り返し取得するものとするが、３次元ＣＡＤアプリケーション３００から線要素を一括して受け付けてもよい。

ステップＳ５０６では、取得した線要素のデータが公差範囲に含まれるか否かを判定する。図９の距離公差内の長さの線要素を判定し、距離公差内の長さの線要素である場合にステップＳ５０７へ処理を移す。距離公差より長い線要素である場合には、ステップＳ５０８へ処理を移す。

ステップＳ５０７では、距離公差内の長さの線要素を削除する。なお削除する線要素は、設定情報にて定義されている。スプライン、直線、円弧など任意の線要素を削除することが可能である。

ステップＳ５０８では、図９の線要素のデータをすべて処理したかを判定する。すべて処理していない場合には、次の要素（隣接している要素）のデータを取得すべく、ステップＳ５０５へ処理を移す。

なお、隣接している要素を繰り返し削除することで、削除した要素の合計の長さが上限値を超える場合には、そこまでの要素の最初の端点と最後の端点を用いて、後述のステップＳ５０９を処理する。この場合、その後、ステップＳ５０８の処理を実行する。
本実施形態では、上限値を超えない場合を想定したフローチャートとなっている。

ステップＳ５０９では、削除した要素の端点を用いて、削除した要素間を補間する処理を行う。なお、補間する処理とは、端点を結ぶ直線を作成する要求、端点を結ぶ円弧を作成する要求を３次元ＣＡＤアプリケーション３００に出力することで線要素を補間することが可能である。

補間処理は、要素を削除するだけでなく、処理対処の要素の右と左の要素とつながっているかを判断して、つながっていない場合には、端点をつなげるブリッジ処理も行うものとする。具体的には、２次元図面に変換した場合に、ＣＡＤアプリケーションによりすべての線がつながらない状態で出力されることがあり、その場合、近い端点をスプラインでつなげる処理である。補間処理をする場合、図１９の設定画面にて、設定された補間方法にて補間処理を実行するものとする。なお、図１９は図６の設定画面の他の形態の設定画面である。

図１９の１９０１で補間する処理を選択させ、この選択された処理で端点間をスプラインでつなげるものとする。Ｃ０とは、Ａ点とＢ点を基に０階微分した線であり端点間は直線となる。Ｃ１とはＡ点とＢ点（座標と傾き）を基に１階微分した曲線である。Ｃ２とは例えばＡ点で０階微分し、Ｂ点で２階微分した曲線である。Ｃ０〜Ｃ２それぞれの曲線の例を示したものが図２０である。なお、公差設定で設定されている距離公差外（加工機が隙間と認識してしまう距離）の離れた端点を補間するものとする。

図１９の設定画面は、ステップＳ５０３で表示される設定画面で、図１９を利用した場合には、３次元モデルのフェースを選択し、指定した平面へ投影する設定を行ったうえで輪郭線の投影が行われるものとする。なお、削除せず、補間処理された輪郭線のデータは図２１である。「Ａ００１０００」（図２１の２１０１）のようにレコードが追加され、補間された線の種別が入る。例えば、Ｃ１が記憶される。
なお、補間処理は、長い線要素を所定の位置で（例えば、曲率が大きく変わる位置）で分割して、補間処理をするような構成を含む処理としてもよい。

線要素が削除され、補間処理がされた輪郭線のデータは図１０の通りである。図１０は、補間処理がされた輪郭線のデータの一例を示す図である。要素ＩＤ「Ａ０００００２」「Ａ０００００３」が削除され、補間処理により「Ａ０００９９９」が作成された例となっている。また、削除された要素は、削除要素情報として、ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０で管理するものとするが、２次元図面の別レイヤーに削除された要素を記憶させる構成をとっても良い。この時、この記憶させたレイヤーは非表示レイヤーとする。

ステップＳ５１０では、補間処理された結果がＯＫか否かを指定するダイアログ（不図示）を表示し、補間処理完了指示された場合には、ステップＳ５１２へ処理を移す。ダイアログで、補間処理の結果をユーザが修正する修正ボタンが押下された場合には、ステップＳ５１１へ処理を移す。

ステップＳ５１１では、３次元ＣＡＤアプリケーション３００上で、ユーザの操作に応じて、線要素の値を変更する。修正の結果、ダイアログで補間処理完了指示がされた場合には、ステップＳ５１２へ処理を移す。
ステップＳ５１２では、ステップＳ５０５の処理と同様に、線要素のデータを取得する。

ステップＳ５１３では、ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０が取得したデータの線種別がスプラインか否かを判定する。線種別がスプラインと判定された場合には、ステップＳ５１４へ処理を移す。スプラインでない場合には、ステップＳ５２１へ処理を移す。

ステップＳ５１４では、取得したスプラインの線要素を拡大表示する。この拡大表示は、ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０から３次元ＣＡＤアプリケーション３００に倍率を指定した拡大要求を行う。倍率指定に限らず、３次元ＣＡＤアプリケーション３００の表示枠内にスプラインの線要素がおさまるような拡大要求を行ってもよい。また、スプラインの線要素の大きさによって倍率を変更してもよい。

これにより、以降の処理で生成される置換する線要素を選択が容易になる。また、３次元ＣＡＤアプリケーション３００とＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０は個別に動作するため、３次元ＣＡＤアプリケーション３００で置換する線要素の誤って選択することを防ぐことができる。

この拡大表示する際には、ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０から３次元ＣＡＤアプリケーション３００に対して、全要素選択の解除要求を行い、３次元ＣＡＤアプリケーション３００上での要素を非選択状態にする。これにより、３次元ＣＡＤアプリケーション３００上で要素を選択していた場合でも一旦解除されるため、不要な要素選択を低減することが可能となる。
ステップＳ５１５では、ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０は、ステップＳ５１２で取得したデータから、端点の座標を取得する。

ステップＳ５１６では、取得した要素の端点を結んだ直線の作成要求を、ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０から３次元ＣＡＤアプリケーション３００に対して行う。この時、色指定をして直線の作成要求を行う。なお、本実施形態では、図１１の１１０３に示すように、「赤」を指定するものとする。なお、図１１は、スプラインと置換候補の線要素の一例を示す図である。

ステップＳ５１７では、取得した要素の端点を結んだ円弧（曲線）の作成要求を、ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０から３次元ＣＡＤアプリケーション３００に対して行う。この時、色指定をして円弧の作成要求を行う。なお、本実施形態では、図１１の１１０３に示すように、「青」を指定するものとする。これにより、他の線要素と識別させ、また、直線と円弧を識別可能にして、スプラインの線要素から置換する採用する線要素（採用する線要素）の選択を容易にすることが可能となる。図１１の１１０３は、ステップＳ５１４で拡大表示し、直線と円弧とを識別表示した例を示す図である。この時スプラインは黒の実線で表示され、直線と円弧とは識別できるように表示される。

なお、ステップＳ５１６とステップＳ５１７の処理順は逆でもよく、直線と円弧とをまとめて作成要求ができる場合には、１つの処理として作成要求を行ってもよい。

作成された線要素のデータ例（置換候補線要素のデータ）が、図１２である。この置換候補線要素のデータは、３次元ＣＡＤアプリケーション３００から取得し、ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０が管理している。また、対に管理し、以降のステップＳ５１９の処理で不要な要素（非採用の要素）を特定する。

ステップＳ５１８では、図１３のダイアログを表示し、３次元ＣＡＤアプリケーション３００でユーザによる線要素の選択を受け付ける。選択を受け付けると、３次元ＣＡＤアプリケーション３００からＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０がイベントを受け取り、ＯＫボタンが押下可能となる。図１３は、ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０が表示する選択指示ダイアログの一例を示す図である。

３次元ＣＡＤアプリケーション３００で採用する要素の選択を受け付、図１３のダイアログでＯＫボタンが押下されるとステップＳ５１９へ処理を移す。なお、キャンセルボタンが押下された場合には、スプラインの線要素に戻し、作成された直線と円弧の線要素は削除されるものとする。

３次元ＣＡＤアプリケーション３００で、線要素が選択され、ＯＫボタンが押下された場合であって、選択された線要素が図１２のデータと一致しない場合には、ステップＳ５１６とステップ５１７で作成された線要素に置換されないようにエラーとする。

図１３のダイアログでは、処理対象のスプラインの線要素のノット点から数を算出して表示する。これにより、スプラインの線要素のままにするか、直線又は円弧の線要素に置き換えるかの判断を容易にすることが可能となる。より具体的には、ユーザが加工機での加工処理への影響を判断しながら置換するかを判断でき、ユーザビリティの高い仕組みとなる。

ステップＳ５１９では、ＯＫボタンが押下されると、３次元ＣＡＤアプリケーション３００から選択された要素を取得し、選択されていない要素（直線又は円弧）を図１２から特定して、要素ＩＤを含む削除要求をＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０から３次元ＣＡＤアプリケーション３００へ出力する。
なお、本実施形態では、スプラインの線要素を削除するように削除要求を出力してもよい。

また、別レイヤーに移動されたスプラインの線要素を非表示レイヤーに移動させるようにしてもよい。非表示レイヤーに移動させることにより、ユーザが後から削除されたスプラインを確認することができるため、ユーザにとって利便性の高い仕組みとなる。この削除処理を含む置換処理により、輪郭線として使用する線要素が確定する。

なお、置換された輪郭線のデータの例は図１４に示す通りである。図１１で直線の線要素が選択された場合の例であり、要素ＩＤ「Ａ０００００１」は削除され、選択された「Ａ０００００Ｘ」の直線が追加されている。また、置き換え元であるスプラインの線要素は、削除要素情報として管理されるものとする。

ステップＳ５２０では、置換するスプラインの線要素のデータのノット点の数を算出し、図１５に記憶する。図１５は、置換するスプラインの線要素のデータのノット点の数の一例を示す図である。

ステップＳ５２１では、輪郭線を構成するすべての線要素の処理を行ったかを判定する。すべての線要素に対して処理を実行した場合には、ステップＳ５２２へ処理を移す。未処理の線要素がある場合にはステップＳ５１２へ処理を戻す。

ステップＳ５２２では、図１５で管理している要素の数、ノット点の数を合計し、図１６のダイアログを表示する。図１６は、スプラインの置換により効率化される値を示すダイアログの一例を示す図である。これにより、ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０によるスプラインの線要素を置換するによる加工機での処理の低減値（効果値）をユーザに通知することが可能となる。

その後、ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０は、輪郭線である２次元データを所定のフォーマット（ＩＧＥＳ形式などの中間ファイル）で輪郭線の線情報をエクスポートする。

ステップＳ５２３では、３次元ＣＡＤアプリケーション３００がＮＣデータを作成できる場合には、不図示のＮＣデータ作成指示ダイアログを表示し、作成指示があったか否かを判定する。作成指示があった場合には、ステップＳ５２４へ処理を移す。

ステップＳ５２４では、３次元ＣＡＤアプリケーション３００で表示されている輪郭線の線情報又はエクスポートした輪郭線の線情報に従って、ＮＣデータを作成する。ＮＣデータの例は、図１７である。

なお、ＮＣデータの生成は、上述したように、置換された輪郭線をエクスポートして保存し、他のアプリケーション（ＣＡＭ）に取り込み生成するようにしてもよい。

次に、他の実施形態について説明する。図１８に示す通り、ステップＳ１８０１では、ステップＳ５１２で取得したデータのノット点数をカウントして、設定情報のノット点数以上かを判定する。設定情報の条件を満たす場合には、置換するものとして、ステップＳ５１４の処理へ移行する。

これにより、加工機での加工処理の遅延に影響しない、或いは加工の精度に影響しない範囲は置換をすることがなく、３次元モデルの輪郭により近い形のＮＣデータを作成することが可能となる。

他の実施形態について、図２２のフローチャートを用いてより詳細に説明する。なお、図５と同様な処理について同じ符号を付与し、詳細な説明を省略するものとする。

ステップ２２０１では、例えば、図２１の補間処理がされた輪郭線のデータから取得したデータのうちスプライン種別の要素が取得できた場合に、スプライン選択モード画面（図２３）を表示する。なお、本実施形態では、図２１のデータの各レコードを順次取得していき、ステップＳ５１３でスプライン種別かを判定する構成としたが、ユーザが任意に線分を選択した場合に、その線分のレコードを特定し、そのレコードがスプライン種別であった場合には図２３を表示する構成としてもよい。どの線分がどのレコードかは３次元ＣＡＤアプリケーションが管理しており、表示されている線分とデータを対応付けて管理している。線分が選択されると、３次元ＣＡＤアプリケーションがＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０に通知し、ＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０が通知された線分のデータを参照する。参照したデータに基づいてスプ図２３のスプライン選択モード画面をＮＣデータ用輪郭線作成プログラム３１０が表示する。

ステップＳ２２０２では、図２３のスプライン選択モード画面で個別指定が選択されたか、条件指定が選択されたかを判定する。個別指定が選択された場合には、ステップＳ５０４へ処理を移す。条件指定が選択された場合には、ステップＳ２２０３へ処理を移す。

図２３のスプライン選択モード画面での入力処理について、説明する。スプライン選択モード画面で、個別指定（２３０１）がされた場合には、ステップＳ５１４へ処理を移し、上述した通り図１１の１１０３の置換候補の線要素を表示して、スプライン種別の線分を個別に置換していく。その後、ステップＳ５１５〜ステップＳ５２０の処理をすべての線要素（データ）分繰り返すものとする。

スプライン選択モード画面で、条件指定（２３０２）がされた場合に、ステップＳ２２０３で、指定された条件を満たすスプラインを検索する。具体的には、図２３の２３０３で指定された条件（スプラインの長さ、スプラインのノット点数、ノット密度）に従って、図２１の線要素のデータから条件に合致するスプラインを検索する。具体的には、一括選択ボタン２３０３Ｆの押下により検索される選択状態となる。

図２３の２３０３の指定について説明する。ユーザが図面上で線分（スプライン）を選択すると、選択された線分のデータを図２１のデータから取得する。取得したデータに基づき、２３０３Ａ〜２３０３Ｄの値が入力される。２３０３Ａには、線種別に従って種別を示すアイコンが表示される。図２３では、スプライン種別のアイコンが表示されている。また、２３０３Ｂには、取得したデータの長さが表示される。２３０３Ｃには取得したデータのノット点から決定されるノット点数が表示される。なお図２１にノット点数を有していてもよい。また、２３０３Ｄには、ノット点密度が表示される。ノット点密度は、長さとノット点数から算出し、この算出した値が表示される。ノット点密度についても図２１に有していてもよい。
２３０３Ｅでは、２３０３Ａ〜２３０３Ｄの値を上限値とするか下限値とするかの設定が可能であり、２３０３Ｅの設定した範囲で検索される。なお、２３０３Ａ〜２３０３Ｄを中心値として、近い値のものを検索する構成としてもよい。また、２３０３Ａ〜２３０３Ｄに入力された値はユーザの操作により変更可能となっている。

ここで一括選択ボタン２３０３Ｆが押下されると、２３０３Ａ〜２３０３Ｅの条件で検索された線分が図面上で選択状態となる。
具体的な例を用いると、選択したスプラインの長さが「５ｍｍ」、ノット点数が「１５」、ノット点密度が「３」の場合、「上限」→スプラインの長さが５ｍｍ未満、ノット点数が１５未満、ノット密度が３未満のスプラインが一括選択される。「下限」→スプラインの長さが１５ｍｍ以上、ノット点数が１５以上、ノット点密度が３以上のスプラインが一括選択される。
なお、長さ／ノット点数／ノット点密度のうち、「長さ」のみを指定条件にすることや、「長さ」と「ノット点密度」のみを条件にすることが可能であることは言うまでもない。さらに、スプラインを選択せず、「長さ」／「ノット点数」／「ノット点密度」の入力領域（コントロール）に、ユーザが直接数値入力を実施し、条件設定することも可能である。

その後、ＯＫボタンが押下されると、条件に合致した線分（選択された線分）についてステップＳ５１５〜ステップＳ５２０を繰り返す。選択された線分それぞれに対して、直線又は円弧を選択させる構成としたが、初めに選択された線分の置換線分（直線又は円弧）で他の線分についても一括変換する構成であってもよい。

以上説明したように、本実施形態によれば、スプライン種別の線要素を容易に置換することが可能となる。スプライン種別の線要素を置き換えることで、加工に要する時間が削減できる、或いは、加工がきれいになるという効果を奏する。
加工に要する時間の削減する場合には、加工機での加工処理の遅延を削減することが可能な加工データ（ＮＣデータ）の作成を容易にすることが可能となる。

特に周囲を削りながら加工する加工機で特に謙虚な効果を奏する。これは、処理単位で削りながら進むため、処理単位が細かく、処理が多いと、少し進んで止まり、また次の処理で少し進んで止まるという動作が繰り返され、加工時間が増大してしまうためである。

本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラム若しくは記憶媒体等としての実施形態も可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、１つの機器からなる装置に適用してもよい。

なお、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、システム或いは装置に直接、或いは遠隔から供給するものを含む。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータが前記供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合も本発明に含まれる。

したがって、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、前記コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であってもよい。

プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷなどがある。また、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などもある。

その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続する。そして、前記ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、若しくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。

また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。

また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせる。そして、ダウンロードした鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。

また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される。その他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。

なお、前述した実施形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１００ ３次元ＣＡＤシステム
１０１ 情報処理装置
１０２ サーバ
１０３ ネットワーク
２０１ ＣＰＵ
２０２ ＲＡＭ
２０３ ＲＯＭ
２０４ システムバス
２０５ 入力コントローラ
２０６ ビデオコントローラ
２０７ メモリコントローラ
２０８ 通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）コントローラ
２０９ 入力装置
２１０ ディスプレイ装置
２１１ 外部メモリ

Claims (9)

1. 複数の線要素を含む図面を表示する情報処理装置のプログラムであって、
   前記情報処理装置を、
   表示される図面の線要素からスプライン種別の線要素を取得する線要素取得手段と、
   前記スプライン種別の線要素の端点に基づき、当該スプライン種別の線要素の置換候補となる複数の他の種別の線要素の作成を実行する作成実行手段と、
   前記作成実行手段で作成した複数の置換候補を表示するよう制御する表示制御手段
   として機能させることを特徴とするプログラム。
2. 前記表示制御手段は、前記作成実行手段で作成した複数の置換候補の種別を識別可能に表示するよう制御することを特徴とする請求項１に記載のプログラム。
3. 前記作成実行手段で作成された前記置換候補となる線要素の選択を受け付ける選択受付手段と、
   前記スプライン種別の線要素を、前記選択受付手段によって選択を受け付けた線要素に、置換する置換実行手段
   として更に機能させることを特徴とする請求項１又は２に記載のプログラム。
4. 処理対象とする線要素の設定値の入力を受け付ける受付手段と、
   前記設定値に従って、処理対象となるスプライン種別の線要素を特定する特定手段として更に機能させ、
   前記作成実行手段は、前記特定手段により特定された線要素の削除を実行することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか1項に記載のプログラム。
5. 置換される前記スプライン種別の線要素に基づく情報を表示する情報表示手段として更に機能させるための請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプログラム。
6. 前記スプライン種別の線要素を置換した他の種別の線要素を含む線データを用いて、加工機で用いるデータを出力する出力手段
   として更に機能させるための請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプログラム。
7. 前記他の種別の線要素は、直線種別の線要素、または、円弧種別の線要素とであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のプログラム。
8. 複数の線要素を含む図面を表示する情報処理装置であって、
   表示される図面の線要素からスプライン種別の線要素を取得する線要素取得手段と、
   前記スプライン種別の線要素の端点に基づき、当該スプライン種別の線要素の置換候補となる複数の他の種別の線要素の作成を実行する作成実行手段と、
   前記作成実行手段で作成した複数の置換候補を表示するよう制御する表示制御手段と
   を備えることを特徴とする情報処理装置。
9. 複数の線要素を含む図面を表示する情報処理装置が実行する処理方法であって、
   前記情報処理装置が、表示される図面の線要素からスプライン種別の線要素を取得する線要素取得ステップと、
   前記情報処理装置が、前記スプライン種別の線要素の端点に基づき、当該スプライン種別の線要素の置換候補となる複数の他の種別の線要素の作成を実行する作成実行ステップと、
   前記情報処理装置が、前記作成実行ステップで作成した複数の置換候補を表示するよう制御する表示制御ステップ
   とを含むことを特徴とする処理方法。

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