JP7131013B2 - ３次元モデル表示プログラム、３次元モデル表示方法、及び表示制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、３次元モデル表示プログラム、３次元モデル表示方法、及び表示制御装置に関する。

近年、様々な分野で数値解析によるシミュレーションが利用されている。数値解析の解法の一種に有限要素法がある。有限要素法では、実際のモデルを要素に分解し、離散化してモデリングしている。

精度が異なる解析条件が設定された領域ごとに視覚的に判別し易いようにモデリングする技術が知られている。また、モデルの物理量をモデルの要素に関連付け色情報で可視化する技術も提案されている。

特開２００８－１９１７１０号公報 特開２０１４－１４９７９２号公報

要素有限法で用いる要素の一種に四面体要素（テトラ要素）がある。この四面体要素は、各頂点に節点を持ち、他の四面体要素と節点を共有することで、物体の連続性を確保している。このような四面体要素で計算を行った際、評価対象の物理量の最大値がモデル表層ではなく、内部に位置している場合がある。

このような場合、最大値となる位置を特定するために、設計者等は、表層の要素を非表示（ブランク）にして、当該要素を取り除いた場合の内部の要素の配置状態を見る操作を繰り返して、該当する節点及び要素を探している。しかしながら、四面体要素は、六面体要素のように整然と層に沿って並んでいないため、設計者にとって、目的の節点の探索は困難となっている。

したがって、１つの側面では、３次元モデルに対する要素探索時の視認性を向上させることを目的とする。

一態様によれば、３次元モデルの１の四面体要素を非表示にする選択を受け付けると、前記３次元モデルの内部で、当該１の四面体要素の４節点のうち３節点を共有する四面体要素を特定し、前記３次元モデルの各四面体要素の情報を記憶した記憶部を参照することで、前記３次元モデルの基準位置から、前記特定された四面体要素までの距離に応じて、前記特定された四面体要素を色付けし、前記１の四面体要素を非表示にしたうえで前記色付けされた四面体要素を含む３次元モデルを表示部に表示する処理をコンピュータに行わせる３次元モデル表示プログラムが提供される。

３次元モデルに対する要素探索時の視認性を向上させることができる。

四面体要素で表されたモデルの例を示す図である。 モデルの表面から掘り下げて行われる探索例を説明するための図である。 重心位置の例を示す図である。 同心円格子ごとの色分けの例を示す図である。 モデルの表面から掘り下げて行われる探索例を説明するための図である。 表示制御装置のハードウェア構成例を示す図である。 本実施例における表示制御装置の機能構成例を示す図である。 データ構成例を示す図である。 本実施例における表示制御部による第１の表示制御処理を説明するためのフローチャート図である。 色分け表示処理を説明するための図である。 本実施例の他の表示例を示す図である。 本実施例における表示制御部による第２の表示制御処理を説明するためのフローチャート図である。 強調表示処理を説明するための図である。 掘り進んだ場合の強調表示の例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。設計者（以下、ユーザという）は、先ず、実在の対象物のモデルを数値解析によるシミュレーションで作成する。そして、作成されたモデルを用いて、ユーザは、所望の物理量の最大値が存在する位置を確認する等の検証を行っている。物理量の最大値がモデルの表面に存在しない場合、ユーザによるモデル表面から最大値を探索する作業が行われる。

図１は、四面体要素で表されたモデルの例を示す図である。図１では、ユーザが操作する画面に表示されたモデル３を示している。このようなモデル３の表面に対して、ユーザが、四面体要素（テトラ要素）を選択しながら、物理量の最大値を探索する作業を行う。以下、四面体要素を、単に、「要素」という。

図２は、モデルの表面から掘り下げて行われる探索例を説明するための図である。図２（Ａ）～図２（Ｄ）は、図１のモデル３の表面上で、ユーザが選択した位置を略中心にして拡大した画面例を示している。図２（Ａ）～図２（Ｄ）では、既存の表示方法による表示例を示す。

図２（Ａ）では、図１のモデル３の表面上で、ユーザがポインタ等を用いて、要素の側面４ａを選択する状態を示している。この選択に応じて、図２（Ｂ）に示すように、選択された側面４ａを含む要素が非表示となる。側面４ａの要素が非表示となることで、モデル３の内部に形成されている他の要素の２つの側面４ｂと側面４ｃとが表示される。

図２（Ｂ）において、更に、ユーザが図２（Ａ）で選択した側面４ａに隣接する別の要素の側面５ａを選択すると、側面５ａの要素が非表示となる。そして、図２（Ｃ）に示されるように、内部に形成されている他の要素の側面５ｂと側面５ｃとが表示される。更に掘り進むため、ユーザは、側面５ｃを選択する。図２（Ｄ）では、側面５ｃの要素が非表示になったことで、更に深い内部で形成されている他の要素の側面６ａ、６ｂ、及び６ｃが表示される。

図２（Ｄ）を参照すると、既存の表示方法では、物の凹凸を陰影で表すため、少なくとも側面４ｂ及び６ｃは、モデル３の表面から内側に形成された側面であることが分かる。しかしながら、側面６ａ及び６ｂが表面から側面４ｂ及び６ｃより深い位置にあるのか、同じ深さの位置にあるのかを容易に判断することができない。

上述した側面の選択から、側面６ａ及び６ｂは、側面４ｂ及び６ｃを持つ要素より深い位置の要素の側面であるが、ユーザは、自ら行った操作の手順から推測するしかない。

したがって、本実施例では、シミュレーションで作成されたモデル３に対する要素探索時の視認性を向上させる表示制御を実現する。本実施例における表示制御の概要について図３～図５で説明する。

本実施例では、シミュレーションでモデル３が作成されると、モデル３の重心位置を特定する。図３は、重心位置の例を示す図である。図３では、計算により得られた、図１のモデル３の重心位置７ｃを示している。この例では、基準位置として重心位置７ｃを求めたが、モデル形状によっては中心位置であってもよい。基準位置は、ユーザが適宜選択してもよい。

重心位置７ｃが特定されると、本実施例では、重心位置７ｃを中心に、モデル３に対して定めた間隔で同心円を設定し、円と円との間の間隔ごとに異なる色を割り当てて、モデル３を表示する。以下、同心円と隣接する同心円との間の間隔を、「同心円格子」という。

図４は、同心円格子ごとの色分けの例を示す図である。図４では、モデル３に対して施した色分けの例を示している。同心円が、重心７ｃから最も遠い位置７ｐまで等間隔で設定されている。同心円格子ごとに異なる色が割り当てられ、モデル３の内部の色も同様である。

このように色分けされたモデル３に対して、ユーザが、上述した既存の表示方法で説明した同じ位置を掘り下げた場合の本実施例における表示例を図５で説明する。図５は、モデルの表面から掘り下げて行われる探索例を説明するための図である。

図５（Ａ）から図５（Ｃ）において、ユーザが選択する側面及び選択順は、図２（Ａ）から図２（Ｃ）と同様である。しかしながら、図５（Ｄ）では、側面４ｂと側面６ｃとは同一色であり、側面６ａと側面６ｂとが同一色である。ここで、陰影により側面４ｂ及び側面６ｃの色の方が濃く表示されているが、側面４ｂ及び側面６ｃとはモデル３の表面の色と同一色である。側面４ｂ及び側面６ｃは、モデル３の表面を形成する要素の側面である。

一方、側面６ａ及び側面６ｂは、側面４ｂ及び６ｃとは異なる色で表示される。そのため、側面４ｂ及び側面６ｃにより形成される要素の位置より深い位置にある要素の側面であることが分かる。側面４ｂ及び側面６ｃと、側面６ａ及び側面６ｂとは深さが異なっており、側面６ａ及び側面６ｂの方が側面４ｂ及び側面６ｃより深い位置にあることを、ユーザは、直観的に把握することが可能である。

上述した本実施例を実現する表示制御装置１００は、図６に示すようなハードウェア構成を有する。図６は、表示制御装置のハードウェア構成例を示す図である。図６より、表示制御装置１００は、バスＢを介して相互に接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、主記憶装置１２と、補助記憶装置１３と、入力装置１４と、表示装置１５と、通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）１７と、ドライブ装置１８とを有し、バスＢに接続される。

ＣＰＵ１１は、表示制御装置１００を制御するプロセッサに相当する。主記憶装置１２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有する。補助記憶装置１３には、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等が用いられる。入力装置１４は、マウス、キーボード等を有する。通信Ｉ／Ｆ１７は、有線又は無線などのネットワークを通じて通信を行う。通信Ｉ／Ｆ１７による通信は無線又は有線に限定されるものではない。

ＣＰＵ１１は、主記憶装置１２の一部をワークエリアとして使用し、主記憶装置１２またはドライブ装置１８等に格納されたプログラムを実行することで、以下に説明する本実施例に係る様々な処理を実現する。

ドライブ装置１８は、ドライブ装置１８にセットされた記憶媒体１９（例えば、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read-Only Memory）等）と表示制御装置１００とのインターフェースを行う。

尚、本実施例に係るプログラムを格納する記憶媒体１９はＣＤ－ＲＯＭに限定されず、コンピュータが読み取り可能な、構造（structure）を有する１つ以上の非一時的（non-transitory）な、有形（tangible）な媒体であればよい。コンピュータ読取可能な記憶媒体として、ＣＤ－ＲＯＭの他に、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）ディスク、ＵＳＢメモリ等の可搬型記録媒体、フラッシュメモリ等の半導体メモリであっても良い。

図７は、本実施例における表示制御装置の機能構成例を示す図である。図７において、表示制御装置１００は、モデル作成部４１と、表示制御部４２とを有する。モデル作成部４１と、表示制御部４２とは、表示制御装置１００にインストールされたプログラムが、表示制御装置１００のＣＰＵ１１に実行させる処理により実現される。記憶部１３０には、節点座標ＤＢ５１、要素ＤＢ５３、基準位置情報５４、深さ情報テーブル５５等が記憶される。

モデル作成部４１は、数値解析を用いたシミュレーションによりモデル３を作成する処理部である。要素ＤＢ５３と、節点座標ＤＢ５１とがモデル作成部４１によって記憶部１３０に生成される。モデル作成部４１は、また、シミュレーションにより物理量を得てもよい。モデル３は、表示制御部４２により、モデル作成部４１が作成した節点座標ＤＢ５１と要素ＤＢ５３とを用いて３次元で描画して表示装置１５に表示される。節点座標ＤＢ５１と要素ＤＢ５３とは、要素の情報に相当する。

表示制御部４２は、モデル３に基準点を定め、定めた基準点からの距離に応じて色付けしたモデル３を、３次元で描画して表示する処理部であり、基準位置特定部４３と、格子数決定部４５と、色分け表示部４７とを有する。

基準位置特定部４３は、要素ＤＢ５３と、節点座標ＤＢ５１とを参照し、モデル３及び各要素の基準位置を特定する処理部である。重心位置、中心位置等を基準位置として特定すればよい。本実施例では、重心位置とした場合で説明する。

格子数決定部４５は、要素ＤＢ５３と、節点座標ＤＢ５１とを参照し、定めた基準位置からの距離が最大となるモデル３の要素の位置までの距離と要素サイズの平均値とから同心円格子数を決定し、各要素に対して要素が属する同心円格子を決定する処理部である。また、格子数決定部４５は、同心円格子数に応じて、基準位置から最も遠くに位置する要素を最も外周に位置する要素と定義し、当該要素から基準位置への方向に深さを示す深さ情報テーブル５５を記憶部１３０に作成する。

色分け表示部４７は、要素ＤＢ５３と、深さ情報テーブル５５とを参照し、初期状態では、モデル３の表面の形状を３次元で表示し、ユーザ等によるユーザの要素を非表示にする操作に応じて、深さの変化に応じた表示を行うように表示装置１５を制御する。

図７に示す機能構成例において、モデル作成部４１は、別の装置に備えられていてもよい。その場合、モデル作成部４１は、本実施例における表示制御装置１００に必須の処理部ではなく省略可能である。また、節点座標ＤＢ５１と要素ＤＢ５３とは、表示制御装置１００がアクセス可能なネットワーク上の記憶装置から一時的に取得してもよい。

図８は、データ構成例を示す図である。図８を参照し、節点座標ＤＢ５１は、モデル作成部４１によって生成された要素の各節点の情報を記録し管理するデータベースであり、節点ＩＤ、座標、物理量等の項目を有する。節点ＩＤは、各節点に一意に与えられた識別子を示す。座標は、節点の３次元座標を示す。物理量は、シミュレーションにより得られた節点の位置での物理量を示す。

この例では、節点ＩＤ「tn_1」で特定される節点は、座標（x1，y1，z1）に位置し、その物理量は「0.00123」であることが示されている。節点ＩＤ「tn_4」についても同様に、座標（x4，y4，z4）、物理量「0.00131」等が示されている。他節点ＩＤも同様の情報が示される。

要素ＤＢ５３は、モデル作成部４１によって生成された各要素の情報を記録し管理するデータベースであり、要素ＩＤ、第１節点ＩＤ～第４節点ＩＤ、重心座標、深さ識別子等の項目を有する。要素ＩＤは、各要素に一意に与えられた識別子を示す。第１～第４節点ＩＤは、要素の４節点のそれぞれの識別子を示す。重心座標は、要素の重心位置を示す。深さ識別子は、要素が位置する同心円格子を特定する識別子を示す。

この例では、要素ＩＤ「ys_A」で特定される要素は、第１節点ＩＤ「tn_1」、第２節点ＩＤ「tn_2」、第３節点ＩＤ「tn_3」、及び第４節点ＩＤ「tn_4」で特定される４つの節点を有し、重心座標は「（xg1，yg1，zg1）」であり、深さ識別子「CLR11」で重心からの位置が示されている。他の要素についても同様の情報が示される。

深さ情報テーブル５５は、深さに関する情報を管理するテーブルであり、深さ識別子、表現情報等の項目を有する。深さ識別子は、基準位置を最大の深さとしたときの基準位置からの距離を表す識別子を示す。表現情報は、深さ識別子に対応付けられる表示内容を示す。本実施例では、表現情報は、色を特定する。一例として、最も深い基準位置を含む同心円格子内を青とし、基準位置から最も遠い要素が位置する同心円格子内を紫としたグラデーションに従って、深さ識別子ごとに異なる色が指定される。

要素ＤＢ５３の第１節点ＩＤ～第４節点ＩＤのそれぞれは、節点座標ＤＢ５１の節点ＩＤと関連付けされる。また、要素ＤＢ５３の深さ識別子は、深さ情報テーブル５５の深さ識別子と関連付けされる。

図９は、本実施例における表示制御部による第１の表示制御処理を説明するためのフローチャート図である。図９において、ステップＳ７１及びＳ７２の処理が基準位置特定部４３による基準位置特定処理に相当し、ステップＳ７３～Ｓ７７の処理が格子数決定部４５による格子数決定処理に相当し、ステップＳ７８～Ｓ８２の処理が色分け表示部４７による色分け表示処理に相当する。

表示制御部４２では、基準位置特定部４３が、モデル３の重心位置を取得する（ステップＳ７１）。基準位置特定部４３は、節点座標ＤＢ５１と要素ＤＢ５３とを参照して、モデル３の重心座標を算出する。得られたモデル３の重心座標を示す基準位置情報５４が記憶部１３０に記憶される。

基準位置特定部４３は、更に、各要素の重心位置を取得する（ステップＳ７２）。基準位置特定部４３は、要素ＤＢ５３から順に１レコードずつ参照し、第１節点ＩＤから第４節点ＩＤのそれぞれを用いて、節点座標ＤＢ５１から各節点の座標及び物理量を取得して、重心座標を計算する。得られた重心座標は、要素ＤＢ５３の参照しているレコードの重心座標に記憶される。モデル３の全ての要素の重心位置を取得すると、基準位置特定部４３による基準位置特定処理は終了する。

格子数決定部４５は、モデル３の重心から最も遠い要素の重心までの距離Ａを取得する（ステップＳ７３）。格子数決定部４５は、要素ＤＢ５３で管理される各要素の重心座標と、基準位置情報５４で示される基準位置との差分の絶対値を算出し、最大となる絶対値を距離Ａに設定する。

そして、格子数決定部４５は、要素ＤＢ５３の要素ごとに、節点座標ＤＢ５１を参照して得られる節点の座標に基づいて要素サイズを算出し、それら要素サイズの平均値Ｂを取得する（ステップＳ７４）。一例として、要素の各側面に対向する節点への垂線のうち最も長い距離を要素サイズとして採用し、全要素の要素サイズの合計値に対して、全要素の個数で割ることで、要素サイズの平均値Ｂを得てもよい。

次に、格子数決定部４５は、同心円の格子数Ｃを求める（ステップＳ７５）。同心円の格子数Ｃは、
同心円の格子数Ｃ ＝ 距離Ａ ÷ 要素サイズの平均値Ｂ
により得られる。格子数決定部４５は、得られた同心円の格子数Ｃに基づいて、深さ情報テーブル５５を記憶部１３０に作成する。深さ情報テーブル５５の作成では、格子数決定部４５は、モデル３の重心位置から遠ざかる順に、深さ識別子を決定し、また、グラデーションになるように表現情報に色を設定する。

格子数決定部４５は、モデル３の重心位置からＣ個の同心円格子を作成し、同じ同心円ないに重心が存在する要素に同じ色を割り当てる（ステップＳ７６）。格子数決定部４５は、要素ＤＢ５３において、各同心円格子に位置する要素に対して、深さ識別子を設定する。

一例として、モデル３の重心位置を含む１０番目の同心円格子内に要素の重心座標が位置する場合には「CLR10」を深さ識別子に設定し、１１番目の同心円格子内に要素の重心座標が位置する場合には「CLR11」を深さ識別子に設定する。Ｃ個目の同心円格子まで、同様の処理を行う。同心円格子の特定は、要素ＤＢ５３の各要素の重心座標と基準位置情報５４で示されるモデル３の重心座標とから距離を算出し、得られた距離を要素サイズの平均値Ｂで割ることで得られる。要素ＤＢ５３の全てのレコードに対して深さ識別子が設定されると、格子数決定部４５による格子数決定処理は終了し、色分け表示部４７による色分け表示処理が行われる。

次に、色分け表示部４７は、要素ＤＢ５３と、深さ情報テーブル５５とを参照し、モデル３の要素を深さに応じて色分けして表示装置１５に表示する（ステップＳ７８）。その後、色分け表示部４７は、表示されたモデル３に対するユーザによる要素選択を検出したか否かを判断する（ステップＳ７９）。要素選択を検出していない場合（ステップＳ７９のＮＯ）、色分け表示部４７は、ステップＳ８２へと進む。

要素選択を検出した場合（ステップＳ７９のＹＥＳ）、色分け表示部４７は、選択された要素の４節点のうち、３節点を共有する要素を特定する（ステップＳ８０）。一例として、色分け表示部４７は、要素ＤＢ５３から、選択された要素の要素ＩＤに対応付けられた第１節点ＩＤ、第２節点ＩＤ、第３節点ＩＤ、そして第４節点ＩＤを取得し、これら４つの節点ＩＤのうち３つの節点ＩＤが一致するレコードを要素ＤＢ５３から抽出する。抽出されたレコードは、記憶部１３０に一時的に記憶される。

色分け表示部４７は、ステップＳ８０で特定した要素を、表現情報に基づいて表示する（ステップＳ８１）。色分け表示部４７は、要素ＤＢ５３から抽出したレコードを参照して、深さ識別子を取得し、取得した深さ識別子を用いて深さ情報テーブル５５を検索することで、表現情報を取得する。取得した表現情報が要素に適用され、表示装置１５に表示されているモデル３の非表示の選択がなされた要素の領域内で当該要素が表示される。

色分け表示部４７は、終了を検出したか否かを判断する（ステップＳ８２）。終了を検出していない場合（ステップＳ８２のＮＯ）、色分け表示部４７は、ステップＳ７９へと戻り上述同様の処理を繰り返す。一方、終了を検出した場合（ステップＳ８２のＹＥＳ）、色分け表示部４７による色分け表示処理は終了し、更に、表示制御部４２による第１の表示制御処理が終了する。

隣接する２つの要素の例を用いて、色分け表示部４７による色分け表示処理を説明する。図１０は、色分け表示処理を説明するための図である。図１０（Ａ）では、モデル３を構成する複数の要素のうち、要素ＩＤ「ys_Q」及び要素ＩＤ「ys_Q」の隣接する２つの要素を例示している。以下、それぞれの要素を、要素ys_A及び要素ys_Qと呼ぶ。他の項目についても同様に識別子を名称として用いて説明する。

図１０（Ａ）の例において、要素ys_Aの４側面のうち側面sk_A1のみが表示装置１５に示され、かつ、要素ys_Aの重心g1が同心円格子CLR011内に位置するため側面sk_A1は赤で表示される。一方、要素ys_Qの重心g2は同心円格子CLR010内に位置するため表示情報により緑で表示されるが、他の要素により隠れた状態であり、いずれの側面も表示装置１５には表示されていない。

この状態において、ユーザが要素ys_Aの側面sk_A1を選択すると、即ち、要素ys_Aの非表示が指示されると、色分け表示部４７は、要素ＤＢ５３から要素ys_Aに隣接する要素全てのレコードを抽出する。

図１０（Ｂ）に例示するテーブルＴＢ１は、抽出されたレコードのデータ例を示す。図１０（Ｂ）を参照すると、要素ys_Qを含む要素ys_Aに隣接する３つの要素のレコードが抽出される。要素ys_Qは、要素ys_Aとにおいて、節点tn_1、節点tn_2、及び節点tn_3の３つの節点を共有する。

また、要素ys_Qの重心g2は、上述したように同心円格子CLR010内に位置するため、要素ys_Aの非表示の検出に応じて、色分け表示部４７は、節点tn_1、節点tn_2、及び節点tn_3による、要素ys_Qの側面sk_Q2を、表示情報で指定される緑で表示装置１５に表示する。他の２つの要素についても同様の処理が行われ、各要素の重心位置に応じた色で、要素ys_Aと共有する３つの節点による側面が色付けされて表示される。

次に、上述した第１の表示制御処理に加えて、ユーザが選択した要素の側面と当該側面の３辺のいずれかを共有する他の要素の側面とを強調表示することで、視認性を更に向上させる第２の表示制御処理について説明する。

図１１は、本実施例の他の表示例を示す図である。図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に相当する。図１１（Ａ）において、ユーザが要素ys_Eを選択すると、選択された側面の３節点tn_11、tn_12、及びtn_13のうち、２つを共有する他の要素ys_F、ys_G、及びys_Hが特定される。以下、四面体要素の４つの側面のうち表示装置１５に表示されている面を表示面とよぶ。

図１１（Ｂ）は、強調表示例を示す図である。選択された要素ys_Eの表示面に基づいて、他の要素ys_F、ys_G、及びys_Hの表示面が強調表示される。強調表示により、非表示になった場合でも、選択した表示面の領域とより明確に認識でき、また、辺を共有する他要素の表示面をより明確に確認できる。

このような協調表示を行う協調表示処理を含む第２の表示制御処理について説明する。図１２は、本実施例における表示制御部による第２の表示制御処理を説明するためのフローチャート図である。図１２中、図９の第１の表示制御処理と同様の処理には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。強調表示処理は、ステップＳ７９－２及びＳ７９－４に相当する。

図１２より、第１の表示制御処理と同様にステップＳ７１からＳ７８までの処理の後、第２の表示制御処理では、要素選択を検出すると（ステップＳ７９のＹＥＳ）、色分け表示部４７は、選択された要素の表示面の３節点のうち、２節点を共有する他の要素を特定する（ステップＳ７９－２）。色分け表示部４７は、特定した他の表示面を強調表示する（ステップＳ７９－４）。

その後、色分け表示部４７は、第１の表示制御処理と同様にステップＳ８０～Ｓ８２を行う。ステップＳ７９－２及びＳ７９－４に強調表示処理は、ステップＳ８１の処理の後に行ってもよい。

図１１のステップＳ７９－２及びＳ７９－４による強調表示処理について説明する。図１３は、強調表示処理を説明するための図である。図１３において、色分け表示部４７は、要素の選択に応じて、要素ＤＢ５３から、選択された要素の第１節点ＩＤ～第４節点ＩＤのうち表示面の節点を特定し抽出する。図１１の例では、要素ys_Eの節点tn_11、tn_12、及びtn_13が抽出され、記憶部１３０に一時的に作成されたテーブルＴＢ２に記憶される。

色分け表示部４７は、更に、節点tn_11、tn_12、及びtn_13の２節点の組み合わせで要素ＤＢ５３を検索して、要素ys_F、要素ys_G、及び要素ys_Hが特定され、表示装置１５に表示されている表示面の３節点が抽出される。特定された要素ＩＤと３節点とがテーブルＴＢ２に記憶される。色分け表示部４７は、テーブルＴＢ２を参照して、図１１（Ｂ）のように、非表示の指定に応じて、隣接する要素の輪郭が強調表示される。

ユーザが非表示にしたことで表示される要素を、更に非表示にした場合でも、隣接する要素の輪郭が強調表示されることで、非表示にした要素の視認性をより改善することができる。

図１４は、掘り進んだ場合の強調表示の例を示す図である。図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は図５（Ｃ）及び図５（Ｄ）に相当する。図１４（Ａ）において、ユーザが要素ys_Kを非表示に選択すると、図１４（Ｂ）に示すように、表示装置１５に表示される要素ys_Kの領域内において、要素ys_Kと、要素ys_Kに隣接する要素ys_L及び要素ys_Mの輪郭が強調表示される。

モデル３における複雑に配置される複数の要素において、非表示にした要素と隣接する要素との位置関係及び深さの違いを容易に把握することができる。

上述したように、本実施例では、表示装置１５に３次元のモデル３を表示した際のモデル３内の各要素の位置の視認性を向上させることができる。

本発明は、具体的に開示された実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、主々の変形や変更が可能である。

以上の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
３次元モデルの各要素の情報を記憶した記憶部を参照して、３次元モデルの基準位置からの要素までの距離に応じて、３次元モデルの各要素を色付けし、
色付けされた要素で３次元モデルを表示部に表示する
処理をコンピュータに行わせる３次元モデル表示プログラム。
（付記２）
前記基準位置は、前記３次元モデルの重心位置であり、
前記距離は、前記３次元モデルの重心位置から前記要素の重心位置までの長さであることを特徴とする付記１記載の３次元モデル表示プログラム。
（付記３）
前記コンピュータに、
前記３次元モデルにおいて、前記基準位置から最も遠い要素の重心位置までの距離を算出し、
要素サイズの平均値を算出し、
得られた前記距離と前記平均値とから前記基準位置を中心とする同心円の格子数を算出し、
得られた前記格子数に基づいて、同心円格子ごとに異なる色を割り当てて、前記３次元モデルの各要素を、該要素が位置する同心円格子に割り当てた色で色付けする
処理を行わせることを特徴とする付記１又は２記載の３次元モデル表示プログラム。
（付記４）
前記コンピュータに、
前記３次元モデル上の要素を非表示にする選択に応じて、該３次元モデルの内部で当該要素と隣接する各要素を、該要素が位置する前記同心円格子に割り当てた色で色付けして表示する
処理を行わせることを特徴とする付記３記載の３次元モデル表示プログラム。
（付記５）
前記要素は四面体であり、
前記コンピュータに、
前記記憶部に記憶された各要素の情報から、選択された前記要素の４節点のうち、３節点を共有する他の要素を特定し、
特定した前記他の要素を、該他の要素が位置する前記同心円格子に割り当てた色で色付けして表示する
処理を行わせることを特徴とする付記４記載の３次元モデル表示プログラム。
（付記６）
前記要素に付けられる色は、深さを表すことを特徴とする付記１乃至４のいずれか一項記載の３次元モデル表示プログラム。
（付記７）
３次元モデルの各要素の情報を記憶した記憶部を参照して、３次元モデルの基準位置からの要素までの距離に応じて、３次元モデルの各要素を色付けし、
色付けされた要素で３次元モデルを表示部に表示する
処理をコンピュータが行う３次元モデル表示方法。
（付記８）
３次元モデルの各要素の情報を記憶した記憶部と、
前記記憶部を参照して、３次元モデルの基準位置からの要素までの距離に応じて、３次元モデルの各要素を色付けし、色付けされた要素で３次元モデルを表示部に表示する表示制御部と、
を有する表示制御装置。
（付記９）
３次元モデル上の要素を非表示にする選択に応じて、前記３次元モデルの各要素の情報を記憶した記憶部を参照して、非表示にした要素に隣接する要素を特定し、特定した要素を強調して表示部に表示する
処理をコンピュータに行わせる３次元モデル表示プログラム。
（付記１０）
前記コンピュータに、
選択された前記要素の表示面の３節点のうち、２節点を共有する他の要素を特定し、
特定した他の要素の表示面を強調表示する、
処理をコンピュータに行わせる付記９記載の３次元モデル表示プログラム。
（付記１１）
３次元モデル上の要素を非表示にする選択に応じて、前記３次元モデルの各要素の情報を記憶した記憶部を参照して、非表示にした要素に隣接する要素を特定し、特定した要素を強調して表示部に表示する
処理をコンピュータに行わせる３次元モデル表示プログラム。
（付記１２）
３次元モデルの各要素の情報を記憶した記憶部と、
前記３次元モデル上の要素を非表示にする選択に応じて、前記記憶部に記憶された前記各要素の情報を参照して、非表示にした要素に隣接する要素を特定し、特定した要素を強調して表示部に表示する表示制御部と
を有する表示制御装置。

３ モデル
１１ ＣＰＵ
１２ 主記憶装置
１３ 補助記憶装置
１４ 入力装置
１５ 表示装置
１７ 通信Ｉ／Ｆ
１８ ドライブ装置
１９ 記憶媒体
４１ モデル作成部
４２ 表示制御部
４３ 基準位置特定部
４５ 格子数決定部
４７ 色分け表示部
５１ 節点座標ＤＢ
５３ 要素ＤＢ
５４ 基準位置情報
５５ 深さ情報テーブル

Claims (8)

1. ３次元モデルの１の四面体要素を非表示にする選択を受け付けると、前記３次元モデルの内部で、当該１の四面体要素の４節点のうち３節点を共有する四面体要素を特定し、
   前記３次元モデルの各四面体要素の情報を記憶した記憶部を参照することで、前記３次元モデルの基準位置から、前記特定された四面体要素までの距離に応じて、前記特定された四面体要素を色付けし、
   前記１の四面体要素を非表示にしたうえで前記色付けされた四面体要素を含む３次元モデルを表示部に表示する
   処理をコンピュータに行わせる３次元モデル表示プログラム。
2. 前記基準位置は、前記３次元モデルの重心位置であり、
   前記距離は、前記３次元モデルの重心位置から前記特定された四面体要素の重心位置までの長さであることを特徴とする請求項１記載の３次元モデル表示プログラム。
3. 前記特定された四面体要素の重心位置は、前記特定された四面体要素の各節点の座標及び各節点の物理量に基づいて計算される、請求項２に記載の３次元モデル表示プログラム。
4. 前記記憶部には、
   前記３次元モデルにおいて、前記基準位置から最も遠い四面体要素の重心位置までの距離を算出し、
   各四面体要素のサイズの平均値を算出し、
   得られた前記距離と前記平均値とから前記基準位置を中心とする同心円の格子数を算出し、
   得られた前記格子数に基づいて、同心円格子ごとに異なる色を割り当てることで、各同心円格子に含まれる四面体要素ごとに色が対応付けられたデータベースが記憶されることを特徴とする請求項１又は２記載の３次元モデル表示プログラム。
5. ３次元モデルの１の四面体要素を非表示にする選択を受け付けると、前記３次元モデルの内部で、当該１の四面体要素の４節点のうち３節点を共有する四面体要素を特定し、
   前記３次元モデルの各四面体要素の情報を記憶した記憶部を参照することで、前記３次元モデルの基準位置から、前記特定された四面体要素までの距離に応じて、前記特定された四面体要素を色付けし、
   前記１の四面体要素を非表示にしたうえで前記色付けされた四面体要素を含む３次元モデルを表示部に表示する
   処理をコンピュータが行う３次元モデル表示方法。
6. ３次元モデルの１の四面体要素を非表示にする選択を受け付けると、前記３次元モデルの内部で、当該１の四面体要素の４節点のうち３節点を共有する四面体要素を特定する特定部と、
   前記３次元モデルの各四面体要素の情報を記憶した記憶部を参照することで、前記３次元モデルの基準位置から、前記特定された四面体要素までの距離に応じて、前記特定された四面体要素を色付けする色付け部と、
   前記１の四面体要素を非表示にしたうえで前記色付けされた四面体要素を含む３次元モデルを表示する表示部と
   を有する表示制御装置。
7. 前記記憶部を参照することで、非表示にする前記１の四面体要素と表示面が隣接する他の四面体要素を特定し、特定した他の四面体要素を強調して前記表示部に表示する
   処理をコンピュータに行わせる、請求項１乃至４のいずれか１項記載の３次元モデル表示プログラム。
8. 非表示にする前記１の四面体要素の表示面の３節点のうち、２節点を共有する他の四面体要素を特定し、特定した他の四面体要素の表示面を強調して前記表示部に表示する
   処理をコンピュータに行わせる、請求項７記載の３次元モデル表示プログラム。

Images