JP7456262B2 - 三次元モデル作成支援装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、三次元的なモデルの作成を支援する三次元モデル作成支援装置に関するとともに、三次元モデル作成支援装置のコンピュータが実行するプログラムに関する。

建物内の空調設備の省エネルギー化を実現するためには、空調設備のエネルギー消費量を評価・検証することが有効的である。空調設備のエネルギー消費量の評価・検証のために、動的熱負荷計算・空調システム計算プログラムとして「HASP」が開発されている（例えば、非特許文献１参照）。「HASP」は部屋又は室等の空間の温度・湿度及び熱負荷を算出するとともに、空調に係るエネルギー消費量を評価することを目的として整備されたプログラムである。

ところで、建物内の空間は外壁、窓及び内壁等の区画材によって区画されている。区画材を通過する熱量は屋内空間の熱負荷の要因となるため、その熱量の計算が必要となる。熱量の計算に際しては、一般的にＢＩＭ（Building Information Modeling：ビルディング インフォメーション モデリング）及びＣＡＤ（Computer Aided Design）を実現する設計用ソフトウェアによって作成された三次元設計図データが利用される。具体的には、コンピュータソフトウェアを利用して三次元設計図データから区画材の幅及び階高を取得し、区画材の幅及び階高から区画材の面積を算出し、その面積に熱貫流率を乗ずる。そのように算出された積が、区画材を通過する単位温度差当たり・単位時間当たりの熱量となる。

一般社団法人建築設備技術者協会，"動的熱負荷計算・空調システム計算プログラム ＨＡＳＰ"，［２０２０年２月１３日検索］，インターネット＜URL：http://www.jabmee.or.jp/hasp/＞

ところで、三次元設計図データの作成には時間を要するため、二次元的な平面図から熱負荷計算を出来るようにすることが望まれている。平面図をイメージスキャナによって画像データに変換しても、その画像データはラスタ形式であるため、平面図の中の外壁等の区画材はコンピュータによって認識されない。そうすると、作業者が手作業で平面図の中の区画材の幅を測定し、その幅に縮尺を考慮して実際の幅を計算し、実際の幅をコンピュータに入力する必要がある。また、平面図には通常高さ情報が含まれていないため、作業者が平面図とは別に高さ情報を何らかの手段で入手し、それをコンピュータに入力する必要がある。このような行為は作業者にとって非常に煩わしい。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、コンピュータによって認識可能な三次元的な壁モデルの作成を容易にすることができる三次元モデル作成支援装置及びプログラムを提供することを目的とする。

以上の課題を解決するために、建物の所定の階の平面図が表示される画面におけるＧＵＩ上でユーザが入力デバイスを用いて前記平面図上の寸法線の両端を指定すると、前記両端の位置を検出する第１検出手段と、前記第１検出手段によって検出された前記両端の位置から前記両端の間の距離を算出する距離算出手段と、前記寸法線の実寸法を取得する実寸法取得手段と、前記距離算出手段によって算出された前記距離と、前記実寸法取得手段によって取得された前記実寸法とから前記平面図の縮尺を算出する縮尺算出手段と、前記ユーザが前記入力デバイスを用いて前記ＧＵＩ上で前記建物の壁の端となる複数の角を指定すると、前記複数の角の位置を検出する第２検出手段と、前記第２検出手段によって検出された前記複数の角の位置にそれぞれある複数の第１ポイントを仮想三次元空間に設定する第１設定手段と、前記所定の階の実際の階高を取得する階高取得手段と、前記階高取得手段によって取得された前記実際の階高と、前記縮尺算出手段によって算出された前記縮尺とからモデル高さを算出するモデル高さ算出手段と、前記複数の第１ポイントのそれぞれから、前記複数の第１ポイントを通る平面に直交する方向に、前記モデル高さ算出手段によって算出されたモデル高さだけ離れた位置にある複数の第２ポイントを前記仮想三次元空間に設定する第２設定手段と、２つの前記第１ポイントと２つの前記第２ポイントを頂点とした四角形状の壁モデルを前記仮想三次元空間に設定する壁モデル設定手段と、を備える三次元モデル作成支援装置が提供される。

また、コンピュータを、建物の所定の階の平面図が表示される画面におけるＧＵＩ上でユーザが入力デバイスを用いて前記平面図上の寸法線の両端を指定すると、前記両端の位置を検出する第１検出手段と、前記第１検出手段によって検出された前記両端の位置から前記両端の間の距離を算出する距離算出手段と、前記寸法線の実寸法を取得する実寸法取得手段と、前記距離算出手段によって算出された前記距離と、前記実寸法取得手段によって取得された前記実寸法とから前記平面図の縮尺を算出する縮尺算出手段と、前記ユーザが前記入力デバイスを用いて前記ＧＵＩ上で前記建物の壁の端となる複数の角を指定すると、前記複数の角の位置を検出する第２検出手段と、前記第２検出手段によって検出された前記複数の角の位置にそれぞれある複数の第１ポイントを仮想三次元空間に設定する第１設定手段と、前記所定の階の実際の階高を取得する階高取得手段と、前記階高取得手段によって取得された前記実際の階高と、前記縮尺算出手段によって算出された前記縮尺とからモデル高さを算出するモデル高さ算出手段と、前記複数の第１ポイントのそれぞれから、前記複数の第１ポイントを通る平面に直交する方向に、前記モデル高さ算出手段によって算出されたモデル高さだけ離れた位置にある複数の第２ポイントを前記仮想三次元空間に設定する第２設定手段と、２つの前記第１ポイントと２つの前記第２ポイントを頂点とした四角形状の壁モデルを前記仮想三次元空間に設定する壁モデル設定手段と、に機能させるプログラムが提供される。

以上によれば、ユーザが寸法線の両端を指定し、平面図内の建物の角を指定すれば、コンピュータの演算処理により壁モデルが作成される。このように作成された壁モデルは、コンピュータによって認識可能なものであって、コンピュータによる熱負荷計算にとても利用しやすい。よって、三次元設計図データを入手せずとも、平面図及び階高情報を入手しさえすれば、コンピュータによる熱負荷計算を早期に行える。

好ましくは、前記三次元モデル作成支援装置が、前記ユーザが前記入力デバイスを用いて前記ＧＵＩ上で前記建物の窓の両端を指定すると、前記窓の両端の位置を検出する第３検出手段と、前記ユーザが前記入力デバイスを用いて前記窓の上端の実際の高さと下端の実際の高さを入力すると、その上端の実際の高さとその下端の実際の高さを取得する窓高さ取得手段と、前記窓高さ取得手段によって取得された前記上端の実際の高さと、前記縮尺算出手段によって算出された前記縮尺とから窓モデル上端高さを算出するとともに、前記窓高さ取得手段によって取得された前記下端の実際の高さと、前記縮尺算出手段によって算出された前記縮尺とから窓モデル下端高さを算出する窓モデル高さ算出手段と、前記第３検出手段によって検出された前記窓の両端の位置から、前記複数の第１ポイントを通る平面に直交する方向に、前記窓モデル高さ算出手段によって算出された前記窓モデル上端高さ及び前記窓モデル下端高さだけそれぞれ離れた位置にある２つの第３ポイント及び２つの第４ポイントを前記仮想三次元空間に設定し、それら第３ポイント及び第４ポイントを頂点とした四角形状の窓モデルを前記仮想三次元空間に設定する窓モデル設定手段と、を更に備える。

以上によれば、ユーザが更に窓の両端を指定すれば、コンピュータの演算処理により窓モデルが作成される。このように作成された窓モデルは、コンピュータによって認識可能なものであって、コンピュータによる熱負荷計算にとても利用しやすい。

好ましくは、前記三次元モデル作成支援装置が、前記ユーザが前記入力デバイスを用いて前記ＧＵＩ上で前記建物の内壁の両端を指定すると、前記内壁の両端の位置を検出する第４検出手段と、前記第４検出手段によって検出された前記内壁の両端の位置にある２つの第５ポイントと、前記２つの第５ポイントから、前記複数の第１ポイントを通る平面に直交する方向に、前記モデル高さ算出手段によって算出された前記モデル高さだけ離れた位置にある２つの第６ポイントとを前記仮想三次元空間に設定するとともに、それら第５ポイント及び第６ポイントを頂点とした四角形状の内壁モデルを前記仮想三次元空間に設定する内壁モデル設定手段と、を更に備える。

以上によれば、ユーザが更に内壁の両端を指定すれば、コンピュータの演算処理により内壁モデルが作成される。このように作成された内壁モデルは、コンピュータによって認識可能なものであって、コンピュータによる熱負荷計算にとても利用しやすい。

好ましくは、前記三次元モデル作成支援装置が、前記ユーザが前記入力デバイスを用いて前記ＧＵＩ上で方位マークの南北の端を指定すると、前記南北の端の位置を検出する第５検出手段と、前記第５検出手段によって検出された前記南北の端の位置から前記仮想三次元空間における方位ベクトルを算出する方位ベクトル算出手段と、を更に備える。

以上によれば、ユーザが更に方位マークの南北の端を指定すれば、コンピュータの演算処理により方位ベクトルが算出される。このように算出された方位ベクトルは、コンピュータによって認識可能なものであって、コンピュータによる熱負荷計算にとても利用しやすい。

好ましくは、前記三次元モデル作成支援装置が、前記壁モデル設定手段によって設定された前記壁モデルを表示デバイスに表示させるレンダリング手段を更に備える。

以上によれば、ユーザが壁モデルを視覚的に認識することができる。

本発明によれば、コンピュータによって認識可能であって且つコンピュータによる熱負荷計算にとても利用しやすい壁モデルがコンピュータの演算処理により作成される。

三次元モデル作成支援装置のブロック図である。 ＧＵＩ（Graphical User Interface）における編集ウィンドウ又は編集画面の一例を示した図である。 平面図が表示された編集ウィンドウ又は編集画面の一例を示した図である。 線分モデルが表示された編集ウィンドウ又は編集画面の一例を示した図である。 コンピュータの演算により設定される仮想三次元空間に設定されるポイント及び線分モデルを示した図である。 コンピュータの演算により設定される仮想三次元空間に設定されるポイント及び線分モデルを示した図である。 コンピュータの演算により設定される仮想三次元空間に設定される壁モデルを示した図である。 壁モデルが表示された編集ウィンドウ又は編集画面の一例を示した図である。 壁モデル及び窓モデルが表示された編集ウィンドウ又は編集画面の一例を示した図である。 コンピュータの演算により設定される仮想三次元空間に設定される壁モデル及び窓モデルを示した図である。 壁モデル及び窓モデルが表示された編集ウィンドウ又は編集画面の一例を示した図である。 コンピュータの演算により設定される仮想三次元空間に設定される壁モデル及び窓モデルを示した図である。 方位マークの南北の端を指定する際の編集ウィンドウ又は編集画面の一例を示した図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているところ、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

１． 三次元モデル作成支援装置の構成
図１は、三次元モデル作成支援装置のブロック図である。
三次元モデル作成支援装置は、コンピュータ１１、表示デバイス１２、入力デバイス１３及びストレージ１４等を備える。

コンピュータ１１は、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＲＡＭ、システムバス及び各種インターフェース等を備えたデスクトップ型、ノート型パソコン、タブレット型パソコン又はスマートフォンである。

表示デバイス１２は、例えば液晶ディスプレイデバイス、有機ＥＬディスプレイデバイス又はプロジェクタである。コンピュータ１１が演算処理によって映像信号を生成し、その映像信号を表示デバイス１２に出力する。そうすると、映像信号に従った画面が表示デバイス１２によって表示される。表示デバイス１２とコンピュータ１１が一体化されていてもよいし、別体であってもよい。

入力デバイス１３は、例えばスイッチ、キーボード若しくはポインティングデバイス又はこれらの組み合わせである。入力デバイス１３は、表示デバイス１２の表面に設けられたタッチパネルであってもよい。入力デバイス１３は、操作されると操作内容に応じた信号をコンピュータ１１に出力する。

ストレージ１４は、半導体メモリ又はハードディスクドライブ等からなる記憶装置である。ストレージ１４は、コンピュータ１１に内蔵されたものでもよいし、コンピュータ１１に外付けされたものでもよい。ストレージ１４にはWindows（登録商標）、macOS（登録商標）、Linux（登録商標）、Android（登録商標）又はiOS（登録商標）等のオペレーティングシステム（以下、ＯＳという）がインストールされている。ストレージ１４には、コンピュータ１１によって読取可能且つ実行可能な三次元モデル作成支援プログラム１５が格納されており、その三次元モデル作成支援プログラム１５がＯＳにインストールされている。

ストレージ１４には、ビルの所定の階の平面図データ１６が格納されている。平面図データ１６は、ラスタ形式又はベクタ形式の画像データである。

２． 三次元モデル作成支援プログラム
（１）画面について
ユーザが入力デバイス１３を操作することによって、ＯＳ上で三次元モデル作成支援プログラム１５をコンピュータ１１に実行させる。そうすると、コンピュータ１１が図２に示すような編集画面又は編集ウィンドウを表示デバイス１２に表示させる。

編集画面又は編集ウィンドウには、平面図表示領域２１、モデル表示領域２２及びツールバー２３がＧＵＩ（Graphical User Interface）のインターフェース部品として表示されている。

平面図表示領域２１は、ビルの所定階の平面図が表示される領域である。ここで、コンピュータ１１は平面図表示領域２１内の二次元直交座標系をＲＡＭに設定する。具体的には、コンピュータ１１は、画面の縦方向に平行なｙ軸の座標系と、画面の横方向に平行にｘ軸の座標系とをＲＡＭに設定する。

モデル表示領域２２は、編集中の三次元モデルが表示される領域である。ここで、三次元モデルの表示のために、コンピュータ１１は三次元直交座標系、つまり互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の座標系をＲＡＭに設定する。Ｘ軸及びＹ軸は水平面に平行であり、Ｚ軸は水平面に対して垂直である。この三次元直交座標系は、仮想三次元空間における位置を特定するためのものである。三次元直交座標系は絶対座標系又はワールド座標系ともいう。

ツールバー２３は、三次元モデル作成支援プログラム１５による各種機能をコンピュータ１１に実現させるためのものである。ツールバー２３には、アイコン２４～２９が表示されている。アイコン２４は、ユーザが平面図表示領域２１内における縮尺を入力する際に選択される。アイコン２５は、ユーザが平面図表示領域２１内におけるビルの壁（その壁は外壁であるが、その壁の一部又は全体が内壁であってもよい。）を指定する際に選択される。アイコン２６は、ユーザが平面図表示領域２１内における階高を入力する際に選択される。アイコン２７は、ユーザが平面図表示領域２１内におけるビルの窓を指定する際に選択される。アイコン２８は、ユーザが平面図表示領域２１内におけるビルの内壁を指定する際に選択される。アイコン２９は、ユーザが平面図表示領域２１内における方位を指定する際に選択される。

（２）平面図の読み込み
ユーザが入力デバイス１３を操作することによって、平面図データ１６を選択する。そうすると、コンピュータ１１が平面図データ１６を読み込んで、図３に示すように、平面図データ１６の画像１００、つまり平面図１００を平面図表示領域２１内に配置するようにしてその平面図１００を表示する。

（３）縮尺の取得
ユーザが入力デバイス１３を操作することによって、ＧＵＩ上でアイコン２４を選択する。コンピュータ１１はアイコン２４の選択を認識することによって、縮尺取得機能を発揮する。以下、詳細に説明する。

アイコン２４の選択後に、ユーザが入力デバイス１３を操作することによって、ＧＵＩ上で平面図１００における寸法線の両端１０１，１０２（図３参照）を指定する。そうすると、コンピュータ１１は検出手段として機能する。つまり、コンピュータ１１は、指定された両端１０１，１０２の位置、つまり二次元直交座標系におけるｘｙ座標を検出する。次に、コンピュータ１１は、距離算出手段として機能して、両端１０１，１０２のｘｙ座標から平面図１００中の寸法線の長さ（端１０１，１０２間の距離）を演算する。

次に、ユーザが入力デバイス１３を操作することによって、寸法線によって表された実寸法を入力する。そうすると、コンピュータ１１は実寸法取得手段として機能する。つまり、コンピュータ１１は、ユーザによって入力された実寸法を取得する。次に、コンピュータ１１は、縮尺算出手段として機能して、取得済みの寸法線の長さを実寸法で除することによって、その商を縮尺として算出する。
なお、ユーザが入力デバイス１３を操作することによって縮尺を直接入力し、コンピュータ１１がその縮尺を取得するものとしてもよい。

（４）壁の認識及び壁の下辺の表示
ユーザが入力デバイス１３を操作することによって、ＧＵＩ上でアイコン２５を選択する。コンピュータ１１はアイコン２５の選択を認識することによって、壁認識機能を発揮する。以下、詳細に説明する。

アイコン２５の選択後に、ユーザが入力デバイス１３を操作することによって、図４に示すように、ＧＵＩ上で平面図１００におけるビルの四つ角１０３を時計回り又は反時計回りの順に指定する。そうすると、コンピュータ１１は、検出手段として機能して、指定された角１０３の位置、つまり二次元直交座標系におけるｘｙ座標を順に検出する。ここで、角１０３は、ビルの壁（例えば外壁）の端に相当する。

次に、コンピュータ１１は、設定手段として機能する。つまり、コンピュータ１１は、図５に示すように、ＸＹ座標が角１０３のｘｙ座標に等しい第１ポイント３０１（これら第１ポイント３０１のＺ座標はゼロである。）を三次元座標系に設定するとともに、これら第１ポイント３０１を時計回り又は反時計回りの順に結んだ４本の第１線分モデル（つまり、ベクトルモデル）２０１を直交三次元座標系に設定する。ここで、これら第１ポイント３０１及び第１線分モデル２０１は、原点を通るＸＹ平面上にある。

次に、コンピュータ１１は、仮想三次元空間内の所定の視点及び視線ベクトルに基づいた透視投影変換によって第１線分モデル２０１のレンダリング処理をする。コンピュータ１１は、レンダリング処理により得られた像をモデル表示領域２２内に配置するようにその像を表示する。従って、図４に示すように、モデル表示領域２２内には、４本の第１線分モデル２０１が表示されている。第１線分モデル２０１は実際の壁（例えば外壁）の下辺を表現したものである。

（５）階高の取得
ユーザが入力デバイス１３を操作することによって、ＧＵＩ上でアイコン２６を選択する。コンピュータ１１はアイコン２６の選択を認識することによって、階高取得機能を発揮する。以下、詳細に説明する。

アイコン２６の選択後、ユーザが入力デバイス１３を操作することによって、実際の階高を入力する。そうすると、コンピュータ１１は、階高取得手段として機能して、ユーザによって入力された実際の階高を取得する。そして、コンピュータ１１は、取得済みの実際の階高に縮尺を乗ずることによって、その積をモデル高さとして算出する。

なお、階高の取得処理は壁認識処理の前に実行されてもよい。

（６）壁モデルのレンダリング
階高取得処理及び壁認識処理の両方が実行された後、コンピュータ１１は、図６に示すように、ＸＹ座標が第１ポイント３０１のＸＹ座標に等しく且つＺ座標がモデル高さとなる第２ポイント３０２を直交三次元座標系に設定するとともに、これら第２ポイント３０２を時計回り又は反時計回りの順に結んだ４本の第２線分モデル２０２を三次元座標に設定する。更に、コンピュータ１１は、ＸＹ座標が等しい第１ポイント３０１と第２ポイントを結ぶ４本の第３線分モデル２０３を直交三次元座標系に設定する。そして、コンピュータ１１は、図７に示すように、互いに対向する第１線分モデル２０１及び第２線分モデル２０２と、第１線分モデル２０１の端及び第２線分モデル２０２の端を結んだ２本の第３線分モデル２０３とを辺とした四角形ポリゴンを壁モデル２０５として設定する。ここで設定される壁モデル２０５は合計で４枚である。壁モデル２０５は例えば外壁モデルであるが、内壁モデルであってもよい。

そして、コンピュータ１１は、壁モデル２０５に色情報を付して、所定の視点及び視線ベクトルに基づいた透視投影変換によって壁モデル２０５のレンダリング処理をする。コンピュータ１１は、レンダリング処理により得られた像をモデル表示領域２２内に配置するようにその像を表示する。従って、図８に示すように、モデル表示領域２２内の表示は、第１線分モデル２０１から、色情報に従った色の壁モデル２０５に切り替わる。

（７）窓の認識及び表示
ユーザが入力デバイス１３を操作することによって、ＧＵＩ上でアイコン２７を選択する。コンピュータ１１はアイコン２７の選択を認識することによって、窓認識機能を発揮する。以下、詳細に説明する。

アイコン２７の選択後に、ユーザが入力デバイス１３を操作することによって、図９に示すように、ＧＵＩ上で平面図１００におけるビルの窓の両端１０７を順に指定する。そうすると、コンピュータ１１は、検出手段として機能して、２つの端１０７のｘｙ座標を順に検出する。

次に、ユーザが入力デバイス１３を操作することによって窓の上端の実際の高さと下端の実際の高さを入力する。そうすると、コンピュータ１１は、窓高さ取得手段として機能して、ユーザによって入力された上端及び下端の実際の高さを取得する。そして、コンピュータ１１は、窓モデル高さ算出手段として機能して、取得済みの上端の実際の高さに縮尺を乗ずることによって、その積を窓モデル上端高さとして算出する。また、コンピュータ１１は、取得済みの下端の実際の高さに縮尺を乗ずることによって、その積を窓モデル下端高さとして算出する。

次に、コンピュータ１１は、窓モデル設定手段として機能する。具体的には、コンピュータ１１は、図１０に示すように、ＸＹ座標が端１０７のｘｙ座標に等しく且つＺ座標が窓モデル上端高さに等しい２つの第３ポイント３０３を三次元座標に設定するとともに、ＸＹ座標が第３ポイント３０３のＸＹ座標に等しく且つＺ座標が窓モデル下端高さに等しい２つの第４ポイント３０４を直交三次元座標系に設定する。更に、コンピュータ１１は、これら第３ポイント３０３及び第４ポイント３０４を頂点とした四角形ポリゴンを窓モデル２０９として直交三次元座標系に設定する。

次に、コンピュータ１１は、壁モデル２０５及び窓モデル２０９に異なる色情報を付して、所定の視点及び視線ベクトルに基づいた透視投影変換によって壁モデル２０５及び窓モデル２０９のレンダリング処理をする。コンピュータ１１は、レンダリング処理により得られた像をモデル表示領域２２内に配置するようにその像を表示する。従って、図９に示すように、モデル表示領域２２内では、壁モデル２０５に加えて窓モデル２０９が新たに表示される。

その後、ユーザが同様の操作を繰り返した場合、複数の窓モデルがモデル表示領域２２内に表示されることになる。

（８）内壁モデルの認識及び表示
ユーザが入力デバイス１３を操作することによって、ＧＵＩ上でアイコン２８を選択する。コンピュータ１１はアイコン２８の選択を認識することによって、内壁認識機能を発揮する。以下、詳細に説明する。

アイコン２８の選択後に、ユーザが入力デバイス１３を操作することによって、図１１に示すようにＧＵＩ上で平面図１００におけるビルの内壁の端１０９を順に指定する。そうすると、コンピュータ１１は、検出手段として機能して、指定された端１０９のｘｙ座標を順に検出する。

次に、コンピュータ１１は、内壁モデル設定手段として機能する。具体的には、コンピュータ１１は、図１２に示すように、ＸＹ座標が端１０９のｘｙ座標に等しい２つの第５ポイント３０５（これら第５ポイント３０５のＺ座標はゼロである。）を三次元座標に設定するとともに、ＸＹ座標が端１０９のｘｙ座標に等しく且つＺ座標がモデル高さに等しい第６ポイント３０６を直交三次元座標系に設定する。更に、コンピュータ１１は、これら第５ポイント３０５及び第６ポイント３０６を頂点とした四角形ポリゴンを内壁モデル２１０として直交三次元座標系に設定する。

次に、コンピュータ１１は、壁モデル２０５、窓モデル２０９及び内壁モデル２１０に異なる色情報を付して、仮想三次元空間内の所定の視点及び視線ベクトルに基づいた透視投影変換によって壁モデル２０５、窓モデル２０９及び内壁モデル２１０のレンダリング処理をする。コンピュータ１１は、レンダリング処理により得られた像をモデル表示領域２２内に配置するようにその像を表示する。従って、図１１に示すように、モデル表示領域２２内では、壁モデル２０５及び窓モデル２０９に加えて内壁モデル２１０が新たに表示される。

その後、ユーザが同様の操作を繰り返した場合、複数の内壁モデルがモデル表示領域２２内に表示されることになる。

（９）方位の取得
ユーザが入力デバイス１３を操作することによって、ＧＵＩ上でアイコン２９を選択する。コンピュータ１１はアイコン２９の選択を認識することによって、方位認識機能を発揮する。以下、詳細に説明する。

アイコン２９の選択後に、ユーザが入力デバイス１３を操作することによって、図１３に示すように、ＧＵＩ上で平面図１００における方位マークの北側の端１１２と南側の端１１１を順に指定する。そうすると、コンピュータ１１は、検出手段として機能して、指定された端１１１，１１２のｘｙ座標を順に検出する。次に、コンピュータ１１は、方位ベクトル算出手段として機能して、端１１１，１１２のｘｙ座標から仮想三次元空間におけるＸＹＺ座標系の方位ベクトルを算出する。例えば、コンピュータ１１は、端１１１，１１２のｘ座標同士の差分を方位ベクトルのＸ成分として求め、端１１１，１１２のｙ座標同士の差分を方位ベクトルのＹ成分として求め、方位ベクトルのＺ成分をゼロに設定する。なお、方位ベクトルは、ＸＹ成分のみの二次元であってもよい。

（１０）保存
ユーザが任意のタイミングで入力デバイス１３を操作することによって、コンピュータ１１に保存の指令を出す。そうすると、コンピュータ１１が、ＲＡＭ上に一時記憶したモデルの形状データ、つまりモデルの頂点のＸＹＺ座標と、縮尺と、方位ベクトルとを所定のファイル形式でストレージ１４に記録する。

３． 熱負荷計算
ストレージ１４には、熱負荷計算プログラムがインストールされている。コンピュータ１１は熱負荷計算プログラムに従って各モデルから熱負荷計算を実行する。例えば、以下の通りである。

コンピュータ１１は、各壁モデル２０５、窓モデル２０９及び内壁モデル２１０の頂点の座標からこれらの面積を算出する。そして、コンピュータ１１は、各壁モデル２０５、窓モデル２０９及び内壁モデル２１０の面積に縮尺の逆数を乗ずることで、実際の壁、窓及び内壁の面積を算出する。ここで、壁モデル２０５に窓モデル２０９が重なっている場合には、実際の壁の面積は、壁モデル２０５の面積から窓モデル２０９を減じて、その差に縮尺の逆数を乗じたものである。

そして、コンピュータ１１は、壁、窓及び内壁の熱特性データと、実際の面積と、必要に応じて方位ベクトルとに基づいて、壁、窓及び内壁の貫流熱量を算出する。

４． 有利な効果
（１） ユーザが入力デバイス１３を用いて寸法線の両端１０１，１０２を指定し、実寸法を入力し、平面図１００内の建物の角１０３を指定し、実際の階高を入力すれば、コンピュータ１１の演算処理により壁モデル２０５が作成される。このように作成された壁モデル２０５は、コンピュータ１１及び他のコンピュータによって認識可能なものであって、コンピュータ１１又は他のコンピュータによる熱負荷計算にとても利用しやすい。

（２） ユーザが平面図１００内の窓の両端１０７を指定し、窓の上端及び下端の実際の高さを入力すれば、窓モデルがコンピュータ１１に作成される。このように作成された窓モデル２０９は、コンピュータ１１及び他のコンピュータによって認識可能なものであって、コンピュータ１１又は他のコンピュータによる熱負荷計算にとても利用しやすい。

（３） ユーザが平面図１００内の内壁１０９の両端を指定すれば、内壁モデル２１０がコンピュータ１１によって作成される。このように作成された内壁モデル２１０は、コンピュータ１１及び他のコンピュータによって認識可能なものであって、コンピュータ１１又は他のコンピュータによる熱負荷計算にとても利用しやすい。

（４） 三次元設計図データを入手せずとも、平面図及び階高情報を入手しさえすれば、壁モデル２０５、窓モデル２０９及び内壁モデル２１０が作成されるため、熱負荷計算を早期に行える。

１１…コンピュータ
１２…表示デバイス
１３…入力デバイス
１５…三次元モデル作成支援プログラム
１００…平面図
２０５…壁モデル
２０９…窓モデル
２１０…内壁モデル

Claims (6)

1. 建物の所定の階の平面図が表示される画面におけるＧＵＩ上でユーザが入力デバイスを用いて前記平面図上の寸法線の両端を指定すると、前記両端の位置を検出する第１検出手段と、
   前記第１検出手段によって検出された前記両端の位置から前記両端の間の距離を算出する距離算出手段と、
   前記寸法線の実寸法を取得する実寸法取得手段と、
   前記距離算出手段によって算出された前記距離と、前記実寸法取得手段によって取得された前記実寸法とから前記平面図の縮尺を算出する縮尺算出手段と、
   前記ユーザが前記入力デバイスを用いて前記ＧＵＩ上で前記建物の壁の端となる複数の角を指定すると、前記複数の角の位置を検出する第２検出手段と、
   前記第２検出手段によって検出された前記複数の角の位置にそれぞれある複数の第１ポイントを仮想三次元空間に設定する第１設定手段と、
   前記所定の階の実際の階高を取得する階高取得手段と、
   前記階高取得手段によって取得された前記実際の階高と、前記縮尺算出手段によって算出された前記縮尺とからモデル高さを算出するモデル高さ算出手段と、
   前記複数の第１ポイントのそれぞれから、前記複数の第１ポイントを通る平面に直交する方向に、前記モデル高さ算出手段によって算出されたモデル高さだけ離れた位置にある複数の第２ポイントを前記仮想三次元空間に設定する第２設定手段と、
   ２つの前記第１ポイントと２つの前記第２ポイントを頂点とした四角形状の壁モデルを前記仮想三次元空間に設定する壁モデル設定手段と、
   を備える三次元モデル作成支援装置。
2. 前記ユーザが前記入力デバイスを用いて前記ＧＵＩ上で前記建物の窓の両端を指定すると、前記窓の両端の位置を検出する第３検出手段と、
   前記窓の上端の実際の高さと下端の実際の高さを取得する窓高さ取得手段と、
   前記窓高さ取得手段によって取得された前記上端の実際の高さと、前記縮尺算出手段によって算出された前記縮尺とから窓モデル上端高さを算出するとともに、前記窓高さ取得手段によって取得された前記下端の実際の高さと、前記縮尺算出手段によって算出された前記縮尺とから窓モデル下端高さを算出する窓モデル高さ算出手段と、
   前記第３検出手段によって検出された前記窓の両端の位置から、前記複数の第１ポイントを通る平面に直交する方向に、前記窓モデル高さ算出手段によって算出された前記窓モデル上端高さ及び前記窓モデル下端高さだけそれぞれ離れた位置にある２つの第３ポイント及び２つの第４ポイントを前記仮想三次元空間に設定し、それら第３ポイント及び第４ポイントを頂点とした四角形状の窓モデルを前記仮想三次元空間に設定する窓モデル設定手段と、を更に備える請求項１に記載の三次元モデル作成支援装置。
3. 前記ユーザが前記入力デバイスを用いて前記ＧＵＩ上で前記建物の内壁の両端を指定すると、前記内壁の両端の位置を検出する第４検出手段と、
   前記第４検出手段によって検出された前記内壁の両端の位置にある２つの第５ポイントと、前記２つの第５ポイントから、前記複数の第１ポイントを通る平面に直交する方向に、前記モデル高さ算出手段によって算出された前記モデル高さだけ離れた位置にある２つの第６ポイントとを前記仮想三次元空間に設定するとともに、それら第５ポイント及び第６ポイントを頂点とした四角形状の内壁モデルを前記仮想三次元空間に設定する内壁モデル設定手段と、を更に備える請求項１又は２に記載の三次元モデル作成支援装置。
4. 前記ユーザが前記入力デバイスを用いて前記ＧＵＩ上で方位マークの南北の端を指定すると、前記南北の端の位置を検出する第５検出手段と、
   前記第５検出手段によって検出された前記南北の端の位置から前記仮想三次元空間における方位ベクトルを算出する方位ベクトル算出手段と、を更に備える請求項１から３の何れか一項に記載の三次元モデル作成支援装置。
5. 前記壁モデル設定手段によって設定された前記壁モデルを表示デバイスに表示させるレンダリング手段を更に備える請求項１から４の何れか一項に記載の三次元モデル作成支援装置。
6. コンピュータを、
   建物の所定の階の平面図が表示される画面におけるＧＵＩ上でユーザが入力デバイスを用いて前記平面図上の寸法線の両端を指定すると、前記両端の位置を検出する第１検出手段と、
   前記第１検出手段によって検出された前記両端の位置から前記両端の間の距離を算出する距離算出手段と、
   前記寸法線の実寸法を取得する実寸法取得手段と、
   前記距離算出手段によって算出された前記距離と、前記実寸法取得手段によって取得された前記実寸法とから前記平面図の縮尺を算出する縮尺算出手段と、
   前記ユーザが前記入力デバイスを用いて前記ＧＵＩ上で前記建物の壁の端となる複数の角を指定すると、前記複数の角の位置を検出する第２検出手段と、
   前記第２検出手段によって検出された前記複数の角の位置にそれぞれある複数の第１ポイントを仮想三次元空間に設定する第１設定手段と、
   前記所定の階の実際の階高を取得する階高取得手段と、
   前記階高取得手段によって取得された前記実際の階高と、前記縮尺算出手段によって算出された前記縮尺とからモデル高さを算出するモデル高さ算出手段と、
   前記複数の第１ポイントのそれぞれから、前記複数の第１ポイントを通る平面に直交する方向に、前記モデル高さ算出手段によって算出されたモデル高さだけ離れた位置にある複数の第２ポイントを前記仮想三次元空間に設定する第２設定手段と、
   ２つの前記第１ポイントと２つの前記第２ポイントを頂点とした四角形状の壁モデルを前記仮想三次元空間に設定する壁モデル設定手段と、に機能させるプログラム。

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