JPH04311272A - 形状モデルを生成する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は形状モデル生成方法に関
するものであり、特に機械設計用ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔ
ｅｒ　Ａｉｄｅｄ　Ｄｅｓｉｇｎ　）システムに好適な
形状モデル生成方法に係わるものである。

【０００２】

【従来の技術】ＣＡＤシステムは、計算機内に設計対象
の図形形状を構築することが主要な目的である。この形
状の表現を「形状モデル」と呼ぶ。従来のＣＡＤシステ
ムでは主に立体の集合演算（Ｓｅｔ　　ｏｐｅｒａｔｉ
ｏｎ）によって形状モデルを生成している。すなわち、
まず局所座標系において各基本立体の形状を決め、次に
移動／回転などの操作によって空間内で位置決めをして
、最後にそれらの間で和、差、積の集合演算を行なう。

【０００３】この方法によると、例えばブロックの一部
にステップを切る場合、土台のブロックに合わせて削り
取る形状をまず決めなければならない。つまり、土台の
形状のパラメータ（面間の距離など）を参照しながら、
ステップの形状を計算する必要がある。階段状に削り取
るという設計者の意図とは別に、細部に渡る形状データ
の指定が欠かせない。これは、設計者にとって大きな負
担である。また、削り取る部分の寸法でなく、それによ
り残される部分の寸法が重要な場合でもステップの形状
データに換算して指定しなければならない。つまり、設
計者の意図とは異なる寸法指定が必要となる場合がある
。また、指定した形状や寸法などの値に矛盾がある場合
、その原因を把握し解決することが困難な場合が多い。

【０００４】これに対して、設計者の意図を忠実に反映
させるシステムとして、拘束に基づくＣＡＤシステムが
注目を浴びている。すなわち、基本立体間の関係、例え
ば面の一致や稜線間の距離などを入力として形状モデル
を計算するシステムである。この相対関係を「幾何拘束
」呼ぶ。平行や一致などの「構造拘束」や、面間の距離
のような「寸法拘束」による指定は、設計者の意図を直
接的に反映しているといえる。

【０００５】例えば、特開平２−１８６４８２号公報に
は、対象入力時に、幾何拘束をデザインコマンドによっ
て簡単に入力でき、かつ修正モードにおいては、入力順
に従って変数に値を代入し直す図形モデル生成方法が示
されている。しかしながら、形状の修正は、入力時に定
義された変数の値を変更することによってのみ可能であ
り、拘束自体の変更はできない。また、修正処理の順序
は入力順に従って固定的であるため、必要最小限の変更
処理が行なえない。

【０００６】また特開昭６２−２７２３６６号公報には
、座標値などの幾何属性値をポインタを用いて間接的に
保持する図形情報処理装置が示されている。幾何属性値
を複数の幾何要素に対して共通にすることで、一回の修
正処理について同時に複数の幾何要素の属性値を変更す
ることができる。しかし、ポインタをたどる順序が固定
的で、変更処理が及ぶ範囲が限定され、形状として解が
求まる場合でも、正しい結果が得られない場合がある。 また、寸法などの値の矛盾性を扱うことができない。

【０００７】さらに、特開平２−８３７８２号公報には
、基本立体の選択および幾何要素の相対的な定義（面間
の距離など）により、幾何拘束関係を生成し、修正時に
は幾何拘束関係を基に、面について修正分類を行なう図
形情報処理装置が示されている。しかし、この装置では
、依存関係を保持していないため、変更されない固定面
の特定が一意に定まらない。もし、固定面の選択が適当
でない場合、拘束関係について満たされない旨を表示す
るに留まり、矛盾を解消するための手段は提示されない
。しかも、面情報しか扱わないため、辺や頂点について
の形状指定ができない。

【０００８】

【発明が解決しょうとする課題】このように設計及びそ
の変更に柔軟に対応できるシステムは、従来のＣＡＤシ
ステムにはない。幾何拘束は、寸法関係などにおいて矛
盾を引き起こすこともあり得るが、そのような幾何拘束
間の競合性を検出／解消することのできるＣＡＤシステ
ムもまだ実現されていない。

【０００９】本発明は、形状モデルを生成若しくは修正
するに際して、入力順序など操作についての制約がなく
、設計者の意図を忠実に反映させた形状モデルを簡単に
構築できる、方法及び装置を提供することを目的とする
。

【００１０】本発明の他の目的は、形状モデル修正の際
に、変更された拘束と形状の間の依存関係の情報を基に
して、すべての幾何拘束を満たす必要最小限の変更を自
動的に行えるようにして、設計者の負担を大幅に軽減す
ることにある。

【００１１】本発明の他の目的は、入力時または変更時
に拘束間に矛盾があって一意に形状を決定できない場合
には、その矛盾を検出するだけでなく、競合を解消する
ための拘束取り消し候補を設計者に提示出来るようにす
ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を、
双方向の幾何依存関係を用いた依存状態計算手法による
形状定義により達成する。

【００１３】すなわち、幾何要素（面、辺、頂点等）及
びそれらの間の幾何拘束（寸法、角度等）を入力とし、
幾何推論部でこれらの幾何要素に対する双方向性の依存
関係式を作成し、これを基に、自動的に依存状態（依存
順序データ）を計算する。次に、幾何要素の属性値を決
定し、モデラで形状モデルを生成し、表示装置に出力す
る。修正時には、変更処理が及ぼされるべき幾何要素を
依存順序データを用いて計算し、幾何要素の属性値を決
定する。

【００１４】本発明の他の特長によれば、幾何要素の属
性値と依存順序データを用いて過剰または矛盾する幾何
拘束を検出し、表示装置にその解消手段の提示を行う。

【００１５】本発明の好ましい実施例によれば、幾何要
素間に与えられた幾何拘束をＡＴＭＳ（　　Ａｓｓｕｍ
ｐｔｉｏｎ−ｂａｓｅｄ　　Ｔｒｕｔｈ　　Ｍａｉｎｔ
ｅｎａｎｃｅ　　Ｓｙｓｔｅｍ　　）の依存関係式に置
き換え、その式から構成される宣言的なグラフを用いて
幾何要素の属性値計算を行うと共に、過剰並びに矛盾の
検出を行う。

【００１６】

【実施例】まず、本発明の実施例で採用している、ＡＴ
ＭＳ　について簡単に説明する。ＡＴＭＳとはデータの
真偽値を依存関係式によって管理するデータベースであ
り、次の文献に詳細に記載されている。

【００１７】（１）　ｄｅ　Ｋｌｅｅｒ，　Ｊ．著，「
仮説に基づく真偽値　　メインテナンス・システム」（
Ａｎａｓｓｕｍｐｔｉｏｎ−ｂａｓｅｄ　ｔｒｕｔｈ　
ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　ｓｙｓｔｅｍ），　Ａｒｔｉ
ｆｉｃｉａｌ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ　２８，（１
９８６年）、　１２７−１６２頁．

【００１８】（２）
　ｄｅ　Ｋｌｅｅｒ，　Ｊ．著，「仮説に基づく真偽値
　　メインテナンス・システムのための一般的なラベル
・アルゴリズム」（Ａ　ｇｅｎｅｒａｌ　ｌａｂｅｌｉ
ｎｇ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｆｏｒａｓｓｕｍｐｔｉｏ
ｎ−ｂａｓｅｄ　ｔｒｕｔｈ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ
　ｓｙｓｔｅｍ），　’ＡＡＡＩ　ｃｏｎｆ．　　、（
１９８８年）１８８−１９２頁．

【００１９】ＡＴＭＳ
において、データは「ノード」と呼ばれ、ノードは「仮
説（Ａｓｓｕｍｐｔｉｏｎ）」と「導出事実（Ｄｅｒｉ
ｖｅｄ−ｆａｃｔ）」の２種類に分けられる。仮説は自
身以外のどれからも支持されないデータであり、導出事
実は仮説および他の導出事実から支持される。支持関係
は「依存関係式（もしくは正当化式；Ｊｕｓｔｉｆｉｃ
ａｔｉｏｎ）」によってＡＴＭＳに与えられる。依存関
係式は論理式（Ｍａｔｅｒｉａｌ　ｉｍｐｌｉｃａｔｉ
ｏｎ）の形式をとり、左辺の論理積が直接右辺を支持す
ることを意味する。以下に依存関係式の例を示す。ここ
で便宜上大文字を仮説、小文字を導出事実とする。仮説
はその定義により、依存関係式の左辺にのみ現れる。

【００２０】Ａ　−＞　ｘ． Ｂ，Ｃ　−＞　ｙ． ｘ，ｙ　−＞　ｚ． Ｄ　−＞　ｚ．

【００２１】ノードは、依存関係を反映して次の形式で
表現される。

【００２２】＜データ，　ラベル＞

【００２３】ここで、ラベルとはそのノードを究極的に
支持する原因を表す。以下の説明では、ラベルを「依存
順序データ」として扱う。仮説は自身のみにより支持さ
れるので、次のように表される。

【００２４】＜Ａ，｛｛Ａ｝｝＞，　＜Ｂ，｛｛Ｂ｝｝
＞，　＜Ｃ，｛｛Ｃ｝｝＞

【００２５】上記の依存関係
式が与えられると、導出事実　ｘ，ｙ，ｚ　の依存順序
データは以下のように計算される。

【００２６】 ＜ｘ，｛｛Ａ｝｝＞，　＜ｙ，｛｛Ｂ，Ｃ｝｝＞，　＜
ｚ，｛｛Ａ，Ｂ，Ｃ｝，｛Ｄ｝｝＞

【００２７】このよ
うに、依存関係式の左辺の依存順序データの直積が右辺
の依存順序データとなる。仮説の集合を環境と呼ぶ。例
えば、導出事実　ｚ　は、環境｛Ａ，Ｂ，Ｃ｝あるいは
環境｛Ｄ｝において真となる。また、それら環境を補集
合とする環境（例えば、｛Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｆ｝）にお
いて真となる。ＡＴＭＳの主な役割は、このラベルの計
算である。

【００２８】あるノードの依存順序データの更新は、そ
のノードを左辺に含む依存関係式の（再）評価を促し、
さらに別のノードの依存順序データを更新する。このよ
うにラベルが依存関係式を通して次々に計算されていく
ので、この依存順序データ（ラベル）の計算方法を「ラ
ベル伝播アルゴリズム」と呼ぶ。

【００２９】依存順序データの重要な性質の一つに「最
小性」がある。上記の依存関係式以外に例えば次のよう
な依存関係式が与えられた場合には、左辺の依存順序デ
ータは｛｛Ｄ，Ｅ｝｝と計算されるが、右辺の依存順序
データにはすでにより一般的な環境｛Ｄ｝が与えられて
いるため、この環境は付け加えられない。

【００３０】Ｄ，Ｅ　−＞　ｚ．

【００３１】従って、この性質により依存関係式がルー
プを構成していても、ラベル計算処理は必ず停止する。

【００３２】依存順序データのもうひとつの重要な性質
は「無矛盾性」である。依存順序データには、否定され
た仮説（の組み）が含まれない。仮説を否定するために
は、偽を表す特殊なノード「⊥」を支持する依存関係式
を発行する。

【００３３】Ｂ　−＞　⊥．

【００３４】この式により、仮説　Ｂ　を含む環境はす
べての依存順序データから取り除かれる。

【００３５】＜Ｂ，｛｝＞，　＜ｙ，｛｝＞，　＜ｚ，
｛｛Ｄ｝｝＞

【００３６】次に、図１により本発明のＣ
ＡＤシステムの一実施例について説明する。１はキーボ
ードのような入力装置で、ここから与えられる情報は入
力インターフェース２を介して幾何推論部３及びモデラ
４に入力される。幾何推論部３及びモデラ４は、好まし
くはコンピュータのプロセッサやメモリ（プログラムメ
モリを含む）によりあるいは専用の画像プロセッサを用
いて構成するのがよく、それらの出力は出力インターフ
ェース５を介して表示装置６等の出力手段に送られる。

【００３７】幾何推論部３は、幾何拘束で表された設計
者の意図を、座標や面の方程式などの「幾何パラメータ
」に変換する「幾何推論」を実行するもので、機能的に
とらえると、依存関係式生成機構７、依存順序計算機構
８、幾何属性計算機構９および矛盾検出、解消機構１０
から構成される。１１は、双方向依存関係式を保持する
メモリ、１２は、依存順序データを保持するメモリであ
る。

【００３８】モデラ４は、６面体などの基本立体やそれ
を構成する幾何要素を保持するメモリ１３、幾何要素の
属性値（座標など）を保持するメモリ１４及び基本立体
間で和／差／積の集合演算を行ない最終的な形状を計算
し保持する形状モデリング機構１５とを備えている。モ
デラとしては、例えば、特公昭６３−１０４７０号公報
に記載されたような、公知のものを用いることができる
。

【００３９】以下で、各々の構成及び作用について説明
する。入力装置１から与えられる基本立体やそれを構成
する幾何要素の情報（データ、コマンド）は入力インタ
ーフェース２を介してモデラ４のメモリ１３に入力され
、幾何拘束の情報は幾何推論部３の依存関係式生成機構
７に入力される。幾何要素の情報には、面（ｆ１，ｆ２
等）、頂点（ｖ１，ｖ２等）、辺または稜線（ｅ１，ｅ
２等）が含まれる。また、幾何拘束の情報（データ）に
は表１に示すようなものがある。

【００４０】

【００４１】図形処理に関するコマンドには、幾何要素
の入力、６面体などの基本立体の入力、集合演算処理に
関するもの、拘束の削除、変更に関するものなどがあり
、表示装置６を介して設計者が対話入力し幾何推論部３
で、「幾何推論」を実行するのに用いられる。

【００４２】図２に示すように、依存関係生成機構７は
、幾何拘束および幾何要素を入力とし（ステップ　　２
０２）、幾何拘束の組み合わせを検出し（ステップ２０
４）、かかる組み合わせが無ければ、最初に戻り、組み
合わせが有れば双方向の依存関係式に置き換える（ステ
ップ２０６）。

【００４３】幾何拘束は形状の一部を局所的に計算する
ために使うことができる。例えば、２面が交差している
場合には、「交差」という幾何構造拘束と２面の方程式
によりその交線の方程式を計算することができる。また
、面間の距離が与えられている場合には、「距離」とい
う幾何寸法拘束と一方の面の方程式より、他方の面を決
定することができる。依存関係式生成機構７では、この
ような幾何要素および幾何拘束の局所的な依存関係を計
算し生成する。この計算ではルールベースシステムを用
いた前向き推論を行なっている。

【００４４】ある平面を決定するための幾何拘束の組合
せの一例、およびその組合せを検出し依存関係を計算す
るためのルールを図３と表２に示す。図３の平面　＠ｆ
　は、平面上の一点　＠ｖ１　（ｏｎ　）　、ある点　
＠ｖ２からの距離　（　ｄｉｓｔ　）　、およびある平
面＠ｆ１　との角度　（　ａｎｇｌｅ　）　を与えられ
ている。

【００４５】

【００４６】表２のルールの条件部には幾何拘束が論理
積形式で書かれ、実行部には依存関係を表す依存関係式
が書かれている。依存関係式は、左辺の要素の論理積が
右辺の要素を指示することを表す。この例では、３つの
拘束（ｏｎ，ｄｉｓｔ，ａｎｇｌｅ）と３つの幾何要素
（＠ｖ１，＠ｖ２，＠ｆ１）が平面　＠ｆ　を支持して
いて、左辺の属性値から右辺が計算できることを表して
いる。依存関係式は、依存関係を静的に宣言する式であ
るため、ルールの実行部では依存関係式の左辺を構成す
る幾何要素の属性値がすでに決定しているかどうかは考
慮する必要がない。この依存関係式と、左辺の属性値か
ら右辺要素の属性値を計算するための手続きとを対にし
て、メモリ１１に書き込まれる（図２、ステップ　　２
０８）。依存関係式生成機構７は、以下同様の処理を繰
り返す。　　属性値計算手続きは、依存関係式毎に、例
えば”　Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ　１”，”Ｐｒｏｃｅｄｕ
ｒｅ　２　”のようにセットにしてメモリ１１に書き込
まれる。

【００４７】次に、依存順序計算機構８は依存関係式を
用いて幾何要素の依存状態（依存順序データ）を動的に
計算する。すなわち、図４に示すように、依存関係式と
属性値計算手続きの対および依存順序データを入力とし
（ステップ　　４０２）、入力式を対象式とし（ステッ
プ　　４０４）、対象式の右辺の依存順序データの計算
を行う（ステップ　　４０６）。

【００４８】例えば、図５に示すようなｆ１，ｆ２の２
つの平面間の距離を表す拘束がシステムに与えられた場
合には、依存関係式生成機構８により次のような依存関
係式が発行される。

【００４９】ＦＦｄｉｓｔ，　ｆ１　−＞　ｆ２．ＦＦ
ｄｉｓｔ，　ｆ２　−＞　ｆ１．

【００５０】この式は、距離を表す幾何拘束および一方
の面から他方の面が計算できることを表している。

【００５１】またこの２式は、どちらの面からでも他方
の面を決定できるという双方向性を表している（「双方
向性依存関係式」）。

【００５２】ここで、面の位置関係を表す拘束は簡単化
のため省いている。ＡＴＭＳの仮説は、いずれ取り消さ
れる可能性のあるデータと考えることができる。そこで
、面間の距離を表す幾何拘束（ＦＦｄｉｓｔ）を導出デ
ータとし、距離を表す幾何パラメータ（Ｄ）を仮説とし
て、次の依存関係式を発行する。

【００５３】 Ｄ　−＞　ＦＦｄｉｓｔ．　　　　　　　　（　＜ＦＦ
ｄｉｓｔ，｛｛Ｄ｝｝＞　）

【００５４】仮説として宣
言された幾何パラメータを特に「仮説パラメータ」と呼
ぶことにする。ここで、一方の面（ｆ１）がその面の方
程式（Ｆ）を仮説パラメータとして直接指定されたとす
ると、

【００５５】 Ｆ　−＞　ｆ１．　　　　　　　　　　　　（　＜ｆ１
，｛｛Ｆ｝｝＞　）

【００５６】このとき、先の依存関
係式のうち１番目の左辺の依存順序データの積（｛｛Ｄ
，Ｆ｝｝）が計算できる。 この積は図６に示すように、右辺の面（ｆ２）の依存順
序データに加えられる。（幾何拘束の伝搬）

【００５７
】 ＦＦｄｉｓｔ，　ｆ１　−＞　ｆ２．　　　（　＜ｆ２
，｛｛Ｄ，Ｆ｝｝＞　）

【００５８】そして、依存順序
データが最小か判断し（図４のステップ　　４０８）、
ノーであればステップ　　４１４へ進む。イエスであれ
ば、メモリ１２に保持されている、右辺の依存順序デー
タの更新を行う（ステップ　　４１０）。　　この依存
順序データの更新により、２番目の依存関係式の左辺の
依存順序データの積（｛｛Ｄ，Ｆ｝｝）が計算できるが
、依存順序データの最小性により右辺（ｆ１）の依存順
序データは更新されない。これは、一方の幾何要素（ｆ
１）に支持されて計算された幾何要素（ｆ２）が、その
要素を支持し直すことはないことを表している。このよ
うに依存順序データの最小性のために、双方向性を表す
ような依存関係式でも、自ずと支持関係の方向性が与え
られることになる。

【００５９】次に、この右辺の依存順序データを左辺に
含む依存関係式を依存順序計算機構８内のスタックに積
む（ステップ　　４１２）。そして、スタックが空であ
るかチエックし（ステップ　　４１４）、空であれば処
理は終了する。空でなければ、スタックの先頭を対象式
とし（ステップ４１６）、ステップ　　４０６へ戻る。

【００６０】幾何属性計算機構９は、依存関係式の評価
の結果、依存順序データが更新された幾何要素について
、属性値計算手続きを呼び出して属性値（座標など）を
計算する。すなわち、図７に示すように、対象式右辺要
素の依存順序データが更新されたかチエックし（ステッ
プ　　７０２）、ノーであれば終了となる。イエスであ
れば、その対象式に付加してある属性値計算手続きをメ
モリ１１から呼び出し（ステップ　　７０４）、右辺要
素の属性値を計算する（ステップ　　７０６）。このよ
うに、幾何属性計算機構９によって依存関係式に結びつ
けられた属性値計算ルーチンは、右辺の依存順序データ
が更新される場合にのみ実行され、右辺の幾何パラメー
タを計算する。依存関係式にこのようなルーチンを対応
づけて、依存順序データ計算とともに属性値計算を行な
うようにしたことが、ＡＴＭＳに対する第一の拡張であ
る。

【００６１】あるノードの依存順序データの更新は、そ
れを左辺に持つ依存関係式の（再）評価を促し、さらに
別のノードの依存順序データを更新する。すなわち、幾
何パラメータ（幾何拘束）が、依存関係式によって伝播
していく。この様子は、拘束の伝播による属性値の計算
としてとらえることができる。

【００６２】次に、幾何拘束の変更処理について述べる
。

【００６３】（１）幾何拘束のパラメータの変更すでに
与えた寸法を変更するには、仮説パラメータの値を変更
する。それにはまず、その仮説を否定する。例えば、図
６において、距離を表す仮説パラメータ（Ｄ）を次の依
存関係式によって否定する。

【００６４】Ｄ　−＞　⊥．　　　　　　　　（　＜Ｄ
，｛｝＞　）

【００６５】すると、依存順序データの無
矛盾性により、距離を表す幾何拘束（ＦＦｄｉｓｔ）と
一方の面（ｆ２）の依存順序データが空になる。図８に
この状態を示す。

【００６６】＜ＦＦｄｉｓｔ，｛｝＞，　＜ｆ２，｛｝
＞．

【００６７】次に、新たな距離の値を表す仮説パラ
メータ（Ｄ’）を宣言し、幾何拘束を支持させる。

【００６８】Ｄ’　−＞　ＦＦｄｉｓｔ．

【００６９】
この依存関係式により、幾何拘束（ＦＦｄｉｓｔ）と面
（ｆ２）には図９に示すように、以前と同様に依存順序
データが伝播する。

【００７０】＜ＦＦｄｉｓｔ，｛｛Ｄ’｝｝＞，　＜ｆ
２，｛｛Ｄ’，Ｆ｝｝＞．

【００７１】そして、依存順
序データ更新の際に属性値の計算手続きがメモリ１１か
ら呼び出されて、幾何要素の属性値が再計算される。（
図４参照）

【００７２】（２）幾何拘束の競合検出およ
びその解消機構 まず矛盾検出、解消機構１０の概要について述べる。一
つの幾何要素に対して２つ以上の属性値が割り当てられ
た場合には、幾何拘束は過剰で形状を一意に決定するこ
とができない。このような場合に、矛盾検出、解消機構
１０は、属性値を多くとも一つにするために取り消さな
ければならない幾何拘束を計算する。

【００７３】図１０に示すように、矛盾検出、解消機構
１０は、まず、メモリ１２、１４から一つの幾何要素に
割り当てられた幾何属性値を読み込む（ステップ１００
２）。次に、二つ以上の属性値が割り当てられているか
チエックする（ステップ１００４）。ノーであれば、処
理は終了する。イエスならば、ブール代数式を用いた計
算を行う。すなわち、それぞれの幾何要素に与えられて
いる依存順序データは、その幾何要素を支える原因を表
しており、取り消すべき原因（幾何拘束）の候補を計算
できる。異なる値を持つ二組の依存順序データの積をと
り（ステップ１００６）、そしてそれぞれの和をとり、
積和形にし（ステップ１００８）、さらに、和積形に変
形する（ステップ１０１０）。そして、和積形の各項を
、幾何拘束の競合を解消するために取り消さなければな
らない幾何拘束の取り消し候補として出力し（ステップ
１０１２）、取り消し入力があつたら（ステップ１０１
４）初めのステップに戻る。

【００７４】以下この過剰拘束の検出、解消処理につい
て詳細に述べる。まず、寸法の値の変更ではなく、図１
１に示すように、寸法を与える箇所を変更する場合には
、幾何拘束を追加／削除する必要がある。例えば、ステ
ップを２０のように垂直に切ったものから２２のように
斜めに切るのに変更したい時がある。このような状況は
、設計仕様の変更時にも起きるが、システムが既定値を
用いる場合にも生じる。既定値は、設計者の繁雑な拘束
指定（入力）を減らすためには非常に有効である。例え
ばステップを切る場合には、土台の一辺を指定しさえす
れば、面と面との一致といった構造拘束は、システムが
自動的に与えることができる。また、ステップの深さや
幅などの寸法拘束も適当な既定値を与えることができる
。

【００７５】既定値を変更するには仮説パラメータを変
更すれば良い。しかし、既定値として与えられた拘束と
は別の拘束を与えてそれを優先させる場合には、既定値
の幾何拘束を削除し新たな幾何拘束を追加する必要があ
る。なぜなら、それらの拘束は「競合」して結果的にあ
る幾何要素に対して複数のパラメータを対応づけるかも
知れないからである。

【００７６】過剰拘束により形状に二通りの解釈を生じ
た例を図１２に示す。平面　ｆ３　及びｅ９，ｅ１１　
にはそれぞれ二通りの決定がなされている。図１２にお
いて下の辺ｅ９には２種類の属性値が割り当てられてい
る。その属性値は、それぞれ依存順序データ中の２つの
環境に対応している。上の辺ｅ１１には、依存順序デー
タに２つの環境が存在しているが、それぞれの属性値は
同値であるとすると、辺ｅ９においては、拘束が「競合
」しており、辺ｅ１１では拘束が「冗長」であるとみな
すことができる。すべての幾何要素において拘束が冗長
であるなら、幾何要素の属性値はそれぞれ唯一のものが
与えられているので、特に問題はない。しかしながら、
少なくともひとつの幾何要素で拘束が競合している場合
には、それを解消しなければならない。

【００７７】（３）幾何拘束の競合検出およびその解消
処理 図１２の例ではどの幾何要素が競合の原因であるかは、
設計者が簡単に検出できるであろう。しかしながら、設
計対象が複雑になるにしたがって、設計者が競合してい
る拘束を見つけ出すことは困難となる。特に、既定値を
利用するシステムでは設計者が意図していない拘束が自
動的に与えられるので、このような競合を検出し解消す
る機能はますます必要となる。

【００７８】幾何拘束の競合を検出し解消するために、
ＡＴＭＳに対して第２の拡張を施した。まず、依存順序
データの環境に対してそれぞれ属性値を持たせる構造を
用意した。属性値は、ノード（幾何要素などのデータ）
に付随するのではなく、依存順序データの環境に付随す
ることになる。副次的な長所として、競合や冗長性が生
じてもノードや依存関係式の数が増えないことがあげら
れる。このノード構造は以下のように記す。

【００７９】＜データ，　｛環境：属性値，　．．．｝
＞

【００８０】競合の検出は次のようにしておこなうこ
とができる。あるノードが依存順序データの中に複数の
環境を持つ場合には、拘束が冗長であるかあるいは競合
しているとわかる。それぞれの環境に対応する属性値を
比較すると、すべて同値であるなら冗長であるし、ただ
ひとつでも同値でないときは競合していることが判る。 ここで競合の例を示す。

【００８１】＜ｘ，　｛｛Ａ｝：１０，　｛Ｂ，Ｃ｝：
２０，　｛Ｂ，Ｄ｝：３０｝＞

【００８２】この例では
、データ　ｘ　が複数の原因とそれぞれに対する相異な
った属性値を持つため、仮説パラメータが競合している
ことが判る。

【００８３】次に、競合の解消について説明する。競合
を解消するためには、競合している仮説のうちいずれか
を否定する。どの仮説を打ち消せば良いかは次のように
して計算できる。上記の例で属性値１０と２０の少なく
とも一方を不成立にするためには、仮説Ａ、Ｂ、Ｃのう
ち少なくともひとつを否定すれば良い。これをブール代
数式（Ｂｏｏｌｅａｎ　ａｌｇｅｂｒａ）で書くと次の
ようになる。

【００８４】ＡＢＣ　＝　０

【００８５】同様に、２０と３０、３０と１０について
次の式が与えられる。

【００８６】ＡＢＤ　＝　０，　ＢＣＤ　＝　０

【００
８７】これら３式をひとつにすると次式のような積和形
になる。

【００８８】ＡＢＣ　＋　ＡＢＤ　＋　ＢＣＤ　＝　０

【００８９】この式を和積形に変形すると次式となる。

【００９０】Ｂ（Ａ＋Ｃ）（Ａ＋Ｄ）（Ｃ＋Ｄ）　＝　
０

【００９１】この変形はド・モルガンの公式　（Ｄｅ
Ｍｏｒｇａｎ’ｓ　ｔｈｅｏｒｅｍ）　を用いて、全体
の否定をとり括弧をはずし、再び否定をとることにより
、計算機においても簡単に計算される。この最後の式に
より、データｘ　の競合を解くには、Ｂ、あるいはＡと
Ｃ、あるいはＡとＤ、あるいはＣとＤを否定すれば良い
ことが判る。設計対象全体について競合を解消するには
、すべての幾何要素に対する積和形を作り上げれば良い
。

【００９２】ここで得られた否定すべき仮説は、競合を
解くための条件である。得られた仮説を否定することに
よって、幾何要素の依存順序データが空になる、すなわ
ち、属性値がなくなることもある。

【００９３】このように、競合を検出し、それを解消す
るための手がかりを否定すべき仮説パラメータ候補とし
て設計者に与えることができるようにしたのが、第３の
拡張である。

【００９４】図１１，１２の例を再び考える。まず土台
となる立方体のブロックは確定していて、その６面は、
図１３に示すそれぞれ次のような依存順序データおよび
面属性値を持っているとする。面属性値は（面上の点）
＋（法線ベクトル）である。

【００９５】

【００９６】ブロックに対して図１４に示すようにステ
ップを切るには、面の一致（ｃｏｉｎ）、面間の距離（
ｄｉｓｔ）といった、図１５に示す次のような幾何拘束
を与える。面の一致は真偽の２値をとるパラメータ（Ｂ
６，Ｂ７，Ｂ８，Ｂ９）、距離は実数をパラメータ（Ｄ
１０，Ｄ１１）とする。 例えば、Ｂ６は面ｆ０’と面ｆ０の一致（ｃｏｉｎ）を
示し、Ｄ１０は面ｆ１と面ｆ３の間の距離（ｄｉｓｔ）
を示す。

【００９７】 Ｂ６　−＞　ｃｏｉｎ（ｆ０’，ｆ０），　Ｂ７　−＞
　ｃｏｉｎ（ｆ１’，ｆ１），Ｂ８　−＞　ｃｏｉｎ（
ｆ２’，ｆ２），　Ｂ９　−＞　ｃｏｉｎ（ｆ５’，ｆ
５），Ｄ１０　−＞　ｄｉｓｔ（ｆ１，ｆ３），　Ｄ１
１　−＞　ｄｉｓｔ（ｆ４，ｆ５）．

【００９８】以上
の依存関係式と、依存関係式生成機構が発行する他の依
存関係式が評価され、ステップの幾何要素の属性値は確
定する。以下にその一部を示す。

【００９９】 ＜ｆ３，　｛｛Ｆ１，Ｂ７，Ｄ１０｝：＝（０，６０，
２００）＋（０，１，０）｝＞＜ｅ９，　｛｛Ｆ１，Ｆ
５，Ｂ７，Ｂ９，Ｄ１０，Ｄ１１｝：＝（０，６０，１
５０）＋（−１，０，０）｝＞＜ｅ１１，｛｛Ｆ１，Ｆ
５，Ｂ７，Ｂ９，Ｄ１０｝：＝（０，６０，２００）＋
（１，０，０）｝＞

【０１００】前述したように、ブロ
ックの一辺（ｅ５’）とステップの一辺（ｅ５）を指定
するだけで、適当な幾何拘束を既定値とともにシステム
が自動的に与えることもできる。設計者の意図が、ステ
ップを図１６のように斜めに切るような場合には、図１
７に示すように、辺ｅ３とｅ９，ｅ５とｅ１１間の距離
を表す幾何拘束（ｄｉｓｔ）と依存関係式を加算的に与
える。

【０１０１】 Ｄ１２−＞　ｄｉｓｔ（ｅ３，ｅ９），　Ｄ１３−＞　
ｄｉｓｔ（ｅ５，ｅ１１）．

【０１０２】すると、ステ
ップの幾何要素の依存順序データやパラメータは次のよ
うに、競合（ｆ３，ｅ９）あるいは冗長（ｅ１１）にな
る。

【０１０３】 ＜ｆ３，　｛｛Ｆ１，Ｂ７，Ｄ１０｝：＝（０，６０，
２００）＋（０，１，０）｝，｛Ｆ１，Ｆ５，Ｂ７，Ｂ
９，Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３｝：＝（０，６０，２００
）＋（０，０．９８１，０．１９６）｝｝＞

【０１０４】 ＜ｅ９，　｛｛Ｆ１，Ｆ５，Ｂ７，Ｂ９，Ｄ１０，Ｄ１
１｝：＝（０，６０，１５０）＋（−１，０，０）｝，
｛Ｆ１，Ｆ５，Ｂ７，Ｂ９，Ｄ１１，Ｄ１２｝：＝（０
，７０，１５０）＋（−１，０，０）｝｝＞＜ｅ１１，
｛｛Ｆ１，Ｆ５，Ｂ７，Ｂ９，Ｄ１０｝：＝（０，６０
，２００）＋（１，０，０）｝，｛Ｆ１，Ｆ５，Ｂ７，
Ｂ９，Ｄ１３｝：＝（０，６０，２００）＋（１，０，
０）｝｝＞

【０１０５】これらの拘束の追加により、支
持の順序関係には２通りの経路が与えられたことになる
。この状態で先に示した競合解消のための計算を行なう
と、次のようになる。

【０１０６】Ｆ１　Ｆ５　Ｂ７　Ｂ９　Ｄ１０　Ｄ１１
　Ｄ１２　＝　０

【０１０７】土台の面を支持する仮説
（Ｆ１，Ｆ５）、面の一致を支持する仮説（Ｂ７，Ｂ９
）、面間の距離の仮説（Ｄ１０，Ｄ１１）、辺間の仮説
（Ｄ１２）の６つである。ここで、それぞれの仮説パラ
メータを否定した場合に、依存順序データが空になる幾
何要素数を数えると次のようになる。

【０１０８】 ｛Ｆ１｝　．．．　　２７．　　　　　　　　｛Ｆ５｝
　．．．　　２７．｛Ｂ７｝　．．．　　１８．　　　
　　　　　｛Ｂ９｝　．．．　　１８．｛Ｄ１０｝　．
．．　　０．　　　　　　　　｛Ｄ１１｝　．．．　　
９．｛Ｄ１２｝　．．．　　０．

【０１０９】土台の面を否定することは、ステップの幾
何要素を支持する根底を否定することになる。依存順序
データが空になると競合は当然なくなるが、これは望む
結果ではない。否定することにより数多くの幾何要素の
依存順序データを空にするような仮説は、そのような根
底に近いものであると考えられる。従って、否定しても
幾何要素の依存順序データが空になることのない仮説を
取り消すのが良いと考えられる。この例では、そのよう
な仮説は２つ（Ｄ１０，Ｄ１２）である。一方（Ｄ１０
）がシステムが提供した既定値である場合には、それを
自動的に否定することもできる。２つの内一方（Ｄ１０
）を否定すると、依存順序データの無矛盾性により幾何
要素は次のように競合のない状態になる。

【０１１０】＜ｆ３，　　｛｛Ｆ１，Ｆ５，Ｂ７，Ｂ９
，Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３｝：＝（０，６０，２００）
＋（０，０．９８１，０．１９６）｝｝＞＜ｅ９，　｛
｛Ｆ１，Ｆ５，Ｂ７，Ｂ９，Ｄ１１，Ｄ１２｝：＝（０
，７０，１５０）＋（−１，０，０）｝｝＞ ＜ｅ１１，｛｛Ｆ１，Ｆ５，Ｂ７，Ｂ９，Ｄ１３｝：＝
（０，６０，２００）＋（１，０，０）｝｝＞

【０１１
１】このようにして、図１１の左側のステップ２０を右
側のステップ２２に変更することができる。

【０１１２】以上、三次元構造物の形状モデリングの例
についてのべたが、二次元図形のモデリングに本発明を
適用出来ることはいうまでもない。

【０１１３】また、表１の幾何拘束の情報を用いて基本
的な曲面を表現することも出来る。例えば、円柱の場合
、中心軸（線）からの距離によつて半径を定義し、これ
に上と下の平面を加えてやればよい。扇形図形の場合に
は、二つの面間の角度を与えてやればよい。

【０１１４】例えば、図１８に示すように、２つの基本
円柱を接続することによって異径の段付円柱を得る場合
を考えると、最初に中心軸からの距離　Ｄ１　で面ｆ３
を定義し、距離（高さ）　Ｈ３　をもつ上下の面ｆ１，
ｆ２を与えることにより１番目の基本となる円柱が得ら
れる。次に、２番目の円柱を同じ中心軸を用いて、距離
　Ｄ２　で面ｆ６を定義し、更に、下面ｆ４をｆ２に一
致させ、上面ｆ５を下面ｆ４からの距離Ｈ４　によって
定義すると所望の段付円柱が得られる。

【０１１５】なお、上記の拘束を用いて二次元図形を定
義し、それを立ち上げ、あるいは回転することによって
、円筒以外の曲面を含む三次元構造物の形状モデリング
を行うことも出来る。

【０１１６】以上、　幾何要素間に与えられた幾何拘束
をＡＴＭＳの依存関係式に置き換え、その式から構成さ
れる宣言的なグラフを用いて幾何要素のパラメータを計
算し、矛盾検出、解消の計算を行う方法を述べた。この
ＡＴＭＳと同様双方向の依存関係の得られる他のアルゴ
リズムを用いるこも出来る。例えば、幾何要素をコード
、拘束関係をアークとしたグラフ上の問題としても形式
化する事ができるか、この方法は、効率や矛盾検出の点
でＡＴＭＳに劣る。

【０１１７】

【発明の効果】本発明によれば、これまでの形状モデリ
ングシステムにおいて、形状を入力／変更する際に設計
者に要求されていた、実際の座標値などの計算や、ある
寸法変更が形状のどの部分に影響を与えるかといった判
断や計算を省くことが可能になる。一つの形状を決定、
修正する場合でも幾何属性値の与え方が柔軟である。ま
た、修正などにより与えられた幾何拘束に矛盾が生じた
場合には、競合する拘束を解消するための手段が設計者
に提示される。このようにして、設計者の負担を大幅に
軽減することができる。

【　図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例になる　ＣＡＤ　システムの
全体構造を示す図である。

【図２】図１の依存関係式生成機構の動作を示すフロー
チャートである。

【図３】幾何拘束の組み合わせの一例を示す図である。

【図４】図１の依存順序生成機構の動作を示すフローチ
ャートである。

【図５】依存順序の計算における二平面間の距離拘束の
例を示す図である。

【図６】幾何拘束の伝搬の例を示す図である。

【図７】図１の幾何属性計算機構の動作を示すフローチ
ャートである。

【図８】幾何拘束の値を変更するための、仮説パラメー
タＤの否定の例を示す図である。

【図９】仮説パラメータＤ’の追加の例を示す図である
。

【図１０】図１の矛盾検出、解消機構の動作を示すフロ
ーチャートである。

【図１１】図形の修正状態を示す図である。

【図１２】幾何拘束の競合状態を示す図である。

【図１３】幾何拘束の変更前の基本ブロックを示す図で
ある。

【図１４】図１３のブロックに垂直なステップを切る状
態を示す図である。

【図１５】図１４のブロックに幾何拘束を与えた状態を
示す図である。

【図１６】図１３のブロックに傾斜したステップを切る
状態を示す図である。

【図１７】図１６のブロックに幾何拘束を与えた状態を
示す図である。

【図１８】異径の段付円柱をモデリングする状態を示す
図である。

【符号の説明】

１　　　入力装置 ３　　　幾何推論部 ４　　　モデラ ６　　　表示装置 ７　　　依存関係式生成機構 ８　　　依存順序計算機構 ９　　　幾何属性計算機構 １０　　矛盾検出、解消機構 １１、１２　　メモリ

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＣＡＤシステムで二次元もしくは三次元対
   象の形状モデルを生成するものにおいて、与えられた図
   形要素間の拘束条件から双方向性の依存関係式を生成し
   該依存関係式を用いて図形要素の依存状態を求める手段
   と、上記依存状態から各要素の一意の属性値を求める手
   段と、上記各要素とその属性値に基づき図形の二次元も
   しくは三次元形状を生成する手段、とを備えていること
   を特長とする形状モデル生成装置。
2. 【請求項２】ＣＡＤシステムで二次元もしくは三次元対
   象の形状モデルを生成するものにおいて、図形要素間の
   双方向性の依存関係式を用いて図形要素の依存状態を求
   める手段と、上記依存状態から各要素の一意の属性値を
   求める手段と、上記各要素とその属性値に基づき図形の
   二次元もしくは三次元形状を生成する手段と、上記依存
   関係式における矛盾する依存状態を検出し、該矛盾を解
   消するための取り消し候補を求め、表示する手段、とを
   備えていることを特長とする形状モデル生成装置。
3. 【請求項３】プロセッサと、上記プロセッサに接続され
   該プロセッサを動作させる命令を含むプログラムメモリ
   とを備えたＣＡＤシステムに於て、上記プログラムメモ
   リには、図形に関する複数の幾何学的要素とこれらの要
   素に対する拘束条件及びこれらの要素間の双方向性の依
   存関係式とを保持し、かつ、上記拘束条件及び依存関係
   式から対象図形のモデルを構築するためのコマンドを含
   む、ことを特長とするＣＡＤシステム。
4. 【請求項４】図形に関する複数の幾何的要素とこれらの
   要素に対する拘束条件及びこれらの要素間の双方向性の
   依存関係式とを保持し、かつ、上記拘束条件及び依存関
   係式から対象図形のモデルを構築するためのコマンドを
   含む、ＣＡＤシステム用プログラムメモリ。
5. 【請求項５】一つの幾何要素に対して複数の属性値が割
   り当てられた場合には、その原因となる上記幾何要素間
   の拘束を、取り消すべき候補として抽出するためのコマ
   ンドを含む、請求項４記載のＣＡＤシステム用プログラ
   ムメモリ。
6. 【請求項６】入力手段、処理部及び表示手段を備え、コ
   マンドやデータの入力に従って表示手段上に形状モデル
   を生成する形状モデル生成装置において、上記処理部は
   、入力された図形の複数の幾何的要素とこれらの要素間
   の拘束に関するデータに基づき各要素に対する双方向性
   の依存関係式を生成する手段と、上記依存関係式から上
   記各要素を支える原因を表す依存順序データと、各要素
   の属性値とを求める手段と、上記各要素とその属性値に
   基づき形状モデルを生成するモデル生成手段、とを備え
   てなる形状モデル生成装置。
7. 【請求項７】上記双方向性の依存関係式を入力としてＡ
   ＴＭＳデータベースにより上記依存順序データを生成す
   ることを特長とする請求項６記載の形状モデル生成装置
   。
8. 【請求項８】入力手段、処理部及び表示手段を備え、コ
   マンドやデータの入力に従って形状モデルを生成し、表
   示手段上に表示する対話型の形状モデル生成装置におい
   て、上記処理部は、プロセッサとメモリを備え、図形の
   幾何要素とその属性値に関し入力されたコマンドやデー
   タに基づいて、幾何推論処理を実行し、形状モデルを生
   成して上記表示手段上に表示し、一つの幾何要素に対し
   て複数の属性値が割り当てられた場合には、その原因と
   なる上記幾何要素間の拘束を取り消すべき候補として抽
   出して上記表示手段上に表示し、取り消すべき候補の対
   話入力に基づいた形状モデルを生成して上記表示手段上
   に表示する、ことを特長とする形状モデル生成装置。
9. 【請求項　９】入力手段、処理部及び表示手段を備えた
   形状モデル生成処理装置により、コマンドやデータの入
   力に従って表示手段上に形状モデルを生成する形状モデ
   ル生成装置において、複数の幾何要素及び該幾何要素間
   の相対的な拘束に関するデータを入力する手段と、上記
   入力データを各幾何要素に対する双方向性の依存関係式
   に変換する依存関係生成手段と、上記依存関係式から上
   記各幾何要素を支える原因を表す依存順序データを求め
   る依存順序生成手段と、上記依存順序データ及び上記依
   存関係式から各幾何要素の属性値を求める幾何属性生成
   手段と、上記各幾何要素とその属性値に基づき形状モデ
   ルを生成する手段と、上記幾何属性生成手段により一つ
   の幾何要素に対して矛盾する複数の属性値が割り当てら
   れた場合には、ブール代数式を用いて上記矛盾の原因と
   なる幾何要素間の拘束を取り消すべき候補として抽出す
   る矛盾解消手段、とからなる形状モデル生成装置。
10. 【請求項１０】上記入力手段または矛盾解消手段により
    、上記幾何要素間の相対的な拘束に関するデータの変更
    があった場合には、上記依存順序データ及び上記依存関
    係式から変更処理がされるべき幾何要素を求め、新たな
    属性値を決定する、ことを特長とする請求項９記載の形
    状モデル生成装置。
11. 【請求項１１】入力手段、プロセッサとメモリを含む処
    理部及び表示手段を備え、コマンドやデータの入力に従
    って表示手段上に形状モデルを生成する形状モデル生成
    装置において、上記処理部は、入力された幾何要素及び
    該幾何要素間の拘束に関するデータを保持する第一のメ
    モリと、ルールベースシステムを用いて上記入力データ
    を幾何要素間の双方向性の依存関係式に変換する、依存
    関係生成機構と、上記双方向性の依存関係式を保持する
    第二のメモリと、上記依存関係式と第三のメモリに保持
    された依存順序データとから上記入力データに対応する
    新たな依存順序データを求める依存順序生成機構と、上
    記新たな依存順序データから幾何要素の属性値を求める
    幾何属性生成機構と、上記幾何要素の属性値を保持する
    第四のメモリと、上記新たな依存順序データと幾何要素
    の属性値に基づき形状モデルを生成するモデル生成手段
    、とを備えてなる形状モデル生成装置。
12. 【請求項１２】ＣＡＤシステムで二次元もしくは三次元
    対象の形状モデルを生成する方法であって、与えられた
    図形要素間の拘束から双方向性の依存関係式を求め、該
    依存関係式を用いて図形要素の依存状態を求め、上記依
    存状態から各要素の一意の属性値を求め、上記各要素と
    その属性値に基づき図形の二次元もしくは三次元形状を
    生成する、ことを特長とする形状モデル生成方法。
13. 【請求項１３】上記依存関係式における矛盾する依存状
    態を検出し、上記矛盾する依存状態を解消するための、
    図形要素間の拘束の取り消し候補を求め、上記解消され
    た依存状態から各要素の一意の属性値を求める、ことを
    特長とする請求項１２記載の形状モデル生成方法。
14. 【請求項１４】ＣＡＤシステムで二次元もしくは三次元
    対象の形状モデルを生成する方法であって、入力された
    、図形に関する複数の幾何的要素とこれらの要素に対す
    る拘束条件及びこれらの要素間の双方向性の依存関係式
    とを保持し、上記依存関係式から各要素の一意の属性値
    を求め、上記各要素とその属性値に基づき形状モデルを
    生成する、ことを特長とする形状モデル生成方法。
15. 【請求項１５】修正入力に基づき、上記幾何要素間の拘
    束に関するデータの変更があった場合には、上記依存順
    序データ及び上記依存関係式から変更処理がされるべき
    幾何要素を求め、新たな属性値を決定する、ことを特長
    とする請求項１４記載の形状モデル生成方法。
16. 【請求項１６】入力手段、処理部及び表示手段を備えた
    図形処理装置により、コマンドやデータの入力に従って
    表示手段上に形状モデルを生成する形状モデル生成方法
    において、複数の幾何要素及び該幾何要素間の相対的な
    拘束に関するデータを入力するステップと、入力された
    図形の複数の幾何的要素とこれらの要素間の拘束に関す
    るデータに基づき各要素に対する双方向性の依存関係式
    を生成するステップと、上記依存関係式から上記各要素
    を支える原因を表す依存順序データと、各要素の属性値
    とを求めるステップと、上記各要素とその属性値に基づ
    き形状モデルを生成する形状モデル生成ステップ、　　
    とからなる形状モデル生成方法。
17. 【請求項１７】上記双方向性の依存関係式を入力として
    ＡＴＭＳデータベースにより上記依存順序データを生成
    することを特長とする請求項１６記載の形状モデル生成
    方法。
18. 【請求項１８】入力手段、プロセッサとメモリを有する
    処理部及び表示手段を備えた形状モデル生成処理装置に
    より、コマンドやデータの入力情報に従って形状モデル
    を生成し、表示手段上に表示する対話型の形状モデル生
    成方法において、図形の幾何要素とその属性値に関し入
    力手段から入力されたコマンドやデータに基づいて、処
    理部で幾何推論処理を実行し形状モデルを生成するステ
    ップと、上記形状モデルを上記表示手段上に表示するス
    テップと、上記入力情報により一つの幾何要素に対して
    複数の属性値が割り当てられた場合には、その原因とな
    る上記幾何要素間の拘束を取り消すべき候補として抽出
    し上記表示手段上に表示するステップと、対話入力によ
    る上記拘束の取り消しに基づいた形状モデルを生成して
    上記表示手段上に表示するステップ、とを含むことを特
    長とする形状モデル生成方法。
19. 【請求項　１９】入力手段、処理部及び表示手段を備え
    た形状モデル生成処理装置により、コマンドやデータの
    入力に従って表示手段上に形状モデルを生成する形状モ
    デル生成方法において、複数の幾何要素及び該幾何要素
    間の相対的な拘束に関するデータを入力するステップと
    、上記入力データを各幾何要素に対する双方向性の依存
    関係式に変換する依存関係生成ステップと、上記依存関
    係式から上記各幾何要素を支える原因を表す依存順序デ
    ータを求める依存順序生成ステップと、上記依存順序デ
    ータ及び上記依存関係式から各幾何要素の属性値を求め
    る幾何属性生成ステップと、上記各幾何要素とその属性
    値に基づき形状モデルを生成するステップと、上記幾何
    属性生成手段により一つの幾何要素に対して矛盾する複
    数の属性値が割り当てられた場合には、ブール代数式を
    用いて上記矛盾の原因となる幾何要素間の拘束を取り消
    すべき候補として抽出する矛盾解消ステップ、とからな
    る形状モデル生成方法。
20. 【請求項２０】ＣＡＤシステムで三次元対象の形状モデ
    ルを生成する方法であって、与えられた図形の各要素間
    の拘束から双方向性の依存関係式を求め、該依存関係式
    を用いて図形要素の依存状態を求め、上記依存状態から
    各要素の属性値を求め、上記各要素の属性値に基づき二
    次元図形を生成し、上記二次元図形を回転させて曲面を
    含む三次元図形を生成する、ことを特長とする形状モデ
    ル生成方法。