JPH04350774A - シェルモデル作成方式及び方法 - 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ＣＡＤ／ＣＡＥ分野で設
計効率化として盛んに利用されている三次元ＣＡＤシス
テムで作成されるシェルモデル作成方式及び方法に係り
、特に、三次元モデル等の図形の表示を行う表示部を有
し、表示された三次元モデルに関するシェルモデルの作
成を行うシェルモデル作成方式及び方法に関する。近年
、構造設計の効率化のため、ＣＡＥ（狭義の意味では、
解析によるシミュレーション）を取り入れているところ
が非常に多くなってきている。また、三次元ＣＡＤシス
テムの普及により、設計の初期段階で構造解析に三次元
モデルが利用されている。解析モデルとしてはソリッド
モデルとシェルモデルがあり、ソリッドモデルは三次元
モデルが、そのまま利用できる。一方、シェルモデルは
、ソリッドモデルの厚み中心で再定義する必要がある。 そこで、三次元モデルからシェルモデルを簡単に作成す
ることが要求される。

【０００２】

【従来の技術】従来、図７に示すようなシェルモデル作
成方式があった。本方式にあっては、同図に示すように
、三次元モデル等の図形の表示を行う表示部１と、当該
三次元モデル等の図形に関し、その中立面の指定を行う
中立面指定部５３と、指定された中立面の作成を行う中
立面作成部５２とを有し、表示された三次元モデルに関
する中立面の作成を行うものである。ここで、中立面（
シェル）とは、立体図形から作成される極薄の厚さをも
つ平面形状に近い立体図形であって、複雑な三次元モデ
ルを視覚化しやすくするために作成されるものである。 従来例に係る中立面作成部５２にあっては、三次元モデ
ルの対になっている面を選択して、厚み中心にシェルを
作成するか、三次元モデルの表面または裏面をシェルと
して定義していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来例に係
るシェルモデル作成方式により、対象となる三次元モデ
ルに値しシェルモデルの作成を行う場合には、まず、前
記中立面指定部により中立面の指定を行う必要がある。 その際、三次元モデルが複雑だと、当該三次元モデル上
での位置座標または線分の方程式等の指定は、かなり煩
わしい操作を行う必要があるという問題点を有していた
。そこで、本発明は、三次元モデルからシェルモデルを
容易に作成することができるシェルモデル作成方式及び
方法を提供することを目的としてなされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】以上の技術的課題を解決
するために、第一の発明は図１に示すように、三次元モ
デル等の図形の表示を行う表示部１を有し、表示された
三次元モデルに関するシェルモデルの作成を行うシェル
モデル作成方式において、表示された三次元モデルにつ
いて単純立体形状のブロックへの分割の指定を行うブロ
ック分割指定部４と、分割されたブロックへ三次元モデ
ルの分割処理を行うブロック分割処理部５と、分割され
たブロック毎にその中立面の指定を行うブロック毎中立
面指定部３と、分割されたブロック毎に、指定された中
立面の作成を行うブロック毎中立面作成部２とを有する
ものである。

【０００５】一方、第二の発明は図２に示すように、三
次元モデルの表示を行い（Ｓ１）、表示された三次元モ
デルに関する中立面の作成を行うシェルモデル作成方法
において、分割の指定があると、表示された三次元モデ
ルについて単純立体形状のブロックへの分割処理が行わ
れ（Ｓ２）、分割されたブロック毎に中立面の指定があ
ると、ブロック毎に中立面が作成され（Ｓ３）、作成さ
れた中立面が表示される（Ｓ４）ものである。

【０００６】

【作用】ステップＳ１で、前記表示部１に、シェルモデ
ルを作成しようとする三次元モデルの表示を行う。作成
者は当該三次元モデルを見て、ステップＳ２で当該三次
元モデルについて前記ブロック分割指定部４により単純
立体形状のブロックへの分割の指定を行う。すると、前
記ブロック分割処理部５は当該指定に応じてブロックへ
の分割処理を行う。ここで、「単純立体形状」とは、少
なくとも凸状多面体であって、さらに当該凸状多面体を
直方体や三角柱等のより単純な立体形状に分割しても良
い。このように、複雑な形状をした三次元モデルをブロ
ックに分割すると、各ブロックの形状は単純であるため
、中立面の指定が容易になる。即ち、ステップＳ３で、
前記ブロック毎中立面指定部３により分割したブロック
毎に中立面の指定を行うことになる。中立面の指定があ
ると、前記ブロック毎中立面作成部２は分割されたブロ
ック毎に中立面の作成を行うことになる。ブロック毎に
作成された中立面は合成され、ステップＳ４で、前記表
示部１に表示され、前記三次元モデルのシェルモデルと
して、表示されることになる。また、第一の発明に係る
シェルモデル作成方式において、さらに、前記ブロック
分割処理部５により分割したブロックのうち重複ブロッ
クについては、さらに、基本ブロックに分割する基本ブ
ロック分割処理部１７を設けるようにしても良い。 ここで、「重複ブロック」とは、例えば、Ｌ字形状の隅
に形成されるブロックとか、┻形状または十字形状の交
点または交差部に形成されるブロックであり、「基本ブ
ロック」とは例えば、直方体等の重複ブロックをさらに
その対角線で区切られた三角柱に分割したものである。 これにより、重複ブロック内での適切な中立面の作成を
容易に行うことができる。

【０００７】

【実施例】次に、本発明の実施例に係るシェルモデル作
成方式及び方法について説明する。図３に本実施例に係
る機器構成図を示す。同図に示すように、本実施例にあ
っては、三次元モデル等の図形の表示を行う表示部１１
と、キーボード２０と、ＣＰＵ及びメモリ２１と、種々
の三次元モデルに関するデータを格納する３Ｄモデルデ
ータファイル１８とを有するものである。前記キーボー
ド２０は、表示された三次元モデルについて、直方体ま
たは三角柱等のブロックへの分割の指定を行うブロック
分割指定部１４と、分割されたブロック毎にその中立面
の指定を行うブロック毎中立面指定部１３と、三次元モ
デルの指定を行う三次元モデル指定部１６とに相当する
ものである。前記ＣＰＵ及びメモリ２１は表示された前
記三次元モデルを指定されたブロックへ分割処理を行う
ブロック分割処理部１５と、分割されたブロック毎に、
指定された中立面の作成を行うブロック毎中立面作成部
１２と、さらに前記ブロック分割処理部１５により分割
されたブロックのうち重複ブロックについて、さらにそ
の対角線で区切られた三角柱からなる基本ブロックに分
割する基本ブロック分割処理部１７とに相当するもので
ある。

【０００８】続いて、図４（ｃ）に示すようなＬ字形状
の三次元モデルについてシェルモデルを作成しようとす
る場合、本実施例に係るシェルモデル作成方式の動作に
ついて説明する。シェルモデルを作成しようとする三次
元モデルを前記表示部１１に表示させる。作成者は当該
三次元モデルを前記ブロック分割指定部１４により、単
純立体形状である直方体をもつ分割すべきブロックの指
定を行う。ここで、「ブロック」としては図４（ａ）に
示すように、矩形（Ｉ型、但し厚さは小さいが有限）で
あり、「重複ブロック」としては２つのブロックの重複
部分である図４（ｃ）の陰影部分で示したＬ字形状の隅
であり、「基本ブロック」としては図４（ｅ），（ｆ）
に示すように、三角柱である。作成者は前記表示部１１
に表示された当該Ｌ字形状の三次元モデルに対し、図４
（ｄ）に示すように、前記Ｉ型のブロックの組み合わせ
として　（１）〜（３）　（（２）は重複ブロックであ
る）のブロックを前記ブロック指定部１４により指定し
、指定されたブロックについて、前記ブロック分割処理
部１５によりブロックへの分割処理がなされることにな
る。すると、前記基本ブロック分割処理部１７は前記重
複ブロック（２）　をさらに図４（ｅ）に示すように対
角線で区切られる三角柱からなる基本ブロック（２）−
１　〜４　に分割する。 図５にはその他の三次元モデルについてのブロックの分
割の例を示す。同図（ａ），（ｂ）の符号６１及び６２
は重複ブロックを示すものである。分割処理された三次
元モデルは前記表示部１１に表示され、次に前記ブロッ
ク毎中立面指定部１３により各ブロック毎に中立面の指
定が行われることになる。各ブロック毎に中立面が指定
されると前記中立面作成部１２により中立面が作成され
ることになる。

【０００９】図６に中立面作成部１２による中立面の作
成手順が示されている。図６　（ａ）に示したブロック
（３）　について中立面の作成手順について説明する。 まず、図６（ｂ）に示すように、ブロック（３）　の板
厚中心（板厚／２　）に面を作成する。次に、同図（ｃ
）に示すように、ブロック（３）　と接している重複ブ
ロック（２）の中からブロック（３）と共有面を持って
いる三角柱ブロックを抽出する。同図（ｄ）に示すよう
に、三角柱ブロックとブロック（３）　の共有面を底面
とした場合の当該共有面に含まれない長手方向に延びる
三角柱の稜線を抽出する。同図（ｅ）に示すように、当
該稜線と先に定義した共有面上に板厚中心で定義した面
を構成する稜線で定義される面を作成する。同様の手順
により同図（ｆ），　（ｇ）に示すように、シェルモデ
ルが作成されることになる。作成されたシェルモデルは
前記表示部１１に表示されることになる。

【００１０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にあっては
、三次元モデルに対し直接シェルモデルの作成を行うの
ではなく、当該三次元モデルを単純立体形状のブロック
に分割し、分割した各ブロック毎に中立面を作成するよ
うにしている。したがって、三次元モデルが複雑な形状
をしている場合に、直接中立面の作成をする場合に比較
して、中立面の指定を容易にすることができる。

【００１１】

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の発明に係る原理ブロック図

【図２】第二
の発明に係る原理処理流れ図

【図３】実施例に係るブロ
ック図

【図４】実施例に係るブロックの分割処理を示す図

【図
５】実施例に係るブロック分割処理の他の例を示す図

【図６】実施例に係る中立面の作成処理を示す図

【図７
】従来例に係るブロック図

【符号の説明】

１，　　１１　　表示部 ２，　　１２　　ブロック毎中立面作成部３，　　１３
　　ブロック毎中立面指定部４，　　１４　　ブロック
分割指定部 ５，　　１５　　ブロック分割処理部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　三次元モデル等の図形の表示を行う表
   示部（１）を有し、表示された三次元モデルに関するシ
   ェルモデルの作成を行うシェルモデル作成方式において
   、表示された三次元モデルについて単純立体形状のブロ
   ックへの分割の指定を行うブロック分割指定部（４）と
   、分割の指定があると、表示された前記三次元モデルを
   、指定されたブロックへ分割処理を行うブロック分割処
   理部（５）と、分割されたブロック毎にその中立面の指
   定を行うブロック毎中立面指定部（３）と、分割された
   ブロック毎に、指定された中立面の作成を行うブロック
   毎中立面作成部（２）とを有することを特徴とするシェ
   ルモデル作成方式。
2. 【請求項２】　　前記ブロック分割処理部（５）により
   分割されたブロックのうち、所定の重複ブロックについ
   ては更に基本ブロックに分割する基本ブロック分割処理
   部（１７）を設けたことを特徴とする請求項１記載のシ
   ェルモデル作成方式。
3. 【請求項３】　　三次元モデルの表示を行い（Ｓ１）、
   表示された三次元モデルについて中立面の作成を行うシ
   ェルモデル作成方法において、分割の指定があると、表
   示された三次元モデルについて単純立体形状のブロック
   への分割処理が行われ（Ｓ２）、分割されたブロック毎
   に中立面の指定があると、ブロック毎に中立面が作成さ
   れ（Ｓ３）、作成された中立面が表示される（Ｓ４）こ
   とを特徴とするシェルモデル作成方法。