JPH0447463A - 数値データの編集方法及び情報処理装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、計算力学手法などを用いたシミュＩノージョ
ンによる計算結果や実験結果の可視化技術に係わる表示
技術の一つである。また、数値データの羅列として得ら
れるシミュレーション結果や実験結果のデータ整理や編
集、統計処理などを行う分野にも係わる。更に、計算機
を用いて設計作業を支援するＣＡＤ　（Ｃｏｍｐｕｔｅ
ｒ　Ａｉｄｅｄ　Ｄｅｓｉｇｎ）やＣＡ　Ｍ　（Ｃｏｍ
ｐｕｔｅｒ　Ａｉｄｅｄ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ
）　、　ＣＡ　Ｅ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｉｄｅｄ　Ｅ
ｎｇｊ、ｎｅｅｒｉｎｇ）システムや計算機を用いて映
像を作成するＣＧ　（ＣｏｍｐｕｔｅｒＧｒａρｈｉｅ
ｓ）などにも関する。

〔従来の技術〕

計算力学手法などを用いたシミュレーション技術の重要
性は、ＣＡＤ／ＣＡＭ／ＣＡＥ技術の普及と相まって年
々高まっている。これらシミュレーションによる計算結
果は、一般に数値データの羅列として得られる。そのた
め、これらのデータの整理や編集、統計処理などのため
に膨大な時間を要するのが常であった。そこで近年、構
造解析のプリ／ボストプロセットや文献 （１）　Ｒ，Ｅ、Ｂａｒｎｈｉｌｌ、Ｒ，Ｆ、Ｒｉｅｓ
ｅｎｆｅｌｄ、”ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄ　Ｇｅｏ
ｍｅｔｒｉｃ　Ｄｅｓｉｇｎ”Ａｃａｄｅｕ＋ｉｃ　Ｐ
ｒｅｓｓ、Ｎ、Ｙ、。

１９７４、ｐ２９９ （２）良性　貞彦、″コンピュータ図形処理”共立呂版
、１９８１．ｐ９１．ｐ２５６ （３）中高　憲宏、′色彩配色方法″、特開昭６３−３
１４６８３号、１９８８．１２．２２（４）（株）日立
製作所、　　”ＨＩＣＡＤ／ＦＥＭマニュアル″。

にみられるようになシミュレーションや数値計算結果の
可視化が重要視されている。これらの公知例が示すもの
は、等高線図やベクトル図、テンソル図などのスカラ量
やベクトル量などの数値データを２次元的にＣＲＴ管理
上や紙の上に作画したものである。これらの作画におい
ては、色づけしたりすることもすでに公知である。

〔発明が解決しようとする課題〕

計算力学手法を用いたシミュレーションなどの数値計算
や実験の結果として得られるデータは、一般に膨大な数
値データの羅列である。これらのデータを評価するため
には、データの整理や編集を行わなければならない。こ
れらの作業を簡略化するために、計算機を利用してデー
タ処理を行わせると作業が簡略化され迅速化が図れる。

これらのことは、公知の事実である。また、単純にデー
タの整理や編集を行い図式化することも良く知られてい
る。ここでいう図式化とは、グラフ化、−覧表化１等高
線作図、ベクトル図、テンソル図の作画などである。こ
れらの図式化処理において、一般に処理可能な範囲は一
つの物理量である。ここで言う物理量とは、例えば２階
のテンソル量である主応力であるとか、流れの速度や方
向、温度などのスカラ量や方向成分（ベクトル）及びこ
れらの組合せで表現可能な数値データのことである。

現状の図式化処理及び表示技術では、表現可能な物理量
は、一般に一つだけである。その例外として３次元的な
グラフや２つ以上の図式化処理、あるいは表示技術を重
ねあわせて二つ以上の物理量を表示することが可能であ
る。例えば、３次元グラフでは３軸方向に物理量表示が
可能となるし。

重ねあわせ表示法では変形図に応力分布図を組み合わせ
て図式化することにより二つ以上の物理量を表示可能と
している。しかしながら、これらの方法では表示あるい
は作画された図式が煩雑となり、膨大な数値データの羅
列を直感的に伴り易く提示する為の目的が逆にわかりづ
らくなるという欠点があった。このことは、作業効率は
著しく劣化させ、特に製品開発に係わる設計でのデータ
整理や編集におけるこれらの可視化処理を有する図式化
システムや表示機器を用いることは問題となる。

本発明は、これらの諸問題を解決するために、単純な表
示手段を組み合わせることにより三つ以上の物理量を判
り易く可視化することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、（１）データを読み込む手段、（２）数値デ
ータの整理を行う手段、（３）表示データを表示する手
段、（４）表示データに色付けする手段、（５）表示デ
ータの大きさを制御する手段。

（６）表示データの線の太さを制御する手段、（７）指
示入力情報に対し１Ｍ入力情報を取り込む手段、（８）
指示入力情報に対し、その応答情報を作成する手段、（
９）応答情報を畠カ情報として提示する手段の９つの手
段からなる。

（１）のデータを読み込む手段は、与えられた数値デー
タの組を少なくとも一組以上読み込む機能と情報蓄積装
置に当該データを保存する機能を有する。（２）の数値
データの整理を行う手段は、情報蓄積装置に保存されて
いる当該データの統計情報を算出し、当該データの整理
を行う。（３）の表示データを表示する手段を用いて表
示データを表示または作画する。また、表示データを表
示する手段は、情報蓄積装置に保存されている表示デー
タを取り出し表示する手段も有する。（４）の表示デー
タに色付けする手段は、情報蓄積装置に保存されている
色のデータを取り出し、当該表示データの文字や線また
は領域を表すデータの表示色データとして該色データを
与える手段を有する。（５）の表示データの大きさを制
御する手段は、表示データの表示又は作画される領域内
での該領域に対する相対的な大きさを決定する処理を行
うものである。（６）の表示データの線の太さを制御す
る手段は、当該表示データの表示または作画処理をする
ときに示される線データの太さを決定する処理を行うも
のである。（７）の指示入力情報に対し、該入力情報を
取り込む手段は１本発明が対話処理機能を有する情報処
理装置又はシステムにおいて利用されるとき必要となる
ものである。本手段は、指示された当該表示データの識
別情報を該表示データと対応させて取り出す役割を行う
。（８）の指示入力情報に対し、その応答情報を作成す
る手段は、上記（７）の手段を前提とするものであり、
該（７）の手段から得られた当該表示データの識別情報
と当該表示データを参照し、応答情報が保存しである応
答情報記憶装置から応答情報を出力情報として取り出す
処理を行う。（９）の応答情報を出力情報として提示す
る手段は、（８）の手段により取り出された応答情報を
当該対話処理機能を有する情報処理装置又はシステムに
適切な出力情報に変換して提示するものである。

〔作用〕

本発明における次の９つの手段、（１）データを読み込
む手段、（２）数値データの整理を行う手段、（３）表
示データを表示する手段、（４）表示データに色付けす
る手段、（５）表示データの大きさを制御する手段、（
６）表示データの線の太さを制御する手段、（７）指示
入力情報に対し、該入力情報を取り込む手段、（８）指
示入力情報に対し、その応答情報を作成する手段、（９
）応答情報を出力情報として提示する手段は、下記に述
べるように動作をすることによって、膨大な数値データ
が図式化されることにより、誤認識を防止することやデ
ータの評価が容易に行えるようになる。特に、３つ以上
の組の数値データの図式化や整理を行うときに有効にな
りうる。

（１）のデータを読み込む手段は、情報蓄積装置に保存
されている数値データの組を少なくとも一組以上読み込
み、情報蓄積装置に当該データを異なる粗間での個別デ
ータが対応づけられているように保存する。次に、（２
）の数値データの整理を行う手段が、情報蓄積装置に保
存されている当該数値データの統計情報を算呂する。こ
れにより、当該数値データの平均値や大小関係データの
分布状態等を求めておき、当該数値データの昇降順並べ
替えなどの整理を行う。これらの整理された数値データ
を用いて、（４）、（５）、（６）の手段の処理を並列
に、または直列に行う。このとき、（４）、（５）、（
６）の手段において必要に応じて（２）の手段を呼び出
し、必要な形に当該数値データを整理し、そのデータを
用いても構わない。

（４）の表示データに色付けする手段は、初めに該整理
された数値データ個々に対して、あるし１は整理された
数値データ内の閉区間ごとに対して。

情報蓄積装置に保存されている色のデータを取り出し、
数値データにこれらの色データを割り振る。

そして、当該表示データの文字や線または領域を表すデ
ータの表示色データとして該色データを（３）の手段に
より表示するデータに与える。

（５）の表示データの大きさを制御する手段と、（６）
の表示データの線の太さを制御する手段においても、（
４）の手段と同様に該整理された数値データに関係づけ
て相対的な表示データの大きさや表示データの線の太さ
を決定し、（３）の手段により表示するデータにこれら
の大きさや太さのデータを与える。これら（４）、（５
）、（６）によりデータが決定され、表示データに与え
られたならば、（３）の表示データを表示する手段を用
いて表示データを表示または作画する。このとき、表示
データは定形図蓄積装置から既に登録済みの図形を取り
出すことにより生成されることもある。

対話処理機能を有する情報処理装置又はシステムにおい
て利用されるときは、（７）の指示入力情報に対し、該
入力情報を取り込む手段を用いて以下に述べるような処
理を行い本発明のオプション化が可能である。まず利用
者に、少なくとも一つ以上の表示データが表示されてい
るとき、該表示データのうち少なくとも一つ以上を指示
選択するようにシステムが要求を出す。それに対して、
利用者が当該表示データを指示入力したならば、指示さ
れた当該表示データの識別情報を該表示データと対応さ
せて取り出す。そして、（８）の指示入力情報に対し、
その応答情報を作成する手段により、当該表示データの
識別情報と当該表示データを参照データとして応答情報
が保存しである応答情報記憶装置から応答情報を出力情
報として取り出す。最後に、（９）の応答情報を出力情
報として提示する手段を用いて、応答情報を当該対話処
理機能を有する情報処理装置又はシステムに適切な出力
情報、例えば音声などに変換して提示する。

〔実施例〕

本発明の実施例として、金属中の転位シミュレーション
を例に用いてその計算結果の表示方法を示す。

本発明の基本的な処理構成は、第１図に示すようにデー
タ読み込み部１と表示データ作成処理部３、及び表示／
作画処理部８からなる。また、対話環境を有する情報処
理装置やシステムにおいては、入力情報取り込み部１２
．応答情報作成部１３、そして出力情報変換部１４から
なる。本発明の処理の流れを第１図を用いて以下、ステ
ップごとに説明する。

ステップ１：データ読み込み部ｌが数値データ蓄積部２
から装置に保存されている数値データを読み込む。例え
ば、第２図の数値データ１６に示すような１０個一組み
のデータ群を数値データ蓄積部２から読み込み、情報蓄
積装置に当該データを異なる粗間での個別データを対応
づけ、内部データ１７として保存する。

ステップ２：表示データ作成処理部において、表示デー
タを作成する。本例では表示対象となるデータ、すなわ
ちマーカを直線として説明する。

具体的には、色付は処理部５９表表示大さ制御部６、Ｉ
ＩＩＡ種制御処理部７、そして数値データ整理処理部４
の４つの処理により、最終的な表示データが作成される
。ここでは、説明を簡単にするために数値データ整理処
理部の説明がら始める。

ステップ２−１：数値データ整理処理部では、第２図で
示した内部データ１７の統計情報を算出する。例えば、
内部データ１７を昇降順並べ替えて行い整理データ１８
を作成する。また、これらのデータの分布状態や平均値
なども求めておく。

ステップ２−２：これらの整理データ１８を用いて、色
付は処理部２表示大きさ処理部、線種制御処理部の手段
の処理を並列に、または直列に行う、このとき、これら
の処理部は必要に応じてステップ２−１の処理を呼び出
し、必要な形に当該数値データを整理し、そのデータを
用いることも可能である。ここでは、説明を簡略化する
ためこれらの処理を順に説明する。まず、色付は処理部
では１例えばすべり面データ２１を処理対象のデータと
する。ここでは、単純にすべり面データ２１の３方向（
ｘ＋　ｙｔ　ｚ）の組合せに対して色を与えることにす
る。すべり面データに対して方向順に整理データ２２を
作成した後、カラーテーブル２３との対応関係を第３図
の示すようにデータ区間ごとに色データを割り振り定め
る。次に、各要素番号の色データの保存領域に色データ
２４を設定する。

ステップ２−３：表示大きさ制御部では、表示するマー
カの大きさを定義する。例えば、第４図に示すような領
域２５にどのくらいの大きさでマーカを作画するか決定
する。この場合、マーカは直線なのでその長さを決定す
れば大きさを定めたことになる。ここでは、転位密度デ
ータ１９を処理対象のデータとする。転位密度データ１
９を、整理データ１８のように展開した後、その大きさ
の大きいものを最も長いマーカ２６として作画する。ま
た転位密度の値が最も／１１さいものが最も短いマーカ
２７となる。

ステップ２−４二線種制御処理部では、マーカの線の太
さや線の種類を決める。例えば、すべり方向データ２０
が（０，Ｏ，Ｏ）であれば、０゜１■の太さの線としく
１，１．１）であれば、３．０閣の太さの線とする。

ステップ２−３．４で作成した線の長さや太さのデータ
も色データ２４と同様な形式と方法で保存領域に保存す
る。

ステップ３ニステツプ２の処理が完了したら、表示作画
処理部８を用いて出力装ｗ１０に作画する。ここでは保
存されている色のデータや線の長さ、太さを取り出し表
示処理を行う。本例においては、表示位置は表示領域（
例えば２５）の中心とマーカの重心が一致するように表
示する。また。

マーカのベクトル方向は例えばすべり面の方向ベクトル
を用いることにする。その表示例２８を第５図に示す。

対話処理部１１を有する情報処理装置又はシステムにお
いて利用されるときは、以下に述べるような本発明の拡
張が可能である。まず、入力情報取り込み部で利用者が
入力した少なくとも一つ以上のデータに対して、当該デ
ータの識別情報を該データ、例えば要素番号と対応させ
て取り出す。

そして、応答情報作成部では要素番号に対応する数値デ
ータを検索し抽出し、色データ２４の作成と同様な方法
でその値に対応する応答データを応答情報蓄積部１５か
ら取り出す。最後に、出力情報変換部では、この応答デ
ータを音声に変換する処理を行い、出力装置１０が出力
可能な音声データとして提示する。結果として、利用者
が出力装置に表示されているマーカを指示入力すると、
本発明を用いた情報処理装置或いはシステムが音声で「
危険です。」あるいは警告音を発することが可能となる
。

〔その他の実施例〕

マーカは円のような物でも、円の半径を用いて方向を示
すことも可能であり、容易に実現できる。

また１本質的にマーカの選択は自由であり可能であるた
め、定形間蓄積装置から既に登録済みの図形を取り出す
ことにより生成することで操作性や専用化を図ることは
容易に考えられる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来の例えば等高線図やテンソル図な
どのように単一の種類の物理量データしか本質的に表示
することができなかった。この問題を回避するために重
ね合わせ表示や３次元グラフ等を用いてデータを編集し
図式化してきたが、それぞれデータ量や処理時間が膨大
となるなどの問題、更には表示可能なデータの種類に限
界があった。本発明では、これらの問題を少なくとも実
用範囲内で解決し、データの編集処理や評価を行うこと
が容易になった。また、処理時間や作業時間の短縮が図
れ、誤評価や誤認識を避けることができつる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の全体処理構成を示すもので。 基本部分（１−１０）と拡張部分（１１−１５）からな
る。第２図は、本発明が扱う数値データ（１６）の例で
あり、また内部処理で展開される時の展開データ例（１
７，１８）である。第３図は、展開データ例から表示デ
ータの表示属性を与える場合の例である。第４図は１表
示属性の具体的な処理例の一つである。第５図は１本発
明により、得られる最終的な表示例である。 第 Ｌ 図 都 固

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、方向を示すことが可能なマーカに色とマーカの大き
   さ、及びマーカの線種を属性として持たせることにより
   、少なくとも３つ以上の物理量を編集する数値データの
   編集方法。２、表示装置に提示されている数値データや
   図式化したデータを指示したとき音を発生させることを
   可能とすることにより、該データに係わる物理量の極限
   値や危険度などの状態や意味合いを提示する手段を有す
   る数値データの編集方法。 ３、請求項第１項において、請求項第２項に記載した音
   を発生させる数値データの編集方法。 ４、（１）数値データを読み込む手段、（２）前記数値
   データの整理を行う手段、（３）表示データを表示する
   手段、（４）表示データに色付けする手段、（５）表示
   データの大きさを制御する手段、（６）表示データの線
   の太さを制御する手段、（７）指示入力情報に対し入力
   情報を取り込む手段、（８）指示入力情報に対しその応
   答情報を作成する手段、（９）応答情報と出力情報を出
   力情報として提示する手段、を少なくとも具備した情報
   処理装置。