JPH0896166A

JPH0896166A - 図面候補線分抽出装置、図面候補線分抽出方法、ソリッド・モデル合成装置及びソリッド・モデル合成方法

Info

Publication number: JPH0896166A
Application number: JP6231911A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Masuda; 宏増田; Yasushi Matsuzawa; 裕史松澤
Original assignee: IBM Japan Ltd
Current assignee: IBM Japan Ltd
Priority date: 1994-09-27
Filing date: 1994-09-27
Publication date: 1996-04-12
Anticipated expiration: 2012-10-08
Also published as: US6104404A; JP2660490B2; US6400363B1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】２つの図面からソリッド・モデルを合成する
処理を高速化する。【構成】上面図と正面図の各々において頂点の二次元
座標を抽出し、それらのＸ座標同士が等しい場合に、そ
れらのＹ座標値の組合せを側面図における候補頂点の二
次元座標とする。そして、２つの候補頂点を結ぶ線分か
ら側面図の候補線分を抽出する際に、当該２候補頂点を
結ぶ線分に対応する線分が上面図及び正面図に存在しな
いような線分だけでなく、当該２候補頂点を結ぶ線分に
対応する水平または垂直である線分が上面図及び正面図
に存在し且つ当該２候補頂点を結ぶ線分が側面図におい
て水平または垂直ではないような線分も更に除いて、側
面図の候補線分を抽出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、図面候補線分生成装
置、図面候補線分生成方法、ソリッド・モデル合成装置
及びソリッド・モデル合成方法に係り、より詳しくは、
立体を互いに垂直な２つの平面に投影して作成された第
１の図と第２の図とから、当該立体を前記２つの平面の
各々に垂直な平面に投影して作成される第３の図を構成
する線分の候補となる候補線分を抽出する図面候補線分
抽出装置及び図面候補線分生成方法、並びに第１の図、
第２の図及び候補線分によって作成された第３の図から
立体モデルであるソリッド・モデルを合成するソリッド
・モデル合成装置及びソリッド・モデル合成方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】製造業の多くは、図面を作成することに
よって設計を行い、また、図面の形で設計情報を蓄積し
てきた。しかしながら、近年、シミュレーション技術や
数値制御（ＮＣ）技術の向上により、設計対象の機能を
計算機上で評価したり、工作機械にデータを転送して実
際のプロトタイプを作成するなどといったことが行われ
るようになってきた。この場合、二次元の図面では不十
分であり、三次元の立体モデルであるソリッド・モデル
が必要となる。そのため、近年では、立体、面、稜線、
頂点のデータを表形式で記憶し、ワイヤフレームモデル
表示機能、サーフィスモデル表示機能等の諸機能を有す
る三次元モデラが多く利用されるようになってきた。

【０００３】ところで、以前の設計情報の多くは正面
図、上面図、側面図等の図面の形で保持されている。従
って、設計対象の機能を計算機上で評価する等のために
は、設計情報が保持されている上記のような複数の図面
からソリッド・モデルを合成する必要があるが、ソリッ
ド・モデルの合成には大変な手間が必要となる。そのた
め、複数の図面からソリッド・モデルを合成する方法に
ついて従来から種々の研究が行われており、以下のよう
な種々のソリッド・モデル合成装置が提供されている。

【０００４】即ち、ソリッド・モデルの形状を、正面
図、上面図及び側面図の三面図の形態で入力し、該三面
図に対応する前記ソリットモデルを合成するソリッド・
モデルの合成装置において、前記三面図として与えられ
た図形の頂点及び線分の二次元データから、当該図形に
対応する立体のワイヤフレームをなす三次元線分の三次
元データを得る手段と、複数の前記三次元線分で画成さ
れるそれぞれの領域を境界面及び体積をもったセルに分
割する手段と、分割して得られた前記セルをそれぞ非多
面体データ構造として保持する手段と、前記三面図を参
照して、前記セル同士の隣接関係に矛盾が有るか否かを
評価する手段と、矛盾の無いセルの組合せに基づいて各
セルを組み立ててソリッド・モデルを合成する手段と、
を有することを特徴とするソリッド・モデル合成装置が
提供されている（特願平４−２６８６５０号公報）。

【０００５】また、本出願人は、不完全な複数図面から
ソリッド・モデルを合成するソリッド・モデル合成装置
を既に提案している（特願平５−１８４２４４号）。こ
のソリッド・モデル合成装置は、不完全な複数図面の各
図面の線分等を算出し、算出した線分等に基づいてワイ
ヤフレームモデルを作成し、作成したワイヤフレームモ
デルの稜線と前記線分等とを比較してワイヤフレームモ
デルを修正する。そして、修正したワイヤフレームモデ
ルをセル分割モデルに変換する。更に、三面図の少なく
とも１つが正しくなるための条件をブール方程式で設定
し、この式の解であるセルの組合せを求め、このセルの
組合せに基づいてソリッド・モデルを合成する。

【０００６】更に、本出願人は、１つの平面図と１つ又
は複数の断面図からソリッド・モデルを合成するソリッ
ド・モデル合成装置を既に提案している（特願平５−２
４５３８４号）。このソリッド・モデル合成装置は、入
力した二次元図面データを平面図データと断面図データ
とに分類し、平面図データから閉領域と各閉領域間の包
含関係とを検出すると共に、検出された閉領域の属性を
検出し、検出された閉領域の属性に基づいて同じ属性の
閉領域をグループ化する。検出された閉領域のデータに
基づいて断面図データを分割し、分割された断面図デー
タに基づいて閉領域を立体化すると共に、立体化された
閉領域以外の閉領域であって前記立体化された閉領域と
同じグループに属する閉領域をこの立体化された閉領域
と同じ方法で立体化する。そして、各閉領域間の包含関
係に基づいて、集合演算により各閉領域を組み合わせる
ことによりソリッド・モデルを合成する。

【０００７】以上の種々のソリッド・モデル合成装置に
おいて行われるソリッド・モデルを合成する基本的な方
法は、三面図を用いたソリッド・モデルの構成（情報処
理Ｖｏｌ．１３１，Ｎｏ．８，伊藤潔，１９９０年発
行）で提案された方法を用いている。この方法は、ま
ず、三面図のデータを入力し、この三面図上の各頂点か
ら、三次元座標上の頂点になる可能性のある組みを選び
出すことにより三次元の候補頂点を合成する。この候補
頂点から任意の２候補頂点を結ぶ線分の投影図が、与え
られた三面図の全てに頂点または線分として現れてお
り、かつ２候補頂点間に他の候補頂点が存在しなけれ
ば、その線分を候補稜線として保持する。次に、同一平
面上にある候補稜線に囲まれる面で、その内部に他の候
補稜線を含まない面を候補面として保持する。ここで、
例えば、「全ての候補頂点と候補稜線は、候補面の境界
である」等の三次元形状に関する知識を用いて、孤立点
やぶら下がり稜線等のソリッド・モデルの構成要素とし
て矛盾する候補頂点と候補稜線を除去する。そして、ソ
リッド・モデルの境界と成り得る候補面の集合を探索す
る。ソリッド・モデルには、「全ての稜線がただ２つの
面に共有され、また、構成要素は境界以外では交わらな
い」という制約があるので、この条件に当てはまる全て
の集合を求め、求められた面の集合がソリッド・モデル
となる。

【０００８】ところで、比較的簡単な設計図面の場合、
便宜的に上面図及び正面図の二面図しか作成されないこ
ともある。このような場合には、既に作成された上面図
及び正面図から計算機を用いて自動的に側面図を作成
し、これら上面図、正面図及び側面図の三面図から上記
のような各種のソリッド・モデル合成装置を用いてソリ
ッド・モデルを合成することができる。

【０００９】上記のソリッド・モデル合成過程の上面図
及び正面図からの側面図の候補線分の自動抽出処理にお
いては、上面図の任意の頂点Ｐの二次元座標（Ｘｔ，Ｙ
ｔ）と正面図の任意の頂点Ｑの二次元座標（Ｘｆ，Ｙ
ｆ）とを取り出し、Ｘｔ＝Ｘｆが成立した時に、側面図
に二次元座標（Ｙｔ，Ｙｆ）の頂点Ｒを生成するという
規則に従って側面図の候補頂点を定め、２つの候補頂点
を結ぶ線分に対応する線分が上面図及び正面図に存在す
れば、当該２つの候補頂点を結ぶ線分を側面図の候補線
分としていた。例えば、図１３に示すように上面図７０
と正面図７２が共に正方形である二面図から、側面図７
４の候補線分として正方形の４つの辺及び対角線７６、
７８が抽出されていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の側面図の候補線分抽出方法では、側面図の
候補線分の数がかなり多くなり、ソリッド・モデルを合
成する処理に要する時間が爆発的に増加するという不都
合が生じていた。例えば、図１４に示す比較的複雑な上
面図８０及び正面図８２から側面図の候補線分を抽出す
る処理に関しては、処理結果の側面図８４は極めて多数
の候補線分を含むことになり、更にその処理にはかなり
の時間がかかっていた。

【００１１】そこで、本発明は、上記事実に鑑み、２つ
の図面から第３の図面の候補線分として適正な候補線分
のみを抽出することのできる図面候補線分抽出装置及び
図面候補線分抽出装置方法を提供することを第１の目的
とする。

【００１２】また、抽出された適正な候補線分を用いて
第３の図を作成し、ソリッド・モデルを合成するソリッ
ド・モデル合成装置及びソリッド・モデル合成方法を提
供することを第２の目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の第１の目的を達成
するために、請求項１記載の図面候補線分抽出装置は、
立体を互いに垂直な２つの平面に投影して作成された第
１の図と第２の図とから、当該立体を前記２つの平面の
各々に垂直な平面に投影して作成される第３の図を構成
する線分の候補となる候補線分を抽出する図面候補線分
抽出装置であって、前記第１の図と前記第２の図の各々
において立体の頂点に対応する点の二次元座標を抽出す
る座標抽出手段と、前記座標抽出手段により抽出された
前記第１の図の二次元座標と前記第２の図の二次元座標
とを比較し前記第１の図と前記第２の図との関係によっ
て定まる一方の座標値が等しい場合に、それぞれの他方
の座標値の組合せを前記第３の図における候補頂点の二
次元座標として生成する候補頂点生成手段と、前記候補
頂点生成手段により生成された候補頂点のうちの２つの
候補頂点を結んで構成される線分が第３の図において水
平または垂直であり、かつ前記第１の図及び前記第２の
図に当該線分に対応する線分が存在する場合、及び前記
候補頂点生成手段により生成された候補頂点のうちの２
つの候補頂点を結んで構成される線分が第３の図におい
て水平または垂直でなく、かつ前記第１の図及び前記第
２の図に当該線分に対応する線分が存在し、かつ前記第
１の図及び前記第２の図に存在する線分が水平または垂
直ではない場合の少なくとも一方の場合に、前記２つの
候補頂点を結んで構成される線分を前記第３の図の候補
線分として抽出する候補線分抽出手段と、を備えたこと
を特徴とする。

【００１４】上記の第１の目的を達成するために、請求
項２記載の図面候補線分抽出装置は、立体を互いに垂直
な２つの平面に投影して作成された第１の図と第２の図
とから、当該立体を前記２つの平面の各々に垂直な平面
に投影して作成される第３の図を構成する線分の候補と
なる候補線分を抽出する図面候補線分抽出装置であっ
て、前記第１の図と前記第２の図の各々において立体の
頂点に対応する点の二次元座標を抽出する座標抽出手段
と、前記座標抽出手段により抽出された前記第１の図の
二次元座標と前記第２の図の二次元座標とを比較し前記
第１の図と前記第２の図との関係によって定まる一方の
座標値が等しい場合に、それぞれの他方の座標値の組合
せを前記第３の図における候補頂点の二次元座標として
生成する候補頂点生成手段と、前記候補頂点生成手段に
より生成された候補頂点のうちの２つの候補頂点を結ん
で構成される線分のうち、当該線分に対応する線分が前
記第１の図及び前記第２の図に存在しない線分、及び当
該線分が前記第３の図において水平または垂直ではな
く、かつ当該線分に対応する線分が前記第１の図及び前
記第２の図に存在し、かつ前記第１の図及び前記第２の
図に存在する線分が水平または垂直である線分を除いた
線分を前記第３の図の候補線分として抽出する候補線分
抽出手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１５】上記の第１の目的を達成するために、請求
項３記載の図面候補線分抽出装置は、請求項１または請
求項２に記載の発明において、前記第１の図と前記第２
の図は、上面図と正面図であることを特徴とする。

【００１６】上記の第２の目的を達成するために、請求
項４記載のソリッド・モデル合成装置は、立体を互いに
垂直な２つの平面に投影して作成された第１の図と第２
の図の各々において立体の頂点に対応する点の二次元座
標を抽出する座標抽出手段と、前記座標抽出手段により
抽出された前記第１の図の二次元座標と前記第２の図の
二次元座標とを比較し前記第１の図と前記第２の図との
関係によって定まる一方の座標値が等しい場合に、それ
ぞれの他方の座標値の組合せを前記立体を前記２つの平
面の各々に垂直な平面に投影して生成される第３の図に
おける候補頂点の二次元座標として生成する候補頂点生
成手段と、前記候補頂点生成手段により生成された候補
頂点のうちの２つの候補頂点を結んで構成される線分が
第３の図において水平または垂直であり、かつ前記第１
の図及び前記第２の図に当該線分に対応する線分が存在
する場合、及び前記候補頂点生成手段により生成された
候補頂点のうちの２つの候補頂点を結んで構成される線
分が第３の図において水平または垂直でなく、かつ前記
第１の図及び前記第２の図に当該線分に対応する線分が
存在し、かつ前記第１の図及び前記第２の図に存在する
線分が水平または垂直ではない場合の少なくとも一方の
場合に、前記２つの候補頂点を結んで構成される線分を
前記第３の図の候補線分として抽出する候補線分抽出手
段と、前記候補線分抽出手段により抽出された前記第３
の図を構成する線分から前記第３の図を作成する作成手
段と、前記第１の図、前記第２の図、及び前記作成手段
により作成された前記第３の図に基づいて立体モデルで
あるソリッド・モデルを合成するソリッド・モデル合成
手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１７】上記の第２の目的を達成するために、請求
項５記載のソリッド・モデル合成装置は、立体を互いに
垂直な２つの平面に投影して作成された第１の図と第２
の図の各々において立体の頂点に対応する点の二次元座
標を抽出する座標抽出手段と、前記座標抽出手段により
抽出された前記第１の図の二次元座標と前記第２の図の
二次元座標とを比較し前記第１の図と前記第２の図との
関係によって定まる一方の座標値が等しい場合に、それ
ぞれの他方の座標値の組合せを前記立体を前記２つの平
面の各々に垂直な平面に投影して作成される第３の図に
おける候補頂点の二次元座標として生成する候補頂点生
成手段と、前記候補頂点生成手段により生成された候補
頂点のうちの２つの候補頂点を結んで構成される線分の
うち、当該線分に対応する線分が前記第１の図及び前記
第２の図に存在しない線分、及び当該線分が前記第３の
図において水平または垂直ではなく、かつ当該線分に対
応する線分が前記第１の図及び前記第２の図に存在し、
かつ前記第１の図及び前記第２の図に存在する線分が水
平または垂直である線分を除いた線分を前記第３の図の
候補線分として抽出する候補線分抽出手段と、前記候補
線分抽出手段により抽出された前記第３の図を構成する
線分から前記第３の図を作成する作成手段と、前記第１
の図、前記第２の図、及び前記作成手段により作成され
た前記第３の図に基づいて立体モデルであるソリッド・
モデルを合成するソリッド・モデル合成手段と、を備え
たことを特徴とする。

【００１８】上記の第２の目的を達成するために、請求
項６記載のソリッド・モデル合成装置は、請求項４また
は請求項５に記載の発明において、前記第１の図と前記
第２の図は、上面図と正面図であることを特徴とする。

【００１９】上記の第１の目的を達成するために、請求
項７記載の図面候補線分抽出方法は、立体を互いに垂直
な２つの平面に投影して作成された第１の図と第２の図
とから、当該立体を前記２つの平面の各々に垂直な平面
に投影して作成される第３の図を構成する線分の候補と
なる候補線分を抽出する図面候補線分抽出方法であっ
て、前記第１の図と前記第２の図の各々において立体の
頂点に対応する点の二次元座標を抽出し、抽出された前
記第１の図の二次元座標と前記第２の図の二次元座標と
を比較し前記第１の図と前記第２の図との関係によって
定まる一方の座標値が等しい場合に、それぞれの他方の
座標値の組合せを前記第３の図における候補頂点の二次
元座標として生成し、前記候補頂点のうちの２つの候補
頂点を結んで構成される線分が第３の図において水平ま
たは垂直であり、かつ前記第１の図及び前記第２の図に
当該線分に対応する線分が存在する場合、及び前記候補
頂点生成手段により生成された候補頂点のうちの２つの
候補頂点を結んで構成される線分が第３の図において水
平または垂直でなく、かつ前記第１の図及び前記第２の
図に当該線分に対応する線分が存在し、かつ前記第１の
図及び前記第２の図に存在する線分が水平または垂直で
はない場合の少なくとも一方の場合に、前記２つの候補
頂点を結んで構成される線分を前記第３の図の候補線分
として抽出することを特徴とする。

【００２０】上記の第１の目的を達成するために、請求
項８記載の図面候補線分抽出方法は、立体を互いに垂直
な２つの平面に投影して作成された第１の図と第２の図
とから、当該立体を前記２つの平面の各々に垂直な平面
に投影して作成される第３の図を構成する線分の候補と
なる候補線分を抽出する図面候補線分抽出方法であっ
て、前記第１の図と前記第２の図の各々において立体の
頂点に対応する点の二次元座標を抽出し、抽出された前
記第１の図の二次元座標と前記第２の図の二次元座標と
を比較し前記第１の図と前記第２の図との関係によって
定まる一方の座標値が等しい場合に、それぞれの他方の
座標値の組合せを前記第３の図における候補頂点の二次
元座標として生成し、前記候補頂点のうちの２つの候補
頂点を結んで構成される線分のうち、当該線分に対応す
る線分が前記第１の図及び前記第２の図に存在しない線
分、及び当該線分が前記第３の図において水平または垂
直ではなく、かつ当該線分に対応する線分が前記第１の
図及び前記第２の図に存在し、かつ前記第１の図及び前
記第２の図に存在する線分が水平または垂直である線分
を除いた線分を前記第３の図の候補線分として抽出する
ことを特徴とする。

【００２１】上記の第１の目的を達成するために、請求
項９記載の図面候補線分抽出方法は、請求項７または請
求項８に記載の発明において、前記第１の図と前記第２
の図は、上面図と正面図であることを特徴とする。

【００２２】上記の第２の目的を達成するために、請求
項１０記載のソリッド・モデル合成方法は、立体を互い
に垂直な２つの平面に投影して作成された第１の図と第
２の図の各々において立体の頂点に対応する点の二次元
座標を抽出し、抽出された前記第１の図の二次元座標と
前記第２の図の二次元座標とを比較し前記第１の図と前
記第２の図との関係によって定まる一方の座標値が等し
い場合に、それぞれの他方の座標値の組合せを前記立体
を前記２つの平面の各々に垂直な平面に投影して作成さ
れる第３の図における候補頂点の二次元座標として生成
し、前記候補頂点のうちの２つの候補頂点を結んで構成
される線分が第３の図において水平または垂直であり、
かつ前記第１の図及び前記第２の図に当該線分に対応す
る線分が存在する場合、及び前記候補頂点生成手段によ
り生成された候補頂点のうちの２つの候補頂点を結んで
構成される線分が第３の図において水平または垂直でな
く、かつ前記第１の図及び前記第２の図に当該線分に対
応する線分が存在し、かつ前記第１の図及び前記第２の
図に存在する線分が水平または垂直ではない場合の少な
くとも一方の場合に、前記２つの候補頂点を結んで構成
される線分を前記第３の図の候補線分として抽出し、抽
出された前記第３の図を構成する線分から前記第３の図
を作成し、前記第１の図、前記第２の図、及び作成され
た前記第３の図に基づいて立体モデルであるソリッド・
モデルを合成することを特徴とする。

【００２３】上記の第２の目的を達成するために、請求
項１１記載のソリッド・モデル合成方法は、立体を互い
に垂直な２つの平面に投影して作成された第１の図と第
２の図の各々において立体の頂点に対応する点の二次元
座標を抽出し、抽出された前記第１の図の二次元座標と
前記第２の図の二次元座標とを比較し前記第１の図と前
記第２の図との関係によって定まる一方の座標値が等し
い場合に、それぞれの他方の座標値の組合せを前記立体
を前記２つの平面の各々に垂直な平面に投影して作成さ
れる第３の図における候補頂点の二次元座標として生成
し、前記候補頂点のうちの２つの候補頂点を結んで構成
される線分のうち、当該線分に対応する線分が前記第１
の図及び前記第２の図に存在しない線分、及び当該線分
が前記第３の図において水平または垂直ではなく、かつ
当該線分に対応する線分が前記第１の図及び前記第２の
図に存在し、かつ前記第１の図及び前記第２の図に存在
する線分が水平または垂直である線分を除いた線分を前
記第３の図の候補線分として抽出し、抽出された前記第
３の図を構成する線分から前記第３の図を作成し、前記
第１の図、前記第２の図、及び作成された前記第３の図
に基づいて立体モデルであるソリッド・モデルを合成す
ることを特徴とする。

【００２４】上記の第２の目的を達成するために、請求
項１２記載のソリッド・モデル合成方法は、請求項１０
または請求項１１に記載の発明において、前記第１の図
と前記第２の図は、上面図と正面図であることを特徴と
する。

【００２５】

【作用】まず、本発明の原理を説明する。一般的に機械
図面等の立体の形状を表す図面は、当該図面から元の立
体の形状を特定できるように、例えば立体が斜面を有し
ている等の特徴があれば、この斜面を表す斜めの線等が
図面上に表われるように、投影方向が複数種類選択さ
れ、複数種類の投影方向の図面が作成される。よって、
既に作成された所定の立体の形状を表す第１の図及び第
２の図に水平または垂直な線分しか存在しない場合、立
体の形状を特定するのに当該水平または垂直な線分で事
足りるということであり、このような場合当該立体が斜
面等を有しているとは考え難い。従って、上記のように
第１の図及び第２の図において水平または垂直な線分に
よって表されている部分は、第３の図においても水平ま
たは垂直な線分で表されると推測できる。

【００２６】従って、第１の図及び第２の図において水
平または垂直な線分によって表されている部分は、第３
の図においても前記部分を表す候補線分として、２つの
候補頂点を結んで構成される線分のうち水平または垂直
な線分のみを選択すれば良く、このようにして選択した
候補線分は適正な候補線分、即ち、第３の図における真
の線分である可能性が高い。

【００２７】また、上記により、第１の図及び第２の図
において表されている全ての線分が水平または垂直な線
分である場合、それらの第１の図及び第２の図の全ての
線分によって表されている部分は、第３の図においても
水平または垂直な線分として表される。即ち、このよう
な場合に、第３の図において２つの候補頂点を結んで構
成される線分のうち水平または垂直ではない線分は候補
線分とはなりえない。

【００２８】但し、上記の場合には逆の場合、即ち、第
１の図又は第２の図において水平または垂直でない線分
が表されている（存在する）場合、当該線分によって表
されている部分は水平または垂直でない部分である、即
ち立体に水平または垂直でない部分があると推測出来る
ので、当該部分は第３の図において水平または垂直でな
い線分として表される可能性がある。従って、このよう
な場合に、第３の図において２つの候補頂点を結んで構
成される線分のうち水平または垂直ではない線分は候補
線分となる可能性がある。

【００２９】請求項１記載の発明によれば、座標抽出手
段が第１の図と第２の図の各々において立体の頂点に対
応する点の二次元座標を抽出すると、候補頂点生成手段
は抽出された第１の図の二次元座標と第２の図の二次元
座標とを比較し、第１の図と第２の図との関係によって
定まる一方の座標値が等しい場合に、それぞれの他方の
座標値の組合せを第３の図における候補頂点の二次元座
標としている。

【００３０】例えば、第１の図が上面図、第２の図が正
面図、第３の図が側面図である場合、上面図と正面図と
でＸ座標の座標値が等しい時に、二次元座標（上面図の
Ｙ座標値，正面図のＹ座標値）を側面図における候補頂
点の二次元座標とする。但し、各図面の座標は図５
（Ａ）に示すように投影面Ｍ₁、Ｍ₂、Ｍ₃の互いに交
わる線に沿った軸により定められている、即ち上面図は
投影面Ｍ₁、Ｍ₂の交わる線をＸ軸（Ｘ₁）、投影面Ｍ
₁、Ｍ₃の交わる線をＹ軸（Ｙ₁）とし、正面図は投影
面Ｍ₁、Ｍ₂の交わる線をＸ軸（Ｘ₂）、投影面Ｍ₂、
Ｍ₃の交わる線をＹ軸（Ｙ₂）とし、側面図は投影面Ｍ
₁、Ｍ₃の交わる線をＸ軸（Ｘ₃）、投影面Ｍ₂、Ｍ₃
の交わる線をＹ軸（Ｙ₃）とする。（なお、軸Ｘ₁と軸
Ｘ₂、軸Ｙ₂と軸Ｙ₃、軸Ｘ₃と軸Ｙ₁はそれぞれ一致
する。）また、第１の図が側面図、第２の図が正面図、第３の図
が上面図である場合、側面図と正面図とでＹ座標の座標
値が等しい時に、二次元座標（正面図のＸ座標値，側面
図のＸ座標値）を上面図における候補頂点の二次元座標
とする。

【００３１】更に、第１の図が側面図、第２の図が上面
図、第３の図が正面図である場合、側面図のＸ座標値と
上面図のＹ座標値が等しい時に、二次元座標（上面図の
Ｘ座標値，側面図のＹ座標値）を正面図における候補頂
点の二次元座標とする。

【００３２】そして、候補線分抽出手段は上記の本発明
の原理に従い以下３通りの場合に２つの候補頂点を結ん
で構成される線分を第３の図の候補線分として抽出す
る。

【００３３】即ち、第１の場合は、候補頂点生成手段に
より生成された候補頂点のうちの２つの候補頂点を結ん
で構成される線分が第３の図において水平または垂直で
あり、かつ第１の図及び第２の図に当該線分に対応する
線分が存在する場合である。

【００３４】また、第２の場合は、２つの候補頂点を結
んで構成される線分が第３の図において水平または垂直
ではなく、かつ第１の図及び第２の図に当該線分に対応
する線分が存在し、かつ第１の図及び第２の図に存在す
る線分が水平または垂直ではない場合である。

【００３５】更に、第３の場合は、上記の第１の場合及
び第２の場合、即ち第１の場合と第２の場合の両方を含
む場合である。

【００３６】上述した本発明の原理に基づき、上記の第
２の場合のように、２つの候補頂点を結んで構成される
線分から候補線分を抽出する際に、当該線分が第３の図
において水平または垂直でなければ、第１の図及び第２
の図に対応する線分が存在し、かつこれらの対応する線
分が水平または垂直ではないという条件の下に候補線分
を絞り込むことができる。

【００３７】また、上記の第１の場合のように、２つの
候補頂点を結んで構成される線分から候補線分を抽出す
る際に、当該線分が第３の図において水平または垂直で
あれば、第１の図及び第２の図に対応する線分が存在す
るという条件の下に候補線分を絞り込むことができる。

【００３８】更に、上記の第１の場合と第２の場合を含
んだ第３の場合においては、２つの候補頂点を結んで構
成される線分のうち、水平または垂直な線分と水平また
は垂直ではない線分の両方、即ち全ての線分を対象とし
て第３の図の候補線分の抽出が行われる。

【００３９】以上のように候補線分を絞り込んだ上で抽
出するので、第１の図及び第２の図から適正な候補線分
のみを抽出することができる。またこれに伴い、抽出処
理の処理時間の短縮を図ることもできる。

【００４０】請求項２記載の発明によれば、座標抽出手
段が第１の図と第２の図の各々において立体の頂点に対
応する点の二次元座標を抽出すると、候補頂点生成手段
は抽出された第１の図の二次元座標と第２の図の二次元
座標とを比較し、第１の図と第２の図との関係によって
定まる一方の座標値が等しい場合に、それぞれの他方の
座標値の組合せを第３の図における候補頂点の二次元座
標とする。

【００４１】そして、候補線分抽出手段は、候補頂点生
成手段により生成された候補頂点のうちの２つの候補頂
点を結んで構成される線分のうち、以下の２種類の線分
を除いた２つの候補頂点を結んで構成される線分を、第
３の図の候補線分として抽出する。

【００４２】２種類の線分のうちの一方は、当該線分に
対応する線分が第１の図及び第２の図に存在しない線分
であり、従来より除外されていた。また、２種類の線分
のうちの他方は、当該線分が第３の図において水平また
は垂直ではなく、かつ当該線分に対応する線分が第１の
図及び第２の図に存在し、かつ第１の図及び第２の図に
存在する線分が水平または垂直である線分である。これ
は上述した「第３の図において水平または垂直ではない
線分は、第１の図及び第２の図においても水平または垂
直ではない線分になる」ということに反する線分であ
り、当該線分は除外することができる。

【００４３】従って、候補線分抽出手段は、従来除外し
なかった上記の２種類の線分のうちの他方の線分をも除
外した２つの候補頂点を結んで構成される線分を、第３
の図の候補線分として抽出するので、第１の図及び第２
の図から適正な候補線分のみを抽出することができる。
またこれに伴い、抽出処理の処理時間の短縮を図ること
もできる。

【００４４】請求項３記載の発明によれば、第１の図と
第２の図は、上面図と正面図である。一般に比較的簡単
な設計図面の場合、便宜的に上面図と正面図の二面図し
か作成されないことが多々あるので、このような場合に
請求項３記載の発明を適用することにより、請求項１記
載の発明または請求項２記載の発明で説明したように上
面図及び正面図から側面図における適正な候補線分のみ
を抽出することができる。またこれに伴い、抽出処理の
処理時間の短縮を図ることもできる。

【００４５】請求項４記載の発明によれば、作成手段
が、請求項１記載の発明で説明したように候補線分抽出
手段により抽出された第３の図を構成する線分から第３
の図を作成すると、ソリッド・モデル合成手段は第１の
図、第２の図、及び作成手段により作成された第３の図
に基づいて立体モデルであるソリッド・モデルを合成す
る。

【００４６】従って、第１の図、第２の図、及び抽出さ
れた適正な候補線分を用いて作成された第３の図からソ
リッド・モデルを合成することができる。また、これに
伴い前記ソリッド・モデル合成処理において解の数が莫
大な数となったり、処理時間が異常に長くなったりする
ことを回避することもできる。

【００４７】請求項５記載の発明によれば、作成手段
が、請求項２記載の発明で説明したように候補線分抽出
手段により抽出された第３の図を構成する線分から第３
の図を作成すると、ソリッド・モデル合成手段は第１の
図、第２の図、及び作成手段により作成された第３の図
に基づいて立体モデルであるソリッド・モデルを合成す
る。

【００４８】従って、第１の図、第２の図、及び抽出さ
れた適正な候補線分を用いて作成された第３の図からソ
リッド・モデルを合成することができる。また、これに
伴い前記ソリッド・モデル合成処理において解の数が莫
大な数となったり、処理時間が異常に長くなったりする
ことを回避することもできる。

【００４９】請求項６記載の発明によれば、第１の図と
第２の図は、上面図と正面図である。一般に比較的簡単
な設計図面の場合、便宜的に上面図と正面図の二面図し
か作成されないことが多々ある。このように上面図と正
面図の二面図しか作成されない場合に請求項６記載の発
明を適用することにより、請求項４記載の発明または請
求項５記載の発明で説明したように上面図、正面図、及
び抽出された適正な候補線分を用いて作成された側面図
からソリッド・モデルを合成することができる。また、
これに伴い前記ソリッド・モデル合成処理において解の
数が莫大な数となったり、処理時間が異常に長くなった
りすることを回避することもできる。

【００５０】請求項１乃至請求項６記載の発明に対応す
る請求項７乃至請求項１２記載の発明は、上記の請求項
１乃至請求項６記載の発明の作用と同一の作用を有する
ので、説明を省略する。

【００５１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を説明する。本実施
例は、立体を互いに垂直な３つの平面に投影して作成さ
れた上面図と正面図の二面図から構成する候補線分を抽
出し、抽出された候補線分から側面図を作成し、これら
の三面図に基づいて当該立体のソリッド・モデルを合成
するものである。

【００５２】図１に示すように、ソリッド・モデル合成
装置１０は、ＣＰＵ１２、システムメモリ１４、ワーク
メモリ１６、入力装置１８、及び表示器２０から構成さ
れており、それらは、互いにバスを介して接続されてい
る。システムメモリ１４には、ＣＰＵ１２が実行する後
述する制御ルーチンが記憶されている。また、ワークメ
モリ１６には、イメージスキャナやキーボード等から構
成されている入力装置１８から予め入力された図面に関
する各種のデータ、例えば、二面図の線分の始点及び終
点の座標データ等が記憶されている。

【００５３】次に、本実施例のソリッド・モデル合成ル
ーチンを説明する。図２に示すように、本実施例のルー
チンは大きく３つのステップで構成されている。即ち、
ステップ１００において上面図と正面図の二面図から構
成する候補線分を抽出し、抽出された候補線分から側面
図を作成し、次のステップ２００では上面図、正面図及
び側面図の三面図からセル分割モデルを作成する。そし
て次のステップ３００において側面図は余分な線分を含
んでいる可能性があり正しくないかもしれないが、上面
図と正面図は正しいという条件の下で、上記のセル分割
モデルの組合せを求めることによってソリッド・モデル
を合成する。

【００５４】まず、ステップ１００における側面図の作
成処理ルーチンを図３乃至図６を用いて説明する。

【００５５】なお、以下の説明では、図５（Ａ）に示す
五角柱３０を、矢印Ｔ方向から投影面Ｍ₁へ投影した図
５（Ｂ）に示す上面図及び矢印Ｆ方向から投影面Ｍ₂へ
投影した図５（Ｃ）に示す正面図から、矢印Ｓ方向から
投影面Ｍ₃へ投影した側面図を作成する処理を例にして
説明する。

【００５６】なおここでは、図５（Ａ）に示すように投
影面Ｍ₁、Ｍ₂、Ｍ₃の互いの交わり線が交わる点を共
通の原点とし、上面図、正面図及び側面図の各々におけ
る座標軸を以下にように設定する。

【００５７】上面図におけるＸ軸として投影面Ｍ₁、Ｍ
₂の交わり線に沿った軸Ｘ₁を、Ｙ軸として投影面
Ｍ₁、Ｍ₃の交わり線に沿った軸Ｙ₁をそれぞれ設定す
る。また、正面図におけるＸ軸として投影面Ｍ₁、Ｍ₂
の交わり線に沿った軸Ｘ₂を、Ｙ軸として投影面Ｍ₂、
Ｍ₃の交わり線に沿った軸Ｙ₂をそれぞれ設定する。ま
た、側面図におけるＸ軸として投影面Ｍ₁、Ｍ₃の交わ
り線に沿った軸Ｘ₃を、Ｙ軸として投影面Ｍ₂、Ｍ₃の
交わり線に沿った軸Ｙ₃をそれぞれ設定する。なお、軸
Ｘ₁と軸Ｘ₂とは一致し、軸Ｙ₂と軸Ｙ₃とは一致し、
更に軸Ｙ₁と軸Ｘ₃とは一致する。

【００５８】図３に示すステップ１０２において図５
（Ｂ）に示す上面図の全ての頂点の二次元座標を抽出
し、抽出した二次元座標をワークメモリ１６に記憶す
る。更に、抽出した二次元座標の個数を変数Ｍに代入す
る。なお、頂点とは立体の頂点に対応する点を意味し、
以下に記述する頂点もこれと同義である。次のステップ
１０４では図５（Ｃ）に示す正面図の全ての頂点の二次
元座標を抽出し、抽出した二次元座標をワークメモリ１
６に記憶する。更に、抽出した二次元座標の個数を変数
Ｎに代入する。そして次のステップ１０６において上面
図の頂点の二次元座標の取り出しに用いるカウンタｉ及
び正面図の頂点の二次元座標の取り出しに用いるカウン
タｊを１にセットし、図５（Ｄ）に示す側面図の候補頂
点の数をカウントするためのカウンタｋを０にセットし
た後、ステップ１０８へ進む。

【００５９】ステップ１０８では上面図の１つの頂点Ｔ
_iの二次元座標（Ｘ_ti，Ｙ_ti）を取り出し、次のステッ
プ１１０では正面図の１つの頂点Ｆ_jの二次元座標（Ｘ
_fj，Ｙ_fj）を取り出す。そして次のステップ１１２にお
いてＸ_ti＝Ｘ_fjであるか否かを判断し、Ｘ_ti＝Ｘ_fjであ
る場合にはステップ１１４へ進み、カウンタｋをインク
リメントし、更に二次元座標（Ｙ_ti，Ｙ_fj）を側面図の
候補頂点Ｓ_kの二次元座標（Ｘ_sk，Ｙ_sk）とする。Ｘ_ti
＝Ｘ_fjではない場合はステップ１１６へジャンプする。

【００６０】即ち、図５（Ｂ）に示す上面図の頂点Ｔ₁
の二次元座標（Ｘ_t1，Ｙ_t1）と図５（Ｃ）に示す正面図
の頂点Ｆ₁の二次元座標（Ｘ_f1，Ｙ_f1）とを取り出し、
Ｘ座標同士を比較する。Ｘ_t1＝Ｘ_f1であるのでステップ
１１２で肯定判断され、ステップ１１４において図５
（Ｄ）に示すように二次元座標（Ｙ_t1，Ｙ_f1）を側面図
の候補頂点Ｓ₁の二次元座標（Ｘ_s1，Ｙ_s1）とする。

【００６１】ステップ１１６ではカウンタｊをインクリ
メントし、次のステップ１１８においてカウンタｊが正
面図の全ての頂点の数Ｎよりも大きいか否かを判断す
る。ｊ＞Ｎではない場合はステップ１１０へ戻り再実行
する。これにより上記のステップ１０８で取り出した上
面図の１つの頂点Ｔ_i（Ｘ_ti，Ｙ_ti）に対し、正面図の
Ｎ個全ての頂点Ｆ_j（Ｘ_fj，Ｙ_fj）を１つずつ対応させ
てステップ１１２で互いのＸ座標同士が比較される。

【００６２】即ち、図５（Ｃ）に示す正面図の頂点Ｆ₂
〜頂点Ｆ₆の二次元座標を順次取り出し、それらの各々
と上面図の頂点Ｔ₁の二次元座標（Ｘ_t1，Ｙ_t1）とでＸ
座標同士を比較する。Ｘ_t1はＸ_f6に等しく、Ｘ_t1は
Ｘ_f2、Ｘ_f3、Ｘ_f4、Ｘ_f5とは等しくないので、図５
（Ｄ）に示すように二次元座標（Ｙ_t1，Ｙ_f6）を側面図
の候補頂点Ｓ₂の二次元座標（Ｘ_s2，Ｙ_s2）とする。

【００６３】一方、ｊ＞Ｎである場合はステップ１２０
へ進み、カウンタｊを１にセットしカウンタｉをインク
リメントする。次のステップ１２２ではカウンタｉが上
面図の全ての頂点の数Ｍよりも大きいか否かを判断す
る。ｉ＞Ｍではない場合はステップ１０８へ戻り再実行
する。一方、ｉ＞Ｍである場合はステップ１２４へ進
む。上記のステップ１０８〜ステップ１２２を実行する
ことにより、図５（Ｂ）に示す上面図の５個全ての頂点
Ｔ_iの二次元座標（Ｘ_ti，Ｙ_ti）と図５（Ｃ）に示す正
面図の６個全ての頂点Ｆ_jの二次元座標（Ｘ_fj，Ｙ_fj）
との全ての組合せに対して、ステップ１１２の互いのＸ
座標同士の比較が実行され、Ｘ座標同士が等しい場合に
はステップ１１４において二次元座標（Ｙ_ti，Ｙ_fj）を
側面図の候補頂点Ｓ_kの二次元座標（Ｘ_sk，Ｙ_sk）とさ
れる。図５（Ｄ）に示すように１０個の候補頂点の二次
元座標が定められ、カウンタｋには候補頂点の数である
１０が代入される。

【００６４】ステップ１２４では後述する側面図の２候
補頂点の取出しに用いるカウンタａに１をセットし、次
のステップ１２６では同じく２候補頂点の取出しに用い
るカウンタｂに（カウンタａの値＋１）の値をセットす
る。

【００６５】次のステップ１２８では側面図の２候補頂
点Ｓ_a、Ｓ_bの二次元座標（Ｘ_sa，Ｙ_sa）、（Ｘ_sb，Ｙ
_sb）を取り出し、次のステップ１３０、１３２、１３４
において以下のような判断が行われる。

【００６６】ステップ１３０では、上面図において端点
のＹ座標がＸ_sa、Ｘ_sbの線分Ｌｔが存在し、且つ正面図
において端点のＹ座標がＹ_sa、Ｙ_sbの線分Ｌｆが存在す
るか否かを判断することにより、２候補頂点Ｓ_a、Ｓ_b
を結ぶ線分に対応する線分が上面図及び正面図に存在す
るか否かを判断する。但し、上面図と正面図に対応する
線分Ｌｔ、Ｌｆがそれぞれ存在した場合でも、線分Ｌ
ｔ、Ｌｆが明らかに同一の線分を投影して得られた線分
ではない時、即ち線分Ｌｔと線分Ｌｆとで端点のＸ座標
値が一致しない時には、上記の２候補頂点Ｓ_a、Ｓ_bを
結ぶ線分に対応する線分は上面図及び正面図に矛盾無く
存在するとは言えないので否定判断する。また、ステッ
プ１３２ではＸ_sa＝Ｘ_sbまたはＹ_sa＝Ｙ_sbであるか否
か、即ち側面図において２候補頂点Ｓ_aとＳ_bを結ぶ線
分が水平または垂直であるか否かを判断する。更に、ス
テップ１３４では上面図において線分Ｌｔは水平または
垂直であり且つ正面図において線分Ｌｆは水平または垂
直であるか否かを判断する。

【００６７】上記の３つのステップの判断において、ス
テップ１３０及びステップ１３２で肯定判断された場
合、またはステップ１３０で肯定判断され且つステップ
１３２及びステップ１３４で否定判断された場合に、ス
テップ１３６へ進み、２候補頂点Ｓ_a、Ｓ_bを結ぶ線分
を側面図の候補線分として抽出する。その他の場合はス
テップ１３８へジャンプする。

【００６８】即ち、まずステップ１２８において図６
（Ａ）に示す２候補頂点Ｓ₁、Ｓ₂の二次元座標
（Ｘ_s1，Ｙ_s1）、（Ｘ_s2，Ｙ_s2）を取り出し、ステップ
１３０において上面図で端点のＹ座標がＸ_s1、Ｘ_s2の線
分Ｌｔが存在し、且つ正面図において端点のＹ座標がＹ
_s1、Ｙ_s2の線分Ｌｆが存在するか否かを判断する。Ｘ_s1
＝Ｘ_s2＝Ｙ_t1であるので図５（Ｂ）に示す頂点Ｔ₁が長
さ０の線分Ｌｔに相当し、上面図に存在する。またＹ_s1
＝Ｙ_f1、Ｙ_s2＝Ｙ_f6であるので図５（Ｃ）に示す頂点Ｆ
₁と頂点Ｆ₆とを結ぶ線分が線分Ｌｆに相当し、正面図
に存在する。なお、上記の線分Ｌｔ（頂点Ｔ₁）と線分
Ｌｆは同一の線分を表す線分として矛盾しない。従っ
て、ステップ１３０で肯定判断され、ステップ１３２へ
進む。ステップ１３２ではＸ_s1＝Ｘ_s2＝Ｙ_t1であるので
肯定判断され、ステップ１３６へ進み図６（Ａ）に実線
で示すように２候補頂点Ｓ₁、Ｓ₂を結ぶ線分を側面図
の候補線分として抽出する。

【００６９】ステップ１３８ではカウンタｂをインクリ
メントし、次のステップ１４０においてカウンタｂが側
面図の候補線分の数Ｋよりも大きいか否かを判断する。
ｂ＞Ｋではない場合はステップ１２８へ戻り再実行す
る。これにより、２候補頂点Ｓ ₁、Ｓ_b（ｂは３〜１０
の整数）の二次元座標の組合せに対し１つずつ、上記の
ステップ１２８〜ステップ１４０の処理が実行される。

【００７０】２候補頂点Ｓ₁、Ｓ₃の二次元座標が取り
出された場合、Ｘ_s1＝Ｙ_t1＝Ｘ_S3＝Ｙ_t2であり、Ｙ_s1＝
Ｙ_f1＝Ｙ_S3＝Ｙ_f3であるので、ステップ１３０では図５
（Ｂ）に示す頂点Ｔ₁とＴ₂を結ぶ線分Ｌｔ及び図５
（Ｃ）に示す頂点Ｆ₁とＦ₃を結ぶ線分Ｌｆが存在す
る。なお、上記の線分Ｌｔと線分Ｌｆは同一の線分を表
す線分として矛盾しない。従って、肯定判断され、ステ
ップ１３２では上記の式から明らかなように肯定判断さ
れ、ステップ１３６へ進む。ステップ１３６では２候補
頂点Ｓ₁、Ｓ₃を結ぶ長さ０の線分（実際は頂点）が抽
出される。

【００７１】同様に、２候補頂点Ｓ₁、Ｓ₄の二次元座
標、２候補頂点Ｓ₁、Ｓ₅の二次元座標に対し、上記の
ような処理が行われる。

【００７２】そして、２候補頂点Ｓ₁、Ｓ₆の二次元座
標が取り出された場合、ステップ１３０ではＸ_s1＝
Ｙ_t1、Ｘ_s6＝Ｙ_t3であり、更にＹ_t1＝Ｙ_t2であるので、
図５（Ｂ）に示す頂点Ｔ₂とＴ₃を結ぶ線分Ｌｔが存在
する。その上に、Ｙ_s1＝Ｙ_f1、Ｙ _s6＝Ｙ_f4であり、更に
Ｙ_f1＝Ｙ_f3であるので、図５（Ｃ）に示す頂点Ｆ₃とＦ
₄を結ぶ線分Ｌｆが存在する。なお、上記の線分Ｌｔと
線分Ｌｆは同一の線分を表す線分として矛盾しない。従
って、肯定判断され、ステップ１３２へ進む。ステップ
１３２ではＸ_s1とＸ_s6、Ｙ_s1とＹ_s6は共に等しくないの
で否定判断され、次のステップ１３４において上記の上
面図に存在する頂点Ｔ₂とＴ₃を結ぶ線分及び正面図に
存在する頂点Ｆ₃とＦ₄を結ぶ線分は、垂直であるので
肯定判断される。従って、ステップ１３６の候補線分抽
出処理はバイパスされ、図６（Ａ）に×印で示したよう
に２候補頂点Ｓ₁、Ｓ₆を結ぶ線分は、候補線分として
抽出されない。

【００７３】以下同様に、２候補頂点Ｓ₁、Ｓ₁₀の二次
元座標に対する処理まで実行され、その結果図６（Ａ）
に実線で示す候補線分が抽出される。なお、２候補頂点
Ｓ₁、Ｓ₈を結ぶ線分も、上記の２候補頂点Ｓ₁、Ｓ₆
を結ぶ線分と同様に候補線分として抽出されない。

【００７４】２候補頂点Ｓ₁、Ｓ₁₀の二次元座標に対す
る処理を実行している時、ｂ＝１０であるので、ステッ
プ１３８においてインクリメントされると、ｂ＝１１と
なり、次のステップ１４０においてＫの値１０よりも大
きいとして肯定判断される。この時、ステップ１４２へ
進み、カウンタａをインクリメントし、次のステップ１
４４ではカウンタａが側面図の候補線分の数Ｋに等しい
か否かを判断する。ａ＝Ｋではない場合はステップ１２
６へ戻り再実行する。

【００７５】即ち、ステップ１４２においてカウンタａ
の値が２とされ、２候補頂点Ｓ₂、Ｓ_b（ｂは３〜１０
の整数）の二次元座標の組合せに対し１つずつ、上記の
ステップ１２８〜ステップ１４０の処理が実行される。
その結果、図６（Ｂ）に実線で示す候補線分が抽出され
る。なお、２候補頂点Ｓ₂、Ｓ₅を結ぶ線分及び２候補
頂点Ｓ₂、Ｓ₇を結ぶ線分は、×印で示したように候補
線分として抽出されない。

【００７６】上記のステップ１２６、１３８、１４０、
１４２、１４４のカウンタのインクリメントまたは判断
等によって、側面図の２候補頂点の二次元座標が全て組
み合わせられ、それらの１つ１つに対してステップ１２
８〜ステップ１３６の処理が実行される。

【００７７】そうした中、２候補頂点Ｓ₅、Ｓ₈の二次
元座標が取り出された場合、ステップ１３０ではＸ_s5＝
Ｙ_t3、Ｘ_s8＝Ｙ_t4であるので、図５（Ｂ）に示す頂点Ｔ
₃とＴ₄を結ぶ線分Ｌｔが存在する。その上に、Ｙ_s5＝
Ｙ_f3、Ｙ_s8＝Ｙ_f5であり、更にＹ_f5＝Ｙ_f4であるので、
図５（Ｃ）に示す頂点Ｆ₃とＦ₄を結ぶ線分Ｌｆが存在
する。ところが、線分Ｌｔと線分Ｌｆとは、互いの端点
のＸ座標が一致しないため、同一線分に関する上面図及
び正面図における線分とはなりえない。従って、２候補
頂点Ｓ₅、Ｓ₈を結ぶ線分に対応する線分が上面図と正
面図とに矛盾なく存在するとはいえないため、否定判断
される。これにより、ステップ１３６の候補線分抽出処
理はバイパスされ、図６（Ｃ）に×印で示したように２
候補頂点Ｓ₅、Ｓ₈を結ぶ線分は、候補線分として抽出
されない。

【００７８】側面図の２候補頂点の二次元座標が全て組
み合わせられ、上記の処理を終えると、図６（Ｄ）に示
す候補線分が抽出される。その後、ステップ１４４に進
み、肯定判断され、次のステップ１４６において抽出さ
れた候補線分から側面図を作成して、メインルーチンへ
リターンする。

【００７９】なお、図７に示すように、上記のような側
面図の候補線分抽出方法を従来技術で述べた上面図３２
と正面図３４とに適用すると、側面図３６が得られる。
この側面図３６は、図１４に示す側面図８４と比べる
と、明らかに無駄な線分の除外された側面図となってい
る。なお、従来の方法で図１９に示す側面図８４を得る
処理が実ＣＰＵ処理時間として２４８秒を費やしたのに
対し、本実施例の方法で図７に示す側面図３６を得る処
理は実ＣＰＵ処理時間として１１秒しか要していない。
即ち、実ＣＰＵ処理時間が２０分の１以下に減少した。

【００８０】次に、図２に示すステップ２００のセル分
割モデルの作成処理のサブルーチンを図８乃至図１０を
用いて説明する。

【００８１】図８に示すステップ２０２において上記の
側面図作成処理ルーチンで作成された側面図並びに上面
図と正面図の二面図における線分又は曲線（以下、「線
分等」と称す）の始点及び終点の座標データをワークメ
モリ１６から読み出して、次のステップ２０４で、ワイ
ヤフレームを以下に述べるような手順で作成する。この
ワイヤフレームの作成方法は、前述のように三面図を用
いたソリッド・モデルの構成（情報処理Ｖｏｌ．１３
１，Ｎｏ．８，伊藤潔，１９９０年発行）で提案された
方法を用いている。

【００８２】即ち、まず、正面図（Ｘ−Ｙ平面）、上面
図（Ｚ−Ｘ平面）、側面図（Ｙ−Ｚ平面）の頂点からそ
れぞれ任意の点ｖ_f（ｘ_f，ｙ_f）、ｖ_t（ｘ_t，
ｚ_t）、ｖ_s（ｙ_s，ｚ_s）を選び出す。この選び出し
た各点の座標でｘ_f＝ｘ_t、ｙ_f＝ｙ_s、ｚ_t＝ｚ_sが
成立するならば、この３つの頂点からソリッド・モデル
の頂点の候補となる候補頂点（ｘ_f，ｙ_f，ｚ_t）が決
定される。このような組合せを全ての頂点について求め
る。

【００８３】次に、候補頂点間の線分等がソリッド・モ
デルの稜線の候補となる候補稜線として成立するか否か
を次の条件（１）〜（３）を満足するか否かで調べる。ｖ_f1＝ｖ_f2またはｌｉｎｋｅｄ（ｖ_f1，ｖ_f2）・・・（１）ｖ_t1＝ｖ_t2またはｌｉｎｋｅｄ（ｖ_t1，ｖ_t2）・・・（２）ｖ_s1＝ｖ_s2またはｌｉｎｋｅｄ（ｖ_s1，ｖ_s2）・・・（３）ここで、ｖ_f1，ｖ_f2は正面図の２頂点を、ｖ_t1，ｖ_t2は
上面図の２頂点を、ｖ _s1，ｖ_s2は側面図の２頂点を示
し、これらから得られる三次元候補頂点はＰ₁、Ｐ₂で
ある。

【００８４】また、この条件式（１）から（３）までの
左の条件、ｖ_f1＝ｖ_f2等は、候補頂点Ｐ₁、Ｐ₂に対応
する三面図上の点が１つの図面で同一点として存在する
場合を示している。（なお、通常「三面図」とは完成さ
れた上面図、正面図及び側面図の３つの図面の総称とし
て用いられるが、本実施例では上面図、正面図、及び上
記の側面図作成処理ルーチンで作成され余分な線分を含
んでいる可能性のある側面図を総称して、便宜上「三面
図」と称す。）これが、ソリッド・モデルの稜線の候補
となる候補稜線として成立するための候補頂点間の線分
等の条件となるのは、例えば、正面図（Ｘ−Ｙ平面）上
で候補頂点Ｐ₁、Ｐ₂が同一点として存在しｖ_f1＝ｖ_f2
の条件を満足する場合としては、候補頂点Ｐ₁、Ｐ₂を
結ぶ線分がＺ方向に平行となっている場合であり、この
ように線分がＺ方向に平行となっているため、この線分
をＸ−Ｙ平面である正面図に投影すると同一点として存
在することになるからである。

【００８５】また、右の条件、ｌｉｎｋｅｄ（ｖ_f1，ｖ
_f2）等は、三次元候補頂点Ｐ₁、Ｐ ₂間を結ぶ線分等が
三面図のうちの１つの図面に存在する場合を示してい
る。これらの条件を満足するか否かを全ての三次元候補
点間について判断し、これらの条件を満たす三次元候補
点間の線分等を候補稜線として保持する。

【００８６】そして、このようにして保持された候補稜
線の内、ソリッド・モデルの稜線と成り得ないものを除
去する。すなわち、まず、ソリッド・モデルの稜線はソ
リッド・モデルが空間を仕切る輪郭を構成する面の限界
線又は交差線であることから必ず他の稜線と継ってい
る。そこで、稜線が他の稜線と継っていないで他の稜線
から単にぶら下がっている場合である稜線の端点が他の
稜線と継っていないものは候補稜線として成立せず除去
する。

【００８７】以上の処理により、線の両端点の三次元座
標が表形式でワークメモリ１６に記憶され、これにより
各稜線が決定され、ちょうど針金細工（ｗｉｒｅ−ｆｒ
ａｍｅ）のように物体の骨格が表現されたワイヤフレー
ムが生成されることになる。

【００８８】次のステップ２０６で、ワイヤフレームの
修正を行う。この処理は、ワイヤフレームモデルの稜線
に欠落があったときにそれを補うためのものである。こ
の処理を図９に示したサブルーチンを参照して説明す
る。まず、ステップ２５０で、ワイヤフレームモデルの
稜線を三面図の３方向と同一の３方向に投影する。次の
ステップ２５２で、ワイヤフレームモデルの稜線として
用いられていない三面図の線分等が存在するか否か判断
し、存在する場合には、その線分等が他の図面では欠落
している可能性があるので、次のステップ２５４で、こ
の欠落している可能性のある線分等の画面上の表示色を
変更して、当該線分等をオペレータに知らせる。

【００８９】次のステップ２５８で、ワイヤフレームに
稜線が追加されたか否か判断し、追加された場合には、
次のステップ２６０で、確認のため追加された稜線を三
面図の各投影面上に投影し、次のステップ２６４で、オ
ペレータによる修正指令の信号が入力されたか否か判断
し、入力された場合には次のステップ２６６で原三面図
を修正して、本サブルーチンからリターンする。

【００９０】ここでは、欠落している可能性のある線分
等をワイヤフレームに稜線を追加することによりワイヤ
フレームを修正するようにしているが、ワイヤフレーム
の修正方法は、この方法に限定されるものでなく、他の
図面において欠落している線分等を当該図面に追加する
方法でも良い。そこで、ステップ２５８でワイヤフレー
ムに稜線が追加されなかった場合には、ステップ２６２
で、三面図に線分等が追加されたか否か判断する。

【００９１】三面図に線分等が追加された場合には、ス
テップ２６６に進み、三面図の修正を行う。一方、ある
図面に存在するが他の図面では欠落している線分等があ
っても、オペレータがワイヤフレームモデルを参照した
上で当該線分等は存在する必要がないと判断する場合も
ある。そこで、ステップ２６２で、三面図に線分等が追
加されなかった場合には、本サブルーチンからリターン
する。

【００９２】また、三面図の全ての図面において欠落し
ている線分等がある場合には、ワイヤフレームと三面図
の対応関係には矛盾はなく、欠落した線分等が存在する
と判断されることはないが、ワイヤフレームモデルに顕
著な線分等の欠落が生じている場合がある。そこで、ス
テップ２５２で、ワイヤフレームモデルの稜線として用
いられていな線分等が存在しないと判断した場合には、
ステップ２５６に進み、ワイヤフレームモデルを表示す
る。そして、上記のステップ２５８以降の処理を行うこ
とにより、オペレータは、このような顕著な線分等の欠
落を画面上で調べ、ワイヤフレームに稜線を追加する
か、又は原三面図に線分等を追加することによってワイ
ヤフレームモデルの修正をする。

【００９３】次のステップ２０８（図８）では、ワイヤ
フレームと三面図の線分の対応関係を対応テーブルに格
納し、次のステップ２１０では、セル分割モデルの生成
を行う。

【００９４】ここで、ワイヤフレームモデルだけでは、
単に立体の骨格だけを表現する稜線の座標が得られるだ
けであり、立体を表現する情報としては不完全である。
従って、別の立体モデルを表現していると解釈される場
合もあるので、立体の骨格を表現する稜線の座標に、更
に、この稜線で囲まれる面の情報を付加する必要があ
る。

【００９５】そこで、ワイヤフレームモデルからサーフ
ィスモデルを生成する。これを図１０を参照して説明す
る。この図１０（Ａ）は、入力した座標データに基づく
三面図が示されており、この座標データに基づいて生成
されたワイヤフレームモデルが図１０（Ｂ）に示されて
いる。このワイヤフレームモデルからサーフィスモデル
を作成する過程を説明する。

【００９６】即ち、図１０（Ｃ）に示すようにワイヤフ
レームモデルの稜線Ｋ₁〜Ｋ₈を辿り、同一平面上のル
ープＬ₁〜Ｌ₃を探索する。この際、面の法線を適当に
決めて、反時計回りに見て最も近い稜線を順に辿ってい
くと、面の内部に他の候補稜線を含まない反時計回りの
最小ループＬ₁〜Ｌ₃が得られる。例えば、頂点Ｒから
始まる稜線Ｋ₁の他の頂点Ｐで継っている他の稜線Ｋ₆
を検索し、更に、この稜線Ｋ₆の他の頂点Ｑで継ってい
る他の稜線Ｋ₅を検索する。このように検索すると稜線
Ｋ₁、稜線Ｋ₆及び稜線Ｋ₅で構成される最小ループＬ
₁が得られる。このようにして得られた最小ループＬ₁
〜Ｌ₃に面を定義する。この定義された面には、Ｓ₁、
Ｓ₂、Ｓ₃・・・のようにラベルをつけておく。これに
より、立体の頂点、稜線及び面のそれぞれの情報が表形
式で得られることになる。そして、定義された同一平面
上の面と他の平面上の面とを集合演算によって足し合わ
せることにより、例えば、図１０（Ｄ）の場合には、立
体モデルの正面側に面Ｓ₁、上面側に面Ｓ₂、及びそれ
ぞれ対応する反対側の面において各１面づつ面Ｓ₃、面
Ｓ₄が定義され、また、左側面において５枚の面（Ｓ₅
〜Ｓ₉）が定義され、右側面において５枚の面（Ｓ₁₀〜
Ｓ₁₄）が定義され、更に、立体の内部（左側面側及び右
側面側）に、８枚の面が定義され、２２枚の面が定義さ
れたサーフィスモデルが生成される。

【００９７】しかしながら、面の情報だけでは、ある面
とそれに隣接する面との間の構造上の関係である面のど
ちら側が立体の内か外かを判別することができない。そ
こで、次に、サーフィスモデル（図１０（Ｄ））からセ
ル分割モデル（図１０（Ｅ））を生成する。

【００９８】即ち、まず、サーフィスモデルを生成する
際に得られた面が稜線以外で他の面と干渉する場合に
は、図１０（Ｄ）の矢印Ｂで示した干渉稜線を生成す
る。この干渉稜線やサーフィスモデルの境界面を囲む稜
線とにより三次元閉領域を求め、求められた領域に次式
（４）で定まる体積Ｖを定義してセルを生成する。

【００９９】ここで、ｎは、境界面数である。Ａｉは、境界面の面積
を表し、Ｄｉは、境界面と原点との距離を表し、δｉ
は、領域の外側に向くように決められた境界面の法線Ｎ
ｉと境界面の任意の一点の位置ベクトルＰｉとの内積の
符号を表している。

【０１００】体積が負であると判定された三次元閉領域
のうち、体積の絶対値が最大となるものは、無限の体積
をもつ最も外側のセルなので除外し、それ以外で体積が
負となるものは空洞を表しているので、その閉領域を内
部に含む体積が正である閉領域を求め、それらを１つの
三次元セルとする。それ以外の体積が正の閉領域は、空
洞を持たない三次元セルとする。このように生成された
セルには、Ｃ₁、Ｃ₂、Ｃ₃・・・のようにラベルを付
けておく。以上のようにセルが生成されると、例えば、
図１０（Ｅ）に示すように、立体モデルの左側面側には
４個のセルＣ₁〜セルＣ₄、右側面側には左側面側にあ
る４個のセルと同様な４個のセルＣ₅〜セルＣ₈及びこ
れらのセル（Ｃ₁〜Ｃ₈）の先端が内部にまで到達して
いるようなセルＣ₉で構成されるセル分割モデルが生成
される。

【０１０１】次に、図２に示すステップ３００のソリッ
ド・モデル合成処理のサブルーチンを図１１及び図１２
を用いて説明する。本実施例の側面図は、「真の側面
図」の線分を全て含んだ線分の集合が得られるので、解
ソリッドは必ず上記のステップ２１０で作成されたセル
分割モデルの組合せによって得ることができる。ところ
が、側面図は過剰な線分を含んでいる可能性があるの
で、上面図及び正面図は正しいという条件の下で以下に
説明するブール方程式によりセル分割モデルの組合せを
求める必要がある。

【０１０２】そこで、図１１に示すステップ３０２にお
いて上面図及び正面図が正しくなる条件をブール方程式
で生成する。即ち、ソリッド・モデルの投影図が上面図
及び正面図に一致するためにはどのセルを選ぶべきかの
条件をブール方程式で求める。

【０１０３】ここでブール方程式の作成手順を図１２を
参照して説明する。図１２（Ａ）に示す二面図におい
て、ｔ_i、ｆ_iは、それぞれ上面図、正面図の線分等を
示している。この図１２（Ａ）に示すように上面図は曲
線が８本で作成され、正面図では線分が１３本で作成さ
れている。図１２（Ａ’）は、上面図と正面図から合成
される側面図を示している。また、図１２（Ｂ）は、上
面図と正面図、及び合成された側面図から生成されたセ
ル分割モデルであり、ｅ_iは稜線、Ｃ_iはセルを表して
いる。ここで、上面図（ＴＯＰ）、正面図（ＦＲＯＮ
Ｔ）のそれぞれの線分等との関係で次のように記載す
る。ＴＯＰ＝〔ｔ₁，ｔ₂，・・・ｔ₈〕・・・（５）ＦＲＯＮＴ＝〔ｆ₁，ｆ₂，・・・ｆ₁₃〕・・・（６）ここで、二面図の各線分等を表す記号ｔ_i、ｆ_iを、こ
れらの線分等がソリッド・モデルの候補となる立体モデ
ル（以下、「候補モデル」と称す）の投影図に含まれる
とき真となり、それ以外では偽となる２値変数であると
考える。このとき、二面図のうち、例えば、上面図が正
しい条件は、ｔ₁，ｔ₂，・・・ｔ₈の全てが候補モデ
ルの稜線として成立する場合である。従って、二面図の
上面図及び正面図が正しい条件は、上面図（ＴＯＰ）及
び正面図（ＦＲＯＮＴ）の全ての線分等が候補モデルの
稜線として成立する場合となる。また、１つの図面の全
ての線分等が候補モデルの稜線として成立する場合とし
ては、その図面の線分等に対応するセル分割モデルの稜
線の集合〔ｅ_i〕の少なくとも１つが候補モデルの稜線
として成立する場合である。以上を図１２（Ａ）の上面
図の曲線ｔ₆について考える。セル分割モデルの投影図
の稜線のうち上面図の曲線ｔ₆に対応するセル分割モデ
ルの稜線は、図１２（Ｂ）に示すようにｅ₁、ｅ₂、ｅ
₃の３本である。従って、曲線ｔ₆が候補モデルの稜線
として成立するためには、セル分割モデルの稜線ｅ₁、
ｅ₂、ｅ₃の少なくとも１つの稜線が候補モデルの稜線
となる場合である。そこで、次に、稜線ｅ₂が候補モデ
ルの稜線となる条件について考えてみる。この稜線ｅ₂
に隣接しているセルは図１２（Ｂ）に示すようにＣ₁、
Ｃ₂、Ｃ₃である。これらのセルの組合せには、次の数
１で示した８通りが考えられる。

【０１０４】

【数１】

【０１０５】ここで、次の数２で示した表示は、セルＣ
_iを選択しないことを意味する。

【０１０６】

【数２】

【０１０７】ここで、３番目の組合せでは、稜線ｅ₂は
４枚の面に共有され、全ての稜線は２枚の面に共有され
なければならないというソリッド・モデルの条件を満た
さない。また、他の２及び４番目のセルの組合せでは、
稜線ｅ₂が存在せず、また、８番目のセルの組合せで
は、全てのセルを選択しないことになり、立体自体が存
在しないことになる。従って、数１の８つの組合せのう
ち、稜線ｅ₂が候補モデルの稜線として現れるのは、
１、２、６及び７番目の４通りである。よって、稜線ｅ
₂が候補モデルの稜線とある条件は、１、２、６及び７
番目の４通りのいずれでもよいので、次の数３で示した
ように書くことができる。

【０１０８】

【数３】

【０１０９】また、稜線ｅ₁、ｅ₃のそれぞれに隣接す
るセルが｛Ｃ₁、Ｃ₂｝、｛Ｃ₃｝であることから、稜
線ｅ₁、ｅ₃についても、このような関係式を同様に求
めると、次の数４で示すようになる。

【０１１０】

【数４】

【０１１１】よって、二面図の線分等ｔ₆が真となる条
件は、稜線ｅ₁、ｅ₂、ｅ₃のいずれかが候補モデルの
稜線となればよいので、次の数５に示すように書くこと
ができる。

【０１１２】

【数５】

【０１１３】このような二面図の線分等が候補モデルの
稜線として成立するためのセルの組合せを二面図の全て
の線分等について求める。そして、その条件を全て満た
す場合には、二面図の全てが正しい条件をセルの組合せ
として求めることができる。例えば、図１２の例では次
の数６に示すようになる。

【０１１４】

【数６】

【０１１５】従って、上面図及び正面図が正しいという
条件は、次の数７に示すようになる。

【０１１６】

【数７】

【０１１７】上記のように、図１２に示す例では、上面
図及び正面図が正しいという条件を満たす候補モデルは
存在しない。

【０１１８】本実施例における条件とは異なるが、例え
ば上面図と正面図のうち少なくとも１つの図面が正しい
という条件は、次の数８に示すようになる。

【０１１９】

【数８】

【０１２０】この条件を満たす候補モデルは、この２つ
のセルの組合せに基づく候補モデルとなる。左側のセル
の組合せに対応する候補モデルは、全てのセルを合成し
て生成される図１２（Ｃ）の候補モデルであり、また、
右側のセルの組合せに基づく場合としては、セルＣ₂及
びセルＣ₃が選択されずセルＣ₁のみの図１２（Ｄ）の
候補モデルである。

【０１２１】次のステップ３０４で、以上のブール方程
式を推論システムを用いて解くことによって、セルの組
合せを求めることができる。そのセルの組合せに基づい
て特定される立体のモデルが、求めるソリッド・モデル
の候補である。次のステップ３０６で、ブール方程式を
解いて解が存在するか否か判断し、存在する場合には、
ステップ３０８に進み、条件を満足するセルの組合せに
よって定まる候補モデルを生成する。この場合、二面図
のいずれかに誤りが存在するので、次のステップ３１０
で、誤っている可能性のある線分等を二面図中で特徴付
けて表示すると共に、この線分等を除去してできるソリ
ッド・モデルを表示する。

【０１２２】なお、図１２（Ｃ）と図１２（Ｄ）のよう
に候補モデルが複数存在する場合には、それらを順次表
示する。次のステップ３１２で、このように複数存在す
る候補モデルのうちオペレータによりソリッド・モデル
が選択され、その選択信号を入力する。

【０１２３】一方、ステップ３０６で、ブール方程式を
解いて解が存在しないと判断された場合、即ち、二面図
の全ての図面に誤りが存在する場合には、ステップ３１
４で、上述したセルの任意の組合せで構成される候補モ
デルを生成し、次のステップ３１６で、候補モデルを原
二面図と同一の２方向に投影することによって候補モデ
ルと原二面図とを比較して、この候補モデルの投影図Ｍ
_bと原二面図Ｖとの類似度ｄｉｆ（Ｖ，Ｍ_b）を求め
る。この類似度ｄｉｆ（Ｖ，Ｍ_b）とは、候補モデルに
現れていない二面図の稜線数Ｎ１と二面図に現れていな
い候補モデルの稜線数Ｎ２との和をいう。ここで、セル
がｎ個ある場合には、セルの組合せは２ⁿ通りある。例
えば、図１２（Ｂ）に示すようにセルが３個存在する場
合には、セルの組合せとしては、全てのセルを選択する
場合や、１個又は２個のセルを選択する場合や、全ての
セルを選択しない場合があり、これらの全てを足し合わ
せると２³である８通り存在することになる。このよう
な２ⁿ通りのセルの組合せの中には、全てのセルを選択
しない場合があり、それは、立体モデル自体が存在しな
いことになるセルの組合せであるので、候補モデルは２
ⁿ−１個存在することになる。この２ⁿ−１個の候補モ
デルについて候補モデルの投影図と原二面図との類似度
を求め、次のステップ３１８で、この類似度の大きい順
に、誤っている可能性のある二面図の線分等を二面図中
で特徴付けて表示すると共に、当該候補モデルを表示す
る。

【０１２４】次のステップ３２０で、類似度の大きい順
に表示された複数の候補モデルの内オペレータが所望の
候補モデル、すなわち、所定値以上の類似度の候補モデ
ル、本実施例では、類似度が最も大きい候補モデルがソ
リッド・モデルとして選択され、その選択信号を入力す
る。

【０１２５】次のステップ３２２では、オペレータによ
り選択されたソリッド・モデルを原二面図と同一の２方
向に投影し、次のステップ３２４で、それぞれ投影され
た立体形状と原二面図とを比較して、誤っている可能性
のある線分等を二面図と共に、また、その線分等を除去
してできるソリッド・モデルを表示し、次のステップ３
２６で、誤っている線分等を除去して入力した座標デー
タに基づく二面図が完全な二面図となるように原二面図
を修正して、本制御を終了する。

【０１２６】以上の説明から明らかなように、側面図の
候補線分を絞り込んだ上で抽出するので、上面図及び正
面図から適正な候補線分のみを抽出することができる。
またこれに伴い、抽出処理の処理時間の短縮を図ること
もできる。

【０１２７】また、上面図、正面図、及び抽出された適
正な候補線分を用いて作成された側面図からソリッド・
モデルを合成することができる。また、これに伴い前記
ソリッド・モデル合成処理において解の数が莫大な数と
なったり、処理時間が異常に長くなったりすることを回
避することもできる。

【０１２８】なお、本実施例では元になる図面として上
面図及び正面図から成る二面図を用いることにより、当
該二面図から側面図の候補線分を抽出して側面図を作成
し、この側面図と前記二面図からソリッド・モデルを合
成する例を示した。しかし本発明は、元になる図面とし
て上面図及び正面図から成る二面図を用いることに限定
されるものではなく、投影面が互いに直交した複数の図
面のうちの２つの図面、例えば側面図と正面図、側面図
と上面図等を用いる場合にも適用できる。

【０１２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の図面候補線
分抽出装置及び図面候補線分抽出方法によれば、第１の
図及び第２の図から適正な候補線分のみを抽出すること
ができるという優れた効果を有する。

【０１３０】また、本発明のソリッド・モデル合成装置
及びソリッド・モデル合成方法によれば、第１の図、第
２の図、及び抽出された適正な候補線分を用いて作成さ
れた第３の図からソリッド・モデルを合成することがで
きる。また、これに伴い前記ソリッド・モデル合成処理
において解の数が莫大な数となったり、処理時間が異常
に長くなったりすることを回避することもできるという
優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の構成を示すブロック図である。

【図２】本実施例の制御のメインルーチンを示すフロー
チャートである。

【図３】側面図の作成処理の前半部を示すフローチャー
トである。

【図４】側面図の作成処理の後半部を示すフローチャー
トである。

【図５】（Ａ）は、側面図の作成処理の対象となる五角
柱の斜視図である。（Ｂ）は、五角柱の上面図である。
（Ｃ）は、五角柱の正面図である。（Ｄ）は、五角柱の
側面図の候補頂点を示す図である。

【図６】（Ａ）乃至（Ｃ）は、側面図の候補線分抽出処
理の途中経過を示す図である。（Ｄ）は、側面図の候補
線分抽出処理の処理結果を示す図である。

【図７】比較的複雑な上面図及び正面図に本発明を適用
して側面図を作成した例を示す図である。

【図８】セル分割モデルの作成処理を示すフローチャー
トである。

【図９】ワイヤフレームの修正処理を示すフローチャー
トである。

【図１０】（Ａ）乃至（Ｅ）は、セル分割モデルを生成
する過程を示した図である。

【図１１】ソリッド・モデルの合成処理を示すフローチ
ャートである。

【図１２】（Ａ）、（Ａ’）、（Ｂ）、（Ｃ）及び
（Ｄ）は、ブール方程式を作成する過程を示した図であ
る。

【図１３】立方体を投影して作成された上面図及び正面
図から側面図の候補線分を抽出する従来の方法を説明す
る図である。

【図１４】従来の方法に基づいて比較的複雑な上面図及
び正面図から側面図を作成した例を示す図である。

【符号の説明】

１０ソリッド・モデル合成装置１２ＣＰＵ１４システムメモリ１６ワークメモリ１８入力装置２０表示器

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年１月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１０３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１０３】ここでブール方程式の作成手順を図１２を
参照して説明する。図１２（Ａ）に示す二面図におい
て、ｔ_i、ｆ_iは、それぞれ上面図、正面図の線分等を
示している。この図１２（Ａ）に示すように上面図は曲
線が８本で作成され、正面図では線分が１３本で作成さ
れている。図１２（Ａ１）は、上面図と正面図から合成
される側面図を示している。また、図１２（Ｂ）は、上
面図と正面図、及び合成された側面図から生成されたセ
ル分割モデルであり、ｅ_iは稜線、Ｃ_iはセルを表して
いる。ここで、上面図（ＴＯＰ）、正面図（ＦＲＯＮ
Ｔ）のそれぞれの線分等との関係で次のように記載す
る。ＴＯＰ＝〔ｔ₁ ，ｔ₂ ，・・・ｔ₈ 〕・・・（５）ＦＲＯＮＴ＝〔ｆ₁ ，ｆ₂ ，・・・ｆ₁₃〕・・・（６）ここで、二面図の各線分等を表す記号ｔ_i、ｆ_iを、こ
れらの線分等がソリッド・モデルの候補となる立体モデ
ル（以下、「候補モデル」と称す）の投影図に含まれる
とき真となり、それ以外では偽となる２値変数であると
考える。このとき、二面図のうち、例えば、上面図が正
しい条件は、ｔ₁ ，ｔ₂ ，・・・ｔ₈ の全てが候補モデ
ルの稜線として成立する場合である。従って、二面図の
上面図及び正面図が正しい条件は、上面図（ＴＯＰ）及
び正面図（ＦＲＯＮＴ）の全ての線分等が候補モデルの
稜線として成立する場合となる。また、１つの図面の全
ての線分等が候補モデルの稜線として成立する場合とし
ては、その図面の線分等に対応するセル分割モデルの稜
線の集合〔ｅ_i〕の少なくとも１つが候補モデルの稜線
として成立する場合である。以上を図１２（Ａ）の上面
図の曲線ｔ₆ について考える。セル分割モデルの投影図
の稜線のうち上面図の曲線ｔ₆ に対応するセル分割モデ
ルの稜線は、図１２（Ｂ）に示すようにｅ₁ 、ｅ₂ 、ｅ
₃ の３本である。従って、曲線ｔ₆ が候補モデルの稜線
として成立するためには、セル分割モデルの稜線ｅ₁ 、
ｅ₂ 、ｅ₃ の少なくとも１つの稜線が候補モデルの稜線
となる場合である。そこで、次に、稜線ｅ₂ が候補モデ
ルの稜線となる条件について考えてみる。この稜線ｅ₂
に隣接しているセルは図１２（Ｂ）に示すようにＣ₁ 、
Ｃ₂ 、Ｃ₃ である。これらのセルの組合せには、次の数
１で示した８通りが考えられる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１２】（Ａ）、（Ａ１）、（Ｂ）、（Ｃ）及び
（Ｄ）は、ブール方程式を作成する過程を示した図であ
る。

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１２】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】立体を互いに垂直な２つの平面に投影し
て作成された第１の図と第２の図とから、当該立体を前
記２つの平面の各々に垂直な平面に投影して作成される
第３の図を構成する線分の候補となる候補線分を抽出す
る図面候補線分抽出装置であって、前記第１の図と前記第２の図の各々において立体の頂点
に対応する点の二次元座標を抽出する座標抽出手段と、前記座標抽出手段により抽出された前記第１の図の二次
元座標と前記第２の図の二次元座標とを比較し前記第１
の図と前記第２の図との関係によって定まる一方の座標
値が等しい場合に、それぞれの他方の座標値の組合せを
前記第３の図における候補頂点の二次元座標として生成
する候補頂点生成手段と、前記候補頂点生成手段により生成された候補頂点のうち
の２つの候補頂点を結んで構成される線分が第３の図に
おいて水平または垂直であり、かつ前記第１の図及び前
記第２の図に当該線分に対応する線分が存在する場合、
及び前記候補頂点生成手段により生成された候補頂点の
うちの２つの候補頂点を結んで構成される線分が第３の
図において水平または垂直でなく、かつ前記第１の図及
び前記第２の図に当該線分に対応する線分が存在し、か
つ前記第１の図及び前記第２の図に存在する線分が水平
または垂直ではない場合の少なくとも一方の場合に、前
記２つの候補頂点を結んで構成される線分を前記第３の
図の候補線分として抽出する候補線分抽出手段と、を備えた図面候補線分抽出装置。
【請求項２】立体を互いに垂直な２つの平面に投影し
て作成された第１の図と第２の図とから、当該立体を前
記２つの平面の各々に垂直な平面に投影して作成される
第３の図を構成する線分の候補となる候補線分を抽出す
る図面候補線分抽出装置であって、前記第１の図と前記第２の図の各々において立体の頂点
に対応する点の二次元座標を抽出する座標抽出手段と、前記座標抽出手段により抽出された前記第１の図の二次
元座標と前記第２の図の二次元座標とを比較し前記第１
の図と前記第２の図との関係によって定まる一方の座標
値が等しい場合に、それぞれの他方の座標値の組合せを
前記第３の図における候補頂点の二次元座標として生成
する候補頂点生成手段と、前記候補頂点生成手段により生成された候補頂点のうち
の２つの候補頂点を結んで構成される線分のうち、当該
線分に対応する線分が前記第１の図及び前記第２の図に
存在しない線分、及び当該線分が前記第３の図において
水平または垂直ではなく、かつ当該線分に対応する線分
が前記第１の図及び前記第２の図に存在し、かつ前記第
１の図及び前記第２の図に存在する線分が水平または垂
直である線分を除いた線分を前記第３の図の候補線分と
して抽出する候補線分抽出手段と、を備えた図面候補線分抽出装置。
【請求項３】前記第１の図と前記第２の図は、上面図
と正面図であることを特徴とする請求項１または請求項
２に記載の図面候補線分抽出装置。
【請求項４】立体を互いに垂直な２つの平面に投影し
て作成された第１の図と第２の図の各々において立体の
頂点に対応する点の二次元座標を抽出する座標抽出手段
と、前記座標抽出手段により抽出された前記第１の図の二次
元座標と前記第２の図の二次元座標とを比較し前記第１
の図と前記第２の図との関係によって定まる一方の座標
値が等しい場合に、それぞれの他方の座標値の組合せを
前記立体を前記２つの平面の各々に垂直な平面に投影し
て生成される第３の図における候補頂点の二次元座標と
して生成する候補頂点生成手段と、前記候補頂点生成手段により生成された候補頂点のうち
の２つの候補頂点を結んで構成される線分が第３の図に
おいて水平または垂直であり、かつ前記第１の図及び前
記第２の図に当該線分に対応する線分が存在する場合、
及び前記候補頂点生成手段により生成された候補頂点の
うちの２つの候補頂点を結んで構成される線分が第３の
図において水平または垂直でなく、かつ前記第１の図及
び前記第２の図に当該線分に対応する線分が存在し、か
つ前記第１の図及び前記第２の図に存在する線分が水平
または垂直ではない場合の少なくとも一方の場合に、前
記２つの候補頂点を結んで構成される線分を前記第３の
図の候補線分として抽出する候補線分抽出手段と、前記候補線分抽出手段により抽出された前記第３の図を
構成する線分から前記第３の図を作成する作成手段と、前記第１の図、前記第２の図、及び前記作成手段により
作成された前記第３の図に基づいて立体モデルであるソ
リッド・モデルを合成するソリッド・モデル合成手段
と、を備えたソリッド・モデル合成装置。
【請求項５】立体を互いに垂直な２つの平面に投影し
て作成された第１の図と第２の図の各々において立体の
頂点に対応する点の二次元座標を抽出する座標抽出手段
と、前記座標抽出手段により抽出された前記第１の図の二次
元座標と前記第２の図の二次元座標とを比較し前記第１
の図と前記第２の図との関係によって定まる一方の座標
値が等しい場合に、それぞれの他方の座標値の組合せを
前記立体を前記２つの平面の各々に垂直な平面に投影し
て作成される第３の図における候補頂点の二次元座標と
して生成する候補頂点生成手段と、前記候補頂点生成手段により生成された候補頂点のうち
の２つの候補頂点を結んで構成される線分のうち、当該
線分に対応する線分が前記第１の図及び前記第２の図に
存在しない線分、及び当該線分が前記第３の図において
水平または垂直ではなく、かつ当該線分に対応する線分
が前記第１の図及び前記第２の図に存在し、かつ前記第
１の図及び前記第２の図に存在する線分が水平または垂
直である線分を除いた線分を前記第３の図の候補線分と
して抽出する候補線分抽出手段と、前記候補線分抽出手段により抽出された前記第３の図を
構成する線分から前記第３の図を作成する作成手段と、前記第１の図、前記第２の図、及び前記作成手段により
作成された前記第３の図に基づいて立体モデルであるソ
リッド・モデルを合成するソリッド・モデル合成手段
と、を備えたソリッド・モデル合成装置。
【請求項６】前記第１の図と前記第２の図は、上面図
と正面図であることを特徴とする請求項４または請求項
５に記載のソリッド・モデル合成装置。
【請求項７】立体を互いに垂直な２つの平面に投影し
て作成された第１の図と第２の図とから、当該立体を前
記２つの平面の各々に垂直な平面に投影して作成される
第３の図を構成する線分の候補となる候補線分を抽出す
る図面候補線分抽出方法であって、前記第１の図と前記第２の図の各々において立体の頂点
に対応する点の二次元座標を抽出し、抽出された前記第１の図の二次元座標と前記第２の図の
二次元座標とを比較し前記第１の図と前記第２の図との
関係によって定まる一方の座標値が等しい場合に、それ
ぞれの他方の座標値の組合せを前記第３の図における候
補頂点の二次元座標として生成し、前記候補頂点のうちの２つの候補頂点を結んで構成され
る線分が第３の図において水平または垂直であり、かつ
前記第１の図及び前記第２の図に当該線分に対応する線
分が存在する場合、及び前記候補頂点生成手段により生
成された候補頂点のうちの２つの候補頂点を結んで構成
される線分が第３の図において水平または垂直でなく、
かつ前記第１の図及び前記第２の図に当該線分に対応す
る線分が存在し、かつ前記第１の図及び前記第２の図に
存在する線分が水平または垂直ではない場合の少なくと
も一方の場合に、前記２つの候補頂点を結んで構成され
る線分を前記第３の図の候補線分として抽出する、図面候補線分抽出方法。
【請求項８】立体を互いに垂直な２つの平面に投影し
て作成された第１の図と第２の図とから、当該立体を前
記２つの平面の各々に垂直な平面に投影して作成される
第３の図を構成する線分の候補となる候補線分を抽出す
る図面候補線分抽出方法であって、前記第１の図と前記第２の図の各々において立体の頂点
に対応する点の二次元座標を抽出し、抽出された前記第１の図の二次元座標と前記第２の図の
二次元座標とを比較し前記第１の図と前記第２の図との
関係によって定まる一方の座標値が等しい場合に、それ
ぞれの他方の座標値の組合せを前記第３の図における候
補頂点の二次元座標として生成し、前記候補頂点のうちの２つの候補頂点を結んで構成され
る線分のうち、当該線分に対応する線分が前記第１の図
及び前記第２の図に存在しない線分、及び当該線分が前
記第３の図において水平または垂直ではなく、かつ当該
線分に対応する線分が前記第１の図及び前記第２の図に
存在し、かつ前記第１の図及び前記第２の図に存在する
線分が水平または垂直である線分を除いた線分を前記第
３の図の候補線分として抽出する、図面候補線分抽出方法。
【請求項９】前記第１の図と前記第２の図は、上面図
と正面図であることを特徴とする請求項７または請求項
８に記載の図面候補線分抽出方法。
【請求項１０】立体を互いに垂直な２つの平面に投影
して作成された第１の図と第２の図の各々において立体
の頂点に対応する点の二次元座標を抽出し、抽出された前記第１の図の二次元座標と前記第２の図の
二次元座標とを比較し前記第１の図と前記第２の図との
関係によって定まる一方の座標値が等しい場合に、それ
ぞれの他方の座標値の組合せを前記立体を前記２つの平
面の各々に垂直な平面に投影して作成される第３の図に
おける候補頂点の二次元座標として生成し、前記候補頂点のうちの２つの候補頂点を結んで構成され
る線分が第３の図において水平または垂直であり、かつ
前記第１の図及び前記第２の図に当該線分に対応する線
分が存在する場合、及び前記候補頂点生成手段により生
成された候補頂点のうちの２つの候補頂点を結んで構成
される線分が第３の図において水平または垂直でなく、
かつ前記第１の図及び前記第２の図に当該線分に対応す
る線分が存在し、かつ前記第１の図及び前記第２の図に
存在する線分が水平または垂直ではない場合の少なくと
も一方の場合に、前記２つの候補頂点を結んで構成され
る線分を前記第３の図の候補線分として抽出し、抽出された前記第３の図を構成する線分から前記第３の
図を作成し、前記第１の図、前記第２の図、及び作成された前記第３
の図に基づいて立体モデルであるソリッド・モデルを合
成する、ソリッド・モデル合成方法。
【請求項１１】立体を互いに垂直な２つの平面に投影
して作成された第１の図と第２の図の各々において立体
の頂点に対応する点の二次元座標を抽出し、抽出された前記第１の図の二次元座標と前記第２の図の
二次元座標とを比較し前記第１の図と前記第２の図との
関係によって定まる一方の座標値が等しい場合に、それ
ぞれの他方の座標値の組合せを前記立体を前記２つの平
面の各々に垂直な平面に投影して作成される第３の図に
おける候補頂点の二次元座標として生成し、前記候補頂点のうちの２つの候補頂点を結んで構成され
る線分のうち、当該線分に対応する線分が前記第１の図
及び前記第２の図に存在しない線分、及び当該線分が前
記第３の図において水平または垂直ではなく、かつ当該
線分に対応する線分が前記第１の図及び前記第２の図に
存在し、かつ前記第１の図及び前記第２の図に存在する
線分が水平または垂直である線分を除いた線分を前記第
３の図の候補線分として抽出し、抽出された前記第３の図を構成する線分から前記第３の
図を作成し、前記第１の図、前記第２の図、及び作成された前記第３
の図に基づいて立体モデルであるソリッド・モデルを合
成する、ソリッド・モデル合成方法。
【請求項１２】前記第１の図と前記第２の図は、上面
図と正面図であることを特徴とする請求項１０または請
求項１１に記載のソリッド・モデル合成方法。