JPH10326298A - ３次元モデルデザインレビュー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レイヤを３次元空間上に配置し、３次元モデ
ルとレイヤの位置関係を保持し、レイヤと３次元モデル
との断面を求め、断面形状をレイヤ上の２次元図形とし
て取り込み、３次元空間上の複数のレイヤを管理し、レ
イヤ上の２次元図形および文字要素と３次元モデルとを
一つのファイルとして管理することができるようにする
こと。 【解決手段】 ３次元モデルと２次元図形および文字要
素をレイヤ管理部２８で管理し、レイヤリスト管理部３
０でレイヤを複数管理し、レイヤ表示部３６でレイヤを
表示エリアとし、レイヤツール部３２で３次元モデルの
形状処理を行い、その形状処理結果をレイヤインクルー
ド部３４でレイヤ管理し、ファイルの書き込みをデータ
保全部１６により制御するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、３次元モデルデ
ザインレビュー装置に係り、さらに詳しくは、面情報と
領域情報とを備えたレイヤを用いてレイヤ上の２次元図
形要素や文字要素を３次元空間上の３次元モデルに対応
させた３次元モデルデザインレビュー装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、製品等の製造工程において、製造
工程の各段階での作業結果が妥当であるか否かを判断し
て見直しを行う装置としてデザインレビュー装置が用い
られている。

【０００３】製品の製造工程は、例えば、要求分析、仕
様、設計、製作、検査、出荷、運用および保全などの複
数の作業工程から成り、これらを製品のライフサイクル
という。そして、デザインレビューとは、各作業段階に
おける作業結果が妥当であるかどうかを判断し、見直し
を行うことである。

【０００４】このデザインレビューの方法は、製造工程
の各段階によって異なる。例えば、仕様段階では、仕様
書の内容を確認したり、設計段階では、図面の内容を確
認したり、また、検査段階では、検査方法や検査結果に
ついて確認するものである。

【０００５】例えば、図１３には、上記設計段階におい
て図面内容を確認する従来のデザインレビュー装置２０
０の概略構成を示すブロック図が示されている。図にお
いて、デザインレビュー装置２００は、不図示の３次元
ＣＡＤ装置などで作成された３次元モデルデータ、およ
びレイヤデータ構造とレイヤで管理される２次元図形デ
ータや文字要素データ等のファイルが記憶されたフロッ
ピーディスクまたはハードディスクなどから成る外部記
憶装置２０２、その外部記憶装置２０２へ上記データを
ファイルとして読み書きするためのファイル入出力部２
０４を備えている。

【０００６】また、ファイル入出力部２０４を介して外
部記憶装置２０２から読み出された３次元モデルデータ
を格納する３次元モデルメモリ２０６、３次元モデルメ
モリ２０６に格納された３次元モデルデータを操作し
て、移動、回転、拡大縮小など見る方向および位置を変
更するモデル操作部２０８、ファイル入出力部２０４を
介して外部記憶装置２０２から読み出した２次元図形デ
ータおよび文字要素データを格納する２次元図形・文字
メモリ２１０、２次元図形・文字メモリ２１０に格納さ
れた２次元図形データおよび文字要素データを作成編集
するための図形操作部２１２を備えている。

【０００７】さらに、２次元図形データおよび文字要素
データを階層的に管理するレイヤデータ部２１４、レイ
ヤデータ部２１４のそれぞれのレイヤデータの作成、編
集などのデータ管理を行うレイヤ管理部２１６、３次元
モデルデータに対して２次元図形データおよび文字要素
データのレイヤデータを合成して画像データを生成する
表示部２１８、表示部２１８で生成された画像データを
表示するＣＲＴ２２０を備えている。

【０００８】図１４には、図１３における従来のレイヤ
データ部２１４内のレイヤデータ構造が示されている。
図において、レイヤデータの集合であるレイヤ全体を示
すレイヤ２３０は、レイヤの番号が格納される番号領域
２３２、レイヤの名称が格納される名称領域２３４、表
示を制御するための属性情報が格納される属性情報領域
２３６、図形に関する情報を格納する図形情報領域２３
８などに分けられている。そして、この図形情報領域２
３８内には、２次元図形データが記憶されたメモリのア
ドレス（２次元図形アドレス２４０）や文字要素データ
が記憶されたメモリのアドレス（文字要素アドレス２４
２）が格納されている。

【０００９】このように構成された従来のデザインレビ
ュー装置２００は、図１５のフローチャートに示される
ように、オペレータに対して図面内容の確認動作を支援
している。

【００１０】まず、図１５に示されるように、ファイル
入出力部２０４は、外部記憶装置２０２から読み出され
たデザインレビューの対象となる製品や部品などの３次
元モデルデータを３次元モデルメモリ２０６に読み込ま
せる（ステップＳ２１０）。

【００１１】そして、３次元モデルメモリ２０６に読み
込まれた３次元モデルデータは、ＣＲＴ２２０上で確認
するためにモデル操作部２０８で３次元モデルデータを
移動、回転、拡大縮小して見る方向および位置を変更す
るための操作が行われる（ステップＳ２１２）。オペレ
ータは、ここで３次元モデルデータをＣＲＴ２２０を通
して表示させ、３次元モデルデータが設計通りに作成さ
れているか否かを確認する。

【００１２】つぎのステップＳ２１４では、レイヤ管理
部２１６でレイヤ番号の設定を行い、その設定されたレ
イヤ番号に基づいて、図１４に示されるレイヤ２３０か
らレイヤデータのアドレスを検索して、指定データを２
次元図形・文字メモリ２１０に読み込んだ後、図形操作
部２１２により２次元図形データおよび文字要素データ
の作成、編集が行われる（ステップＳ２１８）。

【００１３】オペレータは、ここで３次元モデルデータ
の変更個所を２次元図形（例えば、矢印線）を作成し、
変更内容を文字要素データとして作成して明示するよう
にする。この作業を一般に「赤入れ」または「マークア
ップ」などと称され、紙面上の３面図にペン書きするの
が一般的であるが、デザインレビュー装置では、この作
業を紙面の代わりにＣＲＴ２２０上で行われる。

【００１４】このため、ステップＳ２２０では、作成、
編集した２次元図形データおよび文字要素データのアド
レスを指定したレイヤの図形情報に格納される。このよ
うにして、２次元図形データおよび文字要素データがレ
イヤ２３０によって管理される。

【００１５】ステップＳ２２２は、別のレイヤに上記と
同様に２次元図形データおよび文字要素データを作成す
るか否かを選択するステップであり、作成する場合は、
ステップＳ２１４に戻って上記と同様の動作を繰り返し
実行し、作成しない場合は、ステップＳ２２４に移る。

【００１６】ステップＳ２２４では、レイヤ２３０で管
理される２次元図形データおよび文字要素データをレイ
ヤデータ構造と共に外部記憶装置２０２にファイルとし
て記憶するステップである。また、上記した全ての処理
結果は、すべて表示部２１８を介してＣＲＴ２２０へ表
示出力され、オペレータが逐次確認する。

【００１７】以上のようにして、従来のデザインレビュ
ー装置２００では、デザインレビューが実行されてい
た。なお、本願に関係する先行技術文献としては、特開
平４−３１２１７７号、特開昭６２−１９６７６９号、
および特開平４−１８４５７２号公報などがある。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のデザインレビュー装置は構成されているが、以下に述
べるような課題を有している。

【００１９】すなわち、従来のデザインレビュー装置
は、レイヤがＣＲＴ２２０上の２次元平面として扱わ
れ、３次元空間上にレイヤを配置して２次元図形および
文字要素を管理することができなかった。そのため、オ
ペレータは、２次元のレイヤに合わせて、３次元モデル
の見る方向を予め固定しておき、あたかも２次元画像と
して扱わなければならないことから、３次元モデルを有
効活用できないという不都合があった。

【００２０】また、従来のデザインレビュー装置は、レ
イヤがＣＲＴ２２０上の２次元平面にしか配置できず、
３次元モデルとの位置関係を保持することができなかっ
た。そのため、３次元モデルの見る方向を変更すると、
３次元モデルとレイヤで管理される２次元図形および文
字要素との位置関係が崩れてしまい、オペレータは、再
度３次元モデルの位置に合わせてレイヤで管理される２
次元図形および文字要素を編集し直さなければならず、
手間がかかり、作業ミスが増大するという不都合があっ
た。

【００２１】さらに、従来のデザインレビュー装置は、
レイヤが２次元図形および文字要素の管理にしか用いら
れなかったため、３次元モデルの断面形状を求めるには
３次元ＣＡＤのような別の装置が必要となり、設備が大
きくなる上、作業が大幅に増大するという不都合があっ
た。

【００２２】また、従来のデザインレビュー装置は、レ
イヤが２次元図形および文字要素を管理するために用い
られていた。ところが、３次元モデルの断面形状は、３
次元データであるため、オペレータは３次元データをレ
イヤ上の２次元データに変換する作業が必要となり、作
業が増大するという不都合があった。

【００２３】さらに、従来のデザインレビュー装置は、
レイヤが２次元平面上に複数のレイヤを重ね合わせるこ
としかできず、３次元モデルに対しては同時に一方向か
ら見た２次元平面上のレイヤの重ね合わせしかできない
ため、利用に制限があるという不都合があった。

【００２４】また、従来のデザインレビュー装置は、こ
れによって作成された２次元図形および文字要素のデー
タと３次元モデルのデータとが別々のファイルとして扱
われるため、３次元モデルのデータが他の３次元ＣＡＤ
装置によって改変される可能性がある。そのため、２次
元図形および文字要素と３次元モデルとの間にズレが発
生し易くなるという不都合があった。

【００２５】なお、上述した特開平４−３１２１７７号
公報では、レイヤは図形を管理することが述べられてい
るが、レイヤは単にデータを管理することに止まり、レ
イヤを３次元空間上の任意の位置に配置することができ
ず、２次元図面と３次元モデルの相対関係を保存するこ
とができないという不都合があった。

【００２６】また、上述した特開昭６２−１９６７６９
号公報では、平面図、側面図などの図面をレイヤで管理
することが述べられているが、上記と同様にレイヤを３
次元空間上の任意の位置に配置することができず、平面
図、側面図と予め決められた２次元図面に依存するとい
う不都合があった。

【００２７】さらにまた、上述した特開平４−１８４５
７２号公報では、３次元モデルの指定面に対する平均法
線ベクトルを視線ベクトルに変換する方法について述べ
られているが、立方体のような単純な面の構成の場合、
平均法線ベクトルを用いると常に一定のいくつかの値し
かとることができず、３次元モデルの形状により見る方
向が拘束されてしまい、デザインレビューのように３次
元モデルを自由な方向、位置から見る必要のある作業の
場合、それができないという不都合があった。

【００２８】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、レイヤを３次元空間上に配置
することができる３次元モデルデザインレビュー装置を
得ることを第１の目的とする。

【００２９】また、３次元モデルとレイヤの位置関係を
保持することができる３次元モデルデザインレビュー装
置を得ることを第２の目的とする。

【００３０】また、レイヤを一つの３次元空間上の平面
として３次元モデルの断面を求めることができる３次元
モデルデザインレビュー装置を得ることを第３の目的と
する。

【００３１】また、３次元データである断面形状をレイ
ヤ上の２次元図形として取り込むことができる３次元モ
デルデザインレビュー装置を得ることを第４の目的とす
る。

【００３２】また、３次元空間上の任意に配置した複数
のレイヤを管理できる３次元モデルデザインレビュー装
置を得ることを第５の目的とする。

【００３３】また、レイヤで管理される２次元図形およ
び文字要素と３次元モデルを一つのファイルとして管理
することができる３次元モデルデザインレビュー装置を
得ることを第６の目的とする。

【００３４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明に係る３次元モデルデザインレビュー装
置にあっては、３次元モデルデータと２次元図形データ
および文字要素データの少なくとも一方を含むファイル
を入出力させるファイル入出力手段と、３次元モデルデ
ータを記憶させる３次元モデルデータ記憶手段と、２次
元図形データや文字要素データを記憶させる２次元図形
・文字記憶手段と、前記２次元図形・文字記憶手段の２
次元図形データや文字要素データをレイヤデータ構造で
記憶するレイヤデータ手段と、３次元モデルデータ記憶
手段とレイヤデータ手段とを介して３次元モデルに２次
元図形や文字要素を合成して画像データを生成する表示
手段と、画像データを表示するモニタとを備えた３次元
モデルデザインレビュー装置において、前記レイヤデー
タ手段は、自レイヤを３次元空間上に配置したときの面
情報と、その面の大きさを示す領域情報と、レイヤから
前記２次元図形・文字記憶手段に２次元図形データや文
字要素データを参照する要素情報と、任意の属性データ
を登録する属性情報とを備えたレイヤデータ構造を有
し、前記レイヤデータ手段のレイヤに対して２次元図形
および文字要素の登録、削除、編集などの処理を行い、
３次元モデルとレイヤで管理している２次元図形および
文字要素を組み合わせて表示するレイヤデータ管理手段
を備えているものである。

【００３５】これによれば、レイヤを３次元空間に配置
できるように、面情報とその面の大きさの領域情報を記
憶できるデータ領域を持ち、また、レイヤから２次元図
形や文字要素を参照するための要素情報を記憶できるデ
ータ領域を持ち、さらに、任意の属性データを登録する
属性情報を記憶できるデータ領域を持ったレイヤデータ
構造を有し、そのレイヤの各データ領域のデータに対し
てレイヤデータ管理手段により、２次元図形および文字
要素の登録、削除、編集など一連の処理を行うことによ
り、３次元モデルとレイヤで管理している２次元図形お
よび文字要素とを組み合わせて表示することができる。

【００３６】つぎの発明に係る３次元モデルデザインレ
ビュー装置にあっては、前記表示手段は、前記レイヤデ
ータ手段からのレイヤの面情報と領域情報とにより３次
元空間上の面となるレイヤプレーンを作成し、そのレイ
ヤプレーンの大きさを表示の大きさに合わせて、レイヤ
プレーンの面の法線方向から見た３次元モデルの表示の
上に、レイヤで管理している２次元図形および文字要素
をレイヤプレーン上に表示させるレイヤ表示手段とした
ものである。

【００３７】これによれば、レイヤの面情報と領域情報
とにより、３次元空間上の面となるレイヤプレーンを作
成して、そのレイヤプレーンの大きさを表示の大きさに
合わせて、レイヤプレーンの面の法線方向から見た３次
元モデルの表示の上に、レイヤで管理している２次元図
形および文字要素をレイヤプレーン上に表示することに
より、３次元モデルとレイヤで管理している２次元図形
および文字要素を重ね合わせて表示することができる。

【００３８】つぎの発明に係る３次元モデルデザインレ
ビュー装置にあっては、前記３次元モデルに対して前記
レイヤプレーンを用いて形状処理を行うレイヤツール手
段をさらに備えているものである。

【００３９】これによれば、レイヤツール手段によりレ
イヤプレーンを用いて３次元モデルに対して形状処理可
能としたため、３次元モデルの任意位置の断面形状を表
示させることができる。

【００４０】つぎの発明に係る３次元モデルデザインレ
ビュー装置にあっては、前記レイヤプレーンと前記３次
元モデルとの形状処理結果とをレイヤの前記要素情報に
登録し、要素情報として管理するレイヤインクルード手
段をさらに備えているものである。

【００４１】これによれば、レイヤプレーンと３次元モ
デルの形状処理結果とを、レイヤインクルード手段によ
りレイヤの要素情報に登録して管理可能とすることによ
り、３次元モデルの断面の輪郭図形をレイヤプレーン上
に表示することができる。

【００４２】つぎの発明に係る３次元モデルデザインレ
ビュー装置にあっては、前記レイヤデータ手段は、さら
に自レイヤと他レイヤを識別する識別情報と、前レイヤ
参照および後レイヤ参照のリンク情報とを備え、これら
複数のレイヤを管理し、すべてのレイヤを走査して、前
記識別情報から任意のレイヤを特定するレイヤリスト管
理手段をさらに備えているものである。

【００４３】これによれば、レイヤのデータ構造に対し
て、自レイヤと他レイヤを識別する識別情報と、前レイ
ヤ参照および後レイヤ参照のリンク情報を備えるととも
に、レイヤリスト管理手段により複数のレイヤを管理可
能とし、すべてのレイヤを走査して、識別情報から任意
のレイヤを特定可能としたため、３次元モデルとレイヤ
で管理される２次元図形と文字要素とを重ね合わせてレ
イヤプレーンの方向から表示することができ、複数のレ
イヤに対してそれぞれ３次元モデルとの重ね合わせ表示
ができ、どのレイヤから見たものかを特定することがで
きる。

【００４４】つぎの発明に係る３次元モデルデザインレ
ビュー装置にあっては、前記ファイル入出力手段で入出
力される３次元モデルのデータとレイヤで管理される２
次元図形および文字要素のデータを混在させたファイル
や分離させたファイルを任意に作成するデータ保全手段
をさらに備えているものである。

【００４５】これによれば、データ保全手段によりファ
イル入出力手段で入出力される３次元モデルのデータと
レイヤで管理される２次元図形および文字要素のデータ
とを混在させたファイルや分離させたファイルを任意に
作成することができるため、３次元モデルだけが形状変
形されて重ね合わせ結果にズレが生じるのを防止した
り、３次元モデルデータに対して改変許可を制御するこ
とができる。

【００４６】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る３次元モデ
ルデザインレビュー装置の実施の形態を図面に基づいて
詳細に説明する。

【００４７】（実施の形態１）図１には、この発明に係
る３次元モデルデザインレビュー装置１０の全体構成図
が示されている。この実施の形態１に係る３次元モデル
デザインレビュー装置１０は、製品の製造における作業
工程の１つである設計段階で、オペレータが図面の内容
を確認する際にその確認作業を支援しながらデザインレ
ビューを行うものである。

【００４８】この３次元モデルデザインレビュー装置１
０は、不図示の３次元ＣＡＤ装置などで作成された３次
元モデルデータ、およびレイヤデータ構造とレイヤで管
理される２次元図形データや文字要素データ等のファイ
ルが記憶されるフロッピーディスクまたはハードディス
クなどから成る外部記憶装置１２、その外部記憶装置１
２へ上記データをファイルとして読み書きするためのフ
ァイル入出力部１４を備えている。

【００４９】また、３次元モデルのデータとレイヤで管
理している２次元図形および文字要素のデータを混在し
た形または分離した形でファイルとして入出力可能とす
るデータ保全手段としてのデータ保全部１６、データ保
全部１６を介して外部記憶装置１２から読み出された３
次元モデルデータを格納する３次元モデルメモリ１８、
３次元モデルメモリ１８に格納された３次元モデルデー
タを操作して、３次元モデルの移動、回転、拡大縮小な
ど見る方向および位置を変更するモデル操作部２０を備
えている。

【００５０】さらに、データ保全部１６を介して外部記
憶装置１２から読み出された２次元図形データおよび文
字要素データを格納する２次元図形・文字メモリ２２、
２次元図形・文字メモリ２２に格納された２次元図形デ
ータおよび文字要素データを作成、編集するための図形
操作部２４、２次元図形データおよび文字要素データを
階層的に管理するレイヤデータ部２６、レイヤデータ部
２６の指定レイヤデータの作成、編集などのデータ管理
を行うレイヤ管理手段としてのレイヤ管理部２８、後述
する前レイヤ参照と後レイヤ参照とによって新規レイヤ
を鎖につないだり不用レイヤを鎖から切り離したりして
複数のレイヤを一つの鎖のようにリンクさせてレイヤ全
体を管理するレイヤリスト管理手段としてのレイヤリス
ト管理部３０を備えている。

【００５１】また、３次元モデル操作部２０とレイヤ管
理部２８との間で形状処理を行うレイヤツール手段とし
てのレイヤツール部３２、レイヤツール部３２で形状処
理された結果を２次元図形としてレイヤに格納するレイ
ヤインクルード手段としてのレイヤインクルード部３
４、３次元モデルとレイヤの面情報と領域情報を用いて
２次元図形データおよび文字要素データを合成して画像
データを生成するレイヤ表示手段としてのレイヤ表示部
３６、レイヤ表示部３６で生成された画像データを表示
するモニタとしてのＣＲＴ３８を備えている。

【００５２】図２には、図１に示したこの発明に係るレ
イヤデータ部２６内のレイヤデータ構造が示されてい
る。図において、レイヤデータの集合であるレイヤ全体
を示すレイヤ４０は、レイヤの面情報を格納する面情報
領域４２を備えている。ここで面情報とは、面の方程式
（Ａｘ＋Ｂｙ＋Ｃｚ＋Ｄ＝０）で表される係数値（Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ）、３次元空間の座標系に対する面の原点Ｏ
（Ｏｘ，Ｏｙ，Ｏｚ）、および面上のローカル座標系の
Ｘ方向の単位ベクトルｉ（ｘ，ｙ，ｚ）をいう。

【００５３】また、レイヤ４０は、レイヤの領域情報を
格納する領域情報領域４４を備えている。ここで領域情
報とは、上述した面の方程式と面の原点からなる面にお
けるローカル座標系に対する領域の原点Ｐｏ（Ｐｘ，Ｐ
ｙ）の座標値と領域の幅と高さ（ｄ，ｈ）をいう。

【００５４】さらに、レイヤ４０は、表示を制御するた
めの属性情報が格納される属性情報領域４６、２次元図
形のデータが記憶されたメモリのアドレス（２次元図形
アドレス４８ａ）や文字要素のデータが記憶されたメモ
リのアドレス（文字要素アドレス４８ｂ）を格納する図
形情報領域４８を備えている。

【００５５】また、レイヤを一意に決定するためのレイ
ヤの識別情報を格納する識別情報領域５０、自レイヤの
一つ前に位置するレイヤのデータへのアドレスを格納す
る前レイヤ参照領域５２、および自レイヤの１つ後ろに
位置するレイヤのデータへのアドレスを格納する後レイ
ヤ参照領域５４を備えている。そして、図１に示される
レイヤデータ部２６は、上述した図２に示されるような
レイヤ４０の構造によってデータを記憶している。

【００５６】つぎに、この実施の形態１に特徴的な３次
元モデルデザインレビュー装置１０のレイヤ管理部２８
の動作について、図３のフローチャートを用いて説明す
る。

【００５７】まず、レイヤ管理部２８内では、図２のレ
イヤ４０の中の指定のレイヤを取得する（ステップＳ１
００）。その指定レイヤの取得は、既存のレイヤデータ
の識別情報に基づいて取得する場合と、レイヤデータが
全て不定の新規のレイヤとして取得する場合とがある。

【００５８】つぎに、その指定したレイヤから各レイヤ
データ（識別情報、面情報、領域情報、属性情報および
図形情報）を取得し（ステップＳ１０２）、その取得し
た各レイヤデータをデータ別に処理を分岐するようにす
る（ステップＳ１０４）。

【００５９】そこで、ステップＳ１０６では、レイヤの
識別情報の設定処理がなされ、識別情報は文字列として
任意に設定することができる。ステップＳ１０８では、
レイヤの面情報の設定処理がなされ、例えば上述した面
の方程式の係数値（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）、３次元空間の座
標系に対する面の原点Ｏ（Ｏｘ，Ｏｙ，Ｏｚ）、および
面上のローカル座標系のＸ方向の単位ベクトルｉ（ｘ，
ｙ，ｚ）が設定される。

【００６０】ステップＳ１１０では、レイヤの領域情報
の設定処理がなされ、上述したローカル座標系に対する
領域の原点Ｐｏ（Ｐｘ，Ｐｙ）の座標値と領域の幅と高
さ（ｄ，ｈ）が設定される。ステップＳ１１２では、従
来と同様に表示を制御するための属性情報の設定がなさ
れる。

【００６１】また、ステップＳ１１４では、作成された
２次元図形データおよび文字要素データがメモリ上に有
るかどうかを判定し、メモリ上に有る場合はステップＳ
１１６においてメモリ上の２次元図形データおよび文字
要素データのアドレスを図形情報として設定する。メモ
リ上にデータが無い場合は、ステップＳ１１８に移行し
て、上記処理を繰り返すか否かを判断し、繰り返す場合
は上記ステップＳ１００に戻って処理が継続して実行さ
れ、繰り返さない場合は処理を終了する。

【００６２】以上説明したように、この実施の形態１に
よると、レイヤデータ部２６内には、レイヤを３次元空
間に配置することができるように、面情報とその面の大
きさを領域情報として記憶することができるデータ領域
と、レイヤから２次元図形データや文字要素データを参
照するための要素情報を記憶するデータ領域と、任意の
属性データを登録する属性情報が記憶できるデータ領域
とを持ったレイヤデータ構造を有しており、そのレイヤ
の各データ領域のデータに対してレイヤ管理部２８が２
次元図形データおよび文字要素データの登録、削除、編
集などの一連の処理を行うことによって、３次元モデル
とレイヤで管理している２次元図形および文字要素とを
組み合わせてＣＲＴ３８に表示することができ、３次元
モデルを有効活用することができる。

【００６３】（実施の形態２）この発明の実施の形態２
を図１および図２、図４ないし図７に基づいて説明す
る。なお、３次元モデルデザインレビュー装置１０の概
略構成は、上記実施の形態１において図１および図２を
用いて説明したため、重複説明を省略し、特徴的な構成
のみを説明する。

【００６４】この実施の形態２における特徴的な構成
は、図１に示されるように、レイヤの面情報と領域情報
とに基づいて３次元空間上の面となるレイヤプレーンを
作成し、そのレイヤプレーンの大きさを表示の大きさに
合わせ、レイヤプレーンの面の法線方向から見た３次元
モデルの表示の上にレイヤで管理している２次元図形お
よび文字要素をレイヤプレーン上に表示するレイヤ表示
部３６を備えていることにある。

【００６５】図４は、ワールド座標系（絶対座標系）と
レイヤプレーンの関係を説明する図である。図４には、
３次元モデルデザインレビュー装置の計算上の３次元空
間におけるワールド座標系Ｗ６０と、レイヤの面情報に
よって表現されるレイヤプレーン６２と、そのレイヤプ
レーン６２上のローカル座標系Ｏ６４とが示され、ロー
カル座標系Ｏ６４のＺ軸方向はレイヤプレーンの法線方
向を示しており、法線ベクトルは（Ａ，Ｂ，Ｃ）で記述
することができる。

【００６６】また、法線ベクトルの単位ベクトルＮ＝
（ａ，ｂ，ｃ）とする。また、図中のＰ６６は、レイヤ
の領域情報の領域の原点Ｐであり、ｄ６８はその領域の
幅ｄであり、ｈ７０はその領域の高さｈを示しており、
Ｃ７２はその領域の中心に位置するレイヤプレーン上の
点で視点Ｃである。

【００６７】つぎに、この３次元モデルデザインレビュ
ー装置１０のレイヤ表示部３６の動作について、図５の
フローチャートを用いて説明する。

【００６８】まず、図２に示されるレイヤ４０から指定
のレイヤを取得し（ステップＳ１２０）、その指定され
たレイヤの面情報を取得し（ステップＳ１２２）、その
指定されたレイヤの領域情報を取得する（ステップＳ１
２４）。そして、ステップＳ１２６では、図４に示され
るレイヤプレーン６２の単位法線ベクトルＮ（ａ，ｂ，
ｃ）、ローカル座標系ＯのＸ軸方向の単位ベクトルｉ
（ｘ，ｙ，ｚ）、ローカル座標系ＯのＹ軸方向の単位ベ
クトルｊ＝Ｎ×ｉ、領域の原点Ｐおよび領域の幅ｄ、高
さｈから視点Ｃ＝（Ｐｘ＋ｄ／２）ｉ＋（Ｐｙ＋ｈ／
２）ｊ＋Ｏを求める。

【００６９】つぎに、ステップＳ１２８では、ステップ
Ｓ１２６に基づいて算出した視点Ｃ、視線ベクトル−Ｎ
および領域の幅ｄ、高さｈのデータに基づいてレイヤ表
示部３６で処理することによりレイヤプレーン６２の領
域をＣＲＴ３８上に表示することができる。

【００７０】以上の動作により得られた結果を図６およ
び図７に示す。図６には、３次元モデルデザインレビュ
ー装置１０の内部で計算された３次元空間が示され、図
において、３次元モデル８０、レイヤプレーン８２、レ
イヤの領域情報による領域８４、レイヤに管理される２
次元図形および文字要素８６である。

【００７１】また、図７には、ＣＲＴ３８からオペレー
タが見た表示結果であり、画面上の３次元モデル８０と
２次元図形および文字要素８６が表示されている。

【００７２】以上説明したように、この実施の形態２に
よると、３次元モデルとレイヤで管理している２次元図
形および文字要素を重ね合わせて表示できるように、レ
イヤの面情報、領域情報から３次元空間上の面となるレ
イヤプレーンを作成し、そのレイヤプレーンの大きさを
表示の大きさに合わせ、レイヤプレーンの面の法線方向
から見た３次元モデルの表示上に、レイヤで管理してい
る２次元図形および文字要素をレイヤプレーン上に表示
するようにしたため、３次元空間上で３次元モデルとレ
イヤプレーンの相対位置の関係を維持することができ、
３次元モデルと２次元図形および文字要素のズレを防止
して、重ね合わせ表示することができる。

【００７３】（実施の形態３）この発明の実施の形態３
を図１、図２および図８に基づいて説明する。なお、３
次元モデルデザインレビュー装置１０の概略構成は、上
記実施の形態１において図１および図２を用いて説明し
たため、重複説明を省略し、特徴的な構成のみを説明す
る。

【００７４】この実施の形態３における特徴的な構成
は、図１に示されるように、３次元モデル操作部２０と
レイヤ管理部２８との間に３次元モデルに対して形状処
理を行うレイヤツール部３２が設けられたことにある。

【００７５】つぎに、この３次元モデルデザインレビュ
ー装置１０のレイヤツール部３２の動作について、図８
のフローチャートを用いて説明する。

【００７６】まず、図２に示されるレイヤ４０から指定
のレイヤを取得し（ステップＳ１３０）、その指定のレ
イヤの面情報を取得し（ステップＳ１３２）、その指定
のレイヤの領域情報を取得し（ステップＳ１３４）、そ
して、これらの面情報と領域情報に基づいてレイヤプレ
ーンを生成する（ステップＳ１３６）。このレイヤプレ
ーンの生成は、上記実施の形態２で説明した図５のステ
ップＳ１２６と同様にして行われる。

【００７７】そして、レイヤプレーンの生成後、元の３
次元モデルのデータを変形しないようにして３次元モデ
ルの複製を作成する（ステップＳ１３８）。このように
して作成された３次元モデルの複製は、上記レイヤプレ
ーンでブール演算を行うことによって（ステップＳ１４
０）、３次元モデルをレイヤプレーンで分割し、２つに
分割した３次元モデルのうちレイヤプレーンの面の法線
の正方向側の３次元モデルを削除し断面形状を求めるよ
うにする。

【００７８】上記したブール演算とは、ソリッドモデリ
ング技術の一つで、３次元モデルの和集合、差集合およ
び積集合などのモデル操作を示すものであり、この操作
を数学上、ブール演算と称している。例えば、３次元モ
デルに穴を明ける場合は、円柱を３次元モデルの穴を明
ける位置に配置して幾何演算を施し、所望の穴を明ける
ようにする。また、ソリッドモデリング技術は、ソリッ
ドモデラーとして一般に市販されている。

【００７９】再び、図８に戻って、ステップＳ１４０で
ブール演算を行った後、３次元モデルを一時的に非表示
とし、ブール演算により求めた断面形状を持つ３次元モ
デルの複製を表示するようにする（ステップＳ１４
２）。そして、ステップＳ１４４では、元の３次元モデ
ルの表示に戻すか否かが判断され、元に戻さない場合は
各種の別の処理を行う割り込み処理を実行した後、再び
ステップＳ１４４で判断される。

【００８０】この割り込み処理としては、例えば、３次
元モデルの見る方向や位置を変えるなどの操作を割り込
み処理として行う。また、ステップＳ１４４で元の３次
元モデルの表示に戻す場合は、複製の方を削除して元の
３次元モデルを表示するようにする（ステップＳ１４
８）。

【００８１】以上説明したように、この実施の形態３に
よると、３次元モデルに対して形状処理を行うレイヤツ
ール部３２を備えるようにしたため、レイヤプレーンを
用いて３次元モデルに対して形状処理が可能となり、３
次元モデルの任意位置の断面形状を表示することができ
る。

【００８２】（実施の形態４）この発明の実施の形態４
を図１、図２および図９に基づいて説明する。なお、３
次元モデルデザインレビュー装置１０の概略構成は、上
記実施の形態１において図１および図２を用いて説明し
たため、重複説明を省略し、特徴的な構成のみを説明す
る。

【００８３】この実施の形態４における特徴的な構成
は、図１に示されるように、レイヤプレーンと３次元モ
デルとの形状処理を行った結果を、レイヤ４０内の要素
情報領域に登録し、要素情報として管理するレイヤイン
クルード部３４を図形操作部２４とレイヤ管理部２８と
の間に設けたことにある。このレイヤインクルード部３
４は、上記実施の形態３で説明した図８のステップＳ１
４６の割り込み処理を行うものである。

【００８４】つぎに、この３次元モデルデザインレビュ
ー装置１０のレイヤインクルード部３４の動作につい
て、図９のフローチャートを用いて説明する。

【００８５】まず、図２に示されるレイヤ４０から指定
のレイヤを取得し（ステップＳ１５０）、その指定され
たレイヤの面情報を取得し（ステップＳ１５２）、その
指定されたレイヤの領域情報を取得し（ステップＳ１５
４）、そして、これらの面情報と領域情報に基づいてレ
イヤプレーンを生成する（ステップＳ１５６）。

【００８６】このレイヤプレーンの生成は、上記実施の
形態２で説明した図５のステップＳ１２６と同様にして
行われる。そして、レイヤプレーンの生成後、上述した
実施の形態３の図８におけるステップＳ１４０で生成さ
れた３次元モデルの断面形状を取得する（ステップＳ１
５８）。

【００８７】そして、取得した３次元モデルの断面形状
の輪郭線を取得する（ステップＳ１６０）。この輪郭線
は、レイヤプレーン上に接している。ステップＳ１６２
では、３次元の輪郭線をレイヤプレーン上の２次元の輪
郭線に変換する。ここで、レイヤプレーン上の任意の点
をＱとすると、面情報からレイヤプレーン上の２次元の
点Ｐ（Ｐｘ，Ｐｙ）との関係式は（１）式のようにな
る。すなわち、 Ｑ＝Ｐｘ×ｉ＋Ｐｙ×ｊ＋Ｏ ・・・（１） である。

【００８８】このように、上記（１）式を満たすＰｘ，
Ｐｙを求めることにより、３次元点をレイヤプレーン上
の２次元点に変換することができる。そして、ステップ
Ｓ１６４では、２次元の輪郭線データのメモリ上のアド
レスをレイヤの図形情報に格納する。

【００８９】以上説明したように、この実施の形態４に
よると、レイヤプレーンと３次元モデルとの形状処理結
果によって得られた３次元モデルの断面の輪郭図形をレ
イヤプレーン上に表示できるように、レイヤプレーンと
３次元モデルとの形状処理した結果をレイヤの要素情報
に登録可能とし、形状処理結果の図形をレイヤの要素情
報として管理可能とするレイヤツール部３２を備えてい
る。このため、レイヤプレーンを用いて３次元モデルに
対して形状処理が可能となり、３次元モデルの任意位置
の断面形状を表示することができる。

【００９０】（実施の形態５）この発明の実施の形態５
を図１、図２および図１０に基づいて説明する。なお、
３次元モデルデザインレビュー装置１０の概略構成は、
上記実施の形態１において図１および図２を用いて説明
したため、重複説明を省略し、特徴的な構成のみを説明
する。

【００９１】この実施の形態５における特徴的な構成
は、図１に示されるように、レイヤが自レイヤと他レイ
ヤを識別する識別情報と、前レイヤ参照および後レイヤ
参照のリンク情報とを備えていて、複数のレイヤを管理
し、すべてのレイヤを走査して、識別情報から任意のレ
イヤを特定するレイヤリスト管理部３０をレイヤデータ
部２６とレイヤ管理部２８との間に設けたことにある。

【００９２】つぎに、この３次元モデルデザインレビュ
ー装置１０のレイヤリスト管理部３０の動作について、
図１０のフローチャートを用いて説明する。

【００９３】まず、図２に示されるレイヤ４０の中で先
頭のレイヤを取得し（ステップＳ１７０）、そのレイヤ
の識別情報を取得し（ステップＳ１７２）、全レイヤか
ら特定のレイヤを検索するための検索文字列を設定し
（ステップＳ１７４）、その設定した検索文字列と上記
識別情報の文字列とが一致しているか否かを判断する
（ステップＳ１７６）。

【００９４】ここで、検索文字列と識別情報の文字列と
が一致している場合は、検索したいレイヤが見つかった
ことからレイヤの出力が実行され（ステップＳ１７
８）、つぎのステップＳ１８０に移行する。また、一致
しない場合は、そのままステップＳ１８０に移行し、現
在のレイヤが検索したいレイヤではなく、残りのレイヤ
について検索を行うため、つぎのレイヤを検索するため
に現在のレイヤの後レイヤ参照からつぎのレイヤのアド
レスを取得する。

【００９５】ステップＳ１８２では、後レイヤ参照のレ
イヤアドレスが有効なアドレスか否かを判定し、無効な
アドレスの場合はすべてのレイヤを検索したことになる
ので処理を終了する。また、有効なアドレスの場合は、
アドレスに基づいてレイヤが取得される（ステップＳ１
８４）。そして、ステップＳ１７６に戻り、上記処理が
繰り返し実行される。

【００９６】以上説明したように、この実施の形態５に
よると、レイヤが識別情報とリンク情報とを備えてい
て、複数のレイヤを管理して識別情報から任意のレイヤ
を特定するレイヤリスト管理部３０を備えているため、
オペレータは３次元モデルとレイヤで管理される２次元
図形と文字要素を重ね合わせた３次元モデルを複数の方
向から見れるように指示することができる。

【００９７】（実施の形態６）この発明の実施の形態６
を図１、図２、図１１および図１２に基づいて説明す
る。なお、３次元モデルデザインレビュー装置１０の概
略構成は、上記実施の形態１において図１および図２を
用いて説明したため、重複説明を省略し、特徴的な構成
のみを説明する。

【００９８】この実施の形態６における特徴的な構成
は、図１に示されるように、３次元モデルのデータとレ
イヤで管理している２次元図形および文字要素のデータ
を混在した形や分離した形でファイルとして入出力する
ことができるデータ保全部１６を備えたことにある。

【００９９】つぎに、この３次元モデルデザインレビュ
ー装置１０のデータ保全部２６の動作について、図１１
のフローチャートと図１２のファイル構造図を用いて説
明する。

【０１００】まず、外部記憶装置１２にファイルとして
記憶するためにファイル名を指定してファイルを開き
（ステップＳ１９０）、レイヤ用ファイル開始コードを
ファイルにデータとして書き込み（ステップＳ１９
２）、図２に示されるレイヤ４０のすべてのレイヤデー
タおよびレイヤの図形情報に格納された２次元図形およ
び文字要素のデータがファイルに書き込まれる（ステッ
プＳ１９４）。

【０１０１】そして、ステップＳ１９６では、レイヤ用
ファイル終了コードをファイルにデータとして書き込
み、３次元モデル用ファイル開始コードをファイルにデ
ータとして書き込み（ステップＳ１９８）、３次元モデ
ルのデータをファイルに書き込み（ステップＳ２０
０）、３次元モデル用ファイル終了コードをファイルに
データとして書き込まれ（ステップＳ２０２）、ステッ
プＳ２０４においてファイルが閉じられて、終了する。

【０１０２】このように処理した結果、図１２に示され
るようなファイル構造となる。すなわち、図１２におい
て、レイヤ用ファイル開始コード９０、レイヤデータ９
２、レイヤ用ファイル終了コード９４、３次元モデル用
ファイル開始コード９６、３次元モデルデータ９８、３
次元モデル用ファイル終了コード１００となる。

【０１０３】以上説明したように、この実施の形態６に
よると、データ保全部１６によりオペレータは、３次元
モデルのデータと３次元モデルに対して施したレイヤで
管理される２次元図形および文字要素による変更などの
指示データと共に１つのファイルとして入出力すること
ができるので、直接３次元モデルのみを３次元ＣＡＤの
ようなモデルを作成変更することができる装置によって
改変されることを防止することができる。

【０１０４】また、３次元モデルのデータとレイヤで管
理される前記指示データとを分離して複数のファイルと
して入出力することもできるので、３次元ＣＡＤのよう
なモデルを作成、変更できる装置によって、３次元モデ
ルを改変させる許可を与えることもできる。これによ
り、オペレータはデータの保全を自由に制御することが
できるようになる。

【０１０５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る３
次元モデルデザインレビュー装置によれば、３次元空間
上にレイヤを任意に配置することができるとともに、３
次元モデルと２次元図形および文字要素を独立して管理
することができ、３次元モデルとレイヤで管理する２次
元図形および文字要素を組み合わせて表示することがで
きる。

【０１０６】つぎの発明に係る３次元モデルデザインレ
ビュー装置によれば、３次元空間上で３次元モデルとレ
イヤプレーンの相対位置の関係を維持することができる
ので、３次元モデルと２次元図形および文字要素のズレ
を防止して重ね合わせて表示することができる。

【０１０７】つぎの発明に係る３次元モデルデザインレ
ビュー装置によれば、オペレータは３次元モデルの断面
形状に対しても、２次元図形および文字要素と組み合わ
せて変更などの指示をすることができるので、指示範囲
を大幅に向上することができる。

【０１０８】つぎの発明に係る３次元モデルデザインレ
ビュー装置によれば、３次元モデルの断面形状の輪郭を
レイヤで管理する２次元図形として扱えるので、オペレ
ータは２次元の輪郭図形を利用して、他の２次元図形お
よび文字要素と組み合わせて変更などの指示をすること
ができ、指示範囲をさらに向上させることができる。

【０１０９】つぎの発明に係る３次元モデルデザインレ
ビュー装置によれば、複数のレイヤを扱うことができる
ので、オペレータは３次元モデルに対して複数の方向か
ら見れるように指示することができ、効率良くデザイン
レビューを行うことが可能である。

【０１１０】つぎの発明に係る３次元モデルデザインレ
ビュー装置によれば、オペレータは３次元モデルのデー
タと、３次元モデルに対して施したレイヤで管理される
２次元図形および文字要素による変更などの指示データ
と共に、１つのファイルとして入出力できるので、３次
元ＣＡＤのような装置により、３次元モデルが改変され
るのを防止することができる。

【０１１１】また、３次元モデルのデータとレイヤで管
理される指示データとを分離させて、複数のファイルと
して入出力することもできるので、３次元ＣＡＤのよう
な装置によって、３次元モデルを改変する許可を与える
こともできる。これにより、オペレータはデータの保全
を場合に応じて自由に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態全体に係る３次元モデ
ルデザインレビュー装置を示す構成図である。

【図２】 この発明の実施の形態全体に係るレイヤデー
タ構造を示す図である。

【図３】 この発明の実施の形態１に係るレイヤ管理部
のレイヤ管理手段の処理動作を説明するフローチャート
である。

【図４】 ３次元空間におけるワールド座標系とレイヤ
プレーンの関係を説明するための図である。

【図５】 この発明の実施の形態２に係るレイヤ表示部
のレイヤ表示手段の処理動作を説明するフローチャート
である。

【図６】 ３次元空間上における３次元モデルとレイヤ
プレーンとレイヤ管理の２次元図形および文字要素の関
係を説明する図である。

【図７】 レイヤ表示手段の処理動作の結果を説明する
ＣＲＴに表示された表示画面を示す図である。

【図８】 この発明の実施の形態３に係るレイヤツール
部のレイヤツール手段の処理動作を説明するフローチャ
ートである。

【図９】 この発明の実施の形態４に係るレイヤインク
ルード部のレイヤインクルード手段の処理動作を説明す
るフローチャートである。

【図１０】 この発明の実施の形態５に係るレイヤリス
ト部のレイヤリスト手段の処理動作を説明するフローチ
ャートである。

【図１１】 この発明の実施の形態６に係るデータ保全
部のデータ保全手段の処理動作を説明するフローチャー
トである。

【図１２】 データ保全手段の処理動作の結果を説明す
るための図である。

【図１３】 従来におけるデザインレビュー装置の構成
を説明するための説明図である。

【図１４】 従来におけるレイヤデータ構造を説明する
ための説明図である。

【図１５】 従来におけるデザインレビュー装置の処理
動作を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１０ ３次元モデルデザインレビュー装置、１４ ファ
イル入出力部、１６データ保全部、１８ ３次元モデル
メモリ、２２ ２次元図形・文字メモリ、２６ レイヤ
データ部、２８ レイヤ管理部、２８ レイヤ管理部、
３０ レイヤリスト管理部、３２ レイヤツール部、３
４ レイヤインクルード部、３６ レイヤ表示部、３８
ＣＲＴ、４２ 面情報領域、４４ 領域情報領域、４
６ 属性情報領域、４８ａ ２次元図形アドレス、４８
ｂ 文字要素アドレス、５０識別情報領域、５２ 前レ
イヤ参照、５４ 後レイヤ参照、６２ レイヤプレー
ン。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３次元モデルデータと２次元図形データ
   および文字要素データの少なくとも一方を含むファイル
   を入出力させるファイル入出力手段と、３次元モデルデ
   ータを記憶させる３次元モデルデータ記憶手段と、２次
   元図形データや文字要素データを記憶させる２次元図形
   ・文字記憶手段と、前記２次元図形・文字記憶手段の２
   次元図形データや文字要素データをレイヤデータ構造で
   記憶するレイヤデータ手段と、３次元モデルデータ記憶
   手段とレイヤデータ手段とを介して３次元モデルに２次
   元図形や文字要素を合成して画像データを生成する表示
   手段と、画像データを表示するモニタとを備えた３次元
   モデルデザインレビュー装置において、 前記レイヤデータ手段は、自レイヤを３次元空間上に配
   置したときの面情報と、その面の大きさを示す領域情報
   と、レイヤから前記２次元図形・文字記憶手段に２次元
   図形データや文字要素データを参照する要素情報と、任
   意の属性データを登録する属性情報とを備えたレイヤデ
   ータ構造を有し、 前記レイヤデータ手段のレイヤに対して２次元図形およ
   び文字要素の登録、削除、編集などの処理を行い、３次
   元モデルとレイヤで管理している２次元図形および文字
   要素を組み合わせて表示するレイヤデータ管理手段を備
   えていることを特徴とする３次元モデルデザインレビュ
   ー装置。
2. 【請求項２】 前記表示手段は、前記レイヤデータ手段
   からのレイヤの面情報と領域情報とにより３次元空間上
   の面となるレイヤプレーンを作成し、そのレイヤプレー
   ンの大きさを表示の大きさに合わせて、レイヤプレーン
   の面の法線方向から見た３次元モデルの表示の上に、レ
   イヤで管理している２次元図形および文字要素をレイヤ
   プレーン上に表示させるレイヤ表示手段であることを特
   徴とする請求項１に記載の３次元モデルデザインレビュ
   ー装置。
3. 【請求項３】 前記３次元モデルに対して前記レイヤプ
   レーンを用いて形状処理を行うレイヤツール手段をさら
   に備えたことを特徴とする請求項２に記載の３次元モデ
   ルデザインレビュー装置。
4. 【請求項４】 前記レイヤプレーンと前記３次元モデル
   との形状処理結果とをレイヤの前記要素情報に登録し、
   要素情報として管理するレイヤインクルード手段をさら
   に備えたことを特徴とする請求項３に記載の３次元モデ
   ルデザインレビュー装置。
5. 【請求項５】 前記レイヤデータ手段は、さらに自レイ
   ヤと他レイヤを識別する識別情報と、前レイヤ参照およ
   び後レイヤ参照のリンク情報とを備え、 これら複数のレイヤを管理し、すべてのレイヤを走査し
   て、前記識別情報から任意のレイヤを特定するレイヤリ
   スト管理手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１
   に記載の３次元モデルデザインレビュー装置。
6. 【請求項６】 前記ファイル入出力手段で入出力される
   ３次元モデルのデータとレイヤで管理される２次元図形
   および文字要素のデータを混在させたファイルや分離さ
   せたファイルを任意に作成するデータ保全手段をさらに
   備えたことを特徴とする請求項１に記載の３次元モデル
   デザインレビュー装置。