WO2014122763A1 - Ｃａｄデータの処理装置および処理方法 - Google Patents

Ｃａｄデータの処理装置および処理方法 Download PDF

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石田　智利
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株式会社 日立製作所
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06F30/10—Geometric CAD
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    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/17—Mechanical parametric or variational design

Definitions

  • the present invention mainly relates to an apparatus and a method for supporting design of various industrial products.
  • the present invention relates to an apparatus and method for supporting a work performed by a plurality of persons in charge of one product.
  • Design of various products that handle 3D shape data in a CAD system, etc. may be performed jointly by multiple persons in charge.
  • the CAD data created in the upstream design may be handed over to the downstream designer, and the downstream designer may create detailed CAD data while referring to it.
  • the CAD systems used for design may be the same or different.
  • the upstream design data may be changed and detailed, but new data must be recreated. There are also many.
  • CAD data includes attribute data associated with shape data.
  • the attribute data is composed of a character string or the like, and can represent a name, management number, material, designer name, design date, production date, assembly date, construction date, and the like.
  • the important construction date is recorded as an attribute as the entire process
  • the detailed design of the downstream is the purpose of designing individual parts, so the production of parts
  • a general usage method is to record the day as an attribute.
  • CAD data individually created in the downstream detailed design is merged as it is, the construction date attribute recorded in the upstream design is not included in the merged data. In order to prevent this, it is necessary to re-input the attribute data recorded in the CAD data of the upstream design at the time of detailed design or merging.
  • the CAD system used in the upstream design is started, the CAD data of the upstream design is read and displayed, the attribute of the element (part) is referenced, and then the downstream It is necessary to start the CAD system used in the detailed design, read the CAD data of the detailed design, specify the corresponding element (part), and newly input or add the original attribute data to the specified element Become.
  • Patent Document 1 discloses a method of extracting attribute data from CAD data and displaying only the attribute data in a separate window.
  • Patent Document 2 discloses a method of comparing two CAD data and determining whether the shape and position are the same. Also disclosed is a method of clearly indicating a difference when there is a difference. Also disclosed is a method of using the identity of attribute data attached to each for determining identity.
  • JP 2008-59330 A Japanese Patent No. 4860272
  • the work of merging the created CAD data is complicated.
  • the process of merging attribute data is a simple task but cannot be automatically performed. This is because it is difficult to identify the corresponding element.
  • the shapes represented by the CAD data are different in the schematic design, basic design, and detailed design.
  • an element created as one element (part) in one design may be expanded into a plurality of elements (parts) in another process design, or vice versa. For this reason, even if it is determined whether or not the shape and position are the same, most of the elements are different, and no corresponding element is found. Even if a name or management number is assigned to each element, the number of elements (parts) may change, and it is not possible to simply assign the same name or management number to the corresponding element.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a processing apparatus and a processing method capable of improving the efficiency of CAD data merging and suppressing leakage and errors in merging work.
  • a three-dimensional CAD data processing apparatus having a plurality of elements and attribute data associated with each of the plurality of elements, means for reading the plurality of CAD data and extracting the attribute data from the first CAD data Attribute extraction means; correspondence relation extraction means for extracting correspondence using position information included in the first CAD data and second CAD data; and the second based on the extracted correspondence. And an attribute assigning means for assigning the attribute data extracted from the first CAD data to the CAD data, and a means for outputting the data provided with the attribute data.
  • Diagram showing outline of processing equipment and peripheral equipment A diagram showing typical CAD data in the outline, basic, and detailed design processes The figure which represents the state where attribute data is given to typical CAD data
  • Design is performed using a CAD system that handles three-dimensional shapes and attributes in the order of schematic design, basic design, and detailed design.
  • the level of detail of the data expressed depends on the progress of the design. For example, data representing a column of a structure is represented by a single straight line in the schematic design at the initial stage of design (FIG. 2a). After that, in the basic design, the cross section is expressed by the shape of the shape steel in the shape of letters such as “B”, “H”, “L” (FIG. 2b). Furthermore, in the detailed design at the final stage, shape portions such as protrusions and bolt holes at the connection portion with the beam are also expressed by the added data (FIG. 2c). Further, in the detailed design, it is configured as data distinguished for each part as a manufacturing unit. However, in the initial schematic design, a plurality of columns arranged in a straight line may be combined and expressed as a single straight line.
  • each data is accompanied by attribute data such as name, control number, material, designer name, design date, production date, assembly date, construction date, etc. to the elements (parts) constituting the data.
  • attribute data such as name, control number, material, designer name, design date, production date, assembly date, construction date, etc. to the elements (parts) constituting the data.
  • An example of attribute data is conceptually shown in FIG.
  • Each shape data corresponds to FIG. 2, and in (a), the construction completion date, load load, etc. of each column are added as attributes. Similarly, in (b), assembly completion date, steel type, material, etc. are added as attributes, and in (c), production completion date, welding method, etc. are added as attributes.
  • a part of typical attribute data required for schematic design, basic design, and detailed design is shown, respectively, and the present invention does not limit the attribute items and expression methods to this form.
  • this embodiment can be applied between the basic design and the detailed design as well as between the schematic design and the basic design. Below, it demonstrates centering on the case where it applies between basic design and detailed design.
  • the application scene of the present invention is not limited to this.
  • CAD data with different design viewpoints such as CAD data for strength design and CAD data for electrical design, or a device that simply processes data before design change and data after design change is also included in the present invention. .
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a processing apparatus (100) and peripheral devices according to the present invention.
  • the input / output device (101) is for inputting basic design CAD data and detailed design CAD data, instructing output, outputting created data, and the like.
  • the device configuration is not limited to this.
  • the input / output interface (110) is a part of the processing device (100) and exchanges data with the input / output device (101).
  • the storage device (130) is a part that stores various data, and includes the following storage units.
  • the basic design data storage unit (131) is a part for storing CAD data of basic design input from the input / output device (101).
  • it is constituted by shape data, various attribute data attached to the shape, data representing the group relationship or relative relationship of individual shape data, etc. processed by a general CAD system.
  • the detailed design data storage unit (132) is a part for storing CAD data of the detailed design input from the input / output device (101).
  • data representing shape data, various attribute data attached to the shape, and group relationships and relative relationships of individual shape data which are processed by a general CAD system.
  • Consists of such as The basic design data storage unit (131) and the detailed design data storage unit (132) may store data expressed in exactly the same format, or may store data in different formats.
  • different formats for example, when a circle is represented in a three-dimensional space, there are a format represented by a center point, a surface direction, and a radius, and a format represented by a center point, a surface direction, and a diameter. Even if the formats are different, the same shape can be expressed.
  • the format of data stored in the basic design data storage unit (131) and the detailed design data storage unit (132) is not limited.
  • the element attribute data storage unit (133) is a part for storing attribute data added to elements included in the CAD data of the basic design created by the attribute extraction unit (142) described later.
  • the correspondence data storage unit (134) is data generated by the correspondence extraction unit (143), which will be described later, and represents the correspondence between the elements included in the basic design CAD data and the elements included in the detailed design CAD data. It is a part that memorizes.
  • the merged CAD data storage unit (135) is a part that stores data in which attributes included in the CAD data of the basic design are added to the CAD data of the detailed design created by the attribute adding unit (144) described later.
  • the arithmetic unit (140) includes the following processing units that process data input from the input / output interface (110) and data stored in the storage device (130).
  • the input control unit (141) is a part that performs processing of dividing data input from the input / output device into commands, data, etc., and transferring the data to each unit of the storage device or the arithmetic unit.
  • CAD data for basic design is transferred to the basic design data storage unit (131), and CAD data for detailed design is transferred to the detailed design data storage unit (132).
  • the attribute extraction unit (142) extracts attribute data given to each element of the basic design data stored in the basic design data storage unit (131), and the result is sent to the element attribute data storage unit (133). This is the part to be recorded.
  • the correspondence relationship extraction unit (143) is based on each element of the basic design data stored in the basic design data storage unit (131) and each element of the detailed design data recorded in the detailed design data storage unit (132). In this part, the correspondence between elements is extracted, the resulting data is created, and recorded in the correspondence data storage unit (134).
  • the attribute assigning unit (144) stores detailed design data for each attribute data stored in the element attribute data storage unit (133) using the correspondence stored in the correspondence data storage unit (134). This is a part for identifying the corresponding element in the CAD data of the detailed design stored in the part (132), assigning the attribute to the element, and recording it in the merged CAD data storage part (135).
  • the output control unit (150) is a part that controls the output of data stored in each unit in the storage device (130) and transfers the data to the input / output device (101).
  • the main process is a process of transferring the CAD data of the detailed design to which the attribute is assigned, stored in the merged CAD data storage unit (135), to the output device.
  • This data is preferably in the same format as the inputted detailed design CAD data, and can be read and displayed by the CAD system that created the detailed design CAD data.
  • the present invention is not limited to the same format.
  • FIG. 4 shows an example of the table configuration and data of the basic design data stored in the basic design data storage unit (131).
  • (a) represents the shape portion.
  • One row represents one straight line
  • the column 201 in FIG. 3B represents a plurality of straight lines.
  • the management number is a number for managing each element of the basic design data. Usually, a different number is assigned to each element. However, in the present invention, there is no limitation to this attaching method. In this example, a different number is assigned to each element (part) as a shape.
  • the branch number is a number for distinguishing a plurality of data with the same management number. Since the column 201 is represented by data of a plurality of rows, it is distinguished by a branch number.
  • the start point and the end point represent the coordinate positions of both ends of the straight line that constitutes the start point and the end point.
  • Various other data can be added to the basic design data. Also, data such as a solid having a curve, surface, or volume other than a straight line can be used.
  • Fig. 4 (b) shows attribute data attached to the shape.
  • One line represents one item of attribute data, and the attribute item and attribute value are recorded in the element (part) having the shape indicated by the management number. For example, this indicates that the element of the management number of the pillar 201b (part) is attached with an item of assembly completion and an attribute with a value of 2012/9/10.
  • Multiple attributes can be attached to an element, which can be represented as multiple lines of data.
  • FIG. 5 shows an example of the table configuration and data of the detailed design data stored in the detailed design data storage unit (132).
  • the table configuration is exactly the same as in the case of basic design data.
  • the present invention is not limited to the case where this format is the same.
  • FIG. 6 shows an example of the table configuration and data of the element attribute data stored in the element attribute data storage unit (133).
  • the table configuration and data are the same as the attribute data portion of the basic design data shown in FIG. This is consistent because this expression format is a common format for representing attributes, and the present invention is not limited to this.
  • FIG. 7 shows an example of the table structure and data of the correspondence data stored in the correspondence data storage unit (134).
  • One row represents a set of correspondences.
  • an element (part) whose basic design data management number is the column 201b and an element (part) whose detailed design data management number is the column 201c correspond to each other. This means that When there is a one-to-many, many-to-one, or many-to-many correspondence, it is expanded into individual correspondences and expressed in multiple lines.
  • FIG. 8 is a diagram showing a flow of processing performed by the processing apparatus (100).
  • the input / output interface (110) receives basic design CAD data from the input / output device (101) and records it in the basic design data storage unit (131) (1101).
  • the input / output interface (110) receives the CAD data of the detailed design from the input / output device (101) and records it in the detailed design data storage unit (132) (1102).
  • the attribute extraction unit (142) extracts the attribute data given to each element of the basic design data stored in the basic design data storage unit (131), and the result is the element attribute data storage unit (133). (1103).
  • the correspondence relationship extraction unit (143) includes each element of the basic design data stored in the basic design data storage unit (131) and each of the detailed design data recorded in the detailed design data storage unit (132). The correspondence between the elements is extracted from the elements, and the resulting data is recorded in the correspondence data storage unit (134) (1104).
  • the attribute assigning unit (144) uses the correspondence relationship stored in the correspondence relationship data storage unit (134) for each attribute data stored in the element attribute data storage unit (133) to perform detailed design.
  • the corresponding element in the CAD data of the detailed design stored in the data storage unit (132) is specified, and the attribute is given to the element and recorded in the merged CAD data storage unit (135) (1105).
  • the output control unit (150) sends the CAD data of the detailed design to which the attribute is stored, stored in the merged CAD data storage unit (135), via the input / output interface (110). (1106).
  • FIG. 9 is a diagram showing a detailed flow of the processing (1104) performed by the correspondence extraction unit (143).
  • basic design data is read from the basic design data storage unit (131) (1201).
  • the detailed design data is read from the detailed design data storage unit (132) (1202).
  • a pair of elements included in the basic design data and elements included in the detailed design data is created (1203), and it is determined whether there is a spatial overlap between the two elements (1204). As a result, if there is an overlap, the management number of the elements constituting the pair is recorded in the correspondence data storage unit (134) (1206).
  • the processing from 1203 to this point is performed for all pairs of combinations (1207).
  • the basic design data and the detailed design data should be arranged in advance so that the corresponding elements have the same coordinates and the same direction, but if they are different, the coordinates should be changed before performing this process.
  • a conversion process can be performed to match.
  • this determination method can be used not only when the corresponding elements are one-to-one, but also when one-to-many, many-to-one, and many-to-many. Even if the spatial overlap is strictly determined, an element that does not correspond rarely may have an overlap. Therefore, depending on the application, a method for instructing the user to delete extra attributes is also provided.
  • Judgment of the presence or absence of spatial overlap can be performed by processing by the method of “interference check” widely known in the field of graphic information processing. Interfering means that there is a spatial overlap.
  • the processing can be simplified by using a simple method. For example, in the range where each element exists, the maximum coordinate value and the minimum coordinate value in the orthogonal three-axis directions in the three-dimensional space, for example, the x, y, and z directions are obtained, and the presence or absence of spatial overlap of the rectangular parallelepiped determined by these values However, the determination of the actual element can be substituted.
  • FIG. 10 is a diagram showing a detailed flow of the process (1105) performed by the attribute assigning unit (144).
  • element attribute data stored in the element attribute data storage unit (133) is read (1301).
  • one piece of data is sequentially taken out (1302), and data whose management number is the same as the basic design data item of the correspondence data stored in the correspondence data storage unit (134).
  • Search is performed (1303). For example, when the first data “pillar 201b, assembly completed, 2012/9/10” shown in FIG. 6 is extracted, data for “pillar 201b” is searched in the basic design data column of FIG. In this search, there is a case where there is no corresponding data, or there are cases where a plurality of searches are performed.
  • the attribute item and attribute value of the data are recorded in the element of the management number corresponding to the detailed design data (1305).
  • the detailed design data “pillar 201c” corresponds to the element having the management number “pillar 201c” in the detailed design data, the attribute item “assembly completed” and the attribute value “2012/9/10”. Record the data.
  • the processing from 1302 to this is performed for all element attribute data (1306).
  • the attribute data may be leaked. Therefore, the attribute data of the elements of the basic design data to which no attribute data is added is presented to the user. An output means may be provided separately. At that time, there is also a method of copying the element data of the original basic design data into the detailed design data including the shape part and the attribute part in order to present the part to which the data has been added. In this method, even if some elements are leaked in the detailed design, the leaked elements become clear. In addition, when recording attribute data in the detailed design data, it is also preferable to omit the recording if data of the same attribute item and attribute value already exists. This is to prevent redundant data from being recorded when the same attribute has already been recorded in the detailed design stage.
  • FIG. 11 shows a table configuration of merged data and an example of data recorded in the merged CAD data storage unit (135) when the processing described so far is performed on the data used for the description.
  • the table configuration is exactly the same as in the case of basic design data and detailed design data.
  • the shape part of (a) is not different from the detailed design data of FIG.
  • the attribute portion of (b) is data obtained by adding the attribute portion of the basic design data of FIG. 4 (b) to the attribute portion of the detailed design data of FIG. 5 (b).
  • the following instructions and results are output to the user.
  • the first basic design data is read (1101) and the next detailed design data is read (1102)
  • a message for allowing the user to specify each data is output.
  • These data are preferably specified by a name or the like, or may be selected from candidates. It may be recorded in the apparatus, or may be recorded in a remote place and read via a communication path.
  • FIG. 12 shows an example of the result displayed on the screen when the merged data is output at the end of the process (1106 in FIG. 8).
  • (A) is an example of the state in which the merged attribute data is displayed together with the shape data. The same applies to (b), but here, attribute data is displayed in a list.
  • the display color of the shape data to which the attribute is attached is changed.
  • the display color of the attribute data attached to the shape data is changed. If the button displayed in the delete column is designated, unnecessary attribute data can be deleted.
  • the merged CAD data is displayed on an input / output device connected to the processing device (100). However, after the merged CAD data is output as a file and transferred to a CAD system or the like, the CAD data is displayed. A form in which such a display can be obtained by the system is also preferable.
  • the present embodiment described above is a means for reading a plurality of three-dimensional CAD data in a three-dimensional CAD data processing apparatus having a component which is a plurality of elements and attribute data associated with each of the plurality of components.
  • an attribute extraction unit 142 that extracts attribute data from basic design data that is first CAD data, and position information included in the basic design data and detailed design data that is second CAD data
  • a correspondence extracting unit 143 for extracting the correspondence an attribute adding unit 144 for adding the attribute data extracted from the basic design data to the detailed design data based on the extracted correspondence, and adding the attribute data
  • An output control unit 150 that outputs the processed data is provided.
  • the means for copying to the CAD data is provided. According to such a processing apparatus, it is possible to improve the efficiency of the CAD data merging work designed by a plurality of persons in charge. Further, it is possible to prevent omissions and errors in the attribute merging work between CAD data.
  • attribute data is associated with “parts that are a plurality of elements”, but naturally there is another “multiple parts” that are not associated with attribute data. . Needless to say, the above effects can be obtained.
  • the correspondence data is extracted after extracting the attribute data.
  • this order has no dependency, and the same effect can be obtained in the reverse order.
  • this invention is not limited to the above-mentioned Example, Various modifications are included.
  • the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.
  • a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment.
  • each of the above-described configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them with, for example, an integrated circuit.
  • each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by interpreting and executing a program that realizes each function by a computer processor.
  • Information such as programs, tables, files, measurement information, and calculation information for realizing each function is stored in a recording device such as a memory, a hard disk, or an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD. Can be put in. Therefore, each process and each configuration can realize each function as a processing unit, a processing unit, a program module, and the like.
  • processor 101 input / output device 110 input / output interface 130 storage device 131 basic design data storage unit 132 detailed design data storage unit 133 element attribute data storage unit 134 correspondence data storage unit 135 merged CAD data storage unit 140 arithmetic unit 141 input control Unit 142 attribute extraction unit 143 correspondence relationship extraction unit 144 attribute assignment unit 150 output control unit

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Abstract

　ＣＡＤデータ併合の効率化や、併合作業における漏れや誤りを抑制可能な処理装置や処理方法を提供するする。　複数の要素と、前記複数の要素のそれぞれに対応付けられた属性データを有する３次元ＣＡＤデータの処理装置において、複数のＣＡＤデータを読み込む手段と、第１のＣＡＤデータから前記属性データを抽出する属性抽出手段と、前記第１のＣＡＤデータと第２のＣＡＤデータに含まれる位置情報を利用して対応関係を抽出する対応関係抽出手段と、抽出された前記対応関係にもとづいて、前記第２のＣＡＤデータに前記第１のＣＡＤデータから抽出された属性データを付与する属性付与手段と、属性データを付与されたデータを出力する手段を備えたことを特徴とする。

Description

ＣＡＤデータの処理装置および処理方法
　本発明は、主として各種工業製品の設計を支援する装置および方法に関する。特に、１つの製品を複数の担当者が分担して行う作業を支援する装置および方法に関する。
　ＣＡＤシステムなどで３次元形状データを扱う各種製品の設計は、複数の担当者が共同で行うことがある。
　たとえばプラントや建築物などの構造物を設計する場合、概略設計、基本設計、詳細設計と設計が進捗するとき、それぞれを異なる設計者が行うケース、詳細設計を部位ごとに分担するケースなどがある。このようなケースでは、上流の設計で作成したＣＡＤデータを下流の設計者に渡し、下流の設計者はそれを参考にしながら詳細なＣＡＤデータを作成することがある。このとき、設計に利用するＣＡＤシステムは同一の場合もあるし、異なる場合もある。異なるＣＡＤシステムを利用する場合はもとより、同一のＣＡＤシステムを利用する場合でも、下流の設計では、上流の設計のデータを変更して詳細化することもあるが、新たなデータを作成し直すことも多い。下流の詳細設計が完了すると、部品製作、組立、建設の支援のために、個別に作成したＣＡＤデータを併合する（まとめる）必要がある。
　ＣＡＤデータには、形状データに付随する属性データがある。属性データは文字列などで構成され、名称、管理番号、材質、設計者名、設計日、製作日、組立日、建設日などを表すことができる。上記の設計手順では、上流の設計では全体の計画が目的であるため全体工程として重要な建設日を属性として記録する、また下流の詳細設計では個別の部品の設計が目的であるため部品の製作日を属性として記録する、というような利用方法が一般的である。この状態で下流の詳細設計で個別に作成したＣＡＤデータをそのまま併合すると、上流の設計で記録した建設日の属性が併合されたデータには含まれない。これを防ぐには、詳細設計の際または併合を行う際に上流の設計のＣＡＤデータに記録されていた属性データを入力しなおす必要がある。
　この属性データの入れ直しの操作を行うときは、まず上流の設計で利用したＣＡＤシステムを起動させ、上流の設計のＣＡＤデータを読み込んで表示させ、要素（部品）の属性を参照し、次に下流の詳細設計で利用したＣＡＤシステムを起動させ、詳細設計のＣＡＤデータを読み込んで、対応する要素（部品）を特定し、特定した要素に元の属性データを新規入力または追加するという作業が必要になる。
　これまで、この作業を自動的に行う装置および方法は存在していない。
　特許文献１には、ＣＡＤデータから属性データを抽出し、属性データのみを別ウインドウへ表示する方法が開示されている。
　特許文献２には、２つのＣＡＤデータを比較し、形状および位置が同一かどうかを判定する方法が開示されている。また違いがあるときに差分を明示する方法も開示されている。また同一性の判定にそれぞれに付属する属性データの同一性を利用する方法も開示されている。
特開２００８-５９３３０号公報 特許４８６０２７２号公報
　概略設計、基本設計、詳細設計などを複数の設計者が分担して行った後、作成したＣＡＤデータを併合する作業は煩雑である。特に属性データを併合する処理は単純作業でありながら自動的に処理することはできなかった。それは、対応する要素の特定が難しいからである。概略設計、基本設計、詳細設計ではＣＡＤデータが表す形状は異なっている。単純に形が異なるだけでなく、一方の設計で１つの要素（部品）として作成した要素が、別の工程の設計では複数の要素（部品）に展開される場合、また逆の場合もある。このため単純に形状および位置が同一かどうかを判定してもほとんどの要素が異なるという結果になり対応要素は見つからない。また仮に各要素に名称や管理番号を付与しておくとしても、要素（部品）の数が変わることがあり、単純に対応する要素に同一の名称や管理番号を付与するということができない。
　本発明は以上に鑑みてなされたものであり，ＣＡＤデータ併合の効率化や、併合作業における漏れや誤りを抑制可能な処理装置や処理方法を提供することを目的とする。
　複数の要素と、前記複数の要素のそれぞれに対応付けられた属性データを有する３次元ＣＡＤデータの処理装置において、複数のＣＡＤデータを読み込む手段と、第１のＣＡＤデータから前記属性データを抽出する属性抽出手段と、前記第１のＣＡＤデータと第２のＣＡＤデータに含まれる位置情報を利用して対応関係を抽出する対応関係抽出手段と、抽出された前記対応関係にもとづいて、前記第２のＣＡＤデータに前記第１のＣＡＤデータから抽出された属性データを付与する属性付与手段と、属性データを付与されたデータを出力する手段を備えたことを特徴とする。
　本発明によれば，ＣＡＤデータ併合の効率化や、併合作業における漏れや誤りを抑制可能な処理装置や処理方法が提供できる。
処理装置および周辺機器の概略を表す図 概略、基本、詳細の各設計工程での典型的なＣＡＤデータを表す図 典型的なＣＡＤデータに属性データが付与されている状態をイメージ的に表す図 基本設計データ記憶部に記憶された基本設計データのテーブル構成およびデータの例を示す図 詳細設計データ記憶部に記憶された詳細設計データのテーブル構成およびデータの例を示す図 要素属性データ記憶部に記憶された要素属性データのテーブル構成およびデータの例を示す図 対応関係データ記憶部に記憶された対応関係データのテーブル構成およびデータの例を示す図 処理装置が行う処理のフローを示す図 対応関係抽出部が行う処理のフローを示す図 属性付与部が行う処理のフローを示す図 併合ＣＡＤデータ記憶部に記憶された対応関係データのテーブル構成およびデータの例を示す図 併合ＣＡＤデータが出力表示された画面スクリーンの図
　以下，実施例を図面を用いて説明する。
　実施例の説明の前に、説明に利用する典型的な設計の工程および対象を説明する。
　設計は概略設計、基本設計、詳細設計という順序で、それぞれ３次元の形状および属性を扱うＣＡＤシステムを利用して行われる。設計の進捗によって表現するデータの詳細度が異なる。たとえば構造物の柱を表すデータは、設計初期の概略設計では１本の直線で表現する（図２ａ）。その後基本設計では断面が「ロ」、「Ｈ」、「Ｌ」などの文字の形をした形鋼の形状で表現する（図２ｂ）。さらに最終段階の詳細設計では梁との接続部分の突起やボルト穴などの形状部分も追加されたデータで表現する（図２ｃ）。また詳細設計では製造の単位となる部品ごとに区別したデータとして構成するが、初期の概略設計では直線状に並ぶ複数の柱を合体させて１本の直線で表すこともある。
　また各データには、データを構成する要素（部品）に、名称、管理番号、材質、設計者名、設計日、製作日、組立日、建設日などを属性データとして付属させる。属性データの例をイメージ的に図３に示す。各形状データは図２と対応しており、(a)では各柱の建設完了日、荷重負荷などが属性として付加されている。同様に（ｂ）では組立完了日、鋼材の型式、材質などが属性として付加されており、（ｃ）では製作完了日、溶接方法などが属性として付加されている。ここではそれぞれ、概略設計、基本設計、詳細設計で必要となる典型的な属性データの一部を示しており、本発明は属性の項目や表現方法をこの形態に限定するものではない。
　以上説明した設計の工程および対象を想定するとき、本実施例は概略設計と基本設計の間でも、基本設計と詳細設計の間でも適用できる。以下では基本設計と詳細設計の間で適用する場合を中心に説明する。なお本実施例では典型的な利用場面を想定して説明するが、本発明の適用場面はこれに限定するものではない。たとえば強度設計のＣＡＤデータと電気設計のＣＡＤデータというような設計視点の異なるＣＡＤデータや、単純に設計変更の前のデータと設計変更の後のデータの間で処理する装置も本発明に含まれる。
　図１は，本発明における処理装置（１００）および周辺機器の概略図である．
　入出力装置（１０１）は，基本設計のＣＡＤデータおよび詳細設計のＣＡＤデータの入力，出力の指示，作成データの出力などを行なうものであり，計算機の一般的な入出力装置であるキーボード，マウス，ディスプレイ，プリンタなどで構成するのが好ましい。ただし，装置構成はこれに限定するものではない。
　入出力インタフェース（１１０）は，処理装置（１００）の一部であり，入出力装置（１０１）とデータの交換を行なう。
　記憶装置（１３０）は，各種のデータを記憶する部分であり、以下の記憶部から構成されている。
　基本設計データ記憶部（１３１）は，入出力装置（１０１）から入力された基本設計のＣＡＤデータを記憶する部分である。本実施例では一般的なＣＡＤシステムが処理する、形状のデータ、形状に付属する各種属性データ、個別の形状データのグループ関係や相対関係を表すデータなどによって構成する。
　詳細設計データ記憶部（１３２）は，入出力装置（１０１）から入力された詳細設計のＣＡＤデータを記憶する部分である。本実施例では基本設計データ記憶部（１３１）と同様に、一般的なＣＡＤシステムが処理する、形状のデータ、形状に付属する各種属性データ、個別の形状データのグループ関係や相対関係を表すデータなどによって構成する。基本設計データ記憶部（１３１）と詳細設計データ記憶部（１３２）は，まったく同一の形式で表現されたデータを記憶しても良いし、異なる形式のデータを記憶しても良い。異なる形式の例としては、たとえば３次元空間で円を表す時に、中心点、面の方向、半径で表す形式と、中心点、面の方向、直径で表す形式がある。形式が異なっていても、同一の形状を表すことができる。なお本発明では、基本設計データ記憶部（１３１）、詳細設計データ記憶部（１３２）に記憶するデータの形式は限定しない。
　要素属性データ記憶部（１３３）は，後述する属性抽出部（１４２）によって作成される、基本設計のＣＡＤデータに含まれる要素に付加された属性のデータを記憶する部分である。
　対応関係データ記憶部（１３４）は，後述する対応関係抽出部（１４３）によって作成される、基本設計のＣＡＤデータに含まれる要素と、詳細設計のＣＡＤデータに含まれる要素の対応関係を表すデータを記憶する部分である。
　併合ＣＡＤデータ記憶部（１３５）は，後述する属性付与部（１４４）によって作成される、詳細設計のＣＡＤデータに、基本設計のＣＡＤデータに含まれる属性を付与したデータを記憶する部分である。
　演算装置（１４０）は，入出力インタフェース（１１０）から入力されるデータおよび記憶装置（１３０）に記憶されたデータを処理する以下の処理部から構成されている。
　入力制御部（１４１）は，入出力装置から入力されるデータを指令，データなどに区分し，記憶装置や演算装置の各部へ転送する処理を行なう部分である。特に主要なデータとしては、基本設計のＣＡＤデータを基本設計データ記憶部（１３１）に転送し、詳細設計のＣＡＤデータを詳細設計データ記憶部（１３２）に転送する。
　属性抽出部（１４２）は，基本設計データ記憶部（１３１）に記憶されている基本設計データの各要素に付与されている属性データを抽出し、その結果を要素属性データ記憶部（１３３）へ記録する部分である。
　対応関係抽出部（１４３）は，基本設計データ記憶部（１３１）に記憶されている基本設計データの各要素と、詳細設計データ記憶部（１３２）に記録されている詳細設計データの各要素から、要素の対応関係を抽出し、その結果のデータを作成し、対応関係データ記憶部（１３４）へ記録する部分である。
　属性付与部（１４４）は，要素属性データ記憶部（１３３）に記憶されている各属性データについて、対応関係データ記憶部（１３４）に記憶されている対応関係を利用して、詳細設計データ記憶部（１３２）に記憶されている詳細設計のＣＡＤデータ中の対応する要素を特定し、その要素に上記属性を付与して、併合ＣＡＤデータ記憶部（１３５）へ記録する部分である。
　出力制御部（１５０）は，記憶装置（１３０）内の各部へ記憶されたデータを出力する制御を行ない，データを入出力装置（１０１）へ転送する部分である。主たる処理は、併合ＣＡＤデータ記憶部（１３５）に記憶された、属性を付与された詳細設計のＣＡＤデータを出力装置へ転送する処理である。このデータは、入力された詳細設計のＣＡＤデータと同一の形式とするのが好ましく、詳細設計のＣＡＤデータを作成したＣＡＤシステムで読込表示することができる。ただし本発明は同一の形式に限定するものではない。
　図４は、基本設計データ記憶部（１３１）に記憶されている基本設計データのテーブル構成及びデータの例を示したものである。(a)は形状部分を表している。１行が１本の直線を表しており、図３（ｂ）の柱２０１が複数の直線で構成されていることを表している。管理番号は基本設計データの各要素を管理するための番号であり、通常は要素ごとに異なる番号を付けるが、本発明ではこの付け方に限定はない。この例では形状としての要素（部品）ごとに異なる番号を付与している。枝番は同一の管理番号の付く複数のデータの区別のための番号である。柱２０１は複数の行のデータで表すため、枝番で区別している。始点および終点は構成する直線の両端の座標位置を表している。基本設計データにはこれ以外の各種データを追加することもできる。また、直線以外の曲線、面、体積を有する立体などのデータを利用することもできる。
　図４（ｂ）は形状に付属する属性データを表している。１行が１項目の属性データを表しており、管理番号が表す形状の要素（部品）に、属性の項目、属性の値が記録されている。たとえば柱２０１ｂの管理番号の要素（部品）に、組立完了という項目、2012/9/10という値の属性が付属していることを表している。ひとつの要素に複数の属性を付属させることもでき、これは複数行のデータとして表すことができる。
　図５は、詳細設計データ記憶部（１３２）に記憶されている詳細設計データのテーブル構成及びデータの例を示したものである。この例ではテーブル構成は基本設計データの場合とまったく同一である。上述したように、本発明はこの形式が同一な場合に限定されるものではない。
　図６は、要素属性データ記憶部（１３３）に記憶されている要素属性データのテーブル構成及びデータの例を示したものである。この例ではテーブル構成、データとも図４（ｂ）に示した基本設計データの属性データ部分と同一である。これは、この表現形式が属性を表す形式として一般的なため一致したものであり、本発明はこれに限定されるものではない。
　図７は、対応関係データ記憶部（１３４）に記憶されている対応関係データのテーブル構成及びデータの例を示したものである。１行が１組の対応関係を表しており、例えば基本設計データの管理番号が柱２０１ｂである要素（部品）と、詳細設計データの管理番号が柱２０１ｃである要素（部品）とが対応しているということを表している。１対多、多対１、多対多の対応関係があるときは、個々の対応関係に展開して複数行で表わす。
　図８は、処理装置（１００）が行う処理のフローを示す図である。まず入出力インタフェース（１１０）が入出力装置（１０１）から基本設計のＣＡＤデータを受け取り、基本設計データ記憶部（１３１）に記録する（１１０１）。次に、入出力インタフェース（１１０）が入出力装置（１０１）から詳細設計のＣＡＤデータを受け取り、詳細設計データ記憶部（１３２）に記録する（１１０２）。次に属性抽出部（１４２）が，基本設計データ記憶部（１３１）に記憶されている基本設計データの各要素に付与されている属性データを抽出し、その結果を要素属性データ記憶部（１３３）へ記録する（１１０３）。次に対応関係抽出部（１４３）が，基本設計データ記憶部（１３１）に記憶されている基本設計データの各要素と、詳細設計データ記憶部（１３２）に記録されている詳細設計データの各要素から、要素の対応関係を抽出し、その結果のデータを対応関係データ記憶部（１３４）へ記録する（１１０４）。次に属性付与部（１４４）が，要素属性データ記憶部（１３３）に記憶されている各属性データについて、対応関係データ記憶部（１３４）に記憶されている対応関係を利用して、詳細設計データ記憶部（１３２）に記憶されている詳細設計のＣＡＤデータ中の対応する要素を特定し、その要素に上記属性を付与して、併合ＣＡＤデータ記憶部（１３５）へ記録する（１１０５）。最後に出力制御部（１５０）が，併合ＣＡＤデータ記憶部（１３５）に記憶された、属性を付与された詳細設計のＣＡＤデータを、入出力インターフェース（１１０）を介して、入出力装置（１０１）へ転送する（１１０６）。
　図９は、対応関係抽出部（１４３）が行う処理（１１０４）の詳細フローを示す図である。まず基本設計データ記憶部（１３１）から基本設計データを読み込む（１２０１）。次に詳細設計データ記憶部（１３２）から詳細設計データを読み込む（１２０２）。次に、基本設計データに含まれる要素と、詳細設計データに含まれる要素の対を作成し（１２０３）、その２つの要素の空間的重なりの有無を判定する（１２０４）。この結果重なりが存在する場合は、対を構成する要素の管理番号を対応関係データ記憶部（１３４）へ記録する（１２０６）。１２０３からここまでの処理を、すべての組合せの対について行う（１２０７）。なお基本設計のデータと詳細設計のデータはあらかじめ対応する要素が同一の座標、同一の方向になるように配置されていることが望ましいが、仮に異なっている場合は、この処理を行う前に座標変換処理を行って合致させることができる。本実施例では、空間的重なりが存在すれば対応する要素である可能性が高いと考え、この判定方法を利用している。この方法では、対応要素が１対１の場合だけでなく、１対多、多対１、多対多の場合にも利用できる。なお空間的重なりを厳密に判定したとしても、まれに対応しない要素が重なりを有することがある。したがって、用途によってはユーザが余分な属性の削除を指示する方法も用意している。
　空間的重なりの有無の判定は、図形情報処理の分野で広く知られている「干渉チェック」の方法で処理で実行できる。干渉するということは、空間的な重なり部分が存在するということだからである。なお本実施例では、簡略的な方法を利用して処理を簡単化することもできる。たとえば各要素の存在する範囲について、３次元空間中の直行３軸方向、たとえばｘ、ｙ、ｚ方向の最大座標値、最小座標値を求め、この値で決まる直方体の空間的重なりの有無を判定し、実際の要素の判定を代替することができる。
　図１０は、属性付与部（１４４）が行う処理（１１０５）の詳細フローを示す図である。まず要素属性データ記憶部（１３３）に記憶されている要素属性データを読み込む（１３０１）。次にその中から順次１つのデータを取り出し（１３０２）、そのデータの管理番号が、対応関係データ記憶部（１３４）に記憶されている対応関係データの基本設計データの項目と同一であるデータを検索する（１３０３）。たとえば図６に示した最初のデータ「柱２０１ｂ、組立完了、2012/9/10」を取り出したときは、図７の基本設計データの欄に「柱２０１ｂ」となるデータが検索される。なおこの検索では、該当するデータが存在しない場合もあるし、複数検索される場合もある。該当するデータが１つ以上存在するときは（１３０４）、そのデータの属性項目、属性値を、詳細設計データの対応する管理番号の要素に記録する（１３０５）。上記の例では詳細設計データの「柱２０１ｃ」が対応するので、詳細設計データの「柱２０１ｃ」という管理番号を有する要素に、属性項目「組立完了」、属性値「2012/9/10」というデータを記録する。１３０２からここまでの処理を、すべての要素属性データについて行う（１３０６）。
　なお対応関係データの検索（１３０３）において対応するデータが検索されなかった場合、その属性データが漏れてしまう恐れがあるので、属性データを付与しない基本設計データの要素の属性データををユーザへ提示するための出力手段を別途設けても良い。そのとき、そのデータの付与されていた箇所を合せて提示するため、元の基本設計データの要素データを形状部分と属性部分を含めて詳細設計データに複写する方法もある。この方法では詳細設計で一部の要素が漏れていた時も漏れた要素が明確になる。また、詳細設計データへ属性データを記録するとき、同一の属性項目、属性値のデータがすでに存在するときは記録を省略するのも好ましい。詳細設計の段階ですでに同一の属性が記録されているとき、冗長なデータが記録されるのを防ぐためである。
　上記で説明した処理を行うと、元の詳細設計データに属性が追加して記録され、元のデータがなくなってしまう可能性がある。そこで、属性付与部（１４４）の処理を行う前に、あらかじめ詳細設計データをすべて複写して併合ＣＡＤデータ記憶部（１３５）に記録しておき、このデータに対して上記の処理を行っても良い。図１１はこれまで説明してきた処理を、説明に利用したデータに対して行った時に併合ＣＡＤデータ記憶部（１３５）に記録される併合データのテーブル構成及びデータの例を示したものである。この例ではテーブル構成は基本設計データ、詳細設計データの場合とまったく同一である。上述したように、本発明はこの形式が同一な場合に限定されるものではない。（ａ）の形状部分は図５の詳細設計データと変わっていない。（ｂ）の属性部分は、図５（ｂ）の詳細設計データの属性部分に、図４（ｂ）の基本設計データの属性部分が追加されたデータになっている。
　本実施例の装置を稼働させたとき、ユーザに対しては以下のような指示、結果などが出力される。最初の基本設計データの読み込み（１１０１）のとき、次の詳細設計データの読み込み（１１０２）のときには、それぞれのデータをユーザに指定させるメッセージが出力される。これらのデータは、名称などで特定できるのが好ましいし、候補から選択できるようにするのも良い。その本装置の中に記録されていてもよいし、遠隔地に記録されていて通信路経由で読込を行っても良い。
　図１２は、処理の終わりに併合データが出力されたとき（図８の１１０６）、画面に表示された結果の例である。（ａ）は併合された属性データが形状データとともに表示された状態の例である。また（ｂ）も同様であるがこちらは属性データが一覧で表示されている。属性データをユーザが選択指示すると、その属性が付属している形状データの表示色が変更される。また形状データをユーザが選択指示すると、その形状データに付属している属性データの表示色が変更される。また削除の列に表示されたボタンを指示すると不要な属性データを削除することもできる。この例は併合ＣＡＤデータが処理装置（１００）に接続された入出力装置に表示された場合の例であるが、併合ＣＡＤデータがたとえばファイルとして出力され、ＣＡＤシステムなどに転送されたあと、ＣＡＤシステムでこのような表示が得られる形態も好ましい。
　上記で説明した本実施例は、複数の要素である部品と、この複数の部品のそれぞれに対応付けられた属性データを有する３次元ＣＡＤデータの処理装置において複数の３次元ＣＡＤデータを読み込む手段である入出力インターフェース１１０と、第１のＣＡＤデータである基本設計データから属性データを抽出する属性抽出部１４２と、基本設計データと第２のＣＡＤデータである詳細設計データに含まれる位置情報を利用して対応関係を抽出する対応関係抽出部１４３と、抽出された対応関係にもとづいて、詳細設計データに前記基本設計データから抽出された属性データを付与する属性付与部１４４と、属性データを付与されたデータを出力する出力制御部１５０を備えている。
　これは、あるひとつの設計のＣＡＤデータと別の設計のＣＡＤデータの間で対応する要素を特定し、その関係を用いて最初の設計のＣＡＤデータに記録されている属性データをもう一方の設計のＣＡＤデータへ複写する手段を提供するものである。このような処理装置によれば、複数担当者で分担して設計したＣＡＤデータの併合作業を効率化できる。また、ＣＡＤデータ間の属性の併合作業における漏れや誤りを防止できる。
　ここでは、「複数の要素である部品」には属性データが対応付けられているとしているが、属性データが対応付けられていない、別の「複数の部品」がある場合も当然これに含まれる。上記効果を得られることもいうまでもない。
　また実施例では、属性データを抽出した後に対応関係データを抽出しているが、この順序に依存性はなく、逆の順番でも同様の効果が得られる。
　なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
　また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、コンピュータのプロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル、測定情報、算出情報等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。よって、各処理、各構成は、処理部、処理ユニット、プログラムモジュールなどとして各機能を実現可能である。
１００　処理装置
１０１　入出力装置
１１０　入出力インタフェース
１３０　記憶装置
１３１　基本設計データ記憶部
１３２　詳細設計データ記憶部
１３３　要素属性データ記憶部
１３４　対応関係データ記憶部
１３５　併合ＣＡＤデータ記憶部
１４０　演算装置
１４１　入力制御部
１４２　属性抽出部
１４３　対応関係抽出部
１４４　属性付与部
１５０　出力制御部

Claims (8)

  1. 　複数の要素と、前記複数の要素のそれぞれに対応付けられた属性データを有する３次元ＣＡＤデータの処理装置において、
    　複数のＣＡＤデータを読み込む手段と、
    　第１のＣＡＤデータから前記属性データを抽出する属性抽出手段と、
    　前記第１のＣＡＤデータと第２のＣＡＤデータに含まれる位置情報を利用して対応関係を抽出する対応関係抽出手段と、
    　抽出された前記対応関係にもとづいて、前記第２のＣＡＤデータに前記第１のＣＡＤデータから抽出された属性データを付与する属性付与手段と、
    　属性データを付与されたデータを出力する手段を備えたことを特徴とする３次元ＣＡＤデータの処理装置。
  2. 　請求項１の３次元ＣＡＤデータの処理装置において、
    　前記対応関係抽出手段は、前記要素の空間的な重なり領域の有無を判定することを特徴とする３次元ＣＡＤデータの処理装置。
  3. 　請求項２の３次元ＣＡＤデータの処理装置において、
    　前記対応関係抽出手段は、前記要素の空間的な重なり領域の有無を判定する前に、対応する要素の座標が合致するように座標変換処理を行うことを特徴とする３次元ＣＡＤデータの処理装置。
  4. 　請求項１から３の何れかの３次元ＣＡＤデータの処理装置において、
    　前記属性付与手段が属性データを付与しなかった前記第１のＣＡＤデータの要素の属性データを出力する手段を備えたことを特徴とする３次元ＣＡＤデータの処理装置。
  5. 　複数の要素と、前記複数の要素のそれぞれに対応付けられた属性データを有する３次元ＣＡＤデータの処理方法において、
    　複数のＣＡＤデータを読み込み、
    　第１のＣＡＤデータから前記属性データを抽出し、
    　前記第１のＣＡＤデータと第２のＣＡＤデータに含まれる位置情報を利用して対応関係を抽出し、
    　抽出された前記対応関係にもとづいて、前記第２のＣＡＤデータに前記第１のＣＡＤデータから抽出された属性データを付与し、
    　属性データを付与されたデータを出力することを特徴とする３次元ＣＡＤデータの処理方法。
  6. 　請求項５の３次元ＣＡＤデータの処理方法において、
    　前記要素の空間的な重なり領域の有無を判定することで対応関係を抽出することを特徴とする３次元ＣＡＤデータの処理方法。
  7. 　請求項６の３次元ＣＡＤデータの処理方法において、
    　前記要素の空間的な重なり領域の有無を判定する前に、対応する要素の座標が合致するように座標変換処理を行うことを特徴とする３次元ＣＡＤデータの処理方法。
  8. 　請求項５から７の何れかの３次元ＣＡＤデータの処理方法において、
    　属性データを付与しなかった前記第１のＣＡＤデータの要素の属性データを出力することを特徴とする３次元ＣＡＤデータの処理方法。
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