形状要素検索方法、形状要素検索プログラムおよび形状要素検索システム
【課題】構成情報が複雑な場合でも直観的な操作が可能となり、形状操作の大幅な工数低減と、製品開発の場合、設計・解析・製造全体の効率化を図ることを可能とする。
【解決手段】情報の入力および表示を行う検索クライアントと、物体の形状の情報である形状データの、部品要素である形状特徴要素に関する類似検索処理を行う検索サーバと、を備える類似検索処理システムにおける形状要素検索方法であって、前記検索サーバが、物体の形状の情報である形状データの、部品要素である形状特徴要素の特徴量を算出し、前記検索クライアントが、前記特徴量と、前記形状特徴要素とを対応させて表示し、前記特徴量と対応している形状特徴要素７４，７６を複数選択すると、前記選択された形状特徴要素７４，７６に対応する形状データ上の形状特徴要素８１，８２を強調表示することを特徴とする。
【解決手段】情報の入力および表示を行う検索クライアントと、物体の形状の情報である形状データの、部品要素である形状特徴要素に関する類似検索処理を行う検索サーバと、を備える類似検索処理システムにおける形状要素検索方法であって、前記検索サーバが、物体の形状の情報である形状データの、部品要素である形状特徴要素の特徴量を算出し、前記検索クライアントが、前記特徴量と、前記形状特徴要素とを対応させて表示し、前記特徴量と対応している形状特徴要素７４，７６を複数選択すると、前記選択された形状特徴要素７４，７６に対応する形状データ上の形状特徴要素８１，８２を強調表示することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータ上で処理される形状データに対する操作において、類似の形状データを検索するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＡＭ（Computer Aided Manufacturing）システムなどでは、それぞれの製造工程に対応したＣＡＤ（Computer Aided Design）データを必要とする。各製造工程に対応したＣＡＤデータの作成は、最終段階のＣＡＤデータ（製品の完成図）から、物体を構成する要素である形状要素を削除することによって行われる。
【０００３】
近年、このような各製造工程に対応したＣＡＤデータの作成でのコンピュータを利用した形状処理技術において、文献検索と同じように形状検索に対するニーズが増えている。たとえばコンピュータグラフィックスの分野では、ポリゴンで構成される３次元形状データベースを構築し、これに対し、インターネット経由で検索する機能も公開されている。
たとえば製品などの形状設計を支援するＣＡＤ、ＣＡＭ、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）やＣＧ（Computer Graphics）の分野では、画面に表示される全体の形状から、操作に必要な形状特徴要素を見つけ出すのは煩雑な作業となる。特に近年、コンピュータの性能向上とともに形状の表現力が向上し、扱うデータ量も膨大になるため、この傾向はより強くなっている。
従来技術として、３次元形状の検索に関しては、特許文献１に、３次元オブジェクトモデルから部分的な検索を行うのに有効なデータベースを構築するために、部分構造解析部によって、各部分要素およびそれら部分要素間の関連性を解析して、部分要素関連図を生成し、それが入力された３次元オブジェクトモデルデータと共にデータベースに登録する方法が記載されている。
【特許文献１】特開２００５−７１０９５号公報（第８−９頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の各製造工程に対応したＣＡＤデータの作成処理において、削除したい形状要素を選択する際に、その削除したい形状要素を、ユーザが目視によって一つ一つ選択する作業を行っていた。このため、ユーザの負担が大きく、また選択漏らし、選択間違いなどのミスが起こりやすかった。
【０００５】
また、特許文献１記載のように、製品の全体形状から部分要素の構成情報を作成して、データベース化する場合、積木細工のような単純な部分要素の集合体の場合は有効であるが、穴や溝、フィレット、リブといった形状特徴要素（一般に「形状フィーチャ」とよぶ）に対して、または自由曲面を多用した形状に対して、同様に部分要素の構成情報を構築するのは困難であり、構成情報が複雑な場合は可視化しても人間にとって直観的なインタフェースとならない。また、データベース化した後のデータの利用方法については記載されていない。
【０００６】
前記課題を鑑みて、本発明は、構成情報が複雑な場合でも直観的な操作が可能となり、形状操作の大幅な工数低減と、製品開発の場合、設計・解析・製造全体の効率化を可能とする形状要素検索方法、形状要素検索プログラムおよび形状要素検索システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明は、情報の処理を行う検索サーバと、前記検索サーバと接続して情報の入力および表示を行う検索クライアントと、前記検索サーバと接続して、物体の形状に関する情報である形状データを格納する形状データベースと、を用いて行う形状要素検索方法であって、前記検索サーバが、前記形状データベースから、前記形状データを取得し、前記形状データから、この形状データに含まれる形状特徴要素データを抽出し、前記抽出された形状特徴要素データのを基に、特徴量を算出し、前記検索クライアントが、前記検索サーバから、前記算出された特徴量と、前記抽出された形状特徴要素データとを入力され、前記入力された特徴量と、形状特徴要素データとを対応させて画面に表示し、前記特徴量と対応している形状特徴要素データを選択されると、前記検索サーバが、前記検索クライアントにおいて、前記選択された形状特徴要素データに対応する前記取得された形状データ上の形状特徴要素データを画面に強調表示するための処理を行い、前記検索クライアントが、前記検索サーバにおいて、前記強調表示するための処理を行った形状データを画面に表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によって、構成情報が複雑な場合でも直観的な操作が可能となり、形状操作の大幅な工数低減と、製品開発の場合、設計・解析・製造全体の効率化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、本実施形態では、「類似」という用語には、似ているものばかりでなく、同一のものも含むものとする。
【００１０】
（類似形状要素検索システム：概略図）
図１は、本実施形態における類似形状要素検索システムの概略図の例である。
類似形状要素検索システム１は、後記する形状特徴要素抽出処理および類似形状要素検索処理を行う検索サーバ２と、形状データを格納する形状データベース（ＤＢ）３と、後記して説明する特徴量を格納する特徴量ＤＢ４と、形状特徴要素のデータである形状特徴要素データを格納する形状特徴要素ＤＢ５と、ユーザ７が入力した情報を検索サーバ２に送信する検索クライアント６とを含んで構成される。検索サーバ２と、形状ＤＢ３と、特徴量ＤＢ４と、形状特徴要素ＤＢ５とは、ＬＡＮ（Local Area Network）などのネットワーク９により相互に接続している。さらに、検索サーバ２と、検索クライアント６とは、ＬＡＮなどのネットワーク８を介して接続されている。
ここで、形状データとは、例えば、ＣＡＤ、ＣＡＭ、ＣＡＥなどの形状処理システムにおいて作成されたＣＡＤデータ、ＣＡＭデータ、ＣＡＥデータなどである。
【００１１】
ここで、本実施形態では、ネットワーク８，９をＬＡＮなどの狭域ネットワークとしたが、これらのうち少なくとも１つをＷＡＮ（Wide Area Network）などの広域ネットワークとしてもよい。
【００１２】
なお、本実施形態では、検索サーバ２、形状ＤＢ３、特徴量ＤＢ４、形状特徴要素ＤＢ５および検索クライアント６を別体の装置としているが、これに限らず、これらの装置のうち、少なくとも２つを一体としてもよい。
【００１３】
（類似形状要素検索システム：詳細図）
図２は、本実施形態における類似形状要素検索システムの機能ブロック図の例である。
検索クライアント６は、キーボード、マウス、ディスプレイなどから構成され、検索クライアント６に情報の入力を行う入出力部６１と、入出力部６１を介して情報を入力し、後記する要素ＩＤ（請求項における識別情報）の取得および情報の送受信を行う処理部６２を含んで構成される。
【００１４】
検索サーバ２は、様々な処理を行う処理部２１を含んで構成され、この処理部２１は、後記する類似形状要素検索処理を行う類似形状要素検索処理部２１１と、後記する形状特徴要素抽出処理を行う形状特徴要素抽出処理部２１２とを含んで構成される。
【００１５】
形状ＤＢ３には、形状データが格納されている。形状データは、前記したように、例えばＣＡＤデータ、ＣＡＭデータ、ＣＡＥデータなどである。
特徴量ＤＢ４には、各形状特徴要素に対応する特徴量が格納されている。特徴量とは、例えば穴であれば直径、深さなどの幾何量である。
形状特徴要素ＤＢ５には、形状特徴要素データが格納されている。形状特徴要素データは、穴、溝、フィレット、リブなどの形状特徴要素をデータとしたものである。
【００１６】
形状データから形状特徴要素抽出処理部２１２によって、形状的に特徴のある部分（例えば製品形状であれば、穴、溝、など）を抽出し、これを「形状特徴要素データ」として、それぞれ分類して形状特徴要素ＤＢ５に格納しておく。さらに、それぞれの形状特徴要素データから特徴量（例えば穴であれば直径、深さ、など）を算出しておき、それぞれ形状特徴要素データおよび形状データと対応づけて、それぞれ格納しておく。類似形状要素検索処理部２１１は、これらの特徴量の中から、検索対象となっている形状要素と同一、あるいは近い特徴量をもつ形状特徴要素データを選択する。
【００１７】
（形状特徴要素抽出処理）
ここで、図１および図２を参照しつつ、図３を参照して形状特徴要素抽出処理の流れを説明する。
図３は、本実施形態における形状特徴要素抽出処理の流れを示すフローである。
なお、本実施形態では、検索サーバ２と検索クライアント６との間の情報の送受信は、ネットワーク８を介するものとして、以降、この記述を省略する。また、検索サーバ２と、形状ＤＢ３、特徴量ＤＢ４および形状特徴要素ＤＢ５間の情報の送受信は、ネットワーク９を介するものとして、以降、この記述を省略する。
まず、処理に先立って、ＣＡＤ、ＣＡＭ、またはＣＡＥなどの形状処理システムにおいて作成された形状データが、検索サーバ２を介して形状ＤＢ３に格納される（Ｓ１０１）。
この際、形状データは、一旦検索サーバ２に入力されてから、形状ＤＢ３に格納される。この新たな形状データの検索サーバ２への入力を契機として検索サーバ２の処理部２１は、ステップＳ１０２以降に述べる形状特徴要素抽出処理を開始する。
【００１８】
検索サーバ２の形状特徴要素抽出処理部２１２が、まず、形状ＤＢ３から形状データを取得する（Ｓ１０２）。
続いて、形状特徴要素抽出処理部２１２は、取得した形状データからすべての形状特徴要素を抽出し（Ｓ１０３）、この形状特徴要素を形状特徴要素データとして分類（Ｓ１０４）後、分類した形状特徴要素データを形状特徴要素ＤＢ５に保存する（Ｓ１０５）。ここで形状特徴要素としては、前記のとおり、穴、溝、フィレット、リブなど、全体形状の中の機能上、特徴的な形状要素が挙げられる（形状特徴要素の抽出処理に関する詳しい説明は、特開２００２−２４５０９８号公報を参照）。
また、形状特徴要素の分類とは、各形状特徴要素にユニークな要素ＩＤ（Identification）を付し、さらに形状データ中の該当する形状特徴要素にも、要素ＩＤを付すことによって、形状データと形状特徴要素とを関連させる処理である。また、このように要素ＩＤを付された形状特徴要素を形状特徴要素データと記載する。
そして、形状特徴要素抽出処理部２１２は、分類された各形状特徴要素データから特徴量を算出し（Ｓ１０６）、要素ＩＤと特徴量とをペアの情報として特徴量ＤＢ４に保存する（Ｓ１０７）。ここで特徴量としては、例えば穴の場合、直径や深さなどの幾何量が挙げられる。また、特徴量は、一般に複数算出させる。例えば、第１の特徴量を穴の直径とし、第２の特徴量を穴の深さとし、第３の特徴量を部品の体積とする、などである。上記では、３つの特徴量をあげているが、これに限らず、算出する特徴量は、１つでもよいし、２つまたは４つ以上でもよい。
また、同じ特徴量をもつ形状特徴要素データを１つの形状特徴要素データにまとめ、このまとめた形状特徴要素データに、該当する要素ＩＤをすべて書き込む処理を含んでもよい。
【００１９】
そして、形状特徴要素抽出処理部２１２は、形状ＤＢ３を参照して、現在処理を行っている形状データに変更が加えられているか否かを判定する（Ｓ１０８）。形状データに変更が加えられているか否かは、例えば形状データの更新日時などを参照することによって、形状特徴要素抽出処理部２１２が判定する。また、現在処理を行っている形状データか否かは、ファイル名などを参照することによって、形状特徴要素抽出処理部２１２が判定する。
形状データに変更が加えられている場合は（Ｓ１０８→Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２へ処理を戻し、形状データに変更が加えられていない場合は（Ｓ１０８→Ｎｏ）、処理を終了する。
【００２０】
なお、本実施形態では、形状データの形状ＤＢ３への格納（Ｓ１０１）に伴う検索サーバ２に対する新たな形状データの入力を契機として、形状特徴要素抽出処理が開始されるが、これに限らず、例えば検索クライアント６から送られる形状特徴要素抽出要求を契機として、形状特徴要素抽出処理を開始してもよい。この場合、以下に述べる手順によって、形状特徴要素抽出処理が開始される。
まず、検索クライアント６の入出力部６１を介して、形状特徴要素抽出要求が検索クライアント６の処理部６２に入力される。
そして、検索クライアント６の処理部６２が、入力された形状特徴要素抽出要求を、ネットワーク８，９を介して検索サーバ２に送信し、検索サーバ２の形状特徴要素抽出処理部２１２は、形状特徴要素抽出要求の受信を契機として形状特徴要素抽出処理を開始する。
【００２１】
また、形状特徴要素抽出処理部２１２に対する新たな形状データの入力と、形状特徴要素抽出要求の受信の両方を契機として、形状特徴要素抽出処理を開始してもよい。
【００２２】
（類似形状要素検索処理）
次に、図１および図２を参照しつつ、図４に沿って類似形状要素検索処理の流れを説明する。
図４Ａおよび図４Ｂは、類似形状要素検索処理の流れを示すフローである。
なお、類似形状要素検索処理は、原則として、図３に示す形状特徴要素抽出処理の後に行うが、類似形状要素検索処理の後に、形状特徴要素抽出処理が行われてもよいし、類似形状要素検索処理、または形状特徴要素検索処理を複数回連続して行ってもよい。しかし、類似形状要素検索処理に用いる形状データに対する形状特徴要素抽出処理に関しては、少なくとも類似形状要素検索処理の前に終了している必要がある。
【００２３】
まず、類似形状要素検索処理部２１１が、検索クライアント６から送信される類似形状要素検索要求を受信したか否かを判定する（Ｓ２０１）。
ここで、類似形状要素検索要求とは、類似形状要素検索処理を開始するための要求である。
検索サーバ２による類似形状要素検索要求の受信は、ユーザ７が検索クライアント６の入出力部６１を介して、類似形状要素検索要求を検索クライアント６の処理部６２に入力し、検索クライアント６の処理部６２が、入力された類似形状要素検索要求を、ネットワーク８，９を介して検索サーバ２に送信することによってなされる。
ステップＳ２０１で類似形状要素検索処理部２１１が、類似形状要素検索要求を受信していないと判定した場合（Ｓ２０１→Ｎｏ）、ステップＳ２０１に処理を戻し、類似形状要素検索要求の待機を行う。
ステップＳ２０１で類似形状要素検索処理部２１１が、類似形状要素検索要求を受信したと判定した場合（Ｓ２０１→Ｙｅｓ）、ステップＳ２０２へ処理を進める。
【００２４】
そして、検索クライアント６の入出力部６１を介して、処理を行いたい形状データに関する情報が処理部６２に入力され（Ｓ２０２）、処理部６２は、入力された形状データに関する情報を検索サーバ２に送信する（Ｓ２０３）。ここで、形状データに関する情報とは、例えば形状データのファイル名などである。
検索サーバ２の類似形状要素検索処理部２１１が、受信した形状データの情報、例えば形状データのファイル名などを基に、形状ＤＢ３から該当する形状データを取得する（Ｓ２０４）。
次に、類似形状要素検索処理部２１１は、取得した形状データを検索クライアント６に送信する（Ｓ２０５）。
そして、検索クライアント６の処理部６２は、入出力部６１に形状データを２次元、または３次元で表示させる（Ｓ２０６）。
【００２５】
次に、検索クライアント６の入出力部６１を介して、検索対象要素が指定されることによって、処理部６２が検索対象要素の要素ＩＤを取得する（Ｓ２０７）。ここで、検索対象要素とは、形状データにおいてユーザ７が検索対象として指定する形状特徴要素である。指定方法としては、例えばポインティングデバイスなどで検索対象要素を構成する点、線、面、などを直接選択するか、検索対象要素を含む領域を指定する方法が挙げられる。なお、検索対象要素を含む領域を指定する方法は、例えばエッジが明確ではない形状特徴要素、複数の形状特徴要素によって複雑に構成されており、単一の形状特徴要素を選択するのが困難な場合に用いられる。
そして、検索対象要素を含む領域を指定する方法において、処理部６２は、指定された領域内に存在するすべての形状特徴要素の要素ＩＤを取得する。
【００２６】
そして、処理部６２は、取得した検索対象要素の要素ＩＤを、検索サーバ２に送信する（Ｓ２０８）。
次に、検索サーバ２の類似形状要素検索処理部２１１は、受信した要素ＩＤを基に形状特徴要素ＤＢ５から該当する形状特徴要素データを取得する（Ｓ２０９）。
続いて、類似形状要素検索処理部２１１は、ステップＳ２０８で受信した要素ＩＤを基に特徴量ＤＢ４から検索対象要素の特徴量を取得する（Ｓ２１０）。
さらに、類似形状要素検索処理部２１１は、ステップＳ２１０で取得した特徴量から、予め設定しておいた範囲内の値をもつ特徴量を、特徴量ＤＢ４から取得する（Ｓ２１１）。
【００２７】
続いて、図４Ｂを参照して、説明する。
さらにステップＳ２１１で取得した特徴量に付されている要素ＩＤを基に、形状特徴要素ＤＢ５からこれらの特徴量に該当する形状特徴要素データを取得する（Ｓ２１２）。
次に、類似形状要素検索処理部２１１は、取得した特徴量と、各特徴量に対応する形状特徴要素データとを検索クライアント６に送信する（Ｓ２１３）。
検索クライアント６の処理部６２は、受信した各特徴量と、この各特徴量に対応する形状特徴要素データとを、各特徴量を座標軸とするｎ次元マップ上に配置するよう、入出力部６１に表示させる（Ｓ２１４）。ステップＳ２１４における画面例の説明は、図５（ａ）を参照して後記する。なお、このとき、形状データを、形状特徴要素データと同時に、例えば別ウィンドウなどを用いて表示してもよい。
次に、入出力部６１を介して、ｎ次元マップ上に表示されている複数の形状特徴要素が選択される（Ｓ２１５）ことによって、処理部６２は、該当する形状特徴要素データに付されている要素ＩＤを取得する（Ｓ２１６）。ここで、複数の形状特徴要素を選択するとは、検索対象要素を含む所定の領域を画面上で選択し、この領域に含まれる形状特徴要素を選択することである。詳細な説明は、図５を参照して後記する。
そして、処理部６２は、取得した要素ＩＤを検索サーバ２に送信する（Ｓ２１７）。
検索サーバ２の類似形状要素検索処理部２１１は、取得した要素ＩＤを基に、ステップＳ２０４で取得した形状データに対して該当する形状特徴要素を強調表示するための処理を行う（Ｓ２１８）。ここで、形状特徴要素を強調表示するための処理とは、例えば形状データにおける該当する形状要素の外形線の色を変更する、または外形線を太く変更する、などの処理を類似形状要素検索処理部２１１が行うことである。
【００２８】
続いて、類似形状要素検索処理部２１１は、ステップＳ２１８の処理を施した形状データを、検索クライアント６に送信する（Ｓ２１９）。
そして、検索クライアント６の処理部６２は、受信した形状データを入出力部６１に表示させる（Ｓ２２０）。このとき、ステップＳ２０７で選択した形状特徴要素が強調される形で、形状データ上に表示される。この処理に係る画面例は、図５（ｂ）を参照して説明する。
【００２９】
この後、検索クライアント６の入出力部６１を介して、強調表示されている形状特徴要素が選択されることによって、処理部６２が選択された形状特徴要素の要素ＩＤを取得し、この要素ＩＤを検索サーバ２に送ることによって、検索サーバ２は、該当する形状特徴要素を削除した形状データを作成し、形状ＤＢ３に保存する。
この後、処理を終了するが、ステップＳ２０４の処理に戻って、次の類似形状要素検索処理を行ってもよい。
【００３０】
なお、本実施形態では、ステップＳ２１８において形状特徴要素を強調表示するための処理を検索サーバ２で行ったが、これに限らず検索クライアント６がステップＳ２１８の処理を行ってもよい。この場合、ステップＳ２０４で、ステップＳ２０２において検索サーバ６の処理部６２に入力された形状データの情報を基に、処理部６２が、形状ＤＢから形状データを取得する。また、ステップＳ２１７およびステップＳ２１９の処理は、存在しない。
【００３１】
このような処理を行うことにより、選択した形状特徴要素に類似する形状特徴要素（削除候補の形状特徴要素）が形状データ上で強調されて表示されるため、ユーザ７は、強調された形状特徴要素を選択することによって、容易に削除したい形状特徴要素を選択することができる。
【００３２】
図５は、本実施形態における類似形状要素検索の処理結果を示す図であり、（ａ）は、ｎ次元マップの画面例であり、（ｂ）は、３次元形状表示の画面例である。
実際の処理では、同一画面上に、ｎ次元マップを表示するｎ次元表示マップエリア７０（図５（ａ））と、削除候補を強調表示した３次元形状を表示する３次元形状表示エリア８０（図５（ｂ））とを表示する。
図５（ａ）に示すように、ｎ次元マップ表示エリア７０では各特徴量を座標軸として、各特徴量に対応する形状特徴要素データを座標上にプロットする。このプロットした形状特徴要素データを特徴量点とよぶこととする。図５（ａ）では、特徴量点は、符号７４，７６で表される。符号７４と、符号７６の相違は、後記して説明する。本実施形態において特徴量点７４は、矩形領域中に形状特徴要素データが表示される形で表現される。
本実施形態では、第1の特徴量（例えば、穴の直径）を第１の座標７１とし、第２の特徴量（例えば、穴の長さ）を第２の座標７２としている。また、第３の特徴量（例えば、部品の体積）は、本実施形態では網掛け模様７３で表現され、特徴量点７４の上部に示されている。
【００３３】
ユーザ７は、図５（ｂ）の３次元形状表示エリア８０上の一つの形状特徴要素８２を検索対象要素として指定する（図４のステップＳ２０７）。すると、ｎ次元マップ表示エリア７０の対応する特徴量の座標に該当する形状特徴要素（特徴量点）７６と、この特徴量から所定の範囲内の値を持つ特徴量点７４とがプロットされる。この際、検索対象要素８２となっている特徴量点７６を強調表示する。
ユーザ７は、特徴量点７６の近傍をポインティングデバイスなどで矩形領域７５として指定する。このとき、矩形領域７５内に存在する特徴量点に対応する形状特徴要素８１，８２が３次元形状表示エリア８０でも強調表示される。また、形状特徴要素８１，８２が強調表示された３次元形状表示エリア次の類似形状要素検索処理のために形状特徴要素選択状態とする。
【００３４】
なお、本明細書では、第３の特徴量の違いを、網掛け模様の違いで表現し、画面上に表示されている矩形領域の上部に網掛け模様を表示することで、形状特徴要素に対応する第３の特徴量を表現しているが、実際の画面では、第３の特徴量は、色の違いで表現され、矩形領域の外枠の色を変えることで、形状特徴要素に対応する第３の特徴量を表現する。
【００３５】
以下、図２および図５を参照して、本発明の効果を説明する。
本発明における形状要素検索方法、形状要素検索プログラムおよび形状要素検索システムでは、まず検索サーバ２の形状特徴要素抽出処理部２１２が、各形状特徴要素の特徴量を算出しておく。そして、ユーザによって削除したい形状要素（検索対象要素）が形状特徴要素として選択されると、検索サーバ２の類似形状要素検索処理部２１１が、選択された形状特徴要素と類似する形状特徴要素を、特徴量を基に検索し、これを検索クライアント６の入出力部に、多次元の座標として表示する。そして、ユーザによって座標上に示された形状特徴要素（特徴量点７４，７６）が選択されることにより、該当する形状データにおける形状要素８１，８２が強調表示される。
【００３６】
このようにすることで、ユーザ７は、削除したい形状要素を一つ選択するだけで、検索クライアント６の入出力部６１に類似した形状特徴要素が強調表示される。このため、ユーザ７が、削除したい形状要素を一つ一つ目視して確認する必要がなくなり、ユーザ７の負担を軽減することができる。さらに、ユーザ７は、強調表示された形状要素から、削除したい形状要素を選択することで、選択漏らし、選択間違いなどのミスを減少させることが可能となり、作業効率を上げることができる。
【００３７】
また、ユーザ７が、検索対象をポインティングデバイスなどで検索対象要素を構成する点、線、面、などを直接選択するか、検索対象要素を含む領域を指定するといった方法によって、検索対象要素を選択するため、穴や溝、フィレット、リブといった形状特徴要素に対して、または自由曲面を多用した形状に対しても類似形状要素の検索を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本実施形態における類似形状要素検索システムの概略図の例である。
【図２】本実施形態における類似形状要素検索システムの機能ブロック図の例である。
【図３】本実施形態における形状特徴要素抽出処理の流れを示すフローである。
【図４Ａ】類似形状要素検索処理の流れを示すフローである（その１）。
【図４Ｂ】類似形状要素検索処理の流れを示すフローである（その２）。
【図５】本実施形態における類似形状要素検索の処理結果を示す図であり、（ａ）は、ｎ次元マップの画面例であり、（ｂ）は、３次元形状表示の画面例である。
【符号の説明】
【００３９】
１ 類似形状要素検索システム
２ 検索サーバ
３ 形状ＤＢ
４ 特徴量ＤＢ
５ 形状特徴要素ＤＢ
６ 検索クライアント
７ ユーザ
８，９ ネットワーク
９ ネットワーク
６１ 入出力部
６２ 処理部
７０ ｎ次元マップ表示エリア
７１ 第１の座標
７２ 第２の座標
７３ 第３の座標
７４，７６ 特徴量点
８０ ３次元形状表示エリア
８１ 形状特徴要素
８２ 検索対象要素
８２ 形状特徴要素
２１１ 類似形状要素検索処理部
２１２ 形状特徴要素抽出処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータ上で処理される形状データに対する操作において、類似の形状データを検索するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＡＭ（Computer Aided Manufacturing）システムなどでは、それぞれの製造工程に対応したＣＡＤ（Computer Aided Design）データを必要とする。各製造工程に対応したＣＡＤデータの作成は、最終段階のＣＡＤデータ（製品の完成図）から、物体を構成する要素である形状要素を削除することによって行われる。
【０００３】
近年、このような各製造工程に対応したＣＡＤデータの作成でのコンピュータを利用した形状処理技術において、文献検索と同じように形状検索に対するニーズが増えている。たとえばコンピュータグラフィックスの分野では、ポリゴンで構成される３次元形状データベースを構築し、これに対し、インターネット経由で検索する機能も公開されている。
たとえば製品などの形状設計を支援するＣＡＤ、ＣＡＭ、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）やＣＧ（Computer Graphics）の分野では、画面に表示される全体の形状から、操作に必要な形状特徴要素を見つけ出すのは煩雑な作業となる。特に近年、コンピュータの性能向上とともに形状の表現力が向上し、扱うデータ量も膨大になるため、この傾向はより強くなっている。
従来技術として、３次元形状の検索に関しては、特許文献１に、３次元オブジェクトモデルから部分的な検索を行うのに有効なデータベースを構築するために、部分構造解析部によって、各部分要素およびそれら部分要素間の関連性を解析して、部分要素関連図を生成し、それが入力された３次元オブジェクトモデルデータと共にデータベースに登録する方法が記載されている。
【特許文献１】特開２００５−７１０９５号公報（第８−９頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の各製造工程に対応したＣＡＤデータの作成処理において、削除したい形状要素を選択する際に、その削除したい形状要素を、ユーザが目視によって一つ一つ選択する作業を行っていた。このため、ユーザの負担が大きく、また選択漏らし、選択間違いなどのミスが起こりやすかった。
【０００５】
また、特許文献１記載のように、製品の全体形状から部分要素の構成情報を作成して、データベース化する場合、積木細工のような単純な部分要素の集合体の場合は有効であるが、穴や溝、フィレット、リブといった形状特徴要素（一般に「形状フィーチャ」とよぶ）に対して、または自由曲面を多用した形状に対して、同様に部分要素の構成情報を構築するのは困難であり、構成情報が複雑な場合は可視化しても人間にとって直観的なインタフェースとならない。また、データベース化した後のデータの利用方法については記載されていない。
【０００６】
前記課題を鑑みて、本発明は、構成情報が複雑な場合でも直観的な操作が可能となり、形状操作の大幅な工数低減と、製品開発の場合、設計・解析・製造全体の効率化を可能とする形状要素検索方法、形状要素検索プログラムおよび形状要素検索システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明は、情報の処理を行う検索サーバと、前記検索サーバと接続して情報の入力および表示を行う検索クライアントと、前記検索サーバと接続して、物体の形状に関する情報である形状データを格納する形状データベースと、を用いて行う形状要素検索方法であって、前記検索サーバが、前記形状データベースから、前記形状データを取得し、前記形状データから、この形状データに含まれる形状特徴要素データを抽出し、前記抽出された形状特徴要素データのを基に、特徴量を算出し、前記検索クライアントが、前記検索サーバから、前記算出された特徴量と、前記抽出された形状特徴要素データとを入力され、前記入力された特徴量と、形状特徴要素データとを対応させて画面に表示し、前記特徴量と対応している形状特徴要素データを選択されると、前記検索サーバが、前記検索クライアントにおいて、前記選択された形状特徴要素データに対応する前記取得された形状データ上の形状特徴要素データを画面に強調表示するための処理を行い、前記検索クライアントが、前記検索サーバにおいて、前記強調表示するための処理を行った形状データを画面に表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によって、構成情報が複雑な場合でも直観的な操作が可能となり、形状操作の大幅な工数低減と、製品開発の場合、設計・解析・製造全体の効率化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、本実施形態では、「類似」という用語には、似ているものばかりでなく、同一のものも含むものとする。
【００１０】
（類似形状要素検索システム：概略図）
図１は、本実施形態における類似形状要素検索システムの概略図の例である。
類似形状要素検索システム１は、後記する形状特徴要素抽出処理および類似形状要素検索処理を行う検索サーバ２と、形状データを格納する形状データベース（ＤＢ）３と、後記して説明する特徴量を格納する特徴量ＤＢ４と、形状特徴要素のデータである形状特徴要素データを格納する形状特徴要素ＤＢ５と、ユーザ７が入力した情報を検索サーバ２に送信する検索クライアント６とを含んで構成される。検索サーバ２と、形状ＤＢ３と、特徴量ＤＢ４と、形状特徴要素ＤＢ５とは、ＬＡＮ（Local Area Network）などのネットワーク９により相互に接続している。さらに、検索サーバ２と、検索クライアント６とは、ＬＡＮなどのネットワーク８を介して接続されている。
ここで、形状データとは、例えば、ＣＡＤ、ＣＡＭ、ＣＡＥなどの形状処理システムにおいて作成されたＣＡＤデータ、ＣＡＭデータ、ＣＡＥデータなどである。
【００１１】
ここで、本実施形態では、ネットワーク８，９をＬＡＮなどの狭域ネットワークとしたが、これらのうち少なくとも１つをＷＡＮ（Wide Area Network）などの広域ネットワークとしてもよい。
【００１２】
なお、本実施形態では、検索サーバ２、形状ＤＢ３、特徴量ＤＢ４、形状特徴要素ＤＢ５および検索クライアント６を別体の装置としているが、これに限らず、これらの装置のうち、少なくとも２つを一体としてもよい。
【００１３】
（類似形状要素検索システム：詳細図）
図２は、本実施形態における類似形状要素検索システムの機能ブロック図の例である。
検索クライアント６は、キーボード、マウス、ディスプレイなどから構成され、検索クライアント６に情報の入力を行う入出力部６１と、入出力部６１を介して情報を入力し、後記する要素ＩＤ（請求項における識別情報）の取得および情報の送受信を行う処理部６２を含んで構成される。
【００１４】
検索サーバ２は、様々な処理を行う処理部２１を含んで構成され、この処理部２１は、後記する類似形状要素検索処理を行う類似形状要素検索処理部２１１と、後記する形状特徴要素抽出処理を行う形状特徴要素抽出処理部２１２とを含んで構成される。
【００１５】
形状ＤＢ３には、形状データが格納されている。形状データは、前記したように、例えばＣＡＤデータ、ＣＡＭデータ、ＣＡＥデータなどである。
特徴量ＤＢ４には、各形状特徴要素に対応する特徴量が格納されている。特徴量とは、例えば穴であれば直径、深さなどの幾何量である。
形状特徴要素ＤＢ５には、形状特徴要素データが格納されている。形状特徴要素データは、穴、溝、フィレット、リブなどの形状特徴要素をデータとしたものである。
【００１６】
形状データから形状特徴要素抽出処理部２１２によって、形状的に特徴のある部分（例えば製品形状であれば、穴、溝、など）を抽出し、これを「形状特徴要素データ」として、それぞれ分類して形状特徴要素ＤＢ５に格納しておく。さらに、それぞれの形状特徴要素データから特徴量（例えば穴であれば直径、深さ、など）を算出しておき、それぞれ形状特徴要素データおよび形状データと対応づけて、それぞれ格納しておく。類似形状要素検索処理部２１１は、これらの特徴量の中から、検索対象となっている形状要素と同一、あるいは近い特徴量をもつ形状特徴要素データを選択する。
【００１７】
（形状特徴要素抽出処理）
ここで、図１および図２を参照しつつ、図３を参照して形状特徴要素抽出処理の流れを説明する。
図３は、本実施形態における形状特徴要素抽出処理の流れを示すフローである。
なお、本実施形態では、検索サーバ２と検索クライアント６との間の情報の送受信は、ネットワーク８を介するものとして、以降、この記述を省略する。また、検索サーバ２と、形状ＤＢ３、特徴量ＤＢ４および形状特徴要素ＤＢ５間の情報の送受信は、ネットワーク９を介するものとして、以降、この記述を省略する。
まず、処理に先立って、ＣＡＤ、ＣＡＭ、またはＣＡＥなどの形状処理システムにおいて作成された形状データが、検索サーバ２を介して形状ＤＢ３に格納される（Ｓ１０１）。
この際、形状データは、一旦検索サーバ２に入力されてから、形状ＤＢ３に格納される。この新たな形状データの検索サーバ２への入力を契機として検索サーバ２の処理部２１は、ステップＳ１０２以降に述べる形状特徴要素抽出処理を開始する。
【００１８】
検索サーバ２の形状特徴要素抽出処理部２１２が、まず、形状ＤＢ３から形状データを取得する（Ｓ１０２）。
続いて、形状特徴要素抽出処理部２１２は、取得した形状データからすべての形状特徴要素を抽出し（Ｓ１０３）、この形状特徴要素を形状特徴要素データとして分類（Ｓ１０４）後、分類した形状特徴要素データを形状特徴要素ＤＢ５に保存する（Ｓ１０５）。ここで形状特徴要素としては、前記のとおり、穴、溝、フィレット、リブなど、全体形状の中の機能上、特徴的な形状要素が挙げられる（形状特徴要素の抽出処理に関する詳しい説明は、特開２００２−２４５０９８号公報を参照）。
また、形状特徴要素の分類とは、各形状特徴要素にユニークな要素ＩＤ（Identification）を付し、さらに形状データ中の該当する形状特徴要素にも、要素ＩＤを付すことによって、形状データと形状特徴要素とを関連させる処理である。また、このように要素ＩＤを付された形状特徴要素を形状特徴要素データと記載する。
そして、形状特徴要素抽出処理部２１２は、分類された各形状特徴要素データから特徴量を算出し（Ｓ１０６）、要素ＩＤと特徴量とをペアの情報として特徴量ＤＢ４に保存する（Ｓ１０７）。ここで特徴量としては、例えば穴の場合、直径や深さなどの幾何量が挙げられる。また、特徴量は、一般に複数算出させる。例えば、第１の特徴量を穴の直径とし、第２の特徴量を穴の深さとし、第３の特徴量を部品の体積とする、などである。上記では、３つの特徴量をあげているが、これに限らず、算出する特徴量は、１つでもよいし、２つまたは４つ以上でもよい。
また、同じ特徴量をもつ形状特徴要素データを１つの形状特徴要素データにまとめ、このまとめた形状特徴要素データに、該当する要素ＩＤをすべて書き込む処理を含んでもよい。
【００１９】
そして、形状特徴要素抽出処理部２１２は、形状ＤＢ３を参照して、現在処理を行っている形状データに変更が加えられているか否かを判定する（Ｓ１０８）。形状データに変更が加えられているか否かは、例えば形状データの更新日時などを参照することによって、形状特徴要素抽出処理部２１２が判定する。また、現在処理を行っている形状データか否かは、ファイル名などを参照することによって、形状特徴要素抽出処理部２１２が判定する。
形状データに変更が加えられている場合は（Ｓ１０８→Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２へ処理を戻し、形状データに変更が加えられていない場合は（Ｓ１０８→Ｎｏ）、処理を終了する。
【００２０】
なお、本実施形態では、形状データの形状ＤＢ３への格納（Ｓ１０１）に伴う検索サーバ２に対する新たな形状データの入力を契機として、形状特徴要素抽出処理が開始されるが、これに限らず、例えば検索クライアント６から送られる形状特徴要素抽出要求を契機として、形状特徴要素抽出処理を開始してもよい。この場合、以下に述べる手順によって、形状特徴要素抽出処理が開始される。
まず、検索クライアント６の入出力部６１を介して、形状特徴要素抽出要求が検索クライアント６の処理部６２に入力される。
そして、検索クライアント６の処理部６２が、入力された形状特徴要素抽出要求を、ネットワーク８，９を介して検索サーバ２に送信し、検索サーバ２の形状特徴要素抽出処理部２１２は、形状特徴要素抽出要求の受信を契機として形状特徴要素抽出処理を開始する。
【００２１】
また、形状特徴要素抽出処理部２１２に対する新たな形状データの入力と、形状特徴要素抽出要求の受信の両方を契機として、形状特徴要素抽出処理を開始してもよい。
【００２２】
（類似形状要素検索処理）
次に、図１および図２を参照しつつ、図４に沿って類似形状要素検索処理の流れを説明する。
図４Ａおよび図４Ｂは、類似形状要素検索処理の流れを示すフローである。
なお、類似形状要素検索処理は、原則として、図３に示す形状特徴要素抽出処理の後に行うが、類似形状要素検索処理の後に、形状特徴要素抽出処理が行われてもよいし、類似形状要素検索処理、または形状特徴要素検索処理を複数回連続して行ってもよい。しかし、類似形状要素検索処理に用いる形状データに対する形状特徴要素抽出処理に関しては、少なくとも類似形状要素検索処理の前に終了している必要がある。
【００２３】
まず、類似形状要素検索処理部２１１が、検索クライアント６から送信される類似形状要素検索要求を受信したか否かを判定する（Ｓ２０１）。
ここで、類似形状要素検索要求とは、類似形状要素検索処理を開始するための要求である。
検索サーバ２による類似形状要素検索要求の受信は、ユーザ７が検索クライアント６の入出力部６１を介して、類似形状要素検索要求を検索クライアント６の処理部６２に入力し、検索クライアント６の処理部６２が、入力された類似形状要素検索要求を、ネットワーク８，９を介して検索サーバ２に送信することによってなされる。
ステップＳ２０１で類似形状要素検索処理部２１１が、類似形状要素検索要求を受信していないと判定した場合（Ｓ２０１→Ｎｏ）、ステップＳ２０１に処理を戻し、類似形状要素検索要求の待機を行う。
ステップＳ２０１で類似形状要素検索処理部２１１が、類似形状要素検索要求を受信したと判定した場合（Ｓ２０１→Ｙｅｓ）、ステップＳ２０２へ処理を進める。
【００２４】
そして、検索クライアント６の入出力部６１を介して、処理を行いたい形状データに関する情報が処理部６２に入力され（Ｓ２０２）、処理部６２は、入力された形状データに関する情報を検索サーバ２に送信する（Ｓ２０３）。ここで、形状データに関する情報とは、例えば形状データのファイル名などである。
検索サーバ２の類似形状要素検索処理部２１１が、受信した形状データの情報、例えば形状データのファイル名などを基に、形状ＤＢ３から該当する形状データを取得する（Ｓ２０４）。
次に、類似形状要素検索処理部２１１は、取得した形状データを検索クライアント６に送信する（Ｓ２０５）。
そして、検索クライアント６の処理部６２は、入出力部６１に形状データを２次元、または３次元で表示させる（Ｓ２０６）。
【００２５】
次に、検索クライアント６の入出力部６１を介して、検索対象要素が指定されることによって、処理部６２が検索対象要素の要素ＩＤを取得する（Ｓ２０７）。ここで、検索対象要素とは、形状データにおいてユーザ７が検索対象として指定する形状特徴要素である。指定方法としては、例えばポインティングデバイスなどで検索対象要素を構成する点、線、面、などを直接選択するか、検索対象要素を含む領域を指定する方法が挙げられる。なお、検索対象要素を含む領域を指定する方法は、例えばエッジが明確ではない形状特徴要素、複数の形状特徴要素によって複雑に構成されており、単一の形状特徴要素を選択するのが困難な場合に用いられる。
そして、検索対象要素を含む領域を指定する方法において、処理部６２は、指定された領域内に存在するすべての形状特徴要素の要素ＩＤを取得する。
【００２６】
そして、処理部６２は、取得した検索対象要素の要素ＩＤを、検索サーバ２に送信する（Ｓ２０８）。
次に、検索サーバ２の類似形状要素検索処理部２１１は、受信した要素ＩＤを基に形状特徴要素ＤＢ５から該当する形状特徴要素データを取得する（Ｓ２０９）。
続いて、類似形状要素検索処理部２１１は、ステップＳ２０８で受信した要素ＩＤを基に特徴量ＤＢ４から検索対象要素の特徴量を取得する（Ｓ２１０）。
さらに、類似形状要素検索処理部２１１は、ステップＳ２１０で取得した特徴量から、予め設定しておいた範囲内の値をもつ特徴量を、特徴量ＤＢ４から取得する（Ｓ２１１）。
【００２７】
続いて、図４Ｂを参照して、説明する。
さらにステップＳ２１１で取得した特徴量に付されている要素ＩＤを基に、形状特徴要素ＤＢ５からこれらの特徴量に該当する形状特徴要素データを取得する（Ｓ２１２）。
次に、類似形状要素検索処理部２１１は、取得した特徴量と、各特徴量に対応する形状特徴要素データとを検索クライアント６に送信する（Ｓ２１３）。
検索クライアント６の処理部６２は、受信した各特徴量と、この各特徴量に対応する形状特徴要素データとを、各特徴量を座標軸とするｎ次元マップ上に配置するよう、入出力部６１に表示させる（Ｓ２１４）。ステップＳ２１４における画面例の説明は、図５（ａ）を参照して後記する。なお、このとき、形状データを、形状特徴要素データと同時に、例えば別ウィンドウなどを用いて表示してもよい。
次に、入出力部６１を介して、ｎ次元マップ上に表示されている複数の形状特徴要素が選択される（Ｓ２１５）ことによって、処理部６２は、該当する形状特徴要素データに付されている要素ＩＤを取得する（Ｓ２１６）。ここで、複数の形状特徴要素を選択するとは、検索対象要素を含む所定の領域を画面上で選択し、この領域に含まれる形状特徴要素を選択することである。詳細な説明は、図５を参照して後記する。
そして、処理部６２は、取得した要素ＩＤを検索サーバ２に送信する（Ｓ２１７）。
検索サーバ２の類似形状要素検索処理部２１１は、取得した要素ＩＤを基に、ステップＳ２０４で取得した形状データに対して該当する形状特徴要素を強調表示するための処理を行う（Ｓ２１８）。ここで、形状特徴要素を強調表示するための処理とは、例えば形状データにおける該当する形状要素の外形線の色を変更する、または外形線を太く変更する、などの処理を類似形状要素検索処理部２１１が行うことである。
【００２８】
続いて、類似形状要素検索処理部２１１は、ステップＳ２１８の処理を施した形状データを、検索クライアント６に送信する（Ｓ２１９）。
そして、検索クライアント６の処理部６２は、受信した形状データを入出力部６１に表示させる（Ｓ２２０）。このとき、ステップＳ２０７で選択した形状特徴要素が強調される形で、形状データ上に表示される。この処理に係る画面例は、図５（ｂ）を参照して説明する。
【００２９】
この後、検索クライアント６の入出力部６１を介して、強調表示されている形状特徴要素が選択されることによって、処理部６２が選択された形状特徴要素の要素ＩＤを取得し、この要素ＩＤを検索サーバ２に送ることによって、検索サーバ２は、該当する形状特徴要素を削除した形状データを作成し、形状ＤＢ３に保存する。
この後、処理を終了するが、ステップＳ２０４の処理に戻って、次の類似形状要素検索処理を行ってもよい。
【００３０】
なお、本実施形態では、ステップＳ２１８において形状特徴要素を強調表示するための処理を検索サーバ２で行ったが、これに限らず検索クライアント６がステップＳ２１８の処理を行ってもよい。この場合、ステップＳ２０４で、ステップＳ２０２において検索サーバ６の処理部６２に入力された形状データの情報を基に、処理部６２が、形状ＤＢから形状データを取得する。また、ステップＳ２１７およびステップＳ２１９の処理は、存在しない。
【００３１】
このような処理を行うことにより、選択した形状特徴要素に類似する形状特徴要素（削除候補の形状特徴要素）が形状データ上で強調されて表示されるため、ユーザ７は、強調された形状特徴要素を選択することによって、容易に削除したい形状特徴要素を選択することができる。
【００３２】
図５は、本実施形態における類似形状要素検索の処理結果を示す図であり、（ａ）は、ｎ次元マップの画面例であり、（ｂ）は、３次元形状表示の画面例である。
実際の処理では、同一画面上に、ｎ次元マップを表示するｎ次元表示マップエリア７０（図５（ａ））と、削除候補を強調表示した３次元形状を表示する３次元形状表示エリア８０（図５（ｂ））とを表示する。
図５（ａ）に示すように、ｎ次元マップ表示エリア７０では各特徴量を座標軸として、各特徴量に対応する形状特徴要素データを座標上にプロットする。このプロットした形状特徴要素データを特徴量点とよぶこととする。図５（ａ）では、特徴量点は、符号７４，７６で表される。符号７４と、符号７６の相違は、後記して説明する。本実施形態において特徴量点７４は、矩形領域中に形状特徴要素データが表示される形で表現される。
本実施形態では、第1の特徴量（例えば、穴の直径）を第１の座標７１とし、第２の特徴量（例えば、穴の長さ）を第２の座標７２としている。また、第３の特徴量（例えば、部品の体積）は、本実施形態では網掛け模様７３で表現され、特徴量点７４の上部に示されている。
【００３３】
ユーザ７は、図５（ｂ）の３次元形状表示エリア８０上の一つの形状特徴要素８２を検索対象要素として指定する（図４のステップＳ２０７）。すると、ｎ次元マップ表示エリア７０の対応する特徴量の座標に該当する形状特徴要素（特徴量点）７６と、この特徴量から所定の範囲内の値を持つ特徴量点７４とがプロットされる。この際、検索対象要素８２となっている特徴量点７６を強調表示する。
ユーザ７は、特徴量点７６の近傍をポインティングデバイスなどで矩形領域７５として指定する。このとき、矩形領域７５内に存在する特徴量点に対応する形状特徴要素８１，８２が３次元形状表示エリア８０でも強調表示される。また、形状特徴要素８１，８２が強調表示された３次元形状表示エリア次の類似形状要素検索処理のために形状特徴要素選択状態とする。
【００３４】
なお、本明細書では、第３の特徴量の違いを、網掛け模様の違いで表現し、画面上に表示されている矩形領域の上部に網掛け模様を表示することで、形状特徴要素に対応する第３の特徴量を表現しているが、実際の画面では、第３の特徴量は、色の違いで表現され、矩形領域の外枠の色を変えることで、形状特徴要素に対応する第３の特徴量を表現する。
【００３５】
以下、図２および図５を参照して、本発明の効果を説明する。
本発明における形状要素検索方法、形状要素検索プログラムおよび形状要素検索システムでは、まず検索サーバ２の形状特徴要素抽出処理部２１２が、各形状特徴要素の特徴量を算出しておく。そして、ユーザによって削除したい形状要素（検索対象要素）が形状特徴要素として選択されると、検索サーバ２の類似形状要素検索処理部２１１が、選択された形状特徴要素と類似する形状特徴要素を、特徴量を基に検索し、これを検索クライアント６の入出力部に、多次元の座標として表示する。そして、ユーザによって座標上に示された形状特徴要素（特徴量点７４，７６）が選択されることにより、該当する形状データにおける形状要素８１，８２が強調表示される。
【００３６】
このようにすることで、ユーザ７は、削除したい形状要素を一つ選択するだけで、検索クライアント６の入出力部６１に類似した形状特徴要素が強調表示される。このため、ユーザ７が、削除したい形状要素を一つ一つ目視して確認する必要がなくなり、ユーザ７の負担を軽減することができる。さらに、ユーザ７は、強調表示された形状要素から、削除したい形状要素を選択することで、選択漏らし、選択間違いなどのミスを減少させることが可能となり、作業効率を上げることができる。
【００３７】
また、ユーザ７が、検索対象をポインティングデバイスなどで検索対象要素を構成する点、線、面、などを直接選択するか、検索対象要素を含む領域を指定するといった方法によって、検索対象要素を選択するため、穴や溝、フィレット、リブといった形状特徴要素に対して、または自由曲面を多用した形状に対しても類似形状要素の検索を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本実施形態における類似形状要素検索システムの概略図の例である。
【図２】本実施形態における類似形状要素検索システムの機能ブロック図の例である。
【図３】本実施形態における形状特徴要素抽出処理の流れを示すフローである。
【図４Ａ】類似形状要素検索処理の流れを示すフローである（その１）。
【図４Ｂ】類似形状要素検索処理の流れを示すフローである（その２）。
【図５】本実施形態における類似形状要素検索の処理結果を示す図であり、（ａ）は、ｎ次元マップの画面例であり、（ｂ）は、３次元形状表示の画面例である。
【符号の説明】
【００３９】
１ 類似形状要素検索システム
２ 検索サーバ
３ 形状ＤＢ
４ 特徴量ＤＢ
５ 形状特徴要素ＤＢ
６ 検索クライアント
７ ユーザ
８，９ ネットワーク
９ ネットワーク
６１ 入出力部
６２ 処理部
７０ ｎ次元マップ表示エリア
７１ 第１の座標
７２ 第２の座標
７３ 第３の座標
７４，７６ 特徴量点
８０ ３次元形状表示エリア
８１ 形状特徴要素
８２ 検索対象要素
８２ 形状特徴要素
２１１ 類似形状要素検索処理部
２１２ 形状特徴要素抽出処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報の処理を行う検索サーバと、前記検索サーバと接続して情報の入力および表示を行う検索クライアントと、前記検索サーバと接続して、物体の形状に関する情報である形状データを格納する形状データベースと、を用いて行う形状要素検索方法であって、
前記検索サーバが、
前記形状データベースから、前記形状データを取得し、
前記取得された形状データから、この形状データに含まれる形状特徴要素データを抽出し、
前記抽出された形状特徴要素データの特徴量を算出し、
前記検索クライアントが、
前記検索サーバから、前記抽出された形状特徴要素データと、前記算出された特徴量とを入力し、
前記入力された形状特徴要素データと、特徴量とを対応させて画面に表示し、
前記特徴量と対応している形状特徴要素データを選択されると、
前記検索サーバが、
前記検索クライアントにおいて、前記選択された形状特徴要素データに対応する前記取得された形状データ上の形状特徴要素データを画面に強調表示するための処理を行い、
前記検索クライアントが、
前記検索サーバにおいて、前記強調表示するための処理を行った形状データを画面に表示することを特徴とする形状要素検索方法。
【請求項２】
情報の処理を行う検索サーバと、前記検索サーバと接続して情報の入力および表示を行う検索クライアントと、前記検索サーバと接続して、物体の形状に関する情報である形状データを格納する形状データベースと、を用いて行う形状要素検索方法であって、
前記検索サーバが、
前記形状データベースから、前記形状データを取得し、
前記形状データから、この形状データに含まれる形状特徴要素データを抽出し、
前記抽出された形状特徴要素データの特徴量を算出し、
前記検索クライアントが、
前記形状データベースから、前記形状データを取得し、
前記検索サーバから、前記算出された特徴量と、前記抽出された形状特徴要素データとを入力し、
前記入力された特徴量と、前記形状特徴要素データとを対応させて画面に表示し、
前記特徴量と対応している形状特徴要素データを選択されると、
前記選択された形状特徴要素データに対応する前記取得された形状データ上の形状特徴要素データを画面に強調表示するための処理を行い、
前記強調表示するための処理を行った形状データを画面に表示することを特徴とする形状要素検索方法。
【請求項３】
前記特徴量と、前記形状特徴要素とを対応させて表示することとは、前記特徴量を座標軸とした座標上に前記形状特徴要素を対応させて画面に表示することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の形状要素検索方法。
【請求項４】
前記特徴量と対応している複数の形状特徴要素を選択することとは、任意の形状特徴要素を含む所定の領域を画面上で選択し、この領域に含まれる形状特徴要素を選択することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の形状要素検索方法。
【請求項５】
前記任意の形状特徴要素とは、指定された形状特徴要素であることを特徴とする請求項４に記載の形状要素検索方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の形状要素検索方法を、コンピュータに実行させることを特徴とする形状要素検索プログラム。
【請求項７】
情報の処理を行う検索サーバと、前記検索サーバと接続して情報の入力および表示を行う検索クライアントと、前記検索サーバと接続して、物体の形状に関する情報である形状データを格納する形状データベースと、を備える形状要素検索システムであって、
前記検索サーバは、
前記形状データベースから、前記形状データを取得する手段と、
前記取得された形状データから、この形状データに含まれる形状特徴要素データを抽出する手段と、
前記抽出された形状特徴要素データの特徴量を算出する手段と、
前記検索クライアントにおいて、前記選択された形状特徴要素データに対応する前記取得された形状データ上の形状特徴要素データを画面に強調表示するための処理を行う手段と、を備え、
前記検索クライアントは、
前記検索サーバから、前記抽出された形状特徴要素データと、前記算出された特徴量とを入力する手段と、
前記入力された形状特徴要素データと、特徴量とを対応させて画面に表示する手段と、
前記特徴量と対応している形状特徴要素データを選択する手段と、
前記強調表示するための処理を行った形状データを画面に表示する手段と、を備えることを特徴とする形状要素検索システム。
【請求項８】
情報の処理を行う検索サーバと、前記検索サーバと接続して情報の入力および表示を行う検索クライアントと、前記検索サーバと接続して、物体の形状に関する情報である形状データを格納する形状データベースと、を備える形状要素検索システムであって、
前記検索サーバは、
前記形状データベースから、前記形状データを取得する手段と、
前記形状データから、この形状データに含まれる形状特徴要素データを抽出する手段と、
前記抽出された形状特徴要素データの特徴量を算出する手段と、を備え、
前記検索クライアントは、
前記形状データベースから、前記形状データを取得する手段と、
前記検索サーバから、前記算出された特徴量と、前記抽出された形状特徴要素データとを入力する手段と、
前記入力された特徴量と、前記形状特徴要素データとを対応させて画面に表示する手段と、
前記特徴量と対応している形状特徴要素データを選択する手段と、
前記選択された形状特徴要素データに対応する前記取得された形状データ上の形状特徴要素データを画面に強調表示するための処理を行う手段と、
前記強調表示するための処理を行った形状データを画面に表示する手段を備えることを特徴とする形状要素検索システム。
【請求項９】
前記特徴量と、前記形状特徴要素とを対応させて表示する手段は、前記特徴量を座標軸とした座標上に前記形状特徴要素を対応させて画面に表示する手段をさらに備えることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の形状要素検索システム。
【請求項１０】
前記特徴量と対応している複数の形状特徴要素を選択する手段は、任意の形状特徴要素を含む所定の領域を画面上で選択し、当該領域に含まれる形状特徴要素を選択する手段をさらに備えることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の形状要素検索システム。
【請求項１１】
前記任意の形状特徴要素とは、指定された形状特徴要素であることを特徴とする請求項１０に記載の形状要素検索システム。
【請求項１】
情報の処理を行う検索サーバと、前記検索サーバと接続して情報の入力および表示を行う検索クライアントと、前記検索サーバと接続して、物体の形状に関する情報である形状データを格納する形状データベースと、を用いて行う形状要素検索方法であって、
前記検索サーバが、
前記形状データベースから、前記形状データを取得し、
前記取得された形状データから、この形状データに含まれる形状特徴要素データを抽出し、
前記抽出された形状特徴要素データの特徴量を算出し、
前記検索クライアントが、
前記検索サーバから、前記抽出された形状特徴要素データと、前記算出された特徴量とを入力し、
前記入力された形状特徴要素データと、特徴量とを対応させて画面に表示し、
前記特徴量と対応している形状特徴要素データを選択されると、
前記検索サーバが、
前記検索クライアントにおいて、前記選択された形状特徴要素データに対応する前記取得された形状データ上の形状特徴要素データを画面に強調表示するための処理を行い、
前記検索クライアントが、
前記検索サーバにおいて、前記強調表示するための処理を行った形状データを画面に表示することを特徴とする形状要素検索方法。
【請求項２】
情報の処理を行う検索サーバと、前記検索サーバと接続して情報の入力および表示を行う検索クライアントと、前記検索サーバと接続して、物体の形状に関する情報である形状データを格納する形状データベースと、を用いて行う形状要素検索方法であって、
前記検索サーバが、
前記形状データベースから、前記形状データを取得し、
前記形状データから、この形状データに含まれる形状特徴要素データを抽出し、
前記抽出された形状特徴要素データの特徴量を算出し、
前記検索クライアントが、
前記形状データベースから、前記形状データを取得し、
前記検索サーバから、前記算出された特徴量と、前記抽出された形状特徴要素データとを入力し、
前記入力された特徴量と、前記形状特徴要素データとを対応させて画面に表示し、
前記特徴量と対応している形状特徴要素データを選択されると、
前記選択された形状特徴要素データに対応する前記取得された形状データ上の形状特徴要素データを画面に強調表示するための処理を行い、
前記強調表示するための処理を行った形状データを画面に表示することを特徴とする形状要素検索方法。
【請求項３】
前記特徴量と、前記形状特徴要素とを対応させて表示することとは、前記特徴量を座標軸とした座標上に前記形状特徴要素を対応させて画面に表示することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の形状要素検索方法。
【請求項４】
前記特徴量と対応している複数の形状特徴要素を選択することとは、任意の形状特徴要素を含む所定の領域を画面上で選択し、この領域に含まれる形状特徴要素を選択することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の形状要素検索方法。
【請求項５】
前記任意の形状特徴要素とは、指定された形状特徴要素であることを特徴とする請求項４に記載の形状要素検索方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の形状要素検索方法を、コンピュータに実行させることを特徴とする形状要素検索プログラム。
【請求項７】
情報の処理を行う検索サーバと、前記検索サーバと接続して情報の入力および表示を行う検索クライアントと、前記検索サーバと接続して、物体の形状に関する情報である形状データを格納する形状データベースと、を備える形状要素検索システムであって、
前記検索サーバは、
前記形状データベースから、前記形状データを取得する手段と、
前記取得された形状データから、この形状データに含まれる形状特徴要素データを抽出する手段と、
前記抽出された形状特徴要素データの特徴量を算出する手段と、
前記検索クライアントにおいて、前記選択された形状特徴要素データに対応する前記取得された形状データ上の形状特徴要素データを画面に強調表示するための処理を行う手段と、を備え、
前記検索クライアントは、
前記検索サーバから、前記抽出された形状特徴要素データと、前記算出された特徴量とを入力する手段と、
前記入力された形状特徴要素データと、特徴量とを対応させて画面に表示する手段と、
前記特徴量と対応している形状特徴要素データを選択する手段と、
前記強調表示するための処理を行った形状データを画面に表示する手段と、を備えることを特徴とする形状要素検索システム。
【請求項８】
情報の処理を行う検索サーバと、前記検索サーバと接続して情報の入力および表示を行う検索クライアントと、前記検索サーバと接続して、物体の形状に関する情報である形状データを格納する形状データベースと、を備える形状要素検索システムであって、
前記検索サーバは、
前記形状データベースから、前記形状データを取得する手段と、
前記形状データから、この形状データに含まれる形状特徴要素データを抽出する手段と、
前記抽出された形状特徴要素データの特徴量を算出する手段と、を備え、
前記検索クライアントは、
前記形状データベースから、前記形状データを取得する手段と、
前記検索サーバから、前記算出された特徴量と、前記抽出された形状特徴要素データとを入力する手段と、
前記入力された特徴量と、前記形状特徴要素データとを対応させて画面に表示する手段と、
前記特徴量と対応している形状特徴要素データを選択する手段と、
前記選択された形状特徴要素データに対応する前記取得された形状データ上の形状特徴要素データを画面に強調表示するための処理を行う手段と、
前記強調表示するための処理を行った形状データを画面に表示する手段を備えることを特徴とする形状要素検索システム。
【請求項９】
前記特徴量と、前記形状特徴要素とを対応させて表示する手段は、前記特徴量を座標軸とした座標上に前記形状特徴要素を対応させて画面に表示する手段をさらに備えることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の形状要素検索システム。
【請求項１０】
前記特徴量と対応している複数の形状特徴要素を選択する手段は、任意の形状特徴要素を含む所定の領域を画面上で選択し、当該領域に含まれる形状特徴要素を選択する手段をさらに備えることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の形状要素検索システム。
【請求項１１】
前記任意の形状特徴要素とは、指定された形状特徴要素であることを特徴とする請求項１０に記載の形状要素検索システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【公開番号】特開２００７−１４０６４１（Ｐ２００７−１４０６４１Ａ）
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３３００６０（Ｐ２００５−３３００６０）
【出願日】平成１７年１１月１５日（２００５．１１．１５）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月１５日（２００５．１１．１５）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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