編構造モデル生成プログラム、編構造モデル生成装置、及び編構造モデル生成方法
【課題】編構造がリアルに再現された経編物の３次元モデルを生成することができる編構造モデル生成プログラム、編構造モデル生成装置、及び編構造モデル生成方法を提供する。
【解決手段】初期モデル生成部１６０は、経編物の経方向の１列の糸経路を示す糸経路情報及び糸経路情報により示される１列の糸経路の緯方向における配列位置を示す配列情報に従って、仮想３次元空間内に糸経路を折れ線で表した経編物の初期モデルを生成する。位置修正部１７０は、前記初期モデルを構成する糸経路上の特徴的な位置に糸の質点を設定し、現物の糸の力学特性が付与されたエッジを用いて各質点を接続することにより経編物の力学モデルを生成し、各質点の位置を修正する。３次元モデル生成部１８０は、位置が修正された質点に接続されるエッジによって示される糸経路に糸表面を表す面を形成し、前記経編物の３次元モデルを生成する。
【解決手段】初期モデル生成部１６０は、経編物の経方向の１列の糸経路を示す糸経路情報及び糸経路情報により示される１列の糸経路の緯方向における配列位置を示す配列情報に従って、仮想３次元空間内に糸経路を折れ線で表した経編物の初期モデルを生成する。位置修正部１７０は、前記初期モデルを構成する糸経路上の特徴的な位置に糸の質点を設定し、現物の糸の力学特性が付与されたエッジを用いて各質点を接続することにより経編物の力学モデルを生成し、各質点の位置を修正する。３次元モデル生成部１８０は、位置が修正された質点に接続されるエッジによって示される糸経路に糸表面を表す面を形成し、前記経編物の３次元モデルを生成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は経編の編物の３次元モデルを生成する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータグラフィックスの分野では、織物や編物といったファブリックの微細構造を仮想３次元空間内でモデリングしてファブリックの３次元モデルを生成し、この３次元モデルを用いて衣服のシミュレーションを行う試みがなされている。
【０００３】
非特許文献１には、ＮＵＲＢＳ(非一様有理Ｂスプライン；Non-Uniform Rational B-Spline)により、経編の編物（経編物）の基本的な形状を３次元的に再現した３次元モデルを生成する手法が開示されている。
【０００４】
非特許文献２には、トリコット地やラッセル地のような複雑な経編地を、編機で編む前にパソコン上でその編み上がり状態を具体的に視ることができる装置が開示されている。
【非特許文献１】“Goketepe.O,Harlock.SC”,Three-Dimensional Computer modeling of warp knitted structures, Textile Research Journal,Mar2002（”ゴケテペ・ハーロック、経編構造の３Ｄコンピュータモデリング”、２００２年３月テキスタイルリサーチジャーナル）
【非特許文献２】「経編用組織展開ツールの開発」、吉田勝紀、http://kouryu.pref.fukui.jp/research/g/jp/sen12.html
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、非特許文献１の手法では、経編物を構成する現物の糸の力学的特性を何ら考慮することなく経編物の３次元モデルが生成されており、経編物の構造をリアルに再現することができないという問題があった。また、非特許文献２の手法は、経編物の２次元モデルを生成するものであり、３次元モデルを生成することはなされていない。
【０００６】
本発明の目的は、編構造がリアルに再現された経編物の３次元モデルを生成することができる編構造モデル生成プログラム、編構造モデル生成装置、及び編構造モデル生成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による編構造モデル生成プログラムは、仮想３次元空間に経編物の編構造モデルを生成する編構造モデル生成プログラムであって、前記経編物の経方向の糸経路を示す糸経路情報を取得する経路情報取得手段と、前記糸経路情報により示される糸経路の緯方向における配列位置を示す配列情報を取得する配列情報取得手段と、前記糸経路情報及び前記配列情報に従って、前記仮想３次元空間内に前記糸経路を折れ線で表した前記経編物の初期モデルを生成する初期モデル生成手段と、前記初期モデルを構成する糸経路上の特徴的な位置に糸の質点を設定し、現物の糸を測定することで得られる現物の糸の力学特性が付与されたエッジを用いて各質点を接続することにより経編物の力学モデルを生成し、各質点の運動方程式を解くことにより各質点の位置を修正する位置修正手段と、前記位置修正手段により位置が修正された質点に接続されるエッジによって示される糸経路に糸表面を表す面を形成し、前記経編物の３次元モデルを生成する３次元モデル生成手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする（請求項１）。
【０００８】
本発明による編構造モデル生成装置は、仮想３次元空間に経編物の編構造モデルを生成する編構造モデル生成装置であって、前記経編物の経方向の糸経路を示す糸経路情報を取得する経路情報取得手段と、前記糸経路情報により示される糸経路の緯方向における配列位置を示す配列情報を取得する配列情報取得手段と、前記糸経路情報及び前記配列情報に従って、前記仮想３次元空間内に前記糸経路を折れ線で表した前記経編物の初期モデルを生成する初期モデル生成手段と、前記初期モデルを構成する糸経路上の特徴的な位置に糸の質点を設定し、現物の糸を測定することで得られる現物の糸の力学特性が付与されたエッジを用いて各質点を接続することにより経編物の力学モデルを生成し、各質点の運動方程式を解くことにより各質点の位置を修正する位置修正手段と、前記位置修正手段により位置が修正された質点に接続されるエッジによって示される糸経路に糸表面を表す面を形成し、前記経編物の３次元モデルを生成する３次元モデル生成手段とを備えることを特徴とする（請求項１１）。
【０００９】
本発明による編構造モデル生成方法は、仮想３次元空間に経編物の編構造モデルを生成する編構造モデル生成方法であって、コンピュータが、前記経編物の経方向の糸経路を示す糸経路情報を取得するステップと、コンピュータが、前記糸経路情報により示される糸経路の緯方向における配列位置を示す配列情報を取得するステップと、コンピュータが、前記糸経路情報及び前記配列情報に従って、前記仮想３次元空間内に前記糸経路を折れ線で表した前記経編物の初期モデルを生成するステップと、コンピュータが、前記初期モデルを構成する糸経路上の特徴的な位置に糸の質点を設定し、現物の糸を測定することで得られる現物の糸の力学特性が付与されたエッジを用いて各質点を接続することにより経編物の力学モデルを生成し、各質点の運動方程式を解くことにより各質点の位置を修正するステップと、コンピュータが、前記位置修正手段により位置が修正された質点に接続されるエッジによって示される糸経路に糸表面を表す面を形成し、前記経編物の３次元モデルを生成するステップとを備えることを特徴とする（請求項１２）。
【００１０】
これらの構成によれば、経編物の経方向の糸経路を示す糸経路情報が取得され、糸経路情報により示される糸経路の緯方向における配列位置を示す配列情報が取得される。そして、糸経路情報が示す糸経路と配列情報が示す配列位置とに従って、仮想３次元空間内に糸経路を折れ線で表した経編物の初期モデルが生成され、初期モデルを構成する糸経路上の特徴的な位置に糸の質点が設定され、現物の糸を測定することで得られる現物の糸の力学特性が付与されたエッジを用いて各質点が接続されて経編物の力学モデルが生成され、各質点の運動方程式を解くことにより各質点の位置が修正され、位置が修正された質点に接続されるエッジよって示される糸経路に糸表面を表す面が形成され、経編物の３次元モデルが生成される。
【００１１】
すなわち、現物の糸の力学的特性が運動方程式に取り込まれ、この運動方程式を解くことにより経編物の３次元モデルが生成されているため、編構造がリアルに再現された経編物の３次元モデルを生成することができる。
【００１２】
また、前記経編物は、前記経方向と前記緯方向とに直交する高さ方向に積層された複数の経編層から構成され、前記糸経路情報は、各経編層における経方向の１列の糸経路を示し、前記配列情報は、前記糸経路情報により示される糸経路の各経編層における緯方向の配列位置を示すことが好ましい（請求項２）。
【００１３】
この構成によれば、経方向と緯方向とに直交する高さ方向に積層された複数の経編層からなる経編物の経編モデルを生成することができる。
【００１４】
また、前記糸経路は、経方向に一定間隔で配列された複数のループと、各ループを糸経路に沿って蛇行するように繋ぐブリッジとから構成されるノーマルラップを含み、前記糸経路情報は、各ループ上の２つの端点を示す第１及び第２の端点の緯方向における位置を示す第１及び第２の位置データを、糸経路に沿って順次配列することで前記ノーマルラップを表すことが好ましい（請求項３）。
【００１５】
この構成によれば、ユーザは、各ループ上の特徴的な２つの位置を示す第１及び第２の端点の緯方向における位置を示す第１及び第２の位置データを糸経路に沿って配列するという簡便な入力操作を行うだけで、糸経路情報を入力することができる。
【００１６】
また、前記第１の位置データは、前記第２の位置データよりも糸経路の上流側に位置し、前記ノーマルラップの糸経路情報は、注目する第１のループ及び前記第１のループよりも糸経路の下流側に位置する第２のループ間を繋ぐ注目ブリッジの緯方向における糸経路の方向と、前記第１のループを構成する第１の端点から第２の端点に向かうベクトルの方向とが同一方向である場合、前記第１のループを開き目とし、前記注目ブリッジの緯方向における糸経路の方向と、前記第１のループを構成する第１の端点から第２の端点に向かうベクトルの方向とが反対方向である場合、前記第１のループを閉じ目とすることを特徴とが好ましい（請求項４）。
【００１７】
この構成によれば、第１及び第２の位置データの配列順序を変えることで、開き目と閉じ目とを表すことができる。
【００１８】
また、前記経編物を構成する各糸経路の色を示す色情報を取得する色情報取得手段を更に備え、前記初期モデル生成手段は、前記色情報に従って各糸経路の色を設定することが好ましい（請求項５）。
【００１９】
この構成によれば、ユーザにより設定された色情報に従って、経編物を構成する各糸経路の色を設定することができる。
【００２０】
また、前記力学モデルは、糸の太さを考慮しない粗力学モデルと糸の太さを考慮した密力学モデルとを含み、前記位置修正手段は、各質点の位置が所定範囲内に収束するまでは、前記粗力学モデルを用い、各質点の位置が前記所定範囲内に収束した後は、前記密力学モデルを用いることが好ましい（請求項６）。
【００２１】
この構成によれば、運動方程式の解が所定範囲内に収束するまでは、粗力学モデルを用いて質点の位置が修正され、運動方程式の解が所定範囲内に収束した後は、密力学モデルを用いて質点の位置が修正されるため、位置の修正を修正する処理を高速、かつ高精度に行うことができる。
【００２２】
また、前記力学特性は、糸に加わる張力と前記張力による糸の伸びとの関係を示す糸の伸張特性を含み、前記粗力学モデルは、糸経路の屈曲部位に配置された１個の質点と、各質点を糸経路に沿って接続するエッジとによって構成され、前記エッジはバネ成分を含み、前記バネ成分は弾性係数が前記伸張特性によって定められていることが好ましい（請求項７）。
【００２３】
この構成によれば、経編物の構造をある程度リアルに再現することができる。
【００２４】
前記力学特性は、前記伸張特性に加えて、糸に加わる張力と前記張力による糸径との関係を示す糸径特性、及び交差する糸の交差点において糸に加わる張力と前記張力による糸径との関係を示す交差伸張特性を含み、前記密力学モデルは、各屈曲部位に配置された第１〜第３の質点と、前記第１〜第３の質点間を繋ぐ第１〜第７のエッジとを備え、前記第１のエッジは、注目する第１の屈曲部位から一方に延びる糸経路の径方向に沿って配置され、前記第２のエッジは、前記第１の屈曲部位から他方に延びる糸経路の径方向に沿って配置され、前記第１の質点は、糸経路の内周側であって、前記第１及び第２のエッジの一端を繋ぐように配置され、前記第２及び第３の質点は、糸経路の外周側であって、前記第１及び第２のエッジの他端に配置され、前記第３のエッジは、前記第２及び第３の質点間を繋ぐように配置され、前記第４のエッジは、前記第１の屈曲部位における第１の質点と、前記第１の屈曲部位から一方に延びる糸経路に沿って隣接する屈曲部位である第２の屈曲部位における第１の質点とを繋ぐように配置され、前記第５のエッジは、前記第１の屈曲部位における第２の質点と、前記第２の屈曲部位における第２の質点とを繋ぐように配置され、前記第６のエッジは、前記第１の屈曲部位における第１の質点と、前記第１の屈曲部位から他方に延びる糸経路に沿って隣接する屈曲部位である第３の屈曲部位における第１の質点とを繋ぐように配置され、前記第７のエッジは、前記第１の屈曲部位における第３の質点と、前記第３の屈曲部位における第３の質点とを繋ぐように配置され、前記第１及び第２のエッジは、初期長が前記糸径特性によって定められた第２のバネ成分を含み、前記第３のエッジは、初期長が前記交差伸長特性によって定められた第３のバネ成分を含み、前記第４〜第７のエッジは、弾性係数が前記伸張特性によって定められた第１のバネ成分を含むことが好ましい（請求項８）。
【００２５】
この構成によれば、糸の太さを考慮した経編物の力学モデルをリアルに再現することができる。
【００２６】
また、前記糸経路は、前記ブリッジが前記ループを介さずに前記経方向に向けて蛇行するように接続されたブラインドラップを含み、前記ノーマルラップを構成するループは、水平面とほぼ平行に配列され、前記ノーマルラップを構成するブリッジは、水平面とほぼ直交する方向に延びた２本の脚部と、２本の脚部の上端を水平面とほぼ平行な方向で繋ぐ天井部とから構成され、前記ブラインドラップを構成するブリッジは、水平面とほぼ平行であり、前記初期モデル生成手段は、前記ブラインドラップを構成する注目する第１のブリッジと前記第１のブリッジの一端に接続された第２のブリッジとによって囲まれる３角形の内部領域に、前記脚部が存在する場合、前記３角形の内部領域に存在する脚部のうち、前記第１及び第２のブリッジの接続点に最も近い脚部を特定し、特定した脚部と、前記第１及び第２のブリッジの接続点とを接続することが好ましい（請求項９）。
【００２７】
この構成によれば、ブラインドラップを構成する注目する第１のブリッジと第１のブリッジの一端に接続された第２のブリッジとによって囲まれる３角形の内部領域に、脚部が存在する場合、３角形の内部領域に存在する脚部のうち、第１及び第２のブリッジの接続点に最も近い脚部が第１及び第２のブリッジの接続点と接続されるため、ブラインドラップをノーマルラップに違和感なく拘束させることができる。
【００２８】
前記位置修正手段は、前記ブラインドラップを構成するブリッジ同士の接続点に質点を設定し、前記運動方程式を解くことが好ましい（請求項１０）。
【００２９】
この構成によれば、ブラインドラップを構成するブリッジ同士の接続点に質点が設定されて運動方程式が解かれるため、ノーマルラップによってブラインドラップを拘束することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、編構造がリアルに再現された経編物の３次元モデルを生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図１は、本編構造モデル生成装置がモデリング対象とする現物の経編物の編構造を示した図である。図１に示すように経編物は、ほぼ「コ」文字形状のループＬ（Ｌ１〜Ｌ３）と、ループ同士を接続するほぼ「コ」文字形状のブリッジＢｒ（Ｂｒ１〜Ｂｒ３）とから構成されている。図１に示す経編物においては、ブリッジＢｒ１は、ループＬ１の右端から延び、ループＬ１の内側を潜って、ループＬ１の上側に位置するループＬ２と繋がっている。また、ブリッジＢｒ３は、ループＬ１の左端から延び、ループＬ１の左斜め下に位置するループＬ３の左端と繋がっている。また、ブリッジＢｒ２は、ループＬ２の左端から延び、ループＬ２の左斜め上に位置するループ（図略）と接続されている。
【００３２】
図２は、本編構造モデル生成装置が生成対象とする経編物の編構造を立体的に示した模式図であり、（ａ）はトリコットと呼ばれる片面多層構造の経編物の編構造を示し、（ｂ）は２層構造トリコットの編構造を示している。図（ａ）、（ｂ）に示すように、ループＬ１〜Ｌ４は水平面と平行に配列され、ブリッジＢｒ１〜Ｂｒ４は水平面とほぼ直交する方向に延びた２本の脚部ＡＳと、２本の脚部ＡＳの上端を、水平面とほぼ平行な方向で繋ぐ天井部ＨＴとから構成されている。
【００３３】
図２（ａ）、（ｂ）に示すループＬ１〜Ｌ４は千鳥状に緯方向の位置をずらしながら経方向に連続して配列され、ループＬ１及びＬ２間がブリッジＢｒ１により接続され、ループＬ２及びループＬ３間がブリッジＢｒ２により接続され、ループＬ３及びループＬ４間がブリッジＢｒ３により接続されている。
【００３４】
図２（ｂ）に示す両面多層構造の経編物は、トリコットからなる２枚の経編層が積層された構造を有している。図２（ｂ）に示す経編物においては、図略の一方の経編層から延びる糸Ｔ１が、図示する他方の経編層を構成するループＬ４と重なると共に、一方の経編層から延びる糸Ｔ２が他方の経編層を構成するループＬ２と重なることで、２つの経編層が連結されていることが分かる。
【００３５】
図３は、本発明の実施の形態による編構造モデル生成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。本編構造モデル生成装置は、通常のコンピュータ等から構成され、入力装置１、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）２、ＣＰＵ（中央演算処理装置）３、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）４、外部記憶装置５、表示装置６、及び記録媒体駆動装置７を備える。各ブロックは内部のバスに接続され、このバスを介して種々のデータ等が入出され、ＣＰＵ３の制御の下、種々の処理が実行される。
【００３６】
入力装置１は、キーボード、マウス等から構成され、ユーザが種々のデータを入力するために使用される。ＲＯＭ２には、ＢＩＯＳ（Basic Input/Output System）等のシステムプログラムが記憶される。外部記憶装置５は、ハードディスクドライブ等から構成され、所定のＯＳ（Operating System）及び編構造モデル生成プログラム等が記憶される。ＣＰＵ３は、外部記憶装置５からＯＳ等を読み出し、各ブロックの動作を制御する。ＲＡＭ４は、ＣＰＵ３の作業領域等として用いられる。
【００３７】
表示装置６は、液晶表示装置等から構成され、ＣＰＵ３の制御の下に種々の画像を表示する。記録媒体駆動装置７は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、フレキシブルディスクドライブ等から構成される。
【００３８】
なお、編構造モデル生成プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体８に格納されて市場に流通される。ユーザはこの記録媒体８を記録媒体駆動装置７に読み込ませることで、編構造モデル生成プログラムをコンピュータにインストールする。また、編構造モデル生成プログラムをインターネット上のサーバに格納し、このサーバからダウンロードすることで、編構造モデル生成プログラムをコンピュータにインストールしてもよい。
【００３９】
図４は、図３に示す編構造モデル生成装置の機能ブロック図を示している。編構造モデル生成装置は、処理部１００、記憶部２００、入力部３００、及び表示部４００を備えている。処理部１００は、ＣＰＵ３から構成され、経路情報取得部１１０、配列情報取得部１２０、糸情報取得部（色情報取得手段）１３０、特性取得部１４０、バネ特性算出部１５０、初期モデル生成部１６０、位置修正部１７０、３次元モデル生成部１８０、及び表示制御部１９０の機能を備える。これらの機能はＣＰＵ３が編構造モデル生成プログラムを実行することで実現される。
【００４０】
経路情報取得部１１０は、入力部３００により受け付けられたユーザからの操作入力に従って、モデリングの対象となる経編物の経方向の１列の糸経路を示す糸経路情報を取得する。本実施の形態においては、糸経路はノーマルラップとブラインドラップとを含む。ノーマルラップは、図１及び２に示すように、経方向に一定間隔で配列された複数のループＬと、各ループを糸経路の方向に従って蛇行するように繋ぐブリッジＢｒとから構成される。ブラインドラップは、ノーマルラップのブリッジＢｒにおいて、２本の脚部ＡＳが存在しないブリッジがループＬを介さずに経方向に向けて蛇行するように接続された構成を有している。図１６は、ブラインドラップの立体的な編構造の模式図である。図１６に示すように、ブラインドラップは、ブラインドラップを構成するブリッジＢＢｒ同士の接続点ＢＰがノーマルラップのブリッジＢｒの脚部ＡＳにひっかかるような糸経路を有している。
【００４１】
図５は、ノーマルラップの糸経路情報のデータ構造を示した図である。図５に示す糸経路情報は、経方向と緯方向とに直交する高さ方向に積層された４枚の経編層から構成された経編物の糸経路情報を示している。
【００４２】
１行目に記載された「＜Ｌ０＞」のタグで囲まれたデータ群は、経編物の最下層（第Ｌ０層）における経方向の１列の糸経路の糸経路情報を示す。２行目に記載された「＜Ｌ１＞」のタグで囲まれたデータ群は、第Ｌ０層の上の層である第Ｌ１層における経方向の１列の糸経路の糸経路情報を示す。３行目に記載された「＜Ｌ２＞」のタグで囲まれたデータ群は、第Ｌ１層の上の層である第Ｌ２層における経方向の１列の糸経路の糸経路情報を示す。４行目に記載された「＜Ｌ３＞」のタグで囲まれたデータ群は、第Ｌ２層の上の層である第Ｌ３層における経方向の１列の糸経路の糸経路情報を示す。
【００４３】
図６は、糸経路情報の説明図であり、（ａ）は図６に示すＬ０〜Ｌ３は、図５の第Ｌ０層〜第Ｌ３層の糸経路情報により示される糸経路を簡略的に示した図であり、（ｂ）は閉じ目と開き目とを示した図である。図６（ａ）に示すＬ０〜Ｌ３において、緯方向に付された目盛は緯方向の座標を示し、経方向に付された目盛は経方向の座標を示している。
【００４４】
図６（ａ）に示すように、各経編層を構成するノーマルラップの１列の糸経路は、経方向に一定間隔で配列された複数のループＬと、各ループＬを糸経路の方向に沿って蛇行するように繋ぐブリッジＢｒとから構成される。そして、ノーマルラップの糸経路情報は、１列の糸経路を構成する各ループＬの２個の端点である第１及び第２の端点Ｐ１及びＰ２の緯方向における位置を示す第１及び第２の位置データを、糸経路の方向Ｄ１に従って配列することで１列の糸経路を表している。ここで、糸経路の方向Ｄ１は、ブリッジＢｒが経方向に向かう方向を指す。
【００４５】
ここで、第１の端点Ｐ１は、第２の端点Ｐ２よりも糸経路の方向Ｄ１の上流側に位置し、ループＬ１の緯方向における右端又は左端の端点を示す。また、第２の端点Ｐ２は、第１の端点Ｐ１よりも糸経路の方向Ｄ１の下流側に位置し、ループＬ１の緯方向における右端又は左端の端点を示す。また、糸経路情報は、経方向の１列の糸経路の最小単位を示し、糸経路情報を経方向に経編物の経方向の幅に従って所定回数循環させることで、１列の糸経路が示される。
【００４６】
図５に示すノーマルラップの糸経路情報において、第Ｌ０層の糸経路情報は、まず「０，１」が配列されているが、これは、図６に示すように、糸経路の方向Ｄ１の最上流に位置するループＬ１の第１及び第２の位置データが「０」及び「１」であることを示している。また、第Ｌ０層の糸経路情報は、「０，１」に続いて「２，１」が配列されているが、これは、最上流のループＬの次のループＬ２の第１及び第２の位置データが、「２」及び「１」であることを示している。
【００４７】
なお、本実施の形態では、隣接するループＬ間の経方向における間隔は、図６に示す経方向の１目盛分の長さにされている。従って、第Ｌ０層の糸経路において、ループＬ１とループＬ２との経方向における間隔、すなわち、ループＬ１とループＬ２とを繋ぐブリッジＢｒの経方向における長さは、図６に示す経方向の１目盛分の長さになっている。
【００４８】
また、図５に示す糸経路情報において、第Ｌ１層の糸経路情報は、「７，８」、「１０，１１」、「７，６」、「９，１０」から構成されているが、これは、図６に示すように、第１及び第２の位置データを「７，８」、「１０，１１」、「７，６」、「９，１０」とするループＬ１〜Ｌ４が、この順番で糸経路の方向Ｄ１に従って配列されていることを示している。
【００４９】
また、図５に示す糸経路情報において、第Ｌ２層の糸経路情報は、「１１，１２」、「８，７」、「１０，１１」、「７，６」から構成されているが、これは、図６に示すように、第１及び第２の位置データを「１１，１２」、「８，７」、「１０，１１」、「７，６」とするループＬ１〜Ｌ４が、この順番で糸経路の方向Ｄ１に従って配列されていることを示している。
【００５０】
また、図５に示す糸経路情報において、第Ｌ３層の糸経路情報は、「９，１０」、「６，５」、「８，９」、「５，４」から構成されているが、これは、図６に示すように、第１及び第２の位置データを「９，１０」、「６，５」、「８，９」、「５，４」とするループＬ１〜Ｌ４が、この順番で糸経路の方向Ｄ１に従って配列されていることを示している。
【００５１】
また、図６（ａ）のＬ０に示すように、糸経路情報は、注目する第１のループＣＬ１及び第１のループＣＬ１よりも糸経路の方向の下流側に位置する第２のループＣＬ２間を繋ぐ注目ブリッジＣＢｒの緯方向における糸経路の方向Ｄ１１と、第１の端点Ｐ１から第２の端点Ｐ２に向かうベクトルの方向Ｄ１２とが同一方向である場合、第１のループＣＬ１を開き目とする。
【００５２】
一方、図６（ａ）のＬ１に示すように、糸経路情報は、注目する第１のループＣＬ１及び第１のループＣＬ１よりも糸経路の方向Ｄ１の下流側に位置する第２のループＣＬ２間を繋ぐ注目ブリッジＣＢｒの緯方向における糸経路の方向Ｄ１１と、第１の端点Ｐ１から第２の端点Ｐ２に向かうベクトルの方向Ｄ１２とが反対方向である場合、第１のループＬ１を閉じ目とする。
【００５３】
なお、ブラインドラップの糸経路情報は、ブラインドラップを構成するブリッジＢＢｒ同士の接続点ＢＰの緯方向における位置を示す位置データを、糸経路の方向Ｄ１に沿って配列することで、１列の糸経路を表される。すなわち、ブラインドラップの糸経路情は、接続点ＢＰの位置データを、同じ値を有する第１及び第２の位置データで表し、糸経路の方向Ｄ１に従って第１及び第２の位置データを配列することで表される。例えば、経路情報が「３，３；６，６；４，４；７，７」であるブラインドラップにおいては、接続点ＢＰの緯方向における位置が「３」、「６」、「４」、「７」であり、接続点ＢＰがこの順番でブリッジＢＢｒにより接続される。
【００５４】
図４に示す配列情報取得部１２０は、入力部３００により受け付けられたユーザからの操作入力に従って、１列の糸経路の緯方向における配列位置を示す配列情報を取得し、配列情報記憶部２２０に記憶する。ここで、配列情報は、糸経路情報により示される１列の糸経路の各経編層における緯方向の配列位置を示す。図７は、配列情報のデータ構造を示した図である。図７に示す配列情報は、経方向と緯方向とに直交する高さ方向に積層された４枚の経編層から構成された経編物の配列情報を示している。
【００５５】
図７において、１行目に記載された「＜Ｌ０＞」のタグで囲まれた１行のデータ群は、経編物の最下層（第Ｌ０層）における配列情報を示す。２行目に記載された「＜Ｌ１＞」のタグで囲まれた１行のデータ群は、第Ｌ０層の上の層である第Ｌ１層における配列情報を示す。３行目に記載された「＜Ｌ２＞」のタグで囲まれた１行のデータ群は、第Ｌ１層の上の層である第Ｌ２層における配列情報を示す。４行目に記載された「＜Ｌ３＞」のタグで囲まれた１行のデータ群は、第Ｌ２層の上の層である第Ｌ３層における配列情報を示す。
【００５６】
また、図７において、各列は緯方向の位置を示し、例えば１列目は、緯方向の座標が「０」の位置を示している。図７において、第Ｌ０層の配列情報は、１〜２２列目のデータが全て「１」であるため、第Ｌ０層の緯方向の座標が「０」〜「２１」の位置に、第Ｌ０層の糸経路情報によって示される糸経路が配列される。
【００５７】
また、図７において、第Ｌ１層の配列情報も、１〜２２列目のデータが全て「１」であるため、第Ｌ１層における緯方向の座標が「０」〜「２１」の各位置に、第Ｌ１層の糸経路情報によって示される１列の糸経路が配列される。また、図７において、第Ｌ２層の配列情報は２列目と７列目とが「１」になっているため、第Ｌ２層の緯方向の座標が「１」と「６」の位置に、第Ｌ２層の糸経路情報によって示される１列の糸経路が配列される。また、図７において、第Ｌ３層の配列情報は１４列目と１９列目とが「１」になっているため、第Ｌ３層の緯方向の座標が「１３」、「１８」の位置に、第Ｌ２層の糸経路情報によって示される１列の糸経路が配列される。
【００５８】
図８は、図５に示す糸経路情報と図７に示す配列情報とに従って配列された糸経路からなる経編物の３次元モデルを示した図である。図５に示す第Ｌ０層の糸経路情報により示される１列の糸経路を図７の第Ｌ０層の配列情報に従って配列すると、図８（ａ）に示すような３次元モデルが得られる。また、図５に示す第Ｌ１層の糸経路情報により示される１列の糸経路を図７の第Ｌ１層の配列情報に従って配列した後、第Ｌ０層と第Ｌ１層とを重ねると、図８（ｂ）に示すような３次元モデルが得られる。また、図５に示す第Ｌ２層の糸経路情報により示される１列の糸経路を図７の第Ｌ２層の配列情報に従って配列した後、第Ｌ０層〜第Ｌ３層を重ねると、図８（ｃ）に示すような３次元モデルが得られる。また、図５に示す第Ｌ３層の糸経路情報により示される１列の糸経路を図７の第Ｌ３層の配列情報に従って配列した後、第Ｌ０層〜第Ｌ３層を重ねると、図８（ｄ）に示すような３次元モデルが得られる。
【００５９】
なお、図６（ａ）に示す糸経路情報における緯方向の座標の目盛幅と図７に示す配列情報の緯方向の座標の目盛幅とは同一であり、図６（ａ）に示す緯方向の座標は、図７に示す配列情報の緯方向における相対的な位置を示している。
【００６０】
例えば、配列情報の座標系において緯方向の座標が「３」の位置に、図６（ａ）に示す糸経路情報により示される糸経路を配列する場合、配列情報の座標系において緯方向の座標が「３」の位置に、図６（ａ）に示す糸経路情報の座標系において緯方向の座標が「０」の位置がくるように、糸経路が配置される。この場合、図６（ａ）に示す糸経路情報の座標系おける緯方向の座標が「１」の位置は、配列情報の座標系においては、緯方向の座標が「４（＝３＋１）」の位置に配置されることになる。なお、糸経路情報の座標系における経方向の座標は、配列情報の座標系における経方向の座標と同じ位置を示す。
【００６１】
図４に戻り、糸情報取得部１３０は、入力部３００により受け付けられたユーザからの操作入力に従って、経編物を構成する糸の色を示す糸情報を取得する。図９は、糸情報のデータ構造を示した図である。糸情報は、図９（ａ）に示す糸定義情報と図９（ｂ）に示す色配置情報とを含む。
【００６２】
糸定義情報はインデックスデータと、糸名称データと、色成分データとを含む。インデックスデータは、糸定義情報によって定義される各糸を識別するために、各糸に一意に与えられた数値からなるデータであり、図９（ａ）に示す変数「Ｉｎｄｅｘ」に格納される。図９（ａ）に示す糸定義情報においては、インデックスデータを「０」、「１」とする２種類の糸が定義されている。
【００６３】
糸名称データは、糸定義情報によって定義される各糸の名称を示すデータであり、図９（ａ）に示す変数「ｎａｍｅ」に格納される。図９（ａ）に示す糸定義情報においては、インデックスデータが「０」の糸に対して「ａ」の名称が付与され、インデックスデータが「１」の糸に対して「ｂ」の名称が付与されている。
【００６４】
色成分データは、糸定義情報によって定義される各糸の色を構成する色成分をＲＧＢ表色系で示すデータであり、図９（ａ）に示す「Ｃｏｌｏｒ」のタグによって定められる。図９（ａ）に示す糸定義情報においては、インデックスデータが「０」の糸に対して「Ｒ＝０．５」、「Ｇ＝０．２」、「Ｂ＝０．１」の色成分が定められ、インデックスデータが「１」の糸に対して「Ｒ＝１．０」、「Ｇ＝０．５」、「Ｂ＝０．９」の色成分が定められている。
【００６５】
色配置情報は、レイヤー情報と、ウェール情報と、インデックスデータとを備える。レイヤー情報は経編層を示し、図９（ｂ）に示す変数「Ｌａｙｅｒ」に格納される。ウェール情報は緯方向における糸の配列位置を示し、図９（ｂ）に示す変数「Ｗａｌｅ」に格納される。インデックスデータは、糸定義情報のインデックスデータと同様であり、図９（ｂ）に示す変数「Ｉｎｄｅｘ」に格納される。
【００６６】
図９（ｂ）の１行目には、Ｌａｙｅｒ＝１、Ｗａｌｅ＝０、Ｉｎｄｅｘ＝１と記載されているが、これは、第Ｌ１層の緯方向の座標が「０」の位置に配列される糸経路の色等が、糸定義情報のインデックスデータ＝１において定義されることを示している。また、図９（ｂ）の３行目には、Ｌａｙｅｒ＝１、Ｗａｌｅ＝２、Ｉｎｄｅｘ＝２と記載されているが、これは、第Ｌ１層の緯方向の座標が「２」の位置に配列される糸経路の色等が、糸定義情報のインデックスデータ＝２において定義されることを示している。
【００６７】
図４に戻り、特性取得部１４０は、入力部３００により受け付けられたユーザからの操作入力に従って、現物の糸を測定することで得られる現物の糸の力学特性を取得し、特性記憶部２４０に記憶する。ここで、力学特性には、糸に加わる張力と前記張力による糸の伸びとの関係を示す糸の伸張特性、糸に加わる張力と前記張力による糸径との関係を示す糸径特性、及び交差する糸の交差点において糸に加わる張力と前記張力による糸径との関係を示す交差伸張特性が含まれる。
【００６８】
図１０は、伸張特性の説明図である。伸張特性は、引っ張り試験機を用いて、糸の一端を固定して他端を引っ張り、糸に加えた張力と糸の伸びとを測定することで得られる。図１１は、図１０の手法を用いて現物の糸の伸張特性を測定したときの測定結果を示すグラフである。図１１に示す伸張特性は、長さ２０ｍｍの３種類の糸に０ｇｆ〜５０ｇｆの張力を、伸張速度１０ｍｍ／ｍｉｎで加え、張力と糸の伸びとを測定することで得られたものである。なお、図１１において縦軸は張力を示し、横軸は糸の伸び（伸度）を示している。図１１に示すように、伸張特性は、張力が１０ｇｆ以下の領域においては下に凸の曲線を描いて増大しているが、張力が１０ｇｆ以上の領域においては、ほぼ一定の割合で増加していることが分かる。
【００６９】
図１２は、糸径特性の説明図である。糸径特性は、引っ張り試験機を用いて、糸の一端を固定して他端を引っ張り、拡大倍率２００倍、解像度２５６０×１９６０のデジタルカメラで糸を撮影し、張力毎の糸の太さを測定することで得られる。
【００７０】
図１３は、図１２の手法を用いて現物の糸の糸径特性を測定したときの測定結果を示すグラフであり、縦軸は糸径を示し、横軸は張力を示している。図１３に示すように糸径特性は、指数関数的に減少しており、４０ｇｆ以上の領域においては糸径がほぼ一定になっていることが分かる。
【００７１】
図１４は、交差伸張特性の説明図である。図１４に示すように、交差伸張特性は、２本の糸をループ状に交差させ、２本糸の両端を張力を変えながら引っ張り、拡大倍率２００倍、解像度２５６０×１９６０のデジタルカメラで糸を撮影し、交差部分における張力毎の糸の太さを測定することで得られる。
【００７２】
図１５は、図１４の手法を用いて現物の糸の交差伸張特性を測定したときの測定結果を示すグラフであり、縦軸は交差部分の糸径を示し、横軸は張力を示している。図１５に示すように、交差伸張特性は指数関数的に減少しており、４０ｇｆ以上の領域においては糸径がほぼ一定になっていることが分かる。
【００７３】
図４に戻り、バネ特性算出部１５０は、特性記憶部２４０から伸張特性、糸径特性、及び交差伸張特性を読み出し、読み出した伸張特性、糸径特性、及び交差伸張特性から後述する経編物の力学モデルの各エッジを構成するバネ成分の弾性係数及び初期長を求め、バネ特性記憶部２５０に記憶する。
【００７４】
初期モデル生成部１６０は、配列情報記憶部２２０から糸経路情報及び配列情報を読み出し、読み出した糸経路情報及び配列情報に従って、仮想３次元空間内に糸経路を折れ線で表した経編物の初期モデルを生成する。本実施の形態において仮想３次元空間は、各々直交するｘ軸、ｙ軸、ｚ軸によって表され、ｘ軸を緯方向とし、ｙ軸を経方向とし、ｘ−ｙ平面を水平面とする。
【００７５】
図１７は、初期モデル生成部１６０により生成される初期モデルを示す図であり、（ａ）は初期モデルをｚ軸方向から見た場合を示し、（ｂ）は初期モデルをｙ軸方向から見た場合を示している。図１７（ａ）に示すように、初期モデルは、仮想３次元空間のｘ−ｙ平面上に配列された複数のループＬと、ループＬ同士を接続するブリッジＢｒとから構成され、糸経路の外周を示す外周線ＧＬと糸経路の内周を示す内周線ＮＬとによる折れ線によって表される。ここで、外周線ＧＬと内周線ＮＬとの間隔は糸の太さに相当している。
【００７６】
ループＬは、下側が開放されたほぼ「コ」の字形状を有し、長手方向がｙ軸方向とほぼ平行に配置された２個の経矩形領域ＳＳ１と、長手方向がｘ軸方向と平行に配置された緯矩形領域ＳＳ２と、２個の経矩形領域ＳＳ１と１個の緯矩形領域ＳＳ２とを連結する２個の三角形領域Ｔｒ１と、２個の経矩形領域ＳＳ１及びブリッジＢｒ間を連結する２個の三角形領域Ｔｒ２とを備えている。すなわち、三角形領域Ｔｒ１〜Ｔｒ３は、糸経路の屈曲する部位（屈曲部位）に配置される。
【００７７】
ブリッジＢｒは、図１７（ｂ）に示すように、ほぼ「コ」の字形状を有し、長手方向がｚ軸方向とほぼ平行である２個の脚矩形領域ＳＳ３と、長手方向がｘ−ｙ平面と平行である１個の天井矩形領域ＳＳ４と、２個の脚矩形領域ＳＳ３と１個の天井矩形領域ＳＳ４とを連結する２個の三角形領域Ｔｒ３とを備えている。
【００７８】
ここで、ループＬを構成する経矩形領域ＳＳ１の長手方向の長さ及び緯矩形領域ＳＳ２の長手方向の長さは、当該ループＬを表す第１及び第２の位置データの差に応じて予め定められた値が設定される。また、ブリッジＢｒを構成する脚矩形領域ＳＳ３の長手方向の長さは、予め定められた値が設定される。また、ブリッジＢｒを構成する天井矩形領域ＳＳ４の長手方向の長さは、当該ブリッジＢｒの長さに応じて予め定められた値が設定される。
【００７９】
図４に示す位置修正部１７０は、初期モデル生成部１６０により生成された初期モデルを構成する糸経路上の屈曲する部位に糸の質点を設定し、現物の糸を測定することで得られる現物の糸の力学特性が付与されたエッジを用いて各質点を接続することにより経編物の力学モデルを生成し、各質点の運動方程式を解くことにより各質点の位置を修正する。
【００８０】
ここで、各質点の運動方程式は式（１），（２）によって表される。
【００８１】
【数１】
【００８２】
式（１）、（２）において、ｉは第ｉ番目の質点を示し、ｆｉは質点に加わる外力を示し、ｍｉは質点の質量を示し、ｖｉは質点の速度を示し、ｃｉは質点の粘性抵抗を示し、ｋｉ，ｊは第ｉ番目の質点に後述するエッジを用いて接続された第ｊ番目の質点を示し、ｘｉは第ｉ番目の質点の仮想３次元空間内における位置を示している。式（１）に示すｍｉ，ｃｉ，ｋｉ，ｊは予め定められた値が採用される。ｆｉについては後述する。
【００８３】
式（３），（４）は式（１），（２）の差分方程式を示し、位置修正部１７０は、実際には式（３），（４）に示す差分方程式を解くことで、質点の位置を修正する。式（３），（４）に示すｔは時間を示し、Δｔは微小時間を示す。
【００８４】
ここで、力学モデルは、糸の太さを考慮しない粗力学モデルと糸の太さを考慮した密力学モデルとを含み、位置修正部１７０は、運動方程式の解が所定範囲内に収束するまでは、粗力学モデルを用いて質点の位置を修正し、運動方程式の解が所定範囲内に収束した後は、密力学モデルを用いて質点の位置を修正する。
【００８５】
図１８は、力学モデルの説明図であり、（ａ）は粗力学モデルを示し、（ｂ）は密力学モデルを示している。図１８（ａ）に示すように粗力学モデルは、図１７（ａ）、（ｂ）に示す初期モデルを構成する三角形領域Ｔｒの各々に１個の質点ＭＰを配置し、これらの質点ＭＰを糸経路に沿ったエッジＥで接続することで構成される。なお、三角形領域Ｔｒ１〜Ｔｒ３を総称するときは、三角形領域に「Ｔｒ」の符号を付す。ここで、エッジＥは、図１８（ａ）に示すようにバネ成分Ｂ１が含まれる。バネ成分Ｂ１の弾性係数は、バネ特性算出部１５０により伸張特性を用いて算出された弾性係数が採用される。また、バネ成分Ｂ１の初期長は、質点ＭＰ同士を接続するエッジの長さに応じて予め定められた値が採用される。
【００８６】
一方、密力学モデルは、図１８（ｂ）に示すように、図１７（ａ）、（ｂ）に示す各三角形領域Ｔｒの３個の頂点に配置された質点ＭＰ１〜ＭＰ３と、これらの質点ＭＰ１〜ＭＰ３間を繋ぐエッジＥ１〜Ｅ７とで構成される。
【００８７】
すなわち、エッジＥ１（第１のエッジ）は、注目する屈曲部位に配置された三角形領域ＴｒＣ１から一方に延びる糸経路（α）の径方向に沿って配置されている。また、エッジＥ２（第２のエッジ）は、三角形領域ＴｒＣ１から他方に延びる糸経路（β）の径方向に沿って配置されている。また、質点ＭＰ１（第１の質点）は、糸経路の内周側であって、エッジＥ１，Ｅ２の一端を繋ぐように配置されている。また、質点ＭＰ２（第２の質点）及び質点ＭＰ３（第３の質点）は、糸経路の外周側であって、エッジＥ１及びＥ２の他端に配置されている。
【００８８】
エッジＥ３（第３のエッジ）は、質点ＭＰ２及び質点ＭＰ３間を繋ぐように配置されている。エッジＥ４（第４のエッジ）は、三角形領域ＴｒＣ１における質点ＭＰ１と、三角形領域から一方に延びる糸経路（α）に沿って隣接する三角形領域ＴｒＣ２おける質点ＭＰ１とを繋ぐように配置されている。また、エッジＥ５（第５のエッジ）は、三角形領域ＴｒＣ１における質点ＭＰ２と、三角形領域ＴｒＣ２における質点ＭＰ２とを繋ぐように配置されている。
【００８９】
また、エッジＥ６（第６のエッジ）は、三角形領域ＴｒＣ１における質点ＭＰ１と、三角形領域ＴｒＣ１から他方に延びる糸経路（β）に沿って隣接する三角形領域ＴｒＣ３における質点ＭＰ１とを繋ぐように配置されている。また、エッジＥ７（第７のエッジ）は、三角形領域ＴｒＣ１における質点ＭＰ３と、三角形領域ＴｒＣ３における質点ＭＰ３とを繋ぐように配置されている。
【００９０】
エッジＥ１及びエッジＥ２は、初期長が糸径特性によって定められたバネ成分Ｂ２を含む。エッジＥ３は、初期長がバネ特性算出部１５０により交差伸長特性を用いて算出されたバネ成分Ｂ３を含む。エッジＥ４〜Ｅ７は、弾性係数が特性算出部１５０により伸張特性を用いて算出されたバネ成分Ｂ１を含む。つまり、バネ成分Ｂ１は、粗力学モデルを構成するバネ成分Ｂ１と同一である。
【００９１】
なお、粗力学モデルにおいてブラインドラップはブリッジＢＢｒの接続点ＢＰに１個の質点ＭＰが設定され、密力学モデルにおいてブラインドラップはブリッジＢＢｒの接続点ＢＰに２個の質点ＭＰが設定される。
【００９２】
図４に戻り、３次元モデル生成部１８０は、位置修正部１７０により位置が修正された質点に接続されるエッジによって示される糸経路に糸表面を表す面を形成し、経編物の３次元モデルを生成し、３次元モデル記憶部２６０に記憶する。
【００９３】
表示制御部１９０は、３次元モデル記憶部２６０から経編物の３次元モデルを読み出し、読み出した３次元モデル等を表示部４００に表示する。記憶部２００は、主に外部記憶装置５から構成され、経路情報記憶部２１０，配列情報記憶部２２０、糸情報記憶部２３０、特性記憶部２４０、バネ特性記憶部２５０、及び３次元モデル記憶部２６０を備えている。
【００９４】
経路情報記憶部２１０は、経路情報取得部１１０により取得された経路情報を記憶する。配列情報記憶部２２０は、配列情報取得部１２０により取得された配列情報を記憶する。糸情報記憶部２３０は、糸情報取得部１３０により取得された糸情報を記憶する。特性記憶部２４０は、特性取得部１４０により取得された現物の糸の力学特性を記憶する。バネ特性記憶部２５０は、バネ特性算出部１５０により算出された経編物の力学モデルの各エッジを構成するバネ成分の弾性係数等を記憶する。３次元モデル記憶部２６０は、３次元モデル生成部１８０により生成された経編物の３次元モデルを記憶する。
【００９５】
入力部３００は、図３に示す入力装置１から構成され、経路情報、配列情報、糸情報、及び現物の糸の力学特性等を入力するためのユーザからの操作入力を受け付ける。表示部４００は、図３に示す表示装置６から構成され、表示制御部１９０の制御の下、種々の画像を表示する。
【００９６】
図１９は、本編構造モデル生成装置の動作を示すフローチャートである。まず、入力部３００が、経路情報を入力するためのユーザからの操作入力を受け付けると（ステップＳ１でＹＥＳ）、経路情報取得部１１０は、入力部３００により受け付けられた操作入力に従って経路情報を取得し、経路情報記憶部２１０に記憶する（ステップＳ２）。この場合、経路情報取得部１１０は、図５に示すような経路情報を取得する。詳細には、表示制御部１９０は、経路情報を入力するための操作画像を表示部４００に表示し、経路情報取得部１１０は、この操作画像をユーザに操作させることで経路情報を取得する。ここで、表示制御部１９０は、図６（ａ）に示すような経方向及び緯方向の座標が付された複数の升目から構成される操作画像を表示部４００に表示し、経路情報取得部１１０は、糸経路を構成するループＬの第１及び第２の端点Ｐ１及びＰ２を、マウス等を用いてユーザに指定させることで、糸経路情報を取得する。
【００９７】
一方、ステップＳ１において、入力部３００が、経路情報を入力するためのユーザからの操作入力を受け付けない場合（ステップＳ１でＮＯ）、処理がステップＳ１に戻される。
【００９８】
次に、入力部３００が、配列情報を入力するためのユーザからの操作入力を受け付けると（ステップＳ３でＹＥＳ）、配列情報取得部１２０は、入力部３００により受け付けられた操作入力に従って配列情報を取得し、配列情報記憶部２２０に記憶する（ステップＳ４）。この場合、配列情報取得部１２０は、図７に示すような配列情報を取得する。詳細には、表示制御部１９０は、配列情報を入力するための操作画像を表示部４００に表示し、配列情報取得部１２０は、この操作画像をユーザに操作させることで経路情報を取得する。
【００９９】
一方、ステップＳ３において、入力部３００が、配列情報を入力するためのユーザからの操作入力を受け付けない場合（ステップＳ３でＮＯ）、処理がステップＳ３に戻される。
【０１００】
次に、入力部３００が、糸情報を入力するためのユーザからの操作入力を受け付けると（ステップＳ５でＹＥＳ）、糸情報取得部１３０は、入力部３００により受け付けられた操作入力に従って糸情報を取得し、糸情報記憶部２３０に記憶する（ステップＳ６）。この場合、配列情報取得部１２０は、図７に示すような図９（ａ）、（ｂ）に示すような糸情報を取得する。詳細には、表示制御部１９０は、糸情報を入力するための操作画像を表示部４００に表示し、糸情報取得部１３０は、この操作画像をユーザに操作させることで糸情報を取得する。
【０１０１】
一方、ステップＳ５において、入力部３００が、糸情報を入力するためのユーザからの操作入力を受け付けない場合（ステップＳ５でＮＯ）、処理がステップＳ５に戻される。
【０１０２】
次に、入力部３００が、現物の糸の力学特性を入力するためのユーザからの操作入力を受け付けると（ステップＳ７でＹＥＳ）、特性取得部１４０は、入力部３００により受け付けられた操作入力に従って、現物の糸の伸張特性、糸径特性、及び交差伸張特性を取得し、特性記憶部２４０に記憶する（ステップＳ８）。
【０１０３】
次に、初期モデル生成部１６０は、配列情報記憶部２２０から糸経路情報及び配列情報を読み出し、読み出した糸経路情報及び配列情報に従って、仮想３次元空間内に糸経路を折れ線で表した経編物の初期モデルを生成する（ステップＳ９）。例えば、初期モデル生成部１６０は、図７に示す配列情報においては、第Ｌ０層の緯方向の座標が「０」の位置には１が設定されているため、図５に示す第Ｌ０層の糸経路情報によって示される糸経路を表した折れ線を仮想３次元空間に配置するというようにして仮想３次元空間内に糸経路を示す折れ線を配置していき経編物の初期モデルを生成する。
【０１０４】
ここで、初期モデル生成部１６０は、図９に示す糸情報に従って、糸経路の色を決定する。例えば、初期モデル生成部１６０は、図９（ｂ）においては、第Ｌ１層の緯方向の座標が「０」の位置に配置する糸経路には、図９（ａ）に示すｉｎｄｅｘ＝１で定義される色（Ｒ＝１．０、Ｇ＝０．５、Ｂ＝０．１）を設定するように定められているため、当該糸経路に当該色を設定する。
【０１０５】
図２１（ａ）、（ｂ）は、初期モデル生成部１６０により生成された初期モデルの一例を示した図である。図２１（ａ）、（ｂ）に示すように、初期モデルは、平面上に配列された複数のループＬと、ループＬ同士を接続するブリッジＢｒとから構成されていることが分かる。図２１（ａ）に示す初期モデルにおいては、緯方向の座標が「０，１」、「２，１」等を跨ぐように配列されたループＬからなる１列の糸経路が示されている。
【０１０６】
図２１（ｂ）に示す初期モデルにおいては、２列の糸経路が示され、一方の糸経路は、緯方向の座標が「０，１」間を跨ぐようにループＬが配列されループ群ＬＧ１と、緯方向の座標が「８，９」を跨ぐように配列されたループ群ＬＧ２と、これらのループ群ＬＧ１，ＬＧ２の各々を構成するループＬを交互に接続するブリッジＢｒ１とからされていることが分かる。また、図２１（ｂ）に示す２列の糸経路のうち他方の糸経路は、緯方向の座標が「０，１」間を跨ぐように配列されたループ群ＬＧ１と、緯方向の座標が「１」〜「８」の間に配列されたループ群ＬＧ３と、ループ群ＬＧ１，ＬＧ３の各々を構成するループＬを交互に接続するブリッジＢｒ２とから構成されていることが分かる。
【０１０７】
次に、初期モデル生成部１６０は、ステップＳ１において取得された経路情報にブラインドラップが存在する場合は（ステップＳ１０でＹＥＳ）、ブラインドラップとノーマルラップとを接続する処理を実行し（ステップＳ１１）、ブラインドラップが存在しない場合は（ステップＳ１０でＮＯ）、処理をステップＳ１２に進める。ここで、初期モデル生成部１６０は、第１及び第２のデータとして同じ値を有するデータ群からなる糸経路情報が存在する場合、この糸経路情報が示す糸経路はブラインドラップであると判定する。
【０１０８】
図２２は、ブラインドラップとノーマルラップとを接続する処理の説明図であり、（ａ）〜（ｆ）の順番に処理が進行している。まず、初期モデル生成部１６０は、糸経路情報及び配列情報に従って、図２２の（ａ）に示すようにブラインドラップの糸経路を配列する。この場合、図２２（ａ）に示すように、ブラインドラップを構成するブリッジＢＢｒのうち、注目する第１のブリッジＢＢｒ１と、第１のブリッジＢＢｒ１の一端（接続点ＢＰ）に接続された第２のブリッジＢＢｒ２と、ノーマルラップを構成するブリッジＢｒとが接続されていないことが分かる。
【０１０９】
次に、初期モデル生成部１６０は、図２２（ｂ）に示すように、各ブリッジＢｒを構成する２個の脚部ＡＳと、１個の天井部ＨＴとをそれぞれ１本の直線セグメントに分割する。図２２（ｂ）においては、天井部ＨＴは省略している。
【０１１０】
次に、初期モデル生成部１６０は、図２２（ｃ）に示すように、第１のブリッジＢＢｒ１と第２のブリッジＢＢｒ２とによって囲まれる３角形の内部領域ＴＤに脚部ＡＳが存在するか否かを判定する。
【０１１１】
次に、初期モデル生成部１６０は、脚部ＡＳが存在すると判定した場合、図２２（ｄ）に示すように内部領域ＴＤに存在する脚部ＡＳのうち、接続点ＢＰに最も近い脚部ＡＳを特定する。
【０１１２】
次に、初期モデル生成部１６０は、図２２（ｅ）に示すように接続点ＢＰに最も近い脚部ＡＳの一端ＡＳ１と接続点ＢＰとを直線セグメントで接続すると共に、脚部ＡＳの他端ＡＳ２と接続点ＢＰとを直線セグメントで接続する。
【０１１３】
次に、初期モデル生成部１６０は、図２２（ｆ）に示すように、脚部ＡＳの一端ＡＳ１のｘ座標とｙ座標との値が接続点ＢＰのｘ座標とｙ座標との値に等しくなる位置に、脚部ＡＳの一端の位置を移動させると共に、脚部ＡＳの他端ＡＳ２のｘ座標とｙ座標との値が接続点ＢＰのｘ座標とｙ座標との値に等しくなる位置に、脚部ＡＳの他端ＡＳ２の位置を移動させる。
【０１１４】
これにより、図２２（ｆ）に示すように、接続点ＢＰと脚部ＡＳとが接続され、ブラインドラップとノーマルラップとが接続されることになる。
【０１１５】
図２３は、ノーマルラップとブラインドラップとが接続された初期モデルを示した図である。図２３に示すようにノーマルラップを構成するブリッジＢｒの脚部ＡＳがブラインドラップを構成するブリッジＢＢｒの接続点ＢＰと接続され、ノーマルラップがブラインドラップにより拘束されていることが分かる。
【０１１６】
次に、図１９に示すステップＳ１２において、バネ特性算出部１５０は、特性取得部１４０により取得された伸張特性を用いて図１８（ａ）、（ｂ）に示すバネ成分Ｂ１の弾性係数を算出し、特性取得部１４０により取得された糸径特性を用いて図１８（ｂ）に示すバネ成分Ｂ２の初期長を算出し、特性取得部１４０により取得された交差伸張特性を用いて図１８（ｂ）に示すバネ成分Ｂ３の初期長を算出する。
【０１１７】
ここで、バネ特性算出部１５０は、図１１に示すモデリング対象となる経編物に使用される糸の伸張特性において、直線領域の傾きからバネ成分Ｂ１の弾性係数を算出する。また、バネ特性算出部１５０は、図１３に示す糸径特性において、張力が０のときの糸径をバネ成分Ｂ２の初期長として算出する。また、バネ特性算出部１５０は、図１５に示す交差伸張特性において、張力が０のときの糸径をバネ成分Ｂ３の初期長として算出する。
【０１１８】
次に、位置修正部１７０は、位置修正処理を実行する（ステップＳ１３）。図２０は、位置修正処理を示すフローチャートである。まず、位置修正部１７０は、初期モデル生成部１６０により生成された初期モデルを構成する三角形領域Ｔｒに１個の質点ＭＰを設定し、設定した質点ＭＰを糸経路に沿ったエッジＥで接続し、粗力学モデルを生成する（ステップＳ３１）。ここで、質点ＭＰの位置としては、三角形領域Ｔｒの例えば重心を採用することができる。
【０１１９】
次に、位置修正部１７０は、各質点ＭＰにおいて、式（３），（４）に示す運動方程式をたて、ｆｉ、ｖｉ、ｘｉ、ｘｊに初期値を与え、運動方程式を解くことにより時間ｔにおける各質点ＭＰの位置を求める（ステップＳ３２）。次に、位置修正部１７０は、各質点ＭＰにおける運動方程式の解が第１の範囲内に収束していない場合（ステップＳ３３でＮＯ）、外力ｆｉを算出する（ステップＳ３４）。なお、第１の範囲としては、運動方程式の解を時系列的に並べた場合に、前後における解の差分がある程度小さくなったことを示す予め定められた値が採用される。図２４は、外力の算出処理の説明図である。
【０１２０】
ここで、位置修正部１７０は、図２４に示すように、ノーマルラップを構成する各ブリッジＢｒの天井部ＨＴに断面が糸の断面に相当する大きさを有する直方体ＯＢを設定し、天井部ＨＴが収縮することにより直方体ＯＢ同士が交差した場合は、交差する直方体ＯＢの両端の質点ＭＰｉ，ＭＰｊにおいて、交差が回避される方向、すなわち、天井部ＨＴが収縮する方向と反対側の方向に所定の大きさを有する外力ｆｉ、ｆｊを付与する。一方、位置修正部１７０は、交差しない直方体ＯＢに関してはその直方体ＯＢの両端の質点ＭＰｉ，ＭＰｊに外力ｆｉ、ｆｊを付与しない。なお、直方体が交差しているか否かの判定は、例えばＯＢＢ（Oriented Bounding Box)を用いて行われる。次に、位置修正部１７０は、時間ｔにΔｔを加算し（ステップＳ３５）、処理をステップＳ３２に戻す。なお、Δｔに関しては、予め定められた値が採用されている。
【０１２１】
ステップＳ３３において、運動方程式の解が第１の範囲に収束した場合（ステップＳ３３でＹＥＳ）、初期モデル生成部１６０は、位置修正部１７０により質点ＭＰの位置が修正された粗力学モデルの屈曲する部位に三角形領域Ｔｒを設定すると共に、各質点ＭＰを接続するエッジＥに沿って、各三角形領域Ｔｒ間に経矩形領域ＳＳ１、緯矩形領域ＳＳ２、脚矩形領域ＳＳ３、天井矩形領域ＳＳ４を設定し、再度初期モデルを生成する（ステップＳ３６）。
【０１２２】
次に、位置修正部１７０は、図１８（ｂ）に示すように、質点ＭＰの位置が修正されたステップＳ３６で生成された初期モデルにおいて、三角形領域Ｔｒの３個の頂点に質点ＭＰ１〜ＭＰ３を配置し、これらの質点ＭＰ１〜ＭＰ３間をエッジＥ１〜Ｅ７で接続することで密力学モデルを生成する（ステップＳ３７）。
【０１２３】
次に、位置修正部１７０は、各質点ＭＰ１〜ＭＰ３において、式（３），（４）に示す運動方程式をたて、ｆｉ、ｖｉ、ｘｉ、ｘｊに初期値を与え、運動方程式を解くことにより時間ｔにおける各質点ＭＰ１〜ＭＰ３の位置を求める（ステップＳ３８）。次に、位置修正部１７０は、各質点ＭＰ１〜ＭＰ３における運動方程式の解が第２の範囲内に収束していない場合（ステップＳ３９でＮＯ）、外力ｆｉを算出し（ステップＳ４０）、時間ｔにΔｔを加算し（ステップＳ４１）、処理をステップＳ３８に戻す。なお、第２の範囲としては、第１の範囲よりも小さく、運動方程式の解が得られたことを示す予め定められた値を採用することができる。また、ステップＳ４０における外力ｆｉの算出処理はステップＳ３４と同様であるため、説明を省略する。
【０１２４】
図２５は、図２０のフローチャートにより粗力学モデルが変形される様子を示した図であり、（ａ）は変形前の粗力学モデルを示し、（ｂ）は変形後の粗力学モデルを示している。図２５（ａ）、（ｂ）に示すように、各質点ＭＰの運動方程式を解くことにより各質点を繋ぐエッジＥが収縮していることが分かる。図２６は、運動方程式を解くことにより変形されたブラインドラップを含む密力学モデルを示した図である。図２６に示すようにノーマルラップがブラインドラップにより拘束されて収縮して変形していることが分かる。
【０１２５】
図１９のステップＳ１４に戻り、３次元モデル生成部１８０は、位置修正部１７０により質点ＭＰ１〜ＭＰ３の位置が修正された密力学モデルにおいて、質点ＭＰ１〜ＭＰ３同士を接続するエッジＥ１〜Ｅ７に従って糸経路に糸表面を表す面を形成し、経編物の３次元モデルを生成する。図２７は、３次元モデル生成部１８０による処理の説明図である。
【０１２６】
まず、３次元モデル生成部１８０は、図２７に示す質点ＭＰ１と質点ＭＰ２との距離を直径とする円Ｃｒ１を糸の断面として設定すると共に、質点ＭＰ１と質点ＭＰ３との距離を直径とする円Ｃｒ２を糸の断面として設定する。
【０１２７】
次に、３次元モデル生成部１８０は、エッジＥ４，Ｅ５の両側に位置する２個の円Ｃｒ１の外周を滑らかに接続するような面を糸の側面として形成する。次に、３次元モデル生成部１８０は、エッジＥ６，Ｅ７の両側に位置する２個の円Ｃｒ２の外周を滑らかに接続するような面を糸の側面として形成する。次に、３次元モデル生成部１８０は、同一の三角形領域Ｔｒに設定された円Ｃｒ１とＣｒ２との外周を滑らかに繋ぐような面を糸の側面として形成する。
【０１２８】
図２８は、３次元モデル生成部１８０により生成された３次元モデルを示した図である。図２８に示すように、糸の太さが再現された３次元モデルが生成されていることが分かる。
【０１２９】
図２９はブラインドラップを含む経編物の３次元モデルを示している。図２９に示すように、ノーマルラップがブラインドラップによって拘束されて形状が変形し、模様を形作っていることが分かる。
【０１３０】
以上説明したように本編構造モデル生成装置によれば、経編物の経方向の１列の糸経路を示す糸経路情報が取得され、糸経路情報により示される糸経路の緯方向における配列位置を示す配列情報が取得され、現物の糸を測定することで得られる現物の糸の力学特性が取得される。そして、糸経路情報が示す糸経路と配列情報が示す配列位置とに従って、仮想３次元空間内に糸経路を折れ線で表した経編物の初期モデルが生成され、初期モデルを構成する糸経路上の特徴的な位置に糸の質点が設定され、現物の糸を測定することで得られる現物の糸の力学特性が付与されたエッジを用いて各質点が接続されて経編物の力学モデルが生成され、各質点の運動方程式を解くことにより各質点の位置が修正され、位置が修正された質点に接続されるエッジよって示される糸経路に糸表面を表す面が形成され、経編物の３次元モデルが生成される。
【０１３１】
すなわち、現物の糸の力学的特性が運動方程式に取り込まれ、この運動方程式を解くことにより経編物の３次元モデルが生成されているため、編構造がリアルに再現された経編物の３次元モデルを生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本編構造モデル生成装置がモデリング対象とする現物の経編物の編構造を示した図である。
【図２】本編構造モデル生成装置が生成対象とする経編物の編構造を立体的に示した模式図であり、（ａ）はトリコットと呼ばれる片面多層構造の経編物の編構造を示し、（ｂ）は２層構造トリコットの編構造を示している。
【図３】本発明の実施の形態による編構造モデル生成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示す編構造モデル生成装置の機能ブロック図を示している。
【図５】ノーマルラップの糸経路情報のデータ構造を示した図である。
【図６】糸経路情報の説明図であり、（ａ）は図６に示すＬ０〜Ｌ３は、図５の第Ｌ０〜第３の糸経路情報により示される糸経路を簡略的に示した図であり、（ｂ）は閉じ目と開き目とを示した図である。
【図７】配列情報のデータ構造を示した図である。
【図８】図５に示す糸経路情報と図７に示す配列情報とに従って配列された糸経路からなる経編物の３次元モデルを示した図である。
【図９】糸情報のデータ構造を示した図である。
【図１０】伸張特性の説明図である。
【図１１】図１０の手法を用いて現物の糸の伸張特性を測定したときの測定結果を示すグラフである。
【図１２】糸径特性の説明図である。
【図１３】図１２の手法を用いて現物の糸の糸径特性を測定したときの測定結果を示すグラフであり、縦軸は糸径を示し、横軸は張力を示している。
【図１４】交差伸張特性の説明図である。
【図１５】図１４の手法を用いて現物の糸の交差伸張特性を測定したときの測定結果を示すグラフであり、縦軸は交差部分の糸径を示し、横軸は張力を示している。
【図１６】ブラインドラップの立体的な編構造の模式図である。
【図１７】初期モデル生成部１６０により生成される初期モデルを示す図であり、（ａ）は初期モデルをｚ軸方向から見た場合を示し、（ｂ）は初期モデルをｙ軸方向から見た場合を示している。
【図１８】力学モデルの説明図であり、（ａ）は粗力学モデルを示し、（ｂ）は密力学モデルを示している。
【図１９】本編構造モデル生成装置の動作を示すフローチャートである。
【図２０】位置修正処理を示すフローチャートである。
【図２１】初期モデル生成部１６０により生成された初期モデルの一例を示した図である。
【図２２】ブラインドラップとノーマルラップとを接続する処理の説明図であり、（ａ）〜（ｆ）の順番に処理が進行している。
【図２３】ノーマルラップとブラインドラップとが接続された初期モデルを示した図である。
【図２４】外力の算出処理の説明図である。
【図２５】粗力学モデルが変形される様子を示した図であり、（ａ）は変形前の粗力学モデルを示し、（ｂ）は変形後の粗力学モデルを示している。
【図２６】運動方程式を解くことにより変形されたブラインドラップを含む密力学モデルを示した図である。
【図２７】３次元モデル生成部による処理の説明図である。
【図２８】３次元モデル生成部により生成された３次元モデルを示した図である。
【図２９】ブラインドラップを含む経編物の３次元モデルを示している。
【符号の説明】
【０１３３】
１００ 処理部
１１０ 経路情報取得部
１２０ 配列情報取得部
１３０ 糸情報取得部
１４０ 特性取得部
１５０ バネ特性算出部
１６０ 初期モデル生成部
１７０ 位置修正部
１８０ ３次元モデル生成部
１９０ 表示制御部
２００ 記憶部
２１０ 経路情報記憶部
２２０ 配列情報記憶部
２３０ 糸情報記憶部
２４０ 特性記憶部
２５０ バネ特性記憶部
２６０ ３次元モデル記憶部
３００ 入力部
４００ 表示部
【技術分野】
【０００１】
本発明は経編の編物の３次元モデルを生成する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータグラフィックスの分野では、織物や編物といったファブリックの微細構造を仮想３次元空間内でモデリングしてファブリックの３次元モデルを生成し、この３次元モデルを用いて衣服のシミュレーションを行う試みがなされている。
【０００３】
非特許文献１には、ＮＵＲＢＳ(非一様有理Ｂスプライン；Non-Uniform Rational B-Spline)により、経編の編物（経編物）の基本的な形状を３次元的に再現した３次元モデルを生成する手法が開示されている。
【０００４】
非特許文献２には、トリコット地やラッセル地のような複雑な経編地を、編機で編む前にパソコン上でその編み上がり状態を具体的に視ることができる装置が開示されている。
【非特許文献１】“Goketepe.O,Harlock.SC”,Three-Dimensional Computer modeling of warp knitted structures, Textile Research Journal,Mar2002（”ゴケテペ・ハーロック、経編構造の３Ｄコンピュータモデリング”、２００２年３月テキスタイルリサーチジャーナル）
【非特許文献２】「経編用組織展開ツールの開発」、吉田勝紀、http://kouryu.pref.fukui.jp/research/g/jp/sen12.html
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、非特許文献１の手法では、経編物を構成する現物の糸の力学的特性を何ら考慮することなく経編物の３次元モデルが生成されており、経編物の構造をリアルに再現することができないという問題があった。また、非特許文献２の手法は、経編物の２次元モデルを生成するものであり、３次元モデルを生成することはなされていない。
【０００６】
本発明の目的は、編構造がリアルに再現された経編物の３次元モデルを生成することができる編構造モデル生成プログラム、編構造モデル生成装置、及び編構造モデル生成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による編構造モデル生成プログラムは、仮想３次元空間に経編物の編構造モデルを生成する編構造モデル生成プログラムであって、前記経編物の経方向の糸経路を示す糸経路情報を取得する経路情報取得手段と、前記糸経路情報により示される糸経路の緯方向における配列位置を示す配列情報を取得する配列情報取得手段と、前記糸経路情報及び前記配列情報に従って、前記仮想３次元空間内に前記糸経路を折れ線で表した前記経編物の初期モデルを生成する初期モデル生成手段と、前記初期モデルを構成する糸経路上の特徴的な位置に糸の質点を設定し、現物の糸を測定することで得られる現物の糸の力学特性が付与されたエッジを用いて各質点を接続することにより経編物の力学モデルを生成し、各質点の運動方程式を解くことにより各質点の位置を修正する位置修正手段と、前記位置修正手段により位置が修正された質点に接続されるエッジによって示される糸経路に糸表面を表す面を形成し、前記経編物の３次元モデルを生成する３次元モデル生成手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする（請求項１）。
【０００８】
本発明による編構造モデル生成装置は、仮想３次元空間に経編物の編構造モデルを生成する編構造モデル生成装置であって、前記経編物の経方向の糸経路を示す糸経路情報を取得する経路情報取得手段と、前記糸経路情報により示される糸経路の緯方向における配列位置を示す配列情報を取得する配列情報取得手段と、前記糸経路情報及び前記配列情報に従って、前記仮想３次元空間内に前記糸経路を折れ線で表した前記経編物の初期モデルを生成する初期モデル生成手段と、前記初期モデルを構成する糸経路上の特徴的な位置に糸の質点を設定し、現物の糸を測定することで得られる現物の糸の力学特性が付与されたエッジを用いて各質点を接続することにより経編物の力学モデルを生成し、各質点の運動方程式を解くことにより各質点の位置を修正する位置修正手段と、前記位置修正手段により位置が修正された質点に接続されるエッジによって示される糸経路に糸表面を表す面を形成し、前記経編物の３次元モデルを生成する３次元モデル生成手段とを備えることを特徴とする（請求項１１）。
【０００９】
本発明による編構造モデル生成方法は、仮想３次元空間に経編物の編構造モデルを生成する編構造モデル生成方法であって、コンピュータが、前記経編物の経方向の糸経路を示す糸経路情報を取得するステップと、コンピュータが、前記糸経路情報により示される糸経路の緯方向における配列位置を示す配列情報を取得するステップと、コンピュータが、前記糸経路情報及び前記配列情報に従って、前記仮想３次元空間内に前記糸経路を折れ線で表した前記経編物の初期モデルを生成するステップと、コンピュータが、前記初期モデルを構成する糸経路上の特徴的な位置に糸の質点を設定し、現物の糸を測定することで得られる現物の糸の力学特性が付与されたエッジを用いて各質点を接続することにより経編物の力学モデルを生成し、各質点の運動方程式を解くことにより各質点の位置を修正するステップと、コンピュータが、前記位置修正手段により位置が修正された質点に接続されるエッジによって示される糸経路に糸表面を表す面を形成し、前記経編物の３次元モデルを生成するステップとを備えることを特徴とする（請求項１２）。
【００１０】
これらの構成によれば、経編物の経方向の糸経路を示す糸経路情報が取得され、糸経路情報により示される糸経路の緯方向における配列位置を示す配列情報が取得される。そして、糸経路情報が示す糸経路と配列情報が示す配列位置とに従って、仮想３次元空間内に糸経路を折れ線で表した経編物の初期モデルが生成され、初期モデルを構成する糸経路上の特徴的な位置に糸の質点が設定され、現物の糸を測定することで得られる現物の糸の力学特性が付与されたエッジを用いて各質点が接続されて経編物の力学モデルが生成され、各質点の運動方程式を解くことにより各質点の位置が修正され、位置が修正された質点に接続されるエッジよって示される糸経路に糸表面を表す面が形成され、経編物の３次元モデルが生成される。
【００１１】
すなわち、現物の糸の力学的特性が運動方程式に取り込まれ、この運動方程式を解くことにより経編物の３次元モデルが生成されているため、編構造がリアルに再現された経編物の３次元モデルを生成することができる。
【００１２】
また、前記経編物は、前記経方向と前記緯方向とに直交する高さ方向に積層された複数の経編層から構成され、前記糸経路情報は、各経編層における経方向の１列の糸経路を示し、前記配列情報は、前記糸経路情報により示される糸経路の各経編層における緯方向の配列位置を示すことが好ましい（請求項２）。
【００１３】
この構成によれば、経方向と緯方向とに直交する高さ方向に積層された複数の経編層からなる経編物の経編モデルを生成することができる。
【００１４】
また、前記糸経路は、経方向に一定間隔で配列された複数のループと、各ループを糸経路に沿って蛇行するように繋ぐブリッジとから構成されるノーマルラップを含み、前記糸経路情報は、各ループ上の２つの端点を示す第１及び第２の端点の緯方向における位置を示す第１及び第２の位置データを、糸経路に沿って順次配列することで前記ノーマルラップを表すことが好ましい（請求項３）。
【００１５】
この構成によれば、ユーザは、各ループ上の特徴的な２つの位置を示す第１及び第２の端点の緯方向における位置を示す第１及び第２の位置データを糸経路に沿って配列するという簡便な入力操作を行うだけで、糸経路情報を入力することができる。
【００１６】
また、前記第１の位置データは、前記第２の位置データよりも糸経路の上流側に位置し、前記ノーマルラップの糸経路情報は、注目する第１のループ及び前記第１のループよりも糸経路の下流側に位置する第２のループ間を繋ぐ注目ブリッジの緯方向における糸経路の方向と、前記第１のループを構成する第１の端点から第２の端点に向かうベクトルの方向とが同一方向である場合、前記第１のループを開き目とし、前記注目ブリッジの緯方向における糸経路の方向と、前記第１のループを構成する第１の端点から第２の端点に向かうベクトルの方向とが反対方向である場合、前記第１のループを閉じ目とすることを特徴とが好ましい（請求項４）。
【００１７】
この構成によれば、第１及び第２の位置データの配列順序を変えることで、開き目と閉じ目とを表すことができる。
【００１８】
また、前記経編物を構成する各糸経路の色を示す色情報を取得する色情報取得手段を更に備え、前記初期モデル生成手段は、前記色情報に従って各糸経路の色を設定することが好ましい（請求項５）。
【００１９】
この構成によれば、ユーザにより設定された色情報に従って、経編物を構成する各糸経路の色を設定することができる。
【００２０】
また、前記力学モデルは、糸の太さを考慮しない粗力学モデルと糸の太さを考慮した密力学モデルとを含み、前記位置修正手段は、各質点の位置が所定範囲内に収束するまでは、前記粗力学モデルを用い、各質点の位置が前記所定範囲内に収束した後は、前記密力学モデルを用いることが好ましい（請求項６）。
【００２１】
この構成によれば、運動方程式の解が所定範囲内に収束するまでは、粗力学モデルを用いて質点の位置が修正され、運動方程式の解が所定範囲内に収束した後は、密力学モデルを用いて質点の位置が修正されるため、位置の修正を修正する処理を高速、かつ高精度に行うことができる。
【００２２】
また、前記力学特性は、糸に加わる張力と前記張力による糸の伸びとの関係を示す糸の伸張特性を含み、前記粗力学モデルは、糸経路の屈曲部位に配置された１個の質点と、各質点を糸経路に沿って接続するエッジとによって構成され、前記エッジはバネ成分を含み、前記バネ成分は弾性係数が前記伸張特性によって定められていることが好ましい（請求項７）。
【００２３】
この構成によれば、経編物の構造をある程度リアルに再現することができる。
【００２４】
前記力学特性は、前記伸張特性に加えて、糸に加わる張力と前記張力による糸径との関係を示す糸径特性、及び交差する糸の交差点において糸に加わる張力と前記張力による糸径との関係を示す交差伸張特性を含み、前記密力学モデルは、各屈曲部位に配置された第１〜第３の質点と、前記第１〜第３の質点間を繋ぐ第１〜第７のエッジとを備え、前記第１のエッジは、注目する第１の屈曲部位から一方に延びる糸経路の径方向に沿って配置され、前記第２のエッジは、前記第１の屈曲部位から他方に延びる糸経路の径方向に沿って配置され、前記第１の質点は、糸経路の内周側であって、前記第１及び第２のエッジの一端を繋ぐように配置され、前記第２及び第３の質点は、糸経路の外周側であって、前記第１及び第２のエッジの他端に配置され、前記第３のエッジは、前記第２及び第３の質点間を繋ぐように配置され、前記第４のエッジは、前記第１の屈曲部位における第１の質点と、前記第１の屈曲部位から一方に延びる糸経路に沿って隣接する屈曲部位である第２の屈曲部位における第１の質点とを繋ぐように配置され、前記第５のエッジは、前記第１の屈曲部位における第２の質点と、前記第２の屈曲部位における第２の質点とを繋ぐように配置され、前記第６のエッジは、前記第１の屈曲部位における第１の質点と、前記第１の屈曲部位から他方に延びる糸経路に沿って隣接する屈曲部位である第３の屈曲部位における第１の質点とを繋ぐように配置され、前記第７のエッジは、前記第１の屈曲部位における第３の質点と、前記第３の屈曲部位における第３の質点とを繋ぐように配置され、前記第１及び第２のエッジは、初期長が前記糸径特性によって定められた第２のバネ成分を含み、前記第３のエッジは、初期長が前記交差伸長特性によって定められた第３のバネ成分を含み、前記第４〜第７のエッジは、弾性係数が前記伸張特性によって定められた第１のバネ成分を含むことが好ましい（請求項８）。
【００２５】
この構成によれば、糸の太さを考慮した経編物の力学モデルをリアルに再現することができる。
【００２６】
また、前記糸経路は、前記ブリッジが前記ループを介さずに前記経方向に向けて蛇行するように接続されたブラインドラップを含み、前記ノーマルラップを構成するループは、水平面とほぼ平行に配列され、前記ノーマルラップを構成するブリッジは、水平面とほぼ直交する方向に延びた２本の脚部と、２本の脚部の上端を水平面とほぼ平行な方向で繋ぐ天井部とから構成され、前記ブラインドラップを構成するブリッジは、水平面とほぼ平行であり、前記初期モデル生成手段は、前記ブラインドラップを構成する注目する第１のブリッジと前記第１のブリッジの一端に接続された第２のブリッジとによって囲まれる３角形の内部領域に、前記脚部が存在する場合、前記３角形の内部領域に存在する脚部のうち、前記第１及び第２のブリッジの接続点に最も近い脚部を特定し、特定した脚部と、前記第１及び第２のブリッジの接続点とを接続することが好ましい（請求項９）。
【００２７】
この構成によれば、ブラインドラップを構成する注目する第１のブリッジと第１のブリッジの一端に接続された第２のブリッジとによって囲まれる３角形の内部領域に、脚部が存在する場合、３角形の内部領域に存在する脚部のうち、第１及び第２のブリッジの接続点に最も近い脚部が第１及び第２のブリッジの接続点と接続されるため、ブラインドラップをノーマルラップに違和感なく拘束させることができる。
【００２８】
前記位置修正手段は、前記ブラインドラップを構成するブリッジ同士の接続点に質点を設定し、前記運動方程式を解くことが好ましい（請求項１０）。
【００２９】
この構成によれば、ブラインドラップを構成するブリッジ同士の接続点に質点が設定されて運動方程式が解かれるため、ノーマルラップによってブラインドラップを拘束することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、編構造がリアルに再現された経編物の３次元モデルを生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図１は、本編構造モデル生成装置がモデリング対象とする現物の経編物の編構造を示した図である。図１に示すように経編物は、ほぼ「コ」文字形状のループＬ（Ｌ１〜Ｌ３）と、ループ同士を接続するほぼ「コ」文字形状のブリッジＢｒ（Ｂｒ１〜Ｂｒ３）とから構成されている。図１に示す経編物においては、ブリッジＢｒ１は、ループＬ１の右端から延び、ループＬ１の内側を潜って、ループＬ１の上側に位置するループＬ２と繋がっている。また、ブリッジＢｒ３は、ループＬ１の左端から延び、ループＬ１の左斜め下に位置するループＬ３の左端と繋がっている。また、ブリッジＢｒ２は、ループＬ２の左端から延び、ループＬ２の左斜め上に位置するループ（図略）と接続されている。
【００３２】
図２は、本編構造モデル生成装置が生成対象とする経編物の編構造を立体的に示した模式図であり、（ａ）はトリコットと呼ばれる片面多層構造の経編物の編構造を示し、（ｂ）は２層構造トリコットの編構造を示している。図（ａ）、（ｂ）に示すように、ループＬ１〜Ｌ４は水平面と平行に配列され、ブリッジＢｒ１〜Ｂｒ４は水平面とほぼ直交する方向に延びた２本の脚部ＡＳと、２本の脚部ＡＳの上端を、水平面とほぼ平行な方向で繋ぐ天井部ＨＴとから構成されている。
【００３３】
図２（ａ）、（ｂ）に示すループＬ１〜Ｌ４は千鳥状に緯方向の位置をずらしながら経方向に連続して配列され、ループＬ１及びＬ２間がブリッジＢｒ１により接続され、ループＬ２及びループＬ３間がブリッジＢｒ２により接続され、ループＬ３及びループＬ４間がブリッジＢｒ３により接続されている。
【００３４】
図２（ｂ）に示す両面多層構造の経編物は、トリコットからなる２枚の経編層が積層された構造を有している。図２（ｂ）に示す経編物においては、図略の一方の経編層から延びる糸Ｔ１が、図示する他方の経編層を構成するループＬ４と重なると共に、一方の経編層から延びる糸Ｔ２が他方の経編層を構成するループＬ２と重なることで、２つの経編層が連結されていることが分かる。
【００３５】
図３は、本発明の実施の形態による編構造モデル生成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。本編構造モデル生成装置は、通常のコンピュータ等から構成され、入力装置１、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）２、ＣＰＵ（中央演算処理装置）３、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）４、外部記憶装置５、表示装置６、及び記録媒体駆動装置７を備える。各ブロックは内部のバスに接続され、このバスを介して種々のデータ等が入出され、ＣＰＵ３の制御の下、種々の処理が実行される。
【００３６】
入力装置１は、キーボード、マウス等から構成され、ユーザが種々のデータを入力するために使用される。ＲＯＭ２には、ＢＩＯＳ（Basic Input/Output System）等のシステムプログラムが記憶される。外部記憶装置５は、ハードディスクドライブ等から構成され、所定のＯＳ（Operating System）及び編構造モデル生成プログラム等が記憶される。ＣＰＵ３は、外部記憶装置５からＯＳ等を読み出し、各ブロックの動作を制御する。ＲＡＭ４は、ＣＰＵ３の作業領域等として用いられる。
【００３７】
表示装置６は、液晶表示装置等から構成され、ＣＰＵ３の制御の下に種々の画像を表示する。記録媒体駆動装置７は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、フレキシブルディスクドライブ等から構成される。
【００３８】
なお、編構造モデル生成プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体８に格納されて市場に流通される。ユーザはこの記録媒体８を記録媒体駆動装置７に読み込ませることで、編構造モデル生成プログラムをコンピュータにインストールする。また、編構造モデル生成プログラムをインターネット上のサーバに格納し、このサーバからダウンロードすることで、編構造モデル生成プログラムをコンピュータにインストールしてもよい。
【００３９】
図４は、図３に示す編構造モデル生成装置の機能ブロック図を示している。編構造モデル生成装置は、処理部１００、記憶部２００、入力部３００、及び表示部４００を備えている。処理部１００は、ＣＰＵ３から構成され、経路情報取得部１１０、配列情報取得部１２０、糸情報取得部（色情報取得手段）１３０、特性取得部１４０、バネ特性算出部１５０、初期モデル生成部１６０、位置修正部１７０、３次元モデル生成部１８０、及び表示制御部１９０の機能を備える。これらの機能はＣＰＵ３が編構造モデル生成プログラムを実行することで実現される。
【００４０】
経路情報取得部１１０は、入力部３００により受け付けられたユーザからの操作入力に従って、モデリングの対象となる経編物の経方向の１列の糸経路を示す糸経路情報を取得する。本実施の形態においては、糸経路はノーマルラップとブラインドラップとを含む。ノーマルラップは、図１及び２に示すように、経方向に一定間隔で配列された複数のループＬと、各ループを糸経路の方向に従って蛇行するように繋ぐブリッジＢｒとから構成される。ブラインドラップは、ノーマルラップのブリッジＢｒにおいて、２本の脚部ＡＳが存在しないブリッジがループＬを介さずに経方向に向けて蛇行するように接続された構成を有している。図１６は、ブラインドラップの立体的な編構造の模式図である。図１６に示すように、ブラインドラップは、ブラインドラップを構成するブリッジＢＢｒ同士の接続点ＢＰがノーマルラップのブリッジＢｒの脚部ＡＳにひっかかるような糸経路を有している。
【００４１】
図５は、ノーマルラップの糸経路情報のデータ構造を示した図である。図５に示す糸経路情報は、経方向と緯方向とに直交する高さ方向に積層された４枚の経編層から構成された経編物の糸経路情報を示している。
【００４２】
１行目に記載された「＜Ｌ０＞」のタグで囲まれたデータ群は、経編物の最下層（第Ｌ０層）における経方向の１列の糸経路の糸経路情報を示す。２行目に記載された「＜Ｌ１＞」のタグで囲まれたデータ群は、第Ｌ０層の上の層である第Ｌ１層における経方向の１列の糸経路の糸経路情報を示す。３行目に記載された「＜Ｌ２＞」のタグで囲まれたデータ群は、第Ｌ１層の上の層である第Ｌ２層における経方向の１列の糸経路の糸経路情報を示す。４行目に記載された「＜Ｌ３＞」のタグで囲まれたデータ群は、第Ｌ２層の上の層である第Ｌ３層における経方向の１列の糸経路の糸経路情報を示す。
【００４３】
図６は、糸経路情報の説明図であり、（ａ）は図６に示すＬ０〜Ｌ３は、図５の第Ｌ０層〜第Ｌ３層の糸経路情報により示される糸経路を簡略的に示した図であり、（ｂ）は閉じ目と開き目とを示した図である。図６（ａ）に示すＬ０〜Ｌ３において、緯方向に付された目盛は緯方向の座標を示し、経方向に付された目盛は経方向の座標を示している。
【００４４】
図６（ａ）に示すように、各経編層を構成するノーマルラップの１列の糸経路は、経方向に一定間隔で配列された複数のループＬと、各ループＬを糸経路の方向に沿って蛇行するように繋ぐブリッジＢｒとから構成される。そして、ノーマルラップの糸経路情報は、１列の糸経路を構成する各ループＬの２個の端点である第１及び第２の端点Ｐ１及びＰ２の緯方向における位置を示す第１及び第２の位置データを、糸経路の方向Ｄ１に従って配列することで１列の糸経路を表している。ここで、糸経路の方向Ｄ１は、ブリッジＢｒが経方向に向かう方向を指す。
【００４５】
ここで、第１の端点Ｐ１は、第２の端点Ｐ２よりも糸経路の方向Ｄ１の上流側に位置し、ループＬ１の緯方向における右端又は左端の端点を示す。また、第２の端点Ｐ２は、第１の端点Ｐ１よりも糸経路の方向Ｄ１の下流側に位置し、ループＬ１の緯方向における右端又は左端の端点を示す。また、糸経路情報は、経方向の１列の糸経路の最小単位を示し、糸経路情報を経方向に経編物の経方向の幅に従って所定回数循環させることで、１列の糸経路が示される。
【００４６】
図５に示すノーマルラップの糸経路情報において、第Ｌ０層の糸経路情報は、まず「０，１」が配列されているが、これは、図６に示すように、糸経路の方向Ｄ１の最上流に位置するループＬ１の第１及び第２の位置データが「０」及び「１」であることを示している。また、第Ｌ０層の糸経路情報は、「０，１」に続いて「２，１」が配列されているが、これは、最上流のループＬの次のループＬ２の第１及び第２の位置データが、「２」及び「１」であることを示している。
【００４７】
なお、本実施の形態では、隣接するループＬ間の経方向における間隔は、図６に示す経方向の１目盛分の長さにされている。従って、第Ｌ０層の糸経路において、ループＬ１とループＬ２との経方向における間隔、すなわち、ループＬ１とループＬ２とを繋ぐブリッジＢｒの経方向における長さは、図６に示す経方向の１目盛分の長さになっている。
【００４８】
また、図５に示す糸経路情報において、第Ｌ１層の糸経路情報は、「７，８」、「１０，１１」、「７，６」、「９，１０」から構成されているが、これは、図６に示すように、第１及び第２の位置データを「７，８」、「１０，１１」、「７，６」、「９，１０」とするループＬ１〜Ｌ４が、この順番で糸経路の方向Ｄ１に従って配列されていることを示している。
【００４９】
また、図５に示す糸経路情報において、第Ｌ２層の糸経路情報は、「１１，１２」、「８，７」、「１０，１１」、「７，６」から構成されているが、これは、図６に示すように、第１及び第２の位置データを「１１，１２」、「８，７」、「１０，１１」、「７，６」とするループＬ１〜Ｌ４が、この順番で糸経路の方向Ｄ１に従って配列されていることを示している。
【００５０】
また、図５に示す糸経路情報において、第Ｌ３層の糸経路情報は、「９，１０」、「６，５」、「８，９」、「５，４」から構成されているが、これは、図６に示すように、第１及び第２の位置データを「９，１０」、「６，５」、「８，９」、「５，４」とするループＬ１〜Ｌ４が、この順番で糸経路の方向Ｄ１に従って配列されていることを示している。
【００５１】
また、図６（ａ）のＬ０に示すように、糸経路情報は、注目する第１のループＣＬ１及び第１のループＣＬ１よりも糸経路の方向の下流側に位置する第２のループＣＬ２間を繋ぐ注目ブリッジＣＢｒの緯方向における糸経路の方向Ｄ１１と、第１の端点Ｐ１から第２の端点Ｐ２に向かうベクトルの方向Ｄ１２とが同一方向である場合、第１のループＣＬ１を開き目とする。
【００５２】
一方、図６（ａ）のＬ１に示すように、糸経路情報は、注目する第１のループＣＬ１及び第１のループＣＬ１よりも糸経路の方向Ｄ１の下流側に位置する第２のループＣＬ２間を繋ぐ注目ブリッジＣＢｒの緯方向における糸経路の方向Ｄ１１と、第１の端点Ｐ１から第２の端点Ｐ２に向かうベクトルの方向Ｄ１２とが反対方向である場合、第１のループＬ１を閉じ目とする。
【００５３】
なお、ブラインドラップの糸経路情報は、ブラインドラップを構成するブリッジＢＢｒ同士の接続点ＢＰの緯方向における位置を示す位置データを、糸経路の方向Ｄ１に沿って配列することで、１列の糸経路を表される。すなわち、ブラインドラップの糸経路情は、接続点ＢＰの位置データを、同じ値を有する第１及び第２の位置データで表し、糸経路の方向Ｄ１に従って第１及び第２の位置データを配列することで表される。例えば、経路情報が「３，３；６，６；４，４；７，７」であるブラインドラップにおいては、接続点ＢＰの緯方向における位置が「３」、「６」、「４」、「７」であり、接続点ＢＰがこの順番でブリッジＢＢｒにより接続される。
【００５４】
図４に示す配列情報取得部１２０は、入力部３００により受け付けられたユーザからの操作入力に従って、１列の糸経路の緯方向における配列位置を示す配列情報を取得し、配列情報記憶部２２０に記憶する。ここで、配列情報は、糸経路情報により示される１列の糸経路の各経編層における緯方向の配列位置を示す。図７は、配列情報のデータ構造を示した図である。図７に示す配列情報は、経方向と緯方向とに直交する高さ方向に積層された４枚の経編層から構成された経編物の配列情報を示している。
【００５５】
図７において、１行目に記載された「＜Ｌ０＞」のタグで囲まれた１行のデータ群は、経編物の最下層（第Ｌ０層）における配列情報を示す。２行目に記載された「＜Ｌ１＞」のタグで囲まれた１行のデータ群は、第Ｌ０層の上の層である第Ｌ１層における配列情報を示す。３行目に記載された「＜Ｌ２＞」のタグで囲まれた１行のデータ群は、第Ｌ１層の上の層である第Ｌ２層における配列情報を示す。４行目に記載された「＜Ｌ３＞」のタグで囲まれた１行のデータ群は、第Ｌ２層の上の層である第Ｌ３層における配列情報を示す。
【００５６】
また、図７において、各列は緯方向の位置を示し、例えば１列目は、緯方向の座標が「０」の位置を示している。図７において、第Ｌ０層の配列情報は、１〜２２列目のデータが全て「１」であるため、第Ｌ０層の緯方向の座標が「０」〜「２１」の位置に、第Ｌ０層の糸経路情報によって示される糸経路が配列される。
【００５７】
また、図７において、第Ｌ１層の配列情報も、１〜２２列目のデータが全て「１」であるため、第Ｌ１層における緯方向の座標が「０」〜「２１」の各位置に、第Ｌ１層の糸経路情報によって示される１列の糸経路が配列される。また、図７において、第Ｌ２層の配列情報は２列目と７列目とが「１」になっているため、第Ｌ２層の緯方向の座標が「１」と「６」の位置に、第Ｌ２層の糸経路情報によって示される１列の糸経路が配列される。また、図７において、第Ｌ３層の配列情報は１４列目と１９列目とが「１」になっているため、第Ｌ３層の緯方向の座標が「１３」、「１８」の位置に、第Ｌ２層の糸経路情報によって示される１列の糸経路が配列される。
【００５８】
図８は、図５に示す糸経路情報と図７に示す配列情報とに従って配列された糸経路からなる経編物の３次元モデルを示した図である。図５に示す第Ｌ０層の糸経路情報により示される１列の糸経路を図７の第Ｌ０層の配列情報に従って配列すると、図８（ａ）に示すような３次元モデルが得られる。また、図５に示す第Ｌ１層の糸経路情報により示される１列の糸経路を図７の第Ｌ１層の配列情報に従って配列した後、第Ｌ０層と第Ｌ１層とを重ねると、図８（ｂ）に示すような３次元モデルが得られる。また、図５に示す第Ｌ２層の糸経路情報により示される１列の糸経路を図７の第Ｌ２層の配列情報に従って配列した後、第Ｌ０層〜第Ｌ３層を重ねると、図８（ｃ）に示すような３次元モデルが得られる。また、図５に示す第Ｌ３層の糸経路情報により示される１列の糸経路を図７の第Ｌ３層の配列情報に従って配列した後、第Ｌ０層〜第Ｌ３層を重ねると、図８（ｄ）に示すような３次元モデルが得られる。
【００５９】
なお、図６（ａ）に示す糸経路情報における緯方向の座標の目盛幅と図７に示す配列情報の緯方向の座標の目盛幅とは同一であり、図６（ａ）に示す緯方向の座標は、図７に示す配列情報の緯方向における相対的な位置を示している。
【００６０】
例えば、配列情報の座標系において緯方向の座標が「３」の位置に、図６（ａ）に示す糸経路情報により示される糸経路を配列する場合、配列情報の座標系において緯方向の座標が「３」の位置に、図６（ａ）に示す糸経路情報の座標系において緯方向の座標が「０」の位置がくるように、糸経路が配置される。この場合、図６（ａ）に示す糸経路情報の座標系おける緯方向の座標が「１」の位置は、配列情報の座標系においては、緯方向の座標が「４（＝３＋１）」の位置に配置されることになる。なお、糸経路情報の座標系における経方向の座標は、配列情報の座標系における経方向の座標と同じ位置を示す。
【００６１】
図４に戻り、糸情報取得部１３０は、入力部３００により受け付けられたユーザからの操作入力に従って、経編物を構成する糸の色を示す糸情報を取得する。図９は、糸情報のデータ構造を示した図である。糸情報は、図９（ａ）に示す糸定義情報と図９（ｂ）に示す色配置情報とを含む。
【００６２】
糸定義情報はインデックスデータと、糸名称データと、色成分データとを含む。インデックスデータは、糸定義情報によって定義される各糸を識別するために、各糸に一意に与えられた数値からなるデータであり、図９（ａ）に示す変数「Ｉｎｄｅｘ」に格納される。図９（ａ）に示す糸定義情報においては、インデックスデータを「０」、「１」とする２種類の糸が定義されている。
【００６３】
糸名称データは、糸定義情報によって定義される各糸の名称を示すデータであり、図９（ａ）に示す変数「ｎａｍｅ」に格納される。図９（ａ）に示す糸定義情報においては、インデックスデータが「０」の糸に対して「ａ」の名称が付与され、インデックスデータが「１」の糸に対して「ｂ」の名称が付与されている。
【００６４】
色成分データは、糸定義情報によって定義される各糸の色を構成する色成分をＲＧＢ表色系で示すデータであり、図９（ａ）に示す「Ｃｏｌｏｒ」のタグによって定められる。図９（ａ）に示す糸定義情報においては、インデックスデータが「０」の糸に対して「Ｒ＝０．５」、「Ｇ＝０．２」、「Ｂ＝０．１」の色成分が定められ、インデックスデータが「１」の糸に対して「Ｒ＝１．０」、「Ｇ＝０．５」、「Ｂ＝０．９」の色成分が定められている。
【００６５】
色配置情報は、レイヤー情報と、ウェール情報と、インデックスデータとを備える。レイヤー情報は経編層を示し、図９（ｂ）に示す変数「Ｌａｙｅｒ」に格納される。ウェール情報は緯方向における糸の配列位置を示し、図９（ｂ）に示す変数「Ｗａｌｅ」に格納される。インデックスデータは、糸定義情報のインデックスデータと同様であり、図９（ｂ）に示す変数「Ｉｎｄｅｘ」に格納される。
【００６６】
図９（ｂ）の１行目には、Ｌａｙｅｒ＝１、Ｗａｌｅ＝０、Ｉｎｄｅｘ＝１と記載されているが、これは、第Ｌ１層の緯方向の座標が「０」の位置に配列される糸経路の色等が、糸定義情報のインデックスデータ＝１において定義されることを示している。また、図９（ｂ）の３行目には、Ｌａｙｅｒ＝１、Ｗａｌｅ＝２、Ｉｎｄｅｘ＝２と記載されているが、これは、第Ｌ１層の緯方向の座標が「２」の位置に配列される糸経路の色等が、糸定義情報のインデックスデータ＝２において定義されることを示している。
【００６７】
図４に戻り、特性取得部１４０は、入力部３００により受け付けられたユーザからの操作入力に従って、現物の糸を測定することで得られる現物の糸の力学特性を取得し、特性記憶部２４０に記憶する。ここで、力学特性には、糸に加わる張力と前記張力による糸の伸びとの関係を示す糸の伸張特性、糸に加わる張力と前記張力による糸径との関係を示す糸径特性、及び交差する糸の交差点において糸に加わる張力と前記張力による糸径との関係を示す交差伸張特性が含まれる。
【００６８】
図１０は、伸張特性の説明図である。伸張特性は、引っ張り試験機を用いて、糸の一端を固定して他端を引っ張り、糸に加えた張力と糸の伸びとを測定することで得られる。図１１は、図１０の手法を用いて現物の糸の伸張特性を測定したときの測定結果を示すグラフである。図１１に示す伸張特性は、長さ２０ｍｍの３種類の糸に０ｇｆ〜５０ｇｆの張力を、伸張速度１０ｍｍ／ｍｉｎで加え、張力と糸の伸びとを測定することで得られたものである。なお、図１１において縦軸は張力を示し、横軸は糸の伸び（伸度）を示している。図１１に示すように、伸張特性は、張力が１０ｇｆ以下の領域においては下に凸の曲線を描いて増大しているが、張力が１０ｇｆ以上の領域においては、ほぼ一定の割合で増加していることが分かる。
【００６９】
図１２は、糸径特性の説明図である。糸径特性は、引っ張り試験機を用いて、糸の一端を固定して他端を引っ張り、拡大倍率２００倍、解像度２５６０×１９６０のデジタルカメラで糸を撮影し、張力毎の糸の太さを測定することで得られる。
【００７０】
図１３は、図１２の手法を用いて現物の糸の糸径特性を測定したときの測定結果を示すグラフであり、縦軸は糸径を示し、横軸は張力を示している。図１３に示すように糸径特性は、指数関数的に減少しており、４０ｇｆ以上の領域においては糸径がほぼ一定になっていることが分かる。
【００７１】
図１４は、交差伸張特性の説明図である。図１４に示すように、交差伸張特性は、２本の糸をループ状に交差させ、２本糸の両端を張力を変えながら引っ張り、拡大倍率２００倍、解像度２５６０×１９６０のデジタルカメラで糸を撮影し、交差部分における張力毎の糸の太さを測定することで得られる。
【００７２】
図１５は、図１４の手法を用いて現物の糸の交差伸張特性を測定したときの測定結果を示すグラフであり、縦軸は交差部分の糸径を示し、横軸は張力を示している。図１５に示すように、交差伸張特性は指数関数的に減少しており、４０ｇｆ以上の領域においては糸径がほぼ一定になっていることが分かる。
【００７３】
図４に戻り、バネ特性算出部１５０は、特性記憶部２４０から伸張特性、糸径特性、及び交差伸張特性を読み出し、読み出した伸張特性、糸径特性、及び交差伸張特性から後述する経編物の力学モデルの各エッジを構成するバネ成分の弾性係数及び初期長を求め、バネ特性記憶部２５０に記憶する。
【００７４】
初期モデル生成部１６０は、配列情報記憶部２２０から糸経路情報及び配列情報を読み出し、読み出した糸経路情報及び配列情報に従って、仮想３次元空間内に糸経路を折れ線で表した経編物の初期モデルを生成する。本実施の形態において仮想３次元空間は、各々直交するｘ軸、ｙ軸、ｚ軸によって表され、ｘ軸を緯方向とし、ｙ軸を経方向とし、ｘ−ｙ平面を水平面とする。
【００７５】
図１７は、初期モデル生成部１６０により生成される初期モデルを示す図であり、（ａ）は初期モデルをｚ軸方向から見た場合を示し、（ｂ）は初期モデルをｙ軸方向から見た場合を示している。図１７（ａ）に示すように、初期モデルは、仮想３次元空間のｘ−ｙ平面上に配列された複数のループＬと、ループＬ同士を接続するブリッジＢｒとから構成され、糸経路の外周を示す外周線ＧＬと糸経路の内周を示す内周線ＮＬとによる折れ線によって表される。ここで、外周線ＧＬと内周線ＮＬとの間隔は糸の太さに相当している。
【００７６】
ループＬは、下側が開放されたほぼ「コ」の字形状を有し、長手方向がｙ軸方向とほぼ平行に配置された２個の経矩形領域ＳＳ１と、長手方向がｘ軸方向と平行に配置された緯矩形領域ＳＳ２と、２個の経矩形領域ＳＳ１と１個の緯矩形領域ＳＳ２とを連結する２個の三角形領域Ｔｒ１と、２個の経矩形領域ＳＳ１及びブリッジＢｒ間を連結する２個の三角形領域Ｔｒ２とを備えている。すなわち、三角形領域Ｔｒ１〜Ｔｒ３は、糸経路の屈曲する部位（屈曲部位）に配置される。
【００７７】
ブリッジＢｒは、図１７（ｂ）に示すように、ほぼ「コ」の字形状を有し、長手方向がｚ軸方向とほぼ平行である２個の脚矩形領域ＳＳ３と、長手方向がｘ−ｙ平面と平行である１個の天井矩形領域ＳＳ４と、２個の脚矩形領域ＳＳ３と１個の天井矩形領域ＳＳ４とを連結する２個の三角形領域Ｔｒ３とを備えている。
【００７８】
ここで、ループＬを構成する経矩形領域ＳＳ１の長手方向の長さ及び緯矩形領域ＳＳ２の長手方向の長さは、当該ループＬを表す第１及び第２の位置データの差に応じて予め定められた値が設定される。また、ブリッジＢｒを構成する脚矩形領域ＳＳ３の長手方向の長さは、予め定められた値が設定される。また、ブリッジＢｒを構成する天井矩形領域ＳＳ４の長手方向の長さは、当該ブリッジＢｒの長さに応じて予め定められた値が設定される。
【００７９】
図４に示す位置修正部１７０は、初期モデル生成部１６０により生成された初期モデルを構成する糸経路上の屈曲する部位に糸の質点を設定し、現物の糸を測定することで得られる現物の糸の力学特性が付与されたエッジを用いて各質点を接続することにより経編物の力学モデルを生成し、各質点の運動方程式を解くことにより各質点の位置を修正する。
【００８０】
ここで、各質点の運動方程式は式（１），（２）によって表される。
【００８１】
【数１】
【００８２】
式（１）、（２）において、ｉは第ｉ番目の質点を示し、ｆｉは質点に加わる外力を示し、ｍｉは質点の質量を示し、ｖｉは質点の速度を示し、ｃｉは質点の粘性抵抗を示し、ｋｉ，ｊは第ｉ番目の質点に後述するエッジを用いて接続された第ｊ番目の質点を示し、ｘｉは第ｉ番目の質点の仮想３次元空間内における位置を示している。式（１）に示すｍｉ，ｃｉ，ｋｉ，ｊは予め定められた値が採用される。ｆｉについては後述する。
【００８３】
式（３），（４）は式（１），（２）の差分方程式を示し、位置修正部１７０は、実際には式（３），（４）に示す差分方程式を解くことで、質点の位置を修正する。式（３），（４）に示すｔは時間を示し、Δｔは微小時間を示す。
【００８４】
ここで、力学モデルは、糸の太さを考慮しない粗力学モデルと糸の太さを考慮した密力学モデルとを含み、位置修正部１７０は、運動方程式の解が所定範囲内に収束するまでは、粗力学モデルを用いて質点の位置を修正し、運動方程式の解が所定範囲内に収束した後は、密力学モデルを用いて質点の位置を修正する。
【００８５】
図１８は、力学モデルの説明図であり、（ａ）は粗力学モデルを示し、（ｂ）は密力学モデルを示している。図１８（ａ）に示すように粗力学モデルは、図１７（ａ）、（ｂ）に示す初期モデルを構成する三角形領域Ｔｒの各々に１個の質点ＭＰを配置し、これらの質点ＭＰを糸経路に沿ったエッジＥで接続することで構成される。なお、三角形領域Ｔｒ１〜Ｔｒ３を総称するときは、三角形領域に「Ｔｒ」の符号を付す。ここで、エッジＥは、図１８（ａ）に示すようにバネ成分Ｂ１が含まれる。バネ成分Ｂ１の弾性係数は、バネ特性算出部１５０により伸張特性を用いて算出された弾性係数が採用される。また、バネ成分Ｂ１の初期長は、質点ＭＰ同士を接続するエッジの長さに応じて予め定められた値が採用される。
【００８６】
一方、密力学モデルは、図１８（ｂ）に示すように、図１７（ａ）、（ｂ）に示す各三角形領域Ｔｒの３個の頂点に配置された質点ＭＰ１〜ＭＰ３と、これらの質点ＭＰ１〜ＭＰ３間を繋ぐエッジＥ１〜Ｅ７とで構成される。
【００８７】
すなわち、エッジＥ１（第１のエッジ）は、注目する屈曲部位に配置された三角形領域ＴｒＣ１から一方に延びる糸経路（α）の径方向に沿って配置されている。また、エッジＥ２（第２のエッジ）は、三角形領域ＴｒＣ１から他方に延びる糸経路（β）の径方向に沿って配置されている。また、質点ＭＰ１（第１の質点）は、糸経路の内周側であって、エッジＥ１，Ｅ２の一端を繋ぐように配置されている。また、質点ＭＰ２（第２の質点）及び質点ＭＰ３（第３の質点）は、糸経路の外周側であって、エッジＥ１及びＥ２の他端に配置されている。
【００８８】
エッジＥ３（第３のエッジ）は、質点ＭＰ２及び質点ＭＰ３間を繋ぐように配置されている。エッジＥ４（第４のエッジ）は、三角形領域ＴｒＣ１における質点ＭＰ１と、三角形領域から一方に延びる糸経路（α）に沿って隣接する三角形領域ＴｒＣ２おける質点ＭＰ１とを繋ぐように配置されている。また、エッジＥ５（第５のエッジ）は、三角形領域ＴｒＣ１における質点ＭＰ２と、三角形領域ＴｒＣ２における質点ＭＰ２とを繋ぐように配置されている。
【００８９】
また、エッジＥ６（第６のエッジ）は、三角形領域ＴｒＣ１における質点ＭＰ１と、三角形領域ＴｒＣ１から他方に延びる糸経路（β）に沿って隣接する三角形領域ＴｒＣ３における質点ＭＰ１とを繋ぐように配置されている。また、エッジＥ７（第７のエッジ）は、三角形領域ＴｒＣ１における質点ＭＰ３と、三角形領域ＴｒＣ３における質点ＭＰ３とを繋ぐように配置されている。
【００９０】
エッジＥ１及びエッジＥ２は、初期長が糸径特性によって定められたバネ成分Ｂ２を含む。エッジＥ３は、初期長がバネ特性算出部１５０により交差伸長特性を用いて算出されたバネ成分Ｂ３を含む。エッジＥ４〜Ｅ７は、弾性係数が特性算出部１５０により伸張特性を用いて算出されたバネ成分Ｂ１を含む。つまり、バネ成分Ｂ１は、粗力学モデルを構成するバネ成分Ｂ１と同一である。
【００９１】
なお、粗力学モデルにおいてブラインドラップはブリッジＢＢｒの接続点ＢＰに１個の質点ＭＰが設定され、密力学モデルにおいてブラインドラップはブリッジＢＢｒの接続点ＢＰに２個の質点ＭＰが設定される。
【００９２】
図４に戻り、３次元モデル生成部１８０は、位置修正部１７０により位置が修正された質点に接続されるエッジによって示される糸経路に糸表面を表す面を形成し、経編物の３次元モデルを生成し、３次元モデル記憶部２６０に記憶する。
【００９３】
表示制御部１９０は、３次元モデル記憶部２６０から経編物の３次元モデルを読み出し、読み出した３次元モデル等を表示部４００に表示する。記憶部２００は、主に外部記憶装置５から構成され、経路情報記憶部２１０，配列情報記憶部２２０、糸情報記憶部２３０、特性記憶部２４０、バネ特性記憶部２５０、及び３次元モデル記憶部２６０を備えている。
【００９４】
経路情報記憶部２１０は、経路情報取得部１１０により取得された経路情報を記憶する。配列情報記憶部２２０は、配列情報取得部１２０により取得された配列情報を記憶する。糸情報記憶部２３０は、糸情報取得部１３０により取得された糸情報を記憶する。特性記憶部２４０は、特性取得部１４０により取得された現物の糸の力学特性を記憶する。バネ特性記憶部２５０は、バネ特性算出部１５０により算出された経編物の力学モデルの各エッジを構成するバネ成分の弾性係数等を記憶する。３次元モデル記憶部２６０は、３次元モデル生成部１８０により生成された経編物の３次元モデルを記憶する。
【００９５】
入力部３００は、図３に示す入力装置１から構成され、経路情報、配列情報、糸情報、及び現物の糸の力学特性等を入力するためのユーザからの操作入力を受け付ける。表示部４００は、図３に示す表示装置６から構成され、表示制御部１９０の制御の下、種々の画像を表示する。
【００９６】
図１９は、本編構造モデル生成装置の動作を示すフローチャートである。まず、入力部３００が、経路情報を入力するためのユーザからの操作入力を受け付けると（ステップＳ１でＹＥＳ）、経路情報取得部１１０は、入力部３００により受け付けられた操作入力に従って経路情報を取得し、経路情報記憶部２１０に記憶する（ステップＳ２）。この場合、経路情報取得部１１０は、図５に示すような経路情報を取得する。詳細には、表示制御部１９０は、経路情報を入力するための操作画像を表示部４００に表示し、経路情報取得部１１０は、この操作画像をユーザに操作させることで経路情報を取得する。ここで、表示制御部１９０は、図６（ａ）に示すような経方向及び緯方向の座標が付された複数の升目から構成される操作画像を表示部４００に表示し、経路情報取得部１１０は、糸経路を構成するループＬの第１及び第２の端点Ｐ１及びＰ２を、マウス等を用いてユーザに指定させることで、糸経路情報を取得する。
【００９７】
一方、ステップＳ１において、入力部３００が、経路情報を入力するためのユーザからの操作入力を受け付けない場合（ステップＳ１でＮＯ）、処理がステップＳ１に戻される。
【００９８】
次に、入力部３００が、配列情報を入力するためのユーザからの操作入力を受け付けると（ステップＳ３でＹＥＳ）、配列情報取得部１２０は、入力部３００により受け付けられた操作入力に従って配列情報を取得し、配列情報記憶部２２０に記憶する（ステップＳ４）。この場合、配列情報取得部１２０は、図７に示すような配列情報を取得する。詳細には、表示制御部１９０は、配列情報を入力するための操作画像を表示部４００に表示し、配列情報取得部１２０は、この操作画像をユーザに操作させることで経路情報を取得する。
【００９９】
一方、ステップＳ３において、入力部３００が、配列情報を入力するためのユーザからの操作入力を受け付けない場合（ステップＳ３でＮＯ）、処理がステップＳ３に戻される。
【０１００】
次に、入力部３００が、糸情報を入力するためのユーザからの操作入力を受け付けると（ステップＳ５でＹＥＳ）、糸情報取得部１３０は、入力部３００により受け付けられた操作入力に従って糸情報を取得し、糸情報記憶部２３０に記憶する（ステップＳ６）。この場合、配列情報取得部１２０は、図７に示すような図９（ａ）、（ｂ）に示すような糸情報を取得する。詳細には、表示制御部１９０は、糸情報を入力するための操作画像を表示部４００に表示し、糸情報取得部１３０は、この操作画像をユーザに操作させることで糸情報を取得する。
【０１０１】
一方、ステップＳ５において、入力部３００が、糸情報を入力するためのユーザからの操作入力を受け付けない場合（ステップＳ５でＮＯ）、処理がステップＳ５に戻される。
【０１０２】
次に、入力部３００が、現物の糸の力学特性を入力するためのユーザからの操作入力を受け付けると（ステップＳ７でＹＥＳ）、特性取得部１４０は、入力部３００により受け付けられた操作入力に従って、現物の糸の伸張特性、糸径特性、及び交差伸張特性を取得し、特性記憶部２４０に記憶する（ステップＳ８）。
【０１０３】
次に、初期モデル生成部１６０は、配列情報記憶部２２０から糸経路情報及び配列情報を読み出し、読み出した糸経路情報及び配列情報に従って、仮想３次元空間内に糸経路を折れ線で表した経編物の初期モデルを生成する（ステップＳ９）。例えば、初期モデル生成部１６０は、図７に示す配列情報においては、第Ｌ０層の緯方向の座標が「０」の位置には１が設定されているため、図５に示す第Ｌ０層の糸経路情報によって示される糸経路を表した折れ線を仮想３次元空間に配置するというようにして仮想３次元空間内に糸経路を示す折れ線を配置していき経編物の初期モデルを生成する。
【０１０４】
ここで、初期モデル生成部１６０は、図９に示す糸情報に従って、糸経路の色を決定する。例えば、初期モデル生成部１６０は、図９（ｂ）においては、第Ｌ１層の緯方向の座標が「０」の位置に配置する糸経路には、図９（ａ）に示すｉｎｄｅｘ＝１で定義される色（Ｒ＝１．０、Ｇ＝０．５、Ｂ＝０．１）を設定するように定められているため、当該糸経路に当該色を設定する。
【０１０５】
図２１（ａ）、（ｂ）は、初期モデル生成部１６０により生成された初期モデルの一例を示した図である。図２１（ａ）、（ｂ）に示すように、初期モデルは、平面上に配列された複数のループＬと、ループＬ同士を接続するブリッジＢｒとから構成されていることが分かる。図２１（ａ）に示す初期モデルにおいては、緯方向の座標が「０，１」、「２，１」等を跨ぐように配列されたループＬからなる１列の糸経路が示されている。
【０１０６】
図２１（ｂ）に示す初期モデルにおいては、２列の糸経路が示され、一方の糸経路は、緯方向の座標が「０，１」間を跨ぐようにループＬが配列されループ群ＬＧ１と、緯方向の座標が「８，９」を跨ぐように配列されたループ群ＬＧ２と、これらのループ群ＬＧ１，ＬＧ２の各々を構成するループＬを交互に接続するブリッジＢｒ１とからされていることが分かる。また、図２１（ｂ）に示す２列の糸経路のうち他方の糸経路は、緯方向の座標が「０，１」間を跨ぐように配列されたループ群ＬＧ１と、緯方向の座標が「１」〜「８」の間に配列されたループ群ＬＧ３と、ループ群ＬＧ１，ＬＧ３の各々を構成するループＬを交互に接続するブリッジＢｒ２とから構成されていることが分かる。
【０１０７】
次に、初期モデル生成部１６０は、ステップＳ１において取得された経路情報にブラインドラップが存在する場合は（ステップＳ１０でＹＥＳ）、ブラインドラップとノーマルラップとを接続する処理を実行し（ステップＳ１１）、ブラインドラップが存在しない場合は（ステップＳ１０でＮＯ）、処理をステップＳ１２に進める。ここで、初期モデル生成部１６０は、第１及び第２のデータとして同じ値を有するデータ群からなる糸経路情報が存在する場合、この糸経路情報が示す糸経路はブラインドラップであると判定する。
【０１０８】
図２２は、ブラインドラップとノーマルラップとを接続する処理の説明図であり、（ａ）〜（ｆ）の順番に処理が進行している。まず、初期モデル生成部１６０は、糸経路情報及び配列情報に従って、図２２の（ａ）に示すようにブラインドラップの糸経路を配列する。この場合、図２２（ａ）に示すように、ブラインドラップを構成するブリッジＢＢｒのうち、注目する第１のブリッジＢＢｒ１と、第１のブリッジＢＢｒ１の一端（接続点ＢＰ）に接続された第２のブリッジＢＢｒ２と、ノーマルラップを構成するブリッジＢｒとが接続されていないことが分かる。
【０１０９】
次に、初期モデル生成部１６０は、図２２（ｂ）に示すように、各ブリッジＢｒを構成する２個の脚部ＡＳと、１個の天井部ＨＴとをそれぞれ１本の直線セグメントに分割する。図２２（ｂ）においては、天井部ＨＴは省略している。
【０１１０】
次に、初期モデル生成部１６０は、図２２（ｃ）に示すように、第１のブリッジＢＢｒ１と第２のブリッジＢＢｒ２とによって囲まれる３角形の内部領域ＴＤに脚部ＡＳが存在するか否かを判定する。
【０１１１】
次に、初期モデル生成部１６０は、脚部ＡＳが存在すると判定した場合、図２２（ｄ）に示すように内部領域ＴＤに存在する脚部ＡＳのうち、接続点ＢＰに最も近い脚部ＡＳを特定する。
【０１１２】
次に、初期モデル生成部１６０は、図２２（ｅ）に示すように接続点ＢＰに最も近い脚部ＡＳの一端ＡＳ１と接続点ＢＰとを直線セグメントで接続すると共に、脚部ＡＳの他端ＡＳ２と接続点ＢＰとを直線セグメントで接続する。
【０１１３】
次に、初期モデル生成部１６０は、図２２（ｆ）に示すように、脚部ＡＳの一端ＡＳ１のｘ座標とｙ座標との値が接続点ＢＰのｘ座標とｙ座標との値に等しくなる位置に、脚部ＡＳの一端の位置を移動させると共に、脚部ＡＳの他端ＡＳ２のｘ座標とｙ座標との値が接続点ＢＰのｘ座標とｙ座標との値に等しくなる位置に、脚部ＡＳの他端ＡＳ２の位置を移動させる。
【０１１４】
これにより、図２２（ｆ）に示すように、接続点ＢＰと脚部ＡＳとが接続され、ブラインドラップとノーマルラップとが接続されることになる。
【０１１５】
図２３は、ノーマルラップとブラインドラップとが接続された初期モデルを示した図である。図２３に示すようにノーマルラップを構成するブリッジＢｒの脚部ＡＳがブラインドラップを構成するブリッジＢＢｒの接続点ＢＰと接続され、ノーマルラップがブラインドラップにより拘束されていることが分かる。
【０１１６】
次に、図１９に示すステップＳ１２において、バネ特性算出部１５０は、特性取得部１４０により取得された伸張特性を用いて図１８（ａ）、（ｂ）に示すバネ成分Ｂ１の弾性係数を算出し、特性取得部１４０により取得された糸径特性を用いて図１８（ｂ）に示すバネ成分Ｂ２の初期長を算出し、特性取得部１４０により取得された交差伸張特性を用いて図１８（ｂ）に示すバネ成分Ｂ３の初期長を算出する。
【０１１７】
ここで、バネ特性算出部１５０は、図１１に示すモデリング対象となる経編物に使用される糸の伸張特性において、直線領域の傾きからバネ成分Ｂ１の弾性係数を算出する。また、バネ特性算出部１５０は、図１３に示す糸径特性において、張力が０のときの糸径をバネ成分Ｂ２の初期長として算出する。また、バネ特性算出部１５０は、図１５に示す交差伸張特性において、張力が０のときの糸径をバネ成分Ｂ３の初期長として算出する。
【０１１８】
次に、位置修正部１７０は、位置修正処理を実行する（ステップＳ１３）。図２０は、位置修正処理を示すフローチャートである。まず、位置修正部１７０は、初期モデル生成部１６０により生成された初期モデルを構成する三角形領域Ｔｒに１個の質点ＭＰを設定し、設定した質点ＭＰを糸経路に沿ったエッジＥで接続し、粗力学モデルを生成する（ステップＳ３１）。ここで、質点ＭＰの位置としては、三角形領域Ｔｒの例えば重心を採用することができる。
【０１１９】
次に、位置修正部１７０は、各質点ＭＰにおいて、式（３），（４）に示す運動方程式をたて、ｆｉ、ｖｉ、ｘｉ、ｘｊに初期値を与え、運動方程式を解くことにより時間ｔにおける各質点ＭＰの位置を求める（ステップＳ３２）。次に、位置修正部１７０は、各質点ＭＰにおける運動方程式の解が第１の範囲内に収束していない場合（ステップＳ３３でＮＯ）、外力ｆｉを算出する（ステップＳ３４）。なお、第１の範囲としては、運動方程式の解を時系列的に並べた場合に、前後における解の差分がある程度小さくなったことを示す予め定められた値が採用される。図２４は、外力の算出処理の説明図である。
【０１２０】
ここで、位置修正部１７０は、図２４に示すように、ノーマルラップを構成する各ブリッジＢｒの天井部ＨＴに断面が糸の断面に相当する大きさを有する直方体ＯＢを設定し、天井部ＨＴが収縮することにより直方体ＯＢ同士が交差した場合は、交差する直方体ＯＢの両端の質点ＭＰｉ，ＭＰｊにおいて、交差が回避される方向、すなわち、天井部ＨＴが収縮する方向と反対側の方向に所定の大きさを有する外力ｆｉ、ｆｊを付与する。一方、位置修正部１７０は、交差しない直方体ＯＢに関してはその直方体ＯＢの両端の質点ＭＰｉ，ＭＰｊに外力ｆｉ、ｆｊを付与しない。なお、直方体が交差しているか否かの判定は、例えばＯＢＢ（Oriented Bounding Box)を用いて行われる。次に、位置修正部１７０は、時間ｔにΔｔを加算し（ステップＳ３５）、処理をステップＳ３２に戻す。なお、Δｔに関しては、予め定められた値が採用されている。
【０１２１】
ステップＳ３３において、運動方程式の解が第１の範囲に収束した場合（ステップＳ３３でＹＥＳ）、初期モデル生成部１６０は、位置修正部１７０により質点ＭＰの位置が修正された粗力学モデルの屈曲する部位に三角形領域Ｔｒを設定すると共に、各質点ＭＰを接続するエッジＥに沿って、各三角形領域Ｔｒ間に経矩形領域ＳＳ１、緯矩形領域ＳＳ２、脚矩形領域ＳＳ３、天井矩形領域ＳＳ４を設定し、再度初期モデルを生成する（ステップＳ３６）。
【０１２２】
次に、位置修正部１７０は、図１８（ｂ）に示すように、質点ＭＰの位置が修正されたステップＳ３６で生成された初期モデルにおいて、三角形領域Ｔｒの３個の頂点に質点ＭＰ１〜ＭＰ３を配置し、これらの質点ＭＰ１〜ＭＰ３間をエッジＥ１〜Ｅ７で接続することで密力学モデルを生成する（ステップＳ３７）。
【０１２３】
次に、位置修正部１７０は、各質点ＭＰ１〜ＭＰ３において、式（３），（４）に示す運動方程式をたて、ｆｉ、ｖｉ、ｘｉ、ｘｊに初期値を与え、運動方程式を解くことにより時間ｔにおける各質点ＭＰ１〜ＭＰ３の位置を求める（ステップＳ３８）。次に、位置修正部１７０は、各質点ＭＰ１〜ＭＰ３における運動方程式の解が第２の範囲内に収束していない場合（ステップＳ３９でＮＯ）、外力ｆｉを算出し（ステップＳ４０）、時間ｔにΔｔを加算し（ステップＳ４１）、処理をステップＳ３８に戻す。なお、第２の範囲としては、第１の範囲よりも小さく、運動方程式の解が得られたことを示す予め定められた値を採用することができる。また、ステップＳ４０における外力ｆｉの算出処理はステップＳ３４と同様であるため、説明を省略する。
【０１２４】
図２５は、図２０のフローチャートにより粗力学モデルが変形される様子を示した図であり、（ａ）は変形前の粗力学モデルを示し、（ｂ）は変形後の粗力学モデルを示している。図２５（ａ）、（ｂ）に示すように、各質点ＭＰの運動方程式を解くことにより各質点を繋ぐエッジＥが収縮していることが分かる。図２６は、運動方程式を解くことにより変形されたブラインドラップを含む密力学モデルを示した図である。図２６に示すようにノーマルラップがブラインドラップにより拘束されて収縮して変形していることが分かる。
【０１２５】
図１９のステップＳ１４に戻り、３次元モデル生成部１８０は、位置修正部１７０により質点ＭＰ１〜ＭＰ３の位置が修正された密力学モデルにおいて、質点ＭＰ１〜ＭＰ３同士を接続するエッジＥ１〜Ｅ７に従って糸経路に糸表面を表す面を形成し、経編物の３次元モデルを生成する。図２７は、３次元モデル生成部１８０による処理の説明図である。
【０１２６】
まず、３次元モデル生成部１８０は、図２７に示す質点ＭＰ１と質点ＭＰ２との距離を直径とする円Ｃｒ１を糸の断面として設定すると共に、質点ＭＰ１と質点ＭＰ３との距離を直径とする円Ｃｒ２を糸の断面として設定する。
【０１２７】
次に、３次元モデル生成部１８０は、エッジＥ４，Ｅ５の両側に位置する２個の円Ｃｒ１の外周を滑らかに接続するような面を糸の側面として形成する。次に、３次元モデル生成部１８０は、エッジＥ６，Ｅ７の両側に位置する２個の円Ｃｒ２の外周を滑らかに接続するような面を糸の側面として形成する。次に、３次元モデル生成部１８０は、同一の三角形領域Ｔｒに設定された円Ｃｒ１とＣｒ２との外周を滑らかに繋ぐような面を糸の側面として形成する。
【０１２８】
図２８は、３次元モデル生成部１８０により生成された３次元モデルを示した図である。図２８に示すように、糸の太さが再現された３次元モデルが生成されていることが分かる。
【０１２９】
図２９はブラインドラップを含む経編物の３次元モデルを示している。図２９に示すように、ノーマルラップがブラインドラップによって拘束されて形状が変形し、模様を形作っていることが分かる。
【０１３０】
以上説明したように本編構造モデル生成装置によれば、経編物の経方向の１列の糸経路を示す糸経路情報が取得され、糸経路情報により示される糸経路の緯方向における配列位置を示す配列情報が取得され、現物の糸を測定することで得られる現物の糸の力学特性が取得される。そして、糸経路情報が示す糸経路と配列情報が示す配列位置とに従って、仮想３次元空間内に糸経路を折れ線で表した経編物の初期モデルが生成され、初期モデルを構成する糸経路上の特徴的な位置に糸の質点が設定され、現物の糸を測定することで得られる現物の糸の力学特性が付与されたエッジを用いて各質点が接続されて経編物の力学モデルが生成され、各質点の運動方程式を解くことにより各質点の位置が修正され、位置が修正された質点に接続されるエッジよって示される糸経路に糸表面を表す面が形成され、経編物の３次元モデルが生成される。
【０１３１】
すなわち、現物の糸の力学的特性が運動方程式に取り込まれ、この運動方程式を解くことにより経編物の３次元モデルが生成されているため、編構造がリアルに再現された経編物の３次元モデルを生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本編構造モデル生成装置がモデリング対象とする現物の経編物の編構造を示した図である。
【図２】本編構造モデル生成装置が生成対象とする経編物の編構造を立体的に示した模式図であり、（ａ）はトリコットと呼ばれる片面多層構造の経編物の編構造を示し、（ｂ）は２層構造トリコットの編構造を示している。
【図３】本発明の実施の形態による編構造モデル生成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示す編構造モデル生成装置の機能ブロック図を示している。
【図５】ノーマルラップの糸経路情報のデータ構造を示した図である。
【図６】糸経路情報の説明図であり、（ａ）は図６に示すＬ０〜Ｌ３は、図５の第Ｌ０〜第３の糸経路情報により示される糸経路を簡略的に示した図であり、（ｂ）は閉じ目と開き目とを示した図である。
【図７】配列情報のデータ構造を示した図である。
【図８】図５に示す糸経路情報と図７に示す配列情報とに従って配列された糸経路からなる経編物の３次元モデルを示した図である。
【図９】糸情報のデータ構造を示した図である。
【図１０】伸張特性の説明図である。
【図１１】図１０の手法を用いて現物の糸の伸張特性を測定したときの測定結果を示すグラフである。
【図１２】糸径特性の説明図である。
【図１３】図１２の手法を用いて現物の糸の糸径特性を測定したときの測定結果を示すグラフであり、縦軸は糸径を示し、横軸は張力を示している。
【図１４】交差伸張特性の説明図である。
【図１５】図１４の手法を用いて現物の糸の交差伸張特性を測定したときの測定結果を示すグラフであり、縦軸は交差部分の糸径を示し、横軸は張力を示している。
【図１６】ブラインドラップの立体的な編構造の模式図である。
【図１７】初期モデル生成部１６０により生成される初期モデルを示す図であり、（ａ）は初期モデルをｚ軸方向から見た場合を示し、（ｂ）は初期モデルをｙ軸方向から見た場合を示している。
【図１８】力学モデルの説明図であり、（ａ）は粗力学モデルを示し、（ｂ）は密力学モデルを示している。
【図１９】本編構造モデル生成装置の動作を示すフローチャートである。
【図２０】位置修正処理を示すフローチャートである。
【図２１】初期モデル生成部１６０により生成された初期モデルの一例を示した図である。
【図２２】ブラインドラップとノーマルラップとを接続する処理の説明図であり、（ａ）〜（ｆ）の順番に処理が進行している。
【図２３】ノーマルラップとブラインドラップとが接続された初期モデルを示した図である。
【図２４】外力の算出処理の説明図である。
【図２５】粗力学モデルが変形される様子を示した図であり、（ａ）は変形前の粗力学モデルを示し、（ｂ）は変形後の粗力学モデルを示している。
【図２６】運動方程式を解くことにより変形されたブラインドラップを含む密力学モデルを示した図である。
【図２７】３次元モデル生成部による処理の説明図である。
【図２８】３次元モデル生成部により生成された３次元モデルを示した図である。
【図２９】ブラインドラップを含む経編物の３次元モデルを示している。
【符号の説明】
【０１３３】
１００ 処理部
１１０ 経路情報取得部
１２０ 配列情報取得部
１３０ 糸情報取得部
１４０ 特性取得部
１５０ バネ特性算出部
１６０ 初期モデル生成部
１７０ 位置修正部
１８０ ３次元モデル生成部
１９０ 表示制御部
２００ 記憶部
２１０ 経路情報記憶部
２２０ 配列情報記憶部
２３０ 糸情報記憶部
２４０ 特性記憶部
２５０ バネ特性記憶部
２６０ ３次元モデル記憶部
３００ 入力部
４００ 表示部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮想３次元空間に経編物の編構造モデルを生成する編構造モデル生成プログラムであって、
前記経編物の経方向の糸経路を示す糸経路情報を取得する経路情報取得手段と、
前記糸経路情報により示される糸経路の緯方向における配列位置を示す配列情報を取得する配列情報取得手段と、
前記糸経路情報及び前記配列情報に従って、前記仮想３次元空間内に前記糸経路を折れ線で表した前記経編物の初期モデルを生成する初期モデル生成手段と、
前記初期モデルを構成する糸経路上の特徴的な位置に糸の質点を設定し、現物の糸を測定することで得られる現物の糸の力学特性が付与されたエッジを用いて各質点を接続することにより経編物の力学モデルを生成し、各質点の運動方程式を解くことにより各質点の位置を修正する位置修正手段と、
前記位置修正手段により位置が修正された質点に接続されるエッジによって示される糸経路に糸表面を表す面を形成し、前記経編物の３次元モデルを生成する３次元モデル生成手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする編構造モデル生成プログラム。
【請求項２】
前記経編物は、前記経方向と前記緯方向とに直交する高さ方向に積層された複数の経編層から構成され、
前記糸経路情報は、各経編層における経方向の１列の糸経路を示し、
前記配列情報は、前記糸経路情報により示される糸経路の各経編層における緯方向の配列位置を示すことを請求項１記載の編構造モデル生成プログラム。
【請求項３】
前記糸経路は、経方向に一定間隔で配列された複数のループと、各ループを糸経路に沿って蛇行するように繋ぐブリッジとから構成されるノーマルラップを含み、
前記糸経路情報は、各ループ上の２つの端点を示す第１及び第２の端点の緯方向における位置を示す第１及び第２の位置データを、糸経路に沿って順次配列することで前記ノーマルラップを表すことを特徴とする請求項１又は２記載の編構造モデル生成プログラム。
【請求項４】
前記第１の位置データは、前記第２の位置データよりも糸経路の上流側に位置し、
前記ノーマルラップの糸経路情報は、注目する第１のループ及び前記第１のループよりも糸経路の下流側に位置する第２のループ間を繋ぐ注目ブリッジの緯方向における糸経路の方向と、前記第１のループを構成する第１の端点から第２の端点に向かうベクトルの方向とが同一方向である場合、前記第１のループを開き目とし、前記注目ブリッジの緯方向における糸経路の方向と、前記第１のループを構成する第１の端点から第２の端点に向かうベクトルの方向とが反対方向である場合、前記第１のループを閉じ目とすることを特徴とする請求項３記載の編構造モデル生成プログラム。
【請求項５】
前記経編物を構成する各糸経路の色を示す色情報を取得する色情報取得手段を更に備え、
前記初期モデル生成手段は、前記色情報に従って各糸経路の色を設定することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の編構造モデル生成プログラム。
【請求項６】
前記力学モデルは、糸の太さを考慮しない粗力学モデルと糸の太さを考慮した密力学モデルとを含み、
前記位置修正手段は、各質点の位置が所定範囲内に収束するまでは、前記粗力学モデルを用い、各質点の位置が前記所定範囲内に収束した後は、前記密力学モデルを用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の編構造モデル生成プログラム。
【請求項７】
前記力学特性は、糸に加わる張力と前記張力による糸の伸びとの関係を示す糸の伸張特性を含み、
前記粗力学モデルは、糸経路の屈曲部位に配置された１個の質点と、各質点を糸経路に沿って接続するエッジとによって構成され、
前記エッジはバネ成分を含み、
前記バネ成分は弾性係数が前記伸張特性によって定められていることを特徴とする請求項６記載の編構造モデル生成プログラム。
【請求項８】
前記力学特性は、前記伸張特性に加えて、糸に加わる張力と前記張力による糸径との関係を示す糸径特性、及び交差する糸の交差点において糸に加わる張力と前記張力による糸径との関係を示す交差伸張特性を含み、
前記密力学モデルは、
各屈曲部位に配置された第１〜第３の質点と、前記第１〜第３の質点間を繋ぐ第１〜第７のエッジとを備え、
前記第１のエッジは、注目する第１の屈曲部位から一方に延びる糸経路の径方向に沿って配置され、
前記第２のエッジは、前記第１の屈曲部位から他方に延びる糸経路の径方向に沿って配置され、
前記第１の質点は、糸経路の内周側であって、前記第１及び第２のエッジの一端を繋ぐように配置され、
前記第２及び第３の質点は、糸経路の外周側であって、前記第１及び第２のエッジの他端に配置され、
前記第３のエッジは、前記第２及び第３の質点間を繋ぐように配置され、
前記第４のエッジは、前記第１の屈曲部位における第１の質点と、前記第１の屈曲部位から一方に延びる糸経路に沿って隣接する屈曲部位である第２の屈曲部位における第１の質点とを繋ぐように配置され、
前記第５のエッジは、前記第１の屈曲部位における第２の質点と、前記第２の屈曲部位における第２の質点とを繋ぐように配置され、
前記第６のエッジは、前記第１の屈曲部位における第１の質点と、前記第１の屈曲部位から他方に延びる糸経路に沿って隣接する屈曲部位である第３の屈曲部位における第１の質点とを繋ぐように配置され、
前記第７のエッジは、前記第１の屈曲部位における第３の質点と、前記第３の屈曲部位における第３の質点とを繋ぐように配置され、
前記第１及び第２のエッジは、初期長が前記糸径特性によって定められた第２のバネ成分を含み、
前記第３のエッジは、初期長が前記交差伸長特性によって定められた第３のバネ成分を含み、
前記第４〜第７のエッジは、弾性係数が前記伸張特性によって定められた第１のバネ成分を含むことを特徴とする請求項５記載の編構造モデル生成プログラム。
【請求項９】
前記糸経路は、前記ブリッジが前記ループを介さずに前記経方向に向けて蛇行するように接続されたブラインドラップを含み、
前記ノーマルラップを構成するループは、水平面とほぼ平行に配列され、
前記ノーマルラップを構成するブリッジは、水平面とほぼ直交する方向に延びた２本の脚部と、２本の脚部の上端を水平面とほぼ平行な方向で繋ぐ天井部とから構成され、
前記ブラインドラップを構成するブリッジは、水平面とほぼ平行であり、
前記初期モデル生成手段は、前記ブラインドラップを構成する注目する第１のブリッジと前記第１のブリッジの一端に接続された第２のブリッジとによって囲まれる３角形の内部領域に、前記脚部が存在する場合、前記３角形の内部領域に存在する脚部のうち、前記第１及び第２のブリッジの接続点に最も近い脚部を特定し、特定した脚部と、前記第１及び第２のブリッジの接続点とを接続することを特徴とする請求項３記載の編構造モデル生成プログラム。
【請求項１０】
前記位置修正手段は、前記ブラインドラップを構成するブリッジ同士の接続点に質点を設定し、前記運動方程式を解くことを特徴とする請求項９記載の編構造モデル生成プログラム。
【請求項１１】
仮想３次元空間に経編物の編構造モデルを生成する編構造モデル生成装置であって、
前記経編物の経方向の糸経路を示す糸経路情報を取得する経路情報取得手段と、
前記糸経路情報により示される糸経路の緯方向における配列位置を示す配列情報を取得する配列情報取得手段と、
前記糸経路情報及び前記配列情報に従って、前記仮想３次元空間内に前記糸経路を折れ線で表した前記経編物の初期モデルを生成する初期モデル生成手段と、
前記初期モデルを構成する糸経路上の特徴的な位置に糸の質点を設定し、現物の糸を測定することで得られる現物の糸の力学特性が付与されたエッジを用いて各質点を接続することにより経編物の力学モデルを生成し、各質点の運動方程式を解くことにより各質点の位置を修正する位置修正手段と、
前記位置修正手段により位置が修正された質点に接続されるエッジによって示される糸経路に糸表面を表す面を形成し、前記経編物の３次元モデルを生成する３次元モデル生成手段とを備えることを特徴とする編構造モデル生成装置。
【請求項１２】
仮想３次元空間に経編物の編構造モデルを生成する編構造モデル生成方法であって、
コンピュータが、前記経編物の経方向の糸経路を示す糸経路情報を取得するステップと、
コンピュータが、前記糸経路情報により示される糸経路の緯方向における配列位置を示す配列情報を取得するステップと、
コンピュータが、前記糸経路情報及び前記配列情報に従って、前記仮想３次元空間内に前記糸経路を折れ線で表した前記経編物の初期モデルを生成するステップと、
コンピュータが、前記初期モデルを構成する糸経路上の特徴的な位置に糸の質点を設定し、現物の糸を測定することで得られる現物の糸の力学特性が付与されたエッジを用いて各質点を接続することにより経編物の力学モデルを生成し、各質点の運動方程式を解くことにより各質点の位置を修正するステップと、
コンピュータが、前記位置修正手段により位置が修正された質点に接続されるエッジによって示される糸経路に糸表面を表す面を形成し、前記経編物の３次元モデルを生成するステップとを備えることを特徴とする編構造モデル生成方法。
【請求項１】
仮想３次元空間に経編物の編構造モデルを生成する編構造モデル生成プログラムであって、
前記経編物の経方向の糸経路を示す糸経路情報を取得する経路情報取得手段と、
前記糸経路情報により示される糸経路の緯方向における配列位置を示す配列情報を取得する配列情報取得手段と、
前記糸経路情報及び前記配列情報に従って、前記仮想３次元空間内に前記糸経路を折れ線で表した前記経編物の初期モデルを生成する初期モデル生成手段と、
前記初期モデルを構成する糸経路上の特徴的な位置に糸の質点を設定し、現物の糸を測定することで得られる現物の糸の力学特性が付与されたエッジを用いて各質点を接続することにより経編物の力学モデルを生成し、各質点の運動方程式を解くことにより各質点の位置を修正する位置修正手段と、
前記位置修正手段により位置が修正された質点に接続されるエッジによって示される糸経路に糸表面を表す面を形成し、前記経編物の３次元モデルを生成する３次元モデル生成手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする編構造モデル生成プログラム。
【請求項２】
前記経編物は、前記経方向と前記緯方向とに直交する高さ方向に積層された複数の経編層から構成され、
前記糸経路情報は、各経編層における経方向の１列の糸経路を示し、
前記配列情報は、前記糸経路情報により示される糸経路の各経編層における緯方向の配列位置を示すことを請求項１記載の編構造モデル生成プログラム。
【請求項３】
前記糸経路は、経方向に一定間隔で配列された複数のループと、各ループを糸経路に沿って蛇行するように繋ぐブリッジとから構成されるノーマルラップを含み、
前記糸経路情報は、各ループ上の２つの端点を示す第１及び第２の端点の緯方向における位置を示す第１及び第２の位置データを、糸経路に沿って順次配列することで前記ノーマルラップを表すことを特徴とする請求項１又は２記載の編構造モデル生成プログラム。
【請求項４】
前記第１の位置データは、前記第２の位置データよりも糸経路の上流側に位置し、
前記ノーマルラップの糸経路情報は、注目する第１のループ及び前記第１のループよりも糸経路の下流側に位置する第２のループ間を繋ぐ注目ブリッジの緯方向における糸経路の方向と、前記第１のループを構成する第１の端点から第２の端点に向かうベクトルの方向とが同一方向である場合、前記第１のループを開き目とし、前記注目ブリッジの緯方向における糸経路の方向と、前記第１のループを構成する第１の端点から第２の端点に向かうベクトルの方向とが反対方向である場合、前記第１のループを閉じ目とすることを特徴とする請求項３記載の編構造モデル生成プログラム。
【請求項５】
前記経編物を構成する各糸経路の色を示す色情報を取得する色情報取得手段を更に備え、
前記初期モデル生成手段は、前記色情報に従って各糸経路の色を設定することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の編構造モデル生成プログラム。
【請求項６】
前記力学モデルは、糸の太さを考慮しない粗力学モデルと糸の太さを考慮した密力学モデルとを含み、
前記位置修正手段は、各質点の位置が所定範囲内に収束するまでは、前記粗力学モデルを用い、各質点の位置が前記所定範囲内に収束した後は、前記密力学モデルを用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の編構造モデル生成プログラム。
【請求項７】
前記力学特性は、糸に加わる張力と前記張力による糸の伸びとの関係を示す糸の伸張特性を含み、
前記粗力学モデルは、糸経路の屈曲部位に配置された１個の質点と、各質点を糸経路に沿って接続するエッジとによって構成され、
前記エッジはバネ成分を含み、
前記バネ成分は弾性係数が前記伸張特性によって定められていることを特徴とする請求項６記載の編構造モデル生成プログラム。
【請求項８】
前記力学特性は、前記伸張特性に加えて、糸に加わる張力と前記張力による糸径との関係を示す糸径特性、及び交差する糸の交差点において糸に加わる張力と前記張力による糸径との関係を示す交差伸張特性を含み、
前記密力学モデルは、
各屈曲部位に配置された第１〜第３の質点と、前記第１〜第３の質点間を繋ぐ第１〜第７のエッジとを備え、
前記第１のエッジは、注目する第１の屈曲部位から一方に延びる糸経路の径方向に沿って配置され、
前記第２のエッジは、前記第１の屈曲部位から他方に延びる糸経路の径方向に沿って配置され、
前記第１の質点は、糸経路の内周側であって、前記第１及び第２のエッジの一端を繋ぐように配置され、
前記第２及び第３の質点は、糸経路の外周側であって、前記第１及び第２のエッジの他端に配置され、
前記第３のエッジは、前記第２及び第３の質点間を繋ぐように配置され、
前記第４のエッジは、前記第１の屈曲部位における第１の質点と、前記第１の屈曲部位から一方に延びる糸経路に沿って隣接する屈曲部位である第２の屈曲部位における第１の質点とを繋ぐように配置され、
前記第５のエッジは、前記第１の屈曲部位における第２の質点と、前記第２の屈曲部位における第２の質点とを繋ぐように配置され、
前記第６のエッジは、前記第１の屈曲部位における第１の質点と、前記第１の屈曲部位から他方に延びる糸経路に沿って隣接する屈曲部位である第３の屈曲部位における第１の質点とを繋ぐように配置され、
前記第７のエッジは、前記第１の屈曲部位における第３の質点と、前記第３の屈曲部位における第３の質点とを繋ぐように配置され、
前記第１及び第２のエッジは、初期長が前記糸径特性によって定められた第２のバネ成分を含み、
前記第３のエッジは、初期長が前記交差伸長特性によって定められた第３のバネ成分を含み、
前記第４〜第７のエッジは、弾性係数が前記伸張特性によって定められた第１のバネ成分を含むことを特徴とする請求項５記載の編構造モデル生成プログラム。
【請求項９】
前記糸経路は、前記ブリッジが前記ループを介さずに前記経方向に向けて蛇行するように接続されたブラインドラップを含み、
前記ノーマルラップを構成するループは、水平面とほぼ平行に配列され、
前記ノーマルラップを構成するブリッジは、水平面とほぼ直交する方向に延びた２本の脚部と、２本の脚部の上端を水平面とほぼ平行な方向で繋ぐ天井部とから構成され、
前記ブラインドラップを構成するブリッジは、水平面とほぼ平行であり、
前記初期モデル生成手段は、前記ブラインドラップを構成する注目する第１のブリッジと前記第１のブリッジの一端に接続された第２のブリッジとによって囲まれる３角形の内部領域に、前記脚部が存在する場合、前記３角形の内部領域に存在する脚部のうち、前記第１及び第２のブリッジの接続点に最も近い脚部を特定し、特定した脚部と、前記第１及び第２のブリッジの接続点とを接続することを特徴とする請求項３記載の編構造モデル生成プログラム。
【請求項１０】
前記位置修正手段は、前記ブラインドラップを構成するブリッジ同士の接続点に質点を設定し、前記運動方程式を解くことを特徴とする請求項９記載の編構造モデル生成プログラム。
【請求項１１】
仮想３次元空間に経編物の編構造モデルを生成する編構造モデル生成装置であって、
前記経編物の経方向の糸経路を示す糸経路情報を取得する経路情報取得手段と、
前記糸経路情報により示される糸経路の緯方向における配列位置を示す配列情報を取得する配列情報取得手段と、
前記糸経路情報及び前記配列情報に従って、前記仮想３次元空間内に前記糸経路を折れ線で表した前記経編物の初期モデルを生成する初期モデル生成手段と、
前記初期モデルを構成する糸経路上の特徴的な位置に糸の質点を設定し、現物の糸を測定することで得られる現物の糸の力学特性が付与されたエッジを用いて各質点を接続することにより経編物の力学モデルを生成し、各質点の運動方程式を解くことにより各質点の位置を修正する位置修正手段と、
前記位置修正手段により位置が修正された質点に接続されるエッジによって示される糸経路に糸表面を表す面を形成し、前記経編物の３次元モデルを生成する３次元モデル生成手段とを備えることを特徴とする編構造モデル生成装置。
【請求項１２】
仮想３次元空間に経編物の編構造モデルを生成する編構造モデル生成方法であって、
コンピュータが、前記経編物の経方向の糸経路を示す糸経路情報を取得するステップと、
コンピュータが、前記糸経路情報により示される糸経路の緯方向における配列位置を示す配列情報を取得するステップと、
コンピュータが、前記糸経路情報及び前記配列情報に従って、前記仮想３次元空間内に前記糸経路を折れ線で表した前記経編物の初期モデルを生成するステップと、
コンピュータが、前記初期モデルを構成する糸経路上の特徴的な位置に糸の質点を設定し、現物の糸を測定することで得られる現物の糸の力学特性が付与されたエッジを用いて各質点を接続することにより経編物の力学モデルを生成し、各質点の運動方程式を解くことにより各質点の位置を修正するステップと、
コンピュータが、前記位置修正手段により位置が修正された質点に接続されるエッジによって示される糸経路に糸表面を表す面を形成し、前記経編物の３次元モデルを生成するステップとを備えることを特徴とする編構造モデル生成方法。
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１６】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２２】
【図２４】
【図２７】
【図１】
【図６】
【図８】
【図１５】
【図１７】
【図２１】
【図２３】
【図２５】
【図２６】
【図２８】
【図２９】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１６】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２２】
【図２４】
【図２７】
【図１】
【図６】
【図８】
【図１５】
【図１７】
【図２１】
【図２３】
【図２５】
【図２６】
【図２８】
【図２９】
【公開番号】特開２００８−１２９８８１（Ｐ２００８−１２９８８１Ａ）
【公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３１４８２６（Ｐ２００６−３１４８２６）
【出願日】平成１８年１１月２１日（２００６．１１．２１）
【出願人】（５０１２６０５１０）デジタルファッション株式会社 (13)
【出願人】（０００２４１４８５）豊田通商株式会社 (73)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２１日（２００６．１１．２１）
【出願人】（５０１２６０５１０）デジタルファッション株式会社 (13)
【出願人】（０００２４１４８５）豊田通商株式会社 (73)
【Ｆターム（参考）】
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