ＣＡＤデータ生成装置、ＣＡＤデータ生成プログラムおよび記憶媒体
【課題】工程の各段階の構造物の３次元ＣＡＤデータを生成する。
【解決手段】ＣＡＤデータ生成装置１００は、３次元オブジェクトを含む３次元ＣＡＤデータを取得するＣＡＤ取得部１１１と、複数の作業工程および該作業工程の順序を規定した工程管理データと、各作業工程に対して３次元オブジェクトを関連付ける対照テーブルとを格納する記憶部１５０と、作業工程を取得する工程取得部１１１と、作業工程以前の作業工程を、第１作業工程群として前記工程管理データから抽出する工程抽出部１１２と、対照テーブルを参照して、第１作業工程群に関連付けられた３次元オブジェクトを特定して第１の３次元オブジェクト群として３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出するＣＡＤデータ抽出部１１２と、第１の３次元オブジェクト群を含む３次元ＣＡＤデータを立体物模型のための３次元ＣＡＤデータとして生成するＣＡＤデータ生成部１１３とを有する。
【解決手段】ＣＡＤデータ生成装置１００は、３次元オブジェクトを含む３次元ＣＡＤデータを取得するＣＡＤ取得部１１１と、複数の作業工程および該作業工程の順序を規定した工程管理データと、各作業工程に対して３次元オブジェクトを関連付ける対照テーブルとを格納する記憶部１５０と、作業工程を取得する工程取得部１１１と、作業工程以前の作業工程を、第１作業工程群として前記工程管理データから抽出する工程抽出部１１２と、対照テーブルを参照して、第１作業工程群に関連付けられた３次元オブジェクトを特定して第１の３次元オブジェクト群として３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出するＣＡＤデータ抽出部１１２と、第１の３次元オブジェクト群を含む３次元ＣＡＤデータを立体物模型のための３次元ＣＡＤデータとして生成するＣＡＤデータ生成部１１３とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＡＤデータ生成装置、ＣＡＤデータ生成プログラムおよび記憶媒体に関し、特に、３次元ＣＡＤデータを生成するＣＡＤデータ生成装置、ＣＡＤデータ生成プログラムおよび記憶媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、製品開発や構造物設計においては、設計段階や開発段階にて幾つかの試作品を作成し、外観や性能の評価をしている。最も原始的な試作モデルには、粘土で作製したクレイモデルやウッド（木）を削り出して作製したウッドモデルがある。しかしながら、このようなモデル作製は、人手、時間、経費がかかり、再現性が悪く、モデル作製職人の技量に依存し過ぎるといった問題がある。このような従来の試作モデル作製技術に代わって、コンピュータ技術が進展した現在では、開発製品の造形データを３次元ＣＡＤで作成し、この３次元ＣＡＤデータを用いて試作モデルを作成する「ラピッドプロトタイピング」という技術が開発され、実用化されつつある。これは、３次元ＣＡＤデータから目的とする「立体モデル」を人手や時間をかけずに、極めて、高速、かつ、低コストで作成する技術である。
【０００３】
ラピッドプロトタイピングの代表的な技法は「積層造形法」であり、これは、対象物の３次元ＣＡＤデータからスライス状データ（正確には、対象物を構成するわずかな厚さを持つ薄板）を作成し、このスライス状データを１層ずつ積層して立体物（立体模型）を形成するものである。そして、積層造形法で実用されているものとしては、大別して、レーザで光硬化性樹脂を固化させて造形する「光造影法」と、インクジェット方式などで固化剤／結合剤を供給して粉末を固めて造形する「粉末固着式積層法」とがあるが、低コスト、高速、カラー化という点で後者の方が優れている。「粉末固着式積層法」については、幾つかの関連特許が出願・取得されており、これを用いた３次元プリンタが市場に投入されている。例えば、従来技術としては「３次元物体の模型を製作する方法および装置」（特許文献１を参照されたい。）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００４−５３８１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来は、作成済みの３次元データから、より正確に、より安価に、より短時間で目的の立体物を造形するかに主眼がおかれてきた。これは、開発している製品が機械部品や携帯電話端末などの単体商品、即ち、比較的小さな物品の造形物である場合には、このような開発目標の設定でもさほど問題はなく、このような用途には「光造影法」が適している。
【０００６】
他方、「粉末固着式積層法」は、近年、技術的な革新があり、極めて低コストかつ高速に「カラーの立体物」を造形することが可能になった。そのため、機械部品などの物品造形物以外の様々な分野への応用が期待されるようになりつつある。
【０００７】
しかしながら、建築物の立体模型の場合は、建築物の３次元ＣＡＤデータをそのまま用いて立体模型を作成すると、ユーザが観察できるのは、「完成形の一体物」として作成された「完成立体模型の外観のみ」になってしまう。建築物や土木、建設の構造物の場合は、最終的な構造物の全体を観察することも大切ではあるが、構造物の完成に至るまでの各工程の段階での構造物の状況を把握することが非常に重要である。特に、大規模な構造物の構築プロジェクトでは、工程の各段階で中間検査が設定されているが、この各検査段階で構造物の外観を把握することは非常に有効であろうと考えられる。しかしながら、従来技術では、最終的な構造物の３次元ＣＡＤデータが存在するが、そこから、途中の段階の構造物の３次元ＣＡＤデータを抽出することは困難であり、現状では、中間段階の図面などの紙ベースで外観などを把握している。また、建築物や土木、建設の構造物の場合は、中間段階の構造物でも、外から観察できる外部構造も大切ではあるが、部屋割、内部構造、断面構造、層構造、コンクリートの配筋状況の方がより重要であることが多い。しかし、従来技術では、立体物の３次元データをそのまま使用したのでは、中間段階の建築物や構造物の内部を見ることができない。即ち、建設途中の構造物の建築物や構造物の部屋割、内部構造、断面構造、コンクリートの配筋状況を観察できる立体模型を作成することはできない。
【０００８】
途中の段階の構造物の立体模型を作成するためには、複雑な操作を必要とする３次元ＣＡＤソフトの熟練オペレータに、元の３次元ＣＡＤデータを加工することを指示するなどして、建設途中の建築物を観察できるように、中間段階の「未完成立体模型」用のＣＡＤデータを作成する必要がある。或いは、複雑な操作を必要とする３次元ＣＡＤソフトの熟練オペレータに部屋割、内部構造、断面構造、コンクリートの配筋状況を観察できるように、元の３次元ＣＡＤデータを加工することを指示するなどして、建築物の断面を観察できるように建築物の一部を切り取った「切り欠き立体模型」用のＣＡＤデータを作成する必要がある。このように、専門技術を持ったＣＡＤオペレータの手を煩わして「切り欠き立体模型」用のＣＡＤデータを作成して、内部構造が観察できるようになったとしても、このような「切り欠き立体模型」では、今度は、建築物や土木工作物の「全体」の構造、外観を観察できないといったジレンマがある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、３次元プリンタによる立体物作製に適したＣＡＤデータ生成装置、ＣＡＤデータ生成プログラムおよび記憶媒体、特に、構築の各工程の段階の構造物の３次元ＣＡＤデータを生成することである。また、本発明の別の目的は、目的とする立体物をあたかも一体物として作製しつつも、当該一体物を分割可能ならしめるように３次元ＣＡＤデータを生成するＣＡＤデータ生成装置、ＣＡＤデータ生成プログラムおよび記憶媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した諸課題を解決すべく、第１の発明によるＣＡＤデータ生成装置は、
（少なくとも人工的な構造物（建物、ビル、ダム、橋、道路など）を含む）立体物の３次元ＣＡＤデータであって、前記立体物を構成する複数の構成要素のための３次元オブジェクトを含むような３次元ＣＡＤデータを取得するＣＡＤ取得部と、
立体物（立体物には、人工的な構造物、或いは、土、砂利、石などの自然物の層や丘、小さい山、崖地などを含む）を構築するための複数の作業工程および該作業工程の順序を規定した工程管理データと、各作業工程に対して、前記立体物に含まれる構成要素の３次元オブジェクトを関連付ける対照テーブルと、を格納する記憶部と、
作業工程を取得する工程取得部（ユーザによる操作を受け付ける操作受付部、または、外部からの情報を取得する受信部など）と、
前記取得した作業工程および該作業工程よりも前の順序の作業工程を、第１作業工程群として前記工程管理データから抽出する工程抽出部と、
前記対照テーブルを参照して、該抽出した第１作業工程群に関連付けられた３次元オブジェクトを特定して、該特定した３次元オブジェクトを第１の３次元オブジェクト群として前記３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出するＣＡＤデータ抽出部と、
前記抽出した第１の３次元オブジェクト群を含む３次元ＣＡＤデータを、前記取得した作業工程の終了段階の立体物を造形する中間段階の立体物模型のための３次元ＣＡＤデータとして生成するＣＡＤデータ生成部と、
を有する。
【００１１】
また、第２の発明によるＣＡＤデータ生成装置は、
前記工程管理データが、
作業工程と他の作業工程との間に行われる少なくとも１つの検査情報をさらに含み、
前記工程取得部が、
前記工程管理データに含まれる検査情報を抽出し、該抽出した検査情報の時点の直前に行われる作業工程を自動的に取得する、
ことを特徴とする。
【００１２】
また、第３の発明によるＣＡＤデータ生成装置は、
前記記憶部が、
前記立体物を構成する少なくとも１つの構成要素に対応する固有のパターンデータ（バーコード、２次元バーコード、記号、文字情報など）を規定したパターンテーブルを格納し、
前記ＣＡＤデータ生成部が、
前記立体物の外部に露出した面であって前記構成要素の３次元オブジェクト、或いは、該構成要素の近傍の３次元オブジェクトに属する面に、前記構成要素に対応したパターンデータを貼り付けるように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する、
ことを特徴とする。
【００１３】
また、第４の発明によるＣＡＤデータ生成装置は、
前記記憶部が、
ギャップ幅をさらに格納し、
前記ＣＡＤデータ抽出部が、
前記対照テーブルを参照して、該抽出した第１作業工程群に関連付けられた３次元オブジェクトを特定して、該特定した３次元オブジェクトを第１の３次元オブジェクト群として前記３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出し、該第１の３次元オブジェクト群以外の３次元オブジェクトを特定し、該特定した３次元オブジェクトを第２の３次元オブジェクト群として前記３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出し、
前記ＣＡＤデータ生成装置が、
前記抽出した第１の３次元オブジェクト群から構成されるべき第１の立体物と、前記抽出した第２の３次元オブジェクト群から構成されるべき第２の立体物との境目を第１分割面として設定する分割面設定部をさらに有し、
前記ＣＡＤデータ生成部が、
前記第１分割面および前記ギャップ幅で規定された第１分割領域で、前記第１の立体物と前記第２の立体物とを分割するように、前記第１の３次元オブジェクト群と、前記第２の３次元オブジェクト群とを加工した３次元ＣＡＤデータを生成する、
ことを特徴とする。
【００１４】
また、第５の発明によるＣＡＤデータ生成装置は、
前記立体物を分割する１つ以上の分割指示面を指定する操作入力を受け付ける入力受付部と、
前記分割指示面および前記ギャップ幅で規定された第２分割領域で前記立体物を分割（切断）するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工するＣＡＤデータ加工部と、
をさらに有する、
ことを特徴とする。
【００１５】
また、第６の発明によるＣＡＤデータ生成装置は、
前記ギャップ幅は、前記立体物が印刷（立体造形）される３次元プリンタの３次元造形分解能に応じて規定される、
ことを特徴とする。
例えば、３次元プリンタの３次元造形分解能は、粉末を基材に使用して固化剤で基材の一部を固化するタイプの３次元プリンタの場合は、一回の基材散布層の厚さ、および、固化剤（造形剤、造形インク）の浸透厚さの少なくとも一方に応じて規定される。ギャップ幅は、できる限り薄くすることが好適である。
【００１６】
また、第７の発明によるＣＡＤデータ生成装置は、
前記記憶部が、
前記立体物を構成する少なくとも１つの構成要素に対応する固有のパターンデータを規定したパターンテーブルを格納し、
前記ＣＡＤデータ生成部が、
前記立体物を分割する面であって、前記構成要素の３次元オブジェクト、或いは、該構成要素の近傍の３次元オブジェクトに属する面に、前記構成要素に対応したパターンデータを貼り付けるように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する、
ことを特徴とする。
構成要素の３次元オブジェクトが、例えば、コンクリートの壁材に埋め込まれた鉄筋の場合には、コンクリートの壁材に鉄筋のパターンデータを貼り付けることが好適である。
【００１７】
上述したように本発明の解決手段を装置として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する他の態様の物、方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。なお、下記の方法やプログラムの各ステップは、データの処理においては必要に応じて、CPU、DSPなどの演算処理装置（プロセッサ）を使用するものであり、入力したデータや加工・生成したデータなどを磁気テープ、HDD、メモリなどの記憶装置に格納するものである。
【００１８】
例えば、本発明を物として実現させた第８の発明による立体模型は、
上述した第１〜７のいずれかの発明に記載のＣＡＤデータ生成装置により生成されたＣＡＤデータを用いて３次元プリンタで造形された立体模型である。
【００１９】
また、例えば、本発明を物として実現させた第９の発明によるプログラムは、
コンピュータを、上述した第１〜７のいずれかの発明に記載のＣＡＤデータ生成装置として機能させるためのＣＡＤデータ生成プログラムである。
【００２０】
また、例えば、本発明を物として実現させた第１０の発明による記憶媒体は、
上述した第１〜７のいずれかの発明に記載のＣＡＤデータ生成プログラムを格納したコンピュータで読み取り可能な記憶媒体である。
【００２１】
上述したように本発明の解決手段を装置や立体模型として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。なお、下記の方法やプログラムの各ステップは、データの処理においては必要に応じて、CPU、DSPなどの演算処理装置（プロセッサ）を使用するものであり、入力したデータや加工・生成したデータなどを磁気テープ、HDD、メモリなどの記憶装置に格納するものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、構築の各工程の段階の構造物の３次元ＣＡＤデータを容易に生成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の実施態様１によるＣＡＤデータ生成装置の概要を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施態様１のＣＡＤデータ生成装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、記憶部に格納された盛り土タイプの道路工事の工程管理データを示す模式図である。
【図４】図４は、盛り土タイプの道路工事の作業工程に対して、立体物の構成要素の３次元オブジェクトを関連付ける対照テーブルを示す模式図である。
【図５】図５は、図２および図３の諸データを用いて図２の処理により３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。
【図６】図６は、図２および図３の諸データを用いて図２の処理により３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。
【図７】図７は、記憶部に格納された切り土タイプの道路工事の工程管理データを示す模式図である。
【図８】図８は、切り土タイプの道路工事の作業工程に対して、立体物の構成要素の３次元オブジェクトを関連付ける対照テーブルを示す模式図である。
【図９】図９は、図７および図８の諸データを用いて図２の処理により３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。
【図１０】図１０は、図７および図８の諸データを用いて図２の処理により３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施態様２によるＣＡＤデータ生成装置の概要を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、実施態様２のＣＡＤデータ生成装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、Ｎ１−Ｎ３工事から構成される仮想工事の工程管理データおよびその対照テーブルを示す模式図である。
【図１４】図１４は、図１３の諸データを用いて図１２の処理により３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。
【図１５】図１５は、実施態様２のＣＡＤデータ生成装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、図１３の諸データを用いて図１５の処理により３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。
【図１７】図１７は、図１６で生成した３次元ＣＡＤデータを詳細に説明する模式図である。
【図１８】図１８は、図１３の諸データを用いて図１５の処理により３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。
【図１９】図１９は、実施態様２のＣＡＤデータ加工装置で処理された３次元ＣＡＤデータを２次元平面に投影した投影図である。
【図２０】図２０は、粉末固着式積層法の原理を示す積層遷移図である。
【図２１】図２１は、実施態様２のＣＡＤデータ生成装置で処理された３次元ＣＡＤデータを用いて粉末固着式積層法による３次元プリンタで立体物を造形する様子を示す積層遷移図である。
【図２２】図２２は、実施態様２のＣＡＤデータ生成装置で処理される立体物に設定される分割領域の厚さを示す投影図である。
【図２３】図２３は、実施態様２による装置またはプログラムで３次元ＣＡＤデータを生成・加工した家屋を立体物として３次元プリンタで作製する様子を示す分解斜視図である。
【図２４】図２４は、図２３で作製した一体物の家屋立体模型を示す図である。
【図２５】図２５は、図２４に示した一体物の家屋立体模型を分割したときの分割面の様子を示す図である。
【図２６】図２６は、図２４に示した一体物の家屋立体模型を分割したときの分割面の様子を示す図である。
【図２７】図２７は、実施態様２のＣＡＤデータ生成装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図２８】図２８は、分割面を２つ設定した３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。
【図２９】図２９は、実施態様１または２による装置またはプログラムで生成・加工した３次元ＣＡＤデータを３次元プリンタで出力した河川構造物の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。
【００２５】
＜実施態様１＞
図１は、本発明の実施態様１によるＣＡＤデータ生成装置の概要を示すブロック図である。図に示すように、ＣＡＤデータ生成装置１００（ＣＤＧ）は、制御部（ＣＰＵなどのプロセッサ）１１０と、入力部１２０と、出力部１３０と、通信部１４０と、記憶部１５０と、表示部１６０とを有する。記憶部１５０には、工程管理データＰＭＤと、対照テーブルＲＥＦとが格納されている。制御部１１０は、取得部１１１、抽出部１１２、ＣＡＤデータ生成部１１３、および３次元出力制御部１１４を有する。工程管理データＰＭＤは、立体物（立体物には、人工的な構造物のみならず、或いは、土、砂利、石などの自然物の層や丘、小さい山、崖地などを含む）を構築するための複数の作業工程および該作業工程の順序を規定したものである。対照テーブルＲＥＦは、各作業工程に対して、前記立体物に含まれる構成要素の３次元オブジェクトを関連付けるテーブルである。工程管理データＰＭＤは、本システムの記憶部内に格納してあるものを使用するのが好適であるが、処理でデータが必要になったときに、その都度、工程管理サーバＰＭＳからネットワークＮＥＴを介して取得してもよい。
【００２６】
取得部１１１は、ＣＡＤ取得部として機能するときは、少なくとも人工的な構造物（建物、ビル、ダム、橋、道路など）を含む立体物の３次元ＣＡＤデータであって、前記立体物を構成する複数の構成要素のための３次元オブジェクトを含むような３次元ＣＡＤデータを取得する。取得した立体物の３次元ＣＡＤデータは、ＣＡＤシステムＣＤ１で作成されたものであり、ネットワークＮＥＴを介して通信部１４０により受信され、記憶部１５０に格納しておく。取得した３次元ＣＡＤデータは、３次元出力制御部１１４により、３次元空間上に３次元モデルとしてモデリングされ、この３次元モデル（立体物）を２次元の平面（投影面）に投影し、この投影された「立体物」を表示部１６０が表示する。取得部１１１は、工程取得部として機能するときは、作業工程を取得する。取得部１１１は、単独で作業工程を取得してもよいが、ユーザによる操作を受け付ける操作受付部（入力部）、または、外部からの情報を取得する受信部ＲＣＶなどと連携して情報を取得してもよい。
【００２７】
抽出部１１２は、工程抽出部として機能するときは、取得した作業工程および該作業工程よりも前の順序の作業工程を、第１作業工程群として前記工程管理データから抽出する。抽出部１１２は、ＣＡＤデータ抽出部として機能するときは、対照テーブルを参照して、抽出した第１作業工程群に関連付けられた３次元オブジェクトを特定して、特定した３次元オブジェクトを第１の３次元オブジェクト群として３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出する。ＣＡＤデータ生成部１１３は、抽出した第１の３次元オブジェクト群を含む３次元ＣＡＤデータを、取得した作業工程の終了段階の立体物を造形する中間段階の立体物模型のための３次元ＣＡＤデータとして生成する。
【００２８】
取得した３次元ＣＡＤデータ、取得した作業工程、抽出した作業工程群、抽出した３次元ＣＡＤオブジェクト、生成した３次元ＣＡＤデータは、記憶部１５０に中間データとして格納しておくことが望ましい。３次元出力制御部１１４は、３次元プリンタＰＲＮ１のデバイスドライバ或いは、その機能を有する機能部であり、生成された３次元ＣＡＤデータを用いて、目的の立体物は出力部１３０を介して３次元ＣＡＤプリンタＰＲＮ１に出力（立体印刷）される。３次元出力制御部１１４、或いは、通信部１４０を介して、加工後の３次元ＣＡＤデータを外部の装置である端末ＰＣ１に送信／出力し、これらの端末上に格納させてもよい。このように、生成した情報や中間データおよび取得したデータを外部に送信したり、表示部に表示したり、生成した情報や中間データおよび取得したデータなどを記憶部に格納したりすることは、後述する他の実施態様でも同様に可能であることに注意されたい。なお、ＣＡＤデータ生成装置１００は、汎用コンピュータ、特定用途コンピュータ、サーバ、ＰＣなどのコンピュータ、或いは、これらコンピュータに、本システムの機能部や処理手順（方法）をコンピュータ上で実現（実行）するプログラムモジュールをコンピュータが持つＣＰＵ（プロセッサやそのキャッシュ）や記憶部に保持したり、外部のサーバやストレージから読み込んだりすることで、コンピュータ上にＣＡＤデータ生成装置を構築することが好適であり、後続の各実施態様においても同様である。
【００２９】
図２は、実施態様１のＣＡＤデータ生成装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。図に示すように、ステップＳ１１にて、取得部が少なくとも人工的な構造物（建物、ビル、ダム、橋、道路、砂利や土などの人工的な地質層など）を含む立体物の３次元ＣＡＤデータであって、前記立体物を構成する複数の構成要素のための３次元オブジェクトを含むような３次元ＣＡＤデータを取得する。次に、ステップＳ１２では、記憶部が、立体物（立体物には、人工的な構造物、或いは、土、砂利、石などの自然物の層や丘、小さい山、崖地などを含む）を構築するための複数の作業工程および該作業工程の順序を規定した工程管理データと、各作業工程に対して、前記立体物に含まれる構成要素の３次元オブジェクトを関連付ける対照テーブルとを格納する。このステップは毎回実行する必要はなく、対象とする立体物や工程管理データが変更されない限り１回だけ実行しておくことで足りる。続いて、ステップＳ１３にて、取得部が作業工程を取得する。
【００３０】
ステップＳ１４では、抽出部は、取得した作業工程および該作業工程よりも前の順序の作業工程を、第１作業工程群として前記工程管理データから抽出する。ステップＳ１５では、抽出部は、対照テーブルを参照して、抽出した第１作業工程群に関連付けられた３次元オブジェクトを特定して、特定した３次元オブジェクトを第１の３次元オブジェクト群として３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出する。最後に、ステップＳ１６にて、ＣＡＤデータ生成部は、抽出した第１の３次元オブジェクト群を含む３次元ＣＡＤデータを、取得した作業工程の終了段階の立体物を造形する中間段階の立体物模型のための３次元ＣＡＤデータとして生成する。そして、図示していないが、３次元出力制御部は、生成された３次元データを外部の３次元プリンタやＣＡＤシステムに出力する。生成された３次元データは、施工段階の状況を確認するために、当該データを使って立体物を表示部に表示させたり、記憶部１５０に格納したりしてもよい。
【００３１】
図３は、記憶部に格納された盛り土タイプの道路工事の工程管理データを示す模式図である。図に示すように、工程管理データＰＭＤ１は、横軸に時間、縦軸に工程の順序を規定したガンチャート形式とすることが好適である。本実施態様では、盛り土タイプの道路工事は、４つの作業工程から構成されるものとする。１番目の作業工程が盛り土工事Ｐ１であり、２番目の作業工程が法面補強工事Ｐ２であり、３番目の作業工程が路体工事Ｐ３であり、４番目の作業工程が道路工事Ｐ４である。このように、各作業工程は、順序が規定されている。
【００３２】
図４は、盛り土タイプの道路工事の作業工程に対して、立体物の構成要素の３次元オブジェクトを関連付ける対照テーブルを示す模式図である。図に示すように、対照テーブルＲＥＦ１では、各作業工程に対して、目的とする立体物オブジェクトＯＢ１０のうち、当該作業工程に関連する構成要素の３次元オブジェクトの識別子が関連付けられている。例えば、盛り土工事Ｐ１は、当該作業工程が対象とする構成要素である地盤ｘ１ａ、盛り土ｘ１ｂとが関連付けられる。法面補強工事Ｐ２は、当該作業工程で作成される構成要素である法面補強コンクリートｘ２ａ，ｘ２ｂが関連付けられる。路体工事Ｐ３は、当該作業工程で作成される構成要素である路体ｘ３ａ．路床ｘ３ｂ、路体や路床を敷設する前に行うロードローラー（締め固め用機械）により凹む層ｘ３ｃが関連付けられる。道路工事Ｐ４は、当該作業工程で作成される構成要素である下層路盤ｘ４ａ，上層路盤ｘ４ｂ、表層ｘ４ｃが関連付けられる。なお、図の下側に示した立体物オブジェクトＯＢ１０は、これら構成要素のための３次元オブジェクトの集合である３次元ＣＡＤデータによって描画されたものである。
【００３３】
図５は、図２および図３の諸データを用いて図２の処理により３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。本実施態様では、工程取得部が作業工程として「法面補強工事」を取得したケースで説明する。図に示すように、対照テーブルＲＥＦ１を参照して、抽出部が、法面補強工事Ｐ２の終了時点よりも以前の作業工程である、「法面補強工事Ｐ２」、「盛り土工事Ｐ１」を第１作業工程群として抽出する。そして、「法面補強工事Ｐ２」に関連付けられた構成要素である「法面補強コンクリートｘ２ａ，ｘ２ｂ」と、「盛り土工事Ｐ１」に関連付けられた構成要素である「地盤ｘ１ａ」、「盛り土ｘ１ｂ」とが抽出される。このようにして、抽出部が、第１作業工程群に関連付けられた３次元オブジェクトを特定して、特定した３次元オブジェクトを第１の３次元オブジェクト群として３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出する。ＣＡＤデータ生成部が、抽出した第１の３次元オブジェクト群を含む３次元ＣＡＤデータを、取得した作業工程の終了段階の立体物を造形する中間段階の立体物模型のための３次元ＣＡＤデータとして生成する。生成した３次元ＣＡＤデータで描画したものが、工事の途中の立体物オブジェクトＯＢ１１である。生成した３次元ＣＡＤデータを３次元プリンタで印刷・造形すれば、このような作業工程のある段階の終了時点の立体模型を作成することが可能となる。
【００３４】
図６は、図２および図３の諸データを用いて図２の処理により３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。本実施態様では、工程取得部が作業工程として「路体工事」を取得したケースで説明する。図に示すように、対照テーブルＲＥＦ１を参照して、抽出部が、路体工事Ｐ３の終了時点よりも以前の作業工程である、「路体工事Ｐ３」、「法面補強工事Ｐ２」、「盛り土工事Ｐ１」を第１作業工程群として抽出する。そして、「路体工事Ｐ３」に関連付けられた構成要素である「路体ｘ３ａ」、「路床ｘ３ｂ」、「ローラで凹んだ層ｘ３ｃ」と、「法面補強工事Ｐ２」に関連付けられた構成要素である「法面補強コンクリートｘ２ａ，ｘ２ｂ」と、「盛り土工事Ｐ１」に関連付けられた構成要素である「地盤ｘ１ａ」、「盛り土ｘ１ｂ」とが抽出される。ここで、構成要素である「盛り土ｘ１ｂ」は、「路体ｘ３ａ」、「路床ｘ３ｂ」と重なる位置を占めているが、この場合は、より後の作業工程である「路体ｘ３ａ」、「路床ｘ３ｂ」を優先し、優先されたオブジェクトで「盛り土ｘ１ｂ」の一部を除外する。
【００３５】
このように構造物やその設置場所の自然物などが構築段階においてその形状が変化する場合がある。それを正確に再現するには、他にも幾つか手法がある。例えば、図３のオブジェクトＯＢ１０−ａに示したローラで凹んだ層ｘ３ｃという３次元オブジェクトは、中身のない空間を示す特殊な３次元オブジェクトであり、この構成要素と盛り土ｘ１ｂとを組み合わせると、中央上部が凹んだ盛り土（ｘ１ｂ）となる。その凹んだ箇所に、路体、路床を組み合わせると、ＯＢ１２のような構成となる。また、路床の上は、作業工程上、何も存在しない空間であり、次の工程で他の層がスタックされる場所である。このようにして、抽出部が、第１作業工程群に関連付けられた３次元オブジェクトを特定して、特定した３次元オブジェクトを第１の３次元オブジェクト群として３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出する。ＣＡＤデータ生成部が、抽出した第１の３次元オブジェクト群を含む３次元ＣＡＤデータを、取得した作業工程の終了段階の立体物を造形する中間段階の立体物模型のための３次元ＣＡＤデータとして生成する。生成した３次元ＣＡＤデータで描画したものが、工事の途中の立体物オブジェクトＯＢ１２である。生成した３次元ＣＡＤデータを３次元プリンタで印刷・造形すれば、このような作業工程のある段階の終了時点の立体模型を作成することが可能となる。
【００３６】
図７は、記憶部に格納された切り土タイプの道路工事の工程管理データを示す模式図である。図に示すように、工程管理データＰＭＤ２は、横軸に時間、縦軸に工程の順序を規定したガンチャート形式とすることが好適である。本実施態様では、切り土タイプの道路工事は、４つの作業工程から構成されるものとする。１番目の作業工程が切り土工事Ｍ１であり、２番目の作業工程が法面補強工事Ｍ２であり、３番目の作業工程が路体工事Ｍ３であり、４番目の作業工程が道路工事Ｍ４である。このように、各作業工程は、順序が規定されている。作業工程は、順序の代わりに、時系列で規定してもよい。
【００３７】
図８は、切り土タイプの道路工事の作業工程に対して、立体物の構成要素の３次元オブジェクトを関連付ける対照テーブルを示す模式図である。図に示すように、対照テーブルＲＥＦ２では、各作業工程に対して、目的とする立体物オブジェクトＯＢ２０のうち、当該作業工程に関連する構成要素の３次元オブジェクトの識別子が関連付けられている。例えば、切り土工事Ｍ１は、当該作業工程が対象とする構成要素である地盤ｙ１ｂ、切り土された傾斜地ｙ１ａとが関連付けられる。盛り土タイプの工事では、作業工程で除外されるべき対象である層やブロックを、中身のない空間を示す特殊な３次元オブジェクトで規定することによる巧みな処理を用いたが、この実施態様では、作業工程で変化していく構成要素は、オブジェクトＢ２０−ａのような変化した形状（或いは変化前の形状）の構成要素の３次元オブジェクトｙ１ｂとして用意することで処理する。法面補強工事Ｍ２は、当該作業工程で作成される構成要素である法面補強コンクリートｙ２が関連付けられる。路体工事Ｍ３は、当該作業工程で作成される構成要素である、路体や路床を敷設する前に行うロードローラー（締め固め用機械）により左の部分が締固めされた地盤ｙ３ａ，路体ｙ３ｂ，路床ｙ３ｃが関連付けられる。道路工事Ｍ４は、当該作業工程で作成される構成要素である下層路盤ｙ４ａ，上層路盤ｙ４ｂ、表層ｙ４ｃが関連付けられる。なお、図の下側に示した立体物オブジェクトＯＢ２０は、これら構成要素のための３次元オブジェクトの集合である３次元ＣＡＤデータによって描画されたものである。
【００３８】
図９は、図７および図８の諸データを用いて図２の処理により３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。本実施態様では、工程取得部が作業工程として「法面補強工事」を取得したケースで説明する。図に示すように、対照テーブルＲＥＦ２を参照して、抽出部が、法面補強工事Ｐ２の終了時点よりも以前の作業工程である、「法面補強工事Ｍ２」、「切り土工事Ｍ１」を第１作業工程群として抽出する。そして、「法面補強工事Ｍ２」に関連付けられた構成要素である「法面補強コンクリートｙ２」と、「切り土工事Ｍ１」に関連付けられた構成要素である「地盤ｙ１ｂ」、「切り土された傾斜地ｙ１ａ」とが抽出される。このようにして、抽出部が、第１作業工程群に関連付けられた３次元オブジェクトを特定して、特定した３次元オブジェクトを第１の３次元オブジェクト群として３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出する。ＣＡＤデータ生成部が、抽出した第１の３次元オブジェクト群を含む３次元ＣＡＤデータを、取得した作業工程の終了段階の立体物を造形する中間段階の立体物模型のための３次元ＣＡＤデータとして生成する。生成した３次元ＣＡＤデータで描画したものが、工事の途中の立体物オブジェクトＯＢ２１である。生成した３次元ＣＡＤデータを３次元プリンタで印刷・造形すれば、このような作業工程のある段階の終了時点の立体模型を作成することが可能となる。
【００３９】
図１０は、図７および図８の諸データを用いて図２の処理により３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。本実施態様では、工程取得部が作業工程として「路体工事」を取得したケースで説明する。図に示すように、対照テーブルＲＥＦ２を参照して、抽出部が、路体工事Ｍ３の終了時点よりも以前の作業工程である、「路体工事Ｍ３」、「法面補強工事Ｍ２」、「切り土工事Ｍ１」を第１作業工程群として抽出する。そして、「路体工事Ｍ３」に関連付けられた構成要素である「路体ｙ３ｂ」、「路床ｙ３ｃ」、「左がローラで圧縮され凹んだ地盤ｙ３ａ」と、「法面補強工事Ｍ２」に関連付けられた構成要素である「法面補強コンクリートｙ２」と、「切り土工事Ｍ１」に関連付けられた構成要素である「地盤ｙ１ｂ」、「切り土された傾斜地ｙ１ａ」とが抽出される。ここで、構成要素である「地盤ｙ１ｂ」と「左がローラで圧縮され凹んだ地盤ｙ３ａ」が同じ位置を占める競合オブジェクトであるが、このような場合には、両オブジェクトの持つ順序属性や時間属性を比較して、より新しく実行される工程に関連するオブジェクトを優先して抽出する。この場合は、ｙ３ａが抽出される。このようにして、抽出部が、第１作業工程群に関連付けられた３次元オブジェクトを特定して、特定した３次元オブジェクトを第１の３次元オブジェクト群として３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出する。ＣＡＤデータ生成部が、抽出した第１の３次元オブジェクト群を含む３次元ＣＡＤデータを、取得した作業工程の終了段階の立体物を造形する中間段階の立体物模型のための３次元ＣＡＤデータとして生成する。生成した３次元ＣＡＤデータで描画したものが、工事の途中の立体物オブジェクトＯＢ２２である。生成した３次元ＣＡＤデータを３次元プリンタで印刷・造形すれば、このような作業工程のある段階の終了時点の立体模型を作成することが可能となる。
【００４０】
＜実施態様２＞
図１１は、本発明の実施態様２によるＣＡＤデータ生成装置の概要を示すブロック図である。図に示すように、ＣＡＤデータ生成装置２００（ＣＤＧ）は、制御部（ＣＰＵなどのプロセッサ）２１０と、入力部２２０と、出力部２３０と、通信部２４０と、記憶部２５０と、表示部２６０とを有する。実施態様１と同様或いは類似の名称／符号を持つ実施態様２のブロック／部材は、特に言及しない限り同様の機能を持つものとする。記憶部２５０には、工程管理データＰＭＤと、対照テーブルＲＥＦとが格納されている。実施態様２では、記憶部２５０は、さらに、予め対象とする３次元プリンタで対象物体を分割するのに適したギャップ幅ＧＡＰと、立体物に貼り付けるべきパターンを含むパターンテーブルＰＴとを格納する。パターンテーブルＰＴには様々なパターンデータが含まれており、各パターンデータは、色彩、模様、文字、記号、１次元や２次元のバーコード、マーク、図形、配筋図、構造断面図、地図、設計図、配線図、および、立体形状からなる群から選択される１つまたは２つ以上のものから構成されている。制御部２１０は、取得部２１１、抽出部２１２、ＣＡＤデータ生成部２１３、および３次元出力制御部２１４を有する。実施態様２では、制御部２１０は、さらに、データ加工部２１５、分割面設定部２１６を有する。ＣＡＤデータ加工部２１５は、入力受付部として機能する入力部２２０が立体物を分割する１つ以上の分割指示面を指定する操作入力を受け付けると、入力された分割指示面およびギャップ幅で規定された第２分割領域を設定し、設定した第２分割領域で立体物を分割（切断）するように、３次元ＣＡＤデータを加工する。
【００４１】
即ち、入力部２２０は、立体物を分割する１つ以上の分割指示面を指定する操作入力を受け付ける。具体的には、例えば、ユーザが、入力部２２０およびマウスＭＳを介して、表示部２６０に表示された立体物の分割を所望する分割指示面を指定し、入力部２２０は、指定された分割指示面を受け付ける。ＣＡＤデータ加工部２１５は、分割指示面およびギャップ幅で規定された分割領域で立体物を分割（切断）するように、３次元ＣＡＤデータを加工する。
【００４２】
ギャップ幅ＧＡＰは、立体物が印刷される３次元プリンタの３次元造形分解能に応じて規定される。例えば、３次元プリンタＰＲＮ１用に生成・加工する場合には、当該プリンタの３次元造形分解能に応じた数値をギャップ幅として規定し、予め記憶部２５０に格納しておく。同様に、３次元プリンタＰＲＮ２用に生成・加工する場合には、当該プリンタの３次元造形分解能に応じた数値をギャップ幅として規定し、予め記憶部２５０に格納しておく。幾つかのギャップ幅を記憶部２５０に格納しておき、出力先のプリンタを示す識別子の指定を入力部２２０から受け付け、この識別子に応じて、各プリンタに最適なギャップを用いて、分割領域（正確には、分割面から垂直方向の分割領域の厚さ）を決定することも可能である。例えば、３次元プリンタの３次元造形分解能は、粉末を基材に使用して固化剤で基材の一部を固化するタイプの３次元プリンタの場合は、一回の基材散布層の厚さ、および、固化剤（造形剤、造形インク）の浸透厚さの少なくとも一方に応じて規定される。なお、立体物を３次元プリンタで立体造形したときに、あたかも、一体物であるかのごとく見せるために、ギャップ幅はできる限り薄くすることが好適である。ギャップ幅ＧＡＰは、上述したように、３次元プリンタの３次元造形分解能に応じてプリンタ識別子に応じて自動的に設定するのが好適であるが、ユーザが所望の数値を適宜手動で設定することも可能である。
【００４３】
図１２は、実施態様２のＣＡＤデータ生成装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。図１２のステップＳ２１，Ｓ２４〜Ｓ２６は、図２のステップＳ１１，Ｓ１４〜Ｓ１６と同様であるため、説明を省力し、異なるステップＳ２２，Ｓ２３のみを説明する。まず、本実施態様では、工程管理データが、作業工程と他の作業工程との間に行われる少なくとも１つの検査情報をさらに含むものとする。即ち、図に示すように、ステップＳ２２にて、記憶部２５０が、作業工程と他の作業工程との間に行われる少なくとも１つの検査情報をさらに含む工程管理データを格納する。次にステップＳ２３にて、取得部（工程取得部）２１１が、工程管理データに含まれる検査情報を抽出し、抽出した検査情報の時点の直前に行われる作業工程を自動的に取得する。このように自動設定された作業工程は、後続の処理で使用されることになるが、作業の各検査段階で構造物の構造や外観を把握するために資する３次元ＣＡＤデータを自動的に生成することを可能にする。
【００４４】
図１３は、Ｎ１−Ｎ３工事から構成される仮想工事の工程管理データおよびその対照テーブルを示す模式図である。図に示すように、工程管理データＰＭＤ３は、横軸に時間、縦軸に工程の順序を規定したガンチャート形式とすることが好適である。本実施態様では、仮想工事は３つ仮想作業工程から構成されるものとする。１番目の作業工程がＮ１工事であり、２番目の作業工程がＮ２工事であり、３番目の作業工程がＮ３工事である。このように、各作業工程は、順序が規定されている。この工程管理データは、Ｎ１工事とＮ２工事との間に実行される第１検査ＩＮＳＰ１と、Ｎ２工事とＮ３工事との間に実行される第１検査ＩＮＳＰ２といった検査情報が含まれており、各作業工程と各検査との順序が規定されている。
【００４５】
対照テーブルＲＥＦ３は、仮想工事の作業工程に対して、当該工事で構築される立体物の構成要素の３次元オブジェクトを関連付けるテーブルである。図に示すように、対照テーブルＲＥＦ３では、各作業工程に対して、目的とする立体物オブジェクトＯＢ３０のうち、当該作業工程に関連する構成要素の３次元オブジェクトの識別子が関連付けられている。例えば、Ｎ１工事は、当該作業工程が対象とする構成要素である第１階層ｎ１が関連付けられる。Ｎ２工事は、当該作業工程が対象とする構成要素である第２階層ｎ２が関連付けられる。Ｎ３工事は、当該作業工程が対象とする構成要素である第３階層ｎ３が関連付けられる。なお、図の下側に示した立体物オブジェクトＯＢ３０は、これら構成要素のための３次元オブジェクトの集合である３次元ＣＡＤデータによって描画されたものである。
【００４６】
図１４は、図１３の諸データを用いて図１２の処理により３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。本実施態様では、取得部２１１（工程取得部）が、検査情報を工程管理データから自動的に取得し、それに基づき２つの作業工程を自動取得したケースで説明する。まず、取得部（工程取得部）２１１が、工程管理データＰＭＤ３に含まれる検査情報である第１検査ＩＮＳＰ１、第２検査情報ＩＮＳＰ２を抽出し、抽出した第１検査ＩＮＳＰ１、第２検査情報ＩＮＳＰ２の時点の直前に行われる作業工程として、Ｎ１工事、Ｎ２工事をそれぞれ自動的に取得する。
【００４７】
そして、抽出部２１２が、第１検査ＩＮＳＰ１に対して取得したＮ１工事に対しては、Ｎ１工事の終了時点よりも以前（即ち、第１検査ＩＮＳＰ１よりも前）の作業工程である「Ｎ１工事」を第１作業工程群として抽出する。このように作業工程群は１つだけ作業工程を含むこともあり得る。そして、対照テーブルＲＥＦ３を参照して、抽出部２１２が、抽出した第１作業工程群（Ｎ１工事）に関連付けられた構成要素の３次元オブジェクトｎ１を特定して、特定した３次元オブジェクトｎ１を第１の３次元オブジェクト群として３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出する。最後に、ＣＡＤデータ生成部２１３が、抽出した第１の３次元オブジェクト群を含む３次元ＣＡＤデータを、取得した作業工程の終了段階の立体物を造形する中間段階の立体物模型のための３次元ＣＡＤデータとして生成する。こうして生成された３次元ＣＡＤデータが、図の左下に示した立体物オブジェクトＯＢ３１であり、これは、３次元オブジェクトｎ１の集合である３次元ＣＡＤデータによって描画されたものである。
【００４８】
この実施態様では、検査情報が２つあって作業工程が２つ取得されているため、本システムは、２つ目の作業工程（即ち、検査情報）に対する処理を次に行う。抽出部２１２が、第２検査ＩＮＳＰ２に対して取得したＮ２工事に対しては、Ｎ２工事の終了時点よりも以前（即ち、第２検査ＩＮＳＰ２よりも前）の作業工程である「Ｎ１工事」および「Ｎ２工事」を第１作業工程群として抽出する。この場合、作業工程群は２つの作業工程を含む。そして、対照テーブルＲＥＦ３を参照して、抽出部２１２が、抽出した第１作業工程群（Ｎ１工事、Ｎ２工事）に関連付けられた構成要素の３次元オブジェクトｎ１，ｎ２を特定して、特定した３次元オブジェクトｎ１，ｎ２を第１の３次元オブジェクト群として３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出する。最後に、ＣＡＤデータ生成部２１３が、抽出した第１の３次元オブジェクト群を含む３次元ＣＡＤデータを、取得した作業工程の終了段階の立体物を造形する中間段階の立体物模型のための３次元ＣＡＤデータとして生成する。こうして生成された３次元ＣＡＤデータが、図の右下に示した立体物オブジェクトＯＢ３２であり、これは、３次元オブジェクトｎ１，ｎ２の集合である３次元ＣＡＤデータによって描画されたものである。このように、本実施態様では、検査情報を含む施工管理データから、検査時の予想構造物を極めて簡便にＣＡＤ情報で描画することが可能であり、さらに、３次元プリンタで立体模型を作成することも可能であり、検査の効率が飛躍的に向上する。特に、検査するレビュアーは、立体模型を携行しながら、現地にして立体模型と現物の構造物とを目視し、見比べながら検査することが可能となり、その効用は計り知れない。
【００４９】
図１５は、実施態様２のＣＡＤデータ生成装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。図１２のステップＳ３１〜Ｓ３４は、図１２のステップＳ２１〜Ｓ２４と同様であるため、説明を省力し、異なるステップＳ３５〜Ｓ３８のみを説明する。まず、本実施態様では、工程管理データが、作業工程と他の作業工程との間に行われる少なくとも１つの検査情報をさらに含むものとする。図に示すように、ステップＳ３５にて、抽出部が、対照テーブルを参照して、抽出した第１作業工程群に関連付けられた３次元オブジェクトを特定して、特定した３次元オブジェクトを第１の３次元オブジェクト群として３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出し、第１の３次元オブジェクト群以外の３次元オブジェクトを特定し、特定した３次元オブジェクトを第２の３次元オブジェクト群として３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出する。次にステップＳ３６にて、分割面設定部が、抽出した第１の３次元オブジェクト群から構成されるべき第１の立体物と、抽出した第２の３次元オブジェクト群から構成されるべき第２の立体物との境目を第１分割面として設定する。そして、ステップＳ３７にて、ＣＡＤデータ生成部が、第１分割面およびギャップ幅で規定された第１分割領域で、第１の立体物と第２の立体物とを分割するように、第１の３次元オブジェクト群と、第２の３次元オブジェクト群とを加工した３次元ＣＡＤデータを生成する。最後に、ステップＳ３８にて、３次元出力制御部が、生成された３次元ＣＡＤデータを３次元プリンタや表示部などに出力（３次元印刷、表示）する。このフローチャートでは、検査情報を工程管理データから自動的に取得する態様を説明したが、ユーザが検査情報を手動で入力してもよい。
【００５０】
図１６は、図１３の諸データを用いて図１５の処理により３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。本実施態様では、取得部２１１（工程取得部）が、検査情報を工程管理データから自動的に取得し、それに基づき１つの作業工程を自動取得したケースで説明する。まず、取得部（工程取得部）２１１が、工程管理データＰＭＤ３に含まれる検査情報である第２検査ＩＮＳＰ２を抽出し、抽出した第２検査情報ＩＮＳＰ２の時点の直前に行われる作業工程として、Ｎ２工事を自動的に取得する。
【００５１】
抽出部２１２が、第２検査ＩＮＳＰ２に対して取得したＮ２工事に対しては、Ｎ２工事の終了時点よりも以前（即ち、第２検査ＩＮＳＰ２よりも前）の作業工程である「Ｎ１工事」および「Ｎ２工事」を第１作業工程群として抽出する。この場合、作業工程群は２つの作業工程を含む。そして、対照テーブルＲＥＦ３を参照して、抽出部２１２が、抽出した第１作業工程群（Ｎ１工事、Ｎ２工事）に関連付けられた構成要素の３次元オブジェクトｎ１，ｎ２を特定して、特定した３次元オブジェクトｎ１，ｎ２を第１の３次元オブジェクト群として３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出する。対照テーブルＲＥＦ３を参照して、抽出部２１２は、特定した第１の３次元オブジェクト群以外の３次元オブジェクトを第２の３次元オブジェクトとして特定する。分割面設定部が、第１の３次元オブジェクト群（ｎ１、ｎ２）から構成されるべき第１の立体物と、第２の３次元オブジェクト群（ｎ３）から構成されるべき第２の立体物との境目を第１分割面ＣＰとして設定する。即ち、図に示すように立体物オブジェクトＯＢ３３には、第１の立体物の３次元オブジェクトｎ２と、第２の立体物の３次元オブジェクトｎ３との境目に第１分割面ＣＰが設定される。立体物オブジェクトＯＢ３４に示すように、ＣＡＤデータ生成部は、第１分割面およびギャップ幅で規定された第１分割領域ＣＲ（ＣＲは分割面ＣＰがほぼ中央に通るような領域とすることが好適である）で、第１の立体物と第２の立体物とを分割するように、第１の３次元オブジェクト群と、第２の３次元オブジェクト群と（即ち、元の完成構造物のための３次元ＣＡＤデータ）を加工した３次元ＣＡＤデータを生成する。
【００５２】
図１７は、図１６で生成した３次元ＣＡＤデータを詳細に説明する模式図である。図に示すように、第１の立体物と第２の立体物とを含む立体物オブジェクトＯＢ３４は、第１の立体物と第２の立体物との間に第１分割領域ＣＲが設定される。これを３次元プリンタで造形すると、２つの立体物の間、即ち、第１分割領域ＣＲに固化しない粉体（図示せず）を含む立体物オブジェクトＯＢ３４−ｐｗｄが出来上がる。２つの立体物の間、即ち、第１分割領域ＣＲにある固化しない粉体（図示せず）を除去すると、あたかも一体成型物と見える立体物オブジェクトＯＢ３４−ｐｅｒｆが完成する。立体物オブジェクトＯＢ３４−ｐｅｒｆは、第１の立体物オブジェクトＯＢ３４−１と、第２の立体物オブジェクトＯＢ３４−２とに分離することができる。ユーザは、完成した構造物を観察することもできるし、ある作業工程が終了した段階（好適には検査段階）の構造物を観察することも可能である。また、第２の立体物オブジェクトＯＢ３４−２は、検査段階の後の作業工程で構築されるべき構造物の部分であり、ユーザはこのような構造物の部分だけを観察することも可能である。本実施態様では、１つの分割領域だけを設定したが、複数の分割領域を設定することも可能であり、作業工程１つずつに対応する構成要素に分割することも可能である。例えば、第１の立体物オブジェクトＯＢ３４−１を構成する３次元オブジェクトｎ１，ｎ２に分割することも可能である。
【００５３】
図１８は、図１３の諸データを用いて図１５の処理により３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。本実施態様では、取得部２１１（工程取得部）が、２つの検査情報を工程管理データから自動的に取得し、それに基づき２つの作業工程を自動取得したケースで説明する。まず、取得部（工程取得部）２１１が、工程管理データＰＭＤ３に含まれる検査情報である、第１検査情報ＩＮＳＰ１と第２検査ＩＮＳＰ２を抽出し、抽出した第１検査情報ＩＮＳＰ１と第２検査情報ＩＮＳＰ２の時点の直前に行われる作業工程として、Ｎ１工事とＮ２工事を自動的に取得する。後の処理は、図１６ほぼ同様であるが、この例では、２つの分割面が設定され、構造物が３つに分離されるようなＣＡＤデータが生成される点が異なる。本構成によれば、複数の検査段階の構造物のＣＡＤデータ（およびその立体模型）をそれぞれ得ること可能となり、検査と検査との間の作業工程で構築される部分の立体物も得ることが可能となる。また、そのような立体物を一回の立体成型で得ることが可能である。
【００５４】
図１９は、実施態様２のＣＡＤデータ生成装置で処理された３次元ＣＡＤデータを２次元平面に投影した投影図である。図１９の上側には、分割後の上部立体物オブジェクトＯＢ４１ｕと、下部立体物オブジェクトＯＢ４１ｄから構成される立体物オブジェクトＯＢ４１を「積層法」を用いる３次元プリンタで造形した様子を示してある。スライス面ＳＬ１（正確には、わずかな厚さを持つスライス領域）、ＳＬ２、ＳＬ３からＳＬｍ−１まで[m-1]個を順次、円状に固化させて下部立体物オブジェクトＯＢ４１ｄが造形される。スライス面ＳＬｍ−１の上に、スライス面ＳＬｍ、ＳＬｍ＋１の２層は、固化しない領域となる。本実施態様では、２つのスライス面ＳＬｍ、ＳＬｍ＋１を固化しない領域としたが、固化しない領域はできるだけ薄くすることが望ましく、印刷／造形時に使用される３Ｄプリンタの特性によるが、１つのスライス面だけを固化しない領域に設定して、立体物を分割することも可能であることに注意されたい。粉末固着式積層であれば、固化させずに粉末の基材のまま残す。この２つのスライス面が分割領域に相当する領域である。そして、固化させなかったスライス面ＳＬｍ、ＳＬｍ＋１の上に、スライス面ＳＬｍ＋２からスライス面ＳＬｎまで[n-(m+1)]個だけ、順次、円上に固化させて上部立体物オブジェクトＯＢ４１ｕが造形される。このようにして、あたかも一体物かのようであるが、上部と下部に分割できる立体物オブジェクトＯＢ４１ｓｌを造形することができる。
【００５５】
図１９の下側には、比較のために分割操作前の立体物オブジェクトＯＢ４０を「積層法」を用いる３次元プリンタで造形した様子を示してある。立体物オブジェクトＯＢ４０ｓｌは、スライス面ＳＬ１（正確には、わずかな厚さを持つスライス領域）、ＳＬ２、ＳＬ３からＳＬｎまで[ｎ1]個を順次、円上に固化させて造形したものである。ｎ個のスライス面はすべて固化しているため、相互に結合しており、分割することはできない。このように、分割領域が全体からすれば僅かな厚さであるため、分割できない立体物オブジェクトＯＢ４０ｓｌは、分割可能な立体物オブジェクトＯＢ４１ｓｌと、同様の外観を呈する。従って、ユーザは、立体物オブジェクトＯＢ４１ｓｌを１つ作成すれば、２つを組み合わせているときは、立体物の全体を観察できるし、分割領域で分割すれば、分割後の２つの外観を観察することが可能となる。また、例えば、ＯＢ４１ｄがある検査情報の検査時の状態を示すものであるときは、実際に作業で作成された実物の構造物と、ＯＢ４１ｄとを見比べて検査することが可能となる。後で詳述するが、分割面に模様、形状、記号などを付すことにより、断面構造を観察したり、凹凸などの触感を確認したりすることが可能となる。また、完成した構造物の外面が閉じている場合は、構造物を分割することによって、内部の区画された部屋の部屋割を観察することも可能となる。
【００５６】
図２０は、粉末固着式積層法の原理を示す積層遷移図である。左上から矢印の順に積層が進む。まず、筐体（図示せず）の底にスライス面を１層、形成する粉末を全面に散布する。このスライス面に立体物を形成する楕円の箇所（固化したい部分）にだけ、例えばインクジェット技法を用いて、粉末の基材を固化させる作用を持つ固化剤を塗布する。さらに、色付けしたい部分には、発色剤やインクなどの薬剤も、併せて或いは別途塗布する。その後は、最初と同様にスライス面１層に相当する量だけ、粉末を再度散布し、また、立体物を形成する楕円の箇所（固化したい部分）にだけ、固化剤を塗布する。これを繰り返して、固化しなかった粉末ＰＷＤを除去すれば、目的の立体物ＯＢ−ｓｌを得ることができる。この例では、円錐台を作成している。作図の便宜上４つのスライス面で立体物を形成させてあるが、通常は、何百、何千、何万、或いはさらに多くのスライス面で立体物を形成するものであることに注意されたい。
【００５７】
図２１は、実施態様１のＣＡＤデータ生成装置で処理された３次元ＣＡＤデータを用いて粉末固着式積層法による３次元プリンタで立体物を造形する様子を示す積層遷移図である。これは、図１９のＯＢ４１（分割領域を挟んだＯＢ４１ｕ，ＯＢ４１ｄ）を粉末固着式積層法で造形する様子を示したものである。図に示すように、粉末の基材を円形に固化させたスライス面を積層させることによって、円柱を形成していく。そして、本装置で設定した空隙となるべき層を分割領域（粉末層／非固化層）ＳＬｐｗｄとする。そして、その上には、また、順次、円形に固化させたスライス面を形成していく。完成したのは、あたかも一体物に見える立体物オブジェクトＯＢ４１ｓｌ−ｐｗｄである。これは、中間に分割領域（粉末層／非固化層）ＳＬｐｗｄがあるため、上部立体物オブジェクトＯＢ４１ｕｓｌ、下部立体物オブジェクトＯＢ４１ｄｓｌに簡単に分割できる。
【００５８】
図２２は、実施態様２のＣＡＤデータ生成装置で処理される立体物に設定される分割領域の厚さを示す投影図である。図中の（ａ）では、立体物オブジェクトＯＢ４２―１の分割領域ＣＲ１の厚さは距離ＧＷ１に設定される。図中の（ｂ）では、立体物オブジェクトＯＢ４２−２の分割領域ＣＲ２の厚さ（ギャップ幅）は、距離ＧＷ１よりも厚い距離ＧＷ２に設定される。立体物オブジェクトＯＢ４２−１,４２−２は、同じサイズ（高さ、半径）の円柱に分割領域を設定したものであるが、立体物が印刷（立体造形）される３次元プリンタの３次元造形分解能に応じて、分割領域の厚さをそれぞれ規定しているため、異なる距離ＧＷ１、ＧＷ２がそれぞれ設定されたものである。例えば、３次元プリンタの３次元造形分解能は、粉末を基材に使用して固化剤で基材の一部を固化するタイプの３次元プリンタの場合は、一回の基材散布層の厚さ、および、固化剤（造形剤、造形インク）の浸透厚さの少なくとも一方に応じて規定される。あるいは、分割領域ＣＲ２の厚さ（ギャップ幅）は、ユーザが任意に設定してもよい。ちなみに、最も好適なのは、３次元造形分解能に基づき設定したギャップ幅と、３次元プリンタの機種（機種名）とを関連付けて記憶部に格納しておき、使用する３次元プリンタの機種の入力に応じて、当該機種に関連付けられたギャップ幅を自動的に選択し、当該ギャップ幅を設定した分割領域を設定することである。
【００５９】
図２３は、実施態様２による装置またはプログラムで３次元ＣＡＤデータを生成・加工した家屋を立体物として３次元プリンタで作製する様子を示す分解斜視図である。図に示すように、はじめに、床（基礎）を構成する幾つかのスライス面ＳＬｂｔｍ（作図および説明の便宜上、スライス面１層で描画しているが実際には複数の層で構成される。以下、他の層でも同様である。）を３次元印刷／立体造形する。その上に、部屋割のための壁および外壁を含む中間のスライス面ＳＬｍｄｌ−１、ＳＬｍｄｌ−２、ＳＬｍｄｌ−ｎを立体造形する。ｎ個目のスライス面ＳＬｍｄｌ−ｎの上に、本装置やプログラムで加工したデータによるスライス面である分割領域（粉末層／非固化層）ＳＬｐｗｄを造形する。但し、この領域は造形といっても、粉末であるため、あとで取り除かれることになる。そして、この上に天井／屋根を構成する幾つかのスライス面ＳＬｃｅｌが造形される。このようにして、あたかも一体物のような家屋の立体模型が完成する。このとき、分割領域（分割面）は、ユーザにより入力された作業工程から自動的に設定されたり、検査情報から自動的に設定されたりしたものである。或いは、分割領域（分割面）は、ユーザが入力部を介して直接指定することも可能である。
【００６０】
図２４は、図２３で作製した一体物の家屋立体模型を示す図である。図に示すように家屋立体模型Ｈｏｍｅはあたかも一体物に見えるが、容易に、家屋天井部Ｈｏｍｅ１と、家屋部屋割部Ｈｏｍe２とに分割でき、分割したものも、容易に元通りの一体物の家屋立体模型Ｈｏｍｅに復元することが可能である。発明の理解に資するために、図においてスライス層の境界を示すたに線を描画してあるが、実際には、線は見えず、外観上は均一な壁のように見えることに注意されたい。家屋天井部Ｈｏｍｅ１の表面には、当該部材の属性情報を示すバーコードＢＡＲ−ＣＤ１が印刷されている。例えば、この天井に太陽電池パネルが敷設されている場合は、それの製品番号、ロット番号などの固有の情報が含まれる。同様に、家屋部屋割部Ｈｏｍe２の側面には、当該部材の属性情報を示すバーコードＢＡＲ−ＣＤ２が印刷されている。例えば、この壁に断熱材が埋設されている場合は、それの製品番号、ロット番号などの固有の情報が含まれる。この例では、バーコードの内容である数字も併せて印刷されているが、もちろん、バーコードのみであってもよい。本システムの記憶部は、バーコードを示すパターンデータの情報と、当該パターンデータの情報に関連付けられた付加情報とを関連付けて格納することが好適である。例えば、付加情報には、メンテナンス情報として製造年月日、当該部材の耐用年数、保守検査予定日、製造業者、施工業者などの情報が含まれる。
【００６１】
図２５は、図２４に示した一体物の家屋立体模型を分割したときの分割面の様子を示す図である。図に示すように、分割面に接するスライス面ＳＬｍｄｌ−ｎの表面には、パターンデータとして横に配設した鉄筋ＲＦｓｔの色彩および模様が貼り付けられている。ユーザは、立体模型を分割した後、この面に描画されるパターンを見て、容易に内部構造（この例では、配設した鉄筋の状況）を理解することが可能となる。このパターンデータとして横に配設した鉄筋ＲＦｓｔは、分割面ではなく、側面に貼り付けることも可能である。側面に配置すれば、分離せずとも目視したり、携帯端末などのバーコードリーダで読み取ったりすることが可能である。携帯端末から、本システムにアクセスして、付加情報を読み出すことも可能である。
【００６２】
図２６は、図２４に示した一体物の家屋立体模型を分割したときの分割面の様子を示す図である。図に示すように、分割面に接するスライス面ＳＬｍｄｌ−ｎの表面を、今度は別パターンデータを貼り付けたスライス面ＳＬｍｄｌ−ｎ１として構成したものである。パターンデータとしては、縦に配設した鉄筋ＲＦｂａｒの色彩、模様、および形状が貼り付けられ、突起部となっている。また、鉄筋記号ＲＦｂａｒ−ｔｘｔが記号として貼り付けられており、これには当業者が使用する記号である「Ｄ２２−＠２００」が記載されている。この意味は、直径２２ｍｍの鉄筋が２００本敷設されることを意味しており、当業者は容易に部材を理解できる。ユーザは、立体模型を分割した後、この面に描画、および、立体形成された「突起部」や「記号」を見たり、触ったりして、容易に切断部の内部構造や内部空間の形状や部屋割などの空間的な構成を理解することが可能となる。パターンとして突起部が構成された部分に対向する家屋天井部Ｈｏｍe１の面には、突起部と嵌め合うように、凹部が形成される。このような突起部と、凹部とは、復元時の位置決めのための部材として使用することも可能である。図２５と同様に、図２６においても、当該パターンの代わりにバーコードを使用したり、パターンを分割面ではなく、側面に貼り付けたりすることも可能である。側面に配置すれば、分離せずとも目視したり、携帯端末などのバーコードリーダで読み取ったりすることが可能である。携帯端末から、本システムにアクセスして、付加情報を読み出すことも可能である。
【００６３】
図２７は、実施態様２のＣＡＤデータ生成装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。図２７のステップＳ４１〜Ｓ４６、Ｓ４９は、図１５のステップＳ３１〜Ｓ３６，Ｓ３８と同様であるため、説明を省力し、異なるステップＳ４７、Ｓ４８のみを説明する。まず、本実施態様では、工程管理データが、作業工程と他の作業工程との間に行われる少なくとも１つの検査情報をさらに含むものとする。図に示すように、複数のステップの処理によって検査情報に基づき第１分割面が設定された後、ステップＳ４７にて、ユーザにより入力部などを介した分割指示面（第２分割面）を指定する操作入力を受け付ける。そして、ステップＳ４８にて、ＣＡＤデータ生成部が、第１分割面およびギャップ幅で規定された第１分割領域で、第１の立体物と第２の立体物とを分割するように、前記第１の３次元オブジェクト群と、前記第２の３次元オブジェクト群とを加工した３次元ＣＡＤデータを生成し、ＣＡＤデータ加工部が、分割指示面（第２分割面）およびギャップ幅で規定された第２分割領域で、分割指示面通りに指定された部分を分割するように、生成された３次元ＣＡＤデータを加工する。ちなみに、ＣＡＤデータ生成部内にＣＡＤデータ加工部の機能を含めてもよいし、第１分割面、第２分割面を同時に設定した３次元ＣＡＤデータを生成してもよい。最後に、ステップＳ４９にて、３次元出力制御部が、生成された３次元ＣＡＤデータを３次元プリンタや表示部などに出力（３次元印刷、表示）する。
【００６４】
図２８は、分割面を２つ設定した３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。本実施態様では、取得部２１１（工程取得部）が、検査情報を工程管理データから自動的に取得し、それに基づき１つの作業工程を自動取得した後、手動でユーザが分割指示面を設定したケースで説明する。まず、取得部（工程取得部）２１１が、工程管理データＰＭＤ３に含まれる検査情報である第２検査ＩＮＳＰ２を抽出し、抽出した第２検査情報ＩＮＳＰ２の時点の直前に行われる作業工程として、Ｎ２工事を自動的に取得する。
【００６５】
抽出部２１２が、第２検査ＩＮＳＰ２に対して取得したＮ２工事に対しては、Ｎ２工事の終了時点よりも以前（即ち、第２検査ＩＮＳＰ２よりも前）の作業工程である「Ｎ１工事」および「Ｎ２工事」を第１作業工程群として抽出する。この場合、作業工程群は２つの作業工程を含む。そして、対照テーブルＲＥＦ３を参照して、抽出部２１２が、抽出した第１作業工程群（Ｎ１工事、Ｎ２工事）に関連付けられた構成要素の３次元オブジェクトｎ１，ｎ２を特定して、特定した３次元オブジェクトｎ１，ｎ２を第１の３次元オブジェクト群として３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出する。対照テーブルＲＥＦ３を参照して、抽出部２１２は、特定した第１の３次元オブジェクト群以外の３次元オブジェクトを第２の３次元オブジェクトとして特定する。分割面設定部が、第１の３次元オブジェクト群（ｎ１、ｎ２）から構成されるべき第１の立体物と、第２の３次元オブジェクト群（ｎ３）から構成されるべき第２の立体物との境目を第１分割面ＣＰとして設定する。即ち、図に示すように、第１の立体物の３次元オブジェクトｎ２と、第２の立体物の３次元オブジェクトｎ３との境目に第１分割面ＣＰ１を設定する。ＣＡＤデータ生成部は、第１分割面およびギャップ幅で規定された第１分割領域ＣＲ（ＣＲは分割面ＣＰがほぼ中央に通るような領域とすることが好適である）で、第１の立体物と第２の立体物とを分割するように、第１の３次元オブジェクト群と、第２の３次元オブジェクト群とを加工した３次元ＣＡＤデータを生成する。
【００６６】
ここで、Ｎ３工事では、３次元オブジェクトｎ３内に３次元オブジェクトｎ４（例えば、鉄筋やパイプなど）が埋設されるものとする。この埋設され外観を見ることができない３次元オブジェクトｎ４を観察し得るように、手動でユーザが分割指示面ＣＰ２（第２分割面ＣＰ２）を設定する。ＣＡＤデータ加工部は、分割指示面ＣＰ２（第２分割面ＣＰ２）とギャップ幅で規定された分割領域で、図に示すように、３次元オブジェクトｎ３−Ｌ，ｎ３−Ｒに分割し得るようなＣＡＤデータを生成する。図に示すように、ｎ４も、３次元オブジェクトｎ４−Ｌ，ｎ４−Ｒに分割され、分割面においてｎ４を観察することが可能となる。ｎ４の分割面には、ｎ４の構造を示すものが描画されることが好適であるが、上述したような何らかのパターンデータをそこに貼り付けてもよい。このように、通常の作業工程単位で生成したＣＡＤデータや分割面の設定では観察できない内部構造の把握を所望する場合には、このようなユーザによる分割指示面の設定が非常に有効である。
【００６７】
図２９は、実施態様１または２による装置またはプログラムで生成・加工した３次元ＣＡＤデータを３次元プリンタで出力した河川構造物の模式図である。図に示すように、立体物オブジェクトＯＢ５０が完成形の河川構造物であり、本装置またはプログラムで生成・加工した３次元ＣＡＤデータは、任意の施工段階の河川構造物を出力することが可能である。この例では、１つの自然石にアンカー付きシャフトを打ち込んで設置した工程が完了した状態の河川構造物の立体物オブジェクトＯＢ５１を３次元プリンタで出力した模式図が示されている。このように、本発明の実施態様によれば、このような複雑な構造物も任意の段階で出力することが可能となる。
【００６８】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部、各ステップなどに含まれる処理や機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段／部やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。或いは、本発明による装置、方法、プログラムなどの一部の構成要素、機能、処理、ステップなどを遠隔地のサーバなどに配置することも可能であることに注意されたい。実施態様では、「粉末固着式積層法」を使って構造物を造形（３次元印刷）したが、これは単なる例示であり、他の３次元造形法（例えば、レーザ照射固化方式など）に本発明を適用できることに留意されたい。
【符号の説明】
【００６９】
１００ ＣＡＤデータ生成装置
１１０ 制御部
１１１ 取得部
１１２ 抽出部
１１３ ＣＡＤデータ生成部
１１４ ３次元出力制御部
１２０ 入力部
１３０ 出力部
１４０ 通信部
１５０ 記憶部
１６０ 表示部
２００ ＣＡＤデータ生成装置
２１０ 制御部
２１１ 取得部
２１２ 抽出部
２１３ ＣＡＤデータ生成部
２１４ ３次元出力制御部
２１５ ＣＡＤデータ加工部
２１６ 分割面設定部
２２０ 入力部
２３０ 出力部
２４０ 通信部
２５０ 記憶部
２６０ 表示部
ＢＡＲ−ＣＤ１ バーコード
ＢＡＲ−ＣＤ２ バーコード
ＣＰ 分割面
ＣＰ１ 第１分割面
ＣＰ２ 分割指示面（第２分割面）
ＣＲ 分割領域
ＣＲ１ 第１分割領域
ＣＲ２ 第２分割領域
ＧＡＰ ギャップ幅
ＧＷ１ 距離
ＧＷ２ 距離
Ｈｏｍｅ 家屋立体模型
Ｈｏｍｅ１ 家屋天井部
Ｈｏｍe２ 家屋部屋割部
ＩＮＳＰ１ 検査情報
ＩＮＳＰ２ 検査情報
Ｍ１ 切り土工事
Ｍ２ 法面補強工事
Ｍ３ 路体工事
Ｍ４ 道路工事
ＭＳ マウス
ｎ１，ｎ２，ｎ３，ｎ４ ３次元オブジェクト
ＮＥＴ ネットワーク
ＯＢ１０ 立体物オブジェクト
ＯＢ１１ 立体物オブジェクト
ＯＢ１２ 立体物オブジェクト
ＯＢ２０ 立体物オブジェクト
ＯＢ２１ 立体物オブジェクト
ＯＢ２２ 立体物オブジェクト
ＯＢ３０ 立体物オブジェクト
ＯＢ３１ 立体物オブジェクト
ＯＢ３２ 立体物オブジェクト
ＯＢ３３ 立体物オブジェクト
ＯＢ３４ 立体物オブジェクト
ＯＢ４０ 立体物オブジェクト
ＯＢ４０ｓｌ 立体物オブジェクト
ＯＢ４１ 立体物オブジェクト
ＯＢ４１ｄ 下部立体物
ＯＢ４１ｄｓｌ 下部立体物
ＯＢ４１ｓｌ 立体物
ＯＢ４１ｕ 上部立体物
ＯＢ４１ｕｓｌ 上部立体物
ＯＢ４２ 立体物オブジェクト
Ｐ１ 切り土工事
Ｐ２ 法面補強工事
Ｐ３ 路体工事
Ｐ４ 道路工事
ＰＣ１ 端末
ＰＭＤ 工程管理データ
ＰＭＤ１ 工程管理データ
ＰＭＤ２ 工程管理データ
ＰＭＤ３ 工程管理データ
ＰＭＳ 工程管理サーバ
ＰＲＮ１ ３次元プリンタ
ＰＲＮ２ ３次元プリンタ
ＰＴ パターンテーブル
ＰＷＤ 粉末
ＲＣＶ 受信部
ＲＥＦ 対照テーブル
ＲＥＦ１ 対照テーブル
ＲＥＦ２ 対照テーブル
ＲＥＦ３ 対照テーブル
ＲＦｂａｒ 鉄筋記号
ＲＦｓｔ 鉄筋
ＳＬ１ スライス面
ＳＬｂｔｍ スライス面
ＳＬｃｅｌ スライス面
ＳＬｍ スライス面
ＳＬｍｄｌ スライス面
ＳＬｎ スライス面
ｘ１ａ 地盤
ｘ１ｂ 盛り土
ｘ２ａ，ｘ２ｂ 法面補強コンクリート
ｘ３ａ 路体
ｘ３ｂ 路床
ｘ３ｃ 層
ｘ４ａ 下層路盤
ｘ４ｂ 上層路盤
ｘ４ｃ 表層
ｙ１ａ 傾斜地
ｙ１ｂ 傾斜地
ｙ１ｂ 地盤
ｙ２ 法面補強コンクリート
ｙ３ａ 地盤
ｙ３ｂ 路体
ｙ３ｃ 路床
ｙ４ａ 下層路盤
ｙ４ｂ 上層路盤
ｙ４ｃ 表層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＡＤデータ生成装置、ＣＡＤデータ生成プログラムおよび記憶媒体に関し、特に、３次元ＣＡＤデータを生成するＣＡＤデータ生成装置、ＣＡＤデータ生成プログラムおよび記憶媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、製品開発や構造物設計においては、設計段階や開発段階にて幾つかの試作品を作成し、外観や性能の評価をしている。最も原始的な試作モデルには、粘土で作製したクレイモデルやウッド（木）を削り出して作製したウッドモデルがある。しかしながら、このようなモデル作製は、人手、時間、経費がかかり、再現性が悪く、モデル作製職人の技量に依存し過ぎるといった問題がある。このような従来の試作モデル作製技術に代わって、コンピュータ技術が進展した現在では、開発製品の造形データを３次元ＣＡＤで作成し、この３次元ＣＡＤデータを用いて試作モデルを作成する「ラピッドプロトタイピング」という技術が開発され、実用化されつつある。これは、３次元ＣＡＤデータから目的とする「立体モデル」を人手や時間をかけずに、極めて、高速、かつ、低コストで作成する技術である。
【０００３】
ラピッドプロトタイピングの代表的な技法は「積層造形法」であり、これは、対象物の３次元ＣＡＤデータからスライス状データ（正確には、対象物を構成するわずかな厚さを持つ薄板）を作成し、このスライス状データを１層ずつ積層して立体物（立体模型）を形成するものである。そして、積層造形法で実用されているものとしては、大別して、レーザで光硬化性樹脂を固化させて造形する「光造影法」と、インクジェット方式などで固化剤／結合剤を供給して粉末を固めて造形する「粉末固着式積層法」とがあるが、低コスト、高速、カラー化という点で後者の方が優れている。「粉末固着式積層法」については、幾つかの関連特許が出願・取得されており、これを用いた３次元プリンタが市場に投入されている。例えば、従来技術としては「３次元物体の模型を製作する方法および装置」（特許文献１を参照されたい。）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００４−５３８１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来は、作成済みの３次元データから、より正確に、より安価に、より短時間で目的の立体物を造形するかに主眼がおかれてきた。これは、開発している製品が機械部品や携帯電話端末などの単体商品、即ち、比較的小さな物品の造形物である場合には、このような開発目標の設定でもさほど問題はなく、このような用途には「光造影法」が適している。
【０００６】
他方、「粉末固着式積層法」は、近年、技術的な革新があり、極めて低コストかつ高速に「カラーの立体物」を造形することが可能になった。そのため、機械部品などの物品造形物以外の様々な分野への応用が期待されるようになりつつある。
【０００７】
しかしながら、建築物の立体模型の場合は、建築物の３次元ＣＡＤデータをそのまま用いて立体模型を作成すると、ユーザが観察できるのは、「完成形の一体物」として作成された「完成立体模型の外観のみ」になってしまう。建築物や土木、建設の構造物の場合は、最終的な構造物の全体を観察することも大切ではあるが、構造物の完成に至るまでの各工程の段階での構造物の状況を把握することが非常に重要である。特に、大規模な構造物の構築プロジェクトでは、工程の各段階で中間検査が設定されているが、この各検査段階で構造物の外観を把握することは非常に有効であろうと考えられる。しかしながら、従来技術では、最終的な構造物の３次元ＣＡＤデータが存在するが、そこから、途中の段階の構造物の３次元ＣＡＤデータを抽出することは困難であり、現状では、中間段階の図面などの紙ベースで外観などを把握している。また、建築物や土木、建設の構造物の場合は、中間段階の構造物でも、外から観察できる外部構造も大切ではあるが、部屋割、内部構造、断面構造、層構造、コンクリートの配筋状況の方がより重要であることが多い。しかし、従来技術では、立体物の３次元データをそのまま使用したのでは、中間段階の建築物や構造物の内部を見ることができない。即ち、建設途中の構造物の建築物や構造物の部屋割、内部構造、断面構造、コンクリートの配筋状況を観察できる立体模型を作成することはできない。
【０００８】
途中の段階の構造物の立体模型を作成するためには、複雑な操作を必要とする３次元ＣＡＤソフトの熟練オペレータに、元の３次元ＣＡＤデータを加工することを指示するなどして、建設途中の建築物を観察できるように、中間段階の「未完成立体模型」用のＣＡＤデータを作成する必要がある。或いは、複雑な操作を必要とする３次元ＣＡＤソフトの熟練オペレータに部屋割、内部構造、断面構造、コンクリートの配筋状況を観察できるように、元の３次元ＣＡＤデータを加工することを指示するなどして、建築物の断面を観察できるように建築物の一部を切り取った「切り欠き立体模型」用のＣＡＤデータを作成する必要がある。このように、専門技術を持ったＣＡＤオペレータの手を煩わして「切り欠き立体模型」用のＣＡＤデータを作成して、内部構造が観察できるようになったとしても、このような「切り欠き立体模型」では、今度は、建築物や土木工作物の「全体」の構造、外観を観察できないといったジレンマがある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、３次元プリンタによる立体物作製に適したＣＡＤデータ生成装置、ＣＡＤデータ生成プログラムおよび記憶媒体、特に、構築の各工程の段階の構造物の３次元ＣＡＤデータを生成することである。また、本発明の別の目的は、目的とする立体物をあたかも一体物として作製しつつも、当該一体物を分割可能ならしめるように３次元ＣＡＤデータを生成するＣＡＤデータ生成装置、ＣＡＤデータ生成プログラムおよび記憶媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した諸課題を解決すべく、第１の発明によるＣＡＤデータ生成装置は、
（少なくとも人工的な構造物（建物、ビル、ダム、橋、道路など）を含む）立体物の３次元ＣＡＤデータであって、前記立体物を構成する複数の構成要素のための３次元オブジェクトを含むような３次元ＣＡＤデータを取得するＣＡＤ取得部と、
立体物（立体物には、人工的な構造物、或いは、土、砂利、石などの自然物の層や丘、小さい山、崖地などを含む）を構築するための複数の作業工程および該作業工程の順序を規定した工程管理データと、各作業工程に対して、前記立体物に含まれる構成要素の３次元オブジェクトを関連付ける対照テーブルと、を格納する記憶部と、
作業工程を取得する工程取得部（ユーザによる操作を受け付ける操作受付部、または、外部からの情報を取得する受信部など）と、
前記取得した作業工程および該作業工程よりも前の順序の作業工程を、第１作業工程群として前記工程管理データから抽出する工程抽出部と、
前記対照テーブルを参照して、該抽出した第１作業工程群に関連付けられた３次元オブジェクトを特定して、該特定した３次元オブジェクトを第１の３次元オブジェクト群として前記３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出するＣＡＤデータ抽出部と、
前記抽出した第１の３次元オブジェクト群を含む３次元ＣＡＤデータを、前記取得した作業工程の終了段階の立体物を造形する中間段階の立体物模型のための３次元ＣＡＤデータとして生成するＣＡＤデータ生成部と、
を有する。
【００１１】
また、第２の発明によるＣＡＤデータ生成装置は、
前記工程管理データが、
作業工程と他の作業工程との間に行われる少なくとも１つの検査情報をさらに含み、
前記工程取得部が、
前記工程管理データに含まれる検査情報を抽出し、該抽出した検査情報の時点の直前に行われる作業工程を自動的に取得する、
ことを特徴とする。
【００１２】
また、第３の発明によるＣＡＤデータ生成装置は、
前記記憶部が、
前記立体物を構成する少なくとも１つの構成要素に対応する固有のパターンデータ（バーコード、２次元バーコード、記号、文字情報など）を規定したパターンテーブルを格納し、
前記ＣＡＤデータ生成部が、
前記立体物の外部に露出した面であって前記構成要素の３次元オブジェクト、或いは、該構成要素の近傍の３次元オブジェクトに属する面に、前記構成要素に対応したパターンデータを貼り付けるように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する、
ことを特徴とする。
【００１３】
また、第４の発明によるＣＡＤデータ生成装置は、
前記記憶部が、
ギャップ幅をさらに格納し、
前記ＣＡＤデータ抽出部が、
前記対照テーブルを参照して、該抽出した第１作業工程群に関連付けられた３次元オブジェクトを特定して、該特定した３次元オブジェクトを第１の３次元オブジェクト群として前記３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出し、該第１の３次元オブジェクト群以外の３次元オブジェクトを特定し、該特定した３次元オブジェクトを第２の３次元オブジェクト群として前記３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出し、
前記ＣＡＤデータ生成装置が、
前記抽出した第１の３次元オブジェクト群から構成されるべき第１の立体物と、前記抽出した第２の３次元オブジェクト群から構成されるべき第２の立体物との境目を第１分割面として設定する分割面設定部をさらに有し、
前記ＣＡＤデータ生成部が、
前記第１分割面および前記ギャップ幅で規定された第１分割領域で、前記第１の立体物と前記第２の立体物とを分割するように、前記第１の３次元オブジェクト群と、前記第２の３次元オブジェクト群とを加工した３次元ＣＡＤデータを生成する、
ことを特徴とする。
【００１４】
また、第５の発明によるＣＡＤデータ生成装置は、
前記立体物を分割する１つ以上の分割指示面を指定する操作入力を受け付ける入力受付部と、
前記分割指示面および前記ギャップ幅で規定された第２分割領域で前記立体物を分割（切断）するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工するＣＡＤデータ加工部と、
をさらに有する、
ことを特徴とする。
【００１５】
また、第６の発明によるＣＡＤデータ生成装置は、
前記ギャップ幅は、前記立体物が印刷（立体造形）される３次元プリンタの３次元造形分解能に応じて規定される、
ことを特徴とする。
例えば、３次元プリンタの３次元造形分解能は、粉末を基材に使用して固化剤で基材の一部を固化するタイプの３次元プリンタの場合は、一回の基材散布層の厚さ、および、固化剤（造形剤、造形インク）の浸透厚さの少なくとも一方に応じて規定される。ギャップ幅は、できる限り薄くすることが好適である。
【００１６】
また、第７の発明によるＣＡＤデータ生成装置は、
前記記憶部が、
前記立体物を構成する少なくとも１つの構成要素に対応する固有のパターンデータを規定したパターンテーブルを格納し、
前記ＣＡＤデータ生成部が、
前記立体物を分割する面であって、前記構成要素の３次元オブジェクト、或いは、該構成要素の近傍の３次元オブジェクトに属する面に、前記構成要素に対応したパターンデータを貼り付けるように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する、
ことを特徴とする。
構成要素の３次元オブジェクトが、例えば、コンクリートの壁材に埋め込まれた鉄筋の場合には、コンクリートの壁材に鉄筋のパターンデータを貼り付けることが好適である。
【００１７】
上述したように本発明の解決手段を装置として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する他の態様の物、方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。なお、下記の方法やプログラムの各ステップは、データの処理においては必要に応じて、CPU、DSPなどの演算処理装置（プロセッサ）を使用するものであり、入力したデータや加工・生成したデータなどを磁気テープ、HDD、メモリなどの記憶装置に格納するものである。
【００１８】
例えば、本発明を物として実現させた第８の発明による立体模型は、
上述した第１〜７のいずれかの発明に記載のＣＡＤデータ生成装置により生成されたＣＡＤデータを用いて３次元プリンタで造形された立体模型である。
【００１９】
また、例えば、本発明を物として実現させた第９の発明によるプログラムは、
コンピュータを、上述した第１〜７のいずれかの発明に記載のＣＡＤデータ生成装置として機能させるためのＣＡＤデータ生成プログラムである。
【００２０】
また、例えば、本発明を物として実現させた第１０の発明による記憶媒体は、
上述した第１〜７のいずれかの発明に記載のＣＡＤデータ生成プログラムを格納したコンピュータで読み取り可能な記憶媒体である。
【００２１】
上述したように本発明の解決手段を装置や立体模型として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。なお、下記の方法やプログラムの各ステップは、データの処理においては必要に応じて、CPU、DSPなどの演算処理装置（プロセッサ）を使用するものであり、入力したデータや加工・生成したデータなどを磁気テープ、HDD、メモリなどの記憶装置に格納するものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、構築の各工程の段階の構造物の３次元ＣＡＤデータを容易に生成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の実施態様１によるＣＡＤデータ生成装置の概要を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施態様１のＣＡＤデータ生成装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、記憶部に格納された盛り土タイプの道路工事の工程管理データを示す模式図である。
【図４】図４は、盛り土タイプの道路工事の作業工程に対して、立体物の構成要素の３次元オブジェクトを関連付ける対照テーブルを示す模式図である。
【図５】図５は、図２および図３の諸データを用いて図２の処理により３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。
【図６】図６は、図２および図３の諸データを用いて図２の処理により３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。
【図７】図７は、記憶部に格納された切り土タイプの道路工事の工程管理データを示す模式図である。
【図８】図８は、切り土タイプの道路工事の作業工程に対して、立体物の構成要素の３次元オブジェクトを関連付ける対照テーブルを示す模式図である。
【図９】図９は、図７および図８の諸データを用いて図２の処理により３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。
【図１０】図１０は、図７および図８の諸データを用いて図２の処理により３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施態様２によるＣＡＤデータ生成装置の概要を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、実施態様２のＣＡＤデータ生成装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、Ｎ１−Ｎ３工事から構成される仮想工事の工程管理データおよびその対照テーブルを示す模式図である。
【図１４】図１４は、図１３の諸データを用いて図１２の処理により３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。
【図１５】図１５は、実施態様２のＣＡＤデータ生成装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、図１３の諸データを用いて図１５の処理により３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。
【図１７】図１７は、図１６で生成した３次元ＣＡＤデータを詳細に説明する模式図である。
【図１８】図１８は、図１３の諸データを用いて図１５の処理により３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。
【図１９】図１９は、実施態様２のＣＡＤデータ加工装置で処理された３次元ＣＡＤデータを２次元平面に投影した投影図である。
【図２０】図２０は、粉末固着式積層法の原理を示す積層遷移図である。
【図２１】図２１は、実施態様２のＣＡＤデータ生成装置で処理された３次元ＣＡＤデータを用いて粉末固着式積層法による３次元プリンタで立体物を造形する様子を示す積層遷移図である。
【図２２】図２２は、実施態様２のＣＡＤデータ生成装置で処理される立体物に設定される分割領域の厚さを示す投影図である。
【図２３】図２３は、実施態様２による装置またはプログラムで３次元ＣＡＤデータを生成・加工した家屋を立体物として３次元プリンタで作製する様子を示す分解斜視図である。
【図２４】図２４は、図２３で作製した一体物の家屋立体模型を示す図である。
【図２５】図２５は、図２４に示した一体物の家屋立体模型を分割したときの分割面の様子を示す図である。
【図２６】図２６は、図２４に示した一体物の家屋立体模型を分割したときの分割面の様子を示す図である。
【図２７】図２７は、実施態様２のＣＡＤデータ生成装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図２８】図２８は、分割面を２つ設定した３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。
【図２９】図２９は、実施態様１または２による装置またはプログラムで生成・加工した３次元ＣＡＤデータを３次元プリンタで出力した河川構造物の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。
【００２５】
＜実施態様１＞
図１は、本発明の実施態様１によるＣＡＤデータ生成装置の概要を示すブロック図である。図に示すように、ＣＡＤデータ生成装置１００（ＣＤＧ）は、制御部（ＣＰＵなどのプロセッサ）１１０と、入力部１２０と、出力部１３０と、通信部１４０と、記憶部１５０と、表示部１６０とを有する。記憶部１５０には、工程管理データＰＭＤと、対照テーブルＲＥＦとが格納されている。制御部１１０は、取得部１１１、抽出部１１２、ＣＡＤデータ生成部１１３、および３次元出力制御部１１４を有する。工程管理データＰＭＤは、立体物（立体物には、人工的な構造物のみならず、或いは、土、砂利、石などの自然物の層や丘、小さい山、崖地などを含む）を構築するための複数の作業工程および該作業工程の順序を規定したものである。対照テーブルＲＥＦは、各作業工程に対して、前記立体物に含まれる構成要素の３次元オブジェクトを関連付けるテーブルである。工程管理データＰＭＤは、本システムの記憶部内に格納してあるものを使用するのが好適であるが、処理でデータが必要になったときに、その都度、工程管理サーバＰＭＳからネットワークＮＥＴを介して取得してもよい。
【００２６】
取得部１１１は、ＣＡＤ取得部として機能するときは、少なくとも人工的な構造物（建物、ビル、ダム、橋、道路など）を含む立体物の３次元ＣＡＤデータであって、前記立体物を構成する複数の構成要素のための３次元オブジェクトを含むような３次元ＣＡＤデータを取得する。取得した立体物の３次元ＣＡＤデータは、ＣＡＤシステムＣＤ１で作成されたものであり、ネットワークＮＥＴを介して通信部１４０により受信され、記憶部１５０に格納しておく。取得した３次元ＣＡＤデータは、３次元出力制御部１１４により、３次元空間上に３次元モデルとしてモデリングされ、この３次元モデル（立体物）を２次元の平面（投影面）に投影し、この投影された「立体物」を表示部１６０が表示する。取得部１１１は、工程取得部として機能するときは、作業工程を取得する。取得部１１１は、単独で作業工程を取得してもよいが、ユーザによる操作を受け付ける操作受付部（入力部）、または、外部からの情報を取得する受信部ＲＣＶなどと連携して情報を取得してもよい。
【００２７】
抽出部１１２は、工程抽出部として機能するときは、取得した作業工程および該作業工程よりも前の順序の作業工程を、第１作業工程群として前記工程管理データから抽出する。抽出部１１２は、ＣＡＤデータ抽出部として機能するときは、対照テーブルを参照して、抽出した第１作業工程群に関連付けられた３次元オブジェクトを特定して、特定した３次元オブジェクトを第１の３次元オブジェクト群として３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出する。ＣＡＤデータ生成部１１３は、抽出した第１の３次元オブジェクト群を含む３次元ＣＡＤデータを、取得した作業工程の終了段階の立体物を造形する中間段階の立体物模型のための３次元ＣＡＤデータとして生成する。
【００２８】
取得した３次元ＣＡＤデータ、取得した作業工程、抽出した作業工程群、抽出した３次元ＣＡＤオブジェクト、生成した３次元ＣＡＤデータは、記憶部１５０に中間データとして格納しておくことが望ましい。３次元出力制御部１１４は、３次元プリンタＰＲＮ１のデバイスドライバ或いは、その機能を有する機能部であり、生成された３次元ＣＡＤデータを用いて、目的の立体物は出力部１３０を介して３次元ＣＡＤプリンタＰＲＮ１に出力（立体印刷）される。３次元出力制御部１１４、或いは、通信部１４０を介して、加工後の３次元ＣＡＤデータを外部の装置である端末ＰＣ１に送信／出力し、これらの端末上に格納させてもよい。このように、生成した情報や中間データおよび取得したデータを外部に送信したり、表示部に表示したり、生成した情報や中間データおよび取得したデータなどを記憶部に格納したりすることは、後述する他の実施態様でも同様に可能であることに注意されたい。なお、ＣＡＤデータ生成装置１００は、汎用コンピュータ、特定用途コンピュータ、サーバ、ＰＣなどのコンピュータ、或いは、これらコンピュータに、本システムの機能部や処理手順（方法）をコンピュータ上で実現（実行）するプログラムモジュールをコンピュータが持つＣＰＵ（プロセッサやそのキャッシュ）や記憶部に保持したり、外部のサーバやストレージから読み込んだりすることで、コンピュータ上にＣＡＤデータ生成装置を構築することが好適であり、後続の各実施態様においても同様である。
【００２９】
図２は、実施態様１のＣＡＤデータ生成装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。図に示すように、ステップＳ１１にて、取得部が少なくとも人工的な構造物（建物、ビル、ダム、橋、道路、砂利や土などの人工的な地質層など）を含む立体物の３次元ＣＡＤデータであって、前記立体物を構成する複数の構成要素のための３次元オブジェクトを含むような３次元ＣＡＤデータを取得する。次に、ステップＳ１２では、記憶部が、立体物（立体物には、人工的な構造物、或いは、土、砂利、石などの自然物の層や丘、小さい山、崖地などを含む）を構築するための複数の作業工程および該作業工程の順序を規定した工程管理データと、各作業工程に対して、前記立体物に含まれる構成要素の３次元オブジェクトを関連付ける対照テーブルとを格納する。このステップは毎回実行する必要はなく、対象とする立体物や工程管理データが変更されない限り１回だけ実行しておくことで足りる。続いて、ステップＳ１３にて、取得部が作業工程を取得する。
【００３０】
ステップＳ１４では、抽出部は、取得した作業工程および該作業工程よりも前の順序の作業工程を、第１作業工程群として前記工程管理データから抽出する。ステップＳ１５では、抽出部は、対照テーブルを参照して、抽出した第１作業工程群に関連付けられた３次元オブジェクトを特定して、特定した３次元オブジェクトを第１の３次元オブジェクト群として３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出する。最後に、ステップＳ１６にて、ＣＡＤデータ生成部は、抽出した第１の３次元オブジェクト群を含む３次元ＣＡＤデータを、取得した作業工程の終了段階の立体物を造形する中間段階の立体物模型のための３次元ＣＡＤデータとして生成する。そして、図示していないが、３次元出力制御部は、生成された３次元データを外部の３次元プリンタやＣＡＤシステムに出力する。生成された３次元データは、施工段階の状況を確認するために、当該データを使って立体物を表示部に表示させたり、記憶部１５０に格納したりしてもよい。
【００３１】
図３は、記憶部に格納された盛り土タイプの道路工事の工程管理データを示す模式図である。図に示すように、工程管理データＰＭＤ１は、横軸に時間、縦軸に工程の順序を規定したガンチャート形式とすることが好適である。本実施態様では、盛り土タイプの道路工事は、４つの作業工程から構成されるものとする。１番目の作業工程が盛り土工事Ｐ１であり、２番目の作業工程が法面補強工事Ｐ２であり、３番目の作業工程が路体工事Ｐ３であり、４番目の作業工程が道路工事Ｐ４である。このように、各作業工程は、順序が規定されている。
【００３２】
図４は、盛り土タイプの道路工事の作業工程に対して、立体物の構成要素の３次元オブジェクトを関連付ける対照テーブルを示す模式図である。図に示すように、対照テーブルＲＥＦ１では、各作業工程に対して、目的とする立体物オブジェクトＯＢ１０のうち、当該作業工程に関連する構成要素の３次元オブジェクトの識別子が関連付けられている。例えば、盛り土工事Ｐ１は、当該作業工程が対象とする構成要素である地盤ｘ１ａ、盛り土ｘ１ｂとが関連付けられる。法面補強工事Ｐ２は、当該作業工程で作成される構成要素である法面補強コンクリートｘ２ａ，ｘ２ｂが関連付けられる。路体工事Ｐ３は、当該作業工程で作成される構成要素である路体ｘ３ａ．路床ｘ３ｂ、路体や路床を敷設する前に行うロードローラー（締め固め用機械）により凹む層ｘ３ｃが関連付けられる。道路工事Ｐ４は、当該作業工程で作成される構成要素である下層路盤ｘ４ａ，上層路盤ｘ４ｂ、表層ｘ４ｃが関連付けられる。なお、図の下側に示した立体物オブジェクトＯＢ１０は、これら構成要素のための３次元オブジェクトの集合である３次元ＣＡＤデータによって描画されたものである。
【００３３】
図５は、図２および図３の諸データを用いて図２の処理により３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。本実施態様では、工程取得部が作業工程として「法面補強工事」を取得したケースで説明する。図に示すように、対照テーブルＲＥＦ１を参照して、抽出部が、法面補強工事Ｐ２の終了時点よりも以前の作業工程である、「法面補強工事Ｐ２」、「盛り土工事Ｐ１」を第１作業工程群として抽出する。そして、「法面補強工事Ｐ２」に関連付けられた構成要素である「法面補強コンクリートｘ２ａ，ｘ２ｂ」と、「盛り土工事Ｐ１」に関連付けられた構成要素である「地盤ｘ１ａ」、「盛り土ｘ１ｂ」とが抽出される。このようにして、抽出部が、第１作業工程群に関連付けられた３次元オブジェクトを特定して、特定した３次元オブジェクトを第１の３次元オブジェクト群として３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出する。ＣＡＤデータ生成部が、抽出した第１の３次元オブジェクト群を含む３次元ＣＡＤデータを、取得した作業工程の終了段階の立体物を造形する中間段階の立体物模型のための３次元ＣＡＤデータとして生成する。生成した３次元ＣＡＤデータで描画したものが、工事の途中の立体物オブジェクトＯＢ１１である。生成した３次元ＣＡＤデータを３次元プリンタで印刷・造形すれば、このような作業工程のある段階の終了時点の立体模型を作成することが可能となる。
【００３４】
図６は、図２および図３の諸データを用いて図２の処理により３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。本実施態様では、工程取得部が作業工程として「路体工事」を取得したケースで説明する。図に示すように、対照テーブルＲＥＦ１を参照して、抽出部が、路体工事Ｐ３の終了時点よりも以前の作業工程である、「路体工事Ｐ３」、「法面補強工事Ｐ２」、「盛り土工事Ｐ１」を第１作業工程群として抽出する。そして、「路体工事Ｐ３」に関連付けられた構成要素である「路体ｘ３ａ」、「路床ｘ３ｂ」、「ローラで凹んだ層ｘ３ｃ」と、「法面補強工事Ｐ２」に関連付けられた構成要素である「法面補強コンクリートｘ２ａ，ｘ２ｂ」と、「盛り土工事Ｐ１」に関連付けられた構成要素である「地盤ｘ１ａ」、「盛り土ｘ１ｂ」とが抽出される。ここで、構成要素である「盛り土ｘ１ｂ」は、「路体ｘ３ａ」、「路床ｘ３ｂ」と重なる位置を占めているが、この場合は、より後の作業工程である「路体ｘ３ａ」、「路床ｘ３ｂ」を優先し、優先されたオブジェクトで「盛り土ｘ１ｂ」の一部を除外する。
【００３５】
このように構造物やその設置場所の自然物などが構築段階においてその形状が変化する場合がある。それを正確に再現するには、他にも幾つか手法がある。例えば、図３のオブジェクトＯＢ１０−ａに示したローラで凹んだ層ｘ３ｃという３次元オブジェクトは、中身のない空間を示す特殊な３次元オブジェクトであり、この構成要素と盛り土ｘ１ｂとを組み合わせると、中央上部が凹んだ盛り土（ｘ１ｂ）となる。その凹んだ箇所に、路体、路床を組み合わせると、ＯＢ１２のような構成となる。また、路床の上は、作業工程上、何も存在しない空間であり、次の工程で他の層がスタックされる場所である。このようにして、抽出部が、第１作業工程群に関連付けられた３次元オブジェクトを特定して、特定した３次元オブジェクトを第１の３次元オブジェクト群として３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出する。ＣＡＤデータ生成部が、抽出した第１の３次元オブジェクト群を含む３次元ＣＡＤデータを、取得した作業工程の終了段階の立体物を造形する中間段階の立体物模型のための３次元ＣＡＤデータとして生成する。生成した３次元ＣＡＤデータで描画したものが、工事の途中の立体物オブジェクトＯＢ１２である。生成した３次元ＣＡＤデータを３次元プリンタで印刷・造形すれば、このような作業工程のある段階の終了時点の立体模型を作成することが可能となる。
【００３６】
図７は、記憶部に格納された切り土タイプの道路工事の工程管理データを示す模式図である。図に示すように、工程管理データＰＭＤ２は、横軸に時間、縦軸に工程の順序を規定したガンチャート形式とすることが好適である。本実施態様では、切り土タイプの道路工事は、４つの作業工程から構成されるものとする。１番目の作業工程が切り土工事Ｍ１であり、２番目の作業工程が法面補強工事Ｍ２であり、３番目の作業工程が路体工事Ｍ３であり、４番目の作業工程が道路工事Ｍ４である。このように、各作業工程は、順序が規定されている。作業工程は、順序の代わりに、時系列で規定してもよい。
【００３７】
図８は、切り土タイプの道路工事の作業工程に対して、立体物の構成要素の３次元オブジェクトを関連付ける対照テーブルを示す模式図である。図に示すように、対照テーブルＲＥＦ２では、各作業工程に対して、目的とする立体物オブジェクトＯＢ２０のうち、当該作業工程に関連する構成要素の３次元オブジェクトの識別子が関連付けられている。例えば、切り土工事Ｍ１は、当該作業工程が対象とする構成要素である地盤ｙ１ｂ、切り土された傾斜地ｙ１ａとが関連付けられる。盛り土タイプの工事では、作業工程で除外されるべき対象である層やブロックを、中身のない空間を示す特殊な３次元オブジェクトで規定することによる巧みな処理を用いたが、この実施態様では、作業工程で変化していく構成要素は、オブジェクトＢ２０−ａのような変化した形状（或いは変化前の形状）の構成要素の３次元オブジェクトｙ１ｂとして用意することで処理する。法面補強工事Ｍ２は、当該作業工程で作成される構成要素である法面補強コンクリートｙ２が関連付けられる。路体工事Ｍ３は、当該作業工程で作成される構成要素である、路体や路床を敷設する前に行うロードローラー（締め固め用機械）により左の部分が締固めされた地盤ｙ３ａ，路体ｙ３ｂ，路床ｙ３ｃが関連付けられる。道路工事Ｍ４は、当該作業工程で作成される構成要素である下層路盤ｙ４ａ，上層路盤ｙ４ｂ、表層ｙ４ｃが関連付けられる。なお、図の下側に示した立体物オブジェクトＯＢ２０は、これら構成要素のための３次元オブジェクトの集合である３次元ＣＡＤデータによって描画されたものである。
【００３８】
図９は、図７および図８の諸データを用いて図２の処理により３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。本実施態様では、工程取得部が作業工程として「法面補強工事」を取得したケースで説明する。図に示すように、対照テーブルＲＥＦ２を参照して、抽出部が、法面補強工事Ｐ２の終了時点よりも以前の作業工程である、「法面補強工事Ｍ２」、「切り土工事Ｍ１」を第１作業工程群として抽出する。そして、「法面補強工事Ｍ２」に関連付けられた構成要素である「法面補強コンクリートｙ２」と、「切り土工事Ｍ１」に関連付けられた構成要素である「地盤ｙ１ｂ」、「切り土された傾斜地ｙ１ａ」とが抽出される。このようにして、抽出部が、第１作業工程群に関連付けられた３次元オブジェクトを特定して、特定した３次元オブジェクトを第１の３次元オブジェクト群として３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出する。ＣＡＤデータ生成部が、抽出した第１の３次元オブジェクト群を含む３次元ＣＡＤデータを、取得した作業工程の終了段階の立体物を造形する中間段階の立体物模型のための３次元ＣＡＤデータとして生成する。生成した３次元ＣＡＤデータで描画したものが、工事の途中の立体物オブジェクトＯＢ２１である。生成した３次元ＣＡＤデータを３次元プリンタで印刷・造形すれば、このような作業工程のある段階の終了時点の立体模型を作成することが可能となる。
【００３９】
図１０は、図７および図８の諸データを用いて図２の処理により３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。本実施態様では、工程取得部が作業工程として「路体工事」を取得したケースで説明する。図に示すように、対照テーブルＲＥＦ２を参照して、抽出部が、路体工事Ｍ３の終了時点よりも以前の作業工程である、「路体工事Ｍ３」、「法面補強工事Ｍ２」、「切り土工事Ｍ１」を第１作業工程群として抽出する。そして、「路体工事Ｍ３」に関連付けられた構成要素である「路体ｙ３ｂ」、「路床ｙ３ｃ」、「左がローラで圧縮され凹んだ地盤ｙ３ａ」と、「法面補強工事Ｍ２」に関連付けられた構成要素である「法面補強コンクリートｙ２」と、「切り土工事Ｍ１」に関連付けられた構成要素である「地盤ｙ１ｂ」、「切り土された傾斜地ｙ１ａ」とが抽出される。ここで、構成要素である「地盤ｙ１ｂ」と「左がローラで圧縮され凹んだ地盤ｙ３ａ」が同じ位置を占める競合オブジェクトであるが、このような場合には、両オブジェクトの持つ順序属性や時間属性を比較して、より新しく実行される工程に関連するオブジェクトを優先して抽出する。この場合は、ｙ３ａが抽出される。このようにして、抽出部が、第１作業工程群に関連付けられた３次元オブジェクトを特定して、特定した３次元オブジェクトを第１の３次元オブジェクト群として３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出する。ＣＡＤデータ生成部が、抽出した第１の３次元オブジェクト群を含む３次元ＣＡＤデータを、取得した作業工程の終了段階の立体物を造形する中間段階の立体物模型のための３次元ＣＡＤデータとして生成する。生成した３次元ＣＡＤデータで描画したものが、工事の途中の立体物オブジェクトＯＢ２２である。生成した３次元ＣＡＤデータを３次元プリンタで印刷・造形すれば、このような作業工程のある段階の終了時点の立体模型を作成することが可能となる。
【００４０】
＜実施態様２＞
図１１は、本発明の実施態様２によるＣＡＤデータ生成装置の概要を示すブロック図である。図に示すように、ＣＡＤデータ生成装置２００（ＣＤＧ）は、制御部（ＣＰＵなどのプロセッサ）２１０と、入力部２２０と、出力部２３０と、通信部２４０と、記憶部２５０と、表示部２６０とを有する。実施態様１と同様或いは類似の名称／符号を持つ実施態様２のブロック／部材は、特に言及しない限り同様の機能を持つものとする。記憶部２５０には、工程管理データＰＭＤと、対照テーブルＲＥＦとが格納されている。実施態様２では、記憶部２５０は、さらに、予め対象とする３次元プリンタで対象物体を分割するのに適したギャップ幅ＧＡＰと、立体物に貼り付けるべきパターンを含むパターンテーブルＰＴとを格納する。パターンテーブルＰＴには様々なパターンデータが含まれており、各パターンデータは、色彩、模様、文字、記号、１次元や２次元のバーコード、マーク、図形、配筋図、構造断面図、地図、設計図、配線図、および、立体形状からなる群から選択される１つまたは２つ以上のものから構成されている。制御部２１０は、取得部２１１、抽出部２１２、ＣＡＤデータ生成部２１３、および３次元出力制御部２１４を有する。実施態様２では、制御部２１０は、さらに、データ加工部２１５、分割面設定部２１６を有する。ＣＡＤデータ加工部２１５は、入力受付部として機能する入力部２２０が立体物を分割する１つ以上の分割指示面を指定する操作入力を受け付けると、入力された分割指示面およびギャップ幅で規定された第２分割領域を設定し、設定した第２分割領域で立体物を分割（切断）するように、３次元ＣＡＤデータを加工する。
【００４１】
即ち、入力部２２０は、立体物を分割する１つ以上の分割指示面を指定する操作入力を受け付ける。具体的には、例えば、ユーザが、入力部２２０およびマウスＭＳを介して、表示部２６０に表示された立体物の分割を所望する分割指示面を指定し、入力部２２０は、指定された分割指示面を受け付ける。ＣＡＤデータ加工部２１５は、分割指示面およびギャップ幅で規定された分割領域で立体物を分割（切断）するように、３次元ＣＡＤデータを加工する。
【００４２】
ギャップ幅ＧＡＰは、立体物が印刷される３次元プリンタの３次元造形分解能に応じて規定される。例えば、３次元プリンタＰＲＮ１用に生成・加工する場合には、当該プリンタの３次元造形分解能に応じた数値をギャップ幅として規定し、予め記憶部２５０に格納しておく。同様に、３次元プリンタＰＲＮ２用に生成・加工する場合には、当該プリンタの３次元造形分解能に応じた数値をギャップ幅として規定し、予め記憶部２５０に格納しておく。幾つかのギャップ幅を記憶部２５０に格納しておき、出力先のプリンタを示す識別子の指定を入力部２２０から受け付け、この識別子に応じて、各プリンタに最適なギャップを用いて、分割領域（正確には、分割面から垂直方向の分割領域の厚さ）を決定することも可能である。例えば、３次元プリンタの３次元造形分解能は、粉末を基材に使用して固化剤で基材の一部を固化するタイプの３次元プリンタの場合は、一回の基材散布層の厚さ、および、固化剤（造形剤、造形インク）の浸透厚さの少なくとも一方に応じて規定される。なお、立体物を３次元プリンタで立体造形したときに、あたかも、一体物であるかのごとく見せるために、ギャップ幅はできる限り薄くすることが好適である。ギャップ幅ＧＡＰは、上述したように、３次元プリンタの３次元造形分解能に応じてプリンタ識別子に応じて自動的に設定するのが好適であるが、ユーザが所望の数値を適宜手動で設定することも可能である。
【００４３】
図１２は、実施態様２のＣＡＤデータ生成装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。図１２のステップＳ２１，Ｓ２４〜Ｓ２６は、図２のステップＳ１１，Ｓ１４〜Ｓ１６と同様であるため、説明を省力し、異なるステップＳ２２，Ｓ２３のみを説明する。まず、本実施態様では、工程管理データが、作業工程と他の作業工程との間に行われる少なくとも１つの検査情報をさらに含むものとする。即ち、図に示すように、ステップＳ２２にて、記憶部２５０が、作業工程と他の作業工程との間に行われる少なくとも１つの検査情報をさらに含む工程管理データを格納する。次にステップＳ２３にて、取得部（工程取得部）２１１が、工程管理データに含まれる検査情報を抽出し、抽出した検査情報の時点の直前に行われる作業工程を自動的に取得する。このように自動設定された作業工程は、後続の処理で使用されることになるが、作業の各検査段階で構造物の構造や外観を把握するために資する３次元ＣＡＤデータを自動的に生成することを可能にする。
【００４４】
図１３は、Ｎ１−Ｎ３工事から構成される仮想工事の工程管理データおよびその対照テーブルを示す模式図である。図に示すように、工程管理データＰＭＤ３は、横軸に時間、縦軸に工程の順序を規定したガンチャート形式とすることが好適である。本実施態様では、仮想工事は３つ仮想作業工程から構成されるものとする。１番目の作業工程がＮ１工事であり、２番目の作業工程がＮ２工事であり、３番目の作業工程がＮ３工事である。このように、各作業工程は、順序が規定されている。この工程管理データは、Ｎ１工事とＮ２工事との間に実行される第１検査ＩＮＳＰ１と、Ｎ２工事とＮ３工事との間に実行される第１検査ＩＮＳＰ２といった検査情報が含まれており、各作業工程と各検査との順序が規定されている。
【００４５】
対照テーブルＲＥＦ３は、仮想工事の作業工程に対して、当該工事で構築される立体物の構成要素の３次元オブジェクトを関連付けるテーブルである。図に示すように、対照テーブルＲＥＦ３では、各作業工程に対して、目的とする立体物オブジェクトＯＢ３０のうち、当該作業工程に関連する構成要素の３次元オブジェクトの識別子が関連付けられている。例えば、Ｎ１工事は、当該作業工程が対象とする構成要素である第１階層ｎ１が関連付けられる。Ｎ２工事は、当該作業工程が対象とする構成要素である第２階層ｎ２が関連付けられる。Ｎ３工事は、当該作業工程が対象とする構成要素である第３階層ｎ３が関連付けられる。なお、図の下側に示した立体物オブジェクトＯＢ３０は、これら構成要素のための３次元オブジェクトの集合である３次元ＣＡＤデータによって描画されたものである。
【００４６】
図１４は、図１３の諸データを用いて図１２の処理により３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。本実施態様では、取得部２１１（工程取得部）が、検査情報を工程管理データから自動的に取得し、それに基づき２つの作業工程を自動取得したケースで説明する。まず、取得部（工程取得部）２１１が、工程管理データＰＭＤ３に含まれる検査情報である第１検査ＩＮＳＰ１、第２検査情報ＩＮＳＰ２を抽出し、抽出した第１検査ＩＮＳＰ１、第２検査情報ＩＮＳＰ２の時点の直前に行われる作業工程として、Ｎ１工事、Ｎ２工事をそれぞれ自動的に取得する。
【００４７】
そして、抽出部２１２が、第１検査ＩＮＳＰ１に対して取得したＮ１工事に対しては、Ｎ１工事の終了時点よりも以前（即ち、第１検査ＩＮＳＰ１よりも前）の作業工程である「Ｎ１工事」を第１作業工程群として抽出する。このように作業工程群は１つだけ作業工程を含むこともあり得る。そして、対照テーブルＲＥＦ３を参照して、抽出部２１２が、抽出した第１作業工程群（Ｎ１工事）に関連付けられた構成要素の３次元オブジェクトｎ１を特定して、特定した３次元オブジェクトｎ１を第１の３次元オブジェクト群として３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出する。最後に、ＣＡＤデータ生成部２１３が、抽出した第１の３次元オブジェクト群を含む３次元ＣＡＤデータを、取得した作業工程の終了段階の立体物を造形する中間段階の立体物模型のための３次元ＣＡＤデータとして生成する。こうして生成された３次元ＣＡＤデータが、図の左下に示した立体物オブジェクトＯＢ３１であり、これは、３次元オブジェクトｎ１の集合である３次元ＣＡＤデータによって描画されたものである。
【００４８】
この実施態様では、検査情報が２つあって作業工程が２つ取得されているため、本システムは、２つ目の作業工程（即ち、検査情報）に対する処理を次に行う。抽出部２１２が、第２検査ＩＮＳＰ２に対して取得したＮ２工事に対しては、Ｎ２工事の終了時点よりも以前（即ち、第２検査ＩＮＳＰ２よりも前）の作業工程である「Ｎ１工事」および「Ｎ２工事」を第１作業工程群として抽出する。この場合、作業工程群は２つの作業工程を含む。そして、対照テーブルＲＥＦ３を参照して、抽出部２１２が、抽出した第１作業工程群（Ｎ１工事、Ｎ２工事）に関連付けられた構成要素の３次元オブジェクトｎ１，ｎ２を特定して、特定した３次元オブジェクトｎ１，ｎ２を第１の３次元オブジェクト群として３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出する。最後に、ＣＡＤデータ生成部２１３が、抽出した第１の３次元オブジェクト群を含む３次元ＣＡＤデータを、取得した作業工程の終了段階の立体物を造形する中間段階の立体物模型のための３次元ＣＡＤデータとして生成する。こうして生成された３次元ＣＡＤデータが、図の右下に示した立体物オブジェクトＯＢ３２であり、これは、３次元オブジェクトｎ１，ｎ２の集合である３次元ＣＡＤデータによって描画されたものである。このように、本実施態様では、検査情報を含む施工管理データから、検査時の予想構造物を極めて簡便にＣＡＤ情報で描画することが可能であり、さらに、３次元プリンタで立体模型を作成することも可能であり、検査の効率が飛躍的に向上する。特に、検査するレビュアーは、立体模型を携行しながら、現地にして立体模型と現物の構造物とを目視し、見比べながら検査することが可能となり、その効用は計り知れない。
【００４９】
図１５は、実施態様２のＣＡＤデータ生成装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。図１２のステップＳ３１〜Ｓ３４は、図１２のステップＳ２１〜Ｓ２４と同様であるため、説明を省力し、異なるステップＳ３５〜Ｓ３８のみを説明する。まず、本実施態様では、工程管理データが、作業工程と他の作業工程との間に行われる少なくとも１つの検査情報をさらに含むものとする。図に示すように、ステップＳ３５にて、抽出部が、対照テーブルを参照して、抽出した第１作業工程群に関連付けられた３次元オブジェクトを特定して、特定した３次元オブジェクトを第１の３次元オブジェクト群として３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出し、第１の３次元オブジェクト群以外の３次元オブジェクトを特定し、特定した３次元オブジェクトを第２の３次元オブジェクト群として３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出する。次にステップＳ３６にて、分割面設定部が、抽出した第１の３次元オブジェクト群から構成されるべき第１の立体物と、抽出した第２の３次元オブジェクト群から構成されるべき第２の立体物との境目を第１分割面として設定する。そして、ステップＳ３７にて、ＣＡＤデータ生成部が、第１分割面およびギャップ幅で規定された第１分割領域で、第１の立体物と第２の立体物とを分割するように、第１の３次元オブジェクト群と、第２の３次元オブジェクト群とを加工した３次元ＣＡＤデータを生成する。最後に、ステップＳ３８にて、３次元出力制御部が、生成された３次元ＣＡＤデータを３次元プリンタや表示部などに出力（３次元印刷、表示）する。このフローチャートでは、検査情報を工程管理データから自動的に取得する態様を説明したが、ユーザが検査情報を手動で入力してもよい。
【００５０】
図１６は、図１３の諸データを用いて図１５の処理により３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。本実施態様では、取得部２１１（工程取得部）が、検査情報を工程管理データから自動的に取得し、それに基づき１つの作業工程を自動取得したケースで説明する。まず、取得部（工程取得部）２１１が、工程管理データＰＭＤ３に含まれる検査情報である第２検査ＩＮＳＰ２を抽出し、抽出した第２検査情報ＩＮＳＰ２の時点の直前に行われる作業工程として、Ｎ２工事を自動的に取得する。
【００５１】
抽出部２１２が、第２検査ＩＮＳＰ２に対して取得したＮ２工事に対しては、Ｎ２工事の終了時点よりも以前（即ち、第２検査ＩＮＳＰ２よりも前）の作業工程である「Ｎ１工事」および「Ｎ２工事」を第１作業工程群として抽出する。この場合、作業工程群は２つの作業工程を含む。そして、対照テーブルＲＥＦ３を参照して、抽出部２１２が、抽出した第１作業工程群（Ｎ１工事、Ｎ２工事）に関連付けられた構成要素の３次元オブジェクトｎ１，ｎ２を特定して、特定した３次元オブジェクトｎ１，ｎ２を第１の３次元オブジェクト群として３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出する。対照テーブルＲＥＦ３を参照して、抽出部２１２は、特定した第１の３次元オブジェクト群以外の３次元オブジェクトを第２の３次元オブジェクトとして特定する。分割面設定部が、第１の３次元オブジェクト群（ｎ１、ｎ２）から構成されるべき第１の立体物と、第２の３次元オブジェクト群（ｎ３）から構成されるべき第２の立体物との境目を第１分割面ＣＰとして設定する。即ち、図に示すように立体物オブジェクトＯＢ３３には、第１の立体物の３次元オブジェクトｎ２と、第２の立体物の３次元オブジェクトｎ３との境目に第１分割面ＣＰが設定される。立体物オブジェクトＯＢ３４に示すように、ＣＡＤデータ生成部は、第１分割面およびギャップ幅で規定された第１分割領域ＣＲ（ＣＲは分割面ＣＰがほぼ中央に通るような領域とすることが好適である）で、第１の立体物と第２の立体物とを分割するように、第１の３次元オブジェクト群と、第２の３次元オブジェクト群と（即ち、元の完成構造物のための３次元ＣＡＤデータ）を加工した３次元ＣＡＤデータを生成する。
【００５２】
図１７は、図１６で生成した３次元ＣＡＤデータを詳細に説明する模式図である。図に示すように、第１の立体物と第２の立体物とを含む立体物オブジェクトＯＢ３４は、第１の立体物と第２の立体物との間に第１分割領域ＣＲが設定される。これを３次元プリンタで造形すると、２つの立体物の間、即ち、第１分割領域ＣＲに固化しない粉体（図示せず）を含む立体物オブジェクトＯＢ３４−ｐｗｄが出来上がる。２つの立体物の間、即ち、第１分割領域ＣＲにある固化しない粉体（図示せず）を除去すると、あたかも一体成型物と見える立体物オブジェクトＯＢ３４−ｐｅｒｆが完成する。立体物オブジェクトＯＢ３４−ｐｅｒｆは、第１の立体物オブジェクトＯＢ３４−１と、第２の立体物オブジェクトＯＢ３４−２とに分離することができる。ユーザは、完成した構造物を観察することもできるし、ある作業工程が終了した段階（好適には検査段階）の構造物を観察することも可能である。また、第２の立体物オブジェクトＯＢ３４−２は、検査段階の後の作業工程で構築されるべき構造物の部分であり、ユーザはこのような構造物の部分だけを観察することも可能である。本実施態様では、１つの分割領域だけを設定したが、複数の分割領域を設定することも可能であり、作業工程１つずつに対応する構成要素に分割することも可能である。例えば、第１の立体物オブジェクトＯＢ３４−１を構成する３次元オブジェクトｎ１，ｎ２に分割することも可能である。
【００５３】
図１８は、図１３の諸データを用いて図１５の処理により３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。本実施態様では、取得部２１１（工程取得部）が、２つの検査情報を工程管理データから自動的に取得し、それに基づき２つの作業工程を自動取得したケースで説明する。まず、取得部（工程取得部）２１１が、工程管理データＰＭＤ３に含まれる検査情報である、第１検査情報ＩＮＳＰ１と第２検査ＩＮＳＰ２を抽出し、抽出した第１検査情報ＩＮＳＰ１と第２検査情報ＩＮＳＰ２の時点の直前に行われる作業工程として、Ｎ１工事とＮ２工事を自動的に取得する。後の処理は、図１６ほぼ同様であるが、この例では、２つの分割面が設定され、構造物が３つに分離されるようなＣＡＤデータが生成される点が異なる。本構成によれば、複数の検査段階の構造物のＣＡＤデータ（およびその立体模型）をそれぞれ得ること可能となり、検査と検査との間の作業工程で構築される部分の立体物も得ることが可能となる。また、そのような立体物を一回の立体成型で得ることが可能である。
【００５４】
図１９は、実施態様２のＣＡＤデータ生成装置で処理された３次元ＣＡＤデータを２次元平面に投影した投影図である。図１９の上側には、分割後の上部立体物オブジェクトＯＢ４１ｕと、下部立体物オブジェクトＯＢ４１ｄから構成される立体物オブジェクトＯＢ４１を「積層法」を用いる３次元プリンタで造形した様子を示してある。スライス面ＳＬ１（正確には、わずかな厚さを持つスライス領域）、ＳＬ２、ＳＬ３からＳＬｍ−１まで[m-1]個を順次、円状に固化させて下部立体物オブジェクトＯＢ４１ｄが造形される。スライス面ＳＬｍ−１の上に、スライス面ＳＬｍ、ＳＬｍ＋１の２層は、固化しない領域となる。本実施態様では、２つのスライス面ＳＬｍ、ＳＬｍ＋１を固化しない領域としたが、固化しない領域はできるだけ薄くすることが望ましく、印刷／造形時に使用される３Ｄプリンタの特性によるが、１つのスライス面だけを固化しない領域に設定して、立体物を分割することも可能であることに注意されたい。粉末固着式積層であれば、固化させずに粉末の基材のまま残す。この２つのスライス面が分割領域に相当する領域である。そして、固化させなかったスライス面ＳＬｍ、ＳＬｍ＋１の上に、スライス面ＳＬｍ＋２からスライス面ＳＬｎまで[n-(m+1)]個だけ、順次、円上に固化させて上部立体物オブジェクトＯＢ４１ｕが造形される。このようにして、あたかも一体物かのようであるが、上部と下部に分割できる立体物オブジェクトＯＢ４１ｓｌを造形することができる。
【００５５】
図１９の下側には、比較のために分割操作前の立体物オブジェクトＯＢ４０を「積層法」を用いる３次元プリンタで造形した様子を示してある。立体物オブジェクトＯＢ４０ｓｌは、スライス面ＳＬ１（正確には、わずかな厚さを持つスライス領域）、ＳＬ２、ＳＬ３からＳＬｎまで[ｎ1]個を順次、円上に固化させて造形したものである。ｎ個のスライス面はすべて固化しているため、相互に結合しており、分割することはできない。このように、分割領域が全体からすれば僅かな厚さであるため、分割できない立体物オブジェクトＯＢ４０ｓｌは、分割可能な立体物オブジェクトＯＢ４１ｓｌと、同様の外観を呈する。従って、ユーザは、立体物オブジェクトＯＢ４１ｓｌを１つ作成すれば、２つを組み合わせているときは、立体物の全体を観察できるし、分割領域で分割すれば、分割後の２つの外観を観察することが可能となる。また、例えば、ＯＢ４１ｄがある検査情報の検査時の状態を示すものであるときは、実際に作業で作成された実物の構造物と、ＯＢ４１ｄとを見比べて検査することが可能となる。後で詳述するが、分割面に模様、形状、記号などを付すことにより、断面構造を観察したり、凹凸などの触感を確認したりすることが可能となる。また、完成した構造物の外面が閉じている場合は、構造物を分割することによって、内部の区画された部屋の部屋割を観察することも可能となる。
【００５６】
図２０は、粉末固着式積層法の原理を示す積層遷移図である。左上から矢印の順に積層が進む。まず、筐体（図示せず）の底にスライス面を１層、形成する粉末を全面に散布する。このスライス面に立体物を形成する楕円の箇所（固化したい部分）にだけ、例えばインクジェット技法を用いて、粉末の基材を固化させる作用を持つ固化剤を塗布する。さらに、色付けしたい部分には、発色剤やインクなどの薬剤も、併せて或いは別途塗布する。その後は、最初と同様にスライス面１層に相当する量だけ、粉末を再度散布し、また、立体物を形成する楕円の箇所（固化したい部分）にだけ、固化剤を塗布する。これを繰り返して、固化しなかった粉末ＰＷＤを除去すれば、目的の立体物ＯＢ−ｓｌを得ることができる。この例では、円錐台を作成している。作図の便宜上４つのスライス面で立体物を形成させてあるが、通常は、何百、何千、何万、或いはさらに多くのスライス面で立体物を形成するものであることに注意されたい。
【００５７】
図２１は、実施態様１のＣＡＤデータ生成装置で処理された３次元ＣＡＤデータを用いて粉末固着式積層法による３次元プリンタで立体物を造形する様子を示す積層遷移図である。これは、図１９のＯＢ４１（分割領域を挟んだＯＢ４１ｕ，ＯＢ４１ｄ）を粉末固着式積層法で造形する様子を示したものである。図に示すように、粉末の基材を円形に固化させたスライス面を積層させることによって、円柱を形成していく。そして、本装置で設定した空隙となるべき層を分割領域（粉末層／非固化層）ＳＬｐｗｄとする。そして、その上には、また、順次、円形に固化させたスライス面を形成していく。完成したのは、あたかも一体物に見える立体物オブジェクトＯＢ４１ｓｌ−ｐｗｄである。これは、中間に分割領域（粉末層／非固化層）ＳＬｐｗｄがあるため、上部立体物オブジェクトＯＢ４１ｕｓｌ、下部立体物オブジェクトＯＢ４１ｄｓｌに簡単に分割できる。
【００５８】
図２２は、実施態様２のＣＡＤデータ生成装置で処理される立体物に設定される分割領域の厚さを示す投影図である。図中の（ａ）では、立体物オブジェクトＯＢ４２―１の分割領域ＣＲ１の厚さは距離ＧＷ１に設定される。図中の（ｂ）では、立体物オブジェクトＯＢ４２−２の分割領域ＣＲ２の厚さ（ギャップ幅）は、距離ＧＷ１よりも厚い距離ＧＷ２に設定される。立体物オブジェクトＯＢ４２−１,４２−２は、同じサイズ（高さ、半径）の円柱に分割領域を設定したものであるが、立体物が印刷（立体造形）される３次元プリンタの３次元造形分解能に応じて、分割領域の厚さをそれぞれ規定しているため、異なる距離ＧＷ１、ＧＷ２がそれぞれ設定されたものである。例えば、３次元プリンタの３次元造形分解能は、粉末を基材に使用して固化剤で基材の一部を固化するタイプの３次元プリンタの場合は、一回の基材散布層の厚さ、および、固化剤（造形剤、造形インク）の浸透厚さの少なくとも一方に応じて規定される。あるいは、分割領域ＣＲ２の厚さ（ギャップ幅）は、ユーザが任意に設定してもよい。ちなみに、最も好適なのは、３次元造形分解能に基づき設定したギャップ幅と、３次元プリンタの機種（機種名）とを関連付けて記憶部に格納しておき、使用する３次元プリンタの機種の入力に応じて、当該機種に関連付けられたギャップ幅を自動的に選択し、当該ギャップ幅を設定した分割領域を設定することである。
【００５９】
図２３は、実施態様２による装置またはプログラムで３次元ＣＡＤデータを生成・加工した家屋を立体物として３次元プリンタで作製する様子を示す分解斜視図である。図に示すように、はじめに、床（基礎）を構成する幾つかのスライス面ＳＬｂｔｍ（作図および説明の便宜上、スライス面１層で描画しているが実際には複数の層で構成される。以下、他の層でも同様である。）を３次元印刷／立体造形する。その上に、部屋割のための壁および外壁を含む中間のスライス面ＳＬｍｄｌ−１、ＳＬｍｄｌ−２、ＳＬｍｄｌ−ｎを立体造形する。ｎ個目のスライス面ＳＬｍｄｌ−ｎの上に、本装置やプログラムで加工したデータによるスライス面である分割領域（粉末層／非固化層）ＳＬｐｗｄを造形する。但し、この領域は造形といっても、粉末であるため、あとで取り除かれることになる。そして、この上に天井／屋根を構成する幾つかのスライス面ＳＬｃｅｌが造形される。このようにして、あたかも一体物のような家屋の立体模型が完成する。このとき、分割領域（分割面）は、ユーザにより入力された作業工程から自動的に設定されたり、検査情報から自動的に設定されたりしたものである。或いは、分割領域（分割面）は、ユーザが入力部を介して直接指定することも可能である。
【００６０】
図２４は、図２３で作製した一体物の家屋立体模型を示す図である。図に示すように家屋立体模型Ｈｏｍｅはあたかも一体物に見えるが、容易に、家屋天井部Ｈｏｍｅ１と、家屋部屋割部Ｈｏｍe２とに分割でき、分割したものも、容易に元通りの一体物の家屋立体模型Ｈｏｍｅに復元することが可能である。発明の理解に資するために、図においてスライス層の境界を示すたに線を描画してあるが、実際には、線は見えず、外観上は均一な壁のように見えることに注意されたい。家屋天井部Ｈｏｍｅ１の表面には、当該部材の属性情報を示すバーコードＢＡＲ−ＣＤ１が印刷されている。例えば、この天井に太陽電池パネルが敷設されている場合は、それの製品番号、ロット番号などの固有の情報が含まれる。同様に、家屋部屋割部Ｈｏｍe２の側面には、当該部材の属性情報を示すバーコードＢＡＲ−ＣＤ２が印刷されている。例えば、この壁に断熱材が埋設されている場合は、それの製品番号、ロット番号などの固有の情報が含まれる。この例では、バーコードの内容である数字も併せて印刷されているが、もちろん、バーコードのみであってもよい。本システムの記憶部は、バーコードを示すパターンデータの情報と、当該パターンデータの情報に関連付けられた付加情報とを関連付けて格納することが好適である。例えば、付加情報には、メンテナンス情報として製造年月日、当該部材の耐用年数、保守検査予定日、製造業者、施工業者などの情報が含まれる。
【００６１】
図２５は、図２４に示した一体物の家屋立体模型を分割したときの分割面の様子を示す図である。図に示すように、分割面に接するスライス面ＳＬｍｄｌ−ｎの表面には、パターンデータとして横に配設した鉄筋ＲＦｓｔの色彩および模様が貼り付けられている。ユーザは、立体模型を分割した後、この面に描画されるパターンを見て、容易に内部構造（この例では、配設した鉄筋の状況）を理解することが可能となる。このパターンデータとして横に配設した鉄筋ＲＦｓｔは、分割面ではなく、側面に貼り付けることも可能である。側面に配置すれば、分離せずとも目視したり、携帯端末などのバーコードリーダで読み取ったりすることが可能である。携帯端末から、本システムにアクセスして、付加情報を読み出すことも可能である。
【００６２】
図２６は、図２４に示した一体物の家屋立体模型を分割したときの分割面の様子を示す図である。図に示すように、分割面に接するスライス面ＳＬｍｄｌ−ｎの表面を、今度は別パターンデータを貼り付けたスライス面ＳＬｍｄｌ−ｎ１として構成したものである。パターンデータとしては、縦に配設した鉄筋ＲＦｂａｒの色彩、模様、および形状が貼り付けられ、突起部となっている。また、鉄筋記号ＲＦｂａｒ−ｔｘｔが記号として貼り付けられており、これには当業者が使用する記号である「Ｄ２２−＠２００」が記載されている。この意味は、直径２２ｍｍの鉄筋が２００本敷設されることを意味しており、当業者は容易に部材を理解できる。ユーザは、立体模型を分割した後、この面に描画、および、立体形成された「突起部」や「記号」を見たり、触ったりして、容易に切断部の内部構造や内部空間の形状や部屋割などの空間的な構成を理解することが可能となる。パターンとして突起部が構成された部分に対向する家屋天井部Ｈｏｍe１の面には、突起部と嵌め合うように、凹部が形成される。このような突起部と、凹部とは、復元時の位置決めのための部材として使用することも可能である。図２５と同様に、図２６においても、当該パターンの代わりにバーコードを使用したり、パターンを分割面ではなく、側面に貼り付けたりすることも可能である。側面に配置すれば、分離せずとも目視したり、携帯端末などのバーコードリーダで読み取ったりすることが可能である。携帯端末から、本システムにアクセスして、付加情報を読み出すことも可能である。
【００６３】
図２７は、実施態様２のＣＡＤデータ生成装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。図２７のステップＳ４１〜Ｓ４６、Ｓ４９は、図１５のステップＳ３１〜Ｓ３６，Ｓ３８と同様であるため、説明を省力し、異なるステップＳ４７、Ｓ４８のみを説明する。まず、本実施態様では、工程管理データが、作業工程と他の作業工程との間に行われる少なくとも１つの検査情報をさらに含むものとする。図に示すように、複数のステップの処理によって検査情報に基づき第１分割面が設定された後、ステップＳ４７にて、ユーザにより入力部などを介した分割指示面（第２分割面）を指定する操作入力を受け付ける。そして、ステップＳ４８にて、ＣＡＤデータ生成部が、第１分割面およびギャップ幅で規定された第１分割領域で、第１の立体物と第２の立体物とを分割するように、前記第１の３次元オブジェクト群と、前記第２の３次元オブジェクト群とを加工した３次元ＣＡＤデータを生成し、ＣＡＤデータ加工部が、分割指示面（第２分割面）およびギャップ幅で規定された第２分割領域で、分割指示面通りに指定された部分を分割するように、生成された３次元ＣＡＤデータを加工する。ちなみに、ＣＡＤデータ生成部内にＣＡＤデータ加工部の機能を含めてもよいし、第１分割面、第２分割面を同時に設定した３次元ＣＡＤデータを生成してもよい。最後に、ステップＳ４９にて、３次元出力制御部が、生成された３次元ＣＡＤデータを３次元プリンタや表示部などに出力（３次元印刷、表示）する。
【００６４】
図２８は、分割面を２つ設定した３次元ＣＡＤデータを生成する仕組みを説明する模式図である。本実施態様では、取得部２１１（工程取得部）が、検査情報を工程管理データから自動的に取得し、それに基づき１つの作業工程を自動取得した後、手動でユーザが分割指示面を設定したケースで説明する。まず、取得部（工程取得部）２１１が、工程管理データＰＭＤ３に含まれる検査情報である第２検査ＩＮＳＰ２を抽出し、抽出した第２検査情報ＩＮＳＰ２の時点の直前に行われる作業工程として、Ｎ２工事を自動的に取得する。
【００６５】
抽出部２１２が、第２検査ＩＮＳＰ２に対して取得したＮ２工事に対しては、Ｎ２工事の終了時点よりも以前（即ち、第２検査ＩＮＳＰ２よりも前）の作業工程である「Ｎ１工事」および「Ｎ２工事」を第１作業工程群として抽出する。この場合、作業工程群は２つの作業工程を含む。そして、対照テーブルＲＥＦ３を参照して、抽出部２１２が、抽出した第１作業工程群（Ｎ１工事、Ｎ２工事）に関連付けられた構成要素の３次元オブジェクトｎ１，ｎ２を特定して、特定した３次元オブジェクトｎ１，ｎ２を第１の３次元オブジェクト群として３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出する。対照テーブルＲＥＦ３を参照して、抽出部２１２は、特定した第１の３次元オブジェクト群以外の３次元オブジェクトを第２の３次元オブジェクトとして特定する。分割面設定部が、第１の３次元オブジェクト群（ｎ１、ｎ２）から構成されるべき第１の立体物と、第２の３次元オブジェクト群（ｎ３）から構成されるべき第２の立体物との境目を第１分割面ＣＰとして設定する。即ち、図に示すように、第１の立体物の３次元オブジェクトｎ２と、第２の立体物の３次元オブジェクトｎ３との境目に第１分割面ＣＰ１を設定する。ＣＡＤデータ生成部は、第１分割面およびギャップ幅で規定された第１分割領域ＣＲ（ＣＲは分割面ＣＰがほぼ中央に通るような領域とすることが好適である）で、第１の立体物と第２の立体物とを分割するように、第１の３次元オブジェクト群と、第２の３次元オブジェクト群とを加工した３次元ＣＡＤデータを生成する。
【００６６】
ここで、Ｎ３工事では、３次元オブジェクトｎ３内に３次元オブジェクトｎ４（例えば、鉄筋やパイプなど）が埋設されるものとする。この埋設され外観を見ることができない３次元オブジェクトｎ４を観察し得るように、手動でユーザが分割指示面ＣＰ２（第２分割面ＣＰ２）を設定する。ＣＡＤデータ加工部は、分割指示面ＣＰ２（第２分割面ＣＰ２）とギャップ幅で規定された分割領域で、図に示すように、３次元オブジェクトｎ３−Ｌ，ｎ３−Ｒに分割し得るようなＣＡＤデータを生成する。図に示すように、ｎ４も、３次元オブジェクトｎ４−Ｌ，ｎ４−Ｒに分割され、分割面においてｎ４を観察することが可能となる。ｎ４の分割面には、ｎ４の構造を示すものが描画されることが好適であるが、上述したような何らかのパターンデータをそこに貼り付けてもよい。このように、通常の作業工程単位で生成したＣＡＤデータや分割面の設定では観察できない内部構造の把握を所望する場合には、このようなユーザによる分割指示面の設定が非常に有効である。
【００６７】
図２９は、実施態様１または２による装置またはプログラムで生成・加工した３次元ＣＡＤデータを３次元プリンタで出力した河川構造物の模式図である。図に示すように、立体物オブジェクトＯＢ５０が完成形の河川構造物であり、本装置またはプログラムで生成・加工した３次元ＣＡＤデータは、任意の施工段階の河川構造物を出力することが可能である。この例では、１つの自然石にアンカー付きシャフトを打ち込んで設置した工程が完了した状態の河川構造物の立体物オブジェクトＯＢ５１を３次元プリンタで出力した模式図が示されている。このように、本発明の実施態様によれば、このような複雑な構造物も任意の段階で出力することが可能となる。
【００６８】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部、各ステップなどに含まれる処理や機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段／部やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。或いは、本発明による装置、方法、プログラムなどの一部の構成要素、機能、処理、ステップなどを遠隔地のサーバなどに配置することも可能であることに注意されたい。実施態様では、「粉末固着式積層法」を使って構造物を造形（３次元印刷）したが、これは単なる例示であり、他の３次元造形法（例えば、レーザ照射固化方式など）に本発明を適用できることに留意されたい。
【符号の説明】
【００６９】
１００ ＣＡＤデータ生成装置
１１０ 制御部
１１１ 取得部
１１２ 抽出部
１１３ ＣＡＤデータ生成部
１１４ ３次元出力制御部
１２０ 入力部
１３０ 出力部
１４０ 通信部
１５０ 記憶部
１６０ 表示部
２００ ＣＡＤデータ生成装置
２１０ 制御部
２１１ 取得部
２１２ 抽出部
２１３ ＣＡＤデータ生成部
２１４ ３次元出力制御部
２１５ ＣＡＤデータ加工部
２１６ 分割面設定部
２２０ 入力部
２３０ 出力部
２４０ 通信部
２５０ 記憶部
２６０ 表示部
ＢＡＲ−ＣＤ１ バーコード
ＢＡＲ−ＣＤ２ バーコード
ＣＰ 分割面
ＣＰ１ 第１分割面
ＣＰ２ 分割指示面（第２分割面）
ＣＲ 分割領域
ＣＲ１ 第１分割領域
ＣＲ２ 第２分割領域
ＧＡＰ ギャップ幅
ＧＷ１ 距離
ＧＷ２ 距離
Ｈｏｍｅ 家屋立体模型
Ｈｏｍｅ１ 家屋天井部
Ｈｏｍe２ 家屋部屋割部
ＩＮＳＰ１ 検査情報
ＩＮＳＰ２ 検査情報
Ｍ１ 切り土工事
Ｍ２ 法面補強工事
Ｍ３ 路体工事
Ｍ４ 道路工事
ＭＳ マウス
ｎ１，ｎ２，ｎ３，ｎ４ ３次元オブジェクト
ＮＥＴ ネットワーク
ＯＢ１０ 立体物オブジェクト
ＯＢ１１ 立体物オブジェクト
ＯＢ１２ 立体物オブジェクト
ＯＢ２０ 立体物オブジェクト
ＯＢ２１ 立体物オブジェクト
ＯＢ２２ 立体物オブジェクト
ＯＢ３０ 立体物オブジェクト
ＯＢ３１ 立体物オブジェクト
ＯＢ３２ 立体物オブジェクト
ＯＢ３３ 立体物オブジェクト
ＯＢ３４ 立体物オブジェクト
ＯＢ４０ 立体物オブジェクト
ＯＢ４０ｓｌ 立体物オブジェクト
ＯＢ４１ 立体物オブジェクト
ＯＢ４１ｄ 下部立体物
ＯＢ４１ｄｓｌ 下部立体物
ＯＢ４１ｓｌ 立体物
ＯＢ４１ｕ 上部立体物
ＯＢ４１ｕｓｌ 上部立体物
ＯＢ４２ 立体物オブジェクト
Ｐ１ 切り土工事
Ｐ２ 法面補強工事
Ｐ３ 路体工事
Ｐ４ 道路工事
ＰＣ１ 端末
ＰＭＤ 工程管理データ
ＰＭＤ１ 工程管理データ
ＰＭＤ２ 工程管理データ
ＰＭＤ３ 工程管理データ
ＰＭＳ 工程管理サーバ
ＰＲＮ１ ３次元プリンタ
ＰＲＮ２ ３次元プリンタ
ＰＴ パターンテーブル
ＰＷＤ 粉末
ＲＣＶ 受信部
ＲＥＦ 対照テーブル
ＲＥＦ１ 対照テーブル
ＲＥＦ２ 対照テーブル
ＲＥＦ３ 対照テーブル
ＲＦｂａｒ 鉄筋記号
ＲＦｓｔ 鉄筋
ＳＬ１ スライス面
ＳＬｂｔｍ スライス面
ＳＬｃｅｌ スライス面
ＳＬｍ スライス面
ＳＬｍｄｌ スライス面
ＳＬｎ スライス面
ｘ１ａ 地盤
ｘ１ｂ 盛り土
ｘ２ａ，ｘ２ｂ 法面補強コンクリート
ｘ３ａ 路体
ｘ３ｂ 路床
ｘ３ｃ 層
ｘ４ａ 下層路盤
ｘ４ｂ 上層路盤
ｘ４ｃ 表層
ｙ１ａ 傾斜地
ｙ１ｂ 傾斜地
ｙ１ｂ 地盤
ｙ２ 法面補強コンクリート
ｙ３ａ 地盤
ｙ３ｂ 路体
ｙ３ｃ 路床
ｙ４ａ 下層路盤
ｙ４ｂ 上層路盤
ｙ４ｃ 表層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＡＤデータ生成装置であって、
立体物の３次元ＣＡＤデータであって、前記立体物を構成する複数の構成要素のための３次元オブジェクトを含むような３次元ＣＡＤデータを取得するＣＡＤ取得部と、
立体物を構築するための複数の作業工程および該作業工程の順序を規定した工程管理データと、各作業工程に対して、前記立体物に含まれる構成要素の３次元オブジェクトを関連付ける対照テーブルと、を格納する記憶部と、
作業工程を取得する工程取得部と、
前記取得した作業工程および該作業工程よりも前の順序の作業工程を、第１作業工程群として前記工程管理データから抽出する工程抽出部と、
前記対照テーブルを参照して、該抽出した第１作業工程群に関連付けられた３次元オブジェクトを特定して、該特定した３次元オブジェクトを第１の３次元オブジェクト群として前記３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出するＣＡＤデータ抽出部と、
前記抽出した第１の３次元オブジェクト群を含む３次元ＣＡＤデータを、前記取得した作業工程の終了段階の立体物を造形する中間段階の立体物模型のための３次元ＣＡＤデータとして生成するＣＡＤデータ生成部と、
を有するＣＡＤデータ生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＣＡＤデータ生成装置において、
前記工程管理データが、
作業工程と他の作業工程との間に行われる少なくとも１つの検査情報をさらに含み、
前記工程取得部が、
前記工程管理データに含まれる検査情報を抽出し、該抽出した検査情報の時点の直前に行われる作業工程を自動的に取得する、
ことを特徴とするＣＡＤデータ生成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＣＡＤデータ生成装置において、
前記記憶部が、
前記立体物を構成する少なくとも１つの構成要素に対応する固有のパターンデータを規定したパターンテーブルを格納し、
前記ＣＡＤデータ生成部が、
前記立体物の外部に露出した面であって前記構成要素の３次元オブジェクト、或いは、該構成要素の近傍の３次元オブジェクトに属する面に、前記構成要素に対応したパターンデータを貼り付けるように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する、
ことを特徴とする。
ことを特徴とするＣＡＤデータ生成装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のＣＡＤデータ生成装置において、
前記記憶部が、
ギャップ幅をさらに格納し、
前記ＣＡＤデータ抽出部が、
前記対照テーブルを参照して、該抽出した第１作業工程群に関連付けられた３次元オブジェクトを特定して、該特定した３次元オブジェクトを第１の３次元オブジェクト群として前記３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出し、該第１の３次元オブジェクト群以外の３次元オブジェクトを特定し、該特定した３次元オブジェクトを第２の３次元オブジェクト群として前記３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出し、
前記ＣＡＤデータ生成装置が、
前記抽出した第１の３次元オブジェクト群から構成されるべき第１の立体物と、前記抽出した第２の３次元オブジェクト群から構成されるべき第２の立体物との境目を第１分割面として設定する分割面設定部をさらに有し、
前記ＣＡＤデータ生成部が、
前記第１分割面および前記ギャップ幅で規定された第１分割領域で、前記第１の立体物と前記第２の立体物とを分割するように、前記第１の３次元オブジェクト群と、前記第２の３次元オブジェクト群とを加工した３次元ＣＡＤデータを生成する、
ことを特徴とするＣＡＤデータ生成装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のＣＡＤデータ生成装置において、
前記立体物を分割する１つ以上の分割指示面を指定する操作入力を受け付ける入力受付部と、
前記分割指示面および前記ギャップ幅で規定された第２分割領域で前記立体物を分割するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工するＣＡＤデータ加工部と、
をさらに有する、
ことを特徴とするＣＡＤデータ生成装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載のＣＡＤデータ生成装置において、
前記ギャップ幅は、前記立体物が印刷される３次元プリンタの３次元造形分解能に応じて規定される、
ことを特徴とするＣＡＤデータ生成装置。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか１項に記載のＣＡＤデータ生成装置において、
前記記憶部が、
前記立体物を構成する少なくとも１つの構成要素に対応する固有のパターンデータを規定したパターンテーブルを格納し、
前記ＣＡＤデータ生成部が、
前記立体物を分割する面であって、前記構成要素の３次元オブジェクト、或いは、該構成要素の近傍の３次元オブジェクトに属する面に、前記構成要素に対応したパターンデータを貼り付けるように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する、
ことを特徴とするＣＡＤデータ生成装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のＣＡＤデータ生成装置により生成されたＣＡＤデータを用いて３次元プリンタで造形された立体模型。
【請求項９】
コンピュータを、請求項１〜８のいずれか１項に記載のＣＡＤデータ生成装置として機能させるためのＣＡＤデータ生成プログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載のＣＡＤデータ生成プログラムを格納したコンピュータで読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１】
ＣＡＤデータ生成装置であって、
立体物の３次元ＣＡＤデータであって、前記立体物を構成する複数の構成要素のための３次元オブジェクトを含むような３次元ＣＡＤデータを取得するＣＡＤ取得部と、
立体物を構築するための複数の作業工程および該作業工程の順序を規定した工程管理データと、各作業工程に対して、前記立体物に含まれる構成要素の３次元オブジェクトを関連付ける対照テーブルと、を格納する記憶部と、
作業工程を取得する工程取得部と、
前記取得した作業工程および該作業工程よりも前の順序の作業工程を、第１作業工程群として前記工程管理データから抽出する工程抽出部と、
前記対照テーブルを参照して、該抽出した第１作業工程群に関連付けられた３次元オブジェクトを特定して、該特定した３次元オブジェクトを第１の３次元オブジェクト群として前記３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出するＣＡＤデータ抽出部と、
前記抽出した第１の３次元オブジェクト群を含む３次元ＣＡＤデータを、前記取得した作業工程の終了段階の立体物を造形する中間段階の立体物模型のための３次元ＣＡＤデータとして生成するＣＡＤデータ生成部と、
を有するＣＡＤデータ生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＣＡＤデータ生成装置において、
前記工程管理データが、
作業工程と他の作業工程との間に行われる少なくとも１つの検査情報をさらに含み、
前記工程取得部が、
前記工程管理データに含まれる検査情報を抽出し、該抽出した検査情報の時点の直前に行われる作業工程を自動的に取得する、
ことを特徴とするＣＡＤデータ生成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＣＡＤデータ生成装置において、
前記記憶部が、
前記立体物を構成する少なくとも１つの構成要素に対応する固有のパターンデータを規定したパターンテーブルを格納し、
前記ＣＡＤデータ生成部が、
前記立体物の外部に露出した面であって前記構成要素の３次元オブジェクト、或いは、該構成要素の近傍の３次元オブジェクトに属する面に、前記構成要素に対応したパターンデータを貼り付けるように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する、
ことを特徴とする。
ことを特徴とするＣＡＤデータ生成装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のＣＡＤデータ生成装置において、
前記記憶部が、
ギャップ幅をさらに格納し、
前記ＣＡＤデータ抽出部が、
前記対照テーブルを参照して、該抽出した第１作業工程群に関連付けられた３次元オブジェクトを特定して、該特定した３次元オブジェクトを第１の３次元オブジェクト群として前記３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出し、該第１の３次元オブジェクト群以外の３次元オブジェクトを特定し、該特定した３次元オブジェクトを第２の３次元オブジェクト群として前記３次元ＣＡＤオブジェクトから抽出し、
前記ＣＡＤデータ生成装置が、
前記抽出した第１の３次元オブジェクト群から構成されるべき第１の立体物と、前記抽出した第２の３次元オブジェクト群から構成されるべき第２の立体物との境目を第１分割面として設定する分割面設定部をさらに有し、
前記ＣＡＤデータ生成部が、
前記第１分割面および前記ギャップ幅で規定された第１分割領域で、前記第１の立体物と前記第２の立体物とを分割するように、前記第１の３次元オブジェクト群と、前記第２の３次元オブジェクト群とを加工した３次元ＣＡＤデータを生成する、
ことを特徴とするＣＡＤデータ生成装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のＣＡＤデータ生成装置において、
前記立体物を分割する１つ以上の分割指示面を指定する操作入力を受け付ける入力受付部と、
前記分割指示面および前記ギャップ幅で規定された第２分割領域で前記立体物を分割するように、前記３次元ＣＡＤデータを加工するＣＡＤデータ加工部と、
をさらに有する、
ことを特徴とするＣＡＤデータ生成装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載のＣＡＤデータ生成装置において、
前記ギャップ幅は、前記立体物が印刷される３次元プリンタの３次元造形分解能に応じて規定される、
ことを特徴とするＣＡＤデータ生成装置。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか１項に記載のＣＡＤデータ生成装置において、
前記記憶部が、
前記立体物を構成する少なくとも１つの構成要素に対応する固有のパターンデータを規定したパターンテーブルを格納し、
前記ＣＡＤデータ生成部が、
前記立体物を分割する面であって、前記構成要素の３次元オブジェクト、或いは、該構成要素の近傍の３次元オブジェクトに属する面に、前記構成要素に対応したパターンデータを貼り付けるように、前記３次元ＣＡＤデータを加工する、
ことを特徴とするＣＡＤデータ生成装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のＣＡＤデータ生成装置により生成されたＣＡＤデータを用いて３次元プリンタで造形された立体模型。
【請求項９】
コンピュータを、請求項１〜８のいずれか１項に記載のＣＡＤデータ生成装置として機能させるためのＣＡＤデータ生成プログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載のＣＡＤデータ生成プログラムを格納したコンピュータで読み取り可能な記憶媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【公開番号】特開２０１２−１５８０８９（Ｐ２０１２−１５８０８９Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９２０２（Ｐ２０１１−１９２０２）
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（５０１２６３８０９）株式会社コンピュータシステム研究所 (26)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（５０１２６３８０９）株式会社コンピュータシステム研究所 (26)
【Ｆターム（参考）】
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