ＣＡＤ装置、情報処理方法、及びＣＡＤプログラム
【課題】 ＣＡＤ装置において、複雑な屋根の配置、変更を容易に行うこと
【解決手段】 本実実施の形態のＣＡＤ装置は、基本的な構造の屋根組を屋根要素を複数枚配置することにより構成する。この基本的な屋根組を基本屋根組と呼び、基本屋根組を組み合わせることにより寄り複雑な形状の屋根を構成する。基本屋根組は、例えば、勾配や高さなどのパラメータにより形状や位置が規定されるが、本実施の形態のＣＡＤ装置は、これらのパラメータで規定される基本屋根組の形状から各屋根要素の配置を計算する。そして、計算結果による各屋根要素の配置によって基本屋根組の配置が規定される。また、基本屋根組を構成する屋根要素は、共通のＩＤ番号を付与することによりグループ化されており、他の基本屋根組を構成する屋根要素から識別できるようになっている。
【解決手段】 本実実施の形態のＣＡＤ装置は、基本的な構造の屋根組を屋根要素を複数枚配置することにより構成する。この基本的な屋根組を基本屋根組と呼び、基本屋根組を組み合わせることにより寄り複雑な形状の屋根を構成する。基本屋根組は、例えば、勾配や高さなどのパラメータにより形状や位置が規定されるが、本実施の形態のＣＡＤ装置は、これらのパラメータで規定される基本屋根組の形状から各屋根要素の配置を計算する。そして、計算結果による各屋根要素の配置によって基本屋根組の配置が規定される。また、基本屋根組を構成する屋根要素は、共通のＩＤ番号を付与することによりグループ化されており、他の基本屋根組を構成する屋根要素から識別できるようになっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＡＤ装置、情報処理方法、及びＣＡＤプログラムに関し、例えば、家屋の設計を支援するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のコンピュータの普及に伴い、従来は手作業で行ってきた建築の設計もコンピュータを用いて行うようになってきた。
このように、コンピュータを用いて設計業務を支援する装置はＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）装置と呼ばれ、コンピュータ上にて設計図面の作成や、各種シミュレーションを行うことができる。
【０００３】
ＣＡＤ装置を用いることにより、家屋の間取り、屋根の形状など、顧客の要望に基づくＣＡＤデータを作成することができる。
また、ＣＡＤデータは、ベクトルデータとして生成されるため、パラメータを変更することにより、設計変更などに対しても容易に対応することができる。
このようにＣＡＤ装置を用いた発明としては次の「屋根設計システム」がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２７８９９１号公報
【０００５】
特許文献１には、屋根の形状などを入力するだけで自動的に屋根の形状などを設計する技術について記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来のＣＡＤ装置では、複雑な形状の屋根を扱うのが困難であった。
例えば、４枚の屋根板から形成される屋根組（例えば、寄棟型）や２枚の屋根組から形成される屋根組（例えば、切妻型）など、基本的な屋根組であれば容易に配置できるが、更にその２つの屋根組が組み合わさって形成される屋根組のような複雑な屋根組となると、容易には配置できない。この場合、例えば、屋根組を構成する個々の屋根板を手動にて配置する必要がある。
【０００７】
また、上記のような複雑な屋根組を、１枚１枚の屋根板で配置し形成した後、「勾配」や「軒の出」など、形状などの修正を行う場合には、それぞれの屋根板のデータ内容を変更するか、全ての屋根板を再配置する必要があった。
更に、一部の屋根板だけ「勾配」や「軒の出」を変更する際にも、他の屋根データの領域に影響が出てしまうため、その都度影響のある屋根板のデータを変更する必要があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、複雑な屋根の配置、変更を容易に行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記目的を達成するために、請求項１に記載した発明では、基本屋根組の外形を規定するパラメータを用いて、前記基本屋根組の構成単位である複数の屋根要素の空間座標値を計算する座標値計算手段と、前記空間座標値を計算した複数の屋根要素を関連づける関連づけ手段と、前記関連づけた複数の屋根要素を前記計算した空間座標値に基づいて表示する表示手段と、前記パラメータの変更を受け付けるパラメータ変更受付手段と、前記パラメータの変更を受け付けた場合に、前記関連づけ手段による関連づけを用いて前記複数の屋根要素を抽出する屋根要素抽出手段と、を具備し、前記座標値計算手段は、前記受け付けたパラメータで規定される外形を成すように、前記抽出した複数の屋根要素の空間座標値を再計算し、前記表示手段は、前記再計算後の空間座標値に基づいて前記複数の屋根要素の表示を更新することを特徴とするＣＡＤ装置を提供する。
請求項２に記載の発明では、前記表示手段で表示している基本屋根組の外形を規定するパラメータを表示し、前記パラメータの変更に係る値を入力するパラメータ入力欄を表示するパラメータ入力欄表示手段と、を具備し、前記パラメータ変更受付手段は、前記表示したパラメータ入力欄に入力された値を取得することを特徴とする請求項１に記載のＣＡＤ装置を提供する。
請求項３に記載の発明では、２つの基本屋根組が重なる重なり部分を有する場合、前記座標値計算手段は、高さ方向の座標値の小さい方の重なり部分が消去されるように、前記２つの基本屋根組を構成する屋根要素の空間座標値を再計算することを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載のＣＡＤ装置を提供する。
請求項４に記載の発明では、前記２つの基本屋根組の交線を計算する交線計算手段を具備し、前記座標値計算手段は、前記２つの基本屋根組の前記交線により分割された重なり部分のうち、高さ方向の座標値が小さい重なり部分が消去されるように、前記２つの基本屋根組を構成する屋根要素の空間座標値を再計算することを特徴とする請求項３に記載のＣＡＤ装置を提供する。
請求項５に記載の発明では、交わる２つの基本屋根組のうち、一方の基本屋根組を構成する屋根要素の空間座標値が更新された場合に、当該屋根要素の更新された座標値を用いて前記２つの基本屋根組の交線を計算する交線計算手段を具備し、
前記座標値計算手段は、前記２つの基本屋根組の接合部分が前記計算した交線に合致するように、前記２つの基本屋根組を構成する屋根要素の空間座標値を再計算することを特徴とする請求項１に記載のＣＡＤ装置を提供する。
請求項６に記載の発明では、請求項５で再計算する前の空間座標値を復元する復元情報を記憶する復元情報記憶手段を具備し、前記計算手段は、交線に合致するように再度前記屋根要素の空間座標値を計算する場合、前記記憶した復元情報を用いて計算を行うことを特徴とする請求項５に記載のＣＡＤ装置を提供する。
請求項７に記載の発明では、座標値計算手段と、関連づけ手段と、表示手段と、パラメータ変更受付手段と、屋根要素抽出手段と、を備えたコンピュータにおいて、前記座標値計算手段によって、基本屋根組の外形を規定するパラメータを用いて、前記基本屋根組の構成単位である複数の屋根要素の空間座標値を計算する座標値計算ステップと、前記関連づけ手段によって、前記空間座標値を計算した複数の屋根要素を関連づける関連づけステップと、前記表示手段によって、前記関連づけた複数の屋根要素を前記計算した空間座標値に基づいて表示する表示ステップと、前記パラメータ変更受付手段によって、前記パラメータの変更を受け付けるパラメータ変更受付ステップと、前記屋根要素抽出手段によって、前記パラメータの変更を受け付けた場合に、前記関連づけ手段による関連づけを用いて前記複数の屋根要素を抽出する屋根要素抽出ステップと、前記屋根要素抽出手段によって、前記パラメータの変更を受け付けた場合に、前記関連づけ手段による関連づけを用いて前記複数の屋根要素を抽出する屋根要素抽出ステップと、前記座標値計算手段によって、前記受け付けたパラメータで規定される外形を成すように、前記抽出した複数の屋根要素の空間座標値を再計算する再計算ステップと、前記表示手段によって、前記再計算後の空間座標値に基づいて前記複数の屋根要素の表示を更新する表示更新ステップと、から構成されたことを特徴とする情報処理方法。
請求項８に記載の発明では、基本屋根組の外形を規定するパラメータを用いて、前記基本屋根組の構成単位である複数の屋根要素の空間座標値を計算する座標値計算機能と、前記空間座標値を計算した複数の屋根要素を関連づける関連づけ機能と、前記関連づけた複数の屋根要素を前記計算した空間座標値に基づいて表示する表示機能と、前記パラメータの変更を受け付けるパラメータ変更受付機能と、前記パラメータの変更を受け付けた場合に、前記関連づけ機能による関連づけを用いて前記複数の屋根要素を抽出する屋根要素抽出機能と、をコンピュータで実現するＣＡＤプログラムであって、前記座標値計算機能は、前記受け付けたパラメータで規定される外形を成すように、前記抽出した複数の屋根要素の空間座標値を再計算し、前記表示機能は、前記再計算後の空間座標値に基づいて前記複数の屋根要素の表示を更新することを特徴とするＣＡＤプログラムを提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、複雑な屋根の配置、変更を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（１）実施の形態の概要
本実施の形態のＣＡＤ装置は、切妻とか寄棟などといった、基本的な構造の屋根組を、例えば板状の屋根要素を複数枚配置することにより構成する。
この基本的な屋根組を基本屋根組と呼び、基本屋根組を組み合わせることにより、より複雑な形状の屋根を構成することができる。
【００１２】
基本屋根組は、例えば、勾配や高さなどのパラメータにより形状や位置が規定されるが、本実施の形態のＣＡＤ装置は、これらのパラメータで規定される基本屋根組の形状から各屋根要素の空間座標値（配置）を計算する（座標値計算手段）。
そして、計算結果による各屋根要素の配置によって基本屋根組の配置が規定される。
【００１３】
また、基本屋根組を構成する屋根要素は、共通のＩＤ番号を付与することによりグループ化されており、他の基本屋根組を構成する屋根要素から識別できるようになっている（関連づけ手段）。
そのため、複数の基本屋根組を組み合わせて構成した複合屋根組から、ＩＤ番号を用いて所望の基本屋根組を抽出して処理することができる（屋根要素抽出手段）。
【００１４】
このように、本実施の形態では、基本屋根組が複数の構成単位である屋根要素から構成されているにもかかわらず、基本屋根組をあたかも１つの要素の如く扱うことができる。
【００１５】
本実施の形態では、一例として基本屋根組を棟ごとに作成するように構成されている。基本屋根組は、ＩＤ番号を用いて１つの要素として処理することができるため、複雑な複合屋根組も棟ごとに形成するが如く配置し、形状の変更を行うことができ、ユーザの操作性、利便性を高めている。
【００１６】
本実施の形態のＣＡＤ装置は、基本屋根組を組み合わせて複合屋根組を構成するが、基本屋根組を構成する屋根要素がグループ化されているために、基本屋根組同士の調整・補正を自動的に行うことができる。
【００１７】
例えば、既存の基本屋根組に新たな基本屋根組を配置する場合に、既存の基本屋根組と新たな基本屋根組との間に重複する部分が生じる。
この場合、本実施の形態のＣＡＤ装置は、重複する部分のうち、高さの高い方の部分を残し、高さの低い部分を削除（消去）する。
【００１８】
即ち、既存の基本屋根組に新たな基本屋根組を配置する際に「勾配」、「高さ」などを考慮して各屋根データ領域（基本屋根組の存在する空間）を自動で取り合うことができる。
【００１９】
なお、屋根と屋根、壁と床など、要素と要素が接する部分、あるいは接する様を取り合いと呼ぶが、本実施の形態では、２つの基本屋根組の重複する部分を削除して（あるいは、後述するように間隙がある場合は間隙を埋めて）、これら２つの基本屋根組の接する部分を調節する処理を取り合い処理と呼ぶことにする。
これは、基本屋根組の接する部分の形状が調節されるように、屋根要素の空間座標値を計算することにより行われる。
【００２０】
また、一旦複合屋根組を構成した後、ある基本屋根組の勾配や高さを変更したいなど、複合屋根組の一部の形状変更を行う場合がある。この場合、本実施の形態のＣＡＤ装置は、パラメータの変更をユーザより受け付けて（パラメータ受付手段）、これにより各屋根要素の配置を計算する。
【００２１】
一般に、複合屋根組で一部の基本屋根組を変更すると、その変更による影響は隣接する他の基本屋根組にも波及するが、本実施の形態のＣＡＤ装置は、変更対象である基本屋根組を変更すると共に、隣接する基本屋根組をも変更して両者の整合性を自動的にとる。
このため、ユーザは、一旦配置した複合屋根組に対しても容易に基本屋根組の変更を行うことができる。
【００２２】
このように、本実施の形態のＣＡＤ装置は、単位となる屋根組を基本屋根組という、あたかも１つの要素のように扱うことにより、屋根組の追加や形状変更を容易に行うことができる。
【００２３】
また、本実施の形態のＣＡＤ装置は表示装置を備えており、これらの屋根要素を、空間座標値に基づいて表示装置にてユーザに対して表示することができる（表示手段）。
そして、パラメータの変更によって屋根要素が再配置された場合、本実施の形態のＣＡＤ装置は、更新後の屋根要素の空間座標値に基づいて表示を更新し、ユーザが更新後の基本屋根組を確認することができる。
なお、表示装置に、パラメータ入力欄を表示する際に、現在表示している基本屋根組のパラメータを合わせて表示することによりユーザの利便性を高めることができる（パラメータ入力欄表示装置）。
【００２４】
以上の処理の具体的な形態を図１（基本屋根組の追加）及び図２（複合屋根組での基本屋根組の変更）を用いて説明する。
今、図１（ａ）に示したような基本屋根組１０があったとする。基本屋根組１０は、複数の板状の屋根要素１０ａを中央が凸状となるように配置して構成されており、所謂カマボコ型と呼ばれる屋根形状を有している。各屋根要素１０ａの位置と形状（配置）は、屋根要素１０ａの空間座標値により規定される。
本実施の形態のＣＡＤ装置は、これらの屋根要素の配置を保持すると共に、これらに同一のＩＤ番号を付与して、グループとして管理している。
【００２５】
ここで、図１（ｂ）に示したように、２つ目のカマボコ型の基本屋根組１２を配置したとする。基本屋根組１２も、基本屋根組１０と同様に板状の屋根要素を基本屋根組１２の形状に合わせて配置することにより構成されている。
なお、図１（ｂ）では、簡略化のため、基本屋根組１０、１２の外形を示しており、個々の屋根要素は図示していない。
【００２６】
基本屋根組１２の軸線は、基本屋根組１０の軸線と垂直になるように配置されており、基本屋根組１２の一端部１３が基本屋根組１０の側面を貫通して基本屋根組１０の内部に潜り込んでいる。
【００２７】
本実施の形態のＣＡＤ装置は、基本屋根組１０と基本屋根組１２の重なり部分を検出し、重なり部分における基本屋根組１０の高さと基本屋根組１２の高さの高低を調べる。
そして、重なり部分のうち、高さの低い方の部分、即ち一端部１３を検出して削除する。
【００２８】
この削除は、基本屋根組１０と基本屋根組１２の交線を計算し、基本屋根組１２を構成する各屋根要素に対して、この交線よりも一端部１３側に存在する部分を削除することにより行う。
なお、重なり部分とは、垂直方向（高さ方向）に複数の基本屋根組が存在している部分をいう。
【００２９】
この処理により、図１（ｃ）に示したように、基本屋根組１２と基本屋根組１０の重なり部分が解消される。
本実施の形態のＣＡＤ装置は、基本屋根組１０と基本屋根組１２の重なり部分を解消した後、両者を１つの複合屋根組として統合する。
【００３０】
なお、統合した後も、基本屋根組１０と基本屋根組１２は、異なるＩＤ番号が付与されるため、これらを個別に扱うことができる。
例えば、複合屋根組から基本屋根組１０を抽出して半径を大きくするなどの処理を行うことができる。
【００３１】
このように、本実施の形態のＣＡＤ装置は、２つの基本屋根組を重なり部分を持つように配置した場合、自動的に重なり部分の取り合いを行って複合屋根組に統合する。
【００３２】
次に、複合屋根組を構成する基本屋根組を変更する場合について説明する。
今、図２（ａ）に示したように、基本屋根組１６と基本屋根組１８からなる複合屋根組１７があったとする。
【００３３】
基本屋根組１６、１８は、何れも切妻型と呼ばれる屋根形状をしている。基本屋根組１６は、板状の屋根要素１６ａと屋根要素１６ｂが山形に組み合わされて構成されている。
基本屋根組１８も同様に２つの板状の屋根要素を組み合わせて構成されている。
【００３４】
基本屋根組１６と基本屋根組１８は、軸線（棟線）が垂直となるように配設されており、基本屋根組１８の一端が基本屋根組１６の側面（屋根要素１６ｂ）に接続している。
【００３５】
このように構成された複合屋根組１７において、図２（ｂ）に示したように、基本屋根組１６を基本屋根組１６ｃのように、勾配が急になるように形状を変更したとする。
この場合、基本屋根組１６の基本的な形状を保ったまま勾配を急にして基本屋根組１６ｃを生成すると、基本屋根組１６ｃと基本屋根組１８の間に間隙２０が生じる。
【００３６】
本実施の形態のＣＡＤ装置は、間隙２０を埋めるため、次のような処理を行う。ＣＡＤ装置は、まず、基本屋根組１６ｃを生成した後、基本屋根組１６ｃの形状を復元する（即ち、基本屋根組１６ｃの基本屋根組１８側の屋根面を矩形形状に復元する）。これにより、復元後の基本屋根組１６ｃと基本屋根組１８が交わった状態となるので、両者の交線を計算し、この交線を用いて取り合い処理を行う。
【００３７】
また、交線を求めるのに基本屋根組１８を復元する必要がある場合（例えば、基本屋根組１６の勾配を小さくする場合）は、基本屋根組１８の形状を復元してから交線を計算する。
このように、基本屋根組の形状を復元してから交線を求めて取り合い処理を行うことにより、屋根要素が交線に届かない場合、これを交線まで伸張し、交線を越えている場合は、その部分を削除（消去）することができる。
【００３８】
このようにして取り合い処理を行った結果、図２（ｃ）に示したように、更新後の基本屋根組１６ｄと基本屋根組１８が適切に接合する複合屋根組１７ａが形成される。
【００３９】
このように、本実施の形態のＣＡＤ装置は、複合屋根組を成す基本屋根組の形状を変更した場合、隣接する他の基本屋根組との交線を計算し、両者の重なりや間隙を確認する。そして、重なる場合は重なり部分を削除し、間隙が生じる場合は、屋根要素を伸張して両者が過不足無く接合するようにする。
【００４０】
（２）実施の形態の詳細
図３は、本実施の形態で建築関連図面の設計に用いるＣＡＤ装置の構成を示したブロック図である。
ＣＡＤ装置１は、家屋などの建築設計用に構成されたＣＡＤ装置であって、例えば、パーソナルコンピュータにＣＡＤプログラムをインストールすることにより構成される。
【００４１】
ＣＡＤ装置１は、建築関連図面の作図・編集を支援する機能を備えており、屋根組の設計では、後述するように屋根組を１つの要素として扱えるようになっている。
ＣＡＤ装置１が処理するＣＡＤデータは、ベクタデータにより構成されている。ベクタデータとは、線分や円弧といった要素を数式にて幾何学的に定義し、これら定義された要素を用いて図面を構成したものである。基本屋根組を構成する屋根要素も形状や位置が幾何学的に定義される。
【００４２】
ＣＡＤ装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０９、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１１０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１１１、キーボード１１２、マウス１１３、表示装置１１４、印刷装置１１５、記憶装置１１６、記憶媒体駆動装置１１７、通信制御装置１１８、入出力Ｉ／Ｆ（インターフェース）１１９などから構成されている。
【００４３】
ＣＰＵ１０９は、プログラムを実行して各種の情報処理を行う中央処理装置である。
本実施の形態では、記憶装置１１６に記憶されたＣＡＤプログラムを実行して、建築関連図面の作図・編集を支援する機能を発揮する。また、ＣＡＤ装置１は、このＣＡＤプログラムを実行することにより、複数の屋根要素からなる基本屋根組を棟ごとにグループ制御することができる。
【００４４】
ＲＡＭ１１０は、随時書き込みと読み出しができるメモリであって、プログラムやデータを書き込んだり消去したりすることができる。
ＲＡＭ１１０は、ＣＰＵ１０９がＣＡＤ機能を発揮する際のワーキングエリアを提供する。
ＲＯＭ１１１は、読み取り専用のメモリであって、ＣＡＤ装置１を機能させるための基本的なプログラムやデータが記憶されている。
【００４５】
キーボード１１２は、文字キー、テンキー、ファンクションキー、カーソルキーなど、各種のキーを備えた入力装置であって、ユーザが文字やコマンドなどの情報を入力するのに用いる。
ユーザは、作図や図面編集を行う際にキーボード１１２から文字や数字を入力することにより、基本屋根組の新規作成・追加・形状変更などを行う際のパラメータを入力することができる。
【００４６】
マウス１１３は、ポインティングデバイスであって、キーボード１１２と同様に入力装置を構成している。
マウス１１３は、表示装置１１４に表示されたアイコンなどをクリックすることにより、情報を入力したり、コマンドを実行させたりすることができる。
本実施の形態では、例えば、基本屋根組を設定するためのユニット棟線（後述）を指定したり、あるいは、形状を変更する基本屋根組を指定するのに用いることができる。
【００４７】
表示装置１１４は、出力装置を構成し、例えばＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ−ｒａｙ Ｔｕｂｅ）や液晶ディスプレイなどで構成されている。
表示装置１１４には、建築設計図面などが表示され、ユーザは表示された図面を参照しながらキーボード１１２やマウス１１３を操作して作図・編集を行ったり、屋根組の形状を編集したりすることができる。
【００４８】
印刷装置１１５も出力装置を構成し、レーザプリンタ、インクジェットプリンタなどのプリンタ装置やプロッタなどで構成される。
印刷装置１１５は、紙などの印刷媒体上に建築設計図面やその他の情報を印刷することができる。
【００４９】
記憶装置１１６は、読み書き可能な記憶媒体と、その記憶媒体に対してプログラムやデータなどの各種の情報を読み書きする駆動装置から構成されている。記憶装置１１６として、例えば、大容量のハードディスクが使用される。
記憶装置１１６は、プログラム格納部１２１、データ格納部１２２、図示しないその他の格納部が形成されている。
【００５０】
プログラム格納部１２１には、ＣＡＤ装置１を機能させるための基本的なプログラムであるＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や、ＣＡＤ装置１がＣＡＤ機能を発揮し、情報処理を行うためのＣＡＤプログラムなどが格納されている。
ＣＰＵ１０９は、プログラム格納部１２１からＣＡＤプログラムを読み出して実行し、建築設計図面の作図・編集機能などを発揮する。
【００５１】
データ格納部１２２には、建築設計図面のＣＡＤデータやその他のデータが格納されている。
ＣＡＤ装置１は、データ格納部１２２からＣＡＤデータを読み出して、作図、編集などの各処理を行うことができる。
【００５２】
記憶媒体駆動装置１１７は、ＣＰＵ１０９が外部の記憶媒体からコンピュータプログラムやデータを読み込むための駆動装置である。
ＣＡＤ装置１は、記憶媒体駆動装置１１７を駆動して、記憶媒体に記録されたコンピュータプログラム、ＣＡＤデータなどの情報を取得することができる。
【００５３】
ここで、記憶媒体とは、コンピュータプログラムやデータなどが記憶される記憶媒体であり、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、磁気テープなどの磁気記憶媒体、メモリチップやＩＣカードなどの半導体記憶媒体、光ディスクなどの光記憶媒体などがある。
【００５４】
通信制御装置１１８は、例えば、インターネットやＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などのネットワークとＣＡＤ装置１を接続するための制御装置である。
ＣＡＤ装置１は、通信制御装置１１８を用いてネットワーク経由にて、コンピュータプログラム、ＣＡＤデータなどを受信したり、あるいは、これらの情報を送信したりすることができる。
【００５５】
入出力Ｉ／Ｆ１１９は、ＣＡＤ装置１に周辺機器を接続するためのインターフェースである。
周辺機器としては、スピーカ、スキャナ、ドライブ装置などがあり、これらの機器によりＣＡＤ装置１の機能を拡張することができる。
【００５６】
ＣＡＤ装置１は、平面図や立面図の作図を支援したり、各種シミュレーションを行ったりなど、一般のＣＡＤ装置と同様の機能を備えているが、以下では、これらの機能のうち屋根組の作成機能について説明する。
【００５７】
図４は、ＣＡＤ装置１が扱う基本屋根組の各種形状の一例を示した模式図である。複合屋根組は、これらの基本屋根組の組み合わせにより作成される。
図４（ａ）に示した基本屋根組３０は、板状の形状を有する屋根要素３０ａ、３０ｂを基本屋根組３０の中央部が高くなるように（棟から両側に勾配屋根があり、勾配屋根の棟線側両端は壁になっているように）接合した形状を有しており、この形状は切妻と呼ばれる。なお、棟とは２つの屋根面の交差部分をいう。
【００５８】
切妻型の基本屋根組の場合、形状を規定するパラメータとしては、軒の出、けらばの出、軒高±、勾配などがある。
これらのパラメータに対して、屋根要素３０ａ、３０ｂを配設することにより切妻型の基本屋根組３０が得られる。
【００５９】
ここで、軒とは屋根面のうち、屋根面の勾配方向において外壁から外側の部分をいい、軒の出とは、軒の距離をいう。
これを図示すると図５（ａ）に示したようになる。軒線３２は、外壁の輪郭線である。
軒の出は、屋根面の勾配方向おいて、屋根組３０の縁と軒線３２との距離となる。
【００６０】
また、けらばとは屋根面のうち、屋根面の勾配方向と垂直方向において外壁から外側の部分をいい、けらばの出とはその距離をいう。
これを図示すると図５（ａ）のようになる。
【００６１】
軒線３２の設計値（例えば、建物正面方向の長さａ、建物正面方向に垂直方向の長さｂ）は予めわかっているため、この設計値と軒の出、及びけらばの出を用いることにより、屋根組３０の勾配方向、及び勾配に垂直方向の外形を規定することができる。
【００６２】
一方、軒高±とは、図５（ｂ）に示したように軒高から屋根組の基準線までの高さである。
なお、軒高とは、地盤面から建築物の小屋組、または横架材（桁）を支持する壁、敷桁（しきげた）または柱の上端までの高さのことである。
勾配とは、屋根面が水平方向と成す勾配である。
軒高±と勾配により、屋根組３０の地位直方向の外形が規定される。
以上、これらのパラメータを指定することにより、基本屋根組３０の３次元的な配置が規定される。
【００６３】
図４（ｂ）に示した基本屋根組３２は、板状の形状を有する屋根要素３２ａ〜３２ｄの棟を中心に四方に流れを持つように配設した形状を有しており、この形状は寄棟と呼ばれている。
寄棟型の基本屋根組の形状は、軒の出、勾配、軒高±などのパラメータにより規定される。
【００６４】
図４（ｃ）に示した基本屋根組３４は、切妻の勾配が２段階となった形状を有しており、この形状はマンサード切妻と呼ばれる。
即ち、屋根要素３４ａ、３４ｂが２段階の勾配を持つことにより一方の側の屋根面が形成され、屋根要素３４ｄ、３４ｃが２段階の勾配を持つことにより他方の側の屋根面が形成されている。
【００６５】
基本屋根組３４の形状を規定するパラメータとしては、軒の出、けらばの出、軒高±のほか、図６（ａ）に示したように、下段側の屋根要素（屋根要素３４ｄ、３４ａ）の勾配と、上段側の屋根要素（屋根要素３４ｃ、３４ｂ）の勾配などがある。
【００６６】
図４（ｄ）に示した基本屋根組３６は、寄棟の勾配が２段となった形状を有しており、この形状はマンサード寄棟と呼ばれる。
基本屋根組３６では、屋根要素３６ａの下段に、屋根要素３６ａより勾配が急峻な屋根要素３６ｅが配設され、屋根要素３６ｂの下段に屋根要素３６ｆが配設されている。図示しない他の側面も同様に構成されている。
基本屋根組３６の形状を規定するパラメータとしては、軒の出、軒高±のほか、上段側の屋根要素の勾配と下段側の屋根要素の勾配などがある。
【００６７】
図４（ｅ）に示した基本屋根組３８は、複数の板状の屋根要素３８ａ〜３８ｄを、垂直上方向に凸型の円弧を成すように配設しており、その形状からカマボコなどと呼ばれる。なお、図４（ｅ）では、４枚の屋根要素により基本屋根組３８を構成しているが、更に多くの屋根要素を用いることもできる。屋根要素数が多いほど丸みがより正確に表現される。
カマボコ型の基本屋根組３８を規定するパラメータとしては、軒の出、けらばの出、軒高±、棟位置、棟高、分割数などがある。
【００６８】
このうち、棟の位置は、図６（ｂ）に示したように、カマボコ型の中心線と軒の基準線との距離であり、棟高は、軒高から棟までの距離である。
分割数は、基本屋根組を構成するための屋根要素の数であり、屋根要素の数が多いほど滑らかな円弧の基本屋根組を構成することができる。図６（ｂ）の例では、片側が屋根要素３８ｅ、３８ｆ、３８ｇの３つの屋根要素で構成されており、対向する側も３つの屋根要素でできているとすると、分割数は６となる。
【００６９】
図４（ｆ）に示した基本屋根組４０は、板状の屋根要素４０ａ〜４０ｃを半円弧状に配設して構成されている。
基本屋根組４０は、カマボコ型の基本屋根組を軸線に沿って２等分した形状を有しており、半カマボコと呼ばれている。
半カマボコ型の基本屋根組を規定するパラメータはカマボコ型の基本屋根組と同じである。
【００７０】
図４（ｇ）に示した基本屋根組４２は、板状の屋根要素４２ａ〜４２ｃを屋根面に対して凹型となるように配設して構成されている。向かい側の側面も同様に凹型に構成されている。
基本屋根組４２のように、側面が凹型に形成された屋根組はそりと呼ばれている。
そり型の基本屋根組を規定するパラメータとしては、軒の出、けらばの出、軒高±、そり高、分割数などがある。
【００７１】
このうち、そり高は、図６（ｃ）に示したように、基本屋根組４２の上端部と下端部を結ぶ線と、凹部の底部との距離である。分割数は、カマボコ型の基本屋根組と同様に屋根要素の数である。
【００７２】
図４（ｈ）に示した基本屋根組４４は、板状の屋根要素４４ａ〜４４ｃを屋根面に対して凸型となるように配設して構成されている。向かい側の側面も同様に凸型に構成されている。
基本屋根組４４のように、側面が凸型に形成された屋根組はむくりと呼ばれている。
むくり型の基本屋根組を規定するパラメータとしては、軒の出、けらばの出、軒高±、むくり高、分割数などがある。
【００７３】
このうち、むくり高は、図６（ｃ）に示したように、基本屋根組４４の上端部と下端部を結ぶ線と、凸部の頂部との距離である。分割数は、カマボコ型の基本屋根組と同様に屋根要素の数である。
【００７４】
以上のように、各基本屋根組の形状は、軒の出、けらばの出などのパラメータで規定することができる。
そして、ＣＡＤ装置１は、屋根要素の外寸や位置を計算して配置することにより、屋根要素を組み合わせて基本屋根を構成することができる。
【００７５】
次に、屋根要素のグループ化について説明する。
ＣＡＤ装置１は、１つの基本屋根組を構成する屋根要素に共通のＩＤ番号を付与することによりグループ化する。
これによって、ＣＡＤ装置１のユーザは基本屋根組をあたかも１つの要素であるかのように扱うことができる。
【００７６】
ＣＡＤ装置１は、基本屋根組を棟ごとに生成するようになっており、基本屋根組を設置する軒線をユニット軒線として登録し、ＩＤ番号を付与する。
そして、このユニット軒線に対して配置された屋根要素に対して、このユニット軒線と同じＩＤ番号を付与する。
これにより、ユニット軒線に対して配置された基本屋根組は、これを構成するグループ化された屋根要素のＩＤ番号で識別することが可能となる。
【００７７】
図７（ａ）は、ユニット軒線の一例を示した図である。この図では、点線で示した軒線がユニット軒線５０を構成し、ＩＤ番号として１０が付与されている。
ＩＤ番号は、他のユニット軒線と重複しないようにＣＡＤ装置１が自動的に付与する。
【００７８】
図７（ｂ）は、ユニット軒線５０に屋根要素５０ａ〜５０ｄを配置したところを示している。屋根要素５０ａ〜５０ｄにより基本屋根組５１が構成される。
屋根要素の配置は、例えば、ユーザがＣＡＤ装置１に対して屋根組の型、形状規定するパラメータなどを入力し、これを用いてＣＡＤ装置１が行う。
【００７９】
屋根要素５０ａ〜５０ｄは、ＣＡＤ装置１により、ユニット軒線５０と同じＩＤ番号１０が付与される。
即ち、屋根要素５０ａ〜５０ｄは、それぞれ、外形の寸法や位置をあらわす３次元情報に加えて、ユニット軒線５０のＩＤ情報を保持している。
【００８０】
そのため、このＩＤ情報を指定すると、屋根要素５０ａ〜５０ｄが指定され、これによって基本屋根組５１が指定される。これが屋根要素５０ａ〜５０ｄをグループ化したことの効果である。即ち、ＣＡＤ装置１は、ＩＤ番号により、当該ＩＤ番号で指定される基本屋根組を構成する各屋根要素を認識することができる。
ＣＡＤ装置１は、以上のようにして、屋根要素にユニット軒線と同じＩＤ番号を付与して基本屋根組を登録する。
【００８１】
ＣＡＤ装置１は、更に、新たなユニット軒線を作成した場合には、同様にこのユニット軒線に対して固有のＩＤ番号を付与する。そして、このユニット軒線に配置された屋根要素にこのＩＤ番号を付与する。
このようにして、新たなユニット軒線に対して配置された屋根要素をグループ化し、これら屋根要素により構成される基本屋根組を追加登録する。
【００８２】
図７（ｃ）は、ユニット軒線５０に対して設置された基本屋根組５１に加えてユニット軒線５２に対して配置された基本屋根組５３を新たに追加したところを示している。
基本屋根組５３は、屋根要素５２ａ、５２ｂから構成されている。
【００８３】
ユニット軒線５２には、ＩＤ番号１１が付与されている。そして、ユニット軒線５２に対して配置された屋根要素５２ａ、５２ｂにもＩＤ番号１１が付与されている。そのため基本屋根組５３はＩＤ番号１１により識別することができる。ＣＡＤ装置１は、このように追加の屋根要素に固有のＩＤ番号を付与することによりこれらをグループ化し、これによって基本屋根組を追加登録する。
【００８４】
なお、ＣＡＤ装置１は、基本屋根組が追加された場合、既存の基本屋根組に複合化して複合屋根組を完成する。
つまり、取り合いなどを行って、これら屋根組の形状を調整して複合屋根組とする。
【００８５】
図８（ａ）に基本屋根組５１と基本屋根組５３により形成された複合屋根組を示す。
図８（ａ）に示したように、基本屋根組５１、５３は、合体して１つの複合屋根組を形成しているが、これらの基本屋根組を構成する屋根要素は異なるＩＤ番号を保持しているため、個別に処理することができる。
【００８６】
即ち、複合屋根組の構成後に、複合屋根組を構成する基本屋根組の勾配などの条件を変更する場合、ＩＤ番号を用いて変更対象の基本屋根組を識別し、複合屋根組から変更対象の基本屋根組を抽出することができる。
【００８７】
図８（ｂ）は、基本屋根組５１、５３から成る複合屋根組から基本屋根組５１を抽出したところ（太線で示してある）を示している。
このように、ＣＡＤ装置１は、何らかの方法でＩＤ番号を取得すれば、当該ＩＤ番号を保持する屋根要素を検索することができ、検索された屋根要素で構成される基本屋根組を他の基本屋根組から区別して抽出することができる。
【００８８】
なお、ＣＡＤ装置１に対するＩＤ番号の指定は、例えば、ユーザが、基本屋根組を構成する屋根要素の何れかを選択したり、あるいは基本屋根組のＩＤ番号を直接入力するなどして行うことができる。
【００８９】
図９は、基本屋根組を登録する手順を説明するためのフローチャートである。
以下の処理はＣＡＤ装置１が備えるＣＰＵ１０９がＣＡＤプログラムに従って行うものである。
【００９０】
まず、ＣＡＤ装置１は、ユニット軒線の登録を受け付ける（ステップ５）。これは、例えば、ユーザが表示装置１１４に表示された画面上で軒線を選択するなどして行う。
ＣＡＤ装置１は、登録を受け付けたユニット軒線に対して固有のＩＤ番号を生成して付与する。
【００９１】
次に、ユーザが、当該ユニット軒線に対して基本屋根組を設定する（ステップ１０）。
これは、例えば、ユーザが、画面上に「切妻」、「マンサード切妻」などと表示されたメニューから基本形状を選択し、更にパラメータを指定することにより行われる。
【００９２】
すると、ＣＡＤ装置１は、当該ユニット軒線上に、屋根要素を配置し、基本屋根組を作成する。
なお、これは、一例であって、他の方法により基本屋根組を生成してもよい。
【００９３】
次に、ＣＡＤ装置１は、生成した基本屋根組を構成する各屋根要素に、ユニット軒線と同じＩＤ番号を付与する（ステップ１５）。
次に、ＣＡＤ装置１は、新規登録する他のユニット軒線がある場合（ステップ２０；Ｙ）、ＣＡＤ装置１は、この他のユニット軒線に対しても同様に基本屋根組の登録を行う。
また、新規登録する他のユニット軒線がなかった場合（ステップ２０；Ｎ）、基本屋根組の登録処理を終了する。
【００９４】
次に、基本屋根組を抽出する手順について図１０のフローチャートを用いて説明する。
まず、ＣＡＤ装置１は、ユーザから基本屋根組の条件変更の要求を受け付ける（ステップ３０）。
この要求は、例えば、画面上に表示されたメニューから基本屋根組の条件変更を選択するなどして行われる。
【００９５】
ＣＡＤ装置１は、条件変更の要求対象となっている基本屋根組のＩＤ番号を取得する（ステップ３５）。
これは、例えば、ユーザが画面上で基本屋根組をマウス操作にてクリックするなどし、ＣＡＤ装置１が、クリックされた屋根要素が保持しているＩＤ番号を取得することにより行われる。
【００９６】
次に、ＣＡＤ装置１は、取得したＩＤ番号を有する屋根要素を検索し、抽出する（ステップ４０）。これにより、変更対象である基本屋根組を抽出することができる。
次に、ＣＡＤ装置１は、変更後の屋根組形状を規定するパラメータの入力をユーザより受け付け、この形状に適合するように抽出した各屋根要素の形状や配置などを計算する（ステップ４５）。
【００９７】
次に、ＣＡＤ装置１は、計算結果を用いて各屋根要素を再配置する。これによって、変更後の基本屋根組の配置が成される（ステップ５０）。
以上のようにして、ＣＡＤ装置１は、変更対象の基本屋根組を他の基本屋根組から区別して抽出し、変更後の配置とすることができる。
即ち、基本屋根組を構成する屋根要素をＩＤ番号によりグループとして認識することにより、これらをグループ制御することができる。
【００９８】
次に、基本屋根組の配置や形状の自動補正について説明する。
例えば、基本屋根組の勾配を変更した場合、この基本屋根組と接続する他の基本屋根組との間に隙間が生じたり、あるいは貫通する場合がある。
【００９９】
また、基本屋根組を追加した場合も同様な場合が生じることがある。
そこで、ＣＡＤ装置１は、このような場合に、基本屋根組の長さを伸縮して適切な長さとし、更に、基本屋根組の重なる部分、足りない部分を取り合いすることにより基本屋根組の配置や形状を自動補正する。
【０１００】
図１１（ａ）は、２つの基本屋根組間に隙間が生じる場合の一例を示している。
基本屋根組６０、６２は、何れも切妻型の基本屋根組である。そして、基本屋根組６２の棟は、基本屋根組６０の屋根面の勾配方向に対して垂直になっている。
【０１０１】
基本屋根組６２の棟は、基本屋根組６０の屋根面に達せず、隙間が空いている。
なお、基本屋根組６０、６２を切妻型としたのは一例であって他の形状の基本屋根組であってもよい。
【０１０２】
このように、基本屋根組間に隙間が空く場合、ＣＡＤ装置１は、隙間が埋められるように、一方の基本屋根組を棟線方向に延ばす。
図１１（ａ）の場合、ＣＡＤ装置１は、基本屋根組６２を基本屋根組６０方向に、基本屋根組６２の棟が基本屋根組６０の屋根面に達するように伸ばす。
【０１０３】
図１１（ａ）では、基本屋根組６２の伸ばした部分を点線で示してある。
この伸張処理は、基本屋根組６２を構成する各屋根要素の長さをそれぞれ伸張することにより行われる。
【０１０４】
図１１（ｂ）は、逆に基本屋根組６２が基本屋根組６０に過剰に潜り込んだ場合を示している。
このように、一方の基本屋根組が他の基本屋根組に過剰に潜り込んでいる場合、ＣＡＤ装置１は、潜り込んでいる方の基本屋根組を棟線方向に縮めて適当な長さとする。
この収縮処理は、基本屋根組６２を構成する各屋根要素の長さをそれぞれ収縮することにより行われる。
【０１０５】
図１１（ｂ）の場合は、基本屋根組６２を点線で示したように縮め、基本屋根組６２の棟部分が基本屋根組６０の側面と一致するようになっている。
なお、この処理は外観上必ずしも必要な処理ではないが、この処理を行うと計算精度を高めることができ、後の設計が容易になる。
【０１０６】
なお、ＣＡＤ装置１は、屋根組の長さの調整を行う際に、基本屋根組の形状によっては、その形状を自動的に切妻型に変換する機能も備えている。
例えば、図１１（ｃ）に示したように基本屋根組６２ａが切妻型の寄棟型の場合、寄棟の形状のまま延ばしても延長後の形状が屋根の形状としては理想的でないため、ＣＡＤ装置１は、図１１（ｃ）の点線で示したように、基本屋根組６２ａを切妻に変換して延ばす。
【０１０７】
このように、ＣＡＤ装置１は、伸ばすのに適当でない形状の基本屋根組に関しては、適当な形状の基本屋根組（例えば、切妻型）に変換してから伸ばす機能を備えている。
【０１０８】
以上のように、ＣＡＤ装置１は、基本屋根組が部分的に重なっており、かつ、一方の基本屋根組の棟の当たる部分の線端を他方の基本屋根組の表面まで伸縮できる場合、取り合い処理の前段階として、当該一方の基本屋根組を伸縮して、当該一方の基本屋根組の棟の線端を当該他の基本屋根組の屋根面まで移動する。
【０１０９】
ＣＡＤ装置１は、以上のようにして、基本屋根組の長さを調整した後、更に両者の取り合い処理を行う。
ここで、基本屋根組の取り合い処理の一例を図１２を用いて説明する。
【０１１０】
図１２（ａ）において、基本屋根組６６は、屋根要素６６ａ、６６ｂを切妻型に組み合わせて構成されており、基本屋根組６８は、屋根要素６８ａ、６８ｂを切妻型に組み合わせて構成されている。
そして、基本屋根組６６と基本屋根組６８は、棟が垂直になるように配置されており、かつ、基本屋根組６８は一端が基本屋根組６６の屋根要素６６ａに重なるように配置されている。
【０１１１】
このように、２つの基本屋根組が重なる場合、ＣＡＤ装置１は、両者の重なった部分を算出し、更に屋根要素の交線を求め（交線計算手段）、重なった部分を交線で最小単位に分割する。
そして、ＣＡＤ装置１は、分割面ごとに、どちらの面が（地面から）高いか判断し、高い方を残して低い方を削除する。
即ち、ＣＡＤ装置１は、どちらの面の高さ方向の座標値が大きいか判断し小さい方の部分を削除して大きい部分の方を残す。
【０１１２】
図１２（ｂ）に点線で交線を示してある。点線６９ａは、屋根要素６８ｂと屋根要素６６ａの交線を示しており、点線６９ｂは、屋根要素６８ａと屋根要素６６ａとの交線を示している。
【０１１３】
ここで、重なった部分のうちの半分である、点ａｂｅｆで囲まれた部分について考える。
点ａｂｅｆで囲まれた部分は、交線６９ａにより点ａｂｃｄで囲まれた部分７０と、点ｄｃｅｆで囲まれた部分７１から構成されている。
【０１１４】
部分７０には、屋根要素６８ａの分割面と、屋根要素６６ａの分割面が重なって存在しているが、部分７０では、屋根要素６８ａの分割面が屋根要素６６ａの分割面の上側に存在している。
そのため、ＣＡＤ装置１は、部分７０に関しては、屋根要素６８ａの分割面を残し、屋根要素６６ａの分割面を削除する。
【０１１５】
一方、部分７１においても、屋根要素６８ａの分割面と、屋根要素６６ａの分割面が重なって存在しているが、部分７１では、屋根要素６６ａの分割面が屋根要素６８ａの分割面の上側に存在している。
そのため、ＣＡＤ装置１は、部分７１に関しては、屋根要素６６ａの分割面を残し、屋根要素６８ａの分割面を削除する。
【０１１６】
更に、ＣＡＤ装置１は、残りの部分（屋根要素６６ａと屋根要素６８ｂの重なり部分）についても同様に処理する。
ＣＡＤ装置１は、以上のように取り合いを行い、基本屋根組の重なり部分のうち、高い方の部分を選択する。
【０１１７】
図１２（ｃ）は、基本屋根組６６、６８の取り合い後を示した図である。
図１２（ｃ）に示したように、基本屋根組６６、６８の重なり部分が解消され、取り合いが適切に行われたことがわかる。
【０１１８】
なお、ＣＡＤ装置１は、重なり部分において分割面の高低を判断した後に、接続先の基本屋根組との同一平面性を更に判断するように構成することができる。
即ち、ＣＡＤ装置１は、基本屋根組６８の棟が基本屋根組６６の棟よりも高くならないことを確認する。
【０１１９】
また、図２（ａ）〜（ｃ）に示したように、複合屋根組を構成する基本屋根組の形状を変更する場合の取り合い処理も、同様に交線を計算して（交線計算手段）行うことができる。
即ち、図２（ｂ）において基本屋根組１６ｃと基本屋根組１８の交線を計算し、屋根部分のうち交線に達しないを伸張伸張し、交線を越えている部分は削除するように、屋根要素の空間座標値を計算して更新する。
これにより、基本屋根組１６ｃと基本屋根組１８の接合部分が交線と一致するように屋根要素を更新することができる。
【０１２０】
以上、取り合い処理の一例について説明したが、２つの基本屋根組を取り合い処理した後に更に取り合い処理を行う場合、前回の取り合い処理を行った後の形状から引き続き今回の取り合い処理を行うと、例えば、立体的な間隙が生じるなど、意図しない結果が得られる場合がある。
【０１２１】
そのため、ＣＡＤ装置１は、取り合い処理を行う際に、取り合い前の基本屋根組の形状を復元するための復元用情報を保存する機能を備え（復元情報記憶手段）、再度取り合い処理を行う場合に、前回の取り合い処理前の形状を復元した後、今回の取り合い処理を行う機能を備えている。
【０１２２】
前回の取り合い処理前の形状を復元する場合の一例を図１３を用いて説明する。
屋根組８０は、切妻型の基本屋根組６６に切妻型の基本屋根組６８を追加して構成されている。
【０１２３】
ＣＡＤ装置１は、基本屋根組６８を追加する際に、基本屋根組６６と基本屋根組６８の取り合い処理を行っている。
そして、ＣＡＤ装置１は、その際に、復元用情報７３、７６を取得して保持している。
【０１２４】
復元用情報７３は、基本屋根組６６のうち取り合いによって変化した部分を規定する情報であり、切り取られた領域を特定する情報と、基本屋根組のＩＤ番号、及び取り合いの際に形状を切妻に変換した場合は切妻化の内容が特定される情報などから構成されている。
【０１２５】
ＣＡＤ装置１は、復元用情報７３と、取り合い処理後の基本屋根組６６を用いて取り合い処理前の基本屋根組６６を復元することができる。
同様に、ＣＡＤ装置１は、基本屋根組６８の復元用情報７６と、取り合い処理後の基本屋根組６８を用いて取り合い処理前の基本屋根組６８を復元することができる。
【０１２６】
このように、ＣＡＤ装置１は、復元用情報７３、７６を用いることにより、取り合い処理後の複合屋根組８０から取り合い処理前の屋根組８４を再現することができる。
【０１２７】
ＣＡＤ装置１は、屋根組８０にて、基本屋根組６６や基本屋根組６８の形状変更に伴う取り合い処理を再度行う場合は、復元用情報７３、７６を用いて取り合い処理前の屋根組８４を復元してから取り合い処理を行う。
これにより、取り合い処理を行った後に更に取り合い処理を行った場合に生じる不都合を回避することができる。
【０１２８】
以上、復元用情報を用いて、基本屋根組の形状を復元した後取り合い処理を行う例について説明したが、複合屋根組を構成する基本屋根組に対し、配置と再配置（再作成）以外の編集を無視してよい場合は（例えば、基本屋根組を単体で編集する必要が無い場合）、基本屋根組を復元せずに再度取り合い処理を行うことも可能である。
【０１２９】
また、複合屋根組で形状変更などで基本屋根組の再配置を行う場合、基本屋根組の接続の関係から次のように配置順序を設定すると、配置処理を適切に行うことができる。
（ルール１）再配置対象の基本屋根組のけらば側と他の基本屋根組の軒側が取り合っている場合、当該他の基本屋根組を配置した後、再配置対象の基本屋根組を配置する。
（ルール２）再配置対象の基本屋根組の軒側に、他の基本屋根組のけらば側が取り合っている場合、当該他の基本屋根組を配置する前に、対象の基本屋根組を配置する。
【０１３０】
これらルールを総括すると、２つの基本屋根組がＴ字型に配置されている場合、Ｔ字の横線に対応する基本屋根組を再配置した後、Ｔ字の縦線に対応する基本屋根組を再配置する、ということになる。そして、再配置の際に、Ｔ字の横線・縦線に対応する基本屋根組で取り合い処理を行う。
【０１３１】
例えば、図１４に示したように、基本屋根組９１〜９４で構成された複合屋根組があったとする。
これら基本屋根組はそれぞれ切妻型の形状を有しており、基本屋根組９３の両端のけらば側は、それぞれ基本屋根組９１、９２の軒側と取り合っている。
更に、基本屋根組９４のけらば側と基本屋根組９３の軒側が取り合っている。
【０１３２】
このように構成された複合屋根組で、基本屋根組９３を形状変更などにより再配置する場合を考える。
基本屋根組９３を再配置する場合、連動して再配置が必要な基本屋根組は、基本屋根組９１、９２、９４である。
【０１３３】
そして、ルール１により、基本屋根組９３よりも基本屋根組９１、９２を先に再配置し、その後に基本屋根組９３を配置することになる。
また、ルール２により、基本屋根組９３を先に再配置した後、基本屋根組９４を再配置することになる。
これにより、ＣＡＤ装置１が基本屋根組９３を再配置する場合の処理順序は、基本屋根組９１、９２→基本屋根組９３→基本屋根組９４となる。
【０１３４】
また、取り合い処理に関しては、ある基本屋根組を再配置した場合、ＣＡＤ装置１は、その処理時点で配置が完了している基本屋根組との取り合い処理を行い、後に再配置することになっている基本屋根組に関しては考慮しない。
以上により、取り合い処理を含めた基本屋根組９３を再配置処理は、次のようになる。まず、基本屋根組９３との取り合いを考慮せずに、基本屋根組９１、９２を再配置する。次に、基本屋根組９３を再配置し、基本屋根組９３と基本屋根組９１、９２との取り合い処理を行う。このとき、基本屋根組９３と基本屋根組９４との取り合いは考慮しない。次に、基本屋根組９４を再配置し、基本屋根組９３と基本屋根組９４との取り合い処理を行う。
【０１３５】
同様に、基本屋根組９４を再配置する場合の処理順序は次のようになる。基本屋根組９４と連動して再配置が必要なのは基本屋根組９３である。
そのため、まず、ＣＡＤ装置１は、基本屋根組９３を再配置し、基本屋根組９３と基本屋根組９１、９２との取り合い処理を行う。この際に、基本屋根組９３と基本屋根組９４との取り合いは考慮しない。
次に、ＣＡＤ装置１値は、基本屋根組９４を再配置し、基本屋根組９４と基本屋根組９３との取り合い処理を行う。
【０１３６】
更に同様に、基本屋根組９１を再配置する場合の処理順序は次のようになる。基本屋根組９１と連動して再配置が必要なのは基本屋根組９３である。
そのため、まず、ＣＡＤ装置１は、基本屋根組９１を再配置する。次に、ＣＡＤ装置１は、基本屋根組９３を再配置する。その際に、ＣＡＤ装置１は、基本屋根組９３と基本屋根組９１、９２、９４との取り合い処理を行う。
【０１３７】
なお、基本屋根組９２、９４と基本屋根組９３との間では、基本屋根組９１の再配置では取り合いの形状は変わらないので、取り合い処理の際に基本屋根組９２、９４を復元しなくても基本屋根組９３の不要箇所だけを削除することが可能である。
【０１３８】
以上に説明した本実施の形態により次のような効果を得ることができる。
（１）複雑な屋根組も棟ごとに基本屋根組を形成して配置して構成し、変更することができる。
（２）複数の屋根要素をグループ化することにより、これらの屋根組から構成される基本屋根組を１つの要素のように扱い、グループ制御することができる。
（３）既存の基本屋根組に新たな基本屋根組を追加する際に、勾配や高さなどのの基本屋根組の属性を考慮して自動で取り合いを行うことができる。そのため、基本屋根組の追加や組み合わせを容易に行うことができる。
（４）取り合い処理を行う際に復元用情報を保持するため、再度取り合い処理を行う際に、前回の取り合い処理の前の状態を復元することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】屋根組の処理例を説明するための図である。
【図２】屋根組の他の処理例を説明するための図である。
【図３】本実施の形態のＣＡＤ装置の構成を示したブロック図である。
【図４】基本屋根組の各種形状の一例を示した模式図である。
【図５】基本屋根組を規定するパラメータを説明するための図である。
【図６】基本屋根組を規定するパラメータを説明するための図である。
【図７】基本屋根組とＩＤ番号の関係を説明するための図である。
【図８】基本屋根組とＩＤ番号の関係を説明するための図である。
【図９】基本屋根組を登録する手順を説明するためのフローチャートである。
【図１０】基本屋根組を抽出する手順を説明するためのフローチャートである。
【図１１】基本屋根組間の調整を説明するための図である。
【図１２】取り合い処理の一例を説明するための図である。
【図１３】元の形状を復元してから取り合い処理を行う場合を説明するための図である。
【図１４】複合屋根組において基本屋根組を再配置する順序を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１４０】
１０ 基本屋根組
１２ 基本屋根組
１６ 基本屋根組
１７ 複合屋根組
１８ 基本屋根組
２０ 間隙
１０９ ＣＰＵ
１１０ ＲＡＭ
１１１ ＲＯＭ
１１２ キーボード
１１３ マウス
１１４ 表示装置
１１５ 印刷装置
１１７ 記憶媒体駆動装置
１１８ 通信制御装置
１１９ 入出力Ｉ／Ｆ
１２１ プログラム格納部
１２２ データ格納部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＡＤ装置、情報処理方法、及びＣＡＤプログラムに関し、例えば、家屋の設計を支援するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のコンピュータの普及に伴い、従来は手作業で行ってきた建築の設計もコンピュータを用いて行うようになってきた。
このように、コンピュータを用いて設計業務を支援する装置はＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）装置と呼ばれ、コンピュータ上にて設計図面の作成や、各種シミュレーションを行うことができる。
【０００３】
ＣＡＤ装置を用いることにより、家屋の間取り、屋根の形状など、顧客の要望に基づくＣＡＤデータを作成することができる。
また、ＣＡＤデータは、ベクトルデータとして生成されるため、パラメータを変更することにより、設計変更などに対しても容易に対応することができる。
このようにＣＡＤ装置を用いた発明としては次の「屋根設計システム」がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２７８９９１号公報
【０００５】
特許文献１には、屋根の形状などを入力するだけで自動的に屋根の形状などを設計する技術について記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来のＣＡＤ装置では、複雑な形状の屋根を扱うのが困難であった。
例えば、４枚の屋根板から形成される屋根組（例えば、寄棟型）や２枚の屋根組から形成される屋根組（例えば、切妻型）など、基本的な屋根組であれば容易に配置できるが、更にその２つの屋根組が組み合わさって形成される屋根組のような複雑な屋根組となると、容易には配置できない。この場合、例えば、屋根組を構成する個々の屋根板を手動にて配置する必要がある。
【０００７】
また、上記のような複雑な屋根組を、１枚１枚の屋根板で配置し形成した後、「勾配」や「軒の出」など、形状などの修正を行う場合には、それぞれの屋根板のデータ内容を変更するか、全ての屋根板を再配置する必要があった。
更に、一部の屋根板だけ「勾配」や「軒の出」を変更する際にも、他の屋根データの領域に影響が出てしまうため、その都度影響のある屋根板のデータを変更する必要があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、複雑な屋根の配置、変更を容易に行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記目的を達成するために、請求項１に記載した発明では、基本屋根組の外形を規定するパラメータを用いて、前記基本屋根組の構成単位である複数の屋根要素の空間座標値を計算する座標値計算手段と、前記空間座標値を計算した複数の屋根要素を関連づける関連づけ手段と、前記関連づけた複数の屋根要素を前記計算した空間座標値に基づいて表示する表示手段と、前記パラメータの変更を受け付けるパラメータ変更受付手段と、前記パラメータの変更を受け付けた場合に、前記関連づけ手段による関連づけを用いて前記複数の屋根要素を抽出する屋根要素抽出手段と、を具備し、前記座標値計算手段は、前記受け付けたパラメータで規定される外形を成すように、前記抽出した複数の屋根要素の空間座標値を再計算し、前記表示手段は、前記再計算後の空間座標値に基づいて前記複数の屋根要素の表示を更新することを特徴とするＣＡＤ装置を提供する。
請求項２に記載の発明では、前記表示手段で表示している基本屋根組の外形を規定するパラメータを表示し、前記パラメータの変更に係る値を入力するパラメータ入力欄を表示するパラメータ入力欄表示手段と、を具備し、前記パラメータ変更受付手段は、前記表示したパラメータ入力欄に入力された値を取得することを特徴とする請求項１に記載のＣＡＤ装置を提供する。
請求項３に記載の発明では、２つの基本屋根組が重なる重なり部分を有する場合、前記座標値計算手段は、高さ方向の座標値の小さい方の重なり部分が消去されるように、前記２つの基本屋根組を構成する屋根要素の空間座標値を再計算することを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載のＣＡＤ装置を提供する。
請求項４に記載の発明では、前記２つの基本屋根組の交線を計算する交線計算手段を具備し、前記座標値計算手段は、前記２つの基本屋根組の前記交線により分割された重なり部分のうち、高さ方向の座標値が小さい重なり部分が消去されるように、前記２つの基本屋根組を構成する屋根要素の空間座標値を再計算することを特徴とする請求項３に記載のＣＡＤ装置を提供する。
請求項５に記載の発明では、交わる２つの基本屋根組のうち、一方の基本屋根組を構成する屋根要素の空間座標値が更新された場合に、当該屋根要素の更新された座標値を用いて前記２つの基本屋根組の交線を計算する交線計算手段を具備し、
前記座標値計算手段は、前記２つの基本屋根組の接合部分が前記計算した交線に合致するように、前記２つの基本屋根組を構成する屋根要素の空間座標値を再計算することを特徴とする請求項１に記載のＣＡＤ装置を提供する。
請求項６に記載の発明では、請求項５で再計算する前の空間座標値を復元する復元情報を記憶する復元情報記憶手段を具備し、前記計算手段は、交線に合致するように再度前記屋根要素の空間座標値を計算する場合、前記記憶した復元情報を用いて計算を行うことを特徴とする請求項５に記載のＣＡＤ装置を提供する。
請求項７に記載の発明では、座標値計算手段と、関連づけ手段と、表示手段と、パラメータ変更受付手段と、屋根要素抽出手段と、を備えたコンピュータにおいて、前記座標値計算手段によって、基本屋根組の外形を規定するパラメータを用いて、前記基本屋根組の構成単位である複数の屋根要素の空間座標値を計算する座標値計算ステップと、前記関連づけ手段によって、前記空間座標値を計算した複数の屋根要素を関連づける関連づけステップと、前記表示手段によって、前記関連づけた複数の屋根要素を前記計算した空間座標値に基づいて表示する表示ステップと、前記パラメータ変更受付手段によって、前記パラメータの変更を受け付けるパラメータ変更受付ステップと、前記屋根要素抽出手段によって、前記パラメータの変更を受け付けた場合に、前記関連づけ手段による関連づけを用いて前記複数の屋根要素を抽出する屋根要素抽出ステップと、前記屋根要素抽出手段によって、前記パラメータの変更を受け付けた場合に、前記関連づけ手段による関連づけを用いて前記複数の屋根要素を抽出する屋根要素抽出ステップと、前記座標値計算手段によって、前記受け付けたパラメータで規定される外形を成すように、前記抽出した複数の屋根要素の空間座標値を再計算する再計算ステップと、前記表示手段によって、前記再計算後の空間座標値に基づいて前記複数の屋根要素の表示を更新する表示更新ステップと、から構成されたことを特徴とする情報処理方法。
請求項８に記載の発明では、基本屋根組の外形を規定するパラメータを用いて、前記基本屋根組の構成単位である複数の屋根要素の空間座標値を計算する座標値計算機能と、前記空間座標値を計算した複数の屋根要素を関連づける関連づけ機能と、前記関連づけた複数の屋根要素を前記計算した空間座標値に基づいて表示する表示機能と、前記パラメータの変更を受け付けるパラメータ変更受付機能と、前記パラメータの変更を受け付けた場合に、前記関連づけ機能による関連づけを用いて前記複数の屋根要素を抽出する屋根要素抽出機能と、をコンピュータで実現するＣＡＤプログラムであって、前記座標値計算機能は、前記受け付けたパラメータで規定される外形を成すように、前記抽出した複数の屋根要素の空間座標値を再計算し、前記表示機能は、前記再計算後の空間座標値に基づいて前記複数の屋根要素の表示を更新することを特徴とするＣＡＤプログラムを提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、複雑な屋根の配置、変更を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（１）実施の形態の概要
本実施の形態のＣＡＤ装置は、切妻とか寄棟などといった、基本的な構造の屋根組を、例えば板状の屋根要素を複数枚配置することにより構成する。
この基本的な屋根組を基本屋根組と呼び、基本屋根組を組み合わせることにより、より複雑な形状の屋根を構成することができる。
【００１２】
基本屋根組は、例えば、勾配や高さなどのパラメータにより形状や位置が規定されるが、本実施の形態のＣＡＤ装置は、これらのパラメータで規定される基本屋根組の形状から各屋根要素の空間座標値（配置）を計算する（座標値計算手段）。
そして、計算結果による各屋根要素の配置によって基本屋根組の配置が規定される。
【００１３】
また、基本屋根組を構成する屋根要素は、共通のＩＤ番号を付与することによりグループ化されており、他の基本屋根組を構成する屋根要素から識別できるようになっている（関連づけ手段）。
そのため、複数の基本屋根組を組み合わせて構成した複合屋根組から、ＩＤ番号を用いて所望の基本屋根組を抽出して処理することができる（屋根要素抽出手段）。
【００１４】
このように、本実施の形態では、基本屋根組が複数の構成単位である屋根要素から構成されているにもかかわらず、基本屋根組をあたかも１つの要素の如く扱うことができる。
【００１５】
本実施の形態では、一例として基本屋根組を棟ごとに作成するように構成されている。基本屋根組は、ＩＤ番号を用いて１つの要素として処理することができるため、複雑な複合屋根組も棟ごとに形成するが如く配置し、形状の変更を行うことができ、ユーザの操作性、利便性を高めている。
【００１６】
本実施の形態のＣＡＤ装置は、基本屋根組を組み合わせて複合屋根組を構成するが、基本屋根組を構成する屋根要素がグループ化されているために、基本屋根組同士の調整・補正を自動的に行うことができる。
【００１７】
例えば、既存の基本屋根組に新たな基本屋根組を配置する場合に、既存の基本屋根組と新たな基本屋根組との間に重複する部分が生じる。
この場合、本実施の形態のＣＡＤ装置は、重複する部分のうち、高さの高い方の部分を残し、高さの低い部分を削除（消去）する。
【００１８】
即ち、既存の基本屋根組に新たな基本屋根組を配置する際に「勾配」、「高さ」などを考慮して各屋根データ領域（基本屋根組の存在する空間）を自動で取り合うことができる。
【００１９】
なお、屋根と屋根、壁と床など、要素と要素が接する部分、あるいは接する様を取り合いと呼ぶが、本実施の形態では、２つの基本屋根組の重複する部分を削除して（あるいは、後述するように間隙がある場合は間隙を埋めて）、これら２つの基本屋根組の接する部分を調節する処理を取り合い処理と呼ぶことにする。
これは、基本屋根組の接する部分の形状が調節されるように、屋根要素の空間座標値を計算することにより行われる。
【００２０】
また、一旦複合屋根組を構成した後、ある基本屋根組の勾配や高さを変更したいなど、複合屋根組の一部の形状変更を行う場合がある。この場合、本実施の形態のＣＡＤ装置は、パラメータの変更をユーザより受け付けて（パラメータ受付手段）、これにより各屋根要素の配置を計算する。
【００２１】
一般に、複合屋根組で一部の基本屋根組を変更すると、その変更による影響は隣接する他の基本屋根組にも波及するが、本実施の形態のＣＡＤ装置は、変更対象である基本屋根組を変更すると共に、隣接する基本屋根組をも変更して両者の整合性を自動的にとる。
このため、ユーザは、一旦配置した複合屋根組に対しても容易に基本屋根組の変更を行うことができる。
【００２２】
このように、本実施の形態のＣＡＤ装置は、単位となる屋根組を基本屋根組という、あたかも１つの要素のように扱うことにより、屋根組の追加や形状変更を容易に行うことができる。
【００２３】
また、本実施の形態のＣＡＤ装置は表示装置を備えており、これらの屋根要素を、空間座標値に基づいて表示装置にてユーザに対して表示することができる（表示手段）。
そして、パラメータの変更によって屋根要素が再配置された場合、本実施の形態のＣＡＤ装置は、更新後の屋根要素の空間座標値に基づいて表示を更新し、ユーザが更新後の基本屋根組を確認することができる。
なお、表示装置に、パラメータ入力欄を表示する際に、現在表示している基本屋根組のパラメータを合わせて表示することによりユーザの利便性を高めることができる（パラメータ入力欄表示装置）。
【００２４】
以上の処理の具体的な形態を図１（基本屋根組の追加）及び図２（複合屋根組での基本屋根組の変更）を用いて説明する。
今、図１（ａ）に示したような基本屋根組１０があったとする。基本屋根組１０は、複数の板状の屋根要素１０ａを中央が凸状となるように配置して構成されており、所謂カマボコ型と呼ばれる屋根形状を有している。各屋根要素１０ａの位置と形状（配置）は、屋根要素１０ａの空間座標値により規定される。
本実施の形態のＣＡＤ装置は、これらの屋根要素の配置を保持すると共に、これらに同一のＩＤ番号を付与して、グループとして管理している。
【００２５】
ここで、図１（ｂ）に示したように、２つ目のカマボコ型の基本屋根組１２を配置したとする。基本屋根組１２も、基本屋根組１０と同様に板状の屋根要素を基本屋根組１２の形状に合わせて配置することにより構成されている。
なお、図１（ｂ）では、簡略化のため、基本屋根組１０、１２の外形を示しており、個々の屋根要素は図示していない。
【００２６】
基本屋根組１２の軸線は、基本屋根組１０の軸線と垂直になるように配置されており、基本屋根組１２の一端部１３が基本屋根組１０の側面を貫通して基本屋根組１０の内部に潜り込んでいる。
【００２７】
本実施の形態のＣＡＤ装置は、基本屋根組１０と基本屋根組１２の重なり部分を検出し、重なり部分における基本屋根組１０の高さと基本屋根組１２の高さの高低を調べる。
そして、重なり部分のうち、高さの低い方の部分、即ち一端部１３を検出して削除する。
【００２８】
この削除は、基本屋根組１０と基本屋根組１２の交線を計算し、基本屋根組１２を構成する各屋根要素に対して、この交線よりも一端部１３側に存在する部分を削除することにより行う。
なお、重なり部分とは、垂直方向（高さ方向）に複数の基本屋根組が存在している部分をいう。
【００２９】
この処理により、図１（ｃ）に示したように、基本屋根組１２と基本屋根組１０の重なり部分が解消される。
本実施の形態のＣＡＤ装置は、基本屋根組１０と基本屋根組１２の重なり部分を解消した後、両者を１つの複合屋根組として統合する。
【００３０】
なお、統合した後も、基本屋根組１０と基本屋根組１２は、異なるＩＤ番号が付与されるため、これらを個別に扱うことができる。
例えば、複合屋根組から基本屋根組１０を抽出して半径を大きくするなどの処理を行うことができる。
【００３１】
このように、本実施の形態のＣＡＤ装置は、２つの基本屋根組を重なり部分を持つように配置した場合、自動的に重なり部分の取り合いを行って複合屋根組に統合する。
【００３２】
次に、複合屋根組を構成する基本屋根組を変更する場合について説明する。
今、図２（ａ）に示したように、基本屋根組１６と基本屋根組１８からなる複合屋根組１７があったとする。
【００３３】
基本屋根組１６、１８は、何れも切妻型と呼ばれる屋根形状をしている。基本屋根組１６は、板状の屋根要素１６ａと屋根要素１６ｂが山形に組み合わされて構成されている。
基本屋根組１８も同様に２つの板状の屋根要素を組み合わせて構成されている。
【００３４】
基本屋根組１６と基本屋根組１８は、軸線（棟線）が垂直となるように配設されており、基本屋根組１８の一端が基本屋根組１６の側面（屋根要素１６ｂ）に接続している。
【００３５】
このように構成された複合屋根組１７において、図２（ｂ）に示したように、基本屋根組１６を基本屋根組１６ｃのように、勾配が急になるように形状を変更したとする。
この場合、基本屋根組１６の基本的な形状を保ったまま勾配を急にして基本屋根組１６ｃを生成すると、基本屋根組１６ｃと基本屋根組１８の間に間隙２０が生じる。
【００３６】
本実施の形態のＣＡＤ装置は、間隙２０を埋めるため、次のような処理を行う。ＣＡＤ装置は、まず、基本屋根組１６ｃを生成した後、基本屋根組１６ｃの形状を復元する（即ち、基本屋根組１６ｃの基本屋根組１８側の屋根面を矩形形状に復元する）。これにより、復元後の基本屋根組１６ｃと基本屋根組１８が交わった状態となるので、両者の交線を計算し、この交線を用いて取り合い処理を行う。
【００３７】
また、交線を求めるのに基本屋根組１８を復元する必要がある場合（例えば、基本屋根組１６の勾配を小さくする場合）は、基本屋根組１８の形状を復元してから交線を計算する。
このように、基本屋根組の形状を復元してから交線を求めて取り合い処理を行うことにより、屋根要素が交線に届かない場合、これを交線まで伸張し、交線を越えている場合は、その部分を削除（消去）することができる。
【００３８】
このようにして取り合い処理を行った結果、図２（ｃ）に示したように、更新後の基本屋根組１６ｄと基本屋根組１８が適切に接合する複合屋根組１７ａが形成される。
【００３９】
このように、本実施の形態のＣＡＤ装置は、複合屋根組を成す基本屋根組の形状を変更した場合、隣接する他の基本屋根組との交線を計算し、両者の重なりや間隙を確認する。そして、重なる場合は重なり部分を削除し、間隙が生じる場合は、屋根要素を伸張して両者が過不足無く接合するようにする。
【００４０】
（２）実施の形態の詳細
図３は、本実施の形態で建築関連図面の設計に用いるＣＡＤ装置の構成を示したブロック図である。
ＣＡＤ装置１は、家屋などの建築設計用に構成されたＣＡＤ装置であって、例えば、パーソナルコンピュータにＣＡＤプログラムをインストールすることにより構成される。
【００４１】
ＣＡＤ装置１は、建築関連図面の作図・編集を支援する機能を備えており、屋根組の設計では、後述するように屋根組を１つの要素として扱えるようになっている。
ＣＡＤ装置１が処理するＣＡＤデータは、ベクタデータにより構成されている。ベクタデータとは、線分や円弧といった要素を数式にて幾何学的に定義し、これら定義された要素を用いて図面を構成したものである。基本屋根組を構成する屋根要素も形状や位置が幾何学的に定義される。
【００４２】
ＣＡＤ装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０９、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１１０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１１１、キーボード１１２、マウス１１３、表示装置１１４、印刷装置１１５、記憶装置１１６、記憶媒体駆動装置１１７、通信制御装置１１８、入出力Ｉ／Ｆ（インターフェース）１１９などから構成されている。
【００４３】
ＣＰＵ１０９は、プログラムを実行して各種の情報処理を行う中央処理装置である。
本実施の形態では、記憶装置１１６に記憶されたＣＡＤプログラムを実行して、建築関連図面の作図・編集を支援する機能を発揮する。また、ＣＡＤ装置１は、このＣＡＤプログラムを実行することにより、複数の屋根要素からなる基本屋根組を棟ごとにグループ制御することができる。
【００４４】
ＲＡＭ１１０は、随時書き込みと読み出しができるメモリであって、プログラムやデータを書き込んだり消去したりすることができる。
ＲＡＭ１１０は、ＣＰＵ１０９がＣＡＤ機能を発揮する際のワーキングエリアを提供する。
ＲＯＭ１１１は、読み取り専用のメモリであって、ＣＡＤ装置１を機能させるための基本的なプログラムやデータが記憶されている。
【００４５】
キーボード１１２は、文字キー、テンキー、ファンクションキー、カーソルキーなど、各種のキーを備えた入力装置であって、ユーザが文字やコマンドなどの情報を入力するのに用いる。
ユーザは、作図や図面編集を行う際にキーボード１１２から文字や数字を入力することにより、基本屋根組の新規作成・追加・形状変更などを行う際のパラメータを入力することができる。
【００４６】
マウス１１３は、ポインティングデバイスであって、キーボード１１２と同様に入力装置を構成している。
マウス１１３は、表示装置１１４に表示されたアイコンなどをクリックすることにより、情報を入力したり、コマンドを実行させたりすることができる。
本実施の形態では、例えば、基本屋根組を設定するためのユニット棟線（後述）を指定したり、あるいは、形状を変更する基本屋根組を指定するのに用いることができる。
【００４７】
表示装置１１４は、出力装置を構成し、例えばＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ−ｒａｙ Ｔｕｂｅ）や液晶ディスプレイなどで構成されている。
表示装置１１４には、建築設計図面などが表示され、ユーザは表示された図面を参照しながらキーボード１１２やマウス１１３を操作して作図・編集を行ったり、屋根組の形状を編集したりすることができる。
【００４８】
印刷装置１１５も出力装置を構成し、レーザプリンタ、インクジェットプリンタなどのプリンタ装置やプロッタなどで構成される。
印刷装置１１５は、紙などの印刷媒体上に建築設計図面やその他の情報を印刷することができる。
【００４９】
記憶装置１１６は、読み書き可能な記憶媒体と、その記憶媒体に対してプログラムやデータなどの各種の情報を読み書きする駆動装置から構成されている。記憶装置１１６として、例えば、大容量のハードディスクが使用される。
記憶装置１１６は、プログラム格納部１２１、データ格納部１２２、図示しないその他の格納部が形成されている。
【００５０】
プログラム格納部１２１には、ＣＡＤ装置１を機能させるための基本的なプログラムであるＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や、ＣＡＤ装置１がＣＡＤ機能を発揮し、情報処理を行うためのＣＡＤプログラムなどが格納されている。
ＣＰＵ１０９は、プログラム格納部１２１からＣＡＤプログラムを読み出して実行し、建築設計図面の作図・編集機能などを発揮する。
【００５１】
データ格納部１２２には、建築設計図面のＣＡＤデータやその他のデータが格納されている。
ＣＡＤ装置１は、データ格納部１２２からＣＡＤデータを読み出して、作図、編集などの各処理を行うことができる。
【００５２】
記憶媒体駆動装置１１７は、ＣＰＵ１０９が外部の記憶媒体からコンピュータプログラムやデータを読み込むための駆動装置である。
ＣＡＤ装置１は、記憶媒体駆動装置１１７を駆動して、記憶媒体に記録されたコンピュータプログラム、ＣＡＤデータなどの情報を取得することができる。
【００５３】
ここで、記憶媒体とは、コンピュータプログラムやデータなどが記憶される記憶媒体であり、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、磁気テープなどの磁気記憶媒体、メモリチップやＩＣカードなどの半導体記憶媒体、光ディスクなどの光記憶媒体などがある。
【００５４】
通信制御装置１１８は、例えば、インターネットやＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などのネットワークとＣＡＤ装置１を接続するための制御装置である。
ＣＡＤ装置１は、通信制御装置１１８を用いてネットワーク経由にて、コンピュータプログラム、ＣＡＤデータなどを受信したり、あるいは、これらの情報を送信したりすることができる。
【００５５】
入出力Ｉ／Ｆ１１９は、ＣＡＤ装置１に周辺機器を接続するためのインターフェースである。
周辺機器としては、スピーカ、スキャナ、ドライブ装置などがあり、これらの機器によりＣＡＤ装置１の機能を拡張することができる。
【００５６】
ＣＡＤ装置１は、平面図や立面図の作図を支援したり、各種シミュレーションを行ったりなど、一般のＣＡＤ装置と同様の機能を備えているが、以下では、これらの機能のうち屋根組の作成機能について説明する。
【００５７】
図４は、ＣＡＤ装置１が扱う基本屋根組の各種形状の一例を示した模式図である。複合屋根組は、これらの基本屋根組の組み合わせにより作成される。
図４（ａ）に示した基本屋根組３０は、板状の形状を有する屋根要素３０ａ、３０ｂを基本屋根組３０の中央部が高くなるように（棟から両側に勾配屋根があり、勾配屋根の棟線側両端は壁になっているように）接合した形状を有しており、この形状は切妻と呼ばれる。なお、棟とは２つの屋根面の交差部分をいう。
【００５８】
切妻型の基本屋根組の場合、形状を規定するパラメータとしては、軒の出、けらばの出、軒高±、勾配などがある。
これらのパラメータに対して、屋根要素３０ａ、３０ｂを配設することにより切妻型の基本屋根組３０が得られる。
【００５９】
ここで、軒とは屋根面のうち、屋根面の勾配方向において外壁から外側の部分をいい、軒の出とは、軒の距離をいう。
これを図示すると図５（ａ）に示したようになる。軒線３２は、外壁の輪郭線である。
軒の出は、屋根面の勾配方向おいて、屋根組３０の縁と軒線３２との距離となる。
【００６０】
また、けらばとは屋根面のうち、屋根面の勾配方向と垂直方向において外壁から外側の部分をいい、けらばの出とはその距離をいう。
これを図示すると図５（ａ）のようになる。
【００６１】
軒線３２の設計値（例えば、建物正面方向の長さａ、建物正面方向に垂直方向の長さｂ）は予めわかっているため、この設計値と軒の出、及びけらばの出を用いることにより、屋根組３０の勾配方向、及び勾配に垂直方向の外形を規定することができる。
【００６２】
一方、軒高±とは、図５（ｂ）に示したように軒高から屋根組の基準線までの高さである。
なお、軒高とは、地盤面から建築物の小屋組、または横架材（桁）を支持する壁、敷桁（しきげた）または柱の上端までの高さのことである。
勾配とは、屋根面が水平方向と成す勾配である。
軒高±と勾配により、屋根組３０の地位直方向の外形が規定される。
以上、これらのパラメータを指定することにより、基本屋根組３０の３次元的な配置が規定される。
【００６３】
図４（ｂ）に示した基本屋根組３２は、板状の形状を有する屋根要素３２ａ〜３２ｄの棟を中心に四方に流れを持つように配設した形状を有しており、この形状は寄棟と呼ばれている。
寄棟型の基本屋根組の形状は、軒の出、勾配、軒高±などのパラメータにより規定される。
【００６４】
図４（ｃ）に示した基本屋根組３４は、切妻の勾配が２段階となった形状を有しており、この形状はマンサード切妻と呼ばれる。
即ち、屋根要素３４ａ、３４ｂが２段階の勾配を持つことにより一方の側の屋根面が形成され、屋根要素３４ｄ、３４ｃが２段階の勾配を持つことにより他方の側の屋根面が形成されている。
【００６５】
基本屋根組３４の形状を規定するパラメータとしては、軒の出、けらばの出、軒高±のほか、図６（ａ）に示したように、下段側の屋根要素（屋根要素３４ｄ、３４ａ）の勾配と、上段側の屋根要素（屋根要素３４ｃ、３４ｂ）の勾配などがある。
【００６６】
図４（ｄ）に示した基本屋根組３６は、寄棟の勾配が２段となった形状を有しており、この形状はマンサード寄棟と呼ばれる。
基本屋根組３６では、屋根要素３６ａの下段に、屋根要素３６ａより勾配が急峻な屋根要素３６ｅが配設され、屋根要素３６ｂの下段に屋根要素３６ｆが配設されている。図示しない他の側面も同様に構成されている。
基本屋根組３６の形状を規定するパラメータとしては、軒の出、軒高±のほか、上段側の屋根要素の勾配と下段側の屋根要素の勾配などがある。
【００６７】
図４（ｅ）に示した基本屋根組３８は、複数の板状の屋根要素３８ａ〜３８ｄを、垂直上方向に凸型の円弧を成すように配設しており、その形状からカマボコなどと呼ばれる。なお、図４（ｅ）では、４枚の屋根要素により基本屋根組３８を構成しているが、更に多くの屋根要素を用いることもできる。屋根要素数が多いほど丸みがより正確に表現される。
カマボコ型の基本屋根組３８を規定するパラメータとしては、軒の出、けらばの出、軒高±、棟位置、棟高、分割数などがある。
【００６８】
このうち、棟の位置は、図６（ｂ）に示したように、カマボコ型の中心線と軒の基準線との距離であり、棟高は、軒高から棟までの距離である。
分割数は、基本屋根組を構成するための屋根要素の数であり、屋根要素の数が多いほど滑らかな円弧の基本屋根組を構成することができる。図６（ｂ）の例では、片側が屋根要素３８ｅ、３８ｆ、３８ｇの３つの屋根要素で構成されており、対向する側も３つの屋根要素でできているとすると、分割数は６となる。
【００６９】
図４（ｆ）に示した基本屋根組４０は、板状の屋根要素４０ａ〜４０ｃを半円弧状に配設して構成されている。
基本屋根組４０は、カマボコ型の基本屋根組を軸線に沿って２等分した形状を有しており、半カマボコと呼ばれている。
半カマボコ型の基本屋根組を規定するパラメータはカマボコ型の基本屋根組と同じである。
【００７０】
図４（ｇ）に示した基本屋根組４２は、板状の屋根要素４２ａ〜４２ｃを屋根面に対して凹型となるように配設して構成されている。向かい側の側面も同様に凹型に構成されている。
基本屋根組４２のように、側面が凹型に形成された屋根組はそりと呼ばれている。
そり型の基本屋根組を規定するパラメータとしては、軒の出、けらばの出、軒高±、そり高、分割数などがある。
【００７１】
このうち、そり高は、図６（ｃ）に示したように、基本屋根組４２の上端部と下端部を結ぶ線と、凹部の底部との距離である。分割数は、カマボコ型の基本屋根組と同様に屋根要素の数である。
【００７２】
図４（ｈ）に示した基本屋根組４４は、板状の屋根要素４４ａ〜４４ｃを屋根面に対して凸型となるように配設して構成されている。向かい側の側面も同様に凸型に構成されている。
基本屋根組４４のように、側面が凸型に形成された屋根組はむくりと呼ばれている。
むくり型の基本屋根組を規定するパラメータとしては、軒の出、けらばの出、軒高±、むくり高、分割数などがある。
【００７３】
このうち、むくり高は、図６（ｃ）に示したように、基本屋根組４４の上端部と下端部を結ぶ線と、凸部の頂部との距離である。分割数は、カマボコ型の基本屋根組と同様に屋根要素の数である。
【００７４】
以上のように、各基本屋根組の形状は、軒の出、けらばの出などのパラメータで規定することができる。
そして、ＣＡＤ装置１は、屋根要素の外寸や位置を計算して配置することにより、屋根要素を組み合わせて基本屋根を構成することができる。
【００７５】
次に、屋根要素のグループ化について説明する。
ＣＡＤ装置１は、１つの基本屋根組を構成する屋根要素に共通のＩＤ番号を付与することによりグループ化する。
これによって、ＣＡＤ装置１のユーザは基本屋根組をあたかも１つの要素であるかのように扱うことができる。
【００７６】
ＣＡＤ装置１は、基本屋根組を棟ごとに生成するようになっており、基本屋根組を設置する軒線をユニット軒線として登録し、ＩＤ番号を付与する。
そして、このユニット軒線に対して配置された屋根要素に対して、このユニット軒線と同じＩＤ番号を付与する。
これにより、ユニット軒線に対して配置された基本屋根組は、これを構成するグループ化された屋根要素のＩＤ番号で識別することが可能となる。
【００７７】
図７（ａ）は、ユニット軒線の一例を示した図である。この図では、点線で示した軒線がユニット軒線５０を構成し、ＩＤ番号として１０が付与されている。
ＩＤ番号は、他のユニット軒線と重複しないようにＣＡＤ装置１が自動的に付与する。
【００７８】
図７（ｂ）は、ユニット軒線５０に屋根要素５０ａ〜５０ｄを配置したところを示している。屋根要素５０ａ〜５０ｄにより基本屋根組５１が構成される。
屋根要素の配置は、例えば、ユーザがＣＡＤ装置１に対して屋根組の型、形状規定するパラメータなどを入力し、これを用いてＣＡＤ装置１が行う。
【００７９】
屋根要素５０ａ〜５０ｄは、ＣＡＤ装置１により、ユニット軒線５０と同じＩＤ番号１０が付与される。
即ち、屋根要素５０ａ〜５０ｄは、それぞれ、外形の寸法や位置をあらわす３次元情報に加えて、ユニット軒線５０のＩＤ情報を保持している。
【００８０】
そのため、このＩＤ情報を指定すると、屋根要素５０ａ〜５０ｄが指定され、これによって基本屋根組５１が指定される。これが屋根要素５０ａ〜５０ｄをグループ化したことの効果である。即ち、ＣＡＤ装置１は、ＩＤ番号により、当該ＩＤ番号で指定される基本屋根組を構成する各屋根要素を認識することができる。
ＣＡＤ装置１は、以上のようにして、屋根要素にユニット軒線と同じＩＤ番号を付与して基本屋根組を登録する。
【００８１】
ＣＡＤ装置１は、更に、新たなユニット軒線を作成した場合には、同様にこのユニット軒線に対して固有のＩＤ番号を付与する。そして、このユニット軒線に配置された屋根要素にこのＩＤ番号を付与する。
このようにして、新たなユニット軒線に対して配置された屋根要素をグループ化し、これら屋根要素により構成される基本屋根組を追加登録する。
【００８２】
図７（ｃ）は、ユニット軒線５０に対して設置された基本屋根組５１に加えてユニット軒線５２に対して配置された基本屋根組５３を新たに追加したところを示している。
基本屋根組５３は、屋根要素５２ａ、５２ｂから構成されている。
【００８３】
ユニット軒線５２には、ＩＤ番号１１が付与されている。そして、ユニット軒線５２に対して配置された屋根要素５２ａ、５２ｂにもＩＤ番号１１が付与されている。そのため基本屋根組５３はＩＤ番号１１により識別することができる。ＣＡＤ装置１は、このように追加の屋根要素に固有のＩＤ番号を付与することによりこれらをグループ化し、これによって基本屋根組を追加登録する。
【００８４】
なお、ＣＡＤ装置１は、基本屋根組が追加された場合、既存の基本屋根組に複合化して複合屋根組を完成する。
つまり、取り合いなどを行って、これら屋根組の形状を調整して複合屋根組とする。
【００８５】
図８（ａ）に基本屋根組５１と基本屋根組５３により形成された複合屋根組を示す。
図８（ａ）に示したように、基本屋根組５１、５３は、合体して１つの複合屋根組を形成しているが、これらの基本屋根組を構成する屋根要素は異なるＩＤ番号を保持しているため、個別に処理することができる。
【００８６】
即ち、複合屋根組の構成後に、複合屋根組を構成する基本屋根組の勾配などの条件を変更する場合、ＩＤ番号を用いて変更対象の基本屋根組を識別し、複合屋根組から変更対象の基本屋根組を抽出することができる。
【００８７】
図８（ｂ）は、基本屋根組５１、５３から成る複合屋根組から基本屋根組５１を抽出したところ（太線で示してある）を示している。
このように、ＣＡＤ装置１は、何らかの方法でＩＤ番号を取得すれば、当該ＩＤ番号を保持する屋根要素を検索することができ、検索された屋根要素で構成される基本屋根組を他の基本屋根組から区別して抽出することができる。
【００８８】
なお、ＣＡＤ装置１に対するＩＤ番号の指定は、例えば、ユーザが、基本屋根組を構成する屋根要素の何れかを選択したり、あるいは基本屋根組のＩＤ番号を直接入力するなどして行うことができる。
【００８９】
図９は、基本屋根組を登録する手順を説明するためのフローチャートである。
以下の処理はＣＡＤ装置１が備えるＣＰＵ１０９がＣＡＤプログラムに従って行うものである。
【００９０】
まず、ＣＡＤ装置１は、ユニット軒線の登録を受け付ける（ステップ５）。これは、例えば、ユーザが表示装置１１４に表示された画面上で軒線を選択するなどして行う。
ＣＡＤ装置１は、登録を受け付けたユニット軒線に対して固有のＩＤ番号を生成して付与する。
【００９１】
次に、ユーザが、当該ユニット軒線に対して基本屋根組を設定する（ステップ１０）。
これは、例えば、ユーザが、画面上に「切妻」、「マンサード切妻」などと表示されたメニューから基本形状を選択し、更にパラメータを指定することにより行われる。
【００９２】
すると、ＣＡＤ装置１は、当該ユニット軒線上に、屋根要素を配置し、基本屋根組を作成する。
なお、これは、一例であって、他の方法により基本屋根組を生成してもよい。
【００９３】
次に、ＣＡＤ装置１は、生成した基本屋根組を構成する各屋根要素に、ユニット軒線と同じＩＤ番号を付与する（ステップ１５）。
次に、ＣＡＤ装置１は、新規登録する他のユニット軒線がある場合（ステップ２０；Ｙ）、ＣＡＤ装置１は、この他のユニット軒線に対しても同様に基本屋根組の登録を行う。
また、新規登録する他のユニット軒線がなかった場合（ステップ２０；Ｎ）、基本屋根組の登録処理を終了する。
【００９４】
次に、基本屋根組を抽出する手順について図１０のフローチャートを用いて説明する。
まず、ＣＡＤ装置１は、ユーザから基本屋根組の条件変更の要求を受け付ける（ステップ３０）。
この要求は、例えば、画面上に表示されたメニューから基本屋根組の条件変更を選択するなどして行われる。
【００９５】
ＣＡＤ装置１は、条件変更の要求対象となっている基本屋根組のＩＤ番号を取得する（ステップ３５）。
これは、例えば、ユーザが画面上で基本屋根組をマウス操作にてクリックするなどし、ＣＡＤ装置１が、クリックされた屋根要素が保持しているＩＤ番号を取得することにより行われる。
【００９６】
次に、ＣＡＤ装置１は、取得したＩＤ番号を有する屋根要素を検索し、抽出する（ステップ４０）。これにより、変更対象である基本屋根組を抽出することができる。
次に、ＣＡＤ装置１は、変更後の屋根組形状を規定するパラメータの入力をユーザより受け付け、この形状に適合するように抽出した各屋根要素の形状や配置などを計算する（ステップ４５）。
【００９７】
次に、ＣＡＤ装置１は、計算結果を用いて各屋根要素を再配置する。これによって、変更後の基本屋根組の配置が成される（ステップ５０）。
以上のようにして、ＣＡＤ装置１は、変更対象の基本屋根組を他の基本屋根組から区別して抽出し、変更後の配置とすることができる。
即ち、基本屋根組を構成する屋根要素をＩＤ番号によりグループとして認識することにより、これらをグループ制御することができる。
【００９８】
次に、基本屋根組の配置や形状の自動補正について説明する。
例えば、基本屋根組の勾配を変更した場合、この基本屋根組と接続する他の基本屋根組との間に隙間が生じたり、あるいは貫通する場合がある。
【００９９】
また、基本屋根組を追加した場合も同様な場合が生じることがある。
そこで、ＣＡＤ装置１は、このような場合に、基本屋根組の長さを伸縮して適切な長さとし、更に、基本屋根組の重なる部分、足りない部分を取り合いすることにより基本屋根組の配置や形状を自動補正する。
【０１００】
図１１（ａ）は、２つの基本屋根組間に隙間が生じる場合の一例を示している。
基本屋根組６０、６２は、何れも切妻型の基本屋根組である。そして、基本屋根組６２の棟は、基本屋根組６０の屋根面の勾配方向に対して垂直になっている。
【０１０１】
基本屋根組６２の棟は、基本屋根組６０の屋根面に達せず、隙間が空いている。
なお、基本屋根組６０、６２を切妻型としたのは一例であって他の形状の基本屋根組であってもよい。
【０１０２】
このように、基本屋根組間に隙間が空く場合、ＣＡＤ装置１は、隙間が埋められるように、一方の基本屋根組を棟線方向に延ばす。
図１１（ａ）の場合、ＣＡＤ装置１は、基本屋根組６２を基本屋根組６０方向に、基本屋根組６２の棟が基本屋根組６０の屋根面に達するように伸ばす。
【０１０３】
図１１（ａ）では、基本屋根組６２の伸ばした部分を点線で示してある。
この伸張処理は、基本屋根組６２を構成する各屋根要素の長さをそれぞれ伸張することにより行われる。
【０１０４】
図１１（ｂ）は、逆に基本屋根組６２が基本屋根組６０に過剰に潜り込んだ場合を示している。
このように、一方の基本屋根組が他の基本屋根組に過剰に潜り込んでいる場合、ＣＡＤ装置１は、潜り込んでいる方の基本屋根組を棟線方向に縮めて適当な長さとする。
この収縮処理は、基本屋根組６２を構成する各屋根要素の長さをそれぞれ収縮することにより行われる。
【０１０５】
図１１（ｂ）の場合は、基本屋根組６２を点線で示したように縮め、基本屋根組６２の棟部分が基本屋根組６０の側面と一致するようになっている。
なお、この処理は外観上必ずしも必要な処理ではないが、この処理を行うと計算精度を高めることができ、後の設計が容易になる。
【０１０６】
なお、ＣＡＤ装置１は、屋根組の長さの調整を行う際に、基本屋根組の形状によっては、その形状を自動的に切妻型に変換する機能も備えている。
例えば、図１１（ｃ）に示したように基本屋根組６２ａが切妻型の寄棟型の場合、寄棟の形状のまま延ばしても延長後の形状が屋根の形状としては理想的でないため、ＣＡＤ装置１は、図１１（ｃ）の点線で示したように、基本屋根組６２ａを切妻に変換して延ばす。
【０１０７】
このように、ＣＡＤ装置１は、伸ばすのに適当でない形状の基本屋根組に関しては、適当な形状の基本屋根組（例えば、切妻型）に変換してから伸ばす機能を備えている。
【０１０８】
以上のように、ＣＡＤ装置１は、基本屋根組が部分的に重なっており、かつ、一方の基本屋根組の棟の当たる部分の線端を他方の基本屋根組の表面まで伸縮できる場合、取り合い処理の前段階として、当該一方の基本屋根組を伸縮して、当該一方の基本屋根組の棟の線端を当該他の基本屋根組の屋根面まで移動する。
【０１０９】
ＣＡＤ装置１は、以上のようにして、基本屋根組の長さを調整した後、更に両者の取り合い処理を行う。
ここで、基本屋根組の取り合い処理の一例を図１２を用いて説明する。
【０１１０】
図１２（ａ）において、基本屋根組６６は、屋根要素６６ａ、６６ｂを切妻型に組み合わせて構成されており、基本屋根組６８は、屋根要素６８ａ、６８ｂを切妻型に組み合わせて構成されている。
そして、基本屋根組６６と基本屋根組６８は、棟が垂直になるように配置されており、かつ、基本屋根組６８は一端が基本屋根組６６の屋根要素６６ａに重なるように配置されている。
【０１１１】
このように、２つの基本屋根組が重なる場合、ＣＡＤ装置１は、両者の重なった部分を算出し、更に屋根要素の交線を求め（交線計算手段）、重なった部分を交線で最小単位に分割する。
そして、ＣＡＤ装置１は、分割面ごとに、どちらの面が（地面から）高いか判断し、高い方を残して低い方を削除する。
即ち、ＣＡＤ装置１は、どちらの面の高さ方向の座標値が大きいか判断し小さい方の部分を削除して大きい部分の方を残す。
【０１１２】
図１２（ｂ）に点線で交線を示してある。点線６９ａは、屋根要素６８ｂと屋根要素６６ａの交線を示しており、点線６９ｂは、屋根要素６８ａと屋根要素６６ａとの交線を示している。
【０１１３】
ここで、重なった部分のうちの半分である、点ａｂｅｆで囲まれた部分について考える。
点ａｂｅｆで囲まれた部分は、交線６９ａにより点ａｂｃｄで囲まれた部分７０と、点ｄｃｅｆで囲まれた部分７１から構成されている。
【０１１４】
部分７０には、屋根要素６８ａの分割面と、屋根要素６６ａの分割面が重なって存在しているが、部分７０では、屋根要素６８ａの分割面が屋根要素６６ａの分割面の上側に存在している。
そのため、ＣＡＤ装置１は、部分７０に関しては、屋根要素６８ａの分割面を残し、屋根要素６６ａの分割面を削除する。
【０１１５】
一方、部分７１においても、屋根要素６８ａの分割面と、屋根要素６６ａの分割面が重なって存在しているが、部分７１では、屋根要素６６ａの分割面が屋根要素６８ａの分割面の上側に存在している。
そのため、ＣＡＤ装置１は、部分７１に関しては、屋根要素６６ａの分割面を残し、屋根要素６８ａの分割面を削除する。
【０１１６】
更に、ＣＡＤ装置１は、残りの部分（屋根要素６６ａと屋根要素６８ｂの重なり部分）についても同様に処理する。
ＣＡＤ装置１は、以上のように取り合いを行い、基本屋根組の重なり部分のうち、高い方の部分を選択する。
【０１１７】
図１２（ｃ）は、基本屋根組６６、６８の取り合い後を示した図である。
図１２（ｃ）に示したように、基本屋根組６６、６８の重なり部分が解消され、取り合いが適切に行われたことがわかる。
【０１１８】
なお、ＣＡＤ装置１は、重なり部分において分割面の高低を判断した後に、接続先の基本屋根組との同一平面性を更に判断するように構成することができる。
即ち、ＣＡＤ装置１は、基本屋根組６８の棟が基本屋根組６６の棟よりも高くならないことを確認する。
【０１１９】
また、図２（ａ）〜（ｃ）に示したように、複合屋根組を構成する基本屋根組の形状を変更する場合の取り合い処理も、同様に交線を計算して（交線計算手段）行うことができる。
即ち、図２（ｂ）において基本屋根組１６ｃと基本屋根組１８の交線を計算し、屋根部分のうち交線に達しないを伸張伸張し、交線を越えている部分は削除するように、屋根要素の空間座標値を計算して更新する。
これにより、基本屋根組１６ｃと基本屋根組１８の接合部分が交線と一致するように屋根要素を更新することができる。
【０１２０】
以上、取り合い処理の一例について説明したが、２つの基本屋根組を取り合い処理した後に更に取り合い処理を行う場合、前回の取り合い処理を行った後の形状から引き続き今回の取り合い処理を行うと、例えば、立体的な間隙が生じるなど、意図しない結果が得られる場合がある。
【０１２１】
そのため、ＣＡＤ装置１は、取り合い処理を行う際に、取り合い前の基本屋根組の形状を復元するための復元用情報を保存する機能を備え（復元情報記憶手段）、再度取り合い処理を行う場合に、前回の取り合い処理前の形状を復元した後、今回の取り合い処理を行う機能を備えている。
【０１２２】
前回の取り合い処理前の形状を復元する場合の一例を図１３を用いて説明する。
屋根組８０は、切妻型の基本屋根組６６に切妻型の基本屋根組６８を追加して構成されている。
【０１２３】
ＣＡＤ装置１は、基本屋根組６８を追加する際に、基本屋根組６６と基本屋根組６８の取り合い処理を行っている。
そして、ＣＡＤ装置１は、その際に、復元用情報７３、７６を取得して保持している。
【０１２４】
復元用情報７３は、基本屋根組６６のうち取り合いによって変化した部分を規定する情報であり、切り取られた領域を特定する情報と、基本屋根組のＩＤ番号、及び取り合いの際に形状を切妻に変換した場合は切妻化の内容が特定される情報などから構成されている。
【０１２５】
ＣＡＤ装置１は、復元用情報７３と、取り合い処理後の基本屋根組６６を用いて取り合い処理前の基本屋根組６６を復元することができる。
同様に、ＣＡＤ装置１は、基本屋根組６８の復元用情報７６と、取り合い処理後の基本屋根組６８を用いて取り合い処理前の基本屋根組６８を復元することができる。
【０１２６】
このように、ＣＡＤ装置１は、復元用情報７３、７６を用いることにより、取り合い処理後の複合屋根組８０から取り合い処理前の屋根組８４を再現することができる。
【０１２７】
ＣＡＤ装置１は、屋根組８０にて、基本屋根組６６や基本屋根組６８の形状変更に伴う取り合い処理を再度行う場合は、復元用情報７３、７６を用いて取り合い処理前の屋根組８４を復元してから取り合い処理を行う。
これにより、取り合い処理を行った後に更に取り合い処理を行った場合に生じる不都合を回避することができる。
【０１２８】
以上、復元用情報を用いて、基本屋根組の形状を復元した後取り合い処理を行う例について説明したが、複合屋根組を構成する基本屋根組に対し、配置と再配置（再作成）以外の編集を無視してよい場合は（例えば、基本屋根組を単体で編集する必要が無い場合）、基本屋根組を復元せずに再度取り合い処理を行うことも可能である。
【０１２９】
また、複合屋根組で形状変更などで基本屋根組の再配置を行う場合、基本屋根組の接続の関係から次のように配置順序を設定すると、配置処理を適切に行うことができる。
（ルール１）再配置対象の基本屋根組のけらば側と他の基本屋根組の軒側が取り合っている場合、当該他の基本屋根組を配置した後、再配置対象の基本屋根組を配置する。
（ルール２）再配置対象の基本屋根組の軒側に、他の基本屋根組のけらば側が取り合っている場合、当該他の基本屋根組を配置する前に、対象の基本屋根組を配置する。
【０１３０】
これらルールを総括すると、２つの基本屋根組がＴ字型に配置されている場合、Ｔ字の横線に対応する基本屋根組を再配置した後、Ｔ字の縦線に対応する基本屋根組を再配置する、ということになる。そして、再配置の際に、Ｔ字の横線・縦線に対応する基本屋根組で取り合い処理を行う。
【０１３１】
例えば、図１４に示したように、基本屋根組９１〜９４で構成された複合屋根組があったとする。
これら基本屋根組はそれぞれ切妻型の形状を有しており、基本屋根組９３の両端のけらば側は、それぞれ基本屋根組９１、９２の軒側と取り合っている。
更に、基本屋根組９４のけらば側と基本屋根組９３の軒側が取り合っている。
【０１３２】
このように構成された複合屋根組で、基本屋根組９３を形状変更などにより再配置する場合を考える。
基本屋根組９３を再配置する場合、連動して再配置が必要な基本屋根組は、基本屋根組９１、９２、９４である。
【０１３３】
そして、ルール１により、基本屋根組９３よりも基本屋根組９１、９２を先に再配置し、その後に基本屋根組９３を配置することになる。
また、ルール２により、基本屋根組９３を先に再配置した後、基本屋根組９４を再配置することになる。
これにより、ＣＡＤ装置１が基本屋根組９３を再配置する場合の処理順序は、基本屋根組９１、９２→基本屋根組９３→基本屋根組９４となる。
【０１３４】
また、取り合い処理に関しては、ある基本屋根組を再配置した場合、ＣＡＤ装置１は、その処理時点で配置が完了している基本屋根組との取り合い処理を行い、後に再配置することになっている基本屋根組に関しては考慮しない。
以上により、取り合い処理を含めた基本屋根組９３を再配置処理は、次のようになる。まず、基本屋根組９３との取り合いを考慮せずに、基本屋根組９１、９２を再配置する。次に、基本屋根組９３を再配置し、基本屋根組９３と基本屋根組９１、９２との取り合い処理を行う。このとき、基本屋根組９３と基本屋根組９４との取り合いは考慮しない。次に、基本屋根組９４を再配置し、基本屋根組９３と基本屋根組９４との取り合い処理を行う。
【０１３５】
同様に、基本屋根組９４を再配置する場合の処理順序は次のようになる。基本屋根組９４と連動して再配置が必要なのは基本屋根組９３である。
そのため、まず、ＣＡＤ装置１は、基本屋根組９３を再配置し、基本屋根組９３と基本屋根組９１、９２との取り合い処理を行う。この際に、基本屋根組９３と基本屋根組９４との取り合いは考慮しない。
次に、ＣＡＤ装置１値は、基本屋根組９４を再配置し、基本屋根組９４と基本屋根組９３との取り合い処理を行う。
【０１３６】
更に同様に、基本屋根組９１を再配置する場合の処理順序は次のようになる。基本屋根組９１と連動して再配置が必要なのは基本屋根組９３である。
そのため、まず、ＣＡＤ装置１は、基本屋根組９１を再配置する。次に、ＣＡＤ装置１は、基本屋根組９３を再配置する。その際に、ＣＡＤ装置１は、基本屋根組９３と基本屋根組９１、９２、９４との取り合い処理を行う。
【０１３７】
なお、基本屋根組９２、９４と基本屋根組９３との間では、基本屋根組９１の再配置では取り合いの形状は変わらないので、取り合い処理の際に基本屋根組９２、９４を復元しなくても基本屋根組９３の不要箇所だけを削除することが可能である。
【０１３８】
以上に説明した本実施の形態により次のような効果を得ることができる。
（１）複雑な屋根組も棟ごとに基本屋根組を形成して配置して構成し、変更することができる。
（２）複数の屋根要素をグループ化することにより、これらの屋根組から構成される基本屋根組を１つの要素のように扱い、グループ制御することができる。
（３）既存の基本屋根組に新たな基本屋根組を追加する際に、勾配や高さなどのの基本屋根組の属性を考慮して自動で取り合いを行うことができる。そのため、基本屋根組の追加や組み合わせを容易に行うことができる。
（４）取り合い処理を行う際に復元用情報を保持するため、再度取り合い処理を行う際に、前回の取り合い処理の前の状態を復元することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】屋根組の処理例を説明するための図である。
【図２】屋根組の他の処理例を説明するための図である。
【図３】本実施の形態のＣＡＤ装置の構成を示したブロック図である。
【図４】基本屋根組の各種形状の一例を示した模式図である。
【図５】基本屋根組を規定するパラメータを説明するための図である。
【図６】基本屋根組を規定するパラメータを説明するための図である。
【図７】基本屋根組とＩＤ番号の関係を説明するための図である。
【図８】基本屋根組とＩＤ番号の関係を説明するための図である。
【図９】基本屋根組を登録する手順を説明するためのフローチャートである。
【図１０】基本屋根組を抽出する手順を説明するためのフローチャートである。
【図１１】基本屋根組間の調整を説明するための図である。
【図１２】取り合い処理の一例を説明するための図である。
【図１３】元の形状を復元してから取り合い処理を行う場合を説明するための図である。
【図１４】複合屋根組において基本屋根組を再配置する順序を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１４０】
１０ 基本屋根組
１２ 基本屋根組
１６ 基本屋根組
１７ 複合屋根組
１８ 基本屋根組
２０ 間隙
１０９ ＣＰＵ
１１０ ＲＡＭ
１１１ ＲＯＭ
１１２ キーボード
１１３ マウス
１１４ 表示装置
１１５ 印刷装置
１１７ 記憶媒体駆動装置
１１８ 通信制御装置
１１９ 入出力Ｉ／Ｆ
１２１ プログラム格納部
１２２ データ格納部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基本屋根組の外形を規定するパラメータを用いて、前記基本屋根組の構成単位である複数の屋根要素の空間座標値を計算する座標値計算手段と、
前記空間座標値を計算した複数の屋根要素を関連づける関連づけ手段と、
前記関連づけた複数の屋根要素を前記計算した空間座標値に基づいて表示する表示手段と、
前記パラメータの変更を受け付けるパラメータ変更受付手段と、
前記パラメータの変更を受け付けた場合に、前記関連づけ手段による関連づけを用いて前記複数の屋根要素を抽出する屋根要素抽出手段と、
を具備し、
前記座標値計算手段は、前記受け付けたパラメータで規定される外形を成すように、前記抽出した複数の屋根要素の空間座標値を再計算し、
前記表示手段は、前記再計算後の空間座標値に基づいて前記複数の屋根要素の表示を更新することを特徴とするＣＡＤ装置。
【請求項２】
前記表示手段で表示している基本屋根組の外形を規定するパラメータを表示し、前記パラメータの変更に係る値を入力するパラメータ入力欄を表示するパラメータ入力欄表示手段と、を具備し、
前記パラメータ変更受付手段は、前記表示したパラメータ入力欄に入力された値を取得することを特徴とする請求項１に記載のＣＡＤ装置。
【請求項３】
２つの基本屋根組が重なる重なり部分を有する場合、前記座標値計算手段は、高さ方向の座標値の小さい方の重なり部分が消去されるように、前記２つの基本屋根組を構成する屋根要素の空間座標値を再計算することを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載のＣＡＤ装置。
【請求項４】
前記２つの基本屋根組の交線を計算する交線計算手段を具備し、
前記座標値計算手段は、前記２つの基本屋根組の前記交線により分割された重なり部分のうち、高さ方向の座標値が小さい重なり部分が消去されるように、前記２つの基本屋根組を構成する屋根要素の空間座標値を再計算することを特徴とする請求項３に記載のＣＡＤ装置。
【請求項５】
交わる２つの基本屋根組のうち、一方の基本屋根組を構成する屋根要素の空間座標値が更新された場合に、当該屋根要素の更新された座標値を用いて前記２つの基本屋根組の交線を計算する交線計算手段を具備し、
前記座標値計算手段は、前記２つの基本屋根組の接合部分が前記計算した交線に合致するように、前記２つの基本屋根組を構成する屋根要素の空間座標値を再計算することを特徴とする請求項１に記載のＣＡＤ装置。
【請求項６】
請求項５で再計算する前の空間座標値を復元する復元情報を記憶する復元情報記憶手段を具備し、
前記計算手段は、交線に合致するように再度前記屋根要素の空間座標値を計算する場合、前記記憶した復元情報を用いて計算を行うことを特徴とする請求項５に記載のＣＡＤ装置。
【請求項７】
座標値計算手段と、関連づけ手段と、表示手段と、パラメータ変更受付手段と、屋根要素抽出手段と、を備えたコンピュータにおいて、
前記座標値計算手段によって、基本屋根組の外形を規定するパラメータを用いて、前記基本屋根組の構成単位である複数の屋根要素の空間座標値を計算する座標値計算ステップと、
前記関連づけ手段によって、前記空間座標値を計算した複数の屋根要素を関連づける関連づけステップと、
前記表示手段によって、前記関連づけた複数の屋根要素を前記計算した空間座標値に基づいて表示する表示ステップと、
前記パラメータ変更受付手段によって、前記パラメータの変更を受け付けるパラメータ変更受付ステップと、
前記屋根要素抽出手段によって、前記パラメータの変更を受け付けた場合に、前記関連づけ手段による関連づけを用いて前記複数の屋根要素を抽出する屋根要素抽出ステップと、
前記座標値計算手段によって、前記受け付けたパラメータで規定される外形を成すように、前記抽出した複数の屋根要素の空間座標値を再計算する再計算ステップと、
前記表示手段によって、前記再計算後の空間座標値に基づいて前記複数の屋根要素の表示を更新する表示更新ステップと、
から構成されたことを特徴とする情報処理方法。
【請求項８】
基本屋根組の外形を規定するパラメータを用いて、前記基本屋根組の構成単位である複数の屋根要素の空間座標値を計算する座標値計算機能と、
前記空間座標値を計算した複数の屋根要素を関連づける関連づけ機能と、
前記関連づけた複数の屋根要素を前記計算した空間座標値に基づいて表示する表示機能と、
前記パラメータの変更を受け付けるパラメータ変更受付機能と、
前記パラメータの変更を受け付けた場合に、前記関連づけ機能による関連づけを用いて前記複数の屋根要素を抽出する屋根要素抽出機能と、
をコンピュータで実現するＣＡＤプログラムであって、
前記座標値計算機能は、前記受け付けたパラメータで規定される外形を成すように、前記抽出した複数の屋根要素の空間座標値を再計算し、
前記表示機能は、前記再計算後の空間座標値に基づいて前記複数の屋根要素の表示を更新することを特徴とするＣＡＤプログラム。
【請求項１】
基本屋根組の外形を規定するパラメータを用いて、前記基本屋根組の構成単位である複数の屋根要素の空間座標値を計算する座標値計算手段と、
前記空間座標値を計算した複数の屋根要素を関連づける関連づけ手段と、
前記関連づけた複数の屋根要素を前記計算した空間座標値に基づいて表示する表示手段と、
前記パラメータの変更を受け付けるパラメータ変更受付手段と、
前記パラメータの変更を受け付けた場合に、前記関連づけ手段による関連づけを用いて前記複数の屋根要素を抽出する屋根要素抽出手段と、
を具備し、
前記座標値計算手段は、前記受け付けたパラメータで規定される外形を成すように、前記抽出した複数の屋根要素の空間座標値を再計算し、
前記表示手段は、前記再計算後の空間座標値に基づいて前記複数の屋根要素の表示を更新することを特徴とするＣＡＤ装置。
【請求項２】
前記表示手段で表示している基本屋根組の外形を規定するパラメータを表示し、前記パラメータの変更に係る値を入力するパラメータ入力欄を表示するパラメータ入力欄表示手段と、を具備し、
前記パラメータ変更受付手段は、前記表示したパラメータ入力欄に入力された値を取得することを特徴とする請求項１に記載のＣＡＤ装置。
【請求項３】
２つの基本屋根組が重なる重なり部分を有する場合、前記座標値計算手段は、高さ方向の座標値の小さい方の重なり部分が消去されるように、前記２つの基本屋根組を構成する屋根要素の空間座標値を再計算することを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載のＣＡＤ装置。
【請求項４】
前記２つの基本屋根組の交線を計算する交線計算手段を具備し、
前記座標値計算手段は、前記２つの基本屋根組の前記交線により分割された重なり部分のうち、高さ方向の座標値が小さい重なり部分が消去されるように、前記２つの基本屋根組を構成する屋根要素の空間座標値を再計算することを特徴とする請求項３に記載のＣＡＤ装置。
【請求項５】
交わる２つの基本屋根組のうち、一方の基本屋根組を構成する屋根要素の空間座標値が更新された場合に、当該屋根要素の更新された座標値を用いて前記２つの基本屋根組の交線を計算する交線計算手段を具備し、
前記座標値計算手段は、前記２つの基本屋根組の接合部分が前記計算した交線に合致するように、前記２つの基本屋根組を構成する屋根要素の空間座標値を再計算することを特徴とする請求項１に記載のＣＡＤ装置。
【請求項６】
請求項５で再計算する前の空間座標値を復元する復元情報を記憶する復元情報記憶手段を具備し、
前記計算手段は、交線に合致するように再度前記屋根要素の空間座標値を計算する場合、前記記憶した復元情報を用いて計算を行うことを特徴とする請求項５に記載のＣＡＤ装置。
【請求項７】
座標値計算手段と、関連づけ手段と、表示手段と、パラメータ変更受付手段と、屋根要素抽出手段と、を備えたコンピュータにおいて、
前記座標値計算手段によって、基本屋根組の外形を規定するパラメータを用いて、前記基本屋根組の構成単位である複数の屋根要素の空間座標値を計算する座標値計算ステップと、
前記関連づけ手段によって、前記空間座標値を計算した複数の屋根要素を関連づける関連づけステップと、
前記表示手段によって、前記関連づけた複数の屋根要素を前記計算した空間座標値に基づいて表示する表示ステップと、
前記パラメータ変更受付手段によって、前記パラメータの変更を受け付けるパラメータ変更受付ステップと、
前記屋根要素抽出手段によって、前記パラメータの変更を受け付けた場合に、前記関連づけ手段による関連づけを用いて前記複数の屋根要素を抽出する屋根要素抽出ステップと、
前記座標値計算手段によって、前記受け付けたパラメータで規定される外形を成すように、前記抽出した複数の屋根要素の空間座標値を再計算する再計算ステップと、
前記表示手段によって、前記再計算後の空間座標値に基づいて前記複数の屋根要素の表示を更新する表示更新ステップと、
から構成されたことを特徴とする情報処理方法。
【請求項８】
基本屋根組の外形を規定するパラメータを用いて、前記基本屋根組の構成単位である複数の屋根要素の空間座標値を計算する座標値計算機能と、
前記空間座標値を計算した複数の屋根要素を関連づける関連づけ機能と、
前記関連づけた複数の屋根要素を前記計算した空間座標値に基づいて表示する表示機能と、
前記パラメータの変更を受け付けるパラメータ変更受付機能と、
前記パラメータの変更を受け付けた場合に、前記関連づけ機能による関連づけを用いて前記複数の屋根要素を抽出する屋根要素抽出機能と、
をコンピュータで実現するＣＡＤプログラムであって、
前記座標値計算機能は、前記受け付けたパラメータで規定される外形を成すように、前記抽出した複数の屋根要素の空間座標値を再計算し、
前記表示機能は、前記再計算後の空間座標値に基づいて前記複数の屋根要素の表示を更新することを特徴とするＣＡＤプログラム。
【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】
【公開番号】特開２００６−９９５８２（Ｐ２００６−９９５８２Ａ）
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２８６７９３（Ｐ２００４−２８６７９３）
【出願日】平成１６年９月３０日（２００４．９．３０）
【出願人】（３９４０２４４７７）福井コンピュータ株式会社 (18)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月３０日（２００４．９．３０）
【出願人】（３９４０２４４７７）福井コンピュータ株式会社 (18)
【Ｆターム（参考）】
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