JP4578183B2 - 画像表示方法、画像表示プログラムおよび画像表示装置 - Google Patents

Description

この発明は、３次元形状に関連づけて設定をした設定情報を表示する画像表示方法、画像表示プログラムおよび画像表示装置に関する。

近年、従来から存在する３次元ＣＡＤに加えて、３次元形状モデルを簡単な操作で表示することができる３次元モデルビューワーが普及してきた。３次元モデルビューワーでは、一般的な３次元ＣＡＤが備えている表示機能に加えて、３次元モデルビューワーの独自の機能を備えている。

従来、３次元モデルビューワーでは、３次元モデルの形状そのものを生成あるいは修正をすることができないため、３次元ＣＡＤシステムで作成した３次元ＣＡＤファイルを３次元モデルビューワーファイルに変換して用いている。

３次元モデルビューワーは、３次元モデルビューワーファイルを読み込み、表示をして３次元モデルビューワーの独自の機能を用いてさまざまな検討をおこなうことができる。３次元モデルビューワーの独自の機能でおこなった設定は、３次元モデルビューワーファイルにそのまま保存することができるため、後に再利用をすることができる。

しかし、もととなる３次元ＣＡＤモデルの設計変更は頻繁に発生する。そのため、設計変更が発生するたびに、３次元ＣＡＤファイルを３次元モデルビューワーファイルに変換することが必要となる。

３次元モデルのデータの保存方法あるいはデータの変換方法としては、以下に示すようなものが提案されている。

３次元形状データのデータ仕様が異なっている３次元形状処理システム間で、３次元形状データの変換をおこなう際に、最適な変換を得るまでの作業を軽減することができる３次元形状処理システム間のデータ交換方法が提案されている（たとえば、下記特許文献１参照。）。

また、複数の設計者がお互いに他の設計者の設計状況を把握しながら製品の形状設計をすることができるシステムが提案されている（たとえば、下記特許文献２参照。）。

特開２００３−４４８７４号公報 特開平６−６８２１０号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、異なる３次元形状処理システム間でデータ交換をおこなうために、データフォーマット変換をおこなうものであるが、交換できるのは形状データのみであり、他のシステムでおこなった設定情報に関しては交換できないという問題があった。

また、特許文献２の技術では、設計変更が発生してもお互いに参照することは可能であるが、製品の形状データそのものをシステム間でやりとりするものではない。そのため、変更が可能な範囲は自分が設計しているモデルのみであり、相手のモデルの位置や属性までは変更することができないという問題があった。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、設計変更が発生した際にも、設計変更前にパーツに関連づけて設定した設定情報を再利用することができる画像表示方法、画像表示プログラムおよび画像表示装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかる画像表示方法は、複数のパーツによって構成される３次元形状モデルと、前記パーツに関連づけて設定されたシーン情報やモデル情報である設定情報とを表示する３次元ビューワープログラムを搭載した画像表示装置を用いた画像表示方法において、設定情報読込書出部が前記設定情報が記述された前記画像表示装置内のユーザファイルから、前記設定情報を読み込む設定情報読込工程と、モデル情報読込部が前記パーツの構成情報を記述したアセンブリファイルと前記パーツの形状情報を記述したパーツファイルとを前記画像表示装置と接続したビューワーサーバから読み込むモデル情報読込工程と、モデル表示部が前記アセンブリファイルと前記パーツファイルと前記設定情報とに基づいて前記３次元形状モデルを表示するモデル表示工程と、モデル操作部が前記３次元形状モデルの状態または前記シーンの状態が変更されたユーザによる変更操作に基づいて、該変更された３次元形状モデル情報、前記シーン情報を変更するモデル変更工程と、設定情報読込書出部が前記モデル変更工程でユーザにより前記シーン情報またはモデル情報の変更による変更後の設定情報を、入力されたユーザファイル名により特定できるユーザファイルに書き出す設定情報書出工程と、を含み、
前記シーン情報は視点座標、注視点座標および表示方法をいい、前記ノード情報は子ノード数、子ノード情報、モデルの位置および姿勢を示す配置行列、表示の有無、ノードの色、注記の数、注記配列、計測結果の数、計測結果配列の情報を有することを特徴とする。

この請求項１の発明によれば、もととなる３次元ＣＡＤモデルの設計変更が発生した際にも、設計変更前にパーツに関連づけて設定した設定情報を再利用することができる。また階層的なアセンブリのツリー構造を維持したままパーツに関連づけて設定した設定情報をユーザファイルに保存することができる。

また、請求項２の発明にかかる画像表示方法は、請求項１に記載の発明において、前記モデル変更工程は、前記モデル表示工程において表示された３次元形状モデルの前記パーツを指定し、当該指定した前記パーツに新たな設定情報を関連づけることを特徴とする。

この請求項２の発明によれば、設定情報を関連づけるパーツを指定することができるので、所望のパーツに新たな設定情報を関連づけることができる。

また、請求項３の発明にかかる画像表示プログラムは、前記請求項１〜２のいずれか一つに記載の画像表示方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。

この請求項３の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一つに記載の画像表示方法を実行させることができる。

また、請求項４の発明にかかる画像表示装置は、複数のパーツによって構成される３次元形状モデルと、前記パーツに関連づけて設定されたシーン情報やモデル情報である設定情報に基づいて前記３次元形状モデルの状態を示すモデル情報とを表示する３次元ビューワープログラムを搭載した画像表示装置であって、トップアセンブリファイルのファイル名、パーツファイルのファイル名、シーン情報及びノード情報に関するユーザファイルが前記画像表示装置内に格納されており該ユーザファイルから前記設定情報を読み込む設定情報読込手段と、前記パーツの構成情報を記述したアセンブリファイルと前記パーツの形状情報を記述したパーツファイルとを当該画像表示装置と接続したビューワーサーバから読み込むモデル情報読込手段と、前記アセンブリファイルと前記パーツファイルと前記設定情報とに基づいて３次元形状モデルを表示するモデル表示手段と、前記３次元形状モデルの状態またはシーンの状態が変更される変更操作に基づいて、該変更された３次元形状モデルの情報、前記シーン情報を変更するモデル変更手段と、前記モデル変更手段で変更された変更後の設定情報を、入力されたユーザファイル名により特定できるユーザファイルに書き出す設定情報書出手段と、を含み、
前記シーン情報は視点座標、注視点座標および表示方法をいい、前記ノード情報は子ノード数、子ノード情報、モデルの位置および姿勢を示す配置行列、表示の有無、ノードの色、注記の数、注記配列、計測結果の数、計測結果配列の情報を有することを特徴とする。

この請求項４の発明によれば、設計変更が発生した際にも、設計変更前にパーツに関連づけて設定した設定情報を再利用することができる。また階層的なアセンブリのツリー構造を維持したままパーツに関連づけて設定をした設定情報をユーザファイルに保存することができる。

また、請求項５の発明にかかる画像表示装置は、請求項４に記載の発明において、前記モデル変更手段は、前記モデル表示手段において表示された３次元形状モデルの前記パーツを指定し、当該指定した前記パーツに新たな設定情報を関連づけることを特徴とする。

この請求項５の発明によれば、設定情報を関連づけるパーツを指定することができるので、所望のパーツに新たな設定情報を関連づけることができる。

本発明にかかる画像表示方法、画像表示プログラムおよび画像表示装置によれば、もととなる３次元ＣＡＤモデルの設計変更が発生した際にも、設計変更前にパーツに関連づけて設定した設定情報を再利用することができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像表示方法、画像表示プログラムおよび画像表示装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態にかかる画像表示装置１００の構成を示す図である。画像表示装置１００は、ユーザファイル１１０を有し、ユーザファイル名受付部１１１と、設定情報読込書出部１１２と、モデル情報読込部１１３と、モデル表示部１１４と、モデル操作部１１５とを備えている。また、画像表示装置１００には、ビューワーサーバ１１６と入力装置１１７と表示装置１１８が接続され、ビューワーサーバ１１６はＣＡＤサーバ１１９と接続されている。

ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）システム１２０で作成、あるいは更新されたＣＡＤファイル１２１は、ＣＡＤサーバ１１９に置かれる。このＣＡＤファイル１２１は、定期的にアセンブリファイル１２２またはパーツファイル１２３にデータ変換がおこなわれ、ＣＡＤサーバ１１９からビューワーサーバ１１６に送られる。ビューワーサーバ１１６は、３次元ビューワープログラムを搭載した画像表示装置１００からネットワーク越しに参照することができる。また、アセンブリファイル１２２は、構成を表す子モデル（サブアセンブリまたはパーツ）を示すファイル名リストを保持し、パーツファイル１２３は、パーツ（部品）の形状を保持している。

ユーザファイル名受付部１１１は、キーボード１２５およびマウス１２６からなる入力装置１１７によりユーザから入力されたユーザファイル名を受け付ける。設定情報読込書出部１１２は、ユーザファイル１１０から設定情報を読み込む、あるいはユーザファイル１１０に設定情報を書き出す。

モデル情報読込部１１３は、ビューワーサーバ１１６からアセンブリを構成するすべてのアセンブリファイル１２２とパーツファイル１２３を読み込む。モデル表示部１１４では、３次元形状モデルを上記ユーザファイル１１０の設定情報に基づいて表示装置１１８にモデル情報を表示する。

モデル操作部１１５は、シーンの状態（シーン情報）や３次元形状モデルの状態（モデル情報）を変更する。ここでシーンの状態とは、視点座標および注視点座標など（以下ビューイング情報という）を示すパラメータやシェーディング表示、ワイヤーフレーム表示および陰線処理表示など（以下表示方法という）の方法をいう（図２−２参照）。またモデルの状態とは、たとえば、表示の有無、アセンブリの構成、モデルの位置・姿勢、モデルの色あるいは注記・測定結果などの付随要素など（図２−３参照）のことをいう。

図２−１は、本発明におけるユーザファイル１１０のファイルフォーマットを示す図である。ユーザファイル１１０には、参照するトップアセンブリファイルのファイル名またはパーツファイルのファイル名２０１と、シーン情報２０２と、ノード情報２０３とが、図２−１に示す順に格納されている。

図２−２は、シーン情報２０２のフォーマットを示す図である。シーン情報２０２には、視点座標２０４と、注視点座標２０５と、表示方法２０６を示す数字とが格納されている。

図２−３は、ノード情報２０３のフォーマットを示す図である。ノード情報２０３は、子ノード数２０７、子ノード情報２０８、モデルの位置および姿勢を表す４行４列の配置行列２０９、表示の有無２１０、ノードの色２１１、注記の数２１２、注記配列２１３、計測結果の数２１４、計測結果配列２１５の情報が格納されている。子ノード数２０７は、パーツの場合は０、アセンブリの場合は１以上である。子ノード情報２０８には子ノードのノード情報が格納されている。

つぎに、画像表示装置１００のユーザファイル１１０を保存する際の動作について図３−１を参照して説明する。

図３−１は、ユーザファイル１１０を保存する際の動作の流れを表すフローチャートである。まず、ユーザは、入力装置１１７によりアセンブリファイル名またはパーツファイル名を入力する（ステップＳ３０１）。

モデル情報読込部１１３は、入力されたアセンブリファイル名またはパーツファイル名をもとに、ビューワーサーバ１１６からアセンブリを構成するすべてのアセンブリファイル１２２とパーツファイル１２３を読み込み（ステップＳ３０２）、読み込んだアセンブリファイル１２２とパーツファイル１２３をモデル情報としてモデル表示部１１４に出力する。

モデル表示部１１４は、モデル情報読込部１１３から出力されたモデル情報をもとに、表示装置１１８に３次元形状モデルを表示する（ステップＳ３０３）。ユーザは、表示装置１１８に表示された３次元形状モデルを参照し、入力装置１１７で変更操作をおこなう（ステップＳ３０４）。

モデル操作部１１５は、入力装置１１７に入力された変更操作に基づいて、シーン情報やモデル情報の変更をして（ステップＳ３０５）、変更後の設定情報（シーン情報やモデル情報の変更をした情報）をモデル表示部１１４に出力する。

モデル表示部１１４は、モデル操作部１１５から出力された設定情報をもとに、表示装置１１８に変更後の設定情報を表示し（ステップＳ３０６）、ユーザによって変更操作された変更操作後の設定情報を設定情報読込書出部１１２に出力する。また、ユーザは、入力装置１１７によりユーザファイル名を入力する（ステップＳ３０７）。ユーザファイル名受付部１１１は、入力されたユーザファイル名を設定情報読込書出部１１２に出力する。

設定情報読込書出部１１２は、モデル表示部１１４から変更操作後の設定情報を受け取り、ユーザファイル名受付部１１１から出力されたユーザファイル名により特定できるユーザファイルに設定情報を書き出し（ステップＳ３０８）、一連の処理を終了する。

つぎに、画像表示装置１００のユーザファイル読み込み時の動作について説明する。

図３−２は、ユーザファイル１１０を読み込む際の動作の流れを表すフローチャートである。まず、ユーザは、入力装置１１７によりユーザファイル名を入力する（ステップＳ３０９）。ユーザファイル名受付部１１１は、入力されたユーザファイル名を設定情報読込書出部１１２に出力する。

設定情報読込書出部１１２は、ユーザファイル名受付部１１１から出力されたユーザファイル名により特定できるユーザファイルから設定情報を読み込み（ステップＳ３１０）、モデル表示部１１４に出力する。モデル表示部１１４は、出力された設定情報からトップアセンブリファイルのファイル名またはパーツファイルのファイル名２０１をモデル情報読込部１１３に出力する。

モデル情報読込部１１３は、モデル表示部１１４から出力されたトップアセンブリファイルのファイル名またはパーツファイルのファイル名２０１をもとに、ビューワーサーバ１１６からアセンブリを構成するすべてのアセンブリファイル１２２とパーツファイル１２３を読み込み（ステップＳ３１１）、モデル情報として、モデル表示部１１４に出力する。

モデル表示部１１４は、モデル情報読込部１１３から出力されたモデル情報と設定情報をもとに、表示装置１１８に３次元形状モデルを表示する（ステップＳ３１２）。

さらに、表示装置１１８に表示された３次元形状モデルの設定情報を変更する場合には（ステップＳ３１３：Ｙｅｓ）、ユーザファイル保存時のステップＳ３０４に移動し、変更された設定情報をユーザファイル１１０に保存することができる。設定情報の変更がない場合には（ステップＳ３１３：Ｎｏ）一連の作業を終了する。

図４−１および図４−２は、３次元モデルビューワーにより画面に表示された３次元形状モデルを線図で示した図である。

図４−１は、設計変更前のアセンブリファイルおよびパーツファイルを読み込んだ際の表示例を示す図である。図４−１には、形状モデル４００と注記４０１が表示されている。形状モデル４００は複数のパーツによって構成され、それらの一部がパーツ４０２および４０３である。注記４０１は、たとえば、部品の名称を示したり、変更箇所を示してもよいし、また文章であってもよい。

図４−２は、設計変更後のアセンブリファイルおよびパーツファイルを読み込んだ際の表示例を示す図である。図４−１および図４−２はいずれも共通したユーザファイルを利用している。図４−２における設計変更の内容は、２つのパーツ４０２と４０３の位置の変更である。図４−２では、設計変更前にユーザファイルに保存された注記４０１の情報が設計変更後も再利用されて表示されている。

図４−１および図４−２では、注記４０１を表示した例を示しているが、ユーザファイルを読み込み利用される設定情報は注記に限られない。

以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、３次元形状モデルの設計変更が発生した際にも、設計変更前にパーツに関連づけて設定した設定情報を再利用することができる。

以上のように、本発明にかかる画像表示方法、画像表示プログラムおよび画像表示装置は、３次元形状モデルの設計を変更する場合に有効であり、特に、３次元形状モデル生成装置に適している。

本発明の実施の形態にかかる画像表示装置１００の構成を示す図である。 本発明のユーザファイル１１０のファイルフォーマットを示す図である。 シーン情報２０２のフォーマットを示す図である。 ノード情報２０３のフォーマットを示す図である。 ユーザファイル１１０を保存する際の動作の流れを表すフローチャートである。 ユーザファイル１１０を読み込む際の動作の流れを表すフローチャートである。 設計変更前のアセンブリファイルおよびパーツファイルを読み込んだ際の表示例を示す図である。 設計変更後のアセンブリファイルおよびパーツファイルを読み込んだ際の表示例を示す図である。

１００ 画像表示装置
１１０ ユーザファイル
１１１ ユーザファイル名受付部
１１２ 設定情報読込書出部
１１３ モデル情報読込部
１１４ モデル表示部
１１５ モデル操作部
１１６ ビューワーサーバ
１１７ 入力装置
１１８ 表示装置
１１９ ＣＡＤサーバ
１２０ ＣＡＤシステム
１２１ ＣＡＤファイル
１２２ アセンブリファイル
１２３ パーツファイル
１２５ キーボード
１２６ マウス

Claims (5)

1. 複数のパーツによって構成される３次元形状モデルと、前記パーツに関連づけて設定されたシーン情報やモデル情報である設定情報とを表示する３次元ビューワープログラムを搭載した画像表示装置を用いた画像表示方法において、
   設定情報読込書出部が前記設定情報が記述された前記画像表示装置内のユーザファイルから、前記設定情報を読み込む設定情報読込工程と、
   モデル情報読込部が前記パーツの構成情報を記述したアセンブリファイルと前記パーツの形状情報を記述したパーツファイルとを前記画像表示装置と接続したビューワーサーバから読み込むモデル情報読込工程と、
   モデル表示部が前記アセンブリファイルと前記パーツファイルと前記設定情報とに基づいて前記３次元形状モデルを表示するモデル表示工程と、
   モデル操作部が前記３次元形状モデルの状態または前記シーンの状態が変更されたユーザによる変更操作に基づいて、該変更された３次元形状モデル情報、前記シーン情報を変更するモデル変更工程と、
   設定情報読込書出部が前記モデル変更工程でユーザにより前記シーン情報またはモデル情報の変更による変更後の設定情報を、入力されたユーザファイル名により特定できるユーザファイルに書き出す設定情報書出工程と、
   を含み、
   前記シーン情報は視点座標、注視点座標および表示方法をいい、前記ノード情報は子ノード数、子ノード情報、モデルの位置および姿勢を示す配置行列、表示の有無、ノードの色、注記の数、注記配列、計測結果の数、計測結果配列の情報を有する
   ことを特徴とする画像表示方法。
2. 前記モデル変更工程は、前記モデル表示工程において表示された３次元形状モデルの前記パーツを指定し、当該指定した前記パーツに新たな設定情報を関連づけることを特徴とする請求項１に記載の画像表示方法。
3. 前記請求項１〜２のいずれか一つに記載の画像表示方法をコンピュータに実行させることを特徴とする画像表示プログラム。
4. 複数のパーツによって構成される３次元形状モデルと、前記パーツに関連づけて設定されたシーン情報やモデル情報である設定情報に基づいて前記３次元形状モデルの状態を示すモデル情報とを表示する３次元ビューワープログラムを搭載した画像表示装置であって、
   トップアセンブリファイルのファイル名、パーツファイルのファイル名、シーン情報及びノード情報に関するユーザファイルが前記画像表示装置内に格納されており該ユーザファイルから前記設定情報を読み込む設定情報読込手段と、
   前記パーツの構成情報を記述したアセンブリファイルと前記パーツの形状情報を記述したパーツファイルとを当該画像表示装置と接続したビューワーサーバから読み込むモデル情報読込手段と、
   前記アセンブリファイルと前記パーツファイルと前記設定情報とに基づいて３次元形状モデルを表示するモデル表示手段と、
   前記３次元形状モデルの状態またはシーンの状態が変更される変更操作に基づいて、該変更された３次元形状モデルの情報、前記シーン情報を変更するモデル変更手段と、
   前記モデル変更手段で変更された変更後の設定情報を、入力されたユーザファイル名により特定できるユーザファイルに書き出す設定情報書出手段と、
   を含み、
   前記シーン情報は視点座標、注視点座標および表示方法をいい、
   前記ノード情報は子ノード数、子ノード情報、モデルの位置および姿勢を示す配置行列、表示の有無、ノードの色、注記の数、注記配列、計測結果の数、計測結果配列の情報を有する
   ことを特徴とする画像表示装置。
5. 前記モデル変更手段は、前記モデル表示手段において表示された３次元形状モデルの前記パーツを指定し、当該指定した前記パーツに新たな設定情報を関連づけることを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。

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