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3次元モデル生成方法および装置

国内特許コード P07A012799
整理番号 PA13-013
掲載日 2008年1月18日
出願番号 特願2001-126783
公開番号 特開2002-324090
登録番号 特許第3894420号
出願日 平成13年4月24日(2001.4.24)
公開日 平成14年11月8日(2002.11.8)
登録日 平成18年12月22日(2006.12.22)
発明者
  • 渡辺 弥壽夫
出願人
  • 金沢工業大学
発明の名称 3次元モデル生成方法および装置
従来技術、競合技術の概要 建築及び部品設計分野を中心に、ベクトル化された図面データであるCADデータ(以降「ベクトルデータ」ともいう)から3次元形状を再現する技術は確立されている。一方、ラスターデータで記述されている図面(以降「ラスター図面」ともいう)のベクトルデータへの変換は、デジタイザで図面上の点の位置を拾う作業によって行われている。近年、建築分野を中心にデザイン的な観点から曲面を多用する構造物が増えており、そのような構造物を3次元モデル化するためには、デジタイザによる入力点数が増え、作業者の労力と根気が必要とされる。
産業上の利用分野 本発明は、ラスターデータから3次元モデルを生成する技術に関する。本発明は特に、複雑な形状を含む立体形状の場合に簡易的に3次元モデルを生成する方法及び装置に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】 曲面を含む立体形状を異なる複数の角度から2次元的にそれぞれ表した複数の図面をラスターデータとして入力する画像入力部と、 入力された複数の図面を幾何的な見地から整合せしめる幾何調整部と、 それら複数の図面のいずれかにおいて画像処理の手法を用いて前記曲面上の特徴点を抽出する特徴点抽出部と、 抽出された特徴点の対応点またはその候補を、整合のとられた他の図面上において検出する対応点検出部と、 前記特徴点とその対応点の位置関係を手がかりとして前記特徴点の3次元座標を算出する座標算出部と、 算出された前記特徴点の3次元座標をもとに所定の関数を用いて自由曲面を算出し、前記曲面の3次元モデルを生成する3次元モデル生成部と、 を含むことを特徴とする3次元モデル生成装置。
【請求項2】 算出された3次元座標を含むデータを標準的なファイル形式で出力するデータ出力部をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。
【請求項3】 算出された3次元座標をもとに、前記特徴点を3次元的にプロット表示するための処理をなす表示処理部を含むことを特徴とする請求項1、2のいずれかに記載の装置。
【請求項4】 算出された3次元座標をもとに、前記立体形状の外形を示す自由曲面を生成する曲面生成部をさらに含むことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の装置。
【請求項5】 前記幾何調整部は、図面の傾きの補正を含む処理をなすことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の装置。
【請求項6】 前記幾何調整部は、図面の原点補正を含む処理をなすことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の装置。
【請求項7】 前記幾何調整部は、図面のスケール調整を含む処理をなすことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の装置。
【請求項8】 前記特徴点抽出部は、画像処理の手法を採用することにより、交差点、角点、端点の少なくともいずれかを自動的に検出することを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の装置。
【請求項9】 曲面を含む立体形状である設計対象物を表した三面図をラスターデータとして入力する画像入力部と、 入力された複数の図面を、傾き補正、原点位置合わせ、スケール調整の少なくともいずれかを含む処理によって整合せしめる幾何調整部と、 それら複数の図面のいずれかにおいて、画像処理の手法を用いて前記曲面上の特徴点を抽出する特徴点抽出部と、 抽出された特徴点の対応点またはその候補を、他の図面上において、前記幾何調整部によって実現された整合性に基づいて検出する対応点検出部と、 前記特徴点とその対応点の位置関係を手がかりとして前記特徴点の3次元座標を算出する座標算出部と、 算出された前記特徴点の3次元座標をもとに所定の関数を用いて自由曲面を算出し、前記曲面の3次元モデルを生成する3次元モデル生成部と、 を含むことを特徴とする3次元モデル生成装置。
【請求項10】 曲面を含む立体形状を異なる複数の角度から2次元的にラスターデータでそれぞれ表した複数の図面を幾何的な見地から整合せしめる工程と、 それら複数の図面のいずれかにおいて画像処理の手法を用いて前記曲面上の特徴点を定義する工程と、 定義された特徴点の対応点またはその候補を、整合のとられた他の図面上において検出する工程と、 前記特徴点とその対応点の位置関係を手がかりとして前記特徴点の3次元座標を算出する工程と、 算出された前記特徴点の3次元座標をもとに所定の関数を用いて自由曲面を算出し、前記曲面の3次元モデルを生成する工程と、 を含むことを特徴とする3次元モデル生成方法。
【請求項11】 曲面を含む立体形状を異なる複数の角度から2次元的にラスターデータでそれぞれ表した複数の図面を幾何的な見地から整合せしめる工程と、 それら複数の図面のいずれかにおいて画像処理の手法を用いて前記曲面上の特徴点を定義する工程と、 定義された特徴点の対応点またはその候補を、整合のとられた他の図面上において検出する工程と、 前記特徴点とその対応点の位置関係を手がかりとして前記特徴点の3次元座標を算出する工程と、 算出された前記特徴点の3次元座標をもとに所定の関数を用いて自由曲面を算出し、前記曲面の3次元モデルを生成する工程と、 をコンピュータに実行せしめることを特徴とするコンピュータプログラム。
産業区分
  • 計算機応用
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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