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METHOD AND DEVICE FOR CREATING SURFACE TREATMENT DATA

Foreign code F110002934
File No. S2009-0492-C0
Posted date May 9, 2011
Country WIPO
International application number 2010JP053163
International publication number WO 2010/103942
Date of international filing Feb 26, 2010
Date of international publication Sep 16, 2010
Priority data
  • P2009-055429 (Mar 9, 2009) JP
  • P2009-207996 (Sep 9, 2009) JP
Title METHOD AND DEVICE FOR CREATING SURFACE TREATMENT DATA
Abstract Surface treatment data for forming a less-strained, impressive grained pattern on a product surface is created, without requiring excessive data processing. Surface shape data of a grain application target is input to a data input unit (11). A boundary of the surface shape data is projected on an x-y plane by a plane polygonization unit (14), and polylined, which is used for an outer edge which defines a two-dimensional polygon mesh. A polygon three-dimensionalizing unit (15) connects intersections between straight lines extending from polygon mesh apexes in the z-direction and the original surface shape data to form a three-dimensional polygon mesh, and the mesh is equalized. A grain generation unit (17) obtains an amount of displacement from texture data corresponding to the apexes of the three dimensional polygon mesh, through a texture model created and deformed by a texture deformation unit (16), and polygon data obtained by connecting apexes displaced in the normal line direction is determined to be the surface treatment data.
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】 絞付与対象の製品形状データをポリゴンメッシュへ置換し、
 絞のテクスチャデータに基づいて前記ポリゴンメッシュの各頂点をその頂点を共有する各ポリゴンメッシュから算出される所定の方向に変位させ、
 該所定の方向に変位された各頂点に基づいて新たなポリゴンメッシュデータを作成し、
 該新たなポリゴンメッシュデータを絞が付与された表面加工データとすることを特徴とする表面加工データの作成方法。

【請求項2】 該各頂点を変位させる変位量は、前記テクスチャデータに基づく基本変位量に金型の抜き勾配に応じた変位量縮小率を乗じた最終変位量とされたことを特徴とする請求項1に記載の表面加工データの作成方法。

【請求項3】 前記所定の方向は、法線方向であることを特徴とする請求項1に記載の表面加工データの作成方法。

【請求項4】 前記テクスチャデータが、2次元の位置座標に対する絞の深さを濃度階調に割り当てた画像データであり、
 前記ポリゴンメッシュの頂点の変位量は、前記画像データの濃度階調に所定の変換レートを乗じて求めることを特徴とする請求項1に記載の表面加工データの作成方法。

【請求項5】 前記製品形状データを複数のパッチに分割し、各パッチについて、それぞれ頂点の間隔を所定範囲内に均一化したポリゴンメッシュへ置換したことを特徴とする請求項1記載の表面加工データの作成方法。

【請求項6】 前記ポリゴンメッシュへの置換は、
 前記パッチの境界線を2次元平面に射影して、当該2次元平面上でポリライン化し、
 ポリライン化した境界線を覆う2次元の格子メッシュを該境界線でトリミングし、
 トリミングした格子メッシュから2次元のポリゴンメッシュを作成し、
 該2次元のポリゴンメッシュの各頂点から前記2次元平面に垂直な方向に延びる直線と元のパッチとの各交点を結んで当該ポリゴンメッシュを3次元化し、
 該3次元のポリゴンメッシュをその頂点が等間隔になる方向に収斂させて均一化するものであることを特徴とする請求項5に記載の表面加工データの作成方法。

【請求項7】 前記2次元平面上でのポリライン化は、ポリラインのすべての線分の長さが前記格子メッシュの正方形格子の対角線の長さよりも大きくなる分割数のうちで最大の分割数で、前記射影した境界線を直線で分割するものであることを特徴とする請求項6に記載の表面加工データの作成方法。

【請求項8】 前記格子メッシュはすべてのパッチについて共通であることを特徴とする請求項6に記載の表面加工データの作成方法。

【請求項9】 前記テクスチャデータが、2次元の位置座標に対する絞の深さを濃度階調に割り当てた画像データであり、
 前記ポリゴンメッシュの頂点の変位量は、前記画像データの濃度階調に所定の変換レートを乗じて求めることを特徴とする請求項5に記載の表面加工データの作成方法。

【請求項10】 前記ポリゴンメッシュの頂点の変位量は、さらに金型の抜き勾配に応じた変位量縮小率を乗じて最終変位量とすることを特徴とする請求項9に記載の表面加工データの作成方法。

【請求項11】 前記テクスチャデータから、指定した格子間隔をもつテクスチャモデルを作成し、該テクスチャモデルを製品形状データを構成する曲面の傾斜に対応させて変形して、前記濃度階調は、ポリゴンメッシュの頂点に対応する前記変形したテクスチャモデルの位置座標に基づいて前記テクスチャデータから得ることを特徴とする請求項4に記載の表面加工データの作成方法。

【請求項12】 前記ポリゴンメッシュへの置換は、製品形状データのパラメトリック曲面のパラメータ空間において、所定の分割線でグリッド点を生成するとともに、境界線上に所定の間隔で点列を生成し、境界線内側のグリッド点および境界線上の点列を用いて、各頂点をパラメトリック曲面上に有する3次元の3角形ポリゴンを形成することにより行うことを特徴とする請求項1から4のいずれか1に記載の表面加工データの作成方法。

【請求項13】 絞付与対象の製品形状データを複数のパッチに分割し、
 各パッチのパラメトリック曲面のパラメータ空間において、所定の分割線でグリッド点を生成するとともに、パッチの境界線上に所定の間隔で点列を生成し、
 前記境界線内側のグリッド点および境界線上の点列を用いて、各頂点を前記パラメトリック曲面上に有する3次元のポリゴンメッシュを形成したあと、
 すべてのパッチの前記ポリゴンメッシュを1枚のポリゴンメッシュに統合し、
 該統合したポリゴンメッシュの各頂点に対応させた座標の絞のテクスチャデータに基づいて当該各頂点をその法線方向に変位させて、
 変位後の頂点を結んで絞形状を含む製品形状のポリゴンデータを得ることを特徴とする表面加工データの作成方法。

【請求項14】 前記グリッド点を生成する分割線および境界線上の点列は、それぞれ所定範囲内に均一化した間隔であり、
 前記3次元のポリゴンメッシュの形成は、
 前記境界線内側のグリッド点を連結して格子メッシュを形成し、
 該格子メッシュを三角形ポリゴン化するとともに、格子メッシュの外周におけるグリッド点と前記境界線上の点列を連結して三角形ポリゴン化して形成するものであることを特徴とする請求項13に記載の表面加工データの作成方法。

【請求項15】 前記境界線上の点列は、隣接するパッチ間で同位置として共有されることを特徴とする請求項13に記載の表面加工データの作成方法。

【請求項16】 前記格子メッシュの外周におけるグリッド点と境界線上の点列を連結して形成する三角形ポリゴンは、選択した1つのグリッド点とこれに最も近い境界線上の点を結ぶ連結直線をそれぞれ1辺として、格子メッシュの外周にある隣接のグリッド点とからなる三角形と、境界線上の隣接の点とからなる三角形のうち正三角形に近い方を採用して形成することを特徴とする請求項14に記載の表面加工データの作成方法。

【請求項17】 前記テクスチャデータが、2次元の位置座標に対する絞の深さを濃度階調に割り当てた画像データであり、
 前記統合したポリゴンメッシュの各頂点に局所座標系を設定し、
 選択した頂点を前記テクスチャデータの所定位置と対応させ、前記局所座標系に基づいて前記選択した頂点からこれに連結する頂点までの方向と実距離を算出して、
 テクスチャデータにおける前記所定位置から前記方向と実距離にある位置を前記選択した頂点に連結する頂点に対応する座標とし、
 前記ポリゴンメッシュの頂点の変位量は、前記画像データの当該頂点に対応する座標の濃度階調に所定の変換レートを乗じて求めることを特徴とする請求項13に記載の表面加工データの作成方法。

【請求項18】 前記ポリゴンメッシュの頂点の変位量は、さらに金型の抜き勾配に応じた変位量縮小率を乗じて最終変位量とすることを特徴とする請求項17に記載の表面加工データの作成方法。

【請求項19】 絞付与対象の製品形状データを複数に分割したパッチと、絞のテクスチャデータを入力して、絞付きの表面加工データを生成する表面加工データ作成装置であって、
 パッチの境界線を2次元平面に射影してポリライン化するポリライン化手段と、
 該ポリライン化した境界線を外縁とするポリゴンメッシュを作成する2次元ポリゴンメッシュ作成手段と、
 2次元のポリゴンメッシュを3次元化するポリゴンメッシュ3次元化手段と、
 3次元のポリゴンメッシュの各頂点に対応させた座標の絞のテクスチャデータに基づいて当該各頂点をその法線方向に変位させる頂点変位手段と、
 頂点変位手段による変位後の頂点を結んで、絞形状を含む絞付与ポリゴンメッシュを作成する絞付与ポリゴンメッシュ作成手段とを有して、
 絞付与ポリゴンメッシュのデータを表面加工データとして出力することを特徴とする表面加工データ作成装置。

【請求項20】 前記ポリライン化手段は、ポリラインのすべての線分の長さが所定の格子メッシュの正方形格子の対角線の長さよりも大きくなる分割数のうちで最大の分割数で、前記射影した境界線を直線で分割するものであり、
 前記所定の格子メッシュがすべてのパッチについて共通であることを特徴とする請求項19に記載の表面加工データ作成装置。

【請求項21】 前記2次元ポリゴンメッシュ作成手段は、前記ポリライン化した境界線を覆って前記所定の格子メッシュを重ねたうえ、該境界線でトリミングし、ポリゴン化するものであり、前記ポリゴンメッシュ3次元化手段は、2次元のポリゴンメッシュの各頂点から前記2次元平面に垂直な方向に延びる直線と元のパッチとの各交点を結んで3次元のポリゴンメッシュとし、さらにそのポリゴンを均一化するものであることを特徴とする請求項20に記載の表面加工データ作成装置。

【請求項22】 前記テクスチャデータが、2次元の位置座標に対する絞の深さを濃度階調に割り当てた画像データであり、
 前記頂点変位手段は、
  前記テクスチャデータから、指定した格子間隔をもつテクスチャモデルを作成するテクスチャモデル作成手段と、
  該テクスチャモデルを製品形状データを構成する曲面の傾斜に対応させて変形するテクスチャモデル変形手段とを含み、
 均一化した前記3次元のポリゴンメッシュの頂点に対応する前記変形したテクスチャモデルの位置座標に基づいて前記テクスチャデータから前記濃度階調を得て、該濃度階調に所定の変換レートを乗じて当該頂点の変位量を算出することを特徴とする請求項21に記載の表面加工データ作成装置。

【請求項23】 絞付与対象の製品形状データを複数に分割したパッチと、絞のテクスチャデータを入力して、絞付きの表面加工データを生成する表面加工データ作成装置であって、
 各パッチのパラメトリック曲面のパラメータ空間において、所定範囲内に均一化した間隔で分割する分割線でグリッド点を生成するグリッド点生成手段と、
 パッチの境界線上に所定範囲内に均一化した間隔で点列を生成する点列生成手段と、
 前記境界線内のグリッド点と境界線上の点列から3次元のポリゴンメッシュを形成するポリゴンメッシュ形成手段と、
 すべてのパッチの前記ポリゴンメッシュを1枚のポリゴンメッシュに統合するポリゴンメッシュ統合手段と、
 該統合したポリゴンメッシュの各頂点に対応させた座標の絞のテクスチャデータに基づいて当該各頂点をその法線方向に変位させる頂点変位手段と、
 頂点変位手段による変位後の頂点を結んで、絞形状を含む絞付与ポリゴンメッシュを作成する絞付与ポリゴンメッシュ作成手段とを有して、
 絞付与ポリゴンメッシュのデータを表面加工データとして出力することを特徴とする表面加工データ作成装置。

【請求項24】 前記テクスチャデータが、2次元の位置座標に対する絞の深さを濃度階調に割り当てた画像データであり、
 前記頂点変位手段は、
 選択した頂点を前記テクスチャデータの所定位置と対応させ、前記選択した頂点からこれに連結する頂点までの方向と実距離を算出して、テクスチャデータにおける前記所定位置から前記方向と実距離にある位置を前記選択した頂点に連結する頂点に対応する座標とし、
 前記ポリゴンメッシュの頂点の変位量は、前記画像データの当該頂点に対応する座標の濃度階調に所定の変換レートを乗じて求めることを特徴とする請求項23に記載の表面加工データの作成装置。

【請求項25】 前記頂点変位手段は、前記頂点の変位量をさらに金型の抜き勾配に応じた変位量縮小率で補正することを特長とする請求項19に記載の表面加工データの作成装置。

【請求項26】 前記変位量縮小率の変化式が複数設定され、操作入力部により選択可能であることを特徴とする請求項25に記載の表面加工データの作成装置。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • CALSONIC KANSEI CORPORATION
  • NATIONAL UNIVERSITY CORPORATION SHIZUOKA UNIVERSITY
  • Inventor
  • KIKUTA, Mamoru
  • MIURA, Kenjiro
  • UZUYAMA, Daijiro
  • TAKAHASHI, Kenji
IPC(International Patent Classification)
Specified countries AE(UTILITY MODEL),AG,AL(UTILITY MODEL),AM(PROVISIONAL PATENT)(UTILITY MODEL),AO(UTILITY MODEL),AT(UTILITY MODEL),AU,AZ(UTILITY MODEL),BA,BB,BG(UTILITY MODEL),BH(UTILITY MODEL),BR(UTILITY MODEL),BW,BY(UTILITY MODEL),BZ(UTILITY MODEL),CA,CH,CL(UTILITY MODEL),CN(UTILITY MODEL),CO(UTILITY MODEL),CR(UTILITY MODEL),CU(INVENTOR'S CERTIFICATE),CZ(UTILITY MODEL),DE(UTILITY MODEL),DK(UTILITY MODEL),DM,DO(UTILITY MODEL),DZ,EC(UTILITY MODEL),EE(UTILITY MODEL),EG(UTILITY MODEL),ES(UTILITY MODEL),FI(UTILITY MODEL),GB,GD,GE(UTILITY MODEL),GH(UTILITY CERTIFICATE),GM,GT(UTILITY MODEL),HN(UTILITY MODEL),HR(CONSENSUAL PATENT),HU(UTILITY MODEL),ID,IL,IN,IS,KE(UTILITY MODEL),KG(UTILITY MODEL),KM,KN,KP(INVENTOR'S CERTIFICATE)(UTILITY MODEL),KR(UTILITY MODEL),KZ(PROVISIONAL PATENT)(UTILITY MODEL),LA,LC,LK,LR,LS(UTILITY MODEL),LT,LU,LY,MA,MD(UTILITY MODEL),ME,MG,MK,MN,MW,MX(UTILITY MODEL),MY(UTILITY-INNOVATION),MZ(UTILITY MODEL),NA,NG,NI(UTILITY MODEL),NO,NZ,OM(UTILITY MODEL),PE(UTILITY MODEL),PG,PH(UTILITY MODEL),PL(UTILITY MODEL),PT(UTILITY MODEL),RO,RS(PETTY PATENT),RU(UTILITY MODEL),SC,SD,SE,SG,SK(UTILITY MODEL),SL(UTILITY MODEL),SM,ST,SV(UTILITY MODEL),SY,TH(PETTY PATENT),TJ(UTILITY MODEL),TM(PROVISIONAL PATENT),TN,TR(UTILITY MODEL),TT(UTILITY CERTIFICATE),TZ,UA(UTILITY MODEL),UG(UTILITY CERTIFICATE),US,UZ(UTILITY MODEL),VC(UTILITY CERTIFICATE),VN(PATENT FOR UTILITY SOLUTION),ZA,ZM,ZW,EP(AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF(UTILITY MODEL),BJ(UTILITY MODEL),CF(UTILITY MODEL),CG(UTILITY MODEL),CI(UTILITY MODEL),CM(UTILITY MODEL),GA(UTILITY MODEL),GN(UTILITY MODEL),GQ(UTILITY MODEL),GW(UTILITY MODEL),ML(UTILITY MODEL),MR(UTILITY MODEL),NE(UTILITY MODEL),SN(UTILITY MODEL),TD(UTILITY MODEL),TG(UTILITY MODEL)),AP(BW(UTILITY MODEL),GH(UTILITY MODEL),GM(UTILITY MODEL),KE(UTILITY MODEL),LS(UTILITY MODEL),MW(UTILITY MODEL),MZ(UTILITY MODEL),NA(UTILITY MODEL),SD(UTILITY MODEL),SL(UTILITY MODEL),SZ(UTILITY MODEL),TZ(UTILITY MODEL),UG(UTILITY MODEL),ZM(UTILITY MODEL),ZW(UTILITY MODEL)),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM)
Please contact us by E-mail or facsimile if you have any interests on this patent.

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