WO2004109602A1 - 工程アニメーションの自動生成方法及びシステム - Google Patents

工程アニメーションの自動生成方法及びシステム Download PDF

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moving
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Shintaro Nakayama
Makoto Yajima
Tsuyoshi Harada
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Lattice Technology Inc
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Toyota Motor Corp
Lattice Technology Inc
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T13/00Animation
    • G06T13/20Three-dimensional [3D] animation
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2200/00Indexing scheme for image data processing or generation, in general
    • G06T2200/24Indexing scheme for image data processing or generation, in general involving graphical user interfaces [GUIs]

Definitions

  • the present invention relates to a method and a system for automatically generating a disassembly animation of an industrial product composed of a plurality of parts based on a three-dimensional CAD data or an XVL data of an industrial product.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and for example, based on 3D CAD data and XVL data of an industrial product including a plurality of parts, automatically generates a disassembly animation of the product, It is an object of the present invention to provide a system capable of providing animation at high speed and at low cost, and a system thereof. Disclosure of the invention
  • a step of obtaining a three-dimensional image of a product including a plurality of parts and (b) a step of: Generating disassembly definition information for disassembling a product into parts; (c) generating an disassembly algorithm for disassembling the product into parts according to the disassembly definition information and storing the algorithm in a memory; and (d) the disassembly algorithm. Obey And generating a disassembly animation of the parts of the product.
  • the disassembly definition information is definition information of a dependency relationship between components and a group relationship between components, and has a tree structure including a node as a process and a leaf as a component.
  • the node has a basic process and an intermediate process executed in the basic process.
  • the leaf is a process component group for integrating a plurality of components or component groups, and the components or component groups. It consists of:
  • the step (c) includes, in the disassembly definition information, a moving coordinate system of the basic process and the intermediate process determined based on the disassembly definition information;
  • the disassembly algorithm is generated by adding the movement position of the process component group.
  • the moving coordinate system selects a coordinate system of a part or a group of parts as a base in the basic step as the coordinate system of the basic step or the intermediate step.
  • the moving position approximates the shape of each component or component group by a polygon inscribed by the component or component group, and the polygons are separated by a predetermined ratio or more. Such a minimum distance is set.
  • the step (c) includes, for each of the basic step and the intermediate step, the following parameters: length of animation, interpolation system between a start point and an end point.
  • a moving animation of a part group or a part in each step is generated based on the decomposition coefficient for determining the moving distance of the decomposition.
  • the step (c) further includes generating an animation by adding information on a camera viewpoint for each of the basic steps or intermediate steps.
  • the method further includes: (e) modifying the decomposition algorithm and the animation after the generation of the animation.
  • the step (e) is performed for each of the basic step, the intermediate step, and the animation created for each step connecting the steps, which constitute the decomposition definition information.
  • the movement animation in each process is corrected by correcting the position, posture, or scale of the part or part group.
  • the step (e) generates and presents a user interface for correcting the position, orientation, or scale of the component or component group.
  • the step (e) includes, when the animation in step 1 is modified, the step (e) of the other steps executed in the step related to the animation based on the decomposition algorithm.
  • the step (e) allows the animation to be modified by modifying the camera viewpoint information for each animation.
  • the step (e) includes the following steps: a basic step, an intermediate step, and an animation created for each step connecting the steps; It is characterized by determining whether or not a part group interferes with each other during movement, and correcting the movement animation in each process by correcting the position, posture, or scale of the part or the part group in the animation. System to do.
  • the determination as to whether the parts or the parts group interfere with each other when moving is performed by assuming a polygon circumscribing the part or the parts group and determining whether or not they interfere with each other.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a system according to an embodiment of the present invention.
  • 2A and 2B are diagrams illustrating the concept of generation of decomposition definition information.
  • 3A to 3C are diagrams illustrating an example of generation of decomposition definition information.
  • 4A to 4D are diagrams illustrating an example of generation of decomposition definition information.
  • 5A to 5E are diagrams illustrating an example of generation of decomposition definition information.
  • Replacement form (Rule 26) 6A to 6C are diagrams illustrating an example of generation of decomposition definition information.
  • FIG. 7A and FIG. 7B are diagrams showing an example of generation of a decomposition definition.
  • FIG. 8 is a process diagram showing a decomposition algorithm and animation generation.
  • FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the decomposition algorithm.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a three-dimensional graphics image of an electric saw.
  • FIG. 11 is a panel showing an assembly configuration of parts.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the concept of the order of assembling parts.
  • Figure 13 is a diagram showing the creation of the process structure (disassembly definition information) using the process editing panel.
  • Figure 14 is a diagram showing the creation of the process structure (disassembly definition information) using the process editing panel.
  • Figure 15 is a diagram showing the creation of a process structure (decomposition definition information) using process properties.
  • Figure 16 shows the creation of the process structure (disassembly definition information) using the process editing panel.
  • Figure 17 is a diagram showing the creation of the process structure (disassembly definition information) using the process editing panel.
  • Figure 18 is a diagram showing the creation of the process structure (disassembly definition information) using the process editing panel.
  • Figure 19 is a diagram showing the creation of the process structure (disassembly definition information) using the process edit panel.
  • FIG. 20 is a diagram showing the creation of a process structure (disassembly definition information) using a process editing panel.
  • Figure 21 is a diagram showing the creation of the process structure (disassembly definition information) using the process editing panel.
  • FIG. 22 is a diagram showing the concept of the disassembly process design of the movable part.
  • FIG. 23 shows the creation of the process structure (disassembly definition information) using the process edit panel.
  • Fig. 24 is a diagram showing the creation of the process structure (decomposition definition) using the process editing panel.
  • Fig. 25 is a diagram showing an input system of parameters for creating a process animation.
  • FIG. 26 is a diagram showing a system for setting a viewpoint.
  • FIG. 27 is a screen display example for explaining a process correction process.
  • FIGS. 28A and 28B are diagrams showing the interference state of the parts.
  • FIG. 29 is a diagram illustrating an example of an animation editing system.
  • FIG. 30 is a diagram showing an example of an animation editing system using an animation panel.
  • FIG. 31 is a diagram showing an example of an animation editing system using a key frame property panel.
  • FIG. 32 is a diagram showing an example of an animation editing system.
  • FIG. 33 is a diagram illustrating an example of a viewpoint editing system.
  • FIG. 34 is a diagram illustrating an example of a viewpoint editing system.
  • FIG. 35 is a diagram illustrating an example of a viewpoint editing system. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a system according to this embodiment.
  • a program storage unit 5 and a data storage unit 6 are connected to a bus 4 to which a CPU 1, a RAM (memory) 2, an input / output interface 3 and the like are connected.
  • the data storage unit 6 stores a 3D graphics data file 8 in XVL format as 3D data as a material for creating a disassembled Z assembly animation.
  • the output storage unit 6 stores the output decomposition definition information 11 (process definition information), the decomposition algorithm 9 and the decomposition animation 10.
  • the program storage unit 5 only the configuration related to the present invention will be described.
  • the three-dimensional graphics data file 8 is acquired from the data storage unit 6 and stored in a memory.
  • a disassembly definition information generating unit 17 for generating disassembly definition information 11 for disassembling the product into parts based on the input from the user and storing it in a memory;
  • a disassembly algorithm generation unit 13 that generates the disassembly algorithm 9 of the product into parts and stores it in a memory;
  • a disassembly animation generation unit that generates and outputs a disassembly animation 10 of the product parts in accordance with the disassembly algorithm 9. 14 and after the generation of the animation, the decomposition algorithm 9 is corrected and the decomposition animation generation unit 14 generates the animation again.
  • a disassembly animation playback controller 16 for controlling the playback of the disassembly animation.
  • the information received from the user in the disassembly definition information generation unit 17 is a definition of a subordinate relationship between components and a group relationship between components.
  • the decomposition definition generated by the decomposition definition information generation unit 17 has a tree structure composed of a “node” as a process and a “leaf” as a component, as described later in detail.
  • the node has a “basic process” and an “intermediate process” executed in the basic process.
  • the leaf has a “process component group” for grouping a plurality of components or component groups; It is composed of the above-mentioned parts or parts group.
  • the concepts of generating the decomposition definition information will be described with reference to FIG.
  • the parts as shown in FIG. 2A (referred to as "groups" in this embodiment) G1-G4 are assembled to produce the finished product 18 as shown in FIG. 2B.
  • the case will be described as an example.
  • the design of the assembling process of the parts G1 to G4 is performed through a predetermined interface (design screen as shown in Fig. 12 and below) as described later.
  • FIG. 3 shows an example in which parts G2 to G4 are sequentially assembled to part G1 in that order.
  • the assembly process in this case is represented as shown in FIG. 3A.
  • the icon “ ⁇ ” indicates the basic process.
  • the group (G 1) registered at the top of the basic process is represented by the icon “ ⁇ + lower bar”, and the group (base group) on which other components are assembled (disassembled) is defined. Represent. This base group does not work with animation.
  • Assembling groups other than the base group Z Groups to be decomposed are represented by the icon "horizontal bar + ⁇ ".
  • the decomposition step is composed of only the basic step (Processes-1) and a group, and there is no intermediate step. That is, G 1 is a base, and G 2 to G 4 are groups to be assembled.
  • FIG. 4 shows an example in which there are intermediate steps as well as basic steps. Intermediate processes are used to further separate processes within the basic process, such as assembling and disassembling the basic process. Groups belonging to the intermediate process are represented by “toshi” as shown in Fig. 4A. Also, as shown in FIG. 4B, the intermediate process is represented by “ ⁇ + upper and lower horizontal bars” when it is closed.
  • the difference between the case where the intermediate step is used and the case where only the above basic step is used will be described.
  • the disassembled animation reproduction controller 16 does not initially display the elements of the intermediate process, but displays the elements only after the intermediate process is reproduced. Conversely, in the disassembly process, the elements are displayed from the initial state, but they are hidden after the completion of the intermediate process. I'm wearing
  • Figures 4A and 4B are examples of the process configuration using an intermediate process.
  • the process is open so that the components of the process can be viewed.
  • the vertical symbols “G” and “>” are displayed to indicate the components of the intermediate process.
  • the process is closed and each intermediate process is described above. As shown, it is represented by ( ⁇ + horizontal bar).
  • the basic process Procss-1 is divided into three intermediate processes Procss-2, Procss-3 and Procss-4.
  • the difference between this example and the animation of the example in Fig. 3 is that, in this example, as shown in Fig. 4C, each group (part) G2 to G4 reaches the stage of assembling the group. It is about to emerge from.
  • FIGS. 5A to 5C show an example in which a process is configured so that G3 and G4 can be assembled simultaneously using a process group. Although all three process diagrams represent the same process, they are closed so that the components of the process group are not visible in FIG. 5B, and each intermediate process is closed in FIG. 5C.
  • a process group is a group of multiple groups that constitute one assembly (disassembly) unit, and is represented by a “T” as an alternative to the group, as shown in Figure 5B.
  • the groups included in the process group are represented by “mouths” as shown in Figure 5 ⁇ .
  • FIG. 5D an animation as shown in Fig. 5D is created by creating the process animation.
  • Figure 5E shows the relationship between the process and each operation step.
  • FIG. 6 and Fig. 7 show the configuration (base This is an example in which an assembly (disassembly) animation composed of multiple parts can be assembled (disassembled) for each part by creating a (nest) in this process. It is used to indicate the assembly (disassembly) procedure when an object is assembled into a large part. In addition, it is possible to make settings such that large parts are not displayed for small part assembly animations. The cases where large parts are displayed and when they are not displayed will be described below with reference to FIGS. 6 and 7.
  • Figure 6A shows an example of using a nested basic process to configure the process so that the result of combining the middle parts in G2, G3, and G4 is assembled into the large part G1.
  • the large part (G1) is also displayed while assembling the small parts (G2, G3, G4).
  • FIG. 6B an animation as shown in Fig. 6B is created by creating a process animation.
  • Figure 6 shows the relationship between the process and each operation step.
  • FIG. 7A shows an example in which G1 is not displayed during assembly of G2, G3, and G4.
  • the icon of the process "Process-2" based on G2 is a superimposition of ⁇ and b.
  • large parts (G1) are not displayed during assembly of small parts (G2, G3, G4) in process animation.
  • the relationship between the process and each operation is the same as in the previous case (Fig. 6C).
  • the user designates a part (group), a basic process, an intermediate process, and a process group through the prepared interface, and the disassembly definition information generation unit 17 conforms to the disassembly definition information in accordance with the designation. 11 is generated and stored in the storage unit 6.
  • Step S1 to S14 in the document correspond to reference signs S1 to S14 in the figure.
  • the decomposition algorithm generation unit 13 and the decomposition animation generation unit 14 At the same time as obtaining the decomposition definition information 11 (step S1), based on the decomposition definition information 11, various parameters are set for each of the basic process, the intermediate process, and the process connecting these processes: Based on the length of one section (moving time, waiting time), 2 the interpolation system between the starting point and the ending point, 3 the decomposition coefficient for determining the moving distance of decomposition, the part group or part moving algorithm in each process is determined. Then, a decomposition animation according to the decomposition algorithm is generated (steps S2 to S12).
  • Moving animation (indicated by reference numeral 10 in Fig. 1)
  • A-ichi MT (Mort ion Animat ion)
  • A-GI Group Interval Animation... between moving animations
  • the decomposition algorithm generation unit 13 creates a structure (algorithm 9) as shown in FIG. 9 in the memory based on the decomposition definition information 11 (step S3). That is, the disassembly algorithm generation unit 13 performs a coordinate system (CRD) serving as a reference for disassembly of each part and process group based on the structure of the basic process / intermediate process defined in the disassembly definition information 11, The information of the moving direction (DIR) is added.
  • CCD coordinate system
  • CRD is held only by BP and MP.
  • CRD is the coordinate system of the base group of the basic process. That is, in this example,
  • CRD [0] is the coordinate system of GR [0],
  • CRD [1] is the coordinate system of GR [1],
  • CRD [2] is the same as CRD [1]
  • DIR is held by BP, GP and GR.
  • This DIR is similar to each shape below the process by a bounding box (cube whose shape is inscribed: BB), and the BBs on the assembly side and the assembly destination are separated by more than the specified ratio (disassembly parameter — evening , And the disassembly direction and position are determined so that the centers of the BBs are at the minimum distance.
  • the created structure is called a PT (Process Tree), and the functions and operations of the disassembly animation generator 14 will be described below.
  • the disassembly animation generating section 14 generates a movement animation MT for each part.
  • the PT from above to find the element with DIR A—Create MT.
  • parameter overnight is ON, the animation of the corresponding element is searched from the input, and if it exists, it is A-MT.
  • POS [0] and POS [1] are generated from CRD and DIR (step S4).
  • POS [1] POS [0] plus DIR in CRD
  • POS [1] POS [0] plus DIR in CRD
  • Step S5 create an action to move from P OS [1] to POS [0] and create an A-MT (Step S5).
  • the duration of the A-MT animation is mt-1 ength.
  • POS [2] point where POS [0] is projected onto a plane passing the axis normal and position POS [1]
  • the animation that moves from POS [1] POS [2] to POS [0] is A-MT.
  • the disassembled animation correction unit 15 corrects the animation by the following system. . That is, the disassembly animation correction unit 15 has a function of determining whether or not parts or parts groups interfere with each other when moving. This function considers a shape similar to a cube surrounding the part or part group to be moved, based on the three-dimensional graphics data, and determines whether the parts interfere with each other based on whether the shapes interfere with each other (step). S 7). Then, the parameters (1) to (3) are set so that they do not interfere (step S8).
  • the interference width is determined, and the initial component position is shifted accordingly, and if the shift position is limited, If so, rotate the part based on the interference width.
  • steps S4 and subsequent steps are repeated to generate a corrected A-MT.
  • Step S9 the above steps are repeated until all A-MTs in the PT are created.
  • the following A—MT is generated from the PT in FIG.
  • the moving elements are all the subordinate GRs.
  • a waiting time animation A PI A-MI is generated from the parameter length mi lengths pi-length (step S I 0).
  • A-MT is arranged in the order of execution as follows.
  • A-MT is adjacent after inserting A-JT, A-ER, A-TR, A-JE, insert A-MI.
  • the movement animation and the initialization animation are generated by adding the camera viewpoint information. Is generated. In this embodiment, the setting of the camera viewpoint is performed from the viewpoint at the time of generating the animation. However, as described later, the animation of the process and the animation of the process connecting the processes are designated for each
  • the disassembled animation generation unit 14 generates an event for connecting animations (step S13).
  • An event is generated for each animation in the forward animation sequence and reverse animation sequence. If the i-th element in the animation sequence is AN [i], event EV [i] is executed when AN [i] ends. EV [i] performs the following processing.
  • the disassembled animation thus generated is output to and stored in the data storage unit 6 (step S14).
  • the user can activate the decomposition animation playback control unit 16 to reproduce the animation and check the animation.
  • the user can activate the disassembly animation correction unit 15 to correct a defective portion in the animation.
  • the user must correct (1) the position of a part or a group of parts, (2) posture, or (3) scale for each animation that constitutes the basic process, intermediate processes, and the process that connects those processes. This is to correct the movement animation in each process.
  • the user can activate the correction unit 15 to determine whether parts or parts groups interfere with each other when moving.
  • this function considers a shape similar to a cube surrounding the part or group of parts to be moved based on the three-dimensional graphics data, and determines whether the shapes interfere with each other. This is to determine whether the products interfere with each other.
  • a function is provided for correcting the animation by correcting the information of the power camera viewpoint for each of the basic steps or the intermediate steps.
  • the three-dimensional graphics data of the electric saw is stored in the data storage unit 6 as an XVL file named nkogiri.xv3.
  • This XVL file stores the group structure of each component that makes up the saw. When this is displayed, it is as shown in FIG.
  • the screen in FIG. 11 is called a “group edit panel”, and is configured so that the group structure of the part can be edited by various menu commands (not shown).
  • decomposition definition information is generated based on the XML file.
  • the moving parts consist of multiple parts, which must be assembled before the entire saw is assembled. Therefore, the procedure is to assemble the movable parts before assembling the above-mentioned movable parts.
  • decomposition definition information generation unit 17 configures it as the decomposition definition information 11 and stores it in the data storage unit 6.
  • Motor2 is added from the following three systems.
  • the “upper part” is composed of multiple groups, but is considered as one part and assembled together.
  • T + upper bar 1. 1. 1 Assembling of internal parts After the 33, as shown in Fig. 24, " ⁇ + lower bar 1.1.2 Assembling of upper parts "34 Create
  • a process group is used and a process is created as indicated by 40 in FIG. Thereby, the process shown in FIG. 24 is configured, and the design of the process is completed.
  • the disassembled animation generation unit 14 executes automatic generation of the animation. This execution is performed by a menu bar not shown. By specifying the "Create process animation" command! I will do it.
  • the process animation creation dialog box 42 shown in FIG. 25 is displayed. In the creation dialog box 42, check or specify the parameters of the animation length 43, the interpolation system 44 between the start and end points of the animation, and the decomposition coefficient 45, and click the OK button. By pressing, the process animation is generated by the system described above.
  • the camera animation is also automatically generated, but the viewpoint is based on the state at the time of generation. Therefore, just before the automatic animation creation, the viewpoint is slightly tilted as shown in Fig. 26, and then the process animation is executed to generate the disassembled animation from this viewpoint.
  • Pressing the “>” button 4 7 in the process animation preview dialog 4 6 starts the animation playback on the preview panel 48.
  • the process edit panel 21 and the process animation preview dialog 46 and the preview panel 48 are linked with each other, and when a process is selected on the process edit panel 21, the animation opening position of that process is reflected. Is done.
  • the animation progresses and the process or group is switched, they are selected on the process editing panel 21.
  • the position (0, 160.704, 0) automatically determined at the 0th second is set.
  • the position to be assembled at the first second is set.
  • the disassembly animation correction unit 15 is based on the disassembly definition information 11 or the disassembly algorithm 9, and is an assembly process under “1.1 movable parts” 29.
  • the assembling animation of 54 is also linked and corrected.
  • the “1.1 moving parts” 29 can be assembled at a slightly distant position, so edit the camera so that the viewpoint moves to an appropriate position in the “1.1 moving parts” 29 assembly animation.
  • "gear-1" 55 of "1.1 movable parts” 29 is selected on the process edit panel 21.
  • the dialog shown in Figure 34 appears. Perform the following operations.
  • the zoom is performed by "(; key pressed and dragged)".
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified without changing the gist of the invention.

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Abstract

 複数の部品からなる工業製品の3次元CADデータやXVLデータに基づいて、前記製品の分解アニメーションを自動生成し、アニメーションを高速でかつ安価に用意できるシステム及びそのシステムを提供することを目的とする。 この目的を達成するため、この発明の主要な観点によれば、(a)複数の部品からなる製品の3次元データを取得する工程と、(b)ユーザからの入力にしたがって、前記製品を部品に分解するための分解定義情報を生成する工程と、(c)この分解定義情報に従って前記製品の部品への分解アルゴリズムを生成しメモリに格納する工程と、(d)前記分解アルゴリズムに従って前記製品の部品の分解アニメーションを生成する工程とを有することを特徴とする工程アニメーションの自動生成方法が提供される。

Description

明細書 工程アニメーションの自動生成方法及びシステム 技術分野
この発明は、 例えば複数の部品からなる工業製品の 3次元 CADデ一夕や XV Lデ一夕に基づいて、 前記製品の分解アニメーションを自動生成する方 法及びシステムに関する。 背景技術
製造業では製品の組み立て手順や修理の めの分解/組立手順を作業者に 分かり易く示す必要がある。従来、 このような分解組立手順の表示は、 部品 の位置関係や組み付け方向を 3次元的に表示したィラストを用いるのが一般 的である。
ところで、 このような作業手順の表示には、 3次元アニメーションを用い るのがビジュアル的に最も好ましいということがある。 しかし、 アニメーシ ヨンの作成は一般的に膨大な時間とコストがかかる。
本発明は、 このような事情に鑑みて成されたもので、 例えば複数の部品か らなる工業製品の 3次元 C A Dデータや X V Lデ一夕に基づいて、 前記製品 の分解アニメーションを自動生成し、 アニメーションを高速でかつ安価に用 意できるシステム及びそのシステムを提供することを目的とする。 発明の開示
上記目的を達成するため、 この発明の主要な観点によれば、 ( a)複数の 部品からなる製品の 3次元デ一夕を取得する工程と、 (b ) ユーザからの入 力にしたがって、 前記製品を部品に分解するための分解定義情報を生成する 工程と、 (c ) この分解定義情報に従って前記製品の部品への分解アルゴリ ズムを生成しメモリに格納する工程と、 (d )前記分解アルゴリズムに従つ て前記製品の部品の分解アニメーションを生成する工程とを有することを特 徴とする工程アニメーションの自動生成方法が提供される。
ここで、 1の実施形態によれば、 前記分解定義情報は、 部品間の従属関係 、 部品同士のグループ関係の定義情報であり、 工程であるノードと、 部品で あるリーフからなる木構造を有し、 前記ノードは基本工程と、 この基本工程 内で実行される中間工程とを有し、 前記リーフは、 複数の部品若しくは部品 群を纏めるための工程用部品グループと、 前記各部品若しくは部品群とから なるものである。
また、 前記 (c ) 工程は、 前記分解定義倩報に、 この分解定義情報に基い て決定された前記基本工程及び中間工程の移動座標系、 その座標系に沿った 前記部品若しくは部品群及び工程用部品グループの移動位置を付加すること で、 前記分解アルゴリズムを生成するものである。 この場合、 前記 (c ) ェ 程は、 前記移動座標系は、 前記基本工程中のベ一スとなる部品若しくは部品 群の座標系を前記基本工程若しくは中間工程の座標系として選択する。 また 、 前記 (c ) 工程は、 前記移動位置は、 各部品若しくは部品群の形状を、 そ れらの部品若しくは部品群が内接する多角形で近似し、 各多角形が所定の割 合以上離れるような最小距離に設定するものである。
また、 別の 1の実施形態によれば、 前記 (c ) 工程は、 前記基本工程、 中 間工程毎に、 以下のパラメ一夕:アニメ一シヨンの長さ、 始点と終点間の補 間システム、 及び分解の移動距離を決定するための分解係数に基づいて各ェ 程における部品グループ若しくは部品の移動アニメ一シヨンを生成するもの である。 この場合、 前記 (c )工程は、 さらに前記基本工程若しくは中間ェ 程毎に、 カメラ視点の情報を付加してアニメ一ションを生成するものである ことが好ましい。
また、 更なる別の 1の実施形態によれば、 (e ) 前記アニメーションの生 成後、 分解アルゴリズム及びアニメ一ションを修正する工程をさらに含む。 この場合、 前記 (e ) 工程は、 前記分解定義情報を構成する基本工程、 中間 工程、 及びそれらの工程間をつなぐ工程毎に作成されたアニメーション毎に 、 部品若しくは部品群の位置、 姿勢、 若しくはスケールを修正することで、 各工程における移動アニメーションを修正するものである。 また、 前記 (e )工程は、 前記部品若しくは部品群の位置、 姿勢若しくはスケールを修正さ せるためのユーザィン夕フエースを生成して提示するものである。
さらに別の 1の実施形態によれば、 前記 (e ) 工程は、 1のアニメ一ショ ンを修正した場合、 前記分解アルゴリズムに基き、 そのアニメーションに係 る工程内で実行される他の工程のアニメ一シヨンにおける部品若しくは部品 群の位置、 姿勢、 若しくはスケールを修正することで、 当該他の工程のァニ メ一シヨンについても修正するものである。 また、 前記 ( e ) 工程は、 さら に前記アニメーション毎に、 カメラ視点の情報を修正してアニメーションを 修正することを許容するものである。
さらに別の 1の実施形態によれば、 前記 (e ) 工程は、 前記分解定義情報 を構成する基本工程、 中間工程、 及びそれらの工程間をつなぐ工程毎に作成 されたアニメーション毎に、 部品若しくは部品群同士が移動時に干渉するか を判別し、 前記アニメーションにおける部品若しくは部品群の位置、 姿勢、 若しくはスケールを修正することで、 各工程における移動アニメ一シヨンを 修正するものであることを特徴とするシステム。 この場合、 前記部品若しく は部品群同士が移動時に干渉するかの判別は、 前記部品若しくは部品群と外 接する多角形を想定し、 それらが干渉するかによって判別するものである。 なお、 この発明の他の特徴と顕著な効果は、 以下の発明の実施形態の項お よび図面を参照することで当業者にとって明らかになる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の実施形態にシステムの概略構成図である。
図 2 A及び図 2 Bは、 分解定義情報生成の概念を示す図である。
図 3 A〜図 3 Cは、 分解定義情報生成の一例を示す図である。
図 4 A〜図 4 Dは、 分解定義情報生成の一例を示す図である。
図 5 A〜図 5 Eは、 分解定義情報生成の一例を示す図である。 差替え用紙 (規則 26) 図 6 A〜図 6 Cは、 分解定義情報生成の一例を示す図である。
図 7 A及び図 7 Bは、 分解定義倩報生成の一例を示す図である。
図 8は、 分解アルゴリズム及びアニメ一ション生成を示す工程図である。 図 9は分解アルゴリズムを説明するための模式図である。
図 1 0は、 一例としての電動ノコギリの 3次元グラフィヅクスデ一夕を示 す図である。
図 1 1は、 部品の組み立て構成を示すパネルである。
図 1 2は、 部品の組立順序の概念を説明するための図である。
図 1 3は、 工程編集パネルを利用した工程構造 (分解定義情報) の作成を 示す図である。
図 1 4は、 工程編集パネルを利用した工程構造 (分解定義情報) の作成を 示す図である。
図 1 5は、 工程のプロパティを利用した工程構造 (分解定義情報) の作成 を示す図である。
図 1 6は、 工程編集パネルを利用した工程構造 (分解定義情報) の作成を 示す図である。
図 1 7は、 工程編集パネルを利用した工程構造 (分解定義情報) の作成を 示す図である。
図 1 8は、 工程編集パネルを利用した工程構造 (分解定義情報) の作成を 示す図である。
図 1 9は、 工程編集パネルを利用した工程構造 (分解定義情報) の作成を 示す図である。
図 2 0は、 工程編集パネルを利用した工程構造 (分解定義情報) の作成を 示す図である。
図 2 1は、 工程編集パネルを利用した工程構造 (分解定義情報) の作成を 示す図である。
図 2 2は、 可動部品の分解工程設計の概念を示す図である。
図 2 3は、 工程編集パネルを利用した工程構造 (分解定義情報) の作成を 示す図である。
図 2 4は、 工程編集パネルを利用した工程構造 (分解定義倩報) の作成を 示す図である。
図 2 5は、 工程アニメ一シヨン作成のためのパラメ一夕の入力システムを 示す図である。
図 2 6は、 視点を設定するためのシステムを示す図である。
図 2 7は、 工程の修正工程を説明するための画面表示例である。
図 2 8 A及ぴ 2 8 Bは、 部品の干渉状態を示すための図である。
図 2 9は、 アニメーションの編集システムの一例を示す図である。
図 3 0は、 アニメーションパネルを利用したアニメーション編集システム の一例を示す図である。
図 3 1は、 キ一フレームプロパティパネルを利用したアニメーション編集 システムの一例を示す図である。
図 3 2は、 アニメ一シヨンの編集システムの一例を示す図である。
図 3 3は、 視点の編集システムの一例を示す図である。
図 3 4は、 視点の編集システムの一例を示す図である。
図 3 5は、 視点の編集システムの一例を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 この発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
図 1は、 この一実施形態に係るシステムを示す概略構成図である。 C P U 1、 R AM (メモリ) 2、 入出力イン夕フェース 3等が接続されているバス 4に、 プログラム格納部 5とデータ格納部 6とが接続されている。
デ一夕格納部 6には、 分解 Z組立アニメーションを作成する素材としての 3次元データとして、 XV L形式の 3次元グラフィックスデ一夕ファイル 8 が格納されている。 また、 このデ一夕格納部 6には、 出力された分解定義情 報 1 1 (工程定義情報) 、 分解アルゴリズム 9及び分解アニメーション 1 0 が格納されるようになっている。 —方、 プログラム格納部 5には、 この発明に関係する構成のみ説明すると 、 前記デ一夕格納部 6から前記 3次元グラフィックスデ一夕ファイル 8を取 得しメモリに格納する 3次元データ呼出部 1 2と、 ユーザからの入力に基い て前記製品を部品に分解するための分解定義情報 1 1を生成してメモリに格 納する分解定義情報生成部 1 7と、 この分解定義情報に従って前記製品の部 品への分解アルゴリズム 9を生成しメモリに格納する分解アルゴリズム生成 部 1 3と、 前記分解アルゴリズム 9に従って前記製品の部品の分解アニメ一 シヨン 1 0を生成し出力する分解アニメーション生成部 1 4と、 前記アニメ —ションの生成後、 分解ァルゴリズム 9を修正し前記分解アニメーション生 成部 1 4に再度アニメーションの生成を行わせる分解アニメーション修正部 1 5と、 分解アニメーションの再生を制御する分解アニメーション再生制御 部 1 6が格納されている。
ここで、 前記分解定義情報生成部 1 7でユーザから受け付ける情報は、 部 品間の従属関係、 部品同士のグループ関係の定義である。 そして、 この分解 定義情報生成部 1 7で生成する分解定義は、 後で詳しく説明するように、 ェ 程である 「ノード」 と、 部品である 「リーフ」 からなる木構造を有するもの である。 また、 前記ノードは 「基本工程」 と、 この基本工程内で実行される 「中間工程」 とを有し、 前記リーフは、 複数の部品若しくは部品群を纏める ための 「工程用部品グループ」 と、 前記各部品若しくは部品群とからなるも のである。
以下、 この分解定義情報生成の概念を図 2以下を参照して説明する。 説明を簡単にするため、 図 2 Aに示すような部品 (この実施形態では「グ ループ」 と称される) G 1〜G 4を組み立てて、 図 2 Bに示す完成品 1 8を 製造する場合を例にとって説明することとする。 この部品 G 1〜G 4の組立 工程の設計は、 後で説明するように、 所定のイン夕フェース (図 1 2以下に 示すような設計画面) を通して行う。
図 3〜図 7は、 それそれ異なる組立順序を示し、 それぞれの場合にどのよ うに組立工程を定義 ·設計すればよいかを示すものである。 図 3は、 部品 G 1に対して部品 G 2〜G 4をその順序で順次組みつけてい く場合の例である。 この場合の組立工程は、 図 3 Aに示すように表される。 この図において、 アイコン 「〇」 は基本工程を示すものである。 そして、 基 本工程内の先頭に登録されたグループ (G 1 ) はアイコン 「▽+下棒」 で表 され、 他の構成要素を組立 (分解) する基盤となるグループ (ベ一スグルー プ) を表す。 このベースグル一プはアニメーションでは動作しない。
ベースグループ以外の組み付け Z分解されるグループ (G 2〜G 4 ) はァ イコン 「横棒 +▽」 で表される。 この例では、 分解工程は、 基本工程 ( P r o c e s s— 1 ) とグループのみからなり、 前記中間工程はない。 すなわち 、 G 1がベースとなり、 G 2〜G 4が組み付けるグループとなる。
この工程の構成から、 後で説明する工程アニメーションの作成により工程 アニメーションを作成すると図 3 Bのように動作するアニメーションが生成 される。 すなわち、 全てのグループ G 1 ~G 4が最初から表示され、 それが 順に組み立てられていく。
この場合、 各動作のステップと工程の関係は図 3 (このようになる。
一方、 図 4の例は、 基本工程だけでなく中間工程がある例を示すものであ る。 中間工程は基本工程の組み付け、 分解するグループなど、 基本工程内で さらに工程を分けるために使用する。 中間工程に属するグループは図 4 Aに 示すように 「覃」で表される。 また、 図 4 Bに示すように、 中間工程は、 閉 じているときは「▼+上下の横棒」で表される。 以下、 中間工程を利用した 場合と、 上記基本工程のみの場合との相違を説明する。
すなわち、 この中間工程を使用することで、 複数の構成要素の組立や、 分 解をまとめてコメント、 工数、 カスタムプロパティなどの工程としての情報 を設定することができる。 また、 工程アニメーションでの表示タイミングを 異ならせることが可能になる。 この組立工程のアニメ一シヨンを再生する場 合、 前記分解アニメーション再生制御部 1 6は、 中間工程の要素を初期表示 せず、 中間工程が再生されて始めて表示させる。 分解工程では逆に要素は初 期状態から表示するが、 中間工程の再生が終了すると非表示にするようにな つている。
図 4 A、 Bは中間工程を使って、 工程の構成を行った例である。 左図の図 4 Aでは工程の構成要素が閲覧できるように工程を開いている。 この状態で は中間工程の構成要素を示すために、 上下方向の" ぐ'及び" >" という囲 み記号が表示される。 右図の図 4 Bでは工程を閉じて、 各中間工程は上述し たように (▼+上下横棒) で表されている。
この例では、 前記基本工程 P r o c e s s— 1が 3つの中間工程 P r o c e s s— 2、 P r o c e s s— 3及び P r o c e s s— 4に分割されること になる。 この例と、 図 3の例のアニメーションとの違いは、 この例では、 図 4 Cに示すように、 各グループ (部品) G 2〜G 4が、 そのグル一プを組み 付ける段階になつてから出現するところである。
この例の場合、 工程と各動作ステヅプの関係は図 4 Dに示す表のようにな る。
次に工程用グループの意義を図 5を参照して説明する。
図 5 A〜Cは工程用グループを利用して、 G 3と G 4が同時に組み付けら れるように工程を構成した例である。 3つの工程図は、 全て同じ工程を表し ているが、 図 5 Bでは工程用グループの構成要素が見えないように閉じてお り、 図 5 Cでは各中間工程を閉じている。
工程用グループは複数のグループをまとめて 1つの組立 (分解) 単位とす るもので、 グループの代替として図 5 Bに示すように、 「T」 で表される。 工程用グループに含まれるグループは図 5 Αに示すように 「口」で表される 。 工程用グループを使うことで後で説明する工程アニメーションの作成で複 数のグループを同時に移動するというアニメーションを作成することが可能 となる。
この場合は図 5 Dのようなアニメーションが工程アニメーションの作成で 作成されることになる。 また、 工程と各動作ステップの関連は図 5 Eに示す ようになる。
—方、 図 6、 図 7は、 基本工程の構成要素として基本工程を持つ構成 (基 本工程のネスト) を作成することで、 複数の部品から構成される組立 (分解 ) アニメーションを部品ごとに組立 (分解) することを可能とした例である 小部品を組み立てた後に、 組みあがったものを大部品に組み付けるといつ た組立 (分解) の手順を表すのに利用する。 また、 小部品の組立アニメ一シ ヨンは大部品を表示しないといった設定を行うことも可能である。 以下では 大部品を表示する場合と表示しない場合について、 図 6及び図 7を用いて、 それぞれ説明する。
図 6 Aはネストした基本工程を利用して、 まず G2、 G3、 G 4で中部品 が組みあがった結果が大部品 G 1に組みつけられるように工程を構成した例 である。 アニメーションでは小部品 (G2、 G3、 G4) の組み立て中にも 大部品 (G1) が表示される。
この場合は図 6Bのようなアニメーションが工程アニメ一シヨンの作成で 作成される。 工程と各動作ステップの関係は図 6 (このようになる。
図 7 Aは G 2、 G 3、 G 4の組立中に G 1を表示しないように設定した例 である。 図 6 Aの場合と比較すると、 G2をベースとする工程「Proce ss— 2」 のアイコンが〇とロを重ねたものになる。 この場合、 工程アニメ —シヨンでは小部品 (G2、 G3、 G4) の組み立て中は大部品 (G1) の 表示がされない。 工程と各動作の関連については前の場合(図 6C) と同じ になる。
以上のようにユーザが、 用意されたイン夕フェースを通して部品 (グルー プ) 、 基本工程、 中間工程及び工程用グループを指定することで、 前記分解 定義情報生成部 17がそれに従った前記分解定義情報 11を生成し、 デ一夕 格納部 6に格納する。
次に、 分解アルゴリズム生成部 13及び分解アニメ一ション生成部 14の 機能及び動作について、 図 8のフ口一チャートに従って説明する。 なお、 文 書中のステップ S 1〜S 14は、 図中の符号 S 1〜S 14に対応する。 前記分解アルゴリズム生成部 13及び分解アニメ一ション生成部 14は、 前記分解定義情報 11を取得する (ステップ S 1) と共に、 この分解定義情 報 11に基づき、 前記基本工程、 中間工程、 及びそれらの工程間をつなぐェ 程毎に、 各種パラメ一夕:①アニメ一シヨンの長さ (移動時間、 待ち時間) 、 ②始点と終点間の補間システム、 ③分解の移動距離を決定するための分解 係数、 に基づいて各工程における部品グループ若しくは部品の移動アルゴリ ズムを生成し、 この分解アルゴリズムに従つた分解アニメ一ションを生成す る (ステップ S2〜S 12) ものである。
以下の説明及び図面においては、 説明の便宜のため、 以下の記号を使用す る。
すなわち、 前言己入力デ一夕として、
① 3次元グラフィヅクスデ一夕ファイル (XVLファイル:図 1に符号 8で 示す)
②分解定義情報 (図 1に符号 11で示す)
PP…上位工程
BP…基本工程
ΜΡ···中間工程
GP','工程用グループ
GR…部品 (グループ)
③動画生成用パラメ一夕 (前記分解定義情報 1 1中に格納される)
mt__l e ngt Ιι···移動アニメ一シヨンの時間
mi_l e ngt 1ι···移動アニメーション間の待ち時間
pi— 1 engt 1ι···工程間の待ち時間
int p l (None, X、 Y、 Ζ) ·■·アニメーション補間システム d e c omp…分解係数
reus e…再利用
を使用する。
一方、 出力されるデ一夕として、
①移動アニメーション (図 1に符号 10で示す) A一 MT (Mort ion Animat ion) ···部品の移動アニメ ーシヨン
②初期化アニメーション (図 1に符号 10で示す)
A— JT (Jump To Animat ion) ···順再生、 工程の 開始
A_ER (End Return An i ma t i o n) …順再生、 ェ 程の復帰
A— JE (Jump End Animat ion) …逆再生、 工程の 開始
A— TR (Top Return An i ma t i o n) …逆再生、 ェ 程の復帰
③待ち時間アニメーション (図 1に符号 10で示す)
A― G I (Group Interval Animat ion) …移 動アニメーション間
A一 P I (Process Int erval Animat ion) ·· .ェ程間
④イベント (アニメーション 10中に格納)
アニメーションの制 を行うためのもので、 役割は 2つある。 1つは、 ァ 二メーシヨン同士を連結させる。 もう 1つはユーザからの入力を受け付ける 。
UE—Play…順再生
U E一 R e V e r s Θ · · '逆再生
UE_Paus e 時停止
U E— N e X t · · '次の工程の先頭へ移動
U E— P rev '前の工程の先頭へ移動
U E— F i r s t · · '初期工程へ移動
U E— L a s t · '·最終工程へ移動
UE Process ηηη··· ΐΜηηη^.^¾ UE— Or i ginal…工程アニメーション開始前に移動
UE__F i nal'.'工程アニメーション終了後に移動
を使用する。
まず、 前記分解アルゴリズム生成部 13は、 前記分解定義情報 11に基い てメモリに図 9に示すような構造 (アルゴリズム 9) を作成する (ステップ S3) 。 すなわち、 前記分解アルゴリズム生成部 13は、 前記分解定義情報 11中で定義した基本工程/中間工程の構造に基づいて、 各部品および工程 用グループの分解の基準となる座標系 (CRD)およびそれに沿った移動方 向 (DIR)の情報を付加する。
CRDは、 BP及び MPのみが保持する。 CRDは、 基本工程のベ一スグ ループの座標系とする。 すなわち、 この例では、
CRD [0] は、 GR [0]の座標系、
CRD [1] は、 GR [1]の座標系、
CRD [2] は、 CRD [1] と同じ、
CRD [3]は、 CRD [1] と同じ、
CRD [4]は、 C D [0] と同じ、
となる (
一方、 DIRは、 BP、 GP、 GRが保持する。 この DIRは、 工程以下 の各形状を Bounding Box (形状が内接する立方体: B B)で近 似して、 組み付け側と組み付け先の各 BBが、 指定された割合(分解パラメ —夕 intpl) 以上離れ、 かつ BBの中心同士が最小の距離になるような 、 分解方向と位置を決定する。
このことによって図 9に示すような構造 (分解アルゴリズム 9) を生成す る。
上の例で、 作成された構造を P T (Process Tree) と呼んで 以下、 分解アニメーション生成部 14による機能、 動作を説明する。
まず、 前記分解アニメーション生成部 14は、 個々の部品の移動アニメ一 シヨン A MTを生成する。 PTを上からたどって DIRを持つ要素につい て A— MTを作成していく。
なお、 パラメ一夕 reus eが ONである場合は対応要素のアニメ一ショ ンを入力より探して存在する場合はそれを A—MTとする。
存在しない場合は CRDと D IRから POS [0]、 POS [1] を生成 する (ステップ S 4) 。
POS [0] =要素の現在位置
POS [1] =POS [0] に CRD内での D IRを加えたもの 組立アニメーションの場合は P OS [1] から POS [0] へ移動するァ 二メ一シヨンを作成して A一 MTとする (ステヅプ S 5)。 A—MTのァニ メ一シヨン時間の長さはパラメ一夕 mt— 1 engt hとなる。
なお、 前記ステップ S 4及び S 5で、 パラメ一夕 i nt p 1に NONE以 外の軸が指定されていた場合はベクトル VEC = P OS [0] -POS [1 ] を軸に直交する平面に射影した位置を計算する。 例えば、 以下のように P OS [2] を生成する。
POS [2] =軸を法線と位置 POS [1] を通る平面に POS [0] を 射影した点
この場合は POS [1] POS [2] →POS [0] と移動するアニメ —シヨンを A— MTとする。
次に、 自動干渉検出が〇Nになっているかを判別し (ステップ S 6)、 0 Nになっている場合には、 以下のシステムで前記分解アニメーション修正部 15がアニメ一シヨンの修正を行なう。 すなわち、 分解アニメーション修正 部 15は、 部品若しくは部品群同士が移動時に干渉するかを判断する機能を 有する。 この機能は、 前記 3次元グラフィヅクスデ一夕に基き、 移動させる 部品若しくは部品群を囲む立方体に近似する形状を考え、 その形状同士が干 渉するかによって、 部品同士が干渉するかを判断する (ステップ S 7) 。 そ して、 それらが干渉しないように、 上記①〜③のパラメ一夕を設定するもの である (ステップ S 8) 。 具体的には、 この実施形態では、 干渉する幅を求 め、 その分、 初期の部品の位置をずらし、 また、 ずらす位置に制限がある場 合には、 干渉幅に基いて部品を回転させるようにする。 しかし、 このシステ ムに限定されるものではない。 前記パラメ一夕を修正したならば前記ステヅ プ S 4以下を繰り返し、 修正後の A— MTを生成する。
そして、 PT中の全ての A—MTを作成するまで上記工程を繰り返す (ス テツプ S9)。 例えば図 9の PTからは、 以下の A— MTが生成される。 B P、 GPについてアニメーションを生成すると、 移動要素は配下の GR全て となる。
アニメ一ション 対応要素 移動要素
A— MT [0] GR [0] GR [0]
A— MT [1] BP[1] GR[1], GR[2] 、 (¾[3]、 GR「4]、 GR[5], GR[6]
A—MT [2] GR[1] GR[1]
A—MT [3] GR[2] GR[2]
A_MT[4] GR[3] GR[3]
A_MT[5] GP[0] GR[4]、 GR[5]、 GR[6]
A_MT[6] GR[7] GR[7]
A_MT[7] GR[8] GR[8]
ついで、 パラメ一夕 mi lengths pi― lengthから待ち時 間アニメーション A PI A— MIを生成する (ステップ S I 0) 。
また、 初期化アニメーションを A—MTから生成する (ステップ SI 1) 。 そして、 以下のように、 A—MTを実行される順に並べていく。
A—MT [0]→A_MT [2]→ A—MT [3] A—MT [4]→ A—MT [5]→A— MT [1] A—MT [6] A_MT [7] 並べられた A— M Tのアニメーション列をたどっていき、 初期化アニメ一 シヨンを生成 '揷入していく。 同時に A— PI、 A— MIも挿入する。 以下 の規則でアニメーションを生成する (ステップ S 12) o
'初期化アニメーション( A JT、 A— ER、 A TR、 A JE)はァ 二メ一ション列の個々の要素を順次適用しながら生成する。 アニメ一ション 列で工程の先頭、 末尾に当たる適当な個所に到達したら、 その時点での状態 をスナップショットして初期化アニメーションを生成する。
■工程(BP[0]、 BP[1]、 MP[0]、 MP[1]、 MP[2])について -順方向の先頭には A_JTを生成する。
-順方向の末尾には A—ERを生成する。
-逆方向の先頭には A—TRを生成する。
-逆方向の末尾には A— J Eを生成する。
'移動アニメーション間について
A— JT、 A— ER、 A— TR、 A— J Eを挿入後に A— MTが隣り合う 場合は A— MIを揷入する。
• A— JTと A— JEの直後に A_P Iを挿入する。 A一 TR、 A—ER の直前に A— P Iを挿入する。
順方向アニメ一ション列と逆方向アニメ一ション列の 2つを生成する。 以 下に順方向アニメーシヨン列の例を挙げる。
A— J T [ 0 ]→A_P I→A__M T [ 0 ]→A_J T [ 1 ]→A— P I→A_ M T [ 2 ]- A_J T [ 2 A— P I→A_M T [ 3 A— M I→A_M T [ 4 ]→A_P I→A_E R [ 0 ]- A_J T [ 3 ]→ A— P I A— M T [ 5 ] A— P I→A_E R [ 1 A— E R [ 2 A— P I→A_M T [ 1ト A— J T[4 ]→A_P I→A_M T [ 6 ]→A一 M I→A_M T [ 7 ]→A— P I ここで、 移動アニメ一シヨン及び初期化アニメーションの生成は、 カメラ 視点の情報を付加して生成するものである。 このカメラ視点の設定は、 この 実施形態では、 アニメーションの生成を実行した際の視点で行われるが、 後 で説明するように、 工程のアニメーション、 工程間を接続する工程のアニメ —シヨン毎に指定することができるようになつている。
次に、 前記分解アニメーション生成部 14は、 アニメーション間の連結を 行うイベントを生成する (ステップ S 13) 。 順方向アニメーション列、 逆 方向アニメーション列の各アニメーション毎にイベントを生成する。 アニメーション列の i番目の要素を AN [ i ]とした場合、 イベント E V[ i ]は AN [ i ]が終了した時点で実行される。 E V[ i ]は以下の処理を行う。
if ( アニメーション再生中 )
{
if ( 順方向再生 )
A [i+l]を実行
else if ( 逆方向再生 )
AN[i- 1]を実行
}
else
{
アニメーション停止
}
このようにして生成された分解アニメ一ションは、 前記デ一夕格納部 6に 出力され格納される (ステップ S 1 4 ) 。
このようにアニメ一シヨンを生成したならば、 前記分解アニメ一ション再 生制御部 1 6を起動してアニメ一シヨンを再生してアニメーションの確認を 行うことができる。再生したアニメーションに不具合がある場合には、ュ一 ザは、 前記分解アニメーション修正部 1 5を起動して、 アニメーションで不 具合のある箇所を修正することができる。
具体的には、 ユーザは、 基本工程、 中間工程、 及びそれらの工程間をつな ぐ工程を構成するアニメーション毎に、 ①部品若しくは部品群の位置、 ②姿 勢、 若しくは③スケールを修正することで、 各工程における移動アニメーシ ヨンを修正するものである。
また、 ユーザは、 この修正部 1 5を起動して、 部品若しくは部品群同士が 移動時に干渉するかを判断させることができる。 この機能は、 前述したよう に、 3次元グラフィヅクスデ一夕に基き、 移動させる部品若しくは部品群を 囲む立方体に近似する形状を考え、 その形状同士が干渉するかによって、 部 品同士が干渉するかを判断するものである。
また、 この実施形態では、 さらに前記基本工程若しくは中間工程毎に、 力 メラ視点の情報を修正してアニメーションを修正する機能も提供する。 以下、 前記分解アルゴリズムの生成、 アニメ一ションの生成及び修正を図 ί 0に示す電動ノコギリの組み立て工程に適用した実施形態を図面を参照し て説明する。 この電動ノコギリの 3次元グラフィックスデータは、 n o k o g i r i . x v 3という名称の XV Lファイルとして前記デ一夕格納部 6に 保存されている。
この X V Lファイルには、 このノコギリを構成する各部品のグループ構造 が格納されており、 これを表示すると、 図 1 1のようになる。 この 形態 では、 この図 1 1の画面は「グループ編集パネル」 と称され、 図示しない各 種メニューコマンドによって部品のグル一プ構造を編集することができるよ うに構成されている。
次に、 この XV Lファイルに基づいて、 分解定義情報を生成する。
この分解定義情報を生成するには、 まず、 どのようにして上記電動ノコギ リを分解若しくは組み立てるかを考えておく必要がある。 この電動ノコギリ の構造は図 1 2のようになっている。 単純な組み立ての手順としては、 以下 のように、 左カバーに部品を組み付けていき、 右カバ一を閉じるという手順 が考えられる。
1 . 左カバ一に可動部品を組み付ける。
2 . モ一夕、 ノブ、 スィッチ、 電源等を組み付ける。
3 . 右カバ一を組み付けて、 全体を閉じる。
4 . プレートを組み付けて完成する。
ただし、 可動部品は複数の部品からなっており、 この部品は、 ノコギリ全 体を組み当てる前に組み立てておく必要がある。 そこで手順としては、 上記 の 1の可動部品の組み付けの前に可動部品を組み立てることにする。
分解定義情報の生成は、 図 1 3以下に示す工程編集パネル 2 1を使用して 行う。 この実施形態では、 この工程編集パネル 2 1上で工程を作成すること で、 前述したように前記分解定義情報生成部 17がそれを分解定義情報 11 として構成し、 前記デ一夕格納部 6に格納する。
まず、 図 13に示すように、 この工程編集パネル 21上部の〇ボタン 22 をクリヅクし、 パネル 21内の 「全体 [組立] 」 23上でクリックする。 そ して、 「全体 [組立] 」 23で右クリヅクし、 基本工程の追加を実行する。 このことで、 図 14に示すように、 P r o c e s s— 1という名前の工程 2 4が生成される。
名前が「Pro c e s s— 1」では分かりにくいので、 ノコギリ全体の組 み立てを表す工程だと分かる名前にする。 「1. Proces s— 1」 24 をダブルクリヅクすると図 15に示す工程のプロパティダイァログ 26が表 示される。 「ユーザ ID」 19の項目 20に 「ノコギリの組み立て」 と入力 して、 工程の名前を変更する。 ユーザ IDを変えた後、 OKボタンを押すと 工程編集パネル 21上で図 16のように工程名の変更が反映される。
続いて工程に組み立て要素を追加していく。 前述では「左カバ一」 に対し て各種部品を組み付けていくことを考えたが、 「左カバ一」 のように、 他の 部品を組み付けていく基盤となる部品は 「ベース部品」 と呼ばれ、 〇のアイ コンで表される基本工程の先頭に位置し、 「▽+下縦棒」 で表示される。 ついで、 次の 3つのシステムのいずれかで 「body— 1」 (左カバー) を工程のベース部品として追加する。
①前記「グループ編集パネル」 (図 11) で 「body一 1」 28を選択 する。 図 17に示すように、 工程編集パネル 21の 「▽ボタン」 25をクリ ヅクし、 「〇1ノコギリの組み立て」 24上でクリックする。
②前記「グループ編集パネル」で 「body— 1」 28を選択し、 工程編 集パネル 21の 「〇1ノコギリの組み立て」 24を右クリヅクして、 グル一 プの追加を実行する。
③前記「グループ編集パネル」で 「body— 1」 28を右クリックして 、 コピーを実行する。 次に工程編集パネル 21の 「〇1ノコギリの組み立て j 24を右クリックして貼り付けを実行する。 一
- 19 -
「左カバー」 を工程のベースとして追加すると図 1 7のように 「Vb o d y_ 1」 2 8が工程の先頭に加わる。
続いてベース部品に組み付けられる部品を追加していく。 最初は 「可動部 品」である。前記で考えた組み立て手順では、 「左カバー」 に追力□する前に 別個に組み立てることにしたので、 「可動部品」のための工程を追カ卩する必 要がある。
次の 2つのシステムのいずれかで基本工程を追加する。
①「工程編集パネル」 2 1上部の 「〇ボタン j 2 2をクリックし、 「Vb o d y— 1」 2 8の下部で挿入バ一が表示されたところでクリヅクする。
(g)「Vb o d y— 1」 2 8を右クリックして基本工程の追加を実行する。 名前は 「可動部品」 とする。 図 1 8に示すように、 「〇1.1可動部品」 2 9が追加されるようになる。
「〇1.1可動部品」 2 9にその構成部品を追加して、 「可動部品」 を組み 立てる工程を作成する必要があるが、 ここでは「左カバ一」 に部品を組み付 けていく 「〇 1ノコギリの組み立て」 2 4の工程を先に完成させることに する。 その後で、 「〇1.1可動部品」 2 9を設計することにする。
次に 「左カバ一」 に組み付ける 「モーター」、 「ノブ」、 「スィヅチ」、 「電源」、 「右カバ一」、 「プレート」 を 「〇 1ノコギリの組み立て」 に 追カロしていく。 これらの部品は「可動部品」 とは異なって、 個別に組み立て る必要のない部品である。 そのような部品についてはアイコンが「T+上下 横棒」 の 「中間工程」 という工程を使う。
次の 2つのシステムのいずれかで中間工程を追加する。
①「工程編集パネル」 2 1上部の 「▽+上下横棒」 ボタン 2 7をクリック し、 「〇1.1可動部品」 2 9の下部で挿入バーが表示されたところでクリッ クする。
②「〇1 ノコギリの組み立て」 2 4を右クリックして中間工程の追加を 実行する。
名前は 「モー夕の糸且み付け」 とする。 これにより、 図 19のようにアイコン 「▼+下横棒」 の 「1.2モ一夕の組 み付け」 30という中間工程を作成することができる。
次に、 「1.2モー夕の組み付け」 30に 「モ一夕一」 を表す部品 (グルー プ) を追加する。
次の 3つのシステムから 「motor2」 を追加する。
①グループ編集パネル (図 11)で 「mo t 0 r 2」 31を選択する。 ェ 程編集パネル 21の 「▽ボタン」 25をクリックして、 「1.2モー夕の組み 付け」 30をクリヅクする。
②グループ編集パネルで 「motor2」 31を選択し、 工程編集パネル 21の 「1.2モ一夕の組み付け」 30を右クリックして、 グループの追加を 実行する。
③グループ編集パネルで 「mo t o r 2」 を右クリヅクして、 コピ一を実 行する。 次に工程編集パネル 21の 「1.2モ一夕の組み付け」 30を右クリ ックして貼り付けを実行する。
図 20のようになる。 中間工程に属する部品は、 「Vbody— 1」 とは 色が異なり、 「Tmot or2j 31のように表現される。 同様の手順で 「 ノブ」、 「スイッチ」、 「電源」、 「右カバ一」、 「プレート」 の組み付け る工程を作成し、 最終的に図 21の工程を作成する。
次に、 構成要素のないままにしていた 「1.1可動部品」 を作成する。
「可動部品」 の組み立ての流れについて、 前記と同様に、 「可動部品」 を図 22のように分解することで考えてみる。 単純な流れとして以下のようにす るのが最も簡単そうであると判断できる。
1. 「下部部品」 をべ一スとして、 「内部部品」 のグループを 1つずつ)噴 番に組み付けていく。
2. 「上部部品」 を組み付ける。 「上部部品」 は複数のグループから構成 されるが、 1つの部品と考えてまとめて組み付ける。
3. 「刃」 を組み付ける。 「刃」 も 2つのグループから構成されているが 、 1つの部品と考えてまとめて組み付ける。 この手順に従って、 工程を設計してみる。
第 21図 Aにおいて、 最初にベースとなる 「下部部品」 を工程編集パネル 21の 「〇1.1可動部品」 29に追加する。 この手 j腹は、 「Vbody— 1 」 を作成したときと同様である。
図 21Bのように 「ge ar— 1」 32が追加された工程になる。
次に 「内部部品」 を取り付ける中間工程 (▼+下横棒) を作成する。 以前 の作業で作成した中間工程は 1つの部品しか持たなかったが、 複数の部品を 持つこともできる。 「内部部品の組み付け」 という工程を作成して、 「内部 部品」 を構成する全ての部品を組み付ける工程を作成してみる。
1. 「ge a r— 1」 32の後に中間工程「 1. 1. lProcess— 1」 を作成する。
2. 「プロパティ」 ダイアログ 26で名前を変更し、 「1. 1. 1内部部 品の組み付け」 という工程にする。
3. グループ編集パネルから 「内部部品」 を構成するグループを選択して 、 「1. 1. 1内部部品の組み付け」 に追加する。 位置関係を考慮して組み 付け時に部品が干渉しないように以下の順番でグループを追加していく。
(ァ) 1 mo t o r― 1」
、ィ) 「g e a r d r i V e s h a f t」
lヮ) 1 retainerj
(工) 「rakef l lower」
(ォ) 「cam」
結果として、 図 23に示すように、 工程が構成される。
次に、 「上部部品」及び「刃」 を組み付ける工程を作成してみる。 「上部 部品」、 「刃」 はともに複数の部品を 1つの部品のように扱って組み付けを 行う。 このようなアセンブリ構造が伴わない場合に、 複数の部品 (グループ ) を 1つの部品として扱いたい場合には、 アイコン 「▽+上点」、 または中 間工程に含まれる場合のアイコン 「T+上点」で表される 「工程用グループ 」 を利用する。 次に、 工程用グループを利用して 「上部部品」 を組み付けるための中間ェ 程を作成してみる。
1. 「「T+上棒」 1. 1. 1内部部品の組み付け」 33の後に図 24に 示すように、 「「Τ+下棒」 1. 1. 2上部部品の組み付け」 34という中 間工程を作成する。
2.次の 2つのシステムのいずれかで工程用グループを作成する。
①「工程編集パネル」 21上部の 「▽+上点」 ボタン 35をクリヅクし、 「1. 1. 2上部部品の組み付け」 34上でクリックする。
②「 1. 1. 2上部部品の組み付け」 3 を右クリヅクして工程用グルー プの追加を実行する。 「 Group— 1」 というェ 用グループが配下に作 成されるので、 「プロパティ」 ダイアログ 26で名前を 「上部部品」 36に 変更する。 すると、 「「T+上点」上部部品」 36と工程編集パネル 21上 で表現される。
3.グループ編集パネル (図 11) で 「actuat o rbracket 」 37、 「bl ade3」 38、 「g e a r— u」 39を選択し、 図 24中 の 「上部部品」 36に追加する。 「口」 アイコンであらわされる 「工程用グ ループに含まれるグループ」が追加される。
なお、 工程用グループ内での順番は部品の組み付け順序とは関係がないの で、 | actuat orbracket」、 ' b lade 3」、 「gear — u」 をどの順番で追加しても問題はない。
同様に 「刃」 についても工程用グループを利用し、 図 24に 40で示すよ うに工程を作成する。 これにより、 図 24に示す工程が構成され、 工程の設 計が終了する。
次に、 前記分解アニメーション生成部 14によるアニメ一シヨンの生成及 び前記分解アニメーション再生制御部 16によるアニメ一ションの再生につ いて説明する。
上記で設計した工程に基いて、 前記分解アニメーション生成部 14が、 ァ 二メ一シヨンの自動生成を実行する。 この実行は、 図示しないメニューバ一 から、 「工程アニメーションの作成」 コマンドを指定することで!^台する。 このコマンドを指定すると、 図 2 5に示す工程アニメ一シヨンの作成ダイァ 口グポヅクス 4 2が表示される。 この作成ダイァ口グボヅクス 4 2で、 ァニ メーシヨンの長さ 4 3、 アニメ一シヨンの始点と終点の間の補間システム 4 4、 分解係数 4 5の各種パラメ一夕を確認又は指定し、 O Kボタンを押すと 、 前述したシステムにより、 工程アニメ一シヨンが生成される。
このとき、 カメラアニメーションも自動生成されるが、 視点は生成時の状 態を元にしている。 したがって、 アニメ一シヨン自動作成直前に、 図 2 6の ように少し視点を傾けた状態にした後、 工程アニメーションを実行すること で、 この視点での分解アニメ一シヨンが生成される。
自動生成したアニメーションを確認するには、 例えば、 図示しないメニュ —から、 「工程のプレビューモード」 を実行する。 アニメーション→工程の プレビューモードを実行すると、 図 2 7のようにグラフィヅクス画面上で自 動生成されたアニメーションをプレビューすることができる。
工程アニメーションのプレビューダイアログ 4 6で 「>」 ボタン 4 7を押 すとプレビューパネル 4 8でアニメ一シヨンの再生が開始される。 ここで、 工程編集パネル 2 1と工程アニメ一シヨンのプレビューダイアログ 4 6及び プレビューパネル 4 8は互いに連動していて、 工程編集パネル 2 1で工程を 選択すると、 その工程のアニメーション開台位置が反映される。 また、 ァニ メ一シヨンが進行し、 工程やグループが切り替わると工程編集パネル 2 1上 でそれらが選択状態となる。
次に、 工程アニメーションの編集 ·再生成について説明する。
自動生成した工程アニメーションをプレビューしてみると干渉している組 み立て手順があったりして不自然なところや、 もう少し変化をつけてアニメ —シヨンをさせたい場合などがある。
例えば、 図 2 8 A、 図 2 8 Bの 「電源の組み付け」 のアニメ一シヨンでは 組み付けの途中で部品間での干渉が発生するアニメーションが生成されてい る。 この修正には、 前記工程編集パネル 2 1とアニメーションパネル 4 9を 連動させて修正していく。
図 29のように、 工程編集パネル 21とアニメーションパネル 49が共に 開いている状態で、 工程編集パネル 21の 「1. 5電源の組み付け」 50の 上にある 「power」 51を選択する。 すると、 図 29のようにアニメ一 シヨンパネル 49で電源の組み付けの動きに対応するアニメーションが選択 された状態となる。 「電源の組み付け」 にどのようなアニメーションが生成 されたかをアニメーションパネル 49で調べることができる。 アニメ一ショ ンパネル 49では図 30のようになつているので、 「> I」 と 「 Iく」 でキ —フレーム間を移動して、 「〇」 でキ一フレームの内容を確認する。 以下の ように設定されているとする。
0秒目に自動的に決定された位置 (0, 160. 704、 0) が設定され ている。
1秒目に組み付ける位置が設定されている。
ここでは、 0秒目の位置を適当な位置に修正すれば、 うまく動作しそうで ある。 そこで 0秒目で 「〇」 を押してキ一フレームの編集を行う。 図 31の プロパティダイアログで位置を (0、 一35、 -60) に設定してみると画 面上で適当な位置に来ているように見える。 そこで、 この状態で OKボタン を押してキ一フレームを変更する。 変更後に適当なアニメーションするかを アニメーションパネル 49の 「>」 ボタンを押して確認する。
同様の手順で、 他の部品の動きを順次編集していく。
次に、 「1. 1可動部品」が組みあがったあとに 「body— 1」 に組み 付く動作をもう少し複雑な動作にしてみる。 「1. 1可動部品」全体が厂 b ody— 1」 に組み付く動作を編集するためには、 図 32に示すように、 ェ 程編集パネル 21で 「1. 1可動部品」 29を寧択する。 そして、 アニメ一 シヨンパネル 49の夕一ゲヅト 53で 「ALL GROUP」 を選択する。 すると、 「1. 1可動部品」 29に含まれる部品全ての動作を編集できるよ うになる。
例えば、 「1. 1可動部品」 29の初期位置 (時間 0秒目) を 「ALL GROUPjで編集すると、 前記分解アニメーション修正部 15は、 前記分 解定義情報 11若しくは分解アルゴリズム 9に基き、 「 1. 1可動部品」 2 9の配下の組み付け工程である 「 1. 1. 1内部部品の組み付け」 54の組 み付けアニメーションも連動して修正するようになっている。
次に、 視点の編集について説明する。
上記工程では、 「1.1可動部品」 29は少し離れた位置で組み立てられる ので 「 1. 1可動部品」 29の組立アニメ一ションで視点が適当な位置に移 動するようにカメラを編集してみる。 この場合、 工程編集パネル 21で 「1 . 1可動部品」 29の 「gear— 1」 55を選択する。 そして、 第 33図 のように、 アニメーションパネル 49の夕一ゲヅト 53のプルダウンメニュ —から 「ProcCam— 1」 を選択して、 ボタンでアニメーションに追カロ する。 ボタンを押すと、 「gear—l」 が 0秒での位置に移動する。 図 3 3のアニメーションパネル 49で時間 0秒目でボタンを押して、 視点を編集 する。 図 34のダイアログが現れるので以下の操作を行う。
1. ビュー操作ボタンを押す。
2. グラフィックス画面上で視点の位置を調整する。 例えば、 視点の回転は 「xキーを押しながらドラッグ」 、 パンは 「 キ一を押しながらドラッグ」
、 ズームは「(;キ一を押しながらドラッグ」で行う。
3.使用ラジオボタンを ONにする。
4. 図 35のような適当な視点に設定できたら OKボタンを押して編集を終 了する。
「1. 1可動部品」 の組み付けのあとで、 続く 「1. 2モー夕の組み付け」 などの工程で視点が適当な位置になるように 「 1. 2モ一夕の組み付け」 の
「mo t o r 2」 にも同様の手順でカメラのキーフレームを編集しておく。 個々のアニメ一シヨンの編集が終了したら、 全体の流れの一貫性をとるた めにアニメーションを再生成する必要がある。 前記図 25の工程アニメ一シ ョンの作成ダイァログボックス 42を表示させてアニメ一ションの作成を行 なうが、 このとき、 「再利用ボタン」 57がチェックされていることに注意 する。 このボタンがチェックされていると前記で編集したアニメーションを 使って再び工程アニメーションを生成する。
工程アニメ一ションの再生成が終了したら、 再度プレビュー操作を行って 結果を確認する。 自然な流れのアニメーションになっていることが確認でき る。
なお、 この発明は上記 1実施形態に限定されるものではなく、 発明の要旨 を変更しない範囲で種々変形可能である。
以上説明した構成によれば、 従来、 工程設計後に全てのアニメーションを ユーザが手動で設定する必要があつたが、 上記工程アニメーションの自動生 成機能を利用することで、 作業手順を示すアニメ一ション作成作業を大幅に 軽減できる。

Claims

請求の範囲
1 . ( a )複数の部品からなる製品の 3次元デ一夕を取得する工程と、
( b ) ユーザからの入力にしたがって、 前記製品を部品に分解するための 分解定義情報を生成する工程と、
( c ) この分解定義情報に従って前記製品の部品への分解アルゴリズムを 生成しメモリに格納する工程と、
( d ) 前記分解アルゴリズムに従って前記製品の部品の分解アニメ一ショ ンを生成する工程と
を有することを特徴とする工程アニメーションの自動生成方法。
2 . 請求項 1記載の工程アニメーション自動生成方法において、
前記分解定義情報は、 部品間の従属関係、 部品同士のグループ関係の定義 情報であり、 工程であるノードと、 部品であるリーフからなる木構造を有し 前記ノードは基本工程と、 この基本工程内で実行される中間工程とを 有し、
前記リーフは、 複数の部品若しくは部品群を纏めるための工程用部品 グループと、 前記各部品若しくは部品群とからなる
ものである
ことを特徴とする方法。
3 . 請求項 2記載の工程アニメーション自動作成方法において、
前記 (c ) 工程は、
前記分解定義情報に、 この分解定義情報に基いて決定された前記基本工程 及び中間工程の移動座標系、 その座標系に沿つた前記部品若しくは部品群及 び工程用部品グループの移動位置を付加することで、 前記分解アルゴリズム を生成するものである
ことを特徴とする方法。
4 . 請求項 3記載の工程アニメーションの自動生成方法において、
前記 (c ) 工程は、 前記移動座標系は、 前記基本工程中のベースとなる部品若しくは部品群の 座標系を前記基本工程若しくは中間工程の座標系として選択する
ことを特徴とする方法。
5 . 請求項 3記載の工程アニメーションの自動生成方法において、
前記 (c ) 工程は、
前記移動位置は、 各部品若しくは部品群の形状を、 それらの部品若しくは 部品群が内接する多角形で近似し、 各多角形が所定の割合以上離れるような 最小距離に設定するものである
ことを特徴とする方法。
6 . 請求項 2言己載のアニメーションの自動生成方法において、
前記 (d ) 工程は、
前記各基本工程、 中間工程毎に、 以下のパラメ一夕 :
アニメ一シヨンの長さ、
始点と終点間の補間方法、 及び
分解の移動距離を決定するための分解係数
に基づいて各工程における部品グル一プ若しくは部品の移動アニメ一ショ ンを生成し、
それらを前記分解アルゴリズムに従って順に繋げることで、 全体のアニメ —シヨンを生成するものであることを特徴とする方法。
7 . 請求項 6記載の方法において、
前記 (d ) 工程は、 さらに前記基本工程若しくは中間工程毎に、 カメラ視 点の情報を付加してアニメーションを生成するものであることを特徴とする 方法。
8 . 請求項 6記載の方法において、 '
前記 (d ) 工程は、 前記移動アニメーション間若しくは工程間の待ち時間 アニメーションを作成し、 前記移動アニメ一シヨンのうち所定の移動アニメ —ション間に挿入する工程をさらに有するものであることを特徴とする方法
9 . 請求項 6記載の方法において、
前記 (d ) 工程は、 前記移動アニメーションの開始時及び終了時のスナツ プショヅトを採って初期ィ匕アニメーションを生成し、 それらを前記各移動ァ 二メ一シヨンの始点及び終点に挿入する工程をさらに有するものであること を特徴とする方法。
1 0 . 請求項 1記載の方法において、
( Θ ) 前記各アニメ一ションの生成後若しくは全体アニメーションの生成後 、 分解アルゴリズム及びアニメ一シヨンを修正する工程
をさらに含むことを特徴とする方法。
1 1 . 請求項 1 0記載の方法において、
前記 (e ) 工程は、 前記分解定義情報を構成する基本工程、 中間工程、 及 びそれらの工程間をつなぐ工程毎に作成されたアニメ一シヨン毎に、 部品若しくは部品群の位置、 姿勢、 若しくはスケール
を修正することで、 各工程における移動アニメーションを修正するもので あることを特徴とする方法。
1 2 . 請求項 1 1記載の方法において、
前記 (e ) 工程は、 前記部品若しく部品群の位置、 姿勢若しくはスケール を修正させるためのュ一ザイン夕フェースを生成して提示するものであるこ とを特徴とする方法。
1 3 . 請求項 1 1記載の方法において、
前記 ( e ) 工程は、 1のアニメーションを修正した場合、 前記分解アルゴ リズムに基き、 そのアニメーションに係る工程内で実行される他の工程のァ 二メ一シヨンにおける部品若しくは部品群の位置、 姿勢、 若しくはスケール を修正することで、 当該他の工程のアニメーションについても修正するもの であることを特徴とする方法。
1 4 . 請求項 1 1記載の方法において、
前記 (e ) 工程は、 さらに前記アニメーション毎に、 カメラ視点の情報を 修正してアニメーションを修正することを許容するものであることを特徴と する方法。
1 5 . 請求項 1 1記載の方法において、
前記 (e ) 工程は、
前記分解定義情報を構成する基本工程、 中間工程、 及びそれらの工程間を つなぐ工程毎に作成されたアニメーション毎に、 部品若しくは部品群同士が 移動時に干渉するかを判別し、 前記アニメーションにおける部品若しくは部 品群の位置、 姿勢、 若しくはスケールを修正することで、 各工程における移 動アニメ一シヨンを修正するものであることを特徴とする方法。
1 6 . 請求項 1 5記載の方法において、
前記部品若しくは部品群同士が移動時に干渉するかの判別は、 前記部品若 しくは部品群と外接する立方体を想定し、 それらが干渉するかによって判別 するものであることを特徴とする方法。
1 7 . ( a ) 複数の部品からなる製品の 3次元グラフィックスデ一夕を取得 する 3次元グラフィヅクスデ一夕取得部と、
( b) ユーザからの入力にしたがって、 前記製品を部品に分解するための分 解定義情報を生成する分解定義情報生成部と、
( c ) この分解定義情報に従つて前記製品の部品への分解アルゴリズムを生 成する分解アルゴリズム生成部と、
( d) 前記分解アルゴリズムに従って前記製品の部品の分解アニメーション を生成する分解アニメーション生成部と
を有することを特徴とする工程アニメ一シヨンの自動生成システム。
1 8 . 請求項 1 7記載の工程アニメーション自動生成システムにおいて、 前記分解定義情報は、 部品間の従属関係、 部品同士のグループ関係の定義 情報であり、 工程であるノードと、 部品であるリーフからなる木構造を有し 、
前記ノードは基本工程と、 この基本工程内で実行される中間工程とを 有し、
前記リーフは、 複数の部品若しくは部品群を纏めるための工程用部品 グループと、 前 I己各部品若しくは部品群とからなる
ものである
ことを特徴とするシステム。
1 9 . 請求項 1 8記載の工程アニメーション自動作成システムにおいて、 前記分解アルゴリズム生成部は、
前記分解定義情報に、 この分解定義情報に基いて決定された前記基本工程 及び中間工程の移動座標系、 その座標系に沿った前記部品若しくは部品群及 び工程用部品グループの移動位置を付加することで、 前記分解アルゴリズム を生成するものである
ことを特徴とするシステム。
2〇. 請求項 1 9記載の工程アニメ一シヨンの自動生成システムにおいて、 前記分解アルゴリズム生成部は、
前記移動座標系は、 前記基本工程中のベースとなる部品若しくは部品群の 座標系を前記基本工程若しくは中間工程の座標系として選択する
ことを特徴とするシステム。
2 1 . 請求項 1 9記載の工程アニメーションの自動生成システ Λにおいて、 前記分解アルゴリズム生成部は、
前記移動位置は、 各部品若しくは部品群の形状を、 それらの部品若しくは 部品群が内接する多角形で近似し、 各多角形が所定の割合以上離れるような 最小距離に設定するものである
ことを特徴とするシステム。
2 2 . 請求項 1 8記載のアニメーションの自動生成システムにおいて、 前記分解アニメーション生成部は、 ' 前記各基本工程、 中間工程毎に、 以下のパラメ一夕:
アニメーションの長さ、
始点と終点間の補間システム、 及び
分解の移動距離を決定するための分解係数
に基づいて各工程における部品グループ若しくは部品の移動アニメ一ショ ンを生成し、
それらを前記分解アルゴリズムに従って順に繋げることで、 全体のアニメ —シヨンを生成するものであることを特徴とするシステム。
2 3 . 請求項 2 2記載のシステムにおいて、
前記分解アニメ一ション生成部は、 さらに前記基本工程若しくは中間工程 毎に、 力メラ視点の情報を付加してアニメーションを生成するものであるこ とを特徴とするシステム。
2 4 . 請求項 2 2記載のシステムにおいて、
前記分解アニメ一ション生成部は、 前記移動アニメ一ション間若しくはェ 程間の待ち時間アニメーションを作成し、 前記移動アニメ一シヨンのうち所 定の移動アニメーション間に挿入する手段をさらに有するものであることを 特徴とするシステム。
2 5 . 請求項 2 2記載のシステムにおいて、
前記分解アニメ一ション生成部は、 前記移動アニメーションの開始時及び 終了時のスナップショヅトを採って初期化アニメーションを生成し、 それら を前記各移動アニメーションの始点及び終点に挿入する手段をさらに有する ものであることを特徴とするシステム。
2 6 . 請求項 1 7記載のシステムにおいて、
( e ) 前記各アニメ一ションの生成後若しくは全体アニメーションの生成後 、 分解アルゴリズム及びアニメーションを修正するアニメーション修正部 をさらに含むことを特徴とするシステム。
2 7 . 請求項 2 6記載のシステムにおいて、
前記アニメ一シヨン修正部は、 前記分解定義情報を構成する基本工程、 中 間工程、 及びそれらの工程間をつなぐ工程毎に作成されたアニメーション毎 に、
部品若しくは部品群の位置、 姿勢、 若しくはスケール
を修正することで、 各工程における移動アニメーションを修正するもので あることを特徴とするシステム。
2 8 . 請求項 2 7記載のシステムにおいて、
前記アニメ一シヨン修正部は、 前記部品若しく部品群の位置、 姿勢若しく はスケールを修正させるためのユーザィン夕フェースを生成して提示するも のであることを特徴とするシステム。
2 9 . 請求項 2 7記載のシステムにおいて、
前記アニメ一シヨン修正部は、 1のアニメーションを修正した場合、 前記 分解アルゴリズムに基き、 そのアニメーションに係る工程内で実行される他 の工程のアニメーションにおける部品若しくは部品群の位置、 姿勢、 若しく はスケールを修正することで、 当該他の工程のアニメーションについても修 正するものであること耷特徴とするシステム。
3 0 . 請求項 2 7記載のシステムにおいて、
前記アニメーション修正部は、 さらに前記アニメーション毎に、 カメラ視 点の情報を修正してアニメーションを修正することを許容するものであるこ とを特徴とするシステム。
3 1 . 請求項 2 7記載のシステムにおいて、
前記アニメーション修正部は、
前記分解定義情報を構成する基本工程、 中間工程、 及びそれらの工程間を つなぐ工程毎に作成されたアニメーション毎に、 部品若しくは部品群同士が 移動時に干渉するかを判別し、 前記アニメーションにおける部品若しくは部 品群の位置、 姿勢、 若しくはスケールを修正することで、 各工程における移 動アニメーションを修正するものであることを特徴とするシステム。
3 2 . 請求項 3 1記載のシステムにおいて、
前記部品若しくは部品群同士が移動時に干渉するかの判別は、 前記部品若 しくは部品群と外接する立方体を想定し、 それらが干渉するかによって判別 するものであることを特徴とするシステム。
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