最短路径确定方法和信息处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种最短路径确定方法、一种信息处理装置以及一种计算机可读记录介质。最短路径确定方法包括：对三维模型进行体素化以生成体素模型；对包括所生成的体素模型的三维空间中的区域执行反转处理，以使设定为体素的区域和未设定为体素的区域反转；从在反转处理之后被设定为体素的区域中提取包括特定两点的区域，要被提取的区域使得具有预定尺寸的特定球体的中心能够穿过其中的任何位置；确定特定两点之间的、在所提取的区域内的最短路径；以及输出最短路径。

The shortest path determination method and information processing device

The present invention provides a method for determining the shortest path, an information processing device and a computer readable recording medium. The shortest path method includes: the three-dimensional model to generate voxel voxel model; three-dimensional space including the generated voxel model in regional implementation reversal processing, in order to set regional voxel and is not set to the body region inversion element; from the reversal after being set to the two extraction include specific regional voxels in the area are extracted to make specific spheres with a predetermined size to the center position through any of them; to determine the shortest path in the extracted region in particular, between two points; and the output of the shortest path.

【技术实现步骤摘要】
最短路径确定方法和信息处理装置
本文所论述的实施方式涉及最短路径确定方法和信息处理装置。
技术介绍
计算机辅助工程(CAE)是通过利用计算机技术来支持产品设计、制造、以及工艺设计的前期检查的技术示例。在CAE领域中，通过基于作为要被设计的目标的产品(例如机动车)的三维形状的模型数据来执行仿真，可以从目标产品的设计阶段对组装工艺等进行验证。专利文献1：日本特开专利公布第2006-277672号。然而，在常规技术中，存在下述情况：当根据三维形状的模型数据来计算两点之间的、穿过作为要被设计的目标的产品的自由空间的最短路径时，处理负荷增大。例如，在机动车等的制造场所中，诸如电缆的产品可能外包给其他公司，使得电缆要穿过产品的自由空间。在产品外包给其他公司的这种情况下，根据产品的三维形状的模型数据来指定自由空间，并计算指定的自由空间中的、电缆沿着其而穿过的最短路径。然而，在诸如机动车的产品中，指示产品的三维形状的表面元素均是微细的，从而导致元素的数量增大。这导致用于计算最短路径的处理负荷增大。因此，本专利技术的实施方式的一个方面的目的是提供一种计算机可读记录介质、一种最短路径确定方法以及一种信息处理装置，其能够根据三维形状模型数据而容易地计算两点之间的穿过自由空间的最短路径。
技术实现思路
根据实施方式一方面，一种最短路径确定方法包括：对三维模型进行体素化以生成体素模型；对包括所生成的体素模型的三维空间中的区域执行反转处理，以使设定为体素的区域和未设定为体素的区域反转；从在反转处理之后被设定为体素的区域中提取包括特定两点的区域，要被提取的区域使得具有预定尺寸的特定球体的中心能够穿过其中的任何位置；确定特定两点之间的、在所提取的区域内的最短路径；以及输出最短路径。附图说明图1是示出根据实施方式的信息处理装置的功能配置的示例的框图；图2是示出根据实施方式的信息处理装置的操作的示例的流程图；图3是用于说明如何对初始三维模型进行体素化的说明图；图4是用于说明反转的说明图；图5是用于说明如何提取下述区域的说明图：该区域包括起点和终点，并且球体的中心穿过该区域；图6是用于说明如何确定最短路径的说明图；图7A是用于说明显示画面的说明图；图7B是用于说明显示画面的说明图；图7C是用于说明显示画面的说明图；以及图8是示出根据实施方式的信息处理装置的硬件配置的示例的框图。具体实施方式将参照附图对本专利技术的优选实施方式进行说明。在实施方式中，具有相同功能的部件分配有相同的附图标记，并且省略冗余的说明。以下实施方式中说明的计算机可读记录介质、最短路径确定方法和信息处理装置仅仅是一些示例，并不限于这些实施方式。此外，在不矛盾的范围内，以下实施方式彼此可以适当地组合。图1是示出根据实施方式的信息处理装置的功能配置的示例的框图。作为图1中示出的信息处理装置1，例如可以采用个人计算机(PC)。信息处理装置1接受由计算机上的三维计算机辅助设计(CAD)创建的产品的三维模型(形状)数据。信息处理装置1基于所接受的三维模型数据来执行对产品的处理(例如，外型提取)，并将处理结果输出至显示器等。此处，三维模型数据是指示构成产品的部件的形状的数据，并且可以采用边界表示(BREP)和分面(facet)等。BREP通过相位信息(本体、面、环、共边缘(CoEdge)、边缘、顶点等)和几何形状信息(基础表面、基础曲线、基点等)来表示产品的三维形状。分面通过微三角形(本体、面、三角形等)的集合来表示产品的三维形状。如图1中所示，信息处理装置1包括体素化单元10、反转单元20、区域提取单元30、路径确定单元40、输出单元50以及设定单元60。体素化单元10对由产品的三维模型数据指示的该产品的初始三维模型进行体素化，以生成与初始三维模型对应的体素模型。体素模型通过XYZ空间中的微立方体(网格)的集合来表示三维形状。通过这种方式，由于体素模型可以简单地通过XYZ空间中的微立方体的存在与否来表示三维形状，因此与诸如BREP和分面的三维模型数据相比，可以抑制施加至各种计算的处理负荷。反转单元20对包括由体素化单元10生成的体素模型的三维空间的区域(例如，立方体或长方体)执行逆体素化(inversevoxelization)。就是说，反转单元20执行用于使设定为体素的区域和未设定为体素的区域反转的反转处理。通过逆体素化，使除了与三维形状对应的区域之外的自由空间(区域)体素化(设定为体素)。区域提取单元30在逆体素化之后被设定为体素的区域中提取下述区域：该区域包括用于获得最短路径的起点和终点，并且具有预设尺寸的球体的中心可以穿过该区域。换句话说，要被提取的区域使得具有预设尺寸的球体的中心能够穿过其中的任何位置。路径确定单元40确定在由区域提取单元30所提取的区域内的、穿过起点和终点这两点的最短路径。输出单元50输出路径确定单元40的处理结果，即由路径确定单元40确定的、在三维空间的自由空间(自由区域)内的穿过起点和终点这两点的最短路径。作为示例，输出单元50输出用于显示最短路径的显示数据。因此，用户可以检查在三维形状的自由空间内的、穿过起点和终点这两点的最短路径。设定单元60是接受来自用户的各种设定的用户接口。例如，设定单元60通过在显示器上显示图形用户界面(GUI)并且通过GUI接受来自用户的操作而执行各种设定。作为示例，设定单元60接受用于在体素化单元10、反转单元20、区域提取单元30和路径确定单元40中确定最短路径的条件设定。设定单元60还接受显示设定，例如要在输出单元50中输出的显示数据的设定。接下来将说明信息处理装置1中的处理的细节。图2是示出根据实施方式的信息处理装置1的操作的示例的流程图。如图2所示，在处理开始时，设定单元60基于用户在设定画面上的操作而接受用于确定最短路径的条件设定(S1)。具体地，设定单元60接受体素化单元10中的体素化条件(例如，体素间距)的设定值。此外，设定单元60接受下述设定值：诸如用于确定最短路径的起点和终点，以及相对于最短路径上的中心位置的余量(margin)，例如沿着最短路径安装的管材(管)的直径参数。在S1之后，体素化单元10在于S1处设定的条件下，对由产品的初始三维模型(形状)数据指示的该产品的三维模型进行体素化(S2)。图3是用于说明如何对三维模型进行体素化的说明图。如图3所示，体素化单元10对由三维模型(形状)数据指示的初始三维模型300进行体素化，并且生成与三维模型300对应的体素模型301。这种体素化通过使用例如已知算法、比如将包括在三维模型数据中的每个三角形分面所穿过的区域设定为“1(存在体素)”来执行。随后，反转单元20对包括由体素化单元10生成的体素模型301的预定三维空间中的区域上、即围绕体素模型301的(例如立方体或长方体)区域上的体素进行反转处理(逆体素化)(S3)。图4是用于说明反转(逆体素化)的说明图。反转单元20使包括由体素化单元10生成的体素模型301的立方体301a中的设定为体素模型301的区域和未设定为体素模型301的区域反转。通过该反转，除了与初始三维模型对应的体素模型301之外的自由空间被提取为体素模型302。然后，区域提取单元30在于S3处进行反转之后被设定为体素模型302的区域中的、包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由计算机执行的最短路径确定方法，所述方法包括：对三维模型进行体素化以生成体素模型；对包括所生成的体素模型的三维空间中的区域执行反转处理，以使设定为体素的区域和未设定为体素的区域反转；从在所述反转处理之后被设定为体素的区域中提取包括特定两点的区域，要被提取的区域使得具有预定尺寸的特定球体的中心能够穿过其中的任何位置；确定所述特定两点之间的、在所提取的区域内的最短路径；以及输出所述最短路径。

【技术特征摘要】
2016.07.08 JP 2016-1364291.一种由计算机执行的最短路径确定方法，所述方法包括：对三维模型进行体素化以生成体素模型；对包括所生成的体素模型的三维空间中的区域执行反转处理，以使设定为体素的区域和未设定为体素的区域反转；从在所述反转处理之后被设定为体素的区域中提取包括特定两点的区域，要被提取的区域使得具有预定尺寸的特定球体的中心能够穿过其中的任何位置；确定所述特定两点之间的、在所提取的区域内的最短路径；以及输出所述最短路径。2.根据权利要求1所述的最短路径确定方法，其中，根据输入来设定所述特定两点。3.根据权利要求1所述的最短路径确定方法，其中，提取步骤包括：接受直径参数的设定，以及提取下述区域：该区域使得具有由所述直径参数限定的尺寸的特定球体的中心能够穿过其中的任何位置。4.一种计算机可读记录介质，存储有最短路径确定程序，所述最短路径确定程序使得计算机执行包括下述步骤的...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙国平，田中雄，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP