[发明专利]用于产生三维形状数据的方法，用于产生三维形状数据的设备和三维形状数据产生程序

说明书

技术领域

本发明涉及用于从设计者等制成的三维物体的绘制图中产生三维物体的三维形状数据的方法，产生三维形状数据的设备和产生三维形状数据的程序。 

背景技术

已经描述各种用于从设计者等手描的绘制图中产生三维形状数据的方法。例如，日本专利申请公开No.JP-A-6-149943例如描述了这样的方法，其用于从三维物体的透视图(绘制图)产生三维形状数据，在透视图上通过用预定的平面切割物体来描绘剖面线，并从透视图有关的平面上的消失点等确定表示在直角坐标系统的三维空间中的平面的平面方程式，然后将剖面线投影到由该平面方程式表示的平面上。 

而且，例如日本专利申请公开No.JP-A-2004-206262描述了一种用于通过读取由多个手工描绘的绘制图形成的透视图，并进行数据处理来产生三维数据的方法。 

在这些示例中，尽管由设计者等描绘的绘制图在数学上具有不精确的透视，但是假定透视是正确的，确定三个消失点，并且限定视点位置和三维空间。因而，使用以此方式限定的三维空间，有(1)从多个不同视线方向(视线)的绘制图使用三角测量法来合成立体的方法(2)通过检索类似于该透视的三维形状数据并通过使用中性网络(neutralnetwork)等使类似的三维形状数据变形来调节到该透视，以形成立体的方法，(3)用使用CAD(计算机辅助设计)方法制成的单个视图合成透视线的方法。这些例如在日本专利申请公开No.JP-A-6-149943、日本专利申请公开No.JP-A-2004-206262，还在日本专利申请公开No.JP-A-2004-301751和日本专利申请公开No.JP-A-10-269380中公开。 

设计者等制作的绘制图不是根据精确的直角坐标系统来描绘的。由于此原因，绘制图的坐标系统经常根据设计者等的图像整体失真。如上所述，因而，如果在直角坐标系统的三维空间中产生三维形状数据，则存在设计者等的意图没有反映在三维形状数据中的情况。 

即，在以上所述的相关技术中，设计者制作的绘制图具有在数学上不精确的透视。然而，在相关技术中，假定绘制图用精确的透视来表示，通过对于在三维空间中观察绘制图的情况检索最佳透视来产生三维形状数据。然而，该绘制图不是用精确的透视图表示。由于这个原因，在以上所述的相关技术中，产生了没有反映如在绘制图中所表现的设计者的概念和图像这样的问题。 

在以上所述的相关技术中，尽管与坐标系统的定义相关地使用三个消失点方法，但是因为在绘制图中没有消失点，如果使用三个消失点方法，则在绘制图和三维形状数据之间会发生大的误差。由于这个原因，存在不能够从单个绘制图获得三维形状数据这样的问题。 

此外，因为由绘制图的线表现的结构没有立体构造的概念，所以存在着在绘制图中看见的立体不能用三维形状数据形成这样的问题。此外，因为从绘制图产生三维形状数据的方法的工作流程与设计工作分开，所以存在随着绘制设计的评估的进行而不能修正和变形三维形状数据这样的问题。 

发明内容

本发明提供一种用于产生三维形状数据的方法、用于产生三维形状数据的设备和能够产生三维形状数据的三维形状数据产生程序，该三维形状数据能反映设计者的意图和图像。 

本发明的第一方面涉及用于产生三维形状数据的方法。该方法包括：输入绘制图像的规格；读取所述绘制图像作为图像数据；从所读取的图像中所包括的线形成二维坐标中的数据；使在所述绘制图像中设定的规定值与在计算机中限定的三维空间中的规定值互相关联，并确定所述绘制图像的所述三维空间中的布置位置和相对于所述图像的视点位置，使得所述输入的规格得到满足；基于所述布置位置和所述视点位置，将所述绘制图像的剖面线映射到所述三维空间中，并形成所述三维 空间中的剖面外轮廓线；使用所述三维空间中的所述剖面外轮廓线，将所述绘制图像中所包括的线形成为所述三维空间中的空间曲线，其中从所述绘制图像形成数据；对所述形成的空间曲线的失真进行校正；并且基于所述形成的空间曲线而形成曲面。 

在根据本发明第一方面的用于产生三维形状数据的方法中，所述确定步骤可以由以下一种方法来执行：角度方法，使得在所述绘制图像和所述三维空间每一者中设定的坐标轴互相关联；或者三点方法，使得在所述绘制图像和所述三维空间每一者中设定的三个点互相关联。 

在根据本发明第一方面的用于产生三维形状数据的方法中，形成三维空间中的所述空间曲线包括：通过移动所述剖面外轮廓线来形成虚拟面，并且通过将所述绘制图像中所包括的线从所述视点方向投影到所述虚拟面上来形成所述空间曲线。