図面 (/)

技術 ニット製品のシミュレーション装置とシミュレーション方法

出願人 株式会社島精機製作所
発明者 山本真司
出願日 2008年2月29日 (13年3ヶ月経過) 出願番号 2009-501318
公開日 2010年6月3日 (11年0ヶ月経過) 公開番号 WO2008-105529
状態 特許登録済
技術分野 CAD
主要キーワード ループ形 チェック範囲 ニット製品 レンダリング前 転送範囲 D表示 デザイン作業 編成データ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2010年6月3日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題・解決手段

ニット製品デザインデータを、ループ糸筋表現した糸筋データに変換する。ループを多角柱で表現し、多角柱の側面をポリゴンに分割して、ポリゴンの頂点座標をポリゴンメモリに記憶する。シミュレーション画像中でモニタに表示されるループを抽出して、グラフィックCPUで処理し、処理範囲を制限する。また頂点データの一部をグラフィックメモリに記憶させて、ポリゴンメモリからの転送を不要にする。3Dシミュレーション画像を高速で処理できる。

概要

背景

出願人は、ニット製品デザインデータを、3Dシミュレーション画像に変換する技術を開発した(特許文献1:特開2005−242611)。この画像はニット製品の個々のループリアル表現するので、3Dループシミュレーションと呼ばれる。そしてこの技術によれば、デザインデータから得られる3Dシミュレーション画像を、ニット製品の取引に用いることができるバーチャルサンプルとすることができる。しかしながら高品位のシミュレーション画像を得るには処理時間が必要で、縮小、拡大、視点変換パニングといった処理でも、ユーザを待たせることがある。
特開2005−242611

概要

ニット製品のデザインデータを、ループを糸筋で表現した糸筋データに変換する。ループを多角柱で表現し、多角柱の側面をポリゴンに分割して、ポリゴンの頂点座標をポリゴンメモリに記憶する。シミュレーション画像中でモニタに表示されるループを抽出して、グラフィックCPUで処理し、処理範囲を制限する。また頂点データの一部をグラフィックメモリに記憶させて、ポリゴンメモリからの転送を不要にする。3Dシミュレーション画像を高速で処理できる。

目的

この発明の課題は、ニット製品のシミュレーションに要する時間を短縮し、ほぼリアルタイム表示画像の変換を行えるようにすることにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

ニット製品デザインデータから得られた3Dループシミュレーション画像を処理して、カラーモニタで表示するための表示画像を発生させる装置であって、表示画像を変更する際に、ニット製品のループに対し、変更後の表示画像に含まれるループと含まれないループとを判別するための判別手段を設けて、変更後の表示画像に含まれるループのみを処理することにより、表示画像を変更するようにしたことを特徴とする、ニット製品のシミュレーション装置

請求項2

ニット製品のループ位置を表す代表点を記憶するための代表点記憶手段を設けて、前記判別手段では該代表点が変更後の表示画像に含まれるか否かから、変更後の表示画像に含まれるか否かを判別するようにしたことを特徴とする、請求項1のニット製品のシミュレーション装置。

請求項3

ニット製品の各ループを3D空間内の糸筋表現した糸筋データを記憶するための糸筋データ記憶手段と、糸筋データから、各ループ表面を複数に分割したポリゴン頂点に関する頂点データを発生させる汎用CPUと、頂点データの記憶手段と、頂点データから表示画像を生成するグラフィックCPUと、グラフィックCPU用のメモリとを備え、頂点データの少なくとも一部を前記グラフィックCPU用のメモリに記憶させて、該メモリからグラフィックCPUへ供給するようにしたことを特徴とする、請求項1のニット製品のシミュレーション装置。

請求項4

ニット製品全体の頂点データから、その一部をニット製品全体に対してほぼ均一に抽出すると共に、抽出した頂点データを前記グラフィックCPU用のメモリに記憶させるようにしたことを特徴とする、請求項3のニット製品のシミュレーション装置。

請求項5

表示画像を縮小する際に、前記ポリゴンの頂点の一部を省略して、ポリゴンの数を減少させるための手段を設けたことを特徴とする、請求項3のニット製品のシミュレーション装置。

請求項6

ニット製品のデザインデータから得られた3Dループシミュレーション画像を処理して、カラーモニタで表示するための表示画像を発生させる方法であって、表示画像を変更する際に、ニット製品のループに対し、変更後の表示画像に含まれるループと含まれないループとを判別し、変更後の表示画像に含まれるループのみを処理することにより、表示画像を変更するようにしたことを特徴とする、ニット製品のシミュレーション方法

技術分野

0001

この発明はニット製品シミュレーションに関する。

背景技術

0002

出願人は、ニット製品のデザインデータを、3Dシミュレーション画像に変換する技術を開発した(特許文献1:特開2005−242611)。この画像はニット製品の個々のループリアル表現するので、3Dループシミュレーションと呼ばれる。そしてこの技術によれば、デザインデータから得られる3Dシミュレーション画像を、ニット製品の取引に用いることができるバーチャルサンプルとすることができる。しかしながら高品位のシミュレーション画像を得るには処理時間が必要で、縮小、拡大、視点変換パニングといった処理でも、ユーザを待たせることがある。
特開2005−242611

発明が解決しようとする課題

0003

この発明の課題は、ニット製品のシミュレーションに要する時間を短縮し、ほぼリアルタイム表示画像の変換を行えるようにすることにある。

課題を解決するための手段

0004

この発明のニット製品のシミュレーション装置は、ニット製品のデザインデータから得られた3Dループシミュレーション画像を処理して、カラーモニタで表示するための表示画像を発生させる装置であって、
表示画像を変更する際に、ニット製品のループに対し、変更後の表示画像に含まれるループと含まれないループとを判別するための判別手段を設けて、変更後の表示画像に含まれるループのみを処理することにより、表示画像を変更するようにしたことを特徴とする。

0005

この発明のニット製品のシミュレーション方法は、ニット製品のデザインデータから得られた3Dループシミュレーション画像を処理して、カラーモニタで表示するための表示画像を発生させる方法であって、
表示画像を変更する際に、ニット製品のループに対し、変更後の表示画像に含まれるループと含まれないループとを判別し、変更後の表示画像に含まれるループのみを処理することにより、表示画像を変更するようにしたことを特徴とする。

0006

好ましくは、ニット製品のループ位置を表す代表点を記憶するための代表点記憶手段を設けて、前記判別手段では該代表点が変更後の表示画像に含まれるか否かから、変更後の表示画像に含まれるか否かを判別する。

0007

また好ましくは、ニット製品の各ループを3D空間内の糸筋で表現した糸筋データを記憶するための糸筋データ記憶手段と、
糸筋データから、各ループ表面を複数に分割したポリゴン頂点に関する頂点データを発生させる汎用CPUと、
頂点データの記憶手段と、
頂点データから表示画像を生成するグラフィックCPUと、
グラフィックCPU用のメモリとを備え、
頂点データの少なくとも一部を前記グラフィックCPU用のメモリに記憶させて、該メモリからグラフィックCPUへ供給する。
好ましくは、ニット製品全体の頂点データから、その一部をニット製品全体に対してほぼ均一に抽出すると共に、抽出した頂点データを前記グラフィックCPU用のメモリに記憶させる。
好ましくは、表示画像を縮小する際に、前記ポリゴンの頂点の一部を省略して、ポリゴン数を減少させるための手段を設ける。

発明の効果

0008

この発明では、表示画像を変更する際に、変更後の表示画像に含まれるループとそうでないループとを判別し、変更後の表示画像に含まれるループのみを処理する。このため、表示画像の縮小、拡大、視点の移動、回転、パニングなどの処理を行う際に、表示画像を高速で発生できる。
ここで、ニット製品のループ位置を表す代表点を記憶すると、代表点が変更後の表示画像に含まれるか否かから、高速で変更後の表示画像に含まれるか否かを判別できる。

0009

またグラフィックCPU用のメモリを設けて、頂点データの少なくとも一部をグラフィックCPU用のメモリに記憶させ、該メモリからグラフィックCPUへ供給すると、頂点データの記憶手段からグラフィックCPUへの転送データを減らして、さらに高速で表示画像を変更できる。
ここで、ニット製品全体の頂点データから、その一部をニット製品全体に対してほぼ均一に抽出すると共に、抽出した頂点データを前記グラフィックCPU用のメモリに記憶させると、ニット製品のどの部分を表示する場合でも、平均的に高速に処理できる。ここでほぼ均一に抽出しとは、ニット製品の各部分から頂点データを抽出し、頂点データを抽出しない部分が無いという意味である。衣類では例えば前面側のデザインが背面側のデザインよりも重要な場合が多いので、前面側では頂点データの40%をグラフィックCPU用のメモリに記憶させ、背面側では頂点データの25%をグラフィックCPU用のメモリに記憶させるようなものの、ほぼ均一に抽出することに含まれる。
さらに、表示画像を縮小する際に、ポリゴンの頂点の一部を省略して、ポリゴン数を減少させると、表示画像をより高速で発生させることができる。即ち、1つのループには複数のポリゴンがあり、ポリゴンには各々の頂点があるので、頂点の数を減らすと、ポリゴンの数が減り、表示画像がより単純になる。この結果、表示画像をより高速で発生させることができる。

0010

この発明では、表示画像を変更する際の処理範囲の制限や、頂点データの一部をグラフィックCPU用のメモリに記憶させることなどにより、各々処理を高速化し、全体としてほぼリアルタイムに表示画像を変更できるようにする。この結果、カラーモニタでの3Dループシミュレーション画像によるデザイン作業やデザインの評価を、ユーザが満足できるペースで行うことができる。なおこの明細書において、シミュレーション装置に関する記載は、そのままシミュレーション方法にも当てはまる

図面の簡単な説明

0011

実施例のシミュレーション装置のブロック図
実施例でのループを構成するセグメントを示す図で、A)はループの配列を,B)はループを分解したセグメントを示す。
実施例での、編目に対するデータと、それに対する処理とを示す図
実施例での、ガーメント拡大表示に対する、クリッピングを模式的に示す図
実施例での、ガーメントの縮小時の、セグメントの単純化を示す図

符号の説明

0012

2シミュレーション装置4汎用バス画像バス
ニットデザイン部 10データ変換部 12糸筋データ発生部
14汎用メモリ16ユーザ入力18カラーモニタ
19ビデオメモリ20カラープリンタ22汎用CPU
24ポリゴンメモリ26グラフィックCPU
28グラフィックメモリ31 中心 32〜35 周囲の編目
36 編目データ 38頂点データ40シミュレーション画像
41エリア42,43セグメントP1〜P12 頂点

発明を実施するための最良の形態

0013

以下にこの発明を実施するための最良の形態を示すが、これに限るものではない。

0014

図1図5に、実施例のシミュレーション装置とシミュレーション方法とを示す。図において、2はシミュレーション装置で、適宜のコンピュータにより実現され、4は汎用バス、6は画像バスで、画像データの専用バスである。8はニットデザイン部で、ユーザはニットデザイン部8を用いてニット製品のデザインを行い、データ変換部10は、ニットデザイン部8で得られたデザインデータを、横編機などの編機での編成データに変換する。糸筋データ発生部12は、編成データを糸筋データに変換する。糸筋データはニット製品のループ形状やループ間接続関係、並びにループの位置を、3D空間内の糸筋で表現したものである。1つのニット製品に複数の糸を用いる場合、糸筋データでどの糸がどのループに用いられているかも表現される。そして糸筋データでの糸を、多角柱のセグメントを接続したものに変換することにより、ニット製品のレンダリング前の3Dデータが得られる。汎用メモリ14は、ニットデザイン部8〜糸筋データ発生部12で発生させたデータを記憶する。

0015

16はユーザ入力で、スタイラスマウストラックボールなどの入力手段であり、18はカラーモニタで、デザインデータや糸筋データ、並びに3Dループシミュレーションデータを表示し、19はビデオメモリで、カラーモニタ18に直結している。20はカラープリンタで、デザインデータや糸筋データ、3Dループシミュレーション画像などをカラープリントする。汎用CPU22は糸筋データをポリゴンの頂点データに変換し、また視点変換や縮小、拡大、回転、パニングなどに応じて処理範囲のループを抽出し、他を処理範囲から除外するようにクリッピングする。得られたポリゴンデータはポリゴンメモリ24に記憶され、ポリゴンデータは、例えばポリゴンの頂点座標(3D座標)とポリゴン頂点不透明度、及び頂点のカラー値からなり、以下では頂点データという。

0016

図2に、実施例でのループの配列 A)と、ループからセグメントへの分割 B)を示す。糸筋データには、各ループの中心31の3D座標が含まれ、また各ループに対して接続関係にある周囲のループの番号が含まれている。なお以下でループと編目は同義語で、中心はループを代表する点であるが、ループの中心以外の点でループを代表させても良い。例えば図2A)の場合、小さな長方形で囲んだループの周囲には、左右で接続されたループ32,33と上下で接続されたループ34,35がある。1つのループと他のループとが重なって同じ位置にある場合、これらのループは互いに接続されているものと見なす。また1つのループと重なってミスの糸がある場合、これらも互いに接続されているものと見なす。以上の接続関係により、1つの編目の周囲にある編目を特定できる。

0017

図2B)に示すように、1つのループは実線で区切った複数のセグメントに分割され、破線マークしたセグメントに対して図2B)の左右に示すように、セグメントは多角柱の形状をし、ループの断面が多角柱の底面や頂面となる。ループを構成する糸は断面が円形に近いので、セグメントは6角柱あるいは8角柱が好ましく、ここでは処理速度を向上するため6角柱とする。但し画像を縮小し、個々のループの重要性が低下する場合、処理速度を向上させるため、セグメントを4角柱または3角柱に単純化する。セグメントの側面は長方形で、これを2分して2つの三角形とする。セグメントを6角柱とすると、1つのセグメント当たり2×6の12ポリゴンが生成する。また1ループ当たり10〜20程度のセグメントを設ける。従ってループ当たりのポリゴン数は100程度となる。頂点データの段階では、ポリゴンの各頂点の座標(3D座標)、各頂点の不透明度、及び各頂点のカラー値が指定されており、このうちカラー値は頂点データとは別に与えてもよい。

0018

グラフィックCPU26は、ポリゴンの頂点データを補間することにより、ポリゴン上の各位置に対する画像データを発生させ、このデータには3D座標と不透明度並びにカラー値などが含まれる。グラフィックCPU26は、各ポリゴンに対する画像データを発生させると、視点に対する位置に基づいて複数のポリゴンの画像を奥行き方向に重ね合わせ、さらに光源によるシェーディング等を施して、カラーモニタ18に表示するための3Dループシミュレーション画像を発生させる。

0019

以上のようにして発生させた3Dループシミュレーション画像は、仮想的なニット製品を表している。3Dループシミュレーション画像からなる仮想的なニット製品を、人体モデルに着装させ、着装した人体モデルの姿勢を変え、あるいはハンガーに吊し、また平坦に配置して、ニット製品のデザインを評価できるようにする。このようにして得られる仮想的なサンプルをバーチャルサンプルと呼び、カラーモニタで表示あるいはカラープリンタでプリントする。ここで、3Dループシミュレーション画像への視点を変更する、表示画像を縮小/拡大する、3Dループシミュレーション画像を回転させる、表示画像をパニングする、等のことを行うと、画像を再処理する必要がある。例えば視点変換によって、表示画像を例えば縮小/拡大すると共に、表示エリアを変更すると、カラーモニタ18に表示される画像が変更される。そして視点変換等に伴う画像の変更を高速で行えないと、ユーザを待たせることになる。なお縮小/拡大/回転は視点変換の一部で、パニングは連続的な視点変換の例である。またポリゴンの頂点データを変化させずに、表示画像を再発生させることは、視点変換に限らず、光源の変更や糸のカラー値の変更等の場合にも必要となる。

0020

グラフィックCPU26は、3Dループシミュレーション画像を発生させるために、ポリゴンの頂点データを必要とする。頂点データは、ポリゴンメモリ24から画像バス6を介して、グラフィックCPU26へ供給される。しかしながらバス6の転送速度には制限があり、グラフィックCPU26に直結されたグラフィックメモリ28から頂点データを供給する方が高速である。そこでグラフィックメモリ28のディスプレイリストに、頂点データの少なくとも一部を記憶する。ディスプレイリストでの最小記憶単位はループである。なおグラフィックメモリ28は、ディスプレイリストの他に、カラーモニタ18等への2D表示画像等を記憶する。

0021

グラフィックメモリ28には一般に、全ての頂点データを記憶するだけの容量がないので、ニット製品の一部、例えば1/2〜1/4のループについて、頂点データをディスプレイリストに登録する。ここで好ましくは、ディスプレイリストに登録するループをニット製品の全体に分散させる。これによって、ニット製品のどの部分を処理する場合でも、平均的に高速化できる。言い換えると、ニット製品の特定の箇所の頂点データをディスプレイリストに集中的に登録すると、ディスプレイリストに登録されていない部分を表示する際に、処理が極端に低速になる。これに対してディスプレイリストに登録するループをニット製品全体に分散させると、ニット製品のどの部分を処理する場合でも、ほぼ同等の速度が得られる。

0022

図3に、糸筋データ中の編目データ36から、カラーモニタ18への表示までの過程を示す。編目データ36では編目毎に編目の種類(表目裏目,ニット/タック/ミス,振りの有無とそのピッチなど)を記載し、周囲の編目との接続関係を記載する。接続関係は、上下左右などに文字通りに接続されている編目の他に、2重目などで重なった編目や、ミスと通常の編目との重なりをいう。さらにどの糸を用いているのかを糸番号で記載する。なお編目番号は、編目データ36を記憶するテーブル内のアドレス等で表現される。汎用CPU22は編目データを頂点データに変換し、頂点データには例えばポリゴンの頂点座標と不透明度及びカラー値が含まれる。頂点データはグラフィックCPU26へ転送され、汎用CPU22は編目データ36中のループの中心座標と接続関係とを用いて、カラーモニタ18の表示範囲に含まれるループかどうかを判断する。例えば回転、縮小/拡大、パニングなどの視点変換が行われると、表示範囲が変化する。

0023

新たな視点に対する表示範囲内に中心座標が含まれるループは、表示範囲に含まれる。そして表示範囲内に含まれるループに対して、接続関係にあるループも表示範囲に含まれるものとして、処理対象とする。表示範囲内のループを完全にチェックするには、中心座標が表示範囲内に含まれるループからのチェック範囲を拡げれば良く、例えば上記の接続関係にあるループから、さらに外側に1段階接続関係にあるループまでを処理範囲とすると良い。以上のようにして、処理範囲を制限しながら、新たな表示範囲内にあるループを処理対象から外さないようにする。新たな表示範囲等に応じて処理範囲を制限することを、クリッピングと呼ぶ。ポリゴンメモリ24からグラフィックCPU26への転送範囲は、クリッピングにより制限される。

0024

頂点データの少なくとも一部は、グラフィックメモリ28のディスプレイリストに記憶されている。汎用CPU22は、処理が必要なループの範囲を、グラフィックCPU26へ通知し、グラフィックCPU26は、この内でディスプレイリストに登録済の頂点データを、グラフィックメモリ28から読み出す。頂点データを用いて、グラフィックCPUはポリゴンの3D画像を形成し、視点からの奥行き方向に対するポリゴンの重なりや、シェーディングなどの処理を施し、カラーモニタ18に表示するための画像を生成する。

0025

図4にクリッピングの例を示し、3Dループシミュレーション画像40に対して、例えば表示を拡大し、エリア41のみが新たな表示範囲に含まれるものとする。この時、汎用CPUは、この表示範囲内に含まれるループか否かを、ループの中心座標と、表示範囲内に含まれるループと接続関係にあるループかなどから、判別する。この結果、処理対象となるポリゴンの数を全体の例えば数分の1に減少させ、処理を数倍高速にできる。また処理対象に含まれる頂点データの内で、ディスプレイリストに登録済みのものは、ポリゴンメモリからグラフィックCPUへの転送が不要で、処理速度が数倍程度向上する。そこで例えば、新たな表示範囲に含まれるポリゴンが全ポリゴンの数分の1で、処理対象のループの1/2がディスプレイリストに登録されているとすると、処理速度は10倍程度向上する。なお3Dループシミュレーションの着装などのように、3Dループシミュレーション画像自体を立体変形させる場合、新たな頂点データは全ポリゴンに付いて求め、カラーモニタへの表示範囲から外れるループに対してはグラフィックCPUでの処理を省略する。

0026

図5に、6角柱のセグメント42を4角柱のセグメント43に変換し、セグメントを単純化する例を示す。表示を縮小すると、セグメント43のように、より単純なセグメントを用いても、視覚上の影響は小さくなる。そこで元のセグメント42での頂点P1,P2,P4,P5,P7,P8等をそのまま新たなセグメント43の頂点とし、頂点P3,P6,P9,P12を削除する。セグメント43ではポリゴン数は8で、ポリゴンの各頂点はセグメント42で存在していた頂点である。このようにポリゴンのデータを単純化することにより、表示を縮小した際に、ポリゴン数を例えば2/3〜1/2程度にして、処理を約1.5〜2倍程度高速化する。

0027

実施例では以下の効果が得られる。
(1)クリッピングで処理範囲を制限することにより、処理を高速化できる。
(2)ループの中心座標とループの接続関係とを用いることにより、処理対象となるループと、そうでないループとを容易に判別できる。
(3)ディスプレイリストに頂点データの一部を登録することにより、処理を数倍程度高速化できる。
(4) ディスプレイリストに登録するループを、ニット製品全体に渡って分散させることにより、ニット製品のどの部分を処理する場合でも、平均的に高速化できる。
(5) 表示を縮小する際に、セグメントの一部の頂点を削除して残る頂点のみを用い、セグメントを単純化することにより、処理速度を例えば約1.5倍高速化できる。
(6) 以上により、ニット製品に対する回転、視点変換、縮小、拡大、パニングなどの処理を行った際の待ち時間を短縮し、リアルタイムに処理後の3Dループシミュレーション画像を表示できる。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 株式会社デンソークリエイトの「 設計支援ツール」が 公開されました。( 2021/04/01)

    【課題】所定の約束事に縛られることなく、自由にメタモデルやメタモデルを構成するメタクラスを変更できる。そのうえで、各工程のメタモデル間の関係をトレース情報として用いることができるようにする。【解決手段... 詳細

  • 株式会社デンソークリエイトの「 設計支援ツール」が 公開されました。( 2021/04/01)

    【課題】所定の約束事に縛られることなく、自由にメタモデルやメタモデルを構成するメタクラスを変更する事ができるようにする。【解決手段】システム開発の要件定義、論理設計、制御設計、及び物理設計と、ソフトウ... 詳細

  • 株式会社デンソークリエイトの「 設計支援ツール」が 公開されました。( 2021/04/01)

    【課題】メタモデルを用いて設計を行うに際して、設計のニーズに応じた表示形態を設計者に提示する。【解決手段】システム開発の要件定義、論理設計、制御設計、及び物理設計と、ソフトウェア開発の仕様定義、基本設... 詳細

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ