特許 6493722 ３次元図形生成システム及び３次元図形生成方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6493722

(24)【登録日】2019年3月15日

(45)【発行日】2019年4月3日

(54)【発明の名称】３次元図形生成システム及び３次元図形生成方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 17/50 20060101AFI20190325BHJP

【ＦＩ】

   G06F17/50 624F

   G06F17/50 680B

   G06F17/50 624B

【請求項の数】6

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2014-137770(P2014-137770)

(22)【出願日】2014年7月3日

(65)【公開番号】特開2016-15083(P2016-15083A)

(43)【公開日】2016年1月28日

【審査請求日】2017年5月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002299

【氏名又は名称】清水建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100161506

【弁理士】

【氏名又は名称】川渕 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100146835

【弁理士】

【氏名又は名称】佐伯 義文

(72)【発明者】

【氏名】片岡 誠

【審査官】 新井 則和

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０８００１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２３４８９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−００３８４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１６６２８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 高梨 昌士 外4名，殖産住宅相互（株）における注文住宅の自動製図・積算システム，ＦＵＪＩＴＳＵ Ｖｏｌ．３１ Ｎｏ．４，日本，富士通株式会，１９８０年 ７月１０日，第31巻 第4号，pp. 33-54

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ １７／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

建物の平面図である２次元図面から当該建物の３次元図形を生成する３次元図形生成システムであり、
少なくとも柱、梁、床スラブ、外壁パネルを含む前記建物を構成する部材の配置が記述された前記２次元図面の２次元画像を表示する画像表示部と、
２次元座標系における前記２次元図面上において選択された前記部材の前記２次元座標系における座標位置である第１座標位置を検出する部材座標位置検出部と、
前記２次元座標系における前記第１座標位置に対応する座標位置として、３次元図形が構成される３次元空間を構成する２次元座標系における第２座標位置を検出し、検出された当該第２座標位置に対し、前記建物の３次元構造の３次元座標系に、前記部材の３次元図形を配置する部材配置部と
を備え、
前記部材配置部が、
前記２次元画像の前記梁が指示されると、当該梁の指示された位置に対して第１の距離内において最も近傍の柱を第１柱として選択し、かつ第１柱を中心とし前記第１の距離より長い第２の距離を半径とした円弧を所定の角度にて生成し、当該円弧内で第１柱に最も近い柱を第２柱として選択し、前記第１柱と前記第２柱との間に前記梁の３次元図形を配置する
ことを特徴とする３次元図形生成システム。

【請求項2】

前記部材に対応する配置部材の断面形状を示す部材テーブルをさらに備え、
前記部材配置部が、
前記部材の第２座標位置に対応して、前記３次元座標系に前記配置部材を配置する際、前記断面形状の面に垂直方向に配置部材を延ばし、配置に必要な前記配置部材の３次元構造を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の３次元図形生成システム。

【請求項3】

前記建物の２次元平面画像が紙に印刷された平面図からスキャナーにより取り込まれたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の３次元図形生成システム。

【請求項4】

前記部材配置部が、
前記梁の３次元図形が配置された後、前記梁を辺とする多角形の前記床スラブを配置することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の３次元図形生成システム。

【請求項5】

前記建物の２次元画像の外壁と平行に引かれた外壁ラインに対し、外壁に設けられた前記柱の各々から垂線を描き、当該垂線と前記外壁ラインとの交点を外壁ライン基準点とする外壁ライン基準点生成部をさらに有し、
前記部材配置部が、
隣接する前記外壁ライン基準点を結ぶ線分、外周部に設けられた前記柱から外壁ラインに下した垂線、及び大梁あるいは小梁の芯を表す線分を辺とする多角形のバルコニー床を配置する
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の３次元図形生成システム。

【請求項6】

建物の平面図である２次元図面から当該建物の３次元図形を生成する３次元図形生成方法であり、
画像表示部が、少なくとも柱、梁、床スラブ、外壁パネルを含む前記建物を構成する部材の配置が記述された前記建物の前記２次元図面の２次元画像を表示する画像表示過程と、
部材座標位置検出部が、２次元座標系における前記２次元図面上において選択された前記部材の前記２次元座標系における座標位置である第１座標位置を検出する部材座標位置検出過程と、
部材配置部が、前記２次元座標系における前記第１座標位置に対応する座標位置として、３次元図形が構成される３次元空間を構成する２次元座標系における第２座標位置を検出し、検出された当該第２座標位置に対し、前記建物の３次元構造の３次元座標系に、前記部材の３次元図形を配置する部材配置過程と
を含み、
前記部材配置部が、
前記２次元画像の前記梁が指示されると、当該梁の指示された位置に対して第１の距離内において最も近傍の柱を第１柱として選択し、かつ第１柱を中心とし前記第１の距離より長い第２の距離を半径とした円弧を所定の角度にて生成し、当該円弧内で第１柱に最も近い柱を第２柱として選択し、前記第１柱と前記第２柱との間に前記梁の３次元図形を配置する
ことを特徴とする３次元図形生成方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建物の２次元画像である平面図からこの建物の３次元図形を生成する３次元図形生成システム及び３次元図形生成方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

高層の建物の建設工事における工程計画において、基準階のサイクル工程は工期に大きな影響を与えるため、建設工事を開始する際に最短の工程スケジュールを作成する必要がある。ここで、基準階とは、高層の建物の各階の構造が基本的に同一であるため、建物を構成する際に同一のサイクル工程により繰り返して形成することができる構造の階を示している。
サイクル工程を最短化する調整を実施するためには、部材を所定の階に配置するための時間を正確に見積もる必要がある。部材は、少なくとも柱、梁（大梁、小梁）、床スラブ及び外壁パネルなどを含んでいる。

【0003】

また、部材を配置する時間を正確に見積もるためには、基準階へのタワークレーンなどを用いて吊り上げる揚重負荷の個数を積算する必要がある。揚重負荷とは、上述した柱、梁（大梁、小梁）、床スラブ及び外壁パネルなどにおいて、タワークレーンなどで配置場所までつり上げる必要のある重量を有する部材を示している。
この揚重部材の個数の積算は、紙の図面しか入手できない場合、通常作業者が紙に印刷された基準階の平面図において、部材の確認漏れがないように、部材の種類毎にカラーペンの色を変えながらマーキングをする。そして、作業者がマーキングした色で明確に分類された部材の個数を、部材の種別毎に積算する。

【0004】

また、コンピュータを用いた建物の基準階に配置する部材の積算は、市販の汎用ＣＡＤ（Computer Aided Design）システム及び企業の内製ソフトウェアにより自動的に行われている。しかし、ＣＡＤシステムにおいて、建物の３次元構造を生成する際、部材の３次元データを定義するために、平面図から読み取った部材の寸法を含めて多くの数値を、ＣＡＤシステムに入力する必要がある。例えば、汎用のＣＡＤシステムに対して、部材の断面寸法、柱や梁の通り芯からの寄り、小梁の割り付け位置など、部材を所定の階に吊り上げて運ぶ揚重回数の積算には不要な数値の入力が必要である。この不要な数値を図面から読み取って、汎用ＣＡＤシステムの３次元空間上において仮決めして、建物の３次元構造を生成しなければならず、部材の寸法などの数値の入力に時間がかかる。このように、施工計画を目的として部材の個数の積算を行うために、その部材の３次元データを入力することは、作業者が手と目とを用いて部材を積算する以上の手間がかかり、現実的ではない。

【0005】

一方、ＣＡＤシステムで用いるＣＡＤデータとして、部材の個数を積算する設計図（平面図）の２次元画像のデータが入手できる場合、この設計図に対して忠実に建物の３次元構造を比較的容易に作成できる建物の３次元図形の生成システムもある（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、特許文献１においては、ＣＡＤデータとして建物の設計図が得られた場合には用いることができるが、紙に印刷された平面図しか供給されなかった場合には用いることができない。この、紙に印刷された建物の平面図しか供給されなかった場合には、すでに述べたように、作業者が紙に印刷された建物の平面図から部材を読み取り、部材の種類毎の個数を積算する必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００５−０７８２０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ＣＡＤシステムで用いるＣＡＤデータが得られない場合でも、建物の平面図（２次元画像）から建物の３次元図形を容易に作成することができる３次元図形生成システム及び３次元図形生成方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の３次元図形生成システムは、建物の平面図である２次元図面から当該建物の３次元図形を生成する３次元図形生成システムであり、少なくとも柱、梁、床スラブ、外壁パネルを含む前記建物を構成する部材の配置が記述された前記２次元図面の２次元画像を表示する画像表示部と、２次元座標系における前記２次元図面上において選択された前記部材の前記２次元座標系における座標位置である第１座標位置を検出する部材座標位置検出部と、前記２次元座標系における前記第１座標位置に対応する座標位置として、３次元図形が構成される３次元空間を構成する２次元座標系における第２座標位置を検出し、検出された当該第２座標位置に対し、前記建物の３次元構造の３次元座標系に、前記部材の３次元図形を配置する部材配置部とを備え、前記部材配置部が、前記２次元画像の前記梁が指示されると、当該梁の指示された位置に対して第１の距離内において最も近傍の柱を第１柱として選択し、かつ第１柱を中心とし前記第１の距離より長い第２の距離を半径とした円弧を所定の角度にて生成し、当該円弧内で第１柱に最も近い柱を第２柱として選択し、前記第１柱と前記第２柱との間に前記梁の３次元図形を配置することを特徴とする。

【0009】

本発明の３次元図形生成システムは、前記部材に対応する配置部材の断面形状を示す部材テーブルをさらに備え、前記部材配置部が、前記部材の第２座標位置に対応して、前記３次元座標系に前記配置部材を配置する際、前記断面形状の面に垂直方向に配置部材を延ばし、配置に必要な前記配置部材の３次元構造を生成することを特徴とする。

【0010】

本発明の３次元図形生成システムは、前記建物の２次元平面画像が紙に印刷された平面図からスキャナーにより取り込まれたことを特徴とする。

【0012】

本発明の３次元図形生成システムは、前記部材配置部が、前記梁の３次元図形が配置された後、前記梁を辺とする多角形の前記床スラブを配置することを特徴とする。

【0013】

本発明の３次元図形生成システムは、前記建物の２次元画像の外壁と平行に引かれた外壁ラインに対し、外周部に設けられた前記柱の各々から垂線を描き、当該垂線と前記外壁ラインとの交点を外壁ライン基準点とする外壁ライン基準点生成部をさらに有し、前記部材配置部が、隣接する前記外壁ライン基準点を結ぶ線分、外周部に設けられた前記柱から外壁ラインに下した垂線、及び大梁あるいは小梁の芯を表す線分を辺とする多角形のバルコニー床を配置することを特徴とする。

【0014】

本発明の３次元図形生成方法は、建物の平面図である２次元図面から当該建物の３次元図形を生成する３次元図形生成方法であり、画像表示部が、少なくとも柱、梁、床スラブ、外壁パネルを含む前記建物を構成する部材の配置が記述された前記建物の前記２次元図面の２次元画像を表示する画像表示過程と、部材座標位置検出部が、２次元座標系における前記２次元図面上において選択された前記部材の前記２次元座標系における座標位置である第１座標位置を検出する部材座標位置検出過程と、部材配置部が、前記２次元座標系における前記第１座標位置に対応する座標位置として、３次元図形が構成される３次元空間を構成する２次元座標系における第２座標位置を検出し、検出された当該第２座標位置に対し、前記建物の３次元構造の３次元座標系に、前記部材の３次元図形を配置する部材配置過程とを含み、前記部材配置部が、前記２次元画像の前記梁が指示されると、当該梁の指示された位置に対して第１の距離内において最も近傍の柱を第１柱として選択し、かつ第１柱を中心とし前記第１の距離より長い第２の距離を半径とした円弧を所定の角度にて生成し、当該円弧内で第１柱に最も近い柱を第２柱として選択し、前記第１柱と前記第２柱との間に前記梁の３次元図形を配置することを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

この発明によれば、ＣＡＤデータが得られない場合でも、建物の平面図である２次元画像における部材を指示することにより、指示された部材の位置にこの部材の３次元構造を配置するため、建物の２次元画像の平面図から建物の３次元図形を容易に作成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施形態による３次元図形生成システム１の構成例を示す図である。

【図2】部材表示部１３が表示画面に表示する、部材情報を選択する表示画像の例を示す図である。

【図3】部材データベース１８に予め書き込まれて記憶されている部材テーブルの一つである柱テーブルの構成を示す図である。

【図4】部材データベース１８に予め書き込まれて記憶されている部材テーブルの一つである大梁テーブルの構成を示す図である。

【図5】部材データベース１８に予め書き込まれて記憶されている部材テーブルの一つである小梁テーブルの構成を示す図である。

【図6】部材データベース１８に予め書き込まれて記憶されている部材テーブルの一つである床テーブルの構成を示す図である。

【図7】部材データベース１８に予め書き込まれて記憶されている部材テーブルの一つである外壁テーブルの構成を示す図である。

【図8】本実施形態による３次元図形生成システム１における３次元図形生成の処理の動作例を示すフローチャートである。

【図9】画像処理部１２が行う画像処理の動作を説明する図である。

【図10】平面図における建物の最外殻（床スラブの端部）に位置する外壁ラインの生成を説明する図である。

【図11】平面図における建物の柱２０３間に配置される大梁の配置処理を説明する図である。

【図12】平面図における建物の大梁あるいは小梁と、他の大梁あるいは他の小梁との間に新たに配置される小梁の配置処理を説明する図である。

【図13】建物の床に対して作業者の選択した床スラブを配置する処理を説明する図である。

【図14】作業者が入力した外壁パネルの分割数に対応させて、外壁ラインに沿って外壁パネルを配置する処理を説明する図である。

【図15】作業者が入力した外壁パネルの分割数に対応させて、外壁ラインに沿って外壁パネルを配置する処理を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態による３次元図形生成システム１の構成例を示す図である。図１において、３次元図形生成システム１は、入力部１１、画像処理部１２、部材表示部１３、部材座標位置検出部１４、部材配置部１５、外壁ライン基準点生成部１６、画像表示部１７、部材データベース１８及び画像処理用記憶部１９を備えている。また、３次元図形生成システム１には入力装置２及びスキャナー３が接続されている。

【0018】

入力部１１は、スキャナー３から供給される建物の２次元画像の読み取り画像データを読み込み、画像処理用記憶部１９に書き込んで記憶させる。
画像処理部１２は、画像処理用記憶部１９から読み取り画像データを読み出し、画像表示部１７を介して表示画面（不図示）に表示する。そして、画像処理部１２は、入力装置２から供給される制御データにより、画像表示部１７が表示画面に表示する読み取り画像データの画像の調整を行う。制御データは、読み取り画像データにおける建物の平面図のｘ軸及びｙ軸の各々を、画像表示部１７の表示画面のＸ軸、Ｙ軸それぞれに平行とする回転調整を行う情報である。また、制御データは、Ｘ軸方向とＹ軸方向との縮尺の比を同一とする縮尺を行う（軸方向の拡大または縮小）情報も含んでいる。

【0019】

部材表示部１３は、３次元図形を生成する際に用いる部材の情報として、少なくとも柱情報、大梁情報、小梁情報、床情報及び外壁情報などの種類の部材情報を示すボタンを画像表示部１７を介して表示画面に表示する。この部材情報を示すボタンは、配置を行う部材の種別を設定するために表示される。例えば、柱の３次元図形を生成する処理を開始する場合、作業者は柱情報のボタンをポインティングデバイスなどでクリックして選択する。そして、部材表示部１３は、ポインティングデバイスで選択された部材に対応した部材情報の部材テーブルを、部材データベース１８から読み出し、表示画面に表示する。

【0020】

また、部材表示部１３は、ポインティングデバイスにより部材テーブルから選択された部材の情報（部材記号、すなわち部材識別情報）を部材配置部１５に対して出力する。本実施形態における建物の３次元図形及び部材の３次元図形は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の各々からなる３次元座標系に構成される。この３次元座標系は、建物の高さ方向がＺ軸で構成され、建物の床平面がＸ軸及びＹ軸から構成された２次元平面となっている。この床平面である２次元平面（３次元座標系における２次元平面）のＸ軸及びＹ軸の各々は、スキャナーで読み込まれた建物の２次元画像（平面図）が示される２次元座標系を構成するｘ軸、ｙ軸それぞれに対応している。

【0021】

作業者が画像表示装置１７の表示画面に表示された建物の平面図において、入力装置２におけるポインティングデバイスで部材の位置を指示すると、部材座標位置検出部１４は、表示画面上の読み取り画像データ（２次元画像）の２次元座標系における部材の座標位置を検出する。そして、部材座標位置検出部１４は、検出した部材の２次元座標系における座標位置を部材配置部１５に出力する。

【0022】

部材配置部１５は、部材座標位置検出部１４が検出した２次元座標系における座標位置に対して、部材表示部１３から供給される部材の識別情報（部材番号）の示す部材の３次元図形を配置する。ここで、部材配置部１５は、読み取り画像データの２次元座標系（ｘ軸及びｙ軸からなる座標系）の座標位置に対応する、表示画面の３次元座標系（Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸）における２次元平面（Ｘ軸及びＹ軸からなる２次元座標系）の座標位置に対して上記部材の３次元図形を配置する。
すなわち、本実施形態による３次元図形生成システム１は、後述するように部材に対応する配置部材の断面形状を示す部材テーブル（部材データベース１８に予め書き込まれて記憶されている）をさらに備えている。

【0023】

部材配置部１５は、建物の２次元画像における部材の座標位置に対応し、建物の３次元構造の３次元座標系に部材を配置する際、断面形状の面に垂直方向に部材を延ばし、配置に必要な長さ（あるいは幅）の部材形状を生成し、上記断面形状を有した配置に必要な部材の３次元構造を生成する。
本実施形態においては、基準階の高さが予め所定の値（例えば、４ｍ）に設定されているため、Ｚ軸方向の高さがこの高さにより制限される。例えば、部材が柱であれば柱の長さはこの所定の値（例えば、４ｍ）となる。

【0024】

外壁ライン基準点生成部１６は、建物の３次元図形における３次元空間のｘ軸及びｙ軸からなる２次元平面に配置されたこの建物の外壁ラインに対し、建物の最外周に設けられた柱（外周柱）の各々から垂線を描く。そして、外壁ライン基準点生成部１６は、外壁ライン及び外壁ラインに描いた垂線の交点を外壁ライン基準点とする。そして、外壁ライン基準点生成部１６は、得られた外壁ライン基準点の座標位置を、部材配置部１５に対して出力する。

【0025】

画像表示部１７は、少なくとも柱、梁、床スラブ、外壁パネルを含む部材の配置が記述された建物の２次元画像、すなわち建物の読み取り画像データ（２次元画像）を下図として、表示画面に表示する。また、画像表示部１７は、建物の２次元画像に基づき生成された建物の３次元図形を、表示画面に表示する。

【0026】

部材データベース１８は、柱情報、大梁情報、小梁情報、床情報及び外壁情報の各々が記載された柱テーブル、大梁テーブル、小梁テーブル、床テーブル、外壁テーブルそれぞれが予め書き込まれて記憶されている。また、必要な部材が無い場合、作業者が入力装置２のキーボードなどで入力される数値を、入力部１１を介して入力できるようにしても良い。

【0027】

図２は、部材表示部１３が表示画面に表示する、部材情報を選択する表示画像の例を示す図である。部材の３次元図形を生成する際、いずれの部材の入力を行うかの選択を行うため、部材表示部１３は、図２に示すように、部材情報として、柱情報、大梁情報、カンチレバータイプの大梁情報、小梁情報、床情報及び外壁情報の各々の文字のボタンを表示する。また、部材表示部１３は、柱情報、大梁情報、カンチレバータイプの大梁情報、小梁情報、床情報及び外壁情報の各々の横に、それぞれの部材の入力が終了させるための終了のボタンを表示する。また、部材表示部１３は、全ての部材の入力が終了し、基準階の３次元構造が完成した際に、建物の３次元構造の生成を終了させるための完了のボタンを表示する。

【0028】

図３は、部材データベース１８に予め書き込まれて記憶されている部材テーブルの一つである柱テーブルの構成を示す図である。この図３において、柱テーブルは、柱記号（柱識別情報）に対応して、柱の断面形状（Ｘ軸及びＹ軸からなる平面における形状）と、柱の断面の寸法とが対応付けられて、部材データベース１８に記憶されている。例えば、柱記号Ｃ１の柱は、断面形状が正方形であり、寸法は縦１０００（ｍｍ）×横１０００（ｍｍ）×板厚３２（ｍｍ）である。ここで、柱の断面の寸法は、方形であれば縦×横×板厚、また円形であれば直径×板厚が示されている。柱の長さ（高さ方向の長さ）は、基準階の高さとなるため、特に設定されていない。また、柱テーブルには、一般的に用いられる複数の寸法の柱のデータが予め書き込まれて記憶されている。
また、部材表示部１３は、図２に示す部材情報のボタン列において柱情報がポインティングデバイスにより選択されると、部材データベース１８から、図３に示す柱テーブルを読み出し、表示画面に表示する。

【0029】

図４は、部材データベース１８に予め書き込まれて記憶されている部材テーブルの一つである大梁テーブルの構成を示す図である。この図４において、大梁テーブルは、大梁記号（大梁識別情報）に対応して、大梁の断面形状（多くの場合、Ｘ軸及びＺ軸、あるいはＹ軸及びＺ軸からなる平面における形状）と、大梁の寸法とが対応付けられて、部材データベース１８に記憶されている。例えば、大梁記号Ｇ１の大梁は、断面形状がＨ型であり、寸法は成（高さ）１０００（ｍｍ）×幅３００（ｍｍ）×ウェブの厚さ２５（ｍｍ）×フランジの厚さ３２（ｍｍ）である。ここで、寸法は、大梁の長軸方向に垂直な面における断面の寸法であり、例えば大梁となる鉄骨の成（高さ）、幅、ウェブの厚さ及びフランジの厚さである。長さは、配置される柱間の距離となるため、特に設定がなされていない。また、大梁テーブルには、一般的に用いられる複数の寸法の大梁のデータが予め書き込まれて記憶されている。
また、部材表示部１３は、図２に示す部材情報のボタン列において大梁情報がポインティングデバイスにより選択されると、部材データベース１８から、図４に示す大梁テーブルを読み出し、表示画面に表示する。

【0030】

図５は、部材データベース１８に予め書き込まれて記憶されている部材テーブルの一つである小梁テーブルの構成を示す図である。この図５において、小梁テーブルは、小梁記号（小梁識別情報）に対応して、小梁の断面形状（多くの場合、Ｘ軸及びＺ軸、あるいはＹ軸及びＺ軸からなる平面における形状）と、小梁の寸法とが対応付けられて、部材データベース１８に記憶されている。例えば、小梁記号Ｂ１の小梁は、断面形状がＨ型であり、寸法は成（高さ）４００（ｍｍ）×幅３００（ｍｍ）×ウェブの厚さ８（ｍｍ）×フランジの厚さ１３（ｍｍ）である。ここで、寸法は、小梁の長軸方向に垂直な面における断面の寸法であり、例えば小梁となる鉄骨の成（高さ）、幅、ウェブの厚さ及びフランジの厚さである。長さは、配置される梁間の距離となるため、特に設定がなされていない。また、小梁テーブルには、一般的に用いられる複数の寸法の小梁のデータが予め書き込まれて記憶されている。
また、部材表示部１３は、図２に示す部材情報のボタン列において小梁情報がポインティングデバイスにより選択されると、部材データベース１８から、図５に示す小梁テーブルを読み出し、表示画面に表示する。

【0031】

図６は、部材データベース１８に予め書き込まれて記憶されている部材テーブルの一つである床テーブルの構成を示す図である。この図６において、床テーブルは、床記号（床識別情報）に対応して、床スラブの種別が対応付けられて、部材データベース１８に予め書き込まれて記憶されている。例えば、小梁記号Ｓ１の床スラブは、フラットデッキを用いた床である。床スラブの厚さは所定の値が設定されており、例えば２００ｍｍである。また、床テーブルには、一般的に用いられる複数の種別の床スラブのデータが予め書き込まれて記憶されている。
また、部材表示部１３は、図２に示す部材情報のボタン列において床情報がポインティングデバイスにより選択されると、部材データベース１８から、図６に示す床テーブルを読み出し、表示画面に表示する。

【0032】

図７は、部材データベース１８に予め書き込まれて記憶されている部材テーブルの一つである外壁テーブルの構成を示す図である。この図７において、外壁記号（外壁識別情報）に対応して、外壁とする外壁パネルの種別と寸法とが対応付けられて、部材データベース１８に予め書き込まれて記憶されている。例えば、外壁記号ＯＷ１の外壁パネルは、ポツ窓形式のＰＣ（Precast Concrete）板であり、厚さが２００ｍｍである。この外壁テーブルには、寸法として外壁パネルの厚さが示されている。外壁パネルの主部によっては、外壁テーブルの寸法としてより多くの数値を示すこともある。外壁パネルの高さは、基準階の高さとなるため、特に設定はされていない。外壁パネルの幅は、外壁ライン基準点の間隔とパネルの割り付け数から決定されるので、特に設定はされていない。また外壁テーブルには、一般的に用いられる複数の種別、寸法の外壁パネルのデータが予め書きこまれて記憶されている。
また、部材表示部１３は、図２に示す部材情報のボタン列において外壁情報がポインティングデバイスにより選択されると、部材データベース１８から、図７に示す外壁テーブルを読み出し、表示画面に表示する。

【0033】

図１に戻り、画像処理用記憶部１９は、スキャナー３から供給される読み取り画像データ及びこの読み取り画像データに基づき形成される建物の３次元構造が書き込まれて記憶されている。

【0034】

次に、図面を参照して本実施形態による３次元図形生成システム１の動作を説明する。図８は、本実施形態による３次元図形生成システム１における３次元図形生成の処理例を示すフローチャートである。
ステップＳ１１：
作業者は、スキャナー３を用いて、紙に印刷されている建物の平面図を読み取らせる。これにより、スキャナー３は、読み取った建物の平面図を、２次元画像である読み取り画像データとして、３次元図形生成システム１に対して出力する。
入力部１１は、スキャナー３から供給される読み取り画像データを、画像処理用記憶部１９に対して書き込んで記憶させる。

【0035】

ステップＳ１２：
画像処理部１２は、画像処理用記憶部１９から読み取り画像データを読み出す。そして、画像処理部１２は、読み出した読み取り画像データを、画像表示部１７を介して表示画面に表示する。
作業者は、３次元図形生成システム１の画像表示部１７の表示画面に表示されている読み取り画像データを視認する。
そして、作業者は、表示された読み取り画像データにおいて、建物の平面図のｘ軸及びｙ軸が、表示画面の座標系におけるＸ軸及びＹ軸とずれていることを認識した場合、以下の作業を行う。

【0036】

すなわち、作業者は、平面図のｘ軸及びｙ軸の各々と、表示画面の座標系におけるＸ軸、Ｙ軸それぞれとを平行とするため、Ｘ軸と平行としたい建物の画像における線分（ｘ軸に平行）を選択する。そして、作業者が建物の読み取り画像の回転処理を行う指示を入力装置２から入力する。この回転処理の情報が入力部１１を介して供給されると、画像処理部１２は、Ｘ軸に対して、選択された線分を平行となるように、建物の読み取り画像を回転させる。これにより、平面図のｘ軸及びｙ軸の各々は、画像処理部１２により表示画面の座標系におけるＸ軸、Ｙ軸のそれぞれと平行に調整される。選択する線分は、例えば、平面図の通り線を用いる。この結果、３次元図形を生成する際に、表示画面において軸がずれて、部材の配置の処理がやり難くなることを抑制する。

【0037】

また、作業者は、平面図のｘ軸及びｙ軸の各々と、表示画面の座標系におけるＸ軸、Ｙ軸それぞれとが平行であるが、平面図のｘ軸方向とｙ軸方向とにおける縮尺が１：１でないことを認識すると、以下の作業を行う。
すなわち、作業者は、平面図のｘ軸及びｙ軸の各々について、長さの判明している直線の端点を選択し、Ｘ軸上における端点の座標間の距離（長さ）と、Ｙ軸上における端点の座標間の距離を入力する。そして、作業者が縮尺を合わせる処理を行う指示を入力装置２から入力する。これにより、Ｘ軸上における端点の座標間の距離及びＹ軸上における端点の座標間の距離が入力された距離となるように、画像処理部１２によりＸ軸及びＹ軸の各々における座標の縮尺が同様となるように調整される。すなわち、縦横比を１：１として正方形が正方形として表示される状態とする。

【0038】

図９は、画像処理部１２が行う画像処理の動作を説明する図である。図９（ａ）は、ｘ軸とＸ軸とが角度θずれていることを示している。ｘ軸とｙ軸とが直交しているならば、ｙ軸とＹ軸とも同様に角度θずれている。また、図９（ａ）は、指示点Ａと指示点Ｂとで通り線１０１を選択したことを示している。図９（ａ）において、通り線１０１は、ｘ軸に対して平行であり、上述したようにＸ軸（線分１０２）に対して角度θだけ傾いている。画像処理部１２が回転処理を行うことにより、この角度θを「０」とし、ｘ軸とＸ軸とが平行とされ、表示画面の座標系に対して平面図の座標系が一致する。

【0039】

図９（ｂ）は、ｘ軸方向とｙ軸方向とにおける縮尺が１：１でないため、ｘ軸方向とｙ軸方向との縮尺を１：１とする処理を示している。すなわち、表示画面における平面図のｘ軸において、座標間の距離が明確に判明しているＣ点及びＤ点を選択する。また、表示画面における平面図のｙ軸において、座標間の距離が明確に判明しているＤ点及びＥ点を選択する。そして、縮尺を合わせる処理を行う指示が入力されると、ｘ軸上における端点の座標間の距離及びｙ軸上における端点の座標間の距離が入力された距離となるように、画像処理部１２によりｘ軸及びｙ軸の各々における座標の縮尺が同様、すなわち１：１となるように調整される。
図９（ｃ）は、ｘ軸及びｙ軸の各々がＸ軸、Ｙ軸それぞれと平行となり、かつｘ軸及びｙ軸の縮尺比が１：１となったことを示す図である。

【0040】

ステップＳ１３：
次に、作業者は、画像表示部１７の表示画面に表示されている建物の２次元画像において、この建物の最外殻から所定の距離を有する外壁ライン（床端部ライン）を、入力装置２におけるポインティングデバイスにより多角形（線分の集合）として描き込む。画像処理部１２は、入力部１１を介して入力される２次元座標系における線分の端点の座標位置を用い、画像表示部１７の表示画面に対して外壁ラインを表示する。また、画像処理部１２は、入力された２次元画像の座標系の座標位置に対応させ、３次元図形の座標系の座標位置に描き込んで記憶させる。この際、画像処理部１２は、外壁ラインの高さを基準階の高さに設定する。

【0041】

図１０は、平面図における建物の最外殻（床スラブの端部）に位置する外壁ラインの生成を説明する図である。図１０において、建物の最外殻を示す線分の集合が外壁ライン２０１である。例えば、作業者は入力装置２におけるポインティングデバイスにより、建物の最外殻に沿って外壁ライン交点２０３の座標を入力する。これにより、画像処理部１２は、外壁ライン交点２０３を結合することにより、外壁ライン２０１を描き、建物の最外殻を囲む多角形の外壁ライン２０１を生成する。また、図１０において、外壁ライン基準点２０２は、最外周の柱２０３の中心である外周柱中心２０３Ｔから外壁ライン２０１に下ろした垂線と、外壁ライン２０１との交点である。

【0042】

ステップＳ１４：
ここで、部材表示部１３は、画像表示部１７の表示画面に対し、入力する部材の種類を選択する図２に示す部材の選択ボタンを表示している。
そして、作業者は、画像表示部１７の表示画面に表示されている部材の選択ボタンから、入力する部材の種別として柱を示す柱情報が記載された選択ボタンをクリックする（表示画面をポインティングデバイスにより押す）。
これにより、入力装置２は、部材として柱が選択されたことを示す情報を、入力部１１を介して部材表示部１３に出力する。

【0043】

次に、部材表示部１３は、柱情報の選択ボタンが選択されたことが通知されると、部材データベース１８から柱テーブルのデータを読み出す。そして、部材表示部１３は、読み出した柱テーブル（図３参照）を、画像表示部１７の表示画面に表示する。
画像表示部１７の表示画面に柱テーブルが表示されると、作業者は、表示された柱テーブルから入力したい柱を断面形状及び寸法から選択し、例えば柱記号の表示領域をポインティングデバイスにより選択する。
表示領域が選択されることにより、部材表示部１３は、いずれの柱が選択されたかを示す情報として選択された柱記号を部材配置部１５に出力（通知）する。

【0044】

そして、部材配置部１５は、部材表示部１３から柱記号が通知されると、通知された柱記号の示す柱の断面形状及び寸法を、部材データベース１８の柱テーブルから読み出す。
次に、作業者は、選択した柱を配置するため、建物の２次元画像における選択した柱に対応する柱の画像をポインティングデバイスによりクリックする。
これにより、入力装置２は、２次元画像の座標系におけるクリックされた座標位置を検出し、入力部１１を介して部材配置部１５に対して検出した座標位置を出力する。

【0045】

部材配置部１５は、柱の２次元画像の座標位置が通知されると、この２次元画像の座標位置に対応する３次元図形の座標系座標位置に対して柱２０３（図１０参照）の３次元図形を配置する。ここで、部材配置部１５は、柱テーブルから読み出した柱の断面形状のデータを用い、高さ（長さ）が基準階の高さとして３次元図形の柱２０３の形状を生成する。
そして、作業者が建物の２次元画像の柱の画像をポインティングデバイスにより選択する度に、上述したように選択された２次元画像の座標系の座標位置に対応する３次元図形の座標系の座標位置に対し、柱の３次元図形が生成される。

【0046】

ステップＳ１５：
次に、部材表示部１３は、画像表示部１７の表示画面に表示されている入力する部材の選択を行う選択ボタンにおいて、柱情報のボタンの横に隣接した終了のボタンが選択されたか否か、すなわち柱の入力が終了したか否かの検出を行う。
このとき、部材表示部１３は、柱情報のボタンの横に隣接した終了のボタンが選択された場合、処理をステップＳ１６へ進める。一方、部材表示部１３は、柱情報のボタンの横に隣接した終了のボタンが選択されない場合、処理をステップＳ１４へ進め、柱２０３の３次元図形の生成処理を継続する。
また、作業者が表示されている柱テーブルにおける他の柱記号がポインティングデバイスにより選択すると、以降に生成される柱の３次元図形は新たに選択された柱の断面形状により生成される。

【0047】

ステップＳ１６：
次に、部材配置部１５は、柱２０３の入力が終了すると、例えば、外壁ライン２０１から一定の距離（例えば、２ｍ）以内に柱２０３が配置された場合、その外壁ライン２０１に対向して上記一定の距離内にある柱２０３の再配列を行う。すなわち、部材配置部１５は、建物の最外殻に配置された柱２０３が対向する外壁ライン２０１に対して平行となるように、柱２０３各々における外周柱中心２０３Ｔの座標位置を調整する。例えば、部材配置部１５は、各外壁ライン２０１に対向して配置された柱２０３から、外壁ライン２０１に対して引いた垂線２０４各々の距離を用いて最小二乗法により、外壁ラインからの基準距離を求める。

【0048】

そして、部材配置部１５は、求めた基準距離となるように、各柱２０３を対応する垂線に沿って移動させて、柱２０３の再配置を行う。ここで、各外壁ライン２０１に対向する複数の柱２０３の座標位置により、配列を調整することにより、２次元画像における柱の画像を選択する際の入力誤差を低減させることができる。
これにより、最外殻（最外周）の柱２０３のみは、対向する外壁ライン２０１に対して平行に並ばせることができる。

【0049】

ステップＳ１７：
次に、入力装置２は、部材の選択を行う選択ボタンの部材の順番から、次に配置する部材が大梁であることを示す情報を、入力部１１を介して部材表示部１３に出力する。
そして、部材表示部１３は、大梁情報の選択ボタンが選択されたことが通知されると、部材データベース１８から大梁テーブルのデータを読み出す。そして、部材表示部１３は、読み出した大梁テーブル（図４参照）を、画像表示部１７の表示画面に表示する。
画像表示部１７の表示画面に大梁テーブルが表示されると、作業者は、表示された大梁テーブルから入力したい大梁を断面形状及び寸法から選択し、例えば大梁記号の表示領域をポインティングデバイスにより選択する。
表示領域が選択されることにより、部材表示部１３は、いずれの大梁が選択されたかを示す情報として選択された大梁記号を部材配置部１５に出力（通知）する。

【0050】

そして、部材配置部１５は、部材表示部１３から大梁記号が通知されると、通知された大梁記号の示す大梁の断面形状及び寸法を、部材データベース１８の大梁テーブルから読み出す。
次に、作業者は、選択した大梁を配置するため、建物の２次元画像における選択した大梁に対応する大梁の画像をポインティングデバイスによりクリックする。
これにより、入力装置２は、２次元画像の座標系におけるクリックされた座標位置を検出し、入力部１１を介して部材配置部１５に対して検出した座標位置を出力する。

【0051】

部材配置部１５は、２次元画像の座標位置が通知されると、この２次元画像の座標位置に対応する３次元図形の座標系における座標位置近傍（例えば、座標位置から５ｍ以内）で最も近くにある柱２０３を検索する。
次に、部材配置部１５は、検索された柱の中心を中心とし、所定の距離（例えば１５ｍ）を半径とし、柱２０３の中心とクリックされた座標位置とを結ぶ線分に対して＋／−２０°の角度の弧を描き、扇形の検出領域を生成する。

【0052】

部材配置部１５は、生成した検出領域に含まれる柱２０３の中から、扇型の中心に位置する柱２０３に最も近い柱２０３を検出する。
そして、部材配置部１５は、大梁テーブルから読み出した断面形状を有する大梁２０６の３次元図形を生成し、扇型の中心に位置する柱２０３と、検出した柱２０３との間に生成した大梁２０６の３次元図形を配置する。このとき、部材配置部１５は、大梁２０６の天端（最上面）が階高（床の高さ）より、所定の数値（後に配置される床スラブの厚さ（スラブ厚さ）の分、例えば２０ｃｍ）だけ低い位置に配置する。

【0053】

図１１は、平面図における建物の柱２０３間に配置される大梁の配置処理を説明する図である。この図１１において、座標位置２１０は、建物の２次元画像において作業者が選択した座標位置に対応する３次元図形の座標系における座標位置である。部材配置部１５は、この座標位置２１０の半径５ｍ（第１の距離）以内における最も近傍にある柱２０３Ａを検出する。そして、部材配置部１５は、柱２０３Ａの中心と座標位置２１０とを結ぶ線２１５に対し、柱２０３Ａの中心を中心とし、所定の長さ（例えば、１５ｍ、前記第１の距離より長い第２の距離）を半径とし、中心角をθ＝＋／−２０°とする弧を描き、扇形の領域２５０を生成する。
部材配置部１５は、生成された領域２５０に含まれ、柱２０３Ａに最も近い柱２０３Ｂを検出する。そして、部材配置部１５は、柱２０３Ａ及び柱２０３Ｂの間に大梁２０６を配置する。

【0054】

ステップＳ１８：
次に、部材表示部１３は、画像表示部１７の表示画面に表示されている入力する部材の選択を行う選択ボタンにおいて、大梁情報のボタンの横に隣接した終了のボタンが選択されたか否か、すなわち大梁の入力が終了したか否かの検出を行う。
このとき、部材表示部１３は、大梁のボタンの横に隣接した終了のボタンが選択された場合、処理をステップＳ１９へ進める。一方、部材表示部１３は、大梁情報のボタンの横に隣接した終了のボタンが選択されない場合、処理をステップＳ１７へ進め、大梁２０６の３次元図形の生成処理を継続する。
また、作業者が表示されている大梁テーブルにおける他の大梁記号がポインティングデバイスにより選択すると、以降に生成される大梁の３次元図形は新たに選択された大梁の断面形状により生成される。

【0055】

ステップＳ１９：
次に、入力装置２は、部材の選択を行う選択ボタンの部材の順番から、次に配置する部材がカンチレバータイプの大梁であることを示す情報を、入力部１１を介して部材表示部１３に出力する。
そして、部材表示部１３は、カンチレバータイプの大梁情報の選択ボタンが選択されたことが通知されると、部材データベース１８から大梁テーブルのデータを読み出す。そして、部材表示部１３は、読み出した大梁テーブル（図４参照）を、画像表示部１７の表示画面に表示する。
画像表示部１７の表示画面に大梁テーブルが表示されると、作業者は、表示された大梁テーブルから入力したい大梁を断面形状及び寸法から選択し、例えば大梁記号の表示領域をポインティングデバイスにより選択する。
表示領域が選択されることにより、部材表示部１３は、いずれの大梁が選択されたかを示す情報として選択された大梁記号を部材配置部１５に出力（通知）する。

【0056】

そして、部材配置部１５は、部材表示部１３から大梁記号が通知されると、通知された大梁記号の示す大梁の断面形状及び寸法を、部材データベース１８の大梁テーブルから読み出す。
次に、作業者は、選択した大梁を配置するため、建物の２次元画像における選択した大梁に対応する大梁の画像をポインティングデバイスによりクリックする。このとき、この大梁を接続させる柱２０３から、あまり距離（例えば５ｍ以内）が離れていない大梁上の座標位置を、ポインティングデバイスによりクリックする。
これにより、入力装置２は、２次元画像の座標系におけるクリックされた座標位置を検出し、入力部１１を介して部材配置部１５に対して検出した座標位置を出力する。

【0057】

部材配置部１５は、２次元画像の座標位置が通知されると、この２次元画像の座標位置に対応する３次元図形の座標系における座標位置近傍（例えば、座標位置を中心とした５ｍ以内）で最も近くにある柱２０３を検索する。
部材配置部１５は、検索された柱２０３をカンチレバータイプの大梁２０６が配置される柱とし、大梁２０６の一端を検索された柱２０３に接続する。
次に、作業者は、いずれの柱にも接続されない大梁２０６の他端が終端する座標位置を、画像表示部１７の表示画面上において、ポインティングデバイスによりクリックする。
これにより、入力装置２は、２次元画像の座標系におけるクリックされた座標位置を検出し、入力部１１を介して部材配置部１５に対して検出した座標位置を出力する。

【0058】

部材配置部１５は、２次元画像の座標位置が通知されると、この２次元画像の座標位置に対応する３次元図形の座標系における座標位置を他端の終端する座標位置とする。
上述したように、部材配置部１５は、カンチレバータイプの大梁２０６を柱２０３に対して配置する。すなわち、部材配置部１５は、検出された１本の柱２０３と、クリックした座標位置との間に、大梁テーブルから読み出した断面形状により、大梁２０６の３次元図形を生成する。このとき、部材配置部１５は、大梁２０６の天端（最上面）が階高（床の高さ）より、所定の数値（後に配置される床スラブの厚さ（スラブ厚さ）の分、例えば２０ｃｍ）だけ低い位置に配置する。

【0059】

あるいは、柱２０３から建物の外部方向に伸びる大梁については、柱２０３と、この柱２０３から外壁ラインへ下した垂線によって決まる外壁ライン基準点との間に、カンチレバータイプの大梁を配置することとしても良い。他の部材に挟まれない梁や、部材探索では見つけられないような大きなスパン（間隔）で梁を配置する場合、２次元画像において、２つの座標点をクリックすることに入力することになる。

【0060】

ステップＳ２０：
次に、部材表示部１３は、画像表示部１７の表示画面に表示されている入力する部材の選択を行う選択ボタンにおいて、そのボタンの横に隣接した終了のボタンが選択されたか否か、すなわちカンチレバータイプの大梁の入力が終了したか否かの検出を行う。
このとき、部材表示部１３は、カンチレバータイプの大梁情報のボタンの横に隣接した終了のボタンが選択された場合、処理をステップＳ２１へ進める。

【0061】

一方、部材表示部１３は、カンチレバータイプの大梁情報のボタンの横に隣接した終了のボタンが選択されない場合、処理をステップＳ１９へ進め、カンチレバータイプの大梁の３次元図形の生成処理を継続する。
また、表示されている大梁テーブルにおいて、作業者が他の大梁記号をポインティングデバイスにより選択すると、以降に生成される柱の３次元図形は新たに作業者が選択した断面形状の大梁により生成される。

【0062】

ステップＳ２１：
次に、入力装置２は、部材の選択を行う選択ボタンの部材の順番から、次に配置する部材が小梁であることを示す情報を、入力部１１を介して部材表示部１３に出力する。
そして、部材表示部１３は、小梁情報の選択ボタンが選択されたことが通知されると、部材データベース１８から小梁テーブルのデータを読み出す。そして、部材表示部１３は、読み出した小梁テーブル（図５参照）を、画像表示部１７の表示画面に表示する。
画像表示部１７の表示画面に小梁テーブルが表示されると、作業者は、表示された小梁テーブルから入力したい小梁を断面形状及び寸法から選択し、例えば小梁記号の表示領域をポインティングデバイスにより選択する。
表示領域が選択されることにより、部材表示部１３は、いずれの小梁が選択されたかを示す情報として選択された小梁記号を部材配置部１５に出力（通知）する。

【0063】

そして、部材配置部１５は、部材表示部１３から小梁記号が通知されると、通知された小梁記号の示す小梁の断面形状及び寸法を、部材データベース１８の小梁テーブルから読み出す。
次に、作業者は、選択した小梁を配置するため、建物の２次元画像における選択した小梁に対応する小梁の画像をポインティングデバイスによりクリックする。このとき、この小梁を接続させる大梁、あるいはすでに配置された他の小梁から、あまり距離（例えば２ｍ以内）が離れていない小梁上の位置を、ポインティングデバイスによりクリックする。
これにより、入力装置２は、２次元画像の座標系におけるクリックされた座標位置を検出し、入力部１１を介して部材配置部１５に対して検出した座標位置を出力する。

【0064】

部材配置部１５は、２次元画像の座標位置が通知されると、この２次元画像の座標位置に対応する３次元図形の座標系における座標位置近傍（例えば、座標位置を中心とした距離が２ｍ以内）で最も近くにある大梁２０６あるいは小梁を検索する。
部材配置部１５は、検索された大梁２０６あるいは小梁を、新たな小梁が配置される際に、この小梁の一端が接続される相手とする。
そして、部材配置部１５は、上記小梁の一端から所定の距離（例えば、８ｍ）以内にある大梁あるいは小梁を検出し、検出された大梁あるいは小梁を、新たに配置する小梁の他端が接続される相手とする。

【0065】

部材配置部１５は、新たに配置する小梁の一端が接続される大梁あるいは小梁と、新たに配置する小梁の他端が接続される大梁または小梁との間に、クリックされた座標位置を通るように、新たな小梁を配置する。このとき、クリックされた座標位置に近い方の大梁あるいは小梁に対して、新たに配置される小梁が直角に接続される。
これにより、部材配置部１５は、検出された２本の大梁または小梁の間に、小梁テーブルから読み出した断面形状により、小梁の３次元図形を生成する。このとき、部材配置部１５は、大梁２０３の場合と同様に、小梁の天端（最上面）が階高（床の高さ）より、所定の数値（後に配置される床スラブの厚さ（スラブ厚さ）の分、例えば２０ｃｍ）だけ低い位置に配置する。

【0066】

図１２は、平面図における建物の大梁あるいは小梁と、他の大梁あるいは他の小梁との間に新たに配置される小梁の配置処理を説明する図である。この図１２において、柱２０３Ａと柱２０３Ｂとの間には、大梁２０６Ａが配置されている。柱２０３Ｃと柱２０３Ｄとの間には大梁２０６Ｅが配置されている。柱２０３Ｂと柱２０３Ｄとの間には、大梁２０６Ｂが配置されている。柱２０３Ｂと図示しない柱との間には、大梁２０６Ｃが配置されている。同様に、柱２０３Ｄと図示しない柱との間には、大梁２０６Ｄが配置されている。大梁２０６Ａと大梁２０６Ｅとの間には小梁２０７Ｂが配置されている。大梁２０６Ｃと大梁２０６Ｄとの間には、小梁２０７Ｄが配置されている。また、柱２０３Ａ及び柱２０３Ｃとの間には、大梁２０６Ｇが配置されている。
図１２において、座標位置２２１、２２２、２２３の各々は、建物の２次元画像において作業者が選択した座標位置に対応する３次元図形の座標系における座標位置である。

【0067】

まず、大梁２０６Ａと大梁２０６Ｅとの間に小梁２０７Ａを配置する処理について説明する。
部材配置部１５は、クリックされた座標位置２２１の一端が接続される相手として、座標位置２２１から２ｍ以内の距離にある大梁２０６Ａを検出する。
次に、部材配置部１５は、座標位置２２１を通って大梁２０６Ａに対して直角に一端が接続点２２５に接続される小梁２０７Ａを生成する。
また、部材配置部１５は、小梁２０７Ａの他端を、接続点２２５から所定の距離（例えば８ｍ）以内にある大梁２０６Ｅにおける接続点２２６に接続する。これにより、部材配置部１５は、大梁２０６Ａの接続点２２５及び大梁２０６Ｅの接続点２２６の間に、小梁２０７Ａを配置する。

【0068】

次に、大梁２０６Ｂとすでに配置されている小梁２０７Ｂとの間に小梁２０７Ｃを配置する処理について説明する。
部材配置部１５は、クリックされた座標位置２２２を通る小梁の一端が接続される相手として、座標位置２２２から２ｍ以内の距離にある小梁２０７Ｂを検出する。
次に、部材配置部１５は、座標位置２２２を通って小梁２０７Ｂに対して直角に一端が接続点２２７に接続される小梁２０７Ｃを生成する。
また、部材配置部１５は、小梁２０７Ｃの他端を、接続点２２７から所定の距離（例えば８ｍ）以内にある大梁２０６Ｂにおける接続点２２８に接続する。これにより、部材配置部１５は、小梁２０７Ｂの接続点２２７及び大梁２０６のＢ接続点２２８の間に、小梁２０７Ｃを配置する。

【0069】

次に、大梁２０６Ｂとすでに配置されている小梁２０７Ｄとの間に小梁２０７Ｅを配置する処理について説明する。
部材配置部１５は、クリックされた座標位置２２３を通る小梁の一端が接続される相手として、座標位置２２３から２ｍ以内の距離にある小梁２０７Ｄを検出する。
次に、部材配置部１５は、座標位置２２３を通って小梁２０７Ｄに対して直角に一端が接続点２２９に接続される小梁２０７Ｅを生成する。
また、部材配置部１５は、小梁２０７Ｅの他端を、接続点２２９から所定の距離（例えば８ｍ）以内にある大梁２０６Ｂにおける接続点２３０に接続する。これにより、部材配置部１５は、小梁２０７Ｄの接続点２２９及び大梁２０６Ｂの接続点２３０の間に、小梁２０７Ｅを配置する。

【0070】

ステップＳ２２：
次に、部材表示部１３は、画像表示部１７の表示画面に表示されている入力する部材の選択を行う選択ボタンにおいて、小梁情報のボタンの横に隣接した終了のボタンが選択されたか否か、すなわち小梁の入力が終了したか否かの検出を行う。
このとき、部材表示部１３は、小梁情報のボタンの横に隣接した終了のボタンが選択された場合、処理をステップＳ２３へ進める。一方、部材表示部１３は、大梁情報のボタンの横に隣接して表示されている終了のボタンが選択されない場合、処理をステップＳ２１へ進め、小梁（例えば、図１２の小梁２０７Ａから小梁２０７Ｅなど）の３次元図形の生成処理を継続する。
また、作業者が表示されている小梁テーブルにおける他の小梁記号がポインティングデバイスにより選択すると、以降に生成される小梁の３次元図形は新たに選択された小梁の断面形状により生成される。

【0071】

ステップＳ２３：
次に、外壁ライン基準点生成部１６は、建物の３次元図形における２次元平面（Ｘ軸及びＹ軸からなる２次元座標系）において、外壁ライン２０１から所定の一定距離（例えば、２ｍ）以内にある柱２０３（例えば、図１０参照）を外周柱として検出する。
そして、外壁ライン基準点生成部１６は、外壁ライン２０１に対向する建物の最外周の辺の近傍に存在する外周柱から、この対向する外壁ライン２０１に対して垂線２０４を描く。外壁ライン基準点生成部１６は、垂線２０４と外壁ライン２０１との交点を外壁ライン基準点２０２とする。

【0072】

このとき、外壁ライン基準点生成部１６は、垂線２０４が対応する外壁ライン２０１と交わらない場合、その垂線を無視する。例えば、図１０において、外壁ライン２０１Ａの延長線２０１Ｂ上に対しても、外周柱２０３Ａから垂線が描かれるが、延長線２０１Ｂが実際に線がなく、外周柱２０３Ａからの垂線とは交わらず、外壁ライン基準点２０２を形成することができない。
このため、外壁ライン基準点生成部１６は、一定距離以内であっても外壁ライン２０１と交わらない垂線２０４を削除（無視）する。

【0073】

ステップＳ２４：
次に、作業者は、外壁ライン基準点２０２が形成されたことを画像表示部１７の表示画面で確認すると、入力する部材の選択を行う選択ボタンにおいて、内床情報をポインティングデバイスによりクリックして選択する。
そして、入力装置２は、内床の部材として床スラブが選択されたことを示す情報を、入力部１１を介して部材表示部１３に出力する。
部材表示部１３は、内床情報の選択ボタンが選択されたことが通知されると、部材データベース１８から床テーブルのデータを読み出す。そして、部材表示部１３は、読み出した床テーブル（図６参照）を、画像表示部１７の表示画面に表示する。

【0074】

画像表示部１７の表示画面に床テーブルが表示されると、作業者は、表示された床テーブルから入力したい床スラブを種別から選択し、例えば床記号の表示領域をポインティングデバイスにより選択する。
表示領域が選択されることにより、部材表示部１３は、いずれの床スラブが内床として選択されたかを示す情報として選択された床記号及び配置対象が内床であることを示す情報を部材配置部１５に出力（通知）する。

【0075】

部材配置部１５は、選択された床スラブを大梁芯及び小梁芯で囲まれた多角形（ほとんどは四角形）の平面領域に、建物の３次元図形において配置する。このとき、部材配置部１５は、床スラブの厚さ分を鉛直方向に押し出した形状として、床スラブの３次元図形を生成する。また、部材配置部１５は、大梁芯及び小梁芯で囲まれた全ての多角形に対して床スラブを配置してしまう。このため、実際には床スラブが配置されない領域にも床スラブが配置されてしまう。例えば、エレベータシャフトや吹き抜けなど床スラブが配置されない領域に配置された床スラブは、作業者が手作業により床スラブを削除していく。ここで、大梁芯は、平面図における大梁の中心線である。また、小梁芯は、平面図における小梁の中心線である。

【0076】

ステップＳ２５：
次に、作業者は、外壁ライン基準点２０２が形成されたことを画像表示部１７の表示画面で確認すると、入力する部材の選択を行う選択ボタンにおいて、外床情報をポインティングデバイスによりクリックして選択する。
そして、入力装置２は、外床の部材として床スラブが選択されたことを示す情報を、入力部１１を介して部材表示部１３に出力する。
部材表示部１３は、外床情報の選択ボタンが選択されたことが通知されると、部材データベース１８から床テーブルのデータを読み出す。そして、部材表示部１３は、読み出した床テーブル（図６参照）を、画像表示部１７の表示画面に表示する。

【0077】

画像表示部１７の表示画面に床テーブルが表示されると、作業者は、表示された床テーブルから入力したい床スラブを種別から選択し、例えば床記号の表示領域をポインティングデバイスにより選択する。
表示領域が選択されることにより、部材表示部１３は、いずれの床スラブが外床として選択されたかを示す情報として、選択された床記号及び配置対象が外床であることを示す情報を部材配置部１５に出力（通知）する。

【0078】

部材配置部１５は、選択された床スラブを隣接する外壁ライン基準点２０２を結ぶ線分、外周柱から外壁ラインに下した垂線（線分）、及び大梁・小梁の芯を表す線分を辺とする多角形の領域１つに対して一枚ずつ配置していく。このとき、部材配置部１５は、床スラブの厚さ分を、鉛直方向に押し出した形状として、床スラブの３次元図形を生成する。
また、部材配置部１５は、外壁ライン基準点２０２を結ぶ線分、外周柱から外壁ラインに下した垂線（線分）、及び大梁・小梁の芯を表す線分を辺に囲まれた全ての多角形に対して床スラブを配置してしまう。このため、実際には床スラブが配置されない領域にも床スラブが配置されてしまう。内床の場合と同様に、床スラブが配置されない領域に配置された床スラブは、作業者が手作業により床スラブを削除していく。

【0079】

図１３は、建物の床に対して作業者の選択した床スラブを配置する処理を説明する図である。図１３において、外周柱２０３Ａからの垂線２０４と外壁ライン２０１との交点が外壁ライン基準点２０２である。また、外壁ライン２０１の交差する交点が、コーナー点２４０である。
部材配置部１５は、内床の床スラブの配置処理として、大梁２０６で囲まれた（すなわち、柱２０３を頂点とする）四角形の領域５０１に、床スラブを配置する。

【0080】

また、部材配置部１５は、外床の床スラブ（バルコニー床）の配置処理として、外周柱２０３Ａ及び外壁ライン基準点２０２を頂点とする四角形の領域５０２と、外周柱２０３Ａ、外壁ライン基準点２０２及びコーナー点２４０を頂点とする多角形の領域５０３となどに、作業者の選択した床スラブを配置する。
ここで、部材配置部１５は、床スラブが実際には配置されない領域５０４にも床スラブを配置する。この領域５０４は、エレベータシャフトあるいは吹き抜けなど、構造上において床スラブが配置されない領域である。床スラブが配置されない領域に配置された床スラブは、作業者が手作業により床スラブを削除していく。

【0081】

ステップＳ２６：
次に、作業者は、外壁ライン基準点２０２が形成されたことを画像表示部１７の表示画面で確認すると、入力する部材の選択を行う選択ボタンにおいて、外壁情報をポインティングデバイスによりクリックして選択する。
そして、入力装置２は、部材として外壁パネルが選択されたことを示す情報を、入力部１１を介して部材表示部１３に出力する。
部材表示部１３は、外壁情報の選択ボタンが選択されたことが通知されると、部材データベース１８から外壁テーブルのデータを読み出す。そして、部材表示部１３は、読み出した外壁テーブル（図７参照）を、画像表示部１７の表示画面に表示する。

【0082】

画像表示部１７の表示画面に外壁テーブルが表示されると、作業者は、表示された外壁テーブルから入力したい外壁パネルを種別及び寸法から選択し、例えば外壁記号の表示領域をポインティングデバイスにより選択する。
表示領域が選択されることにより、部材表示部１３は、いずれの外壁が選択されたかを示す情報として、選択された外壁記号を部材配置部１５に出力（通知）する。
また、作業者は、入力装置２により、外壁パネルの分割数を入力する。この外壁パネルの分割数は、柱の周期毎、すなわち柱と柱の間に配置する外壁パネルの数を示している。

【0083】

外壁ライン２０１上において、選択した外壁パネルを配置する範囲を設定する。例えば、この範囲の設定は、配置したい外壁ライン基準点２０２の間をポインティングデバイスによりクリックして複数選択するか、あるいはドラッグして範囲を指定するかなど、どの手法により設定されても良い。
そして、部材配置部１５は、外壁パネルを外壁ライン２０１に沿って、外壁ライン基準点２０２で挟まれる範囲毎に設定された分割数単位で、外壁パネルの配置を行う。ここで、部材配置部１５は、検出された２本の柱２０３の間に、外壁テーブルから読み出した断面形状により、外壁パネルの３次元図形を生成する。

【0084】

ステップＳ２７：
次に、部材表示部１３は、画像表示部１７の表示画面に表示されている入力する部材の選択を行う選択ボタンにおいて、外壁情報のボタンの横に隣接した終了のボタンが選択されたか否か、すなわち外壁パネルの入力が終了したか否かの検出を行う。
このとき、部材表示部１３は、外壁情報のボタンの横に隣接した終了のボタンが選択された場合、基準階の３次元図形を生成する処理を終了する。一方、部材表示部１３は、外壁情報のボタンの横に隣接した終了のボタンが選択されない場合、処理をステップＳ２６へ進め、外壁パネルの３次元図形の生成処理を継続する。
また、作業者が表示されている外壁テーブルにおける他の外壁記号をポインティングデバイスにより選択すると、以降に配置される外壁パネルの３次元図形は新たに選択された外壁パネルの断面形状により生成される。

【0085】

図１４は、作業者が入力した外壁パネルの分割数に対応させて、外壁ラインに沿って外壁パネルを配置する処理を説明する図である。この図１４は、外壁パネルが壁パネル方式で配置されている構造を生成する処理を説明している。図１４（ａ）は、建物の平面図における外壁ライン２０１近傍を示し、この外壁ライン２０１に沿って、建物の室外側に外壁パネル２７０が外壁ライン基準点２０２間においてｎ個に分割（図においては２個に分割）して配置されている。この外壁パネル２７０は、窓が設けられる構成となっている。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の外壁パネル２７０が配置された部分の立面図、すなわち基準階部分の立面図を示している。図１４（ｂ）において、外壁パネル２７０には、窓２７１が設けられている。

【0086】

部材配置部１５は、外壁ライン２０１の室外側において、外壁パネル２７０を外壁ライン２０１に沿って、外壁ライン基準点２０２で挟まれる範囲毎に設定された分割数ｎで配置する。このとき、部材配置部１５は、壁パネル方式により外壁パネル２７０を、１スパン２分割として配置する場合、外壁パネル２７０の端部が外壁ライン基準点２０２（図１４（ａ）参照）とその中点に一致するように配置する。
図１４（ｃ）は、作成された建物の３次元構造６００Ａを示している。柱２０３に対して大梁２０６が接続されており、建物の室外側に外壁パネル２７０が設けられている。図１４（ｃ）において、範囲６０１は、基準階の単位を示している。

【0087】

図１５は、作業者が入力した外壁パネルの分割数に対応させて、外壁ラインに沿って外壁パネルを配置する処理を説明する図である。この図１５は、外壁パネルが柱通し方式で配置されている構造を生成する処理を説明している。図１５（ａ）は、建物の平面図における外壁ライン２０１近傍を示し、この外壁ライン２０１に沿って、建物の室外側に外壁パネル２８０がｎ個に分割（図においては２個に分割）して配置されている。この外壁パネル２８０は、外壁パネル２８０と隣接する他の外壁パネル２８０との間が窓２８１となる構成となっている。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）の外壁パネル２８０が配置された部分の立面図、すなわち基準階部分の立面図を示している。図１５（ｂ）において、外壁パネル２８０と隣接する他の外壁パネル２８０との間のスペースが窓２８１となる。

【0088】

部材配置部１５は、外壁ライン２０１の室外側において、外壁パネル２８０を外壁ライン２０１に沿って、外壁ライン基準点２０２で挟まれる範囲毎に設定された分割数ｎで配置する。このとき、部材配置部１５は、柱通し方式により外壁パネル２８０を、１スパン２分割で配置する場合、外壁ライン基準点２０２と接触する外壁パネル２８０のパネル芯が外壁ライン基準点２０２の中点に一致するように配置する。
図１５（ｃ）は、作成された建物の３次元構造６００Ｂを示している。柱２０３に対して大梁２０６が接続されており、建物の室外側に外壁パネル２８０が設けられている。図１５（ｃ）において、範囲６０２は、基準階の単位を示している。この図１５（ａ）の場合、窓２８１にはめ込む窓ガラスも、積算対象の部材となる。
また、図１４及び図１５に外壁入力の例を示しているが、外壁には多くの種別があり、それぞれに配置ルールが定められている。

【0089】

上述したように、本実施形態による３次元図形生成システム１は、紙からスキャナー３により読み込んだ平面図の２次元画像から、基準階の３次元図形を作成する。作業者が建物の階数を入力することにより、３次元図形生成システム１は、作成した基準階をその階数分積み重ね、建物の３次元構造を生成する。
本実施形態によれば、紙に印刷された建物の平面図しか供給されていない場合でも、この平面図から揚重負荷となる部材の数量を積算するための建物の３次元図形を容易に生成することが可能となる。
これにより、本実施形態によれば、作業者の部材を積算する工程における負担を大幅に削減でき、かつ積算結果が紙の平面図に描かれた部材に対応しているため、カウントの間違いをすることが無くなり、サイクル工程のスケジューリングを正確に行うことができる。

【0090】

また、本実施形態による３次元図形生成システム１は、サーバー、デスクトップパソコンやノートパソコンでもプログラムをインストールすることにより可能である。
しかしながら、本実施形態による３次元図形生成システム１は、タッチパネル式のパーソナルコンピュータで使用した場合、ポインティングデバイスとしてカラーペンにより、建物の２次元画像にチェックマークを入力するように、この２次元画像の座標に対応させ、部材の各々を３次元空間に配置し、建物の３次元構造を生成することができる。

【0091】

また、図１の３次元図形生成システム１の各々の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりそれぞれの装置の動作を制御し、紙から読み取った取り込み画像データから３次元図形を生成する処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

【0092】

また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

【0093】

以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

【符号の説明】

【0094】

１…３次元図形生成システム
２…入力装置
３…スキャナー
１１…入力部
１２…画像処理装置
１３…部材表示部
１４…部材座標位置検出部
１５…部材配置部
１６…外壁ライン基準点生成部
１７…画像表示部
１８…部材データベース
１９…画像処理用記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】