特開 2022-110279 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022110279

(43)【公開日】2022-07-29

(54)【発明の名称】情報処理装置、情報処理方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G06F 30/13 20200101AFI20220722BHJP

   G06F 30/10 20200101ALI20220722BHJP

   G06F 30/20 20200101ALI20220722BHJP

   E04B 1/18 20060101ALI20220722BHJP

【ＦＩ】

G06F17/50 680B

G06F17/50 622A

G06F17/50 622F

G06F17/50 612G

E04B1/18 A ESW

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021005572

(22)【出願日】2021-01-18

(71)【出願人】

【識別番号】517362853

【氏名又は名称】株式会社アークデータ研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100085660

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 均

(74)【代理人】

【識別番号】100149892

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 弥生

(74)【代理人】

【識別番号】100185672

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 雅人

(72)【発明者】

【氏名】吉沢 逸朗

【テーマコード（参考）】

5B046

5B146

【Ｆターム（参考）】

5B046AA03

5B046DA08

5B046FA18

5B046GA09

5B046HA05

5B046JA08

5B146AA04

5B146DG02

5B146DJ01

5B146DJ02

5B146EA03

5B146EA15

5B146EA17

(57)【要約】

【課題】自由曲面に位置する曲面部材を含む建築モデルの構造計算が実行可能になるまでの作業量を抑制し易くなる。
【解決手段】建築モデルを生成する情報処理装置であって、特定位置を指定する指定部と、特定位置に基づいて自由曲面を生成する曲面生成部と、自由曲面に位置する曲面部材を含む建築モデルについて構造計算を実行可能な計算部とを具備する。また、建築モデルを構成する部材の水平方向における位置を規定する通り線を作成する通り線作成部を具備し、通り線は、第１通り線および第１通り線と直交せずに交差する第２通り線を含み、曲面生成部は、第１通り線における特定位置および第２通り線における特定位置の双方に基づく一の自由曲面を生成できる。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

建築モデルを生成する情報処理装置であって、
特定位置を指定する指定部と、
前記特定位置に基づいて自由曲面を生成する曲面生成部と、
前記自由曲面に位置する曲面部材を含む前記建築モデルについて構造計算を実行可能な計算部と
を具備する情報処理装置。

【請求項2】

前記建築モデルを構成する部材の水平方向における位置を規定する通り線を作成する通り線作成部を具備し、
前記通り線は、第１通り線および前記第１通り線と直交せずに交差する第２通り線を含み、
前記曲面生成部は、前記第１通り線における前記特定位置および前記第２通り線における前記特定位置の双方に基づく一の自由曲面を生成できる
請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項3】

前記建築モデルを構成する部材の水平方向における位置を規定する通り線を作成する通り線作成部を具備し、
前記通り線は、直線状の通常通り線および折線状の特殊通り線とを含み、
前記曲面生成部は、前記通常通り線における前記特定位置および前記特殊通り線における前記特定位置の双方に基づく一の自由曲面を生成できる
請求項１または請求項２に記載の情報処理装置。

【請求項4】

前記特定位置は、３個以上の特定点の位置であり、
前記指定部は、第１操作に応じて第１の前記特定点を指定し、第２操作に応じて第２の前記特定点を指定し、第３操作に応じて第３の前記特定点を指定し、
前記曲面生成部は、各前記特定点が略含まれる自由曲面を生成できる
請求項１から請求項３の何れかに記載の情報処理装置。

【請求項5】

前記建築モデルを構成する部材の鉛直方向における位置を規定する層を作成する層作成部を具備し、
前記層は、複数の第１層および各前記第１層の間に位置する第２層を含み、
前記曲面生成部は、前記第１層における前記特定位置および前記第２層における前記特定位置の双方に基づく一の自由曲面を生成できる
請求項１から請求項４の何れかに記載の情報処理装置。

【請求項6】

建築モデルを生成する情報処理方法であって、
前記建築モデルにおける特定位置を指定するステップと、
前記特定位置に基づいて自由曲面を生成するステップと、
前記自由曲面に位置する曲面部材を含む建築モデルについて構造計算を実行するステップと
を具備する情報処理方法。

【請求項7】

請求項６に記載の各ステップをコンピュータを実行させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、情報処理装置、情報処理方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、建築物の一貫構造プログラムが提案される。例えば特許文献１には、建築物を構成する各部材の形状を含むデータを入力（生成）し、建築モデルを生成する技術が開示される。特許文献１の技術では、建築モデルについて荷重計算、応力計算および断面計算を含む構造計算が自動で実行される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１６８８３８公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来技術では、自由曲面の部材（自由曲面に近似する部材を含む。以下「曲面部材」という）を含む建築モデルは、曲面部材を含まない建築モデルと比較して生成するのに高度な（複雑な）入力操作を要するという事情がある。したがって、曲面部材を含む建築モデルについて、構造計算が可能になるまでの作業量が過大になり易いという問題があった。以上の事情を考慮して、本発明は、構造計算が可能になるまでの作業量を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

以上の課題を解決するために、本発明の情報処理装置は、建築モデルを生成する情報処理装置であって、特定位置を指定する指定部と、特定位置に基づいて自由曲面を生成する曲面生成部と、自由曲面に位置する曲面部材を含む建築モデルについて構造計算を実行可能な計算部とを具備する。以上の曲面生成部によれば、特定位置を指定することにより自由曲面が生成できるため、曲面生成部を具備しない構成と比較して、曲面部材を含む建築モデルの構造計算が可能になるまでの作業量を抑制し易くなる。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、曲面部材を含む建築モデルの構造計算が可能になるまでの作業量を抑制し易くなる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明のハードウェア構成図の一例を示す図である。

【図2】情報処理装置の機能ブロック図である。

【図3】建築モデルの一例を説明するための図である。

【図4】各層を説明するための図である。

【図5】構成部材の入力方法の具体例を説明するための図である。

【図6】形状定義の具体例を説明するための図である。

【図7】特定点の入力方法の具体例を説明するための図である。

【図8】自由曲面の生成方法の具体例を説明するための図である。

【図9】通り線および層の入力方法の具体例を説明するための図である。

【図10】通り線の入力方法の他の具体例を説明するための図である。

【図11】曲面定義処理を説明するためのフローチャートである。

【図12】第２実施形態の情報処理装置の機能ブロック図である。

【図13】第２実施形態の曲面生成処理を説明するための図である。

【図14】第２実施形態の解析節点の具体例を説明するための図である。

【図15】第２実施形態の判定処理を説明するための図である。

【図16】第２実施形態の判定処理の詳細を説明するための図である。

【図17】第２実施形態の情報処理装置が実行する処理のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

＜第１実施形態＞
図１は、情報処理装置の一例であるコンピュータ１００のハードウェア構成図である。図１に示す通り、コンピュータ１００は、ディスプレイ２００および入力装置３００を含む各装置と通信可能に接続される。

【0009】

コンピュータ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random access memory）１０３およびＨＤＤ（Hard Disk Drive）１０４を含んで構成される。コンピュータ１００としては、ディスクトップ型のコンピュータを採用してもよいし、コンピュータ１００とディスプレイ２００とが一体であるノート型のコンピュータを採用してもよい。

【0010】

コンピュータ１００のＨＤＤ１０４は、プログラムＰＧを含む各種のデータを記憶する。ＣＰＵ１０１は、プログラムＰＧを実行することで、後述の各種の機能（曲面生成部１７など）を実現する。ＲＡＭ１０３は、例えばＣＰＵ１０１がプログラムＰＧを実行する際に参照する各種の情報を一時的に記憶する。また、ＲＯＭ１０２は、各種の情報を不揮発的に記憶する。なお、プログラムＰＧがＨＤＤ１０４以外に記憶される構成としてもよい。

【0011】

ディスプレイ２００は、コンピュータ１００に制御され、各種の画面を表示する。例えば、ディスプレイ２００は、入力画面Ｉ（後述の図９（ｆ）参照）を含む各画面を表示する。入力装置３００は、キーボードおよびポインティングディバイス（例えばマウス）を含んで構成される。ただし、入力装置３００は適宜に変更できる。例えば、タッチ操作可能なディスプレイ２００を採用し、ディスプレイ２００が入力装置３００の機能を兼備する構成としてもよい。

【0012】

ディスプレイ２００に表示された画面に応じて、入力装置３００が適宜に操作されると、建築モデルが生成される。本実施形態では、生成された建築モデルについて、荷重計算、応力計算、断面計算および保有耐力計算を含む構造計算が実行可能である。なお、実行可能な構造計算の種類は適宜に設定され、他の計算を実行可能としてもよい。

【0013】

図２（ａ）は、情報処理装置１０の機能ブロック図である。図２（ａ）に示す通り、情報処理装置１０は、指定部１１、形状定義部１２、部材生成部１３および計算部１４を含んで構成される。指定部１１は、例えば入力装置３００（図１参照）の操作に応じて、建築モデルにおける領域（後述の特定点Ｐを含む）を指定する。

【0014】

図２（ｂ）は、情報処理装置１０により構造計算処理が実行されるまでの手順を説明するための図である。図２（ｂ）に示す通り、構造計算処理（図２（ｂ）のＳａ３）が実行される前に、形状定義処理（Ｓａ１）および部材配置処理（Ｓａ２）を含む処理が実行される。

【0015】

詳細には後述するが、形状定義処理では、各通り線（後述の図６（ａ）のＸ１～Ｘ４、Ｙ１～Ｙ４、ａ１～ａ３、ｂ１～ｂ３）および各層（図６（ｃ）～（ｅ）のＺ１～Ｚ３）が定義される。以上の形状定義処理により、建築モデルの構成部材（後述の図３の柱部材Ｇｃ等）が配置可能な領域が定義される。部材配置処理では、形状定義処理で定義された領域に構成部材が配置される。また、部材配置処理では、構造計算に必要な部材情報が構成部材毎に入力される。構成部材の部材情報には、例えば、当該構成部材の材質（コンクリートなど）および厚さが含まれる。

【0016】

図２（ａ）に説明を戻す。形状定義部１２は、形状定義処理（図２（ｂ）のＳａ１）を実行する。本実施形態の形状定義部１２は、通り線作成部１５、層作成部１６および曲面生成部１７を含む。通り線作成部１５は、建築モデルを構成する構成部材の水平方向における位置を規定する通り線（Ｘ、Ｙ、ａ、ｂ）を作成する。

【0017】

具体的には、通り線作成部１５は、代表線作成部１８および間通り線作成部１９を含んで構成される。通り線（Ｘ、Ｙ、ａ、ｂ）は、代表線（Ｘ、Ｙ）および間通り線（ａ、ｂ）を含んで構成される。代表線作成部１８は代表線（Ｘ、Ｙ）を作成する。また、間通り線作成部１９は間通り線（ａ、ｂ）を作成する。代表線（Ｘ、Ｙ）および間通り線（ａ、ｂ）は、相違する態様（破線、一点鎖線）でディスプレイ２００に表示される。

【0018】

層作成部１６は、建築モデルを構成する構成部材の鉛直方向における位置を規定する層（Ｚ、Ｚａ）を作成する。図２（ａ）に示す通り、本実施形態の層作成部１６は、代表層作成部２０および中間層作成部２１を含む。代表層作成部２０は代表層（Ｚ）を作成する。中間層作成部２１は中間層（Ｚａ）を作成する。代表層（Ｚ）は、建築モデルにおける各階の高さを規定する。中間層（Ｚａ）は、一の代表層（Ｚ）から予め定められた高さに位置する層であり、各代表層（Ｚ）の中間に位置する。

【0019】

曲面生成部１７は、指定部１１により指定された特定点Ｐ（特定位置の一例）に基づいて自由曲面ＣＳ（後述の図６（ｂ）参照）を生成する。詳細には後述するが、第１実施形態では、予め定められた曲面式（図８参照）および特定点Ｐに基づいて自由曲面ＣＳが生成（算出）される。本実施形態の曲面生成部１７は、４個以上の特定点Ｐが指定されると、当該特定点Ｐが外縁に位置する自由曲面ＣＳを自動で生成する。以上の構成については、図７（ａ）、図７（ｂ）および図８を用いて詳細に後述する。なお、３個の特定点Ｐが指定された場合に、自由曲面ＣＳが自動で生成できる構成としてもよい。

【0020】

部材生成部１３は、部材生成処理（図２（ｂ）のＳａ２）を実行する。本実施形態の部材生成部１３は、壁部材を生成する壁部材生成部２２、柱部材を生成する柱部材生成部２３、梁部材を生成する梁部材生成部２４、床部材を生成する床部材生成部２５および曲面部材生成部２６を少なくとも含む。部材生成部１３は、各構成部材について、構造計算に要する部材情報（厚さ、材料、鉄筋の種類など）を定義する。

【0021】

曲面部材生成部２６は、曲面生成部１７が生成した自由曲面ＣＳに基づいて曲面部材を生成する。具体的には、第１実施形態では、各層（Ｚ、Ｚａ）および自由曲面ＣＳのうち、各通り線（Ｘ、Ｙ、ａ、ｂ）が交差する位置に解析節点が生成される（図６（ａ）から図６（ｅ）参照）。曲面部材は、自由曲面ＣＳ上の解析節点を頂点とする複数の平面部材で構成される。すなわち、曲面部材の表面は、実際には曲面ではない。ただし、表面が曲面（例えば自由曲面ＣＳ）の曲面部材が生成される構成としてもよい。

【0022】

計算部１４は、形状定義部１２および部材生成部１３により生成された建築モデルについて構造計算処理（図２（ｂ）のＳａ３）を実行する。構造計算処理では、建築基準法施行規則で規定された書類（以下「構造計算書」という）に記載すべき事項が算出される。仮に、構造計算処理の算出結果が不適切（基準を満たさない）場合、その旨が警告される。なお、構造計算処理の結果を、構造計算書として表示（印刷）可能な構成としてもよい。

【0023】

図３は、情報処理装置１０により生成された建築モデルＭの具体例の模擬図である。図３には、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸で規定されるＸＹＺ空間に建築モデルを配置した場合を想定する。ＸＹ平面は水平面に対応し、Ｚ軸方向は鉛直方向に対応する。図３の建築モデルＭは、地上２階建ての建築物を表す。

【0024】

情報処理装置１０は、建築モデルＭを３次元画像として表示可能である。図３には、３次元画像として表示された建築モデルＭを示す。また、図３の具体例では、建築物の柱に対応する柱部材Ｇｃ、梁に対応する梁部材Ｇｂ、壁に対応する壁部材Ｇｗを含む建築モデルＭが示される。なお、図３には示されないが、建築モデルＭは床に対応する床部材を含む。また、以上の構成部材以外の構成部材が建築モデルＭに含まれ得る。

【0025】

建築モデルＭは、図３に示す通り曲面部材Ｇａを含む。図３の具体例では、建築物の屋根として生成された曲面部材Ｇａを想定する。ただし、建築モデルＭを構成する各構成部材のうち屋根以外を曲面部材としてもよい。例えば、建築モデルＭの壁を曲面部材としてもよい。

【0026】

図３の具体例における曲面部材Ｇａは、双曲放物面（ＨＰシェル）のシェル構造の屋根を表す。具体的には、曲面部材Ｇａは、予め定められた曲面式（後述の図８参照）から求められる自由曲面ＣＳに位置する構成部材である。なお、本発明の「自由曲面に位置する曲面部材」とは、自由曲面の全ての部分と重なる曲面部材の他、自由曲面の一部分と重なる曲面部材を含む。図３の具体例の曲面部材Ｇａは、Ｚ軸方向から見た場合に略矩形（正方形）であり、４個の頂点の各々が点Ｐ１から点Ｐ４に略位置する。

【0027】

図３には、原点Ｐ０の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を（０，０，０）とした場合の点Ｐ１から点Ｐ４の各座標が示される。具体的には、点Ｐ１の座標は（０，０，６０００）であり、点Ｐ２の座標は（４０００，０，７０００）、点Ｐ３の座標は（４０００，４０００，６０００）、点Ｐ４の座標は（０，４０００，７０００）である。点Ｐ１から点Ｐ４が特定点Ｐとして指定されると（後述の図７参照）、図３に示す曲面部材Ｇａが生成可能になる。ただし、利用者は、入力装置３００を適宜に操作することにより、任意の点を特定点Ｐとして指定でき、４個以上（例えば５個）の特定点Ｐを指定できる。

【0028】

図４（ａ）および図４（ｂ）は、各層（Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚａ）の具体例を説明するための図である。図４（ａ）は、図３に示した建築モデルＭの側面をＹ軸方向へ見た場合を想定する。また、図４（ｂ）は、当該建築モデルＭの側面をＸ軸方向へ見た場合を想定する。

【0029】

上述した通り、各層（Ｚ）は、建築モデルＭを構成する構成部材の鉛直方向における位置を規定し、利用者の操作に応じて作成される。図４（ａ）および図４（ｂ）の具体例では、１階の高さに位置する代表層Ｚ１、および、２階の高さに位置する代表層Ｚ２が示される。また、屋根の高さに位置する代表層Ｚ３が示される。

【0030】

ただし、建築モデルＭの屋根は曲面部材Ｇａである。図４（ａ）および図４（ｂ）の具体例では、図３の具体例と同様に、図３に示した点Ｐ１から点Ｐ４が特定点Ｐとして指定された場合を想定する。また、点Ｐ１および点Ｐ３が代表層Ｚ３に位置し、点Ｐ２および点Ｐ４が中間層Ｚａに位置する場合を想定する。以上の場合、曲面部材Ｇａ（屋根）の下端（Ｐ１およびＰ３）が代表層Ｚ３に位置し、曲面部材Ｇａの上端（Ｐ２およびＰ４）が中間層Ｚａに位置する。

【0031】

図４（ａ）および図４（ｂ）には、建築モデルＭを構成する構成部材の水平方向における位置を規定する通り線の一部が示される。具体的には、図４（ａ）には、原点Ｐ０、点Ｐ１および点Ｐ４が位置する通り線Ｘ１、および、点Ｐ２および点Ｐ３（図４（ａ）では図示略）が位置する通り線Ｘ４が示される。また、図４（ｂ）には、原点Ｐ０、点Ｐ１および点Ｐ２が位置する通り線Ｙ１、および、点Ｐ４および点Ｐ３（図４（ｂ）では図示略）が位置する通り線Ｙ４が示される。

【0032】

図５（ａ）から図５（ｃ）は、各通り線（Ｘ１～Ｘ４、Ｙ１～Ｙ４）を説明するための図である。図５（ａ）から図５（ｃ）には、利用者の操作に応じて作成された各通り線の具体例を示す。各通り線は、例えば入力画面Ｉ（図９（ｆ）参照）の伏図領域Ｒａ（図５（ａ）および図５（ｂ）参照）および軸図領域Ｒｂ（図５（ｃ）参照）に線画像Ｌ（ｘ、ｙ）として表示される。なお、図５（ａ）から図５（ｃ）に示す各通り線は代表線である。間通り線の具体例については、図６（ａ）から図６（ｃ）を用いて説明する。

【0033】

図５（ａ）は、伏図領域Ｒａの具体例の概念図である。図５（ａ）の具体例では、４個の通り線Ｘ（１～４）および４個の通り線Ｙ（１～４）が作成された場合を想定する。各通り線Ｘ（１～４）は、図３に示したＸ軸方向に等間隔に配列され、Ｙ軸方向に平行である。各通り線Ｙ（１～４）は、図３に示したＹ軸方向に等間隔に配列され、Ｘ軸方向に平行である。図５（ａ）に示す通り、伏図領域Ｒａには、各通り線Ｘ（１～４）に対応する各線画像Ｌｘ（１～４）が表示される。同様に、伏図領域Ｒａには、各通り線Ｙ（１～４）に対応する各線画像Ｌｙ（１～４）が表示される。ただし、本実施形態の情報処理装置１０は、他の通り線に対して直交しないで交差する通り線（後述の図１０（ａ－２）参照）、および、折線状の通り線（後述の図１０（ｂ－２）参照）が作成できる。

【0034】

利用者は、伏図領域Ｒａが表示される期間において、入力装置３００を適宜に操作することにより、柱部材、梁部材および床部材を含む構成部材を生成（配置）可能である。具体的には、伏図領域Ｒａには層（Ｚ、Ｚａ）を切替えて表示可能である。伏図領域Ｒａが表示される期間において、当該伏図領域Ｒａに表示される層に構成部材を配置可能である。図５（ａ）は、構成部材が配置されない伏図領域Ｒａの具体例を示す。

【0035】

図５（ａ）は、各層（Ｚ、Ｚａ）のうち代表層Ｚ１を表示する伏図領域Ｒａの具体例を示す。具体的には、図５（ａ）は、代表層Ｚ２（２階）から見下ろした代表層Ｚ１（１階）を表示する伏図領域Ｒａが示される。伏図領域Ｒａ（入力画面Ｉ）には、指示子Ｓが表示される。指示子Ｓは、入力装置３００の操作に応じて移動表示される。例えば、入力装置３００としてマウスが採用された場合を想定する。以上の場合、マウスに対する移動操作（マウスドラッグ）に応じて指示子Ｓが移動表示される。また、マウスに対する選択操作（マウスクリック）に応じて指示子Ｓが位置する領域に応じた処理が実行される。

【0036】

例えば、線画像Ｌと他の線画像Ｌとの交点（通り線の交点）を選択操作することにより、当該交点に柱部材が配置可能になる。また、線画像Ｌを選択操作することにより、当該線画像Ｌに梁部材を配置可能になる。さらに、伏図領域Ｒａには、層のうち複数の線画像Ｌ（通り線）で囲まれた領域毎に床配置画像ｒｃが表示される。床配置画像ｒｃを選択操作することにより、当該床配置画像ｒｃが表示される領域に床部材が配置可能になる。

【0037】

図５（ｂ）は、構成部材が配置された伏図領域Ｒａの具体例の模擬図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）の伏図領域Ｒａに構成部材が配置された場合を想定する。図５（ｂ）の具体例では、通り線Ｘ１と通り線Ｙ１との交点、通り線Ｘ１と通り線Ｙ４との交点、通り線Ｘ４と通り線Ｙ１との交点、通り線Ｘ４と通り線Ｙ４との交点に、柱部材が配置された場合を想定する。また、図５（ｂ）の具体例では、通り線Ｙ１から通り線Ｙ４までの通り線Ｘ１上、通り線Ｙ１から通り線Ｙ４までの通り線Ｘ４上、通り線Ｘ１から通り線Ｘ４までの通り線Ｙ１上、通り線Ｘ１から通り線Ｘ４までの通り線Ｙ４上に、梁部材が配置された場合を想定する。さらに、各梁部材で囲まれた領域に、床部材が配置された場合を想定する。

【0038】

図５（ｃ）は、軸図領域Ｒｂの具体例の模擬図がである。軸図領域Ｒｂは、水平方向（建築物の側面側）から見た建築モデル（配置された構成部材）を表示する。具体的には、軸図領域Ｒｂは、通り線Ｘと平行な方向（Ｙ軸方向）から見た場合の、通り線Ｙ（１～４）の何れかに配置された構成部材を表示する。また、軸図領域Ｒｂは、通り線Ｙと平行な方向（Ｘ軸方向）から見た場合の、通り線Ｘ（１～４）の何れかに配置された構成部材を表示する。

【0039】

図５（ｃ）の具体例では、Ｙ軸方向へ見た通り線Ｙ１に配置された構成部材を表示する軸図領域Ｒｂを想定する。なお、Ｙ軸方向へ見た通り線Ｙ２に配置された構成部材、Ｙ軸方向へ見た通り線Ｙ３に配置された構成部材、Ｙ軸方向へ見た通り線Ｙ４に配置された構成部材を切換えて表示可能である。同様に、Ｘ軸方向へ見た通り線Ｘ１に配置された構成部材、Ｘ軸方向へ見た通り線Ｘ２に配置された構成部材、Ｘ軸方向へ見た通り線Ｘ３に配置された構成部材、Ｘ軸方向へ見た通り線Ｘ４に配置された構成部材を軸図領域Ｒｂに切替えて表示可能である。さらに、Ｙ軸方向反対側から見た通り線Ｙ、Ｘ軸方向反対側から見た通り線Ｘを軸図領域Ｒｂに切替えて表示することもできる。軸図領域Ｒｂが表示される期間において、入力装置３００が適宜に操作されると、壁部材が配置される。例えば、梁部材および柱部材で形成される開口に壁部材が配置される。

【0040】

図６（ａ）から図６（ｅ）は、各層に作成された通り線（Ｘ、Ｙ、ａ、ｂ）の具体例を説明するための図である。上述した通り、利用者の操作に応じて通り線が作成される。図６（ａ）から図６（ｅ）には、上述の図３に示した建築モデルを生成する際に作成される通り線の具体例を示す。以上の具体例では、１階に対応する代表層Ｚ１、２階に対応する代表層Ｚ２および屋根に対応する代表層Ｚ３が作成される。また、代表層Ｚ３に対応する中間層Ｚａが作成され、自由曲面ＣＳが生成される。図６（ａ）から図６（ｅ）の具体例では、上述の図５（ａ）の具体例と同様に、４個の通り線Ｘ（１～４）および４個の通り線Ｙ（１～４）が作成された場合を想定する。

【0041】

通り線のうち代表線（Ｘ、Ｙ）は、最も下側に位置する代表層（図６の例ではＺ１）に下端が位置し、最も上側に位置する代表層（図６の例ではＺ３）に上端が位置する。ただし、最も上側に位置する代表層について中間層（図６の例ではＺａ）が作成されている場合、当該中間層に通り線の上端が位置する。なお、代表層の上端および下端を任意の代表層に設定（変更）可能な構成としてもよい。

【0042】

通り線のうち間通り線（ａ、ｂ）の作成時において、当該間通り線の上端が位置する代表層および下端が位置する代表層が選択される。本実施形態では、間通り線（ａ、ｂ）の上端および下端を共通の代表層に設定できる。以上の場合、当該間通り線は、１個の代表層のみに位置する。ただし、間通り線が１個の代表層のみに位置する設定とした際に、当該代表層について中間層が作成されている場合、間通り線の下端が当該代表層に、間通り線の上端が当該中間層に自動的に設定される。図６の具体例では、代表層Ｚ（１～３）のうち代表層Ｚ３にのみ間通り線が作成された場合を想定する。以上の場合、当該間通り線の下端は代表層Ｚ３になり、上端は中間層Ｚａになる。

【0043】

図６（ｂ）には、自由曲面ＣＳの具体例が示される。図６（ａ）から６（ｅ）の具体例では、代表層Ｚ３における代表線Ｘ１と代表線Ｙ１との交点Ｐ１、代表層Ｚ３における代表線Ｘ４と代表線Ｙ４との交点Ｐ３（図６（ｃ））、中間層Ｚａにおける代表線Ｘ１と代表線Ｙ４との交点Ｐ２、および、中間層Ｚａにおける代表線Ｘ４と代表線Ｙ１との交点Ｐ４（図６（ａ））が特定点Ｐとして指定された場合を想定する。以上の場合、自由曲面ＣＳは、各特定点Ｐ（１～４）を頂点とする双曲放物面（ＨＰシェル）となる。

【0044】

図６（ｂ）には、自由曲面ＣＳにおける各通り線（Ｘ，Ｙ，ａ、ｂ）が示される。図６の具体例では、間通り線ａ（１～３）および間通り線ｂ（１～３）の下端が代表層Ｚ３に位置し上端が中間層Ｚａに位置する。また、自由曲面ＣＳは、代表層Ｚ３と中間層Ｚａとの間に生成される。したがって、間通り線ａ（１～３）および間通り線ｂ（１～３）が自由曲面ＣＳに位置する。

【0045】

本実施形態では、各層（Ｚ、Ｚａ）における各通り線の交点が解析節点Ｐａとして設定される。また、自由曲面ＣＳにおける各通り線の交点が解析節点Ｐａとして設定される。解析節点Ｐａの各々には、当該解析節点Ｐａにおける荷重、変位、境界条件（ピン接合、剛接合など）および座標などの解析情報が設定される。情報処理装置１０は、各解析節点の解析情報を用いて構造計算を実行する。例えば、マトリクス変位法を用いて構造計算が実行される。

【0046】

図７（ａ）および図７（ｂ）は、形状定義領域Ｒｘの具体例の概念図である。形状定義領域Ｒｘは、例えば、入力画面Ｉ（図９（ｆ）参照）に表示される。形状定義領域Ｒｘは、通り線（Ｘ、Ｙ、ａ、ｂ）を層（Ｚ、Ｚａ）毎に切替えて表示する。例えば、図７（ａ）は、図６（ｃ）に示した代表層Ｚ３における各通り線を表示する。図７（ｂ）は、図６（ａ）に示した中間層Ｚａにおける各通り線を表示する。

【0047】

形状定義領域Ｒｘが表示される期間において、入力装置３００が適宜に操作されると、当該形状定義領域Ｒｘが表示する層（Ｚ、Ｚａ）の通り線の交点の何れかが特定点Ｐに指定される。例えば、図６に示した特定点Ｐ２および特定点Ｐ４を代表層Ｚ３において指定する場合を想定する。以上の場合、形状定義領域Ｒｘに代表層Ｚ３の通り線を表示した後に、通り線Ｘ１と通り線Ｙ４との交点に指示子Ｓが位置する状態で選択操作をすることにより、特定点Ｐ２が指定される。同様に、通り線Ｘ４と通り線Ｙ１との交点に指示子Ｓが位置する状態で選択操作をすることにより、特定点Ｐ４が指定される。

【0048】

また、図６に示した特定点Ｐ１および特定点Ｐ３を中間層Ｚａにおいて指定する場合を想定する。以上の場合、形状定義領域Ｒｘに中間層Ｚａの通り線を表示した後に、通り線Ｘ１と通り線Ｙ１との交点に指示子Ｓが位置する状態で選択操作をすることにより、特定点Ｐ１が指定される。同様に、通り線Ｘ４と通り線Ｙ４との交点に指示子Ｓが位置する状態で選択操作をすることにより、特定点Ｐ３が指定される。ただし、自由曲面ＣＳを生成するための特定点Ｐを指定する操作手順は以上の例に限定されない。

【0049】

全ての特定点Ｐを指定した後に、予め定められた操作がされると、当該特定点Ｐを通る自由曲面が自動的に生成される。なお、指定された特定点Ｐによっては、自由曲面を生成できない場合が想定される。以上の場合、自由曲面が生成できない旨を利用者に警告する画像が表示される。

【0050】

なお、詳細には後述するが、形状定義領域Ｒｘが表示される期間において、入力装置３００が適宜に操作されると、間通り線が作成される（後述の図１０（ａ－１）等参照）。具体的には、形状定義領域Ｒｘにはグリッド線Ｌｇが上下方向（Ｙ軸方向）および左右方向（Ｘ軸方向）に等間隔に表示される。利用者は、グリッド線Ｌｇの交点を２個（始点、終点）選択することにより、各交点を端とする間通り線を作成できる。なお、詳細には後述するが、グリッド線Ｌｇの交点を３個以上選択することにより、折線状の間通り線を作成することもできる（図１０（ｂ－１）など参照）。

【0051】

図８は、自由曲面ＣＳを表す曲面式ｆ（Ｘ，Ｙ）を説明するための図である。曲面式ｆ（Ｘ，Ｙ）は、以下の数１に示す関数Ｆ（Ｘ，Ｙ）を用いて決定される。

【0052】

【数1】

【0053】

本実施形態では、説明のため、関数Ｆ（Ｘ，Ｙ）の展開式における各項の係数を係数「Ａ_ｍ」（ｍ＝０、１、２…）と記載する場合がある。すなわち、関数Ｆ（Ｘ，Ｙ）の展開式の各項を次数が小さい順に「Ａ_０」「Ａ_１」「Ａ_２」…と記載する。例えば、係数「Ａ_０」は「ａ_０」と「ｂ_０」の積である（Ａ_０＝ａ_０×ｂ_０）。関数Ｆ（Ｘ，Ｙ）の展開式は、係数「Ａ_ｍ」を用いると以下の数２で表される。

【0054】

【数2】

【0055】

本実施形態の曲面式ｆ（Ｘ，Ｙ）は、利用者がｍ個の特定点を指定した場合、以下の数３である。上述した通り、利用者は、４個以上の任意の個数の特定点Ｐを指定できる。曲面式ｆ（Ｘ，Ｙ）は、項の個数が特定点Ｐの個数と同じになる様に、特定点Ｐの個数に応じて可変に決定される。

【0056】

【数3】

【0057】

具体的には、曲面式ｆ（Ｘ，Ｙ）は上述の関数Ｆ（Ｘ，Ｙ）から決定される。曲面式ｆ（Ｘ，Ｙ）の各項「Ｔ」は、関数Ｆ（Ｘ，Ｙ）の各項の一部である。本実施形態における曲面式ｆ（Ｘ，Ｙ）の各項「Ｔ」の具体例を図８に示す。例えば、４個の特定点Ｐが指定された場合を想定する（ｍ＝４）。以上の場合、曲面式ｆ（Ｘ，Ｙ）は「ｆ（Ｘ，Ｙ）＝Ｔ_０＋Ｔ_１＋Ｔ_２＋Ｔ_３」、すなわち「ｆ（Ｘ，Ｙ）＝Ａ_０＋Ａ_１Ｘ＋Ａ_２Ｙ＋Ａ_３ＸＹ」になる。

【0058】

曲面式ｆ（Ｘ，Ｙ）の各項の係数（ｍ＝４の場合、Ａ_０、Ａ_１、Ａ_２、Ａ_３）は未知数である。すなわち、曲面式ｆ（Ｘ，Ｙ）には「ｍ」個（特定点Ｐと同じ個数）の未知数が含まれる。また、特定点Ｐの個数が「ｍ」の場合、当該特定点Ｐの座標（Ｘ，Ｙ，ｆ（Ｘ，Ｙ））を数３に代入することにより、係数「Ａ_０」から係数「Ａ_ｍ－１」を含むｍ個の連立方程式が決定される。以上のｍ個の連立方程式から全ての係数（未知数）が求められ、曲面式ｆ（Ｘ，Ｙ）が決定される（自由曲面ＣＳが作成される）。なお、曲面式ｆ（Ｘ，Ｙ）として他の高次式を用いてもよい。

【0059】

図９（ａ）から図９（ｆ）は、情報処理装置１０により表示される各画像を説明するための図である。利用者は、各画像が表示される期間において、入力装置３００を適宜に操作することにより、各層（Ｚ、Ｚａ）および各通り線（Ｘ、Ｙ、ａ、ｂ）を作成させることができる。

【0060】

図９（ａ）は、ウィンドウ画像Ｗ１の概念図である。ウィンドウ画像Ｗ１は、代表線を作成するための画像であり、例えば、建築モデルの作成を開始する際に自動で表示される。ウィンドウ画像Ｗ１が表示される期間において、Ｘ軸方向に配列される代表線およびＹ軸方向に配列される代表線について、「名称」および「スパン長」が入力可能になる。代表線の「名称」は、伏図領域Ｒａ（図５（ａ）参照）、軸図領域Ｒｂ（図５（ｃ）参照）および形状定義領域Ｒｘ（図７（ａ）参照）において、当該代表線を示す線画像Ｌに対応する位置に表示される。代表線の「スパン長」は、当該代表線と隣合う代表線までの距離である。利用者は、各通り線間の距離を任意な長さに設定できる。

【0061】

図９（ｂ）は、ウィンドウ画像Ｗ２の概念図である。ウィンドウ画像Ｗ２は、層（Ｚ、Ｚａ）を作成するための画像である。例えば、図９（ａ）に示したウィンドウ画像Ｗ１による通り線の作成が終了した後に、自動でウィンドウ画像Ｗ２が表示される。図９（ｂ）の具体例は、代表層Ｚ１および代表層Ｚ２が既に作成された場合の具体例を示す。

【0062】

図９（ｂ）に示す通り、ウィンドウ画像Ｗ２にはボタン画像Ｂａが表示される。ボタン画像Ｂａを指示子Ｓにより選択操作すると、図９（ｂ）に示す選択画像Ｗ２ａが表示される。選択画像Ｗ２ａは、「層の追加」というメッセージが表示される上段領域および「中間層の追加」というメッセージが表示される下段領域を含む。選択画像Ｗ２ａの上段領域が選択操作されると代表層が作成（追加）される。一方、選択画像Ｗ２ａの下段領域が選択操作されると中間層が作成される。

【0063】

図９（ｃ）は、ウィンドウ画像Ｗ２の他の具体例を説明するための図である。図９（ｃ）の具体例は、図９（ｂ）の具体例において、選択画像Ｗ２ａの上段領域が選択操作された直後を想定する。図９（ｃ）に示す通り、選択画像Ｗ２ａの上段領域が選択操作されると、ウィンドウ画像Ｗ２に新たな代表層Ｚ３が追加して表示される。なお、本実施形態では、新たな代表層Ｚが追加される際に、当該代表層Ｚの位置（高さ）が自動で設定される。具体的には、各代表層Ｚが等間隔となる位置に新たな代表層が追加される。ただし、代表層の高さを手動で（任意に）設定可能な構成としてもよい。

【0064】

図９（ｄ）は、ウィンドウ画像Ｗ３の概念図である。ウィンドウ画像Ｗ３は、図９（ｂ）に示した選択画像Ｗ２ａの下側領域（中間層の追加）が選択操作されると表示される。ウィンドウ画像Ｗ３が表示される期間において、中間層の「名称」および「位置」が入力可能になる。上述した通り、中間層は代表層の何れかに対応する。中間層の「位置」は、当該中間層に対応する代表層から当該中間層までの距離（高さ）である。

【0065】

また、ウィンドウ画像Ｗ３には、「共通」という文字列が付されたラジオボタンと「専用」という文字列が付されたラジオボタンとが表示される。「共通」という文字列が付されたラジオボタンを選択操作すると、全ての代表層に対して中間層が作成される。一方、「専用」という文字列が付されたラジオボタンを選択操作すると、選択操作されたボタン画像Ｂａ（図９（ｂ）参照）に対応する代表層にのみに対して中間層が作成される。

【0066】

図９（ｅ）は、ウィンドウ画像Ｗ２の他の具体例を説明するための図である。図９（ｅ）の具体例は、図９（ｄ）の具体例において、「共通」という文字列が付されたラジオボタンが選択操作され、中間層が作成された場合を想定する。図９（ｅ）に示す通り、中間層が作成された代表層に対応する位置に、当該中間層の名称、および、当該代表層から当該中間層までの高さが表示される。

【0067】

図９（ｆ）は、入力画面Ｉの模擬図である。入力画面Ｉには、上述の伏図領域Ｒａ、軸図領域Ｒｂおよび形状定義領域Ｒｘが切替えて表示される。具体的には、入力画面Ｉにはボタン画像Ｂｄ１からボタン画像Ｂｄ３が表示される。ボタン画像Ｂｄ１が選択操作されると、形状定義領域Ｒｘが表示される。また、ボタン画像Ｂｄ２が選択操作されると、伏図領域Ｒａが表示され、ボタン画像Ｂｄ３が選択操作されると、軸図領域Ｒｂが表示される。

【0068】

図９（ｆ）に示す通り、入力画面Ｉには、各層の名称、当該層のタイプ（代表層、中間層）および最下層（上述の図９（ｂ）の例では代表層Ｚ１）からの高さ（ＧＬ）の一覧が表示される。入力画面Ｉでは、何れかの層を選択可能である。例えば、図９（ｆ）の具体例では、代表層Ｚ３が選択された場合を想定する。以上の場合、代表層Ｚ３（通り線、構成部材）が表示される。

【0069】

入力画面Ｉにはボタン画像Ｂｂ１およびボタン画像Ｂｂ２が表示される。例えば、領域Ｒ（Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ）に層の見下げ図が表示される期間において、ボタン画像Ｂｂ１が選択操作されると、当該層の見上げ図が領域Ｒに切替えて表示される。同様に、領域Ｒに層の見上げ図が表示される期間において、ボタン画像Ｂｂ１が選択操作されると、当該層の見下げ図が領域Ｒに切替えて表示される。

【0070】

図９（ｆ）の具体例では、代表層に加え、中間層についての情報（名称、タイプおよび高さ）が入力画面Ｉに表示される場合を想定する。以上の場合において、ボタン画像Ｂｂ２が選択操作されると、入力画面Ｉから中間層についての情報が非表示になる。また、中間層についての情報が非表示の状態で、ボタン画像Ｂｂ２が選択操作されると、入力画面Ｉに中間層についての情報が表示される。

【0071】

図９（ｆ）に示す通り、入力画面Ｉには、各通り線の名称および当該通り線のタイプ（代表線、間通り線）が表示される。入力画面Ｉでは、何れかの通り線を選択可能である。例えば、図９（ｆ）の具体例では、通り線Ｘ１が選択された場合を想定する。以上の場合、軸図領域Ｒｂが表示される際に、通り線Ｘ１の構成部材が表示される。

【0072】

入力画面Ｉにはボタン画像Ｂｃ１およびボタン画像Ｂｃ２が表示される。例えば、軸図画像Ｒｂに通り線ＸをＸ軸方向へ見た図が表示される期間において、ボタン画像Ｂｃ１が選択操作されると、Ｘ軸方向逆向きへ当該通り線Ｘを見た図が領域Ｒに切替えて表示される。同様に、軸図画像Ｒｂに通り線ＸをＸ軸方向逆向きへ見た図が表示される期間において、ボタン画像Ｂｃ１が選択操作されると、Ｘ軸方向へ当該通り線Ｘを見た図が領域Ｒに切替えて表示される。

【0073】

図９（ｆ）の具体例では、代表線に加え、間通り線についての情報（名称、タイプ）が入力画面Ｉに表示される場合を想定する。以上の場合において、ボタン画像Ｂｃ２が選択操作されると、入力画面Ｉから間通り線についての情報が非表示になる。また、間通り線についての情報が非表示の状態で、ボタン画像Ｂｃ２が選択操作されると、入力画面Ｉに間通り線についての情報が表示される。

【0074】

図１０（ａ－１）および図１０（ａ－２）は、通り線（間通り線）を作成する方法の具体例を説明するための図である。図１０（ａ－１）および図１０（ａ－２）には、形状定義領域Ｒｘに表示される線画像Ｌｘ（通り線Ｘ）の概念図が示される。

【0075】

なお、形状定義領域Ｒｘには、グリッド線Ｌｇ（図７（ａ）および図７（ｂ）参照）が表示されるが、図１０（ａ－１）および図１０（ａ－２）においてはグリッド線Ｌｇを省略して示す。本実施形態では、グリッド線Ｌｇの交点を選択操作できる。図１０（ａ－１）および図１０（ａ－２）に示す点Ｐａ１および点Ｐａ２は、グリッド線Ｌｇの交点に位置する。

【0076】

図１０（ａ－１）および図１０（ａ－２）の具体例は、点Ｐａ１および点Ｐａ２を端点とする間通り線が作成される場合を想定する。以上の場合、例えば図１０（ａ－１）に示す通り、指示子Ｓを点Ｐａ１に移動した状態で選択操作（マウスクリック）する。その後、指示子Ｓを点Ｐａ１から点Ｐａ２に移動し（マウスドラッグ）、点Ｐａ２を選択操作する。以上の操作により、点Ｐａ１および点Ｐａ２を端点とする通り線（代表線、間通り線）が作成できる。なお、図１０（ａ－１）および図１０（ａ－２）において、両端が代表線上に位置する通り線を作成する具体例を示したが、一端または両端が通り線上に位置しない通り線も作成できる。

【0077】

本実施形態では、形状定義領域Ｒｘにおいて通り線が作成される場合、当該通り線を代表線とするか間通り線とするかを選択できる。具体的には、点Ｐａ２（通り線の終端）が選択操作された際に、代表線を作成するか間通り線を作成するかを選択可能な画像が表示される。代表線を作成することが選択されると、点Ｐａ１および点Ｐａ２を端点とする代表線が作成され、間通り線を作成することが選択されると、点Ｐａ１および点Ｐａ２を端点とする間通り線が作成される。

【0078】

図１０（ａ－２）は、点Ｐａ１および点Ｐａ２を端点とする間通り線が作成された具体例を示す。間通り線が作成されると、当該間通り線を示す線画像Ｌｃが表示される。本実施形態では、一の通り線と直交する通り線に加え、一の通り線と直交せずに交差する通り線を作成できる。図１０（ａ－２）の具体例では、他の通り線（線画像Ｌｘ）と直交せずに交差する通り線（線画像Ｌｃ）が作成された場合を想定する。図１０（ａ－２）に示す通り、間通り線を示す線画像Ｌｃは破線で表示される。一方、代表線を示す線画像Ｌ（例えば、Ｌｘ）は一点鎖線で表示される。

【0079】

本実施形態では、代表線と他の代表線との交点に加え、代表線と間通り線との交点、および、間通り線と他の間通り線との交点を特定点Ｐ（自由曲面ＣＳ上の点）として指定できる。したがって、代表線と他の代表線との交点のみが特定点Ｐとして指定できる構成と比較して、作成可能な自由曲面ＣＳの選択肢が多くなるという利点がある。例えば、図１０（ａ－２）に示す具体例では、新たに作成された間通り線（Ｌｃ）は、代表線（線画像Ｌｘ）と点Ｐａ１から点Ｐａ３で交差する。したがって、点Ｐａ１から点Ｐａ３を特定点Ｐとして指定できる。また、本実施形態では、一の通り線と直交せずに交差する通り線を作成できる。したがって、例えば一の通り線と直交せずに交差する通り線を作成できない構成と比較して、多様な形状の自由曲面ＣＳを作成し易くなるという利点がある。

【0080】

図１０（ｂ－１）および図１０（ｂ－２）は、通り線（代表線、間通り線）を作成する方法の他の具体例を説明するための図である。図１０（ｂ－１）および図１０（ｂ－２）には、図１０（ａ－１）および図１０（ａ－２）と同様に、形状定義領域Ｒｘに表示される線画像Ｌｘ（通り線Ｘ）の概念図が示される。図１０（ｂ－１）および図１０（ｂ－２）に示す点Ｐｂ１から点Ｐｂ３は、グリッド線Ｌｇの交点に位置する。なお、点Ｐｂ２は、点Ｐｂ１および点Ｐｂ２とＹ軸上の位置が相違する場合を想定する。

【0081】

本実施形態では、形状定義領域Ｒｘにおいて折線状の通り線（代表線、間通り線）を作成できる。具体的には、通り線の始点とする選択操作をした後に、グリッド線Ｌｃの交点を当該通り線上の点（以下「中継点」という）として選択操作し、その後、当該通り線の終点を選択操作できる。

【0082】

図１０（ｂ－１）および図１０（ｂ－２）の具体例では、点Ｐｂ１を通り線の始点として選択操作し、点Ｐｂ２を通り線の中継点として選択操作し、点Ｐｂ３を通り線の終点として選択操作された場合を想定する。また、通り線のうち間通り線を作成することが選択された場合を想定する。以上の場合、図１０（ｂ－２）に示す通り、点Ｐｂ１から点Ｐｂ３を通る折線状の間通り線が作成され、当該間通り線を示す線画像Ｌｃが表示される。

【0083】

以上の通り本実施形態では、直線状の通り線に加え、折線状の通り線を作成できる。また、折線状の通り線と他の通り線との交点を特定点Ｐとして指定できる。
したがって、例えば折線状の通り線を作成できない構成と比較して、多様な形状の自由曲面ＣＳを作成し易くなるという利点がある。

【0084】

図１１は、曲面定義処理のフローチャートである。情報処理装置１０は、入力装置３００が適宜に操作されると、曲面定義処理を開始する。例えば、形状定義領域Ｒｘが表示される期間において、予め定められたボタン画像が選択操作されると、自由曲面定義モードへ移行し、曲面定義処理が開始される。ただし、曲面定義処理の開始契機は適宜に変更できる。

【0085】

図１１に示す通り、曲面定義処理を開始すると、情報処理装置１０は、指定処理（Ｓ１１）を実行する。指定処理では、特定点Ｐを指定する選択操作が実行されたか否かを判定し、選択操作が実行されたと判断すると、特定点Ｐを指定する。具体的には、指定処理では、選択操作時における指示子Ｓの位置に応じた領域が特定点Ｐとして指定される。

【0086】

指定処理を実行した後に、情報処理装置１０は、指定された特定点Ｐの個数ｍが４個以上であるか否かを判定する（Ｓ１２）。指定された特定点Ｐの個数ｍが４個未満であると判断すると（Ｓ１２：Ｎｏ）、情報処理装置１０は、指示処理へ処理を戻す。一方、指定された特定点Ｐの個数ｍが４個以上であると判断すると（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、情報処理装置１０は、完了操作が実行されたか否かを判定する（Ｓ１３）。例えば、入力装置３００が適宜に操作されると、情報処理装置１０は、完了操作が実行されたと判断する。

【0087】

情報処理装置１０は、完了操作が実行されていないと判断すると（Ｓ１３：Ｎｏ）、指定処理へ処理を戻す。以上の構成では、特定点Ｐが４個以上指定され、その後、完了操作が実行されるまで、指定処理が繰返し実行されることになる。情報処理装置１０は、完了操作が実行された判断すると（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、曲面生成処理（Ｓ１４）へ処理を進める。

【0088】

曲面生成処理では、指定処理（Ｓ１１）において指定された各特定点Ｐの座標から、上述の係数Ａ_ｍ－１（未知数）を求め、曲面式ｆ（Ｘ，Ｙ）を決定する。曲面生成処理で算出された曲面式ｆ（Ｘ，Ｙ）により自由曲面ＣＳの形状が定義可能になる。ただし、特定点Ｐの位置（個数）によっては、曲面式ｆ（Ｘ，Ｙ）が決定できず、自由曲面ＣＳが生成できない場合がある。

【0089】

曲面生成処理を実行した後に、情報処理装置１０は、曲面生成処理において自由曲面ＣＳが生成できたか否かを判定する（Ｓ１５）。自由曲面ＣＳが生成できた場合（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、情報処理装置１０は、形状定義領域Ｒｘに自由曲面ＣＳを表示して、曲面定義処理を終了する。一方、自由曲面ＣＳが生成できなかった場合（Ｓ１５：Ｎｏ）、情報処理装置１０は警告処理（Ｓ１７）を実行して曲面定義処理を終了する。警告処理では、利用者が指定した特定点Ｐからは自由曲面ＣＳが生成不可能である旨が警告される。例えば、自由曲面ＣＳが生成不可能である旨のメッセージがディスプレイ２００に表示される。なお、警告処理を実行した後に、指定処理へ処理を戻し、他の特定点Ｐを指定させる構成としてもよい。

【0090】

＜第２実施形態＞
本発明の他の実施形態を以下に説明する。なお、以下に例示する各形態において作用や機能が第１実施形態と同等である要素については、第１実施形態の説明で参照した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

【0091】

図１２は、第２実施形態における情報処理装置１０の機能ブロック図である。第２実施形態の情報処理装置１０は、第１実施形態の情報処理装置１０と同様に、指定部１１、形状定義部１２、部材生成部１３および計算部１４を含む。ただし、第２実施形態の形状定義部１２は、第１実施形態の曲面生成部１７に替えて、曲面生成部２７を具備する。また、第２実施形態の情報処理装置１０は、節点特定部２８を具備する。

【0092】

詳細には後述するが、第２実施形態の曲面生成部２７は、自由曲面を表すメッシュ画像から自由曲面ＣＳを生成可能である（後述の図１３（ａ）および図１３（ｂ）参照）。具体的には、第２実施形態では、外部装置により作成されたメッシュ画像が情報処理装置１０に入力される。情報処理装置１０は、外部装置から入力されたメッシュ画像から自由曲面ＣＳを生成する。ただし、メッシュ画像を作成する機能を情報処理装置１０が具備する構成としてもよい。節点特定部２８は、メッシュ画像から生成した自由曲面ＣＳにおける解析節点（後述の図１４のＰＩ）の位置（座標）を特定する。

【0093】

図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、第２実施形態における曲面生成処理を説明するための図である。上述の第１実施形態では、曲面式ｆ（高次式）から自由曲面ＣＳを生成した。第２実施形態では、メッシュ画像から自由曲面ＣＳが生成される。

【0094】

図１３（ａ）は、情報処理装置１０に入力されたメッシュ画像の一例であるメッシュ画像ＧＡを説明するための図である。メッシュ画像ＧＡは、ポリゴンメッシュであり、複数の面Ｍで構成される。図１３（ａ）の具体例におけるメッシュ画像ＧＡは、三角形の各面Ｍで構成されたＨＰシェルである。以下、説明のため、メッシュ画像ＧＡの各辺を辺Ｅ１２、辺Ｅ２３、辺Ｅ３４、辺Ｅ１４と記載する場合がある。各辺Ｅは略直線である。

【0095】

第２実施形態では、第１実施形態と同様に、特定点Ｐが指定され、当該特定点Ｐに基づいて自由曲面ＣＳが生成される。ただし、第１実施形態では任意の位置を特定点Ｐとして指定したが、第２実施形態ではメッシュ画像ＧＡの形状に応じた位置を特定点Ｐとして指定する。例えば、図１３（ａ）の具体例では、特定点Ｐ１および特定点Ｐ２を結ぶ直線がメッシュ画像ＧＡの辺Ｅ１２と略一致し、特定点Ｐ２および特定点Ｐ３を結ぶ直線がメッシュ画像ＧＡの辺Ｅ２３と略一致し、特定点Ｐ３および特定点Ｐ４を結ぶ直線がメッシュ画像ＧＡの辺Ｅ３４と略一致し、特定点Ｐ１および特定点Ｐ４を結ぶ直線がメッシュ画像ＧＡの辺Ｅ１４と略一致する様に各特定点Ｐが指定される。

【0096】

なお、第２実施形態の情報処理装置１０は、第１実施形態と同様に、他の通り線と直交しないで交差する通り線、折線状の通り線、または、中間層で規定される位置を、特定点Ｐとして指定できる。また、メッシュ画像ＧＡによっては、３個の特定点Ｐ、または、５個以上の特定点Ｐが指定された場合に、自由曲面ＣＳが生成できる構成としてもよい。

【0097】

図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のメッシュ画像ＧＡから生成される自由曲面ＣＳを説明するための図である。すなわち、図１３（ｂ）には、上述の図１３（ａ）に示した特定点Ｐ１から特定点Ｐ４が指定され、メッシュ画像ＧＡが外部装置から取得された場合に、曲面生成処理で生成される自由曲面ＣＳの具体例が示される。なお、第２実施形態（図１３（ｂ）等）の特定点Ｐ１から特定点Ｐ４は、第１実施形態の建築モデルＭ（図３参照）の特定点Ｐ１から特定点Ｐ４を意味する。すなわち、メッシュ画像ＧＡにより、建築モデルＭの屋根部材が配置される領域に自由曲面ＣＳが生成される。具体的には、第２実施形態の情報処理装置１０は、屋根部材としてメッシュ画像ＧＡを建築モデルＭに配置可能である。ただし、当該屋根部材について部材情報（厚さ、材料、鉄筋の種類など）が別途定義（入力）される。

【0098】

図１３（ｂ）の具体例では、特定点Ｐ１から特定点Ｐ４を頂点とするＨＰシェルの自由曲面ＣＳが生成される。図１３（ｂ）に示す様に、自由曲面ＣＳは複数の構成面ｍで構成される。自由曲面ＣＳの各構成面ｍは、メッシュ画像ＧＡの各面Ｍ（上述の図１３（ａ）参照）に対応する。構成面ｍは、当該構成面ｍに対応する面Ｍと略相似である。例えば、構成面ｍに対応する面Ｍが三角形の場合、当該構成面ｍは三角形である。また、構成面ｍの自由曲面ＣＳにおける位置（向きを含む）は、当該構成面ｍに対応する面Ｍのメッシュ画像ＧＡにおける位置と略共通である。ただし、自由曲面ＣＳがメッシュ画像ＧＡと略相似になれば足り、メッシュ画像ＧＡの各面Ｍとは無関係に自由曲面ＣＳにおける構成面ｍが生成される構成としてもよい。

【0099】

以上の構成では、特定点Ｐと各構成面ｍとの位置関係は予め定められる。したがって、各構成面ｍの各頂点の座標は、各特定点Ｐの座標から算出可能である。情報処理装置１０は、構成面ｍの各頂点の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を算出して記憶する。また、構成面ｍの各頂点の座標が決定されると、当該構成面ｍを通る平面式ｆ（Ｘ，Ｙ）（＝Ｚ）を求めることができる。例えば、平面式ｆ（Ｘ，Ｙ）は、３個の未知数「ａ」「ｂ」「ｃ」を用いて「ｆ（Ｘ，Ｙ）＝ａＸ＋ｂＹ＋ｃ」で表される。以上の未知数「ａ」「ｂ」「ｃ」は、構成面ｍの３個の頂点の座標を、平面式ｆ（Ｘ，Ｙ）に各々代入して得られた３個の連立方程式を解くことにより求められる。

【0100】

ところで、自由曲面ＣＳに配置された屋根部材を含む建築モデルについて、構造計算を実行するためには、当該自由曲面ＣＳにおける解析節点の位置を特定する必要がある。具体的には、自由曲面ＣＳにおける通り線の交点（解析節点）の座標を特定する必要がある。以下、自由曲面ＣＳにおける解析節点の位置を特定するための構成について詳細に説明する。

【0101】

図１４は、自由曲面ＣＳにおける解析節点を説明するための図である。図１４の具体例では、第１実施形態と同様に、通り線として代表線Ｘ（１～４）、代表線Ｙ（１～４）、間通り線ｂ（１～３）および間通り線ｂ（１～３）が規定される場合を想定する。また、自由曲面ＣＳの直下に層Ｚｘが規定される場合を想定する。以上の場合、層Ｚｘにおける各通り線の交点が解析節点Ｐａになる。なお、第２実施形態では、層Ｚｘに位置する解析節点Ｐａと区別するため、自由曲面ＣＳに位置する解析節点を「解析節点ＰＩ」と記載する。自由曲面ＣＳにおける解析節点ＰＩの個数は、層Ｚｘにおける解析節点Ｐａの個数と同数になる。

【0102】

図１４に示す通り、層Ｚｘにおける解析節点Ｐａを通り、Ｚ軸と平行（ＸＹ平面に垂直）な直線と自由曲面ＣＳとの交点が解析節点ＰＩになる。すなわち、当該解析節点Ｐａと当該解析節点ＰＩとは、ＸＹ平面における位置が共通する（Ｘ座標およびＹ座標が共通する）。以下、解析節点ＰａとＸＹ平面における位置が共通する解析節点ＰＩを「当該解析節点Ｐａに対応する解析節点ＰＩ」と記載する場合がある。

【0103】

図１４には、各解析節点ＰＩの一部（ＰＩ１、ＰＩ２、ＰＩ３）が抜粋して示される。具体的には、解析節点Ｐａ１に対応する解析節点ＰＩ１、解析節点Ｐａ２に対応する解析節点ＰＩ２、解析節点Ｐａ３に対応する解析節点ＰＩ３が示される。上述した通り、解析節点Ｐａに対応する解析節点ＰＩのＸ座標およびＹ座標は、当該解析節点Ｐａと共通である。例えば、解析節点Ｐａ１が（Ｘａ１，Ｙａ１，Ｚａ１）に位置する場合、解析節点ＰＩ１は（Ｘａ１，Ｙａ１，ｈ１）に位置する。ただし、解析節点ＰＩ１は何れの層にも位置しないため、Ｚ座標「ｈ１」を求める必要がある。同様に、解析節点Ｐａ２が（Ｘａ２，Ｙａ２，Ｚａ２）に位置する場合、解析節点ＰＩ２は（Ｘａ２，Ｙａ２，ｈ２）に位置し、解析節点Ｐａ３が（Ｘａ３，Ｙａ３，Ｚａ３）に位置する場合、解析節点ＰＩ３は（Ｘａ３，Ｙａ３，ｈ３）に位置する。ただし、解析節点ＰＩ２のＺ座標「ｈ２」および解析節点ＰＩ３のＺ座標「ｈ３」を求める必要がある。

【0104】

以上の説明から理解される通り、自由曲面ＣＳにおける各解析節点ＰＩのＺ座標を求める必要がある。第２実施形態では、自由曲面ＣＳを構成する各構成面ｍの中から解析節点ＰＩが位置する構成面ｍを特定することにより、当該解析節点ＰＩの座標（Ｚ座標）を算出可能な構成を具備する。以上の構成について、以下で詳細に説明する。

【0105】

図１５（ａ）および図１５（ｂ）は、第２実施形態の判定処理を説明するための図である。図１５（ａ）および図１５（ｂ）には、自由曲面ＣＳの一部分および層Ｚｘにおける解析節点Ｐａの一部（Ｐａ１、Ｐａ２）が抜粋して示される。

【0106】

情報処理装置１０は、判定処理により、層Ｚｘの解析節点Ｐａの真上に位置する構成面ｍ（解析節点ＰＩが位置する構成面ｍ）を特定する。具体的には、情報処理装置１０は、層Ｚｘにおける各解析節点Ｐａ（上述の図１４参照）の何れか１個を対象節点に設定する。また、情報処理装置１０は、自由曲面ＣＳの各構成面ｍの何れか１個を対象面に設定する。情報処理装置１０は、対象面が対象節点の真上に位置するか否かを判定処理により判定する。なお、判定処理の具体例の詳細については、後述の図１６（ｂ）等を用いて説明する。

【0107】

図１５（ａ）は、対象節点として解析節点Ｐａ１が設定された場合を想定する。以上の場合、解析節点Ｐａ１の真上に位置する構成面ｍが特定される。具体的には、対象節点を解析節点Ｐａ１に設定した状態で、対象面を切替ながら上述の判定処理が繰返し実行される。第２実施形態では、全ての構成面ｍが対象面として設定される。以上の具体例では、解析節点Ｐａ１の真上に位置する構成面ｍ（図１５（ａ）の具体例ではｍ１）が特定される。すなわち、自由曲面ＣＳにおける解析節点ＰＩの１個（図１５（ａ）の具体例ではＰＩ１）が位置する構成面ｍが特定される。

【0108】

図１５（ｂ）は、対象節点として解析節点Ｐａ２が設定された場合を想定する。以上の場合、解析節点Ｐａ２の真上に位置する構成面ｍが特定される。具体的には、対象節点を解析節点Ｐａ２に設定した状態で、対象面を切替ながら上述の判定処理が繰返し実行される。以上の具体例では、解析節点Ｐａ２の真上に位置する構成面ｍ（図１５（ｂ）の具体例ではｍ２）が特定される。すなわち、自由曲面ＣＳにおける解析節点ＰＩの１個（図１５（ｂ）の具体例ではＰＩ２）が位置する構成面ｍが特定される。

【0109】

第２実施形態では、対象節点として全ての解析節点Ｐａが設定されるまで、対象節点を切替ながら図１５（ａ）および図１５（ｂ）で説明した処理が繰り返される。以上の構成によれば、自由曲面ＣＳにおける解析節点ＰＩが位置する構成面ｍが全て特定される。

【0110】

図１６（ａ）、図１６（ｂ）、図１６（ｃ－１）から図１６（ｃ－３）および図１６（ｄ）は、第２実施形態の判定処理の詳細を説明するための図である。以下で詳細に説明するが、判定処理では、判定用ベクトルＶを用いて、自由曲面ＣＳにおける解析節点ＰＩが位置する構成面ｍが特定される。

【0111】

図１６（ａ）は、構成面ｍの各頂点の座標の具体例を説明するための図である。上述した通り、構成面ｍの各頂点の座標は、特定点Ｐおよびメッシュ画像ＧＡの形状から予め定められる。図１６（ａ）の具体例では、各頂点ＰＴ（１、２，３）の座標が（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）の構成面ｍを想定する。また、図１６（ａ）の具体例には、解析節点ＰＩの具体例が示される。以上の解析節点ＰＩの座標は、Ｚ座標を未知数「ｈ」とした場合、（Ｘａ，Ｙａ，ｈ）である。

【0112】

図１６（ｂ）は、判定用ベクトルＶ（ｍ、ｉ）の具体例を説明するための図である。判定処理では、対象面（構成面ｍ）の判定用ベクトルＶが用いられる。図１６（ｂ）は、上述の図１６（ａ）に示す構成面ｍの判定用ベクトルＶを示す。判定用ベクトルＶは、二次ベクトルであり、構成面ｍの各頂点ＰＴの座標、および、解析節点ＰＩの座標から生成される。例えば、構成面ｍの頂点ＰＴ１の座標から、判定用ベクトルＶの端点となる点Ｐｔ１の座標が求められる。点Ｐｔ１のＸ座標は頂点ＰＴ１のＸ座標であり、点Ｐｔ１のＹ座標は頂点ＰＴ１のＹ座標である。すなわち、点Ｐｔ１は（Ｘ１，Ｙ１）に位置する。また、点Ｐｔ２のＸ座標は頂点ＰＴ２のＸ座標であり、点Ｐｔ２のＹ座標は頂点ＰＴ２のＹ座標である。すなわち、点Ｐｔ２は（Ｘ２，Ｙ２）に位置する。同様に、点Ｐｔ３のＸ座標は頂点ＰＴ３のＸ座標であり、点Ｐｔ３のＹ座標は頂点ＰＴ３のＹ座標である。すなわち、点Ｐｔ３は（Ｘ３，Ｙ３）に位置する。

【0113】

以上の説明から理解される通り、点Ｐｔ１、点Ｐｔ２および点Ｐｔ３は、Ｚ軸方向から構成面ｍをＸＹ平面へ投影した三角形（以下「投影面」と記載する場合がある）の頂点である。また、解析節点ＰＩの座標から、判定用ベクトルＶの端点となる点Ｐｉの座標が求められる。点ＰｉのＸ座標は解析節点ＰＩのＸ座標であり、点ＰｉのＹ座標は解析節点ＰＩのＹ座標である。すなわち、点Ｐｉは（Ｘａ，Ｙａ）に位置する。なお、図１６（ｂ）の具体例では、点Ｐｉが投影面の内側に位置する場合を示す。ただし、対象面（構成面ｍ）および対象節点（解析節点Ｐａ）との組合せによっては、当該対象面の投影面内に点Ｐｉが位置しない場合もある。

【0114】

図１６（ｂ）に示す通り、判定用ベクトルＶは、ベクトルＶｍ１、ベクトルＶｍ２およびベクトルＶｍ３を含む。ベクトルＶｍ１は、投影面の点Ｐｔ１を始点とし点Ｐｔ２を終点とするベクトルである。また、ベクトルＶｍ２は、点Ｐｔ２を始点とし点Ｐｔ３を終点とするベクトルであり、ベクトルＶｍ３は、点Ｐｔ３を始点とし点Ｐｔ１を終点とするベクトルである。

【0115】

また、判定用ベクトルＶは、図１６（ｂ）に示す通り、ベクトルＶｉ１、ベクトルＶｉ２およびベクトルＶｉ３を含む。ベクトルＶｉ１は、点Ｐｔ１を始点とし点Ｐｉを終点とするベクトルである。また、ベクトルＶｉ２は、点Ｐｔ２を始点とし点Ｐｉを終点とするベクトルであり、ベクトルＶｉ３は、点Ｐｔ３を始点とし点Ｐｉを終点とするベクトルである。

【0116】

判定処理では、対象面および対象節点の組合せ毎に、ベクトルＶｉ１とベクトルＶｍ１との外積（Ｖｉ１×Ｖｍ１）、ベクトルＶｉ２とベクトルＶｍ２との外積（Ｖｉ２×Ｖｍ２）およびベクトルＶｉ３とベクトルＶｍ３との外積（Ｖｉ３×Ｖｍ３）が算出される。以上の算出結果の全てが正数の場合、点Ｐｉは投影面の内側に位置する。すなわち、当該対象節点に対応する解析節点ＰＩが当該対象面に位置する旨が特定される。一方、各算出結果のうち１個以上が負数の場合、点Ｐｉは投影面の外側に位置する。すなわち、当該対象節点に対応する解析節点ＰＩが当該対象面に位置しない旨が特定される。

【0117】

図１６（ｃ－１）から図１６（ｃ－３）は、対象節点に対応する解析節点ＰＩが対象面（構成面ｍ）に位置する場合を想定する。すなわち、対象面の投影面の内側に点Ｐｉが位置する場合を想定する。ベクトルＶｉからベクトルＶｍまでの反時計回りの角度を「θ」とした場合、ベクトルＶｉとベクトルＶｍとの外積（Ｖｉ×Ｖｍ）は、「｜Ｖｉ｜｜Ｖｍ｜ｓｉｎθ」で表される。また、ｓｉｎθは「０°＜θ＜１８０°」の場合に正数である。すなわち、ベクトルＶｉとベクトルＶｍとの外積は「０°＜θ＜１８０°」の場合に正数である。

【0118】

図１６（ｃ－１）から図１６（ｃ－３）の各図から理解される通り、投影面の内側に点Ｐｉが位置する場合、ベクトルＶｉ１からベクトルＶｍ１までの角度θ、ベクトルＶｉ２からベクトルＶｍ２までの角度θ、および、ベクトルＶｉ３からベクトルＶｍ３までの角度θは、何れも０°より大きく１８０°未満になる（０°＜θ＜１８０°）。したがって、投影面の内側に点Ｐｉが位置する場合、ベクトルＶｉ１とベクトルＶｍ１との外積、ベクトルＶｉ２とベクトルＶｍ２との外積、および、ベクトルＶｉ３とクトルＶｍ３との外積は、何れも正数になる。

【0119】

図１６（ｄ）は、投影面の外側に点Ｐｉが位置する場合の具体例である。投影面の外側に点Ｐｉが位置する場合、ベクトルＶｉ１からベクトルＶｍ１までの角度θ、ベクトルＶｉ２からベクトルＶｍ２までの角度θ、および、ベクトルＶｉ３からベクトルＶｍ３までの角度θの何れかが１８０°より大きくなる（１８０°＜θ＜３６０°）。したがって、投影面の外側に点Ｐｉが位置する場合、ベクトルＶｉ１とベクトルＶｍ１との外積、ベクトルＶｉ２とベクトルＶｍ２との外積、および、ベクトルＶｉ３とクトルＶｍ３との外積の何れかが負数になる。図１６（ｄ）の具体例では、ベクトルＶｉ２とベクトルＶｍ２との外積が負数の場合を想定する。以上の説明から理解される通り、ベクトルＶｉ１とベクトルＶｍ１との外積、ベクトルＶｉ２とベクトルＶｍ２との外積、および、ベクトルＶｉ３とクトルＶｍ３との外積が何れも正数になる構成面ｍは、解析節点ＰＩが位置すると判断できる。

【0120】

自由曲面ＣＳにおける解析節点ＰＩのＸ座標およびＹ座標は、当該解析節点ＰＩに対応する層Ｚｘにおける解析節点Ｐａと共通である。したがって、解析節点ＰＩのＸ座標およびＹ座標は判定処理を実行するまでもなく特定できる。また、構成面ｍを通る平面式ｆ（Ｘ，Ｙ）は、当該構成面ｍの各頂点の座標から求められる。解析節点Ｐａの真上に位置すると判定された構成面ｍの平面式ｆ（Ｘ，Ｙ）に当該解析節点ＰａのＸ座標およびＹ座標を代入することにより、当該解析節点Ｐａに対応する解析節点ＰＩのＺ座標が求められる。

【0121】

以上の通り、第２実施形態によれば、解析節点ＰＩの座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が求められる。なお、第２実施形態では、構成面ｍが三角形の具体例を示したが、構成面ｍが三角形以外の多角形（例えば四角形）であっても、判定用ベクトルＶ（ｉ、ｍ）から解析節点ＰＩの座標を求めることができる。

【0122】

図１７は、第２実施形態の情報処理装置１０が実行する処理のフローチャートである。情報処理装置１０は、図１７に示す処理を、例えば特定点Ｐが指定された契機で実行する。ただし、当該処理が実行される契機は適宜に変更できる。

【0123】

情報処理装置１０は、特定点Ｐが指定されると、メッシュ画像を取得する（Ｓ２１）。上述した通り、メッシュ画像は、外部装置により作成され、情報処理装置１０により取得される。メッシュ画像を取得すると、情報処理装置１０は、曲面生成処理（Ｓ２２）を実行する。第２実施形態の曲面生成処理では、ステップＳ２１で取得したメッシュ画像の形状に応じた自由曲面ＣＳが生成される。

【0124】

曲面生成処理を実行した後に、情報処理装置１０は、各解析節点Ｐａの何れか１個を最初の対象節点に設定する（Ｓ２３）。また、情報処理装置１０は、ステップＳ２２で生成した自由曲面ＣＳの各構成面ｍのうちの何れか１個を最初の対象面に設定する（Ｓ２４）。対象節点および対象面を設定した後に、情報処理装置１０は、上述の判定処理（Ｓ２５）を実行する。最初の判定処理では、ステップＳ２３で設定された対象節点を通るＺ軸方向上に（対象節点の真上に）、ステップＳ２４で設定された対象面が位置するか否かが判定される。

【0125】

判定処理を実行した後に、情報処理装置１０は、全ての構成面ｍを対象面としたか否かを判定する（Ｓ２６）。対象面としていない構成面ｍが残っている場合（Ｓ２６：Ｎｏ）、情報処理装置１０は、現在設定されている対象面を、未だ対象面に設定されていない構成面ｍに変更する（Ｓ２７）。情報処理装置１０は、全ての構成面ｍが対象面に設定されるまで（Ｓ２６：Ｙｅｓ）、上述のステップＳ２５からステップ２７を繰返し実行する。

【0126】

全ての構成面ｍが対象面に設定されると、情報処理装置１０は、座標算出処理（Ｓ２８）を実行する。座標算出処理では、現在の対象節点に対応する、自由曲面ＣＳにおける解析節点ＰＩの座標が算出される。具体的には、上述した通り解析節点ＰＩのＸ座標およびＹ座標は、対象節点と共通である。また、対象節点を通るＺ軸方向上に位置すると判定処理で判定された構成面ｍの各頂点の座標から当該構成面ｍを通る平面式ｆ（Ｘ，Ｙ）が求められる。また、対象節点のＸ座標およびＹ座標（解析節点ＰＩと共通）を平面式ｆ（Ｘ，Ｙ）に代入することにより、解析節点ＰＩのＺ座標が算出される。

【0127】

座標算出処理を実行した後に、情報処理装置１０は、全ての解析節点Ｐａを対象節点に設定済であるか否かを判定する（Ｓ２９）。対象節点としていない解析節点Ｐａが残っている場合（Ｓ２９：Ｎｏ）、情報処理装置１０は、現在設定されている対象節点を、未だ対象節点に設定されていない解析節点Ｐａに変更する（Ｓ３０）。また、情報処理装置１０は、全ての解析節点Ｐａが対象節点に設定されるまで、上述のステップＳ２５からステップＳ３０を繰返し実行する。

【0128】

全ての解析節点Ｐａが対象節点に設定されると（Ｓ２９：Ｙｅｓ）、情報処理装置１０は図１７に示す処理を終了する。以上の構成では、特定点Ｐが指定されると、自由曲面ＣＳが自動で生成され、解析節点ＰＩの座標が自動で算出される。ただし、特定点Ｐを指定した後に、所定の操作がされたことを条件に、自由曲面ＣＳが生成される構成としてもよい。また、自由曲面ＣＳが生成された後に、所定の操作がされたことを条件に、解析節点ＰＩの座標が算出される構成としてもよい。

【0129】

＜変形例＞
以上の各形態は多様に変形される。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は適宜に併合され得る。

【0130】

（１）上述の各形態では、本発明の「特定位置」として、特定点Ｐを例示した。しかし、特定位置は以上の例に限定されない。例えば、梁部材が配置される領域を特定位置として採用してもよい。以上の変形例では、４個以上の梁部材（梁部材が配置された通り線）が特定位置として指定される。梁部材が指定されると、各辺が当該梁部材に位置する自由曲面ＣＳが生成される。

【0131】

（２）第１実施形態では、自由曲面ＣＳの頂点を指定する構成としたが、自由曲面ＣＳの外縁より内側に位置する点を指定できる構成としてもよい。例えば、３個の特定点Ｐを自由曲面ＣＳの頂点として指定し、１個の特定点Ｐを自由曲面ＣＳの内側の点として指定できる構成としてもよい。また、３個以上の梁部材を自由曲面ＣＳの外縁として指定し、１個の特定点Ｐを自由曲面ＣＳの内側の点として指定できる構成としてもよい。

【0132】

＜本実施形態の態様例の作用、効果のまとめ＞
＜第１態様＞
本態様の情報処理装置（１０）は、建築モデル（Ｍ）を生成する情報処理装置であって、特定位置（特定点Ｐ）を指定する指定部（１１）と、特定位置に基づいて自由曲面（ＣＳ）を生成する曲面生成部（１７、２７）と、自由曲面に位置する曲面部材を含む建築モデルについて構造計算を実行可能な計算部（１４）とを具備する。本態様によれば、自由曲面に位置する曲面部材を含む建築モデルの構造計算が実行可能になるまでの作業量を抑制し易くなる。

【0133】

＜第２態様＞
本態様の情報処理装置（１０）は、建築モデルを構成する部材の水平方向における位置を規定する通り線（代表線、間通り線）を作成する通り線作成部（１５）を具備し、通り線は、第１通り線および第１通り線と直交せずに交差する第２通り線を含み（図１０（ａ－２）参照）、曲面生成部は、第１通り線における特定位置および第２通り線における特定位置の双方に基づく一の自由曲面を生成できる。本態様によれば、例えば、第２通り線が設けられない構成と比較して、多様な自由曲面を生成し易くなる。

【0134】

＜第３態様＞
本態様の情報処理装置（１０）は、建築モデルを構成する部材の水平方向における位置を規定する通り線（代表線、間通り線）を作成する通り線作成部（１５）を具備し、通り線は、直線状の通常通り線および折線状の特殊通り線とを含み（図１０（ｂ－２）参照）、曲面生成部は、通常通り線における特定位置および特殊通り線における特定位置の双方に基づく一の自由曲面を生成できる。本態様によれば、例えば、特殊通り線が設けられない構成と比較して、多様な自由曲面を生成し易くなる。

【0135】

＜第４態様＞
本態様の情報処理装置（１０）は、特定位置は、３個以上の特定点の位置であり、指定部は、第１操作に応じて第１の特定点を指定し、第２操作に応じて第２の特定点を指定し、第３操作に応じて第３の特定点を指定し、曲面生成部は、各特定点が略含まれる自由曲面を生成できる（図７（ａ）および図７（ｂ）参照）。本態様によれば、第１態様と同様な効果が奏せられる。

【0136】

＜第５態様＞
本態様の情報処理装置（１０）は、建築モデルを構成する部材の鉛直方向における位置を規定する層を作成する層作成部（１６）を具備し、層は、複数の第１層（代表層）および各第１層の間に位置する第２層（中間層）を含み、曲面生成部は、第１層における特定位置および第２層における特定位置の双方に基づく一の自由曲面を生成できる。本態様によれば、例えば、第２層が設けられない構成と比較して、多様な自由曲面を生成し易くなる。

【0137】

＜第６態様＞
本態様の情報処理方法は、建築モデルを生成する情報処理方法であって、建築モデルにおける特定位置を指定するステップ（図１１のＳ１１）と、特定位置に基づいて自由曲面を生成するステップ（Ｓ１４、図１７のＳ２２）と、自由曲面に位置する曲面部材を含む建築モデルについて構造計算を実行するステップとを具備する。本態様によれば、第１態様と同様な効果が奏せられる。

【0138】

＜第７態様＞
本態様のプログラムは、第６態様の各ステップをコンピュータを実行させるプログラムである。本態様によれば、第１態様と同様な効果が奏せられる。

【符号の説明】

【0139】

１０…情報処理装置、１１…指定部、１２…形状定義部、１３…部材生成部、１４…計算部、１５…線作成部、１６…層作成部、１７…曲面生成部、１８…代表線作成部、１９…線作成部、２０…代表層作成部、２１…中間層作成部、２２…壁部材生成部、２３…柱部材生成部、２４…梁部材生成部、２５…曲面部材生成部、２６…床部材生成部、２７…曲面生成部、２８…節点特定部。

【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】

【図16】

【図17】

【手続補正書】

【提出日】2022-03-24

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

建築モデルを生成する情報処理装置であって、
特定位置を指定する指定部と、
前記特定位置に基づいて自由曲面を生成する曲面生成部と、
前記自由曲面に位置する曲面部材を含む前記建築モデルについて構造計算を実行可能な計算部と、
前記建築モデルを構成する部材の水平方向における位置を規定する通り線を作成する通り線作成部と
を具備し、
前記通り線は、第１通り線および前記第１通り線と直交せずに交差する第２通り線を含み、
前記曲面生成部は、前記第１通り線における前記特定位置および前記第２通り線における前記特定位置の双方に基づく一の自由曲面を生成できる
情報処理装置。

【請求項2】

建築モデルを生成する情報処理装置であって、
特定位置を指定する指定部と、
前記特定位置に基づいて自由曲面を生成する曲面生成部と、
前記自由曲面に位置する曲面部材を含む前記建築モデルについて構造計算を実行可能な計算部と、
前記建築モデルを構成する部材の水平方向における位置を規定する通り線を作成する通り線作成部と
を具備し、
前記通り線は、直線状の通常通り線および折線状の折れ軸通り線とを含み、
前記曲面生成部は、前記通常通り線における前記特定位置および前記折れ軸通り線における前記特定位置の双方に基づく一の自由曲面を生成できる
情報処理装置。

【請求項3】

建築モデルを生成する情報処理装置であって、
特定位置を指定する指定部と、
前記特定位置に基づいて自由曲面を生成する曲面生成部と、
前記自由曲面に位置する曲面部材を含む前記建築モデルについて構造計算を実行可能な計算部と、
前記建築モデルを構成する部材の鉛直方向における位置を規定する層を作成する層作成部と
を具備し、
前記層は、複数の第１層および各前記第１層の間に位置する第２層を含み、
前記曲面生成部は、前記第１層における前記特定位置および前記第２層における前記特定位置の双方に基づく一の自由曲面を生成できる
情報処理装置。

【請求項4】

コンピュータが、建築モデルを生成する情報処理方法であって、
前記コンピュータが、
前記建築モデルを構成する部材の水平方向における位置を規定する第１通り線を作成するステップと、
前記建築モデルを構成する部材の水平方向における位置を規定するとともに、前記第１通り線と直交せずに交差する第２通り線を作成するステップと、
前記建築モデルにおける特定位置を指定するステップと、
前記第１通り線における前記特定位置および前記第２通り線における前記特定位置の双方に基づく一の自由曲面を生成するステップと、
前記自由曲面に位置する曲面部材を含む建築モデルについて構造計算を実行するステップと
を実行する情報処理方法。

【請求項5】

請求項４に記載の各ステップをコンピュータに実行させるプログラム。