JP2002328951A - ３次元モデルのデータ配信装置及びデータ配信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 商品等の３次元モデルを効率よく管理運用す
ること。 【解決手段】 サーバ１は、ネットワーク３を介して、
各クライアント２Ａ〜２Ｎにアプリケーション種別に適
した３次元モデルデータを配信する。データベース４０
には、物体の表示に必要なデータからなる基本表示情報
５０（３次元形状データ）と、物体の表示状態を変化さ
せるためのデータからなる状態変化情報６０（アニメー
ションデータ）とが各物体（部品）毎に対応付けられて
記憶されている。状態変化情報６０は、アプリケーショ
ンの種類毎に用意される。クライアントからの配信要求
が生じると、サーバ１は、アプリケーション種別を判別
し、アプリケーションに応じた状態変化情報６０と基本
表示情報５０（同一物体について全アプリケーションで
共通）とを対応付けてクライアントに配信する。これに
より、効率的に３次元モデルを管理し運用することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、電子カタ
ログシステム、電子メンテナンスマニュアルシステム、
電子商取引システム等の各種アプリケーションプログラ
ムに対して、物体の３次元モデルデータを配信する３次
元モデルのデータ配信装置及びデータ配信システムに関
する。

【０００２】

【従来の技術】商品や製品等の物体（オブジェクト）
を、コンピュータ上に構築された３次元の仮想空間内で
描画して表示させることにより、ユーザは、直感的に容
易に物体を認識して理解することが可能となる。このた
め、例えば、特開平８−６３４８２号公報や特開２００
０−２５９８５９号公報等に開示されているように、電
子カタログシステムや電子マニュアル等の３次元物体を
取り扱うアプリケーションプログラムでは、取扱製品を
３次元モデル化し、３次元グラフィックスとしてユーザ
に提供するようになってきている。

【０００３】３次元モデルの表示方法としては、例え
ば、物体の３次元モデルを静止画像として単純に表示さ
せるものから、３次元モデルを経時変化させるもの（ア
ニメーション）まで種々存在する。各アプリケーション
プログラムの目的に応じて、各アプリケーションプログ
ラム専用の静的な又は動的な３次元モデルが用意され、
クライアント端末に配信される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】例えば、電子カタログ
システム用の３次元モデルのように、特定のアプリケー
ションプログラムに特化した３次元モデルを生成して配
信する方法では、用途が明確であるため、不要なデータ
を排除した専用の３次元モデルを作成することができ
る。しかし、特定用途に特化した専用の３次元モデルで
あるから、他の用途に転用するのが難しい。従って、同
一物体の３次元モデルを他の用途でも使用する場合は、
各用途毎にそれぞれ専用の３次元モデルを生成しなけれ
ばならないという問題がある。

【０００５】例えば、建設機械の３次元モデルの場合、
電子カタログシステムでは、建設機械の全体的な動作を
アニメーション表示することが望まれる。例えば、ブー
ム、アーム、バケット等の各主要部の動き方、旋回の仕
方、キャビンの外観等のように、商品全体の外観や振る
舞いが電子カタログでは重要であり、内部の細かな部品
（例えば、ボルトやリミットスイッチ、配管等）の詳細
まで電子カタログ上で表示させる必要はない。従って、
詳細な内部構造を捨象して主要部の動作に着目すること
により、電子カタログ用の３次元モデルを作成すること
ができる。

【０００６】これに対し、例えば、コンピュータ画面に
メンテナンス方法やトラブルシューティング等を表示さ
せる電子メンテナンスマニュアルシステム（以下、「電
子メンテナンスシステム」と略記）では、アプリケーシ
ョンプログラムの目的上、商品の外観や商品全体の振る
舞いよりも詳細で正確な内部構造等を必要とする。即
ち、故障発生箇所又は故障関連箇所における部品又は部
品アッセンブリの機械的構造・電気的構造と実部品等と
の対応関係が明瞭となるような３次元モデルが望まれ
る。従って、電子カタログ用の３次元モデルとは別に、
電子メンテナンスシステム用の３次元モデルを作成しな
ければならない。

【０００７】このように、異なる種類のアプリケーショ
ンプログラム（電子カタログやメンテナンスシステム
等）に商品の３次元モデルをそれぞれ供給するシステム
では、各アプリケーションプログラム専用の３次元モデ
ルを予め用意しておき、クライアントからの要求に応じ
た３次元モデルを配信する。従って、各アプリケーショ
ンプログラム用の３次元モデル間でデータが重複してし
まい、記憶装置の記憶領域を効率よく使用することがで
きない。先の例で言えば、ブームやキャビン等の主要部
のモデルが重複して登録されるため、重複したデータに
よって記憶領域が圧迫される。

【０００８】商品の取りうる全ての動作や振る舞いを含
んだ３次元モデルを生成することにより、各アプリケー
ションプログラム専用のモデルを個別に生成して蓄積す
る必要はなくなる。しかし、このようなオールインワン
型の３次元モデルの場合は、モデルのデータサイズが大
きくなり、また、クライアントで使用しないアニメーシ
ョンデータも多く含まれる。従って、クライアントへの
配信時間が長くなり、クライアント側での応答性も低下
し、また、クライアント側のメモリ資源を無駄に消費さ
せる。

【０００９】サーバ側では各物体の形状データ（ポリゴ
ンデータ等）のみを管理し、各クライアントからの配信
要求に応じて、アニメーションを動的に生成する方法も
考えられる。この場合は、サーバの記憶領域を効率的に
使用することができ、また、必要なデータのみをクライ
アントに送信することができる。しかし、アニメーショ
ンデータを動的に生成するため、サーバ側の負担が大き
くなり、（クライアント数、通信環境、サーバ側の処理
能力等によっても相違するが）サーバの応答性が低下し
易く、操作性や使い勝手の点でユーザにストレスを与え
る。

【００１０】ところで、近年では、オフィスや家庭内の
コンピュータからインターネットやイントラネット等の
ネットワークに有線接続するのではなく、外出先から移
動体通信を利用してネットワークに接続するという、い
わゆるモバイルコンピューティングが普及している。例
えば、メンテナンス要員が建設現場で建設機械の故障を
調査、修理する場合のように、モバイルコンピューティ
ングによって外出先から３次元モデルを参照するとき
は、必要なデータだけを短時間で参照できるのが好まし
い。一般的に、移動体通信は安定したコネクションの維
持が難しく、携帯情報端末は重量や外形寸法上の理由に
よりデータ処理能力が限られているためである。

【００１１】本発明は、上記のような種々の課題に鑑み
なされたものであり、その目的は、物体の３次元モデル
を効率的に管理運用することができるようにした３次元
モデルのデータ配信装置及びデータ配信システムを提供
することにある。本発明の他の目的は、それぞれ異なる
複数の用途で使用されうる物体の３次元モデルを、より
少ない記憶資源で記憶し、容易に管理運用できるようし
た３次元モデルのデータ配信装置及びデータ配信システ
ムを提供することにある。本発明の更なる目的は、後述
する実施の形態の記載から明らかになるであろう。

【００１２】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記課題
を解決するために、本発明に係る３次元モデルのデータ
配信装置は、物体の３次元モデルのデータを通信ネット
ワークを介して配信させるものであり、物体の３次元モ
デルのデータを、物体の表示に必要な基本表示情報と物
体の表示状態の変化を規定する状態変化情報とに分けて
管理している。そして、データ配信先の要求に応じて、
基本表示情報と状態変化情報とを対応付けて配信するよ
うになっている。

【００１３】ここで、「物体」とは、完成品を構成する
部品、部品アッセンブリ又は部分として把握することが
できる。完成品全体を一つの物体として把握してもよ
い。どこまでを３次元モデル化するかは、３次元モデル
が利用されるアプリケーションプログラムの要求によっ
て定まる。また、「基本表示情報」とは、物体の表示に
必要なデータであり、例えば、少なくとも物体の形状を
示す形状情報が含まれている。より具体的には、基本表
示情報として、ＣＡＤ（Computer-Aided Design）デー
タやポリゴンデータのような数値データを用いることが
できる。「状態変化情報」とは、物体の表示状態の変化
を規定するデータであり、例えば、少なくとも物体の動
作を規定する動作情報が含まれている。より具体的に
は、動作アニメーションや分解組立手順を示すアニメー
ションのように、物体の動作、振る舞い、関連する他の
物体との関わり方等を示すアニメーション情報である。
さらに、立体形状の表面を飾る画像データ（テクスチャ
データ）や仮想空間内における位置情報等を状態変化情
報に含めることもできる。「データ配信先」とは、３次
元モデルのデータを表示させて利用する他のコンピュー
タである。

【００１４】物体の３次元モデルを基本表示情報と状態
変化情報とに分けて管理することにより、３次元モデル
を利用する各アプリケーションプログラム毎にそれぞれ
３次元モデルを用意する場合に比較して、冗長なデータ
を排除して記憶資源を効率的に使用することができる。
また、物体の動作の点で新たな用途が発生した場合や修
正等を行う場合は、状態変化情報のみを作成したり修正
するだけで対応することができる。

【００１５】また、本発明によれば、基本表示情報には
複数の状態変化情報が対応付けられており、データ配信
先における３次元モデルの用途に応じた状態変化情報を
選択して配信するようになっている。

【００１６】具体的には、例えば、電子カタログシステ
ム用の基本動作アニメーションや部品発注システム用の
分解アニメーションあるいは電子メンテナンスシステム
用の組立手順アニメーション等のように、３次元モデル
の用途に応じた状態変化情報を予め用意しておき、用途
に応じた状態変化情報を配信する。これにより、動的に
状態変化情報を生成する場合よりもコンピュータの負荷
を少なくすることができ、また、必要なデータのみを配
信することができる。

【００１７】また、本発明によれば、データ配信先が要
求する３次元モデルのデータのうち、基本表示情報を先
に送信し、データ配信先からの新たな要求に応じて基本
表示情報に対応付けられている状態変化情報を送信する
ようになっている。

【００１８】即ち、先に基本表示情報を送信し、後から
状態変化情報を送信させる。これにより、必要な情報の
みを需要に応じて配信することができる。なお、状態変
化情報をさらに複数の状態変化情報に分割し、データ配
信先からの要求に応じて段階的に状態変化情報を配信す
るように構成することもできる。

【００１９】本発明の別の観点に従えば、物体の３次元
モデルのデータを配信するためのサーバと、サーバから
通信ネットワークを介して３次元モデルのデータをそれ
ぞれ取得して描画する複数のクライアントとを備えた３
次元モデルのデータ配信システムとして捉えることもで
きる。そして、サーバは、各物体毎に、少なくとも各物
体の形状を規定する形状情報と各物体の配置位置を規定
する配置情報と各物体の異なる動作をそれぞれ規定する
複数の動作情報とを対応付けて管理しており、各クライ
アントからのデータ配信要求に応じて、要求された物体
の形状情報及び配置情報を配信すると共に、各クライア
ントにおける３次元モデルの用途に応じて選択された動
作情報を配信させる。

【００２０】本発明のさらに別の観点に従えば、物体の
３次元モデルのデータを、物体の表示に必要な基本表示
情報と物体の表示状態の変化を規定する状態変化情報と
に分けて管理するデータ管理手段を備えたコンピュータ
に用いられるプログラムとして捉えることもできる。そ
して、このプログラムは、クライアントから要求された
対象物の基本表示情報をデータ管理手段から読み出させ
る機能と、クライアントのアプリケーション種別を特定
する機能と、特定されたアプリケーション種別に応じた
状態変化情報をデータ管理手段から読み出させる機能
と、読み出された基本表示情報及び状態変化情報を対応
付けてクライアントに送信させる機能とをコンピュータ
上に実現させる。

【００２１】コンピュータプログラムは、例えば、CD-R
OMやメモリあるいはハードディスク等の各種記録媒体を
通じて配布することができるほか、通信ネットワークを
介して配布することもできる。

【００２２】以上のように、本発明に係る３次元モデル
のデータ配信装置及びデータ配信システムによれば、物
体の３次元モデルを基本表示情報と状態変化情報とに分
けるため、３次元モデルのデータを効率よく管理し運用
することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態について詳細に説明する。

【００２４】まず、図１〜図９に基づいて本発明の第１
の実施の形態を説明する。図１は、本発明に係る３次元
モデルのデータ配信システムの全体構成を概略的に示す
構成説明図である。

【００２５】本実施の形態に係る３次元モデルのデータ
配信システムは、３次元モデルのデータを管理するサー
バ１と、サーバ１にインターネットやイントラネット等
の通信ネットワーク３を介して接続された複数のクライ
アント端末２（２Ａ，２Ｂ，．．．，２Ｎ）とから構成
されている。

【００２６】ここで、各クライアント端末２上では、電
子カタログシステムのクライアント、部品発注システム
のクライアントあるいは電子メンテナンスシステムのク
ライアントをそれぞれ実行させることができる。電子カ
タログシステムのクライアントプログラム（アプリケー
ションプログラム）が稼働している端末に符号２Ａを、
部品発注システムのクライアントプログラムが稼働する
端末に符号２Ｂを、電子メンテナンスシステムのクライ
アントプログラムが稼働する端末に符号２Ｎを与えてい
る。即ち、物理的に単一のコンピュータ端末２は、実行
中のクライアントプログラムの種別に応じて、論理的に
異なる存在となる。

【００２７】ここで、アプリケーションプログラムとし
ては、例えば、電子商品カタログシステム、部品発注シ
ステム、電子メンテナンスシステム等を挙げることがで
きるが、本発明はこれらに限定されない。サーバ１に
は、各アプリケーションプログラムの全部又は一部を実
現するためのプログラム１０〜３０が実装されている。
クライアント端末２側に各アプリケーションのプログラ
ムの全部又は一部を予め実装しておくこともできるし、
サーバ１からクライアント端末２にアプリケーションプ
ログラムを送信して稼働させることもできる。

【００２８】また、本実施の形態では、３種類のアプリ
ケーションプログラムを統合し、見かけ上略同時に使用
できるようにしているが、これに限らず、各アプリケー
ションプログラムを別個に生成し、それぞれのプログラ
ムを切り替えて起動させるように構成することもでき
る。

【００２９】サーバ１には、各アプリケーションプログ
ラム１０〜３０によって参照されるデータを管理するデ
ータベース４０が設けられている。データベース４０に
は、各部品の形状を記述してなる基本表示情報５０と、
各部品の動作や表示方法等を記述してなる状態変化情報
６０と、部品の説明文等を記述してなるテキスト情報７
０等が格納されている。

【００３０】図２は、サーバ１側及びクライアント端末
２側のより詳細な構成を示す説明図である。

【００３１】サーバ１側に保持される基本表示情報５０
としては、例えば、ポリゴンデータによるサーフェイス
モデルとして記述された３Ｄ（Three-Dimension：図中
では３次元を３Ｄと表示）形状データ５１が挙げられ
る。３Ｄ形状データ５１は、各部品又は各部品アッセン
ブリ毎の形状データ５２からなる。３Ｄ形状データによ
って、仮想３次元空間内における部品の形状は一意に定
まるが、部品の配置位置や動作等は後述する他のデータ
によって決定される。

【００３２】状態変化情報６０としては、テクスチャデ
ータ６１及び配置・アニメーションデータ６２を挙げる
ことができる。テクスチャデータ６１は、立体化された
部品の表面に貼り付けられるデータであり、部品の材
質、質感、色等に応じた複数種類の画像データから構成
されている。また、透明度の設定も行うことができ、部
品を半透明又は透明に表現することもできるようになっ
ている。

【００３３】配置・アニメーションデータ６２は、３次
元の仮想空間内における各部品の配置位置を記述する配
置データ６３と、部品の動作や振る舞い等を記述するア
ニメーションデータ６４とから構成されている。ここ
で、一つの部品には少なくとも一つの配置データ６３が
対応付けられるが、一つの部品が複数の配置データ６３
と対応付けられる場合もある。例えば、リミットスイッ
チやボルト等のように、製品の各部で使用される場合
は、複数の配置データ６３が対応付けられる。

【００３４】配置データ６３には、複数種類のアニメー
ションデータ６４が対応付けられている。アニメーショ
ンデータ６４の種類としては、例えば、部品や部品アッ
センブリが各部毎に分解された状態を表示させるための
分解アニメーション、部品等の組立手順を表示させるた
めの組立アニメーション、各部品の基本動作を表示させ
るための動作アニメーション等を挙げることができる。
データベース４０には、各アプリケーションプログラム
１０〜３０にそれぞれ適したアニメーションデータ６４
が予め登録されている。また、各部品の配置データ６３
毎にアニメーションデータ６４が関連づけられている。

【００３５】htmlファイル８０は、クライアント端末２
側のウェブブラウザ１００で３次元モデルを表示させる
ためのプログラムファイルである。htmlファイル８０に
は、ウェブブラウザ１００で３次元モデルを表示させる
のに必要な全てのデータを特定する記述が含まれてい
る。htmlファイル８０には、分解や組立のアニメーショ
ンを表示させるためのhtmlファイル８１や基本動作アニ
メーションを表示させるためのhtmlファイル８２を含め
ることができる。

【００３６】スクリプトファイル９０は、各アニメーシ
ョンを起動させるためのトリガに関連づけられた関数を
記述してなるもので、スクリプトファイル９０に記述さ
れた関数が呼び出されることによって、予め対応付けら
れたアニメーションデータ６４が参照される。参照され
たアニメーションデータ６４に従って、３次元仮想空間
内に表現された各部品は所定の動作を示す。スクリプト
ファイル９０は、アニメーションを実行させるためのプ
ログラムファイルであり、各アニメーションに対応する
複数のスクリプトファイル９１，９２から構成されてい
る。

【００３７】クライアント端末２上では、サーバ１との
間で情報を交換する情報閲覧環境としてのウェブブラウ
ザ１００が稼働している。ウェブブラウザ１００には、
３次元モデルをウェブブラウザ１００上で描画（レンダ
リング処理等）させるための３次元描画プログラム（図
中では「Ｗｅｂ３Ｄプラグイン」と表示）１０１が、例
えば、プラグインモジュールのような形態で設けられて
いる。

【００３８】３次元描画プログラム１０１のクライアン
ト端末２への実装については種々の方法を採用すること
ができる。３次元描画プログラム１０１をウェブブラウ
ザ１００へのプラグインモジュールとして構成すること
もできるし、３次元モデル専用の３次元画像ビューワプ
ログラムとして構成することもできる。また、クライア
ント端末２側に予め３次元描画プログラム１０１をイン
ストールしておく必要はなく、３次元描画プログラム１
０１をサーバ１側に保持させておき、クライアント端末
２がサーバ１に接続したときにサーバ１からクライアン
ト端末２に３次元描画プログラム１０１を送り込み、ク
ライアント端末２上で稼働させることもできる。サーバ
から送り込んでクライアント上で稼働させるプログラム
は、異なる環境下でも動作できるようにクライアント端
末側のアーキテクチャに依存しないニュートラルなプロ
グラムとして構成されているのがより好ましい。

【００３９】ウェブブラウザ１００には、３次元モデル
を表示させるための３次元モデル表示部１０２と、部品
リストや発注リスト等を表示するテキスト表示部１０３
とが設けられている。

【００４０】続いて、図３〜図５を参照して、本実施の
形態による３次元モデルの表示方法を説明する。

【００４１】ユーザは、クライアント端末２を介してサ
ーバ１にアクセスする。ユーザは、例えば、商品を提供
しているメーカーや販社等の企業サイトにアクセスし、
この企業サイトに設けられた電子カタログコーナーや部
品発注コーナー等にさらにアクセスすることにより、所
望の部品（物体）の３次元モデルを所望する形態で閲覧
することができる。なお、電子カタログサーバや部品発
注サーバ等にユーザが直接アクセスするように構成する
こともできる。

【００４２】クライアント端末２がサーバ１にアクセス
して所定のhtmlファイル８０が実行されると、htmlファ
イル８０内の３次元モデルの表示について記述されたモ
デル表示記述部８０Ａの内容が解釈される。モデル表示
記述部８０Ａには、部品Ｐ１〜Ｐ３のそれぞれを仮想空
間内の所定位置で表示させるのに必要な全てのデータ、
即ち、形状データ５２，配置データ６３，テクスチャデ
ータ６１が記述されている。ウェブブラウザ１００は、
モデル表示記述部８０Ａで参照されている各データをサ
ーバ１から取得して３次元描画プログラム１０１に受け
渡す。３次元描画プログラム１０１は、ウェブブラウザ
１００から渡されたデータを解釈し、仮想空間内の所定
の位置に各部品Ｐ１〜Ｐ３をそれぞれ表示させる。

【００４３】また、htmlファイル８０には、各アプリケ
ーション用の、「分解ボタン１０４」、「組立ボタン１
０５」、「動作ボタン１０６」等の各ボタンの表示と各
ボタンに関連付けされたファイルの在処とが記述されて
いる。なお、図中に示すボタンの種類は例示であって、
本発明はこれに限定されない。アプリケーションの種類
に応じたボタンセットが３次元モデル表示部１０２に設
けられる。本実施の形態では、電子カタログシステム、
部品発注システム及び電子メンテナンスシステムの３種
類のアプリケーションを統合化する場合を示している。

【００４４】次に、図４には、アニメーションを実行さ
せる様子が示されている。ユーザがマウス等のポインテ
ィングデバイスによって、組立ボタン１０５を操作する
と、このマウス操作のイベントが検出されて、htmlファ
イル８０内に予め記述されたトリガ１が起動する。トリ
ガ１の起動によって、トリガ１に関連づけられた所定の
スクリプトファイル９０が呼び出される。スクリプトフ
ァイル９０内に記述された所定の関数が呼び出される
と、組立アニメーションを規定する所定のアニメーショ
ンデータ６４が読み出され、htmlファイル８０により参
照される。参照されたアニメーションデータ６４の記述
内容は、３次元モデル表示部１０２の表示内容に反映さ
れる。

【００４５】図４中では、ボルト形状の各部品Ｐ２，Ｐ
３毎にそれぞれのアニメーションデータ６４が読み出さ
れ、図４中の下側に示すように、各アニメーションデー
タ６４の記述に従って各部品Ｐ２，Ｐ３の表示状態がそ
れぞれ変更されている。なお、アニメーションの起動
は、組立ボタン１０５の操作に限定されない。例えば、
テキスト表示部１０３に表示された部品Ｐ１，Ｐ２の部
品名を選択したり、あるいは、３次元モデル表示部１０
２に表示された各部品１０２，１０３の画像を直接操作
（いわゆるクリック操作）することによっても、トリガ
１を起動させてアニメーションを実行させることができ
る。

【００４６】次に、図５には、他のアニメーションを実
行させる様子が示されている。ユーザは、テキスト表示
部１０３内から所望の部品名を選択する（図示例では、
部品Ｐ３が選択されている）。これにより、前記同様
に、htmlファイル８０内に記述されたトリガ２が起動し
て所定のスクリプトファイル９０が呼び出され、このス
クリプトファイル９０に記述された関数によって所定の
アニメーションデータ６４が読み出される。アニメーシ
ョンデータの記述内容は、htmlファイル８０により参照
され、３次元モデル表示部１０２の表示内容が更新され
る。図示の例では、部品Ｐ３が選択された結果、位置は
そのままで部品Ｐ１，Ｐ２の表示状態が透明又は半透明
にそれぞれ変更されている。これにより、結果的に、選
択された部品Ｐ３のみが３次元モデル表示部１０２内で
強調表示されることになる。従って、ユーザは、自分が
選択した部品Ｐ３が部品アッセンブリのどの位置に存在
し、どのような形状を有するか等を容易に確認すること
ができる。これにより、部品の誤発注等を未然に防止す
ることができるほか、オペレータやメンテナンス要員の
知識習得に役立たせることができる。

【００４７】次に、図６〜図８に基づいて、各アプリケ
ーションプログラムに適したアニメーションを用意する
一例を油圧ショベルを例に挙げて説明する。

【００４８】図６は、電子カタログシステム１０等で利
用可能な基本動作アニメーションの概略を示している。

【００４９】油圧ショベルは、油圧モータにより駆動さ
れる履帯を備えた下部走行体Ｐ１１と、下部走行体Ｐ１
１の上側に旋回可能に設けられた上部旋回体Ｐ１２と、
上部旋回体Ｐ１２の上側に設けられたキャビンＰ１３
と、キャビンＰ１３の傍に設置された作業部とから大略
構成されている。そして、作業部は、ブームＰ１４，ア
ームＰ１５及びバケットＰ１６を備えている。より正確
には、全体の重量バランスを取るためのカウンタウェイ
ト、エンジンや油圧ポンプ等を収容した機械室等の他の
主要部も存在するが、説明の便宜上割愛している。ま
た、油圧配管や油圧機器からなる油圧系統や電気配線や
電気機器からなる電気系統の他の構造も捨象し、主要な
機械的構造のみを図示している。

【００５０】電子カタログシステムの主な目的は、ユー
ザに製品の特徴や有用性等を訴えかけて、その購買意欲
を高める点にある。従って、製品の基本的特徴や動作を
容易に理解できるような３次元モデルが望まれる。この
ため、図６（ａ）〜（ｄ）に示すような製品の基本動作
や特徴を一目で把握できるようなアニメーションをアニ
メーションデータ６４の一つとして用意する。例えば、
ユーザが「動作ボタン１０６」を操作することにより、
図６に示すような基本的動作のアニメーションを表示さ
せることができる。

【００５１】図７は、部品発注システム２０等で利用可
能な分解アニメーションの概略を示す説明図である。部
品発注システムは、製品の部品構成を明らかにし、ユー
ザが所望の部品を容易に誤り無く発注できるようにする
ことを主な目的とする。そこで、図７（ａ），（ｂ）に
示すように、製品の部品構成を分解して各部品の相対的
位置関係等が明確となるような分解アニメーションをア
ニメーションデータ６４の一つとして用意する。例え
ば、ユーザは、「分解ボタン１０４」を操作することに
より、各部品を分離させた状態で表示させることができ
る。

【００５２】図８は、電子メンテナンスシステム３０等
で利用可能な分解組立手順アニメーションの概略を示す
説明図である。電子メンテナンスシステム３０の主な目
的は、定期又は不定期のメンテナンス作業を容易に行う
ことができるように、製品の分解手順や組立手順等を分
かり易く表示させる点にある。そこで、図８（ａ）〜
（ｃ）に示すように、分解手順（逆回しにすれば組立手
順にもなる）を表示させるための分解組立手順アニメー
ションをアニメーションデータ６４の一つとして用意す
る。

【００５３】次に、図９は、本実施の形態による３次元
モデルデータの配信方法を示すフローチャートである。
本フローチャートは、配信処理の概略を示すものであ
り、実際のプログラム構造とは種々相違する。なお、図
中では、ステップを「Ｓ」と略記する。

【００５４】まず、サーバ１は、各クライアント端末２
からのデータ配信要求が発生したか否かを監視している
（Ｓ１）。例えば、httpリクエストによって３次元モデ
ルの配信が要求された場合は（S1:YES）、要求された対
象物の基本表示情報（３Ｄ形状データ）をデータベース
４０から読出す（Ｓ２）。次に、データ配信を要求する
クライアントのアプリケーションを特定する（Ｓ３）。
即ち、電子カタログシステムからの要求であるか、部品
発注システムからの要求であるか、電子メンテナンスシ
ステムからの要求であるかを判定する。

【００５５】クライアントのアプリケーション種別が特
定されると、このアプリケーション種別に対応する状態
変化情報（アニメーションデータ）がデータベース４０
から読み出される（Ｓ４）。そして、Ｓ２で読み出され
た基本表示情報とＳ４で読み出された状態変化情報とが
対応付けられて、クライアント端末２に送信される（Ｓ
５）。

【００５６】このように構成される本実施の形態によれ
ば、物体の３次元モデルを基本表示情報（形状データ）
と状態変化情報（アニメーションデータ）とに分離して
管理するため、各用途毎に形状データとアニメーション
データとを含む３次元モデルを生成する場合に比較し
て、冗長なデータを排除でき、サーバ１側の記憶資源を
有効に利用することができる。また、状態変化情報を変
更・追加するだけで、３次元モデルを新たな用途に容易
に使用することができる。

【００５７】さらに、全パターンの動作を織り込んだ３
次元モデルを用意する場合に比較して、モデルサイズを
低減することができ、サーバ／クライアント間の通信時
間を短縮することができる。また、クライアントからの
要求に応じてアニメーションデータを動的に生成する場
合に比較して、サーバ側の負荷を少くでき、サーバの応
答性を高めることができる。

【００５８】次に、図１０に基づいて本発明の第２の実
施の形態を説明する。以下の記載では、上述した構成要
素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を
省略するものとする。本実施の形態の特徴は、基本表示
情報と状態変化情報とを分けて送信する点にある。

【００５９】即ち、図１０は、本実施の形態に係る３次
元モデルのデータ配信処理を概略的に示すフローチャー
トであって、まず最初に、クライアント端末２からのデ
ータ配信要求が検出されると（S11:YES）、基本表示情
報の要求であるか否かが判定される（Ｓ１２）。図１０
中では、クライアント端末２からサーバ１に対しては、
基本表示情報又は状態変化情報のいずれかが要求される
ものとして説明する。これ以外の要求がクライアント端
末２から発せられる場合は、その要求を判別し、要求に
沿った処理を行うステップが追加される。

【００６０】アプリケーションの起動時には、基本表示
情報がまず最初に要求される。基本表示情報は、製品の
描画に不可欠な基本的データであり、これにより静的な
状態で３次元モデルを描画し表示させることができるた
めである。なお、この場合、基本表示情報に、３次元形
状データ５１のほかに、テクスチャデータ６１及び配置
データ６３を含めることが望ましい。

【００６１】クライアント端末２から基本表示情報の配
信が要求された場合は（S12:YES）、要求された対象物
の基本表示情報がデータベース４０から読み出され（Ｓ
１３）、クライアント端末２に送信される（Ｓ１４）。

【００６２】一方、クライアント端末２からのデータ配
信要求が基本表示情報の要求では無かったときは（S12:
NO）、クライアント端末２が状態変化情報（アニメーシ
ョンデータ６４である）の配信を要求している場合であ
る。そこで、クライアントのアプリケーション種別を判
別して特定し（Ｓ１５）、対象物に関連づけられた複数
のアニメーションデータ６４の中から、判別されたアプ
リケーション種別に対応するアニメーションデータ６４
を特定する（Ｓ１６）。そして、この特定されたアニメ
ーションデータをデータベース４０から読出し（Ｓ１
７）、クライアント端末２に送信する（Ｓ１４）。

【００６３】このように構成される本実施の形態でも、
上述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることがで
きる。さらに、本実施の形態では、基本表示情報と状態
変化情報とを分離して管理するのみならず、データ配信
時においても、両者を分割して送信させる。従って、い
わゆるオンデマンドで、必要なデータのみをクライアン
ト側に送信することができ、一回の通信あたりのデータ
量を少なくし、通信時間を短縮することができる。この
ため、例えば、移動体通信のような安定した通信コネク
ションを長時間維持するのが難しい通信環境下において
も、３次元モデルを安定して配信することができる。

【００６４】次に、図１１に示す全体構成図を参照し
て、本発明の第３の実施の形態を説明する。本実施の形
態の特徴は、ソフトウエアによって起動するアプリケー
ションを切り替える点にある。即ち、クライアント端末
２は、電子カタログシステム、部品発注システム、電子
メンテナンスシステムのいずれか一つを選択して起動さ
せることができるようになっている。

【００６５】起動アプリケーションを切り替えることに
より、不要なボタンやテキストの表示を排除して、各ア
プリケーション専用の画面を構成でき、ディスプレイ画
面を有効に使用できる。また、各アプリケーションを頻
繁に切り替える場合はともかく、いずれか一つのアプリ
ケーションを使用する場合は操作性も向上する。

【００６６】次に、図１２は、本発明の第４の実施の形
態に係る３次元モデルのデータ配信システムを示す全体
構成図である。本実施の形態の特徴は、各クライアント
端末２は直接３次元モデル配信サーバ１から３次元モデ
ルのデータを取得するのではなく、サーバ１１０を介し
て３次元モデルのデータを取得する点にある。

【００６７】サーバ１１０は、３次元モデル配信サーバ
１と各クライアント端末２との間に設けられる。サーバ
１１０は、３次元モデル配信サーバ１と物理的に異なる
コンピュータ上に形成することもできる。その場合は、
例えば、インターネット又はイントラネット等の通信ネ
ットワーク３Ａを介して、両サーバ１，１１０間がデー
タ通信可能に接続される。なお、両サーバ１，１１０を
物理的に同一のコンピュータ上に形成してもよい。

【００６８】３次元モデル配信サーバ１と各クライアン
ト端末２との間に、サーバ１１０を介在させることによ
り、例えば、サーバ１１０を例えば製品案内総合サイト
のようないわゆるポータルサイト又は企業情報ポータル
サイトとして使用することもできる。

【００６９】次に、図１３は、本発明の第５の実施の形
態に係る３次元モデルのデータ配信システムを示す説明
図である。本実施の形態の特徴は、各アプリケーション
毎にそれぞれ専用サーバを設置した点にある。

【００７０】即ち、電子カタログシステムを運用する電
子カタログサーバ１１１と、部品発注システムを運用す
る部品発注サーバ１１２と、電子メンテナンスシステム
を運用する電子メンテナンスサーバ１１３とを設ける。
各サーバ１１１〜１１３は、３次元モデル配信サーバ１
から必要な３次元モデルの供給を受ける。なお、前記同
様に、各サーバ１１１〜１１３は、３次元モデル配信サ
ーバ１とは別体のコンピュータ上に構築することもでき
るし、同一のコンピュータ上に構築することも可能であ
る。そして、各クライアント端末２は、起動しているア
プリケーションに応じたサーバ（１１１〜１１３のいず
れか一つ）に接続して、３次元モデルを取得し描画す
る。

【００７１】各アプリケーション毎にサーバ１１１〜１
１３をそれぞれ設けることにより、アプリケーション毎
のメンテナンスや改良を容易に行うことができる。ま
た、特定のアプリケーションに負荷が集中するような場
合、アプリケーション毎にサーバを設置することによ
り、負荷を分散させることができ、負荷の少ないアプリ
ケーションまでサービスの応答性が低下するのを防止す
ることができる。

【００７２】なお、当業者であれば、各実施の形態に記
載された本発明の要旨の範囲内で種々の追加、変更等が
可能である。例えば、前記各実施の形態では、３次元モ
デル化される物体の一例として建設機械を挙げたが、本
発明はこれに限らず、例えば、自動車、航空機、船舶、
電化製品、工作機械、ロボット等の種々の製品に適用す
ることができる。

【００７３】また、電子カタログシステム、部品発注シ
ステム及び電子メンテナンスシステムの３種類のアプリ
ケーションを例示したが、本発明はこれに限らず、例え
ば、オペレータやメンテナンス要員訓練用のシュミレー
ションシステムやナレッジラーニングシステム等の他の
アプリケーションを採用することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る３次元モデルのデー
タ配信システムの全体構成を概略的に示す構成説明図で
ある。

【図２】サーバが管理するデータセットの構成等を示す
説明図である。

【図３】クライアント側のウェブブラウザに部品を３次
元表示する様子を示す説明図である。

【図４】３次元表示された部品の組立アニメーションを
表示させる様子を示す説明図である。

【図５】３次元表示された部品を強調表示させる様子を
示す説明図である。

【図６】電子カタログシステム等で用いられる基本動作
のアニメーションの一例を模式的に示す説明図である。

【図７】部品発注システム等で用いられる分解アニメー
ションの一例を模式的に示す説明図である。

【図８】電子メンテナンスシステム等で用いられる分解
組立手順のアニメーションの一例を模式的に示す説明図
である。

【図９】本発明の第１の実施の形態に係る３次元モデル
のデータ配信処理を示すフローチャートである。

【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る３次元モデ
ルのデータ配信処理を示すフローチャートである。

【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る３次元モデ
ルのデータ配信システムを示す説明図である。

【図１２】本発明の第４の実施の形態に係る３次元モデ
ルのデータ配信システムを示す説明図である。

【図１３】本発明の第５の実施の形態に係る３次元モデ
ルのデータ配信システムを示す説明図である。

【符号の説明】

１ サーバ ２Ａ〜２Ｎ クライアント ３ 通信ネットワーク １０ 電子カタログシステム ２０ 部品発注システム ３０ 電子メンテナンスシステム ４０ データベース ５０ 基本表示情報 ５１ ３次元形状データ ６０ 状態変化情報 ６１ テクスチャデータ ６２ 配置・アニメーションデータ ６３ 配置データ ６４ アニメーションデータ １１０ サーバ １１１ 電子カタログサーバ １１２ 部品発注サーバ １１３ 電子メンテナンスサーバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｇ０６Ｆ 17/60 １３８ Ｇ０６Ｆ 17/60 １３８ ３１８ ３１８Ｇ ３２８ ３２８ (72)発明者 三輪 浩史 神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松製 作所研究所内 Ｆターム(参考） 5B046 CA06 DA01 DA09 DA10 KA05 5B050 AA03 BA07 BA08 BA09 BA13 CA07 CA08 EA19 EA24 EA27 FA02 FA12 FA13 GA08

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体の３次元モデルのデータを通信ネッ
   トワークを介して配信する配信装置であって、 物体の３次元モデルのデータを、前記物体の表示に必要
   な基本表示情報と前記物体の表示状態の変化を規定する
   状態変化情報とに分けて管理し、 データ配信先の要求に応じて、前記基本表示情報と前記
   状態変化情報とを対応付けて配信することを特徴とする
   ３次元モデルのデータ配信装置。
2. 【請求項２】 前記基本表示情報には複数の状態変化情
   報が対応付けられており、前記データ配信先における３
   次元モデルの用途に応じた状態変化情報を選択して配信
   する請求項１に記載の３次元モデルのデータ配信装置。
3. 【請求項３】 前記データ配信先が要求する３次元モデ
   ルのデータのうち、前記基本表示情報を先に送信し、前
   記データ配信先からの新たな要求に応じて前記基本表示
   情報に対応付けられている前記状態変化情報を送信する
   請求項１又は請求項２のいずれかに記載の３次元モデル
   のデータ配信装置。
4. 【請求項４】 前記基本表示情報には少なくとも前記物
   体の形状を示す形状情報が含まれており、前記状態変化
   情報には、少なくとも前記物体の動作を規定する動作情
   報が含まれている請求項１〜請求項３のいずれかに記載
   の３次元モデルのデータ配信装置。
5. 【請求項５】 物体の３次元モデルのデータを配信する
   ためのサーバと、該サーバから通信ネットワークを介し
   て前記３次元モデルのデータをそれぞれ取得して描画す
   る複数のクライアントとを備えた３次元モデルのデータ
   配信システムにおいて、 前記サーバは、 各物体毎に、少なくとも該各物体の形状を規定する形状
   情報と前記各物体の配置位置を規定する配置情報と前記
   各物体の異なる動作をそれぞれ規定する複数の動作情報
   とを対応付けて管理し、 前記各クライアントからのデータ配信要求に応じて、要
   求された物体の前記形状情報及び前記配置情報を配信す
   ると共に、前記各クライアントにおける３次元モデルの
   用途に応じて選択された前記動作情報を配信させること
   を特徴とする３次元モデルのデータ配信システム。
6. 【請求項６】 物体の３次元モデルのデータを、前記物
   体の表示に必要な基本表示情報と前記物体の表示状態の
   変化を規定する状態変化情報とに分けて管理するデータ
   管理手段を備えたコンピュータに用いられるプログラム
   であって、 クライアントから要求された対象物の基本表示情報を前
   記データ管理手段から読み出させる機能と、 前記クライアントのアプリケーション種別を特定する機
   能と、 前記特定されたアプリケーション種別に応じた状態変化
   情報を前記データ管理手段から読み出させる機能と、 前記読み出された基本表示情報及び状態変化情報を対応
   付けて前記クライアントに送信させる機能と、をコンピ
   ュータ上に実現させるためのプログラム。