防災技術株式会社

GeoDesign 機能詳細

GeoDesignの基本機能

GeoDesignは、三次元CG/モデラーとしての高い表示・編集機能とパソコンベースでの高速描画の機能を有しています。基本OSはWindows XPですが、設定の変更によってWindows7上でもほぼ問題なく作動します。

入出力ファイル一覧

(点ファイル) *.pos 入出力対応
測量点や測定点の三次元座標値を記述したASCIIファイルです。
(線ファイル) *.sct 入出力対応
折れ線や直線の始点と終点の三次元座標値を記述したASCIIファイルです。
連続した折れ線や複数の折れ線を記述することができます。
(三角形ファイル) *.std 入出力対応
空間内の三点で定まる三角平面群を記述したASCIIファイルです。
三角形を構成する三点のそれぞれのXYZ座標値を持っています。
(テクスチャーファイル)  *.bmp, *.png, *.tga, *.jpg 入出力対応
テクスチャーマッピングおよび背景に用います。
また、光線追跡法によって計算した画像を、この形式で出力します。三次元ペイントの読み込みと出力にも用います。
(dxfの拡張子を持ったテキスト形式のDXFファイル) *.dxf 入出力対応
AutoCAD R13のDXFファイルの中の線/ポリライン(LINE,POLYLINE,3DPOLY)、UCS付き 円/円弧(ARC,CIRCLE)、三次元面(3DFACE)および点(POINT)にのみ対応します。レイヤーはグループとして入力されます。
計測点群
レーザースキャナーでは、通常計測された点群をDXF形式で出力する機能を持っています。
出力は、UCSやグループに対応していません。
(nffの拡張子を持ったASCIIファイル) *.nf 入力のみ対応
米国Sense8社が開発したテクスチャー付きの形状を表現するファイル形式です。
(stlの拡張子を持ったバイナリー/ASCII形式の光造形用ファイル) *.stl 入出力対応
米国3D Systems社が開発した光造型用のファイル形式です。
(3dsの拡張子を持ったファイル)  *.3ds 入出力対応(Release3)
GeoDesignがサポートしているテクスチャー形式は、bmp, png, tgaおよび jpgです。
これらのテクスチャーを持った3dsファイルを入出力することができます。
(VRML) *.wrl Ver.1.0出力対応、Ver.2.0入力対応
web用三次元形状表示用ファイル形式です。
(IGES による曲面定義ファイル)  *.igs (オプション)入力のみ対応
IGES による曲面定義ファイルを入力し、編集することができます。
(nxv の拡張子を持ったファイル) *.nxv 出力のみ対応
GeofDesignのビューアー機能を取り出したフリーのNfView へ 入力するためのファイルです。
(nfdファイル) *.nfd 入出力対応
GeoDesignのすべての内容を入出力するためのファイルです。

OpenGL/マルチスレッド

OpenGLに準拠し、マルチスレッドで処理を行います。このため、大量のデータ編集を快適に行なうことができます。最近のDirectXは機能が拡張しているためDirectX対応グラフィックボード搭載でも問題なく作動します。

三次元形状の作成に用いる図形要素

  • 線分
  • ポリライン
  • 三角形
  • ポリメッシュ
  • NURBS曲線/曲面
  • 細分割曲面
  • メタボール
  • 高さマップ

テクスチャーマッピングや背景画像として用いる画像形式

  • bmp
  • png
  • jpg
  • tga

プリミティヴのパラメトリック自動生成

(ポリライン)
文字列、長方形、円、螺旋
(ポリメッシュ)
平面、円盤、球、トーラス、直方体、角丸直方体、円筒、正多面体、パイプ、四角錘、円錐、円錐台、螺旋、フラクタル山
(メタボール)
メタボール、楕球メタボール、線メタボール、直方体メタボール、トーラスメタボール、ポリラインによるメタボールの自動生成
(NURBS曲線/曲面)
円、円柱、球、円錐、トーラス、直方体、四角錘

円/円弧の作成、線分/ポリラインの作成

マウスクリックあるいは座標値入力によって直接、線分/ポリラインを作成します。空間内で任意に円/円弧を、ポリラインやNURBS曲線で作成します。

ポリラインの編集

  • 丸み付け
  • フィレット
  • 面取り
  • 任意平面上の二次元オフセット
  • 分割
  • 切り離し
  • NURBS変換による頂点数の増減
  • カメラ経路への変換
  • 曲線への変換線分/ポリライン/曲線/ポリメシュとの交差計算と切り離し

ポリラインによるポリメッシュの作成

  • 閉じたポリライン内部に面を作成
  • 二つのポリライン間に面を作成
  • ポリラインを任意方向に押し出して面を作成
  • ポリラインの任意回転軸回りでの回転面作成
  • ポリラインをポリラインに沿って掃引し面を作成

ポリメッシュのパラメトリック変形

  • 厚み付け(設定方向/それぞれの法線方向)
  • 平滑化
  • メッシュ数の削減
  • 角落とし
  • 選択部分の切り離し
  • 選択部分の設定/法線方向への押し出し
  • ベベル

NURBS曲線によるNURBS曲面の作成

  • 曲線を任意の方向に押し出して面を作成
  • 曲線の任意回転軸回りでの回転面作成
  • 曲線を曲線に沿って掃引し面を作成
  • 二つの曲線間に面を作成
  • 閉じた四つの曲線の内部に面を作成
  • 複数の曲線によるロフト面の作成
  • 曲面の連結
  • 曲面に折り目をつける
  • 曲面を切り離す
  • 曲面の縁の押し出し
  • 曲面の端を一点に集中させる
  • 曲面/曲線のR付け/面取り
  • 曲面/曲線の平滑化
  • 任意平面上にある曲線の二次元オフセット
  • 曲面の三次元オフセット

図形要素間の変換

  • ポリメッシュの細分割曲面への変換とその逆
  • 線分のポリラインへの変換とその逆
  • ポリラインの曲線への変換とその逆
  • 三角形のポリメッシュへの変換とその逆
  • 曲面のポリメッシュへの変換
  • メタボールのポリメッシュへの変換
  • 高さマップのポリメッシュへの変換

三次元形状のインタラクティヴ変形/編集

  • 各軸の係数による拡大/縮小
  • 同じ比率での拡大/縮小
  • 各軸の設定による移動/回転
  • 任意軸回りの回転
  • 二つのポリメッシュの交差計算と切断(面どうしのブーリアン演算)
  • 拡大/縮小/移動/回転/反転を組み合わせた複製
  • 経路に沿って複製
  • 頂点の位置に制御点(頂点)群の任意方向への移動
  • 平面上に移動
  • 直線上に移動
  • 拡大/縮小して移動
  • 影響領域を設定した領域移動
  • (線分/ポリライン/曲線の)交差計算、複数分割、延長枠変形、ねじる、先細り、絞る、縮める/伸ばす、せん断、曲げる、つまむ

ボーン変形とインバースキネマティックス

  • 関節定義と関節群の構造化
  • 三次元形状のボーン変形
  • インバースキネマティックス

図形ごとの属性表示と表示ダイアログ変更による図形への反映

測定

  • 座標位置、距離、角度、座標範囲の測定
  • 属性ダイアログでの、図形に固有な値の表示
  • 図形全体の図形ごとの数の表示

編集画面全体の表示

  • 図形全体/部分のワイヤフレーム/シェード表示
  • 視野のダイナミック拡大/縮小表示
  • 視点変更ダイナミック表示
  • アイソメ/パースの切り替え
  • 視点位置と見る方向指定による表示
  • 周囲を見回す表示
  • プリセット視点選択と即時応答
  • ウォークスルー表示
  • 透明/半透明材質の設定を反映した編集画面での表示
  • 発光材質の設定を反映した編集画面での表示
  • マッピングテクスチャーの編集画面での表示

材質の設定

  • 環境色
  • 拡散色
  • 光沢色
  • 発光色
  • 透明度
  • 映り込み
  • 屈折率
  • 表面粗さ
  • リアルタイムプレビュー
  • 三次元効果の設定(レンダリング時に、ノイズ/格子/マーブル模様/蒸気/波/波紋/突起/タイル/粘土/木目などを表示する機能)
  • 取り出してテクスチャーとして利用可能

テクスチャーマッピング

  • 平行投影
  • 円筒投影
  • 球投影
  • 直方体投影
  • 投影位置の調整
  • 投影枚数の設定テクスチャーの一部透明化
  • テクスチャーの補間
  • 三次元ペイントとラバーシーティング
  • NURBS曲面/細分割曲面への直接マッピング

レンダリングウインドウ

  • 光線追跡法および大域照明法による画像生成
  • 部分レンダリング
  • 霧の効果
  • 影の計算
  • 半透明材質の薄い影の計算
  • アンチエイリアシング
  • ぼかし
  • 光源の追加(平行光源、点光源、スポットライト、ビーム光源、線光源、面光源)
  • 設定された材質の反映(三次元効果の設定も含む)
  • テクスチャーを貼り付けた天球の設定
  • メタボール
  • 曲面
  • 細分割曲面の直接レンダリング

三次元カーソル

  • サイズ/位置/回転角度の任意設定
  • パラメトリック自動生成図形用ダイアログとの連動
  • カーソル軸を利用した移動方向/回転方向/変形方向/押し出し量などへの利用
  • カーソル位置やサイズを利用した外部形状の読み込み
  • 追加光源位置の設定への利用

ウォークスルー

  • マウス操作によるウォ-クスルー
  • カメラ経路への登録

アニメーション/ウォークスルーアニメーション

  • 移動、回転、拡大、自由回転、移動経路 を表す 関節定義
  • 関節の親子関係付け(構造化)
  • アニメーション曲線作成
  • カメラ経路作成
  • アニメーションとウォークスルーの連動
  • ビデオファイルの作成

NfView

GeoDesignで作成した3D画像を表示するGeoDesignのビューアー機能フリーのビューアーです。オートファクト株式会社様のHPからダウンロードできます。
http://homepage1.nifty.com/autofact/

プラグインモジュール(拡張機能)

利用目的に応じて必要とされる機能だけ選択できます。

  1. 頂点の連結:ChainPoints.dll
    頂点の連結プログラムで、3DChainとは異なり、高さ方向でオーバーハングの無い三次元頂点を三角形で自動連結し三角形メッシュ(ポリメッシュ、TIN:Triangle Irregular Network)を生成します。
  2. 断面計算:Section.dll
    断面線計算プログラムで、対象三角形メッシュをXY、YZ あるいは ZX 平面で繰り返し切断し、切断線を出力します。切断回数/間隔や開始位置 を指定することができます。三角形メッシュ から等値(等高)線を生成します。
  3. 三角形メッシュの断面線:sectionLine.dll
    折れ線による断面計算プログラムで、対象図形を二次元あるいは三次元ポリラインを高さ方向に動かして作った面を用いて切断し、切断線を出力します。TINから断面線(地形断面)を生成します。
  4. 面の方形メッシュ化:Stdmesh.dll
    面の方形メッシュ化プログラムで、高さ方向でオーバーハングの無い三角形メッシュから、指定されたX間隔およびY間隔で、メッシュ頂点(DEM:point)を生成します。この頂点を、a.頂点の連結プログラムを用いて、再び三角形メッシュに変換することができます。
  5. 横断線の生成:vhLine.dll
    縦断線から横断線を計算するプログラムで、二次元/三次元の縦断線から、それと直交する横断線群を生成します。
    通常は二次元ポリライン上に横断線群を生成させます。このポリライン群から 三次元縦横断線を計算するには、c.三角形メッシュを用います。
  6. ポリラインの2次元投影:proj2d.dll
    三次元縦横断線を二次元図面用データに変換するプログラムで、三次元ポリラインを二次元のXY平面に投影し、開始点と終了点を結んだ線がX軸と 平行になるように変換します。ユーザー側での規格により、断面をXY平面で記述しなければならないとき、有効な機能です。
  7. 座標の交換:ExchangeCoords.dll
    軸を変換するプログラムで、XとY、YとZ、ZとX の各軸データを入れ替えます。
  8. 複数点からポリラインを生成:polylineFromPoints.dll
    複数点からポリラインを自動生成するプログラムで、エッジ点群や断面点群から、自動的にポリラインを生成します。
  9. 範囲内ポリメッシュの切抜き:genTinClipping.dll
    ポリラインで指定した範囲内の三角形メッシュを切抜くプログラムで、必要な範囲をポリラインで指定することで、地質境界や複雑な海岸線で自動的に生成されてしまう余分な三角形メッシュを効率よく削除できます。
  10. TINの交差線の作成:genTinOverlapLine.dll
    2つの三角形メッシュが交差するラインを抽出するプログラムで、地層間の境界を新たに抽出できます。
  11. ボーリング柱状図操作:BoringEdit.dll
    ボーリング柱状図を3D画面上で編集するプログラムで、テキストデータのボーリング柱状図を読み込み、3D表示するとともに3D画面で選択した柱状図を効率よく編集できます。
    編集する柱状図の選択はポイント、ライン、面で可能です(属性検索に加え、ライン、範囲、面を用いての空間検索)。
    付属するプログラムを介して国土交通省のXMLフォーマットで記述されているボーリング柱状図の読み込み、出力が可能です。
    XMLフォーマットの読み込みにはボーリング柱状図変換ソフト(Boringcnv)が必要です。なお、柱状図データのXMLフォーマット入力・印刷はフリーソフト(例:柱状図作成ツール<中央開発株式会社)があります。
    「BoringcnvおよびBoringEditを使用した国土交通省形式ボーリング柱状図変換」の詳細情報はこちら
  12. ボクセルの作成:BoxCell.dll
    複数の三角メッシュ(地層面)からボクセルを生成します。ボクセル生成範囲は領域とライン(直線、ポリライン)で指定できます。直線で指定した場合は地質断面図になります。直線の追加でパネルダイアグラムを作ることも簡単にできます。
  13. GISデータの読み込み:ReadFiles.dll
    緯度経度データを直接読み込みます。地球楕円体はBesselとGRS80の選択が可能です。
    3次元の地球がベクターデータで表現できます。
  14. TINの上下関係の設定:TinOrder.dll
    グループ化した地層面(三角形メッシュ)の上下関係を指定すると、それに矛盾する箇所を抽出し、設定条件のもとでデータを修正します。
  15. 傾斜面抽出:pickout.dll
    三角形群を角度によって分類するプログラムで、対象三角形群のそれぞれの三角形を、水平面からの角度によって分類します。
    ダイアログに設定した角度範囲の三角形群を、全体の三角形群から切り離します。