为各自包括三个面的20个组合的组合数量是8个并且其顶点的数量是8个，因此是简单形状。
[0095]在立体物30不是诸如长方体等的简单形状的情况下，解的数量与顶点的数量可能不一致。例如，假定从具有图6所示的形状的墙面33的房间获得立体物30。也就是说，房间成形为如图7A所示的L字状，并且不是具有四个而是具有六个墙面33。在这种情况下，顶点的数量为12个，但各自包括三个面3的组合的数量为56个，其中求解的组合的数量为18个。也就是说，所获得的解中的6个解表示不存在的坐标点。因而，可以计算出不与立体物30的顶点相对应的坐标点。
[0096]为了排除这些不存在的顶点，图1所示的建模装置10包括验证部131。验证部131被配置为验证顶点提取部13所提取的各顶点是否是真实顶点，然后排除每个不存在的顶点。作为验证处理，验证部131针对顶点提取部13所提取的各个顶点来判断在要共用的三个面3中是否存在任何测量点，并且如果在这些面3至少之一中不存在测量点，则排除相应的顶点。
[0097]然而，存在由于各测量点的误差因而在面3中不存在测量点的可能性。因此，针对与在面3中有无测量点有关的判断设置容许范围。具体地，验证部31基于与该容许范围相对应的距离范围，并且如果在从面3起的距离范围内存在测量点，则判断为在面3中存在这些测量点。
[0098]在如图7A所示、地板面31呈L字状的房间(立体物30)的情况下，从表示墙面33的表达式所获得的解不仅与房间中真实存在的顶点35相对应，而且还与虚拟顶点36和37相对应。顶点36是在从房间的相应墙面33向外侧延伸的位置处根据计算所获得的，而顶点37是在从房间的各相应墙面33向内侧延伸的位置处根据计算所获得的。
[0099]验证部131被配置为针对根据计算所获得的所有顶点35、36和37各自，判断在共用顶点的三个面3各自中是否存在测量点。在例示示例中，共用房间外侧的各个虚拟顶点36的面仅是房间外侧的虚拟面38，并且在这些面38中不存在测量点。因此，排除了顶点36。共用房间内侧的各个虚拟顶点37的面是真实存在的面33和房间内侧的虚拟面39，并且在虚拟面39中不存在测量点。因此，排除了各顶点37。
[0100]模型生成部14被配置为生成表示立体物30的由如下的边界线的集合构成的模型，其中这些边界线各自是连结顶点提取部13所获得的顶点的直线和沿着邻接的两个面之间的交叉线的直线。模型生成部14还被配置为将与各顶点的三维坐标值和利用相应的边界线所连结的各顶点对有关的信息存储为模型的信息。
[0101]监视装置41用于基于模型生成部14中所存储的模型的信息，利用计算机图形的技术，通过将立体物30显示在监视装置41 (参见图8)的画面上来显示具有三维信息的虚拟空间。期望地，监视装置41兼用作输出装置17，但监视装置41还可以是与输出装置17分开设置的。
[0102]模型生成部14存储模型的信息，因此可以计算模型中的各边界线上的顶点之间的距离。也就是说，由于基于作为利用测量装置20针对立体物30进行三维测量的结果的第一数据来计算边界线的各顶点的三维坐标值，因此可以基于各顶点的坐标值来容易地计算出真实空间中的顶点之间的各距离。也就是说，期望建模装置10包括尺寸计算部15，其中该尺寸计算部15被配置为基于各顶点的坐标值来计算各个边界线的尺寸。还期望建模装置10包括图生成部16，其中该图生成部16被配置为生成应用了尺寸计算部15所计算出的立体物30的尺寸的图信息。将尺寸计算部15所计算出的尺寸的值反映在图生成部16所生成的图中。
[0103]期望地，图生成部16形成立体物30的展开图，所述展开图是包括尺寸计算部15所计算出的尺寸的尺寸图。在房间具有立体物30并且在墙面上火墙面中附加安装墙纸、绝热片材和隔音板等的情况下，可以生成包括施工构件的尺寸的分配图。在分配图中，考虑到要安装的构件的厚度尺寸，还说明构件的安装位置。在要生成的分配图中，可以使面3与属性相关联以包含如后面所述的各构件的质感或色调。
[0104]在上述示例中，基于面3中确实包括的测量点来获得表示面3的表达式，并且根据基于这些表达式的计算来生成立体物30的模型。因此，模型生成部14所生成的模型不包括除立体物30以外的其它物体以及立体物30的开口部等。分配图需要这种信息，因此期望图生成部16允许使用者经由(输入装置18可以兼用作的)操作装置来对图进行加工。
[0105]在上述示例的情况下，假定天花板面32与地板面31平行，但在经由输入装置18指示面3的情况下，天花板面32不必与地板面31平行。例如，在天花板面是无吊顶板的暴露阁楼的情况下，天花板面32包括相对于地板面31倾斜的部分。在房间的另一示例中，天花板面32沿着屋顶的坡度倾斜，并且天花板面32的下端和地板面31形成边界线。地板面31很少倾斜，但在地板面31具有高度差的情况下，可以在地板面31和一个墙面33之间形成三个以上的顶点。
[0106]即使在具有上述形状的房间的情况下，顶点提取部13也可以提取在地板面31、天花板面32和墙面33的邻接的三个面之间共用的顶点。因此，模型生成部14可以基于平面表达式和顶点来生成表示立体物30的模型信息。也就是说，由于即使天花板面32倾斜、模型生成部14也可以生成模型，因此图生成部16可以生成在将绝热材料安装在天花板面32中的情况下的分配图。
[0107]可以基于建模装置10所生成的模型的信息来向根据立体物30所获得的计算机图形的虚拟空间添加各种改变。也就是说，如果如图8所示提供基于3D图形的技术的布局模拟器40，则可以通过经由布局模拟器40向模型赋予各种属性来向虚拟空间添加改变。
[0108]针对虚拟空间的改变的期望示例包括向虚拟空间的其它物品的配置、以及面3的质感或色调的调节等。布局模拟器40可以具有被配置为模拟照明的功能、以及被配置为改变视点的位置的功能等。
[0109]由于例示了房间作为立体物30，因此期望地，布局模拟器40包括物品配置部43，其中该物品配置部43被配置为在房间中配置诸如家具等的物品。物品配置部43被配置为基于与诸如家具等的物品34(参见图9)有关的已知三维数据来将物品34配置在虚拟空间中。布局模拟器40包括显示控制部42，其中该显示控制部42被配置为使得监视装置41能够将虚拟空间显示在其画面上。显示控制部42将物品34配置于其上的虚拟空间立即反映在监视装置41的画面上的显示中。
[0110]布局模拟器40还包括:质感表现部44，其被配置为向模型的面3提供质感信息；以及属性调节部45，其被配置为调节包括物品34和质感的位置的属性。期望地，属性调节部45具有被配置为调节物品34和面3的色调的功能。
[0111]布局模拟器40不仅可以模拟地板面31、天花板面32和墙面33各自的质感和颜色，而且还可以模拟物品34的种类或配置。在存在翻新房间的计划的情况下，可以提供翻新之后的模拟结果。结果，可以提高针对顾客的说服力。
[0112]布局模拟器40可以通过共通地使用构成建模装置10的计算机来实现，并且还可以利用与构成建模装置10的计算机不同的计算机来实现。与建模装置10相同，布局模拟器40的功能可以由计算机服务器或云计算系统来实现。
[0113]在上述示例中，建模装置10采用第二数据，但第二数据并非必须的。如通过上述技术可以看出，可以仅根据第一数据来生成模型。
[0114]如上所述，根据本发明的建模装置10包括获得部11、面提取部12、顶点提取部13和模型生成部14。获得部11被配置为从测量装置20获得立体物30的各个测量点的三维坐标值作为第一数据。面提取部12被配置为针对多个面3各自基于与面3的各个测量点有关的第一数据来生成表示面3的平面表达式。顶点提取部13被配置为针对多个面中的邻接的各面，计算同时满足表示邻接的面的各个平面表达式的点，由此提取出该点作为在邻接的面之间共用的顶点。模型生成部14被配置为基于各平面表达式和各顶点来生成表示立体物30的模型的信息。面提取部12被配置为将利用基于一个面的三个测量点各自的坐标值所获得的平面表达式表示的平面定义为候选平面，并且通过基于从该候选平面起的预定距离的范围内所存在的测量点进行重新计算来确定平面表达式。
[0115]在该结构的情况下，如图2A所示，即使在立体物30的一部分隐藏在其它遮蔽物30A的后方的情况下，也可以估计隐藏于遮蔽物30A的后方的面3的边界线。结果，如图2B所示，可以生成移除了遮蔽物30A的模型。面提取部在定义了候选平面之后，还通过基于从该候选平面起的预定距离的范围内所存在的测量点进行重新计算来确定平面表达式。因此，可以针对立体物的形状实现高精度的模型再现。特别地，作为在重新计算期间面提取部进行稳健估计的结果，可以确定高精度的平面表达式。
[0116]例如，由地板面31、天花板面32和墙面33包围的房间具有立体物30。期望地，面提取部12被配置为生成表示地板面31、天花板面32和墙面33的各个平面表达式。期望地，模型生成部14被配置为针对地板面、天花板面和墙面中的邻接的每三个面提取在这三个面之间共用的顶点。期望地，模型生成部14被配置为针对地板面、天花板面和墙面中的邻接的每两个面提取在这两个面之间共用的边界线。
[0117]在该结构中，模型可以由各自连结地板面31、天花板面32和墙面33中的两个顶点的线段构成。也就是说，可以形成具有与作为立体物30的房间相同的形状的模型。
[0118]期望地，测量装置20具有被配置为输出从立体物30所拍摄到的图像的像素值作为与测量点相对应的各个第二数据的功能。在测量装置20被配置为输出第二数据的情况下，期望地，面提取部12包括输出部121和输入部122。输出部121被配置为使得输出装置17能够将第二数据显示在输出装置17的画面上。输入部122被配置为经由输入装置18以对话方式输入用于在输出装置17上所显示的图像中指示面3的测量点的信息。
[0119]在该结构中，使用者可以通过在观看输出装置17的画面上所显示的图像的情况下对输入装置18进行操作，来针对构成立体物30的所有面3手动设置选择框。
[0120]期望地，各第二数据包含颜色信息。期望地，获得部11具有被配置为从测量装置20获得第二数据的功能，并且建模装置还包括颜色提取部123，其中该颜色提取部123被配置为从获得部11所获得的第二数据中提取各自具有预设范围内的颜色信息的第二数据，以显示在输出装置17的画面上。
[0121]在该结构中，使用者可以基于输出装置17的画面上所显示的图像的颜色来确定生成表示面3的平面表达式的所依据的测量点的提取范围。换句话说，可以基于颜色信息来排除在生成表示面3的平面表达式的情况下要去除的测量点。
[0122]期望地，顶点提取部13被配置为在输出装置17上显示图像的状态下，经由输入装置18以对话方式输入共用顶点的面。在这种情况下，期望顶点提取部13被配置为通过求出作为平面表达式组的联立方程式的解来计算在经由输入装置18所输入的面之间共用的顶点的三维坐标值。
[0123]在该结构中，使用者经由输入装置18指示共用顶点的面。因此，与顶点提取部13将从立体物30所提取的面组合以自动求出顶点的结构相比，可以减轻顶点提取部13的处理负荷。也就是说，可以容易地求出用于生成模型的各个顶点的坐标值。
[0124]顶点提取部13可被配置为针对各自包括三个面3的各个组合，求出作为平面表达式组的联立方程式的解，由此计算在这些面之