JP2000011210A - Device and method for generating curved surface and recording medium having recorded curved surface generating program thereon - Google Patents

Device and method for generating curved surface and recording medium having recorded curved surface generating program thereon

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JP2000011210A
JP2000011210A JP10173107A JP17310798A JP2000011210A JP 2000011210 A JP2000011210 A JP 2000011210A JP 10173107 A JP10173107 A JP 10173107A JP 17310798 A JP17310798 A JP 17310798A JP 2000011210 A JP2000011210 A JP 2000011210A
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JP
Japan
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curve
sectional
cross
section
axis
Prior art date
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Application number
JP10173107A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichi Ueda
耕市 上田
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a curved surface generating device that generates a curved surface section curve of which is transformed and moved along an orbital curve, is smoothly linked to a supporting curved surface and passes on the supporting curve. SOLUTION: A section curve coordinate system decision part 7 decides a section curve coordinate system so that a point on section curve to cross an orbital curve is made to be an origin, a direction towards a point on the section curve to cross a supporting curve from the origin is made to be an X axis, a tangential direction of the section curve at the origin is made to be a Y axis, a direction vertical to the X axis and the Y axis is made to be a Z axis, and the distance from the origin to a point on the section curve to cross the supporting curve is one. A section curve transformation moving part 9 generates a curved surface by transformation moving the section curve so that the origin of the section curve coordinate system is positioned on the orbital curve, the Y axis of the section curve coordinate system contacts the supporting curve on the orbital curve and a point in the distance 1 in the X axis direction from the origin of the section curve coordinate system is positioned on the supporting curve.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は曲面作成装置およ
び方法ならびに曲面作成プログラムを記録した記録媒体
に関し、特にコンピュータによって断面曲線を軌道曲線
に沿って移動することにより曲面を作成する装置および
方法ならびに記録媒体に関する。さらに本発明は、たと
えば意匠設計や金型設計などを支援するためのCAD/
CAMシステムに適用することができる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a curved surface creating apparatus and method, and a recording medium on which a curved surface creating program is recorded. More particularly, an apparatus, method and recording for creating a curved surface by moving a sectional curve along a trajectory curve by a computer. Regarding the medium. Further, the present invention provides a CAD / CAD system for supporting, for example, design design and mold design.
It can be applied to CAM systems.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来よりこの種の曲面作成装置または曲
面作成方法として以下のものが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, the following are known as this kind of curved surface creating apparatus or curved surface creating method.

【0003】図6を参照して、予め生成された断面曲線
および軌道曲線を利用して断面曲線を回転、拡大、縮小
させながら軌道曲線に沿って移動することにより曲面を
生成する曲面形状生成装置が特開平5−250444号
公報に開示されている。
Referring to FIG. 6, a curved surface shape generating apparatus for generating a curved surface by moving along a trajectory curve while rotating, enlarging, or reducing the cross-sectional curve using a previously generated cross-sectional curve and trajectory curve. Is disclosed in JP-A-5-250444.

【0004】図7を参照して、予め生成された断面曲
線、軌道曲線および支持曲線を利用して軌道曲線や支持
曲線を通過するよう断面曲線を回転、拡大、縮小させな
がら軌道曲線に沿って移動することにより曲面を生成す
る曲面生成方法が特開平6−168302号公報に開示
されている。
Referring to FIG. 7, a cross-sectional curve is rotated, enlarged, and reduced so as to pass through the orbit curve and the support curve by using the pre-generated cross-section curve, orbit curve and support curve, and along the orbit curve. A curved surface generation method for generating a curved surface by moving is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-168302.

【0005】図8を参照して、予め生成された断面曲
線、軌道曲線および支持曲面を利用して、軌道曲線上を
通過し、軌道曲線上において支持曲面と滑らかにつなが
るように断面曲線を回転、拡大、縮小させながら軌道曲
線に沿って移動することにより曲面を生成する曲面生成
方法が知られている。
Referring to FIG. 8, a cross-sectional curve is rotated using a cross-section curve, a trajectory curve, and a support surface generated in advance so as to pass through the trajectory curve and smoothly connect to the support surface on the trajectory curve. A curved surface generation method of generating a curved surface by moving along a trajectory curve while enlarging or reducing the size is known.

【0006】具体的には、図6に示される曲面を作成す
る装置においては、(1) まず、断面曲線を作成した
空間において軌道曲線上に位置させたい点を原点P0と
し、断面曲線を軌道曲線に沿わせる際の基準となる断面
に垂直に保ちたいベクトルをZ軸とし、Z軸に垂直で絶
えず上方向に保ちたいベクトルをY軸とし、前記Z軸お
よび前記Y軸に垂直なベクトルをX軸とする断面曲線座
標系を決定し、(2) 次に、軌道曲線上の複数の位置
で、軌道曲線上の点を原点Q0とし、前記原点Q0にお
ける軌道曲線の接線ベクトルをZ軸とし、予め与えられ
た上方向ベクトルを原点Q0を通過し、Z軸に垂直な平
面(以下、断面という)に投影したベクトルをY軸と
し、Z軸およびY軸に垂直なベクトルをX軸とする断面
座標系を決定し、(3) さらに、断面曲線座標系を各
断面座標系に一致させるよう回転、移動することによっ
て断面曲線を軌道曲線の空間に配置し、(4) 最後
に、配置された複数の断面曲線を通過する曲面を作成す
る、ことにより、断面曲線を軌道曲線に沿って回転、移
動させた曲面を作成していた。
Specifically, in the apparatus for creating a curved surface shown in FIG. 6, (1) First, a point to be located on a trajectory curve in a space in which a cross-section curve is created is defined as an origin P0, and the cross-section curve is defined as a trajectory. A vector that is desired to be kept perpendicular to a cross-section that is a reference when the curve is taken is defined as a Z-axis, a vector that is desired to be constantly maintained upward in a direction perpendicular to the Z-axis is defined as a Y-axis, and a vector that is perpendicular to the Z-axis and the Y-axis is defined as (2) Next, at a plurality of positions on the trajectory curve, a point on the trajectory curve is defined as an origin Q0, and a tangent vector of the trajectory curve at the origin Q0 is defined as a Z-axis. A vector obtained by passing a predetermined upward vector through the origin Q0 and projecting on a plane perpendicular to the Z axis (hereinafter referred to as a cross section) is defined as the Y axis, and a vector perpendicular to the Z axis and the Y axis is defined as the X axis. Determine the cross-sectional coordinate system and (3 Further, the section curve is arranged in the space of the trajectory curve by rotating and moving the section curve coordinate system so as to match each section coordinate system. (4) Finally, the curved surface passing through the plurality of arranged section curves is set. By creating, the curved surface which rotated and moved the cross-sectional curve along the orbit curve was created.

【0007】また、断面座標系のZ軸を決定する他の方
法として、軌道曲線のどの位置においても予め与えられ
た同一のベクトルをZ軸とする方法や、軌道曲線とは別
の断面規定曲線を利用し、断面規定曲線上の軌道曲線上
の点と関連づけられた点における接線ベクトルをZ軸と
する方法などが用いられていた。
As another method for determining the Z axis of the sectional coordinate system, a method is used in which the same vector given in advance at any position of the trajectory curve is used as the Z axis, or a section defining curve different from the trajectory curve. And a method has been used in which a tangent vector at a point associated with a point on the trajectory curve on the section defining curve is set as the Z axis.

【0008】さらに、拡大縮小率曲線を利用することに
より軌道曲線上の点における拡大縮小率を求め、断面曲
線を配置する際に回転、移動に加えて拡大、縮小を行な
う方法も用いられていた。
Further, a method has been used in which the enlargement / reduction ratio at a point on the trajectory curve is obtained by using the enlargement / reduction ratio curve, and the enlargement / reduction is performed in addition to the rotation and movement when arranging the sectional curve. .

【0009】以上の方法を用いれば、断面曲線を回転、
拡大、縮小させながら軌道曲線に沿って移動した曲面を
作成することができた。
By using the above method, the sectional curve can be rotated,
It was possible to create a curved surface that moved along the orbit curve while enlarging and reducing.

【0010】図7のような曲面を作成する方法は、図6
のような曲面を作成する方法と類似している。相違点
は、断面曲線座標系および軌道曲線上の複数の位置にお
ける断面座標系のX軸およびY軸の決定方法および拡大
縮小率の決定方法である。すなわち図7の方法では、
(1) 断面曲線座標系のX軸は、Z軸に垂直で、原点
P0から支持曲線上に位置させたい点へ向かうベクトル
とし、(2) 断面曲線座標系のY軸は、Z軸およびX
軸に垂直なベクトルとし、(3) 断面座標系のX軸
は、Z軸に垂直で、原点Q0からその点における断面と
支持曲線との交点へ向かうベクトルとし、(4) 断面
座標系のY軸は、Z軸およびX軸に垂直なベクトルと
し、(5) 拡大縮小率は、断面曲線座標系における原
点P0から支持曲線上に位置させたい点までの距離と、
断面座標系における原点Q0からその点における断面と
支持曲線との交点までの距離との比率、となるように決
定していた。
A method of creating a curved surface as shown in FIG.
Is similar to the method of creating a curved surface such as The differences are the method of determining the X-axis and Y-axis and the method of determining the enlargement / reduction ratio of the sectional coordinate system at a plurality of positions on the sectional curve coordinate system and the orbit curve. That is, in the method of FIG.
(1) The X axis of the sectional curve coordinate system is a vector perpendicular to the Z axis and directed from the origin P0 to the point to be located on the support curve. (2) The Y axis of the sectional curve coordinate system is the Z axis and the X axis.
(3) The X axis of the sectional coordinate system is a vector perpendicular to the Z axis and directed from the origin Q0 to the intersection of the support curve and the section at that point, and (4) the Y axis of the sectional coordinate system. The axis is a vector perpendicular to the Z axis and the X axis. (5) The enlargement / reduction ratio is the distance from the origin P0 in the sectional curve coordinate system to the point to be located on the support curve;
It is determined to be the ratio of the distance from the origin Q0 in the sectional coordinate system to the intersection of the section and the support curve at that point.

【0011】この方法を用いれば、軌道曲線上に位置さ
せたい点および支持曲線上に位置させたい点を断面曲線
上にとることにより、断面曲線を回転、拡大、縮小させ
ながら軌道曲線に沿って移動した曲面で、軌道曲線およ
び支持曲線を通過する曲面を作成することができた。
According to this method, the points to be located on the orbital curve and the points to be located on the support curve are taken on the cross-sectional curve, so that the cross-sectional curve is rotated, enlarged, and reduced along the orbital curve. With the moved surface, a surface passing through the trajectory curve and the support curve could be created.

【0012】同様に図8のような曲面を作成する方法
は、図6のような曲面を作成する方法と比較して、断面
曲線座標系および軌道曲線上の複数の位置における断面
座標系のY軸の決定方法のみが異なる。すなわち図8の
方法では、(1) 断面曲線座標系のY軸が、Z軸に垂
直で、支持曲面の法線ベクトルに一致させたいベクトル
とし、(2) 断面座標系のY軸が、原点Q0における
支持曲面の法線ベクトルを断面に投影したベクトル、と
なるように決定していた。
Similarly, the method of creating a curved surface as shown in FIG. 8 is different from the method of creating a curved surface as shown in FIG. 6 in that the Y of the sectional coordinate system and the sectional coordinate system at a plurality of positions on the trajectory curve are different. Only the method of determining the axis is different. That is, in the method of FIG. 8, (1) the Y axis of the sectional curve coordinate system is a vector that is perpendicular to the Z axis and is to be matched with the normal vector of the supporting curved surface, and (2) the Y axis of the sectional coordinate system is the origin. The normal vector of the support curved surface in Q0 is determined to be a vector projected on the cross section.

【0013】この方法を用いると、軌道曲線上に位置さ
せたい点を断面曲線上にとり、その点における断面曲線
の接線ベクトルに垂直なベクトルを断面曲線座標系のY
軸とすることにより、断面曲線を回転、拡大、縮小させ
ながら軌道曲線に沿って移動した曲面で、軌道曲線上を
通過し、軌道曲線上で支持曲面と滑らかにつながる曲面
を作成することができた。
According to this method, a point to be located on the trajectory curve is set on the cross-sectional curve, and a vector perpendicular to a tangent vector of the cross-sectional curve at that point is defined as Y in the cross-sectional curve coordinate system.
By using an axis, a curved surface that moves along the trajectory curve while rotating, enlarging, or reducing the cross-sectional curve can create a curved surface that passes through the trajectory curve and smoothly connects to the support surface on the trajectory curve. Was.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の曲面作成装置または曲面作成方法によって
は、軌道曲線に沿って断面曲線を移動する際、回転、拡
大および縮小しか行なわないため、図9(a)のような
断面曲線B、軌道曲線G、支持曲面S、および支持曲線
Cを利用して、軌道曲線に沿って断面曲線が変形移動し
た曲面で、軌道曲線G上で支持曲面Sと滑らかに繋が
り、支持曲線C上を通過する曲面(図9(b)における
R)を作成することはできなかった。
However, according to the above-described conventional surface forming apparatus or method, only the rotation, enlargement, and reduction are performed when moving the cross-sectional curve along the trajectory curve. 9 (a), the cross-sectional curve is deformed and moved along the orbit curve using the cross-sectional curve B, the orbit curve G, the support curved surface S, and the support curve C. Thus, a curved surface (R in FIG. 9B) passing through the support curve C could not be created.

【0015】すなわち、図7のような曲面を作成する方
法によって作成される曲面は、軌道曲線および支持曲線
上を通過するが、支持曲面と滑らかにつながらなかっ
た。
That is, the curved surface created by the method for creating a curved surface as shown in FIG. 7 passes on the trajectory curve and the support curve, but does not smoothly connect to the support curved surface.

【0016】また、図8のような曲面を作成する方法に
よって作成される曲面は、軌道曲線上を通過し、軌道曲
線上で支持曲面と滑らかにつながるが、支持曲線上を通
過しなかった。
The curved surface created by the method for creating a curved surface as shown in FIG. 8 passes on the trajectory curve and smoothly connects to the support curved surface on the trajectory curve, but does not pass on the support curve.

【0017】この発明は上述の問題点を解決するために
なされたものであり、軌道曲線に沿って断面曲線を移動
する際、断面曲線を回転、拡大、縮小に加えて変形させ
ることにより、軌道曲線上で支持曲面と滑らかにつなが
り、かつ支持曲線上を通過する曲面を生成する曲面作成
装置を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem. When a cross-sectional curve is moved along a trajectory curve, the cross-sectional curve is deformed in addition to rotation, enlargement, and reduction, thereby providing a trajectory. It is an object of the present invention to provide a curved surface creating apparatus that smoothly connects to a support curved surface on a curve and generates a curved surface passing on the support curve.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
この発明のある局面に従うと、曲線作成装置は、作成す
る曲面の断面形状を制御するための断面曲線を作成する
断面曲線作成手段と、断面曲線を変形移動する際に沿わ
せるための軌道曲線を作成する軌道曲線作成手段と、断
面曲線を変形移動する際に基準となる断面の傾きを決定
するための断面規定曲線を作成する断面規定曲線作成手
段と、作成する曲面が通過すべき支持曲線を作成する支
持曲線作成手段と、作成する曲面が軌道曲線上で滑らか
につながるべき支持曲面を作成する支持曲面作成手段
と、軌道曲線と交差すべき断面曲線上の点を原点とし、
原点から支持曲線と交差すべき断面曲線上の点へ向かう
方向をX軸とし、原点における断面曲線の接線方向をY
軸とし、X軸およびY軸に垂直な方向をZ軸とし、原点
から支持曲線と交差すべき断面曲線上の点までの距離を
1とするように断面曲線座標系を決定する断面曲線座標
系決定手段と、断面曲線座標系決定手段によって決定さ
れた断面曲線座標系の原点が軌道曲線上に位置し、断面
曲線座標系のY軸が軌道曲線上で支持曲面と接し、断面
曲線座標系の原点からX軸方向に1の距離にある点が支
持曲線上に位置するよう断面曲線を変形移動する断面曲
線変形移動手段とを備える。
According to one aspect of the present invention to achieve the above object, a curve creating device includes a section curve creating means for creating a sectional curve for controlling a sectional shape of a curved surface to be created; A trajectory curve creating means for creating a trajectory curve for causing a cross-sectional curve to be deformed and moved, and a cross-section rule for creating a cross-section defined curve for determining a slope of a cross-section serving as a reference when the cross-sectional curve is deformed and moved Curve creation means, support curve creation means for creating a support curve through which the created surface should pass, support surface creation means for creating a support surface on which the created surface should smoothly connect on the trajectory curve, and intersection with the trajectory curve The point on the section curve to be taken is the origin,
The direction from the origin to the point on the cross-sectional curve that should intersect with the support curve is defined as the X axis, and the tangential direction of the cross-sectional curve at the origin is defined as Y.
A sectional curve coordinate system that determines a sectional curve coordinate system such that a direction perpendicular to the X axis and the Y axis is a Z axis, and a distance from the origin to a point on the sectional curve that should intersect with the support curve is 1. Determining means, the origin of the sectional curve coordinate system determined by the sectional curve coordinate system determining means is located on the trajectory curve, the Y axis of the sectional curve coordinate system is in contact with the supporting curved surface on the trajectory curve, A section curve deformation moving means for deforming and moving the section curve such that a point located at a distance of 1 in the X-axis direction from the origin is located on the support curve.

【0019】この発明によると、断面曲線座標系の原点
が軌道曲線上に位置し、断面曲線座標系のY軸が軌道曲
線上で支持曲面と接し、断面曲線座標系の原点からX軸
方向に1の距離にある点が支持曲線上に位置するよう断
面曲線を変形移動することが可能となる。
According to the present invention, the origin of the sectional curve coordinate system is located on the trajectory curve, the Y axis of the sectional curve coordinate system is in contact with the supporting curved surface on the trajectory curve, and the origin of the sectional curve coordinate system is in the X-axis direction. The sectional curve can be deformed and moved so that the point at a distance of 1 is located on the support curve.

【0020】好ましくは、断面曲線変形移動手段は、軌
道曲線上の点を原点とし、断面規定曲線上の原点と対応
づけられた点における接線ベクトルをZ軸とし、原点か
ら原点を通りZ軸を法線ベクトルとする断面と支持曲線
との交点へ向かう方向をX軸とし、原点における支持曲
面の接平面と前記断面との交線をY軸とし、前記原点か
ら前記断面と前記支持曲線との交点までの距離を1とす
るように断面座標系を決定する断面座標系決定手段と、
断面曲線上の点列を、断面曲線座標系決定手段によって
決定された断面曲線座標系から断面座標系決定手段によ
って決定された断面座標系へ座標変換する点列座標変換
手段とを備える。
Preferably, the section curve deformation moving means sets the point on the trajectory curve as the origin, sets a tangent vector at a point associated with the origin on the section defining curve as the Z axis, and passes the Z axis from the origin through the origin. The direction toward the intersection of the section and the support curve as a normal vector is defined as the X axis, the intersection of the tangent plane of the support curved surface at the origin and the section is defined as the Y axis, and the cross section and the support curve are defined from the origin. A sectional coordinate system determining means for determining a sectional coordinate system so that the distance to the intersection is set to 1;
Point sequence coordinate conversion means for converting a point sequence on the cross-sectional curve from the cross-section curve coordinate system determined by the cross-section curve coordinate system determination means to the cross-sectional coordinate system determined by the cross-section coordinate system determination means.

【0021】この発明の他の局面に従うと曲面作成方法
は、作成する曲面の断面形状を制御するための断面曲線
を作成するステップと、断面曲線を変形移動する際に沿
わせるための軌道曲線を作成するステップと、断面曲線
を変形移動する際に基準となる断面の傾きを決定するた
めの断面規定曲線を作成するステップと、作成する曲面
が通過すべき支持曲線を作成するステップと、作成する
曲面が軌道曲線上で滑らかにつながるべき支持曲面を作
成するステップと、軌道曲線と交差すべき断面曲線上の
点を原点とし、前記原点から支持曲線と交差すべき断面
曲線上の点へ向かう方向をX軸とし、前記原点における
断面曲線の接線方向をY軸とし、前記X軸および前記Y
軸に垂直な方向をZ軸とし、前記原点から支持曲線と交
差すべき断面曲線上の点までの距離を1とするよう断面
曲線座標系を決定するステップと、断面曲線座標系を決
定するステップによって決定された、断面曲線座標系の
原点が軌道曲線上に位置し、前記断面曲線座標系のY軸
が軌道曲線上で支持曲面と接し、断面曲線座標系の原点
からX軸方向に1の距離にある点が支持曲線上に位置す
るよう断面曲線を変形移動するステップとを備える。
According to another aspect of the present invention, a curved surface creating method includes a step of creating a sectional curve for controlling a sectional shape of a curved surface to be created, and a step of forming a trajectory curve for causing the sectional curve to be deformed and moved. A step of creating, a step of creating a section defining curve for determining a slope of a section which is a reference when deforming and moving the section curve, and a step of creating a support curve through which a created surface passes. A step of creating a support surface to be smoothly connected to the orbit curve on the cross-section curve, and a direction from the origin to a point on the cross-section curve to intersect with the support curve from the origin as a point on the cross-section curve to intersect with the orbit curve Is the X axis, the tangential direction of the sectional curve at the origin is the Y axis, and the X axis and the Y
Determining a cross-sectional coordinate system such that the direction perpendicular to the axis is the Z-axis, and the distance from the origin to a point on the cross-sectional curve that should intersect with the support curve is 1, and determining the cross-sectional curve coordinate system The origin of the sectional curve coordinate system determined by the above is located on the orbital curve, the Y axis of the sectional curve coordinate system is in contact with the support curved surface on the orbital curve, and one point in the X-axis direction from the origin of the sectional curve coordinate system. Deforming and moving the sectional curve so that a point at a distance is located on the support curve.

【0022】この発明のさらに他の局面に従うと、コン
ピュータによって曲面を作成するための曲面作成プログ
ラムを記録した記録媒体において、曲面作成プログラム
はコンピュータに、作成する曲面の断面形状を制御する
ための断面曲線を作成させ、断面曲線を変形移動する際
に沿わせるための軌道曲線を作成させ、断面曲線を変形
移動する際に基準となる断面の傾きを決定するための断
面規定曲線を作成させ、作成する曲面が通過すべき支持
曲線を作成させ、作成する曲面が軌道曲線上で滑らかに
つながるべき支持曲面を作成させ、軌道曲線と交差すべ
き断面曲線上の点を原点とし、前記原点から支持曲線と
交差すべき断面曲線上の点へ向かう方向をX軸とし、前
記原点における断面曲線の接線方向をY軸とし、前記X
軸および前記Y軸に垂直な方向をZ軸とし、前記原点か
ら支持曲線と交差すべき断面曲線上の点までの距離を1
とするよう断面曲線座標系を決定させ、先に決定された
断面曲線座標系の原点が軌道曲線上に位置し、前記断面
曲線座標系のY軸が軌道曲線上で支持曲面と接し、前記
断面曲線座標系の原点からX軸方向に1の距離にある点
が支持曲線上に位置するよう断面曲線を変形移動させる
ことを特徴とする。
According to still another aspect of the present invention, in a recording medium storing a curved surface creating program for creating a curved surface by a computer, the curved surface creating program causes the computer to control a cross-sectional shape of the created curved surface. Create a curve, create a trajectory curve to follow the cross-sectional curve when deforming and moving it, and create and create a cross-section defining curve to determine the reference cross-sectional inclination when deforming and moving the cross-sectional curve A curved surface to be passed is created, and a curved surface to be created is created.A curved surface to be created is made to be smoothly connected on the trajectory curve. The direction toward the point on the cross-sectional curve that should intersect with the X-axis is defined as the X-axis, the tangential direction of the cross-sectional curve at the origin is defined as the Y-axis,
The direction perpendicular to the axis and the Y axis is the Z axis, and the distance from the origin to a point on the cross-sectional curve that should intersect with the support curve is 1
The origin of the previously determined cross-sectional curve coordinate system is located on the trajectory curve, the Y-axis of the cross-sectional curve coordinate system is in contact with the supporting curved surface on the trajectory curve, The cross-sectional curve is deformed so that a point located at a distance of 1 in the X-axis direction from the origin of the curved coordinate system is located on the support curve.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態の1つ
における曲面作成装置の構成を示すブロック図である。
図を参照して、曲面作成装置は、曲線・曲面表示部1
と、断面曲線作成部2と、軌道曲線作成部3と、断面規
定曲線作成部4と、支持曲線作成部5と、支持曲面作成
部6と、断面曲線座標系決定部7と、初期断面決定部8
と、断面曲線変形移動部9と、断面補間曲面作成部10
と、断面追加部11と、上述の符号1から11で示され
た部分を制御する制御部12と、符号1から11で示さ
れた部分によって作成された曲線や曲面などを格納する
記憶部13とを備える。曲面作成装置はキーボードやマ
ウスなどの入力装置30や表示装置31と同期をとりな
がら曲面を作成する。また、その制御のためのプログラ
ムはフロッピィディスク34やCD−ROM35に記憶
させ、外部記憶装置33を介して装置に入力してもよ
い。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a curved surface creating apparatus according to one embodiment of the present invention.
Referring to the figure, the curved surface creation device includes a curved / curved surface display unit 1.
A section curve creating section 2, a trajectory curve creating section 3, a section defining curve creating section 4, a support curve creating section 5, a support curved surface creating section 6, a section curve coordinate system determining section 7, and an initial section determining. Part 8
A section curve deformation moving section 9 and a section interpolation curved surface creating section 10
A section adding unit 11, a control unit 12 for controlling the portions indicated by the reference numerals 1 to 11, and a storage unit 13 for storing curves, curved surfaces, and the like created by the portions indicated by the reference numerals 1 to 11. And The curved surface creation device creates a curved surface while synchronizing with the input device 30 such as a keyboard and a mouse and the display device 31. Further, a program for the control may be stored in the floppy disk 34 or the CD-ROM 35 and input to the device via the external storage device 33.

【0024】また、断面曲線変形移動部9は、断面座標
系決定部20と、初期点列決定部21と、点列座標変換
部22と、点列補間曲線作成部23と、点列追加部24
と、符号20から24で示された部分を制御する変形移
動制御部25とから構成されている。
The section curve deformation moving section 9 includes a section coordinate system determining section 20, an initial point sequence determining section 21, a point sequence coordinate converting section 22, a point sequence interpolation curve creating section 23, and a point sequence adding section. 24
And a deformation movement control unit 25 for controlling the parts indicated by reference numerals 20 to 24.

【0025】図2は、曲面作成装置の処理の流れを示す
フローチャートである。以下に、図9(b)に示す曲面
を作成する場合を例にとり、図1に示される曲面作成装
置の動作を説明する。
FIG. 2 is a flowchart showing the flow of the process of the curved surface creating apparatus. Hereinafter, the operation of the curved surface creating apparatus shown in FIG. 1 will be described by taking as an example a case where the curved surface shown in FIG. 9B is created.

【0026】(ステップS1)断面曲線作成部2が制御
部12からの命令を受け、入力装置30から入力された
データを利用しながら断面曲線Bを作成し、記憶部13
に格納する。その後曲線・曲面表示部1が制御部12か
らの命令を受け、断面曲線Bを表示装置31に表示す
る。
(Step S1) The section curve creating section 2 receives a command from the control section 12, creates a section curve B using data input from the input device 30, and stores the section curve B in the storage section 13.
To be stored. Thereafter, the curve / curved surface display unit 1 receives a command from the control unit 12 and displays the cross-sectional curve B on the display device 31.

【0027】断面曲線Bは、 P=f(t) …(式1) で表現できるパラメトリック曲線であればどのような曲
線でもよい。
The sectional curve B may be any curve as long as it is a parametric curve that can be expressed by P = f (t) (Equation 1).

【0028】なお、式1において、Pは3次元空間の位
置ベクトル、tは曲線のパラメータ、fは曲線のベクト
ル関数である。
In Equation 1, P is a position vector in a three-dimensional space, t is a parameter of a curve, and f is a vector function of the curve.

【0029】パラメトリック曲線の作成方法は、「コン
ピュータディスプレイによる形状処理工学[II](山
口富士夫著、日刊工業新聞社)」に記載の方法、すなわ
ち、指定された点列を通過し、両端点において曲率が0
となるようなB−スプラインを生成する方法や、滑らか
につながった複数の直線や円弧からNURBSを作成す
る方法などがよく知られている。
The method of creating the parametric curve is described in "Shape Processing Engineering by Computer Display [II] (by Fujio Yamaguchi, Nikkan Kogyo Shimbun)" Curvature is 0
There are well known methods of generating a B-spline as follows, and methods of generating a NURBS from a plurality of smoothly connected straight lines and arcs.

【0030】(ステップS2)軌道曲線作成部3が制御
部12からの命令を受け、入力装置30から入力された
データを利用しながら軌道曲線Gを作成し、記憶部13
に格納する。その後曲線・曲面表示部1が制御部12か
らの命令を受け、軌道曲線Gを表示装置31に表示す
る。軌道曲線もパラメトリック曲線であればどのような
曲線でもよい。
(Step S 2) The trajectory curve generator 3 receives a command from the controller 12, generates a trajectory curve G using data input from the input device 30, and
To be stored. Thereafter, the curve / curved surface display unit 1 receives a command from the control unit 12 and displays the trajectory curve G on the display device 31. The orbit curve may be any curve as long as it is a parametric curve.

【0031】(ステップS3)断面規定曲線作成部4が
制御部12からの命令を受け、入力装置30から入力さ
れたデータを利用しながら断面規定曲線を作成し、記憶
部13に格納する。その後曲線・曲面表示部1が制御部
12からの命令を受け、断面規定曲線を表示装置31に
表示する。
(Step S 3) The section defining curve creating section 4 receives a command from the control section 12, creates a section defining curve using the data input from the input device 30, and stores the section defining curve in the storage section 13. Thereafter, the curve / curved surface display unit 1 receives a command from the control unit 12 and displays the section defining curve on the display device 31.

【0032】断面規定曲線とは、断面曲線を変形移動す
る際に基準となる断面を規定するための曲線であり、断
面規定曲線が軌道曲線と同一形状の曲線である場合、断
面は軌道曲線に絶えず垂直に保たれる。
The section defining curve is a curve for defining a section which serves as a reference when the section curve is deformed and moved. When the section defining curve is a curve having the same shape as the orbit curve, the section is defined as an orbit curve. Always kept vertical.

【0033】断面規定曲線が直線の場合、断面は常に一
定の傾きになる。断面規定曲線がその他の曲線の場合、
断面はその曲線に絶えず垂直に保たれる。
When the section defining curve is a straight line, the section always has a constant slope. If the section definition curve is any other curve,
The cross section is constantly kept perpendicular to the curve.

【0034】断面規定曲線作成部4は、式1で表現でき
るパラメトリック曲線であり、軌道曲線Gのパラメータ
範囲と同一のパラメータ範囲をもつ断面規定曲線を作成
する。このようにすることにより、後のステップの処理
を簡略化することが可能となる。すなわち、軌道曲線G
上の任意の点Pを通過する断面は、点Pにおける軌道曲
線Gのパラメータをtとすれば、点Pを通り、パラメー
タtにおける断面規定曲線の接線ベクトルに垂直な平面
として求められる。
The section defining curve creating section 4 creates a section defining curve which is a parametric curve which can be expressed by Equation 1, and which has the same parameter range as that of the trajectory curve G. By doing so, it is possible to simplify the processing of the subsequent steps. That is, the orbit curve G
The cross section passing through the arbitrary point P above is obtained as a plane passing through the point P and perpendicular to the tangent vector of the section defining curve at the parameter t, where t is the parameter of the trajectory curve G at the point P.

【0035】以下のステップでは、断面規定曲線が軌道
曲線と同一形状の曲線であると仮定して動作を説明す
る。
In the following steps, the operation will be described on the assumption that the section defining curve is a curve having the same shape as the trajectory curve.

【0036】(ステップS4)支持曲線作成部5が制御
部12からの命令を受け、入力装置30から入力された
データを利用しながら支持曲線Cを作成し、記憶部13
に格納する。その後曲線・曲面表示部1が制御部12か
らの命令を受け、支持曲線Cを表示装置31に表示す
る。
(Step S 4) The support curve creation unit 5 receives a command from the control unit 12, creates a support curve C using data input from the input device 30, and stores the support curve C in the storage unit 13.
To be stored. Thereafter, the curve / curved surface display unit 1 receives a command from the control unit 12 and displays the support curve C on the display device 31.

【0037】支持曲線Cは、平面との交点計算が可能な
曲線であればパラメトリック曲線である必要がなく、滑
らかにつながった複数の曲線で構成された曲線でも構わ
ない。
The support curve C does not need to be a parametric curve as long as it can calculate an intersection with a plane, and may be a curve composed of a plurality of smoothly connected curves.

【0038】ただし、軌道曲線G上のすべての断面と一
度だけ交差する曲線でなければならない。
However, the curve must intersect all the sections on the orbit curve G only once.

【0039】(ステップS5)支持曲面作成部6が制御
部12からの命令を受け、入力装置30から入力された
データを利用しながら支持曲面Sを作成し、記憶部13
に格納する。その後曲線・曲面表示部1が制御部12か
らの命令を受け、支持曲面Sを表示装置31に表示す
る。
(Step S 5) The support surface creating unit 6 receives a command from the control unit 12, creates a support surface S using data input from the input device 30, and stores the support surface S in the storage unit 13.
To be stored. Thereafter, the curve / curved surface display unit 1 receives a command from the control unit 12 and displays the support curved surface S on the display device 31.

【0040】支持曲面Sは、指定された点における法線
ベクトルを計算できる曲面であればパラメトリック曲面
である必要はなく、滑らかにつながった複数の曲面で構
成された曲面でも構わない。ただし、軌道曲線Gを一度
だけ通過する曲面でなければならない。
The support surface S does not need to be a parametric surface as long as the surface can calculate a normal vector at a specified point, and may be a surface composed of a plurality of smoothly connected surfaces. However, the curved surface must pass through the orbit curve G only once.

【0041】(ステップS6)断面曲線座標系決定部7
が制御部12からの命令を受け、記憶部13に格納され
ている断面曲線Bを参照し、入力装置30を利用して軌
道曲線と交差すべき断面曲線上の点P0および支持曲線
と交差すべき断面曲線上の点P1を入力し、P0(断面
曲線座標系の原点)、P0からP1に向かう単位ベクト
ルVx(断面曲線座標系のX軸)、P0における断面曲
線の接線ベクトルの単位ベクトルVy(断面曲線座標系
のY軸)、VxとVyのいずれにも垂直な単位ベクトル
Vz(断面曲線座標系のZ軸)、P0からP1までの距
離D(断面曲線座標系の拡大縮小率)を記憶部13に格
納する(図4参照)。
(Step S6) Section Curve Coordinate System Determination Unit 7
Receives the command from the control unit 12, refers to the cross-sectional curve B stored in the storage unit 13, and uses the input device 30 to intersect the point P0 on the cross-sectional curve to cross the orbit curve and the support curve. A point P1 on the power section curve is input, P0 (origin of the section curve coordinate system), a unit vector Vx (X-axis of the section curve coordinate system) from P0 to P1, and a unit vector Vy of a tangent vector of the section curve at P0. (The Y axis of the sectional curve coordinate system), the unit vector Vz perpendicular to both Vx and Vy (the Z axis of the sectional curve coordinate system), and the distance D from P0 to P1 (the enlargement / reduction ratio of the sectional curve coordinate system). It is stored in the storage unit 13 (see FIG. 4).

【0042】(ステップS7)初期断面決定部8が制御
部12からの命令を受け、記憶部13に格納されている
軌道曲線Gを参照し、軌道曲線Gの始点および終点パラ
メータを含む数個のパラメータを軌道曲線パラメータリ
ストに入れ、記憶部13に格納する。
(Step S7) The initial section determining unit 8 receives an instruction from the control unit 12, refers to the trajectory curve G stored in the storage unit 13, and sets several parameters including the start point and end point parameters of the trajectory curve G. The parameters are entered in the trajectory curve parameter list and stored in the storage unit 13.

【0043】軌道曲線パラメータリストに入れるパラメ
ータの決定方法は、軌道曲線Gの始終点パラメータ間を
予め決められた数に等分割したパラメータを入れる方法
や、軌道曲線Gの曲率に応じてパラメータ間隔を変化さ
せる方法などがある。
The parameters to be included in the trajectory curve parameter list are determined by inserting parameters obtained by equally dividing the start and end point parameters of the trajectory curve G into a predetermined number, or by setting the parameter interval according to the curvature of the trajectory curve G. There are ways to change.

【0044】(ステップS8)断面曲線変形移動部9が
制御部12からの命令を受け、記憶部13に格納されて
いる断面曲線B、軌道曲線G、断面規定曲線、支持曲線
C、支持曲面S、断面曲線座標系を参照しながら、軌道
曲線パラメータリストから取出したパラメータ位置に断
面曲線を変形移動し、変形移動後の断面曲線を前記パラ
メータとともに記憶部13に格納する。
(Step S8) The section curve deformation moving unit 9 receives a command from the control unit 12, and receives the section curve B, the trajectory curve G, the section defining curve, the support curve C, and the support curved surface S stored in the storage unit 13. The cross section curve is deformed and moved to the parameter position extracted from the trajectory curve parameter list while referring to the cross section curve coordinate system, and the cross section curve after the deformation movement is stored in the storage section 13 together with the parameters.

【0045】変形移動後の断面曲線は、パラメータが昇
順に並ぶように順番づけを行ないながら格納される。
The cross-sectional curves after the deformation movement are stored while being ordered so that the parameters are arranged in ascending order.

【0046】このようにすることで、変形移動後の断面
曲線を補間した曲面を作成する処理(ステップS10)
が単純化できる。変形移動方法の詳細については後述す
る。
In this manner, a process of creating a curved surface interpolating the cross-sectional curve after the deformation movement (step S10)
Can be simplified. The details of the deformation moving method will be described later.

【0047】(ステップS9)制御部12は、記憶部1
3の軌道曲線パラメータリストに入っているパラメータ
数を参照し、1個以上あればステップS8を繰返す。
(Step S 9) The control unit 12 checks the storage unit 1
Referring to the number of parameters included in the orbit curve parameter list of No. 3, if there is one or more, step S8 is repeated.

【0048】(ステップS10)軌道曲線パラメータリ
ストに入っているパラメータがなくなった場合、断面補
間曲面作成部10は制御部12からの命令を受け、記憶
部13に格納されている変形移動後の断面曲線を滑らか
に通過する断面補間曲面を作成し、記憶部13に格納す
る。
(Step S10) When there are no more parameters in the trajectory curve parameter list, the section interpolation curved surface creating section 10 receives a command from the control section 12, and receives the deformed and moved section stored in the storage section 13. A cross-section interpolation curved surface that smoothly passes through the curve is created and stored in the storage unit 13.

【0049】変形移動後の断面曲線を滑らかに通過する
曲面の作成方法は、スプライン補間を利用する方法など
が知られている。
As a method of creating a curved surface that smoothly passes through the cross-sectional curve after the deformation movement, a method using spline interpolation or the like is known.

【0050】(ステップS11)断面追加部11は、制
御部12からの命令を受け、記憶部13に格納されてい
る断面補間曲面および変形移動後の断面曲線、断面曲線
B、軌道曲線G、断面規定曲線、支持曲線C、支持曲面
S、断面曲線座標系を参照し、変形移動された2本の断
面曲線に囲まれた各区間の中点に新たに断面曲線を変形
移動し、その曲線と断面補間曲面とが一致しない場合、
前記中点パラメータを軌道曲線パラメータリストに追加
する。
(Step S11) Upon receiving a command from the control section 12, the section adding section 11 receives the section interpolated curved surface stored in the storage section 13 and the section curve after the deformation movement, the section curve B, the trajectory curve G, and the section. With reference to the prescribed curve, the support curve C, the support curved surface S, and the cross-sectional curve coordinate system, the cross-sectional curve is newly deformed and moved to the midpoint of each section surrounded by the two deformed and moved cross-sectional curves. If the cross-section interpolation surface does not match,
The midpoint parameter is added to the trajectory curve parameter list.

【0051】新たに変形移動された曲線と断面補間曲面
とが一致するかどうかの判定では、以下の(1)および
(2)の2種類の判定においていずれも真である場合、
一致しているとみなす。
In the determination as to whether the newly deformed and moved curve and the cross-section interpolated surface coincide, if both of the following two types of determinations (1) and (2) are true,
Assumes a match.

【0052】(1) 新たに変形移動された曲線上に設
定した複数の誤差判定点の各点と断面補間曲面との最短
距離が予め与えられた許容値以内であること。
(1) The shortest distance between each of the plurality of error determination points set on the newly deformed and moved curve and the cross-section interpolation curved surface is within a predetermined allowable value.

【0053】誤差判定点は、前記曲線の始終点パラメー
タ間を予め決められた数に等分割した点を用いる方法
や、前記曲線の曲率に応じてそれらの点の間隔を変化さ
せる方法などがある。
As the error judgment point, there are a method using points obtained by equally dividing the start and end point parameters of the curve into a predetermined number, and a method of changing the interval between the points according to the curvature of the curve. .

【0054】(2) 新たに変形移動された曲線の断面
座標系の原点における接線ベクトルと、断面補間曲面の
前記原点における法線ベクトルとの内積が予め与えられ
た許容値以内であること。
(2) The inner product of the tangent vector at the origin of the cross-section coordinate system of the newly deformed and moved curve and the normal vector at the origin of the cross-section interpolated curved surface is within a predetermined allowable value.

【0055】(ステップS12)制御部12は、記憶部
13の軌道曲線パラメータリストに入っているパラメー
タ数を参照し、1個以上あればステップS8からS11
を繰返す。
(Step S12) The control unit 12 refers to the number of parameters included in the trajectory curve parameter list of the storage unit 13, and if there is one or more, the control unit 12 performs steps S8 to S11.
Is repeated.

【0056】(ステップS13)軌道曲線パラメータリ
ストに入っているパラメータがなくなった場合、曲線・
曲面表示部1は制御部12からの命令を受け、記憶部1
3に格納されている断面補間曲面を表示装置31に表示
する。
(Step S13) If there are no more parameters in the trajectory curve parameter list,
The curved surface display unit 1 receives a command from the control unit 12 and receives a command from the storage unit 1.
3 is displayed on the display device 31.

【0057】以上の処理により、断面曲線を軌道曲線に
沿って変形移動した曲面で、軌道曲線G上で支持曲面S
と滑らかにつながり、支持曲線C上を通過する曲面Rの
生成が可能となる。
By the above processing, the curved surface obtained by deforming and moving the sectional curve along the trajectory curve,
And a curved surface R passing on the support curve C can be generated.

【0058】次に、断面曲線変形移動部9の動作を詳細
に説明する。断面曲線変形移動部9は、断面曲線座標系
決定部7によって決定された断面曲線座標系の原点が軌
道曲線上に位置し、前記断面曲線座標系のY軸が軌道曲
線上で支持曲面と接し、前記断面曲線座標系の原点から
X軸方向に1の距離にある点が支持曲線上に位置するよ
う断面曲線を変形移動する。
Next, the operation of the section curve deformation moving section 9 will be described in detail. The section curve deformation moving section 9 is configured such that the origin of the section curve coordinate system determined by the section curve coordinate system determination section 7 is located on the trajectory curve, and the Y axis of the section curve coordinate system contacts the support curved surface on the trajectory curve. The sectional curve is deformed so that a point located at a distance of 1 in the X-axis direction from the origin of the sectional curve coordinate system is located on the support curve.

【0059】図3は、断面曲線変形移動部の動作を示す
フローチャートである。 (ステップS21)断面座標系決定部20は、変形移動
制御部25からの命令を受け、格納部13に格納されて
いる軌道曲線パラメータリストからパラメータを1つ取
出し、軌道曲線G上の前記パラメータ位置における点Q
0(断面座標系の原点)、断面規定曲線上の前記パラメ
ータ位置における接線ベクトルの単位ベクトルWz(断
面座標系のZ軸)を求め、格納部13に格納する。次
に、点Q0を通過し、Wzを法線ベクトルとする平面と
支持曲線Cとの交点Q1求め、点Q0から点Q1に向か
う単位ベクトルWx(断面座標系のX軸)および点Q0
から点Q1までの距離E(断面座標系の拡大縮小率)を
格納部13に格納する。さらに、点Q0における支持曲
面Sの法線ベクトルNとベクトルWzとの外積方向の単
位ベクトルWy(断面座標系のY軸)を求め、格納部1
3の格納する(図5参照)。
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the section curve deformation moving unit. (Step S21) The section coordinate system determination unit 20 receives an instruction from the deformation movement control unit 25, extracts one parameter from the trajectory curve parameter list stored in the storage unit 13, and obtains the parameter position on the trajectory curve G. The point Q at
0 (origin of the sectional coordinate system) and a unit vector Wz (Z-axis of the sectional coordinate system) of the tangent vector at the parameter position on the sectional defining curve are obtained and stored in the storage unit 13. Next, an intersection Q1 between the plane passing through the point Q0 and having the normal vector Wz as the normal vector and the support curve C is determined, and a unit vector Wx (X-axis of the sectional coordinate system) from the point Q0 to the point Q1 and the point Q0
Is stored in the storage unit 13 from the distance E to the point Q1 (enlargement / reduction ratio of the sectional coordinate system). Further, a unit vector Wy (Y-axis of the sectional coordinate system) in the cross product direction of the normal vector N and the vector Wz of the support curved surface S at the point Q0 is obtained, and the storage unit 1
3 (see FIG. 5).

【0060】(ステップS22)初期点列決定部21
は、変形移動制御部25からの命令を受け、記憶部13
に格納されている断面曲線Bを参照し、断面曲線の始終
点、軌道曲線と交差すべき断面曲線上の点P0および支
持曲線と交差すべき断面曲線上の点P1における断面曲
線Bのパラメータを含む数点のパラメータを断面曲線パ
ラメータリストに入れ、格納部13に格納する。
(Step S22) Initial point sequence determination unit 21
Receives a command from the deformation movement control unit 25 and
, The parameters of the cross-sectional curve B at the start and end points of the cross-sectional curve, the point P0 on the cross-sectional curve to intersect with the trajectory curve, and the point P1 on the cross-sectional curve to intersect with the support curve. The parameters of several points including the parameters are put in the section curve parameter list and stored in the storage unit 13.

【0061】断面曲線パラメータリストに入れるパラメ
ータの決定方法は、ステップS7と同様に、断面曲線B
の始終点パラメータ間を予め決められた数に等分割した
パラメータを入れる方法や、断面曲線Bの曲率を考慮し
てパラメータ間隔を変化させる方法などがある。
The method for determining the parameters to be included in the section curve parameter list is the same as in step S7, except that the section curve B
And a method of changing the parameter interval in consideration of the curvature of the cross-sectional curve B.

【0062】(ステップS23)点列座標変換部22
は、変形移動制御部25からの命令を受け、格納部13
に格納されている断面曲線Bおよび断面曲線パラメータ
リストから取出したパラメータから断面曲線B上の点P
を求める。これを、以下の式2によって座標変換した点
Qを得、パラメータとともに格納部13に格納する。
(Step S23) Point sequence coordinate converter 22
Receives a command from the deformation movement control unit 25 and
The point P on the sectional curve B is obtained from the sectional curve B stored in
Ask for. This is converted to a point Q by the following equation 2 and stored in the storage unit 13 together with the parameters.

【0063】座標変換後の点Qはパラメータが昇順に並
ぶように順番づけを行ないながら格納される。このよう
にすることで、点Qを補間した曲線を作成する処理(ス
テップS25)が単純化できる。
The points Q after the coordinate conversion are stored while being ordered so that the parameters are arranged in ascending order. By doing so, the process of creating a curve interpolating the point Q (step S25) can be simplified.

【0064】 Q=aEWx+bEWy+cEWz+Q0 a=(A−KB)/(1−K2 ) b=(B−KA)/(1−K2 ) c=C A=(P−P0)・Vx/D B=(P−P0)・Vy/D C=(P−P0)・Vz/D K=Vx・Vy …(式2) ここで、P0、Vx、Vy、Vz、Dはそれぞれ断面曲
線座標系の原点、X方向単位ベクトル、Y方向単位ベク
トル、Z方向単位ベクトル、拡大縮小率である。Q0、
Wx、Wy、Wz、Eはそれぞれ断面座標系の原点、X
方向単位ベクトル、Y方向単位ベクトル、Z方向単位ベ
クトル、拡大縮小率である。また、演算子・はベクトル
の内積演算を意味する。
Q = aEWx + bEWy + cEWz + Q0 a = (A−KB) / (1−K 2 ) b = (B−KA) / (1−K 2 ) c = CA = (P−P0) · Vx / DB (P−P0) · Vy / DC = (P−P0) · Vz / DK K = Vx · Vy (Equation 2) where P0, Vx, Vy, Vz, and D are the origins of the sectional curve coordinate system, respectively. , X-direction unit vector, Y-direction unit vector, Z-direction unit vector, and enlargement / reduction ratio. Q0,
Wx, Wy, Wz and E are the origin of the sectional coordinate system, X
The direction unit vector, the Y direction unit vector, the Z direction unit vector, and the enlargement / reduction ratio. The operator “·” means an inner product operation of a vector.

【0065】(ステップS24)変形移動制御部25
は、記憶部13の断面曲線パラメータリストに入ってい
るパラメータ数を参照し、1個以上あればステップS2
3を繰返す。
(Step S24) Deformation movement control unit 25
Refers to the number of parameters in the section curve parameter list in the storage unit 13, and if there is one or more, step S2
Repeat 3.

【0066】(ステップS25)断面曲線パラメータリ
ストに入っているパラメータがなくなった場合、点列補
間曲線作成部23は変形移動制御部25からの命令を受
けて、記憶部13に格納されている座標変換後の点列を
滑らかに通過し、断面座標系の原点でY方向ベクトルを
接線ベクトルとする点列補間曲線を作成し、格納部13
に格納する。
(Step S25) When there are no more parameters in the section curve parameter list, the point sequence interpolation curve generator 23 receives a command from the deformation movement controller 25 and receives the coordinates stored in the memory 13. A point sequence interpolation curve that smoothly passes through the converted point sequence and has the Y direction vector as a tangent vector at the origin of the sectional coordinate system is created, and stored in the storage unit 13.
To be stored.

【0067】点列を滑らかに通過する曲線の作成方法
は、スプライン補間を利用する方法などが知られてい
る。
As a method of creating a curve that smoothly passes through a point sequence, a method using spline interpolation is known.

【0068】(ステップS26)点列追加部24は、変
形移動制御部25からの命令を受けて、断面曲線B、断
面曲線座標系、断面座標系を参照し、座標変換された2
点に囲まれた各区間の中点に新たに断面曲線B上の点を
座標変換し、その点と点列補間曲線との最短距離が予め
与えられた許容値を超える場合、前記中点パラメータを
断面曲線パラメータリストに追加する。
(Step S 26) The point sequence adding section 24 receives the command from the deformation movement control section 25, and refers to the sectional curve B, the sectional curve coordinate system, and the sectional coordinate system, and performs coordinate conversion.
When a new point on the cross-sectional curve B is coordinate-transformed to a midpoint of each section surrounded by the points, and the shortest distance between the point and the point sequence interpolation curve exceeds a predetermined allowable value, the midpoint parameter Is added to the section curve parameter list.

【0069】(ステップS27)変形移動制御部25
は、記憶部13の断面曲線パラメータリストに入ってい
るパラメータ数を参照し、1個以上あればステップS2
3からステップS26を繰返す。
(Step S27) Deformation movement control unit 25
Refers to the number of parameters in the section curve parameter list in the storage unit 13, and if there is one or more, step S2
Steps S26 to S26 are repeated.

【0070】以上のステップS21からS27が断面曲
線変形移動部9の処理手順である。以上のように本実施
の形態における曲面作成装置によると、軌道曲線に沿っ
て断面曲線が変形移動した曲面で、軌道曲線上で支持曲
面と滑らかにつながり、かつ支持曲線上を通過する曲面
を生成することが可能となる。
The above steps S21 to S27 are the processing procedure of the section curve deformation moving unit 9. As described above, according to the curved surface creating apparatus in the present embodiment, a curved surface in which a cross-sectional curve is deformed and moved along a trajectory curve is smoothly connected to a supporting curved surface on the trajectory curve and generates a curved surface passing through the supporting curve. It is possible to do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態の1つにおける曲面作成装
置の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a curved surface creation device according to one embodiment of the present invention.

【図2】図1の曲面作成装置の処理の流れを示すフロー
チャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a flow of a process performed by the curved surface creation device of FIG. 1;

【図3】断面曲線変形移動部の動作を示すフローチャー
トである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of a section curve deformation moving unit;

【図4】断面曲線座標系決定部の動作を説明する図であ
る。
FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of a section curve coordinate system determination unit.

【図5】断面座標系決定部の動作を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an operation of a cross-section coordinate system determination unit.

【図6】従来の曲面作成装置、曲面作成方法により作成
された曲面の例を示す第1の図である。
FIG. 6 is a first diagram showing an example of a curved surface created by a conventional curved surface creating device and a curved surface creating method.

【図7】従来の曲面作成装置、曲面作成方法により作成
された曲面の例を示す第2の図である。
FIG. 7 is a second diagram showing an example of a curved surface created by a conventional curved surface creating device and a curved surface creating method.

【図8】従来の曲面作成装置、曲面作成方法により作成
された曲面の例を示す第3の図である。
FIG. 8 is a third diagram showing an example of a curved surface created by a conventional curved surface creating device and a curved surface creating method.

【図9】曲面作成装置により作成される曲面の具体例を
示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a specific example of a curved surface created by the curved surface creating device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 断面規定曲線作成部 5 支持曲線作成部 6 支持曲面作成部 7 断面曲線座標系決定部 9 断面曲線変形移動部 20 断面座標系決定部 22 点列座標変換部 33 外部記憶装置 34 フロッピィディスク 35 CD−ROM B 断面曲線 G 軌道曲線 S 支持曲面 C 支持曲線 P0 断面曲線座標系の原点 Vx 断面曲線座標系のX方向単位ベクトル Vy 断面曲線座標系のY方向単位ベクトル Vz 断面曲線座標系のZ方向単位ベクトル D 断面曲線座標系の拡大縮小率 Q0 断面座標系の原点 Wx 断面座標系のX方向単位ベクトル Wy 断面座標系のY方向単位ベクトル Wz 断面座標系のZ方向単位ベクトル E 断面座標系の拡大縮小率 Reference Signs List 4 Section defining curve creating section 5 Support curve creating section 6 Supporting curve creating section 7 Section curve coordinate system determining section 9 Section curve deformation moving section 20 Section coordinate system determining section 22 Point sequence coordinate converting section 33 External storage device 34 Floppy disk 35 CD -ROM B Cross section curve G Orbit curve S Support curved surface C Support curve P0 Origin of cross section curve coordinate system Vx X direction unit vector of cross section curve coordinate system Vy Y direction unit vector of cross section curve coordinate system Vz Z direction unit of cross section curve coordinate system Vector D Enlargement / reduction ratio of cross-sectional coordinate system Q0 Origin of cross-sectional coordinate system Wx X-direction unit vector of cross-sectional coordinate system Wy Y-direction unit vector of cross-sectional coordinate system Wz Z-direction unit vector of cross-sectional coordinate system E Enlargement / reduction of cross-sectional coordinate system rate

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 曲面を作成する曲面作成装置であって、 作成する曲面の断面形状を制御するための断面曲線を作
成する断面曲線作成手段と、 断面曲線を変形移動する際に沿わせるための軌道曲線を
作成する軌道曲線作成手段と、 断面曲線を変形移動する際に基準となる断面の傾きを決
定するための断面規定曲線を作成する断面規定曲線作成
手段と、 作成する曲面が通過すべき支持曲線を作成する支持曲線
作成手段と、 作成する曲面が軌道曲線上で滑らかにつながるべき支持
曲面を作成する支持曲面作成手段と、 軌道曲線と交差すべき断面曲線上の点を原点とし、前記
原点から支持曲線と交差すべき断面曲線上の点へ向かう
方向をX軸とし、前記原点における断面曲線の接線方向
をY軸とし、前記X軸および前記Y軸に垂直な方向をZ
軸とし、前記原点から支持曲線と交差すべき断面曲線上
の点までの距離を1とするように断面曲線座標系を決定
する断面曲線座標系決定手段と、 前記断面曲線座標系決定手段によって決定された断面曲
線座標系の原点が軌道曲線上に位置し、前記断面曲線座
標系のY軸が軌道曲線上で支持曲面と接し、前記断面曲
線座標系の原点からX軸方向に1の距離にある点が支持
曲線上に位置するよう断面曲線を変形移動する断面曲線
変形移動手段とを備えた、曲面作成装置。
1. A curved surface creating apparatus for creating a curved surface, comprising: a sectional curve creating means for creating a sectional curve for controlling a sectional shape of a curved surface to be created; A trajectory curve creating means for creating a trajectory curve, a section defining curve creating means for creating a section defining curve for determining a slope of a section to be a reference when deforming and moving the section curve, and a curved surface to be created should pass A support curve creating means for creating a support curve, a support surface creating means for creating a support surface on which a curved surface to be created should be smoothly connected on a trajectory curve, and a point on a cross-sectional curve which should intersect with the trajectory curve as an origin; The direction from the origin to a point on the cross-sectional curve that should intersect with the support curve is the X axis, the tangential direction of the cross-sectional curve at the origin is the Y axis, and the direction perpendicular to the X axis and the Y axis is Z.
A sectional curve coordinate system determining means for determining a sectional curve coordinate system so that a distance from the origin to a point on the sectional curve to intersect with the support curve is set to 1; The origin of the cross-sectional curve coordinate system is located on the trajectory curve, the Y-axis of the cross-sectional curve coordinate system is in contact with the supporting curved surface on the trajectory curve, and the distance from the origin of the cross-sectional curve coordinate system is 1 in the X-axis direction. A cross-section curve deformation moving means for deforming and moving the cross-section curve so that a certain point is located on the support curve.
【請求項2】 前記断面曲線変形移動手段は、 軌道曲線上の点を原点とし、断面規定曲線上の前記原点
と対応づけられた点における接線ベクトルをZ軸とし、
前記原点から前記原点を通り前記Z軸を法線ベクトルと
する断面と支持曲線との交点へ向かう方向をX軸とし、
前記原点における支持曲面の接平面と前記断面との交線
をY軸とし、前記原点から前記断面と前記支持曲線との
交点までの距離を1とするように断面座標系を決定する
断面座標系決定手段と、 断面曲線上の点列を、前記断面曲線座標系決定手段によ
って決定された断面曲線座標系から前記断面座標系決定
手段によって決定された断面座標系へ座標変換する点列
座標変換手段とを備えた、請求項1に記載の曲面作成装
置。
2. The section curve deformation moving means has a point on an orbit curve as an origin, a tangent vector at a point on the section defining curve corresponding to the origin as a Z axis,
A direction from the origin to the intersection of the cross section with the Z axis as a normal vector and the support curve through the origin as the X axis,
A sectional coordinate system for determining a sectional coordinate system such that a line of intersection between the tangent plane of the support curved surface at the origin and the cross section is the Y axis, and a distance from the origin to the intersection of the cross section and the support curve is 1. Determining means; and a point sequence coordinate converting means for converting a point sequence on the sectional curve from the sectional curve coordinate system determined by the sectional curve coordinate system determining means to the sectional coordinate system determined by the sectional coordinate system determining means. The curved surface creation device according to claim 1, comprising:
【請求項3】 曲面を作成する方法であって、 作成する曲面の断面形状を制御するための断面曲線を作
成するステップと、 断面曲線を変形移動する際に沿わせるための軌道曲線を
作成するステップと、 断面曲線を変形移動する際に基準となる断面の傾きを決
定するための断面規定曲線を作成するステップと、 作成する曲面が通過すべき支持曲線を作成するステップ
と、 作成する曲面が軌道曲線上で滑らかにつながるべき支持
曲面を作成するステップと、 軌道曲線と交差すべき断面曲線上の点を原点とし、前記
原点から支持曲線と交差すべき断面曲線上の点へ向かう
方向をX軸とし、前記原点における断面曲線の接線方向
をY軸とし、前記X軸および前記Y軸に垂直な方向をZ
軸とし、前記原点から支持曲線と交差すべき断面曲線上
の点までの距離を1とするように断面曲線座標系を決定
するステップと、 前記断面曲線座標系を決定するステップによって決定さ
れた断面曲線座標系の原点が軌道曲線上に位置し、前記
断面曲線座標系のY軸が軌道曲線上で支持曲面と接し、
前記断面曲線座標系の原点からX軸方向に1の距離にあ
る点が支持曲線上に位置するよう断面曲線を変形移動す
るステップとを備えた、曲面作成方法。
3. A method for creating a curved surface, comprising the steps of: creating a cross-sectional curve for controlling a cross-sectional shape of a curved surface to be created; and generating a trajectory curve for causing the cross-sectional curve to follow a deformed movement. A step of creating a section defining curve for determining the slope of the section which is a reference when deforming and moving the section curve; a step of creating a support curve through which the created surface passes; Creating a support surface to be smoothly connected on the orbit curve; and setting a point on the cross-section curve to intersect with the orbit curve as an origin, and setting a direction from the origin to a point on the cross-section curve to intersect with the support curve as X. Axis, the tangential direction of the cross-sectional curve at the origin is the Y axis, and the direction perpendicular to the X axis and the Y axis is Z
Determining a sectional curve coordinate system so that the distance from the origin to a point on the sectional curve that should intersect with the support curve is set to 1; and a section determined by the step of determining the sectional curve coordinate system. The origin of the curved coordinate system is located on the orbit curve, and the Y axis of the cross-sectional curve coordinate system is in contact with the support curved surface on the orbit curve,
Deforming and moving the sectional curve so that a point located at a distance of 1 in the X-axis direction from the origin of the sectional curve coordinate system is located on the support curve.
【請求項4】 コンピュータによって曲面を作成するた
めの曲面作成プログラムを記録した記録媒体であって、
前記曲面作成プログラムはコンピュータに、 作成する曲面の断面形状を制御するための断面曲線を作
成させ、 断面曲線を変形移動する際に沿わせるための軌道曲線を
作成させ、 断面曲線を変形移動する際に基準となる断面の傾きを決
定するための断面規定曲線を作成させ、 作成する曲面が通過するべき支持曲線を作成させ、 作成する曲面が軌道曲線上で滑らかにつながるべき支持
曲面を作成させ、 軌道曲線と交差すべき断面曲線上の点を原点とし、前記
原点から支持曲線と交差すべき断面曲線上の点へ向かう
方向をX軸とし、前記原点における断面曲線の接線方向
をY軸とし、前記X軸および前記Y軸に垂直な方向をZ
軸とし、前記原点から支持曲線と交差すべき断面曲線上
の点までの距離を1とするように断面曲線座標系を決定
させ、 先に決定された断面曲線座標系の原点が軌道曲線上に位
置し、前記断面曲線座標系のY軸が軌道曲線上で支持曲
面と接し、前記断面曲線座標系の原点からX軸方向に1
の距離にある点が支持曲線上に位置するよう断面曲線を
変形移動させることを特徴とする、曲面作成プログラム
を記録した記録媒体。
4. A recording medium which records a curved surface creation program for creating a curved surface by a computer,
The curved surface creation program causes a computer to create a cross-sectional curve for controlling the cross-sectional shape of the curved surface to be created, to create a trajectory curve to follow the cross-sectional curve when deforming and moving, and to deform and move the cross-sectional curve. To create a cross-section defining curve to determine the slope of the reference cross-section, create a support curve through which the created surface should pass, and create a support surface through which the created surface should smoothly connect on the orbit curve, The point on the cross-sectional curve to intersect with the orbit curve is the origin, the direction from the origin to the point on the cross-sectional curve to intersect with the support curve is the X axis, the tangential direction of the cross-sectional curve at the origin is the Y axis, The direction perpendicular to the X axis and the Y axis is Z
Axis, the cross-sectional curve coordinate system is determined so that the distance from the origin to a point on the cross-sectional curve that should intersect with the support curve is set to 1, and the origin of the previously determined cross-sectional curve coordinate system is set on the trajectory curve. And the Y-axis of the sectional curve coordinate system is in contact with the support curved surface on the orbit curve, and the Y-axis of the sectional curve coordinate system is located at 1 point from the origin of the sectional curve coordinate system in the X-axis direction
Characterized in that the cross-sectional curve is deformed and moved so that a point at a distance of (c) is located on the support curve.
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