JP2003271685A - Csg方式三次元cadにおける任意面の編集方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
Csg方式三次元cadにおける任意面の編集方法及びコンピュータプログラムInfo
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Abstract
対する編集操作を可能にする方法及びコンピュータプロ
グラムを提供する。 【解決手段】 編集対象の面を親フィーチャ面及び複数
の隣接フィーチャ面によって特定する面特定テーブルと
編集内容を特定する面編集テーブルとをあらかじめ登録
するステップと、面特定テーブルを読み込むステップ
と、面特定テーブルに記載されている親フィーチャ面と
同一属性を有する面を詳細形状の複数の面から検索する
ステップと、検索によって得られた面のそれぞれについ
て隣接面を検索し、得られた隣接面の属性を取り出すス
テップと、面特定テーブルに記載された隣接フィーチャ
面と同一の属性を有する隣接面が最も多い面を編集対象
の面であると判定するステップと、得られた編集対象の
面に対して、面編集テーブルの記載内容にしたがって編
集処理を施すステップとを実行する。
Description
元CADにおいて任意面に対する編集操作を可能にする
方法、及び、コンピュータプログラムに関する。
Aided Design)における立体モデルの表
現方式として、CSG(Constructive S
olid Geometry)と呼称されるものがあ
る。この方式では、立体を構成する要素として基本立体
を定義し、複数の基本立体の和、差又は積をとる集合演
算によって立体を表現する。例えば図8に示すように、
直方体である第1の要素(以下、フィーチャという)1
01と直方体である第2のフィーチャ102との差を求
める演算によって、詳細形状の立体103を表現するこ
とができる。
であるBRep(BoundaryRepresent
ation)では、立体そのものを直接的に表現する。
つまり、立体(solid)は複数の面(face)か
ら構成され、各面は複数の稜線(edge)からなり、
各稜線は両端の頂点(vertex)を有する。この方
式は境界表現法とも呼称され、立体を直接表現するデー
タを有するので、表示等の速度が速い長所を有する。し
かし、BRep方式はデータ構造が複雑でありデータ量
が多いといった欠点を有する。
であり、少ないデータ量で立体を表現することができる
メリットを有する。また、一度設計した形状を比較的容
易に変更(編集)できるメリットもある。例えば、図8
に示すように、立体103の切欠き部103aの幅を大
きくしたい場合は、第2のフィーチャ102の幅を変更
したもの102’を用いて、第1のフィーチャ101と
の差を求める演算を再実行すればよい。これにより、幅
が広がった切欠き部103a’を有する立体103’が
得られる。
成するフィーチャ単位での編集は容易であるが、任意の
面に対する編集(局所的な変形)が困難である。このこ
とは上記のメリットの裏返しでもある。例えば、図9に
示すように、立体103の切欠き部103aの両側の面
103b及び103cを同時に伸縮させて新たな立体1
04とする編集は可能(OK)であるが、一方の面10
3bのみを伸縮させて新たな立体105とする編集は不
可(NG)である。面103b及び面103cは共に第
1のフィーチャ101の面101a(図8参照)に対応
しており、CSG方式の表現では元のフィーチャ面単位
での編集のみが可能だからである。これに対して、BR
ep方式では、上記のように、すべての面が複数の稜線
で個別に定義されているので、各面(例えば、103b
及び103c)は個別に編集することができる。
れたものであり、CSG方式の三次元CADにおいて任
意面の編集を可能にする方法及びコンピュータプログラ
ムを提供することを目的とする。
三次元CADにおける任意面の編集方法は、複数の基本
立体である親フィーチャの和、差又は積をとる集合演算
によって詳細形状を表現するCSG方式三次元CADに
おける任意面の編集方法であって、編集対象面に対応す
る親フィーチャの面と、前記編集対象面に隣接する複数
の面に対応する複数の親フィーチャの面とを用いて前記
編集対象面を特定するステップと、前記特定された編集
対象面にあらかじめ定めた編集処理を施すステップとを
実行することを特徴とする。
りながら詳細形状の任意の面を構成要素のフィーチャ面
を用いて特定することができるので、BRep方式の場
合と同様に任意の面を編集することができるようにな
る。
ける任意面の編集方法を実施するための本発明によるコ
ンピュータプログラムは、編集対象の面を親フィーチャ
面及び複数の隣接フィーチャ面によって特定する面特定
テーブルと編集内容を特定する面編集テーブルとをあら
かじめ登録するステップと、前記面特定テーブルを読み
込むステップと、前記面特定テーブルに記載されている
親フィーチャ面と同一属性を有する面を詳細形状の複数
の面から検索するステップと、前記検索によって得られ
た面のそれぞれについて隣接面を検索し、得られた隣接
面の属性を取り出すステップと、前記面特定テーブルに
記載された隣接フィーチャ面と同一の属性を有する隣接
面が最も多い面を編集対象の面であると判定するステッ
プと、得られた編集対象の面に対して、前記面編集テー
ブルの記載内容にしたがって編集処理を施すステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とする。
G方式三次元CADプログラムに組み込むことにより、
CSG方式でありながら詳細形状の任意の面を構成要素
のフィーチャ面を用いて特定し、BRep方式の場合と
同様に任意の面を編集することができるようになる。
むCSG方式三次元CADプログラムは、例えばCD−
ROMのようなコンピュータ読み取り可能な記録媒体に
記録された状態で供給され、記録媒体からコンピュータ
にインストールされ実行される。
基づいて説明する。図1は、本発明に係るCSG方式三
次元CADにおける任意面の編集方法を実施するための
コンピュータシステムの例を示すブロック図である。本
発明のCSG方式三次元CADにおける任意面の編集方
法は、パーソナルコンピュータやワークステーションの
ようなコンピュータシステムにインストールされる専用
プログラム(CSG方式三次元CADプログラム)の機
能の一部として実施される。
下、単にCADプログラムという)は、例えばCD−R
OM(光ディスク)のような記録媒体5に記録された状
態で供給され、ドライブ装置4を介してコンピュータ本
体1の補助記憶装置(ハードディスクドライブHDD)
13にインストールされる。
ADプログラムは、主メモリ12にロードされ、実行さ
れる。コンピュータ本体1は、主メモリ12及び補助記
憶装置13の他に、入力部11及び表示出力部14を備
えている。入力部11にはキーボード、マウス等の入力
装置2が接続され、表示出力部14にはCRT(陰極線
管)、LCD(液晶表示装置)等の表示装置3が接続さ
れている。補助記憶装置13には、オペレーティングシ
ステム、CADプログラム等の各種プログラムの他に、
CADプログラムによって作成された各種図面ファイル
やその編集のためのデータ等に関するデータファイル6
が格納されている。後述する任意面の編集に用いられる
面特定テーブル及び面編集テーブルもこの補助記憶装置
13に格納される。
立体の任意面の特定方法の概念図である。図示の例で
は、詳細形状の立体11が第1のフィーチャ(要素)1
2と第2のフィーチャ13との差を求める演算によって
表現される。この場合に、任意の面を第1及び第2のフ
ィーチャ12,13の面を用いて特定することができれ
ば、BRep方式の場合と同様に任意の面を編集するこ
とができるようになる。
ィーチャ12の面FA1が分割されたものである。ま
た、面F1に隣接する面は4個あり、それぞれの面は第
1及び第2のフィーチャ12,13の各面に対応してい
る。図2において第1のフィーチャ12の右側面FA
1、後側の側面をFA2、上面をFA3、下面をFA4
とする。また、第2のフィーチャ13の後側の側面をF
B1とする。なお、図において隠れた面を示す記号には
下線を付している。以下の図においても同様とする。
親フィーチャの面(以下、親フィーチャ面という)FA
1と、4個の隣接面に対応する親フィーチャの面(以
下、隣接フィーチャ面という)FA2,FA3,FA4
及びFB1を用いて特定することができる。したがっ
て、立体の任意の面を特定するためのデータ構造は、図
3に示すようになる。なお、隣接する面の数(隣接面
数)をN個としている。このようなデータ構造を有する
テーブルをCGSの構成要素(フィーチャ)の一つとし
て管理することにより、CGS形式の三次元CADにお
いても、詳細形状(立体)の任意の面を特定することが
できる。その結果、任意面の編集操作が可能になる。編
集操作には、伸縮操作、公差情報の付加等が含まれる。
分木構造との関係を例示する図である。前述の例におい
て、第1のフィーチャ12をAで表し、第2のフィーチ
ャ13をBで表したとき、AとBとの差によって詳細形
状の立体11を表現する演算式は2分木構造21で表さ
れる。
木構造との関係を例示する図である。また、図6は、面
特定テーブル及び面編集テーブルの例を示す図表であ
る。この例では、面F1を伸縮させる面編集における面
特定フィーチャをCで表し、面伸縮の演算子を%と定義
している。このときの面特定フィーチャCに対応する面
特定テーブルは図6(a)に示すようになる。但し、各
面を表す記号は図2に示した通りである。また、編集内
容を示す面編集テーブルは、図6(b)に示すようにな
る。
リズムを示すフローチャートである。まず、ステップ#
101で面編集のための面特定フィーチャ、すなわち、
図6(a)に示した面特定テーブルを読み込む。なお、
立体(詳細形状)の各面には、元となる構成フィーチャ
の面のIDが属性として付加されている。あるいは、構
成フィーチャの面が特定可能である。実際、CSG方式
三次元CADでは一般的に、構成フィーチャを特定可能
とするために、詳細形状の面に構成フィーチャの面のI
Dが属性として付加されている。
の面から面特定フィーチャに記述された親フィーチャ面
と同一属性を有する面を検索する。結果として、1又は
複数の面が得られる。すでに編集が行われているような
場合に、1個の面もマッチしない場合もあり得る。
で得られた面のそれぞれについて隣接面を検索し、得ら
れた隣接面の属性を取り出す。そして、面特定テーブル
に記載された隣接フィーチャ面と同一の属性を有する隣
接面が最も多い面を編集対象の面であると判定する(ス
テップ#104)。ほとんどの場合は、編集対象の面の
すべての隣接面と面特定テーブルに記載されたすべての
隣接フィーチャ面との属性が一致するが、すでに編集が
行われているような場合に、一致しない隣接面と隣接フ
ィーチャ面とが発生し得る。そこで、このように属性が
一致する面が最も多い面を編集対象の面であると判定
(推定)する。
(a)に示した面特定テーブルを参照すると、ステップ
#102における検索の結果、親フィーチャ面FA1と
同一属性を有する面として、立体11の2つの面F1及
びF2が得られる。次のステップ#103において、面
F1の隣接面として4個の面FA2,FA3,FA4及
びFB1が得られると共に、面F2の隣接面として4個
の面FA2,FA4,FA5及びFB2が得られる。続
くステップ#104における面特定テーブルに記載され
た隣接フィーチャ面との照合の結果、面F1は4個の隣
接面すべてが一致するのに対して、面F2は2個の面
(FA2及びFA4)しか一致しない。この結果、面F
1が編集対象の面であると判定される。
(b)に例示したような面編集テーブルの記載内容にし
たがって、上記の処理で得られた編集対象の面に編集処
理を施す。
明したが、本発明は上記の実施形態に限らず、種々の形
態で実施可能である。図示した立体(詳細形状)とその
要素(フィーチャ)やデータテーブルは例示に過ぎな
い。
方式三次元CADにおける任意面の編集方法及びコンピ
ュータプログラムによれば、詳細形状の任意の面を構成
要素のフィーチャ面を用いて特定することができるの
で、BRep方式の場合と同様に任意の面を編集するこ
とができるようになる。
任意面の編集方法を実施するためのコンピュータシステ
ムの例を示すブロック図。
の特定方法の概念図である。
示す図表である。
関係を例示する図である。
係を例示する図である。
図表である。
フローチャートである。
示す図
ル) 11 詳細形状(立体) 12,13 親フィーチャ(基本立体) F1 編集対象面 FA1 親フィーチャ面 FA2,FA3,FA4,FA5,FB1,FB2 隣
接フィーチャ面
Claims (3)
- 【請求項1】複数の基本立体である親フィーチャの和、
差又は積をとる集合演算によって詳細形状を表現するC
SG方式三次元CADにおける任意面の編集方法であっ
て、 編集対象面に対応する親フィーチャの面と、前記編集対
象面に隣接する複数の面に対応する複数の親フィーチャ
の面とを用いて前記編集対象面を特定するステップと、 前記特定された編集対象面にあらかじめ定めた編集処理
を施すステップとを実行することを特徴とするCSG方
式三次元CADにおける任意面の編集方法。 - 【請求項2】複数の基本立体である親フィーチャの和、
差又は積をとる集合演算によって詳細形状を表現するC
SG方式三次元CADにおける任意面の編集処理をコン
ピュータに実行させるためのコンピュータプログラムで
あって、 編集対象の面を親フィーチャ面及び複数の隣接フィーチ
ャ面によって特定する面特定テーブルと編集内容を特定
する面編集テーブルとをあらかじめ登録するステップ
と、 前記面特定テーブルを読み込むステップと、 前記面特定テーブルに記載されている親フィーチャ面と
同一属性を有する面を詳細形状の複数の面から検索する
ステップと、 前記検索によって得られた面のそれぞれについて隣接面
を検索し、得られた隣接面の属性を取り出すステップ
と、 前記面特定テーブルに記載された隣接フィーチャ面と同
一の属性を有する隣接面が最も多い面を編集対象の面で
あると判定するステップと、 得られた編集対象の面に対して、前記面編集テーブルの
記載内容にしたがって編集処理を施すステップとをコン
ピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプ
ログラム。 - 【請求項3】複数の基本立体である親フィーチャの和、
差又は積をとる集合演算によって詳細形状を表現するC
SG方式三次元CADにおける任意面の編集処理をコン
ピュータに実行させるためのプログラムが記録されたコ
ンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、 編集対象の面を親フィーチャ面及び複数の隣接フィーチ
ャ面によって特定する面特定テーブルと編集内容を特定
する面編集テーブルとをあらかじめ登録するステップ
と、 前記面特定テーブルを読み込むステップと、 前記面特定テーブルに記載されている親フィーチャ面と
同一属性を有する面を詳細形状の複数の面から検索する
ステップと、 前記検索によって得られた面のそれぞれについて隣接面
を検索し、得られた隣接面の属性を取り出すステップ
と、 前記面特定テーブルに記載された隣接フィーチャ面と同
一の属性を有する隣接面が最も多い面を編集対象の面で
あると判定するステップと、 得られた編集対象の面に対して、前記面編集テーブルの
記載内容にしたがって編集処理を施すステップとを有す
るプログラムが記載されていることを特徴とする記録媒
体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002066908A JP3926175B2 (ja) | 2002-03-12 | 2002-03-12 | Csg方式三次元cadにおける任意面の編集方法及びコンピュータプログラム |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008009806A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Fujitsu Ltd | Camシステム及びその方法 |
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2002
- 2002-03-12 JP JP2002066908A patent/JP3926175B2/ja not_active Expired - Fee Related
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