JP2004030321A - 3d-cad drawing interference verification method and 3d-cad drawing interference verification system - Google Patents

3d-cad drawing interference verification method and 3d-cad drawing interference verification system Download PDF

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JP2004030321A JP2002186765A JP2002186765A JP2004030321A JP 2004030321 A JP2004030321 A JP 2004030321A JP 2002186765 A JP2002186765 A JP 2002186765A JP 2002186765 A JP2002186765 A JP 2002186765A JP 2004030321 A JP2004030321 A JP 2004030321A
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vectors
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interference
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Akihiro Hamada
浜田 顕弘
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a 3D-CAD drawing interference verification method which can verify the interference between installed objects drawn on a 3D drawing with low computational complexity. <P>SOLUTION: The method verifies the interference between a first object and a second object among a plurality of objects on a drawing on which the plurality of objects are drawn and which is displayed on a display part (2) of a computer system equipped with an operation part (1) and the display part (2), and the interference verification method includes steps as below. More specifically, a step in which the operation part (1) assumes a plurality of vectors of the shortest distance from a set of points indicating the second object to a plurality of points on the first object, and a step in which the operation part (1) makes a decision that the directions of the plurality of vectors are biased to one side with respect to a predetermined plane. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、3D―CAD図面干渉確認方法に関し、特にワイヤーフレームモデルで記載された3D−CAD図面内の設置物の干渉確認方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
設置物の配置を、3次元で製図された3D−CAD図が使用されている。3D−CAD図は、コンピュータを使用し、所定のCADプログラムを使用して、3次元座標を含む位置情報を入力することにより作成される。
3D−CAD図は、設置物の占有する3次元領域をそのまま記載するソリッドモデル、または、配管等の一部の設置物は中心線のみで記載し、表示されていない幅等の寸法を中心線に属性として関連付けたワイヤーフレームモデルで作成される場合がある。
【0003】
設置物の干渉を確認する場合、ソリッドモデルでは、所定の領域が重複して占有されていれば干渉していると判断することができる。しかし、ソリッドモデルは、図面を構成するデータ量が多く、複雑な図面では迅速な処理が行えない場合がある。
【0004】
このため、図面のデータ量が少ないワイヤーフレームモデルが使用される場合がある。特に、船舶内の設置物の配置に関する図面では、ワイヤーフレームモデルが使用される場合がある。ワイヤーフレームモデルで設置物の干渉を確認する従来の方法では、対象物と他の対象物の距離を計算し、所定の距離を有しているかにより判断していた。具体的には、管と管、管と構造物等の互いの距離を算出することにより判断していた。この従来の方法では、対象物同士の位置関係により多岐に渡る場合分けが必要となり、また、計算量も多く、これにより干渉確認プログラムの複雑化、計算速度の低下が発生し、効率が低下する場合があった。
【0005】
少ない計算量で、ワイヤーフレームモデルで記載された設置物の干渉が確認できる方法が好ましい。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、少ない計算量で、3D図面上で記載された設置物の干渉が確認できる3D―CAD図面干渉確認方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
以下に、[発明の実施の形態]で使用する番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、[特許請求の範囲]の記載と[発明の実施の形態]の記載との対応関係を明らかにするために付加されたものであるが、[特許請求の範囲]に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【0008】
演算部(1)と表示部(2)を具備するコンピュータシステムの表示部(2)に表示され、複数の物体が記載されている図面の複数の物体のうちの第一物体と第二物体の干渉を確認する方法において、本発明の干渉確認方法は以下のステップを含む。
演算部(1)が、第一物体上の複数の点へ、第二物体を示す点の集合から最短距離の複数のベクトルを仮定するステップ。
複数のベクトルの向きが、所定の平面に対して一方に偏っていることを判断するステップ。
【0009】
演算部(1)と表示部(2)を具備するコンピュータシステムの表示部(2)に表示され、複数の物体が記載されている3次元図面の複数の物体のうちの第一物体と第二物体の干渉を確認する方法において、本発明の干渉確認方法は以下のステップを含む。
演算部(1)が、第一物体を示す各々の線分の端点へ、第二物体を示す線分の一つである第一線分から最短距離となるベクトルを仮定するAステップ。
演算部(1)が、複数の端点へ第一線分から仮定された複数のベクトルの始点を原点としたベクトルの集合を仮定するBステップ。
演算部(1)が、ベクトルの集合の複数のベクトルが、互いに180°以上離れていないことを確認するCステップ。
演算部(1)が、第二物体を示す線分が複数ある場合に、全ての線分毎に、Aステップ〜Cステップを行うステップ。
演算部(1)が、第二物体を示す線分の全てにおけるCステップで、180°以上離れたベクトルがない場合、第一物体と第二物体の干渉がないと判断し、一つでも180°以上離れたベクトルがある場合、第一物体と第二物体の干渉があると判断するステップ。
【0010】
演算部(1)と表示部(2)を具備するコンピュータシステムの表示部(2)に表示され、複数の物体が記載されている3次元図面上の複数の物体のうちの第一物体と第二物体の干渉を確認する方法において、本発明の干渉確認方法は以下のステップを含む。
演算部(1)が、第一物体を所定の間隔で囲んだ補正第一物体を仮定するステップ。
演算部(1)が、補正第一物体を示す各線分の端点へ、第二物体を示す線分の一つである第一線分から最短距離となるベクトルを仮定するAステップ。
演算部(1)が、複数の端点へ、第一線分から仮定された複数のベクトルの始点を原点としたベクトルの集合を仮定するBステップ。
演算部(1)が、複数のベクトルが、互いに180°以上離れていないことを確認するCステップ。
演算部(1)が、第二物体を示す線分が複数ある場合に、全ての線分毎に、Aステップ〜Cステップを行うDステップ。
演算部(1)が、第二物体を示す線分の全てにおけるCステップで、180°以上離れたベクトルがない場合、第一物体と第二物体の干渉がないと判断し、一つでも180°以上離れたベクトルがある場合、第一物体と第二物体の干渉があると判断するステップ。
【0011】
上記の複数のベクトルが、互いに180°以上離れていないことを確認するCステップは、以下のステップを含む。
全ての複数のベクトルを、各々の単位ベクトルに変換するステップ。
複数の単位ベクトルの中から、X軸成分の最大値を持つベクトルを抽出するステップ。
複数の単位ベクトルの中から、X軸成分の最小値を持つベクトルを抽出するステップ。
X軸成分の最大値を持つベクトルのX成分値と、X軸成分の最小値を持つベクトルのX成分値の中間値であるX成分中間値を求めるステップ。
複数の単位ベクトルの中から、Y軸成分の最大値を持つベクトルを抽出するステップ。
複数の単位ベクトルの中から、Y軸成分の最小値を持つベクトルを抽出するステップ。
Y軸成分の最大値を持つベクトルのY成分値と、Y軸成分の最小値を持つベクトルのY成分値の中間値であるY成分中間値を求めるステップ。
複数の単位ベクトルの中から、Z軸成分の最大値を持つベクトルを抽出するステップ。
複数の単位ベクトルの中から、Z軸成分の最小値を持つベクトルを抽出するステップ。
Z軸成分の最大値を持つベクトルのZ成分値と、Z軸成分の最小値を持つベクトルのZ成分値の中間値であるZ成分中間値を求めるステップ。
X成分中間値、Y成分中間値、Z成分中間値をもつ基本ベクトルを仮定するステップ。
単位ベクトルの各々が基本ベクトルと成す角が90°以上でないことを確認するステップ。
【0012】
上記の3D―CAD図面干渉確認方法において、第二物体が円柱形の場合、間隔は第二物体の半径であり、第二物体を示す線分は、第二物体の中心線を示す線分である。
【0013】
上記の3D―CAD図面干渉確認方法において、間隔は、第一物体と第二物体の間に空けられる所定の間隔を含む。
【0014】
本発明の3D―CAD図面干渉確認プログラムは、以下のステップを含む。
複数の物体が記載されている3次元図面において、複数の物体の一つである第一物体を示す各線分の端点へ、複数の物体の一つである第二物体を示す線分の一つである第一線分から最短距離となるベクトルを仮定するAステップ。
複数の端点へ、第一線分から仮定された複数のベクトルの始点を原点としたベクトルの集合を仮定するBステップ。
ベクトルの集合の複数のベクトルが、互いに180°以上離れていないことを確認するCステップ。
第二物体を示す線分が複数ある場合に、全ての線分毎に、Aステップ〜Cステップを行うステップ。
第二物体を示す線分の全てにおけるCステップで、180°以上離れたベクトルがない場合、第一物体と第二物体の干渉がないと判断され、一つでも180°以上離れたベクトルがある場合、第一物体と第二物体の干渉があると判断されるステップ。
【0015】
本発明の3D―CAD図面干渉確認プログラムは、以下のステップを含む。
複数の物体が記載されている3次元図面において、複数の物体の一つである第一物体を所定の間隔で囲んだ補正第一物体を仮定するステップ。
補正第一物体を示す各線分の端点へ、複数の物体の一つである第二物体を示す線分の一つである第一線分から最短距離となるベクトルを作成するAステップ。
複数の端点へ、第一線分から仮定された複数のベクトルの始点を原点としたベクトルの集合を仮定するBステップ。
複数のベクトルが、互いに180°以上離れていないことを確認するCステップ。
第二物体を示す線分が複数ある場合に、全ての線分毎に、Aステップ〜Cステップを行うDステップ。
第二物体を示す線分の全てにおけるCステップで、180°以上離れたベクトルがない場合、第一物体と第二物体の干渉がないと判断され、一つでも180°以上離れたベクトルがある場合、第一物体と第二物体の干渉があると判断さるステップ。
【0016】
上記3D―CAD図面干渉確認プログラムのCステップにおいて、複数のベクトルが、互いに180°以上離れていないことを確認する方法は、以下のステップを含む。
全ての複数のベクトルを、各々単位ベクトルにするステップ。
複数の単位ベクトルの中から、X軸成分の最大値を持つベクトルを抽出するステップ。
複数の単位ベクトルの中から、X軸成分の最小値を持つベクトルを抽出するステップ。
X軸成分の最大値を持つベクトルのX成分値と、X軸成分の最小値を持つベクトルのX成分値の中間値であるX成分中間値を求めるステップ。
複数の単位ベクトルの中から、Y軸成分の最大値を持つベクトルを抽出するステップ。
複数の単位ベクトルの中から、Y軸成分の最小値を持つベクトルを抽出するステップ。
Y軸成分の最大値を持つベクトルのY成分値と、Y軸成分の最小値を持つベクトルのY成分値の中間値であるY成分中間値を求めるステップ。
複数の単位ベクトルの中から、Z軸成分の最大値を持つベクトルを抽出するステップ。
複数の単位ベクトルの中から、Z軸成分の最小値を持つベクトルを抽出するステップ。
Z軸成分の最大値を持つベクトルのZ成分値と、Z軸成分の最小値を持つベクトルのZ成分値の中間値であるZ成分中間値を求めるステップ。
X成分中間値、Y成分中間値、Z成分中間値をもつ基本ベクトルを作成するステップ。
単位ベクトルの各々が基本ベクトルと成す角が90°以上でないことを確認するステップ。
【0017】
上記3D―CAD図面干渉確認プログラムにおいて、第二物体が円柱形の場合、間隔は第二物体の半径であり、第二物体を示す線分は、第二物体の中心線を示す線分である。
【0018】
上記3D―CAD図面干渉確認プログラムにおいて、間隔は、第一物体と第二物体の間に空けられる所定の間隔を含む。
【0019】
本発明の3D―CAD図面干渉確認システムは、3D図面を表示することができる表示部(2)と、3D図面の座標認識ができる演算部(1)と、を具備する。
演算部(1)は、上記のいずれかに記載された3D―CAD図面干渉確認プログラムを実行し、表示部(2)は、3D―CAD図面干渉確認プログラムの実行結果を表示する。
【0020】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照して、本発明による3D―CAD図面干渉確認方法の実施の形態を以下に説明する。
図1に3D―CAD図面干渉確認方法を実施する3D―CAD図面干渉確認システムが示される。
【0021】
3D―CAD図面干渉確認システムは、演算部1、表示部2、入力部3、記憶部4を含む。演算部1は、CPU5を含み、コンピュータ本体に代表される。
演算部1は、3D−CADプログラム6および干渉チェックプログラム7を実行することができる。演算部1は、3D−CADプログラムで書かれた図面の座標認識が可能である。また、3D−CADプログラムで書かれた図面の線分等は記載されている物体の属性が付けられ、演算部1は、物体と線の関係を認識することができる。
3D−CADプログラム6は、コンピュータ画面上で、3次元の製図を行うためのプログラムである。干渉チェックプログラム7は、以下で説明される3D―CAD図面干渉確認方法を、演算部1に実行させるためのプログラムである。
干渉チェックプログラム7は、3D−CADプログラム6に含まれる場合がある。
【0022】
表示部2は、モニタに代表され、3D―CAD図面や干渉チェックプログラムで実施された結果を表示することができる。
入力部3は、マウスやキーボードに代表され、使用者が製図のためのデータ入力する場合、干渉チェックプログラム7の実行命令をする場合に使用される。
【0023】
記憶部4は、ハードディスクに代表され、3D−CADプログラム6、干渉チェックプログラム7を記憶することができる。記憶部4は3D―CAD図面8を記憶し、3D―CAD図面8は演算部1で呼び出され、表示部2に表示される。ここで、3D―CAD図面8は、ワイヤーフレームモデルである。
【0024】
次に、3D―CAD図面8に記載されている設置物の干渉を確認するためのフローが説明される。本実施例では、3次元凸型多角形Vと所定の配管Pの干渉を確認するための例が示される。
図2は、フローを、図3〜図5は概念図を示す。
【0025】
演算部1は3D−CADプログラム6により、記憶部4に記憶されている3D−CAD図面8もしくは、使用者によって製図された3D−CAD図面8を表示部2に表示するように制御する(S1)。
本実施例の3D−CAD図面8は、ワイヤーフレームモデルであるので、図3に示されるように配管Pは中心線Lで表示され、半径rの情報が中心線Lに属性として関連付けられている。図3に示されるように3D−CAD図面上で3次元凸型多角形Vは、稜線(辺)の組み合わせによって表示される。
【0026】
使用者により、干渉チェック命令が入力される(S2)。
【0027】
演算部1は、配管Pと3次元凸型多角形Vの干渉を確認する場合、3次元凸型多角形Vを間隔rで囲んだ補正多角形V’を図面上で仮定する(S3)。ここで、間隔rは、配管Pの半径rである。
3次元凸型多角形Vを間隔rで囲んだ補正多角形V’の概略図が図4に示される。
【0028】
本例では間隔を配管半径rとしたが、間隔は配管Pの表面と3次元凸型多角形V表面の間に空けなければいけない所定の空間α(安全間隔など)を加えることで、所定の空間が空いていることを確認することもできる。
【0029】
概念的には、補正多角形V’と中心線Lが交差しなければ、配管Pと3次元凸型多角形Vは干渉していないと判断できる。本発明では補正多角形V’と中心線Lが交差しているか、以下のベクトルを使用する方法で判断する。
【0030】
配管Pの中心を示す線分Lから、補正多角形V’の各角C1〜kにベクトルn1〜kを仮定する(S4)。ベクトルn1〜kは、線分Lから最短距離となるように作成される。すなわち、線分L上の任意の点から垂直に所定の角にベクトルを作成できる場合は、そのベクトルが作成され、線分上の点から垂直に所定の角へベクトルを作成できない場合は、当該角に近い方の線分の端点から、当該角へのベクトルが作成される。
具体的には、線分Lを無限長の直線とし、ある角から当該直線へ垂直に引いた線が直線に交わる点が線分Lの範囲になければ、線分Lの近い方の端をベクトルの始点とする。図4では、角C、Cから線分Lに垂線を引けないので、端点lを始点として角Cへベクトルnを、端点lを始点として角Cへベクトルnを作成している。
【0031】
次に、上記で作成した全てのベクトルn1〜kの始点を原点に集めた3次元空間を仮定する(S5)。全てのベクトルn1〜kの始点を原点に集めた3次元空間の概念図が図5に示される。
【0032】
全てのベクトルn1〜kを単位長さの単位ベクトルe1〜kに変換する(S6)。
【0033】
単位ベクトルe1〜kの中から各軸(X軸、Y軸、Z軸)毎に最大値を持つ単位ベクトルと最小値を持つ単位ベクトルを抽出し、最大値と最小値の中間値を求める。各軸毎の中間値を持つベクトルを基準ベクトルeとする(S7)。
【0034】
基準ベクトルeと各単位ベクトルe1〜kの形成する角θ1〜kが90°以下であるか判定する(S8)。
全ての単位ベクトルe1〜kと基準ベクトルeの成す角θ1〜kが90°以下であれば、配管Pと3次元凸型多角形Vは干渉していないと判断される(S9)。
単位ベクトルe1〜kと基準ベクトルeの成す角θ1〜kのうちの一つ以上が90°以上であれば、配管Pと3次元凸型多角形Vは干渉していると判断される(S10)。
【0035】
演算部1は、干渉の有無の結果を表示部2に表示するように制御する。
【0036】
上記の判定は、線分Lが補正多角形V’と交差していなければ、ベクトルn1〜kは、原点に集められた3次元空間で、原点を通る所定の平面の一方側に偏り、線分Lが補正多角形V’と交差していれば、原点を通る所定の平面の一方側に偏らないことにより判定している。すなわち、線分Lが補正多角形V’と交差していれば、線分Lの周りに補正多角形V’が存在しているので、ベクトルは所定の面の一方方向にならない。
【0037】
次に、基準ベクトルeと各単位ベクトルe1〜kの形成する角θ1〜kが90°以下であるか判定する方法が説明される。
ベクトルnの単位ベクトルをe=(e1x、e1y、e1z)とする。
同様にベクトルnの単位ベクトルをe=(e2x、e2y、e2z)とする。
同様にベクトルn(iは1〜kの間の自然数)の単位ベクトルをe=(eix、eiy、eiz)とする。
ベクトルnの単位ベクトルをe=(ekx、eky、ekz)とする。
【0038】
原点を始点としたベクトルn1〜kがある方向に偏っているとき、厳密にいえば原点を通り全てのベクトルn1〜kを表側または裏側に置く境界平面が存在するとき、原点を通る単位ベクトルe1〜kは、原点(0,0)を中心とする所定の面できられた半径1の半球内に分布する。
半球に入るということは、最も離れた2つのベクトルが180°以上開くことはない。
ここで、xyz方向にそれぞれもっとも離れているベクトルeの組を求めると、それぞれの軸方向の成分は次の通りとなる。
x方向
Max(eix)=Max(e1x、e2x、…、ekx
Min(eix)=Min(e1x、e2x、…、ekx
y方向
Max(eiy)=Max(e1y、e2y、…、eky
Min(eiy)=Min(e1y、e2y、…、eky
z方向
Max(eiz)=Max(e1z、e2z、…、ekz
Min(eiz)=Min(e1z、e2z、…、ekz
【0039】
各軸の最大と最小の中間値を持つ成分を持つ基本ベクトルeを求める。
【数1】

Figure 2004030321
式(1)の基本ベクトルと各ベクトルの角度を下記式(2)で求める。
【数2】
Figure 2004030321
各単位ベクトルe1〜kの式(2)の解が90°以下であれば、ベクトルn1〜kは、ある面に対して一方方向に偏っていると判断できる。
各単位ベクトルe1〜kの式(2)の解が90°以下のものがあれば、ある面に対して一方方向に偏っていると判断できず、干渉していると判断される。
【0040】
上記の例では、3次元凸型多角形Vと配管Pの干渉を確認する方法が説明されたが、その他の形状のものでも適用可能である。
【0041】
3次元凸型多角形Vと丸ダクトの干渉を確認する場合、配管との干渉方法と同様で、3次元凸型多角形Vを間隔rで囲んだ補正多角形V’と、丸ダクトの中心線の干渉を確認する。
間隔rは丸ダクトの半径、もしくは、丸ダクトの半径+安全間隔である。
【0042】
3次元凸型多角形Vと角ダクトの干渉を確認する場合、3次元凸型多角形Vを間隔rで囲んだ補正多角形V’と、角ダクトの各稜線の干渉を確認する。
間隔rは安全間隔である。
【0043】
角ダクトと配管もしくは丸ダクトの干渉を確認する場合、角ダクトを間隔rで囲んだ補正角ダクトと、配管または丸ダクトの中心線の干渉を確認する。
間隔rは配管もしくは丸ダクトの半径、もしくは、配管もしくは丸ダクトの半径+安全間隔である。
【0044】
角ダクトと他の角ダクトの干渉を確認する場合、一方の角ダクトを間隔rで囲んだ補正角ダクトと、他方の角ダクトの各稜線の干渉を確認する。
間隔rは、安全間隔である。
【0045】
船殻と配管もしくは丸ダクトの干渉を確認する場合、船殻の表面を間隔rで囲んだ補正船殻と、配管または丸ダクトの中心線の干渉を確認する。
間隔rは配管もしくは丸ダクトの半径、もしくは、配管もしくは丸ダクトの半径+安全間隔である。
【0046】
船殻と角ダクトの干渉を確認する場合、船殻の表面を間隔rで囲んだ補正船殻と、角ダクトの各稜線の干渉を確認する。
間隔rは、安全間隔である。
【0047】
機器は3次元凸型多角形V、もしくは3次元凸型多角形Vと円筒(丸ダクトや配管と同じ)の組み合わせとして確認可能である。
【0048】
丸ダクトと丸ダクト、配管と配管、丸ダクトと配管の場合は以下の確認をする。本例では、丸ダクトと配管の干渉で説明されているが、丸ダクトと丸ダクト、配管と配管の組み合わせても同様である。
丸ダクトの中心線を含む平面Aと配管の中心線を含む平面Bで、かつ、平面Aと平面Bは平行である2平面を仮定する。丸ダクトの表面を間隔rで囲んだ補正丸ダクト領域が、配管の中心を含む平面Bで切り取られた断面Cを求める。(断面Cは、平面B上の所定の領域である。)断面C上を、配管の中心線(平面B上の線分)が通っているか確認する。
ここで、間隔rは、配管の半径、もしくは、配管の半径+安全間隔である。
【0049】
同様に、多角形、円柱、球、円錐、平面、3次元の面などの組み合わせの確認ができる。
球の場合は、干渉を確認する相手を、(半径長さ)または(半径長さ+安全距離)で囲い、球の中心からベクトルを仮定することで確認することができる。
円錐の場合は、円錐を含む円柱として干渉を確認し、干渉が確認された場合、円錐を高さ方向に垂直な面で区切って、それぞれの区分を含む円柱の集合として干渉を確認することができる。干渉が確認された場合、区切る区分を小さくすることにより正確に判断できる。なお、繰り返しを防ぐため、先に、円錐の内側に接する円柱の集合と干渉を確認して、干渉の確認をすることもできる。
【0050】
なお、凹型多角形の場合は、形状を区切って凸型の組合せとすることで確認できる。
【0051】
本発明の3D―CAD図面干渉確認方法は、ワイヤーフレームモデルであればより有効であるが、ワイヤーフレームモデルに限定されない。3D図面であれば、ソリッドモデルでも適用可能である。特に、設置物と設置物の間の安全間隔を確認するのに好ましい。
【0052】
【発明の効果】
本発明は、少ない計算量で、3D図面上で記載された設置物の干渉が確認できる3D―CAD図面干渉確認方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明のシステムの構成を示すブロック図である。
【図2】図2は本発明の3D―CAD図面干渉確認方法のフローを表す。
【図3】図3は実施例で説明される3次元凸型多角形と配管の図面上の関係を示す。
【図4】図4は実施例で説明される3次元凸型多角形と配管の図面上の関係を示す。
【図5】図5は実施例で説明されるベクトルn1〜kが、原点を始点として集められ仮定された3次元座標の概略を示す。
【符号の説明】
1 演算部
2 表示部
3 入力部
4 記憶部
5 CPU
6 3D−CADプログラム
7 干渉チェックプログラム
8 3D−CAD図面
V 3次元凸型多角形
V’ 補正多角形
L 中心線/線分
 端点
 端点
P 配管
r 間隔(半径)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a 3D-CAD drawing interference checking method, and more particularly to a method of checking an interference of an installed object in a 3D-CAD drawing described in a wire frame model.
[0002]
[Prior art]
A 3D-CAD drawing in which the arrangement of the installation objects is drawn in three dimensions is used. The 3D-CAD drawing is created by using a computer and inputting positional information including three-dimensional coordinates using a predetermined CAD program.
The 3D-CAD drawing is a solid model that directly describes the three-dimensional area occupied by the installed object, or a part of the installed object such as piping is described only with the center line, and the dimension such as the width that is not displayed is the center line. May be created with a wireframe model that is associated as an attribute.
[0003]
When confirming the interference of the installed object, in the solid model, if the predetermined area is occupied in an overlapping manner, it can be determined that the interference occurs. However, a solid model has a large amount of data constituting a drawing, and may not be able to perform quick processing on a complicated drawing.
[0004]
For this reason, a wire frame model having a small amount of data in the drawing may be used. In particular, in the drawings relating to the arrangement of the installed objects in the ship, a wire frame model may be used. In a conventional method of confirming interference of an installed object with a wire frame model, a distance between an object and another object is calculated, and it is determined whether the object has a predetermined distance. Specifically, the determination is made by calculating the distance between the pipes and the pipe, the pipe and the structure, and the like. In this conventional method, it is necessary to divide a wide variety of cases depending on the positional relationship between the objects, and the amount of calculation is large, thereby complicating the interference check program, reducing the calculation speed, and reducing the efficiency. There was a case.
[0005]
A method capable of confirming the interference of the installed object described in the wire frame model with a small amount of calculation is preferable.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a 3D-CAD drawing interference checking method that can check the interference of an installed object described on a 3D drawing with a small amount of calculation.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The means for solving the problem will be described below using the numbers and symbols used in [Embodiments of the Invention]. These numbers and symbols are added to clarify the correspondence between the description of [Claims] and the description of [Embodiments of the Invention]. It should not be used to interpret the technical scope of the described invention.
[0008]
A first object and a second object among a plurality of objects in a drawing, which are displayed on a display unit (2) of a computer system including an operation unit (1) and a display unit (2) and in which a plurality of objects are described, are described. In the method of checking interference, the interference checking method of the present invention includes the following steps.
A step in which the calculation unit (1) assumes a plurality of vectors having the shortest distance from a set of points indicating the second object to a plurality of points on the first object.
A step of determining that the directions of the plurality of vectors are biased to one side with respect to a predetermined plane.
[0009]
A first object and a second object among a plurality of objects in a three-dimensional drawing displayed on a display unit (2) of a computer system including a calculation unit (1) and a display unit (2) and in which a plurality of objects are described. In the method of checking interference of an object, the interference checking method of the present invention includes the following steps.
A step in which the calculation unit (1) assumes a vector that is the shortest distance from the first line segment, which is one of the line segments representing the second object, to the end point of each line segment representing the first object.
A step B in which the calculation unit (1) assumes a set of vectors whose origin is a starting point of a plurality of vectors assumed from the first line segment to a plurality of end points.
C step in which the calculation unit (1) confirms that a plurality of vectors in the set of vectors are not separated from each other by 180 ° or more.
A step in which, when there are a plurality of line segments indicating the second object, the calculation unit (1) performs the steps A to C for every line segment.
The arithmetic unit (1) determines that there is no interference between the first object and the second object if there is no vector separated by 180 ° or more in the C step in all the line segments indicating the second object, A step of determining that there is interference between the first object and the second object when there is a vector separated by more than °.
[0010]
A first object and a first object among a plurality of objects on a three-dimensional drawing displayed on a display unit (2) of a computer system including a calculation unit (1) and a display unit (2) and on which a plurality of objects are described. In the method of checking interference between two objects, the method of checking interference of the present invention includes the following steps.
A step in which the calculation unit (1) assumes a corrected first object surrounding the first object at a predetermined interval.
A step in which the calculation unit (1) assumes a vector having the shortest distance from the first line segment, which is one of the line segments representing the second object, to the end point of each line segment representing the corrected first object.
A step B in which the computing unit (1) assumes a set of vectors having origins at a plurality of end points and starting points of the plurality of vectors assumed from the first line segment;
C step in which the calculation unit (1) confirms that the plurality of vectors are not apart from each other by 180 ° or more.
And a D step in which, when there are a plurality of line segments indicating the second object, the calculation unit (1) performs the A to C steps for each of the line segments.
The arithmetic unit (1) determines that there is no interference between the first object and the second object if there is no vector separated by 180 ° or more in the C step in all the line segments indicating the second object, A step of determining that there is interference between the first object and the second object when there is a vector separated by more than °.
[0011]
The C step for confirming that the plurality of vectors are not separated from each other by 180 ° or more includes the following steps.
Converting all of the plurality of vectors into respective unit vectors.
Extracting a vector having a maximum value of the X-axis component from a plurality of unit vectors.
Extracting a vector having the minimum value of the X-axis component from the plurality of unit vectors.
Obtaining an X component intermediate value which is an intermediate value between the X component value of the vector having the maximum value of the X axis component and the X component value of the vector having the minimum value of the X axis component.
Extracting a vector having a maximum value of the Y-axis component from the plurality of unit vectors.
Extracting a vector having a minimum value of the Y-axis component from a plurality of unit vectors.
Obtaining a Y component intermediate value which is an intermediate value between the Y component value of the vector having the maximum value of the Y axis component and the Y component value of the vector having the minimum value of the Y axis component.
Extracting a vector having a maximum value of the Z-axis component from a plurality of unit vectors.
Extracting a vector having the minimum value of the Z-axis component from the plurality of unit vectors.
Obtaining a Z component intermediate value which is an intermediate value between the Z component value of the vector having the maximum value of the Z axis component and the Z component value of the vector having the minimum value of the Z axis component.
Assuming a base vector having an X component intermediate value, a Y component intermediate value, and a Z component intermediate value.
Confirming that the angle formed by each of the unit vectors with the base vector is not greater than 90 °.
[0012]
In the above 3D-CAD drawing interference confirmation method, when the second object is a cylinder, the interval is the radius of the second object, and the line segment indicating the second object is a line segment indicating the center line of the second object. is there.
[0013]
In the above 3D-CAD drawing interference confirmation method, the interval includes a predetermined interval provided between the first object and the second object.
[0014]
The 3D-CAD drawing interference check program of the present invention includes the following steps.
In a three-dimensional drawing in which a plurality of objects are described, one end of each line segment indicating a first object which is one of a plurality of objects, one end of a line segment indicating a second object which is one of a plurality of objects A step assuming a vector having the shortest distance from the first line segment.
A step B of assuming a set of vectors having origins at a plurality of end points and starting points of the plurality of vectors assumed from the first line segment.
Step C, confirming that the vectors of the set of vectors are not separated from each other by more than 180 °.
A step of performing steps A to C for every line segment when there are a plurality of line segments indicating the second object.
If there is no vector separated by 180 ° or more in the C step in all the line segments indicating the second object, it is determined that there is no interference between the first object and the second object, and at least one vector is separated by 180 ° or more. If so, a step of determining that there is interference between the first object and the second object.
[0015]
The 3D-CAD drawing interference check program of the present invention includes the following steps.
Assuming a corrected first object surrounding a first object, which is one of the plurality of objects, at a predetermined interval in a three-dimensional drawing in which a plurality of objects are described.
A step of creating a vector having the shortest distance from the first line segment, which is one of the line segments indicating the second object, which is one of the plurality of objects, to the end point of each line segment indicating the corrected first object.
A step B of assuming a set of vectors having origins at a plurality of end points and starting points of the plurality of vectors assumed from the first line segment.
Step C to confirm that the vectors are not more than 180 degrees apart from each other.
Step D: performing Steps A to C for every line segment when there are a plurality of line segments indicating the second object.
If there is no vector separated by 180 ° or more in the C step in all the line segments indicating the second object, it is determined that there is no interference between the first object and the second object, and at least one vector is separated by 180 ° or more. If so, a step of determining that there is interference between the first object and the second object.
[0016]
In the C step of the 3D-CAD drawing interference check program, the method of checking that a plurality of vectors are not separated from each other by 180 ° or more includes the following steps.
Converting all of the plurality of vectors into unit vectors.
Extracting a vector having a maximum value of the X-axis component from a plurality of unit vectors.
Extracting a vector having the minimum value of the X-axis component from the plurality of unit vectors.
Obtaining an X component intermediate value which is an intermediate value between the X component value of the vector having the maximum value of the X axis component and the X component value of the vector having the minimum value of the X axis component.
Extracting a vector having a maximum value of the Y-axis component from the plurality of unit vectors.
Extracting a vector having a minimum value of the Y-axis component from a plurality of unit vectors.
Obtaining a Y component intermediate value which is an intermediate value between the Y component value of the vector having the maximum value of the Y axis component and the Y component value of the vector having the minimum value of the Y axis component.
Extracting a vector having a maximum value of the Z-axis component from a plurality of unit vectors.
Extracting a vector having the minimum value of the Z-axis component from the plurality of unit vectors.
Obtaining a Z component intermediate value which is an intermediate value between the Z component value of the vector having the maximum value of the Z axis component and the Z component value of the vector having the minimum value of the Z axis component.
Creating a basic vector having an X component intermediate value, a Y component intermediate value, and a Z component intermediate value.
Confirming that the angle formed by each of the unit vectors with the base vector is not greater than 90 °.
[0017]
In the above 3D-CAD drawing interference confirmation program, when the second object is cylindrical, the interval is the radius of the second object, and the line segment indicating the second object is a line segment indicating the center line of the second object. .
[0018]
In the 3D-CAD drawing interference confirmation program, the interval includes a predetermined interval provided between the first object and the second object.
[0019]
The 3D-CAD drawing interference confirmation system of the present invention includes a display unit (2) that can display a 3D drawing and a calculation unit (1) that can recognize coordinates of the 3D drawing.
The calculation unit (1) executes the 3D-CAD drawing interference check program described in any of the above, and the display unit (2) displays the execution result of the 3D-CAD drawing interference check program.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of a 3D-CAD drawing interference checking method according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a 3D-CAD drawing interference confirmation system that performs the 3D-CAD drawing interference confirmation method.
[0021]
The 3D-CAD drawing interference confirmation system includes a calculation unit 1, a display unit 2, an input unit 3, and a storage unit 4. The arithmetic unit 1 includes a CPU 5 and is represented by a computer main body.
The calculation unit 1 can execute the 3D-CAD program 6 and the interference check program 7. The arithmetic unit 1 is capable of recognizing coordinates of a drawing written by a 3D-CAD program. In addition, the line segment and the like of the drawing written by the 3D-CAD program are given the attribute of the described object, and the arithmetic unit 1 can recognize the relationship between the object and the line.
The 3D-CAD program 6 is a program for performing three-dimensional drawing on a computer screen. The interference check program 7 is a program for causing the arithmetic unit 1 to execute a 3D-CAD drawing interference check method described below.
The interference check program 7 may be included in the 3D-CAD program 6.
[0022]
The display unit 2 is typified by a monitor, and can display a result executed by a 3D-CAD drawing or an interference check program.
The input unit 3 is typified by a mouse and a keyboard, and is used when a user inputs data for drafting or issues an instruction to execute the interference check program 7.
[0023]
The storage unit 4 can store a 3D-CAD program 6 and an interference check program 7 typified by a hard disk. The storage unit 4 stores the 3D-CAD drawing 8, and the 3D-CAD drawing 8 is called by the arithmetic unit 1 and displayed on the display unit 2. Here, the 3D-CAD drawing 8 is a wire frame model.
[0024]
Next, a flow for confirming interference of an installed object described in the 3D-CAD drawing 8 will be described. In the present embodiment, an example for confirming interference between the three-dimensional convex polygon V and a predetermined pipe P is shown.
FIG. 2 shows a flow, and FIGS. 3 to 5 show conceptual diagrams.
[0025]
The operation unit 1 controls the 3D-CAD program 6 to display the 3D-CAD drawing 8 stored in the storage unit 4 or the 3D-CAD drawing 8 drawn by the user on the display unit 2 (S1). ).
Since the 3D-CAD drawing 8 of the present embodiment is a wire frame model, the pipe P is displayed as a center line L as shown in FIG. 3, and the information of the radius r is associated with the center line L as an attribute. . As shown in FIG. 3, the three-dimensional convex polygon V is displayed by a combination of ridge lines (sides) on the 3D-CAD drawing.
[0026]
The user inputs an interference check command (S2).
[0027]
When checking the interference between the pipe P and the three-dimensional convex polygon V, the calculation unit 1 assumes a corrected polygon V ′ in which the three-dimensional convex polygon V is surrounded by an interval r on the drawing (S3). Here, the interval r is the radius r of the pipe P.
FIG. 4 shows a schematic diagram of a correction polygon V ′ surrounding a three-dimensional convex polygon V at an interval r.
[0028]
In this example, the interval is set to the pipe radius r, but the interval is set to a predetermined value by adding a predetermined space α (such as a safety interval) that must be provided between the surface of the pipe P and the surface of the three-dimensional convex polygon V. You can also check that the space is free.
[0029]
Conceptually, if the correction polygon V ′ and the center line L do not intersect, it can be determined that the pipe P and the three-dimensional convex polygon V do not interfere. In the present invention, whether the correction polygon V ′ intersects with the center line L is determined by a method using the following vectors.
[0030]
From the line segment L indicating the center of the pipe P, vectors n1 to k are assumed at the respective corners C1 to k of the correction polygon V '(S4). The vectors n 1 to k are created so as to be the shortest distance from the line segment L. That is, if a vector can be created at a predetermined angle vertically from an arbitrary point on the line segment L, the vector is created. If a vector cannot be created from a point on the line segment vertically to a predetermined corner, the vector is created. From the end point of the line segment closer to the corner, a vector to the corner is created.
Specifically, the line segment L is defined as an infinitely long straight line, and if a point perpendicular to the straight line from a certain angle intersects the straight line is not within the range of the line segment L, the near end of the line segment L Start point of vector. In Figure 4, since the corner C 1, C k not trace the perpendicular to the line segment L, and vector n 1 to corner C 1 endpoints l 1 as a starting point, the vector n k to corner C k endpoints l 2 as the starting point Creating.
[0031]
Next, a three-dimensional space in which the starting points of all the vectors n1 to k created above are collected at the origin is assumed (S5). FIG. 5 shows a conceptual diagram of a three-dimensional space in which the starting points of all the vectors n1 to k are collected at the origin.
[0032]
All the vectors n1 to k are converted into unit vectors e1 to k having a unit length (S6).
[0033]
A unit vector having a maximum value and a unit vector having a minimum value are extracted from each of the unit vectors e 1 to k for each axis (X axis, Y axis, Z axis), and an intermediate value between the maximum value and the minimum value is obtained. . A vector having an intermediate value for each axis is set as a reference vector eA (S7).
[0034]
Reference vector e A and form corners theta 1 to k of the unit vectors e 1 to k determines whether than 90 ° (S8).
If the angles θ 1 to k formed by all the unit vectors e 1 to k and the reference vector e A are 90 ° or less, it is determined that the pipe P and the three-dimensional convex polygon V do not interfere (S9). .
If at least one of the angles θ 1 to k formed by the unit vectors e 1 to k and the reference vector e A is 90 ° or more, it is determined that the pipe P and the three-dimensional convex polygon V are interfering. (S10).
[0035]
The arithmetic unit 1 controls the display unit 2 to display the result of the presence or absence of interference on the display unit 2.
[0036]
In the above determination, if the line segment L does not intersect the correction polygon V ′, the vectors n 1 to k are biased to one side of a predetermined plane passing through the origin in a three-dimensional space collected at the origin, If the line segment L intersects the correction polygon V ′, the determination is made by not biasing to one side of a predetermined plane passing through the origin. That is, if the line segment L intersects with the correction polygon V ', the vector does not extend in one direction of the predetermined plane because the correction polygon V' exists around the line segment L.
[0037]
Next, a method of determining whether the angles θ 1 to k formed by the reference vector e A and the unit vectors e 1 to k are 90 ° or less will be described.
Let the unit vector of the vector n 1 be e 1 = (e 1x , e 1y , e 1z ).
Similarly to the unit vector of the vector n 2 e 2 = (e 2x , e 2y, e 2z) and.
Similarly vectors n i (i is a natural number between 1 to k) the unit vector e i = (e ix, e iy, e iz) to.
Vector n k unit vectors of e k = (e kx, e ky, e kz) and.
[0038]
When the vectors n 1 to k starting from the origin are deviated in a certain direction, strictly speaking, when there is a boundary plane passing all the vectors n 1 to k on the front side or the back side passing through the origin, a unit passing through the origin The vectors e 1 to k are distributed in a hemisphere having a radius of 1 and a predetermined surface centered on the origin (0, 0).
Entering a hemisphere means that the two farthest vectors do not open more than 180 °.
Here, when a set of vectors e i farthest from each other in the xyz directions is obtained, the components in the respective axial directions are as follows.
Max (e ix ) = Max (e 1x , e 2x ,..., e kx ) in the x direction
Min (e ix ) = Min (e 1x , e 2x ,..., E kx )
Max (e iy ) = Max (e 1y , e 2y ,..., e ky ) in the y direction
Min (e iy ) = Min (e 1y , e 2y ,..., E ky )
Max (e iz ) = Max (e 1z , e 2z ,..., e kz ) in the z direction
Min (e iz ) = Min (e 1z , e 2z ,..., E kz )
[0039]
A basic vector eA having a component having a maximum and minimum intermediate value of each axis is obtained.
(Equation 1)
Figure 2004030321
An angle between the basic vector of Expression (1) and each vector is obtained by Expression (2) below.
(Equation 2)
Figure 2004030321
If the solution of the equation (2) for each unit vector e 1 to k is 90 ° or less, it can be determined that the vectors n 1 to k are biased in one direction with respect to a certain plane.
If the solution of the equation (2) of each unit vector e1 to k is 90 ° or less, it cannot be determined that the unit vector is deviated in one direction with respect to a certain surface, and it is determined that interference occurs.
[0040]
In the above example, the method of checking the interference between the three-dimensional convex polygon V and the pipe P has been described, but any other shape can be applied.
[0041]
When confirming the interference between the three-dimensional convex polygon V and the round duct, the correction polygon V 'enclosing the three-dimensional convex polygon V at an interval r and the center of the round duct are similar to the method of interference with the pipe. Check for line interference.
The interval r is the radius of the round duct, or the radius of the round duct + the safety interval.
[0042]
When confirming the interference between the three-dimensional convex polygon V and the square duct, the interference between the correction polygon V ′ surrounding the three-dimensional convex polygon V at the interval r and each ridge line of the square duct is checked.
The interval r is a safety interval.
[0043]
When checking the interference between the square duct and the pipe or the round duct, check the interference between the corrected square duct surrounding the square duct at the interval r and the center line of the pipe or the round duct.
The interval r is the radius of the pipe or round duct, or the radius of the pipe or round duct plus the safety interval.
[0044]
When confirming interference between a square duct and another square duct, check the interference between a corrected square duct enclosing one square duct at an interval r and each ridge line of the other square duct.
The interval r is a safety interval.
[0045]
When checking the interference between the hull and the pipe or round duct, check the interference between the correction hull surrounding the surface of the hull at an interval r and the center line of the pipe or round duct.
The interval r is the radius of the pipe or round duct, or the radius of the pipe or round duct plus the safety interval.
[0046]
When confirming the interference between the hull and the square duct, the interference between the correction hull surrounding the surface of the hull with an interval r and each ridge line of the square duct is checked.
The interval r is a safety interval.
[0047]
The device can be confirmed as a three-dimensional convex polygon V or a combination of the three-dimensional convex polygon V and a cylinder (the same as a round duct or piping).
[0048]
For round ducts and round ducts, pipes and pipes, and round ducts and pipes, check the following. In this example, the interference between the round duct and the pipe is described, but the same applies to the combination of the round duct and the round duct, and the combination of the pipe and the pipe.
It is assumed that there are two planes, a plane A including the center line of the round duct and a plane B including the center line of the pipe, and the plane A and the plane B are parallel. A cross-section C obtained by cutting a plane B including the center of the pipe in a corrected round duct area surrounding the surface of the round duct at an interval r is obtained. (The cross section C is a predetermined area on the plane B.) It is confirmed that the center line of the pipe (a line segment on the plane B) passes through the cross section C.
Here, the interval r is the radius of the pipe or the radius of the pipe plus the safety interval.
[0049]
Similarly, a combination of a polygon, a cylinder, a sphere, a cone, a plane, and a three-dimensional surface can be confirmed.
In the case of a sphere, the interference can be confirmed by surrounding the partner whose interference is to be confirmed with (radius length) or (radius length + safety distance) and assuming a vector from the center of the sphere.
In the case of a cone, interference can be confirmed as a cylinder containing a cone, and if interference is confirmed, the cone can be divided by a plane perpendicular to the height direction and interference can be confirmed as a set of cylinders containing each section it can. When interference is confirmed, it is possible to make an accurate determination by reducing the size of the partition. In order to prevent repetition, it is also possible to confirm interference with a set of cylinders that are in contact with the inside of the cone first.
[0050]
In the case of a concave polygon, it can be confirmed by dividing the shape into a convex combination.
[0051]
The 3D-CAD drawing interference confirmation method of the present invention is more effective if it is a wire frame model, but is not limited to the wire frame model. If it is a 3D drawing, a solid model can be applied. In particular, it is preferable to check the safety gap between the installed objects.
[0052]
【The invention's effect】
The present invention can provide a 3D-CAD drawing interference confirmation method capable of confirming interference of an installed object described on a 3D drawing with a small amount of calculation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a system according to the present invention.
FIG. 2 shows the flow of the 3D-CAD drawing interference confirmation method of the present invention.
FIG. 3 shows the relationship between the three-dimensional convex polygon and the pipe described in the embodiment on the drawing.
FIG. 4 is a drawing showing the relationship between a three-dimensional convex polygon and a pipe described in the embodiment.
FIG. 5 shows an outline of assumed three-dimensional coordinates in which vectors n 1 to k described in the embodiment are collected starting from the origin.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Operation part 2 Display part 3 Input part 4 Storage part 5 CPU
6 3D-CAD program 7 Interference check program 8 3D-CAD drawing V Three-dimensional convex polygon V 'Correction polygon L Center line / line l 1 end point l 2 end point P Piping r Interval (radius)

Claims (12)

演算部と表示部を具備するコンピュータシステムの前記表示部に表示され、複数の物体が記載されている図面の前記複数の物体のうちの第一物体と第二物体の干渉を確認する方法において、
前記演算部が、前記第一物体上の複数の点へ、前記第二物体を示す点の集合から最短距離の複数のベクトルを仮定するステップと、
前記複数のベクトルの向きが、所定の平面に対して一方に偏っていることを判断するステップと、
を含む、
干渉確認方法。
Displayed on the display unit of a computer system including a computing unit and a display unit, in the method of checking the interference between the first object and the second object of the plurality of objects in the drawing in which a plurality of objects are described,
The arithmetic unit, to a plurality of points on the first object, assuming a plurality of vectors of the shortest distance from a set of points indicating the second object,
Judging that the directions of the plurality of vectors are biased to one side with respect to a predetermined plane;
including,
Interference confirmation method.
演算部と表示部を具備するコンピュータシステムの前記表示部に表示され、複数の物体が記載されている3次元図面の前記複数の物体のうちの第一物体と第二物体の干渉を確認する方法において、
前記演算部が、前記第一物体を示す各々の線分の端点へ、前記第二物体を示す線分の一つである第一線分から最短距離となるベクトルを仮定するAステップと、
前記演算部が、複数の前記端点へ前記第一線分から仮定された複数のベクトルの始点を原点としたベクトルの集合を仮定するBステップと、
前記演算部が、前記ベクトルの集合の複数のベクトルが、互いに180°以上離れていないことを確認するCステップと、
前記演算部が、前記第二物体を示す線分が複数ある場合に、全ての線分毎に、前記Aステップ〜前記Cステップを行うステップと、
前記演算部が、前記第二物体を示す線分の全てにおける前記Cステップで、180°以上離れたベクトルがない場合、前記第一物体と前記第二物体の干渉がないと判断し、一つでも180°以上離れたベクトルがある場合、前記第一物体と前記第二物体の干渉があると判断するステップ、
を含む、
3D―CAD図面干渉確認方法。
A method of confirming interference between a first object and a second object among the plurality of objects in a three-dimensional drawing displayed on the display unit of a computer system having a calculation unit and a display unit and describing a plurality of objects At
A step in which the arithmetic unit assumes an end point of each line segment indicating the first object, a vector that is the shortest distance from the first line segment that is one of the line segments indicating the second object,
B step of assuming a set of vectors whose origin is a starting point of a plurality of vectors assumed from the first line segment to a plurality of the end points,
A step C in which the arithmetic unit confirms that the plurality of vectors of the set of vectors are not separated from each other by 180 ° or more;
When the computing unit has a plurality of line segments indicating the second object, performing the A step to the C step for every line segment;
The arithmetic unit determines that there is no interference between the first object and the second object when there is no vector separated by 180 ° or more in the C step in all the line segments indicating the second object, Even if there is a vector 180 degrees or more apart, determining that there is interference between the first object and the second object,
including,
3D-CAD drawing interference confirmation method.
演算部と表示部を具備するコンピュータシステムの前記表示部に表示され、複数の物体が記載されている3次元図面上の前記複数の物体のうちの第一物体と第二物体の干渉を確認する方法において、
前記演算部が、前記第一物体を所定の間隔で囲んだ補正第一物体を仮定するステップと、
前記演算部が、前記補正第一物体を示す各線分の端点へ、前記第二物体を示す線分の一つである第一線分から最短距離となるベクトルを仮定するAステップと、
前記演算部が、複数の前記端点へ、前記第一線分から仮定された複数のベクトルの始点を原点としたベクトルの集合を仮定するBステップと、
前記演算部が、前記複数のベクトルが、互いに180°以上離れていないことを確認するCステップと、
前記演算部が、前記第二物体を示す線分が複数ある場合に、全ての線分毎に、前記Aステップ〜前記Cステップを行うDステップと、
前記演算部が、前記第二物体を示す線分の全てにおける前記Cステップで、180°以上離れたベクトルがない場合、前記第一物体と前記第二物体の干渉がないと判断し、一つでも180°以上離れたベクトルがある場合、前記第一物体と前記第二物体の干渉があると判断するステップ、
を含む、
3D―CAD図面干渉確認方法。
Confirming interference between a first object and a second object among the plurality of objects on the three-dimensional drawing displayed on the display unit of the computer system including a calculation unit and a display unit and describing the plurality of objects. In the method,
The arithmetic unit, assuming a corrected first object surrounding the first object at a predetermined interval,
A step assuming that the arithmetic unit assumes a vector that is the shortest distance from the first line segment, which is one of the line segments indicating the second object, to an end point of each line segment indicating the corrected first object,
A step of assuming a set of vectors whose origin is a starting point of a plurality of vectors assumed from the first line segment, to the plurality of end points,
A step C in which the computing unit confirms that the plurality of vectors are not separated from each other by 180 ° or more;
The computing unit, when there are a plurality of line segments indicating the second object, a D step of performing the A step to the C step for every line segment;
The arithmetic unit determines that there is no interference between the first object and the second object when there is no vector separated by 180 ° or more in the C step in all the line segments indicating the second object, Even if there is a vector 180 degrees or more apart, determining that there is interference between the first object and the second object,
including,
3D-CAD drawing interference confirmation method.
前記複数のベクトルが、互いに180°以上離れていないことを確認する前記Cステップは、
全ての前記複数のベクトルを、各々の単位ベクトルに変換するステップと、
複数の前記単位ベクトルの中から、X軸成分の最大値を持つベクトルを抽出するステップと、
複数の前記単位ベクトルの中から、X軸成分の最小値を持つベクトルを抽出するステップと、
X軸成分の最大値を持つベクトルのX成分値と、X軸成分の最小値を持つベクトルのX成分値の中間値であるX成分中間値を求めるステップと、
複数の前記単位ベクトルの中から、Y軸成分の最大値を持つベクトルを抽出するステップと、
複数の前記単位ベクトルの中から、Y軸成分の最小値を持つベクトルを抽出するステップと、
Y軸成分の最大値を持つベクトルのY成分値と、Y軸成分の最小値を持つベクトルのY成分値の中間値であるY成分中間値を求めるステップと、
複数の前記単位ベクトルの中から、Z軸成分の最大値を持つベクトルを抽出するステップと、
複数の前記単位ベクトルの中から、Z軸成分の最小値を持つベクトルを抽出するステップと、
Z軸成分の最大値を持つベクトルのZ成分値と、Z軸成分の最小値を持つベクトルのZ成分値の中間値であるZ成分中間値を求めるステップと、
前記X成分中間値、Y成分中間値、Z成分中間値をもつ基本ベクトルを仮定するステップと、
前記単位ベクトルの各々が前記基本ベクトルと成す角が90°以上でないことを確認するステップと、を含む、
請求項2または3に記載された3D―CAD図面干渉確認方法。
The C step of confirming that the plurality of vectors are not separated from each other by more than 180 ° includes:
Converting all of the plurality of vectors into respective unit vectors;
Extracting a vector having the maximum value of the X-axis component from the plurality of unit vectors;
Extracting a vector having a minimum value of the X-axis component from the plurality of unit vectors;
Obtaining an X component intermediate value which is an intermediate value between the X component value of the vector having the maximum value of the X axis component and the X component value of the vector having the minimum value of the X axis component;
Extracting a vector having a maximum value of a Y-axis component from the plurality of unit vectors;
Extracting a vector having a minimum value of a Y-axis component from the plurality of unit vectors;
Obtaining a Y component intermediate value which is an intermediate value between the Y component value of the vector having the maximum value of the Y axis component and the Y component value of the vector having the minimum value of the Y axis component;
Extracting a vector having the maximum value of the Z-axis component from the plurality of unit vectors;
Extracting a vector having a minimum value of the Z-axis component from the plurality of unit vectors;
Obtaining a Z component intermediate value which is an intermediate value between a Z component value of a vector having a maximum value of the Z axis component and a Z component value of a vector having a minimum value of the Z axis component;
Assuming a basic vector having the X component intermediate value, the Y component intermediate value, and the Z component intermediate value;
Confirming that an angle between each of the unit vectors and the base vector is not greater than 90 °.
The 3D-CAD drawing interference confirmation method according to claim 2 or 3.
前記第二物体が円柱形の場合、前記間隔は前記第二物体の半径であり、前記第二物体を示す線分は、前記第二物体の中心線を示す線分である、
請求項3または4に記載された3D―CAD図面干渉確認方法。
When the second object is cylindrical, the interval is a radius of the second object, and a line segment indicating the second object is a line segment indicating a center line of the second object.
The 3D-CAD drawing interference confirmation method according to claim 3 or 4.
前記間隔は、前記第一物体と前記第二物体の間に空けられる所定の間隔を含む、
請求項3〜5に記載された3D―CAD図面干渉確認方法。
The interval includes a predetermined interval between the first object and the second object,
The 3D-CAD drawing interference confirmation method according to claim 3.
複数の物体が記載されている3次元図面において、前記複数の物体の一つである第一物体を示す各線分の端点へ、前記複数の物体の一つである第二物体を示す線分の一つである第一線分から最短距離となるベクトルを仮定するAステップと、
複数の前記端点へ、前記第一線分から仮定された複数のベクトルの始点を原点としたベクトルの集合を仮定するBステップと、
前記ベクトルの集合の複数のベクトルが、互いに180°以上離れていないことを確認するCステップと、
前記第二物体を示す線分が複数ある場合に、全ての線分毎に、前記Aステップ〜前記Cステップを行うステップと、
前記第二物体を示す線分の全てにおける前記Cステップで、180°以上離れたベクトルがない場合、前記第一物体と前記第二物体の干渉がないと判断され、一つでも180°以上離れたベクトルがある場合、前記第一物体と前記第二物体の干渉があると判断さるステップと、
を含む、
3D―CAD図面干渉確認プログラム。
In the three-dimensional drawing in which a plurality of objects are described, a line segment indicating a second object which is one of the plurality of objects is connected to an end point of each line segment indicating a first object which is one of the plurality of objects. A step of assuming a vector that is the shortest distance from the first line segment,
B step of assuming a set of vectors having the origin at the starting point of the plurality of vectors assumed from the first line segment, to the plurality of end points;
C. confirming that the plurality of vectors of the set of vectors are not separated from each other by 180 ° or more;
When there are a plurality of line segments indicating the second object, performing the A step to the C step for every line segment;
In the C step in all the line segments indicating the second object, when there is no vector separated by 180 ° or more, it is determined that there is no interference between the first object and the second object, and even one is separated by 180 ° or more. If there is a vector, it is determined that there is interference between the first object and the second object,
including,
3D-CAD drawing interference confirmation program.
複数の物体が記載されている3次元図面において、前記複数の物体の一つである第一物体を所定の間隔で囲んだ補正第一物体を仮定するステップと、
前記補正第一物体を示す各線分の端点へ、前記複数の物体の一つである第二物体を示す線分の一つである第一線分から最短距離となるベクトルを作成するAステップと、
複数の前記端点へ、前記第一線分から仮定された複数のベクトルの始点を原点としたベクトルの集合を仮定するBステップと、
前記複数のベクトルが、互いに180°以上離れていないことを確認するCステップと、
前記第二物体を示す線分が複数ある場合に、全ての線分毎に、前記Aステップ〜前記Cステップを行うDステップと、
前記第二物体を示す線分の全てにおける前記Cステップで、180°以上離れたベクトルがない場合、前記第一物体と前記第二物体の干渉がないと判断され、一つでも180°以上離れたベクトルがある場合、前記第一物体と前記第二物体の干渉があると判断されるステップと、
を含む、
3D―CAD図面干渉確認プログラム。
In a three-dimensional drawing in which a plurality of objects are described, assuming a corrected first object surrounding a first object that is one of the plurality of objects at a predetermined interval;
A step of creating a vector having the shortest distance from the first line segment, which is one of the line segments indicating the second object, which is one of the plurality of objects, to an end point of each line segment indicating the corrected first object,
B step of assuming a set of vectors having the origin at the starting point of the plurality of vectors assumed from the first line segment, to the plurality of end points;
A step C for confirming that the plurality of vectors are not separated from each other by more than 180 °;
When there are a plurality of line segments indicating the second object, a D step of performing the A step to the C step for every line segment;
In the C step in all the line segments indicating the second object, when there is no vector separated by 180 ° or more, it is determined that there is no interference between the first object and the second object, and even one is separated by 180 ° or more. If there is a vector, it is determined that there is interference between the first object and the second object,
including,
3D-CAD drawing interference confirmation program.
前記Cステップにおいて、前記複数のベクトルが、互いに180°以上離れていないことを確認する方法は、
全ての前記複数のベクトルを、各々単位ベクトルにするステップと、
複数の前記単位ベクトルの中から、X軸成分の最大値を持つベクトルを抽出するステップと、
複数の前記単位ベクトルの中から、X軸成分の最小値を持つベクトルを抽出するステップと、
X軸成分の最大値を持つベクトルのX成分値と、X軸成分の最小値を持つベクトルのX成分値の中間値であるX成分中間値を求めるステップと、
複数の前記単位ベクトルの中から、Y軸成分の最大値を持つベクトルを抽出するステップと、
複数の前記単位ベクトルの中から、Y軸成分の最小値を持つベクトルを抽出するステップと、
Y軸成分の最大値を持つベクトルのY成分値と、Y軸成分の最小値を持つベクトルのY成分値の中間値であるY成分中間値を求めるステップと、
複数の前記単位ベクトルの中から、Z軸成分の最大値を持つベクトルを抽出するステップと、
複数の前記単位ベクトルの中から、Z軸成分の最小値を持つベクトルを抽出するステップと、
Z軸成分の最大値を持つベクトルのZ成分値と、Z軸成分の最小値を持つベクトルのZ成分値の中間値であるZ成分中間値を求めるステップと、
前記X成分中間値、Y成分中間値、Z成分中間値をもつ基本ベクトルを作成するステップと、
前記単位ベクトルの各々が前記基本ベクトルと成す角が90°以上でないことを確認するステップと、を含む、
請求項7または8に記載された3D―CAD図面干渉確認プログラム。
In the C step, a method of confirming that the plurality of vectors are not separated from each other by 180 ° or more includes:
Converting each of the plurality of vectors into a unit vector,
Extracting a vector having the maximum value of the X-axis component from the plurality of unit vectors;
Extracting a vector having a minimum value of the X-axis component from the plurality of unit vectors;
Obtaining an X component intermediate value which is an intermediate value between the X component value of the vector having the maximum value of the X axis component and the X component value of the vector having the minimum value of the X axis component;
Extracting a vector having a maximum value of a Y-axis component from the plurality of unit vectors;
Extracting a vector having a minimum value of a Y-axis component from the plurality of unit vectors;
Obtaining a Y component intermediate value which is an intermediate value between the Y component value of the vector having the maximum value of the Y axis component and the Y component value of the vector having the minimum value of the Y axis component;
Extracting a vector having the maximum value of the Z-axis component from the plurality of unit vectors;
Extracting a vector having a minimum value of the Z-axis component from the plurality of unit vectors;
Obtaining a Z component intermediate value which is an intermediate value between a Z component value of a vector having a maximum value of the Z axis component and a Z component value of a vector having a minimum value of the Z axis component;
Creating a base vector having the X component intermediate value, the Y component intermediate value, and the Z component intermediate value;
Confirming that an angle between each of the unit vectors and the base vector is not greater than 90 °.
The 3D-CAD drawing interference confirmation program according to claim 7.
前記第二物体が円柱形の場合、前記間隔は前記第二物体の半径であり、前記第二物体を示す線分は、前記第二物体の中心線を示す線分である、
請求項8または9に記載された3D―CAD図面干渉確認プログラム。
When the second object is cylindrical, the interval is a radius of the second object, and a line segment indicating the second object is a line segment indicating a center line of the second object.
The 3D-CAD drawing interference confirmation program according to claim 8.
前記間隔は、前記第一物体と前記第二物体の間に空けられる所定の間隔を含む、
請求項8〜10に記載された3D―CAD図面干渉確認プログラム。
The interval includes a predetermined interval between the first object and the second object,
The 3D-CAD drawing interference confirmation program according to claim 8.
3D図面を表示することができる表示部と、
3D図面の座標認識ができる演算部と、を具備し、
前記演算部は、請求項6〜10のいずれかに記載された3D―CAD図面干渉確認プログラムを実行し、
前記表示部は、前記3D―CAD図面干渉確認プログラムの実行結果を表示する、
3D―CAD図面干渉確認システム。
A display unit capable of displaying a 3D drawing;
An operation unit capable of recognizing coordinates of the 3D drawing,
The computing unit executes the 3D-CAD drawing interference confirmation program according to any one of claims 6 to 10,
The display unit displays an execution result of the 3D-CAD drawing interference confirmation program;
3D-CAD drawing interference confirmation system.
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