JP2006294036A - いくつかの面を有するモデル化されたオブジェクトのコンピュータ支援設計(cad)の方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】幾何学的な基準にしたがって、その面に関連する他の面を識別する。面は、連結されているとしてマークされ、各々の面のテッサレートされた表現を形成する複数の点を計算する。これに基づき、3次元の幾何学図形とその面に関連する面との間のインターセクションを表すデータを決定し、格納することによって重要な範囲を特徴付ける。格納されたデータにしたがって、点と点との間の境界を計算し、決定された境界にしたがってゾーンを決定する。連続的なゾーンを決定する方法は、フィレット/ラウンド/ステップ/ウォールのような断面を備えるゾーンを検出する。サーフェスは、決定されたゾーンにしたがって、再計算される。
【選択図】図14B
Description
−各々の面について、幾何学的な基準にしたがって、その面に関連する少なくとも他の面を識別すること。
−各々の面のテッサレート(tessellate)された表現を形成する複数の点を計算すること。
−各々の面について、
その面のテッサレートされた表現の各々の点について、
その点に接する3次元の幾何学図形とその面に関する面として識別される他の面との間のインターセクションを表すデータを決定し、および格納すること。
−各々格納されたデータにしたがって、点と点との間の境界(frontier)を計算すること。
−計算された境界にしたがって、ゾーン(zone)を決定すること。
−決定されたゾーンにしたがって、新たな面を計算すること。
−計算される、テッサレートされた表現を形成する複数の点の各々の点は、テッサレーション(tessellation)の多角形の頂点(vertex)である。
−境界を計算する方法は、頂点を結ぶ線分(segment)上の境界点(frontier point)を、それぞれ、インターセクションおよび非インターセクションを示す、格納されたデータを用いて決定することを備える。
−境界を計算する方法は、境界点を計算する前に、頂点を有する多角形を、それぞれ、インターセクションおよび非インターセクションを示す、格納されたデータを用いて細分(subdivide)することを備える。
−そのデータは、図形と他の面との間のインターセクションの量を表す。
−その方法は、処理されない面をユーザが選択する方法、および処理される面からこの面を取り去る方法をさらに備える。
−その方法は、取り去られた面に隣接する面を外挿する(extrapolate)方法をさらに備える。
−幾何学的な基準は、少なくとも、関連する面として識別される面の外角が、180.5度から360度の間にあることを備える。
−インターセクションを表すデータを決定し、および格納する方法は、ユーザによって選択される面を介して、関連する面の各々の組み合わせについて実行される。
−ゾーンを決定する方法は、関数f1と条件C1を使用する結合ルーチン(coupling routine)を呼び出すことによって、エッジを備え、およびフィレットのような、またはラウンドのような断面を有する、一又は複数のゾーンを決定することを備える。
−ゾーンを決定する方法は、関数f2と条件C2を使用する結合ルーチンを呼び出すことによって、3次元のオブジェクトに関連付けられた寸法に満たない最短距離の二つのエッジを備え、およびステップ(step)のような断面を有する、一又は複数のゾーンを決定することを備える。
−ゾーンを決定する方法は、関数f3と条件C3を使用する結合ルーチンを呼び出すことによって、3次元のオブジェクトに関連付けられた寸法に満たない最短距離の、少なくとも二つのエッジによって分けられた、二つの実質的に平行な面の部分を備え、およびウォール(wall)のような断面を有する、一又は複数のゾーンを決定することを備える。
−ゾーンを決定する方法は、関数f1と条件C1を使用する結合ルーチンを呼び出すことによって、エッジを備え、およびフィレットのような、またはラウンドのような断面を有する、一又は複数のゾーンを決定することを備え、一又は複数のゾーンを決定する方法は、それぞれ、関数f2と条件C2または関数f3と条件C3を使用する結合ルーチンを呼び出すことによって、3次元のオブジェクトに関連付けられた寸法に満たない最短距離の二つのエッジを備え、それぞれ、ステップのような、またはウォールのような断面を有することを備える。
−ゾーンを決定する方法は、すでに決定された一又は複数のゾーン、および計算された境界にしたがって、一又は複数の残りのゾーンを決定することをさらに備える。
−呼び出された結合ルーチンは、
各々の境界Fiについて、
その境界Fiの各々の点Pi,jについて、
その境界Fiとは異なる各々の境界Fkについて、
その境界Fkの各々の点Pk,lについて、
決定される一又は複数のゾーンにしたがって、fmが関数f1、f2、またはf3である、yi,j,k,l=fm(Pi,j,Pk,l)を計算すること、
決定される一又は複数のゾーンにしたがって、yi,j,k,l-1およびyi,j,k,lは、Cmが条件C1、C2、またはC3である条件Cmを満たす、特定の対(Pk,l-1*,Pk,l*)を選択すること、
さらなる条件Csにしたがって、特定の対(Pk,l-1*,Pk,l*)の中から、特定の点Pk,l***を選択すること、
対(Pi,j,Pk,l***)を格納すること
を備える。
−新たな面を計算する方法は、決定された各々のゾーンについて、決定されたゾーンの種類に適用される、面を計算するルーチンを呼び出す。
−その方法は、計算された新たな面にしたがって、モデル化されたオブジェクトのデータの面を修正する方法をさらに備える。
−3次元の幾何学図形は、その面のテッサレートされた表現の点で、その面に接する半径rの球を備える。
−3次元の幾何学図形は、それぞれの半径がrxおよびrcの二つの球を備え、その面のテッサレートされた表現の点で正接する。
−3次元の幾何学図形は、円錐を備え、3次元の幾何学図形のインターセクションを表すデータを決定し、および格納する方法において、その図形はその点に接し、並びに特定の縦、および横の角度を与えられる。
−“トポロジー前処理(Topology preprocessing)”。ワークボディを、フィレットされない面として選択された面にしたがって、および/または、クラック(crack)とスリバ(sliver)の制御オプションが選択された場合に対比されるように、用意することができる。問題になっている特定の面は“スムーズスキン(smooth skins)”と考えることができ、以後の説明で詳細に述べる。さらに、スムーズスキン間のフィレット状の凸面は、計算される。
−“テッサレーション”。当技術分野において知られているように、その目的は、ボディを多面体に変換することである。しかしながら、結果として生じる多面体の迫真性、方法の正確さ、および利用可能なハードウェア資源のバランスを保つように、特別の注意は入力パラメータを制御するために払われる。
−“境界抽出”。後に詳細に述べるように、多面体は、パーティションで区切られ、一組の“移動可能な(movable)”頂点、および一組の“移動不可能な(unmovable)”頂点になる。サブセット間の境界は戻り、後続の方法に関する情報は集約される。
−“正確なフィレットの認識(exact fillet recognition)”。正のフィレット/ラウンドのゾーンが決定され、三つの面が集まる領域は再計算される。
−“ラウンド近似(round approximation)”。ラウンドされたサーフェスが、呼び出された面−面(face-face)フィレットオペレータ、または場合によりフィレットオペレータが失敗するブレンドオペレータ(blend operator)に基づいて作成される(“正確なフィレットの認識”にしたがって、フィレットのようなフィレット、またはラウンドのようなフィレットのいずれか)。
−“ハードゾーン制御(hard zone management)”。コーナのサーフェスは作成され、フィルオペレータ(filling operator)が呼び出される。ブレンドオペレータもまた、呼び出され、ハードゾーンはフィルルーチン(filling routine)にはあまりにも複雑になる。
−“ソーイング(Sewing)”。作成されたサーフェスは、最終ボディにソーイングされ、フィレットされていないエッジは、変わらないままである。
f1(Pi,j,Pk,l)=(Ck,l−Ci,j)・(ni,j^nk,l)
Sign(f1(Pi,j,Pk,l-1))≠Sign(f1(Pi,j,Pk,l))
f2/3(Pi,j,Pk,l)=(Pk,l−Pi,j)・(τk,l−τi,j)
Sign(f2/3(Pi,j,Pk,l-1))≠Sign(f2/3(Pi,j,Pk,l))
Claims (21)
- 複数の面を有するモデル化されたオブジェクトのコンピュータ支援設計(CAD)の方法において、
前記方法は、
前記各々の面について、幾何学的な基準にしたがって、前記面に関連する、少なくとも他の前記面を識別すること、
前記各々の面のテッサレートされた表現を形成する複数の点を計算すること、
前記各々の面について、
前記面の前記テッサレートされた表現の各々の点について、
前記点に接する3次元の幾何学図形と前記面に関連する面として識別された他の面との間のインターセクションを表すデータを決定し、および格納すること、
それぞれ格納されたデータにしたがって、点と点との間の境界を計算すること、
前記計算された境界にしたがって、ゾーンを決定すること、および
前記決定されたゾーンにしたがって、新たな面を計算すること
を備えたことを特徴とする方法。 - 前記計算された、テッサレートされた表現を形成する前記複数の点のうち各々の点は、テッサレーションの多角形の頂点であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記境界を計算することは、インターセクションと非インターセクションをそれぞれ示す、格納されたデータで、頂点を結ぶ線分上の境界点を決定することを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記境界を計算することは、前記境界点を計算するより前に、インターセクションと非インターセクションをそれぞれ示す、格納されたデータで、頂点を有する多角形を細分することを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記データは、前記図形と前記他の面との間のインターセクションの量を表すことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一つに記載の方法。
- 処理されない面をユーザが選択すること、および
後続の、処理される前記面からこの面を取り除くこと
をさらに備えたことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一つに記載の方法。 - 取り除かれた前記面に隣接する面を外挿する方法をさらに備えたことを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 前記幾何学的な基準は、少なくとも、関連する面として識別される前記面の外角が180.5度から360度の間にあることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一つに記載の方法。
- インターセクションを表すデータを決定し、および格納する前記方法は、ユーザによって選択される面を介して、関連する面の各々の対について、さらに実行されることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一つに記載の方法。
- ゾーンを決定する前記方法は、
関数f1と条件C1を使用する結合ルーチンを呼び出すことによって、エッジを備え、およびフィレットのような、またはラウンドのような断面を有する、一又は複数のゾーンを決定することを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか一つに記載の方法。 - ゾーンを決定する前記方法は、
関数f2と条件C2を使用する結合ルーチンを呼び出すことによって、3次元のオブジェクトに関連付けられた寸法に満たない最短距離の二つのエッジを備え、およびステップのような断面を有する、一又は複数のゾーンを決定することを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか一つに記載の方法。 - ゾーンを決定する前記方法は、
関数f3と条件C3を使用する結合ルーチンを呼び出すことによって、3次元のオブジェクトに関連付けられた寸法に満たない最短距離の少なくとも二つのエッジによって分けられた、実質的に平行な二つの面の部分を備え、およびウォールのような断面を有する、一又は複数のゾーンを決定することを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか一つに記載の方法。 - ゾーンを決定する前記方法は、
関数f1と条件C1を使用する結合ルーチンを呼び出すことによって、エッジを備え、およびフィレットのような、またはラウンドのような断面を有する、一又は複数のゾーンを決定すること、および
それぞれ関数f2と条件C2、および関数f3と条件C3を使用する結合ルーチンを呼び出すことによって、3次元のオブジェクトに関連付けられた寸法に満たない最短距離の二つのエッジを備え、およびそれぞれ、ステップのような断面、およびウォールのような断面を有する、一又は複数のゾーンを決定すること
を備えたことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか一つに記載の方法。 - ゾーンを決定する前記方法は、
前記すでに決定された一又は複数のゾーン、および前記計算された境界にしたがって、一又は複数の残りのゾーンを決定することをさらに備えたことを特徴とする請求項9から請求項12のいずれか一つに記載の方法。 - 呼び出される前記結合ルーチンは、
第一の境界Fiについて、
前記第一の境界Fiの一又は複数の点Pi,jについて、
第二の境界Fkついて、
前記第二の境界Fkの一又は複数の点Pk,lについて、
決定された、前記一又は複数のゾーンにしたがって、fmが関数f1、f2、またはf3であるyi,j,k,l=fm(Pi,j,Pk,l)を計算し、
決定された、前記一又は複数のゾーンにしたがって、yi,j,k,l-1とyi,j,k,lは、Cmが条件C1、C2、またはC3である条件Cmを満たす、一又は複数の特定の対(Pk,l-1*,Pk,l*)を選択し、
さらなる条件Csにしたがって、前記一又は複数の特定の対(Pk,l-1*,Pk,l*)の中から特定の点Pk,l***を選択し、
前記対(Pi,j,Pk,l***)を格納する
ことを特徴とする請求項10から請求項12のいずれか一つに記載の方法。 - 新たな面を計算する前記方法は、各々の決定されたゾーンについて、前記決定されたゾーンの前記種類に適用する、面を計算するルーチンを呼び出すことを特徴とする請求項10から請求項15のいずれか一つに記載の方法。
- 計算された前記新たな面にしたがって、モデル化されたオブジェクトのデータの面を修正することをさらに備えたことを特徴とする請求項16に記載の方法。
- 前記3次元の幾何学図形は、前記面の前記テッサレートされた表現の前記点で、前記面に接する半径rの球を備えたことを特徴とする請求項1から請求項17のいずれか一つに記載の方法。
- 前記3次元の幾何学図形は、それぞれ半径rx、rcの二つの球を備え、前記面のテッサレートされた表現の前記点で正接することを特徴とする請求項1から請求項17のいずれか一つに記載の方法。
- 前記3次元の幾何学図形は円錐を備え、前記3次元の幾何学図形のインターセクションを表すデータを決定し、および格納する方法において、前記図形は、前記点に接し、所定の縦、および横の角度を与えられることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか一つに記載の方法。
- 請求項1から請求項19のいずれか一つの方法を実装するコンピュータプログラム。
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