JP2644880B2 - 直線ピック方式および曲線発生方式 - Google Patents

直線ピック方式および曲線発生方式

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JP2644880B2 JP6091389A JP6091389A JP2644880B2 JP 2644880 B2 JP2644880 B2 JP 2644880B2 JP 6091389 A JP6091389 A JP 6091389A JP 6091389 A JP6091389 A JP 6091389A JP 2644880 B2 JP2644880 B2 JP 2644880B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コンピュータグラフィックス分野における
直線のピック処理、すなわち指定された1点から直線に
対して垂直な方向へ発生した2点により直線を抽出する
直線のピック方式に関する。
〔従来の技術〕
図形をピックする従来のピック処理では、指定された
1点からピック枠を構成し、ピックの対象となる図形を
描画し、ピック枠内に描画される図形が発見された時点
でこの図形をピックされた図形として抽出し、ピック処
理を行っていた。ところが、この方式では、ピック処理
に時間がかかってしまい。高速なピック処理手法が望ま
れていた。そこで、第5図に示す特開昭63−143675号公
報記載のピック処理方式が提案された。
このピック方式では、初めに、ピック点2P0(xP0,
yP0)から4隅点20P1〜P4を発生させる。
次に、この4隅点20すべてにおいて、直線10ax+by+
c=0の左辺のx,yへ各点の座標の値を代入し符号判定
を行う。
判定の結果、P1からP4の1つでも零となれば、直線は
ピックされる。また、1つでも異符号の式があれば、直
線はピックされる。全てが同符号であれば、直線はピッ
クされない。
以上の3つの条件判定により直線のピック処理を行
う。
〔発明が解決しようとする課題〕
この4隅点を発生させ、各点の直線に対する領域判定
(直線上か負領域か正領域かの判定)を行う直線のピッ
ク方式においては、ピック枠を用いたピック処理に比べ
高速にピック処理を行うことができる。しかしながら、
ピック処理を精度よく行いたい場合に、ピックの対象と
なる直線の傾きによって、ピック点(4偶点の中心点)
からの距離が異なってしまう。(第5図に示したl1
l2) また、ピック点に対して、直線の存在する方向は、一
方向であり、4隅点のうち3点ないし2点の領域判定は
結果的に必要ない処理を行っていることになる。
従って、本発明の一つの目的は、あらゆる向きの直線
に対しても等しいピック範囲でピック処理を行い、ピッ
ク処理の精度を上げることである。
本発明の目的は、ピック処理の高速化である。
〔課題を解決するための手段〕
本発明によれば、指定された1点(ピック点)がピー
ク枠を構成し1直線をピックする方式において、直線上
の2点より直線の傾きを求め、直線に垂直な方向を定
め、その方向に沿って、ピック点から相反する2方向へ
ピック範囲量移動した両端点を発生させ、判別式により
ピック点及び両端点の直線に対する領域判定を行いピッ
ク処理する直線ピック方式が提供される。
さらに、ピックの対象となる直線の傾きの符号だけを
判定し、固定されたピック範囲拡張方向へピック点から
相反する方向へピック範囲量移動した両端点を発生さ
せ、判別式によりピック点及び両端点の直線に対する領
域判定を行いピック処理する直線ピック方式が提供され
る。
また、本発明によれば、指定された1点(ピック点)
が1直線をピックする方式を採用した曲線補間方式にお
いて、曲線を規定する制御データから曲線上の座標デー
タを発生させ、発生座標データを直線で結ぶことによ
り、疑似的な曲線を発生するとき、直線の両端点から直
線の傾きを求め、直線に垂直な方向を定め、その方向に
沿って、さらに直線の両端点間の曲線上の点から相反す
る2方向へ許容誤差の量移動した2点を発生し、判別式
により、直線の両端点間の曲線上の点及び2点の直線に
対する領域判定を行い、直線がピックされたか否かによ
り許容誤差判定を行いながら、曲線を発生させる曲線補
間方式が提供される。
さらに、ピック点が1直線をピックする方式を採用し
た曲線補間方式において、直線の両端点から直線の傾き
の符号だけを判定し、固定されたピック範囲拡張方向を
定め、その方向に沿って、さらに直線の両端点間の曲線
上の点から相反する2方向へ許容誤差の量移動した2点
を発生し、判別式により、直線の両端点間の曲線上の点
及び、2点の直線に対する領域判定を行い、直線がピッ
クされたか否かにより許容誤差判定を行いながら、曲線
を発生させる曲線補間方式が提供される。
〔作用〕
本発明によれば、ピック点が1直線をピックする方式
において、従来方式がピック枠の4隅点について、ピッ
クの対象となる直線に対し、それぞれ領域判定を行い、
その判定結果によりピック処理を行っていたのに対し
て、ピック点から直線に垂直な相反する2方向へピック
範囲量移動した2点とピック点の計3点、あるいは、2
点だけによりピック処理を行うことから、あらゆる向き
の直線に対しても等しいピック範囲で、精度の高い、高
速なピック処理が実現できる。
また、ピックの対象となる直線の傾きの符号だけか
ら、固定されたピック範囲拡張方向を決定し、上記ピッ
ク処理を行うことから、さらに高速なピック処理が実現
できる。
本発明によれば、ピック点が1直線をピックする方式
を採用した直線補間方式において、曲線を規定する制御
データから曲線上の座標データを発生させ、発生座標デ
ータを直線で結ぶことにより、疑似的な曲線を発生する
とき、直線の両端点から直線の傾きを求め、直線に垂直
な方向を定め、その方向に沿って、さらに直線の両端点
間の曲線上の点から相反する2方向へ許容誤差の量移動
した2点を発生し、計3点について、直線に対する領域
判定を行う直線のピック処理により許容誤差判定をする
曲線補間を行うことから、許容誤差判定の設定値が直線
の傾きにより変化せず、精度の高い誤差判定を距離計算
を使わずに実現でき、精度の高い、高速な曲線補間が可
能となる。
また、ピック対象となる直線の傾きの符号だけから、
固定されたピック範囲拡張方向を決定し、上記許容誤差
判定を行うことから、さらに高速な曲線補間が可能とな
る。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。第
1図において、1はピックの対象となる直線の両端点で
あり、2は直線をピックするためのポイント位置を表す
ピック点である。3はピック判定部である。ピック判定
部3は、ピック2点生成手段4と判別式生成手段5とピ
ック判定手段6から構成されている。7はピックの対象
となる直線がピックされたか否かの判定結果である。
次に動作について説明する。第2図は、第1図の構成
によりピックの対象となる直線がピック点2によりピッ
クされる様子を示した図である。
初めに、ピックの対象となる直線の両端点1の座標値
Q0(x0,y0),Q1(x1,y1)とピック点2の座標値P
0(xP0,yP0)がピック判定部3へ入力される。
入力された両端点1Q0(x0,y0),Q1(x1,y1)及び、ピ
ック点2(xP0,yP0)は、ピック2点生成手段4へ入力
される。そこでは、直線の両端点Q0Q1間のx軸方向,y軸
方向への距離Δx8,Δy9を次式から計算する。
また、ピックの対象である直線10の傾きm=Δy/Δx
を求める。
さらに、ピック点2を通り、直線10に垂直な方向、す
なわち、ピック点2を通り(−m)の傾きをもった直線
方向を求め、ピック範囲l11だけ、ピック点2から直線1
0に垂直な相反する2方向へ移動し、新たな2点P
1(xP1,yP1)12,P2(xP2,yP2)13を判定点として発生す
る。このときのx軸方向,y軸方向への移動方向、及び移
動量の比dx14/dy15と直線10の傾きm(Δy/Δx)との
間には次に示すような関係がある。
i)傾きm(Δy/Δx)が正の値の場合 ii)傾きm(Δy/Δx)が負の値の場合 iii)移動量の比 dx/dy=Δy/Δx ……(2) このとき、ピック点P0(xP0,yP0)を通り、直線10に
平行な2方向、(ピック点2を原点に考えた場合の第1,
第3象現の領域)すなわち、ピックの対象となる直線が
存在しない方向へはピック範囲を持たないので、ピック
判定処理を縮小することができる。
次に、判別式生成手段5において、直線の両端点1Q0
(x0,y0),Q1(x1,y1)から、判別式が次式により求ま
る。
次に、判別式生成手段5によって求められた判別式D
=ax+by+cから、ピック判定手段6により直線10がピ
ックされたか否かを判定する。
まず、初めに、ピック点2P0(xP0,yP0)を判別式に代
入する。
axP0+byP0+c 代入した値(axP0+byP0+c)=0ならば、ピック点
P02は直線10上にあり、ただちに直線10はピックされ
る。
axP0+byP0+c>0ならば、P0は直線に対して正領
域、axP0+byP0+c<0ならば負領域に存在する。そこ
で、P0の存在する領域を覚えておく。
次に、ピック2点生成手段4により発生したP112,P21
3についても同様な判別を行う。
第2図に示すように、ピック点2P0(xP0,yP0)は判別
式D=axP0+byP0+c>0から正領域に存在する。P
1(xP1,yP1)12は判別式D=axP1+byP1+c<0から負
領域に存在する。P2(xP2,yP2)13は正領域に存在す
る。この場合、ピック点P02に対して、2点P112,P213の
どちらか一方が異なる領域に存在すると判別され、直線
10はピックされたことになる。また、両方ともに同じ領
域であったならば、直線10はピックされない。以上のよ
うなピック判定手段6により、判定結果7が出力され
る。
以上述べた方式により、まず、第一に、ピック判定を
ピック点P02と2点P112,P213の計3点のみでピック判定
を行うことから乗算,加算だけによる演算とその規模を
縮小でき、高速な直線のピック処理が可能になる。第二
に、ピックの対象となる傾きmにより、あらゆる直線に
対しても垂直な2方向へ、等しいピック範囲l11を任意
に設定できることから、精度の高い直線のピック処理が
可能になる。
また、ピックの対象となる直線の傾きの符号だけを判
定し、あらかじめ固定されたピック範囲拡張方向(dx=
dy)へピック処理を行うことにより、さらに高速なピッ
ク処理が実現可能である。
本発明を曲線発生に応用した他の一実施例を第3図に
より説明する。第3図は、3次のベヅェ曲線を規定する
制御座標データC0(16a),C1(16b)C2(16c),C3(16
d)から3次のベヅェ曲線式 で表される曲線17上の座標データQ(t)18を計算し、
プロットし、さらにそれらを直線で結ぶことにより、ベ
ヅェ曲線19を疑似的に発生させた図である。このとき、
疑似的なベヅェ曲線補間の精度を上げるために、疑似的
に発生させた曲線19と理想的な曲線17との誤差(flantn
ess)を判別しながら疑似的な曲線19を発生する方式が
ある。この方式において、本発明の直線のピック方式を
用いたベヅェ曲線補間方式について説明する。
初めに、ベヅェ曲線式を用いて、曲線上の座標データ
Q(1/2)を算出する。このQ(1/2)をピック点P02と
して、直線▲▼に対して疑似的な曲線
と理想的な曲線との許容誤差範囲をピック範囲l11とし
てピック処理を行う。このとき、直線▲
▼はピックされず、すなわち、Q(1/2)は直線▲
▼から許容誤差範囲を超えていることに
なる。
このときは、理想曲線に近づけるには更に座標データ
Qを発生させる必要があるので次に、曲線上の座標デー
タQ(1/4)及びQ(3/4)を算出する。同様にして、Q
(1/4)は直線▲▼に対して、Q
(3/4)は直線▲▼に対してピッ
ク範囲l11としてピック処理を行う。このとき、直線▲
▼と直線▲
▼はいずれもピックされず、Q(1/4)、及びQ(3/4)
は直線▲▼及び▲
▼から許容誤差範囲外にある。
同様にして、Q(1/8),Q(3/8),Q(5/8),Q(7/8)
を算出し、ピック処理を行う。このとき初めて、直線▲
▼,▲
▼,▲▼,▲
はピックされ、Q(1/8),Q(3/8),Q(5/8),Q
(7/8)は直線▲▼,▲
▼,▲▼,
▲▼に対して、許容誤差範囲内に
位置していることになる。そこで、このときはQ(1/
8),Q(3/8),Q(5/8),Q(7/8)は曲線上のデータ点と
して発生させずに、最終的に、始点Q(0),Q(1/4),
Q(1/2),Q(3/4),終点Q(1)を直線で結んだ疑似
的なベヅェ曲線を発生することができ、疑似曲線と理想
曲線との誤差は許容誤差範囲内になっている。
従来の曲線補間では、この誤差判定を実際の距離計算
によって行っていたため、処理に時間がかかっていた
が、本方式により、あらゆる直線に対しても垂直方向へ
ピック範囲を設定できることから、精度の高い誤差判定
をルート計算を用いずにでき、さらに処理時間を短縮す
ることができる。
第4図は、本発明の他の一実施例を示す図である。
第2図において、ピック範囲11lを最小単位にとる。
そこで、ピックの対象となる直線10に対してピック判定
部3によりピック処理を行う。このとき、直線10がピッ
クされなかった場合、ピック範囲11を2*として同
様にピック処理を行う。この操作を直線10がピックされ
るまで、n回行う。
以上より、ピック範囲拡張方向がピックされる直線に
対して、垂直方向であることから、ピック点P02(xP0,y
P0)と直線10上の2点Q0(x0,y0),Q1(x1,y1)1の情
報だけから、ピック点と直線との距離をルート演算を使
わずに測定することができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、ピックの対象と
なる直線において、ピック点から直線に垂直な相反する
2方向へピック範囲量移動した2点の直線に対する領域
判定によりピック処理を行うことにより、精度の高い、
高速な直線のピック処理が実現できる。
さらに、本発明によれば、ピック点が1直線をピック
する方式を採用した曲線補間方式において、疑似的に発
生させた直線により構成された曲線と理想的な曲線との
許容誤差判定を、あらゆる角度をもった直線に対しても
等しいピック範囲量でピックするピック処理により行う
ことから、精度の高い、高速な曲線補間処理が実現でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施例を示す直線のピック処理
ブロック図である。 第2図は、ピックの対象となる直線がピック点によりピ
ックされる様子を表している図である。 第3図は、他の実施例を示す誤差判定にピック処理を使
ったベヅェ曲線補間を表した図である。 第4図は、他の実施例を示すピック処理を使った点と直
線の距離測定を表した図である。 第5図は、従来技術の方式を示す4隅点より直線のピッ
クを行うピック処理の説明図である。 1……ピックの対象となる直線の両端点、 2……ピック点、3……ピック判定部、 4……ピック2点生成手段、 5……判別式生成手段、6……ピック判定手段、 7……判定結果。
フロントページの続き (72)発明者 田中 紀夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所マイクロエレクトロ ニクス機器開発研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−198168(JP,A) 特開 昭62−108382(JP,A)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】直線が指定点から一定の領域内に有るか否
    かを判定する事により直線のピック判定を行う直線ピッ
    ク方式において、前記指定点から前記直線に垂直な方向
    に前記指定点から所定の距離移動した判定点を発生し、
    前記判定点および前記指定点が前記直線の正負いずれの
    領域に存在するかを判定し、一方の点が正領域に存在し
    他方の点が負領域に存在する場合にピックされたと判定
    する直線ピック方式。
  2. 【請求項2】請求項1において、直線上の2点Q0(X0,Y
    0),Q1(X1,Y1)から判別式 D=(Y1−Y0)X−(X1−Y0)Y−(X0Y1−X1Y0)を求
    め、前記指定点の座標値P0(X0,Y0)及び前記判定点の
    座標値P1(X1,Y1)を前記判別式に代入し、前記判別式
    の正負により領域判定を行う事を特徴とする直線ピック
    方式。
  3. 【請求項3】請求項1において、前記判定点は前記指定
    点に対象な2点に発生される事を特徴とする直線ピック
    方式。
  4. 【請求項4】請求項1において、前記直線上の少なくと
    も2点から前記直線の傾きを求め、求められた傾きから
    前記直線に垂直な方向を求め、前記判定点を発生する事
    を特徴とする直線ピック方式。
  5. 【請求項5】理想の曲線上の複数の点を直線でむすび、
    疑似曲線を発生する曲線発生方式において、理想の曲線
    上の隣接する2点A,Bを結ぶ理想曲線AB上に発生した指
    定点から前記2点A,Bを結ぶ直線A−Bに垂直な方向に
    前記指定点から許容誤差距離Lだけ移動した判定点を発
    生し、前記判定点及び前記指定点が前記直線A−Bの正
    負いずれの領域に存在するかを判定し、一方の点が正領
    域に存在し他方の点が負領域に存在する場合に許容誤差
    範囲内と判定することを特徴とする曲線発生方式。
  6. 【請求項6】理想の曲線上の2点を直線で結ぶととも
    に、理想曲線と発生させた直線との距離判定を行い、距
    離が許容誤差範囲内になるまで2点間に新たな点を順次
    発生させることにより疑似曲線を理想曲線に近付ける曲
    線発生方式において、理想の曲線上の隣接する2点を結
    ぶ理想曲線上に発生した指定点から前記2点を結ぶ直線
    に垂直な方向に前記指定点から許容誤差距離だけ移動し
    た判定点を発生し、前記判定点及び前記指定点が前記直
    線の正負いずれの領域に存在するかを判定し、一方の点
    が正領域に存在し他方の点が負領域に存在する場合に許
    容誤差範囲内と判定し、その2点間における新たな点の
    発生を中止することを特徴とする曲線発生方式。
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