JP2657980B2

JP2657980B2 - 形状データ変形装置

Info

Publication number: JP2657980B2
Application number: JP2270230A
Authority: JP
Inventors: 道雄三輪
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1990-10-08
Filing date: 1990-10-08
Publication date: 1997-09-30
Anticipated expiration: 2012-09-30
Also published as: JPH04148278A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、CAD、CAMなどにおける主に３次元の形状デ
ータを生成する際に利用される形状データ変形装置に関
する。

（従来の技術）従来の形状データ変形手段の一例は、第６図に示すよ
うに、３次元の位置情報を入力する３次元マウスなどの
３次元情報入力手段61と、この３次元情報入力手段61で
得た３次元空間中の位置情報が入力される形状変形手段
62と、形状保持手段63と、形状ファイル64とを備え、各
手段61〜63間の制御はバス65を通してCPU66により行な
われるように構成されている。

形状変形手段62は形状保持手段63に記憶されている３
次元の形状情報を３次元情報入力手段61からの位置情報
によって変形する。そして、形状保持手段63に記憶され
ている形状情報は、形状ファイル64に格納されたり、こ
こから読み出されたりする。

（発明が解決しようとする課題）このような従来の形状データ変形装置においては、形
状に属性を与えて、属性に基づき操作結果を変えること
はできなかった。

例えば、第図4a、ｂに示すように、同じ操作に対して
異なる変形を行わせることは不可能であった。

本発明は、前記課題に鑑み、形状を加工する際に、形
状を持つものを素材、形状に変化を起こすものを道具と
し、道具と素材とに属性を持たせて、属性の組合せによ
り、同じ操作に対し操作結果を変えることを目的として
いる。

（課題を解決するための手段）本発明は、道具の位置と形状で決まる道具領域を保持
する道具領域保持手段及び加工メッセージを生成する加
工メッセージ生成手段を有する道具情報記憶手段と、前
記道具の属性を保持する道具属性保持手段と、素材の位
置と形状で決まる素材領域を保持する素材領域保持手段
及び前記加工メッセージに基づいて前記素材の形状を変
形する素材形状加工手段を有する素材情報記憶手段と、
前記素材の属性を保持する素材属性保持手段とを具備
し、前記加工メッセージ生成手段が、前記道具属性保持
手段に保持された、加工を起こす道具の属性とともに加
工メッセージを発生し、前記素材加工手段が、加工を起
こす道具の属性と素材属性保持手段に保持された加工の
対象である素材の属性との関係に基づいて素材形状の変
形を許可または不許可するように構成したものである。

（作用）前記構成要素に基づく本発明の作用について説明す
る。

道具属性保持手段に、例えば、鋸という属性が与えら
れており、素材属性保持手段に木の属性が与えられてい
れば変形可能となるが、金属の属性に対しては、変形は
不可である。このように、道具側の属性と、素材の属性
を自由に指示することができることにより、属性の組合
せにより、同じ操作に対し、操作結果を変えることが可
能となる。

（実施例）以下、図面を参照しながら本発明の実施例を説明す
る。なお、以下の説明においては、３次元の形状を持つ
ものを素材と呼び、この３次元の形状に対して加工の指
示を与えるものを道具と呼ぶ。

最初に、第４図および第５図に基づいて本発明の概念
を説明する。

第４図ａは、石41である素材をハンマー42で叩いた様
子43を示したものである。第４図ｂに示すように、同じ
素材である石41に対して、道具が手44により加工を加え
ようとしても、石41は変形しない。しかし、第５図に示
すように、素材の属性を粘土は51のように変えれば、道
具が同じ手44による加工に対して、素材の粘土53に示す
ように変形する。このように、素材の属性と道具の種類
を自由に変えることにより、様々な変形を実現すること
が可能となる。

第１図は、前記概念を実現する本発明の一実施例の形
状データ変形装置のブロック図である。

形状データ変形装置は、３次元の位置情報を入力する
３次元情報入力手段１と、３次元の形状を加工する指示
を与える道具情報記憶手段２と、種々の道具の情報を記
憶する道具ファイル３と、道具の属性を記憶する道具属
性保持手段４と、道具と素材の位置関係をチェックする
干渉チェック手段５とを備え、さらに、素材の情報を記
憶する素材情報記憶手段６と、素材の属性を保持する素
材属性保持手段７と、素材の形状や属性を記憶する素材
ファイル８と、素材や道具を表示する表示手段９とを備
えている。

そして、これらの各構成要素は、データの転送や制御
情報の伝送を行なうバス11を介してCPU10と接続されて
いる。

前記構成において、３次元の形状を操作する人は、表
示手段９に表示された道具と素材を見ながら、３次元情
報入力手段１により、道具の操作を行なう。また、場合
によっては、素材の位置関係を変更する場合もある。

３次元情報入力手段１より入力された３次元の位置情
報は、道具情報記憶手段２に入力される。道具情報記憶
手段２は、道具の形、位置などを記憶しているので、３
次元情報入力手段１より入力された３次元の情報によ
り、道具ファイル３および道具属性保持手段４を用いて
道具の位置を変更する。なお、道具属性保持手段４に
は、道具がどのような機能を持つかが保持されている。
これは、例えば、現在使用している道具が鋸、へら、刷
毛という情報である。また、道具ファイル３には種々の
道具の形や機能が記憶されている。

一方、素材情報記憶手段６は、素材の形や位置を記憶
している。また、素材属性保持手段７には、素材がどの
ような属性を持っているかが記憶されている。これは、
例えば、素材が粘土、金属、木材であるといった情報で
ある。そして、種々の素材の情報は素材ファイル８に記
憶されている。

そこで、３次元情報入力手段１から入力された３次元
情報によって道具情報記憶手段２に記憶された道具の位
置情報が変化する。干渉チェック手段５は、この道具の
位置と素材の位置関係をチェックして、道具が素材に接
している場合には、道具情報記憶手段２に知らせる。

この場合、道具情報記憶手段２は、素材情報記憶手段
６に、加工を起こすべき位置と、加工の度合、加工を起
こす道具がどんなものであるかというメッセージを送
る。素材情報記憶手段６は、このメッセージを受け取る
と、最初に加工を実行してよいかどうかのチェックをす
る。例えば、木材の素材に対して道具が鋸のメッセージ
であれば加工は許可されるが、石の素材に対して道具が
鋸のメッセージであれば許可されない。

そして、素材情報記憶手段６は、送られて来たメッセ
ージにより素材が加工可能な場合には、素材の変形を行
なう。

なお、これらの制御は、バス11を通してCPU10の制御
のもとに行なわれる。

次に、各構成要素をさらに詳細に説明する。

第２図は、道具情報記憶手段２の内部構成を示すブロ
ック構成図である。３次元情報入力手段１から入力され
た３次元座標の情報は、道具位置記憶手段21に入力され
る。道具ファイル３から入力された道具の形状情報は、
道具形状記憶手段24に記憶される。道具位置記憶手段21
に記憶された道具の道具の位置情報と、道具形状記憶手
段24に記憶された道具の形状情報から道具領域が求めら
れて道具領域保持手段22に保持される。

道具領域保持手段22に保持された道具領域の情報は、
干渉チェック手段５に出力され、素材データとの干渉チ
ェックが行なわれる。道具と素材が接しており、素材に
対する加工が必要となったときには、加工メッセージ生
成手段23によって素材に対する加工の種類、位置情報を
持つメッセージが生成され、素材情報記憶手段６へ送ら
れる。なお、25はこれら一連の動作を制御するコントロ
ーラであり、26は各構成要素間およびコントローラを結
ぶバスである。

第３図は、素材情報記憶手段６の内部構成を示すブロ
ック構成図である。素材ファイル８に記憶された種々の
素材のうち、今回加工しようとする素材の形状情報は、
まず、素材形状記憶手段31に記憶される。３次元情報入
力手段１から入力された３次元空間の位置情報は、素材
位置記憶手段33に記憶される。

素材形状記憶手段31に記憶された素材の形状と素材位
置記憶手段33に記憶された素材の位置、３次元空間上の
位置から、３次元空間において素材の占める位置が計算
され、素材領域保持手段32に記憶される。素材領域保持
手段32に記憶された素材の位置は、干渉チェック手段５
に送られ、道具との干渉チェックが行なわれる。

道具と素材が接しており、素材の加工が必要となった
ときには、道具情報記憶手段２より素材を加工するメッ
セージが素材形状加工手段34に送られる。素材形状加工
手段34では、素材属性保持手段７を参照し、送られてき
たメッセージが、素材に対して有効なものである場合に
は、素材の加工を行なう。この際、素材属性保持手段７
に記憶されている素材の属性に合わせた加工が行なわれ
る。

送られてきたメッセージが有効でない場合には、素材
の加工は行なわない。なお、35はこれら構成要素間の制
御を行なうコントローラであり、36は各構成要素間およ
び各構成要素とコントローラ35との間のデータ転送およ
び制御信号の転送を行なうバスである。

（発明の効果）以上で説明したように、本発明は、形状を加工する
際、形状を持つものを素材、形状に変化を起こすものを
道具とし、道具と素材に属性を持たせることにより、属
性の組合せにより、同じ操作に対し、操作結果を変える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例における形状データ変形装
置のブロック構成図、第２図は、同装置の要部である道
具情報記憶手段のブロック構成図、第３図は、同装置の
要部である素材情報記憶手段のブロック構成図、第４図
および第５図は、本発明の概念を説明するために用いる
図、第６図は、従来の形状データ変形装置の要部のブロ
ック構成図、第７図は、従来の装置による形状変形を説
明するために用いる図である。１……３次元情報入力手段２……道具情報記憶手段３……道具ファイル４……道具属性保持手段５……干渉チェック手段６……素材情報記憶手段７……素材属性保持手段８……素材ファイル９……表示手段 10……CPU 11……バス。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】道具の位置と形状で決まる道具領域を保持
する道具領域保持手段及び加工メッセージを生成する加
工メッセージ生成手段を有する道具情報記憶手段と、前記道具の属性を保持する道具属性保持手段と、素材の位置と形状で決まる素材領域を保持する素材領域
保持手段及び前記加工メッセージに基づいて前記素材の
形状を変形する素材形状加工手段を有する素材情報記憶
手段と、前記素材の属性を保持する素材属性保持手段とを具備
し、前記加工メッセージ生成手段が、前記道具属性保持手段
に保持された、加工を起こす道具の属性とともに加工メ
ッセージを発生し、前記素材加工手段が、加工を起こす道具の属性と素材属
性保持手段に保持された加工の対象である素材の属性と
の関係に基づいて素材形状の変形を許可または不許可す
ることを特徴とする形状データ変形装置。