JP2728193B2

JP2728193B2 - 図面のトレース方法及び装置

Info

Publication number: JP2728193B2
Application number: JP6010017A
Authority: JP
Inventors: 亘宏関
Original assignee: AI TEI PII KK
Current assignee: AI TEI PII KK
Priority date: 1994-01-31
Filing date: 1994-01-31
Publication date: 1998-03-18
Anticipated expiration: 2013-03-18
Also published as: JPH07220094A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は図面のトレース方法と装
置に関し、特に、立体図のトレース方法と装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来技術】図６は図面をトレースすることが可能なＣ
ＡＤシステムの概要を示すブロック図である。

【０００３】本ＣＡＤシステムの本体１の機能は通常の
ＣＡＤシステムと同様以下のように直線、円、楕円等を
描くことができる。（ａ）直線Ｉ：描こうとする直線の始点と終点をマウス１２とカー
ソルで指示する。

【０００４】II：描こうとする直線の始点を指示し、角
度と長さを操作ボード１１より入力する。（ｂ）円Ｉ：中心点をマウス１２とカーソルで指示し、半径を操
作ボード１１より入力する。

【０００５】II：直径に対応する２点をマウス１２とカ
ーソルで指示する。（ｃ）楕円Ｉ：中心点をマウス１２とカーソルで指示して、長径の
方向、長径の長さ及び短径の長さを入力する。（ｄ）消去上記のようにして描かれた図形は当然のことながら消去
することもできる。この消去機能の中、後に説明する本
願発明と関連する機能は部分消去である。すなわち、直
線上の２点を指示することによってその間の線分を消去
することができる。また、円や楕円についても円上ある
いは楕円上の２点を指示することによってその間の円弧
あるいは楕円弧を消去する（後に説明する実施例では半
時計方向に消去する）。

【０００６】以上のような機能を用いて作図をすること
ができることになるが、本システムでは更に、既に紙面
上に描かれた図面をトレースしてベクタデータに変換す
ることができる。

【０００７】すなわち、イメージスキャナ２で上記紙面
に描かれた図面を本体１の記憶手段に取り込んで、ディ
スプレイ１３に下図として表示させる。その後、上記直
線、円、円弧、楕円描画機能を用いて上記下図上をトレ
ースする。

【０００８】これによって下図がベクタデータに変換さ
れるとともに、プロッタあるいはプリンタ３によって清
書された図面を投ち出すことが可能になる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】トレース作業は下図の
直線、円、楕円と正確に一致させた描画を行う必要があ
る。

【００１０】このとき、下図が直線と円で構成される設
計図等の平面図であるときは比較的容易である。すなわ
ち、直線は始点と終点を指示することによって比較的に
正確なトレースができる。また、下図が円である場合も
設計図では中心位置と半径が判っている場合が多いの
で、該中心点を指示し半径を入力することによって、ま
た、中心位置が判らなくても直径に対応する２点を指示
することによって、比較的正確なトレース作業ができ
る。

【００１１】一方、平面図上円弧でコーナ掛けされたコ
ーナ部は、立体図上楕円弧で表される、従って、立体図
をトレースする場合、楕円弧を正確にトレースすること
が要求される。ところが、楕円は一般に楕円定規で描か
れ、平面図上の円と異なって、その中心位置が明示され
ないことが多い。従って、上記円の描画方法のように、
まず、中心位置を指示して位置決めを行う方法では、目
見当で中心位置を指示することになり、正確に下図と一
致する位置に同じ大きさ（長径、短径の長さが一致し
た）の楕円を描くことは難しい。

【００１２】特に、コーナを構成する楕円弧は楕円全体
が下図に現れていないので、上記の困難さが顕著に現れ
ることになる。そこで安易な方法として、楕円弧を円弧
で表すことが頻繁に行われるが、この方法で描かれた立
体図は一見して奇妙な感じを与えることになる。

【００１３】本発明は上記従来の事情に鑑みて提案され
たものであって、図面特に立体図をトレースするに際し
て、コーナを構成する楕円弧を正確に、しかも迅速にト
レースできる方法と装置を提供することを目的とするも
のである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために以下の手段を採用している。すなわち、図１
に示すように、スキャナ２で読み込んだ下図をディスプ
レイ１３上に表示し、該ディスプレイ１３上に表示され
た下図上を描画機能を用いてトレースすることによっ
て、上記下図に対応するベクタデータを得る図面のトレ
ース方法において、立体図を描くための特定の投影図法
における３本の基準線の中の２本の基準線が交わる交点
Ｃ₁ と該２本の基準線のコーナ部を形成する楕円弧ｅ₀
の原楕円Ｅ ₀ の長径または短径の端点Ｃ₂ を指定するこ
とによって上記原楕円Ｅ₀ の長径ｍ ₀ 、短径ｍ₁ 、及び
中心座標Ｐ₀ を得て、上記コーナ部を形成する楕円弧ｅ
₀ の原楕円Ｅ₀ に対応するベクトルデータを得る構成と
したものである。

【００１５】上記２本の基準線によって形成されるコー
ナは１つの投影面で４つあり、図５に示すＸ面、Ｙ面、
Ｚ面の３つの投影面で１２のコーナが形成されることに
なる。そこで、上記１２のコーナの中から目的とするコ
ーナを指定するため、モード設定手段１０が設けられ
る。

【００１６】また、上記の２点Ｃ₁,Ｃ₂ を指定するため
にはマウス２とカーソルよりなる入力手段６０を用いる
ことになるが、効率的な入力を行うには、入力手段６０
を構成するカーソルを回転させるのがよい。すなわち、
直交する２本の直線ｒ₁,ｒ₂よりなるカーソルの一方の
直線ｒ₁ が、上記原楕円の長径方向又は短径方向になる
ように回転させ、上記長径方向を向いたカーソルの一方
の直線ｒ₁ が２本の基準線の交点Ｃ₁ を通るようにした
ときに、原楕円の長径方向又は短径方向を指示するよう
にするのである。

【００１７】上記の２点Ｃ₁,Ｃ₂ より演算手段２０によ
って原楕円Ｅ₀ の長径ｍ₀ 、短径ｍ ₁ 、及び中心座標Ｐ
₀ が演算されるが、更に、このようにして演算された結
果に基づいて描画手段４０によって原楕円Ｅ₀ が描画さ
れる。このようにして描かれたは、消去手段５０を用い
てコーナ部を除いた部分が消去される。このとき、演算
手段２０で、原楕円Ｅ₀ とコーナを構成する２本の基準
線との接点Ｃ₃,Ｃ₄ よりコーナ側の上記２本の基準線を
予めもとめておき、上記接点Ｃ₃,Ｃ₄ のコーナに対向す
る側の楕円弧ｅ₁ を削除するようにすると正確なコーナ
掛けができる。

【００１８】

【作用】平面図を立体図で表すとき、特定の投影図法が
用いられる。ここで投影図法が決まると、平面図上の水
平線、垂直線に対応する３本の基準線の方向も定まる。
また、平面図上の水平線、垂直線の交点部に円弧で形成
されるコーナ部は楕円弧で表され、この楕円弧の元にな
る原楕円Ｅ₀は、該原楕円の長径長さｍ₀、短径長さｍ
₁及び該原楕円の中点Ｐ₀より求めることができる。

【００１９】上記３本の基準線の中の２本の基準線は、
図４に示すように、鋭角で交わって交点Ｃ₁を形成する
場合と、鈍角に交わって交点Ｃ₁を形成する場合がある
が、いずれの場合であっても、本発明では上記交点Ｃ₁
と原楕円Ｅ₀の長径の端点Ｃ ₂又は上記交点Ｃ₁と原楕
円Ｅ₀の短径の端点Ｃ₂の長さＬ₁から原楕円の長径長
さｍ₀、短径長さｍ₁及び原楕円Ｅ₀の中心座標Ｐ₀を
求めるようにしている。

【００２０】そこでまず、モード設定手段１０で３本の
基準線で形成される立体図上の複数のコーナの中、対象
となるコーナが指定される。次いで、上記交点Ｃ₁と長
径の端点（又は短径の端点）Ｃ₂が入力手段６０で指定
され、演算手段２０によって、上記交点Ｃ₁と長径の端
点（短径の端点）Ｃ₂の長さＬ₁が求められる。

【００２１】これによって、以下の一般式より原楕円Ｅ
₀の短径の端点Ｃ₂の長さＬ₁から原楕円の長径長さｍ
₀、短径長さｍ₁及び原楕円Ｅ₀の中心座標Ｐ₀を求め
ることができる。

【００２２】これによってベクタデータ変換手段３０は
原楕円Ｅ₀のベクタデータを得ることができる。このよ
うにして得られたベクタデータに基づいて原楕円Ｅ₀が
ディスプレイ１３上に表示する。

【００２３】次いで、上記のようにして描かれた原楕円
Ｅ₀と２つの基準線との接点Ｃ₃、Ｃ₄よりコーナ側の
基準線とコーナに対向する側の楕円が消去手段５０で消
去されてコーナ掛けが完成する。

【００２４】上記２本の基準線の交点Ｃ₁は簡単に判別
できるが、長径の端点あるいは短径の端点を判別するの
は簡単ではない。そこで、本来水平、垂直の２直交線よ
りなるカーソルｒ₁，ｒ₂の中の一本の線を長径又は短
径の方向に傾けておく。これによって、上記長径又は短
径方向に傾いたカーソルの中の一方を上記２直線の交点
Ｃ₁を通るようにすることによって、該長径方向の直線
とコーナを構成する楕円弧が交わる点が長径の端点又は
短径の端点Ｃ₁となる。

【００２５】

【実施例】図２は本発明の一実施例を示す機能ブロック
図、図３はそのフロー図である。まず、ディスプレイ１
３上には図６に示したイメージスキャナ２より下図が読
み込まれてドットデータで表示されている。

【００２６】ここで、平面図上で直交する２本の直線ｇ
₁、ｇ₂で形成されるコーナを円弧ｆ₁でコーナ掛けを
した場合に、立体図では図４（ａ）に示すように上記直
線ｇ ₁、ｇ₂は該立体図を作図するについて使用した投
影図法の基準線ｎ₁、ｎ₂で表され、また円弧ｆ₁は当
然楕円弧ｅ₀で表される。

【００２７】従って、この楕円弧ｅ₀を得るためには該
楕円弧ｅ₀の元となる楕円（以下原楕円Ｅ₀という）の
大きさを決定する必要がある。原楕円Ｅ₀の大きさは該
原楕円Ｅ₀の中心座標Ｐ₀と長径長さｍ₀、短径長さｍ
₁で規定される。

【００２８】ところが、現実に上記コーナ部に現れる楕
円弧ｅ₀からは原楕円Ｅ₀の中心座標Ｐ₀も長径長さｍ
₀も短径長さｍ₁も現れていない。そこで、本願発明で
は以下の手順で原楕円Ｅ₀を求める。

【００２９】上記したように平面図上直交する２線は立
体図上はその立体図を描くときに用いられる投影図法の
基準線となる。また、投影図法が判っていると、該原楕
円Ｅ ₀の長径方向、短径方向は予め決定される。

【００３０】例えば、等測投影を例にとると、図５に示
すように上記基準線は水平から３０°方向の直線
（ｘ）、水平から１５０°方向の直線（ｙ）、水平から
−９０°の方向の直線（ｚ）の３線で表される。この３
線を境界として両側面（Ｘ面、Ｙ面）と上面（Ｚ面）が
形成されることになる。長径方向は水平（Ｚ面）、水平
から６０°（Ｘ面）、水平から１２０°（Ｙ面）での方
向となり、また、短径方向は垂直（Ｚ面）、１２０°
（Ｘ面）、６０°（Ｙ面）となる。

【００３１】図４からも明らかなように、基準線ｎ₁、
ｎ₂の鋭角側の交点部に形成されるコーナでは、楕円弧
ｅ₀の中点Ｃ₂と２本の基準線ｎ₁、ｎ₂の交点Ｃ₁を
結ぶ直線が長径方向となる。また、基準線ｎ₁、ｎ₂の
鈍角側の交点部に形成されるコーナでは、楕円弧ｅ₀の
中点Ｃ₂と２本の基準線ｎ₁、ｎ₂の交点Ｃ₁を結ぶ直
線が短径方向となる。

【００３２】以上の観点から原楕円Ｅ₀の大きさを算出
する必要があるが、作図者に認識可能な要素は２本の基
準線ｎ₁、ｎ₂の交点Ｃ₁と楕円弧ｅ₀の中点、すなわ
ち長軸の端点（短軸の端点）Ｃ₂である。従って、上記
２点Ｃ₁、Ｃ₂の２点間の長さＬ₁より原楕円Ｅ₀の大
きさを求める必要がある。

【００３３】図２、図３において、まず、モード設定手
段１０より特定の投影図法における特定の面の特定のコ
ーナを指定する（図３、ステップＳ１）。ついで、入力
手段６０によって上記交点Ｃ₁と長径の端点（又は短
径の端点）Ｃ₂が指示される（図３、ステップＳ２）。

【００３４】これによって演算手段２０は上記点Ｃ₁、
Ｃ₂間の長さＬ₁を求める。このようにして求められた
長さＬ₁より、原楕円Ｅ₀の長径長さｍ₀と短径長さｍ
₁及び原楕円Ｅ₀の中心座標Ｐ₀は投影図法と投影面が
定まると、一義的に決定される。

【００３５】例えば、等測投影図法では上記２つの基準
線ｎ₁、ｎ₂が鋭角で交わる交点Ｃ ₁と長径の端点Ｃ₂
との長さＬ₁と、長径長さｍ₀及び短径長さｍ₁の比
は、

【００３６】

【数１】

【００３７】また、上記２つの基準線ｎ₁、ｎ₂が鈍角
で交わる交点Ｃ₁と短径の端点Ｃ₂との長さＬ₁と、長
径長さｍ₀及び短径長さｍ₁の比は、

【００３８】

【数２】

【００３９】となる。また、上記交点Ｃ₁よりの原楕円
Ｅ₀の中心座標Ｐ₀の座標も一義的に定まる。上記ｍ₀
／Ｌ₁、ｍ₁／Ｌ₁及び各中心座標Ｐ₀は記憶手段２１
に収納され、必要に応じて読み出されて、長径長さ
ｍ₀、短径長さｍ₁、中心座標Ｐ₀が演算手段２０によ
って演算される（図３、ステップＳ３）。

【００４０】以上の手順によって求められた長径長さｍ
₀、短径長さｍ₁及び中心位置Ｐ₀に基づいてベクタデ
ータ変換手段３０は原楕円Ｅ₀についてのベクターデー
タを得、更に、描画手段４０で原楕円Ｅ₀を描く。

【００４１】このように原楕円Ｅ₀が描かれたままのコ
ーナ部はそのままでは正規の立体図とはならない。そこ
で、演算手段２０は２本の基準線と上記原楕円Ｅ₀との
接点Ｃ₃、Ｃ₄を予め求めておき、消去手段を作動させ
て該接点Ｃ₃、Ｃ₄の外側の基準線ｎ₁、ｎ₂と内側の
楕円弧ｅ₁を消去する。これによって、立体図上のコー
ナ掛けが完成することになる。ここで、点Ｃ₁を原点と
する点Ｃ₃又はＣ₄座標も投影図と投影面が判ると一義
的に定められる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、立
体図法上の２本の基準線の交点と該２本の基準線のコー
ナを構成する楕円弧の原楕円の長径の端点を指定するこ
とによって、立体図におけるコーナ掛けをすることがで
きるので、正確な立体図のベクタデータを得ることがで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明の実施例ブロック図である。

【図３】本発明の一実施例フロー図である。

【図４】本発明の説明図である。

【図５】等測投影図法の説明図である。

【図６】トレース装置概念図である。

【符号の説明】

１０モード設定手段２０演算手段３０ベクタデータ変換手段４０描画手段５０消去手段６０入力手段７０カーソル回転手段Ｃ₁ 交点Ｃ₂ 端点Ｃ₃、Ｃ₄ 接点ｅ₀、ｅ₁ 楕円弧Ｅ₀ 原楕円ｍ₀ 長径ｍ₁ 短径Ｐ₀ 中心座標ｒ₁、ｒ₂ 直線

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】スキャナで読み込んだ下図をディスプレ
イ上に表示し、該ディスプレイ上に表示された下図上を
描画機能を用いてトレースすることによって、上記下図
に対応するベクタデータを得る図面のトレース方法にお
いて、立体図を描くための特定の投影図法における３本の基準
線の中の２本の基準線が交わる交点(C₁)と、該２本の基
準線のコーナ部を形成する楕円弧(e₀)の長径または短径
の端点(C₂)を指定することによって上記楕円弧(e₀)の原
楕円(E₀)の長径(m₀)、短径(m₁)、及び中心座標(P₀)を得
て、上記コーナ部を形成する楕円弧(e₀)の原楕円(E₀)に
対応するベクトルデータを得ることを特徴とする図面の
トレース方法。
【請求項２】直交する２本の直線(r₁),(r₂) よりなる
カーソルの一方の直線(r₁)が、上記原楕円の長径方向又
は短径方向になるように回転させ、上記長径方向又は短径方向を向いたカーソルの線の一方
の直線(r₁)が２本の基準線の交点(C₁)を通る状態にし
て、原楕円(E₀)の長径方向又は短径方向を指示するよう
にし、次いで、該原楕円の長径方向又は短径方向を指示してい
る上記カーソルの一方の直線(r₁)と上記楕円弧(e₀)との
交点を上記楕円弧(e₀)の長径または短径の端点(C₂)とし
て指示する請求項１に記載の図面のトレース方法。
【請求項３】請求項１に記載の手順で得られた原楕円
(E₀)とコーナを構成する２本の基準線との接点(C₃),
(C₄) よりコーナ側の上記２本の基準線と、上記接点(C₃),(C₄) のコーナに対向する側の楕円弧(e₁)
を削除することによって、立体図のコーナ掛けをする請
求項１に記載の図面のトレース方法。
【請求項４】スキャナで読み込んだ下図をディスプレ
イ上に表示し、該ディスプレイ上に表示された下図上を
描画機能を用いてトレースすることによって、上記下図
に対応するベクタデータを得る図面のトレース装置にお
いて、立体図を描くための特定の投影図法における投影面と、
該投影図法における３本の基準線の中の２本のによって
形成される４つのコーナの中の一つを指定するためのモ
ード設定手段(10)と、上記モード設定手段(10)によって指定されたコーナの２
本の基準線が交わる交点(C₁)と該２本の基準線のコーナ
部を形成する楕円弧(e₀)の長径または短径の端点(C₂)を
指定する入力手段(60)と、上記入力手段(60)によって入力された２点(C₁)(C₂)に基
づいて上記原楕円(E₀)の長径(m₀)、短径(m₁)、及び中心
座標(P₀)を算出する演算手段(20)と、上記演算手段(20)の演算結果に基づいて、上記コーナ部
を形成する楕円弧(e₀)の原楕円(E₀)に対応するベクトル
データを得るベクタデータ変換手段(30)と、更に、上記ベクタデータに基づいて上記原楕円(E₀)を描
画する描画手段(40)とを備えたことを特徴とする図面の
トレース装置。
【請求項５】上記モード設定手段(10)によるコーナ設
定と同時に、直交する２本の直線(r₁),(r₂) よりなるカ
ーソルの一方の直線(r₁)が、上記原楕円の長径方向又は
短径方向になるように回転させるカーソル回転手段(70)
を備えた、図面のトレース装置。
【請求項６】請求項４に記載の装置で得られた原楕円
(E₀)とコーナを構成する２直線との接点(C₃),(C₄) より
コーナ側の上記２本の基準線と、上記接点(C ₃),(C₄) の
コーナに対向する側の楕円弧(e₁)を削除する消去手段(5
0)を備えたことを特徴とする請求項１に記載の図面のト
レース装置。