JP2737125B2 - How to create cross-sectional shape data of an object - Google Patents

How to create cross-sectional shape data of an object

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JP2737125B2
JP2737125B2 JP62269995A JP26999587A JP2737125B2 JP 2737125 B2 JP2737125 B2 JP 2737125B2 JP 62269995 A JP62269995 A JP 62269995A JP 26999587 A JP26999587 A JP 26999587A JP 2737125 B2 JP2737125 B2 JP 2737125B2
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curve
deformation
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哲造 倉賀野
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【発明の詳細な説明】 以下の順序で本発明を説明する。 A産業上の利用分野 B発明の概要 C従来の技術(第5図) D発明が解決しようとする問題点(第6図) E問題点を解決するための手段(第2図) F作用(第2図) G実施例 (G1)断面形状作成方法の原理(第1図〜第3図) (G2)断面形状作成処理手順(第1図〜第4図) (G3)他の実施例(第2図) H発明の効果 A産業上の利用分野 本発明は物体の断面形状データ作成方法に関し、特に
CAD(computer aided design)方式のデザイン装置を利
用して所望の物体の断面形状データを作成する場合に適
用して好適なものである。 B発明の概要 本発明は、デザインしようとする物体の形状について
の断面形状データを作成する方法において、データ入力
手段及び表示手段を利用しながら、基体外形線に基づい
てその一部を変形曲線によつて変形するようにしたこと
により、使い易いデザイン装置に容易に実現し得る。 C従来の技術 この種のデザイン装置は、工業製品をデザインする場
合に用いられており、xyz空間の所望に曲面を形成する
方法として特開昭58−22413号公報に開示のものがあ
る。 この曲面作成方法は、xyz空間に指定した多数の点
(これを節点と呼ぶ)のうち、隣合う複数の節点を所定
の誤差範囲の曲率半径をもつた曲面を順次選定して行く
ことにより、全体として指定された節点を通る曲面に近
似した曲面を生成することができる。 しかしこの方法は生成できる曲面が2次関数で表され
るものに限られるために、必要に応じて任意の形状をも
つ自由曲面(2次関数で規定できないものをいう)を生
成することができない点において未だ不十分である。 この問題を解決する方法として従来、順次隣接する節
点をB−スプライン関数で表される表現式を用いて自由
曲面を生成する方法が提案されており、この方法によれ
ばデザイナが指定した節点の配列に近似した滑らかな自
由曲面を生成することができる。 すなわち第5図に示すように、デザイナが7つの節点 をxyz空間に設定した場合、互いに隣接する接点を結ぶ
直線にほぼ大まかに倣うように滑らかな自由曲線K0を生
成させることができ、当該滑らかな自由曲線K0上の点 を次式 の連立方程式を解くことによつて求めることができる。 ここで であるから(1)式〜(5)式は のように変形することができ、この変形式は次式 のようにマトリクス形式によつて表現することができ
る。 D発明が解決しようとする問題点 ところがこの方法によると、実際上工業製品の形状を
デザインしようとする場合、デザイナの設計手順に効率
良く適応させることが困難が問題がある。 第1に、生成されるB−スプライン曲線はデザイナが
指定した節点を通らないので、生成した自由曲面の外形
寸法がデザイナが節点を指定した段階において予測する
ことができない不都合がある。 因に実際上一般に工業製品をデザイナしようとする場
合、第6図に示すように、製品の主要部分について断面
を想定し、当該断面の外形寸法(例えばx方向の外形寸
法Lx1及びy方向の外形寸法Ly1で表される)が基本的な
デザイン条件として与えられていることが多く、デザイ
ナはこのような断面形状についての全ての条件を満足さ
せるように節点を選定しなければならない。 ところが第5図について上述したようにして生成され
るB−スプライン関数は、デザイナが指定した節点を通
らないので、結局デザイナは試行錯誤的に繰り返し節点
を指定して生成したB−スプライン曲線を例えばデイス
プレイ上に表示してその形状及び寸法を吟味し、その結
果外形寸法についてのデザイン条件を満足し得なかつた
場合には改めて節点を設定し直すような煩雑な作業を繰
り返さなければならなかつた。 これに加えて第2に、第5図について上述した このことは一旦デザインが終了した断面形状についてそ
の一部を修正しようとしても、当該局部的な修正はなし
得ず、全体的な修正しかできないことを表している。 ところが実際上デザイナのデザイン作業は、局所的な
修正を繰り返すことによつて、作成している外形形状を
デザインがイメージしている形状に一歩一歩近づいて行
くような作業をするのが普通であり、この点においてB
−スプライン曲線によつて断面形状を生成する手法は感
覚上デザイン手順と一致にしない不便さがある。 また第3に、B−スプライン曲線は原理上曲率が連続
かつ接線が連続の条件が成り立つような曲線を生成させ
る点に特徴があるから、例えば大きい曲率の曲線部分に
隣接するように小さい曲率の曲線部分を生成しようとし
ても実際上生成し得ない場合があり、無理な節点の指定
の仕方をすれば、生成した外形曲線が予想がつかない程
度に変形する(例えば第6図において曲線部K0Xで示す
ように、部分的に凹む)ようなおそれがある。 本発明は以上の点を考慮してなされたもので、実際上
デザイナが断面形状をデザインする際に、予め指定した
外形寸法と同一の外形寸法をもつた自由曲線を、デザイ
ナがデータ入力手段及び表示手段を利用しながら容易に
デザイン作業をすることによつて生成し得るようにした
物体の断面形状データ作成方法を提案しようとするもの
である。 E問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため本発明においては、デザ
イン装置を利用して、大まかな断面外形形状を表す基体
外形線K1に基づいて所望の物体の断面形状データを作成
する物体の断面形状データ作成方法であつて、データ入
力手段によつて断面外形形状の基体外形線K1を表す基体
外形データを入力するステツプSP2と、外形形状データ
に基づく基体外形線K1を表示手段に表示するステツプSP
3と、データ入力手段によつて基体外形線上に複数の変
形用制御点PDMを表す制御点データを設定するステツプS
P5、SP7と、複数の変形用制御点データに基づいて、変
形用制御点PDM間にパラメトリツクな空間曲線でなる曲
線セグメントデータを設定することにより変形曲線K2を
表す変形曲線データを生成するステツプSP6と、変形曲
線データを断面形状データとして表示手段に表示するス
テツプSP8とを具え、表示手段に表示された変形曲線K2
を用いて、データ入力手段によつて断面形状の修正を行
うようにする。 F作用 大まかな断面外形形状を表す基体外形線K1は作成しよ
うする断面形状の外形寸法を表しているのに対して、パ
ラメトリツクな空間曲線でなる変形曲線K2を基本外形線
線K1に対して生成して作成結果の断面形状曲線を得るこ
とができるようにしたことにより、基体外形線K1につい
て指定した外形寸法をもつ断面形状曲線を、データ入力
手段及び表示手段を利用してデザイナが局部的な修正を
しながら作成することができる。 G実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。 (G1)断面形状作成方法の原理 本発明による断面形状作成方法は、先ず第1図に示す
ように、生成しようとする断面形状の大まかな外形を基
体外形線K1によつて指定する。このとき各部の外形寸法
を指定し得る。 例えば第1図の場合、x方向にLx2の外形寸法をもつ
と共に、y方向にLy2の外形寸法をもちかつ各線分が直
線で形成された多角形状の基体外形線K1を指定する。 この実施例の場合基体外形線K1は、x方向に延長する
下辺線分K11の左右両端からy方向に上方に左辺線分K12
及び右辺線分K13が長さLy21及びLy22だけ延長し、その
上端部から内方に切込線分K14及びK15が長さLx21及びL
x23だけ延長し、その内側端から上方に上辺線分K16に至
るまでの間切込線分K17及びK18が延長する。 このようにして大まかな外形形状が多角形状の基本外
形線K1としてデザイナによつて指定された後次にデザイ
ナは第2図に示すように、基本外形線K1を構成する各線
分を変形曲線K2を用いて変形することにより、基本外形
線K1をデザイナの所望に応じた形状に修正して行く。こ
の変形曲線K2はパラメトツクな自由曲線を表すベジエ
(bezier)曲線によつて生成される。 第2図の場合、基体外形線K1の各角部について、ベジ
エ式によつて円弧形状の変形曲線K2が生成される。その
ため基本外形線K1の線上には変形用制御点 が設定され、当該変形用制御点 間に変形曲線K2が生成される。 ここでベジエ曲線は、第3図において一点鎖線で示す
基本外形線K1上に変形用制御点 を設定することによつて2つの変形用制御点 間に曲線セグメントKSGを形成し、各曲線セグメントKSG
を次式のような3次のベジエ式、のように、パラメトリツクな空間曲線 を用いて表現する。 ここで、tは曲線セグメントKSGの両端の変形 0≦t≦1 ……(15) で表されるように、0から1まで変化するパラメータで
ある。 このようにして3次のベジエ曲線で表される曲線セグ
メントKSGは、シフト演算子Eによつて基準制御点 及び を指定することによつて曲線セグメントKSG上の各点が
次式 の展開式によつてxyz空間の原点0からの位置ベクトル として表される。 ここでシフト演算子Eは曲線セグメントKSG上の制御
に対して次式 の関係をもつ。従つて(14)式を展開して(17)式の関
係を代入すればのように演算でき、その結果(16)式が得られる。 かくして、変形曲線K2上のすべての曲線セグメントK
SGは、(16)式に基づいて4つの制御点 によつて表すことができ、このことは変形曲線K2上にあ
る2つの基準制御 を必要に応じて任意の値に選定すれば、これに応じて曲
線セグメントKSGの形状を局部的にかつ任意の自由曲線
として設定できる。 しかも第2図から明らかなように、デザイナが入力し
た多角形状でなる基本外形線K1(第1図)のデータに基
づいて、当該基本外形線K1上に曲線セグメントKSGの範
囲を決める一対の基準制御点 を指定できることにより、変形曲線K2として実用上基本
外形線K1に内接する曲線を生成することができ、かくし
てデザイナは予めデザイン条件として決められた外形寸
法の範囲内で所望の形状をデザインすることができる。 これに加えて曲線セグメントKSGは、隣接する曲線セ
グメントがいかなる現状をもつていても、原理上これに
基づいて形状が規制されることなく各曲線セグメントご
とに形成できるので、隣接する曲線セグメントKSG間に
鋭い角部があるような形状(例えば半径が極端に違う円
弧を隣接させるように形成するような場合)であつても
これを容易に生成することができる。 (G2)断面形状作成処理手順 上述の断面形状作成方法の原理に基づいて、デザイン
装置は第4図に示す処理手順に従つて断面形状を作成し
て行く。 すなわちステツプSP1において断面形状作成処理プロ
グラムに入ると、デザイン装置はステツプSP2において
断面多角形状の基本外形線データが入力されるのを待ち
受ける。 このときデザインは、第1図について上述した基本外
形線K1を形成する各線分の両端にある項点の座標データ
を入力することにより、断面の大まかな形状を多角形状
として入力することができる。 データの入力が終了すると、デザイン装置はステツプ
SP3に移つて、入力された頂点データを各線分K11〜K18
によつて結んだ外形形状をデイスプレイ上に表示をした
後、次のステツプSP4に移る。 このステツプSP4は基本外形線K1の各頂点位置にある
コーナ部に同一半径の変形曲線K2を指定すべきか否かを
待ち受けるステツプで、デザイナはデザイン感覚に基づ
いてデザイン装置に対して肯定指令又は否定指令を入力
する。 デザイン装置はステツプSP4おいて肯定結果が得られ
たとき、ステツプSP5に移つてデザイナが全てのコーナ
部について上述の半径データを入力指定するのを待ち受
け、当該指定データが入力されたときステツプSP6に移
る。 これに対してステツプSP4において否定結果が得られ
たとき、デザイン装置はステツプSP7に移つてデザイナ
が各コーナ部ごとに半径データを入力指定するのを待ち
受け、当該データの指定が終了したときステツプSP6に
移る。 実際上デザイナはステツプSP5及びSP7において、基本
外形線K1上に変形用制御点 を指定することにより、当該変形制御点 間に曲線セグメントKSGを生成すべき領域を分割指定す
ると共に、各コーナ部に対して設定された変形 線セグメントKSGとして所定の半径の円弧を変形曲線K2
として生成させるためのデータを入力することになる。 かくしてデザイン装置は、多角形状の基本外形線K1の
データを利用しながらそのコーナ部について局部的に変
形曲線K2を表すデータが入力された状態になり、デザイ
ン装置はステツプSP6において当該入力されたデータに
基づいて、(14)式〜(19)式について上述した演算を
実行することにより、変形曲線K2を表すデータをパラメ
ータtを所定の間隔で指定することによつて生成する。 かかる演算の結果デザイン装置は、基本外形線K1につ
いて入力された直線部のデータと、そのコーナ部につい
て演算された変形曲線K2についてのデータとでなる変形
曲線データを生成した状態になり、デザイン装置は次の
ステツプSP8においてこのデータを断面形状データとし
てデイスプレイ上に表示する。 かくしてデザイナは、基本外形線K1に内接するように
形成された断面外形形状をデイスプレイの表示画面によ
つて目視確認することができ、次に当該表示された外形
形状を部分的に修正するための処理データを入力しなが
ら所望の形状をもつた断面外形形状に一歩一歩デザイン
して行く。 すなわちデザイン装置は次のステツプSP9において、
基本外形線K1のうち上述の処理によつて変形されなかつ
た直線部について、デザイナが直線部の修正をするか否
かの判断をするのを待ち受け、デザイナが直線部を修正
する修正指令を入力したときステツプSP10に移る。 このステツプSP10においてデザイナは修正すべき直線
部の位置データと、当該直線部を円弧に修正するための
修正データとを入力する。この修正データは実際上、基
本外形線K1上の直線でなる曲線セグメントKSGの両端に
ある変形用制御 当該曲線セグメントKSGを所定の円弧形状に変更する。 ここでデータの入力が済むとデザイン装置は、ステツ
プSP11において上述のステツプSP6の場合と同様にして
変形曲線K2のデータを演算することにより、曲線セグメ
ントKSGの直線部データに代わる曲線データを生成した
後、ステツプSP12において当該作成したデータを含めて
断面形状をデイスプレイ上に表示させる。 かくしてデザイナは変形処理されなかつた基本外形線
K1と、そのコーナ部において生成された円弧状変形曲線
K2と共に、直線部を所定の半径で変形することにより修
正してなる断面外形形状を目視確認し得、次にステツプ
SP13において直線部以外に修正箇所があるか否かの判断
をデザイン装置に指令入力する。 かかる処理手順は、上述のステツプSP9において直線
部に修正箇所があると判断した場合の処理ステツプであ
るが、デザイナがステツプSP9において否定指令が入力
したとき、デザイン装置は直ちにステツプSP13に移る。 ステツプSP13において肯定結果が得られると、デザイ
ン装置はステツプSP14に移つてデザイナが直線部以外の
変形曲線K2のデータをもつている曲線部のうち、改めて
修正すべき箇所を指定すると共に修正値データを入力す
るのを待ち受ける。 当該修正データの入力が終了すると、デザイン装置は
ステツプSP15に移つて入力された修正箇所のデータにつ
いて、入力された修正値データを用いて変形曲線の生成
処理を実行した後、次のステツプSP16に移つて当該生成
した変形曲線のデータによつて修正された断面外形形状
をデイスプレイに表示した後上述のステツプSP9に戻
る。 従つてデザイナは修正した断面形状をデイスプレイに
おいて目視確認しながら再度直線部について修正をする
か否かの判断をし、修正する必要があるときにはステツ
プSP9−SP10−SP11−SP12−SP13のループによつて断面
外形形状の修正をし、これに対して改めて直線部を修正
する必要がないときにはステツプSP9から直ちにステツ
プSP13に移つて再度直線部以外に修正をする必要がある
かどうかの判断を待ち受ける。 ここで直線部以外の部分をさらに改めて修正しようと
する場合には、デザイン装置はステツプSP13−SP14−SP
15−SP16の処理を実行した後上述のステツプSP9に戻る
のに対して、その必要がない場合にはステツプSP13にお
いて否定指令が入力されることによりステツプSP17にお
いて当該処理プログラムを終了する。 以上の構成によれば、デザイナは基本外形線K1のデー
タに基づいてこれに内接する変形曲線K2をデザインする
ことができるので、デザイン作業を開始する前に、予め
デザイン終了後の断面外形形状の仕上がり寸法を指定す
ることができ、従つて一段と断面形状のデザイン作業を
容易にし得る。 これに加えて変形曲線K2及び変形されずに残つた直線
部を局部的に改めて修正処理することができることによ
り、断面外形形状を部分的に少しずつ修正して行くこと
により、デザインしつつある断面形状を所望の形状に向
かつて一歩一歩修正を積み重ねながら近づけて行くよう
なデザイン作業をなし得る。 かくしてデザイナのデザイン作業感覚に適合し、従つ
て一段と使い勝手の良いデザイン装置を容易に実現し得
る。 これに加えて変形曲線データを各曲線セグメントKSG
ごとに独立して変形処理することができることにより、
大きい自由度で種々の形状を生成し得る。 (G3)他の実施例 (1) 上述の実施例においては、変形曲線K2として円
弧を設定するようにした場合について述べたが、変形曲
線K2の形状はこれに限らず必要に応じて任意の自由曲線
を設定し得る。 (2) 上述の実施例においては基本外形線K1として、
x及びy方向に延長する線分を用いた場合について述べ
たが、各線分の延長方向はこれに限らずx又はy方向に
対して斜め方向に延長する線分を用いても良い。また基
本外形線K1は、直線に限らず任意の曲線を用いることも
できる。 (3) 上述の実施例においては、第2図及び第3図に
ついて上述したように、基本外形線K1上に設定した変形
用制御点 間に2つの制御点を設けることにより、1本の曲線セグ
メントでなる変形曲線K2を生成するようにした場合につ
いて述べたが、これに代え、第2図において破線K3で示
すように、基本外形線K1上の変形用制御点 間に、基本外形線K1上にはない位置に変形用制 るようにしても、上述の場合と同様の効果を得ることが
できる。 H発明の効果 上述のように本発明によれば、基本外形線に対する変
形曲線を表示手段によつて表示して、デザイナが入力手
段を操作することによつてパラメトリツクな自由曲線を
用いて変形し得るように構成したことにより、一段と使
い易いデザイン装置を容易に実現し得る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described in the following order. A Industrial application B Outline of the invention C Conventional technology (Fig. 5) D Problems to be solved by the invention (Fig. 6) E Means for solving the problems (Fig. 2) F function ( (FIG. 2) G Example (G1) Principle of Sectional Shape Creation Method (FIGS. 1 to 3) (G2) Sectional Shape Creation Processing Procedure (FIGS. 1 to 4) (G3) Other Embodiments (FIG. 2) The present invention relates to a method for creating cross-sectional shape data of an object, particularly
This is suitable for application when creating a cross-sectional shape data of a desired object using a CAD (computer aided design) type design device. B SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for creating cross-sectional shape data on the shape of an object to be designed, in which a part of the shape is transformed into a deformation curve based on the outline of the base while utilizing data input means and display means. Therefore, it is possible to easily realize a design device which is easy to use. C. Prior Art This type of design apparatus is used for designing industrial products, and a method for forming a desired curved surface in an xyz space is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-22413. This method of creating a surface is based on sequentially selecting a surface having a radius of curvature within a predetermined error range from a plurality of adjacent nodes among a number of points designated in the xyz space (referred to as nodes). It is possible to generate a curved surface approximating a curved surface passing through the designated node as a whole. However, according to this method, since a surface that can be generated is limited to a surface represented by a quadratic function, a free-form surface having an arbitrary shape (which cannot be defined by a quadratic function) cannot be generated as necessary. It is still insufficient in point. As a method for solving this problem, there has been proposed a method of generating a free-form surface by using an expression represented by a B-spline function for sequentially adjacent nodes. A smooth free-form surface approximating an array can be generated. That is, as shown in FIG. 5, the designer has seven nodes. Is set in the xyz space, a smooth free curve K0 can be generated so as to approximately roughly follow a straight line connecting the adjacent contacts, and a point on the smooth free curve K0 can be generated. Is Can be obtained by solving the simultaneous equations here Therefore, the expressions (1) to (5) are Which can be transformed as Can be expressed in a matrix format as D. Problems to be Solved by the Invention However, according to this method, it is difficult to efficiently adapt to the design procedure of the designer when actually designing the shape of an industrial product. First, since the generated B-spline curve does not pass through the node specified by the designer, there is a disadvantage that the external dimensions of the generated free-form surface cannot be predicted at the stage when the designer specifies the node. In general, when actually designing an industrial product, as shown in FIG. 6, a cross section is assumed for a main part of the product, and the outer dimensions of the cross section (for example, the outer dimension L x1 in the x direction and the outer dimension L x1 in the y direction) are assumed. The outer dimension (represented by Ly1 ) is often given as a basic design condition, and the designer must select nodes so as to satisfy all the conditions for such a cross-sectional shape. However, since the B-spline function generated as described above with reference to FIG. 5 does not pass through the node specified by the designer, the designer eventually ends the B-spline curve generated by repeatedly specifying the node by trial and error. When the shape and dimensions are displayed on the display and examined, and as a result the design conditions for the external dimensions cannot be satisfied, a complicated operation of resetting the nodes must be repeated. Secondly, as described above with reference to FIG. This means that even if an attempt is made to correct a part of the cross-sectional shape once the design is completed, the local correction cannot be performed, and only the entire correction can be performed. However, in practice, the design work of the designer usually involves making the external shape being created one step closer to the shape imagined by the design by repeating local modifications. , In this regard B
-The method of generating a cross-sectional shape using a spline curve is inconvenient because it does not seem to match the design procedure. Third, the B-spline curve is characterized in that, in principle, it generates a curve that satisfies the condition that the curvature is continuous and the tangent is continuous. For example, the B-spline curve has a small curvature such that it is adjacent to a curved portion having a large curvature. In some cases, even if an attempt is made to generate a curved portion, it cannot be actually generated. If an unreasonable node is specified, the generated outline curve is deformed to an unpredictable degree (for example, the curved portion K0X in FIG. 6). As shown in FIG. 2). The present invention has been made in view of the above points, and when a designer actually designs a cross-sectional shape, a free curve having the same external dimensions as a predetermined external dimension is created by the designer using data input means and data input means. It is an object of the present invention to propose a method of creating cross-sectional shape data of an object which can be generated by easily performing a design operation using a display means. E. Means for Solving the Problem In order to solve such a problem, in the present invention, the cross-sectional shape data of a desired object is obtained by using a design device based on a base outline K1 representing a rough cross-sectional outline shape. A method for creating cross-sectional shape data of an object to be created, wherein a step SP2 for inputting substrate outline data representing a substrate outline K1 having a cross-sectional outline shape by data input means and a substrate outline line K1 based on the outline shape data are displayed. Step SP displayed on the means
3 and a step S of setting control point data representing a plurality of control points PDM for deformation on the outline of the base body by the data input means.
And P5, SP7, based on a plurality of deforming control point data, and generates a deformation curve data representing the deformation curve K2 by setting the curve segment data composed of Parametoritsuku space curves between deforming control point P DM A step SP6 for displaying the deformation curve data as cross-sectional shape data on the display means, and a deformation curve K2 displayed on the display means.
, The sectional shape is corrected by the data input means. F action The base outline K1 representing a rough cross-sectional outline shape represents the outline dimensions of the cross-sectional shape to be created, while the deformation curve K2, which is a parametric space curve, is compared to the basic outline K1. By being able to generate and obtain a cross-sectional shape curve as a result of creation, the designer can use a data input means and a display means to locally generate a cross-sectional shape curve having an external dimension specified for the base external line K1. It can be created while making various modifications. G Example Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. (G1) Principle of Sectional Shape Creation Method In the sectional shape creation method according to the present invention, first, as shown in FIG. 1, a rough outline of a sectional shape to be generated is designated by a base outline K1. At this time, the external dimensions of each part can be designated. For example, in the case of FIG. 1, a polygonal outer shape line K1 having an outer size of Lx2 in the x direction, an outer size of Ly2 in the y direction, and each line segment formed by a straight line is designated. In this embodiment, the base outline K1 extends from the left and right ends of the lower side line K11 extending in the x direction upward in the y direction to the left side line K12.
And right line K13 is extended by the length L y21 and L y22, the upper end cutting line segment K14 and K15 inward length from section L x21 and L
The cutting line segments K17 and K18 extend from the inner end to the upper side line segment K16 by an extension of x23 . After the rough external shape is designated by the designer as a polygonal basic outline K1 in this way, the designer then transforms each line constituting the basic outline K1 into a deformation curve K2 as shown in FIG. To modify the basic outline K1 into a shape as desired by the designer. This deformation curve K2 is generated by a Bezier curve representing a parametric free curve. In the case of FIG. 2, an arc-shaped deformation curve K2 is generated by the Bezier equation for each corner of the base outline K1. Therefore, the control points for deformation are on the line of the basic outline K1. Is set and the control point for deformation is set. A deformation curve K2 is generated in between. Here, the Bezier curve is represented by a control point for deformation on a basic outline K1 shown by a chain line in FIG. By setting the two control points for deformation A curved segment K SG is formed between each curved segment K SG
Is a cubic Bezier equation such as Like a parametric space curve Is expressed using. Here, t is the deformation of the ends of the curve segment K SG 0 ≦ t ≦ 1 (15) These parameters change from 0 to 1. The curve segment K SG represented by the cubic Bezier curve in this way is converted by the shift operator E into the reference control point. as well as By specifying, each point on the curve segment K SG is Position vector from the origin 0 in xyz space by the expansion formula of It is expressed as Where the shift operator E is the control point on the curve segment K SG For With the relationship Therefore, by expanding equation (14) and substituting the relationship of equation (17) , And as a result, the equation (16) is obtained. Thus, all curve segments K on the deformation curve K2
SG has four control points based on equation (16). Which means that the two reference controls on the deformation curve K2 Can be set to an arbitrary value as required, and accordingly, the shape of the curve segment KSG can be set locally and as an arbitrary free curve. Moreover as is clear from FIG. 2, on the basis of the data of the basic outline K1 comprising a polygonal shape designer entered (FIG. 1), a pair for determining the scope of the curve segment K SG on the basic outline K1 Reference control point Can be specified, a curve inscribed in practice to the basic outline K1 can be generated as the deformation curve K2, and thus the designer can design a desired shape within the range of the outline dimensions determined in advance as design conditions. it can. In addition to this, the curve segment K SG can be formed for each curve segment regardless of the current state of the adjacent curve segment, in principle, without restricting the shape based on this. Even a shape having sharp corners between SGs (for example, a case where arcs having extremely different radii are formed adjacent to each other) can be easily generated. (G2) Cross-sectional Shape Creation Processing Procedure Based on the principle of the above-described cross-sectional shape creation method, the design apparatus creates a cross-sectional shape according to the processing procedure shown in FIG. That is, when entering the cross-sectional shape creation processing program in step SP1, the design apparatus waits for the input of the basic outline data of the cross-sectional polygonal shape in step SP2. At this time, the design can input the rough shape of the cross section as a polygonal shape by inputting the coordinate data of the term points at both ends of each line segment forming the basic outline K1 described above with reference to FIG. When the data input is completed, the design device
Move to SP3, input vertex data for each line segment K11-K18
After the outer shape connected by the above is displayed on the display, the process proceeds to the next step SP4. This step SP4 is a step of waiting for whether or not to specify the deformation curve K2 having the same radius at the corner portion at each vertex position of the basic outline K1. Enter the command. When a positive result is obtained in step SP4, the design apparatus goes to step SP5 and waits for the designer to input and specify the above-described radius data for all corners. Move on. On the other hand, when a negative result is obtained in step SP4, the design apparatus moves to step SP7 and waits for the designer to input and specify the radius data for each corner portion. When the specification of the data is completed, the design device proceeds to step SP6. Move on to In practice, the designer uses the control points for deformation on the basic outline K1 in steps SP5 and SP7. By specifying the Specify the area in which the curve segment KSG is to be generated in between and specify the deformation set for each corner Deformation curve an arc of predetermined radius as a line segment K SG K2
Will be input. Thus, the design device is in a state where the data representing the deformation curve K2 has been locally input for the corner portion while using the data of the polygonal basic outline K1, and the design device has entered the input data at step SP6. By executing the above-described calculations on the equations (14) to (19) based on the above, data representing the deformation curve K2 is generated by specifying the parameter t at predetermined intervals. As a result of such calculation, the design device is in a state in which deformation curve data including the data of the straight line portion input for the basic outline K1 and the data of the deformation curve K2 calculated for the corner portion is generated. Displays this data on the display as cross-sectional shape data in the next step SP8. Thus, the designer can visually confirm the cross-sectional outer shape formed so as to be inscribed in the basic outer shape line K1 on the display screen of the display, and then, to partially correct the displayed outer shape. While inputting the processing data, a step-by-step design is performed on a cross-sectional outer shape having a desired shape. That is, in the next step SP9, the design device
Waits for the designer to determine whether or not to correct the straight line portion of the basic outline K1 that has not been deformed by the above processing, and inputs a correction command to correct the straight line portion by the designer. Then, it moves to step SP10. In this step SP10, the designer inputs the position data of the straight line portion to be corrected and the correction data for correcting the straight line portion into an arc. This correction data is actually, deformation control at each end of the curve segment K SG made by a straight line on the basic outline K1 Changing the curve segment K SG to a predetermined arcuate shape. Here, when the data is input, the design device generates the curve data in place of the straight line part data of the curve segment KSG by calculating the data of the deformation curve K2 in step SP11 in the same manner as in step SP6 described above. After that, in step SP12, the sectional shape including the created data is displayed on the display. Thus the designer has not been transformed
K1 and the arc-shaped deformation curve generated at the corner
Together with K2, it is possible to visually check the cross-sectional external shape that is corrected by deforming the straight line part with a predetermined radius, and then step
In SP13, a command is input to the design device to judge whether or not there is a correction portion other than the linear portion. This processing procedure is a processing step in the case where it is determined in step SP9 that there is a correction portion in the linear portion. When the designer inputs a negative command in step SP9, the design apparatus immediately proceeds to step SP13. If an affirmative result is obtained in step SP13, the design apparatus moves to step SP14, and the designer specifies a portion to be corrected again in the curve portion having the data of the deformation curve K2 other than the linear portion, and specifies the correction value data. Wait for input. When the input of the correction data is completed, the design apparatus moves to step SP15 and executes a process of generating a deformation curve using the input correction value data for the input data of the correction portion, and then proceeds to step SP16. Then, the sectional outline shape corrected by the data of the generated deformation curve is displayed on the display, and the process returns to step SP9. Therefore, the designer determines whether or not to correct the linear portion again while visually confirming the corrected cross-sectional shape on the display, and if it is necessary to perform the correction, the designer loops through steps SP9-SP10-SP11-SP12-SP13. Then, when it is not necessary to correct the linear portion again, the process immediately shifts from step SP9 to step SP13 to wait for a determination as to whether or not it is necessary to correct the linear portion again. If the part other than the straight line part is to be corrected again, the design apparatus performs steps SP13-SP14-SP
After executing the processing of step 15-SP16, the procedure returns to the above-mentioned step SP9. If it is not necessary, a negative command is inputted in step SP13, and the processing program is terminated in step SP17. According to the above configuration, the designer can design the deformation curve K2 inscribed on the basic outline K1 based on the data of the basic outline K1, so before starting the design work, the sectional outline shape after the design is completed The finished dimensions can be specified, and thus the work of designing the cross-sectional shape can be further facilitated. In addition to this, the deformation curve K2 and the straight portion left undeformed can be locally corrected anew, so that the cross-sectional shape that is being designed by partially correcting the cross-sectional outer shape little by little It is possible to perform a design operation in which the shape is approached while accumulating corrections step by step toward the desired shape. Thus, it is possible to easily realize a more convenient design apparatus that is adapted to the designer's sense of design work. In addition to this, the deformation curve data is transferred to each curve segment K SG
By being able to transform independently for each
Various shapes can be generated with a large degree of freedom. (G3) Other Embodiments (1) In the above-described embodiment, a case was described in which an arc was set as the deformation curve K2. However, the shape of the deformation curve K2 is not limited to this, and may be any shape as necessary. Free curves can be set. (2) In the above embodiment, the basic outline K1 is
Although the case where the line segments extending in the x and y directions are used has been described, the extending direction of each line segment is not limited to this, and a line segment extending in an oblique direction with respect to the x or y direction may be used. The basic outline K1 is not limited to a straight line, but may be an arbitrary curve. (3) In the above embodiment, as described above with reference to FIGS. 2 and 3, the control points for deformation set on the basic outline K1 Although the case where the deformation curve K2 composed of one curve segment is generated by providing two control points between them has been described, instead of this, as shown by a broken line K3 in FIG. Control points for deformation on line K1 In between, the deformation control at a position not on the basic outline K1 Even if it makes it so, the same effect as the above-mentioned case can be obtained. H Effects of the Invention As described above, according to the present invention, a deformation curve with respect to a basic outline is displayed by a display means, and a designer operates the input means to deform the parameter using a parametric free curve. With such a configuration, it is possible to easily realize a design device that is easier to use.

【図面の簡単な説明】 第1図及び第2図は本発明による物体の断面形状データ
作成方法の原理を示す略線図、第3図はその変形曲線の
生成方法を示す略線図、第4図はデザイン装置の処理手
順を示すフローチヤート、第5図及び第6図は従来の断
面形状作成方法の説明に供する略線図である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIGS. 1 and 2 are schematic diagrams showing the principle of a method for creating cross-sectional shape data of an object according to the present invention; FIG. 3 is a schematic diagram showing a method for generating a deformation curve thereof; FIG. 4 is a flow chart showing the processing procedure of the design apparatus, and FIGS. 5 and 6 are schematic diagrams used to explain a conventional method for forming a cross-sectional shape.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.デザイン装置を利用して、大まかな断面外形形状を
表す基本外形線に基づいて所望の物体の断面形状データ
を作成する物体の断面形状データ作成方法であつて、 データ入力手段によつて上記断面外形形状の上記基本外
形線を表す基本外形データを入力するステツプと、 該外形形状データに基づく上記基本外形線を表示手段に
表示するステツプと、 上記データ入力手段によつて上記基本外形線上に複数の
変形用制御点を表す制御点データを設定するステツプ
と、 該複数の変形用制御点データに基づいて、上記変形用制
御点間にパラメトリツクな空間曲線でなる曲線セグメン
トデータを設定することにより変形曲線を表す変形曲線
データを生成するステツプと、 該変形曲線データを上記断面形状データとして上記表示
手段を表示するステツプと を具え、上記表示された上記変形曲線を用いて、上記デ
ータ入力手段によつて上記断面形状の修正を行うように
することを特徴とする物体の断面形状データ作成方法。 2.上記基本外形データは直線を表すデータでなること
を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の物体の断面
形状データ作成方法。 3.上記基本外形線のうち、一部の直線部分を上記変形
用制御点データによつて指定し、当該指定された変形用
制御点間に円弧を表す上記変形曲線データを生成ことを
特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の物体の断面形
状データ作成方法。 4.上記パラメトリツクな空間曲線をベジエ曲線によつ
て表してなる特許請求の範囲第1項に記載の物体の断面
形状データ作成方法。
(57) [Claims] A method for creating cross-sectional shape data of a desired object based on a basic outline representing a rough cross-sectional outline shape using a design device, the method comprising: A step of inputting basic outline data representing the basic outline of the shape; a step of displaying the basic outline on the display means based on the outline shape data; and a step of displaying a plurality of basic outlines on the basic outline by the data input means. A step of setting control point data representing a control point for deformation; and forming curve segment data comprising a parametric space curve between the control points for deformation based on the plurality of control point data for deformation. A step of generating deformation curve data representing a curve; and a step of displaying the display means using the deformation curve data as the cross-sectional shape data. The comprising, by using the deformation curves the display, the cross-sectional shape data creation method of an object, characterized in that to perform the correction of the I connexion the cross-sectional shape to said data input means. 2. 2. The method according to claim 1, wherein the basic outer shape data is data representing a straight line. 3. A patent characterized by designating a part of a straight line portion among the basic outlines by the control point data for deformation, and generating the deformation curve data representing an arc between the specified control points for deformation. 3. The method for creating cross-sectional shape data of an object according to claim 2. 4. 2. A method according to claim 1, wherein said parametric space curve is represented by a Bezier curve.
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