JP2785915B2 - 形状データ作成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、コンピュータ支援設計システム（以下、CA
Dシステムという）においてラフな形状データから正確
な形状データを得る形状データ作成方法に関するもので
ある。

［従来の技術］ 従来、CADシステムにデータを入力する場合、３次元
モデルを定義するには、頂点の座標やその頂点のつなが
り関係を与えることが必要である。

例えば、第５図ａに示すような自動車のフロントピラ
ー部のａ−ａ線断面をCADシステムに入力する場合、第
５図ｂに示すように、フロントのガラス面を基準線と
して入力すると、入力した線分乃至の中、線分の
傾きが前記基準線に対して正方向（時計方向）ならば
（＋）になる。これに対して、第５図ｃに示すように、
第５図ａと比較して断面を見る方向が逆の場合、すなわ
ち、ｃ−ｃ線断面をCADシステムに入力する場合、第５
図ｄに示すように、入力した線分の傾きが（−）にな
る。

このように、方向、位置関係を明確にするためには、
通常、基準になる点からの方向および距離を示すマトリ
ックス状の補助線を用いたり、各小部分に共通する基準
面等を同一画面上に表示してそれとの相対関係を入力し
て作製する方法がとられている。

［発明が解決しようとする課題］ 然しながら、実際に製品図面を作製する際には、一定
の方向から投影した図ばかり作製するとは限らず、上下
を反転したり裏面からみた状態で作製したりするので、
位置、角度の正負が逆になることがあり、このような製
品図面を用いてCADシステムに形状データを入力しよう
とすると、ある程度の経験がない場合に間違った入力を
行ってしまう虞がある。また、このようなデータの入力
方法では、入力作業に非常に手間がかかるという問題が
あった。

本発明は前記の不都合を克服するためになされたもの
であり、ラフな形状を予め表示装置上で作成し、この予
め作成した形状に対して各寸法データを入力することに
よって、データの入力に際してのオペレータの入力の負
担を軽減し、容易に形状データを生成することが可能な
形状データ作成方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 前記の課題を解決するために、本発明は、断面図や矢
視図で表される製品形状と、前記製品形状の原点に対す
る絶対位置座標を有する基準面と、前記基準面に対する
前記製品形状の相対位置を示す位置データとが２次元形
状で表記された製品図面から、CADシステムを用いて当
該製品の形状データを作成する方法であって、 当該CADシステムを構成する表示装置上で、前記基準
面に対応する基準線を設定する第１の工程と、 前記表示装置に表示された前記基準線を基準とする概
略位置に、前記製品図面における製品形状を特徴づける
複数のポイントを入力する第２の工程と、 前記表示装置に表示された前記各ポイント間を連結す
ることで、前記表示装置上に概略的な製品形状を形成す
る第３の工程と、 当該CADシステムを構成するデータ入力手段を用い
て、前記概略的な製品形状を構成する点および線からな
る構成要素毎に前記基準線からの距離データおよび／ま
たは角度データを入力する第４の工程と、 入力された前記距離データおよび／または角度データ
に従って、前記基準線に対する前記構成要素毎の位置関
係を補正し、前記表示装置上に所望の製品形状を形成す
る第５の工程と、 からなり、補正された前記製品形状に係るデータを当
該製品の形状データとすることを特徴とする。

［作用］ 本発明によれば、ラフな形状ポイントを表示装置上に
設定することで概略的な製品形状を形成した後、各形状
ポイントに対して正確な寸法データを設定することで正
確な製品形状を形成し、これにより、前記寸法データの
誤入力を回避して容易に正確な形状データを生成するこ
とが可能となる。

［実施例］ 本発明方法についてそれを組み込む装置との関係で好
適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細
に説明する。

本実施例が適用されるCADシステムは、第１図に示す
ように構成される。すなわち、このCADシステムは、中
央処理装置を持ち図形計算や表示制御、データベース管
理等の役割を持つコンピュータ２、大量の図形情報を保
存し更新することの出来る大容量記憶装置４、XYプロッ
タ等の図形出力装置６、CADシステムとそのオペレータ
との対話の中心的位置であり入力装置と連動して利用さ
れる複数のグラフィックディスプレイ装置８、各グラフ
ィックディスプレイ装置８に接続されるタブレット10、
キーボード12、マウス14、ライトペン16等の機器から構
成されている。

そして、前記CADシステムは、第２図に示す多くのプ
ログラムを有している。各プログラムは分担する機能に
より次のようなモジュールに分類することが出来る。

（ａ） CADシステム内の処理および情報の流れを制御
するオペレーティングシステム32および制御モジュール
34 （ｂ） 各種の入力機器、例えば、キーボード12に対応
した入力操作が円滑に行われるように援助する入力モジ
ュール44 （ｃ） 入力された情報をコマンド命令の形式に従って
解釈する入力解釈モジュール40 （ｄ） 表示情報の管理およびコマンドに従った表示処
理を行う表示モジュール38 （ｅ） 命令に対応したサブモジュールより構成される
コマンドに従った図形処理を行うコマンドモジュール24 （ｆ） データベース54に保持されたCADシステムに必
要な大量の情報を効率よく検索および蓄積するデータベ
ース操作モジュール50 （ｇ） 自動設計プログラムであるマクロプログラム26
を実行するマクロモジュール28 （ｈ） 他のCADシステムとの情報交換および連動処理
を行う外部システムインタフェース30 等を備える。

また、CADシステムには、拡張性および保守性を保つ
ため、システムの構成および標準値等を記憶するシステ
ム制御ファイル22、各コマンドの操作性およびプログラ
ム制御手順を記憶するコマンド制御ファイル42、表示装
置の機種および構成を記憶する表示制御ファイル36等の
補助ファイルが用意される。なお、その他補助的なもの
として、図形の処理を行う図形処理ライブラリ46、グラ
フィックディスプレイ装置８に表示を行うための表示ラ
イブラリ48、処理結果を図形出力装置６に出図するため
の出図ユーティリティ56、他のCADシステムと結合する
ためのデータ交換ユーティリティ52等が用意される。

次に、各モジュールについて簡単に説明する。制御モ
ジュール34は、プログラム群をモジュール化し、各モジ
ュール間に介在することにより、システム内制御の一元
管理および呼出手順の標準化を行う。その機能として
は、開始、終了、異常処理および各モジュールの実行制
御、実行履歴の記録、デバッグ機能、オペレーティング
システム32との特殊処理等を行う。

入力モジュール44は、各種入力装置の各種入力方法を
整理統一した仕様に従った快適な入力手順をオペレータ
に提供する。その機能は、オペレータに対し入力すべき
情報の種類、入力方法および入力装置を指示する入力促
進、入力装置の選択、入力情報の標準型への変換を行
う。

入力解釈モジュール40は、入力情報の解釈方法、およ
び結果表示を一元化することにより、多様な入力指示方
法をサポートして入力操作性を向上させるとともに、シ
ステムの拡張性を維持する。その機能としては、入力情
報の解釈および解釈結果の表示を行う。

表示モジュール38は、多様な表示操作要求を統一的に
処理し、表示情報および表示状態の管理を行う。その機
能は表示装置の管理、表示制御、表示情報の管理、表示
状態の管理を行う。

コマンドモジュール24は、入力引数の形式、コマンド
に従った処理プログラムの呼び出し、結果の処理方法を
一元的に管理し、システムの保守性および拡張性を維持
する。

データベース操作モジュール50は、他モジュールから
の要求方法を標準化するとともに、障害発生時の回復手
段を提供する。その機能は、データベース使用状況の管
理、データベース54の操作、障害発生時の処理等であ
る。

外部システムインタフェース30は、他システムとの情
報授受を標準化し、CADシステムの有効利用を図る。そ
の機能は外部システムとの情報授受、外部プログラムの
稼働制御を行う。

マクロモジュール28は、作成されたマクロプログラム
26に従いCADシステムの実行制御を行う。その機能は、
マクロプログラム26の翻訳、実行である。

以上のような構成のCADシステムを用いた形状データ
作成方法について一例を挙げて説明する。

ここで、以下に作成する形状を積木と称し、この積木
パターンを次のように分類する。

（１） 断面一定形状を立体モデルとして作成するセク
ション積木 （２） ある方向から見て表現される形状を立体モデル
として作成するビュー積木 そこで、本発明の形状データ作成方法を説明するた
め、第３図ａに示す自動車のフロントピラー部の断面形
状を作成するセクション積木の場合について述べる。

先ず、第３図ａに示すように、製品図面上において、
矢印を付した線分Ａで示すフロントピラー部の断面方向
および線分Ｂで示す断面部分を選択する。次に、第３図
ｂに示すように、CADシステムを構成するグラフィック
ディスプレイ装置８上において、製品図面上に設定され
た基準となるガラスの合わせ面を線分で指示した後、
線分Ｂで示されるフロントピラー部の断面形状を線分
乃至でラフに指示する。

このような断面形状をCADシステムに入力するための
手順としては、第３図ｂに示すように、線分から順に
線分迄、線の両端に相当する大略の位置P1乃至P7にカ
ーソルを合わせ、キーをヒットして入力する。この場
合、各線分乃至は基準の線分に対して正確に垂
直、水平を維持する必要はなく、大略の形状が判ればよ
い。

次に、傾斜した線分を入力するには、その両端の位
置P7およびP8にカーソルを移動してキーをヒットする。
この場合も、傾斜角度を正確に入力する必要はなく、CA
Dシステムにおいて傾いているのが判別される程度のラ
フな入力でよい。なお、入力された線分、点等には、位
置P1、P2等の固有の番号を割り付けておく。

このように、CADシステムにデータを入力すると、第
３図ｂのように、概略の形状がグラフィックディスプレ
イ装置８上に表示される。

次いで、第３図ｂの概略図に対し、各位置P1乃至P8の
基準の線分からの距離、角度等の位置データを入力す
る。なお、前記位置データは、断面図や矢視図等で表さ
れる製品形状と、前記製品形状の原点に対する絶対位置
座標を有する基準位置と、前記基準位置に対する前記製
品形状の相対位置を示す位置データとを備えた製品図面
上の情報から読み取る。CADシステムは、入力されたデ
ータに基づき、ラフ入力された図形を正確な形状に修正
する（第３図ｃ）。

この場合、CADシステムのオペレータは、例えば、線
分の寸法データを入力する際、基準となる線分に対
して前記線分がどちら側に傾斜しているかを考慮する
必要がない。すなわち、線分は第３図ｂのラフ入力時
においてその傾斜方向を大まかに設定し、寸法データを
入力する場合には位置および角度を入力すればよい。こ
の結果、データの入力作業は極めて簡単且つ正確にな
る。

なお、修正された正確な図形はCADシステムに対し面
張り指示をして第３図ｄに示すような形状を表示するこ
とにより立体としてその形状を確認することが出来る。

次に、本発明の形状データ作成方法の他の実施例を説
明するため、ビュー積木の場合について述べる。先ず、
第４図ａに示すように、基準線である番線が設定された
画面に、第４図ｂに示すように、線分乃至を用いて
ラフ形状を入力する。次いで、各位置P1乃至P7のデータ
を入力しCADシステムに処理をさせ、第４図ｃに示すよ
うに、各位置P1乃至P7についての正確な２次元形状を得
る。この後、各位置P2乃至P6に対して円弧半径データを
入力し、円弧処理を行って第４図ｄの形状を得る。

この場合、前記円弧処理時において、円弧の方向を指
示する必要がないため、前述したセクション積木の場合
と同様に、形状データを極めて容易に作成することが出
来る。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、画面上にマウス等を
用いてラフな図形を入力し、その形状データとして基準
からの距離、角度、線分の長さ等を入力し、コンピュー
タが入力されたデータからラフな図形を正確な図形に直
して表示するようにしている。この場合、入力すべき図
形の大まかなイメージを入力すれば作製が可能となるた
め、オペレータの負担が減少するとともに、入力の誤り
も減少するという効果が得られる。従って、形状データ
作成の高効率化が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用されるCADシステムの概略構成
図、 第２図はCADシステムのプログラム構成図、 第３図は本発明方法の実施例の説明図、 第４図は本発明方法の他の実施例の説明図、 第５図は従来のCADシステムにデータを入力する場合の
説明図である。 ２……コンピュータ、４……大容量記憶装置 ６……図形出力装置、８……グラフィックディスプレイ
装置 10……タブレット、12……キーボード 14……マウス、16……ライトペン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊地 二三男 埼玉県狭山市新狭山１―10―１ ホンダ エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 伊藤 和男 埼玉県狭山市新狭山１―10―１ ホンダ エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−210581（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−209573（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−220070（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−211466（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−119473（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】断面図や矢視図で表される製品形状と、前
   記製品形状の原点に対する絶対位置座標を有する基準面
   と、前記基準面に対する前記製品形状の相対位置を示す
   位置データとが２次元形状で表記された製品図面から、
   CADシステムを用いて当該製品の形状データを作成する
   方法であって、 当該CADシステムを構成する表示装置上で、前記基準面
   に対応する基準線を設定する第１の工程と、 前記表示装置に表示された前記基準線を基準とする概略
   位置に、前記製品図面における製品形状を特徴づける複
   数のポイントを入力する第２の工程と、 前記表示装置に表示された前記各ポイント間を連結する
   ことで、前記表示装置上に概略的な製品形状を形成する
   第３の工程と、 当該CADシステムを構成するデータ入力手段を用いて、
   前記概略的な製品形状を構成する点および線からなる構
   成要素毎に前記基準線からの距離データおよび／または
   角度データを入力する第４の工程と、 入力された前記距離データおよび／または角度データに
   従って、前記基準線に対する前記構成要素毎の位置関係
   を補正し、前記表示装置上に所望の製品形状を形成する
   第５の工程と、 からなり、補正された前記製品形状に係るデータを当該
   製品の形状データとすることを特徴とする形状データ作
   成方法。