JP2878697B2 - 形状表示処理装置 - Google Patents

形状表示処理装置

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JP2878697B2 JP63264451A JP26445188A JP2878697B2 JP 2878697 B2 JP2878697 B2 JP 2878697B2 JP 63264451 A JP63264451 A JP 63264451A JP 26445188 A JP26445188 A JP 26445188A JP 2878697 B2 JP2878697 B2 JP 2878697B2
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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、基本物体の組み合わせにより複雑な物体の
形状の表示を実現する形状表示処理装置に関するもので
ある。
CADシステムやコンピュータアニメーションの分野で
は、ディスプレイ上に、複雑な物体の形状を表示してい
く必要がある。このような形状表示を実現するための手
法の1つとして、ソリッドモデルに従うCSG手法と呼ば
れるものがある。このCSG手法では、第6図に示すよう
に、立方体や球等のような基本物体(プリミティブと呼
ばれている)の組み合わせから物体の表示を実現してい
くものであり、オペレータは、基本物体間の組み合わせ
の位置関係情報と表示の論理モード情報とを指定するこ
とで、表示対象となる物体のモデリングを実行すること
になる。このモデリング処理は、オペレータができる限
り簡単に実行できるように構成していく必要がある。特
に、近年、並列コンピュータ等を利用することで高速な
表示処理が可能となってきていることから、形状表示処
理装置の実用性を高めるためにも、表示処理の前段階に
あたる物体のモデリング工程の短縮化が叫ばれているの
である。
〔従来の技術〕
物体のモデリングは、先ず最初に、プリミティブ“A"
は半径が“10"の球で、プリミティブ“B"は半径が“20"
の球で、プリミティブ“C"は半径が“5"の球といったよ
うにプリミティブの定義を行い、次に、“A"を表示位置
の中心に配置し、この“A"の上に“B"を配置し、この
“B"の左に“C"の右がくるように“C"を配置するといっ
たように、プリミティブ間の組み合わせの位置関係の定
義を行い、次に、“A"と“B"と“C"とを和集合で表示す
るといったように、プリミティブ間の組み合わせの表示
の論理モードの定義を行うことで実行されることにな
る。以上のモデリング処理により定義される物体定義を
第7図に示すことにする。なお、表示のための論理モー
ドとしては、プリミティブ同士の和集合の他に、差集合
や積集合をとるものといったものがある。
このように、プリミティブ間の位置関係には依存関係
があることから、他のプリミティブの表示位置に依存す
るものは、その依存先のプリミティブの表示位置が先に
決定されている必要がある。上述の例で見るならば、
“A"の表示位置が決定されなければ、“B"の表示位置は
決定できないのであり、また、“A"及び“B"の表示位置
が決定されなければ、“C"の表示位置は決定できないの
である。
これから、従来では、オペレータが、このプリミティ
ブ間の位置の依存関係を考慮しながら、物体のモデリン
グを行うという処理方式を採っていた。すなわち、他の
プリミティブの表示位置に依存しないプリミティブから
入力を開始するとともに、表示位置の求まっているプリ
ミティブを参照するプリミティブから入力を行っていく
ことで対応していたのである。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、プリミティブ間の配置の位置関係を考
慮しながら入力を行わなければならないということは、
オペレータにとって大変に負荷のかかる作業である。特
に、表示対象となる物体の形状が複雑になると、事実
上、トライ・アンド・エラーでプリミティブの順番を捜
していくということになることから、極めて大きな負荷
となってしまうことになる。
本発明はかかる事実に鑑みてなされたものであって、
オペレータが、プリミティブ間の組み合わせの位置関係
にとらわれずに表示のための入力処理を実行できるよう
にする形状表示処理装置の提供を目的とするものであ
る。
〔課題を解決するための手段〕
第1図は本発明の原理構成図である。
図中、10は基本物体形状情報格納部であって、表示対
象物体を構成することになる基本物体の形状情報を格納
するもの、20はモデリング情報格納部であって、表示対
象物体のモデリング情報を格納するもの、21はモデリン
グ情報格納部20の位置関係情報格納域であって、規定さ
れる基本物体間の組み合わせの位置関係情報を格納する
領域であるもの、22はモデリング情報格納部20の論理モ
ード情報格納域であって、規定される基本物体間の組み
合わせの表示の論理モード情報を格納する領域であるも
の、30は表示位置算出手段であって、位置関係情報格納
域21に格納される基本物体間の位置関係情報に従って各
々の基本物体の表示位置を算出するよう処理するもの、
40は表示位置情報格納部であって、表示位置算出手段30
により求められた表示位置を格納するもの、50は表示処
理手段であって、論理モード情報格納域22に格納される
基本物体間の論理モード情報に従って、表示対象物体を
構成することになる基本物体をそれぞれの表示位置に表
示するよう処理するもの、60は初期リストであって、表
示対象物体を構成する基本物体の仮の処理順序情報を管
理するもの、70は実行順序リストであって、表示対象物
体を構成する基本物体の現実の処理順序情報が求まった
ときに生成されて、その現実の処理順序情報を管理する
もの、80は表示処理装置であって、表示処理手段50の処
理内容を表示するものである。
〔作用〕
本発明では、表示位置算出手段30は、初期リスト60の
処理順序情報に従って基本物体の表示位置を算出してい
くように処理するとともに、この算出に際して、算出対
象となっている基本物体が他の基本物体の表示位置に依
存しているがために表示位置を算出できないと判断する
ときには、その算出処理を中断して次順位の基本物体の
表示位置の算出を優先していくように処理することで、
すべての基本物体の表示位置を求めるよう処理する。
更に、表示位置算出手段30の処理について説明するな
らば、この表示位置算出手段30は、後述する第4図の処
理フローを実行するものであって、具体的には、初期リ
スト60から実行順序リスト70に未登録の基本物体を管理
順序順に取り出して処理対象として設定する取出手段
と、処理対象の基本物体が他の基本物体の表示位置に依
存しているのか否かを判断して、非依存を判断するとき
に、処理対象の基本物体を実行順序リスト70に登録して
から取出手段を起動し、依存を判断するときに、依存先
の基本物体が実行順序リスト70に登録されているのか否
かを判断する第1の実行手段と、第1の実行手段が依存
先の基本物体の登録を判断するときに、その基本物体に
続けて、処理対象の基本物体を実行順序リスト70に登録
してから取出手段を起動し、非登録を判断するときに、
依存先となるその非登録の基本物体を新たな処理対象の
基本物体として設定して第1の実行手段を起動する第2
の実行手段とを備えることで、実行順序リスト70を作成
して、この実行処理リスト70の指定する順番に従って基
本物体の表示位置を求めていくように処理することにな
る。
このように、本発明にれよば、すべての基本物体の表
示位置を自動的に算出できるようになることから、オペ
レータは、基本物体間の組み合わせの位置関係を考慮す
ることなく、表示対象物体のモデリングのための入力処
理を実行できるようになる。
〔実施例〕
以下、実施例に従って本発明を詳細に説明する。
第2図に、本発明の形状表示処理装置のシステム構成
図を示す。この図に示すように、本発明の形状表示処理
装置も、従来の形状表示処理装置と変わることなく、CP
U部1とメモリ部2とディスプレイ3とキーボード4と
マウス5とから構成されることになる。そして、このメ
モリ部2には、第1図で説明した本発明に固有の初期リ
スト60及び実行順序リスト70が設けられるとともに、従
来技術と同様に、オペレータから入力されることになる
表示対象物体のモデリング情報が展開されることにな
る。この展開されるモデリング情報の一例を第3図に示
す。図中の“α”で示す部分がプリミティブの定義部分
であり、“β”で示す部分がプリミティブ間の組み合わ
せの位置関係の定義部分であり、“γ”で示す部分がプ
リミティブ間の組み合わせの表示の論理モードの定義部
分である。この論理モードの定義部分は、木構造に従っ
て表現されることになる。
CPU部1は、このメモリ部2に展開されたプリミティ
ブ間の組み合わせの位置関係情報を使って、設定された
原点から各プリミティブの表示位置までの移動距離を表
すマトリックスを計算することになる。次に、CPU部1
が実行する第4図に示すフローチャートに従って、本発
明のマトリックスの計算処理(表示位置算出処理)の処
理内容について詳細に説明する。
マトリックスの計算処理では、最初に、ステップ1で
示すように、実行順序リスト70が生成されているか否か
を判断する。この実行順序リスト70は、第1図でも説明
したように、後述する処理に従って表示対象物体を構成
する基本物体の現実の処理順序が求まったときに生成さ
れることになる。これから、このステップ1の判断で、
実行順序リスト70があると判断されるということは、表
示位置を求める順番が既に求まっているという場合であ
り、例えばプリミティブのパラメータを変更して表示を
変更してみるといった場合である。一方、実行順序リス
ト70がないと判断されるということは、入力されたモデ
リング情報を初めて表示しようとする場合である。
実行順序リスト70がないと判断するときには、ステッ
プ2に進み、CSG演算の範囲にあるプリミティブ名、す
なわち、表示対象物体を構成するものとして入力された
プリミティブ名を使って、初期リスト60を作成する。こ
の初期リスト60で管理されることになるプリミティブの
処理順序はどのようなものであってもよいが、例えば、
オペレータの入力順序に合わせるといった方式を採るこ
とが考えられる。続いてステップ3で、このようにして
作成された初期リスト60の一番左のプリミティブ名を選
択する。そして、次のステップ4で、プリミティブ間の
組み合わせの位置関係の定義を参照することで、選択し
たプリミティブが、他のプリミティブの表示位置に依存
しているか否かを判断する。
このステップ4の判断で依存していないと判断すると
きには、ステップ5に進み、選択したプリミティブ名を
実行順序リスト70の右側(実行順序リスト70に何もない
ときには、一番左となる)に挿入する。続いて、次のス
テップ6で、従来技術と同様のマトリックスの計算処理
を行うことで選択したプリミティブの表示位置を求める
とともに、続くステップ7で、表示位置が求められたこ
とから、初期リスト60からそのプリミティブ名を削除す
る。そして、次のステップ8で、初期リスト60のすべて
のプリミティブ名が削除されたか否かを判断し、残って
いるものがあると判断するときには、ステップ3に戻る
よう処理する。
一方、ステップ4の判断で、他のプリミティブの表示
位置に依存していると判断するときには、ステップ9に
進み、生成途中の実行順序リスト70の中に、その依存し
ているプリミティブ名があるか否かを判断する。この判
断であると判断するとき、すなわち、依存しているプリ
ミティブの表示位置が既に求められているがためにその
表示位置情報を使って選択したプリミティブの表示位置
を算出できると判断するときには、ステップ10に進ん
で、実行順序リスト中のその依存しているプリミティブ
名の右側に選択したプリミティブ名を挿入し、続いて、
ステップ6ないしステップ8の処理に入ることになる。
逆に、ステップ9で、生成途中の実行順序リスト70の中
にその依存しているプリミティブ名がないと判断すると
きは、選択したプリミティブの表示位置を算出すること
はできないので、ステップ11に進んで、その依存してい
るプリミティブに処理の優先権を移して、ステップ4に
戻るよう処理する。
以上の処理を実行することで、すべてのプリミティブ
の表示位置が求まることになるので、ステップ8の判断
で、初期リスト60からすべてのプリミティブ名が削除さ
れたと判断されることになる。このように判断されると
きには、ステップ12に進んで、生成の完了した実行順序
リスト70をセーブして、マトリックスの計算処理を終了
することになる。このようにして生成されることになる
実行順序リスト70は、左側から順番に表示位置の算出処
理をしていけばよいプリミティブ名を管理することにな
る。
第5図に、参考として、第3図の例で初期リスト60に
「D→C→B」という処理順序が設定されたときに、こ
のフローチャートの実行による初期リスト60の削除過程
と実行順序リスト70の生成過程を示すことにする。この
第3図のプリミティブにあっては、“B"が他のものに依
存しないプリミティブであり、“C"はこの“B"に依存す
るプリミティブであり、“D"はこの“C"に依存するプリ
ミティブである。これから、この図に示すように、最終
的に生成されることになる実行順序リスト70では、「B
→C→D」という処理順序情報を管理することになる。
一度表示処理が終了しているときには、ステップ1の
判断で、実行順序リスト70があると判断されることにな
る。このときには、直ちに表示位置を求める処理を実行
できることになる。すなわち、ステップ13で、実行順序
リスト70の一番左のプリミティブを選択し、続くステッ
プ14で、従来技術と同様のマトリックスの計算処理を行
うことで選択したプリミティブの表示位置を求めるとと
もに、続くステップ15で、実行順序リスト70からそのプ
リミティブ名を削除する。そして、ステップ16で、実行
順序リスト70のすべてのプリミティブ名が削除されたか
否かを判断し、残っているものがあると判断するときに
は、ステップ13に戻るように処理する。なお、再度の表
示があることを想定するならば、実行順序リスト70のプ
リミティブ名を削除するのではなくて、ポインタを進ま
せるよう構成することになる。
このように処理することで、オペレータがいかなるプ
リミティブの入力順序を行うことになっても、すべての
プリミティブの表示位置が求まることになる。そして、
それを求めるための処理順序もセーブできるようになる
のである。
〔発明の効果〕
以上に説明したように、本発明によれば、すべての基
本物体の表示位置を自動的に算出できるようになること
から、オペレータは、基本物体間の組み合わせの位置関
係を考慮することなく、表示対象物体のモデリングのた
めの入力処理を実行できるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理構成図、 第2図は本発明のシステム構成図、 第3図はメモリ部に展開される表示対象物体の記述の説
明図、 第4図は本発明が実行するフローチャート、 第5図は本発明の処理内容の説明図、 第6図はCSG手法による表示処理の説明図、 第7図はモデリングされた物体定義の説明図である。 図中、1はCPU部、2はメモリ部、3はディスプレイ、
4はキーボード、5はマウス、10は基本物体形状情報格
納部、20はモデリング情報格納部、21は位置関係情報格
納域、22は論理モード情報格納域、30は表示位置算出手
段、40は表示位置情報格納部、50は表示処理手段、60は
初期リスト、70は実行順序リスト、80は表示処理装置で
ある。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−253585(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G06T 15/20

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】計算機上に用意する複数の基本物体を使っ
    て、物体表示を実現する形状表示処理装置において、 表示対象物体を構成する基本物体の仮の表示順序情報を
    管理する初期リストと、 表示対象物体を構成する基本物体の表示順序情報を管理
    する実行順序リストと、 上記初期リストから上記実行順序リストに未登録の基本
    物体を管理順序順に取り出して処理対象として設定する
    取出手段と、 処理対象の基本物体が他の基本物体の表示位置に依存し
    ているのか否かを判断して、非依存を判断するときに、
    処理対象の基本物体を上記実行順序リストに登録してか
    ら上記取出手段を起動し、依存を判断するときに、依存
    先の基本物体が上記実行順序リストに登録されているの
    か否かを判断する第1の実行手段と、 上記第1の実行手段が依存先の基本物体の登録を判断す
    るときに、該基本物体に続けて、処理対象の基本物体を
    上記実行順序リストに登録してから上記取出手段を起動
    し、非登録を判断するときに、依存先となるその非登録
    の基本物体を新たな処理対象の基本物体として設定して
    上記第1の実行手段を起動する第2の実行手段とを備え
    ることを、 特徴とする形状表示処理装置。
JP63264451A 1988-10-20 1988-10-20 形状表示処理装置 Expired - Fee Related JP2878697B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS61253585A (ja) * 1985-05-02 1986-11-11 Fujitsu Ltd 三次元物体表示方式

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