JP2962369B2

JP2962369B2 - グラフィクス・ディスプレイ・システムの操作方法及びデータ格納方法

Info

Publication number: JP2962369B2
Application number: JP3036663A
Authority: JP
Inventors: ロバート・フィリップ・カーカー・ジュニア; ジェラルド・ハワード・オタウエイ; マイケル・トーマス・ピート
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1990-03-19
Filing date: 1991-02-07
Publication date: 1999-10-12
Anticipated expiration: 2014-10-12
Also published as: US5812137A; CA2036266C; EP0447629A3; JPH04222075A; EP0447629A2; CA2036266A1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、一般的には、グラフ
ィクス・プロセサにおけるソリッド・モデルのインタラ
クティブ操作に関し、特に、ソリッド・モデルの一貫し
た切断に関する。より具体的には、本発明により、オペ
レータがあまり介在することなく、切断オブジェクトが
ベース・モデルと関連づけてリンクされ、後にベース・
モデルが変更された結果が、切断された各ビューに反映
される方法、データ構造、及び装置が提供される。

【０００２】

【従来の技術】設計やエンジニアリングの環境のフレキ
シビリティは、コンピュータ支援描画デバイスによって
大きく改良されている。それにも増して、ソリッド・オ
ブジェクトのビューを生成するように機能するグラフィ
ック・ディスプレイ・プロセサは、工業デザインや開発
の分野でますます重要になっている。なかでも３次元ソ
リッド・モデリングの手法及びデバイスは、ロボット・
シミュレーションや、パーツ、ツールの設計・生産でま
すます重要な役割を果たすようになっている。このよう
なシステムは、パーツのアセンブリ、レイアウト、加
工、隙間について重要なデータを提供する。しかしここ
で注意しなければならないのは、代表的なソリッド・モ
デリング・システムは、ブラウン管などの２次元スクリ
ーンに結果を表示するが、表現される内部モデルには、
表示されたオブジェクトについての３次元情報がすべて
含まれるということである。生産の方法及び技術を改良
し自動化する上で、このようなソリッド・モデリング・
システムはますます重要になっている。そのため、オペ
レータの介在と、多くのビュー（特に切断されたビュ
ー）が次々と生成されることによる不要なエラーが少な
くなるように、こうしたシステムを効果的、効率的に動
作させることが望まれる。

【０００３】そこでこの発明は、コンピュータ・グラフ
ィクス・システムにおけるソリッド・モデルの生成と表
示に関係する。一般に、グラフィクス処理システムにお
いて、操作・表示するためのソリッド・オブジェクトを
表現するとき用いられる構造は２つある。第１の構造ま
たは方法では、オブジェクトが、その境界を指定するエ
レメントによって表現される。そのためこのデータ構造
は“境界表現”モデルまたは“Ｂ−ｒｅｐ”モデルと呼
ばれる。このようなモデルでは、面、エッジ、点が用い
られる。

【０００４】ソリッド・モデルを表現する第２の方法で
は、ソリッド・オブジェクトが、円筒、球、平行六面体
などの簡単なオブジェクトの複合体として表示される。
後者の表現モデルでは、オブジェクトは、こうした定義
済みのプリミティブをブール論理で組み合わせることに
よって構成される。このようなモデルはＣＳＧ表現と呼
ばれる。本発明は、ＣＳＧモデリングと境界表現モデリ
ングの両方に適用できるものである。

【０００５】ソリッド・モデルはいろいろな目的に格別
有用である。特に、このモデルでは、コンピュータ・ス
クリーンなどの出力媒体に、陰影つきイメージやワイヤ
・フレーム・イメージを表示できる。代表的なイメージ
は、専用のグラフィクス処理システムによって生成され
るが、この目的のために、エントリ・レベルのパーソナ
ル・コンピュータ・システムをはじめ、より一般的なデ
ジタル・コンピュータを採用することもできる。このよ
うなモデルでは、光源の異なる多くのビューからオブジ
ェクトが描かれるように、また他のオブジェクトととも
に描かれるようにデータを操作できる。かかるソリッド
・モデリング・システムは特に、ロボット・システムや
ツール・コントローラの設計と制御に有用である。この
モデルはまた、パーツの生産、パーツ・リスト、パーツ
・カウントの作成、パーツの嵌合と隙間の決定にも有用
である。さらに、この種のソリッド・モデルは、慣性モ
ーメント、体積、質量、面積、密度、重心など、オブジ
ェクトに関係する様々な物理パラメータを計算するとき
にも有益である。

【０００６】ソリッド・モデリングと、ソリッド・モデ
ル・データ構造を扱うグラフィクス処理システムは、複
雑な機械系の設計に有益・有用であることが証明されて
いるので、ソリッド・モデリングの手法が用いられるこ
とで、モデル化の対象である機械系は、適用範囲が大き
くなると同時に複雑なものになっている。したがって、
かかるシステムが、オブジェクトを切断したビューを生
成・表示・操作できることがますます重要になってい
る。さらに、ある特定のオブジェクトのビューを適切に
表示するためには、複雑な断面（セクション）表現を用
いなければならない。このような表現で代表的なもの
は、それぞれ、別のソリッド・モデルを構成（及び維
持）して、そのセクションに含まれるマテリアルを表現
する必要がある。また、特定のオブジェクトの構成や操
作を適宜に把握するためには、しばしば、複数の異なる
パースペクティブでオブジェクトを表示したり、異なる
オブジェクト・ビューごとにライティングの条件を変え
たりしなければならない。そのため、ソリッド・モデリ
ング・システムで表示される１つのベース幾何オブジェ
クトすなわちマスタ幾何オブジェクトから、多数のビュ
ーとモデルを生成・格納しなければならない場合が多
い。また、ベース・オブジェクトまたはマスタ・オブジ
ェクトが変更されるときの、制御と一貫性の問題も無視
できない。本発明は特に、この分野の問題の解決に向け
られている。

【０００７】さらにまた、代表的な切断オブジェクト(s
ectioningobject）は、平面に限定されており、マスタ
の部分との関係から定義されてはいない。通常、かかる
切断平面は、それらが存在するときは、それら自体が、
切断された部分と関連づけて定義されることはない。特
に、切断オブジェクトは、一般にはオブジェクト自体の
複雑さから制約を受けており、切断された部分との関係
から定義されてはいない。この問題がどれほどのものか
は、ある特定の複合モデルについて、ビューが８８種類
考えられ、オブジェクトに適用された切断平面が５０以
上存在し得ることをみれば理解しやすくなろう。ここか
ら、データの管理と制御の問題は、ベース・オブジェク
トの変更あるいはモデル化されたオブジェクトの集合の
変更を考慮すれば、きわめて大きなものと言える。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、ソ
リッド・モデリング・システムにおいて、ベース・モデ
ルと切断オブジェクト（切断を行うオブジェクト）との
関係から切断されたオブジェクトを生成する方法を提供
することにある。

【０００９】この発明の目的には、モデル化されたソリ
ッド・オブジェクトを切断した各ビューの表示・操作に
特に適したデータ構造を提供することも含まれる。

【００１０】この発明の目的には、特にベース・オブジ
ェクトに変更が加えられる場合に、オブジェクトを切断
した１組のビューを、一貫性、制御性を保って提供する
ことも含まれる。

【００１１】この発明の目的には、後続のビューにおい
てオブジェクトが自動的に切断されるように、切断され
たオブジェクトとビューを関連づけるメカニズムを提供
することも含まれる。

【００１２】この発明の目的には、特に、切断オブジェ
クト（切断を行うオブジェクト）とベース・オブジェク
ト（切断されるオブジェクト）の関連づけに関してオペ
レータの介在が少なくなるように、ソリッド・オブジェ
クトを切断したビューの生成・表示を支援するグラフィ
クス・ディスプレイ・システムの操作方法を提供するこ
とも含まれる。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明では、切断オブ
ジェクト（切断を行うオブジェクト）それ自体は、オブ
ジェクトの定義に用いられる階層データ構造の一部とし
て与えられる。これにより、モデル化されたソリッド
が、切断オブジェクトと自動的に組み合わせられ、別の
オブジェクトが生成される。ここでデザイナは、モデル
のプロジェクションを各々、繰り返し切断する必要はな
い。繰り返し切断すれば、これまでのようにあまりにも
多くの部分オブジェクトが生成され、特にベース・オブ
ジェクトが変更されたときは一貫性の問題が生じる。こ
うした問題は、オブジェクトのデータ構造の一部として
切断オブジェクトを設定することによって解消されるの
である。

【００１４】この発明の実施例に従って、ソリッド・オ
ブジェクトを切断したビューの生成・表示を支援する、
グラフィクス・ディスプレイ・システムの方法が提供さ
れる。この方法は複数のステップから成る。第１ステッ
プでは、ベース・モデルが定義されるか、または、切断
ビューで表示しようとするオブジェクトの既存のベース
・モデルがアクセスされる。次に、切断オブジェクトの
ソリッド・モデルも定義（またはアクセス）され、ベー
ス・モデルと関連づけてリンクされる。本発明の実施例
では、切断オブジェクトのモデルは、ベース・モデルと
の関係から定義される。したがって、切断オブジェクト
と、モデル化されたオブジェクトは、同時にユーザに表
示できる。次に、グラフィクス・システムのオペレータ
が切断操作を指定するのが望ましい。それから、ベース
・モデル・ビューが、切断オブジェクト及びオペレータ
が任意に与えたハッチングとビュー・ポイントのパラメ
ータとに従って切断される。ビューはこうして生成され
表示される。このビューは、切断オブジェクト、ビュー
・パラメータ、及びハッチング・パラメータを含む。最
後にビューは、ベース・オブジェクトと関連づけられる
ように格納され、よってオブジェクトの後続のビューを
同じ切断方法で自動的に生成するメカニズムが得られ
る。

【００１５】この発明では、ソリッド・オブジェクトを
切断したビューの生成・表示を支援するために、グラフ
ィクス・ディスプレイ・システムにデータを格納する方
法が提供される。この方法には、切断ビューで表示しよ
うとするオブジェクトをあらわすベース・モデルの格納
が含まれる。次に、所望のセクションの定義に用いる切
断オブジェクトのモデルが、セクション・ビューと関連
づけてリンクされ、所望のセクションは、切断オブジェ
クトがそこでベース・オブジェクトとリンクされるよう
に格納される。ベース・オブジェクトのビューとセクシ
ョン（切断された）ビューは、切断オブジェクトと、ハ
ッチング・パターン及びビュー・ポイント・パラメータ
を含む適当なビュー記述とに従って生成することもでき
る。生成されたビューは、ベース・オブジェクトと関連
づけてリンクされるように格納される。これにより、ベ
ース・オブジェクトに変更があった場合でも、オブジェ
クトの後続の（セクション）ビューを同じように自動的
に生成できる。

【００１６】

【実施例】ＣＳＧ表現では、モデル化対象のオブジェク
トは、データ処理システムの内部にツリー構造として格
納される。たとえば、ツリーのエンド・ノードは、円
筒、平行六面体などのソリッド・プリミティブ・オブジ
ェクトをあらわす。ツリーをリーフ（葉）から上へたど
っていくと、各ノードが特定のブール演算をあらわし、
これらの演算が行われ、ツリーが葉からそのルート・ノ
ードへたどられ、徐々に複雑になるオブジェクトが生成
されて、完全なオブジェクトが表現される。こうしたデ
ータ構造が、ソリッド・モデル・ジオメトリ・プロセサ
の操作対象になり、様々なライティング条件下で各方向
から見たオブジェクト表現が得られる。ただし、かかる
データ構造は、プリミティブ・ソリッドとブール演算に
限定される。切断オブジェクトとのリンクを可能にする
手段はない。

【００１７】ＣＳＧでは、プリミティブからより複雑な
モデルを構成するためのメカニズムとして様々なブール
演算が用いられる。この演算には、一般に、集合和、集
合差、及び集合交点が含まれる。たとえば集合和演算
は、あるオブジェクトを別のオブジェクトとの隣接関係
に“仮留めする”のに用いられる。同様に、集合差演算
は、特に円筒の場合、オブジェクト内に開口を設けるの
に用いられる。このような開口の代表は、スラブを通す
ドリル操作によって形成されるものである。また集合差
演算は、半径が多少異なる同心の２つの球体の集合差に
よって形成されるような、“中空”ソリッドの形成にも
用いられる。

【００１８】いずれにしても、オブジェクトは、かかる
データ構造を通して表現され、処理され、最終的に、ワ
イヤ・フレームか、陰影／色つきの形でスクリーンに表
示され、観察者の座標位置によって決まる特定方向から
のビューが表現される。

【００１９】しかし、この発明によれば、より複雑なデ
ータ構造が関係する。特に、本発明の構造では、格納さ
れた情報の一部しか、モデル自体のジオメトリに当てら
れない。さらに、本発明のデータ構造によれば、他の完
全なソリッド・ジオメトリ・モデルとのリンクが得られ
る。セクション・ビューの格納方法を示す本発明のデー
タ構造の階層は、次のように記述される。

【００２０】レベル１：完全なソリッド・ジオメトリ・モデルレベル２：モデル名レベル２：モデルのジオメトリレベル２：モデルのビューレベル３：モデルの全面レベル４：ビュー名レベル４：“カメラ”の向きレベル４：スケールレベル３：モデルのセクション側面レベル４：ビュー名レベル４：“カメラ”の向きレベル４：スケールレベル４：切断オブジェクトのジオメトリレベル４：ハッチング・パラメータ

【００２１】ここで特に注意しておきたいのは、レベル
４では、完全なソリッド・ジオメトリ・モデルそれ自体
から成る切断オブジェクトが参照されるということであ
る。したがって、切断オブジェクトは、ベースすなわち
マスタであるソリッド・モデルと直接にリンクされる。
よってモデルのビューは、切断オブジェクトに直接に適
用できる。さらに、各切断オブジェクトは、切断された
オブジェクトとの関係からスクリーン上に定義できる。

【００２２】このように、本発明の要点は、切断機構、
ビュー、及び切断オブジェクトである。この点に関し
て、ビューは、当該部分のある特定の図を生成するのに
必要な情報をすべて集めたものということに注意した
い。ビューは、描画モード（隠線とワイヤ・フレームな
ど）、部分の向き、スケール、その他の特別な注釈を含
む。切断オブジェクトは、ソリッドであり、これは、部
分と組み合わせられると、その部分に必要なジオメトリ
を与える。切断オブジェクトは、どのマテリアルを保
ち、どのマテリアルを除くかを指定する。

【００２３】切断ファシリティは、切断された部分との
関係の中で、切断オブジェクトをインタラクティブに生
成する機能をユーザに提供する。簡単にいえば、これに
は、ベース・モデル自体から分離した独自のデータ構造
とジオメトリが割り当てられる。したがって、切断オブ
ジェクトを含むビューが描かれれば、そこで切断操作を
自動的に行える。

【００２４】さらにまた、後で、切断オブジェクト自体
の変更が必要と決定された場合は、セクションの編集が
可能である。その場合、セクションを編集するユーザ
は、最初に、セクション・ビューを描き、そのモデルの
非切断を要求する。元のソリッド・ジオメトリは、非切
断機能によってリストアされ、切断オブジェクトが、そ
のジオメトリとの関係から表示される。この切断は、デ
ータ構造が与えられているので、簡単に効果的に行え
る。ユーザはそこで、切断オブジェクトを、他のソリッ
ド・モデルの場合と同じように編集できる。これによ
り、ソリッド・モデリング・システムのユーザは、部分
のジオメトリが変更されたときに自動的に更新された部
分の各セクションを生成できる。

【００２５】この機能の例を図１ないし図１０に示し
た。図１は、いくつかの方法で切断できるオブジェクト
の斜視図である。このオブジェクトを切断する方法の１
つを図４に示した。特に、切断オブジェクト例は破線で
示している。これと同じオブジェクトを切断するもう１
つの方法を図５に示した。ただし、図１に示したマスタ
部（ベース・モデル）に変更が加えられると（図６のよ
うに、中央に大きな開口をつけるなど）、本発明のシス
テムにより、オペレータが少し手を加えるだけで、適宜
に切断されたビュー（図９、図１０）が自動的に生成さ
れる。

【００２６】上記の図の中では、平面図と側面図が、オ
ブジェクトをよりはっきり示していることに注意された
い。また、これらの図では、このソリッド・モデルが選
ばれているのは、主として本発明の理解を容易にするた
めであることも了解されよう。一般には、はるかに複雑
なマスタ・オブジェクト、切断オブジェクトが用いられ
る。しかし、主な理由としてオブジェクトが複雑になる
ために、しばしば多数のビューが必要になることが分か
る。こうした追加ビューは、先に挙げた階層の中のレベ
ル３ノードとして追加される。

【００２７】典型的な例をみると、本発明を採用したシ
ステムの動作時に、オペレータは、セクション・ビュー
またはその集合が必要なことを宣言する。オペレータは
次に、第２ソリッドすなわち切断オブジェクトを生成す
る。そこでオペレータは、集合交点、集合差など特定の
ブール演算を指定する。次に、所望のビュー・ポイント
を、角度、間隔、ハッチングのタイプなどのハッチング
・パラメータとともに指定する。ビューは、システムに
よって名前がつけられ格納される。システムはまた、切
断オブジェクトと、名前のついたビューを関連づける。
したがって、オブジェクトの後続のビューは、ベース・
モデルが変更されたときに自動的に更新できる。これら
の操作はすべてインタラクティブに行われるものであ
り、切断されたオブジェクトとの関係から行えるもので
ある。特に、この発明では、上記の関連リンク・プロセ
スにより、多くのメリットが得られることが分かる。ま
た、特許請求の範囲でも用いている“関連リンク”とい
う言葉は、切断オブジェクトと、モデル・オブジェクト
のジオメトリを結び付けるどのような方法にも用いられ
る。このリンクは、ポインタまたは他のレファレンスを
通して直接的にか間接的に設定できる。リンクを確立す
るには、開始レファレンスやオフセット・レファレンス
を指定するか、またはデータ処理システムを設計する際
に２つのエンティティのリンクを確立する他の方法を採
用すればよい。

【００２８】図１１と図１２は、本発明の動作のプロセ
ス・フローを示す。特に、オペレータが中心になる、新
しいベース・モデルが必要かどうかの判定は、ステップ
１０で処理される。新しいベース・モデルが必要ない場
合、古いベース・モデルのアクセスとロードが要求され
（ステップ１１）、そのモデルのビューが表示される。
しかし、新しいベース・モデルが必要なら、それが定義
され（ステップ１２）、そのビューが表示される。現在
のベース・モデルを変更する必要があれば（ステップ１
３）、制御は、ベース・モデル・エディタへ移り（ステ
ップ１４）、そこでベース・モデルを変更できる。それ
でもベース・モデルが満足のいくものにならなければ、
ベース・モデル・エディタへのアクセスを繰り返すこと
ができる。モデルが満足できるものなら、別のビューを
欲するかどうかを問い合わせることができる（ステップ
１５）。欲しなければプロセスは終了する。別のビュー
を欲するなら、所望のビューが切断されたビューかどう
かが問い合わせられる（ステップ１６）。所望のビュー
が切断されたビューなら、プロセスと制御はステップ２
４（後述）に続き、他の場合は、ソリッド・モデルに関
連する切断オブジェクトがあるかどうかが判定される
（ステップ１７）。切断オブジェクトがなく、それが必
要なら、切断オブジェクトが定義される（ステップ１
８）。切断オブジェクトの定義は、表示されたベース・
モデルとの関係から行われるのが望ましい。特に本発明
では、切断オブジェクトは、それ自体がソリッド・オブ
ジェクトとして扱われるが、それでも、一貫性とベース
・オブジェクトの可変性を考慮して、ベース・オブジェ
クトのモデルとリンクされる。切断オブジェクトが満足
に定義されると、切断が実行され（ステップ１９）、切
断されたオブジェクトが表示される（ステップ２０）。
切断が満足のいくものであれば、処理は、ステップ２４
で説明しているように継続する。一方、切断が満足のい
くものでなければ、切断オブジェクト自体を、ベースオ
ブジェクトの場合と同じように編集できる（ステップ２
２）。次に、切断オブジェクトの編集結果が表示され
（ステップ２３）、再び、切断が満足に終了したかどう
かが判定される（ステップ２１）。

【００２９】満足のいく切断オブジェクトが定義され、
セクション・ビューが必要かどうかが決定されると、プ
ロセスはステップ２４に進み、そこでオペレータが、所
望のビュー・ポイントを指定する。その後、オペレータ
は、任意に、切断ビューのハッチング・パラメータを指
定する（ステップ２５）。そこでビューが表示される
（ステップ２６）。特に、本発明では、ビューの名前が
格納され、モデルと関連づけてリンクされる（ステップ
２７）。これにより、関連する多数のビューの各々に変
更を加える必要なくベース・モデルが変更される、オペ
レータ・エラーのない効率的なメカニズムが得られる。
新しいビューが必要な場合（ステップ２８）、プロセス
はステップ２４に続く。新しいビューが必要なく、ベー
ス・モデルの変更が求められる場合は、プロセスの制御
はステップ１４（上述のベース・モデル編集）に進む。
新しいビューが必要なく、ベース・モデルの変更も必要
なければ、プロセスを終了するかどうかが判定される
（ステップ３０）。終了が求められるとプロセスは終了
する。この時点で終了が求められなければ、制御をステ
ップ１０から継続して、新しいベース・ソリッド・モデ
ルに対する処理を開始するかどうかを決定できる。

【００３０】図１１と図１２に示したプロセスを実行す
るシステムの詳細は図１３に示した。図１２は特に、本
発明の実施例によるグラフィクス・ディスプレイ・プロ
セサのブロック図を示す。図のグラフィクス・プロセサ
１００は、ソリッド・ベース・モデルとソリッド切断モ
デルの、編集可能な表現を保持できるメモリ１１０を含
む。これらのモデルの代表的なものは、ディスク・ドラ
イブ１２０など長期記憶デバイスにも格納される。プロ
セサ１００とユーザとの間の通信は、主に、キーボード
１３０、ビュー・モニタ１４０などの入力デバイスの動
作を通して行われる。入力デバイスには、カーソルの動
き、機能、オブジェクトの選択を制御するマウス、トラ
ックボール、ライト・ペンなど、独立型または組み込み
型のポインティング・デバイス１３１を追加できる。

【００３１】メモリ１１０は、典型例では、直接アクセ
ス・ストレージ・デバイス１２０からモデル情報を受け
取るが、モデル情報を、先に示した階層フォーマットで
格納するものが望ましい。階層データ構造は、モデル１
１２に固有のジオメトリとともに、モデル１１３のビュ
ーを含む。さらに、モデルのビューをあらわすレベルの
下には、切断オブジェクト１１４とともに、追加ビュー
イング・パラメータが含まれる。メモリに存在するこの
データ構造が、他の各種のプログラム構造と連係し、所
望のモニタ・ディスプレイ及び、関連づけてリンクされ
たモデルと切断されたビューを作りだす。先に挙げた階
層についての説明を参照されたい。

【００３２】ユーザがディスプレイ及びモデル化された
ソリッド・オブジェクトを扱うための手段も提供され
る。このインタラクションは、典型例では、図１３に示
したプログラム・モジュール１５１ないし１５７によっ
て提供され、また、その形が望ましい。具体的には、ビ
ュー・リンカ１５０によって、スケール描画モードと切
断オブジェクトを含む現在のビュー・パラメータを受け
取り、先に示したモデルの形にリンクするメカニズムが
提供される。切断ビュー・クリエータ１５１では、ユー
ザが、切断オブジェクトをインタラクティブに生成して
から、そのオブジェクトを利用する切断ビューを作りだ
すためのメカニズムが提供される。切断オブジェクトの
ジオメトリは、ベース・ソリッド・モデル自体との関係
から指定される。モデル・ストア／コマンド・インタプ
リタ１５２は、入力デバイス１３０からのコマンドを受
け取り、ユーザが与える標準コマンドに応答してメモリ
１１０とストレージ・デバイス１３０を制御しアクセス
するように機能する。モデル・エディタ１５３は、入力
デバイス１３０からの編集コマンドを受け取る。エディ
タ１５３は、ベース・モデルと切断オブジェクトの両方
に対して機能するように使用できる。ビュー・インヴォ
ーカ１５４は、先にセーブされていたパラメータを使っ
てビューを復元するためのものである。ビュー・ポイン
ト・ドライバ１５５は、入力デバイス１３０からの、ビ
ューの向きと方向に関するデータを受け取り、そのよう
にディスプレイ・ジェネレータ１５７と連係して、所望
のオブジェクトのスクリーン・ビューを生成する。ディ
スプレイ・コマンド・インタプリタ１５６は、メモリ１
１０のソリッド・ジオメトリ・モデル１１１に含まれる
データをディスプレイ・ジェネレータ１５７がどのよう
に解釈するかをインタラクティブに制御するするため
に、入力デバイス１３０からの情報を受け取る。ディス
プレイ・ジェネレータ１５７は、モデルのジオメトリの
データ構造記述を、エッジまたは塗りつぶされた多角形
として表現し、この表現はモニタ１４０に表示される。
こうした表現は、短縮された応答時間を無にはするもの
の、隠線モードまたは隠面モードで与えることもでき
る。

【００３３】上記の内容から、この発明は、ソリッド・
モデリング・システムを扱うユーザ一人一人に相当なメ
リットをもたらすものであることが理解されよう。本発
明では、特に、ベース部を変更できるのみならず、同時
に、切断され表示された部分との関係から生成された切
断オブジェクトに基づく、切断された複数のビューを自
動的に生成できることが分かる。本発明のシステムは、
ソリッド・モデルの変化の管理について、ユーザに大き
な自由を与えるものであることが分かる。さらに、この
発明により、ユーザが描こうとするビューを最も正確に
支援する、ユーザが求める適正なセクションを、正確に
生成できるように、分離独立しながらもモデルとリンク
された切断オブジェクトを生成できることが分かる。

【００３４】補足説明図１のオブジェクトのＣＳＧデー
タ構造以下は、モデル“ＢＡＳＥ”に関連するツリーの
記述である。ＢＡＳＥに関連したジオメトリ（ツリーで
はレベル“１”に示した）は、ツリーのレベル“２”に
示した７つのプリミティブに関連したジオメトリをブー
ル演算で組み合わせることによって生成される。プリミ
ティブ・オブジェクトのジオメトリは、下位のオブジェ
クトをブール演算で組み合わせたものではなく、直接
に、ユーザが定義したパラメータに基づく。ＢＡＳＥモ
デルは、中央に立方形のプリミティブ、前面と後面に２
つのラミナムを持つ。立方形は正投影平行四辺形であ
る。ラミナムは、ユーザが定義した２次元プロファイル
の凸部である。ＢＡＳＥモデルは４つの開口も持つ。開
口は、この場合、負のブール値をもつ円筒で構成され
る。ツリーに示すとおり、オブジェクトの色（下位のオ
ブジェクトをブール演算で組み合わせることによって作
られたもの）は、下位のいずれのオブジェクトの色とも
異なり得る。

【００３５】１−ＢＡＳＥ（パーツ、白）２−立方体中央（立方形アクア）２−ラミン前面（ラミナム黄）２−ラミン後面（ラミナム黄）２−左前面（円筒負赤）２−右前面（円筒負赤）２−左後面（円筒負赤）２−右後面（円筒負赤）

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、ソリッド・モデリング
・システムにおいて、ベース・モデルとこれを切断する
切断オブジェクトとを関連づけることにより、切断され
たオブジェクトのビューを自動生成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ソリッド・モデルとして表現でき、本発明に従
って操作できるベース・オブジェクトの斜視図である。

【図２】図１に示したオブジェクトの側面図である。

【図３】図１に示したオブジェクトの平面図である。

【図４】切断オブジェクト（破線）とともに、図１のオ
ブジェクトを切断した第１ビューを示す斜視図である。

【図５】図１と同じオブジェクトの、切断の異なるビュ
ーを示す斜視図である。

【図６】変更されたベース・オブジェクトを示す斜視図
である。

【図７】図６に示したオブジェクトの側面図である。

【図８】図６に示したオブジェクトの平面図である。

【図９】本発明によって自動的に生成できるビューの典
型例であり、変更されたオブジェクトを切断したビュー
を示す、図４に似た斜視図である。

【図１０】本発明に従って指定された切断オブジェクト
に従って自動的に生成され、変更されたベース・オブジ
ェクトの、異なるビューを示す、図５に似たセクション
図である。

【図１１】本発明に従って実行されるプロセス・ステッ
プを示すフローチャートである。

【図１２】本発明に従って実行されるプロセス・ステッ
プを示すフローチャートである。

【図１３】本発明によるグラフィクス処理システムのブ
ロック図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ジェラルド・ハワード・オタウエイアメリカ合衆国ニューヨーク州プレザント・バレー、ボックス168、カイ・ドライブ、アール・アール２番地 (72)発明者マイケル・トーマス・ピートアメリカ合衆国ニューヨーク州スタツバーグ、ボックス250、ウエスト・パイン・ロード番地なし

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ソリッド・オブジェクトが切断されたビュ
ーを表す切断ビューを生成及び表示する方法であって、ソリッド・オブジェクトのベース・モデルを定義する
か、または既存ベース・モデルをアクセスするステップ
と、切断を行うオブジェクトである切断オブジェクトを定義
するか、または既存の切断オブジェクトをアクセスする
ステップと、切断操作の定義において、上記切断オブジェクトを上記
ベース・モデルへ適用するために所望のブール論理演算
を指定するステップと、上記ベース・モデルと前記切断オブジェクトが関連する
ように、上記ソリッド・オブジェクトの階層的に結合さ
れたモデルを生成するステップと、上記ベース・モデルがその後変更された場合に切断操作
を再定義することなく自動的に切断ビューを表示できる
ように、上記ブール論理演算を含むパラメータと共に上
記結合されたモデルを格納するステップとを含む、切断ビュー生成表示方法。
【請求項２】請求項１に記載の方法であって、切断オブ
ジェクトがベース・モデルにリンクされるように定義さ
れる、切断ビュー生成表示方法。
【請求項３】請求項１に記載の方法であって、セクショ
ン・ハッチング・パラメータを指定するステップを含
む、切断ビュー生成表示方法。
【請求項４】請求項３に記載の方法であって、切断され
たベース・モデルをハッチング・パラメータに従って表
示するステップを含む、切断ビュー生成表示方法。
【請求項５】請求項１に記載の方法であって、ビュー・
ポイント・パラメータを指定するステップを含む、切断ビュー生成表示方法。
【請求項６】請求項５に記載の方法であって、切断され
たベース・モデルをビュー・ポイント・パラメータに従
って表示するステップを含む、切断ビュー生成表示方法。