JP2972047B2 - スイープ立体生成装置 - Google Patents
スイープ立体生成装置Info
- Publication number
- JP2972047B2 JP2972047B2 JP5097961A JP9796193A JP2972047B2 JP 2972047 B2 JP2972047 B2 JP 2972047B2 JP 5097961 A JP5097961 A JP 5097961A JP 9796193 A JP9796193 A JP 9796193A JP 2972047 B2 JP2972047 B2 JP 2972047B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- curve
- solid
- sweep
- section
- characteristic curve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ援用設計
（ＣＡＤ）やコンピュータ援用生産（ＣＡＭ）等の形状
処理に関し、特に、スイープ曲面を生成するスイープ立
体生成装置に関する。
（ＣＡＤ）やコンピュータ援用生産（ＣＡＭ）等の形状
処理に関し、特に、スイープ曲面を生成するスイープ立
体生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術としては、ＣＡＤシステムに
おいて軌道曲線が複数本に分かれていた場合、１本の自
由曲線に変換し、軌道曲線を１本にした上でスイープ立
体生成の処理を行なっていた。
おいて軌道曲線が複数本に分かれていた場合、１本の自
由曲線に変換し、軌道曲線を１本にした上でスイープ立
体生成の処理を行なっていた。
【０００３】また、他の従来の技術としては、特開平４
−１１７５７２号公報に記載されている「３次元立体形
状生成装置」において、軌道曲線上の点における接線ベ
クトル及び曲率ベクトルに基づいて座標変換を行ない、
補間曲線を生成し、特徴曲線と補間曲線からグレゴリー
・パッチ（Ｇｒｅｇｏｒｙ Ｐａｔｃｈ）で内挿してス
イープ立体を生成していた。
−１１７５７２号公報に記載されている「３次元立体形
状生成装置」において、軌道曲線上の点における接線ベ
クトル及び曲率ベクトルに基づいて座標変換を行ない、
補間曲線を生成し、特徴曲線と補間曲線からグレゴリー
・パッチ（Ｇｒｅｇｏｒｙ Ｐａｔｃｈ）で内挿してス
イープ立体を生成していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のＣＡＤシステムで用いられる複数本の軌道曲線
を１本の自由曲線に変換するという方法では、特徴曲線
が１本であるため、スイープ立体生成時のアルゴリズム
が１つで達成できるという利点はあるものの、例えば、
直線、円弧のように軌道曲線の種類から明白にスイープ
立体生成が可能な区間も自由曲線として扱うため、スイ
ープ立体を定義するデータ量が増加すると共に、処理負
荷が増大し、処理が不安定であるという問題点があっ
た。
た従来のＣＡＤシステムで用いられる複数本の軌道曲線
を１本の自由曲線に変換するという方法では、特徴曲線
が１本であるため、スイープ立体生成時のアルゴリズム
が１つで達成できるという利点はあるものの、例えば、
直線、円弧のように軌道曲線の種類から明白にスイープ
立体生成が可能な区間も自由曲線として扱うため、スイ
ープ立体を定義するデータ量が増加すると共に、処理負
荷が増大し、処理が不安定であるという問題点があっ
た。
【０００５】上述した「３次立体形状生成装置」では、
曲率の変化が激しい部分で得られるスイープ曲面は、極
端にねじれてしまったり、使用される曲面の性質上、生
成されるスイープ立体が細かいパッチに分割されてしま
うという問題点があった。また、「３次立体形状生成装
置」に記載されている曲面式は、従来隣合う曲面と滑ら
かに接続する曲面を生成する際に生じていた問題を解決
した新しい曲面式であるが、更にデータの互換が必要で
あるという問題点があった。
曲率の変化が激しい部分で得られるスイープ曲面は、極
端にねじれてしまったり、使用される曲面の性質上、生
成されるスイープ立体が細かいパッチに分割されてしま
うという問題点があった。また、「３次立体形状生成装
置」に記載されている曲面式は、従来隣合う曲面と滑ら
かに接続する曲面を生成する際に生じていた問題を解決
した新しい曲面式であるが、更にデータの互換が必要で
あるという問題点があった。
【０００６】本発明の目的は、激しい曲率の変化に伴う
ねじれの影響を受けずに、軌道曲線が持つ特徴を反映し
たスイープ立体を生成でき、合成したスイープ立体を一
般性のある曲面形式で表現できるスイープ立体生成装置
を提供する。
ねじれの影響を受けずに、軌道曲線が持つ特徴を反映し
たスイープ立体を生成でき、合成したスイープ立体を一
般性のある曲面形式で表現できるスイープ立体生成装置
を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、軌道曲
線の任意の地点での特徴曲線を算出する特徴曲線算出手
段と、算出された特徴曲線を該軌道曲線の両端点に配置
する特徴曲線配置手段と、軌道曲線及び軌道曲線の両端
点に配置された特徴曲線に基づいてスイープ立体の生成
で近似の方法を用いるか否かを判別する立体生成法判別
手段と、立体生成法判別手段でスイープ立体の生成で該
近似の方法を用いないと判別された場合に軌道曲線及び
特徴曲線に基づいてスイープ立体を生成する区間スイー
プ立体生成手段と、立体生成法判別手段でスイープ立体
の生成で近似の方法を用いると判別された場合に特徴曲
線算出手段を用いて特徴曲線を軌道曲線上に適宜追加し
て近似的に立体を生成する近似区間スイープ立体生成手
段と、区間スイープ立体生成手段及び近似区間スイープ
立体生成手段によって得られた区間スイープ立体で隣接
する立体間の接続性を整える曲面間整合手段と、区間ス
イープ立体を１つのスイープ立体に合成する立体合成手
段とを備えているスイープ立体生成装置によって達成さ
れる。
線の任意の地点での特徴曲線を算出する特徴曲線算出手
段と、算出された特徴曲線を該軌道曲線の両端点に配置
する特徴曲線配置手段と、軌道曲線及び軌道曲線の両端
点に配置された特徴曲線に基づいてスイープ立体の生成
で近似の方法を用いるか否かを判別する立体生成法判別
手段と、立体生成法判別手段でスイープ立体の生成で該
近似の方法を用いないと判別された場合に軌道曲線及び
特徴曲線に基づいてスイープ立体を生成する区間スイー
プ立体生成手段と、立体生成法判別手段でスイープ立体
の生成で近似の方法を用いると判別された場合に特徴曲
線算出手段を用いて特徴曲線を軌道曲線上に適宜追加し
て近似的に立体を生成する近似区間スイープ立体生成手
段と、区間スイープ立体生成手段及び近似区間スイープ
立体生成手段によって得られた区間スイープ立体で隣接
する立体間の接続性を整える曲面間整合手段と、区間ス
イープ立体を１つのスイープ立体に合成する立体合成手
段とを備えているスイープ立体生成装置によって達成さ
れる。
【０００８】
【作用】本発明のスイープ立体生成装置は、空間上に配
置された１本または複数の軌道曲線と、１本または複数
の特徴曲線から特徴曲線を軌道曲線に沿って移動または
回転させることによりスイープ曲面を生成するために、
軌道曲線の任意の地点での特徴曲線を算出する特徴曲線
算出手段を用いて、特徴曲線を各軌道曲線の両端点及び
変曲点に配置し、各軌道曲線区間において、前記区間の
両端に配置された特徴曲線と軌道曲線を基にスイープ立
体生成の生成手段に近似の手法が必要かどうかを判別
し、近似の手法が必要ないと判別された場合、区間スイ
ープ立体生成手段により、特徴曲線と軌道曲線を基にス
イープ立体を生成する。近似の手法が必要と判別された
場合、近似スイープ立体生成手段により、前記特徴曲線
算出手段を用いて特徴曲線を軌道曲線上に適宜追加し近
似的に立体を生成する。生成された区間スイープ立体
は、隣合う立体間の接続性を整え、１つのスイープ立体
に合成する。さらに、前記特徴曲線算出手段において
は、軌道曲線の種類に応じた特徴曲線の算出を行ない、
算出する際に用いる座標変換マトリックスが一意に規定
できない場合、適当な平面を指定し、平面の法線ベクト
ルと軌道曲線の任意パラメータ点での接線ベクトルを基
に前記パラメータ点での座標変換マトリックスを定義す
る。また、前記区間スイープ立体生成手段においては、
軌道曲線の種類に応じた区間スイープ立体を生成する。
そして、前記近似区間スイープ立体生成手段において
は、区間スイープ立体の任意のパラメータ地点での断面
曲線と、前記特徴曲線算出手段を用いて前記パラメータ
地点に算出された曲線間の比較を行なう。
置された１本または複数の軌道曲線と、１本または複数
の特徴曲線から特徴曲線を軌道曲線に沿って移動または
回転させることによりスイープ曲面を生成するために、
軌道曲線の任意の地点での特徴曲線を算出する特徴曲線
算出手段を用いて、特徴曲線を各軌道曲線の両端点及び
変曲点に配置し、各軌道曲線区間において、前記区間の
両端に配置された特徴曲線と軌道曲線を基にスイープ立
体生成の生成手段に近似の手法が必要かどうかを判別
し、近似の手法が必要ないと判別された場合、区間スイ
ープ立体生成手段により、特徴曲線と軌道曲線を基にス
イープ立体を生成する。近似の手法が必要と判別された
場合、近似スイープ立体生成手段により、前記特徴曲線
算出手段を用いて特徴曲線を軌道曲線上に適宜追加し近
似的に立体を生成する。生成された区間スイープ立体
は、隣合う立体間の接続性を整え、１つのスイープ立体
に合成する。さらに、前記特徴曲線算出手段において
は、軌道曲線の種類に応じた特徴曲線の算出を行ない、
算出する際に用いる座標変換マトリックスが一意に規定
できない場合、適当な平面を指定し、平面の法線ベクト
ルと軌道曲線の任意パラメータ点での接線ベクトルを基
に前記パラメータ点での座標変換マトリックスを定義す
る。また、前記区間スイープ立体生成手段においては、
軌道曲線の種類に応じた区間スイープ立体を生成する。
そして、前記近似区間スイープ立体生成手段において
は、区間スイープ立体の任意のパラメータ地点での断面
曲線と、前記特徴曲線算出手段を用いて前記パラメータ
地点に算出された曲線間の比較を行なう。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照して本発明のスイープ立体
生成装置の実施例を説明する。
生成装置の実施例を説明する。
【００１０】図１は、本発明のスイープ立体生成装置の
一実施例の構成を示すブロック図である。
一実施例の構成を示すブロック図である。
【００１１】図１のスイープ立体生成装置は、制御部
１、制御部１に接続された表示部２、制御部１に接続さ
れたキーボード部３、制御部１に接続されたタブレット
部４、制御部１に接続されたファイル部５、制御部１に
接続されたモデリング部６、制御部１に接続された特徴
曲線配置部７、特徴曲線配置部７に接続された特徴曲線
算出部８、制御部１に接続された立体生成法判別部９、
立体生成法判別部９に接続された区間スイープ立体生成
部１０、立体生成法判別部９及び特徴曲線算出部８に接
続された近似区間スイープ生成部１１、制御部１に接続
された曲面間整合部１２、及び制御部１に接続された立
体合成部１３によって構成されている。
１、制御部１に接続された表示部２、制御部１に接続さ
れたキーボード部３、制御部１に接続されたタブレット
部４、制御部１に接続されたファイル部５、制御部１に
接続されたモデリング部６、制御部１に接続された特徴
曲線配置部７、特徴曲線配置部７に接続された特徴曲線
算出部８、制御部１に接続された立体生成法判別部９、
立体生成法判別部９に接続された区間スイープ立体生成
部１０、立体生成法判別部９及び特徴曲線算出部８に接
続された近似区間スイープ生成部１１、制御部１に接続
された曲面間整合部１２、及び制御部１に接続された立
体合成部１３によって構成されている。
【００１２】次に、図２のフローチャートを参照して、
上記各構成部分の動作を説明する。
上記各構成部分の動作を説明する。
【００１３】まず、モデリング部６で、図３に示すよう
に、１本または複数の軌道曲線、及び、１本または複数
の特徴曲線を入力する（ステップＳ１）。次に、特徴曲
線配置部７で、特徴曲線算出部８を用いて入力された特
徴曲線を、図４に示すように、軌道曲線の両端点及び変
曲点に配置する（ステップＳ２）。その際、特徴曲線算
出部８は、特徴曲線の掃引方法や軌道曲線の種類に応じ
た算出方法を用いる。例えば、特徴曲線と軌道曲線との
角度を維持して、特徴曲線を算出する場合、軌道曲線が
直線のときは平行移動の方法を用いて算出し、軌道曲線
が円弧のときは回転移動の方法を用いて算出する。軌道
曲線が自由曲線の場合は、変曲点で分割した後、分割区
間において平面を指定し、その指定した平面に基づいて
座標変換マトリックスを生成し、特徴曲線を算出する。
に、１本または複数の軌道曲線、及び、１本または複数
の特徴曲線を入力する（ステップＳ１）。次に、特徴曲
線配置部７で、特徴曲線算出部８を用いて入力された特
徴曲線を、図４に示すように、軌道曲線の両端点及び変
曲点に配置する（ステップＳ２）。その際、特徴曲線算
出部８は、特徴曲線の掃引方法や軌道曲線の種類に応じ
た算出方法を用いる。例えば、特徴曲線と軌道曲線との
角度を維持して、特徴曲線を算出する場合、軌道曲線が
直線のときは平行移動の方法を用いて算出し、軌道曲線
が円弧のときは回転移動の方法を用いて算出する。軌道
曲線が自由曲線の場合は、変曲点で分割した後、分割区
間において平面を指定し、その指定した平面に基づいて
座標変換マトリックスを生成し、特徴曲線を算出する。
【００１４】平面指定法は、図５に示すように、どの区
間においても一律に平面を指定する方法や、図６に示す
ように、それぞれの分割区間において区間の端点及び中
点の３点で平面を決定する方法がある。その場合、３点
で平面が決定できないときは、その区間は直線と判断
し、平行移動の方法を用いて特徴曲線を算出する。
間においても一律に平面を指定する方法や、図６に示す
ように、それぞれの分割区間において区間の端点及び中
点の３点で平面を決定する方法がある。その場合、３点
で平面が決定できないときは、その区間は直線と判断
し、平行移動の方法を用いて特徴曲線を算出する。
【００１５】平面が決定したならば、次に、軌道曲線上
の特徴曲線の係る地点と、特徴曲線算出先地点におい
て、それぞれの地点における接線ベクトルと前記平面の
法線ベクトルとにより外積をとり、それを主法線ベクト
ルとする。続いて、主法線ベクトルと接線ベクトルによ
り外積をとり、それの結果を従法線ベクトルとする。
の特徴曲線の係る地点と、特徴曲線算出先地点におい
て、それぞれの地点における接線ベクトルと前記平面の
法線ベクトルとにより外積をとり、それを主法線ベクト
ルとする。続いて、主法線ベクトルと接線ベクトルによ
り外積をとり、それの結果を従法線ベクトルとする。
【００１６】図７に示すように、こうして得られた接線
ベクトル、主法線ベクトル、従法線ベクトルを座標系と
して２地点間の座標変換マトリックスを計算し、座標変
換を行ない、図８に示すように特徴曲線を算出する。
ベクトル、主法線ベクトル、従法線ベクトルを座標系と
して２地点間の座標変換マトリックスを計算し、座標変
換を行ない、図８に示すように特徴曲線を算出する。
【００１７】特徴曲線を平行に掃引する場合は、軌道曲
線の種類にかかわらず、平行移動の方法を用いて算出す
る。従って、図９に示すような配置になる。
線の種類にかかわらず、平行移動の方法を用いて算出す
る。従って、図９に示すような配置になる。
【００１８】また、図１０に示すように、異なる形状の
特徴曲線で掃引する場合は、特徴曲線を算出する算出先
地点において、図１１に示すように、算出先地点の両側
にある２本の特徴曲線に基づいて算出先地点においてそ
れぞれの特徴曲線を算出し、その後、算出した２曲線に
対し元の特徴曲線が配置されているそれぞれの地点から
算出先地点までの長さの比による線形補間を行なう。
特徴曲線で掃引する場合は、特徴曲線を算出する算出先
地点において、図１１に示すように、算出先地点の両側
にある２本の特徴曲線に基づいて算出先地点においてそ
れぞれの特徴曲線を算出し、その後、算出した２曲線に
対し元の特徴曲線が配置されているそれぞれの地点から
算出先地点までの長さの比による線形補間を行なう。
【００１９】図１２に示すように、線形補間によって得
られた曲線を算出先地点の特徴曲線とする。
られた曲線を算出先地点の特徴曲線とする。
【００２０】軌道曲線の端点及び変曲点に特徴曲線を配
置した後は、各軌道曲線区間において、軌道曲線と特徴
曲線に基づいて区間スイープ立体を生成する（ステップ
Ｓ３）。立体生成法判別部９で、特徴曲線と軌道曲線に
基づいて区間スイープ立体生成の可否を判別し、生成可
能と判別された場合は、区間スイープ立体生成部１０に
より区間スイープ立体を生成する。
置した後は、各軌道曲線区間において、軌道曲線と特徴
曲線に基づいて区間スイープ立体を生成する（ステップ
Ｓ３）。立体生成法判別部９で、特徴曲線と軌道曲線に
基づいて区間スイープ立体生成の可否を判別し、生成可
能と判別された場合は、区間スイープ立体生成部１０に
より区間スイープ立体を生成する。
【００２１】例えば、図１３に示すように、軌道曲線が
直線の場合はルールド面生成の手法を用いて区間スイー
プ立体生成が可能である。その他、図１４に示すよう
に、円弧を軌道曲線とし、円弧の両端にある特徴曲線の
形状が一致する場合には、円弧まわりの立体生成方法を
用いて区間スイープ立体生成が可能である。
直線の場合はルールド面生成の手法を用いて区間スイー
プ立体生成が可能である。その他、図１４に示すよう
に、円弧を軌道曲線とし、円弧の両端にある特徴曲線の
形状が一致する場合には、円弧まわりの立体生成方法を
用いて区間スイープ立体生成が可能である。
【００２２】また、立体生成法判別部９により、区間ス
イープ立体生成が不可能と判断された場合、近似区間ス
イープ立体生成部１１により区間スイープ立体を生成す
る。例えば、図１５に示すように、軌道曲線が自由曲線
である場合は、近似区間スイープ生成方法を用いて区間
スイープ立体を生成する。
イープ立体生成が不可能と判断された場合、近似区間ス
イープ立体生成部１１により区間スイープ立体を生成す
る。例えば、図１５に示すように、軌道曲線が自由曲線
である場合は、近似区間スイープ生成方法を用いて区間
スイープ立体を生成する。
【００２３】以下、図１６のフローチャートを参照して
近似区間スイープ立体生成部１１の動作を説明する。
近似区間スイープ立体生成部１１の動作を説明する。
【００２４】近似区間スイープ立体生成部１１は、ま
ず、配置された特徴曲線に基づいてスキニングの方法を
用いて立体を生成する（ステップＴ１）。スキニングに
ついては、パラメータ指定による有理Ｂスプライン（Ｎ
ＵＲＢＳ（ＮｏｎーＵｎｉｆｏｒｍ Ｒａｔｉｏｎａｌ
Ｂ−Ｓｐｌｉｎｅ））曲線を使用するのであれば、例
えば、“オン・ナーブス：サーヴェイ，レ・ピエグル，
米国電子電気学会，コンピュータ・グラフィクス・アン
ド・アプリケーション，１９９１年１月（“ＯｎＮＵＲ
ＢＳ：Ａ Ｓｕｒｖｅｙ”（Ｌｅｓ Ｐｉｅｇｌ、ＩＥ
ＥＥ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒａｐｈｉｃｓ ＆ Ａｐ
ｐｌｉｃａｔｉｏｎ、Ｊａｎｕａｒｙ１９９１））に述
べられているスキニングの方法を用いる。
ず、配置された特徴曲線に基づいてスキニングの方法を
用いて立体を生成する（ステップＴ１）。スキニングに
ついては、パラメータ指定による有理Ｂスプライン（Ｎ
ＵＲＢＳ（ＮｏｎーＵｎｉｆｏｒｍ Ｒａｔｉｏｎａｌ
Ｂ−Ｓｐｌｉｎｅ））曲線を使用するのであれば、例
えば、“オン・ナーブス：サーヴェイ，レ・ピエグル，
米国電子電気学会，コンピュータ・グラフィクス・アン
ド・アプリケーション，１９９１年１月（“ＯｎＮＵＲ
ＢＳ：Ａ Ｓｕｒｖｅｙ”（Ｌｅｓ Ｐｉｅｇｌ、ＩＥ
ＥＥ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒａｐｈｉｃｓ ＆ Ａｐ
ｐｌｉｃａｔｉｏｎ、Ｊａｎｕａｒｙ１９９１））に述
べられているスキニングの方法を用いる。
【００２５】次に、軌道曲線上にある特徴曲線の間の中
間地点において、特徴曲線算出部８により特徴曲線を算
出し（ステップＴ２）、同時に、前記パラメータ地点に
おける立体の断面曲線を算出する（ステップＴ３）。そ
して、図１７に示すように、前記パラメータ地点におけ
る特徴曲線と断面曲線との比較を行なう（ステップＴ
４）。
間地点において、特徴曲線算出部８により特徴曲線を算
出し（ステップＴ２）、同時に、前記パラメータ地点に
おける立体の断面曲線を算出する（ステップＴ３）。そ
して、図１７に示すように、前記パラメータ地点におけ
る特徴曲線と断面曲線との比較を行なう（ステップＴ
４）。
【００２６】特徴曲線と断面曲線の比較手段としては曲
線自身の比較や、ＮＵＲＢＳ曲線の場合、各制御頂点の
比較等が考えられる。比較が許容範囲内と判断されなか
った場合、前記算出特徴曲線を次に立体を再生成する際
の特徴曲線とするため記憶しておく（ステップＴ５）。
前記立体生成（ステップＴ１）以降の動作を全ての特徴
曲線に対して行なう（ステップＴ６）。全ての特徴曲線
に対し前記処理を終了したならば、上記ステップＴ５で
記憶した算出特徴曲線が存在するかどうかを判別し（ス
テップＴ７）、存在するならば前記記憶した算出特徴曲
線をあらたに特徴曲線として加える（ステップＴ８）。
加えられた特徴曲線に基づいてスキニングの方法を用い
て、再び立体を生成し直し、上記ステップＴ２以降の動
作を繰り返す。記憶した算出特徴曲線が存在しなくなっ
たかどうかを判別し（ステップＴ７）、上記ステップＴ
７で記憶した算出特徴曲線が存在しなくなったと判断さ
れた場合には処理を終了し、そのときに生成されている
立体を近似区間スイープ立体とする。
線自身の比較や、ＮＵＲＢＳ曲線の場合、各制御頂点の
比較等が考えられる。比較が許容範囲内と判断されなか
った場合、前記算出特徴曲線を次に立体を再生成する際
の特徴曲線とするため記憶しておく（ステップＴ５）。
前記立体生成（ステップＴ１）以降の動作を全ての特徴
曲線に対して行なう（ステップＴ６）。全ての特徴曲線
に対し前記処理を終了したならば、上記ステップＴ５で
記憶した算出特徴曲線が存在するかどうかを判別し（ス
テップＴ７）、存在するならば前記記憶した算出特徴曲
線をあらたに特徴曲線として加える（ステップＴ８）。
加えられた特徴曲線に基づいてスキニングの方法を用い
て、再び立体を生成し直し、上記ステップＴ２以降の動
作を繰り返す。記憶した算出特徴曲線が存在しなくなっ
たかどうかを判別し（ステップＴ７）、上記ステップＴ
７で記憶した算出特徴曲線が存在しなくなったと判断さ
れた場合には処理を終了し、そのときに生成されている
立体を近似区間スイープ立体とする。
【００２７】各軌道曲線上に区間スイープ立体を生成し
た後は、曲面間整合部１２により図１８に示すように区
間スイープ立体において、隣合う立体間の接続性を整え
るため立体の両端部分を軌道曲線の対応する両端点の接
線ベクトルの方向に修正する（図２のステップＳ４）。
た後は、曲面間整合部１２により図１８に示すように区
間スイープ立体において、隣合う立体間の接続性を整え
るため立体の両端部分を軌道曲線の対応する両端点の接
線ベクトルの方向に修正する（図２のステップＳ４）。
【００２８】立体の両端部分の修正には例えば、“ビジ
ュアル・コンティニュイティ”，ウルフガング・ボー
ム，ＣＡＤ，Ｖｏｌ．２０，ナンバー６，１９８８
（“Ｖｉｓｕａｌ ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ”，Ｗｏｌｆ
ｇａｎｇ Ｂｏｅｈｍ、ＣＡＤ Ｖｏｌｕｍｅ ２０
ｎｕｍｂｅｒ ６，１９８８）のタンジェント プレー
ンコンティニュアス パッチ ワーク（ＴＡＮＧＥＮＴ
ＰＬＡＮＥ ＣＯＮＴＩＮＵＯＵＳ ＰＡＴＣＨ Ｗ
ＯＲＫ）の項に述べられている方法を用いる。
ュアル・コンティニュイティ”，ウルフガング・ボー
ム，ＣＡＤ，Ｖｏｌ．２０，ナンバー６，１９８８
（“Ｖｉｓｕａｌ ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ”，Ｗｏｌｆ
ｇａｎｇ Ｂｏｅｈｍ、ＣＡＤ Ｖｏｌｕｍｅ ２０
ｎｕｍｂｅｒ ６，１９８８）のタンジェント プレー
ンコンティニュアス パッチ ワーク（ＴＡＮＧＥＮＴ
ＰＬＡＮＥ ＣＯＮＴＩＮＵＯＵＳ ＰＡＴＣＨ Ｗ
ＯＲＫ）の項に述べられている方法を用いる。
【００２９】そして、立体合成部１３により、軌道曲線
上に生成された各区間スイープ立体を図１９に示すよう
に１つのスイープ立体に合成する（図２のステップＳ
５）。ここで、合成にはＮＵＲＢＳ曲線で曲面を生成す
る場合、例えば、“オン・ナーブス：サーヴェイ，レ・
ピエグル，米国電子電気学会，コンピュータ・グラフィ
クス・アンド・アプリケーション，１９９１年１月
（“Ｏｎ ＮＵＲＢＳ：ＡＳｕｒｖｅｙ”（Ｌｅｓ Ｐ
ｉｅｇｌ、ＩＥＥＥ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒａｐｈｉ
ｃｓ ＆ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ、Ｊａｎｕａｒｙ
１９９１））に述べられているＮＵＲＢＳ曲面のオスロ
アルゴリズムや次数増加アルゴリズムを用いて隣合うＮ
ＵＲＢＳ曲面の次数を揃え、１つのＮＵＲＢＳ曲面を生
成する。
上に生成された各区間スイープ立体を図１９に示すよう
に１つのスイープ立体に合成する（図２のステップＳ
５）。ここで、合成にはＮＵＲＢＳ曲線で曲面を生成す
る場合、例えば、“オン・ナーブス：サーヴェイ，レ・
ピエグル，米国電子電気学会，コンピュータ・グラフィ
クス・アンド・アプリケーション，１９９１年１月
（“Ｏｎ ＮＵＲＢＳ：ＡＳｕｒｖｅｙ”（Ｌｅｓ Ｐ
ｉｅｇｌ、ＩＥＥＥ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒａｐｈｉ
ｃｓ ＆ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ、Ｊａｎｕａｒｙ
１９９１））に述べられているＮＵＲＢＳ曲面のオスロ
アルゴリズムや次数増加アルゴリズムを用いて隣合うＮ
ＵＲＢＳ曲面の次数を揃え、１つのＮＵＲＢＳ曲面を生
成する。
【００３０】以上の説明で明らかなように、本発明のス
イープ立体生成装置は、以下の効果がある。
イープ立体生成装置は、以下の効果がある。
【００３１】１）軌道曲線の任意位置における特徴曲線
を算出する時、軌道曲線の種類に応じた特徴曲線の算出
を行ない、算出する際に用いる座標変換マトリックスが
一意に規定できない場合、適当な平面を指定し、平面の
法線ベクトルと軌道曲線の任意パラメータ点での接線ベ
クトルを基に前記パラメータ点での座標変換マトリック
スを定義するので、激しい曲率の変化に伴うねじれの影
響を受けない滑らかな曲面生成が可能である。
を算出する時、軌道曲線の種類に応じた特徴曲線の算出
を行ない、算出する際に用いる座標変換マトリックスが
一意に規定できない場合、適当な平面を指定し、平面の
法線ベクトルと軌道曲線の任意パラメータ点での接線ベ
クトルを基に前記パラメータ点での座標変換マトリック
スを定義するので、激しい曲率の変化に伴うねじれの影
響を受けない滑らかな曲面生成が可能である。
【００３２】２）軌道曲線の種類に応じた区間スイープ
立体を生成するため、その軌道曲線が持つ特徴を反映し
たスイープ立体の生成が可能である。
立体を生成するため、その軌道曲線が持つ特徴を反映し
たスイープ立体の生成が可能である。
【００３３】３）区間スイープ立体の両端部分は、軌道
曲線の両端における接線ベクトルの方向に修正されてい
るので軌道曲線が滑らかに接続されているならば、生成
された区間スイープ立体も滑らかに接続される。したが
って、合成したスイープ立体も滑らかな曲面となり得
る。また、ＮＵＲＢＳ曲面など、一般性のある曲面形式
で表現することができる。
曲線の両端における接線ベクトルの方向に修正されてい
るので軌道曲線が滑らかに接続されているならば、生成
された区間スイープ立体も滑らかに接続される。したが
って、合成したスイープ立体も滑らかな曲面となり得
る。また、ＮＵＲＢＳ曲面など、一般性のある曲面形式
で表現することができる。
【００３４】
【発明の効果】本発明のスイープ立体生成装置は、軌道
曲線の任意の地点での特徴曲線を算出する特徴曲線算出
手段と、算出された特徴曲線を該軌道曲線の両端点に配
置する特徴曲線配置手段と、軌道曲線及び軌道曲線の両
端点に配置された特徴曲線に基づいてスイープ立体の生
成で近似の方法を用いるか否かを判別する立体生成法判
別手段と、立体生成法判別手段でスイープ立体の生成で
該近似の方法を用いないと判別された場合に軌道曲線及
び特徴曲線に基づいてスイープ立体を生成する区間スイ
ープ立体生成手段と、立体生成法判別手段でスイープ立
体の生成で近似の方法を用いると判別された場合に特徴
曲線算出手段を用いて特徴曲線を軌道曲線上に適宜追加
して近似的に立体を生成する近似区間スイープ立体生成
手段と、区間スイープ立体生成手段及び近似区間スイー
プ立体生成手段によって得られた区間スイープ立体で隣
接する立体間の接続性を整える曲面間整合手段と、区間
スイープ立体を１つのスイープ立体に合成する立体合成
手段とを備えているので、軌道曲線区間において軌道曲
線の種類に応じたスイープ立体を生成するので軌道曲線
の特徴を反映したスイープ立体を生成することができ
る。また、区間で生成されたスイープ立体において隣合
う立体間の接続性を考慮しているので、軌道曲線が滑ら
かに接続されているならば、生成されるスイープ立体も
滑らかな曲面となる。
曲線の任意の地点での特徴曲線を算出する特徴曲線算出
手段と、算出された特徴曲線を該軌道曲線の両端点に配
置する特徴曲線配置手段と、軌道曲線及び軌道曲線の両
端点に配置された特徴曲線に基づいてスイープ立体の生
成で近似の方法を用いるか否かを判別する立体生成法判
別手段と、立体生成法判別手段でスイープ立体の生成で
該近似の方法を用いないと判別された場合に軌道曲線及
び特徴曲線に基づいてスイープ立体を生成する区間スイ
ープ立体生成手段と、立体生成法判別手段でスイープ立
体の生成で近似の方法を用いると判別された場合に特徴
曲線算出手段を用いて特徴曲線を軌道曲線上に適宜追加
して近似的に立体を生成する近似区間スイープ立体生成
手段と、区間スイープ立体生成手段及び近似区間スイー
プ立体生成手段によって得られた区間スイープ立体で隣
接する立体間の接続性を整える曲面間整合手段と、区間
スイープ立体を１つのスイープ立体に合成する立体合成
手段とを備えているので、軌道曲線区間において軌道曲
線の種類に応じたスイープ立体を生成するので軌道曲線
の特徴を反映したスイープ立体を生成することができ
る。また、区間で生成されたスイープ立体において隣合
う立体間の接続性を考慮しているので、軌道曲線が滑ら
かに接続されているならば、生成されるスイープ立体も
滑らかな曲面となる。
【図１】本発明のスイープ立体生成装置の一実施例の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】図１のスイープ立体生成装置の動作を説明する
ためのフローチャートである。
ためのフローチャートである。
【図３】入力された軌道曲線と特徴曲線の説明図であ
る。
る。
【図４】軌道曲線の両端と変曲点に特徴曲線を配置した
ときの説明図である。
ときの説明図である。
【図５】区間における特徴曲線と指定平面の説明図であ
る。
る。
【図６】区間における特徴曲線と指定平面の説明図であ
る。
る。
【図７】変換座標系の説明図である。
【図８】特徴曲線の配置の説明図である。
【図９】特徴曲線の配置の説明図である。
【図１０】特徴曲線の形状が異なるときの配置の説明図
である。
である。
【図１１】算出先地点に特徴曲線を算出する説明図であ
る。
る。
【図１２】算出先地点で線形補間した特徴曲線の説明図
である。
である。
【図１３】直線を軌道曲線としたときの区間スイープ立
体生成の説明図である。
体生成の説明図である。
【図１４】円弧を軌道曲線としたときの区間スイープ立
体生成の説明図である。
体生成の説明図である。
【図１５】自由曲線を軌道曲線としたときの区間スイー
プ立体生成の説明図である。
プ立体生成の説明図である。
【図１６】図１の近似区間スイープ立体生成部の動作を
説明するためのフローチャートである。
説明するためのフローチャートである。
【図１７】断面曲線と軌道曲線との比較の説明図であ
る。
る。
【図１８】図１の立体間整合部の動作を説明するための
図である。
図である。
【図１９】本発明のスイープ立体装置により得られた結
果の一例を示す図である。
果の一例を示す図である。
１ 制御部 ２ 表示部 ３ キーボード部 ４ タブレット部 ５ ファイル部 ６ モデリング部 ７ 特徴曲線配置部 ８ 特徴曲線算出部 ９ 立体生成法判別部 １０ 区間スイープ立体生成部 １１ 近似区間スイープ生成部 １２ 曲面間整合部 １３ 立体合成部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−99101（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−163668（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−117572（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−135208（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−263368（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−94501（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−250444（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−301752（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G06T 17/00 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (1)
- 【請求項１】 軌道曲線の任意の地点での特徴曲線を算
出する特徴曲線算出手段と、該算出された特徴曲線を該
軌道曲線の両端点に配置する特徴曲線配置手段と、該軌
道曲線及び当該軌道曲線の両端点に配置された該特徴曲
線に基づいてスイープ立体の生成で近似の方法を用いる
か否かを判別する立体生成法判別手段と、該立体生成法
判別手段で該スイープ立体の生成で該近似の方法を用い
ないと判別された場合に該軌道曲線及び該特徴曲線に基
づいて該スイープ立体を生成する区間スイープ立体生成
手段と、該立体生成法判別手段で該スイープ立体の生成
で該近似の方法を用いると判別された場合に該特徴曲線
算出手段を用いて該特徴曲線を該軌道曲線上に適宜追加
して近似的に立体を生成する近似区間スイープ立体生成
手段と、該区間スイープ立体生成手段及び該近似区間ス
イープ立体生成手段によって得られた区間スイープ立体
で隣接する立体間の接続性を整える曲面間整合手段と、
該区間スイープ立体を１つのスイープ立体に合成する立
体合成手段とを備えていることを特徴とするスイープ立
体生成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5097961A JP2972047B2 (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | スイープ立体生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5097961A JP2972047B2 (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | スイープ立体生成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06309417A JPH06309417A (ja) | 1994-11-04 |
| JP2972047B2 true JP2972047B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=14206275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5097961A Expired - Fee Related JP2972047B2 (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | スイープ立体生成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2972047B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0818279D0 (en) | 2008-10-06 | 2008-11-12 | Advanced Risc Mach Ltd | Graphics processing systems |
| GB0818278D0 (en) | 2008-10-06 | 2008-11-12 | Advanced Risc Mach Ltd | Graphics processing systems |
| GB0818277D0 (en) * | 2008-10-06 | 2008-11-12 | Advanced Risc Mach Ltd | Graphics processing system |
| JP5185965B2 (ja) * | 2010-03-25 | 2013-04-17 | 株式会社日立製作所 | 解析モデル作成装置、解析モデル作成プログラム及び解析モデル作成プログラムを記録した記録媒体 |
-
1993
- 1993-04-23 JP JP5097961A patent/JP2972047B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06309417A (ja) | 1994-11-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1612735B1 (en) | Sketch-based editing of curves | |
| US5345546A (en) | Method and apparatus for generating fillet surface between two surfaces | |
| JP2003505800A (ja) | 制御幾何（コントロールジェオメトリ）を用いた幾何学的設計およびモデリングシステム | |
| JPH0362266A (ja) | 計算機援助図面作成方法 | |
| JP2972047B2 (ja) | スイープ立体生成装置 | |
| JPH0916146A (ja) | 文字・記号パターン発生装置 | |
| EP1439494B1 (en) | Method for subdividing a mesh or polyline | |
| JP2019191750A (ja) | 曲面生成装置および曲面生成用プログラム | |
| Bajaj et al. | Spline approximations of real algebraic surfaces | |
| EP1237125B1 (en) | Method and system for generating and handling a harmonized network of points | |
| Lo et al. | Mesh generation over curved surfaces with explicit control on discretization error | |
| JP2938909B2 (ja) | 曲面生成方法及びその装置 | |
| JP3197324B2 (ja) | ３次元曲面形状生成装置 | |
| Yang | Point-normal subdivision curves and surfaces | |
| JPH04117572A (ja) | ３次元立体形状生成装置 | |
| JP3422684B2 (ja) | データ処理方法、および該方法に係るプログラムを格納した記憶媒体 | |
| JP2737127B2 (ja) | 物体の表面形状データ作成方法 | |
| JP2005149245A (ja) | Ｃａｄシステム、曲面解析装置、曲面再生装置、その方法及びそのプログラム | |
| JPH08194816A (ja) | 線分近似方法および線分近似方式 | |
| Tosan et al. | Design and reconstruction of fractal surfaces | |
| JP3017302B2 (ja) | スキニング立体形状生成装置 | |
| JP3158368B2 (ja) | 物体の表面形状データ作成方法及び装置 | |
| JP3153580B2 (ja) | 曲線及び曲面形状生成装置 | |
| Lanquetin et al. | Generalized SCODEF deformations on subdivision surfaces | |
| Ueda et al. | Generalization of a family of Gregory surfaces |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |