JP3156488B2

JP3156488B2 - モデル形式変換装置

Info

Publication number: JP3156488B2
Application number: JP03706794A
Authority: JP
Inventors: 欣児岩田; 謙吾田村
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1994-03-08
Filing date: 1994-03-08
Publication date: 2001-04-16
Anticipated expiration: 2016-04-16
Also published as: JPH07249132A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、金型形状を表す数値
モデルの形式をサーフェスモデルからソリッドモデルへ
変換する装置に関し、特には、隣接関係データを持つソ
リッドモデルへ変換し得る装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】金型を用いて製品を生産する際、近年
は、その製品をＣＡＤ（コンピュータ支援設計）によ
り、曲面同士の隣接関係データを持たないため作成が容
易なサーフェスモデルの形式の数値モデルとして設計
し、その製品形状を表す数値モデルを用いてＣＡＭ（コ
ンピュータ支援加工）により金型をＮＣ加工する場合が
多く、かかる場合に従来は、先ず、その製品形状を表す
数値モデルの形状データに金型として必要な部分の形状
データを組み合わせることにより、金型形状を表す数値
モデルをサーフェスモデルの形式で定義し、次いで、そ
の数値モデルが隣接関係データを持たないことから曲面
間および領域線間の抜けや重なりによるＮＣ加工時の不
具合を防止するため、その金型形状を表す数値モデルに
対し一定ピッチで断面線を作成してその数値モデルと断
面線との交点の数を調べることにより、抜けや重なりの
検査を行い、その後、その金型形状を表す数値モデルか
ら、形状を点群で表すため隣接関係データが不要のデコ
ンポジション形式のソリッドモデルをＣＡＭモデルとし
て作成し、そのＣＡＭモデルを用いて、工具干渉チェッ
クおよび、工具軌跡を示すＮＣデータの作成を行ってい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
一定ピッチの断面線を用いて曲面間および領域線間の抜
けや重なりを検査した後デコンポジション形式のソリッ
ドモデルをＣＡＭモデルとして作成する従来の方法で
は、その抜けや重なりの検査の際にピッチ間の情報が欠
如するので検査機能が十分でなく、人間の関与による詳
細な検査が欠かせないため検査に多くの工数がかかって
しまうという問題があり、またその後のＮＣデータの作
成の際に必要となる隣接曲面の交差角度等の形状特徴の
データがＣＡＭモデルから自動的には抽出できないとい
う問題があった。

【０００４】そしてこの問題の解決のためには、曲面お
よびその有効領域線の作成時にその隣接関係の指示を行
い、金型形状を表す数値モデルを最初から隣接関係デー
タを持つソリッドモデルの形式で作成することも考えら
れるが、このようにすると、金型形状を設計する際に多
大の工数がかかってしまうという問題が生ずる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記従来技
術の課題を有利に解決した装置を提供することを目的と
するものであり、この発明のモデル形式変換装置は、図
１にその概念を示すように、金型形状を表す数値モデル
の形式をサーフェスモデルからソリッドモデルへ変換す
る装置において、入力したサーフェスモデルの全ての領
域線を曲線単位に分割して各曲線に付番し、前記各曲線
の属性情報を曲線テーブルに格納する初期処理手段１
と、前記曲線テーブルの前記属性情報データに基づき、
前記付番した曲線の全てについて総当たりで二曲線間部
分一致検索処理を行い部分一致区間を決定して、位相情
報テーブルに前記各曲線の曲線番号とその曲線に隣接す
る曲面名と部分一致区間のデータとを格納する部分一致
検索手段２と、前記サーフェスモデルを、前記位相情報
テーブルの前記データを付加してソリッドモデルに変換
し、そのソリッドモデルを出力する終了処理手段３と、
を具えることを特徴とするものである。

【０００６】なお、この明細書で「曲線」と呼んでいる
ものは、直線をも包含している自由曲線を意味し、また
この明細書で「曲面」と呼んでいるものも同様に、平面
をも包含している自由曲面を意味している。

【０００７】そして、この発明における前記部分一致検
索手段は、前記二曲線間の部分一致検索を行う際に、二
曲線が全体として一致するか否かを調べ、全体として一
致する場合はいずれか一方の曲線を無効とするものとし
ても良い。

【０００８】また、この発明における前記部分一致検索
手段は、前記二曲線間の部分一致検索を行う際に、一方
の曲線の端点すなわち曲線の始点または終点となる点と
他方の曲線との間の幾何学的関係を二曲線につき相互に
検査し、その検査結果を用いてパターンマッチングを行
って、合致したパターンに基づき二曲線の一致区間を求
めるものとしても良い。

【０００９】さらに、この発明における前記部分一致検
索手段は、前記パターンマッチングでは一致区間が求ま
らなかったが、幾何学的にみて一致区間が存在する可能
性が有る場合に、収束計算によって二曲線の一致区間を
求めるものとしても良い。

【００１０】

【作用】かかるこの発明の装置にあっては、先ず初期処
理手段１が、入力したサーフェスモデルの全ての領域線
を曲線単位に分割して各曲線に付番し、前記各曲線の属
性情報を曲線テーブルに格納し、次いで部分一致検索手
段２が、前記曲線テーブルの前記属性情報データに基づ
き、前記付番した曲線の全てについて総当たりで二曲線
間部分一致検索処理を行い部分一致区間を決定して、位
相情報テーブルに前記各曲線の曲線番号とその曲線に隣
接する曲面名と部分一致区間のデータとを格納し、その
後に終了処理手段３が、前記サーフェスモデルを、前記
位相情報テーブルの前記データを付加してソリッドモデ
ルに変換し、そのソリッドモデルを出力する。

【００１１】従ってこの発明の装置によれば、曲面およ
びその有効領域線の作成時にその隣接関係の指示が行わ
れなくても、サーフェスモデルを、隣接関係データを持
つソリッドモデルに自動的に変換することができるの
で、その後のユーザーによるソリッドモデルの曲面間お
よび領域線間の抜けや重なりの検査の際に、その隣接関
係データによって検査を容易にし得て、検査の工数を大
幅に省くことができ、またその後のＮＣデータの作成の
際に、その隣接関係データから、作成に必要な隣接曲面
の交差角度等の形状特徴のデータを自動的に得ることも
できる。

【００１２】なお、前記部分一致検索手段を、それが前
記二曲線間の部分一致検索を行う際に、二曲線が全体と
して一致するか否かを調べ、全体として一致する場合は
いずれか一方の曲線を無効とするものとすれば、全体的
に重なっている曲線が整理されるので、モデル形式変換
に要する時間を短縮し得るとともに、その後の曲面間お
よび領域線間の抜けや重なりの検査をさらに容易にする
ことができる。

【００１３】また、前記部分一致検索手段を、それが前
記二曲線間の部分一致検索を行う際に、一方の曲線の端
点と他方の曲線との間の幾何学的関係を二曲線につき相
互に検査し、その検査結果を用いてパターンマッチング
を行って、合致したパターンに基づき二曲線の一致区間
を求めるものとすれば、部分一致の検索が容易になるの
で、変換に要する時間を短縮することができる。

【００１４】さらに、前記部分一致検索手段を、前記パ
ターンマッチングでは一致区間が求まらなかったが、幾
何学的にみて一致区間が存在する可能性が有る場合に、
収束計算によって二曲線の一致区間を求めるものにすれ
ば、部分一致の検索をより正確に行い得るので、より信
頼性の高い隣接関係データを得ることができる。

【００１５】

【実施例】以下に、この発明の実施例を図面に基づき詳
細に説明する。図２は、この発明のモデル形式変換装置
の一実施例が実行するモデル形式変換処理の手順を示す
フローチャートであり、この実施例の装置は、図形等に
関する演算処理を行う中央処理装置と、図形等に関する
情報を記録するＲＯＭ，ＲＡＭ等の内部記憶装置および
ハードディスクドライブ装置等の外部記録装置と、図形
等に関する情報を画面上に表示するＣＲＴ等の画面表示
装置と、ユーザーが操作して図形やコマンド等に関する
情報を入力するキーボードやマウスやデジタイザー等の
入力装置と、図形等に関する情報を紙面上に描画等して
出力するプロッタやプリンタ等の出力装置とを具える通
常のＣＡＤシステムに、一体的に組み込まれている。

【００１６】そしてこの実施例の装置は、概説すると、
金型形状を表す数値モデルの形式をサーフェスモデルか
らソリッドモデルへ変換するに際し、主には、あらかじ
め与えられたプログラムに基づく上記中央処理装置の作
動によって、先ず初期処理手段１に相当するステップ11
で、入力したサーフェスモデルの全ての領域線を曲線単
位に分割し各曲線に付番して、各曲線の属性情報を曲線
テーブルに格納する初期処理を行い、次いで部分一致検
索処理手段２に相当するステップ12で、曲線テーブルの
属性情報データに基づき、上記付番した曲線の全てにつ
いて総当たりで二曲線間部分一致検索処理を行い部分一
致区間を決定して、位相情報テーブルに各曲線の曲線番
号とその曲線に隣接する曲面名と部分一致区間のデータ
とを格納する部分一致検索処理を行い、最後に終了処理
手段３に相当するステップ13で、上記位相情報テーブル
のデータを付加して上記サーフェスモデルをソリッドモ
デルに変換し、そのソリッドモデルを出力する終了処理
を行う。

【００１７】図３は、上記ステップ11での初期処理の内
容を具体的に示しており、ここではステップ21〜24を、
入力したサーフェスモデルの全ての部分曲面について繰
り返し行うこととし、先ずステップ21で、入力したサー
フェスモデルのうちの一つの部分曲面のデータを読み込
む。かかる部分曲面は、図４に示すように、広い曲面Ｆ
のうちの、領域線ALによって囲繞される有効領域EAによ
って定義され、その領域線ALは、外周領域線OAL と内周
領域線IAL とに分類される。従って、上記読み込んだ部
分曲面のデータは、それら曲面Ｆと領域線ALとをそれぞ
れ表すデータを含んでおり、さらに、サーフェスモデル
の作成段階であらかじめ部分曲面毎に与えられた曲面名
をも含んでいる。

【００１８】次にここではステップ22で、上記領域線AL
を、図４に示すように、曲線単位に分割して、各曲線に
付番する。これは、曲線は通常ｎ次多項式で表されるの
で、折れた形状の線を表す場合には、その折れた位置を
分割点DPとして分割した複数の曲線を用いるからであ
る。そしてその後は、続くステップ23で、図５に示すよ
うに、分割して得た曲線ＬのＸ，Ｙ，Ｚ軸の最大値およ
び最小値を求め、次のステップ24で、図６に示す如き、
曲線の属性情報を表す曲線テーブルの、上記付番した曲
線番号、曲線の属する曲面の曲面名、上記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸
の最大値および最小値、有効区分、そして曲線のデータ
アドレスの項目のうち、有効区分以外の各項目にその曲
線のデータを書き込む、という処理を、分割して得た各
曲線について行う。なお、上記有効区分の項目には、後
述する部分一致検索処理でその曲線の全体が既に他の曲
線と重なっていると判定した場合に、その部分一致検索
処理のステップ37で、その曲線を無効にする無効フラグ
が書き込まれる。

【００１９】図７は、上記初期処理の後に行うステップ
12での部分一致検索処理の内容を具体的に示しており、
上記初期処理で分割して得た曲線の全体数をＭとする
と、ここでは、ｐの値をｐ＝１からｐ＝Ｍ−１の間で歩
進させて、各ｐの値につきステップ31からステップ37ま
での処理を行い、その各ｐの値についての処理の間、ｑ
の値をｑ＝ｐ＋１からｐ＝Ｍの間で歩進させて、各ｑの
値につきステップ32からステップ37までの処理を行こと
とし、先ずステップ31で、上記曲線テーブルのｐ番目の
曲線のデータを参照し、次にステップ32で、上記曲線テ
ーブルのｑ番目の曲線のデータを参照し、その後にステ
ップ33で、それら参照した二曲線について図８に示す二
曲線間部分一致検索処理を行う。

【００２０】この二曲線間部分一致検索処理では、先ず
ステップ41で、上記二曲線が共に有効か否かを上記有効
区分のデータから判断し、二曲線の少なくとも一方が無
効とされている場合は一致検索不要ゆえ処理を終了する
が、二曲線が共に有効の場合には次のステップ42へ進
む。そしてステップ42では、上記二曲線が互いに異なる
曲面の領域線か否かを判断し、二曲線が互いに同一の曲
面の領域線の場合は一致検索不要ゆえ処理を終了する
が、二曲線が互いに異なる曲面の領域線の場合には次の
ステップ43へ進む。

【００２１】このステップ43では、上記二曲線のＸ，
Ｙ，Ｚ軸の最大・最小値を比較し、続くステップ44で
は、その比較の結果から、上記二曲線のＸ，Ｙ，Ｚ軸の
最大・最小値が交差または包含関係にあるか否かを判断
し、交差または包含関係にない場合は一致検索不要ゆえ
処理を終了するが、交差または包含関係にある場合には
次のステップ45へ進む。そしてステップ45では、上記二
曲線を曲線ａ，ｂとしてそれらの曲線ａ，ｂにつき相互
に、それらのうちの一方の曲線の端点に対する他方の曲
線上の最近点（一方の曲線上のある点（この場合は端
点）から最短距離にある、他方の曲線上の点）の位置を
計算して求める。

【００２２】次のステップ46では、上記の如くして求め
た最近点の位置に基づいてパターンマッチングを行い、
このパターンマッチングでは、上記二曲線ａ，ｂにつ
き、他方の曲線上の最近点に対する距離があらかじめ定
めた一致判定許容値（点同士あるいは点と線とが重なっ
ているとみなし得る距離）以内にあるような端点の数お
よびその端点に対し一致判定許容値以内の距離にある最
近点が端点であるか否かを調査して、その調査結果を、
他方の曲線上の最近点に対する距離が一致判定許容値以
内にある端点であって曲線ａの端点の場合は最近点が曲
線ｂの端点である端点も含むが曲線ｂの端点の場合は最
近点が曲線ａの端点である端点は含まないという条件に
合致する端点の数に基づき分類した、図９〜図13に示す
五種類のパターンと比較し、それらのパターン中から上
記二曲線ａ，ｂの調査結果と合致するパターンを探し出
して、その合致したパターンに応じた処理を行う。

【００２３】すなわち、図９に示すパターン１は、上記
条件に合致する端点の数が０個の場合のパターンであ
り、また図10に示すパターン２は、上記条件に合致する
端点の数が１個の場合のパターンであり、これらのパタ
ーン１，２のいずれかに合致した場合には、この二曲線
間部分一致検索では隣接関係が付けられないので、ここ
では無条件に二曲線は一致していないと判定して、図７
のステップ34から、同図のステップ32へ戻る。

【００２４】そして図11に示すパターン３は、上記条件
に合致する端点の数が２個の場合のパターンであり、こ
のパターンに合致した場合には、二曲線ａ，ｂが部分的
に一致している可能性があるので、先に調査した二曲線
ａ，ｂの各々の端点に対応する最近点の位置関係に基づ
き、曲線ａの、曲線ｂと一致している可能性のある区間
におけるパラメータ中点（パラメータｔを用いてその曲
線の区間をＰ（ｔ）＝〔ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）〕といった
パラメトリックなベクトル式で表現した場合のその曲線
の区間の両端点にそれぞれ対応するパラメータ値の中央
のパラメータ値に対応するその曲線上の点）を求め、次
いでその曲線ａ上の一致可能区間におけるパラメータ中
点に対する曲線ｂ上の最近点を求め、その最近点とパラ
メータ中点との間の距離が上記一致判定許容値以内であ
れば二曲線ａ，ｂは部分的に一致していると判定して、
図７のステップ34から、同図のステップ35へ進み、その
ステップ35で、二曲線ａ，ｂの、その一致していると判
定した区間の両端点の一方（例えばパラメータ値の小さ
い方）を始点、他方を終点として、それらの始点および
終点の、その端点が重なっている曲線上でのパラメータ
値を、該パラメータ値を持つ曲線に隣接する曲面の曲面
名とともに、図14に示す如き位相情報テーブルに格納す
る。

【００２５】また図12（ａ），（ｂ）および（ｃ）に示
すパターン４は、上記条件に合致する端点の数が３個の
場合のパターンであり、このパターンに合致した場合に
も、二曲線ａ，ｂが部分的に一致している可能性がある
ので、原則として上記パターン３の場合と同様に、曲線
ａ上の一致可能区間におけるパラメータ中点に対する曲
線ｂ上の最近点を求め、その最近点とパラメータ中点と
の間の距離が上記一致判定許容値以内であれば二曲線
ａ，ｂは部分的に一致していると判定して、図７のステ
ップ34から、同図のステップ35へ進み、そのステップ35
で、その一致していると判定した区間の両端点のパラメ
ータ値を、該パラメータ値を持つ曲線に隣接する曲面の
曲面名とともに上記位相情報テーブルに格納する。

【００２６】ただし、このパターン４では、同図（ａ）
に示すように曲線ｂの両端点が共に曲線ａに重なってい
る一方で曲線ａの一個の端点のみが曲線ｂと重なってい
る場合や、それに対し曲線ａ，ｂを入れ換えた同図
（ｂ）に示すような場合、そして曲線ａの両端点が一致
している同図（ｃ）に示すような場合があるので、互い
に重なっている曲線部分としては、例えば同図（ｂ）に
示す場合の、曲線ａ上の曲線ｂの端点が重なっている点
PMから曲線ａの一方の端点までの曲線部分ａ₁と、その
点PMから曲線ａの他方の端点までの曲線部分ａ₂とのよ
うに、他方の曲線上に両端点が重なっている曲線上の、
前記他方の曲線の端点と重なる点で分割した二箇所の曲
線部分が考えられる。

【００２７】従って、上記パターン４に合致した場合
で、例えば同図（ｃ）に示す如き場合には、上記原則通
りに、それら二つの曲線部分の各々につきパラメータ中
点を求め、それらのパラメータ中点に対する曲線ｂ上の
最近点を求めて、その最近点とパラメータ中点との間の
距離が上記一致判定許容値以内である方の曲線部分が部
分的に一致している区間であると判定しても良く、ま
た、例えば同図（ｂ）に示す如き場合には、同図（ｄ）
に示すように、両端点ｅ_b1，ｅ_b2のうちの一方の端点ｅ
_b2のみが他方の曲線ａと重なっている方の曲線ｂ上の、
その他方の曲線ａの両端点ｅ_a1，ｅ_a2に各々対応する最
近点ｎ_b1，ｎ_b2のパラメータ値をそれぞれ、前記他方の
曲線ａに重なっている端点ｅ_b2のパラメータ値と比較し
て、前記他方の曲線ａに重なっている端点ｅ_b2のパラメ
ータ値に近い方のパラメータ値を持つ最近点ｎ_b2に対応
する端点ｅ_a2を有している方の、前記他方の曲線ａの曲
線部分ａ₂を、部分的に一致している区間として採用し
ても良い。

【００２８】さらに図13に示すパターン５は、上記条件
に合致する端点の数が４個の場合のパターンであり、こ
のパターンに合致した場合も、二曲線ａ，ｂが部分的に
一致している可能性があるので、原則として上記パター
ン３の場合と同様に、曲線ａ上の一致可能区間における
パラメータ中点に対する曲線ｂ上の最近点を求めて、そ
の最近点とパラメータ中点との間の距離が上記一致判定
許容値以内であれば二曲線ａ，ｂは部分的に一致してい
ると判定する。ただし、このパターン５でも、同図に示
すように、一致している可能性のある曲線部分は、曲線
ａ上の曲線ｂの両端点がそれぞれ重なっている点PM₁, P
M₂と曲線ａの両端点ｅ_a1，ｅ_a2とのそれぞれの間にある
ので、この場合も上記原則通りに、それら二箇所の曲線
部分PM₁〜ｅ_a1およびPM₂ 〜ｅ_a2の各々につきパラメー
タ中点を求め、それらのパラメータ中点に対する曲線ｂ
上の最近点を求めて、その最近点とパラメータ中点との
間の距離が上記一致判定許容値以内である場合に、その
曲線部分が曲線ｂと部分的に一致している区間であると
判定して、図７のステップ34から、同図のステップ35へ
進み、そのステップ35で、その一致していると判定した
区間の両端点のパラメータ値を、該パラメータ値を持つ
曲線に隣接する曲面の曲面名とともに上記位相情報テー
ブルに格納する。

【００２９】上記ステップ35で、上記位相情報テーブル
への属性のセット、すなわち一致していると判定した区
間の両端点のパラメータ値と隣接する曲面の曲面名との
格納を行った後は、続くステップ36で、上記ｐ，ｑ番目
の曲線のうちのどちらか一方の曲線の全体が他方の曲線
と重なっているか否かを判定し、どちらの曲線も重なっ
ていないと判定した場合にはその後ステップ32へ戻る
が、どちらか一方の曲線の全体が他方の曲線と重なって
いると判定した場合には、ステップ37で、前述した曲線
テーブルの有効区分の項目に、その曲線を無効にする無
効フラグを書き込み、その曲線を処理済みとして以後の
無駄な処理を省略する。これにより、モデル形式変換に
要する時間を短縮し得るとともに、その後の曲面間およ
び領域線間の抜けや重なりの検査をさらに容易にするこ
とができる。

【００３０】ところで、上記二曲線間部分一致検索処理
ではパターン１またはパターン２に合致する場合は、隣
接関係が付けられないため無条件に二曲線は一致してい
ないと判定したが、それらのパターンに属する二曲線で
も、図９の左側に示す隣接状態や図10の最下部に示す隣
接状態のように部分的に接触している場合がある。そこ
で、それら隣接関係が付けられなかった曲線についてこ
こではさらに部分接触検査処理を行う。

【００３１】図15は、上記部分接触検査処理の手順を具
体的に示しており、上記二曲線間部分一致検索処理で隣
接関係が付けられなかった曲線の全体数をＮとすると、
ここでは、ｐの値をｐ＝１からｐ＝Ｎ−１の間で歩進さ
せて、各ｐの値につきステップ51からステップ55までの
処理を行い、その各ｐの値についての処理の間、ｑの値
をｑ＝ｐ＋１からｐ＝Ｎの間で歩進させて、各ｑの値に
つきステップ51からステップ54までの処理を行ことと
し、先ずステップ51〜53で、図８のステップ42〜44にお
けると同様に、上記二曲線が互いに異なる曲面の領域線
か否かおよびそれら二曲線のＸ，Ｙ，Ｚ軸の最大・最小
値が交差または包含関係にあるか否かを判断し、二曲線
が互いに同一の曲面の領域線の場合および交差または包
含関係にない場合は一致検索不要ゆえ処理を終了する
が、二曲線が互いに異なる曲面の領域線であって交差ま
たは包含関係にある場合には次のステップ54へ進んで、
図16に示す部分接触詳細検査処理を行う。

【００３２】このステップ54の部分接触詳細検査処理で
は上記二曲線を曲線ａ，ｂとして、先ず、図16（ａ），
（ｂ）にそれぞれ示すように、それら二曲線ａ，ｂにつ
いて曲線ａの各構成点に対する曲線ｂ上の最近点をそれ
ぞれ求め、その最近点に対する距離が上記一致判定許容
値よりも大きい構成点（図中白丸で示す）については曲
線ｂから離れていると判定する一方、その最近点に対す
る距離が上記一致判定許容値以内である構成点（図中黒
丸で示す）については、曲線ｂと重なっていると判定し
て一時的なテーブルにそのパラメータ値を格納する。

【００３３】次いでここでは、図16（ｃ），（ｄ）にそ
れぞれ示すように、上記二曲線ａ，ｂにつき上記と逆
に、曲線ｂの各構成点に対する曲線ａ上の最近点をそれ
ぞれ求め、その最近点に対する距離が上記一致判定許容
値よりも大きい構成点（図中白丸で示す）については曲
線ａから離れていると判定する一方、その最近点に対す
る距離が上記一致判定許容値以内である構成点（図中黒
丸で示す）については、曲線ａと重なっていると判定し
て一時的なテーブルにそのパラメータ値を格納する。

【００３４】次いでここでは、図16（ｃ），（ｄ）にそ
れぞれ示すように、上記テーブルに格納した、他方の曲
線と重なっている構成点のパラメータ値の最大値と最少
値とから、一旦暫定的に、二曲線の一致区間（部分接触
区間）を求め、その後、図16（ｅ），（ｆ）にそれぞれ
示すように、その求めた一致区間の両端からさらに外側
へ狭い間隔で検索点を逐次設定して上述したと同様にそ
れらの検索点が他方の曲線と重なっているか否かを判定
することにより一致区間を少しずつ広げてゆく収束計算
により最終的な一致区間を求め、その一致区間のデータ
を上記位相情報テーブルに格納する。

【００３５】そしてその後のステップ55では、曲線ａが
複数の曲線と部分接触しているか否かをチェックし、曲
線ａが複数の曲線と部分接触していた場合は、ソリッド
モデルのデータとして矛盾が生じないよう、曲線ａから
の距離の最も近い曲線を部分一致している相手として上
記位相情報テーブルに登録（格納）する。

【００３６】上述の如くして一致区間を含む所定のデー
タを上記位相情報テーブルへ格納した後は、先に述べた
図２のステップ13で、前記入力したサーフェスモデルの
データにその位相情報テーブルのデータを付加すること
によりそのサーフェスモデルをソリッドモデルに変換
し、そのソリッドモデルを出力する終了処理を行う。

【００３７】従って、この実施例の装置によれば、曲面
およびその有効領域線の作成時にその隣接関係の指示が
行われなくても、サーフェスモデルを、隣接関係データ
を持つソリッドモデルに自動的に変換することができる
ので、その後の、ユーザーによるソリッドモデルの曲面
間および領域線間の抜けや重なりの検査の際に、その隣
接関係データによって検査を容易にし得て、検査の工数
を大幅に省くことができ、またその後のＮＣデータの作
成の際に、その隣接関係データから、作成に必要な隣接
曲面の交差角度等の形状特徴のデータを自動的に得るこ
ともできる。

【００３８】以上、図示例に基づき説明したが、この発
明は上述の例に限定されるものでなく、例えば、使用す
るシステムの処理能力や処理時間の制約等の所要に応
じ、上記収束計算による部分接触検査処理を省略して、
ユーザーによるソリッドモデルの曲面間および領域線間
の抜けや重なりの検査の際に、上記二曲線間部分一致検
索処理を補完しても良い。また上記実施例の装置はＣＡ
Ｄシステムに一体的に組み込んでいるが、この発明の装
置は、ＣＡＭシステム側に一体的に組み込んでも良い。

【００３９】

【発明の効果】かくしてこの発明のモデル形式変換装置
によれば、曲面およびその有効領域線の作成時にその隣
接関係の指示が行われなくても、サーフェスモデルを、
隣接関係データを持つソリッドモデルに自動的に変換す
ることができるので、その後のユーザーによるソリッド
モデルの曲面間および領域線間の抜けや重なりの検査の
際に、その隣接関係データによって検査を容易にし得て
検査の工数を大幅に省くことができ、またその後のＮＣ
データの作成の際に、その隣接関係データから、作成に
必要な隣接曲面の交差角度等の形状特徴のデータを自動
的に得ることもできる。

【００４０】なお、前記部分一致検索手段を、それが前
記二曲線間の部分一致検索を行う際に、二曲線が全体と
して一致するか否かを調べ、全体として一致する場合は
いずれか一方の曲線を無効とするものとすれば、全体的
に重なっている曲線が整理されるので、モデル形式変換
に要する時間を短縮し得るとともに、その後の曲面間お
よび領域線間の抜けや重なりの検査をさらに容易にする
ことができる。

【００４１】また、前記部分一致検索手段を、それが前
記二曲線間の部分一致検索を行う際に、一方の曲線の端
点と他方の曲線との間の幾何学的関係を二曲線につき相
互に検査し、その検査結果を用いてパターンマッチング
を行って、合致したパターンに基づき二曲線の一致区間
を求めるものとすれば、部分一致の検索が容易になるの
で、変換に要する時間を短縮することができる。

【００４２】さらに、前記部分一致検索手段を、前記パ
ターンマッチングでは一致区間が求まらなかったが、幾
何学的にみて一致区間が存在する可能性が有る場合に、
収束計算によって二曲線の一致区間を求めるものにすれ
ば、部分一致の検索をより正確に行い得るので、より信
頼性の高い隣接関係データを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のモデル形式変換装置の構成を示す概
念図である。

【図２】この発明のモデル形式変換装置の一実施例が実
行するモデル形式変換処理の手順を示すフローチャート
である。

【図３】上記実施例の装置が実行する初期処理の内容を
具体的に示すフローチャートである。

【図４】上記初期処理で扱う部分曲面の構成を示す説明
図である。

【図５】上記初期処理で求める曲線のＸ，Ｙ，Ｚ軸の最
大値および最小値を示す説明図である。

【図６】上記初期処理で曲線の属性情報をセットする曲
線テーブルの構成を示す説明図である。

【図７】上記実施例の装置が実行する曲線間部分一致検
査処理の内容を具体的に示すフローチャートである。

【図８】上記曲線間部分一致検査処理で実行する二曲線
間部分一致検査処理の手順を示すフローチャートであ
る。

【図９】上記二曲線間部分一致検査処理で実行するパタ
ーンマッチングに用いるパターン１を示す説明図であ
る。

【図１０】上記二曲線間部分一致検査処理で実行するパ
ターンマッチングに用いるパターン２を示す説明図であ
る。

【図１１】上記二曲線間部分一致検査処理で実行するパ
ターンマッチングに用いるパターン３を示す説明図であ
る。

【図１２】上記二曲線間部分一致検査処理で実行するパ
ターンマッチングに用いるパターン４を示す説明図であ
る。

【図１３】上記二曲線間部分一致検査処理で実行するパ
ターンマッチングに用いるパターン５を示す説明図であ
る。

【図１４】上記曲線間部分一致検査処理で位相情報を格
納する位相情報テーブルの構成を示す説明図である。

【図１５】上記曲線間部分一致検査処理で上記二曲線間
部分一致検査処理の後に実行する部分接触検査処理の手
順を示すフローチャートである。

【図１６】上記部分接触検査処理の内容を具体的に示す
説明図である。

【符号の説明】

１初期処理手段２部分一致検索手段３終了処理手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−114283（ＪＰ，Ａ) 鈴木建彦外１名、”ソリッドモデラの問題点と「曲面立体共存モデラ」の開発”、精密工学会誌、1990年、第56巻、第11号、ｐ．2015−2020 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 17/50 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】金型形状を表す数値モデルの形式をサー
フェスモデルからソリッドモデルへ変換する装置におい
て、入力したサーフェスモデルの全ての領域線を曲線単位に
分割して各曲線に付番し、前記各曲線の属性情報を曲線
テーブルに格納する初期処理手段（１）と、前記曲線テーブルの前記属性情報データに基づき、前記
付番した曲線の全てについて総当たりで二曲線間の部分
一致検索を行い部分一致区間を決定して、位相情報テー
ブルに前記各曲線の曲線番号とその曲線に隣接する曲面
名と部分一致区間のデータとを格納する部分一致検索手
段（２）と、前記サーフェスモデルを、前記位相情報テーブルの前記
データを付加してソリッドモデルに変換し、そのソリッ
ドモデルを出力する終了処理手段（３）と、を具えることを特徴とする、モデル形式変換装置。
【請求項２】前記部分一致検索手段は、前記二曲線間
の部分一致検索を行う際に、二曲線が全体として一致す
るか否かを調べ、全体として一致する場合はいずれか一
方の曲線を無効とすることを特徴とする、請求項１記載
のモデル形式変換装置。
【請求項３】前記部分一致検索手段は、前記二曲線間
の部分一致検索を行う際に、一方の曲線の端点と他方の
曲線との間の幾何学的関係を二曲線につき相互に検査
し、その検査結果を用いてパターンマッチングを行っ
て、合致したパターンに基づき二曲線の一致区間を求め
ることを特徴とする、請求項１もしくは２記載のモデル
形式変換装置。
【請求項４】前記部分一致検索手段は、前記パターン
マッチングでは一致区間が求まらなかったが、幾何学的
にみて一致区間が存在する可能性が有る場合に、収束計
算によって二曲線の一致区間を求めることを特徴とす
る、請求項３記載のモデル形式変換装置。