JP3172846B2

JP3172846B2 - 形状処理装置

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Publication number: JP3172846B2
Application number: JP22141192A
Authority: JP
Inventors: 憲宏中島; 宏荒井; 一郎原島; 健雄山田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-08-20
Filing date: 1992-08-20
Publication date: 2001-06-04
Anticipated expiration: 2016-06-04
Also published as: JPH0668206A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、計算機を用いての設計
作業、特に座標値やベクトルなどの幾何データとループ
や位置関係などを表す位相データからなる図形データ
（以下、単に図形データまたは計算機内の形状と呼ぶ）
を計算機に入力する作業を支援するＣＡＤ(Computer Ai
ded Design)、該図形データからＮＣ加工や組立てなど
の製造データの作成を支援するＣＡＭ(Computer Aided
Manufacturing)、該図形データを用いて機構や構造解析
などを支援するＣＡＥ(Computer Aided Engineering)、
計算機を用いて映像や画像を作成するＣＧ(Computer Gr
aphics)、及び図形や文書の編集作業や作成作業を計算
機を用いて行うＤＴＰ(Desk Top Publishing)などにお
いて、３次元図形データの作成及び修正作業を支援する
形状処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の形状処理装置では、越智利夫，
「図形処理システムＧＩＰＳ−Ｉ」機械設計，１６巻，
７号，１９７２−７，ｐ２９−３７（以下、従来例１と
呼ぶ）において論じられているように、計算機内部に図
形データを保存し、必要に応じてその図形データを表示
して編集する構成となっている。

【０００３】また従来の形状処理装置では、(株)日立製
作所，「プログラムプロダクトＧＲＡＤＡＳ設計製図シ
ステムＨＩＣＡＤ／２Ｄ操作書」，８０９０−７−０３
３−１０，１９８３（以下、従来例２と呼ぶ）に記載さ
れているように、複数のコマンドをマクロ化し、利用者
専用のコマンドを作成することが一般的である。さら
に、ユーザインタフェイスとしてサブルーチンを利用者
に開示し、利用者が開示されたサブルーチンを用いて利
用者専用のコマンドやシステムを作成することが、上記
操作書に示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】計算機を用いて形状処
理を行う場合、そのための処理演算は一般の数値計算と
同じく近似計算とみなすことができる。このことは、例
えば、山口富士夫，「形状処理工学［I］，［II］，［I
II］」日刊工業新聞社，１９８２−１０や、千代倉弘
明，「ソリッドモデリング」工業調査会，１９８５−４
などに記載されている。

【０００５】近似計算には計算誤差が生じるのが一般的
であるが、形状処理にはこの近似計算誤差に加え、計算
機の演算誤差と実際の形状と計算機内に数学的に表現す
る計算機内の形状との間に近似表現誤差の問題がついて
まわる。例えば、２つの点間を結ぶ曲線の長さを求める
とき、線を直線で近似するのと円弧で行うのとでは近似
表現誤差が生じる。また、何桁までの精度で演算するか
で演算誤差も生じる。更には、曲線の長さを数値積分に
より計算する場合、例えば台形則とシンプソン則とでの
近似計算方法による違い、すなわち近似計算誤差がで
る。

【０００６】一般に、実際の製品形状を表現する場合、
自由曲線や自由曲面は必要不可欠である。事実、フィレ
ットや滑らかな面の接続を必須とする製品形状を記述す
るためには、自由曲線や自由曲面による記述が不可欠と
なる。更には処理の統一性や単純化、共通化、そして高
速化のために、近似計算や近似表現を用いて形状処理を
することが、現在一般的である。つまり、現状の形状処
理方法においては、上述の誤差の問題が常についてまわ
ることになる。

【０００７】このために、従来例１に示すように単純に
計算された図形データの保存方法や編集方法では、利用
者の要求する精度でデータを生成することができない。

【０００８】これらの誤差に加えて計算機内の形状を作
成するときには、作成者の計算機内の形状作成意図が重
要となる。例えば、面の上に線を引きたい（面に含まれ
る線を作りたい）というような要求である。この作成意
図と上記の誤差が絡み合うと、種々の問題が生じる。例
えば線と線の交点を求める処理の場合にでも、数値計算
的には交点は求まるがその交点は正しくないという現象
が起きる。具体的に説明すると同一平面上に微小な誤差
範囲内で存在する２直線Ａ，Ｂの交点を求める場合、計
算機内で得られる交点には３種類のものが有る。ひとつ
は、数値計算で単純に求まる３次元空間上の点である。
後の２つは、直線Ａか直線Ｂのどちらかの線に含まれ
る、限りなく前述の３次元空間上の交点に近い点であ
る。これらの交点の選択は、形状作成者の点の作成意図
「すなわち直線Ａに含まれる点が交点である」という意
志によって選ばれるべきものである。さらに、点の作成
意図が複雑であれば、これら３種類の交点の他にも多数
考えられる。

【０００９】現状の形状処理システムや装置あるいはＣ
ＡＤシステムなどでは、これらの意図や誤差は一義的に
解釈し処理しているために、形状作成者の形状作成意図
を十分に汲み取れない。そこで、従来例２で示すよう
に、ユーザインタフェイスプログラムを用いて利用者専
用のコマンドや処理プログラムを作成する手段を提供し
ているが、その作成作業には専門的知識や経験が必要で
あり、作成が容易でないであるとか、与えられた範囲の
プログラム（関数）を用いて作成するために詳細な専用
化ができず、十分な目的仕様を達成できるコマンドが作
れないという問題があった。

【００１０】また、従来例２で示されている専用化の手
段である複数のコマンドを組み合わせてマクロコマンド
を作成する方法では、専用化コマンドの作成作業が容易
となるものの、やはりシステムが装備している作り付け
のコマンドの範囲での組合せによる機能の専用化しかで
きないために、詳細な専用化が十分にできないなどの問
題があった。

【００１１】誤差の判定については、一般的には従来例
２が示すように、図面のサイズなどのような巨視的な誤
差パラメ−タを利用者に入力させ、それを処理装置は内
部で随意に補正して各形状処理における誤差許容値とし
て決めて処理している。例えば、前述の３種類の交点計
算などは、それぞれの形状処理過程においてシステムや
装置側が一義に誤差値を選択し処理している。そのた
め、出来上がった形状が作成者が要求する許容誤差値の
範囲に入っているか否かの保証はなく、利用者の意図通
りの正確な図形データが作成できないなどの問題があっ
た。

【００１２】また、形状処理の比較的単純な処理である
交点の作成処理の例をとっても、処理事態に上記のよう
に３つの命令の選択があり、複雑な図形データを編集す
る作業ではケースバイケースにおいて、適切な処理の選
択が難しく処理結果を見てから、結果を分析し問題があ
れば、処理をやりなおしたりして、試行錯誤を繰り返し
所望の図形データを求める必要があり、作業時間がかか
ったり適切な図形データが作成できないなどの問題があ
った。

【００１３】本発明の目的は、形状処理手続を対話的に
編集し直したり変更したりすることで、コマンドを目的
別に専用化することを可能とし、形状処理する際の誤操
作の低減と処理精度の向上を図った使い勝手の良い形状
処理装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、形状処理を行うための複数の関数とその
関数の実行順序とが蓄積された蓄積手段と、利用者の要
求する形状処理命令に対して、前記蓄積手段から利用可
能な関数を１つ以上選出するとともに、選出した関数を
前記実行順序に従って組み合わせることにより前記形状
処理命令に関する類似な形状処理手続きを複数作成し、
その各形状処理手続きに基づいて形状処理を実行する実
行手段と、該実行手段で実行した形状処理結果を出力す
る出力手段と、を備えたものである。

【００１５】また、本発明は、形状処理を行うための複
数の関数とその関数の実行順序とが蓄積された蓄積手段
と、利用者の要求する形状処理命令に対して、前記蓄積
手段から利用可能な関数を１つ以上選出するとともに、
選出した関数を前記実行順序に従って組み合わせること
により前記形状処理命令に関する類似な形状処理手続き
を複数作成し、その各形状処理手続きに基づいて形状処
理を実行する実行手段と、該実行手段で実行した形状処
理結果を出力する出力手段と、前記実行手段の動作状況
を検査して前記形状処理が正常に行われたか否かを監視
する監視手段と、を備えたものである。

【００１６】さらに、本発明は、形状処理を行うための
複数の関数とその関数の実行順序とが蓄積された蓄積手
段と、利用者の要求する形状処理命令に対して、前記蓄
積手段から利用可能な関数を１つ以上選出するととも
に、選出した関数を前記実行順序に従って組み合わせる
ことにより前記形状処理命令に関する類似な形状処理手
続きを複数作成し、その各形状処理手続きに基づいて形
状処理を実行する実行手段と、該実行手段で実行した形
状処理結果を出力する出力手段と、前記各関数の処理を
制御するための処理パラメータを管理する管理手段と、
前記実行手段および管理手段の動作状況を検査して前記
形状処理が正常に行われたか否かを監視する監視手段
と、を備えたものである。

【００１７】また、本発明は、上記形状処理装置のいず
れかをＣＡＤシステムまたはコンピュータグラフィック
スシステムに応用したものである。

【００１８】

【００１９】

【作用】蓄積手段には、形状処理を行うための複数の関
数とその関数の実行順序とが予め蓄積されている。そし
て、実行手段は、蓄積手段から関数とその実行順序を読
み込む機能と、同じく当該蓄積手段に関数とその実行順
序を保存する機能を有する。そして、利用者から形状処
理命令が入力されたとき、実行手段は、その形状処理命
令に対して利用可能な関数を蓄積手段から１つ以上選出
する。さらに実行手段は、選出した関数を蓄積手段内の
実行順序に従って組み合わせることにより、利用者から
の形状処理命令に関する類似な形状処理手続きを複数作
成し、その複数の形状処理手続きの各々について形状処
理を実行する。形状処理した結果は全て出力手段に出力
され利用者に提示される。利用者はその提示された形状
処理結果の中から最適なものを選択し採用する。

【００２０】また、監視手段は、実行手段の処理状況と
管理手段を監視し制御する機能を有する。すなわち、処
理手続きを表す関数の実行順序や各手続きである関数の
処理状況を検査し、誤動作や動作不良を検出する処理を
行うとともに、各関数へのデータの授受や関数の実行順
序に従い順次行われるべき関数の実行を命令する処理を
行う。

【００２１】上記監視手段を加えた形状処理装置におい
ては、実行手段は、監視手段からの動作許可命令によっ
て蓄積手段から取り出された関数を実行順序に従って組
み合わせることにより、形状処理手続きを複数作成し処
理命令として実行する。すなわち、監視手段が蓄積手段
から関数の実行順序と少なくとも１つ以上の関数名称デ
ータを取り出すよう命令を出し、実行手段がそれらを取
り出した後、監視手段が実行手段に関数の実行順序に従
って実行すべき関数名称データを実行手段に入力データ
として入力し順次行われるべき関数の処理の実行命令を
出したならば、実行手段が当該関数の実行を順次行う。
この時、監視手段は次に述べる管理手段を起動させる。

【００２２】管理手段は、各関数が組み合わされて形状
処理を行うとき、蓄積手段に蓄積されている当該関数の
処理精度や速度を制御する判定値のパラメータテーブル
をすべて取り出し、該形状処理を行うために必要となる
各関数の処理を制御するパラメータの相互依存関係情報
を参照し、制御パラメータを正しく設定する最適設定処
理を行う。パラメータテーブルにはパラメータの標準値
が設定されており、最適設定処理では、これら標準値を
補正する処理を行う。当該パラメータテーブルの情報
は、任意に少なくとも一つ以上のパラメータの変更が可
能であり、管理手段はパラメータテーブルに付随するパ
ラメータの相互依存関係テーブルを参照して、変更され
たパラメータを優先して最適設定処理を行う。一般に、
各関数ごとに設定できるパラメータの標準値は、該関数
を独立に実行した時に最適な値を標準値として設定して
いる。しかしながら、関数の組合せで一つの処理を行う
時には、必ずしも当該関数を独立に実行した時に最適な
値が適切な標準値ではない。そこで、当該パラメータの
相互依存関係テーブルに、関数の実行順序から得られる
関数の組合せごとに最適な各関数のパラメータ情報を保
存しておき、これを参照情報として最適設定処理を行
う。

【００２３】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を平面と直線の交
点計算を例にして説明する。図１は本発明の形状処理装
置の全体構成を示している。本発明の形状処理装置は、
図１に示すように、情報入出力装置１を有する情報処理
装置２内に設けられ、情報蓄積部３、情報入出力部４、
情報処理監視部５、パラメータ管理部６および処理手続
きの実行部７から構成されている。また、情報蓄積部
３、情報入出力部４、パラメータ管理部６および実行部
７は、情報処理監視部５を中心に処理命令伝達経路８で
互いに接続されており、デ−タの流れ経路９が情報処理
監視部５を経由するよう構築されている。

【００２４】上記構成の形状処理装置における処理の流
れを説明する。本実施例での形状処理は、図２のフロー
チャートに示すように、４つのステップにより実現され
ている。ステップ１は、情報蓄積部３から処理対象とな
る図形データを取り出す処理を行う。ステップ２は、情
報蓄積部３から形状処理を行うために必要な処理手続き
データを取り出す処理を行う。ステップ３は、ステップ
２により取り出された処理手続きデータに基づいて処理
の実行を行う。この時、複数の処理手続きデータがあれ
ば合わせて実行する。これにより利用者に処理結果の選
択を与えることが可能となり、誤操作防止や処理精度向
上に寄与することができる。ステップ４は、ステップ３
で得られた複数の処理結果を利用者に提示する処理を行
う。このようにして、利用者は、複数の処理結果の内の
一つを選択することで所望の処理結果を得ることが可能
となる。

【００２５】ステップ２では、既に情報蓄積部３に蓄え
られているデータだけでなく、利用者が対話的に関数の
組合せ方を指定したり、パラメータテーブルの値を変更
することも可能である。この対話的介入機構を設けるこ
とにより、形状処理の専用化が容易に実現できる。

【００２６】ここで、上記処理のステップ１からステッ
プ４を図３の例題を用いて詳細に説明する。図３では、
面１０と線分１１との交点を点１２として求め、次に面
１０と線分１３との交点を点１４として求め、さらに点
１２と点１４を結ぶ線分１５を作成している。なお、説
明を簡単にするために、面１０を平面、線分１１と１３
を直線とする。

【００２７】（ステップ１）情報処理監視部５は、「平
面１０と直線１１との交点を求めよ」という入力情報に
基づき、情報入出力部４に面１０と線１１の図形デ−タ
情報をまず取り出すように指令する。これに従い情報入
出力部４は、情報蓄積部３の形状デ−タベ−ス領域３２
に登録されている「面１０と線１１の図形デ−タ情報」
を取り出す。面のデータとは、例えば平面の方程式と平
面を構成する４本の線とこれらの線の端点の座標値など
で構成される。また線のデータは、例えば両端点の座標
値などで構成されている。

【００２８】（ステップ２）次に情報処理監視部５は、
情報入出力部４を用いてステップ１の場合と同様に情報
蓄積部３の形状処理手続きデ−タベ−ス領域３３に登録
されている「交点を求めるための形状処理手続き」情報
を取り出す。この時、情報入出力部４は情報蓄積部３か
ら当該形状処理手続きデ−タベ−ス領域３３に保存され
ている「交点を求めるための形状処理手続き」に該当す
る全ての関数の実行手順データ（関数名称の実行順序）
と、当該形状処理に必要な関数名称と、それらのパラメ
−タデ−タ例えば判定値デ−タ（ループの繰り返し回数
や点と点の距離が一致したと見做す時のしきい値など）
を読み込み、情報処理監視部５に該情報を伝達する。本
実施例の場合、例えば、(1)平面の方程式と直線の方程
式から交点を求める処理手続き、(2)収束演算を用いて
交点を算出する処理手続き、の２つを形状処理手続きと
して呼び出す。本実施例における手続きデ−タは、処理
関数名称である。

【００２９】（ステップ３）情報処理監視部５は、取り
出された「交点を求めるための形状処理手続き」情報に
基づき、パラメータ管理部６と処理手続きの実行部７に
動作命令を出す。この時、一般に形状処理手続きは複数
であるが、処理手続きの実行順序は情報蓄積部３の形状
処理手続きデ−タベ−ス領域３３に登録されている順に
実行する。ここで、処理手続きの実行順序はあらかじめ
情報蓄積部３の形状処理手続き実行順序デ−タベ−ス領
域３４に登録しておいても良く、この場合、登録されて
いる「実行順序」情報を取り出し、その実行順序に従い
パラメータ管理部６と処理手続きの実行部７に形状処理
手続きデ−タを伝達し、動作命令を出す。本実施例で
は、「交点を求めるための形状処理手続き(1)」と「交
点を求めるための形状処理手続き(2)」の２つの形状処
理手続きがあり、この２つは(1)-(2)の順序で実行順序
が登録されているものとし、以下にそれぞれの具体例を
ステップ３−１と３−２として述べる。

【００３０】（ステップ３−１）ここでは、「平面の方
程式と直線の方程式から交点を求める処理手続き(交点
を求めるための形状処理手続き(1))の実行」を行う。利
用者が形状処理装置に対して、上記交点を求めるための
形状処理手続きの実行を要求すると、情報処理監視部５
が利用者からの動作命令に対し動作する。情報処理監視
部５は動作命令に従い、パラメータ管理部６は形状処理
手続きに必要なパラメ−タを取り出す。必要なパラメ−
タとは、処理手続きの関数名、関数の入出力デ−タ、各
関数が数値計算処理をするために必要なしきい値や誤差
値や繰返し演算数などの処理パラメ−タである。本手続
きで扱う関数は、直線の方程式と平面の方程式から交点
を求める関数(a001)、求めた交点を直線上の点とする関
数(a002)、求めた交点を平面上の点とする関数(a003)の
３つからなる。この時の処理手続きとしては、関数(a00
1)単独で交点を求める手続きと、関数(a001)の処理後に
関数(a002)または関数(a003)を実行させる３つの手続き
がある。

【００３１】情報蓄積部３の形状処理手続きデ−タベ−
ス領域３３に登録されている情報には、これらの関数の
実行順序として、それぞれの関数名称を実行順序に従っ
て順次(a)a001、(b)a001/a002、(c)a001/a003のように
記載されている。また、パラメータテーブルには、(a)
の実行順序データの場合はa001（なし）、(b)の実行順
序データの場合はa001（なし）/a002（２点間の距離パ
ラメータ）、(c)の実行順序データの場合はa001（な
し）/a003（２点間の距離パラメータ）のように、関数
名称に当該関数が用いるパラメータデータをパラメータ
テーブルデータベース領域３４に保存している。パラメ
ータ管理部６が必要なパラメ−タを取り出した後、情報
処理監視部５は処理手続きの実行部７に動作命令を出
し、実行部７は処理手続き情報に従って順次、(a)a00
1、(b)a001/a002、(c)a001/a003の処理を実行する。

【００３２】ステップ３−１の処理を実行した結果、図
４に示すように関数(a001)単独で求めた交点は、理論上
は直線と平面上にある点であるが、計算機処理の場合、
演算の丸め誤差が生じるので、直線と平面の両方上にあ
る点であるという保証はなく３次元空間の限りなく理論
解(点１６)に近い点１７である。関数(a001)の処理後に
関数(a002)を実行させた場合は、図５に示すように直線
上の限りなく３次元空間の点１７に近い点１８となる
が、直線上の点という性質は保存される。同様に、関数
(a001)の処理後に関数(a003)の実行を行った場合、図６
に示すように平面上の限りなく３次元空間の点１６に近
い点１９となるが、平面上の点という性質は保存され
る。同様に、線分１３についても交点を求める。続い
て、「それぞれの交点１２と交点１４を結ぶ線１５を作
成する」場合、これらの交点１７，１８，１９の内どれ
を用いて結線するかにより、作成された線１５は、平面
上の直線であったり、３次元空間上の線であったりす
る。

【００３３】（ステップ３−２）ここでは、「収束演算
を用いて交点を算出する処理手続き(交点を求めるため
の形状処理手続き(2))の実行」を行う。ステップ３−１
と同じ手順により処理が実行されるが、本手続きで扱う
関数は任意の点から平面への垂点を求める関数(b001)と
任意の点から直線への垂点を求める関数(b002)からな
る。本処理では、関数(b001)と関数(b002)を交互に繰り
返して処理していくことで交点を図７に示すように点２
０，２１として求める。これらの関数は、それぞれa002
やa003と同様に２点間の距離パラメータをパラメータテ
ーブルの内に持っている。本処理の場合、３次元空間の
限りなく理論解(点１６)に近い点となる保証は難しい
が、求めた点は平面上かあるいは直線上のいづれかの一
点２０，２１である。すなわち、関数の繰返し処理順序
を、関数(b001)−関数(b002)と関数(b002)−関数(b001)
とするのでは、その繰返し数が偶数か奇数であるかによ
って求める交点の位置に大きな違いが生じる。また、演
算の打切りを直線から平面へのあるいはその逆の垂線の
長さ（２点間の距離パラメータ）を用いるので、その長
さの値によって処理時間に比例して交点の精度が変化す
ることになる。

【００３４】しかし、計算機は丸め誤差が存在する世界
なので長さ０というのは、一般的に存在しえない。そこ
で、ある長さよりも垂線の長さが短ければ交点とすると
いう判定条件が必要になるが、この長さは利用者が判断
して決めるもので垂線の長さが例えば０.００００１よ
りも短ければ良いという保証は誰も言えない。本実施例
ではパラメータ管理部６が処理関数に必要なパラメ−タ
を情報蓄積部３の形状処理手続きデ−タベ−ス領域３３
から抽出し、変更可能なパラメ−タを情報処理監視部５
を介して対話的に利用者に提示し、利用者は例えば図８
で例示するように画面など通して提示されたパラメータ
２２あるいは３５の補正を行うことができる。本実施例
では、計算によって逐次求まる垂線の長さを利用者に提
示すると同時に垂線の長さと等価な演算打切り長さ（２
点間の距離パラメータ）を標準値として０.００００１
を提示する。利用者は、このパラメ−タを対話的に編集
することで演算精度を制御することができる。

【００３５】ここで、パラメータの変更が任意であるた
め、関数(b001)では０.００００１を関数(b002)では０.
０１を設定した場合、これら２つの判定条件満足できな
い場合が起きる。そこでパラメータの最適設定が必要と
なる場合は、パラメータテーブルデータベース領域３４
に最適設定情報として規則を保存しておき、本規則に従
って利用者に警告を発生させて対話修正させる。あるい
は自動的に最適設定するモードでは、優先度の規則から
関数(b001)または関数(b002)の処理や判定値が有効にな
るようにパラメータを自動補正したり、判定値の精度が
高い方に自動的に全パラメータの補正を行うようにす
る。この場合、関数(b001)の０.００００１という値に
優先度が与えられていたとしたら、０.００００１に合
わせて関数(b002)の値も０.００００１に変更される。

【００３６】ステップ３−２の処理の結果として、関数
(b001)−(b002)の手順で求めた交点は直線上にある点２
０で、関数(b002)−(b001)の手順で求めた交点は平面上
にある点２１である。前者は直線上の点という性質が保
存され、後者は平面上の点という性質が保存される。同
様に、線分１３についても交点を求める。続いて、「交
点１２と交点１４を結ぶ線１５を作成する」場合、これ
らの交点２０，２１の内どれを用いて結線するかによ
り、作成された線は、平面上の直線であったり、３次元
空間上の線であったりする。

【００３７】（ステップ４）利用者はステップ３−１と
３−２のマルチプロセス処理を最初に選択することもで
きるが、本来はそれぞれの処理をモニタリングあるいは
処理結果を見て選択する。本実施例では、求めた交点の
情報を提示して選択する。例えば、図８のように表示画
面を６分割表示し、各計算結果を提示すると共に座標値
や面や線への最短距離などの形状処理結果をメッセ−ジ
として出力する。利用者はこれを判断材料として処理結
果を選択する。これにより、次の処理である図２におけ
る２つの交点１２，１４の接続による線１５の作成にお
いて、利用者が平面上の線を望む場合、交点１９または
交点２１を求めた手続きを用いて両交点１２，１４を生
成し、２点間を接続することになる。

【００３８】以上で、本実施例の一連の処理が終了す
る。本実施例のような機能を従来の方法で実現すると、
第(1)の方法において３種類のコマンド、第(2)の方法に
おいて２種類のコマンドを用意する必要が生じる。利用
者は、計５種類のコマンドから所望の結果が得られるコ
マンドを選択する必要があり、そのための基礎知識の修
得は膨大であり、誤操作のもとになる。また、一般に存
在する機械系の形状設計支援システム、例えばＣＡＤシ
ステムでは２００から５００程度のコマンドを有するた
めにその全てを詳細にわたり把握するのは不可能であ
る。

【００３９】また、判定値などのパラメ−タ制御につい
ても同様で、本実施例のように状況に応じてパラメ−タ
制御が可能となることで、利用者の意図に沿った処理が
精度良く可能となる。具体的には、一般には最も適切に
理論解に近い交点を求める方法と考えられる第(1)の方
法では理論解との誤差が目に見えづらく、面上や線上の
点を精度良く求めるのに適しておらず、更には求めた点
以上に誤差を小さくすることは不可能である。一方、第
(2)の方法では理論解がわからなくても直線から平面へ
のあるいはその逆の垂線の長さを利用者に提示すれば
（垂線の長さが０になれば理論解と等価である）誤差値
を制御することができ、同じ計算機の丸め誤差が存在す
る世界でも利用者の意図に沿った交点の生成が可能と成
りうる。更には、線１５を平面上の線として作成すると
き、１種類の交点計算コマンドしか用意されていなかっ
たり、利用者が複数のコマンド選択の余地がある場合、
膨大な試行錯誤を繰返し求める平面上の線分を得ること
になるという問題があり、上述のように本実施例により
従来の問題の解決が可能となる。

【００４０】その他の実施例として、直線の交点トリミ
ングの場合、従来削除する側の図形データの指示が不可
欠であったが、本発明により処理後の選択が可能となる
ために入力操作が容易になる。従来は、図９(ａ）に示
すような十字に交差する２直線の交点トリミングを行う
場合、まず交点を求めて４つの直線に分割した後、指定
された直線が削除されていた。その指定は通常、コマン
ドの入力パラメ−タである直線の選択入力順序によって
決められていた。例えば、直線２４の上側だけを削除し
たい場合、線の指示方法が２６−２７−２６あるいは２
８−２９−２６のように直線２４，２５を指示した後に
２６の指示入力をする。すると十字に交差していた２直
線２４，２５がＴ字に交差する図９(ｂ）のような結果
が得られる。このように指示入力順にすると入力が複雑
になる。

【００４１】ところが、本発明によれば、図９(ｃ）に
示すような処理結果あるいは処理のモニタリング表示が
なされ、利用者はそのうちから適当なものを選択するこ
とになる。その結果、複雑な入力行為や誤操作を避ける
ことができる。

【００４２】なお、本発明の形状処理装置はＣＡＤシス
テムやコンピュータグラフィックスシステムに応用する
ことが可能である。

【００４３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
従来のように利用者の意図に合ったコマンドを無数に用
意することなく、形状処理プログラムあるいは形状処理
回路を動的に組み合わせることで、複数の処理を同時ま
たは順次実行させることができるとともに、処理結果ま
たは途中の処理経過を選択的に提示することで、利用者
の意図に合った形状処理を実行することができる。

【００４４】また、計算機内に幾何形状を作成する操作
が容易になるとともに、本発明をＣＡＤシステム等に利
用すれば、誤操作がなくなり、事実上、処理時間や作業
時間の短縮が図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の形状処理装置の全体構成図である。

【図２】本発明の処理の流れを表すフローチャートであ
る。

【図３】平面と直線の交点を作成する場合の一例を示し
た図である。

【図４】図３における交点作成の途中経過の１つを示し
た図である。

【図５】図３における交点作成の途中経過の１つを示し
た図である。

【図６】図３における交点作成の途中経過の１つを示し
た図である。

【図７】図３における交点作成の途中経過の１つを示し
た図である。

【図８】表示画面上に出力された形状処理結果を示した
図である。

【図９】本発明の他の実施例であり、(ａ)はトリミング
処理の指示状態を、(ｂ)は従来技術による処理結果を、
(ｃ)は本発明のよる処理結果を各々示した図である。

【符号の説明】

１情報入出力装置２情報処理装置３情報蓄積部４情報入出力部５情報処理監視部６パラメ−タ管理部７実行部８処理命令伝達経路９デ−タの流れ経路１０平面１１，１３，１５，２４，２５直線１２，１４交点３２形状データベース領域３３形状処理手続きデータベース領域３４パラメータテーブルデータベース領域３５パラメータテーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山田健雄神奈川県横浜市戸塚区戸塚町5030番地株式会社日立製作所ソフトウエア工場内 (56)参考文献特開昭61−147339（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−30976（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−259774（ＪＰ，Ａ) 特開平３−196307（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 17/50 G06T 1/00 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】形状処理を行うための複数の関数とその
関数の実行順序とが蓄積された蓄積手段と、利用者の要
求する形状処理命令に対して、前記蓄積手段から利用可
能な関数を１つ以上選出するとともに、選出した関数を
前記実行順序に従って組み合わせることにより前記形状
処理命令に関する類似な形状処理手続きを複数作成し、
その各形状処理手続きに基づいて形状処理を実行する実
行手段と、該実行手段で実行した形状処理結果を出力す
る出力手段と、を備えた形状処理装置。
【請求項２】形状処理を行うための複数の関数とその
関数の実行順序とが蓄積された蓄積手段と、利用者の要
求する形状処理命令に対して、前記蓄積手段から利用可
能な関数を１つ以上選出するとともに、選出した関数を
前記実行順序に従って組み合わせることにより前記形状
処理命令に関する類似な形状処理手続きを複数作成し、
その各形状処理手続きに基づいて形状処理を実行する実
行手段と、該実行手段で実行した形状処理結果を出力す
る出力手段と、前記実行手段の動作状況を検査して前記
形状処理が正常に行われたか否かを監視する監視手段
と、を備えた形状処理装置。
【請求項３】形状処理を行うための複数の関数とその
関数の実行順序とが蓄積された蓄積手段と、利用者の要
求する形状処理命令に対して、前記蓄積手段から利用可
能な関数を１つ以上選出するとともに、選出した関数を
前記実行順序に従って組み合わせることにより前記形状
処理命令に関する類似な形状処理手続きを複数作成し、
その各形状処理手続きに基づいて形状処理を実行する実
行手段と、該実行手段で実行した形状処理結果を出力す
る出力手段と、前記各関数の処理を制御するための処理
パラメータを管理する管理手段と、前記実行手段および
管理手段の動作状況を検査して前記形状処理が正常に行
われたか否かを監視する監視手段と、を備えた形状処理
装置。
【請求項４】請求項１，２又は３記載の形状処理装置
において、前記実行手段は、形状処理の途中経過を前記
出力手段に出力させるとともに、利用者から要請があれ
ば処理を中断させ、前記形状処理の巻き戻し又は別の関
数による形状処理を実行することを特徴とする形状処理
装置。
【請求項５】請求項３記載の形状処理装置において、
前記管理手段は、前記関数の処理精度や速度を制御する
判定値のパラメータテーブルに設定されている標準値を
利用者に提示するとともに、その提示した標準値が利用
者によって補正されたときは、その補正により変更され
たパラメータを用いて形状処理を行うことを特徴とする
形状処理装置。
【請求項６】請求項５記載の形状処理装置において、
前記管理手段は、利用者によって前記補正が行われたと
きは、前記各関数の実行順序から得られる関数の組合せ
ごとに最適な各関数のパラメータ設定基準情報を処理パ
ラメータの相互依存関係データとして保存しておき、前
記蓄積手段に予め蓄積されていた前記処理パラメータの
相互依存関係情報の代わりに前記相互依存関係データを
設定規則データとして用い、当該規則データに基づいて
処理パラメータの最適設定処理を行うことを特徴とする
形状処理装置。
【請求項７】請求項３記載の形状処理装置において、
前記監視手段は、前記実行手段および管理手段を監視す
ることにより、前記各関数の実行順序や処理状況を検査
し誤動作や動作不良を検出するとともに、前記各関数へ
のデータの授受や関数の実行順序に従い順次行われるべ
き関数の実行を命令することを特徴とする形状処理装
置。
【請求項８】請求項３記載の形状処理装置において、
前記管理手段は、前記処理パラメータを一括して蓄積し
ており、前記処理パラメータの一覧を利用者に提示する
とともに、その提示した処理パラメータを利用者が変更
可能であることを特徴とする形状処理装置。
【請求項９】請求項１〜８のいずれかに記載の形状処
理装置を設置したＣＡＤシステム。
【請求項１０】請求項１〜８のいずれかに記載の形状
処理装置を設置したコンピュータグラフィックスシステ
ム。