JP3815909B2 - 有穴ポリゴンのブリッジ生成システム、有穴ポリゴンのブリッジ生成方法およびその方法を実行させるための記録媒体 - Google Patents
有穴ポリゴンのブリッジ生成システム、有穴ポリゴンのブリッジ生成方法およびその方法を実行させるための記録媒体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3815909B2 JP3815909B2 JP34805898A JP34805898A JP3815909B2 JP 3815909 B2 JP3815909 B2 JP 3815909B2 JP 34805898 A JP34805898 A JP 34805898A JP 34805898 A JP34805898 A JP 34805898A JP 3815909 B2 JP3815909 B2 JP 3815909B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- point
- polygon
- bounding box
- bridge
- hole
- 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
Images
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の穴があるポリゴンを分割するときのブリッジ生成技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的にCADのモデリングを考えたとき、有穴自由曲面をも含めた任意の自由曲面形状の処理を行わなければならないが、そのためにこの自由曲面をポリゴンによって近似して処理することが多い。その場合には与えられた穴のあるポリゴンを穴のないポリゴン群に分割する必要がある。
【0003】
従来、穴のあるポリゴンを分割するには、外部境界と穴の間にブリッジを生成して、そのブリッジを媒介として分割を行っている。複数の穴が存在する場合には、外部境界と穴の間あるいは穴と穴の間のどちらかにブリッジを生成する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このようなアルゴリズムとして従来は、ブリッジの生成位置を決定するために最短距離を計算しているが、各穴上の点と外部境界上の点とを総当りで距離を計算してから決定していたため、穴が多くなると計算量が指数関数的に増大することになってしまっていた。その結果、穴が多い曲面のポリゴンを分割するには時間がかかることになってしまった。
【0005】
このような問題点を解決するために本発明では、簡単な計算式で且つ計算量の少ない効率的なブリッジ生成方式を提案することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1の有穴ポリゴンのブリッジ生成システムは、3次元CADシステムにおける自由曲面をポリゴンで近似したときに生成される点列から複数個の穴を持つポリゴンを穴のないポリゴン群へ分割する有穴ポリゴンのブリッジ生成システムにおいて、各穴に対するバウンディングボックスを生成するバウンディングボックス生成手段と、前記バウンディングボックス手段により生成された各バウンディングボックスと前記ポリゴンの各外部境界点との距離を算出し、距離が最小となる外部境界点(第1最近接点という)とバウンディングボックスとを求め、この求めたバウンディングボックスに対する穴上の点のうちで、前記第1最近接点と最も近い点(第2最近接点という)を決定する最近接点決定手段と、前記第1最近接点と前記第2最近接点との間にブリッジを生成するブリッジ生成手段とを備えて、前記穴がなくなるまで前記最近接点決定手段および前記ブリッジ生成手段を繰り返し適用して、複数の穴を持つ有穴ポリゴンを無穴ポリゴン群へ分割することを特徴とする。
【0007】
請求項2の有穴ポリゴンのブリッジ生成システムは、請求項1記載の有穴ポリゴンのブリッジ生成システムにおいて、前記ブリッジ生成手段は、独立したバウンディングボックスを有する有穴ポリゴンに対してのみブリッジを生成するようにしたことを特徴とする。
【0008】
請求項3の有穴ポリゴンのブリッジ生成方法は、3次元CADシステムにおける自由曲面をポリゴンで近似したときに生成される点列から複数個の穴を持つポリゴンを穴のないポリゴン群へ分割する有穴ポリゴンのブリッジ生成方法において、独立したバウンディングボックスを有する有穴ポリゴンに対して、各穴に対するバウンディングボックスを生成し、前記各バウンディングボックスと前記ポリゴンの各外部境界点との距離を算出し、距離が最小となる外部境界点(第1最近接点という)とバウンディングボックスとを求め、この求めたバウンディングボックスに対する穴上の点のうちで、前記第1最近接点と最も近い点(第2最近接点という)を決定し、前記第1最近接点と前記第2最近接点との間にブリッジを生成し、前記第1最近接点および前記第2最近接点を求めて、これらの最近接点間にブリッジを生成することを前記穴がなくなるまで繰り返して、複数の穴を持つ有穴ポリゴンを無穴ポリゴン群へ分割することを特徴とする。
【0009】
請求項4のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、3次元CADシステムにおける自由曲面をポリゴンで近似したときに生成される点列を用い、独立したバウンディングボックスを有する有穴ポリゴンに対して、各穴に対するバウンディングボックスを生成し、前記各バウンディングボックスと前記ポリゴンの各外部境界点との距離を算出し、距離が最小となる外部境界点(第1最近接点という)とバウンディングボックスとを求め、この求めたバウンディングボックスに対する穴上の点のうちで、前記第1最近接点と最も近い点(第2最近接点という)を決定し、前記第1最近接点と前記第2最近接点との間にブリッジを生成し、前記第1最近接点および前記第2最近接点を求めて、これらの最近接点間にブリッジを生成することを前記穴がなくなるまで繰り返して、複数の穴を持つ有穴ポリゴンを無穴ポリゴン群へ分割するプログラムを記録したことを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、2つの実施例を用いて、本発明の構成および動作原理について説明する。
【0011】
1.実施例1
本発明の第1の実施例について図1〜13を用いて説明する。
(1)全体構成
図1は、本実施例の有穴ポリゴンのブリッジ生成システム(以下、本システムという)の全体構成を示す図で、1は入力手段、2は表示手段、3はCPU、4はメモリ、5は記憶手段である。入力手段1はキーボード、マウス、タッチパネル等により構成され、本システムへの情報の入力に使用される。表示手段2は、本システムからの出力情報や入力手段1からの入力された情報などを表示させるものである。CPU3は、本システムの各構成手段のプログラムを動作させる。メモリ4には、本システムの各構成手段がCPU3によって実行されるときに一時的に作成される情報や各構成手段のプログラム等が保持される。記憶手段5は、CADシステムの形状等のデータベースや本システムの各構成手段のプログラム等を保持している。
【0012】
図2は、本システムの機能構成を示す図で、図中、10はバウンディング生成手段、20は最近接点決定手段、30はブリッジ生成手段を示し、バウンディングボックス生成手段10は、有穴ポリゴンで近似してえられた点列を入力として、各穴に対するバウンディングボックスを生成する。このときの点列は次のような2つのテーブルによって管理することにする。
・パラメータ値情報テーブル200(図3参照)
・境界情報テーブル300(図4参照)
【0013】
以下、説明の都合上
はじめの外部境界上の点のIDを
P1,P2,…,Pm(mは外部境界上の点の数)
穴のIDを
H1,H2,…,Hl(lは穴の数)
これと対応するバウンディングボックスのIDを
B1,B2,…,Bl
穴Hi上の点のIDを
Vi1,Vi2,…,Vin(nは点の数)
のように呼ぶことにする。
【0014】
図3はパラメータ値情報テーブル200を示したものであり、少なくとも有穴ポリゴンで近似してえられた各点に対して、
点を表すID(これは配列のインデックスやポインタとすれば省略できる)
点の3次元座標値(x,y,z)
を持ったテーブルである。
【0015】
図4はこの境界情報テーブル300を示したものであり、各ポリゴンについて、外部境界と各穴を形成する点列をグループに分けて管理するテーブルである。
最初に外部境界を表す点列の点の座標を示すためにパラメータ値情報テーブル200への点のIDを列挙している。この点列の順番は反時計回りで格納される。
次に、各穴を表す点列の点の座標を示すためにパラメータ値情報テーブル200への点のIDを列挙している。この点列の順番は時計回りで格納される。
この外部境界の点列のグループから穴の点列のグループへ、更に穴の点列のグループから他の穴の点列のグループへとリンクして、有穴ポリゴンの境界を表すようにしている。
又、ここには後述する各穴に対するバウンディングボックスを形成するための座標値(各軸の最小値と最大値)も保持される。
【0016】
最近接点決定手段20は、生成された各バウンディングボックスとポリゴンの外部境界上の点のうち最近接点(Pkとする)を探す。さらに、この外部境界上の点Pkとバウンディングボックスに対する穴を形成する点のうちで一番近い点(Vijとする)を決定する。
【0017】
ブリッジ生成手段30は、これら2点と穴を形成している点列とを新たな外部境界として追加する。
このブリッジの生成は、境界情報テーブル300の外部境界の点列に対して次のような手順で行われる。
・点Pkから穴Hiへのブリッジとして、点Pkのあとへ点Vijを追加する。
・そのあとへ時計回りで点Vij+1,Vij+2,…,Vin,Vi1,Vi2,…,Vij−1を追加する。
・穴の終点Vijから外部境界上の点Pkへのブリッジを作成するために点Pkを追加する。
・最後に、この穴のグループを削除して、境界情報テーブル300の穴のグループを示すリンクを更新する。
このようにして、新しい外部境界の点列は次のようになる。
P1,P2,…,Pk,Vij,Vij+1,…Vin,Vi1,…,
Vij−1,Vij,Pk,Pk+1,…,Pm
【0018】
(2)処理の流れ
以下に、本システムの処理の流れを図5のフローチャートと図6〜13の図を使って説明する。
ここでは2次元空間における有穴ポリゴン(図6参照)を対象にして説明するが、3次元空間に対しても同様に適用できる。バウンディングボックスは、2次元空間では4つの線分によって囲まれるが、3次元空間では6つの平面によって囲まれることになり、この各穴に対応した6つの平面と外部境界上の点との最短距離を持つ対を探すことになる。
【0019】
ステップS100:
有穴ポリゴンを表す境界情報テーブル300の各穴を示す点列のグループに対して、バウンディングボックスを生成する。
例えば、各穴の点列の各点の各座標の最小値と最大値を求め、それぞれの値を持つ2次元の各軸に平行な4つの線分で囲まれたボックスを作成し、これをバウンディングボックスとする(図7破線参照)。
これらの各座標の最小値と最大値は境界情報テーブル300へ格納される。
【0020】
ステップS110:
外部境界上の点列のうちの点と上記で求めたバウンディングボックスのすべての距離を計算し、そのうち最も距離が最小となるバウンディングボックスを選択する。ここで見つけた外部境界上の点をPk、バウンディングボックスBiとする。
穴が1しかないときには、この穴のバウンディングボックスと最短距離にある外部境界上の点を見つける。
図8の例では、外部境界上の点P4と穴2のバウンディングボックスが一番近いと判断された。
【0021】
ステップS120:
ステップS110で見つけた穴Hiを形成する点列と見つけた外部境界上の点(Pk)との間の距離を計算し、その距離が最小となる点(Vij)を選択する。
図8の例では、この穴2を形成する点列のうち外部境界上の点P4との最短距離を持つ点を見つけ、V25が最近接点と判断された。
【0022】
ステップS130:
ステップS120で見つけた外部境界上の点(Pk)と穴上の点(Vij)とを結んでブリッジを生成する。
これは前述したように、境界情報テーブル300の外部境界の点列のうちステップS120で見つけた点(Pk)をコピーし、その間に穴Hiの点列をVijを始点として並び替え、最後に点Vijを追加して挿入移動するようにして穴Hiを削除する。
図8の例では、境界情報テーブル300は図9のように更新される。
・ブリッジを生成する前の外部境界:
P1,P2,P3,P4,P5,P6,P7,P8
・ブリッジを生成する前の穴2:
V21,V22,V23,V24,V25,V26
・ブリッジを生成した後の外部境界:
P1,P2,P3,P4,V25,V26,V21,V22,V23,V24,V25,P4,P5,P6,P7,P8
・ブリッジを生成した後の穴2:
削除され、境界情報テーブル300は穴のグループを示すリンクは、穴1から穴3へリンクするように更新される。
【0023】
ステップS140:
ステップS130で更新された境界情報テーブル300をもとに、残りの穴があればステップS110へ戻って繰り返す。
残りの穴がなければ、穴のないポリゴンが完成したことになるので終了する(図10〜13参照)。
【0024】
2.実施例2(プログラムとしての実施例)
なお、本発明の有穴ポリゴンのブリッジ生成システムは上記の実施形態のみに限定されたものではない。
例えば、図2に示した有穴ポリゴンのブリッジ生成システムを構成するバウンディングボックス生成手段10、最近接点決定手段20、ブリッジ生成手段30の各機能をプログラム化し、予めCD−ROM等の記録媒体に書き込んでおき、このCD−ROMをCD−ROMドライブを搭載したコンピュータに装着して、コンピュータへそのプログラムをロードすることによって、実施例1の実施形態と同様な機能を実現することができる。
【0025】
尚、記録媒体としては半導体媒体(例えば、ROM、ICメモリカード等)、光媒体(例えば、DVD−ROM,MO,MD,CD−R等)、磁気媒体(例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等)のいずれであってもよい。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように特許請求の範囲の発明によれば、複数の穴のあるポリゴンを穴のないポリゴン群へ簡単な計算式で且つ計算量の少ない効率的なブリッジ生成システムを提供することにより、ポリゴン分割の生成が効率的にできるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に関する実施例1の全体構成図である。
【図2】 本発明に関する実施例1の機能構成図である。
【図3】 パラメータ情報テーブルのデータ構造を説明するための図である。
【図4】 境界情報テーブルのデータ構造を説明するための図である。
【図5】 本発明に関する処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図6】 本発明を説明するための有穴ポリゴンの図である。
【図7】 本発明におけるバウンディングボックスを示す図である。
【図8】 本発明における最初のブリッジ生成を示す図である。
【図9】 本発明における最初のブリッジ生成したときの境界情報テーブルの更新状態を示す図である。
【図10】 本発明における2番目のブリッジ生成を示す図である。
【図11】 本発明における2番目のブリッジ生成したときの境界情報テーブルの更新状態を示す図である。
【図12】 本発明における最後のブリッジ生成を示す図である。
【図13】 本発明における最後のブリッジ生成したときの境界情報テーブルの更新状態を示す図である。
【符号の説明】
1…入力手段、2…表示手段、3…CPU、4…メモリ、5…記憶手段、10…バウンディングボックス生成手段、20…最近接点決定手段、30…ブリッジ生成手段、200…パラメータ情報テーブル、300…境界情報テーブル。
Claims (4)
- 3次元CADシステムにおける自由曲面をポリゴンで近似したときに生成される点列から複数個の穴を持つポリゴンを穴のないポリゴン群へ分割する有穴ポリゴンのブリッジ生成システムにおいて、各穴に対するバウンディングボックスを生成するバウンディングボックス生成手段と、前記バウンディングボックス生成手段により生成された各バウンディングボックスと前記ポリゴンの各外部境界点との距離を算出し、距離が最小となる外部境界点(第1最近接点という)とバウンディングボックスとを求め、この求めたバウンディングボックスに対する穴上の点のうちで、前記第1最近接点と最も近い点(第2最近接点という)を決定する最近接点決定手段と、前記第1最近接点と前記第2最近接点との間にブリッジを生成するブリッジ生成手段とを備えて、前記穴がなくなるまで前記最近接点決定手段および前記ブリッジ生成手段を繰り返し適用して、複数の穴を持つ有穴ポリゴンを無穴ポリゴン群へ分割することを特徴とする有穴ポリゴンのブリッジ生成システム。
- 請求項1記載の有穴ポリゴンのブリッジ生成システムにおいて、前記ブリッジ生成手段は、独立したバウンディングボックスを有する有穴ポリゴンに対してのみブリッジを生成するようにしたことを特徴とする有穴ポリゴンのブリッジ生成システム。
- 3次元CADシステムにおける自由曲面をポリゴンで近似したときに生成される点列から複数個の穴を持つポリゴンを穴のないポリゴン群へ分割する有穴ポリゴンのブリッジ生成方法において、独立したバウンディングボックスを有する有穴ポリゴンに対して、各穴に対するバウンディングボックスを生成し、前記各バウンディングボックスと前記ポリゴンの各外部境界点との距離を算出し、距離が最小となる外部境界点(第1最近接点という)とバウンディングボックスとを求め、この求めたバウンディングボックスに対する穴上の点のうちで、前記第1最近接点と最も近い点(第2最近接点という)を決定し、前記第1最近接点と前記第2最近接点との間にブリッジを生成し、前記第1最近接点および前記第2最近接点を求めて、これらの最近接点間にブリッジを生成することを前記穴がなくなるまで繰り返して、複数の穴を持つ有穴ポリゴンを無穴ポリゴン群へ分割することを特徴とする有穴ポリゴンのブリッジ生成方法。
- 3次元CADシステムにおける自由曲面をポリゴンで近似したときに生成される点列を用い、独立したバウンディングボックスを有する有穴ポリゴンに対して、各穴に対するバウンディングボックスを生成し、前記各バウンディングボックスと前記ポリゴンの各外部境界点との距離を算出し、距離が最小となる外部境界点(第1最近接点という)とバウンディングボックスとを求め、この求めたバウンディングボックスに対する穴上の点のうちで、前記第1最近接点と最も近い点(第2最近接点という)を決定し、前記第1最近接点と前記第2最近接点との間にブリッジを生成し、前記第1最近接点および前記第2最近接点を求めて、これらの最近接点間にブリッジを生成することを前記穴がなくなるまで繰り返して、複数の穴を持つ有穴ポリゴンを無穴ポリゴン群へ分割するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34805898A JP3815909B2 (ja) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | 有穴ポリゴンのブリッジ生成システム、有穴ポリゴンのブリッジ生成方法およびその方法を実行させるための記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34805898A JP3815909B2 (ja) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | 有穴ポリゴンのブリッジ生成システム、有穴ポリゴンのブリッジ生成方法およびその方法を実行させるための記録媒体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000172876A JP2000172876A (ja) | 2000-06-23 |
JP3815909B2 true JP3815909B2 (ja) | 2006-08-30 |
Family
ID=18394468
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34805898A Expired - Fee Related JP3815909B2 (ja) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | 有穴ポリゴンのブリッジ生成システム、有穴ポリゴンのブリッジ生成方法およびその方法を実行させるための記録媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3815909B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2705450A1 (en) | 2011-05-03 | 2014-03-12 | Fujitsu Limited | Computer-implemented method of identifying a group of perforations |
-
1998
- 1998-12-08 JP JP34805898A patent/JP3815909B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000172876A (ja) | 2000-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7940263B2 (en) | Curved-surface generating method and program, and three-dimensional shape processing apparatus | |
US6337685B2 (en) | Three-dimensional model generation system, three-dimensional model generation method, and recording medium storing a three-dimensional model generation program | |
US20070120851A1 (en) | Method and Apparatus for Fast and Efficient Mesh Simplification | |
JP3265879B2 (ja) | 3次元直交格子データの生成装置 | |
Akbari Jokar et al. | Constructing a block layout by face area | |
Lin et al. | Analog placement based on novel symmetry-island formulation | |
JP3370605B2 (ja) | 3次元モデルの最適化装置および方法 | |
JP3815909B2 (ja) | 有穴ポリゴンのブリッジ生成システム、有穴ポリゴンのブリッジ生成方法およびその方法を実行させるための記録媒体 | |
JP3958962B2 (ja) | メッシュ生成方法、メッシュ生成装置、コンピュータプログラム、及び記録媒体 | |
JP2660490B2 (ja) | 図面候補線分抽出装置、図面候補線分抽出方法、ソリッド・モデル合成装置及びソリッド・モデル合成方法 | |
JP4834257B2 (ja) | 三次元メッシュ生成方法、回転機の磁界解析方法、三次元メッシュ生成装置、回転機の磁界解析装置、コンピュータプログラム、及び記録媒体 | |
JP3702244B2 (ja) | ポリゴンデータ生成装置、描画システムおよびポリゴンデータ生成方法 | |
JP4340397B2 (ja) | 三角形メッシュ簡単化装置およびプログラム | |
JP3402600B2 (ja) | 三次元形状生成装置 | |
US20060033734A1 (en) | Method for generating three-dimensional mesh method for magnetic field of rotating machine, system for generating three-dimensional mesh, system for analyzing magnetic field of rotating machine, computer program, and recording medium | |
JP3626896B2 (ja) | データ変換方法およびデータ変換プログラムを記録した記録媒体 | |
Sommer et al. | Geometry and rendering optimizations for the interactive visualization of crash-worthiness simultations | |
JP3701155B2 (ja) | 設計支援装置および方法、ならびに設計支援プログラムを記録したコンピュータで読取可能な記録媒体 | |
JP2001159809A (ja) | マスクパターン設計装置、マスクパターン設計方法およびマスクパターン設計プログラムを格納したコンピュータ読取り可能な記録媒体 | |
Frank et al. | Data—Dependent Surface Simplification | |
JP3139431B2 (ja) | 接続判定装置、方法及び記録媒体 | |
JP3905373B2 (ja) | メッシュ生成方法、メッシュ生成装置、コンピュータプログラム、及び記録媒体 | |
JP2000339294A (ja) | 構造物の振動モード計算方法、構造物の振動周波数計算方法、および記録媒体 | |
JP4027646B2 (ja) | 3次元形状処理装置、ポリライン生成プログラムおよびポリゴン生成プログラム | |
JP2858328B2 (ja) | 網図自動生成方法およびそのシステム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060307 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060417 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060606 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060606 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090616 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100616 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110616 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110616 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120616 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130616 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |