JP5290138B2 - メッシュ変更装置、メッシュ変更方法、およびプログラム - Google Patents
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Description
かかる構成により、メッシュにおいてフィレットの径を、正確に、かつ、延長された補助線を用いて極めて容易に変更できる。
(実施の形態1)
次に、三次元CAD装置の動作について説明する。三次元CAD装置の中のメッシュ変更装置1を除く構成要素は公知技術により実現可能であるので、詳細な説明を省略する。
(具体例1)
(具体例2)
(具体例3)
補助線構成部24は、境界情報取得手段241、法線ベクトル取得手段242、曲率半径取得手段243、補助線候補点取得手段244、補助線候補点集約手段245、補助線延長手段246を具備する。
メッシュ変更部26は、補助点取得手段261、交点取得手段262、角度算出手段263、変更後構成点取得手段264を具備する。
境界情報取得手段241は、例えば、受付部12がフィレット変更範囲を指定する指示を受け付けた後、当該指示に対応するフィレット変更範囲から、変更するフレットの境界線および境界点を判別する。境界情報取得手段241は、図22に示すように、長手方向の2つの境界線(長さ境界線)と丸め方向の2つの境界線(角度境界線)を決定する。境界情報取得手段241は、受付部12が受け付けた指示に含まれる座標情報から、長さ境界線(図22の長さ境界線−1、長さ境界線−2)を決定する。また、境界情報取得手段241は、メッシュ上の点を結ぶ線の直線性から、角度境界線(図22の角度境界線−1、角度境界線−2)を決定する。そして、境界情報取得手段241は、メッシュデータと、長さ境界線と、角度境界線とから、図22に示すように、共通境界線構成点、長さ境界線構成点、角度境界線構成点、およびメッシュ構成点を取得する。
法線ベクトル取得手段242は、共通境界線構成点、長さ境界線構成点、角度境界線構成点、およびメッシュ構成点の法線ベクトルを取得する。図23に示すように、通常、法線ベクトル取得手段242は、まず、フィレット変更範囲の構成点により構成される各面の法線ベクトル(波線の矢印)を取得する。なお、平面の法線ベクトルを取得する処理は公知技術である。次に、法線ベクトル取得手段242は、各構成点(共通境界線構成点、長さ境界線構成点、角度境界線構成点、およびメッシュ構成点)に対して、接する面の法線ベクトルの重み付き平均を算出し、当該算出したベクトルを各構成点の法線ベクトル(実線の矢印)として取得する。なお、重みは、例えば、各面の面積比と同等とする。また、図22によれば、各構成点は1から4の面に接しているので、各構成点の法線ベクトルは1から4の面の法線ベクトルの重み付き平均により得られる。
曲率半径取得手段243は、2以上の構成点の法線ベクトルを、要素中心を基準とした相対値にして曲率半径を算出する。例えば、図24に示すように、曲率半径取得手段243は、2つの構成点間(ここでは、ab間)で、単位長あたりの法線ベクトルの変化量から曲率半径(ρ)を取得する。なお、図24において、「曲率半径=(V1ーV2)/構成点間の距離」となる。また、曲率半径の取得方法は問わない。
補助線候補点取得手段244は、法線ベクトル取得手段242が取得した構成点の法線ベクトルと、曲率半径取得手段243が取得した曲率半径とから、補助線を構成する候補点である補助線候補点を取得する。つまり、補助線候補点取得手段244は、各構成点の法線ベクトルを曲率半径の長さだけ延長した点を、補助線候補点として取得する(図25参照)。
補助線候補点集約手段245は、一列のメッシュ構成点から構成される複数の補助線候補点を集約して一の補助線構成点を決定する。そして、補助線候補点集約手段245は、フィレット変更範囲のすべての列のメッシュ構成点から、複数の補助線構成点を取得する(図26参照)。
補助線延長手段246は、補助線候補点集約手段245が取得した複数の補助線構成点から構成される補助線を延長する。補助線延長手段246は、補助線候補点集約手段245が取得した複数の補助線構成点から構成される補助線の両端または一方の端を延長した先の点である補助線延長部点を取得する。そして、補助線延長手段246は、補助線の両端または一方の端の点と、補助線延長部点とを結ぶ補助線延長部を得る。補助線延長手段246は、補助線の端の点、およびその先の点の2点を取得し、予め決められた長さまたは、補助線全体からの割合(例えば、1割)から得られる長さだけ、当該2点により構成される直線を伸ばし、補助線延長部点を取得する。なお、補助線延長部点の取得方法(長さや延長の方向(ベクトル)等)は問わない。補助線が延長され、操作しやすくなれば良い。
補助点取得手段261は、構成点ごとに、当該構成点の法線ベクトルと補助線との交点である補助点を取得する(図27参照)。
交点取得手段262は、構成点ごとに、補助点取得手段261が取得した補助点を通る任意のX軸と、X軸に垂直なY軸を求める。そして、交点取得手段262は、構成点ごとに、XY平面と境界線との交点を算出する(図27参照)。
角度算出手段263は、X軸に対して、処理対象の構成点(移動点とも言う)のなす角度θと半径Rを取得する。そして、角度算出手段263は、X軸に対して境界線構成点のなす角度θ1、θ2とを算出する(図28参照)。
変更後構成点取得手段264は、構成点ごとに、補助点を平均角度方向に移動し、移動後の補助点から、指定された半径を用いてθ1、θ2の角度分を回転移動させることで、新たな構成点の位置を取得する(図29参照)。図29に示すように、フィレットRを縮小する場合とフィレットRを拡大する場合において、補助点の移動方向と指定された半径が異なるのみで、同様に新たな構成点の位置を取得する。
補助線構成部24、メッシュ変更部26は、通常、MPUやメモリ等から実現され得る。補助線構成部24等の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。
次に、メッシュ変更装置2の動作について説明する。メッシュ変更装置2とメッシュ変更装置1とは、補助線の出力方法や、径変更処理を含むメッシュ変更処理は異なるが、他の動作は同じでよい。また、補助線の出力方法やメッシュ変更処理は上述した通りである。
そして、メッシュ変更装置2により、フィレットRを縮小または拡大した出力結果の例を図30に示す。図30(a)は、変更前のメッシュデータであり、変更対象のフィレットRは9mmである。メッシュ変更装置2により、フィレットRを縮小した場合、図30(a)は図30(b)に変わり、フィレットRを拡大した場合、図30(a)は図30(c)に変わる。
2 記憶部
3 入力部
4 データ受付部
5 演算部
6 メッシュデータ生成部
7 表示部
11 メッシュデータ格納部
12 受付部
13 メッシュ出力部
14 補助線構成部
15 補助線出力部
16 メッシュ変更部
141 基準点取得手段
142 水平線取得手段
143 垂直線取得手段
144 構成点取得手段
145 補助線取得手段
Claims (8)
- 3次元物体の形状を示すメッシュを構成する情報であり、1以上のフィレットを有する形状を示すメッシュを構成する情報であるメッシュデータを格納し得るメッシュデータ格納部と、
前記メッシュデータ格納部に格納されているメッシュデータを読み込み、当該メッシュデータを用いて、前記3次元物体の形状を示すメッシュを出力するメッシュ出力部と、
1以上の各フィレットに対する径の情報である径情報を受け付ける受付部と、
前記受付部が受け付けた径情報に応じて、前記メッシュ出力部が出力している3次元物体の形状を示すメッシュが有するフィレットの径を変更するメッシュ変更部と、
フィレットの曲面上の点であり、前記メッシュを構成する1以上の点を用いて、前記フィレットの曲面に並行する線である補助線を構成する補助線構成部と、
前記補助線構成部が構成した補助線を、前記メッシュ出力部が出力しているメッシュと同一の画面上に出力する補助線出力部とを具備し、
前記受付部は、
前記補助線を移動させる入力であり、フィレットの径を特定する入力である径情報を受け付け、
前記メッシュ出力部は、
前記メッシュ変更部が変更した径のフィレットを有する3次元物体の形状を示すメッシュを出力し、かつ前記補助線の移動に伴い、前記径情報に従ってフィレットの径を変更した3次元物体の形状を示すメッシュを出力するメッシュ変更装置。 - 前記補助線構成部は、
メッシュ上の点であり、フィレットの曲面を垂直に切る面である垂直面の上の点である基準点を、2以上の垂直面ごとに、2以上取得する基準点取得手段と、
前記基準点取得手段が取得した2以上の各基準点に接する線であり、前記フィレットの曲面に水平に接する線である2以上水平線に垂直の線である垂直線を2以上、垂直面ごとに取得する垂直線取得手段と、
前記垂直線取得手段が取得した2以上の垂直線の1以上の交点から、補助線を構成する点である構成点を、垂直面ごとに取得する構成点取得手段と、
前記構成点取得手段が取得した、垂直面ごとの構成点から、補助線を取得する補助線取得手段とを具備する請求項1記載のメッシュ変更装置。 - 前記受付部は、
径を変更するフィレットを特定する指示、および径の変化量を示す径情報を受け付け、
前記メッシュ変更部は、
前記受付部が受け付けた径の変化量である径情報を用いて、フィレットの径を算出し、当該算出したフィレットの径に応じて、前記メッシュ出力部が出力している3次元物体の形状を示すメッシュが有するフィレットの径を変更する請求項1または請求項2記載のメッシュ変更装置。 - 前記メッシュ出力部は、
前記メッシュ変更部が変更したフィレットの径が大きくなり、フィレットの曲面上の点が移動する場合に、フィレットの径の変更前にフィレットの曲面の外に存在した点である外部点を超えて、フィレットの曲面上の1以上の点が移動することとなる場合、前記外部点を、前記メッシュから消去する請求項1から請求項3いずれか記載のメッシュ変更装置。 - 前記メッシュ出力部は、
前記メッシュ変更部が変更したフィレットの径が大きくなり、フィレットの曲面上の点が移動する場合に、フィレットの径の変更前にフィレットの曲面の外に存在した点である外部点を超えて、フィレットの曲面上の1以上の点が移動することとなる場合、当該フィレットの曲面上の点の移動に応じて、前記外部点をフィレットの曲面上に載らないように移動する請求項1から請求項3いずれか記載のメッシュ変更装置。 - 前記補助線構成部は、
フィレットの曲面上の点であり、前記メッシュを構成する1以上の点を用いて、前記フィレットの曲面に並行する線を構成し、かつ、当該線の一端または両端を延長した延長部を前記線に付加した補助線を構成する請求項2から請求項5いずれか記載のメッシュ変更装置。 - 記憶媒体に、
3次元物体の形状を示すメッシュを構成する情報であり、1以上のフィレットを有する形状を示すメッシュを構成する情報であるメッシュデータを格納しており、
メッシュ出力部、受付部、メッシュ変更部、補助線構成部、および補助線出力部により実現されるメッシュ変更方法であって、
前記メッシュ出力部により、前記記憶媒体に格納されているメッシュデータを読み込み、当該メッシュデータを用いて、前記3次元物体の形状を示すメッシュを出力するメッシュ出力ステップと、
前記受付部により、1以上の各フィレットに対する径の情報である径情報を受け付ける受付ステップと、
前記メッシュ変更部により、前記受付ステップで受け付けた径情報に応じて、前記メッシュ出力ステップで出力した3次元物体の形状を示すメッシュが有するフィレットの径を変更するメッシュ変更ステップと、
前記補助線構成部により、フィレットの曲面上の点であり、前記メッシュを構成する1以上の点を用いて、前記フィレットの曲面に並行する線である補助線を構成する補助線構成ステップと、
前記補助線出力部により、前記補助線構成部が構成した補助線を、前記メッシュ出力ステップで出力されたメッシュと同一の画面上に出力する補助線出力ステップとを具備し、
前記受付ステップにおいて、
前記補助線を移動させる入力であり、フィレットの径を特定する入力である径情報を受け付け、
前記メッシュ出力ステップは、
前記メッシュ変更ステップで変更された径のフィレットを有する3次元物体の形状を示すメッシュを出力するステップ、および前記補助線の移動に伴い、前記径情報に従ってフィレットの径を変更した3次元物体の形状を示すメッシュを出力するステップを具備するメッシュ変更方法。 - 記憶媒体に、
3次元物体の形状を示すメッシュを構成する情報であり、1以上のフィレットを有する形状を示すメッシュを構成する情報であるメッシュデータを格納しており、
コンピュータを、
前記記憶媒体に格納されているメッシュデータを読み込み、当該メッシュデータを用いて、前記3次元物体の形状を示すメッシュを出力するメッシュ出力部と、
1以上の各フィレットに対する径の情報である径情報を受け付ける受付部と、
前記受付部が受け付けた径情報に応じて、前記メッシュ出力部が出力している3次元物体の形状を示すメッシュが有するフィレットの径を変更するメッシュ変更部と、
フィレットの曲面上の点であり、前記メッシュを構成する1以上の点を用いて、前記フィレットの曲面に並行する線である補助線を構成する補助線構成部と、
前記補助線構成部が構成した補助線を、前記メッシュ出力部が出力しているメッシュと同一の画面上に出力する補助線出力部として、機能させるためのプログラムであり、
前記受付部は、
前記補助線を移動させる入力であり、フィレットの径を特定する入力である径情報を受け付け、
前記メッシュ出力部は、
前記メッシュ変更部が変更した径のフィレットを有する3次元物体の形状を示すメッシュを出力し、かつ前記補助線の移動に伴い、前記径情報に従ってフィレットの径を変更した3次元物体の形状を示すメッシュを出力するものとして機能させるためのプログラム。
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JP2009293943A JP5290138B2 (ja) | 2009-12-25 | 2009-12-25 | メッシュ変更装置、メッシュ変更方法、およびプログラム |
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