JP7272742B1 - Drawing method for CAD - Google Patents
Drawing method for CAD Download PDFInfo
- Publication number
- JP7272742B1 JP7272742B1 JP2022545949A JP2022545949A JP7272742B1 JP 7272742 B1 JP7272742 B1 JP 7272742B1 JP 2022545949 A JP2022545949 A JP 2022545949A JP 2022545949 A JP2022545949 A JP 2022545949A JP 7272742 B1 JP7272742 B1 JP 7272742B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- angle
- straight line
- cad
- point
- xoy
- 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.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 89
- 101100011518 Arabidopsis thaliana ELP1 gene Proteins 0.000 claims abstract description 13
- 101100325931 Rattus norvegicus Abo gene Proteins 0.000 claims abstract description 13
- 101100271221 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) abo1 gene Proteins 0.000 claims abstract description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract description 25
- 230000006870 function Effects 0.000 description 21
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 13
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 108091027981 Response element Proteins 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 241000255925 Diptera Species 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/10—Geometric CAD
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/10—Geometric CAD
- G06F30/12—Geometric CAD characterised by design entry means specially adapted for CAD, e.g. graphical user interfaces [GUI] specially adapted for CAD
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T11/00—2D [Two Dimensional] image generation
- G06T11/20—Drawing from basic elements, e.g. lines or circles
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Architecture (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Processing Or Creating Images (AREA)
Abstract
【課題】0°から180°までの任意角度において、実質的な誤差を限りなく小さくすることが可能な実用的な任意角度の3等分に関するCAD向け作図方法を提供する。【解決手段】CADシステムにより、直線OXと直線OYとの間の交角XOYを3等分するCAD向け作図方法において、該CADシステムは、直線OX上に点A、直線OY上に点Bをそれぞれ、OA=OBとなるように求める段階と、直線OX上の点Aと直線OY上の点Bとを結び、三角形AOBを作成する段階と、辺ABを一辺とする正三角形ABO1を作成する段階と、正三角形ABO1に外接する中心O2の外接円を作図する段階と、OO1上の頂点Zにより構成されるZAとZBとのなす角度(中央角θ)を、角度XOYの値に応じて、中央角θを角度XOYを変数とする近似曲線により、中央角θの値を算出する段階と、OO1上に角度AZB=θとなるZを求める段階と、O1A//O2H、O1B//O2I、となるHおよびIをそれぞれ、AZおよびBZ上に求める段階と、O1HとO2Aとの交点PおよびO1IとO2Bとの交点Qを求める段階と、OPおよびOQを引き、角XOP、角POQおよび角QOYを構成する段階とを、実行し、これにより、角度XOYを3等分するCAD向け作図方法。【選択図】 図1Kind Code: A1 A CAD drawing method for trisecting a practical arbitrary angle that can minimize a substantial error at an arbitrary angle from 0° to 180° is provided. SOLUTION: In a drawing method for CAD in which an intersection angle XOY between a straight line OX and a straight line OY is equally divided into three by a CAD system, the CAD system draws a point A on the straight line OX and a point B on the straight line OY. , OA=OB, connecting point A on straight line OX and point B on straight line OY to create triangle AOB, and creating equilateral triangle ABO1 with side AB as one side. and the step of drawing the circumscribed circle of the center O2 that circumscribes the equilateral triangle ABO1, and the angle (central angle θ) formed by ZA and ZB formed by the vertex Z on OO1, according to the value of the angle XOY, A step of calculating the value of the central angle θ by an approximation curve in which the central angle θ is the angle XOY as a variable; a step of obtaining Z that makes the angle AZB=θ on OO1; Finding H and I on AZ and BZ, respectively; finding the intersection point P between O1H and O2A and the intersection point Q between O1I and O2B; subtracting OP and OQ; constructing QOY, thereby dividing the angle XOY into three equal parts. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、CAD向け作図方法に関し、より詳細には、0°から180°までの任意角度において、実質的な誤差を限りなく小さくすることが可能な実用的な任意角度の3等分に関するCAD向け作図方法に関する。 The present invention relates to a drawing method for CAD, and more particularly, to a CAD related to trisection of a practical arbitrary angle capable of minimizing substantial errors as much as possible at an arbitrary angle from 0° to 180°. It relates to a drawing method.
コンパスと定規だけを用いた角度の等分の厳密な作図方法に関し、特に角度の3等分の作図方法はあり得ないことが数学的に証明されている。
より詳細には、ギリシャの3大作図問題のひとつである、『角の3等分問題』について、角の3等分問題とは、『任意に与えられた角度を三等分することは可能か?』という問題であり、通常の作図方法、すなわち、コンパスと目盛りの無い定規を用いた作図法では、一般に与えられた角の三等分を作図することが不可能であることが知られている。しかしながら、目盛りのついた定規を使用する作図方法、折り紙を用いた作図方法、放物線を描ける小道具を用いた作図方法等、道具の使い方を変更したり、新しい道具を追加することにより、角の三等分を作図できる場合があることも知られている。It has been mathematically proven that, in particular, the method of constructing 3 halves of an angle is impossible, with respect to the rigorous method of constructing an equator of an angle using only a compass and a ruler.
In more detail, regarding the "angle trisection problem", one of the three major construction problems in Greece, the angle trisection problem means "It is possible to divide an arbitrary given angle into three equal parts. mosquito? It is known that it is generally impossible to construct the trisection of a given angle by the usual method of construction, i.e., using a compass and an unscaled ruler. . However, by changing the usage of tools and adding new tools, such as a drawing method using a ruler with a scale, a drawing method using origami, a drawing method using a prop that can draw a parabola, etc. It is also known that in some cases it is possible to construct halves.
たとえば、特許文献1は、角の3等分作図補助器を開示する。より詳細には、任意角の3等分作図方法の、習得のため、容易に3等分の作図を行う際の補助となる器具を目的として、一方の端部の縁が円弧状になっている略長方形の透明板の円弧側の上面には、扇形の4分円とその中心点を上端とする中心線が引かれ、その中心線の下端では、15度の狭角で傾斜線が4 分円の左角でつながっている。以上の図形を表示し、そして4 分円の中心点には指示針とその指示針を軸支する為の中心軸を基板上に設けた角の3等分作図補助器が開示されている。このような補助器によれば、ノートなどの用紙に任意角と4等分線と中心角が直角となる直線の一辺を書き入れた図面の上に、発案した3等分作図法の法則をつかって3等分線の印を書き入れられる基板1を置き指示針などを、操作することによって、任意角の4分の1である4等分線に、12分の1の角度を加えることにより3等分線が引ける印を書き入れられる。以上の構成により容易に作図がかけるとされている。
For example, U.S. Pat. No. 6,200,301 discloses an angle trisection drawing aid. More specifically, for the purpose of learning how to draw trisections of any angle, and for the purpose of assisting in drawing trisections easily, one end edge is arcuate. A fan-shaped quadrant and a center line whose upper end is the center point of the fan-shaped quadrant are drawn on the upper surface of the circular arc side of the substantially rectangular transparent plate. Connected at the left corner of the quadrant. A corner trisection drawing aid is disclosed in which the above figure is displayed, and a pointing needle and a central axis for supporting the pointing needle are provided on a substrate at the center point of the quadrant. According to such an auxiliary device, on a sheet of paper such as a notebook, an arbitrary angle, a quadrant line, and one side of a straight line forming a right angle to the central angle are drawn. By placing a
たとえば、特許文献2は、等分線作図定規器を開示する。より詳細には、等分線を簡単な手法で求めることのできる定規を提供することを目的として、直角2辺と、この2辺間を結ぶ傾斜辺とからなる三角定規において、直角2辺の一辺と傾斜辺との合点を基点とし、この基点と直角2辺の他の一辺の等分点とを結ぶ直線上にスリットによる辺を設けたことを特徴とする等分線作図定規器である。このような等分線作図定規器によれば、測定すべき直線上の2点間の1点に直角2辺の一辺を合わせ、そのときの他の一辺が傾斜辺に交わった点で前記1辺に直交する直線の測定線を引き、この測定線とスリットとが交差する交点が等分点となる。
For example,
しかしながら、いずれの作図も特殊な器具により、角の等分を作図するに過ぎず、特に角の3等分は厳密な作図はできないとしても、実用的に許容される誤差の範囲で、円または線分の長さを規定するコンパスおよび直線を引く定規のみを用いて、簡単な手順により、作図する方法を提示するものでない。特に、特許文献2は、角度の等分でなく、線分の等分に関する作図器具である。
However, any construction is nothing more than an equal division of an angle with a special instrument, and even if it is not possible to construct an exact division of an angle into three equal parts, a circle or It does not present a method of drawing by a simple procedure using only a compass that defines the length of a line segment and a ruler that draws a straight line. In particular,
よって、CADにおいても、角度の等分の作図アルゴリズムは、厳密な等分となっておらず、CADのデータに基づいてCAMにより、実際に加工する場合、たとえば、底面が正多角形(正11角形)の正角錐形を加工する場合には、11面の側面が厳密に形成されないことから、たとえば、11面の側面の各々に対する光の反射は、微妙に異なってしまう。そのため、光学系機器において、厳密な光経路の実現が重要となるような用途においては、誤差をなるべく小さくすることが要求されている。
また、CADにおいて、直線または曲線を作図する線の太さは、細いほど好ましく、作図自体が厳密になるほど、線の太さ自体がクローズアップされる。よって、特に、角度の等分の作図方法が厳密になるほど、作図する線の太さ自体を細くすることが要求される。Therefore, even in CAD, the drawing algorithm for equally dividing angles is not strictly equal. In the case of machining a regular pyramid, the 11 side surfaces are not strictly formed, so that, for example, the reflection of light on each of the 11 side surfaces is slightly different. For this reason, in applications where it is important to realize a precise optical path in an optical device, it is required to minimize the error.
In CAD, the thinner the thickness of the line for drawing a straight line or curve, the better. Therefore, in particular, as the drawing method for equally dividing angles becomes stricter, the thickness of the line to be drawn is required to be thinner.
この点、本出願人は、特許文献3において、任意の角度を等分化する作図において、簡便な手順でありながら、従来の作図方法に比べて、実用に供するように誤差を小さくしたCAD向け作図方法を提供している。
このCAD向け作図方法は、直線OXと直線OYとの間の交角XOYを3等分するCAD向け作図方法において、直線OX上に点A1、直線OY上に点B1をそれぞれ、OA1=OB1となるように求める段階と、直線OX上の点A1と直線OY上の点B1とを結び、三角形A1OB1を作成する段階と、辺A1B1を一辺とする正三角形A1B1O ‘を作成する段階と、正三角形A1B1O ‘の外接円の中心O11を通り、A1B1に平行な直線がA O ‘およびB O ‘それぞれと交わる点をA2およびB2とする一方、A1B1の中点をO12とする段階と、A2B1とB2 O12、A1B2とA2 O12それぞれの交点C1‘およびC1を求める段階と、O ‘C1およびO ‘C1‘それぞれの延長線がA1B1と交わる点をE1およびE1‘とする段階と、を有し、これにより、E1およびE1‘により、A1B1が3等分され、さらに、A2B2とO ‘C1との交点F1、およびA2B2とO ‘C1‘との交点F1‘それぞれを求める段階と、AおよびBそれぞれから、F1E1‘またはF1‘E1の距離である外接円上の点をそれぞれa及びbとする段階と、a O ‘およびb O ‘それぞれとA1B1との交点IおよびJを求める段階と、直線OIおよび直線OJを引く段階とを、有し、角XOI、角IOJおよび 角JOYそれぞれが、交角XOYの3等分に相当する、構成としている。In this regard, the applicant of the present application has disclosed in
This drawing method for CAD is a drawing method for CAD that divides the intersection angle XOY between the straight line OX and the straight line OY into three equal parts. a step of obtaining OB 1 ; a step of connecting point A 1 on straight line OX and point B 1 on straight line OY to form triangle A 1 OB 1 ; The steps of creating a triangle A 1 B 1 O ' and the points where straight lines passing through the center O 11 of the circumscribed circle of the equilateral triangle A 1 B 1 O ' and parallel to A 1 B 1 intersect with AO ' and BO ' respectively A 2 and B 2 , while taking the midpoint of A 1 B 1 as O 12 , and the intersections C 1 ′ of A 2 B 1 and B 2 O 12 , A 1 B 2 and A 2 O 12 respectively, and obtaining C 1 ; and setting
しかしながら、このCAD向け作図方法は、直線OXと直線OYとの間の交角XOYを3等分する際、直線OX上に点A1、直線OY上に点B1をそれぞれ、OA1=OB1となるように求め、直線OX上の点A1と直線OY上の点B1とを結び、三角形A1OB1を作成し、辺A1B1を一辺とする正三角形A1B1O ‘を作成したうえで、A1B1が3等分される点E1およびE1‘を利用していることに起因して、交角XOYの3等分に相当する角XOI、角IOJおよび 角JOYそれぞれにおいて、作図誤差が少なくとも1%を超える結果を招き、必ずしも実用的なCAD向け作図方法といえるものではなかった。However, in this drawing method for CAD, when the crossing angle XOY between the straight line OX and the straight line OY is divided into three equal parts, the point A1 on the straight line OX and the point B1 on the straight line OY are set as follows: OA1 = OB1 Connect point A 1 on straight line OX and point B 1 on straight line OY to create triangle A 1 OB 1 , equilateral triangle A 1 B 1 O with side A 1 B 1 as one side ' and using points E 1 and E 1 ' that divide A 1 B 1 into three equal parts, the angles XOI, IOJ and At each angle JOY, the drawing error exceeded at least 1%, and it was not necessarily a practical drawing method for CAD.
以上の技術的問題点に鑑み、本発明の目的は、0°から180°までの任意角度において、実質的な誤差を限りなく小さくすることが可能な実用的な任意角度の3等分に関するCAD向け作図方法を提供することにある。
以上の技術的問題点に鑑み、本発明の目的は、0°から180°までの任意角度を等分化する作図において、従来の作図方法に比べて、誤差を小さくすることにより、実用に供するように作図の線の太さを従来より細くすることが可能なCAD向け作図方法を提供することにある。In view of the above technical problems, it is an object of the present invention to provide a CAD system for practically trisecting arbitrary angles that can minimize substantial errors at arbitrary angles from 0° to 180°. To provide a drawing method for drawing.
In view of the above technical problems, it is an object of the present invention to reduce the error in plotting that equally divides an arbitrary angle from 0° to 180° in comparison with the conventional plotting method, so that it can be put to practical use. To provide a drawing method for CAD capable of making the thickness of drawing lines thinner than before.
上記課題を達成するために、本発明のCAD向け入れ子式作図方法は、
CADシステムにより、直線OXと直線OYとの間の交角XOYを3等分するCAD向け作図方法において、
該CADシステムは、
直線OX上に点A、直線OY上に点Bをそれぞれ、OA=OBとなるように求める段階と、
直線OX上の点Aと直線OY上の点Bとを結び、三角形AOBを作成する段階と、
辺ABを一辺とする正三角形ABO1を作成する段階と、
正三角形ABO1に外接する中心O2の外接円を作図する段階と、
OO1上の頂点Zにより構成されるZAとZBとのなす角度(中央角θ)を、角度XOYの値に応じて、中央角θを角度XOYを変数とする近似曲線により、中央角θの値を算出する段階と、
OO1上に角度AZB=θとなるZを求める段階と、
O1A//O2H、O1B//O2I、となるHおよびIをそれぞれ、AZおよびBZ上に求める段階と、
O1HとO2Aとの交点PおよびO1IとO2Bとの交点Qを求める段階と、
OPおよびOQを引き、角XOP、角POQおよび角QOYを構成する段階とを、実行する、構成としている。In order to achieve the above objects, the nested drawing method for CAD of the present invention includes:
In the drawing method for CAD that divides the intersection angle XOY between the straight line OX and the straight line OY into three equal parts by the CAD system,
The CAD system is
obtaining a point A on the straight line OX and a point B on the straight line OY so that OA=OB;
connecting point A on line OX and point B on line OY to form triangle AOB;
creating an equilateral triangle ABO 1 with side AB as one side;
constructing a circumscribed circle of the center O2 that circumscribes the equilateral triangle ABO1 ;
The angle (central angle θ) formed by ZA and ZB formed by the vertex Z on OO 1 is calculated according to the value of the angle XOY using an approximate curve with the central angle θ as a variable and the angle XOY as the central angle θ. calculating a value;
finding Z such that the angle AZB=θ on OO 1 ;
finding H and I on AZ and BZ such that O 1 A//O 2 H, O 1 B//O 2 I, respectively;
determining the intersection point P between O 1 H and O 2 A and the intersection point Q between O 1 I and O 2 B;
subtracting OP and OQ and constructing the angles XOP, POQ and QOY.
上記構成を有するCAD向け作図方法によれば、直線OXと直線OYとの間の交角XOYを3等分する際、重心、内心、および外心が一致する正三角形を利用して、OA=OBとなるように求めた、直線OX上の点A、および直線OY上の点Bについて、辺ABを一辺とする正三角形ABO1と正三角形ABO1に外接する中心O2の外接円に基づき、OO1上の頂点Zが構成するZAとZBとのなす角度(以降、中央角度と称する)に着目することにより、0°から180°までの任意角度において、実質的な誤差を限りなく小さくすることが可能な実用的な任意角度の3等分が可能となる。
より詳細には、任意角度の3等分に関するCAD向け作図方法に関し、2つの頂点がそれぞれ、3等分すべき任意角度を形成する各線分上にある任意の大きさの正三角形に基づきながら、3等分すべき任意角度に対応する中央角度に注目し、中央角度を利用して作図する場合において、0°から180°までの間で、有限数の角度それぞれにおいて、角度の3等分の角度に相当する角度そのものを用いて中央角度を算出し、これらの有限個の座標点(3等分対象角度、中央角度)に基づいて、近似曲線を求めておけば、この近似曲線を利用することにより、任意角度の3等分の作図方法が、数学的には不可能であることが証明されているとしても、それは、線分の太さがない純理論的な場面であり、実際のCAD向け作図方法においては、視認可能が必須であり、そのために、作図を構成する線分の太さが不可欠である点を考慮すれば、0°から180°までの任意角度において、実質的な誤差を限りなく小さくすることが可能な実用的な任意角度の3等分に関するCAD向け作図方法を提供することが可能となる。According to the CAD drawing method having the above configuration, when the intersection angle XOY between the straight line OX and the straight line OY is divided into three equal parts, OA=OB Regarding point A on straight line OX and point B on straight line OY, based on the circumscribed circle of equilateral triangle ABO 1 with side AB as one side and center O 2 circumscribing equilateral triangle ABO 1 , By focusing on the angle between ZA and ZB formed by the vertex Z on OO 1 (hereafter referred to as the central angle), any angle from 0° to 180° reduces the substantial error as much as possible. It becomes possible to divide a practical arbitrary angle into three equal parts.
More specifically, it relates to a CAD drawing method for trisecting arbitrary angles, based on an arbitrarily sized equilateral triangle whose two vertices are each on each line segment forming an arbitrary angle to be trisected, Focusing on the central angle corresponding to any angle to be divided into thirds, when drawing using the central angle, between 0° and 180°, at each finite number of angles, the thirds of the angle If the central angle is calculated using the angle itself corresponding to the angle, and an approximate curve is obtained based on these finite number of coordinate points (trisection symmetrical angle, central angle), this approximate curve is used. Therefore, even if it is proved mathematically impossible to draw three equal parts of an arbitrary angle, it is a purely theoretical scene with no thickness of line segments, and it is an actual situation. In the drawing method for CAD, it is essential to be visible, and for that reason, considering that the thickness of the line segments that make up the drawing is essential, at any angle from 0 ° to 180 ° It is possible to provide a drawing method for CAD related to practical trisection of an arbitrary angle that can minimize errors.
また、前記CADシステムにおいて、前記近似曲線を作成する段階は、
所与の角度φに基づき、点Oを始点として、角度XOL、角度LOM、角度MOYそれぞれが角度φとなるように、線分OX、OL、OMおよびOYを引く段階と、
直線OX上に点A、直線OY上に点Bをそれぞれ、OA=OBとなるように求める段階と、
直線OX上の点Aと直線OY上の点Bとを結び、三角形AOBを作成する段階と、
辺ABを一辺とする正三角形ABO1を作成する段階と、
正三角形ABO1に外接する中心O2の外接円を作図する段階と、
線分OLおよびOMそれぞれと、O2AおよびO2Bの交点PおよびQを求める段階と、
O2を通り、AO1およびBO1それぞれに平行な線分が、O1PのP側への延長線、およびO1QのQ側への延長線と交わる点HおよびIを求める段階と、
AHとBIとがなす中央角θを求める段階と、
前記中央角θを求める段階を複数の角度φについて、実行する段階と、
求めた中央角θおよび角度φに対して、(3φ、θ)をプロットして、近似曲線を作成する段階とを、実行するのがよい。Further, in the CAD system, the step of creating the approximate curve includes:
drawing line segments OX, OL, OM, and OY starting from point O, based on a given angle φ, such that angles XOL, angles LOM, and MOY are angles φ, respectively;
obtaining a point A on the straight line OX and a point B on the straight line OY so that OA=OB;
connecting point A on line OX and point B on line OY to form triangle AOB;
creating an equilateral triangle ABO 1 with side AB as one side;
constructing a circumscribed circle of the center O2 that circumscribes the equilateral triangle ABO1 ;
determining points of intersection P and Q of line segments OL and OM, respectively, and O2A and O2B ;
determining points H and I at which line segments passing through O2 and parallel to AO1 and BO1 respectively intersect with an extension line of O1P to the P side and an extension line of O1Q to the Q side; ,
determining the central angle θ between AH and BI;
performing the step of determining the central angle θ for a plurality of angles φ;
plotting (3φ, θ) against the obtained central angle θ and angle φ to create an approximate curve.
さらに、直線OXと直線OYとの間の交角XOYは、0°より大きく、180°以下であるのがよい。
さらにまた、前記角度3φが、90°および180°それぞれの場合、中央角θは、90°および180°であり、前記近似曲線は、少なくともこの2点を通過する。
加えて、複数の所与の角度φに対応する3φにおいて、隣接する3φの角度間隔は、10°ないし20°ごとに設定されるのがよい。Furthermore, the intersection angle XOY between the straight lines OX and OY is preferably greater than 0° and less than or equal to 180°.
Furthermore, when the angle 3φ is 90° and 180°, respectively, the central angle θ is 90° and 180°, and the approximate curve passes through at least these two points.
In addition, in 3φs corresponding to a plurality of given angles φ, the angular spacing of adjacent 3φs should be set every 10° to 20°.
また、複数の所与の角度φに対応する3φにおいて、前記近似曲線の角度3φに対する微係数に応じて、10°ないし20°の範囲で、隣接する3φの角度間隔ごとに設定されるのがよい。
さらに、前記角度XOYを3等分する作図段階において、角度XOYの値に応じて、ズームアップ機能を利用して、拡大して作図を行うのがよい。
さらにまた、前記近似曲線は、3φと、それに対応する中央角θとによる複数の座標(3φ、θ)間を接続する折れ線により近似するのでもよい。
加えて、正三角形ABO1を作図する場合、O1がABに関してOと反対側に位置するように位置決めするのがよい。In addition, in 3φ corresponding to a plurality of given angles φ, it is set for each angle interval of adjacent 3φ in the range of 10° to 20° according to the derivative of the approximated curve with respect to the angle 3φ. good.
Furthermore, in the drawing stage for dividing the angle XOY into three equal parts, it is preferable to use a zoom-up function to draw an enlarged drawing according to the value of the angle XOY.
Furthermore, the approximate curve may be approximated by a polygonal line connecting a plurality of coordinates (3φ, θ) defined by 3φ and the corresponding central angle θ.
In addition, when constructing an equilateral triangle ABO 1 , it is preferable to position O 1 so that it is on the opposite side of AB from O.
図1は、この発明の一実施例に係る作図支援方法を実現するCAD システムの基本構成の一部を示す機能ブロック図である。
入力部10は、マウスやキーボード等の入力装置から構成される。この入力部10から入力される例えばマウスカーソルの位置情報は、カーソル位置検知部20で検出される。このカーソル位置検知部20によって検出されたこのカーソル位置情報は、表示制御部90に供給され、そこで例えばCRT装置や液晶ディスプレイ装置からなる表示部80の表示画面上の検出された位置にマウスカーソル等が表示される。
また、カーソル位置検知部20からのカーソル位置情報は、コマンド実行処理部30に与えられ、そこでカーソル位置検知部20で検出されたカーソル位置と入力部10からのクリック情報等から選択されたコマンドを実行し、CAD処理部40に対して実行されたコマンド処理を施す。このコマンド実行処理部30は、カーソル位置検知部20で検出されたカーソル位置にアイコン等のコマンド起動メニューが表示されていない場合には、そのカーソル位置情報をCAD処理部40にスルー状態で供給する。
CAD処理部40は、コマンド実行処理部30を介して入力された情報に基づきCAD 処理を行う。このCAD処理部40については、通常のCAD 処理を行うものなので詳しい説明は割愛するが、外部のハードディスク装置等の記憶媒体からなる図形情報記憶部50から図形要素情報を入力し、編集等を加えた後にその図形要素情報を図形情報記憶部50に保存する役割も果たしている。FIG. 1 is a functional block diagram showing part of the basic configuration of a CAD system that implements a drawing support method according to one embodiment of the present invention.
The
Further, the cursor position information from the cursor
The
また、カーソル位置検知部20からのカーソル位置情報は、目的要素位置検知部60にも供給される。この目的要素位置検知部60は、カーソル位置検知部20で検出されたカーソル位置情報が、目的要素位置を捕捉したことを検出する。ここで、「目的要素位置」とは、図形情報記憶部50に記憶されている作図済の1又は複数の図形要素、又はCAD処理部40で現在作図中の1又は複数の図形要素( 以下、これらを「反応要素」と呼ぶ)に対して特定の位置関係となる目的要素( 例えば延長線上の交点や水平、垂直線等) の位置のことである。また、「目的要素位置検知」とは、カーソル位置を中心とする所定の近傍範囲に目的要素位置が位置したことを意味している。目的要素位置検知部60は、カーソルが目的要素位置を捕捉したことを検出したら、表示制御部90に、その目的要素及びその位置、並びに反応要素の情報を供給する。
Cursor position information from the
表示制御部90は、目的要素位置検知部60からの情報及び予め設定された表示色情報に基づいて、表示部80に表示されるカーソルや反応要素の表示形態を変更したり、反応要素から目的要素までの補助線を表示したりする制御を実行する。
Based on the information from the target element
図2は、このCAD システムの表示部80上に表示される画面の一例を示す図である。この画面は、図形表示領域、各種メニュー表示領域等で構成されている。まず、画面のメニュー表示領域12 から「作図支援機能」の設定をするためのメニューを選択すると、図3に示すように、作図支援機能設定ダイアログボックスが画面上に表示される。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a screen displayed on the
同図に示すように、目作図支援機能有効チェックボックス140をマウス等を用いてクリックしチェックマークを付けることにより、作図支援機能が有効になる。この場合、作図支援機能が選択された旨の情報はカーソル位置検知部20からコマンド実行処理部30、目的要素位置検知部60及び表示制御部90に供給され、目的要素位置検知部60が起動することでその機能が有効になる。この作図支援機能設定ダイアログボックスで設定できる作図支援機能のコマンドは、第1に、反応要素である2つの直線要素の延長上の交点を目的要素として、カーソルがこれを捕捉したときに、カーソルの表示形態を変更する延長交点コマンド150と、第2に、次に示す反応要素のそれぞれの点、
( 1 ) 直線の場合、端点・中点、
( 2 ) 円・楕円・穴記号の場合、中心点、
( 3 ) 円弧・楕円弧の場合、端点・中心点、
( 4 ) 自由曲線の場合、頂点、
の対からX 軸及びY 軸に沿う延長直線の交点を目的要素として、カーソルがこれを捕捉したときに、カーソルの表示形態を変更する等X ・等Yコマンド160と、第3に、反応要素である図形要素の描画開始点から水平又は垂直方向に延びる線を目的要素として、カーソルがこれを補足したときに、カーソルの表示形態を変更する水平・垂直コマンド170と、第4に、反応要素である図形要素の描画開始点から予め入力した角度増量値の値と一致する角度方向に延びる線を目的要素とし、カーソルがこれを捕捉したときに、カーソルの表示形態を変更する角度増量コマンド180との4つのコマンドがあり、それぞれのコマンド150~180のチェックボックスをチェックすることにより、チェックされたコマンドが目的要素位置検知部60で実行される。また、この作図支援機能設定ダイアログボックスには、角度増量コマンド180において任意の角度を入力部10のキーボード等を用いて手入力により入力する角度増量値入力ボックス190も備えられている。
分割数の入力ボックス191および分割対象角度入力ボックス192も備えられている。As shown in the figure, the drawing support function is enabled by clicking a drawing support function enable
(1) For a straight line, end point/midpoint,
(2) For circle, ellipse, and hole symbols, the center point,
(3) For circular arcs and elliptical arcs, endpoints and center points,
(4) In the case of a free-form curve, the vertex,
Etc.X and Etc.Y commands 160 for changing the display form of the cursor when the target element is the intersection of straight lines extended along the X and Y axes from the pair of , and thirdly, the response element A horizontal/
A division
また、この作図支援機能が有効になったことで表示制御部90では、マウスカーソルを通常モード形状のマウスカーソル250aから作図支援機能モード形状のマウスカーソル250bへ変更し表示部80で表示するように制御する。また、マウスカーソル250bが目的要素位置を捕捉したときに、その目的要素を特定する情報表示カーソル250cがマウスカーソル250bの斜め下位置に表示される。この情報表示カーソル250cの形状は、目的要素の内容が視覚的に認識し易い形状に設定されている。例えば、マウスカーソル250bが反応要素上の端点や点要素等の既存点を捕捉したときには、情報表示カーソルとして既存点であることを示す十字形が表示される。延長交点コマンドや等X ・等Y コマンドが実行された場合には、情報表示カーソルとして× 形が表示される。マウスカーソル250bが反応要素上の点を捕捉しているときには、情報表示カーソルとして要素上点であることを示す表示がなされる。同様に、水平・垂直コマンド及び角度増量コマンドが実行された場合には、水平線、垂直線及び角度標記がそれぞれ情報表示カーソル250cとして表示される。
When the drawing support function is enabled, the
更に、この作図支援機能設定ダイアログボックスには、作図支援機能を有効にした場合に図形表示領域に表示される図形要素の表示色を設定することができる表示色設定機能も備えられている。作図支援図形表示チェックボックスをチェックすることで、表示制御部90内の色表示設定機能が有効になる。この表示色設定機能で設定できる図形要素の表示色は、オペレータがマウス等を用いて入力操作しているときの図形要素の表示色と、反応要素の表示色との2種類がある。この場合、入力中の図形要素の表示色についてはプルダウンメニューで、反応要素の表示色についてはプルダウンメニューで、それぞれ任意の表示色を設定することができる。
Further, the drawing support function setting dialog box has a display color setting function for setting the display color of the graphic element displayed in the graphic display area when the drawing support function is enabled. By checking the drawing support graphic display check box, the color display setting function in the
次に、この作図支援機能を有効にして各コマンド150~180を実行した場合の動作について説明する。図4は、延長交点コマンド150を実行した場合のイメージを表す図である。まず、図形表示領域内に開かれた表示ウィンドウ230に表示された2つの図形要素の直線要素240a ,240b上の任意の位置にマウスカーソル250bを重ね合わせ、マウスクリック等で図形要素240a ,240bを選択/ 決定する。この選択/ 決定操作は、対象を特定して演算量を削除するためになされるもので、演算量が問題なければこの操作を行わないようにしても良い。このとき、マウスカーソル250bの中心位置250dから一定領域の範囲250e内に、直線要素240a ,240bの延長交点成分が入っていなければ、情報表示カーソル250cは表示されない。
Next, the operation when each
次に、マウスカーソル250b を図中矢印方向に移動させてゆくと、直線要素240a,240b の延長交点P1がマウスカーソル250bの一定領域範囲250e 内に入ってくる。延長交点P1 がマウスカーソル250bの一定領域範囲250e内に入ると情報表示カーソル250cとして交点表示形状がマウスカーソル250bの近傍に表示され、マウスカーソル250bの位置が直線要素240a,240bの延長交点にあることを表示すると共に、例えば、オペレータがこの状態で確定する旨を入力すれば、補助線としてラバーバンド260a,260bが直線要素240a,240bの延長線上に表示され、直線要素240a,240bを正確に延長交点P1まで延長して描画した図形を簡単に作成すること等が可能となる。このとき、直線要素240a,240bは予め設定された反応要素色に変わり、ラバーバンド260a,260bも他の図形要素と異なる表示形態となる。 Next, when the mouse cursor 250b is moved in the direction of the arrow in the drawing, the extended intersection point P1 of the linear elements 240a and 240b comes within the fixed area range 250e of the mouse cursor 250b. When the extended intersection point P1 enters the fixed area range 250e of the mouse cursor 250b, the intersection display shape is displayed near the mouse cursor 250b as an information display cursor 250c, and the position of the mouse cursor 250b is at the extended intersection point of the linear elements 240a and 240b. For example, if the operator inputs a decision to confirm in this state, rubber bands 260a and 260b are displayed as auxiliary lines on extension lines of the linear elements 240a and 240b, and the linear elements 240a and 240b are displayed accurately. It is possible to easily create a figure drawn by extending it to the extension intersection point P1. At this time, the linear elements 240a and 240b change to the preset color of the reaction elements, and the rubber bands 260a and 260b also display differently from other graphic elements.
図5は、等X ・等Yコマンド160を実行した場合のイメージを表す図である。まず、上述したように、表示された2つの図形要素の直線要素240a,240b上の任意の位置にマウスカーソル250bを重ね合わせ、マウスクリック等で図形要素240a,240bを選択/決定する。この操作も上述したように任意である。このとき、マウスカーソル250bの中心位置250d から一定領域の範囲250e内に、この場合、直線要素240a,240bの端点a,bからX軸方向及びY軸方向に延びる線の交点が含まれていなければ、情報表示カーソル250cは表示されない。
FIG. 5 is a diagram showing an image when the equal X and
次に、マウスカーソル250bを図中矢印方向に移動させてゆくと、直線要素240a,240bの端点a,b からX軸方向及びY軸方向に延びる線の交点P2がマウスカーソル250bの一定領域範囲250e内に入ってくる。このとき、情報表示カーソル250cの形状として交点表示形状がマウスカーソル250bの近傍に表示され、マウスカーソル250bの位置が直線要素240a,240bの端点a,bのX座標値又はY座標値と等しい位置にあることを表示する。このように、直線要素240a,240bの端点a,bの位置を基準とし、そこから等しいX 及びY座標値に対して図形等を描画することも可能になる。 Next, as the mouse cursor 250b is moved in the direction of the arrow in the figure, the intersection point P2 of the lines extending in the X-axis direction and the Y-axis direction from the end points a and b of the straight line elements 240a and 240b is the fixed area range of the mouse cursor 250b. Comes in 250e. At this time, an intersection display shape is displayed near the mouse cursor 250b as the shape of the information display cursor 250c, and the position of the mouse cursor 250b is equal to the X coordinate value or the Y coordinate value of the end points a and b of the linear elements 240a and 240b. to show that it is in In this way, it is possible to use the positions of the end points a and b of the straight line elements 240a and 240b as references, and to draw a figure or the like for equal X and Y coordinate values therefrom.
図6は、水平・垂直コマンド170を実行した場合のイメージを表す図である。まず、表示ウィンドウ230内の任意の位置にマウスカーソル250bのマウスクリック等で図形要素描画の始点sを設定する。このとき、マウスカーソル250bの中心位置250d又はそこから一定領域の範囲250eが、始点sと水平・垂直の位置関係になければ、情報表示カーソル250cは表示されない。
FIG. 6 is a diagram showing an image when the horizontal/
次に、マウスカーソル250bを図中矢印(1)又は(2)方向に移動させてゆき、始点sとそのマウスカーソル250bの中心位置250d等とが水平・垂直の位置関係になる位置にマウスカーソル250bの一定領域範囲250eが入ると、情報表示カーソル250cの形状として水平表示形状又は垂直表示形状がマウスカーソル250bの近傍に表示される。この情報表示カーソル250cが水平表示又は垂直表示のときに線分等を作成すれば、水平線分や垂直線分を補助線等用いなくても簡単に描画することができる。 Next, the mouse cursor 250b is moved in the direction of the arrow (1) or (2) in the figure, and the mouse cursor is placed at a position where the starting point s and the center position 250d of the mouse cursor 250b are in a horizontal/vertical positional relationship. When the fixed area range 250e of 250b is entered, a horizontal display shape or a vertical display shape is displayed near the mouse cursor 250b as the shape of the information display cursor 250c. If a line segment or the like is created when the information display cursor 250c is displayed horizontally or vertically, the horizontal line segment or the vertical line segment can be easily drawn without using an auxiliary line or the like.
図7は、角度増量コマンド180を実行した場合のイメージを表す図である。まず、表示ウィンドウ230内の任意の位置にマウスカーソル250bのマウスクリック等で図形要素描画の始点sを設定する。次に、作図支援機能設定ダイアログボックスの角度増量値入力ボックス190に任意の角度を入力する。例えば、その角度を45°と設定した場合、マウスカーソル250bの中心位置250d又はそこから一定領域の範囲250eが、始点sと設定角度45°の位置関係になければ、情報表示カーソル250cは表示されない。
FIG. 7 is a diagram showing an image when the
次に、マウスカーソル250bを図中矢印方向に移動させる。始点sとそのマウスカーソル250bの中心位置250d等とが45°の位置関係になる位置にマウスカーソル250bの一定領域範囲250eが入る毎に、情報表示カーソル250cとして角度増量表示形状がマウスカーソル250bの近傍に表示される。この情報表示カーソル250cが角度増量表示のときに線分等を作成すれば、任意の角度で正確に線分等を作成することが可能となる。 Next, the mouse cursor 250b is moved in the arrow direction in the figure. Each time the fixed area range 250e of the mouse cursor 250b enters a position where the start point s and the center position 250d of the mouse cursor 250b have a positional relationship of 45°, the angle increase display shape of the information display cursor 250c is changed to that of the mouse cursor 250b. displayed in the vicinity. If a line segment or the like is created when the information display cursor 250c is in the angle increasing display, it is possible to create the line segment or the like accurately at an arbitrary angle.
図1を参照しながら、作図手順フローを説明する。
図1に示すように、まず、step1により、所与の3等分角度φのφminとφmax、および刻み角度幅Δφを設定する。
次いで、step2により、所与の3等分角度φをφminに設定する。
次いで、step3により、所与の3等分角度φに対して中央角度θを、後述の作図方法により求める。
次いで、step4により、所与の3等分角度φがφmax以上であるかを判定し、φmaxを超えていれば、step6に進み、φmax未満であれば、step5に進む。
次いで、step5により、所与の3等分角度φをφ+Δφとして、step3に進み、所与の3等分角度φに対して中央角度θを、後述の作図方法により求める。
次いで、step6により、算出したφおよびθの組み合わせに基づいて、複数の点(3φ、θ)により近似曲線を作成する。
次いで、step7により、3等分対象角度XOYを設定する。
次いで、step8により、step6において作成した近似曲線に基づき、3等分対象角度XOYに対応する中央角度θを求める。
次いで、step9により、求めた中央角度θに基づいて、後述の作図方法により、3等分対象角度XOYの3等分角の作図を実行する。A drawing procedure flow will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, first, in
Next, in
Next, in
Next, in
Next, in
Next, in
Next, in
Next, in
Next, in
CADシステムにより、直線OXと直線OYとの間の交角XOYを3等分するCAD向け作図方法において、
該CADシステムは、
直線OX上に点A、直線OY上に点Bをそれぞれ、OA=OBとなるように求める段階と、
直線OX上の点Aと直線OY上の点Bとを結び、三角形AOBを作成する段階と、
辺ABを一辺とする正三角形ABO1を作成する段階と、
正三角形ABO1に外接する中心O2の外接円を作図する段階と、
OO1上の頂点Zにより構成されるZAとZBとのなす角度(中央角θ)を、角度XOYの値に応じて、中央角θを角度XOYを変数とする近似曲線により、中央角θの値を算出する段階と、
OO1上に角度AZB=θとなるZを求める段階と、
O1A//O2H、O1B//O2I、となるHおよびIをそれぞれ、AZおよびBZ上に求める段階と、
O1HとO2Aとの交点PおよびO1IとO2Bとの交点Qを求める段階と、
OPおよびOQを引き、角XOP、角POQおよび角QOYを構成する段階とを、実行し、これにより、角度XOYを3等分する。In the drawing method for CAD that divides the intersection angle XOY between the straight line OX and the straight line OY into three equal parts by the CAD system,
The CAD system is
obtaining a point A on the straight line OX and a point B on the straight line OY so that OA=OB;
connecting point A on line OX and point B on line OY to form triangle AOB;
creating an equilateral triangle ABO 1 with side AB as one side;
constructing a circumscribed circle of the center O2 that circumscribes the equilateral triangle ABO1 ;
The angle (central angle θ) formed by ZA and ZB formed by the vertex Z on OO 1 is calculated according to the value of the angle XOY using an approximate curve with the central angle θ as a variable and the angle XOY as the central angle θ. calculating a value;
finding Z such that the angle AZB=θ on OO 1 ;
finding H and I on AZ and BZ such that O 1 A//O 2 H, O 1 B//O 2 I, respectively;
determining the intersection point P between O 1 H and O 2 A and the intersection point Q between O 1 I and O 2 B;
subtracting OP and OQ and constructing the angles XOP, POQ and QOY, thereby dividing the angle XOY into three equal parts.
上記構成を有するCAD向け作図方法によれば、直線OXと直線OYとの間の交角XOYを3等分する際、重心、内心、および外心が一致する正三角形を利用して、OA=OBとなるように求めた、直線OX上の点A、および直線OY上の点Bについて、辺ABを一辺とする正三角形ABO1と正三角形ABO1に外接する中心O2の外接円に基づき、OO1上の頂点Zが構成するZAとZBとのなす角度(以降、中央角度と称する)に着目することにより、0°から180°までの任意角度において、実質的な誤差を限りなく小さくすることが可能な実用的な任意角度の3等分が可能となる。
より詳細には、任意角度の3等分に関するCAD向け作図方法に関し、2つの頂点がそれぞれ、3等分すべき任意角度を形成する各線分上にある任意の大きさの正三角形に基づきながら、3等分すべき任意角度に対応する中央角度に注目し、中央角度を利用して作図する場合において、0°から180°までの間で、有限数の角度それぞれにおいて、角度の3等分の角度に相当する角度そのものを用いて中央角度を算出し、これらの有限個の座標点(3等分対象角度、中央角度)に基づいて、近似曲線を求めておけば、この近似曲線を利用することにより、任意角度の3等分の作図方法が、数学的には不可能であることが証明されているとしても、それは、線分の太さがない純理論的な場面であり、実際のCAD向け作図方法においては、視認可能が必須であり、そのために、作図を構成する線分の太さが不可欠である点を考慮すれば、0°から180°までの任意角度において、実質的な誤差を限りなく小さくすることが可能な実用的な任意角度の3等分に関するCAD向け作図方法を提供することが可能となる。According to the CAD drawing method having the above configuration, when the intersection angle XOY between the straight line OX and the straight line OY is divided into three equal parts, OA=OB Regarding point A on straight line OX and point B on straight line OY, based on the circumscribed circle of equilateral triangle ABO 1 with side AB as one side and center O 2 circumscribing equilateral triangle ABO 1 , By focusing on the angle between ZA and ZB formed by the vertex Z on OO 1 (hereafter referred to as the central angle), any angle from 0° to 180° reduces the substantial error as much as possible. It becomes possible to divide a practical arbitrary angle into three equal parts.
More specifically, it relates to a CAD drawing method for trisecting arbitrary angles, based on an arbitrarily sized equilateral triangle whose two vertices are each on each line segment forming an arbitrary angle to be trisected, Focusing on the central angle corresponding to any angle to be divided into thirds, when drawing using the central angle, between 0° and 180°, at each finite number of angles, the thirds of the angle If the central angle is calculated using the angle itself corresponding to the angle, and an approximate curve is obtained based on these finite number of coordinate points (trisection symmetrical angle, central angle), this approximate curve is used. Therefore, even if it is proved mathematically impossible to draw three equal parts of an arbitrary angle, it is a purely theoretical scene with no thickness of line segments, and it is an actual situation. In the drawing method for CAD, it is essential to be visible, and for that reason, considering that the thickness of the line segments that make up the drawing is essential, at any angle from 0 ° to 180 ° It is possible to provide a drawing method for CAD related to practical trisection of an arbitrary angle that can minimize errors.
前記CADシステムにおいて、前記近似曲線を作成する段階は、
所与の角度φに基づき、点Oを始点として、角度XOL、角度LOM、角度MOYそれぞれが角度φとなるように、線分OX、OL、OMおよびOYを引く段階と、
直線OX上に点A、直線OY上に点Bをそれぞれ、OA=OBとなるように求める段階と、
直線OX上の点Aと直線OY上の点Bとを結び、三角形AOBを作成する段階と、
辺ABを一辺とする正三角形ABO1を作成する段階と、
正三角形ABO1に外接する中心O2の外接円を作図する段階と、
線分OLおよびOMそれぞれと、O2AおよびO2Bの交点PおよびQを求める段階と、
O2を通り、AO1およびBO1それぞれに平行な線分が、O1PのP側への延長線、およびO1QのQ側への延長線と交わる点HおよびIを求める段階と、
AHとBIとがなす中央角θを求める段階と、
前記中央角θを求める段階を複数の角度φについて、実行する段階と、
求めた中央角θおよび角度φに対して、(3φ、θ)をプロットして、近似曲線を作成する段階とを、実行する。In the CAD system, creating the approximate curve includes:
drawing line segments OX, OL, OM, and OY starting from point O, based on a given angle φ, such that angles XOL, angles LOM, and MOY are angles φ, respectively;
obtaining a point A on the straight line OX and a point B on the straight line OY so that OA=OB;
connecting point A on line OX and point B on line OY to form triangle AOB;
creating an equilateral triangle ABO 1 with side AB as one side;
constructing a circumscribed circle of the center O2 that circumscribes the equilateral triangle ABO1 ;
determining points of intersection P and Q of line segments OL and OM, respectively, and O2A and O2B ;
determining points H and I at which line segments passing through O2 and parallel to AO1 and BO1 respectively intersect with an extension line of O1P to the P side and an extension line of O1Q to the Q side; ,
determining the central angle θ between AH and BI;
performing the step of determining the central angle θ for a plurality of angles φ;
and plotting (3φ, θ) with respect to the obtained central angle θ and angle φ to create an approximate curve.
直線OXと直線OYとの間の交角XOYは、0°より大きく、180°以下である。
前記角度3φが、90°および180°それぞれの場合、中央角θは、90°および180°であり、前記近似曲線は、少なくともこの2点を通過する。
複数の所与の角度φに対応する3φにおいて、隣接する3φの角度間隔は、10°ないし20°ごとに設定される。
複数の所与の角度φに対応する3φにおいて、前記近似曲線の角度3φに対する微係数に応じて、10°ないし20°の範囲で、隣接する3φの角度間隔ごとに設定される。
前記角度XOYを3等分する作図段階において、角度XOYの値に応じて、ズームアップ機能を利用して、拡大して作図を行う。
前記近似曲線は、3φと、それに対応する中央角θとによる複数の座標(3φ、θ)間を接続する折れ線により近似する
正三角形ABO1を作図する場合、O1がABに関してOと反対側に位置するように位置決めする。The intersection angle XOY between the straight lines OX and OY is greater than 0° and less than or equal to 180°.
When the angle 3φ is 90° and 180°, respectively, the central angle θ is 90° and 180°, and the approximate curve passes through at least these two points.
In 3φ corresponding to a plurality of given angles φ, the angular spacing of adjacent 3φ is set every 10° to 20°.
At 3φ corresponding to a plurality of given angles φ, it is set for every adjacent 3φ angle interval in the range of 10° to 20° according to the derivative of the approximated curve with respect to the angle 3φ.
In the drawing step of dividing the angle XOY into three equal parts, the drawing is enlarged by using the zoom-up function according to the value of the angle XOY.
When drawing an equilateral triangle ABO 1 approximated by a polygonal line connecting a plurality of coordinates (3φ, θ) with 3φ and the corresponding central angle θ, O 1 is on the opposite side of AB with respect to O. Position it so that it is located at
図9に示すような作図手順に従って、3等分する角度に応じて、中央角度θを求めた結果は、以下である。
3等分する角度が、10ごとに、10°、20°、30°、40°、50°、60°、70°、80°、90°、100°、110°、120°、130°、140°、150°、160°、および170°それぞれの場合、中央角度θは、小数点2位まで、110.72°、102.93°、96.60°、91.83°、88.55°、86.72°、86.36°、87.43°、90.00°、94.12°、99.87°、107.31°、116.47°、127.26°、139.48°、152.71°、および166.44°となった。
この結果を、横軸に3等分する角度(3φに相当)、縦軸に中央角度θとして、17点をプロットして、17点を滑らかに通る近似曲線を作成したのが、図10である。
図10に示すように、近似曲線は、60°ないし70°の範囲に最小値を有する下に凸の曲線である。
以下、この近似曲線を利用して、上記17点以外の3等分する角度に対して、近似曲線を利用して、中央角度θを小数点1位まで読み取り、この中央角度θを利用して、3等分の作図を行うと、実施的に誤差がない範囲で作図が可能であることを示す。According to the drawing procedure as shown in FIG. 9, the result of obtaining the central angle θ according to the angle for dividing into three equal parts is as follows.
10°, 20°, 30°, 40°, 50°, 60°, 70°, 80°, 90°, 100°, 110°, 120°, 130°, For 140°, 150°, 160°, and 170° respectively, the central angle θ is 110.72°, 102.93°, 96.60°, 91.83°, 88.55° to two decimal places. , 86.72°, 86.36°, 87.43°, 90.00°, 94.12°, 99.87°, 107.31°, 116.47°, 127.26°, 139.48° , 152.71°, and 166.44°.
This result is divided into three equal parts on the horizontal axis (equivalent to 3φ), and the central angle θ on the vertical axis. be.
As shown in FIG. 10, the approximation curve is a downward convex curve with a minimum value in the range of 60° to 70°.
Hereinafter, using this approximation curve, the center angle θ is read to the first decimal place using the approximation curve for the angle divided into three equal parts other than the above 17 points, and using this center angle θ, It shows that it is possible to draw within a practically error-free range by drawing three equal parts.
図11および図12において、角度XOYが67°の場合を例とする作図手順を示す。図面が、CAD用作図画面に相当する。
図11に示すように、(1)および(2)において、直線OX上に点A、直線OY上に点Bをそれぞれ、OA=OBとなるように求め、直線OX上の点Aと直線OY上の点Bとを結び、三角形AOBを作成する。
次いで、(3)において、辺ABを一辺とする正三角形ABO1を作成する。
次いで、(4)において、正三角形ABO1に外接する中心O2の外接円を作図する。
次いで、OO1上の頂点Zにより構成されるZAとZBとのなす角度(中央角θ)を、角度XOYの値に応じて、中央角θを角度XOYを変数とする近似曲線により、中央角θの値を算出したうえで、図12に示すように、(5)において、OO1上に角度AZB=θとなるZを求める。
次いで、(6)および(7)において、O1A//O2H、O1B//O2I、となるHおよびIをそれぞれ、AZおよびBZ上に求める。
次いで、(8)において、O1HとO2Aとの交点PおよびO1IとO2Bとの交点Qを求め、OPおよびOQを引き、角XOP、角POQおよび角QOYを構成する。FIG. 11 and FIG. 12 show the drawing procedure for the case where the angle XOY is 67°. A drawing corresponds to a drawing screen for CAD.
As shown in Fig. 11, in (1) and (2), point A on straight line OX and point B on straight line OY are obtained so that OA = OB, and point A on straight line OX and straight line OY Connect with point B above to form triangle AOB.
Next, in (3), an equilateral triangle ABO1 having side AB as one side is created.
Next, in (4), draw a circumscribed circle of the center O2 that circumscribes the equilateral triangle ABO1 .
Next, the angle (central angle θ) formed by ZA and ZB formed by the vertex Z on OO 1 is calculated according to the value of the angle XOY using an approximate curve with the central angle θ and the angle XOY as variables. After calculating the value of θ, in (5), as shown in FIG .
Then, in (6) and (7), H and I that result in O 1 A//O 2 H and O 1 B//O 2 I are obtained on AZ and BZ, respectively.
Next, in (8), find the intersection point P between O 1 H and O 2 A and the intersection point Q between O 1 I and O 2 B, subtract OP and OQ, and construct angles XOP, POQ and QOY. .
図13において、上述の近似曲線を利用した3等分のCAD向け作図方法として、角度XOYが67°の場合の作図結果を提示する。
近似曲線によれば、中央角度θは、小数点1桁までで86.4°と読み取れ、それによる作図結果において、角度XOP(φ1)、角度POQ(φ2) および角度QOY(φ3)は、角度(22.33°)として、小数点2桁までで完全一致しており、それぞれ、角度XOY67°の3等分に該当する。
図14において、上述の近似曲線を利用した3等分のCAD向け作図方法として、角度XOYが4°の場合の作図結果を提示する。
近似曲線によれば、中央角度θは、小数点1桁までで116.1°と読み取れ、それによる作図結果において、角度XOP(φ1)、角度POQ(φ2) および角度QOY(φ3)は、角度(1.33°)として、小数点2桁までで完全一致しており、それぞれ、角度XOY4°の3等分に該当する。FIG. 13 presents a plotting result when the angle XOY is 67°, as a plotting method for 3-division CAD using the approximate curve described above.
According to the approximation curve, the central angle θ can be read as 86.4° to one decimal place. 22.33°), which are completely matched up to two decimal places, and correspond to three equal parts of the angle XOY 67°.
FIG. 14 presents a plotting result when the angle XOY is 4°, as a plotting method for 3-division CAD using the approximate curve described above.
According to the approximation curve, the central angle θ can be read as 116.1° to one decimal place. 1.33°), they are completely in agreement up to two decimal places, and correspond to three equal parts of the angle XOY4°.
図15において、上述の近似曲線を利用した3等分のCAD向け作図方法として、角度XOYが7°の場合の作図結果を提示する。
近似曲線によれば、中央角度θは、小数点1桁までで113.4°と読み取れ、それによる作図結果において、角度XOP(φ1)、角度POQ(φ2) および角度QOY(φ3)は、角度(2.33°)として、小数点2桁までで完全一致しており、それぞれ、角度XOY7°の3等分に該当する。
図16において、上述の近似曲線を利用した3等分のCAD向け作図方法として、角度XOYが37°の場合の作図結果を提示する。
近似曲線によれば、中央角度θは、小数点1桁までで93.1°と読み取れ、それによる作図結果において、角度XOP(φ1)、角度POQ(φ2) および角度QOY(φ3)は、角度(12.33°)として、小数点2桁までで完全一致しており、それぞれ、角度XOY37°の3等分に該当する。
図17において、上述の近似曲線を利用した3等分のCAD向け作図方法として、角度XOYが97°の場合の作図結果を提示する。
近似曲線によれば、中央角度θは、小数点1桁までで92.7°と読み取れ、それによる作図結果において、角度XOP(φ1)、角度POQ(φ2) および角度QOY(φ3)は、角度(32.33°)として、小数点2桁までで完全一致しており、それぞれ、角度XOY97°の3等分に該当する。FIG. 15 presents a plotting result when the angle XOY is 7°, as a plotting method for 3-division CAD using the approximate curve described above.
According to the approximation curve, the central angle θ can be read as 113.4° to the first decimal place. 2.33°), they are completely in agreement up to two decimal places, and correspond to three equal parts of the
FIG. 16 presents a plotting result when the angle XOY is 37°, as a plotting method for 3-division CAD using the approximate curve described above.
According to the approximation curve, the central angle θ can be read as 93.1° to one decimal place. 12.33°), which are completely matched up to two decimal places, and correspond to three equal parts of the angle XOY of 37°.
FIG. 17 presents a plotting result in the case where the angle XOY is 97° as a plotting method for 3-part CAD using the approximate curve described above.
According to the approximation curve, the central angle θ can be read as 92.7° to the first decimal place. 32.33°), which are completely matched up to two decimal places, and correspond to three equal parts of the angle XOY97°.
図18において、上述の近似曲線を利用した3等分のCAD向け作図方法として、角度XOYが103°の場合の作図結果を提示する。
近似曲線によれば、中央角度θは、小数点1桁までで95.7°と読み取れ、それによる作図結果において、角度XOP(φ1)、角度POQ(φ2) および角度QOY(φ3)は、角度(34.33°)として、小数点2桁までで完全一致しており、それぞれ、角度XOY103°の3等分に該当する。
図19において、上述の近似曲線を利用した3等分のCAD向け作図方法として、角度XOYが149°の場合の作図結果を提示する。
近似曲線によれば、中央角度θは、小数点1桁までで138.2°と読み取れ、それによる作図結果において、角度XOP(φ1)、角度POQ(φ2) および角度QOY(φ3)は、角度(49.67°)として、小数点2桁までで完全一致しており、それぞれ、角度XOY149°の3等分に該当する。
図20において、上述の近似曲線を利用した3等分のCAD向け作図方法として、角度XOYが179°の場合の作図結果を提示する。
近似曲線によれば、中央角度θは、小数点1桁までで178.7°と読み取れ、それによる作図結果において、角度XOP(φ1)、角度POQ(φ2) および角度QOY(φ3)は、角度(59.67°)として、小数点2桁までで完全一致しており、それぞれ、角度XOY179°の3等分に該当する。FIG. 18 presents a plotting result when the angle XOY is 103°, as a plotting method for 3-part CAD using the approximate curve described above.
According to the approximation curve, the central angle θ can be read as 95.7° to the first decimal place. 34.33°), which are completely matched up to two decimal places, and correspond to three equal parts of the angle XOY of 103°.
FIG. 19 presents a plotting result when the angle XOY is 149° as a plotting method for 3 equal divisions using the approximate curve described above.
According to the approximation curve, the central angle θ can be read as 138.2° to one decimal place. 49.67°), which are completely matched up to two decimal places, and correspond to three equal parts of the angle XOY of 149°.
FIG. 20 presents a plotting result when the angle XOY is 179°, as a plotting method for 3-division CAD using the approximate curve described above.
According to the approximation curve, the central angle θ can be read as 178.7° to one decimal place. 59.67°), which are completely matched up to two decimal places, and correspond to three equal parts of the angle XOY of 179°.
以上、図13ないし図20はいずれも、3等分すべき角度XOYの角度として、素数角度を選択したものであるが、角度XOP(φ1)、角度POQ(φ2) および角度QOY(φ3)は、角度XOYの3等分に該当する角度として、小数点2桁までで完全一致しており、作図における線の太さを考慮すれば、実用的に実質的に作図誤差のない任意角度の3等分の作図が可能であることを示している。逆にいえば、CADシステムを利用したCAD向け作図方法において、作図用線の太さのさらなる極細化に資するものである。
なお、上述のCADシステムにおいて、10°ごとの(3φ、θ)について、隣接する座標間を直線で近似し、この直線の式を算出し、記憶しておき、3分割すべき角度XOYに基づき、第1に、どの直線の式を適用すべきかを選択し、第2に、選択した直線の式に基づき、中央角θを算出し、算出した中央角度θを利用して、上述の作図方法により作図することにより、実質的に誤差のない3等分を作図可能であることを確認している。この場合、CADシステムにおいて、3φの角度範囲と直線の式との組み合わせをデータベースとして記憶させておくのがよい。13 to 20, prime angles are selected as the angles of the angle XOY to be divided equally into three, but the angles XOP (φ1), POQ (φ2) and QOY (φ3) are , as an angle corresponding to 3 equal parts of the angle XOY, which is a perfect match up to two decimal places, and considering the thickness of the line in drawing, an arbitrary angle of 3, etc. with practically no drawing error This indicates that minute drawing is possible. Conversely, in the drawing method for CAD using the CAD system, it contributes to further thinning of the thickness of the line for drawing.
In the above-mentioned CAD system, for each 10° (3φ, θ), the adjacent coordinates are approximated by a straight line, the equation of this straight line is calculated and stored, and based on the angle XOY to be divided into three , first, select which straight line equation to apply, second, based on the selected straight line equation, calculate the central angle θ, and use the calculated central angle θ to construct the above drawing method It has been confirmed that it is possible to draw a trisection with substantially no error by drawing by . In this case, it is preferable to store the combination of the angle range of 3φ and the linear equation as a database in the CAD system.
上記構成を有するCAD向け作図方法によれば、直線OXと直線OYとの間の交角XOYを3等分する際、重心、内心、および外心が一致する正三角形を利用して、OA=OBとなるように求めた、直線OX上の点A、および直線OY上の点Bについて、辺ABを一辺とする正三角形ABO1と正三角形ABO1に外接する中心O2の外接円に基づき、OO1上の頂点Zが構成するZAとZBとのなす角度(以降、中央角度と称する)に着目することにより、0°から180°までの任意角度において、実質的な誤差を限りなく小さくすることが可能な実用的な任意角度の3等分が可能となる。
より詳細には、任意角度の3等分に関するCAD向け作図方法に関し、2つの頂点がそれぞれ、3等分すべき任意角度を形成する各線分上にある任意の大きさの正三角形に基づきながら、3等分すべき任意角度に対応する中央角度に注目し、中央角度を利用して作図する場合において、0°から180°までの間で、有限数の角度それぞれにおいて、角度の3等分の角度に相当する角度そのものを用いて中央角度を算出し、これらの有限個の座標点(3等分対象角度、中央角度)に基づいて、近似曲線を求めておけば、この近似曲線を利用することにより、任意角度の3等分の作図方法が、数学的には不可能であることが証明されているとしても、それは、線分の太さがない純理論的な場面であり、実際のCAD向け作図方法においては、視認可能が必須であり、そのために、作図を構成する線分の太さが不可欠である点を考慮すれば、0°から180°までの任意角度において、実質的な誤差を限りなく小さくすることが可能な実用的な任意角度の3等分に関するCAD向け作図方法を提供することが可能となる。According to the CAD drawing method having the above configuration, when the intersection angle XOY between the straight line OX and the straight line OY is divided into three equal parts, OA=OB Regarding point A on straight line OX and point B on straight line OY, based on the circumscribed circle of equilateral triangle ABO 1 with side AB as one side and center O 2 circumscribing equilateral triangle ABO 1 , By focusing on the angle between ZA and ZB formed by the vertex Z on OO 1 (hereafter referred to as the central angle), any angle from 0° to 180° reduces the substantial error as much as possible. It becomes possible to divide a practical arbitrary angle into three equal parts.
More specifically, it relates to a CAD drawing method for trisecting arbitrary angles, based on an arbitrarily sized equilateral triangle whose two vertices are each on each line segment forming an arbitrary angle to be trisected, Focusing on the central angle corresponding to any angle to be divided into thirds, when drawing using the central angle, between 0° and 180°, at each finite number of angles, the thirds of the angle If the central angle is calculated using the angle itself corresponding to the angle, and an approximate curve is obtained based on these finite number of coordinate points (trisection symmetrical angle, central angle), this approximate curve is used. Therefore, even if it is proved mathematically impossible to draw three equal parts of an arbitrary angle, it is a purely theoretical scene with no thickness of line segments, and it is an actual situation. In the drawing method for CAD, it is essential to be visible, and for that reason, considering that the thickness of the line segments that make up the drawing is essential, at any angle from 0 ° to 180 ° It is possible to provide a drawing method for CAD related to practical trisection of an arbitrary angle that can minimize errors.
θ:中央角度
φ:3等分角度
XOY(3φ):任意鋭角
ABO1:正三角形
O2:正三角形ABO1の外接円の中心
Z:OO1上の頂点Zにより構成されるZAとZBとのなす角度
H:O2を通り、AO1に平行な線分がO1PのP側への延長線と交わる
I:O2を通り、BO1に平行な線分がO1QのQ側への延長線と交わる点
θ: Central angle φ: Trisection angle XOY (3φ): Arbitrary acute angle
ABO 1 : equilateral triangle
O 2: the center of the circumscribed circle of the equilateral triangle ABO 1
Z: Angle between ZA and ZB formed by vertex Z on OO 1 H: A line segment passing through O 2 and parallel to AO 1 intersects the extension line of O 1 P to the P side I: O 2 and the line segment parallel to BO 1 intersects the extension line of O 1 Q to the Q side
Claims (9)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2022/019472 WO2023210023A1 (en) | 2022-04-30 | 2022-04-30 | Drawing method for cad |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP7272742B1 true JP7272742B1 (en) | 2023-05-12 |
JPWO2023210023A1 JPWO2023210023A1 (en) | 2023-11-02 |
Family
ID=86382560
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022545949A Active JP7272742B1 (en) | 2022-04-30 | 2022-04-30 | Drawing method for CAD |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7272742B1 (en) |
WO (1) | WO2023210023A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022022927A (en) * | 2020-07-26 | 2022-02-07 | 帰己二 五藤 | Drawing method |
JP2022022928A (en) * | 2020-07-26 | 2022-02-07 | 帰己二 五藤 | CAD drawing method |
-
2022
- 2022-04-30 JP JP2022545949A patent/JP7272742B1/en active Active
- 2022-04-30 WO PCT/JP2022/019472 patent/WO2023210023A1/en active Application Filing
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022022927A (en) * | 2020-07-26 | 2022-02-07 | 帰己二 五藤 | Drawing method |
JP2022022928A (en) * | 2020-07-26 | 2022-02-07 | 帰己二 五藤 | CAD drawing method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2023210023A1 (en) | 2023-11-02 |
JPWO2023210023A1 (en) | 2023-11-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11687685B2 (en) | CAD plotting method of equally dividing an angle | |
CN104391603B (en) | A kind of calibration method of touch screen, calibrating installation and calibration system | |
US5953687A (en) | Method and apparatus for displaying active probe tip status of a coordinate measuring machine | |
Klinger | CrysTBox-crystallographic toolbox | |
US20200249003A1 (en) | One-dimensional measurement device and program | |
JP2022022927A (en) | Drawing method | |
JP7272742B1 (en) | Drawing method for CAD | |
JP2554577B2 (en) | Coordinate conversion method for touch panel device | |
US11393383B2 (en) | Display control device, display control method, and display control program | |
JP7258452B1 (en) | Drawing method for CAD | |
WO2023002639A1 (en) | Cad drawing method for auto meshing of finite element method model | |
WO2023210022A1 (en) | Nested drawing method for cad | |
US7602492B2 (en) | Overlay measuring method and related semiconductor fabrication equipment management system | |
KR20120126432A (en) | Realistic 3D Architecture Modeling Method using Survey Instrument | |
US20210263057A1 (en) | Method and Device for Software-Based Planning of a Dimensional Measurement | |
JP7289007B1 (en) | Display and measuring instruments | |
JP2021146508A (en) | Drawing method | |
JP2009271938A (en) | Support method for plotting and medium for storing cad program | |
JP7421709B1 (en) | Systems with calibration functions, programs, and calibration methods | |
JP7452917B2 (en) | Operation input device, operation input method and program | |
US11288423B2 (en) | Component shape data creation system for image processing and component shape data creation method for image processing | |
JP6448860B1 (en) | Numerical control apparatus and display method | |
JPH06223154A (en) | Distance measuring instrument for stereo pattern | |
KR100941390B1 (en) | System and method for reporting of dimensional accuracy check sheet for block in ship production | |
JP2007257093A (en) | Position coordinate acquisition program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220727 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20220727 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220902 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20221005 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20230228 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230228 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230316 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20230406 |
|
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: 20230426 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230426 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7272742 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |