JPH01216489A - 立体の断面形状表示方式 - Google Patents
立体の断面形状表示方式Info
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- JPH01216489A JPH01216489A JP3969788A JP3969788A JPH01216489A JP H01216489 A JPH01216489 A JP H01216489A JP 3969788 A JP3969788 A JP 3969788A JP 3969788 A JP3969788 A JP 3969788A JP H01216489 A JPH01216489 A JP H01216489A
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- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 19
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、立体形状の表示方式に係り、特に、立体の内
部を認識させることを可能とした、立体の断面形状表示
方式に関する。
部を認識させることを可能とした、立体の断面形状表示
方式に関する。
立体の断面形状の表示処理に関する従来技術として、例
えば、安居院猛、中嶋正之共著「コンピュータグラフィ
ックスの技法」 （オーム社、１９８６、ｐｐ５２〜ｐ
ｐ５７）あるいは米国特許第３８１６７２６号明細書等
に記載された技術が知られている。これらの従来技術の
うち、前者は、立体間の集合演算を用い、その差集合よ
り断面形状を求めるものであり、後者は３次元形状のク
リッピングを用いる方法である。
えば、安居院猛、中嶋正之共著「コンピュータグラフィ
ックスの技法」 （オーム社、１９８６、ｐｐ５２〜ｐ
ｐ５７）あるいは米国特許第３８１６７２６号明細書等
に記載された技術が知られている。これらの従来技術の
うち、前者は、立体間の集合演算を用い、その差集合よ
り断面形状を求めるものであり、後者は３次元形状のク
リッピングを用いる方法である。
前記従来技術の立体間の集合演算を用いる方法は、立体
間の差集合を求め、その差集合より断面形状を求めてい
るため、切断面を含む仮想的な立体を定義する必要があ
り、断面形状を表示処理するための操作が困難であると
いう問題点を有し、また、切断面の属性情報（表示のた
めの情報等）が、切断面を含む仮想立体の面の属性情報
に一致するため、元の立体の内部の状態を表現すること
ができない等の問題点を有している。
間の差集合を求め、その差集合より断面形状を求めてい
るため、切断面を含む仮想的な立体を定義する必要があ
り、断面形状を表示処理するための操作が困難であると
いう問題点を有し、また、切断面の属性情報（表示のた
めの情報等）が、切断面を含む仮想立体の面の属性情報
に一致するため、元の立体の内部の状態を表現すること
ができない等の問題点を有している。
また、３次元形状のクリッピングを用いる方法は、立体
等の全てを張り子として記述するため、立体内部の状態
を表現することができない等の問題点を有している。
等の全てを張り子として記述するため、立体内部の状態
を表現することができない等の問題点を有している。
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、図形
処理機能を有する図形表示装置において、図形表示装置
内で立体の断面形状を効率よく求めることができ、かつ
、立体内部の状態を表現できるようにした断面形状表示
方式を提供することにある。
処理機能を有する図形表示装置において、図形表示装置
内で立体の断面形状を効率よく求めることができ、かつ
、立体内部の状態を表現できるようにした断面形状表示
方式を提供することにある。
本発明によれば、前記目的は、立体の情報を記憶する手
段と、立体の切断面を指定する手段と、断面形状を計算
する手段と、計算された断面形状等を表示する表示手段
とを備えることにより達成される。
段と、立体の切断面を指定する手段と、断面形状を計算
する手段と、計算された断面形状等を表示する表示手段
とを備えることにより達成される。
立体の情報を記憶する手段は、立体を構成する面の形状
情報、及び立体または面についての表示情報、例えば、
反射係数、屈折率、透過率等の情報を管理する。立体を
構成する面の形状及びその属性情報により、表示手段は
、立体を構成する面の表示を行うことができる。利用者
は、図形表示装置を利用する場合、切断面を指定する手
段を用いて、表示されている立体についての切断面情報
を入力装置より指定する。切断面を指定する手段は、入
力された指定情報に従い、切断面情報を生成し、断面形
状計算手段に切断面情報を渡す。これにより、断面形状
計算手段は、切断面情報と面形状情報とに基づいて、断
面形状及び切断面によって切り取られずに残った面の形
状を生成する。
情報、及び立体または面についての表示情報、例えば、
反射係数、屈折率、透過率等の情報を管理する。立体を
構成する面の形状及びその属性情報により、表示手段は
、立体を構成する面の表示を行うことができる。利用者
は、図形表示装置を利用する場合、切断面を指定する手
段を用いて、表示されている立体についての切断面情報
を入力装置より指定する。切断面を指定する手段は、入
力された指定情報に従い、切断面情報を生成し、断面形
状計算手段に切断面情報を渡す。これにより、断面形状
計算手段は、切断面情報と面形状情報とに基づいて、断
面形状及び切断面によって切り取られずに残った面の形
状を生成する。
表示手段は、断面形状及び修正された面形状について、
再表示することにより、立体の任意の断面形状及び立体
内部の状態を表示することが可能となる。
再表示することにより、立体の任意の断面形状及び立体
内部の状態を表示することが可能となる。
以下、本発明による立体の断面形状表示方式の一実施例
を図面により詳細に説明する。
を図面により詳細に説明する。
第１図は本発明が適用される図形表示装置の一実施例を
示すブロック図、第２図（Ａ）は立体形状の一例を示す
図、第２図（Ｂ）は立体情報記憶手段内での管理情報を
説明する図、第３図（Ａ）は切断面の指定方法を説明す
る図、第３図（Ｂ）は表示制御方法を説明する図、第４
図（Ａ） 、 （Ｂ）は断面形状の計算法を説明する図
、第５図は切断面と立体の構成面との交点タイプを説明
する図、第６図（Ａ）、’（Ｂ）は断面形状が特殊な立
体形状の例を説明する図である。第１図〜第６図におい
て、■は図形表示装置、２は立体情報記憶手段、３は切
断面指定手段、４は断面形状計算手段、５は面表示手段
、６は利用者、７はグラフィックデイスプレィ装置、８
はキーボード、９はタブレット、１０はインターフェイ
ス、１１は立体、１２は形状セル、１３は面セル、１４
は切断面指示点、１５は切断面、１６は交線、１７は立
体の構成面、１８は稜線、１９は交点、２０は切断面の
法線方向、２１は立体の空洞、１０１はデプスバッファ
、１０２はフレームバッファ、１０３はＣＲＴコントロ
ーラである。
示すブロック図、第２図（Ａ）は立体形状の一例を示す
図、第２図（Ｂ）は立体情報記憶手段内での管理情報を
説明する図、第３図（Ａ）は切断面の指定方法を説明す
る図、第３図（Ｂ）は表示制御方法を説明する図、第４
図（Ａ） 、 （Ｂ）は断面形状の計算法を説明する図
、第５図は切断面と立体の構成面との交点タイプを説明
する図、第６図（Ａ）、’（Ｂ）は断面形状が特殊な立
体形状の例を説明する図である。第１図〜第６図におい
て、■は図形表示装置、２は立体情報記憶手段、３は切
断面指定手段、４は断面形状計算手段、５は面表示手段
、６は利用者、７はグラフィックデイスプレィ装置、８
はキーボード、９はタブレット、１０はインターフェイ
ス、１１は立体、１２は形状セル、１３は面セル、１４
は切断面指示点、１５は切断面、１６は交線、１７は立
体の構成面、１８は稜線、１９は交点、２０は切断面の
法線方向、２１は立体の空洞、１０１はデプスバッファ
、１０２はフレームバッファ、１０３はＣＲＴコントロ
ーラである。
本発明が適用される図形表示装置１は、第１図に示すよ
うに、立体情報記憶手段２、切断面指定手段３、断面形
状計算手段４及び面表示手段５により構成されている。
うに、立体情報記憶手段２、切断面指定手段３、断面形
状計算手段４及び面表示手段５により構成されている。
図形表示装置１には、利用者６に対する表示出力を行う
グラフィックデイスプレィ装置７及び利用者６が指令等
を入力するためのキーボード８、タブレット９が接続さ
れ、また、インターフェイス１０を介して、他の計算機
システム等のアプリケーションと接続されている。
グラフィックデイスプレィ装置７及び利用者６が指令等
を入力するためのキーボード８、タブレット９が接続さ
れ、また、インターフェイス１０を介して、他の計算機
システム等のアプリケーションと接続されている。
立体情報記憶手段２に対する立体情報の入力は、このイ
ンターフェイス１０を介して行われる。
ンターフェイス１０を介して行われる。
前記立体情報記憶手段２に記憶される立体形状１１の例
が第２図（Ａ）に示されている。この立体形状１１は、
面Ｓ、−Ｓ、の６個の面で構成されており、各面が、面
の有する頂点（Ｐ＋、Ｐｚ−・・−）の座標、頂点にお
ける法線のベクトル（Ｎ、、ＮＺ・・−・−）、頂点に
おける輝度（Ｉ １． Ｉ ｔ−一・）等により記述さ
れることにより、立体情報として記述される。このよう
な立体情報は、管理情報として立体情報記憶手段２内に
記憶される。この立体情報をデータ構造として管理情報
に表現したものが第２図（Ｂ）に示されている。この管
理情報は、形状セル１２と立体を構成する回毎の複数の
面セル１３とから構成されている。形状セル１２は、三
次元形状の１個の立体単位を表わすものであり、形状セ
ル管理情報、形状を識別するための形状インデックス（
ＩＤ）、形状タイプ、形状の属性情報ＩＤ、面セルへの
ボタンターの複数情報から成る。形状セル管理情報は、
セルの種別及びセルのワード数を管理する情報であり、
形状タイプは・その立体形状が、立体構造（ソリッドモ
デル）か紙構造（中が空洞、すなわちサーフェイスモデ
ル）か等のタイプを保存する情報である。また、属性情
報は、その表示色等を指示する情報であり、面セルへの
ポインタは、その立体を構成する面に関する管理情報格
納エリアを示すポインタ情報である０面セル１３は、立
体を構成する面の夫々を表わすものであり、面セル管理
情報、面を識別するための面ＩＤ、立体形状を構成する
次の面セルへのポインタ、面の表示のための属性情報Ｉ
Ｄ、頂点の数、複数の各頂点毎の頂点の座標、法線ベク
トル、輝度の情報より成る。前述した、面セル１３内の
情報のうち、頂点における法線ベクトルは、面を滑らか
に表示するためのスムーズシエイデイングに利用する情
報である。また、頂点における輝度情報も同様であるが
、この輝度情報は、表現したい物理量、例えば、温度ま
たは応力等を色情報により記述可能とするために用いら
れるとともに、面のスムーズシエイデイングに利用され
る。
が第２図（Ａ）に示されている。この立体形状１１は、
面Ｓ、−Ｓ、の６個の面で構成されており、各面が、面
の有する頂点（Ｐ＋、Ｐｚ−・・−）の座標、頂点にお
ける法線のベクトル（Ｎ、、ＮＺ・・−・−）、頂点に
おける輝度（Ｉ １． Ｉ ｔ−一・）等により記述さ
れることにより、立体情報として記述される。このよう
な立体情報は、管理情報として立体情報記憶手段２内に
記憶される。この立体情報をデータ構造として管理情報
に表現したものが第２図（Ｂ）に示されている。この管
理情報は、形状セル１２と立体を構成する回毎の複数の
面セル１３とから構成されている。形状セル１２は、三
次元形状の１個の立体単位を表わすものであり、形状セ
ル管理情報、形状を識別するための形状インデックス（
ＩＤ）、形状タイプ、形状の属性情報ＩＤ、面セルへの
ボタンターの複数情報から成る。形状セル管理情報は、
セルの種別及びセルのワード数を管理する情報であり、
形状タイプは・その立体形状が、立体構造（ソリッドモ
デル）か紙構造（中が空洞、すなわちサーフェイスモデ
ル）か等のタイプを保存する情報である。また、属性情
報は、その表示色等を指示する情報であり、面セルへの
ポインタは、その立体を構成する面に関する管理情報格
納エリアを示すポインタ情報である０面セル１３は、立
体を構成する面の夫々を表わすものであり、面セル管理
情報、面を識別するための面ＩＤ、立体形状を構成する
次の面セルへのポインタ、面の表示のための属性情報Ｉ
Ｄ、頂点の数、複数の各頂点毎の頂点の座標、法線ベク
トル、輝度の情報より成る。前述した、面セル１３内の
情報のうち、頂点における法線ベクトルは、面を滑らか
に表示するためのスムーズシエイデイングに利用する情
報である。また、頂点における輝度情報も同様であるが
、この輝度情報は、表現したい物理量、例えば、温度ま
たは応力等を色情報により記述可能とするために用いら
れるとともに、面のスムーズシエイデイングに利用され
る。
立体の切断面を表示させる場合、切断面の指定を行う必
要がある。この切断面指定の制御は、切断面指定手段３
により行われる。以下、これについて説明する。
要がある。この切断面指定の制御は、切断面指定手段３
により行われる。以下、これについて説明する。
第１図において、インターフェイス１０を介して立体情
報記憶手段２内に記憶され、管理されている立体は、利
用者６の指令に従い、面表示手段５を介してグラフィッ
クデイスプレィ装置７上に表示される。利用者６は、こ
のデイスプレィ装置７上に表示された立体を確認し、表
示させたい断面の位置をグラフィックデイスプレィ装置
７の画面に１対１に対応するタブレット９を用いて指示
する。このような指示を行った後のグラフィックデイス
プレィ装置７上の表示状態を示したのが第３図（Ａ）で
あり、グラフィックデイスプレィ装置７に表示された立
体上に、点１４ （ｐ＋、２ｇ、ｒｓ）を指示すること
により切断面１５を決定することができる。このような
表示制御は、第３図（Ｂ）に示すように行われる。すな
わち、面表示手段５による処理結果は、デプスバッファ
１０１と、フレームバッファ１０２に格納された後、Ｃ
ＲＴコントローラ１０３を介してグラフィックデイスプ
レィ装置７上に表示される。
報記憶手段２内に記憶され、管理されている立体は、利
用者６の指令に従い、面表示手段５を介してグラフィッ
クデイスプレィ装置７上に表示される。利用者６は、こ
のデイスプレィ装置７上に表示された立体を確認し、表
示させたい断面の位置をグラフィックデイスプレィ装置
７の画面に１対１に対応するタブレット９を用いて指示
する。このような指示を行った後のグラフィックデイス
プレィ装置７上の表示状態を示したのが第３図（Ａ）で
あり、グラフィックデイスプレィ装置７に表示された立
体上に、点１４ （ｐ＋、２ｇ、ｒｓ）を指示すること
により切断面１５を決定することができる。このような
表示制御は、第３図（Ｂ）に示すように行われる。すな
わち、面表示手段５による処理結果は、デプスバッファ
１０１と、フレームバッファ１０２に格納された後、Ｃ
ＲＴコントローラ１０３を介してグラフィックデイスプ
レィ装置７上に表示される。
前述した立体上の点１４は、グラフィックデイスプレィ
装置７の画面の位置より、そのＸ、 Ｙの座標が決まり
、これに対応するデプスバッファの情報からＺ座標が決
まるので、切断面指定手段３は、結局、点１４の夫々に
対する３次元の座標値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を求めることがで
きる。切断面指定手段３は、この座標値を立体が存在す
る座標系に変換することにより、切断面１５の方程式を
決定する。切断面１５の方向は、前述で指定した点１４
の指定順番によって決定することができ、その法線方向
は、点１４の指定順の方向に右ネジを回した場合に、右
ネジが進む方向として決定される。
装置７の画面の位置より、そのＸ、 Ｙの座標が決まり
、これに対応するデプスバッファの情報からＺ座標が決
まるので、切断面指定手段３は、結局、点１４の夫々に
対する３次元の座標値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を求めることがで
きる。切断面指定手段３は、この座標値を立体が存在す
る座標系に変換することにより、切断面１５の方程式を
決定する。切断面１５の方向は、前述で指定した点１４
の指定順番によって決定することができ、その法線方向
は、点１４の指定順の方向に右ネジを回した場合に、右
ネジが進む方向として決定される。
次に、断面形状計算手段４による断面形状の計算につい
て、第４図（Ａ）、 （Ｂ）により説明する。
て、第４図（Ａ）、 （Ｂ）により説明する。
断面形状計算手段４における基本的な処理は、第４図（
Ａ）に示すように、立体１１を構成する面１７と切断面
１５との交ｆ１１６を求める計算及び切断面１５による
削除される面及び切断面１５の境界についての整理であ
る。これら、交線１６の計算及び面整理のため、立体１
１を構成する面１７、稜線１８及び面１７の法線方向Ｎ
の関係を定義しておく必要がある。これらの関係の定義
を第４図（Ｂ）により説明する。すなわち、立体１１を
構成する１つの面１７は、稜線１８の閉ループで決定さ
れ、右ネジを稜線１８上の矢印と同方向に回す場合に、
右ネジが進む方向をその面に対する法線方向とし、また
、面１７上に立って、稜線１８に沿って、矢印の方向に
進むとき、面１７の領域が左側にあるものと定義する。
Ａ）に示すように、立体１１を構成する面１７と切断面
１５との交ｆ１１６を求める計算及び切断面１５による
削除される面及び切断面１５の境界についての整理であ
る。これら、交線１６の計算及び面整理のため、立体１
１を構成する面１７、稜線１８及び面１７の法線方向Ｎ
の関係を定義しておく必要がある。これらの関係の定義
を第４図（Ｂ）により説明する。すなわち、立体１１を
構成する１つの面１７は、稜線１８の閉ループで決定さ
れ、右ネジを稜線１８上の矢印と同方向に回す場合に、
右ネジが進む方向をその面に対する法線方向とし、また
、面１７上に立って、稜線１８に沿って、矢印の方向に
進むとき、面１７の領域が左側にあるものと定義する。
交線１６は、立体１１を構成する面１７の方程式と切断
面１５の方程式とにより求めることができるが、本発明
の実施例においては、面の境界についての整理が必要な
ため、立体１１を構成する面１７の境界、すなわち、稜
線１８と切断面１５との交点１９、交点タイプ及び面同
志の法線方向の外積（交線１６の方向）を求め、交点タ
イプの現われ方により、必要となる新しい交線１６を生
成する。
面１５の方程式とにより求めることができるが、本発明
の実施例においては、面の境界についての整理が必要な
ため、立体１１を構成する面１７の境界、すなわち、稜
線１８と切断面１５との交点１９、交点タイプ及び面同
志の法線方向の外積（交線１６の方向）を求め、交点タ
イプの現われ方により、必要となる新しい交線１６を生
成する。
第５図は、交点１９の交点タイプを整理して説明する図
であり、交点１９における切断面１５の断面の状態を表
わしている。すなわち、第５図において、切断面１５は
、紙面に対して垂直であり、立体１１を構成している面
１７は、紙面に平行で、その方向は、手前方向に向いて
おり、交線１６の方向は、紙面に対して左から右に向っ
ている。第５図（Ａ）に属する交点タイプは、面１７の
稜線が切断面１５の外側から内側へ交叉して交点１９を
作るもので、この交点１９は、交線１８の始点となる点
であり、第１種交点と定義する。また第５図（Ｂ）に属
する交点タイプは、面１７の稜線が切断面１５の内側か
ら外側に交叉して交点１９を作るもので、この交点１９
は、交線１６の終点となる点であり、第２種交点と定義
する。従って、第５図（Ａ）、 （Ｂ）における（ａ
）、 （ｄ）で示す交点１９は、第４図（Ａ）の上では
、例えば、交点Ｐ、。
であり、交点１９における切断面１５の断面の状態を表
わしている。すなわち、第５図において、切断面１５は
、紙面に対して垂直であり、立体１１を構成している面
１７は、紙面に平行で、その方向は、手前方向に向いて
おり、交線１６の方向は、紙面に対して左から右に向っ
ている。第５図（Ａ）に属する交点タイプは、面１７の
稜線が切断面１５の外側から内側へ交叉して交点１９を
作るもので、この交点１９は、交線１８の始点となる点
であり、第１種交点と定義する。また第５図（Ｂ）に属
する交点タイプは、面１７の稜線が切断面１５の内側か
ら外側に交叉して交点１９を作るもので、この交点１９
は、交線１６の終点となる点であり、第２種交点と定義
する。従って、第５図（Ａ）、 （Ｂ）における（ａ
）、 （ｄ）で示す交点１９は、第４図（Ａ）の上では
、例えば、交点Ｐ、。
Ｐ、に対応する点となる。また、第５図（Ａ）。
（Ｂ）における（ｂ）、 （ｅ）で示す交点１９は、端
点が交線上にある場合であり、第５図（Ａ）、（Ｂ）に
おける（Ｃ１，（ｆ）で示す交点１９は、交線と立体の
１つの面の稜線とが一致している場合である。交点１９
の現われ方は、第５図に説明した以外の場合、例えば、
端点が切断面１５に接する場合または稜線１８が切断面
１５に含まれる場合等があるが、これらについては、本
発明の実施例においては、交点から除外する。
点が交線上にある場合であり、第５図（Ａ）、（Ｂ）に
おける（Ｃ１，（ｆ）で示す交点１９は、交線と立体の
１つの面の稜線とが一致している場合である。交点１９
の現われ方は、第５図に説明した以外の場合、例えば、
端点が切断面１５に接する場合または稜線１８が切断面
１５に含まれる場合等があるが、これらについては、本
発明の実施例においては、交点から除外する。
前述のようにして決定された交点１９、交点タイプ及び
交線の方向から、断面形状計算手段４は、立体を構成す
る１つの面と、切断面１５との交線１６を決定すること
ができる。立体１１を構成する面１７について、交線計
算を実行した結果も、第４図（Ａ）に示されている。第
４図（Ａ）において、交点１９として示されている点Ｐ
ｓ、 Ｐ ９は、イブは、第１種交点であり、点Ｐ９
の交点タイプは、第２種交点である。従って、必要な交
線１６は、点Ｐ、を始点とし、点Ｐ、を終点とする線分
となる。立体１１を構成する他の面１７についても同様
な処理を実行することにより、断面形状計算手段４は、
必要な交線１６の全てを決定することができる。
交線の方向から、断面形状計算手段４は、立体を構成す
る１つの面と、切断面１５との交線１６を決定すること
ができる。立体１１を構成する面１７について、交線計
算を実行した結果も、第４図（Ａ）に示されている。第
４図（Ａ）において、交点１９として示されている点Ｐ
ｓ、 Ｐ ９は、イブは、第１種交点であり、点Ｐ９
の交点タイプは、第２種交点である。従って、必要な交
線１６は、点Ｐ、を始点とし、点Ｐ、を終点とする線分
となる。立体１１を構成する他の面１７についても同様
な処理を実行することにより、断面形状計算手段４は、
必要な交線１６の全てを決定することができる。
次に、面１７の整理の方法を第４図（Ｂ）により説明す
る。
る。
整理の対象となる面１７は、切断面１５との交線１６に
よって一部分が削除される。第４図（Ｂ）において、面
１７０元の面は、線分Ｐ＋ Ｐｘ、、ＰｇＰ ｓ、Ｐ
ｓ Ｐ ａ、Ｐ ａ ｐ Ｉの閉ループで記述されてい
るが、切断面１５により、線分Ｐ＋ Ｐ２は、点Ｐ。
よって一部分が削除される。第４図（Ｂ）において、面
１７０元の面は、線分Ｐ＋ Ｐｘ、、ＰｇＰ ｓ、Ｐ
ｓ Ｐ ａ、Ｐ ａ ｐ Ｉの閉ループで記述されてい
るが、切断面１５により、線分Ｐ＋ Ｐ２は、点Ｐ。
で分割され、線分Ｐ２ Ｐ３は、点Ｐ、で分割され、点
ｐＨ，Ｐ９により新しい呼応せん１６が生成されている
。第４図（Ｂ）において、前述した面と稜線との関係を
保っている閉ループが２個存在している。１つは、前述
の元の閉ループであり、他の１つは、新しい交線１６を
含む、線分Ｐ＋Ｐｓ、ＰｓＰＱ 、ＰＩ Ｐ３．Ｐ３
ＰＩ、ＰＩ ＰＩによる閉ループである。新しい面の領
域は、切断面によって小さくなり、後者の閉ループが新
しい面の領域となる。
ｐＨ，Ｐ９により新しい呼応せん１６が生成されている
。第４図（Ｂ）において、前述した面と稜線との関係を
保っている閉ループが２個存在している。１つは、前述
の元の閉ループであり、他の１つは、新しい交線１６を
含む、線分Ｐ＋Ｐｓ、ＰｓＰＱ 、ＰＩ Ｐ３．Ｐ３
ＰＩ、ＰＩ ＰＩによる閉ループである。新しい面の領
域は、切断面によって小さくなり、後者の閉ループが新
しい面の領域となる。
逆にいえば、線分Ｐｓ Ｐｇ、Ｐｇ Ｐ９．Ｐ９ Ｐ８
で囲まれた部分の領域が削除されることになる。
で囲まれた部分の領域が削除されることになる。
次に、新しく作られる切断面の生成について第４図（Ａ
）により説明する。
）により説明する。
断面形状計算手段４は、前述した処理を立体を構成する
全ての面について実行することにより、全ての面につい
て、切断面１５との交ｖＡ１６を求めることができる。
全ての面について実行することにより、全ての面につい
て、切断面１５との交ｖＡ１６を求めることができる。
この求められた全ての交線１６を切断面上に展開した状
態が第４図（Ａ）に示されている。立体１１を構成する
面１７と切断面１５との交線１６は、その始点、終点が
各交線の始点または終点に一致し、交点１６による閉ル
ープにより切断面が構成される。この切断面１５を作る
閉ループは、第４図（Ａ）に示すように、前述した面と
稜線との関係を満たしていない。すなわち、この閉ルー
プは、該閉ループの矢印の方向に右ネジを回す場合に、
右ネジの進む方向と、切断面１５の法線方向２０とが一
致していない。これは、交ｖＡ１６の方向を立体１１の
面１７を主体に考えたためであり、切断面１５の整理に
おいて、断面形状計算手段４は、切断面１５を主体とし
て、交線１６の方向を逆にして前述の矛盾を解決し、切
断面１５の境界を決定する。
態が第４図（Ａ）に示されている。立体１１を構成する
面１７と切断面１５との交線１６は、その始点、終点が
各交線の始点または終点に一致し、交点１６による閉ル
ープにより切断面が構成される。この切断面１５を作る
閉ループは、第４図（Ａ）に示すように、前述した面と
稜線との関係を満たしていない。すなわち、この閉ルー
プは、該閉ループの矢印の方向に右ネジを回す場合に、
右ネジの進む方向と、切断面１５の法線方向２０とが一
致していない。これは、交ｖＡ１６の方向を立体１１の
面１７を主体に考えたためであり、切断面１５の整理に
おいて、断面形状計算手段４は、切断面１５を主体とし
て、交線１６の方向を逆にして前述の矛盾を解決し、切
断面１５の境界を決定する。
前述した面の整理は、第６図（Ａ）、（Ｂ）に示すよう
な特殊な形状を有する立体の場合にも行うことが可能で
ある。
な特殊な形状を有する立体の場合にも行うことが可能で
ある。
第６図（Ａ）は立体１１が空洞２１を持っている場合で
あり、第２図（Ｂ）で説明した管理情報として、空洞２
１に関する情報も備えられているので、切断面１５の整
理では２個の閉ループが求まることになる。この場合、
断面形状計算手段４は、２個の閉ループ間の包含関係を
チエツクし、外側ループと内側ループとに分類し、その
間を切断面１５の面の領域と決定する。
あり、第２図（Ｂ）で説明した管理情報として、空洞２
１に関する情報も備えられているので、切断面１５の整
理では２個の閉ループが求まることになる。この場合、
断面形状計算手段４は、２個の閉ループ間の包含関係を
チエツクし、外側ループと内側ループとに分類し、その
間を切断面１５の面の領域と決定する。
また、第６図（Ｂ）は空洞の円柱の場合であり、２個の
断面を表わす２個の閉ループが、切断面の整理により求
められる。断面形状計算手段４は、前述と同様に、２個
の閉ループの包含関係をチエツクすることにより、２個
の閉ループが別々の閉ループであることを判定すること
ができ、切断面１５が２つの領域から成ることを識別す
る。
断面を表わす２個の閉ループが、切断面の整理により求
められる。断面形状計算手段４は、前述と同様に、２個
の閉ループの包含関係をチエツクすることにより、２個
の閉ループが別々の閉ループであることを判定すること
ができ、切断面１５が２つの領域から成ることを識別す
る。
面の領域が複数個に分かれる場合を生じるのは、前述し
た切断面に関してだけではなく、第４図（Ｂ）により説
明した、立体を構成する面の整理の段階でも現われる。
た切断面に関してだけではなく、第４図（Ｂ）により説
明した、立体を構成する面の整理の段階でも現われる。
また、新しく生成された頂点における法線ベクトル及び
輝度情報は、元の頂点における法線ベクトル及び輝度情
報とに基づいて、線形補間を行うことにより簡単に求め
ることができ、第１図に示す面表示手段５において、ス
ムーズシエイデイングに利用される。
輝度情報は、元の頂点における法線ベクトル及び輝度情
報とに基づいて、線形補間を行うことにより簡単に求め
ることができ、第１図に示す面表示手段５において、ス
ムーズシエイデイングに利用される。
前述した本発明の実施例は、以上説明した処理により、
任意の切断面に関する新しい表示データ ４の全てを
生成することができ、これらの表示データに基づいて、
面表示手段５を介して、これらを表示することにより、
立体の任意断面の形状を表示することができる。
任意の切断面に関する新しい表示データ ４の全てを
生成することができ、これらの表示データに基づいて、
面表示手段５を介して、これらを表示することにより、
立体の任意断面の形状を表示することができる。
前述した本発明の実施例によれば、立体の任意の位置に
おける断面を表示することにより、利用者に、任意断面
による形状の表現及び立体内部の状態を確認させること
ができるので、各種シミュレーションの結果表示に利用
でき、また、ＣＡＤ。
おける断面を表示することにより、利用者に、任意断面
による形状の表現及び立体内部の状態を確認させること
ができるので、各種シミュレーションの結果表示に利用
でき、また、ＣＡＤ。
ＣＡＭシステム等に用いて、設計の効率向上、制御系の
状態把握の効率化等を達成できる。
状態把握の効率化等を達成できる。
以上説明したように、本発明によれば、立体の任意位置
での断面を表示することができるので、立体の内部構造
や、立体内部の状態を容易に認識することが可能となり
、形状の設計、各種シミュレーション結果の確認、プラ
ント内部等の状態の確認等に利用すれば、設計の効率向
上、プラント制御の効率向上を図ることができる。
での断面を表示することができるので、立体の内部構造
や、立体内部の状態を容易に認識することが可能となり
、形状の設計、各種シミュレーション結果の確認、プラ
ント内部等の状態の確認等に利用すれば、設計の効率向
上、プラント制御の効率向上を図ることができる。
第１図は本発明が適用される図形表示装置の一実施例を
示すブロック図、第２図（Ａ）は立体形状の一例を示す
図、第２図（Ｂ）は立体情報記憶手段内での管理情報を
説明する図、第３図（Ａ）は切断面の指定方法を説明す
る図、第３図（Ｂ）は表示制御方法を説明する図、第４
図（Ａ） 、 （Ｂ）は断面形状の計算法を説明する図
、第５図は切断面と立体の構成面との交点タイプを説明
する図、第６図（Ａ）、 （Ｂ）は断面形状が特殊な
立体形状の例を説明する図である。 １・−・−図形表示装置、２・−・−・立体情報記憶手
段、３−・−−−−一切断面指定手段、４−・−・−・
断面形状計算手段、５・−・−面表示手段、６−−−−
−−−利用者、７・・−・−・−グラフィックデイスプ
レィ装置、８・−・−キーボード、９−−−−−−一タ
ブレッド、１０−−−−−−−−−インターフェイス、
１１−−−−−−−−・立体、１２・−・−形状セル、
１３・−一−−−・面セル、１４−・・−・切断面指示
点、１５−・−・−切断面、１６−・−交線、１７−−
−−〜−一・立体の構成面、１８−・−・・稜線、１９
−一−−−・−・交点、２ （Ｌ−−−−−〜−切断面
の法線方向、２１−−一−−・−・立体の空洞、ｌ ０
１−−−−−−−デプスバッファ、１０２・−一−−−
・フレームバッファ、１０３−−−−−−・ＣＲＴコン
トローラ。 第２図 ＊３ｖＡ 第４図 ９Ｊ５図
示すブロック図、第２図（Ａ）は立体形状の一例を示す
図、第２図（Ｂ）は立体情報記憶手段内での管理情報を
説明する図、第３図（Ａ）は切断面の指定方法を説明す
る図、第３図（Ｂ）は表示制御方法を説明する図、第４
図（Ａ） 、 （Ｂ）は断面形状の計算法を説明する図
、第５図は切断面と立体の構成面との交点タイプを説明
する図、第６図（Ａ）、 （Ｂ）は断面形状が特殊な
立体形状の例を説明する図である。 １・−・−図形表示装置、２・−・−・立体情報記憶手
段、３−・−−−−一切断面指定手段、４−・−・−・
断面形状計算手段、５・−・−面表示手段、６−−−−
−−−利用者、７・・−・−・−グラフィックデイスプ
レィ装置、８・−・−キーボード、９−−−−−−一タ
ブレッド、１０−−−−−−−−−インターフェイス、
１１−−−−−−−−・立体、１２・−・−形状セル、
１３・−一−−−・面セル、１４−・・−・切断面指示
点、１５−・−・−切断面、１６−・−交線、１７−−
−−〜−一・立体の構成面、１８−・−・・稜線、１９
−一−−−・−・交点、２ （Ｌ−−−−−〜−切断面
の法線方向、２１−−一−−・−・立体の空洞、ｌ ０
１−−−−−−−デプスバッファ、１０２・−一−−−
・フレームバッファ、１０３−−−−−−・ＣＲＴコン
トローラ。 第２図 ＊３ｖＡ 第４図 ９Ｊ５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、立体形状を表示する三次元形状表示方式において、
立体の任意の位置での切断面形状を計算する断面形状計
算手段を備え、立体の切断面を表示可能としたことを特
徴とする立体の断面形状表示方式。 ２、前記断面形状計算手段は、切断面指定手段より与え
られる立体の切断面指定情報に基づいて立体の断面形状
を計算することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の立体の断面形状表示方式。 ３、前記断面形状計算手段は、立体内部の切断状態をも
計算し、立体の切断面上に立体内部の物理的状態を表示
可能としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項また
は第２項記載の立体の断面形状表示方式。 ４、前記断面形状計算手段は、切断面の方程式と立体を
構成する面の方程式とにより交線の方程式を求め、立体
を構成する面の稜線と切断面との交点タイプにより、前
記交線が立体と交叉する範囲を求めることにより、切断
面の形状を決定することを特徴とする特許請求の範囲第
１項、第２項または第３項記載の立体の断面形状表示方
式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3969788A JPH01216489A (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | 立体の断面形状表示方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3969788A JPH01216489A (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | 立体の断面形状表示方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01216489A true JPH01216489A (ja) | 1989-08-30 |
Family
ID=12560217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3969788A Pending JPH01216489A (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | 立体の断面形状表示方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01216489A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007140976A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Fujitsu Ltd | 断面表示プログラムおよび断面表示装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58169437A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-05 | 富士通株式会社 | 立体デ−タ処理システム |
-
1988
- 1988-02-24 JP JP3969788A patent/JPH01216489A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58169437A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-05 | 富士通株式会社 | 立体デ−タ処理システム |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007140976A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Fujitsu Ltd | 断面表示プログラムおよび断面表示装置 |
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