JPH01282688A - 曲面生成方式 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、パーソナルコンピュータやエンジニアリング
ワークステーションあるいは数値制御工作機械などに搭
載するＣＡＤ／ＣＡＭシステム（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａ
ｌｄｅｄ　Ｄｅｓｉｇｎ／Ｃｏａ＋ｐｕｔｅｒ　Ａｉｄ
ｅｄＭａｎｕｆ’ａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　）
や自動プログラミング装置において、曲線から曲面を生
成する曲面生成方式に関するものである。

［従来の技術］ 第２図は、例えば特開昭６０−１７３６８０号公報に示
された従来の曲面生成方式に相当する構成図である。図
において、１０は曲面を構成する曲線の人力手段、１２
は複数の曲線の混ぜ合せタイプを選択可能とした混ぜ合
せタイプ選択手段、１４は混ぜ合せタイプ選択手段１２
により選択された混ぜ合せ手段、１６は混ぜ合されたデ
ータより曲面上の点を算出する曲面上の点の算出手段で
ある。

第３図は上記の従来方式を実現するための装置の電気的
構成図であり、２０はキーボード、マウス、ファンクシ
ョンキー等の入力装置、２２はＣＰＵ、２４はメモリや
磁気ディスク等の記憶装置、２６はＣＲＴ、パンチャー
、プリンタ、ブロック−等の出力装置である。

次に、第４図に示されるような曲面を生成する場合につ
いて第２図に基づき動作を説明する。ここて、Ｕ、Ｖは
曲面上の位置を特定する曲面パラメータであり、Ａ　　
（Ｕ）、Ａ２　（Ｕ）、Ｂ１（Ｖ）、Ｂ２　（Ｖ）は、
ＵまたはＶをパラメータとするパラメトリックな曲線で
、第２図の入力手段１０により入力したものである。

曲面の生成にあたり、まず、曲線Ａ　　、Ａ１　　　　
２゜ Ｂ１．Ｂ　　を入力する（ステップＳ１）。さて、空間
的に対向する２本の曲線の混ぜ合せ形式としては、例え
ば以下の形で表される。

Ｓ　　（Ｕ、Ｖ）−ψｍ　　−Ｇ　　ｍ−Ａ１（Ｕ）　
＋Ａ　　　　　　１　　　　１ ψ　（Ｖ）−Ｇ　　（Ｖ）−Ａ　　（Ｕ）　　　−（１
）Ｓ　　（Ｕ、Ｖ）　−ｐ　　（Ｕ）　−Ｈ（Ｕ）−８
１ｍ　＋Ｂ　　　　　　１　　　　１ ｐ　　（Ｕ）　　−Ｈ（Ｕ）　　−Ｂ　　ｍ　　　−（
２）ここで、Ｓ　、ＳＢは曲線を混ぜ合せた混ぜ合せデ
ータ、ψ　、ψ　　ｐ　　、ψ２は次の性質を持つ混ぜ
合せ関数である。

ψ　（０）−１，ψ１（１）−０・・・（３）■ ψ　（０）−０，ψ２（１）−１・・・（４）ｔｐ（０
）　−１，ｐｔ　（１）　−〇　　　　　　　１２．（
５）ψ　（０）　−０，ｐ２（１）　−１−（８）また
、Ｇ　　、Ｇ　　、Ｈ、Ｈ２は各曲線をバラタ一夕方向
に混ぜ合せるための曲線変形関数である。

例えば、 Ｇ　　（Ｖ）　−１，０２ｍ−１・（７）■ とすると、■方向の曲線変形はないので、第５図に示す
ように第４図のＶ方向の中央部Ｅの断面形状は、曲線Ａ
　　、Ａ　　を曲線Ｂ　　、Ｂ　　に沿って引き伸ばし
た形状になり、 とすると、第６図に示すように中央部Ｅの断面形状は、
曲線Ａ　　、Ａ　　を曲線Ｂ　　、Ｂ　　間の距離に応
じて拡大・縮小した形状となる。なお、第５図、第６図
は第４図の形状をＤ方向から見た側面図である。

次に、ステップＳ２では、上記の曲線変形関数の形式と
して式（７）や式（８）　、　（９）　、　（１０）を
選択することにより曲線の混ぜ合せタイプを選択するも
のであり、これより生成される曲面形状が第５図や第６
図のように異なる。この後、式（１）１式（２）により
曲線同士を混ぜ合せ、混ぜ合せたデータＳ　、Ｓ　を得
る（ステップＳ３）。さらに、八　　　　　Ｂ これらのデータを足し合せ、補正項を加えることにより
曲面上の点を算出する（ステップＳ４）。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の曲面生成方式は上記のように構成されており、同
一の曲線の組から混ぜ合せタイプの選択により生成され
る曲面形状を選択できるが、混ぜ合せタイプが異なる複
数の曲面形状に対して、その中間的な形状すなわち第５
図と第６図の間の中間的な形状を指定することができな
かった。したがって、従来方式により曲面を生成しよう
とすると、所望の形状が得られ難く、また場合によって
は形状を制御するために余分な曲線を作成して入力する
必要が生ずるため、手間がかかるという不都合があった
。

本発明は、かかる問題点を解消するためになされたもの
で、ある曲線から生成される異なる曲面形状タイプに関
し、それらの中間的な形状も連続的に生成可能とするよ
うな曲面生成方式を得ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る曲面生成方式は、従来の混ぜ合せタイプ選
択手段に代えて曲面形状変化を制御する制御パラメータ
の入力手段と、該制御パラメータの変化に対応して曲線
同士の混ぜ合せ形式を連続的に変化させることを可能と
する混ぜ合せ形式決定手段を用いたものである。

［作　用コ 本発明の曲面生成方式では、混ぜ合せ形式決定手段によ
り曲線同士の混ぜ合せ形式を制御することができ、これ
により生成される曲面形状を連続的に変化させることが
できる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を添付図面を参照して詳細に説
明する。

第１図は本発明による曲面生成方式の構成図である。第
１図において、１０は従来方式と同様の曲線の人力手段
、１１は曲面の形状変化を制御する制御パラメータの入
力手段、１３は該制御パラメータの変化に対応して曲線
同士の混ぜ合せ形式を連続的に変化させることを可能と
する混ぜ合せ形式決定手段、１４は混ぜ合せ形式決定手
段１３により決定された混ぜ合せ形式に基づき空間的に
対向する曲線同士を混ぜ合せる混ぜ合せ手段、１６は混
ぜ合せ手段１４により混ぜ合されたデータより曲面上の
点を算出する曲面上の点の算出手段である。

次に、第４図で示される曲面の生成を例にとり、第８図
に基づいて動作を述べる。

まず、曲面を構成する曲線Ａ、Ａ、Ｂ１゜Ｂ２を入力す
る（ステップ５１６）。さらに、曲面形状変化を規定す
る制御パラメータＳを入力する（ステップＳ１□）。さ
て、空間的に対向する２本の曲線の混ぜ合せ形式は、 Ｓ　　（Ｕ、Ｖ）−ψ（Ｖ）　−Ｇ　　’　ｍ　−Ａ、
　（Ｕ）Ａ　　　　　　ｌ　　　　　ｌ ＋ψｍ　　−Ｇ　　’　ｍ−Ａ２（Ｕ）　　・（１１）
Ｓ　　（Ｕ、Ｖ）−ｐ（Ｕ）　−Ｈ’　（Ｕ）−８１（
Ｖ）Ｂ　　　　　　ｌ　　　　　ｌ ＋ｐ　　（Ｕ）　　・Ｈ’（Ｕ）　　・Ｂ２（■）　・
・・（１２）と表され、ｓ　　、ｓ　　、　　ψ　、ψ
　、ψ１．ｐ２Ｂ１２ は前記の従来例と同様である。Ｇ’、Ｇ２’。

■ Ｈ’、Ｈ’　は曲面変形関数であるが、従来例と異なり
、制御パラメータＳを含むものであり、例えばＶ方向に
ついては、 と表される。なお、ａ、Ｂ２．ａ　　は式（１０）で％
式％ 定義したものである。式（１３）、　（１４）は、混ぜ
合せ形式を決定するものであり、ステップＳ１２におい
てこれらの式により混ぜ合せ形式を決定する。

ここで、Ｓ−Ｏとすると、 Ｇ’ｍ−１，Ｇ’ｍ−１・　（１５） であるので、式（７）と同じ値となり、第５図に示すよ
うな形状となり、Ｓ−１とすると、となり、第６図に示
すような形状となる。

さらに、Ｓを０と１の間の中間的な値とすると、Ｇ１’
、Ｇ’　は式（１５）と式（１Ｂ）の間の値となり、第
７図のように第５図と第６図の間の中間的な形状が得ら
れる。こうしてステップＳ１□で式（１３）と式（１４
）により曲線の混ぜ合せ形式を決定したのち、式（１１
）、式（１２）により曲線同士を混ぜ合せ、混ぜ合せデ
ータＳ　、Ｓ　を得る（ステップ５１３）。

Ｂ そして、これらのデータを足し合せ、補正項を加えて曲
面上の点を算出する（ステップ５１４）。

なお、上記実施例では、式（ＩＩ）、式（１２）として
混ぜ合せ形式がＵ、Ｖ両方白兵決定可能な形としたが、
ＵまたはＶの一方向のみの決定であっても差し支えない
。なお、ハードウェアとしては、第３図に示すような装
置のほかに、出力装置２６の代りとしてＮＣ加工機の駆
動装置へ直接制御指令を出力するようなＮＣ装置そのも
のであっても良いものである。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の曲面生成方式は、曲面形
状変化を制御する制御パラメータを入力可能とし、該パ
ラメータに応じて曲面形状を連続的に変化可能な構成と
したので、曲面を規定する曲線から所望の曲面形状を生
成することが容易となり、また微妙な曲面形状制御のた
めに余分な曲線を新たに追加入力する必要が少なくなり
、曲面生成の能率が向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の曲面生成方式の構成図、第２図は従来
の曲面生成方式の構成図、第３図は本発明および従来の
方式を実現するための装置の電気的構成図、第４図は曲
面の一形状例を示す斜視図、第５図〜第７図は第４図の
曲面をＤ方向から見たときの側面図、第８図は本発明の
一実施例の動作を示すフローチャートである。 １０・・・曲線入力手段 １１・・・制御パラメータ入力手段 １３・・・混ぜ合せ形式決定手段 １４・・・混ぜ合せ手段 １６・・・曲面状の点の算出手段 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の曲線から曲面を生成する曲面生成方式において、
   曲面を規定する曲線の入力手段と、該曲面の形状変化を
   制御する制御パラメータの入力手段と、該制御パラメー
   タの変化に対応して曲線同士の混ぜ合せ形式を連続的に
   変化させることを可能とする曲線混ぜ合せ形式決定手段
   と、該曲線混ぜ合せ形式決定手段により決定された混ぜ
   合せ形式に基づき空間的に対向する曲線同士を混ぜ合せ
   る混ぜ合せ手段と、該混ぜ合せ手段により混ぜ合された
   データより曲面上の点を算出する曲面上の点の算出手段
   とを備えたことを特徴とする曲面生成方式。