JPH01292475A - 図形指示方法 - 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〕 本発明は図形指示方法に関し、特に表示面上で部分曲面
を指示することにより、複数の部分曲面の中から１つの
部分曲面を選択するようにした図形指示方法に用いて好
適なものである。

〔発明の概要〕

部分曲面に付けた法線、等高線等の特徴表示を表示面上
で指示することにより、部分曲面を選択できるようにし
て、３次元透視表示により曲面表示が多重になっている
部分でも、所望の部分曲面を容易に選択することができ
るようにした図形指示方法である。

〔従来の技術〕

コンピュータを利用して製品の設計、製造を行うＣＡＤ
／ＣＡＭシステムにおいて、設計した形状モデルに含ま
れる３次元自由曲面は、パッチ（面素）と呼ばれる複数
の部分曲面の集合として表現される。各パッチは例えば
四辺形であり、各辺は例えば両端点を含む４つの制御点
を用いてバラメーク表現された３次ベジェ曲線で表され
、四辺形バッチは２つのパラメータで表現される１６個
の制御点を用いた双３次ベジェ式で表される。

形状モデルの設計には、ＣＲＴデイスプレィ等を用いた
表示が不可欠であり、３次元自由曲面は管面上に３次元
の透視立体として見えるように、各パッチを構成する四
辺の線素によりワイヤフレームで表現される。

形状モデルの設計は、曲面の形状を部分的に変更しなが
ら進行する。変更箇所のパッチは例えばカーソルで指示
されることにより選択される。

パッチの四辺は隣接パッチと共有する境界線であるので
、境界線を指示しても、どちらのパッチを指示したかわ
からない。このため一般には、対向辺の中点（パラメー
タｔ　＝０．５　）を通るパラメータ線と称される点線
をパッチ内部に表示し、このパラメータ線をカーソル等
で指示することにより、特定のパッチを選択していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ワイヤフレームで３次元透視立体を表示すると、透視表
面側と裏面側との線が重なって表示されることがある。

従ってパンチの四辺及びパラメータ線が複雑に入り組ん
だ図形表示となる。このため選択すべきパッチを画面上
でカーソル等を用いて指示することが困難となる。

本発明は上述の問題点にかんがみ、表示が複雑に入り組
んでいる場合でも、部分曲面（パッチ）を容易に選択で
きるようにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の図形指示方法は、複数の部分曲面Ｐ、、Ｐ２の
集合として表示された曲面５の特徴を示す法線、等高線
等の特徴表示６を行い、表示面上で上記特徴表示６を指
示することにより、選択すべき部分曲面を選択するよう
にしである。

〔作用〕

曲面につけた法線、等高線等の特徴表示が各部分曲面に
固有の特徴を表現し、部分曲面を端的に示している。従
って図形を構成している線分が入り組み、交錯していて
も所望の部分曲面を選択できる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示すための、ＣＡＤ／ＣＡ
Ｍシステムのインターフェースとして用いられる図形表
示装置の機能ブロック図である。

この図形表示装置は、コンピュータ本体ｌ、ターミナル
２、デイスプレィ３及び図形指示手段４等によって構成
されていて、第２図の表示線図に示すような曲面５をデ
イスプレィ３に表示する。

曲面５は、２つのパンチＰ、、ＰＫで構成されていて、
夫々のパッチＰ、　、Ｐ、に曲面の形状を把握するため
の特徴表示６が成されている。特徴表示６としては、例
えば四辺上の点から延ばされた曲面の法線７、所定方向
から見たときの曲面の等直線８、或いは所定方向から光
を照射したときの面の明るさについての等輝度線９等を
表示することができる。

また、第３図の表示線図に示すように、各パッチＰ＋、
Ｐｇを表現する１６個の制御点１２及びパラメータ線１
３が、第２図の特徴表示を付した画面と重ねて、あるい
は表示切換えにより別の画面上に特徴表示６として表示
される。

曲面５を表示するための曲面表示手段１４、及び特徴表
示６を表示するための特徴表示手段１５がコンピュータ
本体１に設けられている。これらの曲面表示手段１４及
び特徴表示手段１５は、実際にはコンピュータのプログ
ラムにより構成されている。

曲面表示手段１４は、各パッチＰ、、Ｐ２−・・−・・
−を構成する四辺の表示用線分データ群をターミナル２
に導出する。表示用線分データ群はパッチごとに識別番
号ｎ（ｎ−１，２，３・−−−−−＞を付けてターミナ
ル２のメモリ内でブロック管理されている。

また、特徴表示手段１５は、法線７、等直線８、等輝度
線９、制御点１２を表示するための線分又は点のデータ
群をターミナル２に導出する。データ群はパッチごと及
び特徴の種別ごとに異なる識別番号を付けてターミナル
２のメモリ内でブロック管理されている。

各パッチＰ＋、Ｐｚに付けた識別番号ｎと、対応するパ
ンチに表示する特徴表示６の識別番号との間に一定の関
係を持たせ、特徴表示の識別番号からパッチの識別番号
ｎを求めることができるようにしである。実施例では、
各特徴表示７．８．９及び１２にオフセット数ｍ、　、
ｍｌ、　、ｍｉ及びｍＣを設定し、識別番号ｎとオフセ
ット数ｍとの合計を特徴表示番号としである。従って、
識別番号ｎに１表示する法線７の識別番号はｍイ＋ｎと
なる。同様に、等直線８はｍｈ＋ｎ、等輝度線９はｍｂ
＋ｎ、制御点１２はｍｅ＋ｎとして夫々識別される。

これらのオフセント数は、例えばｍ、＝１００、ｍｈ　
＝２００−　ｍｂ　＝３００．ｍｃ＝４００のように決
めである。

表示面上で特徴表示の線分又は点をカーソル等で指示し
てＣＲＴターミナル２から特徴表示の識別番号ｍＸ＋ｎ
を得たときには、オフセット数ｍＸを減算することによ
り、パッチの識別番号ｎを求めることができる。この減
算は、コンピュータ本体ｌに設けられているプログラム
構成の計算手段２１で行う。

次に第４図のフローチャートに従って、第１図の図形表
示装置の表示動作及びパッチ選択時の動作を説明する。

コンピュータ本体１のパラメータバッファ（図示せず）
から曲面５の線分データが読み出されると、ステップｓ
１において各パッチＰ＋、Ｐｇに識別番号ｎｌ、ｎ！が
付けられる。

各パッチＰ＋、Ｐｇの辺を構成する多数の線分データａ
は、曲面表示手段１４がらターミナル２に与えられる。

個々のパッチは、始点及び終点が３次元データ（Ｘ、Ｙ
、Ｚ方向のデータ）で表される複数の線分１．２．３−
・−・・−・・−−−−−・・・・・ｋによって構成さ
れている。これらの線分１．２．３−・・−・・−には
、第５図の記憶内容の概念図に示すように、各パッチＰ
Ｉ、Ｐｇごとにその識別番号ｎに対応するセグメント番
号を付けて、セグメントバッファメモリ１６に１ブロツ
クのデータとして一括して記憶される。

なおセグメント番号は具体的にはバッファメモリ１６の
各パッチごとのブロックの先頭アドレスでよく、曲面表
示手段１４は、パッチの識別番号ｎに対応する上記先頭
アドレス及び線分総数にの対照テーブルを持っている。

セグメントバッファメモリ１６に記憶されたパッチデー
タは、変換マトリックス（図示せず）によって２次元の
表示データｂに変換されてビットマツプ形式のフレーム
バッファメモリ１７に与工られる。そして、この表示デ
ータｂがデイスプレィ３に供給されることにより、表示
面上に曲面５がワイヤフレームによる透視立体として表
示される。

次にコンピュータ本体１において、法線７、等筋線８等
を表示する線分及び点のデータが曲面５の３次元データ
に基づいて計算され、特徴表示手段１５の管理下でター
ミナル２に導出され、３次元データがセグメントバッフ
ァメモリ１６に、２次元変換データがフレームバッファ
メモリ１７に記憶される。このときも上述と同様に、ス
テップ８２〜Ｓ、及び第６図〜第９図のデータ構成図に
示すように、パンチごと及び特徴表示ごとの線分又は点
のデータ群に、既述のオフセット量をパッチの識別番号
ｎに加算したｍ、、＋ｎ、ｍｈ　＋ｎ−・−・−のセグ
メント番号が付加される。例えばｎ＝１のパッチに表示
する法線群のセグメント番号は１０１であり、ｎ＝２の
パッチの法線群のセグメント番号は１０２である。また
等直線８については、夫々２０１．２０２となる。

なおセグメント番号は特徴表示用の線分データを記憶し
たセグメントバッファメモリ１６のブロックごとの先頭
アドレスでもよく、特徴表示手段１５がこの先頭アドレ
ス及び線分数ｋを、パッチごと及び特徴表示ごとにテー
ブル管理している。

ステップ８６以下はパッチ選択の処理である。

ステップＳ、においては、第１図に示す、キーボード構
成の図形指示手段４を操作して、第２図に示すようにカ
ーソル２ｏをデイスプレィ３の表示面に表示して図形を
指示する。

カーソル２０の表示は、カーソルデータをフレームバッ
ファメモリ１７に供給して行う。一方、セグメントバッ
ファメモリ１６のデータを２次元変換マトリックスを介
してフレームバッファメモリ１７に順次ブロック転送し
、これを周期的に繰り返すことにより、表示図形の書換
えを行っている。そして、カーソルのアドレス（位置）
と、書換え中の図形のアドレスとを比較して、両者が一
致したら書換え中の線分がカーソル２０で指示されてい
ることをターミナル２が認識する。このときターミナル
２はセグメントバッファメモリ１６の読出し中のブロッ
クの先頭アドレス、即ちセグメント番号を指示番号１１
゜、としてコンピュータ本体１に返す。

指示番号１　ｒａｔはコンピュータ本体１の計算手段２
１に与えられ、指示番号ｉ　ｒｏｔからパッチ番号ｎを
求める。計算手段２１は、判定式によって指示番号１１
□の大きさを先ず判定し、指示番号＋　ｒｏｔを大きさ
ごとに５つに大別する。即ち、ステップＳ、において指
示番号ｉ　ｒ、ｔが、判定式１≦’ｒａｔ＜Ｎの範囲内
にあるか否かを判定する。

判定式における記号Ｎは、あらかじめ設定した基準値で
あり、パッチＰの総数より大きく、かつ各特徴表示のオ
フセット数ＩＴｌｎ　、ｒｎｈ％　ｍｂＳｍ（の差（こ
の例では１００）よりも小さい整数、例えば５０である
。

このような判定を、ステップＳ、、ＳｌいＳ１１．３１
５でそれぞれ行い、ステップＳ、においては指示番号ｔ
　ｒａｔが、ｍ、ｌ＋ｌ≦ｆ　ｒａｔ　＜　ｍｎ　＋　
Ｎの範囲にあるか否かを判定する。また、ステップＳｌ
＋においてはｍ１＋１≦！ｒａｔ　＜ｍｈ　＋Ｎ、ステ
、７プｓｋｉにおいてはｍｂ＋ｌ≦ｉ、、、＜ｍｂ　＋
Ｎ。

ステップＳＩＳにおいてはｍｃ＋１≦ｉ、、ｔ＜ｍｃ千
Ｎの判定式により、指示番号ｉ　ｒａ’ｔの大きさを分
類分けする。

そして、指示番号１　ｒａｔの大きさを判定したら、大
きさに対応するステップＳＩ！、Ｓｌ。、Ｓ１２、Ｓ、
４、Ｓｌ６に進み、各ステップＳ、〜５１６において対
応するオフセット数を減算すれば、パッチの識別番号ｎ
が得られる。

このようにしてパッチの識別番号ｎを得たら、次にステ
ップＳｌ’ｌに進み、識別番号ｎに対応するパッチＰを
選択する。

なお、指示番号！　ｒａｔが各判定式の範囲外である場
合は、カーソル２０がパッチＰ及び特徴表示６のいずれ
も指示していないと判定し、ステップＳ、に戻る。

なおパッチの識別番号ｎとこのパッチに表示する特徴表
示の表示データ群を示すセグメント番号は同一であって
よい。この場合セグメントバッファメモリ１６のｎ＝１
のブロックには、パッチＰ。

の四辺の表示データ及びそのパッチに関する法線群、等
高線群等の表示データが全て一括記憶される。

識別番号は、１．２．３−−−−−−−−・−のような
自然数又はアルファベット等の符号でよく、またメモリ
の特定アドレスで代表されてもよい。指示手段４はライ
トペンであってもよい。

上記実施例においては、曲面５が２つのパッチＰ、　、
Ｐ、で構成されている例を示したが、パッチＰの数は３
つ以上の多数であっても同様にして、特徴表示６を指示
してパッチＰを選択できる。

なお、表示面に曲面５を２個以上表示してもよい。

〔発明の効果〕

本発明は上述したように、曲面に付けた法線、等筋線等
の特徴表示を表示面上で指示することにより、部分曲面
を選択できるようにしたものである。従って透視立体表
示により、画面上で曲面の表示線分が多数複雑に入り組
んでいても、個々の部分曲面に固有の法線、等筋線等の
特徴表示が、画面内で個々の部分曲面を識別可能に端的
に示しているから、特徴表示に基づき所望の部分曲面を
容易に間違い無く迅速に選択することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するための図形表示装
置の機能ブロック図、第２図は表示面上に表示される曲
面の一例を示す表示線図、第３図は制御点を表示してい
る例を示す表示線図、第４図は図形表示及び部分曲面の
選択動作を示すフロ−チャート、第５図〜第９図はセグ
メントバッファメモリに記憶する各データの記憶内容概
念図である。 なお図面に用いた符号において、 １・・−・−・−・−−−−−−−−・・−・−・−コ
ンピュータ本体３−・−・・・−・・・・−・−・−デ
イスプレィ４−−−−−−−−−−一・・−・・・・−
図形指示手段５・・・・−・・−・・−・・・・・−・
−・・・曲面・６−−−・−一−−−−−−−・・・−
特徴表示１４−−−−−−・−−−一−−−・曲面表示
手段１５−−−−−・−・・−・・−・−・・・特徴表
示手段１６−−−−−−・・−・・・・−セグメントバ
ッファメモリ２１−・−−一−−・−一−−−・・−・
・計算手段ｎ−・・−・−−−−−−・−・・・−・パ
ンチの識別番号ｍ、、−・−・−・−・−・−・−法線
のオフセット数ｍｉ−一・−−−−−−一−−−−・・
−等量線のオフセント数ｍ、−・−・−・−・−・−・
−・等輝度線のオフセット数ｍｃ−・−−ｍ−−−−−
−・−−−−−一制御点のオフセット数Ｐ＋、Ｐｚ−・
−・パンチ である。 ターミナノし 第１図 マ市 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の部分曲面の集合として表示された曲面中の特定の
   部分曲面を選択する図形指示方法において、 上記曲面の特徴を示す法線、等高線等の特徴表示を行い
   、 表示面上で上記特徴表示を指示することにより、選択す
   べき部分曲面を選択するようにした図形指示方法。