JPH0216605A - デジタイズデータに基づく曲面創成方法 - 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、自動プログラミング装置、ＣＡＤ／ＣＡＭシ
ステム等におけるデジタイズデータに基づく曲面創成方
法に関する。更に本発明は、ＮＣ装置、倣い装置、デジ
タイザ、３次元測定機に適用できる。

〈従来の技術〉 ３次元データをデジタイザ等でデジタイズして得られた
点群データから曲面を創成するには、従来では、デジタ
イズした領域全体を１枚の自由曲面に置換していた。こ
のことを具体例で示す。第３図体）はデジタイズデータ
の一例を示す上面図、第３図（ｂ）はそのアイツメ図で
ある。第３図（ａｌ　（ｂｌに示すデジタイズデータを
従来方法により創成した曲面は、上面図で示す第４図ｔ
りやアイツメ図で示す第４図（ｂｌのようになる。第３
図及び第４図に示すように走査ライン９に沿いデジタイ
ズして得た点群データ８から曲面を創成するのであるが
、角をむずぶライン７が曲がっているとパッチの形状も
この曲がりに沿わせる必要がある。

更に、所要精度内にモデル化しようとするとパッチ数が
多くなる。

〈発明が解決しようとする課題〉 上述したように従来では、デジタイズ領域全体を１枚の
自由曲面に置換していたため、次のような問題があった
。

（ａｌ　　所要精度内にモデル化しようとするとパッチ
数が非常に多くなり、これに比例して以後の処理時間が
増大する。パッチ数が多くなる理由を第５図を参照して
説明する。

第５図に示すように例えば２つの角Ａ、　Ｂがある場合
、角Ａ、Ｂのためにその前後のパッチが細かくなって数
が増えることは勿論であるが、パッチラインを端から端
まで結ぶ必要があるため、本来では細かいパッチでなく
てもよいＡ’　　Ｂ’の部分も細かいパッチとなり、パ
ッチ数が増加するのである。

（ｂｌ　　角のラインが曲がっているとこの曲がりに沿
ってパッチの形状を沿わせる必要があることからパッチ
の形状が乱れ、これによりオフセットや面の修正（スプ
リングバック補正等）等の操作が実質上むつかしい。

つまりパッチ形状が矩形に近い規則正しいものであれば
、上記操作処理が高精度に実行できるが、そうでないの
で高精度な処理ができない。

く課題を解決するための手段〉 本発明方法では先ず、デジタイズデータの各走査ライン
毎に、各点での曲率半径（γＩ）を計算し、これがある
一定値（γ＠ｉｚ）　ＪＪ、下の点を角として検出し、
その点の前後のある一定範囲の点群を抽出する。このよ
うにして抽出した点群データをもとに部分的曲面を創成
する。

一方、全デジタイズデータを用いて比較的規則正しいパ
ッチ形状から成る自由曲面を創成し、この全体曲面上に
、上で創成された部分的曲面を滑らかに接合する。

く作　　　用〉 このようにして、高精度できれいなパッチ形状の曲面が
創成でき、曲面に対する種々の操作（オフセット、形状
修正、形状追加等）が効果的に行なえる。

く実　施　例〉 第１図は本発明を適用した装置、第２図は本発明方法を
示す。図に示すように、デジタイザ１によって得られた
物体２の各部分の点群データは、フロピディスク等のデ
ータ媒体３に格納され、演算装置４に送られる。ここで
部分曲面、全体曲面の創成が行なわれる。

即ち、演算装置４は次の動作を行なう。

（１）　　デジタイズデータ８の各走査ライン９の各点
について、曲率計算を行なう（例えば前後あわせて３点
を通る円の曲率を計算する）。

（２）曲率がある一定値以上の点を角として検出し、こ
の角の前後一定範囲の点群を抽出する。

（３）　　これら点群を基に、角をむずぶライン７に沿
ったパッチを用いて部分曲面Ｓｐを創成する（第２図（
ｂ）参照）。

（４）一方、全体のデジタイズデータより格子状の全体
曲面Ｓａを創成する（第２図（ａ）参照）。

（５）以上のようにして創成された全体曲面Ｓａに部分
曲面Ｓｐが滑らかに接合するように部分曲面Ｓｐの外周
の点列を全体曲面Ｓａに投影して修正する（第２図（Ｃ
）参照）。

かくて、デジタイズデータから曲面を創成することがで
きる。この曲面データは一旦、フロッピーディスク等の
データ媒体５に記憶され、工作機械６を作動するときに
用いられる。

本発明では角部を除く部分、つまり部分曲面Ｓｐを除く
部分でのパッチを大きく且つ矩形状態に近い規則正しい
ものにできるため、従来と同精度にモデル化しようとし
ても、全体としてパッチ数を減少できるとともに面修正
が容易にできる。第５図の例で言うと、角Ａ、Ｈの周囲
では細かくて曲がったパッチとなるが、他の部分（Ａ’
　　Ｂ’を含む）では大きくて矩形のパッチとすること
ができるのである。

〈発明の効果〉 本発明により、デジタイズされた３次元形状の角（形状
急変部）の部分も含めて精度の高い、きれいな曲面が創
成でき、この曲面に対する種々の操作（オフセット、ス
プリングバック補正、形状追加、カッタバス計算等）が
効果的に行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を適用した装置を示す概略図、第２
図は本発明方法を示す説明図、第３図はデジタイズデー
タを示す説明図、第４図は従来法により創成されろ曲面
を示す説明図、第５図は曲面の一例を示す説明図である
。 図　　面　　中、 １はデジタイザ、 ２は物体、 ３はデータ媒体、 ４は演算装置、 ５はデータ媒体、 ６は工作機械、 ７は角をむすぶライン、 ８はデジタイズ点群データ、 ９は走査ラインである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ３次元形状をデジタイザ等で走査ラインに沿ってデジタ
   イズして得られた点群データにおいて、各走査ライン毎
   に角の位置を検出し、検出した角の前後データを切出し
   、このようにして切出した点群データを基に、角をむず
   ぶラインに沿ったパッチを用いて部分曲面を創成し、更
   に格子状パッチを用いて別に創成した全体曲面に、前記
   部分的曲面を滑らかに重ね合せることを特徴とするデジ
   タイズデータに基づく曲面創成方法。