JPH0283782A - 図形情報処理装置 - 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、機械系ＣＡＤ等の図形情報処理に係り、特に
基本立体の集まりとして定義された形状の修正を自動処
理と対話処理の連携によって行うのに好適な形状自動修
正機構に関する。

〔従来の技術〕

図形処理装置においてパラメトリンク処理と呼ばれる形
状自動修正は、従来、次の２通りの方法が知られている
。

（ａ）　　形状をパラメータを用いて定義し、その履歴
を記録する。形状自動修正は、パラメータの値を変更し
て形状定義を再実行することで為される。

（ｂ）　　形状定義とは独立に形状を構成する幾何要素
間に幾何学的な拘束関係（例えば面間寸法。

軸一致等）を与え、操作者による一部の幾何要素の移動
、変形又は拘束関係の変更に対し、操作者が直接修正し
た以外の幾何要素についても拘束関係を維持して修正を
加えるものである。

（ａ）の公知例としては、（株）日立製作所ＨＴＴＡＣ
プログラムプロダクトＧＲＡＤＡＳ設計製図システムＨ
Ｉ　ＣＡ、　Ｄ　／　２　Ｄマニュアル内に述べられて
いる。又（ｂ）については、精密工学誌第５２巻第６号
第１０３７頁から第１０４７頁、及び特願昭６１−１１
４６１６号に記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

」二重従来技術には、以下に示す問題点がある。

（１）　　（ａ）の方法では、形状定義履歴をもって、
形状修正の拠り所としているが、単純な形状や、形状定
義順序が明示的な言語入力の場合を除いて、対話操作の
履歴には無駄が多い。又、パラメータ値変更により、幾
何学的な矛盾が発生する可能性があるが、その矛盾を検
出、修復する平置てが示されていない。

（２）幾何学的拘束関係が複雑になった場合、修正処理
も複雑になる。そのため自動修正結果の妥当性が判断し
にくい。

（３）幾何拘束の記述に現状では技術的な限界があり、
そのため拘束関係情報のみでは、修正動作を完全には制
御できない。従って形状修正は自動処理と対話による手
動処理とを組合せて行う必要があるが、従来技術では、
両者の効果的な連携方法が考慮されていない。

（４）　　（ｂ）方法では、形状データの他に拘束関係
情報を入力する必要がある。この作業は２度手間になる
ことも多い。

本発明の目的は、特に基本形状の集合体として定義され
る幾何モデルを対象としてかかる問題を解決し、データ
入力作業量が少なく、且つ修正結果の妥当性の判断１手
動修正処理との連携が容易な形状自動修正機構を持つ図
形情報処理装置を得ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、基本立体の境界面データを蓄える第１のメ
モリーと、基本立体定義機構とデータ入力機構を有する
図形情報処理装置において、形状に関する幾何学的拘束
関係のうち基本形状の種類毎に個有の局所的拘束データ
を静的に蓄える第２のメモリーと複数の基本形状にまた
がってその境界面間に与えられる大域的拘束データを蓄
える第３のメモリーと第２．第３のメモリーの内容に従
って第１のメモリーの内容を変更する形状自動修正機構
とを備えること、 又、基本立体定義データのうち、境界面を他の境界面に
相対的に定義している部分を参照して、大域的拘束デー
タを自動的に生成する拘束関係生成機構を付加すること
、 さらに、形状定義操作手順に従って基本立体定義データ
を蓄える第４のメモリーと、それを参照して幾何拘束に
よる自動修正結果と初期定義とを照合する修正結果判定
機構を設け、操作者に判定結果を知らせる必要に応じて
形状定義の一部又は全部を再実行可能にすること、 各境界面、基本立体に施された幾何演算を平行移動２回
転移動、変形等に分類し、操作者に知らせることによっ
て達成される。

〔作用〕

本発明による図形情報処理装置の作用を第１図を用いて
説明する。

データ入力装置５より入力された基本立体定義指令デー
タは、基本立体定義機構６を介して第］のメモリー】、
に格納される。又、複数の基本立体にまたがった境界面
間の大域的面拘束関係データは、データ入力装置５より
入力され、第３のメモリー３に格納される。拘束関係生
成機構８が在る場合は、基本立体定義指令データのうち
境界面を他の境界面に相対的に定義している部分から大
域的面拘束関係データを生成し、第３のメモリー３に格
納する。

第２のメモリー２には、予め基本立体の種類に応じて、
その基本立体に属する境界面群に存在する局所的拘束関
係データが格納されているものとする。

形状自動修正機構７は、データ入力装置より形状修正指
令データが入力されると第２のメモリー２、第３のメモ
リー３を参照して、第１のメモリ−１の内容を変更する
。

第４のメモリー４は、データ入力装置より入力された基
本立体定義指令データを格納する。修正結果判定機構９
は、各基本立体について、操作者の定義と修正結果とを
照合する。

図形出力装置１ｏは、修正結果判定機構９における照合
結果の情報、又は形状自動修正機構７において各基本立
体、境界面に施される幾何演算に関する情報を付加して
、第１のメモリー１の内容を出力する。

〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図を用いて説明する。

第２図は、基本立体の構成方法の実施例を示したもので
、同図（ａ）は、形状パターンの種類を示した図、（ｂ
）は、「円柱」基本立体１１を例に基本立体１１と境界
面１２の関係を示した図である。この例では境界面１２
は、無限に広がる平／曲面であり、基本立体１１は境界
面１１に囲まれた閉空間として定義されている。

第３図は基本立体固有の局所的拘束関係の第２のメモリ
ー２における記述方法に関する実施例である。この例は
、垂直、平行拘束なしの３種類の関係をマトリックス状
に記述している。

第４図は、第１のメモリー１における形状幾何データの
表現の実施例と、第３のメモリー３における大域的面拘
束関係データの表現の実施例を示した図である。本例で
は形状は基本立体１１を集合演算子１３で結合したＣ３
Ｇ木１５として表現される。又、大域的面拘束関係は、
境界面１２をノードとする木構造である拘束水２２とし
て表現される。Ｃ８Ｇ木１５と拘束水２２は、境界面ポ
インタ１４と基本立体ポインタ２１とによって互いに参
照し合う。

第５図は、大域的面拘束関係データとして記述を許す幾
何学的拘束関係の実施例である。本例では、「オフセッ
ト」「同軸」の２通りの拘束のみが許されている。又、
第４図の拘束水２２内で用いるため、面同士に親子関係
がある。

第６図は形状定義操作に応してデータ入力装置５より人
力される基本立体定義指令データの実施例である。面拘
束生成機構８はこのうち（ａ）面共有、（ｂ）オフセッ
ト面、（Ｃ）同軸面の各定義操作について、大域的面拘
束関係データを生成し、第３のメモリー３に格納する。

その他の定義操作に関しては、面拘束生成機構８の処理
対象外である。第４のメモリー４には、基本立体定義指
令データの全部又は一部（例えば拘束関係生成機構８の
対象外のデータのみ）が蓄えられる。第４のメモリー４
内のデータ格納は、例えば、被定義基本形状、被定義境
界面、参照対象、入力順序例を検索項目とした関係デー
タベースとして実施できる。

次に形状自動修正機構７の実施例を示す。自動修正は、
操作者が行った１つの境界面１２の移動／変形又は２面
間の関係の変更から派生する他の境界面１２に対する幾
何演算を、大域的面拘束関係データ並びに局所的関係デ
ータに基づいて決定することにより行わ九る。各々の境
界面１２は、それに施される幾何演算によって、次の４
種類に分類する。

移動面：面の種類毎に定められる基準軸、基準点が移動
される面 変形面：基準軸、基準点の移動を伴わず、その他のパラ
メータ（例えば円筒面半径）が変更される面 固定面：拘束関係を維持するために、移動／修正が成さ
れてはならない面 自由面：修正に関して何ら影響を受けない面又修正の次
数として、操作者が直接行う操作による修正を１次修正
、大域的面拘束関係によって派生する修正を２次修正２
局所的拘束関係によって派生する修正を３次修正、２〜
３次修正が再帰的に繰り返されて行われる修正を４次修
正と定義する。

第７図は、１次修正とそれによって定まる１次固定／移
動／変形面の分類例である。同図（ａ）は、平面Ａとそ
のオフセット面として定義された平面Ｂの間のオフセッ
ト量を変更した場合、平面Ａが１次固定面１２１．平面
Ｂが１次移動面１２２となることを示している。又、同
図（ｂ）は、平面Ａ、Ｂの為の角を変更する例であるが
、この場合平面Ａ、Ｂのいずれか一方を１次固定面１２
１゜他方を１次移動面１２２とする（図中では平面Ａを
］次回定面としている）。同図（ｃ）は、円筒面Ａとそ
のオフセット面である円筒面Ｂの間のオフセット量を変
更する例で、この時円筒面Ｂは、軸が変らずに半径のみ
変更されるため、１次変形面となる。

第８図は、木構造で表わされた大局的拘束関係によって
２次固定／移動／修正面を定める方法に示した図である
。２次移動面１２５は、木構造全体のうち】数秒動面１
２２を根とする部分木のノードに相等する。２次変形面
１２６も同様である。

一方２次固定面」２４は、木構造全体から１次固定面１
２１、■・２次移動面１２２，１２５．１・２次変形面
１２３，１２６を除いた部分にあるノードである。

第９図は、局所的拘束関係によって、各境界面に施され
る幾何演算の種類を決定する方法を示した図である。尚
本図では説明のために基本立体「直角３角形」を２次元
で描いている。

（ａ）は、境界面１２のうち垂直面が１次又は２次の固
定面１２１，１２４になっていて、尚旧つ吟行われてい
る形状修正が、境界面１２の平行移動のみを伴うもので
ある場合、垂直面の固定は他の境界面１２に影響を与え
ないことを示している。又、同図（ｂ）は回転移動を伴
った修正時には、垂直面が固定面ならば底面は３次固定
面１２７であることを示している。

同図（ｂ）（ｃ）は、垂直面が１次／２次移動面１２２
，１２５の時の他の境界面１２に対する影響を示してお
り、同一の基本立体１１に属する境界面は、それがすで
に固定面になっている場合以外は３次移動面］−２８と
なる。

第１０図は、形状修正手順全体のフロー図である。操作
者による形状修正操作（７１）に対し、１次固定／移動
／変形面の特定処理を第８図で示した方法により行う（
７２）。次に２〜４次固定面の特定処理（７３）、２〜
４次の移動／変形面特定処理（７４）を行った後、その
結果に基づいて境界面１２の幾何データを変更する（７
５）。

第１１図は、Ｐ１〜Ｐ４の４つの基本立体１１からなる
図形において、ＳＦＩとそのオフセット面であるＳＦ３
の間のオフセット量を変更した時の形状修正の例である
。

第１−２図は、図形出力装置１０に対し、各基本立体が
形状自動修正処理によって施された幾何演算の情報を付
加して出力する方法の実施例である。

本実施例においては、移動又は変形された基本立体を強
調して表示出力している。

第１３図は、修正結果判定機構９の動作の実施例である
。同図（ａ）は、操作者が最初に行った形状定義操作の
結果であり、基本立体Ｐ３の境界面Ｓ　Ｆ　３は基本立
体Ｐａ、−、Ｆ２の境界面Ｓ　Ｆ　１−　。

ＳＦ２の共通接面として定義されている。しかし例えば
第４図を用いて示した大域的面拘束関係の表現では共通
接面の情報は第３のメモリー３には格納できない。従っ
て、基本立体Ｐ２が修正されてＳＦ２が変形しても、そ
れが境界面ＳＦに影響しないため、第１のメモリー］−
内の基本立体データは同図（ｌ〕）に示す様になる。修
正結果判定機構９は、第４のメモリー４を参照し、基本
立体Ｐ］が基本立体Ｐ２を参照して定義されたことを見
出し、さらに自動修正後のＦ２とＦ３の幾何学的状態を
調べ、定義時を異なり境界面ＳＦ２とＳＦ３が接してい
ないことが分かる。同図（ｃ）は、修正結果判定機構９
の処理結果の情報を、基本立体Ｐ２．Ｐ３の強調表示と
いう形で図形出力装置１０に出力した例である。又同図
（Ｃ）は、第４のメモリー４より境界面ＳＦ３の定義の
該当部分を基本立体定義機構６に送り、基本立体Ｐ３を
再定義し、その結果を図形出力装置１０に出力した例で
ある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、基本立体固有の局所的拘束を暗黙のう
ちに利用できるので、形状自動処理に必要な幾何学的な
拘束関係データが基本立体種類の選択で代用される。又
、基本立体の境界面定義操作から面間の拘束関係データ
が自動的に抽出でき、改めて拘束関係を入力する必要が
ほとんどない。

さらに、幾何学的拘束関係による修正結果形状を初期の
形状定義履歴と照合することによって、形状自動修正の
効果を操作者が容易に調べることができる。又、操作者
の指示により形状定義操作を必要な形状部分に対しての
み再実行できるので、操作者の希望する形状修正操作を
自動２手動の組合せにより容易に実現できるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した図形情報処理システムの構成
図、第２図は基本立体の構成方法の実施例を示す図、第
３図は第２のメモリーにおける局所的拘束関係の表現の
実施例を示す図、第４図は第１のメモリーにおける形状
の表現と第３のメモリーにおける大域的面拘束関係表現
の実施例を示す図、第５図は拘束関係表現の実施例を示
す図、第６図は形状定義操作と基本立体定義データの実
施例を示す図、第７図は形状定義操作の実施例を示す図
、第８図は２次固定／移動／変形面の特定法を示す図、
第９図（ａ）〜（ｄ）は３次固定／移動面の決定法を示
す図、第１０図は形状自動修正処理フロー図、第１１図
は形状自動修正処理の実Ｇ 施例を示す図、第１２図はその表示出力例を示す図、第
１３図（、）〜（ｄ）は修正結果判定装置の動作例を示
す図である。 １・・・第１のメモリー、２・・・第２のメモリー、３
第３のメモリー、４・・・第４のメモリー、５・・デー
タ入力装置、６・・基本立体定義機構、７・形状自動修
正機構、８・・面拘束生成機構、９・・修正結果茶２ （ｂ） ＃３ 暖 筈７０ （ａ） （レジ 第 （々〕 （レジ ｔ２０２’７） （Ｃ） ／２ ｃｄ） ギ 旧 ３＃＃ω 第 １０　［￥］ 第 第 霞 （βｐ （Ｃ） 第１３０ ＜ａ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、予め定められた１種類以上の形状パターンのいずれ
   かに属する空間である基本立体について、少なくとも該
   空間の境界面の幾何データを含む形状データを蓄える第
   １のメモリーと、データ入力装置と、操作者が行う形状
   定義操作に伴い該データ入力装置より前記基本立体の定
   義指令データが入力されたとき、該基本立体定義指令デ
   ータより少なくとも被定義基本立体の種類と境界面の幾
   何データとを求めて前記第１のメモリに格納する基本立
   体定義機構とを有する図形情報処理装置において、前記
   基本立体の種類の各々について、対応する前記形状パタ
   ーンに応じて該基本立体の境界面に課せられる幾何学的
   な拘束関係である局所的拘束関係データを静的に蓄える
   第２のメモリーと、形状を構成する全ての前記基本立体
   の前記境界面に対し、前記基本立体への帰属関係とは無
   関係且つ選択的に与えられる幾何学的な拘束関係である
   大域的拘束関係データを蓄える第３のメモリーと、前記
   操作者が１枚の前記境界面の幾何データ又は複数の前記
   境界面間の幾何学的関係の変更を指令したとき、前記第
   ２、第３のメモリーし、前記局所的及び大域的拘束関係
   を維持した形状全域の前記境界面の幾何データの自動修
   正を行つて前記第１のメモリーに格納する形状自動修正
   機構とを備えることを特徴とした図形情報処理装置。 ２、前記基本立体定義指令データにおいて、該境界面群
   のうちの一部乃至全部が、以前に定義された前記基本立
   体の境界面又は現在の被定義基本立体に属する他の境界
   面を参照して相対的に定義された時、該基本立体定義指
   令データから前記大域的面拘束関係データを生成し、前
   記第３のメモリーに格納する拘束関係生成機構を有する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の図形情報
   処理装置。 ３、前記基本立体定義指令データの一部又は全部を、前
   記形状定義操作の手順に従つて蓄える第４のメモリーと
   、前記形状自動修正機構による前記基本立体の境界面デ
   ータ修正の結果と前記第４のメモリー内の前記定義指令
   データとを照合する修正結果判定機構と、該照合結果に
   関する情報を付加して修正前、修正後のいずれか一方又
   は両方の前記基本立体群を所定の方法により出力する図
   形出力装置とを備えたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項または第２項記載の図形情報処理装置。 ４、前記第４のメモリーに格納された前記基本立体定義
   指令データの一部又は全部を操作者の指令により前記基
   本立体定義機構に送り、前記形状定義操作の一部又は全
   部を再実行することを特徴とした特許請求の範囲第１項
   から第３項記載の図形情報処理装置。 ５、前記形状自動修正において、前記境界面群並びに前
   記基本立体群の各々に施された幾何演算に関する情報を
   付加して修正前、修正後のいずれか一方又は両方の前記
   基本立体群を所定の方法により前記図形出力装置に出力
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項から第４項
   記載の図形情報処理装置。