JPH0348972A - 三次元モデル生成方式 - 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〕 本発明は三次元モデル生成方式、特に建築系企画設計用
ＣＡＤにおける複雑な建物形状の三次元モデル生成方式
に関する。

〔従来の技術〕

建築系ＣＡＤの分野では、建物形状の表現のために、三
次元データを有するブロックとして、多角柱、多角錐１
円柱１台柱などを用いている。

従来、この種の三次元モデルの生成は、多角柱ブロック
の場合には、生成させたいブロックの底面形状を入力し
てもらい、ブロックの高さを入力してもらうことにより
行っている（第４図参照）。

また、多角錐ブロックは、生成させたいブロックの底面
形状、錐の頂点およびブロックの高さを入力してもらう
ことにより生成していた。

また、台柱ブロックは、生成させたいブロックの底面形
状としての矩形、次に上面形状としての矩形、最後にブ
ロックの高さを入力してえもらうことにより生成してい
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の三次元モデル生成方式では、ブロックの
形状入力の方法が限定されているので、底面と上面で形
状が異なったり、頂点数が異なるような複雑なブロック
は生成できないという欠点がある。また、底面または上
面が一辺のみというブロックも生成できないという欠点
がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の三次元モデル生成方式は、生成させたいブロッ
クの底面形状、上面形状および高さを入力してもらうデ
ータ入力ステップと、 入力されたデータから底面、上面を定義する底・上面定
義ステップと、 底面・上面のうち頂点数が多いものを求め、頂点番号の
順を同一方向にするＰ面・Ｑ面の決定ステップと、 Ｐ面のある頂点から最も近いＱ面の頂点番号を求めるテ
ーブルＴ（ｉ）の決定ステップと、テーブルＴ（ｉ）か
らブロックの側面を三角形に分割して定義する側線の決
定と側面の定義ステップと、 ブロックとしての登録とブロックの交差チェックを行う
ブロック定義ステップとを有する。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照しなから説明する。

〔構成〕

本発明は、第１図に示すように、データ入力ステップ１
−１と、底・上面定義ステップ１−２と、Ｐ面・Ｑ面を
決定ステップ１−３と、テーブルＴ（ｉ）の決定ステッ
プ１−４と、側線の決定と側面の定義ステップ１−５と
、ブロック定義ステップ１−６とから構成される。

〔動作〕

次に、第１図および第２図を参照して詳細な動作につい
て説明する。

データ入力ステップ１−１は、第２図に示すように、底
面形状人力２−１．上面形状人力２−２および高さ人力
２−３から成り、ブロック生成に必要なデータを入力し
てもらうステップである。

画面上には入力された点と、それに伴って発生する線を
仮に表示しておく、正式な登録は底・上面定義ステップ
１−２で行う。

底・上面定義ステップ１−２では、データ入力ステップ
１−１で入力された底面および上面のデータより、底面
・上面の各頂点および各辺並びに面を登録する。このと
き、底面の法線ベクトルの向きは下向きに、上面の法線
ベクトルは上向きになるように登録を行う。

Ｐ面・Ｑ面の決定ステップ１−３は、底面と上面より便
宜的にＰ面とＱ面を決定する。底面と上面のうち、頂点
数の多い面をＰ面、他の面をＱ面とするのである。底面
の頂点数と上面の頂点数が等しい場合は底面をＰ面とす
る。また、この時にＰ面とＱ面の頂点番号の付は方の向
きを同一方向にしておく。これは側線と側面の定義ステ
ップ１−５で必要となってくる。

テーブルＴ（ｉ）の決定ステップ１−４では、Ｐ面の１
番めの頂点に対して最も近いＱ面の頂点番号を示すテー
ブルＴ（ｉ）を決定する。ここでいう近さは、空間上の
２点間の３次元的な距離によって判断する。このステッ
プで決定したテーブルＴ（ｉ）をもとに、側線の決定と
側面の定義ステップ１−５で、側面の三角形分割を行う
、ここでは、まずＰ面の１番めの頂点とＱ面のＴ（ｉ）
番めの頂点を結ぶ線を生成し登録する。

側線の決定と側面の定義ステップ１−５では、テーブル
Ｔ（ｉ）の決定ステップ１−４で得たテーブルＴ（ｉ）
をもとに側線と側面を決定する。

側線と側面の決定は、Ｐ面の頂点１ｃｏｕｎｔ。

１ｃｏｕｎｔに一番近いＱ面の頂点１ｃｕｒ（＝’ｌ”
　（ｉｃｏｕｎｔ））、Ｐ面でｉ　ｃｏｕｎｔの次の頂
点ｊ　（＝ｉｃｏｕｎｔ＋１＞およびｊに一番近いＱ面
の頂点ｉ　ｎｅｘｔ　（＝Ｔ　（ｊ　）　）の４点によ
って行う。

もし、１ｃｕｒと１ｎｅｘｔが等しければ、側面は既に
三角形となっているので、この三角形を面として登録し
、Ｐ面の次の頂点を検索する。

もし、１ｃｕｒと１ｎｅｘｔの差が１なら（Ｐ面・Ｑ面
の決定ステップ１−３によりｉ　ｎｅｘｔ＞１ｃｕｒ）
、１ｃｏｕｎｔと１ｎｅｘｔの距離、ｊと１ｃｕｒの距
離を求め、近い方の距離の頂点を結ぶ線を生成・登録し
、この線によって生成された２つの三角形をそれぞれ面
として登録する。

もし、１ｃｕｒとｉ　ｎｅｘｔの間に１つ以上の頂点が
存在した場合も同様にＰ面の頂点とＱ面の頂点の距離が
近いものを探し、順次線を生成・登録し、三角形を面と
して登録していく、つまり、まず１ｃｏｕｎｔと１ｃｕ
ｒ＋１の距離、ｊと１ｃｕｒ＋１の距離を比較する。

もし、１ｃｏｕｎｔとｉ　ｃｕ　ｒ＋１の距離の方が短
かければ、この２点を結ぶ線を生成・登録し、この線に
よってできた三角形を面として登録する。

その後も１ｃｏｕｎｔと１ｃｕｒ＋２の距離を比較し、
・・・・・・というように線の生成・登録と三角形の面
登録を行っていき、もしｉ　ｃｏｕｎｔと１ｎｅｘｔ−
１の間に線が生成・登録された時は、１ｃｏｕｎｔとｉ
　ｎｅｘｔの距離、ｊとｉ　ｎｅｘｔ−１の距離を比較
し、短い距離の２点を結ぶ線を生成・登録し、この線に
よってできた２つの三角形を面として登録する。

もし、ｊの１ｃｕｒ＋１の距離が１ｃｏｕｎｔと１ｃｕ
ｒ＋１の距離より短かければ、ｊと１ｃｕｒ＋１を結ぶ
線を生成・登録し、次に１ｃｏｕｎｔと１ｃｕｒ＋１の
距離、ｊと１ｃｕｒの距離を比較し、短い距離の２点を
結ぶ線を生成・登録し、この線によって生成された２つ
の三角形を面として登録する。

その後、ｊと１ｃｕｒ＋２．ｊと１ｃｕｒ＋３゜・・・
・・・を結ぶ線分を生成・登録し、この線によって生成
された三角形を面として登録する。

Ｐ面のすべての頂点に対して側線の決定と側面の定義ス
テップ１−５が終了すると、ブロック定義ステップ１−
６でブロックの登録とブロックの交差チェックを行う、
ブロックの交差チェックはブロックの各面と各線が交差
していないかチェックするもので、もし交差している部
分があったら、ブロックとしてみなすことができないの
ですべての点、線１面を削除し、処理を中断する。

なお、その他にも特殊なブロックを生成することができ
る。それは底面および上面は一辺のみという入力ができ
ること、側面が四点で四角形として面が生成される場合
には、四角形のまま面として登録することができる点で
ある。第３図はその一例を、上面は一辺のみで構成され
、側面の一部は四角形で登録されている。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は建築系企画設計用ＣＡＤ
において、底面形状と上面形状をそれぞれ別々に入力し
てもらうことにより、底面形状と上面形状が異なるブロ
ック、底面と上面の頂点数が異なるブロック、底面また
は上面が一辺のみのブロック等を生成できる効果がある
。

第１図は本発明の処理の流れを示した図、第２図は本発
明の画面上の流れを追った図、第３図は本発明の中でも
特殊なデータが入力された時の画面上の流れを追った図
、第４図は従来の多角柱ブロック生成時の画面上の流れ
を追った図である。

１−１・・・データ入力ステップ、１−２・・・底・上
面定義ステップ、１−３・・・Ｐ面・Ｑ面の決定ステッ
プ、１−４・・・テーブルＴ（ｉ）の決定ステップ、１
−５・・・側線の決定と側面の定義ステップ、１−６・
・・ブロック定義ステップ、２−１・・・底面形状入力
、２−２・・・上面形状入力、２−３・・・高さ入力、
２−４・・・アイツメ図、３−１・・・底面形状入力、
３−２・・・上面形状入力、３−３・・・高さ入力、３
−４・・・アイツメ図、４−１・・・底面形状入力、４
−２・・・高さ入力、４−３・・・アイツメ図。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 生成させたいブロックの底面形状、上面形状および高さ
   を入力してもらうデータ入力ステップと、 入力されたデータから底面、上面を定義する底・上面定
   義ステップと、 底面・上面のうち頂点数が多いものを求め、頂点番号の
   順を同一方向にするＰ面・Ｑ面の決定ステップと、 Ｐ面のある頂点から最も近いＱ面の頂点番号を求めるテ
   ーブルＴ（ｉ）の決定ステップと、テーブルＴ（ｉ）か
   らブロックの側面を三角形に分割して定義する側線の決
   定と側面の定義ステップと、 ブロックとしての登録とブロックの交差チェックを行う
   ブロック定義ステップとを有する三次元モデル生成方式
   。