JPH04294459A - Method and device for computing volume of object body - Google Patents

Method and device for computing volume of object body

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JPH04294459A
JPH04294459A JP3059021A JP5902191A JPH04294459A JP H04294459 A JPH04294459 A JP H04294459A JP 3059021 A JP3059021 A JP 3059021A JP 5902191 A JP5902191 A JP 5902191A JP H04294459 A JPH04294459 A JP H04294459A
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JP
Japan
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elements
basic
solid
solids
volume
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JP3059021A
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Japanese (ja)
Inventor
Etsutaka Nagasaka
長坂 悦敬
Shinya Kano
伸也 加納
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Komatsu Ltd
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Komatsu Ltd
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Abstract

PURPOSE:To accurately compute the volume of an object body by minimum manhour without requiring a large sized device. CONSTITUTION:An object body is divided into plural basic solids having reference shapes and coordinate positions indicating the surfaces of these basic solids are found out in each basic solid. A rectangular parallelopiped including these basic solids is formed based upon the found coordinate positions indicating the surfaces of the basic solids, the above rectangular parallelopiped is divided into plural fine rectangular parallelopiped elements like a mesh and the coordinate positions of respective elements are found out. Based upon the found surface coordinate positions corresponding to the basic solid in the current order out of the prescribed order of respective basic solids and the coordinate positions of the elements, the elements included in the basic solid in the current order are selected except the elements selected up to the preceding order and the selected elements are successively counted up. Thus the volume of the object body is computed based upon the counted elements and the volume of the elements.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、設計等に必要なデータ
を得るために機械部品、鋳物部品等あらゆる3次元物体
の体積を演算する方法および装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for calculating the volume of any three-dimensional object, such as a mechanical part or a cast part, in order to obtain data necessary for design or the like.

【0002】0002

【従来の技術】従来、図面から機械部品等の3次元物体
の体積を算出する技術としては、以下に掲げるものがあ
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, there are the following techniques for calculating the volume of a three-dimensional object such as a mechanical part from a drawing.

【0003】1)手計算法 物体を示す図面を参考にして複雑な立体の各部分を円錐
、角錐、円柱、角柱、回転物の基本的な形状の基本立体
に分割して、各基本立体の体積を公式に基づき算出する
。一方、公式で当てはまらない部分や基本立体同士が重
なりあっている部分は勘や経験的事実に頼り体積を算出
している。そしてこれら算出した体積を重複しないよう
に合計して全体の体積を得る。
1) Manual calculation method With reference to the drawing showing the object, each part of the complex solid is divided into basic solids of the basic shapes of cones, pyramids, cylinders, prisms, and rotating objects, and each basic solid is calculated. Calculate the volume based on the formula. On the other hand, for areas where the formula does not apply or where basic solids overlap, we rely on intuition and empirical facts to calculate the volume. Then, the total volume is obtained by summing these calculated volumes so that they do not overlap.

【0004】2)ソリッドモデラ法(コンピュータを用
いる) 物体を示す図面に基づき物体を基本的な形状を示す基本
立体に分割して、各基本立体ごとにその表面の座標位置
を入力する。そして画面上で基本立体同士のたし算、ひ
き算、曲げ、伸長等を繰り返し行い、物体を基本立体か
ら合成したものとして得る。このとき物体は一つのもの
として認識されるように頂点データ、稜線データ、面デ
ータを持つ。そしてこれら複雑なデータ構造のデータに
基づき物体の体積を演算する。
2) Solid modeler method (using a computer) The object is divided into basic solids showing its basic shape based on a drawing showing the object, and the coordinate position of the surface of each basic solid is input. Then, the basic solids are repeatedly added, subtracted, bent, stretched, etc. on the screen, and an object is obtained as a composite of the basic solids. At this time, the object has vertex data, edge data, and surface data so that it is recognized as a single object. Then, the volume of the object is calculated based on the data of these complicated data structures.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記1)の手
計算は人力のため膨大な時間がかかり、工数が増大する
こととなる。しかも勘や経験に頼る部分が多いため、作
業に熟練を要するとともに、計算の精度があまりよくな
いという面がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the manual calculation described in 1) above takes an enormous amount of time and increases the number of man-hours because it is performed manually. Moreover, much of the work relies on intuition and experience, which requires skill and the accuracy of the calculations is not very good.

【0006】また、(2)はソリッドモデラ法は計算精
度はよいものの、物体を基本立体から合成する操作が複
雑であるという面がある。しかも、複雑なデータ構造の
データに基づく演算であるため計算負荷が大きく、時間
がかかるとともに、大容量のメモリを有した大型ンピュ
ータを用いなければならないという面がある。
[0006] Regarding (2), although the solid modeler method has good calculation accuracy, it has the disadvantage that the operation of synthesizing an object from basic solids is complicated. Furthermore, since the calculation is based on data with a complex data structure, the calculation load is large and time consuming, and a large computer with a large capacity of memory must be used.

【0007】本発明はこうした実情に鑑みてなされたも
のであり、物体の体積を演算する際に、オペレータに熟
練を課すことなく短時間で作業が行えるとともに、しか
も計算負荷を小さくすることによりパソコンレベルの汎
用のコンピュータを用いて精度よく体積を演算すること
ができる物体の体積演算方法および装置を提供すること
をその目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to calculate the volume of an object in a short time without requiring the operator to be skilled, and moreover, by reducing the calculation load, it is possible to calculate the volume of an object. The object of the present invention is to provide a method and apparatus for calculating the volume of an object, which can calculate the volume with high precision using a general-purpose computer.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】そこで、この発明では、
物体を複数の基本的な形状の基本立体に分割して、該基
本立体の表面を示す座標位置を各基本立体ごとに求める
行程と、前記求められた座標位置に基づいて前記複数の
基本立体を内包する直方体を生成するとともに該直方体
を複数の微小な直方体の要素にメッシュ切りして該メッ
シュ切りされた要素の座標位置をそれぞれ求める行程と
、前記基本立体に対応する表面座標位置と前記求めた各
要素の座標位置とに基づいて前記複数の要素の中から当
該基本立体が内包する要素を前回までに選択された要素
を除いて各基本立体ごとに順次選択するとともに、該順
次選択される要素の個数をカウントする行程と、前記カ
ウントされた要素の個数と前記要素の体積とに基づいて
前記物体の体積を演算する行程とを具えるようにしてい
る。
[Means for solving the problem] Therefore, in this invention,
A process of dividing an object into a plurality of basic solids having basic shapes and determining the coordinate position indicating the surface of the basic solid for each basic solid, and dividing the plurality of basic solids based on the determined coordinate position. A process of generating an enclosing rectangular parallelepiped, meshing the rectangular parallelepiped into a plurality of minute rectangular parallelepiped elements, and determining the coordinate positions of each of the meshed elements, and determining the surface coordinate position corresponding to the basic solid and the determined Based on the coordinate position of each element, the elements included in the basic solid are sequentially selected from among the plurality of elements for each basic solid excluding the previously selected elements, and the sequentially selected elements are and a step of calculating the volume of the object based on the counted number of elements and the volume of the element.

【0009】[0009]

【作用】すなわち、かかる構成によれば、物体が複数の
基本的な形状の基本立体に分割される。つぎに複数の基
本立体の表面を示す座標位置が各基本立体ごとに求めら
れる。つぎにこれら求められた複数の基本立体の表面を
示す座標位置に基づいて複数の基本立体を内包する直方
体が生成される。このとき直方体を複数の微小な直方体
の要素にメッシュ切りしてこれらメッシュ切りされた各
要素の座標位置が求められる。つぎに各基本立体ごとに
所定の順序にしたがって今回の順番の基本立体に対応す
る表面座標位置と各要素の座標位置とに基づいて複数の
要素の中から今回の順番の基本立体が内包する要素を前
回までに選択された要素を除いて選択とともにこれら選
択される要素の個数をカウントする。そこで、これらカ
ウントされた要素の個数と要素の体積とに基づいて物体
の体積を求めることができる。
[Operation] That is, according to this configuration, an object is divided into a plurality of basic three-dimensional bodies having basic shapes. Next, coordinate positions indicating the surfaces of the plurality of basic solids are determined for each basic solid. Next, a rectangular parallelepiped containing the plurality of basic solids is generated based on the coordinate positions indicating the surfaces of the plurality of basic solids thus determined. At this time, the rectangular parallelepiped is mesh-cut into a plurality of minute rectangular parallelepiped elements, and the coordinate positions of each of these mesh-cut elements are determined. Next, in a predetermined order for each basic solid, select the elements included in the basic solid in the current order from among the multiple elements based on the surface coordinate position corresponding to the basic solid in the current order and the coordinate position of each element. , excluding the previously selected elements, and counting the number of selected elements. Therefore, the volume of the object can be determined based on the number of counted elements and the volume of the elements.

【0010】0010

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る物体の体
積演算方法および装置の実施例について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the method and apparatus for calculating the volume of an object according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0011】図2は図3(a)に示すようなXーYーZ
の3次元物体たる対象物1(以下モデルという)の体積
および重量を演算する演算装置の構成を概念的に示して
いる。
FIG. 2 shows the X-Y-Z as shown in FIG. 3(a).
1 conceptually shows the configuration of a calculation device that calculates the volume and weight of an object 1 (hereinafter referred to as a model), which is a three-dimensional object.

【0012】図2に示すように実施例装置は、大きくは
、モデル1を2次元的に表現した3角法による図面上の
各点の座標位置をペンタッチ入力によって入力するタブ
レット20と、モデル1に関する各種データをキーボー
ド入力するキーボード21と、タブレット20、キーボ
ード21によって入力されたデータに基づき図1に示す
処理を行い、モデル1を図3(b)に示すような分割モ
デル1´として複数の微小な直方体の要素に分割するこ
とによりモデル1の体積および重量を演算する汎用のパ
ーソナルコンピュータ(以下パソコンという)30と、
このパソコン30の演算結果を表示するCRT等を中心
に構成される表示部40とから構成される。
As shown in FIG. 2, the embodiment device mainly includes a tablet 20 for inputting the coordinate position of each point on a two-dimensional trigonometric drawing of the model 1 by pen touch input; The process shown in FIG. 1 is performed based on the data inputted using the keyboard 21, tablet 20, and keyboard 21, and the model 1 is divided into multiple divided models 1' as shown in FIG. 3(b). a general-purpose personal computer (hereinafter referred to as a personal computer) 30 that calculates the volume and weight of the model 1 by dividing it into minute rectangular parallelepiped elements;
It is composed of a display section 40 mainly composed of a CRT or the like for displaying the calculation results of the personal computer 30.

【0013】パソコン30では、タブレット20、キー
ボード21の入力データが入力ボード33を介してCP
U31に入力される。そしてCPU31では、後述する
図1に示す処理を行うためのプログラム等が記憶、格納
されたメモリ32に基づき所要の演算処理が行われ、出
力ボード34を介して演算結果が表示部40に出力され
る。
In the personal computer 30, input data from the tablet 20 and the keyboard 21 are sent to the CP via an input board 33.
It is input to U31. Then, the CPU 31 performs necessary arithmetic processing based on the memory 32 that stores programs and the like for performing the processing shown in FIG. Ru.

【0014】さて、以下図1および図4から図9を併せ
参照してCPU31で行われる処理について説明する。
Now, the processing performed by the CPU 31 will be explained with reference to FIG. 1 and FIGS. 4 to 9.

【0015】・基本立体設定処理 まず、オペレータはモデル1を示す図面(図示せず)に
基づき、モデル1とこれに接する空間を含む部分を、単
純な図形、たとえば円錐、角錐、円柱、角柱、回転物等
として表される基本立体に分割する処理を行う。これは
計算負荷を減らすように単純な図形にする趣旨であるの
で、基本立体同士に重なりあっている部分があってもか
まわない。モデル1は、図4に示すように空間のみを示
す円柱の基本立体Aと、空間を内包した円柱の基本立体
Bと、円柱の基本立体Cとに分割される。
Basic three-dimensional setting process First, based on a drawing (not shown) showing the model 1, the operator converts the model 1 and the part including the space in contact with it into a simple figure, such as a cone, pyramid, cylinder, prism, etc. Performs processing to divide into basic solids represented as rotating objects. The purpose of this is to make the figures simple so as to reduce the calculation load, so it does not matter if the basic solids have some overlapping parts. As shown in FIG. 4, the model 1 is divided into a basic cylindrical solid A that shows only space, a basic cylindrical solid B that includes space, and a basic cylindrical solid C.

【0016】こうして基本立体に分割されたならば、各
基本立体A、B、Cにグループインデックス付けと、後
述する処理の順序を示す優先順序付けが行われる。ここ
にグループインデックス付けの基準としては基本立体が
空間のみを示しているのか、それともモデル1を構成す
る材質(たとえば鉄)を含んでいるかに応じてそれぞれ
インデックス‘0’、‘1’が付与される。モデル1の
場合、グループインデックスは、 基本立体A=‘0’ 基本立体B=‘1’ 基本立体C=‘1’  …(1) となる。
Once divided into the basic solids in this way, group indexing is assigned to each of the basic solids A, B, and C, and a priority order indicating the order of processing to be described later is performed. Here, as a standard for group indexing, indexes '0' and '1' are assigned depending on whether the basic solid shows only space or whether it contains materials (for example, iron) that make up model 1. Ru. In the case of model 1, the group index is as follows: Basic solid A='0' Basic solid B='1' Basic solid C='1' (1)

【0017】また、優先順序の基準としては、空間を内
包している基本立体がその空間を示す基本立体のあとの
順番になるようにされる。モデル1の場合、基本立体B
が空間を示す基本立体Aを内包しているので、基本立体
Bが基本立体Aの後になるような順序づけ「1」、「2
」…がなされ、たとえば、 基本立体A=「1」 基本立体B=「2」 基本立体C=「3」  …(2) のごとく優先順序が決定される(ステップ101)。
[0017] Furthermore, as a criterion for priority order, a basic solid that includes a space is placed after a basic solid that represents the space. In the case of model 1, basic solid B
contains the basic solid A that indicates space, so the ordering is "1", "2" so that the basic solid B comes after the basic solid A.
''..., and the priority order is determined, for example, basic solid A=``1'' basic solid B=``2'' basic solid C=``3'' (2) (step 101).

【0018】・データ入力処理 つぎにタブレット20上にモデル1の図面を載置してペ
ンタッチ入力で、上記基本立体A、B、Cごとに各基本
立体の表面の2次元座標位置を入力する。一方において
各基本立体A、B、Cの上記グループインデックスおよ
び優先順序を示すデータをキーボード21を介して入力
する。
Data Input Processing Next, the drawing of the model 1 is placed on the tablet 20, and the two-dimensional coordinate position of the surface of each of the basic solids A, B, and C is input by pen touch input. On the other hand, data indicating the group index and priority order of each of the basic solids A, B, and C are input via the keyboard 21.

【0019】タブレット20による基本立体の座標位置
の入力は、たとえば基本立体Aの場合、まず図5に示す
ように図面上の基本立体Aの平面である基準面2の輪郭
を示す各コーナポイントPA1、PA2…の2次元座標
位置(XA1, YA1)、(XA2、YA2)…を順
次入力することに行う。
Inputting the coordinate positions of the basic solid body using the tablet 20 is, for example, in the case of the basic solid body A, first, as shown in FIG. , PA2..., two-dimensional coordinate positions (XA1, YA1), (XA2, YA2)... are sequentially input.

【0020】その次に、同様にして基準面2に対向する
平面である対向面4の各コーナポイントの2次元座標位
置を順次入力するといった態様で行われる。以上の処理
は、図面に平面として示される基準面2および対向面4
に相当する部分の外形線をペンでなぞるといった簡易な
作業であるので、オペレータが容易かつ迅速に行うこと
ができる。
Next, in a similar manner, the two-dimensional coordinate positions of each corner point of the opposing surface 4, which is a plane facing the reference surface 2, are sequentially input. The above processing is performed on the reference surface 2 and the opposing surface 4 shown as planes in the drawing.
Since this is a simple task of tracing the outline of the corresponding part with a pen, the operator can perform it easily and quickly.

【0021】そして基準面2と対向面4とを結ぶライン
Lの長さを示すデータがキーボード21から入力される
。すると、このデータと上記入力されたコーナポイント
を示すデータから円柱の基本立体Aが特定される。すな
わち、各コーナポイントPA1、PA2…の3次元座標
位置(XA1, YA1、ZA1)、(XA2、YA2
、ZA2)…が得られ、同図に示すように基本立体Aの
各面2、3、4上の座標位置を3次元的に特定すること
ができるようになる。なお、図5は基本立体Aのアール
形状部分を直線近似した例を示している。
Data indicating the length of the line L connecting the reference surface 2 and the opposing surface 4 is input from the keyboard 21. Then, the basic solid body A of the cylinder is specified from this data and the data indicating the corner points input above. That is, the three-dimensional coordinate positions (XA1, YA1, ZA1), (XA2, YA2) of each corner point PA1, PA2...
, ZA2)... are obtained, and the coordinate positions on each surface 2, 3, and 4 of the basic solid A can be specified three-dimensionally as shown in the figure. Note that FIG. 5 shows an example in which the rounded portion of the basic solid A is approximated by a straight line.

【0022】いずれにせよ基本立体は、タブレット20
から入力された各面上の座標位置と、キーボード21か
ら入力されたこれら各面間の位置関係(各面間の距離)
を示すデータとに基づき、公知のCADの手法により回
転、伸長等の処理を行うことにより立体を構成する各面
の3次元座標位置を得ることができる。なお、円柱の場
合、基準面と対向面は同一であるので、基準面の輪郭を
示す座標位置を入力するだけでよく、対向面は基準面と
同一であるとして対向面に関する座標位置を入力する作
業は省略するようにしてもよい。
In any case, the basic solid is tablet 20
The coordinate positions on each surface input from the keyboard 21 and the positional relationship between these surfaces (distance between each surface) input from the keyboard 21
The three-dimensional coordinate position of each surface constituting the solid can be obtained by performing processing such as rotation and expansion using a known CAD method based on the data indicating the . In addition, in the case of a cylinder, the reference surface and the opposing surface are the same, so it is only necessary to input the coordinate position indicating the outline of the reference surface, and the opposing surface is assumed to be the same as the reference surface, so enter the coordinate position regarding the opposing surface. The work may be omitted.

【0023】また、円柱の基準面はその中心位置と半径
によって特定されるので、基準面の輪郭上の座標位置を
入力する代わりにこれら中心位置および半径を示すデー
タを入力することによっても同様に作業を行うことがで
きる。
Furthermore, since the reference plane of a cylinder is specified by its center position and radius, it is also possible to similarly input data indicating the center position and radius instead of inputting the coordinate position on the outline of the reference plane. Able to perform work.

【0024】なお、基本立体が円錐、角錐、角柱であっ
ても、互いに対向する2つの平面の輪郭上の2次元座標
位置と対向する2つの平面間の距離を示すデータを入力
することにより、円柱の場合と同様にして基本立体を構
成する各面の3次元座標位置が特定されることになる。 また回転体の場合は回転中心軸を通る断面の2次元座標
位置を入力するとともに、回転半径等のデータを入力す
ることにより特定されることになる。また、基本立体の
各面の3次元座標位置が容易にわかれば、これを直接デ
ータとして入力する実施も可能である(ステップ102
)。
[0024] Even if the basic solid is a cone, pyramid, or prism, by inputting data indicating the two-dimensional coordinate position on the outline of two opposing planes and the distance between the two opposing planes, The three-dimensional coordinate position of each surface constituting the basic solid is specified in the same manner as in the case of a cylinder. In the case of a rotating body, it is specified by inputting the two-dimensional coordinate position of a cross section passing through the center axis of rotation and data such as the radius of rotation. Furthermore, if the three-dimensional coordinate position of each surface of the basic solid is easily known, it is possible to input this directly as data (step 102).
).

【0025】・3次元方眼紙作成処理 以上のようにステップ102において入力データに基づ
き各基本立体A、B、Cを構成する各面の3次元座標位
置が得られると、基本立体A、B、Cの空間的な広がり
がわかるので、上記座標位置に基づいて基本立体A、B
、Cのすべてを内包するような大きさの直方体が図6(
a)に示すごとく作成されるとともに、この直方体の内
部において基本立体A、B、Cの各コーナポイントを起
点にしてX、Y、Z軸の各軸方向に直線がそれぞれ形成
される。そこでこれら直線で仕切られ、メッシュ切りさ
れた微小な直方体の要素d1 、d2 …が得られ、こ
れら要素d1 、d2 …の集合体として3次元方眼紙
5が作成される。なお、メッシュ切りの前に、格子幅の
最大値および最小値が設定され、これら設定データが入
力される。そこで、この入力データに基づき各要素の格
子幅は上記最大値および最小値の範囲内に制限されるよ
う3次元方眼紙5が作成されることになる。
・Three-dimensional graph paper creation process As described above, when the three-dimensional coordinate positions of each plane constituting each of the basic solids A, B, and C are obtained based on the input data in step 102, the basic solids A, B, Since we know the spatial extent of C, we can determine the basic solids A and B based on the above coordinate positions.
, C is shown in Figure 6 (
It is created as shown in a), and straight lines are formed inside this rectangular parallelepiped in the directions of the X, Y, and Z axes, starting from the corner points of the basic solids A, B, and C. Therefore, minute rectangular parallelepiped elements d1, d2, etc., which are partitioned by these straight lines and meshed, are obtained, and a three-dimensional graph paper 5 is created as an aggregate of these elements d1, d2,.... Note that before mesh cutting, the maximum and minimum values of the grid width are set, and these setting data are input. Therefore, based on this input data, the three-dimensional graph paper 5 is created so that the grid width of each element is limited within the range of the maximum and minimum values.

【0026】そして図6(b)に示すように各要素d1
 、d2 …の中心位置Pd1(Xd1、Yd1、Zd
1)、Pd2(Xd2、Yd2、Zd2)…はメモリ3
2に記憶される(ステップ103)。
As shown in FIG. 6(b), each element d1
, d2 ... center position Pd1 (Xd1, Yd1, Zd
1), Pd2 (Xd2, Yd2, Zd2)... is memory 3
2 (step 103).

【0027】・基本立体ごとの要素選択処理つぎに3次
元方眼紙5を構成する各要素の中から基本立体A、B、
Cごとに各基本立体が内包する要素を抽出、選択する処
理が行われる。この選択の順序はステップ102で入力
された優先順序データで示される「1」、「2」…の順
番で行われる。
Element selection process for each basic solid Next, from among the elements constituting the three-dimensional graph paper 5, basic solids A, B,
A process of extracting and selecting elements included in each basic solid is performed for each C. This selection is performed in the order of "1", "2", etc. indicated by the priority order data input in step 102.

【0028】この処理では、各要素d1 、d2 …ご
とに基本立体A、B、Cの順番で基本立体内に含まれる
か否かの判断を行い、ある要素についてある基本立体に
含まれると判断した場合には当該基本立体の後の基本立
体についての判断は行わないようにしている。すなわち
、要素d1 につき、まず基本立体Aに含まれるか否か
の判断を行い、「含まれない」と判断されたならば、つ
ぎの基本立体Bに含まれるか否かの判断を行う。この結
果、「含まれた」と判断されればつぎの基本立体Cにつ
いての判断は行わずに、つぎの要素d2 につき、基本
立体Aからはじめて同様の処理を行う。なお、基本立体
内に要素が含まれると判断された場合には、その要素に
その基本立体のインデックスグループ‘0’、‘1’が
対応づけられる。また、いずれの基本立体にも「含まれ
ない」と判断された場合は、その要素はモデル1を構成
しない空間部分に相当するので、当該要素に空間を示す
グループインデックス‘0’が付与される。
In this process, it is determined for each element d1, d2, . In this case, the basic solid after the basic solid is not judged. That is, for element d1, it is first determined whether or not it is included in the basic solid A, and if it is determined that it is not included, it is determined whether it is included in the next basic solid B. As a result, if it is determined that it is "included," the same process is performed for the next element d2, starting from the basic solid A, without making any judgment regarding the next basic solid C. Note that when it is determined that an element is included in the basic solid, the element is associated with the index groups '0' and '1' of the basic solid. Additionally, if it is determined that the element is not included in any of the basic solids, that element corresponds to a spatial part that does not constitute Model 1, so a group index of '0' indicating space is assigned to the element. .

【0029】以下、図7および図8を用いて上記処理の
イメージを説明する。
The image of the above processing will be explained below with reference to FIGS. 7 and 8.

【0030】図7(a)は優先順序「1」(上記(2)
式参照)の基本立体Aが選択され、この基本立体Aの各
面2、3、4の座標位置とメモリ32に記憶された3次
元方眼紙5の要素d1 、d2 …の中心位置Pd1(
Xd1、Yd1、Zd1)、Pd2(Xd2、Yd2、
Zd2)…とを比較することにより基本立体Aに内包さ
れるとして選択されたp個の要素d1A〜dpAを示し
ている。これらp個の要素にはそれぞれ基本立体Aに対
応するグループインデックス‘0’(上記(1)式参照
)がそれぞれ付与される。
FIG. 7(a) shows the priority order "1" ((2) above).
A basic solid A (see formula) is selected, and the coordinate positions of each surface 2, 3, 4 of this basic solid A and the center position Pd1 (
Xd1, Yd1, Zd1), Pd2 (Xd2, Yd2,
p elements d1A to dpA selected as being included in the basic solid A by comparing the elements d1A to dpA are shown. Group index '0' (see equation (1) above) corresponding to basic solid A is assigned to each of these p elements.

【0031】ここに基本立体Aは円柱という単純な図形
であり、単純なデータ構造の各面2、3、4の座標位置
と要素の座標位置とを比較するのみという簡易な演算処
理によって各要素が基本立体Aの内側にあるか否かを迅
速に判断することができる。実施例の場合、中心位置P
(Xd 、Yd 、Zd )の要素dが基本立体内にあ
るか否かの判断は、この中心位置Pを通りZ軸に平行な
直線を演算し、この直線が中心位置Pよりも下方で基本
立体を構成する面と交わったとき、交わった面の個数が
奇数個であるときは、「含まれる」とし、それ以外の偶
数個または零であるときには「含まれない」としている
。基本立体Aでは、上記直線が対向面4の1個(奇数個
)のみと交わったとされたときに、その要素dは基本立
体Aの内部にあると判断されることになる。以下に後述
する基本立体B,Cについても同様の判断基準で含まれ
たか否かの判断がなされる。いずれにせよ基本立体は単
純な面構成であるので、要素が内部にあるか否かの判断
は簡単な論理で迅速に行うことが可能となる。
Here, the basic solid A is a simple figure called a cylinder, and each element is calculated by a simple arithmetic process that only compares the coordinate position of each surface 2, 3, and 4 of a simple data structure with the coordinate position of the element. It can be quickly determined whether or not is inside the basic solid A. In the case of the example, the center position P
To determine whether element d of (Xd, Yd, Zd) is within the basic solid, calculate a straight line that passes through this center position P and is parallel to the Z axis, and if this straight line is below the center position P When a surface intersects with the surfaces that make up a solid, if the number of intersecting surfaces is an odd number, it is said to be "included," and if it is an even number or zero, it is said to be "not included." In the basic solid A, when it is determined that the straight line intersects only one (odd number) of the opposing surfaces 4, the element d is determined to be inside the basic solid A. The same judgment criteria are used to determine whether or not basic solids B and C, which will be described later, are included. In any case, since the basic solid has a simple surface configuration, it is possible to quickly determine whether an element is inside or not using simple logic.

【0032】この点、従来のソリッドモデラ法では、基
本立体を合成する演算を行いモデル全体を作成してこの
モデルに内包される要素を選択することにしている。こ
の方法では複雑なモデル全体を特定するには単に各面の
座標位置のみでは特定することができずに、頂点データ
、稜線データ等の複雑なデータを必要とする。したがっ
て各要素がモデルの内側にあるか否かの判断は、面デー
タ以外に頂点データ、稜線データ等を考慮した複雑なデ
ータ構造のデータと要素の座標位置との比較であるので
、演算処理が複雑なものとなる。しかも基本立体を合成
する演算自体が複雑なものになっていた。この点、この
発明による実施例ではかかる複雑な演算が回避されてい
る。
In this regard, in the conventional solid modeler method, an operation is performed to synthesize basic solids to create an entire model, and elements included in this model are selected. In this method, in order to specify the entire complex model, it is not possible to specify it simply by the coordinate positions of each surface, but complex data such as vertex data and edge line data are required. Therefore, determining whether each element is inside the model involves comparing the coordinate position of the element with data in a complex data structure that takes into account vertex data, edge data, etc. in addition to surface data, so calculation processing is required. It becomes complicated. Moreover, the calculations to synthesize the basic solids were themselves complicated. In this respect, the embodiment according to the present invention avoids such complicated calculations.

【0033】図7(b)および(c)は優先順序「2」
(上記(2)式参照)の基本立体Bが選択され、この基
本立体Bの各面6、7、8の座標位置とメモリ32に記
憶された3次元方眼紙5の要素d1 、d2 …の中心
位置Pd1(Xd1、Yd1、Zd1)、Pd2(Xd
2、Yd2、Zd2)…とを比較することにより基本立
体Bに内包されるとされる要素を選択する様子を示して
いる。ここに基本立体Bは円柱という単純な図形であり
、単純なデータ構造の各面6、7、8の座標位置と要素
の座標位置とを比較するのみという簡易な演算処理によ
って各要素が基本立体Bの内側にあるか否かを迅速に判
断することができる。
FIGS. 7(b) and 7(c) show priority order "2".
The basic solid B (see equation (2) above) is selected, and the coordinate positions of each surface 6, 7, 8 of this basic solid B and the elements d1, d2, etc. of the three-dimensional graph paper 5 stored in the memory 32 are selected. Center position Pd1 (Xd1, Yd1, Zd1), Pd2 (Xd
2, Yd2, Zd2)... to select elements that are considered to be included in the basic solid B. Here, the basic solid B is a simple figure called a cylinder, and each element is converted into a basic solid by a simple calculation process that only compares the coordinate positions of each surface 6, 7, and 8 of a simple data structure with the coordinate position of the element. It is possible to quickly determine whether or not it is inside B.

【0034】ここで、選択した要素の重複を避けるとと
もに処理の迅速を図るために前回の順番までにすでに選
択された要素は判断の際に除外される。すなわち、前回
の基本立体Aのときにすでに選択された要素d1A…を
除いた要素につき基本立体Bの内部にあるか否かが判断
される。単純に考えれば基本立体Bに内包される要素は
図7(b)に示すようにq個の要素d1B〜dqBであ
るが、要素Bは要素Aを内包しているので、要素Aに相
当する要素d1A〜dpAが要素d1B〜dqBの中か
ら除かれ、(q−p)個の要素d1B〜d(q−p)B
の集合として円筒状の立体B´が形成される(図7(c
)参照)。
Here, in order to avoid duplication of selected elements and to speed up the processing, elements that have already been selected in the previous order are excluded at the time of judgment. That is, it is determined whether or not the elements are inside the basic solid B except for the elements d1A, which were already selected in the previous basic solid A. If you think about it simply, the elements included in basic solid B are q elements d1B to dqB as shown in Figure 7(b), but since element B includes element A, it corresponds to element A. Elements d1A to dpA are removed from elements d1B to dqB, and (qp) elements d1B to d(qp)B
A cylindrical solid B' is formed as a collection of (Fig. 7(c)
)reference).

【0035】なお、これら(q−p)個の要素にはそれ
ぞれ基本立体Bに対応するグループインデックス‘1’
(上記(1)式参照)が付与される。
Note that these (qp) elements each have a group index '1' corresponding to the basic solid B.
(see formula (1) above) is given.

【0036】さらに、図8(a)および(b)は、優先
順序「3」(上記(2)式参照)の基本立体Cが選択さ
れ、この基本立体Cの各面10、11、12の座標位置
とメモリ32に記憶された3次元方眼紙5の要素d1 
、d2 …の中心位置Pd1(Xd1、Yd1、Zd1
)、Pd2(Xd2、Yd2、Zd2)…とを比較する
ことにより基本立体Cに内包されるとされる要素を選択
する様子を示している。ここに基本立体Cは円柱という
単純な図形であり、単純なデータ構造の各面10、11
、12の座標位置と要素の座標位置とを比較するのみと
いう簡易な演算処理によって各要素が基本立体Cの内側
にあるか否かを迅速に判断することができる。
Furthermore, in FIGS. 8(a) and 8(b), the basic solid C with the priority order "3" (see equation (2) above) is selected, and each of the faces 10, 11, and 12 of this basic solid C is Coordinate position and element d1 of three-dimensional graph paper 5 stored in memory 32
, d2 ... center position Pd1 (Xd1, Yd1, Zd1
), Pd2 (Xd2, Yd2, Zd2), . . . to select elements that are considered to be included in the basic solid C. Here, the basic solid C is a simple figure called a cylinder, and each surface 10 and 11 of a simple data structure is
, 12 and the coordinate position of the element, it is possible to quickly determine whether each element is inside the basic solid C or not.

【0037】ここでも、選択した要素の重複を避けると
ともに処理の迅速を図るために前回の順番までにすでに
選択された要素は判断の際に除外される。この場合、基
本立体Aのときにすでに選択された要素d1A…、基本
立体Bのときにずでに選択された要素d1B…を除いた
要素につき基本立体Cの内部にあるか否かの判断が行わ
れる。すなわち、基本立体Cは単純に考えれば図8(a
)に示すようにr個の要素d1C〜drCの集合である
が、根元部分13において基本立体Bと一部重複してい
るので、前回の基本立体Bのときに選択された根元部分
13に相当するS個の要素d1B〜dsBが要素d1C
〜drCの中から除かれ、(r−s)個の要素d1C〜
d(r−s)Cの集合として立体C´が形成される(図
8(b)参照)。これらr−s個の要素にはそれぞれ基
本立体Cに対応するグループインデックス‘1’(上記
(1)式参照)が付与される。
[0037] Also here, in order to avoid duplication of selected elements and to speed up processing, elements that have already been selected in the previous order are excluded at the time of judgment. In this case, it is determined whether or not the elements are inside the basic solid C except for the element d1A, which was already selected in the basic solid A, and the element d1B, which was already selected in the basic solid B. It will be done. In other words, the basic solid C can be simply considered as shown in Figure 8 (a
), it is a set of r elements d1C to drC, but since the root part 13 partially overlaps with the basic solid B, it corresponds to the root part 13 selected when the basic solid B was selected last time. S elements d1B to dsB are element d1C
Removed from ~drC, (rs) elements d1C~
A solid C' is formed as a set of d(rs)C (see FIG. 8(b)). A group index '1' (see equation (1) above) corresponding to the basic solid C is assigned to each of these rs elements.

【0038】以上のように互いに重複しないように基本
立体A、B、Cに内包される要素d1A〜dpA、d1
B〜d(q−p)B、d1C〜d(r−s)Cがそれぞ
れ選択されるとともに、各要素に立体A、B、Cに対応
するグループインデックスが付与されてメモリ32に記
憶される。そしていずれの基本立体の内部にも含まれな
いと判断された要素には、空間を示すグループインデッ
クス‘0’が付与されて記憶されることになる。
As mentioned above, the elements d1A to dpA, d1 included in the basic solids A, B, and C are arranged so that they do not overlap with each other.
B to d(qp)B and d1C to d(rs)C are respectively selected, and each element is given a group index corresponding to the solids A, B, and C and stored in the memory 32. . Elements that are determined not to be included inside any basic solid are stored with a group index of '0' indicating space assigned thereto.

【0039】なお、実施例では、各要素が基本立体の内
部に含まれるか否かの判断を、一つの要素ごとに基本立
体A、B、Cの順番で行うようにしているが、すべての
要素につき基本立体Aの内部に含まれるか否かの判断を
行い、残りの要素につき基本立体Bの内部に含まれるか
否かの判断を行い、さらに残りの要素につき基本立体C
の内部に含まれるか否かの判断を行い、そしていずれの
基本立体にも含まれないと判断された要素は空間である
具合に選択処理する実施も可能である(ステップ104
)。
In the embodiment, the judgment as to whether or not each element is included inside the basic solid is made for each element in the order of basic solids A, B, and C. For each element, it is determined whether or not it is included inside the basic solid A, for the remaining elements, it is determined whether or not it is contained inside the basic solid B, and then for the remaining elements, it is determined whether or not it is contained inside the basic solid C.
It is also possible to perform selection processing such that it is determined whether or not the element is included in the interior of any of the basic solids, and the element that is determined not to be included in any of the basic solids is a space (step 104).
).

【0040】・要素数カウント処理 つぎにステップ104でメモリ32に記憶された要素の
中から、グループインデックス(上記(1)式)が‘0
’(空間のみを示し、モデル1を構成しない立体)に対
応する要素を除いたグループインデックス‘1’(空間
を内包していてもよいが少なくともモデル1を構成する
部分を含んでいる立体)に対応する要素が図9に示すよ
うに分割モデル1´として抽出される。そしてこの抽出
された‘1’の要素の数をカウントする処理が行われる
。この場合、基本立体Aがグループインデックス‘0’
であるので除かれ、グループインデックス‘1’の基本
立体B、Cに対応する要素d1B〜d(q−p)B、d
1C〜d(r−s)Cの計(q−p)+(r−s)個が
カウントされる(ステップ105)。
- Element number counting process Next, in step 104, among the elements stored in the memory 32, the group index (formula (1) above) is '0'.
Group index '1' (a solid that may contain space but at least includes a part that constitutes model 1) excluding the element corresponding to ' (a solid that only represents space and does not constitute model 1) The corresponding elements are extracted as a divided model 1' as shown in FIG. Then, a process of counting the number of extracted '1' elements is performed. In this case, the basic solid A has group index '0'
Therefore, the elements d1B to d(qp)B, d corresponding to the basic solids B and C with the group index '1' are removed.
A total of (qp)+(rs) 1C to d(rs)C are counted (step 105).

【0041】・体積および重量演算処理つぎに上記ステ
ップ105でカウントされた個数と要素の体積に基づき
モデル1の体積が演算される。ここで、ステップ103
において3次元方眼紙5が同一の体積vの要素d1 、
d2 …に分割されたならば、演算、 V={(q−p)+(rーs)}・v  …(3)を行
うことにより、モデル1の体積Vが得られる。一方、ス
テップ103でメッシュ切りされた際に、各要素d1 
、d2 …ごとに体積v1 、v2 …のごとく体積が
異なるのであれば、演算、 V=d1B・v1B+d2B・v2B+…+d(q−p
)B・v(q−p)B+d1C・v1C+d2C・v2
C+…+d(r−s)C・v(r−s)C  …(4) を行うことにより、モデル1の体積Vが得られる。
Volume and Weight Calculation Process Next, the volume of the model 1 is calculated based on the number of elements counted in step 105 and the volume of the elements. Here, step 103
In , the three-dimensional graph paper 5 has an element d1 of the same volume v,
Once divided into d2..., the volume V of model 1 can be obtained by performing the calculation V={(q-p)+(rs-rs)}·v...(3). On the other hand, when meshing is performed in step 103, each element d1
, d2..., if the volumes are different like v1, v2..., then the calculation, V=d1B・v1B+d2B・v2B+...+d(q-p
)B・v(q-p)B+d1C・v1C+d2C・v2
By performing C+...+d(rs)C·v(rs)C...(4), the volume V of model 1 is obtained.

【0042】以上のようにモデル1の体積Vが得られた
ならば、これにモデル1の密度(比重)ρをかけ算する
ことにより、下記(5)式のごとくモデル1の重量Wが
得られる。
Once the volume V of model 1 is obtained as above, by multiplying this by the density (specific gravity) ρ of model 1, the weight W of model 1 can be obtained as shown in equation (5) below. .

【0043】W=V・ρ  …(5) かかる演算結果V、Wは表示部40の画面上に表示され
、これに基づきオペレータはモデル1に組み合わせるべ
き部品の設計等を適切に行うことができるようになる(
ステップ106)。
W=V・ρ (5) The calculation results V and W are displayed on the screen of the display unit 40, and based on these, the operator can appropriately design the parts to be combined with the model 1. It becomes (
Step 106).

【0044】以上説明した実施例では、所定の大きさの
要素dが基本立体に含まれる否かの一義的な判断により
各要素dの個数を1の単位でカウントするようにしてい
るが、要素dをさらにn個の局所要素Dに分割すること
により、局所要素Dの単位で含まれるか否かの判断を行
い、要素Dがn個のうちx個だけ含まれたとき「要素d
は基本立体にx/n個だけ含まれる」という具合に1/
n個の単位でカウントして、体積Vおよび重量Wの演算
精度を向上させる実施も可能である。
In the embodiment described above, the number of each element d is counted in units of 1 based on a unique judgment as to whether or not an element d of a predetermined size is included in the basic solid. By further dividing d into n local elements D, it is determined whether or not each local element D is included. When x elements D are included among n elements, "element d
is included in the basic solid by x/n pieces,'' and so on, 1/
It is also possible to improve the calculation accuracy of the volume V and weight W by counting in n units.

【0045】図10は上述した説明の便宜のために3次
元方眼紙5´に内包された直方体形状の基本立体1´´
内に含まれる要素の個数をカウントする場合を示す。
FIG. 10 shows a basic solid 1'' in the shape of a rectangular parallelepiped enclosed in a three-dimensional graph paper 5' for the convenience of the above explanation.
Indicates the case of counting the number of elements contained within.

【0046】同図(a)を矢視E方向(Y軸方向)から
みたとき基本立体1´´は同図(b)に示すように3次
元方眼紙5´を構成する要素dの各XーZ2次元正方形
格子によりメッシュ切りされる。このとき要素dごとに
基本立体1´´内に含まれるか否かの判断をしたときは
11個の要素d11〜d21のうち斜線で示される7個
の要素d12、d13…が基本立体内に含まれるとされ
てカウントされる。
When the figure (a) is viewed from the direction of the arrow E (Y-axis direction), the basic solid 1'' is composed of each X of the elements d constituting the three-dimensional graph paper 5' as shown in the figure (b). -Z The mesh is cut using a two-dimensional square grid. At this time, when determining whether or not each element d is included in the basic solid 1'', it is determined that among the 11 elements d11 to d21, 7 elements d12, d13, etc. shown with diagonal lines are included in the basic solid 1''. It is included and counted.

【0047】これに対して11個の要素d11〜d21
をそれぞれ81個の局所要素Dに分割したものとすると
、同様に2次元正方形格子でみたとき各要素dは9個の
局所要素DのX−Z面に分割されることになる。そこで
、基本立体1´´が局所要素D内に含まれる否かの判断
を行うと、要素d11では1個の局所要素Dが含まれる
とされ、「要素d11では1/9個含まれた」とされる
。同様に要素d12ではDが7個含まれとされ、「要素
d12では7/9個含まれた」とされる。以上のように
して、1/9の単位でカウントされる。結局、Y軸方向
に同様に1/9の単位でカウントされると1/81単位
となる。これらカウント値を11個の要素d11〜d2
1について合計すると、6.55個となり、精度が大幅
に向上することになる。
On the other hand, 11 elements d11 to d21
If each element d is divided into 81 local elements D, each element d will be divided into 9 local elements D on the XZ plane when similarly viewed as a two-dimensional square lattice. Therefore, when determining whether or not the basic solid 1'' is included in the local element D, it is determined that one local element D is included in the element d11, and "1/9 of the local element D is included in the element d11". It is said that Similarly, it is assumed that the element d12 contains seven D's, and it is assumed that "the element d12 contains 7/9 D's." In the above manner, it is counted in units of 1/9. In the end, when counted in units of 1/9 in the Y-axis direction, it becomes 1/81. These count values are divided into 11 elements d11 to d2.
The total number for 1 is 6.55, which means that the accuracy is significantly improved.

【0048】以上説明したように実施例の演算処理は、
単純な基本立体に関するデータの入力作業と単純なデー
タ構造の基本立体ごとの要素選択処理の繰り返しである
ので、入力操作、演算処理が短時間で行われるとともに
、複雑な演算処理を要しないので大型のコンピュータを
用いずとも汎用のパソコンで処理可能となる。さらに簡
単な操作であり勘等に頼ることがないので未熟連なオペ
レータであっても精度よく作業を行うことができる。
As explained above, the calculation process of the embodiment is as follows:
Since the data input work for simple basic solids and the element selection process for each basic solid in a simple data structure are repeated, input operations and calculation processing can be performed in a short time, and since complex calculation processing is not required, it is possible to Processing can be done with a general-purpose personal computer without using a computer. Furthermore, since the operation is simple and does not require relying on intuition, even an inexperienced operator can perform the work with high precision.

【0049】なお、実施例では、基本立体に空間が含ま
れる場合について説明したが、本発明としてはこれに限
定されることなく、モデルの種類によっては分割された
基本立体が空間を含まない場合についても適用可能であ
る。この場合は、空間の有無に応じたグループインデッ
クス付け、優先順序付けの処理を行うことなく、基本立
体同士が重なりあっている部分の要素が重複しないよう
な各基本立体ごとの要素選択処理を行うだけでよくなる
[0049] In the embodiment, the case where the basic solid includes space has been explained, but the present invention is not limited to this, and depending on the type of model, the case where the divided basic solid does not include space is explained. It is also applicable to In this case, without performing group indexing or priority ordering according to the presence or absence of space, only element selection processing for each basic solid is performed so that elements in areas where basic solids overlap do not overlap. It gets better.

【0050】また、実施例では、モデルを構成する材質
が同一(たとえば鉄)であり、密度ρが一義的な値であ
るとして(5)式の重量を求める演算を行うようにして
いるが、モデルを構成する材質が異なっている場合には
、以下のようにして対応することができる。
Furthermore, in the embodiment, the calculation for calculating the weight in equation (5) is performed assuming that the materials composing the models are the same (for example, iron) and the density ρ is a unique value. If the materials that make up the model are different, this can be handled as follows.

【0051】たとえば図4においてA部分が鉄で、Aを
除いたB部分およびCがアルミのモデルを想定すると、
、グループインデックス付与の際に鉄に‘1’、アルミ
に‘2’が付与される。そして、鉄を内包し、鉄と異な
る材質の基本立体はその鉄を示す基本立体の後の順番に
なるように優先順序づけがなされる。すると、基本立体
A、B、Cの順番で要素の選択がなされ、基本立体Aを
構成する要素にグループインデックス‘1’が付与され
るとともに、B´およびC´を構成する要素にグループ
インデックス‘2’が付与される。そこで、‘1’の要
素を合計した体積がV1 であり、‘2’の要素を合計
した体積がV2 であるとすると、鉄の密度をρ1 、
アルミの密度をρ2 であるとして、演算、W=ρ1 
・V1 +ρ2 ・V2   …(6)を行うことによ
り、モデルの重量Wを求めることができる。
For example, assuming a model in which part A is made of iron in FIG. 4, and parts B and C other than A are made of aluminum,
, when assigning a group index, '1' is assigned to iron and '2' is assigned to aluminum. Basic solids that contain iron and are made of a material different from iron are prioritized so that they come after the basic solid that represents iron. Then, the elements are selected in the order of basic solid A, B, and C, and group index '1' is assigned to the elements constituting basic solid A, and group index '1' is assigned to the elements constituting B' and C'. 2' is given. Therefore, if the volume of the sum of the elements of '1' is V1 and the volume of the sum of the elements of '2' is V2, then the density of iron is ρ1,
Assuming that the density of aluminum is ρ2, calculation, W=ρ1
・V1 +ρ2 ・V2 By performing (6), the weight W of the model can be obtained.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、物
体の体積を、大がかりな装置を要することなく、低工数
で、しかも精度よく求めることができるようになる。
As explained above, according to the present invention, the volume of an object can be determined with high accuracy without requiring a large-scale device, with a low number of man-hours.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】図1は本発明に係る物体の体積演算方法の実施
例を示すフローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart showing an embodiment of a method for calculating the volume of an object according to the present invention.

【図2】図2は本発明に係る物体の体積演算装置の実施
例の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of an object volume calculation device according to the present invention.

【図3】図3(a)、(b)はそれぞれ実施例の対象物
およびこの対象物を複数の微小な直方体の要素に分割し
た分割モデルを例示した斜視図である。
FIGS. 3A and 3B are perspective views illustrating the object of the embodiment and a division model in which the object is divided into a plurality of minute rectangular parallelepiped elements.

【図4】図4は図3(a)に示す対象物を基本立体に分
割した様子を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing how the object shown in FIG. 3(a) is divided into basic three-dimensional parts.

【図5】図5は図4に示す基本立体の各面の幾何学的な
位置関係を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing the geometrical positional relationship of each surface of the basic solid shown in FIG. 4;

【図6】図6(a)、(b)はそれぞれ図4に示す対象
物とこれを内包する3次元方眼紙との位置関係を示す斜
視図および3次元方眼紙を構成する要素を拡大して示す
斜視図である。
6A and 6B are perspective views showing the positional relationship between the object shown in FIG. 4 and the three-dimensional graph paper containing it, and enlarged views of the elements constituting the three-dimensional graph paper, respectively. FIG.

【図7】図7(a)〜(c)は図4に示す基本立体ごと
に基本立体に内包される要素を選択する処理を説明する
斜視図である。
7A to 7C are perspective views illustrating a process of selecting elements included in each basic solid shown in FIG. 4;

【図8】図8(a)、(b)は図4に示す基本立体ごと
に基本立体に内包される要素を選択する処理を説明する
斜視図である。
8A and 8B are perspective views illustrating a process of selecting elements included in each basic solid shown in FIG. 4;

【図9】図9は対象物が複数の微小な直方体の要素に分
割された分割モデルを示す斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing a division model in which an object is divided into a plurality of minute rectangular parallelepiped elements.

【図10】図10は3次元方眼紙の要素をさらに複数の
局所要素に分割することにより演算の精度を向上させる
実施例を説明するために用いた図である。
FIG. 10 is a diagram used to explain an embodiment in which the accuracy of calculation is improved by further dividing the elements of three-dimensional graph paper into a plurality of local elements.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1    対象物 1´  分割モデル 5    3次元方眼紙 20  タブレット 21  キーボード 30  パーソナルコンピュータ 31  CPU 32  メモリ 40  表示部 A  基本立体 B  基本立体 C  基本立体 1 Object 1´  Split model 5 3D graph paper 20 Tablet 21 Keyboard 30 Personal computer 31 CPU 32 Memory 40 Display section A Basic solid B Basic solid C Basic solid

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】      物体を複数の基本的な形状の
基本立体に分割して、該基本立体の表面を示す座標位置
を各基本立体ごとに求める行程と、前記求められた座標
位置に基づいて前記複数の基本立体を内包する直方体を
生成するとともに該直方体を複数の微小な直方体の要素
にメッシュ切りして該メッシュ切りされた要素の座標位
置をそれぞれ求める行程と、前記基本立体に対応する表
面座標位置と前記求めた各要素の座標位置とに基づいて
前記複数の要素の中から当該基本立体が内包する要素を
前回までに選択された要素を除いて各基本立体ごとに順
次選択するとともに、該順次選択される要素の個数をカ
ウントする行程と、前記カウントされた要素の個数と前
記要素の体積とに基づいて前記物体の体積を演算する行
程とを具えた物体の体積演算方法。
1. A step of dividing an object into a plurality of basic solids having basic shapes and determining a coordinate position indicating the surface of the basic solid for each basic solid; A process of generating a rectangular parallelepiped containing a plurality of basic solids, meshing the rectangular parallelepiped into a plurality of minute rectangular parallelepiped elements, and determining the coordinate positions of each of the meshed elements, and surface coordinates corresponding to the basic solid. Based on the position and the coordinate position of each element determined above, the elements included in the basic solid are sequentially selected from among the plurality of elements for each basic solid, excluding the previously selected elements, and A method for calculating the volume of an object, comprising a step of counting the number of elements that are sequentially selected, and a step of calculating the volume of the object based on the counted number of elements and the volume of the element.
【請求項2】      前記複数の要素のうち所定の
要素をさらにn個の微小な直方体の局所要素にメッシュ
切りして該メッシュ切りされた局所要素の座標位置をそ
れぞれ求める行程と、前記基本立体に対応する表面座標
位置と前記求めた各局所要素の座標位置とに基づいて当
該基本立体が内包する局所要素を前回までに選択された
局所要素を除いて各基本立体ごとに順次選択する行程と
を具え、前記選択される局所要素をそれぞれ1/n個と
カウントするようにした請求項1記載の物体の体積演算
方法。
2. A step of further meshing a predetermined element among the plurality of elements into n minute rectangular local elements and determining the coordinate positions of each of the meshed local elements; a step of sequentially selecting local elements included in the basic solid for each basic solid, excluding the local elements selected up to the previous time, based on the corresponding surface coordinate position and the determined coordinate position of each local element; 2. The object volume calculation method according to claim 1, wherein each of said selected local elements is counted as 1/n.
【請求項3】      前記演算された物体の体積と
前記物体の密度とを乗算することにより前記物体の重量
を求めるようにした請求項1記載の物体の体積演算方法
3. The method for calculating the volume of an object according to claim 1, wherein the weight of the object is determined by multiplying the calculated volume of the object by the density of the object.
【請求項4】      異なる材質で構成される物体
を複数の基本的な形状の基本立体に分割して、これら複
数の基本立体を材質の種類ごとに分類するとともに、第
1の材質を内包し、当該第1の材質と異なる第2の材質
の基本立体が当該第1の材質を示す基本立体の後の順番
になるように前記複数の基本立体に順序づけを行う行程
と、前記基本立体の表面を示す座標位置を各基本立体ご
とに求める行程と、前記求められた座標位置に基づいて
前記複数の基本立体を内包する直方体を生成するととも
に該直方体を複数の微小な直方体の要素にメッシュ切り
して該メッシュ切りされた要素の座標位置をそれぞれ求
める行程と、前記順序づけされた順番にしたがい当該順
番の基本立体に対応する前記表面座標位置と前記求めた
各要素の座標位置とに基づいて前記複数の要素の中から
当該順番の基本立体が内包する要素を前回までに選択さ
れた要素を除いて選択するとともに該選択した要素を当
該順番の基本立体に順次対応づける行程と、前記基本立
体ごとに対応づけられた要素と前記要素の体積とに基づ
いて前記基本立体ごとに体積を演算し、これら演算され
た体積を合計することにより前記物体の体積を求めると
ともに、前記基本立体ごとの体積と前記分類された当該
基本立体に対応する材質の種類に応じた密度とに基づい
て前記基本立体ごとに重量を演算し、これら演算された
重量を合計することにより前記物体の重量を求める行程
とを具えた物体の体積演算方法。
4. Divide an object made of different materials into a plurality of basic solids of basic shapes, classify these plurality of basic solids by material type, and include the first material, a process of ordering the plurality of basic solids so that a basic solid of a second material different from the first material comes after the basic solid representing the first material; a step of determining the coordinate position indicated for each basic solid, and generating a rectangular parallelepiped containing the plurality of basic solids based on the determined coordinate position, and meshing the rectangular parallelepiped into a plurality of minute rectangular parallelepiped elements. The step of determining the coordinate positions of the meshed elements, and the step of determining the coordinate positions of the meshed elements, and the step of determining the coordinate positions of the meshed elements based on the surface coordinate positions corresponding to the basic solids in the ordered order and the determined coordinate positions of each element. A process of selecting the elements included in the basic solid in the relevant order from among the elements, excluding the previously selected elements, and sequentially associating the selected elements with the basic solid in the relevant order, and corresponding for each of the basic solids. The volume of each basic solid is calculated based on the assigned element and the volume of the element, the volume of the object is calculated by summing these calculated volumes, and the volume of each basic solid and the classification are calculated. calculating the weight of each basic solid based on the calculated density according to the type of material corresponding to the basic solid, and calculating the weight of the object by summing the calculated weights. How to calculate the volume of an object.
【請求項5】      物体および該物体に接する空
間を複数の基本的な形状の基本立体に分割して、該分割
された複数の基本立体を前記空間のみを示す基本立体と
それ以外に分類するとともに、空間を内包する基本立体
が当該空間を示す基本立体の後の順番になるように前記
複数の基本立体の順序づけを行う行程と、前記基本立体
の表面を示す座標位置を各基本立体ごとに求める行程と
、前記求められた座標位置に基づいて前記複数の基本立
体を内包する直方体を生成するとともに該直方体を複数
の微小な直方体の要素にメッシュ切りして該メッシュ切
りされた要素の座標位置をそれぞれ求める行程と、前記
順序づけされた順番にしたがって当該順番の基本立体に
対応する表面座標位置と前記各要素の座標位置とに基づ
いて前記複数の要素の中から当該順番の基本立体が内包
する要素を前回までに選択された要素を除いて選択する
とともに該選択した要素を当該順番の基本立体に順次対
応づける行程と、前記各基本立体ごとに対応づけられた
要素の中から、前記空間のみを示す基本立体に対応する
要素を除いた要素の個数と前記要素の体積とに基づいて
前記物体の体積を演算する行程とを具えた物体の体積演
算方法。
5. Divide an object and a space in contact with the object into a plurality of basic solids having basic shapes, classify the divided plurality of basic solids into basic solids that only represent the space, and other basic solids, and , a process of ordering the plurality of basic solids so that the basic solid that includes the space comes after the basic solid that represents the space; and determining the coordinate position indicating the surface of the basic solid for each basic solid. A rectangular parallelepiped containing the plurality of basic solids is generated based on the process and the determined coordinate positions, the rectangular parallelepiped is meshed into a plurality of minute rectangular parallelepiped elements, and the coordinate positions of the meshed elements are determined. Based on the respective required steps, the surface coordinate position corresponding to the basic solid in the said order according to the ordered order, and the coordinate position of each of the elements, elements included in the basic solid in the said order are selected from among the plurality of elements. , excluding the previously selected elements, and sequentially associating the selected elements with the basic solids in the order, and selecting only the space from among the elements associated with each basic solid. A method for calculating the volume of an object, the method comprising the step of calculating the volume of the object based on the number of elements excluding elements corresponding to a basic solid shown and the volume of the elements.
【請求項6】      物体および該物体に接する空
間を複数の基本的な形状の基本立体に分割して、これら
複数の基本立体の表面を示す座標位置データを各基本立
体ごとに入力するとともに、前記複数の基本立体を前記
空間のみを示す基本立体とそれ以外に分類した分類デー
タと、空間を内包する基本立体が当該空間を示す基本立
体の後の順番になるように前記複数の基本立体に順序づ
けをした順序データとを入力する入力手段と、前記入力
手段によって入力された座標位置データに基づいて前記
複数の基本立体を内包する直方体を生成するとともに該
直方体を複数の微小な直方体の要素にメッシュ切りして
該メッシュ切りされた要素の座標位置データをそれぞれ
記憶する要素生成手段と、前記入力手段により入力され
た順序データに基づく順番にしたがい当該順番の基本立
体に対応する前記入力座標位置データと前記各要素の前
記記憶座標位置データとに基づいて前記複数の要素の中
から当該順番の基本立体が内包する要素を前回までに選
択された要素を除いて選択するとともに該選択した要素
を当該順番の基本立体に順次対応づける要素選択手段と
、前記各基本立体ごとに対応づけられた要素の中から、
前記入力手段により入力された分類データに基づき前記
空間のみを示す基本立体に対応する要素を除き、該除か
れた要素の個数と前記要素の体積とに基づいて前記物体
の体積を演算する手段とを具えた物体の体積演算装置。
6. Divide an object and a space in contact with the object into a plurality of basic solids of basic shapes, input coordinate position data indicating the surfaces of these plurality of basic solids for each basic solid, and Classification data for classifying a plurality of basic solids into basic solids that only represent the space and others, and ordering the plurality of basic solids so that the basic solid that includes the space comes after the basic solid that shows the space. an input means for inputting order data inputted by the input means; and generating a rectangular parallelepiped containing the plurality of basic solids based on the coordinate position data inputted by the input means, and meshing the rectangular parallelepiped into a plurality of minute rectangular parallelepiped elements. an element generating means for storing coordinate position data of the meshed elements; and input coordinate position data corresponding to the basic solid in the order according to the order based on the order data input by the input means. Based on the storage coordinate position data of each element, select the elements included in the basic solid in the order from among the plurality of elements, excluding the previously selected elements, and select the selected elements in the order. an element selecting means for sequentially associating elements with the basic solids, and selecting elements from among the elements corresponding to each of the basic solids,
means for excluding elements corresponding to a basic solid representing only the space based on the classification data input by the input means and calculating the volume of the object based on the number of the excluded elements and the volume of the element; A device for calculating the volume of an object.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021021984A (en) * 2019-07-24 2021-02-18 富士ゼロックス株式会社 Information processing apparatus and program

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