JPH05165513A - リバース処理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 緩曲線処理を行った線分についても正確なリ
バース動作を行わせる。 【構成】 描画制御部１３は、描画処理が終了した線分
データを履歴情報として履歴バッファ１９に逐次格納す
る。リモート時に履歴バッファ１９から読み出される履
歴情報は、データ解析部１５に供給される。データ解析
部１５では、読み出された線分データが緩曲線条件を満
たすかどうかを判定する。単直線処理部１６は、単直線
として処理すべきデータであると判定された直線データ
についてデータを１線分だけリバースさせるように描画
制御部１３を制御する。グループ化処理部１７は、デー
タ解析部１５で緩曲線として処理すべきデータであると
判定されたデータを所定の条件に従ってグループ化す
る。緩曲線処理部１８は、グループ化処理部１７でグル
ープ化されたデータを１グループだけリバースさせるよ
うに描画制御部１３を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プロッタ装置及びＮＣ
工作機械において、ペン又は工作機械などの制御対象の
移動経路を過去に遡って再描画若しくは再加工するため
のリバース処理方式に関し、特に制御対象が緩曲線移動
するシステムに好適のリバース処理方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】プロッタ装置では、描画にかすれが生じ
た場合には一旦描画を中断させ、ペンをペンアップさせ
た状態で描画経路を過去に遡って逆戻りさせたのち、必
要な部分を再描画させるリバース機能を備えたものが知
られている。また、ＮＣ工作機械においても、加工状態
が優れなかった場合、同様のリバース機能を使用して再
加工することがなされている。

【０００３】従来、この種のリバース機能は、作図済み
の線分データを履歴バッファに格納し、リバーススイッ
チ等によってリバース指示が与えられると、履歴バッフ
ァ中の線分データを１線分だけ読み出して作図経路を１
線分だけ逆進させるというものである。したがって、オ
ペレータは、スイッチ装置によって必要なところまでペ
ンを逆戻りさせ、再作図機能を使用して必要な部分だけ
を作図させるといった操作が可能である。

【０００４】ところで、プロッタ装置等では緩やかな曲
線を滑らかに且つ高速に描画するために緩曲線処理が使
用されることがある。この緩曲線処理は、連続して描画
すべき２線分の継目でペンを減速及び停止させずに２線
分を滑らかな曲線で結合させて描画させる処理である。
この緩曲線処理は、連続する線分データベクトルのなす
角が例えば３０°以下であるというように、連続する線
分が鈍角で結合されている場合（以下、緩曲線条件と呼
ぶ）に適用される。緩曲線処理される複数の線分データ
はグループ化され、グループ毎に最適最高速度決定され
る。この処理は、例えばカッティングマシンのようなＮ
Ｃ加工機械等でも同様に行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな緩曲線処理を採用しているシステムにおいては、上
述したリバース機能を適用した場合に次のような問題が
生じる。即ち、リバース処理は履歴バッファから線分デ
ータを１つずつ読み出して逆進動作を行うものであるた
め、リバース時には必ず２線分の継目部分にしか移動し
ない。このため、緩曲線処理された線分では、リバース
時に線分毎に逆進して停止した位置と過去の移動経路と
がずれてしまい、リバース機能の所期の目的を達成する
ことができないという問題点がある。

【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、緩曲線処理を行った線分でも移動経路に正確に逆
進することが可能なリバース処理方式を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るリバース処
理方式は、制御対象の移動経路を示す連続する線分デー
タが緩曲線条件を満たすかどうかを判定する第１の解析
手段と、前記連続する線分データが前記緩曲線条件を満
たす場合にこれらの線分データをグループ化する第１の
グループ化手段と、この手段でグループ化されたグルー
プ内の隣接する線分間を滑らかな曲線で接続して前記制
御対象の移動経路を生成しこの移動経路に沿って前記制
御対象を正方向に移動させる緩曲線移動手段と、前記制
御対象の過去の移動経路を示す所定数の線分データを履
歴情報として記憶する履歴記憶手段と、リバース指令を
与えるためのスイッチ手段と、このスイッチ手段で前記
リバース指令が与えられたときに前記制御対象の移動を
一旦停止させ前記履歴記憶手段から前記線分データを過
去に遡って順次読み出して連続する線分データが緩曲線
条件を満たすかどうかを解析する第２の解析手段と、前
記連続する線分データが緩曲線条件を満たさない場合に
前記制御対象を１線分だけ逆方向に移動させる単直線リ
バース手段と、前記連続する線分データが前記緩曲線条
件を満たす場合に前記連続する線分データをグループ化
する第２のグループ化手段と、この手段でグループ化さ
れたグループ内の隣接する線分間を滑らかな曲線で接続
して前記制御対象の移動経路を生成しこの移動経路に沿
って前記制御対象を１グループ分だけ逆方向に移動させ
る緩曲線リバース手段とを具備したことを特徴とする。

【０００８】前記第１及び第２の解析手段としては、例
えば前記連続する線分データのベクトルのなす角が所定
値以下であるかどうかを解析することにより前記連続す
る線分データが緩曲線条件を満たすかどうかを判定する
ものである。

【０００９】また、前記履歴記憶手段に、前記線分デー
タと共にその線分データが緩曲線条件を満たすことを示
すフラグを記憶させておき、前記第２の解析手段が、前
記履歴記憶手段に格納された前記フラグを参照して前記
連続する線分データが緩曲線条件を満たすかどうかを判
定するようにしてもよい。

【００１０】

【作用】本発明によれば、リバース指令が与えられる
と、履歴記憶手段から線分データの履歴情報を逐次読出
し、連続する線分データが緩曲線条件を満たすデータで
あるかどうかを判定し、緩曲線条件を満たす線分データ
であると判定された場合には、その条件を満たす一連の
線分データをグループ化している。そして、リバース時
には、上記グループ化された線分では、グループ単位で
制御対象をリバースさせるようにしている。このため、
リバース時には緩曲線処理が開始された点までリバース
することになり、緩曲線の途中で停止することはない。
したがって、本発明によれば、緩曲線処理された線分に
対しても正確なリバース処理を行うことができる。

【００１１】

【実施例】以下、添付の図面を参照して本発明の実施例
について説明する。図１は本発明をプロッタ装置に応用
した実施例を示す図である。図示しないホストコンピュ
ータから供給され解析処理された描画ベクトルデータ
は、複数のペンが用いられる場合にはペン毎のデータ群
にまとめられて、バッファ１１に逐次格納される。

【００１２】バッファ１１に格納された描画ベクトルデ
ータは、解析処理部１２にてベクトルデータ毎に逐次解
析され、次に描画すべきベクトルデータおよび描画処理
形態が決定される。この決定に従って該当するベクトル
データがバッファ１１から描画制御部１３に転送され
る。描画制御部１３は、与えられたデータに基づき、ま
た解析処理部１２にて決定された描画処理形態に従って
駆動機構部１４を作動させ、ペンの移動及びアップ／ダ
ウン制御を行う。

【００１３】一方、描画制御部１３は、描画処理が終了
した線分データを履歴情報として図２に示すうな履歴バ
ッファ１９に逐次格納すると共に、実行ポインタ３６、
トップポインタ３７及びボトムポインタ３８を制御す
る。履歴バッファ１９には、例えば図２に示すように、
描画処理された線分データ３１のほかに、リモート状態
で作画したときの論理ペン番号３２、ペンパラメータ３
３、ペン速度３４及び筆圧データ３５が記憶される。履
歴バッファ１９に格納される履歴情報もまた、解析処理
部１２に供給され、後述するリバース、フォワード及び
トレース時の移動処理形態が決定されるようになってい
る。また、描画制御部１３にはリバーススイッチ２１、
フォワードスイッチ２２及びトレーススイッチ２３をそ
れぞれ介してリバース、フォワード及びトレース指令が
与えられるようになっている。

【００１４】解析処理部１２は、次のような機能を構成
している。即ち、データ解析部１５では、バッファ１１
又は履歴バッファ１９から読み出された線分データが緩
曲線条件を満たすかどうかを解析し、この線分データが
緩曲線処理すべきデータか、単直線処理すべきデータか
を判定する。単直線処理部１６は、データ解析部１５で
単直線として処理すべきデータであると判定された直線
データについて、必要に応じてソート処理を施してから
データを単直線として描画又はリバースすべく描画制御
部１３を制御する。グループ化処理部１７は、データ解
析部１５で緩曲線として処理すべきデータであると判定
されたデータを所定の条件に従ってグループ化する。緩
曲線処理部１８は、グループ化処理部１７でグループ化
されたデータを緩曲線として描画又はリバースすべく描
画制御部１３を制御する。

【００１５】緩曲線処理すべきデータかどうかは、例え
ば次の緩曲線条件によって判定される。 （１）２つ以上の線分が連続している。 （２）連続する２つの線分ベクトルのなす角度が３０°
以下である。 （３）各線分の間にペンアップ又はペンダウンがない。 （４）各線分が同一のペンで描画される。 このような条件が１つでも欠けている場合には、たとえ
直前まで緩曲線処理を行っていても、そこで緩曲線処理
を終了する。

【００１６】グループ化は、例えば次のグループ化条件
に従って行われる。 （１）１グループの線分長の総和は２０mm以下である
（１本で２０mm以上の線分は１グループを形成する）。 （２）１グループの最大線分数は１０本である。

【００１７】次に、このように構成された本実施例に係
るプロッタ装置の動作について説明する。この装置で
は、次の４つのペン移動モードを持つ。 （１）リモートモード リモートモードは、通常の連続作図モードである。 （２）リバースモード リモート作図から一時停止状態にし、本機能の指定を行
うと、１線分毎にリモート作図実行方向と逆にペンアッ
プで戻る移動モードである。リバーススイッチ２１によ
り指定される。 （３）フォワードモード リバースとは逆に１線分毎にリモート作図の実行方向へ
ペンアップで移動するモードである。フォワードスイッ
チ２２により指定される。 （４）トレースモード 実行方向はフォワードと同様であるが、トレースモード
ではペンダウンによりペンが１線分だけ移動する。この
モードはトレーススイッチ２３により指定される。トレ
ーススイッチ２３を１回押すと、ペンは現在位置でペン
ダウンし、１線分移動を行ったのちペンアップして次の
操作指定待ちになる。トレーススイッチを連続して押し
続けると、１線分毎にはペンアップしないで履歴バッフ
ァ１９にストアされている線分データにより連続作図が
行われる。

【００１８】次に、各モードを実現する処理内容につい
て説明する。 （１）リモートモード 図３はリモートモードの処理を示すフローチャートであ
る。図示しないホストコンピュータからバッファ１１内
に格納される線分データは、バッファ１１内から順次読
み出され（Ｓ１）、データ解析部１５で上述した緩曲線
条件を満たしているかどうかが判定される（Ｓ２）。

【００１９】緩曲線条件を満たしている場合には、前述
したグループ化条件に基づいて、グループ化が終了する
まで線分データをグループ化する（Ｓ３，Ｓ４）。グル
ープ化が終了したら、グループ内の最適最高速度を決定
する（Ｓ５）。グループ化された線分群内を描画する際
の最適最高速度は、グループ内の線分群から近似的に求
められた曲率半径のうち最低の曲率半径によって決定さ
れる。例えば図４に示すようなＧ１，Ｇ２，Ｇ３からな
る緩曲線を作図する場合、求められる緩曲線の描画速度
パターンは、図５のようになる。最適最高速度が決定さ
れたら、緩曲線処理されて描画が実行される（Ｓ６，Ｓ
７）。図６に示すような互いの線分ベクトルのなす角度
が３０°以下である２つの線分間では、図中実線で示す
ように、線分間は滑らかな曲線で結合される。一方、緩
曲線条件を満たしていない場合には、通常の単曲線処理
を実行し（Ｓ８）、描画処理が実行される（Ｓ７）。

【００２０】描画済みの線分データは、バッファ１１か
ら消去されると共に、履歴バッファ１９に格納される
（Ｓ９）。このとき、論理ペン番号、ペンパラメータ、
ペン速度及び筆圧データも、各線分データに対応して履
歴バッファ１９に格納される。以上の処理をバッファ１
１内に処理すべきデータがなくなるまで繰り返す。

【００２１】（２）リバースモード 図７は、同リバース機能実行時のフローチャートであ
る。リモート作図中にインクの擦れ等が発生し、オペレ
ータがリバーススイッチ２１をオンする等してリバース
指定を行うと、リモート作図が中断される（Ｓ１１）。
続けてリバーススイッチ２１が押されると（Ｓ１２）、
リバース処理が実行され（Ｓ１３）、フォワードスイッ
チ２２が押されると（Ｓ１４）、フォワード処理が実行
され（Ｓ１５）、トレーススイッチ２３が押されると
（Ｓ１６）、トレース処理が実行される（Ｓ１７）。

【００２２】なお、図２に示すように、リバース可能な
線分数は、リバース機能指定時に履歴バッファ１９内に
残存している線分数に限定される。リバース機能指定時
には、履歴バッファ１９における実行ポインタ３６は、
トップポインタ３７と一致しているので、リバーススイ
ッチ２１のみ有効となる。この状態から１線分でもリバ
ースすると、フォワードスイッチ２２及びトレーススイ
ッチ２３は有効になる。連続してリバース処理を行って
履歴バッファ１９のボトムポインタ３８まで線分移動を
行った場合、リバーススイッチ２１のみが無効になる。

【００２３】図８はリバース処理のフローチャートであ
る。このモードでは、リバーススイッチ２１が押される
たびに次の動作が実行される。即ちまず、履歴バッファ
１９内の実行ポインタ３６で指示される着目線分データ
を読み出し（Ｓ２１）、続いて更に１つ前（過去）の線
分データを読み出す（Ｓ２２）。読み出された２つの線
分ベクトルのなす角から緩曲線条件を判定する（Ｓ２
３）。もし、緩曲線条件を満足しているのであれば、着
目線分データをグループ化し（Ｓ２４）、実行ポインタ
３６を一つ戻す（Ｓ２５）。以上の処理をグループ化が
終了するまで繰り返し（Ｓ２６）、グループ化が終了し
たら、緩曲線リバース処理を行う（Ｓ２７）。即ち、ペ
ンアップ状態で１グループ分の緩曲線に沿ったリバース
動作が行われることになる。また、緩曲線条件の判定処
理（Ｓ２３）で、緩曲線条件を満足しないと判定された
場合には、着目線分データに基づいて１線分のリバース
処理を行う（Ｓ２８）。そして、実行ポインタ３６を１
つ戻し（Ｓ２９）、処理を終了する。リバーススイッチ
２１が連続的に押されている場合には、以上の動作を連
続的に実行する。

【００２４】（３）フォワードモード 図９はフォワード処理のフローチャートである。このモ
ードでは、フォワードスイッチ２２が押されるたびに次
の動作が実行される。即ちまず、履歴バッファ１９内の
実行ポインタ３６で指示される着目線分データを読み出
し（Ｓ３１）、続いて更に１つ後の線分データを読み出
す（Ｓ３２）。読み出された２つの線分ベクトルのなす
角から緩曲線条件を判定する（Ｓ３３）。もし、緩曲線
条件を満足しているのであれば、着目線分データをグル
ープ化し（Ｓ３４）、実行ポインタ３６を一つ進める
（Ｓ３５）。以上の処理をグループ化が終了するまで繰
り返し（Ｓ３６）、グループ化が終了したら、緩曲線フ
ォワード処理を行う（Ｓ３７）。即ち、ペンアップ状態
で１グループ分の緩曲線に沿ったフォワード動作が行わ
れることになる。また、緩曲線条件の判定処理（Ｓ３
３）で、緩曲線条件を満足しないと判定された場合に
は、着目線分データに基づいて１線分のフォワード処理
を行う（Ｓ３８）。そして、実行ポインタ３６を１つ進
め（Ｓ３９）、処理を終了する。フォワードスイッチ２
２が連続的に押されている場合には、以上の動作を連続
的に実行する。

【００２５】（４）トレースモード 図１０はトレース処理のフローチャートである。このモ
ードでは、トレーススイッチ２３が押されるたびにこの
動作が実行される。処理は、基本的にはフォワード処理
と同一であるが、トレースモードでは緩曲線トレース処
理（Ｓ４７）及び１線分のトレース処理（Ｓ４８）に、
ペンの移動に先立つペンダウン動作とペン移動後のペン
アップ動作が追加される。トレーススイッチ２３が連続
的に押されている場合には、ペンのアップ・ダウン動作
は省略して連続的なトレース動作が実行される。

【００２６】図１１は、リバース操作例を説明するため
の図である。即ち、リモートモードにおいて、点Ｐ0 か
らＰ1 に向かって緩曲線作図処理が実行され、Ｐ1 〜Ｐ
2 、Ｐ2 〜Ｐ3 、Ｐ3 〜Ｐ4 と順次作図処理が実行され
た状態で、ペンのかすれが発生し、リバーススイッチ２
１を押すと、点Ｐ4 でペンの移動が停止し、ペンアップ
する［図１１（ａ）］。もし緩曲線作図中であったら、
グループ化された線分データの作図が全て終了した時点
でペンの移動が停止する。次にリバーススイッチ２１を
１回押すと、ペンアップのまま、ペンは点Ｐ3 に単直線
移動する［図１１（ｂ）］。更にリバーススイッチ２１
を１回押すたびに、ペンはＰ3 →Ｐ2 →Ｐ1 →Ｐ0とリ
モート作図方向とは逆方向にペンアップのまま移動して
いく。Ｐ2 〜Ｐ1 、Ｐ1 〜Ｐ0 では単直線移動、Ｐ1 〜
Ｐ0 では緩曲線移動によって逆戻りする［図１１
（ｃ）］。トレーススイッチ２３を押すと、Ｐ0 〜Ｐ1
〜Ｐ2 〜Ｐ3 〜Ｐ4 の経路をリモート作図方向にペンダ
ウンで移動する（上書き）。Ｐ4 まで移動するペンはペ
ンアップ状態で待機する。そして、リバース機能をオフ
にすると、Ｐ4 からリモート作図が再開される［図１
１］。

【００２７】このように、このシステムによれば、緩曲
線処理された線分については、緩曲線を構成するグルー
プの単位でリバース処理が行われるため、リモート作図
時のペンの移動経路とリバース時のペンの移動経路とが
正確に一致し、上書きの際のずれが発生することがな
い。

【００２８】なお、以上の実施例では、履歴バッファ１
９から読み出された線分データのベクトルのなす角度か
らその線分データが緩曲線を構成する線分データである
かどうかを判定したが、例えばリモート作図時に緩曲線
処理された線分データについては、履歴バッファ１９に
格納する際に、それが緩曲線の一部であることを示すフ
ラグ等を対応させて履歴バッファ１９に格納しておけ
ば、上記フラグを参照することにより、その線分データ
が緩曲線条件を満足したものであるかどうかを簡単に判
定することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、リ
バース動作時には、履歴記憶手段から線分データを履歴
情報として逐次読み出し、連続する線分データが緩曲線
条件を満たすデータであるかを判定すると共に、緩曲線
条件を満たす場合には、その条件を満たす一連の線分デ
ータをグループ化し、グループ単位でリバース処理を行
うようにしたので、リバース時の経路が作図経路から外
れることがなく、正確なリバース動作を実現することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係るプロッタ装置の要部
の構成を示すブロック図である。

【図２】 同装置における履歴バッファの内容を示す図
である。

【図３】 同装置におけるリモート作図時の処理を示す
フローチャートである。

【図４】 同リモート作図時の緩曲線作図例を示す図で
ある。

【図５】 同緩曲線作図の速度パターンの一例を示す図
である。

【図６】 同緩曲線作図の線分の継目部分の詳細を示す
図である。

【図７】 同装置におけるリバース機能実行時のフロー
チャートである。

【図８】 同リバース機能実行時のリバース処理を示す
フローチャートである。

【図９】 同フォワード処理を示すフローチャートであ
る。

【図１０】 同トレース処理を示すフローチャートであ
る。

【図１１】 同リバース機能を使用した操作例を説明す
るための図である。

【符号の説明】

１１…バッファ、１２…解析処理部、１３…描画制御
部、１４…駆動機構部、１５…データ解析部、１６…単
直線処理部、１７…グループ化処理部、１８…緩曲線処
理部、１９…履歴バッファ、２１…リバーススイッチ、
２２…フォワードスイッチ、２３…トレーススイッチ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御対象の移動経路を示す連続する線分
   データが緩曲線条件を満たすかどうかを判定する第１の
   解析手段と、前記連続する線分データが前記緩曲線条件
   を満たす場合にこれらの線分データをグループ化する第
   １のグループ化手段と、この手段でグループ化されたグ
   ループ内の隣接する線分間を滑らかな曲線で接続して前
   記制御対象の移動経路を生成しこの移動経路に沿って前
   記制御対象を正方向に移動させる緩曲線移動手段と、前
   記制御対象の過去の移動経路を示す所定数の線分データ
   を履歴情報として記憶する履歴記憶手段と、リバース指
   令を与えるためのスイッチ手段と、このスイッチ手段で
   前記リバース指令が与えられたときに前記制御対象の移
   動を一旦停止させ前記履歴記憶手段から前記線分データ
   を過去に遡って順次読み出して連続する線分データが緩
   曲線条件を満たすかどうかを解析する第２の解析手段
   と、前記連続する線分データが緩曲線条件を満たさない
   場合に前記制御対象を１線分だけ逆方向に移動させる単
   直線リバース手段と、前記連続する線分データが前記緩
   曲線条件を満たす場合に前記連続する線分データをグル
   ープ化する第２のグループ化手段と、この手段でグルー
   プ化されたグループ内の隣接する線分間を滑らかな曲線
   で接続して前記制御対象の移動経路を生成しこの移動経
   路に沿って前記制御対象を１グループ分だけ逆方向に移
   動させる緩曲線リバース手段とを具備したことを特徴と
   するリバース処理方式。
2. 【請求項２】 前記第１及び第２の解析手段は、前記連
   続する線分データのベクトルのなす角が所定値以下であ
   るかどうかを解析することにより前記連続する線分デー
   タが緩曲線条件を満たすかどうかを判定するものである
   ことを特徴とする請求項１記載のリバース処理方式。
3. 【請求項３】 前記履歴記憶手段は、前記線分データと
   共にその線分データが緩曲線条件を満たすことを示すフ
   ラグを記憶するものであり、前記第２の解析手段は、前
   記履歴記憶手段に格納された前記フラグを参照して前記
   連続する線分データが緩曲線条件を満たすかどうかを判
   定するものであることを特徴とする請求項１記載のリバ
   ース処理方式。