JPH05282406A

JPH05282406A - 紙器設計システム

Info

Publication number: JPH05282406A
Application number: JP4106153A
Authority: JP
Inventors: Mayumi Koshimizu; 万友美輿水; Norio Miyasaka; 典郎宮坂
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1992-03-31
Publication date: 1993-10-29
Anticipated expiration: 2016-12-04
Also published as: JP3234989B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】作成した図形の形状を変更する場合に、函形
状の持つ特徴を考慮することにより、図形の一部に変更
指示を与えるだけで、図形の形状全体の寸法を変更す
る。【構成】形状を変更したい図面を選択すると形状デー
タ作成手段６が選択された図面データから頂点データ、
辺データ、面データを作成する。次に、関係定義手段８
が頂点データ、辺データ、面データから頂点距離、面の
対応関係、辺の対応関係を求める。ここで、変更したい
部分を指示し、その変更値を入力すると、形状変換手段
１０は変更対象部を探索し、全ての変更対象部を入力さ
れた変更値に変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は紙器設計システムに係
り、特に、一度作成した図形の形状を容易に変更するこ
とができる紙器設計システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、紙器設計システムにより函の展開
図を作成するときは、特開平１−２３６３６３号に示す
ようにこれらの展開図のデータをデータベース化してお
き、このデータベースから所望の展開図を選び、それを
もとに抜き型を作成し、この抜き型を用いて紙器を作成
するという作業が行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記の紙器の設計工程
で函の展開図を紙器設計システムにより作成するが、こ
の展開図の形状の一部を変更しようとする場合、従来の
紙器設計システムでは、作図機能を用いて改めて函の展
開図を作り直さなければならない。この作図機能による
展開図の作成は、特開平１−２３６３６３号に示すよう
に函の各部品を指定したり、函の全体を作図したりしな
ければならず、縦・横・高さ等の単純な変更にも時間が
かかった。本発明はこのような問題点を解決するために
なされたものであり、函形状の持つ特徴を考慮すること
により図形の一部に変更指示を与えるだけで、図形の形
状全体の寸法を変更する機能を備えた紙器設計システム
を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明では、変更すべき図面のデータより形状
変換用のデータを作成する形状データ作成手段と、既に
作成された図形の頂点、辺、面の対応関係を求める関係
定義手段と、前期作成された図形の一部に変更指示と変
更値を入力する入力指示手段と、前記作成された図形の
うち変更指示された部分と変更指示された部分に対応す
る部分を変更する形状変換手段とを備えたことを特徴と
する紙器設計システムを用いる。

【０００５】

【作用】本発明では、指示手段により作成された図形を
修正する指示を与えると、形状データ作成手段が図形の
持っている線分のデータに従って頂点データ、辺デー
タ、面データを作成する。関係定義手段は作成した頂点
データ、辺データ、面データをもとに頂点間の距離、辺
の対応関係、面の対応関係を求める。次に、図形の変更
する部分を指示し、変更値を入力すると、形状変換手段
が変更指示された部分と変更指示された部分に対応する
部分の長さを入力された変更値に変更する。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１は本発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。図１に示すように本発明の紙器設計システムは紙器
の展開図を入力するためのスキャナ１と、図形の作成、
変更等の指示を与えるポインティングデバイス２と、入
力制御手段３と、作成、変更のためのモニタとなるグラ
フィックディスプレイ４と、記憶装置５と、作図機能で
作成されたデータをもとに形状変換用の頂点データ、辺
データ、面データを作成する形状データ作成手段６と、
形状データ作成手段６による処理時に一時的にデータを
記憶するためのバッファ７と、図形の頂点距離、辺の対
応関係、面の対応関係を求める関係定義手段８と、変更
したい部分の変更値を入力するためのキーボード９と、
ポインティングデバイス２により変更指示された部分と
変更指示された部分に対応する部分の長さを、キーボー
ド９により入力された変更値に変更する形状変換手段１
０と、変更された図形を出力するための出力制御手段１
１と、ＸＹプロッタ１２と、カッティングプロッタ１３
と、カラープリンタ１４により構成される。

【０００７】図２は本発明による紙器設計システムの処
理手順を示すフローチャートである。次に、図２に従っ
てこの紙器設計システムの動作を説明する。システムを
起動させると、グラフィックディスプレイ４上にこの紙
器設計システムの機能の一覧が表示される。ここで、オ
ペレータが形状変換機能をポインティングデバイス２に
より選択する（Ｓ１）。すると、グラフィックディスプ
レイ４上に、データベース化されている図面の一覧が表
示される。（Ｓ２）さらに、オペレータは表示された図面一覧の中から形状
変換したい図面をポインティングデバイス２により選択
する。（Ｓ３）図３はここで選択された図面１５の展開図であり、図４
は図面１５の面Ａ、面Ｂ付近の拡大図である。また、次
ページの表１は面Ａ部分の図面データである。

【０００８】

【表１】

【０００９】ここで、面Ａ、面Ｂは図の説明のために便
宜上設定したものであり、面データとしては登録されて
いない。表１において、データは左から線の種類、線番
号、１点目座標値、２点目座標値、３点目座標値を表し
ている。ここで、線番号は全くランダムにつけられたも
のである。また、線の種類で１は線分、２は円弧であ
り、線分の場合は１点目座標値は始点、２点目座標値は
終点の座標値を表しており、円弧の場合は１点目座標値
は始点、２点目座標値は中間点、３点目座標値は終点の
座標値を表している。図３では左から右へ行くに従って
Ｘ座標の値が大きくなり、下から上へ行くに従ってＹ座
標の値が大きくなるように、ＸＹ座標が設定されてい
る。通常、紙器設計システムで作成されたデータはこの
ような形式になっているが、このデータでは図面の一部
を変更するという作業には対応できないので、この図面
データをもとに頂点データ、辺データ、面データを作成
する。

【００１０】まず、形状データ作成手段６は選択された
図面データより、頂点データを作成する（Ｓ４）。頂点
データの作成は表１に示す座標を順次、頂点としていく
が、線番号Ａ１の１点目の座標とＡ２の１点目の座標の
ように重複するものは１つだけを頂点とする。このよう
にして作成された頂点データのリストを下記の表２に示
す。表２における頂点番号もランダムにつけられたもの
である。作成された頂点データは記憶装置５に格納され
る。

【００１１】

【表２】

【００１２】次に、形状データ作成手段６はこの頂点デ
ータと図面データを用いて、辺データを作成する（Ｓ
５）。辺データは辺を構成する始点、終点および中間点
の番号を求めることにより作成される。作成された辺デ
ータのリストを次ページの表３に示す。表３において始
点番号、終点番号、中間点番号は全て表２に示す頂点番
号であり、辺が線分の場合は中間点には０が入る。作成
された辺データは記憶装置５に格納される。図５は頂点
データ、辺データ作成後の図面と頂点番号、辺番号の関
係を示した図である。同図に示すように各頂点には頂点
番号が付けられることとなる。

【００１３】

【表３】

【００１４】さらに、形状データ作成手段６は頂点デー
タ、辺データを用いて、面データを作成する。（Ｓ６）
図６は面データ作成処理のフローチャートである。図６
にしたがって、面データの作成を説明する。

【００１５】まず、辺データ、頂点データをバッファ７
に格納する（Ｓ１４）。次に、面の探索のため、探索開
始点と探索方向を決定する（Ｓ１５）。探索開始点はＹ
座標が最小である頂点とし、Ｙ座標が等しい頂点が２つ
以上ある場合は、Ｘ座標がより小さい頂点とする。図５
に示すように図面１５では、探索開始点は頂点Ｖ１とな
る。探索方向は開始点を端点にもち、Ｘ軸とのなす角度
が最大の辺とする。図面１５では開始点Ｖ１を端点にも
つ辺はＥ１、Ｅ２の２辺である。Ｘ軸となす角度は辺Ｅ
１は０°、辺Ｅ２は１８０°であるので、探索は辺Ｅ２
から開始することとなる。

【００１６】探索開始点と探索方向が決まったら、面探
索の対象を決めるために図形の外形の探索を行う（Ｓ１
６）。外形探索の方法は辺を順にたどっていき、たどっ
た辺をバッファ７に格納していく。辺が分岐していると
きは探索してきた方向となす角度が最大の辺を選択す
る。図５を用いて説明すると、探索開始点Ｖ１から辺Ｅ
２、辺Ｅ３をたどっていき、頂点Ｖ４で方向が２つに分
岐している。ここで、探索してきた方向（頂点Ｖ３から
頂点Ｖ４へ向かう方向）となす角度が辺Ｅ１８は０°、
辺Ｅ４は−９０°であるので、角度が大きい辺Ｅ１８を
選択し、探索を続ける。辺Ｅ１８の反対側の頂点Ｖ１６
でも辺Ｅ１９と辺Ｅ２２に分岐しているので、角度の大
きい辺Ｅ２２を選択し、探索する。このようにして探索
を行っていき、探索開始点Ｖ１に戻ったら外形探索を終
了する。探索された外形は、辺Ｅ２、辺Ｅ３、辺Ｅ１
８、辺Ｅ２２、辺Ｅ２３、辺Ｅ２４、辺Ｅ１７、・・・
辺Ｅ２０、辺Ｅ５、辺Ｅ６、辺Ｅ１の順序で格納され
る。

【００１７】次に、面の探索を行う（Ｓ１７）。面探索
は外形探索により探索された外形を順にたどっていき、
辺が分岐しているときは探索してきた方向となす角度が
最小の辺を選択することにより探索を行い、１つの閉ル
ープができたら、それを面として登録し、その閉ループ
の最初の分岐点に戻り、探索を続ける。図５を用いて説
明すると、探索開始点Ｖ１から外形をたどっていくと頂
点Ｖ４で分岐しているので角度が小さい方の辺Ｅ４を選
択する。探索を続けると頂点Ｖ５で方向が２つに分岐し
ている。ここで、探索してきた方向（頂点Ｖ４から頂点
Ｖ５へ向かう方向）となす角度が辺Ｅ５は−９０°、辺
Ｅ２０は９０°であるので角度が小さい方の辺Ｅ５を選
択する。辺Ｅ５、辺Ｅ６をたどり、最初の分岐点Ｖ４に
戻ったら、このたどった閉ループを面番号Ｆ１の面とし
て記憶装置５に格納する。面Ｆ１を格納したら分岐点Ｖ
４から再び外形をたどる。分岐点Ｖ１６に達したら、辺
Ｅ１９を選択して面探索を行い、再び、分岐点Ｖ１６に
戻ったら、たどった閉ループを面Ｆ２として登録する。
同様にして面探索を行い、頂点Ｖ１に戻ったら面探索を
終了する。面番号は面探索を行った順序で付けられるの
で、この時点で面Ｆ１から面Ｆ１１まで登録される。下
記の表４は登録された面データを示す表である。表４に
示すように面データは面を構成する頂点番号と辺番号を
持つ。図７はこの時点での図面１５と登録された面の関
係を示す図である。図７において面Ｆ１から面Ｆ１１は
登録された面であり、面Ｃ、面Ｄは説明の便宜上設定し
た面番号である。

【００１８】

【表４】

【００１９】面探索が終了したら、バッファ７内に格納
されている外形を構成する辺および、登録された２つの
面に共有される辺のデータとそれらの辺を構成する頂点
のデータを探索済のデータとする。ここで、バッファ７
内に探索済でない頂点データ、辺データが残っているか
どうかのチェックを行う（Ｓ１８）。バッファ７内の頂
点データ、辺データが全て探索済になっていれば、面デ
ータ作成処理を終了する。探索済でない頂点データ、辺
データがバッファ７内に残っていたら、探索済でない頂
点データ、辺データを用いて前述のように外形探索、面
探索を行い、面データを作成する。図面１５の例では、
面Ｃ、面Ｄの部分が残っているので、探索開始点Ｖ９よ
り、辺Ｅ７の方向から探索を行う。面Ｆ１２、面Ｆ１３
の登録を行い、頂点データ、辺データを探索済とし、面
探索を終了する。今度はバッファ７内に探索済でないデ
ータが残っていないので、面データ作成処理を終了す
る。

【００２０】面データの作成が終わったら、関係定義手
段８において頂点データ、辺データより、同一の辺を共
有する頂点間の距離を求める作業を行う（Ｓ７）。求め
た頂点距離データは順次バッファ７に格納する。図８は
頂点距離データを示す図である。図８において右上半分
は頂点間のＸ方向の距離を示し、左下半分が頂点間のＹ
方向の距離を示す。同一の辺を共有しない頂点間の欄に
は０を格納する。

【００２１】次に、関係定義手段８は面の対応関係を求
める（Ｓ８）。面の対応関係には接続と同一形状の２つ
がある。２つの面が一つの辺を共有している場合、２つ
の面は接続となる。２つの面が合同な形である場合、２
つの面は同一形状となる。また、合同でなくとも、２つ
の面が互いに対称である場合も２つの面は同一形状とす
る。図９は面の対応関係を示した表である。図９におい
ては、表の右上半分では１は面同士が接続関係であり、
０は接続関係でないことを示し、表の左下半分では２は
面同士が同一形状関係であり、０は同一形状関係でない
ことを示す。

【００２２】面の対応関係を求めたら、関係定義手段８
は辺の対応関係を求める（Ｓ９）。まず、全ての辺につ
いて辺の平行、直交関係を求める。２辺の傾きを求め、
２辺の傾きが等しく、頂点を共有しない場合は２辺の対
応関係を「平行」とする。２辺が同じ頂点を共有し、２
辺が垂直である場合は２辺の対応関係を「直交」とす
る。次に、一つの面を構成する辺の間での対応関係を求
める。図７の辺Ｅ８と辺Ｅ９のように一つの面Ｆ５を構
成し、２辺が平行であり、かつ、２辺の辺方向を座標軸
としたときに一方の辺の座標値の範囲が他方の辺の座標
値の範囲に含まれるような場合（図面１５では図７に示
すようにＹ座標において、辺Ｅ８の範囲は辺Ｅ９の範囲
に含まれる。）に２辺の対応関係を「対応関係３」とす
る。また、図７の辺Ｅ１０と辺Ｅ１１のように一つの面
Ｆ５を構成し、２辺が頂点を共有せず、２辺の傾きの符
号が逆である場合に２辺の対応関係を「対応関係４」と
する。さらに、図７の辺Ｅ１２と辺Ｅ１３のように、同
一形状の面の間で対応する関係、すなわち、辺の長さが
等しく、面の中の位置関係が等しい場合に２辺の対応関
係を「対応関係５」とする。図１０は辺の対応関係を示
した表である。図１０において、表の右上半分は辺が平
行または直交である場合にデータが入り、１は平行、２
は直交を示す。例えば、辺Ｅ１と辺Ｅ４は平行、辺Ｅ３
と辺Ｅ４は直交であることを示す。また、表の左下半分
は２辺が対応関係３、対応関係４、対応関係５のいずれ
かである場合にデータが入り、３は「対応関係３」、４
は「対応関係４」、５は「対応関係５」である場合を示
す。例えば、辺Ｅ１と辺Ｅ４は「対応関係３」、辺Ｅ１
０と辺Ｅ１１は「対応関係４」、辺Ｅ１と辺Ｅ１５は
「対応関係５」であることを示す。０は対応関係がない
場合を示す。

【００２３】頂点データ、辺データ、面データ、頂点距
離データ、面の対応関係データ、辺の対応関係データの
作成が終わり、形状変換の準備が整ったら、グラフィッ
クディスプレイ４に形状変換すべき図面（図面１５）を
表示する。ここで、オペレータは長さを変更したい辺を
ポインティングデバイス２で指示し、変更値をキーボー
ド９で入力する（Ｓ１０）。すると、寸法を変更した図
形を辺のどちら側を基準にして表示するかの選択肢が画
面に表示されるので、オペレータは表示の際の基準をポ
インティングデバイス２により指示する。図１１は寸法
の変更処理を説明するための図面１５の展開図である。
以下、図１１を用いて寸法の変更処理を説明する。オペ
レータは図面１５において辺Ｅ１３を変更指示し、変更
値を１４と入力し、辺の左側を基準とする。

【００２４】変更指示が行われると、形状変換手段１０
は変更対象辺の探索を行う（Ｓ１１）。変更対象辺とは
変更指示された辺と同時に長さが変更される辺のことで
あり、既に求められている辺の対応関係、面の対応関係
に基づき、変更指示された辺に対応する辺を探索するこ
とにより決定される。まず、変更指示された辺Ｅ１３を
構成要素に持つ面を探索する。この場合、面Ｆ７と面Ｆ
１３の２つであるので、面Ｆ７を選択する。次に、面Ｆ
７を構成する辺の中で辺Ｅ１３と対応する辺を探索す
る。面Ｆ７を構成する辺の中で辺Ｅ１３と対応するもの
は平行である辺Ｅ１４しかないので辺Ｅ１４を変更対象
辺とする。次に、この辺Ｅ１４を構成要素に持つ既に探
索された面Ｆ７以外の面を探索する。すると、面Ｆ８が
探索される。面Ｆ８を構成する辺の中で辺Ｅ１４と対応
する辺を探索する。辺Ｅ１４と対応する辺は対応関係３
である辺Ｅ１５だけであるので辺Ｅ１５を変更対象とす
る。同様にして変更対象の探索を行うと、変更対象が辺
Ｅ１３、辺Ｅ１４、辺Ｅ１５、辺Ｅ１６、辺Ｅ４、辺Ｅ
１となったところで探索すべき面がなくなる。探索すべ
き面がなくなったら、次に、変更対象辺を含む面と同一
形状である面を探索する。変更対象辺を含む面で同一形
状を持つものは面Ｆ１３だけであり、同一形状の面は面
Ｆ４だけであるので面Ｆ４を探索する。次に、面Ｆ４の
中で変更対象である辺Ｅ１３と対応する辺を探索する。
辺Ｅ１３と対応する辺は「対応関係５」である辺Ｅ１２
であるので辺Ｅ１２を変更対象とする。次に、また、前
述したように、辺Ｅ１２を構成要素に持つ面Ｆ４の中で
辺Ｅ１２と対応する辺を探索する。すると、辺Ｅ１７が
探索され、変更対象となる。これ以上は探索すべき面が
なく、また、同一形状の面も既に探索されているので変
更対象の探索処理を終了する。

【００２５】変更対象辺が決定したら、全ての変更対象
辺の長さを変更値に変更する（Ｓ１２）。まず、変更対
象辺を共有する２つの頂点間の距離を変更値に変更す
る。図１２は長さの変更後の頂点距離データを示す表で
あり、下線が引いてあるデータは変更があったデータを
示す。同図に示すように辺Ｅ１３を構成する頂点Ｖ１０
Ｖ１１間のＸ方向の距離は１０から１４に変更されてい
る。変更対象辺はこの場合、全てＸ軸に平行であるので
Ｙ方向の距離には変更がない。

【００２６】次に、頂点データの変更を行う。この場
合、辺の左側を基準としてあるので、変更対象辺を構成
する頂点の中でＸ座標の値が最小である頂点Ｖ１２、頂
点Ｖ１３のＸ座標と頂点Ｖ１２よりもＸ座標が小さい頂
点のデータは変更せず、変更対象辺Ｅ１２、辺Ｅ１７の
右側の頂点のＸ座標の値に４を加える。同時に、頂点Ｖ
１４よりＸ座標の値が大きい全ての頂点のＸ座標の値に
４を加える。次に、頂点Ｖ１４よりもＸ座標の大きい変
更対象辺Ｅ１３を構成する頂点Ｖ１１のＸ座標は既に４
加えてあるので、変更対象辺Ｅ１３の右端の頂点Ｖ１１
のＸ座標に４を加える。この頂点Ｖ１１よりもＸ座標の
大きい全ての頂点のＸ座標に４を加える。下記の表５は
変更後の頂点データを示す図であり、下線が引いてある
データは変更があったデータを示す。

【００２７】

【表５】

【００２８】図１３は本紙器設計システムによる展開図
の寸法の変更の様子を示す図であり、（ａ）は変更前、
（ｂ）は変更後の展開図を示す。図１３に示すように、
１辺Ｅ１３に変更指示を与えるだけで、同時に辺Ｅ１
５、辺Ｅ１４、辺Ｅ１６、辺Ｅ４、辺Ｅ１、辺Ｅ１２、
辺Ｅ１７の長さも変更するので展開図の特徴を保ったま
ま、寸法を変更することができる。

【００２９】頂点データの変更が終わったら、グラフィ
ックディスプレイ４に変更後の図面を表示する。ここ
で、表示された図面を出力する指示を与えると、出力制
御手段１１により、頂点データおよび辺データを出力用
に変換し、ＸＹプロッタ１２、カッティングプロッタ１
３、カラープリンタ１４等の出力装置に出力する。（Ｓ
１３）

【００３０】出力した図面をもとに抜き型を作成し、こ
の抜き型を用いて函を作成する。また、寸法を変更して
新しくできた図面を記憶装置５に格納しておき、紙器の
展開図のデータベースとして利用することもできる。

【００３１】また、ここでは紙器設計システムにより作
成された図面データを用いて形状変換を行ったが、本発
明は変換前のデータの形式に限定されるものではない。
例えば、スキャナ１から図面を入力し、入力された図面
より頂点データ、辺データ、面データ等を作成し、形状
変換を行うことができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば指
示入力手段により作成された図形を修正する指示を与え
ると、関係定義手段が図形の持っている線分のデータに
対して頂点データ、辺データ、面データの作成と頂点距
離、辺の対応関係、面の対応関係を求め、次に、図形の
変更する部分を指示し、変更値を入力すると、形状変換
手段が変更指示された部分と、変更指示された部分に対
応する部分を、入力された変更値に変更するので、予め
データベースとして登録されている図形の一部に修正す
る指示を与えるだけで図形の特徴を保ったまま全体の寸
法を変更することが可能となり、図形の寸法の変更を行
う場合に、紙器設計システムの作図機能を用いた煩わし
い作業が必要なくなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による紙器設計システムの一実施例の構
成を示すブロック図である。

【図２】本発明による紙器設計システムの処理概要を示
すフローチャートである。

【図３】紙器設計システムで寸法を変更する函形状の展
開図である。

【図４】図３に示す展開図の一部拡大図である。

【図５】頂点データ、辺データ、作成後の図面の一部拡
大図である。

【図６】面データ作成処理の手順を示すフローチャート
である。

【図７】面探索を一度行った時の展開図である。

【図８】頂点距離データを示す説明図である。

【図９】面の対応関係を示す説明図である。

【図１０】辺の対応関係を示す説明図である。

【図１１】寸法の変更処理を説明するための展開図であ
る。

【図１２】寸法変更後の頂点距離データを示す説明図で
ある。

【図１３】本紙器設計システムによる寸法変更の様子を
示す図である。

【符号の説明】

１スキャナ２ポインティングデバイス３入力制御手段４グラフィックディスプレイ５記憶装置６形状データ作成手段７バッファ８関係定義手段９キーボード１０形状変換手段１１出力制御手段１２ＸＹプロッタ１３カッティングプロッタ１４カラープリンタ１５図面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】函の展開図を作成することにより紙器の
設計を行う紙器設計システムにおいて、既に作成された
図形の頂点、辺、面の対応関係を求める関係定義手段
と、前記作成された図形の１部に変更指示と変更値を入
力する入力指示手段と、前記作成された図形のうち変更
指示された部分と変更指示された部分に対応する部分を
変更する形状変換手段とを備えたことを特徴とする紙器
設計システム