JPH06274622A

JPH06274622A - 面積算出装置

Info

Publication number: JPH06274622A
Application number: JP5085632A
Authority: JP
Inventors: Kuniharu Takeuchi; 邦治竹内; Norio Miyasaka; 典郎宮坂; Kazuji Saito; 和司斉藤
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1993-03-19
Filing date: 1993-03-19
Publication date: 1994-09-30
Anticipated expiration: 2017-10-15
Also published as: JP3333578B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、ＣＡＤ等で設計した製品の
設計図の図形データから近似する図形を使用せず、自動
的に図形面積を算出する面積算出装置を提供することを
目的とする。【構成】図形処理装置で作成した図形データを読み込
む設計図読み込み手段１００と、読込んだ図形データに
ついて、図形データを構成する線要素の向きと順序の変
更を行う図形データ修正手段１０１と、修正した図形デ
ータの各線要素を指定した基準点で分割する図形分割手
段１０２と、分割した各線要素毎に、該線要素に対し左
側に位置し、かつ向きが逆で最短距離に位置する線要素
を決定する対応図形決定手段１０３と、対応図形決定手
段１０３で決定した一対の線要素を構成要素とする複数
の閉領域について、閉領域毎の面積を算出し、該閉領域
毎の面積に基づいて図形データの面積を算出する面積算
出手段１０４からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＣＡＤ等により設計し
た製品（例えば、紙容器等）の設計図の図形データの面
積を算出する面積算出装置に関し、特に読み込んだ設計
図の図形データのデータ構造を修正し、自動的に面積を
算出する面積算出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＣＡＤ等の図形編集装置で設計し
た製品（紙容器等）の設計図について、その面積をＣＡ
Ｄ上で求める場合、特に円弧を含む設計図については、
この円弧部分を複数の直線の組み合わせとして近似する
ことにより、面積計算を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来に
おいては、設計図と近似する図形を算出する過程で行わ
れる処理の内、特に円弧部を多数の直線で置き換える処
理については、円弧が複雑に組合わさっている場合、領
域の内外判定が困難となり、正確な面積計算ができな
い。また、図形によっては、計算不能等の誤動作を起こ
す場合があった。本発明の目的は、このような従来の課
題を解決すべくなされたものであり、ＣＡＤ等で設計し
た製品の設計図の図形データから近似する図形を使用せ
ず、自動的に面積を算出する面積算出装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明による面積算出装置は、図形処理装置で作成し
た図形データを読み込む設計図読み込み手段と、前記読
み込んだ図形データについて、該図形データを構成する
線要素の向きと順序の変更を行う図形データ修正手段
と、前記修正した図形データの各線要素を指定した基準
点で分割する図形分割手段と、前記分割した各線要素毎
に、該線要素に対し左側に位置し、かつ向きが逆で最短
距離に位置する線要素を決定する対応図形決定手段と、
前記対応図形決定手段で決定した一対の線要素を構成要
素とする複数の閉領域について、該閉領域毎の面積を算
出し、該閉領域毎の面積に基づいて前記図形データの面
積を算出する面積算出手段からなることを特徴とする。
請求項２に記載の面積算出装置は、前記面積算出手段
は、前記閉領域がすべて直線で構成される場合は、該閉
領域を構成する線分の始点、終点座標に基づき面積を算
出し、該閉領域を構成する図形に円弧が含まれる場合
は、該閉領域をさらに前記円弧の始点と終点で分割し、
該分割した分割域毎に、該分割領域を構成する線要素の
座標値から面積を算出し、該算出結果に基づき前記閉領
域の面積を算出し、前記各閉領域の面積に基づいて前記
図形データの面積を算出することを特徴とする。請求項
３に記載の面積算出装置は、前記図形分割手段は、前記
線要素のｘｙ座標値の最大及び最小の点を基準点とし
て、ｘ又はｙ軸に平行な線で前記線要素を分割すること
を特徴とする。

【０００５】

【作用】本発明では、設計図読み込み手段によりＣＡＤ
等で設計した製品の設計図の図形データを読み込ませ
る。次に図形データ修正手段によって読み込んだ図形デ
ータの修正を行う。次に、領域分割手段によって修正し
た図形データを複数の閉領域毎に分割する。そして、面
積算出手段によって分割した閉領域毎に面積を算出し、
この算出結果に基づき図形データの面積を算出する。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基づい
て詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施例による
面積算出装置の構成ブロック図である。

【０００７】本実施例による面積算出装置１は、ＣＡＤ
等で設計した製品の設計図の図形データの図形処理を行
う図形処理部１０と、図形処理に必要な命令やデータを
入力するキーボード等の入力装置１１と、処理した図形
データのプリントアウトを行うプリンタ１２と、データ
の画面表示を行うＣＲＴ等の表示装置１３と、処理した
図形データ等の各種情報を格納する磁気ディスク装置あ
るいは光ディスク装置等で実現される記憶装置１４とで
構成されている。面積算出装置１は、コンピュータ等に
よって実現できる。この面積算出装置１には、製品（紙
容器等）を設計する図形作成編集装置２が接続されてい
る。この図形作成編集装置２で作られた製品の設計図の
図形データが図形処理のために読み込まれる。

【０００８】図形処理部１０は、マイクロプロセッサに
よって実現され、図形作成編集装置２で設計した製品の
図形データを読み込む設計図読み込み手段１００と、読
み込んだ図形のデータの構造を修正する図形データ修正
手段１０１と、修正された図形データについて、この図
形データを構成する各線要素を指定した基準点で分割す
る図形分割手段１０２と、分割された各線要素毎に、対
応する線要素を決定する対応図形決定手段１０３と、決
定された線要素で構成される閉領域について、閉領域毎
に面積を算出し、この結果に基づき図形データの面積を
算出する面積算出手段１０４から構成されている。この
図形処理部１０は、図示せぬ記憶部に格納されたプログ
ラムにより上記各種手段の機能を達成している。

【０００９】図形作成編集装置２は、ＣＡＤ等によって
実現される。この図形作成編集装置２によって作成され
た製品の設計図については、記憶装置１４に格納してお
く。具体的な製品の設計図の例を図３に示す。また、図
形作成編集装置２については、必ずしも本装置に接続さ
れている必要はなく、例えば図形作成編集装置２で作成
した製品の設計展開図をフロッピーディスク等の記憶媒
体に格納して、その記憶媒体を通して面積算出装置１に
読み込むようにしてもよい。

【００１０】次いで、上述した実施例による面積算出装
置の作用を図２のフローチャートに従って説明する。ま
ず、入力装置１１から入力される命令に従って、図形作
成編集装置２で作成され記憶装置１４に格納してある製
品の設計図が、設計図読み込み手段１００で読み込まれ
る（ステップ２０１）。読み込まれる製品の設計図を図
３に示す。そしてこの設計図は、図３に示すように表示
装置１３に表示される。この設計図３は、円弧Ｌ１、Ｌ
２、線分Ｌ３〜Ｌ７の線要素から構成され、これらの各
線要素については、図３に示すように線要素の向き、順
序がばらばらの状態で読み込まれる。即ち、ＣＡＤ等で
作成された図形の線要素は、始点と終点座標を指定する
データ、始点から終点への向き及び順序等を指定するデ
ータで構成されてる。そして、設計図の作成に関して
は、線要素の向き、順序等は一般に考慮する必要がな
い。設計図３の作成者は、線要素を任意の向き、順序で
描くことにより設計図３を作成する。従って、図形作成
編集装置２から読み込んだ設計図３については、構成す
る線要素の向き、順序は、図３に示すように、ばらばら
の状態のままとなっている。このようなデータ構造のま
までは、面積の算出処理を行う上で不便であるため、本
実施例では、以下に述べる処理を行う。図形データ修正
手段１０１において、読み込んだ設計図３を構成する各
線要素の向きと、順序の変更がおこなわれる（ステップ
２０２）。向きの変更については、すべての線要素が一
定の方向になるように変更される。即ち、図４でいえば
すべての線要素が右回りになるように変更される。ま
た、順序については、変更された線要素の向き（右まわ
り）順に並ぶように変更される。即ち、読み込んだ設計
図３は、図３に示すように線要素Ｌ１〜Ｌ７が、ばらば
らのデータ順序で構成されているが、変更後は図４に示
すように右回りに順にＬ１〜Ｌ７が順序に並ぶように変
更される。

【００１１】これら一連の図形データの修正処理が終わ
ると次に、図形データを複数の閉領域に分割する処理が
行われる。分割にあたってはまず、図形分割手段１０２
によって、分割を行うにあたって各線要素（Ｌ１〜Ｌ
７）毎に基準点の決定が行われる（ステップ２０３）。
決定方法については、線要素のＸ座標値及びＹ座標値の
最大、最小点が基準点として決定される。即ち、図５で
示すと、例えば線要素Ｌ２では、その始点ｓ２と終点ｅ
２が最大、最小点となる。従って、この点が基準点とし
て決定される。また、円弧の線要素Ｌ６では図５に示す
ようにＸ座標値の最大点ｇ２、Ｘ座標値の最小点ｇ４、
Ｙ座標値の最大点ｇ３、Ｙ座標値の最小点ｇ１が基準点
として決定される。

【００１２】基準点が決定されると次に、この基準点に
よって各線要素が分割される。分割方法については、図
５に示すように、基準点を通りＸ軸と平行な直線で分割
される（ステップ２０４）。なお、分割する平行線は、
基準点の位置に応じＹ軸と平行な線であってもよい。ま
た、分割された図形データの各線要素の方向について
は、図６に示すように、分割される前の図形データと同
一の方向になるように決定される。

【００１３】図形データの分割がされると次に、分割さ
れた各線要素で図形データを各閉領域に分割するため
に、線要素中で対になる線要素が決定される（ステップ
２０５）。この決定方法について図７を参照して説明す
る。図示のように、平行線Ｐ１、Ｐ２で分割された線要
素ｖ、ａ、ｂ、ｃがある場合、基になる線要素ｖについ
て対となる線要素の検索は、まず線要素ｖの始点から終
点に向かう向きに対して右側の領域が探索領域とされ
る。そして、右側の領域にある線要素のうち、線要素ｖ
と向きが逆でかつ、線要素ｖとの距離が最も近い線要素
が選択される。即ち、線要素ａが選択される。この検索
方法を本実施例に適用すると、図６に示すように、例え
ば、線要素Ｌ６には、対となる線要素として、線要素Ｌ
４が選択されることになり、線要素Ｌ７については、線
要素Ｌ１１が選択されることになる。ただし、Ｘ軸と平
行な線要素、この場合線要素Ｌ５、Ｌ９については予め
対象から除外しておく。この結果、線要素Ｌ１とＬ１
４、Ｌ２とＬ１３、Ｌ３とＬ１２、Ｌ６とＬ４、Ｌ７と
Ｌ１１、Ｌ８とＬ１０、Ｌ１６とＬ１５が対の線要素と
して決定される。

【００１４】対の線要素が決定されると次に、この対の
線要素及び平行線で区切られる閉領域毎の面積が算出さ
れる。本実施例では、図８に示すように、閉領域Ｓｎ
（ｎ１〜７）の面積が算出されることになる。算出方法
については、閉領域中に円弧の線要素が含まれるか否か
（ステップ２０７）で場合分けされる。即ち、線要素中
に円弧が含まれない場合は、図９に示すように、閉領域
Ｓｎの形状は、台形又は三角形となる。従ってこの場合
の面積については、台形の各頂点の座標（線要素の始
点、終点座標）値に基づき図９に示す式によって算出さ
れる（ステップ２０８）。閉領域Ｓｎが三角形の場合も
同様の式で求められる。

【００１５】次に線要素中に円弧が含まれる場合、図１
０に示すように閉領域Ｓｎの面積の算出は、円弧の始点
から終点に線を引き、閉領域Ｓｎを分割領域ＳＢとＳＡ
に分けて、それぞれについて面積を算出し、この結果に
基づき閉領域Ｓｎの面積が算出される。即ち、分割領域
ＳＡ、ＳＢの面積を算出した後、分割領域ＳＢがＳＡに
対し膨らんでいるか凹んでいるかを判定し、膨らんでい
る場合は、分割領域ＳＡにＳＢを加算して閉領域Ｓｎの
面積が求められる。また、凹んでいる場合は、分割領域
ＳＡからＳＢを減算して閉領域Ｓｎの面積が求められ
る。これら一連の処理を図を参照して説明すると、線要
素中に円弧が含まれる場合、円弧の始点から終点への直
線で閉領域Ｓｎを分割領域ＳＡ、ＳＢに分割する（ステ
ップ２０９）。そして、分割領域ＳＡの面積を算出する
（ステップ２１０）。ＳＡの面積については、分割領域
ＳＡは台形で表現される。従ってこの場合の面積につい
ては、台形の各頂点の座標（線要素の始点、終点座標）
値に基づき図９に示す式によって算出される。

【００１６】分割領域ＳＢの面積の算出については、以
下のような処理が行なわれる。まず、図１１に示すよう
に、円弧の中心点Ｏから円弧の始点、終点に直線（半径
Ｒ）を引き、扇形ＯＰＱを作りこの面積をＳとする。次
に、円弧の始点から終点への直線Ｌで区切られる三角形
ＯＰＱの面積をＳｔとする。すると、Ｓ＝ＳＢ＋Ｓｔが
成り立つ。従って、ＳＢの面積は、Ｓ−Ｓｔで求めるこ
とができる。これら一連の計算は、この図形の座標値に
基づき、図１１（Ｃ）の計算式で行われる。ここで、
（ｘｓ，ｙｓ）は、円弧の始点座標、（ｘｅ，ｙｅ）
は、円弧の終点座標、Ｒは、扇形ＯＰＱの半径、θは、
扇形ＯＰＱの中心角である。

【００１７】分割領域ＳＢの面積の算出が行われると次
に、分割領域ＳＢがか膨らみか凹みかの判定が行われる
（ステップ２１２）。判定方法については、円弧の中心
点Ｏと向きによって判定される。即ち、図１２（Ａ）、
（Ｂ）に示すように、円弧の始点から終点の向きに対し
て中心点Ｏが右側に存在すれば、膨らみとなり左側に存
在すれば、凹みとなる。これを本実施例の図形データで
いえば、図８に示すように、閉領域Ｓ６の円弧は、始点
から終点の向きに対して中心点が左に存在するため凹み
と判定される。

【００１８】膨らみと判定された場合、図１０（Ｂ）に
示すように、分割領域ＳＢが分割領域ＳＡに加算され
る。凹みと判定された場合、分割領域部ＳＢが分割領域
ＳＡから減算される。そして、閉領域Ｓｎの面積が算出
される（ステップ２１３）。

【００１９】こうして、各閉領域Ｓ１〜Ｓ７について面
積の算出が行われると、これら各閉領域の面積が総和さ
れ読み込んだ図形データの面積が算出される（ステップ
２１４）。算出された面積等のデータについては、記憶
装置１４に格納される（ステップ２１５）。

【００２０】以上好ましい実施例をあげて本発明を説明
したが、本発明は必ずしも上記実施例に限定されるもの
ではない。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の図形分割装
置によれば、ＣＡＤ等で設計した製品の設計図につい
て、自動的に面積を算出することができる。特に、設計
図に円弧を含んでいる場合でも、これまでのように、円
弧を近似する多数の直線で置き換えて近似図形より面積
を算出する等の煩雑な処理が不要となる。従って、正確
な面積計算が可能になると共に、作業効率が大幅に軽減
される効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による図形分割装置の構成
ブロック図である。

【図２】本発明の第１実施例による図形分割装置の作用
を示すフローチャート図である。

【図３】製品の設計図を示した図である。

【図４】図形データの修正処理を示した図である。

【図５】分割方法を示した図である。

【図６】分割された図形データを示した図である。

【図７】対となる線要素の決定方法を示した図である。

【図８】求める各閉領域を示した図である。

【図９】台形で表現される閉領域の面積算出式を示した
図である。

【図１０】円弧を含む閉領域の面積の算出方法を示した
図である。

【図１１】ＳＢの面積を算出方法を示した図である。

【図１２】円弧の判定方法を示した図である。

【符号の説明】

１図形分割装置２図形作成編集装置３製品の設計図１０図形処理部１１入力装置１２プリンタ１３表示装置１４記憶装置１００設計展開図読み込み手段１０１図形データ修正手段１０２図形分割手段１０３対応図形決定手段１０４面積算出手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】図形処理装置で作成した図形データを読
み込む設計図読み込み手段と、前記読み込んだ図形データについて、該図形データを構
成する線要素の向きと順序の変更を行う図形データ修正
手段と、前記修正した図形データの各線要素を指定した基準点で
分割する図形分割手段と、前記分割した各線要素毎に、該線要素に対し左側に位置
し、かつ向きが逆で最短距離に位置する線要素を決定す
る対応図形決定手段と、前記対応図形決定手段で決定した一対の線要素を構成要
素とする複数の閉領域について、該閉領域毎の面積を算
出し、該閉領域毎の面積に基づいて前記図形データの面
積を算出する面積算出手段からなることを特徴とする面
積算出装置。
【請求項２】前記面積算出手段は、前記閉領域がすべ
て直線で構成される場合は、該閉領域を構成する線分の
始点、終点座標に基づき面積を算出し、該閉領域を構成する図形に円弧が含まれる場合は、該閉
領域をさらに前記円弧の始点と終点で分割し、該分割し
た分割域毎に、該分割領域を構成する線要素の座標値か
ら面積を算出し、該算出結果に基づき前記閉領域の面積
を算出し、前記各閉領域の面積に基づいて前記図形データの面積を
算出する請求項１に記載の面積算出装置。
【請求項３】前記図形分割手段は、前記線要素のｘｙ
座標値の最大及び最小の点を基準点として、ｘ又はｙ軸
に平行な線で前記線要素を分割することを特徴とする請
求項１に記載の面積算出装置。