JPH0628428A - 三次元図形編集装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、三次元図形を接合する編集が入力
操作に従って行なわれる装置に関し、図形結合の編集作
業をより容易かつ効率的に行なうことが可能となる装置
の提供を目的とする。 【構成】 接合編集の対象となる一対の三次元図形を特
定する接合図形特定手段１０と、特定された三次元図形
のうち移動される一方の図形について他方の静止側図形
と接合する面を指定する移動側接合面指定手段１２と、
静止側図形について移動側図形が接合する面を指定する
静止側接合面指定手段１４と、指定された両面が接合す
る位置及び姿勢に一方の図面を移動する図形接合手段１
６と、を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、三次元図形を接合する
編集が入力操作に従って行なわれる装置に関するもので
ある。

【０００２】プラント，橋梁，鉄塔などの大規模な構造
物を建設したりロボット，産業機械などの精密な製品を
生産する場合、それらの構成要素を設計に従い配置し、
組み立てる工程が極めて複雑なものとなり、作業効率の
低下を招く。

【０００３】このため、配置や組み立ての工程をモック
アップ的に表現するシステム（三次元ＣＡＤシステム）
が導入されている。

【０００４】

【従来の技術】

第１の従来技術：図２０において、同図（Ａ）の円柱と
立方体の三次元図形とが接合編集の対象として指定さ
れ、同図（Ｂ）のように座標系の作成面がこれらの同図
形について指定される。

【０００５】そして座標系の基準となる位置が同図
（Ｃ）のように両図形について入力され、さらに、ベク
トルがキーボード入力されて座標系が同図（Ｄ）のよう
に各々作成される。

【０００６】座標系が作成されると、図形結合編集の実
行が指示され、その結果、同図（Ｅ）で示されるように
座標系作成面の接する位置及び姿勢となるように円柱図
形が移動される。

【０００７】第２の従来技術：図２１において、円柱図
形と立方体図形の基準位置Ｐ１，Ｐ２が同図（Ａ）のよ
うに指示され、両基準位置Ｐ１，Ｐ２が重なる位置へ円
柱図形が同図（Ｂ）のようにそのままの姿勢で移動され
る。

【０００８】さらに、両図形の角度を測定できる表示へ
画面が同図（Ｃ）のように切り替えられてこの表示画面
上で両図形間の角度が測定され、測定された角度を用い
て円柱図形が同図（Ｄ）のように回転移動される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】

第１の従来技術：ベクトルのキーボード入力で座標系を
作成する作業が複雑であることから、三次元図形の接合
編集に労力，時間が費やされる。

【００１０】第２の従来技術：両図形間の角度を測定す
る表示へ画面表示を切り替える入力操作，両図形間の角
度を測定する作業に時間，労力が費やされる。

【００１１】本発明は上記従来の事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、図形結合の編集作業をより効
率的に行なうことが可能となる三次元図形編集装置を提
供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１発明にかかる装置は図１のように構成されてお
り、同図の装置は接合編集の対象となる一対の三次元図
形を特定する接合図形特定手段１０と、特定された三次
元図形のうち移動される一方の図形について静止側とな
る他方の図形と接合する面を指定する移動側接合面指定
手段１２と、他方の図形について一方の図形が接合する
面を指定する静止側接合面指定手段１４と、指定された
両面が接合する位置及び姿勢に一方の図形を移動する図
形接合手段１６と、を有している。

【００１３】また第２発明にかかる装置は、接合編集の
対象となる一対の三次元図形を特定する接合図形特定手
段１０と、特定された三次元図形のうち移動される一方
の図形について静止側となる他方の図形と接合する面を
指定する移動側接合面指定手段１２と、他方の図形につ
いて一方の図形が接合する稜線を指定する静止側稜線指
定手段１８と、指定された面が指定された稜線と接する
位置及び姿勢に一方の図形を移動する図形接合手段１６
と、を有している。

【００１４】そして第３発明にかかる装置は、接合編集
の対象となる一対の三次元図形を特定する接合図形特定
手段１０と、特定された三次元図形のうち移動される一
方の図形について静止側となる他方の図形と接合する稜
線を指定する移動側稜線指定手段２０と、他方の図形に
ついて一方の図形が接合する稜線を指定する静止側稜線
指定手段１８と、指定された両稜線が接する位置及び姿
勢に一方の図形を移動する図形接合手段１６と、を有し
ている。

【００１５】

【作用】第１発明では、一対の三次元図形が特定されて
それら三次元図形の接合面が指定されると、両指定面が
接する位置及び姿勢となるように一方の三次元図形が自
動移動される。

【００１６】第２発明では、移動側図形の稜線と静止側
図形の面が指定され（移動側図形の面と静止側図面の稜
線を指定しても良い）、指定の稜線が指定の面と接する
ように前者の図形が自動移動される。

【００１７】第３発明では、一対の三次元図形が特定さ
れてそれら三次元図形の双方について両稜線が指定され
ると、両稜線が接するように一方の三次元図形が自動移
動される。

【００１８】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明にかかる三次元
図形編集装置の好適な実施例を説明する。

【００１９】図２において、キーボード２００，マウス
２０２（タブレットも可）の操作で三次元図形が処理装
置２０４により新規に作成されており、その三次元図形
はディスプレイ２０６に表示され、ディスク装置２０８
に格納される。

【００２０】そして、これらキーボード２００，マウス
２０２の操作でディスク装置２０８から既存の三次元図
形が読み出され（名称により選択する）、また、三次元
図形を結合する編集も行なわれる。

【００２１】図３では直方体図形のデータ構造が、図４
では円柱図形のデータ構造が、各々説明されており、こ
れらの三次元図形はそのローカル座標軸Ｘ，Ｙ，Ｚのベ
クトルを有している。

【００２２】図５では本実施例の処理（三次元図形の接
合編集）がフローチャートを用いて説明されており、最
初に結合編集の対象となる一対の三次元図形がキーボー
ド２００，マウス２０２の操作に従いディスク装置２０
８から読み出され、ディスプレイ２０６に表示される
（ステップ５００，図６及び図７参照）。

【００２３】そして、両三次元図形をどのように結合さ
せるかを内容とした指示がキーボード２００，マウス２
０２から入力され（ステップ５０２）、その入力指示の
内容（三次元図形の配置パターン）が決定される（ステ
ップ５０４）。

【００２４】さらに、移動側となる三次元図形の変換マ
トリクスが算出され（ステップ５０６）、移動される三
次元図形のデータ（図４参照）と変換マトリクスとの演
算で移動後の三次元図形を示すデータが求められる（ス
テップ５０８）。

【００２５】次いで、移動される三次元図形がディスプ
レイ２０６から消去され（ステップ５１０）、求められ
たデータを用いて移動後の位置に表示される（ステップ
５１２）。

【００２６】最後に、図形結合の編集結果が満足できる
ものか否かが問い合わされ（ステップ５１４）、満足で
きない旨を示すユーザ入力が確認されると、以上の処理
が最初から再び繰り返される。

【００２７】図８，図９，図１０，図１１では図７にお
ける両三次元図形が結合編集の対象と指定されたときの
作用が説明されており、図８においては移動側となる三
次元図形（円柱）と静止側となる三次元図形（Ｌ字状に
板材を組み合せたもの）の結合面が指定される。

【００２８】また図９では、移動側図形におけるいずれ
かの面と静止側図形におけるいずれかの稜線とが指定さ
れる。なお、静止側図形の稜線はその始点と終点の２点
（Ｅ１，Ｖ１）を入力することにより指定される。

【００２９】図８の入力が行なわれると（ステップ５０
２，５０４）、両指定面上で各々一点（Ｐ１，Ｐ２）が
決定され（指定面とローカル座標の軸とが交わる点）、
さらにそれらの点から図形外へ向うベクトル（点Ｐ１，
Ｐ２が存在する座標軸のベクトル）が特定される。

【００３０】また図９の入力が行なわれると、移動側図
形の点Ｐ１とこれを通過するベクトルとが図８と同様に
して定められるが、静止側図形に関しては稜線の始点か
ら終点へ向うベクトルがその図形のデータから特定され
る。

【００３１】次いで、両三次元図形のローカル座標系が
それらのデータ（図３，図４参照）から抽出され、指定
面上の点，稜線ベクトル，両図形のローカルな座標系，
システムのワールド座標系を用いて変換マトリクスが算
出される（以上、ステップ５０６）。

【００３２】このようにして変換マトリクスが算出され
ると、そのマトリクスと移動側図形のデータとが演算さ
れ、その演算により移動後の図形データが作成される
（ステップ５０８）。

【００３３】図１０，図１１では図８，図９に関する図
形移動の作用が説明されており、図１０においては図８
の点Ｐ１，Ｐ２が重なる位置となり、かつ、両図形につ
いて特定されたベクトルが同軸となる姿勢に、円柱図形
が移動され、両指定面が密着した状態となる。

【００３４】また、図１１では指定された面のベクトル
と稜線のベクトルとが並行となる姿勢に、かつ、指定さ
れた面と稜線の終端とが接する位置に、円柱図形が移動
される。

【００３５】以上のように、結合編集の対象となる一対
の三次元図形を指定し、それら図形の結合面を指定する
ことにより、あるいは、一方の図形におけるいずれかの
面と他方の図形におけるいずれかの稜線を指定すること
により、一方の図形が自動的に移動され、他方の図形と
結合される。

【００３６】したがって本実施例によれば、三次元図形
の結合編集を極めて容易にしかも迅速に行なえ、このた
め、その作業（すなわち、大規模な構造物や精密な製品
の配置設計，組立設計）を極めて効率良く行なうことが
可能となる。

【００３７】なお、図１２及び図１３のように円柱が積
まれた図形と平板図形とを図８，図１０と同様にして容
易に接合できる。また、図１４及び図１５のように円柱
図形を直方体図形の稜線へ図９及び図１１と同様にして
接合できる。

【００３８】さらに、静止側の図形が図１６のように単
なる点でその稜線も点の場合には、図１７のように他方
の図形がそのまま平行移動される。そして、指定図形の
双方について稜線が図１８のように指定された場合に
は、両図形の稜線が重なるように一方の図形が移動され
て他方の図形と図１９のように接合される。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、結
合編集の対象となる一対の三次元図形を特定してから、
接合すべき面や稜線を指定するのみで、両図形が自動的
に接合されるので、図形結合の編集作業を極めて容易
に、しかも、効率良く行なうことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の原理説明図である。

【図２】実施例の構成説明図である。

【図３】直方体図形のデータ構造説明図である。

【図４】円柱図形のデータ構造説明図である。

【図５】実施例の処理内容を説明するフローチャートで
ある。

【図６】実施例の作用説明図である。

【図７】実施例の作用説明図である。

【図８】実施例の作用説明図である。

【図９】実施例の作用説明図である。

【図１０】実施例の作用説明図である。

【図１１】実施例の作用説明図である。

【図１２】実施例の作用説明図である。

【図１３】実施例の作用説明図である。

【図１４】実施例の作用説明図である。

【図１５】実施例の作用説明図である。

【図１６】実施例の作用説明図である。

【図１７】実施例の作用説明図である。

【図１８】実施例の作用説明図である。

【図１９】実施例の作用説明図である。

【図２０】従来技術の説明図である。

【図２１】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

２００ キーボード ２０２ マウス ２０４ 処理装置 ２０６ ディスプレイ ２０８ ディスク装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接合編集の対象となる一対の三次元図形
   を特定する接合図形特定手段（１０）と、 特定された三次元図形のうち移動される一方の図形につ
   いて静止側となる他方の図形と接合する面を指定する移
   動側接合面指定手段（１２）と、 他方の図形について一方の図形が接合する面を指定する
   静止側接合面指定手段（１４）と、 指定された両面が接合する位置及び姿勢に一方の図形を
   移動する図形接合手段（１６）と、 を有する、ことを特徴とした三次元図形編集装置。
2. 【請求項２】 接合編集の対象となる一対の三次元図形
   を特定する接合図形特定手段（１０）と、 特定された三次元図形のうち移動される一方の図形につ
   いて静止側となる他方の図形と接合する面を指定する移
   動側接合面指定手段（１２）と、 他方の図形について一方の図形が接合する稜線を指定す
   る静止側稜線指定手段（１８）と、 指定された面が指定された稜線と接する位置及び姿勢に
   一方の図形を移動する図形接合手段（１６）と、 を有する、ことを特徴とした三次元図形編集装置。
3. 【請求項３】 接合編集の対象となる一対の三次元図形
   を特定する接合図形特定手段（１０）と、 特定された三次元図形のうち移動される一方の図形につ
   いて静止側となる他方の図形と接合する稜線を指定する
   移動側稜線指定手段（２０）と、 他方の図形について一方の図形が接合する稜線を指定す
   る静止側稜線指定手段（１８）と、 指定された両稜線が接する位置及び姿勢に一方の図形を
   移動する図形接合手段（１６）と、 を有する、ことを特徴とした三次元図形編集装置。