JPH0687252B2 - 三次元図形データ算出方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はCADシステムなど情報処理装置を用いて図形を
処理するシステムに関し、特に二次元図形から三次元図
形を自動時に出力する方式に関するものである。

〔従来の技術〕

対話形式で計算機を用いて設計作業などを行うCADシス
テムでは出力装置としてグラフィックディスプレイ、入
力装置としてライトペンやデータタブレット、キーボー
ドなどを用いた第２図に示す如き装置が使用されてい
る。このような装置によつて三次元図形を処理しようと
するとき、三次元図形のデータをシステムに入力するた
めの方法は、従来はオペレータがキーボード等によつて
三次元座標を直接入力するか、図形によつては二次元図
形として入力して一つの平面図形を作成した後、これを
三次元方向に移動させて三次元図形を得るなどの方法が
とられているが、いずれも容易な方法ではない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように従来三次元図形のシステムへの入力は時間と
オペレータの労力を必要とする非能率的な作業であり、
三次元図形処理システムの実用化への障害の一つとなつ
ていた。本発明はこのような問題点を解決するため、オ
ペレータが対象となる立体図形の投象図形、例えば機械
製図等で用いる三角法による三面図などの二次元図形を
入力すれば、自動的に三次元図形のデータが出力される
三次元図形データ算出方式を得るものである。

〔問題点を解決する手段〕

このような問題点を解決する手段は、前記特許請求の範
囲に記載のとおり、線分より構成される立体図形の三次
元図形データを獲得するための方式において、立体図形
を構成する線分が複数の投象面に投象されたときに投象
図上の該線分が特定の投象面又は座標軸に対し水平垂直
斜めのいずれかの線分として表れるかの関係をテーブル
として登録する手段と、特定の立体図形の複数の投象面
に対する投象図形を二次元データとして記憶する手段
と、該二次元データから線分データを抽出する手段と、
三次元上の線分を算出する手段を有し、前記二次元デー
タから線分データを抽出する手段は該二次元データの各
線分の両端の座標に基き該線分が特定の投象面又は座標
軸に対し水平か垂直か斜めかを演算して線分データとな
し、前記三次元上の線分を算出する手段は該線分データ
を前記投象図形間の関係テーブルと比較して三次元上の
線分を特定し該線分の三次元上のデータを出力すること
を特徴とする三次元図形データ算出方式である。

〔実施例〕

以下本発明を実施例に沿つて詳細に説明する。第１図は
本発明の実施例を示す機能ブロック図であり、１は二次
元データ入力部、２は線分データ抽出部、３は記憶部、
４は記憶部の二次元データ格納領域、５は記憶部の線分
データ格納領域、６は記憶部の投象図形関係テーブル格
納領域、７は交点計算部、８は三次元データ算出部、９
はコンソール,10は出力部である。この実施例は製図法
の三角法に基く三面図をオペレータが入力すると三次元
図形を自動的に出力するものであり、基本的には次のよ
うな原理に基いてこれを処理するものである。

即ち、或る立体図形を三角法による三面図によつて表現
すると、三面図各図に表わされる線分には表１の如き関
係がある。

例えば第３図に示す立体図形を第４図（ａ）の平面図、
同（ｂ）の正面図、同（ｃ）の側面図の如く表すとき、
第３図のＸ軸に平行な線分は表１に記載したように
平面図、正面図では水平線として、側面図では表示され
ず（点になつてしまう）第３図で示す線分は表１に
示すように平面図では垂直線、正面図では表示されず側
面図では水平線となる、などの一般的性質がある。

そこで、計算機に二次元図形である第４図（ａ）
（ｂ）、（ｃ）の如き三面図が入力されたとき、該二次
元図形の各線分の性質を抽出して前記表と対比すること
により三次元図形上の線分として特定することができ
る。

以下本実施例の処理手順に従つて説明する。いまオペレ
ータがタブレット等によつて第４図（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）の如き三面図を本発明方式のシステムに入力する
と、二次元データ入力部１はこれを記憶部の二次元デー
タ格納領域４にそれぞれの図面毎に格納する。次いで線
分データ抽出部は該入力データから各図面毎に線分を一
つ一つ抽出し、該線分の両端点の座標を検出して該線分
が該図面において水平か垂直か斜線であるかを判定し、
該判定結果を該線分の両端の座標と共に記憶部分の線分
データ格納領域に格納する。このとき、交点計算部７は
各図面内で線分同士が交差するか否かを調べ交差してい
れば交点で一つの線分を分割し、分割された組合わせに
従つた複数の小線分を算出し、線分データ抽出部の処理
に追加する。この処理は二次元の図面では三次元上で複
数本の線分も１本の線分で表示されることがあるので、
各図上で交点の有無を検出し、両端を含む３ケ所以上の
交点で該線分が分割されていれば複数の線分が存在する
ものとして処理を行うためのものである。

三次元データ算出部８はこのようにして得られた三面図
各図の線分データと記憶部３の投象図形関係テーブル６
を参照して三次元上の線分を特定しその座標を出力す
る。投象図形関係テーブル６には前述した表１の三面図
における線分の関係が登録されており、三次元データ算
出部８により前記各図の線分データが同関係テーブル６
上のデータと合致するかどうかが調べられる。

例えば第４図（ａ）の平面図における線分（xa・yb），
（xc・ya）は同図において斜線であり、同図（ｂ）の正
面図において線分（xa・zc），（xc・za）は同図におい
て斜線であり、同図（ｃ）の線分（ya・za），（yb・z
c）は同図において斜線であり、表１のの条件を充し
かつ、ｘ、ｙ、ｚの座標も合致するので、主体図形にお
ける同一の線分として特定でき、三次元上の両端の座標
データ（xa・yb・zc），（xc・ya・za）も直ちに得られ
る。このようにして三次元データ算出部は三次元図形と
してのデータを逐次算出して記憶部に蓄積し完全な三次
元図形としてのデータを得る。

〔発明の効果〕

以上説明したところから明らかなとおり、本方式はCAD
システムなどにおける三次元図形の入力を極めて容易な
らしめ、図形処理能力を飛躍的に向上させる。しかも前
記三面図などの投象図形について、図形要素の一つ一つ
を細かくチエックするので製図の正確性も容易に判定で
きる。

また、本方式によつて三次元モデルが得られれば該三次
元データをもとにアイソメトリック図やパースペクティ
ブ図を容易に求められるので、オペレータは二次元製図
を行うだけでこれらの図を自動的に得ることができるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は図
形処理システムの例を示す図、第３図は本発明で処理す
る立体図形の例を示す図、第４図は第３図の立体の三面
図で（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図
である。 １……二次元データ入力部、２……線分データ抽出部、
３……記憶部、４……二次元データ格納領域、５……線
分データ格納領域、６……投象図形関係テーブル格納領
域、７……交点計算部、８……三次元データ算出部、９
……コンソール、10……出力部、11……グラフイックデ
ィスプレイ、12……リフレッシュメモリ、13……制御
部、14……パターン発生部、15……コンソール制御部、
16……キーボード、17……タブレット、18……インター
フェース部、19……中央処理装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】線分より構成される立体図形の三次元図形
   データを獲得するための方式において、 立体図形を構成する各線分が複数の投象面に投象された
   ときに各投象図上の該各線分が各投象面又は座標軸に対
   し水平垂直斜めのいずれかの線分として表れるかの関係
   をテーブルとして登録する手段と、描画しようとする立
   体図形の複数の投象面に対する投象図形を二次元データ
   として記憶する手段と、該二次元データから線分データ
   を抽出する手段と、三次元上の線分を算出する手段を有
   し、前記二次元データから線分データを抽出する手段は
   各投象図ごとに二次元データの各線分の両端の座標に基
   き該線分が特定の投象面又は座標軸に対し水平か垂直か
   斜めかおよび該線分の三次元図形上の両端の座標データ
   を演算して線分データとなし、前記三次元上の線分を算
   出する手段は該線分データを前記投象図形間の関係テー
   ブルと比較して対応する三次元上の線分を特定し該線分
   の三次元上のデータを出力することを特徴とする三次元
   図形データ算出方式。