JPH07105263A - 図形処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 立体，作業平面の移動を行う際に３次元的な
移動を２次元的な移動に分けて指定することができ、３
次元空間における移動を容易に把握することができる作
業性に優れた図形処理装置を提供することを目的とす
る。 【構成】 数値等を入力する入力部１と、入力部１等か
ら入力された図形等を表示する表示部２と、表示部２に
表示された画像上の座標の指示等を行う座標指定部３
と、入力部１等から入力された図形等を記憶する記憶部
４と、記憶部４中の図形等を出力する出力部５とを備え
た図形処理装置であって、表示部２に表示された図形等
を入力部１，座標指定部３を用いて移動させる場合にこ
れらの図形等を表示部２の画像に投影する際の視線と直
交する平面的な方向にのみ移動させる視線直交方向移動
部１４と、入力部１等による指示によって前記視線の方
向を９０°変更する視線変更部１５とを備えた構成から
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は３次元的な図形を処理す
るＣｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ（以下
ＣＡＤと略す）等の図形処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータの処理能力の向上に
伴って、従来の３面図等を用いた平面的な製図作業に代
わり、３次元ＣＡＤ等の図形処理装置を用い、３次元の
データを入力し立体的な表示を行って、対象となる物体
の形状の把握等を容易にすることが行われている。ま
た、この図形処理装置において、細かい図面を作成する
際にパーツ毎に分けて作成したり、作成した図面の一部
分のみを出力したりする際の作業性を向上させるため
に、３次元空間中に作業平面を作成し、この作業平面を
基準にして操作を行うようにしたものが種々開発されて
いる。

【０００３】以下に従来の図形処理装置について説明す
る。図６は従来の図形処理装置の機能ブロック図であ
り、図７は従来の図形処理装置の構成図である。１は文
字，座標等の数値等を入力するための入力部、２は入力
部１等から入力された図形，作業平面等を表示する表示
部、３は表示部２に表示された画像上の座標の指示，画
像上の図形の要素の指定等を行う座標指定部、４は入力
部１，座標指定部３から入力された図形等の情報を記憶
する記憶部、５は記憶部４に記憶されている図形等を出
力する出力部、６は図形処理装置全体を制御して３次元
空間中での図形の作成等を行う制御部である。図７にお
いて、７は従来の図形処理装置の本体、８はキーボード
等からなり入力部１を構成する入力装置、９はマウス，
デジタイザ等からなり座標指定部３を構成するポインテ
ィング装置、９ａはポインティング装置９で指示された
座標等を決定するための決定ボタン、１０はＣＲＴ等か
らなり表示部２を構成する表示装置、１０ａは表示装置
１０で表示される画像中の図形等を表示する図形描画領
域、１０ｂは表示装置１０で表示される画像中の利用者
が操作を行うためのコマンドを表示するコマンドメニュ
ー領域、１１はハードディスク，光磁気ディスク等から
なり記憶部４を構成する外部記憶装置、１２はプロッタ
等からなり出力部５を構成する出力装置である。

【０００４】以上のように構成された従来の図形処理装
置について、以下その作図時の操作方法について説明す
る。図８は作図される図形の一例を示す図であり、図９
（ａ）は従来の図形処理装置の表示画面を示す図であ
り、図９（ｂ）は図９（ａ）の要部拡大図であり、図１
０（ａ）から図１１は従来の図形処理装置の作図時の表
示画面を示す図である。Ａは図形処理装置によって作図
される立体、Ｂは立体Ａを構成する平板状の第１の直方
体、Ｃは立体Ａを構成し第１の直方体Ｂの正面に第１の
直方体Ｂの上面と１３５°の角度をなして連設される平
板状の第２の直方体、Ｄは第２の直方体Ｃの略中央を貫
通するように作成された孔部である。図９（ｂ）におい
て、Ｅは３次元空間中の一点の位置及び基準となるＹ
軸，Ｚ軸の方向をベクトルで表示した三面角、Ｆは第２
の直方体Ｃを作成するために３次元空間中に作成された
作業平面である。初めに、立体Ａを作図する場合の操作
について説明する。図９（ａ），図９（ｂ）に示すよう
に、まず、３次元空間中に第１の直方体Ｂを作図し、第
２の直方体Ｃを作図するために点Ｐを通り第１の直方体
Ｂの上面と１３５°の角をなす作業平面Ｆを作成する。
ここで、この作業平面Ｆは次のようにして作成される。
まず、図１０（ａ）に示すように、作業平面Ｆが通る点
Ｐの位置を指定するために、点Ｐの座標（ｐ１，ｐ２，
ｐ３）を入力部１から直接入力するか、画面上の側面図
及び平面図を参照しながら、座標指定部３を用いて指示
するかして、三面角Ｅを点Ｐに移動させる。次に、作業
平面Ｆの方向が、第１の直方体Ｂの上面と１３５°の角
度をなすことを指定するために、図１０（ｂ）に示した
平面図において、第１の直方体Ｂの上面となる平面ＯＰ
ＱＲを構成する線Ｌ１，線Ｌ２を座標指定部３を用いて
選択し、入力部１から１３５°という具体的な数値を入
力して、図１０（ｃ）に示すように三面角Ｅを回転させ
る。ここで、作業平面Ｆ作成コマンドを選択して図９
（ｂ）に示すような作業平面Ｆを作成する。次に、図１
１に示すように、製図画面をこの作業平面Ｆに移し、第
２の直方体Ｃの作成等を行って、立体Ａの作図を行う。

【０００５】次に、前述のようにして作成された立体
Ａ，作業平面Ｆ等を３次元空間中で移動させる場合につ
いて説明する。まず、基準となる原点及びＸ軸，Ｙ軸，
Ｚ軸の方向を決定するために、前述の方法で作業平面Ｆ
（図示せず）を作成し、これを基準に、移動量をＸ軸，
Ｙ軸，Ｚ軸方向の座標として入力部１から各々入力し、
立体Ａの移動を行っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、立体Ａ，作業平面Ｆ等の３次元空間中での
移動を行う際に、基準となる作業平面Ｆを作成しなけれ
ばならず、この作業平面Ｆの作成操作が複雑で、図形処
理装置のコマンドへの習熟が必要であるとともに、煩雑
で手数が掛かり作業性に欠けるという問題点を有してい
た。また、この移動を行う際に、移動量をＸ軸，Ｙ軸，
Ｚ軸各々の方向の座標として、同時に入力しなければな
らないために、２次元的な画面に表示される表示画像か
ら３次元的な移動をイメージしなければならず、立体
Ａ，作業平面Ｆ等の移動の把握が難しく作業性に欠ける
という問題を有していた。更に、この移動量を、平面上
の座標を入力する座標指定部を用いて指定しようとする
と、平面図と側面図等の２つの図面を同時に参照しなが
ら指定を行わなければならず、煩雑で作業性に欠けると
いう問題点を有していた。

【０００７】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、立体，作業平面等の移動を行う際に利用者が基準と
なる作業平面の作成を行う必要をなくすことができ、３
次元的な移動を２次元的な移動に分けて指定することが
でき、３次元空間における移動を容易に把握することが
でき、移動量の指定を座標指定部３を用いて容易に指定
することができる作業性に著しく優れた図形処理装置を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の図形処理装置は、文字と座標等の数値等を入
力するための入力部と、入力部から入力された図形，作
業平面等を表示する表示部と、表示部に表示された画像
上の座標の指示，画像上の図形の要素の指定等を行う座
標指定部と、入力部と座標指定部から入力された図形等
の情報を記憶する記憶部と、記憶部に記憶されている図
形等を出力する出力部とを備えた図形処理装置であっ
て、表示部に表示された図形，作業平面等を表示部の画
像に投影する際の視線と直交する平面的な方向にのみ移
動させる視線直交方向移動部と、入力部，座標指定部に
よる指示によって視線の方向を９０°変更する視線変更
部とを有する構成とした。

【０００９】

【作用】この構成によって、表示部に表示された図形，
作業平面等を３次元空間中で移動させる場合に、視線直
交方向移動部がこの図形，作業平面等を表示部の画像に
投影する際の視線と直交する平面的な方向にのみ移動さ
せることにより、この図形，作業平面等を移動させる際
に利用者が基準となる作業平面を作成する必要をなくす
ことができる。また、図形，作業平面等の移動がこの視
線と直交する２次元的な平面上で行われ、これが表示部
の２次元的な画面に表示されるために、図形，作業平面
等の移動を極めて容易に把握することができる。また、
図形，作業平面等を３次元空間中の視線方向に移動させ
る場合には、視線変更部によって視線の方向を９０°変
更することにより、以前の視線方向を極めて容易に新た
な視線と直交する方向にすることができ、図形，作業平
面等をこの新たな視線と直交する平面内で移動させるこ
とで、以前の視線方向への移動を同様に極めて容易に行
うことができる。また、視線直交方向移動部と視線変更
部とを用いて３次元的な移動を２次元的な移動に分けて
行うことにより、３次元的な移動を２次元的な移動の感
覚で行うことができるとともに、この移動量の指定を平
面上の座標を入力する座標指定部を用いて容易に行うこ
とができる。

【００１０】

【実施例】以下本発明の一実施例における図形処理装置
について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明
の一実施例における図形処理装置の機能ブロック図であ
る。１は入力部、２は表示部、３は座標指定部、４は記
憶部、５は出力部であり、これらは従来例と同様なもの
なので同一の符号を付し説明を省略する。１３は図形処
理装置全体を制御し立体，作業平面等の作成等を行う制
御部、１４は制御部１３で作成された立体，作業平面等
を入力部１，座標指定部３からの指示に応じて制御部１
３でこれらを表示部２の画像に投影する際の視線と直交
する平面的な方向にのみ移動させる視線直交方向移動
部、１５は制御部１３で作成された立体，作業平面等を
３次元空間中で前記視線の方向に移動させる場合に入力
部１，座標指定部３からの利用者の指示に応じて前記視
線の方向を９０°変更する視線変更部である。

【００１１】以上のように構成された本発明の一実施例
における図形処理装置について、以下その動作を説明す
る。図２は本発明の一実施例における図形処理装置の立
体，作業平面移動処理のフローチャートであり、図３
（ａ）は本発明の一実施例における図形処理装置の表示
画面を示す図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の要部拡
大図であり、図４（ａ）から図５（ｂ）は３次元空間中
での立体の移動の一例を示す斜視図である。１０は表示
装置、１０ａは図形描画領域、１０ｂはコマンドメニュ
ー領域、Ｂは第１の直方体、Ｆは作業平面であり、これ
らは従来例と同様なものなので同一の符号を付し説明を
省略する。図３（ｂ）において、Ｇは表示装置１０の表
画面上の平面の一点を指示するためのカーソル、Ｈは現
在の製図画面の基準となっている現作業平面である。図
４（ａ）において、Ｉは本発明の一実施例における図形
処理装置によって３次元空間中に作成されたＬ字状の立
体、Ｊは立体Ｉを表示画面上に投影する際の視線と直交
して２次元的な表示画面上に表示される第１の視線直交
作業平面である。図５（ａ）において、Ｋは方向が９０
°変更された新たな視線と直交して同様に表示画面上に
表示される第２の視線直交作業平面である。初めに、現
作業平面操作処理について説明する。図３（ａ），図３
（ｂ）に示すように、現作業平面Ｈのイメージは、三面
図に展開されて表示画面に表示される。ここで、現在の
製図画面はこの現作業平面Ｈを基準として作成されてい
る。そのため、この三面図の中のいずれか２つでは、こ
の現作業平面Ｈのイメージは必ず線として表示される。
例えば、図３（ａ）では正面図及び側面図においてこの
イメージが線として表示されている。そこで、この２つ
の図面において、この線状のイメージを操作すること
で、現作業平面Ｈの操作を行う。まず、図３（ｂ）にお
いて、カーソルＧを用いて現作業平面Ｈの中心点Ｓ２を
指定し、移動先を指定することによって、現作業平面Ｈ
の平行移動を行うことができる。また、同様に、カーソ
ルＧを用いて現作業平面Ｈの端点Ｓ１，Ｓ２を指定し、
移動先を指定することによって、現作業平面Ｈの操作を
行っている図面が示す平面の内部で変形させることがで
きる。次に、これらの平行移動・変形によって得られた
新たな現作業平面（図示せず）を基準として、再度製図
画面の作成を行う。これにより、新たな現作業平面（図
示せず）のイメージは三面図中のいずれか２つの図にお
いて、再び線として表示される。

【００１２】次に、視線直交方向移動処理について説明
する。例として、図４（ａ）に示すような立体Ｉが３次
元空間中に作成されており、この立体Ｉを図４（ａ）中
に示した視線の方向に投影して、原点（０，０）に画面
表示を行っているものとし、この立体Ｉをこの視線と直
交するＸ軸，Ｙ軸方向にそれぞれ１０移動させるものと
する。図２において、まず、視線直交方向移動部１４
は、現在の視線の方向と直交する第１の視線直交作業平
面Ｊを作成する（Ｓ１）。次に、視線直交方向移動部１
４は、第１の視線直交作業平面ＪにＸ軸，Ｙ軸を設定
し、この座標系を用いて、立体Ｉを構成する各頂点のｘ
座標，ｙ座標を算出する（Ｓ２）。次に、視線直交方向
移動部１４は、第１の視線直交作業平面Ｊと直交し、視
線と平面な方向にＺ軸を設定し、立体Ｉの各頂点のＺ座
標を算出し、その値を固定する（Ｓ３）。次に、視線直
交方向移動部１４は、入力部１，座標指定部３を用い
て、利用者にＸ軸方向の移動量ｘ1 とＹ軸方向の移動量
ｙ1 を入力させる（Ｓ４）。ここでは、利用者は入力部
１を用いて（１０，１０）と入力する。また、Ｚ軸方向
への移動は行わないので、Ｚ軸方向への移動量を入力す
る必要はない。次に、Ｓ４で視線変更の指示があったか
調べる（Ｓ５）。ここでは、この指示はされていないの
でＳ７へジャンプする。次に、視線直交方向移動部１４
は、Ｓ４で入力された入力値が適正であるか調べる（Ｓ
７）。ここで、例えば、Ｓ４で文字ｘが入力された場合
等に入力値が不適正であるとみなす。Ｎｏである場合
は、再入力を行うためにＳ４へジャンプし、Ｙｅｓであ
る場合は、Ｓ８へジャンプする。次に、視線直交方向移
動部１４は、Ｓ４で入力された入力値に基づいて、立体
Ｉの各頂点の、第１の視線直交作業面Ｊに対するＸ座標
及びＹ座標を変更し、立体Ｉの３次元空間中での移動を
終了する（Ｓ８）。

【００１３】次に、他の例として、図４（ａ）において
立体Ｉを視線と平行なＺ軸方向に−１０だけ移動させる
場合について説明する。まず、視線直交方向移動部１４
は、前述の場合と同様にして、図４（ａ）に示すように
第１の視線直交作業平面Ｊを作成し、これに対する立体
Ｉの各頂点の座標を算出し、利用者によるＸ軸方向及び
Ｙ軸方向の移動量の入力を待つ（Ｓ１〜Ｓ４）。ここで
は、利用者は、立体Ｉを視線と平行なＺ軸方向へ移動さ
せるために、入力部１または座標指定部３を用いて、視
線の変更を指示する。次に、視線直交方向移動部１４
は、Ｓ４で視線変更の指示があったか調べる（Ｓ５）。
ここでは、この指定がされているのでＳ６へジャンプす
る。次に、視線変更部１５は、現在の視線の方向を９０
°変更して、新たな視線を設定し、Ｓ１へジャンプする
（Ｓ６）。次に、視線直交方向移動部１４は、図５
（ａ）に示すように、Ｓ６で設定された新たな視線と直
交する第２の視線直交作業平面Ｋを作成し、前述の場合
と同様にして、第２の視線直交作業平面Ｋに対する立体
Ｉの各頂点の新たな座標を求める（Ｓ１〜Ｓ３）。次
に、視線直交方向移動部１４は、この第２の視線直交作
業平面Ｋに対する、新たなＸ軸方向及びＹ軸方向の移動
量の入力を待つ（Ｓ４）。ここでは、第１の視線直交作
業平面ＪにおけるＺ軸方向が、第２の視線直交作業平面
Ｋにおける新たなＸ軸方向となっているため、利用者
は、所望の移動を行うために入力部１，座標指定部３を
用いて（１０，０）と入力する。次に、視線直交方向移
動部１４は、視線変更の指示がなく、入力が適正であっ
たために、Ｓ４における入力に応じて、立体Ｉを新たな
Ｘ軸の方向、即ち元の視線方向へ１０移動させ、図５
（ｂ）に示すような所望の移動を行い（Ｓ５〜Ｓ８）、
全ての処理を終了する。

【００１４】ここで、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の各々の方向へ
立体Ｉを移動させる場合は、まず、Ｘ軸及びＹ軸方向の
移動を行い、次に、視線を９０°変更して、元のＺ軸方
向への移動を行えばよい。

【００１５】

【発明の効果】以上のように本発明は、表示部に表示さ
れた図形，作業平面等を３次元空間中で移動させる場合
に、視線直交方向移動部がこの図形，作業平面等を表示
部の画像に投影する際の視線と直交する平面的な方向に
のみ移動させることにより、この図形，作業平面等を移
動させる際に利用者が基準となる作業平面を作成する必
要をなくすことができ、図形，作業平面等の移動がこの
視線と直交する２次元的な平面上で行われ、これが表示
部の２次元的な画面に表示されるために、図形，作業平
面等の移動を極めて容易に把握することができ、図形，
作業平面等を３次元空間中の視線方向に移動させる場合
には、視線変更部によって視線の方向を９０°変更する
ことにより、以前の視線方向を極めて容易に新たな視線
と直交する方向にすることができ、図形，作業平面等を
この新たな視線と直交する平面内で移動させることで、
以前の視線方向への移動を同様に極めて容易に行うこと
ができ、視線直交方向移動部と視線変更部とを用いて３
次元的な移動を２次元的な移動に分けて行うことによ
り、３次元的な移動を２次元的な移動の感覚で行うこと
ができるとともに、この移動量の指定を平面上の座標を
入力する座標指定部を用いて容易に行うことができる作
業性に著しく優れた図形処理装置を実現できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における図形処理装置の機能
ブロック図

【図２】本発明の一実施例における図形処理装置の立
体，作業平面移動処理のフローチャート

【図３】（ａ）本発明の一実施例における図形処理装置
の表示画面を示す図 （ｂ）図３（ａ）の要部拡大図

【図４】（ａ）３次元空間中での立体の移動の一例を示
す斜視図 （ｂ）３次元空間中での立体の移動の一例を示す斜視図

【図５】（ａ）３次元空間中での立体の移動の一例を示
す斜視図 （ｂ）３次元空間中での立体の移動の一例を示す斜視図

【図６】従来の図形処理装置の機能ブロック図

【図７】従来の図形処理装置の構成図

【図８】作図される図形の一例を示す図

【図９】（ａ）従来の図形処理装置の表示画面を示す図 （ｂ）図９（ａ）の要部拡大図

【図１０】（ａ）従来の図形処理装置の作図時の表示画
面を示す図 （ｂ）従来の図形処理装置の作図時の表示画面を示す図 （ｃ）従来の図形処理装置の作図時の表示画面を示す図

【図１１】従来の図形処理装置の作図時の表示画面を示
す図

【符号の説明】

１ 入力部 ２ 表示部 ３ 座標指定部 ４ 記憶部 ５ 出力部 ６，１３ 制御部 ７ 本体 ８ 入力装置 ９ ポインティング装置 ９ａ 決定ボタン １０ 表示装置 １０ａ 図形描画領域 １０ｂ コマンドメニュー領域 １１ 外部記憶装置 １２ 出力装置 １４ 視線直交方向移動部 １５ 視線変更部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】文字と座標等の数値等を入力するための入
   力部と、前記入力部から入力された図形，作業平面等を
   表示する表示部と、前記表示部に表示された画像上の座
   標の指示，画像上の図形の要素の指定等を行う座標指定
   部と、前記入力部と前記座標指定部から入力された図形
   等の情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶されて
   いる図形等を出力する出力部とを備えた図形処理装置で
   あって、前記表示部に表示された図形，作業平面等を前
   記表示部の画像に投影する際の視線と直交する平面的な
   方向にのみ移動させる視線直交方向移動部と、前記入力
   部，前記座標指定部による指示によって前記視線の方向
   を９０°変更する視線変更部とを有することを特徴とす
   る図形処理装置。