JPH07134730A - 3次元座標入力方法 - Google Patents

3次元座標入力方法

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JPH07134730A
JPH07134730A JP5279597A JP27959793A JPH07134730A JP H07134730 A JPH07134730 A JP H07134730A JP 5279597 A JP5279597 A JP 5279597A JP 27959793 A JP27959793 A JP 27959793A JP H07134730 A JPH07134730 A JP H07134730A
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JP
Japan
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dimensional
input
plane
coordinate
dimensional coordinate
Prior art date
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Pending
Application number
JP5279597A
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English (en)
Inventor
Emu Jiyoonzu Kenesu
ケネス・エム・ジョーンズ
Keisuke Nakamura
圭介 中村
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 3次元CADシステムにおいて、マウスやタ
ブレット等による座標入力作業で立体感を損なわない画
面表示のまま3次元座標の入力作業が可能な3次元座標
入力方法を提供することである。 【構成】 3次元図形処理装置(1,2,3,4,5,
6)の図形表示装置(1)に仮想平面(p)を生成する
ステップと、3次元図形処理装置(1,2,3,4,
5,6)の2次元の座標入力装置(3)から2次元座標
データを入力し、図形表示装置(1)に3次元図形を生
成するように入力した2次元座標データに基づいて仮想
平面(p)上に相当する3次元座標値を座標入力装置
(3)から対話的に入力するステップとを含むことを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は3次元座標入力方法に係
り、詳細には3次元CADシステム(コンピュータの利
用による3次元図形処理装置)において、3次元の図形
を生成するようにコンピュータ・アプリケーションを使
用し、マウス、タブレット等の入力装置を用いて図形表
示装置に対話的に3次元座標を入力する3次元座標入力
方法に係る。
【0002】
【従来の技術】従来、グラフィックディスプレイなどの
対話的に作業をするための座標入力装置が2次元座標し
か入力できないため、3次元座標を対話的に入力すると
きは次のような方法がある。
【0003】1)任意の平面に対して垂直に見た状態、
つまり平面図での表示で入力する。
【0004】平面図の任意の位置を指示して座標値を得
る。
【0005】この場合、平面図をみながらの作業となる
ため、全体の形を認識できないため、全体の形のバラン
スを重視するような、例えばデザインなどの分野には適
さない。
【0006】2)既にある形状データを利用して計算す
る。
【0007】既に作成した形状データの一部を指示する
ことでその形状データのもつ座標値と等しい値を得る。
【0008】既になんらかの方法を用いて元になるデー
タを入力しておく必要があったり、また、既にあるデー
タの位置とはまったく離れた位置に新たに形状を入力す
る場合にはこの方法は使用できない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】全くデータの無い状態
からも平面図を使わずに立体的に表示しているビューか
ら入力できるようにするためには入力装置が2次元のも
のである以上2次元のデータをなんらかの方法で3次元
にしなければならない。
【0010】また、平面図を使用しないことで入力の精
度が落ちないようにする工夫も必要になる。
【0011】本発明の目的は、3次元CADシステムに
おいて、マウスやタブレット等による座標入力作業で立
体感を損なわない画面表示のまま3次元座標の入力作業
が可能な3次元座標入力方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】3次元図形処理装置の図
形表示装置に仮想平面を生成するステップと、3次元図
形処理装置の2次元の座標入力装置から2次元座標デー
タを入力し、図形表示装置に3次元図形を生成するよう
に入力した2次元座標データに基づいて仮想平面上に相
当する3次元座標値を座標入力装置から対話的に入力す
るステップとを含むことを特徴とする。
【0013】
【作用】3次元図形処理装置の図形表示装置に仮想平面
を生成し、3次元図形処理装置の2次元の座標入力装置
から2次元座標データを入力し、図形表示装置に3次元
図形を生成するように入力した2次元座標データに基づ
いて仮想平面上に相当する3次元座標値を座標入力装置
から対話的に入力するので、常に自然な視点位置(斜め
視点等)で立体的に表示された図形を見ながら、従来行
ってきた平面図での入力やキーによる入力と同じ精度で
座標の入力ができ、より直観的に形状を把握し得、入力
ミスを容易に発見し得、図形処理の信頼性及び処理効率
を向上し得る。
【0014】さらに、高度の精度を要求されない場合で
も直観的に形状を把握し得ることにより平面図からは想
像しにくい実際の図形を容易に把握・判断できる。ま
た、仮想平面が形状データを操作できるので仮想平面単
位でのデータ加工が可能であり図形処理の繁雑さを軽減
できる。
【0015】
【実施例】本発明の3次元座標入力方法の実施例は、3
次元CADシステムでのグラフィックディスプレイ等の
出力装置と、マウス、タブレット等の2次元の座標入力
装置を使用し、対話的に3次元座標を入力して3次元図
形処理を可能にする方法である。すなわち、平面図を含
む任意の視点からの画面に対するグリッド表示および座
標入力を可能にし、複数のグリッドを3次元上に配置し
て複数が重なった場合でも穏面処理は他の図形と同様に
行うことができ、あるいは見易い視点位置を作業者が自
由に設定することにより自然に回避することができるも
のである。
【0016】また、3次元データの全体像の把握し易い
斜め視点での画面を見ながらでも座標入力が可能であ
り、さらに、作成された図形データ毎の移動、変形、複
製が可能なのでいったん入力した図形データを再利用で
きるものである。
【0017】以下、図面を参照して本発明の3次元座標
入力方法の実施例を詳細に説明する。 図1は本発明の
実施例の処理の手順を示すフローチャート、図2は本実
施例を実施するために使用される装置のブロック図であ
る。
【0018】図2において、1は図形表示装置、2はコ
ントローラ、3は2次元の座標入力装置、4はCPU、
5は補助記憶装置、6は記憶装置である。
【0019】図1のフローチャートを用いて本実施例の
3次元座標の入力方法を説明する。ステップS1におい
て、アプリケーションの手順に従って任意の位置に仮想
平面(コンストラクションプレーン)を作成する。
【0020】ステップS2では、図形表示装置(グラフ
ィックディスプレイ)1を見ながらマウスにより2次元
座標データを入力する。
【0021】ステップS3において、入力された2次元
座標値を元に仮想平面(コンストラクションプレーン)
上に相当する3次元座標値を計算する。
【0022】次に、ステップS4において、得られた3
次元座標値によって図形作成などのアプリケーションの
処理を行う。
【0023】次に、ステップS5において、処理の終了
か否かを判定する。処理の終了の場合は処理を終了し、
終了でない場合は、ステップS2に戻る。
【0024】さらに本実施例を詳細に説明する。
【0025】図3はコンストラクションプレーンの形状
および座標を示す図である。
【0026】図3に示されるように2次元の座標データ
を3次元に変えるために3次元空間上に仮想の平面(コ
ンストラクションプレーン)を作成し、2次元の座標デ
ータはこの仮想平面上にあるものとして3次元の値に変
換させる。
【0027】これは、従来の方式で平面図を使うことは
ここでいう仮想平面がXY、YZ、XZ平面に等しいと
いう特殊な場合に相当するので従来方式を含んだ考え方
となる。
【0028】作成された平面(コンストラクションプレ
ーン)は従来方式と変わらない精度での座標入力を実現
するために以下のような機能を有している。
【0029】(1)任意の与えられた2次元の座標値
(指示座標)(Xi、Yi)に対して表示されている平
面(コンストラクションプレーン)での座標値(Xl、
Yl)または空間上での座標値(Xg、Yg、Zg)を
返す。これは、指示座標に対して見かけ上での平面との
交点を求め、平面での座標値(Xl、Yl)を空間上で
の座標値(Xg、Yg、Zg)変換することで実現す
る。
【0030】(Xl、Yl)をもつことで、空間上の任
意の場所にコンストラクションプレーンを作成し座標入
力が可能となる。さらに、入力された座標値はコンスト
ラクションプレーンを移動させることでは(Xl、Y
l)の値が変わらないので簡単に空間上での座標値(X
g、Yg、Zg)を変化させることができる。つまり
(Xl、Yl)はコンストラクションプレーンの座標系
での値なのでコンストラクションプレーン自身の変形、
移動などの変化に伴う。この事で種々な応用例が生じ
る。
【0031】(2)座標系に応じたグリッド処理を有す
る。
【0032】グリッド処理自体は従来から存在している
が、これはコンストラクションプレーンが立体的に表示
されるので、認識はしやすいが正確な座標値をその上で
指示するのは困難なことから必要不可欠な機能である。
【0033】例えば、横1cm、縦2cmのグリッド処
理によって(Xl、Yl)=(1.4,3.5)は
(1.0,4.0)として値を返す。ただし、内部では
(Xl、Yl)=(1.4,3.5)のままデータとし
て保存しておく。こうすることである程度の範囲にあれ
ばその指示座標に対して期待される座標値が得やすくな
る。
【0034】作業者に図形を立体的に(斜めの視点で)
表示したまま対話的に精度のある座標入力を提供するこ
とができ、さらにコンストラクションプレーンという一
つの物体の上に形状データがあるという形式で扱えるた
めに形状データをコンストラクションプレーンごと移動
したり変形させたりといったデータのまとまった加工が
あとから容易にできるようになる。
【0035】次に、図4の既存の形状データAに対する
任意の断面P上でのAの断面形状aを修正する(ただ
し、アプリケーションが断面形状の編集機能を有してお
り、その機能を利用できるものとする)場合について説
明する。
【0036】図4は具体例の初期状態を示す図、図5は
コンストラクションプレーンpを設定し断面形状aを修
正している画面を示す図、図6は図5の修正結果を示す
図、図14は平面上での断面形状aを修正中の画面を示
す図である。
【0037】1)図5に示すようにアプリケーションの
手順に従い、P上にコンストラクションプレーンpを作
成する。このとき、視点の変更は一切行わない。
【0038】このとき、従来方法では平面上での作業に
なる(図14参照)。
【0039】2)アプリケーションの機能を使ってコン
ストラクションプレーンpに対して断面形状aの修正を
行う。
【0040】このとき、全体の形を見渡せるので全体の
形のバランスなどが認識し易くデザイン分野においては
有効な場合が多い。
【0041】3)コンストラクションプレーンpを除去
する(削除または不可視状態にする、図6参照)。
【0042】次に、立体的に描かれたスケッチや写真な
どをもとに3次元データの入力を行う場合について説明
する(ただし、システムにおいてスキャナー入力が可能
なものとする)。
【0043】図7はスキャナーで画像を取り組んだ画面
を示す図、図8はコンストラクションプレーンを設定し
た画面を示す図、図9はコンストラクションプレーン上
で画像をトレースしている画面を示す図である。
【0044】1)図7に示すように入力対象Bをスキャ
ナーで取り込む。
【0045】2)図8に示すように入力対象Bのパース
ペクティブに合わせて画面上で重なるように視点位置お
よびコンストラクションプレーンpの位置と角度とを設
定する。
【0046】設定方法に関してはアプリケーションで定
めた機能を使用する。ここでは特に規定しない。
【0047】3)図9に示すようにコンストラクション
プレーンpに対して入力対象BをなぞるようにしてBの
平面図bを入力する。
【0048】得られた平面図bは精度こそあまり期待で
きないが入力対象Bの3面図などを入力する方法として
有力である。デザイン分野においては精度よりも全体の
バランスなどを見るために簡単に形状入力ができる必要
性がある。
【0049】次に、少しずつ異なる断面形状a1〜a4
を有する形状データαを作成する場合について説明す
る。
【0050】図10は基本となる断面形状b1の入力を
示す図、図11はコンストラクションプレーンを断面形
状b1ごとにコピーしていることを示す図、図12は断
面形状b1、b2、b3、b4を編集していることを示
す図、図13はアプリケーションの機能によりb1、b
2、b3、b4から作成された形状データαを示す図で
ある。
【0051】1)1枚のコンストラクションプレーンp
1を作成する。
【0052】2)図10に示すようにコンストラクショ
ンプレーンp1上での断面形状b1を作成する。
【0053】3)図11に示すようにコンストラクショ
ンプレーンp1をコンストラクションプレーンp2、p
3、p4にコピーする。
【0054】このときコンストラクションプレーンの機
能により断面形状b1のコピーである断面形状b2、b
3、b4が作成される。
【0055】4)図12に示すように断面形状b1、b
2、b3、b4を編集する。
【0056】コンストラクションプレーンp2、p3、
p4を変形させることで断面形状b2、b3、b4の編
集はしなくても済む場合がある。
【0057】5)図13に示すようにアプリケーション
の機能により断面形状b1、b2、b3、b4から形状
データαを得ることができる。
【0058】
【発明の効果】3次元図形処理装置の図形表示装置に仮
想平面を生成し、3次元図形処理装置の2次元の座標入
力装置から2次元座標データを入力し、図形表示装置に
3次元図形を生成するように入力した2次元座標データ
に基づいて仮想平面上に相当する3次元座標値を座標入
力装置から対話的に入力するので、常に自然な視点位置
(斜め視点等)で立体的に表示された図形を見ながら、
従来行ってきた平面図での入力やキーによる入力と同じ
精度で座標の入力ができ、より直観的に形状を把握し
得、入力ミスを容易に発見し得、図形処理の信頼性及び
処理効率を向上し得る。
【0059】さらに、高度の精度を要求されない場合で
も直観的に形状を把握し得ることにより平面図からは想
像しにくい実際の図形を容易に把握・判断できる。ま
た、仮想平面が形状データを操作できるので仮想平面単
位でのデータ加工が可能であり図形処理の繁雑さを軽減
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の処理の手順を示すフローチャ
ートである。
【図2】本発明の実施例を実施するために使用される装
置のブロック図である。
【図3】コンストラクションプレーンの形状および座標
を示す図である。
【図4】具体例の初期状態を示す図である。
【図5】コンストラクションプレーンpを設定し断面形
状aを修正している画面を示す図である。
【図6】図5の修正結果を示す図である。
【図7】スキャナーで画像を取り組んだ画面を示す図で
ある。
【図8】コンストラクションプレーンを設定した画面を
示す図である。
【図9】コンストラクションプレーン上で画像をトレー
スしている画面を示す図である。
【図10】基本となる断面形状b1の入力を示す図であ
る。
【図11】コンストラクションプレーンを断面形状b1
ごとにコピーしていることを示す図である。
【図12】断面形状b1、b2、b3、b4を編集して
いることを示す図である。
【図13】アプリケーションの機能により断面形状b
1、b2、b3、b4から作成された形状データαを示
す図である。
【図14】平面上での断面形状aを修正中の画面を示す
図である。
【符号の説明】
1 図形表示装置 2 コントローラ 3 2次元の座標入力装置 4 CPU 5 補助記憶装置 6 記憶装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 3次元図形処理装置の図形表示装置に仮
    想平面を生成するステップと、前記3次元図形処理装置
    の2次元の座標入力装置から2次元座標データを入力
    し、前記図形表示装置に3次元図形を生成するように入
    力した2次元座標データに基づいて前記仮想平面上に相
    当する3次元座標値を前記座標入力装置から対話的に入
    力するステップとを含むことを特徴とする3次元座標入
    力方法。
JP5279597A 1993-11-09 1993-11-09 3次元座標入力方法 Pending JPH07134730A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5279597A JPH07134730A (ja) 1993-11-09 1993-11-09 3次元座標入力方法

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5279597A JPH07134730A (ja) 1993-11-09 1993-11-09 3次元座標入力方法

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JPH07134730A true JPH07134730A (ja) 1995-05-23

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ID=17613207

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JP5279597A Pending JPH07134730A (ja) 1993-11-09 1993-11-09 3次元座標入力方法

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JP (1) JPH07134730A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6243096B1 (en) 1997-10-17 2001-06-05 Nec Corporation Instruction input system with changeable cursor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6243096B1 (en) 1997-10-17 2001-06-05 Nec Corporation Instruction input system with changeable cursor

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