JPH07200872A - 3次元モデルの作成方法 - Google Patents

3次元モデルの作成方法

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JPH07200872A
JPH07200872A JP5348711A JP34871193A JPH07200872A JP H07200872 A JPH07200872 A JP H07200872A JP 5348711 A JP5348711 A JP 5348711A JP 34871193 A JP34871193 A JP 34871193A JP H07200872 A JPH07200872 A JP H07200872A
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JP
Japan
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dimensional
model
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dimensional model
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JP5348711A
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English (en)
Inventor
Nobuyuki Suzuki
信行 鈴木
Shinichi Kaneko
慎一 金子
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Mutoh Industries Ltd
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Mutoh Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 3次元モデルを簡単な操作で作成することを
可能にする。 【構成】 作成したい3次元モデルの2次元投影図を予
め作成しておき、この2次元投影図に対して基準点Pを
設定すると、2次元投影図の各面が掃引されて複数のソ
リッドモデルが生成され、更にこれらのソリッドモデル
が基準点Pが合う状態で論理積されて、所望とする3次
元モデルが作成される。オペレータの操作は2次元図面
に対してのみ行えば良い。

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CADシステム
等における3次元モデルの作成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、3次元CADシステムを使用して
3次元モデルを作成する場合、第1の方法としては、直
方体、円柱、角柱、板、球等のプリミティブと呼ばれる
基本形状を指定しながら、必要とする寸法値を入力して
いき、1つの三次元モデルに合成していくことがなされ
ている。また、これらの基本形状に対して、稜線、面の
分割、移動、掃引といった方法で局所変形操作を施し
て、所望とする3次元モデルを形成していく方法も知ら
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来の3次元モデルの作成方法は、いずれの方法も3次
元表示画面上のモデルに対して所定の操作を加える必要
があり、モデルの位置を頻繁に回転させたり、移動させ
なければならない。また、基本形状を追加、変更してい
く際の位置決め操作も面倒である。
【0004】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、3次元モデルを簡単な操作で作成
することが可能な3次元モデルの作成方法を提供するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る3次元モデ
ルの作成方法は、生成すべき3次元モデルの2次元投影
図に対して基準点を設定するステップと、前記2次元投
影図の各面を掃引して複数のソリッドモデルを生成する
ステップと、前記生成された複数のソリッドモデルを前
記基準点を合わせて論理積して前記3次元モデルを生成
するステップとを備えたことを特徴とする。
【0006】本発明は、前記3次元モデルと前記2次元
投影図とをリンクさせて記憶しておき、前記2次元投影
図が修正されたとき、これに対応して前記3次元モデル
を修正するステップを更に備えるようにしてもよい。
【0007】
【作用】本発明によれば、作成したい3次元モデルの2
次元投影図を予め作成しておき、この2次元投影図に対
して基準点を設定するだけで、2次元投影図の各面が掃
引されて複数のソリッドモデルが生成され、更にこれら
のソリッドモデルが基準点が合う状態で論理積されて、
所望とする3次元モデルが作成される。本発明において
は、表示された2次元図面に対してオペレーションを行
えば良いので操作が簡単である。また、既に作成された
2次元図面を活用することにより、設計資源を有効に利
用して、効率よく3次元モデルを作成することができ
る。
【0008】なお、作成された3次元モデルを2次元投
影図とリンクさせて保管しておき、2次元投影図に修正
が加えられたときに、これに対応して3次元モデルも修
正するようにしておけば、3次元モデルに対して改めて
修正を施す必要がなくなり、更に操作性が向上する。
【0009】
【実施例】以下、添付の図面を参照して本発明の実施例
について説明する。図1は、本発明の実施例に係る3次
元CADシステムの構成を示す機能ブロック図である。
このシステムは、マウス、キーボード等の入力部1と、
CPU及び所定のソフトウェア等で構成されたCAD処
理部2と、外部ディスク装置等の2次元図面データ記憶
部3及び3次元モデルデータ記憶部4と、CRTディス
プレイ装置等の表示部5と、プリンタ、ラスタプロッタ
等の印刷出力部6とを備えて構成されている。
【0010】CAD処理部2は、2次元図面の作成・編
集のための2次元図面作成部7と、3次元モデルの作成
・編集のための3次元モデル作成部8とを備えている。
3次元モデル作成部8は、更に基本モデル作成部11及
び詳細モデル作成部12を備えている。
【0011】基本モデル作成部11は、2次元図面デー
タに格納された2次元図面データから必要な3面図、2
面図又は1面図(回転体の場合)を抽出又は作成し、こ
れらの2次元投影図に基づいて基本となる3次元モデル
を生成する。詳細モデル作成部12は、作成された基本
モデルに対して、穴あけ、シャフト付け、突き出し付
け、面取り、R付け等を施し、詳細な3次元モデルを生
成していく。
【0012】次に、このように構成された本システムの
動作について説明する。図2はこのシステムで3次元モ
デルを作成する場合の作業手順を示すフローチャートで
ある。3次元モデルは、基本モデルの作成処理(S1)
及び詳細モデルの作成処理(S2)によって作成され
る。これらの各ステップは、必要に応じて繰り返される
こともあるし、省略されることもある。
【0013】図3は、基本モデルの作成処理(S1)の
流れを示すフローチャートである。先ず、3面図、2面
図又は1面図等の投影図を作成する(S11)。図4
(a)は一般の投影体を特定するための3面図、同図
(b)は回転体を特定する2面図の例である。このよう
な2次元図面が予め2次元図面データ記憶部3に登録さ
れている場合には、これを読出して利用し、登録されて
いない場合には、2次元図面作成部7を起動して必要な
2次元図面を作成する。
【0014】次に、この2次元図面に対し、入力部1の
操作によって基準点Pを設定する(S12)。この基準
点Pは、図4(a)のようなブロック体の場合は、上面
図(TOP)、正面図(FRONT)、右側面図(RI
GHT)の各図面に対して、また同図(b)のような回
転体の場合は、片側断面図(FRONT)、上面図(T
OP)の各図面に対して設定される。なお、投影図とし
ては、左側面図、背面図、下面図等も利用可能である。
設定操作は、各図面上の基準点をマウスなどで指示する
ことによりなされる。これにより、3次元モデル上での
同一の点を各2次元図面上で基準点Pとして指示するこ
とができる。更に、必要があればこの基準点に対して
“X,Y,Z=10,20,30”のように、基準点の
3次元空間上での座標値を入力することもできる。これ
により、基準点Pの3次元空間上での位置及び方向とが
特定される。
【0015】続いて、各面に対して掃引処理が実行され
る(S13)。この処理は、基本的には各面に対して厚
み付けをするものである。図4(a)に示すようなブロ
ックの場合、図5に示すように、上面図をそれと直交す
る軸(Z軸)に沿って正面図の最大高さまで延長し、正
面図をそれと直交する軸(Y軸)に沿って右側面図の最
大幅まで延長し、右側面図をそれと直交する軸(X軸)
に沿って正面図の最大幅まで延長する。その結果、図5
(a),(b),(c)に示すような、3つのソリッド
モデルが生成される。
【0016】同様に、図4(b)に示すような回転体の
場合、図6に示すように、片側断面図をその回転軸(Z
軸)を中心に360°回転させて面掃引し、上面図をそ
れと直交する軸(Z軸)に沿って正面図の最大高さまで
延長する。その結果、図6(a),(b)に示すような
2つのソリッドモデルが生成される。
【0017】次に、各面の掃引によって求められたソリ
ッドモデルを基準点Pが一致する位置で重ね合わせて論
理積演算することにより、図5(d)及び図6(c)に
示すような基本モデルを生成する(S14)。ソリッド
モデルの表現方法としては、形状演算に適した半空間
法、CGS(Constructive Solid Geometry )法、境界
表現法(B−rep)等を使用すればよい。これによ
り、大まかな3次元モデルを2次元図面の作成操作の延
長で簡単に作成することができると共に、既に保管され
ている設計資源を有効活用して3次元モデリングを実行
することができる。
【0018】生成された基本モデルは、もとになった2
次元図面とリンクさせて3次元モデルデータ記憶部4に
保存する(S15)。もとになった2次元図面が修正さ
れた場合、再度、ステップS13〜S15までを繰り返
すことにより、2次元形状の変更を3次元モデルにも反
映させることができる。
【0019】図7は、詳細モデルの作成処理(S2)の
流れを示すフローチャートである。先ず、詳細モデル作
成のベースとなる基本モデルを3次元モデルデータ記憶
部4から読み出す(S21)。次に、基本モデルに追加
する追加要素の属性とその形状情報とを指定する(S2
2)。頻繁に用いられる追加要素としては、図8に示す
ように、穴、シャフト、カット、突き出し等があるが、
これらの属性は予め詳細モデル作成部12に登録してお
く。これらの属性と、必要な大きさ、長さ、位置、方
向、形状等の形状情報とを対にして持たせることによ
り、追加要素を定義する。これらの追加要素のうち、R
付け、面取り等はパラメータによって形状を特定する。
それ以外の追加要素についても半径、深さ等のパラメー
タによって形状を特定することができるが、このような
設定方法の他に2次元図面を形状情報として使用するこ
ともできる。
【0020】図9は、追加要素の属性として“穴”を指
定し、形状情報を2次元図面によって指定した例であ
る。このような2次元図面が与えられると、属性に応じ
て追加要素の3次元モデルが生成される(S23)。属
性が“穴”、“シャフト”等の回転体の場合には、2次
元図面を回転軸を中心にして面掃引し、追加要素のモデ
ルを作成する。また、追加要素が“ボス”、“スロッ
ト”等のブロック体である場合には、3面図から各軸方
向へ面掃引したのち論理積演算して追加要素のモデルを
作成する。なお、ボス、スロット等はB−repデータ
の操作により、他の方法によって作成するようにしても
よい。
【0021】追加要素のモデルが作成されたら、基準点
Pを基本モデルの指定位置に合致させて追加要素を基本
モデルに追加する。その際、属性情報を参照し、属性が
穴、カット、ネック、スロット、ポケットである場合に
は、基本モデルから追加要素を減算し(S24,S2
5)、属性がシャフト、突き出し、フランジ、ボスであ
る場合には、基本モデルに追加要素を加算する(S2
4,S26)。以上の操作を全ての追加要素について行
ったら(S27)、作成された追加要素を基本モデルの
情報とリンクさせて3次元図面データ記憶部4に保管す
る(S28)。
【0022】この処理においても、追加要素のもとにな
った2次元図面が図9(a)から図9(b)のように修
正された場合、再度、ステップS23〜S28までを繰
り返すことにより、2次元形状の変更を3次元モデルに
反映させることができる。
【0023】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、作
成したい3次元モデルの2次元投影図を予め作成してお
き、この2次元投影図に対して基準点を設定するだけ
で、2次元投影図の各面が掃引されて複数のソリッドモ
デルが生成され、更にこれらのソリッドモデルが基準点
が合う状態で論理積されて、所望とする3次元モデルが
作成されるので、オペレータは、表示された2次元図面
に対してオペレーションを行えば良く、操作が極めて簡
単になる。また、既に作成された2次元図面を活用する
ことにより、設計資源を有効に利用して、効率よく3次
元モデルを作成することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例に係る3次元CADシステム
の機能ブロック図である。
【図2】 同システムを使用した3次元モデルの作成手
順を示すフローチャートとである。
【図3】 図2における基本モデル作成処理の詳細フロ
ーチャートである。
【図4】 同処理で使用される2次元投影図の例を示す
図である。
【図5】 同処理におけるブロックの合成処理を説明す
るための図である。
【図6】 同処理における回転体の合成処理を説明する
ための図である。
【図7】 図2における詳細モデル作成処理の詳細フロ
ーチャートである。
【図8】 同処理の対象となる基本形状の例を示す図で
ある。
【図9】 同処理における2次元図面訂正時の処理を説
明するための図である。
【符号の説明】
1…入力部、2…CAD処理部、3…2次元図面データ
記憶部、4…3次元モデルデータ記憶部、5…表示部、
6…印刷出力部、7…2次元図面作成部、8…3次元モ
デル作成部、11…基本モデル作成部、12…詳細モデ
ル作成部。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 生成すべき3次元モデルの2次元投影図
    に対して基準点を設定するステップと、 前記2次元投影図の各面を掃引して複数のソリッドモデ
    ルを生成するステップと、 前記生成された複数のソリッドモデルを前記基準点を合
    わせて論理積して前記3次元モデルを生成するステップ
    とを備えたことを特徴とする3次元モデルの作成方法。
  2. 【請求項2】 前記3次元モデルと前記2次元投影図と
    をリンクさせて記憶しておき、 前記2次元投影図が修正されたとき、これに対応して前
    記3次元モデルを修正するステップを更に備えたことを
    特徴とする請求項1記載の3次元モデルの作成方法。
  3. 【請求項3】 生成すべき3次元モデルの相互に直交す
    る3つの軸方向からそれぞれ見た3面図を生成するステ
    ップと、 このステップで生成された3面図に対して基準点を設定
    するステップと、 前記3面図で示された各面をそれと直交する軸方向に掃
    引して3つのソリッドモデルを生成するステップと、 前記生成された3つのソリッドモデルを前記基準点を合
    わせて論理積して前記3次元モデルを生成するステップ
    とを備えたことを特徴とする3次元モデルの作成方法。
  4. 【請求項4】 生成すべき3次元回転体モデルの回転軸
    に沿った片側断面図及び前記回転軸方向から見た平面図
    をそれぞれ生成するステップと、 このステップで生成された前記片側断面図及び平面図に
    対して基準点を設定するステップと、 前記片側断面図で示された面を前記回転軸を中心として
    掃引して第1のソリッドモデルを生成すると共に、前記
    平面図で示された面を前記回転軸方向に掃引して第2の
    ソリッドモデルを生成するステップと、 前記生成された第1及び第2のソリッドモデルを前記基
    準点を合わせて論理積して前記3次元回転体モデルを生
    成するステップとを備えたことを特徴とする3次元モデ
    ルの作成方法。
JP5348711A 1993-12-27 1993-12-27 3次元モデルの作成方法 Pending JPH07200872A (ja)

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Cited By (4)

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