JPH07296039A - 図形処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 操作者が入力を行った図形に対して付加され
た寸法数値を変更する際に、容易かつ効率的に操作者の
考える寸法を有する形状に変更させる。 【構成】 操作者がイメージする形状をポインティング
装置により、表示装置上にフリーハンド手法によって図
形を作成した後、作成した図形形状に対して寸法数値を
付加し、さらに付加した寸法数値をポインティング装置
により指示し、キーボードなどの入力装置からの入力に
より寸法数値を変更し、フリーハンド手法によって描か
れた形状を指定した寸法の形状に修正するパラメトリッ
ク機能であって、描かれた形状全体に一括してパラメト
リック変形を行うパラメトリック機能を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は図形処理装置、特にＣＡ
Ｄ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来の図形処理装置の装置ブロッ
ク図である。図８において、１は要求された情報を処理
する中央処理装置、２はウィンドウ、図形要素、文字な
どを表示する表示装置、３は表示装置２上に表示された
文字や図形を指示するタブレット、マウス等のポインタ
装置、４は文字、数値、位置などデータを入力するキー
ボードなどの入力装置、５はオペレーティングシステ
ム、ウィンドウシステムなど実行中のプログラムを記憶
する主記憶装置である。

【０００３】次に図９を参照しながら、従来の図形処理
装置において、角部に丸みを有する一辺の長さが１０の
正方形を描く処理について説明する。図９は従来の図形
処理装置における操作手順説明図である。以下の作図手
順は、表示装置２の表示画面上に表示された図形作成コ
マンドをポインタ装置３またはキーボードなどの入力装
置４により指示し、表示画面上に図形形状を作成するこ
とにより行われる。

【０００４】まず手順１−１にて水平線作成コマンドを
指示し、長さ１０の水平線を作成する。次に、手順１−
２にて垂直線作成コマンドを指示し、手順１−１の水平
線の端点から長さ１０の垂直線を作成する。

【０００５】手順１−３にてオフセットコマンド（任意
の線分から、任意の距離だけ離れた位置に選択した線分
と同じものを作成するコマンド）を選択し、手順１−１
で作成した水平線から距離１０の位置に平行線を作成す
る。手順１−４にてオフセットコマンドを選択し、手順
１−２で作成した垂直線から距離１０の位置に平行線を
作成する。以上のコマンドにより、一辺が１０の正方形
を作成する。

【０００６】次に手順１−５にてトリムコマンド（図形
の角部に丸みを付加するコマンド）を選択し、手順１−
１で作成した水平線と手順１−２で作成した垂直線を指
示し、交点部の曲率”１”を入力し、二辺間に丸みを作
成する。手順１−６にて他の３つの交点に対して、手順
１−５と同じ操作を繰り返す。以上のコマンドにより、
正方形の四端部に半径１の丸みを作成することができ
る。

【０００７】また、最近の描画法として、操作者のイメ
ージを直接、表示装置２上にポインタ装置３を用いてフ
リーハンド手法により図形を作成するスケッチャー機
能、さらに形状作成完了後、作成した図形に寸法線を付
加し、付加した寸法線に表示された寸法値をキーボード
などの入力装置４で変更することにより、形状の修正を
行うパラメトリック機能を装備したＣＡＤ装置もある。

【０００８】次に図１０を参照しながら、スケッチャ
ー、パラメトリック機能を用いた描画法を説明する。こ
こで図１０は従来の図形処理装置における操作手順説明
図である。

【０００９】まず手順２−１にて線分作成コマンドを指
示し、水平線を作成する。手順２−２にてカーブ作成コ
マンドを指示し、手順２−１で作成した線分の端部を起
点としてカーブを作成する。手順２−３にて線分作成コ
マンドを指示し、手順２−２で作成したカーブの端部を
起点として手順２−１で作成した水平線に対する垂直線
を作成する。手順２−４にてカーブ作成コマンドを指示
し、手順２−３で作成した線分の端部を起点としてカー
ブを作成する。手順２−５にて線分作成コマンドを指示
し、手順２−４で作成したカーブの端部を起点として手
順２−１で作成した水平線に対する平行線を作成する。
手順２−６にてカーブ作成コマンドを指示し、手順２−
５で作成した線分の端部を起点としてカーブを作成す
る。手順２−７にて線分作成コマンドを指示し、手順２
−６で作成したカーブの端部を起点として手順２−１で
作成した水平線に対する垂直線を作成する。手順２−８
にてカーブ作成コマンドを指示し、手順２−７で作成し
た線分の端部を起点としてカーブを作成する。但し、カ
ーブの終点と手順２−１で作成した水平線の端点を合致
させる。以上の操作により、形状を作成することができ
る。

【００１０】次に作成された図形形状に対して寸法を付
加する。手順２−９にて水平寸法入力コマンドを選択
し、２本の垂直線を指示すると、形状の水平寸法が表示
される。ここで、表示される寸法は表示装置に表示され
ている図形の実寸法である。ここで、図１０に示す形状
の実寸法は”３９．５５”である。手順２−１０にて垂
直寸法入力コマンドを指示し、２本の水平線を指示する
と、形状の垂直寸法が表示される。ここで、表示される
寸法は表示装置に表示されている図形の実寸法である。
ここで、図１０に示す形状の実寸法は”３２．３３”で
ある。手順２−１１にてカーブ寸法入力コマンドを選択
し、カーブの図形要素を選択すると、カーブの曲率寸法
が表示される。ここで、表示される寸法は表示装置に表
示されている図形の実寸法である。ここで、図１０に示
す形状の実寸法は”３．５０”である。以上の操作によ
り、作成した形状に対して寸法数値を付加することがで
きる。

【００１１】次に操作者が指定する寸法の形状に修正を
行う作業について説明する。手順２−１２にて形状変更
コマンドを指示し、手順２−９で作成された水平寸法を
マウスなどのポインタ装置３で指示すると、水平寸法”
３９．５５”がハイライトする。そして、キーボードよ
り、正規の水平寸法”３０”を入力する。上記の変更に
問題がなければ、形状変更実行コマンドを指示すること
により、水平寸法”３０”の形状に自動的に変形され
る。手順２−１３にて形状修正コマンドを指示し、手順
２−１０で作成された垂直寸法をマウスなどのポインタ
装置３で指示すると、垂直寸法”３２．３３”がハイラ
イトする。そして、キーボードより、正規の垂直寸法”
３０”を入力する。上記の変更に問題がなければ、形状
変更実行コマンドを指示することにより、垂直寸法”３
０”の形状に自動的に修正される。手順２−１４にて形
状変更コマンドを指示し、手順２−１１で作成されたカ
ーブ寸法をマウスなどのポインタ装置３で指示すると、
カーブ寸法”３．５０”がハイライトする。そして、キ
ーボードより、正規のカーブ寸法”１”を入力する。上
記の変更に問題がなければ形状変更実行コマンドを指示
することにより、カーブ寸法”１”の形状に自動的に修
正される。以上の操作により、操作者の設計イメージを
直接、ＣＡＤ装置に投影することができ、さらに操作者
が指定する寸法の形状に変更可能である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようなスケッチャー機能を用いて描いた後、パラメトリ
ック機能により寸法通りの最終の形状に修正する場合、
以下のような問題を生ずる。図１１に示すような形状を
パラメトリック機能により、修正の手順について図１２
を用いて説明する。ここで図１１〜図１２は従来の図形
処理装置における操作手順説明図である。図１２に示す
ように寸法数値”ＬＹ５”を操作者が意図する寸法に変
更すると、右欄に示すように形状が修正される。連続し
た作業にて”ＬＸ２”を操作者が意図する寸法に変更す
ると、図形形状の右下部が捩じれた形状のように変形さ
れる。さらに”φ０１”の円形状を大きくさせるように
形状の変更を行うと外形形状の輪郭部と円が交差するよ
うな形状に変形される。以上のように従来のパラメトリ
ック機能による形状修正は、操作者がイメージした形状
を大きく変形させるものであり、もはや図１２の最終図
は図１１の初期形状を想像することもできない。また、
次にどの寸法を変更することにより、操作者のイメージ
した形状に復元することができるのか理解することが難
しくなり、結局、形状修正が不可能となり、今までの作
業を無駄にする。このように従来の図形処理装置では図
形修正過程において操作者がイメージする形状が破壊さ
れやすいという問題点があった。

【００１３】そこで本発明は、スケッチャー機能を用い
た後にパラメトリック機能により形状修正を行う場合、
操作者のイメージする形状を破壊することなく、スケッ
チャー機能により入力された形状を保存しながら、パラ
メトリック機能による形状修正を行うことができる図形
処理装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の図形処理装置
は、操作者がイメージする形状をポインティング装置に
より、表示装置上にフリーハンド手法によって図形を作
成した後、作成した図形形状に対して寸法数値を付加
し、さらに付加した寸法数値をポインティング装置によ
り指示し、キーボードなどの入力装置からの入力により
寸法数値を変更し、フリーハンド手法によって描かれた
形状を指定した寸法の形状に修正するパラメトリック機
能であって、描かれた形状全体に一括してパラメトリッ
ク変形を行うパラメトリック機能を備える。

【００１５】

【作用】上記した構成により、全体形状を一度にパラメ
トリック機能により形状変更させることにより、図形形
状全体の外形を破壊することなく、パラメトリックによ
る変形を行うものである。

【００１６】

【実施例】次に本発明の一実施例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
処理装置のフローチャートである。図１中、ステップ１
はスケッチャー機能により図形の作成を行う図形作成処
理、ステップ２はステップ１で作成した図形に対して、
パラメトリック機能を用いて寸法を付加する処理、ステ
ップ３は形状イメージ保存処理によるパラメトリック機
能または指定を行った図形要素のみを形状修正機能の選
択を行う処理、ステップ４は寸法の修正を行う寸法を指
示する処理、ステップ５はステップ４で修正を行う寸法
の新規寸法を入力する処理、ステップ６はステップ４，
５で指示された入力値に従って形状全体を修正する処
理、ステップ７は指定図形要素のみの寸法修正を指示す
る処理、ステップ８はステップ７で修正を行う寸法の新
規寸法を入力する処理、ステップ９はステップ７，８で
指示された入力値に従って指示された図形要素のみを修
正する処理、ステップ１０は形状修正の作業の終了を判
断する処理である。

【００１７】図２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。図２中、１００は形状修
正を行う図形全体の修正処理手段、１０１は修正を行う
図形形状のデータを記憶する図形データ記憶処理手段、
１０２は図形形状に付加された寸法を記憶する寸法記憶
処理手段、１０３は形状修正を行う際の基準点を記憶す
る基準点記憶処理手段、１０４は操作者が変更を行おう
とする寸法を記憶する修正寸法記憶処理手段、１０５は
修正寸法記憶処理手段１０４で指示した寸法を変更する
新規の寸法を記憶する新規寸法記憶処理手段、１０６は
新規寸法記憶処理手段１０５で指示された寸法に従って
図形データ記憶処理手段１０１で記憶された図形形状デ
ータを形状変更する新規図形データ作成処理手段、１０
７は新規図形データ作成処理手段１０６で計算された図
形形状データに従い図形を表示画面上に描画する新規図
形描画処理手段で構成される。２００は操作者が指定し
た図形要素のみを形状修正を行う指定図形要素の修正処
理手段、２０１は修正を行う図形形状のデータを記憶す
る図形データ記憶処理手段、２０２は図形形状に付加さ
れた寸法を記憶する寸法記憶処理手段、２０３は形状修
正を行う際の基準点を記憶する基準点記憶処理手段、２
０４は操作者が変更を行おうとする寸法を記憶する修正
寸法記憶処理手段、２０５は修正寸法記憶処理手段２０
４で指示した寸法を変更する新規の寸法を記憶する新規
寸法記憶処理手段、２０６は新規寸法記憶処理手段２０
５で指示された寸法に従って図形データ記憶処理手段２
０１で記憶された図形形状データを形状変更する新規図
形データ作成処理手段、２０７は新規図形データ作成処
理手段２０６で計算された図形形状データに従い図形を
表示画面上に描画する新規図形描画処理手段である。

【００１８】ここで、図３のような手順で作成された図
形形状データの形状修正を例に説明する。なお図３〜図
７は本発明の一実施例における図形処理装置の操作手順
説明図である。図１のステップ１において図３の手順に
従い、図形処理装置のスケッチャー機能を用いて、図形
を作成する。ここで、ステップ１の図形作成処理終了
後、図２の図形データ記憶処理手段１０１，２０１らよ
り図形形状データは図形データ記憶領域に記憶される。
以下に図形データ記憶処理手段１０１，２０１の図形デ
ータ記憶処理によって、記憶された形状データを（表
１）に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】次にステップ２において上記の図形要素に
対して、図４に示すように寸法を付加し、付加された寸
法は寸法記憶処理手段１０２，２０２により寸法記憶領
域に記憶される。さらにステップ３において、作成され
た図形形状の修正を形状全体の修正を行うか、または指
定図形要素のみの修正を行うかを操作者の判断により、
選択を行う。

【００２１】まず、形状全体の修正処理を選択した場合
について説明する。ステップ４において、図５（ａ）に
示す図形作成手順１で描いた直線の垂直方向の長さ”Ｌ
Ｙ５”を変更させたい場合、操作者はマウスなどのポイ
ンタ装置により、寸法数値”ＬＹ５”を図面から選択す
る。選択された寸法数値”ＬＹ５”は修正寸法記憶処理
手段１０４により、修正寸法記憶領域に記憶される。形
状修正を行う基準点を一点指示し、基準点記憶処理手段
１０３により、基準点記憶領域に記憶される。本例で
は、図面中の原点である（０，０）の位置を基準点と
し、基準点記憶領域に記憶させる。ステップ５におい
て、操作者がステップ４で指示した寸法修正を行う寸法
の新規寸法値をキーボードなどの入力装置から入力し、
新規寸法記憶処理手段１０５により、新規寸法記憶領域
に記憶させる。ここで、操作者は新規寸法を”ＬＬ”と
入力したとする。

【００２２】上記の処理の入力終了後、ステップ６の形
状修正処理が以下のように開始される。図形要素を構成
する図形データは、以下の計算式により、新規の図形デ
ータを発生する。図形データの座標（Ｘ０，Ｙ０）、新
規図形データの座標（ＸＮ，ＹＮ）、操作者が変更を要
求する寸法Ｌ０、形状変更を行う新寸法をＬＮとする。
次式に従い、新規図形データの座標計算を行う。

【００２３】 ＸＮ＝Ｘ０×Ｌ０／ＬＮ，ＹＮ＝Ｙ０×Ｌ０／ＬＮ ここで、前記の式を利用し、図形作成手順１と５で描い
た直線のデータ変更を例に説明する。

【００２４】図形作成手順１ 始点（０，０） 終点
（０，ＬＹ４） 線種：直線で描かれた図形要素は、 始点データの変更：ＸＮ＝０×Ｌ０／ＬＮ＝０，ＹＮ＝
０×Ｌ０／ＬＮ＝０ 終点データの変更：ＸＮ＝０×Ｌ０／ＬＮ＝０，ＹＮ＝
ＬＹ４×Ｌ０／ＬＮ よって、図形作成手順１で描かれた図形要素は始点
（０，０）、終点（０，ＬＹ４×Ｌ０／ＬＮ）の直線と
なる。

【００２５】図形作成手順５ 始点（ＬＸ１１，ＬＹ
５） 終点（ＬＸ９，ＬＹ９） 線種：直線で描かれた
図形要素は、 始点データの変更：ＸＮ＝ＬＸ１１×Ｌ０／ＬＮ，ＹＮ
＝ＬＹ５×Ｌ０／ＬＮ 終点データの変更：ＸＮ＝ＬＸ９×Ｌ０／ＬＮ，ＹＮ＝
ＬＹ９×Ｌ０／ＬＮ よって、図形作成手順１で描かれた図形要素は始点（Ｌ
Ｘ１１×Ｌ０／ＬＮ，ＬＹ５×Ｌ０／ＬＮ）、終点（Ｌ
Ｘ９×Ｌ０／ＬＮ，ＬＹ９×Ｌ０／ＬＮ）の直線とな
る。

【００２６】前記の計算に従い、新規図形データ作成処
理手段１０６により、図形作成手順１から１５で描かれ
た図形要素の形状データを変更し、新規図形データ記憶
領域に記憶させ、図形データ記憶領域に記憶されたデー
タに従い、新規図形描画処理手段１０７により、図５
（ｂ）のように表示されている図形形状全体を再描画す
る。

【００２７】また、図６（ａ）に示すように図形要素が
自由曲線の寸法を修正する場合について、自由曲線の曲
線長さＬＦ１をＬＦ２に変更を例に説明する。

【００２８】図形作成手順６ 始点（ＬＸ９，ＬＹ
９） 終点（ＬＸ４，ＬＹ６） 線種：自由曲線 曲線
長さ：ＬＦ１ 特徴点：（ＬＸ１０，ＬＹ８）、（ＬＸ
８，ＬＹ７）を変更する場合も前記の式に従い以下のよ
うに計算を行う。 始点データの変更：ＸＮ＝ＬＸ９×ＬＦ１／ＬＦ２，Ｙ
Ｎ＝ＬＹ９×ＬＦ１／ＬＮ２ 終点データの変更：ＸＮ＝ＬＸ４×ＬＦ１／ＬＦ２，Ｙ
Ｎ＝ＬＹ６×ＬＦ１／ＬＦ２ 特徴点の変更 ：ＸＮ＝ＬＸ１０×ＬＦ１／ＬＦ２，
ＹＮ＝ＬＹ８×ＬＦ１／ＬＮ２ 特徴点の変更 ：ＸＮ＝ＬＸ８×ＬＦ１／ＬＦ２，Ｙ
Ｎ＝ＬＹ７×ＬＦ１／ＬＦ２ よって図形作成手順６で描かれた図形要素は始点（ＬＸ
９×ＬＦ１／ＬＦ２，ＬＹ９×ＬＦ１／ＬＮ２）、終点
（ＬＸ４×ＬＦ１／ＬＦ２，ＬＹ６×ＬＦ１／ＬＦ
２）、特徴点（ＬＸ１０×ＬＦ１／ＬＦ２，ＬＹ８×Ｌ
Ｆ１／ＬＮ２）、（ＬＸ８×ＬＦ１／ＬＦ２，ＬＹ７×
ＬＦ１／ＬＦ２）の自由曲線となる。上記のように直
線、自由曲線についての修正方法について説明したが、
カーブの曲率修正も同様な計算方法により、図６（ａ）
のように形状修正可能である。

【００２９】また、ステップ３において、指定図形要素
の修正処理を選択した場合の形状修正法について図７
（ａ）を用いて説明する。図形作成手順１で描かれた線
分を”ＬＹ５”から”ＬＬ２”に修正する場合、まず、
ステップ７において修正を行う寸法”ＬＹ５”を指示
し、ステップ８において修正後の寸法”ＬＬ２”を入力
する。すると、ステップ９において、形状変更処理が以
下のように開始される。図形作成手順１で描かれた図形
要素は始点（０，０）、終点（０，ＬＹ４）の直線で描
かれた図形要素は、 始点データの変更：ＸＮ＝０×Ｌ０／ＬＮ＝０，ＹＮ＝
０×Ｌ０／ＬＮ＝０ 終点データの変更：ＸＮ＝０×Ｌ０／ＬＮ＝０，ＹＮ＝
ＬＹ４×Ｌ０／ＬＮ よって、図形作成手順１で描かれた図形要素は始点
（０，０）、終点（０，ＬＹ４×Ｌ０／ＬＮ）の直線と
なる。さらに、図形作成手順１で作成された図形要素は
図形作成手順２と図形作成手順１４で作成された図形要
素と接続されているために、以下の図形データの修正も
同時に行う。図形作成手順２で描かれた図形要素は始点
（０，ＬＹ４）、終点（ＬＸ５，ＬＹ４）は、始点
（０，ＬＹ４×Ｌ０／ＬＮ）、終点（ＬＸ５，ＬＹ４）
の直線に修正される。同時に図形作成手順１４で描かれ
た図形要素は終点を更新した始点（ＬＸ５，０）、終点
（０，０）の直線に修正される。さらに上記の計算手法
に従い、図形作成手順３で描かれた弧、図形作成手順
４，５で描かれた直線も図形要素の端点の条件を守りな
がら形状修正される。上記の６要素の図形要素を修正し
た結果を図７（ｂ）に示す。最後に全ての寸法修正を終
了した時点で、ステップ１０において、形状修正処理を
終了する。

【００３０】

【発明の効果】本発明の図形処理装置では、パラメトリ
ック機能による寸法変更により形状全体を形状修正する
ために、操作者がイメージした形状を保存した状態で形
状修正が可能である。

【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フロ
ーチャート

【図２】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３】本発明の一実施例における図形処理装置の操作
手順説明図

【図４】本発明の一実施例における図形処理装置の操作
手順説明図

【図５】（ａ）本発明の一実施例における図形処理装置
の操作手順説明図 （ｂ）本発明の一実施例における図形処理装置の操作手
順説明図

【図６】（ａ）本発明の一実施例における図形処理装置
の操作手順説明図 （ｂ）本発明の一実施例における図形処理装置の操作手
順説明図

【図７】（ａ）本発明の一実施例における図形処理装置
の操作手順説明図 （ｂ）本発明の一実施例における図形処理装置の操作手
順説明図

【図８】従来の図形処理装置の装置ブロック図

【図９】従来の図形処理装置における操作手順説明図

【図１０】従来の図形処理装置における操作手順説明図

【図１１】従来の図形処理装置における操作手順説明図

【図１２】従来の図形処理装置における操作手順説明図

【符号の説明】

１ 中央処理装置 ２ 表示装置 ３ ポインタ装置 ４ 入力装置 ５ 主記憶装置 １００ 形状全体の修正処理手段 １０１ 図形データ記憶処理手段 １０２ 寸法記憶処理手段 １０３ 基準点記憶処理手段 １０４ 修正寸法記憶処理手段 １０５ 新規寸法記憶処理手段 １０６ 新規図形データ作成処理手段 １０７ 新規図形描画処理手段 ２００ 指定図形要素の修正処理手段 ２０１ 図形データ記憶処理手段 ２０２ 寸法記憶処理手段 ２０３ 基準点記憶処理手段 ２０４ 修正寸法記憶処理手段 ２０５ 新規寸法記憶処理手段 ２０６ 新規図形データ作成処理手段 ２０７ 新規図形描画処理手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】演算を行う中央処理装置と、文字及び数値
   などを入力するキーボードなどの入力装置と、画面上の
   座標や要素を選択するポインティング装置と、図形や文
   字を表示する表示装置と、入力された図形などを記憶し
   ておく外部記憶装置と、入力された図形などを出力する
   出力装置と、前記入力装置とポインティング装置を制御
   する入力制御手段と、前記出力装置と、外部記憶装置に
   出力する出力制御手段からなる図形処理装置であって、 操作者がイメージする形状をポインティング装置によ
   り、表示装置上にフリーハンド手法によって図形を作成
   した後、作成した図形形状に対して寸法数値を付加し、
   さらに付加した寸法数値をポインティング装置により指
   示し、キーボードなどの入力装置からの入力により寸法
   数値を変更し、フリーハンド手法によって描かれた形状
   を指定した寸法の形状に修正するパラメトリック機能で
   あって、描かれた形状全体に一括してパラメトリック変
   形を行うパラメトリック機能を備えたことを特徴とする
   図形処理装置。