JPH07296042A - Ｃａｄシステムのハッチング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハッチング領域の指定を簡単にする。 【構成】 入力部１のマウス１ａ、またはキーボード１
ｂにより入力され、メモリテーブル４に格納された図形
のハッチング領域を、領域指定処理１０により指定す
る。端点補正処理１１によりハッチング領域内の図形の
端点を閉じた連鎖図形になるように端点の補正を行い、
ワークテーブル１３に一時的に格納する。輪郭形状自動
抽出処理１２により、ハッチング枠の輪郭を走査する輪
郭走査テーブル１４を作成し、ハッチングするための輪
郭形状を自動抽出しハッチング図形枠テーブル１５を作
成する。ハッチング演算処理７により、ハッチング図形
枠テーブル１５のハッチング図形枠内をハッチングパタ
ーン指定処理２により指定されたハッチングパターンで
ハッチング演算処理を行う。表示制御処理９により、ハ
ッチング演算処理により作成されたハッチング図形を表
示モニタ８に表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば２次元データ構
造を内部に保有するＣＡＤ（Computer AidedDesign)シ
ステムの断面図等の作成時に切り口等を明示する目的
で、その面上に平行線の群（以下、ハッチングと呼ぶ）
を施すＣＡＤシステムのハッチング方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図２は、従来のＣＡＤシステムのハッチ
ング方法の処理手順を示す図である。図３は、従来のＣ
ＡＤシステムのハッチング領域の入力方法を示す図であ
り、図４は、図３に示すハッチング領域のハッチング結
果を示す図である。以下、図２〜図４を参照しつつ従来
のＣＡＤシステムのハッチング方法を説明する。図１中
の入力部１のマウス１ａ、またはキーボード１ｂ等によ
って入力された図形は、メモリテーブル４に格納され
る。図形指示処理５では、メモリテーブル４に格納され
た図形のハッチング領域の枠（ハッチング枠図形と呼
ぶ）の図形の入力を指示する。例えば、図３中の太線で
示された図形をハッチング枠図形としてハッチングを指
示する場合、図形指示処理５では、太線で示された図形
ｄ1 〜ｄ13を、例えばマウス１ａにより図形ｄ1 〜ｄ13
上の点（図中×印）を入力することにより１要素ずつ指
示する。図３中の白丸、及び黒丸は、図形の端点であ
り、これらを結ぶ直線または曲線は図形の要素である。
そして、すべてのハッチング枠図形の指示が完了したこ
とを示すキーがキーボード１ｂから入力されると、図形
指示処理５では、ハッチング枠図形の指示が完了したこ
とを認識し、図形検査処理６に進む。図形検査処理６で
は、ハッチング枠図形が、図形間の接続に分岐や隙間が
なく環状の構造（以下、閉じた連鎖構造と呼ぶ）である
か検査し、閉じた連鎖構造でない場合には、その箇所に
エラーマークを表示し、再度図形指示処理５に戻る。エ
ラーがなく閉じた連鎖構造であると判断された場合は、
ハッチング演算処理７においてハッチングパターン指定
処理２により指定されたハッチングの平行線の間隔や傾
き角度等のハッチングパターンに従って、ハッチング枠
図形内のハッチング図形の計算をし、計算されたハッチ
ング図形は、メモリテーブル４に格納されると同時に表
示制御処理９により表示モニタ８に表示される。例え
ば、図３に示すハッチング枠が指定された場合には、図
４に示すようにハッチング枠内の図形がハッチングパタ
ーン指定処理２により指定されたハッチングパターンに
従ってハッチングされる。このように、あらかじめメモ
リテーブル４に格納された図形を元にして、ハッチング
枠図形を指定することにより任意の枠内に様々なパター
ンのハッチングを入力する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＣＡＤシステムのハッチング入力方法においては、次の
ような課題があった。ハッチング枠図形が閉じた連鎖構
造でなければならないため、メモリテーブル４に格納さ
れた図形のうち、あらかじめハッチング枠図形となる図
形を交差点で正確に分割あるいは伸縮（編集）させてお
く必要がある。この編集作業は操作が煩わしいばかり
か、以下のような問題点があった。 （ａ） メモリテーブル４上の図形を編集するため計算
誤差が蓄積されて、ＣＡＤデータとしての品質が低下す
る。 （ｂ） 図形を分割することにより無駄な図形が増える
ためメモリテーブル４、及び入力した図形を格納する図
面データベース３の消費量が増え、処理時間が増える。

【０００４】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、前記課題
を解決するために、ＣＡＤシステムのハッチング方法に
おいて以下の処理を施す。すなわち、入力した図形に対
してハッチングパターンを指定するハッチングパターン
指定処理と、前記入力した図形の周辺を矩形領域又は多
角形領域で囲みハッチング領域を指示するハッチング領
域指示処理と、前記ハッチング領域指示処理により指示
されたハッチング領域内の前記入力した図形のハッチン
グ図形枠を自動抽出する輪郭形状自動抽出処理と、前記
ハッチング図形枠を前記ハッチングパターン指定処理に
より指定されたハッチングパターンでハッチング処理す
るハッチング演算処理とを施す。第２の発明は、第１の
発明の入力した図形の各端点について、該端点が接続さ
れているかを判別し、接続されていなければ該端点が接
続されるように端点補正処理を行い、該端点補正処理で
補正された端点を用いて前記輪郭形状自動抽出処理を施
す。

【０００５】

【作用】第１の発明によれば、以上のようにＣＡＤシス
テムのハッチング方法を構成したので、ハッチングパタ
ーン指定処理により、入力した図形に対してハッチング
パターンを指定する。ハッチング領域指示処理により、
ハッチングする領域を入力した図形の周辺を囲む矩形領
域又は多角形領域で指示する。輪郭形状自動抽出処理に
より、ハッチング領域指示処理により指示されたハッチ
ング領域内の入力した図形のハッチング図形枠を自動抽
出する。ハッチング演算処理により、ハッチング図形枠
をハッチングパターン指定処理により指定されたハッチ
ングパターンでハッチング処理する。第２の発明によれ
ば、入力した図形の各端点について、該端点が接続され
ているかを判別し、接続されていなければ該端点が接続
されるように端点の補正処理を行うことにより、入力し
た図形が閉じた連鎖図形でなくてもこの補正処理により
閉じた連鎖図形に補正される。輪郭形状自動抽出処理で
は、端点が補正された端点を用いて輪郭形状自動抽出処
理を行う。従って、前記課題を解決できるのである。

【０００６】

【実施例】図１は、本発明の実施例のＣＡＤシステムの
ハッチング方法の処理手順を示す図であり、図２の従来
のＣＡＤシステムのハッチング方法と同様の要素には、
同一の符号を付している。このＣＡＤシステムのハッチ
ング方法では、マウス１ａ、及びキーボード１ｂとによ
り構成される入力部１等を用いて入力した図形（以下、
下絵と呼ぶ）がメモリテーブル４に格納される。下絵の
ハッチングパターンを指定するハッチングパターン指定
処理２と、下絵のハッチング領域を下絵の周辺を囲んだ
矩形領域または多角形領域で指定するハッチング領域指
定処理１０と、下絵が閉じた連鎖図形になるように端点
を補正する端点補正処理１１とが施される。さらに、ハ
ッチングするためのハッチング図形の輪郭形状を自動抽
出する輪郭形状自動抽出処理１２と、輪郭形状自動抽出
処理１２により抽出されたハッチング図形枠内をハッチ
ングパターン指定処理２により指定されたハッチングパ
ターンでハッチング演算処理を行うハッチング演算処理
７と、ハッチング図形を表示モニタ８に表示する表示制
御処理９とが順に施される。ワークテーブル１３は、領
域指示処理１０により指示されたハッチング領域内の入
力図形を一時的に格納するテーブルであり、輪郭走査テ
ーブル１４は輪郭形状自動抽出処理１２でハッチング図
形の輪郭を走査するために使用するテーブルであり、ハ
ッチング図形枠テーブル１５は輪郭形状自動抽出処理１
２で抽出されたハッチング図形枠を記憶するテーブルで
ある。また、図面データベース３は入力した図形を記憶
するファイルである。以下、これらの各処理を図を参照
しつつ説明する。

【０００７】領域指示処理１０ 図５は、図１中の領域指示処理１０の処理内容を示す図
であり、同図（ａ）は、下絵の周辺を矩形で囲んでハッ
チングする領域を指示する場合を示す図であり、同図
（ｂ）は、下絵の周辺を多角形で囲んでハッチングする
領域を指示する場合を示す図である。図５（ａ）、及び
（ｂ）中の１６は、表示モニタ８上のマウス１ａの位置
を示すカーソル、１７は、ハッチング表示する領域を示
すハッチング領域であり、図５（ａ）中の１８は、下絵
を矩形で囲んだ矩形領域、図５（ｂ）中の１９は、下絵
を多角形で囲んだ多角形領域である。以下、図５を用い
て図１中の領域指示処理１０の処理内容を説明する。図
１中の表示モニタ８上に表示されている下絵内のハッチ
ング領域１７にハッチングする場合、図５（ａ）に示す
ようにハッチング領域１７の輪郭形状が比較的単純なも
のについては、マウスカーソル１６により下絵の周辺に
矩形領域１８、例えば対角線（Ｐ1 ，Ｐ2 ）を指定す
る。また、図４（ｂ）に示すようにハッチング領域１７
の輪郭形状が入り組んでいるものついては、マウスカー
ソル１６によりハッチング領域を含む多角形領域１９の
各端点（Ｐ3 〜Ｐ13）を指定する。下絵を矩形領域１８
で囲むか多角形で囲むかは、ハッチング領域１７の輪郭
形状によっていつでも変更できるようにする。

【０００８】端点補正処理１１ 図６は、図１中の端点補正処理１１の処理フローを示す
図である。以下、端点補正処理１１の処理をこの図を参
照しつつ説明する。ステップ１では、領域指定処理１０
により指定された矩形領域１８または多角形領域１９で
囲まれる図形の各端点の情報を抽出し、これをワークテ
ーブル１３に格納し、次のステップ２に進む。ステップ
２では、ワークテーブル１３に格納された図形情報を１
個ずつ抽出し、ステップ３に進む。ステップ３では、ス
テップ２でのワークテーブル１３内の図形情報の抽出処
理が終了したかどうかを判定し、終了していれば端点補
正処理１１を終了し輪郭形状自動抽出処理１２に進み、
終了していなければステップ４に進む。ステップ４で
は、ステップ２で抽出した端点が、ワークテーブル１３
内に格納された他の図形の端点であるか、または他の図
形上に存在するかを検査する。ステップ５では、ステッ
プ４の検査結果を判別し、ステップ２で抽出した端点
が、他の図形の端点であるか、または他の図形上に存在
する場合には、端点が接続されているのでステップ２に
戻り、そうでない場合には、ステップ６に進む。ステッ
プ６では、図形の端点を端点補正範囲内で伸縮計算し、
伸縮した端点がワークテーブル１３内の他の図形の端点
または図形上に存在するかを検査する。ここで、伸縮計
算とは、誤差として補正できる特定の長さを可変パラメ
ータとして用意し、ステップ２で抽出した端点をその長
さの範囲内で移動することにより該端点を含む図形を伸
縮するものである。

【０００９】図７は、端点補正処理１１の処理内容を説
明するための図であり、同図（ａ）は、線分の場合の端
点の補正処理であり、同図（ｂ）は、円弧の場合の端点
の補正処理である。端点が線分の時に補正する場合は、
図７（ａ）に示すように、線分Ｌ1 の端点Ｐ12を線分Ｌ
1 の延長線上の端点補正範囲２０内で（+)側、または
(-) 側に伸縮処理をする。また端点が円弧の時に補正す
る場合は、図７（ｂ）に示すように円弧Ａ1 の端点Ｐ16
を端点補正範囲２０で円弧Ａ1 の形状を維持しつつ（+)
側、または(-) 側に伸縮処理をする。ステップ７では、
ステップ６で図形の端点を端点補正範囲内で伸縮処理し
た端点が、ワークテーブル１３内の他の図形の端点また
は図形との交点が存在するかを判別し存在する場合に
は、ステップ８に進み、存在しない場合には端点の補正
によっても下絵が閉じた連鎖構造にならないので処理を
終了する。例えば、図７（ａ）の場合には、端点Ｐ13と
Ｐ12を結ぶ線分Ｌ1 の端点Ｐ12の伸縮処理した端点が端
点Ｐ14とＰ15とを結ぶ線分Ｌ2 の端点Ｐ14で交点を持
ち、図７（ｂ）の場合には、端点Ｐ14とＰ15を結ぶ円弧
Ａ1 の端点Ｐ16の伸縮処理した端点が端点Ｐ19とＰ18と
を結ぶ線分Ｌ3 の端点Ｐ18で交点を持つ。ステップ８で
は、交点が複数個存在した場合には、補正前の端点に最
も近接する交点を補正端点とする。ステップ９では、ス
テップ６〜ステップ８の処理によって算出した補正端点
を抽出図形の新たな端点として、ワークテーブル１３内
に格納された抽出図形の端点座標を補正し、ステップ２
に戻る。例えば、図７（ａ）の場合では、線分図形Ｌ1
の端点Ｐ12がＰ14に補正され、図７（ｂ）の場合では、
円弧図形Ａ1 の端点Ｐ16がＰ18に補正される。補正対象
の端点が線分または円弧以外の場合でも同様にして補正
することができる。以上のステップ１〜９の処理を行う
ことにより、下絵となる図形がデータ品質が悪いために
未接続であっても、ハッチング入力用のワークテーブル
１３に格納されるデータは端点が他の図形上に確実に接
続されたデータとなる。

【００１０】輪郭形状自動抽出処理１２ 図８は、図１中の輪郭形状自動抽出処理１２の処理フロ
ーチャートである。以下、図を参照しつつ輪郭形状自動
抽出処理１２の処理手順を説明する。ステップ１０で
は、端点補正処理１１により端点の位置を補正したワー
クテーブル１３上の図形の中から領域指示処理１０で指
定された矩形領域または多角形領域の領域線に交差する
図形を抽出し、矩形領域または多角形領域の領域線でワ
ークテーブル１３上の図形を分割する。その後、領域内
のワークテーブル１３上の図形の内、一番外側の図形と
の交点まで縮め、縮めた交点をワークテーブル１３に格
納する。図９は、ステップ１０の処理内容の一例を示す
図であり、同図（ａ）は、ステテップ１０の処理前の状
態を示す図であり、同図（ｂ）は、ステップ１０の処理
後の状態を示す図である。図９中の黒丸は下絵の端点を
示し、黒丸を結ぶ線は下絵の図形である。図９（ａ）に
示すように、線分Ｌ4 、Ｌ5 、及びＬ6 が多角形領域１
９の領域線に交差しており、これらの線分を図９（ｂ）
に示すように領域内のワークテーブル１３上の図形の
内、一番外側の図形との交点（線分Ｌ4 は線分Ｌ7 、及
びＬ8 、線分Ｌ5 は線分Ｌ9 、線分Ｌ6 は線分Ｌ10にそ
れぞれ変換する。）に縮め、これら縮められた線分Ｌ7
、Ｌ8 、Ｌ9 、Ｌ10の各端点をワークテーブル１３に
格納する。ステップ１１では、ワークテーブル１３内の
全図形の端点及び交点を計算し、輪郭走査テーブル１４
へ分岐点として格納する。

【００１１】図１０は、図７中のステップ１１の処理内
容を示す図であり、同図（ａ）は、ワークテーブル１３
内の全図形の端点及び交点の計算結果を示す図であり、
同図（ｂ）は計算結果を図１中の輪郭走査テーブル１４
の分岐点カラムに分岐点の格納結果を示す図である。図
１０（ａ）に示すように、図９（ｂ）に示す線分Ｌ8 、
Ｌ9 、及びＬ10が交点計算の対象となり、これらの線分
Ｌ8 、Ｌ9 、及びＬ10とワークテーブル１３内の図形と
の交点Ｐ31，Ｐ32，Ｐ33，Ｐ34，Ｐ24，Ｐ25，Ｐ26，Ｐ
27、Ｐ21が計算され、そして図１０（ｂ）に示すように
輪郭走査テーブル１４内の分岐点のカラムに端点、及び
交点（Ｐ20〜Ｐ34）を格納する。ステップ１２では、分
岐点から発生する次の分岐点に至るまでの経路情報を輪
郭走査テーブル１４の経路情報のカラムに格納する。図
１１は、ステップ１２の処理内容を示す図である。図１
１に示すように、分岐点Ｐ20における経路情報は、分岐
点Ｐ23への円弧データと分岐点Ｐ21への線分データ、分
岐点Ｐ21における経路情報は分岐点Ｐ20、Ｐ22、及びＰ
27への線分データ、分岐点Ｐ22における経路情報は分岐
点Ｐ28、Ｐ21への線分データという具合に全ての分岐点
に対して経路情報を計算し、輪郭走査テーブル１４の経
路情報のカラムに格納する。なお、輪郭走査テーブル１
４の大きさは、分岐点の最大数、及び各分岐点から発生
する経路の最大数によってきまるため、扱う下絵の複雑
さによりあらかじめ適当な大きさを確保しておくことが
できる。ステップ１３では、輪郭走査テーブル１４を使
って輪郭走査を輪郭走査を行い、ハッチング枠図形をハ
ッチング枠テーブル１５に格納する。

【００１２】図１２は、ステップ１３の処理内容を示す
図であり、同図（ａ）は、処理前の状態を示す図形であ
り、同図（ｂ）は、処理結果を示す図形である。図１２
（ａ）中の矢印は、走査方向を示す。まず、図１２
（ａ）に示すように輪郭走査の初期設定として、輪郭形
状の外部の適当な位置に走査開始点Ｐ35を設定し、この
走査開始点Ｐ35と線分を結んだ際にその線分がワークテ
ーブル１３内の他の図形と交差しない位置にある分岐点
Ｐ22を輪郭走査テーブル１４より抽出し初期の走査点と
する。そこで、走査開始点より輪郭走査を開始し初期の
走査点に設定した分岐点（Ｐ22）から発生する次の経路
情報を輪郭走査テーブル１４により調べ、次の走査方向
が分岐点に対し最右折する経路情報（Ｐ21（線分））を
選択する。そして、走査点（Ｐ22）から経路情報（Ｐ21
（線分））を結ぶ形状（線分Ｐ22−Ｐ21）をハッチング
枠テーブル１５に格納し、経路として決定したＰ21を新
たな分岐点として次の輪郭走査を続ける（線分Ｐ21−Ｐ
20、円弧Ｐ20−Ｐ23、…、）。次の走査方向となる経路
情報が初期の走査点に設定した分岐点（Ｐ22）と一致し
た場合に輪郭走査を完了する。以上の処理を経ることに
よって、図１２（ｂ）に示すようにハッチング枠図形が
抽出される。以上の輪郭形状自動抽出処理１２により抽
出されるハッチング枠図形は閉じた連鎖構造となる。

【００１３】ハッチング演算処理７ ハッチング演算処理７では、ハッチングパターン指定処
理２により指定されたハッチングパターンに従ってハッ
チング図形枠テーブル１５に格納されているハッチング
枠図形内のハッチング図形の計算を行い、メモリテーブ
ル４に格納する。表示制御処理９ 表示制御部９では、メモリテーブル４に格納されたハッ
チング図形を表示モニタ８に表示する。以上のように、
本実施例では、下絵に沿った領域にハッチングを入力す
る場合、下絵が閉じた連鎖構造になっていなくても、ハ
ッチングを入力する下絵の周辺を矩形領域または多角形
領域で囲み、この矩形領域または多角形領域で囲まれた
下絵の端点を補正し端点が他の図形上に確実に接続され
たデータを作成し、この補正データに対して輪郭形状を
抽出しハッチング枠を作成するので、ハッチング入力前
の下絵の編集時間が削減でき、下絵の編集によるＣＡＤ
データの誤差を減らすことができる。しかも、メモリテ
ーブル４及び図形データベース３の消費量節約し、処理
時間の増大を防ぐことができる。そのうえ、図形の端点
が厳密に接続されていないデータ品質の悪いＣＡＤデー
タを下絵として流用した場合でも下絵の編集なしでハッ
チングが入力できるという利点がある。

【００１４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の発明
によれば、入力した図形の周辺を矩形領域又は多角形領
域で囲みハッチング領域を指示するハッチング領域指示
処理と、ハッチング領域指示処理により指示されたハッ
チング領域内の入力した図形のハッチング図形枠を自動
抽出する輪郭形状自動抽出処理とを行うので、ハッチン
グ領域の指定が簡単にすることができる。第２の発明に
よれば、入力した図形の端点が接続されるように端点補
正処理を行うので、図形の端点が厳密に接続されていな
いデータ品質の悪いＣＡＤデータの場合でも、図形の編
集なしでハッチング領域の指定ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のＣＡＤシステムのハッチング
方法を示す図である。

【図２】従来のＣＡＤシステムのハッチング方法を示す
図である。

【図３】従来のハッチング入力方法を示す図である。

【図４】図３のハッチング結果を示す図である。

【図５】図１中の領域指示処理内容を示す図である。

【図６】図１中の端点補正処理のフローチャートであ
る。

【図７】図１中の端点補正処理内容を示す図である。

【図８】図１中の輪郭形状自動抽出処理のフローチャー
トである。

【図９】図８中のステップ１０の処理内容を示す図であ
る。

【図１０】図８中のステップ１１の処理内容を示す図で
ある。

【図１１】図８中のステップ１２の処理内容を示す図で
ある。

【図１２】図８中のステップ１３の処理内容を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ 入力部 ２ ハッチングパターン指定処理 ７ ハッチング演算処理 １０ 領域指示処理 １１ 端点補正処理 １２ 輪郭形状自動抽出処理 １３ ワークテーブル １４ 輪郭走査テーブル １５ ハッチング図形枠テーブル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力した図形に対してハッチングパター
   ンを指定するハッチングパターン指定処理と、 前記入力した図形の周辺を矩形領域又は多角形領域で囲
   みハッチング領域を指示するハッチング領域指示処理
   と、 前記ハッチング領域指示処理により指示されたハッチン
   グ領域内の前記入力した図形のハッチング図形枠を自動
   抽出する輪郭形状自動抽出処理と、 前記ハッチング図形枠を前記ハッチングパターン指定処
   理により指定されたハッチングパターンでハッチング処
   理するハッチング演算処理とを、 施すことを特徴とするＣＡＤシステムのハッチング方
   法。
2. 【請求項２】 前記入力した図形の各端点について、該
   端点が接続されているかを判別し、接続されていなけれ
   ば該端点が接続されるように端点補正処理を行い、該端
   点補正処理で補正された端点を用いて前記輪郭形状自動
   抽出処理を施すことを特徴とする請求項１記載のＣＡＤ
   システムのハッチング方法。