JPH08221453A

JPH08221453A - 曲線加工方法及び装置

Info

Publication number: JPH08221453A
Application number: JP7029754A
Authority: JP
Inventors: Masaru Nishimura; 勝西村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-02-17
Filing date: 1995-02-17
Publication date: 1996-08-30

Abstract

(57)【要約】【目的】多数の曲線データをグループ化又は複合曲線
化して取り扱う場合に、データ量を低減して応答性を向
上させる。【構成】データベース１２上にデータとして格納され
ている複数の曲線の中から、連続線を構成する複数の曲
線を一筆書き入力によって自動選択し（１３０）、その
端点が相隣接する複数の曲線を連結することができるか
否か及び各曲線を構成する点の一部を間引くことができ
るか否かを判定し、可能である場合には連結又は間引き
を実行する（１５０，１７０）。データ量の低減によっ
て、応答性が向上する。

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ＣＡＤ（Comput
er Aided Design ）システム等を利用して得られるデー
タに基づき製品又はその型の素材を曲線加工する曲線加
工方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】３次元ＣＡＤは立体を取り扱うことがで
きるＣＡＤであり、その用途には、例えば自動車の車体
やその型の設計支援等がある。この種の用途において
は、連続線データに関する図形処理を実行することが多
い。その場合には、まず、あらかじめ曲線データ（曲線
を構成する各点のデータの集合）を作成しデータベース
上に格納しておく。連続線を構成するに当たって、使用
者は、データベース上に曲線データとして格納されてい
る曲線のうちいずれの曲線を使用するのかを、連続線を
構成する順に指示する。このようにデータとして得られ
る一群の曲線、すなわち連続線は、その後、加工等に使
用される。

【０００３】連続線を構成するに当たって一連の曲線を
指示する操作は、グループ化等の手法によって効率化す
ることができる。例えばグループＡ＝集合（曲線１、曲
線２、曲線３、…、曲線Ｎ）といった具合に、Ｎ本の曲
線に係る曲線データをグループ化しておくと、曲線１、
曲線２、曲線３、…、曲線Ｎを順に指示する操作は必要
でなくなり、グループＡを指示する操作のみで済ませる
ことが可能になる。但し、グループ化のために集合属性
を示すデータを付加する必要があるため、グループ化し
ない場合に比べるとデータ量は増大する。

【０００４】近年では、グループ化と併せ、複合曲線化
と呼ばれる手法も用いられている。例えば集合曲線Ｃ＝
曲線１＋曲線２＋曲線３＋…＋曲線Ｎといった具合に、
Ｎ本の曲線によってトポロジーを定義しておくと、定義
されたトポロジーを指示する操作のみで、連続線（この
場合集合曲線）を指示することができる。なお、トポロ
ジーの表現形式としては、第１に複数の曲線の集まりと
して表現する形式があり、第２にＮＵＲＢＳ（Non Unif
ormed Rational B-Spline ）にて表現する形式がある。
これらいずれの表現形式においても、トポロジーを表現
するための属性データが必要である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】これらグループ化、複
合曲線化等の手法は、連続線を指示するのに際し操作を
簡略化できるという面で有効な手法である。反面で、集
合属性等を示すデータを付加する必要があるため、これ
らの手法は取り扱うデータの量の増大、ひいては応答性
の低下を招く。専ら単一のＣＡＤシステムのみで連続線
に係る図形処理を実行する場合には、極端に短い曲線を
示す曲線データの作成・使用を避け、また許容される精
度の範囲内で曲線構成点を減らす等の手法で、このよう
な不具合を防止することも可能である。

【０００６】しかし、例えば自動車の車体やその型の設
計支援等の用途においては、車体形状の設計に用いられ
ているＣＡＤシステムから型設計に用いられているＣＡ
Ｄシステムへと、ＩＧＥＳ等のデータ互換フォーマット
を利用して形状データを移転することがある。このよう
に前段のＣＡＤシステムにて得られたデータを後段のＣ
ＡＤシステムに与え他の用途で使用する場合には、グル
ープ化、複合曲線化等に伴うデータの量の増大という問
題が、各システム間の形状データの取扱方の相違により
顕在化する。

【０００７】例えば、一般に高い形状データ精度が必要
な車体形状設計支援用ＣＡＤシステムから、それよりは
低い形状データ精度でよい型設計支援用ＣＡＤシステム
へと、連続線に係る形状データを移転する場合を考え
る。前者においては、高い形状データ精度を実現するた
めには、１本の連続線を精度に見合った多数の曲線にて
定義する必要があり、また１本の曲線を精度に見合った
多数の点にて定義する必要がある。これに対し、後者に
おいては、形状データ精度がより低くてもよいため、１
本の連続線を前者より少数の曲線にて定義することが許
されるし、また１本の曲線を前者より少数の点にて定義
することも許される。このようなＣＡＤシステム間で連
続線に係る形状データを移転する場合、前者にとっては
適当な本数の曲線に分割されていた連続線であっても、
後者にとっては各曲線が短かすぎることがあり、これ
は、グループ化、複合曲線化等に伴い付加されているデ
ータの多さによる応答性の劣化を招く。また、前者にと
っては精度実現上必要であった曲線構成点数（従ってデ
ータの量）が、後者にとっては多過ぎることがあり、こ
れもやはり応答性の劣化を招く。

【０００８】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、連続線を示すデー
タの編集により、ＣＡＤシステム間の形状データ移転等
の際に適用できるデータ量低減手法を実現することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の第１の構成は、複数本の曲線に関す
るデータが格納されたデータベースを参照しながら、連
続線に従い製品又はその型の素材を加工する曲線加工方
法において、上記複数本の曲線のなかから、加工に用い
る連続線を構成すべき少なくとも２本の曲線を選択する
ステップと、選択された曲線のうちその端点が相近接す
る２本の曲線に関し当該端点における接線のなす角度を
示す指標を求め、これらの曲線が滑らかに連続している
と見なしてよいかを当該指標に基づき判定するステップ
と、上記判定が成立した場合に、上記相近接する端点を
示すデータをその近傍に存在する単一の点を示すデータ
に置き換えつつ、上記２本の曲線をデータベース上で連
結するステップと、を有することを特徴とする。

【００１０】本発明の第２の構成は、複数本の曲線に関
するデータが格納されたデータベースを備え、当該デー
タベースを参照しながら、連続線に従い製品又はその型
の素材を加工する曲線加工装置において、上記複数本の
曲線のなかから、加工に用いる連続線を構成すべき少な
くとも２本の曲線を選択する手段と、選択された複数本
の曲線のうちその端点が相近接する２本の曲線に関し当
該端点における接線のなす角度を示す指標を求め、これ
らの曲線が滑らかに連続していると見なしてよいかを当
該指標に基づき判定する手段と、上記判定が成立した場
合に、上記相近接する端点を示すデータをその近傍に存
在する単一の点を示すデータに置き換えつつ、上記２本
の曲線をデータベース上で連結する手段と、を備えるこ
とを特徴とする。

【００１１】本発明の第３の構成は、曲線を構成する各
点のデータが格納されたデータベースを参照することに
より、当該曲線に従い製品又はその型の素材を加工する
曲線加工方法において、上記曲線を構成する各点に関
し、当該曲線に沿い当該点の前後にある２点を結んだ直
線に属すると見なしてよいかを、各点のデータに基づき
判定するステップと、上記判定が成立した場合に、判定
に係り上記曲線を構成する点のデータをデータベース上
から削除するステップと、を有することを特徴とする。

【００１２】そして、本発明の第４の構成は、曲線を構
成する各点のデータが格納されたデータベースを備え、
当該データベースを参照することにより、当該曲線に従
い製品又はその型の素材を加工する曲線加工装置におい
て、上記曲線を構成する各点に関し、当該曲線に沿い当
該点の前後にある２点を結んだ直線に属すると見なして
よいかを、各点のデータに基づき判定する手段と、上記
判定が成立した場合に、判定に係り上記曲線を構成する
点のデータをデータベース上から削除する手段と、を備
えることを特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明の第１及び第２の構成においては、ま
ず、データベース上にデータとして格納されている複数
本の曲線のなかから、加工に用いる連続線を構成すべき
少なくとも２本の曲線が選択される。次に、選択された
曲線のうちその端点が相近接する２本の曲線に関し、当
該端点における接線のなす角度を示す指標が検出乃至演
算される。さらに、この指標からみて、これらの曲線が
滑らかに連続していると見なせる場合には、端点が相近
接している２本の曲線がデータベース上で連結される。
これにより、集合属性等に係るデータ量が低減される。
また、当該相近接する端点を示す２点分のデータがその
近傍に存在する単一の点（例えば両端点のうち一方の点
や、両端点の中間点）を示す１点分のデータに置換され
るため、データの量が１点分減る。その結果、曲線加工
に先立つ処理の応答性が向上する。また、滑らかに連続
していると見なせる場合に曲線の合成を実行しているた
め、連続線の滑らかさを損なうこともない。

【００１４】本発明の第３及び第４の構成においては、
まず、データベース上にデータとして格納されており曲
線を構成する各点に関し、当該曲線に沿い当該点の前後
にある２点を結んだ直線に属すると見なしてよいか否か
が、各点のデータに基づき判定される。見なしてよいと
の判定結果が得られた場合、この点のデータがデータベ
ース上から削除される。従って、本構成においては、デ
ータ量が低減され曲線加工に先立つ処理の応答性が向上
する。また、当該点のデータをデータベース上から削除
したとしても、当該直線の滑らかさや連続性を損なうこ
ともない。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例に関し図面に基
づき説明する。

【００１６】図１には、本発明の一実施例に係る曲線加
工方法の実施環境が示されている。この図のシステムは
３次元ＣＡＤシステムであり、曲線データの自動編集等
を実行するＣＡＤ本体１０、ＣＡＤ本体にて使用される
曲線データ等のデータを格納するデータベース１２、他
のＣＡＤシステム等との間でデータ通信を実行するため
のインタフェース１４、必要な指示を与えるべく使用者
によって操作されるキーボード等の入力デバイス１６、
及びＣＡＤ本体１０による処理の結果等を表示する表示
デバイス１８から構成されている。

【００１７】図２には、図１に示されるシステムにより
実行される処理手順が示されている。この図に示される
ように、ＣＡＤ本体１０は、まずデータベース１２上に
格納されている図形データに曲線編集を施した上で（１
００）、データベース上に格納されている図形データに
基づき製品又はその型の素材を加工し又はそのための装
置にデータを供給する（２００）。例えば、図３上段に
示される立方体素材３００を、図３下段に示されるよう
に側方から連続線Ｃ_Xにより、上方から連続線Ｃ_Yによ
り加工しようとする場合（２００）、ＣＡＤ本体１０
は、これに先立ち、データベース１２上に格納されてい
る図形データに曲線編集を施す（１００）。本実施例の
特徴は、加工に先立ち実行されるＣＡＤ曲線編集手順１
００、特にこの手順１００により実現されるデータ量の
低減やその結果たる応答性の向上である。

【００１８】ＣＡＤ曲線編集手順１００においては、Ｃ
ＡＤ本体１０により、連続する曲線群データの一筆書き
入力（１３０）、曲線の連結判定・連結処理（１５０）
及び曲線構成点の間引き判定・間引き処理（１７０）が
順に実行される。ステップ１３０は、所定条件を満たす
曲線をデータベース１２から順に取り出す（ソーティン
グする）手順であり、ステップ１５０は、ステップ１３
０にて取り出された曲線同士を所定条件下で連結する手
順であり、ステップ１７０は、曲線を構成する点のうち
所定条件を満たす点を間引く手順である。これらの手順
のうち、特にステップ１５０及び１７０によりデータ量
の低減が実現される。その結果得られるデータは、ステ
ップ１９０にてデータベース１２等に出力される。な
お、ステップ１３０、１５０及び１７０にて使用する条
件（曲線編集条件）は、ステップ１１０にて設定され
る。

【００１９】図４には、曲線編集条件値の設定に係るス
テップ１１０の詳細が示されている。この図に示される
ように、使用者は、入力デバイス１６を使用して、連続
条件値の設定（１１２）、連結判定値の設定（１１４）
及び間引き判定値の設定（１１６）を実行する。連続条
件値、連結判定値及び間引き判定値は、それぞれ、ステ
ップ１３０、１５０及び１７０にて使用する条件値であ
る。その詳細に関しては、後に説明する。

【００２０】図５には、連続する曲線群データの一筆書
き入力に係るステップ１３０の詳細が示されている。こ
の図に示されるように、使用者は、まず、入力デバイス
１６を使用して、ソーティング開始線、ソーティング終
了線及びソーティング方向の指示・選択を実行する（１
３１、１３２）。すなわち、データベース１２上にてグ
ループ化、複合曲線化等に供されている一群の曲線のう
ち、いずれの曲線を対象としてソーティング（一筆書き
の順序でのデータベース１２からの拾い出し及び並べ換
え）を実行し、またいずれの方向にソーティングするの
かを指示する。図６に示されるように１０本の曲線Ｃ₁
〜Ｃ₁₀にて１本の閉じた連続線が構成されており、使用
者が曲線Ｃ₁〜Ｃ₅のソーティングを指示しようとして
いる場合を例にすると、ステップ１３１では曲線Ｃ₁及
びＣ₅がそれぞれソーティング開始線及びソーティング
終了線として指示され、ステップ１３２ではＡ₁がソー
ティング方向として選択される。なお、データベース１
２上にデータとして格納されている曲線は、複数の点か
ら構成されており、また、２個の端点を有している。以
下の説明では、各曲線の２個の端点のうち、ソーティン
グ方向後方に有る点を始点、前方に有る点を終点と呼ぶ
こととする。

【００２１】ＣＡＤ本体１０は、次に、ステップ１３１
にて指示されたソーティング開始線Ｃ₁に関するデータ
をデータベース１２から読み出し、その終点Ｅ₁に関し
連続条件値を満たす候補曲線をデータベース１２上から
選択する（１３３）。ソーティング開始線Ｃ₁を関数Ｆ
（Ｐ_1j：ｊ＝１，…Ｍ₁）（但し、Ｐ_1jは曲線Ｃ₁を構
成する点）と表すこととすると、読み出されるデータ
は、点Ｐ_1jの３次元座標値（Ｘ_1j，Ｙ_1j，Ｚ_1j）、点Ｐ
_1jにおける接線単位ベクトルの３次元成分値（ＴＸ_1j，
ＴＹ_1j，ＴＺ_1j）、及び接線単位ベクトル（ＴＸ_1j，Ｔ
Ｙ_1j，ＴＺ_1j）の前後各方向スケール値（Ｔ１_1j，Ｔ２
_1j）である。前方向スケール値Ｔ１_1jは、ソーティング
方向に沿い前方を指向するベクトルをスケーリングする
際、使用する係数であり、後方向スケール値Ｔ２_1jは、
ソーティング方向に沿い後方を指向するベクトルをスケ
ーリングする際使用する係数である。いずれも、そのベ
クトルが曲線にどの程度沿っているのか（近接している
のか）を示している。また、ここにいう候補曲線とは、
その端点と終点Ｅ₁の距離ｄ（図７参照）が、設定済み
の連続条件値（許容誤差が±２．５ｍｍの場合０．１ｍ
ｍ程度が好ましい）よりも小さいような、他の曲線をい
う。

【００２２】ステップ１３３においては、終点Ｅ₁に関
し連続条件値を満たす候補曲線が全て選択される。従っ
て、ステップ１３３にて選択される候補曲線の個数に
は、０個の場合、１個の場合、及び２個以上の場合の合
計３通りが生じ得る。

【００２３】ステップ１３３にて候補曲線が全く発見さ
れなかった場合には（１３４）、ＣＡＤ本体１０は、そ
の旨を表示デバイス１８の画面上に表示する。使用者
は、これに応じて入力デバイス１６を操作し、連続条
件値をより大きな値に変更して再度ステップ１３３を実
行するのか、それとも編集処理を終了するのかを指示
する（１３５）。使用者が連続条件値の変更を選択した
場合には、続いて、入力デバイス１６の操作により新た
な連続条件値が設定され（１３６）、その上でステップ
１３３が再度実行される。連続条件値をより大きな値に
変更することにより、候補曲線が全く発見されない状況
を解消できる。また、使用者が編集処理の任意終了を選
択した場合には、この図の処理は終了する。

【００２４】ステップ１３３にて発見された候補曲線が
１個であった場合（１３４、１３７）、発見された候補
曲線がソーティング終了線でない限り（１３８）、対象
をソーティング開始線Ｃ₁から当該発見された候補曲線
（Ｃ₂）に変えて、ステップ１３３が実行される。

【００２５】また、ステップ１３３にて複数の候補曲線
が発見された場合（１３４、１３７）、ＣＡＤ本体１０
は、その旨を表示デバイス１８の画面上に表示する。使
用者は、これに応じて入力デバイス１６を操作し、発
見された複数の候補のうちいずれかを手動選択するの
か、連続条件値をより小さな値に変更して再度ステッ
プ１３３を実行するのか、それとも編集処理を終了す
るのかを指示する（１３９、１３５）。使用者が手動選
択を指示した場合には、いずれの候補曲線を選択するか
が、使用者の入力デバイス１６操作により指示され（１
４０）、ＣＡＤ本体１０の動作はステップ１３８を経て
ステップ１３３に戻る。すなわち、手動選択された候補
曲線がソーティング終了線でない限り（１３８）、対象
をソーティング開始線Ｃ₁から当該発見された候補曲線
（Ｃ₂）に変えて、ステップ１３３が実行される。使用
者が連続条件値の変更を選択した場合には、続いて、入
力デバイス１６の操作により新たな連続条件値が設定さ
れ（１３６）、その上でステップ１３３が再度実行され
る。連続条件値をより小さな値に変更することにより、
候補曲線が複数個発見される状況を解消できる。使用者
が編集処理の任意終了を選択した場合には、この図の処
理は終了する。

【００２６】このような動作を繰り返していくと、いず
れ、ステップ１３８の条件が成立する。この時点で、図
５の動作は終了する。連続条件値を要求精度に応じて設
定しておくことにより、連続線を構成する曲線間の連続
性を顕著に損うことなく、ソーティングを実行すること
ができる。

【００２７】図８には、曲線の連結判定・連結処理に係
るステップ１５０の詳細が示されている。この手順にお
いては、ＣＡＤ本体１０は、まず変数ｉに１を設定した
上で（１５１）、ステップ１３０にてソーティングした
曲線のうちｉ番目の曲線Ｃ_iの終点Ｅ_iにおける接線単
位ベクトルａと、ｉ＋１番目の曲線Ｃ_i+1の始点Ｓ_i+ ₁
における接線単位ベクトルｂとの外積の絶対値｜ａ×ｂ
｜＝ｓｉｎθ（θはａとｂのなす角度）を求める（１５
２；図９参照）。ａ＝（ｘ_a，ｙ_a，ｚ_a）^T，ｂ＝
（ｘ_b，ｙ_b，ｚ_b）^Tとした場合、｜ａ×ｂ｜は次の
式により求めることができる。

【００２８】

【数１】｜ａ×ｂ｜＝｛（ｙ_a×ｚ_b−ｚ_a×ｙ_b）²＋（ｚ_a×ｘ_b−ｘ_a×ｚ_b）² ＋（ｘ_a×ｙ_b−ｙ_a×ｘ_b）²｝^1/2 ここに、｜ａ×ｂ｜が十分小さければ、曲線Ｃ_iと曲線
Ｃ_i+1を連結（マージ）し単一の曲線Ｃ_i´を生成した
としても連続線の滑らかさが大きく損なわれることはな
い、と見なすことができる（図１０参照）。そこで、Ｃ
ＡＤ本体１０は、｜ａ×ｂ｜を設定済みの連結判定値
（許容誤差が±２．５ｍｍの場合０．１ｍｍ程度が好ま
しい）と比較し（１５３）、前者が小であれば連結を実
行する（１５４）。ＣＡＤ本体１０は、変数ｉを１ずつ
増加させながら（１５５）、変数ｉがＮに至るまで、す
なわち連結される可能性の有るＮ−１個の箇所に関し、
上述の処理を実行する（１５６）。その後、図８の動作
は終了する。

【００２９】曲線Ｃ_iと曲線Ｃ_i+1の連結は、曲線Ｃ_i
の終点Ｅ_iに関するデータ及び曲線Ｃ_i+1の始点Ｓ_i+1
に関するデータを、これらの点に一致乃至近接する１
点、例えば点Ｅ_iに関するデータにより置き換えること
により、実現できる。曲線Ｃ_iが関数Ｆ（Ｐ_ij：ｊ＝
１，…Ｍ_i）によって与えられ、曲線Ｃ_i+1が関数Ｆ
（Ｐ_(i+1)j：ｊ＝１，…Ｍ_i+1）によって与えられてい
るとすると、連結により得られる新たな曲線Ｃ_i´は、

【数２】Ｃ_i´＝Ｃ_i＋Ｃ_i+1 ＝Ｆ（Ｐ_ij：ｊ＝１，…Ｍ_i）＋Ｆ（Ｐ_(i+1)j：ｊ＝１，…Ｍ_i+1）＝Ｆ（Ｐ_ij：ｊ＝１，…Ｍ_i，Ｐ_(i+1)j：ｊ＝２，…Ｍ_i+1）と表される。従って、連結前の曲線Ｃ_i及びＣ_i+1を記
述するのに使用されていた合計Ｍ_i＋Ｍ_i+1点分のデー
タが、連結後はＭ_i＋Ｍ_i+1−１点分のデータでよくな
り、またグループ化等のために必要な属性データも低減
され、従って応答性が向上する。さらに、データの粗さ
を均一化することができるため、連結処理は端点不一致
による障害を防止する上でも有効である。

【００３０】曲線Ｃ_iの終点Ｅ_iに関するデータ及び曲
線Ｃ_i+1の始点Ｓ_i+1に関するデータを点Ｅ_iに関する
データにより置き換える際には、点Ｅ_iに関するデータ
を従前のまま使用してもよいし、接線方向単位ベクトル
の各成分に関しては点Ｅ_iのそれと点Ｓ_i+1のそれの平
均値を採用してもよい。特に後者により、連結後の曲線
Ｃ_i´に沿い接線単位ベクトルの方向を滑らかに変化さ
せることができる。無論、点Ｓ_i+1に関するデータを使
用してもよい。また、終点や始点においては接線単位ベ
クトルをソーティング方向前方及び後方のうち１方向し
か定義できずかつ定義できる方向は始点と終点とで逆で
あるから、スケール値に関しては各点において定義でき
る方向の接線単位ベクトルに係る値を、連結後の値とし
て使用するのが好ましい。すなわち、点Ｐ_ijを

【数３】Ｐ_ij＝（Ｘ_ij，Ｙ_ij，Ｚ_ij，ＴＸ_ij，ＴＹ_ij，ＴＺ_ij，Ｔ１_ij，Ｔ２_ij）で与えることとし、曲線Ｃ_iの終点Ｅ_iをＰ_ij｜_j=Mi、
曲線Ｃ_i+1の始点Ｓ_i+1をＰ_(i+1)1と表すこととした場
合、これらの点に代えて連結後に使用する点は、

【数４】（Ｘ_i(Mi)，Ｙ_i(Mi)，Ｚ_i(Mi)，（ＴＸ_i(Mi)＋ＴＸ_(i+1)1）／２，（ＴＹ_i(Mi)＋ＴＹ_(i+1)1）／２，（ＴＺ_i(Mi)＋ＴＺ_(i+1)1）／２，Ｔ１_i(Mi)，Ｔ２_(i+1)1））となる。

【００３１】図１１には、曲線構成点の間引き判定・間
引き処理に係るステップ１７０の詳細が示されている。
この手順においては、ＣＡＤ本体１０は、まず変数ｉ及
びｊを１に設定する（１７１〜１７４）。ＣＡＤ本体１
０は、次に、ｉ番目の曲線Ｃ_i上のｊ番目の点Ｐ_ijから
点Ｐ_i(j-1)と点Ｐ_i(j+1)を結ぶ直線Ｌ_iに下ろした垂線
の長さＢ_ijを求める（１７５；図１２参照）。ここに、
求めた長さＢ_ijが十分小さければ、点Ｐ_ijに関しては直
線Ｌ_i上にあると見なしても精度上差支えはない。そこ
で、長さＢ_ijが設定済みの間引き判定値（許容誤差が±
２．５ｍｍの場合０．１ｍｍ程度が好ましい）より小さ
い場合（１７６）、ＣＡＤ本体１０は点Ｐ_ijに関するデ
ータを削除する（１７７；間引き）。曲線Ｃ_iがＭ_i個
の点Ｐ_ij：ｊ＝１，…Ｍ_iによって与えられているとす
ると、例えばｋ番目の点を間引いた後の曲線Ｃ_iは、Ｍ
_i−１個の点Ｐ_ij：ｊ＝１，…，ｋ−１，ｋ＋１，…，
Ｍ_iによって表現でき、これによりデータが１点分減少
する。

【００３２】ＣＡＤ本体１０は、変数ｊを１ずつ増加さ
せながら、ｊがＭ−１以上となるまで、すなわちある曲
線の全ての構成点に関して、間引き判定・間引き処理を
繰り返す（１７４，１７８）。ＣＡＤ本体１０は、変数
ｉを１ずつ増加させながら、ｉがＮ以上となるまで、す
なわち全ての曲線の全ての構成点に関して、間引き判定
・間引き処理を繰り返す（１７２，１７９）。これによ
り、精度上許容される範囲内で曲線を変形しつつ、デー
タ量を低減して応答性を向上させることができる。前述
の連結処理と併せ、この間引き処理によるデータ量低減
により、自動形状創成プログラムを利用する場合に、形
状認識がより容易になる。

【００３３】なお、本発明は、以上の説明において各曲
線又はその構成点を表現する際に使用しているデータの
内容により、限定されるものではない。また、連結判定
・連結処理の際に外積の絶対値を演算しているが、これ
に代え、接線単位ベクトル同士のなす角度θを反映する
他の指標を用いてもよい。また、間引き判定・間引き処
理の際に垂線の長さＢ_ijを利用しているが、これに代
え、曲率等を利用して例えば対象とする点の前後の点を
含む３点を結ぶ曲線の曲率半径が所定値以上であるなら
ば３点が直線上にあるとみなし対象点を間引くようにし
てもよい。間引き判定・間引き処理の際に、直線Ｌ_iに
代え、曲線Ｃ_iの始点Ｓ_i及び終点Ｅ_iや点Ｐ_i(j-2)及
びＰ_i(j+2)等、点Ｐ_ijの前後にある２点を通過するよう
な直線を想定してもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１及び
第２の構成によれば、その端点が相近接する２本の曲線
に関し当該端点における接線のなす角度を示す指標を求
め、この指標からみてこれらの曲線が滑らかに連続して
いると見なせる場合に両曲線をデータベース上で連結
し、その際当該相近接する端点を単一の点に置換するよ
うにしたため、データ量が減る結果、曲線加工に先立つ
処理の応答性が向上する。また、滑らかに連続している
と見なせる場合に曲線の連結を実行しているため、連続
線の滑らかさを損なうこともない。

【００３５】本発明の第３及び第４の構成によれば、曲
線を構成する各点に関し、当該曲線に沿い当該点の前後
にある２点を結んだ直線に属すると見なしてよいか否か
を、各点のデータに基づき判定し、見なしてよいとの判
定結果が得られた場合にこの点のデータをデータベース
上から削除するようにしたため、データ量が低減される
結果曲線加工に先立つ処理の応答性が向上する。また、
当該点のデータをデータベース上から削除したとして
も、当該直線の滑らかさや連続性を損なうこともない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る曲線加工方法の実施
環境を示すブロック図である。

【図２】この実施例における処理手順の全体の流れを
示すフローチャートである。

【図３】この実施例における加工の一例を示す斜視図
である。

【図４】この実施例における処理手順のうち曲線編集
条件値の設定に係る手順を示すフローチャートである。

【図５】この実施例における処理手順のうち連続する
曲線群データの一筆書き入力に係る手順を示すフローチ
ャートである。

【図６】ソーティング開始線、ソーティング終了線及
びソーティング方向を概念的に示す図である。

【図７】連続条件判定を説明するための概念図であ
る。

【図８】本実施例における処理手順のうち曲線の連結
判定・連結処理に係る手順を示すフローチャートであ
る。

【図９】連結判定の内容を概念的に示す図である。

【図１０】曲線の連結を概念的に示す図である。

【図１１】本実施例における処理手順のうち曲線構成
点の間引き判定・間引き処理に係る手順を示すフローチ
ャートである。

【図１２】間引き判定を概念的に示す図である。

【符号の説明】

１０ＣＡＤ本体、１２データベース、Ｃ_X，Ｃ_Y
連続線、Ｃ₁〜Ｃ₁₀曲線、Ａ₁，Ａ₂ ソーティング方
向、Ｃ_i ｉ番目の曲線、Ｃ_i+1 ｉ＋１番目の曲線、
Ｅ_iｉ番目の曲線の終点、Ｓ_i+1 ｉ＋１番目の曲線の
始点、Ｃ_i´連結により得られた新たな曲線、Ｌ_i ｉ
番目の曲線の始点と終点を結ぶ直線、Ｐ_ij ｉ番目の曲
線上のｊ番目の点、Ｂ_ij Ｐ_ijからＬ_iに下ろした垂線
の長さ、ａ，ｂ接線単位ベクトル、ｄＥ_iとＳ_i+1
の距離。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数本の曲線に関するデータが格納され
たデータベースを参照しながら、連続線に従い製品又は
その型の素材を加工する曲線加工方法において、上記複数本の曲線のなかから、加工に用いる連続線を構
成すべき少なくとも２本の曲線を選択するステップと、選択された曲線のうちその端点が相近接する２本の曲線
に関し当該端点における接線のなす角度を示す指標を求
め、これらの曲線が滑らかに連続していると見なしてよ
いかを当該指標に基づき判定するステップと、上記判定が成立した場合に、上記相近接する端点を示す
データをその近傍に存在する単一の点を示すデータに置
き換えつつ、上記２本の曲線をデータベース上で連結す
るステップと、を有することを特徴とする曲線加工方法。
【請求項２】複数本の曲線に関するデータが格納され
たデータベースを備え、当該データベースを参照しなが
ら、連続線に従い製品又はその型の素材を加工する曲線
加工装置において、上記複数本の曲線のなかから、加工に用いる連続線を構
成すべき少なくとも２本の曲線を選択する手段と、選択された複数本の曲線のうちその端点が相近接する２
本の曲線に関し当該端点における接線のなす角度を示す
指標を求め、これらの曲線が滑らかに連続していると見
なしてよいかを当該指標に基づき判定する手段と、上記判定が成立した場合に、上記相近接する端点を示す
データをその近傍に存在する単一の点を示すデータに置
き換えつつ、上記２本の曲線をデータベース上で連結す
る手段と、を備えることを特徴とする曲線加工装置。
【請求項３】曲線を構成する各点のデータが格納され
たデータベースを参照することにより、当該曲線に従い
製品又はその型の素材を加工する曲線加工方法におい
て、上記曲線を構成する各点に関し、当該曲線に沿い当該点
の前後にある２点を結んだ直線に属すると見なしてよい
かを、各点のデータに基づき判定するステップと、上記判定が成立した場合に、判定に係り上記曲線を構成
する点のデータをデータベース上から削除するステップ
と、を有することを特徴とする曲線加工方法。
【請求項４】曲線を構成する各点のデータが格納され
たデータベースを備え、当該データベースを参照するこ
とにより、当該曲線に従い製品又はその型の素材を加工
する曲線加工装置において、上記曲線を構成する各点に関し、当該曲線に沿い当該点
の前後にある２点を結んだ直線に属すると見なしてよい
かを、各点のデータに基づき判定する手段と、上記判定が成立した場合に、判定に係り上記曲線を構成
する点のデータをデータベース上から削除する手段と、を備えることを特徴とする曲線加工装置。