JPH09134448A - 曲面形状制御方法及びその装置 - Google Patents

曲面形状制御方法及びその装置

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JPH09134448A
JPH09134448A JP7289876A JP28987695A JPH09134448A JP H09134448 A JPH09134448 A JP H09134448A JP 7289876 A JP7289876 A JP 7289876A JP 28987695 A JP28987695 A JP 28987695A JP H09134448 A JPH09134448 A JP H09134448A
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JP
Japan
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curved surface
boundary
vector
patch
gregory
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Application number
JP7289876A
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English (en)
Inventor
Junji Sone
順治 曽根
Atsuo Inoue
篤郎 井上
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

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  • Numerical Control (AREA)
  • Image Generation (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、曲面を変形しても元の曲面の形状を
保って、元の曲面の滑らかさや隣接曲面との連続性を維
持する。 【解決手段】NURBS境界Gregoryパッチ作成部10
によってNURBS境界Gregoryパッチを用い、このN
URBS境界Gregoryパッチにより表現される曲面に移
動ベクトル入力部12から移動ベクトルを与えて各制御
点を移動させ、かつこの変形したNURBS境界Grego
ryパッチに対して横断境界ベクトル付替部14によって
変形前の横断境界ベクトルをそのまま付け替えて再構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、3次元曲面の輪郭
形状を形状修正して3次元曲面を変形するCAD/CA
M(コンピュータによる設計/コンピュータ支援製造)
システム等に適用される曲面形状制御方法及びその装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】CAD/CAMシステム等では、例えば
ガスタービンや水車の羽根等の設計に際し、これらの3
次元曲面をCRTディスプレイ画面に表示し、かつこれ
ら3次元曲面に対して修正等を行っている。
【0003】
【数1】
【0004】図10はBezier 曲面の構造図である。こ
のBezier 曲面は、例えば1の稜線に対して4つの制御
点、例えばu方向の1稜線に対して制御点P00、P01
…、P03を設定し、これらの制御点P00、P01、…、P
32、P33により曲面形状を規定し、かつその曲面は、こ
れら制御点P00、P01、…、P32、P33を補間すること
により生成している。
【0005】ところで、パッチは曲面を構成する単位曲
面(曲面要素)である。従って、曲面は、複数の曲面要
素に分けたパッチを滑らかに接続して表現しており、B
ezier 曲面でも図10に示すBezier 曲面のパッチを複
数滑らかに接続して大きな領域の曲面を表現している。
【0006】このようなBezier 曲面により表現された
大きな領域の曲面を変形するには、図11に示すように
複数のパッチ30〜35の各内部の制御点を動かし、こ
れと同時に各パッチ30〜35間の連続性を考慮する必
要がある。
【0007】すなわち、パッチ31とパッチ34との間
であれば、これらパッチ31とパッチ34との間には、
これらパッチ31、34の境界の連続性を示す互いに相
対する横断境界ベクトル(接線ベクトル)V1 、V2 が
規定されており、曲面を変形する場合、これら横断境界
ベクトルV1 、V2 の少なくとも方向を一致させる必要
がある。
【0008】しかしながら、このようにBezier 曲面に
より表現された曲面を変形する場合、各パッチ間の連続
性を考慮すると、曲面全体がうねることがあり、滑らか
な曲面形状の制御ができない。
【0009】又、実際のCAD等において曲面を変形す
る場合には、曲面を滑らかに修正するために各パッチ間
の横断境界ベクトルを変化させる作業を行うが、この作
業では、各パッチ間の横断境界ベクトルを変化させるた
めに、変形前の曲面における各横断境界ベクトルは残ら
ないものとなる。
【0010】このため、変形前の曲面における各パッチ
間の連続性を保つことができず、元の曲面の持つ特有の
曲面性状を維持することができない。一方、図12はN
URBS曲面の構造図である。
【0011】このNURBS曲面は、複数の制御点
00、…P0n、…Pmn及び重みW00、…W0n、…Wmn
より規定されており、曲面はこれら制御点P00、…
0n、…Pmnを補間して生成される。
【0012】このNURBS曲面により表現された曲面
を変形する場合には、その曲面の輪郭形状と内部制御点
を形状変化に応じて移動させるものとなる。このように
曲面を変形する場合、曲面を滑らかにするために輪郭形
状と内部制御点を形状変化に応じて複数の制御点P00
…P0n、…Pmnを移動させなければならないが、実際の
CAD等では、曲面の移動と各制御点P00、…P0n、…
mnとの移動が1対1で対応しておらず、意図した形状
変化をさせるのが困難となっている。
【0013】又、曲面の表現式としてNURBS境界G
regoryパッチ曲面がある。このNURBS境界Gregory
パッチは、図13に示すように輪郭のNURBS曲面の
制御点P0j、P3j、P4j、P7j(j=0、…n)と横断
境界ベクトル関数の制御点P1j、P2j、P5j、P6j(j
=0、…n)とから主に構成されている。
【0014】このようなNURBS境界Gregoryパッチ
より表現された曲面を変形するには、制御点P0j
3j、P4j、P7j(j=0、…n)及び横断境界ベクト
ル関数の制御点P1j、P2j、P5j、P6jを変化させるも
のとなる。
【0015】しかしながら、曲面を変形する場合、曲面
を滑らかに修正するために各パッチ間の横断境界ベクト
ルを変化させる作業を行うが、この作業では、各パッチ
間の横断境界ベクトルを変化させるために、変形前の曲
面における各横断境界ベクトルは残らないものとなる。
このため、変形前の曲面における各パッチ間の連続性を
保つことができず、原の曲面の持つ特有の曲面性状を維
持することができない。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】以上のようにBezier
曲面により表現された曲面を変形するには、各パッチ間
の連続性を考慮すると滑らかな曲面形状の制御ができ
ず、かつ変形前の曲面における各パッチ間の連続性を保
つことができず、元の曲面の持つ特有の曲面性状を維持
することができない。
【0017】又、NURBS曲面により表現された曲面
を変形するには、曲面の移動と各制御点P00、…P0n
…Pmnとの移動が1対1で対応しておらず、意図した形
状変化をさせるのが困難となっている。
【0018】さらに、NURBS境界Gregoryパッチよ
り表現された曲面を変形するには、曲面の横断境界ベク
トルを輪郭形状から再計算するために、元の曲面性状が
失われていた。
【0019】そこで本発明は、曲面を変形しても元の曲
面の滑らかさや隣接曲面との連続性を維持できる曲面形
状制御方法を提供することを目的とする。又、本発明
は、曲面を変形しても元の曲面の滑らかさや隣接曲面と
の連続性を維持できる曲面形状制御装置を提供すること
を目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】請求項1によれば、少な
くとも輪郭の制御点及び隣接するパッチとの境界に連続
性を示す横断境界ベクトルが設けられたパッチからなる
曲面の曲面形状制御方法において、曲面に移動ベクトル
を与えて曲面の稜線の各制御点を移動させることにより
曲面を変形し、かつこの変形した曲面に対して変形前の
曲面における横断境界ベクトルをそのまま変形した曲面
の境界に与えて曲面を再構成する曲面形状制御方法であ
る。
【0021】請求項2によれば、少なくとも輪郭の制御
点及び隣接するGregoryパッチとの境界に連続性を示す
横断境界ベクトルが設けられたGregoryパッチからなる
曲面の曲面形状制御方法において、このGregoryパッチ
に移動ベクトルを与えてGregoryパッチの稜線の各制御
点を移動させることによりGregoryパッチを変形し、か
つこの変形したGregoryパッチに対して変形前のGrego
ryパッチにおける横断境界ベクトルをそのまま変形した
Gregoryパッチの境界に与えてGregoryパッチからなる
曲面を再構成する曲面形状制御方法である。
【0022】請求項3によれば、請求項1又は2記載の
曲面形状制御方法において、曲面を変形する場合、移動
ベクトルによる稜線の変形量に応じてこの稜線における
横断境界ベクトルの角度を修正する。
【0023】請求項4によれば、少なくとも輪郭の制御
点及び隣接するパッチとの境界に連続性を示す横断境界
ベクトルが設けられたパッチからなる曲面の曲面形状制
御装置において、パッチに対して少なくともパッチを変
形するための移動ベクトルを与える移動ベクトル入力手
段と、この移動ベクトル入力手段により与えられた移動
ベクトルに従ってパッチの稜線の各制御点を移動させて
稜線を移動する曲面変形手段と、変形前のパッチにおけ
る境界の横断境界ベクトルを保持し、曲面変形手段によ
り変形後のパッチの境界に保持した横断境界ベクトルを
付け替える横断境界ベクトル付替手段と、この横断境界
ベクトル付替部により横断境界ベクトルの付け替えられ
たパッチからなる曲面を再構成する再構成手段と、を備
えた曲面形状制御装置である。
【0024】請求項5によれば、少なくとも輪郭の制御
点及び隣接するGregoryパッチとの境界に連続性を示す
横断境界ベクトルが設けられたGregoryパッチからなる
曲面の曲面形状制御装置において、Gregoryパッチに対
して少なくともGregoryパッチを変形するための移動ベ
クトルを与える移動ベクトル入力手段と、この移動ベク
トル入力手段により与えられた移動ベクトルに従ってG
regoryパッチの稜線の各制御点を移動させて稜線を移動
する曲面変形手段と、変形前のGregoryパッチにおける
境界の横断境界ベクトルを保持し、曲面変形手段により
変形後のGregoryパッチの境界に保持した横断境界ベク
トルを付け替える横断境界ベクトル付替手段と、この横
断境界ベクトル付替部により横断境界ベクトルの付け替
えられたGregoryパッチからなる曲面を再構成する再構
成手段と備えた曲面形状制御装置である。
【0025】請求項6によれば、請求項4又は5記載の
曲面形状制御装置において、横断境界ベクトル付替手段
は、移動ベクトルによる稜線の変形量に応じてこの稜線
における横断境界ベクトルの角度を修正する機能を有す
る。
【0026】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。本発明の曲面形状制御方
法は、少なくとも輪郭の制御点及び隣接するパッチとの
境界に連続性を示す横断境界ベクトル(接線ベクトル)
が設けられたNURBS境界Gregoryパッチを用い、こ
のNURBS境界Gregoryパッチに移動ベクトルを与え
てNURBS境界Gregoryパッチの稜線の各制御点を移
動させることによりNURBS境界Gregoryパッチから
なる曲面を変形し、かつこの変形した曲面を構成する各
NURBS境界Gregoryパッチに対して変形前のNUR
BS境界Gregoryパッチにおける横断境界ベクトルをそ
のまま変形したNURBS境界Gregoryパッチの境界に
与えて、NURBS境界Gregoryパッチからなる曲面を
再構成するものである。
【0027】図1は3次元曲面を変形するCAD/CA
Mシステム等に適用した曲面形状制御装置の構成図であ
る。主制御部1には、キーボード2、マウス3、CRT
ディスプレイ4及び画像メモリ5、データメモリ6が接
続されるとともに入力部7を介してCAD(コンピュー
タによる設計)等の曲面データベース8が接続されてい
る。
【0028】この曲面データベース8には、例えばCA
D/CAMシステム等を用いて設計される例えばガスタ
ービンや水車の羽根、ランナ羽根形状、さらには電気機
器の筐体等の曲面データが格納されている。
【0029】又、主制御部1から発せられる指令により
NURBS境界Gregoryパッチ作成部10、制御点表示
部11、移動ベクトル入力部12、曲面変形部13、横
断境界ベクトル付替部14及び再構成部15が作動する
ものとなっている。
【0030】このうちNURBS境界Gregoryパッチ作
成部10は、曲面データベース8に格納されている各種
の曲面データを、図13に示す輪郭の制御点及び隣接す
るパッチとの境界に連続性を示す横断境界ベクトルが設
けられたNURBS境界Gregoryパッチを用いて表現
し、これをCRTディスプレイ4の画面上に表示する機
能を有している。
【0031】制御点表示部11は、NURBS境界Gre
goryパッチを用いて表現された曲面における各稜線、例
えば移動させる稜線の両側面の各稜線の各制御点をCR
Tディスプレイ4の画面上に表示する機能を有してい
る。
【0032】移動ベクトル入力部12は、マウス3の操
作によりNURBS境界Gregoryパッチに対する変形の
開始点、及びNURBS境界Gregoryパッチを移動させ
る移動量及びその方向を示す移動ベクトルが入力される
と、これら変形開始点及び移動ベクトルをNURBS境
界Gregoryパッチに与える機能を有している。
【0033】曲面変形部13は、移動ベクトル入力部1
2により与えられた移動ベクトルに従ってNURBS境
界Gregoryパッチの稜線の各制御点を移動させて、その
稜線を移動する機能を有している。
【0034】横断境界ベクトル付替部14は、変形前の
NURBS境界Gregoryパッチにおける境界の横断境界
ベクトルを記憶媒体に保持(セーブ)し、曲面変形部1
3による変形後のNURBS境界Gregoryパッチの境界
に対してセーブした横断境界ベクトルを付け替える機能
を有している。
【0035】なお、横断境界ベクトルを保持する記憶媒
体としては、例えば磁気ディスク、光磁気ディスク、半
導体メモリ等が用いられる。この横断境界ベクトル付替
部14は、移動ベクトルによる稜線の変形量に応じてこ
の稜線における横断境界ベクトルの角度を修正する機能
を有している。
【0036】再構成部15は、横断境界ベクトル付替部
14により横断境界ベクトルの付け替えられたNURB
S境界Gregoryパッチからなる曲面を再構成する機能を
有している。なお、再構成では、例えばオイラー操作を
行うものとなっている。
【0037】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。CADによる設計の際、曲面データベー
スに格納されている曲面データ、例えばガスタービンや
水車の羽根、ランナ羽根形状、さらには電気機器の筐体
等の曲面データは、読み出されて修正などされる。
【0038】NURBS境界Gregoryパッチ作成部10
は、曲面データベース8に格納されている各種の曲面デ
ータを、図13に示すNURBS境界Gregoryパッチを
用いて表現し、CRTディスプレイ4の画面上に表示す
る。
【0039】例えば、ランナ羽根形状に対する設計で
は、図2に示すようなランナ羽根の曲面がCRTディス
プレイ4の画面上に表示される。このランナ羽根の曲面
は、図13に示すNURBS境界Gregoryパッチに複数
に分け、これらNURBS境界Gregoryパッチを接続す
ることにより表現している。
【0040】ところで、ランナ羽根曲面の形状変形に
は、次の2種類のルーチンが作成されている。ランナ羽
根の中央断面を変形し、これに肉厚を付加することによ
り、ランナ羽根の表面と裏面を定義する。このとき、全
体的に滑らかな変形形状が得られる。
【0041】又、ランナ羽根の表面と裏面を、それぞれ
単体として変形する。羽根先端の局所的変更に有効とな
る。一方、ランナ羽根面の変形には、次の様な事が要求
されている。
【0042】羽根面に対して法線方向の変形が行われる
こと。羽根面の境界については、接線方向の伸縮変形が
行えること。変形量と変形箇所の指定は、翼面の境界上
の点や翼面上の点を、マウス3でドラッキングすること
により、人間の感覚に則したかたちで行えること。
【0043】変形範囲の指定が行えること。羽根先端部
については、フィレットが付けられることである。従っ
て、このような制約の下でランナ羽根の曲面の変形が行
われる。
【0044】マウス3の操作によりランナ羽根の曲面に
おいて、移動する稜線が選択されると、制御点表示部1
1は、ランナ羽根の曲面において、移動させる稜線の両
側面の各制御点をCRTディスプレイ4の画面上に表示
する。
【0045】ここで、説明を簡単とするために、ランナ
羽根の曲面を表現している2つのNURBS境界Grego
ryパッチを用いて説明する。図3はランナ羽根の曲面を
表現している2つのNURBS境界Gregoryパッチを示
している。
【0046】これらNURBS境界Gregoryパッチは、
各稜線E1 、E2 、…E5 を持つ。マウス3の操作によ
り移動する稜線、例えば移動稜線E1 が選択されると、
この移動稜線E1 の両側面にあたる各移動稜線E2 、E
4 とE3 、E5 との各制御点列Pm1〜Pmk、Pn1〜Pnk
がCRTディスプレイ4の画面上に表示される。
【0047】次にマウス3の操作により変形開始点
s1、Ps2が指示されると、移動ベクトル入力部12
は、図3に示すようにCRTディスプレイ4の画面上の
NURBS境界Gregoryパッチに変形開始点Ps1、Ps2
を表示する。
【0048】次にマウス3の操作により移動稜線E1
移動量及びその方向を示す移動ベクトルが入力される
と、移動ベクトル入力部12は、図4に示すようにCR
Tディスプレイ4の画面上のNURBS境界Gregoryパ
ッチに移動ベクトルVm を表示する。
【0049】このようにNURBS境界Gregoryパッチ
に対して変形開始点Ps1、Ps2及び移動ベクトルVm
指定されると、曲面変形部13は、これら変形開始点P
s1、Ps2及び移動ベクトルVm に従って、直線・指数関
数等の任意の関数を演算し、NURBS境界Gregoryパ
ッチの稜線E2 、E4 とE3 、E5 の各制御点列Pm1
mk、Pn1〜Pnkを移動させる。この場合、変形する稜
線列は幾つあってもよい。
【0050】この結果、稜線E1 は、稜線E1 ´に移動
する。ところで、これらのNURBS境界Gregoryパッ
チには、図5に示すように隣接するパットとの境界、つ
まり各稜線E2 、E4 とE3 、E5 には各横断境界ベク
トルF1 〜Fn 、Fm 〜Fk が与えられている。又、図
示しないが稜線E1 にも横断境界ベクトルが与えられて
いる。
【0051】従って、横断境界ベクトル付替部14は、
変形前のNURBS境界Gregoryパッチからなる曲面に
おける境界の横断境界ベクトルF1 〜Fn 、Fm 〜Fk
をデータメモリ6にセーブし、図6に示す曲面変形部1
3による変形後のNURBS境界Gregoryパッチの境界
に対してセーブした各横断境界ベクトルF1 〜Fn 、F
m 〜Fk を付け替える。
【0052】このとき、これら横断境界ベクトルF1
n 、Fm 〜Fk の大きさ及びその方向は変化させずに
付け替える。又、図示しないが稜線E1 についても同様
に横断境界ベクトルを付け替える。
【0053】次に再構成部15は、横断境界ベクトル付
替部14により各横断境界ベクトルF1 〜Fn 、Fm
k の付け替えられた曲面を再構成する。次に2つのN
URBS境界Gregoryパッチに対する他の変形について
説明する。
【0054】マウス3の操作により変形開始点Ps1、P
s2が指示されると、図3に示すように移動ベクトル入力
部12は、CRTディスプレイ4の画面上のNURBS
境界Gregoryパッチに変形開始点Ps1、Ps2を表示す
る。
【0055】次にマウス3の操作により移動稜線E1
移動量及びその方向を示す移動ベクトルが入力される。
この移動ベクトルは、図7に示すように移動稜線E1
対して例えばその位置によって移動量の異なる3つの移
動ベクトルVm1、Vm2、Vm3である。
【0056】このようにNURBS境界Gregoryパッチ
に対して変形開始点Ps1、Ps2及び3つの移動ベクトル
m1、Vm2、Vm3が指定されると、曲面変形部13は、
これら変形開始点Ps1、Ps2及び各移動ベクトルVm1
m2、Vm3に従って、直線・指数関数等の任意の関数を
演算し、NURBS境界Gregoryパッチの稜線E2 、E
4 とE3 、E5 の各制御点列Pm1〜Pmk、Pn1〜Pnk
移動させる。
【0057】横断境界ベクトル付替部14は、図5に示
す変形前のNURBS境界Gregoryパッチからなる曲面
における境界の横断境界ベクトルF1 〜Fn 、Fm 〜F
k をデータメモリ6にセーブし、図6に示す変形後のN
URBS境界Gregoryパッチの境界に対してセーブした
各横断境界ベクトルF1 〜Fn 、Fm 〜Fk をその大き
さ及び方向を変化させずに付け替える。
【0058】又、横断境界ベクトル付替部14は、図8
に示すように各移動ベクトルVm1、Vm2、Vm3による稜
線E1 の変形量に応じて、この稜線E1 における各横断
境界ベクトルFe1〜Ferの角度を修正する。すなわち、
これら横断境界ベクトルFe1〜Ferの向きは変えないも
のとなる。
【0059】このように上記一実施の形態においては、
NURBS境界Gregoryパッチを用い、このNURBS
境界Gregoryパッチにより表現される曲面に移動ベクト
ルを与えて各制御点を移動させ、かつこの変形したNU
RBS境界Gregoryパッチからなる曲面に対して変形前
の横断境界ベクトルをそのまま付け替えて再構成するよ
うにしたので、曲面を変形しても、元の曲面の形状を保
持でき、滑らかさや隣接曲面との連続性を維持できる。
【0060】すなわち、隣接する各NURBS境界Gre
goryパッチの境界の各横断境界ベクトルを変化させない
ので、隣接するパッチとの連続性が保たれ、この連続性
に優れたものとなる。又、内部制御点を移動させないの
で、変形の手間がおよそ10分の1に軽減できる。さら
に、内部の連続性を考慮する必要はなく、かつ大きな曲
面の形状変形を直接制御できる。
【0061】従って、ランナ羽根の曲面の変形では、元
の曲面の性状特性、すなわち各パッチ間の連続性を保持
して滑らかに変形することが重要であるが、この曲面形
状の変形の要件を十分に満たすことができる。
【0062】なお、本発明は、上記一実施例に限定され
るものでなく次の通り変形してもよい。上記一実施例で
は、変形させる稜線をE2 、E4 とE3 、E5 とにして
いるが、いずれか一方の稜線E2 、E4 又はE3 、E5
にしてもよい。
【0063】又、各曲面がオーバラップしている場合で
も、稜線をトリムして、横断境界ベクトルを付加し直せ
ば曲面再構成ができる。例えば、図9(a) に示すように
2つの曲面20、21を連続させる場合、これら曲面2
0、21の間にはオーバラップ部分Lが形成される。
【0064】これら曲面20、21には、それぞれ図9
(b) に示すように各横断境界ベクトルTa 、Tb が与え
られている。従って、これら曲面20、21を連続させ
た場合には、図9(c) に示すように各横断境界ベクトル
a 、Tb をその大きさ方向を変化させずに各曲面2
0、21の境界に与えるものとなる。
【0065】又、本発明は、NURBS境界Gregoryパ
ッチに限らず、曲面を少なくとも輪郭の制御点及び隣接
する曲面との境界に連続性を示す横断境界ベクトルによ
り表現する表現式であれば、その全てに適用できる。例
えば、NURBS境界でなくてもよく、Gregoryパッチ
でもよい。又、本発明は、ランナ羽根の曲面形状の変形
に限らず、NC加工制御や光造型での曲面制御にも適用
できる。
【0066】
【発明の効果】以上詳記したように本発明の請求項1〜
3によれば、曲面を変形しても元の曲面の形状を保っ
て、元の曲面の滑らかさや隣接曲面との連続性を維持で
きる曲面形状制御方法を提供できる。
【0067】又、本発明の請求項4〜6によれば、曲面
を変形しても元の曲面の形状を保って、元の曲面の滑ら
かさや隣接曲面との連続性を維持できる曲面形状制御装
置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる曲面形状制御装置をCAD/C
AMシステムに適用した第1の実施の形態を示す構成
図。
【図2】ランナ羽根の曲面を示す図。
【図3】NURBS境界Gregoryパッチ上の各制御点及
び変形開始点を示す図。
【図4】NURBS境界Gregoryパッチ上の移動ベクト
ルを示す図。
【図5】NURBS境界Gregoryパッチ上の横断境界ベ
クトルを示す図。
【図6】変形後のNURBS境界Gregoryパッチ上の横
断境界ベクトルの付け替えを示す図。
【図7】NURBS境界Gregoryパッチ上の各移動ベク
トルを示す図。
【図8】NURBS境界Gregoryパッチ上の横断境界ベ
クトルの角度修正を示す図。
【図9】曲面変形の他の例を説明するための図。
【図10】Bezier 曲面の構造図。
【図11】Bezier 曲面での各パッチ間の連続性を説明
するための図。
【図12】NURBS曲面の構造図。
【図13】NURBS境界Gregoryパッチ曲面の構造
図。
【符号の説明】 1…主制御部、2…キーボード、3…マウス、4…CR
Tディスプレイ、5…画像メモリ、6…データメモリ、
8…曲面データベース、10…NURBS境界Gregory
パッチ作成部、11…制御点表示部、12…移動ベクト
ル入力部、13…曲面変形部、14…横断境界ベクトル
付替部、15…再構成部。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも輪郭の制御点及び隣接するパ
    ッチとの境界に連続性を示す横断境界ベクトルが設けら
    れたパッチからなる曲面の曲面形状制御方法において、 前記曲面に移動ベクトルを与えて前記曲面の稜線の各制
    御点を移動させることにより前記曲面を変形し、 かつこの変形した曲面に対して変形前の前記曲面におけ
    る前記横断境界ベクトルをそのまま変形した曲面の境界
    に与えて曲面を再構成する、ことを特徴とする曲面形状
    制御方法。
  2. 【請求項2】 少なくとも輪郭の制御点及び隣接するG
    regoryパッチとの境界に連続性を示す横断境界ベクトル
    が設けられたGregoryパッチからなる曲面の曲面形状制
    御方法において、 このGregoryパッチに移動ベクトルを与えて前記Grego
    ryパッチの稜線の各制御点を移動させることにより前記
    Gregoryパッチを変形し、 かつこの変形したGregoryパッチに対して変形前の前記
    Gregoryパッチにおける前記横断境界ベクトルをそのま
    ま変形したGregoryパッチの境界に与えてGregoryパッ
    チからなる曲面を再構成する、ことを特徴とする曲面形
    状制御方法。
  3. 【請求項3】 前記曲面を変形する場合、移動ベクトル
    による稜線の変形量に応じてこの稜線における横断境界
    ベクトルの角度を修正する機能を有することを特徴とす
    る請求項1又は2記載の曲面形状制御方法。
  4. 【請求項4】 少なくとも輪郭の制御点及び隣接するパ
    ッチとの境界に連続性を示す横断境界ベクトルが設けら
    れたパッチからなる曲面の曲面形状制御装置において、 前記パッチに対して少なくともパッチを変形するための
    移動ベクトルを与える移動ベクトル入力手段と、 この移動ベクトル入力手段により与えられた移動ベクト
    ルに従って前記パッチの稜線の各制御点を移動させて前
    記稜線を移動する曲面変形手段と、 変形前のパッチにおける境界の前記横断境界ベクトルを
    保持し、前記曲面変形手段により変形後のパッチの境界
    に保持した前記横断境界ベクトルを付け替える横断境界
    ベクトル付替手段と、 この横断境界ベクトル付替部により前記横断境界ベクト
    ルの付け替えられた前記パッチからなる曲面を再構成す
    る再構成手段と、を具備したことを特徴とする曲面形状
    制御装置。
  5. 【請求項5】 少なくとも輪郭の制御点及び隣接するG
    regoryパッチとの境界に連続性を示す横断境界ベクトル
    が設けられたGregoryパッチからなる曲面の曲面形状制
    御装置において、 前記Gregoryパッチに対して少なくともGregoryパッチ
    を変形するための移動ベクトルを与える移動ベクトル入
    力手段と、 この移動ベクトル入力手段により与えられた移動ベクト
    ルに従って前記Gregoryパッチの稜線の各制御点を移動
    させて前記稜線を移動する曲面変形手段と、 変形前のGregoryパッチにおける境界の前記横断境界ベ
    クトルを保持し、前記曲面変形手段により変形後のGre
    goryパッチの境界に保持した前記横断境界ベクトルを付
    け替える横断境界ベクトル付替手段と、 この横断境界ベクトル付替部により前記横断境界ベクト
    ルの付け替えられたGregoryパッチからなる曲面を再構
    成する再構成手段と、を具備したことを特徴とする曲面
    形状制御装置。
  6. 【請求項6】 前記横断境界ベクトル付替手段は、移動
    ベクトルによる稜線の変形量に応じてこの稜線における
    前記横断境界ベクトルの角度を修正する機能を有するこ
    とを特徴とする請求項4又は5記載の曲面形状制御装
    置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011150484A (ja) * 2010-01-20 2011-08-04 Honda Motor Co Ltd 設計支援システムおよび設計支援プログラム
JP2011237971A (ja) * 2010-05-10 2011-11-24 Hitachi Ltd 翼設計装置,翼設計手法,それを用いて設計された翼,及びその翼を用いたターボ機械
JP2016189117A (ja) * 2015-03-30 2016-11-04 日本ユニシス株式会社 形状変形装置および形状変形用プログラム

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