JPH09190551A - ３次元形状の作図方法 - Google Patents
３次元形状の作図方法Info
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- JPH09190551A JPH09190551A JP8003496A JP349696A JPH09190551A JP H09190551 A JPH09190551 A JP H09190551A JP 8003496 A JP8003496 A JP 8003496A JP 349696 A JP349696 A JP 349696A JP H09190551 A JPH09190551 A JP H09190551A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ３次元形状の作図方法に関し、３次元モデル
を２次元のＣＡＤ的３面図作成操作によって生成するこ
とを目的とする。 【解決手段】 平面図、正面図および側面図からなる３
面図の中の１つの面にて図形をあらかじめ作図しておき
（Ｓ１）、作図した面とこれに隣接する他の面とを通過
するヘアカーソルを使用して、作図された図形の第１の
要素と特定の関係を持たせながら他の面に第１の作図点
を定義し（Ｓ２）、さらにヘアカーソルにより作図され
た図形要素と特定の関係を持たせながら第２の作図点を
指定してこれら作図点より第２の要素を定義し（Ｓ
３）、第１の要素とこの要素を参照して作成された第２
の要素との座標を基にして、さらに別の面に第３の要素
を生成するようにした（Ｓ４）。これにより、他の面に
新たに要素を作図する場合、最初に作成された要素を参
照しながら、２次元のＣＡＤシステムのような簡単な操
作によって、作図が可能になる。
を２次元のＣＡＤ的３面図作成操作によって生成するこ
とを目的とする。 【解決手段】 平面図、正面図および側面図からなる３
面図の中の１つの面にて図形をあらかじめ作図しておき
（Ｓ１）、作図した面とこれに隣接する他の面とを通過
するヘアカーソルを使用して、作図された図形の第１の
要素と特定の関係を持たせながら他の面に第１の作図点
を定義し（Ｓ２）、さらにヘアカーソルにより作図され
た図形要素と特定の関係を持たせながら第２の作図点を
指定してこれら作図点より第２の要素を定義し（Ｓ
３）、第１の要素とこの要素を参照して作成された第２
の要素との座標を基にして、さらに別の面に第３の要素
を生成するようにした（Ｓ４）。これにより、他の面に
新たに要素を作図する場合、最初に作成された要素を参
照しながら、２次元のＣＡＤシステムのような簡単な操
作によって、作図が可能になる。
Description
【発明の属する技術分野】本発明は３次元形状の作図方
法に関し、特にマウスやキーボードなどの２次元的入力
装置しか持たない現在のコンピュータ上で動作する３次
元ＣＡＤ（コンピュータ援用設計）システムにおいて３
次元のモデル（設計データ）を２次元的入力手段にて入
力するようにした３次元形状の作図方法に関する。近
年、３次元ＣＡＤシステムでは、３次元形状の入力のし
易さを追求し、エンドユーザ（設計者自身）でも簡単
に、かつ直観的に入力できる機能が求められている。
法に関し、特にマウスやキーボードなどの２次元的入力
装置しか持たない現在のコンピュータ上で動作する３次
元ＣＡＤ（コンピュータ援用設計）システムにおいて３
次元のモデル（設計データ）を２次元的入力手段にて入
力するようにした３次元形状の作図方法に関する。近
年、３次元ＣＡＤシステムでは、３次元形状の入力のし
易さを追求し、エンドユーザ（設計者自身）でも簡単
に、かつ直観的に入力できる機能が求められている。
【従来の技術】一般的に、３次元形状を２次元的入力装
置で入力することは難しく、一種の熟練技術が必要とさ
れている。それぞれのシステムによって、入力方法が異
なるため、トレーニングなしに、だれでもが３次元形状
の入力操作を行うことは非常に難しい現状にある。３次
元の形状を作図する際の従来の入力方法としては、たと
えば、３次元座標値を直接入力する座標入力方法があ
る。これは、座標入力された座標値を線で繋いで３次元
形状を作っていく原始的な方法である。スイープまたは
スイングと呼ばれる方法は、２次元のＣＡＤ的操作によ
って、まず、輪郭線を作成し、その輪郭線をある方向に
移動または回転させた場合の軌跡によって３次元の形状
を作成するものである。また、ＣＳＧ（Constructive S
olid Geometry）またはフィーチャと呼ばれる方法は、
あらかじめ定義された直方体や円柱などの比較的単純な
形状の基本立体、すなわち、プリミティブを組み合わせ
ることによって３次元の形状を作成していくものであ
る。いずれの方法も、たとえば曲面など、すべての物体
の形状を完全に表現することができるものではない。さ
らに、３次元の形状を３面図から起こす方法もある。こ
れは、あらかじめ作成された３面図を基に各面の同一点
に相当する座標を指示することで自動的に３次元化した
形状を作成するものである。
置で入力することは難しく、一種の熟練技術が必要とさ
れている。それぞれのシステムによって、入力方法が異
なるため、トレーニングなしに、だれでもが３次元形状
の入力操作を行うことは非常に難しい現状にある。３次
元の形状を作図する際の従来の入力方法としては、たと
えば、３次元座標値を直接入力する座標入力方法があ
る。これは、座標入力された座標値を線で繋いで３次元
形状を作っていく原始的な方法である。スイープまたは
スイングと呼ばれる方法は、２次元のＣＡＤ的操作によ
って、まず、輪郭線を作成し、その輪郭線をある方向に
移動または回転させた場合の軌跡によって３次元の形状
を作成するものである。また、ＣＳＧ（Constructive S
olid Geometry）またはフィーチャと呼ばれる方法は、
あらかじめ定義された直方体や円柱などの比較的単純な
形状の基本立体、すなわち、プリミティブを組み合わせ
ることによって３次元の形状を作成していくものであ
る。いずれの方法も、たとえば曲面など、すべての物体
の形状を完全に表現することができるものではない。さ
らに、３次元の形状を３面図から起こす方法もある。こ
れは、あらかじめ作成された３面図を基に各面の同一点
に相当する座標を指示することで自動的に３次元化した
形状を作成するものである。
【発明が解決しようとする課題】通常、設計者は、２次
元の図面の入力方法に関しては、知識もあるし、訓練さ
れている。しかし、３次元で設計を行う場合は、新たに
上記のような従来の入力方法での設計方法を習得しなく
てはならず、時間と労力を要するという問題点があっ
た。本発明はこのような点に鑑みてなされたものであ
り、３次元モデルを分かりやすい操作によって、すなわ
ち、２次元のＣＡＤ的３面図作成操作によって生成する
ことができる３次元形状の作図方法を提供することを目
的とする。
元の図面の入力方法に関しては、知識もあるし、訓練さ
れている。しかし、３次元で設計を行う場合は、新たに
上記のような従来の入力方法での設計方法を習得しなく
てはならず、時間と労力を要するという問題点があっ
た。本発明はこのような点に鑑みてなされたものであ
り、３次元モデルを分かりやすい操作によって、すなわ
ち、２次元のＣＡＤ的３面図作成操作によって生成する
ことができる３次元形状の作図方法を提供することを目
的とする。
【課題を解決するための手段】図１は上記目的を達成す
る本発明方法の原理説明図である。本発明の３次元形状
の作図方法によれば、１つの画面上に３つの面をＬ字状
に配置して表示し、その３つの面上にそれぞれ平面図、
正面図および側面図の３面図を作成することで３次元形
状を作図していくとき、まず、第１の面上に図形をあら
かじめ作図する（ステップＳ１）。次いで、隣接する第
１の面および第２の面を通過するヘアカーソルを使用し
て、第１の面の図形の第１の要素と特定の関係を持たせ
た第１の作図点を第２の面上に定義し（ステップＳ
２）、第２の面上にヘアカーソルによって第１の面の図
形の第１の要素と特定の関係を持たせた第２の作図点を
指定して第１の作図点および第２の作図点から第１の面
に作図された図形の第１の要素の厚さ方向を表す第２の
要素を定義する（ステップＳ３）。そして、第１の面上
の第１の要素と第２の面上の第２の要素とによって規定
される第３の要素を生成して、これを第３の面上に表示
する（ステップＳ４）。これにより、平面図、正面図ま
たは側面図のいずれかを通常の２次元の作図方法により
作図しておき、作図された図形を基にこれに関連させた
図形を、最初に作図した面に隣接する面に作図すること
によってさらに別の面に新たに図形を生成して表示する
ことが可能になる。
る本発明方法の原理説明図である。本発明の３次元形状
の作図方法によれば、１つの画面上に３つの面をＬ字状
に配置して表示し、その３つの面上にそれぞれ平面図、
正面図および側面図の３面図を作成することで３次元形
状を作図していくとき、まず、第１の面上に図形をあら
かじめ作図する（ステップＳ１）。次いで、隣接する第
１の面および第２の面を通過するヘアカーソルを使用し
て、第１の面の図形の第１の要素と特定の関係を持たせ
た第１の作図点を第２の面上に定義し（ステップＳ
２）、第２の面上にヘアカーソルによって第１の面の図
形の第１の要素と特定の関係を持たせた第２の作図点を
指定して第１の作図点および第２の作図点から第１の面
に作図された図形の第１の要素の厚さ方向を表す第２の
要素を定義する（ステップＳ３）。そして、第１の面上
の第１の要素と第２の面上の第２の要素とによって規定
される第３の要素を生成して、これを第３の面上に表示
する（ステップＳ４）。これにより、平面図、正面図ま
たは側面図のいずれかを通常の２次元の作図方法により
作図しておき、作図された図形を基にこれに関連させた
図形を、最初に作図した面に隣接する面に作図すること
によってさらに別の面に新たに図形を生成して表示する
ことが可能になる。
【発明の実施の形態】まず、本発明の概略について図面
を参照して説明する。図１は本発明方法の原理を説明し
たフローチャートである。本発明による３次元形状の作
図方法が使用されるシステムは、１つの画面上に３つの
面がＬ字状に配置して表示され、その３つの面上にはそ
れぞれ平面図、正面図および側面図の３面図を別個に作
成することができ、これら３つの面に作成した図形によ
って３次元形状を作図する。３次元形状を作図するに
は、まず、平面図、正面図または側面図のいずれか１つ
の面とする第１の面上に通常の２次元の作図方法にて所
望の図形をあらかじめ作図する（ステップＳ１）。次
に、隣接する第１の面および第２の面を通過するヘアカ
ーソルを使用して、第１の面の図形の第１の要素と特定
の関係を持たせた第１の作図点を第２の面上に定義する
（ステップＳ２）。その後、第２の面上にヘアカーソル
により第１の面の図形の第１の要素と特定の関係を持た
せた第２の作図点を指定してすることによりこれら第１
の作図点および第２の作図点から第１の面に作図された
図形の厚さ方向の形状を表す第２の要素を定義する（ス
テップＳ３）。そして、第１の面上の図形の第１の要素
と第２の面上の第２の要素とによって規定される第３の
要素を生成して、これを第３の面上に表示する（ステッ
プＳ４）。このように本発明の方法によれば、最初に、
平面図、正面図または側面図のいずれかを通常の２次元
の作図方法により作図しておき、次に、作図された図形
を基にこれに関連させた図形を、最初に作図した面に隣
接する面に作図することによってさらに別の面に新たに
図形を生成して表示することが可能になる。次に、本発
明の実施の形態を、ＣＡＤシステムに適用した場合を例
にして説明する。図２は３次元形状の作図方法の第１ス
テップの画面表示例を示す図である。図示のＣＡＤシス
テムの画面表示例によれば、表示領域１は４つの領域に
分割され、平面図を作成する領域１ａと、正面図を作成
する領域１ｂと、側面図を作成する領域１ｃと、３次元
形状の斜視図を表示する領域１ｄとによって構成されて
いる。この例では、既に、平面図を作成する領域１ａ
に、通常の２次元のＣＡＤ作図方法によって平面図が作
成されており、その作成された図形２が表示されてい
る。つまり、３次元形状の作図方法の第１ステップの状
態を示している。また、分割された２つの領域に渡って
上下方向および左右方向に延びているクロスヘアカーソ
ル３が表示されている。このクロスヘアカーソル３は、
その交点がたとえばマウスの操作に追従して移動し、こ
れに伴って２本のヘアカーソルも互いに直角方向に画面
上を移動する。図３は３次元形状の作図方法の第２ステ
ップの画面表示例を示す図である。次のステップでは、
平面図の領域１ａに作成された図形２のたとえば左辺の
線分Ｓｅ１を別の面、ここでは、正面図の領域１ｂに作
成する。すなわち、クロスヘアカーソル３の縦方向のヘ
アカーソルを図形２の線分Ｓｅ１に一致させながら、正
面図の領域１ｂ内にて、クロスヘアカーソル３の交点の
位置Ｐ１に一点目の指示を与える。これによって、正面
図の領域１ｂ内に、図形２の輪郭線の左辺の線分Ｓｅ１
を含む図形の上側の稜または下側の稜を指示したことに
なる。図４は３次元形状の作図方法の第３ステップの画
面表示例を示す図である。次のステップでは、クロスヘ
アカーソル３の縦方向のヘアカーソルを位置Ｐ１に合わ
せた状態で、正面図の領域１ｂ内の縦方向のヘアカーソ
ル上でクロスヘアカーソル３を移動させ、所望の位置Ｐ
２にて２点目の指示を与える。図示の例では、正面図の
領域１ｂ内にて、位置Ｐ２は位置Ｐ１の下方に位置して
いるので、１点目は図形２の線分Ｓｅ１の上側の稜を指
示し、２点目は図形２の線分Ｓｅ１の下側の稜を指示し
たことになり、これらの２点指示によって図形２の厚さ
を定義したことになる。なお、線分創成の方法として
は、上記のように「２点指定」によるものの他、「１点
＋方向および長さ指定」によるものなどがあるが、ここ
では、「２点指定」の直線入力モードを使用する。図５
は３次元形状の作図方法の第４ステップの画面表示例を
示す図である。前のステップで、位置Ｐ１および位置Ｐ
２が指定されるとそれらの位置を端点とする線分Ｓｅ２
が正面図の領域１ｂに表示される。その後、正面図の領
域１ｂにおける線分Ｓｅ２の図形座標と平面図の領域１
ａにおける図形２の線分Ｓｅ１の図形座標とによって規
定される図形３次元形状Ｗが生成されて、領域１ｄに生
成された３次元形状Ｗがワイヤフレームの形で表示され
る。さらに、生成された３次元形状Ｗを平面図に投影し
て得られた矩形が側面図の領域１ｃに表示される。この
場合、矩形の２辺の長さが線分Ｓｅ２および線分Ｓｅ１
に等しい形状になる。また、側面図の領域１ｃに表示さ
れる矩形は、その上辺の座標が正面図の領域１ｂ内の位
置Ｐ１と同じになり、下辺の座標が正面図の領域１ｂ内
の位置Ｐ２と同じになるよう位置決めされて表示され
る。図６は最終的に３次元形状が作図された画面表示例
を示す図である。上記の第１ないし第４ステップを平面
図の領域１ａの図形２の他の図形要素について同じよう
に繰り返し実施することで、最終的には図６に示したよ
うな画面表示になり、領域１ｄに３次元ワイヤフレーム
モデルＷが表示され、領域１ｃには側面図が生成されて
表示される。なお、上記の例では、作図の順序として、
先に平面図を作成しておき、この平面図を基にして正面
図を作成したが、この順序に限定されず、作図途中で、
新規に作図する面を正面図または側面図に適宜切り換え
て新たな線分または図形要素を作成し、これら平面図ま
たは側面図の線分または図形要素を基にして平面図ある
いは側面図または正面図を作成するようにしてもよい。
３面図作成過程で、ある面内で既に作成された図形を基
にして、他の面内で線分を創成する際に、ヘアカーソル
によって既に作成された図形の線分または図形要素を認
識することになる。上記の例では、他の面内で創成しよ
うとする線分に対応する図形の線分がヘアカーソルの方
向に一致している場合を示した。すなわち、平面図の領
域１ａにおける図形２の線分Ｓｅ１はクロスヘアカーソ
ル３の縦方向のヘアカーソルと同じ方向に配置されてい
る。この場合は、正面図の領域１ｂに、縦方向のヘアカ
ーソルを線分Ｓｅ１に位置決めしながら位置Ｐ１および
Ｐ２を作成し、これら位置Ｐ１およびＰ２を端点とする
線分Ｓｅ２を作成する。平面図の線分Ｓｅ１に対応して
線分Ｓｅ２の垂直線を正面図に描画した場合には、３次
元ワイヤフレームモデルでは矩形の枠になり、側面図で
はこれら線分Ｓｅ１およびＳｅ２を２辺とする矩形にな
る。描画する際の座標は、平面図および正面図上で捉え
られた座標値を基に３次元形状が計算され、側面図への
投影処理が行われて画面の所定の面に表示される。次
に、縦方向のヘアカーソルとは別の方向に配置されてい
る図形要素に対応した他の面における図形などの作成方
法について以下に説明する。図７は水平線分を描く場合
の画面表示例を示す図である。図示の例では、平面図の
領域１ａに線分Ｓｅ３が既に作成されていて、これに対
応した図形を正面図の領域１ｂに作成する場合を示して
いる。この場合、まず、クロスヘアカーソル３を移動し
て縦方向のヘアカーソルを線分Ｓｅ３のたとえば左側の
端点位置Ｐ３に合わせながら、正面図の領域１ｂ内にて
位置Ｐ４を指示し、同様に、線分Ｓｅ３の右側の端点位
置Ｐ５に合わせ、かつ、横方向のヘアカーソルを位置Ｐ
４に合わせながら、正面図の領域１ｂ内にて位置Ｐ６を
指示する。これにより、位置Ｐ４およびＰ６を端点とす
る線分Ｓｅ４が描画される。その後、平面図および正面
図における線分Ｓｅ３，Ｓｅ４の座標からそれに対応す
る３次元形状の線分Ｓｅ５が生成され、表示領域１ｄに
描画される。さらに、線分Ｓｅ５の側面図への投影処理
が行われて点の要素が生成され、側面図の領域１ｃの座
標位置Ｐ７にその点が表示される。図８は矩形を描く場
合の画面表示例を示す図である。図示の例では、平面図
の領域１ａに線分Ｓｅ６が既に作成されていて、これに
対応した矩形を正面図の領域１ｂに創成する場合を示し
ている。この場合、まず、クロスヘアカーソル３を移動
して縦方向のヘアカーソルを線分Ｓｅ６のたとえば左側
の端点位置Ｐ８に合わせながら、正面図の領域１ｂ内に
て位置Ｐ９を指示し、今度は、縦方向のヘアカーソルを
線分Ｓｅ６の右側の端点位置Ｐ１０に合わせながら、正
面図の領域１ｂ内に位置Ｐ１１を指示する。これによ
り、位置Ｐ９およびＰ１１を対角線の端点とする矩形Ｒ
１が創成される。その後、平面図における線分Ｓｅ６の
座標および正面図における矩形Ｒ１の座標からそれに対
応する３次元ワイヤフレームモデルが生成されて、表示
領域１ｄに３次元ワイヤフレームモデルが矩形の枠とし
て描画される。そして、３次元ワイヤフレームモデルの
側面図への投影処理にて線分Ｓｅ７が生成され、側面図
の領域１ｃに表示される。図９は円を基に矩形を描く場
合の画面表示例を示す図である。図示の例では、平面図
の領域１ａに円Ｃが既に作成されていて、これに対応し
た矩形を正面図の領域１ｂに創成する場合を示してい
る。この場合、まず、クロスヘアカーソル３を移動して
縦方向のヘアカーソルを円Ｃのたとえば左側の接点位置
Ｐ１２に合わせながら、正面図の領域１ｂ内にて位置Ｐ
１３を指示し、次に、縦方向のヘアカーソルを円Ｃの反
対側の接点位置Ｐ１４に合わせながら、正面図の領域１
ｂ内に位置Ｐ１５を指示する。これにより、位置Ｐ１３
およびＰ１５を対角線の端点とする矩形Ｒ２が創成され
る。そして、平面図における円Ｃの円周の座標および正
面図における矩形Ｒ２の座標からそれに対応する円筒の
３次元ワイヤフレームモデルが生成され、その円筒の枠
が表示領域１ｄに描画される。側面図の領域１ｃには、
３次元ワイヤフレームモデルの側面図への投影処理にて
生成された矩形Ｒ３が表示される。図１０は点を基に線
分を描く場合の画面表示例を示す図である。図示の例で
は、平面図の領域１ａにたとえば２本の線分が交差する
点が既に作成されていて、これに対応した線分を正面図
の領域１ｂに創成する場合を示している。この場合、ま
ず、クロスヘアカーソル３を移動して縦方向のヘアカー
ソルを２本の線分が交差する点の位置Ｐ１６に合わせな
がら、正面図の領域１ｂ内にて位置Ｐ１７を指示し、続
いて、その位置Ｐ１６に合わせながら別の位置Ｐ１８を
指示する。これにより、正面図の領域１ｂに位置Ｐ１７
およびＰ１８を端点とする線分Ｓｅ８が創成される。そ
の後、平面図における点の座標および正面図における線
分Ｓｅ８の座標からそれに対応する３次元モデルの線分
Ｓｅ９が生成されて表示領域１ｄに描画される。また、
３次元モデルの側面図への投影処理にて生成された線分
Ｓｅ１０が側面図の領域１ｃに表示される。このように
して、各面、すなわち、平面図、正面図および側面図に
表示される線分、円、円弧、点などの図形要素は、ＣＡ
Ｄシステムのメモリ上で構造体の配列として管理されて
いる。以下、その構造体の配列例について説明する。図
１１は図形要素のデータ構造の例を示す図である。図形
要素データは、要素を識別する番号と要素タイプに応じ
てそれぞれ定義された値との組によって管理されてい
る。たとえば、図形の要素タイプが線分の場合は、配列
４ａのように、要素ＩＤと、線分の長さと、始点ｘ座標
と、始点ｙ座標と、方向ベクトルｘと、方向ベクトルｙ
と、その他属性等とから定義される。要素タイプが円の
場合は、配列４ｂのように、要素ＩＤと、半径と、中心
ｘ座標と、中心ｙ座標と、その他属性等とから定義され
る。要素タイプが円弧の場合は、配列４ｃのように、要
素ＩＤと、半径と、中心ｘ座標と、中心ｙ座標と、始角
と、終角と、その他属性等とから定義されている。これ
らの図形要素データは、インデックスやリンクリストな
どの一般的な方法にて管理されている。これらの図形要
素データにアクセスするのは、オペレータがグラフィッ
クディスプレイ装置上に表示されている図形要素を編集
したり参照したりする場合である。このような場合に
は、通常、マウスポインタを図形要素に十分近い位置に
合わせ、さらに、マウスボタンを押下するような操作に
よって、図形要素にアクセスする。これは、内部的に
は、マウス座標、またはマウスボタンを押下したときに
マウスボタンの位置する画面上の座標であるヒット座標
と、メモリ上に管理されている全図形要素データとの比
較検索操作により行われる。オペレータ操作の認識は主
にマウスカーソル操作による。とりわけ、本発明では、
３面図および３次元データの作成が目的なので、クロス
ヘアカーソルもしくは同等の機能を提供することができ
るある種のフィードバック手段が必要になる。これは、
いずれも製図版上で設計する場合と同じような操作にな
る。画面上では編集または参照対象の図形要素をオペレ
ータに認識させるフィードバック手段として、クロスヘ
アカーソルおよびこれにより検索された図形要素の強調
表示（ハイライト）が一般的である。たとえば、図３に
おいて、平面図の線分Ｓｅ１を参照して正面図を作成し
ようとするとき、その線分Ｓｅ１は参照対象として検索
された線分であるとして他の線分と区別するためにハイ
ライト表示される。また、機械製図において、図面を描
く場合、多くの場合は三角法の３面図である。つまり、
３次元物体を３つの座標平面に投影し、さらにその３つ
の投影図は１枚の紙に配置される。３つの座標軸は、紙
面上は通常は暗黙の了解がなされており、特に描画しな
いことになっている。ちなみに、平面図はｘｙ軸、正面
図はｙｚ軸、側面図はｚｘ軸の座標平面となる。ここ
で、平面図上のある要素を参照して正面図上に図形要素
を作成した場合にはｚ軸の座標データが発生する。この
ときのデータの構造は、たとえば要素タイプが線分の場
合、図１１の配列４ａに始点ｚ座標が追加されることに
なる。最後に、オペレータの操作に基づいて３次元デー
タの座標を決定する手順について説明する。なお、以下
の手順の説明において、説明を簡単にするため、平面図
には既に図形要素が存在しているものとし、カーソル位
置は正面図の領域内にあり、側面図には要素が存在して
いないものとする。図１２は図形要素を作成するときの
処理を示すフローチャートである。平面図にある図形要
素を参照して正面図に図形要素を作成する場合は、ま
ず、参照対象の図形要素が検出されたかどうか、つま
り、正面図において、クロスヘアカーソルのｚ軸方向の
平面図にある図形要素の中に要素が存在するかどうかが
チェックされ（ステップＳ１１）、図形要素が検出され
れば、その要素をハイライトしてその要素が選択の候補
に上がっていることをオペレータに通知する（ステップ
Ｓ１２）。ここで、マウスボタンが押下されると、その
ハイライトしている要素は要素作成のために参照される
要素として選択される（ステップＳ１３）。次に、正面
図にて作成しようとする図形要素は何であるかが判断さ
れる。まず、ＣＡＤコマンドの中から、線分作成コマン
ドが選択されているかどうかが判断される（ステップＳ
１４）。ここで、もし、線分作成コマンドが選択されて
いると、線分作成処理に進み（ステップＳ１５）、線分
作成コマンドでなければ、円作成コマンドが選択されて
いるかどうかが判断される（ステップＳ１６）。ここ
で、円作成コマンドが選択されていると、円作成処理に
進み（ステップＳ１７）、円作成コマンドでなければ、
矩形作成コマンドが選択されているかどうかが判断され
る（ステップＳ１８）。ここで、矩形作成コマンドが選
択されていると、矩形作成処理に進み（ステップＳ１
９）、矩形作成コマンドでなければ、円弧などのその他
のコマンド処理を行う（ステップＳ２０）。図１３は線
分作成処理を示すフローチャートである。線分作成コマ
ンドが選択されている場合、まず、カーソルを平面図の
ハイライトしている要素に合わせながら正面図にマウス
ボタンの押下によって１点目を入力する（ステップＳ２
１）。ここで、平面図において選択されてハイライトし
ている要素のタイプが判断される。まず、平面図で選択
されている要素は線分であるかどうかが判断される（ス
テップＳ２２）。ここで、要素タイプが線分であると判
断されると、作成しようとする線分の他方の端点である
２点目の入力があった後、３次元矩形の作成処理が行わ
れ（ステップＳ２３）、そして、作成された３次元矩形
の側面図への投影処理が行われる（ステップＳ２４）。
要素タイプが線分でなく点であると判断された場合には
（ステップＳ２５）、２点目の入力が行われた後、３次
元線分の作成処理が行われ（ステップＳ２６）、作成さ
れた３次元線分の側面図への投影処理が行われる（ステ
ップＳ２７）。要素タイプが線分でも点でもなく円であ
ると判断された場合には（ステップＳ２８）、２点目の
入力が行われた後、３次元円筒の作成処理が行われ（ス
テップＳ２９）、作成された３次元円筒の側面図への投
影処理が行われる（ステップＳ３０）。なお、図１２の
ステップＳ１７の円作成処理およびステップＳ１９の矩
形作成処理においても、図１３に示した線分作成処理と
同様の処理が行われるので、ここでは線分作成処理のみ
にとどめ、円作成処理および矩形作成処理については省
略する。図１４は本発明を実施するためのワークステー
ションのハードウエア構成の一例を示す図である。図１
４において、ワークステーションは、プロセッサ１１
と、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）１２と、メインメモ
リ（ＲＡＭ）１３と、グラフィック制御回路１４および
表示装置１５と、マウス１６と、キーボード１７と、ハ
ードディスク装置（ＨＤＤ）１９と、磁気テープ装置
（ＭＴＤ）２０と、プロッタ２１と、プリンタ２２と、
カラーハードコピー２３とで構成され、これらの構成要
素はそれぞれのインタフェースコントローラ（図示して
いない）およびバス２４により相互に結合されている。
プロセッサ１１はワークステーション全体を統括的に制
御する。読み取り専用メモリ１２にはたとえば立ち上げ
時に必要なプログラムなどが格納されている。メインメ
モリ１３にはシステムプログラム、３次元モデル作成用
ＣＡＤシステムのアプリケーションプログラムなどが展
開されている他に、作図、投影図あるいは編集中の要素
データなどが生成、格納される。グラフィック制御回路
１４はフレームメモリなどを有し、メインメモリ１３内
で生成された２次元の線分データ、円データ、円弧デー
タ、楕円データ、スプラインデータ、投影図データなど
の各種図形要素データを表示信号に変換し、表示装置１
５に送る。表示装置１５は、受けた表示信号を基にして
図形要素から成る図面を表示する。マウス１６は表示装
置１５の画面上に表示されているクロスヘアカーソルを
移動させ、ボタンをクリックすることによってクロスヘ
アカーソルの交点またはヘアカーソルの下に存在する画
面上の図形要素を選択したり、要素作成時の入力位置を
指示するためのポインティングデバイスである。キーボ
ード１７は３次元ワイヤフレームモデルの視点方向を指
定する数値データ、３面図のデータを保存するときのフ
ァイル名などを入力するのに使用される。ハードディス
ク装置１９は、システムプログラム、３次元モデル作成
用ＣＡＤシステムの線分作成プログラム、円作成プログ
ラム、矩形作成プログラムなどを含むアプリケーション
プログラム、製図に必要な各種図形要素データなどが格
納されている。磁気テープ装置２０は磁気テープ２０ａ
に記憶されている設計図などのデータを入力したり、作
成された設計図などのデータを磁気テープ２０ａに記憶
させることができる外部記憶装置である。また、作成さ
れた設計図のデータは、プロッタ２１、プリンタ２２ま
たはカラーハードコピー２３によって出図することがで
きる。
を参照して説明する。図１は本発明方法の原理を説明し
たフローチャートである。本発明による３次元形状の作
図方法が使用されるシステムは、１つの画面上に３つの
面がＬ字状に配置して表示され、その３つの面上にはそ
れぞれ平面図、正面図および側面図の３面図を別個に作
成することができ、これら３つの面に作成した図形によ
って３次元形状を作図する。３次元形状を作図するに
は、まず、平面図、正面図または側面図のいずれか１つ
の面とする第１の面上に通常の２次元の作図方法にて所
望の図形をあらかじめ作図する（ステップＳ１）。次
に、隣接する第１の面および第２の面を通過するヘアカ
ーソルを使用して、第１の面の図形の第１の要素と特定
の関係を持たせた第１の作図点を第２の面上に定義する
（ステップＳ２）。その後、第２の面上にヘアカーソル
により第１の面の図形の第１の要素と特定の関係を持た
せた第２の作図点を指定してすることによりこれら第１
の作図点および第２の作図点から第１の面に作図された
図形の厚さ方向の形状を表す第２の要素を定義する（ス
テップＳ３）。そして、第１の面上の図形の第１の要素
と第２の面上の第２の要素とによって規定される第３の
要素を生成して、これを第３の面上に表示する（ステッ
プＳ４）。このように本発明の方法によれば、最初に、
平面図、正面図または側面図のいずれかを通常の２次元
の作図方法により作図しておき、次に、作図された図形
を基にこれに関連させた図形を、最初に作図した面に隣
接する面に作図することによってさらに別の面に新たに
図形を生成して表示することが可能になる。次に、本発
明の実施の形態を、ＣＡＤシステムに適用した場合を例
にして説明する。図２は３次元形状の作図方法の第１ス
テップの画面表示例を示す図である。図示のＣＡＤシス
テムの画面表示例によれば、表示領域１は４つの領域に
分割され、平面図を作成する領域１ａと、正面図を作成
する領域１ｂと、側面図を作成する領域１ｃと、３次元
形状の斜視図を表示する領域１ｄとによって構成されて
いる。この例では、既に、平面図を作成する領域１ａ
に、通常の２次元のＣＡＤ作図方法によって平面図が作
成されており、その作成された図形２が表示されてい
る。つまり、３次元形状の作図方法の第１ステップの状
態を示している。また、分割された２つの領域に渡って
上下方向および左右方向に延びているクロスヘアカーソ
ル３が表示されている。このクロスヘアカーソル３は、
その交点がたとえばマウスの操作に追従して移動し、こ
れに伴って２本のヘアカーソルも互いに直角方向に画面
上を移動する。図３は３次元形状の作図方法の第２ステ
ップの画面表示例を示す図である。次のステップでは、
平面図の領域１ａに作成された図形２のたとえば左辺の
線分Ｓｅ１を別の面、ここでは、正面図の領域１ｂに作
成する。すなわち、クロスヘアカーソル３の縦方向のヘ
アカーソルを図形２の線分Ｓｅ１に一致させながら、正
面図の領域１ｂ内にて、クロスヘアカーソル３の交点の
位置Ｐ１に一点目の指示を与える。これによって、正面
図の領域１ｂ内に、図形２の輪郭線の左辺の線分Ｓｅ１
を含む図形の上側の稜または下側の稜を指示したことに
なる。図４は３次元形状の作図方法の第３ステップの画
面表示例を示す図である。次のステップでは、クロスヘ
アカーソル３の縦方向のヘアカーソルを位置Ｐ１に合わ
せた状態で、正面図の領域１ｂ内の縦方向のヘアカーソ
ル上でクロスヘアカーソル３を移動させ、所望の位置Ｐ
２にて２点目の指示を与える。図示の例では、正面図の
領域１ｂ内にて、位置Ｐ２は位置Ｐ１の下方に位置して
いるので、１点目は図形２の線分Ｓｅ１の上側の稜を指
示し、２点目は図形２の線分Ｓｅ１の下側の稜を指示し
たことになり、これらの２点指示によって図形２の厚さ
を定義したことになる。なお、線分創成の方法として
は、上記のように「２点指定」によるものの他、「１点
＋方向および長さ指定」によるものなどがあるが、ここ
では、「２点指定」の直線入力モードを使用する。図５
は３次元形状の作図方法の第４ステップの画面表示例を
示す図である。前のステップで、位置Ｐ１および位置Ｐ
２が指定されるとそれらの位置を端点とする線分Ｓｅ２
が正面図の領域１ｂに表示される。その後、正面図の領
域１ｂにおける線分Ｓｅ２の図形座標と平面図の領域１
ａにおける図形２の線分Ｓｅ１の図形座標とによって規
定される図形３次元形状Ｗが生成されて、領域１ｄに生
成された３次元形状Ｗがワイヤフレームの形で表示され
る。さらに、生成された３次元形状Ｗを平面図に投影し
て得られた矩形が側面図の領域１ｃに表示される。この
場合、矩形の２辺の長さが線分Ｓｅ２および線分Ｓｅ１
に等しい形状になる。また、側面図の領域１ｃに表示さ
れる矩形は、その上辺の座標が正面図の領域１ｂ内の位
置Ｐ１と同じになり、下辺の座標が正面図の領域１ｂ内
の位置Ｐ２と同じになるよう位置決めされて表示され
る。図６は最終的に３次元形状が作図された画面表示例
を示す図である。上記の第１ないし第４ステップを平面
図の領域１ａの図形２の他の図形要素について同じよう
に繰り返し実施することで、最終的には図６に示したよ
うな画面表示になり、領域１ｄに３次元ワイヤフレーム
モデルＷが表示され、領域１ｃには側面図が生成されて
表示される。なお、上記の例では、作図の順序として、
先に平面図を作成しておき、この平面図を基にして正面
図を作成したが、この順序に限定されず、作図途中で、
新規に作図する面を正面図または側面図に適宜切り換え
て新たな線分または図形要素を作成し、これら平面図ま
たは側面図の線分または図形要素を基にして平面図ある
いは側面図または正面図を作成するようにしてもよい。
３面図作成過程で、ある面内で既に作成された図形を基
にして、他の面内で線分を創成する際に、ヘアカーソル
によって既に作成された図形の線分または図形要素を認
識することになる。上記の例では、他の面内で創成しよ
うとする線分に対応する図形の線分がヘアカーソルの方
向に一致している場合を示した。すなわち、平面図の領
域１ａにおける図形２の線分Ｓｅ１はクロスヘアカーソ
ル３の縦方向のヘアカーソルと同じ方向に配置されてい
る。この場合は、正面図の領域１ｂに、縦方向のヘアカ
ーソルを線分Ｓｅ１に位置決めしながら位置Ｐ１および
Ｐ２を作成し、これら位置Ｐ１およびＰ２を端点とする
線分Ｓｅ２を作成する。平面図の線分Ｓｅ１に対応して
線分Ｓｅ２の垂直線を正面図に描画した場合には、３次
元ワイヤフレームモデルでは矩形の枠になり、側面図で
はこれら線分Ｓｅ１およびＳｅ２を２辺とする矩形にな
る。描画する際の座標は、平面図および正面図上で捉え
られた座標値を基に３次元形状が計算され、側面図への
投影処理が行われて画面の所定の面に表示される。次
に、縦方向のヘアカーソルとは別の方向に配置されてい
る図形要素に対応した他の面における図形などの作成方
法について以下に説明する。図７は水平線分を描く場合
の画面表示例を示す図である。図示の例では、平面図の
領域１ａに線分Ｓｅ３が既に作成されていて、これに対
応した図形を正面図の領域１ｂに作成する場合を示して
いる。この場合、まず、クロスヘアカーソル３を移動し
て縦方向のヘアカーソルを線分Ｓｅ３のたとえば左側の
端点位置Ｐ３に合わせながら、正面図の領域１ｂ内にて
位置Ｐ４を指示し、同様に、線分Ｓｅ３の右側の端点位
置Ｐ５に合わせ、かつ、横方向のヘアカーソルを位置Ｐ
４に合わせながら、正面図の領域１ｂ内にて位置Ｐ６を
指示する。これにより、位置Ｐ４およびＰ６を端点とす
る線分Ｓｅ４が描画される。その後、平面図および正面
図における線分Ｓｅ３，Ｓｅ４の座標からそれに対応す
る３次元形状の線分Ｓｅ５が生成され、表示領域１ｄに
描画される。さらに、線分Ｓｅ５の側面図への投影処理
が行われて点の要素が生成され、側面図の領域１ｃの座
標位置Ｐ７にその点が表示される。図８は矩形を描く場
合の画面表示例を示す図である。図示の例では、平面図
の領域１ａに線分Ｓｅ６が既に作成されていて、これに
対応した矩形を正面図の領域１ｂに創成する場合を示し
ている。この場合、まず、クロスヘアカーソル３を移動
して縦方向のヘアカーソルを線分Ｓｅ６のたとえば左側
の端点位置Ｐ８に合わせながら、正面図の領域１ｂ内に
て位置Ｐ９を指示し、今度は、縦方向のヘアカーソルを
線分Ｓｅ６の右側の端点位置Ｐ１０に合わせながら、正
面図の領域１ｂ内に位置Ｐ１１を指示する。これによ
り、位置Ｐ９およびＰ１１を対角線の端点とする矩形Ｒ
１が創成される。その後、平面図における線分Ｓｅ６の
座標および正面図における矩形Ｒ１の座標からそれに対
応する３次元ワイヤフレームモデルが生成されて、表示
領域１ｄに３次元ワイヤフレームモデルが矩形の枠とし
て描画される。そして、３次元ワイヤフレームモデルの
側面図への投影処理にて線分Ｓｅ７が生成され、側面図
の領域１ｃに表示される。図９は円を基に矩形を描く場
合の画面表示例を示す図である。図示の例では、平面図
の領域１ａに円Ｃが既に作成されていて、これに対応し
た矩形を正面図の領域１ｂに創成する場合を示してい
る。この場合、まず、クロスヘアカーソル３を移動して
縦方向のヘアカーソルを円Ｃのたとえば左側の接点位置
Ｐ１２に合わせながら、正面図の領域１ｂ内にて位置Ｐ
１３を指示し、次に、縦方向のヘアカーソルを円Ｃの反
対側の接点位置Ｐ１４に合わせながら、正面図の領域１
ｂ内に位置Ｐ１５を指示する。これにより、位置Ｐ１３
およびＰ１５を対角線の端点とする矩形Ｒ２が創成され
る。そして、平面図における円Ｃの円周の座標および正
面図における矩形Ｒ２の座標からそれに対応する円筒の
３次元ワイヤフレームモデルが生成され、その円筒の枠
が表示領域１ｄに描画される。側面図の領域１ｃには、
３次元ワイヤフレームモデルの側面図への投影処理にて
生成された矩形Ｒ３が表示される。図１０は点を基に線
分を描く場合の画面表示例を示す図である。図示の例で
は、平面図の領域１ａにたとえば２本の線分が交差する
点が既に作成されていて、これに対応した線分を正面図
の領域１ｂに創成する場合を示している。この場合、ま
ず、クロスヘアカーソル３を移動して縦方向のヘアカー
ソルを２本の線分が交差する点の位置Ｐ１６に合わせな
がら、正面図の領域１ｂ内にて位置Ｐ１７を指示し、続
いて、その位置Ｐ１６に合わせながら別の位置Ｐ１８を
指示する。これにより、正面図の領域１ｂに位置Ｐ１７
およびＰ１８を端点とする線分Ｓｅ８が創成される。そ
の後、平面図における点の座標および正面図における線
分Ｓｅ８の座標からそれに対応する３次元モデルの線分
Ｓｅ９が生成されて表示領域１ｄに描画される。また、
３次元モデルの側面図への投影処理にて生成された線分
Ｓｅ１０が側面図の領域１ｃに表示される。このように
して、各面、すなわち、平面図、正面図および側面図に
表示される線分、円、円弧、点などの図形要素は、ＣＡ
Ｄシステムのメモリ上で構造体の配列として管理されて
いる。以下、その構造体の配列例について説明する。図
１１は図形要素のデータ構造の例を示す図である。図形
要素データは、要素を識別する番号と要素タイプに応じ
てそれぞれ定義された値との組によって管理されてい
る。たとえば、図形の要素タイプが線分の場合は、配列
４ａのように、要素ＩＤと、線分の長さと、始点ｘ座標
と、始点ｙ座標と、方向ベクトルｘと、方向ベクトルｙ
と、その他属性等とから定義される。要素タイプが円の
場合は、配列４ｂのように、要素ＩＤと、半径と、中心
ｘ座標と、中心ｙ座標と、その他属性等とから定義され
る。要素タイプが円弧の場合は、配列４ｃのように、要
素ＩＤと、半径と、中心ｘ座標と、中心ｙ座標と、始角
と、終角と、その他属性等とから定義されている。これ
らの図形要素データは、インデックスやリンクリストな
どの一般的な方法にて管理されている。これらの図形要
素データにアクセスするのは、オペレータがグラフィッ
クディスプレイ装置上に表示されている図形要素を編集
したり参照したりする場合である。このような場合に
は、通常、マウスポインタを図形要素に十分近い位置に
合わせ、さらに、マウスボタンを押下するような操作に
よって、図形要素にアクセスする。これは、内部的に
は、マウス座標、またはマウスボタンを押下したときに
マウスボタンの位置する画面上の座標であるヒット座標
と、メモリ上に管理されている全図形要素データとの比
較検索操作により行われる。オペレータ操作の認識は主
にマウスカーソル操作による。とりわけ、本発明では、
３面図および３次元データの作成が目的なので、クロス
ヘアカーソルもしくは同等の機能を提供することができ
るある種のフィードバック手段が必要になる。これは、
いずれも製図版上で設計する場合と同じような操作にな
る。画面上では編集または参照対象の図形要素をオペレ
ータに認識させるフィードバック手段として、クロスヘ
アカーソルおよびこれにより検索された図形要素の強調
表示（ハイライト）が一般的である。たとえば、図３に
おいて、平面図の線分Ｓｅ１を参照して正面図を作成し
ようとするとき、その線分Ｓｅ１は参照対象として検索
された線分であるとして他の線分と区別するためにハイ
ライト表示される。また、機械製図において、図面を描
く場合、多くの場合は三角法の３面図である。つまり、
３次元物体を３つの座標平面に投影し、さらにその３つ
の投影図は１枚の紙に配置される。３つの座標軸は、紙
面上は通常は暗黙の了解がなされており、特に描画しな
いことになっている。ちなみに、平面図はｘｙ軸、正面
図はｙｚ軸、側面図はｚｘ軸の座標平面となる。ここ
で、平面図上のある要素を参照して正面図上に図形要素
を作成した場合にはｚ軸の座標データが発生する。この
ときのデータの構造は、たとえば要素タイプが線分の場
合、図１１の配列４ａに始点ｚ座標が追加されることに
なる。最後に、オペレータの操作に基づいて３次元デー
タの座標を決定する手順について説明する。なお、以下
の手順の説明において、説明を簡単にするため、平面図
には既に図形要素が存在しているものとし、カーソル位
置は正面図の領域内にあり、側面図には要素が存在して
いないものとする。図１２は図形要素を作成するときの
処理を示すフローチャートである。平面図にある図形要
素を参照して正面図に図形要素を作成する場合は、ま
ず、参照対象の図形要素が検出されたかどうか、つま
り、正面図において、クロスヘアカーソルのｚ軸方向の
平面図にある図形要素の中に要素が存在するかどうかが
チェックされ（ステップＳ１１）、図形要素が検出され
れば、その要素をハイライトしてその要素が選択の候補
に上がっていることをオペレータに通知する（ステップ
Ｓ１２）。ここで、マウスボタンが押下されると、その
ハイライトしている要素は要素作成のために参照される
要素として選択される（ステップＳ１３）。次に、正面
図にて作成しようとする図形要素は何であるかが判断さ
れる。まず、ＣＡＤコマンドの中から、線分作成コマン
ドが選択されているかどうかが判断される（ステップＳ
１４）。ここで、もし、線分作成コマンドが選択されて
いると、線分作成処理に進み（ステップＳ１５）、線分
作成コマンドでなければ、円作成コマンドが選択されて
いるかどうかが判断される（ステップＳ１６）。ここ
で、円作成コマンドが選択されていると、円作成処理に
進み（ステップＳ１７）、円作成コマンドでなければ、
矩形作成コマンドが選択されているかどうかが判断され
る（ステップＳ１８）。ここで、矩形作成コマンドが選
択されていると、矩形作成処理に進み（ステップＳ１
９）、矩形作成コマンドでなければ、円弧などのその他
のコマンド処理を行う（ステップＳ２０）。図１３は線
分作成処理を示すフローチャートである。線分作成コマ
ンドが選択されている場合、まず、カーソルを平面図の
ハイライトしている要素に合わせながら正面図にマウス
ボタンの押下によって１点目を入力する（ステップＳ２
１）。ここで、平面図において選択されてハイライトし
ている要素のタイプが判断される。まず、平面図で選択
されている要素は線分であるかどうかが判断される（ス
テップＳ２２）。ここで、要素タイプが線分であると判
断されると、作成しようとする線分の他方の端点である
２点目の入力があった後、３次元矩形の作成処理が行わ
れ（ステップＳ２３）、そして、作成された３次元矩形
の側面図への投影処理が行われる（ステップＳ２４）。
要素タイプが線分でなく点であると判断された場合には
（ステップＳ２５）、２点目の入力が行われた後、３次
元線分の作成処理が行われ（ステップＳ２６）、作成さ
れた３次元線分の側面図への投影処理が行われる（ステ
ップＳ２７）。要素タイプが線分でも点でもなく円であ
ると判断された場合には（ステップＳ２８）、２点目の
入力が行われた後、３次元円筒の作成処理が行われ（ス
テップＳ２９）、作成された３次元円筒の側面図への投
影処理が行われる（ステップＳ３０）。なお、図１２の
ステップＳ１７の円作成処理およびステップＳ１９の矩
形作成処理においても、図１３に示した線分作成処理と
同様の処理が行われるので、ここでは線分作成処理のみ
にとどめ、円作成処理および矩形作成処理については省
略する。図１４は本発明を実施するためのワークステー
ションのハードウエア構成の一例を示す図である。図１
４において、ワークステーションは、プロセッサ１１
と、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）１２と、メインメモ
リ（ＲＡＭ）１３と、グラフィック制御回路１４および
表示装置１５と、マウス１６と、キーボード１７と、ハ
ードディスク装置（ＨＤＤ）１９と、磁気テープ装置
（ＭＴＤ）２０と、プロッタ２１と、プリンタ２２と、
カラーハードコピー２３とで構成され、これらの構成要
素はそれぞれのインタフェースコントローラ（図示して
いない）およびバス２４により相互に結合されている。
プロセッサ１１はワークステーション全体を統括的に制
御する。読み取り専用メモリ１２にはたとえば立ち上げ
時に必要なプログラムなどが格納されている。メインメ
モリ１３にはシステムプログラム、３次元モデル作成用
ＣＡＤシステムのアプリケーションプログラムなどが展
開されている他に、作図、投影図あるいは編集中の要素
データなどが生成、格納される。グラフィック制御回路
１４はフレームメモリなどを有し、メインメモリ１３内
で生成された２次元の線分データ、円データ、円弧デー
タ、楕円データ、スプラインデータ、投影図データなど
の各種図形要素データを表示信号に変換し、表示装置１
５に送る。表示装置１５は、受けた表示信号を基にして
図形要素から成る図面を表示する。マウス１６は表示装
置１５の画面上に表示されているクロスヘアカーソルを
移動させ、ボタンをクリックすることによってクロスヘ
アカーソルの交点またはヘアカーソルの下に存在する画
面上の図形要素を選択したり、要素作成時の入力位置を
指示するためのポインティングデバイスである。キーボ
ード１７は３次元ワイヤフレームモデルの視点方向を指
定する数値データ、３面図のデータを保存するときのフ
ァイル名などを入力するのに使用される。ハードディス
ク装置１９は、システムプログラム、３次元モデル作成
用ＣＡＤシステムの線分作成プログラム、円作成プログ
ラム、矩形作成プログラムなどを含むアプリケーション
プログラム、製図に必要な各種図形要素データなどが格
納されている。磁気テープ装置２０は磁気テープ２０ａ
に記憶されている設計図などのデータを入力したり、作
成された設計図などのデータを磁気テープ２０ａに記憶
させることができる外部記憶装置である。また、作成さ
れた設計図のデータは、プロッタ２１、プリンタ２２ま
たはカラーハードコピー２３によって出図することがで
きる。
【発明の効果】以上説明したように本発明では、３面図
の中の１つの面にて図形要素をあらかじめ作図してお
き、他の面で作図する場合には、先に作図された図形に
関連させて要素を作成していくことにより、残りの面に
は先の２つの面で作成された図形の座標を基にして生成
された要素が表示されるようにした。このため、他の面
の要素を参照して新たに要素を作図する場合には、２次
元のＣＡＤシステムのような操作によって実施すること
ができる。
の中の１つの面にて図形要素をあらかじめ作図してお
き、他の面で作図する場合には、先に作図された図形に
関連させて要素を作成していくことにより、残りの面に
は先の２つの面で作成された図形の座標を基にして生成
された要素が表示されるようにした。このため、他の面
の要素を参照して新たに要素を作図する場合には、２次
元のＣＡＤシステムのような操作によって実施すること
ができる。
【図１】本発明方法の原理を説明したフローチャートで
ある。
ある。
【図２】３次元形状の作図方法の第１ステップの画面表
示例を示す図である。
示例を示す図である。
【図３】３次元形状の作図方法の第２ステップの画面表
示例を示す図である。
示例を示す図である。
【図４】３次元形状の作図方法の第３ステップの画面表
示例を示す図である。
示例を示す図である。
【図５】３次元形状の作図方法の第４ステップの画面表
示例を示す図である。
示例を示す図である。
【図６】最終的に３次元形状が作図された画面表示例を
示す図である。
示す図である。
【図７】水平線分を描く場合の画面表示例を示す図であ
る。
る。
【図８】矩形を描く場合の画面表示例を示す図である。
【図９】円を基に矩形を描く場合の画面表示例を示す図
である。
である。
【図１０】点を基に線分を描く場合の画面表示例を示す
図である。
図である。
【図１１】図形要素のデータ構造の例を示す図である。
【図１２】図形要素を作成するときの処理を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図１３】線分作成処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明を実施するためのワークステーション
のハードウエア構成の一例を示す図である。
のハードウエア構成の一例を示す図である。
１ 表示領域 １ａ 平面図の領域 １ｂ 正面図の領域 １ｃ 側面図の領域 １ｄ ３次元形状の斜視図表示領域 ２ 図形 ３ クロスヘアカーソル
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年８月２０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 ３次元形状の作図方法
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は３次元形状の作図方
法に関し、特にマウスやキーボードなどの２次元的入力
装置しか持たない現在のコンピュータ上で動作する３次
元ＣＡＤ（コンピュータ援用設計）システムにおいて３
次元のモデル（設計データ）を２次元的入力手段にて入
力するようにした３次元形状の作図方法に関する。
法に関し、特にマウスやキーボードなどの２次元的入力
装置しか持たない現在のコンピュータ上で動作する３次
元ＣＡＤ（コンピュータ援用設計）システムにおいて３
次元のモデル（設計データ）を２次元的入力手段にて入
力するようにした３次元形状の作図方法に関する。
【０００２】近年、３次元ＣＡＤシステムでは、３次元
形状の入力のし易さを追求し、エンドユーザ（設計者自
身）でも簡単に、かつ直観的に入力できる機能が求めら
れている。
形状の入力のし易さを追求し、エンドユーザ（設計者自
身）でも簡単に、かつ直観的に入力できる機能が求めら
れている。
【０００３】
【従来の技術】一般的に、３次元形状を２次元的入力装
置で入力することは難しく、一種の熟練技術が必要とさ
れている。それぞれのシステムによって、入力方法が異
なるため、トレーニングなしに、だれでもが３次元形状
の入力操作を行うことは非常に難しい現状にある。
置で入力することは難しく、一種の熟練技術が必要とさ
れている。それぞれのシステムによって、入力方法が異
なるため、トレーニングなしに、だれでもが３次元形状
の入力操作を行うことは非常に難しい現状にある。
【０００４】３次元の形状を作図する際の従来の入力方
法としては、たとえば、３次元座標値を直接入力する座
標入力方法がある。これは、座標入力された座標値を線
で繋いで３次元形状を作っていく原始的な方法である。
スイープまたはスイングと呼ばれる方法は、２次元のＣ
ＡＤ的操作によって、まず、輪郭線を作成し、その輪郭
線をある方向に移動または回転させた場合の軌跡によっ
て３次元の形状を作成するものである。また、ＣＳＧ
（Constructive Solid Geometry）またはフィーチャと
呼ばれる方法は、あらかじめ定義された直方体や円柱な
どの比較的単純な形状の基本立体、すなわち、プリミテ
ィブを組み合わせることによって３次元の形状を作成し
ていくものである。いずれの方法も、たとえば曲面な
ど、すべての物体の形状を完全に表現することができる
ものではない。さらに、３次元の形状を３面図から起こ
す方法もある。これは、あらかじめ作成された３面図を
基に各面の同一点に相当する座標を指示することで自動
的に３次元化した形状を作成するものである。
法としては、たとえば、３次元座標値を直接入力する座
標入力方法がある。これは、座標入力された座標値を線
で繋いで３次元形状を作っていく原始的な方法である。
スイープまたはスイングと呼ばれる方法は、２次元のＣ
ＡＤ的操作によって、まず、輪郭線を作成し、その輪郭
線をある方向に移動または回転させた場合の軌跡によっ
て３次元の形状を作成するものである。また、ＣＳＧ
（Constructive Solid Geometry）またはフィーチャと
呼ばれる方法は、あらかじめ定義された直方体や円柱な
どの比較的単純な形状の基本立体、すなわち、プリミテ
ィブを組み合わせることによって３次元の形状を作成し
ていくものである。いずれの方法も、たとえば曲面な
ど、すべての物体の形状を完全に表現することができる
ものではない。さらに、３次元の形状を３面図から起こ
す方法もある。これは、あらかじめ作成された３面図を
基に各面の同一点に相当する座標を指示することで自動
的に３次元化した形状を作成するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】通常、設計者は、２次
元の図面の入力方法に関しては、知識もあるし、訓練さ
れている。しかし、３次元で設計を行う場合は、新たに
上記のような従来の入力方法での設計方法を習得しなく
てはならず、時間と労力を要するという問題点があっ
た。
元の図面の入力方法に関しては、知識もあるし、訓練さ
れている。しかし、３次元で設計を行う場合は、新たに
上記のような従来の入力方法での設計方法を習得しなく
てはならず、時間と労力を要するという問題点があっ
た。
【０００６】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、３次元モデルを分かりやすい操作によって、
すなわち、２次元のＣＡＤ的３面図作成操作によって生
成することができる３次元形状の作図方法を提供するこ
とを目的とする。
のであり、３次元モデルを分かりやすい操作によって、
すなわち、２次元のＣＡＤ的３面図作成操作によって生
成することができる３次元形状の作図方法を提供するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】図１は上記目的を達成す
る本発明方法の原理説明図である。本発明の３次元形状
の作図方法によれば、１つの画面上に３つの面をＬ字状
に配置して表示し、その３つの面上にそれぞれ平面図、
正面図および側面図の３面図を作成することで３次元形
状を作図していくとき、まず、第１の面上に図形をあら
かじめ作図する（ステップＳ１）。次いで、隣接する第
１の面および第２の面を通過するヘアカーソルを使用し
て、第１の面の図形の第１の要素と特定の関係を持たせ
た第１の作図点を第２の面上に定義し（ステップＳ
２）、第２の面上にヘアカーソルによって第１の面の図
形の第１の要素と特定の関係を持たせた第２の作図点を
指定して第１の作図点および第２の作図点から第１の面
に作図された図形の第１の要素の厚さ方向を表す第２の
要素を定義する（ステップＳ３）。そして、第１の面上
の第１の要素と第２の面上の第２の要素とによって規定
される第３の要素を生成して、これを第３の面上に表示
する（ステップＳ４）。これにより、平面図、正面図ま
たは側面図のいずれかを通常の２次元の作図方法により
作図しておき、作図された図形を基にこれに関連させた
図形を、最初に作図した面に隣接する面に作図すること
によってさらに別の面に新たに図形を生成して表示する
ことが可能になる。
る本発明方法の原理説明図である。本発明の３次元形状
の作図方法によれば、１つの画面上に３つの面をＬ字状
に配置して表示し、その３つの面上にそれぞれ平面図、
正面図および側面図の３面図を作成することで３次元形
状を作図していくとき、まず、第１の面上に図形をあら
かじめ作図する（ステップＳ１）。次いで、隣接する第
１の面および第２の面を通過するヘアカーソルを使用し
て、第１の面の図形の第１の要素と特定の関係を持たせ
た第１の作図点を第２の面上に定義し（ステップＳ
２）、第２の面上にヘアカーソルによって第１の面の図
形の第１の要素と特定の関係を持たせた第２の作図点を
指定して第１の作図点および第２の作図点から第１の面
に作図された図形の第１の要素の厚さ方向を表す第２の
要素を定義する（ステップＳ３）。そして、第１の面上
の第１の要素と第２の面上の第２の要素とによって規定
される第３の要素を生成して、これを第３の面上に表示
する（ステップＳ４）。これにより、平面図、正面図ま
たは側面図のいずれかを通常の２次元の作図方法により
作図しておき、作図された図形を基にこれに関連させた
図形を、最初に作図した面に隣接する面に作図すること
によってさらに別の面に新たに図形を生成して表示する
ことが可能になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】まず、本発明の概略について図面
を参照して説明する。図１は本発明方法の原理を説明し
たフローチャートである。
を参照して説明する。図１は本発明方法の原理を説明し
たフローチャートである。
【０００９】本発明による３次元形状の作図方法が使用
されるシステムは、１つの画面上に３つの面がＬ字状に
配置して表示され、その３つの面上にはそれぞれ平面
図、正面図および側面図の３面図を別個に作成すること
ができ、これら３つの面に作成した図形によって３次元
形状を作図する。
されるシステムは、１つの画面上に３つの面がＬ字状に
配置して表示され、その３つの面上にはそれぞれ平面
図、正面図および側面図の３面図を別個に作成すること
ができ、これら３つの面に作成した図形によって３次元
形状を作図する。
【００１０】３次元形状を作図するには、まず、平面
図、正面図または側面図のいずれか１つの面とする第１
の面上に通常の２次元の作図方法にて所望の図形をあら
かじめ作図する（ステップＳ１）。次に、隣接する第１
の面および第２の面を通過するヘアカーソルを使用し
て、第１の面の図形の第１の要素と特定の関係を持たせ
た第１の作図点を第２の面上に定義する（ステップＳ
２）。その後、第２の面上にヘアカーソルにより第１の
面の図形の第１の要素と特定の関係を持たせた第２の作
図点を指定してすることによりこれら第１の作図点およ
び第２の作図点から第１の面に作図された図形の厚さ方
向の形状を表す第２の要素を定義する（ステップＳ
３）。そして、第１の面上の図形の第１の要素と第２の
面上の第２の要素とによって規定される第３の要素を生
成して、これを第３の面上に表示する（ステップＳ
４）。
図、正面図または側面図のいずれか１つの面とする第１
の面上に通常の２次元の作図方法にて所望の図形をあら
かじめ作図する（ステップＳ１）。次に、隣接する第１
の面および第２の面を通過するヘアカーソルを使用し
て、第１の面の図形の第１の要素と特定の関係を持たせ
た第１の作図点を第２の面上に定義する（ステップＳ
２）。その後、第２の面上にヘアカーソルにより第１の
面の図形の第１の要素と特定の関係を持たせた第２の作
図点を指定してすることによりこれら第１の作図点およ
び第２の作図点から第１の面に作図された図形の厚さ方
向の形状を表す第２の要素を定義する（ステップＳ
３）。そして、第１の面上の図形の第１の要素と第２の
面上の第２の要素とによって規定される第３の要素を生
成して、これを第３の面上に表示する（ステップＳ
４）。
【００１１】このように本発明の方法によれば、最初
に、平面図、正面図または側面図のいずれかを通常の２
次元の作図方法により作図しておき、次に、作図された
図形を基にこれに関連させた図形を、最初に作図した面
に隣接する面に作図することによってさらに別の面に新
たに図形を生成して表示することが可能になる。
に、平面図、正面図または側面図のいずれかを通常の２
次元の作図方法により作図しておき、次に、作図された
図形を基にこれに関連させた図形を、最初に作図した面
に隣接する面に作図することによってさらに別の面に新
たに図形を生成して表示することが可能になる。
【００１２】次に、本発明の実施の形態を、ＣＡＤシス
テムに適用した場合を例にして説明する。図２は３次元
形状の作図方法の第１ステップの画面表示例を示す図で
ある。
テムに適用した場合を例にして説明する。図２は３次元
形状の作図方法の第１ステップの画面表示例を示す図で
ある。
【００１３】図示のＣＡＤシステムの画面表示例によれ
ば、表示領域１は４つの領域に分割され、平面図を作成
する領域１ａと、正面図を作成する領域１ｂと、側面図
を作成する領域１ｃと、３次元形状の斜視図を表示する
領域１ｄとによって構成されている。この例では、既
に、平面図を作成する領域１ａに、通常の２次元のＣＡ
Ｄ作図方法によって平面図が作成されており、その作成
された図形２が表示されている。つまり、３次元形状の
作図方法の第１ステップの状態を示している。また、分
割された２つの領域に渡って上下方向および左右方向に
延びているクロスヘアカーソル３が表示されている。こ
のクロスヘアカーソル３は、その交点がたとえばマウス
の操作に追従して移動し、これに伴って２本のヘアカー
ソルも互いに直角方向に画面上を移動する。
ば、表示領域１は４つの領域に分割され、平面図を作成
する領域１ａと、正面図を作成する領域１ｂと、側面図
を作成する領域１ｃと、３次元形状の斜視図を表示する
領域１ｄとによって構成されている。この例では、既
に、平面図を作成する領域１ａに、通常の２次元のＣＡ
Ｄ作図方法によって平面図が作成されており、その作成
された図形２が表示されている。つまり、３次元形状の
作図方法の第１ステップの状態を示している。また、分
割された２つの領域に渡って上下方向および左右方向に
延びているクロスヘアカーソル３が表示されている。こ
のクロスヘアカーソル３は、その交点がたとえばマウス
の操作に追従して移動し、これに伴って２本のヘアカー
ソルも互いに直角方向に画面上を移動する。
【００１４】図３は３次元形状の作図方法の第２ステッ
プの画面表示例を示す図である。次のステップでは、平
面図の領域１ａに作成された図形２のたとえば左辺の線
分Ｓｅ１を別の面、ここでは、正面図の領域１ｂに作成
する。すなわち、クロスヘアカーソル３の縦方向のヘア
カーソルを図形２の線分Ｓｅ１に一致させながら、正面
図の領域１ｂ内にて、クロスヘアカーソル３の交点の位
置Ｐ１に一点目の指示を与える。これによって、正面図
の領域１ｂ内に、図形２の輪郭線の左辺の線分Ｓｅ１を
含む図形の上側の稜または下側の稜を指示したことにな
る。
プの画面表示例を示す図である。次のステップでは、平
面図の領域１ａに作成された図形２のたとえば左辺の線
分Ｓｅ１を別の面、ここでは、正面図の領域１ｂに作成
する。すなわち、クロスヘアカーソル３の縦方向のヘア
カーソルを図形２の線分Ｓｅ１に一致させながら、正面
図の領域１ｂ内にて、クロスヘアカーソル３の交点の位
置Ｐ１に一点目の指示を与える。これによって、正面図
の領域１ｂ内に、図形２の輪郭線の左辺の線分Ｓｅ１を
含む図形の上側の稜または下側の稜を指示したことにな
る。
【００１５】図４は３次元形状の作図方法の第３ステッ
プの画面表示例を示す図である。次のステップでは、ク
ロスヘアカーソル３の縦方向のヘアカーソルを位置Ｐ１
に合わせた状態で、正面図の領域１ｂ内の縦方向のヘア
カーソル上でクロスヘアカーソル３を移動させ、所望の
位置Ｐ２にて２点目の指示を与える。図示の例では、正
面図の領域１ｂ内にて、位置Ｐ２は位置Ｐ１の下方に位
置しているので、１点目は図形２の線分Ｓｅ１の上側の
稜を指示し、２点目は図形２の線分Ｓｅ１の下側の稜を
指示したことになり、これらの２点指示によって図形２
の厚さを定義したことになる。なお、線分創成の方法と
しては、上記のように「２点指定」によるものの他、
「１点＋方向および長さ指定」によるものなどがある
が、ここでは、「２点指定」の直線入力モードを使用す
る。
プの画面表示例を示す図である。次のステップでは、ク
ロスヘアカーソル３の縦方向のヘアカーソルを位置Ｐ１
に合わせた状態で、正面図の領域１ｂ内の縦方向のヘア
カーソル上でクロスヘアカーソル３を移動させ、所望の
位置Ｐ２にて２点目の指示を与える。図示の例では、正
面図の領域１ｂ内にて、位置Ｐ２は位置Ｐ１の下方に位
置しているので、１点目は図形２の線分Ｓｅ１の上側の
稜を指示し、２点目は図形２の線分Ｓｅ１の下側の稜を
指示したことになり、これらの２点指示によって図形２
の厚さを定義したことになる。なお、線分創成の方法と
しては、上記のように「２点指定」によるものの他、
「１点＋方向および長さ指定」によるものなどがある
が、ここでは、「２点指定」の直線入力モードを使用す
る。
【００１６】図５は３次元形状の作図方法の第４ステッ
プの画面表示例を示す図である。前のステップで、位置
Ｐ１および位置Ｐ２が指定されるとそれらの位置を端点
とする線分Ｓｅ２が正面図の領域１ｂに表示される。そ
の後、正面図の領域１ｂにおける線分Ｓｅ２の図形座標
と平面図の領域１ａにおける図形２の線分Ｓｅ１の図形
座標とによって規定される図形３次元形状Ｗが生成され
て、領域１ｄに生成された３次元形状Ｗがワイヤフレー
ムの形で表示される。さらに、生成された３次元形状Ｗ
を側面図に投影して得られた矩形が側面図の領域１ｃに
表示される。この場合、矩形の２辺の長さが線分Ｓｅ２
および線分Ｓｅ１に等しい形状になる。また、側面図の
領域１ｃに表示される矩形は、その上辺の座標が正面図
の領域１ｂ内の位置Ｐ１と同じになり、下辺の座標が正
面図の領域１ｂ内の位置Ｐ２と同じになるよう位置決め
されて表示される。
プの画面表示例を示す図である。前のステップで、位置
Ｐ１および位置Ｐ２が指定されるとそれらの位置を端点
とする線分Ｓｅ２が正面図の領域１ｂに表示される。そ
の後、正面図の領域１ｂにおける線分Ｓｅ２の図形座標
と平面図の領域１ａにおける図形２の線分Ｓｅ１の図形
座標とによって規定される図形３次元形状Ｗが生成され
て、領域１ｄに生成された３次元形状Ｗがワイヤフレー
ムの形で表示される。さらに、生成された３次元形状Ｗ
を側面図に投影して得られた矩形が側面図の領域１ｃに
表示される。この場合、矩形の２辺の長さが線分Ｓｅ２
および線分Ｓｅ１に等しい形状になる。また、側面図の
領域１ｃに表示される矩形は、その上辺の座標が正面図
の領域１ｂ内の位置Ｐ１と同じになり、下辺の座標が正
面図の領域１ｂ内の位置Ｐ２と同じになるよう位置決め
されて表示される。
【００１７】図６は最終的に３次元形状が作図された画
面表示例を示す図である。上記の第２ないし第４ステッ
プを平面図の領域１ａの図形２の他の図形要素について
同じように繰り返し実施することで、最終的には図６に
示したような画面表示になり、領域１ｄに３次元ワイヤ
フレームモデルＷが表示され、領域１ｃには側面図が生
成されて表示される。なお、上記の例では、作図の順序
として、先に平面図を作成しておき、この平面図を基に
して正面図を作成したが、この順序に限定されず、作図
途中で、新規に作図する面を正面図または側面図に適宜
切り換えて新たな線分または図形要素を作成し、これら
正面図または側面図の線分または図形要素を基にして平
面図あるいは側面図または正面図を作成するようにして
もよい。
面表示例を示す図である。上記の第２ないし第４ステッ
プを平面図の領域１ａの図形２の他の図形要素について
同じように繰り返し実施することで、最終的には図６に
示したような画面表示になり、領域１ｄに３次元ワイヤ
フレームモデルＷが表示され、領域１ｃには側面図が生
成されて表示される。なお、上記の例では、作図の順序
として、先に平面図を作成しておき、この平面図を基に
して正面図を作成したが、この順序に限定されず、作図
途中で、新規に作図する面を正面図または側面図に適宜
切り換えて新たな線分または図形要素を作成し、これら
正面図または側面図の線分または図形要素を基にして平
面図あるいは側面図または正面図を作成するようにして
もよい。
【００１８】３面図作成過程で、ある面内で既に作成さ
れた図形を基にして、他の面内で線分を創成する際に、
ヘアカーソルによって既に作成された図形の線分または
図形要素を認識することになる。上記の例では、他の面
内で創成しようとする線分に対応する図形の線分がヘア
カーソルの方向に一致している場合を示した。すなわ
ち、平面図の領域１ａにおける図形２の線分Ｓｅ１はク
ロスヘアカーソル３の縦方向のヘアカーソルと同じ方向
に配置されている。この場合は、正面図の領域１ｂに、
縦方向のヘアカーソルを線分Ｓｅ１に位置決めしながら
位置Ｐ１およびＰ２を作成し、これら位置Ｐ１およびＰ
２を端点とする線分Ｓｅ２を作成する。平面図の線分Ｓ
ｅ１に対応して線分Ｓｅ２の垂直線を正面図に描画した
場合には、３次元ワイヤフレームモデルでは矩形の枠に
なり、側面図ではこれら線分Ｓｅ１およびＳｅ２を２辺
とする矩形になる。描画する際の座標は、平面図および
正面図上で捉えられた座標値を基に３次元形状が計算さ
れ、側面図への投影処理が行われて画面の所定の面に表
示される。次に、縦方向のヘアカーソルとは別の方向に
配置されている図形要素に対応した他の面における図形
などの作成方法について以下に説明する。
れた図形を基にして、他の面内で線分を創成する際に、
ヘアカーソルによって既に作成された図形の線分または
図形要素を認識することになる。上記の例では、他の面
内で創成しようとする線分に対応する図形の線分がヘア
カーソルの方向に一致している場合を示した。すなわ
ち、平面図の領域１ａにおける図形２の線分Ｓｅ１はク
ロスヘアカーソル３の縦方向のヘアカーソルと同じ方向
に配置されている。この場合は、正面図の領域１ｂに、
縦方向のヘアカーソルを線分Ｓｅ１に位置決めしながら
位置Ｐ１およびＰ２を作成し、これら位置Ｐ１およびＰ
２を端点とする線分Ｓｅ２を作成する。平面図の線分Ｓ
ｅ１に対応して線分Ｓｅ２の垂直線を正面図に描画した
場合には、３次元ワイヤフレームモデルでは矩形の枠に
なり、側面図ではこれら線分Ｓｅ１およびＳｅ２を２辺
とする矩形になる。描画する際の座標は、平面図および
正面図上で捉えられた座標値を基に３次元形状が計算さ
れ、側面図への投影処理が行われて画面の所定の面に表
示される。次に、縦方向のヘアカーソルとは別の方向に
配置されている図形要素に対応した他の面における図形
などの作成方法について以下に説明する。
【００１９】図７は水平線分を描く場合の画面表示例を
示す図である。図示の例では、平面図の領域１ａに線分
Ｓｅ３が既に作成されていて、これに対応した図形を正
面図の領域１ｂに作成する場合を示している。この場
合、まず、クロスヘアカーソル３を移動して縦方向のヘ
アカーソルを線分Ｓｅ３のたとえば左側の端点位置Ｐ３
に合わせながら、正面図の領域１ｂ内にて位置Ｐ４を指
示し、同様に、線分Ｓｅ３の右側の端点位置Ｐ５に合わ
せ、かつ、横方向のヘアカーソルを位置Ｐ４に合わせな
がら、正面図の領域１ｂ内にて位置Ｐ６を指示する。こ
れにより、位置Ｐ４およびＰ６を端点とする線分Ｓｅ４
が描画される。その後、平面図および正面図における線
分Ｓｅ３，Ｓｅ４の座標からそれに対応する３次元形状
の線分Ｓｅ５が生成され、表示領域１ｄに描画される。
さらに、線分Ｓｅ５の側面図への投影処理が行われて点
の要素が生成され、側面図の領域１ｃの座標位置Ｐ７に
その点が表示される。
示す図である。図示の例では、平面図の領域１ａに線分
Ｓｅ３が既に作成されていて、これに対応した図形を正
面図の領域１ｂに作成する場合を示している。この場
合、まず、クロスヘアカーソル３を移動して縦方向のヘ
アカーソルを線分Ｓｅ３のたとえば左側の端点位置Ｐ３
に合わせながら、正面図の領域１ｂ内にて位置Ｐ４を指
示し、同様に、線分Ｓｅ３の右側の端点位置Ｐ５に合わ
せ、かつ、横方向のヘアカーソルを位置Ｐ４に合わせな
がら、正面図の領域１ｂ内にて位置Ｐ６を指示する。こ
れにより、位置Ｐ４およびＰ６を端点とする線分Ｓｅ４
が描画される。その後、平面図および正面図における線
分Ｓｅ３，Ｓｅ４の座標からそれに対応する３次元形状
の線分Ｓｅ５が生成され、表示領域１ｄに描画される。
さらに、線分Ｓｅ５の側面図への投影処理が行われて点
の要素が生成され、側面図の領域１ｃの座標位置Ｐ７に
その点が表示される。
【００２０】図８は矩形を描く場合の画面表示例を示す
図である。図示の例では、平面図の領域１ａに線分Ｓｅ
６が既に作成されていて、これに対応した矩形を正面図
の領域１ｂに創成する場合を示している。この場合、ま
ず、クロスヘアカーソル３を移動して縦方向のヘアカー
ソルを線分Ｓｅ６のたとえば左側の端点位置Ｐ８に合わ
せながら、正面図の領域１ｂ内にて位置Ｐ９を指示し、
今度は、縦方向のヘアカーソルを線分Ｓｅ６の右側の端
点位置Ｐ１０に合わせながら、正面図の領域１ｂ内に位
置Ｐ１１を指示する。これにより、位置Ｐ９およびＰ１
１を対角線の端点とする矩形Ｒ１が創成される。その
後、平面図における線分Ｓｅ６の座標および正面図にお
ける矩形Ｒ１の座標からそれに対応する３次元ワイヤフ
レームモデルが生成されて、表示領域１ｄに３次元ワイ
ヤフレームモデルが矩形の枠として描画される。そし
て、３次元ワイヤフレームモデルの側面図への投影処理
にて線分Ｓｅ７が生成され、側面図の領域１ｃに表示さ
れる。
図である。図示の例では、平面図の領域１ａに線分Ｓｅ
６が既に作成されていて、これに対応した矩形を正面図
の領域１ｂに創成する場合を示している。この場合、ま
ず、クロスヘアカーソル３を移動して縦方向のヘアカー
ソルを線分Ｓｅ６のたとえば左側の端点位置Ｐ８に合わ
せながら、正面図の領域１ｂ内にて位置Ｐ９を指示し、
今度は、縦方向のヘアカーソルを線分Ｓｅ６の右側の端
点位置Ｐ１０に合わせながら、正面図の領域１ｂ内に位
置Ｐ１１を指示する。これにより、位置Ｐ９およびＰ１
１を対角線の端点とする矩形Ｒ１が創成される。その
後、平面図における線分Ｓｅ６の座標および正面図にお
ける矩形Ｒ１の座標からそれに対応する３次元ワイヤフ
レームモデルが生成されて、表示領域１ｄに３次元ワイ
ヤフレームモデルが矩形の枠として描画される。そし
て、３次元ワイヤフレームモデルの側面図への投影処理
にて線分Ｓｅ７が生成され、側面図の領域１ｃに表示さ
れる。
【００２１】図９は円を基に矩形を描く場合の画面表示
例を示す図である。図示の例では、平面図の領域１ａに
円Ｃが既に作成されていて、これに対応した矩形を正面
図の領域１ｂに創成する場合を示している。この場合、
まず、クロスヘアカーソル３を移動して縦方向のヘアカ
ーソルを円Ｃのたとえば左側の接点位置Ｐ１２に合わせ
ながら、正面図の領域１ｂ内にて位置Ｐ１３を指示し、
次に、縦方向のヘアカーソルを円Ｃの反対側の接点位置
Ｐ１４に合わせながら、正面図の領域１ｂ内に位置Ｐ１
５を指示する。これにより、位置Ｐ１３およびＰ１５を
対角線の端点とする矩形Ｒ２が創成される。そして、平
面図における円Ｃの円周の座標および正面図における矩
形Ｒ２の座標からそれに対応する円筒の３次元ワイヤフ
レームモデルが生成され、その円筒の枠が表示領域１ｄ
に描画される。側面図の領域１ｃには、３次元ワイヤフ
レームモデルの側面図への投影処理にて生成された矩形
Ｒ３が表示される。
例を示す図である。図示の例では、平面図の領域１ａに
円Ｃが既に作成されていて、これに対応した矩形を正面
図の領域１ｂに創成する場合を示している。この場合、
まず、クロスヘアカーソル３を移動して縦方向のヘアカ
ーソルを円Ｃのたとえば左側の接点位置Ｐ１２に合わせ
ながら、正面図の領域１ｂ内にて位置Ｐ１３を指示し、
次に、縦方向のヘアカーソルを円Ｃの反対側の接点位置
Ｐ１４に合わせながら、正面図の領域１ｂ内に位置Ｐ１
５を指示する。これにより、位置Ｐ１３およびＰ１５を
対角線の端点とする矩形Ｒ２が創成される。そして、平
面図における円Ｃの円周の座標および正面図における矩
形Ｒ２の座標からそれに対応する円筒の３次元ワイヤフ
レームモデルが生成され、その円筒の枠が表示領域１ｄ
に描画される。側面図の領域１ｃには、３次元ワイヤフ
レームモデルの側面図への投影処理にて生成された矩形
Ｒ３が表示される。
【００２２】図１０は点を基に線分を描く場合の画面表
示例を示す図である。図示の例では、平面図の領域１ａ
にたとえば２本の線分が交差する点が既に作成されてい
て、これに対応した線分を正面図の領域１ｂに創成する
場合を示している。この場合、まず、クロスヘアカーソ
ル３を移動して縦方向のヘアカーソルを２本の線分が交
差する点の位置Ｐ１６に合わせながら、正面図の領域１
ｂ内にて位置Ｐ１７を指示し、続いて、その位置Ｐ１６
に合わせながら別の位置Ｐ１８を指示する。これによ
り、正面図の領域１ｂに位置Ｐ１７およびＰ１８を端点
とする線分Ｓｅ８が創成される。その後、平面図におけ
る点の座標および正面図における線分Ｓｅ８の座標から
それに対応する３次元モデルの線分Ｓｅ９が生成されて
表示領域１ｄに描画される。また、３次元モデルの側面
図への投影処理にて生成された線分Ｓｅ１０が側面図の
領域１ｃに表示される。
示例を示す図である。図示の例では、平面図の領域１ａ
にたとえば２本の線分が交差する点が既に作成されてい
て、これに対応した線分を正面図の領域１ｂに創成する
場合を示している。この場合、まず、クロスヘアカーソ
ル３を移動して縦方向のヘアカーソルを２本の線分が交
差する点の位置Ｐ１６に合わせながら、正面図の領域１
ｂ内にて位置Ｐ１７を指示し、続いて、その位置Ｐ１６
に合わせながら別の位置Ｐ１８を指示する。これによ
り、正面図の領域１ｂに位置Ｐ１７およびＰ１８を端点
とする線分Ｓｅ８が創成される。その後、平面図におけ
る点の座標および正面図における線分Ｓｅ８の座標から
それに対応する３次元モデルの線分Ｓｅ９が生成されて
表示領域１ｄに描画される。また、３次元モデルの側面
図への投影処理にて生成された線分Ｓｅ１０が側面図の
領域１ｃに表示される。
【００２３】このようにして、各面、すなわち、平面
図、正面図および側面図に表示される線分、円、円弧、
点などの図形要素は、ＣＡＤシステムのメモリ上で構造
体の配列として管理されている。以下、その構造体の配
列例について説明する。
図、正面図および側面図に表示される線分、円、円弧、
点などの図形要素は、ＣＡＤシステムのメモリ上で構造
体の配列として管理されている。以下、その構造体の配
列例について説明する。
【００２４】図１１は図形要素のデータ構造の例を示す
図である。図形要素データは、要素を識別する番号と要
素タイプに応じてそれぞれ定義された値との組によって
管理されている。たとえば、図形の要素タイプが線分の
場合は、構造体４ａのように、要素ＩＤと、線分の長さ
と、始点ｘ座標と、始点ｙ座標と、方向ベクトルｘと、
方向ベクトルｙと、その他属性等とから定義される。要
素タイプが円の場合は、構造体４ｂのように、要素ＩＤ
と、半径と、中心ｘ座標と、中心ｙ座標と、その他属性
等とから定義される。要素タイプが円弧の場合は、構造
体４ｃのように、要素ＩＤと、半径と、中心ｘ座標と、
中心ｙ座標と、始角と、終角と、その他属性等とから定
義されている。これらの図形要素データは、インデック
スやリンクリストなどの一般的な方法にて管理されてい
る。
図である。図形要素データは、要素を識別する番号と要
素タイプに応じてそれぞれ定義された値との組によって
管理されている。たとえば、図形の要素タイプが線分の
場合は、構造体４ａのように、要素ＩＤと、線分の長さ
と、始点ｘ座標と、始点ｙ座標と、方向ベクトルｘと、
方向ベクトルｙと、その他属性等とから定義される。要
素タイプが円の場合は、構造体４ｂのように、要素ＩＤ
と、半径と、中心ｘ座標と、中心ｙ座標と、その他属性
等とから定義される。要素タイプが円弧の場合は、構造
体４ｃのように、要素ＩＤと、半径と、中心ｘ座標と、
中心ｙ座標と、始角と、終角と、その他属性等とから定
義されている。これらの図形要素データは、インデック
スやリンクリストなどの一般的な方法にて管理されてい
る。
【００２５】これらの図形要素データにアクセスするの
は、オペレータがグラフィックディスプレイ装置上に表
示されている図形要素を編集したり参照したりする場合
である。このような場合には、通常、マウスポインタを
図形要素に十分近い位置に合わせ、さらに、マウスボタ
ンを押下するような操作によって、図形要素にアクセス
する。これは、内部的には、マウス座標、またはマウス
ボタンを押下したときにカーソルボタンの位置する画面
上の座標であるヒット座標と、メモリ上に管理されてい
る全図形要素データとの比較検索操作により行われる。
は、オペレータがグラフィックディスプレイ装置上に表
示されている図形要素を編集したり参照したりする場合
である。このような場合には、通常、マウスポインタを
図形要素に十分近い位置に合わせ、さらに、マウスボタ
ンを押下するような操作によって、図形要素にアクセス
する。これは、内部的には、マウス座標、またはマウス
ボタンを押下したときにカーソルボタンの位置する画面
上の座標であるヒット座標と、メモリ上に管理されてい
る全図形要素データとの比較検索操作により行われる。
【００２６】オペレータ操作の認識は主にマウスカーソ
ル操作による。とりわけ、本発明では、３面図および３
次元データの作成が目的なので、クロスヘアカーソルも
しくは同等の機能を提供することができるある種のフィ
ードバック手段が必要になる。これは、いずれも製図版
上で設計する場合と同じような操作になる。画面上では
編集または参照対象の図形要素をオペレータに認識させ
るフィードバック手段として、クロスヘアカーソルおよ
びこれにより検索された図形要素の強調表示（ハイライ
ト）が一般的である。たとえば、図３において、平面図
の線分Ｓｅ１を参照して正面図を作成しようとすると
き、その線分Ｓｅ１は参照対象として検索された線分で
あるとして他の線分と区別するためにハイライト表示さ
れる。
ル操作による。とりわけ、本発明では、３面図および３
次元データの作成が目的なので、クロスヘアカーソルも
しくは同等の機能を提供することができるある種のフィ
ードバック手段が必要になる。これは、いずれも製図版
上で設計する場合と同じような操作になる。画面上では
編集または参照対象の図形要素をオペレータに認識させ
るフィードバック手段として、クロスヘアカーソルおよ
びこれにより検索された図形要素の強調表示（ハイライ
ト）が一般的である。たとえば、図３において、平面図
の線分Ｓｅ１を参照して正面図を作成しようとすると
き、その線分Ｓｅ１は参照対象として検索された線分で
あるとして他の線分と区別するためにハイライト表示さ
れる。
【００２７】また、機械製図において、図面を描く場
合、多くの場合は三角法の３面図である。つまり、３次
元物体を３つの座標平面に投影し、さらにその３つの投
影図は１枚の紙に配置される。３つの座標軸は、紙面上
は通常は暗黙の了解がなされており、特に描画しないこ
とになっている。ちなみに、平面図はｘｙ軸、正面図は
ｙｚ軸、側面図はｚｘ軸の座標平面となる。ここで、平
面図上のある要素を参照して正面図上に図形要素を作成
した場合にはｚ軸の座標データが発生する。このときの
データの構造は、たとえば要素タイプが線分の場合、図
１１の構造体４ａに始点ｚ座標が追加されることにな
る。
合、多くの場合は三角法の３面図である。つまり、３次
元物体を３つの座標平面に投影し、さらにその３つの投
影図は１枚の紙に配置される。３つの座標軸は、紙面上
は通常は暗黙の了解がなされており、特に描画しないこ
とになっている。ちなみに、平面図はｘｙ軸、正面図は
ｙｚ軸、側面図はｚｘ軸の座標平面となる。ここで、平
面図上のある要素を参照して正面図上に図形要素を作成
した場合にはｚ軸の座標データが発生する。このときの
データの構造は、たとえば要素タイプが線分の場合、図
１１の構造体４ａに始点ｚ座標が追加されることにな
る。
【００２８】オペレータの操作に基づいて３次元データ
の座標を決定する手順について説明する。なお、以下の
手順の説明において、説明を簡単にするため、平面図に
は既に図形要素が存在しているものとし、カーソル位置
は正面図の領域内にあり、側面図には要素が存在してい
ないものとする。
の座標を決定する手順について説明する。なお、以下の
手順の説明において、説明を簡単にするため、平面図に
は既に図形要素が存在しているものとし、カーソル位置
は正面図の領域内にあり、側面図には要素が存在してい
ないものとする。
【００２９】図１２は図形要素を作成するときの処理を
示すフローチャートである。平面図にある図形要素を参
照して正面図に図形要素を作成する場合は、まず、参照
対象の図形要素が検出されたかどうか、つまり、平面図
において、クロスヘアカーソルのｚ軸方向の平面図にあ
る図形要素の中に要素が存在するかどうかがチェックさ
れ（ステップＳ１１）、図形要素が検出されれば、その
要素をハイライトしてその要素が選択の候補に上がって
いることをオペレータに通知する（ステップＳ１２）。
ここで、マウスボタンが押下されると、そのハイライト
している要素は要素作成のために参照される要素として
選択される（ステップＳ１３）。次に、正面図にて作成
しようとする図形要素は何であるかが判断される。ま
ず、ＣＡＤコマンドの中から、線分作成コマンドが選択
されているかどうかが判断される（ステップＳ１４）。
ここで、もし、線分作成コマンドが選択されていると、
線分作成処理に進み（ステップＳ１５）、線分作成コマ
ンドでなければ、円作成コマンドが選択されているかど
うかが判断される（ステップＳ１６）。ここで、円作成
コマンドが選択されていると、円作成処理に進み（ステ
ップＳ１７）、円作成コマンドでなければ、矩形作成コ
マンドが選択されているかどうかが判断される（ステッ
プＳ１８）。ここで、矩形作成コマンドが選択されてい
ると、矩形作成処理に進み（ステップＳ１９）、矩形作
成コマンドでなければ、円弧などのその他のコマンド処
理を行う（ステップＳ２０）。
示すフローチャートである。平面図にある図形要素を参
照して正面図に図形要素を作成する場合は、まず、参照
対象の図形要素が検出されたかどうか、つまり、平面図
において、クロスヘアカーソルのｚ軸方向の平面図にあ
る図形要素の中に要素が存在するかどうかがチェックさ
れ（ステップＳ１１）、図形要素が検出されれば、その
要素をハイライトしてその要素が選択の候補に上がって
いることをオペレータに通知する（ステップＳ１２）。
ここで、マウスボタンが押下されると、そのハイライト
している要素は要素作成のために参照される要素として
選択される（ステップＳ１３）。次に、正面図にて作成
しようとする図形要素は何であるかが判断される。ま
ず、ＣＡＤコマンドの中から、線分作成コマンドが選択
されているかどうかが判断される（ステップＳ１４）。
ここで、もし、線分作成コマンドが選択されていると、
線分作成処理に進み（ステップＳ１５）、線分作成コマ
ンドでなければ、円作成コマンドが選択されているかど
うかが判断される（ステップＳ１６）。ここで、円作成
コマンドが選択されていると、円作成処理に進み（ステ
ップＳ１７）、円作成コマンドでなければ、矩形作成コ
マンドが選択されているかどうかが判断される（ステッ
プＳ１８）。ここで、矩形作成コマンドが選択されてい
ると、矩形作成処理に進み（ステップＳ１９）、矩形作
成コマンドでなければ、円弧などのその他のコマンド処
理を行う（ステップＳ２０）。
【００３０】図１３は線分作成処理を示すフローチャー
トである。線分作成コマンドが選択されている場合、ま
ず、カーソルを平面図のハイライトしている要素に合わ
せながら正面図にマウスボタンの押下によって１点目を
入力する（ステップＳ２１）。ここで、平面図において
選択されてハイライトしている要素のタイプが判断され
る。まず、平面図で選択されている要素は線分であるか
どうかが判断される（ステップＳ２２）。ここで、要素
タイプが線分であると判断されると、作成しようとする
線分の他方の端点である２点目の入力があった後、３次
元矩形の作成処理が行われ（ステップＳ２３）、そし
て、作成された３次元矩形の側面図への投影処理が行わ
れる（ステップＳ２４）。要素タイプが線分でなく点で
あると判断された場合には（ステップＳ２５）、２点目
の入力が行われた後、３次元線分の作成処理が行われ
（ステップＳ２６）、作成された３次元線分の側面図へ
の投影処理が行われる（ステップＳ２７）。要素タイプ
が線分でも点でもなく円であると判断された場合には
（ステップＳ２８）、２点目の入力が行われた後、３次
元円筒の作成処理が行われ（ステップＳ２９）、作成さ
れた３次元円筒の側面図への投影処理が行われる（ステ
ップＳ３０）。
トである。線分作成コマンドが選択されている場合、ま
ず、カーソルを平面図のハイライトしている要素に合わ
せながら正面図にマウスボタンの押下によって１点目を
入力する（ステップＳ２１）。ここで、平面図において
選択されてハイライトしている要素のタイプが判断され
る。まず、平面図で選択されている要素は線分であるか
どうかが判断される（ステップＳ２２）。ここで、要素
タイプが線分であると判断されると、作成しようとする
線分の他方の端点である２点目の入力があった後、３次
元矩形の作成処理が行われ（ステップＳ２３）、そし
て、作成された３次元矩形の側面図への投影処理が行わ
れる（ステップＳ２４）。要素タイプが線分でなく点で
あると判断された場合には（ステップＳ２５）、２点目
の入力が行われた後、３次元線分の作成処理が行われ
（ステップＳ２６）、作成された３次元線分の側面図へ
の投影処理が行われる（ステップＳ２７）。要素タイプ
が線分でも点でもなく円であると判断された場合には
（ステップＳ２８）、２点目の入力が行われた後、３次
元円筒の作成処理が行われ（ステップＳ２９）、作成さ
れた３次元円筒の側面図への投影処理が行われる（ステ
ップＳ３０）。
【００３１】なお、図１２のステップＳ１７の円作成処
理およびステップＳ１９の矩形作成処理においても、図
１３に示した線分作成処理と同様の処理が行われるの
で、ここでは線分作成処理のみにとどめ、円作成処理お
よび矩形作成処理については省略する。
理およびステップＳ１９の矩形作成処理においても、図
１３に示した線分作成処理と同様の処理が行われるの
で、ここでは線分作成処理のみにとどめ、円作成処理お
よび矩形作成処理については省略する。
【００３２】図１４は本発明を実施するためのワークス
テーションのハードウエア構成の一例を示す図である。
図１４において、ワークステーションは、プロセッサ１
１と、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）１２と、メインメ
モリ（ＲＡＭ）１３と、グラフィック制御回路１４およ
び表示装置１５と、マウス１６と、キーボード１７と、
タブレット１８と、ハードディスク装置（ＨＤＤ）１９
と、磁気テープ装置（ＭＴＤ）２０と、プロッタ２１
と、プリンタ２２と、カラーハードコピー２３とで構成
され、これらの構成要素はそれぞれのインタフェースコ
ントローラ（図示していない）およびバス２４により相
互に結合されている。
テーションのハードウエア構成の一例を示す図である。
図１４において、ワークステーションは、プロセッサ１
１と、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）１２と、メインメ
モリ（ＲＡＭ）１３と、グラフィック制御回路１４およ
び表示装置１５と、マウス１６と、キーボード１７と、
タブレット１８と、ハードディスク装置（ＨＤＤ）１９
と、磁気テープ装置（ＭＴＤ）２０と、プロッタ２１
と、プリンタ２２と、カラーハードコピー２３とで構成
され、これらの構成要素はそれぞれのインタフェースコ
ントローラ（図示していない）およびバス２４により相
互に結合されている。
【００３３】プロセッサ１１はワークステーション全体
を統括的に制御する。読み取り専用メモリ１２にはたと
えば立ち上げ時に必要なプログラムなどが格納されてい
る。メインメモリ１３にはシステムプログラム、３次元
モデル作成用ＣＡＤシステムのアプリケーションプログ
ラムなどが展開されている他に、作図、投影図あるいは
編集中の要素データなどが生成、格納される。
を統括的に制御する。読み取り専用メモリ１２にはたと
えば立ち上げ時に必要なプログラムなどが格納されてい
る。メインメモリ１３にはシステムプログラム、３次元
モデル作成用ＣＡＤシステムのアプリケーションプログ
ラムなどが展開されている他に、作図、投影図あるいは
編集中の要素データなどが生成、格納される。
【００３４】グラフィック制御回路１４はフレームメモ
リなどを有し、メインメモリ１３内で生成された２次元
の線分データ、円データ、円弧データ、楕円データ、ス
プラインデータ、投影図データなどの各種図形要素デー
タを表示信号に変換し、表示装置１５に送る。表示装置
１５は、受けた表示信号を基にして図形要素から成る図
面を表示する。
リなどを有し、メインメモリ１３内で生成された２次元
の線分データ、円データ、円弧データ、楕円データ、ス
プラインデータ、投影図データなどの各種図形要素デー
タを表示信号に変換し、表示装置１５に送る。表示装置
１５は、受けた表示信号を基にして図形要素から成る図
面を表示する。
【００３５】マウス１６は表示装置１５の画面上に表示
されているクロスヘアカーソルを移動させ、ボタンをク
リックすることによってクロスヘアカーソルの交点また
はヘアカーソルの下に存在する画面上の図形要素を選択
したり、要素作成時の入力位置を指示するためのポイン
ティングデバイスである。キーボード１７は３次元ワイ
ヤフレームモデルの視点方向を指定する数値データ、３
面図のデータを保存するときのファイル名などを入力す
るのに使用される。
されているクロスヘアカーソルを移動させ、ボタンをク
リックすることによってクロスヘアカーソルの交点また
はヘアカーソルの下に存在する画面上の図形要素を選択
したり、要素作成時の入力位置を指示するためのポイン
ティングデバイスである。キーボード１７は３次元ワイ
ヤフレームモデルの視点方向を指定する数値データ、３
面図のデータを保存するときのファイル名などを入力す
るのに使用される。
【００３６】ハードディスク装置１９は、システムプロ
グラム、３次元モデル作成用ＣＡＤシステムの線分作成
プログラム、円作成プログラム、矩形作成プログラムな
どを含むアプリケーションプログラム、製図に必要な各
種図形要素データなどが格納されている。磁気テープ装
置２０は磁気テープ２０ａに記憶されている設計図など
のデータを入力したり、作成された設計図などのデータ
を磁気テープ２０ａに記憶させることができる外部記憶
装置である。
グラム、３次元モデル作成用ＣＡＤシステムの線分作成
プログラム、円作成プログラム、矩形作成プログラムな
どを含むアプリケーションプログラム、製図に必要な各
種図形要素データなどが格納されている。磁気テープ装
置２０は磁気テープ２０ａに記憶されている設計図など
のデータを入力したり、作成された設計図などのデータ
を磁気テープ２０ａに記憶させることができる外部記憶
装置である。
【００３７】また、作成された設計図のデータは、プロ
ッタ２１、プリンタ２２またはカラーハードコピー２３
によって出図することができる。
ッタ２１、プリンタ２２またはカラーハードコピー２３
によって出図することができる。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、３面図
の中の１つの面にて図形要素をあらかじめ作図してお
き、他の面で作図する場合には、先に作図された図形に
関連させて要素を作成していくことにより、残りの面に
は先の２つの面で作成された図形の座標を基にして生成
された要素が表示されるようにした。このため、他の面
の要素を参照して新たに要素を作図する場合には、２次
元のＣＡＤシステムのような操作によって実施すること
ができる。
の中の１つの面にて図形要素をあらかじめ作図してお
き、他の面で作図する場合には、先に作図された図形に
関連させて要素を作成していくことにより、残りの面に
は先の２つの面で作成された図形の座標を基にして生成
された要素が表示されるようにした。このため、他の面
の要素を参照して新たに要素を作図する場合には、２次
元のＣＡＤシステムのような操作によって実施すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法の原理を説明したフローチャートで
ある。
ある。
【図２】３次元形状の作図方法の第１ステップの画面表
示例を示す図である。
示例を示す図である。
【図３】３次元形状の作図方法の第２ステップの画面表
示例を示す図である。
示例を示す図である。
【図４】３次元形状の作図方法の第３ステップの画面表
示例を示す図である。
示例を示す図である。
【図５】３次元形状の作図方法の第４ステップの画面表
示例を示す図である。
示例を示す図である。
【図６】最終的に３次元形状が作図された画面表示例を
示す図である。
示す図である。
【図７】水平線分を描く場合の画面表示例を示す図であ
る。
る。
【図８】矩形を描く場合の画面表示例を示す図である。
【図９】円を基に矩形を描く場合の画面表示例を示す図
である。
である。
【図１０】点を基に線分を描く場合の画面表示例を示す
図である。
図である。
【図１１】図形要素のデータ構造の例を示す図である。
【図１２】図形要素を作成するときの処理を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図１３】線分作成処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明を実施するためのワークステーション
のハードウエア構成の一例を示す図である。
のハードウエア構成の一例を示す図である。
【符号の説明】 １ 表示領域 １ａ 平面図の領域 １ｂ 正面図の領域 １ｃ 側面図の領域 １ｄ ３次元形状の斜視図表示領域 ２ 図形 ３ クロスヘアカーソル
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正内容】
【図６】
Claims (8)
- 【請求項１】 １つの画面上に３つの面をＬ字状に配置
して表示し、前記３つの面上にそれぞれ平面図、正面図
および側面図の３面図を作成することで３次元形状を作
図していく３次元形状の作図方法において、 第１の面上に図形を作図し、 前記第１の面とこれに隣接する第２の面とを通過するヘ
アカーソルを使用して、前記図形の第１の要素と特定の
関係を持たせた第１の作図点を前記第２の面上に定義
し、 前記第２の面上で前記ヘアカーソルにより前記第１の要
素と特定の関係を持たせた第２の作図点を指定して、第
１の作図点および第２の作図点から前記図形の厚さ方向
の形状を表す第２の要素を定義し、 前記第１の要素と前記第２の要素とによって規定される
第３の要素を生成して第３の面上に表示し、 ３次元形状を作図することを特徴とする３次元形状の作
図方法。 - 【請求項２】 さらに前記画面に、前記第１の要素と前
記第２の要素とによって生成された３次元形状の斜視図
を表示することを特徴とする請求項１記載の３次元形状
の作図方法。 - 【請求項３】 前記第３の要素は、生成された３次元形
状を前記第３の面に投影処理することによって生成され
た形状であることを特徴とする請求項２記載の３次元形
状の作図方法。 - 【請求項４】 前記第１の要素は線分であり、前記ヘア
カーソルを前記線分の方向に一致させた状態で線分の第
２の要素を定義することにより前記第３の面上に前記線
分および前記第２の要素によって規定される矩形の第３
の要素を生成し、表示することを特徴とする請求項１記
載の３次元形状の作図方法。 - 【請求項５】 前記第１の要素は線分であり、前記ヘア
カーソルを前記線分の両端点にそれぞれ一致させた状態
で線分の第２の要素を定義することにより前記第３の面
上に前記線分および前記第２の要素によって規定される
座標位置に点の第３の要素を生成し、表示することを特
徴とする請求項１記載の３次元形状の作図方法。 - 【請求項６】 前記第１の要素は線分であり、前記ヘア
カーソルを前記線分の両端点にそれぞれ一致させた状態
で矩形の第２の要素を定義することにより前記第３の面
上に前記第２の要素によって規定される線分の第３の要
素を生成し、表示することを特徴とする請求項１記載の
３次元形状の作図方法。 - 【請求項７】 前記第１の要素は点であり、前記ヘアカ
ーソルを前記点に一致させた状態で線分の第２の要素を
定義することにより前記第３の面上に前記第２の要素に
よって規定される線分の第３の要素を生成し、表示する
ことを特徴とする請求項１記載の３次元形状の作図方
法。 - 【請求項８】 前記第１の要素は円であり、前記ヘアカ
ーソルを前記円に接した状態でそれぞれ矩形の第２の要
素を定義することにより前記第３の面上に前記円の直径
および前記第２の要素によって規定される矩形の第３の
要素を生成し、表示することを特徴とする請求項１記載
の３次元形状の作図方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00349696A JP4046370B2 (ja) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | ３次元形状の作図方法 |
| US08/674,513 US5852442A (en) | 1996-01-12 | 1996-07-02 | Method of drawing a three-dimensional object |
| GB9614954A GB2309142B (en) | 1996-01-12 | 1996-07-16 | Drawing three-dimensional objects in computer-aided design systems |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00349696A JP4046370B2 (ja) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | ３次元形状の作図方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09190551A true JPH09190551A (ja) | 1997-07-22 |
| JP4046370B2 JP4046370B2 (ja) | 2008-02-13 |
Family
ID=11558960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00349696A Expired - Lifetime JP4046370B2 (ja) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | ３次元形状の作図方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5852442A (ja) |
| JP (1) | JP4046370B2 (ja) |
| GB (1) | GB2309142B (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100232278B1 (ko) * | 1996-07-05 | 1999-12-01 | 노부히로 세키 | 입체도작도방법 |
| US5969721A (en) * | 1997-06-03 | 1999-10-19 | At&T Corp. | System and apparatus for customizing a computer animation wireframe |
| US6445974B1 (en) * | 1998-12-30 | 2002-09-03 | Intergraph Corporation | CAD-neutral application programming interface |
| US6603486B1 (en) * | 1999-09-13 | 2003-08-05 | Solidworks Corporation | Electronic drawing data translation |
| WO2001077806A1 (de) * | 2000-04-11 | 2001-10-18 | OCé PRINTING SYSTEMS GMBH | Verfahren und system zur registerhaltigen verarbeitung von druckdaten |
| US7620915B2 (en) * | 2004-02-13 | 2009-11-17 | Ludwig Lester F | Electronic document editing employing multiple cursors |
| CN100437594C (zh) * | 2005-09-02 | 2008-11-26 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 图元关联操作系统及方法 |
| US7346408B2 (en) * | 2005-09-06 | 2008-03-18 | Esko Ip Nv | Two-dimensional graphics for incorporating on three-dimensional objects |
| US20090115782A1 (en) * | 2007-11-05 | 2009-05-07 | Darren Scott Irons | Display of Analytic Objects and Geometric Objects |
| CN101464870B (zh) * | 2007-12-21 | 2011-03-23 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 冲压模具零件跨图档拷贝系统及方法 |
| WO2009135183A1 (en) * | 2008-05-02 | 2009-11-05 | Zentech, Inc. | Automated generation of 3d models from 2d computer-aided design (cad) drawings |
| US20150097829A1 (en) * | 2013-10-09 | 2015-04-09 | Cherif Atia Algreatly | 3D Modeling Using Unrelated Drawings |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4685070A (en) * | 1984-08-03 | 1987-08-04 | Texas Instruments Incorporated | System and method for displaying, and interactively excavating and examining a three dimensional volume |
| NL8600831A (nl) * | 1986-04-02 | 1987-11-02 | Oce Nederland Bv | Werkwijze voor het opwekken en bewerken van modellen van twee- of driedimensionale objecten in een computer en voor het weergeven van die modellen op een display. |
| US4933865A (en) * | 1986-12-20 | 1990-06-12 | Fujitsu Limited | Apparatus for recognition of drawn shapes or view types for automatic drawing input in CAD system |
| US5265197A (en) * | 1988-12-23 | 1993-11-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Geometric modeling apparatus |
| JP2892423B2 (ja) * | 1990-02-28 | 1999-05-17 | 株式会社日立製作所 | 画像表示装置及び画像表示方法 |
| US5299307A (en) * | 1990-08-17 | 1994-03-29 | Claris Corporation | Controls for drawing images on computer displays |
| US5528735A (en) * | 1993-03-23 | 1996-06-18 | Silicon Graphics Inc. | Method and apparatus for displaying data within a three-dimensional information landscape |
| JP3333319B2 (ja) * | 1994-06-03 | 2002-10-15 | 三菱電機株式会社 | ２次元３次元統合型ｃａｄシステム |
| US5577176A (en) * | 1994-11-23 | 1996-11-19 | Computervision Corporation | Method and apparatus for displaying a cursor along a two dimensional representation of a computer generated three dimensional surface |
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