JPH1166352A - スキニング曲面の生成方法及び装置、並びに、同曲面を生成するためのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
スキニング曲面の生成方法及び装置、並びに、同曲面を生成するためのプログラムを記録した記録媒体Info
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- JPH1166352A JPH1166352A JP9224526A JP22452697A JPH1166352A JP H1166352 A JPH1166352 A JP H1166352A JP 9224526 A JP9224526 A JP 9224526A JP 22452697 A JP22452697 A JP 22452697A JP H1166352 A JPH1166352 A JP H1166352A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ユーザが意図するスキニング曲面を得るこ
と。 【解決手段】 コンピュータプログラムにより、参照軌
道の形状を参照しながら複数の断面を補間してスキニン
グ曲面を生成する。その手順は、前記複数の断面のうち
各隣合う２つの断面と前記参照軌道との交点から前記各
断面に対応する軌道セグメントを決定し、前記軌道セグ
メントの両側の２つ断面をそれぞれ軌道に沿ってスイー
プし、前記軌道セグメント上の各サンプリング点での軌
跡を求め、得られた前記２つの断面から中間断面を決定
し、前記２つの断面と前記中間断面をつなぐ補間曲線を
生成し、該補間曲線と前記各隣合う断面を構成する曲線
とからスキニング曲面を表す境界を生成し、前記スキニ
ング曲面を表す境界にスキニング曲面を内挿する各工程
からなる。前記手順を実施する装置、及び実施するため
のプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録
媒体を提供する。
と。 【解決手段】 コンピュータプログラムにより、参照軌
道の形状を参照しながら複数の断面を補間してスキニン
グ曲面を生成する。その手順は、前記複数の断面のうち
各隣合う２つの断面と前記参照軌道との交点から前記各
断面に対応する軌道セグメントを決定し、前記軌道セグ
メントの両側の２つ断面をそれぞれ軌道に沿ってスイー
プし、前記軌道セグメント上の各サンプリング点での軌
跡を求め、得られた前記２つの断面から中間断面を決定
し、前記２つの断面と前記中間断面をつなぐ補間曲線を
生成し、該補間曲線と前記各隣合う断面を構成する曲線
とからスキニング曲面を表す境界を生成し、前記スキニ
ング曲面を表す境界にスキニング曲面を内挿する各工程
からなる。前記手順を実施する装置、及び実施するため
のプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録
媒体を提供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は３次元自由曲面生成
方法、特に複数個の異なる断面形状を補間するスキニン
グ曲面生成方法及びスキニング曲面を生成する装置、並
びに、スキニング曲面を生成するためのプログラムを記
録した記録媒体に関するものである。
方法、特に複数個の異なる断面形状を補間するスキニン
グ曲面生成方法及びスキニング曲面を生成する装置、並
びに、スキニング曲面を生成するためのプログラムを記
録した記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、断面を接続するための軌道を入力
することによってスキニングを行うものが提案されてい
る。例えば、本出願人により提案された特願平１ー３０
２８７０号では、空間上に配置された複数の断面からス
キニング立体を生成する方法において、隣合う二つの断
面の中心間に仮想的な空間軌道を生成し、上記生成され
た軌道に沿って、隣り合う二つの断面のうち、前の断面
を仮にスイープして後の断面と同一平面にし、前記スイ
ープされた前の断面と後の断面との頂点の対応関係をね
じれ角度より見つけ、該対応関係にある各頂点間を連続
な曲線で補間し、この生成した曲線によって囲まれる面
に曲面を内挿してスキニング立体を生成するものがあ
る。しかしながら、この方法では断面を構成する曲線セ
グメントの数が同じでなければならないという制限があ
った。またこれによって生成されたスキニング立体の曲
線および曲面の数は多すぎるというデメリットがあっ
た。
することによってスキニングを行うものが提案されてい
る。例えば、本出願人により提案された特願平１ー３０
２８７０号では、空間上に配置された複数の断面からス
キニング立体を生成する方法において、隣合う二つの断
面の中心間に仮想的な空間軌道を生成し、上記生成され
た軌道に沿って、隣り合う二つの断面のうち、前の断面
を仮にスイープして後の断面と同一平面にし、前記スイ
ープされた前の断面と後の断面との頂点の対応関係をね
じれ角度より見つけ、該対応関係にある各頂点間を連続
な曲線で補間し、この生成した曲線によって囲まれる面
に曲面を内挿してスキニング立体を生成するものがあ
る。しかしながら、この方法では断面を構成する曲線セ
グメントの数が同じでなければならないという制限があ
った。またこれによって生成されたスキニング立体の曲
線および曲面の数は多すぎるというデメリットがあっ
た。
【０００３】そこで、本出願人はこの点を改良すべく先
にスキニング立体形状生成装置（特開平４ー２２６３３
６８号公報参照）を提案したが、該装置は複数の断面を
空間上に配置し、前記各断面を構成する曲線セグメント
を一本のスプライン曲線に整理し、断面間の頂点ノード
の対応関係を見つけ、頂点ノードの数が少ない断面に対
して曲線を分割し、頂点ノード間を連続な曲線で補間
し、得られた補間曲線及び両側の断面とで囲まれる面を
内挿する自由曲面を生成するものであって、前記従来例
よりもより少ない曲線で補間できるものである。しかし
ながら、複数個の断面を補間するスキニング曲面を軌道
なしに生成するものであるため、生成したスキニング局
面の形状をユーザーが制御できないという問題がある。
にスキニング立体形状生成装置（特開平４ー２２６３３
６８号公報参照）を提案したが、該装置は複数の断面を
空間上に配置し、前記各断面を構成する曲線セグメント
を一本のスプライン曲線に整理し、断面間の頂点ノード
の対応関係を見つけ、頂点ノードの数が少ない断面に対
して曲線を分割し、頂点ノード間を連続な曲線で補間
し、得られた補間曲線及び両側の断面とで囲まれる面を
内挿する自由曲面を生成するものであって、前記従来例
よりもより少ない曲線で補間できるものである。しかし
ながら、複数個の断面を補間するスキニング曲面を軌道
なしに生成するものであるため、生成したスキニング局
面の形状をユーザーが制御できないという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題を解
決することをその課題とするものであって、請求項１の
発明の課題は、生成するスキニング曲面の形状の曲がり
具合を軌道の形状で制御するようにして、意図したスキ
ニング曲面を容易に生成することである。請求項２の発
明の課題は、請求項１の発明の課題に加え、容易に中間
断面を得、それによって補間曲線の生成を容易にするこ
とである。請求項３の発明の課題は、請求項１の発明の
課題に加え、滑らかなスキニング曲面を生成することで
ある。請求項４の発明の課題は、請求項１の発明の課題
に加え、スキニング曲面を容易に生成することである。
請求項５の発明の課題は、生成するスキニング曲面の形
状の曲がり具合を軌道の形状で制御するようにして、意
図したスキニング曲面を生成するため、コンピュータプ
ログラムを容易に実施できる装置を提供することであ
る。請求項６の発明の課題は、スキニング曲面を生成す
るプログラムを媒体に記録することにより、スキニング
曲面形成装置において前記プログラムを実施することが
できるようにすることである。
決することをその課題とするものであって、請求項１の
発明の課題は、生成するスキニング曲面の形状の曲がり
具合を軌道の形状で制御するようにして、意図したスキ
ニング曲面を容易に生成することである。請求項２の発
明の課題は、請求項１の発明の課題に加え、容易に中間
断面を得、それによって補間曲線の生成を容易にするこ
とである。請求項３の発明の課題は、請求項１の発明の
課題に加え、滑らかなスキニング曲面を生成することで
ある。請求項４の発明の課題は、請求項１の発明の課題
に加え、スキニング曲面を容易に生成することである。
請求項５の発明の課題は、生成するスキニング曲面の形
状の曲がり具合を軌道の形状で制御するようにして、意
図したスキニング曲面を生成するため、コンピュータプ
ログラムを容易に実施できる装置を提供することであ
る。請求項６の発明の課題は、スキニング曲面を生成す
るプログラムを媒体に記録することにより、スキニング
曲面形成装置において前記プログラムを実施することが
できるようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、コン
ピュータプログラムによって、参照軌道の形状を参照し
ながら複数の断面を補間してスキニング曲面を生成する
スキニング曲面生成方法において、前記複数の断面の各
隣合う２つの断面を含む平面と前記参照軌道との交点か
ら前記各断面に対応する軌道セグメントを決定する工
程、前記２つの断面形状と前記軌道セグメントから中間
断面を決定する工程、前記２つの断面と前記中間断面を
つなぐ補間曲線を生成する工程、前記各隣合う断面を構
成する曲線と前記補間曲線からスキニング曲面を表す境
界を生成する工程、前記スキニング曲面を表す境界にス
キニング曲面を内挿する工程を含むスキニング曲面生成
方法である。
ピュータプログラムによって、参照軌道の形状を参照し
ながら複数の断面を補間してスキニング曲面を生成する
スキニング曲面生成方法において、前記複数の断面の各
隣合う２つの断面を含む平面と前記参照軌道との交点か
ら前記各断面に対応する軌道セグメントを決定する工
程、前記２つの断面形状と前記軌道セグメントから中間
断面を決定する工程、前記２つの断面と前記中間断面を
つなぐ補間曲線を生成する工程、前記各隣合う断面を構
成する曲線と前記補間曲線からスキニング曲面を表す境
界を生成する工程、前記スキニング曲面を表す境界にス
キニング曲面を内挿する工程を含むスキニング曲面生成
方法である。
【０００６】請求項２の発明は、請求項１記載のスキニ
ング曲面生成方法において、前記中間断面を決定する工
程が前記軌道セグメントの両側の２つの断面をそれぞれ
軌道に沿ってスイープする工程、前記軌道セグメント上
の複数のサンプリング点での前記スイープ断面の軌跡を
求める工程、得られた前記２つの断面の一次補間で中間
断面を決定する工程を含むスキニング曲面生成方法であ
る。
ング曲面生成方法において、前記中間断面を決定する工
程が前記軌道セグメントの両側の２つの断面をそれぞれ
軌道に沿ってスイープする工程、前記軌道セグメント上
の複数のサンプリング点での前記スイープ断面の軌跡を
求める工程、得られた前記２つの断面の一次補間で中間
断面を決定する工程を含むスキニング曲面生成方法であ
る。
【０００７】請求項３の発明は、請求項１記載のスキニ
ング曲面生成方法において、隣合う軌道セグメントに対
応するスキニング曲面を表す境界が滑らかに接続されて
いない場合、滑らかに接続されるように境界を修正し、
滑らかなスキニング曲面を生成する工程を含むスキニン
グ曲面生成方法である。
ング曲面生成方法において、隣合う軌道セグメントに対
応するスキニング曲面を表す境界が滑らかに接続されて
いない場合、滑らかに接続されるように境界を修正し、
滑らかなスキニング曲面を生成する工程を含むスキニン
グ曲面生成方法である。
【０００８】請求項４の発明は、請求項１記載のスキニ
ング曲面生成方法において、前記境界を生成する工程が
断面を構成する頂点同士を対応させながらスキニング曲
面を表す境界を生成する工程を含むスキニング曲面生成
方法である。
ング曲面生成方法において、前記境界を生成する工程が
断面を構成する頂点同士を対応させながらスキニング曲
面を表す境界を生成する工程を含むスキニング曲面生成
方法である。
【０００９】請求項５の発明は、コンピュータプログラ
ムによって、参照軌道の形状を参照しながら複数の断面
を補間してスキニング曲面を生成するスキニング曲面生
成装置において、前記複数の断面の各隣合う２つの断面
を含む平面と前記参照軌道との交点から前記各断面に対
応する軌道セグメントを決定する手段、前記２つの断面
形状と前記軌道セグメントから中間断面を決定する中間
断面決定手段、前記２つの断面と前記中間断面をつなぐ
補間曲線を生成する補完曲線生成手段、前記各隣合う断
面を構成する曲線と前記補間曲線からスキニング曲面を
表す境界を生成する境界生成手段、前記スキニング曲面
を表す境界にスキニング曲面を内挿する手段を含むスキ
ニング曲面生成装置である。
ムによって、参照軌道の形状を参照しながら複数の断面
を補間してスキニング曲面を生成するスキニング曲面生
成装置において、前記複数の断面の各隣合う２つの断面
を含む平面と前記参照軌道との交点から前記各断面に対
応する軌道セグメントを決定する手段、前記２つの断面
形状と前記軌道セグメントから中間断面を決定する中間
断面決定手段、前記２つの断面と前記中間断面をつなぐ
補間曲線を生成する補完曲線生成手段、前記各隣合う断
面を構成する曲線と前記補間曲線からスキニング曲面を
表す境界を生成する境界生成手段、前記スキニング曲面
を表す境界にスキニング曲面を内挿する手段を含むスキ
ニング曲面生成装置である。
【００１０】請求項６の発明は、コンピュータによっ
て、参照軌道の形状を参照しながら複数の断面を補間し
てスキニング曲面を生成するスキニング曲面を生成する
ためのプログラムを記録した記録媒体であって、前記複
数の断面の各隣合う２つの断面を含む平面と前記参照軌
道との交点から前記各断面に対応する軌道セグメントを
決定し、前記２つの断面形状と前記軌道セグメントから
中間断面を決定し、前記２つの断面と前記中間断面をつ
なぐ補間曲線を生成し、前記各隣合う断面を構成する曲
線と前記補間曲線からスキニング曲面を表す境界を生成
し、前記スキニング曲面を表す境界にスキニング曲面を
内挿するスキニング曲面を生成するためのプログラムを
記録したコンピュータに読みとり可能な記録媒体であ
る。
て、参照軌道の形状を参照しながら複数の断面を補間し
てスキニング曲面を生成するスキニング曲面を生成する
ためのプログラムを記録した記録媒体であって、前記複
数の断面の各隣合う２つの断面を含む平面と前記参照軌
道との交点から前記各断面に対応する軌道セグメントを
決定し、前記２つの断面形状と前記軌道セグメントから
中間断面を決定し、前記２つの断面と前記中間断面をつ
なぐ補間曲線を生成し、前記各隣合う断面を構成する曲
線と前記補間曲線からスキニング曲面を表す境界を生成
し、前記スキニング曲面を表す境界にスキニング曲面を
内挿するスキニング曲面を生成するためのプログラムを
記録したコンピュータに読みとり可能な記録媒体であ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】添付図面を参考にして本発明の実
施の形態を説明する。図１は、本発明のスキニング曲面
を生成するための装置の実施の形態を示すブロック図で
ある。前記処理装置はＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ
１３、入力装置１４、表示装置１５、出力装置１６から
構成されている。ＲＯＭ１２には、ＣＰＵ１１の処理動
作に必要なプログラム等が記憶されている。ＲＡＭ１３
は、入力装置から入力された参照軌道、断面形状等のデ
ータやＣＰＵ１１で処理した中間断面データ等の処理デ
ータを一時的に記憶する領域、処理に必要な演算を行う
作業領域等を有している。入力装置１４は、データ等処
理動作に必要な指令及び断面形状、参照軌道等のデータ
の入力を行うためのものである。なお、断面形状、参照
軌道等処理に必要なデータを予めＲＯＭに記憶させてお
くこともできる。表示装置１５は、グラフィック表示装
置のような本発明によって得られたスキニング曲面を表
示するためのものであり、かつ、出力装置は例えば作図
装置等得られたスキニング曲面を出力するためのもので
ある。
施の形態を説明する。図１は、本発明のスキニング曲面
を生成するための装置の実施の形態を示すブロック図で
ある。前記処理装置はＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ
１３、入力装置１４、表示装置１５、出力装置１６から
構成されている。ＲＯＭ１２には、ＣＰＵ１１の処理動
作に必要なプログラム等が記憶されている。ＲＡＭ１３
は、入力装置から入力された参照軌道、断面形状等のデ
ータやＣＰＵ１１で処理した中間断面データ等の処理デ
ータを一時的に記憶する領域、処理に必要な演算を行う
作業領域等を有している。入力装置１４は、データ等処
理動作に必要な指令及び断面形状、参照軌道等のデータ
の入力を行うためのものである。なお、断面形状、参照
軌道等処理に必要なデータを予めＲＯＭに記憶させてお
くこともできる。表示装置１５は、グラフィック表示装
置のような本発明によって得られたスキニング曲面を表
示するためのものであり、かつ、出力装置は例えば作図
装置等得られたスキニング曲面を出力するためのもので
ある。
【００１２】前記処理装置は、入力装置１４から参照軌
道、断面形状等のデータを入力するとともに入力データ
の処理を指令することにより、ＲＯＭに格納された処理
プログラムに従って以下に示すような手順によりデータ
処理を行い、生成されたスキニング曲面を例えば、グラ
フィック表示装置等表示装置によって表示することがで
きる。
道、断面形状等のデータを入力するとともに入力データ
の処理を指令することにより、ＲＯＭに格納された処理
プログラムに従って以下に示すような手順によりデータ
処理を行い、生成されたスキニング曲面を例えば、グラ
フィック表示装置等表示装置によって表示することがで
きる。
【００１３】次に、図面を参考に以上の処理装置におい
て実施されるスキニング曲面生成のための手順について
説明する。図２において、２は意図したスキニング曲面
を得るための参照用軌道であり、Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3，Ｓ4は
それぞれスキニング曲面を形成するための断面を示す。
また、図７は、本発明のスキニング曲面生成方法の実施
態様を示すフローチャートであって、スキニング曲面を
生成するための手順を示している。
て実施されるスキニング曲面生成のための手順について
説明する。図２において、２は意図したスキニング曲面
を得るための参照用軌道であり、Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3，Ｓ4は
それぞれスキニング曲面を形成するための断面を示す。
また、図７は、本発明のスキニング曲面生成方法の実施
態様を示すフローチャートであって、スキニング曲面を
生成するための手順を示している。
【００１４】この手順によれば、 １．まず最初に、前記処理装置１に、複数個の異なる断
面形状Ｓ1，Ｓ2…と参照用軌道２のデータを入力する
（Ｓ１０１）（図２）。
面形状Ｓ1，Ｓ2…と参照用軌道２のデータを入力する
（Ｓ１０１）（図２）。
【００１５】２．次に、各断面を含む平面と前記参照軌
道との交点を計算し、かつ、軌道における隣合う２つの
断面の交点から各断面に対応する軌道セグメントを決定
する（Ｓ１０２）。この各断面に対応する軌道セグメン
トは、隣合う２つの断面の中間形状を生成するのに利用
される（図３）。
道との交点を計算し、かつ、軌道における隣合う２つの
断面の交点から各断面に対応する軌道セグメントを決定
する（Ｓ１０２）。この各断面に対応する軌道セグメン
トは、隣合う２つの断面の中間形状を生成するのに利用
される（図３）。
【００１６】３．隣合う２つの断面と対応する軌道セグ
メントから断面をつなぐ補間曲線を生成する（Ｓ１０
３）。前記補間曲線は具体的には以下の手順により生成
される。 （ａ）軌道セグメント上に複数のサンプリング点
（Ｘ1，Ｘ2，Ｘ3，…）をとる（図４）。 （ｂ）両側の断面をそれぞれ軌道にそってスイープし、
各サンプリング点での軌跡を求める。 （ｃ）図４に示すように、得られた２つの断面の一次補
間で中間断面（Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3）を決定する。したがっ
て、中間断面の頂点位置（Ｎ111，Ｎ112，…）は両側の
断面の対応する頂点（Ｎ11，Ｎ12）同士の位置の一次補
間となる。ここで、断面を構成する頂点同士を対応させ
ながらスキニング曲面を生成するには、両側の断面の対
応する頂点同士を指定すればよい。 （ｄ）両側の断面と得られた複数の中間断面から対応す
る頂点同士の間に図５に示すような補間曲線（Ｃ1，
Ｃ2，Ｃ3，Ｃ4，…）を生成する。 以上の手順を複数の各隣合う断面及び各軌道セグメント
に対して適用することにより、複数の断面をつなぐ補間
曲線（Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3，Ｄ4，…）を生成することができ
る（図６）。
メントから断面をつなぐ補間曲線を生成する（Ｓ１０
３）。前記補間曲線は具体的には以下の手順により生成
される。 （ａ）軌道セグメント上に複数のサンプリング点
（Ｘ1，Ｘ2，Ｘ3，…）をとる（図４）。 （ｂ）両側の断面をそれぞれ軌道にそってスイープし、
各サンプリング点での軌跡を求める。 （ｃ）図４に示すように、得られた２つの断面の一次補
間で中間断面（Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3）を決定する。したがっ
て、中間断面の頂点位置（Ｎ111，Ｎ112，…）は両側の
断面の対応する頂点（Ｎ11，Ｎ12）同士の位置の一次補
間となる。ここで、断面を構成する頂点同士を対応させ
ながらスキニング曲面を生成するには、両側の断面の対
応する頂点同士を指定すればよい。 （ｄ）両側の断面と得られた複数の中間断面から対応す
る頂点同士の間に図５に示すような補間曲線（Ｃ1，
Ｃ2，Ｃ3，Ｃ4，…）を生成する。 以上の手順を複数の各隣合う断面及び各軌道セグメント
に対して適用することにより、複数の断面をつなぐ補間
曲線（Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3，Ｄ4，…）を生成することができ
る（図６）。
【００１７】４．上記手順において補間曲線は軌道セグ
メントごとに生成されるので、隣合う軌道セグメントに
対応する補間曲線は常に滑らかに接続されるとは限らな
い。そこで、隣合う軌道セグメントに対応する補間曲線
が滑らかに接続されていな場合には、従来周知の補間曲
線を修正する処理を施す（Ｓ１０４）。
メントごとに生成されるので、隣合う軌道セグメントに
対応する補間曲線は常に滑らかに接続されるとは限らな
い。そこで、隣合う軌道セグメントに対応する補間曲線
が滑らかに接続されていな場合には、従来周知の補間曲
線を修正する処理を施す（Ｓ１０４）。
【００１８】５．隣合う断面を構成する曲線と、生成さ
れた補間曲線からスキニング曲面を生成する（図７）、
つまり、断面曲線と補間曲線に囲まれるメッシュに曲面
を内挿してスキニング曲面を形成する。
れた補間曲線からスキニング曲面を生成する（図７）、
つまり、断面曲線と補間曲線に囲まれるメッシュに曲面
を内挿してスキニング曲面を形成する。
【００１９】上記１〜５の前記手順は、前記のＣＰＵ１
１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３等からなるスキニング曲面
生成装置の機能実現手段により実施される。その実施の
形態によれば、スキニング曲面生成装置は、コンピュー
タプログラムによって、入力された参照軌道の形状を参
照しながら複数の断面を補間してスキニング曲面を生成
するものであって、前記複数の断面の各隣合う２つの断
面を含む平面と前記参照軌道との交点から前記各断面に
対応する軌道セグメントを決定する手段、前記２つの断
面形状と前記軌道セグメントから中間断面を決定する中
間断面決定手段、前記２つの断面と前記中間断面をつな
ぐ補間曲線を生成する補完曲線生成手段、前記各隣合う
断面を構成する曲線と前記補間曲線からスキニング曲面
を表す境界を生成する境界生成手段、前記スキニング曲
面を表す境界にスキニング曲面を内挿する手段を含み、
更に、前記中間断面決定手段は、前記軌道セグメントの
両側の２つの断面をそれぞれ軌道にそってスイープする
スイープ手段、前記軌道セグメント上の複数のサンプリ
ング点での前記スイープ断面の軌跡を求める手段、前記
２つの断面の一次補間で中間断面を決定する手段とから
成っており、また、前記スキニング曲面生成手段は、隣
合う軌道セグメントに対応するスキニング曲面を表す境
界が滑らかに接続されていない場合に、滑らかなスキニ
ング曲面を生成するよう境界を修正する境界修正手段を
も含んでいる。また、前記手順を実施するプログラムは
コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録され、該記録
媒体は、ハードウェアつまり前記スキニング曲面生成装
置のメモリへロードして実行される。
１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３等からなるスキニング曲面
生成装置の機能実現手段により実施される。その実施の
形態によれば、スキニング曲面生成装置は、コンピュー
タプログラムによって、入力された参照軌道の形状を参
照しながら複数の断面を補間してスキニング曲面を生成
するものであって、前記複数の断面の各隣合う２つの断
面を含む平面と前記参照軌道との交点から前記各断面に
対応する軌道セグメントを決定する手段、前記２つの断
面形状と前記軌道セグメントから中間断面を決定する中
間断面決定手段、前記２つの断面と前記中間断面をつな
ぐ補間曲線を生成する補完曲線生成手段、前記各隣合う
断面を構成する曲線と前記補間曲線からスキニング曲面
を表す境界を生成する境界生成手段、前記スキニング曲
面を表す境界にスキニング曲面を内挿する手段を含み、
更に、前記中間断面決定手段は、前記軌道セグメントの
両側の２つの断面をそれぞれ軌道にそってスイープする
スイープ手段、前記軌道セグメント上の複数のサンプリ
ング点での前記スイープ断面の軌跡を求める手段、前記
２つの断面の一次補間で中間断面を決定する手段とから
成っており、また、前記スキニング曲面生成手段は、隣
合う軌道セグメントに対応するスキニング曲面を表す境
界が滑らかに接続されていない場合に、滑らかなスキニ
ング曲面を生成するよう境界を修正する境界修正手段を
も含んでいる。また、前記手順を実施するプログラムは
コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録され、該記録
媒体は、ハードウェアつまり前記スキニング曲面生成装
置のメモリへロードして実行される。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
には以下のような効果がある。 １．請求項１に対応する効果：軌道の形状を参照しなが
ら複数の断面を補間してスキニング曲面を生成するため
意図したスキニング曲面を容易に得ることができる。 ２．請求項２に対応する効果：請求項１に対応する効果
に加え、容易に中間断面を得ることができるため、補間
曲線の生成も容易となる。 ３．請求項３に対応する効果：請求項１に対応する効果
に加え、隣合う軌道セグメントに対応する補間曲線が滑
らかに接続されるように補間曲線を修正するため、滑ら
かなスキニング曲面を得ることができる。 ４．請求項４に対応する効果：請求項１に対応する効果
に加え、断面を構成する頂点同士を対応させながらスキ
ニング曲面を生成できるため、スキニング曲面の生成が
容易である。 ５．請求項５に対応する効果：請求項１の方法をコンピ
ュータプログラムにより実施して、軌道の形状を参照し
ながら複数の断面を補間してスキニング曲面を生成する
ため意図したスキニング曲面を容易に得ることができ
る。 ６．請求項６に対応する効果：スキニング曲面を生成す
るプログラムを媒体に記録したので、任意のスキニング
曲面生成装置において前記プログラムを実施することが
できる。
には以下のような効果がある。 １．請求項１に対応する効果：軌道の形状を参照しなが
ら複数の断面を補間してスキニング曲面を生成するため
意図したスキニング曲面を容易に得ることができる。 ２．請求項２に対応する効果：請求項１に対応する効果
に加え、容易に中間断面を得ることができるため、補間
曲線の生成も容易となる。 ３．請求項３に対応する効果：請求項１に対応する効果
に加え、隣合う軌道セグメントに対応する補間曲線が滑
らかに接続されるように補間曲線を修正するため、滑ら
かなスキニング曲面を得ることができる。 ４．請求項４に対応する効果：請求項１に対応する効果
に加え、断面を構成する頂点同士を対応させながらスキ
ニング曲面を生成できるため、スキニング曲面の生成が
容易である。 ５．請求項５に対応する効果：請求項１の方法をコンピ
ュータプログラムにより実施して、軌道の形状を参照し
ながら複数の断面を補間してスキニング曲面を生成する
ため意図したスキニング曲面を容易に得ることができ
る。 ６．請求項６に対応する効果：スキニング曲面を生成す
るプログラムを媒体に記録したので、任意のスキニング
曲面生成装置において前記プログラムを実施することが
できる。
【図１】 本発明のスキニング曲面を生成する装置の実
施の形態を示すブロック図。
施の形態を示すブロック図。
【図２】 スキニング曲面を生成するための複数の異な
る断面形状と参照用軌道を示す図。
る断面形状と参照用軌道を示す図。
【図３】 前記複数の異なる断面形状を含む平面と参照
用軌道の交点を示す図。
用軌道の交点を示す図。
【図４】 前記参照用軌道の軌道セグメント上のサンプ
リング点と中間断面とを説明するための図。
リング点と中間断面とを説明するための図。
【図５】 前記隣合う２つの断面形状とその間に生成さ
れた補間曲線を示す図。
れた補間曲線を示す図。
【図６】 前記複数の異なる断面形状間に生成された補
間曲線を示す図。
間曲線を示す図。
【図７】 前記隣合う断面を構成する曲線と、生成され
た補間曲線から生成されたスキニング曲面を示す図。
た補間曲線から生成されたスキニング曲面を示す図。
【図８】 本発明の実施態様によるスキニング曲面生成
のための処理を示すフローチャート。
のための処理を示すフローチャート。
１…処理装置、２…参照用軌道、１１…ＣＰＵ、１２…
ＲＯＭ、１３…ＲＡＭ、１４…入力装置、１５…表示装
置、１６…出力装置、Ｃ1，Ｃ2，Ｃ3，Ｃ4…補間曲線、
Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3，Ｄ4…補間曲線、Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3，Ｓ4…
断面形状、Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3…中間断面、Ｘ1，Ｘ2，Ｘ3…
サンプリング点。
ＲＯＭ、１３…ＲＡＭ、１４…入力装置、１５…表示装
置、１６…出力装置、Ｃ1，Ｃ2，Ｃ3，Ｃ4…補間曲線、
Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3，Ｄ4…補間曲線、Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3，Ｓ4…
断面形状、Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3…中間断面、Ｘ1，Ｘ2，Ｘ3…
サンプリング点。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年８月２２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】そこで、本出願人はこの点を改良すべく先
にスキニング立体形状生成装置（特開平４−２２６３３
６８号公報参照）を提案したが、該装置は複数の断面を
空間上に配置し、前記各断面を構成する曲線セグメント
を一本のスプライン曲線に整理し、断面間の頂点ノード
の対応関係を見つけ、頂点ノードの数が少ない断面に対
して曲線を分割し、頂点ノード間を連続な曲線で補間
し、得られた補間曲線及び両側の断面とで囲まれる面を
内挿する自由曲面を生成するものであって、前記従来例
よりもより少ない曲線で補間できるものである。しかし
ながら、複数個の断面を補間するスキニング曲面を軌道
なしに生成するものであるため、生成したスキニング曲
面の形状をユーザーが制御できないという問題がある。
にスキニング立体形状生成装置（特開平４−２２６３３
６８号公報参照）を提案したが、該装置は複数の断面を
空間上に配置し、前記各断面を構成する曲線セグメント
を一本のスプライン曲線に整理し、断面間の頂点ノード
の対応関係を見つけ、頂点ノードの数が少ない断面に対
して曲線を分割し、頂点ノード間を連続な曲線で補間
し、得られた補間曲線及び両側の断面とで囲まれる面を
内挿する自由曲面を生成するものであって、前記従来例
よりもより少ない曲線で補間できるものである。しかし
ながら、複数個の断面を補間するスキニング曲面を軌道
なしに生成するものであるため、生成したスキニング曲
面の形状をユーザーが制御できないという問題がある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、参照
軌道の形状を参照しながら複数の断面を補間してスキニ
ング曲面を生成するスキニング曲面生成方法において、
前記複数の断面の各隣合う２つの断面を含む平面と前記
参照軌道との交点から前記各断面に対応する軌道セグメ
ントを決定する工程、前記２つの断面形状と前記軌道セ
グメントから中間断面を決定する工程、前記２つの断面
と前記中間断面をつなぐ補間曲線を生成する工程、前記
各隣合う断面を構成する曲線と前記補間曲線からスキニ
ング曲面を表す境界を生成する工程、前記スキニング曲
面を表す境界にスキニング曲面を内挿する工程を含むス
キニング曲面生成方法である。
軌道の形状を参照しながら複数の断面を補間してスキニ
ング曲面を生成するスキニング曲面生成方法において、
前記複数の断面の各隣合う２つの断面を含む平面と前記
参照軌道との交点から前記各断面に対応する軌道セグメ
ントを決定する工程、前記２つの断面形状と前記軌道セ
グメントから中間断面を決定する工程、前記２つの断面
と前記中間断面をつなぐ補間曲線を生成する工程、前記
各隣合う断面を構成する曲線と前記補間曲線からスキニ
ング曲面を表す境界を生成する工程、前記スキニング曲
面を表す境界にスキニング曲面を内挿する工程を含むス
キニング曲面生成方法である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】請求項５の発明は、参照軌道の形状を参照
しながら複数の断面を補間してスキニング曲面を生成す
るスキニング曲面生成装置において、前記複数の断面の
各隣合う２つの断面を含む平面と前記参照軌道との交点
から前記各断面に対応する軌道セグメントを決定する手
段、前記２つの断面形状と前記軌道セグメントから中間
断面を決定する中間断面決定手段、前記２つの断面と前
記中間断面をつなぐ補間曲線を生成する補間曲線生成手
段、前記各隣合う断面を構成する曲線と前記補間曲線か
らスキニング曲面を表す境界を生成する境界生成手段、
前記スキニング曲面を表す境界にスキニング曲面を内挿
する手段を含むスキニング曲面生成装置である。
しながら複数の断面を補間してスキニング曲面を生成す
るスキニング曲面生成装置において、前記複数の断面の
各隣合う２つの断面を含む平面と前記参照軌道との交点
から前記各断面に対応する軌道セグメントを決定する手
段、前記２つの断面形状と前記軌道セグメントから中間
断面を決定する中間断面決定手段、前記２つの断面と前
記中間断面をつなぐ補間曲線を生成する補間曲線生成手
段、前記各隣合う断面を構成する曲線と前記補間曲線か
らスキニング曲面を表す境界を生成する境界生成手段、
前記スキニング曲面を表す境界にスキニング曲面を内挿
する手段を含むスキニング曲面生成装置である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】次に、図面を参考に以上の処理装置におい
て実施されるスキニング曲面生成のための手順について
説明する。図２において、２は意図したスキニング曲面
を得るための参照用軌道であり、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ
４はそれぞれスキニング曲面を形成するための断面を示
す。また、図８は、本発明のスキニング曲面生成方法の
実施態様を示すフローチャートであって、スキニング曲
面を生成するための手順を示している。
て実施されるスキニング曲面生成のための手順について
説明する。図２において、２は意図したスキニング曲面
を得るための参照用軌道であり、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ
４はそれぞれスキニング曲面を形成するための断面を示
す。また、図８は、本発明のスキニング曲面生成方法の
実施態様を示すフローチャートであって、スキニング曲
面を生成するための手順を示している。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】４．上記手順において補間曲線は軌道セグ
メントごとに生成されるので、隣合う軌道セグメントに
対応する補間曲線は常に滑らかに接続されるとは限らな
い。そこで、隣合う軌道セグメントに対応する補間曲線
が滑らかに接続されていな場合には、共有点における両
側の接線ベクトルを一直線に並ぶように修正することに
よって、両側の曲線を滑らかに連続させる（Ｓ１０
４）。
メントごとに生成されるので、隣合う軌道セグメントに
対応する補間曲線は常に滑らかに接続されるとは限らな
い。そこで、隣合う軌道セグメントに対応する補間曲線
が滑らかに接続されていな場合には、共有点における両
側の接線ベクトルを一直線に並ぶように修正することに
よって、両側の曲線を滑らかに連続させる（Ｓ１０
４）。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】上記１〜５の前記手順は、前記のＣＰＵ１
１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３等からなるスキニング曲面
生成装置の機能実現手段により実施される。その実施の
形態によれば、スキニング曲面生成装置は、コンピュー
タプログラムによって、入力された参照軌道の形状を参
照しながら複数の断面を補間してスキニング曲面を生成
するものであって、前記複数の断面の各隣合う２つの断
面を含む平面と前記参照軌道との交点から前記各断面に
対応する軌道セグメントを決定する手段、前記２つの断
面形状と前記軌道セグメントから中間断面を決定する中
間断面決定手段、前記２つの断面と前記中間断面をつな
ぐ補間曲線を生成する補間曲線生成手段、前記各隣合う
断面を構成する曲線と前記補間曲線からスキニング曲面
を表す境界を生成する境界生成手段、前記スキニング曲
面を表す境界にスキニング曲面を内挿する手段を含み、
更に、前記中間断面決定手段は、前記軌道セグメントの
両側の２つの断面をそれぞれ軌道にそってスイープする
スイープ手段、前記軌道セグメント上の複数のサンプリ
ング点での前記スイープ断面の軌跡を求める手段、前記
２つの断面の一次補間で中間断面を決定する手段とから
成っており、また、前記スキニング曲面生成手段は、隣
合う軌道セグメントに対応するスキニング曲面を表す境
界が滑らかに接続されていない場合に、滑らかなスキニ
ング曲面を生成するよう境界を修正する境界修正手段を
も含んでいる。また、前記手順を実施するプログラムは
コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録され、該記録
媒体は、ハードウェアつまり前記スキニング曲面生成装
置のメモリヘロードして実行される。
１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３等からなるスキニング曲面
生成装置の機能実現手段により実施される。その実施の
形態によれば、スキニング曲面生成装置は、コンピュー
タプログラムによって、入力された参照軌道の形状を参
照しながら複数の断面を補間してスキニング曲面を生成
するものであって、前記複数の断面の各隣合う２つの断
面を含む平面と前記参照軌道との交点から前記各断面に
対応する軌道セグメントを決定する手段、前記２つの断
面形状と前記軌道セグメントから中間断面を決定する中
間断面決定手段、前記２つの断面と前記中間断面をつな
ぐ補間曲線を生成する補間曲線生成手段、前記各隣合う
断面を構成する曲線と前記補間曲線からスキニング曲面
を表す境界を生成する境界生成手段、前記スキニング曲
面を表す境界にスキニング曲面を内挿する手段を含み、
更に、前記中間断面決定手段は、前記軌道セグメントの
両側の２つの断面をそれぞれ軌道にそってスイープする
スイープ手段、前記軌道セグメント上の複数のサンプリ
ング点での前記スイープ断面の軌跡を求める手段、前記
２つの断面の一次補間で中間断面を決定する手段とから
成っており、また、前記スキニング曲面生成手段は、隣
合う軌道セグメントに対応するスキニング曲面を表す境
界が滑らかに接続されていない場合に、滑らかなスキニ
ング曲面を生成するよう境界を修正する境界修正手段を
も含んでいる。また、前記手順を実施するプログラムは
コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録され、該記録
媒体は、ハードウェアつまり前記スキニング曲面生成装
置のメモリヘロードして実行される。
Claims (6)
- 【請求項１】 コンピュータプログラムによって、参照
軌道の形状を参照しながら複数の断面を補間してスキニ
ング曲面を生成するスキニング曲面生成方法において、
前記複数の断面の各隣合う２つの断面を含む平面と前記
参照軌道との交点から前記各断面に対応する軌道セグメ
ントを決定する工程、前記２つの断面形状と前記軌道セ
グメントから中間断面を決定する工程、前記２つの断面
と前記中間断面をつなぐ補間曲線を生成する工程、前記
各隣合う断面を構成する曲線と前記補間曲線からスキニ
ング曲面を表す境界を生成する工程、前記スキニング曲
面を表す境界にスキニング曲面を内挿する工程を含むこ
とを特徴とするスキニング曲面生成方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のスキニング曲面生成方法
において、前記中間断面を決定する工程が前記軌道セグ
メントの両側の２つの断面をそれぞれ軌道に沿ってスイ
ープする工程、前記軌道セグメント上の複数のサンプリ
ング点での前記スイープ断面の軌跡を求める工程、得ら
れた前記２つの断面の一次補間で中間断面を決定する工
程を含むことを特徴とするスキニング曲面生成方法。 - 【請求項３】 請求項１記載のスキニング曲面生成方法
において、隣合う軌道セグメントに対応するスキニング
曲面を表す境界が滑らかに接続されていない場合、滑ら
かに接続されるように境界を修正し、滑らかなスキニン
グ面を生成する工程を含むことを特徴とするスキニング
曲面生成方法。 - 【請求項４】 請求項１記載のスキニング曲面生成方法
において、前記境界を生成する工程が断面を構成する頂
点同士を対応させながらスキニング曲面を表す境界を生
成工程を含むことを特徴とするスキニング曲面生成方
法。 - 【請求項５】 コンピュータプログラムによって、参照
軌道の形状を参照しながら複数の断面を補間してスキニ
ング曲面を生成するスキニング曲面生成装置において、
前記複数の断面の各隣合う２つの断面を含む平面と前記
参照軌道との交点から前記各断面に対応する軌道セグメ
ントを決定する手段、前記２つの断面形状と前記軌道セ
グメントから中間断面を決定する中間断面決定手段、前
記２つの断面と前記中間断面をつなぐ補間曲線を生成す
る補完曲線生成手段、前記各隣合う断面を構成する曲線
と前記補間曲線からスキニング曲面を表す境界を生成す
る境界生成手段、前記スキニング曲面を表す境界にスキ
ニング曲面を内挿する手段を含むことを特徴とするスキ
ニング曲面生成装置。 - 【請求項６】 参照軌道の形状を参照しながら複数の断
面を補間してスキニング曲面を生成するためのプログラ
ムを記録した記録媒体であって、前記複数の断面の各隣
合う２つの断面を含む平面と前記参照軌道との交点から
前記各断面に対応する軌道セグメントを決定し、前記２
つの断面形状と前記軌道セグメントから中間断面を決定
し、前記２つの断面と前記中間断面をつなぐ補間曲線を
生成し、前記各隣合う断面を構成する曲線と前記補間曲
線からスキニング曲面を表す境界を生成し、前記スキニ
ング曲面を表す境界にスキニング曲面を内挿することを
特徴とするスキニング曲面を生成するためのプログラム
を記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22452697A JP3727148B2 (ja) | 1997-08-21 | 1997-08-21 | スキニング曲面の生成方法及び装置、並びに、同曲面を生成するためのプログラムを記録した記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22452697A JP3727148B2 (ja) | 1997-08-21 | 1997-08-21 | スキニング曲面の生成方法及び装置、並びに、同曲面を生成するためのプログラムを記録した記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1166352A true JPH1166352A (ja) | 1999-03-09 |
| JP3727148B2 JP3727148B2 (ja) | 2005-12-14 |
Family
ID=16815187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22452697A Expired - Lifetime JP3727148B2 (ja) | 1997-08-21 | 1997-08-21 | スキニング曲面の生成方法及び装置、並びに、同曲面を生成するためのプログラムを記録した記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3727148B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116738621A (zh) * | 2023-08-09 | 2023-09-12 | 武汉华锋惠众科技有限公司 | 一种派生曲面的构造方法、系统、电子设备及存储介质 |
-
1997
- 1997-08-21 JP JP22452697A patent/JP3727148B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116738621A (zh) * | 2023-08-09 | 2023-09-12 | 武汉华锋惠众科技有限公司 | 一种派生曲面的构造方法、系统、电子设备及存储介质 |
| CN116738621B (zh) * | 2023-08-09 | 2023-11-17 | 武汉华锋惠众科技有限公司 | 一种派生曲面的构造方法、系统、电子设备及存储介质 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3727148B2 (ja) | 2005-12-14 |
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