JPS60163162A

JPS60163162A - ３次元連接体の形状定義方法

Info

Publication number: JPS60163162A
Application number: JP59017020A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Iwamoto; 岩本　哲夫; Kenjiro Kumamoto; 熊本　健二郎; Sadanori Shintani; 新谷　定則
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-02-03
Filing date: 1984-02-03
Publication date: 1985-08-26
Anticipated expiration: 2009-03-02
Also published as: JPH0616290B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明はＣＡＤシステムに係り、特にダクト・パイプ等
の連接体に好適な形状定義方法に関する。

〔発明の背景〕

従来の代表的な形状定義には、基本構成要素（以下、プ
リミティブと呼ぶ）を使う方法と直接、対象を構成する
頂点座標、エツジ（２つの頂点間を結ぶ線）を定義する
方法などがある。

前者では、プリミティブの属性、座標を定義しばならず
、いずれも膨大な作業量を要するものとなっていた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、３次元連接体の形状定義ならびに形状
変更（修正）におけるデータ入力点数を最小にし、デー
タ入力の作業負荷を最小にする形状定義法を提供するこ
とにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため本発明ではダクト・パイプ等の
３次元連接体の特徴（プリミティブの連接）と設計時ひ
んばんに繰返される形状変更を考慮したものであり、具
体的には通常の３次元連接体がいくつかのプリミティブ
から構成され、ブリミイテイブ間の接合面は同じ形状を
しており、さらにプリミティブが、いくつかの属性で定
義されるという特性を利用することにより連接体の位相
幾何学的関係をプリミティブを用いて定義し、まず、プ
リミティブの接合面をタブレノ１−等で指示するでけで
、対象とする連接体の非計量的構造を形成し、その後、
計量データを定義するようにした点に特徴がある。ここ
では、構造上決まるデータ（これは自動的に定義する）
以外の形状データと最初に配置するプリミティブの位置
、方向を定義する。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面にもとづき詳細に説明する
。第１図は、本発明を実施するＣＡＤのシステムの全体
構成図である。

第２図は、代表的な３次元連接体であるダクトの形状定
義手順を示したフローチャートである。

第１図を参照して第２図の処理内容を説明する。

第２図で、ブロック１０〜１３は形状定義の準備作業で
ある。ブロック１０で対象とするダクト系の形状定義を
開始する。ブロック１１では対象ダグ１〜系がどのよう
な構成要素かな成り立つかを調べ構成要素のリストを作
成する。ブロック１２ではすでに登録しであるプリミテ
ィブで対象ダクト系が定義できるか否か調べ、定義でき
るならば、次のブロック１４に進む。一方、対象ダクト
系を定義するために、新たに定義しなければならないプ
リミティブがある場合には、ブロック１３に進む。ブロ
ック１３では新規プリミティブを作成・登録する（詳細
は後述）。

ブロック１４〜１８ではプリミティブを利用して対象ダ
クト系の形状定義を行なう。ブロック１４では、プリミ
ティブを構造配置に追加（または変更）する（詳細は後
述）。ブロック１５では対象ダクト系の非計量的構造が
形成されたかどうかを調べる。もし、まだ追加または変
更するプリミティブがあれば、ブロック１４にもどる。

追加または変更するプリミティブがなければブロック１
６に進む。

これまでに対象ダクト系の非計量的構造がめられたので
ブロック１Ｇでは、計量的データとして各プリミティブ
の寸法、角度のデータを設定する。構造上池のデータに
依存して決まるものは、計算機１によって自動的に設定
する。そ九以外は、計算機１の指示（ディスプレイ２上
に表示される）に従って、操作者５がライトペン３でタ
ブレット４上の数値を押下することで行なう。ブロック
１７では、定義されたダクト・システムが操作者５の満
足いくものかどうかを調べる。変更が必要な場合にはブ
ロック１４にもどる。満足するものであれば、ブロック
１８で形状定義を終了する。

次に、第２図の主要なブロックをさらに詳細に説明する
。

ブロック１３：新規プリミティブの作成・登録をする。

第３図は、直角管プリミティブの例である。、４つの面
２１〜２４から構成されている。各面は、それぞれ４つ
のエツジから構成されている。

例えば、下面２　Ｌ　Ｌ％・、４つのエツジ２５〜２８
から構成されている。また、各エツジは２つの頂点で定
義される。例えば、エツジ２５は、頂点３７゜３８で定
義される。第４図は、第３図のプリミティブ（直角管）
を表わすためのテーブルである。

テーブル（ａ）は、プリミティブ種列を表わすもので、
プリミティブ番号５１、プリミティブを構成する面の数
５２、面のデータが書き込まれている始点ポインター５
３、プリミティブ属性５４の項目より構成される。この
テーブルの第１行目は、第３図の直角管を定義するデー
タを示したものである。第３図から明らかなように直角
管はＸ。。

Ｙｏ＊Ｚｏで表わされる３つの属性５４で定義される。

テーブル（ｂ）は、面を定義するもので、上記ポインタ
ー５３で指示されてアドレス５５、面を構成するエツジ
数５６、面の種類を表わすコード５７（０は平面を表わ
す）、エツジデータが書き込まれている始点ポインター
５８、矢印で示すようにエツジ間髪連結する連結ポイン
ター５９の項目から構成される。テーブル（Ｃ）は、エ
ツジを定義するもので、上記ポインター５８で指示され
たアドレス６０、頂点６１，６２、エツジの種別６３（
０は直線を表わす）、矢印で示すようにエツジ間を連続
する連結ボイ′ンター６４の項目から構成される。

テーブル（ｄ）は、頂点６５ごとの３次元座標６Ｇ、す
なわち（Ｘ＋　３’＋　ｚ）を表わ釦もので。

頂点名６５．３次元座ｆｉ６６の項目から構成される。

３次元座標６６は、テーブル（ｄ）の内容から明らかな
ように、プリミティブの属性Ｘ。。

ｙａ　＋　Ｚａで定義することができる。この属性と３
次元座標との関係をブロック１４、ブロック１６で行な
うダダミ〜系形状定義における、づ゛法ダータの自動更
新などに利用する。

ブロック１４：構造配置されたダクト系にプリミティブ
を追加（変更）する。

ブロックＩ４を第５図〜第８図にもとづき詳細に説明す
る。第１図で操作者５が、タブレット４上のダグ１〜初
期配置コマンドをライトペン３で指示するディスプレイ
２上にダクト系の名称の入力要求が現われる。操作者５
は、それに従って、第５図に示すように、ダクト構造配
置のモードでダクト系の名称７０として、ＤＵＣＴ−１
を入力する。次に、ディスプレイ２上には最初のプリミ
ティブを配置する位置と方向の入力要求が現われる。

要認に従って位置と方向をタブレット４とライトヘン３
を使って入力すＡしば、ディスプレイ２−ヒに、矢印７
１が表示される。次に、タブレッ１へ４上に記述しであ
るプリミティブの中から、次に構造配置するものをライ
１−ペン３を使って選択すると、第６図に示すようにデ
ィスプレイ２の画面の右上のプリミティブエリア７２上
に指示されてプリミティブ（のアイソメトリック図）７
３が表示される。矢印７１とプリミティブ７３の接合点
をタブレット４上のライトペン３で指示する。プリミテ
ィブ７３の接合点は、頂点の近傍を指示するだけでよい
い計算４１！１は、指示された点とプリミティブ７３の
各頂点の距離を計算し、最も近い点を指示されたものと
して、・印７４を表示する。操作者３は表示された点の
確認を済ませる（タブレット４上の確認マークをライト
ペン３で指示する）と、プリミティブ７３は、矢印７１
の位置へ移動する（移動は、４行４列の移動マトリック
スを各頂点座標にかけることにより行なうことができる
。

詳細は、出口著「コンピュータディスプレイによる図形
処理工学」、日刊工業新聞社、昭和５６」参照）。第７
図と第８図は、プリミティブを追加する例である。第７
図におりるプリミティブ７６の追加では、前記矢印の位
置にすでに構成されたダクト系７５に対して、接合点７
７と７８との対応づけを指示する処理だけが最初にプリ
ミティブを配置する場合と異なるだけで、それ以外は同
じである。

第８図は、プリミティブ７６を追加したダクト系にたい
してさらにプリミティブ８０を追加するために接合点８
１と８２の対応づけを指示する場合の画面構成例を示す
。

ブロック１６：ダク１〜の寸法、角度データの設定・変
更をする。

第９図は、ダクトデータの設定を行なうためのディスプ
レイ２上の画面構成の例である。操作者５は計算機ｌか
らの属性データ８１の入力要求（８１に対応する線分を
ブリンクする）に従って、各構成要素の属性データ８２
を設定する。属性データ８２が設定されると、第４図の
テーブル（ｄ）の座標データ６６が計算され、座標値が
更新される。さらに、一つの属性データ８２が設定され
ると、ダクト構造配置の構造条件から自動的に決まる属
性データ８３．８４も同時に設定される。また、角度の
設定では、設定を省略すると、あらかじめ決められた値
（プリセット値）にセットされる。これらにより、操作
者５が設定するデータを最小にすることができる。また
、寸法の変更も、一つの座標データを変更するだけで、
構造上、決まるデータは自動的に変更される。

ダクトデータの設定が終ると、操作者５は設定したデー
タの確認をするために、第１０図に示すようにアイソメ
トリック図表示のモードで、対象ダクト系のアイソメト
リック図を表示することができる。属性データ８５，８
６．８７は、それぞれ、プリミティブ７５のＩＩ３、高
さ、長さを表わすものである。これらデータは第２図の
ブロック１Ｇで設定されたものである。属性データ８８
゜８９は、それぞれ、プリミティブ７６の曲り角度、出
口の高さを表わすものである。プリミティブ７６では、
入口の巾、高さの属性データは、プリミティブ７５と同
じであるので、その表示は省略されている。属性データ
９０は、プリミティブ８０の長さを表わすものである６
プリミテイブ８０でも、１１〕、高さの属性データは、
プリミティブ７６の出口と同じであるので、その表示は
省略されている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、３次元連接体の形状定義を、最初に配
置するプリミティブの１点の座標ならびに方向データを
設定し、それ以外はプリミティブの属性（構造上、自動
的に決まるものは、設定不用）を設定するでけで行なう
ことができる。このため、第１０図の簡単な例でも、各
頂点の座標とエツジデータを設定する方法に比べて、約
１／３、複雑な例では約１／７のデータ設定だけで行な
うことができる。座標値の計算、データの変更等の作業
量を考えると、この差はさらに大きくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するＣＡＤ法システムの全体構成
図、第２図は３次元連接体の形状定義手順を示すフロー
チャート、第３図はプリミティブの一例を示す図、第４
図はプリミティブの構成テーブルの一例を示す図、第５
図〜第８図は、ダクＩ・構造配置の表示画面例を示す図
、第９図と第１０図はダクト寸法データ設定の表示画面
例を示す図である。 ■・・・計算機、２・・・ディスプレイ、３・・・ライ
トペン、第　１　口第Ｚ　図％３　図第４　区第　５　口Ｙ　７　口

Claims

【特許請求の範囲】 ■、計算手段と、該計算手段への入力情報を与える入力
手段と、該計算手段による演算結果を出力する出力手段
とを備えたＣＡＤシステムにおいて、３次元連接体の位
相幾何学的関係を該連接体の基一本構成要素で定義して
上記計算手段内に保持する第１のステップと、上記入力
手段により各基本構成要素の接合面を指示することによ
り上記位相幾何学的関係にもとづき３次元連接体の非削
量的構造を形成する第２のステップと、形成された非計
量的構造にたいしてｄ１量的構造を付与する第３のステ
ップとからなることを特徴とする３次元連接体の形状定
義方法。２、上記第２のステップは形成された非計量的構造を上
記出力手段により出力し、出力結果にもとづき必要な指
示を上記入力手段により入力する処理を含むことを特徴
とする第１項の３次元連接体の形状定義方法。３、上記第３の雪テップは計量的構造として形状定義の
最初に配置される基本構成要素の位置と方向を付与する
処理を含むことを特徴とする第１項の３次元連接体の形
状定義方法。