JPS61118875A - 図形作成装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は意図した形状を実際の製図用具を机上で取り扱
うのと同様の簡単な操作で対話的に作成することのでき
る図形作成装置に関するものである。

従来の技術 近年、画像処理技術の向上とともに、使用者が簡単な形
状を入力・構築する手段の重要性が増加しつつある。こ
れを反映して“ユーザフレンドリ”。

”インタラクティブ”、′エクセレント・マンマシンイ
ンタフェース”等に表わされる特性を考慮した／ステム
がＣＡＤ／ＣＡＭ分野、アニメーション制作分野等にお
いて開発が進んでいる。しかし、実際、形状を作成する
方法は、大別して次の様な２つのアプローチに偏まる傾
向が見られる。一方は、非常に数学的なアプローチを取
って、スプライン関数、ラグランジェ関数９等の補間関
数を用いるか特定の限られた幾何図形モデルを用いる。

これを入力するため熟練したオペレータが膨大なデータ
を打鍵せねばならない。また、数学的に厳密な形状モデ
ルを構築するため、正確ではあるが、多様な形状モデル
を表現するのに一定以上の知識と多大な作業が必要であ
る。

第２図は、従来の図形作成装置の要部ブロック図である
。１は形状入力装置で、形状モデル或いは補間関数の指
定、変形量１位置等を入力する。形状入力装置１より入
力された各量は、形状メモリ２に記憶される。入力が終
了すると形状入力装置１から形状発生装置３を起動する
信号が送出される。形状発生装置３は、形状メモリ２よ
り形状モデル或いは関数形、変形量２位置等を取出し、
形上モデル上又は関数形の基本となる点の座標を演算し
、変形量２位置等と共に形状変形装置４に送出する。形
状変形装置４は、移動２回転、スラント、スケーリング
等の幾何学変形操作を、形状発生装置３からの座標群に
順次適用し、座標変換装置に出力する。形状変形装置４
で、用いられる変形量は、形状発生装置３より入力する
が、一度設定されると、次に変更されるまで有効である
。

座標変換装置６は、形状変形装置４から、幾何　　　　
　１学変形を施された点の座標と形状モデル又は、補間
関数の基準となる位置の座標を受は取り図形メモリ６上
の該当する位置に各々の点を書込む。

図形メモリ６の内容は、その出力に接続された表示装置
７により表示される。第１図の図形作成装置において、
幾何学的形状モデルのみでは表現できる形状が限定され
るし、補間関数を扱う場合には、その性質等の予備知識
が必要となる。また、概形図や原図を参照したい場合、
それらの図面と発生図形を直接表示装置上で比較できな
いので使用者が構想を練りながら形状を作成してゆくの
に不便である。

他方は、非常に芸術的なアプローチを取って、絵画、彫
刻等において、遂次、点や部分を積み重ねる様にして形
状形成を行う方法である。形状の構造を持たない画像も
多く再利用の際に適用範囲が限られるが、形状の構造を
もつ場合でも意図する滑らかな任意の曲線を簡単に得る
手段をもたない。第３図は、他の従来の図形作成装置の
要部ブロック図である。

１１は座標入力装置で、使用者が所望の形状上の点の座
標を入力すると、図形メモリ１２上の対応する位置に点
が直接書き込まれる。図形メモリ１２は、次々と書込ま
れる点を保持しており、その出力は表示装置１３に印加
される。表示装置１３は、図形メモリ１２の内容を即座
に表示する。座標入力装置１１の例えば特定の座標を入
力することによシ、制御装置１４は、画像メモリ１５に
、図形メモリ１２の内容を取り込み記憶させたり、既に
、画像メモリ１６に蓄積した図形を図形メモリ１２に書
込ませる。

発明が解消しようとする問題点 このような従来の装置における画像メモリ１５は、ドツ
ト型の図形メモリの内容をそのまま記憶するが、取シ扱
う単位は、図形メモリの例えば全体、矩形内のドツトパ
ターンであり、図形メモリ１２に含まれる形状のまとま
り毎に記憶しないので、一部の形状だけ移動したり、大
きさを変えたりすることができない。また、特定の魚群
を通る滑らかな曲線を描く場合、使用者が座標入力装置
１で、曲線上の点を順次入力することになるので、労力
と時間が必要であシ、入力の精度によっては、完全に滑
らかな曲線が得られない等の短所がある。

本発明の目的は上記従来の欠点を除去し、再利用可能な
任意の形状を簡単な操作で対話的に構築する図形作成装
置を提供することにある。

問題点を解決するだめの手段 本発明の図形作成装置は、形状モデル、変形量変位量、
使用領域等を指示する形状入力装置と、前記形状入力装
置から入力した形状モデル識別記号、変位量、使用領域
等を記憶する形状メモリと前記形状モデルを発生する形
状発生装置と、発生した該形状モデルを幾何学的に変形
する形状変形装置と、変形した前記形状モデルの位置を
決定する座標変換装置と、位置が決定した前記形状モデ
ルの２値化された図形を保持する図形メモリ１と、２値
化された原図形を入力する図形入力装置と、前記図形入
力装置から入力された原図形を保持する図形メモリ２と
、前記図形メモリ１と前記図形メモリ２を表示する時に
選択又は重畳する図形選択回路と、前記形状入力装置、
前記形状発生装置。

前記形状変形装置、前記座標変換装置、前記図形入力装
置、前記図形選択回路の動作信号の転送を制御する制御
回路と、前記図形選択回路の出力を表示する表示装置を
具備したものである。

作用 本発明は上記構成により幾何学図形の形状モデルと共に
、設計、製図用等の用具の形状モデルを内包しており、
前記表示装置上で動作を確認しながら前記形状入力装置
より遂次修正を加えて対話的に少ない操作で任意の形状
を構築する。

実施例 以下、本発明の実施例について、第１図を参照しながら
説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る形状作成装置の要部
ブロック図である。図面において、２１は形状入力装置
で、形状モデルの指定、変形の種類と量、変位の量、及
び形状モデルの一部を使用する場合にその部分を指示す
る使用領域を入力する。例えば、ジョイステック、タブ
レット、マクロ ス等を用いる。２２は形状入力装置１で入力した形状モ
デル、変形量等や、既に構築した形状を記録する形状メ
モリ、２３は形状発生装置で、形状入力装置１で指定し
た形状モデルを取り出し基本形の座標や接続関係情報を
形状変形装置２４に送出する。この形状変形装置２４は
、大きさ２回転角、その他スラント等の変形量を形状メ
モリ２２から見出し、形状発生装置２３から受は取った
座標に、それらの変形を加える。加算回路２乗算回路の
組合せにより構成する。

変形を施された一連の座標は、座標変換装置２５に送ら
れ、そこで配置される位置が決定され、対応する図形メ
モリ２６の番地に書込まれる。座標変換装置２５は図像
を構成する各々の形状モデルの相対的な位置を関係づけ
る。又、図形メモリ２６に複数の図像を保持することが
でき、現在入力中の形状モデルについては図形メモリ２
６内で操作し易いメモリ構成として高速に対話的に作成
する。

形状入力装置１．形状発生装置２３．形状変形装置２４
．座標変換装置２５２図形選択回路３０゜図形入力装置
２７を統制するのが制御回路２９である。制御回路２９
は、形状入力装置２１の入力を形状メモリ２２に書込ん
だ後、形状発生装置２３を起動し、形状変形装置２４．
座標変換装置２６への図形の転送を管理する。まだ、制
御回路２９は、図形選択回路３ｏに外部より指定された
表示すべき図形を与える。図形入力装置２７は、使用者
が参考のため等に原図形を入力するが、イメージスキャ
ナ等が用いられる。２値化された原図形は図形メモリ２
８に記憶される。図形選択回路３゜は、図形メモリ２６
と図形メモリ２８を表示に際し選択或いは重畳するもの
である。図形選択回路３０で出力された２値化された図
形は表示装置３１に表示される。表示装置３１は、形状
入力装置２１の指定した位置、命令メニュー、変化量等
の表示も行う。

例えば、最初、円、矩形、雲形定規、テンプレート等基
本形が表示され、雲形定規を選択すると、雲形定規に所
望の位置、大きさ２回転を加え、既に作成した図形に合
わせて調節したり、必要な部分の始点と終点を指示して
図形メモリ２６に登録することができる。これらの操作
は、例えばタブレットとメニュー画面を用いて実現でき
る。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は基本的な幾何
学図形の他に一般に意匠、製図、設計に用いられる雲形
定規、自在定規、　Ｔ一定規、テンプレート等の形状を
保持し、通常それらを用いるのと類似の手順で形状入力
装置を介して、表示装置上で移動したり、物体に合わせ
て定規の大きさを変化させたりして、対話的に形状モデ
ルを構築するので、数学的知識、操作上の専門的な知識
を必要とせず簡単に利用でき、しかも再利用可能な構造
を有する形状を得ることができる効果をもつ。

また、数学的な厳密さをやや緩め、デザイナ−のイメー
ジの具現化を行い易くするため、例えば自由曲線を描く
場合、雲形定規を用いれば、先しめ雲形定規の形状モデ
ルが表示装置上に表示され、視覚的に適合する曲線部分
を選択できる構成となっており、使用者のイメージによ
り近い滑らかな曲線が得られる。さらに既に記憶されて
いる形状モデルの部分集合を用いるので、発生時間も補
間関数で曲線を形成して発生するより短かくなる。

また、意図する形状が比較的少数の基本形状モデルの集
合で表現できる場合は、記憶容量は、例えば雲形定規の
任意部分を用いる時でも、識別コード、変形量、変位量
及び使用領域の両端点の座標を記憶するだけであるから
比較的小さい。自在定規を用いる場合、重み関数の配置
と量を数値で表わすのではなく、自在定規の材質の特徴
を記憶して、それを適確に示す様にする。例えばタブレ
ット・ジョイステック等の形状入力装置から、選択した
位置に、重りに相当す不力の量を調節しつつ入力するこ
とにより、それに応じた力学的変位を加えた自由曲線を
刻々と発生させて量を加減する。

この様にすれば、使用者の感覚に沿っておシ、経験に基
づいた形状構築の課程をほぼ踏襲しているので、特別な
形状構築の知識なしに容易に形状の作成が行い得るとい
う優れた効果を持つ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における図形作成装置のブロ
ック図、第２図および第３図はそれぞれ従来の図形作成
装置のブロック図である。 ２１・・・・・−形状入力装置、２２・・・・・・形状
メモリ、２３・・・・・形状発生装置、２４・・・・・
・形状変形装置、２５・・・・・・座標変換装置、２６
．２８・・・・・−図形メモリ、２７・・・・・・図形
入力装置、２９−・・・・制御回路、３０−・・・図形
選択回路、３１・・・・・・表示装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）形状モデル、変形量、変位量、及びその形状モデ
   ルのどの部分を使用するかを指示する使用領域を入力す
   る形状入力装置と、指定の形状モデルを発生する形状発
   生装置と、指定の変形量により前記形状発生装置で出力
   された形状モデルを変形する形状変形装置と、指定の変
   位量により前記形状変形装置で出力された形状モデルの
   位置を決定する座標変換装置と、形状モデル、変形量、
   変位量、使用領域等を記憶する形状メモリと、前記座標
   変換装置の出力である２値化された図形を保持する図形
   メモリ１と、２値化された原図形を入力する図形入力装
   置と前記図形入力装置の出力に接続され原図形を保持す
   る図形メモリ２と、前記図形メモリ１の内容と前記図形
   メモリ２の内容を選択、或いは重畳する図形選択回路と
   、前記図形選択回路の出力を表示する図形表示装置と、
   前記形状入力装置、前記形状発生装置、前記形状変形装
   置、前記座標変換装置、前記図形選択回路、前記図形入
   力装置の起動、データの転送を制御する制御回路とを具
   備し、任意の図形を作成することを特徴とする図形作成
   装置。
2. （２）形状発生装置で作成される形状モデルは、幾何学
   的な基本形状モデルと共に、雲形定規、自在定規、テン
   プレート、Ｔ定規等の従来から使用頻度の高い製図用具
   を拡張基本モデルとして内包し表示装置上で、図形メモ
   リ１の内容、或いは、図形メモリ２の内容、或いは前記
   図形メモリ１の内容と前記図形メモリ２の内容を重畳し
   たものを確認・比較しながら、前記形状入力装置を通じ
   て形状モデルの変形、使用領域の指定等の操作を行うこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の図形作成装
   置。