JPS6215666A - Converting system for form description - Google Patents

Converting system for form description

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Publication number
JPS6215666A
JPS6215666A JP60153813A JP15381385A JPS6215666A JP S6215666 A JPS6215666 A JP S6215666A JP 60153813 A JP60153813 A JP 60153813A JP 15381385 A JP15381385 A JP 15381385A JP S6215666 A JPS6215666 A JP S6215666A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
loop
face
candidates
loops
vertex
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP60153813A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuyuki Maeda
前田 康行
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP60153813A priority Critical patent/JPS6215666A/en
Publication of JPS6215666A publication Critical patent/JPS6215666A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To minimize the checking times for crosses of faces and increase the processing speed by adopting a local combination (face loop) of face candidates which are arranged around an apex to form a loop. CONSTITUTION:The face loops detected at each apex are rearranged at a face loop generating part 3 so that the face candidates sharing the apexes form a loop. The number of face candidates forming the loop is equal to the number of ridges sharing the apexes. The crosses are checked between the face candidates (excluding adjacent ones) forming the produced face loop. Then only the combination of candidate faces including no cross as a face loop. The face loops around each apex are combined at a shell producing part 4 to decide the shell 1 forming face and its direction. The face loops are selected with no conflict produced against the validity/invalidity and the surface/rear sides of the decided faces. In such a way, an answer is obtained in the form of a shell containing all faces turned outside.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、例えば機械分野の計算機支援設計等において
簡易形式で表現された三次元形状の記述をより詳細な記
述に変換する方式に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a method for converting a description of a three-dimensional shape expressed in a simplified format into a more detailed description, for example in computer-aided design in the mechanical field. be.

(従来の技術) 三次元形状を頂点と稜のみによって記述する表現形式(
以後ワイヤフレーム表現と称す)から、それから解釈可
能な三次元形状をシェル、面、稜、ループ、稜、頂点と
いう階層的なデータ構造によって記述する境界表現形式
(参考文献:コンピユーテイング・サーベイズ(Com
puting 5urveys)、 Vol、12゜N
o、4. pp、437−464.1980、以後ソリ
ッド表現と称す)に変換する処理は、面の候補を見いだ
す段階と、それらの候補を組み合わせて物理的に存在可
能なシェルを生成する段階とに分かれる。
(Prior art) A representation format that describes a three-dimensional shape using only vertices and edges (
A boundary representation format (reference: Computing Surveys Com
putting 5urveys), Vol, 12°N
o, 4. pp. 437-464.1980, hereinafter referred to as solid representation), is divided into a stage of finding surface candidates and a stage of combining these candidates to generate a physically possible shell.

第一の段階で得られるのは、面としての必要条件を満た
したもの(以後面候補と称する)であるが、そのすべて
が実際の面になるわけではない。面候補が有効か無効か
を見分ける目安の一つとして、2つの面候補どうしの交
差がある。交差の有無を調ベることにより、存在し得な
い面を取り除き、また必要に応じて稜や頂点を加えて面
候補をより小さな面候補に分割する。
What is obtained in the first stage are those that satisfy the requirements for surfaces (hereinafter referred to as surface candidates), but not all of them become actual surfaces. One of the criteria for determining whether a surface candidate is valid or invalid is the intersection of two surface candidates. By checking the presence or absence of intersections, surfaces that cannot exist are removed, and edges and vertices are added as necessary to divide the surface candidates into smaller surface candidates.

上記の前処理を行なうことにより、面候補どうしが交差
することなく、互いに重なることのないいくつかの閉じ
た面候補の集合(以後仮想ブロックと称す)が形成され
る。次に、各仮想ブロックの中身が詰まっているか空い
ているかを決定することにより、形状全体の状態を求め
る(参考文献:アイビーエム・ジャーナル・オブ・リサ
ーチ・アンド・デベロップメント(IBM J、Res
、Develop、)Vol、24.No、5. pp
By performing the above preprocessing, a set of several closed surface candidates (hereinafter referred to as virtual blocks) is formed in which the surface candidates do not intersect with each other and do not overlap with each other. Next, the state of the entire shape is determined by determining whether the contents of each virtual block are full or empty (Reference: IBM Journal of Research and Development (IBM J, Res.
, Develop, ) Vol. 24. No, 5. pp
.

582−597.1980)。582-597.1980).

(発明が解決しようとする問題点) 従来の方式は、求まった面候補のすべての組合せについ
て交差チェックをしたり、補助的な稜や頂点を追加する
ことで余分な面や稜が増えることなどによって計算量が
増大し、処理速度が遅いという問題点がある。
(Problems to be solved by the invention) Conventional methods require cross-checking for all combinations of obtained surface candidates, or add auxiliary edges and vertices, resulting in an increase in unnecessary surfaces and edges. However, there are problems in that the amount of calculation increases and the processing speed is slow.

本発明の目的は、三次元多面体形状のワイヤフレーム表
現から解釈可能なソリッド表現を生成するにあたり、従
来の方式より高速に行なう処理方式を提示することにあ
る。
An object of the present invention is to provide a processing method that is faster than conventional methods in generating an interpretable solid representation from a wireframe representation of a three-dimensional polyhedral shape.

(問題点を解決するための手段) この発明の要旨とするところは、面の候補を組み合わせ
てシェルを生成する際の中間表現として、1つの頂点ま
わりにループを形成するように並べられた面候補の局所
的な組合せである面ループを採用する点である。
(Means for Solving the Problem) The gist of the present invention is to use surfaces arranged to form a loop around one vertex as an intermediate representation when generating a shell by combining surface candidates. The point is that a surface loop, which is a local combination of candidates, is adopted.

本発明の方式は、同一平面上にあってループを形成して
いる稜の集合を検出する稜ループ生成部と、いくつかの
稜ループの組合せによって面の候補となるものを検出す
る面候補生成部と、各頂点まわりに面暎補をループを形
成するように並べる面ループ生成部と、面ループを組み
合わせることによって可能なシェルを検出するシェル生
成部とから構成される。
The method of the present invention includes an edge loop generation unit that detects a set of edges that are on the same plane and form a loop, and a surface candidate generation unit that detects surface candidates by combining several edge loops. A surface loop generation section that arranges surface corrections to form a loop around each vertex, and a shell generation section that detects possible shells by combining surface loops.

(作用) 同一平面上にある稜によって形成されるループを検出す
ることにより、面候補が生成される。この処理によって
頂点まわりにはいくっがの面候補ができるが、それらの
中には通常、実際の面以外の見掛は上の面も含まれてお
り、頂点まわりの局所的な状態は必ずしも一意には定ま
らない。
(Operation) Surface candidates are generated by detecting loops formed by edges on the same plane. This process creates several surface candidates around the vertex, but these usually include surfaces other than the actual surface, and the local state around the vertex is not always accurate. It cannot be determined uniquely.

次に、頂点まわりに有効な面の組合せとして面ループが
生成される。このとき同時に面ループを構成する各面ど
うしについて交差チェックが行なわれるが、すべての面
の組合せについてチェックする場合に比べてその回数は
少なくてすむため、従来の方式と比較して処理速度が向
上する。
Next, a surface loop is generated as a combination of valid surfaces around the vertex. At this time, intersection checks are performed on each surface that makes up the surface loop at the same time, but the number of times this is checked is fewer than when checking all combinations of surfaces, so processing speed is improved compared to conventional methods. do.

生成された面ループの1つを選択することによって、そ
の頂点まわりの局所的な面の状態が定まる。1つの頂点
に複数の面ループが存在する場合、その中の1つをすで
に選ばれている他の頂点の面ループと矛盾しないように
選ぶと、その頂点まわりのすべての面候補の有効・無効
や向きが決定される。これをすべての頂点について行な
うことにより、シェルを表わす面の組合せが得られる。
By selecting one of the generated surface loops, the local surface state around its vertex is determined. If multiple surface loops exist for one vertex, selecting one of them so that it does not conflict with the surface loops of other vertices that have already been selected will enable or disable all surface candidates around that vertex. direction is determined. By doing this for all vertices, a combination of surfaces representing a shell is obtained.

また、単一のワイヤフレーム表現から解釈可能な解が複
数通り存在する場合についても、それぞれの解は面ルー
プの異なる組合せによって与えられる。
Furthermore, even when there are multiple solutions that can be interpreted from a single wireframe representation, each solution is given by a different combination of surface loops.

(実施例) 第1図は、本発明の全体の処理の流れを明示する図であ
る。変換は、頂点と稜に関する情報から稜ループ、稜ル
ープが形成する面候補、各頂点まわりの面ループ、シェ
ル全体の情報を順次、作成することによって行なわれる
(Example) FIG. 1 is a diagram clearly showing the overall processing flow of the present invention. Conversion is performed by sequentially creating edge loops, surface candidates formed by edge loops, surface loops around each vertex, and information on the entire shell from information about vertices and edges.

稜ループ生成部1では、すべての稜ループを検出するた
めに、頂点を共有している任意の2本の稜を選び、それ
を含むような平面上の最小のループを求める。
In order to detect all edge loops, the edge loop generation unit 1 selects any two edges that share a vertex and finds the smallest loop on a plane that includes them.

面暎補は、1つの外周ループと、それに包含される0個
以上の内周ループによって構成される。面候  ′補の
検出は、面候補生成部2において、同一平面上の稜ルー
プのグループ化、稜ループ間の包含関係のチェック、包
含関係のツリーからの面情報の抽出という手順で行なわ
れる。
The surface correction is composed of one outer circumferential loop and zero or more inner circumferential loops included therein. Detection of surface candidates is performed in the surface candidate generation unit 2 through the steps of grouping edge loops on the same plane, checking inclusion relationships between edge loops, and extracting surface information from the inclusion relationship tree.

面ループ生成部3において各頂点ごとに検出される面ル
ープは、その頂点を共有する面候補がループを形成する
ように並べ換えたものであり、それを構成する両候補の
数は頂点を共有する稜の数に等しい。
The surface loop detected for each vertex in the surface loop generation unit 3 is obtained by rearranging the surface candidates that share the vertex to form a loop, and the number of both candidates that make up the loop is the same as the number of candidates that share the vertex. Equal to the number of edges.

第2図(a)に示す三次元形状において、頂点Aまわり
の3枚の両候補から第2図(b)に示す面ループが得ら
れる。
In the three-dimensional shape shown in FIG. 2(a), the surface loop shown in FIG. 2(b) is obtained from both three candidates around the vertex A.

第3図に示す三次元形状においては、頂点Cまわりには
ABC,ACD、 BCF、 CDFという4枚の実際
の面の他に、ACFE、 BCDEという2枚の見掛は
上の面が検出される。頂点Cを共有する稜の数が4本で
あることから、面ループは6枚の両候補の中から4枚を
選んで、 ABC−BCF −CDF − −ACD −ABC という面ループが作られる。一方、 ABC−BCDE −CDF − −ACFE −ABC という面ループも条件を満足しているが、両候補BCD
EとACFEが交わっており、正しくない。このような
組合せを排除するために、生成された面ループを構成す
る両候補どうしく隣り合っているものを除く)の交差チ
ェック(頂点と稜辺外に共通部分を持つか否かのチェッ
ク)を行ない、交差を含まない組合せだけを面ループと
して登録する。
In the three-dimensional shape shown in Figure 3, in addition to the four actual surfaces ABC, ACD, BCF, and CDF around vertex C, two apparent upper surfaces ACFE and BCDE are detected. Ru. Since the number of edges that share the vertex C is four, the surface loop selects four out of the six candidates to create the surface loop ABC-BCF-CDF--ACD-ABC. On the other hand, the plane loop ABC-BCDE -CDF - -ACFE -ABC also satisfies the condition, but both candidates BCD
E and ACFE intersect, which is incorrect. In order to eliminate such combinations, check the intersection of both candidates (excluding those that are adjacent to each other) that make up the generated surface loop (check whether there is a common part outside the vertex and edge) and register only combinations that do not include intersections as surface loops.

1つの頂点に複数の面ループが存在する場合もある。例
えば、第4図に示す三次元形状では、頂点Aのまわりに
はF1〜F6の6枚の両候補が考えられ、これらを組み
合わせて、 Fl −F2− F6− F4− FIFl −F5−
 F6− F3− FIF5− F2− F3− F4
− F5の3通りの面ループが得られる。
A single vertex may have multiple surface loops. For example, in the three-dimensional shape shown in Fig. 4, six candidates F1 to F6 are considered around vertex A, and by combining these, Fl -F2- F6- F4- FIFl -F5-
F6- F3- FIF5- F2- F3- F4
- Three types of surface loops of F5 are obtained.

シェル生成部4においては、各頂点まわりの面ループを
組み合わせて、シェルを構成する面とその向きを決定す
る。1つの面ループを選ぶことによって、その頂点まわ
りのすべての両候補について、それが有効か無効かが決
定され、有効な面どうしの相対的な表裏の関係も定まる
。各頂点について、それまでに決定されている面の有効
・無効および表裏と矛盾しないように面ループを選んで
いく。上記の処理は、面ループの仮定と、シェルを構成
する各面の表裏関係のチェックおよび表裏の決定の2段
階に分けて行なわれる。
The shell generator 4 combines the surface loops around each vertex to determine the surfaces forming the shell and their orientations. By selecting one surface loop, it is determined whether all candidates around that vertex are valid or invalid, and the relative front-back relationship between valid surfaces is also determined. For each vertex, a surface loop is selected so as not to contradict the validity/invalidity and front and back sides of the surface determined so far. The above processing is performed in two stages: assuming a surface loop, checking the front-back relationship of each surface constituting the shell, and determining the front and back sides.

面ループの選択の際には、対象となる面ループが有効・
無効が決定している両候補を1枚以上含んでいなければ
ならないので、面ループを選択済みの頂点と稜を共有し
ている頂点から優先的に次の面ループの選択を行なう。
When selecting a surface loop, the target surface loop is enabled/
Since it is necessary to include at least one of both candidates that have been determined to be invalid, the next surface loop is selected preferentially starting from the vertices that share an edge with the vertex for which the surface loop has already been selected.

次に、選ばれた各面ループ内でローカルに定義されてい
る面の向きをもとにして、シェルを形成する各面の最終
的な表裏を決定する。また同時に、すでに表裏が決定し
ている他の面との整合性のチェックを行なう。この際、
調べる面ループの順番は、すでに探索済みの頂点と面を
共有してν)る頂点のものを優先する。この結果、すべ
ての面が外側を向いたシェルとして解が得られる。
Next, the final front and back sides of each surface forming the shell are determined based on the locally defined surface orientation within each selected surface loop. At the same time, consistency with other surfaces whose front and back sides have already been determined is checked. On this occasion,
Regarding the order of surface loops to be examined, priority is given to vertices that share a surface with vertices that have already been searched. This results in a solution as a shell with all faces facing outward.

(発明の効果) 以上述べた通り、面ループという局所的な中間表現を採
用することによって、計算時間を要する面の交差チェッ
クの回数を最小限にしており、処理の高速化が行なわれ
ている。
(Effects of the invention) As described above, by employing a local intermediate representation called a surface loop, the number of surface intersection checks, which require calculation time, is minimized, resulting in faster processing. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本方式の全体の処理の流れを示す図である。第
2図(a)は三次元形状の例を示す図であり、第2図(
b)は第2図(a)の形状における頂点Aまわりに見つ
かる面ループを示した図である。第3図、第4図はそれ
ぞれ別の三次元形状の例を示す図である。 オ 1 口 第2図 ((1)(b) 第3口 八 第4口
FIG. 1 is a diagram showing the overall processing flow of this method. Figure 2(a) is a diagram showing an example of a three-dimensional shape, and Figure 2(a) is a diagram showing an example of a three-dimensional shape.
b) is a diagram showing a surface loop found around vertex A in the shape of FIG. 2(a). FIGS. 3 and 4 are diagrams showing examples of different three-dimensional shapes, respectively. E 1 Exit 2 ((1) (b) 3rd Exit 8 4th Exit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 三次元多面体形状を頂点と稜のみによって記述する表現
形式から、それから解釈可能な三次元形状をシェル、面
、稜ループ、稜、頂点という階層的なデータ構造によっ
て記述する境界表現形式への形状記述変換方式であって
、同一平面上にあってループを形成している稜の集合を
検出する稜ループ生成部と、いくつかの稜ループの組合
せによって面の候補となるものを検出する面候補生成部
と、各頂点まわりに面候補をループを形成するように並
べる面ループ生成部と、面ループを組み合わせることに
よって可能なシェルを検出するシェル生成部とから構成
されることを特徴とする形状記述変換方式。
Shape description from a representation format that describes a three-dimensional polyhedral shape only by vertices and edges to a boundary representation format that describes an interpretable three-dimensional shape using a hierarchical data structure of shells, faces, edge loops, edges, and vertices. This conversion method includes an edge loop generator that detects a set of edges forming a loop on the same plane, and a surface candidate generator that detects surface candidates by combining several edge loops. a surface loop generation section that arranges surface candidates to form a loop around each vertex, and a shell generation section that detects possible shells by combining surface loops. Conversion method.
JP60153813A 1985-07-12 1985-07-12 Converting system for form description Pending JPS6215666A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60153813A JPS6215666A (en) 1985-07-12 1985-07-12 Converting system for form description

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JP60153813A JPS6215666A (en) 1985-07-12 1985-07-12 Converting system for form description

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JPS6215666A true JPS6215666A (en) 1987-01-24

Family

ID=15570663

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60153813A Pending JPS6215666A (en) 1985-07-12 1985-07-12 Converting system for form description

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JP (1) JPS6215666A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0377507A2 (en) * 1989-01-05 1990-07-11 Witco Corporation Aqueous dispersion and the preparation of foamed resins therefrom
JP2012520525A (en) * 2009-03-12 2012-09-06 シーメンス プロダクト ライフサイクル マネージメント ソフトウェアー インコーポレイテッド System and method for identifying wall surfaces in an object model

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