JPS63238676A - 幾何形状自動生成方式 - 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〕 本発明は幾何形状を生成する方式に係り、特に、最適な
幾何形状を生成するに好適な幾何形状自動生成方式に関
する。

〔従来の技術〕

従来、計算機を用いて幾何形状を生成する方式は、幾何
形状を決める幾何情報（座標値、方向ベクトル、半径、
高さなど）を逐次幾何形状を設計する者が入力しなけれ
ばならなかった。また。

旦入力された幾何形状を変更する場合も同様に幾何情報
を逐次入力しなければならないものであり、しかも変更
部分の幾何情報を設計者が矛盾なく与える必要がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、幾何形状を生成したり、幾何形状を変
形する場合に、いちいち設計者が矛盾なく入力する必要
があるという問題がある。尚、この種の装置として関連
するものには例えば特開昭６１−１４７３７５号公報に
記載されたものがある。

本発明の目的は、上記従来の問題点を解決するために、
幾何形状を決定する幾何情報に時間を変数とする関数に
対応させることにより、時間変化により得られる幾何形
状の中から最適な幾何形状を選択可能な幾何形状自動生
成方式を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決し目的を達成する本発明は。

計算機を用いて幾何形状を得る方法において、計算機内
に生成された幾何形状を決定する幾何情報に時間を変数
とする任意の関数を対応させ、時間が変化するたびに得
られる幾何形状を表示することにより意図する幾何情報
を抽出できることを特徴とするものである。

〔作用〕

幾何形状を決定する幾何情報に時間を変数とする関数を
対応させることにより１時間変化により決まる関数値を
幾何情報として利用する。時間変化に対応し、幾何形状
が変形するので、この幾何形状を表示することにより、
任意の時点で、最適な幾何形状を自動生成する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の実施例を示す説明図であり、設計者と
計算機１との対話処理の流れを示したものである。幾何
形状の設計者は、入力装置２を介して計算機１に幾何情
報３と、時間を変数とする関数４を入力する。

計算機１は、設計者の入力に基づき関数４により、任意
時間での関数値を求め、その結果によって幾何情報３を
変更することにより幾何形状５を計算機１内に自動生成
し、表示装置６に表示する。

この幾何形状５の表示は、時間的に連続して行なわれる
。設計者は、刻々と変る幾何形状５の中で、必要とされ
るものを選択し、入力装置２を介して計算機１に知らせ
る。計算機１は設計者の指令に従い、幾何形状５の自動
生成を止め、選択された幾何形状５に対応する幾何情報
の内容を表示装置６に表示する。この場合、計算機１の
幾何形状５の自動生成が早いとき、設計者が意図したも
のが得られないことが考えられる。

そこで、入力袋＠２を介することにより、計算機１は、
数コマ後に戻したり、前進させたりする機能を有してい
る。

選択された幾何形状についての幾何情報は、必要に応じ
て、あらかじめ用意された計算機１内の記憶エリア７に
格納し、後続処理に用いられる。

後続処理としては、例えばプロッター８への出力や、Ｎ
Ｃ工作機、ロボット９などによる具体的な幾何形状の加
工、また、高精細ディスプレイ１０によるコンピュータ
ー、グラフィックス、アートなどの出力が考えられる。

第２図は、幾何情報３と、幾何形状５との関係の具体例
を示したものである。例えば幾何形状５として３次のベ
ツエ曲線Ｒ（Ｕ）１１を考えると、この曲線は、幾何情
報３である制御点１２の座標値Ｐ１．Ｐｘ、Ｐａ、Ｐ４
から Ｒ（Ｕ）＝　（１−Ｕ）’Ｐｔ＋３　（１−Ｕ）　２Ｕ
Ｐｚ＋３　（１−Ｕ）Ｕ”Ｐａ＋Ｕ３Ｐａ　　　・・・
（１）ただし、０≦Ｕ≦１ により、０≦Ｕ≦１の範囲で一意的に決まる。

本実施例では、幾何情報３である制御点１２の座標値に
、関数４を対応させる０時間をｔとする時、制御点１２
の座標値を ただしｎ＝１〜４ として表現する。ｆｎ（ｔ）は時間ｔを変数とする関数
４であり、時間ｔを変化させることにより、制御点１２
の座標値Ｐ０が変更され、このｐｎの変化により、ベツ
エ曲線Ｒ（Ｕ）１１は時間とともにその幾何形状５が変
る。

設計者により１時々刻々と変る幾何形状５を、表示装置
６を介して認識し、最適な幾何形状５が得られた場合、
計算機１に入力袋［２を介して知らせ、その最適な幾何
形状５の幾何情報３を得る。

このような変形操作をする場合、従来、設計者が制御点
１２の座標値を逐次、計算機１に知らせる必要があった
が、本実施例によれば、設計者は制御点１２の座標値に
、対応する関数４だけを与えればよく、後は計算機１が
幾何形状５を自動生成し、表示装置６に表示するので、
設計者は表示装置６を見て、目的に応じ選択すればよく
、最適な幾何形状５を容易に得ることができる。

第３図は本発明の他の実施例を説明するために示す図で
ある。第３図において、Ｘ軸、ｙ軸にそれぞれ平行なス
トライプ模様が示されており、全体の模様は格子状であ
る。各ストライプに色についての幾何情報も持っている
ものとする。このとき、ストライプの幅及び間隔９色を
時間しを関数で対応させることにより、表示装置６に時
間と共に変る格子模様を表示することができる。幾何形
状の設計者は表示装置６に出力された模様のうち、最も
適した模様を選択すればよい。Ｘ軸、ｙ軸とストライプ
の角度をやはり時間の関数と対応付けることにより、斜
めの格子模様も簡単に得ることができる。

本実施例によれば、簡単な入力で任意側の異なる模様を
自動生成でき、表示装置６に表示される模様の中で最も
適したものを選択することにより。

必要な模様を得ることができる。

さらに、本発明の別な実施例を以下に説明する。

色、座標値など、−組のデータにより状態が決定される
一般的な幾何形状に対して、これらのデータを１時間的
に変化する幾何形状が得られるとする。

一つの例として、上述の時間関数として、いわゆるカオ
ス的な解をもつ方程式系の解の時系列を用いることが考
えられる。

具体的には、例えば変数Ｘ　（ｔ）　ｔ　Ｙ　（ｔ）　
＋Ｚ　（ｔ）で状態が決定される系において、ただし、
ａ、ｂ、ｒ：パラメータ という形で与えられる、いわゆるローレンツ（Ｌｏｒｅ
ｎｔｚ　）方程式と呼ばれるものがあげられる。

この決定論的（ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｓｔｉｃ　）な方程
式系の解（Ｘ　（ｔ）　、　Ｙ　（ｔ）　、　Ｚ　（ｔ
）　）は、あるパラメータ空間においては、カオス的な
解と呼ばれる非周期的で不規則な振無をすることが知ら
れている。

このようなカオス的な解の時系列を、前述の幾何形状を
決定するデータめ時間変化の関数として用いることによ
り、幾何形状に時間的に複雑な振無をさせることができ
る。

上述の方法の大きな特徴として、複雑な時間的振無の基
となるデータが、比較的単純な方程式系の数値計算を行
なうことにより、自動的に任意の時間まで、容易に得ら
れることがあげられる。

このような特徴を活かして、以下のような実施例が考え
られる。

第４図は、オブジェ２１の形状などを探索するためのＣ
Ｇシステムへの応用である。このオブジェ２１の幾何形
状などのデータを、前述のようなカオス的な解（２２）
の時系列で変化させ、それらを選択すればよい。

第５図は、ＣＧディスプレイへの応用で、ＣＧモビール
２３の例である。モビール２３の色や動きなどを上述の
カオス的な解（２４）の時系列を用いて制御することに
より、比較的容易に複雑な動きをさせることができる。

尚１本実施例は、任意の時間の形状をいつでも取り出せ
るものである。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、幾何形状を決定する
幾何情報に時間を変数とする関数を対応させて任意時間
の関数値を幾何情報として用いているので、時間と共に
変形する幾何形状を得ることができ、最適な形状を選択
することにより、容易に最適な幾何形状および幾何情報
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す図、第２図は本発明の実
施例の具体例を示す説明図、第３図は本発明の他の実施
例を示す図、第４図及び第５図は本発明のさらに他の実
施例を示す説明図である。 １・・・計算機、２・・・入力装置、３・・・幾何情報
、４・・・時間を変数とする関数、５・・・幾何形状、
６・・・表示装置、７・・・あらかじめ用意された幾何
情報格納エリア、８・・・プロッター、９・・・ＮＣ工
作機あるいはロボット、１０・・・高精細ディスプレイ
、１１・・・ベツエ曲線、１２・・・制御点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、計算機を用いて幾何形状を得る方式において、計算
   機内に生成された幾何形状を決定する幾何情報に時間を
   変数とする任意の関数を対応させ、時間が変化するたび
   に得られる幾何形状を表示することにより意図する幾何
   情報を抽出できることを特徴とする幾何形状自動生成方
   式。