JPWO2009145155A1 - 切削加工シミュレーション表示装置、切削加工シミュレーション表示方法、および切削加工シミュレーション表示プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明にかかる切削加工シミュレーション表示装置の実施の形態の全体構成図である。図1において、切削加工シミュレーション表示装置は、大きく、シミュレーションコア部10とシミュレーション表示部20とを有している。シミュレーションコア部10は、ワーク形状をボクセルモデルで表現し切削加工によるワークの形状変化を模擬する。シミュレーション表示部20は時々刻々変化するワーク形状を画面に表示する。
また、描画更新領域管理データ25は、更新対象領域の対角2頂点の座標で表し、シミュレーション開始時点では表示画面全体となるように初期化されている。
図5は、ワーク描画更新部26での光線追跡処理の動作を示したフローチャートである。なお、フローチャート中の符号は光線追跡処理における基本的モデルで使用するものである(図4−1及び図4−2参照)。図5において、ワーク描画更新部26は、まず、ステップS101で、着目画素位置でのデプス距離wをワーク描画デプスバッファ23から読み出す。次に、ステップS102で、画素座標(u、v)とデプス距離wを合成した3次元座標点q:(u、v、w)をワーク形状データの座標系に変換した3次元座標P:(x、y、z)を求める。続くステップS103で、点Pを始点とし投影面に垂直奥行き方向の半直線Lを光線データとして算出する。ステップS104では、ワーク形状データであるボクセルモデルにおいて点Pを含むセルCを探索する。
図6は、工具描画イメージ生成部28での光線追跡処理の動作を示したフローチャートである。なお、フローチャート中の符号は光線追跡処理における基本的モデルで使用するものである(図4−1及び図4−2参照)。図6において、工具描画イメージ生成部28は、まず、ステップS201で、処理対象画素を始点とし投影面に垂直奥行き方向の半直線Lを光線データとして算出する。次に、ステップS202で、光線Lが工具形状の表面と交差するか否かを判定する。交差する場合はステップS203に進む。ステップS203では、光線Lと工具形状の表面との交点Xを算出する。続くステップS204で、投影面から交点Xまでのデプス距離dを算出する。次に、ステップS205で、ワーク描画デプスバッファ23から着目画素に対応するデプス距離wを読み出す。ステップS206にて、デプス距離dとwとを比較する。
11 ボクセルモデルで表現されたワーク形状データ
12 工具形状情報と工具経路情報からなる工具パスデータ
13 切削模擬部
20 シミュレーション表示部
21 投影パラメータ
22 ワーク描画イメージバッファ
23 ワーク描画デプスバッファ
24 画面表示フレームバッファ
25 描画更新領域管理データ
26 ワーク描画更新部
27 工具描画領域管理データ
28 工具描画イメージ生成部
29 イメージ転送部
201 投影面
202 鉱泉追跡の対象画素
203 光線
204 ボクセルモデル
205 光線と物体の交点
206 光線途上にあるセル
301 前回の描画
302 ワーク
303 移動前の工具
304 今回の描画
305 移動後の工具
306 ワーク形状が変化した領域
307 前回の工具が描画されていた領域
308 今回の工具を描画する領域
401 投影面
402 画素
403 デプス距離
404,405 ワーク形状
406 光線追跡の開始点
407 光線
Claims (12)
- ワークの形状をボクセルモデルで表現し、切削加工によるワークの形状変化を模擬する切削加工シミュレーション表示装置において、
ワークの投影描画のイメージデータおよびデプス距離データを保持するワーク描画イメージバッファおよびワーク描画デプスバッファを管理し、ワークの形状変化部分に対応する描画領域について、光線追跡法を用いて、前記ワーク描画イメージバッファおよび前記ワーク描画デプスバッファの対応部分を更新するワーク描画更新部を備え、
前記ワーク描画更新部は、更新前のデプス距離と光線追跡対象ピクセル座標から決まる地点から光線追跡を開始する
ことを特徴とする切削加工シミュレーション表示装置。 - ワークの形状をボクセルモデルで表現し、切削加工によるワークの形状変化を模擬する切削加工シミュレーション表示装置において、
ワークの投影描画のイメージデータおよびデプス距離データを保持するワーク描画イメージバッファおよびワーク描画デプスバッファを管理し、ワークの形状変化部分に対応する描画領域について、光線追跡法を用いて、前記ワーク描画イメージバッファおよび前記ワーク描画デプスバッファの対応部分を更新するワーク描画更新部と、
前記ワーク描画更新部により更新された前記ワーク描画イメージバッファおよび前記ワーク描画デプスバッファを参照して、今回の工具描画領域について光線追跡法を用いて工具描画イメージを生成する工具描画イメージ生成部と、
前回の工具描画領域と今回のワーク描画更新領域についてワーク描画イメージバッファから部分イメージを表示フレームバッファに転送するとともに、今回の工具描画イメージを表示フレームバッファに転送するイメージ転送部と
を備えたことを特徴とする切削加工シミュレーション表示装置。 - 前記ワーク描画更新部は、更新前のデプス距離と光線追跡対象ピクセル座標から決まる地点から光線追跡を開始する
ことを特徴とする請求項2に記載の切削加工シミュレーション表示装置。 - 前記ワーク描画更新部は、前回に工具が描画されていた領域の復旧及びワークの形状変化部分に対応する領域の更新を行い、
前記工具描画イメージ生成部は、今回の工具描画領域の更新を行う
ことを特徴とする請求項2または3に記載の切削加工シミュレーション表示装置。 - ワークの形状をボクセルモデルで表現し、切削加工によるワークの形状変化をコンピュータ上で模擬する切削加工シミュレーション表示方法において、
ワークの投影描画のイメージデータおよびデプス距離データを保持するワーク描画イメージバッファおよびワーク描画デプスバッファを管理し、ワークの形状変化部分に対応する描画領域について、光線追跡法を用いて、前記ワーク描画イメージバッファおよび前記ワーク描画デプスバッファの対応部分を更新するワーク描画更新工程を含み、
前記ワーク描画更新工程は、更新前のデプス距離と光線追跡対象ピクセル座標から決まる地点から光線追跡を開始する
ことを特徴とする切削加工シミュレーション表示方法。 - ワークの形状をボクセルモデルで表現し、切削加工によるワークの形状変化をコンピュータ上で模擬する切削加工シミュレーション表示方法において、
ワークの投影描画のイメージデータおよびデプス距離データを保持するワーク描画イメージバッファおよびワーク描画デプスバッファを管理し、ワークの形状変化部分に対応する描画領域について、光線追跡法を用いて、前記ワーク描画イメージバッファおよび前記ワーク描画デプスバッファの対応部分を更新するワーク描画更新工程と、
前記ワーク描画更新工程により更新された前記ワーク描画イメージバッファおよび前記ワーク描画デプスバッファを参照して、今回の工具描画領域について光線追跡法を用いて工具描画イメージを生成する工具描画イメージ生成工程と、
前回の工具描画領域と今回のワーク描画更新領域についてワーク描画イメージバッファから部分イメージを表示フレームバッファに転送するとともに、今回の工具描画イメージを表示フレームバッファに転送するイメージ転送工程と
を含むことを特徴とする切削加工シミュレーション表示方法。 - 前記ワーク描画更新工程は、更新前のデプス距離と光線追跡対象ピクセル座標から決まる地点から光線追跡を開始する
ことを特徴とする請求項6に記載の切削加工シミュレーション表示方法。 - 前記ワーク描画更新工程は、前回に工具が描画されていた領域の復旧及びワークの形状変化部分に対応する領域の更新を行い、
前記工具描画イメージ生成工程は、今回の工具描画領域の更新を行う
ことを特徴とする請求項6または7に記載の切削加工シミュレーション表示方法。 - コンピュータ上で実行することにより、切削加工によるワークの形状変化をワークの形状をボクセルモデルで表現して模擬する切削加工シミュレーション表示プログラムにおいて、
ワークの投影描画のイメージデータおよびデプス距離データを保持するワーク描画イメージバッファおよびワーク描画デプスバッファを管理し、ワークの形状変化部分に対応する描画領域について、光線追跡法を用いて、前記ワーク描画イメージバッファおよび前記ワーク描画デプスバッファの対応部分を更新するワーク描画更新手順を含み、
前記ワーク描画更新手順は、更新前のデプス距離と光線追跡対象ピクセル座標から決まる地点から光線追跡を開始する
ことを特徴とする切削加工シミュレーション表示プログラム。 - コンピュータ上で実行することにより、切削加工によるワークの形状変化をワークの形状をボクセルモデルで表現して模擬する切削加工シミュレーション表示プログラムにおいて、
ワークの投影描画のイメージデータおよびデプス距離データを保持するワーク描画イメージバッファおよびワーク描画デプスバッファを管理し、ワークの形状変化部分に対応する描画領域について、光線追跡法を用いて、前記ワーク描画イメージバッファおよび前記ワーク描画デプスバッファの対応部分を更新するワーク描画更新手順と、
前記ワーク描画更新手順により更新された前記ワーク描画イメージバッファおよび前記ワーク描画デプスバッファを参照して、今回の工具描画領域について光線追跡法を用いて工具描画イメージを生成する工具描画イメージ生成手順と、
前回の工具描画領域と今回のワーク描画更新領域についてワーク描画イメージバッファから部分イメージを表示フレームバッファに転送するとともに、今回の工具描画イメージを表示フレームバッファに転送するイメージ転送手順と
を含むことを特徴とする切削加工シミュレーション表示プログラム。 - 前記ワーク描画更新手順は、更新前のデプス距離と光線追跡対象ピクセル座標から決まる地点から光線追跡を開始する
ことを特徴とする請求項10に記載の切削加工シミュレーション表示プログラム。 - 前記ワーク描画更新手順は、前回に工具が描画されていた領域の復旧及びワークの形状変化部分に対応する領域の更新を行い、
前記工具描画イメージ生成手順は、今回の工具描画領域の更新を行う
ことを特徴とする請求項10または11に記載の切削加工シミュレーション表示プログラム。
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