JP3143465B2 - 3次元モデル作成装置及び方法 - Google Patents
3次元モデル作成装置及び方法Info
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- JP3143465B2 JP3143465B2 JP02235392A JP23539290A JP3143465B2 JP 3143465 B2 JP3143465 B2 JP 3143465B2 JP 02235392 A JP02235392 A JP 02235392A JP 23539290 A JP23539290 A JP 23539290A JP 3143465 B2 JP3143465 B2 JP 3143465B2
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は面形状と隣接する面とそれに付随するデータ
から探索的に3次元モデルを作成する3次元モデル作成
装置及び方法に関する。
から探索的に3次元モデルを作成する3次元モデル作成
装置及び方法に関する。
[従来の技術] 従来、3次元ソリッドモデルを作成する方法として、
3次元ワイヤフレームから3次元ソリッドモデルを作成
する例として 千田豊満『三面図からもとの立体の自動復元』 第8回設計シンポジウム講演論文集1990.7東京に記載さ
れているように、3次元のワイヤフレームから面を抽出
し、これらの面を組み合わせることによって立体候補を
生成し、三面図と比較してソリッドモデルを作成する。
3次元ワイヤフレームから3次元ソリッドモデルを作成
する例として 千田豊満『三面図からもとの立体の自動復元』 第8回設計シンポジウム講演論文集1990.7東京に記載さ
れているように、3次元のワイヤフレームから面を抽出
し、これらの面を組み合わせることによって立体候補を
生成し、三面図と比較してソリッドモデルを作成する。
[発明が解決しようとしている課題] 従来、形状演算誤差によって、位相的に矛盾する幾何
情報が生成される危険があり、安定した処理が行えない
欠点があった。
情報が生成される危険があり、安定した処理が行えない
欠点があった。
[課題を解決するための手段] 本発明の3次元モデル作成装置は、複数の2次元図面
に基づいて3次元モデルの切断面を生成する切断面生成
手段と、生成された複数の切断面の間の変化に基づいて
前記3次元モデルを構成する面の位相情報を生成する位
相情報生成手段と、生成された前記位相情報に基づいて
3次元モデルを作成する3次元モデル作成手段とを有す
ることを特徴とする。
に基づいて3次元モデルの切断面を生成する切断面生成
手段と、生成された複数の切断面の間の変化に基づいて
前記3次元モデルを構成する面の位相情報を生成する位
相情報生成手段と、生成された前記位相情報に基づいて
3次元モデルを作成する3次元モデル作成手段とを有す
ることを特徴とする。
また、本発明の3次元モデル作成方法は、3次元モデ
ルを構成する面の形状を示す面形状データと前記面に隣
接する隣接面に関する情報である隣接面データとに基づ
いて前記面の位相データを演算する工程と、演算して求
めた前記位相データに基づいて前記面の幾何データを演
算する工程と、演算して求めた前記位相データと演算し
て求めた前記幾何データとに基づいて3次元モデルを作
成する工程とを有することを特徴とする。
ルを構成する面の形状を示す面形状データと前記面に隣
接する隣接面に関する情報である隣接面データとに基づ
いて前記面の位相データを演算する工程と、演算して求
めた前記位相データに基づいて前記面の幾何データを演
算する工程と、演算して求めた前記位相データと演算し
て求めた前記幾何データとに基づいて3次元モデルを作
成する工程とを有することを特徴とする。
[実施例] まず、本発明の概要について具体的に説明する。
本発明では、面形状と隣接面とそれに付随するデータ
から隣接面の順位付けを行い、位相データを幾何データ
よりも先に求めることにより、位相データに基づいてエ
ッジ,頂点の幾何データを安定して計算することができ
るようにしてから3次元モデルを作成する。
から隣接面の順位付けを行い、位相データを幾何データ
よりも先に求めることにより、位相データに基づいてエ
ッジ,頂点の幾何データを安定して計算することができ
るようにしてから3次元モデルを作成する。
第1図は本発明の第1の実施例を説明するためのブロ
ック図である。同図において、1は隣接面を接続する順
番に並び変える(隣接面の順序付けを行う。)位相デー
タ抽出部である。
ック図である。同図において、1は隣接面を接続する順
番に並び変える(隣接面の順序付けを行う。)位相デー
タ抽出部である。
2は順序づけされた隣接面について着目している面と
隣接面との交線同士の交点計算によってエッジ、頂点デ
ータを生成する幾何データ計算部である。
隣接面との交線同士の交点計算によってエッジ、頂点デ
ータを生成する幾何データ計算部である。
3は生成されたエッジが立体として矛盾がないか調査
する生成形状評価部である。
する生成形状評価部である。
4はソリッドモデル作成の終了判定を行うソリッドモ
デル作成終了判定部である。
デル作成終了判定部である。
5は誤った候補を選択したことが判別した場合に、別
の候補を選択するバックトラック部である。
の候補を選択するバックトラック部である。
上述のブロック図を参照して、ソリッドモデルを作成
する方法を順次説明する。
する方法を順次説明する。
まず面形状と隣接面とそれに付随するデータからソリ
ッドモデルを作成する手順を説明する。
ッドモデルを作成する手順を説明する。
I)まず位相抽出部1において、第2図に示すステップ
のように、 1)隣接面とそれに付随するデータを参照して立体を構
成する面ごとに、隣接する面の集合隣接面テーブルC=
{c1,c2,c3,・・・cn}を作成する。
のように、 1)隣接面とそれに付随するデータを参照して立体を構
成する面ごとに、隣接する面の集合隣接面テーブルC=
{c1,c2,c3,・・・cn}を作成する。
2)立体する構成するごとに、隣接面テーブルの中でお
互いに隣接関係にある面の組み合わせの集合 隣接面接続関係テーブル D={(c1,c1),・・・(cn-k,cn)} を作成する。
互いに隣接関係にある面の組み合わせの集合 隣接面接続関係テーブル D={(c1,c1),・・・(cn-k,cn)} を作成する。
3)Cの各要素は立体形状においては着目面のエッジに
相当し、Dの各要素は着目面上の頂点に対応する。エッ
ジは頂点を付して前後のエッジと接続しているためCと
Dの情報から隣接面を接続する順に並べ(隣接面の順序
付け)て閉ループ化し位相データとしてエッジの並び
順、ループを構成するエッジのデータを作成する。
相当し、Dの各要素は着目面上の頂点に対応する。エッ
ジは頂点を付して前後のエッジと接続しているためCと
Dの情報から隣接面を接続する順に並べ(隣接面の順序
付け)て閉ループ化し位相データとしてエッジの並び
順、ループを構成するエッジのデータを作成する。
上述の処理を順次行い、立***相データを面ごとに作
成していく。
成していく。
II)上述のごとく作成された幾何データは幾何データ計
算部2において、第3図に示すようにまず最初に 1)立体を構成する面ごとに、着目面(c)とその隣接
面(ca)その隣接面に接続する着目面の隣接面(cb,
ca)と着目面(c)について、それぞれ交線を求める. Cとcaの交線を1a Cとcbの交線を1b Cとccの交線を1c 隣接面にcaに対応するエッジの形状は交線1aの幾何形
状となる。
算部2において、第3図に示すようにまず最初に 1)立体を構成する面ごとに、着目面(c)とその隣接
面(ca)その隣接面に接続する着目面の隣接面(cb,
ca)と着目面(c)について、それぞれ交線を求める. Cとcaの交線を1a Cとcbの交線を1b Cとccの交線を1c 隣接面にcaに対応するエッジの形状は交線1aの幾何形
状となる。
2)次に上述したエッジの端点を1aと1b,1aと1cの交点
計算を行うことによって決定する。ステップ1)、2)
において、交線、交点が複数個求まる場合が存在する。
この場合、交線、交点が求まる順にエッジ候補を生成し
ていき、後述する生成形状評価部3において正しいエッ
ジ形状が得られるまで探索的に処理を行う。
計算を行うことによって決定する。ステップ1)、2)
において、交線、交点が複数個求まる場合が存在する。
この場合、交線、交点が求まる順にエッジ候補を生成し
ていき、後述する生成形状評価部3において正しいエッ
ジ形状が得られるまで探索的に処理を行う。
III)生成形状評価部3 1)生成されたエッジが立体として矛盾が存在するか否
かを以下の判定基準にしたがって評価する。
かを以下の判定基準にしたがって評価する。
イ)接続している隣接面の凹凸関係が対抗するエッジに
ついて保たれている ロ)他のエッジとの交差が端点以外で存在しない。
ついて保たれている ロ)他のエッジとの交差が端点以外で存在しない。
2) イ、ロ)の条件を生成されたエッジ候補が満たし
ている場合、エッジの幾何形状、境界を確定する。
ている場合、エッジの幾何形状、境界を確定する。
3)イまたはロ)の少なくとも一方の条件が満たされな
いエッジ候補については、以前の処理に誤りがあったも
のとして、バックトラック処理を行う。
いエッジ候補については、以前の処理に誤りがあったも
のとして、バックトラック処理を行う。
IV)次にソリッドモデル作成終了判定部4においてま
ず、 1)すべての面についてエッジデータが確定している場
合、境界表現形式のソリッドモデルが確定し処理を終了
する。
ず、 1)すべての面についてエッジデータが確定している場
合、境界表現形式のソリッドモデルが確定し処理を終了
する。
2)着目面について、すべての閉ループが確定している
場合、未確定の面について、位相データの抽出部の処理
を行う。
場合、未確定の面について、位相データの抽出部の処理
を行う。
3)順序づけられた閉ループの中ですべてのエッジデー
タが確定されている場合、同じ面の他の未確定の閉ルー
プについて、位相データ抽出部の処理を行う。
タが確定されている場合、同じ面の他の未確定の閉ルー
プについて、位相データ抽出部の処理を行う。
4)確定したエッジに接続する未確定のエッジについて
幾何データ計算部の処理を行う。
幾何データ計算部の処理を行う。
V)上述の処理において誤りがあった場合、バックトラ
ック部5においてそれを修正する。
ック部5においてそれを修正する。
1)本実施例ではソリッドモデルを作成する過程で複数
の候補が得られる場合、 1)候補をスタックに積み 1)スタック上の順番に候補を選択し、 3)選択した候補をもとに処理を継続して行く処理の過
程で誤った候補を選択した場合、後続の処理部で不具合
が生じる。この場合、 4)複数の候補が存在する状態にさかのぼって 5)スタック上の次の候補を選択して 6)再度処理を継続していく 上述のごとく位相データを先に抽出し、その後に幾何
データを計算することにより形状処理3次元モデル作成
を安定して実行できると共に複数個の候補に対して、生
成した形状を評価しながら探索的な処理を行うことによ
って3次元モデルを作成できる効果がある。
の候補が得られる場合、 1)候補をスタックに積み 1)スタック上の順番に候補を選択し、 3)選択した候補をもとに処理を継続して行く処理の過
程で誤った候補を選択した場合、後続の処理部で不具合
が生じる。この場合、 4)複数の候補が存在する状態にさかのぼって 5)スタック上の次の候補を選択して 6)再度処理を継続していく 上述のごとく位相データを先に抽出し、その後に幾何
データを計算することにより形状処理3次元モデル作成
を安定して実行できると共に複数個の候補に対して、生
成した形状を評価しながら探索的な処理を行うことによ
って3次元モデルを作成できる効果がある。
[発明の効果] 本発明によれば、他の面との位相的な矛盾を解決しな
がら安定的に3次元モデルを作成することができます。
がら安定的に3次元モデルを作成することができます。
第1図は本発明の実施例を説明するためのブロック図、 第2図は本発明の実施例を説明するための位相データ抽
出の処理を示す図 第3図は本発明の実施例を説明するための幾何データの
処理を示す図 1……位相データ抽出部 2……幾何データ計算部
出の処理を示す図 第3図は本発明の実施例を説明するための幾何データの
処理を示す図 1……位相データ抽出部 2……幾何データ計算部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−19977(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06T 1/00 G06T 11/60 - 17/50 G06F 17/50
Claims (2)
- 【請求項1】3次元モデルを構成する面の形状を示す面
形状データと前記面に隣接する隣接面に関する情報であ
る隣接面データとに基づいて前記面の位相データを生成
する位相データ生成手段と、 生成された前記位相データに基づいて前記面の幾何デー
タを生成する幾何データ生成手段と、 生成された前記位相データと生成された前記幾何データ
とに基づいて3次元モデルを作成する3次元モデル作成
手段とを有することを特徴とする3次元モデル作成装
置。 - 【請求項2】3次元モデルを構成する面の形状を示す面
形状データと前記面に隣接する隣接面に関する情報であ
る隣接面データとに基づいて前記面の位相データを演算
する工程と、 演算して求めた前記位相データに基づいて前記面の幾何
データを演算する工程と、 演算して求めた前記位相データと演算して求めた前記幾
何データとに基づいて3次元モデルを作成する工程とを
有することを特徴とする3次元モデル作成方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02235392A JP3143465B2 (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 3次元モデル作成装置及び方法 |
DE69132486T DE69132486T2 (de) | 1990-09-04 | 1991-09-03 | Dreidimensionales Modellierungsgerät-und Verfahren |
EP91308050A EP0474458B1 (en) | 1990-09-04 | 1991-09-03 | Three-dimensional modelling apparatus and method |
US08/354,886 US5671343A (en) | 1990-09-04 | 1994-12-09 | Three-dimensional modeling apparatus and method utilizing the extraction of topological data, as from two-dimensional drawings |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02235392A JP3143465B2 (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 3次元モデル作成装置及び方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04114283A JPH04114283A (ja) | 1992-04-15 |
JP3143465B2 true JP3143465B2 (ja) | 2001-03-07 |
Family
ID=16985408
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02235392A Expired - Fee Related JP3143465B2 (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 3次元モデル作成装置及び方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3143465B2 (ja) |
-
1990
- 1990-09-04 JP JP02235392A patent/JP3143465B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04114283A (ja) | 1992-04-15 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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