JPH0485682A

JPH0485682A - ベクトル表示装置

Info

Publication number: JPH0485682A
Application number: JP20191090A
Authority: JP
Inventors: Shuji Endo; 修司遠藤
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1990-07-30
Filing date: 1990-07-30
Publication date: 1992-03-18

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、有限要素法計算結果の後処理システムに適用
される装置であり、ベクトル量をデイスプレィ等に表示
するためのベクトル表示装置に関する。

（従来の技術）従来、有限要素法を用いた計算結果を表示する装置とし
て、ベクトル量を図表示するものがある。このベクトル
装置では、矢印の長さでベクトルの大きさを表現し、矢
印の向きでベクトルの向きを表現している。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、この種の装置にあっては次のような問題
かあった。即ち、３次元空間内のベクトル量を表現する
時、矢印の大きさと向きだけでは、２次元表示の際、画
面手前を向いているのか奥の方を向いているのかを判断
するのが難しい。また、２次元化するために、３次元の
特徴である奥行の表現ができない。このため、３次元ベ
クトル量結果の正当な把握が困難となっている。

本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、３次元ベクトル量の２次元表示に
おける大きさ、向き及び始点の表示を可能とするベクト
ル表示装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために本発明では、次の■〜■を特
徴としている。

■矢印の代わりに、円錐（又は四角錐）図形を用いる。

■ベクトル量の大きさを、それぞれの形自身の大きさで
表わし、向きを底面から対頂点への向きで表わす。

■奥行きは、単一色の濃淡で表現する。

即ち本発明は、ベクトル量を図表示するベクトル表示装
置において、標準円錐の底面及び頂点の座標値を記憶す
るための標準円錐スケール記憶手段と、ベクトル量を入
力するためのベクトル量入力手段と、このベクトル量入
力手段からベクトルの大きさを入力し、該大きさに相当
するスケール倍の円錐の底面及び頂点の座標値を設定す
るスケール設定手段と、前記ベクトル量入力手段からベ
クトルの始点及び向きを入力し、前記スケール設定手段
で設定された円錐の原点をベクトルの始点に合わせ、且
つ原点の頂点とを結ぶ直線がベクトルの向きと一致した
時の円錐の底面及び頂点の３次元座標を算出する３次元
座標算出手段と、この３次元座標算出手段により算出さ
れた座標をｘｙ平面に投影した２次元座標を抽出する２
次元投影座標抽出手段と、前記３次元座標算出手段によ
り算出された頂点のＺ値と始点のＺ。値により、表示の
際に底面内部部分を奥行表示部分とするか否かについて
判定する底面表示判定手段と、前記２次元投影座標抽出
手段により抽出された座標値に基づき、頂点が底面内に
含まれているか否かを判定する頂点位置判定手段と、こ
の頂点位置判定手段により頂点が含まれていないと判定
された時は、前記２次元投影座標抽出手段により抽出さ
れた座標値に基づき包絡線座標を算出する包絡線座標算
出手段と、前記ベクトル入力手段からベクトルの始点の
Ｚ。値を入力し、予め内部に設定されたＺ。値−濃淡値
対応データに基づき濃淡値を設定する濃淡設定手段と、
前記２次元投影座標抽出手段及び包絡線座標算出手段に
より得られたデータを表示すると共に、前記底面表示判
定手段の判定結果に従い、底面と包絡線で囲まれる部分
に前記濃淡設定手段で設定された濃淡値の色を表示する
表示手段とを具備したことを特徴としている。

（作用）本発明によれば、矢印の代わりに円錐等を用いることに
より、従来矢印では表現できなかった画面の表裏どちら
側に向かっているかを、底面の表示の有無により表現す
る。また、底面の２次元表示変化（例えば、円錐であれ
ば円−楕円−なし）により、画面から見て左右上下のど
ちら側にどの程度回っているかを表現する。さらに、底
面外の面に単一色の濃淡を付けることにより、画面から
見ての遠近感を表現する。これらにより、物体の外形と
合わせて２次元表示することにより、３次元ベクトル量
の結果把握が容易となる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例に係わるベクトル表示装置の
概略構成を示すブロック図である。

図中１は標準円錐の底面及び頂点の座標値を記憶するた
めの標準円錐スケール記憶手段、８は表示したいベクト
ル量を入力するだめのベクトル量入力手段である。

２は、標準円錐スケール記憶手段に記憶された標準円錐
を基に、ベクトル量入力手段８から入力されたベクトル
の大きさに相当するスケール倍の円錐の底面及び頂点の
座標値を設定するスケール設定手段である。３は、ベク
トル量入力手段８から入力されたベクトルの始点及び向
きを基に、スケール設定手段２で設定された円錐の原点
をベクトルの始点に合わせ、且つ原点の頂点とを結ぶ直
線かベクトルの向きと一致した時の円錐の底面及び頂点
の３次元座標を算出する３次元座標算出手段である。４
は、３次元座標算出手段３により算出された座標をｘｙ
平面に投影した２次元座標を抽出する２次元投影座標抽
出手段である。５は、３次元座標算出手段３により算出
された頂点のＺ値と始点のＺ。

値により、表示の際に底面内部部分を奥行表示部分とす
るか否かについて判定する底面表示判定手段であり、Ｚ≧Ｚｏのとき一表示する２＜２゜のとき→表示しないというように判定する。６は、２次元投影座標抽出手段
４により抽出された座標値に基づき、頂点が底面内に含
まれているか否かについて判定する頂点位置判定手段で
ある。

７は、頂点位置判定手段６により頂点か含まれていない
と判定された時は、２次元投影座標抽出手段４により抽
出された座標値に基づき包絡線座標を算出する包絡線座
標算出手段である。

９は、ベクトル入力手段８からベクトルの始点のＺ。値
を入力し、予め内部に設定されたＺ。

値−濃淡値対応データに基づき濃淡値を設定する濃淡設
定手段である。１０は、２次元投影座標抽出手段４及び
包絡線座標算出手段７（包絡線がある場合）により得ら
れたデータをデイスプレィ等に表示すると共に、前記底
面表示判定手段５の判定結果に従い、底面と包絡線で囲
まれる部分（及び底面内部）に濃淡設定手段９で設定さ
れた濃淡値の色を表示する表示手段である。

次に、上記実施例装置の作用について、第２図乃至第４
図を参照して説明する。第２図は本発明の原理を示すフ
ローチャート、第３図は実施例装置の動作を示すフロー
チャート、第４図は実表示例を示す模式図である。

まず、基本的には第２図に示すように、■入力したベク
トル量に合わせて３次元上で円錐等の位置、大きさ等を
決め、これを■２次元画面上に座標変換する。そして、
■底面の表示有無。

側面の濃淡程度を決め、■その結果を表示出力する。

第２図は、何等かの作画指示がなされたときからの具体
的なフローを説明したものである。

なお、この場合は表示用図形として円錐を用いる。

■まず、表示したいベクトル量の値を読み込み、その大
きさを計算する。大きさ１．に対応した標準円錐をスケ
ール倍し、ベクトルの始点に底面の中心を置き、ベクト
ル線上に頂点がのるように、即ちベクトルの方向と向き
に一致するように底面と頂点を座標変換、平行移動させ
る。これらは、全て３次元室間内で処理する。

また、座標系は右手系とする。

■次に、表示すべき２次元上に■の３次元データを座標
変換を行い、画面上の２次元座標系の描かせる枠内に合
わせるように平行移動とスケールを行う。ここでは、画
面座標系をｘｙ座標系とし、３次元座標系ＸＹＺを座標
変換したｘ’　ｙ’　　ｚ’系のＸ’　Ｙ’をｘｙ座標
系に合わせる。

■底面の周りを表わす点列のｘｙ座標値と頂点のｘｙ座
標値から側面を表わす包絡線を求める。次に、頂点のＺ
′値より底面表示の有無を決める。Ｚ′　〉０であれば
見えない。ｚ’＜。

であれば見える。側面の濃淡は底面中心のＺ′により値
を設定する。

■最後に、■〜■までの処理データを２次元画面上に出
力し、円錐等と側面の濃淡を表示する。

このようにして、第４図に示すような表示画面が得られ
る。ここで、ａは画面向こう側を向いており、ｂは画面
こちら側を向いている。また、ａはｂに比ベベクトルの
大きさが大きく、さらにａはｂに比べ画面奥に存在する
のが分かる。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施す
ることかできる。実施例では表示すべき図形を円錐とし
たか、この代わりに四角錐を用いることも可能である。

（発明の効果）以上詳述したように本発明によれば、矢印の代わりに、
円錐か四角錐図形を用い、ベクトル量の大きさをそれぞ
れの形自身の大きさで表わし、向きを底面から対頂点へ
の向きで表わし、奥行きは単一色の濃淡で表現すること
により、３次元ベクトル量の２次元表示における大きさ
。

向き、始点の表示か可能となる。このため、３次元ベク
トル量結果の正当な把握かできることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わるヘクトル表示装置の
概略構成を示すブロック図、第２図は本発明の詳細な説
明するためのフローチャート、第３図は上記実施例の動
作を説明するためのフローチャート、第４図は画面表示
例を示す模式図である。１・・・標準円錐スケール記憶手段、２・・・スケール設定手段、３・・・３次元座標算出手段、４・・・２次元投影座標抽出手段、５・・・底面表示判定手段、６・・・頂点位置判定手段、７・・・包結線座標算出手段、８・・・ベクトル量入力手段、９・・・濃淡設定手段、１０・・・表示手段。出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦ｊｌＥ１図第４図篇図手続補正書平成チ、１の１６

Claims

【特許請求の範囲】

標準円錐の底面及び頂点の座標値を記憶するための標準
円錐スケール記憶手段と、ベクトル量を入力するための
ベクトル量入力手段と、このベクトル量入力手段からベ
クトルの大きさを入力し、該大きさに相当するスケール
倍の円錐の底面及び頂点の座標値を設定するスケール設
定手段と、前記ベクトル量入力手段からベクトルの始点
及び向きを入力し、前記スケール設定手段で設定された
円錐の原点をベクトルの始点に合わせ、且つ原点の頂点
とを結ぶ直線がベクトルの向きと一致した時の円錐の底
面及び頂点の３次元座標を算出する３次元座標算出手段
と、この３次元座標算出手段により算出された座標をｘ
ｙ平面に投影した２次元座標を抽出する２次元投影座標
抽出手段と、前記３次元座標算出手段により算出された
頂点のＺ値と始点のＺ＿０値により、表示の際に底面内
部部分を奥行表示部分とするか否かについて判定する底
面表示判定手段と、前記２次元投影座標抽出手段により
抽出された座標値に基づき、頂点が底面内に含まれてい
るか否かを判定する頂点位置判定手段と、この頂点位置
判定手段により頂点が含まれていないと判定された時は
、前記２次元投影座標抽出手段により抽出された座標値
に基づき包絡線座標を算出する包絡線座標算出手段と、
前記ベクトル入力手段からベクトルの始点のＺ＿０値を
入力し、予め内部に設定されたＺ＿０値−濃淡値対応デ
ータに基づき濃淡値を設定する濃淡設定手段と、前記２
次元投影座標抽出手段及び包絡線座標算出手段により得
られたデータを表示すると共に、前記底面表示判定手段
の判定結果に従い、底面と包絡線で囲まれる部分に前記
濃淡設定手段で設定された濃淡値の色を表示する表示手
段とを具備してなることを特徴とするベクトル表示装置
。