JPH06223051A - Method and device for smoothing analytic grid on three-dimensional area border surface - Google Patents
Method and device for smoothing analytic grid on three-dimensional area border surfaceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は３次元領域境界面上に
おける解析格子平滑化方法およびその装置に関し、さら
に詳細にいえば、形状が既に定義された３次元領域境界
面上において作成された各解析格子を平滑化するための
方法およびその装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an analytical grid smoothing method and an apparatus therefor on a three-dimensional area boundary surface, and more specifically, each shape created on the three-dimensional area boundary surface whose shape has already been defined. A method and apparatus for smoothing an analytical grid.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から流体解析等を行なうために、形
状が既に定義された３次元領域の境界面上に多数の解析
格子を定義することが一般的に行なわれている。ここ
で、解析格子を３次元領域境界面上に定義する方法とし
ては、例えば、直方体空間の境界面上に格子状に多数の
解析格子を定義し、この解析格子を解析対象となる３次
元領域の境界面に投影する方法が採用される。したがっ
て、直方体空間の境界面上においては、多数の解析格子
が各軸方向に等間隔に定義されていたにも拘らず、解析
対象となる３次元領域の境界面上に投影することによ
り、解析格子同士の間隔がばらついてしまう。そして、
解析格子同士の間隔がばらつけば、定義された解析格子
に基づいて行なわれる流体解析等の解析精度がばらつい
てしまうことになる。2. Description of the Related Art Conventionally, in order to perform fluid analysis and the like, it is generally performed to define a large number of analysis grids on a boundary surface of a three-dimensional region whose shape has already been defined. Here, as a method of defining the analysis grid on the boundary surface of the three-dimensional area, for example, a large number of analysis grids are defined in a grid pattern on the boundary surface of the rectangular parallelepiped space, and the analysis grid is subjected to the analysis three-dimensional area. The method of projecting on the boundary surface of is adopted. Therefore, on the boundary surface of the rectangular parallelepiped space, even though a large number of analysis grids are defined at equal intervals in each axial direction, the analysis is performed by projecting on the boundary surface of the three-dimensional region to be analyzed. The spacing between the grids will vary. And
If the intervals between the analysis grids vary, the analysis accuracy of fluid analysis or the like performed based on the defined analysis grids also varies.
【０００３】このような不都合を解消するために、例え
ば、逐次緩和法（Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ Ｏｖｅｒ Ｒ
ｅｌａｘｉｚａｔｉｏｎ 法、以下、Ｓ．Ｏ．Ｒ．法と
略称する）を用いて各解析格子のスムージングを行な
い、解析格子同士の間隔のばらつきを解消させることが
提案されている。ここで、Ｓ．Ｏ．Ｒ．法を簡単に説明
すると、処理対象となる解析格子Ｐi,j について、隣合
う４つの解析格子Ｐi-1, j 、Ｐi+1,J 、Ｐi,j-1 、Ｐ
i,j+1 に基づいて数１および数２の処理を行なうことに
よりスムージングを達成できる。但し、ｎは繰返し回
数、αは加速係数である。In order to eliminate such inconvenience, for example, a successive relaxation method (Successive Over R)
elaxation method, S. O. R. It is proposed that smoothing of each analysis grid is carried out by using a method (abbreviated as “method”) to eliminate variations in the intervals between the analysis grids. Here, S. O. R. The method will be briefly described. Regarding the analysis grid Pi, j to be processed, four adjacent analysis grids P i-1, j , P i + 1, J , P i, j−1 , P.
Smoothing can be achieved by performing the processing of the equations 1 and 2 based on i, j + 1 . However, n is the number of repetitions and α is the acceleration coefficient.
【０００４】[0004]
【数１】 [Equation 1]
【０００５】[0005]
【数２】 [Equation 2]
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上述のＳ．Ｏ．Ｒ．法
を採用すれば、各解析格子同士の間隔のばらつきを解消
させることができるのであるが、既に定義されている３
次元領域の境界面から離れてしまう可能性がある。した
がって、Ｓ．Ｏ．Ｒ．法を必要回数だけ反復してばらつ
きを解消させた後に、３次元領域の境界面に対するフィ
ッティングを行なわなければならない。そして、フィッ
ティングを行なうと、フィッティング前における各解析
格子の境界面からのずれ量が大きくばらついている可能
性があることから、折角達成したスムージングが損なわ
れてしまうという不都合がある。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention O. R. If the method is adopted, it is possible to eliminate the variation in the interval between the analysis grids, but it has already been defined.
There is a possibility of moving away from the boundary surface of the dimensional area. Therefore, S. O. R. The method must be repeated a required number of times to eliminate variations, and then fitting to the boundary surface of the three-dimensional region must be performed. Then, when the fitting is performed, there is a possibility that the amount of deviation from the boundary surface of each analysis grid before the fitting may vary greatly, so that there is a disadvantage that the smoothing achieved at the corner is impaired.
【０００７】この結果、流体解析等の精度がばらついて
しまうことになる。As a result, the accuracy of fluid analysis and the like will vary.
【０００８】[0008]
【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、多数の解析格子を、形状が既に定義され
た３次元領域の境界面から離れることなく、解析格子同
士の間隔のばらつきを大幅に低減できる３次元領域境界
面上における解析格子平滑化方法およびその装置を提供
することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and a large number of analysis grids are separated from each other without being separated from the boundary surface of a three-dimensional region whose shape is already defined. It is an object of the present invention to provide an analytical grid smoothing method and a device thereof on a boundary surface of a three-dimensional region capable of greatly reducing variations.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの、請求項１の３次元領域境界面上における解析格子
平滑化方法は、形状が既に定義された３次元領域の境界
面上において割当てられた各解析格子を、隣合う複数の
解析格子に基づいて補正する処理と、補正後の各解析格
子を３次元領域境界面上の最短距離点に移動させる処理
とを、互に所定の割合で所定回数だけ反復する方法であ
る。In order to achieve the above object, an analytical grid smoothing method on a three-dimensional area boundary surface according to claim 1 is a method for smoothing a three-dimensional area boundary surface whose shape is already defined. A process of correcting each assigned analysis grid based on a plurality of adjacent analysis grids and a process of moving the corrected analysis grids to the shortest distance point on the boundary surface of the three-dimensional region are mutually predetermined. It is a method of repeating a predetermined number of times in proportion.
【００１０】請求項２の３次元領域境界面上における解
析格子平滑化装置は、形状が既に定義された３次元領域
の境界面上において割当てられた各解析格子を隣合う複
数の解析格子に基づいて補正する解析格子補正手段と、
補正後の各解析格子を３次元領域境界面上の最短距離点
に移動させる解析格子移動手段と、解析格子補正手段お
よび解析格子移動手段とを所定回数だけ反復動作させる
反復制御部とを含んでいる。According to a second aspect of the present invention, there is provided an analytical grid smoothing device on a boundary surface of a three-dimensional area, wherein each analytical grid assigned on the boundary surface of a three-dimensional area whose shape is already defined is based on a plurality of adjacent analytical grids. Analysis grid correction means for
An analysis grid moving means for moving each corrected analysis grid to the shortest distance point on the boundary surface of the three-dimensional region, and an iterative control unit for repeatedly operating the analysis grid correcting means and the analysis grid moving means a predetermined number of times. There is.
【００１１】[0011]
【作用】請求項１の３次元領域境界面上における解析格
子平滑化方法であれば、形状が既に定義された３次元領
域の境界面上において割当てられた各解析格子を、隣合
う複数の解析格子に基づいて補正する処理と、補正後の
各解析格子を３次元領域境界面上の最短距離点に移動さ
せる処理とを、互に所定の割合で行なうのであるから、
解析格子同士の間隔のばらつきをある程度解消した後に
全ての解析格子を該当する境界面上にフィットさせるこ
とができ、しかもこれらの処理を所定回数だけ反復する
ことにより、最終的に解析格子同士の間隔のばらつきを
殆ど解消し、しかも全ての解析格子を該当する境界面上
にフィットさせることができる。即ち、解析格子のスム
ージングおよびフィッティングを両立させることができ
る。請求項２の３次元領域境界面上における解析格子平
滑化装置であれば、形状が既に定義された３次元領域の
境界面上において割当てられた各解析格子を、解析格子
補正手段により隣合う複数の解析格子に基づいて補正
し、補正後の各解析格子を解析格子移動手段により３次
元領域境界面上の最短距離点に移動させる。そして、反
復制御手段により、解析格子補正手段および解析格子移
動手段とを所定回数だけ反復動作させる。尚、解析格子
補正手段による補正処理と解析格子移動手段による移動
処理との割合は適宜設定すればよい。したがって、解析
格子同士の間隔のばらつきをある程度解消した後に全て
の解析格子を該当する境界面上にフィットさせることが
でき、しかもこれらの処理を所定回数だけ反復すること
により、最終的に解析格子同士の間隔のばらつきを殆ど
解消し、しかも全ての解析格子を該当する境界面上にフ
ィットさせることができる。即ち、解析格子のスムージ
ングおよびフィッティングを両立させることができる。According to the analytical grid smoothing method on the boundary surface of the three-dimensional region of claim 1, each analysis grid assigned on the boundary surface of the three-dimensional region whose shape has already been defined is analyzed by a plurality of adjacent analyzes. Since the correction processing based on the grid and the processing for moving the corrected analysis grids to the shortest distance points on the three-dimensional area boundary surface are performed at a predetermined ratio to each other,
All the analysis grids can be fitted to the relevant boundary surface after eliminating the variation in the intervals between the analysis grids to some extent, and by repeating these processes a predetermined number of times, the space between the analysis grids is finally determined. It is possible to eliminate most of the variation of the above and fit all analysis grids on the relevant boundary surface. That is, smoothing and fitting of the analysis grid can be compatible. According to the analytical grid smoothing device on the boundary surface of the three-dimensional area of claim 2, a plurality of adjacent analytical grids assigned on the boundary surface of the three-dimensional area whose shape is already defined are adjacent by the analytical grid correction means. The analysis grids are corrected based on the analysis grid of 1), and each corrected analysis grid is moved to the shortest distance point on the boundary surface of the three-dimensional region by the analysis grid moving means. Then, the iterative control means repeatedly operates the analytical grid correcting means and the analytical grid moving means a predetermined number of times. The ratio between the correction processing by the analysis grid correction means and the movement processing by the analysis grid moving means may be set appropriately. Therefore, it is possible to fit all the analysis grids on the corresponding boundary surface after eliminating the variation in the intervals between the analysis grids to some extent, and by repeating these processes a predetermined number of times, finally It is possible to eliminate most of the variation in the intervals of, and to fit all analysis grids on the relevant boundary surface. That is, smoothing and fitting of the analysis grid can be compatible.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、実施例を示す添付図面によって詳細に
説明する。図１はこの発明の解析格子平滑化方法の一実
施例を説明するフローチャートであり、形状が既に定義
された３次元領域の境界面上に多数の解析格子が割当て
られ、かつ解析格子の平滑化処理が指示された場合に、
ステップＳＰ１において、境界面の輪郭部を構成する解
析格子を除く他の解析格子の中から１の解析格子を選択
し、ステップＳＰ２において、選択された解析格子に隣
合う解析格子を抽出し、ステップＳＰ３において、抽出
された解析格子に基づくＳ．Ｏ．Ｒ．法の処理を行な
う。そして、ステップＳＰ４において該当する全ての解
析格子に対するスムージング処理が行なわれたか否かを
判別し、スムージング処理が行なわれていない解析格子
が存在する場合には、ステップＳＰ５において他の解析
格子を選択し、再びステップＳＰ２の処理を行なう。逆
に、ステップＳＰ４において該当する全ての解析格子に
対するスムージング処理が行なわれたと判別された場合
には、ステップＳＰ６においてスムージング処理回数が
予め設定された回数に達したか否かを判別し、予め設定
した回数に達していない場合には、再びステップＳＰ１
の処理を行なう。逆に、ステップＳＰ６において予め設
定された回数に達したと判別された場合には、ステップ
ＳＰ７において該当する全ての解析格子を該当する境界
面上の最短距離点に移動させることによりフィッティン
グ処理を行なう。そして、ステップＳＰ８において所定
回数のスムージング処理およびフィッティング処理が所
定回数反復されたか否かを判別し、反復回数が所定回数
に達していなければ、再びステップＳＰ１の処理を行な
う。逆に、反復回数が所定回数に達していれば、そのま
ま一連の処理を終了する。Embodiments will be described in detail below with reference to the accompanying drawings showing embodiments. FIG. 1 is a flow chart for explaining an embodiment of the analytical grid smoothing method of the present invention, in which a large number of analytical grids are assigned on the boundary surface of a three-dimensional region whose shape has already been defined, and the analytical grid is smoothed. When processing is instructed,
In step SP1, one analysis grid is selected from the other analysis grids excluding the analysis grid forming the contour portion of the boundary surface, and in step SP2, the analysis grid adjacent to the selected analysis grid is extracted. In SP3, S.S. O. R. Do the processing of the law. Then, in step SP4, it is determined whether or not smoothing processing has been performed on all the corresponding analysis grids. If there is an analysis grid for which smoothing processing has not been performed, another analysis grid is selected in step SP5. , And the process of step SP2 is performed again. On the contrary, if it is determined in step SP4 that the smoothing process has been performed on all the corresponding analysis grids, it is determined in step SP6 whether or not the number of smoothing processes has reached a preset number, and the preset number is set. If it has not reached the number of times, the step SP1 is performed again.
Is processed. On the contrary, if it is determined in step SP6 that the preset number of times has been reached, the fitting process is performed by moving all the relevant analysis grids to the shortest distance point on the relevant boundary surface in step SP7. . Then, in step SP8, it is determined whether or not the smoothing process and the fitting process have been repeated a predetermined number of times. If the number of repetitions has not reached the predetermined number of times, the process of step SP1 is performed again. On the contrary, if the number of times of repetition reaches the predetermined number of times, the series of processing is ended as it is.
【００１３】尚、上記ステップＳＰ７の処理は種々の方
法で達成できるが、例えば、最短距離点を含むポリゴン
を検出し、検出されたポリゴンについて最短距離点を算
出することにより著しく演算負荷を低減し、かつ所要時
間を短縮できる。図２は最短距離点を算出する処理の一
例を説明するフローチャートであり、ステップＳＰ１に
おいて１つのポリゴンを選択し、ステップＳＰ２におい
て、選択されたポリゴンの全ての頂点の各座標値の兵器
難値を算出してポリゴン内基準点を得、ステップＳＰ３
において全てのポリゴンについてポリゴン内基準点が得
られたか否かを判別し、ポリゴン内基準点が得られてい
ないポリゴンが存在していれば、ステップＳＰ４におい
てポリゴン内基準点が得られていない他のポリゴンを選
択して再びステップＳＰ２の処理を行なう。Although the processing in step SP7 can be achieved by various methods, for example, by detecting a polygon including the shortest distance point and calculating the shortest distance point for the detected polygon, the calculation load is significantly reduced. And, the time required can be shortened. FIG. 2 is a flow chart for explaining an example of the processing for calculating the shortest distance point. In step SP1, one polygon is selected, and in step SP2, the weapon difficulty value of each coordinate value of all the vertices of the selected polygon is set. Calculate and obtain a reference point within the polygon, step SP3
In, it is determined whether or not the in-polygon reference points have been obtained for all the polygons, and if there are polygons for which the in-polygon reference points have not been obtained, in step SP4, other in-polygon reference points have not been obtained. A polygon is selected and the process of step SP2 is performed again.
【００１４】上記ステップＳＰ３において全てのポリゴ
ンについてポリゴン内基準点が得られたと判別された場
合には、ステップＳＰ５において、スムージング処理が
施された解析格子と各ポリゴン内基準点との距離を算出
し、ステップＳＰ６において、算出された距離が短い順
に所定個数のポリゴンを候補ポリゴンとして抽出し、ス
テップＳＰ７において１つの候補ポリゴンを選択し、ス
テップＳＰ８において、選択された候補ポリゴンを含む
平面上における上記解析格子に最も近い点を得、ステッ
プＳＰ９において、得られた点が候補ポリゴンの外部か
否かを判別する。得られた点が候補ポリゴンの外部であ
れば、ステップＳＰ１０において候補ポリゴンの稜線上
における上記解析格子に最も近い点を得て候補最短距離
点とし、ステップＳＰ１２において全ての候補ポリゴン
についての処理が行なわれたか否かを判別する。尚、ス
テップＳＰ９において得られた点が候補ポリゴンの外部
でないと判別された場合には、ステップＳＰ１１におい
て、ステップＳＰ８で得られた点を候補最短距離点と
し、そのままステップＳＰ１２の判別を行なう。ステッ
プＳＰ１２において処理が行なわれていない候補ポリゴ
ンが存在していると判別された場合には、ステップＳＰ
１３において処理が行なわれていない他の候補ポリゴン
を選択して再びステップＳＰ８の処理を行なう。逆に、
ステップＳＰ１２において全ての候補ポリゴンについて
の処理が行なわれたと判別された場合には、ステップＳ
Ｐ１４において、全ての候補ポリゴンについて得られた
候補最短距離点と上記解析格子との距離が最小となる候
補最短距離点を上記解析格子に最も近いポリゴン上の最
短距離点として選択し、そのまま一連の処理を終了す
る。以上の説明から明らかなように、処理対象となるポ
リゴンの数が著しく多くても、殆どのポリゴンについて
はポリゴン内基準点の算出およびポリゴン内基準点と解
析格子との距離算出を行なうだけでよく、著しく少ない
数の候補ポリゴンについてのみ正確な最短距離点の算出
を行なえばよいので、全体として演算負荷を大幅に低減
し、所要時間を大幅に（約１／１０に）短縮できる。If it is determined in step SP3 that the in-polygon reference points have been obtained for all polygons, in step SP5 the distance between the smoothed analysis grid and the in-polygon reference points is calculated. In step SP6, a predetermined number of polygons are extracted as candidate polygons in the ascending order of calculated distances, one candidate polygon is selected in step SP7, and in step SP8, the analysis is performed on the plane including the selected candidate polygon. The point closest to the grid is obtained, and in step SP9 it is determined whether or not the obtained point is outside the candidate polygon. If the obtained point is outside the candidate polygon, the point closest to the above-mentioned analysis grid on the ridgeline of the candidate polygon is obtained as the candidate shortest distance point in step SP10, and the processing for all candidate polygons is performed in step SP12. Is determined. When it is determined that the point obtained in step SP9 is not outside the candidate polygon, the point obtained in step SP8 is set as the candidate shortest distance point in step SP11, and the determination in step SP12 is performed as it is. When it is determined in step SP12 that there is a candidate polygon that has not been processed, step SP
In step 13, another candidate polygon that has not been processed is selected and the process of step SP8 is performed again. vice versa,
If it is determined in step SP12 that all candidate polygons have been processed, step S
In P14, the candidate shortest distance point that minimizes the distance between the candidate shortest distance points obtained for all the candidate polygons and the analysis grid is selected as the shortest distance point on the polygon closest to the analysis grid, and the series The process ends. As is clear from the above description, even if the number of polygons to be processed is extremely large, it is sufficient to calculate the in-polygon reference point and the distance between the in-polygon reference point and the analysis grid for most polygons. Since it is only necessary to accurately calculate the shortest distance points for a remarkably small number of candidate polygons, it is possible to significantly reduce the calculation load as a whole and to significantly reduce the required time (about 1/10).
【００１５】したがって、図１のフローチャートのステ
ップＳＰ２，ＳＰ３の処理を行なうことにより、各解析
格子が隣合う他の解析格子からほぼ等距離に位置するよ
うに各解析格子の補正（スムージング処理）を行なうこ
とができ、所定回数のスムージング処理を行なった後
は、図１のフローチャートのステップＳＰ７の処理を行
なうことにより、スムージング処理によって境界面上か
ら離れてしまった解析格子を該当する境界面上の最短距
離点に移動させ、各解析格子の境界面へのフィッティン
グを達成できる。もちろん、各解析格子を境界面にフィ
ッティングさせれば、先行するスムージング処理の結果
が乱れてしまう可能性があるが、この実施例において
は、上記スムージング処理およびフィッティング処理を
所定回数だけ反復するのであるから、最終的には、かな
りの精度でスムージングおよびフィッティングを両立さ
せた解析格子の配置を得ることができる。Therefore, by performing the processing of steps SP2 and SP3 in the flow chart of FIG. 1, each analysis grid is corrected (smoothing processing) so that each analysis grid is located at substantially the same distance from the other adjacent analysis grids. After performing the smoothing process for a predetermined number of times, the process of step SP7 of the flowchart of FIG. 1 is performed, so that the analysis grid separated from the boundary face by the smoothing process is placed on the corresponding boundary face. By moving to the shortest distance point, fitting to the boundary surface of each analysis grid can be achieved. Of course, if each analysis grid is fitted to the boundary surface, the result of the preceding smoothing process may be disturbed, but in this embodiment, the smoothing process and the fitting process are repeated a predetermined number of times. Therefore, finally, it is possible to obtain the layout of the analysis grid that achieves both smoothing and fitting with considerable accuracy.
【００１６】[0016]
【実施例２】図３はこの発明の解析格子平滑化装置の一
実施例を示すブロック図であり、境界面の輪郭部を構成
する解析格子を除く他の解析格子の中から１の解析格子
を選択する処理対象解析格子選択部１と、選択された解
析格子に隣合う解析格子を抽出する隣接解析格子抽出部
２と、抽出された解析格子に基づいてＳ．Ｏ．Ｒ．法の
処理を行なうことにより処理対象解析格子を補正する解
析格子補正部３と、該当する全ての解析格子に対する隣
接解析格子抽出部２および解析格子補正部３による処理
が行なわれるまで処理対象解析格子選択部１を反復動作
させる第１反復制御部４と、該当する全ての解析格子に
対する隣接解析格子抽出部２および解析格子補正部３に
よる処理回数が所定回数に達するまで処理対象解析格子
選択部１、隣接解析格子抽出部２、解析格子補正部３お
よび第１反復制御部４を反復動作させる第２反復制御部
５と、該当する全ての解析格子に対する隣接解析格子抽
出部２および解析格子補正部３による処理回数が所定回
数に達したことを条件として、該当する全ての解析格子
を該当する境界面上の最短距離点に移動させる解析格子
移動部６と、処理対象解析格子選択部１、隣接解析格子
抽出部２、解析格子補正部３、第１反復制御部４、第２
反復制御部５および解析格子移動部６をさらに所定回数
だけ反復動作させる第３反復制御部７とを有している。[Embodiment 2] FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of an analytical grid smoothing apparatus of the present invention, wherein one analytical grid is selected from the other analytical grids except the analytical grid forming the contour portion of the boundary surface. A processing target analysis grid selecting unit 1 for selecting an analysis grid, an adjacent analysis grid extracting unit 2 for extracting an analysis grid adjacent to the selected analysis grid, and an S. O. R. The analysis grid correction unit 3 that corrects the analysis grid to be processed by performing the method of the method, and the analysis grid to be processed until the adjacent analysis grid extraction unit 2 and the analysis grid correction unit 3 process all the applicable analysis grids. The first iterative control unit 4 that repeatedly operates the selection unit 1 and the processing target analysis grid selection unit 1 until the number of times of processing by the adjacent analysis grid extraction unit 2 and the analysis grid correction unit 3 for all applicable analysis grids reaches a predetermined number. A second iterative control unit 5 that repeatedly operates the adjacent analysis grid extraction unit 2, the analysis grid correction unit 3, and the first iterative control unit 4, and the adjacent analysis grid extraction unit 2 and the analysis grid correction unit for all applicable analysis grids. An analysis grid moving unit 6 that moves all applicable analysis grids to the shortest distance point on the applicable boundary surface on condition that the number of times of processing by 3 has reached a predetermined number, Physical object analytical grating selecting unit 1, adjacent the analysis grid extractor 2, the analysis grid correction unit 3, the first iteration control unit 4, the second
It further includes a third iterative control unit 7 for repeatedly operating the iterative control unit 5 and the analysis grid moving unit 6 a predetermined number of times.
【００１７】図４は上記解析格子移動部６のうち、解析
格子を移動させるべき最短距離点を得るための処理を行
なう部分の構成の一例を詳細に示すブロック図であり、
境界面を構成する全てのポリゴンデータを保持するポリ
ゴンデータ保持部１１と、処理対象となる解析格子を保
持する解析格子保持部１２と、ポリゴンデータ保持部１
１から各ポリゴンデータを選択するポリゴンデータ選択
部１３と、選択されたポリゴンの全ての頂点の座標値の
平均値を算出してポリゴン内基準点の座標値を得るポリ
ゴン内基準点算出部１４と、各ポリゴン内基準点と解析
格子保持部１２に保持されている解析格子との距離を算
出する距離算出部１５と、全ての算出された距離をポリ
ゴンと対応付けて一時的に保持する距離保持部１６と、
距離が短い順に所定個数のポリゴンを最短距離算出候補
となるポリゴンとして抽出する候補ポリゴン抽出部１７
と、候補ポリゴン抽出部１７により抽出された各候補ポ
リゴンについて、解析格子保持部１２に保持されている
解析格子に最も近い、候補ポリゴンを含む平面上の点を
算出する第１最短距離点算出部１８と、第１最短距離点
算出部１８により算出された点が該当する候補ポリゴン
の外部に位置するか否かを判別する内外判別部１９と、
第１最短距離点算出部１８により算出された点が該当す
る候補ポリゴンの外部に位置することを示す内外判別部
１９の判別結果に応答して、解析格子保持部１２に保持
されている解析格子に最も近い、候補ポリゴンの稜線上
の点を算出する第２最短距離点算出部２０と、内外判別
部１９の判別結果に応答して、第１最短距離点算出部１
８により算出された点または第２最短距離点算出部２０
により算出された点を解析格子に対する候補最短距離点
として確定する候補最短距離点確定部２１と、全ての候
補ポリゴンについて得られた候補最短距離点と解析格子
との距離が最小となる候補最短距離点を解析格子に最も
近い、境界面上の最短距離点として選択する最短距離点
選択部２２とを有している。尚、構成各部の作用は、図
２のフローチャートの該当ステップの処理内容と同様で
あるから詳細な説明は省略する。FIG. 4 is a block diagram showing in detail an example of the configuration of a portion of the analysis grid moving unit 6 which performs processing for obtaining the shortest distance point to move the analysis grid.
A polygon data holding unit 11 that holds all polygon data forming the boundary surface, an analysis grid holding unit 12 that holds an analysis grid to be processed, and a polygon data holding unit 1
A polygon data selection unit 13 for selecting each polygon data from 1, and an in-polygon reference point calculation unit 14 for calculating an average value of coordinate values of all vertices of the selected polygon to obtain coordinate values of an in-polygon reference point. A distance calculation unit 15 that calculates the distance between each polygon reference point and the analysis grid held in the analysis grid holding unit 12, and a distance hold that temporarily holds all calculated distances in association with the polygon. Part 16;
Candidate polygon extraction unit 17 that extracts a predetermined number of polygons in the ascending order of distance as polygons that are candidates for the shortest distance calculation.
And a first shortest distance point calculation unit that calculates, for each candidate polygon extracted by the candidate polygon extraction unit 17, a point on the plane including the candidate polygon that is closest to the analysis grid held in the analysis grid holding unit 12. 18 and an inside / outside discriminating unit 19 for discriminating whether or not the point calculated by the first shortest distance point calculating unit 18 is located outside the corresponding candidate polygon.
The analysis grid held in the analysis grid holding unit 12 in response to the discrimination result of the inside / outside discrimination unit 19 indicating that the point calculated by the first shortest distance point calculation unit 18 is located outside the corresponding candidate polygon. In response to the discrimination result of the second shortest distance point calculation unit 20 that calculates the point on the ridgeline of the candidate polygon that is closest to the first shortest distance point calculation unit 1, and the first shortest distance point calculation unit 1
8 or the second shortest distance point calculation unit 20
The candidate shortest distance point determination unit 21 that determines the point calculated by the above as a candidate shortest distance point for the analysis grid, and the candidate shortest distance that minimizes the distance between the candidate shortest distance point obtained for all candidate polygons and the analysis grid. And a shortest distance point selection unit 22 that selects a point as the shortest distance point on the boundary surface that is closest to the analysis grid. The operation of each component is the same as the processing content of the corresponding step in the flowchart of FIG. 2, and thus detailed description will be omitted.
【００１８】上記の構成の解析格子平滑化装置の作用は
次のとおりである。形状が既に定義された３次元領域の
境界面上に多数の解析格子が割当てられ、かつ解析格子
の平滑化処理が指示された場合に、第１反復制御部４に
より反復動作される処理対象解析格子選択部１により、
境界面の輪郭部を構成する解析格子を除く他の解析格子
の中から１の解析格子を選択し、１の解析格子の選択に
応答して隣接解析格子抽出部２により、選択された解析
格子に隣合う解析格子を抽出し、隣合う解析格子の抽出
に応答して解析格子補正部３により、抽出された解析格
子に基づくＳ．Ｏ．Ｒ．法の処理を行なう。そして、処
理対象解析格子選択部１により順次他の解析格子を選択
して上記隣接解析格子抽出部２による抽出処理および解
析格子補正部３によるＳ．Ｏ．Ｒ．法の処理を反復す
る。The operation of the analytical grid smoothing device having the above-mentioned configuration is as follows. When a large number of analysis grids are assigned on the boundary surface of the three-dimensional region whose shape has already been defined and the smoothing processing of the analysis grids is instructed, the processing object analysis repeatedly performed by the first iterative control unit 4 With the grid selection unit 1,
The analysis grid selected by the adjacent analysis grid extraction unit 2 in response to the selection of the one analysis grid from the other analysis grids except the analysis grid forming the contour portion of the boundary surface. Of the analysis grids adjacent to each other, and in response to the extraction of the analysis grids adjacent to each other, the analysis grid correction unit 3 performs S.S. O. R. Do the processing of the law. Then, other analysis grids are sequentially selected by the processing target analysis grid selection unit 1, the extraction processing by the adjacent analysis grid extraction unit 2 and the S.S. O. R. The process of the method is repeated.
【００１９】該当する全ての解析格子について上記隣接
解析格子抽出部２による抽出処理および解析格子補正部
３によるＳ．Ｏ．Ｒ．法の処理が行なわれた後は、第２
反復制御部５により、処理対象解析格子選択部１、隣接
解析格子抽出部２、解析格子補正部３および第１反復制
御部４を所定回数だけ反復動作させる。これにより、該
当する全ての解析格子に対して所定回数のスムージング
処理が行なわれたことになるので、解析格子同士の間隔
のばらつきが大幅に低減された状態になる。但し、この
スムージング処理が行なわれることにより、各解析格子
が該当する境界面から離れてしまうので、この不都合を
解消させるために、解析格子移動部６により、該当する
全ての解析格子を該当する境界面上の最短距離点に移動
させる。即ち、全ての解析格子の該当する境界面に対す
るフィッティング処理を行なう。The extraction processing by the adjacent analysis grid extraction unit 2 and the S.S. O. R. After the law is processed, the second
The iterative control unit 5 causes the processing target analysis grid selection unit 1, the adjacent analysis grid extraction unit 2, the analysis grid correction unit 3, and the first iterative control unit 4 to repeatedly operate a predetermined number of times. As a result, the smoothing process has been performed a predetermined number of times for all the relevant analysis grids, so that the variation in the interval between the analysis grids is greatly reduced. However, since this analysis grid is moved away from the corresponding boundary surface by performing this smoothing processing, in order to eliminate this inconvenience, the analysis grid moving unit 6 sets all applicable analysis grids to the corresponding boundary surface. Move to the shortest distance point on the surface. That is, fitting processing is performed on the corresponding boundary surfaces of all analysis grids.
【００２０】そして、解析格子移動部６によるフィッテ
ィング処理が行なわれれば、再び解析格子同士の間隔の
ばらつきが増加するので、第３反復制御部７により、所
定回数のスムージング処理およびフィッティング処理を
所定回数だけ反復させ、最終的に解析格子同士の間隔の
ばらつきが十分に小さく、かつ全ての解析格子が該当す
る境界面にフィッティングされた解析格子割当て状態を
得ることができる。If the fitting process is performed by the analysis grid moving unit 6, the variation in the intervals between the analysis grids increases again. Therefore, the third iterative control unit 7 executes the smoothing process and the fitting process a predetermined number of times. It is possible to obtain an analysis grid assignment state in which variations in the intervals between the analysis grids are sufficiently small and all analysis grids are fitted to the corresponding boundary surface.
【００２１】尚、この実施例においては、スムージング
処理の反復回数、スムージング処理およびフィッティン
グ処理の反復回数を予め設定し、無条件に設定回数だけ
処理を反復するようにしているが、例えば、予め許容誤
差を設定しておき、解析格子同士の間隔が許容誤差内に
なった時点で処理の反復を停止させることにより全体と
しての処理所要時間を短縮することが可能であるほか、
全体の処理に占めるフィッティング処理の反復回数を増
加させることにより境界面に対する解析格子のフィッテ
ィング精度を高めることも可能であり、その他、この発
明の要旨を変更しない範囲内において種々の設計変更を
施すことが可能である。In this embodiment, the number of times the smoothing process is repeated and the number of times the smoothing process and the fitting process are repeated are set in advance, and the process is unconditionally repeated the set number of times. It is possible to shorten the overall processing time by setting the error and stopping the iteration of the processing when the interval between the analysis grids is within the allowable error.
It is also possible to improve the fitting accuracy of the analysis grid with respect to the boundary surface by increasing the number of iterations of the fitting process in the entire process. In addition, various design changes may be made within the scope of the present invention. Is possible.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上のように請求項１の発明は、解析格
子同士の間隔のばらつきをある程度解消した後に全ての
解析格子を該当する境界面上にフィットさせることがで
き、しかもこれらの処理を所定回数だけ反復することに
より、最終的に解析格子同士の間隔のばらつきを殆ど解
消し、しかも全ての解析格子を該当する境界面上にフィ
ットさせ、解析格子のスムージングおよびフィッティン
グを両立させることができるという特有の効果を奏す
る。As described above, according to the first aspect of the present invention, all the analysis grids can be fitted on the relevant boundary surface after the variation in the interval between the analysis grids is eliminated to some extent, and these processings are performed. By repeating a predetermined number of times, it is possible to finally eliminate the variation in the intervals between the analysis grids, and moreover, fit all the analysis grids on the relevant boundary surface, and achieve both smoothing and fitting of the analysis grids. There is a unique effect.
【００２３】請求項２の発明も、解析格子同士の間隔の
ばらつきをある程度解消した後に全ての解析格子を該当
する境界面上にフィットさせることができ、しかもこれ
らの処理を所定回数だけ反復することにより、最終的に
解析格子同士の間隔のばらつきを殆ど解消し、しかも全
ての解析格子を該当する境界面上にフィットさせ、解析
格子のスムージングおよびフィッティングを両立させる
ことができるという特有の効果を奏する。According to the second aspect of the present invention, all the analysis grids can be fitted on the corresponding boundary surface after the variation in the interval between the analysis grids has been eliminated to some extent, and these processes are repeated a predetermined number of times. By doing so, it is possible to finally eliminate the variation in the intervals between the analysis grids, and to fit all the analysis grids on the corresponding boundary surface, and to achieve the unique effect that both smoothing and fitting of the analysis grids can be achieved. .
【図１】この発明の解析格子平滑化方法の一実施例を説
明するフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart illustrating an embodiment of an analytical grid smoothing method of the present invention.
【図２】最短距離点を算出する処理の一例を説明するフ
ローチャートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of processing for calculating a shortest distance point.
【図３】この発明の解析格子平滑化装置の一実施例を示
すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of an analytical grid smoothing device of the present invention.
【図４】解析格子移動部のうち、解析格子を移動させる
べき最短距離点を得るための処理を行なう部分の構成の
一例を詳細に示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing in detail an example of a configuration of a portion of the analysis grid moving unit that performs processing for obtaining a shortest distance point to move the analysis grid.
１ 処理対象解析格子選択部 ２ 隣接解析格子抽出
部 ３ 解析格子補正部 ４ 第１反復制御部 ５ 第２反復制御部 ６ 解析格子移動部 ７ 第３反復制御部1 Processing Target Analysis Lattice Selector 2 Adjacent Analysis Lattice Extractor 3 Analysis Lattice Corrector 4 First Iterative Controller 5 Second Iterative Controller 6 Analysis Lattice Mover 7 Third Iterative Controller
Claims (2)
面上において割当てられた各解析格子を、隣合う複数の
解析格子に基づいて補正する処理と、補正後の各解析格
子を３次元領域境界面上の最短距離点に移動させる処理
とを、互に所定の割合で所定回数だけ反復することを特
徴とする３次元領域境界面上における解析格子平滑化方
法。1. A process of correcting, based on a plurality of adjacent analysis grids, each analysis grid assigned on a boundary surface of a three-dimensional area whose shape has already been defined, and each analysis grid after correction is three-dimensionally processed. An analytical grid smoothing method on a three-dimensional area boundary surface, characterized in that the process of moving to the shortest distance point on the area boundary surface is repeated a predetermined number of times with respect to each other.
面上において割当てられた各解析格子を隣合う複数の解
析格子に基づいて補正する解析格子補正手段（１）
（２）（３）（４）（５）と、補正後の各解析格子を３
次元領域境界面上の最短距離点に移動させる解析格子移
動手段（６）と、解析格子補正手段（１）（２）（３）
（４）（５）および解析格子移動手段（６）を所定回数
だけ反復動作させる反復制御部（７）とを含むことを特
徴とする３次元領域境界面上における解析格子平滑化装
置。2. An analysis grid correction means (1) for correcting each analysis grid assigned on a boundary surface of a three-dimensional region whose shape has already been defined based on a plurality of adjacent analysis grids.
(2) (3) (4) (5) and each corrected analysis grid 3
Analytical grid moving means (6) for moving to the shortest distance point on the dimensional area boundary surface, and analytical grid correcting means (1) (2) (3)
(4) An analytical grid smoothing device on a boundary surface of a three-dimensional region, comprising: (5) and an iterative control section (7) for repeatedly operating the analytical grid moving means (6) a predetermined number of times.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP985093A JPH06223051A (en) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | Method and device for smoothing analytic grid on three-dimensional area border surface |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP985093A JPH06223051A (en) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | Method and device for smoothing analytic grid on three-dimensional area border surface |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06223051A true JPH06223051A (en) | 1994-08-12 |
Family
ID=11731614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP985093A Pending JPH06223051A (en) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | Method and device for smoothing analytic grid on three-dimensional area border surface |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06223051A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002024855A (en) * | 2000-07-12 | 2002-01-25 | Ricoh Co Ltd | Generating method of 3d form, and memory medium stored program for its implemention |
| JP2010026579A (en) * | 2008-07-15 | 2010-02-04 | Toyota Central R&D Labs Inc | Computational grid forming device, computational grid forming method and program |
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1993
- 1993-01-25 JP JP985093A patent/JPH06223051A/en active Pending
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