JPH07121735A

JPH07121735A - 図形処理方法とその装置

Info

Publication number: JPH07121735A
Application number: JP5270340A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Ishizaki; 昌宏石崎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-10-28
Filing date: 1993-10-28
Publication date: 1995-05-12

Abstract

(57)【要約】【目的】連続した閉図形を容易に生成する図形処理方
法とその装置を提供する。またハッチングを高速かつ容
易にできる図形処理方法とその装置を提供する。【構成】ステップＳ１１１では、円弧要素の中心角を
求める。ステップＳ１１２では、求めた円弧の中心角θ
が１８０°以上かどうか判定する。中心角θが１８０°
以上であれば分割を必要とし、ステップＳ１１３で、円
弧要素を複数の円弧要素データに分割する。ステップＳ
１１４では、円弧要素の法線方向に、円弧要素から内側
と外側に所定の距離αはなれた円弧と、円弧要素の２つ
の端点を中心とした半径αの円を合成して得られる円弧
要素を包含する閉図形を生成する。ステップＳ１１５で
は、複数生成された閉図形間の論理和図形を求める。ス
テップＳ１１６では、元図形データが格納されている記
憶領域以外の記憶領域に、ステップＳ１１５で生成され
た閉図形ｒのデータを格納する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、図形処理、例えば、閉
図形を生成する図形処理方法とその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像処理システムやＣＡＤ／ＣＡＭシス
テム等で行う、形の処理、例えば，線分，円、円弧など
の幾何要素で構成される閉領域の図形を生成したり、元
図形に対するハッチング処理を行うには、以下の方法が
あった。

【０００３】即ち、閉図形を生成するために、基本の図
形要素、例えば、円をパラメトリックな方程式で表現し
ておき、その円を包含する閉図形を求める方法があっ
た。

【０００４】また、元図形に対するハッチング処理を行
うには、利用者が、元図形に対するハッチング領域の指
定、例えば、ハッチング線分のデータを直接指定してい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、閉図形
の生成では、実際に円図形を表示する空間は量子化され
た画像アドレス空間であるため、パラメトリックに表現
された円に対して、その円を包含する滑らかな連続した
閉図形として、量子化された画像アドレス空間に生成／
描画するには、処理時間のかかる面倒な補間／修正処理
が必要であった。

【０００６】また、元図形に対するハッチング処理を行
うには、利用者がその領域を示す詳細なデータを入力す
る必要があり、時間がかかり、利用者の負担が大きかっ
た。

【０００７】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、連続した閉図形を容易に生成する図形処理方法とそ
の装置を提供することを目的とする。

【０００８】また、別の発明は、図形に対するハッチン
グ処理を高速に、かつ利用者のハッチングデータ入力量
を軽減することのできる図形処理方法とその装置を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の図形処理方法とその装置は以下の構成を備
える。即ち、前記元図形から、基本図形要素を抽出する
抽出工程と、前記抽出された基本図形要素を、複数のプ
リミテイブ図形要素に分割する分割工程と、前記プリミ
テイブ図形要素から、前記元図形に対応する閉図形を生
成する生成工程と、を備える。また、別の発明は、元図
形に対する線分要素を設定する設定工程と、前記元図形
と前記線分要素の接触点座標を計算する計算工程と、前
記接触点座標から、ハッチングに必要な接触点を選択す
る選択工程と、前記選択された接触点座標を、前記線分
要素の始点に近い順に並べるソーテイング工程と、前記
並べられた接触点座標に基づき、ハッチング線分を生成
するハッチング線分生成工程と、を備える。また、さら
に別の発明は、前記元図形から、基本図形要素を抽出す
る抽出手段と、前記抽出された基本図形要素を、複数の
プリミテイブ図形要素に分割する分割手段と、前記プリ
ミテイブ図形要素から、前記元図形に対応する閉図形を
生成する生成手段と、を備える。また、さらに別の発明
は、元図形に対する線分要素を設定する設定手段と、前
記元図形と前記線分要素の接触点座標を計算する計算手
段と、前記接触点座標から、ハッチングに必要な接触点
を選択する選択手段と、前記選択された接触点座標を、
前記線分要素の始点に近い順に並べるソーテイング手段
と、前記並べられた接触点座標に基づき、ハッチング線
分を生成するハッチング線分生成手段と、を備える。

【作用】以上の構成において、前記元図形から、基本図
形要素を抽出し、前記抽出された基本図形要素を、複数
のプリミテイブ図形要素に分割し、前記プリミテイブ図
形要素から、前記元図形に対応する閉図形を生成する。
また、別の発明は、元図形に対する線分要素を設定し、
前記元図形と前記線分要素の接触点座標を計算し、前記
接触点座標から、ハッチングに必要な接触点を選択し、
前記選択された接触点座標を、前記線分要素の始点に近
い順に並べ、前記並べられた接触点座標に基づき、ハッ
チング線分を生成する。また、さらに別の発明は、抽出
手段が、前記元図形から基本図形要素を抽出し、分割手
段が、前記抽出された基本図形要素を複数のプリミテイ
ブ図形要素に分割し、生成手段が、前記プリミテイブ図
形要素から前記元図形に対応する閉図形を生成する。ま
た、さらに別の発明は、設定手段が、元図形に対する線
分要素を設定し、計算手段が、前記元図形と前記線分要
素の接触点座標を計算し、選択手段が、前記接触点座標
から、ハッチングに必要な接触点を選択し、ソーテイン
グ手段が、前記選択された接触点座標を、前記線分要素
の始点に近い順に並べ、ハッチング線分生成手段が、前
記並べられた接触点座標に基づきハッチング線分を生成
する。

【００１０】

【実施例】次に、本発明の第１の実施例について図面を
参照しながら、本図形処理方法を詳細に説明する図１は
第１の実施例である図形処理方法が適用される図形処理
システムのハードウエア構成を示すブロック図である。
この図形処理システムは、全体の制御を行う中央処理装
置１と、図形処理プログラムと図形データ等が格納され
た記憶装置２と、キーボードやポインテイング入力デバ
イス等の入力装置３と、ＣＲＴデイスプレイモニタ等の
表示装置４とから、その主要部が構成されている。この
図形処理システムは、例えば、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム
であってもよい。

【００１１】図２は、第１の実施例の図形処理方法を説
明するフローチャートである。

【００１２】図３は、第１の実施例での図形処理が施さ
れる前の図形データの例を示し、この図形データは、予
め記憶装置２に格納されている。

【００１３】図４は、第１の実施例での図形処理が施さ
れた後の図形データの例を示す。

【００１４】以下、図２のフローチャートを参照して、
第１の実施例の図形処理方法を説明する。尚、このフロ
ーチャートで示す図形処理プログラムと、処理される図
形データは、予め記憶装置２に格納されている。また、
中央処理装置１は、記憶装置２に格納されている図形処
理プログラムと処理される図形データをアクセスして図
形処理を実行する。

【００１５】ステップＳ１１では、記憶装置２に格納さ
れている図形データから、線分，円の要素データを取り
出す。例えば、図３に示す図形から、ｅ１〜ｅ４の線
分，ｅ５の円要素データを取り出す。

【００１６】ステップＳ１２では、取り出された要素デ
ータについて、分解が必要か否かを判定する。そして、
分解が必要であれば、分解処理を行うステップＳ１３へ
進む。また、分解が不要であれば、ステップＳ１４へ進
む。ここで、円要素は分解が必要な図形要素である。直
線は分解を必要としない図形要素である。従って、例え
ば、図３に示すｅ５の円要素は、分解が必要な図形要素
であるので、ステップＳ１３で、分解処理が施される。

【００１７】ステップＳ１３では、分解を必要とする図
形要素、例えば、円要素を複数の円弧要素に分割する。
例えば、図３に示すｅ５の円要素は、ここで、図４に示
す円要素ｅ７，ｅ６のように２つの円弧要素に分割され
る。

【００１８】ステップＳ１４では、始めに格納されてい
た元図形データの記憶領域とは別の領域に、抽出または
分解された図形要素のデータを格納する。例えば、図４
に示すような各要素データｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４，ｅ
６，ｅ７を格納し、処理を終了する。

【００１９】なお、本発明は第１の実施例で示されるも
のに限定されるものではない。たとえば、第１の実施例
では、分割される要素を円データとしているが、楕円デ
ータにも適用できる。

【００２０】また、第１の実施例では、分割される要素
を２分割しているが、これ以上の複数の分割をおこなっ
てもよい。

【００２１】さらに、第１の実施例では、ステップ１１
で幾何要素を取り出す記憶装置の記憶領域と、ステップ
１４で格納する記憶領域とを異なるものにしたが、一旦
取り出し分解処理した要素については、そのオリジナル
の要素データを削除し、分解処理を行わなかった図形要
素についてはそのままで、分解処理した要素についての
み追加してもよい。

【００２２】以上説明したように、第１の実施例によれ
ば以下のような効果が得られる。即ち、元図形を構成す
る円や楕円等の図形要素を複数円弧要素に分解して表現
することにより、それら複数円弧要素を利用した、元の
図形要素を包含する閉図形を容易に求めることができ
る。

【００２３】（第２の実施例）次に、第２の実施例につ
いて図面を参照して詳細に説明する。

【００２４】図５は、第２の実施例の図形処理を説明す
るフローチャートである。

【００２５】ステップＳ１１１では、記憶装置２に予め
格納されている図形データ、円弧要素のデータを取り出
して、その中心角を求める。図６は、抽出された円弧要
素の一例を示す図である。ここで、ｅ１０は抽出された
円弧であり、その中心角はθである。

【００２６】ステップＳ１１２では、求めた円弧の中心
角θが１８０°以上かどうか判定する。即ち、分割が必
要か否かの判定を、中心角θが１８０°以上か以下かで
行う。中心角θが１８０°以内であれば、分割を必要と
せず、ステップＳ１１４へ進む。また、中心角θが１８
０°以上であれば分割を必要とし、ステップＳ１１３へ
進む。

【００２７】ステップＳ１１３では、分割を必要とする
円弧要素を複数の円弧要素データに分割する。図７は、
円弧要素ｅ１０を円弧要素ｅ１とｅ２に分割した時の状
態の一例を示している。

【００２８】ステップＳ１１４では、円弧要素の法線方
向に、円弧要素から内側と外側に所定の距離αはなれた
円弧と、円弧要素の２つの端点を中心とした半径αの円
を合成して得られる、円弧要素を包含する閉図形を生成
する。図８，図９は、その生成された閉図形の一例を示
す。ここで、図８は、円弧要素ｅ１１に対応して生成し
た閉図形ｒ１を示している。また、図９は、円弧要素ｅ
１２に対応して生成した閉図形ｒ２を示している。

【００２９】ステップＳ１１５では、複数生成された閉
図形間の論理和図形を求める。図１０は、論理和図形を
求めた一例を示す。即ち、閉図形ｒ１とｒ２の論理和を
とった結果を示す。この結果からわかるように、１００
と１０１の場所では、２つの閉図形が論理図形の内側で
交差している。そのため、この内側で交差している論理
和図形部分を取り除く。図１１は、この内側で交差して
いる論理和図形部分を取り除いた結果の閉図形ｒを示
す。

【００３０】ステップＳ１１６では、元図形データが格
納されている記憶領域以外の記憶領域に、ステップＳ１
１５で生成された閉図形ｒのデータを格納して、図形処
理を終了する。

【００３１】なお、第２の実施例では、オリジナル円弧
の中心角が１８０°より大きいか否かにより２分割され
ているが、これ以下の角度で判定を行ってもよい。

【００３２】以上説明したように、第２の実施例によれ
ば以下のような効果が得られる。即ち、元図形を構成す
る円や楕円等の図形要素を複数円弧要素に分解して表現
し、各円弧要素ごとに対応する閉図形を求め、論理和を
とることにより、元の図形要素を包含する閉図形を容易
に求めることができる。

【００３３】（第３の実施例）次に、第３の実施例につ
いて図面を参照して詳細に説明する。第３の実施例で
は、閉図形に対してハッチング処理を行う際に必要とな
る、ハッチング線を正確に求める図形処理方法を説明す
る。

【００３４】図１２は、第３の実施例であるハッチング
線を求める処理内容を示すフローチャートであり、図１
３〜図１５は、図１２に示す処理を説明するための処理
図形の一例を示す。

【００３５】ステップＳ２１１では、記憶装置２に格納
されている、線分，円などの幾何要素で構成される元図
形データを入力する。また、その図形データに対してハ
ッチングを行うための、基準となる１線分要素のデータ
を入力する。この基準となる１線分要素データの入力
は、キーボード等の入力装置３から行ってもよいし、ま
た、予め基準となる１線分要素データを記憶装置２に格
納しておき、これを読みだしてもよい。図１３における
ｆは、記憶装置２から入力した元図形データの形状の一
例を示す。また、Ｇはハッチングを行うための基準とな
る１線分の一例を示し、始点Ｇ１と終点Ｇ２を持つ線分
要素である。

【００３６】ステップＳ２１２では、入力した元図形ｆ
と、１線分要素Ｇとの交点を求める。例えば、図１４に
示すように、交点座標データａ〜ｈを求める。

【００３７】ステップＳ２１３では、ステップＳ２１２
で求めた交点座標データの中から、ハッチング線上の、
不要な点を取り除く。即ち、元図形の構成要素の線分や
円弧などの始点や終点と重なる点、元図形の構成要素の
円弧の接線上の接触点と重なっている点を取り除く。図
１４は、取り除く対象となる点がどれであるかを説明す
る図である。上述した重なり条件に合致する点は以下の
ものである。即ち、ｅ、ｆ・・・（元図形の線分の端点に重なる点）ｇ・・・（元図形の円弧の接線上の接点と重な
る点）ｈ・・・（元図形の線分の端点と接する点）であり、結局、ａ、ｂ、ｃ、ｄの各点が残される点であ
る。

【００３８】ステップＳ２１４では、ステップＳ１２３
で残った点データを、与えられた１線分要素Ｇの始点、
即ち、Ｇ１またはＧ２からの距離が小さい順に並べ換え
る。

【００３９】ステップＳ２１５では、並べ換えられた各
点データと、その並べ換えられた各点データが元図形の
どの構成要素上の点であるか等の属性情報を付加して、
記憶装置２に格納する。また、並べ換えられた各点デー
タの片端の交点データとその近傍の点を結ぶ線分、そし
て、その次の点と、その次の点の近傍の点を結ぶ線分を
ハッチング線分とする。図１５に、点ａ、ｂから生成さ
れたハッチング線分Ｇ３と、点ｃ、ｄから生成されたハ
ッチング線分Ｇ４の一例を示す。

【００４０】尚、第３の実施例では交点データの中か
ら、図形の構成要素の線分、円弧などの始点や終点など
の端点と同一のものや円弧の接触点と同一のものについ
ては、不要な交点と判定し、不要な交点を取り除き、並
べ換えの処理を行っているが、これらを取り除かずに、
不要な交点である旨の属性を付けて残し、並べ換えの処
理を行ってもよい。

【００４１】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用
しても良い。また、本発明はシステム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることは言うまでもない。

【００４２】以上説明したように、第３の実施例によれ
ば以下のような効果が得られる。即ち、ハッチング処理
を行うためのハッチング線を、自動的にかつ容易に求め
ることができる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、連
続した閉図形を容易に生成できる。

【００４４】また、別の発明は、図形に対するハッチン
グ処理を高速に、かつ利用者のハッチングデータ入力量
を軽減することができる。

【００４５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の図形処理装置のハードウエア構成を
説明する図である。

【図２】第１の実施例の図形処理を説明するフローチャ
ートである。

【図３】元図形の一例を示す図である。

【図４】分割された各要素を説明する図である。

【図５】第２の実施例の図形処理を説明するフローチャ
ートである。

【図６】第２の実施例の図形処理過程をしめす図であ
る。

【図７】第２の実施例の図形処理過程をしめす図であ
る。

【図８】第２の実施例の図形処理過程をしめす図であ
る。

【図９】第２の実施例の図形処理過程をしめす図であ
る。

【図１０】第２の実施例の図形処理過程をしめす図であ
る。

【図１１】第２の実施例の図形処理過程をしめす図であ
る。

【図１２】第３の実施例の図形処理を説明するフローチ
ャートである。

【図１３】第３の実施例の図形処理過程をしめす図であ
る。

【図１４】第３の実施例の図形処理過程をしめす図であ
る。

【図１５】第３の実施例の図形処理過程をしめす図であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】元図形から、この元図形を包含する図形
を生成する図形処理方法であって、前記元図形から、基本図形要素を抽出する抽出工程と、前記抽出された基本図形要素を、複数のプリミテイブ図
形要素に分割する分割工程と、前記プリミテイブ図形要素から、前記元図形に対応する
閉図形を生成する生成工程と、を備えることを特徴とす
る図形処理方法。
【請求項２】前記基本図形要素は、円であることを特
徴とする請求項１に記載の図形処理方法。
【請求項３】前記基本図形要素は、円弧であることを
特徴とする請求項１に記載の図形処理方法。
【請求項４】前記基本図形要素は、楕円であることを
特徴とする請求項１に記載の図形処理方法。
【請求項５】前記生成工程は、前記プリミテイブ図形要素から、所定距離離れた閉図形
を生成するプリミテイブ閉図形生成工程と、生成された複数の閉図形間の論理和を演算して、論理和
閉図形を生成する論理和閉図形生成工程と、を備えるこ
とを特徴とする請求項１に記載の図形処理方法。
【請求項６】前記生成工程は、前記プリミテイブ図形要素から、所定距離離れた閉図形
を生成するプリミテイブ閉図形生成工程と、生成された複数の閉図形間の論理和を演算して、論理和
閉図形を生成する論理和閉図形生成工程と、前記論理和閉図形の内側に、別の図形が生成されていれ
ば、前記別の図形を前記論理和閉図形から別図形除去工
程と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の図形
処理方法。
【請求項７】元図形に対するハッチング線分を生成す
る図形処理方法であって、元図形に対する線分要素を設定する設定工程と、前記元図形と前記線分要素の接触点座標を計算する計算
工程と、前記接触点座標から、ハッチングに必要な接触点を選択
する選択工程と、前記選択された接触点座標を、前記線分要素の始点に近
い順に並べるソーテイング工程と、前記並べられた接触点座標に基づき、ハッチング線分を
生成するハッチング線分生成工程と、を備えることを特
徴とする図形処理方法。
【請求項８】前記選択工程は、前記元図形を構成する基本図形要素の端点や接線との接
触点を持つ前記接触点を除いた残りの前記接触点を選択
することを特徴とする請求項７に記載の図形処理方法。
【請求項９】前記基本図形要素は円弧であることを特
徴とする請求項７に記載の図形処理方法。
【請求項１０】前記基本図形要素は直線分であること
を特徴とする請求項７に記載の図形処理方法。
【請求項１１】元図形から、前記元図形を包含する図
形を生成する図形処理装置であって、前記元図形から、基本図形要素を抽出する抽出手段と、前記抽出された基本図形要素を、複数のプリミテイブ図
形要素に分割する分割手段と、前記プリミテイブ図形要素から、前記元図形に対応する
閉図形を生成する生成手段と、を備えることを特徴とす
る図形処理装置。
【請求項１２】前記基本図形要素は、円であることを
特徴とする請求項１１に記載の図形処理装置。
【請求項１３】前記基本図形要素は、円弧であること
を特徴とする請求項１１に記載の図形処理装置。
【請求項１４】前記基本図形要素は、楕円であること
を特徴とする請求項１１に記載の図形処理装置。
【請求項１５】前記生成手段は、前記プリミテイブ図形要素から、所定距離離れた閉図形
を生成するプリミテイブ閉図形生成手段と、生成された複数の閉図形間の論理和を演算して、論理和
閉図形を生成する論理和閉図形生成手段と、を備えるこ
とを特徴とする請求項１１に記載の図形処理装置。
【請求項１６】前記生成手段は、前記プリミテイブ図形要素から、所定距離離れた閉図形
を生成するプリミテイブ閉図形生成手段と、生成された複数の閉図形間の論理和を演算して、論理和
閉図形を生成する論理和閉図形生成手段と、前記論理和閉図形の内側に、別の図形が生成されていれ
ば、前記別の図形を前記論理和閉図形から別図形除去手
段と、を備えることを特徴とする請求項１１に記載の図
形処理装置。
【請求項１７】元図形に対するハッチング線分を生成
する図形処理装置であって、元図形に対する線分要素を設定する設定手段と、前記元図形と前記線分要素の接触点座標を計算する計算
手段と、前記接触点座標から、ハッチングに必要な接触点を選択
する選択手段と、前記選択された接触点座標を、前記線分要素の始点に近
い順に並べるソーテイング手段と、前記並べられた接触点座標に基づき、ハッチング線分を
生成するハッチング線分生成手段と、を備えることを特
徴とする図形処理装置。
【請求項１８】前記選択手段は、前記元図形を構成する基本図形要素の端点や接線との接
触点を持つ前記接触点を除いた残りの前記接触点を選択
することを特徴とする請求項１７に記載の図形処理装
置。
【請求項１９】前記基本図形要素は円弧であることを
特徴とする請求項１７に記載の図形処理装置。
【請求項２０】前記基本図形要素は直線分であること
を特徴とする請求項１７に記載の図形処理装置。