JPH07200873A - 3次元モデルの作成方法 - Google Patents

3次元モデルの作成方法

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JPH07200873A
JPH07200873A JP5348712A JP34871293A JPH07200873A JP H07200873 A JPH07200873 A JP H07200873A JP 5348712 A JP5348712 A JP 5348712A JP 34871293 A JP34871293 A JP 34871293A JP H07200873 A JPH07200873 A JP H07200873A
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JP
Japan
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dimensional
dimensional model
additional element
model
basic
Prior art date
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Application number
JP5348712A
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English (en)
Inventor
Nobuyuki Suzuki
信行 鈴木
Shinichi Kaneko
慎一 金子
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Mutoh Industries Ltd
Original Assignee
Mutoh Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 3次元モデルに対し簡単な操作で追加要素を
追加する。 【構成】 基本モデルに追加すべき追加要素の属性情報
“穴”とその形状情報(2次元図面)とを指定する。指
定された前記追加要素の属性情報及びその形状情報に基
づいて追加要素の3次元モデルを作成する。作成された
追加要素の3次元モデルが加算要素であるか減算要素で
あるかをその属性情報に基づいて判定し、その結果に従
って追加要素の3次元モデルと基本モデルとの形状論理
演算を実行する。形状情報が変更されたら3次元モデル
も変更される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、3次元CADシステム
等における3次元モデルの作成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、3次元CADシステムを使用して
3次元モデルを作成する場合、第1の方法としては、直
方体、円柱、角柱、板、球等のプリミティブと呼ばれる
基本形状を指定しながら、必要とする寸法値を入力して
いき、1つの三次元モデルに合成していくことがなされ
ている。また、これらの基本形状に対して、稜線、面の
分割、移動、掃引といった方法で局所変形操作を施し
て、所望とする3次元モデルを形成していく方法も知ら
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来の3次元モデルの作成方法では、穴やシャフトを3
次元モデルに追加する場合、円柱、角柱等のプリミティ
ブを指定したのち、差演算又は和演算を指定するという
操作が必要であり、操作が面倒であるという問題点があ
る。
【0004】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、3次元モデルに対し簡単な操作で
追加要素を追加することが可能な3次元モデルの作成方
法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る3次元モデ
ルの作成方法は、基本3次元モデルに追加すべき追加要
素の属性情報とその形状情報とを指定するステップと、
このステップで指定された前記追加要素の属性情報及び
その形状情報に基づいて前記追加要素の3次元モデルを
作成するステップと、前記作成された追加要素の3次元
モデルが加算要素であるか減算要素であるかをその属性
情報に基づいて判定し、その結果に従って前記追加要素
の3次元モデルと前記基本3次元モデルとの形状論理演
算を実行するステップとを備えたことを特徴とする。
【0006】前記追加要素の形状情報の指定方法として
は、追加要素の2次元投影図を指定する方法等が考えら
れる。この場合、前記基本3次元モデルと前記追加要素
の2次元投影図とをリンクさせて記憶しておき、前記2
次元投影図が修正されたとき、これに対応して求める3
次元モデルを修正するステップを更に備えるようにして
もよい。
【0007】
【作用】本発明によれば、例えば穴、シャフト等の追加
要素の属性情報を指定し、その形状情報を指定するのみ
で、基本3次元モデルの指定位置に指定した属性の追加
要素が追加される。その際、形状論理演算は、追加要素
の属性に応じ、例えば穴であれば差演算が実行され、ボ
スであれば和演算が実行される。このため、オペレータ
の操作が簡単になる。形状情報として2次元投影図を指
定するようにすると、表示された2次元図面に対してオ
ペレーションを行えば良いので操作が更に簡単になる。
また、既に作成された2次元図面を活用することによ
り、設計資源を有効に利用して、効率よく3次元モデル
を作成することができる。
【0008】また、基本3次元モデルを追加要素の2次
元投影図とリンクさせて保管しておき、2次元投影図に
修正が加えられたときに、これに対応して求める3次元
モデルも修正するようにしておけば、3次元モデルに対
して改めて修正を施す必要がなくなり、更に操作性が向
上する。
【0009】
【実施例】以下、添付の図面を参照して本発明の実施例
について説明する。図1は、本発明の実施例に係る3次
元CADシステムの構成を示す機能ブロック図である。
このシステムは、マウス、キーボード等の入力部1と、
CPU及び所定のソフトウェア等で構成されたCAD処
理部2と、外部ディスク装置等の2次元図面データ記憶
部3及び3次元モデルデータ記憶部4と、CRTディス
プレイ装置等の表示部5と、プリンタ、ラスタプロッタ
等の印刷出力部6とを備えて構成されている。
【0010】CAD処理部2は、2次元図面の作成・編
集のための2次元図面作成部7と、3次元モデルの作成
・編集のための3次元モデル作成部8とを備えている。
3次元モデル作成部8は、更に基本モデル作成部11及
び詳細モデル作成部12を備えている。
【0011】基本モデル作成部11は、2次元図面デー
タに格納された2次元図面データから必要な3面図、2
面図又は1面図(回転体の場合)を抽出又は作成し、こ
れらの2次元図面に基づいて基本となる3次元モデルを
生成する。詳細モデル作成部12は、作成された基本モ
デルに対して、穴あけ、シャフト付け、突き出し付け、
面取り、R付け等を施し、詳細な3次元モデルを生成し
ていく。
【0012】次に、このように構成された本システムの
動作について説明する。図2はこのシステムで3次元モ
デルを作成する場合の作業手順を示すフローチャートで
ある。3次元モデルは、基本モデルの作成処理(S1)
及び詳細モデルの作成処理(S2)によって作成され
る。これらの各ステップは、必要に応じて繰り返される
こともあるし、省略されることもある。
【0013】図3は、基本モデルの作成処理(S1)の
流れを示すフローチャートである。先ず、3面図、2面
図又は1面図等の投影図を作成する(S11)。図4
(a)は一般の投影体を特定するための3面図、同図
(b)は回転体を特定する2面図の例である。このよう
な2次元図面が予め2次元図面データ記憶部3に登録さ
れている場合には、これを読出して利用し、登録されて
いない場合には、2次元図面作成部7を起動して必要な
2次元図面を作成する。
【0014】次に、この2次元図面に対し、入力部1の
操作によって基準点Pを設定する(S12)。この基準
点Pは、図4(a)のようなブロック体の場合は、上面
図(TOP)、正面図(FRONT)、右側面図(RI
GHT)の各図面に対して、また同図(b)のような回
転体の場合は、片側断面図(FRONT)、上面図(T
OP)の各図面に対して設定される。なお、投影図とし
ては、左側面図、背面図、下面図等も利用可能である。
設定操作は、各図面上の基準点をマウスなどで指示する
ことによりなされる。これにより、3次元モデル上での
同一の点を各2次元図面上で基準点Pとして指示するこ
とができる。更に必要があれば、この基準点Pに対し
て、“X,Y,Z=10,20,30”のように、基準
点の3次元空間上での座標値を入力するようにしてもよ
い。これにより、基準点Pの3次元空間上での位置及び
方向とが特定される。
【0015】続いて、各面に対して掃引処理が実行され
る(S13)。この処理は、基本的には各面に対して厚
み付けをするものである。図4(a)に示すようなブロ
ックの場合、図5に示すように、上面図をそれと直交す
る軸(Z軸)に沿って正面図の最大高さまで延長し、正
面図をそれと直交する軸(Y軸)に沿って右側面図の最
大幅まで延長し、右側面図をそれと直交する軸(X軸)
に沿って正面図の最大幅まで延長する。その結果、図5
(a),(b),(c)に示すような、3つのソリッド
モデルが生成される。
【0016】同様に、図4(b)に示すような回転体の
場合、図6に示すように、片側断面図をその回転軸(Z
軸)を中心に360°回転させて面掃引し、上面図をそ
れと直交する軸(Z軸)に沿って正面図の最大高さまで
延長する。その結果、図6(a),(b)に示すような
2つのソリッドモデルが生成される。
【0017】次に、各面の掃引によって求められたソリ
ッドモデルを基準点Pが一致する位置で重ね合わせて論
理積演算することにより、図5(d)及び図6(c)に
示すような基本モデルを生成する(S14)。ソリッド
モデルの表現方法としては、形状演算に適した半空間
法、CGS(Constructive Solid Geometry )法、境界
表現法(B−rep)等を使用すればよい。これによ
り、大まかな3次元モデルを2次元図面の作成操作の延
長で簡単に作成することができると共に、既に保管され
ている設計資源を有効活用して3次元モデリングを実行
することができる。
【0018】生成された基本モデルは、もとになった2
次元図面とリンクさせて3次元モデルデータ記憶部4に
保存する(S15)。もとになった2次元図面が修正さ
れた場合、再度、ステップS13〜S15までを繰り返
すことにより、2次元形状の変更を3次元モデルにも反
映させることができる。
【0019】図7は、詳細モデルの作成処理(S2)の
流れを示すフローチャートである。先ず、詳細モデル作
成のベースとなる基本モデルを3次元モデルデータ記憶
部4から読み出す(S21)。次に、基本モデルに追加
する追加要素の属性とその形状情報とを指定する(S2
2)。頻繁に用いられる追加要素としては、図8に示す
ように、穴、シャフト、カット、突き出し等があるが、
これらの属性は予め詳細モデル作成部12に登録してお
く。これらの属性と、必要な大きさ、長さ、位置、方
向、形状等の形状情報とを対にして持たせることによ
り、追加要素を定義する。これらの追加要素のうち、R
付け、面取り等はパラメータによって形状を特定する。
それ以外の追加要素についても半径、深さ等のパラメー
タによって形状を特定することができるが、このような
設定方法の他に2次元図面を形状情報として使用するこ
ともできる。
【0020】図9は、追加要素の属性として“穴”を指
定し、形状情報を2次元図面によって指定した例であ
る。このような2次元図面が与えられると、属性に応じ
て追加要素の3次元モデルが生成される(S23)。属
性が“穴”、“シャフト”等の回転体の場合には、2次
元図面を回転軸を中心にして面掃引し、追加要素のモデ
ルを作成する。また、追加要素が“ボス”、“スロッ
ト”等のブロック体である場合には、3面図から各軸方
向へ面掃引したのち論理積演算して追加要素のモデルを
作成する。なお、ボス、スロット等はB−repデータ
の操作により、他の方法によって作成するようにしても
よい。
【0021】追加要素のモデルが作成されたら、基準点
Pを基本モデルの指定位置に合致させて追加要素を基本
モデルに追加する。その際、属性情報を参照し、属性が
穴、カット、ネック、スロット、ポケットである場合に
は、基本モデルから追加要素を減算し(S24,S2
5)、属性がシャフト、突き出し、フランジ、ボスであ
る場合には、基本モデルに追加要素を加算する(S2
4,S26)。以上の操作を全ての追加要素について行
ったら(S27)、作成された追加要素を基本モデルの
情報とリンクさせて3次元図面データ記憶部4に保管す
る(S28)。
【0022】この処理においても、追加要素のもとにな
った2次元図面が図9(a)から図9(b)のように修
正された場合、再度、ステップS23〜S28までを繰
り返すことにより、2次元形状の変更を3次元モデルに
反映させることができる。
【0023】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、追
加要素の属性情報を指定し、その形状情報を指定するの
みで、基本3次元モデルに指定した属性の追加要素が追
加される。その際、形状論理演算は、追加要素の属性に
応じて実行されるので、オペレータの操作が簡単になる
という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例に係る3次元CADシステム
の機能ブロック図である。
【図2】 同システムを使用した3次元モデルの作成手
順を示すフローチャートとである。
【図3】 図2における基本モデル作成処理の詳細フロ
ーチャートである。
【図4】 同処理で使用される2次元投影図の例を示す
図である。
【図5】 同処理におけるブロックの合成処理を説明す
るための図である。
【図6】 同処理における回転体の合成処理を説明する
ための図である。
【図7】 図2における詳細モデル作成処理の詳細フロ
ーチャートである。
【図8】 同処理の対象となる基本形状の例を示す図で
ある。
【図9】 同処理における2次元図面訂正時の処理を説
明するための図である。
【符号の説明】
1…入力部、2…CAD処理部、3…2次元図面データ
記憶部、4…3次元モデルデータ記憶部、5…表示部、
6…印刷出力部、7…2次元図面作成部、8…3次元モ
デル作成部、11…基本モデル作成部、12…詳細モデ
ル作成部。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基本3次元モデルに追加すべき追加要素
    の属性情報とその形状情報とを指定するステップと、 このステップで指定された前記追加要素の属性情報及び
    その形状情報に基づいて前記追加要素の3次元モデルを
    作成するステップと、 前記作成された追加要素の3次元モデルが加算要素であ
    るか減算要素であるかをその属性情報に基づいて判定
    し、その結果に従って前記追加要素の3次元モデルと前
    記基本3次元モデルとの形状論理演算を実行するステッ
    プとを備えたことを特徴とする3次元モデルの作成方
    法。
  2. 【請求項2】 前記追加要素の属性情報及び形状情報を
    指定するステップは、追加要素の2次元投影図を前記追
    加要素の形状情報として指定するステップであることを
    特徴とする請求項1記載の3次元モデルの作成方法。
  3. 【請求項3】 前記基本3次元モデルと前記追加要素の
    2次元投影図とをリンクさせて記憶しておき、 前記2次元投影図が修正されたとき、これに対応して求
    める3次元モデルを修正するステップを更に備えたこと
    を特徴とする請求項2記載の3次元モデルの作成方法。
  4. 【請求項4】 前記形状論理演算を実行するステップ
    は、前記追加要素の属性情報が穴、カット、ネック、ス
    ロット又はポケットである場合には、前記基本3次元モ
    デルから前記追加要素の3次元モデルを減算し、前記追
    加要素の属性情報がシャフト、突き出し、フランジ又は
    ボスである場合には、前記基本3次元モデルに前記追加
    要素の3次元モデルを加算するステップであることを特
    徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の3次元モ
    デルの作成方法。
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