JPH11110437A - 曲面データの品質評価法 - Google Patents
曲面データの品質評価法Info
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- JPH11110437A JPH11110437A JP9287845A JP28784597A JPH11110437A JP H11110437 A JPH11110437 A JP H11110437A JP 9287845 A JP9287845 A JP 9287845A JP 28784597 A JP28784597 A JP 28784597A JP H11110437 A JPH11110437 A JP H11110437A
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Abstract
ータの品質を比較的容易に評価できるようにする。 【解決手段】 車体モデル1の表面に関してCADシス
テムのCPUに蓄積された曲面データに対し、白色の第
1帯状部分3及び車体色の第2帯状部分4がそれぞれ平
行に描かれた水平面2の光源データをCPUが蓄積し、
曲面データ及び光源データに基づき、車体モデル1表面
の各点でその面法線と対称的に反射して視点6に向かう
水平面2上の明度を、車体モデル1の全表面についてC
PUが計算し、その結果を縞模様としてディスプレイ上
に表示し、上記縞模様の屈曲状況及び各幅の変化状況に
より曲面データの良否を判定する。
Description
蓄積された物体の曲面に関するデータの品質を、そのC
ADシステム上で容易に評価できる方法に関する。
曲面データを評価する従来の第1方法は、車体表面から
離れた場所に描かれた複数の平行線が、曲面を形成する
その車体表面上にそれぞれ曲線として映し込まれる状況
をCADシステム内で計算し、その結果を図4に例示し
たようにCADシステム内の画面上に各曲線10として
表示し、各曲線10の滑らかな屈曲状態等を観察するこ
とにより、曲面データの良否を判定しており、この場合
には、各曲線10の屈曲状態から曲面データにおける非
常に小さな歪みの有無等を判別できて、曲面の品質を良
好に評価できると共に、複数の直線群を示すデータを取
り扱うため比較的計算量が少なくてすみ、短時間で計算
を終了させることができて、計算結果である曲線の屈曲
状態を画面上へ迅速に表示させることが可能であるが、
単なる各曲線10の表示であるため、実車における陰影
のごときリアルな感覚での曲面表示は非常に困難な不具
合があった。
れて任意の場所に設定された点光源、もしくは、平行光
源により、曲面を形成するその車体表面上の陰影をCA
Dシステム内で計算し、その結果を車体表面の明暗を表
す陰影図として画面上に表示し、車体表面上における各
部陰影の変化状況から曲面データの良否を判定する、い
わゆる、グローフォンシェーディング法であり、、この
場合には、比較的計算量が少なくてすむため短時間で計
算を終了することができて、計算結果である各部陰影の
変化状況を画面上へ迅速に表示させることが可能である
が、単なる陰影の表示であるため、車体表面の比較的大
きな凹凸データの評価が可能であるものの、実車と同様
にリアルな感覚での曲面表示が難しいと共に、実際には
点光源もしくは平行光源からの照射範囲が限定されるた
め、各部陰影の変化状況から曲面データ上における非常
に小さな歪みの有無等の品質を良好に評価することは困
難な欠点があった。
現実と同一の背景及び光源があるとして、それらの立体
的データを可能な限りCADシステム内に蓄積し、それ
らが車体表面に映り込む状況を車体表面の曲面データ及
び上記立体的データから忠実に計算し、その結果を車体
表面に映し出された模様として画面上に表示し、それら
の模様から曲面データの良否を判定する、いわゆる、レ
イトレーシング法であり、この場合には、車体表面にお
ける映り込みが現実の状況とほぼ完全に一致するように
計算するため、実車と同様にリアルな感覚での曲面表示
がきわめて良好に行われ、従ってまた、車体表面の上記
映り込みから曲面データにおける非常に小さな歪みの有
無等の品質を的確に評価できるが、必要な計算量が膨大
となって大型のCPUでも時間が相当にかかるので、コ
スト上の問題があると共に、計算結果である車体表面の
映り込み状況を画面上へ迅速に表示することができず、
従って、曲面データの品質評価に長時間を要するという
実際的な不具合は避けられなかった。
テムに蓄積された物体の曲面に関するデータの品質を、
比較的容易に評価することができる方法を提供しようと
するものである。
る曲面データの品質評価法は、物体の曲面を表示する曲
面データをCADシステムに蓄積すると共に、上記曲面
と間隔をおいた面上にそれぞれ明度が異なって交互に配
置されそれぞれ直線的に延びる第1帯状部分及び第2帯
状部分を光源に見立てた光源データを上記CADシステ
ムに蓄積し、上記曲面上における上記第1帯状部分及び
上記第2帯状部分の映し込みを上記曲面データ及び上記
光源データに基づいて上記CADシステムが画成し、そ
の画成結果を上記CADシステムの画面上に表示して、
表示された第1帯状部分及びまたは上記第2帯状部分の
屈曲状況、及びまたは、第1帯状部分及びまたは上記第
2帯状部分における幅の変化状況により上記曲面データ
の良否を判定する。
第2帯状部分の映し込みを画面上に表示することによ
り、第1帯状部分及びまたは上記第2帯状部分の屈曲状
況、及びまたは、第1帯状部分及びまたは第2帯状部分
における幅の変化状況により曲面データの良否を判定し
ているため、曲面データの微細部にまで視覚によって精
度良くかつ容易に評価することが可能となる。
て説明する。図1に例示された車体モデル1、とくに、
その外板表面の曲面を表示する曲面データが、従来と同
様にCADシステムに蓄積されているが、さらに、車体
モデル1の上方に適当な間隔、例えば地表面から3mの
距離をおいて一つの水平面2を想定し、水平面2上に
は、明度が最も大きい白色で、かつ、直線的に延びる幅
がaの第1帯状部分3と、例えば紺色、赤色等の適当な
車体色に相当する明度をもち、かつ、第1帯状部分3と
平行に直線的に延びる幅がbの第2帯状部分4とが交互
に配置されているものを光源に見立てた光源データを、
上記CADシステムに蓄積する。
3及び第2帯状部分4の境界には、図2に示されている
ように、第1帯状部分3から第2帯状部分4に向かって
徐々に明度が減少する比較的小さい幅の徐変領域5が設
定され、徐変領域5内の明度は、第1帯状部分3の近傍
では比較的大きいが、第1帯状部分3からある程度離れ
ると急激に減少し、第2帯状部分4の近傍では比較的緩
やかに減少して、第2帯状部分4と一致するように調整
されている。
例えば2m離れて、適当な高さ、例えば地表面から1.
5mの距離をおいて一つの視点6を想定し、車体モデル
1に対する視点6の相対的位置を視点データとして上記
CADシステムに記憶させる。
任意の一点Aヘ延ばした直線が、点Aの面法線A´と対
称的に点Aで反射して水平面2に達した点Bを上記CA
Dシステムにより計算し、一つの第1帯状部分3におけ
る長手方向中心線を始点とする水平面2の端縁から点B
までの距離Lを算出する。
び第2帯状部分4が交互に配置されているので、L/
(a+b+2c)の端数がa/2以内であれば、また
は、a/2+b+2cより大きく、かつ、a+b+2c
より小さければ(図1の状態)、点Aの明度は第1帯状
部分3の明度であるとして上記CADシステムに記憶さ
せ、また、上記端数がa/2より大きく、かつ、a/2
+cより小さければ、点Aの明度はその端数の大きさに
応じた徐変領域5内の明度であるとして上記CADシス
テムに記憶させ、さらに、上記端数がa/2+cより大
きく、かつ、a/2+c+bより小さければ、点Aの明
度は第2帯状部分4の明度であるとして上記CADシス
テムに記憶させ、また、上記端数がa/2+c+bより
大きく、かつ、a/2+2c+bより小さければ、点A
の明度はその端数の大きさに応じた徐変領域5内の明度
であるとして上記CADシステムに記憶させ、この要領
で、車体モデル1の表面全体における各点について、視
点6に対するそれぞれの点の明度をそれぞれ映し込みデ
ータとして上記CADシステムが蓄積する。
かな鏡面のように取り扱い、車体モデル1上の各点で
は、それぞれの点における面法線と対称的にのみ光が反
射すると想定し、視点6に対しては水平面2上の一点で
ある第1帯状部分3、第2帯状部分4または徐変領域5
が車体モデル1の表面上に映し込まれるとして計算さ
れ、その一点以外における各第1帯状部分3は、上記し
た車体モデル1上の各点に対しては光源として全く作用
していないと見做している。
鏡面ではないため多少の乱反射があって、視点6に対し
ては車体モデル1上の各点における面法線と対称的でな
い水平面2上の各第1帯状部分3からも光が反射してく
るが、この乱反射光はきわめて弱いためそれを省略した
こととなり、従って、第1帯状部分3が多数配置されて
いても、車体モデル1上の各点については水平面2上の
光源データにおける一点の明度がそれぞれ映し込みデー
タとしてCADシステムにより計算されるに止まるの
で、その計算量は比較的少なく抑制できると同時に、そ
れぞれの計算式も非常に簡単となる。
れて蓄積された映し込みデータに基づき、図3に例示さ
れているように、視点6に対する車体モデル1表面の第
1帯状部分3、第2帯状部分4及び徐変領域5の映し込
み状況をCADシステムの画面上へ表示し、このとき、
第1帯状部分3の映し込み部分を白色にし、第2帯状部
分4の映し込み部分を紺色、赤色等の適当な車体色にす
ると、車体モデル1の表面に相当する曲面上へ描かれた
帯状の着色縞模様として上記映し込み状況が現実的に表
現されるので、各着色縞模様の屈曲状況や各帯における
幅の部分的変化状況等により、車体モデル1の表面にお
けるうねり状態、すなわち、曲面のなめらかさ等を実車
に近似して鮮明に表現することができ、このため、視覚
によりそれを容易に確認し、また、曲面状態の良否を判
定することが可能となる。
1帯状部分3と第2帯状部分4との境界に狭い徐変領域
5が設定されていて、画面上に表示された徐変領域5の
映し込み部分では第1帯状部分3の映し込み部分から第
2帯状部分4の映し込み部分に向かって車体色が次第に
変化し、かつ、第1帯状部分3の映し込み部分近傍では
白色に近く表現されているため、現実には光源の周辺も
反射により2次的な弱い光源として作用する微妙な状況
が画面上へ忠実に反映されることとなるので、画面上に
表示された映し込みは車体モデル1表面における実際の
映し込み状況にきわめて近く、従って、車体モデル1表
面における曲面状態の良否、すなわち、曲面データの品
質を高精度で的確に評価することができるようになる。
み状況を画面上へ現実に即した状態で表示し、これに基
づきCADシステムに蓄積された曲面データの品質を高
精度で評価することができるので、必要に応じて曲面デ
ータの編集を的確に、かつ、容易に行うことができると
共に、デザイン品質を確認するため製作する高価な車体
モデル数を削減させることができる一方、映し込みデー
タの作成に要する計算量が比較的少ないため、小型のC
ADシステムにより簡単に映し込みデータを作成して、
その映し込み状況を画面上へ迅速に表示させることが可
能となり、従って、曲面データの品質評価作業が効率的
となり、評価に要する時間を容易に短縮化できる等、コ
スト上及び実用性において大きな長所がある。
された光源データが使用されているが、光源データとし
ては車体モデルの側方に適宜立てられた平面上のものを
使用するようにしてもよく、また、光源データにおける
第1帯状部分の幅と第2帯状部分の幅とを等しくし、あ
るいは、上記平面上の部分に応じて光源データにおける
第1帯状部分の幅と第2帯状部分の幅とを適宜変化させ
て、曲面のなめらかさを一層確認し易くするようにして
も、それぞれ上記実施形態例と同等の作用効果を奏する
ことができる。また、上記平面を円筒面もしくは球面等
の曲面に適宜置き換え、あるいは、光源データは平行な
線状のみでなく、交叉させた網目状のもの等、計算の容
易な幾何学的な配置とし、さらには、車体表面以外のな
めらかな曲面に対する曲面データの品質評価に利用する
ことも可能であることはいうまでもない。
にあっては、曲面に対する第1帯状部分及び第2帯状部
分の映し込みをCADシステムの画面上に表示し、第1
帯状部分及びまたは上記第2帯状部分の屈曲状況、及び
または、第1帯状部分及びまたは第2帯状部分における
幅の変化状況に応じて曲面データの良否を判定するた
め、画面上で曲面データを精度良くかつ容易に評価でき
るという実用的な特色をそなえている。
視図。
Claims (3)
- 【請求項1】 物体の曲面を表示する曲面データをCA
Dシステムに蓄積すると共に、上記曲面と間隔をおいた
面上にそれぞれ明度が異なって交互に配置されそれぞれ
直線的に延びる第1帯状部分及び第2帯状部分を光源に
見立てた光源データを上記CADシステムに蓄積し、上
記曲面上における上記第1帯状部分及び上記第2帯状部
分の映し込みを上記曲面データ及び上記光源データに基
づいて上記CADシステムが画成し、その画成結果を上
記CADシステムの画面上に表示して、表示された第1
帯状部分及びまたは上記第2帯状部分の屈曲状況、及び
または、第1帯状部分及びまたは上記第2帯状部分にお
ける幅の変化状況により上記曲面データの良否を判定す
る曲面データの品質評価法。 - 【請求項2】 請求項1において、上記曲面上の各点に
おける面法線と対称的な上記各点の反射光線のみを上記
映し込みとして上記CADシステムが画成する曲面デー
タの品質評価法。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2において、上記
光源データは、上記第1帯状部分と上記第2帯状部分と
の境界に上記第1帯状部分から上記第2帯状部分へ向か
って明度が次第に減少する徐変領域が設定された曲面デ
ータの品質評価法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28784597A JP3341650B2 (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | 曲面データの品質評価支援法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28784597A JP3341650B2 (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | 曲面データの品質評価支援法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11110437A true JPH11110437A (ja) | 1999-04-23 |
JP3341650B2 JP3341650B2 (ja) | 2002-11-05 |
Family
ID=17722530
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28784597A Expired - Fee Related JP3341650B2 (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | 曲面データの品質評価支援法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3341650B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2008292365A (ja) * | 2007-05-25 | 2008-12-04 | Toyota Motor Corp | 形状評価方法、形状評価装置および三次元検査装置 |
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-
1997
- 1997-10-03 JP JP28784597A patent/JP3341650B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US8107737B2 (en) | 2007-05-25 | 2012-01-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Shape evaluation method, shape evaluation device, and 3D inspection device |
JP2009230386A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Toyota Motor Corp | 設計支援装置 |
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---|---|
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