JPS62272366A

JPS62272366A - 図形情報処理装置

Info

Publication number: JPS62272366A
Application number: JP61114616A
Authority: JP
Inventors: Tomotoshi Ishida; 智利石田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-05-21
Filing date: 1986-05-21
Publication date: 1987-11-26
Also published as: US4901250A

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】３、発明の詳細な説明〔産業上の利用分野〕本発明は、ＣＡＤシステム（コンピュータ援用設計シス
テム）に関する。

〔従来の技術〕

製造業においては、設計作業の省力化、高速化のため、
図形情報処理装置を用いたＣＡＤシステムを広く利用し
ている０図形情報処理装置の使用においては、操作者は
、ポインティングデバイス（タブレット、ディジタイザ
、マウス等）、キーボード、グラフィックディスプレイ
等の入力装置を用いて設計対象物の形状を入力、変更し
、出力を指示する操作を行う、この操作において、幾何
要素の位置情報は、操作者が入力する数値に対応する情
報として入力する方法、またはポインティングデバイス
で指示する位置に対応する情報として入力する方法によ
って入力装置から図形情報処理装置に入力する。

従来の図形情報処理装置の記憶装置中の幾何要素の記憶
領域中には１例えば、ｒＰＩＸＥＬＪ＆２４、Ｐ、１４
８　　に見られるように、座標情報の記憶用領域へのポ
インタは存在せず、座標情報は幾何要素の情報と共に記
憶されていた。

これらの方法で入力、記録した情報は、操作の誤り、設
計上の変更、ポインティングデバイスで与えた概略値の
本来必要な値への変更、他の図への転用等の場合、変更
の指示を与える操作を行って図形情報処理装置内部の情
報を変更する必要がある。これらの変更のうち、幾何要
素の位置や寸法の変更処理は、従来、操作者による変更
を行う幾何要素の識別情報の入力、操作者による変更量
又は変更後の位置や寸法の情報の入力１図形情報処理装
置が自動的に行う、幾何要素の情報と共に記憶している
座標情報の変更によって行っていた。

また、２つの幾何要素が同一座標上に位置することの判
定のような、幾何要素の位置を示す座標値の同一性の判
定は、同一性判定回路が、幾何要素の情報と共に記憶し
ている座標情報（座標値）の同一性の判定によって行っ
ていた。この時、座標値に数値計算上の誤差が生じる場
合、２つの座標値の差の絶対値があらかじめ設定した値
より小さいことをもって同一と判定する回路も存在した
。

操作者が入力する公差付き寸法情報は１例えば日本機械
学会、精機学会共催筒３回設計自動化工学講演会講演論
文集１０４及び１０９に見られるように、寸法追加変更
回路によって、幾何要素間の関係として２寸法情報記憶
領域中に記憶する、寸法値と幾何要素の情報の記憶領域
へのポインタとによって記録されていた。

操作者による図形情報処理装置に記憶された図形の寸法
の変更の操作方法としては、幾何要素の位置や大きさを
変更する操作方法が用意されており、図形情報処理装置
には、この操作の処理を行い、それに伴って変化する２
つの幾何要素の間の間隔を寸法の情報とみなし寸法の情
報の記憶領域中の情報を自動的に変更する回路が存在し
た。また、操作者があらかじめ変数を設定し１図形の形
状を入力する際に位置や寸法の値の代わりに変数を指定
して入力し、後でその変数へ代入する値を変更する操作
方法が用意されており、図形情報処理装置には、この操
作の処理を行う回路が存在した。

操作者は、各種指示、各種操作によって、上記各装置、
各回路を駆動させ、記憶装置中に図形情報を記録させた
後、表示装置を駆動させる操作を行って、表示装置に図
形を表示させることができた。

（発明が解決しようとする問題点〕従来の図形情報処理装置においては、図形情報処理装置
中の記憶領域に記録した複数の図形の形状９位置方向の
変更を行う場合、操作者は、図形に対応する記憶装置中
の座標情報の変更を行うための操作を、各図形ごとに行
う必要があった。なぜなら、従来の装置においては、幾
何要素の位置を規定する座標値は、それぞれ独立に個別
に記録されており、明らかに指定した互いの関連が無い
からである６例えば第２図の１’／ｚ直交座標系に置か
れたワイヤフレーム表現の３次元図形を記憶している図
形情報処理装置において９点２１のｙ軸方向への１０ｍ
＋ａの移動は、点２１に対応する記憶装置中のｙ座標値
の変更を行う操作で実施できるが、点２１２点２２２点
２３１点２４．線２５゜、１１２６．　ｌｌＡ２７，８
！２８のｙ軸方向への１０＋ｍの移動及びこの移動に伴
う線２９．線３０．線３１゜線３２の延長には、操作者
による複数回の操作が必要であった。操作の回数は、は
ぼ変更する要素の数に比例するため、多くの要素を変更
する際、操作回数が多くなり、煩雑であった。従来、あ
る条件が成立する関係にある点や線を同時に変更する操
作方法を用意している図形情報処理装置も存在したが、
その条件が、偶然成立するのか、成立するような情報が
意図的に入力されているのかを判定する手段は無く、１
回の操作で完全に自動的に処理することは不可能であっ
た１例えば前記例において１点２１とｙ座標値が等しい
という条件が成立する点、線を、同時に変更する回路を
有する図形情報処理装置を用いると、前記点や線の情報
は要求通り変更できるが、変更の要求の無かった点３３
２点３４等の情報も同時に変更されてしまった。

図形情報処理装置に入力した３次元図形を図面として出
力する際には、まず２次元図形に変換し。

寸法線や注記等の図面として必要な情報を加える。

このような操作の後図形寸法を変更する際には、３次元
図形、２次元図形両方の対応する場所を同様に変更する
必要がある。従来の図形情報処理装置では、このような
場合、それぞれ別々に操作して変更を行うか、３次元図
形を変更し、投影情報である２次元図形を再度作成した
後、寸法線や注記を再入力または変更する必要があった
。なぜなら、各図形の幾何要素はそれぞれ別々の座標値
を持っており、１度の操作では一方の座標値しか変更で
きなかったからである。

図形情報処理装置においては、複数の点が同一位置に存
在することや、複数の面が接触していること等を判定す
るために、座標値を比較する回路が必要である。従来の
図形情報処理装置においては、すべての組合せについて
座標値の比較を確実に自動的に行うことは不可能であり
、操作者が座標値の同一性を入力する必要の生じる場合
があった。なぜなら、記憶装置中の座標値の数値的一致
の判定を行う回路によれば、数値計算上の誤差により、
同一と判定されるべき値が同一と判定できない場合が生
じる可能性があり、２つの座標値の差の絶対値があらか
じめ設定した値より小さいことをもって同一と判定する
回路によれば、あらかじめ設定した値より小さい寸法を
扱うことができなかった。

第３図に示す機械部品の情報を図形情報処理装置内の記
憶装置中に記録している状態において、寸法５４の部分
を変更して２方向へ１０ｍｍ延長させる変更を行う場合
、従来の図形情報処理装置においては、まず寸法補助線
４９の延長上の幾何要素を２方向に移動させる操作を行
い、このままだと寸法５５が満たされないので、さらに
寸法補助線４８の延長上の幾何要素を２方向に移動させ
る操作を行う等の、複数回の操作を行う必要があった。

または、寸法５４をあらかじめ変数として設定しておき
、代入する値を変更する必要があった。

本発明の目的は、かかる従来の問題点を解決し、少ない
回数の操作によって図形情報を変更する方法を提供しう
る図形情報処理装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決する本発明の特徴とするところは、従
来の図形情報処理装置の構成要素として存在しなかった
。幾何要素のトポロジー情報およびジオメトリ−情報の
記憶領域１位置座標の情報の記憶領域９寸法情報の記憶
領域を持つ記憶手段と、この記憶手段中の情報を処理す
ることのできる座標値変更手段、同一性判定手段２寸法
追加変更手段を有することにある。

〔作用〕

図形情報処理装置に記録した形状情報の変更の際の操作
回数が低減できる。

〔実施例〕

以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明す
る。

第１図は１本発明の一実施例である図形情報処理装置の
構成を示したものである。入力装置１は、利用者の操作
を信号に変換する装置であり、例えばキーボード、タブ
レット、磁気テープ装置等が用いられる。解析回路２は
、入力装置１で発生した信号を解析し、その結果に従っ
て後述する図形情報記録回路３または座標値変更回路４
または同−性判定回路５または寸法追加変更回路６また
は出力装置７に信号を送る回路である。

図形情報記録回路３は、解析回路２で発生した信号によ
り、図形情報を記憶装置１８に保存する回路である。

座標値変更回路４は、解析回路２で発生した信号により
、記憶装置８中の第２の記憶領域１０中の座標の情報を
変更する回路である。

同−性判定回ｙ！！５は、解析回路２で発生した信号に
より、記憶装置８中の第１の記憶領域９中の複数の幾何
要素に対応する座標値の同一性を判定する回路である。

寸法追加変更回路６は、解析回路２で発生した信号によ
り、記憶族！！８中の、第３の記憶領域１１中に寸法の
情報を追加し、または第３の記憶領域１１中に記憶され
ている寸法の情報を変更し。

かかる追加または変更に従って第２の記憶領域１０中の
座標の情報を変更する回路である。

出力装置７は、解析回路２で発生した信号により、記憶
装置８中の情報を図示しないＣ，ＲＴ、平面ディスプレ
イ等の表示装置に出力する装置である。

記憶装置８は、少なくとも、第１の記憶領域９゜第２の
記憶領域１０．第３の記憶領域１１を有する装置である
。

第１の記憶領域９は、幾何要素のトポロジー情報と、ジ
オメトリ−情報と、第２の記憶領域１０中の座標値の記
憶領域へのポインタを記憶する領域である。

第２の記憶領域１０は、図形の位置座標の情報と、第３
の記憶領域１１中の前記位置座標を端点とする寸法値の
記憶領域へのポインタを記憶する領域である。

第３図の記憶領域１１は、２つの座標の間の寸法の情報
と、第２の記憶領域１０中の前記寸法の情報の両端の座
標値の記憶領域へのポインタを記憶する領域である。

上記、各ポインタの記憶において、１つの記憶領域に複
数の記憶領域へのポインタを記録するためには、線形リ
スト等を用いる。また、座標系ととしでは、直交座標系
２円柱座標系、極座標系等、どのような座標系を扱うこ
とも可能である。

第２図は、Ｘ７Ｚ直交座標系に置いたワイヤフレーム表
現の３次元図形である。２１〜２４は点、２５〜３２は
線分、３３．３４は点をそれぞれ示す、この図形は、第
３図に示すような公差付き寸法を指定した形状の情報が
入力装置１から入力されると、この情報は信号に変換さ
れ、解析回路２を通り１図形情報記録回路３または寸法
追加変更回路６に送られる。第３図において４１〜４９
は寸法補助線かつ座標、５１〜５５は寸法をそれぞれ示
す。図形情報記録回路３及び寸法追加変更回路６は、こ
の情報を、記憶装置８中に、第４図のように記録する。

第４＠において、２１〜２４゜３３．３４は点の記憶領
域、２５〜２９は線分の記憶領域を示しており、第２図
の点２１〜２４゜３３．３４線分２５〜２９の情報が第
４図の同一符号の記憶領域にそれぞれ記憶される。また
、第４図において、４１〜４９は座標の記憶領域、５１
〜５５は寸法の記憶領域であり、第３図の座標４１〜４
９２寸法５１〜５５の情報が第４図の同一符号の記憶領
域にそれぞれ記憶される。第１の記憶領域９には、幾何
要素である各線分が９両端の点を結ぶ線として、点の情
報の記憶領域２１〜２４へのポインタとして記憶領域２
５〜２９に記録され、幾何要素である点は、ｘ、ｙ、ｚ
各座標値を表わす第２の記憶領域１０中の座標の情報の
記憶領域４１〜４９へのポインタとして記憶領域２１〜
２４，３３．３４に記録される。第２の記憶領域１０に
は、座標の情報が、座標値、第１の記憶領域９中の点の
情報の記憶領域２１〜２４゜３３．３４へのポインタ、
第３の記憶領域１１中、の寸法値の情報の記憶領域５１
〜５５へのポインタとして記憶領域４１〜４９に記録さ
れる。第３の領域１１には、寸法が、第２の記憶領域１
０中の寸法の両端の座標の情報の記憶領域４１〜４９へ
のポインタと、公差を含む寸法値として記憶領域５１〜
５５に記録される。

例えば第２図における線分２５は１点２１と点２２を結
ぶ線分であるため、図形情報記録回路３３によって、第
４図に示すように、線分の記憶領域２５には１点の記憶
領域２１どの点の記憶領域２２へのポインタが記録され
る。また１点の記憶領域２１には、第２の記憶領域１０
中の座標の記憶領域４２，４６．４９へのポインタが記
録され。

これによって点２１は、座標（２１，１００゜１００）
上に存在することが表現されている。同様にして、図形
情報記録回路３は、第２図、第３図の寸法以外の形状デ
ータを第４図に示す形式で記録する。

この時、第２図における点２１と点２２とに対応する第
４図のｙ座標の記憶領域へのポインタは、同一の座標の
記憶領域４６を指しているので、この２つの点は、座標
値変更回路４によって座標の記憶領域４６中の座標値１
箇所を変更するだけで、同一の位置変更を行うことがで
きる。また１点２１と点３３とのｙｌ！！棚は、座標の
記憶領域４６゜４４からいずれも１００であることがわ
かるが。

この２点は偶然同一座標上にある（設計者が同一座標上
にあることを意図していない）と考えられるので、それ
ぞれ独立に移動させることができるように、異なる座標
の記憶領域を用いて記録した。

このため、座標値変更回路４が座標の記憶領域４６中の
座標値を変更すると、点２１，２２゜２３．２４は移動
するのが２点３３は移動せずに残る。

寸法追加変更回路６は、例えば第３図における寸法５４
が、座標４７と座標４９の間の一寸法なので、第４図に
おける第３の記憶領域１１中に存在する寸法の記憶領域
５４に、第２の記憶領域１０中に存在する座標の記憶領
域４７．４９へのポインタを記録し、さらに、前記寸法
の記憶領域５４に、公差付きの寸法値１００±０．５　
　を記録する。

第３図において、例えば寸法５４の変更を行う操作を行
うとき、寸法追加変更回路６は、まず第４図における寸
法の記憶領域５４中の寸法値の変更を行い、次にこの変
更を契機として、寸法の記憶領域５４中のポインタで接
続されている座標の記憶領域４７．４９の座標値を変更
する。さらに寸法追加変更回路６は、その変更を契機と
して、第４図における座標の記憶領域４９中に存在する
第３の記憶領域へのポインタをたどって得られる寸法の
記憶領域５５、さらに前記寸法の記憶領域５５中に存在
する第２の記憶領域中へのポインタをたどって得られる
座標の記憶領域４８を得、４９中の座標値から５５中の
寸法値を減じた値を４８中の座標値の記憶領域に記録す
る０以上の動作により、１回の寸法値の変更の操作によ
って記憶袋Ｗ８中の形状の情報を正しく変更できる０例
えば１寸法５４を１１０±０．５　と変更するとき、座
標４７を基準として座標４９をｚ＝１１０とし。

寸法５５をたどって座標４８をｚ　＝１１０−２０＝９
０と変更すれば、寸法補助線４９上の点２１゜２４等の
２座標はすべて１１０になるため、線分２８．２９．３
２等の２座標はすべて１１０になり１寸法補助線４８上
の点２２．２３等の２座標はすべて９０になる球め、線
分２６，３０．３１等の２座標はすべて９０になる。

この状態で出力装置を起動する入力操作を行えば１寸法
５４の変更後の形状が出力される。

第５図は、ｒθＺ円柱座標系に置いたソリッド表現の３
次元図形である。この図形に第６図に示すような寸法を
指定した状態は、本発明の図形情報処理装置を用いれば
、第７図のように、記憶装置内部へ記録することができ
る。第６図及び第７図において、６１〜６３は立体及び
立体の記憶領域、６４〜６９は面かつ座標及び座標の記
憶領域。

７０．７１は寸法及び寸法の記憶領域をそれぞれ示し、
第６図の情報が第７図の同一符号の記憶領域にそれぞれ
記憶される。幾何要素は、一般的に使用されているＣ　
Ｓ　Ｇ　（Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｖｅ　ＳｏｌｉｄＧｅ
ｏｍｅｔｒｙ）形式（例えばｒ　Ｐ　Ｉ　Ｘ　Ｅ　Ｌ　
Ｊ　Ｈａ　２４　。

ｐ、６２）で２進木として記録している６例えば。

円筒の内側の面６５を±２方向に無限に延長した面の外
側の部分の立体６１（右上から左下への斜線の部分）と
、円筒の外側の面６６を±２方向に無限に延長した面の
内側の部分の立体６２（左上から右下への斜線の部分）
の重なり部分の立体６３（中空の無限長円柱）は、立体
６１と立体６２の積として記録している。しかし、２′
ａ木の葉の部分にあたる立体、例えば立体６１の定義で
は、従来のように立体の記憶領域に立体の領域を表わす
不等式を直接記録することはせず１本発明の装置を用い
て、座標を表わす値を座標の記憶領域へのポインタとし
て記録している０例えば立体６１を規定する不等式は１
４≦ｒであるが、このうち座標値を表わす１４を、座標
値１４を記憶している記憶領域へのポインタとして記録
している。

寸法は１寸法の両側の座標の記憶領域へのポインタと、
公差付きの寸法値によって記録している。

例えば角度を示す寸法７０は、座［１６７と座標６８の
間の寸法なので、寸法の記憶領域７ｏへは。

座標の記憶領域６７．６８へのポインタを記録している
。さらに、寸法の記憶領域７０へは、公差付きの寸法値
２０±０．１″を記録している。

第６図において、角度を示す寸法７０の変更を行うとき
、この変更を契機として、寸法の記憶領域７０に接続さ
れている座標の記憶領域６７゜６８の座標値を変更する
。そして、その変更を契機として、座標の記憶領域６８
と１寸法の記憶領域７１を介して関係する座標の記憶領
域６９の座標値を変更する。以上の操作により５寸法値
の変更によって形状を正しく変更できる０例えば、寸法
７０を２５±０．１４　と変更するとき、この方法によ
れば、座４ｊ！Ｉ６７を基準として座ｌ１１３Ｂがθ＝
２５°となり、座標６９がθ＝５５８となって。

寸法７０の変更に従った形状変更が正しく行われる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ＣＡＤシステムの利用者は。

寸法線に付属した寸法値を変更する操作という設計の常
識に合った方法で図形情報の変更ができるようになり、
しかも１図形情報の変更を行うための操作回数を低減す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である図形情報処理装置の構
成例を示す図、第２図はＸ７Ｚ直交座標系に置いたワイ
ヤフレーム表現の３次元図形を示す図、第３図は第２図
の図形に与えた寸法の例を示す図、第４図は第２図及び
第３図に示す図形を図形情報処理装置中の記憶装置８中
に記録した状態の一部を示す図、第５図はｒθ２円柱座
標系に置いたソリッド表現の３次元図形を示す図、第６
図は第５図の図形に与えた寸法の例を示す図、第７図は
第５図及び第６図に示す図形を図形情報処理装置中の記
憶装置中に記録した状態の一部を示す図である。１・・・入力装置、２解析回路、３・・・図形情報記録
回路、４・・・座標値変更回路、５・・・同一性判定回
路、６・・・寸法追加変更回路、７・・・出力装置、８
・・・記憶装置、９・・・第１の記憶領域、１０・・・
第２の記憶領域、１１・・・第３の記憶領域、２１〜２
４・・・点かつ点の記憶領域、２５〜３２・・・線分か
つ線分の記憶領域、３３〜３４・・・点かつ点の記憶領
域、４１〜４９・・・寸法補助線かつ座標の記憶領域、
１〜５５・・・寸法かつ寸法の記憶領域、６１〜６３・
・・立体かつ立体の記憶領域、６４〜６９・・・面かつ
座標かつ座標の記憶領域、７０〜７１・・・寸法かつ寸
法の記憶領域。

Claims

【特許請求の範囲】１、設計の援助に用いる図形情報処理装置において、少
なくとも、利用者の操作を信号に変換する入力手段と、少なくとも、図形の幾何要素のトポロジー情報とジオメ
トリー情報と第２の記憶領域へのポインタとを記憶する
第１の記憶領域、および図形の位置座標の情報と第３の
記憶領域へのポインタとを記憶する第２の記憶領域、お
よび図形の２つの座標の間の寸法の情報と上記第２の記
憶領域へのポインタとを記憶する第３の記憶領域とを有
する記憶手段と、図形情報を上記記憶手段に保存する図形情報記録手段と
、上記記憶手段中の上記第１の記憶領域中の複数の幾何要
素の情報の同一性を判定する同一性判定手段と、上記記憶手段中の上記第２の記憶領域中の座標の情報を
変更する座標値変更手段と、上記記憶手段中の、上記第３の記憶領域中の寸法の情報
を追加し、または上記第３の記憶領域中に記憶されてい
る寸法の情報を変更し、かかる追加または変更に従つて
上記第２の記憶領域中の座標の情報を変更する寸法追加
変更手段と、上記入力手段で発生した信号を解析し、その結果に従つ
て上記図形情報記録手段または座標値変更手段または同
一性判定手段または寸法追加変更手段または表示手段に
信号を送る解析手段と、記憶装置中の情報を表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする図形情報処理装置。