JPS63101969A - Method for representing three-dimensional data - Google Patents
Method for representing three-dimensional dataInfo
- Publication number
- JPS63101969A JPS63101969A JP61247368A JP24736886A JPS63101969A JP S63101969 A JPS63101969 A JP S63101969A JP 61247368 A JP61247368 A JP 61247368A JP 24736886 A JP24736886 A JP 24736886A JP S63101969 A JPS63101969 A JP S63101969A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- octant
- complexity
- space
- node
- representation method
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 42
- 238000000547 structure data Methods 0.000 abstract description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は計算機又はこれに類似するシステムにおいて、
三次元空間データを表現する三次元データ表現方法に関
する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention relates to a computer or similar system,
This paper relates to a three-dimensional data representation method for representing three-dimensional spatial data.
［従来の技術］
従来、計算機の内部に三次元空間データを表現する技術
は、例えば金型等の加工用プログラムの作成に用いられ
るＮＣテープ作成装置、即ちＣＡＤ ／ＣＡＭ等の分野
において一つの大きな課題となってていた。計算機の内
部に三次元空間データを表現できると、加工、組み立て
等を自動化する分野において種々の応°用、即ち加工の
ためのツール・バスの自動発生、組み立て時における干
渉のチェック等を計算機上のソフトウェアによって自動
的に行なえる。このため、種々の三次元空間データ表現
方法が提案されている。その一つとしてオクトツリー表
現方法がある。（参考文献： ＤｏｎａｌｄＭｅａｇｈ
ｅｒ、Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｕｓｉ
ｎｇ ＯｃｔｒｅｅＥｎｃｏｄｉｎｇ、ＣＯＭＰＵＴＥ
ＲＧＲＡＰＨＩＣＳ ＡＮＤ ＩＭＡＧＥＰＲＯＣＥＳ
ＳＩＮＧ、１９，１２９−１４７（１９８２））第１１
図はオクトツリー表現方法により三次元空間データを形
成するためのフローチャートである。[Prior Art] Conventionally, technology for expressing three-dimensional spatial data inside a computer has been one of the major developments in the field of NC tape creation devices, ie CAD/CAM, used for creating processing programs for molds, etc. It had become an issue. If three-dimensional spatial data can be expressed inside a computer, it can be used for various applications in the field of automating processing, assembly, etc., such as automatic generation of tools and buses for processing, checking for interference during assembly, etc. This can be done automatically by the software. For this reason, various three-dimensional spatial data representation methods have been proposed. One of them is the octree representation method. (Reference: Donald Meagh
er, Geometric Modeling usi
ng OctreeEncoding, COMPUTE
RGRAPHICS AND IMAGE PROCESSES
SING, 19, 129-147 (1982)) No. 11
The figure is a flowchart for forming three-dimensional spatial data using the octree representation method.
（１）ステップＳｌ
被表現物体（以下、オブジェクトという）全体を包含す
る立方体を設定し、その立方体を最初の分割空間（以下
、オクタントという）として、０ＣＴＲＥＥＩという処
理を実行する（第１１図（ａ）参照。(1) Step Sl Set a cube that encompasses the entire object to be represented (hereinafter referred to as an object), use the cube as the first divided space (hereinafter referred to as an octant), and execute a process called 0CTREEI (Fig. 11(a) )reference.
以下、第１１図（ｂ）参照。）。See FIG. 11(b) below. ).
（２）ステップ８２〜Ｓ３
オクタントか完全にオブジェクトの外部にある場合には
（ステップＳ２） 、Ｅ （Ｅｍｐｔｙ ）ノードを生
成して分割を中止する（ステップＳ３）。(2) Steps 82 to S3 If the octant is completely outside the object (step S2), an E (Empty) node is generated and the division is stopped (step S3).
（３）ステップ８４〜Ｓ５
オクタントが完全にオブジェクトの内部にある場合には
（ステップＳ４） 、Ｆ （Ｆｕｌｌ）ノードを生成し
て、分割を中止する（ステップＳ５）。(3) Steps 84 to S5 If the octant is completely inside the object (step S4), an F (Full) node is generated and the division is stopped (step S5).
（４）ステップ８６〜Ｓ７
オクタントが一定の大きさ以下の場合には（ステップＳ
６） 、Ｆノードを生成して、分割を中止する（ステッ
プＳ７）。(4) Steps 86 to S7 If the octant is less than a certain size (Step S
6) Generate the F node and cancel the division (step S7).
（５）ステップＳ８
オクタントが完全にオブジェクトの内部でもなく、完全
にオブジェクトの外部でもない場合には、そのオクタン
トを未解決のノード、即ちＰ（Ｐａｒｔｉａｌ ）ノー
ドとし、そのオクタントの一辺の長さの１／２を一辺の
長さとする８つのオクタントを生成し、各オクタントに
対して０ＣＴＲＥＥＩを実行する。(5) Step S8 If the octant is neither completely inside the object nor completely outside the object, the octant is treated as an unresolved node, that is, a P (Partial) node, and the length of one side of the octant is Generate 8 octants with a side length of 1/2 and perform 0CTREEI on each octant.
次に、第１３図は第１２図に示すオブジェクトに対して
、オクトツリー表現方法を適用して生成したオクトツリ
ー構造の一例を示すものである。第１２図において、（
３１）はオブジェクト全体を包含する立方体、（３２）
はオブジェクトである。係るオクトツリー表現方法の特
徴としては、第１にオブジェクトを形成する際に物体間
の論理演算等が容易に行い得ること、第２に空間的にソ
ーティングされたデータ型式として表現されるため、面
のサーチ等が容易に行い得ること等が挙げられる。Next, FIG. 13 shows an example of an octree structure generated by applying the octree representation method to the object shown in FIG. 12. In Figure 12, (
31) is a cube containing the entire object, (32)
is an object. The features of this octree representation method are: firstly, logical operations between objects can be easily performed when forming objects, and secondly, since it is expressed as a spatially sorted data format, For example, searches for information can be easily performed.
［発明が解決しようとする問題点］
しかし、上述した従来のオクトツリー表現方法において
は、精度を上げるためには各ノードを記憶するため膨大
なデータ容量を必要とする。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional octree representation method described above, in order to improve accuracy, a huge amount of data is required to store each node.
又、加工等の自動化を行なうためには、自動加工に必要
な面情報を持っていない。Furthermore, in order to automate processing, etc., it does not have surface information necessary for automatic processing.
従って、従来のオクトツリー表現方法を実用的なシステ
ムに応用する場合に大きな障害になるという問題があっ
た。Therefore, there is a problem in that it becomes a major obstacle when applying the conventional octree representation method to a practical system.
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
実用的なシステムに応用し得る三次元データ表現方法を
提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems,
The purpose is to provide a three-dimensional data representation method that can be applied to practical systems.
［問題点を解決するための手段］
そこで、本発明では被表現物体全体を包含する三次元空
間を分割して得られた分割空間における被表現物体の複
雑度を算出し、算出した複雑度が所定の閾値以上である
分割空間をさらに所定数の分割空間に分割する処理を再
帰的に繰り返し、被表現物体についての木構造のデータ
を生成する。[Means for solving the problem] Therefore, in the present invention, the complexity of the represented object in the divided space obtained by dividing the three-dimensional space that includes the entire represented object is calculated, and the calculated complexity is calculated. A process of further dividing a divided space that is equal to or greater than a predetermined threshold into a predetermined number of divided spaces is recursively repeated to generate tree-structured data about the object to be represented.
〔作 用］
上述の三次元データ表現方法は、分割空間の生成、分割
空間の複雑度の算出及び複雑度が所定の閾値以上である
分割空間についての分割空間の生成を繰り返し再帰的に
行ない、被表現物体についての木構造のデータを生成す
る。[Operation] The three-dimensional data representation method described above recursively generates divided spaces, calculates the complexity of the divided spaces, and generates divided spaces for divided spaces whose complexity is equal to or higher than a predetermined threshold, Generate tree-structured data about the represented object.
［実施例］
以下、本発明の一実施例を添附図面を参照して詳細に説
明する。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
第１図は本発明に係る三次元データ表現方法を適用した
三次元データ表現装置の構成図である。FIG. 1 is a block diagram of a three-dimensional data representation apparatus to which a three-dimensional data representation method according to the present invention is applied.
第１図において、（１００）は計算機、（ｌｏｔ） ＋
；ｉデータを記憶するメモリ、（１０２）は入力装置、
（１０３）は工作機械である。本発明に係る三次元デー
タ表現方法は、３次元空間をオブジェクト全体を包含す
る立方体を最初のオクタントとして開始し、オブジェク
トとオクタントとの関係に基づいて、分割又は非分割を
決定し、分割の場合は各辺の長さの１／２を一辺の長さ
とする８つのオクタントに分割し、木構造を形成するよ
うにしたもので、この方法は上述した参考文献によるオ
クトツリー表現方法と全く同じ方法である。即ち、参考
文献におけるオクトツリー表現方式は、第１１図のフロ
ーチャートによって説明したように、オブジェクト全体
を包含する立方体を設定して、その立方体を最初のオク
タントとして開始しくステップＳ１）、オクタントが完
全にオブジェクトの外部にある場合に、Ｅ （Ｅｍｐｔ
ｙ ）ノードを生成して分割を中止しくステップ８２〜
Ｓ３）、オクタントが完全にオブジェクトの内部にある
場合に、Ｆ （Ｆｕｌｌ）ノードを生成して分割を中止
しくステップ８４〜Ｓ５）、オクタントサイズが一定サ
イズ以下の場合に、Ｆ（Ｆｕｌｌ）ノードを生成して分
割を中止しくステップ８６〜Ｓ７）、さらに、オクタン
トがオブジェクトの完全に外部でもなく、完全に内部で
もない場合に、そのノードを未開法のノードＰ （Ｐａ
ｒｔｉａｌ ）ノードとしくステップＳ８）、そのオク
タントの一辺の長さの１／２を一辺の長さとする８つの
オクタントに分割し、各オクタントに対して再帰的に上
記ステップ８２〜Ｓ８を実行するものである。In Figure 1, (100) is a calculator, (lot) +
; memory for storing i-data; (102) is an input device;
(103) is a machine tool. The three-dimensional data representation method according to the present invention starts with a cube containing the entire object as the first octant, and determines whether to divide or not divide the three-dimensional space based on the relationship between the object and the octant. is divided into eight octants, each half of the length of each side being the length of one side, to form a tree structure, and this method is exactly the same as the octree representation method described in the reference above. It is. That is, the octree representation method in the reference document sets a cube that encompasses the entire object and starts with that cube as the first octant, as explained with the flowchart in Figure 11. E (Empt
y) Generate a node and cancel the division Step 82~
S3), if the octant is completely inside the object, generate an F (Full) node and cancel the division. Steps 84 to S5), if the octant size is less than a certain size, generate the F (Full) node. (steps 86 to S7)), and if the octant is neither completely external nor completely internal to the object, the node is replaced by a primitive node P (Pa
rtial) node and step S8), divides the octant into eight octants whose side length is 1/2 of the length of one side of the octant, and recursively executes steps 82 to S8 for each octant. It is.
次に、第２図は本発明に係る三次元データ表現方法によ
る３次元空間データを形成するためのフローチャートで
ある。Next, FIG. 2 is a flowchart for forming three-dimensional spatial data by the three-dimensional data representation method according to the present invention.
（１）ステップＳ１０
オブジェクト全体を包含する立方体を設定し、その立方
体を最初のオクタントとして０ＣＴＲＥＥという処理を
実行する（第２図（ａ）参照。以下、第２図（ｂ）参照
。）。(1) Step S10 A cube that includes the entire object is set, and a process called 0CTREE is executed using the cube as the first octant (see FIG. 2(a); hereinafter, see FIG. 2(b)).
（２）ステップＳｌｌ −８１３
オクタントにおける複雑度を規定し、そのオクタントに
おける複雑度が閾値に以下である場合には（ステップＳ
ｌｌ ） 、Ｔ （Ｔｅｒｍｉｎａｌ）ノードを生成し
くステップＳ１２ ） 、そのオクタント内における状
態を表わす全ての情報群へのポインタをそのノードのデ
ータとして設定し、分割を中止する（ステップ５１３）
。但し、Ｋは三次元空間データ表現方法における定数パ
ラメータである。(2) Step Sll-813 Define the complexity in the octant, and if the complexity in the octant is less than or equal to the threshold (Step S
ll), T (Terminal) node is generated (step S12), pointers to all information groups representing the state within the octant are set as the data of that node, and the division is stopped (step S12).
. However, K is a constant parameter in the three-dimensional spatial data representation method.
（３）ステップ８１４〜Ｓ１５
オクタントにおける複雑度かに以上である場合には、未
解決のノード、Ｕ （Ｕｎｒｅｓｏｌｒｅｄ）ノードを
生成しくステップＳ１４ ） 、各辺の長さがそのオク
タントの長さのｌ／２を一辺の長さとする８つのオクタ
ントを生成しくステップＳ１５ ） 、各オクタントに
対して再帰的にステップ５ｉｔ−８１５を繰り返して実
行し、木構造データを形成する。(3) Steps 814 to S15 If the complexity in the octant is greater than or equal to , an unresolved node, U (Unresolred) node, is generated (Step S14), and the length of each side is l of the length of the octant. To generate eight octants whose side length is /2 (step S15), step 5it-815 is recursively executed for each octant to form tree structure data.
次に、複雑度Ｋについて説明する。複雑度としては、オ
クタント内におけるオブジェクトを表現するのに必要な
「半空間表現方程式」の数を用いる。この「半空間表現
方程式」とは、例えばある平面によって切られる領域の
一方を表わす方程式である（ ａｘ＋ｂｙ＋ｃｚ＞ｄ）
、ある球の内部を表わす方程式である（ （ｘ−ｘｉ
） ＋ （ｙ−ｙｌ） ＋ （Ｚ−Ｚｌ）２く「２
）というような三次元空間を２つに分割したその一方の
領域を表わす方程式のことである。Next, the complexity K will be explained. The complexity is the number of "half-space representation equations" required to represent the object within the octant. This "half space expression equation" is, for example, an equation that represents one side of the area cut by a certain plane (ax+by+cz>d)
, is an equation expressing the interior of a certain sphere ( (x-xi
) + (y-yl) + (Z-Zl)2ku'2
) is an equation that represents one region of a three-dimensional space divided into two.
（ａ 、 ｂ Ｓｅ Ｓｄ 、 Ｘ１％ ｙｌ、ｚｌ及
びｒはそれぞれ平面及び球を規定するためのパラメータ
。）又、複雑度と比較することにより分割、非分割を決
定するための閾値にとしては、２又は３といったような
自然数を考えればよい。(a, b Se Sd, X1% yl, zl, and r are parameters for defining a plane and a sphere, respectively.) Also, as a threshold for determining division or non-division by comparing with complexity, Just consider natural numbers such as 2 or 3.
いま、説明のために上述した定数パラメータＫをに−２
とした場合について考えてみる。本発明に係る３次元空
間データ表現方法においては、三次元空間をオブジェク
ト全体を包含する立方体から開始し、オブジェクトとの
関係によって、分割又は非分割を決定する。第３図の三
次元空間データに示すように、オクタント（３１）が完
全にオブジェクト（３０）の外部にある場合及び第３図
に示すようにオクタント（３２）が完全にオブジェクト
（３０）の内部にある場合、各オクタント内部において
オブジェクト（３０）を表現するのに必要な半空間表現
方程式は存在しないので、複雑度は０である。従って、
Ｔノードを生成して分割を中止する。この場合、このＴ
ノードに対しては特にポインタを設定する必要はない。Now, for the sake of explanation, the constant parameter K mentioned above is set to -2
Let's consider the case. In the three-dimensional space data representation method according to the present invention, a three-dimensional space is started from a cube that includes the entire object, and division or non-division is determined depending on the relationship with the object. When the octant (31) is completely outside the object (30), as shown in the three-dimensional spatial data of FIG. 3, and when the octant (32) is completely inside the object (30), as shown in FIG. , the complexity is 0 because there is no half-space representation equation necessary to represent the object (30) inside each octant. Therefore,
Generate a T node and cancel the split. In this case, this T
There is no need to specifically set pointers for nodes.
又、第４図の三次元空間データに示すように、オクタン
ト（１０）の内部にはオブジェクトを表現するための半
空間表現方程式の境界面がいくつか存在する。即ち、２
つの平面の境界を表わす平面境界（１１）、（１２）及
び１つの球面の境界を表わす球面境界（１３）である。Furthermore, as shown in the three-dimensional space data of FIG. 4, there are several boundary surfaces of half-space expression equations for expressing objects inside the octant (10). That is, 2
The plane boundaries (11) and (12) represent the boundaries of two planes, and the spherical boundary (13) represents the boundary of one spherical surface.
従って、複雑度は３となり、Ｋ （−２）より大きいの
で、Ｕノードを生成して分割を行なう。さらに、第５図
の三次元空間データに示すような場合、オクタント（１
０）の内部にはオブジェクトを表現するための半空間表
現方程式の境界面がいくつか存在する。即ち、１つの平
面の境界を表わす平面境界（１４）及び１つの球面の境
界を表わす球面境界（１５）である。Therefore, the complexity is 3, which is greater than K (-2), so a U node is generated and the division is performed. Furthermore, in the case shown in the three-dimensional spatial data in Figure 5, the octant (1
0), there are several boundary surfaces of half-space expression equations for expressing objects. That is, a plane boundary (14) represents the boundary of one plane, and a spherical boundary (15) represents the boundary of one spherical surface.
従って、複雑度は２となりＫ（−２）と等しいのでＴノ
ードを生成して、平面境界（１４）及び球面境界（１５
）の境界面を表わす２つの半空間表現方程式等を含む情
報群への２つのポインタをこのＴノードに設定して分割
を中止する。Therefore, the complexity is 2, which is equal to K(-2), so T nodes are generated, and a plane boundary (14) and a spherical boundary (15) are generated.
), and the division is stopped by setting two pointers to the information group including two half-space expression equations representing the boundary surface of ) to this T node.
第６図は上述した方式によって作成されたオクトツリー
構造型データを示す構成図である。第６図において、（
２１）、（２２）、（２３）、（２４）及び（２５）は
半空間表現方程式等を含む情報群データであり、矢印は
各ノードに設定されたポインタの接続を示している。な
お、情報群データ中に各加工等に必要な情報、例えば面
精度等の情報、又はグラフィック表示に必要な面の反射
係数、散乱係数等の面属性等の情報を与えれば、極めて
有効である。FIG. 6 is a configuration diagram showing octree structured data created by the method described above. In Figure 6, (
21), (22), (23), (24), and (25) are information group data including half-space expression equations, etc., and arrows indicate connections of pointers set at each node. It is extremely effective to provide information necessary for each processing, such as surface precision, or surface attributes such as surface reflection coefficient and scattering coefficient necessary for graphic display, in the information group data. .
本発明に係る三次元空間データ表現方法によれば、１つ
のオクタント内はに個以下の半空間方程式等を含む情報
群データのみを持つという性質を有している。この性質
は並列処理システム等へのアプリケーションを考えた場
合、極めて大きな意味を持つ。例えば、一つのオクタン
ト内での干渉問題を解決する場合を考えると、並列度Ｎ
のシステムの場合、定数パラメータに−Ｎとし、各プロ
セッサに対して、それぞれ一つずつの半空間方程式との
干渉問題として割り付けることにより、システムの並列
性を有効に利用することができる。According to the three-dimensional space data representation method according to the present invention, one octant has the property of having only information group data including no more than 2 half-space equations, etc. This property has an extremely significant meaning when considering applications to parallel processing systems and the like. For example, if we consider solving the interference problem within one octant, the degree of parallelism N
In the case of the system, the parallelism of the system can be effectively utilized by setting −N to the constant parameter and assigning each processor as an interference problem with one half-space equation.
ところで、本発明に係る三次元空間データ表現方法は、
上述した計算機上におけるものだけでなく、数値制御装
置、ロボット・コントローラ又はグラフィック・ディス
プレイ等における三次元空間データ表現方法にも有効に
利用できる。第７図、第８図、第９図及び第１０図は本
発明に係る三次元空間データ表現方法を実現するための
装置の構成図である。なお、第７図〜第１０図において
、第１図と同様の機能を果たす部分については、同一の
符号を付しその説明は省略する。第７図では記憶手段と
してディスク（１０４）を用いている。第８図では計算
機（１００）及び工作機械（１０３）の代わりにロボッ
ト・コントローラ（１０５）及びロボット（１０Ｂ）を
用いている。第９図では第８図のメモリ（１０１）の代
わりにディスク（１０４）を用いている。By the way, the three-dimensional spatial data representation method according to the present invention is as follows:
It can be effectively used not only on the above-mentioned computer, but also as a three-dimensional spatial data representation method on a numerical control device, a robot controller, a graphic display, etc. FIG. 7, FIG. 8, FIG. 9, and FIG. 10 are configuration diagrams of an apparatus for realizing the three-dimensional spatial data representation method according to the present invention. Note that in FIGS. 7 to 10, parts that perform the same functions as those in FIG. 1 are given the same reference numerals, and their explanations will be omitted. In FIG. 7, a disk (104) is used as the storage means. In FIG. 8, a robot controller (105) and a robot (10B) are used instead of a computer (100) and a machine tool (103). In FIG. 9, a disk (104) is used in place of the memory (101) in FIG. 8.
さらに、第１０図では統合化された計算機（１０８）、
メモリ（１０１） 、ディスク（１０４） 、入力装置
（１０２）、グラフィック・ディスプレイ（１０７）
、工作機械（１０３）及びロボット（１０６）によって
構成する。Furthermore, in FIG. 10, an integrated computer (108),
Memory (101), disk (104), input device (102), graphic display (107)
, a machine tool (103) and a robot (106).
又、本実施例では上述した参考文献に基づいて各オクタ
ントの大きさが常に１／２となるようなオクトツリー表
現方法について述べたが、各オクタントの大きさを可変
できるオクトツリー表現方法に対しても応用できる。In addition, in this example, an octree representation method in which the size of each octant is always 1/2 was described based on the above-mentioned reference literature, but compared to an octree representation method in which the size of each octant can be varied. It can also be applied.
又、半空間方程式は上述した一次及び二次の半空間方程
式に限らず三次又は三次以上の多次の半空間方程式を用
いてもよい。さらには、パラメトリックに表現された自
由曲面等を用いてもよい。Furthermore, the half-space equation is not limited to the above-mentioned first-order and second-order half-space equations, but may also be a third-order or multi-order half-space equation of third or higher order. Furthermore, a parametrically expressed free-form surface or the like may be used.
又、上記実施例では定数パラメータに−２の場合につい
て説明したか、Ｋの値としては如何なる自然数を用いる
ことも可能である。Further, in the above embodiment, the case where the constant parameter is -2 has been explained, but any natural number can be used as the value of K.
さらに、定数パラメータにの値が小さい場合、「オクタ
ントの大きさが一定値以下になったときは、分割を中止
する」という処理を付加して、木構造の大きさを小さく
してもよい。Furthermore, if the value of the constant parameter is small, the size of the tree structure may be reduced by adding a process of ``when the size of the octant becomes less than a certain value, the division is stopped.''
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、被表現物体全体を
包含する三次元空間を分割して得られた分割空間におけ
る彼表現物体の複雑度を算出し、複雑度が適当に選択し
た閾値以上である分割空間をさらに所定数の分割空間に
分割する処理を再帰的に繰り返すようにしたので、少な
いデータ容量で、オクトツリー表現方法の有する特徴を
利用可能な、彼表現物体についての木構造のデータを生
成することができる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the complexity of the object to be expressed in the divided space obtained by dividing the three-dimensional space that includes the entire object to be expressed is calculated, and the complexity is determined to be appropriate. By recursively repeating the process of further dividing the divided space that is equal to or greater than the threshold value selected into a predetermined number of divided spaces, it is possible to create a representation object that can utilize the features of the octree representation method with a small amount of data. It is possible to generate tree-structured data about.
又、本発明に係る三次元空間データ表現方法においては
、面に関する情報を併有させることができるので、加工
等の応用技術に対して、極めて有効に利用できるという
効果を奏するIn addition, since the three-dimensional spatial data representation method according to the present invention can also contain information about surfaces, it has the effect that it can be used extremely effectively for applied technologies such as processing.
第１図は本発明に係る三次元空間データ表現方法を適用
した三次元空間データ表現装置の構成図、第２図は第１
図に示した三次元空間データ表現装置の動作を示すフロ
ーチャート、第３図、第４図、第５図及び第１２図は三
次元空間データの説明図、第６図及び第１３図はオクト
ツリー構造型データを示す構成図、第７図、第８図、第
９図及び第１Ｏ図は三次元空間データ表現装置の他の実
施例を示す三次元空間データ表現装置の構成図、２１１
図はオクトツリー表現方法により三次元空間データを形
成するためのフローチャートである。
各図中、１００は計算機、１０１はメモリ、１０２は入
力装置、１０３は工作機械である。
なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示すもので
ある。FIG. 1 is a block diagram of a three-dimensional spatial data representation device to which the three-dimensional spatial data representation method according to the present invention is applied, and FIG.
A flowchart showing the operation of the three-dimensional spatial data representation device shown in the figure, Figures 3, 4, 5, and 12 are explanatory diagrams of three-dimensional spatial data, and Figures 6 and 13 are octotree FIG. 7, FIG. 8, FIG. 9, and FIG. 10 are block diagrams showing structural type data; FIGS. 7, 8, 9, and 10 are block diagrams of a three-dimensional spatial data expressing device showing other embodiments of the three-dimensional spatial data expressing device; 211
The figure is a flowchart for forming three-dimensional spatial data using the octree representation method. In each figure, 100 is a computer, 101 is a memory, 102 is an input device, and 103 is a machine tool. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts.
Claims (3)
該三次元空間を所定数の分割空間に分割し、該分割空間
と該被表現物体との包含関係に基づいて前記三次元空間
を所定数の分割空間に分割する過程を再帰的に繰り返し
、該被表現物体についての木構造のデータを生成する三
次元データ表現方法において、前記分割空間における前
記被表現物体の複雑度を算出し、該複雑度が所定の閾値
以上である分割空間を所定数の分割空間に分割する過程
を再帰的に繰り返し、該被表現物体についての木構造の
データを生成する三次元データ表現方法。(1) Set up a three-dimensional space that encompasses the entire object to be represented,
dividing the three-dimensional space into a predetermined number of divided spaces, recursively repeating the process of dividing the three-dimensional space into a predetermined number of divided spaces based on the inclusive relationship between the divided spaces and the object to be represented; In a three-dimensional data representation method that generates tree-structured data about a represented object, the complexity of the represented object in the divided space is calculated, and a predetermined number of divided spaces whose complexity is equal to or higher than a predetermined threshold are A three-dimensional data representation method that recursively repeats the process of dividing into divided spaces to generate tree-structured data about the object to be represented.
る半空間表現方程式の数である特許請求の範囲第１項記
載の三次元データ表現方法。(2) The three-dimensional data representation method according to claim 1, wherein the complexity of the represented object is the number of half-space representation equations that represent the represented object.
現物体の全ての表面情報を得る特許請求の範囲第１項記
載の三次元データ表現方法。(3) A three-dimensional data representation method according to claim 1, which specifies a divided space and obtains all surface information of an object to be represented within the divided space.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61247368A JPS63101969A (en) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | Method for representing three-dimensional data |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61247368A JPS63101969A (en) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | Method for representing three-dimensional data |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63101969A true JPS63101969A (en) | 1988-05-06 |
Family
ID=17162384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61247368A Pending JPS63101969A (en) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | Method for representing three-dimensional data |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63101969A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015035097A (en) * | 2013-08-08 | 2015-02-19 | 三菱電機株式会社 | Model conversion method and model conversion apparatus |
| CN113342999A (en) * | 2021-05-07 | 2021-09-03 | 上海大学 | Variable-resolution-ratio point cloud simplification method based on multi-layer skip sequence tree structure |
-
1986
- 1986-10-20 JP JP61247368A patent/JPS63101969A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015035097A (en) * | 2013-08-08 | 2015-02-19 | 三菱電機株式会社 | Model conversion method and model conversion apparatus |
| CN113342999A (en) * | 2021-05-07 | 2021-09-03 | 上海大学 | Variable-resolution-ratio point cloud simplification method based on multi-layer skip sequence tree structure |
| CN113342999B (en) * | 2021-05-07 | 2022-08-05 | 上海大学 | Variable-resolution-ratio point cloud simplification method based on multi-layer skip sequence tree structure |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5522019A (en) | Methods and apparatus for efficiently generating isosurfaces and for displaying isosurfaces and surface contour line image data | |
| Chen et al. | Separating and intersecting spherical polygons: Computing machinability on three-, four-, and five-axis numerically controlled machines | |
| JP2716549B2 (en) | How to simulate and display the processed product | |
| Kriezis et al. | Method for intersecting algebraic surfaces with rational polynomial patches | |
| Kimura | Geomap-III: designing solids with free-form surfaces | |
| JPH07175507A (en) | Method and method for numerically controlled machining simulation based upon nonmanifold body data structure | |
| Eastman et al. | A review of solid shape modelling based on integrity verification | |
| US8477133B2 (en) | Method and apparatus for generating three-dimensional finite element mesh | |
| Yamaguchi et al. | A unified algorithm for Boolean shape operations | |
| Kaul | Computing Minkowski sums | |
| CN107145630B (en) | Plate shell structure design and analysis integrated method based on CAD (computer-aided design) cutting curved surface | |
| JPS63101969A (en) | Method for representing three-dimensional data | |
| Ngoi et al. | A fast spatial representation method (applied to fixture design) | |
| Obukhov et al. | Real-time cutting simulation based on voxel model | |
| Chiyokura et al. | A method of representing the solid design process | |
| Yen et al. | Parallel boxing in B-spline intersection | |
| Xavier | A generic algorithm for constructing hierarchical representations of geometric objects | |
| US8031957B1 (en) | Rewritable lossy compression of graphical data | |
| Sugihara | How to make geometric algorithms robust | |
| Kim et al. | Generating Cartesian NC tool paths for sculptured surface manufacture | |
| US20240256720A1 (en) | Spatial decomposition-based infills of unit cell designs for computer-aided design (cad) objects | |
| He et al. | Simulation model for CNC machining of sculptured surface allowing different levels of detail | |
| Farin et al. | Geometric modelling | |
| Berzins et al. | SPRINT2D software for convection dominated PDEs | |
| US20030055577A1 (en) | Method and system for approximating properties of laser interaction with materials |