JPH01116884A - Sectional data forming method - Google Patents
Sectional data forming methodInfo
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- JPH01116884A JPH01116884A JP62276925A JP27692587A JPH01116884A JP H01116884 A JPH01116884 A JP H01116884A JP 62276925 A JP62276925 A JP 62276925A JP 27692587 A JP27692587 A JP 27692587A JP H01116884 A JPH01116884 A JP H01116884A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 以下の順序で本発明を説明する。[Detailed description of the invention] The present invention will be explained in the following order.
A産業上の利用分野
B発明の概要
C従来の技術
り発明が解決しようとする問題点
E問題点を解決するための手段(第1図)F作用(第1
図)
G実施例(第1図〜第7図)
トI発明の効果
A産業上の利用分野
本発明は断面データ作成方法に関し、例えばCA D
(computer aided design)、又
はCAM(c。A. Industrial field of application B. Overview of the invention C. Conventional technology Problems to be solved by the invention E. Means for solving the problems (Fig. 1) F. Effects (Fig. 1)
Figure) G Example (Figures 1 to 7) Effects of the invention
(computer aided design), or CAM (c.
mputer aided manufacturin
g)などにおいて生成された自由曲面について、所望の
断面で切断した断面形状を表すデータを作成する場合に
適用して好適なものである。mputer aided manufacturer
This method is suitable for use in creating data representing the cross-sectional shape of a free-form surface generated in g) or the like, which is cut at a desired cross section.
B発明の概要
本発明は、断面データ作成方法において、3次元空間上
に得られる自由曲線データを回転移動変換及び平行移動
変換することにより、従来の製図方法の表現形式に従っ
て表された断面形状を表す断面データを得ることができ
る。B. Summary of the Invention The present invention is a method for creating cross-sectional data, by rotating and translating free curve data obtained in a three-dimensional space, thereby converting a cross-sectional shape expressed in accordance with the expression format of a conventional drafting method. cross-sectional data can be obtained.
C従来の技術
例えばCADの手法を用いて自由曲面をもった物体の形
状をデザインする場合(geometric mode
ling)、−最にデザイナは、曲面が通るべき3次元
空間における複数の点を指定し、当該指定された複数の
点を結ぶ境界面891mを所望のベクトル関数を用いて
コンピュータによって演算させることにより、いわゆる
ワイヤーフレームで表現された曲面を作成する。かくし
て境界曲線によって囲まれた多数の枠組み空間を形成す
ることができる。C Conventional technology For example, when designing the shape of an object with a free-form surface using a CAD method (geometric mode
ling), -Finally, the designer specifies multiple points in the three-dimensional space through which the curved surface should pass, and calculates the boundary surface 891m connecting the specified multiple points by a computer using a desired vector function. , to create a curved surface expressed in a so-called wire frame. It is thus possible to form a large number of framework spaces surrounded by boundary curves.
このようにして形成された境界曲線網は、それ自体デザ
イナがデザインしようとする大まかな形状を表しており
、各枠組み空間を囲む境界曲線を用いてパラメトリック
なベクトル関数によって表現できる曲面(以下パッチと
呼ぶ)を補間演算することにより、全体としてデザイナ
がデザインした自由曲面(2次元関数で規定できないも
のをいう)を生成するととができる。The boundary curve network formed in this way itself represents the rough shape that the designer is trying to design, and it can be expressed as a curved surface (hereinafter referred to as a patch) by a parametric vector function using the boundary curves surrounding each framework space. By performing an interpolation operation on the surface (called 2D), it is possible to generate a free-form surface (which cannot be defined by a two-dimensional function) that is designed by the designer as a whole.
D発明が解決しようとする問題点
ところで、実際上デザイナのデザイン作業は、局所的な
修正を繰り返すことによってデザイナがイメージしてい
る形状に一歩一歩近づけて行くような作業をするのが普
通であり、このようにして生成された自由曲面において
も、デザイナがイメージする形状に近づくように、繰り
返し修正されるのが普通である。Problems that the invention aims to solve By the way, in reality, designers' design work usually involves repeating local corrections to move step by step closer to the shape that the designer envisions. Even the free-form surfaces generated in this way are usually repeatedly modified to approximate the shape envisioned by the designer.
このよう仲な場合において、当該自由曲面を所望の断面
で切断して得られる自由曲面の断面形状を目視確認する
ことができれば、自由曲面の修正作業を簡略化すること
ができると考えられる。In such cases, if the cross-sectional shape of the free-form surface obtained by cutting the free-form surface at a desired cross section can be visually confirmed, it is thought that the correction work of the free-form surface can be simplified.
さらにその際、従来の製図方法において断面形状を表現
する場合のように、当該断面と直交する方向から当該断
面形状を目視確認することができれば、従来のデザイン
作業と同様な感覚で自由曲面の外形形状を容易に目視確
認することができ、修正作業を一段と簡略化できると考
えられる。Furthermore, at that time, if it is possible to visually confirm the cross-sectional shape from the direction perpendicular to the cross-section, as in the case of expressing cross-sectional shapes in conventional drafting methods, it is possible to visually confirm the external shape of the free-form surface in the same way as in conventional design work. It is thought that the shape can be easily visually confirmed and the correction work can be further simplified.
さらに、当該自由曲面の外形形状でなる製品を切削加工
したり、当該自由曲面の外形形状でなる製品の金型等を
加工する際には、製品、金型等の仕上形状を確認する必
要があり、このような場合においても、当該自由曲面の
断面形状を従来の製図方法の表現形式に従って表すこと
ができれば、仕上形状の確認作業を簡略化することがで
き、実用上便利である。Furthermore, when cutting a product with the external shape of the free-form surface, or processing a mold etc. of a product with the external shape of the free-form surface, it is necessary to check the finished shape of the product, mold, etc. Even in such a case, if the cross-sectional shape of the free-form surface can be expressed in accordance with the expression format of the conventional drafting method, the work of confirming the finished shape can be simplified, which is convenient in practice.
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、自由曲面
の断面形状を従来の製図方法の表現形式に従って表現す
ることができる、断面データ作成方法を提案しようとす
るものである。The present invention has been made in consideration of the above points, and aims to propose a cross-sectional data creation method that can express the cross-sectional shape of a free-form surface according to the expression format of conventional drafting methods.
E問題点を解決するための手段
かかる問題点を解決するため本発明においては、自由曲
面Scを所望の切断面Srで切断して自由曲面S、の断
面形状Cを表す自由曲線データを得、自由曲線データを
平行移動変換及び回転移動変換することにより、所定の
基準平面SSt上で自白曲面SCの断面形状crtを表
す断面データを得るようにする。E Means for Solving the Problem In order to solve this problem, in the present invention, the free-form surface Sc is cut at a desired cutting surface Sr to obtain free-form curve data representing the cross-sectional shape C of the free-form surface S, By subjecting the free curve data to translational translation and rotational translation, cross-sectional data representing the cross-sectional shape crt of the confessional curved surface SC on a predetermined reference plane SSt is obtained.
F作用
回転移動変換量及び平行移動変換量を所望の値に選定し
て、 所定の基準平面S、エア上自由曲面S、の断面形
状GTtを表す自由曲線データを座標変換すれば、基準
平面SS?上に2次元的に表現された自由曲線を得るこ
とができ、かくして従来の製図方法の表現形式で表され
た自由曲面SCの断面形状を表す断面データを得ること
ができる。By selecting desired values for the F-action rotational movement conversion amount and the parallel translation conversion amount, and performing coordinate transformation on the free curve data representing the cross-sectional shape GTt of the predetermined reference plane S and the free-form surface S on the air, the reference plane SS is obtained. ? A free curve expressed two-dimensionally above can be obtained, and thus cross-sectional data representing the cross-sectional shape of the free-form surface SC expressed in the expression format of the conventional drafting method can be obtained.
G実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。G example An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第1図に示すように、この実施例においては、X方向、
y方向及び2方向に3次元の広がりを有する自由曲面S
、の断面形状を所定の基準平面SST上で表してなるデ
ータ(以下断面データと呼 5ぶ)を得るようにする。As shown in FIG. 1, in this embodiment,
Free-form surface S with three-dimensional expansion in the y direction and two directions
, on a predetermined reference plane SST (hereinafter referred to as cross-sectional data) is obtained.
すなわち第2図に示すように、演算処理装置は、ステッ
プSP1からステップSP2に移ってデザイナの入力操
作に応じて断面を得る自由曲面Scの指定を受けた後、
続いてステップSP3に移つて当該自由曲面Scを切断
する平面(以下切断平面と呼ぶ)SPを生成する。That is, as shown in FIG. 2, the arithmetic processing device moves from step SP1 to step SP2, and after receiving the designation of the free-form surface Sc from which the cross section is to be obtained in accordance with the designer's input operation,
Next, the process moves to step SP3, and a plane (hereinafter referred to as a cutting plane) SP that cuts the free-form surface Sc is generated.
この実施例においては、3次元空間上に所望の1点及び
当該点からの方向、3次元空間上に所望の2点、もしく
は3次元空間上に所望の3点を演算処理装置に入力する
ことにより切断平面S、を生成するようになされている
。In this embodiment, one desired point on the three-dimensional space and the direction from the point, two desired points on the three-dimensional space, or three desired points on the three-dimensional space are input to the arithmetic processing device. A cutting plane S is generated by .
すなわち、3次元空間上に所望の1点及び当該点からの
方向を指定入力した場合は、当該指定した点を通って当
該点から指定入力した方向に法線ベクトルnを備えてな
る切断平面Spを生成し、これに対して2点を指定入力
した場合は、最初に入力した1点を通って2点間を結ぶ
方向に法線ベクトルnを備えてなる切断平面S、を生成
する。That is, when a desired point on a three-dimensional space and a direction from the point are specified and input, the cutting plane Sp passes through the specified point and has a normal vector n in the specified input direction from the point. , and if two points are specified and input, a cutting plane S having a normal vector n in a direction that passes through the first input point and connects the two points is generated.
さらに3点を指定した場合は、当該3点を通る切断平面
SPを生成する。If three points are further specified, a cutting plane SP passing through the three points is generated.
続いて演算処理装置は、ステップSP4に移つを得、当
該断面曲線Cをベジェ(bezier)式〇33次元空
曲線で近似する。Subsequently, the arithmetic processing device proceeds to step SP4, and approximates the cross-sectional curve C with a Bezier equation 33-dimensional empty curve.
すなわち第3図に示すように、断面曲線G上に所定間隔
で変形用制御点P。14を設定し、当該変形用制御点P
DMを用いて断面曲線Cを複数の曲線セグメントKSG
に分割する。That is, as shown in FIG. 3, deformation control points P are placed on the cross-sectional curve G at predetermined intervals. 14, and set the relevant deformation control point P
A cross-sectional curve C is divided into multiple curve segments KSG using DM.
Divide into.
各曲線セグメントKsGは、次式
%式%(1)
で表されるパラメトリックな空間曲線1? (t)で表
現する。Each curve segment KsG is a parametric spatial curve 1? expressed by the following formula % Formula % (1) Expressed as (t).
ここでtは、一方の変形用制御点P9.4でなる基準制
御点P0から曲線セグメントKscに沿う方向に他方の
変形用制御点PDMでなる基準制御点P3に至るまでの
間に、次式
%式%(2)
で表されるように値Oから値lまで変化するパラメータ
である。Here, t is calculated by the following formula between the reference control point P0, which is one deformation control point P9.4, and the reference control point P3, which is the other deformation control point PDM, in the direction along the curve segment Ksc. It is a parameter that changes from the value O to the value l as expressed by the % formula % (2).
このようにして、3次のベジェ式で表される曲線セグメ
ントKSGは、シフト演算子Eによって基準制御点P0
及び23間に2つの制御点P、及びP2を指定すること
によって曲線セグメントKsa上の各点が次式
%式%)
の展開式によってxyz空間の原点0からの位πベクト
ルR(L)として表される。In this way, the curve segment KSG expressed by the cubic Bezier equation is changed to the reference control point P0 by the shift operator E.
By specifying two control points P and P2 between expressed.
ここでシフト演算子Eは、曲線セグメントKSG上の制
御点P、に対して次式
%式%(4)
の関係をもつ。従って(1)式を展開して(4)式の関
係を代入すれば、次式
R(t)=(1t + t E)3Pa= ((1−t
)+ 3 (1−t)”E+ 3 (1−t)E”+
E’) p。Here, the shift operator E has the following relationship with the control point P on the curve segment KSG as shown in the following equation (4). Therefore, by expanding equation (1) and substituting the relationship in equation (4), we get the following equation R(t)=(1t+tE)3Pa=((1-t
)+ 3 (1-t)”E+ 3 (1-t)E”+
E') p.
=(1−t)3P(1+3(1−t)”EPO+ 3(
1−t)E”P6+E31’。=(1-t)3P(1+3(1-t)"EPO+3(
1-t)E"P6+E31'.
=(1−t)3p、+ 3 (1−t)2pt+3(1
−t)Pt+P。= (1-t)3p, +3 (1-t)2pt+3(1
-t) Pt+P.
・・・・・・ (6) のように演算でき、その結果(3)式が得られる。・・・・・・(6) As a result, equation (3) is obtained.
かくして断面曲線C上の各曲線セグメン)KSGは、(
3)式に基づいて4つの制御点p、 、p、、p、 、
p3によって表すことができ、かくして基準制御点P0
及び23間の2つの制御点P、及びP2を自由曲面S、
の断面形状に応じて所望の値に選定することにより、当
該基準制御点P0及びP3と制御点Pl及びP2の座標
データによって曲線セグメントKSGを表すことができ
る。Thus each curve segment on the cross-sectional curve C)KSG is (
3) Four control points p, , p, , p, , based on Eq.
p3, thus the reference control point P0
and two control points P between 23, and P2 as a free-form surface S,
By selecting a desired value according to the cross-sectional shape of , the curve segment KSG can be represented by the coordinate data of the reference control points P0 and P3 and the control points Pl and P2.
従って各曲線セグメントKSGの制御点P0〜P4の座
標データ(以下自由曲線データと呼ぶ)に基づいて断面
曲線Cを表すことができる。Therefore, the cross-sectional curve C can be expressed based on the coordinate data (hereinafter referred to as free curve data) of the control points P0 to P4 of each curve segment KSG.
演算処理装置は、自由曲線データが得られると、続いて
ステップSP5に移って断面曲線Cから図心Pを算出す
る。After obtaining the free curve data, the arithmetic processing device then proceeds to step SP5 and calculates the centroid P from the cross-sectional curve C.
続いて演算処理装置は、ステップSP6に移って、図心
Pからxyzy間の原点Oまでの距離を算出した後、当
該算出結果に基づいて図心Pを原点0に移動し、その移
動量をX軸方向、y軸方向及びz軸方向の成分に分けて
平行移動変換データとして平行移動バッファ及び平行逆
移動バッファに格納する。Next, the arithmetic processing device moves to step SP6, calculates the distance from the centroid P to the origin O between xyzy, moves the centroid P to the origin 0 based on the calculation result, and calculates the amount of movement by The data is divided into components in the X-axis direction, y-axis direction, and z-axis direction and stored in a parallel movement buffer and a parallel reverse movement buffer as parallel movement conversion data.
従って第4図に示すように、平行移動変換バッファに格
納された平行移動変換データに基づいて、自由曲線デー
タを平行移動変換すれば、断面曲線Cの図心Pが原点O
と一致するように断面曲線Cを平行移動してなる3次元
空間曲線CTIを得ることができる。Therefore, as shown in FIG. 4, if the free curve data is translated in parallel based on the parallel translation data stored in the translation translation buffer, the centroid P of the cross-sectional curve C will be at the origin O.
A three-dimensional spatial curve CTI can be obtained by translating the cross-sectional curve C so that it matches the .
逆に平行逆移動バッファに格納された平行移動変換デー
タに基づいて3次元空間曲線CTIの自由曲線データを
平行逆移動変換すれば、3次元空間曲線G71から断面
曲線Cを得ることができろ。Conversely, if the free curve data of the three-dimensional spatial curve CTI is subjected to parallel translation transformation based on the parallel translation transformation data stored in the parallel translation buffer, the cross-sectional curve C can be obtained from the three-dimensional spatial curve G71.
続いて演算処理装置は、ステップSP7に移つ゛て第5
図に示すように、切断平面S、の法線ベクトルnの向き
と同じ方向を表してなる方向ベクトルnTを原点Oに立
て、当該方向ベクトルn7のX軸及びz軸に対する傾き
φ及びθを得た後、当該傾きφ及びθに基づいて方向ベ
クトルnTO向きが2軸の正方向の向きと一致するよう
当該方向ベクトルn7を原点Oを中心として回転移動さ
せる。Subsequently, the arithmetic processing device moves to step SP7 and performs the fifth
As shown in the figure, a direction vector nT representing the same direction as the normal vector n of the cutting plane S is set at the origin O, and the inclinations φ and θ of the direction vector n7 with respect to the X axis and the z axis are obtained. After that, based on the inclinations φ and θ, the directional vector n7 is rotated about the origin O so that the direction of the directional vector nTO matches the positive direction of the two axes.
さらに、当該方向ベクトルn1を回転移動させた際の移
動量を、それぞれX軸、y軸及びz軸を回転中心とする
成分のデータ(以下回転移動変換データと呼ぶ)に分離
し、当該回転移動変換データに基づいて、方向ベクトル
nTが2軸に一致するように座標データを回転移動変換
する回転移動変換マトリクスと、これと逆方向に座標デ
ータを回転移動変換する逆回転移動変換マトリクスを形
成する。Furthermore, the amount of movement when the direction vector n1 is rotated is separated into component data (hereinafter referred to as rotational movement conversion data) with the X-axis, y-axis, and z-axis as rotation centers, and the rotational movement is Based on the transformation data, a rotational movement transformation matrix that rotationally transforms the coordinate data so that the direction vector nT coincides with the two axes, and a reverse rotational movement transformation matrix that rotationally transforms the coordinate data in the opposite direction are formed. .
従って、図心Pが原点0と一致するように平行移動変換
された自由曲線データ(第4図)を当該回転移動変換マ
トリクスを用いて回転移動変換すれば、第6図に示すよ
うに、X軸及びy軸で形成されるxy平平面SS上上当
8亥自由曲線データを回転移動変換することができ、当
該xy平面でなる基準平面SST上に断面曲線Cを表す
3次元空間曲線CpTtを得ることができる。Therefore, if the free curve data (Fig. 4) that has been subjected to translation transformation so that the centroid P coincides with the origin 0 is rotationally transformed using the rotational transformation matrix, then as shown in Figure 6, The free curve data on the xy plane SS formed by the axes and y axes can be rotated and translated, and a three-dimensional spatial curve CpTt representing the cross-sectional curve C can be obtained on the reference plane SST formed by the xy plane. be able to.
逆に当該基準平面Sll上に表された3次元空間曲線C
7□の自由曲線データを、逆回転移動変換マトリクスを
用いて逆回転移動変換すれば、当該基準子面S、ア上の
3次元空間曲t、 c t□から、図心Pが原点Oと一
致するように平行移動変換されてなる断面曲線Cの3次
元空間曲線CTt(第4図)を得ることができる。Conversely, the three-dimensional spatial curve C expressed on the reference plane Sll
If the free curve data of 7□ is inversely rotated and translated using the inverse rotational shift transformation matrix, from the three-dimensional space curve t, c t□ on the reference element surface S, a, the centroid P becomes the origin O. A three-dimensional space curve CTt (FIG. 4) of the cross-sectional curve C that is translated and transformed so as to match can be obtained.
演算処理装置は、ステップSP8に移って上述の変換手
順に基づいてxy平面でなる基準平面S、7上で、断面
曲線Cの断面形状を表してなる3次元自由曲線の断面デ
ータを作成する。The arithmetic processing device proceeds to step SP8 and creates cross-sectional data of a three-dimensional free curve representing the cross-sectional shape of the cross-sectional curve C on the reference plane S, 7 formed by the xy plane based on the above-described conversion procedure.
すなわち、断面曲線Gを表す自由曲線データを、平行移
動変換バッファに格納された平行移動変換データに基づ
いて平行移動変換した後、続いて回転移動変換マトリク
スを用いて回転移動変換する。That is, after the free curve data representing the cross-sectional curve G is translated in parallel based on the translational translation data stored in the translational translation buffer, it is then subjected to rotational translation using the rotational translation matrix.
かくして、xy平面でなる基準平面S8.上に平行移動
変換及び回転移動変換してなる自由曲線データ(以下断
面データと呼ぶ)を得ることができ(第6図)、当該断
面データに基づいて、3次元自由曲線を表すようにすれ
ば、xyy面上に2次元的に表現された3次元の自由曲
線(すなわち2方向の座標データが植0で一定値でなる
)を得ることができる。Thus, the reference plane S8 consisting of the xy plane. Free curve data (hereinafter referred to as cross-sectional data) obtained by translating and rotating the above can be obtained (Fig. 6), and if a three-dimensional free curve is expressed based on the cross-sectional data, , it is possible to obtain a three-dimensional free curve expressed two-dimensionally on the xyy plane (that is, the coordinate data in two directions has a fixed value at 0).
従って当該xyy面上の断面データに基づいて、2次元
的な広がりを有する画像データを得ることができ、当該
画像データを例えばプロッタに出力するようにすれば、
自由曲面を所望の断面で切断して、その断面形状を断面
と直交する方向から目視した場合と同様の2次元画像を
得ることができる。Therefore, based on the cross-sectional data on the xyy plane, image data having a two-dimensional spread can be obtained, and if the image data is output to a plotter, for example,
A two-dimensional image similar to that obtained by cutting a free-form surface at a desired cross section and visually observing the cross-sectional shape from a direction perpendicular to the cross section can be obtained.
かくして、当該2次元画像においては、従来の製図方法
と同じ表現形式で自由曲線の断面形状を表すことができ
るので、修正作業、金型等の確認作業を一段と簡略化す
ることができる。In this way, in the two-dimensional image, the cross-sectional shape of the free curve can be expressed in the same expression format as the conventional drafting method, so that correction work and checking work of molds, etc. can be further simplified.
さらにこの場合、図心P及び法線ベクトルnに基づいて
当該平行移動変換した後、回転移動変換するようにした
ことにより、切断平面を指定入力するだけで簡易に断面
形状を得ることができ、全体としてデザイナの修正作業
等を簡略化することができる。Furthermore, in this case, by performing the translation transformation based on the centroid P and the normal vector n, and then performing the rotation transformation, the cross-sectional shape can be easily obtained by simply inputting the cutting plane. Overall, the designer's modification work can be simplified.
すなわち演算処理装置は、ステップSP9に移ってプロ
ッタに出力するか否かを判断し、ここで肯定結果が得ら
れるとステップ5pioに(多って当該断面データに基
づいてプロッタに2次元のXy座標系で表される画像デ
ータを出力した後、ステップSPI・1に移る。That is, the arithmetic processing unit moves to step SP9 to determine whether or not to output to the plotter, and if a positive result is obtained here, the processing unit proceeds to step 5pio (preferably outputs two-dimensional XY coordinates to the plotter based on the cross-sectional data). After outputting the image data represented by the system, the process moves to step SPI.1.
かくしてブロックを介して、当該自由曲面の断面形状を
従来の製図方法の表現形式で表現してなる2次元画像を
得ることができる。In this manner, it is possible to obtain a two-dimensional image in which the cross-sectional shape of the free-form surface is expressed using the conventional drawing method through the blocks.
これに対してステップ5PIOにおいて否定結果が得ら
れるとステップ5PIIに移って、グラフィック表示す
るか否かの判断を行う。On the other hand, if a negative result is obtained in step 5PIO, the process moves to step 5PII, where it is determined whether or not to display graphics.
ここで肯定結果が得られるとステップ5P12に移って
、グラフィック装置に2次元の画像データを出力した後
、ステップ5PL3に移る。If a positive result is obtained here, the process moves to step 5P12, where two-dimensional image data is output to the graphic device, and then the process moves to step 5PL3.
かくして、当該グラフィック装置を介して自由曲面の断
面形状を従来の製図方法の表現形式で表してなる2次元
画像を得ることができる。In this way, it is possible to obtain a two-dimensional image representing the cross-sectional shape of a free-form surface in the expression format of the conventional drafting method through the graphics device.
これに対してステップ5PIIにおいて否定結果が得ら
れるとステップ5P13に移って修正作業を行うか否か
の判断を行う。On the other hand, if a negative result is obtained in step 5PII, the process moves to step 5P13, where it is determined whether or not to perform correction work.
ここでデザイナが断面形状の修正作業を行う場合には肯
定結果が得られ、ステップ5P14に移ってxy平面上
で表されてなる断面データを修正した後、ステップ5P
15に移る。If the designer corrects the cross-sectional shape, a positive result is obtained, and the process moves to step 5P14 to correct the cross-sectional data represented on the xy plane.
Move on to 15.
これに対してステップ5P13において否定結果が得ら
れると演算処理装置は、ステフプ5PI5に移って基準
平面S、T上で表されてなる断面データに基づいて自由
曲面を再構成するか否かの判断を行う。On the other hand, if a negative result is obtained in step 5P13, the arithmetic processing unit moves to step 5PI5 and determines whether or not to reconstruct the free-form surface based on the cross-sectional data represented on the reference planes S and T. I do.
ここで肯定結果が得られるとステップ5P16に移って
第7図に示すように、断面データを逆回転移動変換マト
リクスを用いて逆回転移動変換した後、平行移動変換デ
ータに基づいて平行逆移動変換して元の切断平面SP上
の自由曲線データに変換する。続いて演算処理装置は、
切断平面SP上に変換された自由曲線データに基づいて
断面曲線GT3を生成した後、当該断面曲線C1ユに基
づいて自由曲面S、を再構成する。If a positive result is obtained here, the process moves to step 5P16, and as shown in FIG. and converts it into free curve data on the original cutting plane SP. Next, the processing unit
After generating the cross-sectional curve GT3 based on the free-form curve data converted onto the cutting plane SP, the free-form surface S is reconstructed based on the cross-sectional curve C1.
かくして、従来の製図方法と同様の感覚で断面形状を修
正することにより、自由曲面の外形形状を従来に比して
一段と容易に修正することができる。Thus, by modifying the cross-sectional shape in the same manner as in the conventional drafting method, the external shape of the free-form surface can be modified more easily than in the past.
演算処理装置は、当該自由曲面の再構成が終了するとス
テップ5P17に移って当該処理手順を終了する。When the arithmetic processing unit completes the reconstruction of the free-form surface, it moves to step 5P17 and ends the processing procedure.
これに対してステップ5P15において否定結果が得ら
れるとステップ5P17に移って当該処理手順を終了す
る。On the other hand, if a negative result is obtained in step 5P15, the process moves to step 5P17 and ends the processing procedure.
以上の構成において、自由曲面S、を所望の切断平面S
Pで切断することにより、その断面形状を表す3次元の
自由曲線データが得られる。In the above configuration, the free-form surface S is set to a desired cutting plane S
By cutting at P, three-dimensional free curve data representing the cross-sectional shape is obtained.
当該自由曲線データは、図心Pが原点Oと一致するよう
に平行移動変換された後、切断平面SFの法線ベクトル
nと同一方向を表してなる方向ベクトルnyが2軸正方
向に向くように回転移動変換されてxy平面でなる基準
平面SSt上に座標変換される。The free curve data is translated so that the centroid P coincides with the origin O, and then the direction vector ny, which represents the same direction as the normal vector n of the cutting plane SF, is oriented in the positive direction of the two axes. The coordinates are transformed onto the reference plane SSt consisting of the xy plane.
かくして基準平面SSt上に座標変換された自由曲線デ
ータでなる断面データに基マいて、3次元自由曲線を表
すことにより、xy平面上で2次元的広がりを有する自
由曲線を得ることができ、かくして当該断面データに基
づいて断面形状を従来の製図方法の表現形式と同じよう
に当該断面と直交する方向から目視確認することができ
る。In this way, by representing a three-dimensional free curve based on cross-sectional data consisting of free curve data whose coordinates have been transformed on the reference plane SSt, a free curve having a two-dimensional spread on the xy plane can be obtained. Based on the cross-sectional data, the cross-sectional shape can be visually confirmed from a direction perpendicular to the cross-section, in the same way as in the expression format of conventional drafting methods.
以上の構成によれば、所望の切断平面によって得られた
断面曲線を表す3次元の自由曲線データを、図心及び法
線ベクトルに基づいて回転移動変換及び平行移動変換し
て基準平面上に座標変換することにより、当該基準平面
上で2次元的な広がりを有し、自由曲面の断面形状を表
してなる、3次元の自由曲線を得ることができる。According to the above configuration, three-dimensional free curve data representing a cross-sectional curve obtained by a desired cutting plane is rotated and translated based on the centroid and normal vector, and the coordinates are set on the reference plane. By converting, it is possible to obtain a three-dimensional free curve that has a two-dimensional extent on the reference plane and represents the cross-sectional shape of the free-form surface.
かくして回転移動変換及び平行移動変換したことにより
、断面と直交する方向から断面形状を表現することがで
き、従来の製図方法と同じような表現形式で断面形状を
表現することができる。By performing the rotational movement conversion and the parallel movement conversion in this manner, the cross-sectional shape can be expressed from a direction perpendicular to the cross-section, and the cross-sectional shape can be expressed in the same expression format as the conventional drafting method.
なお上述の実施例においては、基準平面をxy平面に設
定した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
必要に応じて3次元空間上の所望の位置に基準平面を設
定すれば良い。In the above-mentioned embodiment, a case was described in which the reference plane was set to the xy plane, but the present invention is not limited to this.
A reference plane may be set at a desired position in three-dimensional space as necessary.
さらに上述の実施例においては、X軸及びX軸を回転中
心として回転移動変換した場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、例えばX軸に代えてy軸を回転中心
にしたり、必要に応じて回転中心軸を選定すれば良い。Further, in the above-described embodiment, a case was described in which rotational movement conversion was performed with the X-axis and the X-axis as the rotation center, but the present invention is not limited to this. The rotation center axis can be selected according to the following.
さらに上述Φ実施例においては、平面で切断して断面形
状を表示するようにした場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、例えば曲面で断面を切断するようにし
ても良い。この場合平行移動変換及び回転移動変換に加
えて透視変換の手法を用いて基準平面上に自由曲線を表
現すれば良い。Further, in the above-mentioned Φ embodiment, a case was described in which the cross-sectional shape was displayed by cutting on a plane, but the present invention is not limited to this, and the cross-section may be cut on a curved surface, for example. In this case, a free curve may be expressed on the reference plane using a perspective transformation method in addition to parallel translation transformation and rotational translation transformation.
さらに上述の実施例においては、断面形状をブロックに
出力すると共にグラフィックス装置に出力する場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、ブロックだけに
出力する場合、グラフィックス装置だけに出力する場合
、さらには他の表示装置や、図形処理装置等に出力する
場合等広く適用することができる。Furthermore, in the above embodiment, a case was described in which the cross-sectional shape is output to a block and also to a graphics device, but the present invention is not limited to this. It can be widely applied to cases where the image data is output to other display devices, graphic processing devices, etc.
さらに上述の実施例においては、回転移動量及び平行移
動■をストアしておいて、断面形状を修正する場合につ
いて述べたが本発明はこれに限らず、単に断面形状を表
示するだけの場合等広く適用することができる。Furthermore, in the above embodiment, the case where the rotational movement amount and the parallel movement ■ are stored and the cross-sectional shape is corrected is described, but the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this, but the case where the cross-sectional shape is simply displayed, etc. Can be widely applied.
さらに上述の実施例においては、断面形状をベジェ式で
表される3次元の自由曲線で表現した場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、例えばB−スプライン等
の3次元自由曲線で表現するようにしても良い。Furthermore, in the above-described embodiment, a case was described in which the cross-sectional shape is expressed by a three-dimensional free curve expressed by the Bezier equation, but the present invention is not limited to this, and for example, a three-dimensional free curve such as a B-spline can be used. You can also express it.
H発明の効果
以上のように本発明によれば、3次元の断面曲線を表す
自由曲線データを平行移動変換及び回転移動変換して所
定の基準平面上に座標変換することにより、当該基準平
面上で2次元的な広がりを有する3次元の自由曲線を表
現することができ、かくして当該自由曲線に基づいて、
従来の製図方法と同じような表現形式で3次元の断面曲
線を2次元的に表現することができる。H Effects of the Invention As described above, according to the present invention, free curve data representing a three-dimensional cross-sectional curve is translated and rotated, and coordinates are transformed onto a predetermined reference plane. can represent a three-dimensional free curve with a two-dimensional extent, and thus, based on the free curve,
Three-dimensional cross-sectional curves can be expressed two-dimensionally in a similar expression format to conventional drafting methods.
第1図は3次元空間における自由曲面を表す路線図、第
2図は本発明による断面データ作成方法の一実施例を示
すフローチャート、第3図〜第7図はその説明に供する
路線図である。
C,CTl、C7□、CT、・・・・・・断面曲線、n
・・・・・・法線ベクトル、nt・・・・・・方向ベク
トル、O・・・・・・原点、P・・・・・・図心、Sc
・・・・・・自由曲面、SP・・・・・・切断平面、S
St・・・・・・基準平面。Fig. 1 is a route map representing a free-form surface in three-dimensional space, Fig. 2 is a flowchart showing an embodiment of the cross-sectional data creation method according to the present invention, and Figs. 3 to 7 are route maps for explaining the method. . C, CTl, C7□, CT, ... cross-sectional curve, n
...Normal vector, nt...Direction vector, O...Origin, P...Centroid, Sc
...Free-form surface, SP ... Cutting plane, S
St...Reference plane.
Claims (1)
形状を表す自由曲線データを得、上記自由曲線データを
平行移動変換及び回転移動変換することにより、所定の
基準平面上で上記自由曲面の断面形状を表す断面データ
を得るようにした ことを特徴とする断面データ作成方法。[Claims] Free curve data representing the cross-sectional shape of the free curve surface is obtained by cutting the free curve surface at a desired cutting plane, and the free curve data is translated and rotated to obtain a predetermined standard. A method for creating cross-sectional data, characterized in that cross-sectional data representing the cross-sectional shape of the free-form surface is obtained on a plane.
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62276925A JP2737126B2 (en) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | Method for creating cross-sectional image data of an object |
| CA000581182A CA1293812C (en) | 1987-10-26 | 1988-10-25 | Method and system for generating free curved surface |
| AU24333/88A AU626808B2 (en) | 1987-10-26 | 1988-10-25 | Method and system for generating free curved surface |
| KR1019880013977A KR970004113B1 (en) | 1987-10-26 | 1988-10-26 | Method and system for transforming a free curved surface |
| EP88117864A EP0314115B1 (en) | 1987-10-26 | 1988-10-26 | Method and system for generating free curved surface |
| DE3855708T DE3855708T2 (en) | 1987-10-26 | 1988-10-26 | Method and system for creating freely curved surfaces |
| US07/656,012 US5065348A (en) | 1987-10-26 | 1991-02-14 | Method and system for transforming a free curved surface |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62276925A JP2737126B2 (en) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | Method for creating cross-sectional image data of an object |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01116884A true JPH01116884A (en) | 1989-05-09 |
| JP2737126B2 JP2737126B2 (en) | 1998-04-08 |
Family
ID=17576309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62276925A Expired - Lifetime JP2737126B2 (en) | 1987-10-26 | 1987-10-30 | Method for creating cross-sectional image data of an object |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2737126B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993006558A1 (en) * | 1991-09-26 | 1993-04-01 | Fanuc Ltd | Method of defining sectional coordinate system of free curve plane |
| WO1993021569A1 (en) * | 1992-04-14 | 1993-10-28 | Fanuc Ltd | Method for forming cross-section in creating free-form surface |
-
1987
- 1987-10-30 JP JP62276925A patent/JP2737126B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993006558A1 (en) * | 1991-09-26 | 1993-04-01 | Fanuc Ltd | Method of defining sectional coordinate system of free curve plane |
| WO1993021569A1 (en) * | 1992-04-14 | 1993-10-28 | Fanuc Ltd | Method for forming cross-section in creating free-form surface |
| JPH05289726A (en) * | 1992-04-14 | 1993-11-05 | Fanuc Ltd | Sectional shape production system for generation of free curved surface |
| US5467445A (en) * | 1992-04-14 | 1995-11-14 | Fanuc Ltd. | Cross sectional configuration creating apparatus in the creation of free curve |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2737126B2 (en) | 1998-04-08 |
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