JPH0241573A - ソリッドｃａｄシステム - Google Patents

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】 〔概要〕 物体の三次元形状をソリッドモデルで扱い、そのソリッ
ドモデルに対する創成・編集処理機能を有するシステム
において、用途に応じた付属データの管理を容易にした
ソリッドＣＡＤシステムに関し。

ソリッドモデルに関して設計・製造に必要なデータを、
形状データとともに、統一的に管理する手段を提供する
ことを目的とし。

各ソリッドモデルごとに、ソリッドモデルの形状データ
が格納される形状データ格納ユニットと。

二次元付属データが格納される二次元付属データ格納ユ
ニットと、三次元付属データが格納される三次元付属デ
ータ格納ユニットと、三次元空間内の平面上における図
形データが格納される三次元プレーンデータ格納ユニッ
トと、前記各格納ユニットに対するアドレス情報を持つ
付属データポインタテーブルとを備えるとともに、前記
各格納ユニットに格納されるデータについての作成およ
び編集処理手段を備えるように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、物体の三次元形状をソリッドモデルで扱い、
そのソリッドモデルに対する創成・編集処理機能を有す
るシステムにおいて、用途に応じた付属データの管理を
容易にしたソリッドＣＡＤシステムに関する。

〔従来の技術〕 計算機により物体の三次元形状を扱う処理システムとし
て、大別すると、物体をエツジだけで定義するワイヤー
フレームモデルを扱うワイヤーＣＡＤシステムと、物体
を１つのかたまりとして定義するソリッドモデルを扱う
ソリッドＣＡＤシステムなどがある。

ワイヤーＣＡＤシステムでは１図面などのデータラスべ
て同レベルのものとして並列的に扱っているが、ソリッ
ドＣＡＤシステムでは１本来の作成目的とするソリッド
モデルが存在し、その他のデータはそれに付随するもの
として別に作成・編集される。そのため、形状データを
含めたすべてのデータを並列に扱うデータ構造は適さな
い。

従来のソリッドＣＡＤシステムにおいては。

般に、三次元の形状データ以外の付属データは。

アプリケーションごとに、それぞれその付属データの用
途に応じて記憶領域を確保し１個別に管理するようにし
ていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ソリッドＣＡＤシステムでは、ソリッドモデルの形状を
決める本幹データの他に、ソリッドモデルの作成に使用
する三面図のデータや、二次元の図面・文字等のデータ
や、ワイヤーデータなどの多くの付属データが必要にな
る。従来、これらの付属データを、すべてアプリケ−シ
コン側が管理しているので、その記憶領域の確保などの
処理負担が大きいという問題がある。

また１例えば三面図に表されている図形の一部を変更し
た場合、それをソリッドモデルの形状データに自動的に
反映させるなどの処理を、システム側の処理機能として
汎用的に提供することはできず、すべてアプリケーショ
ン側が開発しなければならないという問題がある。

本発明は、このような問題点の解決を可能とするため、
ソリッドモデルに関して設計・製造に必要な付属データ
を、形状データとともに、統一的に管理する手段を提供
することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理説明図である。

第１図において、１０はＣＰＵおよびメモリ等からなる
処理装置、１１はＣＲＴデイスプレィ等の表示Ｗ置、１
２はキーボードやタブレット等による入力装置、１３は
例えば数値制御（ＮＣ）データの作成や構造解析という
ような応用に関する処理を行うアプリケーション処理部
、１４はソリッドモデルについての創成および編集処理
を行うソリッドモデル創成・編集処理部、１５はソリ・
ノドモデルデータ部、１６はソリッドモデルに関して必
ず存在する基礎データであるソリッド本幹データ部、１
７はソリッドモデルに関して応用分野に応じて必要とな
る付随的なデータである付属データ部、１８は形状デー
タが格納される記憶領域である形状データ格納ユニット
、１９は付属データポインタテーブル、２０は二次元付
属データ格納ユニット、２１は三次元付属データ格納ユ
ニット、２２は三次元プレーンデータ格納ユニット。

２３は外部記憶装置へのアクセス制御を行う外部記憶ア
クセス制御部、２４は磁気ディスク装置等の外部記憶装
置を表す。

本発明では、１つのソリッドモデルについて。

単に形状データのみを管理するのではなく、主として形
状データからなるソリッド本幹データ部１６に、付属デ
ータ部１７をリンクさせることにより、この付属データ
部１７に、設計・製造に必要なデータを付随的に持たせ
ることができるようにしている。

さらに、この付属データ部１７について、二次元付属デ
ータ、三次元付属データ、三次元プレーンデータの少な
くとも３種の用途対応に５区別した管理が可能となるよ
うに、それぞれのデータが格納される二次元付属データ
格納ユニット２〇三次元付属データ格納ユニフト２１．
三次元プレーンデータ格納ユニット２２が提供されるよ
うになっている。

二次元付、属データ格納ユニット２０は、ソリッドモデ
ルに関する二次元の図面および文字データを含む二次元
付属データが格納される記憶領域である。三次元付属デ
ータ格納ユニット２１は、ソリッドモデルに関して、ア
プリケーションが使用する三次元付属データが格納され
る記憶領域である。三次元プレーンデータ格納ユニット
２２はソリッドモデルが配置される三次元空間内の平面
上における図形データが格納される記憶領域である。こ
れらの付属データが格納される各格納ユニットは、モデ
ルの形状およびアプリケーション処理部１３の要求に応
じて、１つのソリッドモデルについて、複数個設けるこ
とができるようになっている。

これらの各格納ユニットに対して、データの読み書きを
行うために、付属データポインタテーブル１９が設けら
れ、付属データポインタテーブル１９の各エントリは、
付属データの種別情報と各格納ユニットへのアドレス情
報であるポインタを持つようになっている。

付属データポインタテーブル１９の管理手段および付属
データ部１７へのアクセス手段は、ソリッドモデル創成
・編集処理部１４が持つ。例えば。

アプリケーション処理部１３が、新しい三次元付属デー
タの格納をソリッドモデル創成・編集処理部１４に要求
すると、ソリッドモデル創成・編集処理部１４は、三次
元付属データ格納ユニット２１を記憶領域から切り出し
、そのアドレスを付属データポインタテーブル１９に登
録し、新しい三次元付属データをその記憶領域に設定す
る。付属データの参照または更新の場合には、付属デー
タポインタテーブル１９を介して、そのデータが格納さ
れているユニットへのアクセスが行われる。

ソリッド本幹データ部１６および付属データ部１７の中
で、保存が必要なものは、外部記憶アクセス制御部２３
を介して、指定された契機または適当な契機に、外部記
憶装置２４に書き込まれる。

本幹データとして、形状データ格納ユニット１８に格納
される形状データは２例えばウィングドエノジ構造によ
る境界表現モデルによって表されるようなデータである
。

〔作用〕

第２図は本発明によるデータ構造の概念図である。

ユーザ（アプリケーション）から、１つのソリッドモデ
ルを見た場合１本発明では、第２図に示すようなビュー
（ｖｉｅｗ）になる。すなわち、モデル３０の本幹デー
タとして、ウィングドエンジ構造等による形状データ３
１が存在し、これに必要に応じた個数の二次元付属デー
タ３２．三次元付属データ３３．三次元プレーンデータ
３４が付加される形になっている。

二次元付属データ３２は９例えばソリ・７ドモデルの形
状をプレゼンテーションとして表示する場合などの枠や
文字の情報や、形状を作成する場合に参照した二次元の
図面情報などである。

三次元付属データ３３は、アプリケーションが自由に扱
うことができるデータであり１例えばＮＣに対する解析
等に使用するための、ソリッドモデルの形状を作成する
ときに使用したカッターや、その動作軌跡を表現したデ
ータであるとか。

有限要素法（ＦＥＭ）による構造解析に使用するための
、形状を格子状に分割したメツシュデータとかいったも
のである。

三次元プレーンデータ３４は、ソリッドモデルを、ある
方向からみたときの形状に対する寸法線や、そのある方
向からみた形状を図面化したときのデータである。

このように本発明では、各種の付属データが。

用途別に、形状データ３１に付随するものとして。

統一的に管理されるため、第１図に示すアプリケーショ
ン処理部１３とソリッドモデル創成・編集処理部１４と
の連携処理を容易に行うことができるようになり、アプ
リケーション処理部１３における処理負担を軽減するこ
とが可能となる。

〔実施例〕

第３図は本発明の一実施例によるモデルの創成・編集処
理の例、第４図は本発明の一実施例に係る画面の使用例
、第５図は本発明の一実施例に係る付属データの利用例
を示す。

新しいソリッドモデルを作る場合、第３図（イ）に示す
ｆａｔ〜ｔｅｌの処理が行われる。

ｆｅｌ　　まず２本幹となる形状を作成する。形状の作
成は、第１図に示す表示装置１１．入力装置１２を介し
た会話処理や１図示省略した図面入力装置を用いて入力
された図面入力データの解析処理等によって行われる。

ｆｂｌ　　本幹となる形状を作成したときに使用した他
の図形等で、必要なものを付属データとし、その用途・
種別に応じて、格納ユニットの確保を行い。

その格納ユニットに設定する。

（ｃ＋　　必要な場合には、新たに形状を作成し、その
形状および付属データを、モデルに付加させる。

この処理を繰り返すことにより、モデルが完成すること
になる。

ソリッドモデルの編集では３例えば第３図（ロ）に示す
ような処理（ｄｌ〜（ｆｌが行われる。

ｆｄｌ　　本幹の形状について、会話処理インタフェー
スなどを介することにより変更する。

ｆｅｌ　　本幹の形状データが変更されると、付属デー
タポインタテーブル１９を参照し、三次元プレーンデー
タがあるかどうかを調べる。

げ）　三次元プレーンデータがある場合２本幹の形状デ
ータの変更内容に応じて、三次元プレーンデータを変更
する。

同様に他の付属データについても、必要に応じて、形状
の変更に伴う修正等を行うことができる。

また、各モデルについて、形状データと付属データとが
、統括的に管理されているため、三次元プレーンデータ
の変更に対して２本幹データである形状データを自動的
に変更する処理も可能である。

第、１図に示す形状データ格納ユニット１８には。

作成するソリッドの部品形状が、境界表現モデルなどに
よる形式で格納されるが、これに付随する各格納ユニッ
トに格納されるデータの具体的な用途は、以下のとおり
である。

（ｉ）二次元付属データ格納ユニット 作成したソリッドモデルの二次元の図面や透視図、注記
文字や寸法線などのデータが格納される。

ユーザが自由に使用してもよい、ソリッド・サーフェス
の隠線処理をした図面情報を、この二次元付属データ格
納ユニットに格納する機能が、ソリッドモデル創成・編
集処理部１４により提供される。

（ｉｉ）三次元付属データ格納ユニット作成内容は、ア
プリケーション処理部１３のアプリケーションにまかさ
れる。例えば、ＮＣのカッターパス、有限要素法で使用
する節点情報１機構解析で用いるワイヤーデータ、ロボ
ットシミニレ−ジョンで用いるときの対象物などの情報
を格納することができる。ソリッドモデル創成・編集処
理部１４は、このユニットに対してデータを読み書きす
るインタフェースを提供する。次のような利用が可能で
ある。

＋ａ＋　　ソリッド本幹データを、三次元付属データ格
納ユニットにコピーする。

（ｂｌ　　形状を利用して、アプリケーション処理部１
３が、ＮＣのカッターパスを三次元付属データとして生
成する。

（Ｃ１三次元付属データ内で５ソリッドモデル創成・編
集処理部１４が提供する機能を用いて編集を行う。

なお、ソリッドモデル創成・編集処理部１４が提供する
機能は、形状データ格納ユニット１８に対して従来から
提供しているデータの作成・編集機能と同様でよ（２本
実施例では、その他に、ユニット間のデータのコピー機
能についても提供している。そのコピーの処理手続きで
は、付属データポインタテーブル１９からたどって、新
しいユニットまたは指定されたユニットに、目的とする
データの転写が行われる。

（ｉｉｉ　）三次元プレーンデータ格納ユニ、ト二次元
プレーンデータ格納ユニットの深さは。

自由に設定できる。このデータを利用して、第１図に示
す表示装置１１のデイスプレィ画面に、第４図に示すよ
うなデータを表示させる機能などが提供される。第４図
の例では３画面を４分割し。

左上に、ソリッドモデルの三次元形状を表示し。

右上に、三次元プレーンデータ格納ユニット２２から得
られた作成ソリッドの平面図を、左下に。

作成ソリッドの側面図を、右下に１作成ソリ・ンドの正
面図を表示している。このように複数ユニットのデータ
を同時に表示することができるようになっている。その
表示処理に関係する処理手続きについては、説明するま
でもない。

このような付属データについての具体的な利用例を、第
５図に従って説明する。

作成したい部品の図面が存在する場合に、それを利用し
て１次のようにソリッドモデルを作成する。

＋ａｌ　　既存図面の三面図（平面、正面、側面など）
を、それぞれ三次元プレーンデータ格納ユニット２２に
格納する。例えば、ＸＹ平面、ＹＺ平面、ｚＸ平面を三
次元ブレーンとする。

ｆｂｌ　　画面を分割し、三面図と１作成したい本幹形
状データとを表示する。

（Ｃ１三次元プレーン内のワイヤーのヒツトによりソリ
ッドモデルを編集する。このとき、深さを自由に変化さ
せて作業を行う。

このオペレーションのためのコマンドとして。

例えば、閉じたワイヤー列を指定の高さまで立ち上げた
物体の生成を行うための５ＷＥＥＰコマンドや２面と面
とを接合するコマンドがある。これらのコマンドは９本
幹データの作成・編集に提供されている従来のコマンド
と同様である。また。

深さを変えるコマンドが提供される。オペレーションは
、以下のようになる。

（ａｌ　　Ｓ　Ｗ　Ｅ　Ｅ　Ｐコマンドにより、第５図
に示す平面図の外枠の■〜■のワイヤーをヒントし２次
に高さを決めるために、側面図におけるワイヤー〇をヒ
ツトする。これにより、大きい方の台を生成する。

伽）　深さを変えるコマンドによって、平面図に対する
深さをａに変更する。

（ＣＩ　　Ｓ　Ｗ　Ｅ　Ｅ　Ｐコマンドを用いて、平面
図のワイヤー〇〜■をヒツトし、高さを決めるために。

側面図のワイヤー■をヒツトする。

（ｄｌ　　面と面とを接合するコマンドにより、大小の
台を結合する。

このように深さを変えるコマンドなどにより。

既存の図面を利用した部品の作成が可能になる。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によれば、ソリッドモデル
に関して設計・製造に必要な付属データを、形状データ
とともに、統一的に管理することが可能になり、有限要
素法や数値制御といった解析などのための三次元データ
を、目的のソリッドモデルに関連づけて扱うことができ
るようになる。

また、アプリケーションプログラム等が使用するデータ
を記憶する領域の管理を一元的に行うことができ、アプ
リケーションプログラム等の処理負担を軽減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図。 第２図は本発明によるデータ構造の概念図。 第３図は本発明の一実施例によるモデルの創成・編集処
理の例。 第４図は本発明の一実施例に係る画面の使用例。 第５図は本発明の一実施例に係る付属データの利用例を
示す。 図中、１０は処理装置、１１は表示装置、１２は入力装
置、１３はアプリケーション処理部、１４はソリッドモ
デル創成・編集処理部、１５はソリンドモデルデータ部
、１６はソリッド本幹データ部、１７は付属データ部、
１８は形状データ格納ユニット、１９は付属データポイ
ンタテーブル。 ２０は二次元付属データ格納ユニソ）、２１は三次元付
属データ格納ユニット、２２は三次元プレーンデータ格
納ユニット、２３は外部記憶アクセス制御部、２４は外
部記憶装置を表す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 物体の三次元形状をソリッドモデルで扱い、そのソリッ
   ドモデルに対する創成・編集処理機能を有するソリッド
   ＣＡＤシステムにおいて、 各ソリッドモデルごとに、 ソリッドモデルに関する形状データが格納される形状デ
   ータ格納ユニット（１８）と、 ソリッドモデルに関する二次元の図面および文字データ
   を含む二次元付属データが格納される二次元付属データ
   格納ユニット（２０）と、 ソリッドモデルに関して、アプリケーションが使用する
   三次元付属データが格納される三次元付属データ格納ユ
   ニット（２１）と、 ソリッドモデルが配置される三次元空間内の平面上にお
   ける図形データが格納される三次元プレーンデータ格納
   ユニット（２２）と、 前記二次元付属データ格納ユニット、前記三次元付属デ
   ータ格納ユニット、前記三次元プレーンデータ格納ユニ
   ットのそれぞれに対するアドレス情報を持つ付属データ
   ポインタテーブル（１９）とを備えるとともに、 前記二次元付属データ格納ユニット、前記三次元付属デ
   ータ格納ユニット、前記三次元プレーンデータ格納ユニ
   ットに格納されるデータについての作成および編集処理
   手段（１３、１４）を備えたことを特徴とするソリッド
   ＣＡＤシステム。