JPH03257683A - ３次元解析図作図装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、３次元の座標データをＣＲＴや液晶画面のよ
うな表示手段に解析図として作図するための３次元解析
図作図装置に関し、更に詳しくは、自然な３次元解析図
を作図することができるようにした３次元解析図作図装
置に関する。

〈従来の技術〉 第４図は、従来の３次元解析図作図装置の−例を示す構
成ブロック図である。

図において、１は３次元座標データが格納されたメモリ
、２はこのメモリ１から座標データ（Ｘｓ、Ｙｓ、Ｚｓ
）、　　（Ｘｅ、Ｙｅ、Ｚｅ）を作図順に読み出す３次
元座標データ読み出し手段、３は３次元座標から投影図
を作図するための２次元座標に変換する座標変換手段で
ある。

４は座標変換手段３からの２次元座標データを入力する
描画データ生成手段、５は第１の比較器、６は座標の最
大値が格納されるＭＡＸバッファである。第１の比較器
５は、ＭＡＸバッファ６の内容と描画データ生成手段４
からの描画データとを比較し、その比較結果に応じてス
イッチＳＷを駆動し、描画データ生成手段４からの描画
データの表示手段８への印加を制御している。

７は第２の比較器で、表示手段８に印加される描画デー
タとＭＡＸバッファ６の内容を比較し、その比較結果に
応じてＭＡＸバッファ６の内容を更新する。

〈発明が解決しようとする課題〉 このように構成された従来の作図装置は、隠線処理の手
法が描画したい線分の両端が手前の線に隠れない場合の
みの描画するように構成されているもので、このために
急峻な変化、具体的には一単位画素の間に線分が隠れて
しまう場合、断線を生ずるという問題点かあった。

第５図は、従来装置による３次元解析図の表示例を示し
ている。

本発明は、前記した問題点に鑑みてなされたもので、表
示に要する時間をあまり増加させず、断線の無い線分で
３次元解析図を描画できる作図装置を提供することを目
的とする。

く課題を解決するための手段〉 前記した課題を解決する本発明は、 ３次元座標データが格納されたメモリと、このメモリか
ら座標データ（Ｘｓ、Ｙｓ、Ｚｓ）（Ｘｅ、Ｙｅ、Ｚｅ
）を作図順に読み出す３次元座標データ読みだし手段と
、 ３次元座標から投影図を作図するための２次元座標に変
換する座標変換手段と、 座標変換手段からの２次元座標データを入力する描画デ
ータ生成手段と、 描画データ生成手段で生成した描画データを表示する表
示手段と、 座標の最大値が格納されるＭＡＸバッファと、ＭＡＸバ
ッファの内容と前記描画データ生成手段からの描画デー
タとを比較し、その比較結果に応じて描画データ生成手
段から表示手段に印加される描画データの送出を制御す
る第１の比較器と、表示手段に印加される描画データと
ＭＡＸバッファの内容を比較し、その比較結果に応じて
ＭＡＸバッファの内容を更新する第２の比較器と、座標
変換手段からの２次元座標データと、ＭＡＸバッファか
らのデータを入力し、線分が隠れる部分の描画データを
生成する高分解能描画データ生成手段とで構成される。

〈作用〉 本発明において、新しく追加された高分解能描画データ
生成手段は、座標変換手段からの２次元座標データとＭ
ＡＸバッファからのデータを入力し、線分が隠れる部分
の描画データを生成する。

そして、ここで生成された描画データは、第１の比較器
の出力に応じて表示手段に印加され、線分が手前の線分
に隠れる部分について、内部的画素より分解能を上げて
表示される。

〈実施例〉 以下図面を用いて、本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。図において、第４図の各部分に対応するものには同
一符号を付して示し、その動作説明を省略する。

本発明の装置においては、座標変換手段３から出力され
る２次元座標データ（Ｘｓ、Ｙｓ）（Ｘｅ、Ｙｅ）と、
ＭＡＸバッファ６からのデータとを入力する高分解能描
画データ生成手段９を設け、ここで生成した描画データ
を第１の比較器５の出力に応じて制御されるスイッチＳ
Ｗ２を介して表示手段８に印加するように構成したもの
である。

このように構成した装置の動作を説明すれば、以下の通
りである。

はじめに、ＭＡＸバッファ６の初期化が行われる。この
ＭＡＸバッファ６は、作図領域のＸ軸方向の計算上の画
素数、例えば１０２４点の要素を持つメモリで構成され
ていて、初期値としては、作図領域のｙ座標軸最小値よ
り小さな値が入力される。

次に、座標読み出し手段２は、３次元座標データ記憶手
段１に記憶されている３次元座標（通常Ｘ座標とｙ座標
は等間隔）データ（Ｘｓ、Ｙｓ。

Ｚｓ）、　　（Ｘｅ、Ｙｅ、Ｚｅ）を作図順に読み出す
。読み出す順番は、作図したとき手前になる線分のデー
タから順番に読み出される。これらの３次元座標データ
は、座標変換手段３で投影図を作図するための２次元座
標データ（Ｘｓ、Ｙｓ）。

（Ｘｅ、Ｙｅ）に変換される。

描画データ生成手段４．第１．第２の比較器５゜７、Ｍ
ＡＸバッファ６及び高分解能描画データ生成手段って構
成される回路は、描画データの分類と、この分類に応じ
た描画処理を行う。

いま、描画しようとする線分の両端点の座標（計算上の
画素番号）を、（ｉｘｌ、１ｙｌ）。

（Ｌｘ２，１ｙ２）とし、ＭＡＸバッファ６の内容を、
ｍａｘ　（ｎ）（ｎは画素番号）で表すものとすれば、
比較器５により、次の３つの場合に分類される。

Ａ）ｉｙｌ≧ｍａｘ（ｉｘｌ）。

ｉｙ２≧ｍａｘ（Ｌｘ２） ・・両端が見える場合 Ｂ）ｉｙｌ＜ｍａｘ　（ｉｘｌ）。

ｉ　ｙ２＜ｍａｘ　（ｉ　ｘ２） ・・・両端が見えない場合 Ｃ）ｉｙｌ≧ｍａｘ　　（ｉｘｌ）＋ ｉｙ２＜ｍａｘ　　（Ｌｘ２） または ｉ　ｙｌ＜ｍａｘ　（ｉｘｌ）＋ ｉｙ２≧ｍａｘ（Ｌｘ２） ・・・片方の端だけが見える場合 そして、これらの各場合に応じて、以下のような描画処
理が行われる。

Ａ）の場合二線骨をそのまま描画する。

Ｂ）の場合二線骨を描画しない。

Ｃ）の場合：高分解能描画データ生成手段９を用いて、
見えるほうの片方の端点か らこの線分をｍａｘにより描かれる 線分の交点（この交点の計算手法は 後で説明する）までを描画する。

ここで、第２の比較器７は、描画した線分の通る座標を
ＭＡＸバッファ６の内容と比較し、ＭＡＸバッファ６の
内容の方が小さい場合、ＭＡＸ／＜ッファ６の内容を更
新する。

前記（Ｃ）の場合の交点を求める計算は、次の通りであ
る。

（ａ）交差する２線分の端点座標（計算上の画素番号）
を求める。

ｉｘｌ≦ｉ　ｘ＜　ｉ　ｘ２の範囲で （（ｌｙ２−ｉｙｌ）／（１ｘ２−ｉｘｌ））（Ｌｘ−
ｉｘｌ）”ｉｙｌ　ａ＊ａｘ（ｉｘ）　。

１（１ｙ２−ｉｙｌ）／（ｉｘ２−１ｘｌ）ｌ　（ｉｘ
＋１−１ｘｌ）＋ｉｙｌ　＜　ｓａｗ（ｌｘ＋１〉 または、 （（ｉｙ２−１ｙｌ）／（Ｌｘ２−１ｘｌ）ｌ（ｉｘ＋
１−１ｘｌ）＋ｉｙｌ〈ｗａｘ（ｌｘ）　。

ｔ（１ｙ２−１ｙｌ）／（ｉｘ２−１ｘｌ）ｌ　（Ｉｘ
＋１−１ｘｌ）＋ｌｙｌ≧ｗａｘ　（ｉ　ｘ村〉 を満たすｉｘを求める。

このとき、 １ｘｃｌ＝ｉｘ ｉｘｃ２−ｉｘ＋１ ｉｙｃｌ＝　１（ｉｙ２−ｉｙｌ）／　（Ｌｘ２−ｉｘ
ｌ））　（Ｉｘｃｌ−１ｘｉ）＋１ｙｌｉｙｃ２＝　１
（ｉｙ２−ｉｙｌ）／　（Ｌｘ２−ｉｘｌ）ｌ　（Ｉｘ
ｃ２−ｉｘｌ）＋ｉｙＬｉｙｇ＋ｌ−ｗａｘ（ｉｘｃｌ
） ｉｙｗ２＝ｓ＋ａｘ（ｉｘｃ２） とする。

（ｂ）次に交点の座標（計算上の画素番号を実数値とし
て扱った座標）の計算を行う。交点の座標（ｘ　ｃ、　
　ｙ　ｃ）は基本的には、次式で与えられる。

ｘｃ−（ｃ＊ｂ−ｂ＊ｆ）／Δ ｙｃ−（ａ＊ｆ−ｃ＊ｄ）／Δ Δ−ａ＊ｂ−ｂ＊ｄ ａ”ｔｙｃ２−ｔｙｃｔ ｂ＝ｉｘｃｌ−１ｘｃ２ ｃ＝（ｆｙ＊２−２−１ｙ本１ｘｃｌ−（ｉｘｃ２−Ｌ
ｘｃｌ）＋ｆｙｍｌｄ−ｊｙ厘２−２−１ｙ ただし、 Δくε　　εは計算精度で決まる小さな定数あるいは、 ｘｃ５ｉｘｃｌまたはｘｃ≧１ｘｃ２ のとき、 ｘｃ”（ｆｘｃｌ＋ｆｘｃ２）／２ ｙｃ−（ｉｙｍｌ＋ｉｙｍ２）／２ とする。

前記の（Ｃ）の場合の処理は、この様な計算が高分解能
描画データ生成手段９で行われる。このため、（Ａ）の
場合に比べて計算時間を要するが、第１の比較器５に因
って分類される（Ｃ）の条件の場合だけ計算を行えばよ
いので、変化の非常に多いデータでなければ、大幅な計
算時間の増加はない。

なお、上記の実施例では隠線処理をＭＡＸバッファ６を
用いて行うものであるが、同様な手法により、ＭＩＮバ
ッファを同時に用いて手前に表示された下側から線分が
見えるような描画を行うようにしてもよい。

第２図及び第３図は、本発明によって作図された解析図
の一例を示す図である。従来例に見られたような不自然
な断線は生じておらず、解析しやすい図が得られている
。

〈発明の効果〉 以上詳細に説明したように、本発明によれば、描画しよ
うとする線分が、手前の線に隠れる付近のみ高分解能で
計算して、隠線処理を行うようにしたもので、大幅な計
算時間の増加を来すことなく、自然で解析しやすい３次
元解析図を描画することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、 第２図及び第３図は本発明によって作図された解析図の
一例を示す図、 第４図は従来の３次元解析図作図装置の一例を示す構成
ブロック図、 第５図は従来装置による３次元解析図の表示例を示す図
である。 第１図 １・・・３次元座標データ格納メモリ ２・・・３次元座標データ読み出し手段３・・・座標変
換手段 ４・・・描画データ生成手段 ５・・・第１の比較器 ６・・・ＭＡＸバッファ ７・・・第２の比較器 ８・・・表示手段 ９・・・高分解能描画データ生成手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ３次元座標データが格納されたメモリと、 このメモリから座標データ（Ｘｓ、Ｙｓ、Ｚｓ）、（Ｘ
   ｅ、Ｙｅ、Ｚｅ）を作図順に読み出す３次元座標データ
   読み出し手段と、 ３次元座標から投影図を作図するための２次元座標に変
   換する座標変換手段と、 座標変換手段からの２次元座標データを入力する描画デ
   ータ生成手段と、 描画データ生成手段で生成した描画データを表示する表
   示手段と、 座標の最大値が格納されるＭＡＸバッファと、ＭＡＸバ
   ッファの内容と前記描画データ生成手段からの描画デー
   タとを比較し、その比較結果に応じて描画データ生成手
   段から表示手段に印加される描画データの送出を制御す
   る第１の比較器と、表示手段に印加される描画データと
   ＭＡＸバッファの内容を比較し、その比較結果に応じて
   ＭＡＸバッファの内容を更新する第２の比較器と、座標
   変換手段からの２次元座標データと、ＭＡＸバッファか
   らのデータを入力し、線分が隠れる部分の描画データを
   生成する高分解能描画データ生成手段とからなり、 高分解能描画データ生成手段で生成された描画データを
   第１の比較器の比較結果に応じて表示手段に印加し、線
   分が手前の線分に隠れる部分について高い分解能で描画
   を行うようにしたことを特徴とする３次元解析図作図装
   置。