JPH0399368A - 図面作成支援装置 - 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、図面作成装置に係り、特に図面内の各図象間
の干渉回避を計算機内において、自動的に処理するよう
にした図面作成支援装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の図面作成支援装置による図面の作成は、主に２つ
の方法がある。第１の方法は、作図上の基本的なルール
に従って計算機内で図象の作図位置を決定し、その結果
を表示装置に出力した後、対話処理により図象位置の移
動、修正を行ない最終図とするものである。第２の方法
は、計算機による作図位置の自動決定は行なわず、寸法
２品番等図示の必要な属性情報の全くない状態を表示装
置に出力し１作業者が対話により属性情報を付加してい
くものである。

前者の方法は、プログラム内の干渉回避機能が不足して
いるため、表示装置に出力された後の図象間の干渉回避
処理に多大の時間を要する。後者の方法は、属性付加作
業に膨大な対話時間を要する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の装置では、第１の方法を適用すると、図面上に作
図される図象が複雑になればなるほど情報が多くなり、
対話作業において表示装置上の図象の判別が困難になり
、対話時間の増大につながる。また、第２の方法を適用
すると、対話作業量が多いのは勿論、図面の品質に作業
者の個人差が発生する他、オペレータによる作業である
ためある程度の情報の入力もれは避けられないという問
題を含んでいる。

本発明の目的は、表示装置出力後の対話による図象間の
干渉回避処理をなくすことができる図面作成支援装置を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による図面作成支援装置は、図象間の干渉回避精
度及び計算効率の向上を図るために、以下の方法を採用
した。

１、図面上に配置されている図象の状態を計算機内にモ
デル化する４分木によるモデリング方法。

２、図象の作図順序に優先度を設ける方法。

３、図象をそれを包含する最小の矩形で定義し、矩形ど
うしの重複を判定することにより干渉チェックを行なう
方法。

４、図象間に干渉を許すもの、許さないものを設定し、
計算時間の削減を図る方法。

５、図象の混み具合を自動的に判定し、混み入っている
領域を自動的に拡大図として作図する方法。

６、図象の混み具合を均等に最適化するノットスケール
処理。

７、第１項から第６項までの内容を組合せた図象の最適
配置方法。

〔作用〕

本発明によれば、 １．４分木モデルにより、計算機内に図面を４′個の階
層的に細分化された矩形領域としてモデル化し、各々の
領域に領域占有情報を付加することにより、それらの領
域に作図される図象情報及び属性情報の管理が容易にな
る他、図面上で既に作図が済んでいる領域を容易に把握
できる。

２、図象の作図順序に優先度を設けることにより、作図
位置に関する自由度に低い図象は先に、自由度の高い図
象は後に作図されることになり、図象間の干渉回避が円
滑且つ容易に行なえる。

３、図面上に作図される図象は直線の集合体として形成
されているため、このレベルにおいて干渉チェックを行
なうことはデータ量が膨大なものとなり、計算時間が増
大する。従って、干渉チェック時には図象をそれを包含
する矩形として定義することによりデータ量が削減でき
、結果として、計算時間の削減が図れる。

４、図象間に干渉を許すもの、許さないものを設定する
ことにより、全図象間について干渉チェックを行なう必
要がなくなり、計算時間の削減が図れる。

５、図象の混み入った領域を自動的に判定し、拡大図を
作図する機能を有することにより、図象間の干渉が削減
できる上に、従来では、表示装置上に出力された図象を
見て、作業者が対話にて指示していた拡大図の作図が不
要となる。

６、ノットスケール処理により、図象の混み具合を均等
に最適化することができ、図象間の干渉が削減できる。

７、第１項から第６項の内容を組合せることにより、図
象を干渉のない最適な位置に作図することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明す
る。

第１図は、本発明による図面作成支援装置構成の一実施
例を示したものである。本実施例は、処理装置２、処理
装置２に接続される入力装置１゜表示装置３．処理装置
４及び記憶装置５、及び処理装置４に接続される記憶装
置６を備える。図象の作図を行なう演算処理装置２は、
作図用のインプットデータを入力装置１を介して読み込
み、処理装置２で作図された図象同志の干渉の検出及び
干渉する場合の干渉回避演算（図象同志が干渉しない位
置を求める）を行なう処理装置４により決定される干渉
回避位置で図象の作図を行い、その結果を図面イメージ
データとして記憶装置５へ書き込む。なお、図象とは、
配管及び部品等の形状を示す図形９寸法線及び引出線等
の線図、及び寸法２品番及び配管系統名等の文字を意味
している。

処理装置４は、図面上の図象の作図情報を格納している
記憶装置６の内容を常に把握しており、最適配置部４ａ
、作図情報管理部４ｂ、干渉検出・回避部４ｃ、拡大図
作図部４ｄを有する。また、処理装置２は、データ入力
部２ａ、ノットスケール処理部２ｂ、作図指示部２ｃ、
結果出力部２ｄを有する。

第２図（ａ）及び（ｂ）に、本実施例の図面作成支援装
置で実行される処理手順を示す。第２図（ａ）及び（ｂ
）の処理手順のうち一点鎖線で囲まれたステップ１ｂ〜
２ｂの処理は、処理装置４で実行される。これらのステ
ップ以外のステップ７〜１５は、処理装置４で実行され
る。処理装置２の処理から処理装置４の処理（またはこ
れの逆）に移る場合は関係するデータが処理装置２から
処理装置４（または処理装置４から処理装置２）に移送
される。以下、本実施例で行われる処理の内容を第２図
に基づいて説明する。

まず、ステップ７では、入力装置１から入力された作図
用の２次元情報（配管２部品等のレイアウト図形データ
）、図面内の図象に対する属性情報（部品及溶接点等の
品番のデータ）及び作図形態の指示命令（拡大図作図指
示等）のインプットデータを読み込む。レイアウト図形
データは、別のＣＡＤシステムで作成される。ステップ
８においては、これらの情報から図象の複雑さ及び属性
情報量の多大さにより、拡大図を作図する必要のある部
分（領域）があるか否かを判定する。拡大図作図の必要
性のある領域が存在する場合には、その領域を拡大図作
図領域として保存する（ステップ１７）ここで拡大図作
図領域と判別された部分は、後述する拡大図作図（ステ
ップ１１）のプロセスを踏む。前述の領域が存在しない
場合には、処理装置２により配管ルート、サポート、部
品（継手類、弁等）、溶接点等の配管レイアウト情報の
作図位置をこの順で一定の規則に従い決定する（ステッ
プ８）。決定された各々の図象の作図位置は処理装置４
に送られ、作図情報管理部４ｂを介して記憶装置６に書
き込まれる。ここまで作図された図象は、作図位置の移
動が不可能なもの（配管上の部品であり、作図位置が一
意的に決まってしまう性質を有す。言いかえば、自由度
の低いもの）であり、ここで決まった作図位置は最後ま
で変更が加えられない。

次に、寸法線・寸法値の作図位置を処理装置２により一
定のルールに基づき決定する（ステップ９）。例えば、
配管ルートがＸ軸方向に走っていれば、寸法引出し線は
Ｚ軸方向に引出し、配管ルートがＹ軸方向に走っていれ
ば、寸法引出し線はＸ軸方向に引出すというものである
。これは、配管設計用のアイソメトリック図における基
本的な寸法作図ルールである。寸法は、図示配管図象の
一端から順次作図位置を決定して行くが、作図位置を決
定する場合には必ず、処理装置４により既に作図位置が
決定された図象（この場合、配管ルート、サポート、継
手類等を意味する）との干渉チェックを行ない（ステッ
プ１８）、干渉が発見された場合は、干渉を回避できる
最適な位置に寸法線９寸法値を配置する（ステップ１９
）。これらの作図位置の情報もまた、記憶装置６に格納
され、後から作図される図象との干渉回避の対象になる
。

ここで、本実施例の最も重要な機能である図面上の図象
同志の干渉の検出及び干渉回避機能（ステップ１９で行
われる処理）の具体例を第３図〜第５図により説明する
。

第３図は、図面上に作図される情報を効果的に管理する
手法として記憶装置６内に採用している４分木モデルの
概念図を示している。一般に、４分木モデルは２次元の
図象が平面内に配置されている状態（第３図（ａ））を
計算機内にモデル化する一手法として知られているもの
である。図面をあらかじめ４″個の矩形領域（第３図（
ａ））に階層的に細分化してモデル化（第３図（ｂ））
しておく方法である。各々の矩形領域には図象の作図状
況に応じ３つの状態を割当てる。すなわち、矩形内部に
図象を全く含まない空白の状態、図象によって矩形が満
たされている占有の状態、空白と占有の２つの部分を持
つ境界の状態の３つである。これにより、各々の矩形の
状態を総合的に見た時に図面上の空領域と占有領域の状
態を容易に把握することができる。

第４図は、図面内の図象間の干渉チェック時のデータ量
の削減を図るために、各々の図象をそれを包含する最小
の矩形として定義したものである（点線で表わす矩形）
。各図象間の干渉チェックはこれらの矩形の重複を干渉
検出・回避部４ｃにおいて判定することにより行なう。

干渉が発見されると干渉する２つの図形のうち後に画か
れたものが図面上の空領域へ再配置される。第５図は、
本実施例における矩形の重複の判定方法について示した
ものである。実線は既に作図位置が決定された図象、破
線は実線の図象と干渉を生じた後から作図された図象で
ある。第５図（ａ）は、１つの矩形の頂点がもう一方の
矩形内に存在しているかどうかにより重複を判定するも
のである。判定の基準は、既存の矩形の頂点Ａ、Ｃを通
る任意の平行線Ｑ、、ｍに対して、破線の矩形の一頂点
Ｐについて、 （１）　／Ｐ　Ａ　Ｌ＜　、？ＤＡ　Ｌ或いはｚＰＡＬ
＞／ＢＡＬ（７）場合は 矩形の重複は起きていない。

（２）、？ＰＣＭ＜／ＤＣＭ或いは ＺＰＣＭ＞ＺＢＣＭの場合は 矩形の重複は起きていない。

という条件判定により行なうものである。また、第５図
（ｂ）は、（ａ）の判定により干渉がないことが確認さ
れた後、行なうもので２つの矩形を構成する各々の辺が
互いに交差しているかどうかにより重複を判定するもの
である。判定の基準は、各々の辺に対して直線の方程式
を定義し、連立して解くことにより解（交点）を求める
というものである。

但し、解の範囲は各々の頂点の座標によって定義される
範囲とする。

この２つの判定方法の組合せにより図象の干渉は、全て
検出可能であるが干渉が検出された場合には、干渉をお
こした図象（第６図−２６）を包含する最小の矩形をあ
らかじめ４分木モデルにより４′″個に分割しておいた
矩形の中から検出し、この矩形領域に隣接する最も近い
関係にある矩形領域（第６図−２７）の中に、干渉をお
こした図象を包含できるような空領域を検策し１図象を
そこへ回避しく第６図の２８）、作図位置を決定する。

以上のような図象同志の干渉検出・回避機能を適用する
ことにより、必要な全ての寸法・寸法値の作図位置が決
定したら、溶接点名称、配管ラインＮα、エレベーショ
ン、部品の品番を示す引出し線付き円（以降風船と呼ぶ
）等の属性情報の作図位置を同様の手順方法で決定しく
ステップ１０゜２０及び２１）、既に作図位置が決定し
、記憶装置６に格納されている寸法線・寸法値等の情報
と合わせ、図面イメージデータ（２次元描画情報として
）記憶装置５に格納した後（ステップ２５）、このデー
タを用いて図面を出力する。ステップ２１．２４及び２
６は、ステップ１９と同じ処理を実行する。

一方、ステップ１６において、あらかじめ拡大図を作図
する領域が抽出されている場合に、この領域を自動的に
図面上の空領域へ拡大図として作図するのが、拡大図自
動作図機能（ステップ１１）である。第７図に、拡大図
自動作図機能（ステップ１１）の処理の詳細を示す。処
理は大きく３つのフロセスに分けることができ、第１の
プロセスは拡大対象要素選定のプロセスで、配管ルート
を構成する全ての配管要素に関して、配管上に存在する
近接する接点（配管ルートを定義する点で入力装置から
読込まれる。）間の距離りを計算し、その長さがあらか
じめ規定した一定の長さよりも小さければ、拡大対象要
素として選定する（ステップ２９及び３０）。第２のプ
ロセスは拡大図作図領域設定のプロセスで、選定した拡
大対象要素で位置が近接しているものを包含するような
矩形領域を定義する。この領域には、拡大対象要素の他
にそれに接続する配管要素も範囲内であれば含める（ス
テップ３１〜３５）。第３のプロセスは拡大図作図のプ
ロセスで、第２のプロセスで定義した領域内に含まれる
拡大対象要素の数が５つ以上であれば、（拡大対象要素
が５つ以上連続して存在すれば、）その領域を拡大図と
して図面上の空領域へ作図する。作図はその領域内に含
まれる拡大対象要素数の多い順から行なわ九、その数が
５つ未満であれば、その領域内で干渉回避が可能である
と判定し、拡大図の作図は行なわない（ステップ３６〜
４０）。拡大図における配管レイアウト情報２寸法線・
寸法値及び属性情報の作図位置決めの手順は、主要図象
における場合と同様である（ステップ１２〜１５及び２
３〜２６）。以上述べた処理の概要は、第８図に示す通
りである。

このようなステップ１１の処理を行うことによって、図
象間の間隔が広くなり、その後にステップ１２〜１４の
処理を行っても各図象間の干渉が少なくなる。従って、
ステップ２３及び２５でｒＹｅｓＪと判定される確率が
減少し、適切な図面の作成に要する時間が著しく短縮さ
れる。各図象がこみ合っている場合にステップ１１の処
理を実行しないとステップ２３及び２５でｒＹｅｓＪと
判定される確率が著しく多くなり、ステップ２４及び２
６の処理も頻繁に行われることになる。

以上のような処理機能２手順に基づき作業されたアイソ
メトリック図の例を第９図に示す。図象間の干渉が自動
的に回避され、見やすい図面が出力されている。

〔発明の効果〕

本発明による図面作成支援装置を採用することにより以
下に示す効果が見られる。

（１）従来の図面作成支援装置において図象間の干渉回
避オペレーションに要していた多大な対話時間を、計算
機内での種々の図象最適配置機能を用いることにより自
動的に図象同志の干渉回避を行ない、最適な作図位置を
決定するという過程をとることにより解決し、図面作成
に要する時間を大幅に削減した。

（２）人手による対話作業量が低減でき、人為的なミス
が削減され、かつ図面としての精度向上が図れる。

（３）本装置内で一定の処理手順により図面が作成され
ることから、図面作成における作業者の個人差解消、図
面品質の均質化、及び作業者に要求される知識、経験量
の軽減が図れる。

（４）図象等がこみ合って位置する場合は、ステップ１
１の処理を行ってそれらの図象を含む拡大図を作成する
ので、各図象間の干渉が少なくなりステップ２４．２６
の処理の回数が低減される。このため、各図象を含む適
切な図面を作成するのに要する処理時間が著しく短縮さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である図面作成支援装置の構成
図、第２図（ａ）、（ｂ）は第１図の装置で実行される
処理手順の説明図、第３図は４分木モデルの概念図、第
４図は図象を矩形により定義した場合の説明図、第５図
は図象間の干渉検出方法についての説明図、第６図は干
渉回避の方法についての説明図、第７図（ａ）、（ｂ）
は第２図のステップ１１の詳細説明図、第８図は拡大図
作図の例を示す説明図、第９図は第１図の装置によす処
理された出力例を示す説明図である。 １・・・キーボード・マウス等の入力装置、２°゛図象
の作図位置を決定する演算処理装置、２ａ・・・データ
入力部、２ｂ・・・ノットスケール処理部、２　ｃ　−
作図指示部、２ｄ・・・結果出力部、３・・・デイスプ
レィ等の表示装置、４・・・図面内の図象同志の干渉チ
ェック及び干渉回避演算を実行する演算処理装置、４ａ
・・・最適配置部、４ｂ・・・作図情報管理部、４ｃ・
・・干渉検出・回避部、４ｄ・・・拡大図作図部、５゜
第 図 １・・・・・・入力装置 ２．４・・・処理装置 ３・・・・・・表示装置 ５．６・・・記憶装置 第２図 （ａｔ 第２図 ＋ｂｌ （ａ） ○：空白 Ｃ：境界 ・：占有 第 図 第 図 （ａ） 第 図 第７図 ＋ａ） 第７図 （ｂ） 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、対話機能を有する図面作成支援装置において、図面
   を作成する際に多大な対話時間を要している各図象間の
   干渉回避オペレーションを削減するために、以下の機能
   を有することにより本作業を自動化し、図面作成を可能
   としたことを特徴とする図面作成支援装置。 ２、各図象間の干渉の検出・回避を行なう際に、最も重
   要となる互いの位置関係を容易に把握するために、平面
   （図面）上に配置されている図象の状態を計算機内にモ
   デル化する一手法である４分木モデルを採用した請求項
   １の図面作成支援装置。 ３、図象の作図位置に関する自由度が低いものを先に作
   図するという基本原則に基づき、作図順序を決定したこ
   とを特徴とする請求項１の図面作成支援装置。 ４、図面上の図象をそれを包含するような矩形で定義し
   、矩形どうしの重複を判定することにより干渉チェック
   を行なうことを特徴とする請求項１の図面作成支援装置
   。 ５、図象間に干渉を許すもの、許さないものを設定し、
   計算時間の削減を図つたことを特徴とする請求項１の図
   面作成支援装置。 ６、図面上の図象の混み具合を自動的に判定し、混み入
   つている領域を拡大図として作図する機能を有すること
   を特徴とする請求項１の図面作成支援装置。 ７、図象の混み具合を均等に最適化するノットスケール
   機能を有することを特徴とする請求項１の図面作成支援
   装置。