JPH0419040A - 画像切削模擬装置 - Google Patents
画像切削模擬装置Info
- Publication number
- JPH0419040A JPH0419040A JP12185390A JP12185390A JPH0419040A JP H0419040 A JPH0419040 A JP H0419040A JP 12185390 A JP12185390 A JP 12185390A JP 12185390 A JP12185390 A JP 12185390A JP H0419040 A JPH0419040 A JP H0419040A
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- Pending
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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。
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］
この発明は、画像切削模擬装置に関し、例えばＮＣ装置
やＣＡＤ／ＣＡＭシステムなどで用いられるものに関す
る。
やＣＡＤ／ＣＡＭシステムなどで用いられるものに関す
る。
［従来の技術］
画像による切削バスの確認は、ＮＣ装置やＣＡＤ／ＣＡ
Ｍシステムにおいては一般的なものであり、加ニブログ
ラムの作成−加工プログラムの確認−実切削（切削状態
の確認）の流れの中で欠かすことのできない一つの要素
になっている。しかし、３次元的な表示によるリアルな
画像を用いたＮＣ加工の切削模擬はその演算負荷の大き
さから一部の高価なグラフィック装置の上で実現されて
いるのみであり、その演算コストを低くすることはこの
分野での一つの大きな課題である。こういった研究の一
つの成果としては２例えば雑誌（ＣｏＭＰＬＩＴＥＲＧ
ＲＡＰＨＩＣ５，第１５頁〜第２０頁、 −Ｒｅａｌ
−ｔｉｍｅ ５ｈａｄｃｄ ＮＣｍｉｌｌｉｎｇ ｄ
ｉｓｐｌａｙ 、 Ｔｉｔｓ ｖａｎ Ｈｏｏｋ、 Ａ
ＣＭ ５ＩＧＧＲＡＰＨ’８６． Ｖｏｌ、２０． Ｎ
ｏ、４．１９８６年）に記載されているものがある。
Ｍシステムにおいては一般的なものであり、加ニブログ
ラムの作成−加工プログラムの確認−実切削（切削状態
の確認）の流れの中で欠かすことのできない一つの要素
になっている。しかし、３次元的な表示によるリアルな
画像を用いたＮＣ加工の切削模擬はその演算負荷の大き
さから一部の高価なグラフィック装置の上で実現されて
いるのみであり、その演算コストを低くすることはこの
分野での一つの大きな課題である。こういった研究の一
つの成果としては２例えば雑誌（ＣｏＭＰＬＩＴＥＲＧ
ＲＡＰＨＩＣ５，第１５頁〜第２０頁、 −Ｒｅａｌ
−ｔｉｍｅ ５ｈａｄｃｄ ＮＣｍｉｌｌｉｎｇ ｄ
ｉｓｐｌａｙ 、 Ｔｉｔｓ ｖａｎ Ｈｏｏｋ、 Ａ
ＣＭ ５ＩＧＧＲＡＰＨ’８６． Ｖｏｌ、２０． Ｎ
ｏ、４．１９８６年）に記載されているものがある。
一般的なＮＣ装置の構成を第５図に示す０図において、
（１）は切削情報などを有する加ニブログラム、（２）
は切削工具のモータ（５）や模擬装置（７）を制御する
コントローラ、（３）は工具の位置を検出する工具位置
検出部、（４）はモータ（５）を動かすサーボ、（６）
は切削される物体、（８）は模擬装置（７）の画像表示
部であるＣＲＴである。
（１）は切削情報などを有する加ニブログラム、（２）
は切削工具のモータ（５）や模擬装置（７）を制御する
コントローラ、（３）は工具の位置を検出する工具位置
検出部、（４）はモータ（５）を動かすサーボ、（６）
は切削される物体、（８）は模擬装置（７）の画像表示
部であるＣＲＴである。
画像切削模擬装置ｔ （７）は工具位置検出１ｇ５（３
）で検出された工具の位置を入力して、切削される物体
（６）をモデルとし、このモデルの切削による変動状態
をＣＲＴ （８）に表示する。
）で検出された工具の位置を入力して、切削される物体
（６）をモデルとし、このモデルの切削による変動状態
をＣＲＴ （８）に表示する。
従来の画像切削ａｍ装置は一般的には第６図のフローチ
ャートで示したような流れによって処理される。まず与
えられた工具の位置に従ってモデルの変形を行なう（ス
テップ３１）６次に表示タイミングに達しているかどう
かを判断しくステップ３２）、表示タイミングでない場
合にはステップ３Ｉに戻り、モデルの切削処理を繰り返
す、もし表示タイミングに達していれば、表示画像全体
の表示更新を行ない（ステップ３３）、そしてステップ
３１に戻り、上記の処理を繰り返す、ステップ３３にお
ける表示の更新は所定の時間間隔で行ない、ステップ３
２の表示タイミングとは、今回の表示から所定の時間経
過したかどうかを判定している。
ャートで示したような流れによって処理される。まず与
えられた工具の位置に従ってモデルの変形を行なう（ス
テップ３１）６次に表示タイミングに達しているかどう
かを判断しくステップ３２）、表示タイミングでない場
合にはステップ３Ｉに戻り、モデルの切削処理を繰り返
す、もし表示タイミングに達していれば、表示画像全体
の表示更新を行ない（ステップ３３）、そしてステップ
３１に戻り、上記の処理を繰り返す、ステップ３３にお
ける表示の更新は所定の時間間隔で行ない、ステップ３
２の表示タイミングとは、今回の表示から所定の時間経
過したかどうかを判定している。
［発明が解決しようとする課ＨＥ
従来の画像切削模擬装置は、以上のように構成されてお
り、上記雑誌に記載されたものによっても、その演算コ
ストの低減や高速化の面で大きく改善される。しかし、
ステップ３３において所定の時間間隔でＣＲＴ画像の全
ての領域にわたって表示更新を行なうのでその演算負荷
は大きく、ＮＣ装置への搭載やスムーズな対話を考えた
場合まだ十分な改善とはいえず、より一層の演算コスト
の低減が必要であるという問題点があった。
り、上記雑誌に記載されたものによっても、その演算コ
ストの低減や高速化の面で大きく改善される。しかし、
ステップ３３において所定の時間間隔でＣＲＴ画像の全
ての領域にわたって表示更新を行なうのでその演算負荷
は大きく、ＮＣ装置への搭載やスムーズな対話を考えた
場合まだ十分な改善とはいえず、より一層の演算コスト
の低減が必要であるという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、模擬時の表示の高速化と、演算負荷のより一
層の低減を目的とする。
たもので、模擬時の表示の高速化と、演算負荷のより一
層の低減を目的とする。
［課題を解決するための手段］
この発明による画像切削模擬装置は、所定の時間間隔の
間にモデルが切削模擬によって変動する部分の範囲を検
出する変動検出部、及びモデルの変動範囲のみ表示画像
の表示を更新する表示画像更新部を備えたものである。
間にモデルが切削模擬によって変動する部分の範囲を検
出する変動検出部、及びモデルの変動範囲のみ表示画像
の表示を更新する表示画像更新部を備えたものである。
［作用］
この発明における変動検出部では、表示するモデルの切
削模擬の段階で、モデルが変動を受けた領域の画像上で
の範囲を検出し、表示画像更新部では表示画像のうちで
この範囲のみ表示更新を行なう、このように画像上での
更新表示領域を絞り込むことにより、演算負荷の低減と
高速化を実現できる。
削模擬の段階で、モデルが変動を受けた領域の画像上で
の範囲を検出し、表示画像更新部では表示画像のうちで
この範囲のみ表示更新を行なう、このように画像上での
更新表示領域を絞り込むことにより、演算負荷の低減と
高速化を実現できる。
［実施例コ
以下、この発明の一実施例としてＮＣミリングの模擬に
適用した画像切削模擬装置について説明する。第１図は
この発明の一実施例による画像切削模擬装置の要部を示
すブロック図である０図において、（９）は工具位置を
検出する工具位置検出部、（１０）はモデルの変動を検
出するモデル変動検出部、（Ｉｌｌは表示画像を更新す
る表示画像更新部である。第２ｖ！ＪはＮＣミリングに
おける模擬画像を示す説明図であり、図中、（６）は切
削を受けるモデルであり、（１２）、 （１３１，＋
１４１は工具を示している。工具（１２）は今回の表示
を行なった時の工具位置であり、途中、工具（１３）の
位置を通過し、工Ｕｉ１４）は次回の表示タイミングに
おける工具位置である８画像の表示は所定の時間間隔で
行ない、この時間間隔の間に工具（Ｉ２）は矢印Ａのよ
うに移動し、次の表示タイミングでは工具（１４）の位
置となる。この時、工具（１２）−工具（１３）−工具
（１４）の例えばＸ軸方向の移動経路に沿ってその画像
上での最も小さいＸ座標（Ｘｍｉｎ ：水平位置で最
も左）と最も大きなＸ座標（Ｘｍａｘ：水平位置で最も
右）を工具位置検出部（９）で検出する。この工具位置
と番よ工具＋１２１． （１３１，（１４１の中心の
位置とする。この工具位置に基いて、モデル（６）の変
動する範囲をモデルの変動検出部（１０）で検出する。
適用した画像切削模擬装置について説明する。第１図は
この発明の一実施例による画像切削模擬装置の要部を示
すブロック図である０図において、（９）は工具位置を
検出する工具位置検出部、（１０）はモデルの変動を検
出するモデル変動検出部、（Ｉｌｌは表示画像を更新す
る表示画像更新部である。第２ｖ！ＪはＮＣミリングに
おける模擬画像を示す説明図であり、図中、（６）は切
削を受けるモデルであり、（１２）、 （１３１，＋
１４１は工具を示している。工具（１２）は今回の表示
を行なった時の工具位置であり、途中、工具（１３）の
位置を通過し、工Ｕｉ１４）は次回の表示タイミングに
おける工具位置である８画像の表示は所定の時間間隔で
行ない、この時間間隔の間に工具（Ｉ２）は矢印Ａのよ
うに移動し、次の表示タイミングでは工具（１４）の位
置となる。この時、工具（１２）−工具（１３）−工具
（１４）の例えばＸ軸方向の移動経路に沿ってその画像
上での最も小さいＸ座標（Ｘｍｉｎ ：水平位置で最
も左）と最も大きなＸ座標（Ｘｍａｘ：水平位置で最も
右）を工具位置検出部（９）で検出する。この工具位置
と番よ工具＋１２１． （１３１，（１４１の中心の
位置とする。この工具位置に基いて、モデル（６）の変
動する範囲をモデルの変動検出部（１０）で検出する。
この実施例では工具がモデル（６）に影響を及ぼす正方
向のオフセットをｒ＋、負方向のオフセットをｒ２とし
、工具移動範囲の最小値から負方向へのオフセットを減
じたＰｉ標値（Ｘ■１ｎ−ｒ２）と、工具移動範囲の最
大値に正方向へのオフセットを加えた座標値（Ｘｍａｘ
＋ ｒ 、 ）とに限定される領域をモデル（６）の
変動範囲Ｘ ｎｅｗとしている。次に表示画像更新部＋
Ｉ１１でモデル（６）の変動範囲Ｘｎｅｗのみ表示画像
の表示を更新する。
向のオフセットをｒ＋、負方向のオフセットをｒ２とし
、工具移動範囲の最小値から負方向へのオフセットを減
じたＰｉ標値（Ｘ■１ｎ−ｒ２）と、工具移動範囲の最
大値に正方向へのオフセットを加えた座標値（Ｘｍａｘ
＋ ｒ 、 ）とに限定される領域をモデル（６）の
変動範囲Ｘ ｎｅｗとしている。次に表示画像更新部＋
Ｉ１１でモデル（６）の変動範囲Ｘｎｅｗのみ表示画像
の表示を更新する。
第３図はこの実施例に係る処理の流れの一例を示すフロ
ーチャートである。即ち、まず初期処理として、モデル
（６）の初期画像を表示する（ステツブ２１）。次に工
具位置の画像上でのＸ軸方向の最小値と最大値を、Ｘａ
ｅｉｎ＝■、Ｘｍａｘ ＝−■として初期化する（ステ
ップ２２）、与えられた工具位置に従ってモデル（６）
の変形を行って、その画像上でのＸ座標の算出を行なう
（ステップ２３．２４）。得られたＸ座標に基いてＸｍ
１ｎ 、 Ｘｍａｘの値を更新する（ステップ２５．２
６．２７．２８） 、そして表示タイミングに達してい
るかどうかを判断しくステップ２９）、表示タイミング
でない場合にはステップ２３に戻って上記の処理を繰り
返す、ステップ２９の判断で表示タイミングに達した場
合には表示の更新を行なうが、この時Ｘｍ１ｎ 、 Ｘ
ＩＩａｘには第２図に示す工具ｆ１２１− （１３）
−＋１４）の移動経路における、工具位置の画像上のＸ
座標の最小値と最大値が得られている。一方モデルのＸ
方向の変形について考えると、第２図よりＸｌｌ１ｉｎ
から画面上での工具の半径を考慮したオフセットｒ２を
減じたＸ座標、即ち（Ｘｍｉｎ ｒ２）から、Ｘｍａ
ｘにオフセットｒ’＋を加えたＸ座標、即ち（Ｘｍａｘ
−１，）の範囲に限定された領域でのみ変形が起こる
ことは明かであり、この領域の表示更新を行なうことで
完全な表示画像が得られる（ステップ３゜）。
ーチャートである。即ち、まず初期処理として、モデル
（６）の初期画像を表示する（ステツブ２１）。次に工
具位置の画像上でのＸ軸方向の最小値と最大値を、Ｘａ
ｅｉｎ＝■、Ｘｍａｘ ＝−■として初期化する（ステ
ップ２２）、与えられた工具位置に従ってモデル（６）
の変形を行って、その画像上でのＸ座標の算出を行なう
（ステップ２３．２４）。得られたＸ座標に基いてＸｍ
１ｎ 、 Ｘｍａｘの値を更新する（ステップ２５．２
６．２７．２８） 、そして表示タイミングに達してい
るかどうかを判断しくステップ２９）、表示タイミング
でない場合にはステップ２３に戻って上記の処理を繰り
返す、ステップ２９の判断で表示タイミングに達した場
合には表示の更新を行なうが、この時Ｘｍ１ｎ 、 Ｘ
ＩＩａｘには第２図に示す工具ｆ１２１− （１３）
−＋１４）の移動経路における、工具位置の画像上のＸ
座標の最小値と最大値が得られている。一方モデルのＸ
方向の変形について考えると、第２図よりＸｌｌ１ｉｎ
から画面上での工具の半径を考慮したオフセットｒ２を
減じたＸ座標、即ち（Ｘｍｉｎ ｒ２）から、Ｘｍａ
ｘにオフセットｒ’＋を加えたＸ座標、即ち（Ｘｍａｘ
−１，）の範囲に限定された領域でのみ変形が起こる
ことは明かであり、この領域の表示更新を行なうことで
完全な表示画像が得られる（ステップ３゜）。
このように画像上での更新表示領域を絞り込むことによ
り、演算負荷の低減と高速化を実現できる。
り、演算負荷の低減と高速化を実現できる。
なお上記実施例ではＮＣミリングの例について述・＼て
きたが、ＮＣ旋盤の切削模擬などへの通用も可能であり
、この場合の切削の様子を第４図に示す。図において、
２は旋盤の回転によるモデルの移動方向、Ｍはモデルの
表面、斜線部Ｖはモデルの除去ボリュームである。この
場合にも表示タイミングにおける今回の工具位置（１２
）と次の工具位置（１４）によって加工を受けた２方向
く旋盤の場合は慣習的に水平な回転軸方向を２軸とする
）の最小値と最大値を記録し、これらの座標値に限定さ
れた領域Ｘ ｎｅｗのみを表示更新するだけで完全な表
示画像が得られる。
きたが、ＮＣ旋盤の切削模擬などへの通用も可能であり
、この場合の切削の様子を第４図に示す。図において、
２は旋盤の回転によるモデルの移動方向、Ｍはモデルの
表面、斜線部Ｖはモデルの除去ボリュームである。この
場合にも表示タイミングにおける今回の工具位置（１２
）と次の工具位置（１４）によって加工を受けた２方向
く旋盤の場合は慣習的に水平な回転軸方向を２軸とする
）の最小値と最大値を記録し、これらの座標値に限定さ
れた領域Ｘ ｎｅｗのみを表示更新するだけで完全な表
示画像が得られる。
また、上記実施例では、今回の表示から次の表示までの
間の、表示画像上での工具位置のある特定の軸方向の最
小値と最大値を記録し、その工具がモデルに影響を及ぼ
す正方向と負方向へのそれぞれのオフセットを考慮して
モデルの変動範囲を検出しているが、これに限るもので
はなく、他の方法でモデルの変動範囲を検出するように
してもよい。
間の、表示画像上での工具位置のある特定の軸方向の最
小値と最大値を記録し、その工具がモデルに影響を及ぼ
す正方向と負方向へのそれぞれのオフセットを考慮して
モデルの変動範囲を検出しているが、これに限るもので
はなく、他の方法でモデルの変動範囲を検出するように
してもよい。
また、モデルの変動範囲をＸ軸方向について考慮したが
、これに限るものではなく、Ｙ軸方向の変動や、２次元
的な変動を検出してもよい。
、これに限るものではなく、Ｙ軸方向の変動や、２次元
的な変動を検出してもよい。
［発明の効果］
以上のように、この発明によれば、モデルを切削し、そ
の変動状態を所定の時間間隔で画像として表示する画像
切削模擬装置において、時間間隔の間にモデルが切削模
擬によって変動する部分の範囲を検出する変動検出部、
及びモデルの変動範囲のみ表示画像の表示を更新する表
示画像更新部を備えたことにより、切削模擬を行なう場
合に必要な表示更新の領域を大幅に低減することが可能
となり、表示更新に必要な演算コストを低減できる画像
切削模擬装置が得られる効果がある。
の変動状態を所定の時間間隔で画像として表示する画像
切削模擬装置において、時間間隔の間にモデルが切削模
擬によって変動する部分の範囲を検出する変動検出部、
及びモデルの変動範囲のみ表示画像の表示を更新する表
示画像更新部を備えたことにより、切削模擬を行なう場
合に必要な表示更新の領域を大幅に低減することが可能
となり、表示更新に必要な演算コストを低減できる画像
切削模擬装置が得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による画像切削模擬装置を
示すブロック図、第２図は一実施例に係る表示更新のＶ
４域を説明する説明図、第３図は一実施例に係る処理の
流れを示すフローチャート、第４図はこの発明の他の実
施例に係る説明図、第５図は一般的なＮＣ装置の構成を
示す構成図、第６図は従来の画像切削模擬装置における
処理の流れを示すフローチャートである。 （６）・・・モデル、（９）・・工具位置検出部、（１
０）・・・モデルの変動検出部、 ｔｉｌ＋・・・表示
画像更新部、（１２１，（＋３１． ［＋４１・・・
工具。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
示すブロック図、第２図は一実施例に係る表示更新のＶ
４域を説明する説明図、第３図は一実施例に係る処理の
流れを示すフローチャート、第４図はこの発明の他の実
施例に係る説明図、第５図は一般的なＮＣ装置の構成を
示す構成図、第６図は従来の画像切削模擬装置における
処理の流れを示すフローチャートである。 （６）・・・モデル、（９）・・工具位置検出部、（１
０）・・・モデルの変動検出部、 ｔｉｌ＋・・・表示
画像更新部、（１２１，（＋３１． ［＋４１・・・
工具。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- モデルを切削し、その変動状態を所定の時間間隔で画像
として表示する画像切削模擬装置において、上記時間間
隔の間に上記モデルが切削模擬により変動する部分の範
囲を検出する変動検出部、及び上記モデルの変動範囲の
み表示画像の表示を更新する表示画像更新部を備えた画
像切削模擬装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12185390A JPH0419040A (ja) | 1990-05-12 | 1990-05-12 | 画像切削模擬装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12185390A JPH0419040A (ja) | 1990-05-12 | 1990-05-12 | 画像切削模擬装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0419040A true JPH0419040A (ja) | 1992-01-23 |
Family
ID=14821552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12185390A Pending JPH0419040A (ja) | 1990-05-12 | 1990-05-12 | 画像切削模擬装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0419040A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07308321A (ja) * | 1994-05-17 | 1995-11-28 | Hitachi Ltd | グラフィックス表示物加工装置及び手術シミュレーション装置及び該装置に使用する回転力生成装置 |
-
1990
- 1990-05-12 JP JP12185390A patent/JPH0419040A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07308321A (ja) * | 1994-05-17 | 1995-11-28 | Hitachi Ltd | グラフィックス表示物加工装置及び手術シミュレーション装置及び該装置に使用する回転力生成装置 |
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