JPH04296975A - ３次元図形データ発生装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、３次元図形を示す３
次元図形データを発生する３次元図形発生装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は従来の３次元図形データ発生装
置を有するＣＡＤ／ＣＡＭ装置のブロック構成図である
。図において、１はキーボード、２はマウス、３はタブ
レットであり、キーボード１、マウス２、またはタブレ
ット３により図形の形状や加工パスを指定する座標値等
が入力される。４はキーボード１、マウス２、またはタ
ブレット３により入力されたデータを内部データに変換
する入力処理部、５は３次元図形が投影される方向を示
す投影データおよびこの投影データの示す投影方向に投
影された２次元図形の表示画面上の表示位置、表示領域
などの表示規準を示す表示データ、例えば、３次元ビュ
ーデータを設定および編集する３次元ビューデータ設定
部である。６は設定された３次元ビューデータを記憶す
る３次元ビューデータメモリ、７は３次元図形を３次元
図形データとして定義、編集する３次元図形定義編集部
である。なお、３次元図形データとは、３次元の座標情
報を有する図形データを指すものとする。８は３次元図
形定義編集部７により定義、編集された３次元図形の３
次元図形データを記憶する３次元図形データメモリ、９
は外部より与えられる加工指令にもとづき、３次元図形
の被加工物を加工するための加工情報を発生する加工処
理部、１０は投影された図形や加工パスを表示するため
の表示処理部、１１は加工処理部９より出力された加工
情報から数値制御装置（図示せず）に入力するためのＮ
Ｃデータを発生するＮＣデータ発生部、１２は表示処理
部１０で処理されたデータをもとに画面表示を行う画面
表示手段、例えば、ＣＲＴ表示装置である。１３はＮＣ
データ発生部１１により発生されたＮＣデータを格納す
るＮＣデータファイル装置である。

【０００３】次に、図１０に示される従来装置の動作に
ついて、図１３に斜視図で示す四角錐台の図形データが
図１２に示される三面図として与えられたとき、この四
角錐台を３次元図形データとして定義する場合を例にと
り、図１１に示すフロー図にもとづき説明する。図１１
のステップＳ１１０１では３次元図形データとして定義
された３次元図形の投影方向およびこの投影方向に投影
された図形である２次元図形の表示画面上の表示規準を
示す３次元ビューデータを設定し、次のステップＳ１１
０２に進む。図１４は、３つの異る方向に投影する３つ
の３次元ビューデータが設定された時のそれぞれの表示
画面の表示領域と座標軸の状態を示している。次に、３
次元図形の図形要素として図１３に示される四角錐台の
上面図である図１２（Ａ）に示される輪郭図形１２ａを
例にとり、この輪郭図形１２ａの３次元図形データを入
力する場合についてステップＳ１１０３〜ステップＳ１
１０４により説明する。ステップＳ１１０２で輪郭図形
１２ａをＸ＝一定値、Ｙ＝一定値、およびＺ＝一定値の
いずれかの２次元図形データとにより定義できるか否か
判定する。この場合、定義できるのでステップＳ１１０
３に進む。なお、定義できない場合はステップＳ１１０
４に進む。ステップＳ１１０３では、輪郭図形１２ａが
存在する３次元の座標平面を特定する字の情報Ｚ＝０を
入力する。ステップＳ１１０３でＺ＝０が入力されると
次のステップＳ１１０４に進む。ステップＳ１１０４で
は輪郭図形１２ａの４つの頂点のＸＹ座標の値を入力す
る。この座標値の入力に当ってはマウス２等を併用する
ようにする。ステップＳ１１０４で座標値を入力すると
次のステップＳ１１０６に進む。ステップＳ１１０６で
は、ステップＳ１１０３およびステップＳ１１０４で入
力された輪郭図形１２ａを示す３次元図形データを３次
元図形データメモリ１２に格納し、この格納された３次
元図形データにもとづき、輪郭図形１２ａを図１５に示
されるように所定の投影方向に投影された２次元図形と
して表示画面上に表示し、次のステップＳ１１０７に進
む。ステップＳ１１０７では、３次元図形データの図形
要素がすべて入力されたか否かを判定し、すべて入力さ
れていなければステップＳ１１０２に戻り、入力されて
いれば次の終了ステップＳ１１０８に進む。すなわち、
上述の四角錐台の場合、輪郭図形１２ａの図形データの
入力が経っても、輪郭図形１２ｂの図形データの入力が
終っていなければ再びステップＳ１１０２に戻り、ステ
ップＳ１１０３およびステップＳ１１０４を実行する。 また、稜線図形１２ｃが入力されていない場合もステッ
プＳ１１０２に戻る。また、図１２に示される稜線図形
１２ｃの図形は、Ｘ＝一定値、Ｙ＝一定値、およびＺ＝
一定値のいずれかの座標平面データと２次元図形データ
とにより定義することはできないのでステップＳ１１０
２よりステップＳ１１０５に進み、ステップＳ１１０５
で、稜線図形１２ｃを示す図形データとして、稜線１２
ｃの端点１６ｄおよび１６ｅのＸ座標値、Ｙ座標値およ
びＺ座標値からなる３次元の座標値を入力する。同様に
、図１７に示される他の稜線の図形データも入力する。 さらに、図１８で格子が記入されている曲面１８ｅを定
義するには、ステップＳ１１０５で図１７に示される輪
郭曲線１７ｇ、１７ｈ、および断面曲線１７ｉを表示画
面上でマウス等により指示して定義する。なお、曲線１
７ｆは曲面１８ｅの断面を規定するための補助線である
。従来装置においては以上に述べたように図１１のフロ
ー図にもとづき、３次元図形の図形要素を示す図形デー
タを繰返し入力することにより、３次元図形データの入
力を完了させるようにしている。次に、すでに３次元図
形データが入力された３次元図形に関する図形の編集の
例として、図１３に示される四角錐台の高さを図１９か
ら図２０に示されたように変更する場合について説明す
る。この変更は、まず、上面の輪郭図形１２ｂを指定し
、輪郭図形１２ｂの座標平面を示すＺ座標の値を変更す
る。次に、稜線図形１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ、
および、曲面１８ｅの断面の補助線である曲線１７ｆを
指定し、これらを削除する。そして、新たに輪郭図形１
２ａと輪郭図形１２ｂが変更された図形である輪郭図形
２０ｂとの間で、稜線図形および断面の補助線を定義し
なおすという順序で行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の３
次元図形データ発生装置として、操作者が直接３次元物
体の形状を示す３次元空間上の座標値等の３次元図形デ
ータを入力し、３次元図形データを発生するものがある
が、例えば、操作者が三面図を見て、３次元形状を思い
浮べながら行うデータの入力操作は誤操作を生じやすく
、作業効率も低い。また、特開平２−８１２７１公報に
示される従来装置は、三面図に相当する複数の２次元図
形データから３次元図形データを発生せずに、直接３次
元物体が所定方向に斜視的に投影された２次元図形を発
生するものであるが、各２次元図形データ毎に端点をグ
ループ化するとともに各２次元図形データ間で各端点の
対応づけを行うなど、操作が複雑であり、当該３次元物
体の形状の制約条件が厳しく、例えば、自由曲面形状を
有する３次元物体への対応は困難であり、さらに、画面
表示は、２次元図形または、斜視的に投影された２次元
図形の選択的表示、および、選択された２次元図形の表
示領域、表示位置などの自由な設定などができず、画面
表示上の制約が大きい。

【０００５】この発明が解決しようとする課題は、３次
元図形が投影された図形である２次元図形の設定および
表示が容易にでき、自由曲面形状の３次元図形について
も３次元図形データの発生が容易で、効率よく正しい設
定のできる３次元図形データ発生装置を得ることである
。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る３次元図
形データ発生装置は、３次元図形が投影される方向を示
す投影データおよび投影データの示す投影方向に投影さ
れた図形である２次元図形の表示画面上の表示規準を示
す表示データを設定する表示データ設定手段、２次元図
形の形状を示す２次元図形データを設定する２次元図形
データ設定手段、表示データ設定手段により設定された
互に投影方向の異なる第一、第二投影データと、２次元
図形データ設定手段により設定され、第一、第二投影デ
ータが示す投影方向に投影された図形である第一、第二
２次元図形の形状を示す第一、第二２次元図形データと
、にもとづき３次元図形の形状を示す３次元図形データ
を発生する３次元図形データ発生手段、表示データ設定
手段により設定され、第一、第二２次元図形の表示画面
上の表示規準を示す第一、第二表示データと、第一、第
二２次元図形データと、にもとづき表示画面上に第一、
第二２次元図形を選択的に表示する画面表示手段、を備
えるようにしたものである。

【０００７】

【作用】上述のように構成された３次元図形データ発生
装置は、３次元物体が投影される方向を示す投影データ
および投影された図形である２次元図形の表示画面上の
表示規準を示す表示データと２次元図形の形状を示す２
次元図形データとをそれぞれ互に異る投影方向について
設定した第一、第二投影データおよび第一、第二２次元
図形データにもとづき３次元図形の形状を示す３次元図
形データを発生し、第一、第二２次元図形データの示す
第一、第二２次元図形の表示画面上の表示規準を示す第
一、第二表示データにもとづき第一、第二２次元図形を
表示画面上に選択的に表示する。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の一実施例による３次元図形デー
タ発生装置を有するＣＡＤ／ＣＡＭ装置のブロック構成
図である。図１において、１〜６、および、８〜１３は
従来例を示す図１０に示されたものと同様なので説明を
省略する。１４は３次元図形が所定の投影方向に投影さ
れた図形である２次元図形２次元図形をデータとして設
定し定義するとともに変更などの編集を行う２次元図形
データ設定手段、例えば、２次元図形定義編集部、１５
は２次元図形定義編集部１４により定義、編集された２
次元図形の２次元図形データを記憶する２次元図形デー
タメモリである。なお、２次元図形データとは、２次元
の座標情報より構成される図形データを指すものとする
。１６は２次元図形定義編集部１４により定義、編集さ
れた２次元図形が３次元図形をいずれの方向に投影した
図形であるかを示す投影データと、この２次元図形の表
示画面上の表示位置および表示領域などの表示規準を示
す表示データとからなる２次元ビューデータを設定する
表示データ設定手段、例えば、２次元ビューデータ設定
部である。また、１７は２次元ビューデータ設定部１６
により設定された２次元ビューデータを記憶する２次元
ビューデータメモリ、１８は従来例を示す図１０におけ
る３次元図形定義編集部１１の機能である３次元図形を
３次元図形データにより定義編集する機能の他に、２次
元図形データメモリ１５と２次元ビューデータメモリ１
７の内容にもとづき３次元図形を定義、編集し、３次元
図形データを発生する３次元図形データ発生手段、例え
ば、３次元図形定義編集部である。なお、図１において
、キーボード１、マウス２、タブレット３等の入力装置
、入力処理部４、３次元ビューデータ設定部５、３次元
ビューデータメモリ６、３次元図形データメモリ８、表
示処理部１０、ＣＲＴ表示装置１２、２次元図形定義編
集部１４、２次元図形データメモリ１５、２次元ビュー
データメモリ１７、および、３次元図形定義編集部１８
より構成される部分からこの発明の一実施例による３次
元図形データ発生装置が構成される。

【０００９】次に、この発明の一実施例の動作について
説明する。従来例の説明と同様に、図１３に斜視図で示
される四角錐台の３次元図形が図１２に示される三面図
として与えられたとき、この３次元図形を３次元図形デ
ータとして定義する場合を具体例としてとりあげ、図３
に示すフロー図による３次元図形の定義について説明す
る。図３のステップＳ３０１で、まず２次元ビューデー
タを２次元ビューデータ設定部１６により設定する。そ
して、設定された２次元ビューデータは図２（ｃ）に示
されるように表示データ２０１および投影データ２０２
を１組にして、第１の２次元ビューデータとして２次元
ビューデータメモリ１７に格納するとともに、表示デー
タ２０３および投影データ２０４を１組にして第２の２
次元ビューデータとして２次元ビューデータメモリ１７
に格納する。なお、上述の第１の２次元ビューデータお
よび第２の２次元ビューデータはそれぞれ図２（ｃ）に
示されるように２次元ビューデータ番号２０５、２０６
を付して２次元ビューデータメモリ１７に記憶される。

【００１０】また、図４（ａ）は第１の２次元ビューデ
ータの示す投影方向をＺ軸方向とした場合の表示画面上
の座標軸および表示領域を示し、図４（ｂ）は第２の２
次元ビューデータが示す投影方向をＹ軸方向とした場合
の表示画面上の座標軸および表示領域を示している。な
お、図４（ａ）および図４（ｂ）はそれぞれ三面図の上
面図および正面図が表示される表示領域に担当している
。

【００１１】ステップＳ３０１で所定数の２次元ビュー
データの設定が終ると、次のステップＳ３０２に進む。 ステップＳ３０２では、所定数の３次元ビューデータを
３次元ビューデータ設定部１６により設定し、２次元ビ
ューデータと同様に、図２（ｄ）に示されるように３次
元ビューデータメモリ１７に第１の３次元ビューデータ
として表示データ２０７および投影データ２０８を１組
にして３次元ビューデータ番号２１１を付して記憶する
。さらに、第２の３次元ビューデータが設定されれば、
第２の３次元ビューデータとして表示データ２０９およ
び投影データ２１０を１組にして３次元ビューデータ番
号２１２を付して記憶する。

【００１２】また、図４（ｃ）は、第１の３次元ビュー
データにもとづく表示画面上の座標軸および表示領域を
示している。なお、第１の３次元ビューデータの示す投
影方向は斜視的な投影方向であるため、座標軸はＸ軸、
Ｙ軸、およびＺ軸の３軸が斜視的に２次元の表示画面上
に存在している。ステップＳ３０２で３次元ビューデー
タを設定し終ると次のステップＳ３０３に進む。なお、
図３においてはステップＳ３０１を先に実行し、ステッ
プＳ３０２を後から実行するようにしているが、逆の順
序で、ステップＳ３０２を先に実行し、後からステップ
Ｓ３０１を実行するようにしてもよい。また、ステップ
Ｓ３０１およびステップＳ３０２において、それぞれ設
定する２次元ビューデータおよび３次元ビューデータの
数は上述のように所定数設定可能であり、ステップＳ３
０１とステップＳ３０２を繰返し実行するようにしても
よい。さらに、すでに設定された２次元ビューデータま
たは３次元ビューデータを変更するなどの編集を行うよ
うにしてもよい。

【００１３】ステップＳ３０３では、三面図の上面図、
正面図等の２次元図形の形状を図形要素の形状を示す２
次元図形データを入力する。すなわち、上面図は例えば
、投影方向をＺ軸方向とした２次元ビューデータの示す
表示画面上に表示しながら上面図図形要素の形状を示す
２次元図形データを入力し、正面図は、例えば、投影方
向をＹ軸方向とした２次元ビューデータの示す表示画面
上に表示しながら正面図の図形要素の形状を示す２次元
図形データを入力する。図１２のように三面図で示され
る３次元図形を図４に示される表示画面上に表示する場
合を例にとると、図１２（Ａ）は上面図なので図４（ａ
）のＸ軸およびＹ軸を有する表示領域に表示し図１２（
Ｂ）は正面図なので、図４（ｂ）のＺ軸およびＸ軸を有
する表示領域に表示しながら、それぞれ上面図および正
面図の示す２次元図形データを入力する。図５は図４に
対し上面図および正面図の２次元図形データの入力が終
了したときの表示画面の表示状態を示している。また、
入力されたそれぞれの２次元図形データは一般には２次
元図形データメモリ１５に図２（ａ）に示されるように
格納される。

【００１４】図２（ａ）において、２１３は第１の２次
元図形データ、２１５、２１６、２１７、２１８はそれ
ぞれ２次元図形データ２１３の有する図形要素の図形デ
ータである点の２次元図形データ、線の２次元図形デー
タ、円の２次元図形データ、および、曲線を示す２次元
図形データである。なお、第１の２次元図形データ２１
３は第１の２次元図形データ２１３の示す第１の２次元
図形に点、線、円、および曲線が少くとも１つある場合
の例を示している。例えば、線が複数あるのみで、点、
円、および曲線の２次元図形がない場合は、線の２次元
図形データを線の２次元図形データ２１６の他に追加し
、点の２次元図形データ２１５、円の２次元図形データ
２１７、および、曲線の２次元図形データ２１８等は削
除された状態になる。２１４は第２の２次元図形データ
を示している。第２の２次元図形データ２１４の構成は
第１の２次元図形データ２１３と同様なので説明を省略
する。第１、および、第２の２次元図形データ２１３、
２１４の他に第３の２次元図形データ等がある場合もそ
れらの２次元図形データの構成は第１の２次元図形デー
タ２１３と同様である。

【００１５】また、２１９、および、２２０は、第１お
よび第２の２次元図形データ２１３、２１４にそれぞれ
付された２次元図形データ番号である。これらの２次元
図形データ番号２１９、２２０は、それぞれ、図２（ｃ
）に示される２次元ビューデータ番号２０５、２０６と
関連して採番され、２次元ビューデータ番号と２次元図
形データ番号が同一の２次元ビューデータと２次元図形
データが一組になっていることを示すようにしている。 ステップＳ３０３で１つの２次元図形の図形要素の定義
が終了すると次のステップＳ３０４に進む。

【００１６】ステップＳ３０４では、すべての２次元図
形要素の定義が終了したか判定し、終了していなければ
ステップＳ３０３に戻り、終了していれば次のステップ
Ｓ３０５に進む。なお、ステップＳ３０３で行う２次元
図形の図形要素の定義のための入力操作は、２次元図形
の図形要素を示す２次元図形データを単純に入力すれば
よく、３次元図形を思い浮べ、３次元図形座標値を入力
するなどの複雑な思考過程を必要としない。従って、入
力操作時の誤入力がなく、入力操作の能率もよい。

【００１７】ステップＳ３０５では、ステップＳ３０１
〜ステップＳ３０４で定義され表示画面上に表示された
２次元図形にもとづき、３次元図形を構成する１つの図
形要素について図６に示されるフロー図により３次元図
形データを作成し、３次元図形データメモリ８に格納す
る。次に、三面図に相当する２次元図形が図７（ａ）お
よび図７（ｂ）に示される３次元図形について、この３
次元図形を構成する図形要素の３次元図形データを作成
し、作成された３次元図形データを３次元図形データメ
モリ８に格納する場合を具体例にとり、図６のフロー図
により説明する。なお、図７（ａ）および図７（ｂ）は
図５（ａ）、及び、図５（ｂ）と同様な表示画面の表示
状態を示している。

【００１８】まず、始めに、図７（ａ）の線ｋ１、ｋ２
、ｋ３、ｋ４および図７（ｂ）の線ｋ６で示される四角
錐台の底面の図形を３次元図形を構成する１つの図形要
素としてとりあげる。ステップＳ６０１で、まず、２次
元図形の図形要素を構成する構成要素として線ｋ１の図
形を表示画面上でマウス等により指定し、次のステップ
Ｓ６０２に進む。

【００１９】ステップＳ６０２では、線ｋ１、ｋ２、ｋ
３、ｋ４のすべての指定が終了したか否かを判定し、終
了していなければステップＳ６０１に戻り線ｋ１の場合
を同様にマウス等にて指定する。また、線ｋ１、ｋ２、
ｋ３、ｋ４のすべての指定が終了していれば次のステッ
プＳ６０３に進む。なお、ステップＳ６０１、および、
ステップＳ６０２において上述のように線ｋ１、ｋ２、
ｋ３、ｋ４により当該図形を指定するようにしてもよい
が、例えば、線ｋ１と、当該図形を輪郭線に持つ面ｋ５
を指定することにより線ｋ１を含む面ｋ５の輪郭図形と
して当該図形を指定するようにしてもよい。

【００２０】ステップＳ６０３では、当該図形が表示さ
れている表示画面の表示領域が、いずれの２次元ビュー
データにもとづき指定されたものであるかは、例えば、
２次元ビューデータメモリ１７の内容と照合すれば特定
できるので、この特定された２次元ビューデータの有す
る投影データを当該図形に対応する投影データとし、次
のステップＳ６０４に進む。ステップＳ６０４では、ス
テップＳ６０１およびステップＳ６０２で指定した当該
図形が存在する平面の座標値（図７に示される例ではＺ
座標の値）をキーボード１より入力するようにするか、
または、当該図形の投影方向とは異る方向に投影した別
の図形（図７で示される例では図７（ｂ）のｋ６）を用
いるようにするかを選択する。キーボード１より平面の
座標値を入力する場合はステップＳ６１０に進み、異る
方向に投影した別の図形を用いる場合はステップＳ６０
５に進む。

【００２１】ステップＳ６０５では、上述のようにステ
ップＳ６０１およびステップＳ６０２で指定した図形の
投影方向とは異る方向に３次元図形の図形要素が投影さ
れた図形の構成要素として、図７で示される例の場合で
は図７（ｂ）のｋ６を指定し、次のステップＳ６０６に
進む。

【００２２】ステップＳ６０６では、上述の異る方向に
３次元図形の図形要素が投影された図形の構成要素のう
ち必要な構成要素のすべてについて指定を終了したか否
かを判定する。終了していなければステップＳ６０５に
戻り、終了していれば次のステップＳ６０７に進む。な
お、図７に示される例の場合は図７（ｂ）のｋ６のみを
指定すればよい。ステップＳ６０７では、ステップＳ６
０３と同様に、例えば、表示画面の表示領域にもとづき
２次元図形データを特定し、この特定された２次元図形
データの有する投影データをステップＳ６０５で指定し
た図形の構成要素の投影データとする。ステップＳ６０
７から続いてステップＳ６０８に進む。

【００２３】ステップＳ６０４からステップＳ６１０に
進んだ場合は、ステップＳ６０４で述べたステップＳ６
１０での処理、すなわち、平面の座標値の入力を行いス
テップＳ６０７に進む。ステップＳ６０８では、ステッ
プＳ６０１〜ステップＳ６０７により指定され、互に異
る方向に３次元図形の図形要素が投影された図形である
複数の２次元図形の図形の図形要素とそれぞれの対応す
る投影データとにより３次元図形の図形要素の３次元的
位置を示す３次元図形データを発生する。また、ステッ
プＳ６０１〜ステップＳ６０４、ステップＳ６１０によ
り指定され、３次元図形の図形要素が投影された図形で
ある１つの２次元図形の図形要素とその投影データと、
上述の１つの２次元図形の図形要素が存在する平面の座
標とにより３次元図形の図形要素の３次元的位置を示す
３次元図形データを発生する。ステップＳ６０８からス
テップＳ６０９に進む。

【００２４】なお、図８は図７（ａ）の線ｋ１、ｋ２、
ｋ３、ｋ４および図７（ｂ）の線ｋ６から３次元図形ｋ
７が特定されることを示す説明図である。この例の場合
、３次元図形ｋ７のＸ、Ｙ座標値は線ｋ１、ｋ２、ｋ３
、ｋ４できまり、Ｚ座標値は線ｋ６のＺ座標値になる。 ステップＳ６０８から次のステップＳ６０９に進む。

【００２５】ステップＳ６０９では、ステップＳ６０８
で発生された３次元図形データを３次元図形データメモ
リ８に格納するとともに、この３次元図形データが示す
３次元図形を、３次元ビューデータメモリ６にあらかじ
め記憶されている所定の３次元ビューデータにもとづき
表示画面上に表示する。すなわち、上述の３次元図形ｋ
７の場合、四角錐台を斜視的に投影する表示画面上の表
示領域である図７（ｃ）に、３次元図形ｋ７が所定の３
次元ビューデータにもとづき斜視的に表示された図形で
ある図形ｎ１を表示する。

【００２６】以上により図６に示されるフローは終了し
、３次元図形の１つの図形要素が定義される。すなわち
、上述の四角錐台の例では、３次元図形である四角錐台
の１つの図形要素である３次元図形ｋ７が定義される。

【００２７】次に、図３のフロー図に戻り説明する。ス
テップＳ３０５が終了すると続いてステップＳ３０６に
進む。ステップＳ３０６では、３次元図形を構成するす
べての必要な３次元図形要素の定義が終了したか判定し
、終了していなければステップＳ３０５に戻る。また、
終了していれば３次元図形の定義がすべて終了したもの
として図３のフローを終了する。

【００２８】上述の四角錐台の場合は、上面の輪郭図形
について、図７（ａ）の面ｌ１を囲む四辺形と、図７（
ｂ）の線ｌ２とを指定することから始まる図６に示され
るフローを実行するとともに、断面曲線として、図７（
ａ）の曲線ｍ１と図７（ｂ）の曲線ｍ２とを指定するこ
とから始まる図６に示されるフローを実行することによ
り図７（ｃ）に上面の輪郭図形が斜視的に投影された図
形である図形ｎ２と断面曲線が斜視的に投影された図形
である図形ｎ３とが表示される。

【００２９】以上に説明したように四角錐台の場合、稜
線図形のように３次元図形として取扱う必要のない補助
的な図形は定義する必要がないので、入力作業の効率が
よい。また、以上のように表示画面上に表示された図形
ｎ１、図形ｎ２、図形ｎ３について、マウス等により輪
郭線として図形ｎ１、および、図形ｎ２を指定し、断面
曲線として図形ｎ３を指定することにより図１８に示さ
れる曲面１８ｅが定義される。この定義された曲面１８
ｅは、３次元図形データメモリ８に格納され、例えば図
１８に示されるように格子線を施して画面表示すること
なども可能になる。

【００３０】また、図３のフロー図の説明で述べたよう
に、２次元ビューデータの表示データおよび３次元ビュ
ーデータの表示データを独立に設定できるため、上面図
、正面図等の２次元図形の画面上の配置や、３次元図形
を所定方向に斜視的に投影した２次元図形の画面上の配
置が自由にできるとともに、さらに、表示画面上のそれ
ぞれの図形の拡大、縮小等も自由にできるので、画面を
見易くし、操作を容易にすることができる。

【００３１】また、断面図を多数必要とする自由曲面形
状の３次元図形を定義する場合など、断面図を示す２次
元図形データおよび２次元ビューデータを多数２次元図
形データメモリ１５および２次元ビューデータメモリ１
７に格納し、選択的に画面表示できるようにすることも
できるので、このような３次元図形の定義も容易になる
。

【００３２】次に、すでに定義された図形を変更する図
形の編集として上述の四角錐台の高さを変え、図１９に
示される形状から図２０に示される形状に変更する場合
について説明する。この変更は、まず、図１９（Ｂ）に
示される正面図である台形状の図形の上面１９ｂと、両
側の斜めの面１９ａおよび１９ｃを変更し、次に、上面
図である図１９（Ａ）に示される上面の輪郭図形１２ｂ
と断面曲線を示す１７ｆとを再定義すればよく、稜線１
２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、および、１２ｆの再定義は通常
不用である。このように、従来例と比べ変更が容易であ
る。

【００３３】図３に示されるフローにより３次元図形デ
ータメモリ８には、一般に図２（ｂ）に１例が示される
ように、３次元図形を構成する３次元図形要素を示す３
次元図形データが格納される。図２（ｂ）において、２
２１、２２２、２２３、２２４、２２５はそれぞれ３次
元図形要素を示す３次元図形データである点の３次元図
形データ、線の３次元図形データ、円の３次元図形デー
タ、曲線の３次元図形データ、および曲面の３次元図形
データである。すなわち、図２（ｂ）は３次元図形に少
なくとも１つづつの点、線、円、曲線、および曲面が３
次元図形要素として存在する場合の例を示している。

【００３４】また、曲面の定義を次に述べる方法による
ようにしてもよい。すなわち、曲面が柱状体の表面であ
る場合、柱状体の断面の輪郭形状を示す２次元図形の２
次元図形データおよびこの２次元図形の投影データと、
この２次元図形の掃引範囲を示す２次元図形の２次元図
形データおよびこの２次元図形の投影データと、から柱
状の３次元図形の表面の形状である曲面の特定を行うよ
うにしてもよい。図９は、円筒体の場合について、この
方法を図示したものである。図９（ａ）に示される表示
領域に円筒体の断面の輪郭形状である２次元図形である
円９ａが示され、図９（ｂ）に示される表示領域に掃引
範囲を示す２次元図形である線９ｂが示されている。こ
れら円９ａおよび線９ｂのそれぞれの２次元図形データ
と投影データとから円筒体である３次元図形が特定され
、３次元ビューデータメモリ８に記憶されている投影デ
ータにもとづき斜視的に投影された図形９ｃが図９（ｃ
）に表示される。

【００３５】また、３次元図形がＸ座標値が一定のＸ平
面、Ｙ座標値が一定のＹ平面およびＺ座標値が一定のＺ
平面のいずれの平面にも平行でない曲線であるときは、
この曲線が投影された互に投影方向の異る２つの２次元
図形を、それぞれの投影方向に掃引したときできる２つ
の曲面の交線として、３次元図形である曲線を特定する
ことができる。

【００３６】３次元図形は加工するための３次元加工パ
スを含むようにしてもよく、このような、場合も上述の
ように３次元図形データメモリ８に格納された３次元図
形データと、３次元ビューデータメモリ６に格納されて
いる３次元ビューデータと、にもとづき、表示画面上の
所定の表示領域に加工パスを含む３次元図形を斜視的に
表示することができる。また、このような３次元図形デ
ータをもとに、２次元ビューデータメモリ１５に格納さ
れている２次元ビューデータにもとづき、上面図、正面
図等に相当する２次元図形の表示領域に、それぞれ、加
工パスを含む上面図、加工パスを含む正面図等を表示す
ることができる。このように表示することにより加工パ
スの位置、または、３次元図形の寸法的な良否の判定が
容易になる。

【００３７】また、３次元図形を定義する方法として、
従来例のように直接３次元図形データとして３次元図形
定義編集部１８より入力することも可能である。このよ
うに、直接３次元図形データとして入力することにより
作成され３次元図形データメモリ８に格納された３次元
図形データをもとに、２次元ビューデータメモリ１７に
格納されている２次元ビューデータとにもとづき、上面
図、正面図等に相当する２次元図形の表示領域に、上面
図、正面図等の２次元図形を表示することもできる。

【００３８】さらに、３次元図形データメモリ８に格納
されている３次元図形データを直接３次元図形定義編集
部１８より変更し、変更された結果を上面図、正面図に
同様に表示することもできる。また、図３のフロー図は
、先に２次元図形の図形要素を定義し、後から３次元図
形の図形要素を定義するようにしているが、必要に応じ
て交互に定義するようにすることもできる。

【００３９】以上のように３次元図形データを直接３次
元図形定義編集部１８より入力したり入力された３次元
図形データにもとづき、上面図、正面図等の２次元図形
を自由に表示したり、上面図、正面図等の２次元図形を
示す２次元図形データを２次元図形定義編集部１４より
入力し、２次元図形データメモリ１５に格納するととも
に、この格納された２次元図形データとその２次元ビュ
ーデータとによりそれぞれの２次元図形を表示したり、
３次元図形データを自由に発生したり、できる理由は、
上面図、正面図等の２次元図形毎に２次元図形データと
２次元ビューデータとをそれぞれ２次元図形データメモ
リ１５および２次元ビューデータメモリ１７に、それぞ
れの２次元図形データと２次元ビューデータとが対応づ
けられた状態で格納されていることによる。

【００４０】また、図２に示される２次元図形データ番
号２１９、２２０、および、２次元ビューデータ番号２
０５、２０６をそれぞれの２次元図形データ、および、
２次元ビューデータに添えて２次元図形データメモリ１
５、および、２次元ビューデータメモリ１７に格納せず
に、あらかじめ、各々の２次元図形の表示される表示画
面上の表示領域を定めるとともに、各々の２次元図形デ
ータが格納される２次元図形データメモリ１５のメモリ
領域を定めておき、表示画面上に表示されている２次元
図形の２次元ビューデータは、この表示されている２次
元図形の表示領域を含む表示データを有する２次元ビュ
ーデータを検索することにより特定するようにしてもよ
い。

【００４１】また、表示画面上で２次元図形データおよ
び２次元ビューデータにもとづき表示される２次元図形
と、３次元図形データと３次元ビューデータとにもとづ
き表示される図形とを識別しやすくするため、それぞれ
の表示範囲を示す枠の色、線種（実線、破線等）、線幅
等を異るものにしたり、表示図形の色または、表示領域
内の背景色を異るものにしたり、マウス２やタブレット
３等の指定位置を示すカーソルの色や形状を異るものに
したりしてもよい。

【００４２】また、この発明による３次元図形データ発
生装置は、ＣＡＤ／ＣＡＭ装置に限らず自動プログラミ
ング装置やＮＣ装置に組込まれた自動プログラミング機
能に適用してもよく、いずれに適用した場合も同様の効
果を奏する。

【００４３】

【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
ており、３次元図形が投影された形状である２次元図形
の形状を示す２次元図形データと、投影された方向を示
す投影データと表示画面上に２次元図形を表示する表示
規準を示す表示データとを互に異る投影方向について設
定し、これらの設定データである第一、第二２次元図形
データ、第一、第二投影データおよび第一、第二表示デ
ータのうち第一、第二２次元図形データおよび第一、第
二投影データにもとづき３次元図形を発生するとともに
、第一、第二２次元図形データおよび第一、第二表示デ
ータにもとづき表示画面上に第一、第二２次元図形デー
タの示す第一、第二２次元図形を選択的に表示するので
、３次元図形の投影された図形である２次元図形の設定
および表示が容易にできるとともに自由曲面形状の３次
元図形についても３次元図形データの発生が容易になり
データの誤設定が防止され、効率よく３次元図形データ
を発生できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による３次元図形データ発
生装置を有するＣＡＤ／ＣＡＭ装置のブロック構成図で
ある。

【図２】この発明の一実施例による２次元図形データメ
モリ、３次元図形データメモリ、２次元ビューデータメ
モリおよび３次元ビューデータメモリに格納されるデー
タの１例を示すメモリ内容構成図である。

【図３】図２に１例が示されるメモリ内容を設定するフ
ロー図である。

【図４】図３のフロー図により設定された２次元ビュー
データおよび３次元ビューデータにもとづく表示画面上
の表示領域および座標軸等の表示規準を示す画面表示図
である。

【図５】四角錐台について図４に示された表示規準によ
り表示した画面表示図である。

【図６】図２のフロー図のステップＳ３０５の詳細フロ
ー図である。

【図７】図６のフロー図について、図形要素の指定等に
ついて説明するための四角錐台の画面表示図である。

【図８】上面図および正面図の２次元図形により３次元
図形が特定されることを示す説明図である。

【図９】２次元図形と掃引データとにより柱状体が特定
されることを示す説明図である。

【図１０】従来の３次元図形データ発生装置を有するＣ
ＡＤ／ＣＡＭ装置のブロック構成図である。

【図１１】図１０に示される従来装置により３次元図形
データを発生する場合のフロー図である。

【図１２】３次元図形の１例を示す四角錐台の上面図お
よび正面図を示す説明図である。

【図１３】３次元図形の１例を示す四角錐台の斜視図で
ある。

【図１４】四角錐台を例にとり図１１に示されるフロー
図により設定した３次元ビューデータにもとづく表示画
面の状態を示す画面表示図である。

【図１５】図１１に示されるフロー図により四角錐台の
底面の図形データを入力した場合の画面表示図である。

【図１６】図１１に示されるフロー図により四角錐台の
稜線の図形を示す図形データを入力する場合の画面表示
図である。

【図１７】図１１に示されるフロー図により四角錐台の
図形データの入力が終了したときの画面表示図である。

【図１８】四角錐台の曲面１８ｅを示す斜視図である。

【図１９】四角錐台の高さを変更する前の上面図と正面
図を示す図形変更の説明図である。

【図２０】四角錐台の高さを変更した後の上面図と正面
図を示す図形変更の説明図である。

【符号の説明】

１２　　ＣＲＴ表示装置 １４　　２次元図形定義編集部 １６　　２次元ビューデータ設定部 １８　　３次元図形定義編集部 ２０１　　表示データ ２０２　　投影データ ２０３　　表示データ ２０４　　投影データ ２０７　　表示データ ２０８　　投影データ ２０９　　表示データ ２１０　　投影データ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　３次元図形が投影される方向を示す投
   影データおよび上記投影データの示す投影方向に投影さ
   れた図形である２次元図形の表示画面上の表示規準を示
   す表示データを設定する表示データ設定手段、上記２次
   元図形の形状を示す２次元図形データを設定する２次元
   図形データ設定手段、上記表示データ設定手段により設
   定された互に投影方向の異なる第一、第二投影データと
   、上記２次元図形データ設定手段により設定され、上記
   第一、第二投影データが示す投影方向に投影された図形
   である第一、第二２次元図形の形状を示す第一、第二２
   次元図形データと、にもとづき上記３次元図形の形状を
   示す３次元図形データを発生する３次元図形データ発生
   手段、上記表示データ設定手段により設定され、上記第
   一、第二２次元図形の表示画面上の表示規準を示す第一
   、第二表示データと、上記第一、第二２次元図形データ
   と、にもとづき表示画面上に上記第一、第二２次元図形
   を選択的に表示する画面表示手段、を備えた３次元図形
   データ発生装置。