JPH0478963A - 図形データ入力方式 - 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］ この発明は、ＣＡ　Ｄ　（Ｃｏ＋＊ｐｕｔｅｒ　Ａｉｄ
ｅｄ　　Ｄｅｓｉｇｎ）等の図形処理システムの図形作
成マンマシンインタフェースに適用される図形データ入
力方式に関し、特に形状定義操作を簡略化して二次元形
状の入力時間を短縮させた図形データ入力方式に関する
ものである。

［従来の技術］ 第４図はＣＡＤ等の図形データ入力に適用される一般的
な計算機の全体システム構成を示すブロック図である。

図において、（１）は図形データの判別処理等を行う演
算装置、（２）は演算装置く１）に属する主記憶装置、
（３）は演算装置（１）に属する大容量の補助メモリ、
（４）は演算装置（１）と主記憶装置（２）及び補助メ
モリ（３）とを接続するバス、（５）はバス（４）を介
して演算装置（１）に接続された入出力制御部、（６）
は入出力制御部（５）に接続されて演算結果等を表示す
るグラフィックデイスプレィ、（７）はグラフィックデ
イスプレィ（６）の表示画面、Ｋは表示画面（７）上に
表示されるカーソルである。

（８）はマウス、（９）はキーボードであり、これらは
入出力制御部（５）を介して演算装Ｍ（１）に接続され
、カーソルにの移動操作を含む種々の指令を入力する端
末装置を構成している。

尚、表示画面（７）を得る手段としては、グラフィック
デイスプレィ（６）に限らず、液晶デイスプレィ等の他
の表示装置を用いることもできる。又、図形入力端末と
しては、マウス（８）の他に、タブレットやスタイラス
等も適宜用いられる。

従来より、第４図の計算機システムを用いた図形データ
入力方式としては、 ■線分及び円弧等の図形要素を逐一定義するもの、■適
当に二次元形状をスケッチした後、寸法拘束を与えて形
状を定義するもの、 ■図形要素間の接続点を入力し、これらを両端点とする
図形要素を順次定義するもの、 などが提案されている。又、この種の図形データ入力方
式の二次元形状定義手順は、例えば、三菱電機株式会社
発行のｒＮＥＬｃＯＭ　ＭＥＬＣＡＤ　ＭＤ使用手弓書
、　　（１，９８２年、資料番号ＮＭ−ＳＲＯＺ−１１
＾（２３＾０））、及び、ＪＩＣＣ出版局発行、古木−
彦著の［＾ｕｔｏ　ＣＡＤトレーニングマニュアルＪ　
（１９８７年）に記載されている。

第５図及び第６図は従来の図形データ入力方式を表示画
面（７）に対応させて示す説明図であり、第５図は上記
項目■、第６図は■による方式をそれぞれ示している。

又、第５図及び第６１’２は、共に第５図（ｆ）に示し
た最終図形を入力する場合を示している。

各図において、（１］）〜（１７）は図形要素間の接続
点である。ここでは、各図形要素が直線の線分からなる
場合を示しているが、図形要素に円弧か含まれる場合は
、円弧中心や半径等も入力データとなる。

第５図において、（２１）、（２４）及び（２６）は各
接続点（１１）、＜１４）及び＜１６）に対応する移動
点であり、カーソルにの指示により任意に移動されるよ
うになっている。（３１）、（３４）及び（３６）は各
接続点（１１）、（１４）及び（１６）を決定するため
のラバーバンド線分であり、接続点（１３）〜（１５）
と、移動点く２４）、（２１）及び（２６）との間を結
合し、それぞれ矢印のように任意に伸縮且つ回転される
ようになっている、第６図において、（４１）は接続点
（１１）及び（１２）を結合する線分、（４２）は各接
続点（１２）及び（１３〉を結合する線分である。ここ
では、２つの線分（４１）及び（４２）のみを示したが
、各接続点間の線分が順次定義されることは言うまでも
ない。

まず、第５図に示した従来の図形データ入力方式につい
て説明する。

オペレータは、カーソルＫを用いて、最初の接続点（１
１）を指定した後、２番目の接続点（１２）に対応する
移動点を指示し、適当に寸法拘束を与えながら接続点（
１２）を指定する。以下、同様にして、３番目の接続点
（１３）を指定した後、４番目の接続点（１４）に対応
する移動点（２４）を指示する。この状態を第５図（ａ
）に示す。

以下、第５図（ａ）及び（ｂ）に示すように、マウス（
８）を操作しながら、カーソルにと共に移動点（２４）
を移動させ、接続点（１３）と移動点く２４）とを結ぶ
ラバーバンド線分（３４）の長さや傾きを変える。

そして、第５図（ｃ）のように、移動点く２４）が最初
の接続点（１１）と一致するように所望の位置決めを行
う。

次に、第５図（ｄ）のように接続点（１１）及び（１４
）を結ぶ線分上に５番目の接続点（１５）を指定した後
、第５図（ｅ）のように、６番目の接続点（１６）に対
応する移動点く２６）を指示し、ラバーバンド線分く３
６）を調整して接続点（］６）の位置を決定する８最後
に、７番目の接続点（１７）を決定し、接続点（１７）
と（１４）とを結ぶ線分を決定することにより、第５図
（ｆ）に示す二次元形状が定義される。

一方、第６図の従来例においては、まず、（ａ＞のよう
に最初に接続点（１１）〜〈１７）のみを入力１．た後
、（ｂ）及び（ｃ）のように、各接続点を結ぶ線分（４
１）、（４２）、・・・を順次定義していく、即ち、カ
ーソルＫを移動させて各線分の両端点を逐一指示するこ
とにより、二次元形状を定義している。

一般に、１つの接続点に対して接続される他の接続点の
数を次数と呼び、このような接続のみに関するデータを
位相データという。従って、接続関係を持たない接続点
の次数はＯ１線分の端部を示す接続点の次数は１であり
、これらは二次元形状において一般的には存在しない。

又、実際に接続される線分の長さ（距離）、又は、円弧
形状などを幾何データという。

上述した従来例のように、成る接続点のみを指定したと
きには、位相データの次数はＯであり、続いて、線分を
定義するときには、次数を一次上げる操作を行うことに
なる。又、第５図（ｄ）のように、既に定義された線分
上に接続点を指定するときには、入力した時点で位相デ
ータの次数が２となる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の図形データ入力方式はＵ上のように、位相データ
及び幾何データ（即ち、線分や円弧等の図形要素）を逐
一定義し、適当に二次元形状をスケッチした後、寸法拘
束を与えて形状を定義する方式、又は、図形要素間の接
続点を入力し、これらを両端点とする図形要素を順次定
義する方式等が提案されている。しかし、これらの方式
は、各定義過程において、位相的には次数がＯ〜２の接
続点を入力したり、各接続点の次数を一次上げる操作に
過ぎないため、多くの形状定義時間を要り−るという問
題点が１）つた７ この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、図形処理システムにおける次元形状定義時間
を短縮させることにより、特にＣＡＤに適用した場合に
有効な、操作性のよい図面作成マンマシンインタフェー
スを有する図形データ入力方式を得ることを目的とする
。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る図形データ入力方式は、図形要素間の接
続点を任意順に入力すると共に、接続点近傍の図形要素
の局所図形を入力することにより、計算機内の演算装置
が、局所図形が示す方向に基づいて１つの接続点に接続
されるべき他の接続点を判別すると共に、接続点間を自
動的に連結して線分を作成し、部分的な幾何データを順
次生成するようにしたものである。

［作用］ この発明においては、オペレータは、図形要素間の接続
点に着目しながら、接続点近傍の図形要素の局所図形を
与えることにより、位相データの任意次数ｎに関する入
力を実現して、広域的形状位相を定義する４又、演算装
置は、接続方向を示す局所図形に基づいて、他の接続点
の存在領域を限定するデータとし、部分的な幾何データ
を自動的に順次生成する。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。尚、
この発明が適用される計算機システムは第４図に示した
通りであり、演算装置（１）で用いられるプログラムの
一部が変更されていればよい６第１図はこの発明の一実
施例による幾何データの自動生成手順を示すフローチャ
ート図で’ｌ＞す、演算装置（１）内で実行されるもの
である。

第２図はこの発明の一実施例を表示画面（７）に対応さ
せて示す説明図であり、（１１）〜（１７）及びＫは前
述と同様のものである。

（５１）〜（５７）は各接続点（１１）〜（１７）に付
与される局所的一部形状（以下、局所図形という）であ
り、各接続点近傍の図形要素の方向を示しており、各接
続点に対する位相データの次数と等しい任意の必要数ｎ
個だけ付与される。

第３図は部分的な幾何データの自動生成動作を示す説明
図であり、（６２）は接続点（１２）力局所図形（５２
）を中心として形成される扇形領域、ｒは扇形領域（６
ｚ）の半径、θは扇形領域（６２〉の中心角である。こ
の場合、扇形領域（６２）は、連結されるべき他の接続
点（１１）を抽出するための存在領域を画成している。

次に、第１図〜第４図を参照しながら、この発明の一実
施例について説明する。尚、演算装置（１）で実行され
るプログラムは、予め主記憶装置（２）に格納されてい
るものとする。

まず、オペレータは、マウス（８）を用いて、カーソル
にの矢印先端位置を表示画面〈７）」−で移動させ、各
接続点（１１）〜（１７）及び接続点近傍の図形要素の
局所図形（５１）〜（５７）を入力データとして指示す
る。

このとき、入力データの指示順序は、第２図（ａ）〜（
ｅ）の順序に限らず、オペレータが定義し易い任意の順
序で指示することができる。又、局所図形（５１）〜（
５７）は、フリーハンドで作成されるため、うねりを生
じるが、完全な直線である必要はなく、全体の傾向とし
て、連結されるべき接続点を示す方向（長手方向）が大
体識別できればよい。

第２図の場合、例えば、２つの接続点（１２）及び（１
３，）に注目すれば、それぞれの連結対象となる接続点
方向を向く局所図形（５２）及び（５３）がカーソルＫ
により作成され、同様に、接続点（１５）及び（１６）
に注目すれば、それぞれの連結方向を向く局所図形（５
５）及び（５６）が作成される。

このとき、各接続点（１１）〜（１７）の局所図形（５
１）〜（５７）は、図形パターンの必要性に応じて任意
数ｎ個（ｎ　＝０．１，２．・・・）だけ作成すること
ができるので、位相的に接続点の次数ｎだけ入力するこ
とができる。以下、同様にして、第２図（ｃ）のような
最終形状を表わす接続点（１１）〜（１７）及び局所図
形（５１）〜（５７）が全て入力される。

こうして人力された接続点（１１）〜（１７）及び局所
図形（５１）〜（５７）に関するデータは、演算装置（
１）を介して、主記憶装置（２）又は補助メモリ（３）
に格納される。

次に、演算装置（１）は、主記憶装置（２）又は補助メ
モリ（３）に格納されたデータに基づいて、第１図のよ
うに、各接続点（］１）〜（１７）の間を連結する。

即ち、局所図形を有する接続点１輸−１１〜１７）を１
つ取り出しくステップＳｌ）、この接続点ｌを中心とし
て、これに付与された局所図形の長手方向に半径ｒ、中
心角θの扇形領域を作成する（ステップＳ２）。

例えば、第３図のように、接続点（１２）から接続点（
１１）に向く局所図形（５２）の長手方向に扇形領域（
６２）を作成する。

このとき、半径ｒ及び中心角θの初期値は、接続点ｉに
隣接する接続点の密度によって変える必要がある。しか
し、半径ｒについては、付与された局所図形の長さの約
１０倍に設定し、中心角θについては、２０°〜３０°
程度に設定すると、良好な結果が得られる確率が高い。

又、扇形領域の方向は、中心となる接続点ｉから扇形領
域の円弧中心を結ぶ方向とし、局所図形の長手方向と扇
形領域の方向とが一致するように、扇形領域の位置決め
が行われる。

以下、扇形領域内に他の接続点ｊ　（ｊ　＝１１〜１７
、ｊ＃＝ｉ）が存在するか否かを判定しくステップＳ３
）、もし存在すれば、他の接続点ｊに付与された局所図
形の長手方向の中心角θの範囲内に接続点ｉが存在する
か否かを判定する（ステップＳ４）。

例えば、第３図のように、接続点（１２）の局所図形（
５２）を中心とする扇形領域（６２）内に接続点り１１
）があるか否かを判定し、もしあれば、接続点（１１）
の局所図形（５１）を中心として、中心角θ以内に接続
点（１２）があるか否かを判定する。

もし、接続点ｊの局所図形の中心角θ以内に接続点ｉが
存在すれば、ステップＳ３及びＳ４の２条件を満たす他
の接続点ｊは１つであるか否かを判定する（ステップＳ
５）。

もし、抽出された他の接続点ｊが１つであると判定され
れば、この接続点ｊと扇形領域（６２）の中心の接続点
ｉとを結ぶ線分を作成しくステップＳ６）、この線分を
データとして保持する（ステップＳ７）。

そして、一連の処理で用いられた接続点ｉ及びｊの局所
図形を消去する（ステップＳ８）。

最後に、まだ局所図形が残っているか否かを判定しくス
テップＳ９）、残っていれば、ステップＳ】に戻って次
の接続点（ｉ＋１）についての処理を同様に繰り返し、
残っていなければ他の処理に進む。

一方、ステップＳ５において、抽出された接続点ｊが１
つでないと判定された場合は、複数の接続点ｊが抽出さ
れたことになるから、扇形領域の半径ｒを小さくすると
共に中心角θを大きくシ（ステップ５１０）、再びステ
ップ８２以下を繰り返す。

又、ステップＳ３において扇形領域内部に他の接続点ｊ
が存在しないと判定された場合、並びに、ステップＳ４
において他の接続点ｊに付与された局所図形の長手方向
の中心角θの範囲内に接続点ｉが存在しないと判定され
た場合は、扇形領域の半径ｒを大きくすると共に中心角
θを小さくシ（ステップ５１１）、再びステップ８２以
下を繰り返す。

扇形領域の半径ｒ及び中心角θを変えながら１つの接続
点ｊを決定するステップＳ１０及びＳ１１は、ステップ
８３〜Ｓ５の条件を全て満たすまて繰り返される。連結
対象となる接続点ｊを抽出する際には、接続点間の距離
が短いものを優先させる必要があるのて、接続点ｊの有
無に応じて半径ｒを増減させることが必要となる。

しかし、局所図形（５１〉〜（５７）の入力ミス等の原
因で、半径ｒ及び中心角θが変動許容値を越えても１つ
の接続点ｊを検出することかできない場合も考えられる
。従って、各ステップＳＩＯ及びＳｌｌとステップＳ２
との間に、半径ｒ及び中心角θの判定ステップ（図示せ
ず）をそれぞれ挿入し、半径ｒ又は中心角θの許容値を
越えた場合にはエラー終了するようにしてもよいに うして、演算装置（１）において、接続点（１１）〜（
１７）を中心として、各接続点に付与された局所図形（
５１）〜（５７）の長手方向に扇形領域を作成し、扇形
領域内に含まれる他の接続点及びその接続点に付与され
た局所図形との関係から、連結関係を見いだすことによ
り、各接続点＜１１）〜（１７）間の自動連結（即ち、
部分的な幾何データの自動生成）か行われる。従って、
初期のデータ入力操作のみて、最終図形の定義を自動的
に且つ短時間で完了することができる。

この発明の図形データ入力方式を、図面作成を中心とし
たＣＡＤに適用すれば、二次元形状の定義時間が大幅に
短縮され、その効果は大きい。

尚、上記実施例では、連結対象となる接続点）を抽出す
るために扇形領域を作成したが、抽出領域の形状は扇形
に限らず、長方形又は三角形等の任意の多角形や楕円形
等を用いてもよく、同等の効果を奏することは言うまで
もない。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、図形要素間の接続点を
任意順に入力すると共に、接続点近傍の図形要素の局所
図形を入力することにより、計算機内の演算装置が、局
所図形が示す方向に基づいて１つの接続点に接続される
べき他の接続点を判別すると共に、接続点間を自動的に
連結して線分を作成し、部分的な幾何データを順次生成
するようにしたので、オペレータは、接続点の任意次数
に関するデータを入力して広域的形状位相を定義するこ
とができ、演算装置は、局所図形を他の接続点の存在領
域を限定するデータとし、部分的な幾何データを自動的
に順次生成することができる。

従って、数少ないデータ入力操作で二次元形状を定義す
ることができ、操作性がよく且つ形状定義時間を大幅に
短縮させたマンマシンインタフェースを有する図形デー
タ入力方式が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による線分自動作成ルーチ
ンを示すフローチャート図、第２図はこの発明の一実施
例による接続点に関するデータの入力手順を示す説明図
、第３図はこの発明の一実施例による他の接続点の抽出
動作を示す説明図、第４図は一般的な計算機システムの
全体構成を示すブロック図、第５図及び第６図はそれぞ
れ異なる従来の図形データ入力方式を示す説明図である
。 （１）・・・演算装置　　　　（１１）〜（１７）・接
続点（５１）〜（５７）・・・局所図形 Ｓ２・・・１つの接続点を中心として扇形領域を作成す
るステップ ３３〜Ｓ５・・他の接続点を判別するステップＳ６・・
・線分を自動作成して部分的な幾何データを順次生成す
るステップ 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の図形要素によって構成される二次元形状を計算機
   に入力するための図形データ入力方式において、 前記図形要素間の接続点を任意順に入力すると共に、前
   記接続点近傍の前記図形要素の局所図形を入力すること
   により、 前記計算機内の演算装置が、前記局所図形が示す方向に
   基づいて１つの接続点に接続されるべき他の接続点を判
   別すると共に、前記接続点間を自動的に連結して線分を
   作成し、部分的な幾何データを順次生成することを特徴
   とする図形データ入力方式。