JPH05298416A - 干渉チェック装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 物体の形状が複雑になったり物体の数が増加
した場合でも、干渉のための計算を少なくし得る干渉チ
ェック装置を得ること。 【構成】 ３次元空間中の第１の物体の形状と位置を記
憶する第１の物体記憶手段11と、第１の物体記憶手段11
に記憶された第１の物体の形状と位置から３次元空間中
の分割された小領域毎に物体が存在しているかを調べる
分割位置情報生成手段12と、この分割位置情報生成手段
12によって生成された第１の物体の小領域毎の存在状態
を記憶する分割位置情報記憶手段13と、３次元空間中に
存在する第２の物体の位置を記憶する第２の物体記憶手
段14と、この第２の物体記憶手段14に記憶された第２の
物体の位置と、分割位置情報記憶手段13に記憶された第
１の物体の位置情報より、第１の物体と第２の物体との
干渉を判定する干渉判定手段15とによって構成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は２次元または３次元グラ
フィックスの分野において、複数の物体を空間に配置す
る際の物体相互間の干渉を判定する干渉チェック装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータの処理速度の向上と
グラフィックスの表示速度の向上に伴って３次元画像を
リアルタイムに表示することが可能になっている。この
ような背景のもとに、３次元画像をリアルタイムに作成
したり、作成されたものを配置することが行なわれるよ
うになってきた。この場合、作成した立体画像を正しく
配置するためには、複数の物体の干渉を判定する手段の
必要性が高まっている。従来の干渉チェック装置は、図
９のブロック図に示すように、移動物体の位置を記憶す
る移動物体記憶手段91と、静止物体の位置を記憶する静
止物体記憶手段92と、物体の干渉を判定する干渉判定手
段93とを備えている。

【０００３】次に、このように構成された従来の干渉チ
ェック装置の動作を図１０に基づいて説明する。

【０００４】図１０は、点95が、静止した円柱99と干渉
しながら移動する状態を例示したものであり、円柱99
は、２つの面96、97と、円筒98で構成されている。

【０００５】点95が移動して行くとき、点95が円柱99と
干渉しているかどうかを判断するには、円柱99を円筒98
と２つの平面96、97で構成されているものとし、点95が
上面96と下面97の間にあり、しかも円筒98の中にあると
き、点95と円筒99は干渉しているものとみなす。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の干渉チェック装置では、物体同士の干渉を判定する
際に、静止物体のすべての構成要素に対して干渉計算を
行なっていたため、物体が複雑になったり物体の数が多
くなると、干渉のための計算に莫大な時間を要するとい
う課題を有していた。

【０００７】本発明は、このような従来の課題を解決す
るために考えられたもので、物体が複雑になったり物体
の数が増加した場合でも、干渉のための計算を少なくす
る干渉チェック装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の干渉チェック装置は、少なくとも２次元空
間中の第１物体の形状と位置を記憶する第１の物体記憶
手段と、第１の物体記憶手段に記憶された第１の物体の
形状と位置から少なくとも２次元空間中の小領域毎に物
体が存在しているかを調べる分割位置情報生成手段と、
この分割位置情報生成手段によって生成された第１の物
体の小領域毎の存在状態を記憶する分割位置情報記憶手
段と、少なくとも２次元空間中に存在する第２の物体の
位置を記憶する第２の物体記憶手段と、この第２の物体
記憶手段に記憶された第２の物体の位置と、分割位置情
報記憶手段に記憶された第１の物体の位置情報より、第
１の物体と第２の物体との干渉を判定する干渉判定手段
とを具備している。

【０００９】

【作用】移動している第２の物体と、静止している第１
の物体との干渉状態を検出する際に、第１の物体の構成
をいちいち調べなくても３次元空間の小領域毎の干渉を
調べるだけで大まかな干渉状態を検出することが可能で
ある。

【００１０】第２の物体が存在する小領域に、第１の物
体が存在している場合は、従来の干渉チェック装置と同
様な処理をおこなって調べる。

【００１１】

【実施例】本発明の干渉チェック装置は、図１のブロッ
ク図に示すように、第１の物体記憶手段11と、分割位置
情報生成手段12と、分割位置情報記憶手段13と、第２の
物体記憶手段14と、干渉判定手段15で構成されている。

【００１２】このように構成された干渉チェック装置の
動作原理を図２によって説明する。この図２では、説明
を簡単化するために２次元で説明している。まず、２次
元平面21を小さな正方形に分割する。そして、静止物体
Ａが存在している正方形24〜29を記憶しておく。

【００１３】このような状態で、移動物体23が矢印の方
向に移動する場合の干渉チェックは次のように行なう。
まず、最初に移動物体23が存在する正方形を調べ、この
正方形が、正方形24〜29に該当するかどうかをチェック
する。該当していない場合は２つの物体Ａ、23は干渉し
ていない。

【００１４】もし、移動物体23がこれらの正方形24〜29
に入っていれば２つの物体は干渉している可能性がある
ので、実際の形状データによる干渉チェックを行なう。
３次元空間の場合は、これらの正方形を立方体に拡張す
ればよいのである。

【００１５】空間を多数の正方形の分割していく際の番
号付けは、図３(ａ)に示すように、最初空間は４つに分
割され、この場合、各正方形には「０、１、２、３」と
番号付けされている。この中の一つの正方形「０」をさ
らに４つに分割する場合には、図３(ｂ)に示すように、
小さい各正方形には「００、０１、０２、０３」のよう
に番号付ける。同様に正方形「１」の場合は、図３(ｃ)
に示すように、「１０、１１、１２、１３」と番号付け
る。

【００１６】図４に示すように、２次元平面において、
静止物体Ａが存在している正方形を求める場合は、最初
に平面全体を正方形「０、１、２、３」の４つに分解す
る。このうち、正方形「０」および正方形「２」には物
体Ａが含まれていないので、これらの正方形については
これ以上分割をしないが、正方形「１」と正方形「３」
についてはさらに分解をする。この様にして、正方形12
0から正方形313までが形成される。

【００１７】静止物体Ａが２次元平面におかれた状態
で、このような正方形の分割を行なう。この結果、静止
物体Ａは、６つの正方形122、123、132、300、301、310
に含まれていることになる。このような分割は、適当な
ところで中止する。

【００１８】図５は、正方形の形成と物体Ａが存在する
正方形を示した図であり、図４の位置に静止物体Ａが存
在していると、正方形の生成によって図５に示すような
ツリー階層構造が形成され、末端の122、123、132、30
0、301、310に静止物体Ａが存在しているという印が付
される。

【００１９】図６は、空間を立方体への分割の仕方とそ
の表示方法を示した説明図であり、簡易表現法として立
方体61全部ではなく、各立方体の上面63だけを示すこと
にする。1つの立方体61は、８つのより小さな立方体に
分割され、これらに「０」から「７」までの番号付けを
行なう。立方体62として示すように、立方体「３」をさ
らに分割すると、８つの小さな立方体が生成され、これ
らに「30」から「37」までの番号付けを行なう。

【００２０】図７は、３次元空間に静止物体Ａが存在し
ている様子を示した図であり、空間を立方体にどんどん
分割して行くと、この静止物体Ａは、立方体671、673、
760、762、675、677、764、766に含まれることを示して
いる。

【００２１】図８には、図７の立方体の分割と静止物体
Ａが存在している立方体のマーク付けを示している。空
間を立方体に分割して行った結果、静止物体Ａは、67
3、675、677、760、762、764、766の各立方体に含まれ
ていることを示している。

【００２２】図１のブロック図に示すように、第１の物
体記憶手段11は、第１の物体（静止物体）の形状と位置
を記憶している。分割位置情報生成手段12は、３次元空
間を複数の小空間に分け、どの小空間に第１の物体が存
在しているかどうかを検出し、この情報は分割位置情報
記憶手段13に記憶される。

【００２３】一方、第２の物体（移動物体）の形状と位
置が、第２の物体記憶手段14に記憶されている。干渉チ
ェック手段15は、第２の物体と第１の物体の干渉状態を
検出する。この際、干渉チェック手段15は、第２の物体
の位置を分割位置情報記憶手段13に記憶されている小領
域毎に第１の物体との干渉を検出する。

【００２４】このようにして、第２の物体が移動してい
るとき、第１の物体との干渉状態を検出する際に、第１
の物体の構成をいちいち調べなくても、３次元空間の小
領域毎の干渉を調べるだけで大まかな干渉状態を検出す
ることが可能である。

【００２５】第１の物体が存在する小領域内に第２の物
体が存在している場合には、従来の干渉チェック装置と
同様な処理をおこなって、第２の物体の全ての構成要素
との干渉状態を調べる。

【００２６】

【発明の効果】以上の実施例に基づく説明から明らかな
ように、本発明の干渉チェック装置によると、物体同士
の干渉を判定する際に、静止物体のすべての構成要素に
対して干渉計算を行なうことなく、干渉チェックを分割
位置情報記憶手段に記憶されている小領域についてのみ
行なうので、物体の形状が複雑になったり物体の数が多
くなっても、干渉のための計算を短時間に行なうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の干渉チェック装置の一実施例を示すブ
ロック図、

【図２】図１に示す実施例の動作原理を２次元空間で説
明した説明図、

【図３】２次元空間を多数の正方形に分割する仕方を説
明する説明図、

【図４】２次元空間をさらに多数の正方形に分割する仕
方を説明する説明図、

【図５】図１に示す実施例の動作原理を２次元空間で説
明した説明図、

【図６】３次元空間を多数の立方体に分割する仕方を説
明する説明図、

【図７】３次元空間をされに多数の立方体に分割する仕
方を説明する説明図、

【図８】図１に示す実施例の動作原理を３次元空間で説
明した説明図、

【図９】従来の干渉チェック装置の一例を示すブロック
図、

【図１０】図９に示す従来の装置の動作原理を３次元空
間で説明した説明図である。

【符号の説明】

11 第１の物体記憶手段 12 分割位置情報生成手段 13 分割位置情報記憶手段 14 第２の物体記憶手段 15 干渉判定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 昌央 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも２次元空間中の第１物体の形
   状と位置を記憶する第１の物体記憶手段と、前記第１の
   物体記憶手段に記憶された第１の物体の形状と位置から
   前記少なくとも２次元空間中の小領域毎に物体が存在し
   ているかを調べる分割位置情報生成手段と、該分割位置
   情報生成手段によって生成された第１の物体の小領域毎
   の存在状態を記憶する分割位置情報記憶手段と、前記少
   なくとも２次元空間中に存在する第２の物体の位置を記
   憶する第２の物体記憶手段と、該第２の物体記憶手段に
   記憶された第２の物体の位置と、前記分割位置情報記憶
   手段に記憶された第１の物体の位置情報より、第１の物
   体と第２の物体との干渉を判定する干渉判定手段とを具
   備することを特徴とする干渉チェック装置。