JPH0532785B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、図形表示装置に係り、特に、三次元
的構造を持つ物体を線分による図象として平面上
に二次元表示する場合に、物体の三次元的位置関
係を直感的に把握するのに好適な図形表示装置に
関する。

〔従来の技術〕

従来の図形表示装置には、例えば、特開昭60−
79470号のように、空間レイアウト計画において、
接続経路を自動的に生成表示するものが知られて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第３図ａは、任意の座標系に在る２点を図形表
示装置の画面上に表示した状態を示している。従
来、図形表示装置の使用者が、この図象を見て
も、設定された座標系を考慮して２点の三次元的
位置関係を直感的に判断するのは困難である。す
なわち、第３図ａの左上に示すように、XYZ座
標系（この場合はＸ軸が紙面に垂直な座標系また
はアイソメトリクス座標系）が与えられても、ｂ
〜ｅのような四角形の頂点となる関係かまたはｆ
〜ｉのよう直方体の頂点となる関係かは、判断が
困難である。

そこで、それらの要素に関する資料が必要とな
り、操作時に資料を何度も確認する重複作業が発
生し、レイアウト計画等の作成効率が上がらない
という問題があつた。

また、視覚的錯覚による間違いも生じやすく、
その修正に時間を取られ、設計条件の変更等に応
ずる場合も、作業効率が悪かつた。

このような問題は、上記２点がパイプ等を表す
線分で結ばれていても、根本的には変わらない。

本発明の目的は、三次元的構造を持つ物体を線
分により平面上に表示した図象の任意の点の三次
元的位置関係を、直感的に判断可能に、原画と重
畳して表示する機能を備えた図形表示装置を提供
することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するために、記憶装
置に格納されたデータに基づき三次元的構造を持
つ物体を線分による図象として平面上に表示する
機能を有する基本的構成に、その図象を構成する
線分の任意の少なくとも２点を指示する手段と、
指示点のデータを記憶装置から取り出す手段と、
取り出された指示点のデータに基づき指示点を頂
点とする立体図形を生成する手段と、生成された
立体図形を上記図象に重畳して表示する手段とを
備えた図形表示装置を提案するものである。

前記立体図形生成手段は、指示点を頂点とした
直方体を生成する手段とすることができる。

また、指示点を頂面の中心とした各指示点間を
線分に沿つて結ぶ柱状体を生成する手段とするこ
とも可能である。

さらに、柱状体の頂面は円でも多角形でも良
く、線分で表される物体の要点検箇所にメンテナ
ンススペース等を示す球面を付加した柱状体を生
成するようにもできる。

〔作用〕

本発明においては、操作者が、指示装置によ
り、第３図ａのように、図象上の任意の２点を指
示すると、それら点のデータを記憶装置から取り
出し、そのデータに基づき、第３図ｂ〜ｉのよう
な、指示点を頂点とする立体図形を生成し、上記
図象に重畳して表示するので、それらの点の三次
元的位置関係を直感的に判断可能である。

〔実施例〕

次に、実施例により、本発明を更に詳細に説明
する。

第１図は、本発明による図形表示装置の１実施
例の構成を示すブロツク図である。図において、
１０は、キーボード、タブレツト等の入力装置
と、いわゆるハードコピーを得るためのプロツタ
等をまとめて示しており、特に、後述の図形表示
部２８に平面的に表示された図象の中から、少な
くとも２点の要素を指示選択するための、例え
ば、ライトペン等を含んでいる。１２は、本装置
の中核をなす中央処理装置であり、前記入出力装
置１０から指示されたデータを解析する入力デー
タ解折部１４と、記憶装置２２に格納してあるプ
ログラムを順次取り出し、所定の順序に従つて実
行する入力命令解析部１６と、前記入力データと
命令とから指示点の座標データを計算する座標デ
ータ解析部１８と、その座標データに基づき指示
点を頂点とする立体図形を生成する表示処理部２
０と、設計の基礎となる各物体のデータやプログ
ラムを格納している記憶装置と含んでいる。

表示処理部２０で生成された立体図形のデータ
は、前記中央処理装置１２とは分離したケースに
納められた端末表示装置の端末制御部２４に送ら
れる。端末制御部２４はは、端末表示装置全体を
制御するとともに、図象と並列に表示された複数
の命令の中から、前記ライトペン等で指示した命
令を入力命令解析部１６に送る。端末制御装置２
４に送られた立体図形データは、画像信号に変換
する表示制御部２６を介して、CRT、プラスマ
デイスプレイ、液晶等の図形表示部２８に、先の
図象と重畳する立体図形として表示される。

このように構成された本発明図形表示装置の動
作を、第２図のフローチヤートと第４図〜第１４
図の表示図形例により説明する。表示図形例は、
配管を施工する場合に必要となる図面の原型図で
ある。

第４図は、Ａ点からＨ点までの点間を順番に結
ぶ配管を示しており、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の三次元座標
系の下に単線でアイソメトリツク表示した図象で
ある。Ａ点とＢ点とを結ぶ配管の座標増分はＸ軸
と同一方向であるため、プラスＸ方向の増分と判
断でき。これに対し、次のＢ点とＣ点とを結ぶ配
管の座標増分を見ると、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸のいずれの
座標軸とも方向が一致していない。ここでは、こ
のような配管を斜軸配管と呼ぶことにする。第５
図は、Ｂ点とＣ点を結ぶ斜軸配管部分の拡大図で
ある。この図象を見て、三次元座標系を考慮した
座標変化を、第３図ｃ〜ｉのパターンから選択す
ることは困難である。

そこで、本装置利用者は、第２図のステツプ50
で、Ｂ点とＣ点を指示し、これらの点を頂点とす
る立体図形の生成を命令する。

ステツプ52では、入力命令を解析し、続いて２
点が正規に入力されたか否かをチエツクする。こ
の場合、２点が同一系統の配管上にあるかどうか
を条件とするが、お互いの間の錯綜状態をチエツ
クしたいようなときは、異なる系統の配管上の２
点を指示できる条件とすることも可能である。

ステツプ54では、あらかじめ記憶されている座
標データ内を検索して、前記２点の座標データを
取り出しチエツクする。

ステツプ56では、２点の座標データのＸ，Ｙ，
Ｚ値それぞれの比較によりＸ，Ｙ，Ｚ軸すべてに
沿つた立体的変化か、Ｘ−Ｙ平面、Ｙ−Ｚ平面、
Ｘ−Ｚ平面内の平面的変化かを判断する。

立体的変化の場合、ステツプ58に移り、２点を
頂点とする直方体の８頂点の座標値を求め、８頂
点それぞれを結ぶ12本の線についての座標データ
を登録する。

一方、平面的変化の場合、ステツプ60に移り、
２点を頂点とする四角形の４頂点の座標を求め、
４頂点をそれぞれ結ぶ４本の線についての座標デ
ータを登録する。

登録された座標データは、ステツプ62で立体図
形データとして送出する作図（作図）処理を受
け、ステツプ64で、既に表示されている配管の図
形と重畳する立体図形として表示される。

その表示の１例を第６図に示す。この図によれ
ば、Ｂ点からＣ点に向かう配管は、プラスＸ値、
マイナスＹ値、マイナスＺ値を示す斜軸配管であ
ることが、一目瞭然と判断できる。

次に、第４図のＤ点とＥ点の位置関係について
説明する。第７図は、その部分の拡大図である。
上記同様の処理の結果を第８図に示す。本図によ
れば、配管はＹ−Ｚ平面内で変化し、Ｅ点がマイ
ナスＹ値、マイナスＺ値方向に在る斜軸配管であ
ることがわかる。

上記２例は、熟練者であれば、第４図が画面上
に表示されたとき、ある程度判断できる。これに
対し、錯覚しやすい例を次に説明する。

第９図はＦ点とＧ点付近の拡大図である。Ｆ点
からＧ点への配管は、Ｚ座標軸方向に載るため、
一見、垂直方向に立ち上がる配管のように錯覚さ
れやすい。そこで、２点につき前記同様に処理す
ると、第１０図に示す図形が表示された。この結
果から、実はＸ−Ｙ平面上の平面的変化で、Ｇ点
がマイナスＸ値、マイナスＹ値方向にあることが
示された。

これら３例の判断結果を併せて表示すると、第
１１図のようになる。

第１２図は、隣合わない２点すなわちＡ点とＣ
点、Ｄ点とＨ点を指示したときの２回分の処理結
果を示している。このように隣合わない２点を指
示しても、座標増分の関係を判断できる。

第１３図は、第２図フローチヤートにおいて、
直方体の座標計算ステツプ58と四角形の座標計算
ステツプ60のそれぞれで、線データを登録し、線
の長さを表示させた応用例である。このようにす
れば、より具体的な増分値が得られ、より正確に
判断可能である。

第１４図は、上記実施例の直方体に代え、各配
管を中心とする円柱を用いて位置関係を表す応用
例を示している。この場合は、特に、メンテナン
ススペースを表すために、球面を付加してあり、
例えば、作業員の通路と接近しすぎていないか等
の判断を併せて行うこともできる。

配管を覆う柱状体は、図示の円柱に限らず、多
角柱でも良いことは明らかであろう。

本実施例は、配管設計を適用対象として述べた
が、設計・製図等の図形表示装置を有するすべて
のシステムに本発明を適用可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、図線上の任意の２点を指示す
ると、指示点を頂点とする立体図形を生成し、図
象上に重畳して表示図形表示装置が得られるの
で、それらの点の三次元的位置関係を直感的に判
断可能となる。

したがつて、視覚的錯覚による誤判断が防止さ
れ、設計途中または完了後に生じる変更、修正等
の時間が大幅に短縮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による図形表示装置の１実施例
の全体構成を示すブロツク図、第２図は第１図装
置の動作の流れを示すフローチヤート、第３図ａ
は第１図装置の画面上で指示された任意の２点を
示す図、第３図ｂ〜ｉは立体図形を重畳表示した
結果を示す図、第４図はＡ点からＨ点までの点間
を順番に結ぶ配管を示す図、第５図はＢ点とＣ点
を結ぶ斜軸配管部分の拡大図、第６図は第５図部
分に立体図形を重畳表示した１例を示す図、第７
図はＤ点とＥ点付近の拡大図、第８図は第７図に
対する処理結果を示す図、第９図はＦ点とＧ点付
近の拡大図、第１０図は第９図に対する処理結果
を示す図、第１１図は上記３例の判断結果を併せ
て表示する図、第１２図は隣合わない２点を２回
指示したときの処理結果を示す図、第１３図は線
の長さを表示させた応用例を示す図、第１４図は
上記実施例の直方体に代え各配管を中心とする円
柱を用いて位置関係を表す応用例を示す図であ
る。 １０…入出力装置、１２…中央処理装置、１４
…入力データ解析部、１６…入力命令解析部、１
８…座標データ解析部、２０…表示処理部、２２
…主記憶装置、２４…端末制御部、２６…表示制
御部、２８…図形表示部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 記憶装置に格納されたデータに基づき三次元
   的構造を持つ物体を線分による図象として平面上
   に表示する図形表示装置において、 前記図象を構成する線分の任意の少なくとも２
   点を指示する手段と、 前記指示点のデータを前記記憶装置から取り出
   す手段と、 取り出された指示点のデータに基づき前記指示
   点を頂点とする立体図形を生成する手段と、 生成された立体図形を上記図象に重畳して表示
   する手段と、 を備えたことを特徴とする図形表示装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、 前記立体図形生成手段が、前記指示点を頂点と
   した直方体を生成する手段であることを特徴とす
   る図形表示装置。 ３ 特許請求の範囲第１項において、 前記立体図形生成手段が、前記指示点を頂面の
   中心とし各指示点間を線分に沿つて結ぶ柱状体を
   生成する手段であることを特徴とする図形表示装
   置。 ４ 特許請求の範囲第３項において、 前記立体図形生成手段が、前記頂面が円である
   前記柱状体を生成する手段であることを特徴とす
   る図形表示装置。 ５ 特許請求の範囲第３項または第４項におい
   て、 前記立体図形生成手段が、前記線分で表される
   物体の要点検箇所にメンテナンススペースを示す
   球面を付加した前記柱状体を生成する手段である
   ことを特徴とする図形表示装置。