JPH05342365A - 六面体要素の所定平面に基づく断面表示方法およびその装置 - Google Patents

六面体要素の所定平面に基づく断面表示方法およびその装置

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JPH05342365A
JPH05342365A JP14303592A JP14303592A JPH05342365A JP H05342365 A JPH05342365 A JP H05342365A JP 14303592 A JP14303592 A JP 14303592A JP 14303592 A JP14303592 A JP 14303592A JP H05342365 A JPH05342365 A JP H05342365A
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JP
Japan
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intersections
tetrahedron
sorting
calculated
cross
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Application number
JP14303592A
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English (en)
Inventor
Keinosuke Tsukino
啓之助 月野
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Daikin Industries Ltd
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Daikin Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 六面体を任意の切断面で切断した断面表示を
高速化する。 【構成】 六面体を複数個の四面体に分割し、任意の切
断面と各四面体の稜線との交点を算出し、四面体毎に交
点を必要に応じてソートし、シェーディングを伴なうぬ
りつぶし描画を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は六面体要素の所定平面
に基づく断面表示方法およびその装置に関し、さらに詳
細にいえば、解析結果、実験結果等を可視化する場合に
好適な断面表示方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から各種解析結果、実験結果等を可
視化するために任意の平面に基づく断面表示が採用され
ている。そして、この断面表示方法を採用すれば、任意
の平面上における解析結果、実験結果等を著しく認識し
易い状態で表示できる。ところで、上記各種解析結果、
実験結果等は立方体格子等上における値として得られて
いるのであるから、上記断面表示を実現するための方法
としては、各立方体格子等の六面体要素の稜線と任意の
平面との交点を算出し、算出された全ての交点を頂点と
する多角形を得、得られた多角形上における各種解析結
果、実験結果等を表示する方法が採用される。即ち、任
意の平面に基づく断面表示を行なうことにより、各種解
析結果、実験結果等の表示の多様性および認識し易さを
両立させることができる。
【0003】また、六面体要素の任意の平面に基づく断
面表示を達成するための方法として従来は、六面体の稜
線と任意に設定された平面との交点を算出し、算出され
た複数個の交点をソートすることによりこれら全ての交
点を頂点とするポリゴン・データを得、得られたポリゴ
ンの内部を、シェーディング等を施しながらぬりつぶし
表示する方法が採用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法を採用
した場合には、1つの六面体について最大6個の交点が
得られるのであるから、これら交点により規定されるベ
クトル同士の外積を算出し、外積算出結果に基づいて最
大6個の交点をソートしなければならず、ソートのため
の演算負荷が著しく高くなるので、全体として断面表示
の所要時間が長くなってしまうという不都合がある。
【0005】この点についてさらに詳細に説明すると、
図4に示すように6つの交点P1,P2,・・・,P6
が得られた場合に、何れかの交点、例えば交点P1を基
準としてベクトルP1P2,P1P3,・・・,P1P
6を得、ベクトルP1P2とベクトルP1P3,P1P
4,P1P5,P1P6との外積P1P2P3,P1P
2P4,P1P2P5,P1P2P6を得、次いで、外
積P1P2P3と外積P1P2P4,P1P2P5,P
1P2P6との内積を算出して全ての内積が1であるか
否かを判別する。全ての内積が1であれば交点P2が交
点P1の次の頂点であるが、内積が1つでも−1であれ
ば、他のベクトルを基準として上記外積算出、内積算出
および判別を行ない、全ての内積が1になるまで反復す
る。
【0006】以上のようにして次の頂点が定まった後
は、当初の基準点P1を排除した残りの交点について次
の頂点を基準として上記一連の処理を反復する。そし
て、この反復処理を反復することによりポリゴンの頂点
情報を得る。したがって、外積算出処理、内積算出処理
および判別処理の負荷が著しく大きくなり、この結果、
全体として断面表示の所要時間が長くなってしまうので
ある。
【0007】また、交点が得られた後に座標変換を施
し、座標変換されたこれら交点により規定されるベクト
ル同士の内積を算出し、内積算出結果に基づいて上記最
大6個の交点をソートすることも可能であるが、外積を
算出してソートを行なう場合と同様に演算負荷が著しく
高くなり、全体として断面表示の所要時間が長くなって
しまうという不都合がある。
【0008】六面体の稜線と任意の平面との交点の数は
上述のように最大6個である反面、最小3個であるが、
上記平面は六面体との関係を全く考慮することなく設定
されるのであるから、一般的には交点数が6になり、6
よりも少ない交点数になる可能性は著しく低くなってし
まい、殆どの場合に上記の不都合が発生する。
【0009】
【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、任意の平面との交点をソートするための
演算負荷を著しく低減し、任意の平面に基づく六面体の
断面表示を著しく高速化できる六面体要素の所定平面に
基づく断面表示方法およびその装置を提供することを目
的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの、請求項1の六面体要素の所定平面に基づく断面表
示方法は、六面体要素を複数個の四面体に分割し、所定
平面と各四面体の稜線との交点を算出し、各四面体毎
に、算出された交点を必要に応じてソートし、各四面体
毎に算出された交点により規定される平面領域を切断面
として表示する方法である。
【0011】請求項2の六面体要素の所定平面に基づく
断面表示装置は、六面体要素を複数個の四面体に分割す
る六面体分割手段と、所定平面と各四面体の稜線との交
点を算出する交点算出手段と、各四面体毎に、算出され
た交点を必要に応じてソートするソート手段と、各四面
体毎に算出された交点により規定される平面領域を切断
面として表示する切断面表示手段とを含んでいる。
【0012】
【作用】請求項1の六面体要素の所定平面に基づく断面
表示方法であれば、六面体要素を複数個の四面体に分割
し、所定平面と各四面体の稜線との交点を算出し、各四
面体毎に、算出された交点を必要に応じてソートし、各
四面体毎に算出された交点により規定される平面領域を
切断面として表示するのであるから、所定平面と各四面
体の稜線との交点の数は最大でも4になり、交点をソー
トするための演算負荷を著しく低減できる。但し、六面
体が複数個(5個または6個)の四面体に分割される関
係上、算出すべき交点の数は増加することになるが、交
点算出に伴なう演算負荷の増加よりもソート処理の簡素
化に伴なう演算負荷の低減の方が顕著であるから、交点
算出および算出された交点のソートを含む処理全体につ
いてみれば著しい高速化を達成できる。この結果、断面
表示のための所要時間を大幅に短縮できる。
【0013】請求項2の六面体要素の所定平面に基づく
断面表示装置であれば、六面体分割手段により六面体要
素を複数個の四面体に分割し、交点算出手段により所定
平面と各四面体の稜線との交点を算出し、ソート手段に
より、各四面体毎に、算出された交点を必要に応じてソ
ートし、切断面表示手段により、各四面体毎に算出され
た交点により規定される平面領域を切断面として表示す
るのであるから、所定平面と各四面体の稜線との交点の
数は最大でも4になり、交点をソートするための演算負
荷を著しく低減できる。但し、六面体が複数個(5個ま
たは6個)の四面体に分割される関係上、算出すべき交
点の数は増加することになるが、交点算出に伴なう演算
負荷の増加よりもソート処理の簡素化に伴なう演算負荷
の低減の方が顕著であるから、交点算出および算出され
た交点のソートを含む処理全体についてみれば著しい高
速化を達成できる。この結果、断面表示のための所要時
間を大幅に短縮できる。
【0014】
【実施例】以下、実施例を示す添付図面によって詳細に
説明する。図1はこの発明の六面体要素の所定平面に基
づく断面表示方法の一実施例を説明するフローチャート
であり、ステップSP1において切断面が設定されるま
で待ち、ステップSP2において六面体要素を複数個の
四面体に分割し、ステップSP3において切断面と各四
面体の稜線との交点を算出し、ステップSP4において
四面体毎に、算出された交点に対するソートの要否を判
別し、ソートが必要な場合にはステップSP5において
交点をソートする。
【0015】そして、ステップSP4においてソートが
不要であると判別された場合、またはステップSP5に
おいてソートが行なわれた後は、ステップSP6におい
て、算出されたままの交点もしくはソートされた交点に
基づいて切断面ポリゴンを得、ステップSP7において
シェーディングを施しながら得られたポリゴンをぬりつ
ぶし描画する。
【0016】上記ステップSP4におけるソートの要否
の判別は、算出された交点の数が4か3かに基づいて行
なわれ、交点数が3の場合にはソートが不要と判別され
る。上記ステップSP2における六面体要素の分割につ
いては、5つまたは6つの四面体に分割することにより
達成できるが、六面体要素の形状、切断面の向き等によ
っても交点のずれが発生しないように6つの四面体に分
割することが好ましい。
【0017】図2に示す具体例を参照しながらさらに詳
細に説明する。図2(A)に実線および破線で示すよう
に立方体が与えられた場合には、一点鎖線で示すように
立方体を分割することにより6つの四面体が得られる。
そして、分割により得られた四面体は図2(B)〜
(G)に実線および破線で示すとおりであり、切断面と
四面体の稜線との交点が例えば図2(B)中にxで示す
ように得られる。即ち、得られる交点の数は一般的には
4であるが、切断面が何れかの頂点を通る場合には3に
なる。尚、図(2)中に示した数字は六面体の頂点を識
別するためのものである。
【0018】ここで、交点の数が3であれば、ソートを
行なうことなく、得られた交点のうち隣合う交点同士を
線分で結ぶだけで三角形ポリゴンを得ることができる。
逆に、交点の数が4である場合には、例えば、1の交点
に対する対角頂点になるべき交点が得られれば簡単に交
点のソートを達成できるのであるから、従来方法のよう
な外積、または内積の算出を著しく低減でき、演算負荷
を著しく低減できる。具体的には、図2(B)に示す交
点をそれぞれP1,P2,P3,P4とすれば、ベクト
ルP1P2とベクトルP1P3,P1P4との外積P1
P2P3,P1P2P4を算出し、外積同士の内積を算
出して1か否かを判別する処理を1回行なうだけで簡単
に次の点を決定できる。
【0019】また、この実施例においては、従来方法と
比較して算出すべき交点の数が増加するのであるが、交
点数の増加に伴なう交点算出の演算負荷の増加と比較し
てソートにおける演算負荷の低減の効果が著しいのであ
るから、任意に設定された切断面に基づく断面表示を全
体として高速化できる。
【0020】
【実施例2】図3はこの発明の六面体要素の所定平面に
基づく断面表示装置の一実施例を示すブロック図であ
り、切断面を保持する切断面保持部1と、六面体を保持
する六面体保持部2と、六面体を複数個の四面体に分割
する六面体分割部3と、分割された各四面体の稜線と切
断面との交点を算出する交点算出部4と、算出された交
点の数に基づいてソートの要否を判別するソート要否判
別部5と、ソートが必要であることを示すソート要否判
別部5の判別結果に応答して交点のソートを行なうソー
ト部6と、算出されたままの交点、またはソートされた
交点に基づいて定まるポリゴンのシェーディングを伴な
うぬりつぶし描画を行なうぬりつぶし描画部7とを有し
ている。
【0021】上記の構成の六面体要素の所定平面に基づ
く断面表示装置の作用は次のとおりである。断面表示の
ための切断面が与えられ、切断面保持部1に保持された
場合に、先ず、六面体保持部2に保持されている六面体
を六面体分割部3により複数個の四面体に分割する。そ
の後、交点算出部4により切断面と各四面体の稜線との
交点を算出し、ソート要否判別部5によりソートの要否
を判別する。そして、ソートが必要な場合には、ソート
部6により交点をソートして凸ポリゴンを構成できる順
序に交点を配列し、ぬりつぶし描画部7によりシェーデ
ィングを伴なうぬりつぶし描画を行なう。また、ソート
が不要な場合には、得られた交点に基づいてシェーディ
ングを伴なうぬりつぶし描画を行なう。
【0022】したがって、全ての四面体について交点算
出、必要な場合における交点のソート、およびシェーデ
ィングを伴なうぬりつぶし描画を行なうことにより、元
の六面体の断面表示を達成できる。
【0023】
【発明の効果】以上のように請求項1の発明は、六面体
要素を複数個の四面体に分割して各四面体の稜線と切断
面との交点を算出し、必要な場合にのみソートすること
により断面表示を達成できるので、従来方法と比較して
交点をソートするための演算負荷を著しく低減でき、ひ
いては、断面表示のための所要時間を大幅に短縮できる
という特有の効果を奏する。
【0024】請求項2の発明も、六面体要素を複数個の
四面体に分割して各四面体の稜線と切断面との交点を算
出し、必要な場合にのみソートすることにより断面表示
を達成できるので、従来方法と比較して交点をソートす
るための演算負荷を著しく低減でき、ひいては、断面表
示のための所要時間を大幅に短縮できるという特有の効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の六面体要素の所定平面に基づく断面
表示方法の一実施例を説明するフローチャートである。
【図2】六面体要素の所定平面に基づく断面表示方法を
説明する概略図である。
【図3】この発明の六面体要素の所定平面に基づく断面
表示装置の一実施例を示すブロック図である。
【図4】6つの交点のソート処理を説明する概略図であ
る。
【符号の説明】
3 六面体分割部 4 交点算出部 5 ソート要否判別部 6 ソート部 7 ぬりつぶし描画部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 六面体要素を複数個の四面体に分割し、
    所定平面と各四面体の稜線との交点を算出し、各四面体
    毎に、算出された交点を必要に応じてソートし、各四面
    体毎に算出された交点により規定される平面領域を切断
    面として表示することを特徴とする六面体要素の所定平
    面に基づく断面表示方法。
  2. 【請求項2】 六面体要素を複数個の四面体に分割する
    六面体分割手段(3)と、所定平面と各四面体の稜線と
    の交点を算出する交点算出手段(4)と、各四面体毎
    に、算出された交点を必要に応じてソートするソート手
    段(5)(6)と、各四面体毎に算出された交点により
    規定される平面領域を切断面として表示する切断面表示
    手段(7)とを含むことを特徴とする六面体要素の所定
    平面に基づく断面表示装置。
JP14303592A 1992-06-03 1992-06-03 六面体要素の所定平面に基づく断面表示方法およびその装置 Pending JPH05342365A (ja)

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JP14303592A JPH05342365A (ja) 1992-06-03 1992-06-03 六面体要素の所定平面に基づく断面表示方法およびその装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100723261B1 (ko) * 2005-11-14 2007-06-21 (주)신흥선재 구조물 설치용 인서트
JP2008269659A (ja) * 2001-02-08 2008-11-06 Imagination Technologies Ltd コンピュータ3dグラフィックのボリュームクリッピング

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JP2008269659A (ja) * 2001-02-08 2008-11-06 Imagination Technologies Ltd コンピュータ3dグラフィックのボリュームクリッピング
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