JPH09179996A - 幾何拘束条件の表現方式 - Google Patents

幾何拘束条件の表現方式

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JPH09179996A
JPH09179996A JP7340898A JP34089895A JPH09179996A JP H09179996 A JPH09179996 A JP H09179996A JP 7340898 A JP7340898 A JP 7340898A JP 34089895 A JP34089895 A JP 34089895A JP H09179996 A JPH09179996 A JP H09179996A
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JP
Japan
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constraint
geometric
point
condition
virtual
Prior art date
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Pending
Application number
JP7340898A
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English (en)
Inventor
Hisashi Hirano
悠 平野
Kiyoshi Aoki
潔 青木
Masayoshi Imabetsupu
政好 今別府
Kunihiko Hotta
邦彦 堀田
Koichi Yoshii
浩一 葭井
Kenji Hiranabe
健児 平鍋
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 幾何拘束条件を定義する際に操作の簡素化を
可能にした幾何拘束条件の表現方式を提供する。 【解決手段】 コンピュータ支援製図システムにおける
幾何拘束において、単一幾何形状との拘束条件関係にお
いて表現される拘束仮想点、幾何形状間の拘束条件関係
において表現される拘束仮想点、又は他の拘束仮想点間
の拘束条件関係において表現される拘束仮想点を用い、
形状生成時の指示条件をそのまま幾何拘束条件として表
現する。或いは、補助線や補助点を描くことなく、1つ
の設計意図を1つの幾何拘束条件として表現する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ支援
製図システムにおける幾何拘束条件の表現方式、特に、
設計作業おける形状生成及び編集に関わるものである。
【0002】
【従来の技術】従来、コンピュータ支援製図システムに
おいては、幾何形状の変形時に元の各形状要素の作成、
変形時の指示条件を参照して各幾何形状要素間の幾何拘
束条件に従って、幾何拘束ソルバーで論理的に幾何形状
を変形する方法が採用されており、例えば特開平5ー1
0873号公報に提案されている。
【0003】操作者が空間上の任意の位置を入力すると
き、既存形状の端点や中点、既存形状間の交点などを条
件として指示する場合がある。これらの条件を指示する
手段として、点入力オプションという方法がある。点入
力オプションとは、操作者が端点、中点等どのような条
件で入力するかを指定し、次に条件に則したパラメータ
を入力すると、指示条件どおりの位置が入力されるもの
である。例えば、円の中心点から線分を描く場合には、
操作者は点入力オプションにおいて、円中心指示という
条件を指定すると、システムが円の指定を操作者に促
し、操作者が任意の円を指定すると、円の中心に点が入
力される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】幾何拘束条件を幾何形
状間の関係のみで表現すると、1つの設計意図をそのま
ま1つの幾何拘束条件として定義できない場合がある。
このような場合には、設計意図を幾何拘束条件として表
現する為には、設計したい製品の形状を描く前に補助線
や補助点を描き、幾何拘束条件を製品の幾何形状、補助
点及び補助線間に対して付加しなければならなかった。
【0005】図2は、このような場合の例として、設計
意図が線分1, 線分2間の交点Aと円3の中心点Bの中
間点Cを、始点とする線分5を描く場合を示した説明図
である。この場合には、操作者は線分5を描くために、
以下の操作が必要であった。 (手順1)線分1と線分2との交点に、交点拘束条件を
持った補助点Aを作成する。 (手順2)円3の中心点に、中心点拘束条件を持った補
助点Bを作成する。 (手順3)線分の始点が補助点A、終点が補助点Bと同
じ位置にあるという拘束条件を持った補助線4を作成す
る。 (手順4)補助線4の中点に、中点拘束条件を持った補
助点Cを作成する。 (手順5)線分の始点が補助点Cと同じ位置にあるとい
う拘束条件を持った線分5を作成する。
【0006】このような方法では、次のような課題が発
生する。 (1) 補助線や補助点を描くという手間が発生する。 (2) 補助線や補助点に幾何拘束条件を付加するという手
間が発生する。 (3) 補助線、補助点とそれらに付加された幾何拘束デー
タを用いるので、幾何拘束ソルバーで解を求めるための
要素が増え、応答速度が遅くなってしまう。 (4) 補助線、補助点とそれらに付加された幾何拘束デー
タはデータベースに登録しなければならない。幾何拘束
データによって幾何形状を変形することを前提にして図
面を描く場合には、図形形状とは別に補助線や補助点に
幾何拘束データをデータベースに登録しなければなら
ず、これらのデータがデータベースの多くの領域を占め
る。 (5) データベースに多くの補助線、補助点とそれらに付
加された幾何拘束データが存在すると、変形したい形状
に関連する幾何形状データや幾何拘束データを検索する
ために多くの時間を要する。 従って、上述のような手順1〜5の操作をしなくても、
1つの操作で幾何拘束条件を定義できる方法が求められ
ている。
【0007】点入力オプションの条件を、そのまま幾何
拘束条件として表現することができれば、それは1つの
解決策となる。図2の点Cは、点入力オプションを用い
て「中心、中心点、交点」という条件指示ができるシス
テムがあれば、1回の操作で入力することができる。し
かし、従来のシステムでは、点入力オプションによる点
Cを幾何拘束条件として表現することができなかった。
即ち、点入力オプションにおいては、点Cを入力できる
システムであっても、幾何拘束条件を定義しようとする
と、上述の手順1〜5の操作を行わなければならなかっ
た。
【0008】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、幾何拘束条件を定義する際に
操作の簡素化を可能にした幾何拘束条件の表現方式を提
供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明においては、従
来、予め作成しなければならなかった補助点や補助線と
それに関する幾何拘束条件に代わる情報の表現方法とし
て、拘束仮想点を創案し、幾何拘束条件を幾何形状と拘
束仮想点によって表現し、設計作業の効率化を図ってい
る。拘束仮想点は、幾何形状データ(点データ)と幾何
拘束データの2つの性質を持ち合わせたものであり、従
って、幾何形状データと拘束仮想点を同一に取り扱うこ
とができる。以下、本発明の各態様について述べれば次
のとおりである。
【0010】本発明の一つの態様に係る幾何拘束条件の
表現方式は、コンピュータ支援製図システムにおける幾
何拘束において、単一幾何形状との拘束条件関係におい
て表現される拘束仮想点、幾何形状間の拘束条件関係に
おいて表現される拘束仮想点、又は他の拘束仮想点間の
拘束条件関係において表現される拘束仮想点を用いる。
本発明の他の態様に係る幾何拘束条件の表現方式は、上
記の拘束仮想点を用いることによって、形状生成時の指
示条件をそのまま幾何拘束条件として表現し、また、拘
束仮想点と幾何形状データとを同一に取り扱う。そし
て、拘束仮想点を用いることにより、補助線や補助点を
描くことなく、1つの設計意図を1つの幾何拘束条件と
して表現する。本発明の他の態様に係る幾何拘束条件の
表現方式は、上記の表現方式において、幾何拘束条件
を、拘束仮想点と幾何形状の階層構造で表現する。ま
た、拘束仮想点を用いて、拘束の生成、編集、削除を行
なう。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明における拘束仮想点は、次
に示されるパターンの拘束条件関係を表現するものであ
り、以下に図基づいて説明する。図1は拘束仮想点の表
現パターンを図示した説明図である。 (1) 同図(a)は単一幾何形状の拘束条件関係を表現し
たものであり(パターン1)、例えば図2の円3の中心
点Bが該当する。 (2) 同図(b)は幾何形状間の拘束条件関係を表現した
ものであり(パターン2)、例えば図2の線分1と線分
2の交点Aが該当する。 (3) 同図(c)は他の拘束仮想点間の拘束条件関係を表
現したものであり(パターン3)、例えば図2の中心点
B、交点Aを拘束仮想点として定義した場合のA,B間
の中点Cが該当する。
【0012】幾何拘束条件は、拘束仮想点と幾何形状間
の関係としても表現できるようにする。図3は幾何拘束
条件の表現パターンを図示した説明図である。 (1) 同図(a)は幾何形状の拘束条件関係を表現したも
のであり(パターン1)、例えば同図(a)は線分1と
線分2とは垂直であるという場合が該当する。但し、こ
れ自体は従来からある表現方法である。 (2) 同図(b)は拘束仮想点と幾何形状間の拘束条件関
係を表現したものであり(パターン2)、例えば図2の
中心点B、交点A間の交点Cを仮想点として表現したと
き、線分5の始点と仮想点Cは同一の位置にある、とい
う場合が該当する。
【0013】図4は、図2の幾何拘束条件に拘束仮想点
を用いて表現したものを図示した説明図である。線分5
の始点と拘束仮想点Cは同一位置にあるという幾何拘束
データ(S11)を生成する。そして、拘束仮想点Cは
拘束仮想点(中心点B)と拘束仮想点(交点A)との中
間点であるという拘束仮想点データ(S12)を作成
し、拘束仮想点(中心点B)は幾何形状(円3)の中心
点であるという拘束仮想点データ(S13)を作成し、
拘束仮想点(交点A)は幾何形状(線分1)と幾何形状
(線分2)との交点であるという拘束仮想点データ(S
14)を作成する。なお、円3、線分1及び2は、線分
5を作成する以前に既に作成されている幾何形状であ
る。
【0014】図5は拘束仮想点を用いない従来の方法に
よって幾何拘束条件を表現したものを図示した説明図で
ある。 (1) 同図(a)に示されるように、線分1と線分2の交
点に点Aを生成し、交点と点Aは同一位置にあるという
幾何拘束データaを生成する。 (2) 同図(b)に示されるように、円3の中心点に点B
を生成し、交点と点Bは同一位置にあるという幾何拘束
データbを生成する。 (3) 同図(c)に示されるように、点A,B間に線分4
を生成し、線分4の始点が点Aと同一位置にあるという
幾何拘束データcを生成する。 (4) 同図(d)に示されるように、線分4の終点が点B
と同一位置にあるという幾何拘束データdを生成する。 (5) 同図(e)に示されるように、線分4の中間点に点
Cを生成し、中間点と点Cは同一位置にあるという幾何
拘束データeを生成する。 (6) 同図(f)に示されるように、線分5の始点と点C
は同一位置にあるという幾何拘束データを生成する。
【0015】図5の上記の説明から明らかなように、拘
束仮想点を用いない従来の方法の場合には、補助点A〜
C、補助線4、幾何拘束データa〜fを作成しなけばな
らない。一方、図4のように拘束仮想点を用いた場合に
は、拘束仮想点A〜Cと既存の幾何形状(円3、線分
1、線分2)だけで、幾何拘束条件を階層構造で表現す
ることができる。
【0016】図6は形状生成時の指示条件に従って、幾
何形状データ、幾何拘束データ及び拘束仮想点データを
生成する過程を示したフローチャートである。利用者が
線分を描く場合には、ステップS21において線分の始
点及び終点の位置を入力する。この位置の入力方法には
大きく2種類の方法がある。その1つは、指示条件を指
定しない方法である。この方法では、操作者がマウスを
用いて画面上の入力したい位置にカーソルを移動し、マ
ウスボタンを押すことによって、カーソル位置における
座標値を入力させる。もう1つは、指示条件を指定し、
拘束を用いて入力する方法である。この方法では、操作
者がメニューから例えば「端点、交点、中心点」等の入
力条件を指定すると、システムから形状選択が要求され
てくる。操作者が形状選択を行うと、選択形状の指示条
件にあった位置が入力される。例えば、指示条件として
「中心点」を指定し、円形状を選択すると、その円形状
の中心に位置入力される。
【0017】次に、ステップS22においては、入力位
置(指示条件)がX−Y座標値で入力したデータか、拘
束を用いて入力したデータであるかどうかを判定する。
図2の線分5を作成する場合で説明すると、線分の始点
が交点Aと中心点Bの中間点Cであるという入力が、拘
束を用いて入力したデータである。ステップS23にお
いては拘束を用いて入力したデータに基づいて、幾何拘
束データを作成してデータベースに登録する。即ち、図
4の幾何拘束データS11を作成する。ステップS24
においては、ステップS23で作成された幾何拘束デー
タが参照している要素が、幾何形状或いは拘束仮想点の
何れであるかを判定する。図4の幾何拘束データS11
は、線分5と拘束仮想点C(中間点)S12を参照して
いる。
【0018】ステップS25においては、拘束を用いて
入力したデータに基づいて、拘束仮想点データを作成し
てデータベースに登録する。即ち、図4の拘束仮想点デ
ータS12を作成する。ステップS26においては、ス
テップS25で作成された拘束仮想点データが参照して
いる要素が、幾何形状或いは他の拘束仮想点の何れであ
るかを判定する。ステップS26の判定において他の拘
束仮想点を参照していると判断された場合には、再帰的
に、ステップS25で拘束仮想点データを作成し、それ
は、参照している要素が幾何形状だけであるという判断
を示すまで繰り返される。図4の拘束仮想点データS1
2は、拘束仮想点A(交点)S13と拘束仮想点B(中
心点)S14を参照しているので、再びステップS25
に戻って拘束仮想点データS13とS14を作成する。
拘束仮想点データS13,S14は幾何形状しか参照し
ていないので、ステップS26の判定でループを抜け
る。ステップS27では、ステップS23とS25で作
成された幾何拘束データと仮想拘束点データに基づい
て、X−Y座標値を解析する。ステップS28において
は、入力が完了したか否かを判定する。作成の対象とな
っている形状が線分の場合には、始点と終点を入力しな
ければならないので、ステップS21〜S27の処理が
2回繰り返されることになる。ステップS29において
は、解析された座標値に従って幾何形状を作成し、デー
タベースに登録する。
【0019】
【発明の効果】以上のように発明によれば、拘束仮想点
の概念を導入したことにより、従来の幾何拘束条件の表
現方式に比べて以下のような優れた効果が得られてい
る。 (1) 形状生成時の条件指示を、そのまま幾何拘束条件と
して表現することができる。 (2) 補助線や補助点を生成しなくとも、既存の幾何形状
だけで設計意図を幾何拘束条件に反映させることができ
る。 (3) 補助点や補助線生成などの余計な操作が必要なくな
る。 (4) 拘束仮想点を用いれば、補助線や補助点, それらに
付加する幾何拘束データを生成する必要がないので、幾
何拘束ソルバーで解を求めるための要素が少くなり、応
答速度が早くなる。 (5) 拘束仮想点を用いれば、補助線や補助点、それらに
付加する幾何拘束データを生成する必要がないので、デ
ータベースから関連幾何形状データ,幾何拘束データを
検索するための時間が減少し、応答速度が早くなる。 これにより、製品の設計時における設計意図をコンピュ
ータ支援製図システムのデータとして盛り込むことが容
易になり、設計変更時における作業が大きく軽減でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における拘束仮想点の表現パターンを図
示した説明図である。
【図2】実際の形状と幾何拘束データ、拘束仮想点デー
タ及び幾何形状データの例を示した説明図である。
【図3】幾何拘束条件の表現パターンを図示した説明図
である。
【図4】図2の幾何拘束条件に拘束仮想点を用いて表現
したものを図示した説明図である。
【図5】図2の幾何拘束条件に拘束仮想点を用いないで
表現したものを図示した説明図である。
【図6】本発明の実施形態において、形状生成時の指示
条件に従って、幾何形状データ、幾何拘束データ及び拘
束仮想点データを生成する過程を示したフローチャート
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀田 邦彦 東京都港区港南一丁目8番27号 株式会社 エヌ・ケー・エクサ内 (72)発明者 葭井 浩一 東京都港区港南一丁目8番27号 株式会社 エヌ・ケー・エクサ内 (72)発明者 平鍋 健児 福井県大野市春日2−14−18

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンピュータ支援製図システムにおける
    幾何拘束において、単一幾何形状との拘束条件関係にお
    いて表現される拘束仮想点、幾何形状間の拘束条件関係
    において表現される拘束仮想点、又は他の拘束仮想点間
    の拘束条件関係において表現される拘束仮想点を用いる
    ことを特徴とする幾何拘束条件の表現方式。
  2. 【請求項2】 前記拘束仮想点を用いることによって、
    形状生成時の指示条件をそのまま幾何拘束条件として表
    現することを特徴とする請求項1記載の幾何拘束条件の
    表現方式。
  3. 【請求項3】 前記拘束仮想点と幾何形状データとを同
    一に取り扱うことを特徴する請求項1の幾何拘束条件の
    表現方式。
  4. 【請求項4】 前記拘束仮想点を用いて、補助線や補助
    点を描くことなく、1つの設計意図を1つの幾何拘束条
    件として表現することを特徴とする請求項2又は3記載
    の幾何拘束条件の表現方式。
  5. 【請求項5】 前記幾何拘束条件を、前記拘束仮想点と
    幾何形状の階層構造で表現することを特徴とする請求項
    4記載の幾何拘束条件の表現方式。
  6. 【請求項6】 前記拘束仮想点を用いて、拘束の生成、
    編集、削除を行なうことを特徴とする請求項1記載の幾
    何拘束条件の表現方式。
JP7340898A 1995-12-27 1995-12-27 幾何拘束条件の表現方式 Pending JPH09179996A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112987740A (zh) * 2021-03-01 2021-06-18 北方工业大学 一种移动机器人路径规划控制方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112987740A (zh) * 2021-03-01 2021-06-18 北方工业大学 一种移动机器人路径规划控制方法
CN112987740B (zh) * 2021-03-01 2023-08-18 北方工业大学 一种移动机器人路径规划控制方法

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