JPH1153582A - 図形処理装置および図形処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 輪郭形状を静止画から直接抽出することによ
り三次元形状の作成を可能にすることができる図形処理
装置および図形処理方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 文字、数値等のデータを入力する入力部
１と、被写体撮影で得られた静止画を取り込む外部形状
入力部２と、図形要素、文字等を表示する表示部３と、
画面上の座標や要素を選択する座標指定部４と、実行中
のプログラムを記憶する主記憶部５と、要求された情報
を処理する制御部６と、データベース部８と三次元図形
処理プログラム格納部９とを有する二次記憶部７と、入
力したコマンドを受けとって図形編集を行う図形編集部
１０と、外部形状入力部を介して取り込んだ静止画の輪
郭形状をなぞって輪郭を確定する輪郭確定部１２を有し
輪郭の抽出を行う輪郭形状抽出部１１とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＡＤ装置等の図
形処理装置およびＣＡＤ装置等における図形処理方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、機構設計の分野では、複雑な形状
の設計に伴い、ＣＡＤによる作業が普及している。しか
しながら、三次元形状の物体を作成する際、作業者の意
図通りの形状を作成するには、相当な労力および時間が
必要になることがある。以下、従来の図形処理装置につ
いて、図面を参照しながら説明する。

【０００３】図４は従来の図形処理装置を示すブロック
図である。図４において、１は文字、数値等のデータを
入力する入力部、３はウインドウ、図形要素、文字など
を表示する表示部、４は表示部３に表示される表示画面
上の座標や要素を選択する座標指定部、５は実行中のプ
ログラムを記憶する主記憶部、６は要求された情報を処
理する制御部、７は図形の座標等を管理するデータベー
ス部８と三次元図形処理プログラムを格納する三次元図
形処理プログラム格納部９とを有する二次記憶部、１０
は作業者が入力したコマンドを受け取り、図形の編集を
行う図形編集部である。

【０００４】以上のように構成された図形処理装置につ
いて、その動作を図５を用いて説明する。図５は、従来
の図形処理装置における三次元形状の生成操作を示すフ
ローチャートである。図５において、まず作業者の意図
する三次元形状を作成するため、適当と思われるコマン
ドを作業者が選択し、その選択されたコマンドに必要な
パラメータ長を入力部１を介して入力する。またパラメ
ータとして座標が必要な場合には、座標指定部４を介し
て座標の指定が行われる（Ｓ１１）。ここで、入力され
るデータは、三次元形状作成コマンドおよび三次元形状
作成に必要なパラメータ長である。次に、ステップ１１
で入力されたデータをもとに三次元コマンドを起動し、
図形編集部１０は三次元形状の計算を行う（Ｓ１２）。
図形編集部１０はステップ１２で算出された結果をもと
に三次元形状を作成する（Ｓ１３）。次に、制御部６
は、ステップ１３で作成された三次元形状を表示部３の
画面上に表示する（Ｓ１４）。次に、作業者は、三次元
形状の作成を終了するか否かの判定を行い、終了でない
と判定したときにはステップ１１へ戻り、ステップ１１
〜１４の操作を繰り返し行う（Ｓ１５）。

【０００５】このように、ステップ１１〜１４の操作を
繰り返し行うことによって、三次元形状が作成されてい
く。ステップ１１〜１４の動作は単純ではあるが、作業
者の意図する形状が出来上がるまでには繰り返し操作が
多大となり、かなりの動作ステップ数が必要となり、作
業効率が低下する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、上記従来
の図形処理装置および図形処理方法では、作業者が意図
する三次元形状が完成するまで、何度もデータ入力が必
要になり、また修正作業等も面倒であり、そのため作業
効率が低下するという問題点を有していた。

【０００７】この図形処理装置および図形処理方法で
は、操作ステップ数が軽減され、作業効率が向上するこ
とが要求されている。

【０００８】本発明は、輪郭形状を静止画から直接抽出
することにより三次元形状の作成を可能にして、操作ス
テップ数を軽減し、作業効率を向上させることができる
図形処理装置、および、輪郭形状を静止画から直接抽出
することにより三次元形状の作成を可能にして、操作ス
テップ数が軽減し、作業効率が向上する図形処理方法を
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】上記課題を解決するため
に本発明の図形処理装置は、文字、数値等のデータを入
力する入力部と、被写体を撮影して得られた静止画を取
り込む外部形状入力部と、ウインドウ、図形要素、文字
等を表示する表示部と、画面上の座標や要素を選択する
座標指定部と、実行中のプログラムを記憶する主記憶部
と、要求された情報を処理する制御部と、図形の座標等
を管理するデータベース部と三次元図形処理プログラム
を格納する三次元図形処理プログラム格納部とを有する
二次記憶部と、入力したコマンドを受けとって図形編集
を行う図形編集部と、外部形状入力部を介して取り込ん
だ静止画の輪郭形状をなぞって輪郭を確定する輪郭確定
部を有し輪郭の抽出を行う輪郭形状抽出部とを有する構
成を備えている。

【００１０】これにより、輪郭形状を静止画から直接抽
出することにより三次元形状の作成を可能にして、操作
ステップ数を軽減し、作業効率を向上させることができ
る図形処理装置が得られる。

【００１１】上記課題を解決するための本発明の図形処
理方法は、作成対象物体を撮影して得られた静止画を静
止画像データとして取り込む静止画入力ステップと、取
り込んだ静止画像データを静止画として表示する第１の
表示ステップと、表示された静止画の輪郭をなぞること
により、作成対象物体の輪郭形状を抽出し、抽出した輪
郭を確定し、作成対象物体の輪郭形状データを得る輪郭
形状抽出確定ステップと、確定された輪郭形状データに
対して三次元形状に変換するための変換計算を施す三次
元形状計算ステップと、変換計算に基づいて三次元形状
を作成する三次元形状作成ステップと、作成した三次元
形状を表示する第２の表示ステップと、表示した三次元
形状が十分となるまで各ステップを繰り返す繰返しステ
ップとを有する構成を備えている。

【００１２】これにより、輪郭形状を静止画から直接抽
出することにより三次元形状の作成を可能にして、操作
ステップ数が軽減し、作業効率が向上する図形処理方法
が得られる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、文字、数値等のデータを入力する入力部と、被写体
を撮影して得られた静止画を取り込む外部形状入力部
と、ウインドウ、図形要素、文字等を表示する表示部
と、画面上の座標や要素を選択する座標指定部と、実行
中のプログラムを記憶する主記憶部と、要求された情報
を処理する制御部と、図形の座標等を管理するデータベ
ース部と三次元図形処理プログラムを格納する三次元図
形処理プログラム格納部とを有する二次記憶部と、入力
したコマンドを受けとって図形編集を行う図形編集部
と、外部形状入力部を介して取り込んだ静止画の輪郭形
状をなぞって輪郭を確定する輪郭確定部を有し輪郭の抽
出を行う輪郭形状抽出部とを有することとしたものであ
り、外部形状入力部を介して取り込んだ静止画の抽出し
た輪郭形状をなぞって輪郭が確定され、実物体に近い三
次元形状が容易に作成されるという作用を有する。

【００１４】請求項２に記載の発明は、作成対象物体を
撮影して得られた静止画を静止画像データとして取り込
む静止画入力ステップと、取り込んだ静止画像データを
静止画として表示する第１の表示ステップと、表示され
た静止画の輪郭をなぞることにより、作成対象物体の輪
郭形状を抽出し、抽出した輪郭を確定し、作成対象物体
の輪郭形状データを得る輪郭形状抽出確定ステップと、
確定された輪郭形状データに対して三次元形状に変換す
るための変換計算を施す三次元形状計算ステップと、変
換計算に基づいて三次元形状を作成する三次元形状作成
ステップと、作成した三次元形状を表示する第２の表示
ステップと、表示した三次元形状が十分となるまで各ス
テップを繰り返す繰返しステップとを有することとした
ものであり、外部形状入力部を介して取り込んだ静止画
の抽出した輪郭形状をなぞって輪郭が確定され、実物体
に近い三次元形状が容易に作成されるという作用を有す
る。

【００１５】以下、本発明の実施の形態について、図１
〜図３を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１による図
形処理装置を示すブロック図である。図１において、入
力部１、表示部３、座標指定部４、主記憶部５、二次記
憶部７、データベース部８、三次元図形処理プログラム
格納部９、図形編集部１０は図４と同様のものなので、
同一符号を付し、説明は省略する。２は外部媒体である
デジタルスチールカメラ等により被写体を撮影して得ら
れた静止画を取り込む外部形状入力部、１１は後述の輪
郭確定部１２を有し、輪郭の抽出を行う輪郭形状抽出
部、１２は外部形状入力部２で取り込んだ静止画の形状
輪郭を作業者がマウスでなぞることにより輪郭を確定す
る輪郭確定部である。

【００１６】以上のように構成された図形処理装置につ
いて、その動作を図２を用いて説明する。図２は図１の
図形処理装置における三次元形状の生成操作を示すフロ
ーチャートである。

【００１７】図２において、まず、作業者が、外部媒体
であるデジタルスチールカメラ等により、三次元形状を
作成したい物体（作成対象物体）の撮影を行い、撮影で
得られた静止画は外部形状入力部２を介して制御部６に
静止画像データとして取り込まれる（Ｓ１、静止画入力
ステップ）。制御部６は、取り込んだ静止画像データを
表示部３に静止画として表示する（Ｓ２、第１の表示ス
テップ）。表示部３に表示された静止画の輪郭を作業者
が自らマウスを用いてなぞることにより、輪郭形状抽出
部１１は作成対象物体の輪郭形状を抽出し、輪郭確定部
１２はその輪郭を確定し、作成対象物体の輪郭形状デー
タを得る（Ｓ３、輪郭形状抽出確定ステップ）。次に、
図形編集部１０は、ステップ３で確定された輪郭形状デ
ータに対して、三次元ＣＡＤの既存機能である三面入力
を用いて、三次元形状に変換するための変換計算を施し
（Ｓ４、三次元形状計算ステップ）、ステップ４での計
算結果に基づいて三次元形状を作成する（Ｓ５、三次元
形状作成ステップ）。制御部６は、ステップ６で作成し
た三次元形状を表示部３で表示させる（Ｓ６、第２の表
示ステップ）。次に、制御部６は、コマンドの終了であ
るか否かの判定を行う（Ｓ７、終了判定ステップ）。コ
マンドの終了は、作業者が表示部３の三次元形状を観察
して十分であると判断したときに指示される。コマンド
終了でないと判定したときはステップ１へ戻り繰り返し
処理を行う（繰返しステップ）。終了と判定したときは
処理を終了する。

【００１８】上記の方法により、外部媒体により被写体
を撮影して得られた静止画をもとに作成対象物体の輪郭
を抽出し、三次元ＣＡＤの既存機能である三面入力機能
を用いることにより、三次元形状を容易にかつ正確に作
成することができるので、操作ステップ数を低減して作
業効率を向上させることができる。

【００１９】次に、本実施の形態による図形処理方法に
ついて、図３（ａ）、（ｂ）に示す実際の図形を用いて
説明する。図３（ａ）は作業者が三次元形状として作成
したい対象物体（作成対象物体）を示す斜視図であり、
図３（ｂ）は図３（ａ）の作成対象物体を外部媒体であ
るデジタルスチールカメラ等で正面、側面、上面の３方
向から撮影して得られた静止画を示す静止画図である。
実際には、作成対象物体の周りには、作業者が作成した
い三次元形状から見て不必要な物体も存在すると考えら
れるが、この例では、被写体としては作成対象物体だけ
であると仮定する。

【００２０】図３（ｂ）に示す３パターンの静止画像デ
ータを外部形状入力部２を介して制御部６に取り込み、
表示部３に表示する。表示された静止画から作業者が輪
郭形状を選択し、輪郭形状の抽出作業を行う。抽出され
た輪郭形状のエッジにとぎれがなく、一つのポリカーブ
と認識されたとき、輪郭形状として確定される。作業者
は、実際の撮影された静止画をもとに抽出を行うので、
目で見ながら形状を確定でき、三次元ＣＡＤのみを使用
して三次元形状を作成する過程に比べると、より実物体
に近い三次元形状を作成することができる。作成対象物
体の輪郭形状を抽出し、抽出した輪郭の確定が完了した
後、その輪郭形状データを三次元ＣＡＤの既存機能であ
る三面入力コマンドへ渡す。その結果、三次元形状の算
出が行われ、作業者が意図する三次元形状を作成するた
めの操作が簡略化される。

【００２１】以上のように本実施の形態によれば、被写
体撮影で得られた静止画をもとに作成対象物体の輪郭を
抽出し、三次元ＣＡＤの既存機能である三面入力機能を
用いることにより、三次元形状を容易にかつ正確に作成
することができるので、操作ステップ数を低減して作業
効率を向上させることができる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載の図形処理
装置によれば、文字、数値等のデータを入力する入力部
と、被写体を撮影して得られた静止画を取り込む外部形
状入力部と、ウインドウ、図形要素、文字等を表示する
表示部と、画面上の座標や要素を選択する座標指定部
と、実行中のプログラムを記憶する主記憶部と、要求さ
れた情報を処理する制御部と、図形の座標等を管理する
データベース部と三次元図形処理プログラムを格納する
三次元図形処理プログラム格納部とを有する二次記憶部
と、入力したコマンドを受けとって図形編集を行う図形
編集部と、外部形状入力部を介して取り込んだ静止画の
輪郭形状をなぞって輪郭を確定する輪郭確定部を有し輪
郭の抽出を行う輪郭形状抽出部とを有することにより、
外部形状入力部を介して取り込んだ静止画を抽出し、抽
出した輪郭形状をなぞって輪郭が確定されるので、実物
体に近い三次元形状を容易にかつ正確に作成することが
でき、操作ステップ数を低減して作業効率を向上させる
ことができるという有利な効果が得られる。

【００２３】請求項２に記載の図形処理方法によれば、
作成対象物体を撮影して得られた静止画を静止画像デー
タとして取り込む静止画入力ステップと、取り込んだ静
止画像データを静止画として表示する第１の表示ステッ
プと、表示された静止画の輪郭をなぞることにより、作
成対象物体の輪郭形状を抽出し、抽出した輪郭を確定
し、作成対象物体の輪郭形状データを得る輪郭形状抽出
確定ステップと、確定された輪郭形状データに対して三
次元形状に変換するための変換計算を施す三次元形状計
算ステップと、変換計算に基づいて三次元形状を作成す
る三次元形状作成ステップと、作成した三次元形状を表
示する第２の表示ステップと、表示した三次元形状が十
分となるまで各ステップを繰り返す繰返しステップとを
有することにより、取り込んだ静止画を抽出し、抽出し
た輪郭形状をなぞって輪郭が確定されるので、実物体に
近い三次元形状が容易にかつ正確に作成され、操作ステ
ップ数が低減して作業効率が向上するという有利な効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１による図形処理装置を示
すブロック図

【図２】図１の図形処理装置における三次元形状の生成
操作を示すフローチャート

【図３】（ａ）作成対象物体を示す斜視図 （ｂ）（ａ）の作成対象物体を正面、側面、上面の３方
向から撮影して得られた静止画を示す静止画図

【図４】従来の図形処理装置を示すブロック図

【図５】従来の図形処理装置における三次元形状の生成
操作を示すフローチャート

【符号の説明】

１ 入力部 ２ 外部形状入力部 ３ 表示部 ４ 座標指定部 ５ 主記憶部 ６ 制御部 ７ 二次記憶部 ８ データベース部 ９ 三次元図形処理プログラム格納部 １０ 図形編集部 １１ 輪郭形状抽出部 １２ 輪郭確定部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】文字、数値等のデータを入力する入力部
   と、被写体を撮影して得られた静止画を取り込む外部形
   状入力部と、ウインドウ、図形要素、文字等を表示する
   表示部と、画面上の座標や要素を選択する座標指定部
   と、実行中のプログラムを記憶する主記憶部と、要求さ
   れた情報を処理する制御部と、図形の座標等を管理する
   データベース部と三次元図形処理プログラムを格納する
   三次元図形処理プログラム格納部とを有する二次記憶部
   と、入力したコマンドを受けとって図形編集を行う図形
   編集部と、前記外部形状入力部を介して取り込んだ静止
   画の輪郭形状をなぞって輪郭を確定する輪郭確定部を有
   し輪郭の抽出を行う輪郭形状抽出部とを有することを特
   徴とする図形処理装置。
2. 【請求項２】作成対象物体を撮影して得られた静止画を
   静止画像データとして取り込む静止画入力ステップと、
   前記取り込んだ静止画像データを静止画として表示する
   第１の表示ステップと、前記表示された静止画の輪郭を
   なぞることにより、作成対象物体の輪郭形状を抽出し、
   前記抽出した輪郭を確定し、前記作成対象物体の輪郭形
   状データを得る輪郭形状抽出確定ステップと、前記確定
   された輪郭形状データに対して三次元形状に変換するた
   めの変換計算を施す三次元形状計算ステップと、前記変
   換計算に基づいて三次元形状を作成する三次元形状作成
   ステップと、前記作成した三次元形状を表示する第２の
   表示ステップと、前記表示した三次元形状が十分となる
   まで各ステップを繰り返す繰返しステップとを有するこ
   とを特徴とする図形処理方法。