JPS6074088A

JPS6074088A - 隠面消去図形抽出処理方式

Info

Publication number: JPS6074088A
Application number: JP58182237A
Authority: JP
Inventors: Koichi Murakami; 公一村上
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1983-09-30
Filing date: 1983-09-30
Publication date: 1985-04-26
Also published as: JPH0136152B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】囚発明の技術分野本発明は、隠面消去図形抽出処理方式、特に単位物体に
対応するプリミティブ相互間で演算を行なった結果につ
いての物体について、任意の予め定められた視点からみ
て前面に現われる面のみを例えば２次元図形の形で表示
するようにした隠面消去図形抽出処理方式において、視
点からのテスト・ラインを延長し、前面に現われる面の
みを抽出するようにした隠面消去図形抽出処理方式に関
するものである。

（Ｂ）技術の背景と問題点従来から１例えば第１図（４）図示の如き形で、物体１
から物体２に対応する部分を取除いた物体３を抽出し１
図示の如く物体５に対して隠面消去処理を行なうことが
行なわれている。このような処理に当っては、原理的に
は第１１囚図示の物体ｌと物体２とを例えばディスプレ
イ上に表示すると共に、第１図囚図示の如く、物体１と
物体２とが交差する部分についても平面図形の形で指示
を与えてそれらを表示せしめ、以下、インタラクティブ
に不必要な線分を消去することによって、所望の図形全
抽出することができる。

このようなインタラクティブな操作を簡略化するために
、セット・オペレータを有するソリッド・モデリング言
語を用いて処理することが知られている。即ち、上記各
物体１や２に対応する３次元のプリミティブにて構成さ
れるＣ５ａ（コンストラクチイブ・ソリッド１９イエオ
メトリ）のデータ構造を用い、Ｂ−ＲＦＰ　（境界表現
）のデータ構造に変換して例えば第１図（６）図示の如
き平面図形の集まりを得た上で、隠面処理を行なうこと
が知られている。しかし、この処理においては。

Ｃ８ＧからＢ−ＲＥＰ−Ｓの変換処理機構が必要であシ
、処理時間が犬で、大規模の計、４機を用いることが必
要となる。

（０発明の目的と構成本発明は、上記の点″ｆ：解決することを目的としてお
夛、任意の予め定められた視点から棲数のテスト・ライ
ンを延長した結果を利用する形で。

Ｃ８Ｇのデータ構造から直接的に隠面消去図形を得るよ
うにすることを目的としている。そしてそのため１本発
明の隠面消去図形抽出処理方式は。

各表示物体に対応するプリミティブについてのタイプや
位置や傾きや大きさを含む情報か格納されるプリミティ
ブ・パケットをそなえると共に、該プリミティブ・パケ
ットから読出された個々のプリミティブ相互間でセット
・オペレータを有するソリッド・モデリング言語に対応
する真理表にもとづく演算を実行する機能を有するデー
タ処理装置において、任意の予め定められた視点から発
せられたテスト・ラインにおける当該テスト・ライン上
の点が上記プリミティブ内にあるか外にあるかによって
少なくとも２進値を対応づけ、夫々のプリミティブにも
とづいて得られた各２萌値について上記演算を実行する
テスト・ライン上演算部をそなえてなシ、上記視点から
発せられる複数の各テスト・ライン毎に、上記演算が行
なわれた結果についての物体について、湯初に交差する
父点を抽出し、当該結果についての物体に関して上記視
点から見た表面形状を出力するようにしたことを特徴と
している。以下図面を参照しつつ説明する。

０発明の実施例第２図は本発明に用いるセット・オペレータを有するソ
リッド・モデリング言語における演算を真理表の形で表
わした説明図、第３図は本発明に１Δ　ら　ブ　１１　
ぐ　−ト　イ　７゛　・　）く　ノｒ　・ソ　ト　スー
　言φ　ロロナ　ス　−４日日　Ｎハ第４図（Ａ）　＠
（Ｃ）　（［）は本発明による一実施例抽出処理を説明
する説明図、第５図は本発明の他の一実施例抽出処理の
ための原理？説明する説明図、第６図は第５図図示の手
順に対応する木構造、第７図は第６図図示の木構造に対
応する処理を実行する本発明の一実施例構成を示す。

本発明において行なう演算においては、第２図に示すし
慣き■演算、○演産、■演算などが用いられる。該■演
算は１例えば第１１囚図示の如き物体１，２を考え、一
般的に表現して物体Ａと物体Ｂとを足し合わせた形状（
いわばＯＲ論理）ｆ、得る演算である。また■演算は、
同じく物体Ａと物体Ｂとの共通部分に対応する形状（い
わばＡ　Ｎ　Ｄ論理）を得る演算でおる。更にｅ演算は
、第１図（Ａ）図示の如く、物体Ａから物体Ｂに対応す
る部分、。

全取除いた形状を得る演算である。なお図中の論理「１
」は物体の内部の点に対応し、論理「０」は物体の外部
の点に対応している。

第１１囚図示の物体１や物体２を表現するために、各物
体Ａ、Ｂ、Ｃ，・・・・・・に対応するブリミテイブな
る情報が用意され、これらのプリミティブは第３図図示
の如くプリミティブ・パケット４としてまとめてメモリ
上に格納される。各プリミティブには、第３図図示の如
＜、（＋）物体Ａ、Ｂ、Ｃ・・・・・・に対応するプリ
ミティブ番号、　（ｉｌ）球や直方体や円錐や円柱など
物体の形状を表わすタイプ、　（ｌｉｔ）物体の存在位
置を与える中心位置（”＋　３’　＋　ｚ）＋０ψ物体
の大きさを与える特性長（球などでは半径で与える）、
（Ｖ）物体の傾き状態を表わす傾き、（ｖＯ上記○演算
的に必要とされる左／右指示、　（ｖｉｌ）・・・・・
・・・・などが記述されている。

以下簡単のために、４角柱状の物体Ａと同じく４角柱状
の物体Ｂとが存在し、それらを上から見た２次元図形を
仮定して、第４図全参照しつつ本発明による処理を説明
する。

金弟４図（４）図示の如く物体Ａと物体Ｂとが前後して
存在するものとし。

Ａ■Ｂなる演算の結果を得る場合を考える。本発明の場合には
、第４図（６）図示の如く、任悪の予め泥めた視点（図
示の場合には無限遠上の点）から複数のテスト・ライン
５−１．５−２．　・・・・・・を考える。

各テスト・ライン上の各点が物体Ａと物体Ｂとについて
夫々物体内にあるか外にするかによって論理１”４Ｊま
たは論理「Ｏ」を与える。

テスト・ライン５−１に関して２図示点α′に達したと
き、物体Ａに対応して論理「ｌ」となり。

物体Ｂに対応して論理「０」であって、第２図に示す説
明図にしたがって、結果として論理「１」となる。そし
て、当該結果が論理「１」に変化した点α′がテスト−
２イン５−１上での「前面の点」として登録される。ま
たテスト・ライン５−２については次の如くして図示点
Ｃがテスト・ライン上での「前面の点」として抽出され
登録される。

即ち９図示点αにおいては第４図０図示の如く０−１＝
０であって結果は論理「０」となる。また点すにおいて物
体Ａについて論理「１」となるが、第４図０図示の如く１−１＝０であって結果は論理「０」のままである。そして点Ｃに
おいて第４図図示の如く１−０＝１となシ、結果が初めて論理ｒｌＪとな９１点Ｃが「前面
の点」として登録される。

このようにして複数の各テスト・ライン毎に１前面の点
」が登録され、これらの点を運らねるようにして所望の
隠面消去図形が得られる。

第４図（Ａ）■に対応する処理を図式的に表現すると、
第４図（Ｃ）図示の如く、物体Ａに対応するプリミティ
ブ■と物体Ｂに対応するプリミティブ■とが、■演算メ
ートにおいて結びつけられ、その結果が即ち演算後の物
体が「Ｒ」として得られた形で表現できる。なお、第４
図■の）に対応する処理の場合には、上記親が即そのま
ま答（ルート、根）となっている。

上記第４図に関連して説明した如き形で、各物体Ａ、Ｂ
、Ｃ，・・・・・・について、夫々のテス）−ライン上
で、プリミティブ・パケットの内容にもとづいて所望の
演算を行なえば、物体Ａ、Ｂ、Ｃ。

・・・・・・が互にからみ合った場合についての隠面消
去図形を得ることができる。しかし、からみ合う物体の
個数が増大するにつれて、演算回数が飛躍的に増大する
。このため９本発明においては、更に一段と進めた実施
例を提供している。

即ち、今仮に第５図（４）図示の如く物体Ａ、Ｂ。

Ｃ，Ｄがからみあっていて、物体Ａから物体Ｂを取除い
た物体に対して物体Ｃを附加し、この附加された物体か
ら物体りを取除いた物体を得る場合を考える。この物体
は、第５図■図示斜線部分に対応するものである。

この物体を得る処理として、第５図の）図示の如くＳｌ　＝　Ａ　ＯＢを実行し２次いで第５図（０図示の如く５２＝Ｓｌ■Ｃを実行し１次いで第５図８薗示の如く５ｓ＝Ｓｚ○Ｄを実行し、第５図［Ｆ］図示の如く所望の図形を得る。

第５図に関連して説明した処理金、第４図０に関連して
述べた木構造にて表現すると、第６図図示の如きものと
なる。即ち、（１）プリミティブ■と■とがＯ演算ノー
ドによってＲ８１を得るべく結合され、（Ｉｆ）　親Ｓ
　ｌ　とプリミティブ０とが■演算ノードによって親Ｓ
２　を得るべく結合され、　０１１）親Ｓ２とプリミテ
ィブ０とが○演算ノードによって親Ｓ３を得るべく結合
され、　Ｏｖ）親Ｓ３　が即ち根であるとされるものと
なる。

第７図は第６図図示の木構造に対応する処理を実行する
本発明の一実施例を示す。図中の符号４は第３図に対応
するプリミティブ・ノ（テスト。

６−１．６−２．６−３は夫々各ノードに対応する残情
報、７は抽出交点座標テーブルｔａわしでいる。

最初にプリミティブ■とプリミティブ■とか読出され、
当該各プリミティブによってポイントされた残情報６−
１が利用される。そして、第５図（６）図示の如き処理
が行なわれる。即ち、テスト・ライン５に関して第５図
■図示点αにおいて５１＝００１＝０なる演算が行なわれる。Ｓｌ　が論理「０」であること
から更に図示点すにおいて５１＝１０１＝０なる演算が行なわれる。Ｓｌ　が論理ｒＯＪであること
から更に図示点Ｃにおいて５ｘ＝１（）Ｏ＝１なる演算が行なわれる。そしてＳｌ　が論理「１」とな
ったことから、それ以上の演算は中止され。

図示点ｄでの演算は省略される。そして、第７図図示の
残情報（ＳＬ）６−１におけるステータス「自分」が論
理ｒｌＪとなった位置での座標が仮登録される。

次いで残情報６−１とプリミティブＯとが読出され、こ
れらによってポイントされた残情報６−２が利用される
。そして、第５図（０図示の如き処理が同じテスト・ラ
イン５上で行なわれる。即ち。

テスト・ライン５に関して、第５図Ω図示点ｅにおいて５２＝１■Ｏ＝１なる演算が行なわれる。Ｓ２　が論理「１」となりたこ
とからそれ以上の演算は中止され２図示点ｆ。

ダ、ｈでの演算は省略される。そして、残情報６−２に
おけるステータス「自分」が論理ｒｌＪとなった位置で
の座標が、先に仮登録された座標と比較され、第５図（
０図示の場合には１点Ｃの座標は抹消され２点ｅの座標
が仮登録される。

次いで残情報６−２とプリミティブ０とが読出され、こ
れらによってポイントされた残情報６−３が利用される
。そして、第５図０図示の如き処理が同じテスト・ライ
ン５上で行なわれる。即ちテスト・ライン５に関して、
第５図０図示点ｔにおいて。

５３＝００１＝０なる演算が行なわれる。Ｓ３　が論理「０」であること
から更に図示点〕において５３＝１０１＝０なる演算が行なわれる。Ｓ３　が論理「０」であること
から更に図示点ｋにおいて５３＝０■ｉ＝０なる演算が行なわれる。Ｓ３　が論理「０」であること
から更に図示点ｔにおいて５３＝０θｏ＝。

なる演算が行なわれる。そして、この場合には。

テスト・ライン５上には（（（ＡｅＢ）　■Ｃ＞ｅ）Ｄ　）に相当する結果の物体が交差しないことが明らかにされ
る。そして、抽出交点座標テーブル７上には、テスト・
ライン５に対応する欄例えばｒＶＪ欄には「交点なし」
が記述される。

このようにして、各テスト・ライン毎に最初の交点が抽
出され、抽出交点１坐標テーブル７上に。

各テスト・ライン毎に記述される。この結果を用いて、
隠面消去図形は、上記抽出交点を連らねる形で描かれる
。

■発明の詳細な説明した如く２本発明によれば、従来の場合において
、境界表現のデータ構造を抽出する必要があった点が改
善され、処理量が大幅に低減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の前提問題を説明する説明図。第２図は本発明に用いるセット・オはレータを有するソ
リッド・モデリング言語における演算を真理底の形で表
わした説明図、第３図は本発明にいうプリミティブ・パ
ケットを説明する説明図、第４図（４）ω）００は本発
明による一実施例抽出処理を説明する説明図、嬉５図は
本発明の他の一実施例抽出処理のための原理を説明する
説明図、第６図は第５図図示の手順に対応する木構造、
第７図は第６図図示の木構造に対応する処理を実行する
本発明の一実施例構成を示す。図中、１，２．３は物体、４はプリミティブ・パケット
、５はテスト・ライン、６は新情報、７は抽出交点座標
テーブルを表わす。特許出願人　富士通株式会社代理人弁理士　森　１）　寛（外１名）除　安２　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　各表示物体に対応するプリミティブについての
タイプや位置や傾きや大きさを含む情報が格納されるプ
リミティブ・パケットをそなえると共に、該プリミティ
ブ・パケットから読出された個々のプリミティブ相互間
でセット中オズレータを有するソリッド・モデリング言
語に対応する真理表にもとづく演算を実行する機能を有
するデータ処理装置において、任意の予め定められた視
点から発せられたテスト・ラインにおける当該テスト・
ライン上の点が上記プリミティブ内にあるか外にあるか
によって少なくとも２進値を対応づけ。夫々のプリミティブにもとづいて得られた各２進値につ
いて上記演算を実行するテスト・ライン上演算部をそな
えてな９．上記視点から発せられる４数の各テスト・ラ
イン倶に６．Ｆ言己濱！カニ行方われた結果についての
物体について、最初に交差する交点を抽出し、当該　結
果についての物体に関して上記視点から見た表面形状を
出力するようにしたことを特徴とする隠面消去図形抽出
処理方式。
（２）上記テスト・ライン上演算部は、上記演算が行な
われるべきプリミティブについて演算子を有するノード
にて木構造に連結した状態木情報を読出し、当該木構造
の根に向かう方向に演算してゆき、各ノードにおける演
算結果を利用するようにしたことを特徴とする特許請求
の範囲第（１）項記載の隠面消去図形抽出処理方式。