JP3407205B2 - 建築用ｃａｄシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、建築用ＣＡＤシステム
に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、図１０の様に、例えば、建築を構
成する建築部材の位置は、ある位置に座標の原点を設定
し、その原点からの座標位置で表現されている（全体座
標系、ｘ、ｙ、ｚ）。又は、任意の位置にローカルな座
標系を設定してローカル座標値（ｘ' 、ｙ'、ｚ' ）、
（ｘ''、ｙ''、ｚ''）として表現している（ローカル座
標系）。そして、一般的に、ローカル座標系は全体座標
系との位置関係として、全体座標系に対するローカル座
標系の原点の位置、また、座標系の回転角θを持ってい
る。建築部材は、全体座標系、或いは、ローカル座標系
のいずれかに属し、それによって、その位置が表わされ
ている。しかし、このような方法では、一つ一つの建築
部材に対して、その位置を独立して定義しており、各建
築部材の相対的な位置関係を簡単に取り扱うことが困難
である。通常、建築部材において、壁に付くドアの位置
を指定する場合は、「どの壁の端から、いくら離れた
所」といった表現が使われる。しかし、上記従来の指定
方法で表現するためには、壁ごとにローカル座標系を設
定しなければならない。また、設計過程においては、設
計変更が頻繁に行なわれるが、壁の位置変更に対して、
そのローカル座標系も移動しなければならない。 【０００３】 【発明が解決しようとする問題点】しかし、従来の方法
では、次のような問題点がある。 ＜イ＞従来の建築部材の位置を指定する方法では、建築
部材相互の相対位置関係を表すことが困難である。も
し、表現しようとすると、ローカル座標系を全ての建築
部材に対して設定しなければならず、非常に煩雑とな
る。 ＜ロ＞建築部材を移動した場合、一々、その建築部材の
位置を座標値に変換しなければならない。 ＜ハ＞建築部材の位置が座標値で表現されるために、間
接的な表現となり、設計の際に良く使用するような、直
接、建築部材から幾ら離れていると言った表現ができな
い。 ＜ニ＞建築部材を座標値で表現できるのは、点であるの
で、建築部材の方向（ベクトル）を簡単に表すことがで
きない。 【０００４】 【本発明の目的】本発明は、建築用ＣＡＤ対象の構成要
素の位置を扱いやすい表現構造で表した建築用ＣＡＤシ
ステムを提供することにある。また、本発明は、構成要
素の方向も表現できる建築用ＣＡＤシステムを提供する
ことにある。また、本発明は、構成要素を変更、削除が
容易な表現構造を有している建築用ＣＡＤシステムを提
供することにある。 【０００５】 【問題点を解決するための手段】本発明は、コンピュー
タ本体とデータベースを有する建築用ＣＡＤシステムに
おいて、データベースは、建築用の構成要素の種類を各
々スキーマの記憶領域に記憶し、同一種類に属する構成
要素を各々カーネルの記憶領域に記憶し、各構成要素の
図形情報を各々図形属性の記憶領域に記憶し、各図形属
性の始点と終点の位置座標を各々点属性の記憶領域に記
憶し、点属性の始点と終点の位置座標を各々面状を有す
る他の３個の構成要素、第１対象、第２対象及び第３対
象からの離れ距離で規定し、各スキーマと各カーネルの
記憶領域間をポインタで指示し、各カーネルと各図形属
性の記憶領域間をポインタで指示し、各図形属性と各点
属性の記憶領域間をポインタで指示し、コンピュータ本
体は、データベースにアクセスし、建築用の構成要素の
種類、各構成要素、各構成要素の図形情報、及び、各構
成要素の位置座標をポインタを利用して取り出すことが
でき、ある構成要素を設計変更する場合、点属性の第１
対象、第２対象及び第３対象から該構成要素に関係する
他の構成要素を見出し、他の構成要素の点属性を修正す
ることを特徴とする、建築用ＣＡＤシステムにある。 【０００６】 【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。 ＜イ＞実施例の概要 ＣＡＤシステム１は、入力装置１１、表示装置１２、コ
ンピュータ本体部１３及びデータベースを格納したハー
ドディスク１８のハード構成を有し、アプリケーション
・プログラム部１４、入出力コントロール部１５、デー
タコントロール部１６、データベースハンドラー部１
７、及びデータベースを用いて、ＣＡＤの処理を行う
（図１参照）。データコントロール部１６を建築用など
の用途に応じて、交換することにより、用途にあったＣ
ＡＤシステムを構築することができる。 【０００７】＜ロ＞データコントロール部の概要 一例として、建築用ＣＡＤシステムを説明する。データ
コントロール部１６では、柱、壁、ドアなどのＣＡＤシ
ステム用部材データは、各々、スキーマ２の柱スキーマ
２１、壁スキーマ２２、ドアスキーマ２３などで指示さ
れている（図２参照）。構成要素である個々の柱ａ、
ｂ、・・・は、柱カーネル３１に示され、それらは柱ス
キーマ２１で指示されている。柱カーネル３１は、更
に、個々の柱ａ、ｂ、・・・の図形情報などが格納され
ている柱の図形属性４１、４２、・・・を指示してい
る。更に、柱ａの図形属性４１の始点と終点の領域は、
柱ａの位置、即ち柱ａの両端の位置を示す点属性５１、
５２を指示している。この様にして、柱ａの両端（始点
と終点）の位置を特定することができる。なお、構成要
素は、建築部材の他、通り芯、補助線、及びフロアレベ
ル（ＦＬ）などを含める。通り芯は、全階共通な面で規
定され、補助線は、各階別の面で規定され、及びフロア
レベルは、各階の高さを表わす面で規定されている。ま
た、位置の特定に始点と終点を設けることにより、ベク
トルが構成でき、面の裏と表を規定することができる。 【０００８】＜ハ＞点属性の概要 柱ａの始点の位置は、点属性５１に示されており、他の
構成要素、即ち、第１対象（例：Ｘ1 通り芯）、第２対
象（例：Ｙ1 通り芯）、第３対象（例：１階ＦＬ（フロ
アレベル））と、それらからの垂直距離（離れ距離）
で、３次元の点として指定される（図３参照）。なお、
この位置の指定に利用される他の構成要素は、２次元の
面を有し、面からの垂直距離で”離れ距離”が規定され
る。即ち、ある構成要素の位置は、例えば、壁、通り
芯、補助線、フロアレベル（ＦＬ）などの面状の構成要
素と、これら構成要素からの垂直距離、即ち離れ距離で
表現される。この様に表現することにより、設計者が通
常思考すると同様に、相互の建築部材などからの距離で
位置を表現できる。それによって、設計変更の際、構成
部材の変更、削除などを簡単に行うことができる。 【０００９】＜ニ＞柱と通り芯との位置関係 柱ａは、カーネル３１で、その形状を表す図形属性４１
の位置が指定され、さらに、図形属性４１で点属性５
１、５２を指定している。柱ａの下端の中心点は、Ｘ1
通り芯から３２５ｍｍ離れ、Ｙ1 通り芯から３２５ｍｍ
離れ、１階フロアレベルにある。また、上端は、同様
に、Ｘ1 通り芯から３２５ｍｍ離れ、Ｙ1 通り芯から３
２５ｍｍ離れ、２階のフロアレベルにある（図３参
照）。その場合、柱ａの下端（始点）の点属性は、第１
対象がＸ1 通り芯、第２対象がＹ1 通り芯、第３対象が
１階ＦＬであり、それぞれの離れ距離が３２５、３２
５、０．０である。また、上端（終点）の位置を表す点
属性は、第１対象がＸ1 通り芯、第２対象がＹ1 通り
芯、第３対象が２階ＦＬであり、それぞれの離れ距離が
３２５、３２５、０．０である。 【００１０】＜ホ＞通り芯の移動に伴う柱の移動 図４では、Ｘ1 通り芯の移動（Ｘ1 ´からＸ1 への移
動）に伴い、その通り芯によって位置が決められた柱の
点属性は、通り芯との離れ距離を一定に保つために、柱
も移動することを表している。建築の設計過程における
通り芯の変更では、その通り芯に関する全ての点属性が
移動対象になる。図４の点属性のようにＸ1 通り芯から
相対的に位置付けられた点属性は簡単に特定化でき、移
動することができる。また、それらの処理を自動化する
こともできる。 【００１１】＜ヘ＞壁と通り芯との位置関係 壁と通り芯との位置関係は、図５に示されているよう
に、壁の一端を始点とし、その位置をＹ1 通り芯、Ｘ1
通り芯、ＦＬ（フロアレベル）の３要素で表現し、壁の
他端の位置をＹ1 通り芯、Ｘ2 通り芯、ＦＬ（フロアレ
ベル）の３要素で表現している。壁の始点と終点は、Ｙ
1 通り芯から１０００ｍｍ離れており、Ｘ1 通り芯、Ｘ
2 通り芯に接しているとする。その場合、壁の始点の位
置を表す点属性は、Ｙ1 通り芯、Ｘ1 通り芯、１階ＦＬ
と、それぞれの離れ距離１０００、０．０、０．０で規
定される。終点の点属性は、Ｙ1 通り芯、Ｘ2 通り芯、
１階ＦＬと、それぞれの離れ距離１０００、０．０、
０．０で規定される。 【００１２】＜ト＞フロアレベル（ＦＬ）の高さの変更 柱ａの上端と柱ｂの下端は、図６のように、２階のフロ
アレベル（ＦＬ）に関係付けられている。そこで、１階
の階高を高くするように設計変更する（図６（Ａ）を
（Ｂ）に変更する）場合、柱ａと柱ｂの点属性を変更す
る必要がない。即ち、２階のＦＬを変更するだけで、柱
ａの長さは１階部分だけ長くなり、２階以上の柱ｂ、・
・は全体的に移動する。但し、２階のフロアレベル（Ｆ
Ｌ）を変えて、１階と２階の階高を変更する様な設計変
更の場合、相互の部材など構成要素の位置関係が点属性
から知られるので、その関係する構成要素（例：柱ａ）
を知ることができ、その構成要素のカーネルに戻り、そ
こから点属性にアクセスし、点属性の内容を変更するこ
とにより、簡単に対応することができる。このように、
構成要素の位置を他の構成要素で表示することにより、
設計変更が、簡単に行えることになる。 【００１３】＜チ＞壁の表面、裏面と壁に付く部材の方
向性 壁ｂの表面、裏面と壁に付く部材の方向性を規定するこ
とができる。例えば、図７において、壁ｂの始点から終
点の方向をベクトルの方向とし、右側を表面として＋で
表示し、左側を裏面として−で表示する。これにより、
部材の柱ｂは、壁ｂから＋８００の離れ距離を有し、部
材の柱ｃは、壁ｂから−６００の離れ距離を有してい
る。さらに、柱ｂと柱ｃが壁ｂによって見えるか、見え
ないかを簡単に知ることができる。視点ｐが壁ｂから＋
２５００の離れ距離を有している場合、視点ｐから柱ｂ
は見えるが、柱ｃは見えない。視点が負の位置なら反対
に柱ｃは見えるが、柱ｂは見えない。従来のＣＡＤシス
テムで室内パース（透視図）を描く場合、視点から部材
が見えるか、見えないかを計算するためには、その部材
を構成する点と、それらを隠す壁との間で手前（視点と
壁間の）にあるか、向こう側にあることを一つ一つ計算
する必要があり、膨大な計算処理を必要とする。しか
し、本発明のＣＡＤシステムでは、対象部材の離れ距離
を見るだけで、手前か、向こう側を簡単に知ることがで
きる。また、壁に囲まれた部屋の中にある部材かそうで
ない部材かを見える、見えないで判定することもでき
る。 【００１４】＜イ＞通り芯の移動処理の流れ 一例として、図８〜図９の通り芯の移動に伴う柱の移動
処理の流れを示す。ＣＡＤシステムでＸ1 通り芯の移動
を指示する。Ｘ1 通り芯の図形属性（始点と終点のポイ
ンタ）をデータベースより読み出す（Ｓ１）。始点と終
点のポインタより始点と終点のｘｙｚ座標を読み出す
（Ｓ２）。移動指示データより、移動後のｘｙｚ座標を
計算する（Ｓ３）。始点と終点のｘｙｚ座標のデータベ
ースの内容を修正する。即ち、データベースに移動後の
座標を書き込む（Ｓ４）。表示中のＸ1 通り芯を消去す
る（Ｓ５）。移動後のＸ1 通り芯を表示する（Ｓ６）。
Ｘ1 通り芯は、第１〜第３対象からポイントされている
か（Ｓ７）？ポイントされていない場合は処理を終了す
る。ポイントされている場合は、対象の処理の流れ図に
移る。なお、点属性には３種類の表現方法があり、これ
らは、本発明で大半扱っている３つの対象（面）からの
距離で表す方法以外に、ｘｙｚ座標で直接表す方法、及
びある対象点からの相対距離で表す方法である。実際に
は、これらの方法を区別する識別コードを図形属性自身
に持たせている。 【００１５】＜ロ＞対象の処理の流れ Ｘ1通り芯が第１〜第３対象からポイントされている点
属性の図形属性を取り出す（Ｓ１０）。Ｘ1通り芯の移
動に伴い移動する部材を取り出すために図形属性を調べ
る（Ｓ１１）。図形属性からポイントされている第１〜
第３対象の面データをデータベースより取り出し、移動
後の位置座標を計算する（Ｓ１２）。点属性の新しい座
標をデータベースに書き出す（Ｓ１３）。点属性を全て
書き換えたか判断する（Ｓ１４）。書き替える点属性が
残っている場合、ステップ１２（Ｓ１２）に戻る。全て
の点属性の書き替えが終了している場合、移動前の表示
中の部材を消す（Ｓ１５）。移動後の部材を表示する
（Ｓ１６）。処理を終了する。 【００１６】 【発明の効果】本発明は、次のような効果を有すること
ができる。 ＜イ＞従来のＣＡＤシステムにおいて、移動対象を特定
するには、まず、多角形などで領域指定を行い、その領
域に入っている点の移動処理を行う。その場合、領域の
中に入っているか否かを全ての対象についてチェックす
る必要がある。そのため、移動対象を特定するのに多大
の時間を必要とする。それに対し、本発明の点属性は、
それぞれの構造要素（例、通り芯、補助線、壁、ＦＬ）
を相互に関係付けているので、ある構成要素の移動に対
し他の構成要素の移動を特定でき、直接移動対象だけを
処理することができるので、プログラムの処理スピード
を高速化できる。 ＜ロ＞構成要素を変更する場合、変更対象の特定が容易
なので、変更の自動化ができる。例えば、ＦＬを変更す
る場合（図６参照）、柱はＦＬの変更に伴い建築設計上
の常識として変更を必要とするものであり、ＦＬを点属
性の対象に持つ柱は、ＦＬの変更に伴う自動変更ができ
る。 ＜ハ＞構成要素の位置属性が点属性に集約されているの
で、処理プログラムが汎用化でき、開発効率が上がる。
即ち、従来のＣＡＤシステムでは、構成要素の位置を表
す方法として、構成要素毎に座標値を持つので、構成要
素の定義、移動、削除などの処理は、構成要素毎に用意
する必要がある。それに対し、本発明のＣＡＤシステム
は、点属性として表現を共通化しているので、処理プロ
グラムが汎用化でき、開発効率が上がる。例えば、点部
材（部材の位置を１点で表現する）、線部材（部材の位
置を２点で表現する）、及び面部材（部材の位置を３点
で表現する）などを定義、移動、及び削除の処理ルーチ
ンを用意するだけで、汎用化できる。

【図面の簡単な説明】 【図１】ＣＡＤシステムのブロック図 【図２】データコントロール部のブロック図 【図３】柱の位置表現図 【図４】Ｘ1 通り芯を移動に伴う柱の位置表現図 【図５】壁の位置表現図 【図６】２階のＦＬを変更した図 【図７】壁の方向性を示す図 【図８】Ｘ1 通り芯を移動の流れ図 【図９】対象の処理の流れ図 【図１０】従来のＣＡＤシステムの位置表現図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西川正文 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (72)発明者 大河麻里 東京都台東区上野３丁目３番８号 (56)参考文献 特開 平１−195579（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−286976（ＪＰ，Ａ) 建築ＣＡＤガイドブック’88，財団法 人日本建築センター，1988年12月10日, ｐ．29−47 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 17/50

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】コンピュータ本体とデータベースを有する
   建築用ＣＡＤシステムにおいて、データベースは、建築用の構成要素の種類を各々スキー
   マの記憶領域に記憶し、同一種類に属する構成要素を各
   々カーネルの記憶領域に記憶し、各構成要素の図形情報
   を各々図形属性の記憶領域に記憶し、各図形属性の始点
   と終点の位置座標を各々点属性の記憶領域に記憶し、点
   属性の始点と終点の位置座標を各々面状を有する他の３
   個の構成要素、第１対象、第２対象及び第３対象からの
   離れ距離で規定し、各スキーマと各カーネルの記憶領域
   間をポインタで指示し、各カーネルと各図形属性の記憶
   領域間をポインタで指示し、各図形属性と各点属性の記
   憶領域間をポインタで指示し 、コンピュータ本体は、データベースにアクセスし、建築
   用の構成要素の種類、各構成要素、各構成要素の図形情
   報、及び、各構成要素の位置座標をポインタを利用して
   取り出すことができ、ある構成要素を設計変更する場
   合、点属性の第１対象、第２対象及び第３対象から該構
   成要素に関係する他の構成要素を見出し、他の構成要素
   の点属性を修正することを特徴とする 、建築用ＣＡＤシ
   ステム。