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JPH0724075B2 - Shape data storage / processing method in CAD / CAM system - Google Patents
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JPH0724075B2 - Shape data storage / processing method in CAD / CAM system - Google Patents

Shape data storage / processing method in CAD / CAM system

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JPH0724075B2
JPH0724075B2 JP60051045A JP5104585A JPH0724075B2 JP H0724075 B2 JPH0724075 B2 JP H0724075B2 JP 60051045 A JP60051045 A JP 60051045A JP 5104585 A JP5104585 A JP 5104585A JP H0724075 B2 JPH0724075 B2 JP H0724075B2
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shape data
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Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) この発明は、CAD(computer Aided Design)やCAM(Com
puter Aided Manufacturing)における自動車、流体機
器、家電機器、OA機器等の自由曲面形状と数式化形状を
合わせ持つ形状モデリングシステムの形状データ記憶・
処理方式に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field of the Invention) The present invention relates to CAD (computer Aided Design) and CAM (Com
Shape data storage of shape modeling system that has both free-form surface shape and mathematical expression shape of automobile, fluid equipment, home appliances, OA equipment, etc. in puter Aided Manufacturing)
It relates to a processing method.

(発明の技術的背景とその問題点) 金型の形状加工を、NC(Numerical Control)加工を主
体とするCAD/CAMの概念を用いて実現しようとする場
合、加工オペレータが加工現場における迅速な工具経路
の変更等のオペレータのノウハウを十分反映できるよう
な機能を持たせることが重要になる。この点を考慮して
形状加工システムを考えた場合、以下に示すような要求
〜を満たす必要がある。
(Technical background of the invention and its problems) When the die machining is to be realized by using the concept of CAD / CAM, which is mainly NC (Numerical Control) machining, the machining operator can quickly It is important to have a function that can sufficiently reflect the operator's know-how such as changing the tool path. Considering this point, when considering the shape processing system, it is necessary to satisfy the following requirements (1) to (3).

形状定義機能と工具経路生成機能とが完全に分離さ
れていること リアルタイムで工具経路の自動生成が可能であるこ
と 数式化形状と自由曲面形状を同一プロセッサで処理
可能なこと それらの組合わせのセットオペレーションが可能な
こと CADシステムとの結合が容易なこと システムソフトウエアがコンパクトであること ところで、形状モデリングは3次元物体の数学モデルを
コンピュータ内部に構築し、それを要求された問題に適
する形に加工し、外部表現することである。したがっ
て、先ず数学モデルが作成されていなければならず、数
学モデルの作成としてはCSG(Constructive Solid Geom
etry)又はB−Reps(Boundary Representation)の2
つの手法が主に存在している。
The shape definition function and the tool path generation function are completely separated. The tool path can be automatically generated in real time. The mathematical expression and the free-form surface shape can be processed by the same processor. A set of combinations of them. Operation is possible. Easy connection with CAD system. Compact system software. By the way, shape modeling constructs a mathematical model of a three-dimensional object inside a computer and makes it suitable for the required problem. It is to process and express it externally. Therefore, a mathematical model must first be created, and CSG (Constructive Solid Geom
etry) or B-Reps (Boundary Representation) 2
There are mainly two methods.

先ず、CSGに基づくモデルは曲面によって2つに分割さ
れた3次元空間の片側、すなわち半空間領域の集まりに
よって、3次元空間内の閉じた点集合領域を3次元物体
形状モデルとして作り出すものである。
First, the CSG-based model creates a closed point set area in a three-dimensional space as a three-dimensional object shape model based on one side of the three-dimensional space divided into two by a curved surface, that is, a set of half-space areas. .

一方、B−Repsは物体の点、辺、曲面等のトポロジー関
係とトポロジー関係の要素である頂点、辺、曲面の幾何
形状情報を与え、3次元空間内に閉じた2次元マニフォ
ールドを創成して3次元物体の形状モデルとするもので
ある。
On the other hand, B-Reps gives topological relations such as points, edges, and curved surfaces of an object and geometrical information of vertices, edges, and curved surfaces that are elements of the topological relation, and creates a closed two-dimensional manifold in three-dimensional space. This is a shape model of a three-dimensional object.

従来のCADやCAMシステムにおいて形状定義する場合、CS
Gのように数式により表現できる単純形状を組合わせて
表現する方法が通例であり、その組合わせの方法として
は前述のように論理演算(セットオペレーション)の原
理を用いている。
When defining shapes in conventional CAD and CAM systems, CS
It is customary to express a combination of simple shapes that can be expressed by mathematical expressions like G, and the principle of logical operation (set operation) is used as the combination method.

CSGによる従来のシステム例は第1図に示すような構成
となっており、形状データ入力装置10から入力された形
状データは物体構造データ21及び数式化形状データ22に
分離され、これらデータは境界を示す面の情報を含んで
いる。したがって、第2図の立体形状は第3図の形状要
素(プリミティブ)210〜212に分解され、プリミティブ
211及び212を加算した形状からプリミティブ210を減算
すれば立体形状200となる。このように、CSGシステムで
は境界を示す関数情報が必要であることから、従来のCS
Gでは自由曲面データを取扱うことができず、形状デー
タ20にも含まれていない。形状データ20は形状抽出処理
部40に送られ、表示や工具軌跡生成等のアプリケーショ
ン対応の処理(43)に応じた空間情報SPを入力して立体
の全体形状情報TSを生成する。すなわち、数式化形状デ
ータ22と空間情報SPは数式化形状処理41で合成され、合
成された数式化形状SSPが物体構造データ21と共にセッ
トオペレーション42されることによって全体形状情報TS
が生成される。この全体形状情報TSが画面表示処理(10
1)されたり、NC工具の軌跡を生成(102)したり、マス
プロパティ演算処理(103)されたり、面交線演算処理
(104)されたりすると共に、これらアプリケーション
対応の処理を示すアプリケーション情報S1〜S4が出力さ
れ、アプリケーション対応の処理43で空間情報SPに変換
される。
The conventional system example by CSG has a configuration as shown in FIG. 1, and the shape data input from the shape data input device 10 is separated into object structure data 21 and mathematical expression shape data 22, and these data are the boundaries. It includes the information of the surface indicating. Therefore, the solid shape of FIG. 2 is decomposed into the shape elements (primitives) 210 to 212 of FIG.
A solid shape 200 is obtained by subtracting the primitive 210 from the shape obtained by adding 211 and 212. In this way, the CSG system requires the function information indicating the boundary, so that the conventional CS
G cannot handle free-form surface data and is not included in the shape data 20. The shape data 20 is sent to the shape extraction processing unit 40, and the spatial information SP corresponding to the application-corresponding processing (43) such as display and tool locus generation is input to generate three-dimensional overall shape information TS. That is, the formulated shape data 22 and the spatial information SP are combined in the formulated shape processing 41, and the combined formulated shape SSP is subjected to a set operation 42 together with the object structure data 21 so that the entire shape information TS is obtained.
Is generated. This overall shape information TS is displayed on the screen (10
1), the trajectory of the NC tool is generated (102), the mass property calculation process (103), the face intersection line calculation process (104), and the application information S1 indicating the process corresponding to these applications. ~ S4 is output and converted into spatial information SP in the processing 43 corresponding to the application.

ところで、CSGの場合、データ構造が簡潔であり、処理
方法から判断して高速処理可能と考えられる。
By the way, in the case of CSG, the data structure is simple, and it is considered that high-speed processing is possible based on the processing method.

しかしながら、CSGによってたとえば第4図の斜線形状
を形状データ20で表現する場合、物体構造データ21はP
=B−A+C−Dで表わされ、数式化形状データ22は第
5図のように記述される。
However, when the hatched shape of FIG. 4 is represented by the shape data 20 by CSG, the object structure data 21 is P
= B−A + C−D, and the mathematical expression shape data 22 is described as shown in FIG.

ここに、円の数式化形状データは中心点座標と半径で表
わされ、長方形は長辺及び短辺の長さで表現され、形状
によってそのデータ長が異なる。このため、形状データ
の数式化形状データを記憶するメモリエリアは、予想さ
れる形状の最長メモリエリアMAを準備しておく必要があ
り、最長メモリエリアMAよりもデータ量が少ない形状が
入力された場合には、空となっているブランクエリアBM
が生じてしまう問題がある。
Here, the formalized shape data of a circle is represented by the coordinates of the center point and the radius, and the rectangle is represented by the length of the long side and the short side, and the data length differs depending on the shape. Therefore, it is necessary to prepare the longest memory area MA of the expected shape as the memory area for storing the shape data of the shape data, and a shape having a smaller data amount than the longest memory area MA was input. In case of blank area BM which is empty
There is a problem that occurs.

(発明の目的) この発明は上述のような事情からなされたものであり、
この発明の目的は、CSG方式の利点を生かしつつ、自由
曲面形状と数式化形状を同一のアルゴリズムで扱うこと
ができると共に、形状データを扱う際にメモリを有効に
利用することができるCAD/CAMシステムにおける形状デ
ータの記憶・処理方式を提供することにある。
(Object of the Invention) The present invention has been made under the circumstances described above.
The object of the present invention is to use the advantages of the CSG method, while being able to handle the free-form surface shape and the mathematical expression shape with the same algorithm, and to use the memory effectively when handling shape data. It is to provide a storage / processing method of shape data in the system.

(発明の概要) この発明は、形状データ及び物体構造データが入力され
る入力装置と、前記形状データ及び前記物体構造データ
を用いてセットオペレーションを行なう形状抽出処理部
と、前記形状抽出処理部から出力される全体形状情報に
基づいて画面表示処理等を行なうアプリケーション処理
部とを具備したCAD/CAMシステムにおいて、前記形状デ
ータとして実空間内で数式化形状を表す数式化形状デー
タ及び/又はパラメータ空間内で自由曲面形状を表す自
由曲面データを入力すると共に前記物体構造データを入
力し、前記物体構造データを前記数式化形状データと共
に逆ポーランド記述法でメモリに記憶し、前記自由曲面
データをそのままメモリに記憶し、前記逆ポーランド記
述された物体構造データと数式化形状データ及び/又は
前記自由曲面データを順次読み込み、読み込んだ数式化
形状データ及び/又は前記自由曲面データを用いた収束
演算により、前記実空間内の任意の位置から前記数式化
形状データ及び/又は前記自由曲面データが表す面への
面法線ベクトルをそれぞれ求め、それらの距離及び向き
を求める処理を行なって格納領域に格納し、読み込んだ
物体構造データ内のオペレーションコードについては前
記格納領域に格納された処理結果に対して演算を行なっ
てその結果を前記格納領域に再び格納するという一連の
処理を繰返して、最終的に前記全体形状情報を前記格納
領域に格納するようにしたものである。
(Summary of the Invention) The present invention provides an input device to which shape data and object structure data are input, a shape extraction processing unit that performs a set operation using the shape data and the object structure data, and a shape extraction processing unit. In a CAD / CAM system including an application processing unit that performs screen display processing based on the output overall shape information, in the CAD / CAM system, as the shape data, the mathematical expression shape data and / or the parameter space that represents the mathematical expression shape in the real space. Input the free-form surface data representing the free-form surface shape, input the object structure data, store the object structure data in the memory by the reverse Polish description method together with the formulated shape data, and store the free-form surface data as it is in the memory. Stored in the reverse polish description object structure data and formulated shape data and / or The curved surface data is sequentially read, and the mathematical expression shape data and / or the free curved surface data is expressed from an arbitrary position in the real space by a convergence calculation using the read mathematical expression shape data and / or the free curved surface data. The surface normal vector to the surface is obtained, the distance and direction are calculated and stored in the storage area, and the operation code in the read object structure data is compared with the processing result stored in the storage area. Then, a series of processes of performing calculation and storing the result in the storage area again are repeated, and finally the overall shape information is stored in the storage area.

(発明の実施例) 第6図はこの発明方式を実現するシステム例を第1図に
対応させて示すものである。先ず、形状データ入力装置
10より形状データを入力する。形状入力の方法は人間が
直感的に理解し易く、しかも表現能力の豊かなものが望
まれ、ここではプリミティブによる入力とセットオペレ
ーションとの組合わせを用いている。複雑な形状は段階
を追って作られていくため、形状の変形や付加、削除な
どの変更操作も形状を構築する上で大きな役割を演じて
いる。
(Embodiment of the Invention) FIG. 6 shows an example of a system for realizing the method of the present invention in correspondence with FIG. First, shape data input device
Enter the shape data from 10. It is desired that the shape input method be intuitively understandable by humans and that the expression ability be rich. Here, a combination of primitive input and set operation is used. Since complex shapes are created step by step, modification operations such as deformation, addition and deletion of shapes also play a major role in constructing shapes.

プリミティブによる入力は、直方体、円柱等の単純な図
形を基本形状として登録しておき、これを必要に応じて
取り出す方法である。
Primitive input is a method in which a simple figure such as a rectangular parallelepiped or a cylinder is registered as a basic shape, and this is taken out as needed.

CSGによる形状データ20としては境界を示す面の関数情
報が用いられ、自由曲面データ23は境界データを含んで
いない。
As the shape data 20 by the CSG, the function information of the surface indicating the boundary is used, and the free-form surface data 23 does not include the boundary data.

そこで、画面表示処理101等のアプリケーション処理の
一つが実行されると、その処理からのデータSI等がアプ
リケーション対応の処理43、44に入力される。アプリケ
ーション対応の処理43はそれをSP1として数式化形状処
理41に送る。アプリケーション対応の処理44はそれをSP
2として自由曲面演算処理45に送る。数式化形状処理41
は数式化形状データ22の個々のデータについてSP1に基
づく評価・判定を行ない、その結果を形状情報スタック
エリア46に格納する。一方、自由曲面評価演算処理45は
自由曲面データ23の個々のデータについてSP2に基づく
評価・判定を行ない、その結果を形状情報スタックエリ
ア46に格納する。数式化形状処理41及び自由曲面評価演
算処理45における評価・判定については後に詳述する。
セットオペレーション42は、形状情報スタックエリア46
に格納された個々の形状データについての評価結果に対
して物体構造データ20に基づいてセットオペレーション
を行なう。その結果のTSは画面表示処理101等のアプリ
ケーション処理に返される。
Therefore, when one of the application processes such as the screen display process 101 is executed, the data SI and the like from the process are input to the processes 43 and 44 corresponding to the application. The process 43 corresponding to the application sends it as SP1 to the mathematical shape processing 41. Application-aware process 44 SP it
2 is sent to the free-form surface calculation processing 45. Formulation and shape processing 41
Evaluates and determines each data of the formulated shape data 22 based on SP1, and stores the result in the shape information stack area 46. On the other hand, the free-form surface evaluation calculation processing 45 makes an evaluation / judgment based on SP2 for each data of the free-form surface data 23, and stores the result in the shape information stack area 46. The evaluation / determination in the mathematical expression shape processing 41 and the free-form surface evaluation calculation processing 45 will be described in detail later.
The set operation 42 has a shape information stack area 46.
Based on the object structure data 20, the set operation is performed on the evaluation results of the individual shape data stored in. The resulting TS is returned to the application processing such as the screen display processing 101.

例えば、画面表示処理101について説明する。全体形状
を表示させるには実空間上の任意の点についてその点が
全体形状の内側にあるか外側にあるかが判定可能であれ
ばよい。したがって、画面表示処理101からの座標情報
について個々の形状データに対して数式化形状処理41も
しくは自由曲面評価演算処理45が内側か外側かすなわち
どちらの半空間側かの評価を行ない、その評価結果に対
して物体構造データ21に基づいてセットオペレーション
を行なうことにより、その座標位置が全体形状について
内側にあるか外側にあるかが判定できる。全体形状の輪
郭を表示したければ、内側でもなく外側でもなく評価値
が0である座標位置を探索すればよいことになる。
For example, the screen display process 101 will be described. In order to display the overall shape, it is only necessary to be able to determine whether or not an arbitrary point in the real space is inside or outside the overall shape. Therefore, regarding the coordinate information from the screen display processing 101, for each shape data, the mathematical expression shape processing 41 or the free-form surface evaluation calculation processing 45 evaluates whether it is the inside or the outside, that is, which half space side, and the evaluation result By performing a set operation on the basis of the object structure data 21, it is possible to determine whether the coordinate position is inside or outside of the overall shape. To display the outline of the entire shape, it is sufficient to search for a coordinate position having an evaluation value of 0, not on the inside or outside.

ところで、形状データを物体構造データ21と数式化形状
データ22に分けて前述では2次元の形状について説明し
たが、球の数式化形状データは中心座標と半径で表わさ
れ、直方体は第7図(A)に示すように1つの面を規定
する3個の点CB1〜CB3と、この面に直交する幅Wとで表
わされる。また、円柱は底面円の中心及び半径と、軸方
向の単位ベクトル及び高さとで表現され、円錐は第7図
(B)に示すように底面円の中心CP1及び半径rと、軸
方向の単位ベクトル及び高さHと、斜面の傾斜角Θと
で表わされる。
By the way, although the shape data is divided into the object structure data 21 and the mathematical expression shape data 22 and the two-dimensional shape is explained above, the mathematical expression data of the sphere is represented by the central coordinates and the radius, and the rectangular parallelepiped is shown in FIG. As shown in (A), it is represented by three points CB1 to CB3 defining one surface and a width W orthogonal to the surface. The cylinder is represented by the center and radius of the bottom circle and the unit vector and height in the axial direction, and the cone is the center CP1 and radius r of the bottom circle and the unit in the axial direction as shown in FIG. 7 (B). It is represented by the vector and height H, and the inclination angle Θ of the slope.

このような立体形状を考慮すると、形状データ記憶部の
メモリ容量の冗長度が更に大きくなる。このため、この
発明では逆ポーランド記述法で記述した形状データをメ
モリに順番に記憶するようにし、必要メモリ容量に無駄
を生じないようにしている。すなわち、この例では形状
データのストア部を物体構造データと数式化形状データ
に分けることなく、第8図に示すように逆ポーランド記
述された1つの形状データ24に整理する。つまり、物体
構造データを逆ポーランド記述し、更に数式化形状デー
タの構造データにはその数式化形状データを付随させ
る。ただし、自由曲面データのデータ自体は独立に確保
する。
Considering such a three-dimensional shape, the redundancy of the memory capacity of the shape data storage unit is further increased. For this reason, in the present invention, the shape data described by the reverse Polish description method is sequentially stored in the memory so that the required memory capacity is not wasted. That is, in this example, the shape data store portion is not divided into object structure data and mathematical expression shape data, but is organized into one piece of shape data 24 described in reverse polish as shown in FIG. That is, the object structure data is described in reverse polish, and the formula data is attached to the structure data of the formula shape data. However, the data of free-form surface data itself is secured independently.

以下、第8図に示したシステムについて全体処理を説明
する。
Hereinafter, the overall processing of the system shown in FIG. 8 will be described.

先ず、形状データ入力装置10に数式化形状データ、自由
曲面データ及び物体構造データが入力される。このと
き、形状データ入力装置10は入力された物体構造データ
に対してコンパイラ処理を行なう。例えば、第4図に示
すような形状の場合には、第9図で示すような入力(P
=B−A+C−D)11に対して、一般的なコンピュータ
ソフトウエア処理であるコンパイラ処理12を施して逆ポ
ーランド記述された形状データ24を得る。このような記
憶方式を用いれば、形状データはメモリエリアMAの先頭
から順番にストアされる。メモリエリアMAの範囲内で形
状データを順番に入力・記憶することができる。
First, the formulated shape data, free-form surface data and object structure data are input to the shape data input device 10. At this time, the shape data input device 10 performs compiler processing on the input object structure data. For example, in the case of the shape shown in FIG. 4, the input (P
= B-A + C-D) 11 is subjected to compiler processing 12, which is a general computer software processing, to obtain shape data 24 described in reverse Polish. If such a storage method is used, the shape data is stored in order from the beginning of the memory area MA. The shape data can be sequentially input and stored within the range of the memory area MA.

第9図はコンパイラ処理12で一括して逆ポーランド記述
された形状データ24を得る例であるが、第10図に示すフ
ローに従ってシーケンシャルに形状データ24を得ること
もできる。先ず入力される形状がPであることを示す
“P"をメモリにストアし(ステップS1)、形状Bの数式
化形状データを入力すると(ステップS2)、コンピュー
タの内部処理に適したフォーマットにデータ変換され
(ステップS3)、メモリにストアされる(ステップS
4)。次に、オペレーションコード(−)が入力され
(ステップS5)、形状Aの数式化形状データが入力され
てデータ変換された後に結果がメモリにストアされる
(ステップS6〜S8)。その後にオペレーションコード
(−)がメモリにストアされ(ステップS9)、次にオペ
レーションコード(+)が入力され(ステップS10)、
更に形状Cの数式化形状データが入力され(ステップS1
1)、同様にデータ変換されて結果がメモリにストアさ
れる(ステップS12、S13)。オペレーションコード
(+)がメモリにストアされ(ステップS14)、オペレ
ーションコード(−)が入力され(ステップS15)、形
状Dの数式化形状データが入力され(ステップS16)、
データ変換された後に結果がメモリにストアされ、オペ
レーションコード(−)が入力されて“=”が入力され
る(ステップS17〜S20)と、第9図で示すような形状デ
ータ24が生成されて形状データ入力用のメモリに記憶さ
れる。
Although FIG. 9 shows an example of collectively obtaining the shape data 24 described in reverse polish by the compiler processing 12, the shape data 24 can be sequentially obtained according to the flow shown in FIG. First, "P" indicating that the input shape is P is stored in the memory (step S1), and when the mathematical expression shape data of the shape B is input (step S2), the data is converted into a format suitable for internal processing of the computer. Converted (step S3) and stored in memory (step S3)
Four). Next, the operation code (-) is input (step S5), the formulated shape data of the shape A is input and data is converted, and the result is stored in the memory (steps S6 to S8). After that, the operation code (-) is stored in the memory (step S9), then the operation code (+) is input (step S10),
Further, the formulated shape data of the shape C is input (step S1
1) Similarly, the data is converted and the result is stored in the memory (steps S12 and S13). The operation code (+) is stored in the memory (step S14), the operation code (-) is input (step S15), and the formulated shape data of the shape D is input (step S16).
After the data conversion, the result is stored in the memory, the operation code (-) is input and "=" is input (steps S17 to S20), and the shape data 24 as shown in FIG. 9 is generated. It is stored in the memory for inputting shape data.

尚、この発明では更に数式化形状データはその構造デー
タに付随してその直後の一連のメモリ内に格納される。
In the present invention, the formulated shape data is further stored along with the structure data in a series of memories immediately after that.

上述のようにしてメモリに記憶された逆ポーランド記述
された形状データ24を、形状抽出処理部40で処理して形
状情報スタックエリア46Aに全体形状情報TSを格納す
る。
The shape data 24 described in reverse polish and stored in the memory as described above is processed by the shape extraction processing unit 40 to store the entire shape information TS in the shape information stack area 46A.

第8図に基づいて説明する。先ず、画面表示処理101な
どのアプリケーション処理の1つが実行されると、その
処理からのデータS1等がアプリケーション対応の処理4
3、44に入力される。アプリケーション対応の処理43は
それをSP1として数式化形状処理41に送る。アプリケー
ション対応の処理44はそれをSP2として自由曲面演算処
理45に送る。次に、形状データ24の先頭番地から順番に
情報が形状抽出処理部40に転送される。形状抽出処理部
40は、その情報が数式化形状データ、物体構造データ
(オペレーションコード)又は自由曲面データのいずれ
であるかを判別する。その結果、数式化形状データであ
った場合は、数式化形状処理41がそのデータについてSP
1に基づく評価・判定を行い、その結果を形状情報スタ
ックエリア46Aに格納する。自由曲面データであった場
合は、自由曲面評価演算処理45がそのデータについてSP
2に基づく評価・判定を行い、その結果を形状情報スタ
ックエリア46Aに格納する。物体構造データ(オペレー
ションコード)であった場合は、セットオペレーション
42Aが形状情報スタックエリア46Aに格納された2つの評
価結果に対してそのオペレーションコードに基づく演算
を行ない、その結果を再び形状情報スタックエリア46A
に格納する。このようにして逆ポーランド記述された形
状データ24及び自由曲面データ23から順次データを導入
して以上の処理を繰り返すことにより、最終的に形状情
報スタックエリア46Aには全体形状に対する評価結果が
格納されていることになる。そして、その結果はTSとし
て画面表示処理101等のアプリケーション処理に返され
る。
Description will be made with reference to FIG. First, when one of the application processes such as the screen display process 101 is executed, the data S1 and the like from the process are processed by the application.
Entered in 3, 44. The process 43 corresponding to the application sends it as SP1 to the mathematical shape processing 41. The process 44 corresponding to the application sends it to the free-form surface calculation process 45 as SP2. Next, information is transferred to the shape extraction processing unit 40 in order from the start address of the shape data 24. Shape extraction processing unit
Reference numeral 40 determines whether the information is formulated shape data, object structure data (operation code) or free-form surface data. As a result, if it is the formulated shape data, the formulated shape processing 41 executes SP for the data.
The evaluation / judgment based on 1 is performed, and the result is stored in the shape information stack area 46A. If it is free-form surface data, free-form surface evaluation calculation processing 45
The evaluation / judgment based on 2 is performed, and the result is stored in the shape information stack area 46A. If it is object structure data (operation code), set operation
42A performs an operation based on the operation code for the two evaluation results stored in the shape information stack area 46A, and the result is again calculated in the shape information stack area 46A.
To store. In this way, by sequentially introducing data from the shape data 24 and the free-form surface data 23 described in reverse polish and repeating the above processing, the evaluation result for the entire shape is finally stored in the shape information stack area 46A. Will be. Then, the result is returned to the application processing such as the screen display processing 101 as a TS.

以下、第11図に示す具体例で以上の処理を説明する。The above processing will be described below with a specific example shown in FIG.

そこで、形状情報スタックエリア46Aは3つのエリアAR1
〜AR3に分かれている。先ず、形状Pであることを示す
情報が転送されると、これが判別されてエリアAR1にス
トアされ(状態ST1)、次に数式化形状データBが転送
されてエリアAR2にストアされる(状態ST2)。その後に
次の数式化形状データAが転送されてエリアAR3にスト
アされ(状態ST3)、オペレーションコード(−)が転
送されることによりエリアAR2で(B−A)が演算さ
れ、その結果S1がエリアAR2にストアされる(状態ST
4)。次の数式化形状データCが転送されると状態ST5の
ようにエリアAR3にストアされ、次にオペレーションコ
ード(+)が転送されることにより、エリアAR2の結果S
1とエリアAR3の数式化形状データCとが加算され、その
結果(S1+C)がエリアAR2にストアされる(状態ST
6)。その後、数式化形状データDが転送されてエリアA
R3にストアされ(状態ST7)、オペレーションコード
(−)が転送されることによって(S2−D)が演算され
てエリアAR2にストアされ(状態ST8)、“=”が転送さ
れると状態ST9のようにエリアAR1に(S2−D)、つま
り、P=B−A+C−Dがストアされる。これにより形
状情報スタックエリア46Aに、入力された形状データP
の全体形状情報が格納されたことになる。したがって、
形状情報スタックエリア46Aのメモリ容量も少なく済
む。
Therefore, the shape information stack area 46A has three areas AR1.
~ It is divided into AR3. First, when the information indicating that it is the shape P is transferred, it is discriminated and stored in the area AR1 (state ST1), and then the formulated shape data B is transferred and stored in the area AR2 (state ST2). ). After that, the following formulated shape data A is transferred and stored in the area AR3 (state ST3), and the operation code (-) is transferred to calculate (BA) in the area AR2, and as a result, S1 is obtained. Stored in area AR2 (state ST
Four). When the next formulated shape data C is transferred, it is stored in the area AR3 as in the state ST5, and then the operation code (+) is transferred, so that the result S of the area AR2 is obtained.
1 and the mathematical expression shape data C of the area AR3 are added, and the result (S1 + C) is stored in the area AR2 (state ST
6). After that, the formulated shape data D is transferred to the area A.
Stored in R3 (state ST7), the operation code (-) is transferred to calculate (S2-D) and stored in area AR2 (state ST8). When "=" is transferred, state ST9 Thus, (S2-D), that is, P = BA + CD is stored in the area AR1. As a result, the input shape data P is input to the shape information stack area 46A.
The entire shape information of is stored. Therefore,
The memory capacity of the shape information stack area 46A is also small.

次に、自由曲面評価演算処理45における処理を詳細に説
明する。すなわち、自由曲面についてある座標位置がそ
の自由曲面で区切られる半空間のどちら側にあるかを評
価する処理である。
Next, the processing in the free-form surface evaluation calculation processing 45 will be described in detail. That is, this is a process of evaluating which side of a half space a certain coordinate position of a free-form surface is divided into.

そこで、第12図に示すように実空間内で指定した座標値
(x,y,z)が、パラメータ表示(u,v)された曲面1に対
してどのような位置関係にあるかを演算する。その演算
手法は収束演算を利用するもので、以下収束演算の概略
を述べ、次にその詳細を説明する。
Therefore, as shown in FIG. 12, it is calculated what kind of positional relationship the coordinate values (x, y, z) specified in the real space have with respect to the curved surface 1 which is parameterized (u, v). To do. The calculation method uses a convergence calculation. The outline of the convergence calculation will be described below, and then the details thereof will be described.

半空間領域化の基本概念は自由曲面の空間における評価
の実現である。今、第13図に示すように、自由曲面上方
に点Pを想定し、曲面1上の任意の点Nから与点Pまで
の距離をEとする。曲面1上に無数に存在する任意の位
置全てに対し、この距離Eを計算し、距離Eが同じ値を
とる曲面1上の点を結ぶと第14図に示すように、曲面1
上に距離Eの等高線を描くことができる。これを、E軸
と曲面上の系u,v軸とで表わした図を第15図に示す。こ
れは曲面1から与点Pへの距離関数となり、この関数を
Ψ(u,v)とおく。そして、この関数に対して、曲面1
上のu方向について方向微分係数を求めると、 となる。を単位ベクトルとして、gradΨとの作る角を
θとすると、 を得る。同様にv方向について を得る。今、このポテンシャル関数の最小値を求める場
合、 なる条件を満たす必要がある。また、 であるから|▽Ψ|≠0とすると、cosθ=0,cosθ
=0である必要がある。故に、θ=90°,θ=90°
となる。ここで、θは曲面上の各方向とgradΨのなす角
であることから、ポテンシャル関数値の最小をとるEは
与点Pに向う面方線方向での与点Pとの距離となる。
The basic concept of half-space domainization is the realization of evaluation in the space of free-form surfaces. Now, as shown in FIG. 13, a point P is assumed above the free curved surface, and a distance from an arbitrary point N on the curved surface 1 to a given point P is E. When the distance E is calculated for all infinite positions existing on the curved surface 1 and points on the curved surface 1 having the same value of the distance E are connected, as shown in FIG.
A contour line of distance E can be drawn above. FIG. 15 is a diagram showing this with the E axis and the u and v axes on the curved surface. This is a distance function from the curved surface 1 to the given point P, and this function is set to Ψ (u, v). Then, for this function, the curved surface 1
When the directional differential coefficient is obtained for the above u direction, Becomes Let θ be the unit vector and the angle made by grad Ψ be θ 1 . To get Similarly for v direction To get Now, to find the minimum value of this potential function, The following conditions must be met. Also, Therefore, if | ▽ Ψ | ≠ 0, cos θ 1 = 0, cos θ 2
Must be = 0. Therefore, θ 1 = 90 °, θ 2 = 90 °
Becomes Here, since θ is the angle formed by each direction on the curved surface and grad Ψ, E, which minimizes the potential function value, is the distance from the given point P to the given point P in the direction of the surface line.

ポテンシャル最小値とは、与点の曲面に対する最短距離
を示すものであり、これはパラメトリックに表現された
曲面を空間的に評価する値となる。
The minimum potential value indicates the shortest distance of a given point to a curved surface, which is a value for spatially evaluating a curved surface expressed parametrically.

曲面補間式を(u,v)とすると、そのときポテンシャ
ル値は Ψ(u,v)=|−| ……(6) となり、さらにポテシャルの発生する向きを考えると (u,v)=−(u,v) ……(7) となる。今、ポテンシャル最小値を与える曲面上の点を
u1,v1とすると、ポテンシャルベクトルは、 (u1,v1)=−(u1,v1) ……(8) となる。ポテンシャル最小値を与えるu1,v1上の面法線
とΨ(u1,v1)の向きは一致するので、u1,v1の面法線
ベクトルをとすると S=(u1,v1)・ ……(9) を行なうことによってポテンシャルの符号が決定でき、
その結果半空間領域の向き付けを行なうことができる。
If the surface interpolation formula is (u, v), then the potential value is Ψ (u, v) = | - | (6), and considering the direction of potential, (u, v) = - (U, v)… (7) Now find the point on the surface that gives the minimum potential value
Given u 1 and v 1 , the potential vector is (u 1 , v 1 ) = − (u 1 , v 1 ) ... (8). Since the direction of giving a potential minimum u 1, v surface normal on 1 and Ψ (u 1, v 1) is consistent, S = (u 1 When the surface normal vector of u 1, v 1, v 1 ) ··· (9), the sign of the potential can be determined,
As a result, the orientation of the half-space region can be performed.

ポテンシャル最小なる曲面上のパラメータ値(u1,v1
を求めれば、自由曲面に対し半空間の領域分けを行なう
ことができる。以上のことに基づいてパラメータ値
(u1,v1)を求めればよいのであるが、解析的に(u1
v1)を求めることは不可能なため、探索法を用いて求め
る必要がある。すなわち、曲面上に探索初期位置(u0
v0)を設定し、その時のΨ(u0,v0)に対してその極小
値は−grad Ψ(u0,v0)方向にあることは理解でき
る。
Parameter value on the surface with the smallest potential (u 1 , v 1 )
By calculating, the half-space area can be divided into the free-form surface. The parameter value (u 1 , v 1 ) should be obtained based on the above, but analytically (u 1 ,
Since it is impossible to obtain v 1 ), it is necessary to use a search method. That is, the search initial position (u 0 ,
v 0) is set and the minimum value with respect to at that time Ψ (u 0, v 0) is -grad Ψ (u 0, v 0 ) be in the direction understandable.

ここで となるので −▽Ψ=−・|▽Ψ|cosθ−・|▽Ψ|cosθ
…(11) となる。これは、(−|▽Ψ|cosθ,−|▽Ψ|cosθ
)方向に求めたい解があることを示している。ここ
で、Ψ(u0,v0)は明らかに与点Pとの距離であるの
で、次に求める位置は u1=−Ψ(u0,v0)・|▽Ψ|cosθ+u0 v1=−Ψ(u0,v0)・|▽Ψ|cosθ+v0 ……(12) となる。ここで、=(u,v)とすると上記(12)式は
一般に、 =Ψ(i−1)・▽Ψ(i−1)+i−1
…(13) と書ける。Ψ(i−1)は探索ステップ,−▽Ψ(
i−1)は探索方向を示している。この式により次の探
索位置を求め、その探索位置毎に S=(−())・(は面法線)……(14) をモニタにすればよい。S≒1又はS≒−1となった時
のXiがポテンシャル最小の位置である。
here Therefore, − ▽ Ψ = − ・ | ▽ Ψ | cosθ 1 − ・ | ▽ Ψ | cosθ 2
… (11) This is (-| ▽ Ψ | cosθ 1 ,-| ▽ Ψ | cosθ
2 ) It shows that there is a desired solution in the direction. Here, since Ψ (u 0 , v 0 ) is obviously the distance from the given point P, the position to be obtained next is u 1 = −Ψ (u 0 , v 0 ) · | ▽ Ψ | cos θ 1 + u 0 v 1 = −Ψ (u 0 , v 0 ) ・ | ▽ Ψ | cos θ 2 + v 0 (12) Here, assuming that = (u, v), the above equation (12) is generally expressed as follows: i = Ψ ( i−1 ) · ▽ Ψ ( i−1 ) + i−1 .
You can write (13). Ψ ( i−1 ) is the search step, − ▽ Ψ (
i-1 ) indicates the search direction. The next search position is obtained from this formula, and S = (-( i )). (Is the surface normal) ... (14) may be monitored for each search position. X i when S≈1 or S≈−1 is the minimum potential position.

以上の理論を具体的に説明する。The above theory will be specifically described.

第16図で示すように、曲面1は2つのパラメータu,vで
表現され、実空間で任意に指定した点の位置ベクトルを
とする。今、初期パラメータ値を(Pu,Pv)とし、曲
面1上の位置ベクトル(Pu,Pv)とすると、ベクトル
は =−(Pu,Pv) ……(15) となり、このベクトルに対して =∂/∂u×∂/∂v ……(16) /||≒/|| ……(17) であれば、||は曲面1から任意点に対する最短距離
にある。次に、上記(17)式 を満足するようなパラメータ(Pu,Pv)を求める手法を
説明する。第17図はパラメータ(Pu,Pv)点での曲面1
の接平面1Aを示すもので、接平面1A上にはu,v各方向に
接線ベクトルが存在する。この接平面1Aにベクトルを
投影した′を計算すると、 ′=(×)× ……(18) によってベクトルの方向を計算し、後に ′=||sinθ・′/|′| ……(19) の計算をすることによって求めることができる。
As shown in FIG. 16, the curved surface 1 is represented by two parameters u and v, and the position vector of a point arbitrarily designated in the real space is defined as. Now, assuming that the initial parameter value is (Pu, Pv) and the position vector (Pu, Pv) on the curved surface 1, the vector becomes =-(Pu, Pv) ... (15), and for this vector = ∂ / ∂u × ∂ / ∂v …… (16) / || ≒ / || (17), || is the shortest distance from the curved surface 1 to an arbitrary point. Next, a method for obtaining parameters (Pu, Pv) that satisfy the above equation (17) will be described. Figure 17 shows the curved surface 1 at the parameter (Pu, Pv) points.
The tangent vector 1A of FIG. Calculating ′ by projecting a vector on this tangential plane 1A, the direction of the vector is calculated by ′ = (×) × …… (18), and then ′ = || sin θ ・ '/ |' | It can be obtained by calculating.

そして、このベクトル′に対して、接平面1A上に存在
するu,v方向の接線ベクトル(u,v)向きの成分を
計算する。その計算は、各方向成分を各々TU,TVとし、
uとx軸,vとy軸のなす角をθ,Ψとすると TU=V′x cosθ−Vy sinθ ……(20) TV=V′x sinΨ−Vy cosΨ ……(21) となる。このTU,TVを基にそれに見合う大きさのパラメ
ータ量分だけ、初期のパラメータから移動させたパラメ
ータが、より上記(17)式を満足させる可能性のある曲
面位置を示しているといえる。このパラメータの計算は
面のu,v方向の曲面の境界線長さをDU,DVとすると PUnew=PU+TU/DU ……(22) PVnew=PV+TV/DV ……(23) で行なわれる。この結果を基に再び(14)式へ戻り、
(17)式が満足されるまでこの処理を繰り返す。(17)
式を満足した||は、面からの距離を表わす。しか
し、このままでは面の表裏どちらの方向か明確化しない
ので、次に説明する極性判定を行なう必要がある。
Then, with respect to this vector ', the components in the tangent vector (u, v) in the u, v directions existing on the tangent plane 1A are calculated. The calculation is that each direction component is TU, TV,
Letting θ and Ψ be the angles between the u and x axes and the v and y axes, TU = V′x cos θ−Vy sin θ (20) TV = V′x sin Ψ−Vy cos Ψ (21). It can be said that the parameters moved from the initial parameters by the amount of the parameter corresponding to the TU and TV indicate the curved surface positions that may further satisfy the above equation (17). This parameter is calculated as follows: PUnew = PU + TU / DU (22) PVnew = PV + TV / DV (23), where DU and DV are the boundary lengths of the curved surfaces in the u and v directions. Based on this result, we return to equation (14) again,
This process is repeated until the expression (17) is satisfied. (17)
|| that satisfies the expression represents the distance from the surface. However, as it is, it is not clear which direction the surface is facing, so it is necessary to determine the polarity described below.

そこで、上記(17)式を満足した′に対して の計算を行なうと、以下に示すようにと′の開き角
が90°以上の時にANは負、90°以下の時にANは正とな
る。また、と′はほぼ同一直線上に存在するので AN≒1;面法線ベクトルと同方向 −1;面法線ベクトルと逆方向 となり、評価関数値を とすれば、形状内外の判定可能な評価関数となる。
Therefore, for ′ that satisfies the above equation (17), As shown below, when the opening angle of and 'is 90 ° or more, AN is negative, and when it is 90 ° or less, AN is positive. Since and ′ are almost on the same straight line, AN ≈ 1; same direction as the surface normal vector −1; opposite direction to the surface normal vector, and the evaluation function value is Then, the evaluation function can determine whether the shape is inside or outside.

面境界での評価関数の取扱いとして、評価関数の適用可
能な領域範囲が存在する。評価関数は任意のスキャン点
に対して形状を表現する面の面法線方向の距離で表わ
す。そのため、第18図に示すような適用範囲が存在す
る。しかし、評価関数の演算を行なわせる際、上記(2
2)及び(23)式の結果がこの領域外になることがあ
る。この位置は曲面1上に存在しないため、その位置か
らスキャン点に対して面法線を立てるのは不可能であ
り、領域外の評価関数の取扱いについて特別に考慮しな
くてはならない。
As the handling of the evaluation function at the surface boundary, there is a range of areas to which the evaluation function can be applied. The evaluation function is represented by the distance in the surface normal direction of the surface expressing the shape with respect to an arbitrary scan point. Therefore, there is an applicable range as shown in FIG. However, when performing the calculation of the evaluation function, (2
The results of Eqs. 2) and (23) may fall outside this range. Since this position does not exist on the curved surface 1, it is impossible to set a surface normal to the scan point from that position, and special consideration must be given to the handling of the evaluation function outside the region.

ここでは、第19図に示すようなベクトルを評価ベクト
ルとする。すなわち、パッチ4の境界線5に垂直な面法
線6に対して、境界線5に直交するベクトルを考え、そ
の垂直方向ベクトルを評価ベクトルとするのである。
このような評価ベクトルを用いると、評価関数は近似
的にではあるが第20図に示すようにパッチ曲面4からの
距離を明確化し、かつ面4に対する上下関係(表裏関
係)を明確化する。その演算法は上記(22)及び(23)
式の結果が第21図に示すA〜Hの領域のどこに属するか
を判定する。これはパラメータ空間上での領域判定であ
る。この判定は、パラメータ空間上で形状内部を表現す
る領域を負とするようなF(u,v)≦0なる関係を各境
界線毎に用意し(4本)、その値を全て比較することで
容易に行なうことができる。次に、第22図に示すよう
に、パラメータ空間上での前回の探索位置P1と、上記
(22)及び(23)式の結果P2から求めることができる直
線と形状境界との交点IPを求める。直線の式は であるので、交点IPは容易に求めることができる。この
パラメータを基に再びV′で求める処理を行なう。この
処理を経ても尚(22)及び(23)式の結果P2が領域外で
あるなら、境界線とスキャン点に対し第23図で示すよう
な探索を行なって行き、 ′・=0 ……(27) となるようなu,vパラメータを求め、第16図に示すよう
な評価関数値を求める極性は前述と同一である。なお、
第23図は境界線5上の点(u,v)とスキャン点SCとの間
をベクトル′で表わし、点(u,v)における接線ベク
トルをで示している。そして、(27)式の結果を得る
手法は第24図に示す通りである。以上が自由曲面評価演
算手段45における自由曲面に対する評価方法である。
Here, the vector shown in FIG. 19 is used as the evaluation vector. That is, with respect to the surface normal 6 perpendicular to the boundary line 5 of the patch 4, a vector orthogonal to the boundary line 5 is considered, and the vertical direction vector is set as the evaluation vector.
By using such an evaluation vector, although the evaluation function is approximately, the distance from the patch curved surface 4 is clarified as shown in FIG. 20, and the vertical relationship (front-back relationship) with respect to the surface 4 is clarified. The calculation method is (22) and (23) above.
It is determined where the result of the expression belongs to the areas A to H shown in FIG. This is a region determination on the parameter space. For this judgment, prepare a relation (4) for each boundary line such that F (u, v) ≤ 0 that makes the region expressing the inside of the shape negative in the parameter space, and compare all the values. Can be done easily. Next, as shown in FIG. 22, the intersection point IP of the straight line and the shape boundary that can be obtained from the previous search position P1 in the parameter space and the result P2 of the above equations (22) and (23) is obtained. . The straight line formula is Therefore, the intersection IP can be easily obtained. Based on this parameter, the processing for obtaining V'is performed again. If the result P2 of the equations (22) and (23) is out of the area even after this processing, the boundary line and the scan point are searched as shown in FIG. 23, and ′ · = 0 ...... The polarities for obtaining the evaluation function values as shown in Fig. 16 are the same as those described above. In addition,
FIG. 23 shows a vector'between the point (u, v) on the boundary line 5 and the scan point SC, and a tangent vector at the point (u, v). The method for obtaining the result of equation (27) is as shown in FIG. The above is the evaluation method for the free curved surface in the free curved surface evaluation calculation means 45.

以上のように自由曲面の評価が可能になったことによ
り、次に示すような2つの自由曲面間の交線を求めるこ
とができる。第25図に示すように、2つの曲面4A及び4B
のどちらか一方の面上にスキャンライン7を設定し、そ
のライン7上の点について上記手法に基づく評価法を用
いる。この際、この評価法によって計算される評価関数
とスキャンラインとの関係は第26図のようになり、この
評価関数の0となる位置がスキャンライン7と面4Aとの
交点となり、全てのスキャンライン7についてこの交点
を求めると、その交点群は曲面4A及び4B間の交線を表わ
すことになる。以上の処理は数式化形状処理41において
も同様である。
Since the free-form surface can be evaluated as described above, the line of intersection between two free-form surfaces as shown below can be obtained. As shown in FIG. 25, two curved surfaces 4A and 4B
The scan line 7 is set on one of the surfaces, and the evaluation method based on the above method is used for points on the line 7. At this time, the relationship between the evaluation function calculated by this evaluation method and the scan line is as shown in FIG. 26, and the position where the evaluation function becomes 0 is the intersection of the scan line 7 and the surface 4A, and all scans are performed. When this intersection is obtained for the line 7, the intersection group represents the intersection between the curved surfaces 4A and 4B. The above processing is the same as in the mathematical expression shape processing 41.

(発明の効果) 以上のようにこの発明の形状データ記憶・処理方式によ
れば、CSG方式の利点を生かしつつメモリの有効利用を
図ることが可能となると共に自由曲面形状を含んでいて
も数式化形状と同様に処理することができる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the shape data storage / processing method of the present invention, it is possible to effectively use the memory while making the most of the advantage of the CSG method, and to calculate the mathematical expression even if the free curved surface shape is included. It can be processed in the same manner as the modified shape.

【図面の簡単な説明】 第1図はCSGによる従来のシステムの例を示すブロック
図、第2図及び第3図はセットオペレーションを説明す
るための図、第4図及び第5図は形状データの入力を説
明するための図、第6図はこの発明方法を実現するシス
テム例を示すブロック図、第7図(A)及び(B)は数
式化形状データを説明するための図、第8図はこの発明
による図形データの処理システムの例を示すブロック
図、第9図〜第11図は逆ポーランド記述された形状デー
タの生成及び処理を説明するための図、第12図〜第17図
はこの発明による自由曲面の評価の原理を説明するため
の図、第18図〜第26図は自由曲面の極性判定の手法を説
明するための図である。 4……パッチ、10……形状データ入力装置、12……コン
パイラ処理、20……形状データ、30……数式化形状処理
部、31……加工情報、40……形状抽出処理部、41……数
式化形状処理、42……セットオペレーション、43、44…
…アプリケーション対応の処理、45……自由曲面評価演
算処理、46,46A……形状情報スタックエリア、200……
立体形状。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an example of a conventional system using CSG, FIGS. 2 and 3 are diagrams for explaining a set operation, and FIGS. 4 and 5 are shape data. FIG. 6 is a block diagram showing an example of a system for implementing the method of the present invention, FIGS. 7 (A) and 7 (B) are diagrams for explaining formulated shape data, and FIG. FIG. 9 is a block diagram showing an example of a graphic data processing system according to the present invention, FIGS. 9 to 11 are diagrams for explaining generation and processing of shape data described in reverse Polish, and FIGS. Is a diagram for explaining the principle of evaluation of a free-form surface according to the present invention, and FIGS. 18 to 26 are diagrams for explaining a method for determining the polarity of a free-form surface. 4 ... Patch, 10 ... Shape data input device, 12 ... Compiler processing, 20 ... Shape data, 30 ... Formulation shape processing unit, 31 ... Processing information, 40 ... Shape extraction processing unit, 41 ... … Mathematics processing, 42… Set operation, 43, 44…
… Application-compatible processing, 45 …… Free-form surface evaluation calculation processing, 46,46A …… Shape information stack area, 200 ……
Three-dimensional shape.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】形状データ及び物体構造データが入力され
る入力装置と、前記形状データ及び前記物体構造データ
を用いてセットオペレーションを行なう形状抽出処理部
と、前記形状抽出処理部から出力される全体形状情報に
基づいて画面表示処理等を行なうアプリケーション処理
部とを具備したCAD/CAMシステムにおいて、前記形状デ
ータとして実空間内で数式化形状を表す数式化形状デー
タ及び/又はパラメータ空間内で自由曲面形状を表す自
由曲面データを入力すると共に前記物体構造データを入
力し、前記物体構造データを前記数式化形状データと共
に逆ポーランド記述法でメモリに記憶し、前記自由曲面
データをそのままメモリに記憶し、前記逆ポーランド記
述された物体構造データと数式化形状データ及び/又は
前記自由曲面データを順次読み込み、読み込んだ数式化
形状データ及び/又は前記自由曲面データを用いた収束
演算により、前記実空間内の任意の位置から前記数式化
形状データ及び/又は前記自由曲面データが表す面への
面法線ベクトルをそれぞれ求め、それらの距離及び向き
を求める処理を行なって格納領域に格納し、読み込んだ
物体構造データ内のオペレーションコードについては前
記格納領域に格納された処理結果に対して演算を行なっ
てその結果を前記格納領域に再び格納するという一連の
処理を繰返して、最終的に前記全体形状情報を前記格納
領域に格納するようにしたことを特徴とするCAD/CAMシ
ステムにおける形状データ記憶・処理方式。
1. An input device to which shape data and object structure data are input, a shape extraction processing unit that performs a set operation using the shape data and the object structure data, and an entire output from the shape extraction processing unit. In a CAD / CAM system equipped with an application processing unit that performs screen display processing and the like based on shape information, the free-form surface in the parameter space and / or the mathematical expression shape data that represents the mathematical expression shape in the real space as the shape data. The free-form surface data representing the shape is input and the object structure data is input, the object structure data is stored in the memory by the inverse Polish notation method together with the formulated shape data, and the free-form surface data is stored in the memory as it is, The object structure data described in the reverse polish and the formulated shape data and / or the free-form surface data are A surface from an arbitrary position in the real space to a surface represented by the formulated shape data and / or the free-form surface data by a convergence operation using sequentially read and the read free-form surface data and / or the free-form surface data. The normal vectors are respectively obtained, the processing for obtaining the distances and the orientations thereof is performed and stored in the storage area, and the operation code in the read object structure data is operated on the processing result stored in the storage area. Shape data storage in a CAD / CAM system characterized by repeating a series of processes of storing the result again in the storage area, and finally storing the overall shape information in the storage area. Processing method.
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