graphic次元図形データを発生する3次元図形発生装置に関するものである。[0002]【従来の技術】図10は従来の3次元図形データ発生装置を有するCAD/CAM装置のブロック構成図である。図において、1はキーボード、2はマウス、3はタブレットであり、キーボード1、マウス2、またはタブレット3により図形の形状や加工パスを指定する座標値等が入力される。表示規準を示す表示データ、例えば、3次元ビューデータを設定および編集する3次元ビューデータ設定部である。3次元図形データとは、3次元の座標情報を有する図形データを指すものとする。edited,9は外部より与えられる加工指令にもとづき、3次元図形の被加工物を加工するための加工情報を発生する加工処理部、10は投影された図形や加工パスを表示するための表示処理部、11は加工処理部9より出力された加工情報から数値制御装置(図示せず)に入力するためのNCデータを発生するNCデータ発生部、12は表示処理部10で処理されたデータをもとに画面表示を行う画面表示手段、例えば、CRT表示装置である。NCデータ発生部11により発生されたNCデータを格納するNCデータファイル装置である。11.【0003】次に、図10に示される従来装置の動作について、図13に斜視図で示す四角錐台の図形データが図12に示される三面図として与えられたとき、この四角錐台を3次元図形データとして定義する場合を例にとり、図11に示すフロー図にもとづき説明する。図14は、3つの異る方向に投影する3つの3次元ビューデータが設定された時のそれぞれの表示画面の表示領域と座標軸の状態を示している。S1104により説明する。ステップS1102で輪郭図形12aをX=一定値、Y=一定値、およびZ=一定値のいずれかの2次元図形データとにより定義できるか否か判定する。defined3に進む。ステップS1103では、輪郭図形12aが存在する3次元の座標平面を特定する字の情報Z=0を入力する。ステップS1103でZ=0が入力されると次のステップS1104に進む。ステップS1104では輪郭図形12aの4つの頂点のXY座標の値を入力する。この座標値の入力に当ってはマウス2等を併用するようにする。ステップS1104で座標値を入力すると次のステップS1106に進む。ステップS1106では、ステップS1103およびステップS1104で入力された輪郭図形12aを示す3次元図形データを3次元図形データメモリ12に格納し、この格納された3次元図形データにもとづき、輪郭図形12aを図15に示されるように所定の投影方向に投影された2次元図形として表示画面上に表示し、次のステップS1107に進む。ステップS1107では、3次元図形データの図形要素がすべて入力されたか否かを判定し、すべて入力されていなければステップS1102に戻り、入力されていれば次の終了ステップS1108に進む。is,上述の四角錐台の場合、輪郭図形12aの図形データの入力が終っても、輪郭図形12bの図形データの入力が終っていなければ再びステップS1102に戻り、ステップS1103およびステップS1104を実行する。S1104.また、稜線図形12cが入力されていない場合もステップS1102に戻る。12cの端点16dおよび16eのX座標値、Y座標値およびZ座標値からなる3次元の座標値を入力する。同様に、図17に示される他の稜線の図形データも入力する。enteredを定義するには、ステップS1105で図17に示される輪郭曲線17g、17h、および断面曲線17iを表示画面上でマウス等により指示して定義する。曲線17fは曲面18eの断面を規定するための補助線である。従来装置においては以上に述べたように図11のフロー図にもとづき、3次元図形の図形要素を示す図形データを繰返し入力することにより、3次元図形データの入力を完了させるようにしている。19から図20に示されたように変更する場合について説明する。この変更は、まず、上面の輪郭図形12bを指定し、輪郭図形12bの座標平面を示すZ座標の値を変更する。17fを指定し、これらを削除する。新たに輪郭図形12aと輪郭図形12bが変更された図形である輪郭図形20bとの間で、稜線図形および断面の補助線を定義しなおすという順序で行われる。3次元図形データ発生装置として、操作者が直接3次元物体の形状を示す3次元空間上の座標値等の3次元図形データを入力し、3次元図形データを発生するものがあるが、例えば、操作者が三面図を見て、3次元形状を思い浮べながら行うデータの入力操作は誤操作を生じやすく、作業効率も低い。自由な設定などができず、画面表示上の制約が大きい。display.【0005】この発明が解決しようとする課題は、3次元図形が投影された図形である2次元図形の設定および表示が容易にでき、自由曲面形状の3次元図形についても3次元図形データの発生が容易で、効率よく正しい設定のできる3次元図形データ発生装置を得ることである。first,第二投影データが示す投影方向に投影された図形である第一、第二の2次元図形の形状を示す第一、第二の2次元図形データに基づき3次元図形データを発生する3次元図形データ発生手段と、この3次元図形データ発生手段にて発生された3次元図形データを記憶する3次元図形データメモリとを備えるようにしたものである。データが示す投影方向に投影された図形である第一、第二の2次元図形の形状を示す第一、第二の2次元図形データとに基づき3次元図形データを発生する。[0008]【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明する。図1はこの発明の一実施例による3次元図形データ発生装置を有するCAD/CAM装置のブロック構成図である。図1において、1〜6、および、8〜13は従来例を示す図10に示されたものと同様なので説明を省略する。14により定義、編集された2次元図形の2次元図形データを記憶する2次元図形データメモリである。2次元図形データとは、2次元の座標情報より構成される図形データを指すものとする。14により定義、編集された2次元図形が3次元図形をいずれの方向に投影した図形であるかを示す投影データと、この2次元図形の表示画面上の表示位置および表示領域などの表示規準を示す表示データとからなる2次元ビューデータを設定する表示データ設定手段、例えば、2次元ビューデータ設定部である。18より構成される部分からこの発明の一実施例による3次元図形データ発生装置が構成される。18.【0009】次に、この発明の一実施例の動作について説明する。3に示すフロー図による3次元図形の定義について説明する。図3のステップS301で、まず2次元ビューデータを2次元ビューデータ設定部16により設定する。206を付して2次元ビューデータメモリ17に記憶される。2次元ビューデータが示す投影方向をY軸方向とした場合の表示画面上の座標軸および表示領域を示している。図4(a)および図4(b)はそれぞれ三面図の上面図および正面図が表示される表示領域に担当している。displayed.【0011】ステップS301で所定数の2次元ビューデータの設定が終ると、次のステップS302に進む。S302.ステップS302では、所定数の3次元ビューデータを3次元ビューデータ設定部16により設定し、2次元ビューデータと同様に、図2(d)に示されるように3次元ビューデータメモリ17に第1の3次元ビューデータとして表示データ207および投影データ208を1組にして3次元ビューデータ番号211を付して記憶する。209および投影データ210を1組にして3次元ビューデータ番号212を付して記憶する。212.【0012】また、図4(c)は、第1の3次元ビューデータにもとづく表示画面上の座標軸および表示領域を示している。X-axis,Y軸、およびZ軸の3軸が斜視的に2次元の表示画面上に存在している。ステップS302で3次元ビューデータを設定し終ると次のステップS303に進む。that,図3においてはステップS301を先に実行し、ステップS302を後から実行するようにしているが、逆の順序で、ステップS302を先に実行し、後からステップS301を実行するようにしてもよい。S301とステップS302を繰返し実行するようにしてもよい。設定された2次元ビューデータまたは3次元ビューデータを変更するなどの編集を行うようにしてもよい。view次元図形データを入力する。上面図は例えば、投影方向をZ軸方向とした2次元ビューデータの示す表示画面上に表示しながら上面図図形要素の形状を示す2次元図形データを入力し、正面図は、例えば、投影方向をY軸方向とした2次元ビューデータの示す表示画面上に表示しながら正面図の図形要素の形状を示す2次元図形データを入力する。12(B)は正面図なので、図4(b)のZ軸およびX軸を有する表示領域に表示しながら、それぞれ上面図および正面図の示す2次元図形データを入力する。図5は図4に対し上面図および正面図の2次元図形データの入力が終了したときの表示画面の表示状態を示している。入力されたそれぞれの2次元図形データは一般には2次元図形データメモリ15に図2(a)に示されるように格納される。15.【0014】図2(a)において、213は第1の2次元図形データ、215、216、217、218はそれぞれ2次元図形データ213の有する図形要素の図形データである点の2次元図形データ、線の2次元図形データ、円の2次元図形データ、および、曲線を示す2次元図形データである。213は第1の2次元図形データ213の示す第1の2次元図形に点、線、円、および曲線が少くとも1つある場合の例を示している。points,円、および曲線の2次元図形がない場合は、線の2次元図形データを線の2次元図形データ216の他に追加し、点の2次元図形データ215、円の2次元図形データ217、および、曲線の2次元図形データ218等は削除された状態になる。214は第2の2次元図形データを示している。第2の2次元図形データ214の構成は第1の2次元図形データ213と同様なので説明を省略する。213、214の他に第3の2次元図形データ等がある場合もそれらの2次元図形データの構成は第1の2次元図形データ213と同様である。213.【0015】また、219、および、220は、第1および第2の2次元図形データ213、214にそれぞれ付された2次元図形データ番号である。205,206と関連して採番され、2次元ビューデータ番号と2次元図形データ番号が同一の2次元ビューデータと2次元図形データが一組になっていることを示すようにしている。ステップS303で1つの2次元図形の図形要素の定義が終了すると次のステップS304に進む。S304.【0016】ステップS304では、すべての2次元図形要素の定義が終了したか判定し、終了していなければステップS303に戻り、終了していれば次のステップS305に進む。ステップS303で行う2次元図形の図形要素の定義のための入力操作は、2次元図形の図形要素を示す2次元図形データを単純に入力すればよく、3次元図形を思い浮べ、3次元図形座標値を入力するなどの複雑な思考過程を必要としない。従って、入力操作時の誤入力がなく、入力操作の能率もよい。S301〜ステップS304で定義され表示画面上に表示された2次元図形にもとづき、3次元図形を構成する1つの図形要素について図6に示されるフロー図により3次元図形データを作成し、3次元図形データメモリ8に格納する。3次元図形を構成する図形要素の3次元図形データを作成し、作成された3次元図形データを3次元図形データメモリ8に格納する場合を具体例にとり、図6のフロー図により説明する。図7(a)および図7(b)は図5(a)、及び、図5(b)と同様な表示画面の表示状態を示している。(a)2、k3、k4および図7(b)の線k6で示される四角錐台の底面の図形を3次元図形を構成する1つの図形要素としてとりあげる。2次元図形の図形要素を構成する構成要素として線k1の図形を表示画面上でマウス等により指定し、次のステップS602に進む。k3、k4のすべての指定が終了したか否かを判定し、終了していなければステップS601に戻り線k1の場合を同様にマウス等にて指定する。k2,k3、k4のすべての指定が終了していれば次のステップS603に進む。k5を指定することにより線k1を含む面k5の輪郭図形として当該図形を指定するようにしてもよい。example,2次元ビューデータメモリ17の内容と照合すれば特定できるので、この特定された2次元ビューデータの有する投影データを当該図形に対応する投影データとし、次のステップS604に進む。1,または、当該図形の投影方向とは異る方向に投影した別の図形(図7で示される例では図7(b)のk6)を用いるようにするかを選択する。5.【0021】ステップS605では、上述のようにステップS601およびステップS602で指定した図形の投影方向とは異る方向に3次元図形の図形要素が投影された図形の構成要素として、図7で示される例の場合では図7(b)のk6を指定し、次のステップS606に進む。S606.【0022】ステップS606では、上述の異る方向に3次元図形の図形要素が投影された図形の構成要素のうち必要な構成要素のすべてについて指定を終了したか否かを判定する。終了していなければステップS605に戻り、終了していれば次のステップS607に進む。図7に示される例の場合は図7(b)のk6のみを指定すればよい。S603と同様に、例えば、表示画面の表示領域にもとづき2次元図形データを特定し、この特定された2次元図形データの有する投影データをステップS605で指定した図形の構成要素の投影データとする。S607から続いてステップS608に進む。S60410での処理、すなわち、平面の座標値の入力を行いステップS608に進む。ステップS608では、ステップS601〜ステップS607により指定され、互に異る方向に3次元図形の図形要素が投影された図形である複数の2次元図形の図形の図形要素とそれぞれの対応する投影データとにより3次元図形の図形要素の3次元的位置を示す3次元図形データを発生する。graphic,上述の1つの2次元図形の図形要素が存在する平面の座標とにより3次元図形の図形要素の3次元的位置を示す3次元図形データを発生する。ステップS608からステップS609に進む。(b)7が特定されることを示す説明図である。k3、k4できまり、Z座標値は線k6のZ座標値になる。ステップS608から次のステップS609に進む。S608で発生された3次元図形データを3次元図形データメモリ8に格納するとともに、この3次元図形データが示す3次元図形を、3次元ビューデータメモリ6にあらかじめ記憶されている所定の3次元ビューデータにもとづき表示画面上に表示する。given次元ビューデータにもとづき斜視的に表示された図形である図形n1を表示する。data.【0026】以上により図6に示されるフローは終了し、3次元図形の1つの図形要素が定義される。上述の四角錐台の例では、3次元図形である四角錐台の1つの図形要素である3次元図形k7が定義される。defined.【0027】次に、図3のフロー図に戻り説明する。ステップS305が終了すると続いてステップS306に進む。ステップS306では、3次元図形を構成するすべての必要な3次元図形要素の定義が終了したか判定し、終了していなければステップS305に戻る。終了していれば3次元図形の定義がすべて終了したものとして図3のフローを終了する。7(a)の曲線m1と図7(b)の曲線m2とを指定することから始まる図6に示されるフローを実行することにより図7(c)に上面の輪郭図形が斜視的に投影された図形である図形n2と断面曲線が斜視的に投影された図形である図形n3とが表示される。figure.【0029】以上に説明したように四角錐台の場合、稜線図形のように3次元図形として取扱う必要のない補助的な図形は定義する必要がないので、入力作業の効率がよい。以上のように表示画面上に表示された図形n1、図形n2、図形n3について、マウス等により輪郭線として図形n1、および、図形n2を指定し、断面曲線として図形n3を指定することにより図18に示される曲面18eが定義される。18eは、3次元図形データメモリ8に格納され、例えば図18に示されるように格子線を施して画面表示することなども可能になる。2次元図形の画面上の配置や、3次元図形を所定方向に斜視的に投影した2次元図形の画面上の配置が自由にできるとともに、さらに、表示画面上のそれぞれの図形の拡大、縮小等も自由にできるので、画面を見易くし、操作を容易にすることができる。17に格納し、選択的に画面表示できるようにすることもできるので、このような3次元図形の定義も容易になる。graphic.【0032】次に、すでに定義された図形を変更する図形の編集として上述の四角錐台の高さを変え、図19に示される形状から図20に示される形状に変更する場合について説明する。12c、12d、12e、および、12fの再定義は通常不用である。このように、従来例と比べ変更が容易である。graphic次元図形データが格納される。221、222、223、224、225はそれぞれ3次元図形要素を示す3次元図形データである点の3次元図形データ、線の3次元図形データ、円の3次元図形データ、曲線の3次元図形データ、および曲面の3次元図形データである。3次元図形要素として存在する場合の例を示している。element.【0034】また、曲面の定義を次に述べる方法によるようにしてもよい。figure,この2次元図形の掃引範囲を示す2次元図形の2次元図形データおよびこの2次元図形の投影データと、から柱状の3次元図形の表面の形状である曲面の特定を行うようにしてもよい。図9は、円筒体の場合について、この方法を図示したものである。図9(a)に示される表示領域に円筒体の断面の輪郭形状である2次元図形である円9aが示され、図9(b)に示される表示領域に掃引範囲を示す2次元図形である線9bが示されている。9(c)に表示される。parallel,この曲線が投影された互に投影方向の異る2つの2次元図形を、それぞれの投影方向に掃引したときできる2つの曲面の交線として、3次元図形である曲線を特定することができる。graphic.【0036】3次元図形は加工するための3次元加工パスを含むようにしてもよく、このような、場合も上述のように3次元図形データメモリ8に格納された3次元図形データと、3次元ビューデータメモリ6に格納されている3次元ビューデータと、にもとづき、表示画面上の所定の表示領域に加工パスを含む3次元図形を斜視的に表示することができる。相当する2次元図形の表示領域に、それぞれ、加工パスを含む上面図、加工パスを含む正面図等を表示することができる。このように表示することにより加工パスの位置、または、3次元図形の寸法的な良否の判定が容易になる。18より入力することも可能である。2次元図形を表示することもできる。18より変更し、変更された結果を上面図、正面図に同様に表示することもできる。図3のフロー図は、先に2次元図形の図形要素を定義し、後から3次元図形の図形要素を定義するようにしているが、必要に応じて交互に定義するようにすることもできる。possible,上面図、正面図等の2次元図形毎に2次元図形データと2次元ビューデータとをそれぞれ2次元図形データメモリ15および2次元ビューデータメモリ17に、それぞれの2次元図形データと2次元ビューデータとが対応づけられた状態で格納されていることによる。15、および、2次元ビューデータメモリ17に格納せずに、あらかじめ、各々の2次元図形の表示される表示画面上の表示領域を定めるとともに、各々の2次元図形データが格納される2次元図形データメモリ15のメモリ領域を定めておき、表示画面上に表示されている2次元図形の2次元ビューデータは、この表示されている2次元図形の表示領域を含む表示データを有する2次元ビューデータを検索することにより特定するようにしてもよい。the.【0041】また、表示画面上で2次元図形データおよび2次元ビューデータにもとづき表示される2次元図形と、3次元図形データと3次元ビューデータとにもとづき表示される図形とを識別しやすくするため、それぞれの表示範囲を示す枠の色、線種(実線、破線等)、線幅等を異るものにしたり、表示図形の色または、表示領域内の背景色を異るものにしたり、マウス2やタブレット3等の指定位置を示すカーソルの色や形状を異るものにしたりしてもよい。the.【0042】また、この発明による3次元図形データ発生装置は、CAD/CAM装置に限らず自動プログラミング装置やNC装置に組込まれた自動プログラミング機能に適用してもよく、いずれに適用した場合も同様の効果を奏する。3次元図形を発生できる。因みに、上記対応付けをコンピュータ処理させることも考えられるが、この処理のアルゴリズムが複雑であって処理が遅くなり、また3次元図形が複雑な場合には、その対応付けが出来ずにエラー処理となる懸念がある。case,正面図等の各ポイントを指定する必要があって指定個所が多くなり、またポイントであるので、マウス等で指定し難い。DRAWINGS【図1】この発明の一実施例による3次元図形データ発生装置を有するCAD/CAM装置のブロック構成図である。invention.【図2】この発明の一実施例による2次元図形データメモリ、3次元図形データメモリ、2次元ビューデータメモリおよび3次元ビューデータメモリに格納されるデータの1例を示すメモリ内容構成図である。.【図3】図2に1例が示されるメモリ内容を設定するフロー図である。shown.【図4】図3のフロー図により設定された2次元ビューデータおよび3次元ビューデータにもとづく表示画面上の表示領域および座標軸等の表示規準を示す画面表示図である。FIG.【図5】四角錐台について図4に示された表示規準により表示した画面表示図である。FIG.【図6】図2のフロー図のステップS305の詳細フロー図である。FIG.【図7】図6のフロー図について、図形要素の指定等について説明するための四角錐台の画面表示図である。elements.【図8】上面図および正面図の2次元図形により3次元図形が特定されることを示す説明図である。view.【図9】2次元図形と掃引データとにより柱状体が特定されることを示す説明図である。generatorAD/CAM装置のブロック構成図である。device.【図11】図10に示される従来装置により3次元図形データを発生する場合のフロー図である。10.【図12】3次元図形の1例を示す四角錐台の上面図および正面図を示す説明図である。graphic.【図13】3次元図形の1例を示す四角錐台の斜視図である。graphic.【図14】四角錐台を例にとり図11に示されるフロー図により設定した3次元ビューデータにもとづく表示画面の状態を示す画面表示図である。example.【図15】図11に示されるフロー図により四角錐台の底面の図形データを入力した場合の画面表示図である。bottom.【図16】図11に示されるフロー図により四角錐台の稜線の図形を示す図形データを入力する場合の画面表示図である。edges.【図17】図11に示されるフロー図により四角錐台の図形データの入力が終了したときの画面表示図である。finished.【図18】四角錐台の曲面18eを示す斜視図である。18e.【図19】四角錐台の高さを変更する前の上面図と正面図を示す図形変更の説明図である。height.【図20】四角錐台の高さを変更した後の上面図と正面図を示す図形変更の説明図である。3次元図形データ発生手段にて発生された3次元図形データを記憶する3次元図形データメモリとを備えた3次元図形データ発生装置。