專利名稱：將二維投影圖轉換成三維實體模型的方法及屬性的轉換方法
技術領域：
本發明涉及將利用機械制圖法作圖的二維投影圖轉換成三維實體模 型的方法及屬性的轉換方法。
背景技術：
利用機械部件等制作中使用的機械制圖法產生的圖形，采用以主視 圖、俯視圖、側視圖等二維圖形表現部件形狀并附加了尺寸及公差、表面 處理、材質、涂料等信息的二維圖形。
通過設計手法從二維CAD轉移到三維CAD，從而能夠提高設計的效率 和品質等，通過使用三維實體模型，從而能夠大大有助于機械設備開發成 本的削減等。
不過，無法實現在三維實體模型中加進二維投影圖所記載的尺寸及公 差、表面處理、材質、涂料等所謂屬性信息這一標準化，另外，現有三維 實體模型的制作手法很復雜，需要很多的工時。現狀的二維投影圖和三維 實體模型的利用實際情況和問題，在下述的非專利文獻l中揭示，另外， 板料加工中的三維實體模型的自動展開處理手法在下述的專利文獻1、2中
非專利文獻l:雜志「日經產品制造」2006.10，第104頁 第212頁， 日本經濟報社發行
專利文獻l:特開2001—216010號公報 專利文獻2:特開2001 — 147710號公報
要制作三維實體模型，需要復雜的作業，另外，記載尺寸和公差等屬 性也很困難。
發明內容
本發明的目的在于，提供一種利用二維CAD圖形通過簡單的操作轉換 為三維實體模型轉換的方法和屬性定義的自動化方法。
為了實現上述目的，本發明是將基于使用CAD而標準化的機械制圖法 作為二維投影圖繪制的制品轉換成三維實體模型的方法，其特征在于，包 括定義各投影圖的圖形范圍的工序；定義各投影圖的基準點的工序；選 擇作為各投影圖中繪制的圖形形狀的基準的線及點，作為三維坐標識別的 工序；選擇構成部件圖形的要素的所有線及點，識別三維坐標及構成要素， 從而制作接線框立體模型的工序；選擇構成要素的線要素使其構成閉合形 狀，從而識別面的工序識別所有的線或面，完成立體閉合形狀的工序； 識別朝向外部的面的工序。
另外，也能夠具備根據接線框立體模型直接制作三維實體模型的工序。
再有，也能夠自動進行圖形的點及線的選擇。
本發明另外還具備將在投影圖上以向視表示的面轉換為向視圖的工 序，具備將二維投影圖中記載的截面圖轉換為三維實體模型的工序。
再有，具備定義二維投影圖中記載的以數值無法表現的無限大平面的 工序，具備定義實心形狀和空心形狀的工序。
其次，還具備在三維實體模型上制作二維投影圖所記載的制品的屬性 的工序，屬性為以孔、截面、球、旋轉表現的形狀屬性，屬性為尺寸、公 差、材質、熱處理、表面處理、孔加工、絲錐等信息。
根據本發明，通過繪制二維CAD上作為投影圖繪制的制品的形狀要 素和指定面，從而能夠簡單地制作三維實體模型。另外，制品加工中需要 的屬性等也能夠容易地進行轉換。
圖l是用以說明本發明的從二維投影圖向三維實體模型轉換的轉換順 序(工序)的二維圖形的例子。
圖2是表示為了定義二維圖形中所示的工件W1的形狀而識別各圖形 要素的三維坐標的工序的說明圖。
圖3 — 1是表示本發明的在三維坐標上識別二維投影圖中表現的各圖
形要素的工序(順序)的說明圖。
圖3—2是表示本發明的在三維坐標上識別二維投影圖中表現的各圖 形要素的工序(順序)的說明圖。
圖3—3是表示本發明的在三維坐標上識別二維投影圖中表現的各圖 形要素的工序(順序)的說明圖。
圖3—4是表示本發明的在三維坐標上識別二維投影圖中表現的各圖 形要素的工序(順序)的說明圖。
圖3 — 5是表示本發明的在三維坐標上識別二維投影圖中表現的各圖 形要素的工序(順序)的說明圖。
圖3—6是表示本發明的在三維坐標上識別二維投影圖中表現的各圖 形要素的工序(順序)的說明圖P
圖3 — 7是表示本發明的在三維坐標上識別二維投影圖中表現的各圖 形要素的工序(順序)的說明圖。
圖3—8是表示本發明的在三維坐標上識別二維投影圖中表現的各圖 形要素的工序(順序)的說明圖，
圖3—9是表示本發明的在三維坐標上識別二維投影圖中表現的各圖 形要素的工序(順序)的說明圖。
圖3—IO是表示本發明的在三維坐標上識別二維投影圖中表現的各圖 形要素的工序(順序)的說明圖。
圖3 — 11是表示本發明的在三維坐標上識別二維投影圖中表現的各圖 形要素的工序(順序)的說明圖。
圖3 —12是表示本發明的在三維坐標上識別二維投影圖中表現的各圖 形要素的工序(順序)的說明圖。
圖3 — 13是表示本發明的在三維坐標上識別二維投影圖中表現的各圖 形要素的工序(順序)的說明圖。
圖3 —14是表示本發明的在三維坐標上識別二維投影圖中表現的各圖 形要素的工序(順序)的說明圖。
圖3 —15是表示本發明的在三維坐標上識別二維投影圖中表現的各圖 形要素的工序(順序)的說明圖。
圖3 —16是表示本發明的在三維坐標上識別二維投影圖中表現的各圖 形要素的工序(順序)的說明圖。
圖3 — 17是表示本發明的在三維坐標上識別二維投影圖中表現的各圖
形要素的工序(順序)的說明圖。
圖4是表示構成與經過圖3 — 1至圖3 — 17中說明的工序所獲得的工
件對應的模型的所有三維坐標及其構成要素的說明圖。
圖5 —1是表示用以將三維要素制成實體模型的面定義工序的說明圖。 圖5—2是表示用以將三維要素制成實體模型的面定義工序的說明圖。 圖6是表示用于二維圖形上所表現的工件的孔的加工的作業順序的說
明,圖。
圖7是表示用于二維圖形上所表現的工件的孔的加工的作業順序的說 明圖。
圖8是表示用于二維圖形上所表現的工件的孔的加工的作業順序的說 明圖。
圖9是表示向視圖的轉換順序的說明圖。
圖IO是表示向視圖的轉換順序的說明圖。
圖11是表示截面的形狀屬性的制作順序的說明圖。
圖12是表示球和圓筒的形狀屬性的制作順序的說明圖。
圖13是表示圓錐的形狀屬性的制作順序的說明圖s
圖14是表示截面圖中所表現的圓筒孔的制作順序的說明圖。
圖15是表示繪圖作業的自動化的例子的說明圖。
圖中W1—制品(工件)，Dl—主視圖范圍，D2—俯視圖范圍，D3 —右視圖范圍，D4，B—B截面圖，D5—P向視圖，P1 —主視圖用基準點， P100—俯視圖用基準點，P200—右視圖用基準點。
具體實施例方式
圖1表示用以說明本發明的從二維圖形向三維實體模型轉換的轉換順 序(工序)的二維圖形的例子。
作為機械制品的工件Wl以作為在CAD畫面上被標準化的機械制圖 法的三角法的投影圖的主視圖、俯視圖、右視圖來表現外形形狀，附加了 俯視圖所示的B—B截面和B—B截面圖上所示的P向視圖。
圖2表示為了定義CAD畫面上的二維圖形所示的工件W1的形狀而 識別各圖形要素的三維坐標的工序。
首先，定義主視圖范圍D1、俯視圖范圍D2、右視圖范圍D3。俯視 圖所表示的B—B截面圖定義為圖形D4、 B-B截面圖D4所表示的P 向視圖定義為圖形D5。
然后，將主視圖Dl上工件Wl的基準點定義為點Pl,將俯視圖D2 上工件W1的基準點定義為點P100。同樣，將右視圖D3上工件W1的基 準點定義為點P200。
以下，用圖3 — 1 圖3 — 17說明本發明的在三維坐標上識別二維圖形 中表現的各圖形要素的工序(順序)。
還有，圖的()所示的數字表示工序的順序。點以符號P表示，線以 符號L表示。
說明中，接著符號P、 L的數字符號在主視圖上以從數字l幵始的數 列表示，在俯視圖上以從數字100開始的數列表示。同樣，在右側視圖上 以從數字200開始的數列表示。
還有，各圖形上所示的三維坐標在L后以數字300開始的數列表示。
工序(1)選擇主視圖上的線Ll。工序(2) (3)選擇俯視圖上的點 PIOO、 P101,工序(4) (5)選擇右視圖上的線L200、 L201。通過此操作 能夠實現二維圖形上呈現的局部的形狀L300、 L301的坐標識別 。
圖3—2中，工序(6) (7)選擇俯視圖上的線LIOO、 LlOl，工序(8) (9)選擇主視圖上的點P2、 P3，工序(10)選擇右視圖上的線L202。
通過此工序，能夠識別形狀L302、 L303。
圖3—3中，工序(11)選擇主視圖上的線L2，工序(12) (13)選 擇俯視圖上的線U02、 L103，工序(14) (15)選擇右視圖上的點P201、 P202。
通過此工序，能夠識別形狀L304、 L305, 以下，將同樣的工序繼續到圖3 — 17所示的工序(57、 圖4表示用構成與經過圖3 — 1至圖3 — 17中說明的工序所獲得的工 件Wl對應的模型的所有三維坐標及其構成要素來制作的接線框3DE。 接著，為了將該三維接線框3DE制作成實體模型SM而轉移到面定 義工序。
圖5 —1、圖5—2表示該面定義工序。
圖5 — 1 (a)中，選擇線要素使其成為閉合形狀，作為M1識別。(b) 中識別面M2， (c)中識別面M3。
以下，繼續該工序，以圖5—2的工序(0的面M9的識別來結束面 識別的作業，完成圖5—2 (j)所示的由面形成的閉合形狀。
圖5—2 (k)所示的工序中，點擊完成的立體閉合形狀的各面，該被 點擊的面指示朝向外部，從而能夠判斷內部、外部的區別。
通過此工序，完成圖5—2 (1)所示的實體模型SM。
圖6~圖8表示用于二維圖形上所表現的工件Wl的孔Hl的加工的作 業順序。
孔H1的中心位置H2和高度位置H3，能夠通過點擊圖形上的部位來 進行指示。
從菜單選擇孔的加工形狀，在絲錐孔加工的副菜單上加以必要的指 示，從而，系統自動制作孔H1的形狀。 圖9、圖IO表示向視圖的轉換順序。
在菜單上選擇"向視圖",點擊實體模型SM上由面M8定義的面。 從而，自動制作與面M8成直角的基準坐標。
在該基準坐標上指示孔H10的規格，從而，系統自動制作孔H10的 形狀。
圖11~圖14表示各種形狀屬性的制作順序。
圖ll表示截面的形狀屬性的制作順序，圖12表示球和圓筒的形狀屬 性的制作順序。
圖13表示圓錐的形狀屬性的制作順序，圖14表示截面圖中所表現的 圓筒孔的制作順序。
圖15是表示繪圖作業的自動化的例子的說明圖。
圖3的說明中，說明了使用手動進行的繪圖的工序(順序)，不過， 當然也可以自動檢測相連的線、或自動檢測同一平面上的線。或者也可以 自動判別由那些要素構成的接線立體結構。
另外，在面及屬性的定義上當然也可以取代手動而采用自動化。
權利要求
1.一種將二維投影圖轉換成三維實體模型的方法，其是將基于使用CAD而標準化的機械制圖法作為二維投影圖繪制的制品轉換成三維實體模型的方法，其特征在于，包括定義各投影圖的圖形范圍的工序；定義各投影圖的基準點的工序；選擇作為各投影圖中繪制的圖形形狀的基準的線及點，作為三維坐標識別的工序；選擇構成部件圖形的要素的所有線及點，識別三維坐標及構成要素，從而制作接線框立體模型的工序；選擇構成要素的線要素使其構成閉合形狀，從而識別面的工序；識別所有的線或面，完成立體閉合形狀的工序；識別朝向外部的面的工序。
2. —種將二維投影圖轉換成三維實體模型的方法，其是將基于使用 CAD而標準化的機械制圖法作為二維投影圖繪制的制品轉換成三維實體 模型的方法，其特征在于，包括；定義各投影圖的圖形范圍的工序； 定義各投影圖的基準點的工序；選擇作為各投影圖中繪制的圖形形狀的基準的線及點，作為三維坐標 識別的工序；選擇構成部件圖形的要素的所有線及點，識別三維坐標及構成要素， 從而制作接線框立體模型的工序；根據接線框立體模型直接制作三維實體模型的工序。
3. 根據權利要求1或2所述的將二維投影圖轉換成三維實體模型的 方法，其特征在于，自動進行圖形的點及線的選擇。
4. 根據權利要求1或2所述的將二維投影圖轉換成三維實體模型的 方法，其特征在于，具備將在投影圖上以向視表示的面轉換為向視圖的工 序。
5. 根據權利要求1或2所述的將二維投影圖轉換成三維實體模型的 方法，其特征在于，具備將二維投影圖中記載的截面圖轉換為三維實體模 型的工序。
6. 根據權利要求1或2所述的將二維投影圖轉換成三維實體模型的 方法，其特征在于，具備定義二維投影圖中記載的無法以數值表現的無限 大平面的工序。
7. 根據權利要求1或2所述的將二維投影圖轉換成三維實體模型的 方法，其特征在于，具備定義實心形狀和空心形狀的工序。
8. —種將二維投影圖轉換成三維實體模型的方法，其是將基于使用 CAD而標準化的機械制圖法作為二維投影圖繪制的制品轉換成三維實體 模型的方法，其特征在于，包括定義各投影圖的圖形范圍的工序； 定義各投影圖的基準點的工序；選擇作為各投影圖中繪制的圖形形狀的基準的線及點，作為三維坐標 識別的工序；選擇構成部件圖形的要素的所有線及點，識別三維坐標及構成要素， 從而制作接線框立體模型的工序；選擇構成要素的線要素使其構成閉合形狀，從而識別面的工序； 識別所有的線或面，完成立體閉合形狀的工序； 識別朝向外部的面的工序；在三維實體模型上制作二維投影圖中記載的制品的屬性的工序。
9. 一種將二維投影圖轉換成三維實體模型的方法，其是將基于使用 CAD而標準化的機械制圖法作為二維投影圖繪制的制品轉換成三維實體 模型的方法，其特征在于，包括定義各投影圖的圖形范圍的工序； 定義各投影圖的基準點的工序；選擇作為各投影圖中繪制的圖形形狀的基準的線及點，作為三維坐標 識別的工序；選擇構成部件圖形的要素的所有線及點，識別三維坐標及構成要素， 從而制作接線框立體模型的工序； 根據接線框立體模型直接制作三維實體模型的工序； 在三維實體模型上制作二維投影圖中記載的制品的屬性的工序。
10. —種權利要求8或9所述的將二維投影圖轉換成三維實體模型的 方法中的屬性的轉換方法，其特征在于，屬性為以孔、截面、球、旋轉表 現的形狀屬性。
11. 一種權利要求8或9所述的將二維投影圖轉換成三維實體模型的 方法中的屬性的轉換方法，其特征在于，屬性為尺寸、公差、材質、熱處 理、表面處理、孔加工、絲錐等信息。
全文摘要
提供一種通過簡單操作根據在CAD畫面上制作的二維投影圖制作三維實體模型的方法。在CAD畫面的主視圖、俯視圖、右視圖上分別選擇基準點(P1、P100、P200)。工序(1)選擇線(L1)，工序(2)、(3)選擇點(P100、P101)，工序(4)、(5)選擇線(L200、L201)，從而進行三維要素(L300、L301)的坐標識別。以下，依次重復該作業，以點及線識別制品整體的形狀。將由線圍起的閉合形狀識別為面，從而能夠以簡單的手法制作三維實體模型。
文檔編號G05B19/4097GK101174147SQ200710166899
公開日2008年5月7日 申請日期2007年10月23日 優先權日2006年10月30日
發明者宮川直臣, 山崎恒彥 申請人:山崎馬扎克公司