专利名称：将二维投影图转换成三维实体模型的方法及属性的转换方法
技术领域：
本发明涉及将利用机械制图法作图的二维投影图转换成三维实体模 型的方法及属性的转换方法。
背景技术：
利用机械部件等制作中使用的机械制图法产生的图形，采用以主视 图、俯视图、侧视图等二维图形表现部件形状并附加了尺寸及公差、表面 处理、材质、涂料等信息的二维图形。
通过设计手法从二维CAD转移到三维CAD，从而能够提高设计的效率 和品质等，通过使用三维实体模型，从而能够大大有助于机械设备开发成 本的削减等。
不过，无法实现在三维实体模型中加进二维投影图所记载的尺寸及公 差、表面处理、材质、涂料等所谓属性信息这一标准化，另外，现有三维 实体模型的制作手法很复杂，需要很多的工时。现状的二维投影图和三维 实体模型的利用实际情况和问题，在下述的非专利文献l中揭示，另外， 板料加工中的三维实体模型的自动展开处理手法在下述的专利文献1、2中
非专利文献l:杂志「日经产品制造」2006.10，第104页 第212页， 日本经济报社发行
专利文献l:特开2001—216010号公报 专利文献2:特开2001 — 147710号公报
要制作三维实体模型，需要复杂的作业，另外，记载尺寸和公差等属 性也很困难。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种利用二维CAD图形通过简单的操作转换 为三维实体模型转换的方法和属性定义的自动化方法。
为了实现上述目的，本发明是将基于使用CAD而标准化的机械制图法 作为二维投影图绘制的制品转换成三维实体模型的方法，其特征在于，包 括定义各投影图的图形范围的工序；定义各投影图的基准点的工序；选 择作为各投影图中绘制的图形形状的基准的线及点，作为三维坐标识别的 工序；选择构成部件图形的要素的所有线及点，识别三维坐标及构成要素， 从而制作接线框立体模型的工序；选择构成要素的线要素使其构成闭合形 状，从而识别面的工序识别所有的线或面，完成立体闭合形状的工序； 识别朝向外部的面的工序。
另外，也能够具备根据接线框立体模型直接制作三维实体模型的工序。
再有，也能够自动进行图形的点及线的选择。
本发明另外还具备将在投影图上以向视表示的面转换为向视图的工 序，具备将二维投影图中记载的截面图转换为三维实体模型的工序。
再有，具备定义二维投影图中记载的以数值无法表现的无限大平面的 工序，具备定义实心形状和空心形状的工序。
其次，还具备在三维实体模型上制作二维投影图所记载的制品的属性 的工序，属性为以孔、截面、球、旋转表现的形状属性，属性为尺寸、公 差、材质、热处理、表面处理、孔加工、丝锥等信息。
根据本发明，通过绘制二维CAD上作为投影图绘制的制品的形状要 素和指定面，从而能够简单地制作三维实体模型。另外，制品加工中需要 的属性等也能够容易地进行转换。
图l是用以说明本发明的从二维投影图向三维实体模型转换的转换顺 序(工序)的二维图形的例子。
图2是表示为了定义二维图形中所示的工件W1的形状而识别各图形 要素的三维坐标的工序的说明图。
图3 — 1是表示本发明的在三维坐标上识别二维投影图中表现的各图
形要素的工序(顺序)的说明图。
图3—2是表示本发明的在三维坐标上识别二维投影图中表现的各图 形要素的工序(顺序)的说明图。
图3—3是表示本发明的在三维坐标上识别二维投影图中表现的各图 形要素的工序(顺序)的说明图。
图3—4是表示本发明的在三维坐标上识别二维投影图中表现的各图 形要素的工序(顺序)的说明图。
图3 — 5是表示本发明的在三维坐标上识别二维投影图中表现的各图 形要素的工序(顺序)的说明图。
图3—6是表示本发明的在三维坐标上识别二维投影图中表现的各图 形要素的工序(顺序)的说明图P
图3 — 7是表示本发明的在三维坐标上识别二维投影图中表现的各图 形要素的工序(顺序)的说明图。
图3—8是表示本发明的在三维坐标上识别二维投影图中表现的各图 形要素的工序(顺序)的说明图，
图3—9是表示本发明的在三维坐标上识别二维投影图中表现的各图 形要素的工序(顺序)的说明图。
图3—IO是表示本发明的在三维坐标上识别二维投影图中表现的各图 形要素的工序(顺序)的说明图。
图3 — 11是表示本发明的在三维坐标上识别二维投影图中表现的各图 形要素的工序(顺序)的说明图。
图3 —12是表示本发明的在三维坐标上识别二维投影图中表现的各图 形要素的工序(顺序)的说明图。
图3 — 13是表示本发明的在三维坐标上识别二维投影图中表现的各图 形要素的工序(顺序)的说明图。
图3 —14是表示本发明的在三维坐标上识别二维投影图中表现的各图 形要素的工序(顺序)的说明图。
图3 —15是表示本发明的在三维坐标上识别二維投影图中表现的各图 形要素的工序(顺序)的说明图。
图3 —16是表示本发明的在三维坐标上识别二维投影图中表现的各图 形要素的工序(顺序)的说明图。
图3 — 17是表示本发明的在三维坐标上识别二维投影图中表现的各图
形要素的工序(顺序)的说明图。
图4是表示构成与经过图3 — 1至图3 — 17中说明的工序所获得的工
件对应的模型的所有三维坐标及其构成要素的说明图。
图5 —1是表示用以将三维要素制成实体模型的面定义工序的说明图。 图5—2是表示用以将三维要素制成实体模型的面定义工序的说明图。 图6是表示用于二维图形上所表现的工件的孔的加工的作业顺序的说
明,图。
图7是表示用于二维图形上所表现的工件的孔的加工的作业顺序的说 明图。
图8是表示用于二维图形上所表现的工件的孔的加工的作业顺序的说 明图。
图9是表示向视图的转换顺序的说明图。
图IO是表示向视图的转换顺序的说明图。
图11是表示截面的形状属性的制作顺序的说明图。
图12是表示球和圆筒的形状属性的制作顺序的说明图。
图13是表示圆锥的形状属性的制作顺序的说明图s
图14是表示截面图中所表现的圆筒孔的制作顺序的说明图。
图15是表示绘图作业的自动化的例子的说明图。
图中W1—制品(工件)，Dl—主视图范围，D2—俯视图范围，D3 —右视图范围，D4，B—B截面图，D5—P向视图，P1 —主视图用基准点， P100—俯视图用基准点，P200—右视图用基准点。
具体实施例方式
图1表示用以说明本发明的从二维图形向三维实体模型转换的转换顺 序(工序)的二维图形的例子。
作为机械制品的工件Wl以作为在CAD画面上被标准化的机械制图 法的三角法的投影图的主视图、俯视图、右视图来表现外形形状，附加了 俯视图所示的B—B截面和B—B截面图上所示的P向视图。
图2表示为了定义CAD画面上的二维图形所示的工件W1的形状而 识别各图形要素的三维坐标的工序。
首先，定义主视图范围D1、俯视图范围D2、右视图范围D3。俯视 图所表示的B—B截面图定义为图形D4、 B-B截面图D4所表示的P 向视图定义为图形D5。
然后，将主视图Dl上工件Wl的基准点定义为点Pl,将俯视图D2 上工件W1的基准点定义为点P100。同样，将右视图D3上工件W1的基 准点定义为点P200。
以下，用图3 — 1 图3 — 17说明本发明的在三维坐标上识别二维图形 中表现的各图形要素的工序(顺序)。
还有，图的()所示的数字表示工序的顺序。点以符号P表示，线以 符号L表示。
说明中，接着符号P、 L的数字符号在主视图上以从数字l幵始的数 列表示，在俯视图上以从数字100开始的数列表示。同样，在右侧视图上 以从数字200开始的数列表示。
还有，各图形上所示的三维坐标在L后以数字300开始的数列表示。
工序(1)选择主视图上的线Ll。工序(2) (3)选择俯视图上的点 PIOO、 P101,工序(4) (5)选择右视图上的线L200、 L201。通过此操作 能够实现二维图形上呈现的局部的形状L300、 L301的坐标识别 。
图3—2中，工序(6) (7)选择俯视图上的线LIOO、 LlOl，工序(8) (9)选择主视图上的点P2、 P3，工序(10)选择右视图上的线L202。
通过此工序，能够识别形状L302、 L303。
图3—3中，工序(11)选择主视图上的线L2，工序(12) (13)选 择俯视图上的线U02、 L103，工序(14) (15)选择右视图上的点P201、 P202。
通过此工序，能够识别形状L304、 L305, 以下，将同样的工序继续到图3 — 17所示的工序(57、 图4表示用构成与经过图3 — 1至图3 — 17中说明的工序所获得的工 件Wl对应的模型的所有三维坐标及其构成要素来制作的接线框3DE。 接着，为了将该三维接线框3DE制作成实体模型SM而转移到面定 义工序。
图5 —1、图5—2表示该面定义工序。
图5 — 1 (a)中，选择线要素使其成为闭合形状，作为M1识别。(b) 中识别面M2， (c)中识别面M3。
以下，继续该工序，以图5—2的工序(0的面M9的识别来结束面 识别的作业，完成图5—2 (j)所示的由面形成的闭合形状。
图5—2 (k)所示的工序中，点击完成的立体闭合形状的各面，该被 点击的面指示朝向外部，从而能够判断内部、外部的区别。
通过此工序，完成图5—2 (1)所示的实体模型SM。
图6~图8表示用于二维图形上所表现的工件Wl的孔Hl的加工的作 业顺序。
孔H1的中心位置H2和高度位置H3，能够通过点击图形上的部位来 进行指示。
从菜单选择孔的加工形状，在丝锥孔加工的副菜单上加以必要的指 示，从而，系统自动制作孔H1的形状。 图9、图IO表示向视图的转换顺序。
在菜单上选择"向视图",点击实体模型SM上由面M8定义的面。 从而，自动制作与面M8成直角的基准坐标。
在该基准坐标上指示孔H10的规格，从而，系统自动制作孔H10的 形状。
图11~图14表示各种形状属性的制作顺序。
图ll表示截面的形状属性的制作顺序，图12表示球和圆筒的形状属 性的制作顺序。
图13表示圆锥的形状属性的制作顺序，图14表示截面图中所表现的 圆筒孔的制作顺序。
图15是表示绘图作业的自动化的例子的说明图。
图3的说明中，说明了使用手动进行的绘图的工序(顺序)，不过， 当然也可以自动检测相连的线、或自动检测同一平面上的线。或者也可以 自动判别由那些要素构成的接线立体结构。
另外，在面及属性的定义上当然也可以取代手动而采用自动化。
权利要求
1.一种将二维投影图转换成三维实体模型的方法，其是将基于使用CAD而标准化的机械制图法作为二维投影图绘制的制品转换成三维实体模型的方法，其特征在于，包括定义各投影图的图形范围的工序；定义各投影图的基准点的工序；选择作为各投影图中绘制的图形形状的基准的线及点，作为三维坐标识别的工序；选择构成部件图形的要素的所有线及点，识别三维坐标及构成要素，从而制作接线框立体模型的工序；选择构成要素的线要素使其构成闭合形状，从而识别面的工序；识别所有的线或面，完成立体闭合形状的工序；识别朝向外部的面的工序。
2. —种将二维投影图转换成三维实体模型的方法，其是将基于使用 CAD而标准化的机械制图法作为二维投影图绘制的制品转换成三维实体 模型的方法，其特征在于，包括；定义各投影图的图形范围的工序； 定义各投影图的基准点的工序；选择作为各投影图中绘制的图形形状的基准的线及点，作为三维坐标 识别的工序；选择构成部件图形的要素的所有线及点，识别三维坐标及构成要素， 从而制作接线框立体模型的工序；根据接线框立体模型直接制作三维实体模型的工序。
3. 根据权利要求1或2所述的将二维投影图转换成三维实体模型的 方法，其特征在于，自动进行图形的点及线的选择。
4. 根据权利要求1或2所述的将二维投影图转换成三维实体模型的 方法，其特征在于，具备将在投影图上以向视表示的面转换为向视图的工 序。
5. 根据权利要求1或2所述的将二维投影图转换成三维实体模型的 方法，其特征在于，具备将二维投影图中记载的截面图转换为三维实体模 型的工序。
6. 根据权利要求1或2所述的将二维投影图转换成三维实体模型的 方法，其特征在于，具备定义二维投影图中记载的无法以数值表现的无限 大平面的工序。
7. 根据权利要求1或2所述的将二维投影图转换成三维实体模型的 方法，其特征在于，具备定义实心形状和空心形状的工序。
8. —种将二维投影图转换成三维实体模型的方法，其是将基于使用 CAD而标准化的机械制图法作为二维投影图绘制的制品转换成三维实体 模型的方法，其特征在于，包括定义各投影图的图形范围的工序； 定义各投影图的基准点的工序；选择作为各投影图中绘制的图形形状的基准的线及点，作为三维坐标 识别的工序；选择构成部件图形的要素的所有线及点，识别三维坐标及构成要素， 从而制作接线框立体模型的工序；选择构成要素的线要素使其构成闭合形状，从而识别面的工序； 识别所有的线或面，完成立体闭合形状的工序； 识别朝向外部的面的工序；在三维实体模型上制作二维投影图中记载的制品的属性的工序。
9. 一种将二维投影图转换成三维实体模型的方法，其是将基于使用 CAD而标准化的机械制图法作为二維投影图绘制的制品转换成三维实体 模型的方法，其特征在于，包括定义各投影图的图形范围的工序； 定义各投影图的基准点的工序；选择作为各投影图中绘制的图形形状的基准的线及点，作为三维坐标 识别的工序；选择构成部件图形的要素的所有线及点，识别三维坐标及构成要素， 从而制作接线框立体模型的工序； 根据接线框立体模型直接制作三维实体模型的工序； 在三维实体模型上制作二维投影图中记载的制品的属性的工序。
10. —种权利要求8或9所述的将二维投影图转换成三维实体模型的 方法中的属性的转换方法，其特征在于，属性为以孔、截面、球、旋转表 现的形状属性。
11. 一种权利要求8或9所述的将二维投影图转换成三维实体模型的 方法中的属性的转换方法，其特征在于，属性为尺寸、公差、材质、热处 理、表面处理、孔加工、丝锥等信息。
全文摘要
提供一种通过简单操作根据在CAD画面上制作的二维投影图制作三维实体模型的方法。在CAD画面的主视图、俯视图、右视图上分别选择基准点(P1、P100、P200)。工序(1)选择线(L1)，工序(2)、(3)选择点(P100、P101)，工序(4)、(5)选择线(L200、L201)，从而进行三维要素(L300、L301)的坐标识别。以下，依次重复该作业，以点及线识别制品整体的形状。将由线围起的闭合形状识别为面，从而能够以简单的手法制作三维实体模型。
文档编号G05B19/4097GK101174147SQ200710166899
公开日2008年5月7日 申请日期2007年10月23日 优先权日2006年10月30日
发明者宫川直臣, 山崎恒彦 申请人:山崎马扎克公司