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TCAD操作解説書
機能追加により多少実システムと異なっているところがあります。
基本的にはガイダンス表示に従ってください。
クラス「直線」を追加しました。(平成24年5月16日)
有限会社 高濱コンピュータサービス
高濱 博久
平成22年5月10日
E-Mail : [email protected]
平成22年5月31日
機能追加-1 平成22年 7月23日
機能追加-2 平成23年11月16日
機能追加-3 平成24年 5月16日
1.概要
本システムは、二図面あるいは三図面からマウスを使い三次元の点データ(三次元座標値)の入力を
可能にする研究用システムです。
これまで机上で考えていたマウスによる三次元データ入力を、この40年間に培ってきたCAD技術およ
びオブジェクト指向技術をベースに実際にプログラミングしたもので、CADシステムとして持つべき重要な
技術を随所に取り入れております。
機能追加-1
Bezier曲線(バーンスタイン基底関数)
Bezier曲面
Bezier回転面
B-Spline曲線(Bスプライン基底関数)
B-Spline曲面
B-Spline回転面
開発環境
Windows XP Professional Service Pack 3
Visual Studio 2008
Visual C#
NET Framework 3.5
実行環境
Windows XP
NET Framework 3.5
主な参考文献は下記の通りです。
線形代数入門
コンピュータグラフィックス
パワープログラミングMFC
斉藤正彦 著
山口富士夫 訳
小林憲司 監訳
東京大学出版会
日刊工業新聞社
ソフトバンク
現在は下記の図形要素の処理を行っています。
①.点
②.線分
③.円弧
④.四角柱
⑤.折れ線(ポリライン)
⑥.多角形(ポリゴン)
機能追加-1
⑦Bezier曲線
⑧Bezier曲面
⑨Bezier回転面
⑩B-Spline曲線
⑪B-Spline曲面
⑫B-Spline回転面
操作機能としては下記の通りです。
①.図面選択機能
1面図
2面図(横)
2面図(縦)
3面図
②.図形入力機能
点
線分
円弧
円弧2
四角柱
四角柱2
折れ線(ポリライン)
多角形(ポリゴン)
交点(線分×線分)
交点(直線×直線)
選択機能
機能追加-1
Bezier曲線
Bezier曲面
Bezier回転面
B-Spline曲線
B-Spline曲面
B-Spline回転面
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③.回転操作機能
起動停止
起動
停止
初期
回転軸変更
初期設定
変更設定
④.選択操作機能
選択した図形要素に下記操作が可能です。
削除
移動
コピー
機能追加-1
選択したポリゴンに下記操作が可能です。
Bezier曲線
B-Spline曲線
2.初期値設定
下図の設定画面で原点と幅を指定し、ワールド座標系を設定します。
「テストデータの表示」のチェックをはずすとテストデータが作られません。
応答後、メイン・メニューの「ファイル」の「新規作成」を選択すると3面図画面が表示されます。
3.図面選択機能
下記の図面に切り替わります。
1面図 : X-Y画面
2面図(横) : X-Y画面 と Z-Y画面
2面図(縦) : X-Y画面 と X-Z画面
3面図 : X-Y画面 と X-Z画面 と Z-Y画面 と アイソメ画面
下図:3面図表示
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4.入力操作
ボタンの押下で点が仮表示され、マウス移動で点が移動し、ボタンアップで座標位置が決まります。
座標値入力は、マウスの左ボタンを押下し座標位置を入力します。図形要素の選択は右ボタンを押
下しマウスを表示図形に近付け、赤表示で選択を確認します。
このときシフトキーを押しながらマウスを動かしたときは、点はマウスに追従しません。
例えば正面図と平面図で入力のときは、平面図でXとY座標値を決めシフトキーを押しながらマウスを
正面図に移動させXとZ座標値を決めます。
3面図では、正面図、平面図、側面図とアイソメ図が表示されます。アイソメ図上からの入力・選択は
出来ません。
下記のuvw座標系は、円弧あるいは四角柱が持つローカル座標系で中心座標あるいは原点座標を
原点とし、指定のu軸座標とv軸座標あるいはw軸座標で傾きを決めます。u-v面上に円弧あるいは四
角柱の1面が載ります。
入力操作での座標位置は、左ボタンでマウス位置の座標値が、右ボタンで選択の点あるいは線分の
近傍の端点の座標値が取られます。
入力途中での「ESC」キーで入力を中断出来ます。
1面図での入力は、Z値一定での入力となります。
(1)点
点
(2)線分
始点
終点
(3)円弧
中心座標
u軸座標
v軸座標(仮)
半径
始角
終角
(4)円弧2
中心座標
w軸座標
半径
始角
終角
(5)四角柱
対角座標1
対角座標2
(6)四角柱2
原点座標
u軸座標
v軸座標(仮)
縦幅
横幅
奥行
(7)折れ線(ポリライン)
座標入力×3以上の点
「Enter」で終了
(8)多角形(ポリゴン)
座標入力×3以上の点
「Enter」で終了
(9)交点(線分×線分)
右ボタンで2線分を選択し交点に点を作成します。
交点は双方の線分上になければなりません。
(10)交点(直線×直線)
右ボタンで2線分を選択し交点に点を作成します。
交点は線分の延長上でもかまいません。
(11)選択機能
右ボタンで図形要素を選択するとプルダウンメニューが表示され、下記の選択操作機能が
利用できます。
移動
削除
コピー
制御点移動
制御点追加
Bezeir曲線
B-Spline曲線
機能追加-1
(12)Bezier曲線
左ボタンで座標値を入力すると、それを制御点としてBezier曲線を作成します。
(13)Bezier曲面
右ボタンでポリラインを3本以上選択する。
「Enter」で入力されたポリラインを制御点としてBezier曲面を作成します。
(14)Bezier回転面
右ボタンで線分とポリラインを選択すると、線分を回転軸としてBezeir曲線で作る半回転面
を作る。
(15)B-Spline曲線
左ボタンで座標値を入力すると、それを制御点としてB-Spline曲線を作成します。
(16)B-Spline曲面
右ボタンでポリラインを3本以上選択する。
「Enter」で入力されたポリラインを制御点としてB-Spline曲面を作成します。
(17)B-Spline回転面
右ボタンで線分とポリラインを選択すると、線分を回転軸としてB-Spline曲線で作る半回転面
を作る。
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4.回転操作機能
任意軸周りの3次元回転です。
初期設定は原点を通り(1,1,1)方向を回転軸とします。
変更設定は、マウスで中心点と任意軸方向を入力し回転軸を指定します。このときの入力操作も左
右のボタンが使えます。
起動停止
起動 : 回転の開始
停止 : 回転の停止
初期 : 初期表示
回転軸変更
初期設定 : 回転軸を初期設定に戻します。
変更設定 : 回転軸を変更する。
中心座標 : 中心点
n軸座標 : 任意軸方向
下図:回転中
6.選択操作機能
「図形入力」メニュの「選択処理」メニューを選択します。
図形要素の選択は右ボタンを押下し、点を表示図形に近付け、黒から赤への表示変化で選択を確認
します。
このときシフトキーを押しながらマウスを動かしたときは、点はマウスに追従しません。
例えば正面図と平面図で入力のときは、平面図でXとY座標位置を決め、シフトキーを押しながらマウス
を正面図に移動させXとZ座標位置を決めます。
選択は通常線分への距離を見ていますが、四角柱の選択は平面への距離を見ております。
移動またはコピーでの選択した図形の移動は、左ボタンの押下でのマウス移動で行います。
図形要素を選択する(右ボタンアップ)と下記メニューが表示され、メニュー選択によりそれぞれの操作
が可能となります。
削除
移動
コピー
機能追加-1
選択したポリゴンに下記操作が可能です。
Bezier曲線
B-Spline曲線
下図:四角柱選択時
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機能追加-1
下図:回転面とBezier曲線とB-Spline曲線
機能追加-2
下記機能が追加されました。
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終了
Deco入力
以下8メニューは、2次元処理の別アプリです。
機能追加-3
入力操作に「直線」を追加しました。
今回の「直線」クラス追加に伴うソースコード上の修正追加箇所には下記のコメントを付け
ております。これにより、ソースコード解析の一助となればと思います。
//2012.5.16 Straight Line ・・・・・
オブジェクト指向による機能追加の容易性を実感してください。
尚、直線は無限長ということで、表示は表示枠でクリッピング処理をしました。
以上
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