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INTERPOLATION PROCESSING METHOD AND INTERPOLATION PROCESSOR

Foreign code F110002376
File No. YNU07046B
Posted date Jan 17, 2011
Country WIPO
International application number 2008JP069306
International publication number WO 2009/057517
Date of international filing Oct 24, 2008
Date of international publication May 7, 2009
Priority data
  • P2007-282122 (Oct 30, 2007) JP
Title INTERPOLATION PROCESSING METHOD AND INTERPOLATION PROCESSOR
Abstract For interpolation processing, a moving vector for moving a control point is calculated using position information of interpolation points constituting a point group and vector information of a unit direction vector set for each interpolation point in interpolating the interpolation point using a curve and a curved surface expressed as control points such as a B-Spline curve and a curved surface and a fractured curved surface, and the control point is moved by motion amount in the moving direction of the moving vector. Processes of generating the curve and curved surface for interpolating the interpolation point and moving the control point are repeated, thereby evaluating a new control point position for fitting the curve and curved surface to the position of the point group and the unit direction vector. In the interpolation processing using position information of the point group and normal line information, an increase in the control point is inhibited to reduce an amount of processing data, and in addition, the need of specifying a size of a tangential vector is eliminated.
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】 制御点を用いて表される曲線または曲面によって点群を補間する補間処理方法において、
 前記点群は、補間点の位置情報と、当該補間点における曲線または曲面の方向および曲率を定める単位方向ベクトルのベクトル情報とを有し、
 前記補間処理は、制御点により定義される前記曲線あるいは前記曲面において、
 前記補間点の位置情報に基づいて、補間点から前記曲線上または前記曲面上に下ろした垂線の足を第1の点として求める幾何アルゴリズムの演算を行う第一の補間工程と、
 前記ベクトル情報に基づいて、単位方向ベクトルと垂直に交わる前記曲線の接線または前記曲面の接平面との接点を第2の点として求める幾何アルゴリズムの演算を行う第二の補間工程と、
 前記第1の点から前記補間点に向かうベクトル、前記第2の点から前記補間点に向かうベクトル、前記第2の点から前記第1の点に向かうベクトルを移動ベクトルとして求め、前記曲線または前記曲面を定義する制御点の位置を前記移動ベクトルから選択した何れか一つの移動ベクトルを用いて移動し、移動後の位置を新たな曲線または曲面の制御点の位置として定める幾何アルゴリズムの演算を行う第三の補間工程とを含み、
 前記各補間工程を行う演算処理を、前記幾何アルゴリズムを組み込んだ演算手段により行うことを特徴とする、補間処理方法。

【請求項2】 前記単位方向ベクトルは、前記補間点を補間する曲線又は曲面上において当該補間点での法線ベクトルであることを特徴とする、請求項1に記載の補間処理方法。

【請求項3】 前記演算処理で得た制御点に基づいて新たな曲線又は曲面を求め、補間点と求めた曲線又は曲面との距離としきい値とを比較し、前記距離がしきい値を満たす、又はしきい値よりも小さくなるまで、前記第一の補間工程と第二の補間工程と第三の補間工程を繰り返すことを特徴とする、請求項1又は2に記載の補間処理方法。

【請求項4】 前記演算処理で得た制御点に基づいて新たな曲線又は曲面を求め、各補間点に設定された単位方向ベクトルと、前記第一の補間工程で求めた垂線の足となる第1の点における曲線または曲面の法線ベクトルとの角度差としきい値とを比較し、前記角度差がしきい値を満たす、又はしきい値よりも小さくなるまで、前記第一の補間工程と第二の補間工程と第三の補間工程を繰り返すことを特徴とする、請求項1又は2に記載の補間処理方法。

【請求項5】 第1回目に行う第一の補間工程、第二の補間工程及び第三の補間工程において、
 前記点群の補間点を初期制御点とし、前記各幾何アルゴリズムの演算を行い、
 第2回目以降に行う第一の補間工程、第二の補間工程及び第三の補間工程において、
 補間工程で得た制御点の位置を新たな制御点の位置とし、前記幾何アルゴリズムの演算を行うことを特徴とする、請求項1から請求項4のいずれか一つに記載の補間処理方法。

【請求項6】 前記曲線はB-Spline曲線であり、前記曲面はB-Spline曲面あるいは細分割曲面であることを特徴とする、請求項1から請求項5のいずれか一つに記載の補間処理方法。

【請求項7】 制御点を用いて表される曲線または曲面によって点群を補間する補間処理装置において、
 前記点群は、補間点の位置情報と、当該補間点において曲線または曲面の方向および曲率を定める単位方向ベクトルのベクトル情報とを有し、
 制御点により定義される前記曲線あるいは前記曲面において、
 前記補間点の位置情報に基づいて、補間点から曲線上または曲面上に下ろした垂線の足を第1の点として求める幾何アルゴリズムによって第一の補間工程を行う第一の幾何演算手段と、
 前記ベクトル情報に基づいて、単位方向ベクトルと垂直に交わる前記曲線の接線または前記曲面の接平面との接点を第2の点として求める幾何アルゴリズムによって第二の補間工程を行う第二の幾何演算手段と、
 前記第1の点から前記補間点に向かうベクトル、前記第2の点から前記補間点に向かうベクトル、前記第2の点から前記第1の点に向かうベクトルを移動ベクトルとして求め、曲線または曲面を定義する制御点の位置を前記何れか一つの移動ベクトルを用いて移動し、移動後の位置を新たな曲線または曲面の制御点の位置として定める幾何アルゴリズムによって第三の補間工程を行う第三の幾何演算手段とを備え、
 前記第一の幾何演算手段、第二の幾何演算手段及び第三の幾何演算手段は、各幾何アルゴリズムをソフトウェアで実行するためのCPU及び記憶装置、又は各幾何アルゴリズムをハードウエアで実行するための回路を備えることを特徴とする、補間処理装置。

【請求項8】 前記単位方向ベクトルは、前記補間点を補間する曲線又は曲面上において当該補間点での法線ベクトルであることを特徴とする、請求項7に記載の補間処理装置。

【請求項9】 前記演算処理で得た制御点に基づいて曲線又は曲面を求め、補間点と前記求めた曲線又は曲面との距離としきい値とを比較する比較手段と、
 前記比較結果に基づいて、前記距離がしきい値を満たす、又はしきい値よりも小さくなるまで、前記第一の幾何演算手段と第二の幾何演算手段と第三の幾何演算手段とを繰り返して行わせるプログラム又は回路構成を有した制御手段を備えることを特徴とする、請求項7又は8に記載の補間処理装置。

【請求項10】 前記演算処理で得た制御点に基づいて曲線又は曲面を求め、各補間点に与えた法線ベクトルと、前記求めた垂線の足となる点における曲線または曲面の法線ベクトルとの角度差としきい値とを比較する比較手段と、
 前記角度差がしきい値を満たす、又はしきい値よりも小さくなるまで、前記第一の幾何演算手段と第二の幾何演算手段と第三の幾何演算手段を繰り返して行わせるプログラム又は回路構成を有した制御手段を備えることを特徴とする、請求項7又は8に記載の補間処理装置。

【請求項11】 前記第一の幾何演算手段、第二の幾何演算手段及び第三の幾何演算手段は、
 第1回目に行う演算において、前記点群を初期制御点とし前記幾何アルゴリズムの演算を行い、
 第2回目以降に行う演算において、前記第1回目の演算で得た制御点位置を新たな制御点位置とし、前記幾何アルゴリズムの演算を行うことを特徴とする、請求項7から請求項10のいずれか一つに記載された補間処理装置。

【請求項12】 前記曲線はB-Spline曲線であり、前記曲面はB-Spline曲面あるいは細分割曲面であることを特徴とする、請求項7から請求項11のいずれか一つに記載の補間処理装置。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • NATIONAL UNIVERSITY CORPORATION YOKOHAMA NATIONAL UNIVERSITY
  • Inventor
  • MAEKAWA, Takashi
  • GOFUKU, Shu-ichi
  • TAMURA, Shigefumi
IPC(International Patent Classification)
Specified countries AE(UTILITY MODEL),AG,AL(UTILITY MODEL),AM(PROVISIONAL PATENT)(UTILITY MODEL),AO(UTILITY MODEL),AT(UTILITY MODEL),AU,AZ(UTILITY MODEL),BA,BB,BG(UTILITY MODEL),BH(UTILITY MODEL),BR(UTILITY MODEL),BW(UTILITY MODEL),BY(UTILITY MODEL),BZ(UTILITY MODEL),CA,CH,CN(UTILITY MODEL),CO(UTILITY MODEL),CR(UTILITY MODEL),CU(INVENTOR'S CERTIFICATE),CZ(UTILITY MODEL),DE(UTILITY MODEL),DK(UTILITY MODEL),DM(UTILITY MODEL),DO(UTILITY MODEL),DZ,EC(UTILITY MODEL),EE(UTILITY MODEL),EG(UTILITY MODEL),ES(UTILITY MODEL),FI(UTILITY MODEL),GB,GD,GE(UTILITY MODEL),GH(UTILITY CERTIFICATE),GM,GT(UTILITY MODEL),HN,HR(CONSENSUAL PATENT),HU(UTILITY MODEL),ID,IL,IN,IS,JP(UTILITY MODEL),KE(UTILITY MODEL),KG(UTILITY MODEL),KM,KN,KP(INVENTOR'S CERTIFICATE)(UTILITY MODEL),KR(UTILITY MODEL),KZ(PROVISIONAL PATENT)(UTILITY MODEL),LA,LC,LK,LR,LS(UTILITY MODEL),LT,LU,LY,MA,MD(UTILITY MODEL),ME(PETTY PATENT),MG,MK,MN,MW,MX(UTILITY MODEL),MY(UTILITY-INNOVATION),MZ(UTILITY MODEL),NA,NG,NI(UTILITY MODEL),NO,NZ,OM(UTILITY MODEL),PG,PH(UTILITY MODEL),PL(UTILITY MODEL),PT(UTILITY MODEL),RO,RS(PETTY PATENT),RU(UTILITY MODEL),SC,SD,SE,SG,SK(UTILITY MODEL),SL(UTILITY MODEL),SM,ST,SV(UTILITY MODEL),SY,TJ(UTILITY MODEL),TM(PROVISIONAL PATENT),TN,TR(UTILITY MODEL),TT(UTILITY CERTIFICATE),TZ,UA(UTILITY MODEL),UG(UTILITY CERTIFICATE),US,UZ(UTILITY MODEL),VC(UTILITY CERTIFICATE),VN(PATENT FOR UTILITY SOLUTION),ZA,ZM,ZW,EP(AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MT,NL,NO,PL,PT,RO,SE,SI,SK,TR),OA(BF(UTILITY MODEL),BJ(UTILITY MODEL),CF(UTILITY MODEL),CG(UTILITY MODEL),CI(UTILITY MODEL),CM(UTILITY MODEL),GA(UTILITY MODEL),GN(UTILITY MODEL),GQ(UTILITY MODEL),GW(UTILITY MODEL),ML(UTILITY MODEL),MR(UTILITY MODEL),NE(UTILITY MODEL),SN(UTILITY MODEL),TD(UTILITY MODEL),TG(UTILITY MODEL)),AP(BW(UTILITY MODEL),GH(UTILITY MODEL),GM(UTILITY MODEL),KE(UTILITY MODEL),LS(UTILITY MODEL),MW(UTILITY MODEL),MZ(UTILITY MODEL),NA(UTILITY MODEL),SD(UTILITY MODEL),SL(UTILITY MODEL),SZ(UTILITY MODEL),TZ(UTILITY MODEL),UG(UTILITY MODEL),ZM(UTILITY MODEL),ZW(UTILITY MODEL)),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM)
(In Japanese)掲載特許について詳しくお知りになりたい方はHPの「お問い合わせ」ページにてお問い合わせください。

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