TCAD操作解説書

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）
クラス「三角面」を追加しました。（平成２７年３月１４日）
「線分・直線の交点」を追加しました。（平成２７年３月１４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
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
機能追加－3
直線
機能追加－4
三角面
線分・直線と三角面の交点
開発環境
Windows ８．１
Visual Studio 20１３
NET Framework 3.5
Visual C#
実行環境
Windows ８．１
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
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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
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。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。
//2012.5.16 Straight Line　・・・・・
機能追加-４
入力操作に「三角面」と「線分・直線と三角面の交点」を追加しました。
今回の「三角面」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。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。
//2015.3.14 Triangle　・・・・・
以上
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