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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 1 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 2 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。 3 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 4 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。 ファイル 開く 上書き保存 名前を付けて保存 クリップボードへ 印刷 印刷プレビュー 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 5