UNIT 03CAD・3Dプリント FIG.00 · EYECATCH

DXFのWIPEOUTを読む｜クリッピング境界・U/Vベクトル・表示フラグの構造

DXFのWIPEOUTを構成する挿入点、U/Vベクトル、クリッピング境界、表示フラグを整理。矩形・多角形の境界をWCSへ変換する式、Python抽出例、参照ハンドルと描画順の注意点まで実務向けに解説します。

DOC NO.EKP-03-1202

DATE2026-10-27

REVB

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WIPEOUTは、背景色で背後の線や文字を隠すDXFエンティティです。DXF上では単純なポリゴンではなく、IMAGEと共通の座標系やクリッピング境界を持ちます。グループコード14・24の点をWCS座標として扱うと、境界がずれるため注意が必要です。

この記事では、WIPEOUTの構造をグループコードから読み解き、矩形・多角形の境界を復元する考え方とPythonによる抽出方法を整理します。

WIPEOUTは「背景色で隠す領域」

WIPEOUTは、指定した境界内を現在の背景色で覆うエンティティです。塗りつぶし色を固定したSOLIDやHATCHとは異なり、背景色に追従して背後の図形を隠す用途に向いています。

AutodeskのDXFリファレンスでは、WIPEOUTにAcDbRasterImageのサブクラスマーカーが使われ、挿入点、Uベクトル、Vベクトル、画像サイズ、クリッピング境界などが定義されています。つまり、実装上はIMAGEに近い枠組みでマスク領域を表現しています。

ezdxfの公式ドキュメントも、WIPEOUTはIMAGEを基礎にしたエンティティであり、DXF R2000以降を必要とすると説明しています。一方、WIPEOUTの利用者が外部画像ファイルを用意する必要はありません。

HATCHやSOLIDは指定色で領域を描くのに対し、WIPEOUTは背景色で背後を隠します。「白いHATCH」へ置き換えると、黒背景や印刷設定で見え方が変わるため、変換先でもマスクとして扱うのが基本です。

主要グループコードを読む

WIPEOUT固有部分の中心は、配置を決めるベクトルとクリッピング境界です。

コード	内容	読み取り時の要点
10・20・30	挿入点	WCSの3次元点
11・21・31	Uベクトル	画像座標のU方向を表すWCSベクトル
12・22・32	Vベクトル	画像座標のV方向を表すWCSベクトル
13・23	画像サイズ	U方向・V方向の大きさ
340	IMAGEDEFへのハード参照	実装によって0の場合がある
70	表示プロパティ	ビットフラグとして解釈
280	クリッピング状態	0はオフ、1はオン
281・282・283	明るさ・コントラスト・フェード	IMAGEと共通の値域
360	IMAGEDEF_REACTORへのハード参照	実装によって0の場合がある
71	境界種別	1は矩形、2は多角形
91	後続する境界頂点数	14・24の組数と照合する
14・24	境界頂点	2次元の画像・クリップ座標

コード70は、表示、非整列時の表示、境界の使用、透明性を表すビットの組み合わせです。値5なら、ビット1と4による「表示」と「境界を使用」の組み合わせです。

矩形と多角形で頂点の意味が変わる

コード71が1の矩形境界では、コード14・24は対角の2点です。Autodeskの仕様では、既定の矩形は左下が(-0.5, -0.5)、右上が(size.x - 0.5, size.y - 0.5)です。

コード71が2の多角形境界では、3点以上を順番に並べます。コード91は後続する頂点数なので、実際に読めた点数と一致するか検証できます。

矩形の2点は閉じた四角形の頂点列ではありません。描画や面積計算に使うときは、次の4点へ展開します。

(xmin, ymin)
(xmax, ymin)
(xmax, ymax)
(xmin, ymax)

多角形では、先頭点と末尾点が一致しているとは限りません。閉領域として処理する側で、必要に応じて先頭点を末尾へ追加します。

境界座標をWCSへ変換する

グループコード14・24は、挿入点とは別のローカルな2次元座標です。境界点を $(u_i, v_i)$、挿入点を $\mathbf{O}$、U・Vベクトルをそれぞれ $\mathbf{U}$、$\mathbf{V}$ とすると、WCS上の点は次のアフィン変換で表せます。

$$ \mathbf{P}_i = \mathbf{O} + u_i\mathbf{U} + v_i\mathbf{V} $$

各成分へ展開すると次のとおりです。

$$ \begin{aligned} x_i &= O_x + u_i U_x + v_i V_x \\ y_i &= O_y + u_i U_y + v_i V_y \\ z_i &= O_z + u_i U_z + v_i V_z \end{aligned} $$

この式は、コード10が挿入点、コード11がU方向、コード12がV方向を表すというDXF定義に基づく座標変換です。U・Vベクトルは単位ベクトルとは限りません。尺度と回転がすでに含まれているため、正規化してはいけません。

半ピクセルの境界に注意する

既定境界が-0.5から始まるのは、挿入点が境界の角ではなく画像座標の基準に対応しているためです。たとえば、挿入点が $(100, 50, 0)$、Uベクトルが $(2, 0, 0)$、Vベクトルが $(0, 2, 0)$、境界点が $(-0.5, -0.5)$ なら、WCS点は次の位置になります。

$$ \mathbf{P} = (100, 50, 0) – 0.5(2, 0, 0) – 0.5(0, 2, 0) = (99, 49, 0) $$

単純に境界点へ挿入点を足すだけでは、尺度が反映されず誤った位置になります。

PythonでWIPEOUTを抽出する

次の例は、ASCII DXFをコードと値のペアとして読み、WIPEOUTエンティティから主要項目を抽出します。完全なDXFパーサーではありませんが、変換前の監査や未知ファイルの構造確認に使えます。

from pathlib import Path

def read_pairs(path: str) -> list[tuple[int, str]]:
    lines = Path(path).read_text(encoding="utf-8", errors="replace").splitlines()
    if len(lines) % 2:
        raise ValueError("DXFの行数が奇数です")
    return [(int(lines[i].strip()), lines[i + 1].strip())
            for i in range(0, len(lines), 2)]


def entities_of_type(pairs, entity_type: str):
    current = []
    for code, value in pairs:
        if code == 0:
            if current and current[0] == (0, entity_type):
                yield current
            current = [(code, value)]
        else:
            current.append((code, value))
    if current and current[0] == (0, entity_type):
        yield current


def first(record, code: int, default="0"):
    return next((value for c, value in record if c == code), default)


def vec3(record, x_code, y_code, z_code):
    return tuple(float(first(record, code)) for code in (x_code, y_code, z_code))


def parse_wipeout(record):
    origin = vec3(record, 10, 20, 30)
    u_axis = vec3(record, 11, 21, 31)
    v_axis = vec3(record, 12, 22, 32)

    xs = [float(value) for code, value in record if code == 14]
    ys = [float(value) for code, value in record if code == 24]
    if len(xs) != len(ys):
        raise ValueError("境界のコード14と24の個数が一致しません")

    raw = list(zip(xs, ys))
    expected = int(first(record, 91, str(len(raw))))
    if expected != len(raw):
        raise ValueError(f"コード91={expected}ですが頂点は{len(raw)}点です")

    wcs = [tuple(o + x * u + y * v for o, u, v in zip(origin, u_axis, v_axis))
           for x, y in raw]
    return {
        "handle": first(record, 5, ""),
        "boundary_type": int(first(record, 71, "1")),
        "clipping": int(first(record, 280, "0")) == 1,
        "display_flags": int(first(record, 70, "0")),
        "raw_boundary": raw,
        "wcs_boundary": wcs,
    }


pairs = read_pairs("drawing.dxf")
for record in entities_of_type(pairs, "WIPEOUT"):
    print(parse_wipeout(record))

実務用ツールではセクション境界、バイナリDXF、文字コード、異常値も扱う必要があります。既存ライブラリを利用できる場合は、ezdxfのboundary_path_wcs()やmake_path()を使う方が安全です。