JPH0760369B2 - 三次元座標入力処理装置 - Google Patents
三次元座標入力処理装置Info
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- JPH0760369B2 JPH0760369B2 JP6655587A JP6655587A JPH0760369B2 JP H0760369 B2 JPH0760369 B2 JP H0760369B2 JP 6655587 A JP6655587 A JP 6655587A JP 6655587 A JP6655587 A JP 6655587A JP H0760369 B2 JPH0760369 B2 JP H0760369B2
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- Japan
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- dimensional
- axis
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- input
- screen
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 グラフィック・ディスプレイ等において，二次元入力装
置から入力された二次元の移動量を，スクリーン座標系
で見て最も近い座標軸方向に分配することにより，三次
元座標の入力を可能とすると共に，応答表示として，座
標軸および原点と現在地点とを対角点とする直方体を表
示する手段を設けることにより，三次元座標入力に関す
る操作性を向上させる。
置から入力された二次元の移動量を，スクリーン座標系
で見て最も近い座標軸方向に分配することにより，三次
元座標の入力を可能とすると共に，応答表示として，座
標軸および原点と現在地点とを対角点とする直方体を表
示する手段を設けることにより，三次元座標入力に関す
る操作性を向上させる。
本発明は，グラフィック・システム等の画像を処理する
データ処理装置において，マウス，タブレットなどの二
次元の入力装置を用いて，画面表示との連動により，三
次元座標を簡便に入力できるようにした三次元座標入力
処理装置に関するものである。
データ処理装置において，マウス，タブレットなどの二
次元の入力装置を用いて，画面表示との連動により，三
次元座標を簡便に入力できるようにした三次元座標入力
処理装置に関するものである。
最近のCADシステム等では，二次元だけではなく，三次
元図形を扱うものが多くなってきている。このようなシ
ステムで，三次元の図形を表示・処理する場合,x軸,y
軸,z軸の所定の三次元座標軸を基準とした三次元座標
（x,y,z）を入力することが必要となる。
元図形を扱うものが多くなってきている。このようなシ
ステムで，三次元の図形を表示・処理する場合,x軸,y
軸,z軸の所定の三次元座標軸を基準とした三次元座標
（x,y,z）を入力することが必要となる。
従来，三次元座標を入力する場合，専用の三次元ジョイ
スティック等の装置を用いるか,x,y,zの各座標値をキー
ボードから数値で入力するようにされていた。
スティック等の装置を用いるか,x,y,zの各座標値をキー
ボードから数値で入力するようにされていた。
グラフィック・システムの多くは，二次元の入力装置，
即ち，マウス，タブレット，ジョイスティック等を備え
ており，これに三次元ジョイスティック等の三次元入力
装置を追加すると，二次元入力装置と三次元入力装置と
の使い分けが必要となり，操作性が悪くなるという問題
があり，また，三次元入力装置用の余分なポートが必要
になるという問題がある。
即ち，マウス，タブレット，ジョイスティック等を備え
ており，これに三次元ジョイスティック等の三次元入力
装置を追加すると，二次元入力装置と三次元入力装置と
の使い分けが必要となり，操作性が悪くなるという問題
があり，また，三次元入力装置用の余分なポートが必要
になるという問題がある。
本発明は上記問題点の解決を図り，二次元入力装置によ
って，画面表示との連動により，簡単に三次元座標を入
力する手段を提供することを目的としている。
って，画面表示との連動により，簡単に三次元座標を入
力する手段を提供することを目的としている。
第１図は本発明の基本構成例を示す。
第１図において,10はマウス，タブレット，ジョイステ
ィック等の二次元入力装置,11はディスプレイ装置,12は
画像を処理する処理装置,13は二次元入力部,14は二次元
移動量を三次元の移動量に変換する三次元座標変換部,1
5はディスプレイ装置11に三次元図形を表示する三次元
表示部,20は二次元入力装置10におけるX,Yに関する二次
元の入力座標系,21はディスプレイ装置11に表示される
x,y,zに関する三次元のスクリーン座標系,22は原点と現
在地点とを対角点とする直方体表示を表す。
ィック等の二次元入力装置,11はディスプレイ装置,12は
画像を処理する処理装置,13は二次元入力部,14は二次元
移動量を三次元の移動量に変換する三次元座標変換部,1
5はディスプレイ装置11に三次元図形を表示する三次元
表示部,20は二次元入力装置10におけるX,Yに関する二次
元の入力座標系,21はディスプレイ装置11に表示される
x,y,zに関する三次元のスクリーン座標系,22は原点と現
在地点とを対角点とする直方体表示を表す。
二次元入力部13は，二次元入力装置10から，二次元の移
動量または座標，方向等を入力する処理を行うものであ
る。
動量または座標，方向等を入力する処理を行うものであ
る。
三次元座標変換部14は，二次元入力部13から通知された
二次元の移動量dX,dYによって定まるＱからＱ′へのベ
クトルを，ディスプレイ装置11の画面における三次元を
示すスクリーン座標系21に，第１図（イ）に示すように
対応させ，スクリーン座標系21における最も近い２本の
座標軸（ただし，二次元移動方向が三次元座標軸に重な
る場合には,1本の座標軸）を選択する。即ち，二次元移
動の方向が，第１図（ロ）に示すＩからVIのどの範囲に
あるかにより，その範囲の境界となる座標軸を選び出
し，その２本の座標軸に二次元の移動量dX,dYをベクト
ル分解する。そして，この分解結果を三次元移動量dx,d
y,dzとする変換処理を行う。なお，この三次元移動量d
x,dy,dzの少なくとも１つは,0となる。
二次元の移動量dX,dYによって定まるＱからＱ′へのベ
クトルを，ディスプレイ装置11の画面における三次元を
示すスクリーン座標系21に，第１図（イ）に示すように
対応させ，スクリーン座標系21における最も近い２本の
座標軸（ただし，二次元移動方向が三次元座標軸に重な
る場合には,1本の座標軸）を選択する。即ち，二次元移
動の方向が，第１図（ロ）に示すＩからVIのどの範囲に
あるかにより，その範囲の境界となる座標軸を選び出
し，その２本の座標軸に二次元の移動量dX,dYをベクト
ル分解する。そして，この分解結果を三次元移動量dx,d
y,dzとする変換処理を行う。なお，この三次元移動量d
x,dy,dzの少なくとも１つは,0となる。
三次元表示部15は，ディスプレイ装置11の画面に，スク
リーン座標系21の座標軸を表示すると共に，原点Ｏと，
三次元移動量dx,dy,dzによって更新された新しい現在地
点Ｐ′とを対角点とする直方体表示22を行う。
リーン座標系21の座標軸を表示すると共に，原点Ｏと，
三次元移動量dx,dy,dzによって更新された新しい現在地
点Ｐ′とを対角点とする直方体表示22を行う。
第２図は本発明の原理説明図である。
入力座標系20において，現在地点ＱからＱ′への移動情
報が入力されたとする。この現在地点ＱからＱ′までの
ベクトルを， で表す。Ｘ軸,Y軸上の相対値はdX,dYである。入力座標
系20における現在地点Ｑに対応するスクリーン座標系21
における現在地点をＰとし，ベクトル を，スクリーン座標系21にマッピングしたものを， とする。
報が入力されたとする。この現在地点ＱからＱ′までの
ベクトルを， で表す。Ｘ軸,Y軸上の相対値はdX,dYである。入力座標
系20における現在地点Ｑに対応するスクリーン座標系21
における現在地点をＰとし，ベクトル を，スクリーン座標系21にマッピングしたものを， とする。
このとき， の方向は，三次元を二次元表示したスクリーン座標系21
で見ると,x軸，−ｘ軸,y軸，−ｙ軸,z軸，−ｚ軸の６本
の座標軸のどれか隣接した２本（第２図ではｙ軸と−ｚ
軸）の間に挟まれる方向となる。ここで，ベクトル を挟む２本の軸方向に，このベクトル を分解したものを，現在地点からの三次元の移動量とす
る。
で見ると,x軸，−ｘ軸,y軸，−ｙ軸,z軸，−ｚ軸の６本
の座標軸のどれか隣接した２本（第２図ではｙ軸と−ｚ
軸）の間に挟まれる方向となる。ここで，ベクトル を挟む２本の軸方向に，このベクトル を分解したものを，現在地点からの三次元の移動量とす
る。
即ち，第２図の例では， は,2つのベクトル に分解できるので,x,y,zの各々の移動量は，次のように
なる。
なる。
ここで， とは，次のように求めることができる。第２図の場合を
例に説明する。スクリーン座標系21におけるｕ軸,v軸
は，入力座標系20におけるＸ軸,Y軸に対応している。
例に説明する。スクリーン座標系21におけるｕ軸,v軸
は，入力座標系20におけるＸ軸,Y軸に対応している。
＋ｕ軸から反時計回りに測った＋ｙ軸（ｙ′軸）の角度
がαで，−ｚ軸の角度がβであるとする。また，ベクト
ル のu,v成分を，各々du,dvとする。
がαで，−ｚ軸の角度がβであるとする。また，ベクト
ル のu,v成分を，各々du,dvとする。
と置くと， du＝a cosα＋b cosβ ……（１） dv＝a sinα＋b sinβ ……（２） であるから，式（１）より， ｂ＝（du−a cosα）/cosβ ……（３） 式（３）を式（２）に代入すると， 式（４）を式（３）に代入すると， 以上の式（４），式（５）から,dy,dzの移動量が求まる
ことになる。
ことになる。
さらに本発明では，三次元移動量から新しい現在地点
Ｐ′が求められると，原点Ｏとその現在地点Ｐ′を対角
点とする直方体表示22がなされるので，この直方体表示
22がカーソルの働きを兼ねると共に，現在地点が立体空
間におけるどの位置にあるかを，一目で認知できること
となる。
Ｐ′が求められると，原点Ｏとその現在地点Ｐ′を対角
点とする直方体表示22がなされるので，この直方体表示
22がカーソルの働きを兼ねると共に，現在地点が立体空
間におけるどの位置にあるかを，一目で認知できること
となる。
第３図は本発明の一実施例，第４図は本発明の一実施例
処理説明図を示す。
処理説明図を示す。
第３図において,30は移動量レジスタ,31は変換パラメー
タテーブル,32は傾き判定部,33は演算部を表す。
タテーブル,32は傾き判定部,33は演算部を表す。
第２図で説明した座標の変換は，例えば第３図に示すよ
うな変換パラメータテーブル31を使用して，ファームウ
ェア制御等により実現することができる。変換パラメー
タテーブル31は,6個のエントリを持ち，その各エントリ
は，座標軸，その軸の傾き（角度）およびその軸と次の
軸との間に移動ベクトル があるときに,x,y,zの各方向の移動量dx,dy,dzを計算す
るためのパラメータを含んでいる。
うな変換パラメータテーブル31を使用して，ファームウ
ェア制御等により実現することができる。変換パラメー
タテーブル31は,6個のエントリを持ち，その各エントリ
は，座標軸，その軸の傾き（角度）およびその軸と次の
軸との間に移動ベクトル があるときに,x,y,zの各方向の移動量dx,dy,dzを計算す
るためのパラメータを含んでいる。
二次元入力装置10からの座標情報の入力に先立って，フ
ァームウェアによる制御部（図示省略）は，現在表示中
の座標系（軸）に従って，変換パラメータテーブル31に
値をセットする。即ち，＋ｕ軸から反時計回りの順で，
軸の名前と共に，その傾きを登録する。次に，各エント
リの軸方向とその次のエントリの軸方向とに移動ベクト
ル（二次元入力装置10からの入力移動量）が挟まれとき
の計算に使用するパラメータを求めて登録する。このパ
ラメータは，〔作用〕の項で説明した式（４），式
（５）に現れるdu,dvの係数である。
ァームウェアによる制御部（図示省略）は，現在表示中
の座標系（軸）に従って，変換パラメータテーブル31に
値をセットする。即ち，＋ｕ軸から反時計回りの順で，
軸の名前と共に，その傾きを登録する。次に，各エント
リの軸方向とその次のエントリの軸方向とに移動ベクト
ル（二次元入力装置10からの入力移動量）が挟まれとき
の計算に使用するパラメータを求めて登録する。このパ
ラメータは，〔作用〕の項で説明した式（４），式
（５）に現れるdu,dvの係数である。
二次元入力装置10からの入力によって，二次元移動量d
X,dYが移動量レジスタ30に格納されると，傾き判定部32
は，その移動量dX,dYから，二次元の入力座標系におけ
る傾き（第２図に示す角度θに相当するもの）を算出
し，その傾きと変換パラメータテーブル31の軸ごとの傾
きとを比較することにより，移動方向がどのエントリに
該当するかを判定する。演算部33は，そのエントリから
得られたパラメータpi〜uiから，三次元の移動量dx,dy,
dzを求める。演算部33等は，高速化のためハードウェア
により構成することも可能である。
X,dYが移動量レジスタ30に格納されると，傾き判定部32
は，その移動量dX,dYから，二次元の入力座標系におけ
る傾き（第２図に示す角度θに相当するもの）を算出
し，その傾きと変換パラメータテーブル31の軸ごとの傾
きとを比較することにより，移動方向がどのエントリに
該当するかを判定する。演算部33は，そのエントリから
得られたパラメータpi〜uiから，三次元の移動量dx,dy,
dzを求める。演算部33等は，高速化のためハードウェア
により構成することも可能である。
以上の処理は，第４図に示すように行われる。以下の説
明における番号〜は，第４図に示す処理番号〜
に対応する。
明における番号〜は，第４図に示す処理番号〜
に対応する。
二次元移動量（相対座標値）dX,dYを，移動量レジス
タ30から入力する。
タ30から入力する。
二次元移動量dX,dYから傾きを算出する。この傾き
は，例えば図２に示す入力座標系20におけるＸ軸から反
時計回りに測った移動ベクトルQQ′の角度θに相当する
値であり，スクリーン座標系21においては，対応するｕ
軸から反時計回りに測った移動ベクトルPP′の角θに相
当する値をとるものである。
は，例えば図２に示す入力座標系20におけるＸ軸から反
時計回りに測った移動ベクトルQQ′の角度θに相当する
値であり，スクリーン座標系21においては，対応するｕ
軸から反時計回りに測った移動ベクトルPP′の角θに相
当する値をとるものである。
その傾きから，移動ベクトルが，変換パラメータテー
ブル31におけるどのエントリに該当するかを判定する。
例えば，移動ベクトルの傾きmiが,m1とm2との間にある
場合には，−ｚ軸のエントリに該当するものとする。す
なわち，第３図に示す変換パラメータテーブル31におい
て，軸の傾きm1は第２図に示すスクリーン座標系21にお
ける角度βに相当する値であり，軸の傾きm2は角度αに
相当する値である。したがって，第２図に示す角度θ
は，角度βと角度αの間にあるので，第２図の入力例の
場合に用いられる変換パラメータはp1,q1,r1,s1,t1,u1
となる。
ブル31におけるどのエントリに該当するかを判定する。
例えば，移動ベクトルの傾きmiが,m1とm2との間にある
場合には，−ｚ軸のエントリに該当するものとする。す
なわち，第３図に示す変換パラメータテーブル31におい
て，軸の傾きm1は第２図に示すスクリーン座標系21にお
ける角度βに相当する値であり，軸の傾きm2は角度αに
相当する値である。したがって，第２図に示す角度θ
は，角度βと角度αの間にあるので，第２図の入力例の
場合に用いられる変換パラメータはp1,q1,r1,s1,t1,u1
となる。
該当するエントリからパラメータpi〜uiを読み出す。
なお，このパラメータpi〜uiのうち，少なくとも２つは
“0"の値となっている。第２図に示す入力例の場合を例
に説明すると，ベクトルPP′はｙ軸方向のベクトルPAと
−ｚ軸方向のベクトルPBに分解され，±ｘ軸方向への移
動は０になる。したがって，軸の傾きm1においては，変
換パラメータp1およびq1は０である。
なお，このパラメータpi〜uiのうち，少なくとも２つは
“0"の値となっている。第２図に示す入力例の場合を例
に説明すると，ベクトルPP′はｙ軸方向のベクトルPAと
−ｚ軸方向のベクトルPBに分解され，±ｘ軸方向への移
動は０になる。したがって，軸の傾きm1においては，変
換パラメータp1およびq1は０である。
第３図に示す演算部33により，パラメータpi〜uiおよ
び二次元移動量dX,dYから,x,y,z軸の各軸方向の移動量d
x,dy,dzを演算によって求める。
び二次元移動量dX,dYから,x,y,z軸の各軸方向の移動量d
x,dy,dzを演算によって求める。
求められた移動量dx,dy,dzを，現在地点の座標に加え
ることにより，現在地点の座標を更新する。
ることにより，現在地点の座標を更新する。
スクリーン座標系における原点と，新現在地点とを対
角点とする直方体を表示する。
角点とする直方体を表示する。
以上説明したように，本発明によれば，以下の効果があ
る。
る。
（ａ）従来から一般的に用いられている二次元入力装置
により，三次元の入力を実現できるので，三次元ジョイ
スティック等の特別な入力装置が不要となる。
により，三次元の入力を実現できるので，三次元ジョイ
スティック等の特別な入力装置が不要となる。
（ｂ）スクリーン座標系における座標軸と，現在地点を
示す直方体とが表示されるので，ディスプレイ画面上に
おいて三次元の位置の把握が容易になる。
示す直方体とが表示されるので，ディスプレイ画面上に
おいて三次元の位置の把握が容易になる。
（ｃ）二次元入力装置による操作と，ディスプレイ画面
における移動量・方向に違和感がなく，操作性がよい。
における移動量・方向に違和感がなく，操作性がよい。
第１図は本発明の基本構成例，第２図は本発明の原理説
明図，第３図は本発明の一実施例，第４図は本発明の一
実施例処理説明図を示す。 図中,10は二次元入力装置,11はディスプレイ装置,12は
処理装置,13は二次元入力部,14は三次元座標変換部,15
は三次元表示部,20は入力座標系,21はスクリーン座標
系,22は直方体表示を表す。
明図，第３図は本発明の一実施例，第４図は本発明の一
実施例処理説明図を示す。 図中,10は二次元入力装置,11はディスプレイ装置,12は
処理装置,13は二次元入力部,14は三次元座標変換部,15
は三次元表示部,20は入力座標系,21はスクリーン座標
系,22は直方体表示を表す。
Claims (2)
- 【請求項１】二次元入力装置（10）と，ディスプレイ装
置（11）とを備えたデータ処理装置において， 上記二次元入力装置（10）から入力された二次元の移動
量を，上記ディスプレイ装置（11）の画面における三次
元を示すスクリーン座標系に対応させ，二次元移動量の
方向に応じて上記スクリーン座標系におけるｘ軸とｙ
軸，もしくはｙ軸とｚ軸，もしくはｚ軸とｘ軸の２本の
座標軸，または方向が座標軸と重なる方向である場合に
はその１本の座標軸を選択し，その選択した座標軸方向
に二次元の移動量をベクトル弁解し，その分解結果に基
づいて三次元移動量を決定する三次元座標変換手段（1
4）と， 上記三次元座標変換手段（14）によって決定された三次
元移動量に基づいて上記スクリーン座標系における新た
なカーソル位置を定め，上記ディスプレイ装置（11）の
画面に新たなカーソルを表示する三次元表示手段（15）
とを備えた ことを特徴とする三次元座標入力処理装置。 - 【請求項２】上記三次元表示手段（15）は，上記新たな
カーソル位置と上記スクリーン座標系の原点とを対角点
とする６面体を表示するように構成された ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の三次元座
標入力処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6655587A JPH0760369B2 (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | 三次元座標入力処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6655587A JPH0760369B2 (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | 三次元座標入力処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63233423A JPS63233423A (ja) | 1988-09-29 |
| JPH0760369B2 true JPH0760369B2 (ja) | 1995-06-28 |
Family
ID=13319278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6655587A Expired - Lifetime JPH0760369B2 (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | 三次元座標入力処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0760369B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0683554A (ja) * | 1992-09-03 | 1994-03-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 操作案内装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58195997A (ja) * | 1982-05-11 | 1983-11-15 | 日本電気株式会社 | 警報回路 |
| JPS6254375A (ja) * | 1985-09-03 | 1987-03-10 | Nec Corp | 図形入力方式 |
-
1987
- 1987-03-20 JP JP6655587A patent/JPH0760369B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63233423A (ja) | 1988-09-29 |
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