FR2604806A1

FR2604806A1 - Three-dimensional graphics acquisition system

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Publication number: FR2604806A1
Application number: FR8613737A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-10-02
Filing date: 1986-10-02
Publication date: 1988-04-08

Abstract

System including a stereoscopic viewing apparatus 1, by which the relief is visible with the aid of glasses 2, and a manipulator 3. The latter includes a ball 4 which the operator can move in a space 5, and which is held by wires 6 which join it to the vertices 7, 8, 9, 10 of the space 5. The wires 6 are used for measuring the X, Y, Z coordinates of the ball 4. Each of the wires 6, beyond this vertex, is wound round a cylinder 11, which drives a digital shaft encoder 12; the latter thus measures the distance from the ball to the corresponding vertex. The coordinates of the ball are then calculated as a function of its distances to the vertices 7, 8, 9, 10, then input into the stereoscopic viewing apparatus 1. By moving the ball 4, the operator thus inputs its X, Y, Z coordinates into the computer 13, while continuously comparing its position with that of the figures 14 already input.

Description

Un dispositif de saisie graphique est un ensemble de moyens contribuant à introduire dans un système informatique des figures tracées par un opérateur:
- soit en recopiant des figures existantes,
- soit en créant des figures par les mouvements de la main,
Un tel dispositif doit satisfaire aux conditions suivantes:
- que l'opérateur puisse transmettre à l'ordinateur, au moment qu'il choisit, les coordonnées de l'objet qu'il tient pour matérialiser la position de sa main;
- que l'opérateur puisse comparer, à tout instant, la position de cet objet à celles des éléments de l'image qu'il a commencé à constituer.A graphic input device is a set of means helping to introduce figures drawn by an operator into a computer system:
- either by copying existing figures,
- either by creating figures by hand movements,
Such a device must meet the following conditions:
- that the operator can transmit to the computer, at the time he chooses, the coordinates of the object he is holding to materialize the position of his hand;
- that the operator can compare, at any time, the position of this object with those of the elements of the image that it has started to constitute.

Il existe déja de nombreux systèmes de saisie graphique; tous comportent un appareil de visualisation, un objet qui peut être déplacé à la main, ici désigné comme le "manipulateur", et divers moyens par lesquels l'opérateur peut communiquer å l'ordinateur toutes les instructions de saisie et de transformation des données représentant la figure à saisir. There are already many graphical input systems; all include a display device, an object that can be moved by hand, here referred to as the "manipulator", and various means by which the operator can communicate to the computer all instructions for entering and transforming data representing the figure to enter.

A titre d'exemple, ces instructions peuvent être: saisie de la position à un instant; début et fin de saisie d'une ligne; rotation ou changement d'échelle de l'image. Dans les dispositifs existants, ces instructions sont souvent saisies au moyen d'un ou deux interrupteurs portés par le manipulateur, et d'un clavier. By way of example, these instructions can be: entering the position at an instant; start and end of line entry; rotation or scaling of the image. In existing devices, these instructions are often entered by means of one or two switches carried by the manipulator, and a keyboard.

Dans la plupart des systèmes existants, l'appareil de visualisation est un écran de tube à rayons cathodiques. In most existing systems, the display device is a cathode ray tube screen.

Dans la plupart des systèmes existants, l'opérateur déplace le manipulateur, soit sur la face du tube cathodique (photostyle ou "light pen"), soit sur le plan de travail ou sur une tablette posée sur celui-ci (boule, souris ou stylet). Il existe également des écrans
Usensitifs" sur lesquels la présence du doigt suffit pour désigner un point.In most existing systems, the operator moves the manipulator, either on the face of the cathode ray tube (photostyle or "light pen"), or on the work surface or on a tablet placed on it (ball, mouse or stylus). There are also screens
Usensitives "on which the presence of the finger is enough to designate a point.

Tout ceci montre que les systèmes existants de saisie graphique sont en fait presque toujours a deux dimensions seulement. All this shows that existing graphical input systems are in fact almost always two dimensional only.

Seules deux coordonnées de la position du manipulateur sont introduites dans l'ordinateur au moyen de celui-ci, et la troisième dimension de l'image à créer est introduite par un programme de calcul et des instructions données à l'aide du clavier. Only two coordinates of the position of the manipulator are entered into the computer by means of the latter, and the third dimension of the image to be created is introduced by a calculation program and instructions given using the keyboard.

L'inconvénient d'une saisie graphique à deux dimensions, quand il s'agit de créer des représentations tridimensionnelles, est que la mise au point et l'utilisation des programmes de calcul spécifiques, nécessaires pour introduire la troisième dimension, prennent beaucoup de temps. C'est pourquoi les utilisateurs cherchent des moyens pour effectuer la saisie directement à trois dimensions. The disadvantage of a two-dimensional graphical capture, when it comes to creating three-dimensional representations, is that the development and use of the specific calculation programs, necessary to introduce the third dimension, take a long time . This is why users are looking for ways to enter directly in three dimensions.

Si la saisie graphique est encore couramment effectuée à deux dimensions, c'est parce que les appareils de visualisation à trois dimensions ne sont pas développés; c'est aussi parce que les manipulateurs à trois dimensions, dont les principes sont inspirés des techniques de la robotique, sont complexes et opposent à la main de l'opérateur une inertie excessive qui gêne ses mouvements. If graphic capture is still commonly performed in two dimensions, it is because three-dimensional display devices are not developed; it is also because the three-dimensional manipulators, whose principles are inspired by the techniques of robotics, are complex and oppose to the operator's hand excessive inertia which hinders his movements.

L'objet de l'invention est un système complet permettant à l'opérateur de situer les figures qu'il saisit, en trois dimensions, par rapport aux figures déJà saisies et présentées sur un appareil de visualisation stéréoscopique d'images tridimensionnelles. Cet objet de l'invention implique la définition d'un manipulateur simple, léger et maniable, par lequel l'opérateur peut saisir rapidement des figures complexes. The object of the invention is a complete system allowing the operator to locate the figures which he grasps, in three dimensions, in relation to the figures already entered and presented on a device for stereoscopic display of three-dimensional images. This object of the invention involves the definition of a simple, light and handy manipulator, by which the operator can quickly grasp complex figures.

L'appareil de visualisation stéréoscopique d'images tridimensionnelles peut être réalisé selon l'un des principes connus suivants, ou selon tout autre principe donnant un résultat équivalent. The stereoscopic three-dimensional image display device can be produced according to one of the following known principles, or according to any other principle giving an equivalent result.

Il a'agit des mêmes principes proposés pour la télévision en relief.These are the same principles proposed for relief television.

Le premier principe connu consiste à substituer un écran cathodique à chacune des vues dans un "stéréoscope de VHEATSTO#E". The first known principle consists in substituting a cathode screen for each of the views in a "VHEATSTO # E stereoscope".

Un deuxième principe connu consiste à projeter sur un même écran les deux images, polarisées dans des directions perpendiculaires, données chacune par un dispositif de visualisation à projection: tube cathodique ou écran matriciel à cristaux liquides, de petit diamètre, mais très lumineux. A second known principle consists in projecting on the same screen the two images, polarized in perpendicular directions, each given by a projection display device: cathode ray tube or matrix screen with liquid crystals, of small diameter, but very bright.

Un troisième principe connu consiste à alterner les vues de gauche et de droite sur un même écran, et à placer, devant l'écran ou sur les lunettes de l'opérateur, un obturateur périodique de lumière, par exemple à cristaux liquides. A third known principle consists of alternating left and right views on the same screen, and placing, in front of the screen or on the operator's glasses, a periodic light shutter, for example with liquid crystals.

Un quatrième principe connu consiste à représenter chacune des deux vues stéréoscopiques dans des couleurs complémentaires, et à munir l'opérateur de lunettes & - anaglyphes. A fourth known principle consists in representing each of the two stereoscopic views in complementary colors, and in providing the operator with glasses & - anaglyphs.

Un cinquième procédé connu consiste à attibuer à chacune des vues une moitié de l'écran, et à munir l'opérateur de lunettes à prismes pour fusionner les images. A fifth known method consists in attributing to each of the views a half of the screen, and in providing the operator with prism glasses to merge the images.

Selon le premier de ces principes, l'opérateur ne peut pas montrer ce qu'il fait h d'autres personnes. According to the first of these principles, the operator cannot show what he is doing to other people.

Tous ces principes ont en commun le fait que chaque oeil de l'opérateur ou d'un éventuel spectateur ne voit qu'une seule des deux vues représentant le même ensemble d'objets, de lignes ou de points. All these principles have in common the fact that each eye of the operator or of a possible spectator sees only one of the two views representing the same set of objects, lines or points.

Le système décrit ci-dessous, pour illustrer l'invention, est basé sur le dernier de ces principes. Celui-ci, comme les précédents. The system described below, to illustrate the invention, is based on the last of these principles. This one, like the previous ones.

est cité à titre d'exemple , mais d'autres principes donnant un résultat équivalent, à savoir une vision stéréoscopique d'images extraites en temps réel de la mémoire d'un ordinateur, peuvent être mis en oeuvre pour réaliser l'objet de l'invention. is cited as an example, but other principles giving an equivalent result, namely a stereoscopic vision of images extracted in real time from the memory of a computer, can be implemented to achieve the object of the invention. 'invention.

Dans cette représentation, le même point de coordonnées réelles x, y, z, est représenté sur chaque vue par des points de coordonnées fictives respectives X#, Z et X2 , Z. In this representation, the same point of real coordinates x, y, z, is represented on each view by points of respective fictitious coordinates X #, Z and X2, Z.

La coordonnée en hauteur Z est la même; les coordonnees latérales X1 et X2 diffèrent d'une quantité A inversement proportionnelle à la coordonnée de profondeur y selon la formule:
ss = X2 - X1 = B y )
k ( d + y) ou B représente l'écartement des yeux de l'opérateur, d la distance de ceux-ci à l'écran et k le grandissement choisi pour la représentation de l'image, qui est aussi égal å X: + X1 et å Z
2x z
La formule ci-dessus est établie dans l'hypothèse où, quand il demande un agrandissement de l'image stéréoscopique, l'opérateur fait croître dans le même rapport toutes les distances apparentes. Cette option, facultative, se justifie par la difficulté de bien voir en relief à la fois des objets très proches et d'autres objets beaucoup plus éloignés. Si une autre option est choisie, la formule à utiliser pour le calcul de la parallaxe stéréoscopique A peut être différente.The height coordinate Z is the same; the lateral coordinates X1 and X2 differ by a quantity A inversely proportional to the depth coordinate y according to the formula:
ss = X2 - X1 = B y)
k (d + y) or B represents the spacing of the operator's eyes, d the distance from them to the screen and k the magnification chosen for the representation of the image, which is also equal to X: + X1 and å Z
2x z
The above formula is established on the assumption that, when it requests an enlargement of the stereoscopic image, the operator makes grow in the same ratio all the apparent distances. This option, optional, is justified by the difficulty of seeing well in relief both very close objects and other objects much more distant. If another option is chosen, the formula to be used for the calculation of the stereoscopic parallax A can be different.

Dans le cas décrit ci-dessous où l'écran est partagé entre les deux vues, la parallaxe 8 est comptée en sus de l'écart entre les deux demi-écrans: en fait l'image stéréoscopique d'un objet est reconstituée sur l'écran si ses deux vues coïncident. In the case described below where the screen is shared between the two views, the parallax 8 is counted in addition to the difference between the two half-screens: in fact the stereoscopic image of an object is reconstructed on the screen if its two views coincide.

Selon la présente invention, dont l'exposé sera mieux compris en se référant aux figures 1, 2 et 3, Iw appareil de visualisation stéréoscopique (1), dans un exemple de réalisation, suit le principe connu des vues juxtaposées sur un même écran cathodique, le cinquieme principe de la liste exposée ci-dessus. According to the present invention, the description of which will be better understood with reference to FIGS. 1, 2 and 3, Iw stereoscopic viewing device (1), in an exemplary embodiment, follows the known principle of juxtaposed views on the same cathode-ray screen , the fifth principle from the list set out above.

L'opérateur, comme chaque spectateur éventuel, porte des lunettes (2) munies de prismes (24), (25), par lesquels il voit l'une sur l'autre deux vues qui, en fait sont séparées sur l'écran < 33). Les prismes (24), (25) sont taillés à un angle de 5 à 8 degrés. The operator, like every possible spectator, wears glasses (2) provided with prisms (24), (25), by which he sees one on the other two views which, in fact are separated on the screen < 33). The prisms (24), (25) are cut at an angle of 5 to 8 degrees.

Les lunettes comprtent aussi des feuilles polarisantes (2zJ et (23), correspondant respectivement aux feuilles polarisantes (20) et (21) placées devant l'écran; les feuilles polarisantes (20) et (22) ont les mêmes directions de polarisation,perpendiculaires à celles des feuilles polarisantes (21) et (23). Ainsi chaque oeil voit exclusivement la vue du côté correspondant. The glasses also include polarizing sheets (2zJ and (23), corresponding respectively to the polarizing sheets (20) and (21) placed in front of the screen; the polarizing sheets (20) and (22) have the same polarization directions, perpendicular to those of the polarizing sheets (21) and (23), so each eye sees exclusively the view from the corresponding side.

L'ordinateur (13) est programmé pour présenter les deux vues côte à côte sur l'écran cathodique (33). The computer (13) is programmed to present the two views side by side on the cathode screen (33).

Le manipulateur (3) est utilisé par l'opérateur pour desienel des points et des lignes dans un espace (5), qui pour simplifier la description sera supposé cubique, de côté égal à 2 a , dans lequel l'opérateur peut déplacer un petit objet (4), désigné comme la "boule". The manipulator (3) is used by the operator to desienel points and lines in a space (5), which to simplify the description will be assumed to be cubic, with a side equal to 2 a, in which the operator can move a small object (4), designated as the "ball".

Celle-ci porte un ou deux interrupteurs (27) pour que l'opérateur puisse saisir ses coordonnées, afin de désigner ce point ou le parcours qu'il commence ou termine à cette position.The latter carries one or two switches (27) so that the operator can enter his coordinates, in order to designate this point or the route which he begins or ends at this position.

Les dimensions de l'espace (5) sont choisies pour que les mouvements de la main de l'opérateur soient faciles dans tout cet espace: par exemple un cube de vingt à quarante centimètres de côté semble convenir. Il est d'autre part préféré que cet espace ne soit pas placé trop près de l'opérateur: la vision en relief par l'appareil de visualisation décrit ci-dessus est plus facile si la distance des yeux de l'opérateur â l'image des points représentée est toujours supérieure à cinquante centimètres environ. The dimensions of the space (5) are chosen so that the movements of the operator's hand are easy throughout this space: for example a cube of twenty to forty centimeters on a side seems to be suitable. It is moreover preferred that this space is not placed too close to the operator: the relief vision by the display device described above is easier if the distance of the eyes of the operator from the image of the points represented is always greater than about fifty centimeters.

La boule est reliée au bâti fixe qui matérialise les limites du cube vide (5), par un jeu de fils ayant les fonctions suivantes:
- empêcher la boule de retomber
- la maintenir à peu près à sa position si l'opérateur la lâche
- amortir les mouvements trop irréguliers de l'opérateur
- capter les coordonnées de la boule à tout instant.The ball is connected to the fixed frame which materializes the limits of the empty cube (5), by a set of wires having the following functions:
- prevent the ball from falling
- keep it roughly in its position if the operator releases it
- dampen the operator's excessively irregular movements
- capture the coordinates of the ball at all times.

Pour réaliser au mieux les deux premières de ces fonctions, les fils devraient être orientés dans toutes les directions à partir de la boule. Il a été estimé préférable de ne pas tendre de fil vers l'avant, car ce fil gênerait l'opérateur: les fils sont alors tendus seulement de la boule vers des sommets du cube. Il pourrait ainsi y avoir huit fils partant de la boule; mais la dernière des fonctions décrites ci-dessus est aussi bien réalisée avec seulement quatre fils
(6), joignant la boule à des sommets (7), (8) (9), (10) du cube choisis en ce qu'ils forment un tétraèdre régulier: par exemple les sommets (7), en haut, à gauche, devant; (8 > , en haut, à droite, derrière; (9), en bas à gauche, derrière; (10), en bas, à droite, devant.To best achieve the first two of these functions, the wires should be oriented in all directions from the ball. It was considered preferable not to stretch a wire forward, because this wire would hamper the operator: the wires are then stretched only from the ball to the tops of the cube. There could thus be eight wires starting from the ball; but the last of the functions described above is performed as well with only four wires
(6), joining the ball to vertices (7), (8) (9), (10) of the cube chosen in that they form a regular tetrahedron: for example the vertices (7), at the top, on the left , in front of; (8>, top, right, behind; (9), bottom left, behind; (10), bottom, right, front.

Chacun de ces fils (6) passe sur un guide-fil (15) lui permettant, quelle que soit l'orientation du fil (6) qui relie le sommet de l'espace (5) à la boule (4) mobile dans tout cet espace, de bien coulisser à travers ce guide fil (15); puis ce fil s'enroule sur une poulie (16), et enfin il s'enroule et son extrémité est fixée sur un cylindre (11) placé par exemple contre une des faces latérales du cube (5), à l'extérieur de celui-ci. Ce cylindre est fixé sur l'axe (19) d'un codeur angulaire (12), qui peut être, soit un synchro-résolveur, soit un potentiomètre, soit, de préférence, un codeur numérique angulaire. Un ressort spiral de rappel (17) maintient le fil à une tension convenable. Each of these wires (6) passes over a wire guide (15) allowing it, whatever the orientation of the wire (6) which connects the top of the space (5) to the ball (4) movable in all this space, to slide well through this thread guide (15); then this wire is wound on a pulley (16), and finally it is wound and its end is fixed on a cylinder (11) placed for example against one of the lateral faces of the cube (5), outside that -this. This cylinder is fixed on the axis (19) of an angular encoder (12), which can be either a synchro-resolver, a potentiometer, or, preferably, a digital angular encoder. A spiral return spring (17) keeps the wire at a suitable tension.

Un amortisseur à friction (18) freine légèrement le mouvement s'il y a lieu. Cet ensemble constitue les moyens (32) de mesure de la distance de la boule (4) à chacun des sommets (7), (8), (9), (10). A friction damper (18) slightly slows the movement if necessary. This assembly constitutes the means (32) for measuring the distance from the ball (4) to each of the vertices (7), (8), (9), (10).

Chaque guide-fil (15) est une simple pièce métallique percée d'un orifice largement évasé d'un côté; ce côté évasé est orienté vers le centre du cube (5). Each thread guide (15) is a simple metal piece pierced with an orifice that is broadly flared on one side; this flared side is oriented towards the center of the cube (5).

Dans cet exemple de réalisation, les fils (6) sont complétés par d'autres fils (29) , tendus chacun par un ressort (30) entre la boule et un point fixe (31) situé à un autre sommet ou au-dessus de l'espace (5), de manière à compenser la tendance naturelle de la boule (4) å descendre par gravité, ou à la maintenir en position si elle s éloigne du centre du cube. In this exemplary embodiment, the wires (6) are completed by other wires (29), each stretched by a spring (30) between the ball and a fixed point (31) located at another vertex or above space (5), so as to compensate for the natural tendency of the ball (4) to descend by gravity, or to maintain it in position if it moves away from the center of the cube.

L'interrupteur (27) de la boule (4) est relié aux circuits d'accès à l'ordinateur (13) par des fils électriques (28) qui ne sont pas nécessairement tendus. The switch (27) of the ball (4) is connected to the computer access circuits (13) by electrical wires (28) which are not necessarily taut.

Le diamètre du cylindre (11) est choisi de sorte que le déplacement de la boule (4), entre le sommet du cube le plus proche et le plus éloigné, fasse tourner le codeur presque exactement d'un tour. The diameter of the cylinder (11) is chosen so that the displacement of the ball (4), between the apex of the nearest and farthest cube, turns the encoder almost exactly one turn.

La rotation de l'axe de chaque codeur angulaire (12) définit la distance de la boule au sommet où se trouve le guide fil (15) correspondant. Les codeurs sont ainsi utilisés comme moyens de mesure de la distance du centre de la boule (4) à chacun des sommets (7), (8), (9), (10) du cube.The rotation of the axis of each angular encoder (12) defines the distance from the ball to the top where the corresponding wire guide (15) is located. The coders are thus used as means of measuring the distance from the center of the ball (4) to each of the vertices (7), (8), (9), (10) of the cube.

Le codeur angulaire est de préférence choisi du type en code binaire inversé ("code de GRAY") pour que les données de position ne puissent pas être erronées par suite d'un défaut de synchronisme entre les diverses pistes de ce codeur. The angular encoder is preferably chosen from the type in reverse binary code ("GRAY code") so that the position data cannot be erroneous due to a lack of synchronism between the various tracks of this encoder.

L'ordinateur (13) est agencé et programmé pour réaliser au moins les fonctions suivantes:
Il calcule en permanence ou de façon périodique les coordonnées de la boule, par les formules suivantes:
x = 82 + S2 - a2 - y2 y = 82 + y2 - a2
2a 2a
z = a2 + 82 - y2 - 82
2a
où , ss, Y, S représentent les longueurs respectives des fils entre la boule (4) et les sommets (7), (8), (9), (10). The computer (13) is arranged and programmed to perform at least the following functions:
It calculates the coordinates of the ball permanently or periodically, using the following formulas:
x = 82 + S2 - a2 - y2 y = 82 + y2 - a2
2a 2a
z = a2 + 82 - y2 - 82
2a
where, ss, Y, S represent the respective lengths of the wires between the ball (4) and the vertices (7), (8), (9), (10).

Ces formules sont ici données à titre indicatif; elles ne sont exactes que si les sommets (7), (8), (9), (10) de l'espace (5), utilisés pour la mesure de la position de la boule (4), forment exactement un tétraèdre régulier. D'autres formules aussi simples sont valables si sommets (7), (8), (9), (10) sont pris parmi ceux d'un parallépipède rectangle. These formulas are given here for information only; they are only exact if the vertices (7), (8), (9), (10) of space (5), used to measure the position of the ball (4), form exactly a regular tetrahedron . Other such simple formulas are valid if vertices (7), (8), (9), (10) are taken from those of a rectangular parallelepiped.

L'ordinateur (13) calcule également l'image vue de gauche et l'image vue de droite, en appliquant un décalage b / 2 , de part et d'autre de la position moyenne indiquée ci-dessus, selon les formules de calcul indiquées précédemment. The computer (13) also calculates the image seen on the left and the image seen on the right, by applying an offset b / 2, on either side of the average position indicated above, according to the calculation formulas. indicated above.

Le logiciel de l'ordinateur peut comporter en outre une grande variété de fonctions analogues à celles qui existent couramment sur les systèmes de saisie graphique à deux dimensions: par exemple lissage des courbes décrites par la main de l'opérateur, remplacement des lignes approximativement droites par des lignes exactement droites ou orientées selon des directions précises, génération de surfaces à partir de lignes représentant leurs contours, remplissage des lignes fermées, changements d'échelle, déplacements ou anamorphoses d'une des figures représentées, etc. The computer software can also include a wide variety of functions similar to those commonly found on two-dimensional graphic input systems: for example smoothing the curves described by the operator's hand, replacing approximately straight lines by lines that are exactly straight or oriented in precise directions, generation of surfaces from lines representing their contours, filling of closed lines, changes in scale, displacements or anamorphoses of one of the figures represented, etc.

Le dispositif décrit ci-dessus peut faire l'objet de diverses variantes qui ne dénaturent pas l'objet ni les principes de l'invention, par exemple:
- les fils (6) peuvent être plus nombreux, par exemple huit fils joignant la boule (4) à tous les sommets de l'espace (5)( et leurs longueurs peuvent être également prises en compte pour calculer les coordonnées de la boule (4);
- l'espace (5) peut avoir toute autre forme que cubique;
- les ressorts de rappel (17) peuvent être remplaces par des petits moteurs, alimentés en courant de manière à compenser exactement la pesanteur de la boule, les courants étant calculés par l'ordinateur en fonction des coordonnées de la boule;
- chaque codeur angulaire numérique (12) peut être remplacé par un potentiomètre ou un synchro-résolveur, suivis d'un convertisseur approprie;;
- un interrupteur ou une touche du clavier de l'ordinateur peut actionner l'amortisseur (18), de sorte que la position de la boule (4? soit plus aisément maintenue ou retrouvée.The device described above can be the subject of various variants which do not distort the object or the principles of the invention, for example:
- the wires (6) can be more numerous, for example eight wires joining the ball (4) to all the vertices of the space (5) (and their lengths can also be taken into account to calculate the coordinates of the ball ( 4);
- the space (5) can have any shape other than cubic;
- the return springs (17) can be replaced by small motors, supplied with current so as to exactly compensate for the gravity of the ball, the currents being calculated by the computer as a function of the coordinates of the ball;
- each digital angular encoder (12) can be replaced by a potentiometer or a synchro-resolver, followed by an appropriate converter;
- A switch or a key on the computer keyboard can activate the damper (18), so that the position of the ball (4? is more easily maintained or found.

- enfin l'appareil de visualisation stéréoscopique (1) peut être réalisé selon l'un ou l'autre des principes décrits ci-dessus. - Finally, the stereoscopic display device (1) can be produced according to one or other of the principles described above.

Le dispositif peut être complété par un système de traitement d'images approprié à l'application envisagée. The device can be completed by an image processing system suitable for the envisaged application.

Les applications de la présente invention peuvent concerner par exemple:
- la NC.A.O."(conception assistée par ordinateur) dans les domaines ou les objets doivent être représentés en trois dimensions: mécanique, constructions navales ou aéronautiques; macromolécules, chimie, synthèse pharmaceutique; architecture, ouvrages d'art;
- la synthèse d'images fixes ou animées pour la télévision;
- la saisie d'éléments graphiques sur des images provenant de capteurs, par exemple dans les techniques médicales ou l'analyse des vibrations et déformations;
- la télécommande en milieu inaccessible: exploration spatiale ou sous-marine, industrie nucléaire. The applications of the present invention may relate for example:
- NC.AO "(computer-aided design) in fields where objects must be represented in three dimensions: mechanics, naval or aeronautical constructions; macromolecules, chemistry, pharmaceutical synthesis; architecture, engineering structures;
- synthesis of still or moving images for television;
- the capture of graphic elements on images coming from sensors, for example in medical techniques or the analysis of vibrations and deformations;
- remote control in inaccessible environments: space or underwater exploration, nuclear industry.

Claims

1 Graphic input system, the object of which is to enter into the memory of a computer (13) the coordinates of points designated by the movements of the hand of an operator and to compare their positions with those of the figures already introduced (14), allowing the entry of these coordinates in three dimensions inside a space (5), characterized in that this system comprises a stereoscopic display device (1) and a manipulator (3), by which the operator can manually move an object (4) throughout the space (5).

2 System according to claim 1, characterized in that the manipulator (3) comprises means (32) for measuring the respective distances of said object has at least four fixed points (7), (8), (9), (10 ) 3 System according to claims 1 and 2, characterized in that the means <32) comprise wires (6) stretched between the object (4) and wire guides (15) located at each of the fixed points (7) , (8), (9), (10) the extension of these wires beyond each of these fixed points winding on an angle measuring device, so that the rotation of this determines the distance from object (4) to the corresponding fixed point.

4 System according to claims 1 and 2, characterized in that the fixed points (7), (8), (9), (10), are vertices of a cube or a rectangular parallelepiped.

5 System according to claims 1, 2 and 3, characterized in that the object (4) is connected to fixed devices only by son.