JP2000353183A - 三次元構造体作製システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 イメージ通りの三次元構造体を作製すること
のできるシステムを提供すること。 【解決手段】 本発明では、仮想空間上に表示した所定
の力覚分布および画像変形用パラメータ分布を有する三
次元の仮想モデルＶＭに対して、反力フィードバック型
の入力デバイス１０により適宜変形操作を実施し、この
入力デバイス１０による変形操作および前記力覚分布に
基づいて得られる前記仮想モデルＶＭからの反力を前記
入力デバイス１０に都度フィードバックするとともに、
前記入力デバイス１０による変形操作および前記画像変
形用パラメータ分布に応じて前記仮想モデルＶＭの形状
を都度更新して表示手段３０に表示し、所望形状となっ
た仮想モデルＶＭを実際の三次元構造体として出力する
ようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、三次元構造体を作
製するためのシステムに関するもので、特に、陶器や磁
器、あるいはガラス製品等の各種工芸品を作製する場合
に好適な三次元構造体作製システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】昨今においては、三次元構造体を作製す
る場合に、コンピュータを利用することがよく行われて
いる。すなわち、ＣＡＤ（computer aided design)やＣ
ＡＭ（computer aided manufacturing）等のシステムを
利用して三次元構造体の仮想モデルを作製し、これを三
次元出力手段によって具現化する方法である。

【０００３】こうした方法によれば、予め設計した通り
の三次元構造体を正確、かつ迅速に作製することが可能
であり、寸法精度の向上や生産性の向上に寄与すること
ができるようになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、陶器や磁
器、あるいはガラス製品等の各種工芸品を作製する場合
には、通常、これを予め設計するという工程がなく、作
製しながらその形状を順次特定していく作業が主とな
る。例えば、陶芸にあっては、粘土材によって大まかな
粗形材の粗材を作製し、この粗形材に対して適宜変形を
加えることにり、創作者の頭に描いたイメージを順次具
現化していく作業がほとんどとなる。この場合、粗形材
を触った際の質感や、変形させる際に必要となる力、と
いった手から伝わる感覚的な情報がきわめて重要とな
り、これらの感覚的な情報が形状を決定する際の主たる
要件となる場合さえある。

【０００５】上述したＣＡＤやＣＡＭ等の既存のシステ
ムにあっては、キーボードやマウス等、予めコンピュー
タに備えられた汎用の入力手段を介して三次元構造体の
データを作り上げていくものである。このため、実際に
三次元構造体を作製する際の作業とは全く異なり、上述
したような粗形材の質感や変形に必要となる力といった
感覚的な情報を得ることは不可能である。また、コンピ
ュータ操作に慣れていない者にとってキーボードやマウ
スによる入力操作はきわめて特殊なものであり、これを
意のままに操ること、つまりイメージ通りのデータを作
ることにも困難があるばかりか、イメージの創出を妨げ
る虞れもある。

【０００６】これらの結果、既存のシステムでは、特に
作製対称が陶器や磁器、あるいはガラス製品等の各種工
芸品の場合、操作者の創作意欲を損なう、実際に三次元
出力された三次元構造体が操作者のイメージとは全く異
なったものになる、等々の問題を生じる。

【０００７】本発明は、上記実情に鑑みて、イメージ通
りの三次元構造体を作製することのできるシステムを提
供することを解決課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】こうした課題を解決する
ために本発明では、仮想空間上に表示した所定の力覚分
布および画像変形用パラメータ分布を有する三次元の仮
想モデルに対して、反力フィードバック型の入力手段に
より適宜変形操作を実施し、この入力手段による変形操
作および前記力覚分布に基づいて得られる前記仮想モデ
ルからの反力を前記入力手段に都度フィードバックする
とともに、前記入力手段による変形操作および前記画像
変形用パラメータ分布に応じて前記仮想モデルの形状を
都度更新し表示するようにしている。

【０００９】また本発明では、与えられたモデル形成デ
ータに基づいて所定の仮想空間上に三次元の仮想モデル
を形成する仮想モデル形成手段と、前記仮想モデル形成
手段によって形成された仮想モデルに所定の力覚分布を
与える力覚分布付与手段と、前記仮想モデル形成手段に
よって形成された仮想モデルに所定の画像変形用パラメ
ータ分布を与える画像変形用パラメータ分布付与手段
と、現実空間における指先の位置情報を出力する一方、
所定のフィードバック信号が与えられた場合に当該フィ
ードバック信号に応じて指先に力を付与する入力手段
と、前記入力手段から与えられた位置情報に基づいて前
記仮想空間上に指先の位置を示す指標を形成する指標形
成手段と、前記仮想モデル形成手段によって形成された
仮想モデルおよび前記指標形成手段によって形成された
指標をそれぞれ画像表示する画像表示手段と、前記位置
情報および前記力覚分布に基づいて前記仮想モデルから
得られる反力を算出し、この反力に応じたフィードバッ
ク信号を前記入力手段に与えるとともに、前記位置情報
および前記画像変形用パラメータ分布に基づいて前記仮
想モデルの形状更新データを生成し、この形状更新デー
タを新たなモデル形成データとして前記仮想モデル形成
手段に与えるデータ処理手段と、を備えて三次元構造体
作製システムを構成している。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、一実施の形態を示す図面に
基づいて本発明を詳細に説明する。図１は、本発明に係
る三次元構造体作製システムの一実施形態を示した機能
ブロック図、図２は、システムの概略構成を示す斜視図
である。

【００１１】まず、このシステムでは、入力手段として
指サック型の入力デバイス１０を２台使用する。これら
入力デバイス１０は、操作者の指先に装着されるサック
部分１１と、各サック部分１１がそれぞれ６自由度を有
するように支持する支持機構部１２とを備えて構成した
もので、各支持機構部１２が適宜動作することにより指
先の移動に追従してサック部分１１を移動させることが
可能である。また図には明示していないが、各入力デバ
イス１０は、支持機構部１２にそれぞれアクチュエータ
を備えており、所定のフィードバック信号が与えられた
場合に各アクチュエータの駆動により、それぞれのサッ
ク部分１１に当該フィードバック信号の示す大きさおよ
び方向の力が加わるように動作することが可能である。

【００１２】これらの入力デバイス１０からは、各支持
機構部１２の動作状態に基づき、現実の空間におけるそ
れぞれのサック部分１１の位置を示す位置情報が、主制
御部２０において後述するデータ処理部２１の位置情報
変換部２２に常に出力されるようになる。

【００１３】一方、図１に示すシステムの主制御部２０
は、仮想モデル形成部２３、力覚分布付与部２４、画像
変形用パラメータ分布付与部２５およびデータ処理部２
１を有し、さらにこのデータ処理部２１は、位置情報変
換部２２、反力データ演算部２６および視覚データ演算
部２７を有する。

【００１４】仮想モデル形成部２３は、例えば三次元座
標データ等のモデル形成データが与えられた場合に、こ
のデータに基づく三次元の仮想モデルを所定の仮想空間
上に形成する部分である。仮想モデル形成部２３で形成
された仮想モデルは、パーソナルコンピュータで用いら
れるＣＲＴ等からなる表示手段３０を通じてシステムの
操作者にリアルタイムで画像表示される。仮想モデルを
画像表示する場合には、例えば図２に示すように、操作
者が装着する立体視眼鏡４０との協働により、視差を利
用して三次元的に視認させることが好ましい。

【００１５】力覚分布付与部２４は、仮想モデル形成部
２３で形成された仮想モデルに対して所定の力覚分布を
与える部分である。ここで、力覚分布付与部２４が与え
る力覚分布は、仮想モデルの各部位を仮想的に変形させ
る際に必要となる力の分布であり、現実のものと同様と
なるように、その材質や形状等の条件に応じて決定され
るものである。例えば、粘土材によって形成された仮想
モデルと常温のガラス材によって形成された仮想モデル
とでは、両者が互いに同一の形状である場合、後者を変
形させる際の力が大きいものとなるように力覚分布が与
えられ、またひとつの仮想モデルでは、その厚肉部分に
対して薄肉部分を変形させる際の力が小さい値となるよ
うに力覚分布が与えられる。

【００１６】画像変形用パラメータ分布付与部２５は、
仮想モデル形成部２３で形成された仮想モデルに対して
所定の画像変形用パラメータを与える部分である。ここ
で、画像変形用パラメータ分布付与部２５が与える画像
変形用パラメータ分布は、仮想モデルの各部位に所定の
力が与えられた場合にその変形量および変形の及ぶ範囲
等、仮想モデルの変形形状の決定に必要となるパラメー
タの分布であり、上述した力覚分布と同様に、現実のも
のと同様となるようにその材質や形状等の条件に応じて
決定されるものである。例えば、粘土材によって形成さ
れた仮想モデルと常温のガラス材によって形成された仮
想モデルとでは、両者が互いに同一の形状である場合、
後者の変形量および変形の及ぶ範囲が大きいものとなる
ように画像変形用パラメータが与えられ、またひとつの
仮想モデルでは、その厚肉部分に対して薄肉部分の変形
量および変形の及ぶ範囲が大きくなるように画像変形用
パラメータが与えられる。

【００１７】位置情報変換部２２は、入力デバイス１０
から与えられた現実空間の位置情報を、仮想モデル形成
部２３によって形成された仮想モデルの存在する仮想空
間上の位置情報に変換し、該変換した仮想位置情報を指
標形成部２８に与える部分である。

【００１８】指標形成部２８は、位置情報変換部２２か
ら与えられた仮想位置情報に基づいて仮想空間上に各サ
ック部分１１の位置を示す指標を形成する部分である。
指標としては、指先の大きさに相当する三次元形状体で
あることが好ましく、本実施形態では球体を適用してい
る。なお２つの指標は、仮想空間上で識別できることが
好ましく、例えば互いに異なる形状や互いに異なる色彩
を付与するようにしてもよい。

【００１９】この指標形成部２８で形成された指標は、
仮想モデル形成部２３で形成された仮想モデルと同様
に、上述した表示手段３０を通じてシステムの操作者に
リアルタイムで画像表示される。この場合においても、
仮想モデルを画像表示する場合と同様に、操作者が装着
する立体視眼鏡４０との協働により、視差を利用して上
記指標を三次元的に視認させることが好ましい。

【００２０】データ処理部２１の反力データ演算部２６
は、位置情報変換部２２で得た仮想位置情報と力覚分布
付与部２４から与えられた力覚分布とに基づいて、仮想
モデルから与えられる反力を算出する部分である。この
反力データ演算部２６で算出された反力は、さらにこれ
を大きさと方向とを示すフィードバック信号に変換され
た後、それぞれが対応する入力デバイス１０に送出され
る。

【００２１】一方、データ処理部２１の視覚データ演算
部２７は、上記仮想位置情報と画像変形用パラメータ分
布付与部２５から与えられた画像変形用パラメータ分布
とに基づいて、仮想モデルの変形量および変形の及ぶ範
囲を算出する部分である。さらに、この視覚データ演算
部２７では、これらの算出結果に基づいて仮想モデルの
形状更新データが生成され、この形状更新データが新た
なモデル形成データとして仮想モデル形成部２３に与え
られることになる。

【００２２】以下、データ処理部２１の処理手順を示す
図３のフローチャートを参照しながら、このシステムに
よる三次元構造体の作製方法について説明する。

【００２３】まず、このシステムの操作者は、図２に示
すように、親指および人差し指の各指先にそれぞれ入力
デバイス１０のサック部分１１を装着し、さらに立体視
眼鏡４０を装着した状態で待機する。

【００２４】この状態からシステムを起動すると、デー
タ処理部２１は、図示せぬメモリに予め記憶された仮想
モデルの初期状態を示す初期モデル形成データ、例えば
有底の薄肉円筒状を成す仮想モデル用の初期モデル形成
データを読み出し、これを仮想モデル形成部２３に対し
て送出する（ステップ１００）。

【００２５】これにより、仮想モデル形成部２３によっ
て所定の仮想空間上に有底の薄肉円筒状を成す仮想モデ
ルＶＭが形成されることになる。

【００２６】さらに、仮想空間上に仮想モデルＶＭが形
成されると、初期モデル形成データが示す形状および材
質の情報に基づき、力覚分布付与部２４によって当該仮
想モデルＶＭに所定の力覚分布、例えば本実施形態で
は、有底の薄肉円筒状を成す粘土材に相当した力覚分布
が構成される。また、これと同時に、初期モデル形成デ
ータが示す形状および材質の情報に基づき、画像変形用
パラメータ分布付与部２５によって当該仮想モデルＶＭ
に、有底の薄肉円筒状を成す粘土材に相当した画像変形
用パラメータ分布が与えられる。

【００２７】なお、これら力覚分布付与部２４および画
像変形用パラメータ分布付与部２５に対して与える形状
および材質の情報としては、必ずしも有底の薄肉円筒状
を成す粘土材のものに限られるものではなく、人が手で
容易に変形できる形状および材質であれば、その他の情
報を与えるようにしてももちろん構わない。この場合、
現実空間においては直接手に触れることのできないよう
な材質、例えば高温状態にあるガラスや鉄といった材質
の情報を与えることも可能である。

【００２８】一方、上述した動作の間においてデータ処
理部２１の位置情報変換部２２は、各入力デバイス１０
から与えられた位置情報を逐次仮想位置情報に変換して
おり（ステップ１０１）、これらの仮想位置情報を指標
形成部２８に出力している（ステップ１０２）。

【００２９】仮想位置情報が与えられた指標形成部２８
は、該仮想位置情報と仮想モデル形成部２３によって形
成された仮想モデルＶＭとを対応付け、上記仮想空間上
の対応する位置にそれぞれ球体ＶＦを形成する。

【００３０】この結果、上記システムにおいては、図４
に示すように、表示手段３０を通じ、立体視眼鏡４０を
装着したシステムの操作者に、有底円筒状の仮想モデル
ＶＭが三次元表示されるとともに、該操作者の親指およ
び人差し指の各指先に対応する位置にそれぞれ球体ＶＦ
が三次元表示されるようになる。

【００３１】ここで、上述した状態においては、操作者
が親指や人差し指を適宜移動させると、指標形成部２８
によって形成される球体ＶＦの位置が順次更新されるこ
とになり、さらにこの更新結果が表示手段３０を通じて
リアルタイムに三次元表示される。つまり、操作者が、
例えば親指、あるいは人差し指を仮想モデルＶＭに近づ
けるような動作を行えば、仮想空間上に表示された球体
ＶＦもまた、仮想モデルＶＭに近づくように表示される
ことになる。従って、システムの操作者は、仮想空間上
に表示された２つの球体ＶＦが、あたかも自分の指先で
あるような感覚を得ることができようになる。

【００３２】この間、上記データ処理部２１は、仮想モ
デル形成部２３で形成された仮想モデルＶＭと位置情報
変換部２２で得た仮想位置情報とに基づき、仮想空間上
において仮想モデルＶＭと球体ＶＦとの位置関係を常時
監視している（ステップ１０３）。

【００３３】上述した監視の結果、仮想モデルＶＭに対
して球体ＶＦが接触した状態にあると判断した場合に
は、手順をステップ２００およびステップ３００に移行
し、反力データ演算部２６と視覚データ演算部２７とで
並行的に処理を行う。

【００３４】すなわち、データ処理部２１は、仮想モデ
ルＶＭに対して球体ＶＦが接触した状態にあると判断し
た場合、反力データ演算部２６において力覚分布の変形
量を算出し（ステップ２００）、この変形量に基づいて
仮想モデルＶＭからの反力、つまり本実施形態では粘土
材を触った場合と同様の反力を算出し（ステップ２０
１）、さらにこの反力に対応したフィードバック信号を
生成してこれを対応する入力デバイス１０に与える（ス
テップ２０２およびステップ２０３）。

【００３５】フィードバック信号が与えられた入力デバ
イス１０では、適宜アクチュエータが駆動し、当該フィ
ードバック信号に応じた大きさおよび方向の力がサック
部分１１に加わるように動作することになる。従って、
システムの操作者は、その指先にサック部分１１で再現
された力を受けることになり、つまり粘土材を触った場
合の反力を受けることになり、この反力から仮想モデル
ＶＭの質感を得ることができるようになる。この場合、
上記システムによれば、入力デバイス１０を２つ使用し
ているため、これら２つの入力デバイス１０を協調さ
せ、例えば仮想モデルＶＭを摘む、あるいは引っ張るな
どの動作を行えば、システムの操作者に対して粘土材を
摘んだり、引っ張ったりした時と同様の感触を与えるこ
とが可能である。

【００３６】フィードバック信号を送出した後、上記反
力データ演算部２６では、上述した変形量に応じて力覚
分布の更新データが生成され、この更新データを力覚分
布付与部２４に与える処理が行われる（ステップ２０
４）。この結果、力覚分布付与部２４において、新たな
力覚分布が形成されることになる。

【００３７】一方、視覚データ演算部２７は、上述した
画像変形用パラメータ分布に基づいて仮想モデルＶＭの
変形量および変形の及ぶ範囲を算出し（ステップ３０
０）、さらにこの算出結果に対応した仮想モデルＶＭの
形状更新データを生成してこれを新たなモデル形成デー
タとして仮想モデル形成部２３に与える（ステップ３０
１およびステップ３０２）。

【００３８】形状更新データが与えられた仮想モデル形
成部２３では、仮想空間上に変形後の仮想モデルＶＭが
形成されることになる。さらにこの変形後の仮想モデル
ＶＭは、図５に示すように、表示手段３０を通じてリア
ルタイムに三次元表示される。従って、システムの操作
者は、仮想空間上に表示された仮想モデルＶＭが、自己
の指先の動作によって変形されたような感覚を受けるこ
とになる。

【００３９】ここで、データ処理部２１が仮想モデル形
成部２３に対して新たに与えるモデル形成データとして
は、必ずしも仮想モデルＶＭの全体を現すものである必
要はなく、変形した部分のみのものであっても構わな
い。また、上述した動作によっても、画像変形用パラメ
ータ分布と仮想位置情報とに基づいて、球体ＶＦの位置
が仮想モデルＶＭを変形させるに至らないものである場
合には、視覚データ演算部２７で算出される変形量がゼ
ロとなり、仮想モデル形成部２３に与えられるモデル形
成データも直前のものと同一となる。

【００４０】形状更新データを送出した後、上記視覚デ
ータ演算部２７では、上述した変形量および変形の及ぶ
範囲に応じて画像変形用パラメータ分布の更新データが
生成され、これを画像変形用パラメータ分布付与部２５
に与える処理が行われる（ステップ３０３）。この結
果、画像変形用パラメータ分布付与部２５において、新
たな画像変形用パラメータ分布が形成されることにな
る。

【００４１】なお、上述した反力データ演算部２６での
処理と視覚データ演算部２７での処理とは、必ずしも同
時進行する必要はなく、例えば、ステップ２０４が終了
した後にステップ３００を開始するようにしても構わな
い。

【００４２】操作者に対して変形後の仮想モデルＶＭが
表示されると、データ処理部２１は、操作終了コマンド
が入力されたか否かを判断する（ステップ１０４）。こ
の操作終了コマンドは、例えば、仮想空間上に表示され
た球体ＶＦを仮想空間上において所定の操作終了位置に
配置する操作を行った場合に入力されたものとすればよ
い。

【００４３】ステップ１０４において、操作終了コマン
ドが入力されなかった場合、上記データ処理部２１は、
手順を１０１にリターンさせる。この結果、上記システ
ムにおいては、操作終了コマンドを入力するまでの間、
上述したステップ１０１からステップ１０４までの手順
が繰り返し行われることになる。従って、システムの操
作者は、仮想空間上に表示された仮想モデルＶＭに対し
て、常に指先に反力をリアルタイムに受けながら、かつ
形状変化をリアルタイムに視認しながら当該仮想モデル
ＶＭの変形操作を行うことができる。

【００４４】ここで、こうした仮想モデルＶＭの変形操
作は、実際の粘土材を使ってものを作製する場合の作業
ときわめて近似したものであり、操作者が頭に描いたイ
メージを容易に具現化することができるようになるとと
もに、イメージの創出を妨げる虞れも全くない。従っ
て、システムの操作者は、たとえコンピュータ操作に慣
れていない者であっても、仮想空間上において頭に描い
たイメージ通りの仮想モデルＶＭを容易に作り上げるこ
とができるようになる。なお、上述した操作の間、入力
デバイス１０を介して仮想モデルＶＭを仮想空間上にお
いて移動、あるいは回転させるようにしても構わない。

【００４５】一方、仮想モデルＶＭが所望の形状とな
り、システムの操作者によって操作終了のコマンドが入
力されると、手順がステップ１０５に移行する。すなわ
ち、データ処理部２１は、操作終了のコマンドが入力さ
れると、仮想空間上に表示された仮想モデルＶＭのモデ
ル形成データを所定ファイル形式の三次元形状情報に変
換し（ステップ１０５）、さらにこの三次元形状情報を
三次元出力手段に対して送出し（ステップ１０６）、手
順を終了する。

【００４６】三次元出力手段は、例えばラピッドプロダ
クションやマシニングセンタ等のように、与えられた三
次元形状情報に基づいて仮想モデルＶＭを実際の三次元
構造体として忠実に出力するものである。この結果、シ
ステムの操作者は、仮想空間上に形成した所望形状の仮
想モデルＶＭを、イメージ通りの三次元構造体として実
際に手に取ることができるようになる。

【００４７】なお、ステップ１０５で変換するファイル
形式とは、適用する三次元出力手段に応じたものであ
る。例えば、三次元出力手段としてラピッドプロダクシ
ョンを適用する場合には、ＳＴＬ（standard template
library)形式である。

【００４８】以上説明したように、上記システムによれ
ば、仮想空間上に表示された仮想モデルＶＭに対して指
先に反力をリアルタイムに受けながら、しかも形状変化
をリアルタイムに視認しながら変形操作を実施すること
ができる。つまり、実際の粘土材に対して行う操作とき
わめて近似した操作によって仮想モデルＶＭを変形させ
ていくことが可能になる。従って、コンピュータ操作に
慣れていない人であっても、イメージの創出を妨げるこ
となく、仮想モデルＶＭをイメージ通りの形状に作り上
げ、これを最終的に三次元構造体として手に取ることが
できるようになる。

【００４９】また、入力デバイス１０による入力に対し
て遠隔地での三次元出力が可能であるため、例えば、沖
縄のガラス細工や信楽の陶器といった伝統工芸品を遠隔
地においても得ることができるようになり、これらの普
及に大いに寄与する。

【００５０】さらには、著名な創作家の入力情報、つま
り熟練した技術のデータベース化も容易となり、これら
技術の伝承や保存にも役立つ。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
仮想空間上において指先に反力を受けながら、しかも結
果を視認しながら仮想モデルに対して変形操作を実施す
ることができる。こうした操作は、現実の空間において
実際に三次元構造体を作製する場合の作業にきわめて近
似したものであり、例えばコンピュータ操作に慣れてい
ない人であってもイメージ通りの操作を可能とし、かつ
操作中においてイメージの創出を妨げる虞れもない。従
って、本システムの操作者は、頭に描いたイメージ通り
の三次元構造体を容易に得ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る三次元構造体作製システムの一実
施形態を示した機能ブロック図である。

【図２】図１に示したシステムの概略構成を示す斜視図
である。

【図３】データ処理部の処理手順を示すブロック図であ
る。

【図４】表示手段に表示される画面を示す概略図であ
る。

【図５】表示手段に表示される画面を示す概略図であ
る。

【図６】表示手段に表示される画面を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１０ 入力デバイス １１ サック部分 １２ 支持機構部 ２０ 主制御部 ２１ データ処理部 ２２ 位置情報変換部 ２３ 仮想モデル形成部 ２４ 力覚分布付与部 ２５ 画像変形用パラメータ分布付与部 ２６ 反力データ演算部 ２７ 視覚データ演算部 ２８ 指標形成部 ３０ 表示手段 ４０ 立体視眼鏡 ＶＦ 球体 ＶＭ 仮想モデル

【手続補正書】

【提出日】平成１２年３月１３日（２０００．３．１
３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】

【課題を解決するための手段】こうした課題を解決する
ために本発明では、仮想空間上に表示した所定の力覚分
布および画像変形用パラメータ分布を有する三次元の仮
想モデルに対して、反力フィードバック型の入力手段に
より適宜変形操作を実施した時点から、この入力手段に
よる変形操作および前記力覚分布に基づいて前記仮想モ
デルからの反力を算出しこれを前記入力手段にフィード
バックする処理と、前記入力手段による変形操作および
前記画像変形用パラメータ分布に基づいて前記仮想モデ
ルの形状を更新しこれを表示する処理とを同時に行うよ
うにしている。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】また本発明では、与えられたモデル形成デ
ータに基づいて所定の仮想空間上に三次元の仮想モデル
を形成する仮想モデル形成手段と、前記仮想モデル形成
手段によって形成された仮想モデルに所定の力覚分布を
与える力覚分布付与手段と、前記仮想モデル形成手段に
よって形成された仮想モデルに所定の画像変形用パラメ
ータ分布を与える画像変形用パラメータ分布付与手段
と、現実空間における指先の位置情報を出力する一方、
所定のフィードバック信号が与えられた場合に当該フィ
ードバック信号に応じて指先に力を付与する入力手段
と、前記入力手段から与えられた位置情報に基づいて前
記仮想空間上に指先の位置を示す指標を形成する指標形
成手段と、前記仮想モデル形成手段によって形成された
仮想モデルおよび前記指標形成手段によって形成された
指標をそれぞれ画像表示する画像表示手段と、前記仮想
モデルと前記指標とが接触した時点から、前記位置情報
および前記力覚分布に基づいて前記仮想モデルからの反
力を算出し、この反力に応じたフィードバック信号を前
記入力手段に与える処理と、前記位置情報および前記画
像変形用パラメータ分布に基づいて前記仮想モデルの形
状更新データを生成し、この形状更新データを新たなモ
デル形成データとして前記仮想モデル形成手段に与える
処理とを同時に行うデータ処理手段と、を備えて三次元
構造体作製システムを構成している。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４１

【補正方法】削除

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４７】なお、ステップ１０５で変換するファイル
形式とは、適用する三次元出力手段に応じたものであ
る。例えば、三次元出力手段としてラピッドプロダクシ
ョンを適用する場合には、ＳＴＬ形式である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B046 AA06 DA02 FA04 FA18 GA01 HA01 5B050 BA09 BA13 CA07 EA13 EA28 FA02 FA08

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 仮想空間上に表示した所定の力覚分布お
   よび画像変形用パラメータ分布を有する三次元の仮想モ
   デルに対して、反力フィードバック型の入力手段により
   適宜変形操作を実施し、この入力手段による変形操作お
   よび前記力覚分布に基づいて得られる前記仮想モデルか
   らの反力を前記入力手段に都度フィードバックするとと
   もに、前記入力手段による変形操作および前記画像変形
   用パラメータ分布に応じて前記仮想モデルの形状を都度
   更新し表示するようにした三次元構造体作製システム。
2. 【請求項２】 与えられたモデル形成データに基づいて
   所定の仮想空間上に三次元の仮想モデルを形成する仮想
   モデル形成手段と、 前記仮想モデル形成手段によって形成された仮想モデル
   に所定の力覚分布を与える力覚分布付与手段と、 前記仮想モデル形成手段によって形成された仮想モデル
   に所定の画像変形用パラメータ分布を与える画像変形用
   パラメータ分布付与手段と、 現実空間における指先の位置情報を出力する一方、所定
   のフィードバック信号が与えられた場合に当該フィード
   バック信号に応じて指先に力を付与する入力手段と、 前記入力手段から与えられた位置情報に基づいて前記仮
   想空間上に指先の位置を示す指標を形成する指標形成手
   段と、 前記仮想モデル形成手段によって形成された仮想モデル
   および前記指標形成手段によって形成された指標をそれ
   ぞれ画像表示する画像表示手段と、 前記位置情報および前記力覚分布に基づいて前記仮想モ
   デルから得られる反力を算出し、この反力に応じたフィ
   ードバック信号を前記入力手段に与えるとともに、前記
   位置情報および前記画像変形用パラメータ分布に基づい
   て前記仮想モデルの形状更新データを生成し、この形状
   更新データを新たなモデル形成データとして前記仮想モ
   デル形成手段に与えるデータ処理手段と、 を備える三次元構造体作製システム。