JP2001283247A - 三次元形状表示装置及び三次元形状表示方法及びプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 三次元形状のオブジェクトを二次元表示する
三次元形状表示装置及び三次元形状表示方法に係り、オ
ブジェクト本来の色彩を変えずに、多段階の奥行きを表
現することを課題とする。 【解決手段】 オブジェクト表示領域決定部３は、オブ
ジェクト表示領域を決定し、奥行移行部６は、三次元空
間中の奥行範囲を順次移行し、異輝度表示領域決定部７
は、移行した奥行範囲に含まれるオブジェクトの三次元
部分の異輝度表示領域を決定し、表示データ合成部９
は、オブジェクト表示領域と、高輝度の異輝度表示領域
を合成し、表示装置１１で合成した表示データを表示す
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、三次元形状のオブ
ジェクトを二次元表示する三次元形状表示装置及び三次
元形状表示方法に係り、オブジェクト本来の色彩を変え
ずに、多段階の奥行きを表現する三次元形状表示装置及
び三次元形状表示方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】三次元形状のオブジェクトを表示画面上
で表示した場合には、オブジェクトの奥行きの判断がで
きないという問題がある。

【０００３】この問題を解決する方法として、手前の部
分と奥の部分を色分けする方法が考えられる。しかし、
奥行きを識別するための色彩には、限界があり、奥行き
の表現に制限が生じる。また、オブジェクトの色彩自体
にデータとしての意味がある場合には、本来の色彩を変
えることができないので、この方法には適さない。

【０００４】他の方法として、手前の部分と奥の部分を
輝度で分ける方法が考えられる。しかし、輝度を多段階
で判別することには限界があり、他段階の奥行きを表現
することはできない。また、多段階の輝度を表示できる
表示装置は高価である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来技術の欠点を除くためになされたものであって、その
目的とするところは、三次元形状のオブジェクトを二次
元表示する装置に係り、オブジェクト本来の色彩を変え
ずに、多段階の奥行きを表現することを目的とする。

【０００６】また、安価な表示装置の使用を可能とする
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る三次元形
状表示装置は、三次元形状のオブジェクトを二次元表示
する三次元形状表示装置であって、以下の要素を有する
ことを特徴とする。 （１）オブジェクトの三次元形状を特定する情報である
オブジェクト三次元情報を記憶するオブジェクト三次元
情報記憶部、（２）オブジェクト三次元情報に基づい
て、オブジェクトの二次元表示における表示領域である
オブジェクト表示領域を決定するオブジェクト表示領域
決定部、（３）二次元表示に対する三次元空間中の奥行
範囲を表示時間の経過に従って順次移行させる奥行移行
部、（４）オブジェクト三次元情報と、順次移行した奥
行範囲とに基づいて、順次移行した奥行範囲に含まれる
オブジェクトの三次元部分の二次元表示における表示領
域である異輝度表示領域を順次更新する異輝度表示領域
決定部、（５）決定したオブジェクト表示領域を表示
し、更に、順次更新した異輝度表示領域を、オブジェク
ト表示領域の輝度と異なる輝度で順次表示する表示部。

【０００８】上記表示部は、順次更新した異輝度表示領
域をオブジェクト表示領域の輝度より高い輝度で表示す
ることを特徴とする。

【０００９】上記オブジェクト表示領域決定部は、二次
元表示のための三次元上の表示角度に基づいてオブジェ
クト表示領域を決定し、上記奥行移行部は、上記三次元
上の表示角度に基づいて三次元空間中の奥行範囲を移行
させることを特徴とする。

【００１０】上記オブジェクト三次元情報記憶部は、複
数のオブジェクトについてのオブジェクト三次元情報を
記憶し、上記異輝度表示領域決定部は、複数のオブジェ
クト内の一部のオブジェクトについて異輝度表示領域を
設けることを特徴とする。

【００１１】この発明に係る三次元形状表示装置は、奥
行移行部が奥行範囲を移行する速度である異輝度表示奥
行移行速度を変更する異輝度表示奥行移行速度入力部を
有することを特徴とする。

【００１２】この発明に係る三次元形状表示方法は、三
次元形状のオブジェクトを二次元表示する三次元形状表
示方法であって、以下の要素を有することを特徴とす
る。 （１）オブジェクトの三次元形状を特定する情報である
オブジェクト三次元情報に基づいて、オブジェクトの二
次元表示における表示領域であるオブジェクト表示領域
を決定する工程、（２）二次元表示に対する三次元空間
中の奥行範囲を表示時間の経過に従って順次移行させる
工程、（３）オブジェクト三次元情報と、順次移行した
奥行範囲とに基づいて、順次移行した奥行範囲に含まれ
るオブジェクトの三次元部分の二次元表示における表示
領域である異輝度表示領域を順次更新する工程、（４）
決定したオブジェクト表示領域を表示し、更に、順次更
新した異輝度表示領域を、オブジェクト表示領域の輝度
と異なる輝度で順次表示する工程。

【００１３】この発明に係るプログラムを記録したコン
ピュータ読み取り可能な記録媒体は、以下の処理をコン
ピュータに実行させるためのプログラムを記録したコン
ピュータ読み取り可能な記録媒体であることを特徴とす
る。 （１）オブジェクトの三次元形状を特定する情報である
オブジェクト三次元情報に基づいて、オブジェクトの二
次元表示における表示領域であるオブジェクト表示領域
を決定する処理、（２）二次元表示に対する三次元空間
中の奥行範囲を表示時間の経過に従って順次移行させる
処理、（３）オブジェクト三次元情報と、順次移行した
奥行範囲とに基づいて、順次移行した奥行範囲に含まれ
るオブジェクトの三次元部分の二次元表示における表示
領域である異輝度表示領域を順次更新する処理、（４）
決定したオブジェクト表示領域を表示し、更に、順次更
新した異輝度表示領域を、オブジェクト表示領域の輝度
と異なる輝度で順次表示する処理。

【００１４】この発明に係る三次元形状表示装置は、三
次元形状のオブジェクトを二次元表示する三次元形状表
示装置であって、以下の要素を有することを特徴とす
る。 （１）オブジェクトの三次元形状を特定する情報である
オブジェクト三次元情報を記憶するオブジェクト三次元
情報記憶部、（２）オブジェクト三次元情報に基づい
て、オブジェクトの二次元表示における表示領域である
オブジェクト表示領域を決定するオブジェクト表示領域
決定部、（３）表示時間の経過に従って移行する三次元
空間中の奥行範囲を予め順序付けて複数決定する異輝度
表示奥行決定部、（４）オブジェクト三次元情報と、予
め決定し順序付けられた複数の奥行範囲とに基づいて、
複数の奥行範囲ごとに含まれるオブジェクトの複数の三
次元部分の二次元表示における表示領域である複数の異
輝度表示領域を予め順序付けて決定する異輝度表示領域
決定部、（５）決定したオブジェクト表示領域を表示
し、更に、表示時間の経過に従って、予め決定し順序付
けられた複数の異輝度表示領域を、オブジェクト表示領
域の輝度と異なる輝度で順次表示する表示部。

【００１５】上記表示部は、予め決定し順序付けられた
複数の異輝度表示領域を、オブジェクト表示領域の輝度
より高い輝度で表示することを特徴とする。

【００１６】上記オブジェクト表示領域決定部は、二次
元表示のための三次元上の表示角度に基づいてオブジェ
クト表示領域を決定し、上記異輝度表示奥行決定部は、
上記三次元上の表示角度に基づいて三次元空間中の奥行
範囲を予め順序付けて複数決定することを特徴とする。

【００１７】上記オブジェクト三次元情報記憶部は、複
数のオブジェクトについてのオブジェクト三次元情報を
記憶し、上記異輝度表示領域決定部は、複数のオブジェ
クト内の一部のオブジェクトについて異輝度表示領域を
設けることを特徴とする。

【００１８】この発明に係る三次元形状表示装置は、異
輝度表示領域移行部が異輝度表示領域を順次表示する速
度である異輝度表示奥行移行速度を変更する異輝度表示
奥行移行速度入力部を有することを特徴する。

【００１９】この発明に係る三次元形状表示方法は、三
次元形状のオブジェクトを二次元表示する三次元形状表
示方法であって、以下の要素を有することを特徴とす
る。 （１）オブジェクトの三次元形状を特定する情報である
オブジェクト三次元情報に基づいて、オブジェクトの二
次元表示における表示領域であるオブジェクト表示領域
を決定する工程、（２）表示時間の経過に従って移行す
る三次元空間中の奥行範囲を予め順序付けて複数決定す
る工程、（３）オブジェクト三次元情報と、予め決定し
順序付けられた複数の奥行範囲とに基づいて、複数の奥
行範囲ごとに含まれるオブジェクトの複数の三次元部分
の二次元表示における表示領域である複数の異輝度表示
領域を予め順序付けて決定する工程、（４）決定したオ
ブジェクト表示領域を表示し、更に、表示時間の経過に
従って、予め決定し順序付けられた複数の異輝度表示領
域を、オブジェクト表示領域の輝度と異なる輝度で順次
表示する工程。

【００２０】この発明に係るプログラムを記録したコン
ピュータ読み取り可能な記録媒体は、以下の処理をコン
ピュータに実行させるためのプログラムを記録したコン
ピュータ読み取り可能な記録媒体であることを特徴とす
る。 （１）オブジェクトの三次元形状を特定する情報である
オブジェクト三次元情報に基づいて、オブジェクトの二
次元表示における表示領域であるオブジェクト表示領域
を決定する処理、（２）表示時間の経過に従って移行す
る三次元空間中の奥行範囲を予め順序付けて複数決定す
る処理、（３）オブジェクト三次元情報と、予め決定し
順序付けられた複数の奥行範囲とに基づいて、複数の奥
行範囲ごとに含まれるオブジェクトの複数の三次元部分
の二次元表示における表示領域である複数の異輝度表示
領域を予め順序付けて決定する処理、（４）決定したオ
ブジェクト表示領域を表示し、更に、表示時間の経過に
従って、予め決定し順序付けられた複数の異輝度表示領
域を、オブジェクト表示領域の輝度と異なる輝度で順次
表示する処理。

【００２１】また、奥行範囲は、奥行方向の幅を有しな
いことを特徴とする。

【００２２】また、奥行範囲は、奥行方向の幅を有しな
いことを特徴とする。

【００２３】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下本発明を図面
に示す実施例に基づいて説明する。図１は、実施の形態
１における三次元形状表示装置の構成を示す図である。
１は、オブジェクト三次元情報記憶部、２は、表示角度
入力部、３は、オブジェクト表示領域決定部、４は、異
輝度表示奥行移行速度記憶部、５は、タイマ、６は、奥
行移行部、７は、異輝度表示領域決定部、８は、オブジ
ェクト色情報記憶部、９は、表示データ合成部、１０
は、表示データ記憶部、１１は、表示装置である。

【００２４】オブジェクト三次元情報記憶部１は、オブ
ジェクトの三次元形状を特定する情報であるオブジェク
ト三次元情報を記憶している。オブジェクト三次元情報
の構成は、特に限定されないが、例えば、六面体の場合
は、六つの面を特定する座標により構成し、あるいは八
つの頂点の座標により構成する方法が考えられる。ある
いは、ベクトルによって特定する方法も考えられる。

【００２５】表示角度入力部２は、三次元空間を二次元
表示するときの角度、つまり視線を特定する表示角度を
入力する。この例では、表示角度を入力するが、予め定
められた表示角度を用いることもできる。また、表示角
度は、視線を特定できればどのような形式の情報であっ
ても構わない。

【００２６】オブジェクト表示領域決定部３は、オブジ
ェクト三次元情報に基づいて、オブジェクトの二次元表
示における表示領域であるオブジェクト表示領域を決定
する。オブジェクト表示領域について図を用いて説明す
る。

【００２７】図２は、オブジェクトの例であるバットの
斜視図である。バットの立体的形状は、前述のオブジェ
クト三次元情報により特定される。

【００２８】図２のように、バットを平面上においた場
合の平面に平行な視線から二次元表示すると仮定する。
この例では、視線はｚ軸と一致しているが、視線は必ず
しもオブジェクト三次元情報の基準となっている軸方向
と一致している必要はない。

【００２９】図３は、バットを例とした場合のオブジェ
クト表示領域を示す図である。視線方向からオブジェク
トを見たときの表示領域がオブジェクト表示領域とな
る。この例では、１０１に示す輪郭線がオブジェクト表
示領域である。オブジェクト表示領域は、表示装置１１
の表示画面上の位置を特定する情報として表示される。
例えば、座標上の点の集合として、あるいは連続したベ
クトルの集合として表わされる。

【００３０】このオブジェクト表示領域は、オブジェク
ト三次元情報と表示角度に基づいて決定される。この例
では、オブジェクト三次元情報に含まれるｚ軸成分を省
くことによって、ｘ軸成分とｙ軸成分とからなるオブジ
ェクト表示領域を得ることができる。尚、表示角度が軸
方向といかなる関係であっても、表示角度に従ってオブ
ジェクトを回転する処理を行ない、新たな座標値に変換
する等の処理を行なうことによってオブジェクト表示領
域を求めることができる。

【００３１】異輝度表示奥行移行速度記憶部４は、二次
元表示に対する三次元空間中の奥行範囲を、表示時間の
経過に従って順次移行させる速度（異輝度表示奥行移行
速度という。）を記憶している。奥行範囲は、図２の場
合を例とすると、Ｂ１≦ｚ＜Ｂ２の範囲、Ｂ２≦ｚ＜Ｂ
３の範囲、Ｂ３≦ｚ＜Ｂ４の範囲、Ｂ４≦ｚの範囲の順
に移行するが、このときの移行の速度が記憶されてい
る。異輝度表示奥行移行速度は、次の範囲に移行するま
での時間間隔であってもよいし、奥行の距離に対する時
間であっても構わない。

【００３２】タイマ５は、奥行移行部６に対して表示中
の時間経過を知らせる表示時間を伝える。

【００３３】奥行移行部６は、異輝度表示奥行移行速度
に従って、表示時間の経過にあわせて奥行範囲を移行さ
せる。これにより、所定の時間間隔で奥行範囲を順次出
力する。この例では、Ｂ１≦ｚ＜Ｂ２の範囲、Ｂ２≦ｚ
＜Ｂ３の範囲、Ｂ３≦ｚ＜Ｂ４の範囲、Ｂ４≦ｚの範囲
が奥行範囲となる。尚、何れの範囲も、−∽＜ｘ＜∽，
−∽＜ｙ＜∽である。つまりこの例では、奥行範囲は、
表示角度により特定される視線に対して垂直な面で区切
られるように動作する。しかし、このような区切り方に
限らず、奥行範囲が視線に対して垂直でない面によって
区切られる場合も、順次奥行を表現できれば有効であ
る。

【００３４】尚、この例では、奥行範囲は一定の幅を有
しているが、幅が無くても構わない。つまり、奥行範囲
は、三次元空間に限らず、平面そのものであっても構わ
ない。

【００３５】奥行範囲を決定するための情報、具体的に
は奥行範囲の幅、奥行範囲を区切る面の角度、奥行範囲
の開始位置、及び奥行範囲の移行方向等の情報は、奥行
移行部６に記憶されている。また、これらの情報は、図
示しない入力部を設けて設定するようにすることや、表
示するオブジェクト毎に（後述するように、オブジェク
トを複数有する場合には、それらに共通に）設定してお
くようにする方法も有効である。

【００３６】異輝度表示領域決定部７は、入力した奥行
範囲に含まれるオブジェクトの三次元部分を二次元表示
する場合の表示領域（異輝度表示領域という。）を特定
する。奥行範囲がＢ１≦ｚ＜Ｂ２の範囲の場合は、図２
のバットの三次元形状のうち奥行範囲に含まれる１０２
の三次元部分が二次元表示の対象となる。この三次元部
分は、オブジェクトの三次元形状が占める空間と奥行範
囲の重複部分を算出することによって求めることができ
る。

【００３７】異輝度表示領域決定部７は、更に、この三
次元部分について二次元表示における表示領域である異
輝度表示領域を求める。前述のオブジェクト表示領域決
定部３と同様に表示角度に基づいて、視線方向から三次
元部分を見たときの表示領域を算出する。異輝度表示領
域は、表示装置１１の表示画面の位置を特定する情報と
して表示される。この例では、図４に示す１０６の部分
が異輝度表示領域である。

【００３８】奥行範囲が、Ｂ２≦ｚ＜Ｂ３の範囲の場
合、Ｂ３≦ｚ＜Ｂ４の範囲、Ｂ４≦ｚの範囲の場合は、
それぞれ１０３、１０４、１０５が三次元部分となる。
そしてこれらの三次元部分について異輝度表示領域を算
出する。このように奥行範囲は、順次更新されるので、
異輝度表示領域も、図５の１０７、図６の１０８、図７
の１０９のように順次更新される。

【００３９】オブジェクト色情報記憶部８は、オブジェ
クトの表示色を指定するオブジェクト色情報を記憶す
る。

【００４０】表示データ合成部９は、オブジェクト表示
領域決定部３から入力されたオブジェクト表示領域を、
オブジェクト色情報記憶部８から入力したオブジェクト
色情報で指定された表示色で表示するための表示データ
を作成する。

【００４１】表示データ合成部９は、更に、異輝度表示
領域決定部７から入力された異輝度表示領域を、オブジ
ェクト表示領域の表示の輝度と異なる輝度で表示するよ
うに表示データを合成する。この例では、異輝度表示領
域も、オブジェクト色情報記憶部８から入力したオブジ
ェクト色情報で指定された表示色で表示する。但し、特
有の色で表示するようにしても構わない。

【００４２】表示データ合成部９は、異輝度表示領域を
オブジェクト表示領域の輝度より高い輝度、あるいは低
い輝度で表示するように表示データを合成する。特に、
高い輝度にした場合には、異輝度表示領域を追いかけて
見やすい点で有利である。

【００４３】表示データ記憶部１０は、合成した表示デ
ータを順次記憶し、表示装置１１は、表示データ記憶部
１０が記憶した表示データを表示画面に順次表示する。

【００４４】このように動作することによって、図４か
ら図７に示すように手前から奥へ、輝度を変えて奥行き
を表現することができる。

【００４５】この例では、手前から奥へ輝度を変えて三
次元形状を表現したが、逆に奥から手前に輝度を変えて
表現しても構わない。その場合は、奥行移行部６は奥行
範囲の出力の順番を逆にするように動作する。

【００４６】また、異輝度表示奥行移行速度を入力する
異輝度表示奥行移行速度入力部を設け、移行速度を変更
できるようにしても良い。表示中に移行速度を変更する
ことによって、ゆっくり移行させる部分と、早く移行さ
せる部分を操作することができるようになる。また速度
を０にすることによって、移行を停止させ、あるいは速
度を負の値にすることによって逆に移行させることもで
きる。

【００４７】実施の形態２．本実施の形態では、奥行範
囲が平面の場合について説明する。図８は、オブジェク
ト群の例であるビル群の平面図である。各ビルの立体的
形状は、前述のオブジェクト三次元情報により特定され
る。また、各オブジェクトのオブジェクト情報によりビ
ルの配置も特定できる。

【００４８】奥行移行部６は、異輝度表示奥行移行速度
に従って、表示時間の経過にあわせて奥行範囲を移行さ
せるが、この実施の形態では、奥行範囲は幅を有しない
平面である。

【００４９】奥行範囲は、表示時間の経過にあわせて連
続して奥へ移行する。図８中のｚ＝Ｂ１の平面は、ある
時点の奥行範囲をあらわしている。また、ｚ＝Ｂ２、ｚ
＝Ｂ３、ｚ＝Ｂ４の各平面は、それぞれ更に時間が経過
した時点の奥行範囲を順に表わしている。尚、何れの範
囲も、−∽＜ｘ＜∽，−∽＜ｙ＜∽である。

【００５０】異輝度表示領域決定部７は、平面である奥
行範囲に含まれる各オブジェクトの三次元部分を算出す
る。本実施の形態における三次元部分は、実際にはオブ
ジェクトの断面となる。

【００５１】異輝度表示領域決定部７は、更に、この平
面について二次元表示における表示領域である異輝度表
示領域を求める。

【００５２】表示データ合成部９は、オブジェクト表示
領域決定部３から入力された表示領域に、異輝度表示領
域決定部７から入力された異輝度表示領域を、オブジェ
クト表示領域の表示の輝度と異なる輝度で表示するよう
に表示データを合成する。但し、本実施の形態では、オ
ブジェクト表示領域決定部３は、奥行範囲よりも奥にあ
るオブジェクトについてのみオブジェクト表示領域を決
定している。したがって、奥行範囲よりも手前のオブジ
ェクトは表示の対象とならない。

【００５３】図９から図１２は、奥行範囲がｚ＝Ｂ１か
らＢ４である時点の表示画面を示す図である。２０１か
ら２０４はその時点における異輝度表示領域を示してい
る。

【００５４】また、奥行範囲よりも手前のオブジェクト
は表示の対象としていないで、各図ともに奥行範囲より
も奥のオブジェクトのみが表示されている。

【００５５】実施の形態３．本実施の形態は、ＣＴスキ
ャンの断面図で神経や血管のように複雑に入り組んだ組
織を表示する応用例について説明する。

【００５６】三次元表示装置の構成と動作は、実施の形
態１と同様である。

【００５７】図１３は、血管を含む腕の平面図である。
また、図１４は、血管を含む腕の正面図である。この応
用例では、血管がオブジェクトとなる。図に示すように
血管組織は、複雑に入り組んでおり、図１４の正面図か
ら奥行きを把握するのは困難である。

【００５８】奥行移行部６は、図１５から図２１に示す
ように、奥行範囲をｚの小さ方から、Ｂ１≦ｚ＜Ｂ２の
範囲、Ｂ２≦ｚ＜Ｂ３の範囲、Ｂ３≦ｚ＜Ｂ４の範囲、
Ｂ４≦ｚ＜Ｂ５の範囲、Ｂ５≦ｚ＜Ｂ６の範囲、Ｂ６≦
ｚ＜Ｂ７の範囲、Ｂ７≦ｚ＜Ｂ８の範囲の順に移行させ
る。反対に奥行範囲をｚの大きい方から移行させること
も有効である。

【００５９】異輝度表示領域決定部７は、奥行範囲に含
まれるオブジェクトである血管の三次元部分を特定す
る。各図の太線で表わしている部分が、各時点における
三次元部分である。

【００６０】異輝度表示領域決定部７は、更に、これら
の三次元部分について異輝度表示領域を求め、前述の表
示データ合成部９、表示データ記憶部１０の動作によ
り、表示装置１１へ異輝度表示領域を異なる輝度で表示
する。

【００６１】図２２から図２８は、それぞれ図１５から
図２１に対応する表示画面の例を示す図である。このよ
うに、表示時間の経過とともに、血管組織を奥へ向かっ
て進んで行く様子がわかりやすく表示される。

【００６２】また、この応用例においても、オブジェク
ト色情報記憶部８からオブジェクト色情報を入力して表
示データを合成しているので、高輝度の領域が移行する
間も血管組織の色を再現できる。

【００６３】この応用例では、血管の太さの異常や血管
組織の色の異常を検査する場合に、簡単な操作で血管の
構造と色を全体的に把握することができ、有効である。

【００６４】実施の形態４．本実施の形態では、複数の
オブジェクトのうち一部のオブジェクトについてのみ異
輝度表示領域を設ける形態について説明する。

【００６５】図２９から図３４は、異輝度表示しないオ
ブジェクトであるビル群と、異輝度表示するオブジェク
トである道路とを表示した例を示す図である。

【００６６】また、本実施の形態では、視線がｚ軸に対
してやや下方へ向き、ｚ軸と一致していな例でもある。

【００６７】奥行移行部６は、奥行範囲を、Ｂ１≦ｚ＜
Ｂ２の範囲、Ｂ２≦ｚ＜Ｂ３の範囲、Ｂ３≦ｚ＜Ｂ４の
範囲、Ｂ４≦ｚ＜Ｂ５の範囲、Ｂ５≦ｚ＜Ｂ６の範囲、
Ｂ６≦ｚ＜Ｂ７の範囲の順に移行させる。

【００６８】異輝度表示領域決定部７は、これらの奥行
範囲に含まれるオブジェクトの三次元部分について異輝
度表示領域を求めるが、この実施の形態では、道路のみ
を異輝度表示の対象とし、ビル群を異輝度表示の対象と
していない。異輝度表示の対象とするか否かの情報は、
オブジェクトに対応して記憶し、異輝度表示領域決定部
７が異輝度表示の対象とするオブジェクトのみを異輝度
表示領域を決定する。

【００６９】表示データ合成部９は、オブジェクト表示
領域決定部３からのオブジェクト表示領域に基づいて、
道路とビル群のオブジェクトについての表示データを合
成する。このとき、ビル群は、不透過の属性を有してお
り、ビル群に隠れる道路は表示データにあらわれない。

【００７０】表示データ合成部９は、更に、各時点ごと
に、道路についての異輝度表示領域を、例えば高輝度で
表示する表示データを合成する。このとき、異輝度表示
領域による表示データは、最上位に位置するように合成
し、不透過であるビル群に対して上書きするようにす
る。つまり、ビル群が、道路のオブジェクト表示領域に
対しては不透過であり、道路の異輝度表示領域に対して
は透過であるように表示データを合成する。

【００７１】このように動作することによって、図２９
から図３４に示すように本来ビルの裏側に位置する為に
見えない道路についても経路を確認することができる。

【００７２】また、ナビゲーションシステムで経路を確
認するような場合には、ビルについては奥行きを確認す
る必要は無く、現状の景色を再現すれば足りる。それに
対し、道路については、経路を把握する為に実際の景色
では見えない道路についても把握する必要がある。この
ように、応用目的に対するオブジェクトの特性によって
は、異輝度表示しない方が好ましいオブジェクトもあ
る。本実施の形態は、このような場合にも対応し、異輝
度表示の必要があるオブジェクトのみを異輝度表示でき
るように動作する。

【００７３】実施の形態５．上述の実施の形態では、表
示時間の経過にしたがって、異輝度表示領域を特定する
ように動作する三次元形状表示装置について説明した
が、本実施の形態では、異輝度表示領域を予め決定する
ように動作する三次元形状表示装置について説明する。

【００７４】図３５は、実施の形態５における三次元形
状表示装置の構成を示す図である。１は、オブジェクト
三次元情報記憶部、２は、表示角度入力部、３は、オブ
ジェクト表示領域決定部、４は、異輝度表示奥行移行速
度記憶部、５は、タイマ、７は、異輝度表示領域決定
部、８は、オブジェクト色情報記憶部、９は、表示デー
タ合成部、１０は、表示データ記憶部、１１は、表示装
置、２１は、異輝度表示奥行決定部、２２は、異輝度表
示領域移行部である。

【００７５】以下、図２から図７の例に基づいて動作を
説明する。オブジェクト三次元情報記憶部１、表示角度
入力部２、及びオブジェクト表示領域決定部３の動作
は、上述の実施の形態と同様である。また、異輝度表示
奥行移行速度記憶部４とタイマ５も上述の実施の形態と
同様に機能する。

【００７６】異輝度表示奥行決定部２１は、表示時間の
経過に従って移行する三次元空間中の奥行範囲を予め順
序付けて複数決定する。上述の実施の形態と同様に、Ｂ
１≦ｚ＜Ｂ２の範囲、Ｂ２≦ｚ＜Ｂ３の範囲、Ｂ３≦ｚ
＜Ｂ４の範囲、Ｂ４≦ｚの範囲が奥行範囲となる。ま
た、何れの範囲も、−∽＜ｘ＜∽，−∽＜ｘ＜∽であ
る。異輝度表示奥行決定部２１は、これらの奥行き範囲
を順序付けて出力する。

【００７７】奥行範囲を決定するための情報は、異輝度
表示奥行決定部２１に記憶されている。また、これらの
情報は、図示しない入力部を設けて設定するようにする
ことや、表示するオブジェクト毎に設定しておくように
する方法も有効である。

【００７８】異輝度表示領域決定部７は、オブジェクト
三次元情報と、予め決定し順序付けられた複数の奥行範
囲とに基づいて、複数の奥行範囲ごとに含まれるオブジ
ェクトの複数の三次元部分の二次元表示における表示領
域である複数の異輝度表示領域を予め順序付けて決定す
る。

【００７９】入力した奥行範囲に含まれるオブジェクト
の三次元部分を二次元表示する場合の表示領域を特定す
る動作は、上述の実施の形態と同様である。但し、実施
の形態では、順序付けられた奥行範囲の順序に従って、
その奥行範囲に基づいて得られる異輝度表示領域を順序
付けて出力する。この例では、図４に示す１０６、図５
の１０７、図６の１０８、図７の１０９の順を判断でき
るように、これらの領域を出力する。

【００８０】オブジェクト色情報記憶部８は、上述の実
施の形態と同様に動作する。

【００８１】異輝度表示領域移行部２２は、タイマ５か
ら入力する表示時間の経過を、異輝度表示奥行移行速度
記憶部４から入力する異輝度表示奥行移行速度に則した
タイミングで、先に異輝度表示領域決定部７で決定され
た異輝度表示領域を順次出力する。

【００８２】表示データ合成部９、表示データ記憶部１
０、及び表示装置１１は、上述の実施の形態と同様に動
作する。

【００８３】以上の動作により、図８から図１２までの
例、図１３から図２８までの例、及び図２９から図３４
までの例についても、上述の実施の形態と同様の表示結
果を得ることができる。

【００８４】

【発明の効果】本発明においては、オブジェクトを表示
した上で、更に、奥行きに従って部分的に輝度を変えて
表示するので、オブジェクト本来の色彩を変えずに、多
段階の奥行きを表現することができる。

【００８５】更に、部分的に輝度を高めて表示するの
で、奥行きに従って移行する部分を観察しやすい。

【００８６】表示角度に基づいて、オブジェクトを表示
するので、任意の角度に対応して奥行きを表現すること
ができる。

【００８７】複数のオブジェクト内の一部のオブジェク
トについて異輝度表示領域を設けるので、表示目的やオ
ブジェクトの特性によって奥行きを表示する必要のある
オブジェクトに対してのみ輝度を変えて、わかりやすく
表示することができる。

【００８８】奥行範囲を移行する速度を入力できるの
で、奥行の移行速度を調整することができ、特定部分の
奥行を観察する場合の操作性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１における三次元形状表示装置の
構成図である。

【図２】 実施の形態１におけるオブジェクトの斜視図
である。

【図３】 実施の形態１におけるオブジェクト表示領域
を示す図である。

【図４】 実施の形態１における異輝度表示領域を示す
図である。

【図５】 実施の形態１における異輝度表示領域を示す
図である。

【図６】 実施の形態１における異輝度表示領域を示す
図である。

【図７】 実施の形態１における異輝度表示領域を示す
図である。

【図８】 実施の形態２におけるオブジェクト群の平面
図である。

【図９】 実施の形態２における表示画面を示す図であ
る。

【図１０】 実施の形態２における表示画面を示す図で
ある。

【図１１】 実施の形態２における表示画面を示す図で
ある。

【図１２】 実施の形態２における表示画面を示す図で
ある。

【図１３】 実施の形態３におけるオブジェクトの平面
図である。

【図１４】 実施の形態３におけるオブジェクトの正面
図である。

【図１５】 実施の形態３における三次元部分を示す平
面図である。

【図１６】 実施の形態３における三次元部分を示す平
面図である。

【図１７】 実施の形態３における三次元部分を示す平
面図である。

【図１８】 実施の形態３における三次元部分を示す平
面図である。

【図１９】 実施の形態３における三次元部分を示す平
面図である。

【図２０】 実施の形態３における三次元部分を示す平
面図である。

【図２１】 実施の形態３における三次元部分を示す平
面図である。

【図２２】 実施の形態３における表示画面を示す図で
ある。

【図２３】 実施の形態３における表示画面を示す図で
ある。

【図２４】 実施の形態３における表示画面を示す図で
ある。

【図２５】 実施の形態３における表示画面を示す図で
ある。

【図２６】 実施の形態３における表示画面を示す図で
ある。

【図２７】 実施の形態３における表示画面を示す図で
ある。

【図２８】 実施の形態３における表示画面を示す図で
ある。

【図２９】 実施の形態４における表示画面を示す図で
ある。

【図３０】 実施の形態４における表示画面を示す図で
ある。

【図３１】 実施の形態４における表示画面を示す図で
ある。

【図３２】 実施の形態４における表示画面を示す図で
ある。

【図３３】 実施の形態４における表示画面を示す図で
ある。

【図３４】 実施の形態４における表示画面を示す図で
ある。

【図３５】 実施の形態５における三次元形状表示装置
の構成図である。

【符号の説明】

１ オブジェクト三次元情報記憶部、２ 表示角度入力
部、３ オブジェクト表示領域決定部、４ 異輝度表示
奥行移行速度記憶部、５ タイマ、６ 奥行移行部、７
異輝度表示領域決定部、８ オブジェクト色情報記憶
部、９ 表示データ合成部、１０ 表示データ記憶部、
１１ 表示装置、２１ 異輝度表示奥行決定部、２２
異輝度表示領域移行部。

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 三次元形状のオブジェクトを二次元表示
   する三次元形状表示装置であって、以下の要素を有する
   ことを特徴とする三次元形状表示装置 （１）オブジェクトの三次元形状を特定する情報である
   オブジェクト三次元情報を記憶するオブジェクト三次元
   情報記憶部、（２）オブジェクト三次元情報に基づい
   て、オブジェクトの二次元表示における表示領域である
   オブジェクト表示領域を決定するオブジェクト表示領域
   決定部、（３）二次元表示に対する三次元空間中の奥行
   範囲を表示時間の経過に従って順次移行させる奥行移行
   部、（４）オブジェクト三次元情報と、順次移行した奥
   行範囲とに基づいて、順次移行した奥行範囲に含まれる
   オブジェクトの三次元部分の二次元表示における表示領
   域である異輝度表示領域を順次更新する異輝度表示領域
   決定部、（５）決定したオブジェクト表示領域を表示
   し、更に、順次更新した異輝度表示領域を、オブジェク
   ト表示領域の輝度と異なる輝度で順次表示する表示部。
2. 【請求項２】 上記表示部は、順次更新した異輝度表示
   領域をオブジェクト表示領域の輝度より高い輝度で表示
   することを特徴とする請求項１記載の三次元形状表示装
   置。
3. 【請求項３】 上記オブジェクト表示領域決定部は、二
   次元表示のための三次元上の表示角度に基づいてオブジ
   ェクト表示領域を決定し、 上記奥行移行部は、上記三次元上の表示角度に基づいて
   三次元空間中の奥行範囲を移行させることを特徴とする
   請求項１記載の三次元形状表示装置。
4. 【請求項４】 上記オブジェクト三次元情報記憶部は、
   複数のオブジェクトについてのオブジェクト三次元情報
   を記憶し、 上記異輝度表示領域決定部は、複数のオブジェクト内の
   一部のオブジェクトについて異輝度表示領域を設けるこ
   とを特徴とする請求項１記載の三次元形状表示装置。
5. 【請求項５】 奥行移行部が奥行範囲を移行する速度で
   ある異輝度表示奥行移行速度を変更する異輝度表示奥行
   移行速度入力部を有することを特徴とする請求項１記載
   の三次元形状表示装置。
6. 【請求項６】 三次元形状のオブジェクトを二次元表示
   する三次元形状表示方法であって、以下の要素を有する
   ことを特徴とする三次元形状表示方法 （１）オブジェクトの三次元形状を特定する情報である
   オブジェクト三次元情報に基づいて、オブジェクトの二
   次元表示における表示領域であるオブジェクト表示領域
   を決定する工程、（２）二次元表示に対する三次元空間
   中の奥行範囲を表示時間の経過に従って順次移行させる
   工程、（３）オブジェクト三次元情報と、順次移行した
   奥行範囲とに基づいて、順次移行した奥行範囲に含まれ
   るオブジェクトの三次元部分の二次元表示における表示
   領域である異輝度表示領域を順次更新する工程、（４）
   決定したオブジェクト表示領域を表示し、更に、順次更
   新した異輝度表示領域を、オブジェクト表示領域の輝度
   と異なる輝度で順次表示する工程。
7. 【請求項７】 以下の処理をコンピュータに実行させる
   ためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能
   な記録媒体 （１）オブジェクトの三次元形状を特定する情報である
   オブジェクト三次元情報に基づいて、オブジェクトの二
   次元表示における表示領域であるオブジェクト表示領域
   を決定する処理、（２）二次元表示に対する三次元空間
   中の奥行範囲を表示時間の経過に従って順次移行させる
   処理、（３）オブジェクト三次元情報と、順次移行した
   奥行範囲とに基づいて、順次移行した奥行範囲に含まれ
   るオブジェクトの三次元部分の二次元表示における表示
   領域である異輝度表示領域を順次更新する処理、（４）
   決定したオブジェクト表示領域を表示し、更に、順次更
   新した異輝度表示領域を、オブジェクト表示領域の輝度
   と異なる輝度で順次表示する処理。
8. 【請求項８】 三次元形状のオブジェクトを二次元表示
   する三次元形状表示装置であって、以下の要素を有する
   ことを特徴とする三次元形状表示装置 （１）オブジェクトの三次元形状を特定する情報である
   オブジェクト三次元情報を記憶するオブジェクト三次元
   情報記憶部、（２）オブジェクト三次元情報に基づい
   て、オブジェクトの二次元表示における表示領域である
   オブジェクト表示領域を決定するオブジェクト表示領域
   決定部、（３）表示時間の経過に従って移行する三次元
   空間中の奥行範囲を予め順序付けて複数決定する異輝度
   表示奥行決定部、（４）オブジェクト三次元情報と、予
   め決定し順序付けられた複数の奥行範囲とに基づいて、
   複数の奥行範囲ごとに含まれるオブジェクトの複数の三
   次元部分の二次元表示における表示領域である複数の異
   輝度表示領域を予め順序付けて決定する異輝度表示領域
   決定部、（５）決定したオブジェクト表示領域を表示
   し、更に、表示時間の経過に従って、予め決定し順序付
   けられた複数の異輝度表示領域を、オブジェクト表示領
   域の輝度と異なる輝度で順次表示する表示部。
9. 【請求項９】 上記表示部は、予め決定し順序付けられ
   た複数の異輝度表示領域を、オブジェクト表示領域の輝
   度より高い輝度で表示することを特徴とする請求項８記
   載の三次元形状表示装置。
10. 【請求項１０】 上記オブジェクト表示領域決定部は、
    二次元表示のための三次元上の表示角度に基づいてオブ
    ジェクト表示領域を決定し、 上記異輝度表示奥行決定部は、上記三次元上の表示角度
    に基づいて三次元空間中の奥行範囲を予め順序付けて複
    数決定することを特徴とする請求項８記載の三次元形状
    表示装置。
11. 【請求項１１】 上記オブジェクト三次元情報記憶部
    は、複数のオブジェクトについてのオブジェクト三次元
    情報を記憶し、 上記異輝度表示領域決定部は、複数のオブジェクト内の
    一部のオブジェクトについて異輝度表示領域を設けるこ
    とを特徴とする請求項８記載の三次元形状表示装置。
12. 【請求項１２】 異輝度表示領域移行部が異輝度表示領
    域を順次表示する速度である異輝度表示奥行移行速度を
    変更する異輝度表示奥行移行速度入力部を有することを
    特徴する請求項８記載の三次元形状表示装置。
13. 【請求項１３】 三次元形状のオブジェクトを二次元表
    示する三次元形状表示方法であって、以下の要素を有す
    ることを特徴とする三次元形状表示方法 （１）オブジェクトの三次元形状を特定する情報である
    オブジェクト三次元情報に基づいて、オブジェクトの二
    次元表示における表示領域であるオブジェクト表示領域
    を決定する工程、（２）表示時間の経過に従って移行す
    る三次元空間中の奥行範囲を予め順序付けて複数決定す
    る工程、（３）オブジェクト三次元情報と、予め決定し
    順序付けられた複数の奥行範囲とに基づいて、複数の奥
    行範囲ごとに含まれるオブジェクトの複数の三次元部分
    の二次元表示における表示領域である複数の異輝度表示
    領域を予め順序付けて決定する工程、（４）決定したオ
    ブジェクト表示領域を表示し、更に、表示時間の経過に
    従って、予め決定し順序付けられた複数の異輝度表示領
    域を、オブジェクト表示領域の輝度と異なる輝度で順次
    表示する工程。
14. 【請求項１４】 以下の処理をコンピュータに実行させ
    るためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可
    能な記録媒体 （１）オブジェクトの三次元形状を特定する情報である
    オブジェクト三次元情報に基づいて、オブジェクトの二
    次元表示における表示領域であるオブジェクト表示領域
    を決定する処理、（２）表示時間の経過に従って移行す
    る三次元空間中の奥行範囲を予め順序付けて複数決定す
    る処理、（３）オブジェクト三次元情報と、予め決定し
    順序付けられた複数の奥行範囲とに基づいて、複数の奥
    行範囲ごとに含まれるオブジェクトの複数の三次元部分
    の二次元表示における表示領域である複数の異輝度表示
    領域を予め順序付けて決定する処理、（４）決定したオ
    ブジェクト表示領域を表示し、更に、表示時間の経過に
    従って、予め決定し順序付けられた複数の異輝度表示領
    域を、オブジェクト表示領域の輝度と異なる輝度で順次
    表示する処理。
15. 【請求項１５】 奥行範囲は、奥行方向の幅を有しない
    ことを特徴とする請求項１記載の三次元形状表示装置。
16. 【請求項１６】 奥行範囲は、奥行方向の幅を有しない
    ことを特徴とする請求項８記載の三次元形状表示装置。