JP2001325611A - ３次元モデル処理装置および３次元モデル処理方法、並びにプログラム提供媒体 - Google Patents

３次元モデル処理装置および３次元モデル処理方法、並びにプログラム提供媒体

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JP2001325611A
JP2001325611A JP2000141936A JP2000141936A JP2001325611A JP 2001325611 A JP2001325611 A JP 2001325611A JP 2000141936 A JP2000141936 A JP 2000141936A JP 2000141936 A JP2000141936 A JP 2000141936A JP 2001325611 A JP2001325611 A JP 2001325611A
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Tetsukazu Kai
哲一 開
Hiroyuki Segawa
博之 勢川
Hiroyuki Shiotani
浩之 塩谷
Yuichi Abe
友一 阿部
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • G06F3/0484—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] for the control of specific functions or operations, e.g. selecting or manipulating an object, an image or a displayed text element, setting a parameter value or selecting a range
    • G06F3/04842—Selection of displayed objects or displayed text elements

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オペレータにとってより実感的なツール操作
によって３次元モデルの把持処理を実行可能な３次元モ
デル処理装置を提供する。 【解決手段】 ３次元モデルの把持処理において、３次
元モデルに対して把持ツールを３次元的に対応させて把
持対象のモデルを特定する。具体的には、把持ツールを
３次元モデルの内部に入り込んだ場合、表面に接触した
場合、あるいは、離間した把持ツールからの光線あるい
は弾を発射し、これらが３次元モデルに衝突した場合
に、衝突した３次元モデルを把持対象モデルとして選択
する。あるいはツールから一定の作用領域内にある３次
元モデルを把持する構成とした。このような把持ツール
の３次元的作用により把持処理を実行する構成としたの
で、オペレータはより実感を伴って３次元モデルの移動
・回転対象を切り替える操作が実行できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、３次元モデル処理
装置および３次元モデル処理方法、並びにプログラム提
供媒体に関する。特に、ディスプレイに表示された３次
元モデルの移動や、回転処理等を行なう場合に３次元モ
デルを制御するために行なう把持処理をユーザの実感的
な処理により行なうことを可能とする３次元モデル処理
装置および３次元モデル処理方法、並びにプログラム提
供媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】昨今、コンピュータ、ＣＡＤ、ＣＧグラ
フィック装置等の各種のグラフィック装置において様々
な３次元モデル処理が実行可能となっている。
【０００３】ディスプレイに表示された３次元オブジェ
クトの移動、回転等の処理を行なう場合、既存のコンピ
ュータグラフィックスソフトや３次元ＣＡＤに代表され
るソフトウェアでは、３次元空間中に定義される３次元
モデルに対して、キーボードやマウス等の入力デバイス
によって制御される２次元位置情報を持つカーソル等の
２次元ポインタによって３次元モデルの表示位置を指示
することにより、３次元モデルの把持、すなわち、カー
ソルに対して３次元モデルの相対位置を固定して３次元
モデルの移動、回転等の処理を行なっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の構成は、３次元のモデルを２次元ポインタで操作す
るため、操作が直感的ではなく、またその操作も処理に
不慣れなユーザにとっては煩雑なものになることが多
い。
【０００５】一方、３次元モデルの３次元位置ならびに
姿勢情報を計測できるセンサ（３次元センサ）からの値
を、３次元モデルの位置ならびに姿勢情報に直接反映さ
せることにより、現実物体を操作する感覚に近い直感的
な操作を行える構成も実現されている。
【０００６】しかし、ディスプレイ対象となる３次元モ
デルが１つしかない場合は１つの３次元センサにそのモ
デルを固定させて割り当てればよいが、複数の表示対象
モデルが存在する場合には操作するセンサをモデル毎に
切り替える処理、手段が必要となる。
【０００７】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑み、自由に制御できる３次元位置ならびに姿勢情報を
持つ３次元ポインタ（把持ツール）を３次元空間中に定
義し、把持ツールを用いて移動ならびに回転対象の３次
元モデルを切り替える処理を可能とする３次元モデル処
理装置および３次元モデル処理方法、並びにプログラム
提供媒体を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の側面は、
ディスプレイに表示した３次元モデルに対する処理を実
行可能な３次元モデル処理装置において、ユーザが任意
に位置および姿勢を制御可能であり、位置および姿勢情
報を出力するセンサと、前記センサの位置および姿勢
と、前記デイスプレイに表示された３次元モデルの位置
および姿勢とを拘束関係とする把持状態設定処理を、前
記ディスプレイに表示された３次元モデルの３次元位置
または姿勢と、前記センサに対応して前記ディスプレイ
に表示されるツールとの３次元位置または姿勢関係に基
づいて実行する制御手段と、を有することを特徴とする
３次元モデル処理装置にある。
【０００９】さらに、本発明の３次元モデル処理装置の
一実施態様において、前記センサはイベント入力手段と
してのボタンを有し、前記制御手段は、前記ディスプレ
イに表示された前記ツールが前記３次元モデルの内部に
あると判定され、かつ前記ボタンからのイベント入力を
条件として、前記把持状態設定処理を実行する構成を有
することを特徴とする。
【００１０】さらに、本発明の３次元モデル処理装置の
一実施態様において、前記センサはイベント入力手段と
してのボタンを有し、前記制御手段は、前記ディスプレ
イに表示された前記ツールが前記３次元モデルの表面に
接触していると判定され、かつ前記ボタンからのイベン
ト入力を条件として、前記把持状態設定処理を実行する
構成を有することを特徴とする。
【００１１】さらに、本発明の３次元モデル処理装置の
一実施態様において、前記制御手段は、前記ディスプレ
イ上において表示される前記ツールから特定方向に向け
た直線として表示される光線が交差する３次元モデルを
選択して、該選択した３次元モデルに対して前記把持状
態設定処理を実行する構成を有することを特徴とする。
【００１２】さらに、本発明の３次元モデル処理装置の
一実施態様において、前記制御手段は、前記ディスプレ
イ上において表示される前記ツールから特定方向に放た
れる表示飛行物体が衝突する３次元モデルを選択して、
該選択した３次元モデルに対して前記把持状態設定処理
を実行する構成を有することを特徴とする。
【００１３】さらに、本発明の３次元モデル処理装置の
一実施態様において、前記制御手段は、前記表示飛行物
体を前記ツールを起点とする予め設定した直線または曲
線に沿って飛行する物体として前記ディスプレイ上に表
示する制御を実行する構成を有することを特徴とする。
【００１４】さらに、本発明の３次元モデル処理装置の
一実施態様において、前記制御手段は、前記表示飛行物
体が前記ディスプレイに表示された３次元モデルに衝突
した場合に、該表示飛行物体を前記３次元モデル表面に
張り付かせた状態で表示する制御を実行する構成を有す
ることを特徴とする。
【００１５】さらに、本発明の３次元モデル処理装置の
一実施態様において、前記制御手段は、前記表示飛行物
体が前記ディスプレイに表示された３次元モデルに衝突
した場合に、該表示飛行物体を前記３次元モデル表面に
張り付かせた状態で表示するとともに、前記表示飛行物
体が張り付いた３次元モデルを前記ツール位置まで移動
する処理を実行する構成を有することを特徴とする。
【００１６】さらに、本発明の３次元モデル処理装置の
一実施態様において、前記制御手段は、前記表示飛行物
体が前記ディスプレイに表示された３次元モデルに衝突
した場合に、該表示飛行物体を前記３次元モデル表面に
張り付かせた状態で表示するとともに、予め定めた前記
センサからのキャンセル入力検出により、前記３次元モ
デル表面に張り付かせた表示飛行物体をツール位置まで
戻す処理を実行する構成を有することを特徴とする。
【００１７】さらに、本発明の３次元モデル処理装置の
一実施態様において、前記制御手段は、前記ディスプレ
イ上において表示される前記ツールを起点とする３次元
空間領域に設定される作用領域内に存在する３次元モデ
ルを選択して、該選択した３次元モデルに対して前記把
持状態設定処理を実行する構成を有することを特徴とす
る。
【００１８】さらに、本発明の３次元モデル処理装置の
一実施態様において、前記制御手段は、前記作用領域内
に前記ディスプレイに表示された３次元モデルが存在す
る場合、該３次元モデルを前記ツール位置まで移動する
処理を実行する構成を有することを特徴とする。
【００１９】さらに、本発明の３次元モデル処理装置の
一実施態様において、前記制御手段は、前記把持状態設
定処理の開始以後において、前記ディスプレイ上へ前記
ツールを非表示とする制御を実行する構成を有すること
を特徴とする。
【００２０】さらに、本発明の３次元モデル処理装置の
一実施態様において、前記制御手段は、前記把持状態設
定処理の開始以後において、前記センサからの位置、姿
勢情報に応じて前記ディスプレイに表示された３次元モ
デルの位置、姿勢を更新する処理を実行する構成を有す
ることを特徴とする。
【００２１】さらに、本発明の３次元モデル処理装置の
一実施態様において、前記制御手段は、前記ディスプレ
イに表示された３次元モデルの領域を３次元モデルを含
むバウンディングボックス領域、または３次元モデルの
内部領域、または３次元モデルを含む最小の球体として
表現されるバウンディング球のいずれかによって識別す
る構成であることを特徴とする。
【００２２】さらに、本発明の３次元モデル処理装置の
一実施態様において、前記制御手段は、前記ディスプレ
イに表示された３次元モデルの中から、把持状態設定処
理対象となる３次元モデルを他の３次元モデルと識別可
能な異なる表示態様で表示する制御を実行する構成であ
ることを特徴とする。
【００２３】さらに、本発明の第２の側面は、ディスプ
レイに表示した３次元モデルに対する処理を実行可能な
３次元モデル処理方法において、ユーザが任意に位置お
よび姿勢を制御可能であり、位置および姿勢情報を出力
するセンサの位置および姿勢と、前記デイスプレイに表
示された３次元モデルの位置および姿勢とを拘束関係と
する把持状態設定処理を、前記ディスプレイに表示され
た３次元モデルの３次元位置または姿勢と、前記センサ
に対応して前記ディスプレイに表示されるツールとの３
次元位置または姿勢関係に基づいて実行する把持状態設
定制御ステップを実行することを特徴とする３次元モデ
ル処理方法にある。
【００２４】さらに、本発明の３次元モデル処理方法の
一実施態様において、前記把持状態設定制御ステップ
は、前記ディスプレイに表示された前記ツールが前記３
次元モデルの内部にあると判定され、かつ前記センサの
イベント入力手段としてのボタンからのイベント入力を
条件として実行することを特徴とする。
【００２５】さらに、本発明の３次元モデル処理方法の
一実施態様において、前記把持状態設定制御ステップ
は、前記ディスプレイに表示された前記ツールが前記３
次元モデルの表面に接触していると判定され、かつ前記
センサのイベント入力手段としてのボタンからのイベン
ト入力を条件として実行することを特徴とする。
【００２６】さらに、本発明の３次元モデル処理方法の
一実施態様において、前記把持状態設定制御ステップ
は、前記ディスプレイ上において表示される前記ツール
から特定方向に向けた直線として表示される光線が交差
する３次元モデルを選択して、該選択した３次元モデル
に対して前記把持状態設定処理を実行することを特徴と
する。
【００２７】さらに、本発明の３次元モデル処理方法の
一実施態様において、前記把持状態設定制御ステップ
は、前記ディスプレイ上において表示される前記ツール
から特定方向に放たれる表示飛行物体が衝突する３次元
モデルを選択して、該選択した３次元モデルに対して前
記把持状態設定処理を実行することを特徴とする。
【００２８】さらに、本発明の３次元モデル処理方法の
一実施態様において、前記把持状態設定制御ステップ
は、前記表示飛行物体を前記ツールを起点とする予め設
定した直線または曲線に沿って飛行する物体として前記
ディスプレイ上に表示する制御を実行することを特徴と
する。
【００２９】さらに、本発明の３次元モデル処理方法の
一実施態様において、前記把持状態設定制御ステップ
は、前記表示飛行物体が前記ディスプレイに表示された
３次元モデルに衝突した場合に、該表示飛行物体を前記
３次元モデル表面に張り付かせた状態で表示する制御を
実行することを特徴とする。
【００３０】さらに、本発明の３次元モデル処理方法の
一実施態様において、前記把持状態設定制御ステップ
は、前記表示飛行物体が前記ディスプレイに表示された
３次元モデルに衝突した場合に、該表示飛行物体を前記
３次元モデル表面に張り付かせた状態で表示するととも
に、前記表示飛行物体が張り付いた３次元モデルを前記
ツール位置まで移動する処理を実行することを特徴とす
る。
【００３１】さらに、本発明の３次元モデル処理方法の
一実施態様において、前記把持状態設定制御ステップ
は、前記表示飛行物体が前記ディスプレイに表示された
３次元モデルに衝突した場合に、該表示飛行物体を前記
３次元モデル表面に張り付かせた状態で表示するととも
に、予め定めた前記センサからのキャンセル入力検出に
より、前記３次元モデル表面に張り付かせた表示飛行物
体をツール位置まで戻す処理を実行することを特徴とす
る。
【００３２】さらに、本発明の３次元モデル処理方法の
一実施態様において、前記把持状態設定制御ステップ
は、前記ディスプレイ上において表示される前記ツール
を起点とする３次元空間領域に設定される作用領域内に
存在する３次元モデルを選択して、該選択した３次元モ
デルに対して前記把持状態設定処理を実行することを特
徴とする。
【００３３】さらに、本発明の３次元モデル処理方法の
一実施態様において、前記把持状態設定制御ステップ
は、前記作用領域内に前記ディスプレイに表示された３
次元モデルが存在する場合、該３次元モデルを前記ツー
ル位置まで移動する処理を実行することを特徴とする。
【００３４】さらに、本発明の３次元モデル処理方法の
一実施態様において、前記把持状態設定制御ステップ
は、さらに、前記把持状態設定処理の開始以後におい
て、前記ディスプレイ上へ前記ツールを非表示とする制
御を実行することを特徴とする。
【００３５】さらに、本発明の３次元モデル処理方法の
一実施態様において、前記把持状態設定制御ステップ
は、前記把持状態設定処理の開始以後において、前記セ
ンサからの位置、姿勢情報に応じて前記ディスプレイに
表示された３次元モデルの位置、姿勢を更新する処理を
実行することを特徴とする。
【００３６】さらに、本発明の３次元モデル処理方法の
一実施態様において、前記把持状態設定制御ステップ
は、前記ディスプレイに表示された３次元モデルの領域
を３次元モデルを含むバウンディングボックス領域、ま
たは３次元モデルの内部領域、または３次元モデルを含
む最小の球体として表現されるバウンディング球のいず
れかによって識別することを特徴とする。
【００３７】さらに、本発明の３次元モデル処理方法の
一実施態様において、前記把持状態設定制御ステップ
は、前記ディスプレイに表示された３次元モデルの中か
ら、把持状態設定処理対象となる３次元モデルを他の３
次元モデルと識別可能な異なる表示態様で表示する制御
を実行することを特徴とする。
【００３８】さらに、本発明の第３の側面は、ディスプ
レイに表示した３次元モデルに対する処理を実行可能な
３次元モデル処理をコンピュータ・システム上で実行せ
しめるコンピュータ・プログラムを提供するプログラム
提供媒体であって、前記コンピュータ・プログラムは、
ユーザが任意に位置および姿勢を制御可能であり、位置
および姿勢情報を出力するセンサの位置および姿勢と、
前記デイスプレイに表示された３次元モデルの位置およ
び姿勢とを拘束関係とする把持状態設定処理を、前記デ
ィスプレイに表示された３次元モデルの３次元位置と、
前記センサに対応して前記ディスプレイに表示されるツ
ールとの３次元位置関係に基づいて実行する把持状態設
定制御ステップを有することを特徴とするプログラム提
供媒体にある。
【００３９】本発明の第３の側面に係るプログラム提供
媒体は、例えば、様々なプログラム・コードを実行可能
な汎用コンピュータ・システムに対して、コンピュータ
・プログラムをコンピュータ可読な形式で提供する媒体
である。媒体は、ＣＤやＦＤ、ＭＯなどの記憶媒体、あ
るいは、ネットワークなどの伝送媒体など、その形態は
特に限定されない。
【００４０】このようなプログラム提供媒体は、コンピ
ュータ・システム上で所定のコンピュータ・プログラム
の機能を実現するための、コンピュータ・プログラムと
提供媒体との構造上又は機能上の協働的関係を定義した
ものである。換言すれば、該提供媒体を介してコンピュ
ータ・プログラムをコンピュータ・システムにインスト
ールすることによって、コンピュータ・システム上では
協働的作用が発揮され、本発明の他の側面と同様の作用
効果を得ることができるのである。
【００４１】本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、
後述する本発明の実施例や添付する図面に基づくより詳
細な説明によって明らかになるであろう。
【００４２】
【発明の実施の形態】まず、本発明の３次元モデル処理
装置および３次元モデル処理方法を適用可能な３次元モ
デル処理システムの制御手段を構成するハードウェアを
示すブロック図を図１に示す。
【００４３】図１に示すシステムは、３次元モデルの表
示データ生成、処理ツールの表示制御、さらに、本発明
の処理である３次元モデルの把持処理等の各種処理プロ
グラムを実行する中央演算処理装置（CPU）によって構
成される演算処理回路１０１、処理プログラムが格納さ
れているＲＡＭやＲＯＭなどのプログラムメモリ１０
２、処理データを格納するためのＲＡＭなどのデータメ
モリ１０３、３次元モデルや把持ツールを含む３次元空
間を提示するための画像情報を格納するフレームメモリ
１０４、このフレームメモリに格納された画像信号をテ
レビやコンピュータディスプレイ、ヘッドマウントディ
スプレイ（HMD）に代表される表示デバイスへ表示する
ための画像表示装置１０５、各種入力デバイスの計測値
の入力を行う入力装置１０６、プログラムや３次元モデ
ル情報などを記憶する外部記憶装置１０７を主要構成要
素とする。なお、これらの各回路はプログラムやデータ
を伝送するためのバス１０８に接続されており、相互に
データ伝送が可能な構成を持つ。
【００４４】外部記憶装置１０７は、ハードディスクに
代表される２次記憶装置で、プログラムや３次元モデル
情報が格納されている。データメモリ１０３に格納され
る３次元モデルに関する情報や把持ツールの状態など、
プログラムの処理に必要とされる情報を外部記憶装置１
０７に格納することも可能である。
【００４５】入力装置１０６では、各種入力デバイスか
らの計測値を取得する。把持ツールの位置ならびに姿勢
を更新するために、３次元センサや３次元マウスなどの
３次元入力デバイスの計測値を取得する。マウスやタブ
レットなどの２次元入力デバイスで代用しても良い。ま
た、オン／オフの状態を持つプッシュボタンなどから、
オン／オフの状態を取得する。具体的には、単純なプッ
シュボタンやマウスボタン、キーボード、オン／オフの
スイッチなどがある。以降、オフの状態からオンの状態
になることを「ボタンが押された」、オフの状態からオ
ンの状態になることを「ボタンが放された」、ボタンが
押されてからすぐに放される動作を「ボタンがクリック
された」と呼ぶこととする。また、これらすべてのボタ
ン操作による指示入力をイベント入力と呼ぶ。
【００４６】演算処理回路１０１では、入力装置から得
られた計測値を基に、把持ツールの位置ならびに姿勢情
報を更新し、必要であればデータメモリ１０３に格納さ
れている３次元モデル情報を変更する。把持ツールには
操作対象の３次元モデルを制御下に置いている状態と、
どの３次元モデルも制御下に置いていない状態がある。
前者を「把持状態」、後者を「把持していない状態」と
呼ぶ。また、把持していない状態から特定の３次元モデ
ルを把持している状態へ変えることを「把持する」、そ
の逆を「把持を解除する」と呼ぶこととする。また以
降、特に指定しない限り「ツール」とは「把持ツール」
を指すこととする。
【００４７】システムの具体的な表示、およびセンサの
構成例の１つを図２に示す。ボタン２０５を具備した３
次元センサ２０４によって、コンピュータグラフィック
スでモニタ（ディスプレイ）２０３に表現されたツール
２０２（把持ツール）を操作し、同じくコンピュータグ
ラフィックスで表現された３次元モデル２０１の位置な
らびに姿勢情報を変更できるシステムである。
【００４８】ユーザは、３次元センサ２０４を操作する
ことにより、任意に３次元センサ２０４の位置および姿
勢を制御可能であり、操作によって変更された位置およ
び姿勢情報は３次元センサ２０４から出力される。セン
サ２０４の位置および姿勢と、デイスプレイに表示され
た３次元モデル２０１の位置および姿勢とを拘束関係と
する処理を把持状態設定処理と呼ぶ。本発明の３次元モ
デル処理装置は、ディスプレイに表示された３次元モデ
ル２０１の３次元位置と、センサ２０４に対応してディ
スプレイに表示されるツール２０２との３次元位置関係
に基づいて把持状態設定処理を実行する。この処理を実
行するのは、前述の図１に示す演算処理回路１０１他か
らなる制御手段である。
【００４９】ディスプレイに表示された３次元モデル２
０１の３次元位置と、センサ２０４に対応してディスプ
レイに表示されるツール２０２との３次元位置関係に基
づいて実行される把持状態設定処理の複数の実施例につ
いて以下、具体的に述べる。これらの実施例ではすべて
ツールが操作対象となる３次元モデルを把持してからそ
の把持を解除するまで、ツールとの相対位置ならびに姿
勢関係を保ちながら把持している３次元モデルを移動な
らびに回転することが可能となる。つまり、ツールに把
持されている間は、３次元モデルとツールが１つの剛体
のようになる。なお、ディスプレイに表示される把持ツ
ールの形状は任意でよい。
【００５０】把持ツールのサブルーチンのフローチャー
トを図３に示す。本サブルーチンは、毎時間ステップご
とや特定のハードウェア割り込みの発生時などにシステ
ムにより呼ばれる。システムは把持ツールサブルーチン
以外の処理を行っても良い。また、把持ツールサブルー
チンが始めて呼ばれるまでには、システムは初期化され
ているものとする。
【００５１】把持ツールサブルーチンを図３に従って説
明する。まず、入力装置１０６から得られる計測値に基
づいて、ツールの位置および姿勢を更新する（Ｓ３０
１)。次に、ステップＳ３０２でツールが何も把持して
いない場合、把持する３次元モデルがあるかどうかを把
持判定サブルーチン（Ｓ３０３)で検査し、必要であれ
ば把持する。Ｓ３０２でツールが３次元モデルを把持し
ている状態の場合、把持されている３次元モデルとツー
ルの相対位置ならびに姿勢関係が変更されないように３
次元モデルの位置ならびに姿勢を更新する。また、把持
しているときにボタンがクリックされた(Ｓ３０５でＹ
ｅｓ)場合は、把持を解除する(Ｓ３０６)。把持を解除
するときには、３次元モデルを単に解除するだけ（つま
り、３次元モデルをその場に置くだけ）でもよいし、３
次元モデルに何らかの移動や回転などの変換をかけてか
ら把持を解除してもよい。以降、ステップＳ３０３の把
持判定サブルーチンの具体的な実施例について説明す
る。
【００５２】［実施例１］実施例１は、ツールが３次元
モデルの内部にあるときにツールに割り当てられたボタ
ンをクリックすることによって、その３次元モデルを把
持する構成である。本実施例で３次元モデルを把持する
には、ツールを目的の３次元モデルの内部へ移動させ、
ボタンをクリックすればよい。
【００５３】本実施例では、ツールが３次元モデルに隠
れてしまうことになるので、複数の３次元モデルが重な
っているとき、ボタンをクリックした時点でどの３次元
モデルの内部にツールがあり、どの３次元モデルが把持
されるのかが分かりにくい。また、ディスプレイの表示
のみでは、ツールが対象の３次元モデル内部の奥行き方
向にきちんと入っているか否かについても把握しにく
い。したがって、本構成では、その時点でボタンをクリ
ックすると把持されるという条件にある３次元モデルを
明示する構成として、把持対象の３次元モデルをユーザ
が把握し易い構成とした。
【００５４】ボタンをクリックすると把持されるという
条件下の３次元モデルを「把持可能な」３次元モデルと
呼ぶこととする。明示方法としては、対象の３次元モデ
ルのハイライトや特定のアイコンの表示、バウンディン
グボックスの表示、把持する３次元モデル以外の３次元
モデルの透明化などである。なお、バウンディングボッ
クスとは、対象物体を含む最小の長方形（２次元）、あ
るいは直方体（３次元）によって規定される領域であ
る。
【００５５】図４は本実施例の把持判定サブルーチンの
フローチャートである。まずＳ４０１において、ツール
がいずれかの３次元モデルの内部にあるかどうかを検査
する。内部かどうかの判定方法としては、３次元モデル
の形状内部に入っているかどうか、すなわち３次元モデ
ルの内部領域にあるか否かを判定する方法、バウンディ
ングボックス内に入っているかどうかで判定する方法、
または３次元モデル中心から特定の距離内に収まってい
るか、すなわち３次元モデルを含む最小の球体として表
現されるバウンディング球の内部にあるか否かによって
判定する方法などが考えられる。Ｓ４０２において、ツ
ールがどの３次元モデルの内部にも入っていなければ本
サブルーチンを終了し、１つ以上の３次元モデル内部に
入っている場合はＳ４０３へ進む。
【００５６】次にＳ４０３において、内部にツールが入
っている３次元モデルが１つだけの場合は、Ｓ４０４で
その３次元モデルを把持可能な３次元モデルとしＳ４０
６へ進む。またＳ４０３で、ツールが複数の３次元モデ
ルの内部に入っている場合、それらの中から把持可能な
３次元モデルをＳ４０５で選別する。この際の選別基準
は、ツールの位置に最も近いローカル座標中心やバウン
ディングボックス中心などを持つ３次元モデルを選択す
る方法でも良いし、３次元モデルに順序付けしておい
て、その順序に応じて１つまたは複数選ぶ方法、内部に
入っている３次元モデルをすべて選択する方法などが考
えられるが、これに限らず、予め定めた規則に従って選
択処理を実行すればよい。次にＳ４０６で、把持可能な
３次元モデルを明示する。Ｓ４０７において、ボタンが
クリックされたことが検知されれば、把持可能な３次元
モデルをＳ４０８で把持する。
【００５７】上記の例では、ボタン操作はクリック動作
であった。しかし、把持するにはボタンを押す動作、把
持を解除するにはボタンを放す動作とすることで、ボタ
ンを押し続けている間は把持されている状態になる方法
でも良い。
【００５８】なお、上記フローチャート（図４）におい
て、把持可能な３次元モデルを明示する処理Ｓ４０６は
省略可能である。
【００５９】［実施例２］実施例２は、ツールを３次元
モデル表面に接触させた状態でボタンをクリックする
と、その時点で接触している３次元モデルを把持する構
成である。ツールは３次元モデル表面に接触した後、何
も制約の無い状態でのツールの位置（本来のツールの位
置）に基づいて３次元モデル表面を這うように移動す
る。
【００６０】図５に本実施例のフローチャートを示す。
Ｓ５０１において、ツールが３次元モデル表面に接触し
ている状態であればＳ５０２に進み、どの３次元モデル
とも接触していなければ本サブルーチンを終了する。次
にＳ５０２では、ツールが接触している３次元モデルを
明示する。明示方法としては実施例１と同様の処理が考
えられる。さらにＳ５０３においてボタンがクリックさ
れたことが検知されればＳ５０４に進み、その３次元モ
デルを把持する。
【００６１】上記の例では、ボタン操作はクリック動作
であった。しかし、把持するにはボタンを押す動作、把
持を解除するにはボタンを放す動作とすることで、ボタ
ンを押し続けている間は把持されているようになる方法
でも良い。また、上記フローチャート（図５）におい
て、把持可能な３次元モデルを明示する処理（Ｓ５０
２）は省略可能である。
【００６２】［実施例３］実施例３は３次元モデルがツ
ールから離れていても３次元モデルの把持を可能とした
構成である。図６にその概念を説明する図を示す。ツー
ル６０１を始点として、ツールの向きを表す直線（光線
６０２）を表示し、ボタンをクリックしたときに光線６
０２と交差している３次元モデル６０３を把持する構成
とする。把持する際には、対象の３次元モデル６０３を
ツール６０１の位置まで引き寄せてツールと接触する位
置に３次元モデルを位置するように制御してもよい。ま
た、３次元モデルのローカル座標中心やバウンディング
ボックス中心をツールの位置まで持ってくるように制御
してもよい。あるいは３次元モデル位置はそのままに維
持し、ツール６０１との相対位置を固定する構成として
把持してもよい。光線６０２と３次元モデル６０３が交
差していない状態でボタンをクリックしても何も起こら
ない。
【００６３】図７は本実施例のフローチャートである。
まずＳ７０１において、図６に示す光線６０２と交差し
ている３次元モデルが存在するかを検査する。次にＳ７
０２において、光線と交差している３次元モデルが存在
すればＳ７０３へと進み、光線がどの３次元モデルとも
交差していなければ本サブルーチンを終了する。Ｓ７０
３において、光線と交差している３次元モデルが１つし
か存在しなければＳ７０４にてその３次元モデルを把持
可能な３次元モデルとする。Ｓ７０３で光線と交差して
いる３次元モデルが複数存在する場合は、Ｓ７０５で把
持可能な３次元モデルを選別する。選別基準としては、
ツールに最も近いものを把持することが自然であるが、
ツールから特定の距離だけ離れた光線上の点に最も近い
ものを選ぶといったことや、逆にツールから最も遠いも
のを選ぶ、交差している３次元モデルをすべて選ぶな
ど、状況に応じて使い分けることもできる。Ｓ７０６で
は、把持可能な３次元モデルを明示する。明示方法とし
ては実施例１と同様の処理を適用することができる。さ
らにＳ７０７においてボタンがクリックされたことが検
知されれば、Ｓ７０８にて把持可能な３次元モデルを把
持する。
【００６４】上記の例では、ボタン操作はクリック動作
であった。しかし、把持するにはボタンを押す動作、把
持を解除するにはボタンを放す動作とすることで、ボタ
ンを押し続けている間は把持されているようになる方法
でも良い。また、上記フローチャート（図7）におい
て、把持可能な３次元モデルを明示する処理（Ｓ７０
６）は省略可能である。
【００６５】［実施例４］実施例４も３次元モデルがツ
ールから離れていても把持できる構成である。図８にそ
の概念を説明する図を示す。ツール８０１のある特定の
向きに発射された物体（弾８０２）と衝突した３次元モ
デル８０３を把持する構成としたものである。実施例４
は、ツールを起点として予め設定された直線または曲線
に沿って飛行する物体が３次元モデルに衝突した場合、
その３次元モデルを把持対象モデルとする処理を実行す
る。以下に述べる例では、飛行物体を弾として説明する
が、弾の形状は任意で良く、弾以外の飛行物体でもよ
い。
【００６６】また、飛行物体が衝突した３次元モデルを
把持する際、把持する３次元モデルをツールの位置まで
引き寄せてツールに対して固定したり、あるいは引き寄
せずにそのままの位置でツール８０１との相対位置を固
定にする構成としてもよい。
【００６７】上述の図６の光線６０２を用いた例では、
光線６０２は直線としたが、本例においては、発射され
た後の弾の動作は、直線運動や放物運動など、その他の
任意の直線、曲線として設定する構成でもよく、例えば
図８（ｂ）に示すようにツール８０１からの発射物体が
曲線を描いて３次元モデルに衝突した場合、その衝突３
次元モデルを把持する構成とする。また、弾がツール８
０１から発射された後、ツール８０１の動きに応じて軌
道修正する構成としてもよいし、独立的に移動する構成
としても良い。
【００６８】弾の有効射程距離には限界を設定し、弾が
所定の射程距離範囲内においてどの３次元モデルとも衝
突しなかった場合には、どの３次元モデルも把持しな
い。また、本実施例でのツールは弾が発射されている状
態と発射されていない状態を持つ。
【００６９】図9は本実施例の把持判定サブルーチンの
フローチャートである。まずＳ９０１において、弾が発
射されている発射されていないにかかわらず、弾が衝突
予定の３次元モデルを明示する。衝突予定の３次元モデ
ルとは、３次元モデルの位置および姿勢が変わらず、弾
が通る軌道も変わらないと仮定したときに、将来的に衝
突する予定の３次元モデルである。明示方法としては、
着弾点を表すアイコンなどを表示する、衝突予定の３次
元モデルをハイライトする、バウンディングボックスを
表示するなどが考えられるが、これに限らない。次にＳ
９０２において、ツールの弾がすでに発射されている状
態の場合、Ｓ９０３でその弾の位置を更新し、Ｓ９０４
で弾が３次元モデルに衝突したかを検査する。Ｓ９０５
で衝突している場合、Ｓ９０６でその３次元モデルを把
持し、弾が発射されていない状態になる。
【００７０】Ｓ９０５にてどの３次元モデルとも衝突し
ていなければ、発射されてからある閾値以上進んだかを
チェックし（Ｓ９０７）、閾値以上であればＳ９０８に
て弾の位置を発射される前の位置まで戻し、弾が発射さ
れていない状態になる。閾値以下であれば、そのまま本
サブルーチンを終了する。また、Ｓ９０２で弾がまだ発
射されていない状態のときにはＳ９０９に進み、ボタン
がクリックされたのを検知すればＳ９１０で弾を発射
し、弾が発射された状態になる。また、上記フローチャ
ート（図9）において、衝突予定の３次元モデルを明示
する処理（Ｓ９０１）は省略しても良い。
【００７１】上記の例では、ボタン操作はクリック動作
であった。しかし、ボタンを押すと弾を発射し、その弾
が３次元モデル表面の衝突した位置に張り付き、ボタン
を放すと実際に把持できる方法も考えられる。弾が張り
付いている間にある特定の条件を満たすと弾が戻ってき
て、把持操作をキャンセルできる。特定の条件とは、把
持ツールを弾とは逆方向に弾を引き剥がす感じですばや
く引く、張り付いている状態が数秒続く、などが考えら
れる。また、弾が発射されている状態かつどの３次元モ
デルとも衝突していない状態でボタンを放しても、把持
操作をキャンセルできる。
【００７２】この場合のフローチャートを図１０に示
す。ツールは３次元モデルに衝突して張り付いている状
態と張り付いていない状態がある。まずＳ１００１で衝
突予定の３次元モデルを明示する。明示方法は前記実施
例と同等の処理が適用可能である。次にＳ１００２にお
いて弾が発射されていない状態であればＳ１００３へ、
発射されている状態であればＳ１００５へと進む。Ｓ１
００３において、ボタンが押されたことが検知されれば
Ｓ１００４で弾が発射されている状態になり、ボタンが
押されてなければそのままサブルーチンを終了する。
【００７３】Ｓ１００５において弾がいずれかの３次元
モデル表面に張り付いていなければＳ１００６へ進む。
Ｓ１００６において、ボタンが放されたことが検知され
ればＳ１０１５で発射される前の位置まで弾を戻し、弾
が発射されていない状態になる。ボタンが放されてなけ
れば、Ｓ１００７でその弾の位置を更新し、Ｓ１００８
でいずれかの３次元モデルと衝突したかどうかを検査す
る。弾が３次元モデルと衝突していた場合（Ｓ１００
９）、Ｓ１０１０でその３次元モデル表面の衝突した位
置に弾を貼り付ける。Ｓ１００９で衝突しておらず、か
つＳ１０１１である閾値以上進んでいれば、Ｓ１０１５
で発射される前の位置まで弾を戻し、弾が発射されてい
ない状態になる。閾値は経験的に適当に与えてもよい
し、状況に合わせて動的に変更しても良い。
【００７４】またＳ１００５において弾がいずれかの３
次元モデル表面に張り付いている場合Ｓ１０１２へ進
み、Ｓ１０１２でボタンが放されたことが検知されれ
ば、Ｓ１０１３でその３次元モデルを把持する。場合に
よっては、把持後の３次元モデルの移動処理や、回転処
理が開始された時点で弾の位置を発射される前の弾の位
置まで戻す処理を行なってもよい。もちろん、把持が解
除されるまで弾の位置を戻さなくても良い。またＳ１０
１２にてボタンが放されておらず、Ｓ１０１４にてキャ
ンセル動作、例えば把持ツールを弾とは逆方向にすばや
く引いたり、弾が３次元モデル表面に張り付いたまま、
移動、回転等の処理を開始しない時間が予め定めた一定
時間以上経過した等のキャンセル動作が検知されれば、
Ｓ１０１５で弾の位置を戻して弾が発射されていない状
態になる。
【００７５】また、上記フローチャート（図１０）にお
いて、衝突予定の３次元モデルを明示する処理（Ｓ１０
０１）は省略しても良い。また、キャンセル動作をなに
も定義していない場合は、Ｓ１０１４は常にＮｏとす
る。
【００７６】［実施例５］実施例５は、ツールと近い位
置にある３次元モデルを把持できる方法で、ちょうど掃
除機のように、ボタンをクリックするとツールを基準と
するある特定の作用範囲内にある３次元モデルを引き寄
せて把持できる構成としたものである。作用範囲は、環
境に応じて適当に与えてもよいし、状況に応じて動的に
調節するようにしてもよい。図１１にツールと作用範囲
の関係の構成例を示す。
【００７７】図１１（ａ）は、ツール１１０１のどの方
向に対しても、所定の距離にある３次元モデルを引き寄
せられるようにした構成であり、いわゆるツールが磁石
のような働きをする構成である。図１１（ａ）に示す作
用範囲１１０２は、ツール１１０１を中心とした球体の
内部として設定される。
【００７８】図１１（ｂ）は、ツール１１０２のある特
定の方向に作用範囲を限定した構成である。この場合に
はツールが掃除機のように特定の方向にある３次元モデ
ルのみを引き寄せる。図１１（ｂ）に示す作用範囲１１
０２は、ツール１１０１を頂点とする円錐形の内部とし
て設定される。ボタンをクリックしたときに作用範囲内
に３次元モデルが存在しない場合、どの３次元モデルも
把持しない。
【００７９】図１２は本実施例の把持判定サブルーチン
のフローチャートである。まずＳ１２０１にて作用範囲
内に３次元モデルが存在するかを検査する。作用領域に
入っているかを判定する方法としては、３次元モデルの
ローカル座標中心やバウンディングボックス中心などが
作用領域内にあるかどうかを判定する方法、３次元モデ
ル形状やバウンディングボックスの一部でも作用領域と
重なっていれば入っていると判定する方法、３次元モデ
ル形状やバウンディングボックスすべてが作用領域内に
入っているかを判定する方法などを用いる。
【００８０】次にＳ１２０２にて、作用範囲内に３次元
モデルが１つ以上存在すればＳ１２０３へと進み、１つ
も存在しなければ本サブルーチンを終了する。Ｓ１２０
３にて、作用範囲内に１つしか３次元モデルが存在しな
い場合にはその３次元モデルを把持可能な３次元モデル
としＳ１２０６へと進む。Ｓ１２０３にて、作用範囲に
複数の３次元モデルが存在すれば、その中から把持可能
な３次元モデルを選別する。選別には最も近いものを把
持可能とするのが自然であるが、近いものから複数個だ
け把持可能とする、作用範囲に入っている３次元モデル
をすべて把持可能とするなどが可能である。Ｓ１２０６
では、把持可能な３次元モデルを明示する。明示方法と
しては実施例１と同様の処理が適用可能である。さらに
Ｓ１２０７にてボタンがクリックされたことが検知され
れば、Ｓ１２０８で把持可能な３次元モデルを把持す
る。
【００８１】上記の例では、ボタン操作はクリック動作
であった。しかし、ボタンを押している間は３次元モデ
ルを引き寄せることができ、ボタンを押していないとき
はどの３次元モデルも引き寄せない方法も考えられる。
この場合、３次元モデルを把持するには、引き寄せ可能
な範囲内に対象の３次元モデルが入るように把持ツール
を移動させてからボタンを押しても良いし、ボタンを押
してから範囲内に入るように把持ツールを移動させても
良い。また、上記フローチャート（図１２）において、
把持可能な３次元モデルを明示する処理（Ｓ１２０６）
は省略可能である。
【００８２】［実施例６］実施例６は、上記各実施例の
組合わせ構成である。ツールがいずれかの３次元モデル
の内部にあるときには、実施例１を適用し、その３次元
モデルを把持する。ツールが３次元モデル内部にないと
きは、実施例３または実施例４または実施例５のいずれ
かの方法で把持する。これにより、近くの３次元モデル
は直接的に把持することができ、さらに遠くの３次元モ
デルも把持できるようになる。
【００８３】［実施例７］ツールは３次元モデル表面を
通り抜けることはできず、表面に接触してからは、実施
例２のように、ツールの本来の位置に基づいて表面を這
うように移動し、その状態でボタンを押すと、接触して
いる３次元モデルを把持する。接触していないときは、
実施例３または実施例４または実施例５のいずれかの方
法で把持する。これにより、近くの３次元モデルは直接
的に把持することができ、さらに遠くの３次元モデルも
把持できるようになる。
【００８４】［実施例８］上記実施例１〜７において、
対象とする３次元モデルを把持している間は把持ツール
自身の形状を隠す。この場合、把持前では把持ツールを
操作しているのに対し、把持後は把持した３次元モデル
自体を操作しているようになる。
【００８５】図１３に本実施例の把持ツールサブルーチ
ンのフローチャートを示す。ツールは表示状態もしくは
非表示状態を持ち、表示状態のときにはツールの形状が
表示されており、非表示状態のときにはツールの形状は
表示されない。上記実施例１〜７の把持ツールサブルー
チンとほぼ同等であるが、Ｓ１３０１〜Ｓ１３０６まで
は、実施例１の図３のフローと同様の処理である。
【００８６】本実施例では、Ｓ１３０７およびＳ１３０
８およびＳ１３０９が加えられている。Ｓ１３０３の把
持判定サブルーチン終了後に、Ｓ１３０７において把持
状態であればＳ１３０８において、ツールの形状を非表
示状態にする。またＳ１３０６にて３次元モデルの把持
を解除した後、Ｓ１３０９にてツールの形状を表示状態
にする。Ｓ１３０３の把持判定サブルーチンは上記実施
例１〜７のどの把持判定サブルーチンを用いても良い。
【００８７】上記図に示した装置では、処理プログラム
をプログラムメモリに格納しているが、例えばＣＤ−Ｒ
ＯＭあるいはＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、
ＤＶＤ−ＲＡＭのような光ディスクに格納してもよい
し、ＭＯのような光磁気ディスクに格納してもよい。ま
た、ハードディスクあるいはフロッピー（登録商標）デ
ィスクのような磁気ディスクに格納してもよい。また、
メモリースティックのような半導体メモリや、さらに、
ＤＡＴあるいは８mmといったテープメディアに格納して
もよい。いずれにしても、上記方法に関する処理プログ
ラムを供給するこれらのプログラム供給媒体から、その
処理プログラムを読み出して実行する構成とすることが
可能である。
【００８８】以上、特定の実施例を参照しながら、本発
明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成
し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で
本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべ
きではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に
記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【００８９】
【発明の効果】以上、説明してきたように、本発明の３
次元モデル処理装置および３次元モデル処理方法によれ
ば、３次元モデルの把持処理において、３次元モデルに
対して把持ツールを３次元的に対応させて、把持対象の
モデルを特定し、オペレータに把持モデルを把握可能と
した構成としたので、オペレータにとってより実感的な
ツール操作によって３次元モデルの把持処理を実行する
ことができる。
【００９０】さらに、本発明の３次元モデル処理装置お
よび３次元モデル処理方法によれば、３次元モデルの把
持処理において、離間した把持ツールからの光線、ある
いは弾丸の発射により、あるいは一定の作用領域の３次
元モデルを把持する構成としたので、ツールの位置にと
らわれず、３次元モデルの把持が可能となり、操作性、
処理の分かりやすさの点で優れた構成が実現される。
【００９１】また、３次元の位置ならびに姿勢を自由に
制御できる把持ツールにより、複数の３次元モデルから
移動・回転対象を必要に応じて切り替える操作が容易に
実行可能となる。また、把持している間は把持ツールの
形状を隠す構成によれば、オペレータは把持処理期間中
は、把持した３次元モデルを直接掴んで操作している間
隔での処理が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の３次元モデル処理装置のハードウェア
構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の３次元モデル処理装置における表示態
様、およびセンサの構成例を示す図である。
【図３】本発明の３次元モデル処理装置における把持処
理の開始、解除処理手続きを示すフローである。
【図４】本発明の３次元モデル処理装置における把持判
定処理の処理例（その１）を示すフローである。
【図５】本発明の３次元モデル処理装置における把持判
定処理の処理例（その２）を示すフローである。
【図６】本発明の３次元モデル処理装置における把持判
定処理の光線による処理例の概要を説明する図である。
【図７】本発明の３次元モデル処理装置における把持判
定処理の処理例（その３）を示すフローである。
【図８】本発明の３次元モデル処理装置における把持判
定処理の弾による処理例の概要を説明する図である。
【図９】本発明の３次元モデル処理装置における把持判
定処理の処理例（その４）を示すフローである。
【図１０】本発明の３次元モデル処理装置における把持
判定処理の処理例（その５）を示すフローである。
【図１１】本発明の３次元モデル処理装置における把持
判定処理の作用範囲による処理例の概要を説明する図で
ある。
【図１２】本発明の３次元モデル処理装置における把持
判定処理の処理例（その６）を示すフローである。
【図１３】本発明の３次元モデル処理装置における把持
判定処理の処理例（その７）を示すフローである。
【符号の説明】 １０１ 演算処理回路 １０２ プログラムメモリ １０３ データメモリ １０４ フレームメモリ １０５ 画像表示装置 １０６ 入力装置 １０７ 外部記憶装置 １０８ バス ２０１ ３次元モデル ２０２ 把持ツール ２０３ モニタ ２０４ ３次元センサ ２０５ ボタン ６０１ ツール ６０２ 光線 ６０３ ３次元モデル ８０１ ツール ８０２ 弾 ８０３ ３次元モデル １１０１ ツール １１０２ 作用範囲
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｔ 11/80 Ｇ０６Ｔ 11/80 Ｅ // Ｇ０６Ｆ 3/03 ３８０ Ｇ０６Ｆ 3/03 ３８０Ｒ (72)発明者 塩谷 浩之 東京都品川区東五反田１丁目14番10号 株 式会社ソニー木原研究所内 (72)発明者 阿部 友一 東京都品川区東五反田１丁目14番10号 株 式会社ソニー木原研究所内 Ｆターム(参考） 5B046 FA18 GA01 HA08 5B050 BA07 BA09 CA07 EA12 FA02 5B068 AA14 BD06 EE03 EE06 5E501 AC09 AC37 BA05 CA03 CB20 EA13 FA14 FA27

Claims (31)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ディスプレイに表示した３次元モデルに対
    する処理を実行可能な３次元モデル処理装置において、 ユーザが任意に位置および姿勢を制御可能であり、位置
    および姿勢情報を出力するセンサと、 前記センサの位置および姿勢と、前記デイスプレイに表
    示された３次元モデルの位置および姿勢とを拘束関係と
    する把持状態設定処理を、前記ディスプレイに表示され
    た３次元モデルの３次元位置または姿勢と、前記センサ
    に対応して前記ディスプレイに表示されるツールとの３
    次元位置または姿勢関係に基づいて実行する制御手段
    と、 を有することを特徴とする３次元モデル処理装置。
  2. 【請求項２】前記センサはイベント入力手段としてのボ
    タンを有し、 前記制御手段は、 前記ディスプレイに表示された前記ツールが前記３次元
    モデルの内部にあると判定され、かつ前記ボタンからの
    イベント入力を条件として、前記把持状態設定処理を実
    行する構成を有することを特徴とする請求項１に記載の
    ３次元モデル処理装置。
  3. 【請求項３】前記センサはイベント入力手段としてのボ
    タンを有し、 前記制御手段は、 前記ディスプレイに表示された前記ツールが前記３次元
    モデルの表面に接触していると判定され、かつ前記ボタ
    ンからのイベント入力を条件として、前記把持状態設定
    処理を実行する構成を有することを特徴とする請求項１
    に記載の３次元モデル処理装置。
  4. 【請求項４】前記制御手段は、 前記ディスプレイ上において表示される前記ツールから
    特定方向に向けた直線として表示される光線が交差する
    ３次元モデルを選択して、該選択した３次元モデルに対
    して前記把持状態設定処理を実行する構成を有すること
    を特徴とする請求項１に記載の３次元モデル処理装置。
  5. 【請求項５】前記制御手段は、 前記ディスプレイ上において表示される前記ツールから
    特定方向に放たれる表示飛行物体が衝突する３次元モデ
    ルを選択して、該選択した３次元モデルに対して前記把
    持状態設定処理を実行する構成を有することを特徴とす
    る請求項１に記載の３次元モデル処理装置。
  6. 【請求項６】前記制御手段は、 前記表示飛行物体を前記ツールを起点とする予め設定し
    た直線または曲線に沿って飛行する物体として前記ディ
    スプレイ上に表示する制御を実行する構成を有すること
    を特徴とする請求項５に記載の３次元モデル処理装置。
  7. 【請求項７】前記制御手段は、 前記表示飛行物体が前記ディスプレイに表示された３次
    元モデルに衝突した場合に、該表示飛行物体を前記３次
    元モデル表面に張り付かせた状態で表示する制御を実行
    する構成を有することを特徴とする請求項５に記載の３
    次元モデル処理装置。
  8. 【請求項８】前記制御手段は、 前記表示飛行物体が前記ディスプレイに表示された３次
    元モデルに衝突した場合に、該表示飛行物体を前記３次
    元モデル表面に張り付かせた状態で表示するとともに、 前記表示飛行物体が張り付いた３次元モデルを前記ツー
    ル位置まで移動する処理を実行する構成を有することを
    特徴とする請求項５に記載の３次元モデル処理装置。
  9. 【請求項９】前記制御手段は、 前記表示飛行物体が前記ディスプレイに表示された３次
    元モデルに衝突した場合に、該表示飛行物体を前記３次
    元モデル表面に張り付かせた状態で表示するとともに、 予め定めた前記センサからのキャンセル入力検出によ
    り、前記３次元モデル表面に張り付かせた表示飛行物体
    をツール位置まで戻す処理を実行する構成を有すること
    を特徴とする請求項５に記載の３次元モデル処理装置。
  10. 【請求項１０】前記制御手段は、 前記ディスプレイ上において表示される前記ツールを起
    点とする３次元空間領域に設定される作用領域内に存在
    する３次元モデルを選択して、該選択した３次元モデル
    に対して前記把持状態設定処理を実行する構成を有する
    ことを特徴とする請求項１に記載の３次元モデル処理装
    置。
  11. 【請求項１１】前記制御手段は、 前記作用領域内に前記ディスプレイに表示された３次元
    モデルが存在する場合、該３次元モデルを前記ツール位
    置まで移動する処理を実行する構成を有することを特徴
    とする請求項１０に記載の３次元モデル処理装置。
  12. 【請求項１２】前記制御手段は、 前記把持状態設定処理の開始以後において、前記ディス
    プレイ上へ前記ツールを非表示とする制御を実行する構
    成を有することを特徴とする請求項１に記載の３次元モ
    デル処理装置。
  13. 【請求項１３】前記制御手段は、 前記把持状態設定処理の開始以後において、前記センサ
    からの位置、姿勢情報に応じて前記ディスプレイに表示
    された３次元モデルの位置、姿勢を更新する処理を実行
    する構成を有することを特徴とする請求項１に記載の３
    次元モデル処理装置。
  14. 【請求項１４】前記制御手段は、 前記ディスプレイに表示された３次元モデルの領域を３
    次元モデルを含むバウンディングボックス領域、または
    ３次元モデルの内部領域、または３次元モデルを含む最
    小の球体として表現されるバウンディング球のいずれか
    によって識別する構成であることを特徴とする請求項１
    に記載の３次元モデル処理装置。
  15. 【請求項１５】前記制御手段は、 前記ディスプレイに表示された３次元モデルの中から、
    把持状態設定処理対象となる３次元モデルを他の３次元
    モデルと識別可能な異なる表示態様で表示する制御を実
    行する構成であることを特徴とする請求項１に記載の３
    次元モデル処理装置。
  16. 【請求項１６】ディスプレイに表示した３次元モデルに
    対する処理を実行可能な３次元モデル処理方法におい
    て、 ユーザが任意に位置および姿勢を制御可能であり、位置
    および姿勢情報を出力するセンサの位置および姿勢と、
    前記デイスプレイに表示された３次元モデルの位置およ
    び姿勢とを拘束関係とする把持状態設定処理を、前記デ
    ィスプレイに表示された３次元モデルの３次元位置また
    は姿勢と、前記センサに対応して前記ディスプレイに表
    示されるツールとの３次元位置または姿勢関係に基づい
    て実行する把持状態設定制御ステップを実行することを
    特徴とする３次元モデル処理方法。
  17. 【請求項１７】前記把持状態設定制御ステップは、 前記ディスプレイに表示された前記ツールが前記３次元
    モデルの内部にあると判定され、かつ前記センサのイベ
    ント入力手段としてのボタンからのイベント入力を条件
    として実行することを特徴とする請求項１６に記載の３
    次元モデル処理方法。
  18. 【請求項１８】前記把持状態設定制御ステップは、 前記ディスプレイに表示された前記ツールが前記３次元
    モデルの表面に接触していると判定され、かつ前記セン
    サのイベント入力手段としてのボタンからのイベント入
    力を条件として実行することを特徴とする請求項１６に
    記載の３次元モデル処理方法。
  19. 【請求項１９】前記把持状態設定制御ステップは、 前記ディスプレイ上において表示される前記ツールから
    特定方向に向けた直線として表示される光線が交差する
    ３次元モデルを選択して、該選択した３次元モデルに対
    して前記把持状態設定処理を実行することを特徴とする
    請求項１６に記載の３次元モデル処理方法。
  20. 【請求項２０】前記把持状態設定制御ステップは、 前記ディスプレイ上において表示される前記ツールから
    特定方向に放たれる表示飛行物体が衝突する３次元モデ
    ルを選択して、該選択した３次元モデルに対して前記把
    持状態設定処理を実行することを特徴とする請求項１６
    に記載の３次元モデル処理方法。
  21. 【請求項２１】前記把持状態設定制御ステップは、 前記表示飛行物体を前記ツールを起点とする予め設定し
    た直線または曲線に沿って飛行する物体として前記ディ
    スプレイ上に表示する制御を実行することを特徴とする
    請求項２０に記載の３次元モデル処理方法。
  22. 【請求項２２】前記把持状態設定制御ステップは、 前記表示飛行物体が前記ディスプレイに表示された３次
    元モデルに衝突した場合に、該表示飛行物体を前記３次
    元モデル表面に張り付かせた状態で表示する制御を実行
    することを特徴とする請求項２０に記載の３次元モデル
    処理方法。
  23. 【請求項２３】前記把持状態設定制御ステップは、 前記表示飛行物体が前記ディスプレイに表示された３次
    元モデルに衝突した場合に、該表示飛行物体を前記３次
    元モデル表面に張り付かせた状態で表示するとともに、 前記表示飛行物体が張り付いた３次元モデルを前記ツー
    ル位置まで移動する処理を実行することを特徴とする請
    求項２０に記載の３次元モデル処理方法。
  24. 【請求項２４】前記把持状態設定制御ステップは、 前記表示飛行物体が前記ディスプレイに表示された３次
    元モデルに衝突した場合に、該表示飛行物体を前記３次
    元モデル表面に張り付かせた状態で表示するとともに、 予め定めた前記センサからのキャンセル入力検出によ
    り、前記３次元モデル表面に張り付かせた表示飛行物体
    をツール位置まで戻す処理を実行することを特徴とする
    請求項２０に記載の３次元モデル処理方法。
  25. 【請求項２５】前記把持状態設定制御ステップは、 前記ディスプレイ上において表示される前記ツールを起
    点とする３次元空間領域に設定される作用領域内に存在
    する３次元モデルを選択して、該選択した３次元モデル
    に対して前記把持状態設定処理を実行することを特徴と
    する請求項１６に記載の３次元モデル処理方法。
  26. 【請求項２６】前記把持状態設定制御ステップは、 前記作用領域内に前記ディスプレイに表示された３次元
    モデルが存在する場合、該３次元モデルを前記ツール位
    置まで移動する処理を実行することを特徴とする請求項
    ２５に記載の３次元モデル処理方法。
  27. 【請求項２７】前記把持状態設定制御ステップは、さら
    に、 前記把持状態設定処理の開始以後において、前記ディス
    プレイ上へ前記ツールを非表示とする制御を実行するこ
    とを特徴とする請求項１６に記載の３次元モデル処理方
    法。
  28. 【請求項２８】前記把持状態設定制御ステップは、 前記把持状態設定処理の開始以後において、前記センサ
    からの位置、姿勢情報に応じて前記ディスプレイに表示
    された３次元モデルの位置、姿勢を更新する処理を実行
    することを特徴とする請求項１６に記載の３次元モデル
    処理方法。
  29. 【請求項２９】前記把持状態設定制御ステップは、 前記ディスプレイに表示された３次元モデルの領域を３
    次元モデルを含むバウンディングボックス領域、または
    ３次元モデルの内部領域、または３次元モデルを含む最
    小の球体として表現されるバウンディング球のいずれか
    によって識別することを特徴とする請求項１６に記載の
    ３次元モデル処理方法。
  30. 【請求項３０】前記把持状態設定制御ステップは、 前記ディスプレイに表示された３次元モデルの中から、
    把持状態設定処理対象となる３次元モデルを他の３次元
    モデルと識別可能な異なる表示態様で表示する制御を実
    行することを特徴とする請求項１６に記載の３次元モデ
    ル処理方法。
  31. 【請求項３１】ディスプレイに表示した３次元モデルに
    対する処理を実行可能な３次元モデル処理をコンピュー
    タ・システム上で実行せしめるコンピュータ・プログラ
    ムを提供するプログラム提供媒体であって、前記コンピ
    ュータ・プログラムは、 ユーザが任意に位置および姿勢を制御可能であり、位置
    および姿勢情報を出力するセンサの位置および姿勢と、
    前記デイスプレイに表示された３次元モデルの位置およ
    び姿勢とを拘束関係とする把持状態設定処理を、前記デ
    ィスプレイに表示された３次元モデルの３次元位置また
    は姿勢と、前記センサに対応して前記ディスプレイに表
    示されるツールとの３次元位置または姿勢関係に基づい
    て実行する把持状態設定制御ステップを有することを特
    徴とするプログラム提供媒体。
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