JP2004094296A - 図形処理装置、図形処理方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】図形表示機能を備えた計算機等において、表示部に描画させた図形の変形や再描画を、容易に行うことを可能にする。
【解決手段】CPU1と、表示駆動回路2と、表示部3と、タブレット8と、位置検出回路9と、RAM5と、記憶装置6とを備える図形処理装置100において、表示部3に表示させた図形上に、タブレット8等の操作によって図形記号を入力すると、CPU1は入力された図形記号を判別し、判別された図形記号に対応する変形処理プログラムを記憶装置6から読み出し、当該記号が入力された図形の図形データを当該変形処理プログラムに従って変形処理し、変形後の図形と当該変形処理に関する情報を表示部3に表示させる。
【選択図】 図4
【解決手段】CPU1と、表示駆動回路2と、表示部3と、タブレット8と、位置検出回路9と、RAM5と、記憶装置6とを備える図形処理装置100において、表示部3に表示させた図形上に、タブレット8等の操作によって図形記号を入力すると、CPU1は入力された図形記号を判別し、判別された図形記号に対応する変形処理プログラムを記憶装置6から読み出し、当該記号が入力された図形の図形データを当該変形処理プログラムに従って変形処理し、変形後の図形と当該変形処理に関する情報を表示部3に表示させる。
【選択図】 図4
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示手段への図形の描画や、図形の変形表示等を行う図形処理装置、図形表示方法、及びプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、図形表示機能を備えた計算機やグラフ関数電卓等が教育の現場などで用いられている。このような図形表示可能な計算機等では、図形、グラフあるいはベクトル等に関して、角度や辺の長さなどの条件を所定の値に設定して、ユーザが所望する形状に描画させることが可能となっている。
そして、例えば、ユーザが図形に関する問題を解く際などに、このような図形表示可能な計算機等を利用して、所定の図形を描画させながら取り組むことにより、図形を視覚的に捉えながら学習を進めることができ、図形に関する問題に対するユーザの理解を深めることができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このような図形表示機能を備えた計算機等では、図形のスケール、形状、複数の図形同士の相対的な位置関係や大きさの関係など、図形に関する条件を適宜設定しながら描画していくことが多い。
しかし、例えば、図形に関する問題を解く場合などにおいては、図形に関する所定の条件が問題の最後に定められる場合があり、ユーザが一度描画させた図形を再度描画し直さなければならないことがある。具体的には、例えば、問題の最初において二本の線分、あるいは四辺形等の大まかな図形の形状が与えられており、ユーザがそれに従って任意の図形を描画するとする。その後、所定の二辺の長さが同じ、又は平行、あるいは所定の二つの角部において角度の大きさが同じ等の図形に関する条件が加えられることがある。このような場合、ユーザはその条件に合うように、一度描画させた図形を変形させたり、描画し直したりする必要があるため、図形の描画作業が二度手間となることがあった。また、図形を変形させたり描画し直したりした際の、所定の変形を示すマークを図形に付けて表示させたいことがあった。
【0004】
本発明の課題は、一度描画させた図形の変形や再描画を、容易に行うことができ、その所定の変形情報を表示手段に表示させることができる図形処理装置、図形表示方法、及びプログラムを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、例えば、図1〜図44に示すように、
図形を表示する表示手段(例えば、表示駆動回路2,202、表示部3,303等)と、
前記表示手段に表示された図形のうち、所定の図形を指定するとともに、前記指定された図形に対し、所望の変形処理を指示するための指示手段(例えば、CPU1,201、入力部4,204、タブレット8、位置検出回路9、ライトペン211等)と、
前記指示手段によって指示された変形処理を実行する実行手段(例えば、CPU1,201等)と、
前記実行手段によって変形処理された図形と、該図形に施された変形処理を示す所定の変形情報とを前記表示手段に表示させる表示制御手段(例えば、CPU1,201等)と、
を備えることを特徴とする。
【0006】
ここで、図形とは、例えば、三角形、四角形等の多角形や円、楕円等の一般的な名称が定まっている図形を示すのは勿論のこと、例えば、直線、曲線、点等の図形の構成要素をも含んでおり、更に、これらの組み合わせであってもよい。また、一つの図形の単位構成は、ユーザの指定よって、その都度異なることとする。
また、変形処理とは、例えば、表示された上記図形の移動或いは変形、図形の大きさの変更、長さの変更、面積の変更、角度の変更、回転処理等であり、例えば、関数式、ベクトルの角度等、所定の演算処理に基づいた変形処理等も含む。変形情報とは、図形に対して施された変形処理に関する情報であって、例えば、変形処理に基づく記号、内容、値、変形処理によって付された記号、名称の意味等であるが、これらに限定されるものではない。
【0007】
請求項1に記載の図形処理装置によれば、指示手段によって、表示手段に表示された図形のうち、所望の図形が指定され、さらに指定された図形に対し、所定の変形処理が指示され、実行手段によって、指示された変形処理が実行され、表示制御手段によって、変形処理された図形と、該図形に施された変形処理を示す所定の変形情報とが表示手段に表示されるので、図形を指定して変形処理を指示するだけで変形処理された図形が表示手段に表示されることとなって、図形の変形処理を容易に実行することができるとともに、所定の変形情報を表示手段に容易に表示させることができる。
【0008】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の図形処理装置において、
前記指示手段は、前記表示手段に表示された図形のうち、所望する複数の図形を指定するとともに、前記指定された複数の図形に対し、図形相互の関係についての所定の変形処理を行うことを指示可能に構成され、
前記表示制御手段は、前記実行手段によって変形処理された複数の図形と、当該複数の図形についての図形相互の関係を示す変形情報を前記表示手段に表示するように構成されていることを特徴とする。
【0009】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、指示手段により表示手段に表示された図形のうち、所望する複数の図形が指定されるとともに、指定された複数の図形に対し、図形相互の関係についての所定の変形処理を行うことが指示され、表示制御手段により、実行手段によって変形処理された複数の図形と、当該複数の図形についての図形相互の関係を示す変形情報が表示手段に表示されるので、複数の図形の変形処理が容易に実行できるとともに、図形相互の関係についても容易に把握できる。
【0010】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の図形処理装置において、
前記指示手段により、複数の図形に対し、所定の変形処理を指示する第1の指示が行われ、更に、前記複数の図形とは異なる別の複数の図形に対して、前記所定の変形処理と同種の変形処理を指示する第2の指示が行われた場合に、
前記表示制御手段は、前記実行手段により前記第1の指示に基づいて変形処理された複数の図形と、当該第1の指示に関する変形情報を第1の表示態様で前記表示手段に表示させ、更に、前記実行手段により前記第2の指示に基づいて変形処理された複数の図形と、前記第2の指示に関する変形情報を、前記第1の表示態様とは異なる第2の表示態様で前記表示手段に表示させることを特徴とする。
【0011】
ここで、第1の指示と第2の指示とは連続した指示であってもよいし、連続してなくともよい。また、同種の変形処理が指示されるのは2回に限られるものではなく、複数回同種の変形処理が、異なる図形に対して指示された場合には、それまでに表示されている態様と異なる表示態様で表示されることとする。
【0012】
請求項3に記載の発明によれば、請求項2記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、指示手段により、複数の図形に対し、所定の変形処理を指示する第1の指示が行われ、更に、別の複数の図形に対して、所定の変形処理と同種の変形処理を指示する第2の指示が行われた場合に、表示制御手段により、実行手段により第1の指示に基づいて変形処理された複数の図形と、当該第1の指示に関する変形情報が第1の表示態様で表示手段に表示され、更に、実行手段により第2の指示に基づいて変形処理された複数の図形と、第2の指示に関する変形情報とが、第1の表示態様とは異なる第2の表示態様で表示手段に表示される。従って、ユーザにより同種の変形処理が複数回指示された場合であっても、変形処理後の図形には各処理毎に異なる表示態様で表示されるので、変形処理後の図形を各処理毎に容易に区別して確認できる。
【0013】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載の図形処理装置において、
前記指示手段は、前記表示手段に表示された図形のうち所望の図形上に、変形処理に対応する所定のマークが付されることに基づいて、前記図形に付された所定のマークに対応する図形の変形処理を当該所定のマークが付された図形に対して行うことを指示するように構成されていることを特徴とする。
【0014】
ここで、変形処理に対応するマークとは、例えば図形に対する学習用の問題等において、一般的に用いられる記号、番号等であり、具体的には、例えば、二本の線分同士が平行であることを示す記号や、二つの角部が同じ角度であることを示す記号等が含まれる。
【0015】
請求項4に記載の発明によれば、請求項1〜3の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、指示手段によって、表示手段に表示された図形のうち所望の図形上に、変形処理に対応する所定のマークが付され、このマークに対応した変形処理を、当該図形に行うことが指示されるので、表示手段に表示されている所望の図形に、所定のマークを付することでそのマークに対応する変形処理が実行されて表示されることとなって、図形の変形処理を容易に行うことができる。
【0016】
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の図形処理装置において、
前記指示手段は、所定のマークを前記表示手段に表示された図形上に入力する入力手段(例えば、入力部4、タブレット8、ライトペン211等)と、
前記入力手段によって入力されたマークを判別する判別手段(例えば、CPU1、位置検出回路9等)と、を備えることを特徴とする。
【0017】
請求項5に記載の発明によれば、請求項4に記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、所定のマークが、入力手段により表示手段に表示された図形上に入力されると、当該マークが判別手段によって判別されるとともに、実行手段により、判別されたマークにする変形処理が実行されるので、ユーザは、所望の変形処理に対応するマークを表示手段に表示された図形上に入力することによって、図形の変形処理を実行させることができることとなって、図形の変形を容易に行うことができる。
【0018】
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の図形処理装置において、
前記入力手段は、ペン入力であることを特徴とする。
【0019】
ここで、このペン入力は、タブレットやタッチパネル等の座標読取装置に入力ペン等を用いて入力を行ってもよく、またペン自体がポインティングデバイスとして機能するライトペン等で行ってもよい。
【0020】
入力手段による前記マークの入力は、手書き入力によって表示部の所定の位置に対応するようにマークを書き込んでもよく、またマークをアイコン等で表示させ、入力手段で所望のマークを任意の所定の位置にドラッグアンドドロップすることによって入力してもよい。
【0021】
請求項6に記載の発明によれば、請求項5に記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、図形の変形処理に対応する所定のマークが、表示手段に表示された図形上にペン入力されると、入力されたマークが判別手段によって判別され、実行手段により判別されたマークに対応する図形の変形処理が実行される。従って、表示手段に表示された図形に対する変形処理を煩わしい入力操作なしに容易に行うことができる。
【0022】
請求項7に記載の発明は、請求項4に記載の図形処理装置において、
前記表示制御手段は、所定の変形処理に対応するアイコンを前記表示手段に表示させるアイコン表示制御手段(例えば、CPU1等)を備え、
前記指示手段は、前記アイコンが所望の図形にドラッグアンドドロップされることに基づいて当該アイコンに対応づけられた図形の変形処理を指示するように構成されていることを特徴とする。
【0023】
請求項7に記載の発明によれば、請求項4に記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、アイコン表示制御手段により所定の変形処理に対応するアイコンが表示手段に表示され、指示手段により、所望する図形の変形処理を示すアイコンが、図形にドラッグアンドドロップされることによって、図形に対する変形処理を指示することができるので、表示手段に表示された図形に対する変形処理を容易に行うことができる。
【0024】
請求項8に記載の発明は、請求項1又は2に記載の図形処理装置において、
所定の図形変形処理が文章表示されたアイコンを指定する指定手段(例えば、入力部4、タブレット8、位置検出回路9等)と、
前記アイコンを前記表示手段に表示させるアイコン表示制御手段(例えば、CPU1,201等)と、を備え、
前記指示手段は、前記指定手段によって前記表示手段に表示されたアイコンが指定されると、指定されたアイコンに対応する変形処理を指示するように構成されていることを特徴とする。
【0025】
請求項8に記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、指定手段によって、所定の図形変形処理が文章表示されたアイコンが指定され、アイコン表示制御手段によって該アイコンが表示手段に表示されるので、特定のアイコン、マーク等を知らなくても図形変形処理の内容がわかることとなって便利である。更に、指示手段によって、指定手段によりアイコンが指定されると、指定されたアイコンに対応する変形処理が指示されるので、図形変形処理を容易に行うことができる。
【0026】
請求項9に記載の発明は、請求項1〜8の何れか一項に記載の図形処理装置において、
前記表示手段に表示された図形或いは変形情報に関する図形関連情報を前記表示手段に表示させる図形関連情報表示制御手段(例えば、CPU1,201等)を備えることを特徴とする。
【0027】
請求項9に記載の発明によれば、請求項1〜8の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、図形関連情報表示制御手段によって、表示手段に表示された図形或いは変形情報に関する図形関連情報が表示手段に表示されるので、ユーザは、図形変形処理の際の目安にすることができ、特に、図形の学習において有益である。
【0028】
請求項10に記載の発明は、図形処理方法であって、
表示手段に表示された図形のうち、所望の図形を指定するとともに、前記指定された図形に対し、所定の変形処理を指示するステップと、
前記指示手段によって指示された変形処理を実行するステップと、
前記実行手段によって変形処理された図形と、該図形に施された変形処理を示す所定の変形情報とを前記表示手段に表示させるステップと、
を備えることを特徴とする。
【0029】
請求項10に記載の発明によれば、図形を指定して変形処理を指示するだけで所定の変形処理がなされた図形が表示手段に表示されることとなって、図形の変形処理を容易に実行することができる。
【0030】
請求項11に記載の発明は、表示手段を備えるコンピュータに、
前記表示手段に図形を表示させる機能と、
前記表示手段に表示された図形のうち、所望の図形を指定するとともに、前記指定された図形に対し、所定の変形処理を指示させる機能と、
前記指示手段によって指示された変形処理を実行させる機能と、
前記実行手段によって変形処理された図形と、該図形に施された変形処理を示す所定の変形情報とを前記表示手段に表示させる機能と、
を実行させるプログラムである。
【0031】
請求項11に記載の発明によれば、図形を指定して変形処理を指示するだけで所定の変形処理がなされた図形が表示手段に表示されることとなって、図形の変形処理を容易に実行することができる。
【0032】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。
〔第1の実施の形態〕
図1は、本発明の図形処理装置の構成を示すブロック図である。
図1に示す図形処理装置100には、CPU1(Central Processing Unit)、表示駆動回路2、表示部3、入力部4、RAM5(Random Access Memory)、記憶装置6、記録媒体7、タブレット8、位置検出回路9、伝送制御部10等が備えられており、記録媒体7を除く各部はバスによって接続されている。
【0033】
CPU1は、記録媒体7に格納されたプログラムやデータ等を読み出してRAM5内のワークメモリ53エリアへのデータの一時的な格納を行い、各部の制御、データの転送、種々の演算を行う。より詳細には、記憶装置6内の記録媒体7等に記憶されている各種アプリケーションプログラムの中から指定されたアプリケーションプログラムをRAM5内のワークメモリ53エリアに格納し、同アプリケーションプログラムに従って、指示手段、指定手段、実行手段として各種処理を実行し、その処理結果をRAM5内のワークメモリ53エリアに格納する。また、CPU1は、表示制御手段として、表示駆動回路2に駆動信号を出力して表示部3に表示させる。更に、CPU1は、入力部4より入力される指示に基づいて、ワークメモリ53エリアに格納した処理結果を記憶装置6内の記録媒体7に保存する。
【0034】
具体的に、例えばCPU1は、実行手段として、入力部4あるいはタブレット8等からの指示信号の入力に基づき、図形処理を実行するための図形処理プログラム71を記憶装置6(記録媒体7)から読み出してRAM5に展開し、各種図形処理を実行する。各種図形処理として、例えば、ユーザの入力部4、タブレット8操作等に応じた図形描画処理、図形変形処理、演算処理、コマンド設定処理、プログラム設定処理等を実行する。そして、CPU1は、表示制御手段として、処理結果としての図形データを表示駆動回路2に出力して図形を表示部3に表示させるとともに、RAM5の図形情報メモリ51に格納されている図形データを更新する。
【0035】
また、CPU1は、アイコン表示制御手段として、入力部4等の操作に基づいて、記憶装置6(記録媒体7)等から、様々な図形に対応するアイコンを表示させる表示データ72を読み出してRAM5に展開し、表示駆動回路2を介して該アイコンを表示部3に表示させる。そして、入力部4あるいはタブレット8等の操作により、表示部3に表示されている所定の図形アイコンが指定された場合、実行手段として当該図形アイコンに対応する図形変形処理を実行し、表示制御手段としてその表示部3に図形変形処理された図形データを表示させる。
【0036】
またCPU1は、ユーザの入力ペンPを介したタブレット8の操作により、既に表示部3に表示されている図形上の位置に、所定のマーク(例えば平行記号などの図形の形状に関する記号等)が手書き入力された場合、判別手段として、入力されたマークの判別処理を行う。
【0037】
またCPU1は、前述のようなマーク入力等による図形の変形処理において、同一の図形変形処理が複数回にわたって入力された場合、所定の処理を行って、表示部において先に変形処理した図形と、次に変形処理した図形とに、異なるマークを表示させる。
【0038】
またCPU1は、図形情報表示制御手段として、表示部3に表示された図形に所定の図形記号あるいはマークが付されている場合、その図形記号が、ユーザにより入力部4あるいはタブレット8等の操作により指定されると、当該図形記号の名称や定義等の図形や変形情報に関する情報(図形情報)を、記憶装置6(記録媒体7)等から読み出し、表示部3に表示させる。
【0039】
さらにCPU1は、指示手段、及び実行手段として、ユーザの入力部4やタブレット8等の操作により、所定のアイコンが表示部3に表示されている図形の所定の箇所にドラッグアンドドロップされると、アイコンがドロップされた箇所に表示されている図形の図形データに対して変形処理を実行する。
尚、アイコンは、絵文字などのほか、図形の変形処理が文章で示される場合でもよい。
【0040】
表示駆動回路2は、表示手段として、CPU1から入力される表示データに基づく駆動信号を生成して、表示部3の表示制御を行う。
表示部3は、表示手段として、LCD(Liquid Crystal Display)、CRT(Cathode Ray Tube)表示装置等により構成され、表示駆動回路2から入力される駆動信号に基づく各種表示を行う。
【0041】
入力部4(指示手段、入力手段、指定手段)は、カーソルキー、数字入力キー及び各種機能キー等を備えたキーボード41と、ポインティングデバイスであるマウス42とを備え、キーボード41で押下された押下信号をCPU1に出力するとともに、マウス42による操作信号をCPU1に出力する。
【0042】
RAM5は、CPU1により実行される各種処理において、プログラムやデータ等を一時的に記憶する記憶領域、入力指示と入力データとによって処理される作業領域などを形成する。
例えば、RAM5は、図形情報メモリ51、表示メモリ52、ワークメモリ53等のメモリを具備している。
【0043】
図形情報メモリ51には、表示部3に表示される図形データと、CPU1等によって当該図形データに変形処理が行われた場合には変形処理後の変形処理図形データが格納される。これらの図形データ及び変形処理図形データは、図形の種別(点、線分、三〜多角形、円形、楕円、放物線、サインカーブ等その他の図形)と、種別に応じて、各図形毎の図形のデータが、座標又は関数式等によって、表示部3における表示位置が特定される状態で記憶される。また、平行記号や等角記号などの図形に関する記号が入力された際には、表示部3においてその記号の付された図形の変形前又は変形処理図形データに対応付けられるように、記号データが格納される。
【0044】
表示メモリ52は、入力ペンP又は入力部4の操作により描画された図形や記号、又は変形処理が施された図形、及び選択メニュー、アイコン等の画像データを展開して、CPU1の動作によりそれらの表示データを表示駆動回路2に供給するためのメモリである。
ワークメモリ53は、CPU2により実行される上記各種処理において、記憶装置6から読み出されたシステムプログラム、各種処理プログラム、入力若しくは出力データ、及びパラメータ等を一時的に記憶するメモリ領域である。
【0045】
記憶装置6は、プログラムやデータ等を予め記憶しており、この記憶装置6は磁気的、光学的記録媒体、若しくは半導体メモリなどCPU1によって読み取り可能な記録媒体7を含んだ構成である。この記録媒体7は、CD‐ROM、メモリカード等の可搬型の媒体やハードディスク等の固定的な媒体を含む。また、この記録媒体7に格納するプログラム、データ等は、その一部若しくは全部を他のサーバやクライアントからWAN、LANなどの通信回線Nを介して伝送制御部10から受信する構成にしてもよく、更に記録媒体7はネットワーク上に構築されたサーバや他のクライアントの記録媒体であってもよい。
【0046】
そして、記録媒体7は、CPU1を動作させるための各種制御プログラム、及びこれに対応する各種アプリケーションプログラム、また各種制御プログラムに必要なパラメータ等のデータを格納している。
具体的には、記録媒体7は、例えば、本発明にかかる各種図形変形処理を実行するための図形処理プログラム71、及び図形変形処理プログラムに必要な図形データ、アイコン等の記号データ、文字データ等を含んでいる表示データ72等を格納している。
【0047】
図形処理プログラム71は、入力部4やタブレット8等の操作に従って表示部3に図形を描画させたり、あるいは所定のアイコン等が選択された際、アイコンに対応する図形データをCPU1に読み出させ表示部3に図形を表示させる図形描画処理、表示部3に表示されている図形の入力部4やタブレット8による指定内容に応じた図形の変形処理、入力された関数式に対応するグラフを表示するためのグラフ描画処理、グラフを変形するグラフ変形処理、マウス42やタブレット8等の操作により手書き入力された図形記号を判別するための判別処理、ベクトルの描画や変形処理を行うベクトル変形処理、図形の変形処理を所定の記号に対応付けて設定するためのコマンド設定処理、ユーザが所望する図形の変形処理の設定を行う図形変形命令設定処理、また各種関数等の演算処理など、図形処理に関する各種処理を実行するためのプログラムである。
【0048】
尚、図形処理プログラム71は、表示データ72の所定のアイコンと対応付けられた状態で記憶され、対応するアイコンが指定された場合に、CPU1の動作によって、指定されたアイコンに対応する処理を行うプログラムが記憶装置6から読み出され、実行されるようになっている。
【0049】
表示データ72は、アイコンや文字データ等の図形記号の名称や定義、及び図形の名称や、図形に施した変形処理の名称あるいは定義(数学的意味)等を表示させる、文字データ、記号データ、図形データ等である。
【0050】
タブレット8は、表示部3の略全面に亘って重ねて設けられる透明のタッチスクリーンである。タブレット8は、例えば指示手段としての一般的な入力ペンP等により、図形、記号、文字等が手書き入力できるようになっている。
【0051】
位置検出回路9は、例えば、入力ペンP等によって、タブレット8に書き込みやタッチ等の押圧力が加えられると、感圧方式によりタッチされた位置を検出し、その位置を座標データ(あるいは座標データ列)としてCPU1に出力する。例えば、図形の手書き入力を行う操作において、入力ペンPによってタブレット8に図形を手書き描画する動作を行うと、その図形の軌跡に対応するストロークデータは、座標データ列として検出され、図形データあるいは記号データなどとしてCPU1に出力される。そしてCPU1の動作により、入力ペンPが手書き描画したタブレット8の位置に対応する表示部3の位置に、入力ペンPの軌跡に応じた図形が表示されるようになっている。
【0052】
また、例えば表示部3にアイコン等が表示され、入力ペンPによって表示部3の所定のアイコンに対応するタブレット8上の位置をタッチした場合、位置検出回路9を介してその座標データがCPU1に入力されることにより、CPU1は当該アイコンが選択されたと判断し、当該アイコンに対応する動作を行うようになっている。
【0053】
伝送制御部10は、通信回線Nを介して接続される外部のコンピュータ端末等との通信を行うための、モデム(MODEM:MOdulator/DEModulator)又はターミナルアダプタ(TA:Terminal Adapter)、又は電話等の通信機器によって構成される。
【0054】
次に、上記のように構成されている図形処理装置100の第1の実施の形態における動作を説明する。
尚、図形処理装置100において、図形処理プログラム71や、図形処理プログラム71に含まれている各種処理を実行するための処理プログラム、各種アプリケーションプログラム等は、CPU1が読み取り可能なプログラムコードの形態で図形処理装置100の記録媒体7に格納されている例で説明するが、全ての機能を記録媒体7に格納する必要はなく、必要に応じて、その一部若しくは全部を、通信回線Nを介して接続される外部のコンピュータ等から供給されるプログラムやデータを、伝送制御部10で受信して実現するようにしても良い。
【0055】
まず、図形処理装置100の電源がONになり、ユーザにより入力部4、タブレット8等を介して図形処理の開始要求信号が入力されると、CPU1は、図形処理プログラム71を読み出して、RAM5のワークメモリ53に格納し、同図形処理プログラム71に従って、以下の各種処理の制御を開始する。
【0056】
尚、図形処理が開始されると、表示部3に、例えば、図2に示すような図形表示画面3aが表示される。図形表示画面3aには、図形を表示させる図形表示エリア31と、図形処理装置100において実行可能な各種処理の内容を選択するための処理選択部3bが設けられている。この処理選択部3bは、ユーザの操作により表示、不表示が選択可能に構成されており、図4に示すように、例えば、図形を描画するための図形描画ツール3b1、各種アイコンを表示させるためのアイコン表示ツール3b2、図形の変形命令を設定するための変形命令設定ツール3b3、図形のスケール等入力するための条件入力ツール3b4、関数入力ツール3b5、コマンド設定ツール3b6、プログラム設定ツール3b7等の各種ツールを備えている。
尚、図形描画ツール3b1には、更に、点、線、円等を描画するための各種選択ツール(図示なし)が設けられている。またアイコン表示ツール3b2には、各種アイコンが選択可能になっており、各種処理の際、必要に応じて各種処理に対応したアイコン、例えば、図11の記号アイコン32a等が適宜表示されるようになっている。
【0057】
上記のように構成された図形処理装置100において、まず、図形処理装置100における、手書き入力記号の判別に応じた図形変形処理の動作について、図3に示すフローチャートに沿って説明する。
【0058】
ユーザの入力部4、タブレット8操作により、処理選択部3bに備えられた図形描画ツール3b1が選択され、更に図形データが入力されると、CPU1は、その入力された図形データをRAM5の図形情報メモリ51に記憶させた上で、同図形データを表示駆動回路2を介して表示部3の図形表示エリア31に表示させる描画処理を実行する(ステップS1)。ここで、ユーザによる描画図形の入力は、例えば、入力部4のマウスを動かしたり、或いはタブレット8上に入力ペンP等を用いて手書き入力することにより行う。
【0059】
具体的には、例えば、図2に示すように、処理選択部3bの図形描画ツール3b1には、点描ツール(図示省略)が設けられており、この点画ツール(図示なし)がユーザにより選択されて、入力部4のマウス42、入力ペンPによるタブレット8の操作により、上記表示部3の図形表示エリア31の任意の点(図示なし)が指定されると、CPU1は、同エリア31の指定された位置に、上記の任意の点(図示なし)を表示させると共に、RAM5の図形情報メモリ51に、上記任意の点(図示なし)の図形データを格納する。この図形データは、種別(点)及びその座標等である。また、上記と同様にして、ユーザの操作により、図形描画ツール3b1から線分描画ツール(図示省略)が選択され、図形表示エリア31の任意の2点が指定されると、CPU1は、指定された2点間を結ぶ線分を図形表示エリア31に表示させると共に、同様にして、RAM5の図形情報メモリ51に線分の図形データを格納する。同様にして、円描画ツール(図示なし)が選択された場合には、図形表示エリア31の任意の2点が指定されると、指定された2点を直径とする円が描画され、楕円描画ツール(図示省略)等も同様である。このようにして、ユーザは任意の図形を描画可能である。
尚、上記の描画方法の他、例えば、図形処理装置100に予め設定された図形パターン等が表示部3に表示される構成であり、それをユーザが入力部4、タブレット8等を介して選択、指定する方法等であってもよい。
【0060】
次いで、ユーザは、入力部4のマウス42或いはタブレット8等を用いて、表示部3に表示されている図形に対して図形記号の入力を行う(ステップS2)。
【0061】
次いで、CPU1は、上記ステップS2に入力された図形記号が何であるかを判別する図形記号の判別処理を実行し(ステップS3)、その判別内容に応じて、図形の変形処理を実行する(ステップS4)。
【0062】
次いで、CPU1は、ステップ2で入力された図形記号と同一の図形記号が、すでに表示部3の図形表示エリア31に表示されているか否かを判断し(ステップS5)、表示されていると判断した場合は、ステップS7に移行し、表示されていないと判断した場合(ステップS5:No)は、ステップS6に移行する。
【0063】
ステップS6において、CPU1は、ステップS4での図形変形処理に基づいてその変更箇所に所定の図形記号を付して、図形表示エリア31に表示させ、このことをもって、手書き入力記号の判別に応じた図形変形処理の動作を終了させる。
【0064】
一方、ステップS7において、CPU1は、既に表示されている図形記号と異なる記号の表示データ72を記憶装置6から読み出し、変更処理を行った図形の箇所に付して表示させ(ステップS8)て、処理を終了させる。
【0065】
次いで、上記のステップS1〜ステップS8の動作の具体例を、図4から図9に示す図を用いて以下で説明する。
【0066】
まず、手書き入力記号の判別に応じた図形変形処理の第1の具体例として、図4を用いて、複数の線分を平行に変更表示させる方法を説明する。
【0067】
まず、ステップS1の描画処理として、ユーザの入力処理に基づき、CPU1は、例えば図4(a)に示すような、互いに平行の関係ではない二本の線分LN1,2を図形表示エリア31に描画させる(ステップS1)。
【0068】
そして、ユーザが、例えば、入力ペンPを用いてタブレット8を操作し、図形表示エリア31に表示された一方の線分LN1上に、平行記号(直線上に「く」の字のような記号K1)を手書き入力すると、CPU1は、図形表示エリア31において、線分LN1上の記号が書きこまれた位置に、手書きされた平行記号K1を表示させる。同様にして線分LN2に対する平行記号の手書き入力処理、及び手書きされた平行記号を線分LN2に付して表示させる表示処理が実行され、図形表示エリア31は図4(b)に示すようになる。次いで、ユーザのマウス42のクリック操作等により、図形表示画面3aの確定指示が行われると、この確定指示に基づいて、CPU1が記号の判別処理を行う(ステップS2、ステップS3)。尚、この確定指示は、マウスによるクリック操作の他、例えば、確定ボタンの指定等どのようなものであってもよく、以下同様である。
【0069】
そしてCPU1が入力された記号は平行記号K1であると判別すると、先に平行記号K1が入力された線分LN1に対して、後に平行記号K1入力された線分LN2が平行となるように、線分LN2の図形データの変形処理を実行する。(ステップS4)。そして、CPU1は、変形後の線分LN2’を図形表示エリア31に表示させるとともに、RAM5における線分LN2の図形データを変形後の線分LN2’の図形データに更新する。
さらにCPU1は、図形表示エリア31に、同じ平行記号K1が付された図形がないことを判断した後(ステップS5;NO)、平行記号の表示データを記憶装置6から読み出し、図4(c)に示すような図形表示エリア31において平行に描画された線分LN1及び線分LN2’上に、記号表示データに基づく平行記号K1’を表示させる。
【0070】
このように、図形処理装置100によれば、入力した図形記号に応じて図形の変形処理が実行されて表示されるので、表示された図形の変形処理が容易にできる。特に、本処理においては、表示されている複数の線分に対し、平行を示す記号K1を入力することで、平行な複数の線分を容易に作成することができる。
【0071】
尚、上記の図形変形処理においては、図形表示画面3aに、線分LN1、LN2のどちらを基準にするかという旨の表示を行って、ユーザに適宜基準とする線分を選択させるようにしてもよい。また、線分を平行にする変形処理は、一方の線分の一端を固定して、他方の線分と平行になるように回転させる方法であっても、一方の線分の中心を固定して両端を回転させる方法等のいずれでもよく、また適宜ユーザに選択させてもよい。
さらに、平行記号の入力は、一般的に二本の直線上に「く」の字記号K1をそれぞれ描く例で説明を行ったが、これに限定されず、任意の平行記号を定義して用いてもよい。
【0072】
次いで、手書き入力記号の判別に応じた図形変形処理の第2の具体例として、複数の角部の大きさを等角に変更表示させる処理を、図5を用いて説明する。
まず、図形処理装置100のCPU1は、図形の描画処理として、図形表示エリア31に、例えば図5(a)に示すように、四つの角の大きさが全て異なる四辺形Sを表示させる(ステップS1)。
【0073】
次いで、ユーザにより、図5(b)に示すような四辺形Sの二つの異なる角部に等角を示す記号K2(角部をなす二本の線分間に架け渡した弧状のマーク)がそれぞれ手書き入力されると(ステップS2)、CPU1は手書き入力された等角記号K2を図形表示エリア31に表示させる。
【0074】
そして、CPU1は入力された等角記号K2の判別処理を行い(ステップS3)、等角記号K2の入力された位置が角部であること、また複数の角部に入力された記号が同一記号であると判別する。そして、先に等角記号K2が入力された角部と等角になるように、後に等角記号K2が入力された角部を形成する二辺の長さを変更させて、当該角部の角度を変更させる図形データの変形処理を行う(ステップS4)。
【0075】
次いで、CPU1は、図5(c)に示す様に、変更後の四辺形S’を図形表示エリア31に表示させるとともに、同一等角記号K2の付された図形が他に無いことを判断し(ステップS5:NO)、記入された等角記号K2の記号表示データを記憶装置6から読み出し、図形表示エリア31における四辺形の角部において表示されている手書き入力の等角記号K2に換えて、記号表示データに基づく等角記号K2’を表示させる(ステップS6)。
【0076】
このように、図形処理装置100によれば、表示された図形の各部に同角を示す記号を入力することで、複数の角度を同角度に変形する処理が容易にできる。
【0077】
尚、複数の角部を等角にする角度の変形処理は、等角記号K2が入力された複数の角部のどの角部を基準に他の角部の角度を変更させるか、また両方を変更させるか、変更処理毎にユーザに選択させてもよい。また角度の変形処理は、上記のように変形させる角部をなす二辺の長さを変更させる(処理結果は平行四辺形となる)ほか、何れの変更方法でもよい。
また、等角を示す記号K2は、上記の他、複数の角部に対し、マル印やバツ印、あるいは一重線の弧に短い法線を入れたマークなど、等角表示に比較的よく使用される任意のマークを記入するようにしてもよく任意であって、角部を形成する2辺間に同一のマークを入力すればよい。
【0078】
次いで、手書き入力記号の判別に応じた図形変形処理の第3の具体例として、複数の線分を同じ長さに変形する処理について、図6を用いて以下で説明する。
【0079】
図形処理装置100は、例えば、図6(a)に示すような長さの違う2つの線分LN3,4を表示部3に表示させる描画処理を実行する(ステップS1)。
【0080】
次いで、ユーザの入力部4、タブレット8の操作により、図6(b)に示すように、線分LN3,4に対して、同じ長さであることを示す同長記号K3(例えば、線分に対して垂直な2本の短線)が手書き入力される(ステップS2)と、CPU1は、図形表示エリア31に手書きマークを表示させ、次いで、記号の判別処理により当該同長記号K3の入力された線分LN3,4の長さを等しくするための処理を促す記号であると認識し、この認識に従い、後に同長記号K3が入力された線分LN4の長さが先に同長記号K3が入力された線分LN3の長さと等しくなるように、図形データの変更処理を行う。
【0081】
そしてCPU1は、図6(c)に示すように、変更後の図形(長さが等しくされた線分LN3とLN4’)と、記入された同長記号K3に対応する記号表示データを記憶装置6から読み出して、変更処理された線分上に記号表示データに基づく同長記号K3’,K3’を表示させる。
【0082】
このように、図形処理装置100によれば、表示された複数の線分に対して、同じ長さを示す所定の同長記号K3等を入力することにより、複数の線分が同じ長さに処理されて表示されるので、図形の変形処理が大変容易である。
この線分の長さを等しくする処理は、変更処理毎に、どちらの線分を変更させるかユーザに選択させてから処理を実行するようにしてもよい。
尚、上記線分の長さを等しくする処理において、同一長さを示すマークは、どのようなものであってもよく、記号の他、例えば、同じ長さを示す数値データ等を入力する方法であってもよい。
【0083】
次に、手書き入力記号の判別に応じた図形変形処理の第4の具体例として、表示されている図形の角部を所定角度への変更する処理を、図7を用いて以下で説明する。
【0084】
図形処理装置100のCPU1は、表示部3の図形表示エリア31に、例えば図7(a)に示すように、二本の線分からなる角部を有する図形D1を表示させる描画処理を実行し、次いで、ユーザのタブレット8等の操作を介して角部D11に直角記号K4が入力されると、図7(b)に示すような、手書き入力による直角記号K4を表示させる。
【0085】
そして、CPU1は、入力されたマークが直角記号K4であること、また直角記号K4の入力された位置が角部であることを判別し、直角記号K4が入力された角部D101を直角にするように、図形変形処理を行い、図7(c)に示すような、当該角部D101’が直角に変更された図形D1’を図形表示エリア31に表示させると共に、手書き入力の直角記号K4に換えて、記号表示データに基づく直角記号K4’を表示させる。
尚、直角記号K4は、角部D101をなす二辺間に架け渡すように直角のくの字記号を記入することが一般的であるので、図7においてもそのような直角記号K4を入力するようにしているが、これに限られず、任意の直角記号を定義して用いてもよい。
【0086】
このように、図形処理装置100によれば、図形表示エリア31(表示部3)に表示させた図形の各部を直角にする処理を容易に行うことができ、また角部の角度を徐々に変更させる処理においても、他の角部と同一、あるいは直角にされた際に視覚的に容易に確認できる。
【0087】
次に、手書き入力記号の判別に応じた図形変形処理の第5の具体例として、同一変形処理が複数回行われたときの図形処理の例について、図8を用いて以下で説明する。
図形処理装置100は、ユーザの操作に基づいて、図8(a)に示すように、角部を有する図形を表示部3に多数表示させる図形の描画処理を実行する(ステップS1)。
【0088】
次いで、この状態で、図8(b)のように、ユーザによりそれらの図形のうち、図形D2、D3の任意の二つの角部D21、D31に、等角記号K5(例えば、弧状の二重線)が入力される(ステップS2)と、CPU1は、この等角記号K5の入力された二つの角部D21、D31が等角になるように図形変形処理を行う。例えば、D31がD21と等角になるように変形処理され、D21と同角度のD31’を備えたD31’に変形される。
【0089】
さらに、ユーザにより、これらの角部D21、D31とは異なる二つの角部D32、D41に、先に変更表示された角部D21、D31’と同様に、等角記号K5が入力された場合(図8(c))、CPU1は、角部D32、D41を等角に変更する図形変形処理を行う(ステップS3、4)。例えば、D32をD41と等角になるように変形処理し、D41と同角度のD32’を備えたD3’’に変形処理される。そして、図形表示エリア31において、角部D21、D31’に、角部D32’、D41と同一の等角記号K5が表示されていると判断する(ステップS5:Yes)。
【0090】
そこで、CPU1は、記憶装置6(記録媒体7)に記憶された記号データを検索し、角部に付すためのマークのうち、マークの表示データを、角部D21、D31と角部D32、D41とに対応する数(ここでは2種類のマーク:第1マークM1、第2マークM2)を読み出す(ステップS7)。そして、CPU1は、図8(d)に示すように、角部D21、D31’に第1マークM1を付して表示させ、また、変更処理後の角部D32’、D41に第2マークM2を表示させる(ステップS8)。
【0091】
尚、等角にする図形変形処理が3回目、又はそれ以上行われた場合においても、CPU1が、処理毎に、図形表示エリア31でまだ使用されていないマークを検索し、新たに処理を行った角部に付すようにしてもよい。
【0092】
さらに、上記のような同じ指示記号が複数入力された場合の図形処理は、等角処理に限られず、例えば、多数の線分に対して、複数回、平行に変更表示させる処理や、長さを等しくさせる処理を行う場合も、同様にして、処理毎に異なるマークを線分に付すようにしてもよい。
また、図4から図8に示す図形の変形処理の具体例においては、二つの線分や二つの角部に対する処理を挙げているが、3つの線分を平行に表示させるなど、変更させる図形の数は任意であり、図形記号の入力後、例えば、クリック操作等で入力の確定を行うことによって、処理を行う線分あるいは角部が認識される。また、この入力の確定は、ユーザによる所定操作の他、入力後一定時間が経過すると、自動的に記号判別・図形変形処理に移行するようにしてもよい。
【0093】
また、図8に示す複数の図形の等角処理において、例えば、図形表示エリア31において表示される角部に既に等角の変形処理等が行われ、等角を示すマークとともに表示されている場合に、さらに他の一つの角部(図示省略)に第1マークM1を入力して確定することにより、マークが記入された角部(図示省略)に、既に第1マークの付された角部と等角とするための図形変形処理が実行されるようにしてもよい。線分の長さを同一にする処理、平行処理なども同様である。
【0094】
この変形処理においては、図形の学習において一般的に使用される図形記号を使用することができ、かつ、同じ変形記号を入力しても、異なる大きさに関しては自動的に表示記号が変更されるので、所望する変形処理の入力が容易で分かり易く、図形の学習に好適である。
【0095】
次に、手書き入力記号の判別に応じた図形変形処理の第6の具体例として、角部の角度を連続的に変更表示させる処理について、図9を用いて以下で説明する。
【0096】
図形処理装置100のCPU1は、ユーザの操作に基づいて、図9(a)に示すような角部D51を有する二本の線分からなる図形D5を図形表示エリア31に表示させ、ユーザのマウス42あるいはタブレット8等の操作により図形D5が選択されると、CPU1は、図形D5をアクティブ状態とし、ポインティングデバイスによる変形処理を可能状態とする。
【0097】
そして、ユーザによるマウス42あるいはタブレット8の操作によって、図形D52の二本の線分のうちの一方がドラッグされると、CPU1は、図形D5の二辺間の角部D51がドラッグに応じた角度となるよう、逐次図形データを変更し、図形表示エリア31に変形表示させる。
【0098】
また、CPU1は、変形処理を行う毎に、図形D5の図形データと、図形表示エリア31に表示されている他の図形(例えば図形D6)との図形データの比較を行う。具体的に、CPU1は、図形D5の角部D51の角度が、図形D6の角部D61の角度と同一となった場合には、角部D51に、角部D61に付されているマークK6(図9(b)においてはバツ印)を表示させ、更にユーザの操作により、角部D51が直角にされた場合には、図9(c)に示すように、図形D5の角部D51に直角記号K7を表示させる。
尚、図9に示すこの処理において、上記のように、図形表示エリア31で変形処理が行われた角部以外の角部に、所定のマークが付されていない場合でも、変形処理によって複数の角部の大きさが同一になった場合に、それらの角部にマークが自動的に付されるようにしてもよい。
【0099】
次いで、図形処理装置100において、表示されている図形を記号アイコンのドラッグアンドドロップにより図形変処理を実行するアイコンのドラッグアンドドロップによる図形変形処理について、図10のフローチャートに沿って、図11を用いて以下で説明する。
【0100】
まず、図形表示画面3aにおいて、ユーザにより、図2で説明した処理選択部3bを用いて、記号アイコンを表示させるツールが選択されると、同選択信号に基づいて、CPU1は、図形に関する記号(平行記号、等角記号、直角記号等)が表示されたアイコン32(記号アイコン32a)を表示部3に表示させる。上記のアイコン32は、ユーザによって、入力部4のキー操作、マウス42の操作、又は入力ペンPによるタブレット8へのタッチ操作等によって選択され、そのアイコン32に対応した各処理が実行されるようになっている。
【0101】
この状態において、記号アイコン32aのいずれかが、ユーザのマウス42あるいはタブレット8操作により、図形表示エリア31に表示されている図形D7の任意の箇所にドラッグアンドドロップされると、CPU1は、選択された図形記号に応じた図形変形処理を、アイコンがドロップされた図形の箇所に対して実行するとともに、選択された記号アイコン32aに対応する図形記号を図形の当該箇所に表示させることができるようになっている。
【0102】
上記のような状態で、図3のステップS1と同様にして、図形の描画処理が実行される(ステップS21)。具体的には、図11に示すように、例えば、図11(a)のように、角部D71を有する図形D7が図形表示エリア31に、描画される(ステップS21)。次いで、ユーザは、図11(b)に示すように、例えば、入力ペンPを介したタブレット8等の操作により、記号アイコン32aから直角アイコンを32aa選択する(ステップS22)。次いで、ユーザが、図11(c)に示すように、図形D7の角部D71に同直角アイコン32aaをドラッグアンドドロップすると(ステップS23)、CPU1は、同アイコン32aaが直角に変形させる処理を実行するアイコンであることを認識するとともに、ドロップされた箇所が角部であるか否か判別を行う。そして、CPU1は、角部であると判別すると、その角部D71を直角に変形させる処理を実行する(ステップS24)。そして、直角記号K8が変形処理後の角部D71’に入力されている図形D7’を表示させるとともに、RAM5に格納されている図形D7の図形データを変形処理後の図D7’のデータに更新させ、このことにより本処理が終了する。尚、CPU1は、直角アイコン32aaがドロップされた箇所が角部でないと判別した場合には、例えば、エラー表示などをすることとする。
【0103】
尚、本図形処理装置100において、変形処理のための記号アイコン32aは、ユーザにより設定が可能となっている。具体的には、例えば、図2で説明した処理選択部3bに角度変更ツール等(図示略)が備えられており、ユーザに同ツールが選択されると、CPU1は図形処理プログラム71に従って、角度設定処理を開始する。具体的に、CPU1は、表示部3に角度入力欄を表示させ、ユーザの入力部4等の操作により角度入力欄に任意の角度(例えば60度)が入力されると、CPU1は、表示部3に表示される記号アイコンに(例えば、図11の記号アイコン32a)、図形の角度を60度に変形させる角度変更アイコン(例えば60度アイコン)を追加表示させる。この60度アイコンが選択され、図形表示エリア31に表示される図形の角部にドラッグアンドドロップされると、CPU1は図形変形処理プログラムを実行し、ドロップされた箇所の図形の角部を60度にする図形変形処理を行う。
尚、この記号アイコンの設定では、処理選択部3bに「長さ変更ツール」、「面積変更ツール」等が備えられ、上記角度変更ツールと同様に設定を行うことによって、所望の様々な変更処理が実行可能となっている。
【0104】
このように、図形処理装置100によれば、ユーザは、図形記号等に対応する記号アイコンのドラッグアンドドロップによって、図形の変形処理を容易に行うことができる。
尚、例えば、図4〜図9で説明したように、図形に図形記号を手書き入力することによる図形の変形を、このようなアイコン選択によって行ってもよい。
【0105】
次いで、アイコンを用いた図形変形処理の第2の具体例として、複数の図形を接した状態にする変形処理について、図12のフローチャートと、図13を用いて以下で説明する。
【0106】
まず、記号アイコン32bが選択可能に表示されている図形表示画面3aにおいて、図形処理装置100のCPU1は、ユーザの操作に従い、図13(a)のように、任意の二つの図形、長方形SQ1と、円CR1を、図形表示エリア31に表示させる図形の描画処理を実行する(ステップS31)。
【0107】
次いで、ユーザにより記号アイコン32bのうち、二つの図形が接した状態に表示させるアイコン32baが選択され(ステップS32)、更にマウス42やタブレット8の操作で長方形SQ1と円CR1とが指定されると、CPU1は、二つの図形が選択されたことを認識し、同二つの図形をアクティブ化して太線で表示させる(ステップS33)。
【0108】
さらに、ユーザにより、選択済みのアイコン32baが、アクティブ化された図形のいずれか一方(ここでは長方形SQ1)の任意の箇所(ここでは、SQ11)にドラッグアンドドロップされると(ステップS34)、CPU1は、選択された図形(ここでは長方形SQ1)がドロップされた箇所(ここでは、SQ11)において、互いに接した状態に表示されるように変形表示させる処理を実行する(ステップS35)。この変形処理においては、アイコン32baがドロップされた長方形SQ1のドロップ箇所SQ11を基準として円CR1が移動するように、図形データの変形処理を行う。
【0109】
このように、図形処理装置100によれば、図形表示エリア31(表示部3)に表示される任意の複数の図形を、容易に移動させ、接した状態に変形表示させることができる。また図形同士が接していることを容易に確認できる。
【0110】
尚、この変形処理においては、移動表示させる図形を処理毎にユーザに指定させてもよい。また第2図形が円形以外の形状である場合などにおいては、第2図形に対しても、第1図形と接触させる箇所を指定させるようにしてもよい。
【0111】
次いで、図形の定義の選択による図形変形処理について、図14のフローチャートと、図15を用いて以下で説明する。
【0112】
まず、本処理において、図形処理装置100は、ユーザにより前述の図2で説明した処理選択部3b等に備えられるアイコン表示ツール3b2より図形定義アイコン(図示略)が選択されると、CPU1は、図15(a)に示すように、「重心から各辺への垂線」32ca、「三頂点を円周上に持つ円」32cb、「任意の底辺から面積を二等分する線」32cc等といった、図形定義の内容等が文章表示された図形定義アイコン32cを表示部3に表示させる。
【0113】
上記の状態で、CPU1は、ユーザの所定の操作に従って、図形表示エリア31に、図18(a)のように三角形TR1を描画する(ステップS41)。
次いで、ユーザが、入力部4又はタブレット8の操作することにより、三角形TR1を指定し(ステップS43)、更に、図15(b)に示すように、図形定義アイコン32cのうち、例えば、「三頂点を円周上に持つ円」32cbと表示されたアイコン32cbを選択すると(ステップS44)、CPU1は、三角形TR1に対し、三角形の外接円を表示する変形処理を実行し、図15(c)に示すように三角形TR1の外接円CR2を表示させる(ステップS45)。
【0114】
このように図形処理装置100によれば、図形の名称や法則、あるいは図形の定義に対応する変形処理が可能であり、各変形処理に対応する図形定義アイコンを表示させることで、図形の定義や法則に応じた図形の変形を容易に行うことができる。更に、変形処理を行うための図形定義アイコンが文章で表示されているので、図形記号等を知らないユーザや、一般的でない図形についてもユーザがわかりやすく選択しやすい。
尚、図形定義アイコン32cを用いて説明を行ったが、図形の内容を示すものであればどのようなものであってもよく、また、単独図形であっても組み合わせ図形であってもよい。
【0115】
次いで、図形処理装置100における図形の定義・図形記号の意味等の図形情報の表示処理について、図16のフローチャート、図17、18を用いて以下で説明する。
【0116】
まず、図17を用いて以下で説明する。
図形処理装置100において、上述と同様にして図形の描画処理が実行される(ステップS51)。具体的に、CPU1は、ユーザの入力部4あるいはタブレット8等の操作に従って、例えば、図17(a)に示すように、平行な二本の線分LN5,6を、図形表示エリア31に表示させ、更に、それら線分LN5,6上に、平行記号K9を表示させる。
ここで、平行記号K9は、ユーザの操作に基づいて表示するのであってもよいし、CPU1が平行であると判断して表示させるのであってもよい。また、あるいは予め記憶装置6に図形データの一部として含まれているのであってもよい。
【0117】
次いで、ユーザにより、記号の意味内容を表示させる記号意味表示アイコンの表示指示が入力され(ステップS52)、さらに、図17(a)に示すように、入力部4、タブレット8の操作等により平行記号K9が指定されると(ステップS53)、CPU1は、同選択、指定処理に従って、ポイントされた平行記号K9をアクティブ化(太線表示)させるとともに、記号の名称「平行記号」と、記号の定義とを記憶装置6の表示データより読み出して、図17(b)のようにして、吹き出し表示E1を表示する(ステップS54)。
【0118】
次いで、図17の他の例として図18を用いて説明する。
【0119】
図形処理装置100のCPU1によって、ユーザの所定の操作に沿って図18(a)に示すように、三角形TR2が図形表示エリア31に表示される。次いで、ユーザの所定の操作に従って、CPU1により、図形変形処理が実行されて、図18(b)に示すような、三角形TR2の底辺TR21を二等分する線分LN7が描画される。次いで、CPU1は、LN7が、底辺TR21を二等分する線であると認識すると、同長記号K10を表示させると共に、当該図形の変形処理に相当する図形定義「二等分線」E2を、記憶装置6より読み出して、図18(c)に示すように、図形表示エリア31に表示させる。
【0120】
この図18に示すような図形の変形処理に関する表示処理は、ユーザのタブレット8あるいはマウス42の操作により、図形表示エリア31に表示された図形のうち、変形処理された箇所が指定された場合に、CPU1が、その変形処理に該当する図形定義の検索を行うようにしてもよいし、CPU1が変形処理を実行するごとに自動的に定義表示を実行するようにしてもよい。
【0121】
このように、図形処理装置100によれば、図形の定義や、図形の変形処理の名称あるいは数学的意味、また図形に付される図形記号の意味の図形情報等を文字表示させて確認することができ、図形に関する学習において好適である。
【0122】
次いで、変形処理の命令内容をユーザが設定する処理について、図19のフローチャート、図20を用いて以下で説明する。
【0123】
まず、図形処理装置100においては、ユーザが所望する図形変形処理を実行させる図形変形命令を、予め設定することが可能となっている。
具体的に、図形表示画面3aにおいて、例えば、図2で説明した処理選択部3bに備えられる変形命令設定ツール3b3が、ユーザにより選択されると(ステップS61)、CPU1は、図示しない図形の変形処理一覧を図形表示画面3aに表示する。この変形処理一覧には、例えば「二等分線」、「等角化」、「長さをそろえる」、「平行線」、などの変形処理が文字表示されているので、ユーザは、入力部4、タブレット8等を操作することにより、変形処理のためのアイコンとして表示する変形処理の命令内容を選択し、クリック操作等により確定する。そして、CPU1は、この確定信号の入力に基づいて、ユーザ指定の変形内容を、RAM5或いは記憶装置6の所定のメモリエリア等に格納し、変形命令設定として確定する(ステップS62)。
【0124】
次いで、CPU1は、ユーザの所定の入力操作に従って、図形表示エリア31において、図20(a)に示すように、二本の線分LN8,9を描画する(ステップS63)。次いで、ユーザによる所定の操作で、設定した図形の変形命令の表示指示が行われると、CPU1は、ステップS62において設定された図形変形命令のデータをRAM5或いは記憶装置6等から読み出し、同図形変形命令に対応するアイコン32dを、図形表示画面3aに表示させる(ステップS64)。
【0125】
次いで、図形表示エリア31に表示された二本の線分線分LN8,9がユーザのタブレット8あるいはマウス42等の操作で選択されると、CPU1は、選択された図形が変形候補の図形であると認識し、太線などアクティブ表示を行う(ステップS65)。
【0126】
次いで、ユーザの入力部4、タブレット8等の操作により、図20(b)に示すように、図形変形命令アイコン32dにおいて、例えば、平行線アイコン32daが選択されると、(ステップS66)、CPU1は、この選択処理に基づいて、線分LN8,9に対し、平行に変形表示させる図形変形処理を実行し(ステップS67)、図20(c)に示すように、変更後の図形を表示させる(ステップS68)。具体的には、LN9を、LN8と平行となるように変形処理を施してLN9’を表示させる。尚、変形処理後、図20(c)に示すように、CPU1が、変更後の線分LN8,9’に、平行であることを示す記号K11を付して表示させるようにしてもよい。
また、ステップS66において、図形変形命令アイコン32dの選択方法として、例えば、アイコンの番号(例えば、6:平行線アイコン32da)を入力する方法であってもよい。
【0127】
このように、図形処理装置100によれば、ユーザが所望する変形処理を設定して変形処理を命令する図形変形命令アイコンを作成して設定することができるので、頻繁に実行させる変形処理を設定するなど、より簡便、かつ使い勝手よく図形の変形処理を行うことができる。尚、上記、図20においては、文字表示による図形変形命令の内容の設定を例にして説明を行ったが、文字表示に限られるものではなく、任意の記号等であってもよい。
【0128】
次いで、図形処理装置100における、アイコンによる図形の描画と条件値の入力処理について、図21に示すフローチャート、図22を用いて以下で説明する。
【0129】
まず、ユーザの所定の操作により、図形表示画面3aにおいて、図形アイコンの選択により図形を描画する処理の指示信号が入力されると、CPU1は、所定の図形アイコンデータを、記憶装置6から読み出して、図22(a)に示すように、図形アイコン32eを表示部3に表示させる(ステップS71)。これらの図形アイコン32eには、図示しないが、例えば、円形、楕円形、正三角形、正方形等の一般的な図形、また、学習用に用いられる頻度の高い組み合わせ図形、例えば円周角の学習に用いられる外接円を伴った三角形等に対応する各種アイコンが備えられている。
【0130】
次いで、図22(b)に示すように、ユーザの入力部4、タブレット8等の操作により、これらの図形アイコン32eのうち、ある一のアイコン(例えば、アイコン32ea)が、クリック操作により指定されると(ステップS72)、CPU1は、選択されたアイコン32eaに対応付けられた図形データを記憶装置6から読み出し、図22(c)のように、図形Dを所定の大きさで図形表示エリア31に表示させる(ステップS73)。
【0131】
次いで、図形表示エリア31に図形が表示された後、図2で説明した処理選択部3bの条件入力ツール3b4がユーザの操作により選択されると、CPU1は、同選択処理に基づいて、条件入力モードの実行を開始する。
【0132】
ここで、条件入力モードにおいては、図形表示エリア31に表示されている図形の任意の二点がユーザの操作により指定されると、CPU1は、表示部3に、例えば、スケール入力のための記入欄(図示なし)を表示させる。そして、ユーザの入力部4等の操作により、記入欄にスケール値が入力されると、CPU1は入力されたスケール値を、図形表示エリア31の図形(例えば、図形D8)の選択された二点間のスケール値として、RAM5の図形情報メモリ51の図形情報に格納し、当該図形に関するパラメータとして記憶させ(ステップS74)、このことをもって、処理が終了する。そして、このように、ユーザによりスケール値等のパラメータの入力(図示省略)が行われることによって、図形表示エリア31に表示させた図形に対して演算処理等を行うことが可能となる。
尚、このアイコン選択による図形の表示は、任意の図形記号アイコンを、図形表示エリア31にドラッグアンドドロップすることで表示部3に表示させる構成であってもよい。
【0133】
上記のように、図形処理装置100によれば、例えば学習課題に利用される図形の図形データを予め記憶装置6に格納し、図形アイコンを指定した際に、対応する図形アイコンを表示させれば、当該図形アイコンの選択によりユーザが所望する図形を容易に表示部3に表示させることができる。
【0134】
次いで、図形処理装置100における、表示された図形のポインティングデバイスによる変形処理について、図23に示すフローチャート、図24を用いて以下で説明する。
【0135】
ここで、本処理の前提として、図形処理装置100において、図形表示エリア31に図形が表示されている際に、ユーザの操作により表示された図形、例えば三角形の一つの角部が、マウス42等でドラッグされると、CPU1は、図形処理プログラム71に従って、処理を行い、当該図形が単独図形であるか組み合わせ図形であるかの判断を行う。そして、CPU1が単独図形であると判断した場合、三角形の当該角部をドラッグに応じて移動した形状になるよう、三角形の図形データを逐次変更処理する。そして、CPU1は、変形させた三角形を逐次表示部3に表示させるとともに、RAM5に格納されている当該三角形の図形情報を、変形後の図形情報に逐次更新して格納する。同様に、四辺形、他の多角形等に関しても同様に、角部のドラッグによって任意の形状に変形させることができる。また円・楕円等も、同様の操作で大きさや形状が変形可能となっている。
【0136】
上記のように構成されている図形処理装置100において、ユーザの所定操作に基づいて、CPU1は、図21のステップS71と同様にして、図24(a)に示すように、各種の図形を表示させるための図形アイコン32fを表示させる(ステップS81)。
【0137】
次いで、ユーザにより、図形アイコン32fから、例えば、外接円CR2を伴う三角形TR3を表示させるためのアイコン32faが選択される(ステップS82)と、CPU1は、同選択処理に基づいて、図形表示エリア31に、図24(b)に示すような、ユーザ所望の組み合わせ図形D9として、外接円CR3を伴う三角形TR3を表示させる(ステップS83)。
【0138】
次いで、ユーザが、変形指示処理として、マウス42あるいはタブレット8等のドラッグ操作により、例えば、三角形TR3の頂点のいずれか一つをポイントし、外接円CR3の円周にほぼ沿うように入力ペンPの先端部を移動させると(ステップS84)、CPU1は、変形指示処理が施された図形D9が組み合わせ図形であるか否かを判断する(ステップS85)。そして、CPU1は、図形D9が組み合わせ図形であると判断した場合(ステップS85:Yes)には、ステップS86に移行して、組み合わせ図形に応じた変形処理として、入力ペンPの移動に応じた外接円CR3の円周上の位置に、ポイントされた三角形TR3の任意の頂点TR31が移動するように、三角形TR3を逐次変更する処理を行う。そして、例えば、図24(c)に示すように、外接円CR3の円周上の任意のポイントCR31が指定されると、CPU1は、外接円CR3内に三角形TR3’を表示させるとともに、RAM5に格納されている三角形TR3の図形データを三角形TR3’の図形データに更新する(ステップS86)。
【0139】
次いで、図21のステップS74と同様にして、このように変更表示させた図形に、更にスケール等のパラメータの入力処理が実行される(ステップS88)ことにより、図形を演算処理に使用可能となっている。
【0140】
従って、三角形の円周角の変形表示など、組み合わせ図形の表示と、その変形処理を容易に行うことができる。
尚、ステップS85において、CPU1が、表示されている任意の図形を組み合わせ図形でないと判断した場合(ステップS85;No)には、CPU1は、上述のように、ユーザのドラッグ操作に応じて図形変形処理を実行し(ステップS87)、ステップS88に移行する。
【0141】
次いで、図形処理装置100によるベクトルの表示と角度表示処理について、図25のフローチャート、図26を用いて説明する。
【0142】
まず、ユーザの所定操作指示に従って、CPU1は、図26(a)のように、図形表示画面3aにおいて、上述と同様にして、図形アイコン32gを表示させる(ステップS91)。
【0143】
次いで、ユーザにより、図形アイコン32gのうちベクトルアイコン32gaが選択されると(ステップS92)、CPU1は、図26(b)に示すように、図形表示エリア31に、同一の始点を持つ二つのベクトルA,Bを矢印表示させ、さらに表示されているベクトルA,Bに関する情報(例えば、座標、数式等、ベクトルに関する変数等)が表示されるベクトル情報図形表示エリア33を表示させる。
【0144】
このベクトル情報図形表示エリア33において、ユーザにより座標等に任意の数値が入力されると(ステップS93)、同入力数値データに基づいて、CPU1がベクトルA,Bの図形データの変形処理を実行し、入力された値に応じたベクトルA’,B’を表示させる(ステップS94)。さらに、CPU1は、変更後の二つのベクトルA’,B’により形成される角度AB1の計算処理を実行して、図26(c)に示すように、図形表示エリア31において二つのベクトルA’,B’の間の角度AB1を示す数値DG1を表示させ(ステップS95)、本処理を終了させる。
【0145】
尚、ベクトルの変形処理においては、任意の二つのベクトルのなす角部に任意の角度が入力されることにより、入力された角度に応じた二つのベクトルの図形データの変形処理が実行されるようにしてもよい。また角度の他、ベクトルの長さの変形を図形表示エリア31に対するドラッグ操作で行えるようにしてもよい。
また、図形表示エリア31に表示された任意のベクトルが、タブレット8あるいはマウス42等の操作によりドラッグされると、ドラッグされた位置に応じた当該ベクトルが表示されるように、逐次変形処理が行われるようにしてもよい。またこの場合、ベクトル情報図形表示エリア33の数値も、変更処理に従って逐次変更表示されるようにしてもよい。更に、二つ以上のベクトルを表示させるアイコンを図形アイコン32gに備えてもよい。
【0146】
このように、図形処理装置100によれば、同一始点を持つ複数のベクトルの表示及び変形処理を容易に行うことができる。また、ベクトルの成分の座標表示や、複数のベクトルのなす角度等の、ベクトルの有する物理量を容易に確認できる。
【0147】
次いで、図形処理装置100における図形の物理量等の変数を計算表示する処理について、図27に示すフローチャート、図28を用いて以下で説明する。
【0148】
ここで、本処理の前提として、図形処理装置100は、表示部3に表示されている図形の物理量(面積、辺の長さなど)が変数として、ユーザに指定され、その物理量に関る値(データ)が入力されると、指定された変数を適宜算出・表示可能に構成されている。
【0149】
まず、ユーザの操作に従って、CPU1は、例えば、図28(a)示すように、グラフGR1と、底辺がX座標軸(GRX)上に存在し、高さがグラフGR1に接する正方形SQ2とを、図形表示エリア31に描画する(ステップS101)。
【0150】
次いで、ユーザにより、例えば、変数指定ツール(図示略)が選択され、更に、図形表示エリア31の正方形SQ2が指定されると、同選択・指定信号に基づいて、CPU1は、図28(b)に示すように、記入欄SP1を図形表示エリア31に表示させる。次いで、この記入欄SP1に、ユーザの入力部4等の操作によって「S=」SP11が入力されると、CPU1は、指定された正方形SQ2の面積Sが変数であると認識する(ステップS102)。
【0151】
次いで、ユーザにより、グラフGR1が選択されると、CPU1は、グラフGR1の関数式を記入させるための関数式記入欄SP2を表示させる。次いで、図28(c)に示すように、この関数式記入欄SP2に、ユーザによりグラフGR1に関する関数式Y=2X2(SP21)が入力されると(ステップS103)、CPU1は、この関数式SP21をグラフGR1の関数式として認識する。
さらに、ユーザにより入力されたグラフGR1の関数式SP21が、指定された変数を算出する条件であるとCPU1が判断して、条件に基づいた正方形SQ2の面積Sを算出して、記入欄SP1の位置に、図28(d)に示すような、演算結果であるS=4X4(SP12)を表示させる(ステップS104)。
【0152】
次いで、CPU1は、変数の解を算出するための条件データが、物理量記入欄SP2に新たに入力されたか否かを判断し(ステップS105)、新たに入力されたと判断した場合(ステップS105:Yes)は、ステップS103に工程を戻って、ユーザにより再指定された変数(物理量、例えば、正方形SQ2の面積)を逐次計算して記入欄SP1に表示させ、一方、新たに入力された条件データがないと判断した場合(ステップS105:No)には、本処理を終了させる。
【0153】
このように、図形処理装置100によれば、図形(グラフ)上の任意の物理量を変数として指定し、変数に関るデータが入力される毎に、変数の解を表示させることができるので、図形に関する学習に有効である。
【0154】
次いで、図形処理装置100による、関数式のグラフ表示、また関数グラフの変形処理について、図29のフローチャート、図30、図31を用いて以下で説明する。
【0155】
図形表示画面3aにおいて、図2で説明した処理選択部3bより関数入力アイコン3b5がユーザにより選択される(ステップS111)と、CPU1は、図30(a)に示すように、図形表示エリア31に、関数式の入力欄SP3と、X軸及びY軸が備えられた座標図形D10を表示させる。そしてユーザの入力部4の操作により、入力欄SP3に関数式が入力される(ステップS112)。例えば、図30(a)に示すように、関数式Y=sinX(SP31)が入力されると、CPU1は、入力された関数式SP31に基づくグラフGR2を、図形表示エリア31に表示させる。
【0156】
次いで、CPU1は、表示されているグラフGR2を変形させるための記号アイコン32hを図形表示画面3aに表示させる(ステップS113)。
次いで、同記号アイコン32hのうち、ユーザにより、例えば、グラフを回転表示させるアイコン(例えば、表示画面の左右方向に沿ったX軸を中心に、グラフを回転表示させる等)32haが選択されると(ステップS114)と、CPU1は、入力された関数式SP31に対応するグラフGR2の表示データに所定の変形処理として、グラフGR2を、X軸を中心に回転表示させる変形処理を実行し、図30(b)に示すような変形後のグラフGR2’を、図形表示エリア31に表示させ(ステップS115)、これをもって本処理を終了させる。
【0157】
尚、回転アイコン32haは、Y軸を中心に回転表示させるためのアイコンであってもよく、あるいは回転アイコン32haが選択された際に、ユーザに、X軸、Y軸、又はそれ以外のいずれを回転軸とするか、選択あるいは指示させるようにしてもよい。また、回転アイコン32haの選択前に、変形処理前の関数式のグラフが図形表示エリア31に表示されていても同様に、回転表示処理が行われるようにしてもよい。
このような図形の回転表示においては、処理後の図形データを例えば3次元的に描画させる画像データを作成させてもよい。
【0158】
次いで、図29のステップS111〜ステップS115の動作に基づいて、上記同様に、図31(a)に示すように、図形表示エリア31の関数式の表示欄SP4に、ユーザにより直線を示す関数式、Y=X (SP41)が入力され、記号アイコン32iのうち法線アイコン32iaが選択されると、CPU1は、図31(b)に示すように、入力された関数式SP41のグラフ(図示なし)に対して法線となる直線の関数式を算出して、計算結果であるY=−Xの関数式SP42を図形表示エリア31の表示欄SP4に表示させ、さらに、図31(c)に示すように、Y=XのグラフGR3と、Y=−XのグラフGR4を、図形表示エリア31に表示させる。
【0159】
上記のような関数式に基づくグラフ変形処理においては、記号アイコン32iに面積アイコン等を備え、図形表示エリア31に表示されるグラフの任意の部分を塗りつぶし表示させてもよい。また、グラフの回転処理や面積塗りつぶし表示処理の際、対応する関数の微分・積分処理等を実行させ、算出した微分・積分式や、グラフの回転体容積あるいは面積等を、表示部3に表示させるようにしてもよい。
また、図形記号アイコンに、微分・積分を行うアイコンを備え、それらのアイコンの選択によって、入力されている関数式の微分・積分を行い、結果の関数式とグラフを図形表示エリア31に表示させるようにしてもよい。同様にして、その他の数学的な変形処理を行うアイコン等を備え、入力されている関数式やグラフに対する各種変形処理をアイコン選択で実行できるようにしてもよい。
またこれらの変形処理は、任意の変形処理に対応するアイコンを、図形表示エリア31に表示されている関数式あるいはグラフ上に、ドラッグアンドドロップされることによって実行されるようにしてもよい。
【0160】
このように、図形処理装置100によれば、関数式の変形処理あるいはグラフの変形表示を容易に行うことができ、関数式の変形に対する処理結果を視覚的に確認することが容易となる。
【0161】
次いで、図形処理装置100において、ユーザが所望する複数の図形変形処理を順番にそって設定、実行する、処理順序設定処理について、図32のフローチャート、図33を用いて以下で説明する。
【0162】
まず、ユーザの所定の操作に従って、CPU1は、図形表示画面3aに、例えば、図33(a)に示すようなグラフGR5を表示させる図形の描画処理を実行する(ステップS121)。
【0163】
さらにユーザにより、記号に対するコマンドを設定するためのコマンド設定ツール3b6が、図2で説明した処理選択部3b等から選択されると、CPU1は、図形表示画面31に、図形の変形処理一覧(図示省略)と、変形処理に対応する順位入力欄(図示略)を表示させる。そして、ユーザの入力部4等の操作により、一覧の中から所定の変形処理と、その処理に対する順番が入力されると、同入力内容に基づいて、CPU1は、変形処理の内容と、その変形処理を実行するための順番を示す記号とを対応づけて、RAM5或いは記憶装置6等に格納することにより、コマンドの設定を行う(ステップS122)。ここで、コマンドの設定としては、例えば「グラフ上の指定された点から、座標軸上に垂線を描く」を▲1▼、「線分を一辺とする正方形を描画」を▲2▼、などとして、さらに実行させる変形処理の選択と順位付けを行う。
【0164】
次いで、上記コマンド設定に基づいて、CPU1は、図形表示エリア31に、▲1▼などの順番を示す番号マークを表示させるので、ユーザは、その表示された番号マークを、グラフIにおいて変形処理を行いたい箇所の近傍に、タブレット8あるいはマウス42操作等によって移動させる記号の配置処理を行う(ステップS123)。
【0165】
次いで、ユーザの操作により、例えば、図形表示エリア31の▲1▼マークが、タブレット8操作によりタップされたり、マウス42でクリックされると(ステップS124)、CPU1は、▲1▼番として設定された図形変形処理を実施し(ステップS125)、図33(b)に示すように、変形処理した図形として、例えば、グラフGR5の任意の点からX座標軸上に垂線PP1を表示させる。
【0166】
次いで、CPU1は、更に変形処理が設定されているか否かを判断し(ステップS126)、変形処理が設定されていると判断した場合(ステップS126:No)には、次の変形処理を示す番号を表示させる。例えば、図33(b)に示すように、CPU1は、表示される番号を▲2▼に変更する。
【0167】
そして、工程をステップS124に戻り、上記と同様にして、ユーザにより▲2▼がタップあるいはクリックされると(ステップS124)、CPU1は、▲2▼番として設定された図形の変形処理を実行し(ステップS125)、変形処理として、例えば、垂線PP1を一辺とした正方形SQ3を表示させる。次いで、CPU1は、次の変形処理があると判断すると(ステップS126:No)と、次の変形処理の番号として、例えば、図33(c)に示すような▲3▼の番号を表示させる。このようにして、上記処理を繰り返し、設定されている変形処理がないとCPU1が判断した場合(ステップS126:Yes)、に処理を終了させる。
【0168】
このように、図形処理装置100は、ユーザが所望する一連の図形変形処理を順番とともに設定し、番号の指定によって逐次実行させることができる。尚、変形処理が行われる対象は、グラフでもよく、三角形等の図形でもよい。また、コマンド設定を行ってから、グラフあるいは図形の描画を行うようにしてもよい。
【0169】
次いで、図形処理装置100において、ユーザにより図形の変形処理を実行させるプログラムを設定するプログラム設定処理について、図34のフローチャート、図35を用いて以下で説明する。
【0170】
まず、ユーザにより、図形表示画面3aにおいて、図2で説明したプログラム設定ツール3b7が選択されると(ステップS131)、同選択に基づいて、CPU1がプログラム設定処理の実行を開始する。尚、このプログラムには、例えば、「図形の一部アクティブ」、「図形記号表示コマンド」、「図形変形コマンド」等が含まれており、様々な処理に対するコマンドの書式が予め設定されている。
【0171】
次いで、プログラム設定処理の開始により、CPU1は、図形表示画面3aに、例えば図35(a)に示すようなプログラム設定画面(PROGRAM5 EDITOR)34を表示させる。そこで、ユーザは、入力部4等の操作により、所定のプログラム言語で、所望の図形変形処理を実行させるためのプログラムPG1を入力することで、プログラムを作成する(ステップS132)。例えば図35(a)に示すプログラムPG1は、Aが1である場合、線分ABと線分CDとが平行になるよう変形処理するコマンドと、それ以外(Aが1以外)の場合、線分ABと線分EFが垂直になるよう変形処理するコマンドとが含まれており、これらのコマンドを実行させるための内容となっている。
【0172】
次いで、プログラム設定終了後、ユーザにより所定の操作が行われると、CPU1は、同操作に従って、設定されたプログラムPG1を実行する(ステップS133)。具体的に、CPU1は、図形表示エリア31に、図35(b)に示すように、例えば、図形変形コマンドの入力欄SP5に、プログラムPG1の内容に沿って「A?= 」と表示させ、更に、点A−B間を結んだ線分LNAB、点C−D間を結んだ線分LNCD、点E−F間を結んだ線分LNEF等を図形表示エリア31に描画させる。そして、ユーザの入力部4等の操作により、図形変形コマンド入力欄SP5にAの値が5(SP51)と入力された場合に、CPU1は、図形変形コマンドの実行処理であると認識し(ステップS134:Yes)、Aは1以外と判別した上で、それに応じた図形変形処理を実行する(ステップS135)。即ち、CPU1は、ユーザによりステップS131で設定されたプログラムPG1に従って、線分LNABと線分LNEFとが垂直になるように図形の変形処理を実行し、図35(c)に示すように、線分LNEFと垂直になるように変形させた線分LNA’B’を表示させ、処理を終了させる。
【0173】
一方、CPU1は、図形変形コマンドの実行処理であると認識できない場合(ステップS134:No)、具体的には、図35に示す、図形変形コマンド入力欄にA?=1が入力された場合には、図形の変形処理の必要がないと判断し、処理を終了させる。
【0174】
このように、図形処理装置100によれば、ユーザが所望の図形変形プログラムを作成することにより、所定の条件(図形変形コマンド)に応じた変形処理を容易に行うことができる。
【0175】
〔第2の実施の形態〕
次いで、本発明にかかる図形処理装置の第2の実施の形態について、図36〜図38を用いて以下で説明する。
第2の実施の形態としての図形処理装置200は、図36に示すように、CPU201(Central Processing Unit)、表示駆動回路202、表示部203、入力部204、RAM205(Random Access Memory)、記憶装置206、記録媒体207、伝送制御部210及びポインティングデバイスとしてのライトペン211が備えられており、記録媒体207を除く各部はバスによって接続されている。
尚、本第2の実施の形態における図形処理装置200を構成する各部の機能は、第1の実施の形態の図形処理装置100の同名のそれらと同様であるので説明を省略し、異なる部分のみ以下で説明する。
【0176】
ライトペン211は、指定手段、指示手段、入力手段として機能し、ユーザの操作により、例えば紙上に描かれた図形をなぞる等の動作が行われると、ペン先の軌跡を座標データ列として、CPU201に出力する。
【0177】
CPU201は、第1の実施の形態の図形処理装置100におけるCPU1と同様の機能を有するが、加えてCPU201は、ライトペン211の操作により、例えば紙に描かれた図形上をなぞった軌跡である座標データ列が入力されると、当該座標データ列を表示駆動回路202に出力して表示部203に表示させる。さらに、入力部204等の操作により、ライトペン211により入力された図形の認識を行う。そして、入力された座標データ列を、認識された図形に対応する図形データに変更する変更処理を行ってRAM205に格納するとともに、変更処理後の図形を表示部203に表示させる。さらに、入力部204等の操作により、認識された図形のスケール等の物理量が入力されると、その物理量を当該図形データに対応付けてRAM205に格納するとともに、必要に応じて、図形データが入力された物理量に適合する形状となるよう図形データの変形処理を行って、変形後の図形を表示部203に表示させる。
【0178】
記憶装置206は、第1の実施の形態の図形処理装置100における記憶装置6と同様の各種プログラムや、データ等を記憶する。加えて記憶装置206に格納されている図形処理プログラム271は、手書き入力された座標列からなる図形データを、所定の図形としてCPU201に認識させ、当該座標列からなる図形データを、認識された図形の図形データに変更処理させる動作がプログラミングされている。
【0179】
次いで、図形処理装置200において、ライトペン211の操作により、紙SH1上に描かれた図形を図形処理装置200に入力する方法を、図37のフローチャート、図38を用いて以下で説明する。
【0180】
まず、図形表示画面203aにおいて、ユーザによる所定の操作により、図形の取りこみ処理指示が入力されると、CPU201は、紙面SH1に描かれた図形データをライトペン211の操作に基づいて取り込む処理を実行する(ステップS141)。具体的に、まず、CPU201は、図38(a)に示すように、図形を認識するための図形認識アイコン32jを表示させる。そして、ユーザの操作により紙面SH1上の図形がライトペン211のペン先でなぞられると、CPU201は、そのなぞられた軌跡のデータを入力画像データとして逐次取り込み、例えば、RAM205等に記憶させる。
【0181】
次いで、CPU201は、同ライトペン211から入力される図形データを、図形処理プログラム271に従って、認識し、その認識した図形D11を図38(a)に示すように、逐次図形表示エリア231に表示させる(ステップS142)。
【0182】
次いで、ライトペン211による図形入力処理を終了したユーザは、図38(b)に示すように、図形表示画面203aの図形認識アイコン32jのうち、ライトペン211を介して入力表示された図形D12の形状に対応するアイコンを選択する(ステップS143)。ここでは、取り込み図形D12として、三角形が手書き入力されたのに対応して、ユーザに三角形アイコン32jaが選択される。
【0183】
すると、CPU201は、ユーザの図形認識アイコン32jの選択内容である三角形アイコン32jaに基づいて、ライトペン211により入力された図形D12を、演算可能な所定の図形データとして、例えば、ここでは三角形のデータとして認識する。そして、CPU201は、図形D102の座標データ列に基づいて、当該図形データを演算処理可能な図形データとして、三本の直線線分からなる図形としてのデータに変更し、図38(b)に示すように変更後の図形として三角形TR4を表示させる。
【0184】
次いで、上記のようにライトペン211を介した図形の入力、及び図形認識アイコン32jによる認識処理の後、図形表示画面203aにおいて、ユーザにより、図形の大きさ等の物理量を指定するための物理量入力処理の指示信号が入力され、例えば、物理量の一例としてスケールを入力したい位置二点が入力部204あるいはライトペン211で指定されると、CPU201は、図形表示エリア231にスケール入力欄(図示省略)を表示させる。そして、ユーザの操作により長さを表す数値が入力されると(ステップS144)、CPU201は、図形の指定された箇所に、入力されたスケール値(5cm)E3を表示させるとともに、RAM205の図形情報メモリ251に格納されている当該図形データに、入力された物理量データを追加格納する。
尚、ここでは、例えば、スケール入力を例にしたが、これに限られず、例えば、長さ、面積等の物理量や角度等がユーザにより入力されると、その入力内容に応じてCPU201は、図形表示エリア231に描画させた図形の演算処理、編集等を実行し、その演算、編集結果の図形データを表示部203に表示させる。
【0185】
このように、図形処理装置200によれば、例えば、紙面SH1上に描かれた図形を、ライトペン211の操作による手書き入力が可能な上、更に手書き入力された図形の認識処理、図形データの変更処理、また物理量の入力などを行うことによって、演算処理可能な図形データにすることが可能となる。
【0186】
〔第3の実施の形態〕
次いで、本発明にかかる図形処理装置の第3の実施の形態について、図39〜図44を用いて以下で説明する。
本第3の実施の形態においては、通信回線Nを介して、所望の図形の図形データや、図形に関する学習教材データを入手できる図形情報提供システム300について説明する。本実施の形態の図形情報提供システム300は、図39に示すように、通信回線Nを介して接続される図形情報提供装置310と、利用者端末320により構成される。
【0187】
通信回線Nは、電話回線網、ISDN回線網、専用線、移動体通信網、通信衛星回線、CATV回線網等の各種通信回線網と、それらを接続するインターネットサービスプロバイダや基地局等を含む。
【0188】
図形情報提供装置310は、図形データと、図形に関する学習用課題のデータを有し、ユーザが所望する形状の図形の図形データや、図形に関する学習用課題データを提供する装置である。そして、図形情報提供装置310は、図40のブロック図に示すように、CPU301、表示部302、入力部303、伝送制御部304、RAM305、記憶装置306及び記録媒体307等によって主に構成され、記録媒体307を除く各部はバス308によって接続されている。
図形情報提供装置310を構成する上記の各部の機能は、図形処理装置100又は図形処理装置200の同名の各部と略同様であるので、詳細な説明を省き、異なる点のみ以下で説明する。
【0189】
CPU(Central Processing Unit)301は、記憶装置306内の記録媒体307に記憶されている当該図形情報提供装置310に対応する各種アプリケーションプログラムの中から指定されたアプリケーションプログラムをRAM305内のワークメモリエリアに格納し、RAM305内に格納したアプリケーションプログラムに従って各種処理を実行し、その処理結果をRAM305内のワークメモリエリアに格納するとともに、表示部302に表示する。そして、ワークメモリエリアに格納した処理結果を記憶装置306内の記録媒体307の所定の保存先に保存する。
【0190】
具体的に、CPU301は、通信回線Nを介して接続される外部のコンピュータ、例えば、利用者端末320からのURLデータの受信に応じて、記憶装置306から指定されたWebページデータを読み出し、外部のコンピュータ端末に配信することによって、Webページの公開を行う。
またCPU301は、例えばユーザの利用者端末320等から、所定の図形データを送信するよう要求がなされると、送信要求に応じて記憶装置6から当該図形データを抽出して、配信する。加えてCPU301は、ユーザの利用者端末320等から、所定の図形データを含む学習用課題データを検索するよう要求がなされると、記憶装置306から当該図形の図形データを含む学習用課題のデータを抽出して、該利用者端末320に配信する。
【0191】
記憶装置306、及び記録媒体307には、図示しないプログラムDBメモリ、メニューページメモリ、図形ライブラリーページメモリ、課題検索ページメモリ、図形DBメモリ、課題DBメモリ等、図形情報提供システム300に係る各メモリエリアが備えられている。
【0192】
プログラムDBメモリは、図形情報提供装置310においてCPU301が各種処理を実行するためのシステムプログラム、及びこれに対応する各種アプリケーションプログラムを記憶する。
各種プログラムとして具体的には、例えば通信回線Nを介して接続される外部端末(例えば、利用者端末320等)にWebページデータを配信するためのプログラムや、外部端末からの入力に基づいて図形データや所定の図形データを含む学習用課題データを抽出して外部コンピュータ端末に配信するプログラム等が記憶されている。
【0193】
メニューページメモリは、図形情報提供装置310と通信回線Nを介して接続される利用者端末320の表示部3等に、図形情報提供装置310が提供するサービス内容や、ユーザが所望するサービスを選択させる選択項目を表示するためのWebページの表示データを記憶する。
図形ライブラリーページメモリは、利用者端末320の表示部3に、多数の様々な図形を表示させるページの表示データを記憶する。
課題検索ページメモリは、利用者端末320の表示部3等に、図形を表示させる図形エリアと、検索のためのアイコンを表示させるページの表示データを記憶する。
図形DBメモリは、様々な形状の図形を利用者端末320の表示部3等に表示させるための演算可能な図形データを、図形毎に記憶するメモリである。
課題DBメモリは、図形を含む学習用課題を利用者端末320の表示部3等に表示させるための学習用課題データを、含まれる図形の図形データに対応付けて記憶するメモリである。
【0194】
利用者端末320は、第1又は第2の実施の形態で述べた図形処理装置100であって、CPU1(Central Processing Unit)、表示駆動回路2、表示部3、入力部4、RAM5(Random Access Memory)、記憶装置6、記録媒体7、タブレット8、位置検出回路9等が備えられ、記録媒体7を除く各部はバスによって接続されている。尚、これらの各構成要素については、第1の実施の形態の図形処理装置100と同様であるので、図1と同符合を用い、また各部の説明は省略する。尚、利用者端末320は、第2の実施の形態における図形処理装置200であってもよい。
【0195】
次いで、以上のように構成される図形情報提供システム300における図形提供の動作について図を用いて以下で説明する。
【0196】
まず、利用者端末320として通信回線Nに接続された図形処理装置100において、ユーザによって入力部4が操作されて、例えば、図42(a)に示すように、表示部3に表示されたWeb接続アイコン32kaが指定選択されることにより、図形情報提供装置310にアクセスされ、同アクセスに基づいて、図形情報提供装置310にCPU301により利用者端末320としての図形処理装置100にWebページデータが送信され、表示部3に最初のメニューページ(図示略)が表示される(ステップS151)。
【0197】
そして、上記メニューページにおいて、図形をダウンロードするためのダウンロード図面検索指示がユーザの操作により入力されると、同選択指示に従って、図形情報提供装置310のCPU301は、記録媒体307に記録している提供可能な図形データ等を、伝送制御部304を介して、該利用者端末320に送信する。すると、図形情報提供装置301より上記図形データ等を受信した利用者端末320としての図形処理装置100のCPU1は、表示部3に、提供可能な複数の図形と、ダウンロードアイコン32kb等を表示させる(ステップS152)。尚、図形の表示は、表示部3に一覧表示してもよく、また図42(b)、(c)のように、一図ずつ(例えば、図形D13、図形D14等)表示させ、スクロール32kc等により、次の図形表示に移行可能に構成してもよい。
【0198】
次いで、ユーザは、タブレット8や入力部4等の操作によって、所望の図形が表示されるまで、表示されたWebページをスクロール32kcにより切り換える等して、所望図形を検索する。そして、図42(c)に示すように、ユーザによりダウンロードアイコン32kbが選択されることにより、ダウンロードする図形(ここでは、図形D14)の選択が行われ、CPU1は、同選択図形である図形D14の図形データのダウンロード要求信号を、伝送制御部10を介して、図形情報提供装置310に送信する(ステップS153)。
【0199】
すると、上記ダウンロード要求信号を受信した図形情報提供装置310のCPU301は、選択された図形データを、記憶装置306(記録媒体307)より読み出して、利用者端末320(図形処理装置100)に送信するので、同図形データが利用者端末320(図形処理装置100)にダウンロードされて、図42(d)に示すように、図形D14’が表示部3に表示される(ステップS154)。
【0200】
次いで、利用者端末320においては、送信された図形D14’を利用して、図形の各種処理、例えば、演算処理、変形処理等が可能となる(ステップS155)。ここで、ダウンロードした図形を利用して利用者端末320にて実行される各種処理は、第1の実施の形態、第2の実施の形態において、説明された処理を含む。
【0201】
次いで、図形情報提供システム300における図形の課題検索処理について、図43のフローチャート、図44を用いて以下で説明する。
【0202】
まず、図41のステップS151と同様にして利用者端末320としての図形処理装置100の表示部3にメニューページが表示された状態において、ユーザにより、課題検索の項目(図示省略)が選択されると、図形情報提供装置310から課題検索のためのWebページデータが配信され、利用者端末320(図形処理装置100)の表示部3に、図形表示エリア31と検索アイコン(図示なし)とを備えた課題検索画面(図示省略)が表示される(ステップS161)。
【0203】
次いで、利用者端末320において、ユーザの操作に従って、図44(a)に示すような、検索を所望する図形D15が図形表示エリア31に描画され(ステップS162)、次いで、ユーザにより検索アイコン(図示省略)が指定されると(ステップS163)、図形情報提供装置310のCPU301は、記憶装置306から、利用者端末320で作成され送信された図形D15の図形データを含む、或いは近似の図形データを含む学習用課題のデータを抽出して(ステップS164)、利用者端末320に配信する。
【0204】
すると、利用者端末320(図形処理装置100)の表示部3には、図44(b)に示すように、検索結果として、ユーザ所望の図形D15を含む学習用課題35が表示される(ステップS165)。
尚、この検索結果の課題35の表示は、当該図形を含む学習用課題の要点等の一覧を利用者端末320の表示部3に表示させ、さらにその中から所望の課題を選択させるようにしてもよい。
【0205】
このように、図形情報提供システム300によれば、利用者端末320(図形処理装置100)において、通信回線Nを介して図形情報提供装置310から、様々な図形の図形データを入手することができる。また利用者端末320において、図形情報提供装置310が提供する学習課題のデータから、所望する所定の図形を含む、或いはそれに似た学習課題を検索して取得することができるので学習の目安にできる。
【0206】
【発明の効果】
請求項1に記載の図形処理装置によれば、指示手段によって、表示手段に表示された図形のうち、所望の図形が指定され、さらに指定された図形に対し、所定の変形処理が指示され、実行手段によって、指示された変形処理が実行され、表示制御手段によって、変形処理された図形と、該図形に施された変形処理を示す所定の変形情報とが表示手段に表示されるので、図形を指定して変形処理を指示するだけで変形処理された図形が表示手段に表示されることとなって、図形の変形処理を容易に実行することができるとともに、所定の変形情報を表示手段に容易に表示させることができる。
【0207】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、指示手段により表示手段に表示された図形のうち、所望する複数の図形が指定されるとともに、指定された複数の図形に対し、図形相互の関係についての所定の変形処理を行うことが指示され、表示制御手段により、実行手段によって変形処理された複数の図形と、当該複数の図形についての図形相互の関係を示す変形情報が表示手段に表示されるので、複数の図形の変形処理が容易に実行できるとともに、図形相互の関係についても容易に把握できる。
【0208】
請求項3に記載の発明によれば、指示手段により、複数の図形に対し、所定の変形処理を指示する第1の指示が行われ、更に、別の複数の図形に対して、所定の変形処理と同種の変形処理を指示する第2の指示が行われた場合に、表示制御手段により、実行手段により第1の指示に基づいて変形処理された複数の図形と、当該第1の指示に関する変形情報が第1の表示態様で表示手段に表示され、更に、実行手段により第2の指示に基づいて変形処理された複数の図形と、第2の指示に関する変形情報とが、第1の表示態様とは異なる第2の表示態様で表示手段に表示される。従って、ユーザにより同種の変形処理が複数回指示された場合であっても、変形処理後の図形には各処理毎に異なる表示態様で表示されるので、変形処理後の図形を各処理毎に容易に区別して確認できる。
【0209】
請求項4に記載の発明によれば、請求項1〜3の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、指示手段によって、表示手段に表示された図形のうち所望の図形上に、変形処理に対応する所定のマークが付され、このマークに対応した変形処理を、当該図形に行うことが指示されるので、表示手段に表示されている所望の図形に、所定のマークを付することでそのマークに対応する変形処理が実行されて表示されることとなって、図形の変形処理を容易に行うことができる。
【0210】
請求項5に記載の発明によれば、所定のマークが、入力手段により表示手段に表示された図形上に入力されると、当該マークが判別手段によって判別されるとともに、実行手段により、判別されたマークにする変形処理が実行されるので、ユーザは、所望の変形処理に対応するマークを表示手段に表示された図形上に入力することによって、図形の変形処理を実行させることができることとなって、図形の変形を容易に行うことができる。
【0211】
請求項6に記載の発明によれば、図形の変形処理に対応する所定のマークが、表示手段に表示された図形上にペン入力されると、入力されたマークが判別手段によって判別され、実行手段により判別されたマークに対応する図形の変形処理が実行される。従って、表示手段に表示された図形に対する変形処理を煩わしい入力操作なしに容易に行うことができる。
【0212】
請求項7に記載の発明によれば、アイコン表示制御手段により所定の変形処理に対応するアイコンが表示手段に表示され、指示手段により、所望する図形の変形処理を示すアイコンが、図形にドラッグアンドドロップされることによって、図形に対する変形処理を指示することができるので、表示手段に表示された図形に対する変形処理を容易に行うことができる。
【0213】
請求項8に記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、指定手段によって、所定の図形変形処理が文章表示されたアイコンが指定され、アイコン表示制御手段によって該アイコンが表示手段に表示されるので、特定のアイコン、マーク等を知らなくても図形変形処理の内容がわかることとなって便利である。更に、指示手段によって、指定手段によりアイコンが指定されると、指定されたアイコンに対応する変形処理が指示されるので、図形変形処理を容易に行うことができる。
【0214】
請求項9に記載の発明によれば、請求項1〜8の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、図形関連情報表示制御手段によって、表示手段に表示された図形或いは変形情報に関する図形関連情報が表示手段に表示されるので、ユーザは、図形変形処理の際の目安にすることができ、特に、図形の学習において有益である。
【0215】
請求項10に記載の発明によれば、図形を指定して変形処理を指示するだけで所定の変形処理がなされた図形が表示手段に表示されることとなって、図形の変形処理を容易に実行することができる。
【0216】
請求項11に記載の発明によれば、図形を指定して変形処理を指示するだけで所定の変形処理がなされた図形が表示手段に表示されることとなって、図形の変形処理を容易に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における図形処理装置の構成を示すブロック図である。
【図2】図1の図形処理装置による図形処理画面の構成を説明するための表示例を示した図である。
【図3】図1の図形処理装置における、手書き入力記号の判別に応じた図形変形処理の動作を説明するためのフローチャートである。
【図4】図1の図形処理装置において、表示部に表示された二本の線分を平行にする変形処理の表示例を示す図である。
【図5】図1の図形処理装置において、表示部に表示された図形の二つの角部の角度を同じ大きさにする変形処理における表示例を示す図である。
【図6】図1の図形処理装置において、表示部に表示された二本の線分の長さを同一にする変形処理の表示例を示す図である。
【図7】図1の図形処理装置において、表示部に表示された図形の角部を直角にする図形変形処理の表示例を示す図である。
【図8】図1の図形処理装置において、表示部に表示された図形に、二つの角部の角度を同じ大きさにする変形処理が2回指示された場合の変形処理の表示例を示す図である。
【図9】図1の図形処理装置において、表示部に表示された図形の角部を連続的に変形表示させた際の表示例を示す図である。
【図10】図1の図形処理装置において、表示部に表示された図形の角部を直角にする図形変形処理の動作を説明するためのフローチャートである。
【図11】図1の図形処理装置において、表示部に表示された図形を、アイコンのドラッグアンドドロップにより変形表示させる変形処理の表示例を示す図である。
【図12】図1の図形処理装置において、二つの図形を接した状態に移動表示させる変形処理を説明するためのフローチャートである。
【図13】図1の図形処理装置において、表示部に表示された二つの図形を接した状態に移動表示させる変形処理の表示例を示す図である。
【図14】図1の図形処理装置において、表示部に図形定義を表示させる変形処理を説明するためのフローチャートである。
【図15】図1の図形処理装置において、表示部に図形定義を表示させて変形処理を行う際の表示例を示す図である。
【図16】図1の図形処理装置において、図形の定義・図形記号の意味の表示処理を説明するためのフローチャートである。
【図17】図1の図形処理装置において、図形の定義・図形記号の意味の表示処理を行う際の第1の具体例の表示例を示す図である。
【図18】図1の図形処理装置において、図形の定義・図形記号の意味の表示処理を行う際の第2の具体例の表示例を示す図である。
【図19】図1の図形処理装置において、図形の変形処理をユーザが設定する図形の変形処理を説明するためのフローチャートである。
【図20】図1の図形処理装置において、図形の変形処理をユーザが設定して実行させる図形の変形処理の表示例を示す図である。
【図21】図1の図形処理装置において、アイコンによる図形の描画と条件値の入力処理を説明するためのフローチャートである。
【図22】図1の図形処理装置において、アイコンによる図形の描画と条件値の入力処理の表示例である。
【図23】図1の図形処理装置において、表示された図形のポインティングデバイスによる変形処理を説明するためのフローチャートである。
【図24】図1の図形処理装置において、表示された図形のポインティングデバイスによる変形処理の表示例を示す図である。
【図25】図1の図形処理装置において、ベクトルの表示と変形処理のフローチャートを示す図である。
【図26】図1の図形処理装置において、ベクトルの表示と変形処理における表示例を示す図である。
【図27】図1の図形処理装置において、図形に関する変数を順次計算表示させる処理を説明するためのフローチャートである。
【図28】図1の図形処理装置において、図形に関する変数を順次計算表示させる処理における表示例を示すである。
【図29】図1の図形処理装置において、グラフの変形処理のフローチャートを示す図である。
【図30】図1の図形処理装置において、グラフを回転表示させる表示例を示す図である。
【図31】図1の図形処理装置において、グラフに対する法線を算出、表示させる変形処理の表示例を示す図である。
【図32】図1の図形処理装置において、変形処理と記号とを設定して、図形に順次変形処理を行う変形処理を説明するためのフローチャートである。
【図33】図1の図形処理装置において、変形処理と記号とを設定して、表示部に表示された図形に順次変形処理を実行させる変形処理における表示例を示す図である。
【図34】図1の図形処理装置において、図形の変形処理プログラムをユーザが作成して実行させる変形処理を説明するためのフローチャートである。
【図35】図1の図形処理装置において、図形の変形処理プログラムをユーザが作成して行う図形の変形処理の表示例を示す図である。
【図36】本発明の第2の実施の形態における図形処理装置の構成を示すブロック図である。
【図37】図36の図形処理装置において、紙面上に描かれた図形を図形処理装置に取り込む処理を示すフローチャートである。
【図38】図36の図形処理装置において、紙面上に描かれた図形を図形処理装置に取り込む方法の一の表示例を示す図である。
【図39】本発明の第3の実施の形態における図形情報提供システムの構成を示すブロック図である。
【図40】図39の図形情報提供システムにおける図形情報提供装置の構成を示すブロック図である。
【図41】本発明の第3の実施の形態において、図形処理装置(利用者端末)が図形情報提供装置から図形データを入手する処理を説明するためのフローチャートである。
【図42】本発明の第3の実施の形態において、図形処理装置(利用者端末)が図形情報提供装置から図形データを入手する処理における図形処理装置の表示部の表示例を示す図である。
【図43】本発明の第3の実施の形態において、図形処理装置(利用者端末)が図形情報提供装置から図形を含む学習課題のデータを入手する処理を説明するためのフローチャートである。
【図44】本発明の第3の実施の形態において、図形処理装置(利用者端末)が図形情報提供装置から図形を含む学習課題のデータを入手する処理における図形処理装置の表示部の表示例を示す図である。
【符号の説明】
1,201 CPU(指示手段、判別手段、実行手段、指定手段、表示制御手段、アイコン表示制御手段、図形関連情報表示制御手段)
2,202 表示駆動回路(表示手段)
3,203 表示部(表示手段)
4,204 入力部(指示手段、入力手段、指定手段)
5,205 RAM(実行手段)
8 タブレット(指示手段、入力手段、指定手段)
9 位置検出回路(指示手段、入力手段、指定手段)
10,210 伝送制御部
211 ライトペン(指示手段、入力手段)
100,200 図形処理装置
300 図形情報提供システム
310 図形情報提供装置
320 利用者端末(図形処理装置100)
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示手段への図形の描画や、図形の変形表示等を行う図形処理装置、図形表示方法、及びプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、図形表示機能を備えた計算機やグラフ関数電卓等が教育の現場などで用いられている。このような図形表示可能な計算機等では、図形、グラフあるいはベクトル等に関して、角度や辺の長さなどの条件を所定の値に設定して、ユーザが所望する形状に描画させることが可能となっている。
そして、例えば、ユーザが図形に関する問題を解く際などに、このような図形表示可能な計算機等を利用して、所定の図形を描画させながら取り組むことにより、図形を視覚的に捉えながら学習を進めることができ、図形に関する問題に対するユーザの理解を深めることができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このような図形表示機能を備えた計算機等では、図形のスケール、形状、複数の図形同士の相対的な位置関係や大きさの関係など、図形に関する条件を適宜設定しながら描画していくことが多い。
しかし、例えば、図形に関する問題を解く場合などにおいては、図形に関する所定の条件が問題の最後に定められる場合があり、ユーザが一度描画させた図形を再度描画し直さなければならないことがある。具体的には、例えば、問題の最初において二本の線分、あるいは四辺形等の大まかな図形の形状が与えられており、ユーザがそれに従って任意の図形を描画するとする。その後、所定の二辺の長さが同じ、又は平行、あるいは所定の二つの角部において角度の大きさが同じ等の図形に関する条件が加えられることがある。このような場合、ユーザはその条件に合うように、一度描画させた図形を変形させたり、描画し直したりする必要があるため、図形の描画作業が二度手間となることがあった。また、図形を変形させたり描画し直したりした際の、所定の変形を示すマークを図形に付けて表示させたいことがあった。
【0004】
本発明の課題は、一度描画させた図形の変形や再描画を、容易に行うことができ、その所定の変形情報を表示手段に表示させることができる図形処理装置、図形表示方法、及びプログラムを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、例えば、図1〜図44に示すように、
図形を表示する表示手段(例えば、表示駆動回路2,202、表示部3,303等)と、
前記表示手段に表示された図形のうち、所定の図形を指定するとともに、前記指定された図形に対し、所望の変形処理を指示するための指示手段(例えば、CPU1,201、入力部4,204、タブレット8、位置検出回路9、ライトペン211等)と、
前記指示手段によって指示された変形処理を実行する実行手段(例えば、CPU1,201等)と、
前記実行手段によって変形処理された図形と、該図形に施された変形処理を示す所定の変形情報とを前記表示手段に表示させる表示制御手段(例えば、CPU1,201等)と、
を備えることを特徴とする。
【0006】
ここで、図形とは、例えば、三角形、四角形等の多角形や円、楕円等の一般的な名称が定まっている図形を示すのは勿論のこと、例えば、直線、曲線、点等の図形の構成要素をも含んでおり、更に、これらの組み合わせであってもよい。また、一つの図形の単位構成は、ユーザの指定よって、その都度異なることとする。
また、変形処理とは、例えば、表示された上記図形の移動或いは変形、図形の大きさの変更、長さの変更、面積の変更、角度の変更、回転処理等であり、例えば、関数式、ベクトルの角度等、所定の演算処理に基づいた変形処理等も含む。変形情報とは、図形に対して施された変形処理に関する情報であって、例えば、変形処理に基づく記号、内容、値、変形処理によって付された記号、名称の意味等であるが、これらに限定されるものではない。
【0007】
請求項1に記載の図形処理装置によれば、指示手段によって、表示手段に表示された図形のうち、所望の図形が指定され、さらに指定された図形に対し、所定の変形処理が指示され、実行手段によって、指示された変形処理が実行され、表示制御手段によって、変形処理された図形と、該図形に施された変形処理を示す所定の変形情報とが表示手段に表示されるので、図形を指定して変形処理を指示するだけで変形処理された図形が表示手段に表示されることとなって、図形の変形処理を容易に実行することができるとともに、所定の変形情報を表示手段に容易に表示させることができる。
【0008】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の図形処理装置において、
前記指示手段は、前記表示手段に表示された図形のうち、所望する複数の図形を指定するとともに、前記指定された複数の図形に対し、図形相互の関係についての所定の変形処理を行うことを指示可能に構成され、
前記表示制御手段は、前記実行手段によって変形処理された複数の図形と、当該複数の図形についての図形相互の関係を示す変形情報を前記表示手段に表示するように構成されていることを特徴とする。
【0009】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、指示手段により表示手段に表示された図形のうち、所望する複数の図形が指定されるとともに、指定された複数の図形に対し、図形相互の関係についての所定の変形処理を行うことが指示され、表示制御手段により、実行手段によって変形処理された複数の図形と、当該複数の図形についての図形相互の関係を示す変形情報が表示手段に表示されるので、複数の図形の変形処理が容易に実行できるとともに、図形相互の関係についても容易に把握できる。
【0010】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の図形処理装置において、
前記指示手段により、複数の図形に対し、所定の変形処理を指示する第1の指示が行われ、更に、前記複数の図形とは異なる別の複数の図形に対して、前記所定の変形処理と同種の変形処理を指示する第2の指示が行われた場合に、
前記表示制御手段は、前記実行手段により前記第1の指示に基づいて変形処理された複数の図形と、当該第1の指示に関する変形情報を第1の表示態様で前記表示手段に表示させ、更に、前記実行手段により前記第2の指示に基づいて変形処理された複数の図形と、前記第2の指示に関する変形情報を、前記第1の表示態様とは異なる第2の表示態様で前記表示手段に表示させることを特徴とする。
【0011】
ここで、第1の指示と第2の指示とは連続した指示であってもよいし、連続してなくともよい。また、同種の変形処理が指示されるのは2回に限られるものではなく、複数回同種の変形処理が、異なる図形に対して指示された場合には、それまでに表示されている態様と異なる表示態様で表示されることとする。
【0012】
請求項3に記載の発明によれば、請求項2記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、指示手段により、複数の図形に対し、所定の変形処理を指示する第1の指示が行われ、更に、別の複数の図形に対して、所定の変形処理と同種の変形処理を指示する第2の指示が行われた場合に、表示制御手段により、実行手段により第1の指示に基づいて変形処理された複数の図形と、当該第1の指示に関する変形情報が第1の表示態様で表示手段に表示され、更に、実行手段により第2の指示に基づいて変形処理された複数の図形と、第2の指示に関する変形情報とが、第1の表示態様とは異なる第2の表示態様で表示手段に表示される。従って、ユーザにより同種の変形処理が複数回指示された場合であっても、変形処理後の図形には各処理毎に異なる表示態様で表示されるので、変形処理後の図形を各処理毎に容易に区別して確認できる。
【0013】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載の図形処理装置において、
前記指示手段は、前記表示手段に表示された図形のうち所望の図形上に、変形処理に対応する所定のマークが付されることに基づいて、前記図形に付された所定のマークに対応する図形の変形処理を当該所定のマークが付された図形に対して行うことを指示するように構成されていることを特徴とする。
【0014】
ここで、変形処理に対応するマークとは、例えば図形に対する学習用の問題等において、一般的に用いられる記号、番号等であり、具体的には、例えば、二本の線分同士が平行であることを示す記号や、二つの角部が同じ角度であることを示す記号等が含まれる。
【0015】
請求項4に記載の発明によれば、請求項1〜3の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、指示手段によって、表示手段に表示された図形のうち所望の図形上に、変形処理に対応する所定のマークが付され、このマークに対応した変形処理を、当該図形に行うことが指示されるので、表示手段に表示されている所望の図形に、所定のマークを付することでそのマークに対応する変形処理が実行されて表示されることとなって、図形の変形処理を容易に行うことができる。
【0016】
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の図形処理装置において、
前記指示手段は、所定のマークを前記表示手段に表示された図形上に入力する入力手段(例えば、入力部4、タブレット8、ライトペン211等)と、
前記入力手段によって入力されたマークを判別する判別手段(例えば、CPU1、位置検出回路9等)と、を備えることを特徴とする。
【0017】
請求項5に記載の発明によれば、請求項4に記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、所定のマークが、入力手段により表示手段に表示された図形上に入力されると、当該マークが判別手段によって判別されるとともに、実行手段により、判別されたマークにする変形処理が実行されるので、ユーザは、所望の変形処理に対応するマークを表示手段に表示された図形上に入力することによって、図形の変形処理を実行させることができることとなって、図形の変形を容易に行うことができる。
【0018】
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の図形処理装置において、
前記入力手段は、ペン入力であることを特徴とする。
【0019】
ここで、このペン入力は、タブレットやタッチパネル等の座標読取装置に入力ペン等を用いて入力を行ってもよく、またペン自体がポインティングデバイスとして機能するライトペン等で行ってもよい。
【0020】
入力手段による前記マークの入力は、手書き入力によって表示部の所定の位置に対応するようにマークを書き込んでもよく、またマークをアイコン等で表示させ、入力手段で所望のマークを任意の所定の位置にドラッグアンドドロップすることによって入力してもよい。
【0021】
請求項6に記載の発明によれば、請求項5に記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、図形の変形処理に対応する所定のマークが、表示手段に表示された図形上にペン入力されると、入力されたマークが判別手段によって判別され、実行手段により判別されたマークに対応する図形の変形処理が実行される。従って、表示手段に表示された図形に対する変形処理を煩わしい入力操作なしに容易に行うことができる。
【0022】
請求項7に記載の発明は、請求項4に記載の図形処理装置において、
前記表示制御手段は、所定の変形処理に対応するアイコンを前記表示手段に表示させるアイコン表示制御手段(例えば、CPU1等)を備え、
前記指示手段は、前記アイコンが所望の図形にドラッグアンドドロップされることに基づいて当該アイコンに対応づけられた図形の変形処理を指示するように構成されていることを特徴とする。
【0023】
請求項7に記載の発明によれば、請求項4に記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、アイコン表示制御手段により所定の変形処理に対応するアイコンが表示手段に表示され、指示手段により、所望する図形の変形処理を示すアイコンが、図形にドラッグアンドドロップされることによって、図形に対する変形処理を指示することができるので、表示手段に表示された図形に対する変形処理を容易に行うことができる。
【0024】
請求項8に記載の発明は、請求項1又は2に記載の図形処理装置において、
所定の図形変形処理が文章表示されたアイコンを指定する指定手段(例えば、入力部4、タブレット8、位置検出回路9等)と、
前記アイコンを前記表示手段に表示させるアイコン表示制御手段(例えば、CPU1,201等)と、を備え、
前記指示手段は、前記指定手段によって前記表示手段に表示されたアイコンが指定されると、指定されたアイコンに対応する変形処理を指示するように構成されていることを特徴とする。
【0025】
請求項8に記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、指定手段によって、所定の図形変形処理が文章表示されたアイコンが指定され、アイコン表示制御手段によって該アイコンが表示手段に表示されるので、特定のアイコン、マーク等を知らなくても図形変形処理の内容がわかることとなって便利である。更に、指示手段によって、指定手段によりアイコンが指定されると、指定されたアイコンに対応する変形処理が指示されるので、図形変形処理を容易に行うことができる。
【0026】
請求項9に記載の発明は、請求項1〜8の何れか一項に記載の図形処理装置において、
前記表示手段に表示された図形或いは変形情報に関する図形関連情報を前記表示手段に表示させる図形関連情報表示制御手段(例えば、CPU1,201等)を備えることを特徴とする。
【0027】
請求項9に記載の発明によれば、請求項1〜8の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、図形関連情報表示制御手段によって、表示手段に表示された図形或いは変形情報に関する図形関連情報が表示手段に表示されるので、ユーザは、図形変形処理の際の目安にすることができ、特に、図形の学習において有益である。
【0028】
請求項10に記載の発明は、図形処理方法であって、
表示手段に表示された図形のうち、所望の図形を指定するとともに、前記指定された図形に対し、所定の変形処理を指示するステップと、
前記指示手段によって指示された変形処理を実行するステップと、
前記実行手段によって変形処理された図形と、該図形に施された変形処理を示す所定の変形情報とを前記表示手段に表示させるステップと、
を備えることを特徴とする。
【0029】
請求項10に記載の発明によれば、図形を指定して変形処理を指示するだけで所定の変形処理がなされた図形が表示手段に表示されることとなって、図形の変形処理を容易に実行することができる。
【0030】
請求項11に記載の発明は、表示手段を備えるコンピュータに、
前記表示手段に図形を表示させる機能と、
前記表示手段に表示された図形のうち、所望の図形を指定するとともに、前記指定された図形に対し、所定の変形処理を指示させる機能と、
前記指示手段によって指示された変形処理を実行させる機能と、
前記実行手段によって変形処理された図形と、該図形に施された変形処理を示す所定の変形情報とを前記表示手段に表示させる機能と、
を実行させるプログラムである。
【0031】
請求項11に記載の発明によれば、図形を指定して変形処理を指示するだけで所定の変形処理がなされた図形が表示手段に表示されることとなって、図形の変形処理を容易に実行することができる。
【0032】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。
〔第1の実施の形態〕
図1は、本発明の図形処理装置の構成を示すブロック図である。
図1に示す図形処理装置100には、CPU1(Central Processing Unit)、表示駆動回路2、表示部3、入力部4、RAM5(Random Access Memory)、記憶装置6、記録媒体7、タブレット8、位置検出回路9、伝送制御部10等が備えられており、記録媒体7を除く各部はバスによって接続されている。
【0033】
CPU1は、記録媒体7に格納されたプログラムやデータ等を読み出してRAM5内のワークメモリ53エリアへのデータの一時的な格納を行い、各部の制御、データの転送、種々の演算を行う。より詳細には、記憶装置6内の記録媒体7等に記憶されている各種アプリケーションプログラムの中から指定されたアプリケーションプログラムをRAM5内のワークメモリ53エリアに格納し、同アプリケーションプログラムに従って、指示手段、指定手段、実行手段として各種処理を実行し、その処理結果をRAM5内のワークメモリ53エリアに格納する。また、CPU1は、表示制御手段として、表示駆動回路2に駆動信号を出力して表示部3に表示させる。更に、CPU1は、入力部4より入力される指示に基づいて、ワークメモリ53エリアに格納した処理結果を記憶装置6内の記録媒体7に保存する。
【0034】
具体的に、例えばCPU1は、実行手段として、入力部4あるいはタブレット8等からの指示信号の入力に基づき、図形処理を実行するための図形処理プログラム71を記憶装置6(記録媒体7)から読み出してRAM5に展開し、各種図形処理を実行する。各種図形処理として、例えば、ユーザの入力部4、タブレット8操作等に応じた図形描画処理、図形変形処理、演算処理、コマンド設定処理、プログラム設定処理等を実行する。そして、CPU1は、表示制御手段として、処理結果としての図形データを表示駆動回路2に出力して図形を表示部3に表示させるとともに、RAM5の図形情報メモリ51に格納されている図形データを更新する。
【0035】
また、CPU1は、アイコン表示制御手段として、入力部4等の操作に基づいて、記憶装置6(記録媒体7)等から、様々な図形に対応するアイコンを表示させる表示データ72を読み出してRAM5に展開し、表示駆動回路2を介して該アイコンを表示部3に表示させる。そして、入力部4あるいはタブレット8等の操作により、表示部3に表示されている所定の図形アイコンが指定された場合、実行手段として当該図形アイコンに対応する図形変形処理を実行し、表示制御手段としてその表示部3に図形変形処理された図形データを表示させる。
【0036】
またCPU1は、ユーザの入力ペンPを介したタブレット8の操作により、既に表示部3に表示されている図形上の位置に、所定のマーク(例えば平行記号などの図形の形状に関する記号等)が手書き入力された場合、判別手段として、入力されたマークの判別処理を行う。
【0037】
またCPU1は、前述のようなマーク入力等による図形の変形処理において、同一の図形変形処理が複数回にわたって入力された場合、所定の処理を行って、表示部において先に変形処理した図形と、次に変形処理した図形とに、異なるマークを表示させる。
【0038】
またCPU1は、図形情報表示制御手段として、表示部3に表示された図形に所定の図形記号あるいはマークが付されている場合、その図形記号が、ユーザにより入力部4あるいはタブレット8等の操作により指定されると、当該図形記号の名称や定義等の図形や変形情報に関する情報(図形情報)を、記憶装置6(記録媒体7)等から読み出し、表示部3に表示させる。
【0039】
さらにCPU1は、指示手段、及び実行手段として、ユーザの入力部4やタブレット8等の操作により、所定のアイコンが表示部3に表示されている図形の所定の箇所にドラッグアンドドロップされると、アイコンがドロップされた箇所に表示されている図形の図形データに対して変形処理を実行する。
尚、アイコンは、絵文字などのほか、図形の変形処理が文章で示される場合でもよい。
【0040】
表示駆動回路2は、表示手段として、CPU1から入力される表示データに基づく駆動信号を生成して、表示部3の表示制御を行う。
表示部3は、表示手段として、LCD(Liquid Crystal Display)、CRT(Cathode Ray Tube)表示装置等により構成され、表示駆動回路2から入力される駆動信号に基づく各種表示を行う。
【0041】
入力部4(指示手段、入力手段、指定手段)は、カーソルキー、数字入力キー及び各種機能キー等を備えたキーボード41と、ポインティングデバイスであるマウス42とを備え、キーボード41で押下された押下信号をCPU1に出力するとともに、マウス42による操作信号をCPU1に出力する。
【0042】
RAM5は、CPU1により実行される各種処理において、プログラムやデータ等を一時的に記憶する記憶領域、入力指示と入力データとによって処理される作業領域などを形成する。
例えば、RAM5は、図形情報メモリ51、表示メモリ52、ワークメモリ53等のメモリを具備している。
【0043】
図形情報メモリ51には、表示部3に表示される図形データと、CPU1等によって当該図形データに変形処理が行われた場合には変形処理後の変形処理図形データが格納される。これらの図形データ及び変形処理図形データは、図形の種別(点、線分、三〜多角形、円形、楕円、放物線、サインカーブ等その他の図形)と、種別に応じて、各図形毎の図形のデータが、座標又は関数式等によって、表示部3における表示位置が特定される状態で記憶される。また、平行記号や等角記号などの図形に関する記号が入力された際には、表示部3においてその記号の付された図形の変形前又は変形処理図形データに対応付けられるように、記号データが格納される。
【0044】
表示メモリ52は、入力ペンP又は入力部4の操作により描画された図形や記号、又は変形処理が施された図形、及び選択メニュー、アイコン等の画像データを展開して、CPU1の動作によりそれらの表示データを表示駆動回路2に供給するためのメモリである。
ワークメモリ53は、CPU2により実行される上記各種処理において、記憶装置6から読み出されたシステムプログラム、各種処理プログラム、入力若しくは出力データ、及びパラメータ等を一時的に記憶するメモリ領域である。
【0045】
記憶装置6は、プログラムやデータ等を予め記憶しており、この記憶装置6は磁気的、光学的記録媒体、若しくは半導体メモリなどCPU1によって読み取り可能な記録媒体7を含んだ構成である。この記録媒体7は、CD‐ROM、メモリカード等の可搬型の媒体やハードディスク等の固定的な媒体を含む。また、この記録媒体7に格納するプログラム、データ等は、その一部若しくは全部を他のサーバやクライアントからWAN、LANなどの通信回線Nを介して伝送制御部10から受信する構成にしてもよく、更に記録媒体7はネットワーク上に構築されたサーバや他のクライアントの記録媒体であってもよい。
【0046】
そして、記録媒体7は、CPU1を動作させるための各種制御プログラム、及びこれに対応する各種アプリケーションプログラム、また各種制御プログラムに必要なパラメータ等のデータを格納している。
具体的には、記録媒体7は、例えば、本発明にかかる各種図形変形処理を実行するための図形処理プログラム71、及び図形変形処理プログラムに必要な図形データ、アイコン等の記号データ、文字データ等を含んでいる表示データ72等を格納している。
【0047】
図形処理プログラム71は、入力部4やタブレット8等の操作に従って表示部3に図形を描画させたり、あるいは所定のアイコン等が選択された際、アイコンに対応する図形データをCPU1に読み出させ表示部3に図形を表示させる図形描画処理、表示部3に表示されている図形の入力部4やタブレット8による指定内容に応じた図形の変形処理、入力された関数式に対応するグラフを表示するためのグラフ描画処理、グラフを変形するグラフ変形処理、マウス42やタブレット8等の操作により手書き入力された図形記号を判別するための判別処理、ベクトルの描画や変形処理を行うベクトル変形処理、図形の変形処理を所定の記号に対応付けて設定するためのコマンド設定処理、ユーザが所望する図形の変形処理の設定を行う図形変形命令設定処理、また各種関数等の演算処理など、図形処理に関する各種処理を実行するためのプログラムである。
【0048】
尚、図形処理プログラム71は、表示データ72の所定のアイコンと対応付けられた状態で記憶され、対応するアイコンが指定された場合に、CPU1の動作によって、指定されたアイコンに対応する処理を行うプログラムが記憶装置6から読み出され、実行されるようになっている。
【0049】
表示データ72は、アイコンや文字データ等の図形記号の名称や定義、及び図形の名称や、図形に施した変形処理の名称あるいは定義(数学的意味)等を表示させる、文字データ、記号データ、図形データ等である。
【0050】
タブレット8は、表示部3の略全面に亘って重ねて設けられる透明のタッチスクリーンである。タブレット8は、例えば指示手段としての一般的な入力ペンP等により、図形、記号、文字等が手書き入力できるようになっている。
【0051】
位置検出回路9は、例えば、入力ペンP等によって、タブレット8に書き込みやタッチ等の押圧力が加えられると、感圧方式によりタッチされた位置を検出し、その位置を座標データ(あるいは座標データ列)としてCPU1に出力する。例えば、図形の手書き入力を行う操作において、入力ペンPによってタブレット8に図形を手書き描画する動作を行うと、その図形の軌跡に対応するストロークデータは、座標データ列として検出され、図形データあるいは記号データなどとしてCPU1に出力される。そしてCPU1の動作により、入力ペンPが手書き描画したタブレット8の位置に対応する表示部3の位置に、入力ペンPの軌跡に応じた図形が表示されるようになっている。
【0052】
また、例えば表示部3にアイコン等が表示され、入力ペンPによって表示部3の所定のアイコンに対応するタブレット8上の位置をタッチした場合、位置検出回路9を介してその座標データがCPU1に入力されることにより、CPU1は当該アイコンが選択されたと判断し、当該アイコンに対応する動作を行うようになっている。
【0053】
伝送制御部10は、通信回線Nを介して接続される外部のコンピュータ端末等との通信を行うための、モデム(MODEM:MOdulator/DEModulator)又はターミナルアダプタ(TA:Terminal Adapter)、又は電話等の通信機器によって構成される。
【0054】
次に、上記のように構成されている図形処理装置100の第1の実施の形態における動作を説明する。
尚、図形処理装置100において、図形処理プログラム71や、図形処理プログラム71に含まれている各種処理を実行するための処理プログラム、各種アプリケーションプログラム等は、CPU1が読み取り可能なプログラムコードの形態で図形処理装置100の記録媒体7に格納されている例で説明するが、全ての機能を記録媒体7に格納する必要はなく、必要に応じて、その一部若しくは全部を、通信回線Nを介して接続される外部のコンピュータ等から供給されるプログラムやデータを、伝送制御部10で受信して実現するようにしても良い。
【0055】
まず、図形処理装置100の電源がONになり、ユーザにより入力部4、タブレット8等を介して図形処理の開始要求信号が入力されると、CPU1は、図形処理プログラム71を読み出して、RAM5のワークメモリ53に格納し、同図形処理プログラム71に従って、以下の各種処理の制御を開始する。
【0056】
尚、図形処理が開始されると、表示部3に、例えば、図2に示すような図形表示画面3aが表示される。図形表示画面3aには、図形を表示させる図形表示エリア31と、図形処理装置100において実行可能な各種処理の内容を選択するための処理選択部3bが設けられている。この処理選択部3bは、ユーザの操作により表示、不表示が選択可能に構成されており、図4に示すように、例えば、図形を描画するための図形描画ツール3b1、各種アイコンを表示させるためのアイコン表示ツール3b2、図形の変形命令を設定するための変形命令設定ツール3b3、図形のスケール等入力するための条件入力ツール3b4、関数入力ツール3b5、コマンド設定ツール3b6、プログラム設定ツール3b7等の各種ツールを備えている。
尚、図形描画ツール3b1には、更に、点、線、円等を描画するための各種選択ツール(図示なし)が設けられている。またアイコン表示ツール3b2には、各種アイコンが選択可能になっており、各種処理の際、必要に応じて各種処理に対応したアイコン、例えば、図11の記号アイコン32a等が適宜表示されるようになっている。
【0057】
上記のように構成された図形処理装置100において、まず、図形処理装置100における、手書き入力記号の判別に応じた図形変形処理の動作について、図3に示すフローチャートに沿って説明する。
【0058】
ユーザの入力部4、タブレット8操作により、処理選択部3bに備えられた図形描画ツール3b1が選択され、更に図形データが入力されると、CPU1は、その入力された図形データをRAM5の図形情報メモリ51に記憶させた上で、同図形データを表示駆動回路2を介して表示部3の図形表示エリア31に表示させる描画処理を実行する(ステップS1)。ここで、ユーザによる描画図形の入力は、例えば、入力部4のマウスを動かしたり、或いはタブレット8上に入力ペンP等を用いて手書き入力することにより行う。
【0059】
具体的には、例えば、図2に示すように、処理選択部3bの図形描画ツール3b1には、点描ツール(図示省略)が設けられており、この点画ツール(図示なし)がユーザにより選択されて、入力部4のマウス42、入力ペンPによるタブレット8の操作により、上記表示部3の図形表示エリア31の任意の点(図示なし)が指定されると、CPU1は、同エリア31の指定された位置に、上記の任意の点(図示なし)を表示させると共に、RAM5の図形情報メモリ51に、上記任意の点(図示なし)の図形データを格納する。この図形データは、種別(点)及びその座標等である。また、上記と同様にして、ユーザの操作により、図形描画ツール3b1から線分描画ツール(図示省略)が選択され、図形表示エリア31の任意の2点が指定されると、CPU1は、指定された2点間を結ぶ線分を図形表示エリア31に表示させると共に、同様にして、RAM5の図形情報メモリ51に線分の図形データを格納する。同様にして、円描画ツール(図示なし)が選択された場合には、図形表示エリア31の任意の2点が指定されると、指定された2点を直径とする円が描画され、楕円描画ツール(図示省略)等も同様である。このようにして、ユーザは任意の図形を描画可能である。
尚、上記の描画方法の他、例えば、図形処理装置100に予め設定された図形パターン等が表示部3に表示される構成であり、それをユーザが入力部4、タブレット8等を介して選択、指定する方法等であってもよい。
【0060】
次いで、ユーザは、入力部4のマウス42或いはタブレット8等を用いて、表示部3に表示されている図形に対して図形記号の入力を行う(ステップS2)。
【0061】
次いで、CPU1は、上記ステップS2に入力された図形記号が何であるかを判別する図形記号の判別処理を実行し(ステップS3)、その判別内容に応じて、図形の変形処理を実行する(ステップS4)。
【0062】
次いで、CPU1は、ステップ2で入力された図形記号と同一の図形記号が、すでに表示部3の図形表示エリア31に表示されているか否かを判断し(ステップS5)、表示されていると判断した場合は、ステップS7に移行し、表示されていないと判断した場合(ステップS5:No)は、ステップS6に移行する。
【0063】
ステップS6において、CPU1は、ステップS4での図形変形処理に基づいてその変更箇所に所定の図形記号を付して、図形表示エリア31に表示させ、このことをもって、手書き入力記号の判別に応じた図形変形処理の動作を終了させる。
【0064】
一方、ステップS7において、CPU1は、既に表示されている図形記号と異なる記号の表示データ72を記憶装置6から読み出し、変更処理を行った図形の箇所に付して表示させ(ステップS8)て、処理を終了させる。
【0065】
次いで、上記のステップS1〜ステップS8の動作の具体例を、図4から図9に示す図を用いて以下で説明する。
【0066】
まず、手書き入力記号の判別に応じた図形変形処理の第1の具体例として、図4を用いて、複数の線分を平行に変更表示させる方法を説明する。
【0067】
まず、ステップS1の描画処理として、ユーザの入力処理に基づき、CPU1は、例えば図4(a)に示すような、互いに平行の関係ではない二本の線分LN1,2を図形表示エリア31に描画させる(ステップS1)。
【0068】
そして、ユーザが、例えば、入力ペンPを用いてタブレット8を操作し、図形表示エリア31に表示された一方の線分LN1上に、平行記号(直線上に「く」の字のような記号K1)を手書き入力すると、CPU1は、図形表示エリア31において、線分LN1上の記号が書きこまれた位置に、手書きされた平行記号K1を表示させる。同様にして線分LN2に対する平行記号の手書き入力処理、及び手書きされた平行記号を線分LN2に付して表示させる表示処理が実行され、図形表示エリア31は図4(b)に示すようになる。次いで、ユーザのマウス42のクリック操作等により、図形表示画面3aの確定指示が行われると、この確定指示に基づいて、CPU1が記号の判別処理を行う(ステップS2、ステップS3)。尚、この確定指示は、マウスによるクリック操作の他、例えば、確定ボタンの指定等どのようなものであってもよく、以下同様である。
【0069】
そしてCPU1が入力された記号は平行記号K1であると判別すると、先に平行記号K1が入力された線分LN1に対して、後に平行記号K1入力された線分LN2が平行となるように、線分LN2の図形データの変形処理を実行する。(ステップS4)。そして、CPU1は、変形後の線分LN2’を図形表示エリア31に表示させるとともに、RAM5における線分LN2の図形データを変形後の線分LN2’の図形データに更新する。
さらにCPU1は、図形表示エリア31に、同じ平行記号K1が付された図形がないことを判断した後(ステップS5;NO)、平行記号の表示データを記憶装置6から読み出し、図4(c)に示すような図形表示エリア31において平行に描画された線分LN1及び線分LN2’上に、記号表示データに基づく平行記号K1’を表示させる。
【0070】
このように、図形処理装置100によれば、入力した図形記号に応じて図形の変形処理が実行されて表示されるので、表示された図形の変形処理が容易にできる。特に、本処理においては、表示されている複数の線分に対し、平行を示す記号K1を入力することで、平行な複数の線分を容易に作成することができる。
【0071】
尚、上記の図形変形処理においては、図形表示画面3aに、線分LN1、LN2のどちらを基準にするかという旨の表示を行って、ユーザに適宜基準とする線分を選択させるようにしてもよい。また、線分を平行にする変形処理は、一方の線分の一端を固定して、他方の線分と平行になるように回転させる方法であっても、一方の線分の中心を固定して両端を回転させる方法等のいずれでもよく、また適宜ユーザに選択させてもよい。
さらに、平行記号の入力は、一般的に二本の直線上に「く」の字記号K1をそれぞれ描く例で説明を行ったが、これに限定されず、任意の平行記号を定義して用いてもよい。
【0072】
次いで、手書き入力記号の判別に応じた図形変形処理の第2の具体例として、複数の角部の大きさを等角に変更表示させる処理を、図5を用いて説明する。
まず、図形処理装置100のCPU1は、図形の描画処理として、図形表示エリア31に、例えば図5(a)に示すように、四つの角の大きさが全て異なる四辺形Sを表示させる(ステップS1)。
【0073】
次いで、ユーザにより、図5(b)に示すような四辺形Sの二つの異なる角部に等角を示す記号K2(角部をなす二本の線分間に架け渡した弧状のマーク)がそれぞれ手書き入力されると(ステップS2)、CPU1は手書き入力された等角記号K2を図形表示エリア31に表示させる。
【0074】
そして、CPU1は入力された等角記号K2の判別処理を行い(ステップS3)、等角記号K2の入力された位置が角部であること、また複数の角部に入力された記号が同一記号であると判別する。そして、先に等角記号K2が入力された角部と等角になるように、後に等角記号K2が入力された角部を形成する二辺の長さを変更させて、当該角部の角度を変更させる図形データの変形処理を行う(ステップS4)。
【0075】
次いで、CPU1は、図5(c)に示す様に、変更後の四辺形S’を図形表示エリア31に表示させるとともに、同一等角記号K2の付された図形が他に無いことを判断し(ステップS5:NO)、記入された等角記号K2の記号表示データを記憶装置6から読み出し、図形表示エリア31における四辺形の角部において表示されている手書き入力の等角記号K2に換えて、記号表示データに基づく等角記号K2’を表示させる(ステップS6)。
【0076】
このように、図形処理装置100によれば、表示された図形の各部に同角を示す記号を入力することで、複数の角度を同角度に変形する処理が容易にできる。
【0077】
尚、複数の角部を等角にする角度の変形処理は、等角記号K2が入力された複数の角部のどの角部を基準に他の角部の角度を変更させるか、また両方を変更させるか、変更処理毎にユーザに選択させてもよい。また角度の変形処理は、上記のように変形させる角部をなす二辺の長さを変更させる(処理結果は平行四辺形となる)ほか、何れの変更方法でもよい。
また、等角を示す記号K2は、上記の他、複数の角部に対し、マル印やバツ印、あるいは一重線の弧に短い法線を入れたマークなど、等角表示に比較的よく使用される任意のマークを記入するようにしてもよく任意であって、角部を形成する2辺間に同一のマークを入力すればよい。
【0078】
次いで、手書き入力記号の判別に応じた図形変形処理の第3の具体例として、複数の線分を同じ長さに変形する処理について、図6を用いて以下で説明する。
【0079】
図形処理装置100は、例えば、図6(a)に示すような長さの違う2つの線分LN3,4を表示部3に表示させる描画処理を実行する(ステップS1)。
【0080】
次いで、ユーザの入力部4、タブレット8の操作により、図6(b)に示すように、線分LN3,4に対して、同じ長さであることを示す同長記号K3(例えば、線分に対して垂直な2本の短線)が手書き入力される(ステップS2)と、CPU1は、図形表示エリア31に手書きマークを表示させ、次いで、記号の判別処理により当該同長記号K3の入力された線分LN3,4の長さを等しくするための処理を促す記号であると認識し、この認識に従い、後に同長記号K3が入力された線分LN4の長さが先に同長記号K3が入力された線分LN3の長さと等しくなるように、図形データの変更処理を行う。
【0081】
そしてCPU1は、図6(c)に示すように、変更後の図形(長さが等しくされた線分LN3とLN4’)と、記入された同長記号K3に対応する記号表示データを記憶装置6から読み出して、変更処理された線分上に記号表示データに基づく同長記号K3’,K3’を表示させる。
【0082】
このように、図形処理装置100によれば、表示された複数の線分に対して、同じ長さを示す所定の同長記号K3等を入力することにより、複数の線分が同じ長さに処理されて表示されるので、図形の変形処理が大変容易である。
この線分の長さを等しくする処理は、変更処理毎に、どちらの線分を変更させるかユーザに選択させてから処理を実行するようにしてもよい。
尚、上記線分の長さを等しくする処理において、同一長さを示すマークは、どのようなものであってもよく、記号の他、例えば、同じ長さを示す数値データ等を入力する方法であってもよい。
【0083】
次に、手書き入力記号の判別に応じた図形変形処理の第4の具体例として、表示されている図形の角部を所定角度への変更する処理を、図7を用いて以下で説明する。
【0084】
図形処理装置100のCPU1は、表示部3の図形表示エリア31に、例えば図7(a)に示すように、二本の線分からなる角部を有する図形D1を表示させる描画処理を実行し、次いで、ユーザのタブレット8等の操作を介して角部D11に直角記号K4が入力されると、図7(b)に示すような、手書き入力による直角記号K4を表示させる。
【0085】
そして、CPU1は、入力されたマークが直角記号K4であること、また直角記号K4の入力された位置が角部であることを判別し、直角記号K4が入力された角部D101を直角にするように、図形変形処理を行い、図7(c)に示すような、当該角部D101’が直角に変更された図形D1’を図形表示エリア31に表示させると共に、手書き入力の直角記号K4に換えて、記号表示データに基づく直角記号K4’を表示させる。
尚、直角記号K4は、角部D101をなす二辺間に架け渡すように直角のくの字記号を記入することが一般的であるので、図7においてもそのような直角記号K4を入力するようにしているが、これに限られず、任意の直角記号を定義して用いてもよい。
【0086】
このように、図形処理装置100によれば、図形表示エリア31(表示部3)に表示させた図形の各部を直角にする処理を容易に行うことができ、また角部の角度を徐々に変更させる処理においても、他の角部と同一、あるいは直角にされた際に視覚的に容易に確認できる。
【0087】
次に、手書き入力記号の判別に応じた図形変形処理の第5の具体例として、同一変形処理が複数回行われたときの図形処理の例について、図8を用いて以下で説明する。
図形処理装置100は、ユーザの操作に基づいて、図8(a)に示すように、角部を有する図形を表示部3に多数表示させる図形の描画処理を実行する(ステップS1)。
【0088】
次いで、この状態で、図8(b)のように、ユーザによりそれらの図形のうち、図形D2、D3の任意の二つの角部D21、D31に、等角記号K5(例えば、弧状の二重線)が入力される(ステップS2)と、CPU1は、この等角記号K5の入力された二つの角部D21、D31が等角になるように図形変形処理を行う。例えば、D31がD21と等角になるように変形処理され、D21と同角度のD31’を備えたD31’に変形される。
【0089】
さらに、ユーザにより、これらの角部D21、D31とは異なる二つの角部D32、D41に、先に変更表示された角部D21、D31’と同様に、等角記号K5が入力された場合(図8(c))、CPU1は、角部D32、D41を等角に変更する図形変形処理を行う(ステップS3、4)。例えば、D32をD41と等角になるように変形処理し、D41と同角度のD32’を備えたD3’’に変形処理される。そして、図形表示エリア31において、角部D21、D31’に、角部D32’、D41と同一の等角記号K5が表示されていると判断する(ステップS5:Yes)。
【0090】
そこで、CPU1は、記憶装置6(記録媒体7)に記憶された記号データを検索し、角部に付すためのマークのうち、マークの表示データを、角部D21、D31と角部D32、D41とに対応する数(ここでは2種類のマーク:第1マークM1、第2マークM2)を読み出す(ステップS7)。そして、CPU1は、図8(d)に示すように、角部D21、D31’に第1マークM1を付して表示させ、また、変更処理後の角部D32’、D41に第2マークM2を表示させる(ステップS8)。
【0091】
尚、等角にする図形変形処理が3回目、又はそれ以上行われた場合においても、CPU1が、処理毎に、図形表示エリア31でまだ使用されていないマークを検索し、新たに処理を行った角部に付すようにしてもよい。
【0092】
さらに、上記のような同じ指示記号が複数入力された場合の図形処理は、等角処理に限られず、例えば、多数の線分に対して、複数回、平行に変更表示させる処理や、長さを等しくさせる処理を行う場合も、同様にして、処理毎に異なるマークを線分に付すようにしてもよい。
また、図4から図8に示す図形の変形処理の具体例においては、二つの線分や二つの角部に対する処理を挙げているが、3つの線分を平行に表示させるなど、変更させる図形の数は任意であり、図形記号の入力後、例えば、クリック操作等で入力の確定を行うことによって、処理を行う線分あるいは角部が認識される。また、この入力の確定は、ユーザによる所定操作の他、入力後一定時間が経過すると、自動的に記号判別・図形変形処理に移行するようにしてもよい。
【0093】
また、図8に示す複数の図形の等角処理において、例えば、図形表示エリア31において表示される角部に既に等角の変形処理等が行われ、等角を示すマークとともに表示されている場合に、さらに他の一つの角部(図示省略)に第1マークM1を入力して確定することにより、マークが記入された角部(図示省略)に、既に第1マークの付された角部と等角とするための図形変形処理が実行されるようにしてもよい。線分の長さを同一にする処理、平行処理なども同様である。
【0094】
この変形処理においては、図形の学習において一般的に使用される図形記号を使用することができ、かつ、同じ変形記号を入力しても、異なる大きさに関しては自動的に表示記号が変更されるので、所望する変形処理の入力が容易で分かり易く、図形の学習に好適である。
【0095】
次に、手書き入力記号の判別に応じた図形変形処理の第6の具体例として、角部の角度を連続的に変更表示させる処理について、図9を用いて以下で説明する。
【0096】
図形処理装置100のCPU1は、ユーザの操作に基づいて、図9(a)に示すような角部D51を有する二本の線分からなる図形D5を図形表示エリア31に表示させ、ユーザのマウス42あるいはタブレット8等の操作により図形D5が選択されると、CPU1は、図形D5をアクティブ状態とし、ポインティングデバイスによる変形処理を可能状態とする。
【0097】
そして、ユーザによるマウス42あるいはタブレット8の操作によって、図形D52の二本の線分のうちの一方がドラッグされると、CPU1は、図形D5の二辺間の角部D51がドラッグに応じた角度となるよう、逐次図形データを変更し、図形表示エリア31に変形表示させる。
【0098】
また、CPU1は、変形処理を行う毎に、図形D5の図形データと、図形表示エリア31に表示されている他の図形(例えば図形D6)との図形データの比較を行う。具体的に、CPU1は、図形D5の角部D51の角度が、図形D6の角部D61の角度と同一となった場合には、角部D51に、角部D61に付されているマークK6(図9(b)においてはバツ印)を表示させ、更にユーザの操作により、角部D51が直角にされた場合には、図9(c)に示すように、図形D5の角部D51に直角記号K7を表示させる。
尚、図9に示すこの処理において、上記のように、図形表示エリア31で変形処理が行われた角部以外の角部に、所定のマークが付されていない場合でも、変形処理によって複数の角部の大きさが同一になった場合に、それらの角部にマークが自動的に付されるようにしてもよい。
【0099】
次いで、図形処理装置100において、表示されている図形を記号アイコンのドラッグアンドドロップにより図形変処理を実行するアイコンのドラッグアンドドロップによる図形変形処理について、図10のフローチャートに沿って、図11を用いて以下で説明する。
【0100】
まず、図形表示画面3aにおいて、ユーザにより、図2で説明した処理選択部3bを用いて、記号アイコンを表示させるツールが選択されると、同選択信号に基づいて、CPU1は、図形に関する記号(平行記号、等角記号、直角記号等)が表示されたアイコン32(記号アイコン32a)を表示部3に表示させる。上記のアイコン32は、ユーザによって、入力部4のキー操作、マウス42の操作、又は入力ペンPによるタブレット8へのタッチ操作等によって選択され、そのアイコン32に対応した各処理が実行されるようになっている。
【0101】
この状態において、記号アイコン32aのいずれかが、ユーザのマウス42あるいはタブレット8操作により、図形表示エリア31に表示されている図形D7の任意の箇所にドラッグアンドドロップされると、CPU1は、選択された図形記号に応じた図形変形処理を、アイコンがドロップされた図形の箇所に対して実行するとともに、選択された記号アイコン32aに対応する図形記号を図形の当該箇所に表示させることができるようになっている。
【0102】
上記のような状態で、図3のステップS1と同様にして、図形の描画処理が実行される(ステップS21)。具体的には、図11に示すように、例えば、図11(a)のように、角部D71を有する図形D7が図形表示エリア31に、描画される(ステップS21)。次いで、ユーザは、図11(b)に示すように、例えば、入力ペンPを介したタブレット8等の操作により、記号アイコン32aから直角アイコンを32aa選択する(ステップS22)。次いで、ユーザが、図11(c)に示すように、図形D7の角部D71に同直角アイコン32aaをドラッグアンドドロップすると(ステップS23)、CPU1は、同アイコン32aaが直角に変形させる処理を実行するアイコンであることを認識するとともに、ドロップされた箇所が角部であるか否か判別を行う。そして、CPU1は、角部であると判別すると、その角部D71を直角に変形させる処理を実行する(ステップS24)。そして、直角記号K8が変形処理後の角部D71’に入力されている図形D7’を表示させるとともに、RAM5に格納されている図形D7の図形データを変形処理後の図D7’のデータに更新させ、このことにより本処理が終了する。尚、CPU1は、直角アイコン32aaがドロップされた箇所が角部でないと判別した場合には、例えば、エラー表示などをすることとする。
【0103】
尚、本図形処理装置100において、変形処理のための記号アイコン32aは、ユーザにより設定が可能となっている。具体的には、例えば、図2で説明した処理選択部3bに角度変更ツール等(図示略)が備えられており、ユーザに同ツールが選択されると、CPU1は図形処理プログラム71に従って、角度設定処理を開始する。具体的に、CPU1は、表示部3に角度入力欄を表示させ、ユーザの入力部4等の操作により角度入力欄に任意の角度(例えば60度)が入力されると、CPU1は、表示部3に表示される記号アイコンに(例えば、図11の記号アイコン32a)、図形の角度を60度に変形させる角度変更アイコン(例えば60度アイコン)を追加表示させる。この60度アイコンが選択され、図形表示エリア31に表示される図形の角部にドラッグアンドドロップされると、CPU1は図形変形処理プログラムを実行し、ドロップされた箇所の図形の角部を60度にする図形変形処理を行う。
尚、この記号アイコンの設定では、処理選択部3bに「長さ変更ツール」、「面積変更ツール」等が備えられ、上記角度変更ツールと同様に設定を行うことによって、所望の様々な変更処理が実行可能となっている。
【0104】
このように、図形処理装置100によれば、ユーザは、図形記号等に対応する記号アイコンのドラッグアンドドロップによって、図形の変形処理を容易に行うことができる。
尚、例えば、図4〜図9で説明したように、図形に図形記号を手書き入力することによる図形の変形を、このようなアイコン選択によって行ってもよい。
【0105】
次いで、アイコンを用いた図形変形処理の第2の具体例として、複数の図形を接した状態にする変形処理について、図12のフローチャートと、図13を用いて以下で説明する。
【0106】
まず、記号アイコン32bが選択可能に表示されている図形表示画面3aにおいて、図形処理装置100のCPU1は、ユーザの操作に従い、図13(a)のように、任意の二つの図形、長方形SQ1と、円CR1を、図形表示エリア31に表示させる図形の描画処理を実行する(ステップS31)。
【0107】
次いで、ユーザにより記号アイコン32bのうち、二つの図形が接した状態に表示させるアイコン32baが選択され(ステップS32)、更にマウス42やタブレット8の操作で長方形SQ1と円CR1とが指定されると、CPU1は、二つの図形が選択されたことを認識し、同二つの図形をアクティブ化して太線で表示させる(ステップS33)。
【0108】
さらに、ユーザにより、選択済みのアイコン32baが、アクティブ化された図形のいずれか一方(ここでは長方形SQ1)の任意の箇所(ここでは、SQ11)にドラッグアンドドロップされると(ステップS34)、CPU1は、選択された図形(ここでは長方形SQ1)がドロップされた箇所(ここでは、SQ11)において、互いに接した状態に表示されるように変形表示させる処理を実行する(ステップS35)。この変形処理においては、アイコン32baがドロップされた長方形SQ1のドロップ箇所SQ11を基準として円CR1が移動するように、図形データの変形処理を行う。
【0109】
このように、図形処理装置100によれば、図形表示エリア31(表示部3)に表示される任意の複数の図形を、容易に移動させ、接した状態に変形表示させることができる。また図形同士が接していることを容易に確認できる。
【0110】
尚、この変形処理においては、移動表示させる図形を処理毎にユーザに指定させてもよい。また第2図形が円形以外の形状である場合などにおいては、第2図形に対しても、第1図形と接触させる箇所を指定させるようにしてもよい。
【0111】
次いで、図形の定義の選択による図形変形処理について、図14のフローチャートと、図15を用いて以下で説明する。
【0112】
まず、本処理において、図形処理装置100は、ユーザにより前述の図2で説明した処理選択部3b等に備えられるアイコン表示ツール3b2より図形定義アイコン(図示略)が選択されると、CPU1は、図15(a)に示すように、「重心から各辺への垂線」32ca、「三頂点を円周上に持つ円」32cb、「任意の底辺から面積を二等分する線」32cc等といった、図形定義の内容等が文章表示された図形定義アイコン32cを表示部3に表示させる。
【0113】
上記の状態で、CPU1は、ユーザの所定の操作に従って、図形表示エリア31に、図18(a)のように三角形TR1を描画する(ステップS41)。
次いで、ユーザが、入力部4又はタブレット8の操作することにより、三角形TR1を指定し(ステップS43)、更に、図15(b)に示すように、図形定義アイコン32cのうち、例えば、「三頂点を円周上に持つ円」32cbと表示されたアイコン32cbを選択すると(ステップS44)、CPU1は、三角形TR1に対し、三角形の外接円を表示する変形処理を実行し、図15(c)に示すように三角形TR1の外接円CR2を表示させる(ステップS45)。
【0114】
このように図形処理装置100によれば、図形の名称や法則、あるいは図形の定義に対応する変形処理が可能であり、各変形処理に対応する図形定義アイコンを表示させることで、図形の定義や法則に応じた図形の変形を容易に行うことができる。更に、変形処理を行うための図形定義アイコンが文章で表示されているので、図形記号等を知らないユーザや、一般的でない図形についてもユーザがわかりやすく選択しやすい。
尚、図形定義アイコン32cを用いて説明を行ったが、図形の内容を示すものであればどのようなものであってもよく、また、単独図形であっても組み合わせ図形であってもよい。
【0115】
次いで、図形処理装置100における図形の定義・図形記号の意味等の図形情報の表示処理について、図16のフローチャート、図17、18を用いて以下で説明する。
【0116】
まず、図17を用いて以下で説明する。
図形処理装置100において、上述と同様にして図形の描画処理が実行される(ステップS51)。具体的に、CPU1は、ユーザの入力部4あるいはタブレット8等の操作に従って、例えば、図17(a)に示すように、平行な二本の線分LN5,6を、図形表示エリア31に表示させ、更に、それら線分LN5,6上に、平行記号K9を表示させる。
ここで、平行記号K9は、ユーザの操作に基づいて表示するのであってもよいし、CPU1が平行であると判断して表示させるのであってもよい。また、あるいは予め記憶装置6に図形データの一部として含まれているのであってもよい。
【0117】
次いで、ユーザにより、記号の意味内容を表示させる記号意味表示アイコンの表示指示が入力され(ステップS52)、さらに、図17(a)に示すように、入力部4、タブレット8の操作等により平行記号K9が指定されると(ステップS53)、CPU1は、同選択、指定処理に従って、ポイントされた平行記号K9をアクティブ化(太線表示)させるとともに、記号の名称「平行記号」と、記号の定義とを記憶装置6の表示データより読み出して、図17(b)のようにして、吹き出し表示E1を表示する(ステップS54)。
【0118】
次いで、図17の他の例として図18を用いて説明する。
【0119】
図形処理装置100のCPU1によって、ユーザの所定の操作に沿って図18(a)に示すように、三角形TR2が図形表示エリア31に表示される。次いで、ユーザの所定の操作に従って、CPU1により、図形変形処理が実行されて、図18(b)に示すような、三角形TR2の底辺TR21を二等分する線分LN7が描画される。次いで、CPU1は、LN7が、底辺TR21を二等分する線であると認識すると、同長記号K10を表示させると共に、当該図形の変形処理に相当する図形定義「二等分線」E2を、記憶装置6より読み出して、図18(c)に示すように、図形表示エリア31に表示させる。
【0120】
この図18に示すような図形の変形処理に関する表示処理は、ユーザのタブレット8あるいはマウス42の操作により、図形表示エリア31に表示された図形のうち、変形処理された箇所が指定された場合に、CPU1が、その変形処理に該当する図形定義の検索を行うようにしてもよいし、CPU1が変形処理を実行するごとに自動的に定義表示を実行するようにしてもよい。
【0121】
このように、図形処理装置100によれば、図形の定義や、図形の変形処理の名称あるいは数学的意味、また図形に付される図形記号の意味の図形情報等を文字表示させて確認することができ、図形に関する学習において好適である。
【0122】
次いで、変形処理の命令内容をユーザが設定する処理について、図19のフローチャート、図20を用いて以下で説明する。
【0123】
まず、図形処理装置100においては、ユーザが所望する図形変形処理を実行させる図形変形命令を、予め設定することが可能となっている。
具体的に、図形表示画面3aにおいて、例えば、図2で説明した処理選択部3bに備えられる変形命令設定ツール3b3が、ユーザにより選択されると(ステップS61)、CPU1は、図示しない図形の変形処理一覧を図形表示画面3aに表示する。この変形処理一覧には、例えば「二等分線」、「等角化」、「長さをそろえる」、「平行線」、などの変形処理が文字表示されているので、ユーザは、入力部4、タブレット8等を操作することにより、変形処理のためのアイコンとして表示する変形処理の命令内容を選択し、クリック操作等により確定する。そして、CPU1は、この確定信号の入力に基づいて、ユーザ指定の変形内容を、RAM5或いは記憶装置6の所定のメモリエリア等に格納し、変形命令設定として確定する(ステップS62)。
【0124】
次いで、CPU1は、ユーザの所定の入力操作に従って、図形表示エリア31において、図20(a)に示すように、二本の線分LN8,9を描画する(ステップS63)。次いで、ユーザによる所定の操作で、設定した図形の変形命令の表示指示が行われると、CPU1は、ステップS62において設定された図形変形命令のデータをRAM5或いは記憶装置6等から読み出し、同図形変形命令に対応するアイコン32dを、図形表示画面3aに表示させる(ステップS64)。
【0125】
次いで、図形表示エリア31に表示された二本の線分線分LN8,9がユーザのタブレット8あるいはマウス42等の操作で選択されると、CPU1は、選択された図形が変形候補の図形であると認識し、太線などアクティブ表示を行う(ステップS65)。
【0126】
次いで、ユーザの入力部4、タブレット8等の操作により、図20(b)に示すように、図形変形命令アイコン32dにおいて、例えば、平行線アイコン32daが選択されると、(ステップS66)、CPU1は、この選択処理に基づいて、線分LN8,9に対し、平行に変形表示させる図形変形処理を実行し(ステップS67)、図20(c)に示すように、変更後の図形を表示させる(ステップS68)。具体的には、LN9を、LN8と平行となるように変形処理を施してLN9’を表示させる。尚、変形処理後、図20(c)に示すように、CPU1が、変更後の線分LN8,9’に、平行であることを示す記号K11を付して表示させるようにしてもよい。
また、ステップS66において、図形変形命令アイコン32dの選択方法として、例えば、アイコンの番号(例えば、6:平行線アイコン32da)を入力する方法であってもよい。
【0127】
このように、図形処理装置100によれば、ユーザが所望する変形処理を設定して変形処理を命令する図形変形命令アイコンを作成して設定することができるので、頻繁に実行させる変形処理を設定するなど、より簡便、かつ使い勝手よく図形の変形処理を行うことができる。尚、上記、図20においては、文字表示による図形変形命令の内容の設定を例にして説明を行ったが、文字表示に限られるものではなく、任意の記号等であってもよい。
【0128】
次いで、図形処理装置100における、アイコンによる図形の描画と条件値の入力処理について、図21に示すフローチャート、図22を用いて以下で説明する。
【0129】
まず、ユーザの所定の操作により、図形表示画面3aにおいて、図形アイコンの選択により図形を描画する処理の指示信号が入力されると、CPU1は、所定の図形アイコンデータを、記憶装置6から読み出して、図22(a)に示すように、図形アイコン32eを表示部3に表示させる(ステップS71)。これらの図形アイコン32eには、図示しないが、例えば、円形、楕円形、正三角形、正方形等の一般的な図形、また、学習用に用いられる頻度の高い組み合わせ図形、例えば円周角の学習に用いられる外接円を伴った三角形等に対応する各種アイコンが備えられている。
【0130】
次いで、図22(b)に示すように、ユーザの入力部4、タブレット8等の操作により、これらの図形アイコン32eのうち、ある一のアイコン(例えば、アイコン32ea)が、クリック操作により指定されると(ステップS72)、CPU1は、選択されたアイコン32eaに対応付けられた図形データを記憶装置6から読み出し、図22(c)のように、図形Dを所定の大きさで図形表示エリア31に表示させる(ステップS73)。
【0131】
次いで、図形表示エリア31に図形が表示された後、図2で説明した処理選択部3bの条件入力ツール3b4がユーザの操作により選択されると、CPU1は、同選択処理に基づいて、条件入力モードの実行を開始する。
【0132】
ここで、条件入力モードにおいては、図形表示エリア31に表示されている図形の任意の二点がユーザの操作により指定されると、CPU1は、表示部3に、例えば、スケール入力のための記入欄(図示なし)を表示させる。そして、ユーザの入力部4等の操作により、記入欄にスケール値が入力されると、CPU1は入力されたスケール値を、図形表示エリア31の図形(例えば、図形D8)の選択された二点間のスケール値として、RAM5の図形情報メモリ51の図形情報に格納し、当該図形に関するパラメータとして記憶させ(ステップS74)、このことをもって、処理が終了する。そして、このように、ユーザによりスケール値等のパラメータの入力(図示省略)が行われることによって、図形表示エリア31に表示させた図形に対して演算処理等を行うことが可能となる。
尚、このアイコン選択による図形の表示は、任意の図形記号アイコンを、図形表示エリア31にドラッグアンドドロップすることで表示部3に表示させる構成であってもよい。
【0133】
上記のように、図形処理装置100によれば、例えば学習課題に利用される図形の図形データを予め記憶装置6に格納し、図形アイコンを指定した際に、対応する図形アイコンを表示させれば、当該図形アイコンの選択によりユーザが所望する図形を容易に表示部3に表示させることができる。
【0134】
次いで、図形処理装置100における、表示された図形のポインティングデバイスによる変形処理について、図23に示すフローチャート、図24を用いて以下で説明する。
【0135】
ここで、本処理の前提として、図形処理装置100において、図形表示エリア31に図形が表示されている際に、ユーザの操作により表示された図形、例えば三角形の一つの角部が、マウス42等でドラッグされると、CPU1は、図形処理プログラム71に従って、処理を行い、当該図形が単独図形であるか組み合わせ図形であるかの判断を行う。そして、CPU1が単独図形であると判断した場合、三角形の当該角部をドラッグに応じて移動した形状になるよう、三角形の図形データを逐次変更処理する。そして、CPU1は、変形させた三角形を逐次表示部3に表示させるとともに、RAM5に格納されている当該三角形の図形情報を、変形後の図形情報に逐次更新して格納する。同様に、四辺形、他の多角形等に関しても同様に、角部のドラッグによって任意の形状に変形させることができる。また円・楕円等も、同様の操作で大きさや形状が変形可能となっている。
【0136】
上記のように構成されている図形処理装置100において、ユーザの所定操作に基づいて、CPU1は、図21のステップS71と同様にして、図24(a)に示すように、各種の図形を表示させるための図形アイコン32fを表示させる(ステップS81)。
【0137】
次いで、ユーザにより、図形アイコン32fから、例えば、外接円CR2を伴う三角形TR3を表示させるためのアイコン32faが選択される(ステップS82)と、CPU1は、同選択処理に基づいて、図形表示エリア31に、図24(b)に示すような、ユーザ所望の組み合わせ図形D9として、外接円CR3を伴う三角形TR3を表示させる(ステップS83)。
【0138】
次いで、ユーザが、変形指示処理として、マウス42あるいはタブレット8等のドラッグ操作により、例えば、三角形TR3の頂点のいずれか一つをポイントし、外接円CR3の円周にほぼ沿うように入力ペンPの先端部を移動させると(ステップS84)、CPU1は、変形指示処理が施された図形D9が組み合わせ図形であるか否かを判断する(ステップS85)。そして、CPU1は、図形D9が組み合わせ図形であると判断した場合(ステップS85:Yes)には、ステップS86に移行して、組み合わせ図形に応じた変形処理として、入力ペンPの移動に応じた外接円CR3の円周上の位置に、ポイントされた三角形TR3の任意の頂点TR31が移動するように、三角形TR3を逐次変更する処理を行う。そして、例えば、図24(c)に示すように、外接円CR3の円周上の任意のポイントCR31が指定されると、CPU1は、外接円CR3内に三角形TR3’を表示させるとともに、RAM5に格納されている三角形TR3の図形データを三角形TR3’の図形データに更新する(ステップS86)。
【0139】
次いで、図21のステップS74と同様にして、このように変更表示させた図形に、更にスケール等のパラメータの入力処理が実行される(ステップS88)ことにより、図形を演算処理に使用可能となっている。
【0140】
従って、三角形の円周角の変形表示など、組み合わせ図形の表示と、その変形処理を容易に行うことができる。
尚、ステップS85において、CPU1が、表示されている任意の図形を組み合わせ図形でないと判断した場合(ステップS85;No)には、CPU1は、上述のように、ユーザのドラッグ操作に応じて図形変形処理を実行し(ステップS87)、ステップS88に移行する。
【0141】
次いで、図形処理装置100によるベクトルの表示と角度表示処理について、図25のフローチャート、図26を用いて説明する。
【0142】
まず、ユーザの所定操作指示に従って、CPU1は、図26(a)のように、図形表示画面3aにおいて、上述と同様にして、図形アイコン32gを表示させる(ステップS91)。
【0143】
次いで、ユーザにより、図形アイコン32gのうちベクトルアイコン32gaが選択されると(ステップS92)、CPU1は、図26(b)に示すように、図形表示エリア31に、同一の始点を持つ二つのベクトルA,Bを矢印表示させ、さらに表示されているベクトルA,Bに関する情報(例えば、座標、数式等、ベクトルに関する変数等)が表示されるベクトル情報図形表示エリア33を表示させる。
【0144】
このベクトル情報図形表示エリア33において、ユーザにより座標等に任意の数値が入力されると(ステップS93)、同入力数値データに基づいて、CPU1がベクトルA,Bの図形データの変形処理を実行し、入力された値に応じたベクトルA’,B’を表示させる(ステップS94)。さらに、CPU1は、変更後の二つのベクトルA’,B’により形成される角度AB1の計算処理を実行して、図26(c)に示すように、図形表示エリア31において二つのベクトルA’,B’の間の角度AB1を示す数値DG1を表示させ(ステップS95)、本処理を終了させる。
【0145】
尚、ベクトルの変形処理においては、任意の二つのベクトルのなす角部に任意の角度が入力されることにより、入力された角度に応じた二つのベクトルの図形データの変形処理が実行されるようにしてもよい。また角度の他、ベクトルの長さの変形を図形表示エリア31に対するドラッグ操作で行えるようにしてもよい。
また、図形表示エリア31に表示された任意のベクトルが、タブレット8あるいはマウス42等の操作によりドラッグされると、ドラッグされた位置に応じた当該ベクトルが表示されるように、逐次変形処理が行われるようにしてもよい。またこの場合、ベクトル情報図形表示エリア33の数値も、変更処理に従って逐次変更表示されるようにしてもよい。更に、二つ以上のベクトルを表示させるアイコンを図形アイコン32gに備えてもよい。
【0146】
このように、図形処理装置100によれば、同一始点を持つ複数のベクトルの表示及び変形処理を容易に行うことができる。また、ベクトルの成分の座標表示や、複数のベクトルのなす角度等の、ベクトルの有する物理量を容易に確認できる。
【0147】
次いで、図形処理装置100における図形の物理量等の変数を計算表示する処理について、図27に示すフローチャート、図28を用いて以下で説明する。
【0148】
ここで、本処理の前提として、図形処理装置100は、表示部3に表示されている図形の物理量(面積、辺の長さなど)が変数として、ユーザに指定され、その物理量に関る値(データ)が入力されると、指定された変数を適宜算出・表示可能に構成されている。
【0149】
まず、ユーザの操作に従って、CPU1は、例えば、図28(a)示すように、グラフGR1と、底辺がX座標軸(GRX)上に存在し、高さがグラフGR1に接する正方形SQ2とを、図形表示エリア31に描画する(ステップS101)。
【0150】
次いで、ユーザにより、例えば、変数指定ツール(図示略)が選択され、更に、図形表示エリア31の正方形SQ2が指定されると、同選択・指定信号に基づいて、CPU1は、図28(b)に示すように、記入欄SP1を図形表示エリア31に表示させる。次いで、この記入欄SP1に、ユーザの入力部4等の操作によって「S=」SP11が入力されると、CPU1は、指定された正方形SQ2の面積Sが変数であると認識する(ステップS102)。
【0151】
次いで、ユーザにより、グラフGR1が選択されると、CPU1は、グラフGR1の関数式を記入させるための関数式記入欄SP2を表示させる。次いで、図28(c)に示すように、この関数式記入欄SP2に、ユーザによりグラフGR1に関する関数式Y=2X2(SP21)が入力されると(ステップS103)、CPU1は、この関数式SP21をグラフGR1の関数式として認識する。
さらに、ユーザにより入力されたグラフGR1の関数式SP21が、指定された変数を算出する条件であるとCPU1が判断して、条件に基づいた正方形SQ2の面積Sを算出して、記入欄SP1の位置に、図28(d)に示すような、演算結果であるS=4X4(SP12)を表示させる(ステップS104)。
【0152】
次いで、CPU1は、変数の解を算出するための条件データが、物理量記入欄SP2に新たに入力されたか否かを判断し(ステップS105)、新たに入力されたと判断した場合(ステップS105:Yes)は、ステップS103に工程を戻って、ユーザにより再指定された変数(物理量、例えば、正方形SQ2の面積)を逐次計算して記入欄SP1に表示させ、一方、新たに入力された条件データがないと判断した場合(ステップS105:No)には、本処理を終了させる。
【0153】
このように、図形処理装置100によれば、図形(グラフ)上の任意の物理量を変数として指定し、変数に関るデータが入力される毎に、変数の解を表示させることができるので、図形に関する学習に有効である。
【0154】
次いで、図形処理装置100による、関数式のグラフ表示、また関数グラフの変形処理について、図29のフローチャート、図30、図31を用いて以下で説明する。
【0155】
図形表示画面3aにおいて、図2で説明した処理選択部3bより関数入力アイコン3b5がユーザにより選択される(ステップS111)と、CPU1は、図30(a)に示すように、図形表示エリア31に、関数式の入力欄SP3と、X軸及びY軸が備えられた座標図形D10を表示させる。そしてユーザの入力部4の操作により、入力欄SP3に関数式が入力される(ステップS112)。例えば、図30(a)に示すように、関数式Y=sinX(SP31)が入力されると、CPU1は、入力された関数式SP31に基づくグラフGR2を、図形表示エリア31に表示させる。
【0156】
次いで、CPU1は、表示されているグラフGR2を変形させるための記号アイコン32hを図形表示画面3aに表示させる(ステップS113)。
次いで、同記号アイコン32hのうち、ユーザにより、例えば、グラフを回転表示させるアイコン(例えば、表示画面の左右方向に沿ったX軸を中心に、グラフを回転表示させる等)32haが選択されると(ステップS114)と、CPU1は、入力された関数式SP31に対応するグラフGR2の表示データに所定の変形処理として、グラフGR2を、X軸を中心に回転表示させる変形処理を実行し、図30(b)に示すような変形後のグラフGR2’を、図形表示エリア31に表示させ(ステップS115)、これをもって本処理を終了させる。
【0157】
尚、回転アイコン32haは、Y軸を中心に回転表示させるためのアイコンであってもよく、あるいは回転アイコン32haが選択された際に、ユーザに、X軸、Y軸、又はそれ以外のいずれを回転軸とするか、選択あるいは指示させるようにしてもよい。また、回転アイコン32haの選択前に、変形処理前の関数式のグラフが図形表示エリア31に表示されていても同様に、回転表示処理が行われるようにしてもよい。
このような図形の回転表示においては、処理後の図形データを例えば3次元的に描画させる画像データを作成させてもよい。
【0158】
次いで、図29のステップS111〜ステップS115の動作に基づいて、上記同様に、図31(a)に示すように、図形表示エリア31の関数式の表示欄SP4に、ユーザにより直線を示す関数式、Y=X (SP41)が入力され、記号アイコン32iのうち法線アイコン32iaが選択されると、CPU1は、図31(b)に示すように、入力された関数式SP41のグラフ(図示なし)に対して法線となる直線の関数式を算出して、計算結果であるY=−Xの関数式SP42を図形表示エリア31の表示欄SP4に表示させ、さらに、図31(c)に示すように、Y=XのグラフGR3と、Y=−XのグラフGR4を、図形表示エリア31に表示させる。
【0159】
上記のような関数式に基づくグラフ変形処理においては、記号アイコン32iに面積アイコン等を備え、図形表示エリア31に表示されるグラフの任意の部分を塗りつぶし表示させてもよい。また、グラフの回転処理や面積塗りつぶし表示処理の際、対応する関数の微分・積分処理等を実行させ、算出した微分・積分式や、グラフの回転体容積あるいは面積等を、表示部3に表示させるようにしてもよい。
また、図形記号アイコンに、微分・積分を行うアイコンを備え、それらのアイコンの選択によって、入力されている関数式の微分・積分を行い、結果の関数式とグラフを図形表示エリア31に表示させるようにしてもよい。同様にして、その他の数学的な変形処理を行うアイコン等を備え、入力されている関数式やグラフに対する各種変形処理をアイコン選択で実行できるようにしてもよい。
またこれらの変形処理は、任意の変形処理に対応するアイコンを、図形表示エリア31に表示されている関数式あるいはグラフ上に、ドラッグアンドドロップされることによって実行されるようにしてもよい。
【0160】
このように、図形処理装置100によれば、関数式の変形処理あるいはグラフの変形表示を容易に行うことができ、関数式の変形に対する処理結果を視覚的に確認することが容易となる。
【0161】
次いで、図形処理装置100において、ユーザが所望する複数の図形変形処理を順番にそって設定、実行する、処理順序設定処理について、図32のフローチャート、図33を用いて以下で説明する。
【0162】
まず、ユーザの所定の操作に従って、CPU1は、図形表示画面3aに、例えば、図33(a)に示すようなグラフGR5を表示させる図形の描画処理を実行する(ステップS121)。
【0163】
さらにユーザにより、記号に対するコマンドを設定するためのコマンド設定ツール3b6が、図2で説明した処理選択部3b等から選択されると、CPU1は、図形表示画面31に、図形の変形処理一覧(図示省略)と、変形処理に対応する順位入力欄(図示略)を表示させる。そして、ユーザの入力部4等の操作により、一覧の中から所定の変形処理と、その処理に対する順番が入力されると、同入力内容に基づいて、CPU1は、変形処理の内容と、その変形処理を実行するための順番を示す記号とを対応づけて、RAM5或いは記憶装置6等に格納することにより、コマンドの設定を行う(ステップS122)。ここで、コマンドの設定としては、例えば「グラフ上の指定された点から、座標軸上に垂線を描く」を▲1▼、「線分を一辺とする正方形を描画」を▲2▼、などとして、さらに実行させる変形処理の選択と順位付けを行う。
【0164】
次いで、上記コマンド設定に基づいて、CPU1は、図形表示エリア31に、▲1▼などの順番を示す番号マークを表示させるので、ユーザは、その表示された番号マークを、グラフIにおいて変形処理を行いたい箇所の近傍に、タブレット8あるいはマウス42操作等によって移動させる記号の配置処理を行う(ステップS123)。
【0165】
次いで、ユーザの操作により、例えば、図形表示エリア31の▲1▼マークが、タブレット8操作によりタップされたり、マウス42でクリックされると(ステップS124)、CPU1は、▲1▼番として設定された図形変形処理を実施し(ステップS125)、図33(b)に示すように、変形処理した図形として、例えば、グラフGR5の任意の点からX座標軸上に垂線PP1を表示させる。
【0166】
次いで、CPU1は、更に変形処理が設定されているか否かを判断し(ステップS126)、変形処理が設定されていると判断した場合(ステップS126:No)には、次の変形処理を示す番号を表示させる。例えば、図33(b)に示すように、CPU1は、表示される番号を▲2▼に変更する。
【0167】
そして、工程をステップS124に戻り、上記と同様にして、ユーザにより▲2▼がタップあるいはクリックされると(ステップS124)、CPU1は、▲2▼番として設定された図形の変形処理を実行し(ステップS125)、変形処理として、例えば、垂線PP1を一辺とした正方形SQ3を表示させる。次いで、CPU1は、次の変形処理があると判断すると(ステップS126:No)と、次の変形処理の番号として、例えば、図33(c)に示すような▲3▼の番号を表示させる。このようにして、上記処理を繰り返し、設定されている変形処理がないとCPU1が判断した場合(ステップS126:Yes)、に処理を終了させる。
【0168】
このように、図形処理装置100は、ユーザが所望する一連の図形変形処理を順番とともに設定し、番号の指定によって逐次実行させることができる。尚、変形処理が行われる対象は、グラフでもよく、三角形等の図形でもよい。また、コマンド設定を行ってから、グラフあるいは図形の描画を行うようにしてもよい。
【0169】
次いで、図形処理装置100において、ユーザにより図形の変形処理を実行させるプログラムを設定するプログラム設定処理について、図34のフローチャート、図35を用いて以下で説明する。
【0170】
まず、ユーザにより、図形表示画面3aにおいて、図2で説明したプログラム設定ツール3b7が選択されると(ステップS131)、同選択に基づいて、CPU1がプログラム設定処理の実行を開始する。尚、このプログラムには、例えば、「図形の一部アクティブ」、「図形記号表示コマンド」、「図形変形コマンド」等が含まれており、様々な処理に対するコマンドの書式が予め設定されている。
【0171】
次いで、プログラム設定処理の開始により、CPU1は、図形表示画面3aに、例えば図35(a)に示すようなプログラム設定画面(PROGRAM5 EDITOR)34を表示させる。そこで、ユーザは、入力部4等の操作により、所定のプログラム言語で、所望の図形変形処理を実行させるためのプログラムPG1を入力することで、プログラムを作成する(ステップS132)。例えば図35(a)に示すプログラムPG1は、Aが1である場合、線分ABと線分CDとが平行になるよう変形処理するコマンドと、それ以外(Aが1以外)の場合、線分ABと線分EFが垂直になるよう変形処理するコマンドとが含まれており、これらのコマンドを実行させるための内容となっている。
【0172】
次いで、プログラム設定終了後、ユーザにより所定の操作が行われると、CPU1は、同操作に従って、設定されたプログラムPG1を実行する(ステップS133)。具体的に、CPU1は、図形表示エリア31に、図35(b)に示すように、例えば、図形変形コマンドの入力欄SP5に、プログラムPG1の内容に沿って「A?= 」と表示させ、更に、点A−B間を結んだ線分LNAB、点C−D間を結んだ線分LNCD、点E−F間を結んだ線分LNEF等を図形表示エリア31に描画させる。そして、ユーザの入力部4等の操作により、図形変形コマンド入力欄SP5にAの値が5(SP51)と入力された場合に、CPU1は、図形変形コマンドの実行処理であると認識し(ステップS134:Yes)、Aは1以外と判別した上で、それに応じた図形変形処理を実行する(ステップS135)。即ち、CPU1は、ユーザによりステップS131で設定されたプログラムPG1に従って、線分LNABと線分LNEFとが垂直になるように図形の変形処理を実行し、図35(c)に示すように、線分LNEFと垂直になるように変形させた線分LNA’B’を表示させ、処理を終了させる。
【0173】
一方、CPU1は、図形変形コマンドの実行処理であると認識できない場合(ステップS134:No)、具体的には、図35に示す、図形変形コマンド入力欄にA?=1が入力された場合には、図形の変形処理の必要がないと判断し、処理を終了させる。
【0174】
このように、図形処理装置100によれば、ユーザが所望の図形変形プログラムを作成することにより、所定の条件(図形変形コマンド)に応じた変形処理を容易に行うことができる。
【0175】
〔第2の実施の形態〕
次いで、本発明にかかる図形処理装置の第2の実施の形態について、図36〜図38を用いて以下で説明する。
第2の実施の形態としての図形処理装置200は、図36に示すように、CPU201(Central Processing Unit)、表示駆動回路202、表示部203、入力部204、RAM205(Random Access Memory)、記憶装置206、記録媒体207、伝送制御部210及びポインティングデバイスとしてのライトペン211が備えられており、記録媒体207を除く各部はバスによって接続されている。
尚、本第2の実施の形態における図形処理装置200を構成する各部の機能は、第1の実施の形態の図形処理装置100の同名のそれらと同様であるので説明を省略し、異なる部分のみ以下で説明する。
【0176】
ライトペン211は、指定手段、指示手段、入力手段として機能し、ユーザの操作により、例えば紙上に描かれた図形をなぞる等の動作が行われると、ペン先の軌跡を座標データ列として、CPU201に出力する。
【0177】
CPU201は、第1の実施の形態の図形処理装置100におけるCPU1と同様の機能を有するが、加えてCPU201は、ライトペン211の操作により、例えば紙に描かれた図形上をなぞった軌跡である座標データ列が入力されると、当該座標データ列を表示駆動回路202に出力して表示部203に表示させる。さらに、入力部204等の操作により、ライトペン211により入力された図形の認識を行う。そして、入力された座標データ列を、認識された図形に対応する図形データに変更する変更処理を行ってRAM205に格納するとともに、変更処理後の図形を表示部203に表示させる。さらに、入力部204等の操作により、認識された図形のスケール等の物理量が入力されると、その物理量を当該図形データに対応付けてRAM205に格納するとともに、必要に応じて、図形データが入力された物理量に適合する形状となるよう図形データの変形処理を行って、変形後の図形を表示部203に表示させる。
【0178】
記憶装置206は、第1の実施の形態の図形処理装置100における記憶装置6と同様の各種プログラムや、データ等を記憶する。加えて記憶装置206に格納されている図形処理プログラム271は、手書き入力された座標列からなる図形データを、所定の図形としてCPU201に認識させ、当該座標列からなる図形データを、認識された図形の図形データに変更処理させる動作がプログラミングされている。
【0179】
次いで、図形処理装置200において、ライトペン211の操作により、紙SH1上に描かれた図形を図形処理装置200に入力する方法を、図37のフローチャート、図38を用いて以下で説明する。
【0180】
まず、図形表示画面203aにおいて、ユーザによる所定の操作により、図形の取りこみ処理指示が入力されると、CPU201は、紙面SH1に描かれた図形データをライトペン211の操作に基づいて取り込む処理を実行する(ステップS141)。具体的に、まず、CPU201は、図38(a)に示すように、図形を認識するための図形認識アイコン32jを表示させる。そして、ユーザの操作により紙面SH1上の図形がライトペン211のペン先でなぞられると、CPU201は、そのなぞられた軌跡のデータを入力画像データとして逐次取り込み、例えば、RAM205等に記憶させる。
【0181】
次いで、CPU201は、同ライトペン211から入力される図形データを、図形処理プログラム271に従って、認識し、その認識した図形D11を図38(a)に示すように、逐次図形表示エリア231に表示させる(ステップS142)。
【0182】
次いで、ライトペン211による図形入力処理を終了したユーザは、図38(b)に示すように、図形表示画面203aの図形認識アイコン32jのうち、ライトペン211を介して入力表示された図形D12の形状に対応するアイコンを選択する(ステップS143)。ここでは、取り込み図形D12として、三角形が手書き入力されたのに対応して、ユーザに三角形アイコン32jaが選択される。
【0183】
すると、CPU201は、ユーザの図形認識アイコン32jの選択内容である三角形アイコン32jaに基づいて、ライトペン211により入力された図形D12を、演算可能な所定の図形データとして、例えば、ここでは三角形のデータとして認識する。そして、CPU201は、図形D102の座標データ列に基づいて、当該図形データを演算処理可能な図形データとして、三本の直線線分からなる図形としてのデータに変更し、図38(b)に示すように変更後の図形として三角形TR4を表示させる。
【0184】
次いで、上記のようにライトペン211を介した図形の入力、及び図形認識アイコン32jによる認識処理の後、図形表示画面203aにおいて、ユーザにより、図形の大きさ等の物理量を指定するための物理量入力処理の指示信号が入力され、例えば、物理量の一例としてスケールを入力したい位置二点が入力部204あるいはライトペン211で指定されると、CPU201は、図形表示エリア231にスケール入力欄(図示省略)を表示させる。そして、ユーザの操作により長さを表す数値が入力されると(ステップS144)、CPU201は、図形の指定された箇所に、入力されたスケール値(5cm)E3を表示させるとともに、RAM205の図形情報メモリ251に格納されている当該図形データに、入力された物理量データを追加格納する。
尚、ここでは、例えば、スケール入力を例にしたが、これに限られず、例えば、長さ、面積等の物理量や角度等がユーザにより入力されると、その入力内容に応じてCPU201は、図形表示エリア231に描画させた図形の演算処理、編集等を実行し、その演算、編集結果の図形データを表示部203に表示させる。
【0185】
このように、図形処理装置200によれば、例えば、紙面SH1上に描かれた図形を、ライトペン211の操作による手書き入力が可能な上、更に手書き入力された図形の認識処理、図形データの変更処理、また物理量の入力などを行うことによって、演算処理可能な図形データにすることが可能となる。
【0186】
〔第3の実施の形態〕
次いで、本発明にかかる図形処理装置の第3の実施の形態について、図39〜図44を用いて以下で説明する。
本第3の実施の形態においては、通信回線Nを介して、所望の図形の図形データや、図形に関する学習教材データを入手できる図形情報提供システム300について説明する。本実施の形態の図形情報提供システム300は、図39に示すように、通信回線Nを介して接続される図形情報提供装置310と、利用者端末320により構成される。
【0187】
通信回線Nは、電話回線網、ISDN回線網、専用線、移動体通信網、通信衛星回線、CATV回線網等の各種通信回線網と、それらを接続するインターネットサービスプロバイダや基地局等を含む。
【0188】
図形情報提供装置310は、図形データと、図形に関する学習用課題のデータを有し、ユーザが所望する形状の図形の図形データや、図形に関する学習用課題データを提供する装置である。そして、図形情報提供装置310は、図40のブロック図に示すように、CPU301、表示部302、入力部303、伝送制御部304、RAM305、記憶装置306及び記録媒体307等によって主に構成され、記録媒体307を除く各部はバス308によって接続されている。
図形情報提供装置310を構成する上記の各部の機能は、図形処理装置100又は図形処理装置200の同名の各部と略同様であるので、詳細な説明を省き、異なる点のみ以下で説明する。
【0189】
CPU(Central Processing Unit)301は、記憶装置306内の記録媒体307に記憶されている当該図形情報提供装置310に対応する各種アプリケーションプログラムの中から指定されたアプリケーションプログラムをRAM305内のワークメモリエリアに格納し、RAM305内に格納したアプリケーションプログラムに従って各種処理を実行し、その処理結果をRAM305内のワークメモリエリアに格納するとともに、表示部302に表示する。そして、ワークメモリエリアに格納した処理結果を記憶装置306内の記録媒体307の所定の保存先に保存する。
【0190】
具体的に、CPU301は、通信回線Nを介して接続される外部のコンピュータ、例えば、利用者端末320からのURLデータの受信に応じて、記憶装置306から指定されたWebページデータを読み出し、外部のコンピュータ端末に配信することによって、Webページの公開を行う。
またCPU301は、例えばユーザの利用者端末320等から、所定の図形データを送信するよう要求がなされると、送信要求に応じて記憶装置6から当該図形データを抽出して、配信する。加えてCPU301は、ユーザの利用者端末320等から、所定の図形データを含む学習用課題データを検索するよう要求がなされると、記憶装置306から当該図形の図形データを含む学習用課題のデータを抽出して、該利用者端末320に配信する。
【0191】
記憶装置306、及び記録媒体307には、図示しないプログラムDBメモリ、メニューページメモリ、図形ライブラリーページメモリ、課題検索ページメモリ、図形DBメモリ、課題DBメモリ等、図形情報提供システム300に係る各メモリエリアが備えられている。
【0192】
プログラムDBメモリは、図形情報提供装置310においてCPU301が各種処理を実行するためのシステムプログラム、及びこれに対応する各種アプリケーションプログラムを記憶する。
各種プログラムとして具体的には、例えば通信回線Nを介して接続される外部端末(例えば、利用者端末320等)にWebページデータを配信するためのプログラムや、外部端末からの入力に基づいて図形データや所定の図形データを含む学習用課題データを抽出して外部コンピュータ端末に配信するプログラム等が記憶されている。
【0193】
メニューページメモリは、図形情報提供装置310と通信回線Nを介して接続される利用者端末320の表示部3等に、図形情報提供装置310が提供するサービス内容や、ユーザが所望するサービスを選択させる選択項目を表示するためのWebページの表示データを記憶する。
図形ライブラリーページメモリは、利用者端末320の表示部3に、多数の様々な図形を表示させるページの表示データを記憶する。
課題検索ページメモリは、利用者端末320の表示部3等に、図形を表示させる図形エリアと、検索のためのアイコンを表示させるページの表示データを記憶する。
図形DBメモリは、様々な形状の図形を利用者端末320の表示部3等に表示させるための演算可能な図形データを、図形毎に記憶するメモリである。
課題DBメモリは、図形を含む学習用課題を利用者端末320の表示部3等に表示させるための学習用課題データを、含まれる図形の図形データに対応付けて記憶するメモリである。
【0194】
利用者端末320は、第1又は第2の実施の形態で述べた図形処理装置100であって、CPU1(Central Processing Unit)、表示駆動回路2、表示部3、入力部4、RAM5(Random Access Memory)、記憶装置6、記録媒体7、タブレット8、位置検出回路9等が備えられ、記録媒体7を除く各部はバスによって接続されている。尚、これらの各構成要素については、第1の実施の形態の図形処理装置100と同様であるので、図1と同符合を用い、また各部の説明は省略する。尚、利用者端末320は、第2の実施の形態における図形処理装置200であってもよい。
【0195】
次いで、以上のように構成される図形情報提供システム300における図形提供の動作について図を用いて以下で説明する。
【0196】
まず、利用者端末320として通信回線Nに接続された図形処理装置100において、ユーザによって入力部4が操作されて、例えば、図42(a)に示すように、表示部3に表示されたWeb接続アイコン32kaが指定選択されることにより、図形情報提供装置310にアクセスされ、同アクセスに基づいて、図形情報提供装置310にCPU301により利用者端末320としての図形処理装置100にWebページデータが送信され、表示部3に最初のメニューページ(図示略)が表示される(ステップS151)。
【0197】
そして、上記メニューページにおいて、図形をダウンロードするためのダウンロード図面検索指示がユーザの操作により入力されると、同選択指示に従って、図形情報提供装置310のCPU301は、記録媒体307に記録している提供可能な図形データ等を、伝送制御部304を介して、該利用者端末320に送信する。すると、図形情報提供装置301より上記図形データ等を受信した利用者端末320としての図形処理装置100のCPU1は、表示部3に、提供可能な複数の図形と、ダウンロードアイコン32kb等を表示させる(ステップS152)。尚、図形の表示は、表示部3に一覧表示してもよく、また図42(b)、(c)のように、一図ずつ(例えば、図形D13、図形D14等)表示させ、スクロール32kc等により、次の図形表示に移行可能に構成してもよい。
【0198】
次いで、ユーザは、タブレット8や入力部4等の操作によって、所望の図形が表示されるまで、表示されたWebページをスクロール32kcにより切り換える等して、所望図形を検索する。そして、図42(c)に示すように、ユーザによりダウンロードアイコン32kbが選択されることにより、ダウンロードする図形(ここでは、図形D14)の選択が行われ、CPU1は、同選択図形である図形D14の図形データのダウンロード要求信号を、伝送制御部10を介して、図形情報提供装置310に送信する(ステップS153)。
【0199】
すると、上記ダウンロード要求信号を受信した図形情報提供装置310のCPU301は、選択された図形データを、記憶装置306(記録媒体307)より読み出して、利用者端末320(図形処理装置100)に送信するので、同図形データが利用者端末320(図形処理装置100)にダウンロードされて、図42(d)に示すように、図形D14’が表示部3に表示される(ステップS154)。
【0200】
次いで、利用者端末320においては、送信された図形D14’を利用して、図形の各種処理、例えば、演算処理、変形処理等が可能となる(ステップS155)。ここで、ダウンロードした図形を利用して利用者端末320にて実行される各種処理は、第1の実施の形態、第2の実施の形態において、説明された処理を含む。
【0201】
次いで、図形情報提供システム300における図形の課題検索処理について、図43のフローチャート、図44を用いて以下で説明する。
【0202】
まず、図41のステップS151と同様にして利用者端末320としての図形処理装置100の表示部3にメニューページが表示された状態において、ユーザにより、課題検索の項目(図示省略)が選択されると、図形情報提供装置310から課題検索のためのWebページデータが配信され、利用者端末320(図形処理装置100)の表示部3に、図形表示エリア31と検索アイコン(図示なし)とを備えた課題検索画面(図示省略)が表示される(ステップS161)。
【0203】
次いで、利用者端末320において、ユーザの操作に従って、図44(a)に示すような、検索を所望する図形D15が図形表示エリア31に描画され(ステップS162)、次いで、ユーザにより検索アイコン(図示省略)が指定されると(ステップS163)、図形情報提供装置310のCPU301は、記憶装置306から、利用者端末320で作成され送信された図形D15の図形データを含む、或いは近似の図形データを含む学習用課題のデータを抽出して(ステップS164)、利用者端末320に配信する。
【0204】
すると、利用者端末320(図形処理装置100)の表示部3には、図44(b)に示すように、検索結果として、ユーザ所望の図形D15を含む学習用課題35が表示される(ステップS165)。
尚、この検索結果の課題35の表示は、当該図形を含む学習用課題の要点等の一覧を利用者端末320の表示部3に表示させ、さらにその中から所望の課題を選択させるようにしてもよい。
【0205】
このように、図形情報提供システム300によれば、利用者端末320(図形処理装置100)において、通信回線Nを介して図形情報提供装置310から、様々な図形の図形データを入手することができる。また利用者端末320において、図形情報提供装置310が提供する学習課題のデータから、所望する所定の図形を含む、或いはそれに似た学習課題を検索して取得することができるので学習の目安にできる。
【0206】
【発明の効果】
請求項1に記載の図形処理装置によれば、指示手段によって、表示手段に表示された図形のうち、所望の図形が指定され、さらに指定された図形に対し、所定の変形処理が指示され、実行手段によって、指示された変形処理が実行され、表示制御手段によって、変形処理された図形と、該図形に施された変形処理を示す所定の変形情報とが表示手段に表示されるので、図形を指定して変形処理を指示するだけで変形処理された図形が表示手段に表示されることとなって、図形の変形処理を容易に実行することができるとともに、所定の変形情報を表示手段に容易に表示させることができる。
【0207】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、指示手段により表示手段に表示された図形のうち、所望する複数の図形が指定されるとともに、指定された複数の図形に対し、図形相互の関係についての所定の変形処理を行うことが指示され、表示制御手段により、実行手段によって変形処理された複数の図形と、当該複数の図形についての図形相互の関係を示す変形情報が表示手段に表示されるので、複数の図形の変形処理が容易に実行できるとともに、図形相互の関係についても容易に把握できる。
【0208】
請求項3に記載の発明によれば、指示手段により、複数の図形に対し、所定の変形処理を指示する第1の指示が行われ、更に、別の複数の図形に対して、所定の変形処理と同種の変形処理を指示する第2の指示が行われた場合に、表示制御手段により、実行手段により第1の指示に基づいて変形処理された複数の図形と、当該第1の指示に関する変形情報が第1の表示態様で表示手段に表示され、更に、実行手段により第2の指示に基づいて変形処理された複数の図形と、第2の指示に関する変形情報とが、第1の表示態様とは異なる第2の表示態様で表示手段に表示される。従って、ユーザにより同種の変形処理が複数回指示された場合であっても、変形処理後の図形には各処理毎に異なる表示態様で表示されるので、変形処理後の図形を各処理毎に容易に区別して確認できる。
【0209】
請求項4に記載の発明によれば、請求項1〜3の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、指示手段によって、表示手段に表示された図形のうち所望の図形上に、変形処理に対応する所定のマークが付され、このマークに対応した変形処理を、当該図形に行うことが指示されるので、表示手段に表示されている所望の図形に、所定のマークを付することでそのマークに対応する変形処理が実行されて表示されることとなって、図形の変形処理を容易に行うことができる。
【0210】
請求項5に記載の発明によれば、所定のマークが、入力手段により表示手段に表示された図形上に入力されると、当該マークが判別手段によって判別されるとともに、実行手段により、判別されたマークにする変形処理が実行されるので、ユーザは、所望の変形処理に対応するマークを表示手段に表示された図形上に入力することによって、図形の変形処理を実行させることができることとなって、図形の変形を容易に行うことができる。
【0211】
請求項6に記載の発明によれば、図形の変形処理に対応する所定のマークが、表示手段に表示された図形上にペン入力されると、入力されたマークが判別手段によって判別され、実行手段により判別されたマークに対応する図形の変形処理が実行される。従って、表示手段に表示された図形に対する変形処理を煩わしい入力操作なしに容易に行うことができる。
【0212】
請求項7に記載の発明によれば、アイコン表示制御手段により所定の変形処理に対応するアイコンが表示手段に表示され、指示手段により、所望する図形の変形処理を示すアイコンが、図形にドラッグアンドドロップされることによって、図形に対する変形処理を指示することができるので、表示手段に表示された図形に対する変形処理を容易に行うことができる。
【0213】
請求項8に記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、指定手段によって、所定の図形変形処理が文章表示されたアイコンが指定され、アイコン表示制御手段によって該アイコンが表示手段に表示されるので、特定のアイコン、マーク等を知らなくても図形変形処理の内容がわかることとなって便利である。更に、指示手段によって、指定手段によりアイコンが指定されると、指定されたアイコンに対応する変形処理が指示されるので、図形変形処理を容易に行うことができる。
【0214】
請求項9に記載の発明によれば、請求項1〜8の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、図形関連情報表示制御手段によって、表示手段に表示された図形或いは変形情報に関する図形関連情報が表示手段に表示されるので、ユーザは、図形変形処理の際の目安にすることができ、特に、図形の学習において有益である。
【0215】
請求項10に記載の発明によれば、図形を指定して変形処理を指示するだけで所定の変形処理がなされた図形が表示手段に表示されることとなって、図形の変形処理を容易に実行することができる。
【0216】
請求項11に記載の発明によれば、図形を指定して変形処理を指示するだけで所定の変形処理がなされた図形が表示手段に表示されることとなって、図形の変形処理を容易に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における図形処理装置の構成を示すブロック図である。
【図2】図1の図形処理装置による図形処理画面の構成を説明するための表示例を示した図である。
【図3】図1の図形処理装置における、手書き入力記号の判別に応じた図形変形処理の動作を説明するためのフローチャートである。
【図4】図1の図形処理装置において、表示部に表示された二本の線分を平行にする変形処理の表示例を示す図である。
【図5】図1の図形処理装置において、表示部に表示された図形の二つの角部の角度を同じ大きさにする変形処理における表示例を示す図である。
【図6】図1の図形処理装置において、表示部に表示された二本の線分の長さを同一にする変形処理の表示例を示す図である。
【図7】図1の図形処理装置において、表示部に表示された図形の角部を直角にする図形変形処理の表示例を示す図である。
【図8】図1の図形処理装置において、表示部に表示された図形に、二つの角部の角度を同じ大きさにする変形処理が2回指示された場合の変形処理の表示例を示す図である。
【図9】図1の図形処理装置において、表示部に表示された図形の角部を連続的に変形表示させた際の表示例を示す図である。
【図10】図1の図形処理装置において、表示部に表示された図形の角部を直角にする図形変形処理の動作を説明するためのフローチャートである。
【図11】図1の図形処理装置において、表示部に表示された図形を、アイコンのドラッグアンドドロップにより変形表示させる変形処理の表示例を示す図である。
【図12】図1の図形処理装置において、二つの図形を接した状態に移動表示させる変形処理を説明するためのフローチャートである。
【図13】図1の図形処理装置において、表示部に表示された二つの図形を接した状態に移動表示させる変形処理の表示例を示す図である。
【図14】図1の図形処理装置において、表示部に図形定義を表示させる変形処理を説明するためのフローチャートである。
【図15】図1の図形処理装置において、表示部に図形定義を表示させて変形処理を行う際の表示例を示す図である。
【図16】図1の図形処理装置において、図形の定義・図形記号の意味の表示処理を説明するためのフローチャートである。
【図17】図1の図形処理装置において、図形の定義・図形記号の意味の表示処理を行う際の第1の具体例の表示例を示す図である。
【図18】図1の図形処理装置において、図形の定義・図形記号の意味の表示処理を行う際の第2の具体例の表示例を示す図である。
【図19】図1の図形処理装置において、図形の変形処理をユーザが設定する図形の変形処理を説明するためのフローチャートである。
【図20】図1の図形処理装置において、図形の変形処理をユーザが設定して実行させる図形の変形処理の表示例を示す図である。
【図21】図1の図形処理装置において、アイコンによる図形の描画と条件値の入力処理を説明するためのフローチャートである。
【図22】図1の図形処理装置において、アイコンによる図形の描画と条件値の入力処理の表示例である。
【図23】図1の図形処理装置において、表示された図形のポインティングデバイスによる変形処理を説明するためのフローチャートである。
【図24】図1の図形処理装置において、表示された図形のポインティングデバイスによる変形処理の表示例を示す図である。
【図25】図1の図形処理装置において、ベクトルの表示と変形処理のフローチャートを示す図である。
【図26】図1の図形処理装置において、ベクトルの表示と変形処理における表示例を示す図である。
【図27】図1の図形処理装置において、図形に関する変数を順次計算表示させる処理を説明するためのフローチャートである。
【図28】図1の図形処理装置において、図形に関する変数を順次計算表示させる処理における表示例を示すである。
【図29】図1の図形処理装置において、グラフの変形処理のフローチャートを示す図である。
【図30】図1の図形処理装置において、グラフを回転表示させる表示例を示す図である。
【図31】図1の図形処理装置において、グラフに対する法線を算出、表示させる変形処理の表示例を示す図である。
【図32】図1の図形処理装置において、変形処理と記号とを設定して、図形に順次変形処理を行う変形処理を説明するためのフローチャートである。
【図33】図1の図形処理装置において、変形処理と記号とを設定して、表示部に表示された図形に順次変形処理を実行させる変形処理における表示例を示す図である。
【図34】図1の図形処理装置において、図形の変形処理プログラムをユーザが作成して実行させる変形処理を説明するためのフローチャートである。
【図35】図1の図形処理装置において、図形の変形処理プログラムをユーザが作成して行う図形の変形処理の表示例を示す図である。
【図36】本発明の第2の実施の形態における図形処理装置の構成を示すブロック図である。
【図37】図36の図形処理装置において、紙面上に描かれた図形を図形処理装置に取り込む処理を示すフローチャートである。
【図38】図36の図形処理装置において、紙面上に描かれた図形を図形処理装置に取り込む方法の一の表示例を示す図である。
【図39】本発明の第3の実施の形態における図形情報提供システムの構成を示すブロック図である。
【図40】図39の図形情報提供システムにおける図形情報提供装置の構成を示すブロック図である。
【図41】本発明の第3の実施の形態において、図形処理装置(利用者端末)が図形情報提供装置から図形データを入手する処理を説明するためのフローチャートである。
【図42】本発明の第3の実施の形態において、図形処理装置(利用者端末)が図形情報提供装置から図形データを入手する処理における図形処理装置の表示部の表示例を示す図である。
【図43】本発明の第3の実施の形態において、図形処理装置(利用者端末)が図形情報提供装置から図形を含む学習課題のデータを入手する処理を説明するためのフローチャートである。
【図44】本発明の第3の実施の形態において、図形処理装置(利用者端末)が図形情報提供装置から図形を含む学習課題のデータを入手する処理における図形処理装置の表示部の表示例を示す図である。
【符号の説明】
1,201 CPU(指示手段、判別手段、実行手段、指定手段、表示制御手段、アイコン表示制御手段、図形関連情報表示制御手段)
2,202 表示駆動回路(表示手段)
3,203 表示部(表示手段)
4,204 入力部(指示手段、入力手段、指定手段)
5,205 RAM(実行手段)
8 タブレット(指示手段、入力手段、指定手段)
9 位置検出回路(指示手段、入力手段、指定手段)
10,210 伝送制御部
211 ライトペン(指示手段、入力手段)
100,200 図形処理装置
300 図形情報提供システム
310 図形情報提供装置
320 利用者端末(図形処理装置100)
Claims (11)
- 図形を表示する表示手段と、
前記表示手段に表示された図形のうち、所望の図形を指定するとともに、前記指定された図形に対し、所定の変形処理を指示するための指示手段と、
前記指示手段によって指示された変形処理を実行する実行手段と、
前記実行手段によって変形処理された図形と、該図形に施された変形処理を示す所定の変形情報とを前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備えることを特徴とする図形処理装置。 - 請求項1に記載の図形処理装置において、
前記指示手段は、前記表示手段に表示された図形のうち、所望する複数の図形を指定するとともに、前記指定された複数の図形に対し、図形相互の関係についての所定の変形処理を行うことを指示可能に構成され、
前記表示制御手段は、前記実行手段によって変形処理された複数の図形と、当該複数の図形についての図形相互の関係を示す変形情報を前記表示手段に表示するように構成されていることを特徴とする図形処理装置。 - 請求項2に記載の図形処理装置において、
前記指示手段により、複数の図形に対し、所定の変形処理を指示する第1の指示が行われ、更に、前記複数の図形とは異なる別の複数の図形に対して、前記所定の変形処理と同種の変形処理を指示する第2の指示が行われた場合に、
前記表示制御手段は、前記実行手段により前記第1の指示に基づいて変形処理された複数の図形と、当該第1の指示に関する変形情報を第1の表示態様で前記表示手段にさせ、更に、前記実行手段により前記第2の指示に基づいて変形処理された複数の図形と、前記第2の指示に関する変形情報とを、前記第1の表示態様とは異なる第2の表示態様で前記表示手段に表示させることを特徴とする図形処理装置。 - 請求項1〜3の何れか一項に記載の図形処理装置において、
前記指示手段は、前記表示手段に表示された図形のうち所望の図形上に、変形処理に対応する所定のマークが付されることに基づいて、前記図形に付された所定のマークに対応する図形の変形処理を、当該所定のマークが付された図形に対して行うことを指示するように構成されていることを特徴とする図形処理装置。 - 請求項4に記載の図形処理装置において、
前記指示手段は、所定のマークを前記表示手段に表示された図形上に入力する入力手段と、
前記入力手段によって入力されたマークを判別する判別手段と、を備えることを特徴とする図形処理装置。 - 請求項5に記載の図形処理装置において、前記入力手段は、ペン入力であることを特徴とする図形処理装置。
- 請求項4に記載の図形処理装置において、
前記表示制御手段は、所定の変形処理に対応するアイコンを前記表示手段に表示させるアイコン表示制御手段を備え、
前記指示手段は、前記アイコンが所望の図形にドラッグアンドドロップされることに基づいて当該アイコンに対応づけられた図形の変形処理を指示するように構成されていることを特徴とする図形処理装置。 - 請求項1又は2に記載の図形処理装置において、
図形に対する所定の変形処理内容が文章表示されたアイコンを指定する指定手段と、
前記アイコンを前記表示手段に表示させるアイコン表示制御手段と、を備え、前記指示手段は、前記アイコン表示制御手段により前記表示手段に表示されたアイコンが前記指定手段によって指定されることに基づいて、指定されたアイコンに対応する変形処理を指示するように構成されていることを特徴とする図形処理装置。 - 請求項1〜8の何れか一項に記載の図形処理装置において、
前記表示手段に表示された図形或いは変形情報に関する図形関連情報を前記表示手段に表示させる図形関連情報表示制御手段を備えることを特徴とする図形処理装置。 - 表示手段に表示された図形のうち、所望の図形を指定するとともに、前記指定された図形に対し、所定の変形処理を指示手段により指示するステップと、
前記指示手段によって指示された変形処理を実行手段により実行するステップと、
前記実行手段によって変形処理された図形と、該図形に施された変形処理を示す所定の変形情報とを、表示制御手段により前記表示手段に表示させるステップと、
を備えることを特徴とする図形処理方法。 - 表示手段を備えるコンピュータに、
前記表示手段に図形を表示させる機能と、
前記表示手段に表示された図形のうち、所望の図形を指定するとともに、前記指定された図形に対し、所定の変形処理を指示させる機能と、
指示された変形処理を実行させる機能と、
変形処理された図形と、該図形に施された変形処理を示す所定の変形情報とを前記表示手段に表示させる機能と、
を実行させるプログラム。
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