JP2009516293A

JP2009516293A - 三次元モデル内のグリップ操作可能なシャドウ

Info

Publication number: JP2009516293A
Application number: JP2008541157A
Authority: JP
Inventors: ジョアンナクック，; デフレイタスガルシア，ホセマデイラ
Original assignee: オートデスク，インコーポレイテッド
Priority date: 2005-11-18
Filing date: 2006-08-30
Publication date: 2009-04-16
Also published as: EP1958146A2; US9563980B2; US20070115275A1; EP1958146A4; WO2007061479A2; WO2007061479A3

Abstract

本発明の実施形態は、三次元モデル内のオブジェクトに達する光が投じるシャドウの位置と外観の操作方法を提供する。通常、シャドウの位置と外観は、遠隔光源の位置を用いて決定される。ユーザは、シャドウ有界領域内から１つの点を選択して初期位置から目的位置にドラッグする。いったん１つの点が選択されると、光源の位置はピボット点を中心として調整されてもよい。光源の調整位置は、３Ｄモデル内の目標地点の位置とピボット点の位置とに基づいて決定される。
【選択図】図６

Description

発明の分野

[0001]本発明は、全体としてコンピュータソフトウェアに関する。本発明は、特に、三次元モデル（３Ｄモデル）内で光源が投じるシャドウをユーザが修正できるようにするコンピュータ支援設計アプリケーションに関する。

関連技術の説明

[0002]現在、設計者または技術者が実世界の３Ｄオブジェクトのコンピュータモデルを生成できるコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）アプリケーションが利用可能である。このようなモデルは、実世界の３Ｄオブジェクトの視覚レンダリングを生成するためにしばしば用いられる。３Ｄモデルは、単一の小さいオブジェクトのモデル（たとえば、ティーポットのモデル）から建物、景観、道路などを含む複雑な建築プランのモデルまで様々である。

[0003]多くのＣＡＤアプリケーションが備える１つの共通機能は、ユーザが３Ｄモデル内部の光源を指定できることである。ＣＡＤアプリケーションは、３Ｄモデル内の光源の位置とオブジェクトの形状とに基づいて、３Ｄモデルにおけるシャドウの現実的な外観を作り出すように構成されていてもよい。たとえば、建物の３Ｄモデルは太陽の光を表す遠隔光源を含んでもよい。太陽光は、建物の設計の要素を際立たせるシャドウを生成するように使用されてもよく、建物から投じられるシャドウが特定の日時にどのように現れるかを表すように使用される必要は必ずしもない。すなわち、シャドウは、解析精度のためではなく、３Ｄモデル内のオブジェクトの画面表示を見た目に美しく提示するために使用されてもよい。

[0004]しかし、通常、遠隔光源は３Ｄモデル内のオブジェクトでない。すなわち、光源は直接操作される可能性のある３Ｄモデルに対して規定される空間に現れるオブジェクトでない。むしろ、遠隔光源は、遠隔光源からの光線が３Ｄモデル内に存在するオブジェクトを照明する方向を表すベクトルを使って規定されることが多い。その結果、これらのオブジェクトが投じるシャドウの外観と位置は、このベクトルから決定される。したがって、シャドウの外観と位置を変更するためには、ベクトルに対して規定されるデータを修正しなければならず、その場合、特定のシャドウへの影響を確認することができる。

[0005]この方法の１つの欠点は、遠隔光源の位置が変更された後で初めて与えられた修正の影響が明らかになることである。このため、ユーザは所望の効果を得る前にこのプロセスを何度も繰り返さざるをえないことがある。あるいは、ユーザは、別のソフトウェアツールを使って３Ｄモデル（たとえば、．ｊｐｇまたは．ｐｎｇファイル）から生成される画像を手動で修正してもよい。こうすると、ユーザは所望の外観を有するシャドウを本質的に「表現」することができる。しかし、ユーザが３Ｄモデル内のオブジェクトの位置と外観を変更する場合は、シャドウが画像に再度「表現」されなければならない。

[0006]さらに、３Ｄモデル内のオブジェクトが投じるシャドウの解析精度が場合によっては関連することもある。たとえば、温室に接する提案建造物の３Ｄモデルを構築する建築家を考えてみる。建築家は、提案建造物の位置と形状が、温室に容認し難いシャドウを投じるかどうかを判断したいと思うかもしれない。同様に、一部の自治体はある場所に建造物が投じてもよいシャドウを限定する土地利用条例を制定している（たとえば、公共の噴水は１日の一定時間日のあたる所になければならないことを規定している）。このような理由によって、一部のＣＡＤアプリケーションは、提案建造物が投じるシャドウが周辺の財産にどのような影響を与えるかを判断する「太陽調査」をユーザが実行する機能を含む。シャドウの外観と位置は、３Ｄモデルで規定されているような太陽の位置と、建造物の地理的な位置とから判断されてもよい。しかし、この方法の１つの欠点は、ユーザが物理的にありえない光源の位置をうっかり指定する可能性があることである。

[0007]したがって、この技術では、３Ｄモデルのパラメータを与えられた場合に３Ｄモデルのシャドウを操作し、得られるシャドウの形状が妥当であるかどうかを示す、より効果的な手法が要望されている。

発明の概要

[0008]本発明の実施形態は、特に、３Ｄモデルに含まれるオブジェクトが投じるシャドウの外観と位置を操作する方法、コンピュータ可読媒体、および装置を提供する。一実施形態において、ユーザはまずシャドウ編集モードを有効化する。いったん有効化されると、ユーザは、選択されたグリップ点におけるシャドウを捉え、シャドウを所望位置にドラッグし、シャドウグリップ点を解放することによってシャドウの外観と位置を修正してもよい。

[0009]本発明の一実施形態は、３Ｄモデル内の三次元（３Ｄ）オブジェクトを照明する光源が投じるシャドウの外観を操作する方法を提供する。この方法は、一般に、シャドウの有界領域内部から選択されるシャドウグリップ点の指示を受けるステップを含む。シャドウグリップ点は３Ｄモデル内の第１の幾何学的位置に対応する。この方法は、一般に、ピボット点を決定するステップ、および、シャドウグリップ点のドラッグに応じて、ピボット点およびシャドウグリップ点の位置に合わせて遠隔光源の位置を調整するステップをさらに含む。シャドウグリップ点がドラッグされている間、シャドウの有界領域の外観は視覚ディスプレイ上でレンダリングされてもよい。所望の外観のシャドウが得られたら、遠隔光源の位置を、シャドウグリップ点に対して選択された目的位置に基づいて更新してもよい。ここで目的位置は３Ｄモデル内の第２の幾何学的位置に対応する。

[0010]遠隔光源は３Ｄモデル内の多くのオブジェクトを照明してもよいので、このような各オブジェクトに対するシャドウの有界領域の外観は目的位置が選択された後でレンダリングされてもよい。特定の実施形態において、遠隔光源は３Ｄモデル内で３Ｄオブジェクトを照明する太陽からの光を描写する３Ｄモデルを提供する。一部のシャドウの位置は太陽が物理的にはありえない位置にあることを必要とするはずなので、３Ｄモデルを構築するユーザは特定シャドウの外観に必要な太陽の位置が物理的にありうるかどうかの指示を提示されてもよい。

[0011]一般に、シャドウグリップ点の現在位置とピボット点は、遠隔光源の位置の計算に使用される。また、遠隔光源は、遠隔光源から放射される光線が３Ｄオブジェクトを照明する方向を規定するベクトルを用いて表わされてもよい。さらに、ユーザはマウスカーソルを移動することによって３Ｄモデルと対話してもよく、一実施形態において、このようなマウスの移動は二次元の作業面におけるシャドウグリップ点の移動に変換される。

[0012]本発明の実施形態をより詳細に理解できるように、簡単に要約された本発明のより詳細な説明が添付図面を参照して行なわれる。しかし、これらの図面は、本発明の典型的な実施形態を示すものであり、本発明は他の同等に有効な実施形態を認めることができるので本発明の範囲を限定するものではない。

好ましい実施形態の詳細説明

[0020]図１は、３Ｄモデルの光源が投じるシャドウを操作するＣＡＤ環境例１００を示すブロック図である。一実施形態において、環境１００によって提供されるコンポーネントは、たとえば、デスクトップコンピュータ、サーバコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータなど、既存のコンピュータシステムで実行するコンピュータソフトウェアアプリケーションを含む。しかし、本明細書に記載されるＣＡＤアプリケーションの機能は、現存するコンピュータ環境に限定されず、入手可能な新しいコンピュータシステムを利用するように構成されてもよい。

[0021]さらに、図１に示されるソフトウェアコンポーネントは、ローカルエリアネットワークまたはインターネットなどの異種の広帯域ネットワークを含むコンピュータネットワーク上で通信する分散システムで動作していてもよい。たとえば、グラフィカルユーザインタフェース１１０は、ネットワークサーバコンピュータ上に常駐するＣＡＤアプリケーション１０５およびデータベース１３０と通信するクライアントコンピュータシステム上で実行するソフトウェアプログラムを含んでもよい。また、分散ネットワークは、クライアント・サーバトポロジを使って動作してもよく、ピアツーピア方式で動作してもよい。

[0022]図に示されるように、ＣＡＤ環境１００は、ＣＡＤアプリケーションプログラム１０５、３Ｄモデルディスプレイ１２０と３Ｄモデル構築インタフェース１２５を含むグラフィカルユーザインタフェース１１０、ユーザ入力装置１１５、ディスプレイ装置１１５、および３Ｄモデルの幾何学データ１３０を含むがこれらに限定されない。一実施形態において、ＣＡＤアプリケーション１０５は、３Ｄモデルを生成するように構成されたコンピュータプログラムである。好ましくは、ＡｕｔｏＣＡＤ（登録商標）アプリケーションプログラムおよびＡｕｔｏＤｅｓｋ，Ｉｎｃ．から入手可能な関連ユーティリティが使用されてもよい。ＣＡＤアプリケーション１０５によって生成される３Ｄモデルは、３Ｄモデルによって表わされる実際の建造物の配置、特性、外観、および形状を含む。

[0023]グラフィカルユーザインタフェース１１０は、ユーザによる３Ｄモデルの構築が可能なＧＵＩ要素を備えてもよい。したがって、３つの３Ｄオブジェクトの描画または付加、光源の付加、およびシャドウグリップ点操作などのユーザ動作はすべて、モデル構築ツール１２５を使って実行されてもよい。ユーザがグラフィカルユーザインタフェース１１０を介してモデルと対話するとき、３Ｄモデルディスプレイ１２０はディスプレイ装置１４５にモデルを視覚表示する。視覚表示の生成に使用される幾何学的データは、データベース１３０に格納されてもよい。さらに、データベース１３０に格納されたデータは、３Ｄモデルに関係する別の技術計算用の入力として使用されてもよい。ユーザは、入力装置１１５によって３Ｄモデル構築インタフェース１２５と対話することができる。通常、ユーザ入力装置１１５は、マウスポインティング装置およびキーボードを含む。ただし、本発明の実施形態は、別のインタフェースツールが利用できるように構成されてもよい。

[0024]図２は、本発明の一実施形態による、３Ｄモデル内のシャドウの外観と位置を修正する方法２００を示すフローチャートである。方法２００はユーザがＣＡＤアプリケーション１０５と対話することによって実行されてもよい。ステップ２１０において、ユーザはシャドウドラッグモードを有効化する。たとえば、モデル構築ツール１２５は、シャドウドラッグモードを有効化するために使用されるトグルボタンを含んでもよい。シャドウドラッグモードが有効化されると、ディスプレイ領域１２０内のユーザ対話は、シャドウを選択して所望位置にドラッグするコマンドと解釈できる。シャドウグリップ点が選択されると、ステップ２２０において、ユーザはシャドウを所望位置にドラッグする。ステップ２２０において実行されるより具体的な操作が、図９を参照して以下にさらに説明される。所望の位置と外観を有するようにシャドウを操作した後、ステップ２３０においてシャドウドラッグモードは無効化されてもよい。

[0025]図３および図４は、ユーザが方法２００に関して記載されたステップに従って遠隔光源が投じるシャドウの位置の移動「前」および「後」の３Ｄモデル３０５の描写を示す。まず、図３は、初期位置にあるシャドウを含む３Ｄモデルのビュー３００を示す。例として、ビュー３００は、ＣＡＤアプリケーション１０５によって生成されるレンダリングとして表示される。ビュー３００に表示される３Ｄモデルはモデルディスプレイ領域３０５、光源特性３０４、および３Ｄモデル構築ツール１２５を含む。マウスカーソル３５０は、オブジェクト３２０が投じるシャドウ３２５に接するグリップ点３６０のすぐ隣に示される。図に示されるように、シャドウ３２５は地面を横断し、壁３１０に沿って続く。さらに、オブジェクト３３０、オブジェクト３４０、および壁３１０は、シャドウ３３５、３４５、および３１５をそれぞれ投じる。ユーザは遠隔光源が投じるシャドウを移動したいとき、まずシャドウドラッグモードを有効化し（方法２００のステップ２１０）、一つの点を、マウスボタンのクリック等により「掴む」ためのシャドウグリップ点に選択する。掴まれた位置は、初期位置（たとえば、グリップ点３６０）を定める。それに応じて、ＣＡＤアプリケーション１０５は、ベクトル３５５とピボット点３６５の指示を計算して表示するように構成されていてもよい。

[0026]遠隔光源から放射される光線のすべては、互いに平行に３Ｄモデル内のオブジェクトに達する。一実施形態において、ピボット点３６５は、シャドウグリップ点３６０から遠隔光源の方向に３Ｄモデル内に存在する固体オブジェクト（たとえば、オブジェクト３２０）と交差するまで横断することによって決定される。あるいは、初期点と遠隔光源は直線状になるので直線上のどの点がピボット点３６５として使用されてもよい。したがって、ＣＡＤアプリケーション１０５が１つの交差する固体オブジェクトを認識できない場合は、シャドウグリップ点３６０からのデフォルト距離がピボット点３６５を定めるために使用されてもよい。

[0027]どのように決定されるにしろ、いったんシャドウグリップ点３６０およびピボット点３６５が決定されると、マウスカーソル３５０の移動は３Ｄモデル内のシャドウグリップ点の移動に変換されてもよい。一実施形態において、マウスの移動は、３Ｄモデル内の二次元作業面内のシャドウグリップをドラッグするように変換される。たとえば、作業面は３Ｄモデル内の固体表面の正面を表わしてもよい。ユーザがマウスボタンをクリックしてシャドウを捉える（たとえば、シャドウグリップ点３６０を選択する）とき、マウスカーソルの移動は二次元作業面を使ったモデル内の移動に変換されてもよい。たとえば、建物の正面は地面に垂直な作業面を表わしてもよい。この作業面内のマウスの移動は上下および左右の移動に変換される。建物の屋根と地面は様々な作業面を表す。また、地面の作業面における移動は、左右にも変換されるが、上下には変換されず、作業面の出入りの移動（すなわち、深さを表す移動）に変換される。

[0028]一実施形態において、シャドウグリップ点の移動は所定作業面内の移動に限定されてもよい。あるいは、３Ｄモデル内で、ユーザがシャドウグリップ点を１つの面から別の面にドラッグするとき作業面が切り替わってもよい。このような切り替わりによって、シャドウグリップ点が移動される二次元平面が変化する。たとえば、ユーザが建物の前面（すなわち、地面に垂直な作業面）に投じられたシャドウからシャドウグリップ点を３Ｄモデル内の固い地面を表す位置にドラッグする場合、マウスの移動を変換するために使用される作業面は地面の作業面に切り替えられてもよい。ユーザによってはある選択肢が他の選択肢よりも直感的に分りやすくてもよい。したがって、場合によっては、ユーザがシャドウグリップ点をドラッグするときに作業面が変化するかどうかはユーザの好みの問題として設定されてもよい。

[0029]図３および４に戻ると、初期のシャドウグリップ点３６０は壁３１０上に示されている。したがって、このシャドウグリップ点３６０を移動するために使用される作業面は、壁３１０を含む、地面に垂直な垂直平面であってもよい。ピボット点３６５は、シャドウグリップ点３６０がマウスカーソル３５０を移動するユーザによってドラッグされるとき遠隔光源の位置を枢動するために使用される。特に、ユーザがシャドウグリップ点３６０を移動するとき、ピボット点３６５は静止したままであり、シャドウグリップ点３６０とピボット点３６５の両方の位置は遠隔光源の対応する位置を計算するために使用される。ＣＡＤアプリケーション１０５は、ピボット点３６５の位置とシャドウグリップ点３６０の位置とに基づいて、遠隔光源の位置を表すベクトルを計算するように構成されてもよい。このようなベクトルのデータ値は、遠隔光特性ボックス３０４に表示されてもよい。

[0030]図４は、シャドウグリップ点３６０を初期位置から目的位置３６０’にドラッグした結果得られた３Ｄモデル３０５の画面表示の変化を示す。例として、シャドウグリップ点は目的位置３６０’にあることが示される。同時に、シャドウ３２５を規定する有界領域の位置と外観は変化している。特に、シャドウ３２５’は、目的位置３６０’とピボット点３６５から外挿されたベクトルに位置する遠隔光源から投じられたシャドウを表す。さらに、シャドウ３３５’、３４５’、および３１５’は、遠隔光源に関して新たな位置に適応してやはり移動している。他の実施形態において、遠隔光源はモデル内で選択された一定のオブジェクトのシャドウを投じてもよい。こうすると、ユーザは、３Ｄモデル３０５内の他のシャドウを分散せずに単一のオブジェクト（たとえば、オブジェクト３２０）のシャドウの外観を変更できることになる。いったん更新されると、遠隔光源特性３０４は、モデルに対する遠隔光源の位置を反映した新たなモデルデータ１３０を表示する。

[0031]図５は、本発明の一実施形態による、遠隔光源に関する特性の画面表示５００を示す。この実施例において、遠隔光源特性５１０は、名称、状態、光源がシャドウを投じているかどうかの指示、色および強度の情報など、光源の一般的特性を規定する。さらに、表示される特性は、特に、遠隔光源の位置を指定する幾何学的特性５２０を含む。図示されるように、幾何学的特性５２０は光源ベクトル５３０で指定される。ベクトルは、遠隔光源の位置を記述する要素５４０ｘ、ｙ、およびｚを含む。

[0032]図６〜８は、本発明の一実施形態による、太陽である遠隔光源が投じる３Ｄモデル内のシャドウの様々な位置を示す３Ｄモデルの画面表示を示す。まず、図６は、ＣＡＤアプリケーション１０５のビュー６００を示す。ビュー６００は３Ｄモデルを表示するディスプレイ領域６０５を含む。また、ビュー６００は、遠隔光源特性ボックス６０４とモデル構築インタフェース１２５を含む。図に示されるように、シャドウ６２０は遠隔光源６５０によってオブジェクト６１０から投じられ、遠隔光源６５０は特定の日付６３３と時刻６３６における太陽の光を表す。スライダバー６３０は、シャドウ６２０の位置と合致する日付６３３と時刻６３６を示す。マウスカーソル３５０は、シャドウグリップ点６２５に隣接する初期位置に置かれる。シャドウ６２０は、固い地面を表す領域に沿ってオブジェクト６１０から延びる。一実施形態において、いったん初期位置６２５が選択されると、ＣＡＤアプリケーション１０５は光線ライン６４０を表示するように構成されてもよく、光線ライン６４０は選択された点６２５と光源６５０の位置とによって規定されるベクトルに沿って延びる。さらに、ピボット点６４５は遠隔光源からの光線がオブジェクト６１０をかすめるベクトル上の点を表す。ユーザがマウスカーソル３５０を移動してグリップ点６２５を初期位置からドラッグするときピボット点６４５は静止したままであり、グリップ点６２５とピボット点６４５はいずれも遠隔光源６５０の位置を計算するために使用される。また、日付６３３と時刻６３６は、遠隔光源６５０の位置に対する適正な日時を表すように更新されてもよい。

[0033]図７は、図６に示された３Ｄモデル６０５のシャドウグリップ点６２５が目的位置６２５’にドラッグされた後のビュー７００を示す。同時に、光線ライン６４０は、遠隔光源６５０の新たな位置を示すように調整されている。さらに、日付６３３と時刻６３６は、太陽が３Ｄモデル内の光源６５０’の新たな位置に基づいて、シャドウ６２０’を投じる日時に合致するように変わっている。いったんユーザが目的位置６２５’でグリップ点を解放すると、光線ライン６４０はディスプレイ６０５から除去されてもよく、モデルデータ１３０は遠隔光源６５０’の位置に基づいて更新されてもよい。一実施形態において、ユーザは、シャドウ６２０’が実際には現れえないような位置にシャドウグリップ点６２５をドラッグしてもよい。ユーザの好みに応じて、ＣＡＤアプリケーションはこの状況に様々な方法で対応するように構成されてもよい。たとえば、インタフェースは、ありえない構成となる位置にユーザがグリップ点６２５をドラッグすることを阻止してもよく、シャドウグリップ点がドラッグされる領域の境界を表示してもよく、所望位置が物理的にありえないことを示す視覚フィードバックを施してもよい。図８のビュー８００のディスプレイはこの３つ目の提案を示す。すなわち、ビュー８００は、位置が正しくないことを示すバツ印が入った円８１０をマウスカーソル３５０とともに示す。

[0034]図９は、本発明の一実施形態による、シャドウグリップ点を使って３Ｄモデル内のオブジェクトが投じるシャドウを初期位置から所望位置にドラッグする方法を示す。方法９００は、ユーザが実行する動作（欄９０２）、システム応答（欄９０６）、ユーザインタフェースディスプレイの変更（欄９０４）、およびアクセス、保存、または更新される可能性のあるデータ（欄９０８）を含む。一実施形態において、方法は、ユーザがシャドウドラッグモードを有効化するステップ９１０で始まる。前述されたように、モデル構築ツール１２５はシャドウドラッグモードを有効化するために使用されるトグルボタンを含んでもよい。いったん有効化されると、ディスプレイ領域６０５内で行われるマウスの移動は、シャドウグリップ点を選択して指定されたシャドウを所望位置に移動するコマンドと解釈されてもよい。

[0035]ステップ９１２において、ＣＡＤアプリケーション１０５は、現行のＣＡＤモデル用として存在する遠隔光源のリストをユーザに提示してもよい。たとえば、所望の外観を得るために、ユーザは複数の遠隔光源を確保していてもよい。そのような場合、ユーザは操作対象として特定の遠隔光源を選択してもよい。ステップ９１４において、選択された光源に関連する設定値はモデルデータ１３０（たとえば、一般的な設定値５１０と幾何学的設定値５２０）から取り込まれる。ステップ９１６において、ユーザインタフェース１１０は、シャドウドラッグモードがアクティブであるという視覚指示を提供するためにマウスカーソルの外観を変更する。たとえば、図３、４および６〜８は、「指マーク」アイコンを使ったマウスカーソル３５０を示す。さらに、３Ｄモデルディスプレイ１２０は、ステップ９１２において選択された遠隔光源に起因しないシャドウを排除するためにレンダリングされてもよい。

[0036]ステップ９１８において、ユーザは３Ｄモデル用に形成されたディスプレイ領域内でマウスカーソル３５０を移動する。そうする間に、ステップ９２０において、ＣＡＤアプリケーション１０５は、正面、すなわちマウスカーソル３５０が置かれる作業面を決定するように構成されてもよい。たとえば、図３および図４に示されるように、マウスカーソルは、壁３１０によって画成される作業面を越えて、固い地面を表す作業面へ移動してもよい。そうする間に、ＣＡＤアプリケーション１０５は、作業面が現在有効化されているという指示を表示するように構成されていてもよい。たとえば、ステップ９２２において、ユーザモデルディスプレイ１２０は、マウスが現在どの作業面を移動しているかを示すためにマウスカーソル３５０の外観を更新してもよい。あるいは、現在の作業面の境界が強調表示されてもよい。

[0037]ステップ９２４において、ユーザはシャドウグリップ点を選択することによって特定シャドウを捉える。一実施形態において、所定のシャドウを規定する有界領域内の任意の点がユーザによって「捉えられ」てもよい。ユーザは、マウスボタンを押したままでシャドウグリップ点の選択肢を表示してもよい。ステップ９２６において、いったんシャドウグリップ点が選択されると、ＣＡＤアプリケーション１０５は、ユーザによって指定されたシャドウドラッグ設定値を取り込むか表示するように構成されてもよい。ユーザによって指定され構成されることには、たとえば、動的な作業面の切替えが有効であるか有効化されているか、あるいは選択されたグリップ点からの光線の描写をピボット点およびピボット点を越えて表示するかどうかが含まれる。

[0038]前述のオプションから、ＣＡＤアプリケーションは、ステップ９２８において、表示する適正な視覚効果を生成する。ステップ９３０において、ユーザインタフェースは、シャドウグリップ点からピボット点までをたどる光線ラインを表示してもよい。光線ライン（たとえば、光線ライン６４０）は遠隔光源の位置を表示する。ステップ９３２において、ユーザは、マウスカーソル３５０を移動することによって３Ｄモデル内でシャドウグリップ点を所望位置にドラッグする。マウスカーソル３５０がドラッグされている間、ＣＡＤアプリケーション１０５は、ボックス９３０〜９３８に示されたステップを実行してもよい。前述されたように、シャドウグリップ点の位置の変化に応じて、ＣＡＤアプリケーション１０５は、ピボット点に対するマウスカーソル３５０の位置に基づいて、遠隔光源の位置を修正し３Ｄモデル内のシャドウの外観を更新する。さらに、ステップ９３４において、遠隔光源が太陽からの光を表す場合、ＣＡＤアプリケーション１０５は、シャドウグリップ点の所望位置を確認してユーザがシャドウグリップ点を有効範囲外の位置に移動しているかどうかを判断してもよい。

[0039]ステップ９３６において、ＣＡＤアプリケーションは、初期のグリップ点位置に関連する作業面にマウスカーソルの移動を変換してもよい。あるいは、ＣＡＤアプリケーション１０５が動的な作業面の切替えを行う場合、シャドウグリップ点が３Ｄモデル内でドラッグされるときに作業面（すなわち、マウスカーソル３５０の移動を変換するために使用される平面）は変更されてもよい。ステップ９３８において、ＣＡＤアプリケーション１０５は、マウスカーソルの外観を更新してもよい。例えば、マウスカーソル３５０の外観はシャドウをドラッグできることを示すために変化してもよい。（たとえば、マウスカーソル３５０を示す指マークアイコンを「閉じる」ことによって）。いったんユーザがシャドウグリップ点を所望位置に移動すると、ユーザはステップ９４０においてマウスボタンを解放する。それに応じて、ＣＡＤアプリケーション１０５は遠隔光の特性を更新して３Ｄモデル内のシャドウグリップ点の最終位置を表す。ステップ９４２において、前述の設定値は３Ｄモデルデータ１３０内に保存されてもよい。３Ｄモデル内のシャドウの外観を調整した後、ユーザはステップ９４４においてシャドウドラッグモードを無効化してもよい。
［結論］

[0040]本発明の実施形態は、３Ｄモデル内のオブジェクトが投じるシャドウの位置と外観の操作方法を提供する。通常、シャドウの位置と外観は、太陽などの遠隔光源の位置に基づく。遠隔光源は実際には３Ｄモデル内のオブジェクトでないため、光源は、通常、その位置を規定する幾何学的パラメータを修正することによって操作される。すなわち、現在のＣＡＤアプリケーションでは、ユーザはシャドウの場所と位置を修正するために遠隔光源の位置を修正する必要がある。本発明の実施形態は、ユーザがシャドウの位置を直接修正できるＣＡＤアプリケーションを提供することによってこの制約を解決する。

[0041]ユーザは、光源の位置を繰り返して変更するのではなく３Ｄモデル内のオブジェクトが投じるシャドウと対話する。こうして、ユーザは、所望の効果、つまり一定の外観を有するシャドウを簡便に得ることができる。ユーザは、シャドウ上の１つの点（すなわち、シャドウグリップ点）を選択し、これを初期位置から所望の目的位置にドラッグしてシャドウを直接修正するだけである。シャドウグリップ点の位置を変えると、遠隔光源の新たな位置がピボット点の位置とシャドウグリップ点を使って計算される。

[0042]さらに、本明細書に記載された実施形態は、遠隔光源の位置を修正するために使用されるが、本発明の別の実施形態は、３Ｄモデル内に存在する投光オブジェクト（たとえば、スポットライト）が投じるシャドウの外観を修正するために使用されてもよい。このようなシャドウの位置と外観は、前述された手法を使ってシャドウグリップ点を選択しドラッグすることによって操作されてもよい。このような場合、ピボット点は、投光オブジェクトとシャドウグリップ点の中間点を使って定められてもよい。さらに、いったんシャドウが所望位置にドラッグされると、３Ｄモデル内のオブジェクトの位置はそれに応じて更新されてもよい。

[0043]上記は本発明の実施形態を対象としているが、本発明の基本範囲から逸脱することなく本発明の他の実施形態が考案される可能性があり、本発明の範囲は以下に記載の特許請求の範囲によって決定される。

本発明の一実施形態による、ＣＡＤアプリケーションのコンポーネントを示すブロック図である。本発明の一実施形態による、初期位置にあるシャドウを表示する３Ｄモデルを示す。本発明の一実施形態による、目的位置にあるシャドウを表示する３Ｄモデルを示す。本発明の一実施形態による、３Ｄモデル内のシャドウの外観と位置の変更方法を示すフローチャートである。本発明の一実施形態による、光源特性の表示を示す。本発明の一実施形態による、太陽である遠隔光源が投じる３Ｄモデル内のシャドウの様々な位置を示す画面表示を示す。本発明の一実施形態による、太陽である遠隔光源が投じる３Ｄモデル内のシャドウの様々な位置を示す画面表示を示す。本発明の一実施形態による、太陽である遠隔光源が投じる３Ｄモデル内のシャドウの様々な位置を示す画面表示を示す。本発明の一実施形態による、３Ｄモデルのオブジェクトが投じるシャドウの操作方法を示す。

Claims

三次元（３Ｄ）モデル内で光源が投じるオブジェクトのシャドウを操作する方法であって、
シャドウグリップ点の初期位置の指示を受けるステップであって、前記初期位置が前記３Ｄモデルのシャドウ有界領域内で定められる、ステップと、
ピボット点を決定するステップと、
前記シャドウグリップ点の目的位置の指示を受けるステップと、
前記シャドウグリップ点の前記目的位置に合わせて前記光源の位置を、前記ピボット点を中心として調整するステップと、
調整された前記光源の位置に基づいて前記シャドウ有界領域を修正するステップと、
を備える方法。
前記光源からの光が前記３Ｄモデル内の日光を表す、請求項１に記載の方法。
前記３Ｄモデルを構築するユーザが、前記光源が前記シャドウグリップ点の前記目的位置においてシャドウを投じることができるかどうかの指示を提示される、請求項２に記載の方法。
前記シャドウグリップ点の前記目的位置と前記ピボット点の位置とを使用して、前記光源の前記調整された位置が計算される、請求項１に記載の方法。
前記光源が、該光源から放射される光線が前記オブジェクトに達する方向を規定するベクトルによって表わされる、請求項１に記載の方法。
前記シャドウグリップ点の前記目的位置がマウスカーソルの移動から得られ、前記マウスカーソルの前記移動が二次元作業面内の移動に変換される、請求項１に記載の方法。
前記マウスカーソルの移動に関連する前記作業面が、第１の作業面から第２の作業面に変化する、請求項６に記載の方法。
前記シャドウグリップ点の初期位置の指示を受けるステップの後に、前記シャドウグリップ点から前記ピボット点を通って延びる光線を表示するステップをさらに備える、請求項１に記載の方法。
命令を含むコンピュータ可読媒体であって、前記命令は、その実行時に、光源が投じる三次元（３Ｄ）モデル内のオブジェクトのシャドウをプロセッサが操作できるようにする命令であり、
前記命令は、
シャドウグリップ点の初期位置の指示を受けるステップであって、前記初期位置が３Ｄモデルのシャドウ有界領域内で定められる、ステップと、
ピボット点を決定するステップと、
前記シャドウグリップ点の目的位置の指示を受けるステップと、
前記シャドウグリップ点の前記目的位置に合わせて前記光源の位置を、前記ピボット点を中心として調整するステップと、
調整された前記光源の位置に基づいて前記シャドウ有界領域を修正するステップと、
を前記プロセッサに実行させることによって、前記３Ｄモデル内のオブジェクトのシャドウを前記プロセッサが操作できるようにする、コンピュータ可読媒体。
前記光源からの光が前記３Ｄモデル内の日光を表す、請求項９に記載のコンピュータ可読媒体。
前記３Ｄモデルを構築するユーザが、前記光源が前記シャドウグリップ点の前記目的位置においてシャドウを投じることができるかどうかの指示を提示される、請求項１０に記載のコンピュータ可読媒体。
前記シャドウグリップ点の前記目的位置と前記ピボット点の位置とを使用して、前記光源の前記調整された位置が計算される、請求項９に記載のコンピュータ可読媒体。
前記光源が、該光源から放射される光線が前記オブジェクトに達する方向を規定するベクトルによって表わされる、請求項９に記載のコンピュータ可読媒体。
前記シャドウグリップ点の前記目的位置がマウスカーソルの移動から得られ、前記マウスカーソルの前記移動が二次元作業面内の移動に変換される、請求項９に記載のコンピュータ可読媒体。
前記マウスカーソルの移動に関連する前記作業面が、第１の作業面から第２の作業面に変化する、請求項１４に記載のコンピュータ可読媒体。
前記実行されるステップは、前記シャドウグリップ点の初期位置の指示を受けるステップの後に、前記シャドウグリップ点から前記ピボット点を通って延びる光線を表示するステップをさらに備える、請求項９に記載のコンピュータ可読媒体。
プロセッサとメモリとを備えるコンピュータ装置であって、
前記メモリが、命令を含むアプリケーションを格納するように構成され、
前記命令は、その実行時に、光源が投じる三次元（３Ｄ）モデル内のオブジェクトのシャドウをプロセッサが操作できるようにする命令であり、
前記命令は、
シャドウグリップ点の初期位置の指示を受けるステップであって、前記初期位置が３Ｄモデルのシャドウ有界領域内で定められる、ステップと、
ピボット点を決定するステップと、
前記シャドウグリップ点の目的位置の指示を受けるステップと、
前記シャドウグリップ点の前記目的位置に合わせて前記光源の位置を、前記ピボット点を中心として調整するステップと、
調整された前記光源の位置に基づいて前記シャドウ有界領域を修正するステップと、
を前記プロセッサに実行させることによって、前記３Ｄモデル内のオブジェクトのシャドウを前記プロセッサが操作できるようにする、コンピュータ装置。
前記光源からの光が前記３Ｄモデル内の日光を表す、請求項１７に記載のコンピュータ装置。
前記３Ｄモデルを構築するユーザが、前記光源が前記シャドウグリップ点の前記目的位置においてシャドウを投じることができるかどうかの指示を提示される、請求項１８に記載のコンピュータ装置。
前記シャドウグリップ点の前記目的位置と前記ピボット点の位置とを使用して、前記光源の前記調整された位置が計算される、請求項１７に記載のコンピュータ装置。
前記光源が該光源から放射される光線が前記オブジェクトに達する方向を規定するベクトルによって表わされる、請求項１７に記載のコンピュータ装置。
前記シャドウグリップ点の前記目的位置がマウスカーソルの移動から得られ、前記マウスカーソルの前記移動が二次元作業面内の移動に変換される、請求項１７に記載のコンピュータ装置。
前記マウスカーソルの移動に関連する前記作業面が、第１の作業面から第２の作業面に変化する、請求項２２に記載のコンピュータ装置。
前記実行されるステップは、前記シャドウグリップ点の初期位置の指示を受けるステップの後に、前記シャドウグリップ点から前記ピボット点を通って延びる光線を表示するステップをさらに備える、請求項１７に記載のコンピュータ装置。