JP2017126240A

JP2017126240A - ３次元モデル表示システムおよび表示方法

Info

Publication number: JP2017126240A
Application number: JP2016005799A
Authority: JP
Inventors: 良純福原; Yoshizumi Fukuhara; 博之照沼; Hiroyuki Terunuma; 通明黒崎; Michiaki Kurosaki; 勉田中舘; Tsutomu Tanakadate
Original assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Current assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Priority date: 2016-01-15
Filing date: 2016-01-15
Publication date: 2017-07-20

Abstract

【課題】３次元モデル上で選択した位置をより容易に確認することができ、作業効率の低下を抑制することができる３次元モデル表示システムおよび表示方法を提供する。
【解決手段】表示装置に３次元モデル２００を異なる方向から見た状態をそれぞれ表示する複数の表示領域２１〜２４を有する３次元モデル表示画面２０を表示させる。複数の表示領域２１〜２４のうちの１つの表示領域への操作指令に基づいて３次元モデル２００を操作するのと同時に他の少なくとも１つの表示領域に表示された３次元モデル２００を操作する。
【選択図】図２

Description

本発明は、３次元モデルを表示する３次元モデル表示システムおよび表示方法に関する。

３次元モデルの表示に関する技術として、例えば、特許文献１（特開２００３−５０８３３号公報）には、複数の図形要素からなる立体図形を３次元グラフィックスで表示する表示手段と、表示手段における立体図形に対する操作を入力するための入力手段とを有する図形処理装置であって、第１の図形要素と第２の図形要素が入力手段により選択されたときに、選択された第１の図形要素と第２の図形要素の幾何情報を記憶する幾何情報記憶手段と、第１の図形要素の幾何情報に基づき第１の図形要素の投影基準を定める手段と、第２の図形情報の幾何情報に基づき第２の図形要素の投影基準を定める手段と、表示手段に表示されている図形の視線方向を記憶する視線方向記憶手段と、視線方向と、第１の図形要素の投影基準と、第２の図形情報の投影基準とに基づき、図形要素を投影する投影面を決定する決定手段と、投影面に、第１の図形要素と第２の図形要素とを投影する投影手段と、投影面に投影された図形要素に基づき、第１の図形要素と第２の図形要素との間の距離を演算する演算手段とを有することを特徴とする図形処理装置が開示されている。

特開２００３−５０８３３号公報

ところで、上記従来技術のようにモニタ等の表示装置に表示した３次元モデルに関して種々の値を測定する際には、３次元モデルにおける測定対象点を表示装置上で選択し測定条件の１つとして設定する必要がある。しかしながら、３次元モデル上で選択した点が意図した位置であるかどうかは３次元モデルを回転させて様々な方向から確認する必要があり、作業効率が低下してしまうという問題がある。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、３次元モデル上で選択した位置をより容易に確認することができ、作業効率の低下を抑制することができる３次元モデル表示システムおよび表示方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は表示装置に３次元モデルを異なる方向から見た状態をそれぞれ表示する複数の表示領域を有する表示画面を表示させ、前記複数の表示領域のうちの１つの表示領域への操作指令に基づいて３次元モデルを操作するのと同時に他の少なくとも１つの表示領域に表示された３次元モデルを操作する制御装置を備えたものとする。

３次元モデル上で選択した位置をより容易に確認することができ、作業効率の低下を抑制することができる。

本実施の形態に係る３次元モデル表示システムの全体構成を示す機能ブロック図である。表示装置に表示される３次元モデル表示画面を模式的に示す図である。３次元モデル表示画面に表示される表示領域と３次元モデルとの位置関係を説明する図である。３次元モデル表示システムにおける表示処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図１は、本実施の形態に係る３次元モデル表示システムの全体構成を示す機能ブロック図である。

図１において、３次元モデル表示システム１００は、制御装置１、表示装置２、操作装置３、及び記憶装置４により概略構成されている。

記憶装置４は、表示装置２への表示対象となる３次元モデル２００（後述）の情報が記憶されている３次元モデル記憶部４１と、距離演算処理の処理結果を記憶する演算結果記憶部４２とを有している。３次元モデル２００の情報とは、３次元モデルの元となる対象物を３次元測定器などで測定して得られる点群データであり、３次元モデル２００を構成する各点はそれぞれ位置情報を有している。なお、３次元測定器としては、例えば、３次元レーザー測定器などがあり、計測物体の表面にレーザーを照射して走査(スキャニング)しながら任意のピッチで距離を計測することで、計測物体の３次元位置情報を持った点データの集合体である点群データを得ることができる。

操作装置３は、例えば、マウス３１やキーボード３２を有しており、表示装置２に表示されるマウスポインタ２５等とともにＧＵＩ（Graphical User Interface）を構成している。

制御装置１は、３次元モデル表示システム１００の全体の動作を制御するものであり、記憶装置４の３次元モデル記憶部４１から読み出して表示装置２に表示する場合に、表示装置２に表示される３次元モデル表示画面２０に３次元モデル２００を異なる方向から見た状態をそれぞれ表示する複数（本実施の形態では４つ）の表示領域２１〜２４を表示する表示制御部１１と、複数の表示領域２１〜２４のうちの１つの表示領域への操作装置３からの操作指令に基づいて３次元モデル２００を操作するのと同時に他の少なくとも１つの表示領域に表示された３次元モデル２００を操作する操作制御部１２と、３次元モデル２００に対する距離演算処理を実施する演算制御部１３とを備えている。

図２は、表示装置に表示される３次元モデル表示画面を模式的に示す図である。また、図３は、３次元モデル表示画面に表示される表示領域と３次元モデルとの位置関係を説明する図である。

図２において、３次元モデル表示画面２０は、３次元モデル２００を異なる方向から見た状態をそれぞれ表示する複数（本実施の形態では４つ）の表示領域２１〜２４を有している。３次元モデル２００は位置情報を有する点群データであるので、図３に示すように、原点２０４で互いに直交する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）により定義された空間内に一意に配置することができる。

３次元モデル表示画面２０の表示領域２１は３次元モデル２００をＸ−Ｚ面２０１側（Ｙ軸正側）から見た状態を、表示領域２３はＹ−Ｚ面２０２側（Ｘ軸負側）から見た状態、表示領域２４はＸ−Ｙ面２０３側（Ｚ軸負側）から見た状態をそれぞれ表示している。また、表示領域２２は、Ｘ−Ｚ面２０１、Ｙ−Ｚ面２０２、Ｘ−Ｙ面２０３の交点側（図３中手前側）から見た状態を表示している。

各表示領域２１〜２４に表示された３次元モデル２００は、操作装置３からの操作指令により操作することが可能である。操作装置３からの操作指令に対応して３次元モデル表示画面２０上を動くマウスポインタ２５により、複数の表示領域２１〜２４のうちの１つの表示領域（例えば、表示領域２１）に表示された３次元モデル２００上の点（例えば、点２１０）を選択すると、表示領域２１における３次元モデル２００上の選択された点が強調表示されると同時に、他の表示領域２２〜２４に表示された３次元モデル２００の対応する点も強調表示される。

また、点２１０の選択に続いて、複数の表示領域のうちの１つの表示領域（例えば、表示領域２２）に表示された３次元モデル２００上の他の点（例えば、点２２０）をマウスポインタ２５で選択すると、表示領域２２における３次元モデル２００上の選択された点２２０が強調表示されると同時に、他の表示領域２１，２３，２４に表示された３次元モデル２００の対応する点２２０も強調表示され、演算制御部１３によって２点間（点２１０と点２２０の間）の距離が計算され（距離演算処理）、演算結果記憶部４２に記憶される。このとき、２点を結ぶ線分２３０についても強調表示される。

距離演算処理としては種々の演算方法が考えられるが、例えば、３次元モデル２００上で選択された２つの点の座標をそれぞれ（ｘ１，ｙ１，ｚ１）、（ｘ２，ｙ２，ｚ２）、２点間の距離をＬとすると、距離Ｌ＝√(（ｘ１−ｘ２）^２＋（ｙ１−ｙ２）^２＋（ｚ１−ｚ２）^２)として演算することができる。

なお、点２１０を選択する表示領域と点２２０を選択する表示領域とは、同じであっても良いし、異なっていても良い。すなわち、点２１０，２２０をそれぞれ選択しやすい表示領域、言い換えれば、点が正しく選択されているかどうか確認しやすい表示領域の３次元モデル２００に対して操作を行うことで、選択された点の位置が正しいかどうかを容易に確認することができる。

また、表示領域の数や配置については種々の変更が可能である。例えば、表示領域については、３次元モデル２００を異なる方向から見た状態をそれぞれ表示する表示領域が複数（２つ以上）有ればよい。また、例えば、５つの表示領域を有する場合には、１つの表示領域を中央に配置し、他の表示領域をそれぞれ上下左右に配置するように構成しても良いし、斜めに配置してもよい。

また、各表示領域２１〜２４に表示された３次元モデル２００に対する操作は、３次元モデル２００上の点の選択には限られず、例えば、３次元モデル２００の表示サイズの拡大や縮小、或いは、３次元モデル２００の回転等の操作を行うことが可能であり、点の選択と同様の動作を行う。つまり、複数の表示領域２１〜２４のうちの１つの表示領域に表示された３次元モデル２００に操作（回転や拡大縮小）を行うと３次元モデル２００が操作（回転や拡大縮小）されると同時に、他の表示領域に表示された３次元モデル２００も操作（回転や拡大縮小）される。

図４は、３次元モデル表示システムにおける表示処理を示すフローチャートである。

図４において、制御装置１は、まず、３次元モデル記憶部４１から３次元モデル２００の点群データを読み出し（ステップＳ１００）、表示装置２の３次元モデル表示画面２０の各表示領域２１〜２４に表示する（ステップＳ１１０）。次に、操作装置３からの操作指令（１つ目の点の選択）に基づいて、複数の表示領域２１〜２４のうちの１つの表示領域に表示された３次元モデル２００上の該当する点を強調表示し（ステップＳ１２０）、これと同時に他の表示領域に表示された３次元モデル２００の対応する点を強調表示する（ステップＳ１３０）。続いて、操作装置３からの操作指令（２つ目の点の選択）に基づいて、複数の表示領域２１〜２４のうちの１つの表示領域に表示された３次元モデル２００上の該当する点を強調表示し（ステップＳ１４０）、これと同時に他の表示領域に表示された３次元モデル２００の対応する点を強調表示する（ステップＳ１５０）。次に、選択された２点を結ぶ線分について強調表示し（ステップＳ１６０）、距離演算処理を実施し（ステップＳ１７０）、演算結果を演算結果記憶部４２に記憶し（ステップＳ１８０）、処理を終了する。

以上のように構成した本実施の形態の効果を説明する。

従来技術のようにモニタ等の表示装置に表示した３次元モデルに関して種々の値を測定する際には、３次元モデルにおける測定対象点を表示装置上で選択し測定条件の１つとして設定する必要がある。しかしながら、３次元モデル上で選択した点が意図した位置であるかどうかは３次元モデルを回転させて様々な方向から確認する必要があり、作業効率が低下してしまうという問題がある。

これに対して本実施の形態においては、表示装置２に３次元モデル２００を異なる方向から見た状態をそれぞれ表示する複数の表示領域２１〜２４を有する３次元モデル表示画面２０を表示させ、複数の表示領域２１〜２４のうちの１つの表示領域への操作指令に基づいて３次元モデル２００を操作するのと同時に他の少なくとも１つの表示領域に表示された３次元モデル２００を操作するように構成したので、３次元モデル上で選択した位置をより容易に確認することができ、作業効率の低下を抑制することができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、上記の各構成、機能等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。

１制御装置
２表示装置
３操作装置
４記憶装置
１１表示制御部
１２操作制御部
１３演算制御部
２０３次元モデル表示画面
２１〜２４表示領域
２５マウスポインタ
３１マウス
３２キーボード
４１３次元モデル記憶部
４２演算結果記憶部
１００３次元モデル表示システム
２００３次元モデル
２０１Ｘ−Ｚ面
２０２Ｙ−Ｚ面
２０３Ｘ−Ｙ面
２０４原点
２１０，２２０点
２３０線分

Claims

表示装置に３次元モデルを異なる方向から見た状態をそれぞれ表示する複数の表示領域を有する表示画面を表示させ、前記複数の表示領域のうちの１つの表示領域への操作指令に基づいて３次元モデルを操作するのと同時に他の少なくとも１つの表示領域に表示された３次元モデルを操作する制御装置を備えたことを特徴とする３次元モデル表示システム。
表示対象となる３次元モデルの情報を記憶した記憶装置と、
前記３次元モデルの表示画面を表示する表示装置と、
前記表示装置に表示された前記３次元モデルに対する操作指令を入力する操作装置と、
前記表示画面に前記３次元モデルを異なる方向から見た状態をそれぞれ表示する複数の表示領域を表示する表示制御部と、
前記複数の表示領域のうちの１つの表示領域への操作指令に基づいて３次元モデルを操作するのと同時に他の少なくとも１つの表示領域に表示された３次元モデルを操作する操作制御部と
を備えたことを特徴とする３次元モデル表示システム。
請求項１又は２記載の３次元モデル表示システムにおいて、
前記操作指令は、前記３次元モデルの回転の指令、又は、前記３次元モデル上の点を選択する指令であることを特徴とする３次元モデル表示システム。
請求項１又は２記載の３次元モデル表示システムにおいて、
前記複数の表示領域のうちの１つの表示領域に表示された３次元モデル上の点を前記操作指令により選択すると、選択された点が強調表示されると同時に、他の少なくとも１つの表示領域に表示された３次元モデルの対応する点も強調表示されることを特徴とする３次元モデル表示システム。
請求項４記載の３次元モデル表示システムにおいて、
前記複数の表示領域のうちの１つの表示領域に表示された３次元モデル上の他の点を前記操作指令により選択すると、選択された他の点が強調表示されると同時に、他の少なくとも１つの表示領域に表示された３次元モデルの対応する点も強調表示され、演算制御部によって２点間の距離が計算されることを特徴とする３次元モデル表示システム。
表示装置に前記３次元モデルを異なる方向から見た状態をそれぞれ表示する複数の表示領域を有する表示画面を表示させる手順と、
前記複数の表示領域のうちの１つの表示領域への操作指令に基づいて３次元モデルを操作する手順と、
前記操作指令に基づいた３次元モデルの操作と同時に他の少なくとも１つの表示領域に表示された３次元モデルを操作する手順と
を有することを特徴とする３次元モデル表示方法。