JP2558988B2 - 視点・光源機能の属性変更直接操作システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、３次元形状を高速に描
画できるコンピュータ・グラフィックス装置を用いた３
次元形状の工業意匠、建築、機械等の設計を支援する３
次元情報処理システムで使用される視点機能や光源機能
を容易かつ効率的に操作するためのインタフェース方式
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来には図６に示す表示装置６１と２次
元入力装置６２（マウス）とキーボード６３を装備した
視点や光源の制御機能を有する３次元情報処理システム
が存在した。通常、このようなシステムを使用する操作
者６４は、はじめに、２次元入力装置６２を操作して、
表示装置６１のスクリーン６５上を水平・垂直方向にの
み動かすことができるカーソル６６を操作対象指定メニ
ュー６７上へ移動させ、自分の興味のある操作対象を指
定する。操作対象メニューには、物体操作６８、視点操
作６９、光源操作６１０があり、指定した対象物だけ
が、操作可能となる。操作対象が確定すると、各対象別
に階層サブメニューが、６１１に現れ、視点や光源属性
等の更に詳細な指定を行う。

【０００３】図７は、従来の視点機能の操作画面の一例
である。操作者が視点操作メニュー７５を指定すると、
表示画面７１中のメイン描画ウィンドウ７２に視点変更
機能を示すカメラ等の視点形状７３が表示され、これと
同時に、この形状の存在する位置から見た３次元仮想空
間中の景観が別のサブ描画ウィンドウ７４に表示され
る。操作者は、入力装置を用いてメイン描画ウィンドウ
７２中にカーソル７６を移動させ、この形状を３次元仮
想空間中で平行・回転移動させることによって、いろい
ろの位置・方向からの景観をサブ描画ウィンドウ７４に
見ることができる。なお、この視点形状の３次元仮想空
間中の平行・回転の基準点は、システムにより予め決め
られている。

【０００４】視点形状の回転・平行移動操作は、キーボ
ード上の特定のキーや２次元入力装置に装備されている
特定のボタンを押しながら、２次元入力装置を卓上で前
後・左右に移動することによって行われる。このボタン
の押下操作と入力装置の移動操作の併用により、視点形
状をメイン描画ウィンドウ上で水平・垂直方向に平行移
動させたり、水平・垂直方向の軸回りに回転移動させた
り、操作者から表示装置に向かって奥行き方向に平行移
動させる。操作者は、これらの操作の組合せを考えなが
ら自分の意図する空間位置・方向へ視点形状を動かす。

【０００５】図８は、従来の光源変更機能の操作画面の
一例である。光源種には、平行光源、点光源、スポット
光源の３種類があり、図８の（ａ）は平行光源形状を、
図８の（ｂ）は点光源形状を、図８の（ｃ）はスポット
光源形状を示している。これらの光源種は、光源操作の
指定後に表示される階層サブメニュー８ａ１１で指定す
る。各光源の操作は、ほぼ同様であるため、以後、平行
光源の場合を中心に述べる。光源操作の指定後に表示さ
れる階層サブメニュー８ａ１１で、平行光源の操作を指
定すると、図８の（ａ）に示すように、表示画面８ａ１
中の描画ウィンドウ８ａ２に、平行光源の方向を示す矢
印等の線画の光源形状８ａ３が表示され、これと同時
に、平行光源特性に従ったシーンが同一の描画ウィンド
ウ８ａ２中に描画される。操作者は、入力装置を用い
て、描画ウィンドウ中にカーソルを移動させて、平行光
源形状８ａ３を３次元仮想空間中で平行・回転移動させ
ることによって、いろいろの方向に平行光源を向けたと
きの光源シーンを見ることができる。なお、この光源形
状の操作の基準点は、視点操作の場合と同様にシステム
によって決められている。

【０００６】基本操作は、視点機能と同じなので省略す
る。図９は、前記した従来システムの構成を示すブロッ
ク図である。図中、線と矢印は、データの流れを示す。
通常、入力装置制御手段９１は、２次元入力装置やキー
ボードを制御して、２次元入力装置からのＸ，Ｙの２次
元位置データやボタン情報を受け取る。このデータの
内、２次元位置データは、画像座標系変換処理手段９２
により、表示装置の物理的なスクリーン位置座標値に変
換されると同時に、ここでカーソルの新しい移動位置へ
の描画がカーソル描画手段９１６を用いて行われる。こ
のスクリーン位置座標値と入力装置制御手段９１からの
２次元入力装置やキーボードのボタン情報によって、命
令判別・実行処理手段９３では、現行の操作者からの指
示が、操作対象の切り替え要求か、操作対象の回転・平
行移動操作要求か、操作対象の属性変更要求かを判断
し、各要求に従って、操作対象切り替え処理手段９４、
操作対象制御手段９６、操作対象属性変更処理手段９８
のいずれかを起動する。

【０００７】操作対象切り替え処理手段９４に起動が掛
かると、命令判別・実行処理手段９４から渡された操作
対象物の識別番号を操作対象物記録手段９５に記録す
る。

【０００８】また、操作対象制御手段９６に起動が掛か
ると、まず、命令判別・実行処理手段９３から渡された
入力装置の２次元位置データを３次元座標系位置・方向
計算処理手段９７を用いて、３次元仮想空間中の座標値
に変換する。次に、操作対象物記録手段９５から、現行
の操作対象物識別番号を読み込んで、その識別番号の示
す操作対象物の位置・方向計算処理手段９１１、９９ま
たは９１３を起動する。例えば、操作対象物識別番号
が、物体を示していた場合には物体移動位置方向計算手
段９１１を、視点機能を示していた場合には視点移動位
置方向計算手段９９を、光源機能を示していた場合には
光源移動位置方向計算手段９１３が起動される。各移動
位置方向計算手段では、操作対象物識別番号と３次元座
標系位置・方向計算処理手段９７で計算された３次元座
標データを基に、各操作対象の新しい空間位置・方向を
計算し、物体・視点・光源の各形状・属性記録手段９１
２、９１０または９１４の位置・方向データを更新す
る。表示生成手段９１５では、物体形状・属性記録手段
９１２、視野形状・属性記録手段９１０、光源形状・属
性記録手段９１３からの形状幾何データや属性データを
基に、３次元仮想空間中に存在する全ての対象物を表示
装置に描画する。

【０００９】更に、操作対象属性変更処理手段９８に起
動が掛かると、まず、操作対象物記録手段９５から、現
行の操作対象物識別番号を読み込んで、その識別番号に
従った物体・視点・光源の各形状・属性記録手段９１
２、９１０または９１４の中の現行の属性値と入力装置
制御手段９１から入力され命令判別・実行処理手段９３
を経由して入ってきた操作者指定の属性値とを交換す
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の視点・光源機能の空間直接操作システムによる
視点や光源機能の操作では、これら機能が３次元仮想空
間に及ぼす影響範囲や空間的な位置・方向が視覚的に理
解しにくいため、視点や光源機能を表現した形状を操作
して希望の画像シーンや光源シーンを得ることが難しか
った。また、同一３次元仮想空間中に存在する物体や視
点機能や光源機能という対象を操作する場合にもメニュ
ー等で対象の切り替えを指定してから行わなくてはなら
ないとか、各対象を空間操作する場合にＸ、Ｙ軸方向の
回転や平行移動等の２次元操作の組合せを考えながら行
わなくてはならないとか、各対象形状の操作基準点はシ
ステムにより決められており変更できない等の問題によ
り、容易に自分の思った空間位置・方向に物体や視点・
光源機能を操作することが難しかった。更に、視野領域
の大きさや光源強度等の属性を変更して、自分の意図す
る視点・光源機能を仕立てようとする場合にも、属性変
更結果の予測しにくい数値や記号で属性値を変えて、属
性変更後に視点・光源機能を実際に操作してから変更内
容が正しいかどうかを判断していたために、操作者のイ
メージする属性をもつ視点・光源機能を作り出すのに多
くの時間を必要とした。

【００１１】本発明は、上記課題に鑑み、視点・光源機
能の属性を３次元図形として視覚的に表現し、操作者が
この３次元図形の任意箇所を選択して直接的に空間操作
したり、またこの３次元形状を仮想空間中で直に変形す
ることによってその属性値を変更することを可能とし、
視点・光源機能の形状の移動操作や変形操作に追従し
て、各機能効果の変化を即座に描画することにより、操
作者の頭の中でイメージする画像シーンや光源シーンを
迅速かつ容易に得られるようにするためのインタフェー
スを提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の技術的手段は、３次元位置方向制御装置やキ
ーボードからの空間情報やボタン情報を入力する入力装
置制御手段と、前記入力装置制御手段からのデータを基
にシステムで取り扱っている３次元仮想空間座標系の空
間位置・方向値に変換する３次元座標系位置・方向変更
手段と、前記３次元座標系位置・方向変更手段からのデ
ータを基に３次元カーソルの新しい移動位置を計算し、
旧データを更新するカーソル移動位置方向計算手段と、
３次元カーソルの形状を記録したり前記カーソル移動位
置方向計算手段からのデータを更新記録するカーソル形
状位置記録手段と、前記入力装置制御手段との関係によ
り操作者からの対象選択指示や対象分離指示等の命令を
判別して適切な処理手段を実行する命令判別・実行処理
手段と、前記カーソル移動位置方向計算手段からの要求
によって前記カーソル形状位置記録手段や対象物の形状
位置データの記録してある物体形状位置記録手段や視点
機能形状位置記録手段や光源機能形状位置記録手段から
のデータを基に、３次元カーソルと各対象物との接触計
算を行い３次元カーソルと接触する各対象物識別番号や
更にこの対象物形状中の稜線、頂点等の正確な接触部位
を示す接触箇所識別番号を抽出し、接触時の３次元カー
ソルの空間位置データと共に選択状態対象物記録手段へ
送る対象選択位置計算処理手段と、前記対象選択位置計
算処理手段からのデータを基に３次元カーソルによる対
象物の操作状態や選択対象物識別番号、接触箇所識別番
号、接触時の３次元カーソルの空間位置データを記録す
る選択状態対象物記録手段と、前記命令判別・実行処理
手段からの対象選択要求または選択解除要求を受けて前
記選択状態対象物記録手段からのデータを基に３次元カ
ーソルによる対象物の操作状態を判別し、その結果を前
記選択状態対象物記録手段へ記録すると共に、この操作
状態に従って接触対象を移動・配置する処理や対象物の
属性を変更する処理を制御する操作対象制御手段と、前
記操作対象制御手段からの要求により前記カーソル形状
位置記録手段や物体形状位置記録手段や視点機能形状位
置記録手段や光源機能形状位置記録手段からのデータを
基に、選択対象物を３次元仮想空間中で移動させたり、
３次元カーソルと選択中の対象物を分離・配置する処理
を行う対象選択分離処理手段と、前記操作対象制御手段
からの要求により前記選択状態対象物記録手段及び前記
カーソル形状位置記録手段からのデータを基に前記属性
変形処理条件記録手段に記録されている属性変更条件を
参照して、対象物の属性を変更するためのデータを作成
し、各対象別の属性や形状を実際に変更する物体表現制
御手段や視点機能表現制御手段や光源機能表現制御手段
のいずれかを起動する操作対象属性変更処理手段と、前
記操作対象属性変更処理手段との関係から各対象別にそ
の属性値の変更許容範囲や形状の変更可能な位置・方向
等の制約条件等が記録されている属性変形処理条件記録
手段と、前記操作対象属性変更処理手段との関係により
対象の属性変更時の形状の変形方向・位置によって制約
される３次元カーソルの移動や表示を制御するカーソル
表示制御手段と、前記操作対象属性変更処理手段との関
係により対象となっている物体の形状データを更新し必
要に応じて変更された形状の変形内容に従って物体の属
性値データを変更したり、物体を描画するために必要な
データを表示生成手段へ転送する物体表現制御手段と、
前記物体表現制御手段との関係により各物体の色、材質
感等の属性値を更新記録する物体属性記録手段と、前記
対象選択位置計算処理手段や前記対象選択分離処理手段
や前記物体表現制御手段との関係により物体の形状デー
タや空間位置データを更新記録する物体形状位置記録手
段と、前記操作対象属性変更処理手段との関係により視
点機能の形状データを更新し必要に応じて変更された形
状の変形内容に従って視点機能の属性値を変更したり、
視点機能の形状データや属性値等の情報を表示生成手段
へ転送する視点機能表現制御手段と、前記視点機能表現
制御手段との関係により視野角度や視野領域等の属性値
を更新記録する視点機能属性記録手段と、前記対象選択
位置計算処理手段や前記対象選択分離処理手段や前記視
点機能表現制御手段との関係により視点機能を表現する
形状データや空間位置データを更新記録する視点機能形
状位置記録手段と、前記操作対象属性変更処理手段との
関係により光源機能の形状データを更新し必要に応じて
変更された形状の変形内容に従って光源機能の属性値を
変更したり、光源機能の形状データや属性値等の情報を
表示生成手段へ転送する光源機能表現制御手段と、前記
光源機能表現制御手段との関係により光源色や光源強度
等の属性値を記録する光源機能属性記録手段と、前記対
象選択位置計算処理手段や前記対象選択分離処理手段や
前記光源機能表現制御手段との関係により光源機能を表
現する形状データや空間位置データを記録する光源機能
形状位置記録手段と、前記物体表現制御手段と前記視点
機能表現制御手段と前記光源機能表現制御手段と前記カ
ーソル表示制御手段からのデータを基に視点計算・光源
計算を行い３次元カーソルを含めた全対象物を表示装置
に描画する表示生成手段からなる視点・光源機能の属性
変更直接操作システムを構成したことである。

【００１３】

【作用】上記の手段を有した本発明に於いては、操作者
は３次元位置方向入力装置やキーボード等の入力装置を
操作することにより３次元カーソルを移動するために必
要な３次元位置・方向データや、３次元カーソルで対象
物を選択移動したり、分離・配置する指示を入力する。
入力装置制御手段は、操作者の入力した３次元位置・方
向データや種々の指示情報を入力装置から読み取り、３
次元位置・方向データを３次元座標系位置・方向変更手
段へ、指示情報を命令判別・実行処理手段へ渡す。

【００１４】３次元座標系位置・方向変更手段では、３
次元位置方向入力装置からの３次元位置・方向データを
本実施例のシステムで取り扱っている論理的な３次元仮
想空間座標値に変換する。カーソル移動位置方向計算手
段では、３次元座標系位置・方向変更手段で変換された
位置・方向データを基に、新しい３次元カーソルの空間
位置を計算すると共に、カーソル形状位置記録手段に記
録されている３次元カーソルの位置データを更新する。
この後に、カーソル移動位置方向計算手段は、対象選択
位置計算処理手段を起動する。対象選択位置計算処理手
段では、カーソル形状位置記録手段から３次元カーソル
の現行の空間位置データを、各対象物の形状位置記録手
段から３次元仮想空間中の全対象物の形状位置データを
読み込んで、３次元カーソルと全対象物との接触計算を
行う。この計算の結果、接触の有無、接触対象物識別番
号、更に正確な３次元カーソルと対象との接触箇所を示
した接触対象箇所識別番号及び接触時の３次元カーソル
の空間位置データを選択状態対象物記録手段へ記録す
る。この接触時の３次元カーソル位置データは、対象物
の形状を変形させてその属性を変更する際にカーソルの
移動量から変形量を計算するときに使用する。

【００１５】操作対象制御手段では、命令判別・実行処
理手段からの３次元カーソルと対象物との選択指示や選
択解除指示を受けると選択状態対象物記録手段からの情
報を基に、接触対象物の有無の判断や３次元カーソルに
よる対象物の操作状態の判断を行い、この情報を選択状
態対象物記録手段に記録する。更に、この情報を基に、
対象物を移動・配置する処理を行う対象選択分離処理手
段へ対象物識別番号と共に選択要求または選択解除要求
を発行したり、対象物の属性をその形状から変更する処
理を行う操作対象属性変更処理手段を起動する。

【００１６】対象選択分離処理手段では、操作対象制御
手段から出力される要求及び指定対象物識別番号データ
に従い、３次元カーソルと指定対象物の位置関係を保持
した指定対象物の移動を行なったり３次元カーソルと指
定対象物とを分離・配置させるために、カーソル形状位
置記録手段から３次元カーソルの位置データを、各形状
位置記録手段の中から指定された対象物の形状位置デー
タを読み込んで、３次元幾何計算を行った後に指定対象
物の形状位置データを更新する。

【００１７】操作対象属性変更処理手段では、操作対象
制御手段からの属性変更要求により起動され、選択対象
物記録手段に記録されている接触対象物識別番号及び接
触箇所識別番号や接触時の３次元カーソル空間位置デー
タ、更に属性変形処理方法記録手段に記録されている属
性変更の許容範囲や制約条件を基に、各対象物の属性値
を視覚化した形状を変形させるための変形移動量・方向
を計算し、各表現処理手段を起動して対象物の属性形状
を変更させる。これと同時に、計算して求めた変形移動
量・方向データをカーソル表示制御手段に送り、属性変
更時の３次元カーソルの動きや表示を制御させる。この
計算によって求められる属性形状の変形移動量・方向
は、選択状態対象物記録手段に記録されている対象接触
時の３次元カーソル位置データと属性変更操作指定確定
後にカーソル形状位置記録手段から読み込んだ３次元カ
ーソルの位置データとの差分による相対量を基本とし
て、属性変更の許容範囲や制約条件データから求められ
る。

【００１８】物体表現制御手段では、操作対象表現属性
変更処理手段からの要求により、物体形状位置記録手段
中の物体形状データを更新し、この形状変更内容に従っ
て物体属性記録手段中の指定物体の属性値を更新する。
また、表示生成手段からの要求によって、各物体を表示
するために必要な形状データや位置データ及び属性デー
タを物体形状・位置記録手段や物体形状・位置記録手段
から読み込んで表示生成手段へ渡す。

【００１９】視点機能表現制御手段では、操作対象表現
属性変更処理手段からの要求により、視点機能形状位置
記録手段中の視点機能の形状データを更新し、この形状
の更新内容に従って視点機能属性記録手段中の属性値を
更新する。また、表示生成手段からの要求によって、視
点機能形状の表示及び視点計算処理を行うために必要な
視点機能属性記録手段からの視点機能属性データ及び視
点機能形状位置記録手段からの形状位置データを表示生
成手段へ渡す。

【００２０】光源機能表現制御手段では、操作対象表現
属性変更処理手段からの要求により、光源機能形状位置
記録手段中の光源機能の形状データを更新し、この形状
の更新内容に従って光源機能属性記録手段中の指定光源
種の属性を更新する。また、表示生成手段からの要求に
よって、光源機能形状の表示及び光源計算処理を行うた
めに必要な光源機能属性記録手段からの光源機能属性デ
ータ及び光源機能形状位置記録手段からの形状位置デー
タを表示生成手段へ渡す。

【００２１】表示生成手段では、カーソル表現制御手段
と物体表現制御手段と視点機能表現制御手段と光源機能
表現制御手段からの各種データを基に視点計算、光源計
算処理を行い、３次元カーソルを含めた全ての対象物を
表示装置に描画する。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。図１は本発明の実施例の構成を示す
ブロック図、図２は本発明の実施例に於ける構成装置例
と代表的な表示画面例、図３は本発明の実施例に於ける
詳細な操作画面例、図４及び図５は本発明の実施例に於
ける視点機能、光源機能の属性値の変更操作画面例を示
す。

【００２３】図２（ａ）では、操作者２７が３次元位置
方向制御装置２３の３次元位置方向入力装置２１を手に
持って移動させ、本実施例に於けるシステムに対して動
作指示を行っているところを示している。表示装置２６
中の代表的な表示画面が図２（ｂ）の２ａに示してあ
る。３次元原点指定部２２と３次元位置方向入力装置２
１の実空間での位置と方向の関係から３次元位置方向制
御装置２３で３次元位置・方向を計測し、グラフィック
スコンピュータ２５が、このデータをコンピュータ内で
取り扱っている論理的な３次元仮想空間座標系での位置
・方向データに変換して、表示装置２６の画面２ａ中の
３次元カーソル２ａ１を３次元位置方向入力装置２１の
動きに追従して移動させる。操作者の操作を希望する３
次元仮想空間中の物体２ａ２、２ａ３や視点機能の空間
位置を視覚化した視点位置形状２ａ４または光源機能の
種類と空間位置を視覚化した光源種位置形状２ａ５など
の対象物のいずれかを３次元カーソル２ａ１の先端で触
れ、キーボード２４等から選択指示を出すとその対象物
が選択され、３次元カーソルと共に３次元位置方向入力
装置２１の動きに追従して仮想空間中を動く。

【００２４】画面２ａ中に示す視点機能は、視点位置形
状２ａ４とこの形状の前方位置に固定された視点機能の
有効範囲を示す半透明の視点領域形状２ａ８により表現
されている。また、同画面２ａ中に示す光源機能は、光
源種位置形状２ａ５とこの形状の前方位置に固定された
光源機能の有効範囲を示す半透明円錐形の光源領域形状
２ａ９により表現されている。これらの各形状は、視野
角度、視界深度、光源種、光源強度等の視点や光源機能
の属性値により色や形状が変化する。

【００２５】画面２ａ中の視点位置形状２ａ４や光源種
位置形状２ａ５を選択すると、視点領域形状２ａ８や光
源領域形状２ａ９も、視点位置形状２ａ４や光源種位置
形状２ａ５との接続位置関係を保持して３次元仮想空間
内で動き、これら形状の空間的な位置関係にマッチした
各機能の効果が画面２ａ中の各ウィンドウにリアルタイ
ムに表示される。

【００２６】視点位置形状２ａ４を動かした場合は、視
点領域形状２ａ８内の景観があたかも視点位置形状２ａ
４から操作者が見ているかのごとくサブ描画ウィンドウ
２ａ６中に表示され、光源種位置形状２ａ５を動かした
場合は、光源領域形状２ａ９内の対象物にその光源特性
が加味された景観が、メイン描画ウィンドウ２ａ７とサ
ブ描画ウィンドウ２ａ６に直接表示される。同一３次元
仮想空間中に存在する物体２ａ２、２ａ３や視点位置形
状２ａ４や光源種位置形状２ａ５は、メニュー等による
操作対象の切り替え指示無しに、３次元カーソル２ａ１
によりいつでも選択でき、空間中での移動・回転操作と
いう同一の方法で制御することが可能である。

【００２７】図３では、視点機能及び光源機能を操作し
ているときの本実施例に於ける画面表示と３次元位置入
力装置の関係を示している。図３（ａ）は、３次元位置
方向入力装置３０を操作して、仮想空間中の３次元カー
ソル３１を動かして、視点位置形状３２を選択し、物体
３６、３７、３８の内、物体３６と３７のみを見ようと
するために、視点位置形状３２を移動させて３（ａ）の
画面に示す位置・方向に視点領域形状３３を配置したと
ころである。図３（ｂ）は、視点機能を３（ａ）の画面
中で示した位置・方向で固定させ、次に光源機能を操作
するために、まず視点位置形状３２と３次元カーソル３
１との分離指示を出した後に、３次元位置方向入力装置
３０を矢印３ｂ１のように操作して３次元カーソル３１
を３（ｂ）の画面の位置に動かし、光源種位置形状３４
を選択したところを示している。図３（ｃ）は、３次元
位置方向入力装置３０を矢印３ｃ１のように移動操作し
て、スポット光源が物体３８の表示画面に向かって後方
から手前に照射するように光源種位置形状３４を移動し
たところである。この時、光源種位置形状３４及び光源
領域形状３５の仮想空間内での空間的な位置・方向に従
ったスポット光源機能の効果がメイン描画ウィンドウ３
１０と視点位置形状から見た景観を表示しているサブ描
画ウィンドウ３１１に表示される。再び、視点機能を操
作したい場合には、光源種位置形状３４と３次元カーソ
ル３１の接続を分離指定して、視点位置形状３２の希望
の箇所を選択指示すればよい。

【００２８】図４及び図５を用いて、機能属性の変更操
作について述べる。図４では、視点機能の属性値を表現
した形状を画面中で直接変形させることによって、その
値を変更する場合の操作例を示している。４（ａ）の画
面中、３次元カーソル４１で視点領域形状４２の四面体
の底面（ファー平面）４２ｆｐの頂点４２ｆｐｖを選択
し、矢印４ａ１の示すように斜め上方向へ引き上げる
と、４（ｂ）の画面に示すように、ファー平面が、その
アスペクト比を保持して大きくなる。この視点領域形状
の変形に対応して、視点機能の属性値が自動的に変更さ
れ、この形状内の景観を表示したサブ描画ウィンドウ４
１１中の景観も変形に追従して４（ｂ）の画面に示すよ
うに表示される。４（ｃ）では、更にファー平面４２ｆ
ｐの稜線４２ｆｐｅを３次元カーソル４１で選択し矢印
４ｃ１に示すように横方向に引っ張った状態を示してお
り、この場合は、視点領域のアスペクト比が変わりサブ
描画ウィンドウ４１１がワイド表示となる。このよう
に、操作者により選択指示された形状の部位によって、
変更されるべき属性がシステムにより判断され、変更可
能なその属性の許容条件に従って、変形内容が決定、処
理される。

【００２９】図５では、光源機能の属性値を表現した形
状を画面中で直接変形させることによって、その値を変
更する場合の操作例を示している。５（ａ）の５ａ１と
５ａ２は平行光源の属性を変更している時の操作例、５
（ｂ）の５ｂ１と５ｂ２は点光源の属性を変更している
時の操作例、５（ｃ）の５ｃ１と５ｃ２はスポット光源
の属性を変更している時の操作例である。平行光源の場
合は、画面５ａ１で示すように平行光の方向を示した形
状５２を３次元カーソル５１で選択し、矢印５ａ１ａで
示す方向へ引っ張ると、画面５ａ２中の５２のように形
状が伸び、この形状の変形と同期して、画面中の平行光
の強度も変化する。画面５ａ２は、平行光源の強度の増
加により、光の照射されない暗部が薄く小さくなってい
る状態を示している。点光源の場合は、画面５ｂ１で示
すように点光源の有効範囲を示す球形状５３の表面を３
次元カーソル５１で選択し、矢印５ｂ１ａで示す方向へ
移動させると、画面５ｂ２中の５３のように球の半径が
小さくなり、この形状変形に追従して、画面中の点光源
の強度が低下し、５３に示すように点光源の照射される
領域が小さくなる。スポット光源の場合も、点光源の場
合と同様な例が画面５ｃ１と５ｃ２に示してある。

【００３０】次に、図１を参照しながら本実施例の構成
と動作を説明する。図１において、各ブロックは処理手
段を示し、線と矢印はデータや信号の流れを示す。ま
ず、構成について述べる。図中、１は３次元位置方向制
御装置やキーボードからの空間情報やボタン情報を入力
する入力装置制御手段、２は３次元位置方向制御装置か
らのデータを基にシステムで取り扱っている３次元仮想
空間座標系の空間位置・方向値に変換する３次元座標系
位置・方向変更手段、３は３次元座標系位置・方向変更
手段２からのデータを基に３次元カーソルの新しい移動
位置を計算し、旧データを更新するカーソル移動位置方
向計算手段、４は３次元カーソルの形状を記録したり、
カーソル移動位置方向計算手段からのデータを更新記録
するカーソル形状位置記録手段、５は入力装置制御手段
との関係により操作者からの対象選択指示や対象選択解
除指示等の命令を判別して適切な処理手段を実行する命
令判別・実行処理手段、６はカーソル移動位置方向計算
手段３からの要求によってカーソル形状位置記録手段４
や各対象形状の位置データの記録してある各対象物の形
状位置記録手段１３、１６、１９からのデータを基に、
３次元カーソルと各対象物との接触計算を行い、３次元
カーソルと接触する各対象物識別番号、更にこの対象物
形状中の稜線、頂点等の正確な接触部位を示す接触箇所
識別番号を抽出し、接触時の３次元カーソルの空間位置
データと共に選択状態対象物記録手段へ送る対象選択位
置計算処理手段、７は対象選択位置計算処理手段６から
のデータを基に３次元カーソルによる対象物の操作状態
や選択対象物識別番号や接触箇所識別番号や接触時の３
次元カーソルの空間位置データを記録する選択状態対象
物記録手段、８は命令判別・実行処理手段５からの対象
選択要求または対象選択解除要求を受けて選択状態対象
物記録手段７からのデータを基に３次元カーソルによる
対象物の操作状態を判別し、その結果を選択状態対象物
記録手段７へ記録すると共に、この操作状態に従って接
触対象を移動・配置する処理や対象物の属性を変更する
処理を制御する操作対象制御手段、９は操作対象制御手
段８からの要求によりカーソル形状位置記録手段４や各
対象物の形状位置記録手段１３、１６、１９からのデー
タを基に、選択対象物を３次元仮想空間中で移動させた
り、３次元カーソルと選択中の対象物を分離・配置する
処理を行う対象選択分離処理手段、１０は操作対象制御
手段からの要求により選択状態対象物記録手段７及びカ
ーソル形状位置記録手段４からのデータを基に属性変形
処理条件記録手段１０１に記録されている属性変更条件
を参照して、対象物の属性を変更するためのデータを作
成し、各対象別の属性や形状を実際に変更する表現制御
手段１１、１４、１７を起動する操作対象属性変更処理
手段、１０１は操作対象属性変更処理手段１０との関係
から各対象別にその属性の変更許容範囲や形状の変更可
能な位置・方向等の制約条件等が記録されている属性変
形処理条件記録手段、１０２は操作対象属性変更処理手
段１０との関係により対象の属性変更時の形状の変形方
向・位置によって制約される３次元カーソルの移動や表
示を制御するカーソル表示制御手段、１１は操作対象属
性変更処理手段１０との関係により対象となっている物
体の形状データを更新し必要に応じて変更された形状の
変形内容に従って物体の属性値データを変更したり、物
体を描画するために必要なデータを表示生成手段２０へ
転送する物体表現制御手段、１２は物体表現制御手段１
１との関係により各物体の色、材質感等の属性値を更新
記録する物体属性記録手段、１３は対象選択位置計算処
理手段６や対象選択分離処理手段９や物体表現制御手段
１１との関係により物体の形状データや空間位置データ
を更新記録する物体形状位置記録手段、１４は操作対象
属性変更処理手段１０との関係により視点機能の形状デ
ータを更新し必要に応じて変更された形状の変形内容に
従って視点機能の属性値を変更したり、視点機能の形状
データや属性値等の情報を表示生成手段２０へ転送する
視点機能表現制御手段、１５は視点機能表現制御手段１
４との関係により視野角度や視野領域等の属性値を更新
記録する視点機能属性記録手段、１６は対象選択位置計
算処理手段６や対象選択分離処理手段９や視点機能表現
制御手段１４との関係により視点機能を表現する形状デ
ータや空間位置データを更新記録する視点機能形状位置
記録手段、１７は操作対象属性変更処理手段１０との関
係により光源機能の形状データを更新し必要に応じて変
更された形状の変形内容に従って光源機能の属性値を変
更したり、光源機能の形状データや属性値等の情報を表
示生成手段２０へ転送する光源機能表現制御手段、１８
は光源機能表現制御手段１７との関係により光源色や光
源強度等の属性値を記録する光源機能属性記録手段、１
９は対象選択位置計算処理手段６や対象選択分離処理手
段９や光源機能表現制御手段１７との関係により光源機
能を表現する形状データや空間位置データを記録する光
源機能形状位置記録手段、２０は物体表現制御手段８と
視点機能表現制御手段１２と光源機能表現制御手段１６
とカーソル表示制御手段４からのデータを基に視点計算
・光源計算を行い３次元カーソルを含めた全対象物を表
示装置に描画する表示生成手段である。次に、各構成間
の動作について述べる。操作者は３次元位置方向入力装
置やキーボード等の入力装置を操作することにより３次
元カーソルを移動するために必要な３次元位置・方向デ
ータや、３次元カーソルで対象物を選択移動したり、分
離・配置する指示を入力する。入力装置制御手段１は、
操作者の入力した３次元位置・方向データや種々の指示
情報を入力装置から読み取り、３次元位置・方向データ
を３次元座標系位置・方向変更手段２へ、指示情報を命
令判別・実行処理手段５へ渡す。

【００３１】３次元座標系位置・方向変更手段２では、
３次元位置方向入力装置からの３次元位置・方向データ
を本実施例のシステムで取り扱っている論理的な３次元
仮想空間座標値に変換する。カーソル移動位置方向計算
手段３では、３次元座標系位置・方向変更手段２で変換
された位置・方向データを基に、新しい３次元カーソル
の空間位置を計算すると共に、カーソル形状位置記録手
段４に記録されている３次元カーソルの位置データを更
新する。この後に、カーソル移動位置方向計算手段３
は、対象選択位置計算処理手段６を起動する。対象選択
位置計算処理手段６では、カーソル形状位置記録手段４
から３次元カーソルの現行の空間位置データを、各対象
物の形状位置記録手段１３、１６、１９から３次元仮想
空間中の全対象物の形状位置データを読み込んで、３次
元カーソルと全対象物との接触計算を行う。この計算の
結果、接触の有無、接触対象物識別番号、更に正確な３
次元カーソルと対象との接触箇所を示した接触対象箇所
識別番号及び接触時の３次元カーソルの空間位置データ
を選択状態対象物記録手段７へ記録する。この接触時の
３次元カーソル位置データは、対象物の形状を変形させ
てその属性を変更する際にカーソルの移動量から変形量
を計算するときに使用する。

【００３２】操作対象制御手段８では、命令判別・実行
処理手段５からの３次元カーソルと対象物との選択指示
や選択解除指示を受けると選択状態対象物記録手段７か
らの情報を基に、接触対象物の有無の判断や３次元カー
ソルによる対象物の操作状態の判断を行い、この情報を
選択状態対象物記録手段７に記録する。更に、この情報
を基に、対象物を移動・配置する処理を行う対象選択分
離処理手段９へ対象物識別番号と共に選択要求または選
択解除要求を発行したり、対象物の属性をその形状から
変更する処理を行う操作対象属性変更処理手段１０を起
動する。

【００３３】対象選択分離処理手段９では、操作対象制
御手段８から出力される要求及び指定対象物識別番号デ
ータに従い、３次元カーソルと指定対象物の位置関係を
保持した指定対象物の移動を行なったり、３次元カーソ
ルと指定対象物とを分離・配置させるために、カーソル
形状位置記録手段４から３次元カーソルの位置データ
を、各形状位置記録手段１３、１６または１９の中から
指定された対象物の形状位置データを読み込んで、３次
元幾何計算を行った後に指定対象物の形状位置データを
更新する。

【００３４】操作対象属性変更処理手段１０では、操作
対象制御手段８からの属性変更要求により起動され、選
択対象物記録手段７に記録されている接触対象物識別番
号及び接触箇所識別番号や接触時の３次元カーソル空間
位置データ、更に属性変形処理方法記録手段１０１に記
録されている属性変更の許容範囲や制約条件を基に、各
対象物の属性値を視覚化した形状を変形させるための変
形移動量・方向を計算し、各表現処理手段１１、１４、
１７を起動して対象物の属性形状を変更させる。これと
同時に、計算して求めた変形移動量・方向データをカー
ソル表示制御手段１０２に送り、属性変更時の３次元カ
ーソルの動きや表示を制御させる。この計算によって求
められる属性形状の変形移動量・方向は、選択状態対象
物記録手段７に記録されている対象接触時の３次元カー
ソル位置データと属性変更操作指定確定後にカーソル形
状位置記録手段４から読み込んだ３次元カーソルの位置
データとの差分による相対量を基本として、属性変更の
許容範囲や制約条件データにから求められる。

【００３５】物体表現制御手段１１では、操作対象表現
属性変更処理手段１０からの要求により、物体形状位置
記録手段１３中の物体形状データを更新し、この形状変
更内容に従って物体属性記録手段１２中の指定物体の属
性値を更新する。また、表示生成手段２０からの要求に
よって、各物体を表示するために必要な形状データや位
置データ及び属性データを物体形状・位置記録手段１３
や物体形状・位置記録手段１２から読み込んで表示生成
手段２０へ渡す。

【００３６】視点機能表現制御手段１４では、操作対象
表現属性変更処理手段１０からの要求により、視点機能
形状位置記録手段１６中の視点機能の形状データを更新
し、この形状の更新内容に従って視点機能属性記録手段
１５中の属性値を更新する。また、表示生成手段２０か
らの要求によって、視点機能形状の表示及び視点計算処
理を行うために必要な視点機能属性記録手段１５からの
視点機能属性データ及び視点機能形状位置記録手段１６
からの形状位置データを表示生成手段２０へ渡す。

【００３７】光源機能表現制御手段１７では、操作対象
表現属性変更処理手段１０からの要求により、光源機能
形状位置記録手段１３中の光源機能の形状データを更新
し、この形状の更新内容に従って光源機能属性記録手段
１８中の指定光源種の属性を更新する。また、表示生成
手段２０からの要求によって、光源機能形状の表示及び
光源計算処理を行うために必要な光源機能属性記録手段
１８からの光源機能属性データ及び光源機能形状位置記
録手段１９からの形状位置データを表示生成手段２０へ
渡す。

【００３８】表示生成手段２０では、カーソル表現制御
手段１０２と物体表現制御手段１１と視点機能表現制御
手段１４と光源機能表現制御手段１７からの各種データ
を基に視点計算、光源計算処理を行い、３次元カーソル
を含めた全ての対象物を表示装置に描画する。

【００３９】以上本実施例によれば視点・光源機能の空
間直接操作システムで視点機能や光源機能の属性を操作
者に視覚的に３次元形状で提示できると共に、物体の操
作と同様に視点や光源機能の形状の任意箇所を仮想空間
内で直接、選択し移動するという簡単かつ一慣した操作
で、しかも操作対象の切り替え指定無しにいつでも任意
の対象物を選択することができる。また、視点機能形状
や光源機能形状の空間操作に対応した各機能効果もリア
ルタイムに表示することが可能となる。更に、メニュー
等から数値や記号を入力するのではなく、視点機能や光
源機能の属性を視覚化した形状を３次元仮想空間内で直
接的に変形することによって、その属性値を変更するこ
とができる。これらの機能により、従来の視点機能や光
源機能の操作をサポートした３次元情報処理システムに
比べると、操作者は３次元仮想空間中での視点機能や光
源機能の属性内容、及び機能と対象物との間の空間的位
置関係を直観的に把握できるようになり、自分の意図す
る位置・方向へ各機能を容易かつ迅速に操作できるよう
になる。また、操作者は、属性変更結果を予測しにくい
数値や記号で属性値を変更すること無しに、属性の視覚
化した形状を直に変形することによって、視覚的に属性
値を変更できるために、直観的かつ容易な機能の属性変
更が可能となる。

【００４０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば３次元情報処理システムで視点機能や光源機能の
操作に必要な属性を３次元形状として操作者に視覚的に
表現でき、その形状の任意箇所を３次元仮想空間内で直
接的に選択・移動できる。また、この操作に追従してイ
ンターラクティブに各操作機能の効果が表示されるため
に、３次元仮想空間中で、視点機能や光源機能の属性や
対象物とこれら機能との間の空間的位置関係を直観的に
把握できるようになり、操作者は日常的に実世界でビデ
オ等の視覚装置やランプ等の照明装置を操作するよう
に、視点機能や光源機能を自分の意図する位置・方向へ
容易かつ迅速に操作できるようになる。

【００４１】更に、視点機能や光源機能の属性変更に際
しても、操作者は属性変更結果を予測しにくい数値や記
号で入力しなくても、直に属性を視覚化した形状を変形
することができ、属性変更による効果も即座に目で確か
められるために、操作者の意図どおりにの機能を直観的
かつ容易に作り出すことができる。

【００４２】これにより、操作者は、頭の中のイメージ
する画像シーンや光源シーンを容易に得られるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における視点・光源機能の属
性変更直接操作システムの構成を示すブロック図

【図２】本発明の一実施例におけるシステムの装置構成
例と表示画面例

【図３】本発明の一実施例における操作画面例

【図４】本発明の一実施例における視点機能の視覚化形
状の操作画面例

【図５】本発明の一実施例における光源機能の視覚化形
状の操作画面例

【図６】従来の実施例における装置構成例と表示画面例

【図７】従来の実施例における視点機能の操作画面例

【図８】従来の実施例における光源機能の操作画面例

【図９】従来の実施例のシステム構成を示すブロック図

【符号の説明】

１ 入力装置制御手段 ２ ３次元座標系位置・方向変更手段 ３ カーソル移動位置方向計算手段 ４ カーソル形状位置記録手段 ５ 命令判別・実行処理手段 ６ 対象選択位置計算処理手段 ７ 選択状態対象物記録手段 ８ 操作対象制御手段 ９ 対象選択分離処理手段 １０ 操作対象属性変更処理手段 １０１ 属性変形処理条件記録手段 １０２ カーソル表示制御手段 １１ 物体表現制御手段 １２ 物体属性記録手段 １３ 物体形状位置記録手段 １４ 視点機能表現制御手段 １５ 視点機能属性記録手段 １６ 視点機能形状位置記録手段 １７ 光源機能表現制御手段 １８ 光源機能属性記録手段 １９ 光源機能形状位置記録手段 ２０ 表示生成手段 ２１ ３次元位置方向入力装置 ２２ ３次元原点指定部 ２３ ３次元位置方向制御装置 ２４ キーボード ２５ グラフィックス・コンピュータ ２６ 高解像度グラフィックス表示装置 ２ａ 表示画面例 ２ａ１ ３次元カーソル ２ａ２ 立方体 ２ａ３ 四面体 ２ａ４ 視点位置形状 ２ａ５ 光源種位置形状 ２ａ６ サブ描画ウィンドウ ２ａ７ メイン描画ウィンドウ ２ａ８ 視点領域形状 ２ａ９ 光源領域形状 ３ａ 操作画面例 ３ｂ 操作画面例 ３ｂ１ 軌跡 ３ｃ 操作画面例 ３ｃ１ 軌跡 ３０ ３次元位置方向入力装置 ３１ ３次元カーソル ３２ 視点位置形状 ３３ 視点領域形状 ３４ 光源種位置形状 ３５ 光源領域形状 ３６ 立方体 ３７ 四面体 ３８ ３角柱体 ３１０ メイン描画ウィンドウ ３１１ サブ描画ウィンドウ ４ａ１ ３次元カーソル操作方向 ４ｃ１ ３次元カーソル操作方向 ４２ｆｐ ファー平面 ４２ｆｐｖ ファー平面の頂点 ４２ｆｐｅ ファー平面の稜線 ４１ ３次元カーソル ４３ 視野領域属性形状 ４１０ メイン描画ウィンドウ ４１１ サブ描画ウィンドウ ５ａ１ 操作画面例 ５ａ１ａ 属性形状変形方向 ５ａ２ 操作画面例 ５ｂ１ 操作画面例 ５ｂ１ａ 属性形状変形方向 ５１ ３次元カーソル ６２ ２次元入力装置 ６３ キーボード ６４ 操作者 ６５ 表示スクリーン ６６ ２次元カーソル ６７ メニュー領域 ６８ 物体操作指示メニュー ６９ 視点操作指示メニュー ６１０ 光源操作指示メニュー例 ６１１ 階層メニュー領域 ７１ 表示画面 ７２ メイン描画ウィンドウ ７３ 視点機能を表現した形状 ７４ サブ描画ウィンドウ ７５ メニュー項目例 ８ａ 操作画面 ８ａ１ 表示スクリーン ８ａ２ 描画ウィンドウ ８ａ３ 平行光源を表現した形状 ８ａ１１ 階層メニュー領域 ８ｂ 操作画面 ８ｂ１ 点光源を表現した形状 ８ｃ スポット光源機能の操作画面 ８ｃ１ スポット光源を表現した形状 ９１ 入力装置制御手段 ９２ 画面座標系変換処理手段 ９３ 命令判別・実行処理手段 ９４ 操作対象切り替え処理手段 ９５ 操作対象物記録手段 ９６ 操作対象制御手段 ９７ ３次元座標系位置・方向計算処理手段 ９８ 操作対象属性変更処理手段 ９９ 視点移動位置方向計算手段 ９１０ 視点形状・属性記録手段 ９１１ 物体移動位置方向計算手段 ９１２ 物体形状・属性記録手段 ９１３ 光源移動位置方向計算手段 ９１４ 光源形状・属性記録手段 ９１５ 表示生成手段 ９１６ カーソル描画手段

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３次元位置方向制御装置やキーボードか
   らの空間情報やボタン情報を入力する入力装置制御手段
   と、前記入力装置制御手段からのデータを基にシステム
   で取り扱っている３次元仮想空間座標系の空間位置・方
   向値に変換する３次元座標系位置・方向変更手段と、前
   記３次元座標系位置・方向変更手段からのデータを基に
   ３次元カーソルの新しい移動位置を計算し、旧データを
   更新するカーソル移動位置方向計算手段と、３次元カー
   ソルの形状を記録したり前記カーソル移動位置方向計算
   手段からのデータを更新記録するカーソル形状位置記録
   手段と、前記入力装置制御手段との関係により操作者か
   らの対象選択指示や対象選択解除指示等の命令を判別し
   て適切な処理手段を実行する命令判別・実行処理手段
   と、前記カーソル移動位置方向計算手段からの要求によ
   って前記カーソル形状位置記録手段や対象物の形状位置
   データの記録してある物体形状位置記録手段や視点機能
   形状位置記録手段や光源機能形状位置記録手段からのデ
   ータを基に、３次元カーソルと各対象物との接触計算を
   行い３次元カーソルと接触する各対象物識別番号、更に
   この対象物形状中の稜線、頂点等の正確な接触部位を示
   す接触箇所識別番号を抽出し、接触時の３次元カーソル
   の空間位置データと共に選択状態対象物記録手段へ送る
   対象選択位置計算処理手段と、前記対象選択位置計算処
   理手段からのデータを基に３次元カーソルによる対象物
   の操作状態や選択対象物識別番号、接触箇所識別番号や
   接触時の３次元カーソルの空間位置データを記録する選
   択状態対象物記録手段と、前記命令判別・実行処理手段
   からの対象選択要求または選択解除要求を受けて前記選
   択状態対象物記録手段からのデータを基に３次元カーソ
   ルによる対象物の操作状態を判別し、その結果を前記選
   択状態対象物記録手段へ記録すると共に、この操作状態
   に従って接触対象を移動・配置する処理や対象物の属性
   を変更する処理を制御する操作対象制御手段と、前記操
   作対象制御手段からの要求により前記カーソル形状位置
   記録手段や物体形状位置記録手段、視点機能形状位置記
   録手段、光源機能形状位置記録手段からのデータを基に
   選択対象物を３次元仮想空間中で移動させたり、３次元
   カーソルと選択中の対象物を分離・配置する処理を行う
   対象選択分離処理手段と、前記操作対象制御手段からの
   要求により前記選択状態対象物記録手段及び前記カーソ
   ル形状位置記録手段からのデータを基に前記属性変形処
   理条件記録手段に記録されている属性変更条件を参照し
   て、対象物の属性を変更するためのデータを作成し、各
   対象別の属性や形状を実際に変更する物体表現制御手
   段、視点機能表現制御手段、光源機能表現制御手段のい
   ずれかを起動する操作対象属性変更処理手段と、前記操
   作対象属性変更処理手段との関係から各対象別にその属
   性値の変更許容範囲や形状の変更可能な位置・方向等の
   制約条件等が記録されている属性変形処理条件記録手段
   と、前記操作対象属性変更処理手段との関係により対象
   の属性変更時の形状の変形方向・位置によって制約され
   る３次元カーソルの移動や表示を制御するカーソル表示
   制御手段と、前記操作対象属性変更処理手段との関係に
   より対象となっている物体の形状データを更新し必要に
   応じて変更された形状の変形内容に従って物体の属性値
   データを変更したり、物体を描画するために必要なデー
   タを表示生成手段へ転送する物体表現制御手段と、前記
   物体表現制御手段との関係により各物体の色、材質感等
   の属性値を更新記録する物体属性記録手段と、前記対象
   選択位置計算処理手段や前記対象選択分離処理手段や前
   記物体表現制御手段との関係により物体の形状データや
   空間位置データを更新記録する物体形状位置記録手段
   と、前記操作対象属性変更処理手段との関係により視点
   機能の形状データを更新し必要に応じて変更された形状
   の変形内容に従って視点機能の属性値を変更したり、視
   点機能の形状データや属性値等の情報を表示生成手段へ
   転送する視点機能表現制御手段と、前記視点機能表現制
   御手段との関係により視野角度や視野領域等の属性値を
   更新記録する視点機能属性記録手段と、前記対象選択位
   置計算処理手段や前記対象選択分離処理手段や前記視点
   機能表現制御手段との関係により視点機能を表現する形
   状データや空間位置データを更新記録する視点機能形状
   位置記録手段と、前記操作対象属性変更処理手段との関
   係により光源機能の形状データを更新し必要に応じて変
   更された形状の変形内容に従って光源機能の属性値を変
   更したり、光源機能の形状データや属性値等の情報を表
   示生成手段へ転送する光源機能表現制御手段と、前記光
   源機能表現制御手段との関係により光源色や光源強度等
   の属性値を記録する光源機能属性記録手段と、前記対象
   選択位置計算処理手段や前記対象選択分離処理手段や前
   記光源機能表現制御手段との関係により光源機能を表現
   する形状データや空間位置データを記録する光源機能形
   状位置記録手段と、前記物体表現制御手段と前記視点機
   能表現制御手段と前記光源機能表現制御手段と前記カー
   ソル表示制御手段からのデータを基に視点計算・光源計
   算を行い３次元カーソルを含めた全対象物を表示装置に
   描画する表示生成手段からなる視点・光源機能の属性変
   更直接操作システム。
2. 【請求項２】 対象選択分離処理手段がカーソル形状位
   置記録手段と物体形状・位置記録手段と視点機能形状位
   置記録手段及び光源機能形状位置記録手段からのデータ
   を基に３次元カーソルで選択した視点機能及び光源機能
   の任意位置をを基準点として選択対象物の移動及び３次
   元カーソルと選択中の対象物の分離・配置を行うことを
   特徴とする請求項１記載の視点・光源機能の属性変更直
   接操作システム。
3. 【請求項３】 画面中に表示された異なる種類の対象物
   に対し操作対象制御手段が選択状態対象物記録手段から
   のデータを基に直接３次元カーソルからの指示に従い選
   択・移動処理することを特徴とする請求項１記載の視点
   ・光源機能の属性変更直接操作システム。
4. 【請求項４】 操作対象属性変更処理手段が物体表現制
   御手段と視点機能表現制御手段と光源機能表現制御手段
   とカーソル表現制御手段との関係より３次元仮想空間中
   に存在する対象物の視覚化３次元図形を直接３次元カー
   ソルを用いて変形することによりその属性値を変更する
   ことを特徴とする請求項１記載の視点・光源機能の属性
   変更直接操作システム。
5. 【請求項５】 選択対象物記録手段と前記属性変形処理
   条件記録手段からのデータを基に対象物の変更可能な属
   性及びその属性の変更の許容範囲と制約条件を判断し属
   性形状の変形動作を制約する操作対象属性変更処理手段
   及びカーソル表現制御手段を設けたことを特徴とする請
   求項１記載の視点・光源機能の属性変更直接操作システ
   ム。
6. 【請求項６】 視点機能の属性である視野領域の種類と
   位置・方向及び有効範囲を３次元図形で表現することを
   特徴する請求項１記載の視点・光源機能の属性変更直接
   操作システム。
7. 【請求項７】 光源機能の属性である色及び種類及び位
   置・方向と有効範囲をを３次元図形で表現することを特
   徴する請求項１記載の視点・光源機能の属性変更直接操
   作システム。