JP2616132B2 - 画像表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、計算機援用設計（CAD）及び科学技術シュ
ミレーション分野における、計算機内に構築した物体形
状モデルを画面上に可視化するためのカメラモデルの３
次元空間における視線及び視点の位置を対話的に変更す
る画像表示装置に関するものである。

従来の技術 近年、画像表示装置は写実的な画像表示を用いて言葉
や数値では表現が困難な現象を可視化し、計算機と人間
のコミュニケーションを図る道具として、種々の設計や
キュミレーションに利用されている。以下図面を参照し
ながら、上述した従来の画像表示装置の一例について説
明する。第５図は従来の画像表示装置の構成を示すもの
である。第５図において、91は形状データ蓄積部、92は
カメラデータ入力部、93はカメラデータ蓄積部、94は形
状座標変換部、95は画素輝度算出部である。以上のよう
に構成された従来の画像表示装置について、以下その動
作について説明する。まず、形状データ蓄積部91におい
て、表示対象物体の３次元形状データを蓄える。３次元
形状データとして、例えば物体表面を複数の三角形の集
合で表した場合の三角形の各頂点の３次元座標値があ
る。また、カメラデータ入力部92において、視点及び注
視点の３次元位置を数値入力する。３次元位置として、
例えばワールド座標系における３次元座標値がある。次
に、カメラデータ蓄積部93において、カメラデータ入力
部92で入力した視点及び注視点の３次元位置を蓄える。
さらに、形状座標変換部94において、カメラデータ蓄積
部93から読みだした視点及び注視点の３次元位置をそれ
ぞれ始点及び終点とする視線ベクトルに基づいて、形状
データ蓄積部91から読みだした３次元形状データを座標
変換する。座標変換として、例えば形状データ定義座標
系からワールド座標系を経て視点を原点とする視点座標
系への変換や透視変換がある。最後に、画素輝度算出部
95において、形状座標変換部94で座標変換した３次元形
状データより可視物体を決定し、表示画面の各画素ごと
の表示輝度を算出する。可視物体の決定方法として、例
えば隠線処理や隠面処理がある。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、視線及び視点の
位置を変更したい場合、所望するシーンを表示するため
にはユーザ自身が常に計算機内の３次元空間を考慮して
視点及び注視点の３次元位置を数値入力する必要があ
り、試行錯誤を繰り返さないと所望のシーンが表示でき
ないという課題を有していた。本発明は上記課題に鑑
み、計算機内に構築した物体形状モデルを画面上に可視
化するためのカメラモデルの視線及び視点を対話的に変
更するマン・マシン・インターフェイスの優れた画像表
示装置を提供するものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の第１の画像表示装
置は、変更前の視点、注視点の３次元位置を保存するカ
メラデータ蓄積部と、表示対象物体の３次元形状データ
を保存する形状データ蓄積部と、前記変更前の視点、注
視点の３次元位置と前記３次元形状データとによって算
出された表示画面上に、目標点写像を入力する画面位置
入力部と、変更前の視点を端点とし、前記目標点写像を
通る半直線を算出する半直線算出部と、前記３次元形状
データと前記半直線との交点である目標点を算出する交
点算出部と、表示画面上に倍率決定点を入力し、前記目
標点写像と前記倍率決定点間の距離と、前記目標点写像
と表示画面原点間との距離の比率である変更倍率を算出
する倍率位置入力部と、前記目標点と変更前の視点間の
距離と、前記目標点と変更後の視点である更新視点間の
距離との比率が、前記変更倍率と等しくなる前記半直線
上の前記更新視点を決定し、変更前の視点と変更前の注
視点を始点及び終点とする視線位置ベクトルを前記更新
視点を始点とする位置に平行移動して更新注視点を算出
し、前記カメラデータ蓄積部に前記更新視点と前記更新
注視点を書込む視点移動部とを具備したものである。

また、本発明の第２の画像表示装置は、変更前の視
点、注視点および視点の移動方向を表す目標点の３次元
位置を保存するカメラデータ蓄積部と、表示対象物体の
３次元形状データを保存する形状データ蓄積部と、前記
変更前の視点、注視点の３次元位置と前記３次元形状デ
ータとによって算出された表示画面上に、視点写像を入
力する画面位置入力部と、変更前の視点を端点とし、前
記視点写像を通る半直線を算出する半直線算出部と、前
記３次元形状データと前記半直線との交点である第１更
新視点を算出する交点算出部と、表示画面上に倍率決定
点を入力し、前記視点写像と前記倍率決定点間の距離
と、前記視点写像と表示画面原点間との距離の比率であ
る変更倍率を算出する倍率位置入力部と、前記目標点と
前記第１更新視点間の距離と、前記目標点と第２の変更
後の視点である第２更新視点間の距離との比率が、前記
変更倍率と等しくなる前記半直線上の第２更新視点を決
定し、第１更新視点と変更前の注視点を始点及び終点と
する視線位置ベクトルを前記第２更新視点を始点とする
位置に平行移動して更新注視点を算出し、前記カメラデ
ータ蓄積部に前記第２更新視点と前記更新注視点を書込
む視点移動部とを具備したものである。

また、本発明の第３の画像表示装置は、変更前の視
点、注視点および視点の移動方向を表す目標点の３次元
位置を保存するカメラデータ蓄積部と、表示対象物体の
３次元形状データを保存する形状データ蓄積部と、前記
変更前の視点、注視点の３次元位置と前記３次元形状デ
ータとによって算出された表示画面上に、注視点写像を
入力する画面位置入力部と、変更前の視点を端点とし、
前記注視点写像を通る半直線を算出する半直線算出部
と、前記３次元形状データと前記半直線との交点である
第１更新注視点を算出する交点算出部と、表示画面上に
倍率決定点を入力し、前記注視点写像と前記倍率決定点
間の距離と、前記注視点写像と表示画面原点間との距離
の比率である変更倍率を算出する倍率位置入力部と、前
記目標点と変更前の視点間の距離と、前記目標点と変更
後の視点である更新視点間の距離との比率が、前記変更
倍率と等しくなる前記半直線上の更新視点を決定し、変
更前の視点と第１更新注視点を始点及び終点とする視線
位置ベクトルを前記更新視点を始点とする位置に平行移
動して第２の変更後の注視点である第２更新注視点を算
出し、前記カメラデータ蓄積部に前記更新視点と前記第
２更新注視点を書込む視点移動部とを具備したものであ
る。

作用 本発明は、上記した構成により、表示画面上に目標点
写像、視点写像、注視点写像および仮想倍率変更点に対
応する２次元位置を指定することにより、計算機内に構
築した物体形状モデルを画面上に可視化するためのカメ
ラモデルの３次元空間における視線および視点の位置を
対話的に変更したシーンを画面表示することとなる。

実施例 以下本発明の一実施例の画像表示装置について、図面
を参照しながら説明する。第１図は本発明の実施例にお
ける画像表示装置の構成を示すものである。第１図にお
いて、１は画面位置入力部、２は半直線算出部、３は交
点算出部、４は形状データ蓄積部、５は倍率位置入力
部、６は視点移動部、７はカメラデータ蓄積部、８は形
状座標変換部、９は画素輝度算出部である。以上のよう
に構成された画像表示装置について、第１の実施例とし
て、ユーザが目標点を指定する場合を考える。

以下第１図、第２図及び第３図を用いてその動作を説
明する。第２図は、３次元空間における視点、注視点及
び視点の移動方向を表す目標点と表示画面との関係を表
す概念図である。

第２図において、21,22はそれぞれ変更前の視点、注
視点、24は目標点、25は視点座標系で表した変更前の表
示画面（仮想表示画面）、26は変更前の視点を端点とし
変更前の注視点を通る３次元半直線ｍ、28は仮想表示画
面上の目標点写像、27は変更前の視点を端点とし目標点
写像を通る３次元半直線ｌ、29,30,31はそれぞれ仮想表
示画面上の２次元座標を定義する座標系の原点、ｕ軸及
びｖ軸、32は目標点を内部に含む三角形、33,34はそれ
ぞれ更新視点及び更新注視点、35は仮想表示画面上の倍
率決定点である。また、仮想表示画面25と半直線ｍは垂
直であり、原点29は仮想表示画面25の中央にあると仮定
する。第３図は、表示画面上における目標点と視点との
３次元距離を変更する場合の変更倍率の第１の概念図で
ある。第３図において、41は表示画面、42,43,44はそれ
ぞれ表示画面上の２次元座標を定義する座標系の原点、
ｕ軸及びｖ軸、45は目標点写像に対応する表示画面上の
２次元位置を示す点、46は仮想表示画面25上の倍率決定
点35に対応する表示画面上の２次元位置を示す点であ
る。ここで、点46が原点42と点45を（１−ｓ）:sに分け
る点であるときの変更倍率をｓとする。最初に、形状デ
ータ蓄積部４において、表示対象物体の表面を表す複数
の三角形の各頂点の３次元座標値を３次元形状データと
して蓄える。また、カメラデータ蓄積部７において、変
更前の視点、注視点及び視点の移動方向を表す目標点の
ワールド座標系における３次元座標値をそれぞれの３次
元位置として蓄える。ここで、目標点に対する視点の移
動は視点と目標点を結ぶ３次元直線上の移動とする。ま
ず、画面位置入力部１において、ユーザが視点の移動方
向の変更を望む場合に目標点24に対応する仮想表示画面
上の点の２次元座標値（u,v）を目標点写像として入力
する。ここで表示画面上の２次元座標系は、変更前の注
視点に対応する表示画面上の点29を原点とし、ｕ軸及び
ｖ軸を走査線にそれぞれ平行及び垂直にとるものとす
る。つぎに、半直線算出部２において、カメラデータ蓄
積部７から読みだした変更前の視点21の３次元位置の３
次元座標値と画面入力部１で入力した点28の表示画面上
の２次元位置の座標値（u,v）とから３次元空間におけ
る変更前の視点21を端点とした半直線27を算出する。さ
らに、交点算出部３において、形状データ蓄積部４から
読みだした３次元形状データの三角形と半直線27との交
点を算出し、これらの交点のうち視点との距離が最小の
点を変更後の目標点24としてカメラデータ蓄積部７に書
込む。また、倍率位置入力部５において、目標点と視点
との３次元距離の変更倍率ｓに対応する倍率決定点46を
表示画面上の原点42と目標点写像45を結ぶ直線上に入力
する。この際、ユーザが目標点24の近傍を（０≦ｓ≦
１）を満たすｓを用いて1/sに拡大して画面表示するこ
とを望む場合は、点46は原点42と点45を（１−ｓ）:sに
内分する点を指定すればよい。反対に、目標点24の近傍
を（１≦ｓ）を満たすｓを用いて1/sに縮小して画面表
示することを望む場合は、点46は原点42と点45を（ｓ−
１）:sに外分する点を指定すればよい。つぎに、視点移
動部６において、変更倍率ｓを用いてカメラデータ蓄積
部７から読みだした視点及び注視点の３次元位置である
３次元座標値を以下のように更新する。まず、視点21と
目標点24（１−Ｓ）:Sに分ける点を変更後の視点とす
る。つぎに、更新視点33及び更新注視点34をそれぞれ始
点及び終点とするベクトルが、変更前の視点21及び注視
点22をそれぞれ始点及び終点とするベクトルと平行でか
つ向き及び大きさが等しくなるように更新注視点34決定
し、更新視点33及び更新注視点34の３次元座標値を３次
元位置としてカメラデータ蓄積部７に書込む。さらに、
形状座標変換部８において、カメラデータ蓄積部７から
読みだした視点及び注視点の３次元位置をそれぞれ始点
及び終点の３次元位置とする視線ベクトルに基づいて、
形状データ蓄積部４から読みだした３次元形状データで
ある三角形の各頂点の３次元座標値を形状データ定義座
標系からワールド座標系、視点を原点とする視点座標系
への座標変換し、最後に透視変換を施す。最後に、画素
輝度算出部９において、形状座標変換部８で座標変換し
た３次元形状データに隠面処理を施して可視物体を決定
し、表示画面の各画素に対応する可視物体の表面の輝度
を表示輝度とする。以上のように第１の実施例によれ
ば、変更前の視点、注視点の３次元位置を保存するカメ
ラデータ蓄積部と、表示対象物体の３次元形状データを
保存する形状データ蓄積部と、前記変更前の視点、注視
点の３次元位置と前記３次元形状データとによって算出
された表示画面上に、目標点写像を入力する画面位置入
力部と、変更前の視点を端点とし、前記目標点写像を通
る半直線を算出する半直線算出部と、前記３次元形状デ
ータと前記半直線との交点である目標点を算出する交点
算出部と、表示画面上に倍率決定点を入力し、前記目標
点写像と前記倍率決定点間の距離と、前記目標点写像と
表示画面原点間との距離の比率である変更倍率を算出す
る倍率位置入力部と、前記目標点と変更前の視点間の距
離と、前記目標点と変更後の視点である更新視点間の距
離との比率が、前記変更倍率と等しくなる前記半直線上
の前記更新視点を決定し、変更前の視点と変更前の注視
点を始点及び終点とする視線位置ベクトルを前記更新視
点を始点とする位置に平行移動して更新注視点を算出
し、前記カメラデータ蓄積部に前記更新視点と前記更新
注視点を書込む視点移動部を設けることにより、計算機
内に構築した物体形状モデルを画面上に可視化するため
のカメラモデルの視線及び視点の位置を対話的に変更し
たシーンを画面表示することができる。

従来の手法では常に３次元座標系を意識しながら視点
位置や視線ベクトルの変更のためのユーザインタフェイ
スを、表示画面上の目標点写像および仮想倍率変更点に
対応する２次元位置を指定することにより、３次元座標
系を意識せずに直感的かつ容易な操作で変更できる良好
なユーザインターフェイスを提供することができる。

第２の実施例として、ユーザが変更後の視点を指定す
る場合を考える。以下第１図、第６図及び第８図を用い
てその動作を説明する。

第６図は、３次元空間における視点、注視点及び視点
の移動方向を表す目標点と表示画面との関係を表す概念
図である。

第６図において、121,122,123はそれぞれ変更前の視
点、注視点及び目標点、124は第１更新視点、125は視点
座標系で表した変更前の表示画面（仮想表示画面）、12
6は変更前の視点を端点とし変更前の注視点を通る３次
元半直線ｍ、128は仮想表示画面上の視点写像、127は変
更前の視点を端点とし視点写像を通る３次元半直線ｌ、
129,130,131はそれぞれ仮想表示画面上の２次元座標を
定義する座標系の原点、ｕ軸及びｖ軸、132は第１更新
視点を内部に含む三角形、133,134はそれぞれ第２更新
視点及び更新注視点、135は仮想表示画面上の倍率決定
点である。

また、仮想表示画面125と半直線ｍは垂直であり、原
点129は仮想表示画面125の中央にあると仮定する。

第８図は、表示画面上における目標点と第１更新視点
との３次元距離を変更する場合の変更倍率の概念図であ
る。

第８図において、141は表示画面、142,143,144はそれ
ぞれ表示画面上の２次元座標を定義する座標系の原点、
ｕ軸及びｖ軸、145は視点写像に対応する表示画面上の
２次元位置を示す点、146は仮想表示画面125上の倍率決
定点135に対応する表示画面上の２次元位置を示す点で
ある。ここで、点146が原点142と点145を（１−ｓ）:s
に分ける点であるときの変更倍率をｓとする。

第１の実施例の場合と異なるのは、画面位置入力部１
において、ユーザが入力する２次元位置が第１更新視点
に対応する視点写像128の表示画面上の２次元座標値
（u,v）であること、交点算出部３において、算出する
交点を第１更新視点124としてカメラデータ蓄積部に書
込むこと、倍率位置入力部５において、目標点と第１更
新視点との３次元距離の変更倍率ｓに対応する倍率決定
点146を入力すること、視点移動部６において、第１更
新視点124と目標点123を（１−ｓ）:sに分ける点を第２
更新視点133とし、第２更新視点133及び注視点134をそ
れぞれ始点及び終点とするベクトルが、第１更新視点12
4及び注視点122をそれぞれ始点及び終点とするベクトル
と平行でかつ向き及び大きさが等しくなるように更新注
視点134を決定し、第２更新視点133及び更新注視点134
の３次元座標値を３次元位置としてカメラデータ蓄積部
７に書込むことである。

以上のように第２の実施例によれば、変更前の視点、
注視点および視点の移動方向を表す目標点の３次元位置
を保存するカメラデータ蓄積部と、表示対象物体の３次
元形状データを保存する形状データ蓄積部と、前記変更
前の視点、注視点の３次元位置と前記３次元形状データ
とによって算出された表示画面上に、視点写像を入力す
る画面位置入力部と、変更前の視点を端点とし、前記視
点写像を通る半直線を算出する半直線算出部と、前記３
次元形状データと前記半直線との交点である第１更新視
点を算出する交点算出部と、表示画面上に倍率決定点を
入力し、前記視点写像と前記倍率決定点間の距離と、前
記視点写像と表示画面原点間との距離の比率である変更
倍率を算出する倍率位置入力部と、前記目標点と前記第
１更新視点間の距離と、前記目標点と第２の変更後の視
点である第２更新視点間の距離との比率が、前記変更倍
率と等しくなる前記半直線上の第２更新視点を決定し、
第１更新視点と変更前の注視点を始点及び終点とする視
線位置ベクトルを前記第２更新視点を始点とする位置に
平行移動して更新注視点を算出し、前記カメラデータ蓄
積部に前記第２更新視点と前記更新注視点を書込む視点
移動部を設けることにより、従来の手法では常に３次元
座標系を意識しながら視点位置や視線ベクトルの変更の
ためのユーザインタフェイスを、表示画面上の視点写像
および仮想倍率変更点に対応する２次元位置を指定する
ことにより、３次元座標系を意識せずに直感的かつ容易
な操作で変更できる良好なユーザインターフェイスを提
供することができる。

第３の実施例として、ユーザが変更後の注視点を指定
する場合を考える。以下第１図、第７図及び第９図を用
いてその動作を説明する。第７図は、３次元空間におけ
る視点、注視及び視点の移動方向を表す目標点と表示画
面との関係を表す概念図である。

第７図において、221,222,223はそれぞれ変更前の視
点、注視点及び目標点、224は第１更新注視点、225は視
点座標系で表した変更前の表示画面（仮想表示画面）、
226は変更前の視点を端点とし変更前の注視点を通る３
次元半直線ｍ、228は仮想表示画面上の注視点写像、227
は変更前の視点を端点とし注視点写像を通る３次元半直
線ｌ、229,230,231はそれぞれ仮想表示画面上の２次元
座標を定義する座標系の原点、ｕ軸及びｖ軸、232は第
１更新注視点224を内部に含む三角形、233,234はそれぞ
れ更新視点及び第２更新注視点、235は仮想表示画面上
の倍率決定点である。

また、仮想表示画面225と半直線ｍは垂直であり、原
点229は仮想表示画面225の中央にあると仮定する。

第９図は、表示画面上における目標点と視点との３次
元距離を変更する場合の変更倍率の概念図である。

第９図において、241は表示画面、242,243,244はそれ
ぞれ表示画面上の２次元座標を定義する座標系の原点、
ｕ軸及びｖ軸、245は注視点写像に対応する表示画面上
の２次元位置を示す点、246は仮想表示画面225上の倍率
決定点235に対応する表示画面上の２次元位置を示す点
である。ここで、点246が原点242と点245を（１−ｓ）:
sに分ける点であるときの変更倍率をｓとする。

第１の実施例の場合と異なるのは、画面位置入力部１
において、ユーザが入力する２次元位置が第１更新注視
点に対応する注視点写像228の表示画面上の２次元座標
値（u,v）であること、交点算出部３において、算出す
る交点を第１更新注視点224としてカメラデータ蓄積部
に書込むこと、倍率位置入力部５において、目標点と視
点との３次元距離の変更倍率ｓに対応する倍率決定点24
6を入力することである。

視点移動部６において、変更前の視点221と目標点223
を（１−ｓ）:sに分ける点を更新視点233とし、更新視
点233及び第２更新注視点234をそれぞれ始点及び終点と
するベクトルが、変更前の視点221及び第１更新注視点2
24をそれぞれ始点及び終点とするベクトルと平行でかつ
向き及び大きさが等しくなるように第２更新注視点234
決定し、更新視点233及び第２更新注視点234の３次元座
標値を３次元位置としてカメラデータ蓄積部７に書込む
ことである。

以上のように第３の実施例によれば、変更前の視点、
注視点および視点の移動方向を表す目標点の３次元位置
を保存するカメラデータ蓄積部と、表示対象物体の３次
元形状データを保存する形状データ蓄積部と、前記変更
前の視点、注視点の３次元位置と前記３次元形状データ
とによって算出された表示画面上に、注視点写像を入力
する画面位置入力部と、変更前の視点を端点とし、前記
注視点写像を通る半直線を算出する半直線算出部と、前
記３次元形状データと前記半直線との交点である第１更
新注視点を算出する交点算出部と、表示画面上に倍率決
定点を入力し、前記注視点写像と前記倍率決定点間の距
離と、前記注視点写像と表示画面原点間との距離の比率
である変更倍率を算出する倍率位置入力部と、前記目標
点と変更前の視点間の距離と、前記目標点と変更後の視
点である更新視点間の距離との比率が、前記変更倍率と
等しくなる前記半直線上の更新視点を決定し、変更前の
視点と第１更新注視点を始点及び終点とする視線位置ベ
クトルを前記更新視点を始点とする位置に平行移動して
第２の変更後の注視点である第２更新注視点を算出し、
前記カメラデータ蓄積部に前記更新視点と前記第２更新
注視点を書込む視点移動部を設けることにより、従来の
手法では常に３次元座標系を意識しながら視点位置や視
線ベクトルの変更のためのユーザインタフェイスを、表
示画面上の注視点写像および仮想倍率変更点に対応する
２次元位置を指定することにより、３次元座標系を意識
せずに直感的かつ容易な操作で変更できる良好なユーザ
インターフェイスを提供することができる。なお、実施
例において、３次元形状データは表示対象物体の書面を
表す複数の三角形の各頂点の３次元座標値としたが、三
角形は任意の自由曲面形状としてもよい。第１の実施例
において、変更倍率ｓに対応する倍率決定点を表示画面
上の原点と目標点写像を結ぶ直線上の点としたが、目標
点と表示画面の４隅の点をそれぞれs:（１−ｓ）に分け
る点を４隅とする長方形の辺上の任意の点としてもよ
い。第４図は、表示画面上における目標点と視点との３
次元距離を変更する場合の変更倍率の第２の概念図であ
る。第４図において、51は表示画面、52,53,54はそれぞ
れ表示画面上の２次元座標を定義する座標系の原点、ｕ
軸及びｖ軸、55〜58は表示画面の４隅の点、59は目標点
写像に対応する表示画面上の２次元位置を示す点60〜63
は点59と表示画面の４隅の点をそれぞれs:（１−ｓ）に
内分する点、64は視点との３次元距離の変更倍率に対応
する表示画面上の２次元位置を示す点である。

発明の効果 以上のように本発明は、従来の手法では常に３次元座
標系を意識しながら視点位置や視線ベクトルの変更のた
めのユーザインタフェイスを、表示画面上の目標点写
像、視点写像、注視点写像および仮想倍率変更点に対応
する２次元位置を指定することにより、３次元座標系を
意識せずに直感的かつ容易な操作で変更できる良好なユ
ーザインターフェイスを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における画像表示装置の構成
図、第２図は本発明の実施例における視点、注視点及び
目標点と表示画面の概念図、第３図は本発明の実施例に
おける変更倍率の第１の概念図、第４図は本発明の実施
例における変更倍率の第２の概念図、第５図は従来の画
像表示装置の構成図、第６図は３次元空間における視
点、注視点及び視点の移動方向を表す目標点と表示画面
との関係を表す概念図、第７図は３次元空間における視
点、注視及び視点の移動方向を表す目標点と表示画面と
の関係を表す概念図、第８図は表示画面上における目標
点と第１更新視点との３次元距離を変更する場合の変更
倍率の概念図、第９図は表示画面上における目標点と視
点との３次元距離を変更する場合の変更倍率の概念図で
ある。 １……画面位置入力部、２……半直線算出部、３……交
点算出部、４……形状データ蓄積部、５……倍率位置入
力部、６……視点移動部、７……カメラデータ蓄積部、
８……形状座標変換部、９……画素輝度算出部、91……
形状データ蓄積部、92……カメラデータ入力部、93……
カメラデータ蓄積部、94……形状座標変換部、95……画
素輝度算出部。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】変更前の視点、注視点の３次元位置を保存
   するカメラデータ蓄積部と、表示対象物体の３次元形状
   データを保存する形状データ蓄積部と、前記変更前の視
   点、注視点の３次元位置と前記３次元形状データとによ
   って算出された表示画面上に、目標点写像を入力する画
   面位置入力部と、変更前の視点を端点とし、前記目標点
   写像を通る半直線を算出する半直線算出部と、前記３次
   元形状データと前記半直線との交点である目標点を算出
   する交点算出部と、表示画面上に倍率決定点を入力し、
   前記目標点写像と前記倍率決定点間の距離と、前記目標
   点写像と表示画面原点間との距離の比率である変更倍率
   を算出する倍率位置入力部と、前記目標点と変更前の視
   点間の距離と、前記目標点と変更後の視点である更新視
   点間の距離との比率が、前記変更倍率と等しくなる前記
   半直線上の前記更新視点を決定し、変更前の視点と変更
   前の注視点を始点及び終点とする視線位置ベクトルを前
   記更新視点を始点とする位置に平行移動して更新注視点
   を算出し、前記カメラデータ蓄積部に前記更新視点と前
   記更新注視点を書込む視点移動部とを備えたことを特徴
   とする画像表示装置。
2. 【請求項２】変更前の視点、注視点および視点の移動方
   向を表す目標点の３次元位置を保存するカメラデータ蓄
   積部と、表示対象物体の３次元形状データを保存する形
   状データ蓄積部と、前記変更前の視点、注視点の３次元
   位置と前記３次元形状データとによって算出された表示
   画面上に、視点写像を入力する画面位置入力部と、変更
   前の視点を端点とし、前記視点写像を通る半直線を算出
   する半直線算出部と、前記３次元形状データと前記半直
   線との交点である第１更新視点を算出する交点算出部
   と、表示画面上に倍率決定点を入力し、前記視点写像と
   前記倍率決定点間の距離と、前記視点写像と表示画面原
   点間との距離の比率である変更倍率を算出する倍率位置
   入力部と、前記目標点と前記第１更新視点間の距離と、
   前記目標点と第２の変更後の視点である第２更新視点間
   の距離との比率が、前記変更倍率と等しくなる前記半直
   線上の第２更新視点を決定し、第１更新視点と変更前の
   注視点を始点及び終点とする視線位置ベクトルを前記第
   ２更新視点を始点とする位置に平行移動して更新注視点
   を算出し、前記カメラデータ蓄積部に前記第２更新視点
   と前記更新注視点を書込む視点移動部とを備えたことを
   特徴とする画像表示装置。
3. 【請求項３】変更前の視点、注視点および視点の移動方
   向を表す目標点の３次元位置を保存するカメラデータ蓄
   積部と、表示対象物体の３次元形状データを保存する形
   状データ蓄積部と、前記変更前の視点、注視点の３次元
   位置と前記３次元形状データとによって算出された表示
   画面上に、注視点写像を入力する画面位置入力部と、変
   更前の視点を端点とし、前記注視点写像を通る半直線を
   算出する半直線算出部と、前記３次元形状データと前記
   半直線との交点である第１更新注視点を算出する交点算
   出部と、表示画面上に倍率決定点を入力し、前記注視点
   写像と前記倍率決定点間の距離と、前記注視点写像と表
   示画面原点間との距離の比率である変更倍率を算出する
   倍率位置入力部と、前記目標点と変更前の視点間の距離
   と、前記目標点と変更後の視点である更新視点間の距離
   との比率が、前記変更倍率と等しくなる前記半直線上の
   更新視点を決定し、変更前の視点と第１更新注視点を始
   点及び終点とする視線位置ベクトルを前記更新視点を始
   点とする位置に平行移動して第２の変更後の注視点であ
   る第２更新注視点を算出し、前記カメラデータ蓄積部に
   前記更新視点と前記第２更新注視点を書込む視点移動部
   とを備えたことを特徴とする画像表示装置。