JP2935315B2 - 三次元図形処理システムにおける図形選択入力方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコンピュータグラフィッ
クスの分野に関し、特に三次元図形処理システムにおい
て図形プリミティブ（ある図形やある図形のある面等）
を選択しその図形プリミティブの図形情報をアプリケー
ションプログラム等に通知（アプリケーションプログラ
ム等にとっては入力）する処理（選択入力の処理）を行
う三次元図形処理システムにおける図形選択入力方式に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の三次元図形処理システム
における図形選択入力方式では、表示装置（ＣＲＴ（Ｃ
ａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）等）の表示画面に実
際に表示されている図形プリミティブがオペレータによ
って入力装置（マウスやタブレット等）でヒット（トリ
ガの入力）されて選択され、その図形プリミティブの図
形情報の入力が行われていた（このような選択入力をピ
ック入力という）。

【０００３】すなわち、入力装置によるヒット時にカー
ソルによって指示されているピクセルがどの図形プリミ
ティブに属しているかが調べられ、その図形プリミティ
ブの図形情報がアプリケーションプログラム等に通知さ
れていた。

【０００４】ここで、ある図形プリミティブの図形情報
とは、その図形プリミティブを特定するための情報であ
り、例えば次のような情報である（国際標準のグラフィ
ックシステムのＧＫＳ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｋｅｒｎ
ｅｌ Ｓｙｓｔｅｍ）およびＰＨＩＧＳ（Ｐｒｏｇｒａ
ｍｍｅｒ’ｓ Ｈｉｅｒａｃｈｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒｒ
ａｃｔｉｖｅ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｓｙｓｔｅｍ）にお
ける図形情報を示す）。 ＧＫＳでは、その図形プリミティブを含むセグメン
トのセグメント名とその図形プリミティブを示すピック
識別子との組 ＰＨＩＧＳでは、その図形プリミティブに係るスト
ラクチャネットワークを示す情報とエレメント番号との
組

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の三次元
図形処理システムにおける図形選択入力方式では、表示
装置の表示画面に実際に表示されている図形プリミティ
ブの中から所望の図形プリミティブが選択入力されるピ
ック入力が行われているので、他の図形の裏側に存在し
て隠れている（表示されていない）図形プリミティブの
選択入力を行いたい場合に、そのような選択入力が困難
になる（例えば、視点位置や視線方向の設定を変更する
必要がある）という欠点があった。

【０００６】本発明の目的は、上述の点に鑑み、通常の
表示においては他の図形の裏側に隠れている図形プリミ
ティブの選択入力を容易に行うことができる三次元図形
処理システムにおける図形選択入力方式を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の三次元図形処理
システムにおける図形選択入力方式は、三次元図形デー
タ保存手段と三次元図形を表示する表示装置とを有する
三次元図形処理システムにおいて、入力装置から与えら
れる選択入力の要求に基づき鏡を生成しその鏡の大き
さ，位置および傾きを制御する鏡制御手段と、この鏡制
御手段により制御される鏡を示す図形およびその鏡に写
っている図形プリミティブのレンダリング処理を含む三
次元図形のレンダリング処理を行うレンダリング手段
と、前記鏡制御手段によって制御される鏡に写っている
図形プリミティブの検索を行う鏡写り図形プリミティブ
検索手段と、この鏡写り図形プリミティブ検索手段によ
って検索された図形プリミティブの図形情報を図形プリ
ミティブ情報格納域に格納する図形プリミティブ情報記
憶手段と、入力装置から与えられる選択入力を示すトリ
ガを認識した時点における前記図形プリミティブ情報格
納域内の図形情報を入力値として通知する入力値通知手
段とを有する。

【０００８】

【作用】本発明の三次元図形処理システムにおける図形
選択入力方式では、鏡制御手段が入力装置から与えられ
る選択入力の要求に基づき鏡を生成しその鏡の大きさ，
位置および傾きを制御し、レンダリング手段が鏡制御手
段により制御される鏡を示す図形およびその鏡に写って
いる図形プリミティブのレンダリング処理を含む三次元
図形のレンダリング処理を行い、鏡写り図形プリミティ
ブ検索手段が鏡制御手段によって制御される鏡に写って
いる図形プリミティブの検索を行い、図形プリミティブ
情報記憶手段が鏡写り図形プリミティブ検索手段によっ
て検索された図形プリミティブの図形情報を図形プリミ
ティブ情報格納域に格納し、入力値通知手段が入力装置
から与えられる選択入力を示すトリガを認識した時点に
おける図形プリミティブ情報格納域内の図形情報を入力
値として通知する。

【０００９】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して詳細に
説明する。

【００１０】図１は、本発明の三次元図形処理システム
における図形選択入力方式の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。本実施例の三次元図形処理システムにお
ける図形選択入力方式は、三次元図形データ保存手段１
と、レンダリング手段２と、鏡制御手段３と、鏡写り図
形プリミティブ検索手段４と、図形プリミティブ情報記
憶手段５と、入力値通知手段６と、表示装置７（ＣＲＴ
等）と、入力装置８（マウスやキーボード等）と、図形
プリミティブ情報格納域９とを含んで構成されている。

【００１１】図２（ａ）および（ｂ）は、三次元図形処
理システムにおける表示装置（本実施例においては表示
装置７）の表示画面への図形（三次元図形）の表示の具
体例を示す図である。

【００１２】図３（ａ）〜（ｃ）は、三次元図形処理シ
ステムにおける表示装置（本実施例においては表示装置
７）の表示画面へのカーソルまたは鏡（透過板となった
鏡を含む）の表示の具体例を示す図である。

【００１３】次に、このように構成された本実施例の三
次元図形処理システムにおける図形選択入力方式の動作
について説明する。

【００１４】三次元図形データ保存手段１は、表示装置
７に表示される可能性のある図形（三次元図形）に関す
るデータ（図形情報等）を格納している。

【００１５】レンダリング手段２は、三次元図形データ
保存手段１内に格納されているデータの内容を参照し
て、オペレータによって指定された視点位置および視線
方向に基づき、表示すべき図形（三次元図形）のレンダ
リング処理（当該図形に関して、隠線隠面消去処理およ
び光源や反射を考慮したライティング処理等を行い、当
該図形に係る三次元物体をリアルに二次元の表示画面上
に表示するための処理）を行い、表示装置７の表示画面
に当該図形を表示する。

【００１６】一方、図形プリミティブの選択入力の要求
が生じた場合（オペレータによって入力装置８からその
旨の要求が指示される）には、鏡制御手段３は、鏡を生
成する（鏡を示す三次元図形に関するデータを生成す
る）。なお、鏡制御手段３は、入力装置８からの指示に
基づいて、その鏡の大きさ，位置および傾きを動的に変
更する。

【００１７】レンダリング手段２は、三次元図形データ
保存手段１内のデータに係る図形に関するレンダリング
処理と同様に鏡を示す図形および鏡に写っている図形プ
リミティブに関するレンダリング処理を行い、三次元図
形データ保存手段１内のデータに係る図形の表示と同様
に鏡を示す図形および鏡に写っている図形プリミティブ
を表示装置７の表示画面に表示する。すなわち、レンダ
リング手段２は、鏡への写り込み計算を含むレンダリン
グ処理を行っている。

【００１８】鏡写り図形プリミティブ検索手段４は、そ
のような鏡に写っている図形プリミティブの検索を行
う。すなわち、現時点で鏡に写っている図形プリミティ
ブの図形情報をレンダリング手段２から取得する。

【００１９】図形プリミティブ情報記憶手段５は、現時
点で鏡に写っている図形プリミティブの図形情報（鏡写
り図形プリミティブ検索手段４によって検索された図形
プリミティブの図形情報）を図形プリミティブ情報格納
域９に格納する。このように格納される図形情報とは、
先に述べたように、ＧＫＳでは図形データ保存手段１に
格納されているセグメント名とピック識別子との組をい
い、ＰＨＩＧＳでは図形データ保存手段１に保存されて
いる階層構造のストラクチャネットワークを示す情報と
エレメント番号との組をいう。

【００２０】入力装置８は、オペレータからの指示に基
づき、マウスのボタンのクリックやキーボードのリター
ンキーの押下といった操作に起因する情報を入力する。

【００２１】入力値通知手段６は、そのような操作に起
因する情報が選択入力を示すトリガであるか否かを判定
し、選択入力を示すトリガであると認識した場合にはそ
の時点における図形プリミティブ情報格納域９の内容
（図形情報）を入力値としてアプリケーションプログラ
ム等に通知する。これによって、所望の図形プリミティ
ブの図形情報に関する選択入力が終了したことになる。

【００２２】次に、図２および図３を参照して、本実施
例の三次元図形処理システムにおける図形選択入力方式
の具体的な動作について説明する。

【００２３】図２（ａ）は、球，円柱および立方体を、
一定の視点位置および視線方向から見た態様の一例を示
す図である。

【００２４】レンダリング手段２は、三次元図形データ
保存手段１内のデータ（図形情報等）に基づいて、図２
（ｂ）に示す表示画面を表示装置７に表示する。ここ
で、図２（ａ）中の立方体は、図２（ａ）中の視点位置
および視線方向から見ると球の裏側に隠れることにな
り、図２（ｂ）の表示画面においては表示されなくなっ
ている。

【００２５】図３（ａ）は、図２（ｂ）の表示画面に対
して従来の三次元図形処理システムにおける図形選択入
力方式（ピック入力による方式）で図形プリミティブの
選択入力が行われる態様の一例を示す図である。

【００２６】この選択入力では、十字のカーソル１０に
よって指示されている位置にある図形プリミティブ（こ
こでは、図形自体が図形プリミティブに該当するものと
する）の選択入力が行われる。図３（ａ）の場合には、
円柱の選択入力が行われている。

【００２７】図２（ｂ）の表示画面に対して、このよう
な従来の三次元図形処理システムにおける図形選択入力
方式によって立方体の選択入力を行いたいとオペレータ
が考えても、その表示画面上には立方体が表示されてい
ないために、何らかの別の処理によって視点位置等を変
更して立方体が表示される表示画面を表示装置７に表示
してからでないと、その立方体の選択入力を行うことが
できなかった。

【００２８】図３（ｂ）は、図２（ｂ）の表示画面に対
して本実施例の三次元図形処理システムにおける図形選
択入力方式で図形プリミティブの選択入力が行われる態
様の一例を示す図である。

【００２９】本実施例の三次元図形処理システムにおけ
る図形選択入力方式では、鏡制御手段３の制御によって
表示画面に鏡１１が表示され、鏡１１に写っている図形
プリミティブ（ここでは、図形自体）の選択入力が行わ
れる。したがって、図２（ｂ）の表示画面に対して球の
裏側に隠れている立方体（通常の表示では隠れている立
方体）についても、その立方体が鏡に写るように鏡１１
の大きさや位置や傾き等を制御することによって、その
選択入力が可能になる。

【００３０】鏡１１の制御としては、例えば、次のよう
な制御が考えられる。 ボタンを押さずにマウス（入力装置８を実現するマ
ウス）を移動させることによって、表示画面に平行な平
面上における鏡の位置の変更を制御する。 第１のボタンを押しながらマウスを移動させること
によって、奥行き方向の鏡の位置の変更を制御する。 第２のボタンを押しながらマウスを移動させること
によって、鏡の傾きの変更を制御する。 第１のボタンおよび第２のボタンを同時に押しなが
らマウスを上方または下方に移動させることによって、
鏡の大きさの拡大または縮小を制御する。

【００３１】以上のような鏡１１の制御によって鏡１１
に所望の図形プリミティブ（例えば、図２（ａ）中の立
方体）が写るように調整され、その図形プリミティブが
鏡に写った（見つかった）ところで、選択入力を示すト
リガ（例えば、マウスの第３のボタンの押下に基づくト
リガ）が与えられると、その時点で鏡１１に写っている
図形プリミティブの図形情報（図形プリミティブ情報格
納域９の内容）が入力値通知手段６によってアプリケー
ションプログラム等に通知される。これによって、鏡１
１に写っている図形プリミティブの選択入力が実現され
る。

【００３２】図３（ｃ）は、図２（ｂ）の表示画面に対
して本実施例の三次元図形処理システムにおける図形選
択入力方式で、手前にある図形プリミティブ（表示画面
に表示されている図形プリミティブ）の選択入力が行わ
れる態様の一例を示す図である。

【００３３】手前にある図形プリミティブの選択入力を
行う場合には、鏡１１を使って選択入力を行うことはか
えって不便になることがある。そこで、入力装置８から
の指示（例えば、マウスの第１のボタンと第３のボタン
とを同時に押すこと）によって鏡１１を透過板に変更
し、その透過板となった鏡１１を通して見える図形（図
３（ｃ）の場合には円柱）の選択入力を行う制御を可能
にする。すなわち、この場合には鏡１１（透過板となっ
た鏡１１）が、従来の三次元図形処理システムにおける
図形選択入力方式におけるカーソル（図３（ａ）におけ
るカーソル１０等）と同様の働きを行うことになる。

【００３４】なお、本実施例の三次元図形処理システム
における図形選択入力方式による鏡を使った選択入力と
従来の三次元図形処理システムにおける図形選択入力方
式によるカーソルを使った選択入力（ピック入力）とを
併用することも可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、鏡の原理
を三次元図形処理システムに利用することによって、従
来の三次元図形処理システムにおける図形選択入力方式
でのカーソルのように鏡を表示画面上で制御し、その鏡
に写っている図形プリミティブの選択入力を行うことに
より、三次元図形処理システムにおいて他の図形の裏側
に存在して通常は表示されていない図形プリミティブの
選択入力を容易に（表示画面における視点位置および視
線方向の変更等を必要とせずに）行うことができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】三次元図形処理システムにおける表示装置の表
示画面への図形の表示の具体例を示す図である。

【図３】三次元図形処理システムにおける表示装置の表
示画面へのカーソルまたは鏡（透過板となった鏡を含
む）の表示の具体例を示す図である。

【符号の説明】

１ 三次元図形データ保存手段 ２ レンダリング手段 ３ 鏡制御手段 ４ 鏡写り図形プリミティブ検索手段 ５ 図形プリミティブ情報記憶手段 ６ 入力値通知手段 ７ 表示装置 ８ 入力装置 ９ 図形プリミティブ情報格納域 １０ カーソル １１ 鏡

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 三次元図形データ保存手段と三次元図形
   を表示する表示装置とを有する三次元図形処理システム
   において、 入力装置から与えられる選択入力の要求に基づき鏡を生
   成しその鏡の大きさ，位置および傾きを制御する鏡制御
   手段と、 この鏡制御手段により制御される鏡を示す図形およびそ
   の鏡に写っている図形プリミティブのレンダリング処理
   を含む三次元図形のレンダリング処理を行うレンダリン
   グ手段と、 前記鏡制御手段によって制御される鏡に写っている図形
   プリミティブの検索を行う鏡写り図形プリミティブ検索
   手段と、 この鏡写り図形プリミティブ検索手段によって検索され
   た図形プリミティブの図形情報を図形プリミティブ情報
   格納域に格納する図形プリミティブ情報記憶手段と、 入力装置から与えられる選択入力を示すトリガを認識し
   た時点における前記図形プリミティブ情報格納域内の図
   形情報を入力値として通知する入力値通知手段とを有す
   ることを特徴とする三次元図形処理システムにおける図
   形選択入力方式。