JP3037934U - コンピュータ用ワールド座標モデル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 コンピュータにて三次元の画像を作る時に、
ワイヤーフレームによるモデリング（立体生成処理）に
おける座標軸を理解しやすくする。 【解決手段】 色分したＺ軸１と・Ｘ軸３・Ｙ軸４を通
して互いに直交させ対応する軸間に上部仕切板５，８，
１０，１１と下部仕切板１２，１４，１９と水平仕切板
１８，２０，２２を設け、Ｚ軸１・Ｘ軸３・Ｙ軸４の交
点を中心として円弧を各仕切板に画き０゜から３６０゜
を等分する角度を記入する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、コンピュータにて三次元グラフィックスを行う時に早く理解して操 作することが出来るために用いるコンピュータ用ワールド座標モデルに関するも のである。

【０００２】

【従来の技術】

科学技術の発達に伴いコンピュータ関係の産業界も急速に発展し、更に研究開 発を重ね新しい性能を付加した機種を次々と送り出して来ている。 それに伴いコンピュータ用の機能を使いこなすには、それなりの技術を習得し た熟練者にならないと出来ないが、もうコンピュータによる三次元グラフイック スがだんだんと一般化されて来て、航空機、造船、自動車、機械、建築など産業 界のあらゆる分野に応用され始めている。 それで三次元ソフトでコンピュータ画像を作る場合、ほとんどのソフトはワイ ヤーフレームによるモデリング（立体生成処理）から始めることになり、ワール ド座標といった座標空間の中で立体の各々の位置関係が決定されることになる。

【０００３】 したがって、生成された立体の視野角度もその座標軸の回転角度によって決定 されることになり、視野角度はＺ軸を十方向にα゜Ｙ軸を十方向にβ゜、Ｘ軸を 十方向にθ゜回転させると言ったパラメータの入力によって、また、マウス等に よって立体の仮想枠をリアルタイムに回転させることによって立体を見る角度を 決めることになる。 しかし、いずれの作業も立体がワイヤーフレームや単純な仮想立方体の状態で 行われることが常であることから、ディスプレイ画面に表現されている立体が、 どのような状況に回転されているかは、非常にわかりずらい。

【０００４】 通常こうした三次元ソフトには視野角度としていくつかの基本的な角度設定が なされているが、基本設定角度では、求める視野角度を十分満足させることはな い。 こうした座標軸の回転は基本設定角度、パラメータの数値入力によるだけでな く、マウスによるリアルタイムな方法も考えられるが多くの場合、どのような形 状も単純な仮想立方体に変換されてからの、リアルタイムな回転移動なため、非 常に理解のしにくいものとなっている。 また、隠線処理がなされていないと視野角度は同じように思われる場合があり 、全く反対の視野角度で作業画面であるワイヤーフレームの状況では確認しずら いものとなっている。これらの状況では、わからなくなった場合、初期設定視野 角度に戻し、再度求める視野角度を繰り返しながら作業を進めていた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

このように視野角度の数値の確認だけでは、どの軸をどのように修正すればよ いかということさえ理解が困難な場合が多く、そのために時間を費やし時には時 間がかゝるため操作を中止してしまうことがあり、コンピュータ用による三次元 グラフイックス上非常に不都合を感じていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案はこのような不都合を解消し、視野角度のより正確な設定を短時間で行 い、わかりにくい座標軸の概念を理解しやすくするために用いるコンピュータ用 ワールド座標モデルを提供せんとするものである。 取付溝を４箇所長手に沿って設けた青色に着色したＺ軸と、赤色に着色したＸ 軸と、緑色に着色したＹ軸とを一点を通して互いに直交させ、Ｚ軸・Ｘ軸・Ｙ軸 の交点を中心として円弧を画き０゜から３６０゜までを任意に等分した角度を記 入した透明な上部仕切板と下部仕切板と水平仕切板及び青色の縦線と横線を最低 寸法のピッチとしその整数倍の寸法のピッチの赤色からなる縦線と横線を方眼と して水平仕切板に設け対応する各軸の取付溝に設け、且つ折曲線を設け正面図の 下に平面図を、正面図の右に左側面図を設けた一角法の基本形シートと、正面図 の上に平面図を、正面図の右に右側面図を設けた三角法の基本形シートを付帯し たものである。

【０００７】

【作用】

コンピュータにて三次元グラフイックスとして画像処理を行う時、入力された 座標軸の回転角度によって出来た立体像は、ワイヤーフレームなどの単純な仮想 立方体の状態で表現されているため、なれるまではその状態が理解しにくいので 、出来た画像に合わせて物品を上部仕切板と水平仕切板の空間に設けてＺ軸Ｘ軸 Ｙ軸を適宜入力した角度に回転させる。 そして画像と合った時の状態を確認しながら理解して行き更に画像を最良の希 望する状態にするには、Ｚ軸・Ｘ軸・Ｙ軸をどのように回転して行けば良いかを 確認しながら最良状態にする。 この時の視野角度を仕切板に設けた角度を通して知ることが出来るので、これ を設定角度としてコンピュータに入れて画像処理を行う。 このためコンピュータの画像を見ながら何度も設定角度を模索しながら行う必 要がない。 更に付帯する基本形シートを用いることによって一角法と三角法の違いに対し ての物品の見方による表現が理解出来、製図法をより早く修得することが出来る 。

【０００８】

【実施の形態】

以下本考案の実施例を図面について説明する。 図中１は棒材からなり青色に着色したＺ軸であって、長手方向に沿って取付溝 １ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを外周等間隙に穿設し、中央に止材２を設けている。 ３は棒材からなり赤色に着色したＸ軸であって、長手方向に沿って取付溝３ａ ，３ｂ，３ｃ，３ｄを外周に等間隙に穿設し、前記Ｚ軸に直交させ取付溝１ａ， ３ａ及び取付溝１ｃ，３ａを向かい合わせ止材２に十字状となるよう設けている 。 ４は棒材からなり緑色に着色したＹ軸であって、長手方向に沿って取付溝４ａ ，４ｂ，４ｃ，４ｄを外周に等間隙に穿設し、前記Ｚ軸１及びＸ軸３に一点を通 して直交させ取付溝１ｂ，４ａを又取付溝４ｂ，３ｄ及び取付溝１ｄ，４ａを又 取付溝４ｂ，３ｂを向かい合わせ止材２に十字状となるよう設けている。 ５は正方形の無色透明な第１上部仕切板であって、隅部を中心として円弧６を 画きそこえ０〜９０゜の角度７を１０゜ピッチで記入し、前記Ｚ軸１の取付溝１ ａとＸ軸３の取付溝３ａに隅部を交点側にして挿設している。

【０００９】 ８は正方形の無色透明な第２上部仕切板であって、隅部を中心として円弧６を 画きそこえ９０゜〜１８０゜の角度９を１０゜ピッチで記入し、前記Ｚ軸１の取 付溝１ｂとＸ軸４の取付溝４ａに隅部を交点側にして挿設している。 １０は正方形の無色透明な第３上部仕切板であって、隅部を中心として円弧６ を画きそこえ９０゜〜１８０゜の角度９を１０゜ピッチで記入し、前記Ｚ軸１の 取付溝１ｃとＸ軸３の取付溝３ａに隅部を交点側にして挿設している。 １１は正方形の無色透明な第４上部仕切板であって、隅部を中心として円弧６ を画き、そこえ０〜９０゜の角度７を１０゜ピッチで記入し、前記Ｚ軸１の取付 溝１ｄとＸ軸４の取付溝４ａに隅部を交点側にして挿設している。 １２は正方形の無色透明な第１下部仕切板であって、隅部を中心として円弧６ を画き、そこえ２７０゜から３６０゜の角度１３を１０゜ピッチで記入し、前記 Ｚ軸１の取付溝１ａとＸ軸３の取付溝３ｃに隅部を交点側にして挿設している。

【００１０】 １４は正方形の無色透明な第２下部仕切板であって、隅部を中心として円弧６ を画き、そこえ１８０゜から２７０゜の角度１５を１０゜ピッチで記入し、前記 Ｚ軸１の取付溝１ｂとＹ軸４の取付溝４ｃに隅部を交点側にして挿設している。 １６は正方形で無色透明な第３下部仕切板であって、隅部を中心として円弧６ を画き、そこえ１８０゜から２７０゜の角度１５を１０゜ピッチで記入し、前記 Ｚ軸１の取付溝１ｃとＸ軸３の取付溝３ｃに隅部を交点側にして挿設している。 １７は正方形で無色透明な第４下部仕切板であって、隅部を中心として円弧６ を画き、そこえ２７０゜から３６０゜の角度１３を１０゜ピッチで記入し、前記 Ｚ軸１の取付溝１ｄとＹ軸４の取付溝４ｃに隅部を交点側にして挿設している。

【００１１】 １８は正方形で無色透明な第１水平仕切板であって、隅部を中心として円弧６ を画き、０゜から９０゜の角度７を１０゜ピッチで記入し、更に青色の縦線１９ ａと横線１９ｂを５ｍｍピッチで、又赤色の縦線１９ｃと横線１９ｄを２５ｍｍ ピッチで網目状に設けて方眼１９を形成し、隅部を交点１側にしてＸ軸３の取付 溝３ｄとＹ軸４の取付溝４ｂに挿設している。 ２０は正方形で無色透明な第２水平仕切板であって、隅部を中心として円弧６ を画き、９０゜から１８０゜の角度９を１０゜ピッチで記入し、更に前記方眼１ ９を設け、隅部を交点側にしてＸ軸３の取付溝３ｄとＹ軸４の取付溝４ｄに挿設 している。 ２１は正方形で無色透明な第３水平仕切板であって、隅部を中心として円弧６ を画き、１８０゜から２７０゜の角度１５を１０゜ピッチで記入し、更に前記方 眼１９を設け、隅部を交点側にしてＸ軸３の取付溝３ｂとＹ軸４の取付溝４ｄに 挿設している。

【００１２】 ２２は正方形で無色透明な第４水平仕切板であって、隅部を中心として円弧６ を画き、２７０゜から３６０゜の角度１３を１０゜ピッチで記入し、更に前記方 眼１９を設け、隅部を交点側にしてＸ軸３の取付溝３ｂとＹ軸４の取付溝４ｂに 挿設している。 このようにＺ軸を垂直としＸ軸３・Ｙ軸４を水平にして各上部仕切板５，８， １０，１１と下部仕切板１２，１４，１６，１７と水平仕切板１８，２０，２１ ，２２を設けて上部４箇所に上部仕切空間２３，２４，２５，２６と下部４箇所 に下部仕切空間２７，２８，２９，３０の８箇所を形成している。 ３１は正面図３１ａの下に平面図３１ｂを、正面図３１ａの右側に左側面図３ １ｃを画いた一角法を表す基本形シートであって、折曲線３２，３３を設けて折 曲げを可能としている。 ３４は正面図３４ａの上に平面図３４ｂを、正面図３４ａの右側に右側面図３ ４ｃを画いた三角法を表す基本形シートであって、折曲線３５，３６を設けて折 曲げを可能としている。

【００１３】 使用に当たっては、上部仕切空間２３の第１水平仕切板１８上にグラス３７を 設け、コンピュータにて三次元で基本設定角度をＺ＝３０゜Ｙ＝０゜Ｘ＝６０゜ として入力して見ると図１２の状態となりグラス３７の形状の表現は十分であっ てもグラス３７の内のボール３８は見えないが隠線処理を行うと図１３の状態と なりグラス３７の形状は明確となる。 しかしこれではボール３８が見えないのでグラス３７のボール３８をもっと現 したい場合第１水平仕切板１８上のグラス３７をＺ軸１・Ｘ軸３・Ｙ軸４を回し ながら求める。 そして最良の状態となつた時、各軸の旋回を止めその時の視野角をＺ軸１・Ｘ 軸３・Ｙ軸４上で角度７，９によって確認し、Ｚ軸４５゜Ｙ＝０゜Ｘ＝４５゜を 求めて設定して見ると図１４の状態となりボール３８も良く分かるようになり隠 線処理を行うと図１５となり一応満足する形状となる。

【００１４】 若し隠線処理を行った状態が図１６に示す如くになると第１水平仕切板１８上 に載せて図１６の状態にして行き、その時のＺ軸１、Ｘ軸３、Ｙ軸４の角度を角 度７，９よりＺ＝３０゜Ｙ＝０゜Ｘ＝−２４０゜と読み取り、その数値が基本設 定角度としコンピュータに入力した状態であることが分かる。 このようにコンピュータ画面に表れたグラス３７の状態を当該座標モデルを用 いて確認し、希望する状態にするためにＸ軸３・Ｙ軸４・Ｚ軸１をどれだけどれ をどの方向に動かせば良いのか速座に解かりそれに対応して処理することが出来 る。

【００１５】 又、本座標モデルを用いて製図法の正投影画法を理解することが出来る。 例えば基本形３１の物品３９を空間２３に置き正視画法を用いると、正面から 見たのが第２上部仕切板８に、左側面から見たのが第１上部仕切板５に、平面か ら見たのが第１水平仕切板１８に表れ、それを関連させると基本形シート３１と なり折曲線３２，３３を延ばして一枚物とすると、正面図３１ａの下に平面図３ １ｂ、正面図の右側に左側面図３１ｃが表れる。 これを製図法では第１角法と云う。 又、物品３９を空間２８に置き正視画法を用いると、正面から見たのが第２下 部仕切板１４に、平面から見たのが第２水平仕切板２０に、右側面から見たのが 第３下部仕切板１６に表れ、それを関連させると基本形シート３４となり折曲線 ３５，３６を延ばして一枚物とすると、正面図３４ａの上に平面図３４ｂ、正面 図３４ａの右側に右側面図３４ｃが表れる。 これを製図法では第３角法と云いそれぞれの違いを理解することが出来る。

【００１６】

【考案の効果】

上述の如く本考案は、色別したＺ軸・Ｘ軸・Ｙ軸を直交して透明な仕切板を設 け、角度と色別した方眼を設けたことによって、コンピュータの画像を手早く理 解し、設定角度をより正確に短時間で行って入力することが出来、分かりにくい 座標軸の概念を理解することが出来、且つ、基本形シートを用いることによって 製図法の基礎である一角法と三角法の概念を適確に学び取ることが出来る等多く の特長があり実用上非常に優れた考案である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案実施例の正面図である。

【図２】本考案実施例の平面図である。

【図３】本考案実施例の右側面図である。

【図４】本考案実施例のＺ軸の横断面拡大図である。

【図５】本考案実施例のＸ軸の横断面拡大図である。

【図６】本考案実施例のＹ軸の横断面拡大図である。

【図７】本考案実施例の使用状態の斜視図である。

【図８】本考案実施例を一角法に用いた斜視図である。

【図９】本考案実施例の一角法の基本形シートの正面図
である。

【図１０】本考案実施例を三角法に用いた斜視図であ
る。

【図１１】本考案実施例の三角法の基本形シートの正面
図である。

【図１２】コンピュータにて基本設定角度Ｚ＝３０゜Ｙ
＝０゜Ｘ＝６０゜として求めた画像である。

【図１３】コンピュータにて基本設定角度Ｚ＝３０゜Ｙ
＝０゜Ｘ＝６０゜として求め隠線処理を行った画像であ
る。

【図１４】コンピュータにて基本設定角度Ｚ＝４５゜Ｙ
＝０゜Ｘ＝４５゜として求めた画像である。

【図１５】コンピュータにて基本設定角度Ｚ＝４５゜Ｙ
＝０゜Ｘ＝４５゜として求め隠線処理を行った画像であ
る。

【図１６】コンピュータにて基本設定角度Ｚ＝３０゜Ｙ
＝０゜Ｘ＝−２４０゜として求め隠線処理を行った画像
である。

【符号の説明】

１ Ｚ軸 １ａ 取付溝 １ｂ 取付溝 １ｃ 取付溝 １ｄ 取付溝 ２ 止材 ３ Ｘ軸 ３ａ 取付溝 ３ｂ 取付溝 ３ｃ 取付溝 ３ｄ 取付溝 ４ Ｙ軸 ４ａ 取付溝 ４ｂ 取付溝 ４ｃ 取付溝 ４ｄ 取付溝 ５ 第１上部仕切板 ６ 円弧 ７ 角度 ８ 第２上部仕切板 ９ 角度 １０ 第３上部仕切板 １１ 第４上部仕切板 １２ 第１下部仕切板 １３ 角度 １４ 第２下部仕切板 １５ 角度 １６ 第３下部仕切板 １７ 第４下部仕切板 １８ 第１水平仕切板 １９ 方眼 １９ａ 縦線 １９ｂ 横線 １９ｃ 縦線 １９ｄ 横線 ２０ 第２水平仕切板 ２１ 第３水平仕切板 ２２ 第４水平仕切板 ２３ 上部仕切空間 ２４ 上部仕切空間 ２５ 上部仕切空間 ２６ 上部仕切空間 ２７ 下部空間 ２８ 下部空間 ２９ 下部空間 ３０ 下部空間 ３１ 基本形シート ３１ａ 正面図 ３１ｂ 平面図 ３１ｃ 左側面図 ３２ 折曲線 ３３ 折曲線 ３４ 基本形シート ３４ａ 正面図 ３４ｂ 平面図 ３４ｃ 右側面図 ３５ 折曲線 ３６ 折曲線 ３７ グラス ３８ ボール ３９ 物品

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 青色としたＺ軸と、赤色としたＸ軸と、
   緑色としたＹ軸とを一点を通して互いに直交させ、対応
   する各軸間に透明な上部仕切板と下部仕切板と水平仕切
   板を設け、Ｚ軸とＸ軸とＹ軸の交点を中心として円弧を
   画き０゜から３６０゜を任意に等分した角度を記入した
   ことを特徴とするコンピュータ用ワールド座標モデル。
2. 【請求項２】 水平仕切板に最低寸法のピッチからなる
   青色の横線と縦線及びその整数倍のピッチで赤色からな
   る横線と縦線を方眼に設けてなる請求項１記載のコンピ
   ュータ用ワールド座標モデル。