JP3148489B2 - 3D object placement device - Google Patents

3D object placement device

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JP3148489B2
JP3148489B2 JP34209993A JP34209993A JP3148489B2 JP 3148489 B2 JP3148489 B2 JP 3148489B2 JP 34209993 A JP34209993 A JP 34209993A JP 34209993 A JP34209993 A JP 34209993A JP 3148489 B2 JP3148489 B2 JP 3148489B2
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雅貴 杉浦
康浩 中村
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、建築や機械のデザイン
設計等を支援するコンピュータ・グラフィック・システ
ムにおいて、対象となる3次元図形を画面上の立体空間
の任意の位置に配置する3次元対象物配置装置に関し、
特に、直感的で分かり易い手順によって操作できるよう
に構成したものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional object for arranging a target three-dimensional figure at an arbitrary position in a three-dimensional space on a screen in a computer graphic system for supporting design design of buildings and machines. Regarding the object placement device,
In particular, it is configured to be operated by an intuitive and easy-to-understand procedure.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のコンピュータ・グラフィック・シ
ステムにおける3次元対象物配置装置は、例えば特開平
2−129764号公報に記載されているように、対象
物を画面上の立体空間の任意の位置に配置する場合、対
象物の立体が配置先において接する面と、配置先の対応
する面とをマウスやカーソルで指定する操作を必要とし
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a three-dimensional object arranging apparatus in a computer graphic system places an object at an arbitrary position in a three-dimensional space on a screen as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-129664. When arranging, it is necessary to perform an operation of designating, with a mouse or a cursor, a surface on which the three-dimensional object is in contact with the arrangement destination and a surface corresponding to the arrangement destination.

【0003】図7は、その画面例を示しており、室内空
間にある対象物72を床71の上に配置する場合に、操作者
は、まず対象物72の面のうち、床71に接触させるべき面
73を選び、これを指定する。次に、対象物72を配置する
床71を指定して(図7(a))、配置実行の命令を入力
すると、画面上には、対象物72が床71に接触した状態が
表示される(図7(b))。一度、床71に接触した対象
物72は、図7(c)に示すように、床71の面に拘束させ
ながら移動することにより、床71上の任意の位置に配置
することができる。
FIG. 7 shows an example of the screen. When an object 72 in an indoor space is arranged on a floor 71, an operator first contacts the floor 71 of the surface of the object 72. Side to be made
Select 73 and specify this. Next, a floor 71 on which the object 72 is to be placed is designated (FIG. 7A), and when a command to execute the placement is input, a state where the object 72 is in contact with the floor 71 is displayed on the screen. (FIG. 7 (b)). The object 72 that has once contacted the floor 71 can be placed at an arbitrary position on the floor 71 by moving while being restrained by the surface of the floor 71 as shown in FIG. 7C.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法で
は、配置操作の際、操作者は、予め対象物のどの面が配
置先に接触するかを考えてこれを指定しなければなら
ず、配置というタスクを、面の指定というタスクに頭の
中で置き換える必要があり、操作の直感性に欠ける点が
ある。
However, in the conventional method, the operator has to specify which surface of the target object comes into contact with the placement destination in advance when the placement operation is performed. It is necessary to replace the task of arrangement with the task of specifying surfaces in the mind, which lacks intuitive operation.

【0005】また、複雑な配置操作を行なう場合には、
対象物の面の指定、配置先の面の指定および配置実行コ
マンドの入力という一連の操作を多数回繰返さなければ
ならず、その手順が非常に煩雑になる。
[0005] When performing a complicated arrangement operation,
A series of operations of designating the surface of the object, designating the placement destination surface, and inputting the placement execution command must be repeated many times, which makes the procedure very complicated.

【0006】また、配置先に接触させるべき対象物の面
が小さい場合には、これをカーソルなどで直接指定する
操作が困難である。
[0006] When the surface of the object to be brought into contact with the placement destination is small, it is difficult to directly specify the surface with a cursor or the like.

【0007】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、複雑な操作手順を必要とせず、現実世界
での配置操作と共通性を持つ直感的に理解できる操作に
よって、対象物を3次元表示空間の任意の位置に配置す
ることができる3次元対象物配置装置を提供することを
目的としている。
The present invention solves such a conventional problem, and does not require a complicated operation procedure, and allows an intuitive operation having a commonality with a placement operation in the real world to operate an object. It is an object of the present invention to provide a three-dimensional object arrangement device that can be arranged at an arbitrary position in a three-dimensional display space.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、3
次元形状の対象物を3次元表示空間の任意の位置に配置
する3次元対象物配置装置において、3次元表示空間の
中で対象物と他の立体図形とが接触しているかどうかを
判定する接触判定手段と、接触判定手段が接触の判定を
下すまで対象物を他の立体図形の方向に移動させ、次い
で対象物この他の立体図形とが安定状態に到るまで、
対象物を接触点を中心に回転移動させる自動移動処理手
段と、他の立体図形との安定状態を保ったまま、対象物
の移動方向に制約を加え、自らとともに対象物を移動さ
せる移動補助図形を生成する移動補助図形生成手段とを
設けている。
Therefore, in the present invention, 3
In a three-dimensional object arrangement device for arranging an object having a three-dimensional shape at an arbitrary position in a three-dimensional display space, a contact that determines whether the object and another three-dimensional figure are in contact in the three-dimensional display space Judgment means, the object is moved in the direction of another three-dimensional figure until the contact judgment means makes a judgment of contact, and then, until the object and this other three-dimensional figure reach a stable state,
Automatic movement processing means for rotating and moving the object around the contact point, and maintaining the object in a stable state with other three-dimensional figures
Restrictions on the movement direction of the
It is provided a mobile auxiliary figure generating means for generating a movement auxiliary figure to.

【0009】また、自動移動処理手段が対象物を移動
せる方向を指定する自動移動方向提示記号を生成し、対
象物の移動方向をこの自動移動方向提示記号が提示する
方向に設定する自動移動方向設定手段を設けている。
[0009] In addition, the automatic movement process means the movement of the object is
Generate an automatic movement direction presentation symbol that specifies the direction to move
This automatic moving direction presentation symbol indicates the moving direction of the elephant
It is provided with automatic moving direction setting means for setting the direction.

【0010】さらに、移動補助図形における属性を設定
/変更する移動補助図形属性設定手段を設けている。
Further, there is provided a movement assist graphic attribute setting means for setting / changing an attribute of the movement assist graphic.

【0011】[0011]

【作用】そのため、3次元表示空間に在る対象物は、自
動移動処理手段によって、取り敢えず、配置しようとす
る床面等に安定的に置かれ、次いで、移動補助図形を用
いて、その向きや位置が修正される。
Therefore, the object in the three-dimensional display space is stably placed on the floor or the like to be laid out by the automatic movement processing means, and then its orientation and position are determined by using the movement assisting figure. The position is corrected.

【0012】対象物の角度を壁面と平行を保つように修
正する場合には、壁面と平行する面を持ち、壁面の法線
方向に移動する移動補助図形を対象物に押し当てる。こ
の操作で、対象物は、その一辺が移動補助図形の面と密
着するように角度を変え、その結果、対象物は壁面と平
行する。
When correcting the angle of the object so as to keep it parallel to the wall, a movement assisting figure having a surface parallel to the wall and moving in the normal direction of the wall is pressed against the object. By this operation, the angle of the object is changed so that one side thereof is in close contact with the surface of the movement assist graphic, and as a result, the object is parallel to the wall surface.

【0013】このように、本発明の3次元対象物配置装
置における操作は、現実の世界で物を配置する場合の操
作と類似性があるため、操作手順が直感的に把握でき、
操作性が向上する。
As described above, since the operation of the three-dimensional object placement apparatus of the present invention is similar to the operation of placing an object in the real world, the operation procedure can be intuitively grasped.
Operability is improved.

【0014】また、自動移動処理手段が対象物を移動す
る方向は、自動移動方向設定手段の設定によって変える
ことができる。従って、対象物を任意の面上に接触配置
することが可能となる。
The direction in which the automatic movement processing means moves the object can be changed by the setting of the automatic movement direction setting means. Therefore, it is possible to dispose the target object on an arbitrary surface.

【0015】また、移動補助図形には、移動補助図形属
性設定手段を用いて、数値的な属性を持たせること、例
えば、等間隔の目盛りを付与したり、複数の対象物を等
間隔に整列する機能を与えたりすることができる。その
ため、数値的な正確さを伴った対象物の配置操作が可能
となる。
Further, the movement assist graphic is provided with numerical attributes by using the movement assist graphic attribute setting means, for example, by giving scales at equal intervals, or aligning a plurality of objects at equal intervals. Or the ability to Therefore, the operation of arranging the object with numerical accuracy can be performed.

【0016】[0016]

【実施例】【Example】

(第1実施例)本発明の第1実施例における3次元対象
物配置装置は、図1に示すように、仮想3次元空間に在
る全ての立体のデータを記憶する立体データ記憶部11
と、操作者の指示した対象物のデータに識別符号を付加
する対象物指定処理部12と、立体同士の接触を判定する
接触判定処理部13と、操作者の自動移動命令に従って立
体を他の立体と接触するまで平行移動させる自動移動処
理部14と、対象物を平行移動または回転移動させる移動
操作処理部15と、配置する対象物の姿勢や移動方向等を
制御するための移動補助図形を生成する移動補助図形生
成処理部16と、移動補助図形データを格納する移動補助
図形データ記憶部17と、操作者の入力操作に応じて各処
理部を制御する制御部18と、立体図形および移動補助図
形の表示信号を表示装置に出力する表示処理部19とを備
えている。
(First Embodiment) As shown in FIG. 1, a three-dimensional object placement device according to a first embodiment of the present invention includes a three-dimensional data storage unit 11 for storing data of all three-dimensional objects in a virtual three-dimensional space.
An object designation processing unit 12 that adds an identification code to data of the object specified by the operator, a contact determination processing unit 13 that determines contact between the solids, and another An automatic movement processing unit 14 for performing parallel movement until the object comes into contact with a three-dimensional object, a movement operation processing unit 15 for performing parallel movement or rotational movement of an object, and a movement assisting figure for controlling a posture, a movement direction, and the like of an object to be arranged. A movement assist graphic generation processing unit 16 for generating, a movement assist graphic data storage unit 17 for storing movement assist graphic data, a control unit 18 for controlling each processing unit according to an input operation of an operator, a three-dimensional figure and movement A display processing unit 19 that outputs a display signal of the auxiliary figure to the display device.

【0017】立体データ記憶部11は、仮想3次元空間中
に存在する全ての立体に関する形状データや位置および
方向データ、並びに各立体に付加される制御用データを
記憶する。対象物指定処理部12は、制御部18を介して伝
えられた入力装置からの操作者の指示命令に従って、指
示された立体の立体データに被指示符号を付加し、立体
データ記憶部11に反映する。接触判定部13は、立体デー
タ間の干渉計算によって立体同士の接触判定を行ない、
ある立体と他の立体との接触状態をチェックする。
The three-dimensional data storage unit 11 stores shape data, position and direction data relating to all three-dimensional objects existing in the virtual three-dimensional space, and control data added to each three-dimensional object. In accordance with the operator's instruction command from the input device transmitted through the control unit 18, the target object specification processing unit 12 adds the indicated code to the three-dimensional data of the specified three-dimensional object, and reflects it in the three-dimensional data storage unit 11. I do. The contact determination unit 13 determines the contact between the three-dimensional objects by calculating the interference between the three-dimensional data,
Check the contact between one solid and another.

【0018】また、自動移動処理部14は、制御部18を介
して伝えられた操作者の自動移動命令に従って、対象物
指定処理部12により被指示符号が付加された対象物を、
接触判定処理部13が他の立体に接触したと判定するま
で、ある一定の方向に(例えば落下運動のように)自動
的に平行移動する。次いで、接触判定処理部13が接触し
たと判定した時点で、その接触点を中心に安定状態に至
るまで対象物を回転移動する。これらの移動によって更
新された対象物のデータは、立体データ記憶部11に反映
される。
Further, the automatic movement processing unit 14 processes the object to which the designated code is added by the object designation processing unit 12 in accordance with the automatic movement instruction of the operator transmitted through the control unit 18.
Until the contact determination processing unit 13 determines that it has contacted another solid, it is automatically translated in a certain direction (for example, like a dropping motion). Next, when the contact determination processing unit 13 determines that a contact has been made, the object is rotated around the contact point until it reaches a stable state. The object data updated by these movements is reflected in the three-dimensional data storage unit 11.

【0019】移動操作処理部15は、制御部18を介して伝
えられた操作者の移動操作入力に基づいて、対象物を平
行移動あるいは回転移動する。この対象物の平行移動ま
たは回転移動は、自動移動処理部14の移動処理によって
対象物が接触した面(以下、接触面と呼ぶ)に拘束され
て行なわれる。例えば、入力装置としてマウスのような
2次元入力装置を用いる3次元対象物配置装置では、移
動操作処理部15は、平行移動が選択されている場合、マ
ウスの縦横の移動操作に連動して対象物を接触面上で平
行移動し、また、回転移動が選択されている場合には、
マウスの左または右方向への移動操作に連動して、対象
物を、接触面の法線方向を回転軸に接触面上で左回りま
たは右回りに回転移動する。また、移動操作処理によっ
て対象物を移動する際には、常に接触判定処理部13が他
の立体との接触状態をチェックする。対象物が他の立体
と接触して安定状態に至った場合には、そこで移動が停
止される。移動後の対象物の更新データは、立体データ
記憶部11に反映される。
The movement operation processing unit 15 translates or rotates the object based on the movement operation input of the operator transmitted through the control unit 18. The parallel movement or the rotational movement of the object is performed by being restricted by a surface (hereinafter, referred to as a contact surface) contacted by the object by the movement processing of the automatic movement processing unit 14. For example, in a three-dimensional object placement device that uses a two-dimensional input device such as a mouse as an input device, the moving operation processing unit 15 is configured to interlock with the vertical and horizontal moving operation of the mouse when the parallel movement is selected. Translates the object on the contact surface, and if rotation is selected,
In conjunction with the movement operation of the mouse to the left or right, the object is rotated counterclockwise or clockwise on the contact surface with the rotation axis being the normal direction of the contact surface. Further, when the target object is moved by the moving operation process, the contact determination processing unit 13 always checks the contact state with another solid. When the object comes into contact with another solid and reaches a stable state, the movement is stopped there. The updated data of the moved object is reflected in the three-dimensional data storage unit 11.

【0020】移動補助図形生成処理部16は、制御部18を
介して入力された移動補助図形生成命令に従って、対象
物の姿勢や移動方向などを制御するための移動補助図形
を生成する。生成された移動補助図形のデータは、移動
補助図形データ記憶部17に格納される。
The movement assisting figure generation processing section 16 generates a movement assisting figure for controlling the posture and the moving direction of the object in accordance with the movement assisting figure generation command input via the control section 18. The generated data of the movement assist graphic is stored in the movement assist graphic data storage unit 17.

【0021】移動補助図形を移動する場合は、操作者
は、この移動補助図形を指定して、移動操作入力を行な
う。この操作に応じて、対象物指定処理部12は、移動補
助図形を指定する処理を行ない、移動操作処理部15は、
指定された移動補助図形を移動する処理を行なう。移動
後の移動補助図形のデータは、移動補助図形データ記憶
部17に反映され更新される。
When moving the movement assisting figure, the operator designates the movement assisting figure and performs a moving operation input. In response to this operation, the target object specification processing unit 12 performs a process of specifying a movement assisting graphic, and the movement operation processing unit 15
A process for moving the designated movement assisting figure is performed. The data of the movement assist graphic after the movement is reflected and updated in the movement assist graphic data storage unit 17.

【0022】制御部18は、操作者の操作する入力装置か
らの入力信号を受容し、これに基づいて対象物指定処理
部12、自動移動処理部14、移動操作処理部15および移動
補助図形生成処理部16における処理を制御する。また、
表示処理部19では、立体データ記憶部11および移動補助
図形データ記憶部17に記憶されているデータ内容(これ
らデータ内容は立体や移動補助図形の移動に伴い逐次更
新される)に基づいて、全ての立体および移動補助図形
の表示信号を表示装置に出力する。
The control unit 18 receives an input signal from an input device operated by the operator, and based on the input signal, an object designation processing unit 12, an automatic movement processing unit 14, a movement operation processing unit 15, and a movement assist graphic generation. The processing in the processing unit 16 is controlled. Also,
In the display processing unit 19, based on the data contents stored in the three-dimensional data storage unit 11 and the movement assist graphic data storage unit 17 (these data contents are sequentially updated with the movement of the three-dimensional and movement assist graphic), The display signal of the three-dimensional object and the movement assist graphic is output to the display device.

【0023】次に、第1実施例の3次元対象物配置装置
における具体的な動作を、図2に示す画面例を用いて説
明する。図2では、仮想的な室内空間において壁23と平
行させて机22を配置するまでの画面変化を示している。
机22は、図2(a)に示すように床21の上方に存在して
いる。第1段階として、この机22を、自動移動処理部14
による自動移動処理によって、床21の上面に接触配置さ
せる。
Next, a specific operation of the three-dimensional object arranging apparatus according to the first embodiment will be described with reference to a screen example shown in FIG. FIG. 2 shows a screen change until the desk 22 is arranged in parallel with the wall 23 in the virtual indoor space.
The desk 22 exists above the floor 21 as shown in FIG. As a first step, the desk 22 is moved to the automatic movement processing unit 14.
Is placed in contact with the upper surface of the floor 21 by the automatic movement process.

【0024】そのために、操作者は、まず、配置の対象
物として机22を指示する。この指示を受けて対象物指定
処理部12は、机22のデータに、指示されたことを示すフ
ラグを付加する。次に、操作者が自動移動処理命令を入
力すると、自動移動処理部14は、立体データ記憶部11を
参照し、被指示フラグの付加された机22を、あたかも落
下運動させるように、下方にある床21の方向に平行移動
する。
For this purpose, the operator first designates the desk 22 as an object to be arranged. In response to this instruction, the target object specification processing unit 12 adds a flag indicating that the instruction has been made to the data of the desk 22. Next, when the operator inputs an automatic movement processing command, the automatic movement processing unit 14 refers to the three-dimensional data storage unit 11 and moves the desk 22 to which the designated flag is added downward, as if dropping. It translates in the direction of a certain floor 21.

【0025】一方、接触判定処理部13は、自動移動処理
部14による自動移動処理の間、常時、自動移動中の対象
物と他の立体との接触状態をチェックする。平行移動し
た机22が床21に接触すると、接触状態を識別した接触判
定処理部13は、それを自動移動処理部14に伝える。
On the other hand, during the automatic movement processing by the automatic movement processing unit 14, the contact determination processing unit 13 constantly checks the contact state between the automatically moving object and another solid. When the desk 22 that has moved in parallel contacts the floor 21, the contact determination processing unit 13 that has identified the contact state notifies the automatic movement processing unit 14.

【0026】自動移動処理部14は、机22が床21に接触し
た時点で、モーメント計算に基づいてその接触点を中心
に机22を安定状態に至るまで回転移動させる。
When the desk 22 comes into contact with the floor 21, the automatic movement processing section 14 rotates the desk 22 around the contact point based on the moment calculation until the desk 22 reaches a stable state.

【0027】これらの処理により、机22は、床21上の配
置予定位置と大凡一致する位置および向きに安定して接
触配置される。
With these processes, the desk 22 is stably placed in contact with a position and an orientation substantially matching the planned position on the floor 21.

【0028】次の段階として、図2(b)に示すよう
に、机22の向きを調整するための移動補助図形24を生成
する。机22を壁23と平行に配置する場合は、壁23に平行
な平面24(直線または直方体でもよい)を移動補助図形
として生成し、この移動補助図形によって机22の移動方
向を制約する。
In the next stage, as shown in FIG. 2B, a movement assist graphic 24 for adjusting the orientation of the desk 22 is generated. When the desk 22 is arranged parallel to the wall 23, a plane 24 (which may be a straight line or a rectangular parallelepiped) parallel to the wall 23 is generated as a movement assisting figure, and the movement direction of the desk 22 is restricted by the movement assisting figure.

【0029】この移動補助図形を生成するために、操作
者は、壁面23を指定して移動補助図形生成命令を入力す
る。制御部18を介して移動補助図形生成命令が入力され
た移動補助図形生成処理部16は、指定された図形(壁面
23)のデータを複写して移動補助図形(平面24)のデー
タを生成する。
In order to generate the movement assist graphic, the operator designates the wall surface 23 and inputs a movement assist graphic generation command. The movement assist graphic generation processing unit 16 to which the movement assist graphic generation command is input via the control unit 18 transmits the designated graphic (wall surface).
The data of (23) is copied to generate data of the movement assist graphic (plane 24).

【0030】この移動補助図形の平面24は、その移動方
向が平面24の法線方向(即ち、壁面の法線方向)に限ら
れており、マウスのような2次元の入力装置を用いた場
合には、その左右方向または上下方向への移動量が平面
24の法線方向への移動量となる。図2(b)では、平面
24が壁面23から僅かな距離だけ移動した状態を示してい
る。この移動補助図形の移動は、立体の移動と同様に、
移動操作処理部15において処理される。
The movement direction of the plane 24 of the movement assisting graphic is limited to the normal direction of the plane 24 (that is, the normal direction of the wall surface), and when a two-dimensional input device such as a mouse is used. Has a flat horizontal or vertical movement.
This is the amount of movement in the normal direction of 24. In FIG. 2B, a plane
24 shows a state where 24 has moved a small distance from the wall surface 23. The movement of the movement assisting figure is similar to the movement of the solid,
The processing is performed in the moving operation processing unit 15.

【0031】平面24を机22の方向に移動させて行くと、
図2(c)に示すように、ある時点で机22に接触する。
この接触の判定も接触判定処理部13によって行なわれ
る。机22に接触した後も、平面23をさらに同じ方向に移
動させていくと、机22は、接触点を中心に回転を起こ
し、平面23に机22の天板の側面の一つが密着するまで、
机22は床面21上で回転移動する。こうして、平面23の向
き、即ち、壁面23の向き、と机22の天板の側面の一つの
向きとを一致させることにより、机22の向きを壁23と平
行に調整することができる。
When the plane 24 is moved toward the desk 22,
As shown in FIG. 2 (c), it contacts the desk 22 at some point.
This contact determination is also performed by the contact determination processing unit 13. After touching the desk 22, even if the plane 23 is further moved in the same direction, the desk 22 rotates around the contact point until the side of the top plate of the desk 22 is in close contact with the plane 23. ,
The desk 22 rotates on the floor 21. In this way, by making the direction of the plane 23, that is, the direction of the wall surface 23 coincide with the direction of one of the side surfaces of the top plate of the desk 22, the direction of the desk 22 can be adjusted parallel to the wall 23.

【0032】さらに、平面24に密着した机22は、平面24
との位置関係が固定される。そのため、図2(d)に示
すように、平面23をその法線方向に移動するとき、机22
は、平面23と一体となって移動する。従って、平面23を
移動することにより、机22を、壁面23との平行を保った
まま床21上の任意の位置に移動することができる。な
お、移動補助図形(平面24)は、必要な画面操作が終了
した後、移動補助図形消去命令を入力することにより、
画面から消すことができる。
Further, the desk 22 in close contact with the plane 24 is
The positional relationship with is fixed. Therefore, as shown in FIG. 2D, when the plane 23 is moved in the normal direction,
Moves together with the plane 23. Therefore, by moving the plane 23, the desk 22 can be moved to an arbitrary position on the floor 21 while keeping the desk 22 parallel to the wall surface 23. After the necessary screen operation is completed, the movement assist graphic (plane 24) is input by inputting a movement assist graphic erase command.
You can remove it from the screen.

【0033】このように、第1実施例の3次元対象物配
置装置では、現実の世界において対象物を所望の位置に
まで移動させるときの操作と共通する操作により、3次
元の対象物を仮想3次元空間に配置することができ、ま
た、この操作で対象物を幾何的に正確に、つまり、ある
面との平行や垂直を正しく保った状態で任意の位置に配
置することができる。操作手順が現実世界の操作と共通
性を持つために、操作者は、それを直感的に理解するこ
とができ、正しい操作により容易に対象物を配置するこ
とができる。
As described above, in the three-dimensional object arranging apparatus of the first embodiment, the three-dimensional object is virtually moved by the operation common to the operation of moving the object to a desired position in the real world. The object can be arranged in a three-dimensional space, and by this operation, the object can be arranged at an arbitrary position geometrically accurately, that is, while keeping parallel or perpendicular to a certain plane correctly. Since the operation procedure has the commonality with the operation in the real world, the operator can intuitively understand the operation and can easily place the object by the correct operation.

【0034】(第2実施例)第2実施例の3次元対象物
配置装置は、図3に示すように、自動移動処理部14にお
ける対象物の移動方向を設定する自動移動方向設定処理
部31と、この自動移動方向に関するデータを格納する自
動移動方向データ記憶部32とを備えている。その他の構
成は、第1実施例の装置(図1)と変わりが無い。
(Second Embodiment) A three-dimensional object arranging apparatus according to a second embodiment, as shown in FIG. 3, has an automatic movement direction setting processing section 31 for setting the movement direction of an object in an automatic movement processing section 14. And an automatic movement direction data storage unit 32 for storing data relating to the automatic movement direction. Other configurations are the same as those of the first embodiment (FIG. 1).

【0035】この自動移動方向設定処理部31および自動
移動方向データ記憶部32の動作について、図4を用いて
説明する。
The operation of the automatic movement direction setting processing section 31 and the automatic movement direction data storage section 32 will be described with reference to FIG.

【0036】操作者が対象物41を指示すると、自動移動
方向設定処理部31は、この対象物41の1点を通り、初期
設定方向である下方向に延びる自動移動方向提示記号42
を生成する。自動移動方向提示記号42は、図4(a)に
示すように、矢印等の方向性を示す立体形状として表現
され、自動移動方向を操作者に視覚的に教える。操作者
は、自動移動方向を変更する場合には、この自動移動方
向提示記号42を直接指示し、それを仮想空間中の所望の
方向に回転移動させる操作を行なう。この自動移動方向
提示記号42の回転移動は、他の立体の移動と同様、移動
操作処理部15で処理される。
When the operator designates the object 41, the automatic movement direction setting processing unit 31 sends an automatic movement direction presentation symbol 42 extending downward through the one point of the object 41, which is the initial setting direction.
Generate As shown in FIG. 4A, the automatic movement direction presentation symbol 42 is expressed as a three-dimensional shape indicating the direction such as an arrow, and visually indicates the automatic movement direction to the operator. When changing the automatic movement direction, the operator directly instructs the automatic movement direction presentation symbol 42 and performs an operation of rotating and moving it in a desired direction in the virtual space. The rotational movement of the automatic movement direction presentation symbol 42 is processed by the movement operation processing unit 15, similarly to the movement of other solids.

【0037】この操作により、対象物41の自動移動方向
は、自動移動方向提示記号42の指し示す方向に変更・設
定される。設定された自動移動方向を示すベクトルデー
タおよび自動移動方向提示記号42の形状データ・位置方
向データは、自動移動方向データ記憶部32に格納され、
この内容は逐次、表示処理部19を通して、表示装置の画
面に反映される。図4(a)の場合は、自動移動方向提
示記号42の矢印を、対象物41を配置しようとする壁43の
方向に設定している。
By this operation, the automatic movement direction of the object 41 is changed and set to the direction indicated by the automatic movement direction presentation symbol 42. Vector data indicating the set automatic movement direction and the shape data / position direction data of the automatic movement direction presentation symbol 42 are stored in the automatic movement direction data storage unit 32,
This content is sequentially reflected on the screen of the display device through the display processing unit 19. In the case of FIG. 4A, the arrow of the automatic movement direction presentation symbol 42 is set in the direction of the wall 43 where the object 41 is to be arranged.

【0038】自動移動方向を設定した後、図4(b)に
示すように、実施例1で示した自動移動処理を実行す
る。この自動移動処理では、対象物41が、設定された自
動移動方向に平行移動して壁43に接触し、その時点で回
転を起こし、壁面43上に安定して停止する。
After setting the automatic movement direction, the automatic movement processing described in the first embodiment is executed as shown in FIG. In this automatic movement processing, the object 41 moves in parallel in the set automatic movement direction and comes into contact with the wall 43, and at that time, the object 41 rotates and stably stops on the wall 43.

【0039】次に、図4(c)に示すように、移動補助
図形として床面に平行な平面44を生成し、これを利用し
て対象物41の向きと床面からの距離とを調整する。
Next, as shown in FIG. 4C, a plane 44 parallel to the floor is generated as a movement assisting figure, and the direction of the object 41 and the distance from the floor are adjusted using this. I do.

【0040】このように、第2実施例の3次元対象物配
置装置では、自動移動方向設定処理部31と自動移動方向
データ記憶部32とを加えたことにより、対象物を3次元
空間中の任意の面上に幾何的な正確さで配置することが
できる。
As described above, in the three-dimensional object arranging apparatus of the second embodiment, by adding the automatic movement direction setting processing unit 31 and the automatic movement direction data storage unit 32, the object can be placed in the three-dimensional space. It can be placed with geometric accuracy on any surface.

【0041】(第3実施例)第3実施例の3次元対象物
配置装置は、図5に示すように、移動補助図形の属性を
設定・変更する移動補助図形属性設定処理部51を備えて
いる。その他の構成は、第1実施例の装置(図1)と変
わりが無い。
(Third Embodiment) As shown in FIG. 5, the three-dimensional object arranging apparatus of the third embodiment includes a movement assist graphic attribute setting processing section 51 for setting and changing attributes of a movement assist graphic. I have. Other configurations are the same as those of the first embodiment (FIG. 1).

【0042】移動補助図形に与える属性は、操作者によ
り移動補助図形属性設定命令として入力され、移動補助
図形属性設定処理部51は、この命令に従って、与えられ
た属性を移動補助図形に付加し、その属性データを移動
補助図形データ記憶部17に格納する。
The attribute given to the movement assisting figure is input by the operator as a movement assisting figure attribute setting command, and the movement assisting figure attribute setting processing section 51 adds the given attribute to the movement assisting figure according to this command. The attribute data is stored in the movement assist graphic data storage unit 17.

【0043】この移動補助図形属性設定処理部51の動作
を図6を用いて説明する。この例では、移動補助図形属
性設定処理部51が、移動補助図形63に接触する複数の対
象物を等間隔に整列配置する機能を設定している。
The operation of the movement assisting figure attribute setting processing section 51 will be described with reference to FIG. In this example, the movement assist graphic attribute setting processing unit 51 sets a function of arranging a plurality of objects in contact with the movement assist graphic 63 at equal intervals.

【0044】図6(a)は、実施例1で示した自動移動
処理部14の自動移動処理により、3つの対象物61a、61
b、61cが既に床62上に接触配置された状態を示してい
る。これら3つの対象物を1直線上に整列させる移動補
助図形を得るために、操作者は、床面の一辺を指定し
て、移動補助図形生成命令を入力し、移動補助図形生成
処理部16は、これを受けて、床面の1辺に平行な直線63
を移動補助図形として生成する。直線63の移動方向は、
床面上でこの直線と垂直な方向である。
FIG. 6A shows three objects 61a and 61 by the automatic movement processing of the automatic movement processing unit 14 shown in the first embodiment.
This shows a state in which b and 61c are already in contact with the floor 62. In order to obtain a movement assisting graphic for aligning these three objects on one straight line, the operator designates one side of the floor surface and inputs a movement assisting graphic generation command. In response, a straight line parallel to one side of the floor 63
Is generated as a movement assisting figure. The moving direction of the straight line 63 is
The direction perpendicular to this straight line on the floor.

【0045】次に、直線63を各対象物に押し当てながら
移動させる。この操作で、3つの対象物61a、61b、61
cは、直線63上に揃うように位置と姿勢とを変える(図
6(b))。
Next, the straight line 63 is moved while being pressed against each object. By this operation, three objects 61a, 61b, 61
(c) changes the position and the posture so as to be aligned on the straight line 63 (FIG. 6 (b)).

【0046】次いで、操作者は、移動補助図形(直線6
3)に接触している3つの対象物61a、61b、61cを指
示する。指示を受けた対象物指定処理部12は、立体デー
タ記憶部11に格納された、指示された対象物の立体デー
タに被指示符号を付加する。
Next, the operator inputs the movement assist graphic (straight line 6).
The three objects 61a, 61b, 61c in contact with 3) are indicated. The object specification processing unit 12 that has received the instruction adds the indicated code to the three-dimensional data of the specified object stored in the three-dimensional data storage unit 11.

【0047】一方、移動補助図形属性設定処理部51は、
立体データ記憶部11を参照して、指示された対象物の位
置データを読み取り、これに基づいて移動補助図形(直
線63)と各対象物との接触点を算出する。そして、各対
象物の接触点から、3つの対象物の両端に該当する対象
物(61aと61c)を決定し、これらの中点を求め、中央
に存在する対象物(61b)をこの中点の位置にまで移動
させる。
On the other hand, the movement assist graphic attribute setting processing section 51
The position data of the designated target object is read with reference to the three-dimensional data storage unit 11, and a contact point between the movement assist graphic (straight line 63) and each target object is calculated based on the read position data. Then, from the contact points of the respective objects, the objects (61a and 61c) corresponding to both ends of the three objects are determined, the midpoint of these objects is obtained, and the object (61b) existing at the center is determined as the midpoint. To the position.

【0048】こうした内部処理により、図6(c)に示
すように、画面上では対象物61aと対象物61bとの距離
が対象物61bと対象物61cとの距離に等しくなるように
対象物61bの位置が変更され、3つの対象物が自動的に
等間隔に整列配置される。
By such internal processing, as shown in FIG. 6C, on the screen, the distance between the object 61a and the object 61b is equal to the distance between the object 61b and the object 61c. Is changed, and the three objects are automatically arranged at equal intervals.

【0049】また、図には示していないが、移動補助図
形属性設定処理部51により、この移動補助図形(直線6
3)上に目盛りを表示する属性を設定することもでき
る。この場合には、目盛りを基準に、対象物を直線63に
沿って移動させることにより、数値的に正確な配置操作
を行なうことが可能となる。
Although not shown in the figure, the movement assist graphic attribute setting processing unit 51 causes the movement assist graphic (straight line 6
3) You can also set an attribute to display the scale on top. In this case, by moving the object along the straight line 63 based on the scale, it is possible to perform a numerically accurate placement operation.

【0050】このように、第3実施例の3次元対象物配
置装置では、移動補助図形属性設定処理部の設置によ
り、対象物を数値的に正確な位置に整列配置することが
可能となる。
As described above, in the three-dimensional object arranging apparatus according to the third embodiment, it is possible to arrange the objects at numerically accurate positions by installing the movement assisting graphic attribute setting processing unit.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなよう
に、本発明の3次元対象物配置装置は、幾何的な正確さ
を伴う配置を直感的に認識できる操作手順で実行するこ
とが可能である。また、対象物を任意の面上に正確にか
つ容易に配置することが可能である。さらに、複数の対
象物を、数値的に正確に整列配置することができる。
As is clear from the above description of the embodiments, the three-dimensional object arrangement apparatus of the present invention can be executed in an operation procedure that allows intuitive recognition of arrangement with geometric accuracy. It is. In addition, it is possible to accurately and easily arrange an object on an arbitrary surface. Further, a plurality of objects can be numerically accurately aligned.

【0052】このように、対象物に対する精度の高い配
置操作を、複雑な操作手順に頼ることなく、直感的に理
解できる操作手順で実行することができるため、操作性
が著しく向上する。
As described above, the highly precise arrangement operation on the object can be executed in an intuitive operation procedure without relying on a complicated operation procedure, so that the operability is remarkably improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例における3次元対象物配置
装置の構成を示すブロック図、
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a three-dimensional object placement device according to a first embodiment of the present invention;

【図2】第1実施例における3次元対象物配置装置の動
作を示す画面例、
FIG. 2 is an example of a screen showing an operation of the three-dimensional object placement device in the first embodiment;

【図3】本発明の第2実施例における3次元対象物配置
装置の構成を示すブロック図、
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a three-dimensional object placement device according to a second embodiment of the present invention;

【図4】第2実施例における3次元対象物配置装置の動
作を示す画面例、
FIG. 4 is an example of a screen showing the operation of the three-dimensional object placement device according to the second embodiment;

【図5】本発明の第3実施例における3次元対象物配置
装置の構成を示すブロック図、
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a three-dimensional object placement device according to a third embodiment of the present invention;

【図6】第3実施例における3次元対象物配置装置の動
作を示す画面例、
FIG. 6 is an example of a screen showing the operation of the three-dimensional object placement device in the third embodiment;

【図7】従来の3次元対象物配置装置の動作を示す画面
例である。
FIG. 7 is a screen example showing the operation of the conventional three-dimensional object placement device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 立体データ記憶部 12 対象物指定処理部 13 接触判定処理部 14 自動移動処理部 15 移動操作処理部 16 移動補助図形生成処理部 17 移動補助図形データ記憶部 18 制御部 19 表示処理部 21、62、71 床 22 机 23、43 壁 24、44、63 移動補助図形 31 自動移動方向設定処理部 32 自動移動方向データ記憶部 41、61a、61b、61c、72 対象物 42 自動移動方向提示記号(矢印) 51 移動補助図形属性設定処理部 73 配置先に接触させるべき対象物の面 11 3D data storage unit 12 Object designation processing unit 13 Contact determination processing unit 14 Automatic movement processing unit 15 Movement operation processing unit 16 Movement assist graphic generation processing unit 17 Move assist graphic data storage unit 18 Control unit 19 Display processing unit 21, 62 , 71 floor 22 desk 23, 43 wall 24, 44, 63 movement assist graphic 31 automatic movement direction setting processing unit 32 automatic movement direction data storage unit 41, 61a, 61b, 61c, 72 object 42 automatic movement direction presentation symbol (arrow 51 Movement assist graphic attribute setting processing unit 73 Object surface to be brought into contact with the destination

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−181939(JP,A) 特開 平5−181940(JP,A) 情報処理学会研究報告,vol.92, no.14(HI−41),p101−108,吉 村哲也ほか,「3次元直接操作インタフ ェース −仮想空間での室内配置支援の ための試作−」 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 17/50 634 G06F 17/50 626 G06T 17/40 JICSTファイル(JOIS)────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-5-181939 (JP, A) JP-A-5-181940 (JP, A) Information Processing Society of Japan, vol. 92, no. 14 (HI-41), p101-108, Tetsuya Yoshimura, et al., “3D Direct Operation Interface-Prototype for Supporting Room Layout in Virtual Space-” (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G06F 17/50 634 G06F 17/50 626 G06T 17/40 JICST file (JOIS)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 3次元形状の対象物を3次元表示空間の
任意の位置に配置する3次元対象物配置装置において、 3次元表示空間の中で前記対象物と他の立体図形とが接
触しているかどうかを判定する接触判定手段と、 前記接触判定手段が接触の判定を下すまで前記対象物を
他の立体図形の方向に移動させ、次いで前記対象物
記他の立体図形とが安定状態に到るまで、前記対象物を
接触点を中心に回転移動させる自動移動処理手段と、前記 他の立体図形との前記安定状態を保ったまま、前記
対象物の移動方向に制約を加え、自らとともに前記対象
物を移動させる移動補助図形を生成する移動補助図形生
成手段とを設けたことを特徴とする3次元対象物配置装
置。
1. A three-dimensional object arranging apparatus for arranging a three-dimensional object at an arbitrary position in a three-dimensional display space, wherein the object contacts another three-dimensional figure in the three-dimensional display space. a contact determination means for determining whether to have, moving the object to the contact determining means make the determination of the contact in the direction of the other solid figures, then the object before <br/> SL other stereoisomers Until the figure reaches a stable state, the object is
And automatic movement processing means for rotational movement about the contact point, while maintaining the stable state with the other solid figure, the
Constrain the direction of movement of the object, and
Three dimensional object, characterized by comprising a movement auxiliary figure generating means for generating a movement auxiliary figure to move the object placement device.
【請求項2】 前記自動移動処理手段が対象物を移動
せる方向を指定する自動移動方向提示記号を生成し、前
記対象物の移動方向を前記自動移動方向提示記号が提示
する方向に設定する自動移動方向設定手段を設けたこと
を特徴とする請求項1に記載の3次元対象物配置装置。
2. A of moving the automatic moving processing means object
Generate an automatic movement direction presentation symbol that specifies the direction to move
The automatic movement direction presentation symbol indicates the movement direction of the object
2. The three-dimensional object placement device according to claim 1, further comprising an automatic movement direction setting means for setting a moving direction.
【請求項3】 前記移動補助図形における属性を設定/
変更する移動補助図形属性設定手段を設けたことを特徴
とする請求項1に記載の3次元対象物配置装置。
3. An attribute in the movement assist graphic is set /
The three-dimensional object placement device according to claim 1, further comprising a movement assisting graphic attribute setting unit for changing.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
情報処理学会研究報告,vol.92,no.14(HI−41),p101−108,吉村哲也ほか,「3次元直接操作インタフェース −仮想空間での室内配置支援のための試作−」

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