JP3263196B2 - モデル推定装置およびモデル推定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、入力されたモデルをもとに３次
元表示し、希望するモデルの関数およびパラメータを生
成するモデル推定装置およびモデル推定方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図６は所与のモデルから三次元立体グラ
フ図形を表示する装置の構成例を示し、利用者が入力部
２のキーボード等からモデルを表す情報として例えば所
望の関数式の定義を入力すると、グラフ処理部１はその
関数式を図３（ａ）に示すように表示部３の表示画面に
表示して確認させ、確認を示す所定のキー入力があれ
ば、モデルの入力完了を（ｂ）のように右端に表示す
る。なお、図示のモデル例は公知の多変量解析における
連立一次方程式である。

【０００３】次に、三次元立体グラフを表示するために
任意の個数存在する要素の中から３個の要素を定める必
要があるので、グラフ処理部１は入力されたモデルの関
数式から異なる変数を抽出して、要素選択として図３の
（ｂ）のように表示し、表示画面上でカーソルを入力部
２から操作する等により、表示した変数の中の３個を選
択させる（図３の（ｂ）はｙ、ρ、ｔを選択した例であ
る）。

【０００４】次に、グラフ処理部１は表示する値の範囲
を指定させるために、図３（ｃ）のように「範囲：」と
３要素名とを表示し、下線部分へ各範囲を入力させ、又
その他の変数に与える固定値を「値：」で入力させる。

【０００５】以上で必要な情報が揃うので、関数式によ
り指定範囲内の描画データを求め、３要素（例ｙ、ρ、
ｔ）の値を、３次元空間の点座標とする。次に、求めた
点を面上に持つ立体グラフを鳥瞰図として表示するよう
に、それらの点の描画データから表示データを生成し、
表示部３の表示画面に図４（ａ）の例のような三次元立
体グラフの図形を表示する。

【０００６】モデルの妥当性を評価する等の目的で、こ
のようにして三次元立体グラフを表示する場合には、図
形を観察してモデルが不適当と判断した場合には、モデ
ルの修正を検討して修正モデルを作る。

【０００７】そのためには、表示画面から離れて、別途
利用者が表示されたグラフと期待するグラフとの違いを
想定し、その違いを埋めるに必要なモデルの修正を利用
者が考察して、修正モデルを作成する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】その結果得られる修正
モデルを評価するために、改めて前記のようにモデルを
入力して表示される三次元立体グラフ図形を観察し、妥
当なモデルと判断されるグラフ図形が表示されるように
なるまで、以上のようなモデル修正、モデル再入力、グ
ラフ表示の観察評価の操作を繰り返さなければならな
い。

【０００９】本発明は、以上のようにしてモデルに基づ
いて表示された三次元立体グラフ図形を、表示画面上で
変更でき、変更した図形に対応するモデルの推定が自動
的に行われるようにしたモデル推定処理装置を目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明の構成を
示すブロック図である。図１はモデル推定処理装置の構
成であって、グラフ処理部１１が、入力部１２から入力
されるモデルに従って、該モデルを表す描画データを三
次元立体グラフとして表示部３に表示する装置におい
て、モデル推定部１４を設ける。

【００１１】グラフ処理部１１は、表示部１３に表示さ
れた該図形の変更を当該図形上で指示する入力があった
場合に、該変更指示に従って、更新した描画データを生
成して該図形の表示を変更する。

【００１２】モデル推定部１４は、該更新した描画デー
タと対応する元の描画データとの差分に基づく所定の変
更処理により、該更新後の図形に対応するモデルを推定
する。

【００１３】

【作用】本発明のモデル推定処理装置により、モデルか
ら生成して表示される三次元立体グラフ図形を、所望の
モデルから得られると期待する形状に表示画面上で修正
することができ、そのようにグラフを修正した場合に
は、修正後のグラフに対応するモデルを自動的に推定す
る。

【００１４】従って、表示されたグラフが期待する形状
でない場合に、従来のように利用者が修正モデルを作成
し再入力するという手間が全く無くなり、且つより的確
なモデル修正が可能となり、三次元立体グラフで評価し
ながら妥当なモデルを作成するための操作を、極めて容
易且つ迅速に進めることができるようになる。

【００１５】

【実施例】図１において、グラフ処理部１１は、入力部
１２及び表示部１３は、最初のモデル定義等の入力、及
びそれに基づく三次元立体グラフの表示について、前記
従来の図６により説明したグラフ処理部１、入力部２及
び表示部３と同様に動作する。

【００１６】本発明により、表示された三次元立体グラ
フの図形を、利用者が表示画面上で修正する場合には、
利用者は例えば画面右下に表示されている「切断」指示
をカーソル等で指定した後、表示画面上のカーソルを入
力部１２のキー或いは適当なポインティングデバイスに
よって操作して、一平面を指定する。

【００１７】指定が行われると、グラフ表示部１１は例
えば図４（ｂ）に示すように、その平面で切られる立体
グラフの稜線を適当に強調表示し（図の例はｙ−ρ平面
に平行な平面を指定した場合の例である）、その確認の
入力を受けると、例えば図５（ｃ）で右上に示すように
別のウィンドウを重ねて、切断面の稜線を示す図形（図
の実線の曲線）を表示する。

【００１８】そこで、利用者が入力部１２からカーソル
を操作して、例えば表示された曲線上の点と、その点を
移動させる位置とを指定するいわゆるドラッギング操作
により変更を指定すると、グラフ処理部１１は指定点を
通るように修正した曲線を、逐次図示例のように破線等
で表示する。

【００１９】利用者が、破線の曲線形状を見て、変更確
定の指示を入力すると、グラフ処理部１１は、その修正
に対応して三次元立体グラフの描画データを生成して保
存すると共に、その描画データに基づいて、図５（ｄ）
のように変更して三次元立体グラフの図形を表示する。
以上の図形の修正操作は、必要な回数繰り返してよく、
各回の修正描画データが保存される。

【００２０】以上の操作により利用者が所望の図形表示
を得ると、操作終了の指示を入力するので、グラフ処理
部１１がモデル推定部１４に処理を要求する。モデル推
定部１４は、修正データと対応する元のデータとの差分
に基づいて、例えば公知の多変量解析の最小自乗法適用
による関数同定法を使用して新モデルの関数式を推定す
るものとし、先ず差分関数式を求め、差分関数式を元の
モデルの関数式に加えることにより、修正された三次元
立体グラフの図形に対応するモデルの関数式を推定す
る。

【００２１】そこで、グラフ処理部１１は、モデル推定
部１４が推定した結果のモデルの関数式を例えば図３
（ｄ）のように表示する。尚、図示例のように、以上の
算法で推定する場合に、一般に推定モデルの関数式に
は、元の関数式にあるような誤差高ｅｉは無くなる。

【００２２】図２は本発明の処理の流れの一例を示す図
であって、図は既に入力されたモデルに基づいて三次元
立体グラフの図形が表示されている場合に、その図形を
修正し、その修正に対応するモデルを推定する処理の流
れを示す。

【００２３】即ち、切断指示入力があると、グラフ処理
部１１は処理ステップ２０で切断面の指定を受け取り、
処理ステップ２１で立体グラフに重ねてウィンドウを設
け、そのウィンドウに描画データに従って切断面の稜線
の曲線を表示する。

【００２４】次に処理ステップ２２において、表示した
切断面の図形上で、曲線上の１点についてドラッギング
操作により入力される変更入力を受け取ると、処理ステ
ップ２３で、その変更に応じた曲線を破線で表示する。

【００２５】処理ステップ２４で確定指示が入力された
か識別し、確定でなければ処理ステップ２２に戻って次
の点の変更を前記と同様に処理する。このようにして変
更が確定すると、処理ステップ２５で、確定した変更曲
線に対応する描画データを決定して保存する。この変更
した描画データは、例えば前記図４で例示した図形の場
合に、切断面を決定するｔの値と、ρの各値とから定ま
るｙの各値に対して、変更後の各値ｙ’として保存され
る。

【００２６】次いで、変更後の描画データに従って、処
理ステップ２６で三次元立体グラフの図形を修正して表
示する。処理ステップ２７で操作終了指示入力か切断指
示入力か識別し、切断指示であれば処理ステップ２０に
戻って、次の切断面指定を待つことにより、以上の操作
を必要な回数繰り返し可能とする。

【００２７】操作終了指示であれば、グラフ処理部１１
からモデル推定部１４に処理を要求し、モデル推定部１
４は処理ステップ２８で、グラフ処理部１１に保持する
描画データから、変更部分について新旧描画データの差
分を求める。

【００２８】モデル推定部は処理ステップ２９で、この
差分データに基づいて差分関数式を導き、差分関数式を
モデルの関数式に加えて、新モデルの推定関数式とする
ので、グラフ処理部１１は得られた関数式を推定モデル
として表示する。

【００２９】以上の説明は画面表示中の三次元立体グラ
フを一平面で操作したものであるが、本発明は切断平面
は複数であっても良いことは勿論であり、複数面を切断
指示した時は、断面グラフ表示のウィンドウは複数表示
され、その全ウィンドウ操作修正をしたものがモデル修
正に反映されるものである。

【００３０】要すれば利用者は、表示された推定モデル
関数式を、元のモデルの関数式と置き換えて三次元立体
グラフを表示することを要求し、表示されたグラフ図形
について推定モデルの妥当性を確認する。

【００３１】

【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、装置に表示する三次元立体グラフで評価しなが
ら妥当なモデルを作成する場合において、表示されたグ
ラフが期待する形状でない場合に、従来のように利用者
が修正モデルを作成し再入力するという手間が全く無く
なり、且つモデルのより的確な修正が可能になるので、
モデルを作成するための操作を、極めて容易且つ迅速に
進めることができるという著しい工業的効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の処理の流れ図である。

【図３】モデル入力等の画面を説明する図である。

【図４】グラフ表示画面を説明する図（その１）であ
る。

【図５】グラフ表示画面を説明する図（その２）であ
る。

【図６】従来の構成例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１、１１：グラフ処理部 ２、１２：入力部 ３、１３：表示部 １４：モデル推定部 ２０〜３０：処理ステップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−135138（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−207380（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−126468（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 19/00 600 G06T 17/40

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力されたモデルをもとに３次元表示し、
   希望するモデルの関数およびパラメータを生成する装置
   において、 モデルの関数およびパラメータを入力する入力手段と、 上記入力されたモデルの関数およびパラメータをもとに
   ３次元表示する手段と、 上記３次元表示された画面について、変更が必要な当該
   画面の断面を指示する手段と、 上記指示して表示した断面上で、希望する複数の変更す
   る場所を指定する手段と、 上記変更後のデータあるいは変更前と変更後の差分のデ
   ータをもとに変更後の上記モデルのパラメータを推定す
   る手段と、 上記推定した後のモデルの関数およびパラメータをもと
   に上記３次元表示を行って、希望とした３次元表示の場
   合にはモデルの関数およびパラメータを出力し、一方、
   希望とした３次元表示でない場合には変更を繰り返す手
   段とを備えたことを 特徴とするモデル推定装置。
2. 【請求項２】入力されたモデルをもとに３次元表示し、
   希望するモデルの関数およびパラメータを生成する方法
   において、モデル推定処理装置が、 モデルの関数およびパラメータ
   を入力させる入カステップと、モデル推定処理装置が、 上記入力されたモデルの関数お
   よびパラメータをもとに３次元表示するステップと、モデル推定処理装置が、 上記３次元表示された画面につ
   いて、変更が必要な当該画面の断面を指示させるステッ
   プと、モデル推定処理装置が、 上記指示して表示した断面上
   で、希望する複数の変更する場所を指定させるステップ
   と、モデル推定処理装置が、 上記変更後のデータあるいは変
   更前と変更後の差分のデータをもとに変更後の上記モデ
   ルのパラメータを推定するステップと、モデル推定処理装置が、 上記推定した後のモデルの関数
   およびパラメータをもとに上記３次元表示を行って、希
   望とした３次元表示の場合にはモデルの関数およびパラ
   メータを出力し、一方、希望とした３次元表示でない場
   合には変更を繰り返えさせるステップとを有するモデル
   推定方法。