JP4112377B2 - 深さ知覚付き不透明デスクトップの表示方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータディスプレイシステムの技術に関する。これは、オブジェクトがディスプレイ深さ及び不透明度を変えて表示される３次元デスクトップディスプレイを提供する方法及び装置に関して特に有用であり、それを特に参照して記述される。しかし、本発明が他の類似のアプリケーションに対しても修正可能であることを理解されたい。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータは、ワードプロセッシング、インターネットリサーチ及びウエブ・ブラウジング、並びにアドバンストグラフィックアートディスプレイ及び処理を含む数多くのアプリケーションでの使用において、強力なツールになってきている。コンピュータのスピード、処理パワー、及びメモリにおける技術的進歩は、低コストと結び付いて、コンピュータをグラフィックディスプレイシステムにおける使用に理想的に適したものにしている。コンピュータが生成したディスプレイは、ユーザが２次元又は３次元のオブジェクトを視覚化することを可能にする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
コンピュータシステムにおいて、文書及びアプリケーションを見たり処理したりする作業空間又はデスクトップは、ディスプレイスクリーン又はモニタである。コンピュータのオペレーティングシステムは、一般的にモニタ上に表示された文書及び／又はアプリケーションを管理又は制御する。初期のコンピュータシステムは、ディスプレイスクリーン上に一度に一つの文書又はアプリケーションのみを表示した。したがって、効率的な作業空間が限定された。複数のアプリケーション又は文書の間を切り替えるために、ユーザは、表示されているアプリケーション又は文書を閉じて、異なるアプリケーション又は文書を開くことを余儀なくされた。グラフィックインターフェースにおけるマルチタスクの導入と共に、ディスプレイスクリーンは、しばしばウインドウと呼ばれる複数の部分に分割されてきている。しかし、複数の文書を見ているときに物理的デスクトップテーブルが乱雑になるように、複数の文書、アプリケーション、又はアイコンが同時に表示されると、コンピュータディスプレイ作業空間が乱雑になる。したがって、コンピュータデスクトップディスプレイ上により多くの作業空間を得ることが必要とされている。加えて、ユーザは、特にコンピュータをグラフィックアートアプリケーションに利用するときに、視覚的に好ましいディスプレイ及び文書アクセスを経験することに興味がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の一つの局面によれば、コンピュータディスプレイ上の３次元作業空間内に情報を表示する方法が、前記作業空間を、各々がユーザに対するディスプレイ深さに対応する複数の層に区分するステップを含む。少なくとも一つの不透明なコンテナオブジェクトが、第１のディスプレイ深さに表示される。ユーザは、前記３次元作業空間内の複数のディスプレイ深さにおけるオブジェクトを選択するように動作可能なポインタを提供される。ユーザによるコンテナオブジェクトの選択に応答して、前記選択されたコンテナオブジェクトの不透明度レベルが、その中に含まれる少なくとも一つのコンテンツオブジェクトを示すために低減される。加えて、前記選択されたコンテナオブジェクト内部に含まれる前記少なくとも一つのコンテンツオブジェクトが、前記第１のディスプレイ深さに対してより深いディスプレイ深さに表示される。
【０００５】
本発明のより限定的な局面によれば、前記選択されたコンテナオブジェクトの不透明度レベルを低減するステップが、前記選択されたコンテナオブジェクトに対する所望の不透明度レベルを決定するステップと、前記所望の不透明度レベルに対応するディザーパターンを選択するステップと、を含む。前記コンテナオブジェクトに対応する画素が、前記選択されたディザーパターンにしたがって前記少なくとも一つのコンテンツオブジェクトに対応する画素で置換される。
【０００６】
本発明のより限定的な局面によれば、前記提供ステップが、前記第１のディスプレイ深さにオブジェクトを選択するように動作する２次元ポインタと、複数のディスプレイ深さにオブジェクトを選択するように動作する３次元ポインタとのいずれかに対するユーザの好みを示す制御信号を受領するステップを含む。
【０００７】
本発明のより限定的な局面によれば、この方法は、前記３次元ポインタのサイズを、前記ユーザによってアクセスされている層に基づいて、前記３次元ポインタが前記第１のディスプレイ深さにおいて複数の他の深さにおいてよりも大きくなるように動的に調節するステップを、さらに含む。
【０００８】
本発明の一つの効果は、コンピュータディスプレイ上の視覚的に好ましい３次元作業空間にある。
【０００９】
本発明の他の効果は、ディスプレイ深さと可変不透明度レベルとを有する３次元視覚ディスプレイにある。
【００１０】
本発明の他の効果は、グラフィックアートアプリケーションのために向上された深さ知覚を提供する３次元コンピュータ作業空間にある。
【００１１】
本発明のさらに他の効果は、デスクトップ上に表示される、別々のパスワードを通じて保護された複数の３次元キャビネットオブジェクトにある。
【００１２】
本発明のさらにほかの利点及び効果は、好適な実施形態を読み且つ理解することによって、当業者に明らかになるであろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、本発明の好適な実施形態がその上に実現され得るコンピュータベースのディスプレイシステムが描かれている。コンピュータシステム及び関連したオペレーティングシステム、例えばソフトウエアは、本発明を実現するために使用される回路構成を具現化する。コンピュータシステムが好ましくはマルチタスク実行能力を含み、複数の処理動作が同時に実行され得ることを理解されたい。コンピュータシステムは、バス１００を介して結合された複数のコンポーネントからなっている。バス１００は、アドレス、データ、及びステータスバスのような複数のパラレルバス、並びに例えばプロセッサバス、ローカルバス、及びＩ／Ｏバスのようなバスの階層構造から構成されている。コンピュータシステムはさらに、バス１００を介して内部メモリ１２０から提供される指示を実行するためのプロセッサ１１０を含んでいる。プロセッサは、文書及びアプリケーションを文書作業空間におけるディスプレイに適したフォーマットに変換したり、ユーザによる動き、ジェスチャーを解釈して実行したりするような、様々な処理を実行する。そのような処理を実行するための指示は、内部メモリ１２０から獲得される。プロセッサ１１０及び内部メモリ１２０は、ディスクリートコンポーネントであっても、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）チップのような単一の集積化デバイスであっても良い。
【００１４】
バス１００にはまた、英数字入力用のキーボード１３０、データ記憶用の外部ストレジ１４０、マルチモードポインタ又はカーソル操作用のカーソル制御装置１５０、３次元ビジュアル出力、すなわち文書作業空間を表示するためのＣＲＴ又はＬＣモニタのようなディスプレイ１６０、及びネットワーク接続１７０が結合されている。外部ストレジ１４０は、ＣＤ−ＲＯＭのような固定又は取り外し可能の磁気的又は光学的ディスクドライブであり得る。外部ストレジ１４０は、それ自身が、以下にさらに十分に説明されるコンテナ及びコンテンツオブジェクトを記憶し得る。カーソル制御装置１５０は、ディスプレイ１６０上でのカーソル又はポインタの動きを制御するために使用される。この入力装置は、典型的には第１軸（ｘ軸）及び第２軸（ｙ軸）という２つの軸に沿った２自由度を有しており、これらによって、この装置は空間内の任意の点を特定することができる。以下により十分に説明されるように、本発明においては、ｚ軸に沿った第３の自由度を有する３次元カーソルが利用される。マウス又はトラックボールのようなカーソル制御装置１５０は、オプションとしてそれに付随したボタン又はスイッチを含んでおり、それに対してある機能の実行がプログラムされることができる。ある実施形態では、そのようなスイッチは第１のアップ位置と第２のダウン位置とを有しており、３次元作業空間内の全３軸に沿ってオブジェクトを選択し且つ動かすために使用される。他のカーソル制御装置には、トラックパッド、データグラブ、ヘッドトラッカ、ペン、及びコンピュータモニタ又はディスプレイ上でカーソルを位置決めするために適した他の装置が含まれる。ネットワーク接続１７０は、例えば適切なソフトウエアを有するローカルエリアネットワークカード又はモデムカードのような、ネットワークに取り付けるための手段を提供する。
【００１５】
バス１００にはまた、フレーム及びＺバッファ１８０も結合されている。Ｚバッファは、その相対ディスプレイ深さにしたがってデータを記憶する多層バッファである。Ｚバッファは、２つのレジスタを含んでいる。第１のレジスタは、ディスプレイ用の可視データを含む層の数を含む。第２のレジスタには、Ｚバッファの層の各々に対応した数多くのアドレスが記憶されている。各アドレスは、層の一つに対するデータが記憶されている位置を特定する。フレームバッファは、Ｚバッファに結合されて、ディスプレイの各層に対応した画素データを含んでいる。
【００１６】
より具体的には、図２に示されているように、ディスプレイ深さを視覚的に認知するために、３次元作業空間が、ｚ軸に沿って複数の層２００を含むように区分される。各層は、相対ディスプレイ深さに対応するＺバッファ内の対応するｚ値を有し、小さいｚ値が視認者又はユーザにより近い層に対応し、大きいｚ値はユーザから離れた層に対応する。以下により十分に説明されるように、この構造は、他の視覚的な手掛かりと共に、作業空間内を移動するユーザに対して深さの知覚を提供する。ある実施形態では、３次元作業空間が、ｚ軸に沿って２５６層を含むように区分される。しかし、所望のｚ軸分解能に応じて、３次元作業空間がより多く又はより少ない数の層に区分され得ることを理解されたい。
【００１７】
ここで図３〜図６を参照すると、ユーザは、従来の２次元ディスプレイモードにて作業するか、又は３次元ディスプレイモードで作業するかのオプションを有している。便利のために、図４、５、及び６に描かれている３つの実施形態において図３に描かれている各々の構成要素に対応する構成要素は、図３の対応する構成要素よりも１００だけ大きい参照番号を与えられている。新しい構成要素は、新しい数字が付けられている。特に図３を参照すると、ディスプレイ作業空間３００を通って移動するとき、ユーザは、図示されているように、２次元モードセレクタ３１０を選択することにより、２次元ディスプレイモードでの作業に対する好みを示し得る。逆にユーザは、３次元モードセレクタ３２０を選択することにより、３次元作業空間での作業に対する好みを示し得る。図３に描かれている実施形態では、ユーザは２次元作業空間で作業することを選択している。この実施形態では、ポインタ又はカーソル３３０は、ディスプレイ上に存在する複数のオブジェクト３４０の内の一つを選択するように動作可能な２次元カーソルとして表示されている。２次元ディスプレイモードでは、ユーザは、カーソル３３０及びオブジェクト３４０が浅い深さに、すなわちディスプレイ又はビデオモニタの表面に近い深さに位置しているものと知覚する。
【００１８】
図４に描かれているように、ユーザは、２次元モードセレクタ４１０に対して３次元モードセレクタ４２０を選択して、３次元作業空間又はディスプレイ４００を通じて見て且つ移動してもよい。３次元モードでは、３次元ポインタ又はカーソル４３０が表示される。３Ｄポインタの選択により、複数の深さ手掛かりがユーザによって知覚される。例えば、ユーザによるアクセス及び操作の対象となるオブジェクト４４０は、図示されているように、３次元深さ属性を有して表示される。作業空間４００の頂部、底部、又は側部の一つに沿った透視タイリングのような他の深さ手掛かりも、深さを示すために提供され得る。以下により十分に説明されるように、表示されたオブジェクト４４０の不透明レベルは、ディスプレイ内の深さ知覚をさらに提供するように変更される。オペレーティングシステムによって生成されて管理されるオブジェクトに３次元深さ属性を与えることによって、有用なコンピュータ作業空間が、標準的なグラフィックユーザインターフェース用に効率的に拡張される。
【００１９】
図５を参照し且つ図４を続けて参照すると、３次元モードにおいて、３次元カーソル５３０は、ディスプレイ５００内の深さの知覚を提供するために動的にサイズ変更される。より具体的には、コンピュータシステムのディスプレイコントローラは、カーソルがｚ軸に沿って層から層へユーザに「向かって」又はユーザから「離れる」ように移動するにつれて３次元カーソルのサイズを自動的に変更することによって、カーソルのサイズを動的に変更する。以下により十分に説明されるように、情報は、複数のコンテナオブジェクト５４０を使用して３次元作業空間５００内に組織化されて表示される。複数のコンテナオブジェクト５４０は、オプションとして３次元コンテナオブジェクトアイコン５４０として表されている。一つ又はそれ以上のコンテナオブジェクト５４０に選択的にアクセスすることによって、そこに含まれているコンテンツオブジェクト５６０を示す。ディスプレイ深さの知覚は、コンテナオブジェクト５４０の不透明度レベルの変更及び／又はコンテナオブジェクトの寸法のスケーリングのような深さ手掛かりによって、さらに向上される。
【００２０】
図６を参照すると、３次元カーソル６３０の動的サイズ変更は、以下のように生じる。位置６３０（ａ）において、カーソルはオブジェクト６６０を選択するように動作する。このオブジェクト６６０は、比較的浅いディスプレイ深さに位置している。すなわち、オブジェクト６６０に関連するディスプレイデータは、比較的小さなｚ値を有する一つ又はそれ以上のフレーム又は層に存在する。カーソル６３０が位置６３０（ａ）から位置６３０（ｂ）に移動すると、コンピュータシステムは、位置６３０（ｂ）におけるカーソルのサイズを６３０（ａ）に対して小さくして、これによって、オブジェクト６６２がオブジェクト６６０に対してより深いディスプレイ深さに位置していることを示す。カーソルが位置６３０（ｂ）から位置６３０（ｃ）に移動してオブジェクト６６４を選択すると、カーソルは、図示されているようにさらに小さくなって、オブジェクト６６４がオブジェクト６６２に対してより深いディスプレイ深さに位置していることを示す。逆に、もしカーソルが位置６３０（ｃ）から位置６３０（ａ）に移動すると、カーソルのサイズは大きくなって、カーソルが比較的浅いディスプレイ深さ、すなわちディスプレイ６００上でユーザにより近く見えるｚ層に戻ったことをユーザに示す。カーソルが透視平面に沿って同じｚ位置又は値に位置していると、カーソルサイズはディスプレイスクリーン６００上で同じに見える。
【００２１】
図７を参照すると、コンテナオブジェクト７１０は、様々な形状、サイズ、及び深さ属性を有する作業空間７００内に表示され得る。さらに、コンテナオブジェクト７１０は、可変不透明度レベルにて表示され得る。イメージの不透明度レベルとは、そのイメージ内の全画素数に対する不透明画素の数である。不透明画素とは、イメージのある部分を表示する画素である。逆に、透明画素はイメージのある部分を表示しないが、下地イメージを表示するために使用され得る。図７に示されているように、ディスプレイ７００は、家の形状をしたコンテナオブジェクト７１０を含んでいる。コンテナオブジェクト７１０は１００％不透明に表示される。すなわち、その家の境界内の全ての画素が、家のイメージを表示するために使用される。
【００２２】
図８を参照し且つ図７を続けて参照すると、家のコンテナオブジェクト８１０がユーザによって選択されているシナリオが描かれている。言い換えると、ユーザはカーソル（図示されていない）を、選択された入力装置を使用して家８１０の表示に接触するように位置させて、コンテナオブジェクト８１０のコンテンツにアクセスしたいという希望を示す。ユーザのディスプレイ深さの知覚を向上してよりよい作業空間組織を提供するためには、家のコンテナオブジェクト８１０の不透明レベルが、ユーザによるその選択に応答して低減されて、コンテナオブジェクト８１０内のコンテンツオブジェクト８２０を示す。図８に示されているように、コンテナオブジェクト８１０は、１００％よりも実質的に少ない不透明レベル、例えば５０％の不透明度で表示される。これは、家のイメージ内の画素の半分が、下地のイメージ画素を表示するために使用されていることを意味する。この場合、コンテンツオブジェクト８２０は、より深いディスプレイ深さ、すなわちより高いｚ値を有するｚ層に位置すると知覚される複数の実質的に不透明なファイルである。ファイルコンテンツオブジェクト８２０が文書及び／又はアプリケーションを示し得ることを理解されたい。当業者には理解されるように、コンテナオブジェクト８１０の不透明レベルは、コンピュータプロセッサ及びディスプレイコントローラによって、家のイメージを表示するために使用される画素を、選択された分解又はディザーパターンにしたがって、その中に位置するファイルを表示するために使用される画素で置換することによって、１００％から、１００％よりも実質的に小さい何らかの値に低減される。
【００２３】
複数のピクトリアルコンテナオブジェクトが不透明度及び深さ属性を変えて表示され得ることを理解されたい。例えば、図７及び図８は、ユーザの家庭に属するファイルが含まれ得る家コンテナオブジェクトを表示している。他のコンテナオブジェクトには、電話番号及び住所が保持されている電話、ファイルフォルダが保持されているファイルキャビネット、様々なファイルフォルダが保持されている引出し付き机が含まれるが、これらに限定されるものではない。
【００２４】
本発明の一つの実施形態では、各コンテナオブジェクトは、異なるユーザパスワード又はパスコードによって保護されている。例えば、複数のコンテナオブジェクトを含む単一のコンピュータを所有する家族が特定のコンテンツオブジェクトに鍵を掛けたいと望んでいるとき、コンピュータをログオフして新しい家族メンバのプロファイルの元で再ログオンする必要なく、そのようにすることができる。他の例示的な実施形態では、専門のテクニカル代表者は、作業空間内のコンテンツオブジェクトファイルを含むあるコンテナオブジェクトキャビネットにアクセスすることが許されるが、非専門のテクニカル代表者は、パスワードでプロテクトされた特定のキャビネットにはアクセスしない。
【００２５】
本発明が、芸術表現の生成及び表示に関連する特殊アプリケーションを有することを理解されたい。例えば、芸術表現の生成において、アーティストは、彼又は彼女の作品を、各々がＺバッファ内の特定のｚ値で表される複数の層に生成し得る。より具体的には、芸術表現は、３次元モードにおいて視認者又はユーザが３次元カーソルを使用してイメージ「内部」を進み得るように、コンピュータ上に表示され得る。言い換えると、複数の層として記憶された特定のイメージは、層毎の様式で表示されることができ、従来の２次元ディスプレイ内では得られない付加的なディテールを示し得る。例えば、ユーザは、３次元カーソルを使用して芸術表現の第１の層にアクセスし得る。この第１の層の不透明レベルがそれから減らされて、第１の層の背後の層に存在する付加的なディテールを明らかにする。
【００２６】
図９を参照すると、３次元作業空間内に情報を表示する方法が描かれている。この方法は、開始ステップ９００で始まる。少なくとも一つのコンテナオブジェクトが表示９１０される。ユーザによるコンテナオブジェクトの選択に応答して、制御信号が受領９２０される。オプションとして、ユーザは、対応するコンテナオブジェクトパスワードの入力を請求９２５される。パスワードの正確さがチェック９３０され、もしそれが正しくないと判断されると、ユーザは選択されたコンテナのコンテンツへのアクセスを拒否９３５される。
【００２７】
正しいパスワードがユーザによって提供されると、選択されたコンテナオブジェクトの不透明レベルが、選択されたコンテナオブジェクトに対する所望の不透明レベルを決定９５０することによって低減される。所望の不透明レベルに対応するディザーパターンが選択９６０される。コンテナオブジェクト画素がそのディザーパターンに従って置換９７０され、これによってその中に含まれるコンテンツオブジェクト９８０が表示される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を実行するために適したコンピュータベースのディスプレイシステムの機能ブロック図である。
【図２】 本発明に従って複数の層に区分された３次元作業空間のダイアグラム図である。
【図３】 本発明に従った２次元モードにおける作業空間ディスプレイのダイアグラム図である。
【図４】 本発明に従った３次元モードにおける作業空間ディスプレイのダイアグラム図である。
【図５】 本発明に従った３次元作業空間の透視図である。
【図６】 本発明に従った３次元作業空間ディスプレイの透視図であり、動的なカーソルサイズ変更を描いている図である。
【図７】 本発明に従った３次元作業空間ディスプレイ内の実質的に不透明なコンテナオブジェクトのダイアグラム図である。
【図８】 本発明に従ってコンテンツオブジェクトを示すようにコンテナオブジェクトの不透明度レベルが低減された、図７に描かれた３次元作業空間のダイアグラム図である。
【図９】 本発明に従ってコンピュータディスプレイ上の３次元作業空間内に情報を表示する方法を描いたフローチャートである。
【符号の説明】
５００ ３次元作業空間（ディスプレイ）、５１０ ２次元モードセレクタ、５２０ ３次元モードセレクタ、５３０ ３次元カーソル、５４０ コンテナオブジェクト、５４５ ３次元コンテナオブジェクトアイコン、５６０ コンテンツオブジェクト。

Claims (3)

1. コンピュータディスプレイ上の３次元作業空間内に情報を表示する方法であって、
   前記作業空間を、各々がユーザに対するディスプレイ深さに対応する複数の層に区分するステップと、
   少なくとも一つの不透明なコンテナオブジェクトを第１のディスプレイ深さに表示するステップと、
   前記ユーザに、前記３次元作業空間内の複数のディスプレイ深さにおけるオブジェクトを選択するように動作可能なポインタを提供するステップと、
   ユーザによるコンテナオブジェクトの選択に応答して、前記選択されたコンテナオブジェクトの不透明度レベルを、その中に含まれる少なくとも一つのコンテンツオブジェクトを示すために低減するステップと、
   前記選択されたコンテナオブジェクト内部に含まれる前記少なくとも一つのコンテンツオブジェクトを、前記第１のディスプレイ深さに対してより深いディスプレイ深さに表示するステップと、
   を包含する、方法。
2. 前記選択されたコンテナオブジェクトの不透明度を低減するステップが、
   前記選択されたコンテナオブジェクトの所望の不透明度レベルを決定するステップと、
   前記所望の不透明度レベルに対応するディザーパターンを選択するステップと、
   前記コンテナオブジェクトに対応する画素を、前記選択されたディザーパターンにしたがって前記少なくとも一つのコンテンツオブジェクトに対応する画素で置換するステップと、
   を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記ユーザによるコンテナオブジェクトの選択に応答して、前記ユーザに前記選択されたコンテンツオブジェクトに対応するパスワードの入力を促すステップをさらに包含する、請求項１に記載の方法。

Images