JP6642153B2 - ３次元計測プログラム、３次元計測方法、および３次元計測システム - Google Patents

Description

本発明は、３次元計測プログラム、３次元計測方法、および３次元計測システムに関する。

従来、３次元のＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）によって作成された物体を立体視する技術がある。また、従来、例えば、立体視した物体の長さなどを測定する場合、大きく２つの方法がある。１つ目は、例えば、マウスなどのデバイスを使用してバーチャルの物体の計測したい位置にポインタを移動させて計測ポイントを指示し、バーチャルの物体の距離を計算して結果を表示する方法である。２つ目は、例えば、立体視されたバーチャルの物体に巻尺などの測定器を重ね合わせ、巻尺などの目盛りを確認する方法である。

３次元のシミュレーション空間において、人間モデルを表示し、人間を動作させることにより、シミュレーション空間での任意の２点間の距離を測定し、動作にともない、伸縮するメジャーをリアルタイムに表示する技術がある（例えば、以下特許文献１参照。）。

ステレオカメラから出力された、異なる視点から撮影された互いに視野の重なる複数の撮像画像を合成する技術がある（例えば、以下特許文献２参照。）。具体的に、例えば、被写体領域における複数の対応点の複数の撮像画像間における視差に応じて、被写体の尺度の基準となるメジャーの倍率および視差を算出し、算出されたメジャーの倍率および視差に基づいて複数のメジャー画像を生成し、メジャー画像と複数の撮像画像とを合成する技術がある。

左右のレンズ系を所定周期で切り換える３次元カメラで実物体を撮影し、再生した画像を、３次元カメラの切り換え周期と同期させて左右のシャッタを切り換える液晶シャッタ付きメガネで観察する技術がある（例えば、以下特許文献３参照。）。具体的に、例えば、仮想現実空間に提示された仮想物体の各箇所を指示することにより各箇所の位置座標を検出し、検出した位置座標データおよび撮影倍率が入力され、実物体の寸法を算出する技術がある。

また、従来、３次元マウスを使用して奥行き方向を指定する技術がある（例えば、以下特許文献４参照。）。また、従来、手の軌跡を入力して情報の入力を行う手振り入力装置において、手の動作をＣＣＤカメラ等で入力し、この入力結果から手の位置座標を検出し、入力結果から手の形状動作を判別し、判別の結果に応じた入力モードによって、検出入力位置座標を入力する技術がある（例えば、以下特許文献５参照。）。

特開平１１−２５２９０号公報 特開平１０−１７０２２７号公報 特開平６−２４１７５４号公報 特開平８−１７９８８３号公報 特開平８−２１１９７９号公報

しかしながら、従来技術では、マウスなどのデバイスのポインタを奥行き方向へ移動させる操作が困難であるため、立体視された計測の対象物に対して直感的に計測ポイントを指定することが困難である。

１つの側面では、本発明は、計測の対象物に対して、直感的な操作によって２点間の距離を計測することができる３次元計測プログラム、３次元計測方法、および３次元計測システムを提供することを目的とする。

本発明の一側面によれば、所定の空間に存在するリアルな第１測定器の基準位置と、前記所定の空間に３次元で可視化された計測のバーチャルな対象物を計測可能な、前記所定の空間に３次元で可視化されたバーチャルな第２測定器の基準位置と、の対応関係を表す情報を記憶部に記憶し、前記記憶部を参照して、前記バーチャルな対象物に当てられた前記リアルな第１測定器の２つの端部の位置に対応する前記バーチャルな第２測定器の２つの端部の位置を算出し、算出した前記バーチャルな第２測定器の２つの端部間の位置に基づいて前記バーチャルな第２測定器の２つの端部間の距離を算出し、算出した前記距離を所定の装置に表示させる３次元計測プログラム、３次元計測方法、および３次元計測システムが提案される。

本発明の一態様によれば、計測の対象物に対して、直感的な操作によって２点間の距離を計測することができる。

図１は、本発明にかかるデジタルモックアップ装置による一動作例を示す説明図である。 図２は、３次元計測システム例を示す説明図である。 図３は、複数人によって立体視表示を見る場合の計測例を示す説明図である。 図４は、デジタルモックアップ装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。 図５は、３次元計測システムの機能的構成例を示すブロック図である。 図６は、３Ｄデータ例を示す説明図（その１）である。 図７は、３Ｄデータ例を示す説明図（その２）である。 図８は、リアル巻尺の初期位置の設定例を示す説明図である。 図９は、バーチャル巻尺の初期位置の設定例を示す説明図である。 図１０は、リアル巻尺による計測例を示す説明図である。 図１１は、リアル巻尺の２つの端部の位置例を示す説明図である。 図１２は、バーチャル巻尺の２つの端部の位置例を示す説明図である。 図１３は、目盛り部分の形状を配置した例を示す説明図である。 図１４は、バーチャル巻尺の形状の作成例を示す説明図である。 図１５は、形状属性例を示す説明図である。 図１６は、エッジ上が形状属性として指定された例を示す説明図である。 図１７は、通過点が指定された例を示す説明図である。 図１８は、リアル巻尺に計測結果を表示する例を示す説明図である。 図１９は、ウェアラブルデバイスに計測結果を表示する例を示す説明図である。 図２０は、３次元計測システムによる計測処理手順例を示すフローチャート（その１）である。 図２１は、３次元計測システムによる計測処理手順例を示すフローチャート（その２）である。 図２２は、３次元計測システムによる計測処理手順例を示すフローチャート（その３）である。 図２３は、３次元計測システムによる計測処理手順例を示すフローチャート（その４）である。

以下に添付図面を参照して、本発明にかかる３次元計測プログラム、３次元計測方法、および３次元計測システムの実施の形態を詳細に説明する。

図１は、本発明にかかるデジタルモックアップ装置による一動作例を示す説明図である。デジタルモックアップ装置１００は、３次元のＣＡＤによって作成されたバーチャルな対象物１０３を所定の空間に可視化させ、可視化されたバーチャルな対象物１０３の長さを計測するコンピュータであり制御装置である。

所定の空間は現実の空間であり、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸とを有する３次元の直交座標系が定義される。対象物１０３とは、製品や部品そのもの、製品や部品などの試作や、建築物などの模型などである。

従来、例えば、立体視されたバーチャルの物体の測定を行う場合、大きく２つの方法がある。１つ目は、例えば、マウスなどのデバイスを使用してバーチャルの物体の計測したい位置にポインタを移動させて計測ポイントを指示し、バーチャルの物体の距離を計算して結果を表示する方法である。２つ目は、例えば、立体視されたバーチャルの物体に巻尺などの測定器を重ね合わせ、巻尺などの目盛りを確認する方法である。

１つ目の方法については、例えば、マウスなどのデバイスのポインタを縦や横などの２軸方向に動かすことについては利用者が直感的に行うことが可能である。しかしながら、奥行き方向へポインタを移動させる操作は困難であり、可視化された計測の対象物１０３に対して直感的に計測ポイントを指定することが困難である。例えば、上述した従来技術のように３次元マウスを使用して奥行き方向を指定する方法はあるが、奥行き方向を指定するためには特殊な操作が発生するため、素早く直感的に計測ポイントを指定することは困難である。

また、２つ目の方法については、素早く直感的に計測可能であるが、面などの位置を指定する場合、バーチャルな物体のため面などの形状を通り抜けてしまうことがあり、計測したい位置を正確に指定することが困難であるという問題点がある。後述する図２に示すように、レビューなど複数人でバーチャルの物体を見る場合、立体視されたバーチャルの物体が見ている人間の場所により異なるため、計測する位置が違う位置に見えるため、いずれの位置を計測しているのかが明確でないという問題点がある。

そこで、本実施の形態では、リアル巻尺及びバーチャル巻尺の初期位置の対応関係に基づくバーチャル物体に当てられたリアル巻尺の２点の位置に対応するバーチャル巻尺の２点の位置により距離を測定する。これにより、直感的な操作で２点間の距離を計測でき、計測精度の向上を図ることができる。

図１（１）に示すように、デジタルモックアップ装置１００は、リアルな第１測定器１０１の基準位置と、バーチャルな対象物１０３を計測可能な所定の空間に３次元で可視化されたバーチャルな第２測定器１０２の基準位置と、の対応関係を表す情報を記憶部１１１に記憶する。バーチャルな対象物１０３は、所定の空間に３次元で可視化された計測対象の物体である。バーチャルな対象物１０３は以下省略して対象物１０３とも称する。対象物１０３は、３次元のＣＡＤやデジタルモックアップアプリケーションによってシミュレーション空間に作成された測定器が可視化されたものである。シミュレーション空間に作成されるとは、ＣＡＤのデータが生成されることである。リアルな第１測定器１０１は、例えば、実際のデバイスである。リアルな第１測定器１０１は以下省略して第１測定器１０１とも称する。第１測定器１０１としては、長さを計測可能なものである。バーチャルな第２測定器１０２は、３次元のＣＡＤやデジタルモックアップアプリケーションによってシミュレーション空間に作成された測定器が可視化されたものである。バーチャルな第２測定器１０２は以下省略して第２測定器１０２とも称する。また、基準位置は、例えば、初期位置とも称する。

ここで、第１測定器１０１の初期位置と、第２測定器１０２の初期位置と、の対応関係を表す情報は、例えば、図１に示すように、両方の座標値を記憶しておいてもよい。第１測定器１０１の初期位置の座標値は、例えば、（１００，１００，１００）である。また、第２測定器１０２の初期位置の座標値は、例えば、（１５０，１５０，１５０）である。また、対応関係を表す情報は、例えば、第１測定器１０１の初期位置と、第２測定器１０２の初期位置と、の相対値であってもよい。相対値とは、例えば、第１測定器１０１の初期位置の座標値から第２測定器１０２の初期位置の座標値を減算した値である。

図１（２）に示すように、デジタルモックアップ装置１００は、例えば、記憶部１１１を参照して、対象物１０３に当てられた第１測定器１０１の２つの端部の位置に対応する第２測定器１０２の２つの端部の位置を算出する。例えば、測定者１０４が対象物１０３に第１測定器１０１を当てる。これにより、第１測定器１０１の２つの端部の位置が得られる。第１測定器１０１の２つの端部は、例えば、第１測定器１０１の根元と先端である。第２測定器１０２の２つの端部は、例えば、第２測定器１０２の根元と先端である。第１測定器１０１の根元の位置の座標値は、例えば、（３００，３００，３００）である。第１測定器１０１の先端の位置の座標値は、例えば、（４５０，３００，３００）である。上述したように、第１測定器１０１の初期位置の座標値は、例えば、（１００，１００，１００）である。第２測定器１０２の初期位置の座標値は、例えば、（１５０，１５０，１５０）である。

デジタルモックアップ装置１００は、第１測定器１０１の根元の位置の座標値に、第１測定器１０１の初期位置の座標値と第２測定器１０２の初期位置の座標値との差分値を加えることにより第２測定器１０２の根元の位置の座標値を算出する。例えば、第２測定器１０２の根元の位置の座標値は、（３００，３００，３００）に差分値（５０，５０，５０）を加えた（３５０，３５０，３５０）である。例えば、第２測定器１０２の先端の位置の座標値は、（４５０，３００，３００）に差分値（５０，５０，５０）を加えた（５００，３５０，３５０）である。

図１（３）に示すように、デジタルモックアップ装置１００は、算出した第２測定器１０２の２つの端部の位置に基づいて第２測定器１０２の２つの端部間の距離を算出する。デジタルモックアップ装置１００は、第２測定器１０２の根元の位置の座標値（３５０，３５０，３５０）と、第２測定器１０２の先端の位置の座標値（５００，３５０，３５０）と、に基づいて、第２測定器１０２の２つの端部間の距離を算出する。距離は、例えば、１５０である。

図１（４）に示すように、デジタルモックアップ装置１００は、算出した距離を表示させる。具体的に、デジタルモックアップ装置１００は、例えば、第１測定器１０１に算出した距離を示す情報を送信し、第１測定器１０１が、受信した情報を示す距離を表示する。これにより、直感的な操作で２点間の距離を計測でき、かつ距離の計測精度の向上を図ることができる。

図２は、３次元計測システム例を示す説明図である。３次元計測システム２００は、表示装置２０１と、位置検出装置２０２と、デジタルモックアップ装置１００と、バーチャル物体２０３と、リアル巻尺２０４と、バーチャル巻尺２０５と、３Ｄメガネ２０６と、を有する。

位置検出装置２０２は、モーションキャプチャ技術によって位置を検出する装置である。位置検出装置２０２は、例えば、光学式、機械式、磁気式、Ｋｉｎｅｃｔなどが挙げられる。

表示装置２０１は、立体視用の画像を映し出す装置である。表示装置２０１は、シミュレーション空間におけるバーチャル巻尺２０５およびバーチャル物体２０３などを立体視する。バーチャル物体２０３は、例えば、３次元のＣＡＤやデジタルモックアップツールなどによってコンピュータ上で作り出された物体である。

リアル巻尺２０４は、例えば、第１測定器１０１である。リアル巻尺２０４は、巻尺型のデバイスである。リアル巻尺２０４は、利用者が実際に手で触れることができるものである。バーチャル巻尺２０５は、例えば、第２測定器１０２である。バーチャル巻尺２０５は、３次元のＣＡＤやデジタルモックアップツールなどによってコンピュータ上で作り出された巻尺である。

３Ｄメガネ２０６は、左目用の画像と右目用の画像とを同時に見て立体的な像を浮き上がらせて３次元で表示するデバイスである。

図３は、複数人によって立体視表示を見る場合の計測例を示す説明図である。図３の例では、ＡさんとＢさんとの複数人が立体視された物体を見る。このような場合、Ａさんが見える立体視された物体と、Ｂさんが見える立体視された物体とが異なる。Ａさんが見える立体視された物体に対してリアル巻尺２０４によって指定した所望の位置は、Ｂさんからはずれた位置となる。

このため、リアル巻尺２０４に追従してバーチャル巻尺２０５を表示させることにより各利用者が立体視された物体において所望の位置を測定していることを判別できる。

（デジタルモックアップ装置１００のハードウェア構成例）
図４は、デジタルモックアップ装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。デジタルモックアップ装置１００は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）などであってもよいし、サーバなどであってもよく、特に限定しない。

まず、デジタルモックアップ装置１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４０１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）４０２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）４０３と、を有する。デジタルモックアップ装置１００は、ディスクドライブ４０４と、ディスク４０５と、Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒ／Ｆａｃｅ）４０６と、キーボード４０７と、マウス４０８と、ディスプレイ４０９と、を有する。また、ＣＰＵ４０１と、ＲＯＭ４０２と、ＲＡＭ４０３と、ディスクドライブ４０４と、Ｉ／Ｆ４０６と、キーボード４０７と、マウス４０８と、ディスプレイ４０９とは、バス４００によってそれぞれ接続される。

ここで、ＣＰＵ４０１は、デジタルモックアップ装置１００の全体の制御を司る。ＲＯＭ４０２は、ブートプログラムや設計支援プログラムなどのプログラムを記憶する。ＲＡＭ４０３は、ＣＰＵ４０１のワークエリアとして使用される。ディスクドライブ４０４は、ＣＰＵ４０１の制御にしたがってディスク４０５に対するデータのリード／ライトを制御する。ディスク４０５は、ディスクドライブ４０４の制御で書き込まれたデータを記憶する。図示省略するが、ディスク４０５は、例えば、設計支援プログラムなどのプログラムを記憶していてもよい。ディスク４０５としては、磁気ディスク、光ディスクなどが挙げられる。ここで、ＣＰＵ４０１が、ＲＯＭ４０２やディスク４０５などに記憶された設計支援プログラムなどを読み出して、設計支援プログラムにコーディングされている処理を実行する。

Ｉ／Ｆ４０６は、通信回線を通じてＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネットなどのネットワーク４１０に接続され、このネットワーク４１０を介して他の装置に接続される。そして、Ｉ／Ｆ４０６は、ネットワーク４１０と内部のインターフェースを司り、外部装置からのデータの入出力を制御する。Ｉ／Ｆ４０６には、例えばモデムやＬＡＮアダプタなどを採用することができる。

キーボード４０７やマウス４０８は、利用者の操作により、各種データの入力を行うインターフェースである。ディスプレイ４０９は、ＣＰＵ４０１の指示により、データを出力するインターフェースである。

また、デジタルモックアップ装置１００は、上述した構成部のほか、カメラから画像や動画を取り込む入力装置やマイクから音声を取り込む入力装置を有していてもよい。また、デジタルモックアップ装置１００は、上述した構成部のほか、プリンタなどの出力装置を有していてもよい。また、デジタルモックアップ装置１００は、上述した構成部のほか、例えば、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、半導体メモリなどを有していてもよい。

また、本実施の形態では、デジタルモックアップ装置１００のハードウェア構成として、パーソナル・コンピュータを例に挙げているが、これに限らず、サーバなどであってもよい。デジタルモックアップ装置１００がサーバである場合、デジタルモックアップ装置１００と利用者の操作可能な装置やディスプレイ４０９などがネットワーク４１０を介して接続されてもよい。

また、リアル巻尺２０４のハードウェア構成についての図示は省略する。例えば、リアル巻尺２０４は、例えば、無線または有線による通信が可能な通信装置、ディスプレイなどの出力装置、各種情報を記憶するメモリなどを有する。

（３次元計測システム２００の機能的構成例）
図５は、３次元計測システムの機能的構成例を示すブロック図である。３次元計測システム２００は、位置検出装置２０２と、デジタルモックアップ装置１００と、リアル巻尺２０４と、３Ｄメガネ２０６と、立体視映像作成部５０１と、表示装置２０１と、を有する。

位置検出装置２０２は、位置受信部５２１と、位置送信部５２２と、を有する。リアル巻尺２０４は、例えば、計測指示送信部５３１と、計測情報受信部５３２と、寸法表示部５３３と、を有する。３Ｄメガネ２０６は、計測情報受信部５４１と、寸法表示部５４２と、を有する。

立体視映像作成部５０１は、例えば、立体視映像を作成するコンピュータである。立体視映像作成部５０１の機能は、例えば、後述するデジタルモックアップ装置１００の表示状態出力部５１５に含まれていてもよい。

デジタルモックアップ装置１００は、例えば、３Ｄデータ取込部５１１と、位置情報受信部５１２と、移動量補正部５１３と、配置部５１４と、表示状態出力部５１５と、寸法計測部５１６と、計測情報送信部５１７と、を有する。

デジタルモックアップ装置１００の各制御部の処理は、例えば、図４に示すＣＰＵ４０１がアクセス可能なＲＯＭ４０２、ＲＡＭ４０３、ディスク４０５などの記憶装置に記憶されたプログラムにコーディングされている。そして、ＣＰＵ４０１が記憶装置から該プログラムを読み出して、プログラムにコーディングされている処理を実行する。これにより、制御部の処理が実現される。また、制御部の処理結果は、例えば、ＲＡＭ４０３、ＲＯＭ４０２、ディスク４０５などの記憶装置に記憶される。また、記憶部１１１は、例えば、ＲＡＭ４０３、ＲＯＭ４０２、ディスク４０５などの記憶装置によって実現される。

デジタルモックアップ装置１００は、３Ｄデータを立体視で表示する表示装置２０１の映像サイズの指定を受け付ける。映像サイズとは、プロジェクタによって投影する時の映像サイズやディスプレイのサイズである。映像サイズは、予め決めておいた値を使用してもよい。デジタルモックアップ装置１００は、例えば、少なくとも表示される映像の縦と横の距離または画面アクセプト比と映像画面サイズなどを映像サイズとして取得する。表示される映像の縦は２０２０［ｍｍ］である。表示される映像の横は３２３０［ｍｍ］である。アクセプト比は１６：１０である。映像画面サイズは、例えば、１５０インチである。

まず、３Ｄデータ取込部５１１は、例えば、３Ｄデータを取得する。３Ｄデータは、例えば、シミュレーション空間に配置された物体を表す情報である。３Ｄデータ取込部５１１は、例えば、記憶部１１１に記憶された３Ｄデータを読み出してもよいし、ネットワーク４１０を介して他の装置から３Ｄデータを取得してもよく特に限定しない。

図６は、３Ｄデータ例を示す説明図（その１）である。ここでは、３Ｄデータ６００として、ＳＴＬ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｒｉａｎｇｕｌａｔｅｄ Ｌａｎｇｕａｇｅ）ファイルフォーマットを用いて説明する。図６（１）にはソリッドの名前を表す文字列が記述される。図６（２）には三角形の面法線のベクトルの成分が記述される。図６（３）は、三角形に含まれる点の開始記号が記述される。

図６（４）〜図６（６）には三角形に含まれる点の成分が記述される。図６（７）には、三角形に含まれる点の終了記号が記述される。図６（８）には、三角形の面の終了記号が記述される。図６（９）には、ソリッドを終了する記号が記述される。

図７は、３Ｄデータ例を示す説明図（その２）である。図７には、Ｘ，Ｙ，Ｚの各長さが３０，１０，２０の立方体のサンプルモデルを例に挙げる。面ごとに面に含まれる点が記述される。図７に示すように、３Ｄデータ６００には、１つ目の面に含まれる点からＮ番目の面に含まれる点までが記述される。

つぎに、立体視映像作成部５０１は、取得した３Ｄデータ６００に基づいて、３次元のバーチャル物体を作成する。

表示装置２０１は、３Ｄデータ６００が表すバーチャル物体を可視化して表示する。

図８は、リアル巻尺の初期位置の設定例を示す説明図である。つぎに、利用者が、リアル巻尺２０４をスクリーンの中心付近に移動させる。位置検出装置２０２は、リアル巻尺２０４の位置を検出する。位置検出装置２０２は、検出した位置を、現実空間におけるリアル巻尺２０４の原点位置とする。ここで、スクリーンの中心付近に移動としているが、位置検出装置２０２が認識可能な位置であれば特に限定しない。

ここで、光学式による位置検出例を説明する。リアル巻尺２０４の本体の根元と先端に光を反射するマーカが付けられる。位置検出装置２０２は、例えば、複数の光学系カメラのうち、少なくとも２台のカメラによってマーカを識別することによりマーカの位置と姿勢を検出する。検出されたリアル巻尺２０４の初期位置を以下とする。

リアル巻尺２０４の初期位置：Ｘ＝０［ｍｍ］、Ｙ＝０［ｍｍ］、Ｚ＝１００［ｍｍ］

配置部５１４は、位置検出装置２０２によって検出されたリアル巻尺２０４の初期位置にバーチャル形状の初期位置と、リアル巻尺２０４の初期位置との対応関係を示す情報を記憶部１１１に格納する。例えば、映像サイズが縦２０２０［ｍｍ］であり、横３２３０［ｍｍ］である。縦は、例えば、Ｙ方向である。横は、例えば、Ｘ方向である。表示装置２０１の座標基準を左下とした場合、画面の中心位置は、以下の通りである。

画面の中心位置：Ｘ＝１６１５［ｍｍ］、Ｙ＝１０１０［ｍｍ］

配置部５１４は、バーチャル物体２０３が表示されている画面の中心位置を計算する。つぎに、配置部５１４は、バーチャル物体２０３の座標位置を算出する。ここでは、バーチャル物体２０３の座標位置は以下の通りである。

バーチャル物体２０３の座標位置：Ｘ＝１０００［ｍｍ］、Ｙ＝１０００［ｍｍ］、Ｚ＝３００［ｍｍ］

図９は、バーチャル巻尺の初期位置の設定例を示す説明図である。配置部５１４は、バーチャル物体２０３の座標位置をバーチャル巻尺２０５の初期位置とする。このため、バーチャル巻尺２０５の初期位置は以下の通りである。

バーチャル巻尺２０５の初期位置：Ｘ＝１０００［ｍｍ］、Ｙ＝１０００［ｍｍ］、Ｚ＝３００［ｍｍ］

また、配置部５１４は、リアル巻尺２０４の初期位置とバーチャル巻尺２０５の初期位置との対応関係を示す情報を記憶部１１１に格納する。具体的には、例えば、配置部５１４は、リアル巻尺２０４の初期位置とバーチャル巻尺２０５の初期位置との相対値を算出する。配置部５１４は、算出した相対値を記憶部１１１に格納する。ここでの相対値は以下の通りである。

相対値：Ｘ＝１０００［ｍｍ］、Ｙ＝１０００［ｍｍ］、Ｚ＝２００［ｍｍ］

表示状態出力部５１５は、表示するバーチャル物体２０３の表示スケールを利用者に指示させる。また、表示状態出力部５１５は、予めバーチャル物体２０３の大きさに合わせてスケールが調整可能なようにパラメータを設定してもよい。

つぎに、例えば、シミュレーション空間における設定された大きさで表示する場合、表示状態出力部５１５は、スケール値を「１」として格納する。また、表示状態出力部５１５は、バーチャル物体２０３のスケール値をマウス４０８などの入力装置の利用者の操作によって受け付けてもよい。

表示状態出力部５１５は、例えば、「１．２」が入力された場合、スケール値として「１．２」を格納する。

また、表示状態出力部５１５は、バーチャル物体２０３の表示スケールをスケール値に合せて変更する。また、表示状態出力部５１５は、表示の際のビューの拡大または縮小としているが、シミュレーション空間におけるバーチャル物体２０３自体の大きさを変更して表示することにより表示スケールを変更してもよい。

図１０は、リアル巻尺による計測例を示す説明図である。利用者が、リアル巻尺２０４に計測を指示する。計測の指示は、リアル巻尺２０４に設けられたボタンを押下するなど、何らかの操作によって指示してもよい。または、デジタルモックアップ装置１００のキーボード４０７やマウス４０８などの入力装置を介して指示してもよい。計測指示送信部５３１は、例えば、デジタルモックアップ装置１００に対して受け付けた計測指示を送信する。

図１１は、リアル巻尺の２つの端部の位置例を示す説明図である。位置検出装置２０２が、リアル巻尺２０４の本体の根元の位置とリアル巻尺２０４の先端の位置を検出する。位置検出装置２０２の位置送信部５２２が、検出した各位置の座標値および姿勢をデジタルモックアップ装置１００へ送信する。

ここでの位置の送信間隔は位置検出装置２０２の機能に依存し、特に限定しない。ここで、例えば、各位置を表す座標値と、姿勢を表す角度とは以下の通りである。

リアル巻尺２０４の本体の根元位置：Ｘ＝−９００［ｍｍ］、Ｙ＝１０００［ｍｍ］、Ｚ＝９００［ｍｍ］
リアル巻尺２０４の本体の根元角度：Ｘ＝０°、Ｙ＝０°、Ｚ＝０°
リアル巻尺２０４の先端位置：Ｘ＝８００［ｍｍ］、Ｙ＝５００［ｍｍ］、Ｚ＝９００［ｍｍ］
リアル巻尺２０４の先端角度：Ｘ＝０°、Ｙ＝０°、Ｚ＝０°

位置情報受信部５１２は、位置検出装置２０２から送信された根元位置および根元角度、先端位置および先端角度を示す情報を受信する。

図１２は、バーチャル巻尺の２つの端部の位置例を示す説明図である。移動量計測部は、リアル巻尺２０４の位置とスケール値とからバーチャル巻尺２０５の位置を算出する。移動量補正部５１３は、スケール値が１の場合、リアル巻尺２０４の座標値に対して上述した相対値を加算することによりバーチャル巻尺２０５の位置を算出する。上述したように、相対値は、Ｘ＝１０００、Ｙ＝１０００，Ｚ＝２００である。

バーチャル巻尺２０５の本体の根元位置：Ｘ＝１００［ｍｍ］、Ｙ＝２０００［ｍｍ］、Ｚ＝１１００［ｍｍ］
バーチャル巻尺２０５の本体の根元角度：Ｘ＝０°、Ｙ＝０°、Ｚ＝０°
バーチャル巻尺２０５の先端位置：Ｘ＝１８００［ｍｍ］、Ｙ＝１５００［ｍｍ］、Ｚ＝１１００［ｍｍ］
バーチャル巻尺２０５の先端角度：Ｘ＝０°、Ｙ＝０°、Ｚ＝０°

図１３は、目盛り部分の形状を配置した例を示す説明図である。配置部５１４は、例えば、バーチャル巻尺２０５の本体の根元と先端をつなぐ目盛り部分となる直方体の形状をシミュレーション空間に生成する。図１３の例では、バーチャル巻尺２０５の本体の根元とバーチャル巻尺２０５の本体の先端をつなぐ形状を直線としているが、曲線など予め決めた方法で接続してもよい。

より具体的に、配置部５１４は、シミュレーション空間の座標Ｘ＝１００、Ｙ＝２０００、Ｚ＝１０００の位置から、Ｘ＝１８００、Ｙ＝１５００、Ｚ＝１１００を結ぶように、バーチャル巻尺２０５の目盛りに相当する形状を生成する。ここでは、予めバーチャル巻尺２０５の目盛り部分の形状が以下のように設定されてあることとする。

目盛り部分の幅：１０［ｍｍ］、目盛り部分の厚さ：１［ｍｍ］
目盛り部分の形状：１０×１×１７２２の直方体

図１４は、バーチャル巻尺の形状の作成例を示す説明図である。配置部５１４は、予め作成されてあるバーチャル巻尺２０５の本体の根元の形状をＸ＝１００［ｍｍ］、Ｙ＝２０００［ｍｍ］、Ｚ＝１１００［ｍｍ］に配置して姿勢を合わせる。本実施の形態において、配置部５１４によってバーチャル巻尺２０５などを配置するとは、シミュレーション空間上において配置されるものである。シミュレーション空間上に配置されるとは、３Ｄデータ６００を変更したり新たに３Ｄデータ６００を作成したりすることである。

つぎに、配置部５１４は、予め作成されたバーチャル巻尺２０５の先端の形状をＸ＝１８００［ｍｍ］、Ｙ＝１５００［ｍｍ］、Ｚ＝１１００［ｍｍ］に配置して姿勢を合わせる。バーチャル巻尺２０５の先端の形状が予め作成されてあるとは、例えば、３Ｄデータ６００として予め記憶部１１１に記憶される。

また、配置部５１４は、バーチャル巻尺２０５の目盛り部分をＸ＝１００［ｍｍ］、Ｙ＝２０００［ｍｍ］、Ｚ＝１１００［ｍｍ］に配置して姿勢を合わせる。

移動量補正部５１３は、バーチャル物体２０３に当てられたリアル巻尺２０４の２つの端部の位置に対応するバーチャル巻尺２０５の２つの端部の位置のうちの少なくともいずれか一方の位置を、対象物のうちの指定された形状の位置となるように補正する。指定された形状の位置は、バーチャル物体２０３に含まれるいずれかの面の位置、バーチャル物体２０３に含まれるいずれかの面の中心位置、バーチャル物体２０３に含まれる面間の境界線上の位置、バーチャル物体２０３に含まれる面間の境界線の端点の位置、バーチャル物体２０３に含まれる頂点の位置の少なくともいずれかである。

バーチャル物体２０３に含まれるいずれかの面の位置は、例えば、面上とも称する。バーチャル物体２０３に含まれるいずれかの面の中心位置は、例えば、面の中心とも称する。バーチャル物体２０３に含まれる面間の境界線上の位置は、例えば、エッジ上とも称する。バーチャル物体２０３に含まれる面間の境界線の端点の位置は、例えば、エッジの端点とも称する。バーチャル物体２０３に含まれる頂点の位置は、例えば、頂点とも称する。

具体的に、例えば、移動量補正部５１３は、形状属性に合わせて計測位置を変更させるか否かの指示を受け付ける。例えば、移動量補正部５１３は、利用者の操作に応じてバーチャル巻尺２０５の本体の根元と先端の形状属性の指定を受け付ける。

図１５は、形状属性例を示す説明図である。移動量補正部５１３は、形状属性の種類に応じてバーチャル巻尺２０５の根元の位置またはバーチャル巻尺２０５の先端の位置を移動させる。

図１５（１）には、形状属性が「面上」の例を示す。形状属性が「面上」の場合、移動量補正部５１３は、バーチャル巻尺２０５の位置を同一面または同一曲面上の点に移動させる。ここでのバーチャル巻尺２０５の位置とは、バーチャル巻尺２０５の本体の根元位置、またはバーチャル巻尺２０５の先端位置である。図１５（１）に示すように、移動量補正部５１３は、ポイントされた位置が物体の外であっても物体の面状に移動する。

また、図１５（２）には、形状属性が「面の中心」の例を示す。形状属性が「面の中心」の場合、移動量補正部５１３は、バーチャル巻尺２０５の位置を同一面または同一曲面上の中心点に移動させる。図１５（２）に示すように、移動量補正部５１３は、バーチャル巻尺２０５の位置が物体の上面のいずれかの位置であってもバーチャル巻尺２０５の位置を、当該面の中心位置に移動させる。ここで、面の中心位置が一意に定まらない場合、面を囲う最大外形の中心位置であってもよい。

図１５（３）には、形状属性が「エッジ上」の例を示す。形状属性が「エッジ上」の場合、移動量補正部５１３は、バーチャル巻尺２０５の位置を面と面の境界にある直線上または曲線上の点に移動させる。図１５（３）に示すように、例えば、バーチャル巻尺２０５の位置が物体の面の上面の位置にあるが、移動量補正部５１３は、バーチャル巻尺２０５の位置を面と面の境界にあるエッジ上の点に移動させる。

図１５（４）には、形状属性が「エッジの端点」の例を示す。形状属性が「エッジの端点」の場合、移動量補正部５１３は、バーチャル巻尺２０５の位置を面と面の境界にある直線上又は曲線上の始点または終点に移動させる。ここで、移動量補正部５１３は、エッジの始点と終点との選択については、エッジ上において元のバーチャル巻尺２０５の位置との距離が近い方の点を選択する。また、距離が同じ場合、移動量補正部５１３は、始点としてもよい。図１５（４）に示すように、例えば、バーチャル巻尺２０５の位置が物体の面の上面の位置にあるが、移動量補正部５１３は、バーチャル巻尺２０５の位置を面と面の境界にある直線上の始点に移動させる。

図１５（５）には、形状属性が「エッジの中点」の例を示す。形状属性が「エッジの中点」の場合、移動量補正部５１３は、バーチャル巻尺２０５の位置を面と面の境界にある直線上又は曲線上の中間の点に移動させる。図１５（５）に示すように、例えば、バーチャル巻尺２０５の位置が物体の面の上面の位置にあるが、移動量補正部５１３は、バーチャル巻尺２０５の位置を面と面の境界にある直線上の中間の点に移動させる。

図１５（６）には、形状属性が「頂点」の例を示す。形状属性が「頂点」の場合、移動量補正部５１３は、バーチャル巻尺２０５の位置を面に含まれる境界の点に移動させる。ここで、「頂点」については、バーチャル物体２０３の形状が図１５（６）に示す円錐のように１点に収束するような形状に対して適用される。

移動量補正部５１３は、指定された形状属性に合わせてバーチャル巻尺２０５の本体の根元と先端の位置を変更する。

移動量補正部５１３は、いずれの形状属性を指定した場合、バーチャル巻尺２０５の本体の根元または先端の座標から最も近い形状の点に移動させる。また、移動量補正部５１３は、例えば、バーチャル巻尺２０５の本体の根元または先端の座標値を中心に球形状を作成し、球形状を大きくしていくことにより該当する形状と交差した位置を移動後の位置とする。

図１６は、エッジ上が形状属性として指定された例を示す説明図である。バーチャル巻尺２０５の本体の根元の形状属性として「エッジ上」が指定され、バーチャル巻尺２０５の先端の形状属性については指定されなかった例を示す。

移動量補正部５１３は、バーチャル巻尺２０５の本体の根元位置をエッジ上に移動させる。
バーチャル巻尺２０５の本体の根元位置：Ｘ＝０［ｍｍ］、Ｙ＝２０００［ｍｍ］、Ｚ＝１１００［ｍｍ］
バーチャル巻尺２０５の本体の根元角度：Ｘ＝０°、Ｙ＝０°、Ｚ＝０°
バーチャル巻尺２０５の先端位置：Ｘ＝１８００［ｍｍ］、Ｙ＝１５００［ｍｍ］、Ｚ＝１１００［ｍｍ］
バーチャル巻尺２０５の先端角度：Ｘ＝０°、Ｙ＝０°、Ｚ＝０°

配置部５１４は、位置を変更したバーチャル巻尺２０５の本体の根元と先端をつなぐ直方体の形状を配置する。より具体的に、配置部５１４は、Ｘ＝０［ｍｍ］、Ｙ＝２０００［ｍｍ］、Ｚ＝１１００［ｍｍ］と、Ｘ＝１８００［ｍｍ］、Ｙ＝１５００［ｍｍ］、Ｚ＝１１００［ｍｍ］との間を結ぶようにバーチャル巻尺２０５の目盛りに相当する直方体を作成する。

目盛り部分の形状：１０×１×１８６８．１５の直方体

配置部５１４は、予め作成されてあるバーチャル巻尺２０５の本体の形状をＸ＝０［ｍｍ］、Ｙ＝２０００［ｍｍ］、Ｚ＝１１００［ｍｍ］に配置して姿勢を合わせる。配置部５１４は、予め作成されてあるバーチャル巻尺２０５の先端形状をＸ＝１８００［ｍｍ］、Ｙ＝１５００［ｍｍ］、Ｚ＝１１００［ｍｍ］に配置して姿勢を合わせる。さらに、配置部５１４は、作成したバーチャル巻尺２０５の目盛りの部分をＸ＝０［ｍｍ］、Ｙ＝２０００［ｍｍ］、Ｚ＝１１００［ｍｍ］に配置して姿勢を合わせる。

寸法計測部５１６は、バーチャル巻尺２０５の２つの端部のうちの第１端部からバーチャル巻尺２０５の２つの端部のうちの第２端部までの間において指定された位置を経由する場合、第１端部から指定された位置を経由し、第２端部までの距離を算出する。指定された位置とは、例えば、通過点とも称する。第１端部は、例えば、バーチャル巻尺２０５の根元である。第２端部は、例えば、バーチャル巻尺２０５の先端である。

具体的に、例えば、移動量補正部５１３は、利用者がバーチャル巻尺２０５の本体の根元と先端の間に通過点を指定するか否かを指示する。

図１７は、通過点が指定された例を示す説明図である。利用者がバーチャル巻尺２０５の本体の根元と先端の間に通過点を指定する。通過点の指定はリアル巻尺２０４やマウス４０８などのデバイスによって指定されてもよい。

リアル巻尺２０４によって通過点が指定される例を挙げて説明する。位置受信部５２１は、リアル巻尺２０４の位置を検出する。例えば、リアル巻尺２０４の位置は以下の通りである。
リアル巻尺２０４によって指定された位置：Ｘ＝８００［ｍｍ］、Ｙ＝１０００［ｍｍ］、Ｚ＝９００［ｍｍ］

つぎに、位置送信部５２２は、リアル巻尺２０４の位置を示す位置情報をデジタルモックアップ装置１００へ送信する。位置情報受信部５１２は、リアル巻尺２０４の位置を示す位置情報を送信する。移動量補正部５１３は、位置情報受信部５１２が受信した位置情報が示す位置に基づいてバーチャル物体２０３上の通過点の位置を計算する。

通過点の位置：Ｘ＝１８００［ｍｍ］、Ｙ＝２０００［ｍｍ］、Ｚ＝１１００［ｍｍ］

移動量補正部５１３は、バーチャル巻尺２０５の本体の根元と通過点と先端を結ぶ直方体の形状をバーチャル物体２０３上に作成する。例えば、移動量補正部５１３は、Ｘ＝０［ｍｍ］、Ｙ＝２０００［ｍｍ］、Ｚ＝１１００［ｍｍ］と、通過点であるＸ＝１８００［ｍｍ］、Ｙ＝２０００［ｍｍ］、Ｚ＝１１００［ｍｍ］と、を結ぶようにバーチャル巻尺２０５の目盛りに相当する形状を作成する。

また、移動量補正部５１３は、例えば、Ｘ＝１８００［ｍｍ］、Ｙ＝２０００［ｍｍ］、Ｚ＝１１００［ｍｍ］と、Ｘ＝１８００［ｍｍ］、Ｙ＝２０００［ｍｍ］、Ｚ＝１１００［ｍｍ］とを結ぶようにバーチャル巻尺２０５の目盛りに相当する形状を作成する。

目盛り部分の形状：１０×１×１８００の直方体
目盛り部分の形状：１０×１×５００の直方体

ここでは、目盛り部分の形状については２つの直方体に分けたが、１つの直方体によって表してもよい。

つぎに、配置部５１４は、予め作成されてあるバーチャル巻尺２０５の本体の形状をＸ＝０［ｍｍ］、Ｙ＝２０００［ｍｍ］、Ｚ＝１１００［ｍｍ］に配置して姿勢を合わせる。そして、配置部５１４は、予め作成されてあるバーチャル巻尺２０５の先端の形状をＸ＝１８００［ｍｍ］、Ｙ＝１５００［ｍｍ］、Ｚ＝１１００［ｍｍ］に配置して姿勢を合わせる。さらに、配置部５１４は、作成したバーチャル巻尺２０５の目盛り部分を配置する。

配置部５１４は、対象物１０３に当てられた第１測定器１０１の２つの端部の位置に対応する第２測定器１０２の２つの端部の位置を算出する。そして、寸法計測部５１６は、２つの端部間の距離を算出する。

また、寸法計測部５１６は、例えば、目盛り部分の形状の長さの合計値を求めることにより２つの端部間の距離を算出してもよい。

目盛り部分の形状の長さの合計値：１８００［ｍｍ］＋５００［ｍｍ］＝２３００［ｍｍ］

また、寸法計測部５１６は、距離の計算は座標から算出してもよい。

計測情報送信部５１７が、リアル巻尺２０４に計測結果を送信する。送信方法については、有線であっても無線であってもよく、特に限定しない。

つぎに、リアル巻尺２０４に対して利用者がリアル巻尺２０４の目盛り部分に目盛り線を表示するかどうかを指定する。

ここで、寸法表示部５３３は、予め定義された目盛り線の間隔と目盛り線の数を取得する。目盛り線の間隔は、例えば、１０［ｍｍ］である。目盛り線の数は、例えば、７０本である。

また、寸法表示部５３３は、計測結果に合わせて目盛り線の間隔を定義しておき、計測結果に合わせて目盛り線の間隔を動的に変更してもよい。例えば、バーチャル巻尺２０５の大きさに合わせて目盛り線の数を定義しておき、動的に変更してもよい。また、利用者が、目盛り線の間隔と目盛り線の数を直接リアル巻尺２０４に対して指定してもよい。

また、寸法表示部５３３は、リアル巻尺２０４に表示する情報として、目盛り線を１０［ｍｍ］間隔で７０本と２３００を設定する。

図１８は、リアル巻尺に計測結果を表示する例を示す説明図である。寸法表示部５３３は、設定されたリアル巻尺２０４に表示する情報に基づいて、目盛り線および計測結果を表示する。図１８に示すように、寸法表示部５３３は、目盛り部分に、計測結果を表示する。また、例えば、寸法表示部５３３は、リアル巻尺２０４のプロジェクタによって投影されてもよいし、目盛り部分がディスプレイになっていてもよいし、目盛り部分が電子ペーパーなどになっていてもよい。

図１９は、ウェアラブルデバイスに計測結果を表示する例を示す説明図である。利用者が３Ｄメガネ２０６に計測結果を表示するかをデジタルモックアップ装置１００に対して指定する。デジタルモックアップ装置１００は、３Ｄメガネ２０６に計測結果を表示する指示を受け付けると、計測情報送信部５１７は、３Ｄメガネ２０６に対して計測結果を送信する。

そして、３Ｄメガネ２０６の計測情報受信部５４１は、計測結果を受信する。そして、３Ｄメガネ２０６の寸法表示部５４２は、計測結果を表示する。

（３次元計測システムによる計測処理手順例）
図２０〜図２３は、３次元計測システムによる計測処理手順例を示すフローチャートである。デジタルモックアップ装置１００は、映像を表示する表示装置２０１の映像サイズの指定を受け付ける（ステップＳ２００１）。デジタルモックアップ装置１００は、３Ｄデータ６００の指定を受け付ける（ステップＳ２００２）。

デジタルモックアップ装置１００は、指定した３Ｄデータ６００を表示する（ステップＳ２００３）。デジタルモックアップ装置１００は、リアル巻尺２０４の初期位置の指定を受け付ける（ステップＳ２００４）。デジタルモックアップ装置１００は、リアル巻尺２０４の位置とバーチャル巻尺２０５の位置とを対応付けて記憶する（ステップＳ２００５）。

デジタルモックアップ装置１００は、実物大の大きさで表示するか否かを判断する（ステップＳ２００６）。実物大の大きさで表示すると判断された場合（ステップＳ２００６：Ｙｅｓ）、デジタルモックアップ装置１００は、バーチャル物体２０３のスケール値を格納し（ステップＳ２００７）、ステップＳ２１０１へ移行する。スケール値は、拡大/縮小の大きさである。ステップＳ２００７におけるスケール値は「１」である。

実物大の大きさで表示しない場合（ステップＳ２００６：Ｎｏ）、デジタルモックアップ装置１００は、バーチャル物体２０３の大きさの指示を受け付ける（ステップＳ２００８）。デジタルモックアップ装置１００は、バーチャル物体２０３のスケール値を抽出する（ステップＳ２００９）。デジタルモックアップ装置１００は、バーチャル物体２０３のスケール値を格納し（ステップＳ２０１０）、ステップＳ２１０１へ移行する。ステップＳ２０１０におけるスケール値はｎである。

表示装置２０１は、バーチャル物体２０３をスケール値に合うように大きさを変更して表示する（ステップＳ２１０１）。つぎに、位置検出装置２０２は、計測箇所に移動されたリアル巻尺２０４の先端と根元の位置を検出する（ステップＳ２１０２）。

デジタルモックアップ装置１００は、検出したリアル巻尺２０４の先端と根元の位置と、初期位置の対応関係と、スケール値と、に基づいてバーチャル巻尺２０５の位置を計算する（ステップＳ２１０３）。デジタルモックアップ装置１００は、バーチャル巻尺２０５の目盛り部分の形状を作成する（ステップＳ２１０４）。

そして、デジタルモックアップ装置１００は、所定の空間に可視化されたバーチャル物体２０３の上にバーチャル巻尺２０５を表示する（ステップＳ２１０５）。つぎに、デジタルモックアップ装置１００は、計測の指示を受け付けたか否かを判断する（ステップＳ２１０６）。計測の指示を受け付けていないと判断された場合（ステップＳ２１０６：Ｎｏ）、デジタルモックアップ装置１００は、ステップＳ２１０２へ戻る。

計測の指示を受け付けたと判断された場合（ステップＳ２１０６：Ｙｅｓ）、デジタルモックアップ装置１００は、形状属性に合わせて位置を変更するか否かを判断する（ステップＳ２２０１）。形状属性に合わせて位置を変更しないと判断された場合（ステップＳ２２０１：Ｎｏ）、デジタルモックアップ装置１００は、ステップＳ２２０６へ移行する。

形状属性に合わせて位置を変更すると判断された場合（ステップＳ２２０１：Ｙｅｓ）、デジタルモックアップ装置１００は、形状属性の指定を受け付ける（ステップＳ２２０２）。デジタルモックアップ装置１００は、バーチャル巻尺２０５の先端と根元の位置を形状属性に合わせて変更する（ステップＳ２２０３）。デジタルモックアップ装置１００は、バーチャル巻尺２０５の目盛り部分の形状を再作成する（ステップＳ２２０４）。

表示装置２０１は、バーチャル物体２０３上にバーチャル巻尺２０５を再表示する（ステップＳ２２０５）。デジタルモックアップ装置１００は、通過点を指定させるか否かを判断する（ステップＳ２２０６）。通過点を指定させないと判断された場合（ステップＳ２２０６：Ｎｏ）、デジタルモックアップ装置１００は、ステップＳ２３０１へ移行する。

通過点を指定させると判断された場合（ステップＳ２２０６：Ｙｅｓ）、デジタルモックアップ装置１００は、バーチャル物体２０３に通過点の指定を受け付ける（ステップＳ２２０７）。デジタルモックアップ装置１００は、通過点の位置を抽出する（ステップＳ２２０８）。デジタルモックアップ装置１００は、バーチャル巻尺２０５の先端と通過点とバーチャル巻尺２０５の根元とを経由する目盛り部分の形状を再作成する（ステップＳ２２０９）。デジタルモックアップ装置１００は、バーチャル物体２０３上にバーチャル巻尺２０５を再表示する（ステップＳ２２１０）。

そして、デジタルモックアップ装置１００は、バーチャル巻尺２０５の目盛り部分の形状の長さを計測する（ステップＳ２３０１）。デジタルモックアップ装置１００は、計測結果をリアル巻尺２０４に転送する（ステップＳ２３０２）。デジタルモックアップ装置１００は、目盛り線を表示するか否かを判断する（ステップＳ２３０３）。目盛り線を表示しないと判断された場合（ステップＳ２３０３：Ｎｏ）、リアル巻尺２０４は、表示情報に計測結果を設定する（ステップＳ２３０６）。

目盛り線を表示すると判断された場合（ステップＳ２３０３：Ｙｅｓ）、リアル巻尺２０４は、例えば、目盛り線の間隔を設定する（ステップＳ２３０４）。リアル巻尺２０４は、表示情報に目盛り線と計測結果を設定する（ステップＳ２３０５）。リアル巻尺２０４は、表示情報をリアル巻尺２０４に表示する（ステップＳ２３０７）。

デジタルモックアップ装置１００は、３Ｄメガネ２０６に計測結果を表示するか否かを判断する（ステップＳ２３０８）。３Ｄメガネ２０６に計測結果を表示しないと判断された場合（ステップＳ２３０８：Ｎｏ）、デジタルモックアップ装置１００は、一連の処理を終了する。３Ｄメガネ２０６に計測結果を表示すると判断された場合（ステップＳ２３０８：Ｙｅｓ）、デジタルモックアップ装置１００は、計測結果を３Ｄメガネ２０６に転送する（ステップＳ２３０９）。３Ｄメガネ２０６は、計測結果を３Ｄメガネ２０６に表示し（ステップＳ２３１０）、一連の処理を終了する。

以上説明したように、デジタルモックアップ装置１００は、リアル巻尺２０４の初期位置およびバーチャル巻尺２０５の初期位置の対応関係に基づくバーチャル物体２０３に当てられたリアル巻尺２０４の２点の位置に対応するバーチャル巻尺２０５の２点の位置により距離を測定する。これにより、直感的な操作で正確に距離を計測できる。例えば、製品レビューなどのように複数人でバーチャル物体を見ながら意識を合わせる場合において、実機と同様な操作が可能となるため、バーチャル物体によるレビューが、より実機に近い感覚で行うことができる。

また、バーチャル巻尺２０５は、所定の空間に３次元で可視化されるか否かを選択可能である。これにより、複数人で計測を行う場合や１人で計測を行う場合のように計測状況に応じてバーチャル巻尺２０５の表示や非表示を切り替えることができ、利便性の向上を図ることができる。

また、デジタルモックアップ装置１００は、算出した距離をリアル巻尺２０４に表示させる。これにより、計測者が持っているリアル巻尺２０４により計測結果を容易に把握することができる。

また、デジタルモックアップ装置１００は、算出した距離を３Ｄメガネ２０６などに表示させる。これにより、複数人でレビューを行う際などに、複数人が計測結果を容易に把握することができる。

また、デジタルモックアップ装置１００は、バーチャル物体２０３を所定の空間に３次元で可視化させる際に、指定された倍率に応じて対象物を可視化させ、倍率に基づいて、バーチャル巻尺２０５の２つの端部の位置を算出する。これにより、拡大や縮小などのようにスケール値を変化させて対象物を可視化させてもスケール値に応じた距離が得られる。

また、デジタルモックアップ装置１００は、指定された形状属性に応じてバーチャル巻尺２０５の位置を補正する。また、指定された形状の位置は、バーチャル物体２０３に含まれるいずれかの面の位置、バーチャル物体２０３に含まれるいずれかの面の中心位置、バーチャル物体２０３に含まれる面間の境界線上の位置、バーチャル物体２０３に含まれる面間の境界線の端点の位置、バーチャル物体２０３に含まれる頂点の位置の少なくともいずれかである。これにより、計測者がバーチャル物体に正確にリアル巻尺２０４を当てられない場合であっても、目標の位置に補正することができるため、距離の計測精度の向上を図ることができる。

また、デジタルモックアップ装置１００は、バーチャル巻尺２０５の根元からバーチャル巻尺２０５の先端までの間において指定された位置を経由する場合における距離を算出する。これにより、実際の物体を計測しているようにバーチャル物体を計測することが可能となる。

また、デジタルモックアップ装置１００は、バーチャル巻尺２０５を表示する際に目盛りを作成する。これにより、実際の物体を実際の巻尺が計測しているように見せることができ、より直感的に距離を計測することが可能となる。

なお、本実施の形態で説明した３次元計測方法は、予め用意された３次元計測プログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。本３次元計測プログラムは、磁気ディスク、光ディスク、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）フラッシュメモリなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。また、３次元計測プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布してもよい。

上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）コンピュータに、
所定の空間に存在するリアルな第１測定器の基準位置と、前記所定の空間に３次元で可視化された計測のバーチャルな対象物を計測可能な、前記所定の空間に３次元で可視化されたバーチャルな第２測定器の基準位置と、の対応関係を表す情報を記憶部に記憶し、
前記記憶部を参照して、前記バーチャルな対象物に当てられた前記リアルな第１測定器の２つの端部の位置に対応する、前記バーチャルな第２測定器の２つの端部の位置を算出し、
算出した前記バーチャルな第２測定器の２つの端部間の位置に基づいて前記バーチャルな第２測定器の２つの端部間の距離を算出し、
算出した前記距離を所定の装置に表示させる、
処理を実行させることを特徴とする３次元計測プログラム。

（付記２）前記バーチャルな第２測定器は、前記所定の空間に３次元で可視化されるか否かを選択可能であることを特徴とする付記１に記載の３次元計測プログラム。

（付記３）前記所定の装置は、前記リアルな第１測定器であることを特徴とする付記１または２に記載の３次元計測プログラム。

（付記４）前記所定の装置は、ウェアラブルデバイスであることを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の３次元計測プログラム。

（付記５）前記コンピュータに、
前記バーチャルな対象物を前記所定の空間に３次元で可視化させる際に、指定された倍率に応じて前記バーチャルな対象物を可視化させる、
処理を実行させ、
前記バーチャルな第２測定器の２つの端部の位置を算出する処理では、
前記記憶部に記憶された前記情報と、前記倍率と、に応じて、前記リアルな第１測定器の２つの端部の位置に対応する前記バーチャルな第２測定器の２つの端部の位置を算出する、
ことを特徴とする付記１〜４のいずれか一つに記載の３次元計測プログラム。

（付記６）前記コンピュータに、
前記バーチャルな対象物に当てられた前記リアルな第１測定器の２つの端部の位置に対応する前記バーチャルな第２測定器の２つの端部の位置のうちの少なくともいずれか一方の位置を、前記バーチャルな対象物のうちの指定された形状の位置となるように補正する、
処理を実行させ、
前記バーチャルな第２測定器の２つの端部の位置を算出する処理では、
補正した前記バーチャルな第２測定器の２つの端部の位置を算出する、
ことを特徴とする付記１〜５のいずれか一つに記載の３次元計測プログラム。

（付記７）指定された前記形状の位置は、前記バーチャルな対象物に含まれるいずれかの面の位置、前記バーチャルな対象物に含まれるいずれかの面の中心位置、前記バーチャルな対象物に含まれる面間の境界線上の位置、前記バーチャルな対象物に含まれる面間の境界線の端点の位置、前記バーチャルな対象物に含まれる頂点の位置の少なくともいずれかであることを特徴とする付記６に記載の３次元計測プログラム。

（付記８）前記バーチャルな第２測定器の２つの端部のうちの第１端部から前記バーチャルな第２測定器の２つの端部のうちの第２端部までの間において指定された位置を経由する場合、
前記距離を算出する処理では、
前記第１端部から指定された前記位置を経由し、前記第２端部までの距離を算出する、
ことを特徴とする付記１〜７のいずれか一つに記載の３次元計測プログラム。

（付記９）前記リアルな第１測定器と前記バーチャルな第２測定器が巻尺である場合、
前記コンピュータに、
前記バーチャルな第２測定器の２つの端部の間を結ぶ目盛りの形状を生成する、
生成した前記目盛りの形状を含めて前記バーチャルな第２測定器を可視化させる、
処理を実行させることを特徴とする付記１〜８のいずれか一つに記載の３次元計測プログラム。

（付記１０）コンピュータが、
所定の空間に存在するリアルな第１測定器の基準位置と、前記所定の空間に３次元で可視化された計測のバーチャルな対象物を計測可能な、前記所定の空間に３次元で可視化されたバーチャルな第２測定器の基準位置と、の対応関係を表す情報を記憶部に記憶し、
前記記憶部を参照して、前記バーチャルな対象物に当てられた前記リアルな第１測定器の２つの端部の位置に対応する、前記バーチャルな第２測定器の２つの端部の位置を算出し、
算出した前記バーチャルな第２測定器の２つの端部間の位置に基づいて前記バーチャルな第２測定器の２つの端部間の距離を算出し、
算出した前記距離を所定の装置に表示させる、
処理を実行することを特徴とする３次元計測方法。

（付記１１）所定の空間に存在するリアルな第１測定器と、
計測のバーチャルな対象物と、前記バーチャルな対象物を計測可能なバーチャルな第２測定器と、を３次元で前記所定の空間に可視化させる表示装置と、
前記リアルな第１測定器の基準位置と、前記バーチャルな第２測定器の基準位置と、の対応関係を記憶部に記憶し、前記記憶部を参照して、前記バーチャルな対象物に当てられた前記リアルな第１測定器の２つの端部の位置に対応する、前記バーチャルな第２測定器の２つの端部の位置を算出し、算出した前記バーチャルな第２測定器の２つの端部の位置に基づいて前記バーチャルな第２測定器の２つの端部間の距離を算出し、算出した前記距離を所定の装置に表示させる制御装置と、
を有することを特徴とする３次元計測システム。

１００ デジタルモックアップ装置
１０１ 第１測定器
１０２ 第２測定器
１０３ 対象物
１１１ 記憶部
２００ ３次元計測システム
２０１ 表示装置
２０２ 位置検出装置
２０３ バーチャル物体
２０４ リアル巻尺
２０５ バーチャル巻尺
２０６ ３Ｄメガネ
５０１ 立体視映像作成部
５１１ ３Ｄデータ取込部
５１２ 位置情報受信部
５１３ 移動量補正部
５１４ 配置部
５１５ 表示状態出力部
５１６ 寸法計測部
５１７ 計測情報送信部
５２１ 位置受信部
５２２ 位置送信部
５３１ 計測指示送信部
５３２，５４１ 計測情報受信部
５３３，５４２ 寸法表示部
６００ ３Ｄデータ

Claims (9)

1. コンピュータに、
   所定の空間に存在するリアルな第１測定器の基準位置と、前記所定の空間に３次元で可視化された計測のバーチャルな対象物を計測可能な、前記所定の空間に３次元で可視化されたバーチャルな第２測定器の基準位置と、の対応関係を表す情報を記憶部に記憶し、
   前記記憶部を参照して、前記バーチャルな対象物に当てられた前記リアルな第１測定器の２つの端部の位置に対応する、前記バーチャルな第２測定器の２つの端部の位置を算出し、
   算出した前記バーチャルな第２測定器の２つの端部間の位置に基づいて前記バーチャルな第２測定器の２つの端部間の距離を算出し、
   算出した前記距離を所定の装置に表示させる、
   処理を実行させることを特徴とする３次元計測プログラム。
2. 前記バーチャルな第２測定器は、前記所定の空間に３次元で可視化されるか否かを選択可能であることを特徴とする請求項１に記載の３次元計測プログラム。
3. 前記所定の装置は、前記リアルな第１測定器であることを特徴とする請求項１または２に記載の３次元計測プログラム。
4. 前記所定の装置は、ウェアラブルデバイスであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の３次元計測プログラム。
5. 前記コンピュータに、
   前記バーチャルな対象物を前記所定の空間に３次元で可視化させる際に、指定された倍率に応じて前記バーチャルな対象物を可視化させる、
   処理を実行させ、
   前記バーチャルな第２測定器の２つの端部の位置を算出する処理では、
   前記記憶部に記憶された前記情報と、前記倍率と、に応じて、前記リアルな第１測定器の２つの端部の位置に対応する前記バーチャルな第２測定器の２つの端部の位置を算出する、
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の３次元計測プログラム。
6. 前記コンピュータに、
   前記バーチャルな対象物に当てられた前記リアルな第１測定器の２つの端部の位置に対応する前記バーチャルな第２測定器の２つの端部の位置のうちの少なくともいずれか一方の位置を、前記バーチャルな対象物のうちの指定された形状の位置となるように補正する、
   処理を実行させ、
   前記バーチャルな第２測定器の２つの端部の位置を算出する処理では、
   補正した前記バーチャルな第２測定器の２つの端部の位置を算出する、
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の３次元計測プログラム。
7. 前記バーチャルな第２測定器の２つの端部のうちの第１端部から前記バーチャルな第２測定器の２つの端部のうちの第２端部までの間において指定された位置を経由する場合、
   前記距離を算出する処理では、
   前記第１端部から指定された前記位置を経由し、前記第２端部までの距離を算出する、
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の３次元計測プログラム。
8. コンピュータが、
   所定の空間に存在するリアルな第１測定器の基準位置と、前記所定の空間に３次元で可視化された計測のバーチャルな対象物を計測可能な、前記所定の空間に３次元で可視化されたバーチャルな第２測定器の基準位置と、の対応関係を表す情報を記憶部に記憶し、
   前記記憶部を参照して、前記バーチャルな対象物に当てられた前記リアルな第１測定器の２つの端部の位置に対応する、前記バーチャルな第２測定器の２つの端部の位置を算出し、
   算出した前記バーチャルな第２測定器の２つの端部間の位置に基づいて前記バーチャルな第２測定器の２つの端部間の距離を算出し、
   算出した前記距離を所定の装置に表示させる、
   処理を実行することを特徴とする３次元計測方法。
9. 所定の空間に存在するリアルな第１測定器と、
   計測のバーチャルな対象物と、前記バーチャルな対象物を計測可能なバーチャルな第２測定器と、を３次元で前記所定の空間に可視化させる表示装置と、
   前記リアルな第１測定器の基準位置と、前記バーチャルな第２測定器の基準位置と、の対応関係を記憶部に記憶し、前記記憶部を参照して、前記バーチャルな対象物に当てられた前記リアルな第１測定器の２つの端部の位置に対応する、前記バーチャルな第２測定器の２つの端部の位置を算出し、算出した前記バーチャルな第２測定器の２つの端部の位置に基づいて前記バーチャルな第２測定器の２つの端部間の距離を算出し、算出した前記距離を所定の装置に表示させる制御装置と、
   を有することを特徴とする３次元計測システム。

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