JPH01150981A - 三次元グラフイツクデイスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は三次元グラフィックディスプレイ装置に係わり
、特に隠面除去処理を行った三次元図形からの図形ピッ
ク機能を有した三次元グラフィックディスプレイ装置に
関する。

【従来の技術〕

従来、三次元図形のピックに関しては、ジエーディーフ
イレー／ファンダＡ　（ＬＥＹ／Ａ、　ＶＡＮＤＡＭ）
による“コンピューターグラフィックス′″と題する文
献において論じられている。それによれば、連続明度変
化と呼ばれる方法があり、複数の表示対象図形があった
場合に、その明度を次々と周期的に変化させ、オペレー
タがピックしたい図形の明度が変わった時にピック指示
を行うとい′うものである。

またこの文献には二次元の図形ピックについて詳述され
ており１．それを二次元に拡張してとらえることもでき
る。その第１の方法は１図形ピック座標を三次元座標で
オペレータに指示させ、その点から最も近い位置関係に
ある図形をピック図形とするものである。

第２の方法は、図形ピック座標を二次元座標でオペレー
タに指示させ、深さ方向（２座標）は＋ω〜−〇の範囲
とし、これを含む全ての図形をピック対象とし、この中
から、オペレータが予め決めておいた優先度の最も高い
図形をピック図形とする。第３図はこの方法をフローチ
ャートで示したもので、同図（ａ）は図形描画時のフロ
ーである。まずステップ３００で未処理図形の有無をし
らべ、あればステップ３０１，３０２で図形データ読み
込み、座標変換・クリッピングを行い、ステップ２０３
で隠面除去処理が必要かどうかをしらべる。もし必要な
らステップ３０４でその処理を行う図形をフレームメモ
リに書き込む。このように図形描画フローはピック操作
とは全く関係ない。一方、第３図（ｂ）は図形ピック時
の処理フローで、指示されたピック位置を読みとり（ス
テップ３０５）、未処理図形データがあれば（ステップ
３０６）、それを読み込み（ステップ３０７）、その図
形がピックアパーチャ（ピック位置の周辺にとった小領
域）内に存在するか否かをしらべ（ステップ３０８）、
存在すればその図形をピック対象として記憶する（ステ
ップ３０９）。以上の処理を繰り返し、未処理図形がな
くなれば、ステップ３０９で記憶した図形の中から、優
先度の最も高いものをとり出す（ステップ３１ｏ）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の方法を用いた従来装置のうち、まず連続明度変化
方式のものでは、自分のピックしようと考えている図形
の明度が変わるまで順番を待たなければならず、オペレ
ータの操作効率が低いという欠点が有り、特に図形数が
子側以上のＣ，ＡＤになると実用的でなかった。また二
次元図形ピック手法を三次元に拡張した第１の方法では
通常のオペレーションで使われるタブレットやマウスの
外に、三次元入力装置を用意しなければならず、オペレ
ータは２つの入力装置を持ち換えながら操作しなければ
ならず、また点と三次元図形の距離計算に演算時間が多
くかかつてしまうという問題点があった。また第２の方
法では、優先度をあらかじめ決めておかなければならな
いが、この設定を誤まると、視点からは見えていない、
オペレータがピックしたつもりでない図形がピックされ
てしまうという問題点が有り、この優先度を合理的に設
定しようとすれば、オペレータが視点を変える毎に優先
度の変更操作を必要とし、操作性が悪かった。

本発明の目的は、二次元位置を指定することにより、そ
の指定位置で最も手前にある図形を自動的にピックする
ことのできる三次元グラフィックディスプレイ装置を提
供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的は、オペレータが視点を変えることにより図
形の再描画処理が行われるが、そのときに算出される各
図形の深さ方向の距離を記憶するメモリを設け１図形ピ
ック座標（二次元）を指示された時には、その周辺（ピ
ックアパーチャ）の深さ方向の距離が最も小さい、つま
り視点から最も近い点を捜し出し、そこで決定された点
を通る図形を図形形状データから捜し出してピック図形
とすることにより達成される。

〔作用〕

奥行方向距離の記憶メモリはディスプレイの１画素に対
応して２〜４バイトの容量があればよく、従って１００
ＯＸ１００Ｏ画素程度の高精細ディスプレイにおいても
２〜４メガバイトのメモリを用意すればよい。また視点
を変更する毎に図形の再描画が発生し、その都度内容を
更新しなければならないが、奥行距離は隠面除去処理に
おいて算出されるから特別に演算する必要は無く、必要
な時間はメモリの更新、ピック時の最小値検索だけで、
これらは十分小さいので操作性を損なうことはない。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。第１
図は本発明の装置の一実施例を示すもので、図形形状デ
ータ記憶メモリ４に貯えられた図形データはグラフィッ
ク制御装置１により読み込まれる。オペレータが視点位
置指示器６から視定を設定すると、その視点から見た形
への座標変換が行われ、グラフィックディスプレイ２に
表示する部分の切り出しくクリッピング）が行われる。

さらに視点からの奥行距離の大小により図形相互の前後
関係を判断し、２つ以上の図形が重なって表示される場
合、手前の図形のみを描画し、後方にあって視点からは
見えない図形は描画しないという、隠面除去処理が行わ
れる。

第２図は本実施例の動作を示すフローチャー１・であり
、以上の処理は同図（、）のステップ２００〜２０４で
行われるが、これは従来の第３図（ａ）のステップ３’
ＯＯ〜３０４と全く同じである。本発明では隠面除去処
理２０４に続いて、描面した図形の奥行距離ｚ（Ｘ＊ｙ
）を奥行距離記憶メモリ５に記憶しておく（ステップ２
０５）。この−連の図形描画処理は視点がオペレータに
より変更される毎に実行される。

図形のピック時には、オペレータがディスプレイに表示
された図形のうち、選択したい図形上の座標を二次元座
標入力装置より指示する。すると第２図（ｂ）に示すよ
うに、グラフィック制御袋＠１はその座標位置を取り込
みその座標を中心にした予め設定された長さを一辺とす
る正方領域をピックアパーチャとする（ステップ２１０
）。そしてピックアパーチャ内で奥行距離が最小の点を
求める（ステップ２１１〜２１３）、ここにおいて与え
られたピックアパーチャ内での奥行距離最小点のｘ、ｙ
、ｚ座標が大小比較の簡単なロジックで求まり、しかも
この点を通る図形が少なくとも１つは存在することにな
る。この点を通る図形を捜すのは距離計算ではなく、簡
単な演算であるから短時間で処理ができる。

第４図は奥行最小点を求める処理の例を示すものでいま
円柱と四角柱がディスプレイに表示されており四角柱は
円柱より奥に配置されているとする。この時の奥行距離
は最下部に示す様になっている。図示のピック位置をオ
ペレータが設定したとすると、ピックアパーチャが求ま
り、その中では奥行距離＝３が最も近い点となる。本具
体例では（６，４，３）、（６，３，３）の２つの点が
候補であるが、この様に複数同じ点が存在する場合は適
当な方法でどちらか１つに決定して良い。

〔発明の効果〕

以上詳述した様に１本発明によれば、三次元図形のピッ
クに対して、視点をいろいろに変えてもオペレータはピ
ックの優先度を再設定する必要がなく、しかもピックに
かかる時間が少ないため。

オペレーターの負担を少なくし操作効率を上げることが
可能となる。またピックの優先度は奥行方向距離が近い
程高いので、複数の図形の前後関係を知るのに役立つ効
果も有る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は第１図の
実施例の動作フローチャート、第３図は従来の方法を示
す動作フローチャート、第４図は奥行最小点を求める処
理の具体例を示す図である。 １・・・グラフィック制御装置、２・・・グラフィック
ディスプレイ、３・・・フレームメモリ、４・・・図形
形状データ記憶メモリ、５・・・奥行距離記憶メモリ、
６・・・視点位置指示器、７・・・二次元座標入力装置
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、図形形状データ記憶メモリに記憶された三次元の図
   形形状データを、オペレータが指示した視点の位置から
   見た様に座標変換し、更に隠面除去処理を行つて視点位
   置から見える図形のみをディスプレイに表示するところ
   の三次元グラフィックディスプレイ装置において、視点
   の変更が行われるごとに上記隠面除去処理のために算出
   された表示図形の深さ方向の距離を更新値として記憶す
   る奥行距離メモリ設けるとともに、オペレータがピック
   座標位置を指示した時には、その近辺で最も視点に近い
   図形を上記奥行距離メモリの記憶値を検索することによ
   りピック図形として求める機構を設けたことを特徴とす
   る三次元グラフィックディスプレイ装置。