JPH0342780A - 三次元図形入力方式 - Google Patents
三次元図形入力方式Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
形処理装置の図形入力を、任意に指定した図形面上にお
ける図形入力として行う三次元図形入力方式に関するも
のである。
を含む三次元CAD (計算機支援設計)システムにお
いて、三次元図形の入力を行う入力方式の代表的なもの
としては、次に示すような入力方式がある。すなわち、 (1)三次元図形の頂点などを、三次元座標の座標値x
yzの値で直接に指定して入力する方法、(2)図形入
力を行う前に予め空間格子点となる三次元グリッドを表
示しておき、入力する図形に対応して、それをピックす
る方法、 (3)三次元空間内に無限平面を仮定し、表示画面で指
示した二次元座標位置から画面に垂直に延ばした視線と
、その仮想平面との交点を三次元座標位置として、三次
元座標値を入力する方法、等の方式がある。
るように、三次元座標のXYZ座標に対して、XY座標
、Xz座票、およびYZ座標の二次元座標の少なくとも
2つの座標系を選択し、二次元のポインティングデバイ
スにより、各々の二次元座標系の座標値を入力し、演算
により三次元座標値を求め、対応して三次元カーソルを
移動させて、三次元座標値を入力する方法がある。
ているように、三次元データを操作者にとって、作業時
に二次元イメージで加工処理できるように、三次元図形
のデータの加工面の法線を、表示画面の法線と一致させ
て、表示画面上での二次元操作でデータ加工を行えるよ
うにした図形処理装置の提案がある。
元座標値を直接的にポインティングデバイスにより指定
することと困難であるため、ポインティングデバイス入
力では、二次元入力となるが、座標値を入力する時に二
次元平面のポインティングデバイスにより平面上で入力
するにも拘らず、三次元の座標値で入力しなければなら
ず、入力操作が煩わしい。また、三次元図形の形状全体
と、入力しようとする入力面の二次元平面が表示画面上
で明確に分けられていないので、視覚的にわかりにくい
という問題点がある。すなわち、(1)座標値を直接入
力する方式では、三次元図形の面上に形状を入力する場
合、図形の面上に入力するにもかかわらず、三つの座標
値を指定する煩わしさがある上、見た目で適度な値を入
力するには不向きである。
示されるためため、表示した空間格子は見づらく、また
、ビックしにくい。このため、誤操作が多い。また、三
次元図形の面上の任意の点を入力するには、空間格子幅
を無限に小さく設定しなければならず、実際上操作不可
能である。
常、入力操作を行い易くするため、無限平面を視線と直
交するように設定するか、または視線を無限平面に直交
するように変更する必要がある。このため、任意の方向
から見て形状を確認しながら、空間点を入力するには、
視線を頻繁に変えなければならず、また、入力したい図
形が平面でない場合には、この方式での入力は行えない
。
ある。
三次元図形入力方式を提供することにある。
入力を、任意に指定した図形の面上での二次元図形入力
で行う二次元図形入力方式を提供することにある。
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
装置と、表示装置と、図形メモリを含む図形入力処理装
置とを有し、二次元図形の処理を行う二次元図形処理装
置において、表示装置上で三次元空間の処理対象図形を
立体図表示する第1の画面から、処理対象図形上の一面
を指示して入7 力面とする設定を行い、入力面と設定された処理対象図
形上の一面を識別して、図形メモリから抽出し、当該入
力面を表示画面に平行な平面に写像する座標変換を行い
、座標変換した当該平面を二次元表示する画面を第2の
画面として表示し、第2の画面に表示された当該平面に
おいて図形入力操作を行い、入力された入力面の平面の
二次元図形を、当該平面に対応する元の三次元入力面に
逆座標変換して、三次元図形入力データを生成すること
を特徴とする。
置の表示画面上で同時に表示することを特徴とする。
メモリを含む図形入力処理装置とを有し、三次元図形の
処理を行う三次元図形処理装置において、表示装置上で
三次元空間の処理対象図形を立体図表示する第1の画面
から、三次元空間中の処理対象図形の任意の面を入力面
として設定する。
る座標変換が行われ、表示装置の表示画面上に第2の画
面として別画面により表示し、当該入力面上での図形入
力を行う。例えば、ポインティングデバイスによる二次
元平面上で図形入力操作を行い、図形入力を行う。当該
入力面上で行った図形入力のデータは、元の三次元空間
中の処理対象図形の面上の入力面の座標値に逆座標変換
され、二次元座標値の図形データとされる。
、二次元平面での入力操作が可能となり、入力操作を簡
易に行えるようになる。
理対象図形を立体図表示する第1の画面と、入力面とし
ての別画面の第炎の画面とを、同時に表示することによ
り、二次元空間の処理対象図形の立体図表示を確認しな
がら、任意の面での入力操作を行うことができる。これ
により、更に、利用者の負担が少ない操作性の優れた三
次元図形入力方式となる。
る。
算機支援設計)システムの要部構成を示すブロック図で
ある。第1図において、1は図形入力処理装置を示し、
2は図形入力のための図形入力装置を、また、3は図形
入力装置2と共に用いる表示装置を示している。図形入
力処理装置1には、入出力制御部10、二次元コマンド
処理部11゜入力面抽出処理部12、サブパネル表示処
理部13、座標変換部14、図形演算部15、図形メモ
リ16が備えられている。図形メモリ16に格納された
図形ブタを基にして、欄形データのデータ変換処理。
データを表示装置3に立体図表示しながら、図形入力装
置2からの入力データを受け付けて、三次元図形データ
の入力処理を行う。
した入力情報を、その種別に応じて振り分けて、二次元
コマンド処理部11.入力面抽出処理部12または座標
変換部14へ渡し、また、サブパネル表示処理部13か
らの出力データを表示装置3へ渡す。二次元コマンド処
理部11は、利用者から入力された図形処理コマンド1
0aを解析し、図形処理を指示する処理指示データll
aを図形演算部15に送出する。入力面抽出処理部12
は、利用者が定義した入力面指定データ10bに基づい
て、図形メモリ几中の処理対象図形の形状全体から入力
面を抽出する。入力面抽出処理部12において抽出した
入力面データ128は、図形演算部15へ送出される。
平行な方向で表示するため写像変換を行い、入力面表示
用図形データ15aに変換してサブパネル表示処理部1
3へ送出する。サブパネル表示処理部13は、入力面表
示用図形データ15aを基にしてサブパネル表示を行う
ためのサブパネル表示データ13aを入出力制御部10
に送る。座標変換部14は、入出力制御部10からの表
示画面のサブパネル」二での入力操作された図形入力デ
ータ10Cに対して、11− すなわち、二次元のサブパネル上の図形入カデタtoe
に対して、図形メモリ16中の形状データを参照して、
三次元図形モデルの入力面上の三次元データ14aに変
換して図形演算部15に送出する。
す斜視図である。第2図では、特に、表示装置の表示画
面に、設定した入力面がサブパネル上で図形表示されて
いる状態を示している。次に、第2図を参照して、三次
元図形の入力操作方法を説明する。
二次元図形の入力操作を行う場合、第2図に示すように
、表示装置3のグラフィックデイスプレィの表示画面2
1を見ながら、図形入力装置2のタブレット22上のス
タイラスペン23を操作することにより行う。表示画面
21には、処理対象図形に対して、当該図形を立体図表
示した三次元形状25と、当該図形上で定義した入力面
26と、サブパネル表示処理部(13:第1図)の制御
で表示されるサブパネル画面27と、サブパネル画面2
7上に】2− 表示される入力面28とが、綜合されて表示されている
。サブパネル画面27上で表示される入力面28は、三
次元形状25の図形上で定義した入力面26が座標変換
されて、視線に対して画面な方向で表示される。すなわ
ち、表示画面21に対して、入力面26が平行となるよ
うに写像され座標変換されて、サブパネル画面27にお
ける入力面28として表示される。なお、24aはカー
ソルであり、24bは図形処理コマンドを入力するため
のコマンド表示域である。
5を立体図表示させ、タブレット22上でスタイラスペ
ン23を動かし、カーソル24aを三次元形状25の所
望する入力面とする面上に移動させた後、入力面26の
設定指示を、スタイラスペン23に設けたスイッチを操
作することにより入力する。入力面を規定する設定入力
が行われると、表示画面21の一部の領域のサブパネル
画面27には、指定した入力面26が、表示画面21と
平行な面に変換され、入力面28として表示される。こ
れにより、サブパネル画面27の入力面28において、
処理対象図形の一面を入力面26として、当該入力面上
での二次元的な入力を行うことができる。この入力面2
8で行った二次元的な図形の入力データは、サブパネル
画面27上の入力面28において表示されると共に、逆
の座標変換が行われて、三次元形状25で立体図表示し
ている入力面26の上においても表示される。
定を、サブパネル画面27における入力面28および処
理対象図形を立体図表示している三次元形状25におけ
る入力面26上の双方において、確認しながら入力する
ことができる。
れを説明するフローチャートである。第3図は全体の処
理フローであり、第4図はサブパネル表示用データ作成
処理の処理フローである。
プにおいて、入出力制御部10(第1図)に入力された
入力情報の種別を判断する。入力情報の種別が、サブパ
ネル設定コマンドの入力面指定データであれば、ステッ
プ32に進み、サブパネル入力データであればステップ
36に進む。また、その他のデータであれば、ステップ
38に進む。
定データであり、ステップ32に進むと、ステップ32
において、図形メモリ中の形状ブタから指定された入力
面を抽出して、図形演算部15に渡す。次に、ステップ
33で、入力面座標系を表示画面に正対する平面上に変
換して、入力面表示用図形データとしてサブパネル表示
処理部13へ送る。次のステップ34では、入力面表示
用図形データをもとに、サブパネル表示用データの作成
処理を行い、ステップ35で、サブパネル表示を行う。
面上に表示する。
ステップ36に進むと、ステップ36において、入力さ
れたサブパネル上での二次元図形を定義する二次元デー
タに対して、サブパネル15 に対応する三次元空間の入力面を検索し、サブパネル上
の二次元データを対応する入力面上の三次元データに写
像する座標変換を行う。次のステップ37では、図形演
算部15で入力面上に形成データを作威し、図形メモリ
16に格納する。すなわち、座標変換された二次元デー
タによって入力面上での形状を作成し、図形メモリ16
へ格納する。
ネル設定コマンドの入力面指定データでもなく、サブパ
ネル入力データでもない場合は、ステップ38に進み、
ステップ38において、その他の入力データに基づいた
その他の処理を実行する。
フローであり、第5図は、サブパネル表示データの作成
処理の処理例を示す図である。
照しながら、第4図の処理フローにしたがって説明する
。まず、ステップ41において、入力面をサブパネルと
して表示するため、入力面6 に対し、奥行きが殆どない薄板状のビューボリュムを与
える。ビューボリュームとは三次元物体を二次元の画面
に投影して表示する時に投影する空間の範囲を規定する
ものであり、ここでは着目している面の前後の形状を表
示の対象外とするため、薄板状のビューボリュームを設
定している。
Aを設定する。最小長方形Aは、次のようにして設定す
る。すなわち、第5図に示すように、ステージ71にお
いて、入力面のローカルな座標より、入力面のX方向お
よびY方向のそれぞれの最大値XmaxおよびYmax
と、最小値X minおよびY minを求め、次に、
ステージ72に示すように、X方向およびY方向に対し
て、最大値と最小値の差を求めて、X方向の差(Xma
x Xm1n)を横とし、Y方向の差(Ymax −
Ymin)を縦とする長方形Aで入力面を囲む。
Bを設定する。この長方形の設定は、ステージ73の示
すように、次のようにして設定する。X方向の差(Xm
ax −Xm1n) X 1 、2を横とし、Y方向の
差(Ymax−Ymin) X工、2を縦とする長方形
Bを、その中点が長方形Aの中点と一致するように作る
。次に、ステージ74において、長方形Aを消去し、長
方形Bを残し、長方形Bがサブパネル面とする。
サブパネルの表示位置の指定がなかった場合には、サブ
パネル面の表示位置を、サブパネル面と表示画面の両底
辺と右下隅が重なるように設定する。
パネル上で二次元形状の図形入力コマンドおよび編集コ
マンドで入力されたデータにより入力面上に形状が生成
される。
を用いて、図形データを入力する入力処理を具体的に説
明する。
の処理例を説明する処理フローである。
るデータ構造を説明する図である。第7図に示すように
、サブパネルにおける入力面データは、ビュー管理テー
ブルにより、ビューデータおよび入力面データがポイン
タによって、リンクされて管理されている。
ータを入力する処理例を説明する。
判定する。入力オペランドの種類が座標値(x、y)で
ある場合には、そのままステップ59に進み、ステップ
59からの処理を行う。
ステップ51に進み、ステップ51において、サブパネ
ルビュー情報を取り出し、ステップ52で画面点(xt
y)をサブパネルビュー上の点(x’yy“)に変換
する。次に、ステップ53において入力面情報を取り出
し、次のステップ54で、サブパネルビュー上の点(x
、y″′)を入力面上の点(x’ + y’ )に変
換する。これ19− により、入力面での座標値(x、y)を得て、ステップ
59に進む。
合、ステップ55に進む。ステップ55で形状要素情報
を取り出し、ステップ56で形状要素の特異点の端点、
中点、交点などの取り出しを行う。更に、ステップ57
で入力面情報を取り出し、次のステップ58において、
形状要素の特異点を入力面上に投影変換する。そして、
ステップ59に進み、ステップ59からの処理を行う。
行う。次のステップ60において入力面上の点(x’
t y’ )の空間点(x、y、z)への変換処理を行
い、次のステップ61において、変換した空間点(X、
Y、Z)を−゛時メモリに格納する。次にステップ62
の判断ステップにおいて、入力オペランドが終りである
か否かを判断し、終りでない場合には、ステップ50に
戻り、次の入力オペランドに対して、再び、ステップ5
0からの処理を行う。入力オペランドが終りである場0
− 合には、ステップ63に進み、ステップ63で図形演算
部へ空間点(x、y、z)の列を渡す。そして、ステッ
プ64で図形演算部で形状データを作成し、図形メモリ
へ格納して、終了する。
三次元図形の任意の面を入力面と指定して、二次元平面
での入力操作が可能となり、入力操作を簡易に行えるよ
うになる。
になる。すなわち、 (1)三次元図形入力方式の第1の工程は、三次元空間
を示す表示装置の画面から、処理対象図形における面を
指示して入力面とする工程である。
板状のビューボリュームに対応して写像できる面である
。
メモリから抽出して、その入力面が表示画面に平行な平
面に写像されるように座標変換し、座標変換された平面
を表示画面の一部に、第2の画面として、すなわち、サ
ブパネルとして表示する工程である。
二次元平面の図形処理で図形入力操作を行い、当該サブ
パネルから入力された二次元図形を当該入力面の平面に
対応する元の図形の三次元入力面への逆の座標変換して
三次元図形データを生成する工程である。
、図形入力装置および表示装置により、入力操作を行っ
て入力された入力情報をその種別に応じて各処理部へ振
り分けると共に、画面表示情報を受け取って、表示装置
へ図形データを出力する入出力制御部が備えられる。
を行い、第1の画面において指示された入力面指定デー
タに基づいて、図形メモリに記憶された図形データから
入力面データを抽出する入力面抽出処理部を備える。
で抽出した入力面データを表示画面に平行な平面上のデ
ータに変換する機能を有する図形演算部と、変換された
平面上のデータを包含する矩形領域を決定して表示画面
の一部に第2の画面として表示するデータを生成するサ
ブパネル表示処理部とを備える。
の画面に表示された平面から入力された二次元図形デー
タを、当該平面に対応する元図形の三次元入力面に座標
変換する座標変換部とを備え、座標変換された三次元入
力面上の図形データに基づいて、前述の図形演算部が図
形メモリに図形ブタを格納する。
場合に、入力操作画面は、入力面とそれ以外の処理対象
図形の三次元図形形状とが、全体の表示画面とサブパネ
ルとによって明確に分かれているので、視覚的にわかり
易くなり、入力操作の誤操作が無くなる。
るXY平面であり、二次元の座標系をもつため、二次元
の座標値で容易に入力でき、視覚と同じイメージで入力
できる。三次元空間の元の入力面が、曲面や複合された
面であっても、薄板状のビューボリュームによりサブパ
ネル上の平面に写像されため、視覚とほとんど同じイメ
ージで入力できる。
部に割付は表示することにより、任意の方向から見た三
次元形状とサブパネル上の入力面を見ながら入力できる
。表示画面の立体図表示の状態にかかわらず、視線の方
向にかかわらず、常に表示画面に平行に表示されるサブ
パネル上での入力ができる。
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は言うまでもない。
よれば、視点を変換せずに、処理対象図形の三次元図形
の任意の面を入力面として抽出し、表示画面(デイスプ
レィ管面)に平行な面とし、表示画面の一部に割付け、
サブパネルの入力面として表示することができる。これ
により、次のような利点がある。
向を指定しなくても、入力面とする特定面または仮想面
を指定するだけで、最適な視線方向でサブパネルが自動
的に設定される。当該三次元図形の面が曲面または複数
の面から構成されている場合には、入力操作の簡略化の
利点が大きい。
り、二次元的な入力操作ができ、同時に元の立体図表示
ビューでは、別の角度から入力面とした特定面または仮
想面の上、に形状が描かれていく様子を見ることができ
る。また、その様子が見にくい場合に、その元の立体図
表示ビューの視線方向を変えても、サブパネルの表示状
態は影響を受けないので、二次元的入力操作を継続でき
る。
テムの要部構成を示すブロック図、第2図は、図形入力
装置および表示装置の機器構成を示す斜視図、 第3図および第4図は、三次元図形データ入力処理の流
れを説明するフローチャート、第5図は、サブパネル表
示データの作成処理の処理例を示す図である。 第6図は、入力情報がサブパネル入力データである場合
の処理例を説明する処理フロ 第7図は、サブパネル上の入力面データを保持するデー
タ構造を説明する図である。 図中、1・・・図形入力処理装置、2・・・図形入力装
置、3・・・表示装置、10・・・入出力制御部、11
・・・二次元コマンド処理部、12・・入力面抽出処理
部、13・・・サブパネル表示処理部、14・・・座標
変換部、15・・・図形演算部、16・・・図形メモリ
、21・・・表示画面、22・・・タブレット、23・
・・スタイラスペン、24a・・カーソル、24b・・
・コマンド表示域、25・・・三次元形状、26・・図
形上の入力面、27・・・サブパネル画面、28・・サ
ブパネル上の入力面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、図形入力装置と、表示装置と、図形メモリを含む図
形入力処理装置とを有し、三次元図形の処理を行う三次
元図形処理装置において、表示装置上で三次元空間の処
理対象図形を立体図表示する第1の画面から、処理対象
図形上の一面を指示して入力面とする設定を行い、入力
面と設定された処理対象図形上の一面を識別して、図形
メモリから抽出し、当該入力面を表示画面に平行な平面
に写像する座標変換を行い、座標変換した当該平面を二
次元表示する画面を第2の画面として表示し、第2の画
面に表示された当該平面において図形入力操作を行い、
入力された入力面の平面の二次元図形を、当該平面に対
応する元の三次元入力面に逆座標変換して、三次元図形
入力データを生成することを特徴とする三次元図形入力
方式。 2、請求項1に記載の三次元図形入力方式において、第
1の画面の表示と第2の画面の表示は、表示装置の表示
画面上で同時に表示することを特徴とする三次元図形入
力方式。 3、請求項1に記載の三次元図形入力方式において、第
2の画面の表示は、表示装置の表示画面上に表示された
第1の画面の一部の領域に、第1の画面と同時に表示す
ることを特徴とする三次元図形入力方式。 4、請求項3に記載の三次元図形入力方式において、表
示装置の表示画面上に表示する第1の画面表示と、第2
の画面の表示とを交換可能とすることを特徴とする三次
元図形入力方式。 5、図形入力装置と、表示装置と、図形メモリを含む図
形入力処理装置とを有し、三次元図形の処理を行う三次
元図形処理装置において、図形入力装置は、図形入力装
置からの入力情報をその種別に応じて各処理部へ振り分
けると共に、画面表示情報を受け取り表示装置へ図形デ
ータを出力する入出力制御部と、表示装置上で三次元空
間の処理対象図形を立体図表示する第1の画面で指示さ
れた入力面指定データに基づき図形メモリ中の図形デー
タから入力面データを抽出する入力面抽出部と、該入力
面データを表示画面に平行な平面上のデータに変換する
図形演算部と、変換された平面上の図形データを包合す
る矩形領域を決定して表示画面の一部に第2の画面とし
て表示する表示データを生成するサブパネル表示部と、
第2の画面に表示された平面から入力された二次元図形
を、当該平面に対応する元の三次元入力面に座標変換す
る座標変換部とを有することを特徴とする三次元図形入
力装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP1178764A JP2824454B2 (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | 三次元図形入力方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1178764A JP2824454B2 (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | 三次元図形入力方式 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0342780A true JPH0342780A (ja) | 1991-02-22 |
JP2824454B2 JP2824454B2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
ID=16054203
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP1178764A Expired - Fee Related JP2824454B2 (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | 三次元図形入力方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2824454B2 (ja) |
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