JPH05135154A - ３次元ウインドウを用いたグラフイツクデータ処理システム - Google Patents
３次元ウインドウを用いたグラフイツクデータ処理システムInfo
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- JPH05135154A JPH05135154A JP3298780A JP29878091A JPH05135154A JP H05135154 A JPH05135154 A JP H05135154A JP 3298780 A JP3298780 A JP 3298780A JP 29878091 A JP29878091 A JP 29878091A JP H05135154 A JPH05135154 A JP H05135154A
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- dimensional window
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- Digital Computer Display Output (AREA)
- Image Generation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ユーザにとって使い勝手のよいビジュアルなイ
ンターフェースを提供することを目的とする。 【構成】グラフィックデータを表示するディスプレイを
備えたグラフィックデータ処理システムにおいて、上記
ディスプレイに３次元形状のウインドウ（１０２，１０
３）を表示し、ウインドウの中にもグラフィックデータ
を表示する手段を備えたものである。
ンターフェースを提供することを目的とする。 【構成】グラフィックデータを表示するディスプレイを
備えたグラフィックデータ処理システムにおいて、上記
ディスプレイに３次元形状のウインドウ（１０２，１０
３）を表示し、ウインドウの中にもグラフィックデータ
を表示する手段を備えたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、グラフィックディスプ
レイに表示したシーンの中に３次元形状のウインドウを
表示するシステムに関し、特にディスプレイに表示され
たデータを操作する能率を向上させ、さらに視認性を改
善する方法に関する。
レイに表示したシーンの中に３次元形状のウインドウを
表示するシステムに関し、特にディスプレイに表示され
たデータを操作する能率を向上させ、さらに視認性を改
善する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータグラフィックスや地理情報
処理などにおいて、ディスプレイに表示されるウインド
ウの表示方法および使用方法を示す。表示方法は、 (１) 主データ表示領域とウインドウ表示領域を分ける
方法 (２) 主データ表示領域にウインドウをオーバラップ表
示させる方法 の２通りがある。ウインドウ表示方法（１）について
は、図２に示すように、主データを表示するディスプレ
イ画面の領域２０１とは別の領域をあらかじめウインド
ウ領域２０２として分けておき、主データ表示領域２０
１におけるデータ処理とウインドウ表示領域２０２にお
けるデータ処理を連動させたり、いずれか一方の領域に
おけるデータ処理を優先的に行う方式である。特開平2
−165390 号公報では、３次元の物体の視点および視線
を決めるために地図をこのようなウインドウに表示し、
地図の見方によって視点，視線方向の認識を行うように
している。
処理などにおいて、ディスプレイに表示されるウインド
ウの表示方法および使用方法を示す。表示方法は、 (１) 主データ表示領域とウインドウ表示領域を分ける
方法 (２) 主データ表示領域にウインドウをオーバラップ表
示させる方法 の２通りがある。ウインドウ表示方法（１）について
は、図２に示すように、主データを表示するディスプレ
イ画面の領域２０１とは別の領域をあらかじめウインド
ウ領域２０２として分けておき、主データ表示領域２０
１におけるデータ処理とウインドウ表示領域２０２にお
けるデータ処理を連動させたり、いずれか一方の領域に
おけるデータ処理を優先的に行う方式である。特開平2
−165390 号公報では、３次元の物体の視点および視線
を決めるために地図をこのようなウインドウに表示し、
地図の見方によって視点，視線方向の認識を行うように
している。
【０００３】ウインドウ表示方法（２）については、主
データの表示画面の中にウインドウ領域を表示すること
を特徴としている。特開平1−180343 号公報では、拡大
図を表示するためにウインドウを用いている。そして図
３に示すように、拡大したい領域とウインドウ表示領域
が重ならないようにウインドウの大きさを適応的に変更
するという工夫をしている。図３中、３０１は主データ
表示領域、３０２は被拡大図表示領域、３０３はウイン
ドウ表示領域（拡大図表示）を示す。
データの表示画面の中にウインドウ領域を表示すること
を特徴としている。特開平1−180343 号公報では、拡大
図を表示するためにウインドウを用いている。そして図
３に示すように、拡大したい領域とウインドウ表示領域
が重ならないようにウインドウの大きさを適応的に変更
するという工夫をしている。図３中、３０１は主データ
表示領域、３０２は被拡大図表示領域、３０３はウイン
ドウ表示領域（拡大図表示）を示す。
【０００４】ウインドウの使用方法としては (１) ウインドウ内にデータを表示する (２) ウインドウを別の世界と考え、そのウインドウと
リンクしたプログラムを起動し、ウインドウごとに異な
るプログラムを起動し実行させる。
リンクしたプログラムを起動し、ウインドウごとに異な
るプログラムを起動し実行させる。
【０００５】という２通りの方法がある。ウインドウ使
用方法（１）は、ユーザに対するデータの見やすさの方
式としてウインドウを使うものである。特開平1−18034
3 号公報はその一例を示している。
用方法（１）は、ユーザに対するデータの見やすさの方
式としてウインドウを使うものである。特開平1−18034
3 号公報はその一例を示している。
【０００６】ウインドウ使用方法（２）は、マルチタス
ク処理が可能な計算機システムにおいて、１台の計算機
で複数のプログラムを開発し実行させるためのユーザイ
ンタフェースとしてウインドウを使うものである。
ク処理が可能な計算機システムにおいて、１台の計算機
で複数のプログラムを開発し実行させるためのユーザイ
ンタフェースとしてウインドウを使うものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記の従来技術
において、ウインドウ表示方法（１）では、ディスプレ
イ画面を分割して使っているため、主データ表示領域は
小さくなってしまうという問題点がある。ウインドウ表
示方法（２）では、ディスプレイ画面を分割しないため
表示の見やすさのメリットがあるが、ウインドウの形状
はディスプレイの中で２次元であり、３次元のデータも
２次元のウインドウに投影したイメージでユーザに見せ
ていた。従ってウインドウの中に表示した３次元のデー
タに対してポインティング用アイコンを使ってアクセス
し、複雑な形状の３次元データを回転させたり、大きさ
を変更したりするときは、このデータとの複雑な干渉チ
ェックを必要としたり、また視線や視点の認識が難しい
という問題点があった。
において、ウインドウ表示方法（１）では、ディスプレ
イ画面を分割して使っているため、主データ表示領域は
小さくなってしまうという問題点がある。ウインドウ表
示方法（２）では、ディスプレイ画面を分割しないため
表示の見やすさのメリットがあるが、ウインドウの形状
はディスプレイの中で２次元であり、３次元のデータも
２次元のウインドウに投影したイメージでユーザに見せ
ていた。従ってウインドウの中に表示した３次元のデー
タに対してポインティング用アイコンを使ってアクセス
し、複雑な形状の３次元データを回転させたり、大きさ
を変更したりするときは、このデータとの複雑な干渉チ
ェックを必要としたり、また視線や視点の認識が難しい
という問題点があった。
【０００８】ウインドウ使用方法（１）は、前述したよ
うにウインドウ形状は２次元であり、ウインドウ使用方
法（２）では、データの表示に関するものではない。こ
のように従来の技術は３次元形状データを能率良く操作
することができなかった。
うにウインドウ形状は２次元であり、ウインドウ使用方
法（２）では、データの表示に関するものではない。こ
のように従来の技術は３次元形状データを能率良く操作
することができなかった。
【０００９】本発明ではこれらの問題点を解決するため
のユーザにとって使い勝手の良いビジュアルなインタフ
ェースおよびデータ操作方法を提供する。
のユーザにとって使い勝手の良いビジュアルなインタフ
ェースおよびデータ操作方法を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】まず、ディスプレイ画面
に表示したグラフィックデータの一部分、または別のグ
ラフィックデータを表示するために、図１に示すよう
に、３次元の直方体形状のウインドウを表示する。そし
てそのウインドウにスクロールバー，拡大・縮小セレク
タ（キー），ウインドウを回転させるためのロッド，ウ
インドウを移動させるためのレールと各アイコンの動き
を３次元ウインドウの動きに結び付ける手段を付加する
ことによって、ウインドウ内の３次元データに直接アク
セスしなくてもウインドウのこれらの操作アイコンへの
アクセスによって、ウインドウの大きさや位置を変更
し、それに伴って３次元データの拡大・縮小，スクロー
ル，回転，移動を行う。またウインドウの管理手段とウ
インドウを管理するテーブルによって、３次元ウインド
ウの中に表示された世界をウインドウの外に表示された
世界とは別の世界と考え、ポインティング用アイコンが
３次元ウインドウに含まれるとき、計算機の制御を表示
優先度の高いウインドウの中の世界に切り替えることに
よってデータ操作の制御を切り替える。このとき制御の
移った３次元ウインドウに関連したプログラムを起動す
ることができる。
に表示したグラフィックデータの一部分、または別のグ
ラフィックデータを表示するために、図１に示すよう
に、３次元の直方体形状のウインドウを表示する。そし
てそのウインドウにスクロールバー，拡大・縮小セレク
タ（キー），ウインドウを回転させるためのロッド，ウ
インドウを移動させるためのレールと各アイコンの動き
を３次元ウインドウの動きに結び付ける手段を付加する
ことによって、ウインドウ内の３次元データに直接アク
セスしなくてもウインドウのこれらの操作アイコンへの
アクセスによって、ウインドウの大きさや位置を変更
し、それに伴って３次元データの拡大・縮小，スクロー
ル，回転，移動を行う。またウインドウの管理手段とウ
インドウを管理するテーブルによって、３次元ウインド
ウの中に表示された世界をウインドウの外に表示された
世界とは別の世界と考え、ポインティング用アイコンが
３次元ウインドウに含まれるとき、計算機の制御を表示
優先度の高いウインドウの中の世界に切り替えることに
よってデータ操作の制御を切り替える。このとき制御の
移った３次元ウインドウに関連したプログラムを起動す
ることができる。
【００１１】
【作用】３次元ウインドウに付けられたスクロールバ
ー，拡大・縮小セレクタ，ロッドにアクセスすることに
よって、３次元ウインドウ内に表示した複雑な３次元形
状のデータに直接アクセスする機能を持つことなしに、
３次元データのスクロール，拡大・縮小，回転を行うこ
とができる。またディスプレイ上に表示されたウインド
ウの表示位置と形状によって視点の位置と視線方向が容
易に推定できる。
ー，拡大・縮小セレクタ，ロッドにアクセスすることに
よって、３次元ウインドウ内に表示した複雑な３次元形
状のデータに直接アクセスする機能を持つことなしに、
３次元データのスクロール，拡大・縮小，回転を行うこ
とができる。またディスプレイ上に表示されたウインド
ウの表示位置と形状によって視点の位置と視線方向が容
易に推定できる。
【００１２】次に３次元ウインドウによって、データの
表現している世界を複数表示することができる。またポ
インティング用アイコンの３次元ウインドウに対する包
含関係からユーザの興味のある世界を選択することがで
きる。このようにしてディスプレイに、複数の３次元デ
ータをそれぞれ異なる３次元ウインドウに表示すること
によって、容易にユーザが注目したいデータ群と関連し
たプログラムの機動を行うことができる。
表現している世界を複数表示することができる。またポ
インティング用アイコンの３次元ウインドウに対する包
含関係からユーザの興味のある世界を選択することがで
きる。このようにしてディスプレイに、複数の３次元デ
ータをそれぞれ異なる３次元ウインドウに表示すること
によって、容易にユーザが注目したいデータ群と関連し
たプログラムの機動を行うことができる。
【００１３】
【実施例】３次元ウインドウ（以下３Ｄウインドウと記
す）を表示するためのシステム構成を図４および図５に
示す。図４において、グラフィックプロセッサ４０１
は、３Ｄウインドウの生成およびグラフィックデータに
対する透視変換，隠面消去などの加工を行う。そしてデ
ィスプレイ４０２においてグラフィックデータおよび３
Ｄウインドウが表示される。グラフィックストレージ４
０３はグラフィックデータを格納しておくものである。
す）を表示するためのシステム構成を図４および図５に
示す。図４において、グラフィックプロセッサ４０１
は、３Ｄウインドウの生成およびグラフィックデータに
対する透視変換，隠面消去などの加工を行う。そしてデ
ィスプレイ４０２においてグラフィックデータおよび３
Ｄウインドウが表示される。グラフィックストレージ４
０３はグラフィックデータを格納しておくものである。
【００１４】図５は、図４に示すシステムが通信ネット
ワーク５０７によって接続されている。このようなシス
テムによって、３Ｄウインドウの生成とグラフィックデ
ータの加工を、ネットワークに接続した別のグラフィッ
クプロセッサから行うこともできる構成を示している。
例えばグラフィックプロセッサ２ ５０４で生成した３
Ｄウインドウと、グラフィックデータをディスプレイ２
５０５に表示するかわりに、通信ネットワーク５０７
およびグラフィックプロセッサ１ ５０１を介してディ
スプレイ１５０２に転送して表示することもできる。グ
ラフィックデータストレージ５０３，５０６はグラフィ
ックデータを格納しておくためのものである。このとき
グラフィックプロセッサ１ ５０１，グラフィックプロ
セッサ２５０２によって作成したデータをそれぞれグラ
フィックストレージ１５０３，グラフィックストレージ
２ ５０６に格納することもできる。またグラフィック
ストレージ１ ５０３を取り去って、すべてのデータを
グラフィックストレージ２ ５０６に格納する構成にす
ることも可能である。
ワーク５０７によって接続されている。このようなシス
テムによって、３Ｄウインドウの生成とグラフィックデ
ータの加工を、ネットワークに接続した別のグラフィッ
クプロセッサから行うこともできる構成を示している。
例えばグラフィックプロセッサ２ ５０４で生成した３
Ｄウインドウと、グラフィックデータをディスプレイ２
５０５に表示するかわりに、通信ネットワーク５０７
およびグラフィックプロセッサ１ ５０１を介してディ
スプレイ１５０２に転送して表示することもできる。グ
ラフィックデータストレージ５０３，５０６はグラフィ
ックデータを格納しておくためのものである。このとき
グラフィックプロセッサ１ ５０１，グラフィックプロ
セッサ２５０２によって作成したデータをそれぞれグラ
フィックストレージ１５０３，グラフィックストレージ
２ ５０６に格納することもできる。またグラフィック
ストレージ１ ５０３を取り去って、すべてのデータを
グラフィックストレージ２ ５０６に格納する構成にす
ることも可能である。
【００１５】図４及び図５のグラフィックプロセッサ４
０１，５０１，５０４において３Ｄウインドウを表示す
るための機能構成を図６に示す。キーボードあるいはマ
ウスなどの入力デバイスによって入力されたキーの内容
（キーコード）および位置座標情報は、キー判定部６０
１に送られる。そこでは、ユーザがすでに表示している
複数の３Ｄウインドウの中から特定の３Ｄウインドウを
選択しようとしているのか、または３Ｄウインドウ生
成，３Ｄウインドウ大きさを変更するなどウインドウ操
作のために入力されたのかが判定される。
０１，５０１，５０４において３Ｄウインドウを表示す
るための機能構成を図６に示す。キーボードあるいはマ
ウスなどの入力デバイスによって入力されたキーの内容
（キーコード）および位置座標情報は、キー判定部６０
１に送られる。そこでは、ユーザがすでに表示している
複数の３Ｄウインドウの中から特定の３Ｄウインドウを
選択しようとしているのか、または３Ｄウインドウ生
成，３Ｄウインドウ大きさを変更するなどウインドウ操
作のために入力されたのかが判定される。
【００１６】まず３Ｄウインドウ操作のためにキーボー
ドやマウスから情報が入力されたとする。このとき３Ｄ
ウインドウ制御選択部（セレクタ）６０２によって３Ｄ
ウインドウに対する操作の種類が判定される。３Ｄウイ
ンドウ操作の内容としては３Ｄウインドウ表示(３Ｄウ
インドウ移動実行部６１１)，３Ｄウインドウの中にあ
るグラフィックデータのスクロール(３Ｄウインドウス
クロール実施部６０５)，３Ｄウインドウの回転・拡大
・縮小（３Ｄウインドウ回転実施部６０６，３Ｄウイン
ドウ拡大・縮小実施部６０７）があり、それぞれの実施
部にて操作が施される。
ドやマウスから情報が入力されたとする。このとき３Ｄ
ウインドウ制御選択部（セレクタ）６０２によって３Ｄ
ウインドウに対する操作の種類が判定される。３Ｄウイ
ンドウ操作の内容としては３Ｄウインドウ表示(３Ｄウ
インドウ移動実行部６１１)，３Ｄウインドウの中にあ
るグラフィックデータのスクロール(３Ｄウインドウス
クロール実施部６０５)，３Ｄウインドウの回転・拡大
・縮小（３Ｄウインドウ回転実施部６０６，３Ｄウイン
ドウ拡大・縮小実施部６０７）があり、それぞれの実施
部にて操作が施される。
【００１７】図７は、表示に関係する座標系（基準シー
ン座標系Ｚ1 ７０１，スクリーン座標系Ｚ3 ７０３）
と、３Ｄウインドウの内部で定義された座標系（ウイン
ドウ座標系Ｚ2 ７０２）の関係を表示している。３Ｄウ
インドウを表示する方法を、図６および図７を用いて示
す。まず３Ｄウインドウを作成させるための情報が３Ｄ
ウインドウ作成部６０３に送られる。この３Ｄウインド
ウ作成部６０３は、ウインドウ制御選択部６０２で操作
の種類が判定され、３Ｄウインドウ移動実行部６１１，
３Ｄウインドウ回転実施部６０６，３Ｄウインドウ拡大
・縮小実施部６０７などからの作成情報が用いられる。
この作成情報は、ディスプレイに表示している基準シー
ン座標系Ｚ1 に対する３Ｄウインドウの頂点Ａ，Ｂの座
標および３Ｄウインドウの座標系Ｚ1 に対する座標系Ｚ
2 ７０２の回転オイラー角（２点の座標およびウインド
ウの回転角が定義されれば残りの６点の座標は計算によ
り容易に求められる）、基準シーン座標系Ｚ1の原点Ｏ1
とウインドウ座標系Ｚ2７０２の原点Ｏ2 との距離差
（Ｚ1 上での値として計算する）およびスクリーン座標
系Ｚ3 ７０３の原点Ｏ3 と座標系Ｚ2 ７０２の原点Ｏ2
との距離差（Ｚ1上での値として計算する）である。こ
れらの情報からディスプレイスクリーン７０６上の３Ｄ
ウインドウ７０４の座標が計算され、ディスプレイに表
示される。また３Ｄウインドウ内グラフィックデータ作
成部６０４がウインドウ座標系Ｚ2 702対応する３Ｄウ
インドウの頂点Ａ，Ｂの座標をもとに、３Ｄウインドウ
内で表示されるグラフィックデータ７０５の範囲を計算
し、計算して得られた座標値をスクリーン座標系７０６
に投影してデイスプレイ表示のための座標値に変換し、
ディスプレイに表示する。尚、この３Ｄウインドウ内グ
ラフィックデータ作成部６０４は、ウインドウ制御選択
部６０２では操作の種類が判定され、３Ｄウインドウス
クロール実施部６０５，３Ｄウインドウ回転実施部６０
６，３Ｄウインドウ拡大・縮小実施部６０７などで操作
が施された情報を用いる。
ン座標系Ｚ1 ７０１，スクリーン座標系Ｚ3 ７０３）
と、３Ｄウインドウの内部で定義された座標系（ウイン
ドウ座標系Ｚ2 ７０２）の関係を表示している。３Ｄウ
インドウを表示する方法を、図６および図７を用いて示
す。まず３Ｄウインドウを作成させるための情報が３Ｄ
ウインドウ作成部６０３に送られる。この３Ｄウインド
ウ作成部６０３は、ウインドウ制御選択部６０２で操作
の種類が判定され、３Ｄウインドウ移動実行部６１１，
３Ｄウインドウ回転実施部６０６，３Ｄウインドウ拡大
・縮小実施部６０７などからの作成情報が用いられる。
この作成情報は、ディスプレイに表示している基準シー
ン座標系Ｚ1 に対する３Ｄウインドウの頂点Ａ，Ｂの座
標および３Ｄウインドウの座標系Ｚ1 に対する座標系Ｚ
2 ７０２の回転オイラー角（２点の座標およびウインド
ウの回転角が定義されれば残りの６点の座標は計算によ
り容易に求められる）、基準シーン座標系Ｚ1の原点Ｏ1
とウインドウ座標系Ｚ2７０２の原点Ｏ2 との距離差
（Ｚ1 上での値として計算する）およびスクリーン座標
系Ｚ3 ７０３の原点Ｏ3 と座標系Ｚ2 ７０２の原点Ｏ2
との距離差（Ｚ1上での値として計算する）である。こ
れらの情報からディスプレイスクリーン７０６上の３Ｄ
ウインドウ７０４の座標が計算され、ディスプレイに表
示される。また３Ｄウインドウ内グラフィックデータ作
成部６０４がウインドウ座標系Ｚ2 702対応する３Ｄウ
インドウの頂点Ａ，Ｂの座標をもとに、３Ｄウインドウ
内で表示されるグラフィックデータ７０５の範囲を計算
し、計算して得られた座標値をスクリーン座標系７０６
に投影してデイスプレイ表示のための座標値に変換し、
ディスプレイに表示する。尚、この３Ｄウインドウ内グ
ラフィックデータ作成部６０４は、ウインドウ制御選択
部６０２では操作の種類が判定され、３Ｄウインドウス
クロール実施部６０５，３Ｄウインドウ回転実施部６０
６，３Ｄウインドウ拡大・縮小実施部６０７などで操作
が施された情報を用いる。
【００１８】また、６０８はアイコン位置判定部であ
り、各種の操作アイコンの位置が判定され、その情報が
３Ｄウインドウ情報管理部６０９に送られる。６１０は
個別応用プログラム管理部であり、この個別応用プログ
ラムに応じて３Ｄウインドウ内グラフィックデータ作成
部６０４にて３Ｄウインドウ内のグラフィックデータが
作成されることになる。６１１はディスプレイである。
り、各種の操作アイコンの位置が判定され、その情報が
３Ｄウインドウ情報管理部６０９に送られる。６１０は
個別応用プログラム管理部であり、この個別応用プログ
ラムに応じて３Ｄウインドウ内グラフィックデータ作成
部６０４にて３Ｄウインドウ内のグラフィックデータが
作成されることになる。６１１はディスプレイである。
【００１９】この表示アルゴリズムを図８に示す。
【００２０】まず基準シーン座標系Ｚ1 ７０１から見た
ときの３Ｄウインドウ頂点の座標を計算する（ステップ
８０１）。各頂点のウインドウ座標系Ｚ2 ７０２に対応
する座標値（Ｘi2，Ｙi2，Ｚi2）（ｉ＝１，２……８）
を、基準シーンＺ1 ７０１に対応する座標値(Ｘ1，
Ｙ1，Ｚ1）に変換する式は
ときの３Ｄウインドウ頂点の座標を計算する（ステップ
８０１）。各頂点のウインドウ座標系Ｚ2 ７０２に対応
する座標値（Ｘi2，Ｙi2，Ｚi2）（ｉ＝１，２……８）
を、基準シーンＺ1 ７０１に対応する座標値(Ｘ1，
Ｙ1，Ｚ1）に変換する式は
【００２１】
【数１】
【００２２】で与えられる。ここで△Ｘ2，△Ｙ2，△Ｚ
2 はＯ1 とＯ2 の距離差、λx，λy,λz はＺ2 ７０２
のＺ1に対するスケーリング係数、θ，φ，ψはオイラ
ー角を示す。次に数１によって計算された座標を、スク
リーン座標系Ｚ3 ７０３に投影する（ステップ８０
２）。Ｚ3 ７０３のＸ座標軸ｘ3 とＺ1 ７０１のＸ座標
軸ｘ1 、Ｚ3 ７０３のＹ座標軸ｙ3 とＺ1 ７０１のＺ座
標軸ｚ1 が平行で、Ｚ3 ７０３の原点Ｏ3 と、Ｚ1 ７０
１の原点Ｏ1 の差をＺ1 ７０１から見て△Ｘ1，△Ｙ1
とすると、ウインドウ頂点の座標値(Ｘ1，Ｙ1，Ｚ1）は
2 はＯ1 とＯ2 の距離差、λx，λy,λz はＺ2 ７０２
のＺ1に対するスケーリング係数、θ，φ，ψはオイラ
ー角を示す。次に数１によって計算された座標を、スク
リーン座標系Ｚ3 ７０３に投影する（ステップ８０
２）。Ｚ3 ７０３のＸ座標軸ｘ3 とＺ1 ７０１のＸ座標
軸ｘ1 、Ｚ3 ７０３のＹ座標軸ｙ3 とＺ1 ７０１のＺ座
標軸ｚ1 が平行で、Ｚ3 ７０３の原点Ｏ3 と、Ｚ1 ７０
１の原点Ｏ1 の差をＺ1 ７０１から見て△Ｘ1，△Ｙ1
とすると、ウインドウ頂点の座標値(Ｘ1，Ｙ1，Ｚ1）は
【００２３】
【数２】
【００２４】によりＺ3 ７０３上の座標値（Ｘ3，Ｙ3）
に投影変換される(ステップ８０３)。（数２）の中で、
(Ｘf，Ｙf，Ｚf）は、スクリーンと仮想的な目の位置の
間の距離である(Ｚ1 ７０１上の計算値）。(△Ｘ1，△
Ｙ1）は、Ｚ1 ７０１の原点Ｏ1 とＺ2 ７０２の原点Ｏ
2 の間の距離差を表わす。計算された座標値（Ｘ3，
Ｙ3）は、ディスプレイに転送され表示される。このと
き隠面・隠線消去を行うことによって遠近感を計算する
（ステップ８０４）。座標データによる隠面・隠線消去
については任意の方法で良い。次に３Ｄウインドウに表
示するグラフィックデータをディスプレイに表示する。
まず３Ｄウインドウ内に表示する範囲を計算する（ステ
ップ８０５）。これは３Ｄウインドウ頂点Ａ，Ｂのウイ
ンドウ座標系Ｚ2 ７０２に対する座標値を比較すること
によって容易に求めることができる。次にＺ1 ７０１に
対応する３Ｄデータの座標を、（数１）から計算する
（ステップ８０６）。（数１）によって計算された座標
値を、（数２）によってＺ3 ７０３に対する座標値に変
換する（ステップ８０７）。このようにして計算された
座標値（Ｘ3，Ｙ3）はディスプレイに転送され表示され
る。さらに隠面・隠線消去を行うことによって遠近感を
計算する（ステップ８０８）。
に投影変換される(ステップ８０３)。（数２）の中で、
(Ｘf，Ｙf，Ｚf）は、スクリーンと仮想的な目の位置の
間の距離である(Ｚ1 ７０１上の計算値）。(△Ｘ1，△
Ｙ1）は、Ｚ1 ７０１の原点Ｏ1 とＺ2 ７０２の原点Ｏ
2 の間の距離差を表わす。計算された座標値（Ｘ3，
Ｙ3）は、ディスプレイに転送され表示される。このと
き隠面・隠線消去を行うことによって遠近感を計算する
（ステップ８０４）。座標データによる隠面・隠線消去
については任意の方法で良い。次に３Ｄウインドウに表
示するグラフィックデータをディスプレイに表示する。
まず３Ｄウインドウ内に表示する範囲を計算する（ステ
ップ８０５）。これは３Ｄウインドウ頂点Ａ，Ｂのウイ
ンドウ座標系Ｚ2 ７０２に対する座標値を比較すること
によって容易に求めることができる。次にＺ1 ７０１に
対応する３Ｄデータの座標を、（数１）から計算する
（ステップ８０６）。（数１）によって計算された座標
値を、（数２）によってＺ3 ７０３に対する座標値に変
換する（ステップ８０７）。このようにして計算された
座標値（Ｘ3，Ｙ3）はディスプレイに転送され表示され
る。さらに隠面・隠線消去を行うことによって遠近感を
計算する（ステップ８０８）。
【００２５】次に表示した３Ｄウインドウの操作方法に
ついて説明する。３Ｄウインドウの表示イメージを図９
に示す。ウインドウには各種の操作アイコン（以下ＯＰ
アイコンと記す）が付けられており、３Ｄウインドウ９
０１を操作するにはスクロールバー９０３，９０４，９
０５、拡大・縮小セレクタ９０６，９０７，９０８、回
転用ロッド９０９，９１０，９１１、レール９１２，９
１３，９１４のアイコンを使う。９０２はポインティン
グ用アイコン、９１５，９１６は側面を示す。これらの
ＯＰアイコンがポインティング用アイコン（以下ＰＴア
イコンと記す）９０２で選択されたかどうかは、基準シ
ーン座標系Ｚ1 ７０１におけるＰＴアイコン９０２の座
標と、８個のウインドウ頂点の座標値から求まる操作Ｏ
Ｐアイコンの包含関係から計算して求めることができ
る。
ついて説明する。３Ｄウインドウの表示イメージを図９
に示す。ウインドウには各種の操作アイコン（以下ＯＰ
アイコンと記す）が付けられており、３Ｄウインドウ９
０１を操作するにはスクロールバー９０３，９０４，９
０５、拡大・縮小セレクタ９０６，９０７，９０８、回
転用ロッド９０９，９１０，９１１、レール９１２，９
１３，９１４のアイコンを使う。９０２はポインティン
グ用アイコン、９１５，９１６は側面を示す。これらの
ＯＰアイコンがポインティング用アイコン（以下ＰＴア
イコンと記す）９０２で選択されたかどうかは、基準シ
ーン座標系Ｚ1 ７０１におけるＰＴアイコン９０２の座
標と、８個のウインドウ頂点の座標値から求まる操作Ｏ
Ｐアイコンの包含関係から計算して求めることができ
る。
【００２６】スクロールバーがＰＴアイコン９０２で選
ばれたときは図６の３Ｄウインドウスクロール実施部６
０５が起動される。スクロールバー９０３をレール９１
２に沿って動かすと、３Ｄウインドウ内で表示できるウ
インドウ座標系Ｚ2 ７０２の範囲が平行移動によって更
新される。この場合、表示範囲は
ばれたときは図６の３Ｄウインドウスクロール実施部６
０５が起動される。スクロールバー９０３をレール９１
２に沿って動かすと、３Ｄウインドウ内で表示できるウ
インドウ座標系Ｚ2 ７０２の範囲が平行移動によって更
新される。この場合、表示範囲は
【００２７】
【数３】 Ｘ2＜Ｘ＜Ｘ2′ Ｙ2＋δＹ2＜Ｙ＜Ｙ2′＋δＹ2 …(数３） Ｚ2＜Ｚ＜Ｚ2′ によって表される。ここでＸ2，Ｙ2，Ｚ2は表示範囲の
最小値、Ｘ2′，Ｙ2′，Ｚ2′ は表示範囲の最大値、δ
Ｙ2 は、スクロールによる移動量を表す。スクロールバ
ー９０３はＺ2７０２のＹ座標軸ｙ2、スクロールバー９
０４はＺ2 ７０２のＺ座標軸ｚ2 、スクロールバー９０
５はＺ2 ７０２のＸ座標軸ｘ2 に沿った平行移動であ
る。スクロールを行うと、図６の３Ｄウインドウ内グラ
フィックデータ作成部６０４が起動され、新たに設定さ
れた範囲にあるグラフィックデータが再計算されディス
プレイに表示される。
最小値、Ｘ2′，Ｙ2′，Ｚ2′ は表示範囲の最大値、δ
Ｙ2 は、スクロールによる移動量を表す。スクロールバ
ー９０３はＺ2７０２のＹ座標軸ｙ2、スクロールバー９
０４はＺ2 ７０２のＺ座標軸ｚ2 、スクロールバー９０
５はＺ2 ７０２のＸ座標軸ｘ2 に沿った平行移動であ
る。スクロールを行うと、図６の３Ｄウインドウ内グラ
フィックデータ作成部６０４が起動され、新たに設定さ
れた範囲にあるグラフィックデータが再計算されディス
プレイに表示される。
【００２８】拡大・縮小セレクタ９０６，９０７，９０
８がＰＴアイコン９０２で選ばれたときは、図６の３Ｄ
ウインドウ拡大・縮小実施部６０７が起動される。拡大
・縮小セレクタ９０６が選択されると、Ｚ2 ７０２のＸ
座標軸ｘ2 に沿って、かつｘ2 と垂直に交差する関係を
保ちつつ側面６１５が平行移動する。拡大・縮小セレク
タ９０７が選択されると、Ｚ2 ７０２のＹ座標軸ｙ2 に
沿って、かつｙ2 と垂直に交差する関係を保ちつつ側面
６１６が平行移動する。拡大・縮小セレクタ９０８が選
択されると、Ｚ2 ７０２のＺ軸方向ｚ2 に沿ってかつＺ
軸と垂直に交差する関係を保ちつつ側面９１７が平行移
動する。これによって３Ｄウインドウの大きさが変更さ
れ、３Ｄウインドウによるデータの表示範囲が拡大ある
いは縮小される。このとき再び３Ｄウインドウ内グラフ
ィックデータ作成部６０４が起動され、３Ｄウインドウ
の表示範囲にある３Ｄデータが再計算されディスプレイ
に表示される。
８がＰＴアイコン９０２で選ばれたときは、図６の３Ｄ
ウインドウ拡大・縮小実施部６０７が起動される。拡大
・縮小セレクタ９０６が選択されると、Ｚ2 ７０２のＸ
座標軸ｘ2 に沿って、かつｘ2 と垂直に交差する関係を
保ちつつ側面６１５が平行移動する。拡大・縮小セレク
タ９０７が選択されると、Ｚ2 ７０２のＹ座標軸ｙ2 に
沿って、かつｙ2 と垂直に交差する関係を保ちつつ側面
６１６が平行移動する。拡大・縮小セレクタ９０８が選
択されると、Ｚ2 ７０２のＺ軸方向ｚ2 に沿ってかつＺ
軸と垂直に交差する関係を保ちつつ側面９１７が平行移
動する。これによって３Ｄウインドウの大きさが変更さ
れ、３Ｄウインドウによるデータの表示範囲が拡大ある
いは縮小される。このとき再び３Ｄウインドウ内グラフ
ィックデータ作成部６０４が起動され、３Ｄウインドウ
の表示範囲にある３Ｄデータが再計算されディスプレイ
に表示される。
【００２９】ロッド９０９，９１０，９１１が選択され
ると、図６の３Ｄウインドウ回転実施部６０６が起動さ
れる。ロッド９０９が選択されると、３Ｄウインドウは
側面６１７の面中心を軸にして回転し、ロッド９１０が
選択されると、３Ｄウインドウは側面９１６の面中心を
軸に回転する。回転ロッド９１１が選択されると、３Ｄ
ウインドウは側面９１５の中心を軸に回転する。回転前
の座標系をＺ2，回転後の座標系をＺ2′とすると、Ｚ2
７０２の座標（Ｘ2，Ｙ2，Ｚ2）がＺ2′の座標
（Ｘ2′，Ｙ2′，Ｚ2′）に変更されたとすると、それ
は
ると、図６の３Ｄウインドウ回転実施部６０６が起動さ
れる。ロッド９０９が選択されると、３Ｄウインドウは
側面６１７の面中心を軸にして回転し、ロッド９１０が
選択されると、３Ｄウインドウは側面９１６の面中心を
軸に回転する。回転ロッド９１１が選択されると、３Ｄ
ウインドウは側面９１５の中心を軸に回転する。回転前
の座標系をＺ2，回転後の座標系をＺ2′とすると、Ｚ2
７０２の座標（Ｘ2，Ｙ2，Ｚ2）がＺ2′の座標
（Ｘ2′，Ｙ2′，Ｚ2′）に変更されたとすると、それ
は
【００３０】
【数４】
【００３１】によって表される。ここでθ，φ，ψは回
転によるオイラー角である。このとき再び３Ｄウインド
ウ内グラフィックデータ作成部６０４が起動され、３Ｄ
データの回転による座標が数４に従って計算されてディ
スプレイに表示される。
転によるオイラー角である。このとき再び３Ｄウインド
ウ内グラフィックデータ作成部６０４が起動され、３Ｄ
データの回転による座標が数４に従って計算されてディ
スプレイに表示される。
【００３２】レール９１２，９１３，９１４が選択され
ると、図６の３Ｄウインドウ移動実行部６１１が起動さ
れ、ＰＴアイコンの動きに沿って３Ｄウインドウが動か
される。このとき、Ｚ1 ７０１に対するＺ3 の原点の座
標が変わることになるが、ウインドウの中のデータに変
更はない。
ると、図６の３Ｄウインドウ移動実行部６１１が起動さ
れ、ＰＴアイコンの動きに沿って３Ｄウインドウが動か
される。このとき、Ｚ1 ７０１に対するＺ3 の原点の座
標が変わることになるが、ウインドウの中のデータに変
更はない。
【００３３】ここでこうしてウインドウ側面のスクロー
ルバー，ロッドを選択することによってウインドウを動
かしその中に表示された対象を動かすことができる。ま
た、拡大・縮小セレクタを選択することによって表示範
囲を拡大あるいは縮小することができる。さらにレール
によって３Ｄウインドウをピックし、３Ｄウインドウを
自在に動かすことができる。図９に示すＯＰアイコンは
常に表示しておく必要はない。グラフィックプロセッサ
の中で３Ｄウインドウへのアクセス時間を管理しある一
定の時間以上になったときはＯＰアイコンを消去する。
そしてＰＴアイコンが３Ｄウインドウにアクセスしてき
たときに再表示を行うようにすると表示の煩わしさがな
くなる。
ルバー，ロッドを選択することによってウインドウを動
かしその中に表示された対象を動かすことができる。ま
た、拡大・縮小セレクタを選択することによって表示範
囲を拡大あるいは縮小することができる。さらにレール
によって３Ｄウインドウをピックし、３Ｄウインドウを
自在に動かすことができる。図９に示すＯＰアイコンは
常に表示しておく必要はない。グラフィックプロセッサ
の中で３Ｄウインドウへのアクセス時間を管理しある一
定の時間以上になったときはＯＰアイコンを消去する。
そしてＰＴアイコンが３Ｄウインドウにアクセスしてき
たときに再表示を行うようにすると表示の煩わしさがな
くなる。
【００３４】３Ｄウインドウはディスプレイの中に複数
個表示して、その中にグラフィックデータを表示するこ
ともできる。このときユーザがＰＴアイコンを使って３
Ｄウインドウをアクセスしようとするときに、どの３Ｄ
ウインドウをアクセスしているかの管理を行う必要があ
る。以下３Ｄウインドウを管理するための方法について
説明する。ウインドウ管理は、図６の３Ｄウインドウ情
報管理部６０９がアイコン位置判定部６０８の情報を用
いて行うが、このため図１０に示すような管理テーブル
（３Ｄウインドウ管理テーブル）を使用する。ウインド
ウ番号１００１は、３Ｄウインドウを生成した順に付け
られる番号である（１００８は消去フラグを示す。）。
３Ｄウインドウを生成したときに他の３Ｄウインドウと
重畳している可能性があるため、基準シーン座標系Ｚ1
７０１に対するウインドウの表示座標を比較することに
よって３Ｄウインドウ間の干渉チェックを行う。重畳が
ある場合は、最も新しく生成した３Ｄウインドウに対し
て表示の優先権を最大にする。このとき優先情報１００
６に“１”を格納し、重畳している優先度の低い３Ｄウ
インドウのウインドウ番号をウインドウ重畳情報１００
６の中に格納する。重畳のある他の３Ｄウインドウにつ
いてはその優先情報がＮである場合、Ｎ←Ｎ＋１のよう
に更新する。この３Ｄウインドウ管理テーブルを見るこ
とによってポインティング用ＰＴアイコンが、どの３Ｄ
ウインドウにアクセスしているかを判定することができ
る。
個表示して、その中にグラフィックデータを表示するこ
ともできる。このときユーザがＰＴアイコンを使って３
Ｄウインドウをアクセスしようとするときに、どの３Ｄ
ウインドウをアクセスしているかの管理を行う必要があ
る。以下３Ｄウインドウを管理するための方法について
説明する。ウインドウ管理は、図６の３Ｄウインドウ情
報管理部６０９がアイコン位置判定部６０８の情報を用
いて行うが、このため図１０に示すような管理テーブル
（３Ｄウインドウ管理テーブル）を使用する。ウインド
ウ番号１００１は、３Ｄウインドウを生成した順に付け
られる番号である（１００８は消去フラグを示す。）。
３Ｄウインドウを生成したときに他の３Ｄウインドウと
重畳している可能性があるため、基準シーン座標系Ｚ1
７０１に対するウインドウの表示座標を比較することに
よって３Ｄウインドウ間の干渉チェックを行う。重畳が
ある場合は、最も新しく生成した３Ｄウインドウに対し
て表示の優先権を最大にする。このとき優先情報１００
６に“１”を格納し、重畳している優先度の低い３Ｄウ
インドウのウインドウ番号をウインドウ重畳情報１００
６の中に格納する。重畳のある他の３Ｄウインドウにつ
いてはその優先情報がＮである場合、Ｎ←Ｎ＋１のよう
に更新する。この３Ｄウインドウ管理テーブルを見るこ
とによってポインティング用ＰＴアイコンが、どの３Ｄ
ウインドウにアクセスしているかを判定することができ
る。
【００３５】ウインドウ管理テーブルには、ウインドウ
座標系Ｚ2 ７０２に対応するグラフィックデータ表示範
囲の座標値１００２，基準シーン座標系Ｚ1 ７０１に対
応するウインドウ表示の座標値とＺ1 ７０１に対するＺ
2 ７０２の回転角（オイラー角）１００３が格納されて
いる。座標値１００２を参照することによって、３Ｄウ
インドウ内に表示されているグラフィックデータの表示
範囲を知ることができる。座標値および回転角１００３
を参照することによってＰＴアイコンと３Ｄウインドウ
の包含関係、および３Ｄウインドウ同志の重畳を計算す
ることができる。
座標系Ｚ2 ７０２に対応するグラフィックデータ表示範
囲の座標値１００２，基準シーン座標系Ｚ1 ７０１に対
応するウインドウ表示の座標値とＺ1 ７０１に対するＺ
2 ７０２の回転角（オイラー角）１００３が格納されて
いる。座標値１００２を参照することによって、３Ｄウ
インドウ内に表示されているグラフィックデータの表示
範囲を知ることができる。座標値および回転角１００３
を参照することによってＰＴアイコンと３Ｄウインドウ
の包含関係、および３Ｄウインドウ同志の重畳を計算す
ることができる。
【００３６】ディスプレイから３Ｄウインドウを消去し
た場合には消去フラグ１００８をＯＮにすることによっ
てその３Ｄウインドウは消去されていることを示す。消
去フラグ１００８をＯＦＦにすると再び３Ｄウインドウ
が表示される。
た場合には消去フラグ１００８をＯＮにすることによっ
てその３Ｄウインドウは消去されていることを示す。消
去フラグ１００８をＯＦＦにすると再び３Ｄウインドウ
が表示される。
【００３７】ウインドウ管理テーブルはさらに、イベン
ト番号１００５を持つことによって、図６の個別応用プ
ログラム管理部６１０に設けられた個々の３Ｄウインド
ウに固有のプログラムを割り当てることができる。図１
に示す例を用いて説明すると、３Ｄウインドウ１０２に
おいてはＬＡＮの敷設情報が表示されているが、３Ｄウ
インドウ１０３においてはガスパイプラインの敷設情報
が表示されている。
ト番号１００５を持つことによって、図６の個別応用プ
ログラム管理部６１０に設けられた個々の３Ｄウインド
ウに固有のプログラムを割り当てることができる。図１
に示す例を用いて説明すると、３Ｄウインドウ１０２に
おいてはＬＡＮの敷設情報が表示されているが、３Ｄウ
インドウ１０３においてはガスパイプラインの敷設情報
が表示されている。
【００３８】ＰＴアイコンが３Ｄウインドウ１０２の中
に入ってきたとする。このときウインドウ管理テーブル
を参照してＰＴアイコンがアクセスしている３Ｄウイン
ドウを検索する。これは、ＰＴアイコンの位置座標を内
部に含み、さらに優先情報が“１”の３Ｄウインドウを
検索することに対応する。検索された３Ｄウインドウの
情報からイベント番号１００５を求め、それに対応する
プログラムを個別応用プログラム管理部６１０から検索
しそれを起動する。図１において３Ｄウインドウ１０
２，１０３とＬＡＮの稼動状況を計算するプログラム，
ガスパイプラインの圧力の時間的変化を計算するプログ
ラムがそれぞれイベント番号１００５を介してリンクさ
れていたとする。３Ｄウインドウ１０２にＰＴアイコン
１０４がアクセスした場合には、ＬＡＮの稼動状況を計
算するプログラムを起動する。反対に３Ｄウインドウ１
０３にＰＴアイコンがアクセスした場合には、ガスパイ
プラインの圧力の時間的変化を計算するプログラムが起
動される。そしていずれもＰＴアイコンが３Ｄウインド
ウの中から出ていった場合にプログラムの実行は止めら
れる。
に入ってきたとする。このときウインドウ管理テーブル
を参照してＰＴアイコンがアクセスしている３Ｄウイン
ドウを検索する。これは、ＰＴアイコンの位置座標を内
部に含み、さらに優先情報が“１”の３Ｄウインドウを
検索することに対応する。検索された３Ｄウインドウの
情報からイベント番号１００５を求め、それに対応する
プログラムを個別応用プログラム管理部６１０から検索
しそれを起動する。図１において３Ｄウインドウ１０
２，１０３とＬＡＮの稼動状況を計算するプログラム，
ガスパイプラインの圧力の時間的変化を計算するプログ
ラムがそれぞれイベント番号１００５を介してリンクさ
れていたとする。３Ｄウインドウ１０２にＰＴアイコン
１０４がアクセスした場合には、ＬＡＮの稼動状況を計
算するプログラムを起動する。反対に３Ｄウインドウ１
０３にＰＴアイコンがアクセスした場合には、ガスパイ
プラインの圧力の時間的変化を計算するプログラムが起
動される。そしていずれもＰＴアイコンが３Ｄウインド
ウの中から出ていった場合にプログラムの実行は止めら
れる。
【００３９】次に３Ｄウインドウシステムの応用例につ
いて示す。図１は建物の景観１０１を基準シーンとして
表示している。またこの中には３Ｄウインドウ１０２，
103が表示されており、それぞれ建物のなかのＬＡＮ，
ガスパイプラインの敷設状況が表示されている。３Ｄウ
インドウへの接近およびアクセスは、ＰＴアイコン１０
４を操作することによって行う。ＰＴアイコンの操作方
法についてはここでは問題としない。３Ｄウインドウの
中にＰＴアイコン１０４が移ったかどうかは次のように
して判定する。基準シーン座標系Ｚ1 ７０１におけるＰ
Ｔアイコン１０４の座標値を（Ｘi1，Ｙi1，Ｚi1）とす
ると、移動先の新しい座標（Ｘi1′，Ｙi1′，Ｚi1′）
は、
いて示す。図１は建物の景観１０１を基準シーンとして
表示している。またこの中には３Ｄウインドウ１０２，
103が表示されており、それぞれ建物のなかのＬＡＮ，
ガスパイプラインの敷設状況が表示されている。３Ｄウ
インドウへの接近およびアクセスは、ＰＴアイコン１０
４を操作することによって行う。ＰＴアイコンの操作方
法についてはここでは問題としない。３Ｄウインドウの
中にＰＴアイコン１０４が移ったかどうかは次のように
して判定する。基準シーン座標系Ｚ1 ７０１におけるＰ
Ｔアイコン１０４の座標値を（Ｘi1，Ｙi1，Ｚi1）とす
ると、移動先の新しい座標（Ｘi1′，Ｙi1′，Ｚi1′）
は、
【００４０】
【数５】 Ｘi1′＝Ｘi1＋ｖx・Δｔ Ｙi1′＝Ｙi1＋ｖy・Δｔ …(数５) Ｚi1′＝Ｚi1＋ｖz・Δｔ によって計算される。ここでｖx，ｖy，ｖz は、ＰＴア
イコン１０４のＺ1 701に沿った移動速度ベクトル、Δ
ｔはサンプリング時間間隔である。いま基準シーン座標
系Ｚ1 ７０１に対するＰＴアイコン１０４の座標(Ｘ1，
Ｙ1，Ｚ1）をウインドウ座標系Ｚ2 ７０２に変換して得
られる座標を(Ｘ2，Ｙ2，Ｚ2）とする。このとき３Ｄウ
インドウ管理テーブルのＺ2 に対応するウインドウの表
示座標1002を検索することによって
イコン１０４のＺ1 701に沿った移動速度ベクトル、Δ
ｔはサンプリング時間間隔である。いま基準シーン座標
系Ｚ1 ７０１に対するＰＴアイコン１０４の座標(Ｘ1，
Ｙ1，Ｚ1）をウインドウ座標系Ｚ2 ７０２に変換して得
られる座標を(Ｘ2，Ｙ2，Ｚ2）とする。このとき３Ｄウ
インドウ管理テーブルのＺ2 に対応するウインドウの表
示座標1002を検索することによって
【００４１】
【数６】 Ｘ1 1＜Ｘ2＜Ｘ2 2 Ｙ1 1＜Ｙ2＜Ｙ2 2 …(数６) Ｚ1 1＜Ｚ2＜Ｚ2 2 を満たす３Ｄウインドウを選択する。ここで（Ｘ1 1，Ｙ
1 1，Ｚ1 1）はウインドウ表示範囲の最小値の座標、（Ｘ
1 2，Ｙ1 2，Ｚ1 2）はウインドウ表示範囲の最大値の座標
を表す。そして３Ｄウインドウのイベント番号に対応す
るプログラムを起動する。これによって３Ｄウインドウ
内にＰＴアイコン１０４が移るまで基準シーン１０１と
リンクしたプログラムが起動されており、ＰＴアイコン
１０４が３Ｄウインドウ１０２，１０３内に移動してか
らは、３Ｄウインドウに関係するプログラムが起動され
る。この考え方を応用すれば、３Ｄウインドウ内には互
いに無関係な別のグラフィックデータを表示し、それぞ
れ異なる世界と考える。そしてシステムのユーザが自分
の興味ある世界を選択してその世界に関係するプログラ
ムを実行することも可能である。これは仮想現実システ
ムなどにおいて有効と考えられる。
1 1，Ｚ1 1）はウインドウ表示範囲の最小値の座標、（Ｘ
1 2，Ｙ1 2，Ｚ1 2）はウインドウ表示範囲の最大値の座標
を表す。そして３Ｄウインドウのイベント番号に対応す
るプログラムを起動する。これによって３Ｄウインドウ
内にＰＴアイコン１０４が移るまで基準シーン１０１と
リンクしたプログラムが起動されており、ＰＴアイコン
１０４が３Ｄウインドウ１０２，１０３内に移動してか
らは、３Ｄウインドウに関係するプログラムが起動され
る。この考え方を応用すれば、３Ｄウインドウ内には互
いに無関係な別のグラフィックデータを表示し、それぞ
れ異なる世界と考える。そしてシステムのユーザが自分
の興味ある世界を選択してその世界に関係するプログラ
ムを実行することも可能である。これは仮想現実システ
ムなどにおいて有効と考えられる。
【００４２】次にコンピュータトモグラフィ（ＣＴ）に
よって得られる臓器イメージの表示に関する応用例を示
す。図１１に示すように、まず、ＣＴスキャナ装置１１
１０に入る人間１１０９のイメージをカメラ１１０８で
操作入力し、これから代表的な人間の臓器として心臓，
胃，肺などの位置をグラフィックプロセッサ１１０７で
認識し、スキーマ的に表示１１０６する。この認識の方
法については特に問題としない。そしてこの臓器スキー
マ１１０３，１１０４，１１０５をＰＴアイコン１１１
２で選択すると、ＣＴスキャナ装置１１１０が認識した
臓器部分をスキャンすることによって結果が３次元的グ
ラフィックデータとして復元され、ディスプレイ１１０
１の３Ｄウインドウ１１０２の中に表示される。３Ｄウ
インドウの中に表示された臓器は複雑な曲面で構成され
ており、これを干渉チェックを行い選択したり回転・移
動させることは容易ではない。しかし３Ｄウインドウの
クリッピングは前述したように比較的容易であるためイ
メージの操作がより簡単になる。図１１では３Ｄウイン
ドウ１１０２の中に心臓のＣＴスキャニングイメージ１
１１１を示しているが、他の臓器についても同じように
行うことができる。次の実施例は、構造物の回りの空気
流のシミュレーションへの応用である。構造物が大きな
サイズである場合、その詳細情報をディスプレイに全表
示して見ることはできない。またディスプレイ画面全体
に部分図を表示しても全体のイメージがつかみにくいと
いう不具合がある。図１２では、基準シーンとしてディ
スプレイ１２０１には飛行機１２０２の大まかな形と、
シミュレーション結果1203をスケーリングして出してお
き、３Ｄウインドウ１２０４内に飛行機機体の詳細部分
とその部分に関するシミュレーション結果１２０６を表
示している。これは計算機システムによって実現された
数値風洞の中にさらに新しい別の数値風洞が実現されて
いるというイメージである。このときウインドウの生成
方法を示す。まず３Ｄウインドウをディスプレイ画面の
大きさに対してあらかじめ決められた比率で画面内に表
示する。そして拡大・縮小セレクタ９０６，９０７，９
０８を選択して３Ｄウインドウの大きさを調節する。ま
た回転ロッド９０９，９１０，９１１を選択して詳細情
報が見やすいように３Ｄウインドウを回転させる。こう
してウインドウを決めて、キーボードまたはマウスのキ
ーを押し、３Ｄウインドウの中に飛行機モデルの詳細形
状１２０５を表示し、またシミュレーション結果１２０
６を表示する。
よって得られる臓器イメージの表示に関する応用例を示
す。図１１に示すように、まず、ＣＴスキャナ装置１１
１０に入る人間１１０９のイメージをカメラ１１０８で
操作入力し、これから代表的な人間の臓器として心臓，
胃，肺などの位置をグラフィックプロセッサ１１０７で
認識し、スキーマ的に表示１１０６する。この認識の方
法については特に問題としない。そしてこの臓器スキー
マ１１０３，１１０４，１１０５をＰＴアイコン１１１
２で選択すると、ＣＴスキャナ装置１１１０が認識した
臓器部分をスキャンすることによって結果が３次元的グ
ラフィックデータとして復元され、ディスプレイ１１０
１の３Ｄウインドウ１１０２の中に表示される。３Ｄウ
インドウの中に表示された臓器は複雑な曲面で構成され
ており、これを干渉チェックを行い選択したり回転・移
動させることは容易ではない。しかし３Ｄウインドウの
クリッピングは前述したように比較的容易であるためイ
メージの操作がより簡単になる。図１１では３Ｄウイン
ドウ１１０２の中に心臓のＣＴスキャニングイメージ１
１１１を示しているが、他の臓器についても同じように
行うことができる。次の実施例は、構造物の回りの空気
流のシミュレーションへの応用である。構造物が大きな
サイズである場合、その詳細情報をディスプレイに全表
示して見ることはできない。またディスプレイ画面全体
に部分図を表示しても全体のイメージがつかみにくいと
いう不具合がある。図１２では、基準シーンとしてディ
スプレイ１２０１には飛行機１２０２の大まかな形と、
シミュレーション結果1203をスケーリングして出してお
き、３Ｄウインドウ１２０４内に飛行機機体の詳細部分
とその部分に関するシミュレーション結果１２０６を表
示している。これは計算機システムによって実現された
数値風洞の中にさらに新しい別の数値風洞が実現されて
いるというイメージである。このときウインドウの生成
方法を示す。まず３Ｄウインドウをディスプレイ画面の
大きさに対してあらかじめ決められた比率で画面内に表
示する。そして拡大・縮小セレクタ９０６，９０７，９
０８を選択して３Ｄウインドウの大きさを調節する。ま
た回転ロッド９０９，９１０，９１１を選択して詳細情
報が見やすいように３Ｄウインドウを回転させる。こう
してウインドウを決めて、キーボードまたはマウスのキ
ーを押し、３Ｄウインドウの中に飛行機モデルの詳細形
状１２０５を表示し、またシミュレーション結果１２０
６を表示する。
【００４３】尚、３次元ウインドウを、図９のような直
方体で説明してきたが、これに限定されるものではな
く、その他の３次元的な形状で構成してもよい。
方体で説明してきたが、これに限定されるものではな
く、その他の３次元的な形状で構成してもよい。
【００４４】
【発明の効果】本発明によって、複雑な形状のグラフィ
ックデータを干渉チェックを行ないがら直接ポインティ
ングする必要がなく、３Ｄウインドウ内にそのグラフィ
ックデータを表示すれば、ウインドウの移動，回転によ
ってグラフィックデータの移動，回転を行うことができ
る。このとき、ポインティング用ＰＴアイコンを使った
スクロールバー，拡大・縮小セレクタ，ロッドの選択は
容易であり、高速アルゴリズムを適用できる。また個々
の３Ｄウインドウを別々の世界と考える制御によって、
システムユーザの興味ある世界をディスプレイに表示し
て、その中から一つの世界を選択して、その世界に関係
するプログラムを起動することもできる。
ックデータを干渉チェックを行ないがら直接ポインティ
ングする必要がなく、３Ｄウインドウ内にそのグラフィ
ックデータを表示すれば、ウインドウの移動，回転によ
ってグラフィックデータの移動，回転を行うことができ
る。このとき、ポインティング用ＰＴアイコンを使った
スクロールバー，拡大・縮小セレクタ，ロッドの選択は
容易であり、高速アルゴリズムを適用できる。また個々
の３Ｄウインドウを別々の世界と考える制御によって、
システムユーザの興味ある世界をディスプレイに表示し
て、その中から一つの世界を選択して、その世界に関係
するプログラムを起動することもできる。
【図１】３次元ウインドウシステムの建物管理システム
への応用例である。
への応用例である。
【図２】従来手法によるウインドウ表示方法の一例であ
る。
る。
【図３】従来手法によるウインドウ表示方法の一例であ
る。
る。
【図４】グラフィックデータ処理システム構成の一例で
ある。
ある。
【図５】グラフィックデータ処理システム構成の一例で
ある。
ある。
【図６】３次元ウインドウ機能の構成図である。
【図７】３次元ウインドウとグラフィックデータの表示
に必要とする３個の座標系の関係を示した図である。
に必要とする３個の座標系の関係を示した図である。
【図８】３次元ウインドウの表示のフローを示す図であ
る。
る。
【図９】３次元ウインドウとウインドウ操作アイコンの
表示イメージを表す図である。
表示イメージを表す図である。
【図１０】３次元ウインドウ管理テーブルの内容を表す
図である。
図である。
【図１１】３次元ウインドウシステムの医療用ＣＴシス
テムへの応用を表す図である。
テムへの応用を表す図である。
【図１２】３次元ウインドウシステムの数値シミュレー
ションへの応用を表す図である。
ションへの応用を表す図である。
６０１…キー判定部、６０２…ウインドウ制御選択部、
６０３…３Ｄウインドウ情報管理部、６０４…３Ｄウイ
ンドウ内グラフィックデータ作成部、６０５…３Ｄウイ
ンドウスクロール実施部、６０６…３Ｄウインドウ回転
実施部、６０７…３Ｄウインドウ拡大・縮小実施部、６
０８…アイコン位置判定部、６０９…３Ｄウインドウ情
報管理部、６１０…個別応用プログラム管理部、６１１
…ディスプレイ。
６０３…３Ｄウインドウ情報管理部、６０４…３Ｄウイ
ンドウ内グラフィックデータ作成部、６０５…３Ｄウイ
ンドウスクロール実施部、６０６…３Ｄウインドウ回転
実施部、６０７…３Ｄウインドウ拡大・縮小実施部、６
０８…アイコン位置判定部、６０９…３Ｄウインドウ情
報管理部、６１０…個別応用プログラム管理部、６１１
…ディスプレイ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｆ 15/72 ４５０ Ａ 9192−5Ｌ
Claims (5)
- 【請求項１】グラフィックデータを表示するディスプレ
イを備えたグラフィックデータ処理システムにおいて、
上記ディスプレイに３次元形状のウインドウを表示し、
ウインドウの中にもグラフィックデータを表示する手段
を備えたことを特徴とする３次元ウインドウを用いたグ
ラフィックデータ処理システム。 - 【請求項２】請求項第１項記載において、上記３次元ウ
インドウの表示の中に、上記３次元ウインドウ内のグラ
フィックデータをスクロールするためのスクロールバ
ー、上記３次元ウインドウを拡大あるいは縮小するため
の拡大・縮小セレクタ、上記３次元ウインドウを回転さ
せるためのロッド、上記３次元ウインドウを移動させる
ためのレールをそれぞれ操作アイコンとして付加し、上
記操作アイコンを選択するポインティング用アイコンを
設け、 上記スクロールバーを移動させたとき、上記３次元ウイ
ンドウ内のグラフィックデータをスクロールさせるため
の３次元ウインドウスクロール実施手段と、上記拡大・
縮小セレクタを選択したとき、上記３次元ウインドウと
ともに３次元ウインドウ内に表示されたグラフィックデ
ータをスクロールさせる３次元ウインドウ拡大・縮小実
施手段と、上記ロッドを選択したとき、上記３次元ウイ
ンドウとともに３次元ウインドウ内に表示されたグラフ
ィックデータを回転させる３次元ウインドウ回転実施手
段と、上記レールを選択したとき、上記３次元ウインド
ウ中のデータ表示を変えることなく３次元ウインドウを
移動させる３次元ウインドウ移動手段とを備えたことを
特徴とする３次元ウインドウを用いたグラフィックデー
タ処理システム。 - 【請求項３】請求項第２項記載において、上記３次元ウ
インドウの中のグラフィックデータとの干渉チェックを
行わずに、上記３次元ウインドウの操作によってその内
部に表示されたグラフィックデータも３次元ウインドウ
の動きにわあわせて動くようにしたことを特徴とする３
次元ウインドウを用いたグラフィックデータ処理システ
ム。 - 【請求項４】請求項第１項または第２項記載において、
ウインドウ管理テーブルを用いて上記３次元ウインドウ
に優先順位を付加することによって、上記ポインティン
グ用アイコンを使って上記３次元ウインドウにアクセス
する場合には、優先度の高い３次元ウインドウとその中
に表示されているグラフィックデータを優先的に表示す
るウインドウ管理手段を備えたことを特徴とする３次元
ウインドウを用いたグラフィックデータ処理システム。 - 【請求項５】請求項第４項記載において、上記ウインド
ウ管理テーブルに、各３次元ウインドウに対して特有の
プログラムをリンクするための情報を格納し、優先度の
高い３次元ウインドウに対して上記ウインドウ管理手段
がこのリンク情報を参照してプログラムを起動すること
を特徴とする３次元ウインドウを用いたグラフィックデ
ータ処理システム。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29878091A JP3206047B2 (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | グラフィックデータ処理システム |
| US07/974,128 US5602564A (en) | 1991-11-14 | 1992-11-10 | Graphic data processing system |
| CA002082897A CA2082897C (en) | 1991-11-14 | 1992-11-13 | Graphic data processing system |
| US08/762,997 US5945976A (en) | 1991-11-14 | 1996-12-10 | Graphic data processing system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29878091A JP3206047B2 (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | グラフィックデータ処理システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05135154A true JPH05135154A (ja) | 1993-06-01 |
| JP3206047B2 JP3206047B2 (ja) | 2001-09-04 |
Family
ID=17864124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29878091A Expired - Lifetime JP3206047B2 (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | グラフィックデータ処理システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3206047B2 (ja) |
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-
1991
- 1991-11-14 JP JP29878091A patent/JP3206047B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP2017205217A (ja) * | 2016-05-17 | 2017-11-24 | 東芝メディカルシステムズ株式会社 | 医用画像診断装置、医用画像処理装置および画像表示プログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3206047B2 (ja) | 2001-09-04 |
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