JPH06342459A - Ｃａｄ方法およびｃａｄシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】人体測定学的に正確な人間のイメ−ジを表示
し、操作する。 【構成】あらかじめ、人体測定学的に正確に、人体を構
成する複数の人体セグメントを、多角形として表現する
データをハ−ドディスクメモリ（１１０）に記憶する。
多角形の各頂点の座標は、関節中心点より測定する。Ｃ
ＰＵ（１１２）は、このデータを用いて、ディスプレイ
装置（１１８）に人体のイメ−ジを、多角形の人体セグ
メントを用いて表示する。そして、回転や移動やスケ−
ル変換を、多角形の頂点の座標に施すことにより、表示
した個々の人体セグメントを操作する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、人体測定学的に正確な
人間のイメ−ジを表示し、操作するＣＡＤの技術に関す
るものであり、特に、設計したオブジェクトと人体測定
学的に正確な人間のイメ−ジとを共に表示することによ
り、どのように実際の人間とオブジェクトが相互作用す
るかを、実際にオブジェクトを製作することなしに、Ｃ
ＡＤシステムの利用者が決定することを可能とするＣＡ
Ｄの技術に関するものである。いいかえるならば、本発
明は、設計業務に用いられるＣＡＤシステムにおいて、
設計した製品やワ−クステ−ションのヒュ−マンインタ
フェ−スをシミュレ−トすることを可能とするＣＡＤの
技術に関するものである。。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＣＡＤシステムは、３次元オブ
ジェクトや３次元風景の表示に利用されている。

【０００３】たとえば、ＣＡＤシステムの利用者は、部
品や自動車車体や航空機部品等のオブジェクトの３次元
モデルの表示し、操作することができる。そして、この
ような３次元モデルは、通常、充分に現実感を持ってい
るので、設計者はＣＡＤシステム表示より評価を行うこ
とができる。このような評価は、製品の美観や、機能的
特性に基づいて行われるであろう。すなわち、たとえ
ば、自動車車体の設計者であれば、車体の外観と空力的
特性とに関心をもって行うだろう。

【０００４】ＣＡＤシステムで、オブジェクトのモデル
を構築するために利用される原始的な表現は多面体であ
る。この表現を用いることにより、簡単なオブジェクト
であれば、立方体や平行六面体やくさび形や多角柱等の
比較的少ない面より成る多面体によってモデル化するこ
とができる。一方、面の数を増加すれば、いかなる固体
オブジェクトであっても、それに近い多面体を構築する
ことができる。このような完全性が、多面体を、前記原
始的表現に適したものとしているのである。

【０００５】任意の多面体は、その面を定義することに
より表現することができる。そして各面は、多角形の頂
点のリストもしくはこれと同等な辺のリストを規定する
ことにより表現できる多角面である。ここで、たとえ
ば、以上のような手法により、コ−ヒ−カップを表現し
ようとすれば、１０００の面を有する多面体が利用され
るであろう。

【０００６】多面体表現のオブジェクトは、頂点のリス
トと、どのように頂点が接続され、多面体の面を形成す
るかに関する情報をメモリに記憶することにより定義さ
れる。なお、各頂点は、オブジェクトの表面上のかどで
ある。そして、この情報は、表示デバイスに、オブジェ
クトを表現する多面体を表示するときに用いられる。

【０００７】表示された多面体のイメ−ジは、異なった
様々な方法により、回転や移動や頂点座標のスケ−ル変
換によって操作することができる。たとえば、多面体表
現を用いて表示された像は、空間上を回転させたり、ス
ケ−ル変換を施したり、与えられた座標に従って移動し
たりすることができる。さらに、利用者は、ＣＡＤシス
テムの表示ディスプレイ上において見えるオブジェクト
の角度を選ぶことができる。なお、ＣＡＤシステムに
は、この他、陰面消去や、陰陽処理等の機能がある。

【０００８】前記各機能は、多くの市販のＣＡＤシステ
ムにおいて見出すことができる。市販のＣＡＤシステム
としては、たとえば、ＡｕｔｏＣＡＤやＶｅｒｓａＣＡ
Ｄがある。また、現実のオブジェクトの多面体表現の操
作（スケ−ル変換、回転、移動、視野角変換）の数学的
アルゴリズムについては、Ｗｉｌｌｉａｍ Ｍ．Ｎｅｗ
ｍａｎ他著、「Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｉｎｔｅ
ｒａｃｔｉｖｅ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒａｐｈｉｃ
ｓ」（ｍｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ Ｂｏｏｋ Ｃｏｍｐａ
ｎｙ、１９７９）に記載されているものが知られてい
る。

【０００９】従来のＣＡＤシステムによれば、典型的に
は、自動車の車体やダッシュボ−ドやシ−ト等の様々の
オブジェクトのリアルな表現を表示することができる。
そして、このようなオブジェクトのＣＡＤディスプレイ
の表現は、充分に現実感を持っているので、設計者はＣ
ＡＤ表現より評価することができる。

【００１０】しかしながら、従来のＣＡＤシステムは、
設計されたオブジェクトのヒュ−マンインタフェ−スを
シュミレ−トできないという問題があった。これは、人
体測定学的に正確な人間のイメ−ジを表示して、操作す
ることができないことに起因するものである。人体測定
学的に正確とは、人体のイメ−ジが、充分な数の、対応
するジョイント点を通る軸について可動な体節を有し、
また、イメ−ジ中の各体節の形状が、現実の身体の体節
の形状に近似し、また、各体節のジョイント点について
の動きが、人体の機能上の制限の下にあることをいう。

【００１１】ところで、イングランドのノッテンガム大
学で開発され、Ｐｒｉｍ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ，ｉｎｃ．
によって既に売り出されているＣＡＤプログラム「Ｓａ
ｍｍｉｅ」は、人間とオブジェクトとが与えあう相互作
用を設計者がシミュレ−トできるように意図されてい
た。しかし、「Ｓａｍｍｉｅ」には、次のように種々の
問題点があった。第１に、プログラム「Ｓａｍｍｉｅ」
によって、表示される人体は、人体測定学的に充分に正
確に、人体の動きや人体とオブジェクト間の相互作用の
写実的なシミュレ−トを行うことができなかった。特
に、人体のイメ−ジは、対応するジョイント点について
可動な人体体節を充分に有していなかった。次に、プロ
グラム「Ｓａｍｍｉｅ」は、人体の体節の形状の表現に
多面体を利用していなかった。次に、プログラム「Ｓａ
ｍｍｉｅ」は、全ての間接を備えた詳細な人間の「手」
のモデルを有していなかった。このため、プログラム
「Ｓａｍｍｉｅ」によって、人間の手とオブジェクト間
の相互作用を詳細にシミュレ−トすることが困難もしく
は不可能だった。

【００１２】人体のイメ−ジを表示する他のプログラム
としては、Ｗｒｉｇｈｔ Ｐａｔｔｅｒｓｏｎ空軍基地
の、Ａｉｒ Ｆｏｒｃｅ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｒｅｓｅａ
ｃｈＬａｂｏｒａｔｏｒｙが開発した、「Ｃｏｍｂｉｍ
ａｎ」と「Ｃｒｕｃｈｉｅｆ」がある。しかし、これら
のプログラムも、人体測定学的に正確なイメ−ジではな
く、人体の簡単な線画を表示するのみである。

【００１３】人体測定学的に正確な人間のイメ−ジを表
示することが、ＣＡＤシステムにとっていかに重要かを
以下の例で説明する。

【００１４】ある形状が穴に合うか否かを判断するので
あれば、ＣＡＤシステムは、棒状の形状を表示すれば足
りる。問題は形状の高さだけだからである。一方、手持
ち鑿岩機を設計する場合を考えると、手持ち鑿岩機を設
計するためには、作業者が手持ち鑿岩機を使うために取
ると考えられる姿勢を詳細に知る必要がある。そして、
このためには、人体体節の形状や機能制限を正確にシミ
ュレ−トする人体測定学的に正確なイメ−ジが必要とな
る。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、人
間の人体測定学的側面と機能的制限の側面とを正確に合
体した人体のイメ−ジを表現することのできるＣＡＤシ
ステムおよびＣＡＤ方法を提供することを目的とする。

【００１６】また、本発明は、複数の人体体節や人体部
分の多面体表現を用いて、人体測定学的に正確な人体を
表示することができるＣＡＤシステムおよびＣＡＤ方法
を提供することを目的とする。

【００１７】また、本発明は、人間と設計されたオブジ
ェクト間の整合性や相互作用を、実際にオブジェクトを
製作することなしに、シミュレ−トするために、前記人
体測定学的な形状を操作することができるＣＡＤ方法を
提供することを目的とする。

【００１８】また、本発明は、全ての間接を有し、人体
測定学的に正確な人間の手を表示、操作することのでき
るＣＡＤシステムおよびＣＡＤ方法を提供することを目
的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】前記目的達成のために、
本発明が提供するＣＡＤ方法の代表的なものの１つは、
人体の一部もしくは全部のイメ−ジを表示し、操作する
ＣＡＤ方法であって、人体測定学的に正確に人体の体節
を表現した各多角形の複数の頂点の、３次元物体の電子
的デジタル化によって人体の一部もしくは全部の形状よ
り生成した座標を格納したメモリに、ＣＰＵ制御によっ
てアクセスするステップと、前記メモリに記憶されてい
る前記座標を用い、多角形を形成するように線で結ばれ
た複数の頂点よりなる多角形として体節を表示すること
により、人体の１または複数の体節の人体学的に正確な
イメ−ジを、ディスプレイ装置に電子的に表示するステ
ップと、前記ディスプレイ装置に表示した人体の１また
は複数の体節を、Ｉ／Ｏ装置を介して前記ＣＰＵに送ら
れるユ−ザよりの信号に応じて、１または複数の体節を
表現する１または複数の多面体の各頂点の座標を変換す
ることにより操作するステップを有することを特徴とす
るＣＡＤ方法である。

【００２０】また、前記目的達成のために、本発明が提
供するＣＡＤ方法の表的な他の１つは、人体の一部もし
くは全部のイメ−ジを表示し、操作するＣＡＤ方法であ
って、複数の頂点を有する多面体として、人体の複数の
体節のそれぞれを、人体測定学的に正確に表現したデー
タを格納したメモリに、ＣＰＵ制御によってアクセスす
るステップと、前記メモリに記憶されている前記データ
を用い、多角形を形成するように線で結ばれた複数の頂
点よりなる多角形として体節を表示することにより、各
体節を人体の１または複数の体節の人体学的に正確なイ
メ−ジを、ディスプレイ装置に電子的に表示するステッ
プと、前記ディスプレイ装置上で、前記人体の１または
複数の体節のイメ−ジを、Ｉ／Ｏ装置を介して前記ＣＰ
Ｕに送られるユ−ザよりの信号に応じて、ＣＰＵが、少
なくとも１つの体節を表現する多面体の各頂点の座標を
変換することにより電子的に操作するステップを有する
ことを特徴とするＣＡＤ方法である。

【００２１】また、前記目的達成のために、本発明が提
供するＣＡＤシステムの代表的なものの１つは、人体の
一部もしくは全部のイメ−ジを表示し、操作するＣＡＤ
システムであって、人体測定学的に正確に対応する人体
の体節を表現した１または複数の多角形それぞれの、複
数の頂点の座標を示すデータを格納したメモリと、メモ
リに記憶された前記データを用い、各体節を複数の頂点
を有する多面体として表現することにより、人体の１ま
たは複数の体節の人体測定学的に正確なイメ−ジを表示
するディスプレイ装置と、前記メモリとディスプレイ装
置に電子的に接続し、前記メモリに記憶されたデータに
アクセスして、前記イメ−ジを前記ディスプレイ装置に
形成し、前記メモリに記憶された、前記イメ−ジ中に表
示された体節に対応するデータに１または複数の変換を
施すことにより、前記イメ−ジを操作するＣＰＵとを有
することを特徴とするＣＡＤシステムである。

【００２２】

【作用】本発明に係るＣＡＤシステムは、たとえば、Ｃ
ＰＵと、ＣＰＵに電子的に接続するメモリとディスプレ
イ装置と１以上のＩ／Ｏ装置とを備える。

【００２３】そして、メモリはデ−タベ−スを記憶す
る。このデータベ−スは、複数の体節の形状をデジタル
的に表現するデータを含んでいる。体節としては、たと
えば、肩をジョイント点とし、肘まで及ぶ上腕がある。
上腕に接続するのは、他の体節である下腕である。体節
下腕は、肘をジョイント点とし、手首まで及ぶ。たとえ
ば、人体は、片手あたり１６の体節を含む、４６のこの
ような体節に分割することができる。以下、このような
体節を「セグメント」という。

【００２４】各人体セグメントは、多面体として、デ−
タベ−ス中に表現されている。詳しくは、対応するジョ
イント中心点に対して測定した座標を有する頂点の組
と、どのように頂点が他の頂点と接続して対応する多面
体の表面を形成するかのインデックス順として、各人体
セグメントはデ−タベ−ス中に表現されている。

【００２５】また、以上の各多面体のデジタル的表現の
他に、デ−タベ−スは、人体セグメントが、ジョイント
中心点について回転することのできる角度の限界等の他
のデータを含んでいる。

【００２６】ここで、本発明の重要な特徴の１つは、各
人体セグメントを表現するデータが、人体測定学的に正
確なことである。このような人体測定学的に正確なデ−
タは、人体測定学的に正確な人体の形状の個々のセグメ
ントを電子的にデジタル化することにより生成すること
ができる。たとえば、音波デジタイザが、このような人
体セグメントの電子的デジタル化に用いることができ
る。

【００２７】メモリに記憶された以上のデータは、ＣＰ
Ｕによって、ディスプレイ装置に、１または２の人体セ
グメントの人体測定学的に正確なイメ−ジを表示するた
めに用いられる。表示された各人体セグメントは、多面
体として表示されている。

【００２８】ここで、本発明の重要な他の特徴の１つは
ディスプレイ装置上の１または複数の人体セグメントの
イメ−ジを操作できることである。このような、操作
は、たとえば、人体もしくは人体の一部とディスプレイ
装置に表示したオブジェクト間の相互作用を、実際にオ
ブジェクトを製造することなしにシミュ−レトするのに
利用することができる。このような操作は、ＣＰＵが、
人体セグメントのイメ−ジをを回転や移動やスケ−ルの
変換をするために、回転変換や移動変換やスケ−ル変換
を、その人体セグメントの頂点の座標に施すことにより
実現することができる。

【００２９】たとえば、適当な変換シ−ケンスを施すこ
とによって、人体のイメ−ジを座った姿勢にすることが
できる。また、また、さらに、適当な変換シ−ケンスを
施し、座った姿勢からオブジェクトに届くかどうかを確
かめるために、身体の腕をオブジェクトに差し伸べさせ
ることができる。すなわち、各人体セグメントのデジタ
ル表現は、人体測定学的に正確であるために、人体とオ
ブジェクト間の相互作用を写実的にシミュレ−トするこ
とができるのである。

【００３０】また、本発明の他の重要な特徴の１つは、
メモリが、人間の２つの手の、詳細なデジタル的表現を
記憶することである。たとえば、手の１６個の人体セグ
メント（５指のそれぞれつき３つのセグメント、手首に
接続すると共に、各指の最内側のジョイントとなる手の
ひら）は、それぞれ、対応するジョイント中心点に対し
て測定した座標を有する頂点とジョイント中心点に関連
づけられた多面体として表現する。このデータは、本発
明に係るＣＡＤシステムにおいて、手の人体学的に正確
なイメ−ジを詳細に表示し、手のセグメントを表現する
多面体の頂点の座標に変換を施し、表示したイメ−ジを
操作するのに用いる。

【００３１】

【実施例】以下、本発明に係るＣＡＤシステムの実施例
を説明する。

【００３２】図１は、本実施例に係るＣＡＤシステム１
００の構成例を示したものである。

【００３３】ＣＡＤシステム１００は、中央処理装置
（ＣＰＵ）１１２を有している。

【００３４】ＣＰＵ１１２は、典型的にはいくつかのラ
ンダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１１４を有している。
また、ＣＡＤイメ−ジを表示するためには、多くの数学
的計算が要求されるので、ＣＰＵ１１２には、望ましく
は多くのコプロセッサ１１５を備える。ＣＰＵ１１２に
は、ハ−ドディスクメモリ１１０が接続されている。

【００３５】また、ＣＡＤシステム１００は、キ−ボ−
ド形式やマウス形式のＩ／Ｏ装置１１６を１もしくは複
数有している。また、さらに、ＣＡＤシステム１００
は、グラフィックディスプレイ装置１１８とビデオ表示
制御装置１２０を有している。ビデオ表示制御装置１２
０は、ディスプレイ装置１００とＣＰＵ１１２との間の
インタフェ−スを担う。

【００３６】なお、ＣＡＤシステムは１００、たとえ
ば、ディスクトップパ−ソナルコンピュ−タ等のプログ
ラムを格納する形式の装置によって実現してもよい。

【００３７】本実施例に係るＣＡＤシステムおよびＣＡ
Ｄ方法の目的は、人体の全部もしくは一部の人体測定学
的に正確なイメ−ジをスディスプレイ装置に表示し、操
作することである。

【００３８】グラフィックディスプレイ装置１１８に人
間測定学的に正確なイメ−ジを形成するための手段の詳
細を説明する前に、便宜上、このような人体測定学的に
正確なイメ−ジ一例をまず初めに示す。

【００３９】図２は、人体測定学的に正確な人体のイメ
−ジを示している。図２に示した人体のイメ−ジは１６
のセグメントより構成されている。各セグメントは、次
の通りである。図１６は、図２に示すイメ−ジを実際に
表示したディスプレイ装置の表示画面を撮影したもので
ある。

【００４０】０． 胸 １． 首 ２． 左上腕 ３． 右上腕 ４． 腹 ５． 左上脚 ６． 右上脚 ７． 左下腕 ８． 右下腕 ９． 左下脚 １０． 右下脚 １１． 左足 １２． 右足 １３． 左手 １４． 右手 １５． 頭 これらの人体セグメントは、それぞれ図２中において多
面体で形成されている。図２では、各人体セグメントの
多面体の特徴が必ずしも明確ではないので、図２中矩形
で囲んだ頭と首のセグメント部分を図３に拡大して示
す。図３には、各人体セグメントが、どのように多面体
として構成されるのかを明示している。

【００４１】各セグメントはジョイント中心点について
回転することができる。たとえば、上腕のジョイント中
心点は肩にあり、下腕のジョイント中心点は肘にある。

【００４２】ところで、先に挙げた人体セグメントのリ
スト中、両手を、それぞれ、さらに１６のセグメントで
表現し、人体を総計で４６のセグメントとする場合もあ
る。これにより、本実施例では、全ての関節を備えた人
体測定学的に正確な人間の手のイメ−ジを表示する。し
かし、通常、人体全体を含むイメ−ジについては、前記
１６のセグメントのみを考慮すれば充分である。

【００４３】前述したように、本実施例は、人体の全て
もしくは一部の人体測定学的に正確なイメ−ジを表示
し、操作する。以下、図１に示したＣＡＤシステムにお
いて、このようなイメ−ジを表示し、操作するために用
いられる処理手順について詳細に説明する。

【００４４】人間の人体測定学的に正確なイメ−ジを表
示し、操作するために、ハ−ドディスクメモリ１１０に
所定のデータを記憶する。このデータの構成の概要を図
４に示す。図４に示すように、ｂｏｄｙ ｓｅｇｍｅｎ
ｔ０〜１５もしくは１〜４５の各セグメントは多面体と
して電子的に表現されている。ｂｏｄｙ ｓｅｇｍｅｎ
ｔ０〜１５は、先に示した人体セグメントである。ま
た、ｂｏｄｙ ｓｅｇｍｅｎｔ１６〜４５は、右手、左
手を表現するその他のセグメントである（たとえば、１
本の指につき３つのセグメントを、１つの手のひらに１
つのセグメントを割り当てる）。

【００４５】各セグメントを多面体として電子的に表現
するために、ジョイント中心点が各セグメントについて
定義されている（図中、Ｊｏｉｎｔ Ｓｅｇｍｅｎ
ｔ）。ジョイント中心点は、セグメントがそこで回転す
る解剖学的な点に対応している。また、ジョイント中心
点は、ジョイント中心点が定義された特定のセグメント
についての原点であり、ジョイント中心点の座標を
（０、０、０）としている。

【００４６】また、各セグメントについて、頂点の組Ｖ
１〜Ｖｎが記憶される（図中、Ｌｉｓｔ ｏｆ Ｖｅｒ
ｔｉｃｓ）。これらの頂点の座標（Ｘ、Ｙ，Ｚ）は、セ
グメントのジョイント中心点を原点とする座標系におい
て測定される。

【００４７】また、同様に、各セグメントについてイン
デックスオ−ダ−が記憶される（図中、Ｉｎｄｅｘ ｏ
ｒｄｅｒ ｆｏｒ Ｆａｃｅｓ）。多面体は頂点を結ぶ
ことにより形成される面の組Ｆ１〜Ｆｍを有している場
合、セグメントの各面Ｆ１〜Ｆｍは、Ｌｉｓｔ ｏｆ
Ｖｅｒｔｉｃｓ中の頂点を、インデックスオ−ダ−でそ
れぞれ指定された順に結ぶことにより形成される。

【００４８】各人体セグメントは、ジョイント中心点を
通る１または複数の軸について回転可能である。しか
し、実際の人体には、人体セグメントが回転できる角度
には、生物学的な限界がある。そこで、３つの相互に垂
直な軸についての角度の限界（θＬＸ，θＬＹ，θＬ
Ｚ）を各セグメントのデータに含める。

【００４９】また、さらに、各人体セグメントについ
て、その長さと幅を記憶する。セグメントの長さは、隣
接するジョイント中心点間の距離である。

【００５０】以上のようなデータが、各人体セグメント
０〜１５について格納される。また、もし、人間の手に
ついての人体測定学的に正確なイメ−ジが要求されてい
る場合には、以上のようなデータが、各人体セグメント
１６〜４５についても同様に格納される。

【００５１】イメ−ジを形成するために、各セグメント
が相互に適した位置に接続されることを保証するため
に、各ジョイント中心点を、当該セグメントが接続する
他のセグメントの頂点の一つに一致させる。すなわち、
たとえば、右上腕セグメントのジョイント中心点を胸セ
グメントの頂点の１つに一致させ、右下腕セグメントを
右上腕セグメントの頂点の１つに一致させる。

【００５２】また、ハ−ドディスクメモリ１１０は、倍
率についての情報（Ｓｃａｌｅ ｆａｃｔｏｒｓ）が記
憶される。この倍率についての情報は次の目的のために
用いられる。すなわち、本実施例の典型的な例として
は、ハ−ドディスクメモリ１１０に、２つの人体につい
て図４で示したデータを記憶する。すなわち、統計学上
にいう５０パ−セント点のアメリカ人男性の人体と、５
０パ−セント点のアメリカ人女性の人体についてのデー
タを記憶する。しかし、多くのアプリケ−ションにおい
て、その他のパ−セント点のアメリカ人の身体や他の民
族の特徴を有する比率の身体をも表示することは望まし
いことである。そこで、このような人々のイメ−ジを表
示するために、スケ−ルについての情報をハ−ドディス
クメモリ１１０に記憶するのが望ましい。スケ−ルにつ
いての情報は、種々の民族や、各パ−セント点のアメリ
カ人についての人体セグメントの長さと幅を含んでい
る。これらの長さや幅は、個々の人体セグメントが種々
の民族や各パ−セント点のアメリカ人の人体セグメント
の形状の比率の形状を有するように、個々のセグメント
の頂点の座標を調整するための倍率を求めるために、メ
モリに記憶されている人体セグメントの長さや幅と比較
される。種々の民族や各パ−セント点のアメリカ人の人
体セグメントの長さや幅は、一般に知れている生物学的
情報より得ることができる。

【００５３】図４を用いて説明したデータのような人体
の人体セグメントに用いるデータを得るためには、たと
えば赤十字のＣＰＲダミ−のような、おおよそ５０％点
のダミ−を利用することができる。ダミ−の身体は、い
くつかの人体セグメントを除き、ジョイント部で分解す
ることができる。また、各セグメントは、ねじによって
適当なセグメントとして取付けられる。ねじの位置は、
対応する人体セグメントのジョイント中心を形成する。

【００５４】ダミ−を分解したら、各人体セグメント上
に輪郭を個々に描く。たとえば、各人体セグメントの表
面上の交差点が碁盤目を形成するように縦と横に人体セ
グメントを巻き包んだ１／４インチ幅のテ−プで輪郭を
描く。なお、手のセグメントについては、幅の狭いテ−
プか糸を利用することができる。このようにして得た交
差点の位置は、人体セグメントの多面体表現における頂
点の位置である。人体セグメントの形状を正確に反映し
た多面体を得られるように、充分な数の輪郭を利用す
る。たとえば、上腕であれば、頂点の数は約４５、手で
あれば約４０の頂点を利用する。

【００５５】次に、全ての人体セグメントの交差点が得
られたら、人体をデジタル化（デジタイズ）する。この
デジタル化には、たとえば、ＳＡＣ ＧＰ８−３ｄ音波
デジタイザのような、市販の音波デジタイザを利用する
ことができる。音波デジタイザはプロ−ブと４つのマイ
クロフォンを備え、マイクロフォンは正方形に配列され
ている。

【００５６】デジタル化されるべき各セグメントは、配
列されたマイクロフォン下の、輪郭の碁盤目上の全ての
交差点にプロ−ブがアクセスできる位置に設置する。そ
して、プロ−ブの先端を各交差点につけ、スイッチを操
作し瞬間音波を発する。発した音波は少なくとも３つの
マイクロフォンによってピックアップされる。この瞬間
発した音波が３つのマイクロフォンにそれぞれ達するま
でに要した時間が求められ、三角測量法によって、各交
差点の位置が求められる。求められた位置は、コンピュ
−タによって、記憶されると共に表示される。人体セグ
メントの全てのポイントをこのようにしてデジタル化し
たら、多角形を形成するために、ポイント（頂点）は線
で結ばれる。このポイントを結ぶ順序が、先に図４を用
いて説明したインデックスオ−ダ（Ｉｎｄｅｘ ｏｒｄ
ｅｒ ｆｏｒ Ｆａｃｅｓ）のデータとなる。さらに、
前記ジョイント中心点に関連させて座標値を測定できる
ように、全ての頂点を適宜移動する。

【００５７】このようにして、全ての人体セグメントを
デジタル化したら、コンピュ−タスクリ−ン上で組立て
る。すなわち、隣接したセグメントの適当な位置の頂点
と一致するように、ジョイント中心点を配置する。

【００５８】さて、前述したように、本実施例の重要な
側面は、人体セグメントの人間測定学的に正確なイメ−
ジを操作することである。これは、多面体の頂点の位置
を表現する座標を変換することにより達成される。この
変換について以下に示す。

【００５９】点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を、新たな点（Ｘ’，
Ｙ’，Ｚ’）に移動する変換は数１で表せる。

【００６０】

【数１】 数１において、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚは、ｘ、ｙ、ｚ方向へ
の移動成分である。

【００６１】回転は、相互に垂直な３つの軸のいずれに
ついても行うことができる。Ｘ軸についての回転変換
は、数２で表せる。

【００６２】

【数２】 Ｙ軸についての回転変換は、数３で表せる。

【００６３】

【数３】 Ｚ軸についての回転変換は、数４で表せる。

【００６４】

【数４】 さらに、スケ−ル変換は、各座標方向について倍率を変
換する。この変換は、数５で表せる。

【００６５】

【数５】 数５中、Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚは、ｘ、ｙ、ｚ方向について
の倍率である。

【００６６】以下、ＣＰＵ１１２が、人体のイメ−ジを
表示し操作するために実行するアルゴリズムについて説
明する。これから説明するアルゴリズムは単なる一例で
あって、これ以外にも、当業者であれば、人体のイメ−
ジを表示して操作する多数のアルゴリズムを開発するこ
とができる。本実施例で用いるアルゴリズムはコンパク
トで、メモリ容量もさほど要求としない。したがい、本
実施例に係るＣＡＤシステムは、ＰＣや、その他のディ
スクトップコンピュ−タシステム上に実現するのに適し
ている。

【００６７】図５は、人体の全ての部分の人体測定学的
に正確なイメ−ジをディスプレイ表示装置上に表示する
ために、ＣＰＵ１１２が実行する電子処理の手順を示し
たものである。

【００６８】初めのステップは、ユ−ザが男性を表示し
たいか女性を表示したいかに応じて、ハ−ドディスクメ
モリ１１０より前記５０パ−セント点の人体のデータ
（図４）をＣＰＩ１１２のＲＡＭ１１４にロ−ドする
（ステップ２００）。次のステップ２１０は、スケ−ル
単位の情報（図４中、Ｓｃａｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｉｎ
ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）をＣＰＵの１１２のＲＡＭ１１４
にロ−ドする。そして、ユ−ザは、キ−ボ−ドやマウス
等のＩ／Ｏ装置１１６を用いて、いかなる民族もしくは
パ−セント点の身体を表示するかを選択する（ステップ
２２０）。これにより、イメ−ジに要求されるスケ−ル
単位が選択される。そこで、ＣＰＵは、先に示した数５
のスケ−ル変換を用いて、種々の人体セグメントの頂点
の座標を選択された倍率に従ってスケ−リングする（ス
テップ２３０）。

【００６９】次のステップ２４０では、あらかじめ格納
した回転シ−ケンスをハ−ドディスクメモリ１１０より
ＣＰＩ１１２のＲＡＭ１１４にロ−ドする。この回転シ
−ケンスの目的は、次のようなものである。すなわち、
図３に示した頂点や他のデータは、このデータにより生
成される人体のイメ−ジが右上に前を向いて生成される
ようにアレンジされているが、ユ−ザが、これとは異な
る姿勢を要求する場合が多々あるからである。

【００７０】後に詳述するように、このような異なる姿
勢を特定のセグメントを特定の角度で回転することによ
り達成される。これらの回転はユ−ザの制御下で、１つ
のセグメントを１度に回転することにより行う。このよ
うな回転を実現するアルゴリズムの詳細な説明は後に図
５を用いて説明する。複数の異なる姿勢についての回転
の組は、ハ−ドディスクメモリ１１０に格納されてお
り、ユ−ザは、Ｉ／Ｏ装置１１６を用いて、あらかじめ
格納された姿勢のうちスクリ−ンに表示しようとする１
つの姿勢を選択すればよい。

【００７１】図６は、複数の姿勢の各々についての回転
シ−ケンスを示している。図６は、次のように理解する
ことができる。すなわち、８つの姿勢についての回転シ
−ケンスが含まれている。各姿勢について第１列は、先
に示したセグメントのリストにおける番号に対応する、
１から１５までのセグメントの番号を示している。各セ
グメント番号の次には、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の回りの回転
角を示す３つの角度がリストされている。そして、ユ−
ザが表示する姿勢を選択すると、ＣＰＵ１１２は、リス
トされている角度で、角人体セグメントを３つの軸につ
いて回転する。このような回転は、先に数２、３、４に
示した回転変換を人体セグメントの頂点に施すことによ
り実現される。ところで、図６中において、第１列は、
各姿勢について１６番まである。この１６番は、個々の
人体セグメントには関係がなく、人体全ての方向につい
て関係がある。

【００７２】たとえば、図６中、初めに示されている姿
勢は、先に図４に示したデータが表示するようにアレン
ジされ、いずれの人体セグメントも回転しない場合に得
られる姿勢である両足で立っている姿勢であるので、セ
グメント１から１５までのセグメントのいずれも回転し
ない。しかし、図６中、初めに示されている姿勢につい
ての第１６番において、ｙ軸回りの−９０°の回転が規
定されている。したがって、この姿勢が選択された場
合、横向きの身体が表示されるように、ｙ軸回りに身体
を回転する。

【００７３】さて、図５ステップ２５０において、ユ−
ザがあらかじめ記憶された複数の姿勢のうちの１つの姿
勢がユ−ザによって選択されると、ＣＰＵ１１２は選択
された姿勢についての回転角で各人体セグメントの頂点
の座標を変換することによって、前述した回転を行う
（ステップ２６０）。

【００７４】このような頂点の変換が全て終了したら、
そのイメ−ジをディスプレイ装置１１８に表示する。

【００７５】たとえば、図６中の姿勢４のデータは、表
示する人間のイメ−ジを歩行中の人間のイメ−ジとす
る。これは。セグメント５をｘ軸回りに−１０°回転
し、セグメント６をｘ軸回りに１０°回転し、セグメン
ト１１をｘ軸回りに１０°回転し、セグメント１４をｘ
軸回りに−１０°回転し、身体全てをｙ軸回りに−９０
°回転することにより達成される。以上の結果得られた
イメ−ジを図７に示しておく。また、図１７は、図７に
示すイメ−ジを実際に表示したディスプレイ装置の表示
画面を撮影したものである。

【００７６】以上で、ユ−ザは人体を表示することがで
きた。ユ−ザは、次に、表示したイメ−ジを操作しよう
とするかも知れない（ステップ２８０）たとえば、ユ−
ザは、右上腕や左上脚等の１もしくは複数の人体セグメ
ントを回転しようとするかもしれない。

【００７７】以下、図８を用いて、このような人体セグ
メントを回転するためにＣＰＵ１１２が実行する電子処
理の手順について説明する。なお、これと同じ電子処理
を、あらかじめ記憶した回転シ−ケンス（図６）による
各回転の実現にも用いることができる。

【００７８】回転の初めのステップ３００は、回転する
べき人体セグメントを特定する。これは、Ｉ／Ｏ装置を
介してユ−ザによって行われるか、あらかじめ記憶した
シ−ケンスによって行われる。

【００７９】次に、回転角が特定される（ステップ３１
０）。これは、Ｉ／Ｏ装置を介してユ−ザによって行わ
れるか、あらかじめ記憶したシ−ケンスによって行われ
る。

【００８０】次のステップ３２０では、回転軸を特定す
る。これは、Ｉ／Ｏ装置を介してユ−ザによって行われ
るか、あらかじめ記憶したシ−ケンスによって行われ
る。

【００８１】そして、次のステップで、特定された回転
角、回転軸が、その人体セグメントの回転限界に違反し
ていないかが調べられる。ハ−ドディスクメモリ１１０
に記憶され、表示処理開始時にロ−カルＲＡＭ１１４に
読み込まれる人体のデータベ−ス（図４）には、各人体
セグメントの、それぞれ３軸についての回転限界角（Ｒ
ｏｔａｔｉｏｎ Ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ）が含まれてい
る。このデータは、角人体セグメントが、両足で立った
姿勢における当該人体セグメントの位置から、どこまで
回転することができるかを示している。そして、各セグ
メントが特定された軸について回転する度に、回転限界
は、その新しい位置からセグメントが回転することがで
きる最大角を示すように更新される。たとえば、初めの
姿勢において、あるセグメントのある軸についての限界
が９０°であった場合、その軸について３０°回転する
と、この限界は６０°に更新されなければならない。こ
のセグメントはその軸について残りが６０°しか回転で
きないからである。

【００８２】このように、セグメント、角度、軸が選択
された次のステップ３３０では、回転限界の違反を調べ
る。そして、もし、違反はあれば、ユ−ザが異なる回転
を選択できるように、ステップ３００もしくは３１０に
戻る。なお、予め記憶した回転シ−ケンスについては、
このような回転限界のチェックを省略することができ
る。あらかじめ記憶される回転は、いかなる回転限界を
も違反しないよう選ばれているからである。

【００８３】回転を実行するために、ＣＰＵ１１２は、
数２、３、４が示す変換を、選択した人体セグメントの
頂点の座標値の施し、変換後の座標の値をＲＡＭに格納
する（ステップ３４０）。そして、次のステップで、前
述したように、セグメントの回転限界を更新し、更新し
た回転限界をＲＡＭに格納する（ステップ３５０）。

【００８４】さて、次のステップは、回転したセグメン
トに接続する人体セグメントに関するものである。すな
わち、１つの人体セグメントを回転すると、これに接続
する人体セグメントも、また動く（たとえば、上腕が肩
のジョイント点について回転すれば、下腕と手も、また
動かなければならない）ため、このステップを実行す
る。このステップでは、まず、回転したセグメントの特
定の頂点に一致すべきジョイント中心点が、回転したセ
グメントに接続するセグメントに存在するかを調べる
（ステップ３６０）。このようなジョイント中心点が接
続するセグメントに存在する場合、ＣＰＵ１１２は、こ
れに一致する頂点の回転による移動距離を求める（ステ
ップ３７０）。そして、接続するセグメントの全ての頂
点の座標値を、求めた距離分、先に数１に示した移動変
換により移動する（ステップ３８０）。図８において、
パス３９０で示すように、もし、さらに接続するセグメ
ント（回転したセグメントに接続するセグメントに、さ
らに接続するセグメント）がある場合は、このさらに接
続するセグメントのジョイント中心点の移動距離を求
め、このさらに接続するセグメントの全ての頂点を、求
めた距離移動する。一方、もし、回転したセグメント
に、接続するセグメントが存在しない場合は、得られた
イメ−ジを表示する（ステップ４００）。

【００８５】図９は、先に、図７に示したイメ−ジが、
右上腕および左上脚の回転によって、どうように操作さ
れるかを示したものである。図１８は、図９に示すイメ
−ジを実際に表示したディスプレイ装置の表示画面を撮
影したものである。

【００８６】さて、本実施例に係るＣＡＤシステムで
は、この他に、図７に示したイメ−ジを歩かせる操作も
行うことができる。ディスプレイ装置上の人体イメ−ジ
の一歩は、９つのフェ−ズに分けることができる。各フ
ェ−ズは、種々の人体セグメントの回転を含んでいる。
また、同様に、身体全体の回転、移動を含んでいる。図
１０は、イメ−ジの一歩に含まれる９つのフェ−ズのそ
れぞれを構成する変換を示している。この９つのフェ−
ズが終了したら、イメ−ジの次の一歩を操作するため
に、フェ−ズ＃１から再び実行する。この９つのフェ−
ズの繰り返しは、ＣＰＵ１１２が停止信号を受け取るま
で続けられる。このような、歩行のための変換の組み
は、望ましくはメモリに格納して、ＣＰＵ１１２によっ
て実行する。これにより、ユ−ザは個々の回転について
の個々のコマンドを問題とする必要が無くなる。

【００８７】さて、図１０に示すように、各フェ−ズは
１８行で表現されている。第０〜１５行は、各人体セグ
メントの、ｘ、ｙ、ｚ軸についての回転を示している。
第１６行は、身体全体のｘ、ｙ、ｚ軸についての回転を
示し、第１７行は、身体全体のｘ、ｙ、ｚ軸についての
移動を示している。第１６行において、正の数は正の回
転を、負の数は負の回転をを示している。

【００８８】図１０において、９つのフェ−ズを構成す
る各回転は、次のように行われる。現実の人間が歩行よ
り成るビデオテ−プや、このテ−プの各画像フレ−ム
は、人体の一歩を構成する各フェ−ズにおける、個々の
セグメントの角度を求めるのに用いることができる。

【００８９】図１１は、図７のイメ−ジが、図１０の変
換に従って２歩いたところを示している。また、図２０
は、図１１のイメ−ジを実際に表示したディスプレイ装
置の表示画面を撮影したものである。

【００９０】この他に、本実施例に係るＣＡＤシステム
は、人体イメ−ジの操作として、与えた位置の人体がオ
ブジェクトに届くか否かを確かめる操作を行うことがで
きる。身体をオブジェクトに届かせる操作の電子処理手
順を、図１２のフロ−チャ−トに示す。図中、ステップ
７００において、まず、先に説明した方法により人体を
ディスプレイ装置１１８に表示する。そして、従来より
ＣＡＤの技術を用いて、オブジェクトを同様にディスプ
レイ装置１１８に表示する。

【００９１】身体がオブジェクトに届くかどうかを決定
するために、ＣＰＵ１１２は、オブジェクトから人体の
肩のジョイント点までの距離を電子的に求める（ステッ
プ７２０）。そして、ＣＰＵ１１２は、オブジェクトが
腕の稼働範囲内にあるか否を電子的に決定する（ステッ
プ７３０）。すなわち、肩のジョイント点から手の先ま
での距離が、オブジェクトから肩のジョイント点までの
距離より大きいか否かを調べる。もし、オブジェクトが
腕の稼働範囲内にある場合は、次のステップで、ＣＰＵ
１１２は、電子的に数６で示される比率ｒａｔｉｏを求
める（ステップ７４０）。

【００９２】

【数６】 そして、腕を、θ＝ｒａｔｉｏ × θＬの角度で回転
する（ステップ７５０）。θＬは、腕の動き角の限界を
示す。なお、このような回転は、先に図８のフロ−チャ
−トに示したアルゴリズムを用いて行う。

【００９３】腕を回転された身体のイメ−ジは、ディス
プレイ装置１１８に表示される（ステップ７６０）。

【００９４】これで、もし、腕がオブジェクトに届けば
（ステップ７７０）、これ以上の処理を行う必要がな
い。しかし、もし、腕が、オブジェクトに届かない場合
は、腕をさらに回転され（ステップ７９０）、そのイメ
−ジが再び表示される（ステップ８００）。

【００９５】さて、ステップ７３０において、オブジェ
クトが腕の稼働範囲内にない場合は、胸を限界角まで曲
げる。胸を曲げた後、ＣＰＵ１１２は、オブジェクトか
ら肩のジョイント点までの距離を再び求める（ステップ
８２０）。そして、オブジェクトが腕の稼働範囲内とな
れば、ステップ７４０の処理に戻る。もし、これでも、
オブジェクトが腕の稼働範囲内とならなければ、身体は
オブジェクトに届かないので、身体もしくはオブジェク
トを移動する必要がある。

【００９６】図１３は、図１２に示した処理によって表
示する人体とオブジェクトのイメ−ジを示したものであ
る。また、図２１は、図１３のイメ−ジを実際に表示し
たディスプレイ装置の表示画面を撮影したものである。

【００９７】さて、本実施例に係るＣＡＤシステムによ
れば、身体全体のイメ−ジを表示する他に、人体測定学
的に正確な手のイメ−ジの表示も行うことができる。先
に述べたように、本実施例では、このために、それぞれ
の手につき１６のセグメントを表現する多面体の頂点の
座標をハ−ドディスクメモリ１１０にに記憶する。こ
の、それぞれ、片手を構成する１６のセグメントを次に
示す。

【００９８】 １ 親指（爪、すなわち第１指の末端指節） ２ 親指（中間、すなわち第１指の末端から２番目の指
節） ３ 親指（内側、すなわち、第１指の中手節） ４ 人差指（爪、すなわち第２指の末端指節） ５ 人差指（中間、すなわち第２指の末端から２番目の
指節） ６ 人差指（内側、すなわち、第２指の中手節） ７ 中指（爪、すなわち第３指の末端指節） ８ 中指（中間、すなわち第３指の末端から２番目の指
節） ９ 中指（内側、すなわち、第３指の中手節） １０ 薬指（爪、すなわち第４指の末端指節） １１ 薬指（中間、すなわち第４指の末端から２番目の
指節） １２ 薬指（内側、すなわち、第４指の中手節） １３ 子指（爪、すなわち第５指の末端指節） １４ 子指（中間、すなわち第５指の末端から２番目の
指節） １５ 子指（内側、すなわち、第５指の中手節） １６ 手のひら また、前述した変換式、数１〜５を手の種々のセグメン
トを表現する多面体の頂点の座標に施すことにより、デ
ィスプレイ装置１１８上の手のイメ−ジを種々の異なっ
た姿勢に操作することができる。図１４は、仰向けの手
を種々の手の姿勢にするために、手のセグメントに適用
する回転の例を示したものである。たとえば、図１４の
第９番目の回転の組は、手を、指を曲げたニュ−トラル
な姿勢にするものである。図１５は、このような変換に
よって表示する手のイメ−ジ例を示したものである。ま
た、図２１は、図１５のイメ−ジを実際に表示したディ
スプレイ装置の表示画面を撮影したものである。

【００９９】なお、以上示してきた実施態様は、本発明
の一例にすぎない。これとは、異なる種々の実施態様
を、本発明より、当業者は得ることができる。

【０１００】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、人間と
設計されたオブジェクト間の整合性や影響を、実際にオ
ブジェクトを製作することなしに、シミュレ−トするた
めに、前記人体測定学的な形状を操作することができる
ＣＡＤ方法を提供することができる。

【０１０１】また、本発明によれば、全ての間接を有
し、人体測定学的に正確な人間の手を表示、操作するこ
とのできるＣＡＤシステムおよびＣＡＤ方法を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に一実施例に係るＣＡＤシステムの構成
を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例に係るＣＡＤシステムが表示
する人体イメ−ジを示す説明図である。

【図３】本発明の一実施例に係るＣＡＤシステムが表示
する頭セグメントと首セグメントを示す説明図である。

【図４】本発明の一実施例に係るＣＡＤシステムが記憶
する人体のデータを示す説明図である。

【図５】本発明の一実施例に係る人体イメ−ジの表示処
理手順を示すフロチャ−トである。

【図６】本発明の一実施例において、人体のイメ−ジを
種々の姿勢のイメ−ジにするために用いる回転シ−ケン
スを示した説明図である。

【図７】本発明の一実施例に係るＣＡＤシステムが表示
する人体イメ−ジ例を示した説明図である。

【図８】本発明の一実施例に係る人体セグメントの回転
処理手順を示すフロチャ−トである。

【図９】本発明の一実施例に係るＣＡＤシステムが表示
する、上腕および上脚を回転した人体イメ−ジを示した
説明図である。

【図１０】本発明の一実施例において、人体のイメ−ジ
を一歩、歩かせるための処理シ−ケンスを示した説明図
である。

【図１１】本発明の一実施例に係るＣＡＤシステムが表
示する、２歩、歩いた人体イメ−ジを示した説明図であ
る。

【図１２】本発明の一実施例に係る人体とオブジェクト
の関係を調べる処理の処理手順を示すフロチャ−トであ
る。

【図１３】本発明の一実施例に係るＣＡＤシステムが表
示する、人体とオブジェクトのイメ−ジを示した説明図
である。

【図１４】本発明の一実施例において、手のイメ−ジを
種々の姿勢のイメ−ジにするために用いる回転シ−ケン
スを示した説明図である。

【図１５】本発明の一実施例に係るＣＡＤシステムが表
示する手のイメ−ジを示した説明図である。

【図１６】本発明の一実施例に係るＣＡＤシステムにお
ける、人体イメ−ジの表示画面を撮影した写真である。

【図１７】本発明の一実施例に係るＣＡＤシステムにお
ける、頭セグメントと首セグメントの表示画面を撮影し
た写真である。

【図１８】本発明の一実施例に係るＣＡＤシステムにお
ける、人体イメ−ジの表示画面を撮影した写真である。

【図１９】本発明の一実施例に係るＣＡＤシステムにお
ける、上腕および上脚を回転した人体イメ−ジの表示画
面を撮影した写真である。

【図２０】本発明の一実施例に係るＣＡＤシステムにお
ける、２歩、歩いた人体イメ−ジの表示画面を撮影した
写真である。

【図２１】本発明の一実施例に係るＣＡＤシステムにお
ける、人体とオブジェクトのイメ−ジの表示画面を撮影
した写真である。

【図２２】本発明の一実施例に係るＣＡＤシステムが表
示する手のイメ−ジの、表示画面を撮影した写真であ
る。

【符号の説明】

１００ ＣＡＤシステム １１０ ハ−ディスクメモリ １１２ 中央処理装置（ＣＰＵ） １１４ ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ） １１５ コプロセッサ １１６ Ｉ／Ｏ装置 １１８ ディスプレイ装置 １２０ ビデオ表示制御装置

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】人体の一部もしくは全部のイメ−ジを表示
   し、操作するＣＡＤ方法であって、 人体測定学的に正確に人体の体節を表現した各多面体の
   複数の頂点の、３次元物体の電子的デジタル化によって
   人体の一部もしくは全部の形状より生成した座標を格納
   したメモリに、ＣＰＵ制御によってアクセスするステッ
   プと、 前記メモリに記憶されている前記座標を用い、多角形を
   形成するように線で結ばれた複数の頂点よりなる多面体
   として、体節を表示することにより、人体の１または複
   数の体節の人体学的に正確なイメ−ジを、ディスプレイ
   装置に電子的に表示するステップと、 Ｉ／Ｏ装置を介して前記ＣＰＵに送られるユ−ザよりの
   信号に応じて、１または複数の体節を表現する１または
   複数の多面体の各頂点の座標を変換することにより、前
   記ディスプレイ装置に表示した人体の１または複数の体
   節を操作するステップを有することを特徴とするＣＡＤ
   方法。
2. 【請求項２】請求項１記載のＣＡＤ方法において、 前記メモリは、座標をジョイント中心点に対して測定し
   た頂点を有する多面体として、人体測定学的な特性の第
   １の組を有する第１の人体の複数の体節のそれぞれを正
   確に表現するデータを記憶し、 人体測定学的な特性の第２の組を有する第２の人体の複
   数の体節のそれぞれを人体測定学的に正確に表現するデ
   ータに応じて、前記各頂点の座標を調整するステップを
   さらに設けることにより、 前記表示する人体学的に正確なイメ−ジとして、前記第
   ２の人体の１または複数の体節のイメ−ジを表示するこ
   とを特徴とするＣＡＤ方法。
3. 【請求項３】請求項１記載のＣＡＤ方法において、 前記操作するステップは、前記ディスプレイ装置上で、
   表示したイメ−ジ中の人体の体節の１つを、前記ＣＰＵ
   が当該体節を表現する多角形の頂点の座標に回転変換を
   施すことにより、ジョイント中心点の回りに回転する回
   転処理を含むことを特徴とするＣＡＤ方法。
4. 【請求項４】請求項３記載のＣＡＤ方法において、 前記操作するステップは、前記ディスプレイ装置上で、
   前記回転した体節に接続する体節を、前記ＣＰＵが当該
   接続する体節を表現する多角形の頂点の座標を移動する
   ことにより移動するステップを、さらに含んでいること
   を特徴とするＣＡＤ方法。
5. 【請求項５】請求項１記載のＣＡＤ方法において、 前記操作するステップは、前記ディスプレイ装置上で、
   表示したイメ−ジ中の少なくとも１つの体節を、前記Ｃ
   ＰＵが当該体節を表現する多角形の頂点の座標を移動す
   ることにより移動する処理を含んでいることを特徴とす
   るＣＡＤ方法。
6. 【請求項６】請求項１記載のＣＡＤ方法において、 前記操作するステップは、スケ−ル変換を、体節の１つ
   のを表現する多角形の頂点の座標に施す処理を含むこと
   を特徴とするＣＡＤ方法。
7. 【請求項７】請求項１記載のＣＡＤ方法において、 前記メモリは、体節を対応するジョイント中心点の回り
   に回転させることができる角度の、人体測定学的な限界
   についてのデータを含むことを特徴とするＣＡＤ方法。
8. 【請求項８】請求項１記載のＣＡＤ方法において、 前記ディスプレイ装置に、オブジェクトを表示するステ
   ップをさらに有し、 前記操作するステップは、どのように、１もしくは複数
   の体節のイメ−ジと前記オブジェクトのイメ−ジ間の相
   互作用するかを表示上で確かめる処理を含むことを特徴
   とするＣＡＤ方法。
9. 【請求項９】請求項１記載のＣＡＤ方法において、 前記表示するイメ−ジは、人体全体のイメ−ジであるこ
   とを特徴とするＣＡＤ方法。
10. 【請求項１０】請求項１記載のＣＡＤ方法において、 前記メモリは、人間の手の複数の体節を人体測定学的に
    正確に表現する複数の多面体それぞれの、複数の頂点の
    座標を含むデータを記憶することを特徴とするＣＡＤ方
    法。
11. 【請求項１１】請求項１０記載のＣＡＤ方法において、 前記表示するステップは、前記人間の手を構成する体節
    を多面体として表示することにより、人間の手の人体測
    定学的に正確なイメ−ジを表示する処理を含むことを特
    徴とするＣＡＤ方法。
12. 【請求項１２】請求項１１記載のＣＡＤ方法において、 前記操作するステップは、前記人間の手のイメ−ジを操
    作する処理を含んでいることを特徴とするＣＡＤ方法
13. 【請求項１３】人体の一部もしくは全部のイメ−ジを表
    示し、操作するＣＡＤ方法であって、 複数の頂点を有する多面体として、人体の複数の体節の
    それぞれを、人体測定学的に正確に表現したデータを格
    納したメモリに、ＣＰＵ制御によってアクセスするステ
    ップと、 前記メモリに記憶されている前記データを用い、多角形
    を形成するように線で結ばれた複数の頂点よりなる多角
    形として体節を表示することにより、各体節を人体の１
    または複数の体節の人体学的に正確なイメ−ジを、ディ
    スプレイ装置に電子的に表示するステップと、 前記ディスプレイ装置上で、前記人体の１または複数の
    体節のイメ−ジを、Ｉ／Ｏ装置を介して前記ＣＰＵに送
    られるユ−ザよりの信号に応じて、ＣＰＵが、少なくと
    も１つの体節を表現する多面体の各頂点の座標を変換す
    ることにより、電子的に操作するステップを有すること
    を特徴とするＣＡＤ方法。
14. 【請求項１４】人体の一部もしくは全部のイメ−ジを表
    示し、操作するＣＡＤシステムであって、 人体測定学的に正確に対応する人体の体節を表現した１
    または複数の多角形それぞれの、複数の頂点の座標を示
    すデータを格納したメモリと、 メモリに記憶された前記データを用い、各体節を複数の
    頂点を有する多面体として表現することにより、人体の
    １または複数の体節の人体測定学的に正確なイメ−ジを
    表示するディスプレイ装置と、 前記メモリとディスプレイ装置に電子的に接続し、前記
    メモリに記憶されたデータにアクセスして、前記イメ−
    ジを前記ディスプレイ装置に形成し、前記メモリに記憶
    された、前記イメ−ジ中に表示された体節に対応するデ
    ータに１または複数の変換を施すことにより、前記イメ
    −ジを操作するＣＰＵとを有することを特徴とするＣＡ
    Ｄシステム。