JPH0695656A - 立体形状表示方法、表示装置及びコンピュータ制御自動三次元設計装置 - Google Patents
立体形状表示方法、表示装置及びコンピュータ制御自動三次元設計装置Info
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- JPH0695656A JPH0695656A JP24805692A JP24805692A JPH0695656A JP H0695656 A JPH0695656 A JP H0695656A JP 24805692 A JP24805692 A JP 24805692A JP 24805692 A JP24805692 A JP 24805692A JP H0695656 A JPH0695656 A JP H0695656A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
- G02B30/50—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels
- G02B30/56—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels by projecting aerial or floating images
Abstract
(57)【要約】
【目的】 立体形状を明確に表示でき、多人数で立体形
状を見ることができしかもその立体形状やその位置を空
間での操作によって容易に変化させることができるよう
にする。 【構成】 スクリーンを所定の回転速度を以て回転さ
せ、スクリーンの所定の位置に画像を投影して、断面積
層型立体像を表示させ、その立体像を凹面鏡１によって
所定位置に視認可能な立体像４として結像させ、空間内
の動きに応じた空間位置データを発生する入力手段（デ
ータブローブ）６よりのその空間位置データに応じて画
像を制御する。
状を見ることができしかもその立体形状やその位置を空
間での操作によって容易に変化させることができるよう
にする。 【構成】 スクリーンを所定の回転速度を以て回転さ
せ、スクリーンの所定の位置に画像を投影して、断面積
層型立体像を表示させ、その立体像を凹面鏡１によって
所定位置に視認可能な立体像４として結像させ、空間内
の動きに応じた空間位置データを発生する入力手段（デ
ータブローブ）６よりのその空間位置データに応じて画
像を制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は立体形状表示方法、表示
装置及びコンピュータ制御三次元設計装置に関する。
装置及びコンピュータ制御三次元設計装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のコンピュータ制御三次元設計装置
（三次元ＣＡＤ）に使用する立体形状表示装置として
は、操作者の脳で立体映像が形成されるように両眼に
僅かにずれた各別の画像を見せる画像再生機を操作者の
頭部に取り付けるようにした立体形状表示装置、肉眼
で立体形状を見るようにしたホログラフィー立体形状表
示装置、肉眼で立体形状を見るようにした断面積層型
立体形状表示装置等がある。
（三次元ＣＡＤ）に使用する立体形状表示装置として
は、操作者の脳で立体映像が形成されるように両眼に
僅かにずれた各別の画像を見せる画像再生機を操作者の
頭部に取り付けるようにした立体形状表示装置、肉眼
で立体形状を見るようにしたホログラフィー立体形状表
示装置、肉眼で立体形状を見るようにした断面積層型
立体形状表示装置等がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】 のものは操作者が頭部を動かしても立体形状やその位
置を変化させることができず、立体形状に対する操作者
の手の動きによって立体形状を変化さっせることができ
ず、多人数でその立体形状を見ることができない。 のものは鮮明度が低く、立体形状の輪郭がはっきりせ
ず、しかも、リアルタイム表示の技術が未完成である。 のものは、立体形状の断面をスクリーン上に投影する
ものであるから、その立体像に手を触れて、その立体形
状やその位置を変化させることはできない。
置を変化させることができず、立体形状に対する操作者
の手の動きによって立体形状を変化さっせることができ
ず、多人数でその立体形状を見ることができない。 のものは鮮明度が低く、立体形状の輪郭がはっきりせ
ず、しかも、リアルタイム表示の技術が未完成である。 のものは、立体形状の断面をスクリーン上に投影する
ものであるから、その立体像に手を触れて、その立体形
状やその位置を変化させることはできない。
【０００４】かかる点に鑑み、本発明は、立体形状を明
確に表示でき、多人数で立体形状を見ることができしか
もその立体形状やその位置を空間での操作によって容易
に変化させることのできる立体形状表示方法及び表示装
置並びにコンピュータ制御三次元設計装置を提案しよう
とするものである。
確に表示でき、多人数で立体形状を見ることができしか
もその立体形状やその位置を空間での操作によって容易
に変化させることのできる立体形状表示方法及び表示装
置並びにコンピュータ制御三次元設計装置を提案しよう
とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】第１の本発明
は、スクリーン２５を所定の回転速度を以て回転させ
（又は所定の周期を以て振動させ）、スクリーン２５の
所定の位置に画像を投影して、断面積層型立体像２８を
表示させ、その立体像２８を凹面鏡１によって所定位置
に視認可能な立体像４として結像させ、空間内の動きに
応じた空間位置データを発生する入力手段６よりのその
空間位置データに応じて上記画像を制御するようにす
る。
は、スクリーン２５を所定の回転速度を以て回転させ
（又は所定の周期を以て振動させ）、スクリーン２５の
所定の位置に画像を投影して、断面積層型立体像２８を
表示させ、その立体像２８を凹面鏡１によって所定位置
に視認可能な立体像４として結像させ、空間内の動きに
応じた空間位置データを発生する入力手段６よりのその
空間位置データに応じて上記画像を制御するようにす
る。
【０００６】第２の本発明は、スクリーン２５、そのス
クリーン２５を所定の回転速度を以て回転させる駆動手
段（又は所定の周期を以て振動させる駆動手段）２６、
画像発生源２３、２４及びその画像発生源２３、２４よ
りの画像をスクリーン２５の所定の位置に投影する投影
手段２１、２２を備えた断面積層型立体表示装置３と、
その断面積層型立体表示装置３によって表示された立体
像を所定位置に視認可能な立体像４として結像させる凹
面鏡１と、空間内の動きに応じた空間位置データを発生
して断面積層型立体表示装置３の画像発生源２２、２３
に画像制御信号として供給して視認可能な立体像４に変
化を与えるための入力手段６とを有するものである。
クリーン２５を所定の回転速度を以て回転させる駆動手
段（又は所定の周期を以て振動させる駆動手段）２６、
画像発生源２３、２４及びその画像発生源２３、２４よ
りの画像をスクリーン２５の所定の位置に投影する投影
手段２１、２２を備えた断面積層型立体表示装置３と、
その断面積層型立体表示装置３によって表示された立体
像を所定位置に視認可能な立体像４として結像させる凹
面鏡１と、空間内の動きに応じた空間位置データを発生
して断面積層型立体表示装置３の画像発生源２２、２３
に画像制御信号として供給して視認可能な立体像４に変
化を与えるための入力手段６とを有するものである。
【０００７】かかる第２本願発明によれば、断面積層型
立体表示装置３において、駆動手段（又は所定の周期を
以て振動させる駆動手段）２６によって、スクリーン２
５を所定の回転速度を以て回転させ、投影手段２１、２
２によって、画像発生源２３、２４よりの画像をスクリ
ーン２５の所定の位置に投影し、その断面積層型立体表
示装置３によって表示された立体像２８を、凹面鏡１に
よって所定位置に視認可能な立体像４として結像させ、
入力手段６によって空間内の動きに応じた空間位置デー
タを発生して断面積層型立体表示装置３の画像発生源２
２、２３に画像制御信号として供給する。
立体表示装置３において、駆動手段（又は所定の周期を
以て振動させる駆動手段）２６によって、スクリーン２
５を所定の回転速度を以て回転させ、投影手段２１、２
２によって、画像発生源２３、２４よりの画像をスクリ
ーン２５の所定の位置に投影し、その断面積層型立体表
示装置３によって表示された立体像２８を、凹面鏡１に
よって所定位置に視認可能な立体像４として結像させ、
入力手段６によって空間内の動きに応じた空間位置デー
タを発生して断面積層型立体表示装置３の画像発生源２
２、２３に画像制御信号として供給する。
【０００８】第３の本発明は、第２の本発明の立体形状
表示装置を入出力装置として有するコンピュータ制御自
動三次元設計装置である。
表示装置を入出力装置として有するコンピュータ制御自
動三次元設計装置である。
【０００９】
【実施例】以下に、図面を参照して、本発明の実施例を
詳細に説明しよう。先ず、図１を参照して、コンピュー
タ制御三次元設計装置の入出力装置としての立体形状表
示装置の構造を説明する。開口面が鉛直と成るように配
された半球状の凹面鏡１の下半分にブラックボックス２
設けられ、そのブラックボックス２内に外から直接に見
えないように断面積層型表示装置（奥行標本化式立体形
状表示装置）３が設けられ、その断面積層型表示装置３
により表示される立体像の倒立像（実像）が視認可能な
立体像４として、凹面鏡１の内の上半分の位置に結像さ
れる。尚、断面積層型表示装置３により表示される立体
像とその倒立像は、凹面鏡１の曲率中心に対し点対称で
ある。操作者５は手にデータグローブ（三次元位置計測
機）６をはめて、その立体像４に触る如き動作を行うこ
とによって、そのデータグローブ６からその空間内の動
きに応じた空間位置データを、断面積層型立体表示装置
３の光変調器２４に画像制御信号として供給して、視認
可能な立体像４の形状、空間的位置等に変化を与える。
詳細に説明しよう。先ず、図１を参照して、コンピュー
タ制御三次元設計装置の入出力装置としての立体形状表
示装置の構造を説明する。開口面が鉛直と成るように配
された半球状の凹面鏡１の下半分にブラックボックス２
設けられ、そのブラックボックス２内に外から直接に見
えないように断面積層型表示装置（奥行標本化式立体形
状表示装置）３が設けられ、その断面積層型表示装置３
により表示される立体像の倒立像（実像）が視認可能な
立体像４として、凹面鏡１の内の上半分の位置に結像さ
れる。尚、断面積層型表示装置３により表示される立体
像とその倒立像は、凹面鏡１の曲率中心に対し点対称で
ある。操作者５は手にデータグローブ（三次元位置計測
機）６をはめて、その立体像４に触る如き動作を行うこ
とによって、そのデータグローブ６からその空間内の動
きに応じた空間位置データを、断面積層型立体表示装置
３の光変調器２４に画像制御信号として供給して、視認
可能な立体像４の形状、空間的位置等に変化を与える。
【００１０】次に、図２を参照して、断面積層型表示装
置３の具体例を説明する。これは回転スクリーン式３次
元表示装置である。矩形又は正方形の半透明スクリーン
２５を透明なドーム内において水平面に対し斜めに配
し、その中心に回転軸を取り付けてこれをモータ２６に
よって所定回転速度を以て回転させる。レーザー２３か
らのコヒーレント光を光変調器２４に供給して表示しよ
うとする像に応じてその輝度を変調した後、Ｘ−Ｙ駆動
手段２２によって駆動させれるＸ−Ｙスキャナ（平面反
射鏡）２１に反射させ、その反射光を回転するスクリー
ン２５上に走査的に照射する。又、同期回路２９によっ
てモータ２６の回転に同期した同期信号を光変調器２４
に供給する。かくして、円筒状の表示空間２７内に積層
された断面から成る立体像２８が形成される。
置３の具体例を説明する。これは回転スクリーン式３次
元表示装置である。矩形又は正方形の半透明スクリーン
２５を透明なドーム内において水平面に対し斜めに配
し、その中心に回転軸を取り付けてこれをモータ２６に
よって所定回転速度を以て回転させる。レーザー２３か
らのコヒーレント光を光変調器２４に供給して表示しよ
うとする像に応じてその輝度を変調した後、Ｘ−Ｙ駆動
手段２２によって駆動させれるＸ−Ｙスキャナ（平面反
射鏡）２１に反射させ、その反射光を回転するスクリー
ン２５上に走査的に照射する。又、同期回路２９によっ
てモータ２６の回転に同期した同期信号を光変調器２４
に供給する。かくして、円筒状の表示空間２７内に積層
された断面から成る立体像２８が形成される。
【００１１】次に、図３を参照して、図１のデータグロ
ーブ６を説明する。これは手袋の各指に沿って光ファイ
バを取り付けると共に、磁気センサを取り付け、手袋内
の手の指の屈伸に応じて変化する光ファイバの光透過率
の変化と、手の空間位置の変化に応じた磁気センサの出
力から、操作者５の手の空間位置データを得るようにし
ている。
ーブ６を説明する。これは手袋の各指に沿って光ファイ
バを取り付けると共に、磁気センサを取り付け、手袋内
の手の指の屈伸に応じて変化する光ファイバの光透過率
の変化と、手の空間位置の変化に応じた磁気センサの出
力から、操作者５の手の空間位置データを得るようにし
ている。
【００１２】次に、図４を参照して、実施例のコンピュ
ータ制御三次元設計装置（三次元ＣＡＤ）の回路を説明
する。立体形状入力部１１は三次元位置計測機、即ち、
データグローブ６を含み、そのデータグローブ６からの
空間位置データを受ける。立体形状出力部１２は上述の
凹面鏡１及び断面積層型表示装置３を含む。三次元位置
計測機、即ち、データグローブ６からの空間位置データ
はデータ制御コンピュータ１３に供給され、それに基づ
く制御信号がグラフィック制御コンピュータ１４に供給
される。そして、グラフィック制御コンピュータ１４
は、空間位置データによって形状や空間位置が変化した
立体像２８の積層表示信号を断面積層型表示装置３の光
変調器２４に供給すると共に、プリンタ１５に立体像４
の表示信号を供給して、立体像４の斜視図、六面図等を
印字し得るように成されている。
ータ制御三次元設計装置（三次元ＣＡＤ）の回路を説明
する。立体形状入力部１１は三次元位置計測機、即ち、
データグローブ６を含み、そのデータグローブ６からの
空間位置データを受ける。立体形状出力部１２は上述の
凹面鏡１及び断面積層型表示装置３を含む。三次元位置
計測機、即ち、データグローブ６からの空間位置データ
はデータ制御コンピュータ１３に供給され、それに基づ
く制御信号がグラフィック制御コンピュータ１４に供給
される。そして、グラフィック制御コンピュータ１４
は、空間位置データによって形状や空間位置が変化した
立体像２８の積層表示信号を断面積層型表示装置３の光
変調器２４に供給すると共に、プリンタ１５に立体像４
の表示信号を供給して、立体像４の斜視図、六面図等を
印字し得るように成されている。
【００１３】次に、図５のフローチャートを参照して、
図４のデータ制御コンピュータ１３による動作を説明す
る。 ステップＳＴ−１：データグローブ６をはめた手の現在
位置を得る。 ステップＳＴ−２：手の現在位置を表示図形、即ち、立
体像４と同じ座標に変換する。 ステップＳＴ−３：その手の位置が表示図形、即ち、立
体像４と重なるか否かを判断し、ＹＥＳであればステッ
プＳＴ−４に移行し、ＮＯであれば終了する。 ステップＳＴ−４：表示図形、即ち、立体像４の変形・
移動中か否かを判断し、ＹＥＳであればステップＳＴ−
５に移行し、ＮＯであれば終了する。 ステップＳＴ−５：表示図形、即ち、立体像４に必要な
計算処理を行う。 ステップＳＴ−６：グラフィック制御コンピュータ１４
へ表示図形、即ち、立体像４の変形・移動を指示して終
了する。
図４のデータ制御コンピュータ１３による動作を説明す
る。 ステップＳＴ−１：データグローブ６をはめた手の現在
位置を得る。 ステップＳＴ−２：手の現在位置を表示図形、即ち、立
体像４と同じ座標に変換する。 ステップＳＴ−３：その手の位置が表示図形、即ち、立
体像４と重なるか否かを判断し、ＹＥＳであればステッ
プＳＴ−４に移行し、ＮＯであれば終了する。 ステップＳＴ−４：表示図形、即ち、立体像４の変形・
移動中か否かを判断し、ＹＥＳであればステップＳＴ−
５に移行し、ＮＯであれば終了する。 ステップＳＴ−５：表示図形、即ち、立体像４に必要な
計算処理を行う。 ステップＳＴ−６：グラフィック制御コンピュータ１４
へ表示図形、即ち、立体像４の変形・移動を指示して終
了する。
【００１４】尚、断面積層型表示装置は、上述の回転ス
クリーン方式の表示装置に限らず、表示板が高速で振動
し、表示板上にレーザー光などで断面を描くバリフォー
カスミラー式、ハーフミラー合成式の表示装置であって
も良く、又、透明な液晶板を多数重ねた積層パネル式表
示装置等であっても良い。
クリーン方式の表示装置に限らず、表示板が高速で振動
し、表示板上にレーザー光などで断面を描くバリフォー
カスミラー式、ハーフミラー合成式の表示装置であって
も良く、又、透明な液晶板を多数重ねた積層パネル式表
示装置等であっても良い。
【００１５】
【発明の効果】上述せる本発明によれば、立体形状を明
確に表示でき、多人数で立体形状を見ることができしか
もその立体形状やその位置を空間での操作によって容易
に変化させることのできる立体形状表示方法及び表示装
置並びにコンピュータ制御三次元設計装置を得ることが
できる。
確に表示でき、多人数で立体形状を見ることができしか
もその立体形状やその位置を空間での操作によって容易
に変化させることのできる立体形状表示方法及び表示装
置並びにコンピュータ制御三次元設計装置を得ることが
できる。
【図１】本発明の実施例の立体形状表示装置の構造を示
す略線図
す略線図
【図２】実施例に使用する回転スクリーン式３次元表示
装置を示す略線図
装置を示す略線図
【図３】データグローブを示す斜視図
【図４】実施例のコンピュータ制御三次元自動設計装置
を示すブロック線図
を示すブロック線図
【図５】実施例に使用するデータ制御コンピュータの動
作説明のためのフローチャート
作説明のためのフローチャート
１ 凹面鏡 ２ ブラックボックス ３ 断面積層型表示装置 ４ 立体像 ５ 操作者 ６ データグローブ １１ 立体形状入力部 １２ 立体形状出力部 ２１ Ｘ−Ｙスキャナ ２２ ＸＹ駆動部 ２３ レーザー ２４ 光変調器 ２５ スクリーン ２６ モータ ２７ 表示空間 ２８ 像 ２９ 同期回路
Claims (3)
- 【請求項１】 スクリーンを所定の回転速度を以て回転
させ（又は所定の周期を以て振動させ）、上記スクリー
ンの所定の位置に画像を投影して、断面積層型立体像を
表示させ、該立体像を凹面鏡によって所定位置に視認可
能な立体像として結像させ、空間内の動きに応じた空間
位置データを発生する入力手段よりのその空間位置デー
タに応じて上記画像を制御するようにしたことを特徴と
する立体形状表示方法。 - 【請求項２】 スクリーン、該スクリーンを所定の回転
速度を以て回転させる駆動手段（又は所定の周期を以て
振動させる駆動手段）、画像発生源及び該画像発生源よ
りの画像を上記スクリーンの所定の位置に投影する投影
手段を備えた断面積層型立体表示装置と、 該断面積層型立体表示装置によって表示された立体像を
所定位置に視認可能な立体像として結像させる凹面鏡
と、 空間内の動きに応じた空間位置データを発生して上記断
面積層型立体表示装置の上記画像発生源に画像制御信号
として供給して上記視認可能な立体像に変化を与えるた
めの入力手段とを有することを特徴とする立体形状表示
装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の立体形状表示装置を入出
力装置として有することを特徴とするコンピュータ制御
自動三次元設計装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24805692A JPH0695656A (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 立体形状表示方法、表示装置及びコンピュータ制御自動三次元設計装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24805692A JPH0695656A (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 立体形状表示方法、表示装置及びコンピュータ制御自動三次元設計装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0695656A true JPH0695656A (ja) | 1994-04-08 |
Family
ID=17172549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24805692A Pending JPH0695656A (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 立体形状表示方法、表示装置及びコンピュータ制御自動三次元設計装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0695656A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000201362A (ja) * | 1998-12-22 | 2000-07-18 | Act Research Inc | 体積３ｄイメ―ジを表示するための改良された方法及び装置 |
| FR2880956A1 (fr) * | 2005-01-20 | 2006-07-21 | Rosenthal Patrick Olivier Levy | Perfectionnements a un systeme de visualisation d'images notamment en relief |
| KR20160081139A (ko) * | 2014-12-30 | 2016-07-08 | 대우조선해양 주식회사 | 전장 상황 가시화 시스템 및 방법 |
| US10120335B2 (en) | 2008-07-10 | 2018-11-06 | Real View Imaging Ltd. | Viewer tracking in a projection system |
-
1992
- 1992-09-17 JP JP24805692A patent/JPH0695656A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000201362A (ja) * | 1998-12-22 | 2000-07-18 | Act Research Inc | 体積３ｄイメ―ジを表示するための改良された方法及び装置 |
| FR2880956A1 (fr) * | 2005-01-20 | 2006-07-21 | Rosenthal Patrick Olivier Levy | Perfectionnements a un systeme de visualisation d'images notamment en relief |
| WO2006077323A1 (fr) * | 2005-01-20 | 2006-07-27 | 3Dsolar Ltd. | Systeme de visualisation d’images en relief |
| US10120335B2 (en) | 2008-07-10 | 2018-11-06 | Real View Imaging Ltd. | Viewer tracking in a projection system |
| US10585395B2 (en) | 2008-07-10 | 2020-03-10 | Real View Imaging Ltd. | Holographic image display system |
| KR20160081139A (ko) * | 2014-12-30 | 2016-07-08 | 대우조선해양 주식회사 | 전장 상황 가시화 시스템 및 방법 |
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