JPH07271504A - ３次元仮想指示入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 利用者が実空間における指等を広範囲に移動
させることなく任意に指示伝達物を移動し、３次元仮想
空間における被操作物の状態の変更を行なう。 【構成】 利用者の手に取り付けられた３次元手位置セ
ンサ１０１と、３次元手位置センサ１０１の変位量を利
用者の指示として解析するオペレーション解析部１０２
とで構成されている。３次元手位置センサ１０１には、
指示伝達物の大きさを含めた形状を変形するボタン等が
設けられている。オペレーション解析部１０２は初期位
置決め手段１１１、指示伝達物位置変更手段１１２、ボ
タン検知手段１１３、干渉検知手段１１５、指示伝達物
形状変更手段１１４、被操作物状態変更手段１１６、お
よびフィードバック手段１１７で構成され、３次元手位
置センサ１０１からの指示に基づいて、指示伝達物の位
置・形状および被操作物の状態を変更し、その変更をコ
ンピュータシステムへフィードバックする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、３次元仮想空間内に複
数の被操作物を配置し、該複数の被操作物を指示伝達物
を用いて移動するコンピュータ・システムのオペレーシ
ョン入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、３次元仮想空間を提供するコンピ
ュータ・システムのオペレーションとして利用者の指示
を入力する装置が種々提案されている。それらは主に装
着型デバイスと非装着型デバイスとに分けられる。

【０００３】装着型デバイスは、利用者の手、腕等に種
々のセンサを直接装着し、手、腕等の動きに応じたセン
サの変形量を測定することで利用者の指示を認識するも
のである。その代表的なものとしては、光ファイバの光
透過率が指の曲げに応じて変化することを利用して変形
量を測定するデータグローブ等がある。非装着型デバイ
スは、利用者にはセンサ等を直接装着しない非装着型で
あって、テレビカメラ等を用いて利用者の動きを撮影
し、撮影した画像を画像処理して身体の変形量を測定し
利用者の指示を認識するものである。

【０００４】コンピュータ・システムでは、上述の各デ
バイスから利用者の指、手などの実空間における位置が
フィードバックされ、このフィードバックされた実空間
における指等の位置が、利用者に提供される仮想空間に
おいて仮想の指示伝達物（カーソル、ポインタ等）とし
て提供される。

【０００５】利用者は、仮想空間における指示伝達物の
動きを確認しながら指等を移動操作することによって指
示伝達物を任意に移動させることができる。コンピュー
タ・システムでは、この指示伝達物を移動して被操作物
に干渉させることにより被操作物の操作を行なうことが
できる。すなわち、利用者は指等を動かすことによって
仮想空間における被操作物を任意に操作することができ
る。コンピュータ・システムは、仮想空間における指示
伝達物と被操作物との干渉を検知することによって、利
用者の指示を認識する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のコンピュータ・システムでは、３次元仮想空間
における被操作物への指示伝達物の干渉は、指示伝達物
の位置を被操作物における所定の干渉位置に移動させる
ことにより行なわれ、その指示伝達物の移動は実空間に
おいて利用者が指等の位置を移動させることによって行
なわれている。この場合、ごく狭い３次元仮想空間にお
ける被操作物への指示伝達物の干渉においては、実空間
における指等の移動に不便を感じることはないが、広大
な３次元仮想空間における被操作物への指示伝達物の干
渉においては、実空間における指等の移動が広範囲で行
なわれることとなり、システムを取り扱う上で不便なも
のとなっていた。

【０００７】本発明の目的は、実空間における指等を広
範囲に移動させることなく、任意に３次元仮想空間にお
ける被操作物への指示伝達物の干渉を行なうことができ
る３次元仮想指示入力装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の３次元仮想指示
入力装置は、複数の被操作物が配置された３次元仮想空
間内に利用者の指示を伝達する指示伝達物を表示し、上
記複数の被操作物に上記指示伝達物を干渉させて移動す
るコンピュータ・システムのオペレーション入力装置で
あって、利用者の手に取り付けられ、該利用者の実空間
における手の位置と傾きを３次元的に計測する機能と上
記指示伝達物の大きさを含めた形状を変化させる第１の
ボタンと上記指示伝達物と上記複数の被操作物のうちの
１つとの干渉を制御する第２のボタンとを有する３次元
手位置センサと、上記３次元手位置センサの位置および
傾きの初期状態を設定する初期位置決め手段と、上記初
期位置決め手段で設定された初期状態に対する上記３次
元手位置センサの現在の位置および傾きを測定し、測定
結果に応じて上記指示伝達物の位置を変更する指示伝達
物位置変更手段と、上記３次元手位置センサの第１およ
び第２のボタンの状態をそれぞれ検知するボタン検知手
段と、上記ボタン検知手段が第１のボタンの使用を検知
すると、該第１のボタンの使用状態に応じて上記指示伝
達物の形状を変更する指示伝達物形状変更手段と、上記
ボタン検知手段が第２のボタンの使用を検知すると、上
記指示伝達物位置変更手段および指示伝達物形状変更手
段によって変更された指示伝達物の位置と目的とする被
操作物の位置とから干渉を判定する干渉検知手段と、上
記干渉検知手段から得られる指示伝達物と被操作物との
干渉状態と、上記指示伝達物位置変更手段および指示伝
達物形状変更手段から得られる指示伝達物の位置および
形状の変更とから上記被操作物の状態を変更する被操作
物状態変更手段と、上記指示伝達物位置変更手段、指示
伝達物形状変更手段、干渉検知手段および被操作物状態
変更手段がそれぞれ接続され、該接続された各手段にお
ける指示伝達物および被操作物の状態の変更をオペレー
ションとして上記コンピュータ・システムへフィードバ
ックするフィードバック手段とを有することを特徴とす
る。

【０００９】また、上述の３次元仮想指示入力装置にお
いて、所定の視点位置から撮像された３次元仮想空間を
表示する遠景ウインドウと、該遠景ウインドウに表示さ
れた３次元仮想空間内の所定の座標を視点位置とし、該
視点位置から所定の視野角で撮像された空間を表示する
近景ウインドウとがそれぞれ表示され、ボタン検知手
段、指示伝達物位置変更手段および指示伝達物形状変更
手段がそれぞれ接続され、該接続された各手段から得ら
れる上記指示伝達物の位置のよび形状の変更に基づいて
指示伝達物の現在の座標を求め、該求めた座標を上記近
景ウインドウの視点位置として出力する視点位置検出手
段が設けられ、フィードバック手段は、上記視点位置検
出手段から出力された近景ウインドウの視点位置を上記
コンピュータ・システムへフィードバックすることを特
徴とする。

【００１０】

【作用】以上のように構成される本発明の３次元仮想指
示入力装置では、指示伝達物の位置・形状の変化、およ
び被操作物の位置・状態の変化は、フィードバック手段
によってコンピュータ・システムへフィードバックされ
るので、表示されている指示伝達物の位置・形状、およ
び被操作物の位置・状態は、利用者による３次元手位置
センサの操作に連動して変化する。また、本発明の３次
元仮想指示入力装置では、３次元仮想空間における被操
作物の奥行き方向の移動は、３次元手位置センサに設け
られている第１のボタンによって行なわれるので、従来
のように利用者が手を広範囲に動かす必要はない。

【００１１】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１２】図１は、本発明の第１の実施例の３次元仮
想指示入力装置の概略構成を示すブロック図で、コンピ
ュータ・システムの入力装置として用いられたものであ
る。

【００１３】本実施例の３次元仮想指示入力装置は、３
次元仮想空間を提供するコンピュータ・システムの入力
装置であって、利用者の手に取り付けられている３次元
手位置センサ１０１から得られる情報に基づいて、表示
装置１３２により表示されている３次元仮想空間の被操
作物の状態を変更するコンピュータ・システムのオペレ
ーション入力装置である。

【００１４】図１において、３次元仮想指示入力装置
は、利用者の手に取り付けられた３次元手位置センサ１
０１と、３次元手位置センサと相互通信することにより
被操作物の状態を変更するオペレーション解析部１０２
とから構成されており、記憶装置１３１および表示装置
１３２がそれぞれ接続された中央処理装置１３０に接続
されることによりコンピュータ・システムを構築してい
る。

【００１５】上記コンピュータ・システムでは、記憶装
置１３１に指示伝達物形状情報、被操作物形状情報、３
次元座情報および属性値等の３次元仮想空間に関するマ
ッピング情報が記憶されており、中央処理装置１３０が
上記３次元仮想指示入力装置やキーボード（不図示）等
からの入力（利用者の指示）に応じて所定のプログラム
を実行し、上記マッピング情報等に基づく３次元仮想空
間を表示装置１３２に表示させる。表示装置１３２に
は、記憶装置１３１に記憶されているマッピング情報か
ら得られる仮想物体群を所定の視点位置から撮像した３
次元画像が表示される。

【００１６】上記３次元仮想指示入力装置において、３
次元手位置センサ１０１は、利用者の手の位置と傾きを
３次元的に計測するセンサであり、オペレーション解析
部１０２との間で手の位置および傾きを特定するのに必
要な情報を送受信する機能を有し、オペレーション解析
部１０２との間で情報を送受信することにより手の位置
および傾きが検知できる構造となっている。また、３次
元手位置センサ１０１には、表示装置１３２により表示
されてる仮想空間における指示伝達物の形状を制御する
第１のボタン、および指示伝達物と被操作物との干渉を
行なわせる第２のボタン等が設けられている。なお、こ
の３次元手位置センサ１０１の形状は、利用者の手に楽
に把持または接合できるものであれば特に限定されるも
のではない。

【００１７】オペレーション解析部１０２は、上記３次
元手位置センサ１０１から送出される利用者の指示を中
央処理装置１３０に出力する（フィードバックする）も
ので、記憶装置１３１に記憶されている３次元仮想空間
に関するマッピング情報等を書き替えることにより、表
示装置１３２により表示されてる仮想空間における被操
作物の状態を変更する。その構成は、初期位置決め手段
１１１、指示伝達物位置変更手段１１２、ボタン検知手
段１１３、指示伝達物形状変更手段１１４、干渉検知手
段１１５、被操作物状態変更手段１１６、およびフィー
ドバック手段１１７で構成されている。以下、オペレー
ション解析部１０２の各構成部について詳しく説明す
る。

【００１８】初期位置決め手段１１１は、電源投入時の
３次元手位置センサ１０１の位置および傾きを、表示装
置１３２により表示されてる仮想空間における指示伝達
物の初期値として設定し、その初期値を指示伝達物位置
変更手段１１２へ出力する。

【００１９】指示伝達物位置変更手段１１２は、初期位
置決め手段１１１によって設定された初期値に対する３
次元手位置センサ１０１の現在の位置および傾きの変形
量を計測し、計測した変形量に応じて仮想空間における
指示伝達物の位置を変更する。

【００２０】ボタン検知手段１１３は、３次元手位置セ
ンサ１０１に設けられた第１および第２のボタンのそれ
ぞれの状態を検知し、各ボタンの状態を指示伝達物形状
変更手段１１４および干渉検知手段１１５にそれぞれ通
知する。

【００２１】指示伝達物形状変更手段１１４は、ボタン
検知手段１１３で検知された第１ボタンの状態に応じて
指示伝達物の形状を変更する（例えば、指示伝達物を３
次元仮想空間の奥行き方向に伸縮する）。

【００２２】干渉検知手段１１５は、指示伝達物位置変
更手段１１２および指示伝達物形状変更手段１１４から
得られる指示伝達物の位置・形状の変更の情報と、ボタ
ン検知手段１１３から得られる第２のボタンの状態とか
ら指示伝達物と被操作物との干渉を判定する。

【００２３】被操作物状態変更手段１１６は、干渉検知
手段１１５から得られる指示伝達物と被操作物との干渉
状態と、上述の指示伝達物の位置・形状の変更の情報と
から被操作物の位置、形状、オン／オフおよび数値等の
状態を変更する。

【００２４】フィードバック手段１１７は、指示伝達物
位置変更手段１１２、指示伝達物形状変更手段１１４、
干渉検知手段１１５および被操作物状態変更手段１１６
がそれぞれ接続されており、該接続された各手段におけ
る指示伝達物の位置・形状および被操作物の状態の変更
を中央処理装置１３０へ出力し、記憶装置１３１に記憶
されているマッピング情報を上記変更された指示伝達物
の位置・形状および被操作物の状態に書き換える。すな
わち、指示伝達物の位置・形状および被操作物の状態の
変更を３次元手位置センサ１０１による指示に連動する
ようにコンピュータ・システムにフィードバックする。

【００２５】次に、上記３次元仮想指示入力装置の動作
について説明する。

【００２６】図２は、図１に示す３次元仮想指示入力装
置の使用状態を表す状態図で、表示装置１３２には被操
作物である部屋、椅子、机等が配置された３次元仮想空
間とカーソル等の役割をする指示伝達物が表示され、利
用者の手には３次元手位置センサ１０１が取り付けられ
ている。表示された指示伝達物は、３次元手位置センサ
１０１の位置、傾きおよびボタン機能に応じてその位置
および形状が変わるカーソル、ポインタ等であって、本
実施例においては、手が釣竿を握っているような形状の
ものとなっている。図３は、図２に示す指示伝達物と被
操作物とを干渉させたときの状態図で、指示伝達物であ
る釣竿３１の先端が被操作物である椅子３２の所定領域
に重ねられている。

【００２７】本実施例の３次元仮想指示入力装置を用い
てコンピュータ・システムのオペレーションを行なう場
合、例えば図２および図３に示すように、利用者は、表
示装置１３２に表示されている３次元仮想空間を見なが
ら、釣竿３１を使って椅子３２等目的とする被操作物を
所望する位置に移動する。この非操作物の移動は、以下
のような手順で行なわれる。 （１）指示伝達物の先端を目的とする被操作物の位置に
移動する。 （２）次いで、第２のボタンにより指示伝達物と被操作
物とを干渉（指示伝達物に被操作物を保持させること）
させる。 （３）次いで、干渉させた状態のまま手を動かし、ある
いは第１のボタンにより指示伝達物の形状を伸縮させ、
被操作物を所望する位置に移動させる。 （４）その後、第２のボタンにより指示伝達物と被操作
物との干渉状態を解く。 以下、上記手順に沿ってに３次元仮想指示入力装置の動
作について説明する。

【００２８】まず、上記手順の（１）指示伝達物の先端
を目的とする被操作物の位置に移動する場合の動作につ
いて説明する。

【００２９】利用者が図１に示したコンピュータ・シス
テムに電源を投入すると、まず、３次元手位置センサ１
０１の指示伝達物に対する初期値が初期位置決め手段１
１１によって設定される。すなわち、電源投入時の３次
元手位置センサ１０１の状態が、３次元仮想空間の所定
位置に所定の形状で表示された指示伝達物の基準情報と
なる。

【００３０】利用者が手を動かすと、手に取り付けられ
た３次元手位置センサ１０１から移動した位置に関する
情報およびそのときの３次元手位置センサ１０１の傾き
等の情報がオペレーション解析部１０２へ送信される。

【００３１】オペレーション解析部１０２では、受信し
た情報は指示伝達物位置変更手段１１２へ渡たされる。
指示伝達物位置変更手段１１２は、渡された移動後の３
次元手位置センサ１０１の位置および傾きと、上記初期
位置決め手段１１１によって設定された基準情報とか
ら、指示伝達物の基準情報に対する移動位置および傾き
を求め、求めた結果をフィードバック手段１１７へ出力
する。

【００３２】フィードバック手段１１７は、中央処理装
置１３０を介して、記憶装置１３１における指示伝達物
の位置および傾きに関する情報を上記指示伝達物位置変
更手段１１２によって求められた情報に書き換える。こ
の結果、表示装置１３２に表示されている指示伝達物の
位置および傾きが利用者の手に連動して変化することと
なり、これによって、利用者は表示装置１３２の画面を
見ながら指示伝達物（ここでは、指示伝達物の先端）を
目的とする被操作物の位置まで移動させことができる。

【００３３】次に、上述の手順の（２）第２のボタンに
より指示伝達物と被操作物とを干渉させる場合の動作に
ついて説明する。

【００３４】利用者が第２のボタンを操作することによ
り、３次元手位置センサ１０１からオペレーション解析
部１０２へ指示伝達物と被操作物との干渉を行なう旨の
信号が送信されると、ボタン検知手段１１３がその旨を
検知して干渉検知手段１１５へ通知する。

【００３５】干渉検知手段１１５は、指示伝達物位置変
更手段１１２および指示伝達物形状変更手段１１４から
得られる指示伝達物の位置・形状の変更の情報と、ボタ
ン検知手段１１３から得られる第２のボタンの状態とか
ら指示伝達物と被操作物との干渉を判定し、判定結果を
被操作物状態変更手段１１６を介してフィードバック手
段１１７へ出力する。

【００３６】上記干渉検知手段１１５における指示伝達
物と被操作物との干渉判定は、次のようにして行なわれ
る。指示伝達物が被操作物を表示している所定領域内に
移動されて第２のボタンが押された場合には、指示伝達
物と被操作物とを干渉させ、指示伝達物が上記所定領域
内に移動されずに第２のボタンが押された場合には、そ
の干渉は行なわない。

【００３７】干渉検知手段１１５から指示伝達物と被操
作物との干渉の判定結果が出力されると、フィードバッ
ク手段１１７は、干渉検知手段１１５から出力された判
定結果を中央処理装置１３０へ出力し、表示装置１３２
に表示されている指示伝達物と被操作物との干渉を制御
する。

【００３８】次に、上述の手順の（３）干渉させた状態
のまま手を動かし、あるいは第１のボタンにより指示伝
達物の形状を伸縮させ、被操作物を所望する位置に移動
させるの場合の動作について説明する。

【００３９】利用者が第１のボタンを操作することによ
り、３次元手位置センサ１０１からオペレーション解析
部１０２へ指示伝達物の形状変更を行なう旨の信号が送
信されると、ボタン検知手段１１３がその旨を検知して
指示伝達物形状変更手段１１４へ通知する。

【００４０】指示伝達物形状変更手段１１４は、ボタン
検知手段１１３で検知された第１のボタンの状態に応じ
て指示伝達物の形状を３次元仮想空間の奥行き方向に対
して伸縮させる。

【００４１】上記指示伝達物形状変更手段１１４により
指示伝達物の形状が変更されると、被操作物状態変更手
段１１６は、その指示伝達物の形状の変更に応じて目的
とする被操作物の位置等の状態を変更する。

【００４２】指示伝達物の位置・形状および被操作物の
状態が変更されると、フィードバック手段１１７は、指
示伝達物形状変更手段１１４および被操作物状態変更手
段１１６で得られた指示伝達物の位置・形状および被操
作物の状態の変更の情報を、中央処理装置１３０を介し
て記憶装置１３１へフィードバックする。この結果、ボ
タン検知手段１１３で検知された第１のボタンの状態に
応じて表示装置１３２に表示されている指示伝達物の形
状が伸縮し、その伸縮に応じて被操作物の位置が移動す
る。

【００４３】次に、上述の手順の（４）第２のボタンに
より指示伝達物と被操作物との干渉状態を解く場合の動
作について説明する。

【００４４】利用者が第２のボタンを操作することによ
り、３次元手位置センサ１０１からオペレーション解析
部１０２へ指示伝達物と被操作物との干渉状態を解く旨
の信号が送信されると、ボタン検知手段１１３がその旨
を検知して干渉検知手段１１５へ通知する。

【００４５】干渉検知手段１１５は、ボタン検知手段１
１３から干渉状態を解く旨の通知があると、上述の手順
の（２）における指示伝達物と被操作物との干渉状態を
解く旨の信号を被操作物状態変更手段１１６を介してフ
ィードバック手段１１７へ出力する。

【００４６】指示伝達物と被操作物との干渉状態を解く
旨の信号がフィードバック手段１１７へ出力されると、
フィードバック手段１１７は、干渉状態を解く旨の信号
を中央処理装置１３０へ出力し、表示装置１３２に表示
されている指示伝達物と被操作物との干渉状態を解く。

【００４７】以上のように、利用者が３次元手位置セン
サ１０１を操作することで、オペレーション解析部１０
２が利用者の指示を解析し、この解析結果がフィードバ
ック手段１１７から中央処理装置１３０へ送出され、被
操作物の位置および状態の変更と、指示伝達物の位置お
よび形状の変更が表示装置１３２に表示されている画像
にフィードバックされる。すなわち、３次元手位置セン
サ１０１の変化に連動して指示伝達物の位置および形状
が変化するので、利用者は、表示画面を見ながら指示伝
達物を使って被操作物の操作を行なうことができること
となる。

【００４８】次に、本発明の第２の実施例の３次元仮想
指示入力装置について説明する。

【００４９】ここで説明する第２の実施例の３次元仮想
指示入力装置は、視点指示装置であって、図１に示した
干渉検知手段１１５に視点位置検出機能を持たせた（干
渉検知手段１１５が視点位置検出手段であること）以外
は図１の３次元仮想指示入力装置と同様のものである。
その使用形態は、以下のようなものである。

【００５０】図４は、本発明の第２の実施例の３次元仮
想指示入力装置の使用形態を説明するための状態図で、
表示装置１３２に表示される画像を示したものである。

【００５１】図４において、表示装置１３２の表示画面
は上下に２分されて画像が表示されており、上部画面に
は近景ウインドウ１４１、下部画面には遠景ウインドウ
１４２の画像がそれぞれ表示されている。遠景ウインド
ウ１４２には、記憶装置１３１に記憶されているマッピ
ング情報から得られる仮想物体群を所定の視点位置から
撮像した３次元画像、および指示伝達物（図１の指示伝
達物と同様の手が釣竿を握っているような形状のもの）
が表示されている。近景ウインドウ１４１には、記憶装
置１３１に記憶されているマッピング情報から得られる
仮想物体群を、遠景ウインドウ１４２に表示されている
指示伝達物の先端の座標を視点位置１４３として、その
視点位置１４３から所定の視野角で撮像した３次元画像
が表示されている。

【００５２】本実施例の３次元仮想指示入力装置では、
第１の実施例の場合と同様、利用者が３次元手位置セン
サ１０１を用いて指示伝達物の位置および形状を変化す
ることができる。よって、利用者は、指示伝達物を遠景
ウインドウ１４２内の所望する位置に移動することがで
き、その指示伝達物の先端を遠景ウインドウ１４２内の
所望する座標に合わせることにより、近景ウインドウ１
４１に表示される画像の視点を指示することができる。
以下、本実施例の３次元仮想指示入力装置の動作につい
て説明する。

【００５３】利用者が第１実施例の場合と同様、表示装
置１３２の画面を見ながら３次元手位置センサ１０１を
移動、あるいは第１のボタンを操作して指示伝達物の先
端を遠景ウインドウ１４２内の所望する位置に移動する
と、干渉検知手段１１５は、指示伝達物位置変更手段１
１２および指示伝達物形状変更手段１１４とから現在の
指示伝達物の先端の座標（近景ウインドウ１４１に表示
される画像の視点位置）を検出し、検出結果をフィード
バック手段１１７へ出力する。

【００５４】フィードバック手段１１７は、干渉検知手
段１１５から出力された指示伝達物の先端の座標を中央
処理装置１３０へ出力し、近景ウインドウ１４１に表示
される画像の視点位置を干渉検知手段１１５から出力さ
れた指示伝達物の先端の座標に設定する。これにより、
近景ウインドウ１４１には、遠景ウインドウ１４２に表
示されている画像を、移動した指示伝達物の先端の位置
から所定の視野角で撮像した画像が表示される。

【００５５】以上のように、利用者は、表示画面を見な
がら３次元手位置センサ１０１を使って指示伝達物の位
置および形状を任意に変化させて、近景ウインドウ１４
１の視点位置を遠景ウインドウ１４２に表示されている
画像の所望する座標に移動させることができる。

【００５６】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。

【００５７】請求項１に記載のものにおいては、３次元
手位置センサに設けられているボタンにより指示伝達物
の形状を変化させることができ、指示伝達物の形状を変
化させることによって被操作物の移動が行なわれるの
で、コンピュータ・システムのオペレーション入力装置
の操作性が向上するという効果がある。

【００５８】請求項２に記載のものにおいては、請求項
１に記載のものとは使用形態の異なる３次元仮想指示入
力装置を実現できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の３次元仮想指示入力装
置の概略構成を示すブロック図。

【図２】図１に示す３次元仮想指示入力装置の使用状態
を表す状態図。

【図３】図２に示す指示伝達物と被操作物とを干渉させ
たときの状態図。

【図４】本発明の第２の実施例の３次元仮想指示入力装
置の使用形態を説明するための状態図。

【符号の説明】

３１ 釣竿 ３２ 椅子 １０１ ３次元手位置センサ １０２ オペレーション解析部 １１１ 初期位置決め手段 １１２ 指示伝達物位置変更手段 １１３ ボタン検知手段 １１４ 指示伝達物形状変更手段 １１５ 干渉検知手段 １１６ 被操作物状態変更手段 １１７ フィードバック手段 １３０ 中央処理装置 １３１ 記憶装置 １３２ 表示装置 １４１ 近景ウインドウ １４２ 遠景ウインドウ １４３ 視点位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野田 智之 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の被操作物が配置された３次元仮想
   空間内に利用者の指示を伝達する指示伝達物を表示し、
   前記複数の被操作物に前記指示伝達物を干渉させて移動
   するコンピュータ・システムのオペレーション入力装置
   であって、 利用者の手に取り付けられ、該利用者の実空間における
   手の位置と傾きを３次元的に計測する機能と前記指示伝
   達物の大きさを含めた形状を変化させる第１のボタンと
   前記指示伝達物と前記複数の被操作物のうちの１つとの
   干渉を制御する第２のボタンとを有する３次元手位置セ
   ンサと、 前記３次元手位置センサの位置および傾きの初期状態を
   設定する初期位置決め手段と、 前記初期位置決め手段で設定された初期状態に対する前
   記３次元手位置センサの現在の位置および傾きを測定
   し、測定結果に応じて前記指示伝達物の位置を変更する
   指示伝達物位置変更手段と、 前記３次元手位置センサの第１および第２のボタンの状
   態をそれぞれ検知するボタン検知手段と、 前記ボタン検知手段が第１のボタンの使用を検知する
   と、該第１のボタンの使用状態に応じて前記指示伝達物
   の形状を変更する指示伝達物形状変更手段と、 前記ボタン検知手段が第２のボタンの使用を検知する
   と、前記指示伝達物位置変更手段および指示伝達物形状
   変更手段によって変更された指示伝達物の位置と、目的
   とする被操作物の位置とから干渉を判定する干渉検知手
   段と、 前記干渉検知手段から得られる指示伝達物と被操作物と
   の干渉状態と、前記指示伝達物位置変更手段および指示
   伝達物形状変更手段から得られる指示伝達物の位置およ
   び形状の変更とから前記被操作物の状態を変更する被操
   作物状態変更手段と、 前記指示伝達物位置変更手段、指示伝達物形状変更手
   段、干渉検知手段および被操作物状態変更手段がそれぞ
   れ接続され、該接続された各手段における指示伝達物お
   よび被操作物の状態の変更をオペレーションとして前記
   コンピュータ・システムへフィードバックするフィード
   バック手段とを有することを特徴とする３次元仮想指示
   入力装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の３次元仮想指示入力装
   置において、 所定の視点位置から撮像された３次元仮想空間を表示す
   る遠景ウインドウと、該遠景ウインドウに表示された３
   次元仮想空間内の所定の座標を視点位置とし、該視点位
   置から所定の視野角で撮像された空間を表示する近景ウ
   インドウとがそれぞれ表示され、 ボタン検知手段、指示伝達物位置変更手段および指示伝
   達物形状変更手段がそれぞれ接続され、該接続された各
   手段から得られる前記指示伝達物の位置および形状の変
   更に基づいて指示伝達物の現在の座標を求め、該求めた
   座標を前記近景ウインドウの視点位置として出力する視
   点位置検出手段が設けられ、 フィードバック手段は、前記視点位置検出手段から出力
   された近景ウインドウの視点位置をコンピュータ・シス
   テムへフィードバックすることを特徴とする３次元仮想
   指示入力装置。