JPH0816825A - ３次元立体配置編集方法及び３次元立体配置編集装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来方法のような繁雑な作業を行うことな
く、従来の２次元図面作成ツールと同様の直感的な操作
で立体配置の編集作業が行なえるような３次元立体配置
編集方法及び編集装置の実現を目的とする。 【構成】 使用者が指示する画面上の位置を検出する指
示位置検出手段11,12 と、使用者が指示する編集対象の
立体を選択する立体選択手段31と、選択された立体に外
接する直方体の輪郭線を表示する直方体輪郭線表示手段
25と、使用者が指示する編集内容に応じて編集モードを
設定し、選択された編集内容と、指示された前記直方体
の部分と、指示位置検出手段が検出した移動に応じて、
選択された立体を編集する立体編集処理手段32とを備え
るように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、３次元空間に配置され
た立体を２次元画面で表示する図形表示システムにおけ
る３次元立体配置編集方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】３次元
空間に配置された立体を２次元画面で表示する図形表示
システムにおいては、配置された立体を移動及び回転さ
せる場合や、立体を一部の方向又はすべての方向につい
て拡大及び縮小させる場合等の編集を行う場合、ユーザ
がマウス等の指示装置を操作して画面に表示されるカー
ソルを移動させて指示を入力する。

【０００３】表示された立体を移動する第１の従来方法
においては、正面図、側面図及び平面図の３面図を表示
し、それぞれの画面上で画面に平行な移動操作を行い、
各図における移動を合成して３次元の移動を行ってい
た。しかし、この方法では、３次元空間において任意の
方向に立体を移動させるためには３面図の内の少なくと
も２図において操作を行う必要があるため、操作が煩雑
である。また、最終的な３次元の移動は、各図における
移動を合成して得られるため、移動方向及び移動量を直
観的に認識するのが難しいという問題がある。しかも、
３面図の各図は平行投影法によって作成されるが、平行
投影法では３次元空間内の物体が増加した場合には、表
示される立体に重なりが多く生じ、画面の理解が難しく
なるという問題がある。

【０００４】表示された立体を移動する第２の従来方法
においては、同様に３面図を用いるが、各図において移
動ベクトルを入力し、対象となる立体を選択して移動さ
せていた。しかし、この方法では、移動方向を直感的に
認識しにくいという問題がある。また、上記の第１の従
来方法と同様の問題も有する。

【０００５】また、２次元画面に３次元空間に配置され
た立体を表示した状態で移動させることは、画面上で移
動方向や移動量を特定することができないため、難しか
った。表示された立体を拡大あるいは縮小する従来方法
においては、画面上でマウス等を用いて立体を指示し、
マウスをクリックした状態で移動させるドラッグをする
ことによって相似拡大していた。

【０００６】しかし、この方法では、立体のタテ・ヨコ
・高さ方向である３軸方向を独立して拡大・縮小操作が
できないという問題があった。表示された立体を回転す
る従来の第１の方法においては、画面上で立体を指示
し、ドラッグすることによって、画面に向かって上下、
あるいは左右方向の回転の２自由度で立体を回転させて
いた。

【０００７】しかし、この方法では、特定の軸について
回転させるのが難しく、正確な回転量が入力しにくいと
いう問題があった。表示された立体を回転する従来の第
２の方法においては、回転軸をあらかじめ３面図等で入
力し、その軸のまわりにマウスドラッグによって立体を
回転させていた。

【０００８】しかし、この方法では、回転軸の設定が難
しいという問題があった。表示された立体を回転する従
来の第３の方法においては、個々の立体について最初か
ら定義されている軸について、マウスドラッグによって
立体を回転させていた。しかし、この方法では、各立体
について１種類の回転軸についての回転しかできず、所
望の回転ができないという問題があった。

【０００９】表示された立体を回転する従来の第４の方
法においては、画面に対して定まる特定の軸、例えば、
画面に垂直な軸、画面に平行な水平軸、垂直軸について
立体を回転させていた。しかし、この方法では、斜めか
ら見た透視図などでは、立体固有の軸に関する回転操作
ができないという問題があった。

【００１０】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、従来方法のような繁雑な作業を行うことな
く、従来の２次元図面作成ツールと同様の直感的な操作
で立体配置の編集作業が行なえるような３次元立体配置
編集方法及び編集装置の実現を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の３次元立体配置
編集方法は、上記問題点を解決するため、編集対象とし
て選択した立体について、その立体に外接する直方体の
輪郭線を表示する。その上で編集内容を選択し、その輪
郭線上を画面指示位置入力手段（マウス等）で指示し、
操作することによって編集を行なえるようにする。この
とき、選択された編集の内容と外接直方体のどの位置が
指示されたかによって、編集時の基準となる不動辺又は
不動点が自動的に設定されるようにする。

【００１２】編集内容として立体を回転させる操作を選
択した時には、外接直方体の辺上を指示し、画面指示位
置入力手段をドラッグ操作する。このとき、どの辺が指
示されたかに応じて回転軸が定められ、その軸を中心に
カーソルの操作に応じて立体が回転する。編集内容とし
て立体を拡大あるいは縮小させる操作を選択した時に
は、外接直方体の辺あるいは頂点上を指示し、カーソル
をドラッグ操作する。このとき、どの辺あるいは頂点が
指示されたかに応じて不動軸あるいは不動点が定めら
れ、不動軸が定められた場合はその軸と直交する２方向
の自由度に関し、立体が拡大・縮小される。一方、不動
点が定められた場合はその点を中心として相似的に、画
面位置指示手段の操作に応じて立体が拡大・縮小され
る。

【００１３】編集内容として立体を移動させる操作を選
択した時には、外接直方体の辺あるいは立体そのものを
指示し、画面指示位置入力手段をドラッグ操作すること
による。移動方向については、あらかじめ移動平面方向
を設定しておく。本発明の第２の態様の３次元立体配置
編集方法では、立体移動操作において、立体が移動する
方向を移動平面方向として定義し、その向きを設定した
上で、カーソルをドラッグ操作して立体をこの移動平面
方向に移動させる。設定された移動平面方向は、３次元
空間において平面方向を定義する２本の直交する直線
（移動平面方向軸）と、それに直交する１本の直線によ
って表示される。前者と後者は別の色で表示することに
よって区別する。また、これら３本の直線は１点で交わ
るようにし、その１点が通常は画面指示位置入力手段に
よる画面指示位置と一致するようにする。

【００１４】

【作用】本発明の第１の態様の３次元立体配置編集方法
によれば、回転操作あるいは拡大・縮小操作において、
いちいち回転軸あるいは拡大方向、拡大中心等を設定す
ること無く、外接直方体のどこを指示するかによって、
編集操作時に回転軸あるいは不動点・不動軸を素早く選
択できる。これにより操作性が向上する。

【００１５】本発明の第２の態様の３次元立体配置編集
方法によれば、表示されている透視図の表示パラメタ
（視点位置、注視方向、視野角等）によらず、任意の移
動方向を設定して立体を移動させることができる。ま
た、３本の軸表示によって、その方向を視覚的に容易に
認識できる。

【００１６】

【実施例】図１は、本発明が適用される図形表示装置
（コンピュータグラフィックシステム）の構成を示すブ
ロック図である。本発明のコンピュータグラフィックシ
ステムは、ＣＰＵ１、バス２、メモリ３、外部記憶装置
４、入力装置５、画面上位置入力装置６、表示装置７を
備えるコンピュータシステム、およびその上で動作する
プログラムによって実現できる。

【００１７】本発明の実行時には、プログラムはメモリ
３上に配置され、ＣＰＵ１がメモリ３上のプログラムを
実行することによって本発明が実行される。本発明実行
時のデータはメモリ３中に置かれ、データを保存する場
合には外部記憶装置に保存される。入力装置５としては
キーボード、画面上位置入力装置６としてはマウスある
いはタブレットを用いる。マウスあるいはタブレットは
画面上の一点を指示入力するためのものであり、移動操
作によって画面上の指示位置（カーソルを表示）を動か
すことができるほか、ボタン操作によって入力確定を行
うことができる。

【００１８】図２は、図１の計算機システムの外観図で
ある。参照番号１０は、コンピュータであり、内部にＣ
ＰＵ１、バス２、メモリ３、外部記憶装置４を有してい
る。入力装置としてはキーボード５が、表示装置として
はＣＲＴディスプレイ７が使用される。本実施例では、
画面上位置入力装置としてマウス６を使用する。図３と
図４は、図１の計算機システムを用いて実現した本発明
の実施例の３次元立体配置編集装置の機能ブロック図で
ある。

【００１９】図３と図４に示すように、本実施例の３次
元立体配置編集装置は、指示入力検出手段１１と、画面
指示位置検出手段１２と、ローカル座標系方向算出手段
１４と、表示パラメータ算出手段１５と、立体選択手段
３１と、立体編集処理手段３２と、ローカル座標系方向
記憶手段２０と、表示パラメータ記憶手段２１と、立体
配置データ算出手段２２と、画面指示位置表示手段３３
と、補助線表示手段２４と、直方体輪郭線表示手段２５
と、立体表示手段２６と、立体詳細形状記憶手段２７
と、立体配置データ記憶手段２８と、表示装置７と、デ
ータ入出力手段２９とを有する。

【００２０】３次元空間における立体の配置は、立体詳
細形状データと立体配置データを用いて定義される。立
体詳細形状データは、立体を定義する座標系（立体詳細
形状定義座標系）において、立体の形状を詳細に定義し
たものであり、例えば立体が多面体である場合は、その
全頂点の座標、各面を構成する頂点のリスト、その他立
体の定義に必要な情報を含む。立体詳細形状定義座標系
における立体詳細形状データは、配置される前にローカ
ル座標系のデータに変換される。一方、立体配置データ
は、ローカル座標系において詳細形状を定義された立体
の、ワールド座標系における配置および大きさ（縮尺）
を定義するデータである。すなわち、ローカル座標系か
らワールド座標系への座標変換のための行列を含む。
（実際には、単一の座標変換行列ではなく、回転、縮尺
等の変換を別々に表現する場合もある。） 一般には、空間内に異なった詳細形状を持つ複数の立体
を配置することになるので、立体配置データ記憶手段２
２および立体詳細形状記憶手段２７には、それぞれ複数
の立体についてのデータを記憶する。そして、立体配置
データ記憶手段２２に記憶される各立体のデータには、
その立体がどの立体詳細形状データに対応するかを識別
するための情報を付随させる。

【００２１】立体詳細形状記憶手段２７および立体配置
データ記憶手段２８に記憶されたデータは、データ入出
力手段２９を用いて外部記憶装置４に保存することがで
きる。また逆に、外部記憶装置４に保存されたデータを
データ入出力手段２９を用いて読み込むことができる。
次に、本実施例における画面表示について説明する。図
５は、本実施例における表示画面の例を示す図である。

【００２２】図５に示すように、本実施例においては、
３次元空間に定義された立体、画面指示位置表示（マウ
スカーソル）、後述する補助線（３Ｄカーソル）及びツ
ールパレットを表示装置７の画面に表示する。マウスカ
ーソルは、マウスの操作に連動して動く。この表示は、
３次元世界座標系について定義された上記各データに対
して座標変換を施し、２次元の画面座標に変換し、表示
するものである。この変換を定義するのが表示パラメタ
である。本発明では、入力操作および画像表示を行うた
めに、あらかじめ表示パラメタ算出手段１５を用いて表
示パラメタを決定し、表示パラメタ記憶手段２１に値を
記憶させておく。

【００２３】表示パラメタは、３次元座標空間における
視点位置、注視方向、傾き角（ロールアングル）、視野
角を定義する情報で構成される。実際には、視点位置、
注視方向および傾き角は、まとめて一つの４×４行列で
定義できる。これは、世界座標系から視点座標系（視点
を原点とし、画面水平方向のＸ軸、画面鉛直方向のＹ
軸、注視点方向のＺ軸によって定義される、３次元直交
座標系）への座標変換行列である。視野角は、画面横方
向の視野の角度を定義する。

【００２４】表示パラメタ算出手段１５は、ユーザが表
示パラメタ変更のための操作を、入力装置あるいは画面
上位置入力装置を用いて行なった際に、それを指示入力
検出手段１１あるいは画面指示位置検出手段１２で検出
し、その内容に応じて、プログラムの記述に従い、新た
な表示パラメタの値を算出し、表示パラメタを設定もし
くは変更する。

【００２５】ツールパレットは、編集内容を表示する部
分であり、カーソルで指示することにより、表示された
編集内容が選択できるようになっている。図６は、実施
例における立体配置編集操作の手順を示す図である。図
６に示すように、ステップ６１０では、編集の対象とな
る立体をカーソルで選択する。ステップ６２０では、選
択した立体に外接する直方体の輪郭線が表示される。ス
テップ６３０では、選択した立体に対して行おうとする
編集内容を図４のツールパレットから選択する。ステッ
プ６３０は、ステップ６１０、６２０より前に行うこと
も可能である。ステップ６４０では、カーソルで表示さ
れた直方体の一部を指示し、ステップ６５０では、ステ
ップ６４０で指示した直方体の部分に対してカーソルを
ドラッグする。これに応じて、ステップ６６０では、ス
テップ６３０で選択された編集内容、ステップ６４０で
指示された直方体の部分、及びドラッグ量に応じて対象
となる立体を編集する。

【００２６】以下、図６の各ステップについて、詳しく
説明する。まず、立体を選択し、それに外接する直方体
を表示する工程について説明する。立体配置データ記憶
手段２８では、個々の立体が選択状態にあるかどうかの
情報を保持している。選択状態にある立体については、
直方体輪郭線表示手段２５によって外接直方体枠が表示
される。

【００２７】編集の対象となる立体を選択する場合に
は、編集の対象とする立体の上にマウスカーソルを合わ
せ、ボタンをクリックすると、画面指示位置検出手段１
２および指示入力検出手段１１はそれを検出し、立体選
択手段３１は、立体配置データ記憶手段２８および立体
詳細形状記憶手段２７に記憶されているデータをもと
に、指示された立体を判別し、その立体を選択状態と
し、直方体輪郭線表示手段２５は、選択状態の立体の外
接直方体を表示する。

【００２８】後述するように、キーボード等の操作に応
じて、立体選択手段３１は、単独選択（指示された立体
のみを選択）またはトグル選択（指示された立体の選択
状態を反転）処理が可能である。また、マウスボタンを
押したままマウスをドラッグした場合、ドラッグ開始・
終了点を頂点とする長方形領域内の立体を同時に指示し
たものと判断し、それらの立体について上記処理を行
う。

【００２９】図６のステップ６４０から６６０の操作
は、ステップ６３０で選択された編集内容に応じて異な
るので、ステップ６３０で選択される編集内容とその場
合の操作について編集内容毎に説明する。図７は編集内
容として回転操作を選択した場合の操作を説明する図で
ある。回転操作には２種類の操作がある。１つは、指示
した辺に平行な立体の中心軸を回転軸とする操作であ
り、もう１つは、指示した辺に平行な直方体の対角辺を
回転軸とする操作である。（１）は立体の中心軸を回転
軸とする時の操作を、（２）は対角辺を回転軸とする操
作を示す。

【００３０】立体の回転操作を行うためには、まず図５
のステップ６３０で回転編集モードを選択する。編集モ
ードの選択は、マウスカーソルをツールパレット上の適
当なアイコンに合わせてマウスボタンを押すことにより
行われる。マウスの操作は、画面指示位置検出手段１２
および指示入力検出手段１１によって検出され、その結
果を立体編集処理手段３２が受取り、回転編集モードの
設定あるいは回転軸算出法の選択が行われる。ツールパ
レット上には、上記の２種類の回転操作に対応するアイ
コンがあり、これを選択する。

【００３１】立体回転操作においては、まずマウスカー
ソルを、表示されている外接直方体枠の辺に合わせ、マ
ウスボタンを押す。すると、画面指示位置検出手段１２
および指示入力検出手段１１はその操作を検出し、それ
を受取った立体編集処理手段３２は、立体配置データ記
憶手段２８に記憶されているデータをもとに指示された
辺を判別し、上記の２つの回転操作のいずれかであるか
に応じて回転軸を算出する。立体の中心軸を回転軸とす
る編集内容の時には、図７の（１）に示すように、指示
した辺に平行な立体の中心軸が回転軸として算出され
る。対角辺を回転軸とする編集内容の時には、図７の
（２）に示すように、指示した辺に平行な直方体の対角
辺が回転軸として算出される。

【００３２】続いて、マウスボタンを押したままマウス
をドラッグすると、画面指示位置検出手段１２はマウス
の動きを随時検出し、その結果を受取った立体編集処理
手段３２は、マウスボタンを押した位置を基準としたマ
ウスの変位量をもとに回転角を決定し、立体配置データ
算出手段２２は、その角度だけ回転した外接直方体枠を
求め、直方体輪郭線表示手段２５はそれを表示する。図
７の（１）では、指示した辺に平行な立体の中心軸を回
転軸として回転され、図７の（２）では、指示した辺に
平行な直方体の対角辺を回転軸として回転される。ただ
し、複数の立体が選択されているときは、それぞれ立体
について算出された軸の回りに外接直方体枠を回転させ
る。また、階層構造の親である立体が選択されている場
合は、子孫の立体についても、親との相対関係を保つよ
うに親と同じ軸の回りに回転させる。

【００３３】マウスを移動させた先でマウスボタンを放
すと、立体編集処理手段３２は、その時点での回転角を
確定し、立体配置データ算出手段２２は、確定した角度
の立体配置データを求め、それをもとに立体表示手段２
６は立体を表示する。図８は編集内容として立体の拡大
／縮小を選択した場合の操作を説明する図である。拡大
／縮小操作にも２種類の操作がある。１つは、指示した
辺に平行な立体の中心軸を不動軸とする操作であり、も
う１つは、指示した辺に平行な直方体の対角辺を不動軸
とする操作である。（１）は立体の中心軸を不動軸とす
る時の操作を、（２）は対角辺を不動軸とする操作を示
す。

【００３４】立体の拡大・縮小操作を行うためには、ま
ず拡大・縮小編集モードを選択しておく必要がある。編
集モードの選択は、マウスカーソルをツールパレット上
の適当なアイコンに合わせてマウスボタンを押すことに
よる。マウスの操作は、画面指示位置検出手段１２およ
び指示入力検出手段１１によって検出され、その結果を
立体編集処理手段３２が受取り、２種類の拡大・縮小編
集モードのいずれかの設定あるいは不動軸算出法の選択
が行われる。ツールパレット上には、上記の２種類の回
転操作に対応するアイコンがあり、これを選択する。

【００３５】立体拡大・縮小操作においては、まずマウ
スカーソルを、表示されている外接直方体枠の辺に合わ
せ、マウスボタンを押す。すると、画面指示位置検出手
段１２および指示入力検出手段１１はその操作を検出
し、それを受取った立体編集処理手段３２は、立体配置
データ記憶手段２８に記憶されているデータをもとに指
示された辺を判別し、不動軸を算出する。立体の中心軸
を不動軸とする編集内容の時には、図８の（１）に示す
ように、指示した辺に平行な立体の中心軸が不動軸とし
て算出される。対角辺を不動軸とする編集内容の時に
は、図８の（２）に示すように、指示した辺に平行な直
方体の対角辺が不動軸として算出される。

【００３６】続いて、マウスボタンを押したままマウス
をドラッグすると、画面指示位置検出手段１２はマウス
の動きを随時検出し、その結果を受取った立体編集処理
手段３２は、マウスボタンを押した位置を基準としたマ
ウスの変位量をもとに、不動軸と直交する２軸方向の倍
率を決定し、立体配置データ算出手段２２は、その倍率
だけ拡大・縮小した外接直方体枠を求め、直方体輪郭線
表示手段２５はそれを表示する。ただし、複数の立体が
選択されているときは、それぞれ立体について算出され
た不動軸に対して拡大・縮小する。図８の（１）では、
指示した辺に平行な立体の中心軸を不動軸として拡大又
は縮小され、図８の（２）では、指示した辺に平行な直
方体の対角辺を不動軸として拡大又は縮小される。

【００３７】マウスを移動させた先でマウスボタンを放
すと、立体編集処理手段３２は、その時点での倍率を確
定し、立体配置データ算出手段２２は、確定した倍率に
応じて立体配置データを求め、それをもとに立体表示手
段２６は立体を表示する。図９は編集内容として立体の
相似拡大／縮小を選択した場合の操作を説明する図であ
る。相似拡大／縮小操作にも２種類の操作がある。１つ
は、指示した立体の中心を不動点とする操作であり、も
う１つは、指示した頂点に対する直方体の対角点を不動
点とする操作である。（１）は立体の中心点を不動点と
する時の操作を、（２）は対角点を不動点とする操作を
示す。

【００３８】相似立体拡大・縮小操作においては、まず
マウスカーソルを、表示されている外接直方体枠の頂点
に合わせ、マウスボタンを押す。すると、画面指示位置
検出手段１２および指示入力検出手段１１はその操作を
検出し、それを受取った立体編集処理手段３２は、立体
配置データ記憶手段２８に記憶されているデータをもと
に指示された頂点を判別し、不動点を算出する。立体の
中心点を不動点とする編集内容の時には、図９の（１）
に示すように、指示した立体の中心点が不動点として算
出される。対角点を不動点とする編集内容の時には、図
９の（２）に示すように、指示した頂点対する直方体の
対角点が不動軸として算出される。

【００３９】続いて、マウスボタンを押したままマウス
をドラッグすると、画面指示位置検出手段はマウスの動
きを随時検出し、その結果を受取った立体編集処理手段
３２は、マウスボタンを押した位置を基準としたマウス
の変位量をもとに、相似倍率を決定し、立体配置データ
算出手段２２は、その倍率だけ拡大・縮小した外接直方
体枠を求め、直方体輪郭線表示手段２５はそれを表示す
る。ただし、複数の立体が選択されているときは、それ
ぞれ立体について算出された不動点に対して拡大・縮小
する。図９の（１）では、指示した立体の中心点を不動
点として拡大又は縮小され、図９の（２）では、指示し
た頂点に対する直方体の対角点を不動点として拡大又は
縮小される。

【００４０】マウスを移動させた先でマウスボタンを放
すと、立体編集処理手段３２は、その時点での倍率を確
定し、立体配置データ算出手段２２は、確定した倍率に
応じて立体配置データを求め、それをもとに立体表示手
段２６は立体を表示する。図１０は編集内容として立体
の平行操作を選択した場合の操作を説明する図である。

【００４１】立体の移動操作を行うためには、まず移動
編集モードを選択しておく必要がある。編集モードの選
択は、マウスカーソルをツールパレット上の適当なアイ
コンに合わせてマウスボタンを押すことによる。マウス
操作は画面指示位置検出手段１２および指示入力検出手
段１１によって検出され、その結果を立体編集処理手段
３２が受取り、モードの設定が行われる。

【００４２】立体移動操作においては、まずマウスカー
ソルを、表示されている外接直方体枠の辺あるいは表示
されている立体に合わせ、マウスボタンを押す。する
と、画面指示位置検出手段１２および指示入力検出手段
１１はその操作を検出し、それを受取った立体編集処理
手段３２は、ローカル座標系方向記憶手段２０に記憶さ
れている移動平面方向（マウスを動かしたときに立体が
移動する平面の方向）に関するデータを元に、マウスの
移動量から立体の３次元移動量を求める関数を算出す
る。

【００４３】続いて、マウスボタンを押したままマウス
をドラッグすると、画面指示位置検出手段１２はマウス
の動きを随時検出し、その結果を受取った立体編集処理
手段３２は、マウスボタンを押した位置を基準としたマ
ウスの変位量をもとに、先に求めた関数を用いて立体移
動量を決定し、立体配置データ算出手段２２は、その立
体移動量だけ移動した外接直方体枠を求め、直方体輪郭
線表示手段２５はそれを表示する。ただし、複数の立体
が選択されているときは、それぞれ立体について外接直
方体枠を移動させる。また、階層構造の親である立体が
選択されている場合は、子孫の立体についても、親と同
じ移動量だけ移動させる。

【００４４】マウスを移動させた先でマウスボタンを放
すと、立体編集処理手段３２は、その時点での立体移動
量を確定し、立体配置データ算出手段２２は、確定した
移動量だけ移動させた立体配置データを求め、立体配置
データ記憶手段２８の記憶内容を更新する。また、それ
をもとに立体表示手段２６は立体を表示する。次に、ロ
ーカル座標系における移動平面方向に関するデータの設
定について説明する。

【００４５】形状入力の準備として、これから入力する
立体のローカル座標系方向を設定し、ローカル座標系方
向記憶部２０に記憶させておく。本実施例では、このロ
ーカル座標系方向記憶部２０に移動平面方向に関するデ
ータを記憶しておく。ローカル座標系方向は、世界座標
系におけるローカル座標系の３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）
の方向ベクトルを３×３行列で表現する。加えて、高さ
入力方向軸がどの軸であるかという情報を含む。

【００４６】ローカル座標系における移動平面方向に関
するデータの設定方法の例を図１１及び図１２に示す。
図１１は、画面上に表示されている立体に移動平面方向
を合わせる方法を示す図である。マウスカーソルを表示
されている立体に合わせ、指示操作（マウスボタンクリ
ック）を行うと、ローカル座標系方向算出手段１４は、
指示された立体を判別し、その立体のローカル座標系方
向を新たな移動平面方向とし、ローカル座標系方向記憶
手段２０に記憶する。

【００４７】図１２は、既にローカル座標系方向記憶手
段２０において記憶されている移動平面方向を修正する
方法を示す図である。まず現在の移動平面方向の各軸と
平行な辺を持つ立方体の枠（ワイヤフレーム）を画面に
表示し、そのいずれかの辺上にマウスカーソルを合わせ
てボタンを押下したまま移動（ドラッグ）したとき、マ
ウス移動中は随時、ローカル座標系方向算出手段１４に
おいて、上記の立方体を、マウスカーソル移動方向およ
び移動量に応じて回転角度を決定し、マウスカーソルを
合わせた辺と平行かつ立方体中心を通る直線を軸として
回転させ、表示する。マウスボタンを離した時点での立
方体の各辺と平行な軸を、新たな移動平面方向とし、移
動平面方向を決定する。

【００４８】上記のように、立体を移動する場合には、
直接立体を指示するればよく、かならずしも立体に外接
する直方体を表示する必要はない。前述のように、本実
施例の３次元図形編集装置では、複数の立体を対象とし
て同時に編集することが可能である。マウスボタンを押
したままマウスをドラッグした場合、ドラッグ開始・終
了点を頂点とする長方形領域内の立体を同時に指示した
ものと判断し、それらの立体について上記処理を行う。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、従来の２次元図面作成
ツールと同様の直感的な操作で立体配置の編集作業が行
なえる３次元立体配置編集方法及び編集装置が実現され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のシステム構成を示す図であ
る。

【図２】実施例で使用する装置の外観を示す図である。

【図３】実施例で使用する装置の機能ブロック図であ
る。

【図４】実施例で使用する装置の機能ブロック図であ
る。

【図５】実施例におけるディスプレイ画面を示す図であ
る。

【図６】実施例における編集操作の手順を示すフローチ
ャートである。

【図７】回転操作を説明する図である。

【図８】拡大／縮小操作を説明する図である。

【図９】相似拡大／縮小操作を説明する図である。

【図１０】平行移動操作を説明する図である。

【図１１】ローカル座標系での移動平面方向設定方法を
説明するための図である。

【図１２】ローカル座標系での移動平面方向設定方法を
説明するための図である。

【符号の説明】

１１…指示入力検出手段 １２…画面指示位置検出手段 １４…ローカル座標系方向算出手段 １５…表示パラメータ算出手段 ２０…ローカル座標系方向記憶手段 ２１…表示パラメータ記憶手段 ２２…立体配置データ算出手段 ２５…直方体輪郭線表示手段 ２６…立体表示手段 ２７…立体詳細形状記憶手段 ２８…立体配置データ記憶手段 ３１…立体選択手段 ３２…立体編集処理手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 9191−5Ｈ Ｇ０６Ｆ 15/60 ６２４ Ａ (72)発明者 太田 雅明 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 松本 均 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 進藤 秀郎 東京都稲城市大字大丸1405番地 株式会社 富士通パソコンシステムズ内 (72)発明者 大江 和久 東京都稲城市大字大丸1405番地 株式会社 富士通パソコンシステムズ内 (72)発明者 長井 友一 東京都稲城市大字大丸1405番地 株式会社 富士通パソコンシステムズ内

Claims (33)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カーソルにより画面上の位置を指示する
   ことが可能な図形表示システムにおける図形の３次元立
   体配置編集方法であって、 編集対象の立体を選択する工程と、 選択された立体に外接する直方体の輪郭線を表示する工
   程と、 編集内容を選択する工程と、 前記直方体の一部を指示する工程と、 指示された直方体の部分に対して前記カーソルを活性化
   して移動する工程と、 前記選択された編集内容と指示された前記直方体の部分
   と活性化された前記カーソルの移動に応じて、前記選択
   された立体を編集することを特徴とする３次元立体配置
   編集方法。
2. 【請求項２】 前記編集内容は、立体の回転操作を含む
   請求項１に記載の３次元立体配置編集方法。
3. 【請求項３】 前記回転操作は、前記直方体の指示され
   た辺に平行な立体の中心軸を回転軸とする回転操作を含
   む請求項２に記載の３次元立体配置編集方法。
4. 【請求項４】 前記回転操作は、前記直方体の指示され
   た辺に平行な直方体の対辺を回転軸とする回転操作を含
   む請求項２に記載の３次元立体配置編集方法。
5. 【請求項５】 前記編集内容は、立体の拡大又は縮小操
   作を含む請求項１に記載の３次元立体配置編集方法。
6. 【請求項６】 前記拡大又は縮小操作は、前記直方体の
   指示された辺に平行な前記直方体の中心軸を不動軸と
   し、該不動軸に対して前記直方体の指示された辺を前記
   カーソルの活性化された移動量分移動させ、前記直方体
   の指示された辺に平行な直方体の他の３辺を直方体を維
   持するように移動させる操作を含む請求項５に記載の３
   次元立体配置編集方法。
7. 【請求項７】 前記拡大又は縮小操作は、前記直方体の
   指示された辺に平行な直方体の対辺を不動軸とし、該不
   動軸に対して前記直方体の指示された辺を前記カーソル
   の活性化された移動量分移動させ、前記直方体の指示さ
   れた辺と前記不動軸を除く前記直方体の指示された辺に
   平行な直方体の他の２辺を直方体を維持するように移動
   させる操作を含む請求項５に記載の３次元立体配置編集
   方法。
8. 【請求項８】 前記拡大又は縮小操作は、前記直方体の
   中心を不動点とし、該不動点に対して前記直方体の指示
   された頂点を前記カーソルの活性化された移動量分移動
   させ、前記直方体の他の７頂点を直方体を維持するよう
   に移動させる操作を含む請求項５に記載の３次元立体配
   置編集方法。
9. 【請求項９】 前記拡大又は縮小操作は、前記直方体の
   指示された頂点に対向する頂点を不動点とし、該不動点
   に対して前記直方体の指示された頂点を前記カーソルの
   活性化された移動量分移動させ、前記直方体の指示され
   た頂点と前記不動点を除く前記直方体の他の６個の頂点
   を直方体を維持するように移動させる操作を含む請求項
   ５に記載の３次元立体配置編集方法。
10. 【請求項１０】 前記編集内容は、立体のあらかじめ定
    義された移動平面にそった平行移動操作を含む請求項１
    に記載の３次元立体配置編集方法。
11. 【請求項１１】 図形表示システムにおける図形の３次
    元立体配置編集方法であって、 対象となる立体が平行移動する移動平面を定義し、該移
    動平面方向を所望の方向に設定する工程と、 編集対象の立体を選択する工程と、 指示された立体又は又は該立体に外接する直方体の部分
    に対して前記カーソルを活性化して移動する工程と、 前記選択された立体を前記カーソルの活性化された移動
    量に応じて、前記移動平面上を平行移動させることを特
    徴とする３次元立体配置編集方法。
12. 【請求項１２】 前記移動平面と平行で且つ相互に直交
    する２本の直線を表示する請求項１１に記載の３次元立
    体配置編集方法。
13. 【請求項１３】 前記直交する２本の直線の交点を通過
    し、前記移動平面に垂直な直線を更に表示する請求項１
    ２に記載の３次元立体配置編集方法。
14. 【請求項１４】 前記移動平面と平行で相互に直交する
    ２本の直線と、前記移動平面に垂直な直線は異なる表示
    方法で表示される請求項１３に記載の３次元立体配置編
    集方法。
15. 【請求項１５】 前記移動平面と平行で相互に直交する
    ２本の直線と、前記移動平面に垂直な直線の交点は、前
    記カーソルの画面上の指示位置に一致する請求項１３又
    は１４のいずれかに記載の３次元立体配置編集方法。
16. 【請求項１６】 前記選択された編集対象の立体に外接
    する直方体の輪郭線が更に表示される請求項１１に記載
    の３次元立体配置編集方法。
17. 【請求項１７】 前記カーソルの活性化された移動に応
    じて、前記選択された編集対象の立体に外接する直方体
    の輪郭線が移動され、前記カーソルが非活性化された時
    点で前記直方体の輪郭線の移動を停止し、前記立体を前
    記直方体に内接するように表示する請求項１６に記載の
    ３次元立体配置編集方法。
18. 【請求項１８】 画面上の指示位置を検出する指示位置
    検出手段（１１、１２）と、 前記指示により編集対象の立体を選択する立体選択手段
    （３１）と、 選択された立体に外接する直方体の輪郭線を表示する直
    方体輪郭線表示手段（２５）と、 指示された編集内容に応じて編集モードを設定し、前記
    編集内容と、前記直方体の指示された部分と、前記指示
    位置検出手段が検出した移動に応じて、前記選択された
    立体を編集する立体編集処理手段（３２）とを備えるこ
    とを特徴とする３次元立体配置編集装置。
19. 【請求項１９】 前記立体編集処理手段（３２）は、立
    体の回転操作の編集モードを有する請求項１８に記載の
    ３次元立体配置編集装置。
20. 【請求項２０】 前記立体編集処理手段（３２）は、前
    記直方体の指示された辺に平行な立体の中心軸を回転軸
    として回転操作する編集を行う請求項１９に記載の３次
    元立体配置編集装置。
21. 【請求項２１】 前記立体編集処理手段（３２）は、前
    記直方体の指示された辺に平行な直方体の対辺を回転軸
    として回転操作する編集を行う請求項１９に記載の３次
    元立体配置編集装置。
22. 【請求項２２】 前記立体編集処理手段（３２）は、立
    体の拡大又は縮小操作の編集モードを有する請求項１８
    に記載の３次元立体配置編集装置。
23. 【請求項２３】 前記立体編集処理手段（３２）は、前
    記直方体の指示された辺に平行な前記直方体の中心軸を
    不動軸とし、該不動軸に対して前記直方体の指示された
    辺を前記カーソルの活性化された移動量分移動させ、前
    記直方体の指示された辺に平行な直方体の他の３辺を直
    方体を維持するように移動する編集を行う請求項２２に
    記載の３次元立体配置編集装置。
24. 【請求項２４】 前記立体編集処理手段（３２）は、前
    記直方体の指示された辺に平行な直方体の対辺を不動軸
    とし、該不動軸に対して前記直方体の指示された辺を前
    記カーソルの活性化された移動量分移動させ、前記直方
    体の指示された辺と前記不動軸を除く前記直方体の指示
    された辺に平行な直方体の他の２辺を直方体を維持する
    ように移動する編集を行う請求項２２に記載の３次元立
    体配置編集装置。
25. 【請求項２５】 前記立体編集処理手段（３２）は、前
    記直方体の中心を不動点とし、該不動点に対して前記直
    方体の指示された頂点を前記カーソルの活性化された移
    動量分移動させ、前記直方体の他の７頂点を直方体を維
    持するように移動する編集を行う請求項２２に記載の３
    次元立体配置編集装置。
26. 【請求項２６】 前記立体編集処理手段（３２）は、前
    記直方体の指示された頂点に対向する頂点を不動点と
    し、該不動点に対して前記直方体の指示された頂点を前
    記カーソルの活性化された移動量分移動させ、前記直方
    体の指示された頂点と前記不動点を除く前記直方体の他
    の６個の頂点を直方体を維持するように移動する編集を
    行う請求項２２に記載の３次元立体配置編集装置。
27. 【請求項２７】 前記立体編集処理手段（３２）は、立
    体のあらかじめ定義された移動平面にそった平行移動操
    作の編集モードを有する請求項１８に記載の３次元立体
    配置編集装置。
28. 【請求項２８】 画面上の指示位置を検出する指示位置
    検出手段（１１、１２）と、 選択された立体を平行移動する移動平面方向を定義する
    ローカル座標系方向を設定するローカル座標系方向算出
    手段（１４）と、 編集対象の立体を選択する立体選択手段（３１）と、 前記指示位置検出手段が検出した移動に応じて、前記選
    択された立体を前記移動平面方向に移動させる立体編集
    処理手段（３２）とを備えることを特徴とする３次元立
    体配置編集装置。
29. 【請求項２９】 前記移動平面と平行で且つ相互に直交
    する２本の直線を表示する補助線表示手段（２４）を備
    える請求項２８に記載の３次元立体配置編集装置。
30. 【請求項３０】 前記補助線表示手段（２４）は、前記
    移動平面と平行で相互に直交する２本の直線の交点を通
    過し、前記移動平面に垂直な直線を更に表示する請求項
    ２８に記載の３次元立体配置編集装置。
31. 【請求項３１】 前記移動平面と平行で相互に直交する
    ２本の直線と、前記移動平面に垂直な直線は異なる表示
    方法で表示される請求項３０に記載の３次元立体配置編
    集装置。
32. 【請求項３２】 前記移動平面と平行で相互に直交する
    ２本の直線と、前記移動平面に垂直な直線の交点は、前
    記カーソルの画面上の指示位置に一致する請求項３０又
    は３１のいずれかに記載の３次元立体配置編集装置。
33. 【請求項３３】 前記選択された編集対象の立体に外接
    する直方体の輪郭線を表示する直方体輪郭線表示手段
    （２５）を更に備える請求項２８に記載の３次元立体配
    置編集装置。