JPH10334280A - 画像処理装置及び方法並びにプログラム記憶媒体 - Google Patents
画像処理装置及び方法並びにプログラム記憶媒体Info
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- JPH10334280A JPH10334280A JP14778797A JP14778797A JPH10334280A JP H10334280 A JPH10334280 A JP H10334280A JP 14778797 A JP14778797 A JP 14778797A JP 14778797 A JP14778797 A JP 14778797A JP H10334280 A JPH10334280 A JP H10334280A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、マウスのようなポインティング手段
を使って、仮想三次元空間内の任意の位置に物体を移動
させることができるようにする画像処理装置の提供を目
的とする。 【解決手段】仮想三次元空間に設定される平面に従っ
て、ポインティング手段の指す仮想三次元空間上の始点
位置と、それから移動するポインティング手段の指す動
的位置を取得する取得手段１４と、物体の移動基点をベ
クトル開始点とする始点位置と動的位置との規定する移
動ベクトルと、物体の移動基点を中心とする仮想球とそ
の移動ベクトルの先端とで規定される２つの楕円軌跡と
をディスプレイ画面に表示する表示手段１３と、動的位
置が楕円軌跡上を移動するときに、その移動量に応じて
移動ベクトルの極座標角度を変更することで、移動ベク
トルの移動方向を決定する決定手段１５とを備えるよう
に構成する。
を使って、仮想三次元空間内の任意の位置に物体を移動
させることができるようにする画像処理装置の提供を目
的とする。 【解決手段】仮想三次元空間に設定される平面に従っ
て、ポインティング手段の指す仮想三次元空間上の始点
位置と、それから移動するポインティング手段の指す動
的位置を取得する取得手段１４と、物体の移動基点をベ
クトル開始点とする始点位置と動的位置との規定する移
動ベクトルと、物体の移動基点を中心とする仮想球とそ
の移動ベクトルの先端とで規定される２つの楕円軌跡と
をディスプレイ画面に表示する表示手段１３と、動的位
置が楕円軌跡上を移動するときに、その移動量に応じて
移動ベクトルの極座標角度を変更することで、移動ベク
トルの移動方向を決定する決定手段１５とを備えるよう
に構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、計算機上に設定し
た仮想三次元空間内で表現される物体の移動処理や回転
処理を実行する画像処理装置及び方法と、その画像処理
装置を実現するプログラムが記憶されるプログラム記憶
媒体とに関し、特に、マウス等のような２次元入力装置
を使いつつ、仮想三次元空間内の任意の位置に物体を移
動させたり、任意の方向で物体を回転させることを実現
する画像処理装置及び方法と、その画像処理装置を実現
するプログラムが記憶されるプログラム記憶媒体とに関
する。
た仮想三次元空間内で表現される物体の移動処理や回転
処理を実行する画像処理装置及び方法と、その画像処理
装置を実現するプログラムが記憶されるプログラム記憶
媒体とに関し、特に、マウス等のような２次元入力装置
を使いつつ、仮想三次元空間内の任意の位置に物体を移
動させたり、任意の方向で物体を回転させることを実現
する画像処理装置及び方法と、その画像処理装置を実現
するプログラムが記憶されるプログラム記憶媒体とに関
する。
【０００２】
【従来の技術】画像処理装置では、計算機上に仮想三次
元空間を設定して物体を表現し、ユーザの指示に応答し
て、この物体を移動したり回転したりする処理を行う。
元空間を設定して物体を表現し、ユーザの指示に応答し
て、この物体を移動したり回転したりする処理を行う。
【０００３】従来の画像処理装置では、入力装置として
マウスを使い、仮想三次元空間に平面を設定（ディスプ
レイ画面の面を仮想三次元空間上に投影した面などが使
用される）して、マウスカーソルの位置をその平面に写
像することで、物体を移動させるという方法を採ってい
た。
マウスを使い、仮想三次元空間に平面を設定（ディスプ
レイ画面の面を仮想三次元空間上に投影した面などが使
用される）して、マウスカーソルの位置をその平面に写
像することで、物体を移動させるという方法を採ってい
た。
【０００４】すなわち、図１７（ａ）に示すように、デ
ィスプレイ画面に物体を表示するときにあって、ディス
プレイ画面上でマウスカーソルが移動されると、図１７
（ｂ）に示すように、設定された平面上でのマウスカー
ルの指す位置に従って、その平面上で物体を移動させて
いくという方法を採っていた。
ィスプレイ画面に物体を表示するときにあって、ディス
プレイ画面上でマウスカーソルが移動されると、図１７
（ｂ）に示すように、設定された平面上でのマウスカー
ルの指す位置に従って、その平面上で物体を移動させて
いくという方法を採っていた。
【０００５】また、マウスとキーボード等のような他の
入力装置との操作を組み合わせることにより、仮想三次
元空間内の任意の位置に物体を移動させたり、任意の方
向で物体を回転させたりする方法を採るものもあった。
入力装置との操作を組み合わせることにより、仮想三次
元空間内の任意の位置に物体を移動させたり、任意の方
向で物体を回転させたりする方法を採るものもあった。
【０００６】また、３自由度以上の入力機能を持つ三次
元マウスを入力装置として用いて、仮想三次元空間内の
任意の位置に物体を移動させたり、任意の方向で物体を
回転させたりする方法を採るものもあった。
元マウスを入力装置として用いて、仮想三次元空間内の
任意の位置に物体を移動させたり、任意の方向で物体を
回転させたりする方法を採るものもあった。
【０００７】また、ディスプレイ画面に仮想的な入力装
置を表示して、その仮想入力装置を操作させることによ
り、仮想三次元空間内の任意の位置に物体を移動させた
り、任意の方向で物体を回転させたりする方法を採るも
のもあった。
置を表示して、その仮想入力装置を操作させることによ
り、仮想三次元空間内の任意の位置に物体を移動させた
り、任意の方向で物体を回転させたりする方法を採るも
のもあった。
【０００８】また、物体を回転させる場合には、図１８
に示すように、物体の持つ固有の軸（通常、その物体を
設計したときの座標系）を回転軸として選択させて、そ
の回転軸を中心にして物体を回転させるという方法を採
るものもあった。
に示すように、物体の持つ固有の軸（通常、その物体を
設計したときの座標系）を回転軸として選択させて、そ
の回転軸を中心にして物体を回転させるという方法を採
るものもあった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、入力装
置としてマウスを使い、仮想三次元空間に設定された平
面上での位置をマウスカーソルの位置から算出すること
で、物体を移動させるという方法を採っていると、マウ
スが２自由度しか表現できないために、その平面の規定
する仮想三次元空間の位置にしか物体を移動させること
ができず、任意の位置に物体を移動させることができな
いという問題点があった。
置としてマウスを使い、仮想三次元空間に設定された平
面上での位置をマウスカーソルの位置から算出すること
で、物体を移動させるという方法を採っていると、マウ
スが２自由度しか表現できないために、その平面の規定
する仮想三次元空間の位置にしか物体を移動させること
ができず、任意の位置に物体を移動させることができな
いという問題点があった。
【００１０】これから、ユーザは、仮想三次元空間に設
定する平面を試行錯誤しながら変更していくことで、物
体を所望の位置に移動させていくという方法を採るしか
なかった。
定する平面を試行錯誤しながら変更していくことで、物
体を所望の位置に移動させていくという方法を採るしか
なかった。
【００１１】また、マウスとキーボード等のような他の
入力装置との操作を組み合わせることにより、仮想三次
元空間内の任意の位置に物体を移動させたり、任意の方
向で物体を回転させたりするという方法を採っている
と、操作が複雑になるとともに、直感的に物体を移動さ
せたり回転させることができないという問題点があっ
た。
入力装置との操作を組み合わせることにより、仮想三次
元空間内の任意の位置に物体を移動させたり、任意の方
向で物体を回転させたりするという方法を採っている
と、操作が複雑になるとともに、直感的に物体を移動さ
せたり回転させることができないという問題点があっ
た。
【００１２】また、３自由度以上の入力機能を持つ三次
元マウスを入力装置として用いて、仮想三次元空間内の
任意の位置に物体を移動させたり、任意の方向で物体を
回転させたりするという方法を採っていると、三次元マ
ウスという特殊な入力装置を備えなくてはならないとい
う問題点があった。
元マウスを入力装置として用いて、仮想三次元空間内の
任意の位置に物体を移動させたり、任意の方向で物体を
回転させたりするという方法を採っていると、三次元マ
ウスという特殊な入力装置を備えなくてはならないとい
う問題点があった。
【００１３】また、ディスプレイ画面に仮想的な入力装
置を表示して、その仮想入力装置を操作させることによ
り、仮想三次元空間内の任意の位置に物体を移動させた
り、任意の方向で物体を回転させたりするという方法を
採っていると、仮想入力装置と物体の移動や回転方向と
の対応が直感的でなくなるために、操作が難しいという
問題点があった。
置を表示して、その仮想入力装置を操作させることによ
り、仮想三次元空間内の任意の位置に物体を移動させた
り、任意の方向で物体を回転させたりするという方法を
採っていると、仮想入力装置と物体の移動や回転方向と
の対応が直感的でなくなるために、操作が難しいという
問題点があった。
【００１４】また、物体の持つ固有の軸を回転軸として
選択させて、その回転軸を中心にして物体を回転させる
という方法を採っていると、回転軸が固定となるため、
回転させたい方向を１回の操作で指示できないという問
題点があった。
選択させて、その回転軸を中心にして物体を回転させる
という方法を採っていると、回転軸が固定となるため、
回転させたい方向を１回の操作で指示できないという問
題点があった。
【００１５】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、マウス等のような２次元入力装置を使いつ
つ、仮想三次元空間内の任意の位置に物体を移動させた
り、任意の方向で物体を回転させることを実現する新た
な画像処理装置及び方法の提供と、その画像処理装置を
実現するプログラムが記憶される新たなプログラム記憶
媒体の提供とを目的とする。
であって、マウス等のような２次元入力装置を使いつ
つ、仮想三次元空間内の任意の位置に物体を移動させた
り、任意の方向で物体を回転させることを実現する新た
な画像処理装置及び方法の提供と、その画像処理装置を
実現するプログラムが記憶される新たなプログラム記憶
媒体の提供とを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】図１に本発明の原理構成
を図示する。図中、１は本発明を具備する画像処理装置
であって、計算機上に設定した仮想三次元空間内で表現
される物体の移動処理や回転処理を実行するもの、２は
画像処理装置１の備えるディスプレイ装置、３は画像処
理装置１の備えるマウスのようなポインティング手段で
あって、ディスプレイ画面をポイントするものである。
を図示する。図中、１は本発明を具備する画像処理装置
であって、計算機上に設定した仮想三次元空間内で表現
される物体の移動処理や回転処理を実行するもの、２は
画像処理装置１の備えるディスプレイ装置、３は画像処
理装置１の備えるマウスのようなポインティング手段で
あって、ディスプレイ画面をポイントするものである。
【００１７】画像処理装置１は、入出力制御手段１０
と、物体情報管理手段１１と、画像処理手段１２と、表
示手段１３と、取得手段１４と、決定手段１５と、回転
軸決定手段１６とを備える。
と、物体情報管理手段１１と、画像処理手段１２と、表
示手段１３と、取得手段１４と、決定手段１５と、回転
軸決定手段１６とを備える。
【００１８】この入出力制御手段１０は、ディスプレイ
装置２／ポインティング手段３との間のインタフェース
処理を実行する。物体情報管理手段１１は、画像処理の
対象となる物体の情報を管理する。画像処理手段１２
は、物体情報管理手段１１に管理される物体情報を画像
処理することで、物体を移動させたり回転させたりす
る。
装置２／ポインティング手段３との間のインタフェース
処理を実行する。物体情報管理手段１１は、画像処理の
対象となる物体の情報を管理する。画像処理手段１２
は、物体情報管理手段１１に管理される物体情報を画像
処理することで、物体を移動させたり回転させたりす
る。
【００１９】表示手段１３は、画像処理手段１２の画像
処理結果をディスプレイ画面に表示したり、仮想球と、
ポインティング手段３により指定される移動ベクトル
（指定ベクトル）と、仮想球と移動ベクトル（指定ベク
トル）の先端とで規定される２つの楕円軌跡とをディス
プレイ画面に表示する。
処理結果をディスプレイ画面に表示したり、仮想球と、
ポインティング手段３により指定される移動ベクトル
（指定ベクトル）と、仮想球と移動ベクトル（指定ベク
トル）の先端とで規定される２つの楕円軌跡とをディス
プレイ画面に表示する。
【００２０】取得手段１４は、ポインティング手段３の
指す仮想三次元空間上の始点位置を取得するとともに、
その始点位置から移動するポインティング手段３の指す
仮想三次元空間上の動的位置を取得したり、ポインティ
ング手段３の指す物体表面上の表面位置を取得するとと
もに、その表面位置から移動するポインティング手段３
の指す仮想三次元空間上の動的位置を取得する。
指す仮想三次元空間上の始点位置を取得するとともに、
その始点位置から移動するポインティング手段３の指す
仮想三次元空間上の動的位置を取得したり、ポインティ
ング手段３の指す物体表面上の表面位置を取得するとと
もに、その表面位置から移動するポインティング手段３
の指す仮想三次元空間上の動的位置を取得する。
【００２１】決定手段１５は、物体の移動方向を決定す
る。回転軸決定手段１６は、物体の回転軸を決定する。
ここで、本発明の画像処理装置１の持つ機能は具体的に
はプログラムで実現されるものであり、このプログラム
は媒体から提供され、データ処理装置にインストールさ
れてメモリ上で動作することで、本発明の画像処理装置
１を実現することになる。
る。回転軸決定手段１６は、物体の回転軸を決定する。
ここで、本発明の画像処理装置１の持つ機能は具体的に
はプログラムで実現されるものであり、このプログラム
は媒体から提供され、データ処理装置にインストールさ
れてメモリ上で動作することで、本発明の画像処理装置
１を実現することになる。
【００２２】このように構成される本発明の画像処理装
置１では、物体を移動させるときには、取得手段１４
は、仮想三次元空間に設定される平面に従って、ポイン
ティング手段３の指す仮想三次元空間上の始点位置を取
得するとともに、その始点位置から移動するポインティ
ング手段３の指す仮想三次元空間上の動的位置を取得す
る。
置１では、物体を移動させるときには、取得手段１４
は、仮想三次元空間に設定される平面に従って、ポイン
ティング手段３の指す仮想三次元空間上の始点位置を取
得するとともに、その始点位置から移動するポインティ
ング手段３の指す仮想三次元空間上の動的位置を取得す
る。
【００２３】この取得処理を受けて、表示手段１３は、
図２に示すように、物体の移動基点２０ａを中心とする
仮想球２１と、その移動基点２０ａをベクトル開始点と
する始点位置と動的位置との規定する移動ベクトル２２
ａと、その仮想球２１と移動ベクトル２０ａの先端とで
規定される２つの楕円軌跡２３,2４（動的位置の移動と
ともに変化することになる）とを表示する。
図２に示すように、物体の移動基点２０ａを中心とする
仮想球２１と、その移動基点２０ａをベクトル開始点と
する始点位置と動的位置との規定する移動ベクトル２２
ａと、その仮想球２１と移動ベクトル２０ａの先端とで
規定される２つの楕円軌跡２３,2４（動的位置の移動と
ともに変化することになる）とを表示する。
【００２４】この表示処理を受けて、決定手段１５は、
ポインティング手段３の指す動的位置が楕円軌跡２３,2
４上を移動するときに、楕円軌跡２３を１周するときに
は極座標角度θ（φ）が０から２π変化し、楕円軌跡２
４を１周するときには極座標角度φ（θ）が０から２π
変化することを想定して、初期状態にある移動ベクトル
２２ａの極座標角度θ，φを動的位置の移動量に応じ
て、 θ→θ＋Δθ， φ→φ＋Δφ と変更していくことで、任意の方向をとる移動ベクトル
２２ａの移動方向を最終的に決定する。
ポインティング手段３の指す動的位置が楕円軌跡２３,2
４上を移動するときに、楕円軌跡２３を１周するときに
は極座標角度θ（φ）が０から２π変化し、楕円軌跡２
４を１周するときには極座標角度φ（θ）が０から２π
変化することを想定して、初期状態にある移動ベクトル
２２ａの極座標角度θ，φを動的位置の移動量に応じ
て、 θ→θ＋Δθ， φ→φ＋Δφ と変更していくことで、任意の方向をとる移動ベクトル
２２ａの移動方向を最終的に決定する。
【００２５】そして、この移動ベクトル２２ａの移動方
向の決定を受けて、画像処理手段１２は、決定された移
動方向に物体を移動させ、表示手段１３は、この物体の
移動をディスプレイ画面に表示する。このとき、画像処
理手段１２は、移動ベクトル２２ａの大きさ（動的位置
が楕円軌跡２３,2４上を移動するときには変化しない）
に応じた移動速度に従って物体を移動させ、表示手段１
３は、この移動速度に応じて物体を移動表示する。
向の決定を受けて、画像処理手段１２は、決定された移
動方向に物体を移動させ、表示手段１３は、この物体の
移動をディスプレイ画面に表示する。このとき、画像処
理手段１２は、移動ベクトル２２ａの大きさ（動的位置
が楕円軌跡２３,2４上を移動するときには変化しない）
に応じた移動速度に従って物体を移動させ、表示手段１
３は、この移動速度に応じて物体を移動表示する。
【００２６】この構成を採るときに、表示手段１３は、
動的位置が楕円軌跡２３,2４上を外れるときには、図３
に示すように、新たな移動ベクトル２２ａに従って、仮
想球２１及び楕円軌跡２３,2４を新たに表示していくよ
うに処理する。
動的位置が楕円軌跡２３,2４上を外れるときには、図３
に示すように、新たな移動ベクトル２２ａに従って、仮
想球２１及び楕円軌跡２３,2４を新たに表示していくよ
うに処理する。
【００２７】また、このように構成される本発明の画像
処理装置１では、物体を回転させるときには、取得手段
１４は、ポインティング手段３の指す物体表面上の表面
位置を取得するとともに、その表面位置で物体と交差す
る形で設定される仮想三次元空間の平面に従って、その
表面位置から移動するポインティング手段３の指す仮想
三次元空間上の動的位置を取得する。
処理装置１では、物体を回転させるときには、取得手段
１４は、ポインティング手段３の指す物体表面上の表面
位置を取得するとともに、その表面位置で物体と交差す
る形で設定される仮想三次元空間の平面に従って、その
表面位置から移動するポインティング手段３の指す仮想
三次元空間上の動的位置を取得する。
【００２８】この取得処理を受けて、表示手段１３は、
図２に示すように、表面位置２０ｂを中心とする仮想球
２１と、その表面位置２０ｂをベクトル開始点とする表
面位置２０ｂと動的位置との規定する指定ベクトル２２
ｂと、その仮想球２１と指定ベクトル２０ｂの先端とで
規定される２つの楕円軌跡２３,2４（動的位置の移動と
ともに変化することになる）とを表示する。
図２に示すように、表面位置２０ｂを中心とする仮想球
２１と、その表面位置２０ｂをベクトル開始点とする表
面位置２０ｂと動的位置との規定する指定ベクトル２２
ｂと、その仮想球２１と指定ベクトル２０ｂの先端とで
規定される２つの楕円軌跡２３,2４（動的位置の移動と
ともに変化することになる）とを表示する。
【００２９】この表示処理を受けて、決定手段１５は、
ポインティング手段３の指す動的位置が楕円軌跡２３,2
４上を移動するときに、楕円軌跡２３を１周するときに
は極座標角度θ（φ）が０から２π変化し、楕円軌跡２
４を１周するときには極座標角度φ（θ）が０から２π
変化することを想定して、初期状態にある指定ベクトル
２２ｂの極座標角度θ，φを動的位置の移動量に応じ
て、 θ→θ＋Δθ， φ→φ＋Δφ と変更していくことで、任意の方向をとる指定ベクトル
２２ｂの方向を決定する。
ポインティング手段３の指す動的位置が楕円軌跡２３,2
４上を移動するときに、楕円軌跡２３を１周するときに
は極座標角度θ（φ）が０から２π変化し、楕円軌跡２
４を１周するときには極座標角度φ（θ）が０から２π
変化することを想定して、初期状態にある指定ベクトル
２２ｂの極座標角度θ，φを動的位置の移動量に応じ
て、 θ→θ＋Δθ， φ→φ＋Δφ と変更していくことで、任意の方向をとる指定ベクトル
２２ｂの方向を決定する。
【００３０】この指定ベクトル２２ｂの方向の決定を受
けて、回転軸決定手段１６は、図４に示すように、決定
手段１５により決定される指定ベクトル２２ｂと、表面
位置２０ｂと物体の回転中心点２５との規定するベクト
ル２６との外積（平面Ｐに直立するベクトルを生成す
る）から、回転中心点２５を通る物体の回転軸２７を決
定する。このとき、表示手段１３は、この決定された回
転軸２７をディスプレイ画面に表示する。
けて、回転軸決定手段１６は、図４に示すように、決定
手段１５により決定される指定ベクトル２２ｂと、表面
位置２０ｂと物体の回転中心点２５との規定するベクト
ル２６との外積（平面Ｐに直立するベクトルを生成す
る）から、回転中心点２５を通る物体の回転軸２７を決
定する。このとき、表示手段１３は、この決定された回
転軸２７をディスプレイ画面に表示する。
【００３１】そして、この物体の回転軸の決定を受け
て、画像処理手段１２は、決定された回転軸２７を中心
にして物体を移動させ、表示手段１３は、この物体の回
転をディスプレイ画面に表示する。このとき、画像処理
手段１２は、指定ベクトル２２ｂの大きさ（動的位置が
楕円軌跡２３,2４上を移動するときには変化しない）に
応じた回転速度に従って物体を回転させ、表示手段１３
は、この回転速度に応じて物体を回転表示する。
て、画像処理手段１２は、決定された回転軸２７を中心
にして物体を移動させ、表示手段１３は、この物体の回
転をディスプレイ画面に表示する。このとき、画像処理
手段１２は、指定ベクトル２２ｂの大きさ（動的位置が
楕円軌跡２３,2４上を移動するときには変化しない）に
応じた回転速度に従って物体を回転させ、表示手段１３
は、この回転速度に応じて物体を回転表示する。
【００３２】この構成を採るときに、表示手段１３は、
動的位置が楕円軌跡２３,2４上を外れるときには、図３
に示すように、新たな指定ベクトル２２ｂに従って、仮
想球２１及び楕円軌跡２３,2４を新たに表示していくよ
うに処理する。
動的位置が楕円軌跡２３,2４上を外れるときには、図３
に示すように、新たな指定ベクトル２２ｂに従って、仮
想球２１及び楕円軌跡２３,2４を新たに表示していくよ
うに処理する。
【００３３】このように、本発明の画像処理装置１によ
れば、２自由度の入力機能を持つマウスのようなポイン
ティング手段３を使用し、簡単な操作により、物体を仮
想三次元空間内で自由に移動させることができるように
なる。
れば、２自由度の入力機能を持つマウスのようなポイン
ティング手段３を使用し、簡単な操作により、物体を仮
想三次元空間内で自由に移動させることができるように
なる。
【００３４】そして、２自由度の入力機能を持つマウス
のようなポインティング手段３を使用し、簡単な操作に
より、物体を仮想三次元空間内で自由に回転させること
ができるようになる。
のようなポインティング手段３を使用し、簡単な操作に
より、物体を仮想三次元空間内で自由に回転させること
ができるようになる。
【００３５】更に、計算機の標準的な入力装置であるマ
ウスのみを使うことで、特定の環境に依存しない操作性
を実現できるようになる。更に、移動方向や回転軸を表
示することで、直感的な操作を可能にしている。更に、
移動速度や回転速度についても簡単に設定できるように
なる。
ウスのみを使うことで、特定の環境に依存しない操作性
を実現できるようになる。更に、移動方向や回転軸を表
示することで、直感的な操作を可能にしている。更に、
移動速度や回転速度についても簡単に設定できるように
なる。
【００３６】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態に従って本発明
を詳細に説明する。図５に、本発明を具備する画像処理
装置１の一実施例を図示する。
を詳細に説明する。図５に、本発明を具備する画像処理
装置１の一実施例を図示する。
【００３７】この実施例に示す画像処理装置１は、計算
機上に設定した仮想三次元空間内で表現される物体の移
動処理や回転処理を実行するために、ユーザとの対話装
置となるディスプレイ装置２及びマウス３ａと、移動処
理や回転処理の対象となる物体の情報を格納する物体情
報ファイル３０と、物体の移動方向を決定する移動方向
決定プログラム３１と、物体の回転軸を決定する回転軸
決定プログラム３２と、移動方向決定プログラム３１の
決定した移動方向に従って物体の移動処理を実行した
り、回転軸決定プログラム３２の決定した回転軸に従っ
て物体の回転処理を実行する移動回転プログラム３３と
を備える。
機上に設定した仮想三次元空間内で表現される物体の移
動処理や回転処理を実行するために、ユーザとの対話装
置となるディスプレイ装置２及びマウス３ａと、移動処
理や回転処理の対象となる物体の情報を格納する物体情
報ファイル３０と、物体の移動方向を決定する移動方向
決定プログラム３１と、物体の回転軸を決定する回転軸
決定プログラム３２と、移動方向決定プログラム３１の
決定した移動方向に従って物体の移動処理を実行した
り、回転軸決定プログラム３２の決定した回転軸に従っ
て物体の回転処理を実行する移動回転プログラム３３と
を備える。
【００３８】ここで、移動方向決定プログラム３１や回
転軸決定プログラム３２や移動回転プログラム３３は、
媒体から提供されてメモリ上に展開されることになる。
図６及び図７に、移動方向決定プログラム３１の実行す
る処理フローの一実施例、図８及び図９に、回転軸決定
プログラム３２の実行する処理フローの一実施例、図１
０に、移動回転プログラム３３の実行する処理フローの
一実施例を図示する。次に、これらの処理フローに従っ
て、本発明について詳細に説明する。
転軸決定プログラム３２や移動回転プログラム３３は、
媒体から提供されてメモリ上に展開されることになる。
図６及び図７に、移動方向決定プログラム３１の実行す
る処理フローの一実施例、図８及び図９に、回転軸決定
プログラム３２の実行する処理フローの一実施例、図１
０に、移動回転プログラム３３の実行する処理フローの
一実施例を図示する。次に、これらの処理フローに従っ
て、本発明について詳細に説明する。
【００３９】最初に、物体の移動処理について説明す
る。移動方向決定プログラム３１は、ユーザから物体の
移動要求が発行されると、図６の処理フローに示すよう
に、先ず最初に、ステップ１で、仮想三次元空間に平面
を設定するとともに、ユーザと対話することで移動対象
となる物体を選択する。
る。移動方向決定プログラム３１は、ユーザから物体の
移動要求が発行されると、図６の処理フローに示すよう
に、先ず最初に、ステップ１で、仮想三次元空間に平面
を設定するとともに、ユーザと対話することで移動対象
となる物体を選択する。
【００４０】このとき設定する平面としては、どのよう
なものであってもよく、例えば、図１１に示すように、
ディスプレイ画面の面（図中に示すα面）を仮想三次元
空間上に投影することで設定（図中に示すβ面）する。
また、この平面の設定処理は、移動方向決定プログラム
３１が行うのではなくて、予め設定しておく構成を採る
ことも可能である。
なものであってもよく、例えば、図１１に示すように、
ディスプレイ画面の面（図中に示すα面）を仮想三次元
空間上に投影することで設定（図中に示すβ面）する。
また、この平面の設定処理は、移動方向決定プログラム
３１が行うのではなくて、予め設定しておく構成を採る
ことも可能である。
【００４１】続いて、ステップ２で、ユーザにより指定
されるマウスカーソルの指す位置を始点位置として取得
し、続くステップ３で、ステップ１で設定した平面に従
って、その始点位置の仮想三次元空間上の座標を計算す
る。すなわち、図１１で示すように、始点位置としてデ
ィスプレイ画面上のＡ点（Ｘ0,Ｙ0)が指定されると、ス
テップ１で設定した平面に従って、そのＡ点に対応付け
られるその平面上のａ点（ｘ0,ｙ0,ｚ0)を求めるのであ
る。
されるマウスカーソルの指す位置を始点位置として取得
し、続くステップ３で、ステップ１で設定した平面に従
って、その始点位置の仮想三次元空間上の座標を計算す
る。すなわち、図１１で示すように、始点位置としてデ
ィスプレイ画面上のＡ点（Ｘ0,Ｙ0)が指定されると、ス
テップ１で設定した平面に従って、そのＡ点に対応付け
られるその平面上のａ点（ｘ0,ｙ0,ｚ0)を求めるのであ
る。
【００４２】続いて、ステップ４で、ユーザにより始点
位置に続けて指定されるマウスカーソルの指す位置を動
的位置として取得し、続くステップ５で、ステップ１で
設定した平面に従って、その動的位置の仮想三次元空間
上の座標を計算する。すなわち、図１１で示すように、
動的位置としてディスプレイ画面上のＢ点（Ｘ1,Ｙ1)が
指定されると、ステップ１で設定した平面に従って、そ
のＢ点に対応付けられるその平面上のｂ点（ｘ1,ｙ1,ｚ
1)を求めるのである。
位置に続けて指定されるマウスカーソルの指す位置を動
的位置として取得し、続くステップ５で、ステップ１で
設定した平面に従って、その動的位置の仮想三次元空間
上の座標を計算する。すなわち、図１１で示すように、
動的位置としてディスプレイ画面上のＢ点（Ｘ1,Ｙ1)が
指定されると、ステップ１で設定した平面に従って、そ
のＢ点に対応付けられるその平面上のｂ点（ｘ1,ｙ1,ｚ
1)を求めるのである。
【００４３】続いて、ステップ６で、ステップ３で計算
した始点位置の仮想三次元空間上の座標と、ステップ５
で計算した動的位置の仮想三次元空間上の座標とから、
その始点位置と動的位置の規定するベクトルＶを計算し
て、その極座標角度の初期値を求める。
した始点位置の仮想三次元空間上の座標と、ステップ５
で計算した動的位置の仮想三次元空間上の座標とから、
その始点位置と動的位置の規定するベクトルＶを計算し
て、その極座標角度の初期値を求める。
【００４４】すなわち、ステップ３で計算した始点位置
の仮想三次元空間上の座標（ｘ0,ｙ 0,ｚ0)と、ステップ
５で計算した動的位置の仮想三次元空間上の座標（ｘ1,
ｙ1,ｚ1)とから、 ベクトルＶ＝（ｘ1 −ｘ0,ｙ1 −ｙ0,ｚ1 −ｚ0) を求めることで、このベクトルＶの持つ極座標角度θ，
φの初期値を求めるのである。
の仮想三次元空間上の座標（ｘ0,ｙ 0,ｚ0)と、ステップ
５で計算した動的位置の仮想三次元空間上の座標（ｘ1,
ｙ1,ｚ1)とから、 ベクトルＶ＝（ｘ1 −ｘ0,ｙ1 −ｙ0,ｚ1 −ｚ0) を求めることで、このベクトルＶの持つ極座標角度θ，
φの初期値を求めるのである。
【００４５】このようにして、図１２（ａ）に示すよう
に、極座標角度θ，φで定義されるベクトルＶが求めら
れることになる。このとき求められるベクトルＶの極座
標角度θ，φは、ベクトルＶが任意の方向をとれるよう
にするためには、０〜２πの間の任意の角度をとる必要
がある。しかるに、マウス３ａは２自由度しかなく、そ
れが指す位置はステップ１で設定した平面上に拘束され
ることから、このままでは、ベクトルＶの極座標角度
θ，φは０〜２πの間の任意の角度をとることができな
い。
に、極座標角度θ，φで定義されるベクトルＶが求めら
れることになる。このとき求められるベクトルＶの極座
標角度θ，φは、ベクトルＶが任意の方向をとれるよう
にするためには、０〜２πの間の任意の角度をとる必要
がある。しかるに、マウス３ａは２自由度しかなく、そ
れが指す位置はステップ１で設定した平面上に拘束され
ることから、このままでは、ベクトルＶの極座標角度
θ，φは０〜２πの間の任意の角度をとることができな
い。
【００４６】そこで、本発明では、図１ないし図３で説
明したように、ディスプレイ画面に、物体の移動基点２
０ａを中心とする仮想球２１と、その移動基点２０ａを
ベクトル開始点とする始点位置と動的位置との規定する
移動ベクトル２２ａ（すなわち、ベクトルＶ）と、その
仮想球２１と移動ベクトル２２ａの先端とで規定される
２つの楕円軌跡２３,2４とを表示する構成を採って、そ
の楕円軌跡２３,2４の上を動くマウスカーソルの移動量
に応じて、移動ベクトル２２ａの極座標角度θ，φを変
更していくことで、移動ベクトル２２ａ（すなわち、ベ
クトルＶ）の極座標角度θ，φが０〜２πの間の任意の
角度をとれるようにする構成を採るのである。
明したように、ディスプレイ画面に、物体の移動基点２
０ａを中心とする仮想球２１と、その移動基点２０ａを
ベクトル開始点とする始点位置と動的位置との規定する
移動ベクトル２２ａ（すなわち、ベクトルＶ）と、その
仮想球２１と移動ベクトル２２ａの先端とで規定される
２つの楕円軌跡２３,2４とを表示する構成を採って、そ
の楕円軌跡２３,2４の上を動くマウスカーソルの移動量
に応じて、移動ベクトル２２ａの極座標角度θ，φを変
更していくことで、移動ベクトル２２ａ（すなわち、ベ
クトルＶ）の極座標角度θ，φが０〜２πの間の任意の
角度をとれるようにする構成を採るのである。
【００４７】これから、ステップ６でベクトルＶを計算
すると、続いて、ステップ７で、図１２（ｂ）に示すよ
うに、ディスプレイ画面に、物体の移動基点２０ａを中
心とする仮想球２１と、その移動基点２０ａをベクトル
開始点とするベクトルＶと、その仮想球２１とベクトル
Ｖの先端とで規定される２つの楕円軌跡２３,2４とを表
示する。ここで、仮想球２１の大きさは、どのようなも
のであってもよく、例えば、ベクトルＶの大きさを持つ
もので表示したり、ベクトルＶの大きさに一定の値を乗
算した大きさを持つもので表示することになる。
すると、続いて、ステップ７で、図１２（ｂ）に示すよ
うに、ディスプレイ画面に、物体の移動基点２０ａを中
心とする仮想球２１と、その移動基点２０ａをベクトル
開始点とするベクトルＶと、その仮想球２１とベクトル
Ｖの先端とで規定される２つの楕円軌跡２３,2４とを表
示する。ここで、仮想球２１の大きさは、どのようなも
のであってもよく、例えば、ベクトルＶの大きさを持つ
もので表示したり、ベクトルＶの大きさに一定の値を乗
算した大きさを持つもので表示することになる。
【００４８】続いて、ステップ８で、ユーザにより続け
て指定されるマウスカーソルの指す動的位置を取得し、
続くステップ９で、今回指定された動的位置が楕円軌跡
２３,2４の上を移動しているのか否かを判断する。
て指定されるマウスカーソルの指す動的位置を取得し、
続くステップ９で、今回指定された動的位置が楕円軌跡
２３,2４の上を移動しているのか否かを判断する。
【００４９】このステップ９の判断処理により、動的位
置が楕円軌跡２３,2４の上を移動していないことを判断
するときには、ベクトルＶの極座標角度θ，φの変更で
はなくて、ベクトルＶそのものの変更であることを判断
し、ステップ５に戻っていくことで、新たなベクトルＶ
に従って、新たな仮想球２１及び楕円軌跡２３,2４を表
示していく。
置が楕円軌跡２３,2４の上を移動していないことを判断
するときには、ベクトルＶの極座標角度θ，φの変更で
はなくて、ベクトルＶそのものの変更であることを判断
し、ステップ５に戻っていくことで、新たなベクトルＶ
に従って、新たな仮想球２１及び楕円軌跡２３,2４を表
示していく。
【００５０】一方、ステップ９で、動的位置が楕円軌跡
２３,2４の上を移動していることを判断するときには、
ベクトルＶの極座標角度θ，φの変更である（従って、
ベクトルＶの大きさは変化しない）と判断して、ステッ
プ１０に進んで、動的位置の移動距離からベクトルＶの
極座標角度θ，φの変化量を計算し、それに従って、ス
テップ６で計算したベクトルＶの極座標角度θ，φを変
更することで、０〜２πの間の任意の角度をとるベクト
ルＶの極座標角度θ，φを計算する。
２３,2４の上を移動していることを判断するときには、
ベクトルＶの極座標角度θ，φの変更である（従って、
ベクトルＶの大きさは変化しない）と判断して、ステッ
プ１０に進んで、動的位置の移動距離からベクトルＶの
極座標角度θ，φの変化量を計算し、それに従って、ス
テップ６で計算したベクトルＶの極座標角度θ，φを変
更することで、０〜２πの間の任意の角度をとるベクト
ルＶの極座標角度θ，φを計算する。
【００５１】すなわち、楕円軌跡２３,2４上での長軸距
離分の移動が角度“π”の変化を示すものと想定して、
動的位置の移動距離からベクトルＶの極座標角度θ，φ
の変更量を計算することで、０〜２πの間の任意の角度
をとるベクトルＶの極座標角度θ，φを決定するのであ
る。
離分の移動が角度“π”の変化を示すものと想定して、
動的位置の移動距離からベクトルＶの極座標角度θ，φ
の変更量を計算することで、０〜２πの間の任意の角度
をとるベクトルＶの極座標角度θ，φを決定するのであ
る。
【００５２】続いて、ステップ１１で、ディスプレイ画
面に、動的位置により指定されるベクトルＶと、仮想球
２１とそのベクトルＶの先端とで更新される２つの楕円
軌跡２３,2４とを表示する。図１３に示すように、動的
位置の移動に合わせて、動的位置が楕円軌跡Ａ上を移動
するときには、もう一方の楕円軌跡Ｂが変更されていく
ので、これに合わせて、２つの楕円軌跡２３,2４を更新
しつつ表示していくのである。
面に、動的位置により指定されるベクトルＶと、仮想球
２１とそのベクトルＶの先端とで更新される２つの楕円
軌跡２３,2４とを表示する。図１３に示すように、動的
位置の移動に合わせて、動的位置が楕円軌跡Ａ上を移動
するときには、もう一方の楕円軌跡Ｂが変更されていく
ので、これに合わせて、２つの楕円軌跡２３,2４を更新
しつつ表示していくのである。
【００５３】続いて、ステップ１２で、物体の移動方向
を示すベクトルＶがユーザの希望する方向に到達したの
か否かを判断して、到達していないことを判断するとき
には、ステップ８に戻って、マウス３ａの指す動的位置
を続いて取得し、到達したことを判断するときには、ス
テップ１０で求めた極座標角度θ，φを持つベクトルＶ
を物体の移動方向として決定して処理を終了する。
を示すベクトルＶがユーザの希望する方向に到達したの
か否かを判断して、到達していないことを判断するとき
には、ステップ８に戻って、マウス３ａの指す動的位置
を続いて取得し、到達したことを判断するときには、ス
テップ１０で求めた極座標角度θ，φを持つベクトルＶ
を物体の移動方向として決定して処理を終了する。
【００５４】このようにして、移動方向決定プログラム
３１は、マウス３ａの動きに従って、物体の移動方向を
示すベクトルＶを取得すると、物体の移動基点２０ａを
中心とする仮想球２１と、その移動基点２０ａをベクト
ル開始点とするベクトルＶと、その仮想球２１と移動ベ
クトル２２ａの先端とで規定される２つの楕円軌跡２
３,2４とを表示する構成を採って、図７の処理フローに
示すように、動的位置がその２つの楕円軌跡２３,2４の
上を動くのか否かを判断して、軌跡上を動くことを判断
するときには、動的位置の移動量に合わせてベクトルＶ
の極座標角度を更新し、軌跡を外れることを判断すると
きには、ベクトルＶを新規に作り直していくことで、０
〜２πの間の任意の角度をとるベクトルＶの極座標角度
θ，φを決定するのである。
３１は、マウス３ａの動きに従って、物体の移動方向を
示すベクトルＶを取得すると、物体の移動基点２０ａを
中心とする仮想球２１と、その移動基点２０ａをベクト
ル開始点とするベクトルＶと、その仮想球２１と移動ベ
クトル２２ａの先端とで規定される２つの楕円軌跡２
３,2４とを表示する構成を採って、図７の処理フローに
示すように、動的位置がその２つの楕円軌跡２３,2４の
上を動くのか否かを判断して、軌跡上を動くことを判断
するときには、動的位置の移動量に合わせてベクトルＶ
の極座標角度を更新し、軌跡を外れることを判断すると
きには、ベクトルＶを新規に作り直していくことで、０
〜２πの間の任意の角度をとるベクトルＶの極座標角度
θ，φを決定するのである。
【００５５】この移動方向決定プログラム３１の処理に
従って、ユーザは、マウス３ａを使ってディスプレイ画
面上をポイントしていくだけで、仮想三次元空間の任意
の方向をとる物体の移動方向を決定できるようになる。
従って、ユーザは、マウス３ａを使ってディスプレイ画
面上をポイントしていくだけで、仮想三次元空間の任意
の方向をとる物体の移動方向を決定できるようになる。
【００５６】この移動方向決定プログラム３１による移
動方向の決定を受けて、移動回転プログラム３３は、図
１０（ａ）の処理フローに示すように、決定された移動
方向に向けて物体を移動していって、ユーザから停止要
求が発行されるときに、その物体の移動を停止していく
ことで、ユーザの希望する位置に物体を移動していくこ
とになる。
動方向の決定を受けて、移動回転プログラム３３は、図
１０（ａ）の処理フローに示すように、決定された移動
方向に向けて物体を移動していって、ユーザから停止要
求が発行されるときに、その物体の移動を停止していく
ことで、ユーザの希望する位置に物体を移動していくこ
とになる。
【００５７】ここで、この移動処理にあたって、移動回
転プログラム３３は、移動方向決定プログラム３１が取
得したベクトルＶの大きさに従って移動速度を決定して
いく構成を採ることがある。また、この処理フローのよ
うに、移動方向決定プログラム３１が移動方向を決定し
てから物体を移動させていくのではなくて、移動方向の
決定途中に、それに合わせて物体を移動していく構成を
採ってもよい。
転プログラム３３は、移動方向決定プログラム３１が取
得したベクトルＶの大きさに従って移動速度を決定して
いく構成を採ることがある。また、この処理フローのよ
うに、移動方向決定プログラム３１が移動方向を決定し
てから物体を移動させていくのではなくて、移動方向の
決定途中に、それに合わせて物体を移動していく構成を
採ってもよい。
【００５８】このようにして、本発明では、ディスプレ
イ画面に物体を表示するときにあって、図１４（ａ）に
示すように、ディスプレイ画面上でマウス３ａが移動す
ると、その移動に従って物体の移動方向を決定して、図
１４（ｂ）に示すように、その移動方向に物体を移動す
る構成を採ることで、任意の方向に物体を移動していく
構成を採るのである。
イ画面に物体を表示するときにあって、図１４（ａ）に
示すように、ディスプレイ画面上でマウス３ａが移動す
ると、その移動に従って物体の移動方向を決定して、図
１４（ｂ）に示すように、その移動方向に物体を移動す
る構成を採ることで、任意の方向に物体を移動していく
構成を採るのである。
【００５９】次に、物体の回転処理について説明する。
回転軸決定プログラム３２は、ユーザから物体の回転要
求が発行されると、図８及び図９の処理フローに示すよ
うに、先ず最初に、ステップ１で、ユーザと対話するこ
とで回転対象となる物体を選択する。
回転軸決定プログラム３２は、ユーザから物体の回転要
求が発行されると、図８及び図９の処理フローに示すよ
うに、先ず最初に、ステップ１で、ユーザと対話するこ
とで回転対象となる物体を選択する。
【００６０】続いて、ステップ２で、ユーザにより指定
されるマウスカーソルの指す位置に従って、物体の表面
位置を取得し、続くステップ３で、その物体表面位置の
仮想三次元空間上の座標を取得する。この取得処理は、
図１１に示した視点からマウスカーソルの指す位置を見
て、その延長上にある物体の表面位置を求めることで実
行する。このようにして、図１１に示したａ点がマウス
カーソルの指す物体表面位置であるならば、その座標
（ｘ0,ｙ0,ｚ0)が取得されることになる。
されるマウスカーソルの指す位置に従って、物体の表面
位置を取得し、続くステップ３で、その物体表面位置の
仮想三次元空間上の座標を取得する。この取得処理は、
図１１に示した視点からマウスカーソルの指す位置を見
て、その延長上にある物体の表面位置を求めることで実
行する。このようにして、図１１に示したａ点がマウス
カーソルの指す物体表面位置であるならば、その座標
（ｘ0,ｙ0,ｚ0)が取得されることになる。
【００６１】続いて、ステップ４で、ステップ２で取得
した物体の表面位置で交差する仮想三次元空間の平面を
設定する。このとき設定する平面としては、ステップ２
で取得した物体の表面位置で交差するものであれば、ど
のようなものであってもよく、例えば、図１５に示すよ
うに、ディスプレイ画面の面（図中に示すα面）を仮想
三次元空間上に投影することで設定（図中に示すβ面）
する。ここで、図中に示す２０ｂは、ステップ２で取得
された物体の表面位置を示している。
した物体の表面位置で交差する仮想三次元空間の平面を
設定する。このとき設定する平面としては、ステップ２
で取得した物体の表面位置で交差するものであれば、ど
のようなものであってもよく、例えば、図１５に示すよ
うに、ディスプレイ画面の面（図中に示すα面）を仮想
三次元空間上に投影することで設定（図中に示すβ面）
する。ここで、図中に示す２０ｂは、ステップ２で取得
された物体の表面位置を示している。
【００６２】続いて、ステップ５で、ユーザにより表面
位置に続けて指定されるマウスカーソルの指す位置を動
的位置として取得し、続くステップ６で、ステップ４で
設定した平面に従って、その動的位置の仮想三次元空間
上の座標を計算する。すなわち、図１１で示すように、
動的位置としてディスプレイ画面上のＢ点（Ｘ1,Ｙ1)が
指定されると、ステップ４で設定した平面に従って、そ
のＢ点に対応付けられるその平面上のｂ点（ｘ1,ｙ1,ｚ
1)を求めるのである。
位置に続けて指定されるマウスカーソルの指す位置を動
的位置として取得し、続くステップ６で、ステップ４で
設定した平面に従って、その動的位置の仮想三次元空間
上の座標を計算する。すなわち、図１１で示すように、
動的位置としてディスプレイ画面上のＢ点（Ｘ1,Ｙ1)が
指定されると、ステップ４で設定した平面に従って、そ
のＢ点に対応付けられるその平面上のｂ点（ｘ1,ｙ1,ｚ
1)を求めるのである。
【００６３】続いて、ステップ７で、ステップ３で取得
した表面位置の仮想三次元空間上の座標と、ステップ６
で計算した動的位置の仮想三次元空間上の座標とから、
その表面位置と動的位置の規定するベクトルＶを計算し
て、その極座標角度の初期値を求める。
した表面位置の仮想三次元空間上の座標と、ステップ６
で計算した動的位置の仮想三次元空間上の座標とから、
その表面位置と動的位置の規定するベクトルＶを計算し
て、その極座標角度の初期値を求める。
【００６４】すなわち、ステップ３で計算した始点位置
の仮想三次元空間上の座標（ｘ0,ｙ 0,ｚ0)と、ステップ
６で計算した動的位置の仮想三次元空間上の座標（ｘ1,
ｙ1,ｚ1)とから、 ベクトルＶ＝（ｘ1 −ｘ0,ｙ1 −ｙ0,ｚ1 −ｚ0) を求めることで、このベクトルＶの持つ極座標角度θ，
φの初期値を求めるのである。
の仮想三次元空間上の座標（ｘ0,ｙ 0,ｚ0)と、ステップ
６で計算した動的位置の仮想三次元空間上の座標（ｘ1,
ｙ1,ｚ1)とから、 ベクトルＶ＝（ｘ1 −ｘ0,ｙ1 −ｙ0,ｚ1 −ｚ0) を求めることで、このベクトルＶの持つ極座標角度θ，
φの初期値を求めるのである。
【００６５】続いて、ステップ８で、ステップ７で求め
たベクトルＶと、ステップ３で取得した物体の表面位置
と物体の回転中心点との規定するベクトルとの外積を計
算することで、物体の回転軸を計算してこれを表示す
る。すなわち、図１６に示すように、ステップ３で取得
した物体の表面位置２０ｂをベクトル開始点とするベク
トルＶと、その表面位置２０ｂと物体の回転中心点２５
との規定するベクトルとの外積を計算することで、回転
中心点２５を通る物体の回転軸２７を計算してこれを表
示するのである。
たベクトルＶと、ステップ３で取得した物体の表面位置
と物体の回転中心点との規定するベクトルとの外積を計
算することで、物体の回転軸を計算してこれを表示す
る。すなわち、図１６に示すように、ステップ３で取得
した物体の表面位置２０ｂをベクトル開始点とするベク
トルＶと、その表面位置２０ｂと物体の回転中心点２５
との規定するベクトルとの外積を計算することで、回転
中心点２５を通る物体の回転軸２７を計算してこれを表
示するのである。
【００６６】この物体の回転軸２７はベクトルＶから導
出されることになるが、任意の方向を向く回転軸２７の
設定を可能とするためには、ベクトルＶの極座標角度
θ，φは０〜２πの間の任意の角度をとる必要がある。
しかるに、マウス３ａは２自由度しかなく、それが指す
位置はステップ４で設定した平面上に拘束されることか
ら、このままでは、ベクトルＶの極座標角度θ，φは０
〜２πの間の任意の角度をとることができない。
出されることになるが、任意の方向を向く回転軸２７の
設定を可能とするためには、ベクトルＶの極座標角度
θ，φは０〜２πの間の任意の角度をとる必要がある。
しかるに、マウス３ａは２自由度しかなく、それが指す
位置はステップ４で設定した平面上に拘束されることか
ら、このままでは、ベクトルＶの極座標角度θ，φは０
〜２πの間の任意の角度をとることができない。
【００６７】そこで、本発明では、図１ないし図３で説
明したように、ディスプレイ画面に、物体の表面位置２
０ｂを中心とする仮想球２１と、その表面位置２０ｂを
ベクトル開始点とする表面位置２０ｂと動的位置との規
定する指定ベクトル２２ｂ（すなわち、ベクトルＶ）
と、その仮想球２１と指定ベクトル２２ｂの先端とで規
定される２つの楕円軌跡２３,2４とを表示する構成を採
って、その楕円軌跡２３,2４の上を動くマウスカーソル
の移動量に応じて、指定ベクトル２２ｂの極座標角度
θ，φを変更していくことで、指定ベクトル２２ｂ（す
なわち、ベクトルＶ）の極座標角度θ，φが０〜２πの
間の任意の角度をとれるようにする構成を採るのであ
る。
明したように、ディスプレイ画面に、物体の表面位置２
０ｂを中心とする仮想球２１と、その表面位置２０ｂを
ベクトル開始点とする表面位置２０ｂと動的位置との規
定する指定ベクトル２２ｂ（すなわち、ベクトルＶ）
と、その仮想球２１と指定ベクトル２２ｂの先端とで規
定される２つの楕円軌跡２３,2４とを表示する構成を採
って、その楕円軌跡２３,2４の上を動くマウスカーソル
の移動量に応じて、指定ベクトル２２ｂの極座標角度
θ，φを変更していくことで、指定ベクトル２２ｂ（す
なわち、ベクトルＶ）の極座標角度θ，φが０〜２πの
間の任意の角度をとれるようにする構成を採るのであ
る。
【００６８】これから、ステップ８で、回転軸２７を計
算すると、続いて、ステップ９で、ディスプレイ画面
に、この回転軸２７を表示するとともに、物体の表面位
置２０ｂを中心とする仮想球２１と、その表面位置２０
ｂをベクトル開始点とするベクトルＶと、その仮想球２
１とベクトルＶの先端とで規定される２つの楕円軌跡２
３,2４とを表示する。ここで、仮想球２１の大きさは、
どのようなものであってもよく、例えば、ベクトルＶの
大きさを持つもので表示したり、ベクトルＶの大きさに
一定の値を乗算した大きさを持つもので表示することに
なる。
算すると、続いて、ステップ９で、ディスプレイ画面
に、この回転軸２７を表示するとともに、物体の表面位
置２０ｂを中心とする仮想球２１と、その表面位置２０
ｂをベクトル開始点とするベクトルＶと、その仮想球２
１とベクトルＶの先端とで規定される２つの楕円軌跡２
３,2４とを表示する。ここで、仮想球２１の大きさは、
どのようなものであってもよく、例えば、ベクトルＶの
大きさを持つもので表示したり、ベクトルＶの大きさに
一定の値を乗算した大きさを持つもので表示することに
なる。
【００６９】続いて、ステップ１０で、ユーザにより続
けて指定されるマウスカーソルの指す動的位置を取得
し、続くステップ１１で、今回指定された動的位置が楕
円軌跡２３,2４の上を移動しているのか否かを判断す
る。
けて指定されるマウスカーソルの指す動的位置を取得
し、続くステップ１１で、今回指定された動的位置が楕
円軌跡２３,2４の上を移動しているのか否かを判断す
る。
【００７０】このステップ１１の判断処理により、動的
位置が楕円軌跡２３,2４の上を移動していないことを判
断するときには、ベクトルＶの極座標角度θ，φの変更
ではなくて、ベクトルＶそのものの変更であることを判
断し、ステップ６に戻っていくことで、新たなベクトル
Ｖに従って、新たな仮想球２１及び楕円軌跡２３,2４を
表示していく。
位置が楕円軌跡２３,2４の上を移動していないことを判
断するときには、ベクトルＶの極座標角度θ，φの変更
ではなくて、ベクトルＶそのものの変更であることを判
断し、ステップ６に戻っていくことで、新たなベクトル
Ｖに従って、新たな仮想球２１及び楕円軌跡２３,2４を
表示していく。
【００７１】一方、ステップ１１で、動的位置が楕円軌
跡２３,2４の上を移動していることを判断するときに
は、ベクトルＶの極座標角度θ，φの変更である（従っ
て、ベクトルＶの大きさは変化しない）と判断して、ス
テップ１２に進んで、移動方向決定プログラム３１の処
理と同様の処理に従って、動的位置の移動距離からベク
トルＶの極座標角度θ，φの変化量を計算し、それに従
って、ステップ７で計算したベクトルＶの極座標角度
θ，φを変更することで、０〜２πの間の任意の角度を
とるベクトルＶの極座標角度θ，φを計算する。
跡２３,2４の上を移動していることを判断するときに
は、ベクトルＶの極座標角度θ，φの変更である（従っ
て、ベクトルＶの大きさは変化しない）と判断して、ス
テップ１２に進んで、移動方向決定プログラム３１の処
理と同様の処理に従って、動的位置の移動距離からベク
トルＶの極座標角度θ，φの変化量を計算し、それに従
って、ステップ７で計算したベクトルＶの極座標角度
θ，φを変更することで、０〜２πの間の任意の角度を
とるベクトルＶの極座標角度θ，φを計算する。
【００７２】続いて、ステップ１３（図９の処理フロ
ー）で、極座標角度θ，φを更新したベクトルＶと、表
面位置２０ｂと物体の回転中心点２５との規定するベク
トルとの外積を計算することで、回転中心点２５を通る
物体の回転軸２７を計算する。
ー）で、極座標角度θ，φを更新したベクトルＶと、表
面位置２０ｂと物体の回転中心点２５との規定するベク
トルとの外積を計算することで、回転中心点２５を通る
物体の回転軸２７を計算する。
【００７３】続いて、ステップ１４で、ディスプレイ画
面に、その計算した回転軸２７と、動的位置により指定
されるベクトルＶと、仮想球２１とそのベクトルＶの先
端とで更新される２つの楕円軌跡２３,2４とを表示す
る。
面に、その計算した回転軸２７と、動的位置により指定
されるベクトルＶと、仮想球２１とそのベクトルＶの先
端とで更新される２つの楕円軌跡２３,2４とを表示す
る。
【００７４】続いて、ステップ１５で、物体の回転軸２
７がユーザの希望する方向に到達したのか否かを判断し
て、到達していないことを判断するときには、ステップ
１０（図８の処理フロー）に戻って、マウス３ａの指す
動的位置を続いて取得し、到達したことを判断するとき
には、ステップ１３で求めた回転軸２７を物体の回転軸
として決定して処理を終了する。
７がユーザの希望する方向に到達したのか否かを判断し
て、到達していないことを判断するときには、ステップ
１０（図８の処理フロー）に戻って、マウス３ａの指す
動的位置を続いて取得し、到達したことを判断するとき
には、ステップ１３で求めた回転軸２７を物体の回転軸
として決定して処理を終了する。
【００７５】このようにして、回転軸決定プログラム３
２は、マウス３ａの動きに従ってベクトルＶを取得し
て、そのベクトルＶから物体の回転軸２７を決定する構
成を採るときにあって、移動方向決定プログラム３１と
同様の構成に従って、ベクトルＶが０〜２πの間にある
任意の極座標角度をとれるようにすることで、任意の方
向を向く物体の回転軸２７を決定できるようにするので
ある。
２は、マウス３ａの動きに従ってベクトルＶを取得し
て、そのベクトルＶから物体の回転軸２７を決定する構
成を採るときにあって、移動方向決定プログラム３１と
同様の構成に従って、ベクトルＶが０〜２πの間にある
任意の極座標角度をとれるようにすることで、任意の方
向を向く物体の回転軸２７を決定できるようにするので
ある。
【００７６】この回転軸決定プログラム３２の処理に従
って、ユーザは、マウス３ａを使ってディスプレイ画面
上をポイントしていくだけで、仮想三次元空間の任意の
方向をとる物体の回転軸２７を決定できるようになる。
って、ユーザは、マウス３ａを使ってディスプレイ画面
上をポイントしていくだけで、仮想三次元空間の任意の
方向をとる物体の回転軸２７を決定できるようになる。
【００７７】この回転軸決定プログラム３２による回転
軸２７の決定を受けて、移動回転プログラム３３は、図
１０（ｂ）の処理フローに示すように、決定された回転
軸２７を中心にして物体を回転していって、ユーザから
停止要求が発行されるときに、その物体の回転を停止し
ていくことで、ユーザの希望する姿勢に物体を回転して
いくことになる。
軸２７の決定を受けて、移動回転プログラム３３は、図
１０（ｂ）の処理フローに示すように、決定された回転
軸２７を中心にして物体を回転していって、ユーザから
停止要求が発行されるときに、その物体の回転を停止し
ていくことで、ユーザの希望する姿勢に物体を回転して
いくことになる。
【００７８】ここで、この回転処理にあたって、移動回
転プログラム３３は、回転軸決定プログラム３２が取得
したベクトルＶの大きさに従って回転速度を決定してい
く構成を採ることがある。また、この処理フローのよう
に、回転軸決定プログラム３２が回転軸２７を決定して
から物体を回転させていくのではなくて、回転軸２７の
決定途中に、それに合わせて物体を回転していく構成を
採ってもよい。
転プログラム３３は、回転軸決定プログラム３２が取得
したベクトルＶの大きさに従って回転速度を決定してい
く構成を採ることがある。また、この処理フローのよう
に、回転軸決定プログラム３２が回転軸２７を決定して
から物体を回転させていくのではなくて、回転軸２７の
決定途中に、それに合わせて物体を回転していく構成を
採ってもよい。
【００７９】図示実施例に従って本発明を説明したが、
本発明はこれに限定されるものではない。例えば、実施
例では、仮想球２１についても表示する構成を採った
が、この仮想球２１の表示については省略する構成を採
ってもよい。
本発明はこれに限定されるものではない。例えば、実施
例では、仮想球２１についても表示する構成を採った
が、この仮想球２１の表示については省略する構成を採
ってもよい。
【００８０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像処理
装置によれば、２自由度の入力機能を持つマウスを使用
し、簡単な操作により、物体を仮想三次元空間内で自由
に移動させることができるようになる。
装置によれば、２自由度の入力機能を持つマウスを使用
し、簡単な操作により、物体を仮想三次元空間内で自由
に移動させることができるようになる。
【００８１】そして、２自由度の入力機能を持つマウス
を使用し、簡単な操作により、物体を仮想三次元空間内
で自由に回転させることができるようになる。更に、計
算機の標準的な入力装置であるマウスのみを使うこと
で、特定の環境に依存しない操作性を実現できるように
なる。更に、移動方向や回転軸を表示することで、直感
的な操作を可能にしている。更に、移動速度や回転速度
についても簡単に設定できるようになる。
を使用し、簡単な操作により、物体を仮想三次元空間内
で自由に回転させることができるようになる。更に、計
算機の標準的な入力装置であるマウスのみを使うこと
で、特定の環境に依存しない操作性を実現できるように
なる。更に、移動方向や回転軸を表示することで、直感
的な操作を可能にしている。更に、移動速度や回転速度
についても簡単に設定できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理構成図である。
【図２】本発明の説明図である。
【図３】本発明の説明図である。
【図４】本発明の説明図である。
【図５】本発明の一実施例である。
【図６】移動方向決定プログラムの実行する処理フロー
である。
である。
【図７】移動方向決定プログラムの実行する処理フロー
である。
である。
【図８】回転軸決定プログラムの実行する処理フローで
ある。
ある。
【図９】回転軸決定プログラムの実行する処理フローで
ある。
ある。
【図１０】移動回転プログラムの実行する処理フローで
ある。
ある。
【図１１】移動方向決定プログラムの処理の説明図であ
る。
る。
【図１２】移動方向決定プログラムの処理の説明図であ
る。
る。
【図１３】移動方向決定プログラムの処理の説明図であ
る。
る。
【図１４】移動回転プログラムの処理の説明図である。
【図１５】回転軸決定プログラムの処理の説明図であ
る。
る。
【図１６】回転軸決定プログラムの処理の説明図であ
る。
る。
【図１７】従来技術の説明図である。
【図１８】従来技術の説明図である。
１ 画像処理装置 ２ ディスプレイ装置 ３ ポインティング手段 １０ 入出力制御手段 １１ 物体情報管理手段 １２ 画像処理手段 １３ 表示手段 １４ 取得手段 １５ 決定手段 １６ 回転軸決定手段
Claims (13)
- 【請求項１】 計算機上に設定した仮想三次元空間内で
表現される物体の移動処理を実行する画像処理装置にお
いて、 仮想三次元空間に設定される平面に従って、ディスプレ
イ画面をポイントするポインティング手段の指す仮想三
次元空間上の始点位置を取得するとともに、該始点位置
から移動するポインティング手段の指す仮想三次元空間
上の動的位置を取得する取得手段と、 物体の移動基点をベクトル開始点とする上記始点位置と
上記動的位置との規定する移動ベクトルと、該移動基点
を中心とする物体の仮想球と該移動ベクトルの先端とで
規定される２つの楕円軌跡とをディスプレイ画面に表示
する表示手段と、 上記動的位置が上記楕円軌跡上を移動するときに、その
移動量に応じて上記移動ベクトルの極座標角度を変更す
ることで、上記移動ベクトルの移動方向を決定する決定
手段とを備えることを、 特徴とする画像処理装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の画像処理装置において、 表示手段は、仮想球についても表示することを、 特徴とする画像処理装置。
- 【請求項３】 請求項１又は２記載の画像処理装置にお
いて、 表示手段は、決定手段の決定する移動ベクトルの移動方
向に従い、該移動ベクトルの大きさに応じた移動速度に
従って物体を移動表示することを、 特徴とする画像処理装置。 - 【請求項４】 請求項１ないし３記載の画像処理装置に
おいて、 表示手段は、動的位置が楕円軌跡上を外れるときには、
新たな移動ベクトルに従って仮想球及び楕円軌跡を新た
に表示することを、 特徴とする画像処理装置。 - 【請求項５】 計算機上に設定した仮想三次元空間内で
表現される物体の回転処理を実行する画像処理装置にお
いて、 ディスプレイ画面をポイントするポインティング手段の
指す物体表面上の表面位置を取得するとともに、該表面
位置で物体と交差する形で設定される仮想三次元空間の
平面に従って、該表面位置から移動するポインティング
手段の指す仮想三次元空間上の動的位置を取得する取得
手段と、 上記表面位置をベクトル開始点とする上記表面位置と上
記動的位置との規定する指定ベクトルと、上記表面位置
を中心とする仮想球と該指定ベクトルの先端とで規定さ
れる２つの楕円軌跡とをディスプレイ画面に表示する表
示手段と、 上記動的位置が上記楕円軌跡上を移動するときに、その
移動量に応じて、上記指定ベクトルの極座標角度を変更
することで、上記指定ベクトルの方向を決定する決定手
段と、 上記指定ベクトルと、上記表面位置と物体の回転中心点
との規定するベクトルとから、物体の回転軸を決定する
回転軸決定手段とを備えることを、 特徴とする画像処理装置。 - 【請求項６】 請求項５記載の画像処理装置において、 表示手段は、仮想球についても表示することを、 特徴とする画像処理装置。
- 【請求項７】 請求項５又は６記載の画像処理装置にお
いて、 表示手段は、回転軸決定手段の決定する回転軸を表示す
ることを、 特徴とする画像処理装置。 - 【請求項８】 請求項５ないし７記載の画像処理装置に
おいて、 表示手段は、回転軸決定手段の決定する回転軸に従い、
該指定ベクトルの大きさに応じた回転速度に従って物体
を回転表示することを、 特徴とする画像処理装置。 - 【請求項９】 請求項５ないし８記載の画像処理装置に
おいて、 表示手段は、動的位置が楕円軌跡上を外れるときには、
新たな指定ベクトルに従って仮想球及び楕円軌跡を新た
に表示することを、 特徴とする画像処理装置。 - 【請求項１０】 計算機上に設定した仮想三次元空間内
で表現される物体の移動処理を実行する画像処理方法に
おいて、 仮想三次元空間に設定される平面に従って、ディスプレ
イ画面をポイントするポインティング手段の指す仮想三
次元空間上の始点位置を取得するとともに、該始点位置
から移動するポインティング手段の指す仮想三次元空間
上の動的位置を取得する第１の処理過程と、 物体の移動基点をベクトル開始点とする上記始点位置と
上記動的位置との規定する移動ベクトルと、該移動基点
を中心とする物体の仮想球と該移動ベクトルの先端とで
規定される２つの楕円軌跡とをディスプレイ画面に表示
する第２の処理過程と、 上記動的位置が上記楕円軌跡上を移動するときに、その
移動量に応じて上記移動ベクトルの極座標角度を変更す
ることで、上記移動ベクトルの移動方向を決定する第３
の処理過程とを備えることを、 特徴とする画像処理方法。 - 【請求項１１】 計算機上に設定した仮想三次元空間内
で表現される物体の回転処理を実行する画像処理方法に
おいて、 ディスプレイ画面をポイントするポインティング手段の
指す物体表面上の表面位置を取得するとともに、該表面
位置で物体と交差する形で設定される仮想三次元空間の
平面に従って、該表面位置から移動するポインティング
手段の指す仮想三次元空間上の動的位置を取得する第１
の処理過程と、 上記表面位置をベクトル開始点とする上記表面位置と上
記動的位置との規定する指定ベクトルと、上記表面位置
を中心とする仮想球と該指定ベクトルの先端とで規定さ
れる２つの楕円軌跡とをディスプレイ画面に表示する第
２の処理過程と、 上記動的位置が上記楕円軌跡上を移動するときに、その
移動量に応じて、上記指定ベクトルの極座標角度を変更
することで、上記指定ベクトルの方向を決定する第３の
処理過程と、 上記指定ベクトルと、上記表面位置と物体の回転中心点
との規定するベクトルとから、物体の回転軸を決定する
第４の処理過程とを備えることを、 特徴とする画像処理方法。 - 【請求項１２】 計算機上に設定した仮想三次元空間内
で表現される物体の移動処理を実行する画像処理装置を
実現するプログラムが記憶されるプログラム記憶媒体で
あって、 仮想三次元空間に設定される平面に従って、ディスプレ
イ画面をポイントするポインティング手段の指す仮想三
次元空間上の始点位置を取得するとともに、該始点位置
から移動するポインティング手段の指す仮想三次元空間
上の動的位置を取得する取得手段と、 物体の移動基点をベクトル開始点とする上記始点位置と
上記動的位置との規定する移動ベクトルと、該移動基点
を中心とする物体の仮想球と該移動ベクトルの先端とで
規定される２つの楕円軌跡とをディスプレイ画面に表示
する表示手段と、 上記動的位置が上記楕円軌跡上を移動するときに、その
移動量に応じて上記移動ベクトルの極座標角度を変更す
ることで、上記移動ベクトルの移動方向を決定する決定
手段とを実現するプログラムが記憶されることを、 特徴とするプログラム記憶媒体。 - 【請求項１３】 計算機上に設定した仮想三次元空間内
で表現される物体の回転処理を実行する画像処理装置を
実現するプログラムが記憶されるプログラム記憶媒体で
あって、 ディスプレイ画面をポイントするポインティング手段の
指す物体表面上の表面位置を取得するとともに、該表面
位置で物体と交差する形で設定される仮想三次元空間の
平面に従って、該表面位置から移動するポインティング
手段の指す仮想三次元空間上の動的位置を取得する取得
手段と、 上記表面位置をベクトル開始点とする上記表面位置と上
記動的位置との規定する指定ベクトルと、上記表面位置
を中心とする仮想球と該指定ベクトルの先端とで規定さ
れる２つの楕円軌跡とをディスプレイ画面に表示する表
示手段と、 上記動的位置が上記楕円軌跡上を移動するときに、その
移動量に応じて、上記指定ベクトルの極座標角度を変更
することで、上記指定ベクトルの方向を決定する決定手
段と、 上記指定ベクトルと、上記表面位置と物体の回転中心点
との規定するベクトルとから、物体の回転軸を決定する
回転軸決定手段とを実現するプログラムが記憶されるこ
とを、 特徴とするプログラム記憶媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14778797A JPH10334280A (ja) | 1997-06-05 | 1997-06-05 | 画像処理装置及び方法並びにプログラム記憶媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14778797A JPH10334280A (ja) | 1997-06-05 | 1997-06-05 | 画像処理装置及び方法並びにプログラム記憶媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10334280A true JPH10334280A (ja) | 1998-12-18 |
Family
ID=15438197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14778797A Withdrawn JPH10334280A (ja) | 1997-06-05 | 1997-06-05 | 画像処理装置及び方法並びにプログラム記憶媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10334280A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6901356B1 (en) | 1998-03-20 | 2005-05-31 | Fujitsu Limited | Simulation apparatus, simulation method and computer-readable recording medium having simulation program recorded thereon as well as designing supporting apparatus |
| US7911468B2 (en) | 2005-03-02 | 2011-03-22 | Nintendo Co., Ltd. | Storage medium storing a program for controlling the movement of an object |
| CN112255869A (zh) * | 2020-11-03 | 2021-01-22 | 成都景中教育软件有限公司 | 一种基于参数的三维图形动态投影实现方法 |
-
1997
- 1997-06-05 JP JP14778797A patent/JPH10334280A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6901356B1 (en) | 1998-03-20 | 2005-05-31 | Fujitsu Limited | Simulation apparatus, simulation method and computer-readable recording medium having simulation program recorded thereon as well as designing supporting apparatus |
| US7911468B2 (en) | 2005-03-02 | 2011-03-22 | Nintendo Co., Ltd. | Storage medium storing a program for controlling the movement of an object |
| US8111258B2 (en) | 2005-03-02 | 2012-02-07 | Nintendo Co., Ltd. | Information processing program and information processing apparatus |
| CN112255869A (zh) * | 2020-11-03 | 2021-01-22 | 成都景中教育软件有限公司 | 一种基于参数的三维图形动态投影实现方法 |
| CN112255869B (zh) * | 2020-11-03 | 2021-09-14 | 成都景中教育软件有限公司 | 一种基于参数的三维图形动态投影实现方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040907 |