JPH1040424A - ３次元形状操作装置および３次元形状操作方法 - Google Patents
３次元形状操作装置および３次元形状操作方法Info
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- JPH1040424A JPH1040424A JP8197992A JP19799296A JPH1040424A JP H1040424 A JPH1040424 A JP H1040424A JP 8197992 A JP8197992 A JP 8197992A JP 19799296 A JP19799296 A JP 19799296A JP H1040424 A JPH1040424 A JP H1040424A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ディスプレイに表示される３次元形状の画像
の処理操作を行う際に、特に精度が必要とされない操作
についてその操作を簡略化し、これにより作業効率の高
い三次元表示装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 ３次元形状操作装置は３次元形状の画像
を操作する操作手段を有している。この操作手段は３つ
以上のベクトル量を同時に操作可能な３次元操作手段２
０と、画像処理手段３０とからなる。画像処理手段３０
は、３次元操作手段２０により指定される画像の回転中
心位置を中心として画像を回転させ、ディスプレイ１０
上に表示する。
の処理操作を行う際に、特に精度が必要とされない操作
についてその操作を簡略化し、これにより作業効率の高
い三次元表示装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 ３次元形状操作装置は３次元形状の画像
を操作する操作手段を有している。この操作手段は３つ
以上のベクトル量を同時に操作可能な３次元操作手段２
０と、画像処理手段３０とからなる。画像処理手段３０
は、３次元操作手段２０により指定される画像の回転中
心位置を中心として画像を回転させ、ディスプレイ１０
上に表示する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディスプレイに表
示される３次元形状の画像を容易に処理できる３次元形
状操作方法および３次元形状操作装置に係り、とりわけ
画像の回転中心の指定操作および３次元領域の指定操作
を容易に行うことができる３次元形状操作方法および３
次元表示装置に関する。
示される３次元形状の画像を容易に処理できる３次元形
状操作方法および３次元形状操作装置に係り、とりわけ
画像の回転中心の指定操作および３次元領域の指定操作
を容易に行うことができる３次元形状操作方法および３
次元表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムの普及に
より、構造物の設計はほとんどの場合ＣＡＤ／ＣＡＭシ
ステムにより行われている。また、近年のコンピュータ
グラフィックスの進歩により、設計者は、ＣＡＤ／ＣＡ
Ｍシステムのディスプレイ上で、平面図や側面図のよう
な２次元的に表現される画像のみならず、斜視図のよう
な３次元的に表現される画像を容易に確認しながら効率
的な設計を行えるようになってきている。
より、構造物の設計はほとんどの場合ＣＡＤ／ＣＡＭシ
ステムにより行われている。また、近年のコンピュータ
グラフィックスの進歩により、設計者は、ＣＡＤ／ＣＡ
Ｍシステムのディスプレイ上で、平面図や側面図のよう
な２次元的に表現される画像のみならず、斜視図のよう
な３次元的に表現される画像を容易に確認しながら効率
的な設計を行えるようになってきている。
【０００３】ところで、３次元的に表現される画像を設
計に利用する利点として、ディスプレイ上に表示される
画像の全部を移動したり回転させたりすることにより、
任意の方向から設計対象物のイメージを認識することが
できること、またディスプレイ上に表示される画像の一
部を移動したり回転させたりすることにより、設計対象
物の全体形状および部材同士の位置関係の変化を容易に
認識することができること等が挙げられる。
計に利用する利点として、ディスプレイ上に表示される
画像の全部を移動したり回転させたりすることにより、
任意の方向から設計対象物のイメージを認識することが
できること、またディスプレイ上に表示される画像の一
部を移動したり回転させたりすることにより、設計対象
物の全体形状および部材同士の位置関係の変化を容易に
認識することができること等が挙げられる。
【０００４】このような画像の回転操作が行われる場
合、まず回転中心点が指定され、その後回転対象領域が
指定されるが、回転中心点の指定および回転対象領域の
指定に際しては、通常ＣＡＤ／ＣＡＭシステムに設けら
れたキーボードから、回転中心点の座標および回転対象
領域を区画する座標が入力されるようになっている。こ
の座標入力は非常に面倒な処理であるが、回転操作を行
う際には必ず行わなければならない処理である。
合、まず回転中心点が指定され、その後回転対象領域が
指定されるが、回転中心点の指定および回転対象領域の
指定に際しては、通常ＣＡＤ／ＣＡＭシステムに設けら
れたキーボードから、回転中心点の座標および回転対象
領域を区画する座標が入力されるようになっている。こ
の座標入力は非常に面倒な処理であるが、回転操作を行
う際には必ず行わなければならない処理である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、以上述べた画
像の回転操作は必ずしも厳密な座標入力を必要とするも
のとは限らない。例えば、ディスプレイ上に表示される
設計対象物全体を単に別方向から見たい場合、回転中心
点の座標指定にはさほどの精度は要求されない。このよ
うな場合、簡便に回転中心点を指定できる手段があれば
便利である。
像の回転操作は必ずしも厳密な座標入力を必要とするも
のとは限らない。例えば、ディスプレイ上に表示される
設計対象物全体を単に別方向から見たい場合、回転中心
点の座標指定にはさほどの精度は要求されない。このよ
うな場合、簡便に回転中心点を指定できる手段があれば
便利である。
【０００６】このようなことはディスプレイ上に表示さ
れる設計対象物の一部を切り出して見たい場合にもあて
はまり、大まかに切り出し領域を指定する簡単な手段が
あれば更に便利である。
れる設計対象物の一部を切り出して見たい場合にもあて
はまり、大まかに切り出し領域を指定する簡単な手段が
あれば更に便利である。
【０００７】本発明はこのようなことを考慮してなされ
たものであり、ディスプレイに表示される３次元形状の
画像の処理操作を行う際に、特に精度が必要とされない
操作についてその操作を簡略化する機能を実現し、これ
により作業効率の高い三次元形状操作装置を提供するこ
とを目的とする。
たものであり、ディスプレイに表示される３次元形状の
画像の処理操作を行う際に、特に精度が必要とされない
操作についてその操作を簡略化する機能を実現し、これ
により作業効率の高い三次元形状操作装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、ディスプレイ上に表示される３次元形
状の画像を操作する操作手段を備えた３次元形状操作装
置において、前記操作手段は、３つ以上のベクトル量を
同時に操作可能な３次元操作手段と、この３次元操作手
段により指定される前記画像の回転中心位置を中心とし
て前記画像を回転させる画像処理手段とから構成される
ことを特徴としている。
めに、本発明は、ディスプレイ上に表示される３次元形
状の画像を操作する操作手段を備えた３次元形状操作装
置において、前記操作手段は、３つ以上のベクトル量を
同時に操作可能な３次元操作手段と、この３次元操作手
段により指定される前記画像の回転中心位置を中心とし
て前記画像を回転させる画像処理手段とから構成される
ことを特徴としている。
【０００９】また、本発明は、ディスプレイ上に表示さ
れる３次元形状の画像を操作する３次元形状操作方法に
おいて、３つ以上のベクトル量を同時に操作可能な３次
元操作手段を用いて前記画像の回転中心位置を指定する
ことを特徴としている。
れる３次元形状の画像を操作する３次元形状操作方法に
おいて、３つ以上のベクトル量を同時に操作可能な３次
元操作手段を用いて前記画像の回転中心位置を指定する
ことを特徴としている。
【００１０】本発明によれば、３つ以上のベクトル量を
同時に操作できる３次元操作装置、例えば三次元マウス
により、モデル空間内の適当な回転中心点が指定され
る。次いで、例えばキーボード、マウスおよびダイヤル
等の入力手段により回転角度および回転方向が指定され
る。これによりモデル空間内に存在する３次元形状の画
像は指定された回転中心点を中心として所定方向に所定
角度だけ回転する。この場合、回転中心点が３つ以上の
ベクトル量を同時に操作できる３次元操作装置により指
定されるため、回転中心点の座標をキーボード等の入力
手段により数値を入力することにより指定する場合に比
べて大幅に作業効率が向上する。
同時に操作できる３次元操作装置、例えば三次元マウス
により、モデル空間内の適当な回転中心点が指定され
る。次いで、例えばキーボード、マウスおよびダイヤル
等の入力手段により回転角度および回転方向が指定され
る。これによりモデル空間内に存在する３次元形状の画
像は指定された回転中心点を中心として所定方向に所定
角度だけ回転する。この場合、回転中心点が３つ以上の
ベクトル量を同時に操作できる３次元操作装置により指
定されるため、回転中心点の座標をキーボード等の入力
手段により数値を入力することにより指定する場合に比
べて大幅に作業効率が向上する。
【００１１】また、本発明は、ディスプレイ上に表示さ
れる３次元形状の画像を操作する操作手段を備えた３次
元形状操作装置において、前記操作手段は、３つ以上の
ベクトル量を同時に操作可能な３次元操作手段と、この
３次元操作手段により指定される２点に基づいて前記３
次元形状が存在するモデル空間内の３次元領域を指定す
る画像処理手段とから構成されることを特徴としてい
る。
れる３次元形状の画像を操作する操作手段を備えた３次
元形状操作装置において、前記操作手段は、３つ以上の
ベクトル量を同時に操作可能な３次元操作手段と、この
３次元操作手段により指定される２点に基づいて前記３
次元形状が存在するモデル空間内の３次元領域を指定す
る画像処理手段とから構成されることを特徴としてい
る。
【００１２】また、本発明は、ディスプレイ上に表示さ
れる３次元形状の画像を操作する３次元形状操作方法に
おいて、３つ以上のベクトル量を同時に操作可能な３次
元操作手段を用いて２点を指定することにより、前記画
像の存在するモデル空間内の３次元領域を指定すること
を特徴としている。
れる３次元形状の画像を操作する３次元形状操作方法に
おいて、３つ以上のベクトル量を同時に操作可能な３次
元操作手段を用いて２点を指定することにより、前記画
像の存在するモデル空間内の３次元領域を指定すること
を特徴としている。
【００１３】本発明によれば、３つ以上のベクトル量を
同時に操作できる３次元操作装置により、モデル空間内
の適当な２点が指定される。これら２点を指定すること
により、これら２点を互いに対向する頂点とする直方体
により区画される領域、またはこれら２点のうち１点を
中心とするとともに他の１点を外表面とする球体により
区画される３次元領域が指定される。このようにモデル
空間内の適当な２点を指定することのみによりモデル空
間内の任意の３次元領域を指定することができ、かつ前
記２点が３つ以上のベクトル量を同時に操作できる操作
装置により指定することができるため、モデル空間内の
３次元領域の指定を極めて容易に行うことができる。こ
のため、領域の指定を多数の点の座標をキーボード等の
入力手段により数値を入力することにより指定すること
によりモデル空間内の３次元領域の指定を行う場合に比
べて大幅に作業効率が向上する。
同時に操作できる３次元操作装置により、モデル空間内
の適当な２点が指定される。これら２点を指定すること
により、これら２点を互いに対向する頂点とする直方体
により区画される領域、またはこれら２点のうち１点を
中心とするとともに他の１点を外表面とする球体により
区画される３次元領域が指定される。このようにモデル
空間内の適当な２点を指定することのみによりモデル空
間内の任意の３次元領域を指定することができ、かつ前
記２点が３つ以上のベクトル量を同時に操作できる操作
装置により指定することができるため、モデル空間内の
３次元領域の指定を極めて容易に行うことができる。こ
のため、領域の指定を多数の点の座標をキーボード等の
入力手段により数値を入力することにより指定すること
によりモデル空間内の３次元領域の指定を行う場合に比
べて大幅に作業効率が向上する。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１乃至図３は本発明の一
実施形態を示す図である。
施の形態について説明する。図１乃至図３は本発明の一
実施形態を示す図である。
【００１５】図１に示すように、３次元形状操作装置
は、３つ以上のベクトル量を同時に操作できる操作装置
（３次元操作装置）２０を備えている。
は、３つ以上のベクトル量を同時に操作できる操作装置
（３次元操作装置）２０を備えている。
【００１６】また、３次元形状操作装置には、キーボー
ド４０、マウス４１、およびダイヤル４２等に入力され
る指令を受けこれに基づいて画像データを処理し、ディ
スプレイ１０に画像信号を送る画像処理部（画像処理手
段）３０が設けられている。ディスプレイ１０は画像処
理部３０からの信号に基づいてモデル空間内に存在する
３次元形状の画像を表示するようになっている。
ド４０、マウス４１、およびダイヤル４２等に入力され
る指令を受けこれに基づいて画像データを処理し、ディ
スプレイ１０に画像信号を送る画像処理部（画像処理手
段）３０が設けられている。ディスプレイ１０は画像処
理部３０からの信号に基づいてモデル空間内に存在する
３次元形状の画像を表示するようになっている。
【００１７】以下、３次元操作装置２０について詳述す
る。３次元操作装置２０は、送信機２１と、送信機２１
からの電波を受ける受信機２２と、受信機２２に接続さ
れた制御部２３とを有している。
る。３次元操作装置２０は、送信機２１と、送信機２１
からの電波を受ける受信機２２と、受信機２２に接続さ
れた制御部２３とを有している。
【００１８】このうち送信機２１は第１送信部２１ａ、
第２送信部２１ｂ、および第３送信部２１ｃを有してお
り、各送信部は受信機２２のボタン２２ａが押された
（クリックされた）場合、受信機２２に所定の時間差を
つけて、又は周波数を変えて超音波を発信するようにな
っている。そして制御部２３は、受信機２２が各送信部
から受けとった超音波の伝達時間に基づいて、各送信部
と受信機２２との距離を算出し、この距離に基づいて三
角測量の原理により送信機２１と受信機２２との相対的
位置関係、すなわちマウス座標系ｍ（ｘｙｚ３次元座標
系）における位置を算出し、画像処理部３０にそのデー
タを送るようになっている。このように３次元操作装置
２０は、３次元座標系上で任意の位置にある点の指定、
すなわち、３つ以上のベクトル量を同時に操作すること
ができるようになっている。このように３つ以上のベク
トル量を同時に操作できる操作装置としては、Logitec
社の3D Mouse（上述した方式のもの）が知られている。
また、同様の機能を有するものとして Ascention techn
ology 社の Bird 、Polhemus社のISOTRACK（磁場を形成
し誘導電流を測定する方式）や、CREATIVE社のAeroDuet
（赤外ＬＥＤ光を利用する方式）等があり、本発明の実
施にあたってはいずれのものを使用してもよい。
第２送信部２１ｂ、および第３送信部２１ｃを有してお
り、各送信部は受信機２２のボタン２２ａが押された
（クリックされた）場合、受信機２２に所定の時間差を
つけて、又は周波数を変えて超音波を発信するようにな
っている。そして制御部２３は、受信機２２が各送信部
から受けとった超音波の伝達時間に基づいて、各送信部
と受信機２２との距離を算出し、この距離に基づいて三
角測量の原理により送信機２１と受信機２２との相対的
位置関係、すなわちマウス座標系ｍ（ｘｙｚ３次元座標
系）における位置を算出し、画像処理部３０にそのデー
タを送るようになっている。このように３次元操作装置
２０は、３次元座標系上で任意の位置にある点の指定、
すなわち、３つ以上のベクトル量を同時に操作すること
ができるようになっている。このように３つ以上のベク
トル量を同時に操作できる操作装置としては、Logitec
社の3D Mouse（上述した方式のもの）が知られている。
また、同様の機能を有するものとして Ascention techn
ology 社の Bird 、Polhemus社のISOTRACK（磁場を形成
し誘導電流を測定する方式）や、CREATIVE社のAeroDuet
（赤外ＬＥＤ光を利用する方式）等があり、本発明の実
施にあたってはいずれのものを使用してもよい。
【００１９】次に、このような構成からなる本実施形態
の作用について説明する。まず、図２により、３次元形
状操作装置によりディスプレイ１０に表示される画像の
回転中心の位置を指定し、画像全体の回転操作を行う場
合の作用について説明する。
の作用について説明する。まず、図２により、３次元形
状操作装置によりディスプレイ１０に表示される画像の
回転中心の位置を指定し、画像全体の回転操作を行う場
合の作用について説明する。
【００２０】まず、図２に示すマウス座標系ｍ上で画像
の回転中心位置を示す点ｐが指定される。点ｐの位置の
指定は３次元操作装置２０の受信機２２を送信機２１の
前の適当な位置に位置させ、受信機２２のボタン２２ａ
を押すことにより行われる。受信機２２のボタン２２ａ
を押すされると制御部２３は前述した方法により送信機
２１に対する受信機２２の位置、すなわちマウス座標系
ｍ上における点ｐの座標を算出する。算出された点ｐの
座標は画像処理部３０に送られる。
の回転中心位置を示す点ｐが指定される。点ｐの位置の
指定は３次元操作装置２０の受信機２２を送信機２１の
前の適当な位置に位置させ、受信機２２のボタン２２ａ
を押すことにより行われる。受信機２２のボタン２２ａ
を押すされると制御部２３は前述した方法により送信機
２１に対する受信機２２の位置、すなわちマウス座標系
ｍ上における点ｐの座標を算出する。算出された点ｐの
座標は画像処理部３０に送られる。
【００２１】次に、図２に示すように、画像処理部３０
は、マウス座標系ｍにおいて得られた点ｐを、基準モデ
ル座標系Ｍ上の点に変換する操作を行う。ここで基準モ
デル座標系Ｍとは、表示される画像を作成する元となる
モデルが実際に存在するモデル空間内の座標系であり、
ディスプレイ１０のディスプレイ面１０ａに画像を表示
する際の表示位置の基準となる座標系である。この基準
モデル座標系Ｍは、画像全体に対して回転または移動処
理が行われた場合でも不動となっている。
は、マウス座標系ｍにおいて得られた点ｐを、基準モデ
ル座標系Ｍ上の点に変換する操作を行う。ここで基準モ
デル座標系Ｍとは、表示される画像を作成する元となる
モデルが実際に存在するモデル空間内の座標系であり、
ディスプレイ１０のディスプレイ面１０ａに画像を表示
する際の表示位置の基準となる座標系である。この基準
モデル座標系Ｍは、画像全体に対して回転または移動処
理が行われた場合でも不動となっている。
【００２２】また、ディスプレイ１０に対して送信機２
１の位置は不動であるため、マウス座標系ｍの基準モデ
ル座標系Ｍに対する位置、方向は不動である。従って、
マウス座標系ｍにおける点Ｐm の座標値（Ｘm ，Ｙm ，
Ｚm ）を基準モデル座標系Ｍ上の点ＰM の座標値（ＸM
，ＹM ，ＺM ）に変換する４×４の変換行列Ｍm が定
義でき、以下のように表せる。
１の位置は不動であるため、マウス座標系ｍの基準モデ
ル座標系Ｍに対する位置、方向は不動である。従って、
マウス座標系ｍにおける点Ｐm の座標値（Ｘm ，Ｙm ，
Ｚm ）を基準モデル座標系Ｍ上の点ＰM の座標値（ＸM
，ＹM ，ＺM ）に変換する４×４の変換行列Ｍm が定
義でき、以下のように表せる。
【００２３】
【数１】 変換行列Ｍm は画像の移動または回転処理に関係なく一
定であり、マウス座標系ｍにおいて得られた点ｐ（ｘp
，ｙp ，ｚp ）は、基準モデル座標系Ｍでは以下のよ
うな点Ｐ（ＸP ，ＹP ，ＺP ）に変換される。
定であり、マウス座標系ｍにおいて得られた点ｐ（ｘp
，ｙp ，ｚp ）は、基準モデル座標系Ｍでは以下のよ
うな点Ｐ（ＸP ，ＹP ，ＺP ）に変換される。
【００２４】
【数２】 この点Ｐが、画像全体を回転処理する場合の基準モデル
座標系Ｍから見た回転中心であり、ディスプレイ面１０
ａ上に表示される。
座標系Ｍから見た回転中心であり、ディスプレイ面１０
ａ上に表示される。
【００２５】一方、図２に示すモデル座標系Ｍ′は、モ
デルに対して固定された座標系であり、上記点ｐの場合
と同様に画像処理部３０によって、モデル座標系Ｍ′で
表現されたモデルは、基準モデル座標系Ｍ上に変換され
ディスプレイ１０によって表示される。従って画像全体
に対して回転処理を行う前のモデル座標系Ｍ′から基準
モデル座標系Ｍへの変換も、マウス座標系ｍから基準モ
デル座標系Ｍへの変換の場合と同様に４×４の変換行列
ＭM として定義でき、以下のように表せる。
デルに対して固定された座標系であり、上記点ｐの場合
と同様に画像処理部３０によって、モデル座標系Ｍ′で
表現されたモデルは、基準モデル座標系Ｍ上に変換され
ディスプレイ１０によって表示される。従って画像全体
に対して回転処理を行う前のモデル座標系Ｍ′から基準
モデル座標系Ｍへの変換も、マウス座標系ｍから基準モ
デル座標系Ｍへの変換の場合と同様に４×４の変換行列
ＭM として定義でき、以下のように表せる。
【００２６】
【数３】 画像全体の回転処理では、基準モデル座標系Ｍの３軸
（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）に平行でかつ上記基準モデル座標系Ｍ
の点Ｐを通る３直線を基準回転軸（それぞれＸ，Ｙ，Ｚ
軸に対応する回転軸をｒX ，ｒY ，ｒZ 軸とする）とす
る。また、処理は、ｒZ 軸回りの回転、ｒY 軸回りの回
転、ｒX 軸回りの回転の順で行い、それぞれの回転角を
θ，ζ，ηとする。回転角は図２のキーボード４０、マ
ウス４１、ダイヤル４２等により指定される。このと
き、回転処理を行った後の、モデル座標系Ｍ′から基準
モデル座標系Ｍへの変換行列ＭM ′は、以下のようにな
る。
（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）に平行でかつ上記基準モデル座標系Ｍ
の点Ｐを通る３直線を基準回転軸（それぞれＸ，Ｙ，Ｚ
軸に対応する回転軸をｒX ，ｒY ，ｒZ 軸とする）とす
る。また、処理は、ｒZ 軸回りの回転、ｒY 軸回りの回
転、ｒX 軸回りの回転の順で行い、それぞれの回転角を
θ，ζ，ηとする。回転角は図２のキーボード４０、マ
ウス４１、ダイヤル４２等により指定される。このと
き、回転処理を行った後の、モデル座標系Ｍ′から基準
モデル座標系Ｍへの変換行列ＭM ′は、以下のようにな
る。
【００２７】
【数４】 新たに求めた変換行列ＭM ′をＭM として、再びキーボ
ード４０、マウス４１、ダイヤル４２により回転角を指
定すれば、上記と同じ処理を行うことにより、画像全体
は点Ｐを中心に回転処理されて表示されることになる。
ード４０、マウス４１、ダイヤル４２により回転角を指
定すれば、上記と同じ処理を行うことにより、画像全体
は点Ｐを中心に回転処理されて表示されることになる。
【００２８】次に、モデル空間内の３次元領域を指定す
る場合の作用について図３および図４により説明する。
なお、３次元領域を指定する方法としては、モデル空間
内の直方体形状の３次元領域を指定する方法と、モデル
空間内の球体形状の３次元領域を指定する方法との２通
りがあり、以下これら２つの方法に分けて説明する。
る場合の作用について図３および図４により説明する。
なお、３次元領域を指定する方法としては、モデル空間
内の直方体形状の３次元領域を指定する方法と、モデル
空間内の球体形状の３次元領域を指定する方法との２通
りがあり、以下これら２つの方法に分けて説明する。
【００２９】まず、図３により直方体形状の３次元領域
を指定する方法について説明する。図３（ａ）に示すよ
うに、８つの頂点Ｂ1 〜Ｂ8 により区画され、かつ各辺
がＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸のいずれか１つに平行な直方体
形状の３次元領域を指定するものとする。なお、８つの
頂点Ｂ1 〜Ｂ8 の基準モデル座標系Ｍにおける座標は、
それぞれ（Ｘ1 ，Ｙ1 ，Ｚ1 ），（Ｘ2 ，Ｙ2 ，Ｚ2
），…，（Ｘ8 ，Ｙ8，Ｚ8 ）とする。
を指定する方法について説明する。図３（ａ）に示すよ
うに、８つの頂点Ｂ1 〜Ｂ8 により区画され、かつ各辺
がＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸のいずれか１つに平行な直方体
形状の３次元領域を指定するものとする。なお、８つの
頂点Ｂ1 〜Ｂ8 の基準モデル座標系Ｍにおける座標は、
それぞれ（Ｘ1 ，Ｙ1 ，Ｚ1 ），（Ｘ2 ，Ｙ2 ，Ｚ2
），…，（Ｘ8 ，Ｙ8，Ｚ8 ）とする。
【００３０】この場合、まず互いに対向する頂点の組
（Ｂ1 ，Ｂ7 ）（Ｂ2 ，Ｂ8 ）（Ｂ3，Ｂ5 ）（Ｂ4 ，
Ｂ6 ）のうちいずれかが選定される。以下の説明におい
ては組（Ｂ1 ，Ｂ7 ）を選定した場合について説明す
る。組を構成する頂点の指定は、ディスプレイ１０に表
示されたカーソル像を、３次元操作装置２０の受信機２
２を移動することにより頂点Ｂ1 ，Ｂ7 に対応する位置
に移動し、それぞれの位置でボタン２２ａを押すことに
より行う。ボタン２２ａが押されるとディスプレイ面１
０ａに頂点Ｂ1 ，Ｂ7 がそれぞれ表示される。
（Ｂ1 ，Ｂ7 ）（Ｂ2 ，Ｂ8 ）（Ｂ3，Ｂ5 ）（Ｂ4 ，
Ｂ6 ）のうちいずれかが選定される。以下の説明におい
ては組（Ｂ1 ，Ｂ7 ）を選定した場合について説明す
る。組を構成する頂点の指定は、ディスプレイ１０に表
示されたカーソル像を、３次元操作装置２０の受信機２
２を移動することにより頂点Ｂ1 ，Ｂ7 に対応する位置
に移動し、それぞれの位置でボタン２２ａを押すことに
より行う。ボタン２２ａが押されるとディスプレイ面１
０ａに頂点Ｂ1 ，Ｂ7 がそれぞれ表示される。
【００３１】なお、３次元操作装置２０により頂点を指
定した後、ディスプレイ面１０ａに頂点が表示するまで
の処理操作は、画像の回転中心を３次元操作装置２０に
より指定した後、ディスプレイ面１０ａに画像の回転中
心を表示するまでの処理操作と同様にして行われる。
定した後、ディスプレイ面１０ａに頂点が表示するまで
の処理操作は、画像の回転中心を３次元操作装置２０に
より指定した後、ディスプレイ面１０ａに画像の回転中
心を表示するまでの処理操作と同様にして行われる。
【００３２】次に、図３（ｂ）に示すように、頂点Ｂ1
（Ｘ1 ，Ｙ1 ，Ｚ1 ）を通りＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸にそ
れぞれ平行な直線ｌ1 ，ｍ1 ，ｎ1 を設定する。また、
頂点Ｂ7 （Ｘ7 ，Ｙ7 ，Ｚ7 ）を通りＸ軸、Ｙ軸および
Ｚ軸にそれぞれ平行な直線ｌ7 ，ｍ7 ，ｎ7 を設定す
る。ここで、前述したように、直方体形状領域を形成す
る各辺はＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸のいずれか１つに必ず平
行となっているため、頂点Ｂ1 ，Ｂ7 以外の各頂点は必
ず直線ｌ1 ，ｍ1 ，ｎ1 、ｌ7 ，ｍ7 ，ｎ7 に位置して
いる。
（Ｘ1 ，Ｙ1 ，Ｚ1 ）を通りＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸にそ
れぞれ平行な直線ｌ1 ，ｍ1 ，ｎ1 を設定する。また、
頂点Ｂ7 （Ｘ7 ，Ｙ7 ，Ｚ7 ）を通りＸ軸、Ｙ軸および
Ｚ軸にそれぞれ平行な直線ｌ7 ，ｍ7 ，ｎ7 を設定す
る。ここで、前述したように、直方体形状領域を形成す
る各辺はＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸のいずれか１つに必ず平
行となっているため、頂点Ｂ1 ，Ｂ7 以外の各頂点は必
ず直線ｌ1 ，ｍ1 ，ｎ1 、ｌ7 ，ｍ7 ，ｎ7 に位置して
いる。
【００３３】従って、８つの頂点の座標は、Ｘ座標とし
て「Ｘ1 およびＸ7 のうち大きい方」「Ｘ1 およびＸ7
のうち小さい方」のいずれか一方、Ｙ座標として「Ｙ1
およびＹ7 のうち大きい方」「Ｙ1 およびＹ7 のうち小
さい方」のいずれか一方、Ｚ座標として「Ｚ1 およびＺ
7 のうち大きい方」「Ｚ1 およびＺ7 のうち小さい方」
のいずれか一方、の組合わせとなり、Ｘ座標、Ｙ座標お
よびＺ座標がぞれぞれ２通りに定まるから、２×２×２
＝８通りの頂点の座標が定まることになる。なお、この
８通りの頂点の座標のうち２つは頂点Ｂ1 （Ｘ1 ，Ｙ1
，Ｚ1 ）および頂点Ｂ7 （Ｘ7 ，Ｙ7 ，Ｚ7 ）の座標
と一致する。
て「Ｘ1 およびＸ7 のうち大きい方」「Ｘ1 およびＸ7
のうち小さい方」のいずれか一方、Ｙ座標として「Ｙ1
およびＹ7 のうち大きい方」「Ｙ1 およびＹ7 のうち小
さい方」のいずれか一方、Ｚ座標として「Ｚ1 およびＺ
7 のうち大きい方」「Ｚ1 およびＺ7 のうち小さい方」
のいずれか一方、の組合わせとなり、Ｘ座標、Ｙ座標お
よびＺ座標がぞれぞれ２通りに定まるから、２×２×２
＝８通りの頂点の座標が定まることになる。なお、この
８通りの頂点の座標のうち２つは頂点Ｂ1 （Ｘ1 ，Ｙ1
，Ｚ1 ）および頂点Ｂ7 （Ｘ7 ，Ｙ7 ，Ｚ7 ）の座標
と一致する。
【００３４】このようにして２つの頂点Ｂ1 （Ｘ1 ，Ｙ
1 ，Ｚ1 ）および頂点Ｂ7 （Ｘ7 ，Ｙ7 ，Ｚ7 ）のみを
指定することにより、残りの頂点Ｂ2 ，Ｂ3 ，Ｂ4 ，Ｂ
5 ，Ｂ6 およびＢ8 の位置を決定することができ、図３
（ａ）に示すように、これら頂点Ｂ1 〜Ｂ8 により区画
される基準モデル座標系Ｍにおける直方体形状領域を指
定することができる。
1 ，Ｚ1 ）および頂点Ｂ7 （Ｘ7 ，Ｙ7 ，Ｚ7 ）のみを
指定することにより、残りの頂点Ｂ2 ，Ｂ3 ，Ｂ4 ，Ｂ
5 ，Ｂ6 およびＢ8 の位置を決定することができ、図３
（ａ）に示すように、これら頂点Ｂ1 〜Ｂ8 により区画
される基準モデル座標系Ｍにおける直方体形状領域を指
定することができる。
【００３５】次いで、このようにして求められた各頂点
Ｂ1 〜Ｂ8 の座標に対して変換行列ＭM の逆行列を掛け
ることにより、基準モデル座標系Ｍにおける各頂点Ｂ1
〜Ｂ8 の座標をモデル座標系Ｍ´における座標に変換
し、モデル座標系Ｍ´における直方体領域が求められ
る。これによりモデル空間内における直方体形状領域の
指定が終了する。
Ｂ1 〜Ｂ8 の座標に対して変換行列ＭM の逆行列を掛け
ることにより、基準モデル座標系Ｍにおける各頂点Ｂ1
〜Ｂ8 の座標をモデル座標系Ｍ´における座標に変換
し、モデル座標系Ｍ´における直方体領域が求められ
る。これによりモデル空間内における直方体形状領域の
指定が終了する。
【００３６】なお、直方体領域を指定する方法は上記方
法に限定されるものではなく、マウス座標系で求めた２
点の座標を変換行列ＭM の逆行列Ｍm を用いて以下に示
す数式５により直接モデル座標系Ｍ´における２点の座
標に変換し、これに基づいてモデル座標系Ｍ´における
直方体形状領域（モデル座標系Ｍ´の座標軸に沿った他
の６点）を指定することにより、モデル空間内における
直方体形状領域の指定を行なってもよい。
法に限定されるものではなく、マウス座標系で求めた２
点の座標を変換行列ＭM の逆行列Ｍm を用いて以下に示
す数式５により直接モデル座標系Ｍ´における２点の座
標に変換し、これに基づいてモデル座標系Ｍ´における
直方体形状領域（モデル座標系Ｍ´の座標軸に沿った他
の６点）を指定することにより、モデル空間内における
直方体形状領域の指定を行なってもよい。
【００３７】
【数５】 なお、数式５においてＸ，Ｙ，Ｚはそれぞれモデル座標
系Ｍ´のＸ座標，Ｙ座標，Ｚ座標を示し、また、ｘ，
ｙ，ｚはそれぞれモデル座標系Ｍ´のｘ座標，ｙ座標，
ｚ座標を示している。
系Ｍ´のＸ座標，Ｙ座標，Ｚ座標を示し、また、ｘ，
ｙ，ｚはそれぞれモデル座標系Ｍ´のｘ座標，ｙ座標，
ｚ座標を示している。
【００３８】なお、この場合、ディスプレイ面１０ａへ
の領域の表示は、モデル座標系Ｍ´で求めた点の座標を
変換行列ＭM を用いて基準モデル座標系Ｍの座標に変換
することにより行われる。
の領域の表示は、モデル座標系Ｍ´で求めた点の座標を
変換行列ＭM を用いて基準モデル座標系Ｍの座標に変換
することにより行われる。
【００３９】次に、モデル空間内の球体形状の３次元領
域を指定する方法について説明する。この場合まず、図
４に示すように、基準モデル座標系Ｍにおける球体の中
心点Ｃ1 を指定する。次いで、基準モデル座標系Ｍにお
いて、指定しようとする球体の外表面に対応する任意の
位置に点Ｃ2 を指定する。なお、各点Ｃ1 ，Ｃ2 の指定
は、直方体形状領域を指定する場合と同様に、ディスプ
レイ１０に表示されたカーソル像を、３次元操作装置２
０の受信機２２を移動することにより点Ｃ1 ，Ｃ2 に対
応する位置に移動し、それぞれの位置でボタン２２ａを
押すことにより行う。ボタン２２ａが押されるとディス
プレイ１０に頂点Ｃ1 ，Ｃ2 がそれぞれ表示される。
域を指定する方法について説明する。この場合まず、図
４に示すように、基準モデル座標系Ｍにおける球体の中
心点Ｃ1 を指定する。次いで、基準モデル座標系Ｍにお
いて、指定しようとする球体の外表面に対応する任意の
位置に点Ｃ2 を指定する。なお、各点Ｃ1 ，Ｃ2 の指定
は、直方体形状領域を指定する場合と同様に、ディスプ
レイ１０に表示されたカーソル像を、３次元操作装置２
０の受信機２２を移動することにより点Ｃ1 ，Ｃ2 に対
応する位置に移動し、それぞれの位置でボタン２２ａを
押すことにより行う。ボタン２２ａが押されるとディス
プレイ１０に頂点Ｃ1 ，Ｃ2 がそれぞれ表示される。
【００４０】点Ｃ1 ，Ｃ2 の指定が終わると、画像処理
部３０は中心点Ｃ1 および外表面上の点Ｃ2 により決定
される球体をディスプレイ１０上に表示する。これによ
り基準モデル座標系Ｍにおいて点Ｃ1 、Ｃ2 により決定
される球体領域を指定することができる。
部３０は中心点Ｃ1 および外表面上の点Ｃ2 により決定
される球体をディスプレイ１０上に表示する。これによ
り基準モデル座標系Ｍにおいて点Ｃ1 、Ｃ2 により決定
される球体領域を指定することができる。
【００４１】次いで、このようにして求められた点Ｃ1
、Ｃ2 の座標に対して変換行列ＭMの逆行列を掛けるこ
とにより、基準モデル座標系Ｍにおける点Ｃ1 、Ｃ2 の
座標がモデル座標系Ｍ´における座標に変換され、モデ
ル座標系Ｍ´における点Ｃ1、Ｃ2 により決定される球
体領域が求められる。これによりモデル空間内における
球体領域の指定が終了する。
、Ｃ2 の座標に対して変換行列ＭMの逆行列を掛けるこ
とにより、基準モデル座標系Ｍにおける点Ｃ1 、Ｃ2 の
座標がモデル座標系Ｍ´における座標に変換され、モデ
ル座標系Ｍ´における点Ｃ1、Ｃ2 により決定される球
体領域が求められる。これによりモデル空間内における
球体領域の指定が終了する。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
３つ以上のベクトル量を同時に操作できる３次元操作装
置を使用することにより、表示されている画像全体の回
転中心の指定や、モデル空間内の領域指定等の特に精度
が必要とされない作業の効率を向上させることができ
る。
３つ以上のベクトル量を同時に操作できる３次元操作装
置を使用することにより、表示されている画像全体の回
転中心の指定や、モデル空間内の領域指定等の特に精度
が必要とされない作業の効率を向上させることができ
る。
【図１】本発明による３次元形状操作装置の構成を示す
斜視図。
斜視図。
【図２】マウス座標系からモデル座標系への座標の変換
操作を示す図。
操作を示す図。
【図３】直方体領域の指定操作を示す図。
【図４】球体領域の指定操作を示す図。
２０ ３次元操作装置 ３０ 画像処理手段（画像処理部）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水 谷 仁 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】ディスプレイ上に表示される３次元形状の
画像を操作する操作手段を備えた３次元形状操作装置に
おいて、 前記操作手段は、３つ以上のベクトル量を同時に操作可
能な３次元操作手段と、この３次元操作手段により指定
される前記画像の回転中心位置を中心として前記画像を
回転させる画像処理手段とから構成されることを特徴と
する３次元形状操作装置。 - 【請求項２】ディスプレイ上に表示される３次元形状の
画像を操作する操作手段を備えた３次元形状操作装置に
おいて、 前記操作手段は、３つ以上のベクトル量を同時に操作可
能な３次元操作手段と、この３次元操作手段により指定
される２点に基づいて前記３次元形状が存在するモデル
空間内の３次元領域を指定する画像処理手段とから構成
されることを特徴とする３次元形状操作装置。 - 【請求項３】ディスプレイ上に表示される３次元形状の
画像を操作する３次元形状操作方法において、 ３つ以上のベクトル量を同時に操作可能な３次元操作手
段を用いて前記画像の回転中心位置を指定することを特
徴とする３次元形状操作方法。 - 【請求項４】ディスプレイ上に表示される３次元形状の
画像を操作する３次元形状操作方法において、 ３つ以上のベクトル量を同時に操作可能な３次元操作手
段を用いて２点を指定することにより、前記画像の存在
するモデル空間内の３次元領域を指定することを特徴と
する３次元形状操作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8197992A JPH1040424A (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | ３次元形状操作装置および３次元形状操作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8197992A JPH1040424A (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | ３次元形状操作装置および３次元形状操作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1040424A true JPH1040424A (ja) | 1998-02-13 |
Family
ID=16383720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8197992A Pending JPH1040424A (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | ３次元形状操作装置および３次元形状操作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1040424A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012002593A1 (ko) * | 2010-06-28 | 2012-01-05 | (주)펜앤프리 | 3차원 입체 영상 표시 시스템 및 이를 이용한 3차원 입체 영상 표시 방법 |
| JP2018041192A (ja) * | 2016-09-06 | 2018-03-15 | 株式会社トプコン | 画像処理装置、画像処理方法、画像処理用プログラム |
-
1996
- 1996-07-26 JP JP8197992A patent/JPH1040424A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012002593A1 (ko) * | 2010-06-28 | 2012-01-05 | (주)펜앤프리 | 3차원 입체 영상 표시 시스템 및 이를 이용한 3차원 입체 영상 표시 방법 |
| JP2018041192A (ja) * | 2016-09-06 | 2018-03-15 | 株式会社トプコン | 画像処理装置、画像処理方法、画像処理用プログラム |
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