JPH11213178A - ３次元データ表示装置および３次元データ変換プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
３次元データ表示装置および３次元データ変換プログラムを記録した記録媒体Info
- Publication number
- JPH11213178A JPH11213178A JP993098A JP993098A JPH11213178A JP H11213178 A JPH11213178 A JP H11213178A JP 993098 A JP993098 A JP 993098A JP 993098 A JP993098 A JP 993098A JP H11213178 A JPH11213178 A JP H11213178A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dimensional
- data
- coordinate system
- screen
- display device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Processing Or Creating Images (AREA)
- Image Generation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ３次元図形データから平面的な図形の２次元
表示座標データへの変換を容易に行うことができ、変換
後の図形表示内容の予測が容易な３次元データ表示装置
および３次元データ変換プログラムを記録した記録媒体
を提供すること。 【解決手段】 記録媒体２に記録されているデータ変換
プログラムが起動されると、パソコン１は３次元図形デ
ータベース３からユーザが選択した３次元図形データを
読み出し、前記スクリーン座標系における前記３次元ワ
ールド座標系の各座標軸の前記スクリーン座標系の水平
座標軸に対する角度Ｔx,Ｔy,Ｔz、前記３次元ワールド
座標系の各座標軸の前記スクリーン座標系における伸縮
率Ｓx,Ｓy,Ｓz、および、３次元ワールド座標系データ
の各成分Ｘw,Ｙw,Ｚwを含む所定の関数を用いて、前記
３次元ワールド座標系のデータ（Ｘw,Ｙw,Ｚw）を前記
２次元のスクリーン座標系のデータ（Ｘs,Ｙs）に変換
し、表示装置５に表示する。
表示座標データへの変換を容易に行うことができ、変換
後の図形表示内容の予測が容易な３次元データ表示装置
および３次元データ変換プログラムを記録した記録媒体
を提供すること。 【解決手段】 記録媒体２に記録されているデータ変換
プログラムが起動されると、パソコン１は３次元図形デ
ータベース３からユーザが選択した３次元図形データを
読み出し、前記スクリーン座標系における前記３次元ワ
ールド座標系の各座標軸の前記スクリーン座標系の水平
座標軸に対する角度Ｔx,Ｔy,Ｔz、前記３次元ワールド
座標系の各座標軸の前記スクリーン座標系における伸縮
率Ｓx,Ｓy,Ｓz、および、３次元ワールド座標系データ
の各成分Ｘw,Ｙw,Ｚwを含む所定の関数を用いて、前記
３次元ワールド座標系のデータ（Ｘw,Ｙw,Ｚw）を前記
２次元のスクリーン座標系のデータ（Ｘs,Ｙs）に変換
し、表示装置５に表示する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、３次元図形データ
を２次元表示座標データに変換して表示装置の画面に表
示する３次元データ表示装置および３次元データ変換プ
ログラムを記録した記録媒体に関する。
を２次元表示座標データに変換して表示装置の画面に表
示する３次元データ表示装置および３次元データ変換プ
ログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータグラフィクスの分野におい
て、３次元図形データを表示・描画することはごくあた
りまえの技術になってきている。基本的には、３次元ワ
ールド座標系（Ｘw,Ｙw,Ｚw）で与えられた座標値を、
２次元のスクリーン座標系（Ｘs,Ｙs）の座標値に変換
して表示を行うが、４次元行列の演算を用いて変換する
場合がほとんどであり、その中でも透視投影変換法がよ
く利用される。
て、３次元図形データを表示・描画することはごくあた
りまえの技術になってきている。基本的には、３次元ワ
ールド座標系（Ｘw,Ｙw,Ｚw）で与えられた座標値を、
２次元のスクリーン座標系（Ｘs,Ｙs）の座標値に変換
して表示を行うが、４次元行列の演算を用いて変換する
場合がほとんどであり、その中でも透視投影変換法がよ
く利用される。
【０００３】３次元図形データを視覚化するための一般
的な装置を図５に示す。この図において、３次元図形デ
ータベース１０に蓄積された３次元図形データの中か
ら、表示装置の画面に表示する図形データが選択される
と、まず、第１の記憶装置１１に選択された図形データ
が読み出され、この読み出された図形データから３次元
の座標データが抽出され、一時格納される。そして、演
算装置１２において、一時格納された上記３次元座標デ
ータが、２次元の表示座標データに変換されて第２の記
憶装置１３に格納される。その後、格納された２次元の
表示座標データに基づく画像データが表示装置１４へ出
力され、上記３次元図形データが表示装置１４の画面に
表示される。
的な装置を図５に示す。この図において、３次元図形デ
ータベース１０に蓄積された３次元図形データの中か
ら、表示装置の画面に表示する図形データが選択される
と、まず、第１の記憶装置１１に選択された図形データ
が読み出され、この読み出された図形データから３次元
の座標データが抽出され、一時格納される。そして、演
算装置１２において、一時格納された上記３次元座標デ
ータが、２次元の表示座標データに変換されて第２の記
憶装置１３に格納される。その後、格納された２次元の
表示座標データに基づく画像データが表示装置１４へ出
力され、上記３次元図形データが表示装置１４の画面に
表示される。
【０００４】次に、図５の演算装置１２で行われる３次
元座標データから２次元表示座標データへの座標変換に
ついて説明する。３次元座標データから２次元表示座標
データへの座標変換法には、従来よりいくつかの方法が
あるが、その内、代表的なものとして、透視投影変換法
がある。ここで、透視投影変換法の変換手順の概略を図
６に示す。
元座標データから２次元表示座標データへの座標変換に
ついて説明する。３次元座標データから２次元表示座標
データへの座標変換法には、従来よりいくつかの方法が
あるが、その内、代表的なものとして、透視投影変換法
がある。ここで、透視投影変換法の変換手順の概略を図
６に示す。
【０００５】図示するように透視投影変換法では、ま
ず、３次元ワールド座標系データに対して視野変換を行
って視点座標系データに変換し、次にこの視点座標系デ
ータに対して透視変換を行って正規透視座標系データに
変換し、最後にビューポート変換を行って、スクリーン
座標系データに変換している。ここで、上述した各変換
は、通常、４次元の変換行列を与えることにより行って
いる。例えば、参考文献（『コンピュータディスプレイ
による図形処理工学』：山口宮士夫著，日刊工業新聞
社）によれば、次に示す（１）式を用いて３次元ワール
ド座標系（Ｘw,Ｙw,Ｚw）から視点座標系（Ｘe,Ｙe,Ｚ
e）に変換している。
ず、３次元ワールド座標系データに対して視野変換を行
って視点座標系データに変換し、次にこの視点座標系デ
ータに対して透視変換を行って正規透視座標系データに
変換し、最後にビューポート変換を行って、スクリーン
座標系データに変換している。ここで、上述した各変換
は、通常、４次元の変換行列を与えることにより行って
いる。例えば、参考文献（『コンピュータディスプレイ
による図形処理工学』：山口宮士夫著，日刊工業新聞
社）によれば、次に示す（１）式を用いて３次元ワール
ド座標系（Ｘw,Ｙw,Ｚw）から視点座標系（Ｘe,Ｙe,Ｚ
e）に変換している。
【０００６】 ［Ｘe,Ｙe,Ｚe,１］＝［Ｘw,Ｙw,Ｚw,１］Ｔ1・Ｔ2・Ｔ3・Ｔh …（１） ただし、上記Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3，Ｔhは、それぞれ以下の式
により求められる。
により求められる。
【０００７】
【数１】 上式において、Ｘｆ，Ｙｆ，Ｚｆは、それぞれ平行移動
量であり、α，βはＹ軸，Ｘ軸まわりの回転角を示す。
量であり、α，βはＹ軸，Ｘ軸まわりの回転角を示す。
【０００８】また、透視変換による視点座標系から正規
透視座標系への変換は、次に示す（２）式を用いて行わ
れる。 ［Ｘp,Ｙp,Ｚp,ｗp］＝［Ｘe,Ｙe,Ｚe,１］Ｔp …（２） ここで、Ｔp は下式によって求められる。
透視座標系への変換は、次に示す（２）式を用いて行わ
れる。 ［Ｘp,Ｙp,Ｚp,ｗp］＝［Ｘe,Ｙe,Ｚe,１］Ｔp …（２） ここで、Ｔp は下式によって求められる。
【０００９】
【数２】 ただし、ｋは正方形投影面の１／２サイズ，ｈは視点の
Ｚ軸座標における位置である。
Ｚ軸座標における位置である。
【００１０】さらに、ビューポート変換において次に示
す（３）を用いて正規透視座標系から３次元スクリーン
座標系を得る。 ［Ｘs,Ｙs,Ｚs,ｗs］＝［Ｘp,Ｙp,Ｚp,ｗp］Ｔs …（３） ここで、Ｔs は下式によって求められる。
す（３）を用いて正規透視座標系から３次元スクリーン
座標系を得る。 ［Ｘs,Ｙs,Ｚs,ｗs］＝［Ｘp,Ｙp,Ｚp,ｗp］Ｔs …（３） ここで、Ｔs は下式によって求められる。
【００１１】
【数３】 ただし、Ｖcxはビューポート中心のＸ座標、Ｖcyはビュ
ーポート中心のＹ座標、ＶsxはＸ方向の大きさ、Ｖsyは
Ｙ方向の大きさ、Ｖszは奥行きであり、通常、Ｖsx＝Ｖ
sy，Ｖsz＝１である。
ーポート中心のＹ座標、ＶsxはＸ方向の大きさ、Ｖsyは
Ｙ方向の大きさ、Ｖszは奥行きであり、通常、Ｖsx＝Ｖ
sy，Ｖsz＝１である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、（１）〜
（３）式に示す変換式により３次元図形データを変換し
て得られた３次元スクリーン系座標系のＸ，Ｙ成分（Ｘ
s,Ｙs）を２次元座標とみなし、表示装置に出力するこ
とができるが、変換のために４次元行列演算を繰り返す
必要があり、このため、複雑な図形を対象とした場合の
計算量は相当多くなる。また、上述した方法は、３次元
データを立体的に表示するための方法であって、３次元
図形データから平面図や立面図のような２次元で表され
る平面的な図面データへの変換にはそのままでは適用し
にくい。さらに、透視投影変換法の場合、視点と、３次
元図形が持つ座標値と、投影する平面の位置関係とを把
握しないと、所望する表示結果を直観的に認識すること
が困難である。
（３）式に示す変換式により３次元図形データを変換し
て得られた３次元スクリーン系座標系のＸ，Ｙ成分（Ｘ
s,Ｙs）を２次元座標とみなし、表示装置に出力するこ
とができるが、変換のために４次元行列演算を繰り返す
必要があり、このため、複雑な図形を対象とした場合の
計算量は相当多くなる。また、上述した方法は、３次元
データを立体的に表示するための方法であって、３次元
図形データから平面図や立面図のような２次元で表され
る平面的な図面データへの変換にはそのままでは適用し
にくい。さらに、透視投影変換法の場合、視点と、３次
元図形が持つ座標値と、投影する平面の位置関係とを把
握しないと、所望する表示結果を直観的に認識すること
が困難である。
【００１３】この発明は、上述した事情に鑑みてなされ
たものであり、３次元図形データから２次元表示座標デ
ータへの変換結果として表示される図形の状態を容易に
予測することができ、３次元図形データから、平面図，
立面図等の平面的な図形の２次元表示座標データへの変
換を容易に実行することができる３次元データ表示装置
および３次元データ変換プログラムを記録した記録媒体
を提供することを目的としている。
たものであり、３次元図形データから２次元表示座標デ
ータへの変換結果として表示される図形の状態を容易に
予測することができ、３次元図形データから、平面図，
立面図等の平面的な図形の２次元表示座標データへの変
換を容易に実行することができる３次元データ表示装置
および３次元データ変換プログラムを記録した記録媒体
を提供することを目的としている。
【００１４】さらに、座標変換を（１）式のような多段
の行列演算を通して行うのではなく、できるだけ簡素な
変換式を用いて３次元図形データを２次元表示座標デー
タに変換することにより、変換速度を早め、変換処理を
行う演算装置の負荷を軽減させることができる３次元デ
ータ表示装置および３次元データ変換プログラムを記録
した記録媒体を提供することも目的としている。
の行列演算を通して行うのではなく、できるだけ簡素な
変換式を用いて３次元図形データを２次元表示座標デー
タに変換することにより、変換速度を早め、変換処理を
行う演算装置の負荷を軽減させることができる３次元デ
ータ表示装置および３次元データ変換プログラムを記録
した記録媒体を提供することも目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、 （Ｘw,Ｙw,Ｚw）で表される３次元ワールド座標系
の図形データを、（Ｘs,Ｙs） で表される２次元のスク
リーン座標系のデータに変換して表示装置の画面に表示
する３次元データ表示装置において、前記スクリーン座
標系における前記３次元ワールド座標系の各座標軸の、
前記スクリーン座標系の水平座標軸に対する角度Ｔx,Ｔ
y,Ｔz 、および、前記３次元ワールド座標系の各座標軸
の前記スクリーン座標系における伸縮率Ｓx,Ｓy,Ｓz を
設定する設定手段と、前記角度Ｔx,Ｔy,Ｔz、前記伸縮
率Ｓx,Ｓy,Ｓz、および、前記３次元ワールド座標系デ
ータの各成分Ｘw,Ｙw,Ｚw を含む所定の関数により、前
記３次元ワールド座標系のデータ（Ｘw,Ｙw,Ｚw） を前
記２次元のスクリーン座標系のデータ（Ｘs,Ｙs） に変
換する変換手段とを具備することを特徴としている。
は、 （Ｘw,Ｙw,Ｚw）で表される３次元ワールド座標系
の図形データを、（Ｘs,Ｙs） で表される２次元のスク
リーン座標系のデータに変換して表示装置の画面に表示
する３次元データ表示装置において、前記スクリーン座
標系における前記３次元ワールド座標系の各座標軸の、
前記スクリーン座標系の水平座標軸に対する角度Ｔx,Ｔ
y,Ｔz 、および、前記３次元ワールド座標系の各座標軸
の前記スクリーン座標系における伸縮率Ｓx,Ｓy,Ｓz を
設定する設定手段と、前記角度Ｔx,Ｔy,Ｔz、前記伸縮
率Ｓx,Ｓy,Ｓz、および、前記３次元ワールド座標系デ
ータの各成分Ｘw,Ｙw,Ｚw を含む所定の関数により、前
記３次元ワールド座標系のデータ（Ｘw,Ｙw,Ｚw） を前
記２次元のスクリーン座標系のデータ（Ｘs,Ｙs） に変
換する変換手段とを具備することを特徴としている。
【００１６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の３次元データ表示装置において、前記所定の関数は、
Ｘs＝Ｓx＊cos(Ｔx)＊Ｘw＋ＳY＊cos(Ｔy)＊Ｙw＋Ｓz＊
cos(Ｔz)＊Ｚw、および、Ｙs＝Ｓx＊sin(Ｔx)＊Ｘw＋Ｓ
Y＊sin(Ｔy)＊Ｙw＋Ｓz＊sin(Ｔz)＊Ｚwであることを特
徴としている。
の３次元データ表示装置において、前記所定の関数は、
Ｘs＝Ｓx＊cos(Ｔx)＊Ｘw＋ＳY＊cos(Ｔy)＊Ｙw＋Ｓz＊
cos(Ｔz)＊Ｚw、および、Ｙs＝Ｓx＊sin(Ｔx)＊Ｘw＋Ｓ
Y＊sin(Ｔy)＊Ｙw＋Ｓz＊sin(Ｔz)＊Ｚwであることを特
徴としている。
【００１７】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の３次元データ表示装置において、前記３次元
ワールド座標系における線分のデータの、前記２次元の
スクリーン座標系のデータへの変換は、前記線分の両端
点の座標値を前記所定の関数により、前記２次元のスク
リーン座標系上の座標点に変換し、該変換した座標点間
を直線補間することによって変換することを特徴として
いる。
２に記載の３次元データ表示装置において、前記３次元
ワールド座標系における線分のデータの、前記２次元の
スクリーン座標系のデータへの変換は、前記線分の両端
点の座標値を前記所定の関数により、前記２次元のスク
リーン座標系上の座標点に変換し、該変換した座標点間
を直線補間することによって変換することを特徴として
いる。
【００１８】請求項４に記載の発明は、請求項１または
２に記載の３次元データ表示装置において、前記３次元
ワールド座標系における円弧のデータの、前記２次元の
スクリーン座標系のデータへの変換は、前記円弧を複数
に等分割し、該複数に等分割した時の各分割点の座標値
を前記所定の関数により、前記２次元のスクリーン座標
系上の座標点に変換し、該変換した各座標点間を直線補
間することによって変換することを特徴としている。
２に記載の３次元データ表示装置において、前記３次元
ワールド座標系における円弧のデータの、前記２次元の
スクリーン座標系のデータへの変換は、前記円弧を複数
に等分割し、該複数に等分割した時の各分割点の座標値
を前記所定の関数により、前記２次元のスクリーン座標
系上の座標点に変換し、該変換した各座標点間を直線補
間することによって変換することを特徴としている。
【００１９】請求項５に記載の発明は、コンピュータを
用いて、（Ｘw,Ｙw,Ｚw） で表される３次元ワールド座
標系の図形データを、（Ｘs,Ｙs） で表される２次元の
スクリーン座標系のデータに変換するデータ変換プログ
ラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体であっ
て、前記データ変換プログラムは、前記スクリーン座標
系における前記３次元ワールド座標系の各座標軸の、前
記スクリーン座標系の一方の座標軸に対する角度Ｔx,Ｔ
y,Ｔz 、および、前記３次元ワールド座標系の各座標軸
の前記スクリーン座標系における伸縮率Ｓx,Ｓy,Ｓz を
入力させる手順と、予め記憶した前記角度Ｔx,Ｔy,Ｔ
z、前記伸縮率Ｓx,Ｓy,Ｓz、および、前記３次元ワール
ド座標系データの各成分Ｘw,Ｙw,Ｚw を含む所定の関数
を用いて、前記３次元ワールド座標系のデータ（Ｘw,Ｙ
w,Ｚw） を前記２次元のスクリーン座標系のデータ（Ｘ
s,Ｙs） に変換させる手順とを前記コンピュータに実行
させることを特徴としている。
用いて、（Ｘw,Ｙw,Ｚw） で表される３次元ワールド座
標系の図形データを、（Ｘs,Ｙs） で表される２次元の
スクリーン座標系のデータに変換するデータ変換プログ
ラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体であっ
て、前記データ変換プログラムは、前記スクリーン座標
系における前記３次元ワールド座標系の各座標軸の、前
記スクリーン座標系の一方の座標軸に対する角度Ｔx,Ｔ
y,Ｔz 、および、前記３次元ワールド座標系の各座標軸
の前記スクリーン座標系における伸縮率Ｓx,Ｓy,Ｓz を
入力させる手順と、予め記憶した前記角度Ｔx,Ｔy,Ｔ
z、前記伸縮率Ｓx,Ｓy,Ｓz、および、前記３次元ワール
ド座標系データの各成分Ｘw,Ｙw,Ｚw を含む所定の関数
を用いて、前記３次元ワールド座標系のデータ（Ｘw,Ｙ
w,Ｚw） を前記２次元のスクリーン座標系のデータ（Ｘ
s,Ｙs） に変換させる手順とを前記コンピュータに実行
させることを特徴としている。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態について詳述する。図１は本発明に係る３次元
データ表示装置の一実施形態の構成を示すブロック図で
ある。この図において、１はＣＰＵ（中央処理装置），
ＲＯＭ（リードオンリメモリ），ＲＡＭ（ランダムアク
セスメモリ）等で構成されたパーソナルコンピュータ
（変換手段；以下、パソコンという）であり、その内部
には記録媒体２に記録されたデータを読み取るためのデ
ータ読取装置１ａを具備している。記録媒体２には、３
次元図形データを２次元表示座標データに変換する３次
元データ変換プログラムが記録されており、上述したパ
ソコン１は、この３次元データ変換プログラムを実行す
ることにより、３次元ワールド座標系の３次元図形デー
タ（Ｘw,Ｙw,Ｚw）をスクリーン座標系の２次元表示座
標データ（Ｘs,Ｙs）に変換する。
実施形態について詳述する。図１は本発明に係る３次元
データ表示装置の一実施形態の構成を示すブロック図で
ある。この図において、１はＣＰＵ（中央処理装置），
ＲＯＭ（リードオンリメモリ），ＲＡＭ（ランダムアク
セスメモリ）等で構成されたパーソナルコンピュータ
（変換手段；以下、パソコンという）であり、その内部
には記録媒体２に記録されたデータを読み取るためのデ
ータ読取装置１ａを具備している。記録媒体２には、３
次元図形データを２次元表示座標データに変換する３次
元データ変換プログラムが記録されており、上述したパ
ソコン１は、この３次元データ変換プログラムを実行す
ることにより、３次元ワールド座標系の３次元図形デー
タ（Ｘw,Ｙw,Ｚw）をスクリーン座標系の２次元表示座
標データ（Ｘs,Ｙs）に変換する。
【００２１】ここで、記録媒体２は、フロッピーディス
ク等の磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等が
使用でき、上述したデータ読取装置１ａは、それら記憶
媒体の種類に対応したものが使用される。３は多数の３
次元図形データが記憶されている３次元図形データベー
スであり、ハードディスクドライブ，ＣＤ−ＲＯＭドラ
イブ，ＭＯ（Magneto Optical） ドライブ等が使用され
る。４はキーボードやマウス等の入力装置（設定手段）
であり、ユーザはこの入力装置４を用いて本実施形態の
３次元データ表示装置の操作を行う。
ク等の磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等が
使用でき、上述したデータ読取装置１ａは、それら記憶
媒体の種類に対応したものが使用される。３は多数の３
次元図形データが記憶されている３次元図形データベー
スであり、ハードディスクドライブ，ＣＤ−ＲＯＭドラ
イブ，ＭＯ（Magneto Optical） ドライブ等が使用され
る。４はキーボードやマウス等の入力装置（設定手段）
であり、ユーザはこの入力装置４を用いて本実施形態の
３次元データ表示装置の操作を行う。
【００２２】５はパソコン１から出力される画像データ
に基づく画像を表示する表示装置である。ここで、表示
装置５の画面の水平方向（横方向）は、上述したスクリ
ーン座標系のＸ軸方向に一致し、表示装置５の画面の垂
直方向（縦方向）は、上述したスクリーン座標系のＹ軸
方向に一致するものとする。
に基づく画像を表示する表示装置である。ここで、表示
装置５の画面の水平方向（横方向）は、上述したスクリ
ーン座標系のＸ軸方向に一致し、表示装置５の画面の垂
直方向（縦方向）は、上述したスクリーン座標系のＹ軸
方向に一致するものとする。
【００２３】次に図２を参照して本実施形態における３
次元データ表示装置の動作について説明する。まず、ユ
ーザが３次元図形データを変換するために、記録媒体２
をデータ読取装置１ａにセットし、入力装置４を用いて
前述した３次元データ変換プログラムの起動操作を行う
と、パソコン１はデータ読取装置１ａを介して記憶媒体
２に記憶された３次元データ変換プログラムを読み取
り、パソコン１に内蔵されたＲＡＭ（図示略）に格納し
た後、この３次元データ変換プログラムを実行する。
次元データ表示装置の動作について説明する。まず、ユ
ーザが３次元図形データを変換するために、記録媒体２
をデータ読取装置１ａにセットし、入力装置４を用いて
前述した３次元データ変換プログラムの起動操作を行う
と、パソコン１はデータ読取装置１ａを介して記憶媒体
２に記憶された３次元データ変換プログラムを読み取
り、パソコン１に内蔵されたＲＡＭ（図示略）に格納し
た後、この３次元データ変換プログラムを実行する。
【００２４】そして、ステップＳ１へ進み、パソコン１
は３次元図形データベース３に記憶されている３次元図
形データの中から、１つの３次元図形データを選択する
ための選択画面を表示装置５の画面に表示する。これに
より、ユーザが入力装置４を用いて表示された選択画面
から所望する３次元図形データを選択すると、ステップ
Ｓ２へ進み、パソコン１は指定された３次元図形データ
を３次元図形データベース３から読み込む。次に、ステ
ップＳ３へ進み、ユーザは各軸の角度を示すパラメータ
Ｔx，Ｔy，Ｔz、および、各軸の伸縮率を示すパラメー
タＳx，Ｓy，Ｓzを設定するための設定画面を表示装置
５の画面に表示する。
は３次元図形データベース３に記憶されている３次元図
形データの中から、１つの３次元図形データを選択する
ための選択画面を表示装置５の画面に表示する。これに
より、ユーザが入力装置４を用いて表示された選択画面
から所望する３次元図形データを選択すると、ステップ
Ｓ２へ進み、パソコン１は指定された３次元図形データ
を３次元図形データベース３から読み込む。次に、ステ
ップＳ３へ進み、ユーザは各軸の角度を示すパラメータ
Ｔx，Ｔy，Ｔz、および、各軸の伸縮率を示すパラメー
タＳx，Ｓy，Ｓzを設定するための設定画面を表示装置
５の画面に表示する。
【００２５】ここで、パラメータＴx，Ｔy，Ｔz は、ス
クリーン座標系における、３次元ワールド座標系のＸ軸
（幅）、Ｙ軸（奥行き）、Ｚ軸（高さ）が、それぞれ、
スクリーン座標系のＸ軸（水平座標軸）に対してなす角
度[degree]をする設定するパラメータである。また、パ
ラメータＳx，Ｓy，Ｓz は、それぞれ“０”から“１”
までのいずれかの値が設定され、３次元図形データが２
次元表示座標データに変換される際に、３次元ワールド
座標系の各軸成分がどの程度反映されるのかを決定する
パラメータである。すなわち、例えば、Ｓx，Ｓy，Ｓz
のうち、Ｓx，Ｓyを“１”に設定し、Ｓz を“０”に設
定すると、表示装置５の画面上には３次元図形の高さ方
向が全く表示されず、当該３次元図形の平面図が表示さ
れることになる。また、Ｓx，Ｓz を“１”に設定し、
Ｓyを“０”に設定すると、奥行き方向が全く表示され
ない立面図が表示されることになり、Ｓy，Ｓz を
“１”に設定し、Ｓxを“０”に設定すると幅方向が全
く表示されない側面図が表示されることになる。
クリーン座標系における、３次元ワールド座標系のＸ軸
（幅）、Ｙ軸（奥行き）、Ｚ軸（高さ）が、それぞれ、
スクリーン座標系のＸ軸（水平座標軸）に対してなす角
度[degree]をする設定するパラメータである。また、パ
ラメータＳx，Ｓy，Ｓz は、それぞれ“０”から“１”
までのいずれかの値が設定され、３次元図形データが２
次元表示座標データに変換される際に、３次元ワールド
座標系の各軸成分がどの程度反映されるのかを決定する
パラメータである。すなわち、例えば、Ｓx，Ｓy，Ｓz
のうち、Ｓx，Ｓyを“１”に設定し、Ｓz を“０”に設
定すると、表示装置５の画面上には３次元図形の高さ方
向が全く表示されず、当該３次元図形の平面図が表示さ
れることになる。また、Ｓx，Ｓz を“１”に設定し、
Ｓyを“０”に設定すると、奥行き方向が全く表示され
ない立面図が表示されることになり、Ｓy，Ｓz を
“１”に設定し、Ｓxを“０”に設定すると幅方向が全
く表示されない側面図が表示されることになる。
【００２６】ステップＳ３において表示された設定画面
から、ユーザが入力装置４からパラメータＴx，Ｔy，Ｔ
zおよびＳx，Ｓy，Ｓzを設定すると、次にステップＳ４
へ進み、パソコン１は次に示す式に基づいて、ステップ
Ｓ２で読み込んだ３次元図形データを２次元表示座標デ
ータに変換する。
から、ユーザが入力装置４からパラメータＴx，Ｔy，Ｔ
zおよびＳx，Ｓy，Ｓzを設定すると、次にステップＳ４
へ進み、パソコン１は次に示す式に基づいて、ステップ
Ｓ２で読み込んだ３次元図形データを２次元表示座標デ
ータに変換する。
【００２７】
【数４】
【数５】
【００２８】ただし、 Ｘs,Ｙs ：変換後の２次元表示座標の成分； Ｘw,Ｙw,Ｚw ：変換する３次元ワールド座標の成分； Ｔx,Ｔy,Ｔz ：各軸のスクリーン座標系での水平方向
（Ｘ軸）に対する角度； Ｓx,Ｓy,Ｓz ：２次元表示座標上における３次元ワール
ド座標の各軸方向の伸縮率、である。
（Ｘ軸）に対する角度； Ｓx,Ｓy,Ｓz ：２次元表示座標上における３次元ワール
ド座標の各軸方向の伸縮率、である。
【００２９】ここで、上記（４），（５）式を用いて、
例えば３次元ワールド座標系における線分データから２
次元表示座標系おける線分データに変換する場合は、上
記３次元ワールド座標系の線分データの両端点の座標
を、上記（４），（５）式を用いて２次元座標上におけ
る座標点に変換し、この変換した座標点間を直線補間す
ることによって行う。また、円弧データは、円周を複数
（例えば予め定めた数）に等分割し、その等分した各分
割点の座標を上記（４），（５）式を用いて２次元座標
上における座標点に変換し、変換後の各座標点間を直線
補間することにより近似的に描画する。
例えば３次元ワールド座標系における線分データから２
次元表示座標系おける線分データに変換する場合は、上
記３次元ワールド座標系の線分データの両端点の座標
を、上記（４），（５）式を用いて２次元座標上におけ
る座標点に変換し、この変換した座標点間を直線補間す
ることによって行う。また、円弧データは、円周を複数
（例えば予め定めた数）に等分割し、その等分した各分
割点の座標を上記（４），（５）式を用いて２次元座標
上における座標点に変換し、変換後の各座標点間を直線
補間することにより近似的に描画する。
【００３０】次にステップＳ５へ進み、パソコン１は変
換後の２次元表示座標データを表示装置５の画面に表示
するための画像データ（例えばビットマップデータ）に
変換し、表示装置５へ出力する。これにより、ステップ
Ｓ２で読み込まれた３次元図形データが、平面である表
示装置５の画面に表示される。
換後の２次元表示座標データを表示装置５の画面に表示
するための画像データ（例えばビットマップデータ）に
変換し、表示装置５へ出力する。これにより、ステップ
Ｓ２で読み込まれた３次元図形データが、平面である表
示装置５の画面に表示される。
【００３１】ここで、図３に、一連の線分，円弧からな
り、３次元図形データとして定義された搬送システムの
搬送軌道を表示装置５の画面に表示させた場合の例を示
す。図３において、パラメータＴx,Ｔy,Ｔz、および、
Ｓx,Ｓy,Ｓzは、それぞれ、（Ｔx,Ｔy,Ｔz）＝（０,１
３５,９０）［単位：degree］、（Ｓx,Ｓy,Ｓz）＝
（１,１,１）である。この図に示すように、３次元ワー
ルド座標系の各軸（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）は、画面の水平
方向（Ｘ軸方向）に対してそれぞれ、０゜，１３５゜，
９０゜となり（同図左下参照）、上記搬送軌道は斜視図
として表示される。
り、３次元図形データとして定義された搬送システムの
搬送軌道を表示装置５の画面に表示させた場合の例を示
す。図３において、パラメータＴx,Ｔy,Ｔz、および、
Ｓx,Ｓy,Ｓzは、それぞれ、（Ｔx,Ｔy,Ｔz）＝（０,１
３５,９０）［単位：degree］、（Ｓx,Ｓy,Ｓz）＝
（１,１,１）である。この図に示すように、３次元ワー
ルド座標系の各軸（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）は、画面の水平
方向（Ｘ軸方向）に対してそれぞれ、０゜，１３５゜，
９０゜となり（同図左下参照）、上記搬送軌道は斜視図
として表示される。
【００３２】次に、図３に示した搬送軌道の３次元図形
データに対し、パラメータＴx,Ｔy,Ｔz、および、Ｓx,
Ｓy,Ｓzを、それぞれ、（Ｔx,Ｔy,Ｔz）＝（０,９０,
０）［単位：degree］、（Ｓx,Ｓy,Ｓz）＝（１,１,
０）に設定した場合の表示結果を図４に示す。この図に
示すように、パラメータＳzが“０”に設定されたた
め、Ｚ軸（高さ）成分が表示されず、よって上記搬送軌
道は、幅方向と奥行き方向のみを表示した平面図として
表示される。
データに対し、パラメータＴx,Ｔy,Ｔz、および、Ｓx,
Ｓy,Ｓzを、それぞれ、（Ｔx,Ｔy,Ｔz）＝（０,９０,
０）［単位：degree］、（Ｓx,Ｓy,Ｓz）＝（１,１,
０）に設定した場合の表示結果を図４に示す。この図に
示すように、パラメータＳzが“０”に設定されたた
め、Ｚ軸（高さ）成分が表示されず、よって上記搬送軌
道は、幅方向と奥行き方向のみを表示した平面図として
表示される。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
３次元データを視覚化する方法として一般的によく利用
される透視投影変換法のように、多段の行列演算を行う
ことなく、少ない演算量で２次元変換後の座標値を導出
することができる。また、視点位置ではなく、３次元ワ
ールド座標系の各軸の、スクリーン座標系の水平方向に
対する角度を入力パラメータとしたことにより、２次元
変換後の表示結果の予想がしやすくなる。また、３次元
ワールド座標系の各軸の、２次元変換後の伸縮率を入力
パラメータとしたことにより、３次元図形データから平
面図，立面図等の２次元的な図形の描画もパラメータの
変更のみで対応できる。
３次元データを視覚化する方法として一般的によく利用
される透視投影変換法のように、多段の行列演算を行う
ことなく、少ない演算量で２次元変換後の座標値を導出
することができる。また、視点位置ではなく、３次元ワ
ールド座標系の各軸の、スクリーン座標系の水平方向に
対する角度を入力パラメータとしたことにより、２次元
変換後の表示結果の予想がしやすくなる。また、３次元
ワールド座標系の各軸の、２次元変換後の伸縮率を入力
パラメータとしたことにより、３次元図形データから平
面図，立面図等の２次元的な図形の描画もパラメータの
変更のみで対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態による３次元データ表示
装置の構成を示すブロック図である。
装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 同３次元データ表示装置によりデータ変換を
行う際の処理手順を示すフローチャートである。
行う際の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】 同３次元データ表示装置によりデータ変換し
た結果の表示内容の一例を示す図である。
た結果の表示内容の一例を示す図である。
【図４】 同３次元データ表示装置によりデータ変換し
た結果の表示内容の他の例を示す図である。
た結果の表示内容の他の例を示す図である。
【図５】 従来の３次元データを視覚化するための一般
的な装置の構成、および、変換手順の概略を説明するた
めの説明図である。
的な装置の構成、および、変換手順の概略を説明するた
めの説明図である。
【図６】 透視投影変換法の変換手順の概略を説明する
ための説明図である。
ための説明図である。
１ パーソナルコンピュータ １ａ データ読取装置 ２ 記録媒体 ３ ３次元図形データベース ４ 入力装置 ５ 表示装置
Claims (5)
- 【請求項１】 （Ｘw,Ｙw,Ｚw）で表される３次元ワー
ルド座標系の図形データを、（Ｘs,Ｙs）で表される２
次元のスクリーン座標系のデータに変換して表示装置の
画面に表示する３次元データ表示装置において、 前記スクリーン座標系における前記３次元ワールド座標
系の各座標軸の、前記スクリーン座標系の水平座標軸に
対する角度Ｔx,Ｔy,Ｔz、および、前記３次元ワールド
座標系の各座標軸の前記スクリーン座標系における伸縮
率Ｓx,Ｓy,Ｓzを設定する設定手段と、 前記角度Ｔx,Ｔy,Ｔz、前記伸縮率Ｓx,Ｓy,Ｓz、およ
び、前記３次元ワールド座標系データの各成分Ｘw,Ｙw,
Ｚwを含む所定の関数により、前記３次元ワールド座標
系のデータ（Ｘw,Ｙw,Ｚw）を前記２次元のスクリーン
座標系のデータ（Ｘs,Ｙs）に変換する変換手段とを具
備することを特徴とする３次元データ表示装置。 - 【請求項２】 前記所定の関数は、 Ｘs＝Ｓx＊cos(Ｔx)＊Ｘw＋ＳY＊cos(Ｔy)＊Ｙw＋Ｓz＊
cos(Ｔz)＊Ｚw、および、Ｙs＝Ｓx＊sin(Ｔx)＊Ｘw＋Ｓ
Y＊sin(Ｔy)＊Ｙw＋Ｓz＊sin(Ｔz)＊Ｚw であることを特徴とする請求項１に記載の３次元データ
表示装置。 - 【請求項３】 前記３次元ワールド座標系における線分
のデータの、前記２次元のスクリーン座標系のデータへ
の変換は、 前記線分の両端点の座標値を前記所定の関数により、前
記２次元のスクリーン座標系上の座標点に変換し、 該変換した座標点間を直線補間することによって変換す
ることを特徴とする請求項１または２に記載の３次元デ
ータ表示装置。 - 【請求項４】 前記３次元ワールド座標系における円弧
のデータの、前記２次元のスクリーン座標系のデータへ
の変換は、 前記円弧を複数に等分割し、 該複数に等分割した時の各分割点の座標値を前記所定の
関数により、前記２次元のスクリーン座標系上の座標点
に変換し、 該変換した各座標点間を直線補間することによって変換
することを特徴とする請求項１または２に記載の３次元
データ表示装置。 - 【請求項５】 コンピュータを用いて、（Ｘw,Ｙw,Ｚ
w）で表される３次元ワールド座標系の図形データを、
（Ｘs,Ｙs）で表される２次元のスクリーン座標系のデ
ータに変換する３次元データ変換プログラムを記録した
コンピュータ読取可能な記録媒体であって、 前記３次元データ変換プログラムは、 前記スクリーン座標系における前記３次元ワールド座標
系の各座標軸の、前記スクリーン座標系の一方の座標軸
に対する角度Ｔx,Ｔy,Ｔz、および、前記３次元ワール
ド座標系の各座標軸の前記スクリーン座標系における伸
縮率Ｓx,Ｓy,Ｓzを入力させる手順と、 予め記憶した前記角度Ｔx,Ｔy,Ｔz、前記伸縮率Ｓx,Ｓ
y,Ｓz、および、前記３次元ワールド座標系データの各
成分Ｘw,Ｙw,Ｚwを含む所定の関数を用いて、前記３次
元ワールド座標系のデータ（Ｘw,Ｙw,Ｚw）を前記２次
元のスクリーン座標系のデータ（Ｘs,Ｙs）に変換させ
る手順とを前記コンピュータに実行させることを特徴と
する３次元データ変換プログラムを記録したコンピュー
タ読取可能な記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP993098A JPH11213178A (ja) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | ３次元データ表示装置および３次元データ変換プログラムを記録した記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP993098A JPH11213178A (ja) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | ３次元データ表示装置および３次元データ変換プログラムを記録した記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11213178A true JPH11213178A (ja) | 1999-08-06 |
Family
ID=11733791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP993098A Withdrawn JPH11213178A (ja) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | ３次元データ表示装置および３次元データ変換プログラムを記録した記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11213178A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100374509B1 (ko) * | 2000-08-16 | 2003-03-04 | 한국과학기술원 | 선형 푸시브룸 영상에서 3차원 지상점의 2차원 영상 좌표값을 구하는 방법 및 기록매체 |
| US11810229B2 (en) | 2021-03-24 | 2023-11-07 | Casio Computer Co., Ltd. | Graph display device having display control function for converting two-dimensional graph to three-dimensional graph and displaying three-dimensional graph, and corresponding graph display method and nontransitory computer readable recording medium |
-
1998
- 1998-01-21 JP JP993098A patent/JPH11213178A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100374509B1 (ko) * | 2000-08-16 | 2003-03-04 | 한국과학기술원 | 선형 푸시브룸 영상에서 3차원 지상점의 2차원 영상 좌표값을 구하는 방법 및 기록매체 |
| US11810229B2 (en) | 2021-03-24 | 2023-11-07 | Casio Computer Co., Ltd. | Graph display device having display control function for converting two-dimensional graph to three-dimensional graph and displaying three-dimensional graph, and corresponding graph display method and nontransitory computer readable recording medium |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3164617B2 (ja) | 文字図形変形処理装置および方法 | |
| JPH0668758B2 (ja) | カーソル制御方法及び３次元図形表示装置 | |
| EP0856786A2 (en) | Window Displaying apparatus and method | |
| JP2853355B2 (ja) | ３次元図形データ発生装置 | |
| JP3501456B2 (ja) | 三次元図形編集装置 | |
| JPH05346957A (ja) | 形状特徴量提示装置および方法 | |
| JPH11213178A (ja) | ３次元データ表示装置および３次元データ変換プログラムを記録した記録媒体 | |
| KR20090049670A (ko) | 피사체의 3차원 좌표 검출방법 및 그 방법을 컴퓨터에서실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체 | |
| JP3361652B2 (ja) | 立体図形配置入力方法及びグラフィックシステム | |
| JPH1031757A (ja) | 図形処理装置および要素間最短距離算出方法 | |
| JP2786098B2 (ja) | 図形拡大編集方法 | |
| JPH0652300A (ja) | 画像処理装置 | |
| JPH05135146A (ja) | 図形移動変形方法及び装置 | |
| JP2003167924A (ja) | ３次元形状処理装置および３次元座標値入力方法 | |
| JPH06119430A (ja) | 図形表示装置 | |
| JPH1097646A (ja) | 三次元空間表示システムにおける三次元空間座標値の取得方法および装置 | |
| JPH07200875A (ja) | ３次元モデルの表示位置変更方法 | |
| JP3132220B2 (ja) | ３次元モデルの形状作成方法 | |
| JPH07200874A (ja) | ３次元ｃａｄシステムにおける２次元図面の作成方法 | |
| JPH11282521A (ja) | 数値制御装置及びその３次元座標位置入力方法 | |
| JP2571178B2 (ja) | ３次元図形処理装置 | |
| JP3170249B2 (ja) | 文字図形変形処理装置および方法 | |
| JP2713180B2 (ja) | 空間図形配置表示装置 | |
| JPH10172009A (ja) | ３次元ｃｇアニメーション作成装置及び作成方法 | |
| JPS6340967A (ja) | 平面入力装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050405 |