JPH11272891A - 三次元空間表示システムにおける表示状態の制御方法および装置並びに制御用記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 三次元ＣＡＤシステム等の三次元空間表示シ
ステムにおいて三次元空間での視点、視線制御オペレー
タを、一般的に要求される現実的な操作に対し合理的に
取得生成することのできる表示状態の制御方法および装
置並びに上記制御方法の実行プログラムを記録した記録
媒体を提供する。 【解決手段】 三次元空間形状情報や視点情報等に基づ
いて所定の視点位置から観測した三次元空間形状を二次
元映像に変換して表示する三次元空間表示システムにお
いて、上記二次元映像上で任意の点を選択指示し、その
指示点に対応する三次元空間内の抽出点を取得すると共
に、その抽出点もしくはそれとの関連点を原点として上
記視点情報のうち少なくとも視点または視点ベクトルを
極座標に変換し、その極座標のパラメータを入力装置に
より適宜変更して二次元映像として表示される三次元空
間形状の表示状態を制御するようにしたことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は三次元ＡＣＡＤシステム
等の三次元空間表示システム、特に三次元空間形状情報
や視点情報等に基づいて所定の視点位置から観測した三
次元空間形状を二次元映像に変換して表示する三次元空
間表示システムにおける表示状態の制御方法および装置
並びに上記制御方法の実行プログラムを記録した記録媒
体に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような三次元空間表示システムと
しては、例えば三次元空間情報を提供しその空間評価を
行う三次元ビジュアル・シミュレーション・システム
や、三次元映像表示を行いながら三次元空間中の物体を
扱うゲーム、また三次元空間映像で情報の選択取得を行
う三次元ビジュアルインターフェースシステムなどがあ
る。

【０００３】上記のような三次元空間表示システムで
は、三次元空間上の物体や視点の位置等を特定するため
に、一般に三次元直交座標が用いられ、視点や視線の移
動を行う場合にも三次元直交座標系で制御している。

【０００４】例えば、視点移動では、移動を希望する方
向を現在の視点、視線で決定される視線ベクトルに対し
て前、後ろ、右、左、上、下、またそれらの合成方向を
利用している。すなわち視点位置と視線ベクトルに対す
る直交空間移動ベクトルを与え、視点位置と視線ベクト
ルの移動を行うことにより視点の移動を行っている。

【０００５】また視線移動では、移動を希望する方向を
現在の視点、視線で決定される視線ベクトルに対して右
向き、左向き、上向き、下向き、さらにそれらの合成方
向で、すなわち視線ベクトルに対する空間回転変換によ
り視線ベクトルの移動を行っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、人間の自然
な視点移動の行動を上記従来の方法で実現する場合、複
数の制御の組み合わせが必要になる。例えば、図８に示
すように観測者が図中の矢印Ａのように物体Ｂの正面を
見ている状態から物体Ｂの背面を観測する場合には、少
なくとも（ａ）右に移動する、（ｂ）前に移動する、
（ｃ）左に移動する、（ｄ）左を振り向く、の４つの動
作が必要であり、それらの動作の組み合わせで視点、視
線移動を実現しなければならなず手順が煩雑である。

【０００７】これらは人間が現実の世界で頻繁に運用す
る視点空間操作の方法と、従来の手法の操作方法の数学
的操作モデルの差異が大きいことに依存する。そのた
め、操作が困難、使いにくい、実際の操作では何通りか
の手順を組み合わせて操作する必要があり、これが三次
元表示システムの操作の困難さに起因し、三次元技術の
利用を妨げている大きな理由のひとつである。

【０００８】本発明は上記従来の問題点に鑑みて提案さ
れたもので、前記のような三次元空間表示システムにお
いて三次元空間での視点、視線制御オペレータを、一般
的に要求される現実的な操作に対し合理的に取得生成す
ることのできる表示状態の制御方法および装置並びに上
記制御方法の実行プログラムを記録した記録媒体を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による表示状態の制御方法および装置並びに
記録媒体は以下の構成としたものである。

【００１０】即ち、三次元空間形状情報や視点情報等に
基づいて所定の視点位置から観測した三次元空間形状を
二次元映像に変換して表示する三次元空間表示システム
において、上記二次元映像上で任意の点を選択指示し、
その指示点に対応する三次元空間内の抽出点を取得する
と共に、その抽出点もしくはそれとの関連点を原点とし
て上記視点情報のうち少なくとも視点または視点ベクト
ルを極座標に変換し、その極座標のパラメータを入力装
置により適宜変更して前記二次元映像として表示される
三次元空間形状の表示状態を制御するようにしたことを
特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、先ず本発明による三次元空
間表示システムにおける表示状態の制御方法および装置
を、図に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。

【００１２】一般に三次元空間表示システムは、三次元
グラフィックスという考え方でコンピュータ・システム
技術として既に確立されており、その装置構成としては
例えば図１に示すようにＣＰＵ等の演算処理装置１、内
蔵もしくは外部メモリあるいはディスク装置等の記憶装
置２、ＣＲＴや液晶表示パネル等の表示装置３、キーボ
ードやマウス等の入力装置４などで構成される。

【００１３】上記の三次元空間表示システムにより三次
元の物体を表示するに当たっては、記憶装置２に三次元
の数値データを記憶させ、その数値データに基づいて演
算処理装置１により所定の演算処理を行って表示装置３
に表示する。具体的には、例えば図２に示すように三次
元の数値データとして物体形状データや、どこからどの
方向へ向かって物体を観測しているかという視点データ
・視線データ・観測画角データ、さらには必要に応じて
光源データや、物体の質感データなどを記憶装置２に記
憶させておき、それらのデータに基づいて演算処理装置
２により投影変換（射影投影もしくは平行投影）を行な
い、三次元物体の観測映像として面、線などの表現で表
示装置３の表示画面（スクリーン）上に二次元の可視映
像として表示するものである。

【００１４】図３は上記三次元空間表示システムにおけ
る投影変換の一例を示す説明図であり、ここでは射影変
換による投影変換の例を表す。三次元物体Ｂの形状デー
タが、観測視点、観測視線により決定された方向に投影
され、想定された射影二次元平面（スクリーン平面）に
映し込まれる映像を観測画角観測映像として表示装置３
に表示するものである。この場合、上記の投影スクリー
ンに距離的に近い物体を選択的に映し込む方法が一般的
であるが、三次元映像の利用目的に応じて距離が遠いも
のをも写し込むなど多義的な選択方法を与えることも可
能である。又このようなシステムはハードウェア、ソフ
トウェアいずれの方法においても実現することができ
る。

【００１５】上記のような三次元空間表示システムにお
いては、何らかの方法で視点位置、視線ベクトルを決め
ることで、視野を決定し、それに基づいて上記二次元の
表示装置３等に映像を表示している。

【００１６】本発明では、現在の視点、視線位置を三次
元視点位置、三次元視線ベクトルとして、または視点座
標系の標準座標系（デフォルトの座標系）からの変換関
数など、同じ意味を有する空間変数を数値的に取得して
おく。なお、それらの視点データ等をふまえて三次元空
間全体はワールド座標系（Ｘ、Ｙ、Ｚ）で規定され、表
示装置（スクリーン）３には点ｔを原点として二次元座
標系が設定されている（図４参照）。また三次元空間内
の個々の物体はローカル座標系で規定され、それぞれの
物体は１つ又は複数個の面で構成され、その面は複数の
点で構成されている。この各構成点は、それぞれ構成点
が包含される面およびかかる面によって構成される物体
に対応して記憶装置２等に記憶されている。

【００１７】そして抽出点となる三次元位置を特定、決
定し、その三次元座標値を数値的に取得する。その取得
方法は適宜であるが、例えば二次元映像に示された三次
元物体Ｂの外面上にある任意の位置を指定し、その指定
した位置に対応する三次元物体Ｂ上の三次元座標値を以
下の原理により求める。

【００１８】まず、マウスのポインタなどで二次元映像
上で指定された物体Ｂ上の任意点Ｐを認識し、その表示
スクリーンに設定された二次元座標を決定して保持す
る。

【００１９】ここで任意ではあるが、いわゆるピッキン
グ処理を行うようプログラムすると、既存の高速演算処
理装置の利用が可能となり効率的である。ピッキング処
理では、三次元空間における任意物体の構成面上にある
構成点の三次元座標を、二次元座標に連続的に変換して
変換点の二次元座標を取得して記憶保持し、これを上記
任意点Ｐの二次元座標を比較して、同一の二次元座標値
となる点の三次元座標値を記憶保持することで、任意点
Ｐが示す変換点群Ｐ１〜Ｐｎ（三次元座標値）を決定す
る。かかる変換点群Ｐ１〜Ｐｎは、任意物体の構成面に
包含される構成点であるから、変換点群Ｐ１〜Ｐｎの取
得によって、変換点群Ｐ１〜Ｐｎに対応する構成面群Ｆ
１〜Ｆｎが認識され、この構成面群が記憶保持される。
ピッキング処理では、例えば特開平７−７３３４４号の
技術を応用できる。尚、ピッキング処理を行わない場合
は、任意物体の全ての構成面について後述の交点演算を
行うこととなる。

【００２０】その後、予め決められた視点Ｅから任意点
Ｐを通る指示ベクトルＬを演算生成して記憶保持する
（図３、図４）。具体的な演算プログラムは以下の如く
である。

【００２１】前提として表示装置４のスクリーンは、基
準となる視点座標Ｐｅ、注視点座標Ｐｔ、鉛直ベクトル
Ｓｈ（ワールド座標系の座標）で表し、視点とスクリー
ンの距離を単位長さと仮定して処理する。また、注視点
座標Ｐｔを原点として、スクリーンには二次元座標が設
定されている。尚、視点座標Ｐｅ、注視点座標Ｐｔ、鉛
直ベクトルＳｈは予め記憶装置２に記憶設定されてい
る。

【００２２】視点からスクリーン中心への視線ベクトル
Ｌｖは、視点ベクトルＰｅ、注視点ベクトルＰｔにより
Ｌｖ＝Ｐｔ−Ｐｅで表すことができ、Ｌｖの単位ベクト
ルＬvuは、Ｌvu＝Ｌｖ／｜Ｌｖ｜で表せる。このＬvuを
用いて、スクリーン中心からスクリーン右端部、上端部
へのベクトルＬｒ、Ｌｕを計算する。Ｌｒは長さＨ・ta
n(横画角／２）で鉛直ベクトルＳｈと垂直なベクトルで
あり（Ｈは視点Ｅと注視点ｔ間の距離）、Ｌｕは長さＨ
・tan(縦画角／２）で鉛直ベクトルと平行なベクトルで
ある。ＬｒおよびＬｕは以下の式で表される。

【００２３】

【数１】

【００２４】そして、マウスが指示する任意点Ｐをスク
リーンの二次元座標（ｍｘ，ｍｙ）とすると、任意点Ｐ
のスクリーンの原点からの三次元位置ベクトルＭは以下
のように表される。

【００２５】

【数２】

【００２６】従って、視点Ｅからスクリーン上の任意点
Ｐまでの指示ベクトルＬは、以下の式で表せる。 Ｌ＝Ｌvu＋Ｍ

【００２７】尚、上述の三次元空間表示システムは、基
準となる視点データ等により二次元映像を射影変換する
ことで表示されており、この射影変換過程の逆の過程を
求め任意点Ｐの逆射影変換を行い、指示ベクトルＬを得
ることが可能である。即ち、三次元から二次元への変換
関数の逆変換関数を用いて、視点からの奥行き方向のみ
が変数成分となる三次元の指示ベクトルＬを得てもよ
い。

【００２８】その後、ピッキング処理により取得した構
成面群Ｆ１〜Ｆｎと指示ベクトルＬとの交点演算を行っ
て、その交点群ｆ１〜ｆｎを取得して保持する。これ
は、以下のプログラムで行う。

【００２９】まず、三次元空間に存在する面番号Ｆ(i):
ｉ＝１〜ｎの構成面の、それぞれの面方程式を演算して
作成する。そのため、面番号Ｆ(i)を構成する３点のワ
ールド座標系の座標値Ｐfa，Ｐfb，Ｐfcを利用して、以
下のベクトルを得る。 Ｖfa＝Ｐfa−Ｐfb Ｖfb＝Ｐfb−Ｐfc

【００３０】上記２式のベクトルを用いて、外積（Ｖfa
・Ｖfb）により面法線ベクトルＶfnを計算すると、Ｖfn
＝Ｖfa・Ｖfbとなる。尚、前記座標値は順番を設定され
ており、面Ｆ(i)の表裏を区別して面法線ベクトルＶfn
は得られる。これを用いて、三次元中の平面を表す方程
式を決定する。例えば下記のヘッセの標準形で表す。 ＦＮＸ・ｘ＋ＦＮＹ・ｙ＋ＦＮＺ・ｚ＋Ｃ＝０

【００３１】ここで、ＦＮＸ、ＦＮＹ、ＦＮＺは先ほど
求めた面法線ベクトルＶfnの方向余弦であり、Ｃはワー
ルド座標系の原点から平面へ降ろした垂線の長さであ
る。ここでＣは、面番号Ｆ(i)を構成する３点の座標の
うちの任意の１点を利用して上式に代入することにより
求めることができる。

【００３２】一方、視点Ｅからマウスが指し示す三次元
物体上の任意点Ｐへの直線Ｌm、即ち、視点Ｅを通って
指示ベクトルＬに沿う直線方程式Ｌmは、

【００３３】

【数３】

【００３４】と表される。ここで、Ｌx、Ｌy、Ｌzは指
示ベクトルＬのベクトル要素（方向余弦）であり、Ｐe
x、Ｐey、Ｐezは直線Ｌmが通過する視点座標ＰeのＸ方
向、Ｙ方向、Ｚ方向の座標値である。

【００３５】そして、上記の平面方程式と直線方程式を
連立して演算し、面番号Ｆ(i)の表現する平面と指示ベ
クトルＬに沿う直線Ｌmの交点を求める。即ち、上記２
式の連立方程式の解 IS(i)＝fｉ（ｉ＝１〜ｎ）を得
て、交点群ｆ１〜ｆ２を取得する（図３）。

【００３６】最後に、交点群ｆ１〜ｆｎと視点Ｅとの直
線距離をそれぞれ計算して最短距離の最適な交点ｆ１を
求め、最適点ｆ１に対応する物体Ｂを取得して保持す
る。具体的には、ＩＳ(i)と視点Ｐeとの直線距離を以下
の演算で求める。 Length(i)＝｜IS(i)−Ｐe｜ ｉ＝１〜ｎ

【００３７】最適点ｆ１はLength(i)のうち、利用する
のに最適の点を選ぶが、一般的には視点Ｅに最も近い点
を選択する。このためには、min(Length(i))を表すｆ１
を最適点とすればよい。図５の例では、交点ｆ１とｆ２
の直線距離Ｌ１、Ｌ２の内、短い距離Ｌ１を有するｆ１
が最適点となる。尚、必要に応じてmin(Length(i))以外
の点を選択し、これを最適点とすることも可能である。

【００３８】次に、上記のようにして取得した抽出点も
しくはそれとの関連点、例えば抽出点と視点との内分点
または外分点、もしくは上記抽出点が存在する物体面に
おける上記抽出点を通る法線上の任意の選択点等を注視
点として視点の移動操作を行うもので、その操作は例え
ば以下のように行う。先ず、視点からの視線ベクトル
は、ほぼ注視点を貫くように視線ベクトルを保持する。
これにより視点位置に関わりなく注視点を視界に入れる
ように視線ベクトルの制御を一意に行うことができる。

【００３９】例えば三次元表示システムでは、Look-a
t、Look-fromという視点、視線を扱う考え方があり、そ
れぞれ三次元座標を与えることで、視点座標、視線ベク
トルを決定することができる。又それ以外の表現方法、
例えば、デフォルトの視点座標系に対する複合した空間
変換関数の組み合わせ等でも上記と同等に対応すること
ができる。ここでは、例えばLook-atを注視点とし、も
しくはLook-atとLook-fromの内分、外分点におく、ある
いはLook-atの物体面における法線上の任意の選択点を
注視点とすることにより視線方向を注視点に向けること
ができる。

【００４０】次いで、上記条件を保持したまま、視点位
置を変更する。以下に掲げる視点位置制御機構により視
点位置を自由に変えてよいか、視線方向は注視点を必ず
貫くようにする。視点位置を変更するときは、注視点を
極座標系の原点と考え、その中で視点移動を行う。視点
移動の指示は、絶対座標系で指示することも可能である
が、相対指示することが自然である。

【００４１】上記のようにして得た注視点を原点として
現在の視点位置または視線ベクトルを極座標系表現に変
換する。例えば図５における三次元極座標中の点Ｑは図
中の３つの変数ｒ、θ、ηで表すことができ、この３数
（ｒ、θ、η）を点Ｑの極座標という。この三次元極座
標（ｒ、θ、η）と三次元直交座標（ｘ、ｙ、ｚ）の関
係は以下の通りである。 ｘ＝ｒsinθcosη ｙ＝ｒsinθsinη ｚ＝ｒcosθ または ｒ２＝ｘ２＋ｙ２＋ｚ２ tanθ＝√（ｘ２＋ｙ２）／ｚ tanη＝ｙ／ｘ

【００４２】上記の関係式を用いることによって、三次
元直交座標系表現は一意に極座標表現に変換可能であ
り、上記関係式から視点または視線ベクトルを前記注視
点を原点とした極座標に変換する。それによって、任意
の注視点を原点として視点位置や視線方向を適宜容易に
変更することが可能となる。

【００４３】上記のようにして変換した視点または視線
ベクトルのパラメータを適宜変更することによって前記
二次元映像として表示される三次元空間形状の表示状態
を制御することができる。そのパラメータの変更する方
法としては、極座標系の空間軸、それぞれに対して変位
成分を加えればよい。

【００４４】例えば、視野を決定する関数をＦ、現在の
極座標系での座標値を（ｒ、θ、η）とすると、 （ａ）θ方向で移動する場合 Ｆ（ｒ、θ＋Δθ、η） Δθ；θ方向の移動成分 （ｂ）η方向で移動する場合 Ｆ（ｒ、θ、η＋Δη） Δη；η方向の移動成分 （ｃ）ｒ方向で移動する場合 Ｆ（ｒ＋Δｒ、θ、η） Δｒ；ｒ方向の移動成分 および上記（ａ）〜（ｃ）の組み合わせとなる。

【００４５】各軸の変動成分を入力装置のオペレータデ
バイスにより取得し、現在の極座標値に対して変更を加
え、視野を確定した上で、三次元表示システムが要求す
る視野決定パラメータを演算する。視点位置の変更を指
示するオペレータデバイスとしては、画面上のボタン、
マウス、ジョイスティック、その他の制御装置など、コ
ンピュータ制御デバイスは全て適用可能である。それぞ
れのデバイスでは、視点移動を行う方向を極座標系ｒ、
θ、ηまたはこれらの複合ベクトルで指示する。絶対
値、相対値を問わないが、相対的指示を行うことが自然
である。

【００４６】以下、オペレータデバイスとしてマウスを
用いた場合を例にして視点位置および視線方向を変化さ
せて表示する要領を図６により具体的に説明する。なお
本例においてはマウスを移動して表示装置３の表示画面
上のマウスポインタが所望の指示位置まで移動したとこ
ろで右ボタンを押すと、上記指示位置に対応した三次元
物体形状上の抽出点が取得されるように構成されてい
る。またマウスの左ボタンを押してマウスを移動する
と、そのマウスの左右方向の移動量に対応して上記抽出
点を中心とした視点および視線の水平面内での回動角θ
が変化し、マウスの前後方向の移動量に対応して抽出点
を中心とした視点および視線の仰角ηが変化するように
構成されている。

【００４７】先ず、図６におけるマウスの入力待ち状態
（ステップＳ０）から表示装置３の表示画面上の所望の
点を選択して右ボタンを押す（ステップＳ１）と、演算
処理装置１はマウスポインタによる表示画面上の指示点
（マウス座標）に対応する三次元空間上の座標値を前述
の操作手順に従って自動的に算出し、その座標値を抽出
点として取得する。また、その抽出点を原点（注視点）
として現在の表示状態における視点位置および視線方向
が極座標系に変換され、表示装置３の表示画面は、上記
視点位置から上記視点方向を見た状態、すなわち上記視
点位置から原点を見た状態に変化し、上記原点が画面中
央に移動する。

【００４８】次いで、マウスの左ボタンを押してドラッ
グ移動すると、そのマウスの左右方向の移動量に対応し
て上記原点を中心とする視点および視線の水平面内での
回動角θが変化し、同時にマウスの前後方向の移動量に
対応して原点を中心とした視点および視線の仰角ηが変
化する。又その変化に応じた表示画面が逐次生成され表
示装置３に表示される。

【００４９】例えば、前記従来例のように或る物体の表
面を見ている状態から物体の背面を見る場合には、図７
の矢印Ａのように物体Ｂの表面を見ている状態から、例
えば物体の上面中央部を指示点Ｃとして選択してマウス
の右ボタンをクリックすると、図中Ａ１の方向から上記
指示点に対応する物体上の抽出点を原点（注視点）とし
て物体Ｂを見ている状態に表示が一旦変化し、次いでマ
ウスの左ボタンを押した状態で左右いずれかの方向、た
とえば右方向にドラッグすると、画面が上記原点Ｃを中
心に右方向に回転移動して図中Ａ２のように物体Ｂの背
面を見ることができる。従って前記従来例では（ａ）〜
（ｄ）の４つの操作が必要であったが、上記の例では指
示点を選択してマウスボタンをクリックする操作と、マ
ウスをドラッグ移動する操作の２つの操作で済むもので
ある。

【００５０】上記のようにして視点および視線の変更操
作が終了したら、前記図６のステップＳ３のように極座
標系から元の座標系への復帰ボタンを押せばよく、それ
によって演算処理装置１は、極座標系をクリアし、元の
座標系を再設定する。なお上記の復帰ボタンは、マウス
やキーボード等の入力装置のキーや押ボタンスイッチを
適宜復帰ボタンとして設定する、あるいは専用の押ボタ
ンスイッチ等を設けることもできる。

【００５１】上記の具体例では、二次元映像上の任意の
点をマウスで選択指示し、その指示点に対応する三次元
空間内の抽出点を原点として視点または視点ベクトルを
極座標に変換したが、抽出点と視点とを内分点または外
分点を原点としたり、抽出点が存在する物体面における
上記抽出点を通る法線上の任意の選択点を原点として視
点または視線ベクトルを極座標に変換することもでき
る。その場合のパラメータの変更操作のマウスに対する
割り当ては適宜設定すればよく、またマウスに限らず他
の入力装置を用いることもできる。

【００５２】また上記の実施形態においては、極座標系
を用いたが、場合によっては、平面位置を変更したくな
いなどの視点位置制約などの点で、直交座標系で、もし
くは極座標系と直交座標系の組み合わせで移動する場合
も考えられる。特に上下移動については、平面位置が変
わらないため、直交座標系の方が適当である場合もあ
る。この場合でも極座標系のｒ、ηは変わっても、θを
保てば本発明の効果を継続できる。

【００５３】さらに本発明による視点および視線の制御
方法は、装置として構成する場合に限らず、上記のプロ
セスを実行するプログラムをフロッピーディスクやＣＤ
−ＲＯＭもしくはＭＯディスクやハードディス等の記録
媒体上に記録した汎用性を有するソフトウエアあるいは
回路素子等として構成することもできる。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように本発明による三次元
空間表示システムにおける表示状態の制御方法および装
置によれば、以下のような効果が得られる。

【００５５】即ち、注視点を決定し、注視点を観測しな
がらその周囲を回る動作を、ひとつの操作オペレータで
実現できる。これは三次元空間評価を行う場合に頻繁か
つ空間理解に効果的な動作である。

【００５６】また最小限の操作オペレータで、三次元空
間を移動する動作を実現することにより、人間の感覚に
近い親和的な操作を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した三次元空間表示システムの一
例を示す概略構成のブロック図。

【図２】上記三次元空間表示システムにおける表示要領
の説明図。

【図３】上記三次元空間表示システムにおける投影変換
の一例を示す説明図。

【図４】三次元極座標の算出要領を示す説明図。

【図５】三次元極座標の説明図。

【図６】本発明による視点および視線の変更要領の一例
を示すフローチャート。

【図７】本発明による視点および視線の変更要領の説明
図。

【図８】従来例による視点および視線の変更要領の説明
図。

【符号の説明】

１ 演算処理装置 ２ 記憶装置 ３ 表示装置 ４ 入力装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 三次元空間形状情報や視点情報等に基づ
   いて所定の視点位置から観測した三次元空間形状を二次
   元映像に変換して表示する三次元空間表示システムにお
   いて、上記二次元映像上で任意の点を選択指示し、その
   指示点に対応する三次元空間内の抽出点を取得すると共
   に、その抽出点もしくはそれとの関連点を原点として上
   記視点情報のうち少なくとも視点または視点ベクトルを
   極座標に変換し、その極座標のパラメータを入力装置に
   より適宜変更して前記二次元映像として表示される三次
   元空間形状の表示状態を制御するようにしたことを特徴
   とする三次元空間表示システムにおける表示状態の制御
   方法。
2. 【請求項２】 前記関連点は前記抽出点と視点とを結ぶ
   線上の任意の選択点である請求項１記載の三次元空間表
   示システムにおける表示状態の制御方法。
3. 【請求項３】 前記関連点は前記抽出点が存在する物体
   面における前記抽出点を通る法線上の任意の選択点であ
   る請求項１記載の三次元空間表示システムにおける表示
   状態の制御方法。
4. 【請求項４】 前記三次元空間上の抽出点を取得するに
   当たり、前記三次元空間形状を表示する二次元映像上の
   所望の座標点を選択指示し、前記三次元空間形状を二次
   元映像に変換する際の変換方法の逆変換によって得られ
   るベクトルを用いて、上記の選択指示した二次元映像上
   の座標点に対応する三次元空間上の抽出点を取得するこ
   とを特徴とする請求項１、２または３記載の三次元空間
   表示システムにおける表示状態の制御方法。
5. 【請求項５】 三次元空間形状情報や視点情報等に基づ
   いて所定の視点位置から観測した三次元空間形状を二次
   元映像に変換して表示する三次元空間表示システムにお
   いて、上記二次元映像上で任意の点を選択指示する手段
   と、その指示点に対応する三次元空間内の抽出点を取得
   する手段と、その抽出点もしくはそれとの関連点を原点
   として上記視点情報のうち少なくとも視点または視点ベ
   クトルを極座標に変換する手段と、その極座標のパラメ
   ータを入力装置により適宜変更して前記二次元映像とし
   て表示される三次元空間形状の表示状態を制御する手段
   とを備えたことを特徴とする三次元空間表示システムに
   おける表示状態の制御装置。
6. 【請求項６】 三次元空間形状情報や視点情報等に基づ
   いて所定の視点位置から観測した三次元空間形状を二次
   元映像に変換して表示する三次元空間表示システムにお
   いて、上記二次元映像上で任意の点を選択指示し、その
   指示点に対応する三次元空間内の抽出点を取得すると共
   に、その抽出点もしくはそれとの関連点を原点として上
   記視点情報のうち少なくとも視点または視点ベクトルを
   極座標に変換し、その極座標のパラメータを入力装置に
   より適宜変更して前記二次元映像として表示される三次
   元空間形状の表示状態を制御するプログラムを記録して
   なる三次元空間表示システムにおける表示状態制御用記
   録媒体。