JPH1196390A - 仮想空間データの生成及び表示方法 - Google Patents
仮想空間データの生成及び表示方法Info
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- JPH1196390A JPH1196390A JP25695697A JP25695697A JPH1196390A JP H1196390 A JPH1196390 A JP H1196390A JP 25695697 A JP25695697 A JP 25695697A JP 25695697 A JP25695697 A JP 25695697A JP H1196390 A JPH1196390 A JP H1196390A
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- Japan
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- viewpoint
- data
- virtual space
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウォークスルーのための容易で、かつウォー
クスルーの自由度を損わない仮想空間データの生成及び
表示方法を提供する。 【解決手段】 記憶装置1に記憶された3次元オブジェ
クトの形状データ1aを視点制約生成部1′で複数の基
本形状データに分解し、この基本形状データと図示しな
いライブラリから取り出した基本形状データに関する視
点の制約条件とを参照して、視点制約データ1bを生成
する。表示処理部2は、前記データ1a,1b及び指示
手段4からの指示により視点を制御し、視点からみた仮
想空間の画像を画像表示部3に表示する。視点制約デー
タの例として、3次元空間内に基本形状として直線があ
り、その近傍に視点がある場合、視点が動き得る領域
は、視点を通り上記直線に平行な直線上、及び視点を通
り上記直線に直交する直線上のように定義する。前記デ
ータは、形状オブジェクトより生成するため、仮想空間
データの構築が容易になる。
クスルーの自由度を損わない仮想空間データの生成及び
表示方法を提供する。 【解決手段】 記憶装置1に記憶された3次元オブジェ
クトの形状データ1aを視点制約生成部1′で複数の基
本形状データに分解し、この基本形状データと図示しな
いライブラリから取り出した基本形状データに関する視
点の制約条件とを参照して、視点制約データ1bを生成
する。表示処理部2は、前記データ1a,1b及び指示
手段4からの指示により視点を制御し、視点からみた仮
想空間の画像を画像表示部3に表示する。視点制約デー
タの例として、3次元空間内に基本形状として直線があ
り、その近傍に視点がある場合、視点が動き得る領域
は、視点を通り上記直線に平行な直線上、及び視点を通
り上記直線に直交する直線上のように定義する。前記デ
ータは、形状オブジェクトより生成するため、仮想空間
データの構築が容易になる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、仮想空間データの
生成及び表示方法に関し、より詳細には、仮想空間をウ
ォークスルーするための容易で、かつウォークスルーの
自由度を損なわない仮想空間データの生成及び表示方法
に関する。
生成及び表示方法に関し、より詳細には、仮想空間をウ
ォークスルーするための容易で、かつウォークスルーの
自由度を損なわない仮想空間データの生成及び表示方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】これまで、計算機上に構築された仮想空
間を操作者が歩き回る(バーチャルウォークスルーす
る)際において、操作者はコンピュータに標準的に付属
しているマウスやジョイスティック等のポインティング
デバイスを操作し、自分の意図する目的地へ視点の位置
の移動,視線の方向を変化させていた。
間を操作者が歩き回る(バーチャルウォークスルーす
る)際において、操作者はコンピュータに標準的に付属
しているマウスやジョイスティック等のポインティング
デバイスを操作し、自分の意図する目的地へ視点の位置
の移動,視線の方向を変化させていた。
【0003】しかし、多数の3次元オブジェクトから構
成された仮想空間内、例えば、多数の部品から構成され
る工業製品の内部などを通り抜けて目的とする部品まで
にたどり着くのは不可能といえる。あるいは、多くの仮
想的な建築物が立ち並ぶ街並みの中をウォークスルーし
たり、建築内部を移動し、目的地にたどり着くことは難
しい。
成された仮想空間内、例えば、多数の部品から構成され
る工業製品の内部などを通り抜けて目的とする部品まで
にたどり着くのは不可能といえる。あるいは、多くの仮
想的な建築物が立ち並ぶ街並みの中をウォークスルーし
たり、建築内部を移動し、目的地にたどり着くことは難
しい。
【0004】なぜなら、視点の動きを自分の意図する通
りに制御し、目的地にたどり着くことは非常に困難だか
らである。たいていは仮想空間内において、オブジェク
トに衝突し、壁を貫通し、仮想空間内で迷子になり、何
も存在しない暗黒の空間へと放り出されてしまう。
りに制御し、目的地にたどり着くことは非常に困難だか
らである。たいていは仮想空間内において、オブジェク
トに衝突し、壁を貫通し、仮想空間内で迷子になり、何
も存在しない暗黒の空間へと放り出されてしまう。
【0005】そこで、例えば、特開平9−73553号
公報に開示された技術は、仮想空間内における操作者の
視点の位置と視線ベクトルにあらかじめ制約を与えるこ
とにより、バーチャルウォークスルーを容易にしてい
る。
公報に開示された技術は、仮想空間内における操作者の
視点の位置と視線ベクトルにあらかじめ制約を与えるこ
とにより、バーチャルウォークスルーを容易にしてい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の制約は、あらかじめ仮想空間のデータを作成する際に
用意しておくという手間が必要となる。また逆に、この
制約のために操作者の自由度が損なわれ、所望のウォー
クスルーができないという問題があった。
の制約は、あらかじめ仮想空間のデータを作成する際に
用意しておくという手間が必要となる。また逆に、この
制約のために操作者の自由度が損なわれ、所望のウォー
クスルーができないという問題があった。
【0007】本発明は、上述のような実情に鑑みてなさ
れたもので、操作者の視点の位置と視線ベクトルに対す
る制約を仮想空間データから生成することにより、ウォ
ークスルーのための容易で、かつウォークスルーの自由
度を損なわない仮想空間データの生成及び表示方法を提
供するものである。
れたもので、操作者の視点の位置と視線ベクトルに対す
る制約を仮想空間データから生成することにより、ウォ
ークスルーのための容易で、かつウォークスルーの自由
度を損なわない仮想空間データの生成及び表示方法を提
供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、計算
機上に構築された3次元オブジェクトからなる仮想空間
内を、操作者の視点を移動させることにより歩き回るた
めの仮想空間データを生成する仮想空間データ生成方法
において、前記3次元オブジェクトの形状データから操
作者の視点の移動に対して制約を与える制約条件からな
る視点制約データを生成することを特徴とし、もって、
仮想空間データの構築する労力,時間を軽減したもので
ある。
機上に構築された3次元オブジェクトからなる仮想空間
内を、操作者の視点を移動させることにより歩き回るた
めの仮想空間データを生成する仮想空間データ生成方法
において、前記3次元オブジェクトの形状データから操
作者の視点の移動に対して制約を与える制約条件からな
る視点制約データを生成することを特徴とし、もって、
仮想空間データの構築する労力,時間を軽減したもので
ある。
【0009】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記視点制約データは、前記3次元オブジェクトの
形状データを、複数の基本形状データに分解し、分解し
た各基本形状データと予め定められた前記3次元オブジ
ェクトの基本形状についての視点の制約条件とを参照す
ることにより生成することを特徴とし、もって、仮想空
間データを容易に構築するようにしたものである。
て、前記視点制約データは、前記3次元オブジェクトの
形状データを、複数の基本形状データに分解し、分解し
た各基本形状データと予め定められた前記3次元オブジ
ェクトの基本形状についての視点の制約条件とを参照す
ることにより生成することを特徴とし、もって、仮想空
間データを容易に構築するようにしたものである。
【0010】請求項3の発明は、3次元オブジェクトの
形状データと操作者の視点の移動に対して制約を与える
制約条件からなる視点制約データを、仮想空間内の視点
を移動させる指示データにより制御し、視点からみた仮
想空間データを表示する仮想空間データの表示方法にお
いて、当該視点の移動に対して制約を与える制約条件に
基づいて、操作者が別の制約条件を選択することによ
り、視点からみた仮想空間データを表示することを特徴
とし、もって、移動の自由度を与えることを可能にした
ものである。
形状データと操作者の視点の移動に対して制約を与える
制約条件からなる視点制約データを、仮想空間内の視点
を移動させる指示データにより制御し、視点からみた仮
想空間データを表示する仮想空間データの表示方法にお
いて、当該視点の移動に対して制約を与える制約条件に
基づいて、操作者が別の制約条件を選択することによ
り、視点からみた仮想空間データを表示することを特徴
とし、もって、移動の自由度を与えることを可能にした
ものである。
【0011】請求項4の発明は、3次元オブジェクトの
形状データと操作者の視点の移動に対して制約を与える
制約条件からなる視点制約データを、仮想空間内の視点
を移動させる指示データにより制御し、視点からみた仮
想空間データを表示する仮想空間データの表示方法にお
いて、当該視点の移動に対して制約を与える制約条件を
操作者が解除し、別の制約条件を選択することにより、
視点からみた仮想空間データを表示することを特徴と
し、もって、移動の自由度を与えることを可能にしたも
のである。
形状データと操作者の視点の移動に対して制約を与える
制約条件からなる視点制約データを、仮想空間内の視点
を移動させる指示データにより制御し、視点からみた仮
想空間データを表示する仮想空間データの表示方法にお
いて、当該視点の移動に対して制約を与える制約条件を
操作者が解除し、別の制約条件を選択することにより、
視点からみた仮想空間データを表示することを特徴と
し、もって、移動の自由度を与えることを可能にしたも
のである。
【0012】請求項5の発明は、操作者用端末及びデー
タ管理サーバが接続されたネットワーク上の前記操作者
用端末に構築された3次元オブジェクトからなる仮想空
間内を、操作者の視点を移動させることにより歩き回る
仮想空間データを生成する仮想空間データ生成方法にお
いて、前記3次元オブジェクトの形状データに前記視点
の移動に対して制約を与える制約条件からなる視点制約
データを前記データ管理サーバに格納し、前記視点制約
データを該データ管理サーバから前記ネットワークを介
して前記操作者用端末に読み込むことを特徴とし、もっ
て、通信ネットワークに接続されたクライアント・サー
バ環境において、視点の制約データの共有を可能にした
ものである。
タ管理サーバが接続されたネットワーク上の前記操作者
用端末に構築された3次元オブジェクトからなる仮想空
間内を、操作者の視点を移動させることにより歩き回る
仮想空間データを生成する仮想空間データ生成方法にお
いて、前記3次元オブジェクトの形状データに前記視点
の移動に対して制約を与える制約条件からなる視点制約
データを前記データ管理サーバに格納し、前記視点制約
データを該データ管理サーバから前記ネットワークを介
して前記操作者用端末に読み込むことを特徴とし、もっ
て、通信ネットワークに接続されたクライアント・サー
バ環境において、視点の制約データの共有を可能にした
ものである。
【0013】請求項6の発明は、請求項5の発明におい
て、前記データ管理サーバは、現在の視点位置を中心と
する所定距離の領域内で定義される視点制約データを有
し、前記ネットワークを介して前記操作者用端末に提供
することを特徴とし、ネットワークのトラフィック負荷
を軽減し、端末上のリソースの消費を抑えることを可能
にしたものである。
て、前記データ管理サーバは、現在の視点位置を中心と
する所定距離の領域内で定義される視点制約データを有
し、前記ネットワークを介して前記操作者用端末に提供
することを特徴とし、ネットワークのトラフィック負荷
を軽減し、端末上のリソースの消費を抑えることを可能
にしたものである。
【0014】請求項7の発明は、操作者用端末及びデー
タ管理サーバが接続されたネットワーク上の前記操作者
用端末に構築された3次元オブジェクトからなる仮想空
間内を、操作者の視点を移動させることにより動き回る
仮想空間データを表示する仮想空間データ表示方法にお
いて、前記データ管理サーバは、現在の視点位置を中心
とする所定距離の領域内で定義される視点制約データを
有し、該視点制約データを前記操作者用端末に読み出し
て、前記現在の視点位置を移動し、移動した視点位置が
前記領域内に存在する場合は、現在の視点位置及びその
表示を更新し、前記移動した視点位置が前記領域内に存
在しない場合は、新たな視点制約データを取得して現在
位置を更新し、更新した現在位置を表示することを特徴
とし、もって、画像表示において、ネットワークのトラ
フィック負荷を軽減し、端末上のリソースの消費を抑え
ることを可能にしたものである。
タ管理サーバが接続されたネットワーク上の前記操作者
用端末に構築された3次元オブジェクトからなる仮想空
間内を、操作者の視点を移動させることにより動き回る
仮想空間データを表示する仮想空間データ表示方法にお
いて、前記データ管理サーバは、現在の視点位置を中心
とする所定距離の領域内で定義される視点制約データを
有し、該視点制約データを前記操作者用端末に読み出し
て、前記現在の視点位置を移動し、移動した視点位置が
前記領域内に存在する場合は、現在の視点位置及びその
表示を更新し、前記移動した視点位置が前記領域内に存
在しない場合は、新たな視点制約データを取得して現在
位置を更新し、更新した現在位置を表示することを特徴
とし、もって、画像表示において、ネットワークのトラ
フィック負荷を軽減し、端末上のリソースの消費を抑え
ることを可能にしたものである。
【0015】
(請求項1乃至4の発明)図1は、本発明の一実施例を
説明するための記憶装置と視点制約生成部との関係を示
す図で、図中、1は記憶装置、1a及び1bはそれぞれ
記憶装置1が記憶する3次元オブジェクトの形状データ
及び視点制約データであり、1′は形状データ1aから
視点制約データ1bを生成する視点制約生成部である。
説明するための記憶装置と視点制約生成部との関係を示
す図で、図中、1は記憶装置、1a及び1bはそれぞれ
記憶装置1が記憶する3次元オブジェクトの形状データ
及び視点制約データであり、1′は形状データ1aから
視点制約データ1bを生成する視点制約生成部である。
【0016】図1において、視点制約生成部1′は、あ
らかじめ作成してある形状データ1aを記憶装置1より
読み込み、視点制約生成部1′により生成された視点の
移動に対する制約条件である視点制約データ1bを記憶
装置1に格納する。形状データとしては、3次元オブジ
ェクトの形状フォーマットデータ,DXF,IGES,
OpenInventor等の形式であってもよい。
らかじめ作成してある形状データ1aを記憶装置1より
読み込み、視点制約生成部1′により生成された視点の
移動に対する制約条件である視点制約データ1bを記憶
装置1に格納する。形状データとしては、3次元オブジ
ェクトの形状フォーマットデータ,DXF,IGES,
OpenInventor等の形式であってもよい。
【0017】図2は、視点制約生成部1′の内部構成を
示す図で、図中、1′aは基本形状分解部、1′bは基
本形状データ、1′cは視点制約合成部、1′dは基本
制約ライブラリである。
示す図で、図中、1′aは基本形状分解部、1′bは基
本形状データ、1′cは視点制約合成部、1′dは基本
制約ライブラリである。
【0018】図2において、基本形状分解部1′aは、
3次元形状データ1aを読み込み、複数の基本形状デー
タ1′bに分解する。例えば、基本形状の論理演算によ
る表現があげられる。分解された複数の基本形状データ
に対応する視点の制約データを基本形状データに関する
視点の制約例が格納された基本制約ライブラリ1′dよ
りそれぞれ取り出し、視点制約合成部1′cにより視点
制約データ1bを生成する。
3次元形状データ1aを読み込み、複数の基本形状デー
タ1′bに分解する。例えば、基本形状の論理演算によ
る表現があげられる。分解された複数の基本形状データ
に対応する視点の制約データを基本形状データに関する
視点の制約例が格納された基本制約ライブラリ1′dよ
りそれぞれ取り出し、視点制約合成部1′cにより視点
制約データ1bを生成する。
【0019】図3は、本発明の一実施例を説明するため
の画像表示装置の概略構成図であり、図中、2は表示処
理部、3は画像表示部、4は指示手段である。なお、図
1と同じ構成部品には、同じ参照番号を付し、説明は省
略してある。
の画像表示装置の概略構成図であり、図中、2は表示処
理部、3は画像表示部、4は指示手段である。なお、図
1と同じ構成部品には、同じ参照番号を付し、説明は省
略してある。
【0020】図3において、操作者は画像表示部3を見
ながら仮想空間内の視点を移動させるため指示手段4を
操作し、仮想空間をウォークスルーする。指示手段は、
キーボード,マウス,トラックボール等があげられる。
画像表示部3は、CRT,ヘッドマウントディスプレイ
等があげられる。
ながら仮想空間内の視点を移動させるため指示手段4を
操作し、仮想空間をウォークスルーする。指示手段は、
キーボード,マウス,トラックボール等があげられる。
画像表示部3は、CRT,ヘッドマウントディスプレイ
等があげられる。
【0021】表示処理部2は、記憶装置1より読み込ん
だ形状データ1a,視点制約データ1b、及び指示手段
4からのデータを用いて視点を制御し、視点から見た仮
想空間の画像を画像表示部3に表示する。このとき、視
点制約データ1bの選択あるいは解除を、指示手段4か
らウォークスルー時にインタラクティブに行うことがで
きる。
だ形状データ1a,視点制約データ1b、及び指示手段
4からのデータを用いて視点を制御し、視点から見た仮
想空間の画像を画像表示部3に表示する。このとき、視
点制約データ1bの選択あるいは解除を、指示手段4か
らウォークスルー時にインタラクティブに行うことがで
きる。
【0022】次に、表示処理部2による視点制約データ
の処理例について説明する。まず、視点に関する制約条
件を操作者がウォークスルー時に選択するケースを、視
点経路が分岐している場合、不連続である場合について
述べる。
の処理例について説明する。まず、視点に関する制約条
件を操作者がウォークスルー時に選択するケースを、視
点経路が分岐している場合、不連続である場合について
述べる。
【0023】図4は、視点経路が分岐している場合の視
点制約データの処理例を説明するための図で、図中、P
は視点、L0,L1,L2は直線経路、A0,A1,A
2は視点Pの移動範囲である。
点制約データの処理例を説明するための図で、図中、P
は視点、L0,L1,L2は直線経路、A0,A1,A
2は視点Pの移動範囲である。
【0024】図4において、仮想空間内の操作者の視点
Pの経路として、いま、3次元空間内に3本の直線L
0,L1,L2が点Bで交わっているものを考える。直
線L0上を移動してきた視点Pが点Bに到達した際、視
点Pの移動方向がA1の範囲にある場合、視点Pは直線
L1上を移動してゆく。同様にA2の範囲の場合には直
線L2上、A0の場合には直線L0を来た方向へと戻っ
ていく。A0,A1,A2は重み付けに応じて範囲を変
化させても良い。
Pの経路として、いま、3次元空間内に3本の直線L
0,L1,L2が点Bで交わっているものを考える。直
線L0上を移動してきた視点Pが点Bに到達した際、視
点Pの移動方向がA1の範囲にある場合、視点Pは直線
L1上を移動してゆく。同様にA2の範囲の場合には直
線L2上、A0の場合には直線L0を来た方向へと戻っ
ていく。A0,A1,A2は重み付けに応じて範囲を変
化させても良い。
【0025】図5は、視点経路が不連続である場合の視
点制約データの処理例を説明するための図で、図中、
C,L,Sは仮想空間内に視点Pが移動できる領域を示
すそれぞれ曲線,直線,曲面である。いま、操作者は曲
線C上にある点P0から曲面S上にある点P4まで視点
を移動しようとしている。直線Lと曲面Sは点P3にお
いて交わっているが、曲線Cは直線L及び曲面Sとは連
結していない。このとき、曲線C上の点P1から直線L
上の点P2へ経路Jを加えると、視点PはP0→P1→
P2→P3→P4のように移動することができる。この
経路は、3次元空間上に視点Pの移動可能領域が複数存
在する場合、視点Pの初期位置から目的位置までの最短
パスを探索した結果であっても良い。
点制約データの処理例を説明するための図で、図中、
C,L,Sは仮想空間内に視点Pが移動できる領域を示
すそれぞれ曲線,直線,曲面である。いま、操作者は曲
線C上にある点P0から曲面S上にある点P4まで視点
を移動しようとしている。直線Lと曲面Sは点P3にお
いて交わっているが、曲線Cは直線L及び曲面Sとは連
結していない。このとき、曲線C上の点P1から直線L
上の点P2へ経路Jを加えると、視点PはP0→P1→
P2→P3→P4のように移動することができる。この
経路は、3次元空間上に視点Pの移動可能領域が複数存
在する場合、視点Pの初期位置から目的位置までの最短
パスを探索した結果であっても良い。
【0026】続いて、視点に関する制約条件を操作者が
ウォークスルー時に解除するケースについて述べる。図
6は、このケースの処理例を説明するための図で、図
中、Fは視点制約を解除し自由に視点を移動する軌跡、
Hは視点P2から直線L0におろした垂線の足である。
ウォークスルー時に解除するケースについて述べる。図
6は、このケースの処理例を説明するための図で、図
中、Fは視点制約を解除し自由に視点を移動する軌跡、
Hは視点P2から直線L0におろした垂線の足である。
【0027】図6において、3次元空間内に直線L0が
あり、視点が直線L0上を移動している。点P1に来た
時点で操作者は直線L0から離れて自由に動き回りたい
と思った場合、視点制約を解除し自由に視点を移動する
(軌跡F)。再び目的地を目指すため制約を設定し視点
経路を移動したいと思った時点を点P2とする。ここか
ら、視点が移動できる領域は直線L0に平行な直線L1
上、及び点P2を通り直線L0に直交する直線L2上
(点Hは点Pから直線L0におろした垂線の足)とする
ことができる。
あり、視点が直線L0上を移動している。点P1に来た
時点で操作者は直線L0から離れて自由に動き回りたい
と思った場合、視点制約を解除し自由に視点を移動する
(軌跡F)。再び目的地を目指すため制約を設定し視点
経路を移動したいと思った時点を点P2とする。ここか
ら、視点が移動できる領域は直線L0に平行な直線L1
上、及び点P2を通り直線L0に直交する直線L2上
(点Hは点Pから直線L0におろした垂線の足)とする
ことができる。
【0028】さらに、基本形状に対する操作者の視点の
経路の例を示す。ある時点において、操作者の視点が一
つの3次元オブジェクトの近傍にある。この時、操作者
の視点の経路つまり視点が移動できる基本領域を例示す
る。図7は、前記基本領域を説明するための図であり、
図中、πは平面である。なお、図4乃至図6の構成要素
と同じ要素には、同じ参照番号が付してある。図7
(A)において、3次元空間内に基本形状として直線L
0があり、その近傍に視点Pがある。この時、視点Pが
今後動いていくことのできる領域は、視点Pを通り直線
L0に平行な直線L1上、及び視点Pを通り直線L0に
直交する直線L2上である(点Hは視点Pから直線L0
におろした垂線の足)。つまり、視点Pの直線L0に関
する経路は直線L1、及び直線L2とする。
経路の例を示す。ある時点において、操作者の視点が一
つの3次元オブジェクトの近傍にある。この時、操作者
の視点の経路つまり視点が移動できる基本領域を例示す
る。図7は、前記基本領域を説明するための図であり、
図中、πは平面である。なお、図4乃至図6の構成要素
と同じ要素には、同じ参照番号が付してある。図7
(A)において、3次元空間内に基本形状として直線L
0があり、その近傍に視点Pがある。この時、視点Pが
今後動いていくことのできる領域は、視点Pを通り直線
L0に平行な直線L1上、及び視点Pを通り直線L0に
直交する直線L2上である(点Hは視点Pから直線L0
におろした垂線の足)。つまり、視点Pの直線L0に関
する経路は直線L1、及び直線L2とする。
【0029】図7(B)は、視点Pが直線L0上にある
場合で、移動できる領域は直線L0上、及び視点Pを通
り直線L0に直交する平面π上である。
場合で、移動できる領域は直線L0上、及び視点Pを通
り直線L0に直交する平面π上である。
【0030】図7(C)は、基本形状として平面π0が
あり、その近傍に視点Pがある。この時、視点Pが移動
できる領域は、視点Pを通るπ0に垂直な直線L1上
(点Hは視点Pから平面π0におろした垂線の足)、及
び視点Pを通りπ0に平行な平面π1上である。
あり、その近傍に視点Pがある。この時、視点Pが移動
できる領域は、視点Pを通るπ0に垂直な直線L1上
(点Hは視点Pから平面π0におろした垂線の足)、及
び視点Pを通りπ0に平行な平面π1上である。
【0031】図7(D)は、基本形状として点Oを中心
とする球面Sがあり、その近傍に視点Pがある。この
時、視点Pが移動できる領域は、点Oを中心とし視点P
を通る球面S1上、及び視点Pと点Oを通る直線L1上
とする。
とする球面Sがあり、その近傍に視点Pがある。この
時、視点Pが移動できる領域は、点Oを中心とし視点P
を通る球面S1上、及び視点Pと点Oを通る直線L1上
とする。
【0032】図7(E)は、基本形状として直線L0を
中心軸とする円柱面C1があり、その近傍に視点Pがあ
る。この時、視点Pが移動できる領域は、視点Pを通り
直線L0に平行な直線L1上、及び視点Pを通り直線L
0に直交する直線L2(点Hは視点Pから直線L0にお
ろした垂線の足)、及び視点Pを通り点Hを中心とし、
直線L0に垂直な円の周上とする。
中心軸とする円柱面C1があり、その近傍に視点Pがあ
る。この時、視点Pが移動できる領域は、視点Pを通り
直線L0に平行な直線L1上、及び視点Pを通り直線L
0に直交する直線L2(点Hは視点Pから直線L0にお
ろした垂線の足)、及び視点Pを通り点Hを中心とし、
直線L0に垂直な円の周上とする。
【0033】図7(F)は、基本形状として上記と同様
の円柱面C1で、視点Pが円柱の中心軸L0上にある場
合、視点Pの移動できる領域は、直線L0上、及び視点
Pを通りL0に垂直な平面π上とする。以上に挙げた基
本形状は一例であり、例えば、曲がりくねった曲線,パ
イプ,自由曲面などに対しても視点Pの移動できる領域
を定義することは可能である。
の円柱面C1で、視点Pが円柱の中心軸L0上にある場
合、視点Pの移動できる領域は、直線L0上、及び視点
Pを通りL0に垂直な平面π上とする。以上に挙げた基
本形状は一例であり、例えば、曲がりくねった曲線,パ
イプ,自由曲面などに対しても視点Pの移動できる領域
を定義することは可能である。
【0034】図8は、さらに他の視点制約データの処理
例を説明するための図であり、図中、C2,C3はそれ
ぞれパイプ、S3はボールである。
例を説明するための図であり、図中、C2,C3はそれ
ぞれパイプ、S3はボールである。
【0035】図8において、3次元のシーンはボールS
3に対し2つのパイプC2,C3が取り付けられてい
て、接続部分は穴が開いていて通り抜けることができ
る。今、操作者はパイプC2の中を通りボールS3を経
与してパイプC3の中を通り抜けたいと考えている。し
かし、マウスのようなポインティングデバイスのみでこ
れを行うのは非常に困難であり、うまくパイプに入り込
めなかったり内壁に衝突したりすることがしばしばであ
り所望の動作を行うことができない。そのため、視点の
動きに制約を与えることにする。この形状を基本形状に
分解し、各々の形状に対し前記基本形状の例で示した経
路を適用する。
3に対し2つのパイプC2,C3が取り付けられてい
て、接続部分は穴が開いていて通り抜けることができ
る。今、操作者はパイプC2の中を通りボールS3を経
与してパイプC3の中を通り抜けたいと考えている。し
かし、マウスのようなポインティングデバイスのみでこ
れを行うのは非常に困難であり、うまくパイプに入り込
めなかったり内壁に衝突したりすることがしばしばであ
り所望の動作を行うことができない。そのため、視点の
動きに制約を与えることにする。この形状を基本形状に
分解し、各々の形状に対し前記基本形状の例で示した経
路を適用する。
【0036】視点Pは、パイプC2に対しては中心軸L
1上を移動し、点Q1でボールS3にぶつかる。点Q1
からボールS3の中心Oに向って移動する。パイプC3
の中心軸L2は点Oを通過しているので、今度は直線L
2に乗換える。直線L2とボールS3との交点Q2を通
過し直線L2上を移動しパイプC3の外に出る。ボール
S3における視点の経路はQ1→O→Q2以外に、点Q
1からボールS3上を移動して点Q2に行くことも可能
である。
1上を移動し、点Q1でボールS3にぶつかる。点Q1
からボールS3の中心Oに向って移動する。パイプC3
の中心軸L2は点Oを通過しているので、今度は直線L
2に乗換える。直線L2とボールS3との交点Q2を通
過し直線L2上を移動しパイプC3の外に出る。ボール
S3における視点の経路はQ1→O→Q2以外に、点Q
1からボールS3上を移動して点Q2に行くことも可能
である。
【0037】(請求項5乃至7の発明)図9は、本発明
の他の実施例を説明するための通信ネットワーク構成図
であり、複数の端末6a〜6n、及び仮想空間データが格
納されたデータ管理サーバ7が通信ネットワーク5に接
続されている。操作者がある端末においてデータ管理サ
ーバ上の仮想空間データの格納場所を指定すると、デー
タの読み込みが通信ネットワークを介して行われ、端末
上の表示処理部により視点の移動を行う。この通信ネッ
トワークは、LAN(ローカルエリアネットワーク),
WAN(ワイドエリアネットワーク)、あるいはインタ
ーネットであっても良い。
の他の実施例を説明するための通信ネットワーク構成図
であり、複数の端末6a〜6n、及び仮想空間データが格
納されたデータ管理サーバ7が通信ネットワーク5に接
続されている。操作者がある端末においてデータ管理サ
ーバ上の仮想空間データの格納場所を指定すると、デー
タの読み込みが通信ネットワークを介して行われ、端末
上の表示処理部により視点の移動を行う。この通信ネッ
トワークは、LAN(ローカルエリアネットワーク),
WAN(ワイドエリアネットワーク)、あるいはインタ
ーネットであっても良い。
【0038】図10は、データ管理サーバから取得した
局所制約データの領域内に現在の視点の位置が存在する
かどうか判定し、現在の視点の位置が領域から外に出た
場合、データ管理サーバより新たな局所制約データを取
得するステップを説明するためのフロー図である。
局所制約データの領域内に現在の視点の位置が存在する
かどうか判定し、現在の視点の位置が領域から外に出た
場合、データ管理サーバより新たな局所制約データを取
得するステップを説明するためのフロー図である。
【0039】図10において、ステップS11は、現在
の視点位置からある距離内にある領域(領域Dとする)
を取り上げ、この内部で定義されている視点制約データ
をネットワークを介してデータ管理サーバより取得す
る。ステップS12では、マウスなどの入力デバイスか
らデータを読み込む。ステップS13では、ステップS
12で読み込んだデータを用いて現在の視点位置を更新
する。ステップS14では、更新した視点位置が領域D
内に存在するかどうかを判断し、存在する場合(S14
のYES)には表示を更新し、存在しない場合(S14
のNO)にはステップS11に戻り新たな視点制約デー
タを取得する。以上のステップを繰り返して操作者は仮
想空間をウォークスルーする。
の視点位置からある距離内にある領域(領域Dとする)
を取り上げ、この内部で定義されている視点制約データ
をネットワークを介してデータ管理サーバより取得す
る。ステップS12では、マウスなどの入力デバイスか
らデータを読み込む。ステップS13では、ステップS
12で読み込んだデータを用いて現在の視点位置を更新
する。ステップS14では、更新した視点位置が領域D
内に存在するかどうかを判断し、存在する場合(S14
のYES)には表示を更新し、存在しない場合(S14
のNO)にはステップS11に戻り新たな視点制約デー
タを取得する。以上のステップを繰り返して操作者は仮
想空間をウォークスルーする。
【0040】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、計算機上に構
築された3次元オブジェクトからなる仮想空間内を、操
作者の視点を移動させることにより歩き回るための仮想
空間データを生成する仮想空間データ生成方法におい
て、前記3次元オブジェクトの形状データから操作者の
視点の移動に対して制約を与える制約条件からなる視点
制約データを生成するので、仮想空間内をウォークスル
ーを簡便にするための視点を制御するデータは形状オブ
ジェクトより生成されるため、仮想空間データを構築す
る労力,時間を軽減することができる。
築された3次元オブジェクトからなる仮想空間内を、操
作者の視点を移動させることにより歩き回るための仮想
空間データを生成する仮想空間データ生成方法におい
て、前記3次元オブジェクトの形状データから操作者の
視点の移動に対して制約を与える制約条件からなる視点
制約データを生成するので、仮想空間内をウォークスル
ーを簡便にするための視点を制御するデータは形状オブ
ジェクトより生成されるため、仮想空間データを構築す
る労力,時間を軽減することができる。
【0041】請求項2の発明によれば、請求項1の発明
の効果に加えて、前記視点制約データは、前記3次元オ
ブジェクトの形状データを、複数の基本形状データに分
解し、分解した各基本形状データと予め定められた前記
3次元オブジェクトの基本形状についての視点の制約条
件とを参照することにより生成するので、操作者の視点
の移動に対して制約を与える制約条件からなる視点制約
データを容易に構築することができる。
の効果に加えて、前記視点制約データは、前記3次元オ
ブジェクトの形状データを、複数の基本形状データに分
解し、分解した各基本形状データと予め定められた前記
3次元オブジェクトの基本形状についての視点の制約条
件とを参照することにより生成するので、操作者の視点
の移動に対して制約を与える制約条件からなる視点制約
データを容易に構築することができる。
【0042】請求項3の発明によれば、3次元オブジェ
クトの形状データと操作者の視点の移動に対して制約を
与える制約条件からなる視点制約データを、仮想空間内
の視点を移動させる指示データにより制御し、視点から
みた仮想空間データを表示する仮想空間データの表示方
法において、当該視点の移動に対して制約を与える制約
条件に基づいて、操作者が別の制約条件を選択すること
により、視点からみた仮想空間データを表示するので、
操作者がウォークスルー時において視点に対する制約条
件をインタラクティブに変更することができ、移動の自
由度を与えることが可能となる。
クトの形状データと操作者の視点の移動に対して制約を
与える制約条件からなる視点制約データを、仮想空間内
の視点を移動させる指示データにより制御し、視点から
みた仮想空間データを表示する仮想空間データの表示方
法において、当該視点の移動に対して制約を与える制約
条件に基づいて、操作者が別の制約条件を選択すること
により、視点からみた仮想空間データを表示するので、
操作者がウォークスルー時において視点に対する制約条
件をインタラクティブに変更することができ、移動の自
由度を与えることが可能となる。
【0043】請求項4の発明によれば、3次元オブジェ
クトの形状データと操作者の視点の移動に対して制約を
与える制約条件からなる視点制約データを、仮想空間内
の視点を移動させる指示データにより制御し、視点から
みた仮想空間データを表示する仮想空間データの表示方
法において、当該視点の移動に対して制約を与える制約
条件を操作者が解除し、別の制約条件を選択することに
より、視点からみた仮想空間データを表示するので、請
求項3の発明の効果と同様の効果を得ることが可能とな
る。
クトの形状データと操作者の視点の移動に対して制約を
与える制約条件からなる視点制約データを、仮想空間内
の視点を移動させる指示データにより制御し、視点から
みた仮想空間データを表示する仮想空間データの表示方
法において、当該視点の移動に対して制約を与える制約
条件を操作者が解除し、別の制約条件を選択することに
より、視点からみた仮想空間データを表示するので、請
求項3の発明の効果と同様の効果を得ることが可能とな
る。
【0044】請求項5の発明によれば、操作者用端末及
びデータ管理サーバが接続されたネットワーク上の前記
操作者用端末に構築された3次元オブジェクトからなる
仮想空間内を、操作者の視点を移動させることにより歩
き回る仮想空間データを生成する仮想空間データ生成方
法において、前記3次元オブジェクトの形状データに前
記視点の移動に対して制約を与える制約条件からなる視
点制約データを前記データ管理サーバに格納し、前記視
点制約データを該データ管理サーバから前記ネットワー
クを介して前記操作者用端末に読み込むので、通信ネッ
トワークにつながれたクライアント・サーバ環境におい
て、仮想空間データを複数のユーザで共有する際に、視
点の制約データについても共有することが可能となる。
びデータ管理サーバが接続されたネットワーク上の前記
操作者用端末に構築された3次元オブジェクトからなる
仮想空間内を、操作者の視点を移動させることにより歩
き回る仮想空間データを生成する仮想空間データ生成方
法において、前記3次元オブジェクトの形状データに前
記視点の移動に対して制約を与える制約条件からなる視
点制約データを前記データ管理サーバに格納し、前記視
点制約データを該データ管理サーバから前記ネットワー
クを介して前記操作者用端末に読み込むので、通信ネッ
トワークにつながれたクライアント・サーバ環境におい
て、仮想空間データを複数のユーザで共有する際に、視
点の制約データについても共有することが可能となる。
【0045】請求項6の発明によれば、請求項5の発明
の効果に加えて、前記データ管理サーバは、現在の視点
位置を中心とする所定距離の領域内で定義される視点制
約データを有し、前記ネットワークを介して前記操作者
用端末に提供するので、必要な制約データのみをサーバ
から端末に転送するため、ネットワークのトラフィック
負荷を軽減し、端末上のリソースの消費を抑えることが
可能となる。
の効果に加えて、前記データ管理サーバは、現在の視点
位置を中心とする所定距離の領域内で定義される視点制
約データを有し、前記ネットワークを介して前記操作者
用端末に提供するので、必要な制約データのみをサーバ
から端末に転送するため、ネットワークのトラフィック
負荷を軽減し、端末上のリソースの消費を抑えることが
可能となる。
【0046】請求項7の発明によれば、操作者用端末及
びデータ管理サーバが接続されたネットワーク上の前記
操作者用端末に構築された3次元オブジェクトからなる
仮想空間内を、操作者の視点を移動させることにより動
き回る仮想空間データを表示する仮想空間データ表示方
法において、前記データ管理サーバは、現在の視点位置
を中心とする所定距離の領域内で定義される視点制約デ
ータを有し、該視点制約データを前記操作者用端末に読
み出して、前記現在の視点位置を移動し、移動した視点
位置が前記領域内に存在する場合は、現在の視点位置及
びその表示を更新し、前記移動した視点位置が前記領域
内に存在しない場合は、新たな視点制約データを取得し
て現在位置を更新し、更新した現在位置を表示するの
で、必要な制約データをデータ管理サーバで生成し端末
に転送するため、ネットワークのトラフィック負荷を軽
減し、端末上のリソースの消費を抑えることが可能とな
る。
びデータ管理サーバが接続されたネットワーク上の前記
操作者用端末に構築された3次元オブジェクトからなる
仮想空間内を、操作者の視点を移動させることにより動
き回る仮想空間データを表示する仮想空間データ表示方
法において、前記データ管理サーバは、現在の視点位置
を中心とする所定距離の領域内で定義される視点制約デ
ータを有し、該視点制約データを前記操作者用端末に読
み出して、前記現在の視点位置を移動し、移動した視点
位置が前記領域内に存在する場合は、現在の視点位置及
びその表示を更新し、前記移動した視点位置が前記領域
内に存在しない場合は、新たな視点制約データを取得し
て現在位置を更新し、更新した現在位置を表示するの
で、必要な制約データをデータ管理サーバで生成し端末
に転送するため、ネットワークのトラフィック負荷を軽
減し、端末上のリソースの消費を抑えることが可能とな
る。
【図1】 本発明の一実施例を説明するための記憶装置
と視点制約生成部との関係を示す図である。
と視点制約生成部との関係を示す図である。
【図2】 本発明の視点制約生成部の内部構成を示す図
である。
である。
【図3】 本発明の一実施例を説明するための画像表示
装置の概略構成図である。
装置の概略構成図である。
【図4】 本発明の視点経路が分岐している場合の視点
制約データの処理例を説明するための図である。
制約データの処理例を説明するための図である。
【図5】 本発明の視点経路が不連続である場合の視点
制約データの処理例を説明するための図である。
制約データの処理例を説明するための図である。
【図6】 本発明の視点に関する制約条件を解除する場
合の視点制約データの処理例を説明するための図であ
る。
合の視点制約データの処理例を説明するための図であ
る。
【図7】 本発明の視点が移動できる基本領域の例を示
す図である。
す図である。
【図8】 本発明の視点が移動できる他の領域の例を示
す図である。
す図である。
【図9】 本発明の他の実施例を説明するための通信ネ
ットワーク構成図である。
ットワーク構成図である。
【図10】 本発明のデータ管理サーバより新たな視点
制約データを取得するステップを説明するための図であ
る。
制約データを取得するステップを説明するための図であ
る。
1…記憶装置、1a…形状データ、1b…視点制約デー
タ、1′…視点制約生成部、1′a…基本形状分解部、
1′b…基本形状データ、1′c…視点制約合成部、
1′d…基本制約ライブラリ、2…表示処理部、3…画
像表示部、4…指示手段、5…通信ネットワーク、6a
〜6n…端末、7…データ管理サーバ、A0,A1,A
2…視点Pの移動範囲、C…曲線、C1…円柱面、C
2,C3…パイプ、F…視点Pの移動軌跡、L,L0,
L1,L2…直線、P…視点、S…曲面、S1,S2…
球面、S3…ボール。
タ、1′…視点制約生成部、1′a…基本形状分解部、
1′b…基本形状データ、1′c…視点制約合成部、
1′d…基本制約ライブラリ、2…表示処理部、3…画
像表示部、4…指示手段、5…通信ネットワーク、6a
〜6n…端末、7…データ管理サーバ、A0,A1,A
2…視点Pの移動範囲、C…曲線、C1…円柱面、C
2,C3…パイプ、F…視点Pの移動軌跡、L,L0,
L1,L2…直線、P…視点、S…曲面、S1,S2…
球面、S3…ボール。
Claims (7)
- 【請求項1】 計算機上に構築された3次元オブジェク
トからなる仮想空間内を、操作者の視点を移動させるこ
とにより歩き回るための仮想空間データを生成する仮想
空間データ生成方法において、前記3次元オブジェクト
の形状データから操作者の視点の移動に対して制約を与
える制約条件からなる視点制約データを生成することを
特徴とする仮想空間データ生成方法。 - 【請求項2】 前記視点制約データは、前記3次元オブ
ジェクトの形状データを、複数の基本形状データに分解
し、分解した各基本形状データと予め定められた前記3
次元オブジェクトの基本形状についての視点の制約条件
とを参照することにより生成することを特徴とする請求
項1に記載の仮想空間データ生成方法。 - 【請求項3】 3次元オブジェクトの形状データと操作
者の視点の移動に対して制約を与える制約条件からなる
視点制約データを、仮想空間内の視点を移動させる指示
データにより制御し、視点からみた仮想空間データを表
示する仮想空間データの表示方法において、当該視点の
移動に対して制約を与える制約条件に基づいて、操作者
が別の制約条件を選択することにより、視点からみた仮
想空間データを表示することを特徴とする仮想空間デー
タ表示方法。 - 【請求項4】 3次元オブジェクトの形状データと操作
者の視点の移動に対して制約を与える制約条件からなる
視点制約データを、仮想空間内の視点を移動させる指示
データにより制御し、視点からみた仮想空間データを表
示する仮想空間データの表示方法において、当該視点の
移動に対して制約を与える制約条件を操作者が解除し、
別の制約条件を選択することにより、視点からみた仮想
空間データを表示することを特徴とする仮想空間データ
表示方法。 - 【請求項5】 操作者用端末及びデータ管理サーバが接
続されたネットワーク上の前記操作者用端末に構築され
た3次元オブジェクトからなる仮想空間内を、操作者の
視点を移動させることにより歩き回る仮想空間データを
生成する仮想空間データ生成方法において、前記3次元
オブジェクトの形状データに前記視点の移動に対して制
約を与える制約条件からなる視点制約データを前記デー
タ管理サーバに格納し、前記視点制約データを該データ
管理サーバから前記ネットワークを介して前記操作者用
端末に読み込むことを特徴とする仮想空間データ生成方
法。 - 【請求項6】 前記データ管理サーバは、現在の視点位
置を中心とする所定距離の領域内で定義される視点制約
データを有し、前記ネットワークを介して前記操作者用
端末に提供することを特徴とする請求項5に記載の仮想
空間データ生成方法。 - 【請求項7】 操作者用端末及びデータ管理サーバが接
続されたネットワーク上の前記操作者用端末に構築され
た3次元オブジェクトからなる仮想空間内を、操作者の
視点を移動させることにより動き回る仮想空間データを
表示する仮想空間データ表示方法において、前記データ
管理サーバは、現在の視点位置を中心とする所定距離の
領域内で定義される視点制約データを有し、該視点制約
データを前記操作者用端末に読み出して、前記現在の視
点位置を移動し、移動した視点位置が前記領域内に存在
する場合は、現在の視点位置及びその表示を更新し、前
記移動した視点位置が前記領域内に存在しない場合は、
新たな視点制約データを取得して現在位置を更新し、更
新した現在位置を表示することを特徴とする仮想空間デ
ータ表示方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25695697A JPH1196390A (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | 仮想空間データの生成及び表示方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25695697A JPH1196390A (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | 仮想空間データの生成及び表示方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1196390A true JPH1196390A (ja) | 1999-04-09 |
Family
ID=17299712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25695697A Pending JPH1196390A (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | 仮想空間データの生成及び表示方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1196390A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011121281A (ja) * | 2009-12-10 | 2011-06-23 | Shin Nippon Koki Co Ltd | プリプレグテープの経路計算方法 |
-
1997
- 1997-09-22 JP JP25695697A patent/JPH1196390A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011121281A (ja) * | 2009-12-10 | 2011-06-23 | Shin Nippon Koki Co Ltd | プリプレグテープの経路計算方法 |
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