JPS62274375A - ３次元図形デ−タ表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明はコンピュータグラフィックスに於ける３次元図
形データ表示技術に関する。特にＣＲＴディスプレイ等
の表示装置とタブレット等の座標入力装置を用いた図形
処理装置で３次元図形データの表示を行ないながら修正
編集を行う場合に、表示されている３次元図形データの
３次元的な位置関係の把握が容易となる様に複数の座標
点が画面上の同一箇所に表示されている場合にその状態
を検出し、操作者に知らしめると共に、必要ならば視点
の位置設定や表示されている３次元図形データ等の透視
変換を自動的に行う３次元図形データ表示方法とその装
置に関する。

（従来の技術） 図形処理装置でＣＲＴディスプレイ等の表示装置上に図
形データを表示して画面上に表示されている図形データ
に対して各種操作を施す場合、図形データを構成する要
素である点を選択指示する必要がある。従来の図形処理
装置では、タブレット等の座標入力装置を用いた座標入
力操作により表示画面上の座標を指示し、指示された表
示画面上の位置からその位置に該当する図形データを検
索している。

（発明が解決しようとする問題点） しかし従来のこの様な方法では表示画面上に表示されて
いる図形が２次元図形データの時には問題ないが、３次
元図形データに透視変換を行って画面上に表示すると３
次元空間的には異なった位置の点が２次元の表示画面上
では同一の点に透視変換されるために座標入力装置で指
示された表示画面上の位置からその位置に該当する図形
データを一意に定められない場合がある。本発明の目的
はこの事情を考慮してなされた物であり、３次元図形デ
ータを表示して表示画面を介して各種操作を施す時に、
同一時に複数の図形データが表示されているかどうか検
出し、どの点が操作対象として選択指示されたか一意に
決定できる、或は操作者が画面を見た時にどの点を選択
しているのがを容易に把塀できるために前記表示画面上
での点の重なり合いを操作者に知らせる、或は回避でき
る装置を提供する事にある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、（１）表示すべき３次元図形データを記憶す
る図形メモリと、該図形メモリから表示すべき図形デー
タを読み出し、該図形データを描画命令に変換し、描画
命令信号を出力する表示制御手段と、前記図形データの
展開されるフレームバッファと、前記フレームバッファ
内の情報を操作者に表示するための表示部と、前記描画
命令信号を入力し、前記フレームバッファに表示データ
を展開すると共にリフレッシュサイクルに同期して表示
部にデータを表示する表示手段と、該表示手段を介して
入力される前記３次元図形データの描画命令信号に対し
て３次元のクリッピング処理と透視変換を行なう座標変
換手段と、表示画面上の位置を指示するための座標入力
装置とを有する３次元図形データ表示装置において、前
記座標変換手段から出力される表示点の座標値を記憶す
る表示点記憶レジスタと、前記座標入力装置から出力さ
れる座標値と前記表示点記憶レジスタに記憶されている
座標値とを比較し同一座標値が複数個記憶されている時
開一点検出信号を出力する座標検出手段とを具備して成
る事を特徴とする３次元図形データ表示装置を提供する
。さらに、本発明は、（２）表示すべき３次元図形デー
タを記憶する図形メモリと、該図形メモリから表示すべ
き図形データを読み出し、該図形データを描画命令に変
換し、描画命令信号を出力する表示制御手段と、前記図
形データの展開されるフレームバッファと、前記フレー
ムバッファ内の情報を操作者に表示するための表示部と
、前記描画命令入力信号を入力し、前記フレームバッフ
ァに表示データを展開すると共にリフレッシュサイクル
に同期して表示部にデータを表示する表示手段と、該表
示手段を介して入力される前記３次元図形データの描画
命令信号に対して３次元のクリッピング処理と透視変換
を行なう座標変換手段と、表示画面上の位置を指示する
ための座標入力装置とを有する３次元図形データ表示装
置において、前記座標変換手段から出力される表示点の
座標値を記憶する表示点記憶レジスタと、前記座標入力
装置から出力される座標値と前記表示点記憶レジスタに
記憶されている座標値とを比較し同一座標値が複数個記
憶されている時開一点検出信号を出力する座標検出手段
と、前記座標検出手段から出力される同一点検出信号を
入力して前記座標変換手段に設定すべき座標変換データ
を算出し座標変換手段に出力する座標変換データ算出手
段とを具備して成る事を特徴とする３次元図形データ表
示装置を提供する。さらには、（３）表示すべき３次元
図形データを記憶する図形メモリと、該図形メモリから
表示すべき図形データを読み出し、該図形データを描画
命令に変換し、描画命令信号を出力する表示制御手段と
、前記図形データの展開されるフレームバッファと、前
記フレームバッファ内の情報を操作者に表示するための
表示部と、前記描画命令信号を入力し、前記フレームバ
ッファに表示データを展開すると共にリフレッシュサイ
クルに同期して表示部にデータを表示する表示手段と、
該表示手段を介して入力される前記３次元図形データの
描画命令信号に対して３次元のクリッピング処理と透視
変換を行なう座標変換手段と、表示画面上の位置を指示
するための座標入力装置とを有する３次元図形データ表
示装置において、前記座標変換手段から出力される表示
点の座標値を記憶する表示点記憶レジスタと、前記座標
入力装置から出力される座標値と前記表示点記憶レジス
タに記憶されている座標値とを比較し同一座標値が複数
個記憶されている時開一点検出信号を出力する座標検出
手段前記座標検出手段から出力される同一点検出信号を
入力して同一点の存在を操作者に知らしめる同一点検出
状態出力手段とを具備して成る事を特徴とする３次元図
形データ表示装置を提供する。

（作用） 本発明の３次元図形データ表示装置では、座標変換手段
により算出された表示画面上の図形データの表示位置を
表示点記憶レジスタに記憶しておく。さらに本発明の３
次元図形データ表示装置では、表示部の画面上に表示さ
れた３次元図形データを見ながらタブレットやマウス等
の座標入力装置で図形や位置を指示しながら図形の修正
や編集操作を行おうとした場合に、座標検出手段が座標
入力装置により指示された場所に複数の図形データに属
する座標点が存在するか否か表示点記憶レジスタの内容
を参照しつつ検出する。その結果、表示部の画面上の同
一の点に複数の図形データが存在した時座標検出手段は
同一点検出信号を出力する。この時同一点検出信号出力
を用いて装置側で座標変換手段のパラメータを自動的に
変換してやれば、座標点が画面上で重なり合っても図形
が画面上で回転あるいは視点が変化した画像を観測でき
るので、操作対象となるべき点或は図形の空間的な位置
が直観的に把握できると共に、適切な点或は図形の選択
指示が行える。又この同一点検出信号出力の存在を操作
者に対して視覚的または聴覚的な手段等で出力すれば、
操作者に対して同一点の存在を喚起出来るので、的確な
座標の指示を操作者が行える。この様に、座標入力装置
から入力された座標値と同一の点を含む図形データが表
示部に表示されているか否か、表示点記憶レジスタの内
容を座標検出手段を用いて調べる事により、操作性の高
い図形処理装置が実現される。

（実施例） 次に本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本願の第１の発明の３次元図形データ表示装置
を実現する一実施例を示すブロック図である。図中参照
番号１は表示制御手段、２は図形メモリ、３は表示手段
、４は座標変換手段、５はフレームバッファ、６は表示
部、７は表示点記憶レジスタ、８は座標入力装置、９は
座標検出手段を各々表わしている。

第２図は本願の発明の一実施例での図形表示方法による
表示画面を示す図である。図中参照番号１１．１２は図
形処理装置に於ける表示部としてのディスプレイの表示
画面領域を表している。今、例として３次元図形データ
表示装置上に立方体を３次元図形データとして表示させ
た場合で説明を行う。第２図（ａ）に示す様に表示画面
上に立方体の稜線が表示されている時に、１つの頂点Ｐ
１をタブレットやマ→ス等の座標入力装置を使って選択
指示する時、座標入力装置から入力される座標値に対応
する画面上の点に表示されるカーソルマークＣ１が頂点
Ｐ１に重なるように座標入力装置を操作し、カーソルマ
ークＣ１が頂点Ｐ１に重なった時にタブレットやマウス
のスイッチ或はキービード打鍵等の操作で選択した旨の
指示をあたえる事により頂点Ｐ１の選択が行える。とこ
ろが第２図（ｂ）に示す様な状態で頂点Ｐ２を選択しよ
うとす゛ると、表示画面上頂点Ｐ２の場所には第２図（
Ｃ）に示す様に実際にはＰ２とＰ３の２つの頂点が重な
り合って表示されている。表示されている３次元図形デ
ータが図で例示されている立方体に比べて複雑な形状の
時には頂点が重なり合って表示されているか否かが操作
者にとって判然としない場合もある。そのためにカーソ
ルマークＣ２を頂点Ｐ２に重ねて選択指示を行おうとし
た時には、Ｐ２とＰ３の２つの点が選択され得る事を操
作者に対しフィードバックをかけてやる必要がある。ま
た第２図（ｂ）の様な状態で点Ｐ２を選択しようとした
時には、図形表示装置の機能として表示形態を第２図（
ａ）に示す様に画面上への透視変換の状態を自動的に変
換して異なる角度から観察できるように３次元データの
表示方法を変更すれば良い。そのために座標入力装置か
ら選択指示信号が入力された時にカーソルマークＣ１、
Ｃ２の位置に表示されている頂点座標を検索する機能が
必要である。

以上の機能を、第１図に示す本発明の一実施例を示すブ
ロック図に対応させて詳細に説明する。表示制御手段１
は、信号線２０１を通じて外部の情報処理装置から表示
指示信号を受は図形メモリ２から表示すべき３次元図形
データを信号線１０１を通じて読み出す。これらの信号
データを表示手段を駆動する描画命令の形に変換してそ
の描画命令信号を表示手段３へ信号線１０２を通じて出
力する。

図形メモリ２は、表示する３次元図形データを記憶保持
しておくメモリである。

表示手段３は、信号線１０２を通じて表示制御手段１か
ら与えられる描画命令信号を受は表示部を通して操作者
に観察される画像データを生成する。このとき３次元図
形データを表示画面上に表示するために必要な３次元ク
リッピング処理及び透視変換処理を行なうため３次元図
形データを信号線１０３を通じて座標変換手段４へ出力
し、該座標変換手段４によるその処理結果の画像データ
を信号線１０４を通じて入力する。生成された画像デー
タは信号線１０５を通じてフレームバッファ５へ書き込
まれる。更に表示手段３はフレームバッファ５に書き込
まれた画像データを映像信号として信号線１０６を通じ
て読み出し信号線１０７を通じて表示部６へ出力する。

座標変換手段４は、信号線１０３を通して表示手段３か
ら与えられる３次元図形データの描画信号に対して外部
情報処理装置より設定された表示空間の座標値の範囲や
視点位置を始めとする各種透視変換パラメータを信号線
２０２を通じて参照しつつ３次元のクリッピング及び透
視変換の処理を行なう。

更に座標変換手段４は表示制御手段１、表示手段３を介
して前記図形メモリ２から読み出されて来た３次元図形
データを透視変換処理を行った結果得られる表示画面に
対応する表示点の座標値を信号線１０８を通して表示点
記憶レジスタ７へ出力する。

フレームバッファ５は、表示するデータを画面上に表示
される形態の画像データを記憶保持しているメモリであ
る。

表示部６は、フレームバッファ５内に配憶保持された画
像データを表示手段３を介して入力し画面上に表示する
。

表示点記憶レジスタ７は、信号線１０８を通じて入力さ
れる表示点の座標値を記憶保持しているレジスタである
。更に表示点記憶レジスタ７は内部に記憶保持している
表示点の座標値を信号線１０９を通じて座標検出手段９
へ出力する。

座標入力装置８は、操作者の座標入力操作により得られ
た画面上の位置を表す座標値を信号線１１０を通じて座
標検出手段９へ出力する。

座標検出手段９は、信号線１０９を通じて表示点記憶レ
ジスタ７から入力された画面上に表示されている表示点
の座標値情報の中に信号線１１０を通じて入力された座
標値と同一の点が複数あるかどうかを検索する。同一の
座標点の存在が複数検出された時、座標検出手段９は同
一点検出信号を信号線２０３を通じて外部の情報処理装
置へ出力する。外部の情報処理装置は、ブロック１〜９
で構成される本発明の３次元図形データ表示装置を制御
するホスト計算機である。

以上説明した様に本実施例の３次元図形データ表示装置
によれば表示点記憶レジスタと座標検出手段を持つこと
により、座標入力装置で指示された表示画面上の位置に
複数の３次元図形データを表す点が表示されているか否
かを判定してその結果をホスト計算機に出力する機能を
実現する事ができる。

次に本発明第２の３次元図形データ表示装置を、第３図
に示す本発明の一実施例を示すブロック図に対応させて
詳細に説明する。図中参照番号１は表示制御手段、２は
図形メモリ、３は表示手段、４は座標変換手段、５はフ
レームバッファ、６は表示部、７は表示点記憶レジスタ
、８は座標入力装置、９は座標検出手段、２２は座標変
換データ算出手段を各々表わしている。

これらは前記第１の実施例と同様の動作をし、もし同一
の座標点の存在が検出された時、座標検出手段２１は同
一点検出信号を信号線１２１を通じて座標変換データ算
出手段２２へ出力する。

座標変換データ算出手段２２は信号線１２１を通じて同
一点の存在が検出されると、信号線１２２を通じて各種
透視変換のパラメータを座標変換手段４に出力する。こ
れにより座標変換手段４に設定されている透視変換パラ
メータが変更される。透視変換パラメータの変更は、予
め信号線２０５を通じて設定されている透視変換パラメ
ータを予め定められている固定値だけ変更する。例えば
表示部６の画面上に表示されている図形データを、第２
図（ｂ）の状態から第２図（ａ）で例示される様に、信
号線１２１を通じて同一点の存在が検出される度に３次
元図形データを一定角度回転するために、透視変換パラ
メータの内、物体の回転の角度を決定するパラメータを
変更すれば良い。変更する回転角度の値は、同一点の存
在が検出される度に５度或は１０度といったような角度
で毎回回転させてやれば良い。変更する透視変換パラメ
ータは、同一の位置に表示されている複数の点が分離し
て表示される様な物を変更すれば良いので、図形の移動
や回転、視点位置の移動を実現するパラメータを一定値
変更すれば良い。

以上説明した様に本実施例の３次元図形データ表示装置
によれば表示点記憶レジスタと座標検出手段と座標変換
データ算出手段とを持つことにより、座標入力装置で指
示された表示画面上の位置に複数の３次元図形データを
表す点が表示されている場合に、第２図（ｂ）から第２
図（ａ）への表示形態を自動的に変換する機能を実現す
る事ができる。

次に本発明第３の３次元図形データ表示装置を、第４図
に示す本発明の一実施例を示すブロック図に対応させて
詳細に説明する。図中参照番号１は表示制御手段、２は
図形メモリ、３は表示手段、４は座標変換手段、５はフ
レームバッファ、６は表示部、７は表示点記憶レジスタ
、８は座標入力装置、９は座標検出手段、３２は同一点
検出状態出力手段を各々表わしている。これらは前記第
一の実施例と同様の動作をし、もし同一の座標点の存在
が検出された時、座標検出手段３１は同一点検出信号を
信号線１３３を通じて同一点検出状態出力手段３２へ出
力する。

同一点検出状悪出力手段３２は、画面上に表示されてい
る表示点の座標値情報の中に座標入力装置から入力され
た座標値と同一の座標点の存在が検出された時、その結
果を信号２０８の形態で操作者に知らせる。信号２０８
の形態の具体例としては、ブザーの鳴動、パイロットラ
ンプの点滅等がある。

以上説明した様に本実施例の３次元図形データ表示装置
によれば表示点記憶レジスタと座標検出手段と同一点検
出状態出力手段３２とを持つことにより、座標入力装置
で指示された表示画面上の位置に複数の３次元図形デー
タを表す点が表示されている場合にその状態を操作者の
注意を喚起する形で知らしめる機能を実現する事ができ
る。

次に本発明第４の３次元図形データ表示装置を、第５図
に示す本発明の一実施例を示すブロック図に対応させて
詳細に説明する。図中参照番号１は表示制御手段、２は
図形メモリ、３は表示手段、４は座標変換手段、５はフ
レームバッファ、６は表示部、７は表示点記憶レジスタ
、８は座標入力装置、９は座標、検出手段、４２は同一
点検出状態出力手段を各々表わしている。

これらは、前記第１の実施例と同様の動作をし、もし同
一の座標点の存在が検出された時、座標検出手段４１は
同一点検出信号を信号線１４４を通じて同一点検出状態
出力手段４２へ出力する。

同一点検出状態出力手段４２は、同一の座標点の存在の
検出を視覚的な情報として表示部３８を通じて操作者に
知らしめるために、画面上に表示可能な文字或は図形デ
ータを生成し信号線１４５を通じて表示制御手段３３へ
出力してもよい。

以上説明した様に本実施例の３次元図形データ表示装置
によれば表示点記憶レジスタと座標検出手段と同一点検
出状態出力手段とを持つことにより、座標入力装置で指
示された表示画面上の位置に複数の３次元図形データを
表す点が表示されている場合にその旨を表示部を通じて
操作者に視覚に訴える形態で知らしめる機能を実現する
事ができる。

以上述べた本発明の３次元図形データ表示装置では各処
理機能を実現する機能ブロックにより構成されるとして
動作の説明を行なったが、表示制御手段、座標変換手段
、座標検出手段の動作機能は各機能ブロックに代わるマ
イクロプロセッサで実現することも可能である。

（発明の効果） 以上説明した如く本発明の３次元図形データ表示装置に
よれば、座標入力装置で指示された表示画面上の位置に
複数の点が透視投影されている事を操作者に知らせる事
が可能となり、３次元図形データを画面を見ながら編集
を行おうとする図形処理装置に於いてその効果大なる物
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願の第１の発明の一実施例を示すブロック図
、第２図は本願の発明の一実施例に於ける表示画面を示
す図、第３図は本願の第２の発明の一実施例を示すブロ
ック図、第４図は本願の第３の発明の一実施例を示すブ
ロック図、第５図は本願の第４の発明の一実施例を示す
ブロック図を各々表す。 図に於いて、 １．・０表示制御手段、　　　　　２・・・図形メモリ
、３９６１表示手段、　　　　　　　４・・・座標変換
手段、５・・・フレームバッファ、　　　６・・・表示
部、７０．・表示点記憶レジスタ、　　８・・・座標入
力装置、９・・・座標検出手段、 ２２・・・座標変換データ算出手段、 第１図 第２図 （ｂ） （Ｃ） 第３図 第４図 第５図 偽

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）表示すべき３次元図形データを記憶する図形メモ
   リと、該図形メモリから表示すべき図形データを読み出
   し、該図形データを描画命令に変換し、描画命令信号を
   出力する表示制御手段と、前記図形データの展開される
   フレームバッファと、前記フレームバッファ内の情報を
   操作者に表示するための表示部と、前記描画命令信号を
   入力し、前記フレームバッファに表示データを展開する
   と共にリフレッシュサイクルに同期して表示部にデータ
   を表示する表示手段と、該表示手段を介して入力される
   前記３次元図形データの描画命令信号に対して３次元の
   クリッピング処理と透視変換を行なう座標変換手段と、
   表示画面上の位置を指示するための座標入力装置とを有
   する３次元図形データ表示装置において、前記座標変換
   手段から出力される表示点の座標値を記憶する表示点記
   憶レジスタと、前記座標入力装置から出力される座標値
   と前記表示点記憶レジスタに記憶されている座標値とを
   比較し同一座標値が複数個記憶されている時同一点検出
   信号を出力する座標検出手段とを具備して成る事を特徴
   とする３次元図形データ表示装置。
2. （２）表示すべき３次元図形データを記憶する図形メモ
   リと、該図形メモリから表示すべき図形データを読み出
   し、該図形データを描画命令に変換し、描画命令信号を
   出力する表示制御手段と、前記図形データの展開される
   フレームバッファと、前記フレームバッファ内の情報を
   操作者に表示するための表示部と、前記描画命令信号を
   入力し、前記フレームバッファに表示データを展開する
   と共にリフレッシュサイクルに同期して表示部にデータ
   を表示する表示手段と、該表示手段を介して入力される
   前記３次元図形データの描画命令信号に対して３次元の
   クリッピング処理と透視変換を行なう座標変換手段と、
   表示画面上の位置を指示するための座標入力装置とを有
   する３次元図形データ表示装置において、前記座標変換
   手段から出力される表示点の座標値を記憶する表示点記
   憶レジスタと、前記座標入力装置から出力される座標値
   と前記表示点記憶レジスタに記憶されている座標値とを
   比較し同一座標値が複数個記憶されている時同一点検出
   信号を出力する座標検出手段と、前記座標検出手段から
   出力される同一点検出信号を入力して前記座標変換手段
   に設定すべき予じめ定めた範囲の新たな座標変換データ
   を算出し座標変換手段に出力する座標変換データ算出手
   段とを具備して成る事を特徴とする３次元図形データ表
   示装置。
3. （３）表示すべき３次元図形データを記憶する図形メモ
   リと、該図形メモリから表示すべき図形データを読み出
   し、該図形データを描画命令に変換し、描画命令信号を
   出力する表示制御手段と、前記図形データの展開される
   フレームバッファと、前記フレームバッファ内の情報を
   操作者に表示するための表示部と、前記描画命令信号を
   入力し、前記フレームバッファに表示データを展開する
   と共にリフレッシュサイクルに同期して表示部にデータ
   を表示する表示手段と、該表示手段を介して入力される
   前記３次元図形データの描画命令信号に対して３次元の
   クリッピング処理と透視変換を行なう座標変換手段と、
   表示画面上の位置を指示するための座標入力装置とを有
   する３次元図形データ表示装置において、前記座標変換
   手段から出力される表示点の座標値を記憶する表示点記
   憶レジスタと、前記座標入力装置から出力される座標値
   と前記表示点記憶レジスタに記憶されている座標値とを
   比較し同一座標値が複数個記憶されている時同一点検出
   信号を出力する座標検出手段と、前記座標検出手段から
   出力される同一点検出信号を入力して同一点の存在を操
   作者に知らしめる同一点検出状態出力手段とを具備して
   成る事を特徴とする３次元図形データ表示装置。