KR20060044333A - Ｃａｄ 시스템에서 오브젝트를 선택하고 핸들링하는 방법 - Google Patents

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Abstract

수개의 엘리먼트들이 컴퓨터 디스플레이 상에 표시된다. 사용자에게는, 디스플레이 상에서 커버를 이동시키기 위한 햅틱 디바이스 (haptic device) 가 제공된다. 커서와 여러 엘리먼트들 간의 거리를 계산한 다음, 최소거리의 엘리먼트를 디스플레이 상에 강조표시한다. 사용자가 햅틱 디바이스를 이동시킨 경우, 커서와 여러 엘리먼트들 간의 거리에 따라서, 식별 엘리먼트를 변경한다. 사용자는 선택 버튼을 활성화시켜 식별 엘리먼트를 선택한다.
본 발명은 선택될 엘리먼트 상에 커서를 이동시키지 않아도, 표시된 엘리먼트들 중 하나를 사용자가 선택하게 하는 것이 가능하다. 엘리먼트 형상을 미리 기지할 필요없이 선택 프로세스를 수행할 수 있다.
CAD 시스템, 오브젝트

Description

ＣＡＤ 시스템에서 오브젝트를 선택하고 핸들링하는 방법{A PROCESS FOR SELECTING AND HANDLING OBJECTS IN A COMPUTER-AIDED DESIGN SYSTEM}
도 1 은 종래의 설계시스템에서 핸들을 가진 타원형의 예시도.
도 2 는 본 발명의 일 실시형태에서 여러 엘리먼트를 가진 표시도.
도 3 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 프로세스의 플로우차트.
도 4 내지 도 6 은 본 발명의 여러 실시형태에 따른 툴들의 도면.
도 7 은 본 발명을 구현하는 시스템의 디스플레이를 나타내는 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
4, 6, 8, 10 : 핸들
22, 24, 26, 28 : 엘리먼트
30 : 커서
본 발명은 컴퓨터 프로그램 및 시스템의 분야에 관한 것으로, 더욱 자세하게는, 부분 설계 프로그램 및 시스템 분야에 관한 것이다.
부분들의 설계 또는 부분들의 어셈블리의 설계 시장에는, 상표명 CATIA 로서 본 출원인이 제공하고 있는 것과 같은 많은 시스템 및 프로그램이 제공된다. 이하, 이들을 CAD (computer-aided design) 시스템이라 하는데, 이 CAD 시스템에 의해 사용자가 부분 또는 부분들의 어셈블리의 3 차원 (3D) 복합 모델을 구성하고 조작할 수 있게 한다. 여러 많은 모델링 기술을 이용하여 어셈블리의 모델을 생성할 수 있다. 이들 기술은 솔리드 모델링, 와이어 프레임 모델링 및 표면 모델링을 포함한다. 솔리드 모델링 기술은 위상적 (topological) 3D 모델들을 위하여 제공되는데, 이 3D 모델은 예를 들어, 상호접속된 에지와 면들의 집합이다. 기하학적으로, 3D 솔리드 모델은 외상이 없는 표피를 정의하는, 트리밍되거나 재한정되는 표면들의 집합이다. 트리밍된 표면들은 에지에 의해 한정되는 위상적인 면들에 대응한다. 외상이 없는 표피는 부분적인 재료로 채워진 3D 공간의 한정된 영역을 정의한다. 반면, 와이어-프레임 모델링 기술은 간단한 3D 선들의 집합으로서 모델을 나타내는데 이용될 수 있는 반면, 표면 모델링은 외부면들의 집합으로서 모델을 나타내는데 이용될 수 있다. CAD 시스템들은 이들 모델링 기술, 및 파라미터 모델링 기술과 같은 그 외 다른 모델링 기술을 결합할 수도 있다. 따라서, CAD 시스템은 에지 또는 선, 어떤 경우에는 면들을 이용하여 모델링될 오브젝트의 표현을 제공한다. 모델링된 오브젝트는 복수의 선 또는 에지 또는 그 외의 다른 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 이들 엘리먼트는 설계 프로세스에서 시스템의 사용자에 의해 활성화된다. 예를 들어, 사용자는 오브젝트의 특성을 표시하고 이 특성을 소거하거나 제거하기 위하여 또는 선택된 엘리먼트를 활성화시킬 수 있기 위하여, 모델링된 오브젝트에서의 주어진 하나의 엘리먼트를 선택 또는 지정할 수도 있다. 종래기술에서는, 후술될 바와 같이, 설계 시스템에서 엘리먼트들을 선택하기 위하여 마우스와 같은 햅틱 디바이스 (haptic device) 를 이용하는 것이 제안되어 있다. 종래기술의 솔루션들은 마우스를 기준으로 설명되는데, 이 마우스의 변위는 컴퓨터 디스플레이 상의 커서의 변위를 발생시킨다. 마우스에는 버튼이 제공되는데, 사용자는 버튼을 "클릭"하여 활성화시킬 수 있다.
컴퓨터 시스템의 디스플레이 상에 표시되는 엘리먼트들을 선택하는 공지된 솔루션으로는, 사용자가 마우스 버튼을 클릭할 때 마우스의 커서가 위치되는 엘리먼트를 선택하는 것이다. 이러한 시스템에서, 사용자는 디스플레이 상의 커서가 선택할 엘리먼트 상에 있도록 마우스를 이동시키는 것이 필요하다. 이러한 경우, 사용자는 엘리먼트를 선택하기 위하여 마우스의 버튼을 가압한다. 이 솔루션은 커서가 선택될 엘리먼트 상에 있도록 마우스를 이동시키는 것을 요구하며, 이는 여러 오브젝트를 선택해야 하는 경우 마우스의 수많은 이동을 발생시킨다. 또한, 이는 선택될 엘리먼트들이 디스플레이 상에 서로 근접해 있는 경우에는 문제를 발생시킬 수 있고, 실제로, 사용자는 관련된 엘리먼트에 근접하여 놓인 관련되지 않은 엘리먼트를 선택할 수도 있다.
이러한 엘리먼트의 선택 문제를 해결하기 위하여, 상부에 커서가 위치되는 엘리먼트를 강조표시하는 것이 제안되어 있다. 이 솔루션은 Dassault Systems의 상표명 CATIA인 캐스 시스템에 이용되는데, 이 시스템에서는, 마우스의 커서가 디스플레이 상의 엘리먼트의 경계부 내에 놓이는 경우에 디스플레이 상에서 그 엘 리먼트가 강조표시된다. 이는 사용자가 마우스 버튼을 클릭하는 경우 언제든지 사용자게에게 엘리먼트의 표시를 제공하게 한다. 이 솔루션은 디스플레이 상에 수개의 엘리먼트들 중에서 어느 한 엘리먼트를 선택하는 문제를 해결한다.
또한, 종래기술에서는, 디스플레이 상에서 엘리먼트들을 선택할 때 사용자를 보조하기 위한 픽킹 영역 (picking zone) 을 이용하는 것이 제안되어 있다. 픽킹 영역은 디스플레이의 가상 영역으로, 이 영역은 표시된 엘리먼트와 관련되어 이 엘리먼트 외부로 확장되어 있다. 커서가 픽킹 영역 내에 있는 경우, 선택되고 있는 관련 엘리먼트에서 마우스 버튼에 대한 클릭이 이루어진다. 이 솔루션은 마이크로소프트사의 워드 2000의 메뉴에 이용되는데, 메뉴 또는 툴 바에서의 기능을 나타내는 각각의 아이콘 또는 텍스트에는 직사각형 픽킹 영역이 선택된다. 사용자가 마우스를 이동시켜 커서를 툴 바의 여러 항목들 상에서 진행시키는 경우, 대응하는 픽킹영역이 강조표시된다. 이러한 픽킹 영역을 제공하는 것은, 마우스 커서가 정확하게 관련 엘리먼트 위에 있지 않아도 엘리먼트를 선택할 수 있게 하기 때문에 선택을 더욱 용이하게 한다. 그러나, 이러한 픽킹 영역은 상이한 오브젝트의 위치가 미리 결정되어 있는 메뉴 또는 툴 바에서 한정하는 것이 쉬워 또한 픽킹 영역이 미리 결정될 수 있다.
설계 시스템에서의 또 다른 과제는 예를 들어, 표시된 엘리먼트의 형상을 변경하기 위하여 사용자가 표시되는 엘리먼트 상에서 활성화할 수 있도록 하는 것이다. 종래기술의 솔루션은 표시된 엘리먼트에 핸들을 제공하는 것으로, 이 핸들은 사용자에 의해 선택될 수 있다. 이러한 핸들은 마이크로소프트 사의 워드 2000에서 생성되는 이미지의 경우에 도 1 에 간략하게 예시되어 있다. 도 1 은 타원형 (2) 을 나타내며, 이는 9 개의 핸들을 가지고 있다. 핸들 (4, 6, 8, 10) 은 타원형을 포함하는 직사각형의 각각의 모서리에 위치되며 그 각각의 변은 타원형의 장축 및 단축에 각각 평행하다. 핸들 (4, 6, 8, 10) 은 상대 핸들 상에서 센터링되는 비례 변형으로 타원형을 확대 또는 축소하는데 이용될 수 있으며, 이러한 확대 또는 축소는 핸들 중 하나에 커서를 위치시키고 버튼을 가압하고 적절한 위치에 핸들을 드래그하여 핸들을 해제시킴으로써 이루어진다. 핸들 (12, 14, 16, 18) 은 직사각형의 변들의 중점에 위치되며, 직사각형의 변들과 평행한 방향으로 타원형을 길게 하거나 짧게 하는데 이용된다. 최종 핸들 (20) 은 타원형의 중심에 실질적으로 위치되는 회전중심을 축으로 하여 타원형을 회전시키는데 이용된다. 종래기술 시스템에서의 핸들들은 엘리먼트가 선택될 경우에만 나타난다. 예를 들어, 도 1 에는, 타원형이 선택되는 경우에만, 즉, 사용자가 타원형 내에 있는 포인트를 클릭한 경우에만 나타난다. 각각의 핸들은 픽킹 영역을 가지며, 이 픽킹영역은 사용자가 핸들을 선택하고 드래그하는 것을 보조한다.
픽킹영역과 유사하게, 핸들은 커서가 디스플레이 상에 진행하도록 사용자가 마우스를 이동시킬 것을 여전히 요구한다. 설계 시스템에서, 또는 보다 일반적으로는, 선택되는 수 많은 엘리먼트들 또는 활성화되는 핸들들이 있는 임의의 시스템에서, 이러한 요구는 상당한 거리를 변위하는 마우스에도 발생한다. 또한, 엘리먼트들을 선택하기 위하여, 마우스 커서를 엘리먼트 상에 또는 엘리먼트의 픽킹 영역 상에 정확히 위치시키는 것이 요구된다. 이는 사용자가 마우스의 특정 위치에 집중시킬 것을 요한다.
따라서, 컴퓨터 시스템의 사용자가 시스템 상에 표시되는 엘리먼트들을 선택하도록 하는 솔루션이 요구된다. 이 솔루션은 이해와 사용에 보다 쉬운 것이 바람직하며, 마우스 또는 햅틱 디바이스의 중요한 이동을 회피하게 하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 매우 특정한 위치에 사용자가 마우스를 위치시키는 것을 회피하게 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 디스플레이 상에서 엘리먼트를 선택하기 위한 컴퓨터 구현 프로세스가 제공되는데, 이 프로세스는,
-디스플레이 상에 2 이상의 엘리먼트들을 표시하는 단계;
-디스플레이 상에 햅틱 디바이스의 커서를 표시하는 단계;
-엘리먼트들과 커서 간의 거리를 비교하는 단계;
-비교단계의 결과에 따라서, 디스플레이 상에서, 엘리먼트들 중의 하나의 엘리먼트를 식별하는 단계;
-사용자의 셀렉터의 활성화시, 식별된 엘리먼트를 선택하는 단계를 포함한다.
이 프로세스에서, 엘리먼트에 대한 비교 거리는,
-커서와 엘리먼트의 포인트 간의 유클리드 (Euclidian) 거리;
-커서와 엘리먼트의 포인트 간의 가중된 유클리드 거리로서, 이후, 엘리먼트의 가중인수는 디스플레이 상에서 엘리먼트의 표면을 나타낼 수 있는, 가중된 유클 리드 거리;
-커서와 엘리먼트의 아웃라인 간의 거리가 있을 수 있다.
포인트가 이용되는 경우, 3D 엘리먼트에서는, 3D 엘리먼트의 중심 (barycentre) 의 디스플레이 표면 상의 프로젝션일 수도 있다.
툴핸들과 같은 엘리먼트는 하프라인과 관련될 수도 있고, 이후, 거리는 커서와 관련 하프라인 간의 거리 또는 커서와 관련 하프라인 간의 가중된 거리일 수도 있다.
식별하는 단계에서는, 최소거리를 가진 엘리먼트를 사용자에게 식별시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 디스플레이 상에서 2 세트의 엘리먼트 중 엘리먼트들을 선택하기 위한 컴퓨터 구현 프로세스를 제공하는데, 이 프로세스는,
-디스플레이 상에 제 1 세트의 2 이상의 엘리먼트를 표시하는 단계;
-디스플레이 상에 제 2 세트의 2 이상의 엘리먼트를 표시하는 단계;
-디스플레이 상에 햅틱 디바이스의 커서를 표시하는 단계;
-상술한 프로세스에 따라서 제 1 세트의 엘리먼트를 선택하는 단계;
-상술한 프로세스에 따라서 제 2 세트의 엘리먼트를 선택하는 단계를 포함한다.
이는 오브젝트를 활성화시키기 위한 툴 핸들 뿐만 아니라 오브젝트를 표시하고 선택하는 것을 가능하게 한다.
본 발명은 디스플레이, 햅틱 디바이스 및 셀렉터를 가지는 컴퓨터 시스템에 서의 디스플레이 상에서 엘리먼트를 선택하기 위한 프로그램을 더 제공한다. 이 프로그램은 프로세스의 여러 단계를 수행하기 위한 루틴을 가진다.
이하, 본 발명을 구현하는 CAD 시스템을 첨부한 도면을 통하여 예를 들어 설명하지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다.
본 발명은 커서의 위치에 따라서 디스플레이 상에서 하나의 엘리먼트를 선택하는 것을 가능하게 만든다. 먼저, 여러 엘리먼트들과 커서 간의 거리들이 계산된다. 이 거리들이 비교된 다음, 커서에 대하여 최인접 엘리먼트를 강조표시하거나 그 외의 다른 솔루션에 의해 사용자에게 식별시킨다. 따라서, 사용자는 픽킹 영역으로 커서를 이동시키거나 엘리먼트들 중에서 식별된 엘리먼트를 선택할 필요가 없다. 본 발명은 디스플레이 상에 표시되는 모델링된 오브젝트의 부분들과 같은 오브젝트들에 적용되며, 이하, 이 실시형태를 도 2 및 도 3 을 통하여 설명한다. 또한, 본 발명은 핸들 및 툴에 적용되며, 이 실시형태를 도 4 내지 도 6 을 통하여 설명한다. 도 7 은 본 발명이 모델링된 오브젝트 및 핸들 모두를 선택하는데 이용되는 예를 나타낸다.
도 2 는 본 발명의 일 실시형태에서 여러 엘리먼트를 가진 디스플레이의 도면이다. 햅틱 디바이스의 커서 (30) 뿐만 아니라 수개의 엘리먼트 (22, 24, 26 및 28) 가 도시되어 있다. 컴퓨터 시스템의 사용자가 햅틱 디바이스를 이동시키는 경우, 커서는 디스플레이 상에서 이동한다. 또한, 사용자는 햅틱 디바이스 또는 그 외의 것에서 버튼 또는 그 외의 어떤 유사한 셀렉터에 의하여 엘리먼트를 선택할 수 있다. 햅틱 디바이스의 동작 및 이용은 알려져 있는 기술이므로 추가 설명은 하지 않는다.
도 3 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 프로세스의 플로우차트이다. 단계 40 -44 에서, 각각의 엘리먼트와 햅틱 디바이스의 커서 간의 거리를 계산한다. 단계 46-52에서, 이 거리를 이용하여 사용자가 표시된 엘리먼트들을 선택할 수 있게 한다.
단계 40 에서, 컴퓨터 디스플레이 상에 표시된 각각의 엘리먼트 마다, 3D 식별 포인트를 계산한다. 이 포인트는 예를 들어, 관련 엘리먼트의 무게중심 또는 중점일 수 있다. 또한, 하나의 포인트 뿐만 아니라 엘리먼트를 나타내는 수개의 포인트를 이용할 수도 있다.
단계 42 에서, 단계 40 에서 계산된 3D 식별포인트들은 디스플레이의 2D 표면 상에 프로젝션된다. 이것은 디스플레이 상에 각각의 표시된 엘리먼트 마다 2D 식별 포인트를 제공한다. 설명을 위하여, 도 2 에 각각의 엘리먼트 i= 22, 24, 26, 및 28 에 대하여 도면부호 Pi 로 2D 식별 포인트를 나타낸다. 본 발명의 실제 실시형태에서, 2D 식별포인트들은 사용자에게 표시될 필요는 없다. 도 2 에서의 도면부호 H 는 햅틱 디바이스를 표시한다.
3D 식별 포인트를 프로젝션함으로써 2D 식별 포인트를 계산하는 것은 여러 엘리먼트들의 3D 뷰를 나타내는 식별 포인트를 제공하는 것을 가능하게 만든다. 단계 40 에서 계산된 3D 식별 포인트는 모델링된 오브젝트들의 어떠한 뷰에도 이용될 수 있고 따라서, 표시되는 뷰가 변경되는 경우에도, 중심을 다시 계산할 필요가 없다는 이점을 가진다. 이 단계는 디스플레이 표면 상에 이미 계산된 중심의 프로젝션만을 수행한다. 이 프로젝션은 쉽게 수행될 수 있으며, 긴 계산을 요구하지 않는다. 3D 식별 포인트를 이용하는 또 다른 이점은, 엘리먼트의 일부분이 숨겨질 수 있는 경우에도, 디스플레이 상의 식별 포인트가 각각의 엘리먼트의 실제 형상을 나타낸다는 점이다. 예를 들어, 도 2 에서는, 직사각형 (26) 의 부분이 엘리먼트 (24) 및 엘리먼트 (28) 에 의해 숨겨진 경우에도, 식별 포인트 P26가 직사각형 (26) 의 중심에 실제적으로 놓인다.
단계 44 에서, 디스플레이의 각각의 엘리먼트에 대하여, 커서 및 2D 식별 포인트 간의 거리 (δi) 가 계산된다. 이 단계에서, 관련 거리를 계산하기 위하여, 디스플레이 에서의 2D 식별 포인트들의 좌표들과 커서의 좌표를 간단하게 이용할 수 있다. 본 발명의 가장 간단한 실시형태에서는, 이 거리는 디스플레이의 좌표 시스템의 통상적인 유클리드 거리이다. 따라서, 도 2 의 도면부호를 이용하여, 엘리먼트 (i) 와 햅틱 디바이스 (h) 간의 거리 (δi) 는 HPi로 된다.
또한, 거리를 계산하기 위하여 표시 엘리먼트의 크기를 고려할 수도 있다. 이는 디스플레이 상에서 더 큰 크기를 가진 엘리먼트를 더욱 쉽게 식별하고 선택하게 하는 것을 가능하게 만든다. 따라서, 이 경우, 주어진 엘리먼트 (i) 에 대하여, 거리 (δi) 는 디스플레이 상에서의 엘리먼트의 크기 (si) 에 의해 유클리드 거리 (HPi) 의 비,
δi = HPi/si
로 계산된다.
이는 보다 큰 엘리먼트를 보다 쉽게 식별하는 효과를 가진다.
또 다른 솔루션은 엘리먼트의 아웃라인과 커서 간의 최소 거리로서 거리를 계산하는 것이다. 이 솔루션은 가늘고 긴 엘리먼트에 대하여 특히 유용하며, 이러한 엘리먼트에서는, 커서가 오브젝트의 아웃라인에 근접해 있는 경우에도, 2D 식별 포인트에 대한 거리가 매우 중요할 수 있다.
단계 46 에서, 계산된 거리를 비교한다. 거리를 계산하고 비교하기 위한 많은 솔루션이 존재하며, 도 3 의 예에서는, 단계 44 와 단계 46 가 분리되어 있지만, 실제적으로는, 예를 들어,
- 제 1 엘리먼트를 계산하는 단계; 및
- 각각의 후속 엘리먼트 마다, 그 후속 엘리먼트에 대한 거리를 계산하여 이 거리를 이전에 계산된 거리와 비교하여, 후속 엘리먼트가 더 작은 경우, 이전에 계산된 거리를 후속 엘리먼트의 거리로 대체하는 단계에 의해, 양쪽 단계를 동시에 진행시킬 수도 있다.
모든 엘리먼트들이 스캐닝되는 경우, 최소거리가 얻어진다.
단계 48 에서, 비교 결과에 기초하여, 엘리먼트들 중 하나의 엘리먼트가 사용자에게 식별된다. 바람직하게는, 식별된 엘리먼트는 최인접 엘리먼트로서, 단계 46 에서 계산된 거리가 가장 작은 엘리먼트이다. 이 거리가 스크린 상에 서의 유클리드 거리인 예에서는, 도 2 의 엘리먼트 (24) 가 도 2 의 예에서 식별된다.
HP24〈HP22〈HP26〈HP28
가중된 거리 (HPi/si) 가 사용되는 경우, 실제로는 엘리먼트 (22) 가 선택된다.
HP24/s24〈HP22/s22
이 예에서는, 식별 포인트 (P24) 가 엘리먼트 (22) 의 식별 포인트 (P22) 보다 커서 (H) 로부터 더 멀리 있지만, 엘리먼트 (22) 가 식별된다.
아웃라인에 대한 거리를 이용하는 경우, 엘리먼트 (26) 가 선택된다.
사용자에 대한 식별은 여러 방법으로 수행될 수 있다. 엘리먼트를 강조표시할 수도 있다. 컬러 코딩을 이용할 수도 있으며, 엘리먼트가 디스플레이 상에 플래시될 수도 있다. 일반적으로는, 현재 식별되고 있는 엘리먼트가 무엇인지 사용자를 인식시키게 하는 어떠한 솔루션도 이용할 수 있다. 이전 예에서는, 전체 표시 엘리먼트의 식별을 설명하였고, 여기서, 사용자는 표시 엘리먼트의 에지들을 선택하게 할 수 있다. 이러한 실시형태에서, 여러 에지들을 선택될 엘리먼트로서 간단히 고려하기로 한다. 한 실시형태 또는 그 외의 실시형태, 즉, 선택 프로세스의 입도 (granularity) 의 이용은 사용자에 의해 수행되는 작업의 종류에 다소 의존한다.
본 발명은, 커서가 엘리먼트들 중 하나의 엘리먼트 상에 실제 위치하지 않는 경우에도, 엘리먼트들 중 한 엘리먼트의 식별을 제공한다. 따라서, 도 2 의 예에서는, 커서 (H) 가 엘리먼트들 중 한 엘리먼트 상에 위치되지 않는 경우에도, 엘리먼트들 중 한 엘리먼트를 식별한다. 또한, 픽킹 영역을 연산할 필요가 없기 때문에, 이에 따라, 본 발명은 표시될 엘리먼트를 미리 알지 않아도 수행될 수 있다.
단계 50 에서, 사용자 선택이 있는지, 즉, 사용자가 선택 버튼 등을 가압했는지의 여부를 검사한다. 그러한 경우가 있다면, 단계 52 에서, 식별된 엘리먼트를 선택한다. 그렇치 않으면, 프로세스는 단계 54 로 진행하여 커서가 이동했는지의 여부를 검사한다.
커서가 이동하는 경우, 프로세스는 엘리먼트들에 대한 신규 거리를 계산하기 위하여, 단계 44 로 진행한다. 그렇치 않으면, 프로세스는 최인접 엘리먼트를 식별하기 위하여 단계 48 로 진행한다.
도 3 을 참조하여 개시된 프로세스는 디스플레이 상에서 커서의 큰 이동을 필요로 하지 않고도, 사용자가 표시된 엘리먼트들 중 하나의 엘리먼트를 선택할 수 있게 한다. 이는 종래의 픽킹 영역과 대조적으로, 표시된 엘리먼트들을 미리 알지 않고도 수행할 수 있다.
이상, 설계시스템에서의 모델링된 오브젝트, 예를들면, 모델링된 오브젝트의 부분들에 관하여 본 발명을 설명하였다. 또한, 본 발명은 상술한 바와 같이 핸들 및 툴에 적용한다. 툴은 핸들들의 세트이며, 각각의 핸들은 사전선택된 오브젝트 상에 작용하기 위하여 이용될 수 있다. 이들 실시형태에서, 툴들의 핸 들이 적절한 심볼로 사용자에게 표시되지만, 툴의 핸들들은 실제로는 직선 또는 하프라인이다. 커서와, 핸들 심볼에 대응하는 직선 또는 하프라인 간의 거리가 계산된다.
도 4 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 툴의 도면이다. 도 4 의 툴은 디스플레이의 표면 상에서 사전선택된 오브젝트를 배치시키는데 이용된다. 툴은 3 개의 핸들을 포함하며, 그 각각은,
- 디스플레이 표면 상의 수직 이동,
- 디스플레이 표면 상의 수평 이동,
- 비스듬한 또는 경사진 방향의 이동에 대응한다.
구체적으로는, 도 4 에 나타낸 바와 같이, 먼저, 툴 (58) 은 수직 벡터 또는 화살표 (60) 를 포함한다. 벡터 (60) 는 사전선택된 오브젝트 상의 수직 이동을 진행하는데 이용될 수 있는 핸들이다. 또한, 툴 (58) 은 수평벡터 또는 화살표 (62) 를 포함한다. 벡터 (62) 는 사전선택된 오브젝트 상의 수평이동을 진행하는데 이용될 수 있다. 이들 두 벡터는 도 4 에서 기준으로 되는 O 를 동일한 원점으로 하여 사용자에게 표시된다. 도 4 의 예에서는, 디스플레이의 우측하부 모서리에 표시되도록 의도되어지며, 따라서, 벡터 (60) 는 디스플레이의 상부를 가르키는 반면, 벡터 (62) 는 디스플레이의 좌측을 가르킨다. 또한, 툴은 정사각형 (64) 을 더 포함한다. 정사각형 (64) 은 사전선택된 오브젝트의 경사진 방향으로의 이동을 진행하는데 이용될 수 있다. 정사각형 (64) 은 벡터 (60 및 62) 에 근접한 툴 (58) 로 표시되어진다.
선택의 목적을 위하여, 각각의 툴 핸들은 실제로 하프라인이며, 이 하프라인은 벡터 (60 및 62) 의 공통원점 (O) 에서 출발한다. 하프라인 (66) 은 수직방향이며, 벡터 (60) 와 같은 디스플레이의 상부를 가르키며, 하프라인 (68) 은 수평방향이며, 디스플레이의 좌측을 가르킨다. 하프라인 (70) 은 하프라인 (66) 과 하프라인 (68) 을 이등분한다. 원점 기준 O 뿐만 아니라 하프라인 (66, 68 및 70) 은 사용자에게 표시되지 않고, 단지 정사각형 (64) 및 벡터 (60 및 62) 만을 볼 수 있다.
툴의 핸들 중 하나의 핸들을 선택하는 것에 대하여, 본 발명은 디스플레이 상의 커서와 핸들 간의 거리를 고려하는 것을 제안한다. 자세하게는, 이 거리는 커서 (H) 및 하프라인 (66, 68 및 70) 간의 디스플레이 표면 상의 거리로서 계산된다. 도 4 는 30 및 H 로 도면부호 표시된 커서, 및 하프라인 (70) 상의 커서의 프로젝션을 나타낸다. 커서와 하프라인 (70) 간의 거리는 하프라인 (70) 상의 커서와 그 프로젝션 간의 유클리드 거리이다. 커서와 그 외의 하프라인들 간의 거리는 간단히 계산된다. 도 2 의 실시형태에서와 같이, 예를 들어, 핸들들 중 하나의 핸들이 그 외의 것들보다 종종 더 자주 선택되어야 한다면, 이들 유클리드 거리는 가중처리될 수도 있다.
계산된 거리들이 비교되고, 그 비교단계의 결과에 따라서, 핸들들 중 하나의 핸들이 식별된다. 상술한 바와 같이, 최인접 핸들만을 이용할 수 있다. 단계 48 을 통하여 설명한, 관련 핸들을 강조표시하거나 플래쉬하는 것과 같이, 핸들들 중 하나의 핸들을 식별하기 위한 수개의 솔루션을 이용할 수 있다. 도 4 의 위치에서, 커서는 하프라인 (66 및 68) 보다 하프라인 (70) 에 더 근접해 있기 때문에, 핸들 (64) 이 식별되는, 예를 들어, 강조표시된다.
이후, 사용자는 대응 툴을 이용하기 위하여 그 식별된 핸들을 선택할 수 있다. 도 4 의 예에서, 사용자는 선택 버튼 등을 가압함으로써 핸들 (64) 을 선택한다.
또한, 본 발명은 사용자가 커서를 선택될 핸들로 이동시키는 필요성을 회피한다. 도 4 의 예에서, 디스플레이의 버튼을 향하여 커서를 이동시키는 것은 핸들 (62) 이 식별되어지는 것을 발생시킨다. 반면, 커서를 디스플레이의 상부 또는 디스플레이의 우측으로 이동시키는 것은 핸들 (60) 이 식별되어지는 것을 발생시킨다. 사용자는 커서를 핸들을 향하여 이동시킬 필요가 없으며, 또한, 도 1 에서 설명된 종래기술의 솔루션에서의 경우와 같이, 사용자가 커서를 바로 그 특정위치로 이동시킬 필요가 없다.
도 5 는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 툴의 도면이다. 도 5 의 툴은 3D 디스플레이 상에서 여러 방향으로의 이동에 대응하는 6 개의 상이한 핸들을 포함한다. 구체적으로는, 툴은 사용자가 3 방향으로 사전선택된 오브젝트를 이동할 수 있도록 3 개의 벡터 (80, 82 및 84) 를 포함하는데, 이 3 개의 방향은 3D 스페이스에서의 3 개의 직교 방향, 예를 들어, 3D 공간에서의 좌표의 세트의 방향 x, y 및 z 에 대응한다. 디스플레이의 표면은 예를 들어, 벡터 (82) 를 포함하고 벡터 (80 및 84) 의 벡터합에 직교하는 것으로 정의될 수 있다. 또한, 툴은 3 개의 정사각형 (86, 88 및 90) 을 더 포함하며, 각각의 정사각형은 사용자가 주 어진 평면 상에서 사전선택된 오브젝트를 이동할 수 있게 하며, 따라서, 정사각형 (86) 은 벡터 (80 및 82) 에 의해 정의되는 평면에서의 이동에 대응하며, 정사각형 (88) 은 벡터 (82 및 84) 에 의해 정의되는 평면에서의 이동에 대응하며, 정사각형 (90) 은 벡터 (80 및 84) 에 의해 정의되는 평면에서의 이동에 대응한다.
도 4 를 통하여 설명된 바와 같이, 핸들들 중 하나는 커서의 위치에 따라서 그리고 핸들이 대응하는 커서와 하프라인 간의 거리에 따라서 사용자에게 식별된다. 도 5 는 각각의 핸들에 대응하며 커서와 각각의 여러 핸들 간에 거리를 계산하는데 이용되는 하프라인 (92, 94, 96, 98, 100 및 102) 을 나타낸다. 또한, 식별된 핸들은 최인접 거리를 가진 핸들이며, 도 5 의 예에서는, 커서 (30) 는 그 외의 다른 하프라인 보다도 하프라인 (94) 에 더 가까우며, 다시 말해, 커서 (94) 는 핸들 (82) 에 가깝기 때문에, 이 핸들이 식별되어, 사용자에 의해 식별될 수 있다.
도 5 에서, 하프라인 (92, 94, 96, 98, 100 및 102) 은 핸들 (80, 82, 84, 86, 88 및 90) 과 중첩되어 있다. 또한, 하프라인으로부터 이격되어 있는 위치에서 핸들을 표시할 수 있다. 예를들어, 하프라인은 디스플레이의 중심에서 출발할 수 있는 반면, 핸들은 디스플레이의 모서리에 표시된다.
도 6 은 본 발명에 따른 또 다른 툴의 도면이다. 도 6 의 툴은 도 5 의 툴과 유사하며, 3개의 벡터 (80, 82 및 84) 를 포함한다. 그러나, 정사각형 (86, 88, 90) 은 3 개의 호 (104, 106 및 108) 로 교체된다. 각각의 호는 반대측 벡터축을 회전축으로 한 회전을 나타내는 핸들이며; 따라서, 호 (104) 는 벡터 (80) 의 축을 회전축으로 하여 회전할 수 있게 하는 핸들이다. 여러 핸들의 동작과 선택은 도 5 를 참조하여 설명된 것과 유사하므로, 추가 설명을 생략한다.
본 발명은 또 다른 툴, 예를 들어, 텍스트 영역, 스크롤 메뉴, 또는 그 외 다른 종류의 툴에, 실제로 "핸들" 을 형성하는 별도의 선택을 제공할 수 있다.
도 2 및 도 4 의 실시형태들은 도 7 을 통하여 후술할 바와 같이, 동시에 이용될 수도 있다. 햅틱 디바이스는 선택 버튼을 가진 마우스이다. 선택 버튼은, 가압되거나 가압해제되는 즉시, 모델링된 오브젝트 중 하나의 오브젝트를 선택하려는 사용자의 의도를 나타내며, 선택버튼은 가압되거나 드래그되는 경우, 핸들 중 하나의 핸들을 선택하려는 사용자의 의도를 나타낸다. 도 7 은 도 4 의 툴 (58) 과 함께 도 2 의 여러 엘리먼트 (22, 24, 26, 28) 를 나타낸다. 도면부호 (60, 62 및 64) 는 간략한 설명을 위하여 도 7 에서는 반복설명하지 않는다.
커서 (30) 은 도 4 에 나타낸 위치 내에 있다. 도 2 를 통하여 설명된 바와 같이, 엘리먼트 (22, 24, 26 및 28) 중 한 엘리먼트, 즉, 엘리먼트 (24) 가 식별된다. 도 4 에 나타낸 바와 같이, 핸들들 중 하나, 즉, 핸들 (64) 이 선택된다. 사용자가 선택 버튼을 클릭하면, 엘리먼트 (24) 가 선택되고, 이는 예를들어, 엘리먼트 (24) 를 강조표시하거나 플래쉬함으로써 또는 식별된 엘리먼트를 기준으로 배너를 표시함으로써 사용자에게 표시될 수 있다. 즉, 선택된 엘리먼트들의 별도의 표시가 제공된다.
이하, 사용자가 스크린의 우측을 향하여 햅틱 디바이스를 이동시키는 것으로 가정한다. 이후, 엘리먼트 (28) 가 식별되며, 엘리먼트 (24) 가 선택된 상태로 유지되고, 또한, 핸들 (60) 이 식별된다. 사용자가 선택 버튼을 가압한 다음 가압해제하면, 사용자는 엘리먼트 (24) 를 선택하는 대신에, 엘리먼트 (28) 를 선택하고, 이때, 엘리먼트 (24) 가 선택해제된다. 그러나, 사용자가 선택 버튼을 가압하고 그 버튼을 가압된 상태로 유지시키면서, 마우스를 이동시키면, 엘리먼트 (24) 가 선택되고, 사용자는 툴 (58) 의 핸들 (60) 을 선택하고 수직 이동으로 엘리먼트 (24) 를 이동시킨다. 이후, 엘리먼트 (24) 의 이동량은 선택 버튼이 가압된 상태에서 마우스의 수직이동에 의존한다.
또 다른 실시형태에서, 툴의 위치는 선택된 오브젝트에 따라서 변경될 수 있다. 예를들어, 다시 엘리먼트 (24) 가 선택되는 것으로 가정한다. 이때, 툴 (58) 은 스크린의 우측하부 모서리 상에 위치되는 대신에, 엘리먼트 (24) 상에 또는 근처에 표시될 수 있다. 이는 마우스 이동을 추가로 감소시키고 툴의 선택을 용이하게 한다.
비교에 대하여, 종래의 솔루션에서, 엘리먼트 (24) 를 이동시키기 위하여, 사용자는,
- 첫째, 엘리먼트 (24) 상으로 커서를 이동시키고 엘리먼트 (24) 를 선택하는 단계,
- 둘째, 핸들 (60) 로 커서를 이동시키고 핸들을 선택하는 단계,
- 이후, 커서를 수직으로 이동시켜 엘리먼트 (24) 를 변위시키는 단계와 같이 진행하여야 한다.
이는 커서로 진행되는 더 많은 경로를 포함한다. 또한, 핸들 (60) 을 선 택하기 위하여, 커서는 핸들 상에 미리 위치되어야 한다.
따라서, 본 발명은 사용자가 햅틱 디바이스의 큰 이동을 진행해야 할 필요없이 그리고 바로 그 특정위치에 햅틱 디바이스의 커서를 위치시켜야 할 필요없이 디스플레이 상에서 여러 엘리먼트들을 선택하는 것을 가능하게 한다.
본 발명은 상술한 상세한 설명부에 제공된 예에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 도 3 의 예에서는, 선택 프로세스는 연속적으로 수행하는 것일 수도 있다. 이 프로세스는 엘리먼트가 선택되면 중지될 수도 있다. 거리의 수개의 예들을 도 2 및 도 3 을 참조하여 설명하였다. 본 발명은 예를들어, 사용자로 하여금, 사용자에 의해 수행되는 작업의 종류에 따라서 거리들 중 하나의 거리를 선택하거나, 엘리먼트들을 식별하는데 이용되는 거리의 형태를 변경하게 할 수 있다. 도 4 의 실시형태에서, 표시된 핸들과 강조표시된 하프라인이 그에 따라 배향될 경우에, 툴은 디스플레이의 하부 우측 모서리에 표시되어지도록 의도되고, 툴은 어디에나, 예를 들어, 디스플레이의 또 다른 모서리에 위치될 수도 있다. 도 7 의 설명부에서, 모델링된 오브젝트의 선택과 핸들의 선택 간의 구별을 위하여 단일 선택 버튼 및 상이한 액션을 이용한다. 물론, 본 발명은 또 다른 솔루션, 예를 들어, 별도의 선택 버튼을 이용할 수도 있다. 예를들어, 2버튼 마우스에서는, 좌측 버튼이 오브젝트의 선택을 위하여 이용되고 우측 버튼이 툴 핸들의 선택을 위하여 이용될 수도 있다.
본 발명은 동시에 수개의 툴을 이용할 수도 있다. 이후, 커서와 여러 툴 간의 거리에 따라서, 제 1 단계에서 적절한 툴을 선택할 수 있다. 툴이 선택되 면, 선택 툴의 하나의 핸들이 다시 거리에 따라서 선택된다. 즉, 상술한 프로세스는 반복될 수도 있고 단계적으로 수행될 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 선택될 엘리먼트 상에 커서를 이동시키지 않아도, 표시된 엘리먼트들 중 하나를 사용자가 선택하게 하는 것이 가능하며, 엘리먼트 형상을 미리 알지 않아도 선택 프로세스를 수행할 수 있다.

Claims (20)

  1. 디스플레이 상에서 엘리먼트를 선택하는 컴퓨터 구현 방법으로서,
    상기 디스플레이 상에서 2개 이상의 엘리먼트 (22, 24, 26, 28) 를 표시하는 단계;
    상기 디스플레이 상에서 햅틱 디바이스의 커서 (30) 를 표시하는 단계;
    상기 엘리먼트들과 상기 커서 간의 거리들을 비교하는 단계 (46);
    상기 비교하는 단계의 결과에 따라서, 상기 디스플레이 상에서 상기 엘리먼트들 중 하나의 엘리먼트를 식별하는 단계 (48); 및
    셀렉터에 대한 사용자의 활성화시, 상기 식별된 엘리먼트를 선택하는 단계 (52) 를 포함하는, 컴퓨터 구현 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 엘리먼트에 대한 비교거리는 커서 (H) 와 상기 엘리먼트 (22, 24, 26, 28) 의 포인트 (P22, P24, P26, P28) 간의 유클리드 (Euclidian) 거리인, 컴퓨터 구현 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 엘리먼트에 대한 비교거리는 커서 (H) 와 상기 엘리먼트 (22, 24, 26, 28) 의 포인트 (P22, P24, P26, P28) 간의 가중된 유클리드 거리인, 컴퓨터 구현 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 엘리먼트에 대한 가중인수는 디스플레이 상에서의 엘리먼트의 표면을 나타내는, 컴퓨터 구현 방법.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엘리먼트는 3D 엘리먼트이고,
    상기 엘리먼트의 포인트는 상기 3D 엘리먼트 중심 (barycentre) 의 디스플레이 표면 상의 프로젝션인, 컴퓨터 구현 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 비교하는 단계는 상기 커서 (H) 와 각각의 상기 엘리먼트 (22, 24, 26, 28) 의 아웃라인 간의 거리들을 비교하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 구현 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 상에 표시된 엘리먼트 (60, 62, 64) 는 하프라인 (66, 68, 70) 과 관련되고,
    상기 비교하는 단계는 상기 커서 (30) 와 상기 관련된 하프라인들 간의 거리들을 비교하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 구현 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 상에 표시된 엘리먼트 (60, 62, 64) 는 하프라인 (66, 68, 70) 과 관련되고,
    상기 비교하는 단계는 상기 커서 (30) 와 상기 관련된 하프라인들 간의 가중된 거리들을 비교하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 구현 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 하프라인과 관련된 엘리먼트 (60, 62, 64) 는 툴 핸들인, 컴퓨터 구현 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식별하는 단계는 최소거리를 가진 엘리먼트를 식별하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 구현 방법.
  11. 디스플레이 상에서 2 세트의 엘리먼트들 중 엘리먼트들을 선택하는 컴퓨터 구현 방법으로서,
    상기 디스플레이 상에서 제 1 세트의 2 이상의 엘리먼트 (22, 24, 26, 28) 를 표시하는 단계;
    상기 디스플레이 상에서 제 2 세트의 2 이상의 엘리먼트 (60, 62, 64) 를 표시하는 단계;
    상기 디스플레이 상에서 햅틱 디바이스의 커서 (30) 를 표시하는 단계;
    제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 따라서 제 1 세트의 엘리먼트를 선택하는 단계; 및
    제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 따라서 제 2 세트의 엘리먼트를 선택하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 구현 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 세트의 엘리먼트들은 표시된 오브젝트들을 포함하는, 컴퓨터 구현 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 세트의 엘리먼트들은 상기 제 1 세트에서의 엘리먼트들을 활성화하기 위한 툴핸들을 포함하는, 컴퓨터 구현 방법.
  14. 디스플레이, 햅틱 디바이스, 및 셀렉터를 가진 컴퓨터 시스템의 상기 디스플레이 상에서 엘리먼트를 선택하는 프로그램으로서,
    상기 디스플레이 상에서 2 이상의 엘리먼트 (22, 24, 26, 28) 를 표시하는 루틴;
    상기 디스플레이 상에서 햅틱 디바이스의 커서 (30) 를 표시하는 루틴;
    상기 엘리먼트와 상기 커서 간의 거리를 비교하는 루틴 (46);
    상기 비교하는 단계의 결과에 따라서, 상기 디스플레이 상에서 상기 엘리먼트들 중 하나의 엘리먼트를 식별하는 루틴 (48); 및
    사용자의, 셀렉터에 대한 활성화시, 상기 식별된 엘리먼트를 선택하는 루틴 (52) 을 포함하는, 엘리먼트 선택 프로그램.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 비교하는 루틴에서, 상기 엘리먼트에 대한 비교거리는 커서 (H) 와 상기 엘리먼트 (22, 24, 26, 28) 의 포인트 (P22, P24, P26, P28) 간의 유클리드 거리인, 엘리먼트 선택 프로그램.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 비교하는 루틴에서, 상기 엘리먼트에 대한 비교거리는 커서 (H) 와 상기 엘리먼트 (22, 24, 26, 28) 의 포인트 (P22, P24, P26, P28) 간의 가중된 유클리드 거리인, 엘리먼트 선택 프로그램.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 엘리먼트는 3D 엘리먼트이고,
    상기 비교하는 루틴에서, 상기 엘리먼트의 포인트는 상기 3D 엘리먼트 중심의 디스플레이 표면 상의 프로젝션인, 엘리먼트 선택 프로그램.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 디스플레이 상에 표시된 엘리먼트 (60, 62, 64) 는 하프라인 (66, 68, 70) 과 관련되고,
    상기 비교하는 루틴은 상기 커서 (30) 와 상기 관련된 하프라인들 간의 거리들을 비교하도록 구성되는, 엘리먼트 선택 프로그램.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 하프라인과 관련된 엘리먼트 (60, 62, 64) 는 툴 핸들인, 엘리먼트 선택 프로그램.
  20. 제 14 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식별하는 루틴은 최소거리를 가진 엘리먼트를 식별하도록 구성되는, 엘리먼트 선택 프로그램.
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