WO2002069276A1 - Dispositif de commande d'affichage, dispositif terminal d'information equipe de ce dispositif de commande d'affichage, et dispositif de commande de position de point de vue - Google Patents

Description

明 細 書 表示制御装置、 その表示制御装置を備えた情報端末装置、 及び、 視点位置制御

技術分野

本発明は、 次元及び形状の異なる複数の情報オブジェクトが配置された空間内 において、 滑らかな視点移動を可能とし、 直感的な操作で対象物を探すことを可 能とし、 その対象物の幾何学的情報に基づいて、 適切な移動方向と移動速度を実 現する表示制御装置を提供するものである。

また、 本発明は、 その表示制御装置を備えた情報端末装置、 及び、 その表示制 御装置での処理をコンピュータに行なわせるための表示制御プログラムに関する

背景技 丁

ハイパーテキスト構造を持つ電子文書をディスプレイ上で閲覧するための快適 な環境を提供する三次元表示制御装置として、 本願発明の発明者による特開 2000 - 172248号が知られている。 これは、 ハイパーテキスト構造を持つ電子文書群を、 そのリンク構造に基づいて、 単一の仮想空間内に配置し、 同仮想空間内に定義し た視野に基づいて、 電子文書を閲覧するための表示画像を生成して、 表示装置に 表示させる。 また、 ユーザの指示に従って、 視野を連続的に変化させ、 そのとき の視野に基づく表示画像をリアルタイムで連続的に生成し、 表示装置に表示させ る。 それによりユーザは、 仮想空間内で視野を連続的に変化させながら、 ハイパ 一テキストのリンクを迪つて文書を閲覧することによって、 文書を連続的に拡大 表示させることができる。

この発明による表示画面の変化例を図 1に示す。 電子文書 6 0 1からハイパー テキスト構造によって電子文書 6 0 2がリンクされ、 そこからさらに電子文書 6 1 3がリンクされている。 画面例 6 1の状態からズームインすることによって画 面例 6 2、 更にズームインすることによって画面例 6 3が表示される。 —方、 インターネットを経由して三次元的な商品カタログを配信し、 端末側で は、 ユーザの操作により、 三次元形状を画面上で回転させたり移動させたりして 表示できる方式が既に考案されている。 その代表的なものとして、 W e b 3 Dと 呼ばれるものがあり、 商品などの三次元形状を、 V RM L (Virtual Reality Mo deling Language)形式或いは独自の形式で、ィンターネット上のサーバからユー ザ端末に配信し、 ユーザ端末では、 そのような三次元形状を表示するためのプロ グラムによって、 画面上に三次元形状を表示させる。 表示対象物の選択は、 通常 の WWWブラゥザで表示される H T M L文書上からマウスなどによって項目を選 択することによって行なう。 すなわち、 該プログラムは、 単一の三次元形状を表 示するためのものである。 また、 該プログラムは、 ブラウザのプラグイン、 J a v aプログラム、 又は、 A c t i V e Xオブジェクトとして実現されている。 しかしながら、 上記従来における三次元表示制御装置においては、 以下に述べ る問題点がある。

従来の三次元表示制御装置では、 ブラウザのウィンドウ内などに、 単一の三次 元形状を表示し、 回転又は部分的に拡大することができるものであった。 そのた め、 その形状を表示するまでは、 一般のブラウザ上で、 マウスで選択肢をクリツ クしたり、 メニューを選択したり、 条件検索を行なうことにより、 表示対象を選 択する必要があった。 努明の開示

本発明の第一の課題は、 次元及び形状の異なる複数の情報ォブジェクトが配置 された空間内において、 滑らかな視点移動を可能とし、'直感的な操作で対象物を 探すことを可能とする表示制御装置を提供することである。

また、 本発明の第二の課題は、 その表示制御装置を備えた情報端末装置を提供 することである。

さらに、 本発明の第三の課題は、 次元及び形状の異なる複数の情報オブジェク トが配置された空間内において、 視点移動の対象となる情報オブジェクトの幾何 学的情報に基づいて、 適切な移動方向と移動速度を実現する視点位置制御装置を 提供することである。 上記第一の課題を解決するため、 本発明は、 三次元形状を示す情報オブジェク トを含む連鎖的にリンクされた複数の情報ォブジェクトを三次元仮想空間内に表 示する表示制御装置であって、 ユーザによって入力された視野移動指示に応じて 、 注視される情報オブジェクトの形状に基づいて、 該形状の表面をなぞるように 表示する視野を決定する視野決定手段と、 上記視野決定手段によって決定された 視野に基づいて、 リンクされた複数の情報オブジェクトの表示画像を生成する表 示画像生成手段とを有し、 上記表示画像を表示装置に表示させることによって、 上記視野移動に応じた情報オブジェクトを表示するように構成される。

このような表示制御装置では、 注視される情報オブジェクトの形状に基づいて 決定された視野に基づいて、 リンクされた複数の情報オブジェクトの表示画像を 生成して、 表示装置に表示される。

従って、 情報オブジェクトの形状毎に異なる視野を決定することができるため 、 ユーザが入力した視野移動に応じて、 情報オブジェクトの表面をなぞるように 三次元仮想空間内に表示することが可能となる。

上記情報ォブジェクトは、 インターネットを介して提供されるハイパーテキス ト構造を持つ電子文書によつて表示装置上に三次元仮想空間内に表現された情報 オブジェクト等である。

移動方向に基づいて、 注視される情報オブジェクトを切り替えることができる という観点力ゝら、 本発明は、 上記仮想空間内での各情報オブジェクトの相対的な 位置関係及びスケール比をリンク情報として管理するリンク情報管理手段を有し 、 上記視野決定手段は、 上記リンク情報に基づいて、 注視される情報オブジェク トを、 上記視野移動指示で示される移動方向に配置される情報オブジェクトに切 り替えながら、 切り替えられた情報オブジェクトの形状に基づいて、 視野を決定 するようにし、 上記表示画像生成手段は、 上記リンク情報の位置関係及ぴスケ一 ル比に基づいて、 リンクされた複数の情報オブジェクトのうち表示すべき情報ォ ブジェクトを選択して、 その表示画像を生成するように構成することができる。 このような表示制御装置では、 リンク情報に基づいて、 注視される情報ォブジ ヱタトを、 移動方向に配置される情報オブジェクトに切り替えることができると 共に、 リンク情報の位置関係及びスケール比に基づいて、 表示すべき情報ォブジ ェクトを選択すること力できる。

従って、 上下左右、 ズームイン、 ズームアウト等の移動方向に応じて、 リンク 情報の位置関係及ぴスケール比から、 注視される情報オブジェクト及び表示すベ き他の情報オブジェクトを自動的に選択することが可能となる。 よって、 視野移 動に応じて、 連鎖的にリンクされた情報オブジェクトを順次迪りながら、 スムー ズに情報オブジェクトを表示することができる。

次元の異なる情報ォブジ-クトの形状に応じた視野移動を行なうことができる という観点から、 本癸明は、 上記視野決定手段は、 情報オブジェクトの三次元形 状に応じて予め定義された三次元曲面に基づいて、 注視点の移動経路を計算する 注視点移動経路計算手段と、 情報ォブジェクトの形状に基づいて、 視野移動を計 算する視野移動計算手段とを有し、 注視される情報オブジェクトが三次元形状の 場合、 上記視野移動計算手段は、 上記注視点移動経路計算手段による計算結果に 基づいて、 視野移動を計算するようにした構成とすることができる。

このような表示制御装置では、 注視される情報オブジェクトが三次元形状の場 合、 注視点移動の計算結果に基づいて、 視野移動が計算されるため、 次元の異な る情報オブジェクトの形状に応じた視野移動を行なうことが可能となる。 また、 曲面をなぞるように注視点の移動経路が計算される。

また、 上記第一の課題を解决するための手段として、 本発明は、 コンピュータ に行なわせるための表示制御プログラム、 及び、 上記表示制御プログラムを記憶 した記憶媒体とすることもできる。

上記第二の課題を解決するために、 さらに、 本発明は、 三次元形状を示す情報 オブジェクトを含む連鎖的にリンクされた複数の情報オブジェクトを三次元仮想 空間内に表示する請求項 1乃至 4記載のレ、ずれか一項記載の表示制御装置を備え た情報端末装置であって、 ユーザによる視野移動方向の操作によって、 上記三次 元仮想空間内における視野移動指示を受け付ける指示受付手段を有するように構 成される。

このような情報端末装置では、 ユーザによる視野移動方向の操作による視野移 動指示に基づいて、 リアルタイムに情報オブジェクトが三次元仮想空間内に表示 されることを可能とする。 上記第三の課題を解決するため、 本発明は、 三次元仮想空間内に表示されるあ る形状を有する複数の情報オブジェクトに対する視点位置を制御する視点位置制 御装置であって、 利用者による入力に従って、 視点位置から最も近い位置に表示 される情報オブジェクトを基準情報オブジェクトとして決定する决定手段と、 決 定された上記基準オブジェクトと視点位置までの距離の大きさに応じて視点の移 動速度を変化させる速度変化手段とを有し、 上記基準情報オブジェクトに基づい て、 視点位置までの距離に応じた移動速度で視点が移動するように視点位置を制 御して、 上記複数の情報オブジェクトを表示させるように構成される。

このような視点位置制御装置では、 視点位置から最も近い位置の情報オブジェ クトを基準オブジェクトとして決定するため、 視点が対象としている情報ォブジ ェタトが決定される。 また、 速度変化手段によって、 視点位置までの距離に応じ た移動速度で視点が移動するように視点位置が制御されるため、 視点位置が近く に接近している場合、 ゆっくりと視点が移動し、 一方、 視点位置が遠くにある場 合、 素早く視点が移動しているように上記複数の情報オブジェクトを表示させる ことができる。

また、 上記第三の課題を解決するための手段として、 本発明は、 コンピュータ に行なわせるための表示制御プログラム、 及び、 上記表示制御プログラムを記憶 した記憶媒体とすることもできる。 図面の簡単な説明

図 1は、 従来の表示画面の変化例を示す図である。

図 2は、 表示制御装置の機能構成を示す図である。 .

図 3 Aは、 平面的な情報オブジェクトに対して平行移動した場合の視点移動を 説明する図であり、 図 3 Bは、 平面的な情報オブジェクトに対してティルト操作 した場合の視点移動を説明する図である。 - 図 4 Aは、 立体的な情報オブジェクトに対して平行移動した場合の視点移動を 説明する図であり、 図 4 Bは、 立体的な情報オブジェクトに対してティルト操作 した場合の視点移動を説明する図である。

図 5は、 平面状のターゲット面に対する視野移動を説明する図である。 図 6は、 球面状のターゲット面に対する視野移動を説明する図である。

図 7は、 自由局面状のターゲット面に対する視野移動を説明する図である。 図 8は、 平面状のターゲット面に対する視野移動の処理を説明するフローチヤ ート図である。

図 9は、 球面或いは自由曲面状のターゲット面に対する視野移動の処理を説明 するフロ一チヤ一ト図である。

図 1 0は、 情報オブジェクトの連鎖的リンク例を示す図である。

図 1 1は、 視点移動による画面変化の例を示す図である。

図 1 2 Aは、 表示制御装置を備えた情報端末装置の例を示す図であり、 図 1 2 B及ぴ図 1 2 Cは、 視野移動操作を行なうリモコンの例を示す図である。

図 1 3は、 表示制御装置を備えた情報端末装置の他の例を示す図である。

図 1 4は、 3次元データ閲覧装置の構成図を示す。

図 1 5は、 3次元データ閲覧画面の表示例を示す図である。

図 1 6 Aから図 1 6 Dは、 球体の情報オブジェクトに視点を接近させた場合の 3次元データ閲覧画面の変化例を示す図である。

図 1 7は、 各情報オブジェクトのリンク構造を示す図である。

図 1 8は、 3次元データ閲覧装置での表示処理について説明するフローチヤ一 ト図である。

図 1 9は、 視点位置に応じた視点移動の速度の例を示す図である。

図 2 0は、基準情報オブジェクト決定処理を説明するフローチャート図である。 図 2 1は、 平面状の情報オブジェクトが基準オブジェクトである場合の視点移 動の方向例を示す図である。■

図 2 2は、 球面状の情報ォブジェクトが基準情報オブジェクトである場合の視 点移動の方向例を示す図である。

図 2 3は、 情報オブジェクトの手前に異なる幾何モデルをもつ別の小さな情報 オブジェクトが存在している状態を示す図である。 - 図 2 4は、 距離加工を行なうための基準となる距離の例を示す図である。

図 2 5は、 視点距離加工処理を説明するフローチャート図である。

図 2 6は、 加工前の距離と加工後の距離の対応を示すグラフ図である。 図 2 7は、 幾何モデルの異なる 2つの情報オブジェクトが視点方向に存在する 合の距離加工の例について説明する図である。

図 2 8は、 幾何モデルの異なる情報オブジェクトから別の情報オブジェクトを 見る場合の距離加工の例について説明する図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 本努明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図 2は、 表示制御装置の機能構成の例を示す図である。

図 2より、 表示制御装置 1 0 0は、 情報オブジェクトデータ取得部 1 0 1と、 情報オブジェクトデータ記憶部 1 0 2と、 ユーザ指示受付部 1 0 3と、 視野決定 部 1 0 4と、 表示画像生成部 1 0 5と、 表示制御部 1 0 6と、 複数の視野移動計 算部 1 0 7と、 複数の情報オブジェクト表示部 1 0 8と、 注視点経路計算部 1 0 9と、 通信制御部 1 1 0と、 インストーラー 1 1 1とを有する。

情報オブジェクトデータ取得部 1 0 1は、 通信制御部 1 1 0によって、 インタ ーネット等のネットワーク 1 1 8を介して取得した W e b情報から情報オブジェ クトデータを取得し、 所定の情報オブジェクトデータ記憶部 1 0 2に、 -取得した 情報オブジェクトデータを格納する。 また、 情報ォブジェクト間の相互関係を定 義するリンク情報として、 該仮想空間内での相対的な位置関係およびスケール比 を格納する。

ユーザ指示受付部 1 0 3は、 ユーザが指示する視野移動方向を示すデータを受 け付ける。

. 視野決定部 1 0 4は、 ユーザ指示受付部 1 0 3によって受け付けた視野移動方 向を示すデータに基づいて、 情報オブジェクトデータ記憶部 1 0 2に格納されて いる処理対象となる情報オブジェクトの形状に応じて、 視野移動計算部 1 0 7及 -び注視点移動経路計算部 1 0 9での計算結果を用いることによって視野を決定す る。

表示画像生成部 1 0 5は、 視野決定部 1 0 4によって決定された視野データに 基づいて、 視野の範囲で表示される全ての情報オブジェクトの表示画像を、 各情 報オブジェクトの形状に応じて生成する。 表示制御部 1 0 6は、 表示画像生成部 1 0 5によって生成された表示画像を表 示させるために表示装置を制御する。 つまり、 表示制御部 1 0 6は、 各情報ォブ ジェクトの形状に応じた情報オブジェクト表示部 1 0 8を用いて、 視野データに 基づいて、 情報ォブジェクトを表示させる表示画像データを生成する。

視野移動計算部 1 0 7は、 移動距離、 角度変化及び移動方向情報を含む視野移 動量を情報オブジェクトの形状に応じて計算する。 ただし、 情報オブジェクトの 形状が球面又は自由曲面等である場合、 注視点移動経路計算部 1 0 9によって、 注視点の移動経路を情報オブジェクトの形状に応じて計算した後、 視野移動量が 計算される。

視野移動計算部 1 0 7及び情報オブジェクト表示部 1 0 8を複数もうけること によって、 平面的な情報ォブジェクトゃ、 立体的な情報オブジェクトなど、 多様 な形態の情報ォブジェクトのそれぞれに適した視野移動及び情報オブジェクトの 表示を行なうことができる。

通信制御部 1 1 0は、 ネッ トワーク 1 1 8への接続及ぴ切断処理、 及ぴ、 デー タの送受信の制御を行なう。

インストーラー 1 1 1は、 例えば、 コンピュータによって読み取り可能な記憶 媒体である C D— R OM 1 1 9から表示制御装置 1 0 0を制御する上記各処理部 による処理を実行するためのプログラムを表示制御装置 1 0 0へインストールす る。 インストールされたプログラムは、 表示制御装置 1 0 0の C P U (中央処理 装置） によって実行され上記各処理部が実現する。 当該プログラムを格納する媒 体として C D— R OM 1 1 9に限定するものではなく、 コンピュータが読み取り 可能な媒体であればよい。

多種多様の情報オブジェクトの形状に対応するために、 必要に応じて、 インタ ーネット 1 1 8又は C D— R OM 1 1 9等の記憶媒体から視野移動計算部 1 0 7 及ぴ情報オブジェクト表示部 1 0 8を取得し、 視野決定部 1 0 4及び表示画像生 戒部 1 0 5にて利用すれば良い。

情報オブジェク卜に対する視点移動について図 3及び図 4で説明する。図 3は、 平面的な情報オブジェクトに対する視点移動を説明する図である。 図 4は、 立体 的な情報オブジェクトに対する視点移動を説明する図である。 図 3及ぴ図 4において、 情報オブジェクト上のターゲット面 4 0 1は、 視点の ズームイン先となるターゲット面を示す。 視点位置 4 0 2は、 ユーザの現在の視 野の視点位置を示す。 注視点 4 0 3は、 ユーザの現在の視野における情報ォブジ ェク ト上で注視される位置を示す。 ここで、 注視点 4 0 3は、 視野の中心線とタ ーゲット面の交点とする。

視点移動経路 4 1 1は、 ズームイン又はズームァゥト操作に伴う視点の移動経 路を示す。 視点移動経路 4 1 2は、 左右への移動操作に伴う視点の移動経路を示 し、 視点移動経路 4 1 3は、 上下への移動操作に伴う視点の移動経路を示す。 視 点移動経路 4 1 4は、 ティルトの操作に伴う視点の移動経路を示す。 視点移動経 路 4 1 5は、 ローテーションの操作に伴う視点の移動経路を示す。 また、 図中の 破線矢印は、各視点移動経路に沿って視野の視点が移動した際の視線の例を示す。 同破線矢印の先端は、 そのときの注視点である。

ズームイン操作を行なったとき、 視点は、 移動経路 4 1 1の経路に沿って、 タ 一ゲット面 4 0 1上の注視点 4 0 3に限りなく近付いていく。 また、 ズームァゥ ト操作を行なうと、 視点は、 移動経路 4 1 1の経路に沿って、 ターゲット面から 遠ざかるように動く。 これらのズーム操作において、 視点移動速度は、 視点とタ 一ゲット面との距離に比例するように変化する。 これにより、 視 、が限りなくタ ーゲット面上の注視点上に近付いていくような動きとなり、 ズーム表示が実現さ れる。

左右及ぴ上下への視野移動操作を行なったとき、 視点はそれぞれ、 視点移動経 路 4 1 2及ぴ 4 1 3で示される経路に沿って移動する。 このとき、 注視点 4 0 3 は、 ターゲット面上を移動する。

図 3 Aより、平面であるターゲット面 4 0 1において、表示制御装置 1 0 0は、 図 2のユーザ指示受付部 1 0 3からの視野移動方向を示す情報に基づいて、 視線 がターゲット面 4 0 1に対して平行移動するように視点位置 4 0 2及び注視点 4

0 3を移動させる。

—方、 図 4 Aより、 立体であるターゲット面 4 0 1において、 表示制御装置 1 0 0は、 図 2のユーザ指示受付部 1 0 3からの視野移動方向を示す情報に基づい て、 視線がターゲット面 4 0 1をなぞるように視点位置 4 0 2及び注視点 4 0 3 を移動させる。 つまり、 視線方向とターゲット面との角度を示すティルト角を一 定にして、 視点位置 4 0 2及び注視点 4 0 3を移動させる。

図 3 B及び図 4 Bより、 ユーザが視野のティルト操作を行なった場合、 表示制 御装置 1 0 0は、 図 2のユーザ指示受付部 1 0 3からの視野移動方向を示す情報 に基づいて、 視点位置 4 0 2と注視点 4 0 3との距離が一定となる視点移動経路 4 1 4に沿って移動する。 つまり、 ティルト操作において、 表示制御装置 1 0 0 は、 視点位置 4 0 2と注視点 4 0 3との距離を一定にし、 視点位置 4 0 2と注視 点 4 0 3とを結ぶ視線方向とターゲット面 4 0 1との角度を変化させながら視点 位置 4 0 2を移動させる。

また、 視野のローテーション操作を行なった場合、 視点位置 4 0 2は、 視点移 動経路 4 1 5に沿って移動する。 つまり、 ローテーション操作において、 表示制 御装置 1 0 0は、 注視点 4 0 3の位置、 注視点 4 0 3から視点位置 4 0 2までの 距離、 及ぴ、 ティルト角を一定とし、 注視点 4 0 3におけるターゲット面に対す る垂線を中心として回転するように視野を移動させる。

上述のように表示対象が平面以外の球面状の情報オブジェクト形状であっても 処理可能とするために、 適.したターゲット面の形状を予め割り当てておく必要が ある。 ターゲット面形状は、 必ずしも情報オブジェクトの形状と正確に一致して いる必要は無い。例えば、凹凸はあるが球形に近い情報オブジェクトに対しては、 球面状のターゲット面を割り当てておいても良い。

以下、 異なるターゲット面毎の処理の違いを図 5、 図 6及ぴ図 7で説明する。 図 5は、平面状のターゲット面に対する視野移動を説明する図である。図 6は、 球面状のターゲット面に対する視野移動を説明する図である。 図 7は、 自由局面 状のターゲッ十面に対する視野移動を説明する図である。

図 5、 図 6及び図 7において、 1 _x、 1 _y、 1 _zは、 それぞれターゲット面を定 義する情報オブジェクトのローカル座標系の x， y , z軸を定義するベクトルと する。

また、 v _x、 v _y、 v _zをそれぞれ視点座標系の x， y , z軸を表すベクトルと し、 V。を視点の位置、 すなわち、 視点座標系の原点とする。 また、 ターゲット 面上の注視点を Tとする。 視点 V。と注視点 Tとを結ぶ直線を視線と呼ぴ、 これ が視野の中心線となるように視野を定義する。 すなわち、 注視点が画面の中心に 来るように視野を定義する。

また、 v_xは画面水平右方向、 v_yは画面鉛直下方向と一致するように視野の方 向を決める。 また、 ユーザによる左右および上下へ視野移動指示に対応する注視 点の移動方向を、それぞれ矢印付き線 C _uおよび C _vで示している。 C _uの方向は、 視点座標系の X z平面とターゲット面との交線のターゲット面の形状に基づいた 方向とし、 C _vの方向は、 視点座標系の y z平面とターゲット面との交線のター ゲット面の形状に基づいた方向とする。

また、 視野の上下または左右への移動においては、 ターゲット面に対する視野 のティルト角およびローテンション角が変化しないように、 注視点をターゲット 面に沿って移動させる。

図 5に示すような平面状のターゲット面 4 2 1の例において、 特開 2 0 0 0— 1 7 2 2 4 8に記載の公知例と同様の方法にて実現される。 よって、 図 2に示す 視野決定部 1 0 ,4は、単に C _u或いは C _vに視野を平行に移動するように決定すれ ば良い。

図 6に示すような球面状のターゲット面 4 2 2の例、 又は、 図 7に示すような 自由曲面状のターゲット面 4 2 3の例において、図 2に示す視野決定部 1 0 4は、 視野移動計算部 1 0 7の計算結果に基づいて、 図 5の平面と異なり、 視野を左右 または上下に移動させる場合、注視点 Tの移動経路 C u或いは C _vを直線ではなく 曲線に移動するように決定する。 そのため、 ティルト角ゃローテンションを変化 させずに注視点 Tが移動する毎に視点 V。と注視点 Tを結ぶ視線方向を変化させ る必要がある。 従って、 視野を平行移動するだけではなく、 視点座標系の方向を 変化させながら、注視点 Tの移動経路 c _u或いは c _vを曲線に移動するように決定 する。 また、 C _uおよぴC _Vは、 注視点 T以外において、 視点座標系の x z平面或 いは y z平面とターゲット面との交線と一致するとは限らなレ、。 よって、 曲面の 種類毎に、 注視点移動経路 C _u或いは C _vを求めるようにする。

次に、 ターゲット面に対する視野移動の処理について、 図 8及ぴ図 9で説明す る。

先ず、 ターゲット面が平面の場合の上下左右への視野移動の処理について説明 する。

図 8は、 平面状のターゲット面に対する視野移動の処理を説明するフローチヤ —ト図である。

図 8より、図 2のユーザ指示受付部 1 0 3は、ユーザの入力指示を受け付け（ス テツプ S 1 0 1 ) 、 該ユーザの入力指示が視野の上下左右への移動指示であるか を判断する （ステップ S 1 0 2 ) 。

ユーザ指示受付部 1 0 3は、 ユーザの入力指示が視野の上下左右への移動指示 でないと判断した場合、 ステップ S 1 0 3を実行し、 ユーザの入力指示に応じた 処理を行ない （ステップ S 1 0 3 ) 、 ステップ S 1 0 1へ戻り次のユーザの入力 指示を待つ。

—方、 ユーザ指示受付部 1 0 3は、 ユーザの入力指示が視野の上下左右への移 動指示であると判断した場合、 視野決定部 1 0 4を起動してステップ S 1 0 4を 実行する。ステップ S 1 0 4において、注視点 Tの移動方向べクトル tを求める。 例えば、 ユーザにより、 視野を右方向に移動する指示がなされた場合、 ユーザ 指示受付部 1 0 3によって起動された視野決定部 1 0 4は、 注視点 Tにおける視 点座標系の X y平面とターゲット面との交線方向べクトルを求めて移動方向べク トル tとする。 ただし、 移動方向ベクトル tは v _xとのなす角が鈍角にならない ように正方向を選ぶ。

ステップ S 1 0 5において、 注視点 Tの移動距離 dを求める。 つまり、 視野決 定部 1 0 4は、 視野移動計算部 1 0 7に求めた移動方向べクトル tを与えて移動 距離 dを計算する。 視野移動計算部 1 0 7は、 情報オブジェクトデータ記憶部 1 0 2から取得した表示装置に表示されている平面の情報オブジェクトのデータに 基づいて、 視野決定部 1 0 4から与えられた移動方向べクトル tより注視点丁の 移動距離 dを算出する。

ステップ S 1 0 6において、 視野決定部 1 0 4は、 ベクトル tの方向へ、 視野 移動計算部 1 0 7で計算した距離 dだけ視野を平行移動する。

ステップ S 1 0 7において、 表示画像生成部 1 0 5は、 視野決定部 1 0 4から 取得した平行移動させた視野データに基づいて、 描画を生成する。 表示制御部 1 0 6は、 表示画像生成部 1 0 5によって生成された描画データに基づいて、 表示 装置に新たな視野に応じた描画を表示させる。

ステップ S 1 0 8において、 終了か否かを判断する。 終了の場合、 処理を終了 する。 一方、 終了でない場合、 ステップ S 1 0 1へ戻り、 次のユーザの入力指示 を受け付ける。

次に、 ターゲット面が曲面の場合の上下左右への視野移動の処理について説明 する。 図 6又は図 7に示すようにターゲット面が曲面の場合、 ターゲット面が平 面の場合とは異なる処理が必要となる。

図 9は、 球面或いは自由曲面状のターゲット面に対する視野移動の処理を説明 するフローチヤ一ト図である。

図 9より、図 2のユーザ指示受付部 1 0 3は、ユーザの入力指示を受け付け（ス テツプ S 1 2 1 ) 、 該ユーザの入力指示が視野の上下左右への移動指示であるか を判断する （ステップ S 1 2 2 ) 。

ユーザ指示受付部 1 0 3は、 ユーザの入力指示が視野の上下左右への移動指示 でないと判断した場合、 ステップ S 1 0 3を実行し、 ユーザの入力指示に応じた 処理を行ない （ステップ S 1 2 3 ) 、 ステップ S 1 2 1 へ戻り次のユーザの入力 指示を待つ。

—方、 ユーザ指示受付部 1 0 3は、 ユーザの入力指示が視野の上下左右への移 動指示であると判断した場合、 視野決定部 1 0 4を起動してステップ S 1 2 4を 実行する。 ステップ S 1 2 4において、 現在の注視点 Tの位置における、 注視点 Tの移動方向の接線ベクトル tを求める。

例えば、 視野を右に移動する指示がなされた場合、 ユーザ指示受付部 1 0 3に よって起動された視野決定部 1 0 4は、 注視点 Tにおける視点座標系の X y平面 とターゲット面との交線の接線方向べク トルを求めて移動方向べクトル tとする。 ただし、 移動方向べクトル tは v _xとのなす角が鈍角にならないように正方向を 選ぶ。 ·

ステップ S 1 2 5において、 注視点 Tの移動距離 dを求める。 つまり、 視野決 定部 1 0 4は、 視野移動計算部 1 0 7に求めた移動方向べクトル tを与えて移動 距離 dを計算する。 視野移動計算部 1 0 7は、 情報ォブジェクトデータ記憶部 1 0 2から取得した表示装置に表示されている曲面の情報オブジェクトのデータに 基づいて、 視点 V。と注視点 Tとの距離に基づき、 注視点の移動距離を求める。 ステップ S 1 2 6において、 更に、 視野決定部 1 0 4は、 情報オブジェクトデ ータ記憶部 1 0 2から取得した表示装置に表示されている曲面の情報オブジェク トのデータに基づく、 曲面の種類に応じて用意された注視点移動経路計算部 1 0 9を用いて、 現在の注視点 Τからターゲット面に沿って t正方向に距離 dだけ移 動した点を新たな注視点 Tとして求める。

ステップ S 1 2 7において、 視野決定部 1 0 4は、 視野移動計算部 1 0 7を用 いて、 現在の視野におけるティルト角とローテーション角が保存されるように、 新たな注視点に対応する視野を求める。 この方法としては、 例えば、 視点から注 視点までの距離、 ティルト角、 ローテーション角をそれぞれ維持しつつ、 視線が 新たに求めた注視点と交わるように、視点 V。の位置及びべクトル v _zの方向を定 める。続いて、 べクトル V _x及び V _yによって定まる X z平面が新たな注視点丁に おける C _uの接線を含むように、 べクトル V _x及び V _yの方向を定める。

ステップ S 1 2 8において、 表示画像生成部 1 0 5は、 視野決定部 1 0 4から 取得した曲面形状に応じた視野データに基づいて、 描画を生成する。 表示制御部 1 0 6は、 表示画像生成部 1 0 5によって生成された描画データに基づいて、 表 示装置に新たな視野に応じた描画を表示させる。

ステップ S 1 2 9において、 終了か否かを判断する。 終了の場合、 処理を終了 する。 一方、 終了でない場合、 ステップ S 1 2 1へ戻り、 次のユーザの入力指示 を受け付ける。

上記実施例において、 それぞれのターゲット面の形状種類毎に用意されたター ゲット面に沿った注視点移動経路計算部 1 0 9を有し、 視野決定部 1 0 4が、 情 報オブジェクトデータ記憶部 1 0 2から取得した表示装置に表示されている視野 移動の基準となる情報オブジェクトに応じて、 対応するターゲット面の種類に応 じた移動経路計算部が選択するようにすれば良い。

次に、 例えば、 図 1 0に示すような連鎖的にリンクされた異なる形状の情報ォ ブジェクトを上下左右に移動した場合の上記処理によって実現される動作の例を 説明する。

図 1 0は、 情報オブジェクトの連鎖的リンク例を示す図である。 図 1 0より、 球面状の情報オブジェクト S 2 0 1が平面状の情報オブジェク ト A 2 0 2、 B 2 0 3及び C 2 0 4へリンクすることを示す。 また、 情報オブジェ ク ト A 2 0 2は、 立方体の情報ォブジェク ト X 2 0 5及ぴ Y 2 0 6へリンクする ことを示す。 図中、 矢印の始点側がリンク元の情報オブジェク トであり、 矢印の 終点側がリンク先の情報オブジェク トである。

このように連鎖的にリンクされた情報オブジェクトにおいて、 例えば、 各リン クのリンク先情報オブジェクトは、 リンク元情報オブジェクトの表面付近に、 リ ンク元情報オブジェクトに対して小さいスケールで配置される。

つまり、 リンク先情報オブジェクトとしての平面状の情報オブジェクト A 2 0 2、 B 2 0 3及び C 2 0 4は、 リンク元情報オブジェクトとしての球面状の情報 オブジェクト S 2 0 1の表面付近に小さなスケールで配置される。 更に、 リンク 先情報オブジェクトとしての立方体の情報オブジェクト X 2 0 5及び Y 2 0 6は、 リンク元情報オブジェクトとしての平面状の情報オブジェクト A 2 0 2の表面付 近に小さなスケールで配置される。

このようなリンク元情報オブジェクトに対するリンク先情報オブジェクトの定 義は、 それぞれの情報オブジェクトにローカル座標系を定義し、 それらの座標系 間の変換行列を決めることにより、 定義することができる。

例えば、 球面の形状を持つ情報オブジェクト S 2 0 1に関しては、 その中心を 原点とする口一カル座標が定義される。 そこからリンクされた平面の形状を持つ 情報オブジェクト A 2 0 2に関しては、 その平面の中心を原点とし、 その平面と y平面が一致するようなローカル座標系が定義される。 後者のローカル座標系 の原点は、 前者のローカル座標系に対して、 球の表面付近に原点がきて、 その z 軸方向が、 後者のローカル座標系の原点を指すように配置される。 また、 スケー ル比は、 前者に対して後者が小さくなるようにする。 この定義は、 両座標系間の 変換行列により定義できる。

次に、 図 1 0のように連鎖的にリンクされた情報ォブジェクトに対する視点移 動による画面変化について、 図 1 1で説明する。

図 1 1は、 視点移動による画面変化の例を示す図である。

図 1 1において、 先ず、 画面 2 1上に球面状の情報オブジェクト S 2 0 1を注 目対象とし、 それを正面から、 力つ、 比較的遠くから見る位置に視野が定義され ている状態で、 仮想空間内の情報オブジェクトが映像化される。 情報オブジェク ト S 2 0 1は球形であるため、 ユーザによる視点移動操作に対して、 図 9に示さ れる視点移動処理が選択される。

画面 2 1の状態から、 ユーザの視点移動操作により、 視野の前方への移動、 す なわち、 ズームイン操作を行なうと、 画面 2 2に示すように、 画面上に表示され ている情報オブジェクト S 2 0 1が徐々に大きくなると共に、 その情報オブジェ クト S 2 0 1からのリンクが定義された平面状の情報オブジェクト A 2 0 2、 B 2 0 3及ぴ C 2 0 4が徐々に現れる。

更に、 視野を前方に移動させる操作を行なうと、 画面 2 3に示すように、 情報 オブジェクト A 2 0 2、 B 2 0 3及ぴ C 2 0 4がはっきり表示される。 このよう に、 連鎖的にリンクで結ばれた一連の情報オブジェクトのうち、 画面に表示すベ き情報ォブジェクトが、 視野と各情報ォブジェクトとの位置関係に基づいて自動 的に選択されて表示される。 また、 徐々に視野が情報オブジェクトに近付いてい く際には、 見えなかった情報オブジェクトが徐々に不透明になり、 画面上に現れ てくる。

続いて、 視野を左方向に動かす操作を行なうと、 情報ォブジヱクト A 2 0 2、 B 2 0 3及び C 2 0 4が球面状の情報オブジェタト S 2 0 1の裏側に回り込むよ うにして右方向に移動する。 画面 2 4に示すように、 情報オブジェクト C 2 0 4 が球面状の情報オブジェクト S 2 0 1の背後に回り込んで隠れてしまう。 更に、 視野を左方向に動かし続けることによって、 同様に、 情報オブジェクト B 2 0 3 も球面状の情報オブジェクト S 2 0 1の背後に回り込んで、 画面 2 5に示すよう に、 情報オブジェクト A 2 0 2が情報オブジェクト S 2 0 1上の正面に表示され る。 ここでは、 視野を左方向に動かす操作によって、 図 4 Aに示す視点移動経路 4 1 2のような経路に沿って、 情報オブジェクト S 2 0 1の横に回りこむように 視野が移動する。

画面 2 5において、 情報オブジェクト A 2 0 2が正面に見えてくる。 この状態 からズームィン操作を行なうと、 画面 2 6に示すように、 情報オブジェクト A 2 0 2が大きく表示され、 そこからリンクされた情報オブジェクト X 2 0 5及ぴ Y 2 0 6が現れてくる。 また、 注目対象となる情報オブジェクトは、 情報オブジェ タト S 2 0 1から情報オブジェクト A 2 0 2に切り替わる。 これによつて、 図 5 に示すような視野移動方法が選択される。

続いて、 視野を左方向および下方向に移動する操作を行なうと、 視点は、 図 3 Aに示す視点移動経路 4 1 2及ぴ 4 1 3で移動して、 画面 2· 7のように情報ォブ ジェクト A 2 0 2、 X 2 0 5及び Y 2 0 6が表示される。

更に、 ズームィン操作を行なうと、 画面 2 8のように、 情報オブジェタト X 2 0 5が大きく表示される。 また同時に、 注目対象情報オブジェクトは、 情報ォブ ジェタト A 2 0 2から情報オブジェクト X 2 0 5へと移る。 それに伴い、 図 8に 示す視野移動処理から図 9に示す視野移動処理へと切り替わる。

画面 2 8において、 視野を左に動かす操作を行なうと、 視点は、 図 4 Aに示す 視点経路 4 1 2に沿って、 情報オブジェクト X 2 0 5の左側に回り込むように移 動して、 画面 2 9に示されるように情報オブジェクト X 2 0 5が表示される。 ユーザが視野移動操作を行なう視野移動操作装置によって、 上述のような処理 を実現する表示制御装置 1 0 0を備えた情報端末装置は、 例えば、 図 1 2及び図 1 3に示されるように構成することができる。

図 1 2 A、 図 1 2 B及び図 1 2 Cは、 表示制御装置を備えた情報端末装置の例 を示す図である。図 2のユーザ指示受付部 1 0 3にリモコンを適用した例を示す。 図 1 2 Aにおいて、 情報端末装置 1 0 0 0は、 図 2の表示制御部 1 0 6から送 信される表示データに基づいて、 画面 5 0 2に該表示データを表示きせる表示装 置 5 0 1と、図 2のユーザ指示受付部 1 0 3での処理を行なうリモコン 5 0 3と、 図 2に示される各処理部を制御して表示装.置 1 0 0全体を制御する情報端末装置 本体 5 0 5と、 図 2のインス トーラー 1 1 1によって C D— R OM 1 1 9から読 み取った記録データを情報端末装置本体の記憶装置にィンス トールする C D _ R OMドライバー 5 0 6とを有する。 - 表示装置 5 0 1の画面 5 0 2は、 ユーザのリモコン 5 0 3の操作によ^視野移 動によつて連続的に変化する。

視野移動操作を行なうリモコン 5 0 3は、 例えば、 図 1 2 B及び図 1 2 Cのよ うに構成される。 図 1 2 Bより、 リモコン 5 0 3は、 電源のオン又はオフを行なう電源ボタン 5 2 1と、 テンキー等の情報入力ボタン 5 2 2と、 視野移動を指示する視野移動ボ タン 5 2 3とを有する。

図 1 2 Bに示される例において、 視野移動ボタン 5 2 3の左方向を示す Lボタ ン及び右方向を示す Rボタンの押下操作によって、 図 3及ぴ図 4で示される視点 移動経路 4 1 2への処理が、 視野決定部 1 0 4において行なわれる。 また、 視野 移動ポタン 5 2 3の上方向を示す U pボタン及び下方向を示す D o w nボタンの 押下操作によって、 図 3及ぴ図 4で示される視点移動経路 4 1 3への処理が、 視 野決定部 1 0 4において行なわれる。

また、 視野移動ボタン 5 2 3のズームインを示す Z o o m I riボタン及ぴズー ムァゥトを示す Z o o mO u tポタンの押下操作によって、 図 3及ぴ図 4で示さ れる視点移動経路 4 1 1への処理が、 視野決定部 1 0 4において行なわれる。 図 1 2 Cより、 リモコン 5 0 3は、 電源のオン又はオフを行なう電源ボタン 5 2 1と、 テンキー等の情報入力ポタン 5 2 2と、 視野移動ジョイスティック 5 2 4と、 視野移動を指示する視野移動ボタン 5 2 3 1とを有する。

図 1 2 Cに示される例において、 図 1 2 Bに示される視野移動ボタン 5 2 3の 上下左右方向への操作を視野移動ジョイスティック 5 2 4にて実現することがで きる。 また、 視野移動ボタン 5 2 3 1にてズームイン、 ズームアウト、 ティルト 及びローテ一ションの操作が可能となる。

図 1 3は、 表示制御装置を備えた情報端末装置の他の例を示す図である。 携帯 型の情報端末装置に適用した例である。

図 1 3において、 情報端末装置 1 0 0 1は、 図 1 2に示す情報端末装置 1 0 0 0と同様に、 図 2の表示制御部 1 0 6によって制御される表示データを表示する 画面 5 0 2と、 図 1 2 B又は図 1 2 Cに示すリモコン 5 0 3と同等の機能を有す る情報入力ボタン 5 2 2及び視野移動ポタン 5 2 3とを有する。

上記実施例において、 本発明は、 上記複数の視野移動処理のうちから、 現在の 視野が注目対象としている情報オブジェクトの形態や内容に応じて、 視野移動方 法を自動的に選択して、 ユーザ指示などに基づいた視野移動処理を行なうことが できる。 よって、 平面的な情報オブジェクト又は立体的な情報オブジェク トが単 —の空間内に混在するような場合でも、 ユーザはその違いを特に意識することな く、 共通の操作で、 視野を滑らかに移動させながら、 情報オブジェクトを閲覧す ることができる。

情報ォブジェクトデータ記憶部 1 0 2に、 情報オブジェクト間の相互関係を定 義するリンク情報として、 該仮想空間内での相対的な位置関係およびスケール比 を格納し管理することによって、 視野決定部 1 0 4によって、 注視される情報ォ ブジェクトが自動的に選択されると共に、 表示画像生成部 1 0 5によって、 決定 された視野にて表示すべき情報オブジェクトが自動的に選択されて、 その表示画 像が生成される。 従って、 ユーザの視野移動指示に応じた視野の変化を実現する ことが可能となる。

また、 リンク情報に基づいて、 連鎖的にリンクされた情報オブジェクトを順次 迪りながら、 無限にズームイン又はズームァゥトを行なうことができる。

よって、 ユーザは、 マウス等でクリックする操作を行なうことなく、 直感的な 操作で対象物を探すことができる。

3次元形状を表すデータを 2次元の画面に表示するプログラムでは、 通常、 そ の 3次元形状データが情報オブジェクトとして配置される仮想的な 3次元空間に、 視点位置、 視線方向、 視野角などを定め、 それらを元に 2次元の平面に投影して 表示する。 利用者からの入力によって、 この視点位置や視線方向などを変化する ことで、 3次元情報ォブジェクトを様々な位置や方向から見たり操作したりする というユーザインタフェースを実現できる。

また、 データ表示の方法として、 2次元平面の表示物を拡大 ·縮小して表示す るズームという手法がある。 これは、 表示対象となる 2次元データを拡大したり 縮小したりすることによって、 そのデータの全体像と各部の微細構造に対して統 一的なユーザインタフェースを提供するものである。 特に表示対象となるデータ が階層的な構造を持つときに有効となる表示ィンタフェースである。

このズームにおいて、表示物を上下左右に移動させるとき、その移動速度は 2通 りの見方ができる。 一つは単位時間での画面の変化量で、 これは、 例えば画面の 中央に表示されているものが、 画面の端に来るように移動するときにどれくらい の時間がかかるかというものである。ズームを用いたユーザインタフェースでは、 一般に画面の変化量を、 ズームによる拡大縮小の比率に関わらず、 一定となるよ うにしている。

ズームにおけるもう一つの移動速度は、 表示物に対する相対速度であり、 画面 に表示されている表示物に対する単位時間における移動量である。 画面の変化量 が一定の場合、 全体像を見ているときには、 この相対速度は大きくなり、 詳細を 見ているときには、 この相対速度は小さくなる。 ここで、 2次元平面に対するズ ームでの拡大 ·縮小は、 3次元空間にある 2次元平面への近付いたり離れたりす る移動だと捉えることができる。 この場合、 ズームにおける表示物に対する相対 速度は、 そのような 3次元空間における絶対速度となり、 3次元空間中における 2次元平面と視点位置との距離に応じて変化するものとして表すことができる。 —方で、 前述の 3次元情報オブジェクトを表示するためのユーザインタフエ一 スでは、 多くの場合、 視点位置の移動速度が一定とされている。 このように視点 位置の移動速度が一定であると、 3次元情報ォブジェクトの遠くに視点位置を置 き、 大局的に操作する場合に移動速度が必要以上に遅く感じられたり、 3次元情 報オブジェクトの近くに視点を置き、 詳細な部分を操作する場合には、 必要以上 に速すぎて、 細かな操作ができなくなってしまうなどの問題が生じる。

ここで、 3次元情報オブジェクトの存在する位置と視点位置との距離を計測し、 その値に応じて速度を変化させることで、 全体像に対しても、 詳細に対しても、 見たり操作したりするために適切な速度での視点位置の移動を実現できる。 これ は、 2次元平面に対するズームを 3次元的に表現した場合と同じような方法とな る。

この距離に応じた速度の制御は、 表示対象の 3次元情報オブジェタトが 1つし か存在しない場合には十分である。 し力 し、 そのような 3次元情報オブジェクト が複数存在する場合、 速度制御の要件となる視点位置と 3次元情報オブジェクト との距離も複数存在することになり、 ある位置での視点移動の速度を一意に決定 することができない。

上記の問題を解決するには、 複数の情報ォブジェクトから視点位置までのそれ ぞれの距離から、 移動速度を 1つに決定しなければならない。

そこで、 複数ある情報オブジェクトのうち、 視点位置に最も近い情報オブジェ クトを選び出し、 その情報オブジェクトとの距離で視点の移動速度を決定する。 最も近い情報ォブジェクトを基準情報オブジェクトとして、 視点位置がその基準 情報オブジェクトに近付けば速度を減少させ、 遠ざかれば速度を増加させる。 移 動中に他の情報オブジェクトが現在の基準情報ォブジェクトよりも視点位置に近 くなれば、 その情報オブジェクトを新しい基準情報オブジェクトとし、 視点位置 からその情報ォブジェクトまでの距離で視点の移動速度を変化させる。 この距離 の計算方法は、 各情報ォブジェクトが 3次元の形状データに併せ持つ情報とし、 その情報と視点位置とから実際に距離を求める。 この距離を計算するために各情 報オブジェクトが持っている情報を、以後、各情報オブジェクトの「幾何モデル」 と呼ぶ。 例えば、 3次元情報オブジェクトが幾何モデルとして、 平面を表す情報 を持っていれば、 その平面に対する距離を求め、 球面の幾何モデルならば、 まず 視点位置から球の中心までの距離を求め、 その結果から球の半径を減じた値を距 離とする。

ここで、 平面に近付いて移動する場合と、 球面に近付いて移動する場合の比較 を考える。平面に近付いて移動する場合は、その平面に沿って平行に移動すると、 3次元空間における直線的な移動となる。 一方、 球面に近付いたて同じ直線的な 移動をすると、 移動に伴って球面からの距離が変化する。 球面に沿って移動する ためには、 曲線的な移動をしなければならない。 直線的な移動を繰り返して球面 に沿って移動するのは、 利用者にとって非常に困難である。 代わりに、 様々な移 動方法を同時に数多く提供すると、 操作体系が複雑となり、 利用者にとって使い づらくなる。 しかも、 それだけで十分ではない場合もあり、 情報オブジェクトに よっては、さらに別の移動方法が必要とされる可能性もある。利用者にとっては、 限られた操作体系において、 同じ操作でそれぞれの情報オブジェクトの形状に応 じた方法で移動できるのが望ましい。

そこで、 上述の 「幾何モデル」 において、 距離の計算方法の他に、 利用者から の操作に対する移動方法に関する情報も定義できるようにする。 視点位置の移動 するときには、 幾何モデルから移動すべき方向を求め、 同じく幾何モデルから求 められる距離で速度を定めて移動する。 この処理によって、 それぞれの情報ォブ ジェクトの形状などに応じた、 視点移動を実現できる。 以下に、 上記 「幾何モデル」 に基づく処理の実現方法を、 3次元データ閲覧プ ログラムによって実現される 3次元データ閲覧装置を例にして説明する。

図 1 4は、 3次元データ閲覧装置の構成図を示す。

図 1 4において、 3次元データ閲覧装置 2 0 0 0は、 3次元データ閲覧装置 2 0 0 0全体を制御する制御部 2 0 1 1と、 入力装置 2 0 1 4から入力されたデー タを制御する入力処理部 2 1 1 4と、 表示装置 2 0 1 5へデータを表示させる表 示処理部 2 1 1 5と、 情報オブジェクトデータを情報オブジェクトデータ D B 2 0 1 6で管理する情報オブジェクトデータ管理部 2 1 1 6と、 外部ネットワーク 2 0 2 5とのデータ通信を制御する通信部 2 1 1 8と、 3次元データによる閲覧 を実現する 3次元データ閲覧プログラムが記録された記憶媒体である C D— R O M 2 0 1 9からインストールするインストーラー 2 0 1 9と、 基準情報オブジェ クト決定処理部 2 0 2 1と、 視点距離加工処理部 2 0 2 2とを有する。

制御部 2 0 1 1は、 3次元データ閲覧装置 2 0 0 0の C P U (中央処理装置） であって、 装置全体を制御する。

入力装置 2 0 1 4は、 例えば、 図 1 2 B又は図 1 2 Cに示すリモコン 5 0 3を 有し、 利用者の操作に応じたデータ入力を制御する。

基準情報オブジェクト決定処理部 2 0 2 1は、 視点位置から複数の情報ォブジ エタトへの距離をそれぞれ比較することによって、 基準となる情報オブジェクト を決定する。 また、 基準情報オブジェクト決定処理部 2 0 2 1は、 情報オブジェ クトデータ管理部 2 1 1 6によって情報オブジェクトデータ D B 2 0 1 6で管理 される決定された基準情報オブジェクトの幾何モデル情報に基づいて、 上下左右 の視点移動の方向及び速度を決定す.ることができる。 .

視点距離加工処理部 2 0 2 2は、 情報オブジェクトデータ管理部 2 1 1 6によ つて情報ォブジェクトデータ D B 2 0 1 6で管理される情報オブジェクト毎の幾 何モデル情報で示される局所座標系に基づいて、 視点位置からの距離を加工する 。 これによつて、 基準情報オブジェクト決定処理部 2 0 2 1は、 異なる幾何モデ ル情報を有する情報ォブジェクト間の視点位置までの距離を比較でき、 適切に基 準情報オブジェクトを決定することができる。

図 1 5は、 3次元データ閲覧画面の表示例を示す図である。 図 1 5より、 インストーラー 2 0 1 9によってインストールされた 3次元デ一 タ閲覧プログラムによって、 表示装置 2 0 1 5に表示される 3次元データ閲覧画 面の例が示される。 仮想的な 3次元空間に配置された情報オブジェクト 2 0 3 1 から 2 0 3 5を、 その 3次元空間中に設定された視点位置に関する情報に基づい て、 2次元平面に投影することによって、 表示装置 2 0 1 5に表示させた 3次元 データ閲覧画面 2 0 3 0の表示例である。 この視点位置は、 利用者からの入力に よって様々な方向へ移動させることができる。

図 1 5の状態から画面中の球体の情報ォブジェクト 2 0 3 4に視点を近付けて 行く場合における 3次元データ閲覧画面 2 0 3 0の変化の様子を図 1 6 Aから図 1 6 Dに示す。

図 1 6 Aから図 1 6 Dは、 球体の情報ォブジェクトに視点を接近させた場合の 3次元データ閲覧画面の変化例を示す図である。

3次元データ閲覧画面 2 0 3 0に情報ォブジェクト 2 0 3 1から 2 0 3 5まで の全体が表示されている情報を示す図 1 6 Aにおいて、 視点を球体の情報ォブジ ェクト 2 0 3 4に合わせて接近させて行くと、 図 1 6 Bに示すように、 球体の情 報ォブジェクト 2 0 3 4が拡大され情報 2 0 3 6が見えて来ると同時に、 他情報 オブジェクト 2 0 3 1から 2 0 3 3が 3次元データ閲覧画面 2 0 3 0の外へと消 えて行くように変化していく。 更に、 球体の情報ォブジェクト 2 0 3 4の情報 2 0 3 6に視点を合わせて接近すると、 図 1 6 Cに示されるように、 情報 2 0 3 6 が 3次元データ閲覧画面 2 0 3 0の中心に表示され、 球体の情報オブジェクト 2 0 3 4と共に拡大され画面一杯に表示される。 更に、 情報 2 0 3 6を目掛けて接 近すると、 図 1 6 Dに示されるように、 情報 2.0 3 6が拡大され、 どのようなも のかが見えてくる。

この 3次元データ閲覧装置 2 0 0 0において表示対象となる各情報オブジェク トのデータは、 予め情報オブジェクトデータ管理部 2 1 1 6によって情報ォブジ ェクトデータ D B 2 0 1 6に格納されている力 必要 応じて接続されている外 部ネットワーク 2 0 2 5から取得して情報オブジェクトデータ D B 2 0 1 6に格 鈉される。

各情報オブジェクトが持つ情報は、 例えば、 図 1 7に示すようなリンク構造を 示す。

図 1 7は、 各情報オブジェクトのリンク構造を示す図である。

図 1 7より、 リンク構造 2 0 2 6は、 図 1 4の情報オブジェクトデータ D B 2 0 1 6にて管理され、 3次元形状を特定する 3次元形状データ 2 2 0 1と、 視点 位置とか情報オブジェクトまでの距離計算に必要な幾何的な情報を示す幾何モデ ル情報 2 2 0 2と、 リンクされる情報オブジェク 卜に関する情報を示すリンク情 報 2 2 1 0とを有する。 リンク情報 2 2 1 0は、 リンク先となる情報オブジェク ト名を示すリンク先情報オブジェクト名 2 2 1 1と、 リンク元情報オブジェク ト の局所的な座標系からリンク先情報オブジェク卜の局所的な座標系への座標変換 行列 2 2 1 2とを有する。 局所的な座標系は、 例えば、 情報オブジェクトの大き さと、 幾何的な形状を示す幾何モデル情報 2 2 0 2とによって決定すれば良い。 幾何モデル情報 2 2 0 2には、 平面であれば平面の向きや端点など、 球面であ れば、 球の中心の位置や半径の長さなどが記録される。 利用者による入力装置 2 0 1 4を操作することによる視点移動の際に参照される。

図 1 7において、 3次元データ閲覧装置 2 0 0 0において表示対象となる各情 報オブジェクトは、 それぞれに局所的な座標系を有しており、 その座標系におい て、 頂点や線、 面などの幾何的な 3次元形状が定義される。 また、 各情報ォブジ ェクトは、 他の情報オブジェクトをリンクとして所有することができ、 このリン ク構造 2 0 2 6によって、 全ての情報オブジェクトが 1つのツリー構造をなす。 以後、 リンク先の情報オブジェクトを、 リンク元の情報オブジェクトの子: I"青報ォ ブジェクトと呼び、 リンク先情報オブジェク トにとってリンク元の情報オブジェ クトを親情報オブジェクトと呼ぶ。 ツリーの起点となる情報オブジェクトを除く 全ての情報オブジェクトは、 唯一の親情報オブジェクトを持つ。 また、 親情報ォ ブジェクトは、 各子情報オブジェクトについて、 3次元空間中の位置、 大きさな どの幾何的な関係を、 親情報オブジェクトの局所的な座標系から子情報オブジェ クトの局所的な座標系への座標変換行列として持っている。 子情報オブジェクト のデータも、 子情報オブジェクト自身の局所座標系で 3次元のモデルを定義して おり、 さらなる子情報オブジェクトへのリンクも持つ。

図 1 6 Aから図 1 6 Dまでの 3次元データ閲覧装置 2 0 0 0での表示処理につ いて説明する。

図 1 8は、 3次元データ閲覧装置での表示処理について説明するフローチヤ一 ト図である。

図 1 8において、 図 1 4の制御部 2 0 1 1は、 視点位置を移動させる処理 P 1 0 0 0を行なう。 この処理 P 1 0 0 0は、 例えば、 図 2に示す視野移動計算部 1 0 7及び注視点異動経路計算部 1 0 9等による視野决定部 1 0 4での処理に対応 し、 情報オブジェクトの形状に応じた移動距離を算出する。

次に、 制御部 2 0 1 1は、 表示用データを画面に描画する処理 P 2 0 0 0を行 なう。 この処理 P 2 0 0 0が、 処理 P 1 0 0 0によって算出された視点の移動距 離に基づいて、 基準となる情報オブジェクトを決定して、 表示装置 2 0 1 5に描 画する処理である。

続けて、視点移動が継続中である力否かを判断する （ステップ S 2 3 0 3 )。視 点移動が継続中の場合、 処理 P 1 0 0 0へ戻り、 上記同様の処理を行なう。

—方、 視点移動が継続中でない場合、 利用者からの入力を調べる （ステップ S 2 3 0 4 )。利用者からの入力があつたか否かをチェックする （ステップ S 2 3 0 5 0 )。利用者からの入力がなかった場合、ステップ S 2 3 0 4へ戻り、再度同様 の処理を行なう。

一方、 利用者からの入力があった場合、 利用者の入力が終了コマンドか否かを 判断する （ステップ S 2 3 0 6 )。利用者の入力が終了コマンドであった場合、 3 次元データ閲覧装置での表示処理を終了する。 利用者の入力が終了コマンドでな かった場合、 処理 P 2 0 0 0へ戻り、 上記同様の処理を行なう。

上記表示処理によって、 例えば、 図 1 6 Aにおいて、 利用者が視点を球状の情 報ォブジェクト 2 0 3 4に移動させつつ接近すると、 処理 P 2 0 0 0によって球 状の情報オブジェクト 2 0 3 4を基準となる情報オブジェクトとして判断する。 また、 この場合、 球状の情報オブジェクト 2 0 3 4のリンク構造 2 0 2 6を参照 すること-によって、 4つのリンク情報 2 2 1 0を取得し、 その座標変換行列 2 2 1 2に基づいて、 球状の情報オブジェクト 2 0 3 4上に 4つの情報オブジェクト 2 .0 3 6を 3次元データ閲覧画面 2 0 3 0に表示させる （図 1 6 B )。以後、基準 情報オブジェクトを球状の情報オブジェクト 2 0 3 4とすることによって、 図 1 6 C及ぴ図 1 6 Dに示される 3次元データ閲覧画面 2 0 3 0のように、 球状の情 報ォブジェクトからリンクされている 4つの子情報オブジェクトが視認できるよ うになつてくる。

本実施例において視点を移動するときは、 3次元空間中で最も近くにある情報 オブジェクトの距離に応じて変化するようにする。 本実施例では、 視点移動の速 度が、 情報オブジェクトからの距離に比例するようにする。 '

図 1 9は、 視点位置に応じた視点移動の速度の例を示す図である。

図 1 9において、 視点 1の情報オブジェクトからの距離が d 1であるときに、 視点を移動するときの移動速度を V 1とする。 その後、 視点の位置が図 1 9の視 点 2に移動し、 情報オブジェクトの距離が d 2となったとき、 視点の移動速度は v 2となる。 移動速度と情報オブジェクトとの距離は比例するため、 これらの値 の関係は以下の式で表される。

V 2 = ( d 2 / ά 1 ) 1

このように、 ある基準距離 d 0における速度を V 0とすると、 最も近くにある 情報オブジェクトからの距離が dであるときの速度 Vは、 以下の式で表される値 となる。

V = ( d / d 0 ) V 0

最も近くにある情報オブジェクトを求めるには、 図 2 0に示すフローチヤ一、ト に従って行なう。 図 1 4の基準情報オブジェクト決定処理部 2 0 2 1は、 全ての 情報オブジェクトについて視点位置からの距離を求め、 その距離の値が最も小さ いものを基準情報ォブジェクトとして決定する基準情報オブジェクト決定処理を 実行する。

図 2 0は、基準情報ォブジェクト決定処理を説明するフローチャート図である。 図 2 0において、基準情報オブジェクト決定処理は、 dに無限大を設定する（ス テツプ S 2 3 1 1 )。まだ調べていない情報オブジェクトがある力否かを判断する (ステップ S 2 3 1 2 )。全ての情報オブジェクトについて調べた場合、基準情報 オブジェクト決定処理を終了する。

一方、 まだ調べていない情報オブジェクトがある場合、 その情報オブジェクト nの情報を情報オブジェクトデータ D B 2 0 1 6から取り出す （ステップ S 2 3 1 3 )。取り出した情報オブジェクト nの情報に基づいて、情報オブジェクト nの 視点位置までの距離 d nを設定して（ステップ S 2 3 1 4 )、情報オブジェクト n の視点位置までの距離 d nが dより小さい値か否かを判断する （ステップ S 2 3 1 5 )。情報オブジェクト nの視点位置までの距離 d nが d以上である場合、ステ ッブ S 2 3 1 2へ戻り、 上記同様の処理を行なう。

一方、情報オブジェクト nの視点位置までの距離 d n力 S dより小さい値の場合、 情報オブジェクト nを基準情報ォブジェクトとし（ステップ S 2 3 1 7 )、ステツ プ S 2 3 1 2へ戻り、 上記同様の処理を行なう。

上記基準情報オブジェクト決定処理部 2 0 2 1による処理によって求められた 距離に応じて、 速度を変化させるようにする。

この距離に基づいた速度変化によって、 情報ォブジェクトが画面中で表示され る大きさに適した移動速度を実現することができる。 例えば、 図 1 6 Aの画面状 態において、 球体が画面の中心に来るよう視点を移動したり、 直方体が中心に来 るように移動したりするような操作に対して適した速度である場合、 情報ォブジ ェタトからの距離に関わらず視点の移動速度が同じであると、 図 1 6 Dの画面状 態で、 球体の子情報オブジェクトのそれぞれを画面の中心になるように移動する には、速度が速すぎて、子情報ォブジェクトを閲覧するのが困難になってしまう。 また、 図 1 6 Dの画面で子情報オブジェクト間を移動する速度で全ての移動を行 なうと、 図 1 6 Aの画面で情報オブジェクト間の移動に時間がかかりすぎてしま う。 それに対して、 上述の距離に応じて速度が変化すれば、 図 1 6 Aの画面状態 と図 1 6 Dの画面状態では、 最も近い情報ォブジェクトである球体からの距離に 応じて速度が変化し、 それぞれの画面状態に適した速度が実現できる。 この最も 近い情報オブジェクトが、 「基準情報オブジェクト」 である。 そのときに、 視点 移動の方向は、 この形状に視点移動に応じて、 基準情報オブジェクトとは別の情 報オブジェクトの方が視点位置に近くなつたら、 その近い方の情報オブジェクト を新しい基準情報オブジェクトとして使用する。

3次元データ閲覧装置 2 0 0 0における閲覧の対象となる情報オブジェクトは、 3次元中において様々な形状をなすことが考えられる。 3次元データ閲覧装置 2 0 0 0では、 そのような様々な形状に応じて視点移動の方向が変化するようにな つている。

平面状の情報オブジェクトが基準情報オブジェクトであるときに、 利用者が入 力装置 2 0 1 4を介して、 上下への視点移動の操作を行った場合の視点移動の方 向について図 2 1で説明する。

図 2 1は、 平面状の情報ォブジェクトが基準情報オブジェクトである場合の視 点移動の方向例を示す図である。

図 2 1において、 平面状の基準情報ォブジヱクトに対して、 利用者が入力装置

2 0 1 4を操作することによって、 視点位置を上方向又は下方向へ移動させた場 合、 視点位置は平面と平行に移動する。

球面状の情報オブジェクトが基準情報オブジェクトであるときに、 利用者が入 力装置 2 0 1 4を介して、 上下への視点移動の操作を行った場合の視点移動の方 向について図 2 2で説明する。

図 2 2は、 球面状の情報ォブジェクトが基準情報オブジェクトである場合の視 点移動の方向例を示す図である。

図 2 2において、 球面状の基準情報オブジェクトに対して、 利用者が入力装置

2 0 1 4を操作することによって、 視点位置を上方向又は下方向へ移動させた場 合、 視点位置は球面沿うように移動する。

図 2 1及び図 2 2に示すような移動例を実現するには、 各情報オブジェクトが 持つ図 1 7に示すリンク構造 2 0 2 6の幾何モデル情報 2 2 0 2を用いる。 幾何 モデル情報 2 2 0 2には、 平面であれば平面の向きや端点など、 球面であれば、 球の中心の位置や半径の長さなどが記録されている。 さらに、 その幾何モデル情 報 2 2 0 2に記録されている形状に応じた視点の移動方法 ついても記録する。 この情報は、 画面中に表示される 3次元情報オブジェクトの形状と必ずしも一致 している必要はなく、 あくまで視点の移動に用いるものである。 利用者から視点 移動の操作が入力されたら、 その時点での基準情報ォブジ タトの幾何モデル情 報 2 2 0 2を調べて、 その幾何モデル内に定義されている移動方法に従って視点 を移動させる。

各情報オブジェクトにっき適切な幾何モデル情報 2 2 0 2が定義されていれば、 同じ入力操作で様々な形状に対する快適な閲覧を実現できる。 例えば、 平面状の 幾何モデルを持った情報オブジェクトの表面に並んだ子情報オブジェクト間を移 動する場合も、 球面状の幾何モデルの表面に並んだ子情報オブジェクト間を移動 する場合も、 同じ操作で子情報オブジェクトを次々に閲覧することができる。 ここで、 基準情報オブジェクトからの距離に応じた移動速度の変化と、 基準情 報オブジェクトの持つ幾何モデル情報 2 2 0 2による移動方法の変化を単純に併 用すると、 操作しづらくなつてしまう場合がある。 例えば、 図 2 3のように、 平 面状の幾何モデルを持つ大きな情報ォブジェクト Aの手前に、 球面状の幾何モデ ルを持つ小さな情報ォブジェクト Bが存在するとき、 単純にそれぞれの情報ォブ ジェクトから視点位置までの距離に基づいて基準情報オブジェクトを決定すると、 視点が視点位置 1にあるときも、 視点位置 2にあるときも、 情報ォブジェクト B が基準情報オブジェクトとなってしまう。 視点位置 1のときは、 画面には情報ォ ブジェクト Bが大きく表示されるので、 情報オブジェクト Bが基準情報オブジェ クトであって問題はない。 ，

し力 し、 視点位置 2のときに画面に大きく表示されるのは情報オブジェクト A であり、 そのとき情報オブジェクト Bが基準情報オブジェクトとなっていると、 平面状の幾何モデルを画面で閲覧している状態にありながら、 視点の移動は情報 オブジェクト Bの幾何モデルに従って、 球面に沿って行なうことになる。 これで は、 閲覧対象となっている情報オブジェクトと視点の移動を司る基準情報ォプジ ヱクトがー致せず、 結果として操作しづらくなつてしまうという問題がある。 この問題に対して、 3次元データ閲覧装置 2 0 0 0では、 3次元中の距離とし て求められる値を加工して使用している。 距離の加工には、 図 2 4に示すような 3段階の基準となる距離の値を使用するようにする。

図 2 4は、 距離加工を行なうための基準となる距離の例を示す図である。

図 2 4において、 基準情報オブジェクトを斜線で示し、 該基準情報オブジェク トから視点の位置までの距離は 距離 d Aまでの範囲と、 距離 d Aから距離 d B までの範囲と、 距離 d Bから距離 d Cまでの範囲との 3つの距離範囲に区切られ る。

例えば、 図 2 4に示すように 3つの距離範囲が設定された場合、 図 2 0のステ ップ S 2 3 1 4にて、 図 1 4の視点距離加工処理部 2 0 2 2が起動され、 視点位 置までの距離を決定する視点距離加工処理を実行する。 すなわち、 幾何モデルの 表面から、 近い順に dA, dB及び dCの 3つの基準距離を設け、 視点の位置が どの距離にあるかによって、 加工の仕方を変化させる。

図 25は、 視点距離加工処理を説明するフローチャート図である。 図 25中、 加工前の距離の値を d、加工後の距離の値を d， とする。加工後の距離の値を d， は、 図 20のステップ S 2314において、 dnに設定される。

図 25において、 視点距離加工処理部 2022は、 情報ォブジヱクトの幾何モ デル情報によつて決定される局所座標系に基づいて、 視点位置までの距離を取得 して dに設定する （ステップ S 2321)。視点位置までの距離 dが距離 d A未満 であるか否かを判断する （ステップ S 2322)。視点位置までの距離 dが距離 d A未満である場合、 視点位置までの距離 dに距離 d Aを設定して （ステップ S 2 322)、処理を終了する。 つまり、 dの値が d A以下の範囲では、加工後の距離 d' の値を d Aで一定とし、 距離によって変化しないようにする。 これは最低の 速度を保証するための処理であり、 基準情報オブジェクト以外の情報オブジェク トとの位置関係において、 極端に遅い速度になってしまうことを避けることがで ぎる。

一方、 視点位置までの距離 dが距離 d A以上の場合、 視点位置までの距離 dが 距離 dB未満であるか否かを判断する（ステップ S 2323)。視点位置までの距 離 dが距離 dB未満の場合、 加工後の距離 d' に視点位置までの距離 dを設定し て （ステップ S 2324)、処理を終了させる。 つまり、 dの値が dA以上 dB未 満の範囲では、 dの値を加工せずに、 そのまま d， の値とする。 この範囲内であ れば、 上述の距離による速度変化の処理を行なうようにする。

一方、 視点位置までの距離 dが距離 dB以上の場合、 更に、 視点位置までの距 離 dが距離 dC未満であるか否かを判断する （ステップ S 2325)。視点位置ま での距離 dが距離 dC以上である場合、加工後の距離 d'に無限大を設定して（ス テツプ S 2327)、 処理を終了-させる。

—方、 視点位置までの距離 dが距離 dC未満である場合、 つまり、 dの値が d B以上 dC未満の範囲においては、 d， の値は以下の式で求める （ステップ S 2 324)。 _d , ト — ^{d C} + 2 d B - d C

d - d C

この式は、 d = d Bのときに、 d， の値も d Bとなり、 その値から dが増加する に伴って d， の値も増加していき、 dの値が d Cに近付くにつれて d ' の値が正 の無限大へ漸近していく関数を表している。 つまり、 距離 d Bより遠ざかり、 距 離 d Cの位置へ近付いていくと、 d， の値は実際の距離よりもどんどんと大きく なり、 d Cに至る頃には、 無限に遠い位置を表すようになる。 そして、 dの値が d C以上ならば、 d， の値は正の無限大とする。 この dと d ' の関係をグラフに 表すと図 2 6のように示される。 このグラフからも分かるように、 加工前の距離 dに対して加工後の距離 d ' は連続的な値を取るため、 基準情報オブジェクトが 切り替わることによつて急速に速度が変化することがない。

この距離の加工は、 各情報オブジェクトの局所座標系で行ない、 それぞれの情 報オブジェクトの局所座標系で求められた距離 d， を、 現在の基準情報オブジェ クトの座標系に換算した上で比較して、 最も小さな値となった情報オブジェクト を新しい基準情報オブジェクトとする。 現在の基準情報オブジェクトの座標系に 換算するために、 リンク構造 2 0 2 6のリンク情報 2 2 0 2にある座標変換行列 2 2 1 2に基づいて、 逆換算すれば良い。

このように距離を加工することによって図 2 3のような状況でも適切に基準情 報オブジェクトを選択することができる。

図 2 7は、 幾何モデルの異なる 2つの情報オブジェクトが視点方向に存在する 場合の距離加工の例について説明する図である。

図 2 3において、 情報オブジェクト Aの局所座標系における距離 d C以下の範 囲を範囲 Aとし、 情報オブジェクト Bの局所座標系における距離 d C以下の範囲 を範囲 Bとして、 表したものを図 2 7に示す。 この図 2 7において、 視点が視点 位置 1にあるときは、 情報オブジェクト Bが最も近い位置にあり、 このときの基 準情報オブジェクトとなる。 一方、 視点が視点位置 2にあるときは、 単純な距離 としては情報オブジェクト Bの方が近くにあるが、 情報オブジェクト Bの局所座 標系では d C以上の距離にあるため、 加工すると無限大の距離となる。 情報ォブ ジェクト Aの局所座標系では d C以下であり、 加工後の距離の値は情報オブジェ クト Aの方が小さくなる。 その結果、 基準情報オブジェクトは情報オブジェクト Aとなり、 上述の問題点は解消される。

ここで、 図 2 8のように情報オブジェクト Aに透明な部分があり、 その透明な 部分を通して、 情報オブジェクト Aより遠い位置にある情報オブジェクト Bを見 ることができる状況を考える。

図 2 8は、 幾何モデルの異なる情報オブジェクトから別の情報オブジェクトを 見る場合の距離加工の例について説明する図である。

この状況において、 上述おょぴ図 2 5に示した処理中の、 距離 d Aより近すぎ る場合の距離を一定にする加工を行なわない場合、 視点位置 1から情報オブジェ クト Bに近付いていっても、 情報オブジェクト Aとの距離が 0に近付くことによ り速度も 0に近付くため、 情報オブジェクト Aを通り抜けて情報オブジェクト B に近付くことができない。 また、 視点が視点位置 2にあるときは、 情報ォブジ z クト Aの方が常に近い位置にあるため、 情報オブジェクト Aが基準情報オブジェ クトとなり、 情報オブジェクト Bが画面に大きく表示されているにも関わらず、 移動方法は情報オブジェクト Aの幾何モデルに従うことになり、 平面に沿つた移 動方法となってしまう。 これ'に対して、 情報オブジェクト Aの局所座標系におけ る距離 d A以下の範囲を範囲 A、 情報オブジェクト Bの局所座標系における距離 d A以下の範囲 Bとして、 上述および図 2 5に示した処理で距離 d Aより近くの 距離は一定にする加工をすれば、 視点位置 2においては、 情報オブジェクト Bで の加工後の距離の値が小さくなり、 情報オブジェクト Bが基準情報オブジェクト となる。 このように遠い方だけでなく、 近い方にも加工の範囲を設けておくこと で、 視点位置に応じて、 適切に基準情報オブジェクトを選択することができる。 上記実施例より、 3次元データ閲覧装置 2 0 0 0において、 幾何モデル情報に 基づいて、 情報オブジェクトの形状に応じて該情報オブジェクトの表面から視点 位置までの距離を求めることができる。

複数の情報オブジェクトが存在する場合、 幾何モデル情報に基づく視点位置ま での距離の最も短い情報オブジェクトを基準情報オブジェクトとして決定するこ とができる。

基準情報オブジェクトを決定することによって、 3次元形状データに基づいて 視点移動を行なうことができる。 また、 基準情報オブジェクトから視点位置まで の距離に応じて、 速度を変化させることにより、 基準情報オブジェクトの全体像 から詳細に至るまでを閲覧するときに、 視点位置に適した速度を実現できる。 また、 複数の情報オブジェクトの各局所座標に基づく視点位置までの距離及び 所定の距離範囲に基づいて決定された距離のうち最も近くの情報ォブジヱクトを 基準情報オブジェクトとすることができる。よって、視点位置が遠く離れた場合、 及び、 最も接近した場合においても、 基準情報ォブジェクトの決定を適確に行な うことができるため、 スムーズな速度で視点移動を行なうことができる。

なお、 上記例において、 図 2に示す視野決定部 1 0 4での処理が視野決定手段 に対応し、 表示画像生成部 1 0 5での処理が表示画像生成手段に対応する。 なお、 上記例において、 図 1 4に示す基準情報オブジェクト決定処理部 2 0 2 1の処理が基準決定手段と速度変化手段とに対応し、 視点距離加工処理部 2 0 2 2での処理が距離カ卩工手段に対応する。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 三次元形状を示す情報オブジェクトを含む連鎖的にリンクされた複数の情報 オブジェクトを三次元仮想空間内に表示する表示制御装置であって、

ユーザによって入力された視野移動指示に応じて、 注視される情報オブジェク トの形状に基づいて、 該形状の表面をなぞるように表示する視野を決定する視野 決定手段と、

上記視野決定手段によって決定された視野に基づいて、 リンクされた複数の情 報オブジェクトの表示画像を生成する表示画像生成手段とを有し、

上記表示画像を表示装置に表示させることによって、 上記視野移動に応じた情 報オブジェクトを表示するようにした表示制御装置。

2 . 請求項 1記載の表示制御装置であって、

上記仮想空間内での各情報ォブジェクトの相対的な位置関係及びスケール比を リンク情報として管理するリンク情報管理手段を有し、

上記視野決定手段は、 上記リンク情報に基づいて、 注視される情報オブジェク トを、 上記視野移動指示で示される移動方向に配置される情報オブジェクトに切 り替えながら、 切り替えられた情報オブジェクトの形状に基づいて、 視野を決定 するようにし、

上記表示画像生成手段は、 上記リンク情報の位置関係及ぴスケール比に基づい て、 リンクされた複数の情報オブジェクトのうち表示すべき情報オブジェク トを 選択して、 その表示画像を生成するようにした表示制御装置。

3 . 請求項 1記載の表示制御装置であって、 .

上記視野決定手段は、

情報オブジェクトの三次元形状に基づいて、 注視点の移動経路を計算する注視 点移動経路計算手段と、

情報オブジェクトの形状に基づいて、 視野移動を計算する視野移動計算手段と を有し、

注視される情報オブジェクトが三次元形状の場合、 上記視野移動計算手段は、 上記注視点移動経路計算手段による計算結果に基づいて、 視野移動を計算するよ うにした表示制御装置。

4 . 三次元形状を示す情報オブジェクトを含む連鎖的にリンクされた複数の情報 オブジェクトを三次元仮想空間内に表示する請求項 1記載のいずれか一項記載の 表示制御装置を備えた情報端末装置であって、

ユーザによる視野移動方向の操作によって、 上記三次元仮想空間内における視 野移動指示を受け付ける指示受付手段を有する情報端末装置。

5 . 請求項 4記載の情報端末装置であって、

キー入力によって、 情報入力を可能とする情報入力手段と、

ユーザによる視野移動方向の操作によって、 上、 下、 左、 右、 ズームイン、 又 は、 ズームァゥトの視野移動方向を指定可能とする視野移動手段とを有する情報

6 . 三次元形状を示す情報オブジェクトを含む連鎖的にリンクされた複数の情報 オブジェクトを三次元仮想空間内に表示する表示制御装置での処理をコンビユー タに行なわせるための表示制御プログラムであって、

ユーザによって入力された視野移動指示に応じて、 注視される情報オブジェク トの形状に基づいて、 該形状の表面をなぞるように表示する視野を決定する視野 決定手順と、

上記視野決定手段によって決定された視野に基づいて、 リンクされた複数の情 報オブジェクトの表示画像を生成する表示画像生成手順とを有し、

上記表示画像を表示装置に表示させることによって、 上記視野移動に応じた情 報ォブジェクトを表示するようにした表示制御プログラム。

7 . 三次元形状を示す情報オブジェクトを含む連鎖的にリンクされた複数の情報 才ブジェクトを三次元仮想空間内に表示する表示制御装置での処理をコンビユー タに行なわせるためのプログラムを格納した記憶媒体であって、

ユーザによって入力された視野移動指示に応じて、 注視される情報オブジェク トの形状に基づいて、 該形状の表面をなぞるように表示する視野を決定する視野 決定手順と、

上記視野決定手段によって決定された視野に基づいて、 リンクされた複数の情 報オブジェクトの表示画像を生成する表示画像生成手順とを有し、 上記表示画像を表示装置に表示させることによって、 上記視野移動に応じた情 報ォブジェクトを表示するようにしたプログラムを格納した記憶媒体。

8 . 三次元仮想空間内に表示されるある形状を有する複数の情報ォブジェクトに 対する視点位置を制御する視点位置制御装置であって、

利用者による入力に従って、 視点位置から最も近い位置に表示される情報ォブ ジェクトを基準情報オブジェクトとして決定する基準決定手段と、

決定された上記基準オブジェクトと視点位置までの距離の大きさに応じて視点 の移動速度を変化させる速度変化手段とを有し、

上記基準情報オブジェクトに基づいて、 視点位置までの距離に応じた移動速度 で視点が移動するように視'点位置を制御して、 上記複数の情報オブジェタトを表 示させる視点位置制御装置。

9 . 請求項 8記載の視点位置制御装置であって、

情報オブジェクトの形状を幾何的に示す幾何的情報を含む情報オブジェクトデ —タを管理するデータ管理手段と、

上記速度変化手段は、 上記データ管理手段で管理される上記基準決定手段にて 決定された基準オブジェク卜の幾何的情報に基づいて、 該基準オブジェクトの移 動方向を変化させつつ、 視点の移動速度を変化させるように制御した視点位置制

1 0 . 請求項 9記載の視点位置制御装置であつて、

上記データ管理手段で管理される情報オブジェクトの幾何学的情報に基づいて、 該情報ォブジヱクトから視点位置までの距離の大きさを加工する距離加工手段を 有するようにした視点位置制御装置。

1 1 . 請求項 1 0記載の視点位置制御装置であって、

上記距離加工手段は、 情報オブジェクトの幾何学的情報によって定まる局所座 標系にて算出された視点位置からの距離が第一の所定値以上である場合、 その算 出された該距離を無限大に設定するようにした視点位置制御装置。

1 2 . 請求項 1 1記載の視点位置制御装置であって、

上記距離加工手段は、 情報オブジェクトの幾何学的情報によって定まる局所座 標系にて算出された視点位置からの距離が第二の所定値以上及び上記第一の所定 値未満である場合、 その算出された該距離を大きく、 かつ、 該第一の所定値に近 付くに従って無限大に漸近する値に設定するようにした視点位置制御装置。

1 3 . 請求項 1 2記載の視点位置制御装置であって、

上記距離加工手段は、 情報オブジェクトの幾何学的情報によって定まる局所座 ； 標系にて算出された視点位置からの距離が上記第二の所定値より小さい第三の所 定値以下である場合、 該第三の所定値に設定し一定とするようにした視点位置制

1 4 . 請求項 1 0記載の視点位置制御装置であって、

上記基準決定手段は、 上記距離加工手段によつて加工された視点位置からの距 離に基づいて、 最も近い位置に表示される情報オブジェクトを基準情報オブジェ タトとして決定するようにした視点位置制御装置。

1 5 . 三次元仮想空間内に表示されるある形状を有する複数の情報オブジェクト に対する視点位置を制御する視点位置制御プログラムであって、

利用者による入力に従って、 視点位置から最も近い位置に表示される情報ォブ ジェクトを基準情報オブジェクトとして決定する決定手 j頃と、

決定された上記基準オブジェクトと視点位置までの距離の大きさに応じて視点 の移動速度を変化させる速度変化手順とを有し、

上記基準情報オブジェクトに基づいて、 視点位置までの距離に応じた移動速度 で視点が移動するように視点位置を制御して、 上記複数の情報オブジェタトを表 示させる視点位置制御プロダラム。

1 6 . 三次元仮想空間内に表示されるある形状を有する複数の情報ォブジェクト に対する視点位置を制御する視点位置制御装置での処理をコンピュータに行なわ せるためのプログラムを格納した記憶媒体であって、

利用者による入力に従って、 視点位置から最も近い位置に表示される情報ォブ ジェクトを基準情報オブジェクトとして決定する決定手順と、

- 決定された上記基準オブジェクトと視点位置までの距離の大きさに応じて視点 の移動速度を変化させる速度変化手順とを有し、

上記基準情報オブジェクトに基づいて、 視点位置までの距離に応じた移動速度 で視点が移動するように視点位置を制御して、 上記複数の情報オブジェクトを表 示させるプログラムを格納した記憶媒体。