JP2000201362A5 - - Google Patents

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】
一組の３Ｄデータを実の空間で表示するための方法であって、
（１）一組の２Ｄイメージフレームを表すデータに前記３Ｄデータを処理することのステップであって、前記２Ｄイメージフレームが、各フレームが実の空間の前もって決定された別の位置に表示され、配られるとき、前記３Ｄデータの体積３Ｄイメージを作り直す前記ステップ、
（２）軸線についての表示平面の回転のステップであって、前記表示平面が固定方向に常に直面し、実３Ｄ空間を通って掃引し、表示体積を定義する前記ステップ、
（３）前記表示平面の順に前記２Ｄイメージフレームの表示のステップであって、各々の前記２Ｄイメージフレームが前記表示体積の前もって決定された別の位置に表示され、配られる、前記２Ｄイメージフレームの表示のステップが回転表示平面に前記２Ｄイメージフレームの投影のステップが含まれている前記ステップ、
を含む前記方法。
【請求項２】
前記投影のステップは前記表示平面に関して不変２Ｄイメージフレームのサイズ、向きおよび焦点を保つ光学インターフェイスのメカニズムを通って２Ｄイメージフレームの投影のステップがさらに含む請求項１の方法。
【請求項３】
実３Ｄ空間の３Ｄイメージデータとインタラクトする方法であって、
（１）体積３Ｄディスプレイの使用による実３Ｄ空間の３Ｄイメージの表示のステップであって、前記体積３Ｄディスプレイはコンピュータに接続される前記ステップ、
（２）操作装置の提供のステップであって、前記操作装置が物理的端および仮想端部を備え、前記物理的端が前記体積３Ｄディスプレイの表示体積の外でについて動かすことができ、前記仮想端部が座標データポイントの形でそして物理的端の延長と定義され、前記物理的端のあらゆる１ポイントに関する各々の前記座標データポイントの相対的な位置が固定である前記ステップ、
（３）前記体積３Ｄディスプレイに関する前記物理的端の相対的な位置そしてオリエンテーションを追跡するために位置追跡装置を提供することのステップであって、
前記位置追跡装置が前記コンピュータに接続される前記ステップ、
（４）前記物理的端の位置そしてオリエンテーションと前記仮想端部と前記物理的端間のあらかじめ定義された空間的な関係に従って、仮想端部を定義する体積３Ｄディスプレイに関する各データ点の位置の計算のステップ、
（５）体積３Ｄディスプレイの表示体積の内に置く仮想端部の部分を定め、表示体積の中の仮想端部の前記部分の位置そしてオリエンテーションを定め、それから表示体積の仮想端部の前記部分のイメージをそれに応じて表示するステップ、
（６）仮想端部のイメージと前記３Ｄイメージ間の相互作用のための計算機プログラムの提供のステップ、
を含む前記方法を、
さらに含む請求項１の方法。
【請求項４】
実３Ｄ空間の３Ｄイメージデータとインタラクトする方法であって、
（１）体積３Ｄディスプレイの使用による実３Ｄ空間の３Ｄイメージの表示のステップであって、前記体積３Ｄディスプレイはコンピュータに接続される前記ステップ、
（２）操作装置の提供のステップであって、前記操作装置が物理的端および仮想端部を備え、前記物理的端が前記体積３Ｄディスプレイの表示体積の外でについて動かすことができ、前記仮想端部が座標データポイントの形でそして物理的端の延長と定義され、前記物理的端のあらゆる１ポイントに関する各々の前記座標データポイントの相対的な位置が固定である前記ステップ、
（３）前記体積３Ｄディスプレイに関する前記物理的端の相対的な位置そしてオリエンテーションを追跡するために位置追跡装置を提供することのステップであって、
前記位置追跡装置が前記コンピュータに接続される前記ステップ、
（４）前記物理的端の位置そしてオリエンテーションと前記仮想端部と前記物理的端間のあらかじめ定義された空間的な関係に従って、仮想端部を定義する体積３Ｄディスプレイに関する各データ点の位置の計算のステップ、
（５）体積３Ｄディスプレイの表示体積の内に置く仮想端部の部分を定め、表示体積の中の仮想端部の前記部分の位置そしてオリエンテーションを定め、それから表示体積の仮想端部の前記部分のイメージをそれに応じて表示するステップ、
（６）仮想端部のイメージと前記３Ｄイメージ間の相互作用のための計算機プログラムの提供のステップ、
を含む前記方法。
【請求項５】
仮想ツールのメカニズムの作動のステップであって、前記仮想ツールのメカニズムが座標データの形で前記仮想端部の付属品と定義され、前記物理的端が前記仮想ツールのメカニズムを制御するための作動装置をさらに含み、前記作動装置が前記コンピュータと相互作用のための計算機プログラムに接続され、前記相互作用のための計算機プログラムが前記作動装置で前記仮想ツールのメカニズムの制御のルーチン、前記仮想ツールのメカニズムと３Ｄイメージ間の相互作用のルーチン、と体積３Ｄディスプレイに前記仮想ツールの表示イメージのルーチンをさらに含める前記ステップを、さらに含む請求項４の方法。
【請求項６】
おう面鏡を使用して空３Ｄ空間の３Ｄイメージの実像の形成のステップ、空３Ｄ空間の中の前記操作装置の作動のステップ、空３Ｄ空間の中の前記操作装置の仮想端部の表示のステップさらに含む請求項４の方法。
【請求項７】
実３Ｄ空間の色またはグレイ・スケールの３Ｄ表面を表示する方法であって、
（１）前記３Ｄ表面に対応する複数のサブ表面の作成のステップであって、前記サブ表面に前もって決定された色があり、前記３Ｄ表面と同じような３Ｄ形がある前記ステップ、
（２）体積３Ｄディスプレイの表示空間の前記サブ表面を表示し、密接に積み重ねることのステップであって、積み重ねられたサブ表面が統合された表面を形作り、前記統合された表面に前記体積３Ｄディスプレイの少数のボクセルの表面厚さがあり、前記統合された表面が前記３Ｄ表面の形を作り直し、すべての積み重ねられたサブ表面の色の混合物によって前記３Ｄ表面の色かグレイ・スケールを作り直す前記ステップ、
を含む前記方法。
【請求項８】
前記３Ｄ表面は体積の点データを仕切る境界表面、か体積の点データの横断面の表面、または固体の表面を表す請求項７の方法。
【請求項９】
請求項７記載の表示する方法の実施に使用する体積３Ｄディスプレイ・システムであって、前記体積３Ｄディスプレイ・システムは改良された往復型スクリーン・システム、第１の好適な回転型スクリーン・システム、第２の好適な回転型スクリーン・システム、もしくは２段励起システムのうちの１つを含み、
前記改良された往復型スクリーン・システムは、軸線についての回転スクリーンを含み、前記スクリーンが固定方向に常に直面し、実３Ｄ空間を通って掃引し、前記表示体積を定義する、
前記第１の好適な回転型スクリーン・システムは、スクリーンの速度半分ので回る光学インターフェイスの機構を含み、前記光学インターフェイスの機構が、下記手段：
ａ．少なくとも１つの９０度の反射器を含む反射器アセンブリであって、前記９０度の反射器が２つの垂直な反射器を含んでいる、
ｂ．少なくとも１つの９０度の反射器および１の４反射器の組み立てを含む反射器アセンブリであって、前記９０度の反射器が２つの垂直な反射器を含まれ、前記４反射器の組み立てが、投射のビームを前記イメージプロジェクターから受け取り、前記９０度の反射器にビームを反映する第１反射器、一緒に元の投射の方向に戻って前記９０度の反射器からのビームを導く第２そして第３反射器を含んでいる、
ｃ．少なくとも１つの５ミラーの組み立てを含む反射器アセンブリであって、前記５ミラーの組み立てが、投射のビームをイメージプロジェクターから受け取り、回転軸線から第２ミラーにビームを反映する第１ミラー、回転軸線の方にビームを送返す第３そして第４ミラー、元の投射の方向に戻ってビームを送る第５ミラーを含んでいる、
ｄ．１対の直交反射器、
ｅ．一組の円柱レンズであって、前記一組の円柱レンズが１方向のイメージを反転されしかし垂直な方向のイメージを正立され、イメージプロジェクターの映写レンズの部品である、
のうちの１つを包含する、
前記第２の好適な回転型スクリーン・システムは、軸線について回転する投影スクリーン、少なくとも１つの表示パネルそして一組の投影装置、前記軸線に沿う表示パネルを照らす静止した光源を含み、前記表示パネルおよび投影装置が両方前記スクリーンとの同時性で回り、前記表示パネルが一組の順に２Ｄイメージフレームを表示し、前記投影装置が表示パネルがきちんと照らされるとき前記投影スクリーンに前記表示パネルに表示されるイメージを投影する、
前記２段励起システムは、２段励起の特性のフォトルミネセンス媒体、回転動きまたは往復動きの平面の光ビーム、光学インターフェイスのメカニズ、および投影装置を含み、前記平面の光ビームに２段励起特性に対応する第１の周波数があり、前記フォトルミネセンス媒体を横断し、周期的に掃引し、それにより移動の横断平面を形作る、前記投影装置が前記光学インターフェイスのメカニズムを通って、前記移動の横断平面に順に２Ｄイメージフレームを投影し、前記光学インターフェイスのメカニズムが前記移動横断の平面に関して投影されたイメージフレームのサイズ、向き及び焦点を不変に保つ、２段励起特性に対応する第２の周波数の光がように投影の光源使用され、それにより各々の前記２Ｄイメージフレームは前記フォトルミネセンス媒体の前もって決定された別の位置で表示される、
前記システム。