JP3142992B2 - ３次元図形処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータの支援の
下に３次元図形を作成し画面上に表示する３次元図形処
理装置に関し、特に、３次元空間中の物体の位置を明確
に表示できるように構成したものである。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ支援の下にコンピュータ・
グラフィックスを作図する図形処理装置は、表示画面上
の仮想３次元空間に立体図形を画いたり、その立体図形
を変形したり、立体図形の位置を変えたりすることが簡
単にできるため、意匠設計システムや機構設計システム
等に広く用いられている。

【０００３】従来の図形処理装置では、図１７に示すよ
うに、表示画面20に、仮想３次元空間に位置する立体図
形23を表示し、それと共に、立体図形の仮想３次元空間
における位置を明らかにするため、位置基準を示す補助
図形（基準図形）22と、そこに投影された立体図形の影
43とを表示している。

【０００４】また、この図形処理装置では、付属する操
作デバイス21を用いて立体図形23の仮想３次元空間にお
ける位置を移動させることができる。

【０００５】この移動を行なうときは、操作者は、操作
デバイス21の先端位置を３次元的に変化させる。この操
作に連動して、画面上の立体図形23は、仮想３次元空間
における位置を変え、同時に、基準図形22上の影43がそ
の位置と形状とを連続的に変える。操作者は、立体図形
23と基準図形22と影43との関係に基づいて、仮想３次元
空間における立体図形23の位置を把握することができ
る。

【０００６】こうした表示を行なう従来の３次元図形処
理装置は、図１８に示すように、操作デバイスの３次元
位置（および方向）情報を入力する３次元位置入力手段
１と、３次元位置情報を読み取る位置情報読取部２と、
位置変更後の立体図形データを算出する立体図形データ
変更処理部３と、立体図形の図形データを保持する立体
図形データ管理部４と、基準図形の図形データを保持す
る基準図形データ管理部５と、立体図形位置に対応する
基準図形上の位置を算出する位置関係処理部６と、基準
図形上に映る立体図形の投影図形データを算出する影生
成部７と、表示のためのデータ処理を行なう表示処理部
８と、ＣＲＴ等の表示手段９とを備えている。

【０００７】この装置では、まず、操作者が３次元位置
入力手段１によって３次元位置情報を入力すると、位置
情報読取部２がそれを読み取り、立体図形データ変更処
理部３に渡す。立体図形データ変更処理部３は、この３
次元位置情報と立体図形データ管理部４に管理されてい
る立体図形のデータとから、位置が変更された後の立体
図形のデータを算出し、立体図形データ管理部４のデー
タを更新する。

【０００８】立体図形データが更新されると、位置関係
処理部６は、この更新された立体図形データと基準図形
データ管理部５に管理されている基準図形データとか
ら、立体図形の位置に対応する基準図形上の位置を算出
し、影生成部７は、それに従って、基準図形に映る立体
図形の影の図形データを算出する。

【０００９】こうしたデータ処理が終了すると、表示処
理部８は、移動後の立体図形と基準図形に投影されてい
る立体図形の影とを表示手段９に表示する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の３次元
図形処理装置による表示では、３次元空間中の立体図形
23の正確な位置が把握しにくい。

【００１１】また、基準図形22上に投影される立体図形
23の影43を計算するために多くの時間が掛かり、表示手
段の表示が遅延する欠点を有している。しかも、立体図
形の影を正確に計算して表示したからと言って、立体図
形23の位置の把握が必ずしも明確になる訳ではない。

【００１２】さらに、従来の装置では、立体図形23を特
定位置に動かすための操作が困難であり、例えば、立体
図形23を基準図形22の特定位置の真上に移動したり、基
準図形22との距離を変えずに場所を移したりすることが
難しかった。

【００１３】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、操作者が立体図形の位置を正確に把握す
ることができ、また、立体図形を仮想３次元空間の意図
する位置に正確に、且つ、短時間に移動させることがで
きる３次元図形処理装置を提供することを目的としてい
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、操
作者の入力操作に応じて、画面に表示された立体図形の
仮想３次元空間における位置を移動する３次元図形処理
装置において、仮想３次元空間の位置の基準を示す基準
図形の図形データを編集する基準図形データ編集手段
と、基準図形に投影された立体図形の投影位置を表示す
る図形データを編集する投影位置図形データ編集手段
と、投影位置を表示する投影位置図形と立体図形との対
応関係について表示する関係呈示図形の図形データを編
集する関係呈示図形データ編集手段とを設けている。

【００１５】また、関係呈示図形データ編集手段は、立
体図形の定められた点と投影位置図形の一点とを結ぶ線
によって関係呈示図形を表わしている。

【００１６】また、投影位置図形データ編集手段は、立
体図形の形状とは無関係な単純形状の図形によって投影
位置図形を表わしている。

【００１７】また、単純形状の図形として、「向き」を
表示することができる図形を用いている。

【００１８】また、投影位置図形データ編集手段および
関係呈示図形データ編集手段は、立体図形の移動に応じ
て、それぞれ、投影位置図形または関係呈示図形の移動
位置を編集する。

【００１９】また、投影位置図形データ編集手段が、操
作者の入力操作に応じて、投影位置図形の移動位置を編
集し、投影位置図形の移動に従って立体図形の移動が行
なわれる。

【００２０】また、投影位置図形から立体図形に至る関
係呈示図形の長さを一定に拘束する制約手段を設けてい
る。

【００２１】また、投影位置図形データ編集手段が、投
影位置図形の向きと投影位置図形の移動方向とを一致さ
せるように投影位置図形を編集する。

【００２２】また、投影位置図形の向きを一定方向に拘
束する制約手段を設けている。

【００２３】また、投影呈示図形の移動範囲を基準図形
の上に拘束する制約手段を設けている。

【００２４】また、基準図形データ編集手段が、複数の
基準図形を表示するための図形データを編集する。

【００２５】また、複数の基準図形の各々が別個の立体
図形の移動範囲を拘束する。

【００２６】さらに、立体図形の移動範囲を拘束する基
準図形を複数の基準図形の中から選択する選択手段を設
けている。

【００２７】

【作用】そのため、画面には、立体図形と共に、基準図
形、関係呈示図形および投影位置図形から成る補助図形
が表示されるので、操作者は、仮想３次元空間における
立体図形の位置を視覚的に明確に把握することができ
る。

【００２８】投影位置図形は、立体図形の特定点の投影
位置を表示するための図形であり、丸や三角等の単純形
状の図形が用いられる。また、関係呈示図形は、立体図
形の一点と投影位置図形の一点とを結ぶ線として表示さ
れる。これらの単純図形の編集は、立体図形の複雑な影
を編集する場合に比べて、短時間で実行することがで
き、そのため、これらの図形を、操作者の入力操作に連
動させて、迅速に、連続的に変化させることが可能にな
る。

【００２９】操作者が、入力操作によって立体図形を移
動させると、それに応じて投影位置図形および関係呈示
図形が移動する。

【００３０】また、操作者が投影位置図形を入力操作で
移動させ、それに応じて立体図形を動かすことができ
る。

【００３１】この場合、関係呈示図形の長さを一定長に
拘束することにより、立体図形は、基準図形と一定の距
離を保った状態で移動する。

【００３２】また、投影位置図形の向きを移動方向に向
かせることによって、投影位置図形および立体図形の移
動の方向を示すことができる。

【００３３】また、投影位置図形の向きを一定方向に拘
束することにより、投影位置図形および立体図形の動き
得る方向を制限することができる。

【００３４】また、投影位置図形の動き得る範囲を基準
図形の上だけに制限することによって、立体図形の移動
範囲を明確化することができる。

【００３５】また、複数の立体図形の各々に対して１つ
ずつの基準図形を表示することにより、各立体図形の３
次元空間における位置関係や移動範囲を視覚的に分かり
易く表示できる。

【００３６】さらに、一つの立体図形の投影位置図形
が、その位置に応じて、複数の基準図形の中の選ばれた
一つの基準図形によって移動範囲の制限を受けるように
表示することができる。

【００３７】

【実施例】

（第１実施例）本発明の実施例における３次元図形処理
装置は、図３に示すように、基準磁界を発生する位置原
点27と、３次元の各座標軸方向の磁界の強さを検出する
３次元位置センサ（操作デバイス）21と、３次元位置セ
ンサの検出結果に基づいて３次元位置情報を出力する３
次元デジタイザ28と、３次元位置センサの動きに合わせ
てコンピュータ・グラフィックスを編集し表示する画面
処理用ワークステーション29とを備えている。

【００３８】この表示画面には、図１（ａ）に示すよう
に、仮想３次元空間に位置する立体図形23と、仮想３次
元空間の基準位置を示す基準図形22と、立体図形23を基
準図形22上に投影したときの投影位置を示す投影位置図
形25と、立体図形23の１点と投影位置図形25とを結ぶ線
によって立体図形23と投影位置図形25との関係を呈示す
る関係呈示図形24とが表示される。この投影位置図形25
は、位置を表わすだけの単純なパタンの図形であり、立
体図形23の影の形状を表わすものではない。

【００３９】この図１（ａ）の状態において、操作者が
操作デバイス21の位置を３次元的に変化させると、その
操作に連動して、図１（ｂ）に示すように、立体図形23
は、仮想３次元空間における位置を変える。

【００４０】また、それに伴い、関係呈示図形24が、立
体図形23および基準図形22の関係の変化に従って連続的
に形状を変え、同時に、投影位置図形25が、立体図形23
の基準図形22上への投影位置の変化に従って連続的に移
動する。

【００４１】操作者は、基準図形22、関係呈示図形24お
よび投影位置図形25の３次元空間における関係から、立
体図形23の位置を正確且つ容易に把握することができ
る。

【００４２】この装置は、機能ブロックとして、図２に
示すように、関係呈示図形のデータを管理する関係提示
図形データ管理部10と、投影位置図形のデータを管理す
る投影位置図形データ管理部11とを備え、その他に従来
の装置（図１８）と同様に、３次元位置入力手段１、位
置情報読取部２、立体図形データ変更処理部３、立体図
形データ管理部４、基準図形データ管理部５、位置関係
処理部６、表示処理部８および表示手段９を備えてい
る。

【００４３】この装置では、まず、操作者が３次元位置
入力手段１によって３次元位置（および方向）情報を入
力すると、位置情報読取部２がそれを読み取り、立体図
形データ変更処理部３に渡す。立体図形データ変更処理
部３は、この３次元位置情報と立体図形データ管理部４
に管理されている立体図形のデータとから、位置が変更
された後の立体図形データを算出し、立体図形データ管
理部４のデータを更新する。

【００４４】立体図形データが更新されると、位置関係
処理部６は、この更新された立体図形データと基準図形
データ管理部５に管理されている基準図形データとか
ら、立体図形の位置に対応する基準図形上の位置を算出
し、その結果を関係呈示図形データ管理部10と投影位置
図形データ管理部11とに伝える。

【００４５】関係提示図形データ管理部10は、位置関係
処理部６から伝えられた移動後の立体図形の位置とそれ
に対応する基準図形上の位置とを結ぶ直線の図形データ
を求め、これを新たな関係呈示図形として、それまでの
データを更新する。

【００４６】一方、投影位置図形データ管理部11は、予
め保持している投影位置図形データを、立体図形に対応
する基準図形上の位置を表わすデータに基づいて平行移
動して、移動後の立体図形に対応する投影位置図形デー
タを求め、それまでのデータを更新する。

【００４７】表示処理部８は、これらの更新されたデー
タに基づいて、移動後の立体図形と関係呈示図形と投影
位置図形とを表示手段９に表示する。

【００４８】関係呈示図形データ管理部10および投影位
置図形データ管理部11における先のデータ編集は、いず
れも単純なデータ変換で済むものであるため、立体図形
の投影図形データを算出する従来の方式に比べると極め
て短時間で処理することが可能である。そのため、３次
元位置情報の読み取り、立体図形データの更新、関係呈
示図形および投影位置図形データの更新、それらの表
示、と続く一連の処理を高速に反復することができ、操
作者は、立体図形の位置の変化を遅滞なく、連続的に画
面上で確認することができる。

【００４９】（第２実施例）第２実施例では、立体図
形、関係呈示図形および投影位置図形の関係について説
明する。

【００５０】関係呈示図形24は、図４（ａ）に示すよう
に、立体図形上の適宜定めた一点30を始点とし、この一
点から基準図形22に下した垂線として表示され、また、
投影位置図形25は、関係呈示図形24の基準図形22に達し
た終点を中心とする一定形状の図形として表示される。

【００５１】また、図４（ｂ）に示すように、立体図形
の回転によって点30が移動し、立体図形の基準図形22に
対する最短位置が頂点31に移った場合にも、関係呈示図
形24は、常に点30と共に移動し、それに伴って投影位置
図形25も動く。このように、仮想３次元空間における立
体図形の位置が変化しても、立体図形の一点30と関係呈
示図形24と投影位置図形25との繋がりは変わらない。

【００５２】こうした表示方式を採ることにより、立体
図形の特定の点を常に明示することができるので、操作
者は、立体図形の位置（および方向）の変化を容易に把
握することが可能になる。また、立体図形が移動したり
回転した場合にも、関係呈示図形の始点となる点を切り
換える必要がないので、関係呈示図形の作成や投影位置
図形の位置算出を簡易な計算で行なうことができ、図形
表示のためのデータ編集を迅速に行なうことができる。

【００５３】（第３実施例）第３実施例では、投影位置
図形の形状について説明する。投影位置図形としては、
図５に示すように、円32、三角形33または四角形34等の
単純図形、あるいは星型36、矢印37、バツ35等の記号を
用いる。

【００５４】これらは、いずれも立体図形の形状に依存
しない単純形状の図形や記号であるから、投影位置図形
データの更新や表示のためのデータ処理に多くの時間を
必要としない。したがって、投影位置図形の作成および
表示を迅速に行なうことが可能になる。

【００５５】（第４実施例）第４実施例の３次元図形処
理装置は、投影位置図形の位置を変えることによって立
体図形を移動することができるように構成されている。

【００５６】この装置は、図６（ａ）に示すように、画
面上の特定の図形をカーソルで指定する指示入力手段38
を付属装置として備えており、操作者が、この指示入力
手段38を用いて投影位置図形25を指示した上で、操作デ
バイス21の位置を３次元的に変化させると、図６（ｂ）
に示すように、それに連動して投影位置図形25が仮想３
次元空間中の位置を変え、それに伴い、立体図形23が画
面上を横方向に動いて投影位置図形25の位置の真上に移
り、同時に、関係呈示図形24が立体図形23および基準図
形22の関係の変化に従って連続的に形状を変えながら移
動する。

【００５７】この装置は、機能ブロックとして、図７に
示すように、画面上に表示された図形を指定する指示入
力手段12と、指示入力手段12による図形指定情報を読取
る指示情報読取部13と、投影位置図形データの変更処理
を行なう投影位置図形データ変更処理部14とを備えてい
る。その他の点は、第１実施例の装置（図２）と変わり
がない。

【００５８】この装置において、操作者が、指示入力手
段12により投影位置図形を指定すると、その旨を指示情
報読取部13が読取って投影位置図形データ変更処理部14
に伝え、投影位置図形データ変更処理部14は、投影位置
図形データの変更処理の態勢を採る。

【００５９】続いて、操作者が３次元位置入力手段１か
ら３次元位置情報を入力すると、それを読取った位置情
報読取部２が投影位置図形データ変更処理部14にデータ
を渡し、投影位置図形データ変更処理部14は、この３次
元位置情報と投影位置図形データ管理部11に管理されて
いる投影位置図形のデータとから、位置が変更された後
の投影位置図形データを求め、投影位置図形データ管理
部11のデータを更新する。

【００６０】また、位置変更後の投影位置図形データ
は、投影位置図形データ変更処理部14から立体図形デー
タ変更処理部３にも伝えられ、立体図形データ変更処理
部３は、受け取ったこの情報と立体図形データ管理部４
に管理されている立体図形のデータとから、立体図形を
横方向に動かして、変更後の投影位置図形の真上に位置
させたときの立体図形の図形データを算出し、立体図形
データ管理部４のデータを更新する。

【００６１】位置関係処理部６は、更新された立体図形
データ、投影位置図形データおよび基準図形データ管理
部５に管理されている基準図形データの中から、投影位
置図形の中心点と立体図形の規定された点とを求めて、
関係呈示図形データ管理部10に伝える。

【００６２】関係提示図形データ管理部10は、位置関係
処理部６から伝えられた移動後の投影位置図形の中心位
置と立体図形の一点とを結ぶ直線を新たな関係呈示図形
としてデータ更新する。

【００６３】表示処理部８は、更新された各データに基
づいて、移動後の投影位置図形と立体図形と関係呈示図
形とを表示手段９に表示する。

【００６４】このように、投影位置図形を動かして立体
図形の位置を制御する場合には、立体図形を基準図形の
特定箇所の真上に位置させる操作が容易となる。

【００６５】（第５実施例）第５実施例の３次元図形処
理装置では、図８に示すように、指示入力手段38を用い
て投影位置図形25を指定した上で、操作デバイス21の位
置を３次元的に変化させると（ａ）、投影位置図形25が
動き、同時に、立体図形23が関係呈示図形24の長さを一
定に保ったまま、投影位置図形25の真上に移動する
（ｂ）。

【００６６】したがって、（ａ）から（ｂ）の状態に移
っても、立体図形23、投影位置図形25および関係呈示図
形24の三者の関係には変化が生じない。

【００６７】この装置は、図９に示すように、関係呈示
図形の長さを一定長に拘束する関係呈示図形制約処理部
15を備えている。その他の点では、第４実施例の装置
（図７）と変わりがない。

【００６８】この装置において、操作者が、指示入力手
段12により投影位置図形を指定すると、その旨が指示情
報読取部13で読取られて、投影位置図形データ変更処理
部14に伝えられ、投影位置図形データ変更処理部14は、
投影位置図形データの変更処理の態勢を採る。

【００６９】続いて、操作者が３次元位置入力手段１か
ら３次元位置情報を入力すると、それを読取った位置情
報読取部２が、投影位置図形データ変更処理部14にデー
タを伝え、投影位置図形データ変更処理部14は、この３
次元位置情報と投影位置図形データ管理部11に管理され
ている投影位置図形のデータとから、位置が変更された
後の投影位置図形データを求めて、投影位置図形データ
管理部11のデータを更新する。

【００７０】また、位置変更後の投影位置図形データ
は、投影位置図形データ変更処理部14から立体図形デー
タ変更処理部３にも伝えられ、立体図形データ変更処理
部３は、受け取ったこの情報と、立体図形データ管理部
４に管理されている立体図形のデータと、関係呈示図形
制約処理部15からもたらされる関係呈示図形の一定長さ
に関する情報とに基づいて、移動後の立体図形データを
算出し、立体図形データ管理部４のデータを更新する。

【００７１】位置関係処理部６および関係提示図形デー
タ管理部10は、第４実施例の装置と同じように動作し、
関係呈示図形データ管理部10に保持された関係呈示図形
データを更新する。

【００７２】そして、更新された各データに基づいて、
移動後の立体図形と関係呈示図形と投影位置図形とが表
示手段９によって表示される。

【００７３】このように、関係呈示図形の長さを一定に
制御することによって、立体図形を基準図形から一定の
距離を保って移動させる操作が容易に実行できる。

【００７４】（第６実施例）第６実施例の３次元図形処
理装置は、図１０（ａ）に示すように、方向を表わすこ
とができる図形を投影位置図形33に使用し、操作デバイ
ス21によって投影位置図形33を動かしたとき、この投影
位置図形33が移動方向を向く（図１０（ｂ））ように構
成されている。

【００７５】この装置は、第４実施例の装置（図７）と
同様の構成を有し、操作者が操作デバイス21の位置を３
次元的に変化させたとき、３次元位置情報の入力された
投影位置図形データ変更処理部14が、操作デバイスの動
きに合せて、移動後の投影位置図形16の位置と向きとを
算出する。

【００７６】このように、投影位置図形に立体図形の位
置の変化の方向を表示させることにより、操作者は、仮
想３次元空間における立体図形の位置変化を視覚的に容
易に把握することが可能となる。

【００７７】（第７実施例）第７実施例の３次元図形処
理装置では、図１１に示すように、操作者が指示入力手
段38を用いて投影位置図形33を指示した上で、操作デバ
イス21の位置を３次元的に変化させると（ａ）、投影位
置図形33は、拘束された一定方向にのみ移動し、それに
伴い、立体図形23が仮想３次元空間における位置を変え
る（ｂ）。したがって、立体図形23は、投影位置図形33
の拘束された方向にのみ移動することが可能となる。

【００７８】この装置は、図１２に示すように、投影位
置図形の移動方向に制約を加える投影位置図形制約処理
部16を備えている。その他の構成は第５実施例の装置
（図９）と変わりがない。

【００７９】この装置では、操作者が指示入力手段12に
より投影位置図形を指定すると、その旨が指示情報読取
部13を通じて投影位置図形データ変更処理部14に伝えら
れ、投影位置図形データ変更処理部14は、位置情報読取
部２によって読み込まれた３次元位置データと、投影位
置図形制約処理部16の指示とに基づいて投影位置図形の
位置を変更する。

【００８０】このように、投影位置図形の移動方向を拘
束し、それによって立体図形の移動方向を制約すること
により、立体図形を仮想３次元空間における特定の方向
に正確に動かす操作が容易に実行できる。

【００８１】（第８実施例）第８実施例の３次元図形処
理装置では、図１３に示すように、操作者が操作デバイ
ス21の位置を３次元的に変化させると（ａ）、それに連
動して投影位置図形25が仮想３次元空間における位置を
変えるが、投影位置図形25の位置が基準図形22の境界に
接触すると、投影位置図形25は、境界を越えて移動する
ことができなくなる（ｂ）。

【００８２】この装置は、第４実施例の装置（図７）と
同様の構成を具備しているが、ただ、投影位置図形デー
タ変更処理部14が、操作デバイス21の動きに連動する投
影位置図形25の移動範囲を、基準図形の範囲内に制限す
る働きをしている。そのため、立体図形データ変更処理
部４で算出される立体図形の移動範囲も、また、基準図
形の範囲を越えることがない。

【００８３】このように、投影位置図形の移動範囲を基
準図形の範囲内に拘束することにより、操作者は、立体
図形の仮想３次元空間における変化の範囲を正確かつ容
易に把握することができる。

【００８４】（第９実施例）第９実施例の３次元図形処
理装置は、図１４に示すように、画面上の複数の立体図
形23、40に対応して、複数の基準図形22、39を表示す
る。操作者が操作デバイス21の位置を３次元的に変化さ
せると、それに連動して投影位置図形25、42は、それぞ
れ決められた基準図形上で位置を変えるが、その移動範
囲は、各投影位置図形が存在する基準図形の範囲内に制
限される。なお、下側の基準図形22上を動く投影位置図
形25が、上側の基準図形39によって隠れる位置に移動し
た場合には、その投影位置図形25は、点線によって表示
される。

【００８５】このように、複数の立体図形に対して、各
基準図形を用いてそれぞれの移動範囲を示すことによ
り、操作者は、各立体図形の仮想３次元空間における変
形範囲を正確かつ容易に把握することが可能となる。

【００８６】（第１０実施例）第１０実施例の３次元図
形処理装置では、図１５に示すように、操作者の指示に
より、投影位置図形25が一方の基準図形22から他方の基
準図形39に乗り移ることができる。

【００８７】この装置では、操作者が指示入力手段38に
より基準図形変更の指示を出した上で、操作デバイス21
の位置を３次元的に変化させると、それに連動して、投
影位置図形25が仮想３次元空間における位置を変えるが
（図１５（ａ））、その際、関係呈示図形24が他の基準
図形39に干渉したり、投影位置図形25が現在置かれてい
る基準図形22の範囲から外れる場合（但し、その鉛直方
向に他の基準図形39が存在するものとする）には、投影
位置図形25が、他の基準図形39に乗り移る（図１５
（ｂ））。

【００８８】この３次元図形処理装置は、図１６に示す
ように、基準図形を選択する基準図形選択処理部17を備
えている。その他の構成は、第４実施例の装置（図７）
と変わりがない。

【００８９】この装置では、操作者が指示入力手段12に
より基準図形の変更を指示すると、その旨が指示情報読
取部13を通じて基準図形選択処理部17に伝えられ、基準
図形選択処理部17は、３次元位置入力手段１から入力さ
れて位置情報読取部２で読み取られたデータに基づいて
基準図形の変更を実行する。

【００９０】このように、複数の基準図形を用いて立体
図形の移動範囲を種々に規定することにより、操作者
は、仮想３次元空間における立体図形の変化の範囲を正
確且つ容易に把握することが可能となる。

【００９１】

【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなよう
に、本発明の３次元図形処理装置は、立体図形の位置の
変化を、操作者の操作に遅れることなく、画面上で連続
的に表示することができる。また、投影位置図形および
関係呈示図形を補助図形として表示するため、立体図形
の３次元空間における位置が把握し易い。

【００９２】また、投影位置図形を動かすことによって
立体図形を移動したり、立体図形を基準図形から一定の
距離を保って移動したり、また、立体図形の移動方向を
指定したりすることができるため、立体図形を３次元空
間の所望の位置に正確に動かすことが可能である。

【００９３】また、投影位置図形によって立体図形の移
動方向を表示することができ、操作者は、仮想３次元空
間における立体図形の位置の変化を視覚的に容易に把握
することができる。

【００９４】さらに、立体図形の移動範囲を基準図形の
範囲内に制限したり、複数の基準図形によってその移動
範囲を規定することにより、立体図形を３次元空間の正
確な位置に動かし、また、その移動状況を正しく把握す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の３次元図形処理装置による図形移
動操作と画面変化とを示す図、

【図２】第１実施例の３次元図形処理装置における構成
を示すブロック図、

【図３】第１実施例の３次元図形処理装置の全体構成を
示す斜視図、

【図４】第２実施例の立体図形、投影位置図形、関係呈
示図形の関係を示す説明図、

【図５】第３実施例における投影位置図形の種類を示す
図、

【図６】第４実施例の３次元図形処理装置による図形移
動操作と画面変化とを示す図、

【図７】第４実施例の３次元図形処理装置における構成
を示すブロック図、

【図８】第５実施例の３次元図形処理装置による図形移
動操作と画面変化とを示す図、

【図９】第５実施例の３次元図形処理装置における構成
を示すブロック図、

【図１０】第６実施例の３次元図形処理装置による図形
移動操作と画面変化とを示す図、

【図１１】第７実施例の３次元図形処理装置による図形
移動操作と画面変化とを示す図、

【図１２】第７実施例の３次元図形処理装置における構
成を示すブロック図、

【図１３】第８実施例の３次元図形処理装置による図形
移動操作と画面変化とを示す図、

【図１４】第９実施例の３次元図形処理装置による図形
移動操作と画面変化とを示す図、

【図１５】第１０実施例の図形処理装置による図形移動
操作と画面変化とを示す図、

【図１６】第１０実施例の３次元図形処理装置における
構成を示すブロック図、

【図１７】従来の３次元図形処理装置による図形移動操
作と画面変化とを示す図、

【図１８】従来の３次元図形処理装置における構成を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１ ３次元位置入力手段 ２ 位置情報読取部 ３ 立体図形データ変更処理部 ４ 立体図形データ管理部 ５ 基準図形データ管理部 ６ 位置関係処理部 ７ 影生成部 ８ 表示処理部 ９ 表示手段 10 関係呈示図形データ管理部 11 投影位置図形データ管理部 12 指示入力手段 13 指示情報読取部 14 投影位置図形データ変更処理部 15 関係呈示図形制約処理部 16 投影位置図形制約処理部 17 基準図形選択処理部 20 表示画面 21 操作デバイス 22、39 基準図形 23、40 立体図形 24、41 関係呈示図形 25、32〜37、42 投影位置図形 26 操作者 27 位置原点 28 ３次元デジタイザ 29 画面処理用ワークステーション 30、31 立体図形の頂点 38 指示入力手段 43 影

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉浦 雅貴 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−67192（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06T 17/40 G06F 17/50

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操作者の入力操作に応じて、画面に表示
   された立体図形の仮想３次元空間における位置を移動す
   る３次元図形処理装置において、 仮想３次元空間の位置の基準を示す基準図形の図形デー
   タを編集する基準図形データ編集手段と、 前記基準図形に投影された立体図形の投影位置を表示す
   る図形データを編集する投影位置図形データ編集手段
   と、 前記投影位置を表示する投影位置図形と前記立体図形と
   の対応関係について表示する関係呈示図形の図形データ
   を編集する関係呈示図形データ編集手段とを設けたこと
   を特徴とする３次元図形処理装置。
2. 【請求項２】 前記関係呈示図形データ編集手段が、前
   記立体図形の定められた点と前記投影位置図形の一点と
   を結ぶ線によって前記関係呈示図形を表わすことを特徴
   とする請求項１に記載の３次元図形処理装置。
3. 【請求項３】 前記投影位置図形データ編集手段が、前
   記立体図形の形状とは無関係な単純形状の図形によって
   前記投影位置図形を表わすことを特徴とする請求項１に
   記載の３次元図形処理装置。
4. 【請求項４】 前記単純形状の図形として、向きを表示
   することができる図形を用いることを特徴とする請求項
   ３に記載の３次元図形処理装置。
5. 【請求項５】 前記投影位置図形データ編集手段および
   関係呈示図形データ編集手段が、前記立体図形の移動に
   応じて、前記投影位置図形または関係呈示図形の移動位
   置を編集することを特徴とする請求項１乃至４に記載の
   ３次元図形処理装置。
6. 【請求項６】 前記投影位置図形データ編集手段が、操
   作者の入力操作に応じて、前記投影位置図形の移動位置
   を編集し、該投影位置図形の移動に従って立体図形が移
   動されることを特徴とする請求項１乃至４に記載の３次
   元図形処理装置。
7. 【請求項７】 前記投影位置図形から立体図形に至る前
   記関係呈示図形の長さを一定に拘束する制約手段を設け
   たことを特徴とする請求項６に記載の３次元図形処理装
   置。
8. 【請求項８】 前記投影位置図形データ編集手段が、前
   記投影位置図形の向きと該投影位置図形の移動方向とを
   一致させるように前記投影位置図形を編集することを特
   徴とする請求項４に記載の３次元図形処理装置。
9. 【請求項９】 前記投影位置図形の向きを一定方向に拘
   束する制約手段を設けたことを特徴とする請求項８に記
   載の３次元図形処理装置。
10. 【請求項１０】 前記投影呈示図形の移動範囲を前記基
    準図形の上に拘束する制約手段を設けたことを特徴とす
    る請求項１乃至９に記載の３次元図形処理装置。
11. 【請求項１１】 前記基準図形データ編集手段が、複数
    の基準図形を表示するための図形データを編集すること
    を特徴とする請求項１乃至１０に記載の３次元図形処理
    装置。
12. 【請求項１２】 前記複数の基準図形の各々が別個の立
    体図形の移動範囲を拘束することを特徴とする請求項１
    １に記載の３次元図形処理装置。
13. 【請求項１３】 前記立体図形の移動範囲を拘束する基
    準図形を前記複数の基準図形の中から選択する選択手段
    を設けたことを特徴とする請求項１１に記載の３次元図
    形処理装置。