JPH02165390A

JPH02165390A - 表示システム

Info

Publication number: JPH02165390A
Application number: JP31957688A
Authority: JP
Inventors: Atsuo Ushigoe; 牛越　淳雄
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1988-12-20
Filing date: 1988-12-20
Publication date: 1990-06-26
Anticipated expiration: 2013-05-25
Also published as: JP2756128B2

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】〔概　要〕３次元表示画像の視線方向を種々変更して表示する視線
方向変更方法に関し、所望の入力視線方向を視覚的に捉え易くし、正確、容易
かつ速やかに入力できるようにすることを目的とし、表示画面に表示されている３次元表示画像の視線方向を
変更して表示する３次元表示画像の視線方向変更方法に
おいて、３次元表示画像が表示される表示画面の一部に
視線方向を入力するための地図を表示し、地図上に入力
された位置の座標情報に基づいて視線方向情報を求め、
該視線方向情報に基づいて、表示中の３次元表示画像に
対する３次元座標変換を行うように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、表示画面に表示されている３次元表示画像を
視線方向を種々変更して表示する視線方向の変更方法に
関する。

〔従来の技術〕

３次元表示画像処理の分野では、画面に表示されている
３次元物体あるいは３次元図形等の３次元表示画像を、
その視線方向を様々に変えて表示することが行われてい
る。

３次元表示画像の視線方向を変更する場合、従来は、そ
の視線方向を指定する角度パラメタ、例えば経度αおよ
び緯度δを数値的に入力し、この角度パラメータにより
３次元の座標変換を行ってその視線方向における３次元
表示画像に変換表示していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の３次元表示画像の視線方向変更方法は、前述のよ
うに視線方向を指定する角度パラメタを数値的に入力し
ていた。

この従来方法では、入力される角度パラメタの数値と実
際の視線方向の関係を、イメージ的につかむことが一般
に困難である。このため、０間違った数値を入力しやす
い、■入力に間違いがあっても画像変換処理後でなけれ
ば発見されないため、間違いの発見に時間が掛るととも
に、変換後の表示画像から入力間違いが発見されにくい
場合も少（ない等の問題があった。

本発明は、３次元表示画像の視線方向を変更する場合、
所望の入力視線方向を視覚的に捉え易くし、入力間違の
発見を容易にするとともに、視線方向入力を正確、容易
かつ速やかに行うことができるように改良した３次元表
示画像の視線方向の変更方法を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

前述の課題を解決するために本発明が採用した手段を、
第１図の原理図を参照して説明する。

第１図において、１１は表示画面で、１１１はそこに表
示される３次元表示画像である。１１２は地図で、表示
画面１１の一部を利用して表示され、視線方向が入力さ
れる。第１図（Ａ）は視線方向変更前の表示画面を示し
、第１図（Ｂ）は視線方向変更後の表示画面を示す。

本発明は、このように表示画面１１の一部に表示された
地図１１２を用いて、３次元表示画像の視線方向の変更
を行うものであって、次のように構成される。

すなわち、表示画面（１］）に表示されている３次元表
示画像（１１１）の視線方向を変更して表示する３次元
表示画像の視線方向変更方法において、（ａ）３次元表示画像（１１１）が表示される表示画面
（１１）の一部に、視線方向を入力するための地図（１
１２）を表示し、（ｂ）　　地図（１１２）上に入力された位置の座標情
報に基づいて視線方向情報を求め、（ｃ）前記視線方向情報に基づいて、表示中の３次元表
示画像（１１１）に対する３次元座標変換を行う、ように構成される。

〔作　用〕

表示画面１１には、第１図（Ａ）に示すように３次元表
示画像１１１が表示されると共に、その一部に視線方向
を入力するための地図１１２が表示され、アテンション
可能にされる。地図１１２として、全方向の視線方向入
力を可能にするため、例えば図に例示するように球面の
座標を表す地図が用いられる。なお、地図１１２は、第
１図（Ａ）に示す領域以外の領域に表示できることはも
ちろんである。

この地図１１２上の所望視線方向に対応する位置（ＡＰ
で示す）に例えばカーソルによりアテンションをかける
ことにより、視線方向が入力されると、そのアテンショ
ン位置ＡＰの座標情報に基づいて視線方向情報が求めら
れる（視線方向を求める具体的な方法は、実施例の項で
説明する）。

この視線方向情報に基づいて現在表示中の３次元表示画
像１１１の３次元座標変換を行うことにより、第１図（
Ｂ）に示すように所望の視線方向に変更された３次元表
示画像が表示画面１１に変換表示される。

以上のように、表示画面１１の一部に地図を表示し、３
次元表示画像の視線方向をこの地図上で入力するように
したので、入力視線方向を視覚的に捉え易く行うことが
できる。

これにより、視線方向の入力間違いが人力時点で容易に
発見可能となるとともに、視線方向入力を正確、容易か
つ速やかに行うことができ、視線方向を変更した３次元
表示画像表示処理を効率よく行うことができる。

〔実施例〕

本発明の実施例を、第１図〜第４図を参照して説明する
。第２図は本発明の一実施例を実施する実施装置の構成
の説明図、第３図は本発明の一実施例に用いられる各種
地図の説明図、第４図は同実施例における３次元座標変
換処理の説明図である。

（Ａ）実施装置の構成第２図において、１０はグラフィックデイスプレィ装置
であり、その表示画面１１．３次元表示画像１１１．地
図１１２については、第１図で説明したとおりである。

１２は入力位置座標発生手段で、ジョイスティック、マ
ウス、ライトペン等の入力装置１２１を備え、地図１１
２上に視線方向をカーソル（１１３で示す）によって入
力すると共に、入力位置すなわちアテンション位置ＡＰ
のＸおよびＹ座標を出力する。

１３は視線方向情報算出手段で、アテンション位置ＡＰ
のＸ、Ｙ座標より、その視線方向情報を算出する。

この実施例では、視線方向情報として、経度αおよび緯
度δが用いられる。地図１１２上のアテンション位置Ａ
’Ｐの座標（Ｘ、Ｙ）と経緯度（α。

δ）とは１対１に対応するので、アテンション位置ＡＰ
のＸ、　Ｙ座標より経度αおよび緯度δが求められる。

この実施例では、地図１１２上の各アテンション位置Ａ
Ｐの座標（Ｘ、Ｙ）に対応する経緯度（α、δ）を予め
計算してテーブル（以下、変換テーブル１３１で示す）
に格納しておく。したがって、アテンション位置ＡＰの
座標（Ｘ、Ｙ）が与えられれば、変換テーブル１３１を
参照することにより、直ちに対応する経緯度（α、δ）
が求められる。

地図１１２には、経線および緯線が表示されていて、所
望視線方向がカーソル１１３により視覚的に容易に入力
しやすいようになっている。

１４は座標変換手段で、視線方向情報算出手段１３で求
められた視線方向情報すなわち経緯度（α、δ）に基づ
いて、３次元表示画像の３次元座標変換処理を行う。

１５は画像作成手段で、３次元表示画像１１１および地
図１１２の各画像データを作成する処理を行う。

１６は表示制御手段で、グラフインクデイスプレィ装置
１０における３次元表示画像１１１．地図１１２および
カーソル１１３等のグラフィック表示制御を行う。

第３図は、表示画面１１上に表示される地図１１２の具
体例を示したもので、全方向の視線方向の入力を可能に
するため、各種の球面の座標を表す地図（Ａ）〜（ｃ）
が例示されている。

同図（Ａ）は、等副円筒図法（又は方眼図法）によって
作成される球面座標地図である。世界図の図法としても
使われ、緯度および経度とも等間隔に描かれる。地図上
（アテンション位置ＡＰ）のＸ、　Ｙ座標と経度αおよ
び緯度δとの変換式は、次の（１１式で与えられる。

）（＝ａα＋ｂ、Ｙ＝Ｃδ＋ｄ　又はａ＝ａ’　Ｘ＋ｂ’　　　δ＝ｃ’　Ｙ＋ｄ’　　・・
・（１）１＋＋１＋で、ａ、　　ａ／　Ｉ　　ｂ、　　
ｂ’　Ｉ　　ＣＩ　　Ｃ’　ｌ　　ｄｌｄ′は、定数を
示す。

第３図（Ｂ）は、等角円筒図法（メルカトル図法）によ
って作成される球面座標地図である。航程線が直線で表
される特徴をもち、地図上のＸ。

Ｙ座標と経度αおよび緯度δとの変換式は次の（２）式
で与えられる。

Ｘ＝ａα十ｂＹ＝　ｃ　１ｎ　（ｊａｎ（δ／２＋π／４））　＋ｄ
　　・（２）ここで、ａ、ｂ、、ｃ、ｄは定数、らは自
然対数を示す。

第３図（ｃ）は、等積楕円図法によって作成される球面
座標地図で、実際に近い地図が得られるようにしている
。

地図上のＸ、Ｙ座標と経度αおよび緯度δとの変換式は
、次の（３１式で与えられる。

Ｘ＝ａｃｒｃｏｓθ＋ｂＹ＝ｃｓｔｎθ＋ｄ２θ＋５ｉｎ２θ＝ｅｓｉｎδ　　　　　　・・・（３
）ここで、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは、定数である。

変換テーブル１３１には、地図１１２上のＸ。

Ｙ座標に対応する経度αおよび緯度δが、前記（１）〜
（３）により予め算出されて格納される。

（Ｂ）実施装置の動作第２図の実施装置の動作すなわち本発明の一実施例の動
作を、第１図〜第４図を参照して説明する。

画像作成手段１５によって作成された３次元表示画像１
１１および地図１１２は、表示制御手段１６によってグ
ラフィックデイスプレィ装置１０の表示画面１１にグラ
フィック表示される（第１図（Ａ））。表示画面１１に
表示される地図１１２として、目的に応じて第３図（Ａ
）〜（ｃ）のいずれかが用いられるが、第１図（Ａ）に
は第３図＜Ｃ＞の地図が例示されている。

オペレータは、マウス等の入力装置１２１によりカーソ
ル１１４を移動して、表示画面１１の地図１１２上にお
ける所望の視線方向すなわちアテンション位置ＡＰを指
示する。地図１１２には経線および緯線が表示されてい
るので、所望の視線方向を視覚的に入力することが可能
となり、容易かつ正確に入力することができる。

入力位置座標発生手段１２は、入力装置１２１によって
指示されたアテンション位置ＡＰのＸおよびＹ座標を発
生して、視線方向情報算出手段１３に供給する。

視線方向情報算出手段１３は、入力されたアテンション
位置ＡＰのＸ、Ｙ座標より、対応する視線方向情報すな
わち経度αおよび緯度δを、変換テーブル１３１を参照
して求める。

変換テーブル１３１には、表示された地図１１２（第３
図（Ａ）〜（ｃ）のいずれか）上のＸ。

Ｙ座標に対応する経度αおよび緯度δが、前掲の（１）
〜（３）式により予め求められて格納されている。

したがって、ｘ、Ｙ座標をアドレスとして変換テーブル
１３１を参照することにより、直ちに対応する経度αお
よび緯度δを直ちに求めることができる。

座標変換手段１４は、視線方向情報算出手段１３で求め
られた経度αおよび緯度δに基づいて、表示画面１１に
表示されている３次元表示画像の３次元座標変換を行う
。次に、第４図を参照して、この３次元座標変換処理に
ついて説明する。

第４図において、Ｘ、Ｙ、Ｚは被変換３次元表示画像の
直角座標で、その視線方向の経度および緯度は、α。お
よびδ。であるとする。

３次元座標変換処理では、視線方向を入力値（α、δ）
に変換するための座標変換（回転）行列を求め、座標の
各点を新座標に変換する処理が行われる。表示画面１１
上に現在表示されている３次元表示画像１１１の視線方
向を表す経緯度はα。およびδ。であり、今回表示した
い視線方向はαおよびδである。

いま、 Δα＝α−α０．Δδ；δ−δ。　　・・・（４）とす
ると、視線方向を（α。、δ。）から（α。

δ）に変換する処理は、第４図に示すように■Ｚ軸のま
わりにΔα（度）回転しくそのときの座標軸ｘ’、ｙ’
、ｚとする）、■回転後の座標軸Ｙ′のまわりに（−Δ
δ）（度）回軸して求められる。

この回転によって得られる座標軸は、Ｘ“、Ｙ“（＝Ｙ
’）、Ｚ“で表される。この座標軸Ｘ、Ｙ。

Ｚから新しい座標軸Ｘ　／／　、　ｙ　／／　、　　ｚ
　′に座標変換する変換行列Ｔは、次の（５）式で与え
られる。

・・・（５）また、旧視線方向座標系（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の各点の座標ベ
クトルを〔Ｔ０〕、新規線方向座標系（Ｘ“、ｙ″、ｚ
“）の対応する各点の座標ペルトルをＣｒ）とすると、
〔γ〕は、次の（６）式より求められる。

〔γ〕　＝Ｔ〔γ。〕　　　　　　　　　・・・（６）
最初の表示では、デフォルト値としてα。＝０（度）、
δ。＝０（度）に設定しておき、現在表示されている座
標系の経度および緯度は、表示中は記憶されている。

表示制御手段１６は、以上のように得られた変換３次元
座標データに基づいて、視線方向が（α。、δ。）から
（α、δ）に変更された３次元表示画像を表示画面１１
上に表示する（第１図（Ｂ））。

以上、視線方向情報が経度および緯度である場合の実施
例について説明したが、本発明は経度および緯度以外の
視線方向情報を用いた場合にも適用されるものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば次の諸効果が得ら
れる。

（１）　　表示画面１１の一部に地図を表示し、３次元
表示画像の視線方向をこの地図上で入力するようにした
ので、入力視線方向を視覚的に捉え易く行うことができ
る。

（２）前記（２）により、視線方向の入力間違いが入力
時点で容易に発見可能となるとともに、視線方向入力を
正確、容易かつ速やかに行うことができ、視線方向を変
更した３次元表示画像表示処理を効率よく行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の原理図、第２図は、本発明の一実施例の実施装置の構成の説明図
、第３図は、同実施例に使用される各地図の説明図、第４
図は、同実施例における３次元座標変換処理の説明図で
ある。第１図および第２図において、１０・・・グラフィックデイスプレィ装置、１１・・・
表示画面、１１１・・・３次元表示画像、１１２・・・
地図、１１３・・・カーソル、１２・・・入力位置座標
発生手段、１２１・・・入力装置、１３・・・視線方向
情報算出手段、１４・・・座標変換手段、１５・・・画
像作成手段、１６・・・表示制御手段。（Ａ）（Ｂ）Ａ≦辱と式日ｎ４．５１１ａ凸第１図 ”ＩＰ−研″ｉ＝Ｌ゛・ｆろ３ンプ【、テ仁Δ語不象べ
〔欅廼鵬旦第４図（Ａ）１１伊電巳ｔ（Ｂ）番真拐Ａ回法９そプに’＋Ｇ’ｌ　（ｓ’＋ｔｍ５−ｈｉ（−（＠第
３図手続補正書（ノブヱ（）平成　１年　８月１５８

Claims

【特許請求の範囲】１、表示画面（１１）に表示されている３次元表示画像
（１１１）の視線方向を変更して表示する３次元表示画
像の視線方向変更方法において、（ａ）３次元表示画像
（１１１）が表示される表示画面（１１）の一部に、視
線方向を入力するための地図（１１２）を表示し、（ｂ）地図（１１２）上に入力された位置の座標情報に
基づいて視線方向情報を求め、（ｃ）前記視線方向情報に基づいて、表示中の３次元表
示画像（１１１）に対する３次元座標変換を行う、ことを特徴とする３次元表示画像の視線方向変更方法。２、視線方向を入力するための地図（１１２）が球面の
座標を表す地図で、該地図上に経線及び緯線が表示され
、視線方向情報が経度および緯度であることを特徴とす
る請求項１記載の３次元表示画像の視線方向変更方法。