JPH0410169A - ３次元形状モデル編集装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、対話的に３次元形状モデルの作成編集を行う
３次元形状モデル唾集装！に関し、ｖ！に、３次元形状
を構成する各立体部品の移動、回転などの図形操作を行
う３次元形状モデル編集装置に関する。

（従来の技術） 従来３次元形状モデル編集装置に用いられている立体部
品の移動、回転などの図形操作方式として、ユーザが表
示画面に表示されている複数の立体の内から少なくとも
１つの立体を指定し、かつ該立体の移動または回転の図
形操作に対する情報を指定し、該指定された情報に基づ
き前記立体に対する座標変換を行い、前記立体の図形操
作を行うものがある。

それぞれが１つのグループ２０４に属する複数の立体２
０１，２０２，２０３を移動するとき、第２図に示すよ
うに、各立体２０１，２０２゜２０３は同一の座標変換
によって同時に移動される。

（発明が解決しようとする課題） しかし、立体３０１を立体３０２上に配置した後（第３
図（ａｌｌ立体３０２を移動するとき、第３図に示すよ
うに、立体３０１と立体３０２とを同一グループ化する
操作は行われていないことにより、立体３０１はその位
置に靜止し、立体３０２は移動されるから（第３図（ｂ
））、ユーザは違和感を感じる。

もし、第３図（ｃ）に示すように、立体３０１と立体３
０２を一緒に動かしたい場合には、立体３０１と立体３
０２とを同一グループ化する操作をしなければならず煩
わしい。次に、立体３０１と立体３０２との移動後に、
立＃３０１と立体３０２とは同じグループに属するから
、立体３０またけのことはできない。その結果、立体３
０１を立体３０２のグループから離脱させる操作が必要
になり、操作が面倒である。

本発明の目的は、立体の移動、回転などの図形操作を利
用者とって自然な感覚で行なうことができる３次元形状
モデル編集装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、複数の立体に対し、その幾何学的モデルを示
す立体データを格納している立体データ格納手段と、各
立体毎にその立体と他の立体とのツリー状の親子関係を
示す親子関係情報を格納している親子関係データ格納手
段と、移動、回転などの図形操作の対象である指定立体
および該指定立体の図形操作の内容を指示する操作指示
手段と、該操作指示手段の指示に基づき前記立体データ
格納手段の立体データの座標変換を行うことによって前
記指定立体の図形操作を行う図形操作手段とを備える３
次元形状モデル編集装置において、前記図形操作手段は
、前記操作指示手段からの指示が与えられ、該指示が指
定された１つの立体を他の立体の１つの面に配置するこ
とを示すとき、該指定立体の親を該他の立体とする親子
関係を設定し、該親子関係を示す親子関係情報を前記親
子関係データ格納手段に格納する親子関係設定部と、前
記操作指示手段からの指示が与えられ、前記親子関係デ
ータ格納手段の親子関係情報から前記指示が示す指定立
体と子孫の関係にある子孫立体を見い出す検索部と、前
記操作指示手段からの指示が与えられ、前記指示が示す
指定立体に対応する立体データを前記立体データ格納手
段から読み出し、該立体データの座標変換によって前記
指定立体の図形操作を行い、前記検索部が前記子孫立体
を見い出すとき、該子孫立体に対応する立体データに対
し前記指定立体データの座標変換と同一の座標変換を行
うことによって該子孫立体の図形操作を前記指定立体の
図形操作とともに行う処理部とを有することを特徴とす
る。

（作用） ユーザが指定した立体を他の立体の一つの面に配置した
とき、前記親子関係設定部は、前記指定立体の親を前記
他の立体とする親子関係を設定し、該親子関係を示す親
子関係情報を前記親子関係データ格納手段に格納する９
次いで、ユーザが前記他の立体に対して移動、回転など
の図形操作を行うとき、前記検索部は前記親子関係デー
タ格納手段の親子関係情報から前記他の立体と子孫の関
係にある子孫立体を見す出す。前記検索部で見い出され
た′子孫立体に対する図形操作は前記指定立体に対する
図形操作とともに前記処理部の同一の座標変換によって
行われる。

例えば、第４図（ａ）において、立体４０１が立体４０
２上に配置されたときには、前記親子関係データ格納手
段に、立体４０２を親、立一体４０１を子とする第４図
（ｂ）に示すような親子関係が生成される。第４図（ｂ
）において、４０３は立体４０１を表すノードであり、
４０４は立体４０２を表すノードである。第４図（ａ）
の配置操作の後、立体４０２に対し移動、回転などの図
形操作を行うとき・、第４図（ｂ）のノード４０４の子
孫のノードが検索され、該子孫のノード４０４に対応す
る立体４０１が前記検索部で見い出され、立体４０１は
立体４０２とともに移動、回転などの図形操作をされる
（第４図（Ｃ））。

（実施例） 第１図は本発明の３次元形状モデル編集装置の一実施例
を示すブロック図である。

１０１は、立体間のツリー状の親子関係を示す親子情報
を格納する親子関係データ格納手段である。

１０２は、各立体の幾何学的モデルを示す立体データを
格納している立体データ格納手段である。

１０３は、移動、回転などの図形操作の対象である指定
立体および該指定立体の図形操作の内容を指示する操作
指示手段である。

１０４は、操作指示手段１０３の指示に基づき立体デー
タ格納手段１０２の立体データの座標変換を行うことに
よって前記指定立体の図形操作を行う図形操作手段であ
る。図形操作手段１０４は、操作指示手段１０３からの
指示が指定された１つの立体を他の立体の１つの面に配
置することを示すとき、前記指定立体の親を核的の立体
とする親子関係を設定し、該親子関係を示す親子関係情
報を親子関係データ格納手段１０１に格納する親子関係
設定部１０５と、操作指示手段１０３からの指示が示す
指定立体と子孫の関係にある子孫立体を親子関係データ
格納手段１０１の親子関係情報から見い出す検索部１０
６と、前記指定立体に対応する立体データを立体データ
格納手段１０２から読み出し、該立体データの座標変換
によって前記指定立体の図形操作を行い、検索部１０６
が前記子孫立体を見い出すとき、該子孫立体に対応する
立体データに対し、前記指定立体データの座標変換と同
一の座標変換を行うことによって該子孫立体の図形操作
を前記指定立体の図形操作とともに行う処理部１０７と
を有する。

第５図は親子関係データ格納手段１０１の内容の一例を
示す図である。親子関係はテーブル５０１で表される。

全ての立体の立体番号がキー項目５０２に並んでいる。

各立体ごとにその親の立体の立体番号が値項目５０３に
記憶されている。

親のない立体に関しては値として不使用の立体番号が記
憶されている。

第６図は、本発明の３次元形状モデル編集装置のマイク
ロコンピュータを用いて実現した他の実施例を示すブロ
ック図である。親子関係データ格納手段１０１はコンピ
ュータのディスクやメモリ上の親子関係データ格納ファ
イル６０１からなり、同様に、立体データ格納手段１０
２はコンピューターのディスクやメモリ上の立体データ
格納ファイル６０２からなる。操作指示手段１０３は、
マウスやキーボード等の入力デバイス６０３と、画面に
立体モデルを投影表示するデイスプレィ装置６０４とか
ら構成される。図形操作手段６０５は、図形操作プログ
ラム格納メモリ６０５からなる。

６０４と立体移動回転プログラム格納メモリ６０５で構
成される。立体データ格納ファイル６０４はコンピュー
タのディスクやメモリ上に記憶されている。立体移動回
転プログラム格納メモリ６０５には、入力デバイス６０
２から入力された操作指示に従って、移動、回転などの
図形操作を行うための座標変換プログラムと、立体デー
タ格納ファイル６０２内の立体データと親子関係データ
格納ファイル６０１内の親子関係データを参照しまたは
更新するプログラムとが格納されている。

第７図は第６図の３次元形状モデル編集装置の動作を表
すフローチャートである。

ブロック７０１では、入力デバイス６０３を用いてユー
ザによる配置または移動回転コマンド入力が行われ、コ
マンドの文字コードや２次元の座標値データが出力され
る。図形操作プログラム格納メモリ６０５では、２次元
の座標値データから立体データ格納ファイル６０２を検
索して立体の立体番号や移動回転パラメータが算出され
る。例えば、配置の場合は、配置対象の立体の立体番号
ａ、配置先の面が属する立体の立体番号ｂ、配置先の面
の平面パラメータ等が算出される。移動回転の場合は、
移動回転対象の立体の立体番号ａ、回転変換パラメータ
及びｘｙｚ各軸方向の平行移動量等が算出される。

ブロック７０２からブロック７１１にかけては図形操作
プログラム格納メモリ６０５上のプログラムによって処
理が進められる。

ブロック７０２では、入力デバイス６０３から出力され
たコマンドが配置コマンドであるか移動回転コマンドで
あるかを判別する。配置コマンドである場合にはブロッ
ク７０３へ、移動回転コマンドである場合にはブロック
７０５へ進む。

ブロック７０３からブロック７０４にかけては、配置操
作の場合に、親子関係データ格納ファイル６０１上に親
子関係情報の設定処理が行われる。

ブロック７０３では、親子関係データ格納ファイル６０
１上のテーブル５０１における立体番号ａのキー位置の
親立体番号の値として立体番号すを書き込む。

これにより配置操作による配置対象の立体と配置先の立
体の間の親子関係が設定される。

ブロック７０４では、立体番号ａの立体の底面と立体番
号すの立体の配置先の面の平面パラメータを立体データ
格納ファイル６０２から読みだし、２つの面が同一平面
上に載るように、立体番号ａの立体に関する回転変換パ
ラメータとｘｙｚ各軸方向の平行移動量を求め、ブロッ
ク７０５に進む。

ブロック７０５からブロック７１１にかけては、立体デ
ータ格納ファイル６０２内の立体データに関して、配置
対象または移動回転対象の立体とその子孫の立体の回転
変換と平行移動処理が行われる。

ブロック７０５では、テーブル５０１から順に１個ずつ
立体番号が読みだされる。の立体番号をＣとする。

ブロック７０６では、立体番号Ｃの値がテーブル５０１
の終端に示す終端記号かどうか判定する。

終端記号ならばテーブル５０１上の全ての立体について
処理が終了したことになり、このフローチャートから脱
する。

ブロック７０７からブロック７１０にかては、立体番号
Ｃの立体が立体番号ａの立体自身もしくはその子孫であ
るかどうかを判定する。

ブロック７０７では、立体番号Ｃを立体番号の変数Ｘに
代入する。

ブロック７０８では、立体番号Ｘと立体番号ａが等しい
か判断する。等しい場合には立体番号Ｃの立体が立体番
号ａの立体自身またはその子孫であると判定されるので
ブロック７１１に進みその立体を移動回転する。等しく
ない場合には立体番号Ｘの立体のさらにその親を得るた
めにブロック７０９に進む。

ブロック７０９では、立体番号Ｘの親の立体の立体番号
を読みだし新たにＸとする。

ブロック７１０では、立体番号Ｘの値が親子関係の最上
位の終端記号かどうかを判定する。終端記号ならば、立
体番号Ｃの立体の祖先をたどっていっても立体番号ａに
行きつかないことになり、立体番号Ｃの立体は立体番号
ａの子孫ではないことになる。この場合は、ブロック７
０５に戻りテーブル５０１の次の立体の処理にうつる。

終端記号でないならばまだ立体番号Ｃの立体が立体番号
ａの子孫の可能性があるので、ブロック７０８に戻り立
体番号ａとの照合を続ける。

ブロック７１１では、立体番号Ｃの立体が立体番号ａの
立体自身かその子孫であることが判明したので、立体番
号Ｃの立体に対する移動回転処理が行われる。具体的に
は、回転変換パラメータと平行移動量を基に、立体デー
タ格納ファイル６０２内の該当立体のデータを更新する
。そして、ブロック７０５に戻り、テーブル５０１の次
の立体の処理にうつる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、前記
検索部が前記親子関係データ格納手段の親子関係情報か
ら指定立体とその子孫の関係にある子孫立体を見い出す
ことにより、前記指定立体に対する図形操作とともに前
記子孫立体に対する図形操作は同一の座標変換を用いて
行われるから、複数の立体を１つの立体の面に配置する
とき、各立体を同時に１つの立体の面に配置することが
できる。また、複数の立体を搭載している１つの立体に
対して図形操作を行うとき、該１つの立体の図形操作と
ともにそれに搭載されている立体に対する図形操作を同
時に行うことができる。その結果、利用者が自然な感覚
で立体に対する図形操作を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の３次元形状モデル編集装置の一実施例
を示すブロック図、第２図（ａ）、（ｂ）は従来の図形
操作方式による立体の図形操作の一例を示す図、第３図
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は従来の図形操作方式による問
題点を示す図、第４図＜ａ＞、（ｂ）、（ｃ）は本発明
の３次元形状モデル編集装置の動作を説明するための図
、第５図は親子関係データ格納手段の具体的な形式の一
例を示す図、第６図は本発明の３次元形状モデル編集装
置のマイクロコンピュータを用いて実現した例を示す図
、第７図は第６図の３次元形状モデル編集装置の動作の
フローチャートの一例を示す図である。 １０１・・・親子関係データ格納手段、１０２・・・立
体データ格納手段、１０３・・・操作指示手段、１０４
・・・図形操作手段、１０５・・・親子関係設定部、１
０６・・・検索部、１０７・・・処理部、６０１・・・
親子関係データ格納ファイル、６０２・・・立体データ
格納ファイル、６０３・・・入力デバイス、６０４・・
・デイスプレィ装置、６０５・・・図形操作プログラム
格納メモリ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の立体に対し、その幾何学的モデルを示す立体デー
   タを格納している立体データ格納手段と、各立体毎にそ
   の立体と他の立体とのツリー状の親子関係を示す親子関
   係情報を格納している親子関係データ格納手段と、移動
   、回転などの図形操作の対象である指定立体および該指
   定立体の図形操作の内容を指示する操作指示手段と、該
   操作指示手段の指示に基づき前記立体データ格納手段の
   立体データの座標変換を行うことによって前記指定立体
   の図形操作を行う図形操作手段とを備える３次元形状モ
   デル編集装置において、前記図形操作手段は、前記操作
   指示手段からの指示が与えられ、該指示が指定された１
   つの立体を他の立体の１つの面に配置することを示すと
   き、該指定立体の親を該他の立体とする親子関係を設定
   し、該親子関係を示す親子関係情報を前記親子関係デー
   タ格納手段に格納する親子関係設定部と、前記操作指示
   手段からの指示が与えられ、前記親子関係データ格納手
   段の親子関係情報から前記指示が示す指定立体と子孫の
   関係にある子孫立体を見い出す検索部と、前記操作指示
   手段からの指示が与えられ、前記指示が示す指定立体に
   対応する立体データを前記立体データ格納手段から読み
   出し、該立体データの座標変換によって前記指定立体の
   図形操作を行い、前記検索部が前記子孫立体を見い出す
   とき、該子孫立体に対応する立体データに対し前記指定
   立体データの座標変換と同一の座標変換を行うことによ
   って該子孫立体の図形操作を前記指定立体の図形操作と
   ともに行う処理部とを有することを特徴とする３次元形
   状モデル編集装置。