JPH06504393A - 混合解像度ｎ次元オブジェクト空間 - 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】 混合解像度Ｎ次元オブジェクト空間 発明の背景 本発明は、論理オブジェクト記述子または検知された物理現象の変形により、混 合解像度Ｎ次元オブジェクト空間を生成する装置および方法に関する。また、本 発明は、とットーインタリーブ化オブジェクト記述子を平面上に投影することに より混合解像度Ｎ次元オブジェクト空間を視覚化する装置および方法に関する。

さらに、本発明は特に、新規なに一アレイ（ａｒｙ）反射コードで空間的なロケ ーションをコード化する装置および方法に関する。

なお、本明細書の記述は本件出願の優先権の基礎たる米国特許出願筒０７／６４ ２．５０８号（１９９１年１月１６日出願）の明細書の記載に基づくものであっ て、当該米国特許出願の番号を参照することによって当該米国特許出願の明細書 の記載内容が本明細書の一部分を構成するものとする。

関連技術の説明 視覚化方法に関する調査方向の概観において、Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｓ　ａｎｄ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｃｏｎ５ｏｒｔｉｕａ＋（ＭＣＣ）は、抽象的 視覚化の分野を、論理オブジェクト関係（ｒｅｌａｔｉｏｎｓ）のビジュアル空 間へのマツピングとして特徴付け“・・・そのため、ビジュアル表現から引き出 される推論は、抽象的ドメインに引き戻されるはずである。“ここで説明するよ うな抽象的視覚化はまた、感知された物理的現象の論理空間へのマツピングを意 味する。高次元の多変量のデータを探求するようなアプリケーションに対して、 “・・・具体的な物（ｔｈｉｎｇｓ）の視覚化は、抽象的存在（ｅｎｔｉｔｉｅ ｓ）の視覚化はど重要でない。”このようなアプリケーションにおいては、“・ ・・何を表現し、表現をどのように伝えるかという問題が鍵であり、一方、写真 現実主義（ｐｈｏｔｏｒｅａｌｉｓｍ）はあまり重要でない。”抽象的視覚化に 関する問題の重要な分類は、本質において算術的でない解答を有する。さらに、 適切な結果となる特定の結果の説明は、結果そのものと同じように重要である。

理想的には、そのような問題を解くのに用いられる方法は、間圧−解答プロセス そのものとして抽象的視覚化が可能であるべきである。プール関数（Ｂｏｏｌｅ ａｎ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ）表示の簡略化は、このような問題の特によ（知られた 例である。

回路デザインを発展するための機械的手順を案出するための初期のアプローチは 、Ｈａｒｖａｒｄ　ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ　Ｌａｂｏｒ ａｔｏｒｙによって開発された“チャート法（ｃｈａｒｔ　ｍｅｔｈｏｄ）”を 含んでいた。この方法は、Ｈ，Ｈ，Ａｉｋｅｎ著のＳ　ｎｔｈｅｓｉｓ　ｏｆ　 Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｍｕｔｉｎａｎｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｃ１ｒｃｕｉ ｔｓ、Ｈａｒｖａｒｄ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｐｒｅｓｓ。

１９５１に記載されている。”５ｋｅｔｃｈ　ｆｏｒ　ａｎ　Ａｌｇｅｂｒａｆ ｏｒ　Ｒｅ１ａｙ　ａｎｄ　Ｃｏｎｔａｃｔ　Ｃ１ｒｃｕｉｔｓ”という項目の 中で、Ｍｏｎｔｇｏｍｅｒｉｅは、論理方程式を減らすためのグラフィカルなア プローチを示唆している。Ｍｏｎｔｇｏｍｅｒｉｅのアプローチは、Ｅ、　Ｗ、 　ＶｅｉｔｃｈによりＰｒｏｃｅｅｄｉｎ　ｓ　ｏｆｔｈｅ　Ａｓ５ｏｃｉａｔ ｉｏｎ　ｆｏｒ　Ｃａｍ　ｕｔｉｎ　Ｍａｃｈｉｎｅｒ　。

１ｃｈａｒｄ　Ｒｉｍｂａｃｈ　Ａｓ５ｏｃｉａｔｅｓ、　Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇ ｈ、　１９５２゜ｐｐ、　１２７−１３３の”Ａ　Ｃｈａｒｔ　Ｍｅｔｈｏｄ　 ｆｏｒ　ＳｉｍｐｌｉｆｙｉｎｇＴｒｕｔｈ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ”において、 その後、ＭａｕｒｉｃｅＫａｒｎａｕｇｈにより、ＡＩＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔ ｉｏｎｓ、　Ｐａｒｔ　Ｉ。

Ｖｏｌ、７２．　Ｎｏｖｅｍｂｅｒ　１９５３．　ｐｐ、５９３−５９９の”Ｔ ｈｅ　ＭａｐＭｅｔｈｏｄ　ｏｆ　５ｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｏｆ　Ｃｏｍｂｉｎａ ｔｉｏｎａｌ　ＬｏｇｉｃＣｉｒｃｕｉｔｓ”において発展され、拡張された。

Ｋａｒｎａｕｇｈ　は、サーキット入力の抽象的表現をビジュアル空間内にマツ ピングする方法について説明している。カルノー図（Ｋａｒｎａｕｇｈ　ｍａｐ ）はしばしばに−マップと呼ばれるが、これは２値ブール代数学に基づく論理式 （ｌｏｇｉｃａｌ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓ）を視覚化する技術として広く知ら れている。サーキット入力の記述項は、２進ｎ−空間ポイントとしてのコードを 視覚化することに由来するに一マツプ内の位置に一致する。ｋ−マツプは、２進 グレーコード（Ｇｒａｙ　Ｃｏｄｅ）により各軸をラベリングすることによりデ カルトの平面（Ｃａｒｔｅｓｉａｎｐｌａｎｅ）上にマツプされたこの空間の２ 次元表現である。論理式のこのビジュアル表現に由来する推論は、通常正規の式 を減少する結果となる。

全てのグレーコードに共通するよく知られた側面は、連続した符号語が１量区間 だけ、すなわち２進グレーコードの場合の１ビット位置だけ異なる。グレーコー ドは、その最初の符号語と最後の符号語とが１量区間だけ異なるか、さもなけれ ばそれがパスを記述している場合、巡回している（ｃｙｃｌｅ）といわれる。２ 進グレーコードの連続する符号語は、変化するビット位置によって表現され得る 。最初の符号語と変位式が与えられれば、全ての符号語の集合（ｓｅｔ）が生成 される。Ｆｒａｎｋ　ＧｒａｙによるＵ、　Ｓ、　Ｐａｔ、　Ｎｏ、　２．６３ ２．０５８は、反射２進コードの最初の形式（ｆｏｒｍ）と２番目の変形とを区 別している： 最初の形式のこのコードが一種の反射プロセスによって従来の２進コードから作 り得るものであり、他の形式は、最初の形式から同様な方法で順番に作られたも のであるから、いまだ名前が認識されていない問題のコードは、この明細書およ び請求の範囲では、°反射２進コード°と称する。

反射２進コードのいくつかの形式は、特定の用途とについては他のものに比べて 特別の効果を示す。

第１Ａ図〜第１Ｅ図は、Ｃ１ａｒｅによるＤｅｓｉ　ｎｉｎ　Ｌｏ　ｉｃＳ　ｓ ｔｅｍ　Ｕｓｉｎ　５ｔａｔｅ　Ｍａｃｈｉｎｅｓ、１９７３．　ＭｃＧｒａｗ −１（ｉｌｌ。

ＮＹ、　ｐｐ、１４−１５　に記載されている、２進３−キューブをに一マツプ として平面上に展開する従来の方法を示している。

第２図は、０−キューブに一？ツブ２００，１−キューブに一マツプ２０１　、 ２−キューブに一マツプ２０２　、２−キューブに−ｖマツプ０３　、３−キュ ーブに一マツプ２０４．および４−キューブに一マツプ２０５を表している、２ 進ｎ−キューブのに一マツプとしての従来技術の表現である。２−キューブに一 マツプ２０２、２０３は、先に引用した論文の中でＫａｒｎａｕｇｈによって示 された２変数のに一マツプの異なる表現である。

このような互い違いの空間的表現は、互いに一致しない、。さらに、第２図の３ −キューブに一マツプ２０４内の領域識別子Ａ２０６．　Ｂ２０７およびＣ２０ ８は、２−キューブに一マツプ２０２の図と一致しないように設けられている。

第３Ａ図は、各軸を２進グレーコードでラベリングすることにより符号化された ４変数力ルノー図を示している。第３Ａ図のマツプセル３００は、第３Ｂ図のグ リッドセル３０１と一致する。第３Ｂ図のラベリング法は、第３Ａ図の方法、を 簡略化したものである。第３Ｂ図のグリッドセル３０１は、領域識別子３０２に よって区別される。

特定の領域３０２内の第３Ｂ図のグリッドセル３０１は、第３Ａ図のネームであ る対応するマツプセル３００内のビット位置に対して１の論理値を有する。

第４Ａ図〜第４Ｂ図は、に−マツプとしての２進５−キューブおよび２進６−キ ューブの従来の視覚化方法である。Ｃ１ａｒｅは先に引用した参考文献において 、５−キューブ４００および６−キューブ４０２を示している。これらはそれぞ れ、右側および下側に複写され、変位されたものである。

第５図は、６変数のネットワークの合成を視覚化するために、Ｋａｒｎａｕｇｈ によって提案された装置を示している： ［３次元キューブは、］　・・・ロッドにより１−１／２インチ間隔で支持され ている４つの６インチプレキシグラスシートから構成されている・・・これを用 いることにより我々は移動可能のマーカーを使用することができる。・・・８変 数は、４つのキューブの集合により取り扱うことができ、９変数は、８つのキュ ーブを要求する。後者の場合、それらを、４つの中の２階層それぞれに簡単にス タックさせるのに都合がよい。９変数を越えると、合成のために要求される知的 訓練は、一般には手におえないであろう。

４変数以上の問題のためのに一マツプの応用は、うんざりするほどの文献に記載 されている；しかじ、ｋ−マツプの有用性は、一般的には、論理回路およびそれ らの合成についてのアイデアの導入部に限定されＭａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ　５ ｏｃｉｅｔ　、Ｖｏｌ、ｌ１１８．Ｎｏ、２．　Ｊｕｌｙ　１９５８゜ｐｐ、　 ３０１−３２７の”Ｔｈｅ　５ｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｏｆ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　 ＳｙｓｔｅｍｓＩ”という論文には、キュービック表記法（ｃｕｂｉｃｎｏｔａ ｔｉｏｎ）と呼ばれるプール関数（Ｂｏｏｌｅａｎｆｕｎｃｔｉｏｎｓ）の互い 違いの位相幾何学的表現が記載されている。Ｒｏｔｈのアプローチは、プール関 数の機械化におけるＫａｒｎａｕｇｈを発展させたものであるが、数変数以上の 問題の視覚化は達成できないゆ ＬｉｕおよびＦｕによるＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　５ｃｉｅｎｃｅ、　Ｖｏｌ、 ２４゜１９８１、　ｐｐ、９３−１０９の”Ｃｅｌｌｗｏｒｋ、　ｉｔｓ　Ｎｅ ｔｗｏｒｋ　Ｄｕａｌｓ。

ａｎｄ　Ｓｏｍｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　−−Ｔｈｒｅｅ−Ｄｉｍｅｎｓ ｉｏｎａｌＫａｒｎａｕｇｈ　Ｍａｐ　ａｎｄ　Ｉｔｓ　Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｐｌ ａｎａｒＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ“という論文は、他の規則についてのに 一マツプ法を一般化するための種々の試みを表している。３次元に一マツプの“ 仮想平面表現”は、ネットワークの観点からの“セル−ワーク位相幾何学”の研 究に用いられる。他の従来の抽象的視覚化法は、多変数関数の２次元的視野を表 現する高次元多変数関数のマツピングを含んでいる。Ｐａｔｒｉｃｋ等による凹 Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｃｏｍｕｔｅｒｓ、　Ｖｏｌ、　Ｃ−１７， Ｎｏ、１０゜１９６８、　ｐ、９４９．の”Ｍａｐｐｉｎｇ　Ｍｕｌｔｉｄｉｍ ｅｎｓｉｏｎａｌ　５ｐａｃｅｔｏ　Ｏｎｅ　Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ　ｆｏｒ　Ｃ ｏｍｐｕｔｅｒ　０ｕｔｐｕｔ　Ｄｉｓｐｌａｙ＋という論文の中で、次のよう な問題が紹介されている：コンピュータ出力表示における［ｎ］実変数の実値関 数　ｆ　（ｘｌ、ｘ２．・・・、ｘ［ｎｌ）の表示の問題を考えよう。−・・［ ｎ］＝１の場合には、ｆ　（ｘ［ｎｌ）を２次元のスクリーン上に表示するため にどのように処理するかは明かである；しかじ、［ｎｌ＞１の場合には、要求さ れる処理は自明ではない。

ｎ＞１についてのＮ次元関数の２次元的視野の表示へのＰａｔｒｉｃｋ　のアプ ローチは、“ｆ”が再興の場合、すなわち静的に予め定められている場合、Ｎ次 元ドメイン間の１対１の対応を確立している。

上述した従来の方法は、第１には論理オブジェクトのビジュアル表現に関する。

５ｒｉｈａｒｉは、唐１Σ珪頂ルー鈷工！日、　Ｖｏｌ、１３．　Ｎｏ、４．　 Ｄｅｃｅｍｂｅｒ　１９８１．ｐｐ、４０１　＆４０５”の＋Ｒｅｐｒｅｓｅｎ ｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｔｒｅｅ−ＤｉｍｅｎｓｉｏｎａｌＩｍａｇｅｓ”の中で 、ボリュームの区分化の方法として対称再帰的指標付けについて述べている：例 えば放射エネルギの形態を通してオブジェクトを感知することにより作成される イメージは、・・・本質的に連続的である。３Ｄイメージのコンピュータ表現は 、値の離散的な集合を引き出すためにボリュームをサンプリングすることが要求 される・・・キュービック空間は、同一のボリュームの８つのサブキューブ（へ 分空間；オクタント）に部分分割される。これらの各オクタントは、同質（例え ば、減衰が均一）か、い（らかの非均一性を有するかの何れかである。異質のオ クタントは、さらにサブオクタントに分割される。

この手続きは、均一な性質のブロック（好ましくは単一のヴオクセル（ｖｏｘｅ ｌ）　）が得られるまで必要なだけ繰り返される。

他の従来技術の方法は、オブジェクト関係の論理表現およびビジュアル表示を制 御することを探求している。Ｈｕｂｅｒによる＋Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ　 Ｐｒｏｃｅｓｓ　ｆｏｒＧｒａｐｈｉｃａｌｌｙ　Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｉｎｇ　 Ｔｈｒｅｅ−ＤｉｍｅｎｓｉｏｎａｌＯｂｊｅｃｔｓ　ｉｎ　Ｔｗｏ−Ｄｉｍｅ ｎｓｉｏｎｓ”という名称のＵ、　Ｓ。

Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ、４，７２１，９５２には、数値制御工作機械のスクリーン への物体の遠近法表現のプロセスを記載している。オブジェクトのビジュアルイ メージを作成するために、オブジェクトは連続的に表された一連のセクション（ スライス）に分割されている。Ｈｕｂｅｒの発明は、 ・・・ワークピース等の３次元オブジェクトを表現する表示装置であって、そこ での表現が、コンピュータなどの計算装置内に記憶されたデータおよびコマンド に基づいている装置の制卸方法の改良をクレームしている。

装置および操作プロセスがより専門化しているので、予想できなかった用途やよ り専門化に応じて交換可能なコントローラが必要となってきている。

ＦｅｄｅｒｉｃｏおよびＷｅｂｓｔｅｒは、−Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｍａｃｈｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ”という名称のＵ、Ｓ、Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ、４，４７５，１５ ６の中で、“これらの特徴を供給する総合的な機器コントローラは、しばしば使 用に耐えないほどのものであり、柔軟でなく、高価である”ということを教示し ている。従来の制御の問題は、適切なモジュール方式の欠如およびファームウェ ア−内で適切なモジュール方式を支持するメカニズムの欠如を含んでいる。他の 従来の制御は、使用のための制御カーネル（ｃｏｎｔｒｏｌｋｅｒｎｅｌ）の操 作の詳しい知識が要求される。さらに従来のコントローラの問題は、専門化され た目的に伴う適切なメカニズムの一般的な欠如を含んでいる。

Ｈｅａｔｈは、Ｈｅｒｃｕｂｅ　Ｍｕｌｔｉ　ｒｏｅｅｓｓｏｒｓ　１９８６゜ ＳＩＡＭ、　Ｐｈ１ｌａｄｅｌｐｈｉａ、　１９８６．　ｐｐ、７−圓の”Ｔｈ ｅＨｙｐｅｒｃｕｂｅ：　Ａ　Ｔｕｔｏｒｉａｌ　Ｏｖｅｒｖｉｅｗ”という論 文の中で、次のことを教示する： ・・・超立方体（ｈｙｐｅｒｃｕｂｅ）　（または２進Ｎ−キューブ、コスミッ クキューブ、同質アンサンプルマシーン（ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ　ｅｎｓｅｍ ｂｌｅ　ｍａｃｈｉｎｅ）などと、いろいろ呼ばれる。）では、２Ｎ個のプロセ ッサは、０から２ｎ−１の２進整数（例えば、長さＮのビット記号列）によって 連続的に番号付けされている（またはタグ化されている）。各プロセッサは、他 の全てのプロセッサと結合されている。

こせらの他のプロセッサの２進タグは、それ自身より正確に１ビツトだけ異なっ ている。位相幾何学的に、これらの配置は、プロセッサをＮ次元キューブの頂点 （隅）に配置する。実際には、プロセッサの現実の配置は、カードケージ内の線 状の配置、または印刷されたサーキットボード状への平面状の配置であり、キュ ーブ結合は、導線、導電層または背面電極で形成される。

第６Ａ図〜第６Ｄ図は、従来のｎ−キューブ複製法によって符号化された２進６ −キューブの図である。

５ｅｉｔｚは、Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＡＣＭ、　Ｖｏ ｌ、２ｇ。

Ｎｏ、１．　Ｊａｎｕａｒｙ　１９８５．　ｐ、２２の”Ｔｈｅ　Ｃｏｍ１ｃ　 Ｃｕｂｅ−という論文で、“２進６−キューブの平面内の通信チャンネルのネッ トワークによって結合された・・・”６４のコンピュータを記載している。第６ Ａ図の相互結合パターンは、５ｅｉｔｚによって用いられたものと類似している 。第６Ｂ図の各節点（ｎｏｄｅ）は、他の６個の節点と弧（ａｒｃ）により連結 されている。

第１０Ａ図〜第１０Ｂ図は、２進４−キューブと呼ばれる４次元超立方体の図を 示す。第１０Ａ図の各要素は、節点１０００として引用されている。第１０Ａ図 の次元は、節点１０００と結合されるリンク１０００として表される。

２進４−キューブは、２つの部分空１ｊ１：部分空間０ＣＢＡ　１００２および 部分空間ＩＣＢＡ　１００３として第１０Ｂ図中に区分されて（１００４）示さ れている。

任意の次元の超立方体は、導線で結合された線状の配置を用いて作成される（第 ２図）、各次元のキューブは、次の低次元のキューブを複製することにより得ら れ、それにより対応する節点が結合される。このような超立方体相互結合配列の 結果として生じる節点ネームは、５ｒｉｈａｒｉによる上述した論文に記載され ている方法と類似する従来の２次元循環インデックシング法に一致する。循環イ ンデックリンクは、種々の分野の専門家により独立に開発されてきた。循環イン デックリンクは、各次元の解像度が異なることが許容されるＮ次元解像度を一般 化することへの拡張はできない。循環インデックシング法を用いて平面上に投射 したときの超立方体は、通宮、従来の文献では２進ｎ−キューブとして引用され ている。けれども、この２進空間区分手順は、ｋ−アレイ（ａｒｙ）　２−キュ ーブ、すなわち各次元に対してに／２ビットの解像度を有しその要素が２進ｎ− キューブのように相互結合されている２次元空間を実際に表現する。このような 位相幾何学的曖昧さは、高−階層、Ｎ次元空間の視覚化の機械化をだめにする。

ＭａｒｉｈｕｇｈおよびＡｎｄｅｒｓｏｎは、ｒＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏ ｎｓｏｎ　Ｃａｍ　ｕｔｅｒｓ、　Ｖｏｌ、Ｃ−２０，Ｎｏ、２０．０ｃｔｏｂ ｅｒ　１９７１゜ｐｐ、　１１９２−１１９６の”Ｔｈｅ　ＨＤｉａｇｒａｍ： 　Ａ　ＧｒａｐｈｉｃａｌＡｐｐｒｏａｃｈ　ｔｏ　Ｌｏｇｉｃ　Ｄｅｓｉｇｎ ”という論文の中で、２進関数の分析を視覚的に助けようとする幾何学的モデル を説明している。これらの方法は、超立方体の座標の平面上への幾何学的変換に 基づいている。２進超立方体の座標をその座標を平面上に変換することにより視 覚化するＨダイアグラム法は、各次元の解像度が異なることか許容されるＮ次元 空間を一般化することに拡張することはできない。５ｉｖｉｌｏｔｔｉは、Ａｄ ｖａｎｃｅｄＲｅｓｅａｒｃｈ　ｉｎ　ＶＬＳＩ　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎ　ｓ　ｏ ｆ　ｔｈｅ　Ｆｉｆｔｈ　ＭｒＴＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、１９８８．　ＭＩＴ、 ｐ、２４ｇの”Ａ　ＤｙｎａｍｉｃａｌｌｙＣｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ　Ａｒｃ ｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　Ｆｏｒ　ＰｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇＡｎａｌｏｇ　Ｃ１ｒｃ ｕｉｔｓ”という論文の中で、階層的デコーダの単純な代替物としてチップ周辺 近傍の並列デコーダとともに、スイッチを相互結合するリーフセルおよびクロス バ−をグリッド上に置（２進Ｈ−ツリー階層の相互結合構造説明している。５ｉ ｖｉｌｏｔｔｉは、また、“局所コンパイラにより実行される、幾何学的相互結 合されたマトリックス座標とフラットデカルト座標との間のマツピング・・・” として、間接的要素ネーム（スイッチアドレス）変換に言及している。

測色学は、人間の視覚システムがいかに色を知覚するかを研究し試みる知覚科学 である。この知覚の研究の結果、色表現の種々のシステムがもたらされた。これ らはそれぞれ主観的色の選択および再現に伴う問題を減少するものである。しば しばコンピューター関連の情報ディスプレイに関連して用いられる六色システム は、次のものを含んでいる：　Ｍｕｎｓｅｌｌカラーシステム、　［（ＳＶへク スコーン（ｈｅｘｃｏｎｅ）　、　ＨＳＬダブルへクスコーン（ｄｏｕｂｌｅ　 ｈｅｘｃｏｎｅ）、　ＨＳＬダブルコーン（ｄｏｕｂｌｅｃｏｎｅ）　、　ＨＳ Ｌシリンダー（ｃｙｌｉｎｄｅｒ）　、およびＲＧＢカラーキューブ（Ｃｏｌｏ ｒ　ｃｕｂｅ）。

Ｍｕｎｓｅｌｌカラーシステムは、ＭｅｙｅｒおよびＧｒｅｅｎｂｕｒｇによる Ｃｏｍ　ｕｔｅｒ　Ｇｒａ　ｈｉｃｓ、　Ｖｏｌ、１４．　Ｎｏ、３゜１９８０ 、　ｐｐ、２５４−２６１の”Ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌ　Ｃｏ１ｏｒ　５ｐａｃｅ ｓ　ｆｏｒＣｏｏ＋ｐｕｔｅｒ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ”という論文の中で、テレビ ジョンモニタへの再現に関して説明されている：Ｍｕｎｓｅｌｌ再表示色がモニ タに再現可能と判断するのは難しい。これは、モニタとＭｕｎｓｅｌｌカラー領 域（表現可能な色の範囲）とが不規則な形状を有しており、それらの共通部分が 十分に決定されないからである。

Ａ、　Ｒ，Ｓｍ１ｔｈは、ＡＣＭ　Ｃｏｍ　ｕｔｅｒ　Ｇｒａ　ｈｉｃｓ　（Ｓ ＩＧＧＲＡＰＨ７ｇ）、　ＶＯＬ、１２．　Ｎｏ、３．　ｐｐ、１２−１９の” Ｃｏ１ｏｒ　ＧａｍｕｔＴｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｐａ１ｒｓ”の中で、 黒および白の中間の軸を用いるＨＳＶ　（色相（ｈｕｅ）、彩度（ｓａｔｕｒａ ｔｉｏｎ）　＋および（Ｖａｌｕｅ）　）へクスコーンを説明している。白点て は、カラーキューブの頂点での色を表現している頂点を有する六辺形である。

Ｄ、　Ｆ、　Ｒｏｇｅｒｓは、Ｐｒｏｃｅｄｕｒａｌ　Ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｆｏ ｒＣｏｍｕｔｅｒ　Ｇｒａ　ｈｉｃｓ、　ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ、　ＮＹ、　 １９８５゜ｐｐ、　４０３−４０４いう本の中で、ＨＳＬ　（色相（ｈｕｅ）、 彩度（ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）、および明度（ｌｉｇｈｔｎｅｓｓ）　）ダブル へクスコーンを説明している。このカラーシステムは、白では対等にもかかわら ず、０．５の値でフルカラーが表現できる点を除けば、ＨＳＶヘクスコーンと類 似のものである。

ＪｏｂｌｏｖｅおよびＧｒｅｅｎｂｕｒｇ　は、ＡＣＭ　Ｃｏｍ　ｕｔｅｒ虹旦 曲ＩＣｓ　（ＳＩＧＧＲＡＰＨ７８）、　Ｖｏｌ、１２．　Ｎｏ、３．　ｐｐ、 ２０−２５の”Ｃｏ１ｏｒ　５ｐａｃｅｓ　ｆｏｒ　Ｃｏｎ＋ｐｕｔｅｒ　Ｇｒ ａｐｈｉｃｓ”という論文の中で、その断面が六角形であるよりむしろ環状であ るＤＳＬダブルコーンと呼ばれるＨ５Ｌダブルへクスコーンの変形を説明してい る。ＪｏｂｌｏｖｅおよびＧｒｅｅｎｂｕｒｇは、同じ論文の中で、ダブルコー ンの底側および上側が黒および白サークル内に拡がっているＨＬＳシリンダにつ いて説明している。

上述したカラー表現システムのそれぞれは、それぞれのカラー空間内の特定のカ ラー感覚のロケーションを計算するための放射状の座標システムの変形を用いる 。ＭｅｙｅｒおよびＧｒｅｅｎｂｕｒｇは、上で引用した論文の中で、次の意見 を述べている： ・・・シリンドリカル座標システムを用いている”Ｔｈｅ　Ｍｕｎｓｅｌｌ　Ｂ ｏｏｋ　ｏｆ　Ｃｏ１ｏｒ”などのカラー系統化の何れもが有する本来的な問題 は、２つの放射状の線のように変化する色間の間隔が、シリンダの中心から外に 向かって変化してい（ことである。・・・そのアイデアは、全ての色が等しい知 覚距離だけ離れているカラーシステムを定義することである。例えば、システム の濃度階調を黒白間で滑らかに移行するようにすべきである・・・このような理 想的なシステムは未だ発見されていない・・・・ ＲＧＢカラーキューブは、直交座標に赤、緑および青のモニタ原色を表現する。

モニタ上に表示できる色は、（０，０，０１から（１，１，１１のキューブ内に ある。中間の軸は、黒点（０，０，０）から白点（１，ｌ、　ｌ）への（対角） 線である。このカラーキューブは、文献では、３つのカラー成分が３次元幾何学 と同様な方法でマツピングできる点では“自然（ｎａｔｕｒａｌ）”座標系とい われている。

コンピュータグラフィックで用いられているカラー表現は、カラー表現装置およ びカラー選択法の両者に密接に結びついている。一様カラー空間は、どのレベル の解像度のカラー情報が符号化されるべきかを決定するために用いることができ る。例えば、２次元データプロットは、カラースケールを選択するために一様カ ラー空間を必要とする。先に引用した従来のカラーシステムにおいて、カラー空 間から引き出すために用いられる色素全領域は、一般的にカラーモニタの全領域 より小さく、色素全領域は不規則である。先に引用したＭｅｙｅｒおよびＧｒｅ ｅｎｂｕｒｇによると（ｐ、２６０１、“・・・これは、最もあでやかなモニタ カラーを合体するカラースケールの発見を困難にする。”Ｒｉｃｈａｒｄ　Ｐｅ ｒｅｚは、彼の本Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｄｉｓ且ＵＤｅｖｉｃｅｓ、　ＴＡＢ 　Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　ａｎｄ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｂｏｏｋｓ。

Ｂｌｕｅ　Ｒｉｄｇｅ　Ｓｕｍａ＋ｉｔ、　ＰＡ、　１９８８．　ｐｐ、６９− １２９において、ＣＲＴ電気表示装置技術の詳しい説明を発表している。

ＣＲＴディスプレイ上に作成できる色の数は、例えば、各蛍光体（電子に衝撃さ れたときに光を放射する化合物）について得ることができるグレーレベルの階調 の数に依存する。もし、電子銃が４レベル（２ビツト）以上段階性けできれば、 結果として得られる色調は６４色を有する。現在入手できるいくつかのシステム では、各銃（１０ビツト）から１０２４ステツプのグレーを得ることができる。

しかし、各銃（８ビツト）から２５６ステツプのグレーを得ることができるシス テムが、より一般的である。このようなシステムは、１６００万を越える一意で ない色調を作ることが可能である。目は色の小さな変化の多くを識別することが できないので、見える色調は、かなり少ない色である＊　Ｃｏ１ｏｒ　ａｎｄｔ ｈｅ　ＣｏＬＩＩｕｔｅｒ、　Ａｃａｄｅａ＋ｉｃ　Ｐｒｅｓｓ、　Ｂｏｓｔｏ ｎ、　１９８７．　ｐ、１３の“Ｃｏ１ｏｒ　Ｄｉｓｐｌａｙｓ　ａｎｄ　Ｃｏ １ｏｒ　５ｃｉｅｎｃｅ”という章のＶｉｓｕａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ　Ｄｅｓｃ ｒｉｐｔｉｖｅ　Ｓｙｓｔｅｍｓ″という節で、Ｇｅｒａｌｄ　Ｍｕｒｃｈ　は 、次の意見を述べている：・・・最良の条件下で、合計約３００万の識別可能な 色がビジュアルディスプレイに作成することができる；すなわち隣においたとき に異なると認識できる色である。色を異なるスクリーン領域に配置して直ちに他 のものと異なると認識しなければならない場合には、色調は約７０００に減少す る。・・・付加的に混合された色についての得ることができる飽和レベルは、原 色の数の増加により拡張できる。・・・カラーテレビジョン産業は、４または５ の原色で実験したが、その色の発展は、そのような受信機の製品の価格の増加分 を相殺するものではないと結論づけた。ビジュアルディスプレイは、先例になら った。

Ｒｏｂｉｎｓｏｎおよび５ａｎｆｏｌｄは、”０ｐｔｉｃａｌ　Ｍｏｄｕｌａｔ ｉｏｎＤｅｖｉｃｅ”という名称のＵ、Ｓ、Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ、４，８８７， ８７８で、教示した：　“光波で情報を伝達するためには、その波のいくつかの 性質が、情報および採用されるコード化システムに応じて変調しまたは変化する 必要がある。”スペクトルの光学的範囲内での電磁キャリア波の変調に応じた物 質の種々の電気−光学的、熱−光学的、または音響−光学的性質に応答するデバ イスが、この分野でよく知られている。

分離には、第７図に示すようなカブラが必要である。これは、波長に敏感であり 、光７００は、異なる経路７０２〜７０６に沿って導かれる。回折格子７０１は 、入力ファイバフ００からの光のスペクトルを拡げ、そしてそのスペクトルの特 定波長を直線状に配置されたファイバ７０２〜７０６にフォーカスするために用 いられている。逆に、もし出力が逆になれば、回折格子７０１は、５つの波長７ ０２〜７０６を合成して単一の出力とするであろう。

Ｏｔｉｃｓ　５ｏｕｒｃｅ　Ｂｏｏｋ、　Ｓ、Ｐａｒｋｅｒ、ｅｄ、、　ＭｃＧ ｒａｗ−Ｈｉｌｌ。

ＮＹ、　１９８８．　ｐｐ、　２８７−２９１内の”Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　０ ｐｔｉｃｓ”という論文の中で、５ｔｒｅｉｆｅｒ　は、“・・・光程度の波長 において、１または２の非常に小さな次元の領域に伝搬光を閉じ込める誘電体構 造”を基礎とする平面導波路での光伝送について説明している。第８図は、外部 光ビーム８０１を薄層導波路８０２に結合する従来のプリズム入力カップリング ８００および回折格子出力カップリング８０３を示す。入射ビーム８０１および 出力ビーム８０４の方向を変えると、プリズム８００および回折格子８０３の役 割が変化する。５ｔｒｅｉｆｅｒは、さらに、スイッチングおよび変調の用途の 光集積回路（ｏｐｔｉｃａｌｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｃｉｒｃｕｉｔ；　０ｒＣ ）について説明している：ニオブ酸リチウム（ｌｉｔｈｉｕｍ　ｎ１ｏｂａｔｅ ）およびガリウム砒素（ｇａｌｌｉｕｍ　ａｒｓｅｎｉｄｅ）の両者は、電気− 光学的活性結晶の系統に属する。これらの物質に電界がかけられると、その屈折 率が変化する。・・・導波路が適切に設計されていれば、電極に特定の小さな電 圧を適用すると、光パワーがある導波路からその隣の導波路に高効率で最初の導 波路にほとんど残らずに移行するであろう。

第９図は、ネットワークを切り替える従来の“４対４”方向性結合器を示す。こ こで、４つの入力光信号９００は、４つの出力ポート９０４の何れか１つに切り 替えられるであろう。導電性電極９０１は、密接して、間隔をおいて設けられた ２つの導波路９０３に平行になるように結晶質基板９０２の表面に設けられてい る。このような光集積回路は、光ファイバを介して４つのコンピュータを相互に 結合するのに役にたつ。スイッチは、事実上モジュレータである。従来のモジュ レーションは、情報が光波上に符号化されたものである。

先に引用した５ｔｒｅｉｆｅｒによると、“・・・パルスモジュレーションは、 ある意味では受信機に理解し得るような方法で光波を単に遮断しまたは結合する ことによって生じる。スイッチング電極への電気信号に応答して導波路に、また は導波路から光を移行することにより、出力光波が変調される；すなわちスイッ チはモジュレータとして作用する。“従って、上述した従来技術の議論は、混合 解像度Ｎ次元オブジェクトおよび空間の表現の問題の代表的なものである。この 問題を解決することは、長い間型まれている。

発明の目的 本発明の目的は、変数の数が方法で限定できない多変数の複合問題に関する混合 解像度Ｎ次元オブジェクト空間の生成を機械化することにある。

本発明の他の目的は、内容−アドレス可能（ｃｏｎｔｅｎｔ−ａｄｄｒｅｓｓａ ｂｌｅ）オブジェクト空間を生成することにある。

本発明の他の目的は、ここではに−アレイ（ｋ−ａｒｙ）反射グレーコード（Ｇ ｒａｙ　ｃｏｄｅ）という反射グレーコードの新規な形式の作成、説明および操 作にある。

本発明のさらに他の目的は、感知された物理的現象を論理的に表現することにあ る。

本発明の付加的な目的は、変数の数が方法で限定できない多変数の複合問題に関 する混合解像度Ｎ次元オブジェクト空間の視覚化を機械化することにある。

本発明の他の目的は、論理カラー仕様 （ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ）および視覚的色覚（ｃｏｌｏｒｓｅｎｓａｔ ｉｏｎ）等の論理オブジェクトを視覚的に表現することにある。

本発明のさらに他の目的は、１以上のオブジェクト空間の複数のビューの同時制 御にある。

本発明のさらに他の目的は、ここではモジュラ−オブジェクト記述システムの中 核として記述された装置にある。

本発明の目的は、オブジェクト空間におけるオブジェクト記述の論理表現（ｌｏ ｇｉｃａｌ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ）および視覚表示（ｖｉｓｕａｌ　 ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ）の動的制御にある。

本発明の他の目的は、オブジェクト空間における複数の遷移パス（ｔｒａｎｓｉ ｔｉｏｎ　ｐａｔｈＪの同時制御にある。

本発明の目的は、オブジェクト空間における複数の要素関係（ｅｌｅＩｏｅｎｔ 　ｒｅｌａｔｉｏｎ）の同時制御にある。

本発明のさらに他の目的は、オブジェクト空間における複数の領域（ｒｅｇｉｏ ｎ）の同時制御にある。

本発明の付加的な目的は、複数のオブジェクト空間の同時制御にある。

本発明の目的は、プロセッサやメモリ等の種々のタイプの装置を制御すること、 および関連のプロセッサを制御することにある。

本発明の他の目的は、光学モジュレーションやデモジュレーション等の種々のタ イプの処理を制御することにある。

発明の要約 非常に単純なオブジェクト記述を表現するオブジェクト空間は、マニュアルで形 成され、いくつかの例では、メンタルに形成される。しかし、実際のシステムの 記述空間は、メンタルな視覚化およびマニュアル手順の実行可能な範囲をすぐに 越えてしまう。そのため、本発明の説明に役立つ実施例は、アプリケーションの 独立およびデバイスの透明度の適切なレベルを提供するパートバーチャルマシン である。

本発明によれば、ここに実施例としておよび広範囲に説明するように、コンピュ ータのような計算装置を用いて混合解像度のＮ次元オブジェクト空間を生成しそ して視覚化する方法が提供される。計算装置は、例えば、データおよびコマンド を記憶する手段、記憶されたデータおよびコマンドに対応したＮ次元オブジェク ト空間の論理表現を生成する手段、記憶されたデータおよびコマンドの対応した Ｎ次元オブジェクト空間を表現するバーチャルイメージを生成する表示論理。

およびバーチャルイメージのビジュアル表現を表示する表示手段を含むタイプで あれば良い。

ユーザ規定の属性の場合、プロセスは、計算装置への属性のユーザ入力とこの属 性からＮ次元オブジェクト空間のためのフレームを計算装置が生成することから 始まる。次いで、フレームのビットは、オブジェクト記述子を生成するためにイ ンタリーブされる。計算装置は、フレームおよびオブジェクト記述子から、Ｎ次 元オブジェクト空間の次元−空間的ロケーションが生成される。また、計算装置 は、Ｎ次元オブジェクト空間中の各次元−空間的ロケーションに対するインタリ ーブ化フレームデータに対応するオブジェクトセレクタを生成する。計算装置は １次元−空間的ロケーションおよびオブジェクトセレクタからＮ次元オブジェク ト空間のバーチャルイメージを生成する。ユーザまたはアプリケーション手続き は、バーチャルイメージの領域を選択する。プロセスはさらに、Ｎ次元オブジェ クト空間のバーチャルイメージの選択された領域を表示手段上に表示するステッ プを含むことがある。

プロセスはさらに、フレームおよびオブジェクト記述子から混合解像度Ｎ次元オ ブジェクト空間のための各Ｎ次元の解像度レベルを計算装置に生成させる工程を 含む。その後、オブジェクトセレクタは、混合解像度のＮ次元オブジェクト空間 における各解像度−空間的ロケーションに対するフレームデータから生成される 。Ｎ次元オブジェクト空間のバーチャルイメージは、解像度−空間的ロケーショ ンおよび次元−空間的ロケーションから生成される。ユーザまたはアプリケ−シ ロン手続きは、バーチャルイメージの領域を選択する。プロセスは、混合解像度 Ｎ次元オブジェクト空間のバーチャルイメージの選択された領域を表示手段上に 表示するために計算装置を使用する工程を含むことがある。

本発明は、あるいは混合解像度Ｎ次元オブジェクト空間の生成および視覚化のた めの装置に具現化されるであろう。ユーザオブジェクト記述の場合、ユーザは、 次元および解像度を規定する属性の特定の集合を規定する。アプリケーションで 動かされるオブジェクト空間の場合、アプリケーション手続きは、次元および解 像度のレベルを定義する属性の特定の集合を規定する。電磁気信号のような検知 された物理現象の場合、装置は、アナログ信号を、次元および解像度レベルを定 義する属性の特定の集合を規定するディジタル形式に変形する。

装置は、Ｎ次元オブジェクト空間について規定された属性からフレームを生成す る手段を含む。ビットをインタリーブする手段は、インタリーブ化フレームデー タに対応するオブジェクト記述子を生成する。フレームおよびオブジェクト記述 子を使用する場合、本発明では、Ｎ次元オブジェクト空間の次元−空間的ロケー ションを生成する手段を使用する。フレームデータは、Ｎ次元オブジェクト空間 における各次元−空間的ロケーションに対するオブジェクトセレクタを生成する ために使用される。次元−空間的ロケーションおよびオブジェクトセレクタは、 Ｎ次元オブジェクト空間のバーチャルイメージを生成するために用いられる。バ ーチャルイメージの領域は、選択される。表示手段は、Ｎ次元オブジェクト空間 のバーチャルイメージの選択された領域を表示するかも知れない。

本発明の装置は、さらに、フレームおよびオブジェクト記述子を用いた混合解像 度Ｎ次元オブジェクト空間についてのＮ個の各次元の解像度レベルに対する解像 度−空間的ロケーションを生成するための手段を含むことがある。フレームおよ びオブジェクト記述子は、混合解像度のＮ次元オブジェクト空間における各解像 度−空間的ロケーションに対するオブジェクトセレクタを生成するために使用さ れる。解像度−空間的ロケーションおよびオブジェクトセレクタと呼ばれる次元 −空間的ロケーションを使用する場合、Ｎ次元才ブジエクト空間のバーチャルイ メージが生成され、バーチャルイメージを選択するための手段が準備される。特 定のオブジェクトについてのフレームデータは、混合解像度Ｎ次元オブジェクト 空間における特定のロケーションに参照として載せるための単一のオブジェクト セレクタを生成するために用いられる。

本発明を説明するための例は、カラー知覚、カラー仕様およびカラー空間に係り 、特に、一様カラー空間の生成および視覚化に係る。間接的にＲＧＢ信号電圧を 規定し、ＲＧＢカラー空間において感知できるカラーの結果の分布を視覚化する ことによりＲＧＢ値を制御するカラーネーミング法は、ここで開示された方法に よって提供される。

本発明に従って使用されるカラーネーミング法は、それによって特定のカラー経 験が、ネームを一部カラーセレクションの目的および電子的ディスプレイ上への 再現の目的の両方の目的で符号化される方法である。一様カラー空間を生成する ために用いられるカラー表現のシステムは、赤、緑および青の付加的な関係で色 を示すことである。結果として生じたＲＧＢシステムは、３つの原色のそれぞれ な０〜ｌまたは０％〜１００％の範囲の３組の値を規定する。結果として生じる カラー関係は、キューブを形成する。ＲＧＢシステムは、付加的なカラー混合の 素を合体させるカラー記述の問題への単純で直接的なアプローチである。すなわ ち、ユーザは、仕様が誘導されるであろう電気的アクティビティによって色を直 接規定することができる。

従来技術の説明の項で引用したＭｕｒｃｈによると、付加的なカラー関係を規定 することの困難さが述べられている。

・・・付加的カラー混合のニュアンスを理解した個人にとっては、ＲＧＢシステ ムは心地よいものである。

・・・付加的カラーを明確に理解しているこれらの個人にとってさえ、全ての３ つの原色についていくつかの真の値が要求されるときの、キューブ内部内でのカ ラーのロケーションおよび適正な仕様は、困難性を与える。例えば、褐色の媒体 のイメージセレクションである。適正な色相および明るさの色が定められ、彩度 のシフトが要求されたときに最も大きな困難に出会う。かかるシフトは、３つの 全ての値の不均衡な変更を要求するであろう。

ＲＧＢカラー空間において感知できる色の分布を生成し、制御しおよび視覚化す るための新規な方法を以下に述べる。この方法の第１の態様では、（物理的）Ｒ ＧＢ信号電圧を規定し、また表示可能な一部カラー空間中の特定のロケーション を（論理的に）ネーム化するビットの符号化したパターンをここに開示する。方 法の他の態様では、カラー空間の例として説明されている発明の論理的ネーミン グ法が、新規な光学的変調法を含むように一般化されるかも知れない。

本発明の付加的目的および効果は、次の詳細な説明の部分に示され、またその一 部分は詳細な説明から自明であり、あるいは本発明の実行によって知ることがで きるであろう。本発明の目的および効果は、また、添付の請求の範囲に特に挙げ られている手段および組合わせによって実現でき到達できるであろう。

図面の簡単な説明 明細書に併合されてその一部を構成する添付の図面は、本発明の好ましい実施例 を説明し、また詳細な説明とともに本発明の詳細な説明するために供される。

第１Ａ図〜第１Ｅ図は、従来技術にかかる方法による２進３−キューブの”ｕｎ ｆｏｌｄｅｄ”の図である。

第２図は、ｋ−マツプとしてのｎ−キューブの表現を示す図である。

第３Ａ図〜第３Ｂ図は、４変数力ルノー図の従来の表現を示す図である。

第４Ａ図〜第４Ｂ図は、２進５−キューブおよび２進６−キューブの従来の表現 を示す図である。

第Ｓ図は、２進６−キューブをより上位の空間を視覚化するように拡張する従来 の装置を示す図である。

第６Ａ図〜第６Ｄ図は、２次元の再帰的インデックス法により符号化された２進 ６−キューブの図である。

第７図は、ファイバを分離するための従来の複数波長の分布を示す図である。

第８図は、薄膜導波路への外部光ビームのプリズムインプットカップリングおよ び回折格子アウトプットを示す図である。

第９図は、従来の“４対４”の方向性結合器スイッチを示す図である。

第１０Ａ図〜第１０Ｂ図は、従来の４次元超立方体な示す図である。

第１１Ａ図〜第１１Ｃ図は、空間、空間的要素連係、および平面上に投影された ２進４−キューブを生成するための直観的手順を示す図である。

第１２図は、本発明のプロセスを示すユーザ規定属性のケースのフローチャート である。

第１３図は、ゼロ−キューブの表現を示す図である。

第１４図は、１次元オブジェクト空間の表現を示す図である。

第１５図は、２次元オブジェクト空間の表現を示す図である。

第１６図は、３次元オブジェクト空間の表現を示す図である。

第１７図は、４次元オブジェクト空間の表現を示す図である。

第１８図は、５次元オブジェクト空間の表現を示す図である。

第１９図は、６次元オブジェクト空間の表現を示す図である。

第２０Ａ図〜第２０Ｃ図は、ｋ−アレイ１次元オブジェクト空間の図である。

第２１Ａ図〜第２１Ｂ図は、４次元オブジェクト空間を示す図である。

第２２Ａ図〜第２２Ｂ図は、２進４次元オブジェクト空間から導かれる混合解像 度４次元オブジェクト空間の図である。

第２３図は、オブジェクト記述プロセスの機能図である。

第２４Ａ図〜第２４Ｂ図は、オブジェクト記述システムにおける実モジュールの ブロック図である。

第２５図は、オブジェクト記述システムの機能モジエールを示す図である。

第２６Ａ図〜第２６Ｈ図は、４−ビットフレーム論理モジュールにより生成され るオブジェクト空間構成を示す図である。

第２７Ａ図〜第２７Ｃ図は、８−要素ＲＧＢカラー空間の図である。

第２８Ａ図〜第２８Ｃ図は、６４−要素ＲＧＢカラー空間の図である。

第２９Ａ図〜第２９Ｃ図は、異なった解像度の３次元空間間の関係を示す図であ る。

第３０図は、４４５ｎａ＋、　５３５ｍｍ、および６３０ｍｍ制御ソースのマツ チングカーブな示すグラフである。

第３１Ａ図〜第３１Ｃ図は、６４−要素ＲＧＢカラー空間において各原色に対す る値の範囲を越えるスペクトル強度のパーセンテージがとれ（らいかを示す図で ある。

好ましい実施例の詳細な説明 以下、本発明の好ましい実施例について言及する。

その例は、い（つかの図において類似の参照番号が類似の要素を示す添付図面に 示されている。

システム記述の理論的プロセスが与えられると、本発明は、システム記述の新規 な表現を機械化する。オブジェクト記述は意味を有している、すなわちそれらは 、ある物理的あるいは概念的性質を有するいくつかのシステムを言及しまたは記 述する。

カラーグラフィックスにおいては、オブジェクトは、例えばカラー空間において 定義されている赤。

緑、青などの属性によって記述される独特の色覚（ｃｏｌｏｒ　５ｅｎｓａｔｉ ｏｎｓ）であろう。光通信においては、オブジェクトは、信号空間で定義される 光波のコンポーネントによって記述される特別のコヒーレント光源であろう。

システム記述の重要な面は、真の記述が規定の可能性ある記述の中から選択され た１つであることである。本発明は、設計の時点では実際に選択されるかどうか わからないが、各可能性ある問題選択をオペレートするために設計された一般的 な装置および方法である。

本発明のプロセスは、感知された物理的現象を論理的に表現することおよび論理 的オブジェクトを視覚的に表現することが可能である。１１狡血ｙ：ａにおいて 引用した従来技術の大部分は、ビジュアル空間上に論理オブジェクトをマツプす ることにより問題を解決するプロセスのい（つかの面を視覚化することをめるも のであった。

大部分の従来技術の方法は、その中で論理オブジェクトが真の直線、平面、また はキューブ空間上にマツプされているデカルトの（Ｃａｒｔｅｓｉａｎ）空間で あるビジニアル空間を想定している。したがって、ビジュアル空間中のオブジェ クトのロケーションは、１またはそれ以上の対等の軸との関係で測量的に決定さ れる。

これらの従来技術に対する本発明の第１の発展はここにある。すなわち、本発明 の方法および装置は、オブジェクト空間中のオブジェクトロケーションが測量的 よりむしろ論理的に決定されるという、オブジェクト空間の新規な形式を定義す る。【三１工ｙｔｓの項で引用した他の従来方法は、そのい（つかの変形に帰納 的指標付けすることによって問題を解決するプロセスのいくつかの面を視覚化す ることをめるものであった。しかし、このような従来方法は、ドメインを分解す ることによってロケーションを決定するものである。

オブジェクト空間を形成するプロセスは、本発明の方法によるオブジェクト記述 によって導かれる。オブジェクト表現は、本発明のオブジェクト空間内の位置に 直接対応する一部２進−コード化ネームによって表現される。本発明は、まず、 ２進Ｎ次元オブジェクト空間を反射する方法として説明することができる。さら に、本発明は、混合−解像度Ｎ次元空間を反射する一般化された方法として説明 することができる。ピットインタリーブ（ｂｉｔ　ｆｎｔｅｒｌｅａｖｉｎｇ） は、しばしばそれ自信のデータ表現の部分と同様に構成するデータとして使用さ れる。５ａｖｅｔは、自書Ｔｈｅ　Ｄｅｓｉ　ｎ　ａｎｄＡｎａｌ　ｓｉｓ　ｏ ｆ　Ｓ　ａｔｉａｌ　Ｄａｔａ　５ｒｒｕｃｔｕｒｅｓ、　１９８９゜Ａｄｄｉ ｓｏｎ　Ｗｅｓｌｅｙ、　ＮＹ、　ｐ、１０９で、次のように述べている： ビットインタリーブは、複数次元ポイントデータのデータベースをグイナミカリ ーにバランスすることを可能にする。それは、対数挿入、削除およびサーチアル ゴリズムに通じる。しかし、それは欠点を有している。まず、そして最も重大で あるが、ピットインタリーブは、一般のコンピュータにおいては効果的に行われ ていない。その複雑さは、キー中のビットの総数に依存する。

２進−コード化データの効果的なインタリーブはここに述べられている視覚化プ ロセスにきわめて重要であるので、本発明の実施例は、視覚化構造を有する装置 として説明する。本発明の実施例を詳細に説明する前に次の術語を定義する。

■、オブジェクト（Ｏｂｊｅｃｔ）　：何かの実世界または想像上の現象の構造 のおよび／または動きの表現２、オブジェクト記述子（Ｏｂｊｅｃｔ　ｄｅｓｃ ｒｉｐｔｏｒ）　：オブジェクト空間を記述する特殊のオブジェクト表現のため のスキーマを記述する属性の集合 ３、オブジェクトセレクタ（Ｏｂｊｅｃｔ　５ｅｌｅｃｔｏｒ）　：規定された オブジェクト表現の記述子と関連しオブジェクト空命中のロケーションを定義す る属性値の集合４、オブジェクト空間（Ｏｂｊｅｃｔ　５ｐａｃｅ）　：オブジ ェクト記述子のビット−インタリーブされた表現５、オブジェクトネーム（Ｏｂ ｊｅｃｔ　ｎａｍｅ）　：オブジェクト空間中のオブジェクトセレクタの２進− 符号化された表現 ６、ビジュアル空間（ｖｉｓｕａｌ　５ｐａｃｅ）　：平面上に投影されたオブ ジェクトネームの空間 ７、次元（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）　：オブジェクト空間およびビジュアル空間の 両者における次元に対応するオブジェクト記述子の各属性 ８、次元解像度（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）　：オブジ ェクト記述子の属性に関連する値（ｖａｌｕｅｓ）の値域（ｒａｎｇｅ） ９、量子化（ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ）　：論理ディジタルコードを値の値域 に割り当てること １０、フレーム：各属性（次元）が、解像度の付加的ビットを表現している、複 数の“０”がつながる”Ｉ”によって示されるところであるオブジェクト記述子 のフォーマットを記述する 本発明は、コンピュータなどの計算装置を用いるＮ次元オブジェクト空間の視覚 化のためのプロセスを与太る。計算装置は、例えば、データおよびコマンドを記 憶する手段、記憶されたデータおよびコマンドに対応したＮ次元オブジェクト空 間の論理表現を生成する手段、記憶されたデータおよびコマンドの対応したＮ次 元オブジェクト空間を表現するバーチャルイメージを生成するフレーム論理、お よびバーチャルイメージのビジュアル表現を表示する手段を含むタイプであれば 良い。プロセスはこの計算装置を使用する。

第１１Ａ図〜第１１Ｃ図は、平面上に混合解像度Ｎ次元オブジェクト空間を反射 するための直観的手順を示す。ユーザ規定属性のケースを示すフローチャートで ある第１２図を参照すると、プロセスは、計算装置に属性１２０１を入力するス テップでスタートする。属性は、問題（ｐｒｏｂｌｅｍ）を説明する。カラーデ ィスプレーは、例えば３つの原色：赤、緑、青の属性を有するであろう。各属性 は、問題の次元に一致する。カラーディスプレーにおいては、３つの原色の各々 は、例えば３の次元を与える（Ｎ＝３）次元と考えられるであろう。

コンピュータは、ユーザ規定の属性から、Ｎ次元オブジェクト空間のためのフレ ームを生成する（１２０２）。フレームは、特定の問題ドメインのための属性記 述のコード化された表現である。カラー空間においては、原色色相に対応する各 属性は、フレーム中のビットフィールドによって記述される。各ビットフィール ドの第１のビットは、常に論理的なものである。与えられたビットフィールド中 のその後のビットは、論理ゼロである。各論理ゼロは、解像度の付加的ビットを 表す。

第１の例である、各次元について２ビツト解像度を有する３次元オブジェクト空 間は、フレーム（０，１，０，１，０，１１を有するであろう。各々の１−ビッ トは、各次元を示し、対応するｌ−ビットの前にあるＯ−ビットは解像度の第２ のビットを示す。カラーディスプレーの場合、各３つの次元における解像度の２ ビツトは、各原色の強度の４レベルに対応するであろう。

第２の例である、第１の次元に３ビツト解像度、第２の次元に１ビツト解像度お よび第３の次元に２ビツト解像度を有する３次元オブジェクト空間は、フレーム （０，１，１，０，０，１）を有するであろう。カラー空間においては、右の３ つのビットが赤属性の８レベルの解像度または飽和を示し、中央の１つのビット が縁膜性の２レベルの解像度または飽和を示し、左の２つのビットが前置性の４ レベルの解像度または飽和を示すであろう。

第３の例である、各次元に１ビツト解像度の３次元オブジェクト空間は、フレー ム（１，１，ｌ）を有するであろう。左から右の各ビットは、それぞれ赤属性、 縁膜性および前層性を示すであろう。フレームは、属性の数と各属性の解像度と を表示する位取り表記（ｐｏｓｉｔｉｎａｌ　ｎｏｔａｔｉｏｎ）である。フレ ームデータは、値または与えられたフレームの各ビット位置のセンスである。

第１２図に示すように、フレームのビットは、インタリーブされて（１２０３） オブジェクト記述子となる。第１の例では、フレーム（０，１，０，１，０，１ ）に対するオブジェクト記述子は（０，０，０，１，１，１）である。第２の例 では、フレーム（０，Ｌ、１，０，０．Ｌ）に対応するオブジェクト記述子は、 （０，０，０，１，１，１）である。第３の例では、フレーム（１，１，１）に 対応するオブジェクト記述子は、（１，１，１）である。計算装置は、フレーム およびオブジェクト記述子から、Ｎ次元オブジェクト空間の次元−空間的ロケー ションを生成する（１２０４）。オブジェクト記述からの各１−ビットに対応し て、計算装置は、次元−空間的ロケーションの次元を生成する。次元−空間的ロ ケーションは、問題の属性に対応する。

第１３図〜第１９図は、正の整数であるいかなるＮに対しても表されているＮ次 元−オブジェクト空間を機械化しそして視覚化するプロセスとして、ここでさら に記述される本発明にしたがってのｎ−キューブの投射を説明する。第１３図〜 第１９図の各々は、ｎ−キューブの要素配置の３つの表現を示すものであること に注意すべきである。

第１３図のｎ−キューブは、ここでは０次元オブジェクト空間という。第１３図 は、次元がゼロ（ｎ＝ｏ）のオブジェクト空間はただ１つの要素、すなわち１次 元−空間的ロケーションを有している。

第１４図の２進１−キューブは、ここでは１ビツト解像度を有する１次元オブジ ェクト空間という。第１４図は、次元が１　（ｎ＝１）のオブジェクト空間が２ つの要素、すなわち２つの次元−空間的ロケーションを有することを示している 。第１４図の１次元１ビツトのオブジェクト空間は、論理ゼロおよび論理１とし てそれ７ぞれ“ネーム化された（ｎａａ＋ｅｄ）”２つの要素からなる直線状の 領域として視覚化される。第１４図の線状の領域は、“Ｏ”とネーム化された第 １のＯ次元オブジェクト空間を右に反射することによって生成される。それによ って、“１”とネーム化された第２の０次元オブジェクト空間が生成される。次 元−空間的ロケーションのネームは、オブジェクトセレクタと呼ばれている。

第１５図〜第１９図は、Ｎが２から６まで変化する場合の反射２進ｎ−キューブ の進歩した投射を示す。第１５図〜第１９図において、各次元−空間的ロケーシ ョンは、正方形として描かれているセルとして表現されている。Ｎ次元オブジェ クト空間は、下記に示す装置からの制御信号によって決定される方向の正射影内 の領域として反射される。第１５図〜第１９図を参照すると、第２の（反射）領 域内のｎ−１ビツトの最右端のオブジェクトセレクタビットは、第１の領域（す なわち、ここでＮは、オブジェクトセレクタ内のビットの数である）を構成する 対応するオブジェクトセレクタのｎ−１ビツトの最右端のオブジェクトセレクタ ピットと同じであることに注意すべきである。さらに、第１の領域最左端のオブ ジェクトセレクタピットの値は、常に論理ゼロであり、第２領域の最左端のオブ ジェクトセレクタピットは、常に論理１であることに注意すべきである。

第１５図の２進２−キューブは、ここでは１ビツト解像度の２次元オブジェクト 空間という。第１５図は、次元が２（ｎ＝２）のオブジェクト空間が４つの要素 、すなわち次元−空間的ロケーションを有している。第１５図の２次元１−ビッ トオブジェクト空間は、反射２進グレーコード（Ｇｒａｙ　ｃｏｄｅ）　（例え ば、００．０１．１１．１０）によってネーム化された４つの要素から構成され る２つの線状領域として視覚化される。第１５図のオブジェクト空間は、第１の 線状領域を上側に反射することにより形成される。これによって、第２の（反射 ）線状領域が生成される。各線状領域の対応するオブジェクトセレクタは、最右 端のビット位置では同じ値を有するが、最左端のビット位置では異なることに注 意すべきである。第１の線状領域のオブジェクトセレクタの最左端のビットは、 論理ゼロである。第２の（反射）線状領域のオブジェクトセレクタの最左端のビ ットは、論理１である。

第１６図の２進３−キューブは、ここでは１ビツト解像度の３次元オブジェクト 空間という。第１６図は、次元が３　（ｎ＝３）のオブジェクト空間が８つの要 素、すなわち次元−空間的ロケーションを有する。第１６図の３次元１−ビット オブジェクト空間は、それぞれが４つ要素からなる２つの正方形の領域として視 覚化される。これらの８つの要素は、反射２進グレーコード（例えば、０００， ００１，０１１．０１０，１１０，１１１．１０１，１００）！、：よってネー ム化される。第１６図のオブジェクト空間は、４つの要素から構成される第１の 正方形領域を左側に反射することにより形成される。これによって、第２の正方 形（反射）領域が形成される。第２の（反射）正方形領域内の２つの最右端のオ ブジェクトセレクタピットの値が、第１の正方形領域を構成する、対応するオブ ジェクトセレクタの２つの最右端のビットと同一であることに注目すべきである 。第１の正方形領域の最左端のオブジェクトセレクタピットの値は、論理ゼロで ある。第２の正方形領域の最左端のオブジェクトセレクタピットの値は、論理１ である。

第１７図の２進４−キューブは、ここでは１ビツト解像度の４次元オブジェクト 空間という。第１７図は、次元が４（ｎ＝４）のオブジェクト空間が１６個の要 素、すなわち次元−空間的ロケーションを有していることを示している。第１７ 図の４次元１−ビット才ブジェクト空間は、それぞれが８つの要素で構成される ２つの長方形領域として視覚化される。これらの１６の要素は、反射２進グレー コードによってネーム化される。

第１７図のオブジェクトセレクタは、８つの要素から構成される第１の長方形領 域を下側に反射することによって形成される。これによって、第２の長方形（反 射）領域が生成される。

第１８図の２進５−キューブは、ここでは１ビツト解像度の５次元オブジェクト 空間という。第１８図は、次元が５　（ｎ＝５）のオブジェクト空間が３２の要 素、すなわち次元−空間的ロケーションを荷することを示している。第１８図の ５次元１−ビットオブジェクト空間は、それぞれ１６の要素から構成される２つ の正方形領域として視覚化される。これらの３２の要素は、反射２進グレーコー ドによってネーム化される。第１８図のオブジェクト空間は、１６の要素から構 成される第１の正方形領域を右側に反射することにより形成される。これによっ て、第２の正方形（反射）領域が生成される。

第１９図の２進６−キューブは、ここでは１ビツト解像度の６次元オブジェクト 空間という。第１９図は、次元が６　（ｎ＝６）のオブジェクト空間が６４個の 要素、すなわち次元−空間的ロケーションを有していることを示している。第１ ９図の６次元１−ビットオブジェクト空間は、それぞれ３２個の要素から構成さ れている２つの長方形領域として視覚化される。これらの６４個の要素は、反射 ２進グレーコードによってネーム化される。第１９図のオブジェクト空間は、３ ２の要素からなる第１の長方形領域を上側に反射することにより形成される。こ れによって、第２の長方形（反射）領域が生成される。

あらゆるＮ次元空間に対する空間的要素のネーミングのプロセスは、その部分空 間を反射することの“機能（ｆｕｎｃｔｉｏｎ）“として直観的に理解すること ができる。

第１３図〜第１９図によって説明されている空間形成方法は、平面上に投影され た場合、反射Ｎ次元空間２次元ビジェアル表現となる。本発明の新規な方法は、 あらゆるＮ次元オブジェクト空間に対する進歩した空間生成の視覚化に用いるこ とができる。

次元−空間的ロケーションは、セルを、右、上、　″左、下、右、上、左、下な ど、半時計回りと考えられる方向に反射することによって生成できる。この代わ りに、次元−空間的ロケーションは、セルを、左。

上、右、下、左、上、右、下など、時計回りと考えられる方向に反射することに よって生成できる。次元−空間的ロケーションは、時計回り方向または反時計回 り方向に反射されるであろう。さらに、次元−空間的ロケーションは、セルを、 ある単一の方向、または選択された方向に反射することによって形成される。目 的を説明するために、次元−空間的ロケーションを生成する半時計回りの実施例 を、反対の（時計回りの）実施例が半時計回りの実施例と同等の次元−空間的ロ ケーションを生成するということを理解しつつ、この記述全体に用いる。

第１２図に示すように、全ての次元−空間的ロケーションが生成されると（１２ ０５）、問題の全ての次元が表現され、次いで計算装置がフレーム中に第１の属 性ビットフィールドを確保する（１２０６）。このビットフィールドから、計算 装置は、解像度−空間的ロケーションがこのビットフィールドから生成される必 要があるかどうかを決定する（１２０７）、もし解像度−空間的ロケーション生 成されなければ、次に計算装置はこれがフレームの最後のビットフィールドかど うかを決定する（１２０６）。もしイエスであれば、次に計算装置はあらゆるビ ットフィールドについて生成された付加的解像度−空間的ロケーションが存在す るかどうかをチェックする（１２１１）。もし解像度レベルが要求されなければ 、次に計算装置は、Ｎ次元オブジェクト空間における各次元−空間的ロケーショ ンに対するインタリーブ化フレームデータに対応するオブジェクトセレクタを生 成する（１２１２）。オブジェクトセレクタは、次元−空間的ロケーションを表 現するセル中のロケーションを定義する。

もし、Ｎ次元オブジェクト空間の全ての次元−空間的ロケーションに対する全て のオブジェクトセレクタが生成された場合、次に計算装置は、次元−空間的ロケ ーションおよびオブジェクトセレクタからＮ次元オブジェクト空間のビジュアル イメージを生成する（１２１４）。ユーザまたはアプリケーション手順は、機械 制御、ディスプレイ、または他のアプリケーションによって動かされる機能に対 するビジュアルイメージの領域を選択するであろう（１２１５）。さらに、プロ セスはＮ次元オブジェクト空間のビジュアルイメージの選択された領域を表示手 段上に表示するために計算装置を用いることを含むであろう。さらに加えて、プ ロセスは、フレームおよびオブジェクト記述子から混合解像度Ｎ次元オブジェク ト空間のＮ個の各次元の解像度レベルに対する解像度−空間的ロケーションを生 成するために計算装置を用いるであろう。

第２０図〜第２２図は、解像度−空間的ロケーションの生成を説明する。第２０ 図に示すように、ｋ−アレイ１−キューブ内の要素の数は、解像度のビットの数 によって２の累乗として決定される。例えば、２ビツトの解像度の４−アレイ１ −キューブは、４つの要素を有し、３ビツトの解像度の８−アレイｌ−キューブ は、８つの要素を有する。第２０Ａ図〜第２０Ｃ図に示すように、ｋ−アレイ１ −キューブの要素が線状に反射された場合、要素の変化の連続は、反射された２ 進コードの一次子（ｐｒｉｍａｒｙ）の形式に一致するが、反射に−アレイコー ドとして解釈されるであろう。

第２０Ａ図は、ここでは１ビツト解像度の１次元オブジェクト空間という２進１ −キューブを示す。第２０Ａ図の１次元１−ビットオブジェクト空間は、それぞ れ“Ｏ”および“１”とネーム化された２つのオブジェクトセレクタで構成され ている。１次元１−ビットオブジェクト空間は、次元−空間的ロケーションを表 す。

第２０Ｂ図は、２ビツト解像度の１次元オブジェクト空間を説明する。この場合 、第２０Ａ図の元の次元−空間的ロケーションは、第１の次元の方向に解像度を 増加させるために右側に反射されている。解像度を増加させるための反射は次元 を生成する反射のときの方向と同じであることに注目したい。元の次元−空間的 ロケーションのオブジェクトセレクタは、その前に置かれた０−ビットを有して おり、新たに生成された解像度−空間的ロケーションは、その中に反射されその 前に置かれた１−ビットを伴う元のオブジェクトセレクタを有する。

第２０Ｃ図は、第２０Ｂ　［ｆｆｉの１次元２−ビットオブジェクト空間から生 成される３ビツトの解像度の１次元オブジェクト空間を示している。この場合、 １次元２−ビットオブジェクト空間（２−アレイ１−キューブ）からのオブジェ クトセレクタは、その前に置かれた０−ビットを有し、反射することにより生成 されたオブジェクトセレクタは、その前に置かれた１−ビットを有する。第２１ Ａ図〜第２１Ｂ図は、４次元オブジェクト空間の図である。第２１Ａ図は、１ビ ツト解像度の４次元オブジェクト空間を示す。第２１Ｂ図は、各次元が２ビツト 解像度の４次元オブジェクト空間を示す。この場合、４つの次元の全ての次元− 空間的ロケーションが生成された後、解像度−空間的ロケーションが生成される 。従って、４つの次元に対する１６の次元−空間的ロケーションは、最初に、第 １の次元のための解像度の２レベルを生成するために右側に反射される。

この段階で、３２の次元−空間的ロケーションおよび解像度−空間的ロケーショ ンが存在する。第２の次元に対して解像度の２レベルを生成するために、３２の 次元−空間的ロケーションおよび解像度−空間的ロケーションの組み合わせを上 側に反射することにより３２の解像度−空間的ロケーションが生成される。この 段階で全部で６４の空間的ロケーションが存在する。第３の次元に対する２レベ ルの解像度−空間的ロケーションは、６４の解像度−空間的ロケーションを先に 生成された６４の空間的ロケーションの左側に反射することによって生成される 。第４の次元の２レベルの解像度−空間的ロケーションは、１２ｇの解像度−空 間的ロケーションを、第１．第２および第３の次元からの１２８の混合解像度の 空間的ロケーションの混合物に対して下側に反射することにより生成されるであ ろう。これによって、第４の２−ビットオブジェクト空間に対して全部で２５６ の空間的ロケーションが生成される。オブジェクトセレクタは、各混合解像度の 空間的ロケーションについて既に述べたものと同様な方法で生成される。

第２２Ａ図〜第２２Ｂ図は、２進４次元オブジェクト空間に由来する混合解像度 の４次元オブジェクト空間の図である。第２２Ａ図はまた、１ビツト解像度の４ 次元オブジェクト空間を示す。

第２２Ｂ図は、混合解像度４次元オブジェクト空間を示す。混合解像度オブジェ クト空間内で、各次元に対する解像度のビット数は、異なることが許容されてい る。オブジェクト空間の要素をネーミングする従来の方法は、アドレス可能な要 素ロケーションの数がコンテナの広がり（エクステント；　ｅｘｔｅｎｔ）の関 数であるというコンテナー主導（Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ−ｏｒｉｅｎｔｅｄ）とし て特徴付けられる。この代わりに、ここで述べられている方法は、オブジェクト 空間の広がり（エクステント）および構成（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）がそ の内容（Ｃｏｎｔｅｎｔｓ）の関数であるという内容−アドレス可能（Ｃｏｎｔ ｅｎｔ−ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ）として特徴付けられる。第２２Ｂ図のオブジ ェクト空間では、第１および第２の次元のそれぞれは２ビツトの解像度を有して おり、第２および第４の次元はだだ１のビットの解像度を有している。このため 、第２２Ｂ図のオブジェクト空間に対するオブジェクトセレクタは、全部で６ビ ツトを有している。オブジェクトセレクタのビットの数は、２の累乗としてみた 場合、与えられたオブジェクト空間の要素の数を説明していることを想起しよう 。従って、第２２Ｂ図のオブジェクト空間は６４の要素を構成している。より高 次元の空間の従来の表現では典型的に、全ての次元に対して要求されるビットの 最も大きな数に関係する各次元の解像度が固定されることに注目すべきである。

これによって、能率の悪い空間的表現が創造される。本発明の方法では、空間的 分解のプロセスよりむしろ新規なオブジェクトの表現に頼っているプロセスによ って論理オブジェクト空間を生成する。第２２Ｂ図の場合、４つの次元のそれぞ れにおける解像度の１ビツトに対する次元−空間的ロケーションが生成される。

次いで、第１および第３の次元に対する解像度−空間的ロケーションが生成され る。１６の次元−空間的ロケーションは、第１の正方形領域を構成する。１６の 要素の第１の正方形領域は右側に反射され、これによって、第２の（反射）正方 形領域が生成される。反射の方向（右側）は、第１の次元の解像度の付加的ビッ トにより決定される。このステップにより、３２の要素からなる長方形の領域が 生じる。第２の次元は解像度の付加的ビットを有してなく、次の直交する方向（ 上側）は飛び越される。従って、３２の要素で構成される長方形領域は、次の直 交する方向（左側）に反射される。これによって、第２の（反射）長方形領域が 生成される。結果として生じた第１および第２の領域は、第２２８図のオブジェ クト空間に示される６４の要素を占める。

１以上の次元が２以上の解像度ビットを有するオブジェクト空間表現（例えば、 ｋ−アレイｎ−キューブ）が与えられると、オブジェクトセレクタは、ｋ−アレ イ反射グレーコードと呼ばれる反射グレーコードの新規な形式を表す。第１２図 に示すように、混合解像度Ｎ次元オブジェクト空間における各解像度−空間的ロ ケーションに対して、オブジェクトセレクタが生成される（１２１２）。解像度 −空間的ロケーション、次元−空間的ロケーションおよびオブジェクトセレクタ から全てのオブジェクトセレクタが生成されると（１２１３）、Ｎ次元オブジェ クト空間のバーチャルイメージが生成される（１２１４）。ユーザまたは装置は 、使用または表示のためのバーチャルイメージの領域を選択するであろう。計算 装置は、混合解像度Ｎ次元オブジェクト空間のバーチャルイメージの選択された 領域を表示手段上に表示するであろう。

第２３図は、オブジェクト記述プロセスの機能を示す図である。４つの手順がオ ブジェクト記述プロセスを構成する：すなわち、表示（ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ） 　２３０１．量子化（ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ）　２３０４．変換（ｔｒａｎ ｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ）　２３０７および実行（ｅｘｅｃｕｔｉｏｎ）２３０１ である。ユーザー規定の属性の場合、ユーザは、オブジェクト記述（２３０２１ として表現されている（２３０１）オブジェクトのドメイン（２３００）を入力 する。オブジェクト記述は属性の集合（ｓｅｔ）として符号化される。選択され た属性のそれぞれは、Ｎ次元オブジェクト空間の１つの次元に対応している。そ の中で属性が規定されている順序は、オブジェクト空間が生成されるシーケンス を決定する。

各属性の可能性ある値の値域２３０３は、論理ディジタルコードを値の値域２３ ０３に割り当てる量子化手続き２３０４によって符号化される。解像度は、値の 値域２３０３の程度である。値域圧縮の程度（例えば、値の拡大縮小（ｓｃａｌ ｉｎｇ）　）は、属性の仕様（ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）の一部である。コ ード化された属性の値は、反射２進コードの変換シーケンスに一致する。各符号 語が２進数字の一様なシーケンスである、オブジェクトの配列された集合のネー ム化あるいはコード化の最も簡単な方法は、直観的に、２進法で数えることであ るが、通常連続した符号語が１ビット位置以上異なる。上述した従’　（７）− ８で引用した、反射２進コードのいくつかの形式は、特殊の用途に対して他のも のより特別な効果が生じる。表現するのに要求されるビットの最大数は、その次 元的解像度を定義する。オブジェクト記述２３０２の各次元に関する値の値域２ ３０３は、量子化されて（２３０４）、フレーム２３０６と呼ばれるコード化さ れたオブジェクト記述２３０５が形成される。フレーム２３０６のフォーマット は、コード化された属性またはビットフィールドの連続するシーケンスを表して いる右側から読みとられるビットパターンである。各属性のビットフィールドの 最右端のビットは、空間的次元を示す論理１である。与えられた属性に対する解 像度の付加的ビットは、もしあれば、論理ゼロが割り当てられ、例えば、（０， １，０，１）が２つの４−値属性を表現するコード化されたオブジェクト記述子 に対するフレーム２３０６である。

次に、オブジェクトフレーム２３０６のビットは、変換されて（２３０７）、記 述子２３０９と呼ばれるインクリーブ化オブジェクトフレーム２３０８が生成さ れる。オブジェクト記述子は、具体的なオブジェクト表現のためのネームフォー マットを表現する。ネーム化オブジェクト表現のインクリーブ化フレーム２３ｏ ８に関するコード化属性値のコレクションは、オブジェクトセレクタと呼ばれる 。オブジェクト記述子２３ｏ９は、ビジュアル空間２３１１を生成するための実 行プロセス２３１０を制御する。

ビットに関する制御シーケンスは、拡張されたフオーム内のインタリーブ化オブ ジェクトフレーム２３ｏ６を考慮することによって理解することができる。ｎ− キューブのユニットを表している次元の数Ｎは、拡張されたフレームの第１の区 間（インターバル）内で定義される。各部分列（サブシーケンス）の区間（イン ターバル）オブジェクト空間２３１１の次元解像度を拡張する。拡張されたオブ ジェクト記述子２３ｏ９内のブランク区間（インターバル）位置は、特定の次元 のための空間的制御シーケンスの終了として考えられるであろう。

第１４図〜第１９図に示されるオブジェクト空間は、手動でそしていくつかの例 では精神的に生成するに十分簡単である。しかしながら、実際のシステムの記述 空間は、精神的視覚化および手動の手続きの実行可能な限界をすぐに越える。従 って、本発明の実施例は、電気的制御として説明する。種々のタイプの装置およ びアプリケーション手続きが本発明の範囲内において熟考されることは、理解さ れるべきである。フレームコントローラは、ビジュアル空間のシンタックス（ｓ ｙｎｔａｃｔｉｃ）表現である。領域コントローラは、ネーム空間としてのオブ ジェクト空間の意味（ｓｅｍａｎｔｉｃ）表現を決定するビジュアル装置の部分 である。

特別のオブジェクト空間内の次元および解像度を定義するユーザー規定の属性の 集合が与えられる場合、オブジェクト記述システムの説明に役に立つ実施例は、 本発明方法を十分に機械化する種々の論理構成を作動可能に結合するであろう複 数の物理的モジュールから構成される。オブジェクト記述システムの説明に役に 立つ実施例には、２種類の物理的モジュールがある：すなわちホスト計算装置の モジュールと、ホスト計算装置のモジュールを作動可能に結合するオブジェクト モジュールとである。

第２１Ａ図に示すように、計算装置２４００は、入力装置２４０１、プロセッサ ２４０２、メモリ２４０３および表示装置２４０４を含んでいる。入力装置２４ ０１は、例としては、キーボード、コンピュータボートあるいはコンビ二−タ内 のアプリケーションを挙げることができる。プロセッサ２４０２は、入力装置２ ４０１、メモリ２４０３および表示装置２４０４を結合している。

第２４Ｂ図は、作動可能に計算装置２４００結合されている、オブジェクトフレ ームモジュール２４０６．オブジェクト領域モジュール２４０７およびオブジェ クトセレクタモジュール２４０８を含むオブジェクトモジュール２４０５を示し ている。各オブジェクトモジュール２４０５は、少なくとも１つの記憶セルを有 する少な（とも１つのレジスタ装置；レジスタに関係する組み合わせ論理装置； モジュール内の装置同士を連結しおよび異なるモジュール内の装置同士を連結す るデータ信号バス；およびモジュール内の装置同士を連結しおよび異なるモジュ ール内の装置同士を連結する制御信号パスから構成される。領域モジュール２４ ０７は、入力論理２４０４およびオブジェクトフレームモジュール２４０６に作 動可能に結合されている。オブジェクト領域論理２４０７は、バーチャルイメー ジの領域を選択するために用いられる。

本発明方法によると、ユーザは、オブジェクト空間における次元および解像度の レベルを定義する属性の特定の集合に対する意味表示（ｓｅｍａｎｔｉｃ　ｅｘ ｐｒｅｓｓｉｏｎ）を規定するであろう。ユーザは、入力装置２４０４を用いて 混合解像度Ｎ次元オブジェクト空間に対する問題の属性の特定の集合を入力する 。入力論理２４０４は、作動可能に入力装置２４０４に結合され、メモリ２４０ ５を介して入力装置２４０４とインタフェースしている。

フレーム論理２４０７は、フレームをインタリーブし、オブジェクト記述子を生 成する。フレーム論理２４０７はまた、フレームおよびオブジェクト記述子から Ｎ個の次元に対する次元−空間的ロケージロンを生成する。

フレーム論理は、フレームおよびオブジェクト記述子から、混合解像度Ｎ次元オ ブジェクト空間のＮ個の次元のそれぞれの解像度レベルのための解像度−空間的 ロケージロンを生成する。

フレーム論理２４０７は、フレームデータを用い、特定の空間的ロケーションに 対して、オブジェクトセレクタを生成する。既に述べたようなオブジェクトセレ クタは、反射２進コードの一次子形式に一致する。次元−空間的ロケーションお よびオブジェクトセレクタを用い、フレーム論理２４０７は、Ｎ次元オブジェク ト空間のバーチャルイメージを生成する。計算装置は、領域論理２４０８を用い 、ピットセレクタでバーチャルイメージを操作する。

本発明の装置は、例えば混合解像度Ｎ次元オブジェクト空間の視覚化のために用 いられるであろう。ユーザは、オブジェクト空間の次元および解像度のレベルを 定義する属性の特定の集合に対するフレームおよびフレームデータを規定する。

ユーザは、入力装置２４０１を用いてＮ次元オブジェクト空間に対するフレーム およびフレームデータを入力する。フレームモジュール２４０６は、オブジェク ト記述子を生成するためにフレームをインクリーブし、そしてフレームおよびオ ブジェクト記述子からＮ個の次元に対する次元−空間的ロケーションを生成する 。フレームモジュール２４０６はまた、次元−空間的ロケーションのそれぞれに 対してオブジェクトセレクタを生成する。フレームモジニール２４０６はまた、 次元−空間的ロケーションおよびオブジェクトセレクタからＮ次元オブジェクト 空間のバーチャルイメージを生成する。領域モジュール２４０７は、バーチャル イメージの１またはそれ以上の要素を選択するために用いられる。表示マツプ２ ４０６は、バーチャルイメージの選択された領域を記憶し、表示装置２４１０は 、Ｎ次元オブジェクト空間のバーチャルイメージを表示する。フレームモジュー ル２４０６は、フレームおよびオブジェクト記述子から混合解像度Ｎ次元オブジ ェクト空間に対するＮ個の次元のそれぞれの解像度レベルについての解像度−空 間的ロケーションを生成する。

物理的モジュールの種々の論理構成は、オブジェクト記述システムの手順動作を 実現する。オブジェクト記述システムは、混合解像度Ｎ次元オブジェクト記述を 論理的に処理され得る機械的形式に変換する手順の実現とみなすことができる。

オブジェクト記述システムはまた、混合解像度Ｎ次元オブジェクト記述をグラフ ィックス表示装置上にイメージとして存在可能な知覚的フオームに変換する手順 の実現とみなすことができる。

第２５図に示すように、これらの変換手順は、オブジェクト記述システムの機能 モデル２５００の中に体系づけられ、まとめられている。オブジェクト記述シス テムの機能モデルは、以下のように第１２図の参照番号に一致する相関的な機能 を果たす複数の論理プロセッサを構成する： アプリケーション入力プロセッサ２５０１　（１２０１）フレームプロセッサ２ ５０２　（１２０２）記述プロセッサ２５０３　（１２０３／１２０４）次元− ロケーションプロセッサ２５０４　（１２０４／１２０５）解像度−ロケーショ ンプロセッサ２５０５　（１２０６〜セレクタプロセッサ２５０６（１２１２／ １２１３）バーチャルイメージプロセッサ２５０７　（１２１４／１２１５）機 能モデル内の論理プロセッサは１以上の物理的モジュールに相当し、機能モデル 内の２つの論理ブロセッサは１つの物理的モジュールを共有するかも知れない。

同様に、オブジェクト空間の表現は１以上の異なるメモリ内に存在するかも知れ ない。このかわりに、複数のこのようなオブジェクト記述システムは、例えば概 念的問題ドメインによって指示される種々の論理構成に作動可能に結合され、複 数のオブジェクト空間記述の同時操作あるいは特定のオブジェクト空間記述の複 数のビューの同時操作を可能にする。

第２６Ａ図〜第２６Ｈ図は、４−ビットフレーム論理モジュールによって形成さ れるオブジェクト空間構成を示している。第２６Ａ図〜第２６８図に示されてい るオブジェクト空間２６０２のそれぞれは、そのオブジェクトフレームセレクタ ２６００とこれらのフレームおよびインタリーブ化フレーム２６０１の論理ネー ムとの図を伴っている。フレームおよびインクリーブ化フレーム２６０１の論理 ネームは、第２６Ｅ図〜第２６Ｈ図に示され、この結果、実際にはこれらの空間 に対するオブジェクトフレームがそれらのインクリーブされた形式であるように 観察される。

本発明の実例となる実施例 本発明方法により生成された一部カラー空間として具体化されたオブジェクト空 間の例は、発明がいかに実施されるかによってよりいっそう理解される。王±１ 皿立１１の項で引用された従来のカラーモデルの議論では、アルゴリズム的に規 定できる特定のカラーセンセ−ジョン（色覚）のような一様カラー空間の表現法 の必要性が認められた。特に、この具体例では、ＲＧＢカラー空間により表現さ れる色覚の値域（ｒａｎｇｅ）をいかに一様に平面上に投射するかを説明する。

この具体例は教示する：　ＲＧＢカラーキューブの属性をいかに記述するか；カ ラー仕様の知覚の属性が、本発明の問題記述方法とどのように直接対応するが； そしてこの具体例は、本発明の問題記述方法と色覚の電気製品との対応も教示す る。

物理カラー空間と呼ばれる可視光線は、例えば電波、レーダー、マイクロ波、赤 外および紫外光、　ｘ　−線、およびガンマ線を含む電磁放射線の連続の小さな セグメントである。カラー表現システムは、論理カラー空間と呼ばれるビジュア ル空間の特定の色覚のロケーションを決定する。システムはカラー表現システム である；入力は白色光である；応答（ｒｅｓｐｏｎｓｅ）は本発明方法に従って 生成されたカラー空間である。

カラー表現システムは、カラー空間と呼ばれるビジュアル空間における特定の色 覚のロケーションを決定する。カラー空間式は、カラーディスプレイに対する物 理装置制御信号を間接的に生成する。ＲＧＢカラーキューブは、赤、緑、および 青の原色（−次子）を直交座標に表現する。表示可能な色は、（０，０，０）か ら（１，１，１）のキューブ内にある。中心軸は、黒点（０，０，０）から白点 （１，ｌ、　１）までの（対角）線である。

このカラーキューブは、３次元幾何学と同じ方法で３つのカラー成分を直交座標 系にマツプするという点で、“自然”座標系として文献で引用されている。

Ｃｏ１ｏｒ　ａｎｄ　ｔｈｅ　Ｃｏｎ　ｕｔｅｒ、　Ａｃａｄｅｍｉｃ　Ｐｒｅ ｓｓ、　Ｂｏｓｔｏｎ。

１９８７、ｐ、２３の”Ｃｏ１ｏｒ　Ｄｉｓｐｌａｙｓ　ａｎｄ　Ｃｏ１ｏｒ　 ５ｃｉｅｎｃｅ＋という章の”Ｖｉｓｕａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ　Ｄｅｓｃｒｉｐ ｔｉｖｅ　Ｓｙｓｔｅｍｓ”という節で、Ｍｕｒｃｈは、次の意見を述べている ：　“・・・全ての３つの原色についてい（つかの真の値が必要とされるとき、 キューブ内でのカラーのロケーションおよび適切な仕様は困難さを立証する。” カラー仕様は、対話式の視覚化およびカラーディスプレイ装置の知覚カラー全領 域（ｇａｍｕｔｓ）　（生成可能なカラーの値域）の制御を意味する。理想的な カラーモデルは、直観的アドレス指定能力（ｉｎｔｕｉｔｉｖｅａｄｄｒｅｓｓ ａｂｉｌｉｔｙ）　；一様性（ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）　；明度および色コント ラストの独立制御；知覚項（ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌｔｅｒｍ）に特徴があるディ スプレイ装置：およびカラー仕様をネーミングするための基底（ｂａｓｉｓ）を 成し遂げるべきである。

直観的アドレス指定能力は、知覚項におけるカラー表現の仕様である。知覚仕様 は、例を挙げるとすれば、色相、彩度および強度を含むであろう。色相は、色の 基本的なコンポーネントであり、第１に、具体的な色覚（例えば、赤、緑、青な ど）に対応する。彩度は、色覚に寄与する波長数に最も密接に関係する。彩度は 、カラー仕様における純粋な色相の相対的優越（ｄｏｍｉｎａｎｃｅ）に依存す る。強度は、可視可能なものより広い値域の色相が通過したときの照度の増加レ ベルをいう。

一様性は、カラ一式の知覚関係に基づく、知覚された色の変化の規則正しい表現 である。明度および色コントラストの独立制御は、強度とは独立して色コントラ ストを拡張するための機会またはその逆をいう。知覚項に特徴があるディスプレ イ装置は、そのプロダクションを表現し制御する適切なディスプレイを選ぶ。

カラー仕様をネーミングするための基底は、スペクトル記述子によるプロセス式 の多次元モデルを構成するために矛盾のないカラー参照法を用いるための機会で ある。

カラー空間記述の問題に適用される本発明の実例は、視覚的な色覚を論理的に表 現し、論理的カラー空間を視覚的に再現する方法を教示する。カラー仕様および カラー空間編成（ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ）は、伝統的に、知覚属性（例えば 色相、彩度、および強度）によるカラーの仕様間で計算間接参照（ｃｏｍｐｕｔ ａｔｉｏｎａｌｉｎｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）のレベル、および電気的色信号の部分 列プロダクション（ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ）を含んでい る。プロセスは、知覚カラー属性によって表される論環カラー空間の記述を符号 化し、与えられたディスプレイ装置の物理的カラー空間により直接表現する。問 題へのアプローチは、カラー空間コンポーネント関係の記述的仕様である。

カラー表現システムのドメイン記述は、人間の視覚システムの、可視光線と呼ば れる電磁スペクトルの限定された一部への応答である。光は、一般的に、３８０ ｎｍから７７０ｎｍの電磁放射線に関する。感知される光の色は、異なる波長の 強度の混合されたものである。与えられた制御ソースに対する強度の変化の比は 、波長の関数である。Ｒ，ＨａｌｌのＩｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ　ａｎｄＣｏｌ ｏｒ　ｉｎ　Ｃｏｍｕｔｅｒ　Ｇｅｎｅｒａｔｅｄ　Ｉｍａ　ｅｒ　、　Ｓｐｒ ｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ、　ＮＹ、　１９８８．　ｐｐ、４７−５２おける、 波長の関数としての強度のグラフは、与えられたテストカラーに対するスペクト ル曲線である。このグラフは、与えられたテストカラーに対する光強度の制御の 決定についての概略を表す。各制御ソーススペクトル曲線は、カラー空間ドメイ ンの次元コンポーネントに対応する。波長のバンドが互いに加算されるように混 合された色は、加法混色（ａｄｄｉｔｉｖｅ　ｃｏｌｏｒ　ｍ１ｘｔｕｒｅ）と 呼ばれる。

ＲＧＢカラー空間の例は、次の３つの原色（例えば、色相＝ドメイン次元）によ って次元的に表現される：高波長（Ｒ）赤原色；中波長（Ｇｌ緑原色；および低 波長（Ｂ）青原色。各次元が色原色に対応するＮ次元カラー空間において、カラ ー空間の解像度は、各原色（例えば、彩度＝値域（ｒａｎｇｅ）解像度）の値の 数である。次元解像度の値域は、各次元における１以上のビットによって決定さ れる。各次元について規定されるビット数は、異なるであろう。解像度の２ビツ ト（例えば、４値）は、下記のように生成されるＲＧＢカラー空間における各原 色に対して規定される。

値量子化は、スペクトルサンプリングとして説明することができる。従来技術に おいて、スペクトルサンプリングは、スペクトル曲線を部分列色計算のためのサ ンプル値のセットに減少することを意味する。ここでスペクトルサンプリングは 、スペクトル曲線を本発明方法により生成されるカラー空間における論理ネーム に関連する強度値のセットに減少することを意味する（例えば、強度＝値）。

論理カラー空間（例えば、カラーネームの空間）の生成は、次のように実行され る。フレームは、問題ドメインに対するユーザー規定の属性記述のコード化表現 である。カラー空間において、原色の色相に対応する各属性は、フレーム内のビ ットフィールドによって表現される。各ビットフィールドの最初のビットは、論 理１である。与えられたビットフィールドにおける部分列ビットは、論理ゼロで ある。各論理ゼロは、解像度の追加ビットを表す。

カラー空間の例において、フレーム”０１０１０１”は、３つの２−ビットビッ トフィールドを構成する：ここで、右端の２つのビットは赤属性を表し、中央の ２つのビットは縁膜性を表し、左端の２つのビットは装置性を表す。フレームの 一次関数は、オブジェクト記述子またはオブジェクトセレクタの可能意味（ｐｏ ｓｓｉｂｌｅｍｅａｎｉｎｇ１間を区別するインタープリタ−として存在する。

カラー空間の例では、オブジェクト記述子は、各フレームビットフィールドのビ ットがインクリーブされるフレーム変換の結果である。例えば、フレーム”０１ ０１０１”がインタリーブされると、その結果オブジェクトセレクタ゛０００１ １１”となる。オブジェクト記述子の一次関数は、Ｎ次元オブジェクト空間の生 成におけるそのロールである。次元ビットを解像度ビットから区別するためにフ レームを用いる場合、オブジェクト記述子はＮ次元オブジェクト空間の直交型生 成を決定する。

Ｎ次元オブジェクト空間の直交型生成に関連する２つの巡回（サイクル）の概念 がある。第１のサイクルは、オブジェクト記述子の解釈（ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａ ｔｉｏｎ）の順序である。オブジェクト記述子のビットは、次元区間（ｉｎｔｅ ｒｖａｌ）、例えば、”０００１１１”に論理的にグループ分けされる。各次元 区間は、空間的オリジンにおけるサイクルの始まりとして処理される。

Ｎ次元オブジェクト空間の直交型生成に関連する第２のサイクルは、論理セレク タネームを生成する反射の順序である。反射サイクルのステップは、例えば４つ の直交方向に対応する：これは、右、上、左および下である。時計回り方向より むしろ反時計回り方向が任意に選ばれるが、選択した方向は、厳格に固守される べきである。次元の数が４より大きい場合には、オブジェクト記述子区間の拡張 された形式中の各非−空白（ｎｏｎ−ｎｕｌｌ）位置に対する次の直交方向に、 反射プロセスを続ける。オブジェクト記述子の拡張された形式は、与えられた区 間の中で解像度が他より小さいオブジェクト記述子内の属性のための空白位置ホ ルダー（ｎｕｌｌ　ｐｌａｃｅ　ｈｏｌｄｅｒ）に挿入される。

フレームは属性の数および各属性の解像度を表示する位置表記である。フレーム データは値、または与えられたフレームにおける各ビット位置のセンスである。

フレーム”０１０１０１”およびフレームデータ”００００１０”が与えられた 場合、フレームデータの右端のビットフィールド”ｌＯ”は色仕様における赤属 性の特定の強度に対する値を表す。オブジェクトセレクタはそこでフレームデー タがインクリーブされるフレームデータの変換である。フレームデータ”０００ ０１０”がインタリーブされた結果は、オブジェクトセレクタ”００１０００“ である。Ｎ次元空間における各ロケーションのネームはオブジェクトセレクタに 対応する。

第２７図〜第３１図は本発明方法によるカラー表現システムの具体例を示す。第 ２７Ａ図〜第２７Ｃ図は２進ＲＧＢラーキユーブのネーム空間要素が本発明方法 により平面上にいかに投射されるかを示す。ＲＧＢカラーキューブの各軸２７０ １は原色に対応する。ＲＧＢカラーキューブの各節２７００．２７０２は特定の 色覚または論理カラー空間の要素２７０３に対応する。ＲＧＢカラー空間の各色 覚のネームは、論理カラー空間における特定の要素ロケーション２７０２に対応 する。第２７Ｃ図は、２進ＲＧＢ力ラー空間の要素、すなわちネーム空間ラベル がいかにラベル付けされるかを示す。“Ｒ”とラベル付けされた垂直領域２７０ ４は、最右端のビット位置がセットされた要素を含む。”Ｇ“とラベル付けされ た水平領域２７０５は、中央のビット位置がセットされた要素を含む。”Ｂ”と ラベル付けされた左半分２７０６は、最左端のビット位置がセットされている。

第２８Ａ図〜第２８Ｃ図は、６４要素ＲＧＢ力ラー空間の要素を示す。第２８Ｂ 図は、６４要素力ラー空間要素がいかにラベル付けされるかを示す。第２８Ｃ図 は、各色覚の論理ネームに対応する６４要素ＲＧＢ力ラー空間のオブジェクトセ レクタを示す。

第２９Ａ図〜第２９Ｃ図は、異なる解像度の３次元空間間の関係を示す。Ｒ，Ｈ ａＬｌ　は、Ｈｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ　ａｎｄＣｏｌｏｒ　ｉｎ　Ｃａｍ　ｕｔ ｅｒ　Ｇｅｎｅｒａｔｅｄ　Ｉｍａ　ｅｒ　、　Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａ ｇ、　ＮＹ、　１９８８．　ｐ、４８の中で、波長の関数に従っていかなる波長 にも合うように要求された制御光の強度をプロットしている。

第３０図は、４４５ｎａ＋、　５３５ｎｍおよび６３０ｎｍの制御ソースに対す るマツチング曲線の結果のグラフを示す。第３１Ａ図〜第３１Ｃ図は、各原色に 対する値の値域な越えたスペクトル強度のパーセンテージが、第３０図のマツチ ング曲線のグラフを用い６４要素ＲＧＢ力ラー空間においてどのように決定され るかを示す。

論理カラー空間の操作は、要素、関係、パス、領域、および部分空間等の特定の 論理ビューに関連した方法によって成し遂げられる。論理カラー空間の要素とし て特定の色覚を参照することは、値参照（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｂｙ　ｖａｌｕ ｅ）またはロケーション参照（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｂｙ　１ｏｃａｔｉｏｎ） の２つの方法によって成し遂げられる。

値参照は、ユーザまたはアプリケーションプロセスが特定の色覚の記述をそのコ ンポーネント色相およびこれら各々の一強度によって、典型的にはフレームデー タとして提供することを意味する。フレームは属性の数および各属性の解像度を 表示する位置表記であることを想起しよう。従って、フレームデータは、値、ま たは与えられたフレームにおける各ビット位置のセンスに対応する。例えば、フ レーム”０１０１０１”およびフレームデータ”００００１０”が与えられた場 合、フレームデータの右端のビットフィールド”１０“は色仕様における赤属性 の特定の強度に対する値を表す。

ロケーション参照は、ユーザまたはアプリケーションプロセスが特定の色覚をそ のロケーションによって、インデックス（例えば、色調登録（ｐａｌＬｅｔｅｅ ｎｔｒｙ）　）を介して間接的に、またはそのセレクタを介して直接的に選択す ることを意味する。オブジェクトセレクタはそこでフレームデータがインタリー ブされるフレームデータの変換であることを想起しよう。

例えば、フレーム“０１０１０１”およびフレームデータ“００００１０”が与 えられ、フレームデータ”００００１０”がインクリーブされた場合、その結果 はオブジェクトセレクタ”ｏｏｉｏｏｏ−である。Ｎ次元空間における各ロケー ションのネームはオブジェクトセレクタに対応する。

論理カラー空間の関係として調和した色覚の集合を参照することは、同時にｋを とるｎ−物（ｔｈｉｎｇｓ）　（ここで、ｎは論理カラー空間の要素の数であり 、ｋはセレクタビットの数である）の組み合わせを生成することにより成し遂げ られるであろう。集合の要素は、近傍（ｎｅｉｇｈｂｏｒｓ）または論理的に近 接しているといわれる。これは、一方は、特定のセレクタビット位置において“ ０”および“１”をスイッチングすることにより他方から得られるからである。

各論理関係における要素の数は、セレクタピットの数に対応する。論理カラー空 間における種々の集合を参照することは、１以上のセレクタピットを選択的にマ スキングすることにより成し遂げられるであろう。

論理カラー空間におけるパスとしての色覚の調和シーケンスを生成することは成 し遂げられるであろう。これは要素ネームのコレクションが連続する要素間のハ ミング距離（Ｈａｍｍｉｎｇ　ｄｉｓｔａｎｃｅ）が１であるグレーシーケンス （Ｇｒａｙ　５ｅｑｕｅｎｃｅ）を表しているからである。色覚のシーケンスは 、その最初および最後の要素符号語が１量区間（ｑｕａｎｔｕｍ　１ｎｔｅｒｖ ａｌ）だけ異なる場合、巡回する（サイクル）といわれる。もしそうでなければ 、色覚のシーケンスはパスとして知られる。最初の要素符号語および遷移シーケ ンスが与えられた場合、論理カラー空間における要素符号語の全体の集合は生成 され得る。

論理カラー空間の種々の領域を参照することは、低位（ｌｏｗｅｒ−ｏｒｄｅｒ ）のセレクタピットを選択的にマスキングすることによって成し遂げられるであ ろう。論理カラー空間内で種々の部分空間を参照することは、要素スケーリング 、すなわち要素ロケーションの値が現実に色覚よりむしろオブジェクト記述子で あることによって成し遂げられるであろう。

それによって論理カラーフレームがエレクトロニクス的に色覚を作成するために 解釈される（ｉｎｔｅｒｐｒｅｔｅｄ）プロセスは、ここでは反射グレーコード （ＲＧＣ）デモジニレーション（ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）という。

ＲＧＣデモジュレーションは、ディジタルからアナログへの変換の新規な形式と して一般化されるであろう。

ＲＧＣデモジェレーションの逆は、ＲＧＣモジュレーションのプロセスによって アナログ情報をディジタル形式（例えば、量子化、スペクトル分解など）に変換 することである。本発明の方法は、新規なコードシステムを表す。オブジェクト 記述は意味（ｍｅａｎｉｎｇ）を有する。すなわち、それらはある物理的または 概念的性質を有するいくつかのシステムに関係するか、または記述する。カラー グラフィックスにおいては、オブジェクトは、カラー空間を定義する赤、緑、青 などの属性によって記述される特定の色覚であろう。光通信においては、オブジ ェクトは信号空間を定義する光波コンポーネントによって記述される特定のコヒ ーレント光源であろう。

【＊１生ｏｉａの項において引用した米国特許において、Ｒｏｂｉｎｓｏｎおよ び５ａｎｆｏｒｄは教示する：　“光波で情報を伝達するためには、その波のい くつかの性質が、情報および採用されたコードシステムに応じて変調しくモジュ レート）または変化する必要がある。”本発明の側面は、このようなコードシス テムとしてのその新規な用途である。先の従来技術の説明の項で引用したように 、そのコンポーネント波長に分散される入射コヒーレント光源が光学カブラへの 入力として与えられた場合、光源を、オブジェクトフレーム、フレームデータ、 オブジェクト記述子およびオブジェクトセレクタに対応する複数の液集合（ｗａ ｖｅｓｅｔｓ）として変調するために、本発明方法が採用されるであろう。

光源を複数の液集合として変調するために、本発明方法が採用された場合、例え ば、パルス−コード化変調（ＰＧＭ）法における各クロックインターバルは、単 一の量区間よりむしろパルスに対する情報の”ｎ“個の量区間を含み得る。ここ で、ｎはコンポーネント波長の数である。このような符号化法は、パラレルパル ス−コード化変調（ＰＰＣＭ）と呼ばれる。システム記述の重要な側面は、実際 の記述が可能性ある記述の集合から選択された１つであることである。本発明方 法は、設計の時点では実際に選択されるかどうかわからないが、各可能性ある問 題選択をオペレートするために設計された一般的な装置および方法である。

本発明の混合解像度Ｎ次元オブジェクト空間の視覚化の装置および方法について 、この発明の範囲あるいは精神から離れることなく、種々の改良が可能であるこ とは、当業者にとって明かであり、本発明は、添付の請求の範囲または均等物に 入るものであれば、混合解像度Ｎ次元オブジェクト空間の視覚化の装置および方 法の改良および変形を含むものである。

Ｆｉｇ、　ＩＡ　Ｆｉｇ、　ＩＢ　Ｆｉｇ、　ＩＣイ叉製技Ｃ Ｆｉｇ、　４Ａ イ更ｆＫ状術 Ｆｉｇ、　４Ｂ Ｆｉｇ。５ 従東扶イ釘 幕板 イ笈東技術　９０５ Ｆｉｇ、　１０Ａ　Ｆｉｇ、　１０Ｂ イ１　遺（中ｊＬ　４ｔｔ　状Ａ転・檜支・術Ｆ會９．１２ Ｆｉｇ、　２１　Ｂ Ｆｉｇ、　２３ Ｆｉｇ、　２４Ａ Ｆｉｇ、　２４８ Ｆｉｇ、　２５ Ｆｉｇ、　２６Ｈ００１１−ｅ可１ ■す１→αす１ Ｆｉｇ、　２７Ａ　Ｆｉｇ、　２７Ｂ　Ｆｉｇ、　２７ＣＦｉｇ、　２８Ａ　Ｆ ｉｇ、　２８Ｂ Ｆｉｇ、　３０ 国際調査報告 （Ｉ“１Ｍ−＾−−−にゴ／Ｕ羽２１■２１８

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. １．データおよびコマンドを記憶する手段と、Ｎ次元−オブジェクト空間を表現 するバーチャルイメージを生成するための記憶されたデータおよびコマンドに応 答するフレーム論理とから構成される、コンピュータなどの計算装置を用い、次 のステップを含むＮ次元−オブジェクト空間を視覚化する方法：属性の集合を前 記計算装置に入力する工程；前記属性からＮ次元−オブジェクト空間についての フレームおよびフレームデータを生成する工程；オブジェクト記述子を生成する ために前記フレームをインタリーブする工程； 前記フレームおよび前記オブジェクト記述子から前記Ｎ次元−オブジェクト空間 の次元−空間的ロケーションを生成する工程； 前記フレームおよび前記オブジェクト記述子から前記Ｎ次元−オブジェクト空間 の各次元−空間的ロケーションについてのオブジェクトセレクタを生成する工程 ； 前記次元−空間的ロケーションおよび前記オブジェクトセレクタからＮ次元−オ ブジェクト空間のバーチャルイメージを生成する工程；および前記バーチャルイ メージの領域を選択する工程。
2. ２．前記計算装置を用いた次のステップをさらに含む請求の範囲第１項記載の方 法： 前記フレームおよび前記オブジェクト記述子から混合解像度Ｎ次元−オブジェク ト空間のＮ個の次元それぞれの解像度レベルに対する解像度−空間的ロケーショ ンを生成する工程； 前記フレームおよび前記オブジェクト記述子から前記混合解像度Ｎ次元−オブジ ェクト空間の各解像度−空間的ロケーションに対するオブジェクトセレクタを生 成する工程； 前記解像度−空間的ロケーション、前記次元−空間的ロケーションおよび前記オ ブジェクトセレクタからＮ次元−オブジェクト空間のバーチャルイメージを生成 する工程；および 前記バーチャルイメージの領域を選択する工程。
3. ３．混合解像度Ｎ次元−オブジェクト空間を視覚化する表示装置を有し、前記オ ブジェクト空間のＮ個の次元および解像度レベルを定義する属性の集合に対する フレームおよびフレームデータをユーザが規定する計算装置を用い、次の工程を 含む方法： オブジェクト記述子を生成するために前記フレームをインタリーブする工程； 前記フレームおよび前記オブジェクト記述子からＮ個の次元に対する次元−空間 的ロケーションを生成する工程； 前記フレームおよび前記オブジェクト記述子から前記混合解像度Ｎ次元−オブジ ェクト空間のＮ個の次元それぞれの解像度レベルに対する解像度−空間的ロケー ションを生成する工程； 各空間的ロケーションについて反射２進コードの一次子形式に対応するオブジェ クトセレクタを生成する工程； 前記次元−空間的ロケーション、解像度−空間的ロケーションおよびオブジェク トセレクタから前記Ｎ次元−オブジェクト空間のバーチャルイメージを生成する 工程；および 前記バーチャルイメージの領域を選択する工程。
4. ４．前記計算装置を用いる、前記バーチャルイメージの選択された領域を前記表 示装置に表示する工程をさらに含む請求の範囲第１項，第２項または第３項記載 の方法。
5. ５．前記計算装置を用いる選択工程が、前記バーチャルイメージの選択されたパ スについてのパスを形成する特定のシーケンスにおけるビットをチェイニングす る工程を含む請求の範囲第１項，第２項または第３項記載の方法。
6. ６．前記計算装置を用いる前記選択工程は、部分空間を生成するために前記バー チャルイメージの特定のビットを抑制する工程を含む請求の範囲第１項，第２項 または第３項記載の方法。
7. ７．複数の光波コンポーネントを属性の集合として符号化することにより、Ｎ次 元カラー空間を生成する工程をさらに含む請求の範囲第１項，第２項または第３ 項記載の方法。
8. ８．オブジェクト空間における次元および解像度レベルを定義する属性の集合に 対応するオブジェクト記述子が規定され、混合解像度Ｎ次元−オブジェクト空間 を視覚化する装置であって、 前記属性の集合を前記装置に入力する手段；前記属性の集合からＮ次元−オブジ ェクト空間のフレームおよびフレームデータを生成する手段；オブジェクト記述 子を生成するために前記フレームをインタリーブする手段； 前記Ｎ次元−オブジェクト空間の次元−空間的ロケーションを生成するために、 前記フレームおよび前記オブジェクト記述子に応答する手段；前記Ｎ次元−オブ ジェクト空間の各次元−空間的ロケーションに対するオブジェクトセレクタを生 成するために前記フレームデータに応答する手段；前記Ｎ次元−オブジェクト空 間のバーチャルイメージを生成するために、前記次元−空間的ロケーションおよ び前記オブジェクトセレクタに応答する手段；および 前記バーチャルイメージの領域を選択する手段を含む装置。
9. ９．混合解像度Ｎ次元−オブジェクト空間に対するＮ個の次元のそれぞれの解像 度レベルについての解像度−空間的ロケーションを生成するために、前記フレー ムおよび前記オブジェクト記述子に応答する手段； 前記混合解像度Ｎ次元−オブジェクト空間の各解像度−空間的ロケーションにつ いてのオブジェクトセレクタを生成するために、前記フレームデータに応答する 手段； 前記Ｎ次元−オブジェクト空間のバーチャルイメージを生成するために、前記解 像度−空間的ロケーション、前記次元−空間的ロケーションおよび前記オブジェ クトセレクタに応答する手段；および前記バーチャルイメージの領域を選択する 手段をさらに含む請求の範囲第８項記載の装置。
10. １０．前記Ｎ次元−オブジェクト空間の前記バーチャルイメージの前記選択され た領域を表示する手段をさらに含む請求の範囲第８項または第９項記載の装置。
11. １１．前記選択手段が、前記バーチャルイメージの前記選択されたパスに対する パスを形成する特定のシーケンスにおけるビットをチェイニングする手段をさら に含む請求の範囲第８項または第９項記載の装置。
12. １２．前記選択手段が、部分空間を生成するために前記バーチャルイメージの特 定ビットを抑制する手段をさらに含む請求の範囲第８項または第９項記載の装置 。
13. １３．混合解像度Ｎ次元−オブジェクト空間を生成する装置であって： データおよびコマンドを記憶する手段；前記Ｎ次元−オブジェクト空間の論理表 現を生成するために前記記憶されたデータおよびコマンドに応答する手段； 前記Ｎ次元−オブジェクト空間のバーチャルイメージを生成するために前記記憶 されたデータおよびコマンドに応答する表示論理；および 前記バーチャルイメージのビジュアル表現を表示する表示手段を含む計算装置を 用いる装置。
14. １４．規定されたフレームおよびフレームデータと、属性の特定の集合について の意味表示がオブジェクト空間の次元および解像度を定義している混合解像度Ｎ 次元−オブジェクト空間を視覚化する装置であって：前記Ｎ次元−オブジェクト 空間に対する前記フレームおよびフレームデータを入力する入力手段；オブジェ クト記述子を生成するために前記フレームをインタリーブし、前記フレームおよ び前記オブジェクト記述子からＮ個の次元に対する次元−空間的ロケーションを 生成し、各次元−空間的ロケーションについてフレームデータを用いてオブジェ クトセレクタを生成し、および前記次元−空間的ロケーションおよび前記オブジ ェクトセレクタから前記Ｎ次元−オブジェクト空間のバーチャルイメージを生成 するために、前記フレームに応答するフレーム論理；および前記バーチャルイメ ージの領域を選択する領域論理を含む装置。
15. １５．前記フレーム論理が、前記フレームおよび前記オブジェクト記述子から、 混合解像度Ｎ次元−オブジェクト空間のＮ個の次元のそれぞれの解像度レベルに ついての解像度−空間的ロケーションを生成する請求の範囲第１４項記載の装置 。
16. １６．前記バーチャルイメージの前記選択された領域を記憶するメモリ手段；お よび 前記混合解像度Ｎ次元−オブジェクト空間の前記選択された領域を表示する表示 手段をさらに含む請求の範囲第１４項または第１５項記載の装置。
17. １７．メモリがＮ次元−オブジェクト空間のバーチャルイメージを有し、少なく とも次元−空間的ロケーションおよびバーチャルイメージの領域を選択する手段 を含む計算装置。
18. １８．前記メモリが、解像度−空間的ロケーションを含むＮ次元−オブジェクト 空間のバーチャルイメージを有することを含む請求の範囲第１７項記載の計算装 置。
19. １９．前記バーチャルイメージの次元−空間的ロケーションを定義するための複 数の信号コンポーネントを符号化する手段をさらに含む請求の範囲第１７項記載 の計算装置。
20. ２０．前記バーチャルイメージの次元−空間的ロケーションおよび解像度−空間 的ロケーションを定義する複数の光波コンポーネントを符号化する手段をさらに 含む請求の範囲第１８項記載の計算装置。
21. ２１．メモリ； 少なくとも次元−空間的ロケーションを含み、前記メモリ内のＮ次元−オブジェ クト空間のバーチャルイメージを生成するためのフレーム論理；および前記バー チャルイメージの領域を選択するための領域論理を含む計算装置。
22. ２２．前記フレーム論理が解像度−空間的ロケーションを有するバーチャルイメ ージを生成する請求の範囲第２１項記載の計算装置。
23. ２３．前記バーチャルイメージの次元−空間的ロケーションを定義する複数の信 号コンポーネントを符号化する手段をさらに含む請求の範囲第２１項または第２ ２項記載の計算装置。
24. ２４．前記バーチャルイメージの領域を選択する領域論理をさらに含む請求の範 囲第２１項または第２２項記載の計算装置。
25. ２５．データおよびコマンドを記憶する手段と、Ｎ次元−カラー空間を表現する バーチャルイメージを生成するための記憶されたデータおよびコマンドに応答す るフレーム論理とから構成される、コンピュータなどの計算装置を用い、次のス テップを含むＮ次元−カラー空間を視覚化する方法： 少なくとも赤、緑および青の色相を含む属性の集合を前記計算装置に入力する工 程； 前記属性からＮ次元−カラー空間についてのフレームおよびフレームデータを生 成する工程；カラー記述子を生成するために前記フレームをインタリーブする工 程； 前記フレームおよび前記カラー記述子から前記Ｎ次元−カラー空間の次元−空間 的ロケーションを生成する工程； 前記フレームおよび前記カラー記述子から前記Ｎ次元−カラー空間の各次元−空 間的ロケーションについてのカラーセレクタを生成する工程； 前記次元−空間的ロケーションおよび前記カラーセレクタからＮ次元−カラー空 間のバーチャルイメージを生成する工程；および 前記バーチャルイメージの領域を選択する工程。
26. ２６．前記計算装置を用いた次のステップをさらに含む請求の範囲第２５項記載 の方法： 前記フレームおよび前記カラー記述子から混合解像度Ｎ次元−カラー空間のＮ個 の次元それぞれの解像度レベルに対する解像度−空間的ロケーションを生成する 工程； 前記フレームおよび前記カラー記述子から前記混合解像度Ｎ次元−カラー空間の 各解像度−空間的ロケーションに対するカラーセレクタを生成する工程；前記解 像度−空間的ロケーション、前記次元−空間的ロケーションおよび前記カラーセ レクタからＮ次元−カラー空間のバーチャルイメージを生成する工程；および 前記バーチャルイメージの領域を選択する工程。
27. ２７．前記計算装置を用いる、前記バーチャルイメージの選択された領域を前記 表示装置に表示する工程をさらに含む請求の範囲第２５項または第２６項記載の 方法。