JPH0762793B2

JPH0762793B2 - 三次元カ−ソル表示装置

Info

Publication number: JPH0762793B2
Application number: JP61030801A
Authority: JP
Inventors: 隆司岡本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-02-17
Filing date: 1986-02-17
Publication date: 1995-07-05
Anticipated expiration: 2010-07-05
Also published as: JPS62209481A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、例えば三次元形状の物体などをCRT画面上に
表示する場合に使用される三次元カーソルの表示装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来の三次元カーソルとしては、例えば第２図に示すも
のがある。これは、PIXELNo.13に開示されたものであ
る。

同図（Ａ）において、三次元表示が行なわれるスクリー
ン空間（10）内には、物体（12）が存在し、この物体
（12）はその形状に固有な物体座標系（14）を有する。
また、スクリーン空間（10）内には、カーソル（16）が
存在し、このカーソル（16）は、スクリーン空間（10）
において設定された直交する三次元スクリーン座標系
（X,Y,Z）の正及び負の方向に移動可能である。

オペレーシヨンの視野方向は矢印Ｆで示されており、視
点（18）からみた実際の二次元表示のスクリーン（20）
は同図（Ｂ）に示されている。

次にカーソル（16）の移動について説明すると、三次元
スクリーン座標系（X,Y,Z）のうち、X,Y方向はスクリー
ン（20）の面内に設定され、Ｚ方向はスクリーン（20）
に垂直な方向に設定されている。カーソル（16）は、こ
のX,Y,Z方向に移動するがスクリーン（20）上では、X,Y
方向に移動する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上のような三次元カーソルによれば、物体（12）に固
有な物体座標系（14）と、カーソル（16）が移動する三
次元スクリーン座標系（X,Y,Z）とは必ずしも一致しな
いため、物体座標系（14）に沿つてカーソル移動を行う
ことができないという不都合がある。

また、カーソル（16）の現在地点、特にＺ方向すなわち
深さ方向が陽に表示されないため、画面上におけるカー
ソル（16）の座標値を有効に得ることができないという
不都合もある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、物体の
三次元形状が二次元スクリーン上でどのような角度から
投影されても、物体座標系の方向にカーソルの移動を行
うことができるとともに、カーソルの位置を表示画面上
で有効に得ることができる三次元カーソル表示装置を提
供することを、その目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、三次元座標系に従って三次元空間内で移動す
るカーソルを、二次元画面上に変換して投影表示する表
示装置であって、X,Y,Zの三次元座標系における原点か
らのカーソル移動量を、該三次元座標系の各座標軸方向
別に算出する座標軸方向算出手段と、算出した各座標軸
方向の移動量を二次元画面上で投影表示するグラフィッ
ク手段とを具備し、前記座標軸方向算出手段は、表示物
体の前記二次元画面上での投影形状に応じた物体座標軸
方向を算出し、この算出結果による物体座標系にカーソ
ルの移動方向を設定するものであることを特徴とするも
のである。

〔作用〕

本発明にれば、三次元の各座標方向のカーソル移動量が
各々演算手段により算出される。この移動量は三次元座
標の原点からのものである。

三次元座標系は、二次元画面上に変換されて表示される
が、このとき表示手段によりカーソルの移動量も表示さ
れる。この表示はグラフイツク表示である。

〔実施例〕

以下、添附図面を参照しながら、本発明の実施例につい
て説明する。まず本実施例の構成について、第１図を参
照しながら説明する。

第１図において、形状データ投影変換部（30）は、三次
元座標系で定義された形状データを二次元の平面座標系
に変換する機能を有する。

例えば、三次元座標値（x,y,z）を、Ax＋By＋Cz＝Ｄ
（ヘツセの標準形）という投影面に正投影すると変換後
の二次元座標値（X,Y）は、以下の（１）式のようにマ
トリクスで表わされる。

この変換式により三次元形状データが二次元座標系のデ
ータに変換され、二次元の平面スクリーン上に表示され
る。

次に、座標軸方向算出部（32）は、（１）式に示した変
換式を用いて物体座標軸方向単位ベクトル、例えばＸ＝
（100）,Y＝（010）,Z＝（001）を二次元座標系の平面
上のベクトルに変換し、その長さも算出する。

次に、キー入力部（34）は、オペレータが表示画面上の
任意の位置にカーソルを移動させるための情報入力を行
うものである。第５図（Ａ）に示すように、本体装置
（36）の手前下方には、キーボード（38）が設けられて
おり、オペレータは表示画面（40）を見ながらキーボー
ド（38）を操作することができるようになつている。キ
ー入力部（34）は、かかるキーボード（38）上に設けら
れており、第５図（Ｂ）に示すように、６つのキーKAな
いしKFを含んでいる。例えば、キーKAは、＋Ｘ方向のカ
ーソル移動を行うためのものであり、キーKBは、＋Ｙ方
向のカーソル移動を行うためのものである。キーKCない
しKFについても図示の通りである。

次に、移動量算出部（42）は、キー入力部（34）で操作
されたキーKAないしKFの種類と操作量を検出し、これに
基づいてカーソルの原点からの各軸方向別の移動量を決
定する機能を有する。

例えば、Ｘ軸方向に＋Ｄ移動する旨の入力があつたとき
には、座標軸方向算出部（32）で求められたＸ軸単位ベ
クトルの長さdxに対し、インクリメントの移動量は＋D/
dxと算出される。他の方向についても同様であり、これ
らの演算により原点からの移動量が算出される。

次に、移動量表示部（44）は、移動量算出部（42）で算
出されたカーソルの移動量を表示画面（40）上に表示す
る機能を有する。この表示は、例えば第４図に示すよう
にグラフイツクで行なわれる。

次に、上記実施例の全体的動作について第３図ないし第
４図を参照しながら説明する。なお、第３図には、本実
施例における三次元カーソルの移動方向が示されてお
り、第４図にはその移動量のグラフイツク表示例が示さ
れており、更に第６図には動作のフローチヤートが示さ
れている。第２図の従来例と同様の要素については同一
の符号を用いる。また、三次元のスクリーン空間（10）
における座標を（X,Y,Z）で表わし、物体座標系（14）
の座標を（x,y,z）で表わすものとする。

まず装置全体において、必要な初期設定が行なわれる
（第６図ステツプSA参照）。これにより、表示面の方程
式や倍率が決定される。そして、物体（12）の形状デー
タが入力されると、形状データ投影変換部（30）により
三次元から二次元へのデータ変換が行なわれて表示画面
（40）（第５図（Ａ）参照）上に表示される（第３図
（Ｂ）参照第６図ステツプSB参照）。なお、三次元のス
クリーン空間（10）上で表現すると、第３図（Ａ）に示
す如くである。

次にかかる物体（12）の物体座標系（14）である（x,y,
z）の座標軸方向が座標軸方向算出部（32）によつて算
出され、方向単位ベクトルが三次元から二次元に変換さ
れ同様に表示される（第６図ステツプSC参照）。そし
て、カーソル（46）が原点位置に表示される（同ステツ
プSC参照）。

次にオペレータはキーボード（38）の、第５図（Ｂ）に
示した三次元座標X,Y,Z方向用のキーKA〜KFとは別のキ
ーを物体座標系のx,y,z方向用に設定し、これら物体座
標系用のキーを用いて操作することにより、表示画面上
のカーソルを原点から物体座標軸方向（第３図（Ｂ））
に沿って表示物体上の所定位置へ移動させる（第６図ス
テップSD,SE参照）。このようなキー入力が行なわれた
際には、移動量算出部（42）によって所定位置までのイ
ンクリメンタルなカーソル（46）移動量が算出され（第
６図ステップSF参照）、その値が加算されることにより
キー入力後の三次次元座標値が算出される。そして、表
示画面（40）上には、移動量表示部（44）によってカー
ソル（46）が表示されると共に、第４図（Ａ）に示すよ
うなカーソルの現在位置の座標値に相当する各軸の長さ
部分が太線で表示される（第６図ステップSG参照）。従
って、表示画面上での物体座標軸方向に沿ったカーソル
の移動に伴い、カーソル現在位置の三次元座標値が順次
算出され、太線の各軸長さ部分の表示が座標値の変化に
応じて変化しながら表示される。

なお、この座標値の表示は例えば色彩の変化、輝度の強
弱その他どのような方法でもよい。

以上のように本実施例によれば、第４図（Ａ）に示すよ
うに、カーソル（46）の位置をスクリーン空間（10）に
おける座標（X,Y,Z）軸上において表示するので、カー
ソル（46）の位置をいずれの方向に対しても良好に把握
することができる。

また、カーソル（46）の移動方向は、物体座標系（14）
の方向に設定されるので、かかる物体座標系（14）の方
向へのカーソル移動を良好に行うことが可能となる。

なお、本発明は何ら上記実施例に限定されるものではな
く、例えばカーソル（46）の表示画面（40）上における
表示を、第４図（Ｂ）に示すようにカーソル（46）から
XY面、YZ面、ZX面に各々下した垂線によつて表示するよ
うにしてもよい。更に、第４図（Ｃ）に示すように、同
図（Ａ）又は（Ｂ）の座標位置表示部分が物体の形状に
よつて隠されている場合には、その部分を消去して表示
してもよい。

また、カーソル移動の操作を、表示画面（40）上の表示
を見ながら対話操作するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、三次元カーソル
の移動方向を、表示する三次元形状に固有の物体座標系
に設定し、出力画面上にカーソルの三次元位置を表示す
ることとしたので、三次元のカーソル移動やその位置把
握を良好に行うことができるという効果がある。

また、表示をみながらの対話操作を容易に行うことが可
能となるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロツク図、第
２図は従来の三次元カーソルの一例を示す説明図、第３
図は上記実施例における三次元カーソルを示す説明図、
第４図は上記実施例におけるカーソルの移動量表示を示
す説明図、第５図はカーソル移動操作用のキーとその本
体装置例を示す説明図、第６図は上記実施例の動作を示
すフローチヤートである。図において、（30）は形状データ投影変換部、（32）は
座標軸方向算出部、（34）はキー入力部、（40）は表示
画面、（42）は移動量算出部、（44）は移動量表示部、
（46）はカーソル、（KA）ないし（KF）はキーである。なお、各図中同一符号は、同一又は相当部分を示すもの
とする。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】三次元座標系に従って三次元空間内で移動
するカーソルを、二次元画面上に変換して投影表示する
表示装置において、三次元座標系における原点からのカーソル移動量を、該
三次元座標系の各座標軸方向別に算出する座標軸方向算
出手段と、算出した各座標軸方向の移動量を二次元画面上で投影表
示するグラフィック手段とを具備し、前記座標軸方向算出手段は、表示物体の前記二次元画面
上での投影形状に応じた物体座標軸方向を算出し、この
算出結果による物体座標系にカーソルの移動方向を設定
するものであることを特徴とする表示装置。
【請求項２】前記グラフィック手段による投影表示は、
前記二次元画面上に表示される三次元座標系の座標軸の
一部を、算出した移動量に対応して異ならしめる表示で
ある特許請求の範囲第１項記載の表示装置。
【請求項３】前記グラフィック手段による投影表示は、
三次元座標系の座標軸のいずれか２つを含む平面に対す
るカーソルからの垂線による表示である特許請求の範囲
第１項記載の表示装置。
【請求項４】前記グラフィック手段による投影表示は、
線の太さの変化、発光の強弱、又は色彩の相違のいずれ
かである特許請求の範囲第２項又は第３項に記載の表示
装置。