JPH09305797A - 三次元レイアウト編集装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 仮想空間上に複数の三次元オブジェクトを配
置編集する場合、上面図で選択したオブジェクトを正面
図で最前面に表示することにより、バーチャルウォーク
スルー応用システムのデータ作成に好適な三次元レイア
ウト編集装置を提供する。 【解決手段】 上面図中の位置に対する指定を操作者か
ら受け付けて、その位置からの正面図を表示する。正面
図に対するオブジェクトの移動または拡大・縮小指示を
受け付けて、三次元オブジェクトに与えられた絶対座標
や三次元オブジェクトの形状データを更新する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、複数の三次元オブ
ジェクトのレイアウトを整える機能を有する三次元レイ
アウト編集装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、三次元グラフィックスの描画技術
の発展には目覚ましいものがあり、立体感、スピード感
に溢れるドライブゲームやフライトシミュレーションゲ
ームが家庭内においても手軽に楽しめる時代になってい
る。昨今ではこれらの描画技術を用いて仮想店舗、仮想
展示場等を用いた販売形態を実現しようという産業動向
がある。仮想店舗、仮想展示場とは、三次元座標系で物
体の位置や形状が定義された店舗、展示場のことをい
い、三次元オブジェクトコンピュータグラフィックの描
画技術によって恰も現実にあるかの如く表示されるもの
をいう（本明細書では、仮想店舗、仮想展示場等三次元
グラフィックスによって恰も現実にあるかのように見せ
られる空間を仮想空間と呼ぶ。）。

【０００３】一般に店舗や展示場を用いた販売・展示は
かなり大掛かりなものであるが、仮想店舗、仮想展示場
では、これをコンピュ−タ・グラフィックスによって形
成した仮想店舗、仮想展示場内で行う。仮想店舗、仮想
展示場を販売形態に用いる場合、買い手側をこの仮想店
舗、仮想展示場内で歩行させることにより具体的な商品
像を提供し、購買意欲をそそる。ここで『仮想店舗、仮
想展示場内の歩行』とは、表示面における仮想店舗、仮
想展示場内の光景を表示面に投影し、この投影像を操作
者の操作に伴い切り換えることにより、恰も仮想店舗、
仮想展示場内を移動しているかのような感覚を与えるこ
とである。このような販売形態を実現すれば、例えば商
品の試作機が未完成の段階でも、具体的な商品像を買い
手側に提供できる。またマンションやオフィスビルの建
造中に、仮想空間によってフロントの造り、部屋の間取
り、インテリア等の立体的なイメージを買い手側に提供
することもできる。仮想空間を用いた新たな販売形態に
は、大いなる可能性が秘められている。尚コンピュ−タ
・グラフィックスにおける投影法には、大きく分けて以
下の（１）（２）の種類がある。 （１）ワイヤーフレーム法 オブジェクトを構成する各面のすべての頂点と辺を表示
する。すなわち、すべての面を透明と見做した表示を行
なう。辺のみの表示なので、リアリティに欠けるといっ
た欠点があるが、処理負荷は軽いので古くから用いられ
てきた。 （２）隠面消去法 オブジェクトを構成する面を手前から順に表示し、手前
の面に遮られる頂点または辺は表示しない方法である。
表示すべき辺を判定するためワイヤーフレーム法に比べ
て負荷は重いが、リアリティが高いコンピュ−タ・グラ
フィックスを提供することができる。昨今の仮想店舗、
仮想展示場は、この（２）を多く用いている。

【０００４】以上のように販売促進に仮想空間を用いる
場合、造り手側はコンピュ−タ・グラフィックス特有の
ぎこちなさを徹底して排して、仮想空間内をリアルに建
造してゆく必要がある。ここで建築会社が『オフィスビ
ル』の分譲用に『仮想オフィスビル』を建造する様子に
ついて説明する。建築会社（造り手側）は、パーテーシ
ョン、机、ラック等の備品をモデラーを用いて三次元オ
ブジェクトとして作成する。三次元オブジェクトとは、
三次元直交座標系における複数個の頂点と、各頂点間の
表面形状を示すポリゴンとによって表現された仮想的な
立体であり、「モデラー」は、造り手側に三次元オブジ
ェクトの上面図、正面図、側面図を記述させてこれに基
づいて、三次元オブジェクトの頂点の相対座標及び『平
面』『曲面』等の表面形状を決定する。立法体の三次元
オブジェクトの形状データの一例を図２０（ｂ）に示
す。

【０００５】操作者はこのモデラーを用いて、パーテー
ションの三次元オブジェクト、机の三次元オブジェク
ト、ラックの三次元オブジェクトを次々に作成してゆ
く。一通りの三次元オブジェクトを作成すると、作成し
た三次元オブジェクト（パーテーション、机、ラック）
に仮想空間内の絶対座標を与える。仮想空間における三
次元座標系は、画面の幅方向をX軸に選び、画面の高さ
方向をY軸に選ぶ。画面の法線方向（奥行き方向）をZ軸
に選ぶ。X座標は、画面の左端から右端に向かう程増加
し、Y軸座標は、画面の下から上に向かう程増加する。Z
座標は、奥行き方向に向かう程増加する。床上に置かれ
ている三次元オブジェクトにはY＝０の絶対座標を与
え、机、ラック上のパソコンにはおおよそのY座標を決
めた絶対座標を与える（尚、この対応づけは一般的なも
のとして紹介しているのみであり、三次元座標系をどう
設定するかは造り手側の一意で決められる。）。図２０
（ｂ）に示した立方体の絶対座標の一例を図２０（ｃ）
に示す。図２０（ｂ）（ｃ）間の位置関係を図２０
（ａ）に示す。

【０００６】各三次元オブジェクトに絶対座標を与える
と、造り手側は、一度仮想店舗、仮想展示場を歩いてみ
て、仮想店舗、仮想展示場の投影像がおかしく見えない
かをテストしてみる。実際に歩いてみると、アンバラン
スな投影像が目につくことが多い。アンバランスな投影
像とは、椅子の大きさが机より大きかったり、エレベー
タの背丈がやたら低く見えたり、また食器棚上の電子レ
ンジが異常に高く見えたりする投影像である。このよう
なアンバランスな投影像は、モデラーを使って三次元オ
ブジェクトを個別につくってゆき、これらにおおよその
絶対座標を与えているため必然的に生じる。大きさ・背
丈のアンバランスは、見るものに異様さ、不自然さを与
えてしまうので、造り手側はこれを徹底して排する必要
がある。

【０００７】リアリティの高い仮想店舗、仮想展示場を
構築するには、このようなテストを根気良く、時間を掛
けて行う必要がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記従来技術
では、全仮想店舗、仮想展示場内を１通り歩てみない
と、バランスがおかしな箇所を見落とす恐れがある。仮
想店舗、仮想展示場の規模が大きい程、テストのために
その内部を見て回るのに多大な時間を費やしてしまう。
図２１は仮想展示場の一例を示す図である。ここではオ
ブジェクト９０１、９０３、９０４、９０５が同一床面
上にレイアウトされている。オブジェクト９０２に与え
られた絶対座標が低すぎたため、オブジェクト９０２
（パソコン）がオブジェクト９０５（机）にめり込んで
いるものとする。造り手側は、仮想空間内を歩き回って
いるが、オブジェクト９０２がその手前のオブジェクト
９０７（壁）に完全に覆い隠されてしまっているため、
位置Ｃにいる状態では、オブジェクト９０５-オブジェ
クト９０２がおかしな位置関係にあることに全く気付か
ない。通路内を移動してドアを空けて位置Ａまで進む
と、操作者はオブジェクト９０２-オブジェクト９０５
のアンバランスに気付く。このようにあちこちを見回っ
て各所を調整する必要があると、パーテーション、部屋
等遮蔽物が多い場合はその見回り作業だけでも大変な作
業量となる。多くの場合、この見回り作業だけでも嫌気
がさしてしまう。嫌気がさしてテストを切り上げてしま
うとアンバランスな箇所が多くが残り、買い手側の歩行
時に、おかしな画像を見せてしまう恐れもある。

【０００９】また、テスト歩行によってアンバランスな
場所を見つけても、モデラーではこれをうまく修正でき
ないという問題点がある。図２１の一例からもわかるよ
うに、仮想空間では、X-Z座標平面の広がりがX-Y軸平面
及びY-Z軸平面での広がりに比べて非常に大きく、偏っ
た形状であることを意味している。このように偏った対
象をモデラーで編集しようとしても仮想空間内部の入り
組んだ部分はポインティングデバイスで指定できない。
オブジェクト９０２-オブジェクト９０５のアンバラン
スを調整しようとしても、位置Ｃの正面図からでは、オ
ブジェクト９０７に遮蔽されてオブジェクト９０２をク
リックすることができない（位置Ｃからの正面図を図２
３に示す。）。位置Ｄの正面図からでも、オブジェクト
９０８に遮蔽されてオブジェクト９０２をクリックする
ことができない。上面図ではパソコンオブジェクト２０
２をクリックできるが、パソコンオブジェクト２０２を
どれだけ移動させればよいかが把握できない。以上のよ
うに、モデラーでは、X-Z座標平面に大きく広がった仮
想空間の内部を微調節するのは不可能である。

【００１０】ワイヤーフレーム法を用いれば、仮想空間
内部の三次元オブジェクトが全て透き通っているため、
仮想店舗、仮想展示場を遠くまで見過すことができる。
しかし全ての三次元オブジェクトが線で表現されている
ため、どの線がどの物体のものであるかが特定し辛く
（図２２のようになる。）、高さのバランスがとれてい
るのかアンバランスなのかが判断できない。判断できた
としても調整したい物体をポインティングデバイスで指
定するのに多大な時間を要する。誤った三次元オブジェ
クトを指定してしまい、高さのバランスを余計におかし
くしてしまうこともある。

【００１１】本発明は、造り手側による仮想店舗、仮想
展示場内の備品の大きさやバランスを整える作業を手短
に行わせることができる三次元オブジェクト編集装置を
提供する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明では、上面図を表
示させ、上面図において正面図を見たい位置を指定させ
る。そして指定された位置から見た正面図を画面に表示
している。

【００１３】

【発明の実施の形態】上記目的を達成するために請求項
１に記載の発明は、三次元オブジェクトが第１、第２の
直交座標軸を含む平面に幾つも配された仮想空間におい
て、第３の直交座標軸方向におけるレイアウトを調整す
る三次元レイアウト編集装置であって、仮想空間におい
て各三次元オブジェクトが置かれている位置の三次元座
標を記憶する第１記憶手段と、第１記憶手段に記憶され
ている各三次元オブジェクトの第１、第２の直交座標軸
上の座標に基づいて、仮想空間の上面図を表示する第１
表示手段と、上面図上においてカーソルで指示された第
１、第２の直交座標軸座標を有する視点位置を検出する
第１検出手段と、検出された視点位置から所定の視線方
向に配されてある全ての三次元オブジェクトの正面図を
表示する第２表示手段と、正面図上におけるカーソルを
移動に伴って第１記憶手段に記憶されている三次元オブ
ジェクトの第３の直交座標軸上の座標を更新することに
より、第３の直交座標方向に三次元オブジェクトを移動
させる第１更新手段と備えることを特徴としたものであ
り、第１記憶手段には、仮想空間において各三次元オブ
ジェクトが置かれている位置の三次元座標が記憶されて
いる。第１記憶手段に記憶されている各三次元オブジェ
クトの第１、第２の直交座標軸上の座標に基づいて第１
表示手段によって仮想空間の上面図が表示される。上面
図上においてカーソルで指示された第１、第２の直交座
標軸座標を有する視点位置が第１検出手段によって検出
される。検出された視点位置から所定の視線方向に配さ
れてある全ての三次元オブジェクトの正面図が第２表示
手段によって表示される。正面図上におけるカーソルが
移動に伴って第１記憶手段に記憶されている三次元オブ
ジェクトの第３の直交座標軸上の座標が更新されること
により第１更新手段によって第３の直交座標方向に三次
元オブジェクトが移動させられる。

【００１４】また請求項２に記載の発明は、請求項１の
三次元レイアウト編集装置において、三次元オブジェク
トを構成する各頂点の相対座標を、各三次元オブジェク
ト毎に記憶する第２記憶手段と、正面図上におけるカー
ソルの移動に伴って、各三次元オブジェクトの相対座標
を更新することにより、三次元オブジェクトを拡大・縮
小する第２更新手段とを備え、第２表示手段は、拡大・
縮小がなされると、表示中の正面図を拡大・縮小後の正
面図に切り替える切換部を有することを特徴としたもの
であり、第２記憶手段には、三次元オブジェクトを構成
する各頂点の相対座標が、各三次元オブジェクト毎に記
憶されている。正面図上におけるカーソルの移動に伴っ
て、第２更新手段によって各三次元オブジェクトの相対
座標が更新されることにより、三次元オブジェクトが拡
大・縮小される。第２表示手段は、拡大・縮小がなされる
と、表示中の正面図が切換部によって拡大・縮小後の正
面図に切り替えられる。

【００１５】また請求項３に記載の発明は、請求項２記
載の第１更新手段において、三次元オブジェクトを指定
する旨の操作がポインティングデバイスに対してなされ
ると、カーソルによって指定されている三次元オブジェ
クトを検出する第１検出部と、三次元オブジェクトの検
出後、正面図上でカーソルが移動すると、カーソルの移
動量に応じて各三次元オブジェクトの第３の直交座標軸
上の座標を更新する第１更新部とを備え、第２更新手段
は、三次元オブジェクトを指定する旨の操作がポインテ
ィングデバイスに対してなされると、カーソルによって
指定されている三次元オブジェクトを検出する第２検出
部と、三次元オブジェクトの検出後、正面図上でカーソ
ルが移動すると、カーソルの移動量に応じて各三次元オ
ブジェクトを構成する各頂点の相対座標を更新する第２
更新部とを備えることを特徴としたものであり、三次元
オブジェクトが指定される旨の操作がポインティングデ
バイスに対してなされると、カーソルによって指定され
ている三次元オブジェクトが第１検出部によって検出さ
れる。三次元オブジェクトの検出後、正面図上でカーソ
ルが移動されると、カーソルの移動量に応じて各三次元
オブジェクトの第３の直交座標軸上の座標が第１更新部
によって更新される。三次元オブジェクトが指定される
旨の操作がポインティングデバイスに対してなされる
と、第２検出部によってカーソルによって指定されてい
る三次元オブジェクトが検出される。

【００１６】三次元オブジェクトの検出後、正面図上で
カーソルが移動されると、カーソルの移動量に応じて各
三次元オブジェクトを構成する各頂点の相対座標が第２
更新部によって更新される。また請求項４に記載の発明
は、請求項２記載の三次元レイアウト編集装置におい
て、上面図上でカーソルが移動して第２検出手段によっ
て視点位置が検出されると、検出された視点位置或は視
点位置に最も近い位置に配されている三次元オブジェク
トを編集対象として決定する決定手段とを備え、第１更
新手段は、正面図上でカーソルが移動すると、カーソル
の移動量に応じて編集対象の三次元オブジェクトの第３
の直交座標軸上の座標を更新する第１更新部を備え、第
２更新手段は、三次元オブジェクトの検出後、正面図上
でカーソルが移動すると、カーソルの移動量に応じて編
集対象の三次元オブジェクトを構成する各頂点の相対座
標を更新する第２更新部を備えることを特徴としたもの
であり、上面図上でカーソルが移動して第２検出手段に
よって視点位置が検出されると、検出された視点位置或
は視点位置に最も近い位置に配されている三次元オブジ
ェクトが決定手段によって編集対象として決定される。
第１更新手段は、正面図上でカーソルが移動されると、
カーソルの移動量に応じて編集対象の三次元オブジェク
トの第３の直交座標軸上の座標が第１更新部によって更
新される。三次元オブジェクトの検出後、正面図上でカ
ーソルが移動されると、カーソルの移動量に応じて編集
対象の三次元オブジェクトを構成する各頂点の相対座標
が第２更新部によって更新される。

【００１７】また請求項５に記載の発明は、請求項記載
１〜４記載何れかの三次元レイアウト編集装置における
第２表示手段において、視点位置から視線方向に垂直に
スクリーンを置き、各オブジェクトの頂点からそのスク
リーン上に垂線を降ろして、垂線とスクリーンとの交点
を求める射影部と、スクリーン上の交点に基づいて、正
面図を表示する表示部とを備えることを特徴としたもの
であり、表示部によって視点位置から視線方向に垂直に
スクリーンが置かれ、各オブジェクトの頂点からそのス
クリーン上に垂線が降ろされて、垂線とスクリーンとの
交点が求められる。スクリーン上の交点に基づいて、正
面図が表示される。

【００１８】また請求項６に記載の発明は、請求項４記
載の三次元レイアウト編集装置において、上面図の表示
用の第１ウィンドウを画面上に割り当て、正面図表示用
の第２ウィンドウを画面上に割り当てるウィンドウ割当
手段と、第１表示手段によって第１ウィンドウ上に表示
された上面図上の三次元オブジェクトが決定手段によっ
て編集対象として決定されると、カーソルを第２ウィン
ドウに移動する移動制御手段とを備えることを特徴とし
たものであり、ウィンドウ割当手段によって上面図の表
示用の第１ウィンドウが画面上に割り当てられ、正面図
表示用の第２ウィンドウが画面上に割り当てられる。

【００１９】第１表示手段によって第１ウィンドウ上に
表示された上面図上の三次元オブジェクトが決定手段に
よって編集対象として決定されると、移動制御手段によ
ってカーソルが第２ウィンドウに移動される。また請求
項７に記載の発明は、請求項１記載の表示手段は、陰面
消去法で正面図を画面上に表示し、三次元レイアウト編
集装置は更に、第１検出手段によって検出された視点位
置より、所定の視線方向の反対側にある三次元オブジェ
クトを特定する特定手段と、特定手段によって特定され
た三次元オブジェクトの正面図をワイヤーフレームで描
画し、これを第２表示手段によって表示された正面図上
に重ね合わせる合成手段とを備えることを特徴としたも
のであり、表示手段によって陰面消去法で正面図が画面
上に表示され、第１検出手段によって検出された視点位
置より、所定の視線方向の反対側にある三次元オブジェ
クトが特定手段によって特定される。特定手段によって
特定された三次元オブジェクトの正面図が合成手段によ
ってワイヤーフレームで描画され、これが第２表示手段
によって表示された正面図上に重ね合わせられる。

【００２０】また請求項８に記載の発明は、請求項７の
三次元レイアウト編集装置は、三次元オブジェクトを構
成する各頂点の相対座標を、各三次元オブジェクト毎に
記憶する第２記憶手段と、正面図上におけるカーソルの
移動に伴って、各三次元オブジェクトの相対座標を更新
することにより、三次元オブジェクトを拡大・縮小する
第２更新手段とを備え、第２表示手段は、拡大・縮小が
なされると、表示中の正面図を拡大・縮小後の正面図に
切り替える切換部を有することを特徴としたものであ
り、第２記憶手段には、三次元オブジェクトを構成する
各頂点の相対座標が、各三次元オブジェクト毎に記憶さ
れている。正面図上におけるカーソルの移動に伴って、
各三次元オブジェクトの相対座標が第２更新手段によっ
て更新されることにより、三次元オブジェクトが拡大・
縮小される。第２表示手段は、拡大・縮小がなされる
と、切換部によって表示中の正面図が拡大・縮小後の正
面図に切り替えられる。

【００２１】また請求項９に記載の発明は、請求項８記
載の第１更新手段は、三次元オブジェクトを指定する旨
の操作がポインティングデバイスに対してなされると、
カーソルによって指定されている三次元オブジェクトを
検出する第１検出部と、三次元オブジェクトの検出後、
正面図上でカーソルが移動すると、カーソルの移動量に
応じて各三次元オブジェクトの第３の直交座標軸上の座
標を更新する第１更新部とを備え、第２更新手段は、三
次元オブジェクトを指定する旨の操作がポインティング
デバイスに対してなされると、カーソルによって指定さ
れている三次元オブジェクトを検出する第２検出部と、
三次元オブジェクトの検出後、正面図上でカーソルが移
動すると、カーソルの移動量に応じて各三次元オブジェ
クトを構成する各頂点の相対座標を更新する第２更新部
とを備えることを特徴としたものであり、三次元オブジ
ェクトが指定される旨の操作がポインティングデバイス
に対してなされると、カーソルによって指定されている
三次元オブジェクトが検出される。第１検出部によって
三次元オブジェクトの検出後、正面図上でカーソルが移
動されると、第１更新部によってカーソルの移動量に応
じて各三次元オブジェクトの第３の直交座標軸上の座標
が更新される。三次元オブジェクトが指定される旨の操
作がポインティングデバイスに対してなされると、第２
検出部によってカーソルによって指定されている三次元
オブジェクトが検出される。三次元オブジェクトの検出
後、正面図上でカーソルが移動されると、第２更新部に
よってカーソルの移動量に応じて各三次元オブジェクト
を構成する各頂点の相対座標が更新される。

【００２２】また請求項１０に記載の発明は、請求項８
記載の三次元レイアウト編集装置は、上面図上でカーソ
ルが移動して第２検出手段によって視点位置が検出され
ると、検出された視点位置或は視点位置に最も近い位置
に配されている三次元オブジェクトを編集対象として決
定する決定手段とを備え、第１更新手段は、正面図上で
カーソルが移動すると、カーソルの移動量に応じて編集
対象の三次元オブジェクトの第３の直交座標軸上の座標
を更新する第１更新部を備え、第２更新手段は、三次元
オブジェクトの検出後、正面図上でカーソルが移動する
と、カーソルの移動量に応じて編集対象の三次元オブジ
ェクトを構成する各頂点の相対座標を更新する第２更新
部を備えることを特徴としたものであり、上面図上でカ
ーソルが移動して第２検出手段によって視点位置が検出
されると、決定手段によって検出された視点位置或は視
点位置に最も近い位置に配されている三次元オブジェク
トが編集対象として決定される。正面図上でカーソルが
移動されると、第１更新部によってカーソルの移動量に
応じて編集対象の三次元オブジェクトの第３の直交座標
軸上の座標が更新される。三次元オブジェクトの検出
後、正面図上でカーソルが移動されると、カーソルの移
動量に応じて編集対象の三次元オブジェクトを構成する
各頂点の相対座標が第２更新部によって更新される。

【００２３】また請求項１１に記載の発明は、請求項記
載７〜１０記載何れかの三次元レイアウト編集装置にお
ける第２表示手段は、視点位置から視線方向に垂直にス
クリーンを置き、各オブジェクトの頂点からそのスクリ
ーン上に垂線を降ろして、垂線とスクリーンとの交点を
求める射影部と、スクリーン上の交点に基づいて、正面
図を表示する表示部とを備えることを特徴としたもので
あり、射影部によって視点位置から視線方向に垂直にス
クリーンが置かれ、各オブジェクトの頂点からそのスク
リーン上に垂線が降ろされて、垂線とスクリーンとの交
点が求められる。スクリーン上の交点に基づいて表示部
によって正面図が表示される。

【００２４】また請求項１２に記載の発明は、請求項１
０記載の三次元レイアウト編集装置は、上面図の表示用
の第１ウィンドウを画面上に割り当て、正面図表示用の
第２ウィンドウを画面上に割り当てるウィンドウ割当手
段と、第１表示手段によって第１ウィンドウ上に表示さ
れた上面図上の三次元オブジェクトが決定手段によって
編集対象として決定されると、カーソルを第２ウィンド
ウに移動する移動制御手段とを備えることを特徴とした
ものであり、ウィンドウ割当手段によって上面図の表示
用の第１ウィンドウが画面上に割り当てられ、正面図表
示用の第２ウィンドウが画面上に割り当てられる。

【００２５】第１表示手段によって第１ウィンドウ上に
表示された上面図上の三次元オブジェクトが決定手段に
よって編集対象として決定されると、移動制御手段によ
ってカーソルが第２ウィンドウに移動される。 （第１実施形態）以下本発明の三次元レイアウト編集装
置について、図面を参照しながら説明する。

【００２６】図１に、本実施の形態の三次元レイアウト
編集装置のシステム構成を示す。本実施の形態の三次元
レイアウト編集装置は、形状データ記憶部１、絶対座標
記憶部２、レンダリング部３、アプリケ−ションプログ
ラム４、入力部１１、ディスプレィ１２、フレームバッ
ファ１３、オペレーティングシステム１４、プロセッサ
１５、及びディスク装置１６からなる。

【００２７】入力部１１は、ペンとタブレット、タッチ
パネル、キーボード等のポインティングデバイスと接続
し、ポインティングデバイスの操作に応じてイベント信
号を出力する。ディスプレィ１２は、画面上に複数のウ
インドウが割り当られ、ウインドウ上に上面図、正面
図、側面図、斜視図等を表示する。また各種アイコン
や、プルダウンメニュー、スライドバー等を表示する。

【００２８】フレームバッファ１３は、複数フレームの
画像を記憶する。この複数枚のフレームバッファのうち
一枚は、ディスプレィ１２の表示用データの展開に用い
られている。オペレーティングシステム１４は、本シス
テムの基盤制御を行いつつも、GUI（Graphical User In
terface）による対話編集の環境を操作者に提供する。

【００２９】ディスク装置１６は、内蔵型のハードディ
スク、光ディスク、光磁気ディスク、フロッピーディス
ク等の記録媒体と、そのドライバ機構とによって構成さ
れ、アプリケ−ションプログラム４や各種データを記憶
する。形状データ記憶部１は、各三次元オブジェクトの
形状データを、オブジェクト識別子に対応づけて記憶す
る。平面片で形成された形状データの一例を図２に示
す。本図において、『面１』の横の並びには、その右隣
に『(x0,y0,z0)(x1,y1,z1)(x2,y2,z2)(x3,y3,z3)』があ
り、その右隣に『平面１』がある。これは、パソコンオ
ブジェクト２０２の面１は、矢印b1で指示するように、
黒丸『●』で示した頂点の相対座標『(x0,y0,z0)(x1,y
1,z1)(x2,y2,z2)(x3,y3,z3)』によって表された平面ポ
リゴンであることを示している。その隣の『平面１』
は、平面ポリゴンに設定された色または貼り付けられた
テクスチャデータを示す識別子である。

【００３０】パソコンオブジェクト２０２の面２も同様
に、黒丸で示した頂点の座標『(x1,y1,z1)(x3,y3,z3)(x
4,y4,z4)(x5,y5,z6)』によって表されることを示してい
る。絶対座標記憶部２は、仮想展示場において三次元オ
ブジェクトに付与された絶対座標を、オブジェクト識別
子に対応づけて記憶する。三次元オブジェクトに与えら
れた絶対座標の一例を図３の説明図に示す。

【００３１】本図において、オブジェクト識別子『２０
７』の横の並びには、その右隣に『椅子 』があり、そ
の右隣に『（X3,Y3,Z3）』がある。この『（X3,Y3,Z
3）』は椅子オブジェクト２０７の基準点（図中では、
黒丸●で示している。）の絶対座標であり、オブジェク
ト識別子が付与されたパソコンオブジェクト２０２に
は、この絶対座標が対応づけて記憶されている。

【００３２】本図において、オブジェクト識別子『２０
２』の横の並びには、その右隣に『パソコン 』があ
り、その右隣に『（X1,Y1,Z1）』がある。この『（X1,Y
1,Z1）』はパソコンオブジェクト２０２の基準点の絶対
座標であり、絶対座標記憶部２には、この絶対座標がオ
ブジェクト識別子に対応づけて記憶する。本明細書にお
いては絶対座標なら（X,Y,Z）、相対座標なら（x,y,z）
というように、アルファベットの大文字・小文字で絶対
座標・相対座標を互いに区別する。

【００３３】レンダリング部３は、アプリケ−ションプ
ログラム４から視点位置座標、視線方向ベクトルが与え
られると、その視点位置座標から視線方向ベクトル方向
にスクリーンを垂直に置き、その視点位置座標からの眺
めを示すビットマップイメージをスクリーン上に生成し
てフレームバッファ１３に書き込む。ここで、視点位置
座標は絶対座標で与えられ、視線方向ベクトルは単位ベ
クトルで与えられる。

【００３４】レンダリング部３による投影処理は、射影
変換、ビューポート変換、陰面消去、シェーディング処
理、アンチエイリアス処理、テクスチャマッピング処理
などの数々の処理をパイプライン的に行うことにより実
現される。射影変換では、与えられた視点位置座標から
視線方向ベクトルの向きにスクリーンを置き、そのスク
リーン上に三次元オブジェクトを射影する。射影では、
三次元オブジェクトを構成する各頂点からスクリーンに
垂線を下ろし、垂線とスクリーンとの交点を三次元オブ
ジェクトの射影点にしている。

【００３５】ビューポートとは、三次元オブジェクトの
投影像を表示すべきスクリーン上の範囲のことをいい、
ビューポート変換ではスクリーン上の射影点のうち、こ
のビューポート内に収まる部分のみをクリッピングす
る。シェーディング処理では、視線や光源位置から三次
元オブジェクトに施される陰影を計算し、この陰影をク
リッピングされた射影像に与える処理をいい、アンチエ
イリアス処理では、陰影が与えられた輪郭線部分のギザ
ギザに中間階調の輝度を与えることにより、滑らかに見
せる。テクスチャマッピング処理では、表面の模様を示
すテクスチュアデータを、射影像の表面に張り合わせ
る。以上の一連の処理がパイプラインで行われるため、
投影像が高速に描かれる。これらのパイプライン処理が
可能なシステムには、Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｇｒａｐｈｉｃ
ｓ社の”ＯｐｅｎＧＬ”等がある。

【００３６】視線方向ベクトル及び視点位置座標を変更
するとレンダリング部３は、仮想展示場を上から眺めた
投影像や、仮想展示場を正面から眺めた投影像、仮想展
示場を斜め上から眺めた投影像等、色々なアングルの投
影像を生成する（図４参照）。このように投影像のビッ
トマップイメージを作成すると、レンダリング部３はこ
れをフレームバッファ１３に書き込み、各画素に対応づ
けてオブジェクト識別子を書き込む。

【００３７】フレームバッファ１３にどのように、デー
タが書き込まれているかを図５に示す。図５で矢印ａ
１、ａ２、ａ３、ａ４で示すスクリーンの１画素に対し
て、フレームバッファ１３における３２ビットの記憶単
位が割り当られている。レンダリング部３は、この３２
ビットのうち下位２４ビットにＲＧＢ原色の輝度を書き
込む。上位８ビットにその画素に対応する三次元オブジ
ェクトのオブジェクト識別子を書き込む。

【００３８】このように書き込まれたオブジェクト識別
子は、カーソルによってどのオブジェクトが指定されて
いるかを判定するために用いられる。アプリケ−ション
プログラム４は、図８〜図１３のフロ−チャ−トに示し
た手順を記述した実行形式のプログラムであり、プロセ
ッサ１５がこれらの手順を実行することにより図１に示
したシステムは三次元レイアウト編集装置１０として機
能する。アプリケ−ションプログラム４は、オペレーテ
ィングシステム１４が読み取り可能なフォーマットに初
期化されたフロッピーディスク、或は、光ディスクに記
録され、ディスク装置１６にインストールされる。各フ
ロ−チャ−トにおける各ステップは、図８のフロ−チャ
−トにおけるステップならステップＭ、図９のフロ−チ
ャ−トにおけるステップならステップＮ、図１０のフロ
−チャ−トにおけるステップならステップＰというよう
に、異なるアルファベットの参照符号を用いて互いに区
別する。

【００３９】以降図８〜図１３のフロ−チャ−トを参照
しながらアプリケ−ションプログラム４に記述された手
順について説明を行う。電源が投入されると、オペレー
ティングシステム１４がディスク装置１６から主記憶へ
とロードされ、ディスプレィ１２には、ディスク装置１
６に記憶されているファイル名を示すアイコンが表示さ
れる。ここで、操作者がポインティングデバイスを用い
てアプリケ−ションプログラム４を示すアイコンをクリ
ックすると、アプリケ−ションプログラム４がディスク
装置１６から主記憶へとロードされる。

【００４０】プロセッサ１５は、図８のステップＭ０に
おいて、図１４に一例を示すタイトルをディスプレィ１
２に表示する。図１４において縦の並びには、先ず『何
れの処理を行いますか？』があり、その下に『三次元
オブジェクトの形状データ作成』のタイトルがあり、そ
の下に『三次元オブジェクトの絶対座標の決定』のタ
イトルがある。更にその下に『X-Z平面レイアウト調
整』のタイトルがあり、その下に『X-Y平面切り出し
位置決定』があり、その下に『X-Y平面レイアウト調
整』のタイトルがある。

【００４１】操作者がポインティングデバイスを操作し
て、何れかのタイトル上でクリックすれば、プロセッサ
１５はカーソル位置を検出することにより、どのタイト
ルがクリックされたかを判定する。のタイトルがクリ
ックされると、図９のフロ−チャ−トにおいて、三次元
オブジェクトの形状データ作成処理を行う。のタイト
ルがクリックされると、図１０のフロ−チャ−トにおい
て、三次元オブジェクトの絶対座標の決定処理を行う。
のタイトルがクリックされると、図１１のフロ−チャ
−トにおいてX-Z平面レイアウト調整処理を行う。X-Z平
面レイアウト調整処理とは、X-Z座標系の投影像によ
り、三次元オブジェクトに付与された絶対座標を調整す
る処理である。のタイトルがクリックされると、図１
２のフロ−チャ−トにおいて、X-Y平面切り出し位置決
定処理を行い、のタイトルがクリックされると、図１
３のフロ−チャ−トにおいてX-Y平面レイアウト調整処
理を行う。X-Y平面レイアウト調整処理とは、XーY座標系
の投影像により、三次元オブジェクトに付与された絶対
座標を調整する処理であり、本実施の形態で特徴的なの
は、このXーY座標系の投影像を作成するための視点位置
座標-視線方向ベクトルを、図１２のフロ−チャ−トで
実現されるX-Y平面切り出し位置決定処理で決定する点
である。

【００４２】次に、図９のフロ−チャ−トを参照しなが
ら三次元オブジェクトの形状データ作成処理について説
明を行う。今、ステップＭ２の処理によってステップＭ
３が特定されている。プロセッサ１５は、形状データ作
成処理のサブルーチンを呼び出し、ステップＮ１へと移
行する。ステップＮ１では、上面図、正面図、側面図用
の３ウィント゛ウをディスプレィ１２の画面上に割り当る。ス
テップＮ１の実行後、ステップＮ２に移行する。ステッ
プＮ２では、カーソル軌跡に応じて、上面図、正面図、
側面図を描画し、続くステップＮ３において三面図から
形状データを生成する。尚ステップＮ２・Ｎ３による形
状データの作成は、従来から三次元ＣＡＤシステムで用
いられてきたアルゴリズムで実現されている。操作者は
ポインティングデバイスを操作して、パソコンオブジェ
クト２０２の上面図、正面図、側面図を描いてゆく。形
状データが確定する度に、プロセッサ１５は別ウインド
ウに三次元オブジェクトの斜視図を表示する。操作者
は、これを見ることにより、作成されている形状データ
の形状を確認する。印象通りの形状が描かれるまで、上
面図、正面図、側面図の描画を繰り返す。ステップＮ４
においてプロセッサ１５は、１つの三次元オブジェクト
作成についての終了操作が操作者によってなされたかを
監視している。三次元オブジェクトの斜視図を見て、操
作者が納得して終了操作を行うと、この終了操作はステ
ップＮ４で検出される。ステップＮ４がYesとなると、
ステップＮ５に移行する。ステップＮ５では、生成され
た形状データにオブジェクト識別子を付与して形状デー
タ記憶部１に書き込む。ステップＮ５の実行後、ステッ
プＮ６に移行する。

【００４３】ステップＮ６では、上面図、正面図、側面
図用の３ウィント゛ウ内を消去して、ステップＮ７に移行す
る。ステップＮ７では、次の三次元オブジェクトの作成
のためにオブジェクト識別子をインクリメントする。ス
テップＮ７の実行後、ステップＮ８に移行する。ステッ
プＮ８では、次の三次元オブジェクトの作成を行うか否
かの指示を操作者から受け付ける。パソコンの次に机の
三次元オブジェクトを作成するために作成続行を指示す
ると、ステップＮ２に移行する。以上のステップＮ２〜
Ｎ８を繰り返し行わせることにより、操作者は机、椅
子、扉等必要な備品の三次元オブジェクトを揃えてゆ
く。三次元オブジェクトが揃って作成終了を指示する
と、ステップＮ８からステップＭ１に移行する。

【００４４】次に、図１０のフロ−チャ−トを参照しな
がら『三次元オブジェクトの絶対座標の決定処理』につ
いて説明を行う。ステップＰ１では、スクリーン上にオ
ブジェクト配置用の地図を作成する。操作者は、通路、
部屋等の間取りをフロア毎に決定してゆく。1階,2階,3
階,4階等フロアが多数ある場合は、それらを個別にステ
ップＰ１において作成してゆく。ステップＰ１の実行
後、ステップＰ２に移行する。ステップＰ２では、形状
データ記憶部１に記憶されている全てのオブジェクト識
別子について、以降のステップＰ３〜ステップＰ９の処
理を繰り返すループ構造になっている。ステップＰ３で
は形状データ記憶部１に記憶されているオブジェクト識
別子の形状データを読み出し、ステップＰ４に移行す
る。ステップＰ４では、1/4,1/8,1/16,1/32等、縮小率
の数値入力を受け付ける。ステップＰ４における数値入
力は1/4,1/8,1/16,1/32等の代表的な縮小率をアイコン
で提示し、これについてのクリックを受け付けることで
実現されている。ステップＰ４の実行後、ステップＰ５
に移行する。ステップＰ５では、入力された縮小率に応
じて、オブジェクト識別子の形状データを縮小する。こ
のように形状データを縮小するのは、形状データ記憶部
１から読み出された形状データは共通の三面図から作成
されているためどれも同じサイズになっているからであ
る。机と椅子、パソコンが同サイズになっているため、
操作者は相互のバランスを考えながら縮小率を与える。

【００４５】ステップＰ５の実行後、ステップＰ６にお
いて縮小した形状データを、オブジェクト識別子に対応
づけて形状データ記憶部１に書き込む。ステップＰ６の
実行後、ステップＰ７に移行する。ステップＰ７では、
絶対座標（X*,Y*,Z*）の座標入力を受け付ける。ここで
操作者は周りの三次元オブジェクトとの配置関係を考え
ながら大体の絶対座標を入力してゆく。X-Z座標は、ス
テップＰ１で作成された地図を見ながら入力すればよ
い。Y座標は三次元オブジェクトが何処に置かれている
かを考えながらおおよその値を入力する。図４に示した
机オブジェクト２０５は床上であるからY=0に設定すれ
ばよい。机オブジェクト２０５に置かれているパソコン
オブジェクト２０２は、机オブジェクト２０５の高さ分
のY座標が必要である。これらのことを踏まえて、操作
者は数値入力を行う。

【００４６】ステップＰ７の実行後、ステップＰ８に移
行する。ステップＰ８では、入力された（X*,Y*,Z*）
を、その三次元オブジェクトの絶対座標として絶対座標
記憶部２に書き込む。ステップＰ８の実行後、ステップ
Ｐ９に移行する。ステップＰ９では、地図枠上における
位置（X*,Z*）に縮小された三次元オブジェクトの上面
像を描画する。これにより、ステップＰ７で与えたXZ座
標を操作者を視覚的に確認できる。ステップＰ８を終え
ると、形状データ記憶部１に記憶されている次のオブジ
ェクト識別子を設定して、再度ステップＰ３〜Ｐ９を行
う。以上の処理を形状データ記憶部１に記憶されている
全ての三次元オブジェクトについて繰り返すと、各三次
元オブジェクトに絶対座標が与えられる。

【００４７】次に、図１１のフロ−チャ−トを参照しな
がら『X-Z平面調整処理』について説明を行う。ステッ
プＭ２において『X-Z平面調整処理』が特定されると、
プロセッサ１５はステップＲ１に移行して、地図上の何
れかの上面像がクリックされたかを判定する。もしそう
であればステップＲ２に移行し、異なればステップＲ１
において待機状態を継続する。操作者がポインティング
デバイスを操作してカーソルを移動すると、ステップＲ
１からステップＲ２に移行し、カーソルと共に上面像を
移動させる。ステップＲ３では、ポインティングデバイ
スがリリースされたか否かを判定する。ステップＲ２〜
Ｒ３の繰り返しにより、上面像が地図上を自在に移動す
る。リリースされると、ステップＲ３からＲ４に移行
し、上面像のオブジェクト識別子にリリースされたX-Z
座標を設定する。ステップＲ４の実行後、ステップＲ５
に移行する。ステップＲ５では、再設定されたX-Z座標
を、その三次元オブジェクトの絶対座標として絶対座標
記憶部２に書き込む。このように、操作者はクリック−
リリースを繰り返すことにより、X-Z座標系から見たバ
ランスを調整してゆく。

【００４８】次に、図１２のフロ−チャ−トを参照しな
がら『X-Y平面切り出し位置決定処理』について説明を
行う。ステップＭ２で『X-Y平面切り出し位置決定処
理』が特定されると、ステップＳ１に移行し、プロセッ
サ１５は画面上に第１、第２の２ウィント゛ウを割り当る。ス
テップＳ１の実行後、ステップＳ２に移行する。ステッ
プＳ２では、視点位置座標（Xa,Ya,Za）、視線方向ベク
トル（0,-1,0）をレンダリング部３に設定する。この
（Xa,Ya,Za）は、図４に示した一例のものであり、仮想
展示場を一望できる高さ（Y軸座標）を有する。視線方
向ベクトル（0,-1,0）は、Y軸方向を負の方向に向かう
ベクトルであるから、視点位置座標（Xa,Ya,Za）、視線
方向ベクトル（0,-1,0）は、仮想展示場を高所から真下
に見下ろす設定である。このような設定をレンダリング
部３に与えると、第１ウィント゛ウ上に上面図が生成される。
ステップＳ２の実行後、ステップＳ９に移行する。図６
の表示例はフロ−チャ−トに示された処理がステップＳ
９に進行した場合ディスプレィに映じるものである。こ
の表示例におけるカーソル位置は、入力処理によって適
宜移動する。この表示例の状態で操作者がポインティン
グデバイスを操作すれば、その操作に応じてこのカーソ
ル位置は移動し、カーソル位置を示す入力イベントが入
力部１１から出力される。本ステップでは、ステップＳ
２で表示された上面図上に『正面図を作成する配置を指
定してください』のメッセージを表示し、十字アイコン
を表示する。

【００４９】十字アイコンとは、四方向の矢印『←』
『↑』『↓』『→』を示しており、それぞれに視線方向
ベクトルを対応づけたアイコンである。十字アイコンの
『↑』がクリックされると、視線方向ベクトルに(0,0,-
1)が設定され、『↓』がクリックされると、視線方向ベ
クトルに(0,0,1)が設定される。『→』がクリックされ
ると、視線方向ベクトルに(1,0,0)が設定され、『←』
がクリックされると、視線方向ベクトルに(-1,0,0)が設
定される（十字アイコンの矢印と視線方向ベクトルとの
対応は、図７の説明図を参照することにより理解された
い。）。十字アイコンが表示された状態で、操作者が何
れかの矢印をクリックすると、何れかの方向の視線方向
ベクトルが設定される。尚、十字アイコンをクリックさ
れない場合は、デフォルトの視線方向としてZ軸の正方
向のベクトル(0,0,1)が視線方向として設定される。

【００５０】ステップＳ９において図６の表示例が表示
されると、ステップＳ４に移行し、十字アイコンがクリ
ックされたかを判定する。クリックされればステップＳ
７に移行するが、されていなければステップＳ３に移行
する。操作者が十字アイコン上で矢印をクリックする
と、ステップＳ７では、十字アイコンに示されている矢
印の向きの視線方向ベクトルを決定する。ステップＳ７
の実行後、ステップＳ４に移行する。

【００５１】ステップＳ３では、上面図上でクリックさ
れたかを判定する。クリックされればステップＳ６に移
行するが、されていなければステップＳ５に移行する。
ステップＳ６では、上面図において、カーソルで指示さ
れているX-Z座標（Xp,Zp）を読み出す。ステップＳ６の
実行後、ステップＳ４に移行する。ステップＳ５では、
正面図の作成が指示されたか否かを判定する。もしそう
であればステップＳ８に移行し、異なればステップＳ４
に移行する。ステップＳ７で視線方向ベクトルを設定し
た後、操作者が正面図作成を指示すると、ステップＳ８
へと移行する。

【００５２】ステップＳ８では、仮想展示場における人
の目線に合わせたY軸座標Ypを生成し、これをステップ
Ｓ６で検出された（Xp,Zp）と組み合わせることによ
り、視点位置座標（Xp,Yp,Zp）を決定する（（Xp,Zp）
と（Xp,Yp,Zp）との対応は、図７の説明図を参照するこ
とにより理解されたい。） このステップＳ８で決定された視点位置座標が、X-Y座
標平面の切り出し位置であり、この視点位置座標と共に
ステップＳ７において設定された視線方向ベクトルをレ
ンダリング部３に設定することにより、これについての
正面図を第２ウィント゛ウに生成させる。

【００５３】第２ウインドウに生成された正面図を見て
問題点が無ければ、ポインティングデバイスを用いて別
の場所をクリックすることにより、正面図作成を指示す
る。色々な場所にカーソルを動かして正面図作成を指示
すれば、あらゆるX-Y座標平面からの眺めを第２ウイン
ドウに生成させることができる。このように、いろいろ
な縮小率の三次元オブジェクトが配置された場所、三次
元オブジェクトを積み上げている場所等、三次元オブジ
ェクトがアンバランスになりがちな場所クリックしてゆ
けば、第２ウインドウには、それらの場所の正面図に切
り替わる。このように『気になる場所のクリック』『正
面図の表示指示』といった一連の作業で、レイアウトの
確認が行われてゆく。これは見たい場所を上面図から選
ぶので、仮想展示場内を歩き回るのに比べて非常に手軽
である。

【００５４】図１５（ａ）（ｂ）の表示例は、図６にお
いて『Ａ』『Ｂ』に示されている位置をクリックして正
面図作成を指示した場合に、ディスプレィに映じるもの
である。次に図１３のフロ−チャ−トを参照しながら
『X-Y平面レイアウト調整処理』について説明を行う。
ステップＳ８における表示で、第２ウインドウには、パ
ソコンオブジェクト２０２が机オブジェクト２０５にめ
り込んでいる正面図が描かれたとする（図１６（ａ）参
照）。これは、パソコンオブジェクト２０２に設定され
た絶対座標のY座標が低すぎたことが原因である。

【００５５】『X-Y平面レイアウト調整処理』が特定さ
れるとプロセッサ１５は、ステップＴ１、Ｔ２において
操作者によって上下左右移動、拡大・縮小の何れかが設
定されるのを待っている。パソコンオブジェクト２０２
のめりこみはY座標が低すぎるためであるから、操作者
は上下左右移動を設定する。これを受け付けるとプロセ
ッサ１５はステップＴ１０に移行する。ステップＴ１０
では、第２ウィント゛ウ内において、何れかの三次元オブジェ
クトの正面像がクリックされたかを判定する。クリック
されればステップＴ１１に移行するが、されていなけれ
ばステップＴ１２に移行して待機状態を継続する。

【００５６】ステップＴ１１では、その位置における三
次元オブジェクトの存否を確認し、存在すればステップ
Ｔ１２に移行して、形状データ記憶部１から、その三次
元オブジェクトの形状データを読み出す。プロセッサ１
５はステップＴ１２において入力イベントからカーソル
で指示されている画素を特定し、その画素に書き込まれ
ているオブジェクト識別子を取り出すことにより、カー
ソル位置にある三次元オブジェクトを特定する。特定
後、その三次元オブジェクトの正面像の輪郭線を点滅さ
せる。この点滅はクリックされたことを明示するためで
あり、図１６（ｂ）では破線で示している。ステップＴ
１２の実行後、ステップＴ１３に移行する。ステップＴ
１３では、点滅中の輪郭線或は正面像に対するドラッグ
がなされるのを待つ。

【００５７】操作者が輪郭線をマウスドラッグして、上
方向にカーソルを移動したとする。この移動に伴って、
ステップＴ１４では、ドラッグ方向に基づいてパソコン
オブジェクト２０２のX-Y座標を移動する。ステップＴ
１４の実行後、ステップＴ１５に移行する。カーソルを
移動している間、ステップＴ１３〜Ｔ１５のループは繰
り返し行われる。パソコンオブジェクト２０２を机上ま
で移動すると、操作者はポインティングデバイスをリリ
ースする。

【００５８】リリースが検出されると、ステップＴ１６
では、移動後のX-Y座標を用いて、絶対座標記憶部２の
記憶内容を更新する。次に図１７（ａ）〜（ｃ）を参照
しながら、パソコンオブジェクト２０２が大きすぎて、
机オブジェクト２０５の表面一杯に描かれた場合のレイ
アウト調整例について説明する。これは、パソコンオブ
ジェクト２０２に設定された縮小率と、机オブジェクト
２０５に設定された縮小率とがアンバランスだったこと
が原因である。

【００５９】パソコンオブジェクト２０２の異常に気付
いた操作者は、拡大・縮小を設定する。この設定によ
り、プロセッサ１５はステップＴ３〜Ｔ４の繰り返し処
理に移行する。ステップＴ３では、プロセッサ１５は第
２ウィント゛ウ内がクリックされたかを判定する。クリックさ
れればステップＴ４に移行してその位置における三次元
オブジェクトの存否を確認し、存在すればステップＴ５
に移行して、形状データ記憶部１から、その三次元オブ
ジェクトの形状データを読み出す。

【００６０】待機状態を継続している間に、操作者がポ
インティングデバイスを用いて操作を行うと、ステップ
Ｔ５へと移行する。ステップＴ５では、オブジェクト識
別子に対応づけて、その三次元オブジェクトの形状デー
タを読み出し、その上面図をそれぞれの輪郭線を点滅さ
せる。ステップＴ５の実行後、ステップＴ６に移行して
点滅中の輪郭線或は正面像に対するドラッグがなされる
のを待つ。図１７（ｂ）に示す、操作者はマウスドラッ
グして、カーソルをパソコンオブジェクト２０２の内側
に進めて行く。ステップＴ７においてプロセッサ１５は
ドラッグ方向に基づいてパソコンオブジェクト２０２を
構成する形状データを縮小する。これによってパソコン
オブジェクト２０２は宙に浮いた格好で好適なサイズに
縮小される。ステップＴ７の実行後、ステップＴ８に移
行する。カーソルを移動している間、ステップＴ６〜ス
テップＴ８のループは繰り返し行われる。リリースが検
出されると、形状データを用いて、形状データ記憶部１
の記憶内容を更新する。このように、好適なサイズまで
パソコンオブジェクト２０２を縮小すると、後はパソコ
ンオブジェクト２０２を下方向に移動させて、机オブジ
ェクト２０５上に配置する。

【００６１】以上のように本実施の形態によれば、いろ
いろな縮小率の三次元オブジェクトが配置された場所、
三次元オブジェクトを積み上げている場所等、三次元オ
ブジェクトがアンバランスになりがちな場所を上面図か
ら指定してゆけば、第２ウインドウの表示内容には、そ
れらの場所の正面図に切り替わる。このように『気にな
る場所のクリック』『正面図の表示指示』といった一連
の作業で、レイアウトの確認が行われてゆく。これは見
たい場所を上面図から選ぶので、仮想展示場内を歩き回
るのに比べて非常に手軽である。

【００６２】X-Y座標平面及びY-Z軸平面の広がりがX-Z
座標平面での広がりに比べて非常に小さく、偏った形状
である仮想空間内において、入り組んだ場所に配されて
いるオブジェクトのアンバランスをうまく微調整するこ
とができる。また、隠面消去法を用いているため、編集
対象でない他のオブジェクトの辺や頂点が対象オブジェ
クトに重畳表示されることもなく、視覚上の理解を妨げ
ることがない。さらに、ワイヤーフレームと違って、配
置される三次元オブジェクトの各面すなわちポリゴンに
設定された色または貼り付けられたテクスチャデータも
表示可能であり、オブジェクトの識別がより明確になる
とともに、オブジェクトの移動操作を行なう際に辺では
なく面をポインティングしてドラッグ操作することがで
きるので、より操作が容易になる。

【００６３】（第２実施形態）第１実施形態では視線方
向のレイアウトのアンバランスは即座に気付くことがで
きるが、視線方向の背後にある三次元オブジェクトとの
アンバランスは気付かずに見落としてしまう。第２実施
形態は、この点を改良した構成である。第２実施形態で
は、背後側とのアンバランスを確認させるため、図１２
のフロ−チャ−トのステップＳ８の後に、図１９に示す
一連のステップを追加している。

【００６４】次に、図１９のフロ−チャ−トを参照し
て、第２実施形態における正面図の生成処理について説
明を行う。ステップＳ８が実行されて正面図が描画され
た後、本フロ−チャ−トのステップＳ９に移行する。ス
テップＳ９では、十字アイコンで指定された視線方向ベ
クトルの逆ベクトルを生成する。ステップＳ９の実行
後、ステップＳ１０に移行する。ステップＳ１１では、
視点位置座標から逆ベクトルの向きにある三次元オブジ
ェクトを一つだけ特定する。図１８（ａ）の一例では、
視線方向ベクトルの背後側にある椅子オブジェクト２０
７が特定される。

【００６５】ステップＳ１０の実行後、ステップＳ１１
に移行する。ステップＳ１１では、特定された三次元オ
ブジェクトの正面像をワイヤーフレーム法を用いて生成
する。ステップＳ１１の実行後、ステップＳ１２に移行
して、生成したワイヤーフレームの正面像をステップＳ
８で生成された正面像に重ね合わせる。ここで、プロセ
ッサ１５は、ワイヤーフレームで描画した正面像につい
ては、オブジェクト識別子を書き込まない。これは背後
側の正面像は、『三次元オブジェクトのレイアウト調整
処理』の調整対象にしないからである。

【００６６】図４の一例におけるパソコンオブジェクト
２０２の正面像上に椅子オブジェクト２０７のワイヤー
フレームが重ね合わされたとする。この重ね合わせによ
り、図１８（ｂ）のワイヤーフレームが画面上に描れ
る。この表示によりパソコンオブジェクト２０２と椅子
オブジェクト２０７とのバランスを確認することができ
る。図１８（ｂ）では、椅子オブジェクト２０７の背丈
が異常に高いので、パソコンオブジェクト２０２−椅子
オブジェクト２０７間のバランスがおかしいことに即座
に気付く。

【００６７】このように本実施形態の三次元レイアウト
編集装置によれば、編集対象のオブジェクトの相対位置
関係の把握に手前のオブジェクトも利用できるようにな
る。また、手前のオブジェクトの表示により編集対象の
オブジェクトが覆い隠されることもなく、表示形態が異
なっているため誤って手前のオブジェクトを操作してし
まうことも抑制される。

【００６８】（第３実施形態）第３実施形態では、編集
対象となるオブジェクトの選択を上面図のみから受け付
け、正面図からは編集対象の移動及び拡大・縮小を受け
付ける。そのため、第３実施形態では、図１２の『X-Y
平面切り出し位置決定処理』のフロ−チャ−トにおい
て、ステップＳ６でカーソルで指示された座標を検出す
ると、この座標にある三次元オブジェクト、或は、この
座標に最寄りの三次元オブジェクトを検出して、これを
編集対象と決定する。図１３の『X-Z平面調整処理』の
フロ−チャ−トにおける、三次元オブジェクトの検出ス
テップ（ステップＴ３、Ｔ４、Ｔ１０、Ｔ１１）がカッ
トされ、編集対象の移動、拡大・縮小のみが可能とな
る。

【００６９】これは、正面図の表示時において、多数の
オブジェクトが近接または重っているため、オブジェク
トの頂点や辺、面が識別し辛くなり、オブジェクトを誤
って操作してしまうことを防止するためである。第３実
施形態では、オブジェクトの選択操作を上面図のみに限
定することで誤操作の発生頻度を抑えている。以上、３
つの実施形態に基づき説明してきたが、本発明は上記実
施形態に限定されないのは勿論である。例えば以下の
（１）〜（５）の応用例が存在する。

【００７０】（１）リアルな仮想空間が要求されるプレ
ゼンテーションを一例にして説明を進めたが、ドライブ
ゲームやフライトシミュレーションゲーム等ゲームソフ
トの開発用に本三次元レイアウト編集装置を提供できる
ことはいうまでもない。 （２）正面図の代わりに側面図を用いてもよい。または
これらの両者を用いてもよい。

【００７１】（３）編集操作をオブジェクトの移動のみ
に限定してもよい。オブジェクトの変形操作は必須では
ない。 （４）オブジェクトの移動操作はマウスのようなポイン
ティングデバイスでなく、上下左右のカーソル移動キー
で実現してもよい。特に正面図または側面図は、上面図
では実行できないオブジェクトの上下位置の調整のため
に用いるものであるから、上下のカーソル移動キーのみ
に操作を限定してもよい。

【００７２】（５）マルチウインドウ表示は必須ではな
い。表示画面が小さい場合には上面図または正面図のい
ずれか一方を切り替え表示するようにしてもよい。

【００７３】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、いろいろ
な縮小率の三次元オブジェクトが配置された場所、三次
元オブジェクトを積み上げている場所等、三次元オブジ
ェクトがアンバランスになりがちな場所を上面図から指
定してゆけば、画面には、それらの場所の正面図が表示
される。このように『気になる場所のクリック』『正面
図の表示指示』といった一連の作業で、レイアウトの確
認が行われてゆく。これは見たい場所を正面図から選ぶ
ので、仮想展示場内を歩き回るのに比べて非常に手軽で
ある。X-Y座標平面及びY-Z軸平面の広がりがX-Z座標平
面での広がりに比べて非常に小さく、偏った形状である
仮想空間内において、入り組んだ奥の方に配されている
箇所のバランスを簡単に確認できる。アンバランスな箇
所を発見すると、正面図についてカーソルを移動させ編
集指示を行うことにより、Y軸方向のバランスを調整す
ることができる。このように、非常に仮想空間内のバラ
ンス調整が手軽になったので、見栄えのよい仮想店舗、
仮想都市を簡単に構築することができる。三次元コンピ
ュ−タ・グラフィックスを用いたプレゼンテーションの
可能性が大きく広がる。

【００７４】また、請求項２に記載の発明によれば、請
求項１の効果に加え、椅子の大きさが机より大きかった
り、エレベータの背丈がやたら低くかったり、また食器
棚上の電子レンジが異常に高い正面図が表示されても、
各三次元オブジェクトを拡大・縮小することにより、バ
ランスを調整することができる。また、請求項３に記載
の発明によれば、請求項２の効果に加え、カーソル移動
に伴って三次元オブジェクトをY軸方向に上下に移動さ
せ、三次元オブジェクトを拡大・縮小させるので、操作
者はポインティングデバイスを手軽に操作することによ
り、三次元オブジェクトにおけるバランスを調整するこ
とができる。

【００７５】また、請求項４に記載の発明によれば、請
求項２の効果に加え、上面図において編集対象となる三
次元オブジェクトを決定し、カーソル移動に伴って編集
対象を上下に移動させ、編集対象を拡大・縮小させるの
で、操作者はポインティングデバイスを手軽に操作する
ことにより、三次元オブジェクトにおけるバランスを調
整することができる。編集対象の指定が上面図のみに限
定されているので、正面図を用いた編集の中で編集対象
以外のオブジェクトに対する誤操作を排除することがで
きる。

【００７６】請求項７記載の三次元レイアウト編集装置
によれば、請求項１の効果に加え、編集対象のオブジェ
クトより手前に存在するオブジェクトを比較対象として
相対位置を容易に把握することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態における三次元レイアウ
ト編集装置の構成図である。

【図２】形状データ記憶部１の記憶内容の一例を示す模
式図である。

【図３】絶対座標記憶部２の記憶内容の一例を示す模式
図である。

【図４】同実施形態における仮想空間を示す模式図であ
る。

【図５】フレームバッファ１３の記憶内容の一例を示す
模式図である。

【図６】同実施形態における上面図の表示例を示す模式
図である。

【図７】視点位置座標、視線方向ベクトルを説明するた
めの模式図である。

【図８】三次元レイアウト編集装置のメインフロ−チャ
−トである。

【図９】三次元オブジェクトの形状データ作成処理のフ
ロ−チャ−トである。

【図１０】三次元オブジェクトの絶対座標決定処理のフ
ロ−チャ−トである。

【図１１】X-Z平面レイアウト調整処理のフロ−チャ−
トである。

【図１２】X-Y平面切り出し位置決定処理のフロ−チャ
−トである。

【図１３】X-Y平面レイアウト調整処理のフロ−チャ−
トである。

【図１４】ディスプレィ１２に表示されるタイトルの表
示例である。

【図１５】（ａ）図６の視点位置座標Ａにおける正面図
である。 （ｂ）図６の視点位置座標Ｂにおける正面図である。

【図１６】（ａ）（ｂ）パソコンオブジェクト２０２の
Y座標の調整例である。

【図１７】（ａ）（ｂ）（ｃ）パソコンオブジェクト２
０２のサイズの調整例である。

【図１８】（ａ）（ｂ）第２実施形態の特徴を説明する
ための説明図である。

【図１９】第２実施形態において、図１２のフロ−チャ
−トに追加される一連のステップである。

【図２０】（ａ）相対座標と、絶対座標との対応を示す
説明図である。 （ｂ）相対座標で形成された形状データの一例を示す図
である。 （ｃ）仮想空間において、三次元オブジェクトに与えら
れた絶対座標の一例を示す図である。

【図２１】仮想展示場の一例であり、従来技術の問題点
を指摘するための図である。

【図２２】図２１に示した仮想展示場を、ワイヤーフレ
ームで表示した正面図である。

【図２３】図２１に示した仮想展示場の正面図である。

【符号の説明】

１ 形状データ記憶部 ２ 絶対座標記憶部 ３ レンダリング部 ４ アプリケ−ションプログラム １１ 入力部 １２ ディスプレィ １３ フレームバッファ １４ オペレーティングシステム １５ プロセッサ １６ ディスク装置 ２０２ パソコンオブジェクト ２０５ 机オブジェクト ２０７ 椅子オブジェクト

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 三次元オブジェクトが第１、第２の直交
   座標軸を含む平面に幾つも配された仮想空間において、
   第３の直交座標軸方向におけるレイアウトを調整する三
   次元レイアウト編集装置であって、 仮想空間において各三次元オブジェクトが置かれている
   位置の三次元座標を記憶する第１記憶手段と、 第１記憶手段に記憶されている各三次元オブジェクトの
   第１、第２の直交座標軸上の座標に基づいて、仮想空間
   の上面図を表示する第１表示手段と、 上面図上においてカーソルで指示された第１、第２の直
   交座標軸座標を有する視点位置を検出する第１検出手段
   と、 検出された視点位置から所定の視線方向に配されてある
   全ての三次元オブジェクトの正面図を表示する第２表示
   手段と、 正面図上におけるカーソルを移動に伴って第１記憶手段
   に記憶されている三次元オブジェクトの第３の直交座標
   軸上の座標を更新することにより、第３の直交座標方向
   に三次元オブジェクトを移動させる第１更新手段と備え
   ることを特徴とする三次元レイアウト編集装置。
2. 【請求項２】 請求項１の三次元レイアウト編集装置
   は、 三次元オブジェクトを構成する各頂点の相対座標を、各
   三次元オブジェクト毎に記憶する第２記憶手段と、 正面図上におけるカーソルの移動に伴って、各三次元オ
   ブジェクトの相対座標を更新することにより、三次元オ
   ブジェクトを拡大・縮小する第２更新手段とを備え、 第２表示手段は、 拡大・縮小がなされると、表示中の正面図を拡大・縮小後
   の正面図に切り替える切換部を有することを特徴とする
   三次元レイアウト編集装置
3. 【請求項３】 請求項２記載の第１更新手段は、 三次元オブジェクトを指定する旨の操作がポインティン
   グデバイスに対してなされると、カーソルによって指定
   されている三次元オブジェクトを検出する第１検出部
   と、 三次元オブジェクトの検出後、正面図上でカーソルが移
   動すると、カーソルの移動量に応じて各三次元オブジェ
   クトの第３の直交座標軸上の座標を更新する第１更新部
   とを備え、 第２更新手段は、 三次元オブジェクトを指定する旨の操作がポインティン
   グデバイスに対してなされると、カーソルによって指定
   されている三次元オブジェクトを検出する第２検出部
   と、 三次元オブジェクトの検出後、正面図上でカーソルが移
   動すると、カーソルの移動量に応じて各三次元オブジェ
   クトを構成する各頂点の相対座標を更新する第２更新部
   とを備えることを特徴とする三次元レイアウト編集装置
4. 【請求項４】 請求項２記載の三次元レイアウト編集装
   置は、 上面図上でカーソルが移動して第２検出手段によって視
   点位置が検出されると、検出された視点位置或は視点位
   置に最も近い位置に配されている三次元オブジェクトを
   編集対象として決定する決定手段とを備え、 第１更新手段は、 正面図上でカーソルが移動すると、カーソルの移動量に
   応じて編集対象の三次元オブジェクトの第３の直交座標
   軸上の座標を更新する第１更新部を備え、 第２更新手段は、 三次元オブジェクトの検出後、正面図上でカーソルが移
   動すると、カーソルの移動量に応じて編集対象の三次元
   オブジェクトを構成する各頂点の相対座標を更新する第
   ２更新部を備えることを特徴とする三次元レイアウト編
   集装置
5. 【請求項５】 請求項記載１〜４記載何れかの三次元レ
   イアウト編集装置における第２表示手段は、 視点位置から視線方向に垂直にスクリーンを置き、各対
   象の頂点からそのスクリーン上に垂線を降ろして、垂線
   とスクリーンとの交点を求める射影部と、 スクリーン上の交点に基づいて、正面図を表示する表示
   部とを備えることを特徴とする三次元レイアウト編集装
   置
6. 【請求項６】 請求項４記載の三次元レイアウト編集装
   置は、上面図の表示用の第１ウインドウを画面上に割り
   当て、正面図表示用の第２ウインドウを画面上に割り当
   てるウインドウ割当手段と、 第１表示手段によって第１ウインドウ上に表示された上
   面図上の三次元オブジェクトが決定手段によって編集対
   象として決定されると、カーソルを第２ウインドウに移
   動する移動制御手段とを備えることを特徴とする三次元
   レイアウト編集装置。
7. 【請求項７】 請求項１記載の表示手段は、 陰面消去法で正面図を画面上に表示し、 三次元レイアウト編集装置は更に、 第１検出手段によって検出された視点位置より、所定の
   視線方向の反対側にある三次元オブジェクトを特定する
   特定手段と、 特定手段によって特定された三次元オブジェクトの正面
   図をワイヤーフレームで描画し、これを第２表示手段に
   よって表示された正面図上に重ね合わせる合成手段とを
   備えることを特徴とする三次元レイアウト編集装置
8. 【請求項８】 請求項７の三次元レイアウト編集装置
   は、 三次元オブジェクトを構成する各頂点の相対座標を、各
   三次元オブジェクト毎に記憶する第２記憶手段と、 正面図上におけるカーソルの移動に伴って、各三次元オ
   ブジェクトの相対座標を更新することにより、三次元オ
   ブジェクトを拡大・縮小する第２更新手段とを備え、 第２表示手段は、 拡大・縮小がなされると、表示中の正面図を拡大・縮小後
   の正面図に切り替える切換部を有することを特徴とする
   三次元レイアウト編集装置
9. 【請求項９】 請求項８記載の第１更新手段は、 三次元オブジェクトを指定する旨の操作がポインティン
   グデバイスに対してなされると、カーソルによって指定
   されている三次元オブジェクトを検出する第１検出部
   と、 三次元オブジェクトの検出後、正面図上でカーソルが移
   動すると、カーソルの移動量に応じて各三次元オブジェ
   クトの第３の直交座標軸上の座標を更新する第１更新部
   とを備え、 第２更新手段は、 三次元オブジェクトを指定する旨の操作がポインティン
   グデバイスに対してなされると、カーソルによって指定
   されている三次元オブジェクトを検出する第２検出部
   と、 三次元オブジェクトの検出後、正面図上でカーソルが移
   動すると、カーソルの移動量に応じて各三次元オブジェ
   クトを構成する各頂点の相対座標を更新する第２更新部
   とを備えることを特徴とする三次元レイアウト編集装置
10. 【請求項１０】 請求項８記載の三次元レイアウト編集
    装置は、 上面図上でカーソルが移動して第２検出手段によって視
    点位置が検出されると、検出された視点位置或は視点位
    置に最も近い位置に配されている三次元オブジェクトを
    編集対象として決定する決定手段とを備え、 第１更新手段は、 正面図上でカーソルが移動すると、カーソルの移動量に
    応じて編集対象の三次元オブジェクトの第３の直交座標
    軸上の座標を更新する第１更新部を備え、 第２更新手段は、 三次元オブジェクトの検出後、正面図上でカーソルが移
    動すると、カーソルの移動量に応じて編集対象の三次元
    オブジェクトを構成する各頂点の相対座標を更新する第
    ２更新部を備えることを特徴とする三次元レイアウト編
    集装置
11. 【請求項１１】 請求項記載７〜１０記載何れかの三次
    元レイアウト編集装置における第２表示手段は、 視点位置から視線方向に垂直にスクリーンを置き、各対
    象の頂点からそのスクリーン上に垂線を降ろして、垂線
    とスクリーンとの交点を求める射影部と、 スクリーン上の交点に基づいて、正面図を表示する表示
    部とを備えることを特徴とする三次元レイアウト編集装
    置
12. 【請求項１２】 請求項１０記載の三次元レイアウト編
    集装置は、上面図の表示用の第１ウインドウを画面上に
    割り当て、正面図表示用の第２ウインドウを画面上に割
    り当てるウインドウ割当手段と、 第１表示手段によって第１ウインドウ上に表示された上
    面図上の三次元オブジェクトが決定手段によって編集対
    象として決定されると、カーソルを第２ウインドウに移
    動する移動制御手段とを備えることを特徴とする三次元
    レイアウト編集装置。