JP2558983B2 - Spatial direct operation system with viewpoint / light source function - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、３次元形状を高速に描
画できるコンピュータ・グラフィックス装置を用いた３
次元形状の工業意匠、建築、機械等の設計を支援する３
次元情報処理システムで使用される視点機能や光源機能
を容易にかつ効率的に操作するためのインタフェース方
式に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention uses a computer graphics device capable of drawing a three-dimensional shape at high speed.
Supporting the design of three-dimensional industrial designs, architecture, machinery, etc. 3
The present invention relates to an interface method for easily and efficiently operating a viewpoint function and a light source function used in a three-dimensional information processing system.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来には図５に示す表示装置５１と２次
元入力装置５２（マウス）とキーボード５３を装備した
視点や光源の制御機能を有する３次元情報処理システム
が存在した。通常、このようなシステムを使用する操作
者５４は、はじめに、２次元入力装置５２を操作して、
表示装置５１のスクリーン５５上を水平・垂直方向にの
み動かすことができるカーソル５６を操作対象指定メニ
ュー５７上へ移動させ、自分の興味のある操作対象を指
定する。2. Description of the Related Art Conventionally, there has been a three-dimensional information processing system equipped with a display device 51, a two-dimensional input device 52 (mouse) and a keyboard 53 shown in FIG. Usually, an operator 54 using such a system first operates the two-dimensional input device 52 to
The cursor 56, which can be moved only in the horizontal / vertical direction on the screen 55 of the display device 51, is moved to the operation target designation menu 57, and the operation target of interest is designated.

【０００３】操作対象メニューには、物体操作５８、視
点操作５９、光源操作５１０があり、指定した対象物だ
けが、操作可能となる。操作対象が確定すると、各対象
別に階層サブメニューが、５１１に現れ、視点や光源属
性等の更に詳細な指定を行う。The operation target menu includes an object operation 58, a viewpoint operation 59, and a light source operation 510, and only a designated object can be operated. When the operation target is decided, a hierarchical sub-menu for each target appears in 511, and further detailed designation of the viewpoint, the light source attribute, and the like is performed.

【０００４】図６は、従来の視点機能の操作画面の一例
である。操作者が視点操作メニュー６５を指定すると、
表示画面６１中のメイン描画ウィンドウ６２に視点変更
機能を示すカメラ等の視点形状６３が表示され、これと
同時に、この形状の存在する位置から見た３次元仮想空
間中の景観が別のサブ描画ウィンドウ６４に表示され
る。操作者は、入力装置を用いてメイン描画ウィンドウ
６２中にカーソル６６を移動させ、この形状を３次元仮
想空間中で平行・回転移動させることによって、いろい
ろの位置・方向からの景観をサブ描画ウィンドウ６４に
見ることができる。なお、この視点形状の３次元仮想空
間中の平行・回転の基準点は、システムにより予め決め
られている。FIG. 6 shows an example of a conventional view point operation screen. When the operator specifies the viewpoint operation menu 65,
In the main drawing window 62 of the display screen 61, a viewpoint shape 63 such as a camera showing a viewpoint changing function is displayed, and at the same time, a landscape in the three-dimensional virtual space viewed from the position where this shape exists is another sub drawing. It is displayed in the window 64. The operator moves the cursor 66 in the main drawing window 62 by using the input device, and moves the shape in parallel and rotationally in the three-dimensional virtual space, so that the landscape from various positions and directions can be displayed in the sub drawing window. 64. The reference points for parallel / rotation in the three-dimensional virtual space of this viewpoint shape are predetermined by the system.

【０００５】視点形状の回転・平行移動操作は、キーボ
ード上の特定のキーや２次元入力装置に装備されている
特定のボタンを押しながら、２次元入力装置を卓上で前
後・左右に移動することによって行われる。このボタン
の押下操作と入力装置の移動操作の併用により、視点形
状をメイン描画ウィンドウ上で水平・垂直方向に平行移
動させたり、水平・垂直方向の軸回りに回転移動させた
り、操作者から表示装置に向かって奥行き方向に平行移
動させる。操作者は、これらの操作の組合せを考えなが
ら自分の意図する空間位置・方向へ視点形状を動かす。The operation of rotating and translating the viewpoint shape is to move the two-dimensional input device back and forth or left and right on the table while pressing a specific key on the keyboard or a specific button provided on the two-dimensional input device. Done by By pressing this button and moving the input device together, the viewpoint shape can be translated in the horizontal / vertical direction in the main drawing window, rotated around the horizontal / vertical axis, or displayed by the operator. Translate in the depth direction towards the device. The operator moves the viewpoint shape to the intended spatial position / direction while considering the combination of these operations.

【０００６】図７は、従来の光源変更機能の操作画面の
一例である。光源種には、平行光源、点光源、スポット
光源の３種類があり、図７の７ａは平行光源形状を、図
７の７ｂは点光源形状を、図７の７ｃはスポット光源形
状を示している。これらの光源種は、光源操作の指定後
に表示される階層サブメニュー７ａ１１で指定する。各
光源の操作は、ほぼ同様であるため、以後、平行光源の
場合を中心に述べる。光源操作の指定後に表示される階
層サブメニュー７ａ１１で、平行光源の操作を指定する
と、図７の７ａに示すように、表示画面７ａ１中の描画
ウィンドウ７ａ２に、平行光源の方向を示す矢印等の線
画の光源形状７ａ３が表示され、これと同時に、平行光
源特性に従ったシーンが同一の描画ウィンドウ７ａ２中
に描画される。操作者は、入力装置を用いて、描画ウィ
ンドウ中にカーソルを移動させて、平行光源形状７ａ３
を３次元仮想空間中で平行・回転移動させることによっ
て、いろいろの方向に平行光源を向けたときの光源シー
ンを見ることができる。なお、この光源形状の操作の基
準点は、視点操作の場合と同様にシステムによって決め
られている。FIG. 7 is an example of an operation screen of a conventional light source changing function. There are three types of light sources: parallel light source, point light source, and spot light source. 7a in FIG. 7 shows a parallel light source shape, 7b in FIG. 7 shows a point light source shape, and 7c in FIG. 7 shows a spot light source shape. There is. These light source types are specified in the hierarchical submenu 7a11 displayed after the light source operation is specified. Since the operation of each light source is almost the same, the description will focus on the case of a parallel light source. When the operation of the parallel light source is specified in the hierarchical submenu 7a11 displayed after the specification of the light source operation, as shown in 7a of FIG. 7, the drawing window 7a2 in the display screen 7a1 displays an arrow indicating the direction of the parallel light source. The light source shape 7a3 of the line drawing is displayed, and at the same time, a scene according to the parallel light source characteristic is drawn in the same drawing window 7a2. The operator uses the input device to move the cursor in the drawing window to move the parallel light source shape 7a3.
By parallelly and rotationally moving in the three-dimensional virtual space, it is possible to see the light source scene when the parallel light sources are directed in various directions. The reference point for the operation of this light source shape is determined by the system as in the case of the viewpoint operation.

【０００７】基本操作は、視点機能と同じなので省略す
る。図８は、前記した従来システムの構成を示すブロッ
ク図である。図中、線と矢印は、データの流れを示す。
通常、入力装置制御手段８１は、２次元入力装置やキー
ボードを制御して、２次元入力装置からのＸ，Ｙの２次
元位置データやボタン情報を受け取る。このデータの
内、２次元位置データは、画像座標系変換処理手段８２
により、表示装置の物理的なスクリーン位置座標値に変
換されると同時に、ここでカーソルの新しい移動位置へ
の描画がカーソル描画手段８１６を用いて行われる。こ
のスクリーン位置座標値と入力装置制御手段８１からの
２次元入力装置やキーボードのボタン情報によって、命
令判別・実行処理手段８３では、現行の操作者からの指
示が、操作対象の切り替え要求か、操作対象の回転・平
行移動操作要求か、操作対象の属性変更要求かを判断
し、各要求に従って、操作対象切り替え処理手段８７、
操作対象制御手段８６、操作対象属性変更処理手段８８
８のいずれかを起動する。The basic operation is the same as the viewpoint function, and therefore will be omitted. FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the conventional system described above. In the figure, lines and arrows indicate the flow of data.
Normally, the input device control means 81 controls a two-dimensional input device and a keyboard to receive two-dimensional X, Y position data and button information from the two-dimensional input device. Among these data, the two-dimensional position data is the image coordinate system conversion processing means 82.
By this, the coordinates are converted into physical screen position coordinate values of the display device, and at the same time, the cursor drawing means 816 draws the cursor at a new moving position. Based on the screen position coordinate value and the button information of the two-dimensional input device or the keyboard from the input device control means 81, the command discrimination / execution processing means 83 causes the instruction from the current operator to be a request for switching the operation target or an operation. It is determined whether it is a target rotation / parallel movement operation request or an operation target attribute change request, and according to each request, operation target switching processing means 87,
Operation target control means 86, operation target attribute change processing means 88
Start any one of 8.

【０００８】操作対象切り替え処理手段８７に起動が掛
かると、命令判別・実行処理手段８４から渡された操作
対象物のＩＤを操作対象物記録手段８５に記録する。When the operation target switching processing means 87 is activated, the operation object recording means 85 records the operation object ID passed from the command discrimination / execution processing means 84.

【０００９】また、操作対象制御手段８６に起動が掛か
ると、まず、命令判別・実行処理手段８３から渡された
入力装置の２次元位置データを３次元座標系位置・方向
計算処理手段８７を用いて、３次元仮想空間中の座標値
に変換する。次に、操作対象物記録手段８５から、現行
の操作対象ＩＤを読み込んで、そのＩＤ従った操作対象
物の位置・方向計算処理手段８９、８１１または８１３
を起動する。例えば、操作対象ＩＤが、物体を示してい
た場合には物体移動位置方向計算手段８１１を、視点を
示していた場合には視点移動位置方向計算手段８９を、
光源を示していた場合には光源移動位置方向計算手段８
１３が起動される。各移動位置方向計算手段では、操作
対象ＩＤと３次元座標系位置・方向計算処理手段８７で
計算された３次元座標データを基に、各操作対象の新し
い空間位置・方向を計算し、物体・視点・光源の各形状
・属性記録手段８１０、８１２または８１４の位置・方
向データを更新する。表示生成手段８１５では、物体形
状・属性記録手段８１２、視点形状・属性記録手段８１
３、光源形状・属性記録手段８１４からの形状幾何デー
タや属性データを基に、３次元仮想空間中に存在する全
ての対象物を表示装置に描画する。When the operation target control means 86 is activated, first, the two-dimensional position data of the input device passed from the command discrimination / execution processing means 83 is used by the three-dimensional coordinate system position / direction calculation processing means 87. And convert it into coordinate values in the three-dimensional virtual space. Next, the current operation object ID is read from the operation object recording means 85, and the position / direction calculation processing means 89, 811 or 813 of the operation object according to the ID is read.
To start. For example, when the operation target ID indicates an object, the object moving position / direction calculating means 811 is used, and when the operating target ID indicates a viewpoint, the viewpoint moving position / direction calculating means 89 is used.
When the light source is shown, the light source movement position direction calculating means 8
13 is activated. Each moving position / direction calculation means calculates a new spatial position / direction of each operation target based on the operation target ID and the three-dimensional coordinate data calculated by the three-dimensional coordinate system position / direction calculation processing means 87, and The position / direction data of each shape / attribute recording unit 810, 812 or 814 of the viewpoint / light source is updated. The display generation means 815 includes an object shape / attribute recording means 812 and a viewpoint shape / attribute recording means 81.
3. Based on the shape geometric data and the attribute data from the light source shape / attribute recording unit 814, all the objects existing in the three-dimensional virtual space are drawn on the display device.

【００１０】更に、操作対象属性変更処理手段８８に起
動が掛かると、まず、操作対象物記録手段８５から、現
行の操作対象ＩＤを読み込んで、そのＩＤに従った物体
・視点・光源の各形状・属性記録手段８１０、８１２ま
たは８１４の中の現行の属性値と入力装置制御手段８１
から入力され命令判別・実行処理手段８３を経由して入
ってきた操作者指定の属性値とを交換する。Further, when the operation object attribute change processing means 88 is activated, first, the current operation object ID is read from the operation object recording means 85, and each shape of the object, viewpoint, and light source according to the ID is read. The current attribute value in the attribute recording means 810, 812 or 814 and the input device control means 81
The attribute value specified by the operator and exchanged via the command discrimination / execution processing means 83 is exchanged.

【００１１】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の視点・光源機能の空間直接操作システムによる
視点や光源機能の操作では、これら機能が３次元仮想空
間に及ぼす影響範囲や空間的な位置・方向が視覚的に理
解しにくいため、視点や光源機能を表現した形状を操作
して希望の画像シーンや光源シーンを得ることが難しか
った。However, in the operation of the viewpoint and the light source function by the above-described conventional spatial direct operation system of the viewpoint and the light source function, the range of influence of these functions on the three-dimensional virtual space and the spatial position Since it was difficult to visually understand the direction, it was difficult to obtain a desired image scene or light source scene by operating the shape expressing the viewpoint or the light source function.

【００１２】また、同一３次元仮想空間中に存在する物
体や視点機能や光源機能という対象を操作する場合にも
メニュー等で対象の切り替えを指定してから行わなくて
はならず、各対象を空間操作する場合にＸ、Ｙ軸方向の
回転や平行移動等の２次元操作の組合せを考えながら行
わなくてはならない。また各対象形状の操作基準点はシ
ステムにより決められており変更できないため、容易に
自分の思った空間位置・方向に物体や視点・光源機能を
操作することが難しかった。Also, when operating an object existing in the same three-dimensional virtual space or a target such as a viewpoint function or a light source function, it is necessary to specify the target switching in a menu or the like, and to perform each target. In the case of spatial operation, it is necessary to consider a combination of two-dimensional operations such as rotation in X and Y directions and parallel movement. Moreover, since the operation reference point for each target shape is determined by the system and cannot be changed, it was difficult to easily operate the object, viewpoint, and light source function in the spatial position and direction that one thought.

【００１３】更に、視野領域の大きさや光源強度等の属
性を変更して、自分の意図する視点・光源機能を仕立て
ようとするる場合にも、属性変更後に視点・光源機能の
形状を実際に操作してその結果から変更内容が正しいか
どうかを判断していたために、操作者のイメージする属
性をもつ視点・光源機能を作り出すのに多くの時間を必
要とした。Further, when the attributes such as the size of the visual field area and the light source intensity are changed to tailor the intended viewpoint / light source function, the shape of the viewpoint / light source function is actually changed after the attribute is changed. It took a lot of time to create a viewpoint / light source function having an attribute imaged by the operator, because the operator made a judgment as to whether or not the changed content was correct based on the result of the operation.

【００１４】本発明は、上記課題に鑑み、視点・光源機
能の操作に必要な属性を３次元図形として視覚的に表現
して、操作者がこの３次元図形の任意箇所を選択し直接
的な空間操作を可能とすると共に、操作者の視点・光源
機能の形状操作に追従して、各機能の効果を描画するこ
とにより、操作者の頭の中でイメージする画像シーンや
光源シーンを迅速かつ容易に得られるようにするための
インタフェース方式を提供するものである。In view of the above problems, the present invention visually expresses the attributes necessary for operating the viewpoint / light source function as a three-dimensional graphic, and allows the operator to select an arbitrary part of the three-dimensional graphic and directly. In addition to enabling spatial operation, the effect of each function is drawn by following the shape operation of the operator's viewpoint and light source function, so that the image scene and light source scene imaged in the operator's head can be quickly and quickly created. It provides an interface method for easy acquisition.

【００１５】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の技術的手段は、３次元位置方向制御装置やキ
ーボードからの空間情報や操作命令を入力する入力装置
制御手段と、前記入力装置制御手段からのデータを基に
システムで取り扱っている３次元仮想空間座標系の空間
位置・方向データに変換する３次元座標系位置・方向変
更手段と、前記３次元座標系位置・方向変更手段からの
データを基に３次元カーソルの新しい移動位置を計算
し、旧データを更新するカーソル移動位置方向計算手段
と、３次元カーソルの形状を記録したり、前記カーソル
移動位置方向計算手段からのデータを更新記録するカー
ソル形状位置記録手段と、入力装置制御手段との関係に
より操作者からの対象選択指示や対象分離指示等の命令
を判別して適切な処理手段を実行する命令判別・実行処
理手段と、前記カーソル移動位置方向計算手段からの要
求によって前記カーソル形状位置記録手段や各対象形状
の形状位置データの記録してある物体形状・位置記録手
段、視点機能形状位置記録手段、光源機能形状位置記録
手段からのデータを基に３次元カーソルと各対象物との
接触計算を行う対象選択位置計算処理手段と、前記対象
選択位置計算処理手段からのデータを基に３次元カーソ
ルと対象物との選択・分離状態や選択対象物識別番号を
記録する選択状態対象物記録手段と、前記命令判別・実
行処理手段からの対象選択または分離要求に従って前記
選択状態対象物記録手段からのデータを基に接触対象物
の選択移動処理や分離処理を行う対象選択分離処理手段
を制御したり、選択・分離状態と選択された対象物の識
別番号を前記選択状態対象物記録手段へ記録したりする
選択対象制御手段と、前記操作対象制御手段との関係に
より前記カーソル形状位置記録手段や物体形状・位置記
録手段、視点機能形状位置記録手段、光源機能形状位置
記録手段からのデータを基に対象物を３次元仮想空間中
で３次元カーソルに追従させて移動させたり、３次元カ
ーソルと選択中の対象物を分離・配置させる処理を行う
対象選択分離処理手段と、前記命令判別・実行処理手段
との関係から前記選択状態対象物記録手段のデータを基
に操作者により入力された属性値と各指定対象の属性値
とを変更する等の処理を行う各対象別に用意されている
物体表現制御手段、視点機能表現制御手段、光源機能表
現制御手段のいずれかを起動する操作対象属性変更処理
手段と、前記操作対象属性変更処理手段との関係により
対象となっている物体の属性値を更新し、必要に応じて
変更された属性値に従って物体形状位置記録手段中に記
録してある物体形状データを更新したり、物体を描画す
るために必要なデータを表示生成手段へ転送する物体表
現制御手段と、前記物体表現制御手段との関係により各
物体の色、材質感等の属性値を更新記録する物体属性記
録手段と、前記対象選択位置計算処理手段や前記対象選
択分離処理手段や前記物体表現制御手段との関係により
物体の形状データや空間位置データを更新記録する物体
形状位置記録手段と、前記操作対象属性変更処理手段と
の関係により視点機能の属性値を更新し、必要に応じて
変更された属性値に従って視点機能形状位置記録手段中
に記録してある視点機能を表現する形状データを更新し
たり、視点機能の形状データや属性値等の情報を表示生
成手段へ転送する視点機能表現制御手段と、前記視点機
能表現制御手段との関係により視野角度や視野領域等の
属性値を更新記録する視点機能属性記録手段と、前記対
象選択位置計算処理手段や前記対象選択分離処理手段や
前記視点機能表現制御手段との関係により視点機能を表
現する形状データや空間位置データを更新記録する視点
機能形状位置記録手段と、前記操作対象属性変更処理手
段との関係により光源機能の属性値を更新し、必要に応
じて変更された属性値に従って光源機能形状位置記録手
段中に記録してある光源機能を表現する形状データを更
新したり、光源機能の形状データや属性値等の情報を表
示生成手段へ転送する光源機能表現制御手段と、前記光
源機能表現制御手段との関係により光源色や光源強度等
の属性値を記録する光源機能属性記録手段と、前記対象
選択位置計算処理手段や前記対象選択分離処理手段や前
記光源機能表現制御手段との関係により光源機能を表現
する形状データや空間位置データを記録する光源機能形
状位置記録手段と、前記物体表現制御手段と前記視点機
能表現制御手段と前記光源機能表現制御手段と前記カー
ソル形状位置記録手段からのデータを基に視点計算・光
源計算を行い３次元カーソルを含めた全対象物を表示装
置に描画する表示生成手段からなる視点・光源機能の空
間直接操作システムを構成したことである。The technical means of the present invention for achieving the above object are an input device control means for inputting spatial information and an operation command from a three-dimensional position / direction control device or a keyboard, and the input. A three-dimensional coordinate system position / direction changing means for converting the data from the device control means into spatial position / direction data of a three-dimensional virtual space coordinate system handled by the system, and the three-dimensional coordinate system position / direction changing means. The new movement position of the three-dimensional cursor is calculated based on the data from, and the cursor movement position direction calculation means for updating the old data and the shape of the three-dimensional cursor are recorded, and the data from the cursor movement position direction calculation means is recorded. Based on the relationship between the cursor shape position recording means for updating and recording the input and the input device control means, an instruction such as a target selection instruction or a target separation instruction from the operator is discriminated and appropriate processing is performed. Command determination / execution processing means for executing the means, object shape / position recording means and viewpoint in which shape position data of the cursor shape position recording means and each target shape are recorded according to a request from the cursor movement position direction calculation means Based on the data from the functional shape position recording means and the light source functional shape position recording means, the target selection position calculation processing means for calculating the contact between the three-dimensional cursor and each object, and the data from the target selection position calculation processing means. Based on the selection / separation state of the three-dimensional cursor and the object and the selection state object recording means for recording the selection object identification number, and the selection state object according to the object selection or separation request from the command discrimination / execution processing means. Based on the data from the object recording means, the target selection separation processing means that performs the selective movement processing and separation processing of the contact target object is controlled, and the selection / separation state and selection are performed. Depending on the relationship between the selection object control means for recording the identification number of the selected object to the selection state object recording means and the operation object control means, the cursor shape position recording means, the object shape / position recording means, the viewpoint Based on the data from the function shape position recording means and the light source function shape position recording means, the object is moved in the three-dimensional virtual space following the three-dimensional cursor, or the three-dimensional cursor and the selected object are separated. The attribute value input by the operator based on the data of the selected state object recording means and the attribute value of each designated object from the relationship between the object selection / separation processing means for performing the arrangement processing and the command discrimination / execution processing means. And operation target attribute change processing means for activating any of the object expression control means, the viewpoint function expression control means, and the light source function expression control means prepared for each target And the object shape recorded in the object shape position recording means according to the changed attribute value according to need by updating the attribute value of the target object according to the relationship between the step and the operation target attribute change processing means. Attribute values such as color and texture of each object are updated according to the relationship between the object expression control means for updating the data and transferring the data necessary for drawing the object to the display generation means, and the object expression control means. An object shape position recording means for updating and recording the shape data and the spatial position data of the object according to the relationship between the object attribute recording means for recording, the target selection position calculation processing means, the target selection separation processing means, and the object expression control means. , The viewpoint value updated in accordance with the operation target attribute change processing means, and the viewpoint recorded in the viewpoint function shape position recording means according to the changed attribute value as necessary Depending on the relationship between the viewpoint function expression control means for updating shape data expressing the function and transferring the shape data of the viewpoint function and information such as attribute values to the display generation means, the view angle and the field of view Shape data and space for expressing a viewpoint function by the relationship between the viewpoint function attribute recording means for updating and recording attribute values of areas and the like, the target selection position calculation processing means, the target selection separation processing means, and the viewpoint function expression control means. The attribute value of the light source function is updated by the relationship between the viewpoint function shape position recording means for updating and recording the position data and the operation target attribute change processing means, and the light source function shape position recording means is updated according to the changed attribute value as necessary. The light source function expression system that updates the shape data that expresses the light source function recorded in it and transfers the shape data of the light source function and information such as attribute values to the display generation means. Means and the light source function expression control means, the light source function attribute recording means for recording attribute values such as light source color and light source intensity, the target selection position calculation processing means, the target selection separation processing means, and the light source function. A light source function shape position recording means for recording shape data or spatial position data expressing a light source function in relation to the expression control means, the object expression control means, the viewpoint function expression control means, the light source function expression control means, and A spatial direct operation system with a viewpoint / light source function is configured which includes a display generation unit that performs viewpoint calculation / light source calculation based on data from the cursor shape position recording unit and draws all objects including a three-dimensional cursor on a display device. That is.

【００１６】[0016]

【作用】上記の手段を有した本発明に於いては、操作者
は３次元位置方向入力装置やキーボード等の入力装置を
操作することにより３次元カーソルを移動するために必
要な３次元位置・方向データや、３次元カーソルで対象
物を選択移動したり、分離・配置する指示を入力する。
入力装置制御手段は、操作者の入力した３次元位置・方
向データや種々の指示情報を入力装置から読み取り、３
次元位置・方向データを３次元座標系位置・方向変更手
段へ、指示情報を命令判別・実行処理手段へ渡す。In the present invention having the above-mentioned means, the operator operates the input device such as the three-dimensional position / direction input device or the keyboard to move the three-dimensional position required for moving the three-dimensional cursor. Input the direction data and the instruction to select and move the object with the three-dimensional cursor or to separate and place the object.
The input device control means reads the three-dimensional position / direction data and various instruction information input by the operator from the input device, and 3
The dimensional position / direction data is passed to the three-dimensional coordinate system position / direction changing means, and the instruction information is passed to the command discrimination / execution processing means.

【００１７】３次元座標系位置・方向変更手段では、３
次元位置方向入力装置からの３次元位置・方向データを
システムで取り扱っている論理的な３次元仮想空間座標
値に変換する。カーソル移動位置方向計算手段では、３
次元座標系位置・方向変更手段で変換された位置・方向
データを基に、新しい３次元カーソルの空間位置を計算
すると共に、カーソル形状位置記録手段に記録されてい
る３次元カーソルの位置データを更新する。この後に、
カーソル移動位置方向計算手段は、対象選択位置計算処
理手段を起動する。対象選択位置計算処理手段では、カ
ーソル形状位置記録手段から３次元カーソルの現行の空
間位置データを、各対象物の形状位置記録手段から３次
元仮想空間中の全対象物の形状位置データを読み込ん
で、３次元カーソルと全対象物との接触計算を行う。こ
の計算の結果、接触の有無や接触対象物識別番号を選択
状態対象物記録手段へ記録する。In the three-dimensional coordinate system position / direction changing means, 3
The 3D position / direction data from the 3D position / direction input device is converted into logical 3D virtual space coordinate values handled by the system. In the cursor movement position direction calculation means, 3
Based on the position / direction data converted by the dimensional coordinate system position / direction changing means, the spatial position of the new three-dimensional cursor is calculated and the position data of the three-dimensional cursor recorded in the cursor shape position recording means is updated. To do. After this,
The cursor movement position direction calculation means activates the target selection position calculation processing means. The target selection position calculation processing means reads the current spatial position data of the three-dimensional cursor from the cursor shape position recording means and the shape position data of all the objects in the three-dimensional virtual space from the shape position recording means of each object. The contact calculation between the three-dimensional cursor and all objects is performed. As a result of this calculation, the presence or absence of contact and the contact object identification number are recorded in the selected state object recording means.

【００１８】操作対象制御手段では、命令判別・実行処
理手段からの３次元カーソルと対象物との選択指示や選
択解除指示を受けると選択状態対象物記録手段からの情
報を基に、接触対象物の有無の判断や３次元カーソルに
よる対象物間の操作状態の判断を行い、対象選択分離処
理手段へ対象物識別番号と共に選択要求または選択解除
要求を発行する。対象選択分離処理手段では、操作対象
制御手段から出力される要求及び指定対象物識別番号に
従い、３次元カーソルと指定対象物の位置関係を保持し
た指定対象物の移動を行なったり、３次元カーソルと指
定対象物とを分離・配置させるために、カーソル形状位
置記録手段から３次元カーソルの位置データを、各対象
物の形状位置記録手段の中から指定された対象物の形状
位置データを読み込んで、３次元幾何計算を行った後に
指定対象物の形状位置データを更新する。When the operation target control means receives a selection instruction or a selection cancellation instruction between the three-dimensional cursor and the target object from the command discrimination / execution processing means, the contact target object is based on the information from the selected state target object recording means. The presence / absence of the object is determined and the operation state between the objects is determined by the three-dimensional cursor, and a selection request or a selection cancellation request is issued to the object selection / separation processing unit together with the object identification number. In the target selection / separation processing means, the designated object having the positional relationship between the three-dimensional cursor and the designated object is moved or the three-dimensional cursor is moved in accordance with the request and the designated object identification number output from the operation target control means. In order to separate and arrange the designated object, the position data of the three-dimensional cursor is read from the cursor shape position recording means, and the shape position data of the designated object is read from the shape position recording means of each object, After performing the three-dimensional geometric calculation, the shape position data of the designated object is updated.

【００１９】操作対象属性変更処理手段では、命令判別
・実行処理手段からの起動により、選択状態対象物記録
手段から読み込んだ選択中の対象物識別番号に該当する
各対象物の属性記録手段に記録されている属性値と操作
者により入力された属性値とを、適切な表現制御手段を
介して更新する。In the operation target attribute change processing means, when it is activated from the command discrimination / execution processing means, it is recorded in the attribute recording means of each object corresponding to the selected object identification number read from the selected state object recording means. The updated attribute value and the attribute value input by the operator are updated via an appropriate expression control means.

【００２０】物体表現制御手段では、操作対象表現属性
変更処理手段からの要求により、物体属性記録手段中の
指定物体の属性を更新したり、必要に応じてこの属性の
更新内容に従って物体形状・位置記録手段中の物体形状
データを更新したり、表示生成手段からの要求によっ
て、各物体を表示するために必要な形状データや位置デ
ータ及び属性データを物体形状・位置記録手段や物体形
状・位置記録手段から読み込んで表示生成手段へ渡す。The object expression control means updates the attribute of the designated object in the object attribute recording means in response to a request from the operation object expression attribute change processing means, and if necessary, the object shape / position according to the update contents of this attribute. The object shape / position recording means and the object shape / position recording are performed by updating the object shape data in the recording means, and by the request from the display generation means, the shape data, the position data and the attribute data necessary for displaying each object. It is read from the means and passed to the display generation means.

【００２１】視点機能表現制御手段では、操作対象表現
属性変更処理手段からの要求により、視点機能属性記録
手段中の属性を更新したり、必要に応じてこの属性の更
新内容に従って視点機能形状・位置記録手段中の視点機
能の形状データを更新したり、表示生成手段からの要求
によって、視点機能形状の表示及び視点計算処理を行う
ために、視点機能属性記録手段から視点機能属性データ
を、視点機能形状位置記録手段から形状データや位置・
方向データを読み込んで表示生成手段へ渡す。The viewpoint function expression control means updates the attributes in the viewpoint function attribute recording means in response to a request from the operation object expression attribute change processing means, and if necessary, the viewpoint function shape / position according to the update contents of the attributes. In order to update the shape data of the viewpoint function in the recording means, and to display the viewpoint function shape and perform the viewpoint calculation processing in response to a request from the display generation means, the viewpoint function attribute data is transferred from the viewpoint function attribute recording means to the viewpoint function. Shape data and position
The direction data is read and passed to the display generation means.

【００２２】光源機能表現制御手段では、操作対象表現
属性変更処理手段からの要求により、光源機能属性記録
手段中の指定光源種の属性を更新したり、必要に応じて
この属性の更新内容に従って光源機能形状・位置記録手
段中の光源機能の形状データを更新したり、表示生成手
段からの要求によって、光源機能形状の表示及び光源計
算処理を行うために、光源機能属性記録手段から光源機
能属性データを、光源機能形状位置記録手段から形状デ
ータや位置・方向データを読み込んで表示生成手段へ渡
す。The light source function expression control means updates the attribute of the designated light source type in the light source function attribute recording means in response to a request from the operation target expression attribute change processing means, or if necessary, according to the update contents of this attribute, the light source. In order to update the shape data of the light source function in the function shape / position recording means, and to display the light source function shape and perform the light source calculation processing in response to a request from the display generation means, the light source function attribute data from the light source function attribute recording means Is read from the light source function shape position recording means and passed to the display generation means.

【００２３】表示生成手段では、カーソル形状位置記録
手段と物体表現制御手段と視点機能表現制御手段と光源
機能表現制御手段からの各種データを基に視点計算、光
源計算処理を行い、３次元カーソルを含めた全ての対象
物を表示装置に描画する。The display generation means performs viewpoint calculation and light source calculation processing based on various data from the cursor shape position recording means, the object expression control means, the viewpoint function expression control means, and the light source function expression control means, and a three-dimensional cursor is displayed. All the included objects are drawn on the display device.

【００２４】[0024]

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。図１は本発明の一実施例による視点
・光源機能の空間直接操作システムの構成を示すブロッ
ク図、図２は本発明の実施例に於けるシステム構成例と
代表的な表示画面例、図３は本発明の実施例に於ける詳
細な操作画面例、図４は本発明の実施例に於ける視点機
能、光源機能の視覚化形状の種類を示す。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a spatial direct operation system of a viewpoint / light source function according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a system configuration example and a representative display screen example in the embodiment of the present invention, and FIG. Shows a detailed operation screen example in the embodiment of the present invention, and FIG. 4 shows types of visualizing shapes of the viewpoint function and the light source function in the embodiment of the present invention.

【００２５】図２では、操作者２７が３次元位置方向制
御装置２３の３次元位置方向入力装置２１を手に持って
移動させ、本実施例に於けるシステムに対して動作指示
を行っているところを示している。表示装置２６中の代
表的な表示画面が２ａに示してある。３次元原点指定部
２２と３次元位置方向入力装置２１の実空間での位置と
方向の関係から３次元位置方向制御装置２３で３次元位
置・方向データを計測し、グラフィックスコンピュータ
２５が、このデータをコンピュータ内で取り扱っている
論理的な３次元仮想空間座標系での位置・方向データに
変換して、表示装置２６の画面２ａ中の３次元カーソル
２ａ１を３次元位置方向入力装置２１の動きに追従して
移動させる。操作者の操作を希望する３次元仮想空間中
の物体２ａ２、２ａ３や視点機能の空間位置を視覚化し
た視点位置形状２ａ４または光源機能の種類と空間位置
を視覚化した光源種位置形状２ａ５などの対象物のいず
れかを３次元カーソル２ａ１の先端で触れ、キーボード
２４等から選択指示を出すとその対象物が選択され、３
次元カーソルと共に３次元位置方向入力装置２１の動き
に追従して仮想空間中を動く。In FIG. 2, the operator 27 holds the three-dimensional position / direction input device 21 of the three-dimensional position / direction control device 23 and moves it to give an operation instruction to the system of this embodiment. It shows that. A representative display screen on the display device 26 is shown at 2a. The 3D position / direction control device 23 measures 3D position / direction data from the relationship between the position and direction in the real space of the 3D origin specifying unit 22 and the 3D position / direction input device 21, and the graphics computer 25 The data is converted into position / direction data in a logical three-dimensional virtual space coordinate system handled in the computer, and the three-dimensional cursor 2a1 on the screen 2a of the display device 26 is moved by the three-dimensional position / direction input device 21. Move to follow. Objects 2a2, 2a3 in the three-dimensional virtual space that the operator desires to operate, a viewpoint position shape 2a4 that visualizes the spatial position of the viewpoint function, or a light source type position shape 2a5 that visualizes the type and spatial position of the light source function, etc. When one of the objects is touched with the tip of the three-dimensional cursor 2a1 and a selection instruction is issued from the keyboard 24 or the like, the object is selected and
It moves in the virtual space following the movement of the three-dimensional position / direction input device 21 together with the three-dimensional cursor.

【００２６】画面２ａ中に示す視点機能形状は、平行投
影による視点機能を表現したもので、視点位置形状２ａ
４と、この形状の前方位置に固定された視点機能の有効
範囲を示す半透明の視点領域形状２ａ８により表現され
ている。また、同画面２ａ中に示す光源機能形状は、ス
ポット光源による光源機能を表現したもので、光源種位
置形状２ａ５と、この形状の前方位置に固定された光源
機能の有効範囲を示す半透明円錐形の光源領域形状２ａ
９により表現されている。これらの各形状は、視野角
度、視界深度、光源種、光源強度等の視点や光源機能の
属性値により色や形状が変化する。The visual point function shape shown in the screen 2a expresses the visual point function by parallel projection.
4 and a semi-transparent viewpoint region shape 2a8 indicating the effective range of the viewpoint function fixed at the front position of this shape. Further, the light source function shape shown in the screen 2a expresses the light source function by the spot light source. The light source type position shape 2a5 and a semi-transparent cone showing the effective range of the light source function fixed at the front position of this shape. Light source area shape 2a
It is represented by 9. Each of these shapes changes in color and shape depending on the viewpoint and the attribute value of the light source function such as the viewing angle, the depth of field, the light source type, and the light source intensity.

【００２７】ところで、図４の４ａには中心投影による
視点機能の視点領域形状として４ａ１を、図４の４ｂに
は平行光源及び点光源による光源機能の光源領域形状と
してそれぞれ４ｂ１、４ｃ１を示している。点光源の場
合は、更にその有効範囲を示す半透明の球形状４ｃ２が
光源種位置形状４ｃ１を中心とした位置に固定されて表
示される。By the way, 4a of FIG. 4 shows 4a1 as a viewpoint region shape of the viewpoint function by the central projection, and 4b of FIG. 4 shows 4b1 and 4c1 as light source region shapes of the light source function by the parallel light source and the point light source, respectively. There is. In the case of a point light source, a semitransparent spherical shape 4c2 indicating the effective range is further fixed and displayed at a position centered on the light source type position shape 4c1.

【００２８】画面２ａ中の視点位置形状２ａ４や光源種
位置形状２ａ５を選択すると、視点領域形状２ａ８や光
源領域形状２ａ９も、視点位置形状２ａ４や光源種位置
形状２ａ５との接続位置関係を保持して、３次元仮想空
間内で動き、これら形状の空間的な位置関係にマッチし
た各機能の効果が画面２ａ中の各ウィンドウにリアルタ
イムに表示される。視点位置形状２ａ４を動かした場合
は、視点領域形状２ａ８内の景観があたかも視点位置形
状２ａ４から操作者が見ているかのごとくサブ描画ウィ
ンドウ２ａ６中に表示され、光源種位置形状２ａ５を動
かした場合は、光源領域形状２ａ９内の対象物にその光
源特性が加味された景観が、メイン描画ウィンドウ２ａ
７とサブ描画ウィンドウ２ａ６に直接表示される。同一
３次元仮想空間中に存在する物体２ａ２、２ａ３や視点
位置形状２ａ４や光源種位置形状２ａ５は、メニュー等
による操作対象の切り替え指示無しに、３次元カーソル
２ａ１によりいつでも選択でき、空間中での移動・回転
操作という同一の方法で制御することが可能である。When the viewpoint position shape 2a4 and the light source type position shape 2a5 on the screen 2a are selected, the viewpoint area shape 2a8 and the light source area shape 2a9 also maintain the connection positional relationship with the viewpoint position shape 2a4 and the light source type position shape 2a5. Then, the effect of each function that moves in the three-dimensional virtual space and matches the spatial positional relationship of these shapes is displayed in real time on each window in the screen 2a. When the viewpoint position shape 2a4 is moved, the landscape in the viewpoint area shape 2a8 is displayed in the sub drawing window 2a6 as if the operator is looking from the viewpoint position shape 2a4, and the light source type position shape 2a5 is moved. Is the main drawing window 2a when the scenery in which the light source characteristics are added to the object in the light source area shape 2a9 is
7 and the sub drawing window 2a6 are directly displayed. The objects 2a2, 2a3, the viewpoint position shape 2a4, and the light source type position shape 2a5 existing in the same three-dimensional virtual space can be selected at any time by the three-dimensional cursor 2a1 without an instruction to switch the operation target by a menu or the like, It is possible to control by the same method of moving and rotating.

【００２９】図３では、視点機能及び光源機能を操作し
ているときの本実施例に於ける画面表示と３次元位置入
力装置の関係を示している。図３の３ａは、３次元位置
方向入力装置３０を操作して、仮想空間中の３次元カー
ソル３１を動かして視点位置形状３２を選択し、物体３
６、３７、３８の内、物体３６と３７のみを見ようとす
るために、３ａの画面に示す位置・方向に視点位置形状
３２を移動させ、視点領域形状３３内に物体３６、３７
が入るようにしたところである。図３の３ｂは、視点機
能を３ａの画面中で示した位置・方向で固定させ、次に
光源機能を操作するために、まず視点位置形状３２と３
次元カーソル３１との分離指示を出した後に、３次元位
置方向入力装置３０を矢印３ｂ１のように移動操作させ
て３次元カーソル３１を３ｂの画面のように動かし、光
源種位置形状３４を選択したところを示している。FIG. 3 shows the relationship between the screen display and the three-dimensional position input device in this embodiment when operating the viewpoint function and the light source function. 3a in FIG. 3 operates the three-dimensional position / direction input device 30 to move the three-dimensional cursor 31 in the virtual space to select the viewpoint position shape 32, and the object 3
In order to see only the objects 36 and 37 out of 6, 37, 38, the viewpoint position shape 32 is moved in the position / direction shown on the screen 3a, and the objects 36, 37 are moved within the viewpoint area shape 33.
I have just entered. In 3b of FIG. 3, the viewpoint function is fixed at the position / direction shown in the screen of 3a, and then the viewpoint position shapes 32 and 3 are used to operate the light source function.
After issuing a separation instruction from the three-dimensional cursor 31, the three-dimensional position / direction input device 30 is moved and operated as indicated by an arrow 3b1 to move the three-dimensional cursor 31 like the screen of 3b, and the light source type position shape 34 is selected. It shows that.

【００３０】図３の３ｃは、３次元位置方向入力装置３
０を矢印３ｃ１のように移動操作して、スポット光源が
物体３８に表示画面に向かって後方から手前に照射する
ように３次元カーソル３１で選択された光源種位置形状
３４を移動させているところである。この時、光源種位
置形状３４及び光源領域形状３５の仮想空間内での空間
的な位置・方向に従ったスポット光源機能の効果がメイ
ン描画ウィンドウ３１０と視点位置形状から見た景観を
表示しているサブ描画ウィンドウ３１１にリアルタイム
に表示される。再び、視点機能を操作したい場合には、
光源種位置形状３４と３次元カーソル３１の接続を分離
指定して、視点位置形状３２の希望の箇所を選択指示す
ればよい。3c in FIG. 3 is a three-dimensional position / direction input device 3
0 is moved as indicated by an arrow 3c1, and the light source type position shape 34 selected by the three-dimensional cursor 31 is moved so that the spot light source irradiates the object 38 from the rear to the front toward the display screen. is there. At this time, the effect of the spot light source function according to the spatial position and direction of the light source type position shape 34 and the light source area shape 35 in the virtual space is to display the view seen from the main drawing window 310 and the viewpoint position shape. The sub drawing window 311 is displayed in real time. If you want to operate the viewpoint function again,
The connection between the light source type position shape 34 and the three-dimensional cursor 31 may be designated separately, and the desired position of the viewpoint position shape 32 may be selected and indicated.

【００３１】次に、図１を参照しながら本実施例の構成
と動作を説明する。図１において、各ブロックは処理手
段を示し、線と矢印はデータや信号の流れを示す。ま
ず、構成について述べる。図中、１は３次元位置方向制
御装置やキーボードからの空間情報やボタン情報を入力
する入力装置制御手段、２は３次元位置方向制御装置か
らのデータを基にシステムで取り扱っている３次元仮想
空間座標系の空間位置・方向値に変換する３次元座標系
位置・方向変更手段、３は３次元座標系位置・方向変更
手段２からのデータを基に３次元カーソルの新しい移動
位置を計算し、旧データを更新するカーソル移動位置方
向計算手段、４は３次元カーソルの形状を記録したり、
カーソル移動位置方向計算手段からのデータを更新記録
するカーソル形状位置記録手段、５は入力装置制御手段
との関係により操作者からの対象選択指示や対象分離指
示等の命令を判別して適切な処理手段を実行する命令判
別・実行処理手段、６はカーソル移動位置方向計算手段
３からの要求によってカーソル形状位置記録手段４や各
対象形状の位置データの記録してある各対象物の形状位
置記録手段１３、１６、１９からのデータを基に３次元
カーソルと各対象物との接触計算を行う対象選択位置計
算処理手段、７は対象選択位置計算処理手段６からのデ
ータを基に３次元カーソルと対象物との選択・分離状態
や選択対象物識別番号を記録する選択状態対象物記録手
段、８は命令判別・実行処理手段５からの対象選択また
は分離要求に従って選択状態対象物記録手段７からのデ
ータを基に接触対象物の選択移動処理や分離処理を行う
対象選択分離処理手段９を制御したり、選択・分離状態
と選択された対象物の識別番号を選択状態対象物記録手
段７へ記録したりする選択対象制御手段、９は操作対象
制御手段８との関係によりカーソル形状位置記録手段４
や各対象物の形状位置記録手段１３、１６、１９からの
データを基に対象物を３次元仮想空間中で３次元カーソ
ルに追従させて移動させたり、３次元カーソルと選択中
の対象物を分離・配置させる処理を行う対象選択分離処
理手段、１０は命令判別・実行処理手段５との関係から
選択状態対象物記録手段７のデータを基に操作者により
入力された属性値と各指定対象の属性値とを変更する等
の処理を行う各対象別に用意されている表現制御手段１
１、１４、１７のいずれかを起動する操作対象属性変更
処理手段、１１は操作対象属性変更処理手段１０との関
係により対象となっている物体の属性値を更新し、必要
に応じて変更された属性値に従って物体形状位置記録手
段１３中に記録してある物体形状データを更新したり、
物体を描画するために必要なデータを表示生成手段２０
へ転送する物体表現制御手段、１２は物体表現制御手段
１１との関係により各物体の色、材質感等の属性値を更
新記録する物体属性記録手段、１３は対象選択位置計算
処理手段６や対象選択分離処理手段９や物体表現制御手
段１１との関係により物体の形状データや空間位置デー
タを更新記録する物体形状位置記録手段、１４は操作対
象属性変更処理手段１０との関係により視点機能の属性
値を更新し、必要に応じて変更された属性値に従って視
点機能形状位置記録手段１６中に記録してある視点機能
を表現する形状データを更新したり、視点機能の形状デ
ータや属性値等の情報を表示生成手段２０へ転送する視
点機能表現制御手段、１５は視点機能表現制御手段１４
との関係により視野角度や視野領域等の属性値を更新記
録する視点機能属性記録手段、１６は対象選択位置計算
処理手段６や対象選択分離処理手段９や視点機能表現制
御手段１４との関係により視点機能を表現する形状デー
タや空間位置データを更新記録する視点機能形状位置記
録手段、１７は操作対象属性変更処理手段１０との関係
により光源機能の属性値を更新し、必要に応じて変更さ
れた属性値に従って光源機能形状位置記録手段１９中に
記録してある光源機能を表現する形状データを更新した
り、光源機能の形状データや属性値等の情報を表示生成
手段２０へ転送する光源機能表現制御手段、１８は光源
機能表現制御手段１７との関係により光源色や光源強度
等の属性値を記録する光源機能属性記録手段、１９は対
象選択位置計算処理手段６や対象選択分離処理手段９や
光源機能表現制御手段１７との関係により光源機能を表
現する形状データや空間位置データを記録する光源機能
形状位置記録手段、２０は物体表現制御手段１１と視点
機能表現制御手段１４と光源機能表現制御手段１７とカ
ーソル形状位置記録手段４からのデータを基に視点計算
・光源計算を行い３次元カーソルを含めた全対象物を表
示装置に描画する表示生成手段である。Next, the configuration and operation of this embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 1, each block shows a processing means, and lines and arrows show the flow of data and signals. First, the configuration will be described. In the figure, 1 is an input device control means for inputting spatial information and button information from a 3D position / direction control device or a keyboard, 2 is a 3D virtual handled by the system based on data from the 3D position / direction control device. The three-dimensional coordinate system position / direction changing means 3 for converting into the spatial position / direction value of the spatial coordinate system, 3 calculates a new moving position of the three-dimensional cursor based on the data from the three-dimensional coordinate system position / direction changing means 2. , Cursor movement position direction calculation means for updating old data, 4 records the shape of the three-dimensional cursor,
The cursor shape position recording means 5 for updating and recording the data from the cursor movement position direction calculation means 5 discriminates an instruction such as an object selection instruction or an object separation instruction from the operator in accordance with the relationship with the input device control means, and performs an appropriate process. An instruction determination / execution processing means for executing the means, 6 is a cursor shape position recording means 4 and a shape position recording means of each object in which position data of each object shape is recorded in response to a request from the cursor movement position direction calculation means 3. Target selection position calculation processing means for performing contact calculation between the three-dimensional cursor and each object based on the data from 13, 16, 19 and 7 is a three-dimensional cursor based on the data from the target selection position calculation processing means 6. A selection state object recording means for recording a selection / separation state from the object and a selection object identification number, 8 is in accordance with the object selection or separation request from the command discrimination / execution processing means 5. The selection / separation state and the identification number of the selected object are controlled by controlling the object selection / separation processing means 9 that performs the selection movement processing and separation processing of the contact object based on the data from the selection state object recording means 7. Selection target control means for recording in the selection state target recording means 7, and 9 for the cursor shape position recording means 4 depending on the relationship with the operation target control means 8.
Or based on the data from the shape position recording means 13, 16 and 19 of each object, the object is moved in the three-dimensional virtual space following the three-dimensional cursor, or the three-dimensional cursor and the selected object are moved. Target selection separation processing means 10 for performing separation / arrangement processing is attribute values input by the operator on the basis of the data of the selected state target object recording means 7 in relation to the command discrimination / execution processing means 5 and each designated object. Expression control means 1 prepared for each target for performing processing such as changing the attribute value of
The operation target attribute change processing means 11 for activating any one of 1, 14, 17 updates the attribute value of the target object according to the relationship with the operation target attribute change processing means 10 and is changed as necessary. The object shape data recorded in the object shape position recording means 13 according to the attribute value
Display generation means 20 for displaying data necessary for drawing an object
To the object expression control means, 12 is an object attribute recording means for updating and recording attribute values such as color and texture of each object in relation to the object expression control means 11, and 13 is a target selection position calculation processing means 6 and a target. The object shape position recording means for updating and recording the shape data and the spatial position data of the object according to the relationship with the selective separation processing means 9 and the object expression control means 11, and 14 is the attribute of the viewpoint function according to the relationship with the operation target attribute change processing means 10. The value is updated, the shape data expressing the viewpoint function recorded in the viewpoint function shape position recording means 16 is updated according to the changed attribute value as necessary, and the shape data of the viewpoint function, the attribute value, etc. Viewpoint function expression control means for transferring information to the display generation means 20, and 15 for viewpoint function expression control means 14
Depending on the relationship with the viewpoint function attribute recording means for updating and recording the attribute values such as the viewing angle and the viewing area, 16 relates to the target selection position calculation processing means 6, the target selection separation processing means 9 and the viewpoint function expression control means 14. The viewpoint function shape position recording means 17 updates and records the shape data and the spatial position data expressing the viewpoint function, and 17 updates the attribute value of the light source function according to the relationship with the operation target attribute change processing means 10 and changes it as necessary. The light source function for updating the shape data expressing the light source function recorded in the light source function shape position recording means 19 according to the attribute value and transferring the information such as the shape data of the light source function and the attribute value to the display generating means 20. Expression control means, 18 is a light source function attribute recording means for recording attribute values such as light source color and light source intensity in relation to the light source function expression control means 17, and 19 is a target selection position calculation process. The light source function shape position recording means for recording the shape data and the spatial position data expressing the light source function by the relationship with the means 6, the object selection / separation processing means 9 and the light source function expression control means 17, and 20 is the object expression control means 11 and the viewpoint. Display generation means for performing viewpoint calculation / light source calculation based on the data from the function expression control means 14, the light source function expression control means 17, and the cursor shape position recording means 4 and drawing the entire object including the three-dimensional cursor on the display device. Is.

【００３２】次に、各構成間の動作について述べる。操
作者は３次元位置方向入力装置やキーボード等の入力装
置を操作することにより３次元カーソルを移動するため
に必要な３次元位置・方向データや、３次元カーソルで
対象物を選択移動したり、分離・配置する指示を入力す
る。入力装置制御手段１は、操作者の入力した３次元位
置・方向データや種々の指示情報を入力装置から読み取
り、３次元位置・方向データを３次元座標系位置・方向
変更手段２へ、指示情報を命令判別・実行処理手段５へ
渡す。Next, the operation between the components will be described. An operator operates the input device such as a three-dimensional position / direction input device or a keyboard to select and move the three-dimensional position / direction data necessary for moving the three-dimensional cursor, or an object with the three-dimensional cursor, Enter the instructions for separation / arrangement. The input device control means 1 reads the three-dimensional position / direction data and various instruction information input by the operator from the input device, and transfers the three-dimensional position / direction data to the three-dimensional coordinate system position / direction changing means 2 by using the instruction information. Is passed to the instruction discrimination / execution processing means 5.

【００３３】３次元座標系位置・方向変更手段２では、
３次元位置方向入力装置からの３次元位置・方向データ
を本実施例のシステムで取り扱っている論理的な３次元
仮想空間座標値に変換する。カーソル移動位置方向計算
手段３では、３次元座標系位置・方向変更手段２で変換
された位置・方向データを基に、新しい３次元カーソル
の空間位置を計算すると共に、カーソル形状位置記録手
段４に記録されている３次元カーソルの位置データを更
新する。この後に、カーソル移動位置方向計算手段３
は、対象選択位置計算処理手段６を起動する。対象選択
位置計算処理手段６では、カーソル形状位置記録手段４
から３次元カーソルの現行の空間位置データを、各対象
物の形状位置記録手段１３、１６、１９から３次元仮想
空間中の全対象物の形状位置データを読み込んで、３次
元カーソルと全対象物との接触計算を行う。この計算の
結果、接触の有無や接触対象物識別番号を選択状態対象
物記録手段７へ記録する。In the three-dimensional coordinate system position / direction changing means 2,
The three-dimensional position / direction data from the three-dimensional position / direction input device is converted into logical three-dimensional virtual space coordinate values handled by the system of this embodiment. The cursor movement position / direction calculating means 3 calculates the spatial position of the new 3D cursor based on the position / direction data converted by the 3D coordinate system position / direction changing means 2 and causes the cursor shape position recording means 4 to calculate it. The recorded position data of the three-dimensional cursor is updated. After this, the cursor movement position direction calculation means 3
Activates the target selection position calculation processing means 6. In the target selection position calculation processing means 6, the cursor shape position recording means 4
To the current spatial position data of the three-dimensional cursor, the shape position recording means 13, 16 and 19 of each object to read the shape position data of all the objects in the three-dimensional virtual space to read the three-dimensional cursor and all the objects. Calculate contact with. As a result of this calculation, the presence or absence of contact and the contact object identification number are recorded in the selected state object recording means 7.

【００３４】操作対象制御手段８では、命令判別・実行
処理手段５からの３次元カーソルと対象物との選択指示
や選択解除指示を受けると選択状態対象物記録手段から
の情報を基に、接触対象物の有無の判断や３次元カーソ
ルによる対象物間の操作状態の判断を行い、対象選択分
離処理手段９へ対象物識別番号と共に選択要求または選
択解除要求を発行する。対象選択分離処理手段９では、
操作対象制御手段８から出力される要求及び指定対象物
識別番号に従い、３次元カーソルと指定対象物の位置関
係を保持した指定対象物の移動を行なったり、３次元カ
ーソルと指定対象物とを分離・配置させるために、カー
ソル形状位置記録手段４から３次元カーソルの位置デー
タを、各形状位置記録手段１３、１６または１９の中か
ら指定された対象物の形状位置データを読み込んで、３
次元幾何計算を行った後に指定対象物の形状位置データ
を更新する。When the operation target control means 8 receives an instruction to select or deselect the three-dimensional cursor and the object from the command discrimination / execution processing means 5, the operation target control means 8 makes contact based on the information from the selected state object recording means. The presence / absence of the target object and the operation state between the target objects by the three-dimensional cursor are determined, and a selection request or a selection cancellation request is issued to the target selection / separation processing means 9 together with the target object identification number. In the target selection separation processing means 9,
According to the request output from the operation target control means 8 and the designated target object identification number, the designated target object having the positional relationship between the three-dimensional cursor and the designated target object is moved, or the three-dimensional cursor and the designated target object are separated. In order to arrange, the position data of the three-dimensional cursor is read from the cursor shape position recording means 4, the shape position data of the object designated from each shape position recording means 13, 16 or 19 is read, and 3
After performing the dimensional geometric calculation, the shape position data of the designated object is updated.

【００３５】操作対象属性変更処理手段１０では、命令
判別・実行処理手段５からの起動により、選択状態対象
物記録手段７から読み込んだ選択中の対象物識別番号に
該当する各属性記録手段１２、１５または１８に記録さ
れている属性値と操作者により入力された属性値とを、
１１、１４、１７のいずれか適切な表現制御手段を介し
て更新する。In the operation target attribute change processing means 10, each of the attribute recording means 12 corresponding to the selected object identification number read from the selected state object recording means 7 by being activated by the command discrimination / execution processing means 5, The attribute value recorded in 15 or 18 and the attribute value input by the operator are
Update via any one of 11, 14, and 17 appropriate expression control means.

【００３６】物体表現制御手段１１では、操作対象表現
属性変更処理手段１０からの要求により、物体属性記録
手段１２中の指定物体の属性を更新したり、必要に応じ
てこの属性の更新内容に従って物体形状・位置記録手段
１３中の物体形状データを更新したり、表示生成手段２
０からの要求によって、各物体を表示するために必要な
形状データや位置データ及び属性データを物体形状・位
置記録手段１３や物体形状・位置記録手段から読み込ん
で表示生成手段２０へ渡す。The object expression control means 11 updates the attribute of the designated object in the object attribute recording means 12 in response to a request from the operation object expression attribute change processing means 10 and, if necessary, according to the update contents of this attribute, the object. The object shape data in the shape / position recording means 13 is updated, and the display generation means 2
According to the request from 0, the shape data, the position data and the attribute data necessary for displaying each object are read from the object shape / position recording means 13 and the object shape / position recording means and passed to the display generation means 20.

【００３７】視点機能表現制御手段１４では、操作対象
表現属性変更処理手段１０からの要求により、視点機能
属性記録手段１５中の属性を更新したり、必要に応じて
この属性の更新内容に従って視点機能形状・位置記録手
段１６中の視点機能の形状データを更新したり、表示生
成手段２０からの要求によって、視点機能形状の表示及
び視点計算処理を行うために、視点機能属性記録手段１
５から視点機能属性データを、視点機能形状位置記録手
段１６から形状データや位置・方向データを読み込んで
表示生成手段２０へ渡す。The viewpoint function expression control means 14 updates the attributes in the viewpoint function attribute recording means 15 in response to a request from the operation target expression attribute change processing means 10 and, if necessary, according to the update contents of this attribute, the viewpoint function. In order to update the shape data of the viewpoint function in the shape / position recording means 16 or to display the viewpoint function shape and perform the viewpoint calculation processing in response to a request from the display generation means 20, the viewpoint function attribute recording means 1
5, the viewpoint function attribute data is read from the viewpoint function shape position recording means 16, and the shape data and the position / direction data are read and passed to the display generating means 20.

【００３８】光源機能表現制御手段１７では、操作対象
表現属性変更処理手段１０からの要求により、光源機能
属性記録手段１８中の指定光源種の属性を更新したり、
必要に応じてこの属性の更新内容に従って光源機能形状
・位置記録手段１３中の光源機能の形状データを更新し
たり、表示生成手段２０からの要求によって、光源機能
形状の表示及び光源計算処理を行うために、光源機能属
性記録手段１８から光源機能属性データを、光源機能形
状位置記録手段１９から形状データや位置・方向データ
を読み込んで表示生成手段２０へ渡す。The light source function expression control means 17 updates the attribute of the designated light source type in the light source function attribute recording means 18 according to a request from the operation object expression attribute change processing means 10, or
If necessary, the shape data of the light source function in the light source function shape / position recording means 13 is updated according to the update contents of this attribute, and the light source function shape is displayed and the light source calculation processing is performed in response to a request from the display generation means 20. For that purpose, the light source function attribute data is read from the light source function attribute recording means 18, the shape data and the position / direction data are read from the light source function shape position recording means 19, and passed to the display generating means 20.

【００３９】表示生成手段２０では、カーソル形状位置
記録手段４と物体表現制御手段１１と視点機能表現制御
手段１４と光源機能表現制御手段１７からの各種データ
を基に視点計算、光源計算処理を行い、３次元カーソル
を含めた全ての対象物を表示装置に描画する。The display generation means 20 performs viewpoint calculation and light source calculation processing based on various data from the cursor shape position recording means 4, the object expression control means 11, the viewpoint function expression control means 14 and the light source function expression control means 17. All the objects including the three-dimensional cursor are drawn on the display device.

【００４０】以上本実施例によれば視点・光源機能の空
間直接操作システムで視点機能や光源機能の属性を操作
者に視覚的に３次元形状で提示できると共に、物体の操
作と同様に視点や光源機能の形状の任意箇所を選択し移
動するという簡単かつ一慣した操作で、しかも操作対象
の切り替え指定無しにいつでも直接的に空間操作するこ
とが可能となる。また、視点機能形状や光源機能形状の
空間操作に対応した各機能効果もリアルタイムに表示す
ることが可能となる。更に、操作者からの視点機能や光
源機能の属性変更に際しても、変更された属性値に従っ
て形状が即座に再描画される。これらの機能により、従
来の視点機能や光源機能の操作をサポートした３次元情
報処理システムに比べると、操作者は３次元仮想空間中
での視点機能や光源機能の属性、及び機能と対象物との
間の空間的位置関係を直観的に把握できるようになり、
自分の意図する位置・方向へ各機能を容易かつ迅速に操
作できるようになる。また、機能属性の変更時には、即
座に変更内容が表示されるので、高速かつ正確な各機能
の属性変更が可能となる。According to the present embodiment as described above, the attributes of the viewpoint function and the light source function can be visually presented to the operator in a three-dimensional shape by the spatial direct operation system of the viewpoint / light source function, and the viewpoint and the light source function can be displayed similarly to the operation of the object. With a simple and familiar operation of selecting and moving an arbitrary part of the shape of the light source function, it becomes possible to directly perform spatial operation at any time without specifying the switching of the operation target. Further, it becomes possible to display in real time each functional effect corresponding to the spatial operation of the viewpoint functional shape and the light source functional shape. Furthermore, when the operator changes the attributes of the viewpoint function and the light source function, the shape is immediately redrawn according to the changed attribute value. With these functions, the operator can compare the viewpoint function and the light source function in the three-dimensional virtual space with the attributes of the viewpoint function and the light source function, and the function and the object, as compared with the conventional 3D information processing system that supports the operation of the viewpoint function and the light source function. It became possible to intuitively understand the spatial positional relationship between
You will be able to easily and quickly operate each function in the position and direction you intend. Further, when the function attribute is changed, the changed content is immediately displayed, so that the attribute of each function can be changed quickly and accurately.

【００４１】[0041]

【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３次元情報処理システムで視点機能や光源機能の
操作に必要な属性を３次元形状として操作者に視覚的に
表現でき、その形状の任意箇所を３次元仮想空間内で直
接的に選択し移動できる。また、この操作に追従してイ
ンターラクティブに各操作機能の効果が表示されるため
に、３次元仮想空間中で、視点機能や光源機能の属性や
対象物とこれら機能との間の空間的位置関係を直観的に
把握できるようになり、操作者は日常的に実世界でビデ
オ等の視覚装置やランプ等の照明装置を操作するよう
に、視点機能や光源機能を自分の意図する位置・方向へ
容易かつ迅速に操作できるようになる。As is apparent from the above description, according to the present invention, the attributes necessary for operating the viewpoint function and the light source function can be visually expressed to the operator as a three-dimensional shape in the three-dimensional information processing system. An arbitrary part of the shape can be directly selected and moved in the three-dimensional virtual space. Further, since the effect of each operation function is interactively displayed following this operation, the attributes of the viewpoint function and the light source function and the spatial positional relationship between the object and these functions in the three-dimensional virtual space. This makes it possible to intuitively grasp the information, and the operator can set the viewpoint function and light source function to their intended position / direction so that they can operate visual devices such as video and lighting devices such as lamps on a daily basis. It will be easy and quick to operate.

【００４２】更に、視点機能や光源機能の属性変更に際
しても、変更された属性値に従った機能形状が即座に再
描画されるために、目でみてその変更内容を確認でき、
高速かつ正確な属性変更が可能となる。これにより、操
作者は、頭の中のイメージする画像シーンや光源シーン
を容易に得られるようになる。Furthermore, when changing the attributes of the viewpoint function and the light source function, the functional shape according to the changed attribute value is immediately redrawn, so that the change can be visually confirmed.
Fast and accurate attribute change is possible. As a result, the operator can easily obtain the image scene or the light source scene in the head.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の一実施例による視点・光源機能の空間
直接操作システムの構成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a spatial direct operation system with a viewpoint / light source function according to an embodiment of the present invention.

【図２】本発明の一実施例における視点・光源機能の空
間直接操作システムのシステム構成例と代表的な表示画
面図FIG. 2 is a system configuration example of a spatial direct operation system with a viewpoint / light source function and a typical display screen diagram according to an embodiment of the present invention.

【図３】本発明の一実施例における視点・光源機能の空
間直接操作システムの詳細な操作画面図FIG. 3 is a detailed operation screen diagram of a spatial direct operation system with a viewpoint / light source function according to an embodiment of the present invention.

【図４】本発明の一実施例における視点・光源機能の空
間直接操作システムの視点機能、光源機能の視覚化形状
図FIG. 4 is a visualization shape diagram of the viewpoint function and the light source function of the spatial direct operation system of the viewpoint / light source function in one embodiment of the present invention.

【図５】従来の視点・光源機能の空間直接操作システム
の使用環境と表示画面図[Figure 5] Usage environment and display screen diagram of the conventional spatial direct operation system with viewpoint and light source functions

【図６】従来の視点・光源機能の空間直接操作システム
の視点機能の表示画面図FIG. 6 is a display screen diagram of the viewpoint function of the conventional spatial direct operation system of the viewpoint / light source function.

【図７】従来の視点・光源機能の空間直接操作システム
の光源機能の表示画面図FIG. 7: Display screen diagram of the light source function of the conventional space direct operation system of the viewpoint / light source function

【図８】従来の視点・光源機能の空間直接操作システム
の構成を示すブロック図FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of a conventional spatial direct operation system with a viewpoint / light source function.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 入力装置制御手段 ２ ３次元座標系位置・方向変更手段 ３ カーソル移動位置方向計算手段 ４ カーソル形状位置記録手段 ５ 命令判別・実行処理手段 ６ 対象選択位置計算処理手段 ７ 選択状態対象物記録手段 ８ 操作対象制御手段 ９ 対象選択分離処理手段 １０ 操作対象属性変更処理手段 １１ 物体表現制御手段 １２ 物体属性記録手段 １３ 物体形状・位置記録手段 １４ 視点機能表現制御手段 １５ 視点機能属性記録手段 １６ 視点機能形状位置記録手段 １７ 光源機能表現制御手段 １８ 光源機能属性記録手段 １９ 光源機能形状位置記録手段 ２０ 表示生成部 ２１ ３次元位置方向入力装置 ２２ ３次元原点指定部 ２３ ３次元位置方向制御装置 ２４ キーボード ２５ グラフィックス・コンピュータ装置 ２６ 高解像度グラフィックス表示装置 ２ａ１ ３次元カーソル ２ａ２ 立方体 ２ａ３ 四面体 ２ａ４ 視点位置形状 ２ａ５ 光源種位置形状 ２ａ６ サブ描画ウィンドウ ２ａ７ メイン描画ウィンドウ ２ａ８ 視点領域形状 ２ａ９ 光源領域形状 ３ｂ１ 軌跡 ３ｃ１ 軌跡 ３０ ３次元位置方向入力装置 ３１ ３次元カーソル ３２ 視点位置形状 ３３ 視点領域形状 ３４ 光源種位置形状 ３５ 光源領域形状 ３６ 立方体 ３７ 四面体 ３８ ３角柱体 ３１０ メイン描画ウィンドウ ３１１ サブ描画ウィンドウ ４ａ１ 視点機能の領域を表現した形状 ４ｂ１ 光源機能の平行光源種を表現した形状 ４ｂ１ 点光源種を表現した形状 ４ｂ２ 点光源種の有効範囲を表現した形状 ５１ 表示装置 ５２ ２次元入力装置 ５３ キーボード ５４ 操作者 ５５ 表示スクリーン ５６ ２次元カーソル ５７ メニュー領域 ５８ 物体操作指示メニュー ５９ 視点操作指示メニュー ５１０ 光源操作指示メニュー ５１１ 階層メニュー領域 ６１ 視点機能の表示画面 ６２ メイン描画ウィンドウ ６３ 視点機能を表現した形状 ６４ サブ描画ウィンドウ ６５ メニュー項目 ７ａ１ 描画ウィンドウ ７ａ２ 描画ウィンドウ ７ａ３ 光源機能を表現した形状 ７ａ１１ 階層メニュー項目 ７ｂ１ 光源機能を表現した形状 ７ｃ１ 光源機能を表現した形状 ８１ 入力装置制御手段 ８２ 画面座標系変換処理手段 ８３ 命令判別・実行処理手段 ８４ 操作対象切り替え処理手段 ８５ 操作対象物記録手段 ８６ 操作対象制御手段 ８７ ３次元座標系位置・方向計算処理手段 ８８ 操作対象属性変更処理手段 ８９ 視点移動位置方向計算手段 ８１０ 視点形状・属性記録手段 ８１１ 物体移動位置方向計算手段 ８１２ 物体形状・属性記録手段 ８１３ 光源移動位置方向計算手段 ８１４ 光源形状・属性記録手段 ８１５ 表示生成手段 ８１６ カーソル描画手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input device control means 2 Three-dimensional coordinate system position / direction changing means 3 Cursor movement position direction calculation means 4 Cursor shape position recording means 5 Command discrimination / execution processing means 6 Target selection position calculation processing means 7 Selected state target object recording means 8 Operation target control means 9 Target selection separation processing means 10 Operation target attribute change processing means 11 Object expression control means 12 Object attribute recording means 13 Object shape / position recording means 14 Viewpoint function expression control means 15 Viewpoint function attribute recording means 16 Viewpoint function shape Position recording unit 17 Light source function expression control unit 18 Light source function attribute recording unit 19 Light source function shape position recording unit 20 Display generation unit 21 Three-dimensional position direction input device 22 Three-dimensional origin designation unit 23 Three-dimensional position direction control device 24 Keyboard 25 Graphic Computer equipment 26 High resolution graphics display Position 2a1 3D cursor 2a2 Cube 2a3 Tetrahedral 2a4 Viewpoint position shape 2a5 Light source type position shape 2a6 Sub drawing window 2a7 Main drawing window 2a8 Viewpoint area shape 2a9 Light source area shape 3b1 Trace 3c1 Trace 30 3D position direction input device 31 3D cursor 32 viewpoint position shape 33 viewpoint area shape 34 light source type position shape 35 light source area shape 36 cube 37 tetrahedron 38 triangular prism 310 main drawing window 311 sub drawing window 4a1 shape representing the area of viewpoint function 4b1 parallel light source type of light source function Shape 4b1 Shape expressing point light source type 4b2 Shape expressing effective range of point light source type 51 Display device 52 Two-dimensional input device 53 Keyboard 54 Operator 55 Display screen 56 Two-dimensional cursor 57 Menu Area 58 Object operation instruction menu 59 Viewpoint operation instruction menu 510 Light source operation instruction menu 511 Hierarchical menu area 61 Viewpoint function display screen 62 Main drawing window 63 Shape representing viewpoint function 64 Sub drawing window 65 Menu item 7a1 Drawing window 7a2 Drawing Window 7a3 Shape representing light source function 7a11 Hierarchical menu item 7b1 Shape representing light source function 7c1 Shape representing light source function 81 Input device control means 82 Screen coordinate system conversion processing means 83 Command discrimination / execution processing means 84 Operation target switching processing Means 85 Operation target recording means 86 Operation target control means 87 Three-dimensional coordinate system position / direction calculation processing means 88 Operation target attribute change processing means 89 Viewpoint movement position / direction calculation means 810 Viewpoint shape / attribute recording means 811 Body movement position direction computing unit 812 object shape and attribute recording unit 813 the light source moving position direction computing section 814 light source shape and attribute recording unit 815 display generator 816 cursor drawing means

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 ３次元空間情報及び命令を入力する入力
装置制御手段と、前記入力装置制御手段からのデータを
基に３次元仮想空間座標系の空間位置・方向データに変
換する３次元座標系位置・方向変更手段と、前記３次元
座標系位置・方向変更手段からのデータを基に３次元カ
ーソルの移動位置を計算しデータを更新するカーソル移
動位置方向計算手段と、３次元カーソルの形状を記録し
前記カーソル移動位置方向計算手段からのデータを更新
記録するカーソル形状位置記録手段と、入力装置制御手
段との関係により対象選択指示及び対象分離指示の命令
を判別して命令判別・実行処理手段と、前記カーソル移
動位置方向計算手段からの要求によって前記カーソル形
状位置記録手段及び対象形状の形状位置データを記録し
てある物体形状・位置記録手段および視点機能形状位置
記録手段及び光源機能形状位置記録手段からのデータを
基に３次元カーソルと各対象物との接触計算を行う対象
選択位置計算処理手段と、前記対象選択位置計算処理手
段からのデータを基に３次元カーソルと対象物との選択
・分離状態及び選択対象物識別番号を記録する選択状態
対象物記録手段と、前記命令判別・実行処理手段からの
対象選択または分離要求に従って前記選択状態対象物記
録手段からのデータを基に接触対象物の選択移動処理及
び分離処理を行う対象選択分離処理手段を制御し選択・
分離状態と選択された対象物の識別番号を前記選択状態
対象物記録手段へ記録する選択対象制御手段と、前記操
作対象制御手段との関係により前記カーソル形状位置記
録手段及び物体形状・位置記録手段及び視点機能形状位
置記録手段及び光源機能形状位置記録手段からのデータ
を基に対象物を３次元仮想空間中で３次元カーソルに追
従させて移動させ３次元カーソルと選択中の対象物を分
離・配置させる処理を行う対象選択分離処理手段と、前
記命令判別・実行処理手段との関係から前記選択状態対
象物記録手段のデータを基に操作者により入力された属
性値と各指定対象の属性値とを変更する処理を行う各対
象毎に設けられた物体表現制御手段と視点機能表現制御
手段と光源機能表現制御手段のいずれかを起動する操作
対象属性変更処理手段と、前記操作対象属性変更処理手
段との関係により対象の物体の属性値を更新または変更
された属性値に従って物体形状位置記録手段中に記録さ
れた物体形状データを更新しデータを表示生成手段へ転
送する物体表現制御手段と、前記物体表現制御手段との
関係により物体の属性値を更新記録する物体属性記録手
段と、前記対象選択位置計算処理手段及び前記対象選択
分離処理手段及び前記物体表現制御手段との関係により
物体の形状データと空間位置データを更新記録する物体
形状位置記録手段と、前記操作対象属性変更処理手段と
の関係により視点機能の属性値を更新及び変更された属
性値に従って視点機能形状位置記録手段中に記録された
視点機能を表現する形状データを更新し視点機能の形状
データと属性値等の情報を表示生成手段へ転送する視点
機能表現制御手段と、前記視点機能表現制御手段との関
係により視野角度と視野領域等の属性値を更新記録する
視点機能属性記録手段と、前記対象選択位置計算処理手
段及び前記対象選択分離処理手段及び前記視点機能表現
制御手段との関係により視点機能を表現する形状データ
や空間位置データを更新記録する視点機能形状位置記録
手段と、前記操作対象属性変更処理手段との関係により
光源機能の属性値を更新し変更された属性値に従って光
源機能形状位置記録手段中に記録された光源機能を表現
する形状データを更新し光源機能の形状データと属性値
の情報を表示生成手段へ転送する光源機能表現制御手段
と、前記光源機能表現制御手段との関係により光源色と
光源強度の属性値を記録する光源機能属性記録手段と、
前記対象選択位置計算処理手段及び前記対象選択分離処
理手段及び前記光源機能表現制御手段との関係により光
源機能を表現する形状データと空間位置データを記録す
る光源機能形状位置記録手段と、前記物体表現制御手段
と前記視点機能表現制御手段と前記光源機能表現制御手
段と前記カーソル形状位置記録手段からのデータを基に
視点計算・光源計算を行い３次元カーソルを含めた全対
象物を表示装置に描画する表示生成手段からなる視点・
光源機能の空間直接操作システム。1. An input device control means for inputting three-dimensional spatial information and a command, and a three-dimensional coordinate system for converting the data from the input device control means into spatial position / direction data of a three-dimensional virtual space coordinate system. The position / direction changing means, the cursor moving position / direction calculating means for calculating the moving position of the three-dimensional cursor based on the data from the position / direction changing means of the three-dimensional coordinate system, and updating the data, and the shape of the three-dimensional cursor Command discrimination / execution processing means for discriminating between the instruction of the object selection instruction and the instruction of the object separation instruction based on the relationship between the cursor shape position recording means for recording and updating and recording the data from the cursor movement position direction calculating means, and the input device control means. And the object shape / position in which the shape position data of the cursor shape position recording means and the target shape are recorded according to a request from the cursor movement position direction calculation means. Target selection position calculation processing means for calculating contact between a three-dimensional cursor and each object based on the data from the position recording means, the viewpoint function shape position recording means, and the light source function shape position recording means, and the target selection position calculation processing. A selection state object recording means for recording the selection / separation state of the three-dimensional cursor and the object and the selection object identification number based on the data from the means, and the object selection or separation request from the command discrimination / execution processing means. According to the above, the target selection / separation processing means for performing the selective movement processing and the separation processing of the contacting object based on the data from the selected state object recording means is controlled and selected.
The cursor shape position recording means and the object shape / position recording means depending on the relationship between the selected state control means for recording the separation state and the identification number of the selected object in the selected state object recording means, and the operation target control means. Based on the data from the viewpoint functional shape position recording means and the light source functional shape position recording means, the object is moved in the three-dimensional virtual space following the three-dimensional cursor to separate the three-dimensional cursor from the selected object. The attribute value input by the operator based on the data of the selected state object recording means and the attribute value of each designated object from the relationship between the object selection / separation processing means for performing the arrangement processing and the command discrimination / execution processing means. Operation target attribute change processing for activating any one of the object expression control means, the viewpoint function expression control means, and the light source function expression control means provided for each target The object shape data recorded in the object shape position recording means is updated according to the attribute value of the target object updated or changed according to the relationship between the step and the operation target attribute change processing means, and the data is displayed and generated. Object expression control means for transferring to the object expression control means, object attribute recording means for updating and recording the attribute value of the object according to the relationship between the object expression control means, the target selection position calculation processing means, the target selection separation processing means, and the object expression. According to the relationship between the object shape position recording means for updating and recording the shape data and the spatial position data of the object according to the control means, and the attribute value of the viewpoint function according to the relationship between the operation target attribute change processing means and the changed attribute value. Viewpoint function Shape data expressing the viewpoint function recorded in the shape position recording means is updated to display and generate the shape data of the viewpoint function and information such as attribute values. Viewpoint function expression control means for transferring to the stage, and viewpoint function attribute recording means for updating and recording attribute values such as a view angle and a view area according to the relationship between the viewpoint function expression control means, the target selection position calculation processing means, and the above Depending on the relationship between the operation target attribute change processing means and the viewpoint function shape position recording means for updating and recording the shape data and the spatial position data expressing the viewpoint function by the relationship between the target selection separation processing means and the viewpoint function expression control means. Updating the attribute value of the light source function and updating the shape data representing the light source function recorded in the light source function shape position recording means according to the changed attribute value and displaying the shape data of the light source function and the attribute value information to the display generating means. Light source function expression control means for transferring, and light source function attribute recording means for recording the attribute values of the light source color and the light source intensity according to the relationship between the light source function expression control means.
Light source functional shape position recording means for recording shape data and spatial position data expressing a light source function by the relationship among the target selection position calculation processing means, the target selection separation processing means and the light source function expression control means, and the object expression. Based on the data from the control means, the viewpoint function expression control means, the light source function expression control means, and the cursor shape position recording means, the viewpoint calculation and the light source calculation are performed, and all the objects including the three-dimensional cursor are drawn on the display device. Viewpoint consisting of display generation means
Spatial direct operation system with light source function. 【請求項２】 カーソル形状位置記録手段及び対象物の
形状記録手段からのデータを基に３次元カーソルで視点
機能や光源機能の属性を視覚化した３次元図形の任意位
置を選択し、選択された位置を操作の基準点にする対象
選択分離処理手段を設けたことを特徴とする請求項１記
載の視点・光源機能の空間直接操作システム。2. An arbitrary position of a three-dimensional figure in which the attributes of the viewpoint function and the light source function are visualized is selected and selected by a three-dimensional cursor based on the data from the cursor shape position recording means and the object shape recording means. 2. The spatial direct operation system with a viewpoint / light source function according to claim 1, further comprising target selection / separation processing means for setting the above position as a reference point for operation. 【請求項３】 選択状態対象物記録手段と前記対象制御
手段の関係から画面中に３次元図形として表示された物
体、視点及び光源機能の異なる種類の対象物を選択・移
動することを特徴とする請求項１記載の視点・光源機能
の空間直接操作システム。3. An object displayed as a three-dimensional figure on the screen, and objects of different types having different viewpoints and light source functions are selected and moved from the relationship between the selected state object recording means and the object control means. The spatial direct operation system having the viewpoint / light source function according to claim 1. 【請求項４】 視点機能の属性である視野領域の種類、
位置・方向、有効範囲を、３次元図形で表現することを
特徴する請求項１の視点・光源機能の空間直接操作シス
テム。4. A type of visual field region which is an attribute of a viewpoint function,
The spatial direct operation system of the viewpoint / light source function according to claim 1, wherein the position / direction and effective range are expressed by a three-dimensional figure. 【請求項５】 光源機能の属性である色、種類、位置・
方向、有効範囲を示す３次元図形で表現することを特徴
する請求項１の視点・光源機能の空間直接操作システ
ム。5. A color, a type, a position, which are attributes of a light source function,
The spatial direct operation system of the viewpoint / light source function according to claim 1, wherein the system is represented by a three-dimensional figure showing a direction and an effective range.