JP2662539B2

JP2662539B2 - ３次元図形処理装置

Info

Publication number: JP2662539B2
Application number: JP4276814A
Authority: JP
Inventors: 隆正小山; 昌央加藤; 道雄三輪
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-09-22
Filing date: 1992-09-22
Publication date: 1997-10-15
Anticipated expiration: 2012-10-15
Also published as: JPH06103362A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ支援の下
に３次元の図形を作図する図形処理装置に関し、特に、
３次元的に表示された立体的図形の図形要素（頂点、稜
線、面）を簡単な操作で画面上で指定できるように構成
したものである。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ支援による図形処理装置
は、図形のデータ処理を通じて効率的な作図が実行でき
るため、建築の設計や各種の映像、グラフィックの作成
等に盛んに利用されている。この図形処理装置では、コ
ンピュータが高速化し、記憶容量が増大したことに伴っ
て、表示画面上に立体的に図形を表示したり、その立体
図形を適宜変形加工したり、立体図形の投影図を画いた
りする等、種々の操作が可能になっている。

【０００３】画面上に表示した立体図形を変形したり移
動したりする場合には、先ず、カーソルで立体図形の図
形要素（頂点、稜線、面）を指定し、次いで、カーソル
を所望の方向に動かす。この操作によって指定した図形
要素の位置が移動し、この移動に伴って、立体図形が変
形し、あるいは移動する。

【０００４】このように、３次元図形処理装置では、立
体図形の図形要素を指定することがいろいろの場合に必
要になってくるが、従来の図形処理装置においては、こ
の図形要素の指定動作を、図２７の手順により行なって
いる。

【０００５】同図（ａ）に示すように、画面上には、立
体図形11と、マウス・カーソル12と、画面上部に図形要
素種別指定領域28とが表示される。操作者は、マウス13
を操作して、指定しようとする図形要素の種別（例え
ば、面）が表示されている領域28にカーソル12を合わ
せ、マウス・ボタン14をクリックする。この操作によ
り、「面」の文字が強調表示される（ｂ）。次いで、カ
ーソル12を立体図形の指定すべき面に合わせ、マウス・
ボタン14をクリックする。この操作で、面の指定が完成
し、指定された面が強調表示される（ｃ）。

【０００６】指定図形要素を「稜線」に変更する場合
は、カーソルを「稜線」の図形要素種別領域に合わせて
マウス・ボタンをクリックし（このとき、「稜線」の文
字が強調表示される（ｄ））、次いで、カーソルを立体
図形の指定すべき稜線に合わせてマウス・ボタンをクリ
ックする。こうして指定された稜線は、強調表示される
（ｅ）。

【０００７】指定図形要素の種別を変えずに、指定する
稜線のみを変更するときは、カーソルを直に変更先の稜
線の位置に移してマウス・ボタンをクリックする。この
操作で新たに指定された稜線が、先の稜線に代わって強
調表示される（ｆ）。

【０００８】こうした動作を行なう従来の図形処理装置
は、図２６に示すように、立体図形の図形データを提供
する立体図形生成部21と、その立体図形データを格納す
る立体図形データ記憶部22と、指定された図形要素の種
別を読み取る指定図形要素読取部23と、読み取った情報
を記憶する指定図形要素記憶部24と、カーソル位置を読
み取るマウス座標読取部26と、立体図形の指定された図
形要素を判別する指定図形要素判定部25と、指定図形要
素判定部25の結果に基づいて指定された図形要素に対し
て強調表示を行なう表示処理部27とを備えている。

【０００９】まず、初期画面には、表示処理部27が、立
体図形データ記憶部22に格納された図形データの立体図
形11を表示する。

【００１０】操作者がマウス13によって図形要素種別領
域28の１つを選択すると、指定図形要素読取部23は、そ
の情報を読み取り、指定図形要素記憶部24に格納する。

【００１１】操作者がカーソル12を立体図形11の図形要
素に合わせると、マウス座標読取部26は、カーソル12の
座標を読み取って、そのデータを指定図形要素判定部25
に出力する。指定図形要素判定部25は、受信したデータ
と、立体図形データ記憶部22から読み出した立体図形11
の図形データと、指定図形要素記憶部24に格納された図
形要素種別に関する情報とを照合して、立体図形11の指
定された図形要素を判別する。

【００１２】判別結果の情報は、表示処理部27に送ら
れ、表示処理部27は、指定された図形要素を強調して表
示する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の図形処
理装置における図形要素の指定の仕方は、図形要素の種
別を指定する操作と、立体図形の図形要素を指定する操
作との２種類の操作が必要であるため、図形要素の指定
に時間が掛かる欠点がある。殊に、操作の途中で、指定
する図形要素の種別を変更する場合には、改めて図形要
素種別の指定からやり直さなければならない。

【００１４】また、従来の図形処理装置による指定方式
では、立体図形の表面に現われてこない図形要素（例え
ば、裏側に隠れている面）については指定の対象に加え
ることができないという不便がある。

【００１５】本発明は、これらの従来の問題点を解決す
るものであり、簡単な、短時間の操作で立体図形の図形
要素を指定することができ、また、立体図形の陰に隠れ
ている図形要素についても指定の対象とすることができ
る図形処理装置を提供することを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、画
面に表示した立体図形の図形要素をカーソルによって指
定できる３次元図形処理装置において、カーソル位置と
各図形要素との距離に依存するエネルギを図形要素別に
計算するエネルギ計算手段と、図形要素を指定する操作
に応じてエネルギ計算値の大きい図形要素から順に指定
図形要素として表示する表示手段とを設けている。

【００１７】また、表示手段により指定図形要素として
表示される図形要素を、閾値以上のエネルギ計算値を持
つ図形要素のみに制限する指定図形要素候補生成手段を
設けている。

【００１８】また、図形要素毎の重み付けデータを格納
する重み付けテーブルを設け、このデータをエネルギ計
算手段に提供するように構成している。

【００１９】さらに、この重み付けデータを図形要素が
指定されたときに更新する更新手段を設けている。

【００２０】

【作用】そのため、操作者がカーソルによって図形要素
を指定する操作を行なうと、カーソル位置と各図形要素
との間の距離の関数であるエネルギが計算され、このエ
ネルギの最も大きい図形要素が指定図形要素として最初
に表示される。この図形要素が指定を意図した図形と相
違するときは、操作者は、指定図形要素を変更する操作
を行ない、それに応じて、エネルギの大きい順に図形要
素が順次指定図形要素として表示される。

【００２１】この指定図形要素として表示される図形要
素は、指定図形要素候補生成手段を設けることにより、
閾値以上のエネルギを持つ図形要素だけに限定される。

【００２２】また、エネルギの計算に使用する重み付け
データを図形要素の指定に応じて更新することにより、
操作者の意図に沿ったエネルギの計算が可能になる。

【００２３】

【実施例】先ず、本発明の実施例の図形処理装置を用い
て、画面に表示した立体図形の図形要素を指定する操作
手順と、それに伴う図形処理装置の画面表示の変化につ
いて、図２４を用いて説明する。

【００２４】初期画面（ａ）には、立体図形11と、カー
ソル12とが表示されている。操作者は、マウス13を操作
して、指定しようとする稜線の位置にカーソル12を移動
し、マウス左ボタン14をクリックする（ｂ）。この操作
によって稜線が指定され、この稜線は、強調表示される
（ｃ）。次いで、マウス右ボタン15をクリックする
（ｄ）と、この操作で指定図形要素が変わり、カーソル
位置を含む面が強調表示される（ｅ）。

【００２５】このように、カーソル位置が、複数の図形
要素に含まれる場合、マウス左ボタン14のクリックで、
その図形要素の１つが第１の指定図形要素候補として表
示され、次いで、マウス右ボタン15をクリックすると、
次の図形要素が第２の指定図形要素候補として表示され
る。このマウス右ボタン15のクリックを続けると、クリ
ック回数に応じて、次々と指定図形要素候補が表示され
る。

【００２６】指定図形要素候補として表示される順番
は、そのカーソル位置から見て、最も指定される確度の
高い図形要素が第１順位となり、確度が下がるに連れ
て、表示の順位も後になる。

【００２７】また、カーソル位置を含まない図形要素で
あっても、カーソル位置の近傍にあるものは、指定図形
要素候補の１つに加えられる。

【００２８】図２５は、図形要素の指定操作における別
の例を示している。カーソル12を立体図形11の１つの面
に位置させて、マウス左ボタン14をクリックすると
（ｂ）、その面が指定図形要素に選択されて強調表示さ
れる（ｃ）。次いで、マウス右ボタン15をクリックする
と（ｄ）、裏側の面が指定図形要素に選択されて、強調
表示される（ｅ）。

【００２９】こうした動作を行なう実施例の図形処理装
置は、図１に示すように、立体図形の図形データおよび
立体図形の射影図形データを格納している立体・射影図
形データ記憶部１と、この記憶部１から表示に必要な立
体図形データを読み出す立体図形生成部２と、マウスか
らの入力情報を読み取るマウス入力情報読取部３と、マ
ウス入力情報読取部３の送出する情報を格納するマウス
入力記憶部４と、カーソルと各図形要素との位置関係に
基づいて各図形要素に対するエネルギ（このエネルギ
が、指定図形要素候補の選択におけるパラメータとな
る）を計算する図形要素別エネルギ計算部５と、このエ
ネルギの計算に使用する重み付けデータを格納する重み
付けテーブル記憶部６と、計算されたエネルギの大きさ
に基づいて指定図形要素の候補を決める指定図形要素候
補生成部７と、指定図形要素候補のデータを格納する指
定図形要素候補テーブル記憶部８と、マウスのクリック
に応じて指定図形要素を選択する指定図形要素選択部９
と、選択された指定図形要素を強調表示する表示処理部
10とを備えている。

【００３０】この図形処理装置では、図２に示す順序で
全体の動作が実行される。図２のフローチャートには、
その動作の内容と共にその動作を実行するブロック名が
示してある。

【００３１】ステップ１；立体図形生成部２は、立体・
射影図形データ記憶部１に格納されている図形データか
ら、立体図形データを読出し、これを表示処理部10に出
力して、画面上に立体図形を表示させる（初期画面の表
示）。

【００３２】なお、立体・射影図形データ記憶部１に格
納されている図形データは、図１３に示すように、立体
図形を構成する各図形要素について、その図形要素に付
されている要素番号と、その図形要素の３次元空間にお
ける位置を特定するデータ（図形要素が頂点である場合
はその頂点の座標、図形要素が稜線である場合は、その
稜線の始点と終点の頂点の番号、図形要素が面である場
合は、その面を構成する頂点の番号）と、その図形要素
をｘ，ｙ平面に投射したときの射影図形の位置を特定す
るデータとを規定している。この射影図形データは、立
体図形のＣＲＴ画面（２次元座標）上の位置を表してい
る（立体図形と射影図形との関係は、図１７に示してい
る）。また、図形データには、立体図形の表面に現れて
いる図形要素だけでなく、陰に隠れている図形要素のデ
ータも含まれる。

【００３３】ステップ２；操作者がマウス・ボタンをク
リック操作すると、マウス入力情報読取部３は、クリッ
クしたときのマウスの座標値（２次元の表示画面上にお
ける座標値）と、そのクリックがマウス・ボタンの右ま
たは左のいずれの種類で行なわれたかを読み取り、ステップ３；読み取った情報に基づいて、マウス入力情
報記憶部４に格納されているマウス入力情報を更新す
る。

【００３４】マウス入力情報のデータ構造は、図１４
（ａ）に示すように、新たに入力されたマウス座標値を
データとする「マウス入力座標」と、以前のマウス座標
値をデータとする「入力前のマウス座標」と、新たな入
力が行なわれたボタンの種類を表わす「マウス・ボタン
種類」と、クリックの回数を表示する「クリック回数」
とによって構成されている。

【００３５】マウス入力情報読取部３は、このマウス入
力情報の更新を図３のステップ３０からステップ３８ま
での手順で実行する。

【００３６】ステップ３０；マウス座標値とボタン種類
とを読取ったマウス入力読取部３は、そのボタン種類を
マウス入力情報の「マウス・ボタン種類」の欄に登録
し、ステップ３１；ボタン種類が左のときは、ステップ３２；マウス入力情報の「マウス入力座標」の
欄に記憶されていたデータを「入力前のマウス座標」の
欄に移送し、ステップ３３；読取ったマウス座標値を「マウス入力座
標」の欄に入力し、ステップ３４；「クリック回数」の数値を初期値１に変
える。

【００３７】ステップ３５；ステップ３２において、登
録したボタンの種類が右のときは、クリック回数が０か
どうかを調べ、０のときは処理を終了する（したがっ
て、最初に右ボタンがクリックされたときは、一切の処
理をしない）。クリック回数が０以上のときは、ステップ３６；マウス入力情報の「マウス入力座標」の
欄に記憶されていたデータを「入力前のマウス座標」の
欄に移送し、ステップ３７；読取ったマウス座標値を「マウス入力座
標」の欄に入力し、ステップ３８；「クリック回数」の数値をインクリメン
トする。

【００３８】図１４（ｂ）には、マウスの入力に対応し
て、マウス入力情報の更新される様子を例示している。

【００３９】さて、マウス・ボタンの種類が左であると
きは、ステップ４；図形要素別エネルギ計算部５は、マウス入
力情報記憶部４からマウス入力情報を受信すると、立体
・射影図形データ記憶部１から図形要素のデータを順番
に読み込み、また、重み付けテーブル記憶部６から重み
付けテーブル・データを読み込んで、ステップ５；読み込んだ図形要素に対するマウス位置か
ら見たエネルギを順次計算し、計算結果を指定図形要素
候補生成部７に出力する。こうした一連の動作を、図形
要素別エネルギ計算部５は、図４のステップ５０からス
テップ５７までの手順で実行する。

【００４０】ステップ５０；立体・射影図形データ記憶
部１に立体図形データが存在する場合は、ステップ５１；その図形要素の１つを読み込み、ステップ５２；その図形要素の種類が、ステップ５３；頂点である場合は、頂点のエネルギを計
算し、ステップ５４；稜線である場合は、稜線のエネルギを計
算し、ステップ５５；面である場合は、面のエネルギを計算
し、ステップ５６；計算結果を指定図形要素候補テーブル記
憶部８のテーブルに格納する。１つの図形要素のエネル
ギ計算が終了すると、ステップ５７；次の図形要素を読み込んで、ステップ５
１以降の手順を繰り返す。この動作を全ての図形要素の
計算が終えるまで続ける。

【００４１】こうして、立体図形の表面に現れている図
形要素は素より、陰に隠れている図形要素についても、
エネルギが計算され、その結果が指定図形要素候補テー
ブルに格納される。

【００４２】ここで、エネルギの計算の方法について説
明する。

【００４３】この計算では、先ず、２次元のｕ，ｖ座標
空間におけるマウス入力座標値（ｕ，ｖ）が、立体図形
の置かれたｘ，ｙ，ｚ座標空間において、どのような座
標値になるかを求める。この座標値（ｘ₀，ｙ₀，ｚ₀）
をクリッピング座標値と呼ぶことにするが、クリッピン
グ座標値は、図１７に示すように、ｘ₀およびｙ₀は、
ｕ，ｖの値に、ｕ，ｖ座標とｘ、ｙ座標との間の変換率
を乗じた値となり、ｚ₀は、ｕ，ｖ平面からｘ、ｙ平面
までの距離となる。

【００４４】各図形要素のエネルギは、ｕ，ｖ座標空間
の下でのエネルギ１と、ｘ，ｙ，ｚ座標空間の下でのエ
ネルギ２とを求め、このエネルギ１とエネルギ２の値を
乗算して算出される。

【００４５】このエネルギ１およびエネルギ２の値は、
各座標空間におけるマウス入力座標位置と図形要素との
間の距離（この距離は、後述するように、図形要素の種
別毎に算出方法が決められている）をｄとするとき、重み最大値×ｅｘｐ（−ｄ²／分散²）として計算される。ここで、「重み最大値」および「分
散」は、指定図形要素候補の優先順位を決めるためのパ
ラメータであり、重み付けテーブル記憶部６に記憶され
たテーブルの値を読み出して使用する。

【００４６】重み付けテーブルには、図１５（ａ）に示
すように、各図形要素毎の「重み最大値」および「重み
分散」の値が格納され、また、これらの値の更新の際に
使用するデータとして、選択された指定図形要素とその
位置を特定するデータとが「選択履歴レコード」に格納
されている。なお、重み最大値および重み分散の更新に
ついては、後述する。

【００４７】重み付けテーブルの初期値は、図１５
（ｂ）に示すように、重み最大値に関しては、（頂点重み）＞（稜線重み）＞（面重み）となるように設定され、また、重み分散に関しては、（頂点分散）＜（稜線分散）＜（面分散）となるように設定されている。

【００４８】図形要素別エネルギ計算部５では、それぞ
れの頂点のエネルギについて、図５のステップ５３０か
らステップ５３６までの手順で計算する。まず、ステップ５３０；マウス入力座標（ｕ，ｖ）に対応する
クリッピング座標（ｘ₀，ｙ₀，ｚ₀）を計算し、ステップ５３１；計算の対象となる頂点の射影図形上の
座標（ｕ_k，ｖ_k）と、マウス入力座標（ｕ，ｖ）との間
の距離（ｄ₁）を計算し、ステップ５３２；重み付けテーブルの頂点の重み最大値
および重み分散を使って、エネルギ１＝重み最大値×ｅ
ｘｐ（−ｄ₁ ²／分散²）により、エネルギ１を計算す
る。

【００４９】ステップ５３３；頂点の立体図形データの
座標（ｘ_k，ｙ_k，ｚ_k）と、クリッピング座標（ｘ₀，ｙ
₀，ｚ₀）との間の距離（ｄ₂）を計算し、ステップ５３４；先の重み最大値および重み分散を使っ
て、エネルギ２＝重み最大値×ｅｘｐ（−ｄ₂ ²／分
散²）によって、エネルギ２を計算し、ステップ５３５；エネルギ１×エネルギ２によって対象
とする頂点のエネルギを求め、ステップ５３６；その頂点を特定するデータと、エネル
ギ計算値とを指定図形要素候補テーブル記憶部８のテー
ブルに格納する。

【００５０】このときのデータのフローを図１８に示し
ている。

【００５１】また、稜線のエネルギについては、図６の
ステップ５４０からステップ５４７までの手順で計算す
る。まず、ステップ５４０；マウス入力座標（ｕ，ｖ）に対応する
クリッピング座標（ｘ₀，ｙ₀，ｚ₀）を計算し、ステップ５４１；対象となる稜線の２つの端点に関する
射影図形上の座標（ｕ_k，ｖ_k）、（ｕ_j，ｖ_j）から、射
影図形における稜線の中心を求め、この中心から端点ま
でを半径とする円を算出し、ステップ５４２；稜線の２つの端点に関する立体図形デ
ータ（ｘ_k，ｙ_k，ｚ_k）、（ｘ_j，ｙ_j，ｚ_j）から、立体
図形における稜線の重心（ｘ_g，ｙ_g，ｚ_g）を計算し、ステップ５４３；マウス入力座標（ｕ，ｖ）が前記円内
にあり、且つ、マウス入力座標から稜線までの距離が重
み分散の幅内にあるときは、ステップ５４４；マウス入力座標（ｕ，ｖ）から射影図
形における稜線までの距離（ｄ₃）を計算し、エネルギ
１＝稜線の重み最大値×ｅｘｐ（−ｄ₃ ²／分散²）によ
ってエネルギ１を算出する。

【００５２】ステップ５４５；クリッピング座標
（ｘ₀，ｙ₀，ｚ₀）から立体図形の稜線の重心（ｘ_g，ｙ
_g，ｚ_g）までの距離（ｄ₄）を計算し、エネルギ２＝稜
線の重み最大値×ｅｘｐ（−ｄ₄ ²／分散²）によってエ
ネルギ２を算出し、ステップ５４６；エネルギ１×エネルギ２によって対象
とする稜線のエネルギを求め、ステップ５４７；その稜線を特定するデータと、エネル
ギ計算値とを指定図形要素候補テーブル記憶部８のテー
ブルに格納する。

【００５３】このときのデータのフローを図１９に示し
ている。

【００５４】また、面のエネルギについては、図７のス
テップ５５０からステップ５５９までの手順で計算す
る。まず、ステップ５５０；マウス入力座標（ｕ，ｖ）に対応する
クリッピング座標（ｘ₀，ｙ₀，ｚ₀）を計算し、ステップ５５１；射影図形上の面を構成する頂点の座標
から、面の辺を構成する稜線を計算し、ステップ５５２；マウス入力座標点（ｕ，ｖ）を通り、
且つ、ｕ軸に平行する直線が、マウス入力座標点の左右
において、これらの稜線と最初に交差する交点（α₁，
β₁）、（α₂，β₂）を計算し、ステップ５５３；その交点がマウス入力座標の左右にあ
る場合は、ステップ５５４；左右の交点の中心点（α_g，β_g）を計
算し、この中心点とマウス入力座標との距離（ｄ₅）を
求め、ステップ５５５；エネルギ１＝面の重み最大値×ｅｘｐ
（−ｄ₅ ²／分散²）によってエネルギ１を算出する。

【００５５】ステップ５５６；２つの交点（α₁，
β₁）、（α₂，β₂）に対応する３次元立体図形上の点
（ｘ₁，ｙ₁，ｚ₁）、（ｘ₂，ｙ₂，ｚ₂）を計算し、その
２つの点の重心（ｘ_g，ｙ_g，ｚ_g）を求め、ステップ５５７；クリッピング座標（ｘ₀，ｙ₀，ｚ₀）
から重心（ｘ_g，ｙ_g，ｚ_g）までの距離（ｄ₆）を計算
し、エネルギ２＝面の重み最大値×ｅｘｐ（−ｄ₆ ²／分
散²）によってエネルギ２を算出し、ステップ５５９；エネルギ１×エネルギ２によって、対
象とする面のエネルギを求め、その面を特定するデータ
と、エネルギ計算値とを指定図形要素候補テーブル記憶
部８のテーブルに格納する。

【００５６】ステップ５５８；ステップ５５３におい
て、交点がマウス入力座標の左右にない場合は、エネル
ギ計算値を−１．０とする。

【００５７】このときのデータのフローを図２０に示し
ている。

【００５８】指定図形要素候補テーブル記憶部８は、図
１６（ａ）に示すように、「順番」「図形要素」「図形
要素または座標のリスト」「エネルギ」「閾値」および
「選択番号」のデータを格納する指定図形要素候補テー
ブルを具備している。この内、「図形要素」「図形要素
または座標のリスト」および「エネルギ」に関するデー
タは、図形要素別エネルギ計算部５から送出され、ま
た、「閾値」は、重み付けテーブル６によって予め与え
られる。図１６（ｂ）は、指定図形要素候補テーブルの
初期値を示している。また、図２１（ａ）には、指定図
形要素候補テーブルに図形要素別エネルギ計算部５から
送られたデータを格納した状態を表示している。

【００５９】ステップ６；指定図形要素生成部７は、指
定図形要素候補テーブル（図２１（ａ））から指定図形
要素候補のレコードを読み込んで、テーブルの再調製を
行なう。この動作は、図８のステップ６０からステップ
６５の手順で行なわれ、ステップ６０；指定図形要素候補テーブルの「選択番
号」をリセットし、ステップ６１；指定図形要素候補レコードの１つを読み
込み、ステップ６２；それが存在するときは、ステップ６３；読み込んだ指定図形要素候補レコードの
エネルギと閾値との大小を比較し、ステップ６４；エネルギが閾値より小さいときは、その
指定図形要素候補のレコードを削除する。

【００６０】次いで、ステップ６１に戻り、順次、指定
図形要素候補レコードのエネルギを閾値と比較する手順
を繰り返す。こうして、指定図形要素候補テーブルに格
納された全てのレコードに対して比較を行なった後、ステップ６５；削除されなかった指定図形要素候補レコ
ードについて、エネルギの大小の順にソーティングし、
「順番」を１から順に付け加える。

【００６１】このような手順で再調製された指定図形要
素候補テーブルを図２１（ｂ）に示している。

【００６２】ステップ７；指定図形要素選択部９は、マ
ウス入力情報のクリック回数の値を指定図形要素候補テ
ーブルの選択番号としてセットする動作をしており、こ
のセットにより、選択番号に対応する順番の指定図形要
素候補が、後述する表示処理部10の動作により、指定図
形要素として表示されることになる。左ボタンのクリッ
ク操作が行なわれたときは、指定図形要素選択部９は、
指定図形要素候補テーブルの選択番号を常に１にセット
する。

【００６３】ステップ８；指定図形要素選択部９は、指
定図形要素を選択したときに、併せて、重み付けテーブ
ルの「重み最大値」および「重み分散」のデータの更新
を行なう。この更新は、指定図形要素の選択における操
作者のマウス操作の癖を吸収するためのもので、例え
ば、稜線を指定する場合に、稜線上の中央にカーソルを
位置させたり、または、稜線から僅かに離れた位置にカ
ーソルを置く傾向があるときに、そうした傾向を加味し
て以後の指定図形要素候補の選択ができるようにするた
めの措置である。

【００６４】指定図形要素選択部９は、マウス左ボタン
のクリック操作に対応して、重み付けテーブルの更新を
図９のステップ８０からステップ８４の手順で行ない、ステップ８０；マウス入力情報（図１４）における「マ
ウス入力座標」と「入力前のマウス座標」との距離を計
算し、この値が設定値δより小さいかどうかを判別す
る。δより大きいとき（初回の左ボタンのクリック操作
のときには、この距離はδより大きくなる）は、ステップ８４；指定図形要素候補テーブルの１番目の図
形要素候補レコードを重み付けテーブルの選択履歴レコ
ードに格納する。

【００６５】ステップ８１；ステップ８０において、
「マウス入力座標」と「入力前のマウス座標」との距離
が設定値δより小さいときは、重み付けテーブルの選択
履歴レコードと指定図形要素候補テーブルの１番目の指
定図形要素候補レコードとを比較し、ステップ８２；それらが同じであるときは、選択履歴レ
コードの図形要素の種別に対して設定されている重み最
大値を、決められた量だけ増やし、重み分散の値を決め
られた量だけ減らす。また、ステップ８３；それらが異なるときは、選択履歴レコー
ドの図形要素種別に対して設定されている重み最大値
を、決められた量だけ減らし、重み分散の値を決められ
た量だけ増やし、ステップ８４；重み付けテーブルの選択履歴レコードに
指定図形要素候補テーブルの１番目の図形要素候補レコ
ードを格納する。

【００６６】こうして、左ボタンのクリックに伴って、
重み付けテーブルの更新が行なわれるが（このときの更
新を更新（１）という）、この場合のデータのフローを
図２２（ａ）に示している。

【００６７】さて、マウスの右ボタンがクリックされる
と、ステップ９；指定図形要素選択部９は、指定図形要素候
補テーブル記憶部８から指定図形要素候補テーブルを読
み込み、ステップ１０；テーブルの選択番号を右ボタンのクリッ
ク回数に応じた値にセットし、指定図形要素を順次選択
する。この動作は、図１０のステップ１００からステッ
プ１０２までの手順で行なわれ、ステップ１００；マウス右ボタンがクリックされると、
指定図形要素候補テーブルの選択番号を１つ増加し、ステップ１０１；この選択番号に対応する順番の図形要
素候補レコードが格納されていないときは、ステップ１０２；指定図形要素候補テーブルの選択番号
を１にセットする。

【００６８】ステップ１１；指定図形要素選択部９は、
指定図形要素の選択に併せて、重み付けテーブルの「重
み最大値」および「重み分散」のデータの更新を行な
う。この動作は、図１１のステップ１１０からステップ
１１３の手順で行なわれ、ステップ１１０；重み付けテーブルの選択履歴レコード
と、指定図形要素候補テーブルの選択番号に対応する図
形要素候補レコードとを比較し、ステップ１１１；それらが同じであるときは、重み付け
テーブルにおいて選択履歴レコードの図形要素の種別に
対して設定されいる重み最大値を、決められた量だけ増
やし、重み分散の値を決められた量だけ減らす。また、ステップ１１２；それらが異なるときは、選択履歴レコ
ードの図形要素の種別に対して設定されいる重み最大値
を、決められた量だけ減らし、重み分散の値を決められ
た量だけ増やし、ステップ１１３；重み付けテーブルの選択履歴レコード
に、指定図形要素候補テーブルの選択番号に対応する図
形要素候補レコードを格納する。

【００６９】この右ボタンのクリックに伴なう重み付け
テーブルの更新（このときの更新を更新（２）という）
の様子を図２２（ｂ）に示している。

【００７０】ステップ１２；指定図形要素候補の選択が
行なわれると、表示処理部10は、選ばれた図形要素を強
調表示する。この動作は、図１２のステップ１２０から
ステップ１２４の手順で行なわれ、ステップ１２０；指定図形要素候補テーブル記憶部８か
ら指定図形要素候補テーブルを読み込み、ステップ１２１；テーブルの選択番号に対応する順番の
図形要素候補レコードを検索し、ステップ１２２；検索されたレコードの図形要素の順番
が、同じ図形要素の種類の中で最小の番号であるとき
は、ステップ１２３；その図形要素を点、実線または塗り潰
した不透明な面によって表示し、ステップ１２４；検索されたレコードの図形要素の順番
が、同じ図形要素の種類の中で最小の番号でないとき
は、その図形要素を点、破線または塗り潰した半透明な
面で表示する。

【００７１】このときのデータのフローを図２３に例示
している。マウス左ボタンの操作で図形要素を選択した
ときは（ａ）、指定図形要素候補テーブルの１番目の図
形要素候補が選択されるため、図形要素は、常に実線で
表示される。マウス右ボタンの操作で３番目の図形要素
（稜線）を選択したときは（ｂ）、１番目または２番目
のレコードに稜線のデータがある場合には、選択された
稜線は破線で表示される。

【００７２】このように、実施例の図形処理装置では、
マウス左ボタンの操作によって指定する図形要素が選択
され、また、マウス右ボタンのクリックによって選択し
た図形要素の変更が行なわれる。そして、この指定図形
要素候補の１つとして、立体図形の陰に隠れている図形
要素がその対象に加えられる。

【００７３】なお、実施例では、エネルギ算出にガウス
関数を使用したが、一般的には、距離について減少関
数、１／分散（重み分散）について増加関数となるもの
であるならば、他の関数系を用いることができる。

【００７４】

【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなよう
に、本発明の図形処理装置は、短時間で図形要素を指定
することができ、その図形要素を変更する操作も簡単で
ある。また、立体図形の隠れた図形要素を指定すること
もできる。

【００７５】さらに、指定図形要素の選択に応じて、重
み付けデータを更新することにより、操作者が指定しよ
うとする図形要素が第１番に指定図形要素として表示さ
れる確立が高まり、迅速な図形要素の指定が可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の図形処理装置の実施例における構成を
示すブロック図、

【図２】実施例の図形処理装置における全体的な動作を
示すフロー図、

【図３】実施例の装置のマウス入力情報読取部における
動作を示すフロー図、

【図４】実施例の装置の図形要素別エネルギ計算部にお
ける動作を示すフロー図、

【図５】前記計算部における頂点のエネルギ計算の手順
を示すフロー図、

【図６】前記計算部における稜線のエネルギ計算の手順
を示すフロー図、

【図７】前記計算部における面のエネルギ計算の手順を
示すフロー図、

【図８】実施例の装置の指定図形要素候補生成部の動作
を示すフロー図、

【図９】実施例の装置の指定図形要素候補選択部の動作
を示すフロー図、

【図１０】前記選択部の右ボタンが操作されたときの動
作を示すフロー図、

【図１１】前記選択部の右ボタン操作に伴う重み付け更
新動作を示すフロー図、

【図１２】実施例の装置の表示処理部の動作を示すフロ
ー図、

【図１３】実施例の装置の記憶部に格納される立体・射
影図形データの構成図、

【図１４】実施例の装置の記憶部に格納されるマウス入
力情報のデータ構成図、

【図１５】実施例の装置の記憶部に格納される重み付け
テーブルのデータ構成図、

【図１６】実施例の装置の記憶部に格納される指定図形
要素候補テーブルの構成図、

【図１７】射影図形と立体図形との関係を説明する説明
図、

【図１８】頂点のエネルギ計算におけるデータ・フロー
を示す図、

【図１９】稜線のエネルギ計算におけるデータ・フロー
を示す図、

【図２０】面のエネルギ計算におけるデータ・フローを
示す図、

【図２１】指定図形要素候補テーブルのデータ整理前
（ａ）と整理後（ｂ）を示す図、

【図２２】重み付けデータの更新処理１（ａ）と更新処
理２（ｂ）のフローを示す図、

【図２３】表示処理におけるデータ・フローを示す図、

【図２４】実施例の装置を用いたときの図形要素指定操
作と表示画面とを示す図、

【図２５】実施例の装置を用いて陰の面を指定するとき
の操作と表示画面とを示す図、

【図２６】従来の図形処理装置の構成を示すブロック
図、

【図２７】従来の図形処理装置における表示画面を示す
図である。

【符号の説明】１立体・射影図形データ記憶部２、21 立体図形生成部３マウス入力情報読取部４マウス入力情報記憶部５図形要素別エネルギ計算部６重み付けテーブル記憶部７指定図形要素候補生成部８指定図形要素候補テーブル記憶部９指定図形要素選択部 10、27 表示処理部 11 立体図形 12 カーソル 13 マウス 14 マウス右ボタン 15 マウス左ボタン 22 立体図形データ記憶部 23 指定図形要素読取部 24 指定図形要素記憶部 25 指定図形要素判定部 26 マウス座標読取部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−150968（ＪＰ，Ａ) 特開平１−112374（ＪＰ，Ａ) 特開平２−61774（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】画面に表示した立体図形の図形要素をカ
ーソルによって指定できる３次元図形処理装置におい
て、カーソル位置と各図形要素との距離に依存するエネルギ
を図形要素別に計算するエネルギ計算手段と、図形要素
を指定する操作に応じて前記エネルギ計算値の大きい図
形要素から順に指定図形要素として表示する表示手段と
を設けたことを特徴とする３次元図形処理装置。
【請求項２】前記表示手段により指定図形要素として
表示される図形要素を、閾値以上の前記エネルギ計算値
を有する図形要素に制限する指定図形要素候補生成手段
を設けたことを特徴とする請求項１に記載の３次元図形
処理装置。
【請求項３】前記エネルギ計算手段に提供される図形
要素毎の重み付けデータを格納する重み付けテーブルを
設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の３次
元図形処理装置。
【請求項４】前記重み付けデータを図形要素が指定さ
れたときに更新する更新手段を設けたことを特徴とする
請求項３に記載の３次元図形処理装置。