JP2968210B2 - 3D graphics editing device - Google Patents

3D graphics editing device

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JP2968210B2
JP2968210B2 JP8186406A JP18640696A JP2968210B2 JP 2968210 B2 JP2968210 B2 JP 2968210B2 JP 8186406 A JP8186406 A JP 8186406A JP 18640696 A JP18640696 A JP 18640696A JP 2968210 B2 JP2968210 B2 JP 2968210B2
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dimensional
dimensional space
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】この発明は三次元グラフィッ
クス編集技術に関する。
The present invention relates to a three-dimensional graphics editing technique.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の二次元グラフィックス編集装置
(プログラム)には、ピクセルの集合を指定して色等の
表示属性を指定していくものと、線、円、楕円、多角形
等のグラフィック要素を指定していくものとがある。前
者の手法では、ユーザは鉛筆、筆、スプレー、消しゴム
等を模した描画ツールを用い、画面の領域を指定してそ
の領域のピクセルの表示属性を変更して描画またはその
消去を行っていく。これに対し、後者の手法では、ユー
ザは、ピクセル自体ではなく、線等のグラフィック要素
とその表示位置とを特定する。すなわち、グラフィック
要素ごとに、グラフィック要素を構成するピクセルの位
置を計算するアルゴリズムが準備されている。そしてグ
ラフィック要素とその表示位置とを特定すると、表示属
性を変更するピクセル位置が計算され、そのグラフィッ
ク要素が描画される。
2. Description of the Related Art Conventional two-dimensional graphics editing devices (programs) include a device for designating display attributes such as colors by designating a set of pixels and a graphic such as a line, a circle, an ellipse, and a polygon. Some elements are specified. In the former method, a user uses a drawing tool that imitates a pencil, a brush, a spray, an eraser, or the like, specifies a region on a screen, changes display attributes of pixels in the region, and performs drawing or erasing. On the other hand, in the latter method, the user specifies not a pixel itself but a graphic element such as a line and its display position. That is, for each graphic element, an algorithm for calculating the position of a pixel constituting the graphic element is prepared. When the graphic element and its display position are specified, the pixel position for changing the display attribute is calculated, and the graphic element is drawn.

【0003】前者の手法では、描画の自由度が増し、扱
いやすいという利点がある。後者の手法では、正確にグ
ラフィック要素を描画できるという利点がある。ただ
し、後者の手法では、ユーザは表示属性を変更する領域
自体を直接に指定できないため、操作が煩雑である。
The former method has the advantage that the degree of freedom of drawing is increased and that it is easy to handle. The latter approach has the advantage that graphic elements can be drawn accurately. However, in the latter method, the operation is complicated because the user cannot directly specify the area itself for changing the display attribute.

【0004】ところで、三次元グラフィックス編集装置
としては、グラフィック要素を指定して三次元描画のア
ルゴリズムを用いて描画を行っていくものしか実現され
ていない。このため、グラフィック要素に拘束されず自
由に三次元のグラフィックを描画することができなかっ
た。
[0004] By the way, as a three-dimensional graphics editing apparatus, only a device which designates graphic elements and performs drawing using a three-dimensional drawing algorithm has been realized. For this reason, three-dimensional graphics cannot be freely drawn without being restricted by graphic elements.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】この発明は、以上の事
情を考慮してなされたものであり、グラフィック要素を
指定することなく自由に三次元のグラフィックを描画で
きるようにすることを目的としている。さらに、この発
明は表示されたオブジェクトの形態を容易に把握するこ
とができるようにすることを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and has as its object to enable a user to freely draw a three-dimensional graphic without specifying a graphic element. . Another object of the present invention is to make it possible to easily grasp the form of a displayed object.

【0006】この発明では、上述の目的を達成するため
に、三次元グラフィックス編集装置に、所定の三次元空
間を埋める複数の三次元空間要素の属性を記憶する手段
と、1または複数の上記三次元空間要素を指示する手段
と、上記属性を指示する手段と、上記指示された三次元
空間要素の属性を上記指示された属性に変更する手段
と、上記三次元空間要素の属性に基づいて、上記所定の
三次元空間の少なくとも一部の空間内の上記三次元空間
要素を、静止状態で、第1の2次元画面領域に表示する
手段とを設け、さらに、上記三次元空間要素を指示する
手段は、上記三次元空間の2つの座標軸が形成する2次
元空間を指示する平面ポインティング部と、上記三次元
空間の他の1つの座標軸が形成する1次元空間(当該1
次元空間の座標値を変化させても上記2次元画面領域に
おいて同一点が表示される1次元空間を除く)を指示す
る奥行きポインティング部とを有するようにしている。
ここで、平面ポインティング部で指示する二次元空間
は、ディスプレイの表示画面に一致または平行するよう
にユーザに対して表示されてもよいし、図8に示すよう
に、その構成面が画面に対して斜めになってもよい。ま
た、この構成においては、上記三次元空間要素の属性に
基づいて、上記所定の三次元空間の少なくとも一部の空
間内の上記三次元空間要素を、回転状態で、第2の2次
元画面領域に表示する手段をさらに設けてもよい。ま
た、上記三次元空間要素の属性に基づいて、上記所定の
三次元空間をなす層であって上記三次元空間要素が重な
ることなく平面上に並んだものの各々を順次に第3の2
次元画面領域に表示する手段とをさらに設けてもよい。
According to the present invention, in order to achieve the above object, in a three-dimensional graphics editing device, means for storing attributes of a plurality of three-dimensional space elements for filling a predetermined three-dimensional space, Means for indicating a three-dimensional space element, means for indicating the attribute, means for changing the attribute of the specified three-dimensional space element to the specified attribute, and based on the attribute of the three-dimensional space element Means for displaying the three-dimensional space element in at least a part of the predetermined three-dimensional space in a stationary state on a first two-dimensional screen area, and further indicating the three-dimensional space element. Do
The means comprises a secondary coordinate system formed by two coordinate axes in the three-dimensional space.
A plane pointing unit that indicates the original space, and the three-dimensional
One-dimensional space formed by another coordinate axis of the space (the one-dimensional space
Even if the coordinate values in the three-dimensional space are changed,
Excluding the one-dimensional space where the same point is displayed)
And a depth pointing portion.
Here, the two-dimensional space specified by the plane pointing unit
Should match or be parallel to the display screen
May be displayed to the user, or as shown in FIG.
Alternatively, the configuration surface may be inclined with respect to the screen. Ma
In this configuration, the attribute of the three-dimensional spatial element is
Based on at least a part of the space of the predetermined three-dimensional space,
The three-dimensional spatial element in the space is rotated to a second
Means for displaying in the original screen area may be further provided. Ma
Further, based on the attribute of the three-dimensional space element, the predetermined
A layer that forms a three-dimensional space and the three-dimensional space elements
Each of the items arranged on the plane without a third
Means for displaying in a three-dimensional screen area may be further provided.

【0007】[0007]

【0008】[0008]

【0009】[0009]

【0010】[0010]

【0011】[0011]

【発明の実施の態様】以下、この発明の実施例について
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0012】図1は、この発明を適用する情報処理環境
を示すものである。図1において、この実施例の三次元
グラフィックスシステム10はコンピュータ11上で実
行されるプログラムとして実現されている。コンピュー
タ11はたとえば通常のパーソナルコンピュータでよ
い。コンピュータ11は、ディスプレイ12、マウス装
置13、キーボード14、その他のハードウェア15、
オペレーティング・システム16、ウインドウ管理シス
テム17、入出力制御システム18等からなっている。
コンピュータ11の構成は種々変更できることはもちろ
んである。
FIG. 1 shows an information processing environment to which the present invention is applied. In FIG. 1, a three-dimensional graphics system 10 of this embodiment is realized as a program executed on a computer 11. The computer 11 may be, for example, a normal personal computer. The computer 11 includes a display 12, a mouse device 13, a keyboard 14, other hardware 15,
It comprises an operating system 16, a window management system 17, an input / output control system 18, and the like.
Of course, the configuration of the computer 11 can be variously changed.

【0013】図2は、この実施例で扱う三次元空間10
0を示す。三次元空間は複数の正六面体の三次元セル1
01に満たされている。図2では、説明の便宜上三次元
セルの個数を32768個(=32×32×32)とし
たが、通常のグラフィックスの用途ではその解像度に応
じて三次元セル101の個数を設定することが好まし
い。この実施例では三次元セル101の光学的な属性、
例えば、明度、彩度、色相(またはこれに応じたRGB
信号等)を設定する。初期設定時の属性は空または透明
である。
FIG. 2 shows a three-dimensional space 10 used in this embodiment.
Indicates 0. The three-dimensional space is a three-dimensional cell 1 of multiple regular hexahedrons
01 is filled. In FIG. 2, the number of three-dimensional cells is 32768 (= 32 × 32 × 32) for convenience of description. However, the number of three-dimensional cells 101 can be set according to the resolution for normal graphics use. preferable. In this embodiment, the optical attributes of the three-dimensional cell 101,
For example, brightness, saturation, hue (or RGB corresponding thereto)
Signal). The default attribute is empty or transparent.

【0014】また、この実施例では、三次元セル101
を指定するときに、図3に示すように、二次元平面10
2と奥行き103とを用いる。二次元平面102はグラ
フィックが表示されるディスプレイ12の表示画面に一
致または平行するようにユーザに対して表示されるの
で、ユーザは、画面ポインティング装置例えばマウス装
置13やキーボード14のキーを操作して二次元平面1
02上の位置を、違和感なく、指定することができる。
奥行き103に沿う方向の位置はキーボード104の上
向きの矢印キー等で移動させ指定することができる。
In this embodiment, the three-dimensional cell 101
Is designated, as shown in FIG.
2 and depth 103 are used. The two-dimensional plane 102 is displayed to the user so as to match or be parallel to the display screen of the display 12 on which the graphic is displayed. 2D plane 1
02 can be designated without discomfort.
The position in the direction along the depth 103 can be designated by moving the keyboard 104 with an upward arrow key or the like.

【0015】また、この実施例では、図2の三次元空間
を図4に示すような複数のスライス104で分割する。
スライス104の厚さは、1個の三次元セル101の厚
さである。すなわち各スライスにおいて、三次元セル1
01は重なることなく並んでいる。スライス104の単
位で二次元的な描画を行って三次元セル101の属性を
変更することができる。
In this embodiment, the three-dimensional space of FIG. 2 is divided into a plurality of slices 104 as shown in FIG.
The thickness of the slice 104 is the thickness of one three-dimensional cell 101. That is, in each slice, the three-dimensional cell 1
01 are arranged without overlapping. The attribute of the three-dimensional cell 101 can be changed by performing two-dimensional drawing in units of the slice 104.

【0016】ユーザは、後述するように、マウス装置1
3やキーボード14を用いて三次元グラフィックスシス
テム10を対話的に操作して、三次元セル101の属性
を変更し、これによって三次元グラフィックを描画でき
る。
As will be described later, the user operates the mouse device 1
The user can interactively operate the three-dimensional graphics system 10 using the keyboard 3 or the keyboard 14 to change the attribute of the three-dimensional cell 101 and thereby draw a three-dimensional graphic.

【0017】図5は、三次元グラフィックスシステム1
0を模式的に示すものであり、この図において、三次元
描画システム10は入力部21、三次元セル特定部2
2、三次元セル属性情報記憶部23、描画部24、画像
メモリ25、出力制御部26、出力装置27等からなっ
ている。入力部21は、平面ポインティング部30、奥
行きポインティング部31、属性指定部32、モード指
定部33およびツール指定部34からなっている。平面
ポインティング部30は例えばマウス装置13であり、
図3の二次元平面102の位置を指定するものである。
奥行きポインティング部31は例えばキーボード14の
所定のキー、例えば上向きの矢印キーであり、図3の奥
行き103に沿った方向の位置を指定するものである。
属性指定部32は三次元セル101の変更後の属性を指
定するものであり、具体的には、画面上の属性指定用の
メニュー(パレット)やアイコンに対する指定に基づい
て属性を指定する。ツール指定部34は、鉛筆、ブラ
シ、スプレー等の描画特性を指定するツールであり、通
常の二次元グラフィックスシステムと同様なものであ
る。ツール指定部34の指定により、平面ポインティン
グ部30および奥行きポインティング部31で指示され
た三次元セルまたはその近傍のセルが属性変更対象とし
て特定される。ツールが鉛筆の場合、近傍の範囲は小さ
くなり、ブラシの場合、大きくなる。スプレーの場合、
スプレーの拡散にあわせた近傍処理用マスクが用いられ
る。属性変更対象の特定は、ツール指定部34、平面ポ
インティング部30および奥行きポインティング部31
の出力に基づいて三次元セル特定部22により実行され
る。ツール指定部34も、具体的には、メニューやアイ
コンに対する指定に基づいて属性を指定する。
FIG. 5 shows a three-dimensional graphics system 1.
In this figure, the three-dimensional drawing system 10 includes an input unit 21 and a three-dimensional cell specifying unit 2.
2, a three-dimensional cell attribute information storage unit 23, a drawing unit 24, an image memory 25, an output control unit 26, an output device 27, and the like. The input unit 21 includes a plane pointing unit 30, a depth pointing unit 31, an attribute specifying unit 32, a mode specifying unit 33, and a tool specifying unit 34. The plane pointing unit 30 is, for example, the mouse device 13,
This specifies the position of the two-dimensional plane 102 in FIG.
The depth pointing unit 31 is, for example, a predetermined key of the keyboard 14, for example, an upward arrow key, and specifies a position in a direction along the depth 103 in FIG.
The attribute specification unit 32 specifies the attribute of the three-dimensional cell 101 after the change, and specifically specifies the attribute based on the specification of an attribute specification menu (palette) or icon on the screen. The tool designation unit 34 is a tool for designating drawing characteristics such as a pencil, a brush, and a spray, and is similar to a normal two-dimensional graphics system. By the designation of the tool designation unit 34, the three-dimensional cell designated by the plane pointing unit 30 and the depth pointing unit 31 or a cell in the vicinity thereof is specified as an attribute change target. If the tool is a pencil, the neighborhood is smaller, and if it is a brush, it is larger. For spray,
A mask for proximity processing adapted to the diffusion of the spray is used. The attribute change target is specified by the tool specifying unit 34, the plane pointing unit 30, and the depth pointing unit 31.
Is executed by the three-dimensional cell specifying unit 22 based on the output of Specifically, the tool specification unit 34 also specifies the attribute based on the specification for the menu or the icon.

【0018】三次元セル属性情報記憶部23は、三次元
セル101の属性情報を記憶し、またセル特定部22に
より特定された三次元セル101の属性を属性指定部3
2で指定された属性に変更するものである。初期状態に
おいては、すべての属性情報は空、または透明である。
三次元セルの属性情報はどのような形態で保持されてい
てもよい。例えば、属性値の一次元配列として表示され
てもよいし、そのランとして表示されてもよい。
The three-dimensional cell attribute information storage unit 23 stores attribute information of the three-dimensional cell 101 and stores the attribute of the three-dimensional cell 101 specified by the cell specifying unit 22 in the attribute specifying unit 3.
The attribute is changed to the attribute specified in 2. In the initial state, all attribute information is empty or transparent.
The attribute information of the three-dimensional cell may be held in any form. For example, it may be displayed as a one-dimensional array of attribute values, or may be displayed as its run.

【0019】また1つのセルが複数の属性を含むように
してもよい。属性としては、色等の光学的な属性のみで
なく、温度、質量その他の属性を採用できる。またセル
の属性としてセルの部分の性質を保持してもよい。例え
ばセルの面、辺、内部の特性をセルの属性とすることが
できる。面に関する属性としては例えば粘着力がある。
これは面と面とをどのくらいの力で切り離せるかを示す
ものである。またグラフィック表示の際に必要に応じて
温度等の属性を光学的な属性例えば輝度は色相情報に変
換して表示することもできる。
One cell may include a plurality of attributes. As attributes, not only optical attributes such as color but also attributes such as temperature, mass and the like can be adopted. The property of the cell part may be held as the attribute of the cell. For example, characteristics of the surface, side, and inside of the cell can be used as attributes of the cell. The attribute relating to the surface includes, for example, adhesive strength.
This indicates how much force can be used to separate faces. In addition, an attribute such as a temperature can be converted into an optical attribute such as a luminance into hue information as needed, and then displayed when the graphic is displayed.

【0020】モード指定部33はこの実施例の動作モー
ドを設定するものであり、具体的には、メニューやアイ
コンに対する指定に基づいてモードを設定する。この実
施例では、疑似三次元入力モード、スライス入力モ
ード、三次元ビュー・モード、回転モード、駒送
りモード等がある。各モードについては後述する。
The mode designating section 33 sets the operation mode of this embodiment. Specifically, the mode designating section 33 sets the mode based on the designation of a menu or an icon. In this embodiment, there are a pseudo three-dimensional input mode, a slice input mode, a three-dimensional view mode, a rotation mode, a frame feed mode, and the like. Each mode will be described later.

【0021】描画部24は、三次元セル属性情報記憶部
23の属性情報に基づいて各三次元セル101の描画を
行うものである。描画部24は三次元描画部35および
二次元描画部36からなっている。三次元描画部24は
例えば三次元セル101のグラフィック画像のデータを
所定のアルゴリズムで計算して出力するものである。場
合によっては、予め用意された単純化された画像データ
を用いて描画を行ってもよい。二次元描画部36は、図
4のスライスの状態を二次元的に表示する画像データを
生成するものであり、たとえば、従来のビットマップ式
の二次元グラフィックスシステムのものと同様に構成す
ることができる。
The drawing unit 24 draws each three-dimensional cell 101 based on the attribute information in the three-dimensional cell attribute information storage unit 23. The drawing unit 24 includes a three-dimensional drawing unit 35 and a two-dimensional drawing unit 36. The three-dimensional drawing unit 24 calculates and outputs, for example, graphic image data of the three-dimensional cell 101 by a predetermined algorithm. In some cases, drawing may be performed using simplified image data prepared in advance. The two-dimensional drawing unit 36 generates image data that two-dimensionally displays the state of the slice in FIG. 4. For example, the two-dimensional drawing unit 36 may be configured similarly to a conventional bitmap type two-dimensional graphics system. Can be.

【0022】画像メモリ25は描画部24からの描画デ
ータ(ビットマップデータ)をストアするものであり、
この描画データに基づいて出力制御部26が出力装置2
7例えばディスプレイやプリンタにグラフィックデータ
を出力する。
The image memory 25 stores drawing data (bitmap data) from the drawing unit 24.
Based on the drawing data, the output control unit 26
7 Output graphic data to a display or a printer, for example.

【0023】つぎに、この実施例の各モードについて説
明する。
Next, each mode of this embodiment will be described.

【0024】疑似三次元入力モード 図6は、疑似三次元入力モードの表示状態を示す。ここ
で、疑似と呼んでいるのは、通常の斜視図(斜軸投影図
法、図8)と異なり、対応する三次元空間における二次
元平面102が画面と平行に見え、他方、奥行きを投射
する投射線が画面(投影面)に対して斜行しているから
である(オブリーク投影図法)。このような見え方は斜
視図としては正確なものではないが、十分に三次元の位
置を認識できる。また二次元平面102がディスプレイ
12の表示画面と一致または平行して表示されるので、
二次元平面102に関する位置をマウス装置13等でユ
ーザフレンドリに入力できる。
Pseudo three-dimensional input mode FIG. 6 shows a display state of the pseudo three-dimensional input mode. Here, what is called “simulated” is different from a normal perspective view (oblique projection, FIG. 8) in that a two-dimensional plane 102 in a corresponding three-dimensional space appears parallel to the screen, while projecting a depth. This is because the projection line is oblique to the screen (projection plane) (oblique projection projection). Although such a view is not accurate as a perspective view, it is possible to sufficiently recognize a three-dimensional position. In addition, since the two-dimensional plane 102 is displayed in accordance with or parallel to the display screen of the display 12,
The position with respect to the two-dimensional plane 102 can be input in a user-friendly manner with the mouse device 13 or the like.

【0025】この疑似三次元入力モードでは、三次元描
画部35に疑似三次元描画の指令が送られて、疑似三次
元表示の描画データが生成される。
In the pseudo three-dimensional input mode, a pseudo three-dimensional drawing command is sent to the three-dimensional drawing part 35 to generate pseudo three-dimensional display drawing data.

【0026】描画を行うときには、カーソルの形状がツ
ールの形状、例えば鉛筆に変形し、ユーザはこの鉛筆カ
ーソルを見ながら操作を行う。ユーザは例えばマウス装
置13を移動させて二次元平面102に関する鉛筆カー
ソルの位置を変化させ、また例えばキーボード14の上
矢印キーを押して奥行きの位置を変化させる。両操作を
同時に行える。このようにすると、鉛筆カーソルがあた
かも三次元空間を移動するように画面に表示される。そ
して、マウス装置13のボタン操作等により描画可能状
態を選択しておくと、鉛筆カーソルの軌跡には属性の更
新された三次元セルが図4に示すように表示される。鉛
筆カーソルの場合、その位置の三次元セルの属性が更新
される。もちろん設定により近傍の三次元セルの属性も
更新されるようにしてもよい。ブラシの場合も同様に描
画が行われる。ただし1つのカーソルの軌跡で属性が更
新される三次元セルの個数が多くなる。また塗りつぶし
を行うこともできる。例えば、閉じた空間を描画し、こ
の中を指示すればよい。また描画したオブジェクトを移
動させてその軌跡に含まれる三次元セル101の属性を
そのオブジェクトの属性と同一にしたり、論理処理をし
たりすることができる。
When drawing, the shape of the cursor is transformed into the shape of a tool, for example, a pencil, and the user performs an operation while looking at the pencil cursor. For example, the user moves the mouse device 13 to change the position of the pencil cursor with respect to the two-dimensional plane 102, and changes the position of the depth by pressing the up arrow key of the keyboard 14, for example. Both operations can be performed simultaneously. In this way, the pencil cursor is displayed on the screen as if it moves in a three-dimensional space. When a drawable state is selected by a button operation of the mouse device 13 or the like, a three-dimensional cell whose attribute is updated is displayed on the locus of the pencil cursor as shown in FIG. In the case of the pencil cursor, the attribute of the three-dimensional cell at that position is updated. Of course, the attribute of the nearby three-dimensional cell may be updated by the setting. In the case of a brush, drawing is performed similarly. However, the number of three-dimensional cells whose attributes are updated by one cursor locus increases. It can also be painted. For example, a closed space may be drawn, and the inside may be indicated. In addition, by moving the drawn object, the attribute of the three-dimensional cell 101 included in the locus can be made the same as the attribute of the object, or logical processing can be performed.

【0027】なお、図3の左下に一列に並ぶ32個の駒
は、奥行き位置を表示するものである。図の例では、
「27」の表示が、27番目の奥行き(27番目のスラ
イス)が指定されていることを示す。「27」の表示の
前の駒は透明または半透明表示される。ツールが現在ポ
インティングしている奥行きがこのような表示によりユ
ーザに表示される。またこの駒をクリック処理(マウス
装置13のボタンを押してすぐ離す)等することにより
現在処理しようとしている奥行き(スライス)を指定す
ることができる。このようにした後、カーソルを該当す
るスライス領域内部まで移動させると、カーソルが描画
ツール例えば鉛筆ツールのカーソルに変更されて、設定
時の属性で描画が可能となる。記述したように、設定さ
れた属性で描画を行うかどうかはマウス装置13のボタ
ン等の操作で切り替えることができる。
The 32 pieces arranged in a row at the lower left of FIG. 3 indicate the depth position. In the example shown,
The display of “27” indicates that the 27th depth (27th slice) is designated. The frame before the display of "27" is displayed in a transparent or translucent manner. The depth to which the tool is currently pointing is displayed to the user with such a display. The depth (slice) to be processed at present can be designated by performing a click process (pressing and immediately releasing the button of the mouse device 13) on this piece. After doing so, when the cursor is moved to the inside of the corresponding slice area, the cursor is changed to a drawing tool, for example, a pencil tool cursor, and drawing can be performed with the attribute at the time of setting. As described above, whether or not to perform drawing with the set attribute can be switched by operating a button or the like of the mouse device 13.

【0028】また、描画したオブジェクトを、オブジェ
クト単位またはそれに含まれるセル単位で指定して移
動、コピー、削除等を行える。セル単位で指定して移動
させた場合、先に説明したセルの面の粘着力の属性に応
じて隣接セルがともに移動するかどうかが決定される。
所定の方位の面の粘着力のみ強くすればその方位のセル
のみが随伴して移動する。また描画オブジェクト同志が
隣接する場合も(隣接する赤の描画オブジェクトと黄色
の描画オブジェクト。属性として保持する描画オブジェ
クト識別子で描画オブジェクトを区切ってもよい)、例
えば、境界のセル面の粘着力の総和に応じて隣接描画オ
ブジェクトが移動するかどうかを決定するようにでき
る。このような移動、コピー、削除等の操作は、つぎに
説明するスライス入力モードでも同様に行える。
Further, the drawn object can be moved, copied, deleted, etc., by designating the object in units of objects or cells included therein. When the designated cell is moved on a cell-by-cell basis, it is determined whether or not the adjacent cells move together according to the attribute of the adhesive force of the cell surface described above.
If only the adhesive force of the surface in a predetermined direction is increased, only the cell in that direction moves accordingly. Also, when the drawing objects are adjacent to each other (adjacent red drawing objects and yellow drawing objects. The drawing objects may be separated by the drawing object identifier held as an attribute), for example, the sum of the adhesive strengths of the cell surfaces at the boundaries. , It can be determined whether or not the adjacent drawing object moves. Such operations as moving, copying, and deleting can be similarly performed in the slice input mode described below.

【0029】スライス入力モード 図7はスライスモードによる表示を示す。図の例ではス
ライスは32枚となっている。各スライスは32×32
の三次元セルを有している。各スライスにおいて、三次
元セルは重なることなく並べられている。したがって、
各スライスを編集することによりすべての三次元セルを
編集することができる。各スライスの編集は、まずスラ
イスを指定し、その後は通常のビットマップ式の二次元
グラフィックスシステムと同様に編集を行える。すなわ
ち、鉛筆等のツールのカーソルを表示させてマウス装置
13等を用いてこのツールのカーソルを画面上を移動さ
せその軌跡のセル属性を変更させる。
Slice Input Mode FIG. 7 shows a display in the slice mode. In the illustrated example, there are 32 slices. Each slice is 32x32
Of a three-dimensional cell. In each slice, the three-dimensional cells are arranged without overlapping. Therefore,
By editing each slice, all three-dimensional cells can be edited. To edit each slice, a slice is specified first, and then editing can be performed in the same manner as in a normal bitmap type two-dimensional graphics system. That is, the cursor of a tool such as a pencil is displayed, and the cursor of the tool is moved on the screen using the mouse device 13 or the like to change the cell attribute of the locus.

【0030】このスライスモードでは二次元描画部36
に描画指令が送られ32個の枠(スライス)ごとの二次
元描画データが生成される。
In the slice mode, the two-dimensional drawing unit 36
And a drawing command is sent to generate two-dimensional drawing data for each of 32 frames (slices).

【0031】スライス入力モードと上述の疑似三次元入
力モードとを組み合わせて多様な観点からグラフィック
を描画することが可能となる。
By combining the slice input mode and the above-described pseudo three-dimensional input mode, graphics can be drawn from various viewpoints.

【0032】三次元ビュー・モード 図8は三次元ビュー・モードの状態を示す。この三次元
ビュー・モードでは三次元空間もその中の三次元セル自
体も通常の斜視図の態様で表示され、より現実的なグラ
フィック画像となる。
FIG. 8 shows the state of the three-dimensional view mode. In the three-dimensional view mode, the three-dimensional space and the three-dimensional cell itself are displayed in a normal perspective view, resulting in a more realistic graphic image.

【0033】この三次元ビュー・モードでは、三次元描
画部35に正確な三次元描画の指令が送られて正確な三
次元描画データが生成される。
In the three-dimensional view mode, an accurate three-dimensional drawing command is sent to the three-dimensional drawing unit 35 to generate accurate three-dimensional drawing data.

【0034】この三次元ビュー・モードでは、見る位
置、角度を自由に設定して、三次元グラフィックを描画
できる。描画オブジェクトである三次元空間の座標や、
三次元セル等の表示オブジェクトごとに、例えば所定の
アルゴリズムで描画データが生成されこのときの描画デ
ータ生成の計算の引数である位置や角度を変更させるこ
とにより自由な表示を行える。
In the three-dimensional view mode, a viewing position and an angle can be freely set to draw a three-dimensional graphic. Coordinates in a three-dimensional space that is a drawing object,
For example, drawing data is generated by a predetermined algorithm for each display object such as a three-dimensional cell, and by freely changing the position and angle as arguments for the calculation of the drawing data generation at this time, free display can be performed.

【0035】回転モード この回転モードは、三次元ビュー・モードの見る角度を
自動的に変化させて、グラフィック表示されるオブジェ
クトがぐるぐる回って表示されるようにするものであ
る。例えば、上述引数を自動的に変更していけば自動的
な回転を行わせることができる。
Rotation Mode In this rotation mode, the viewing angle in the three-dimensional view mode is automatically changed so that the graphicly displayed object is displayed in a swirling manner. For example, automatic rotation can be performed by automatically changing the above argument.

【0036】駒送りモード この駒送りモードでは、スライスモードの各スライスを
駒送りで表示させるものである。このようにすると、ス
ライス毎の変化に応じて動きのあるグラフィック画像を
得ることができる。これは1つの画面に順次一連のスラ
イスのグラフィック画像を表示させればよい。
Frame feed mode In this frame feed mode, each slice in the slice mode is displayed by frame feed. In this way, a graphic image having a motion according to a change for each slice can be obtained. This can be achieved by displaying graphic images of a series of slices sequentially on one screen.

【0037】また、この実施例においては図9に示すよ
うに複数のウインドウを設け、複数のモードの表示を同
時に行うようにできる。図9においては、表示画面27
Aの第1ウインドウ27Bに疑似三次元入力モードの表
示を行い、第2ウインドウ27Cに疑似三次元入力モー
ドの表示を回転させる回転モードの表示を行い、さらに
第三ウインドウ27Dに駒送りモードの表示を行うよう
にしている。回転モードの表示は90度づつ回転するよ
うにしているが、任意の角度で回転するようにしてもよ
い。疑似三次元モードで回転させているので、手前の面
がぶれることがなく、安定した表示が行える。このよう
に、疑似三次元入力モード(静止状態)のほかに回転モ
ードと駒送りモードの表示を同時に行っているので、表
示オブジェクトの形態を容易に把握することができる。
Further, in this embodiment, a plurality of windows can be provided as shown in FIG. 9 to simultaneously display a plurality of modes. In FIG. 9, the display screen 27
A, a pseudo three-dimensional input mode is displayed in the first window 27B, a rotation mode for rotating the pseudo three-dimensional input mode is displayed in the second window 27C, and a frame feed mode is displayed in the third window 27D. To do. Although the display of the rotation mode is rotated by 90 degrees, the rotation mode may be rotated at an arbitrary angle. Since the rotation is performed in the pseudo three-dimensional mode, a stable display can be performed without the front surface being shaken. As described above, since the rotation mode and the frame feed mode are simultaneously displayed in addition to the pseudo three-dimensional input mode (stationary state), the form of the display object can be easily grasped.

【0038】また、第1ウインドウ27B自体もマニュ
アルで視点座標を変更することができる。例えば、視点
座標表示部27Eは手前に現在の視点座標(グラフィッ
クス空間の固定した方向)の番号を示す。そして、矢印
をマウス装置でクリックすることにより第1ウインドウ
27Bの視点座標を変更し、表示オブジェクトを回転さ
せることができる。変更後は、視点座標表示部27Eの
表示もそれに応じて変更される。このようにして種々の
角度から表示オブジェクトを観察することができる。さ
らに、ユーザは必要に応じて視点座標を初期状態または
特定の状態にリセットすることができる。
The first window 27B itself can also manually change the viewpoint coordinates. For example, the viewpoint coordinate display unit 27E indicates the number of the current viewpoint coordinates (a fixed direction in the graphics space) in the foreground. Then, by clicking the arrow with a mouse device, the viewpoint coordinates of the first window 27B can be changed, and the display object can be rotated. After the change, the display of the viewpoint coordinate display section 27E is changed accordingly. In this way, the display object can be observed from various angles. Further, the user can reset the viewpoint coordinates to an initial state or a specific state as needed.

【0039】つぎに、三次元グラフィックスにより表示
されるオブジェクト表面の方位毎の見え方について説明
する。この実施例においては、疑似三次元入力モードお
よび三次元ビューモードにおいては、表示オブジェクト
の表面がその方位毎に異なる態様で表示することができ
るようになっている。例えば、図8の三次元ビューモー
ドの表示では、三次元セルの手前を向いている面が一番
明るく、上を向いている面がつぎに明るく、左を向いて
いる面が一番暗くなるようにし、ユーザが三次元の形態
を理解しやすいようにしている。もちろん面の方位に無
関係に同じ光学的な性質を割り当てるように切り替える
こともできる。
Next, the appearance of the object surface displayed by three-dimensional graphics in each direction will be described. In this embodiment, in the pseudo three-dimensional input mode and the three-dimensional view mode, the surface of the display object can be displayed in a different manner for each direction. For example, in the display of the three-dimensional view mode in FIG. 8, the surface facing the front of the three-dimensional cell is the brightest, the surface facing the next is brightest, and the surface facing the left is the darkest. Thus, the user can easily understand the three-dimensional form. Of course, it is also possible to switch to assign the same optical property regardless of the orientation of the surface.

【0040】また三次元セルの辺や頂点を、対応する異
なる態様で表示することもできる。また三次元セルを立
方体でなく球や円柱等構成した場合にも方位に応じて異
なる光学的な特性を割り当てるようにできる。
The sides and vertices of the three-dimensional cell can also be displayed in different corresponding modes. Even when the three-dimensional cell is not a cube but a sphere or a cylinder, different optical characteristics can be assigned according to the azimuth.

【0041】面の方位の基準としては、三次元グラフィ
ックス空間に固有の立体座標系を用いてもよい。この場
合には、表示オブジェクトを回転させてユーザに表示す
る場合でも、面の光学的な属性は回転によって変化する
ことがない。また、面の方位の基準として視点座標系を
用いてもよい。この場合には、視点を基準にして、面が
手前にあるか、上にあるか、左にあるかに基づいて光学
的な属性を変化させる。どちらを基準にするかを切り替
えられるようにしてもよいし、両者双方の関数としても
よい。例えば、色相については立体座標系を基準にした
方位に従って決定し、明度(影付け)については視点座
標系を基準にして決定してもよい。
As a reference for the orientation of the plane, a solid coordinate system unique to the three-dimensional graphics space may be used. In this case, even when the display object is rotated and displayed to the user, the optical attribute of the surface does not change due to the rotation. Further, a viewpoint coordinate system may be used as a reference for the direction of the plane. In this case, based on the viewpoint, the optical attribute is changed based on whether the surface is near, above, or to the left. Which of the two may be used as a reference may be switched, or a function of both may be used. For example, the hue may be determined according to the azimuth based on the three-dimensional coordinate system, and the brightness (shading) may be determined based on the viewpoint coordinate system.

【0042】面の方位毎に変化させる光学的な性質とし
ては、明度の他に、色(色相)自体や、模様とすること
ができる。
As the optical property to be changed for each plane orientation, in addition to lightness, a color (hue) itself or a pattern can be used.

【0043】面の方位毎に光学的な属性を変えるように
しているので、表示オブジェクトをより立体的に表示で
きるのみでなく、所定の方位の面をハイライトさせたい
場合にも有効である。
Since the optical attribute is changed for each direction of the surface, not only can the display object be displayed more three-dimensionally, but it is also effective when it is desired to highlight a surface of a predetermined direction.

【0044】なおこの発明は上述実施例に限定されるも
のではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更を行
うことができる。例えば、上述実施例では、光学的な属
性のみを付与するようにしたが、重量や、化学的性質
(浸食されやすさ)を設定できるようにすることができ
る。このようにすれば、重量と環境の浮力との関係で三
次元セルの属性を近傍のセルに移動させたり、または浸
食により他の属性(光学的な属性や形状の属性)を徐々
に変質させたりすることができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiment, only the optical attribute is given, but it is possible to set the weight and the chemical property (ease of erosion). In this way, the attribute of the three-dimensional cell is moved to a nearby cell due to the relationship between the weight and the buoyancy of the environment, or other attributes (optical attributes and shape attributes) are gradually altered by erosion. Or you can.

【0045】また上述実施例の三次元ビュー・モードに
おいて、描画を行うようにしてもよい。この場合、三次
元空間の構成面が画面と平行になると奥行きが見えなく
なる。したがって、構成面を画面に対しやや斜めにし、
奥行きが表示されるようにすればよい。画面と構成面と
が若干不一致となるので、疑似三次元入力モードに比べ
操作性が損なわれる。
Further, drawing may be performed in the three-dimensional view mode of the above embodiment. In this case, when the constituent surface of the three-dimensional space is parallel to the screen, the depth becomes invisible. Therefore, the configuration surface is slightly inclined with respect to the screen,
What is necessary is just to display depth. Since the screen and the configuration surface slightly disagree, the operability is impaired as compared with the pseudo three-dimensional input mode.

【0046】また疑似三次元入力モードでは、見る角度
を固定にして、必要な描画データや計算量を小さくする
ようにしてもよい。
In the pseudo three-dimensional input mode, the viewing angle may be fixed and the required drawing data and the amount of calculation may be reduced.

【0047】また上述実施例では、三次元グラフィック
・システムをコンピュータ上のソフトウェアで実現した
が、少なくともその一部をハードウェアで実現し、高速
化を図ってもよい。
In the above-described embodiment, the three-dimensional graphic system is realized by software on a computer. However, at least a part of the system may be realized by hardware to increase the speed.

【0048】また三次元セルの形状は六面体でなくても
よい。また三次元セルは隙間なく三次元空間を埋めるも
のでなくともよい。また三次元セルの形状や大きさをモ
ード設定により自由に可変できるようにしてもよい。
The shape of the three-dimensional cell need not be a hexahedron. Further, the three-dimensional cell does not have to fill the three-dimensional space without gaps. The shape and size of the three-dimensional cell may be freely changed by setting the mode.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、三次元空間に配置された三次元要素を指定しその属
性を変化させることにより、円、線、面、曲面等のグラ
フィック要素を用いることなく直接に三次元グラフィッ
クを描画できる。したがって、グラフィック要素のトポ
ロジーに拘束されることなく描画が行え、描画の自由度
が向上し、操作性も改善される。さらに、この発明によ
れば、種々の態様の表示を対応するウインドウで同時に
表示するようにしているので、表示オブジェクトの形態
を容易に把握することができる。また、具体的な例で
は、現在の視点座標を表示するようにしているので、現
在の視点座標を確認しながら表示オブジェクトを観察す
ることができ、必要に応じて元の視点座標に直ちに復帰
することも容易となる。
As described above, according to the present invention, a graphic element such as a circle, a line, a surface, a curved surface or the like is specified by specifying a three-dimensional element arranged in a three-dimensional space and changing its attribute. You can draw 3D graphics directly without using it. Therefore, drawing can be performed without being restricted by the topology of the graphic element, and the degree of freedom of drawing is improved, and the operability is also improved. Furthermore, according to the present invention, various forms of display are simultaneously displayed in the corresponding windows, so that the form of the display object can be easily grasped. Also , in a specific example
Since the operator displays the current viewpoint coordinates, it is possible to observe a display object while confirming the current viewpoint coordinates, it is also easy to immediately return to the original view point coordinates as necessary.

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

【図1】この発明の実施例が適用される環境を示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing an environment to which an embodiment of the present invention is applied.

【図2】上述実施例の扱う三次元空間を説明する図であ
る。
FIG. 2 is a diagram illustrating a three-dimensional space handled by the embodiment.

【図3】上述三次元空間内の三次元セルを指定する疑似
三次元空間を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a pseudo three-dimensional space that specifies a three-dimensional cell in the three-dimensional space.

【図4】上述三次元空間内の三次元セルをスライスに分
割する様子を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating how a three-dimensional cell in the three-dimensional space is divided into slices.

【図5】上述実施例を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing the above embodiment.

【図6】上述実施例の疑似三次元入力モードを説明する
図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a pseudo three-dimensional input mode of the above embodiment.

【図7】上述実施例のスライスモードを説明する図であ
る。
FIG. 7 is a diagram illustrating a slice mode according to the embodiment.

【図8】上述実施例の三次元ビュー・モードを説明する
図でる。
FIG. 8 is a diagram illustrating a three-dimensional view mode according to the embodiment.

【図9】 上述実施例の表示態様を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a display mode of the above embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

22 三次元セル特定部 23 三次元セル属性情報記憶部 24 描画部 25 画像メモリ 27 出力装置 30 平面ポインティング部 31 奥行きポインティング部 32 属性指定部 22 three-dimensional cell specifying unit 23 three-dimensional cell attribute information storage unit 24 drawing unit 25 image memory 27 output device 30 plane pointing unit 31 depth pointing unit 32 attribute specifying unit

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 所定の三次元空間を埋める複数の三次元
空間要素の属性を記憶する手段と、 1または複数の上記三次元空間要素を指示する手段と、 上記属性を指示する手段と、 上記指示された三次元空間要素の属性を上記指示された
属性に変更する手段と、 上記三次元空間要素の属性に基づいて、上記所定の三次
元空間の少なくとも一部の空間内の上記三次元空間要素
を、静止状態で、第1の2次元画面領域に表示する手段
を有し、 上記三次元空間要素を指示する手段は、 上記三次元空間の2つの座標軸が形成する2次元空間を
指示する平面ポインティング部と、 上記三次元空間の他の1つの座標軸が形成する1次元空
間(当該1次元空間の座標値を変化させても上記2次元
画面領域において同一点が表示される1次元空間を除
く)を指示する奥行きポインティング部 とを有すること
を特徴とする三次元グラフィックス編集装置。
A means for storing attributes of a plurality of three-dimensional space elements that fill a predetermined three-dimensional space; a means for indicating one or more three-dimensional space elements; a means for indicating the attribute; Means for changing the attribute of the specified three-dimensional space element to the specified attribute; and the three-dimensional space in at least a part of the predetermined three-dimensional space based on the attribute of the three-dimensional space element Means for displaying the element in a first two-dimensional screen area in a stationary state, wherein the means for designating the three-dimensional space element comprises: a two-dimensional space formed by two coordinate axes of the three-dimensional space.
A one-dimensional sky formed by a pointing pointing unit and another coordinate axis of the three-dimensional space.
Interval (even if the coordinate value of the one-dimensional space is changed, the two-dimensional
Except for the one-dimensional space where the same point is displayed in the screen area
3) a three-dimensional graphics editing apparatus, comprising:
【請求項2】 上記三次元空間要素の属性に基づいて、
上記所定の三次元空間の少なくとも一部の空間内の上記
三次元空間要素を、回転状態で、第2の2次元画面領域
に表示する手段をさらに有する請求項1記載の 三次元グ
ラフィックス編集装置。
2. The method according to claim 2, wherein:
The at least a part of the predetermined three-dimensional space
A three-dimensional space element is rotated in a second two-dimensional screen area.
2. The three-dimensional graphics editing apparatus according to claim 1, further comprising: means for displaying on a three-dimensional graphics.
【請求項3】 上記三次元空間要素の属性に基づいて、
上記所定の三次元空間をなす層であって上記三次元空間
要素が重なることなく平面上に並んだのの各々を順次
に第3の2次元画面領域に表示する手段とをさらに有す
る請求項1または2記載の三次元グラフィックス編集装
置。
3. The method according to claim 3, wherein:
Claim, further comprising a means for sequentially displaying the third two-dimensional screen area of each of the even arranged on a plane without the three-dimensional space element overlaps a layer having the above-described predetermined three-dimensional space 3. The three-dimensional graphics editing device according to 1 or 2 .
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