(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元の像を表示することができる表示手段と、探索の対象である探索対象情報を配置した情報探索空間を含む論理的３次元空間を構成する３次元空間構成手段と、前記情報探索空間を、前記論理的３次元空間における種々の視点の位置から種々の視線の方向で見た像を前記表示手段に表示させる出力手段と、操作者からの、前記情報探索空間の奥行方向の座標軸であるｚ軸を傾けるべき方向に関する情報として、予め設定された基準点を中心として、表示手段の表示画面上における水平方向であるｘ軸方向へ傾ける角度θと、前記表示画面上における垂直方向であるｙ軸方向への傾斜角度φとの入力を受け付ける入力受付手段と、前記入力受付手段が受け付けた情報に基づいて、前記情報探索空間のｘｙ面を前記表示手段の表示画面に平行に保ちながら前記ｚ軸を傾ける空間変形手段を備え、
前記情報探索空間は、ｚ軸方向に階層化された複数の探索対象層を有し、
前記空間変形手段は、前記探索対象情報を配置すべき位置のｘ座標をｘ＋ｈ＊ｔａｎθ、ｙ座標をｙ＋ｈ＊ｔａｎφにそれぞれ変換し、視点の位置のｘ座標をｘ＋ｈ’＊ｔａｎθ、ｙ座標をｙ＋ｈ’＊ｔａｎφにそれぞれ変換する座標変更手段を備えたことを特徴とする情報探索装置。
ただし、ｈは、前記基準点からの探索対象情報の配置座標のｚ軸方向の距離を表し、ｈ’は、座標変換前の視点の、前記基準点からのｚ軸方向の距離を表す。
【請求項２】
前記表示手段は、ｘｙ情報分布指標表示画面を表示する部分を有し、前記情報探索装置はさらに、前記ｘｙ情報分布指標表示画面に表示すべき画像を生成するｘｙ情報分布指標表示画面生成手段を備え、前記出力手段は、前記表示手段のｘｙ情報分布指標表示画面を表示する部分に、前記ｘｙ情報分布指標表示画面を表示させる請求項１に記載の情報探索装置。
【請求項３】
前記情報探索装置はさらに、操作者の論理的３次元空間における視点の位置と当該位置における視線の方向に関する情報を、一つ又は複数保持する保持手段を備え、前記入力受付手段はさらに、操作者からの、前記保持手段からの情報の取り出しを指示する入力を受け付け、前記出力手段は、前記入力受付手段が、情報の取り出しを指示する入力を受け付けた場合に、前記保持手段から情報を取り出す手段と、取り出された情報に基づいて、視点の位置及び視線の方向を変更する手段とを有する請求項１に記載の情報探索装置。
【請求項４】
前記入力受付手段はさらに、操作者からの、前記保持手段への情報の格納を指示する入力を受け付け、前記情報探索装置はさらに、前記入力受付手段が、情報の格納を指示する入力を受け付けた場合に、その時点における操作者の論理的３次元空間における視点の位置と当該位置における視線の方向に関する情報を前記保持手段に格納する格納手段とを有する請求項３に記載の情報探索装置。
【請求項５】
前記情報探索装置はさらに、前記論理的３次元空間における奥行方向の位置に基づいて、前記表示手段に表示させる像の背景色の濃度を変化させる背景着色手段を有する請求項１に記載の情報探索装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２次元の像を表示することができる表示手段を有し、当該表示手段に表示された論理的３次元空間に含まれる情報探索空間に配置された情報を探索する情報探索装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、大量の情報の中から目的とする情報を探索するために、種々の情報検索システムが提案されている。情報検索システムとしては、操作者が、求めている情報に関連するキーワードを入力し、それに応じてヒットした件数が画面に表示されるシステムが多く実用化されている。このようなシステムでは、該当する情報の件数が多い場合には、さらにキーワードを入力することによって情報を絞りこんでいくことができ、適当な件数まで絞り込めたときに情報の表示を指示すると、ヒットした情報の詳細な内容が表示される。
【０００３】
また、近年、情報検索システムの操作性を向上させるために、例えば、過去に発行された新聞の記事の内容に基づいてキーワードの関係を自動的に抽出し、その関係を論理的３次元空間に表示するシステムも提案されている（Galaxy of News：ＭＩＴ）。このシステムでは、関連キーワードを辿りながら記事のタイトルに到達し、そのタイトルの記事の内容が表示されるようになっている。
【０００４】
論理的３次元空間を画面に表示する情報検索システムとしては、探索対象である大量の情報について情報間の関係付けを行い、情報間の関係を３次元の情報構造として提示する技術も開発されている（例えば、Information Visualizer：Ｘｅｒｏｘ社）。この技術では、論理的３次元空間の中を動き回る（以下、「ウォークスルー」という。）様子が画面に表示され、操作者はウォークスルーしながら目的の情報を探索することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の如く、論理的３次元空間を画面に表示し、操作者がウォークスルーするような情報探索装置においては、操作者がしばしば、論理的３次元空間内における自己の位置を見失うことがあるという問題点を有していた。
【０００６】
例えば、３次元空間内で振り向いた場合の如く、視線の向きを変更したような場合には、変更した角度を正確に記憶していないと、その後の自己の視線の方向がわからなくなり、そのままウォークスルーを続けると、結果として論理的３次元空間内における自己の存在位置がわからなくなってしまう。従来のシステムにおいては、例えば「スタート位置に戻す」コマンドを用意して対処していたが、それでは、かなり奥まで入って見付けた情報を再び探索するのが非常に繁雑であり、システムの操作性が低下してしまう。
【０００７】
一方、従来のシステムでは、例えば適切なキーワードの入力が行われなかった場合には、論理的３次元空間に配置されている各種情報の、当該３次元空間内における相対的な存在位置が把握しにくく、操作者が、探索したい情報の詳細な内容を記憶していない場合には、情報の探索に非常に時間がかかるという問題点もあった。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑み、操作者に、論理的３次元空間における自己の存在位置を、適切に把握させることができる情報探索装置を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明の第二の目的は、操作者に、論理的３次元空間内に配置されている各種情報の、論理的３次元空間における相対的な位置を、適切に把握させることができる情報探索装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の情報探索装置は、２次元の像を表示することができる表示手段と、探索の対象である探索対象情報を配置した情報探索空間を含む論理的３次元空間を構成する３次元空間構成手段と、前記情報探索空間を、前記論理的３次元空間における種々の視点の位置から種々の視線の方向で見た像を前記表示手段に表示させる出力手段と、操作者からの、前記情報探索空間の奥行方向の座標軸であるｚ軸を傾けるべき方向に関する情報として、予め設定された基準点を中心として、表示手段の表示画面上における水平方向であるｘ軸方向へ傾ける角度θと、前記表示画面上における垂直方向であるｙ軸方向への傾斜角度φとの入力を受け付ける入力受付手段と、前記入力受付手段が受け付けた情報に基づいて、前記情報探索空間のｘｙ面を前記表示手段の表示画面に平行に保ちながら前記ｚ軸を傾ける空間変形手段を備え、前記情報探索空間は、ｚ軸方向に階層化された複数の探索対象層を有し、前記空間変形手段は、前記探索対象情報を配置すべき位置のｘ座標をｘ＋ｈ＊ｔａｎθ、ｙ座標をｙ＋ｈ＊ｔａｎφにそれぞれ変換し、視点の位置のｘ座標をｘ＋ｈ’＊ｔａｎθ、ｙ座標をｙ＋ｈ’＊ｔａｎφにそれぞれ変換する座標変更手段を備えたことを特徴とする。ただし、ｈは、前記基準点からの探索対象情報の配置座標のｚ軸方向の距離を表し、ｈ’は、座標変換前の視点の、前記基準点からのｚ軸方向の距離を表す。
【００１１】
前記表示手段は、ｘｙ情報分布指標表示画面を表示する部分を有し、前記情報探索装置はさらに、前記ｘｙ情報分布指標表示画面に表示すべき画像を生成するｘｙ情報分布指標表示画面生成手段を備え、前記出力手段は、前記表示手段のｘｙ情報分布指標表示画面を表示する部分に、前記ｘｙ情報分布指標表示画面を表示させることが望ましい。ｘｙ情報分布指標表示画面とは、ｚ軸方向にもっとも浅い探索対象層より手前に予め設定されている所定の視点から見た情報探索空間における探索対象情報の分布の様子と、その中における操作者のｘｙ平面上における視点の位置が表示されるものであるので、操作者は、情報探索空間のｘｙ平面上における自己の視点位置を容易に把握することができるからである。
【００１２】
前記情報探索装置はさらに、操作者の論理的３次元空間における視点の位置と当該位置における視線の方向に関する情報を、一つ又は複数保持する保持手段を備え、前記入力受付手段はさらに、操作者からの、前記保持手段からの情報の取り出しを指示する入力を受け付け、前記出力手段は、前記入力受付手段が、情報の取り出しを指示する入力を受け付けた場合に、前記保持手段から情報を取り出す手段と、取り出された情報に基づいて、視点の位置及び視線の方向を変更する手段とを有することが望ましい。前記保持手段に、例えば、予め情報探索空間の全体を見渡せるような視点の位置及び視線の方向に関する情報を格納しておけば、一度情報探索空間全体を見渡し、自己の視点の位置を把握した上で、さらに探索を進めることができるからである。
【００１３】
前記入力受付手段はさらに、操作者からの、前記保持手段への情報の格納を指示する入力を受け付け、前記情報探索装置はさらに、前記入力受付手段が、情報の格納を指示する入力を受け付けた場合に、その時点における操作者の論理的３次元空間における視点の位置と当該位置における視線の方向に関する情報を前記保持手段に格納する格納手段とを有することが望ましい。操作者が前記情報を格納したい位置で、情報の格納を指示することができれば、一旦、さらに探索を進めた上で、前の位置に戻って、以前に探索された情報の内容の詳細を参照することも可能となり、情報探索装置の操作性が向上するからである。
【００１４】
前記情報探索装置はさらに、前記論理的３次元空間における奥行方向の位置に基づいて、前記表示手段に表示させる像の背景色の濃度を変化させる背景着色手段を有することが望ましい。操作者が、論理的３次元空間において自己が存在する階層の深さを直観的に認識できるうようになるからである。
【００１５】
以上のように、本発明の情報探索装置によれば、操作者に、論理的３次元空間内における自己の存在位置を、適切に把握させることができる。
また、本発明の情報探索装置によれば、操作者に、論理的３次元空間内に配置されている各種情報の、論理的３次元空間内における相対的な位置を、適切に把握させることもでき、情報探索装置の操作性も向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る情報探索装置の全体構成を示すブロック図である。同図に示されるように、本実施の形態の情報探索装置は、入力部１０１、制御部１０２、出力部１０３、３次元空間情報格納部１０４、探索対象情報格納部１０５、静的スタック格納部１０６、動的スタック格納部１０７、空間表示ツール格納部１０８、背景色格納部１０９、背景基準色格納部１１０を備えている。
【００１７】
また、制御部１０２は、視点制御部１０２１、座標変換部１０２２、情報分布管理部１０２３、出力画像生成部１０２４、静的スタック管理部１０２５、動的スタック管理部１０２６、３次元空間構成部１０２７を備える。
【００１８】
入力部１０１は、操作者からの入力を受け付ける。入力内容には、論理的３次元空間内における操作者の目の位置（以下、「視点」という。）の移動の指示、当該視点における視線の方向の変更の指示、探索した情報についての詳細な内容の表示指示、スタック情報の格納、取り出し指示等がある。入力部１０１としては、具体的には、マウス、キーボード等の入力装置の使用が可能である。
【００１９】
制御部１０２は、本実施の形態の情報探索装置全体の制御を行う。制御部１０２に備えられる各部の詳細な処理内容については後述する。
出力部１０３は、論理的３次元空間を表示する他、メニュー画面やパラメータ入力のための画面等を表示する。操作者は、出力部１０３に表示された論理的３次元空間においてウォークスルーを行うことにより、目的とする情報を探索することができる。
【００２０】
３次元空間情報格納部１０４には、探索対象情報格納部１０５に格納されている探索対象情報から構成された情報探索空間に関する情報が格納される。具体的には、各種の情報の、論理的３次元空間における配置位置の座標等の情報が格納される。なお、本実施の形態の説明においては、出力部１０３に表示することが可能な論理的３次元空間のなかで、探索対象情報が配置されている部分を、特に「情報探索空間」ということにする。本実施の形態の情報探索装置における情報探索空間の構成方法の概略については後述する。
【００２１】
探索対象情報格納部１０５には、探索の対象となる情報が格納される。例えば、探索対象情報が書籍に関するものであれば、書籍の名称、著者、出版社、価格、発行年月日、ページ数、内容の要約等の情報が格納されている。操作者が論理的３次元空間において書籍情報の探索を行い、探索された情報について、入力部１０１を介して詳細な情報の表示を指示したような場合には、探索対象情報格納部１０５から詳細情報が取り出されて表示される。
【００２２】
静的スタック格納部１０６には、静的スタックが格納される。ここで、本実施の形態におけるスタックとは、視点の位置及び当該視点における視線の方向に関する情報（以下、「スタック情報」という。）を記憶する領域をいう。本実施の形態の情報探索装置には、静的スタックと動的スタックとの２種類のスタックが備えられている。静的スタックとは、初期設定若しくは環境設定等の初期段階で予め登録しておくものをいい、登録された各スタック情報には、それぞれ名前を付与することができる。操作者は、登録されているスタック情報に基づく３次元空間表示を再現したい場合に、名前を指定して当該スタック情報を選択することにより、いつでも、論理的３次元空間内における視点を移動することができる。また、静的スタックの場合は、後述の如く、移動する前の視点に戻ることも可能である。
【００２３】
動的スタック格納部１０７には、動的スタックが格納される。本実施の形態における動的スタックは、ＬＩＦＯ（後入れ先出し）型のスタックにより構成されており、操作者が、その時点の視点の位置及び視線の方向を登録したいと思ったときに、入力部１０１を介して登録の指示をすることによって登録する。登録しておけば、他の位置に移動した後に、その直前に動的スタックに登録された位置にすぐ戻ることができる。しかし、ＬＩＦＯ型のスタックであるため、戻る位置をランダムに指定することはできない。
【００２４】
空間表示ツール格納部１０８には、探索対象情報の情報探索空間における配置位置、及び視点の位置や視線の方向を表す情報等をパラメータとして渡して呼び出すことにより、出力部１０３に表示すべき３次元空間表示画面を生成する表示ツールが格納されている。本実施の形態では、例えば、キャノン販売株式会社製のRenderWare（商標）のようなソフトウェアを格納しているが、同等の機能を有するものであれば、他の表示ツールを格納してもかまわない。
【００２５】
背景色格納部１０９には、論理的３次元空間の奥行方向（以下、「ｚ軸方向」という。）の位置に応じて予め算出されている表示画面の背景色のＲＧＢ値が格納されている。本実施の形態においてはｚ軸方向の位置は、階層という概念で把握される。３次元空間における階層の意味、及び各階層ごとの背景色の算出方法については後述する。
【００２６】
背景基準色格納部１１０には、前記背景色格納部１０９に格納される背景色の基準となる色のＲＧＢ比、及び背景色のＲＧＢ値が取り得る範囲の最小値と最大値が予め操作者により格納される。背景基準色格納部１１０に格納されている背景基準色に関する情報に基づいて、前記背景色格納部１０９に格納される背景色のＲＧＢ値が算出される。
【００２７】
次に、制御部１０２における各部の処理内容について説明する。
視点制御部１０２１は、入力部１０１からの入力を受け付けて、操作者の視点及び視線の方向等に関する制御を行う他、入力の内容に応じて、他の各部に指示を行う。
【００２８】
座標変換部１０２２は、後述する論理的３次元空間の変形処理のための座標軸変換処理等を行う。
情報分布管理部１０２３は、後述するｘｙ情報分布指標表示画面を生成、表示するために必要な処理を行う。
【００２９】
出力画像生成部１０２４は、他の各部からの指示に基づき、与えられる情報を用いて、空間表示ツール格納部１０８に格納されている表示ツールを呼び出すこと等により、出力部１０３に表示すべき画像データの生成を行う。
【００３０】
静的スタック管理部１０２５は、静的スタック格納部１０６へのスタック情報の格納及び読み出しを行う。
動的スタック管理部１０２６は、動的スタック格納部１０７へのスタック情報の格納及び読み出しを行う。
【００３１】
３次元空間構成部１０２７は、探索対象情報格納部１０５に格納されている探索対象情報から、情報探索空間を構成し、３次元空間情報を３次元空間情報格納部１０４へと格納する。この際に、背景基準色格納部１１０に格納されている背景基準色の情報から、論理的３次元空間のｚ軸方向の各階層における背景色を算出し、背景色格納部１０９に格納する。また、ｘｙ情報分布指標表示画面を生成する際に使用する固定的な視点の位置も算出し、３次元空間情報格納部１０４に格納する。ｘｙ情報分布指標表示画面の詳細については後述する。
【００３２】
ここで、本実施の形態の情報探索装置における情報探索空間の構成方法等の概略について説明する。
図２は、本実施の形態の情報探索装置における情報探索空間の構成方法について説明するための模式図である。同図に示されてるのは、本実施の形態における情報探索空間の一例である。同図の情報探索空間は、３つの探索対象層ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３及びシンボル表示層ＢＬを有する。即ち、情報探索空間は、複数の層の集合として構成され、ｚ軸方向の位置は、それらのうちのどの層に属するかにより把握される。これが前記階層の概念であり、前記背景色は階層ごとに予め算出される。シンボル表示層ＢＬから、探索対象層ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３と進むにつれ、よりｚ軸方向に深い層に進むと表現することにする。
【００３３】
本実施の形態の情報探索装置では、上記情報探索空間を含む論理的３次元空間を出力部１０３に表示する際の基準点の一つとして、仮想的に視点を設定する。図中ＰＶは視点を表す。視点ＰＶは、図に示されるようにシンボル表示層ＢＬの手前に存在する必要はなく、ウォークスルーを行うにつれ、よりｚ軸方向に深い部分に移動することもある。
【００３４】
同図の例においてｚ軸方向に最も深い層である探索対象層ＳＬ３には、探索対象情報格納部１０５に格納されている探索対象情報の全てが配置される。３次元空間構成部１０２７が、探索対象情報から情報探索空間を構成する際に、探索対象情報の中で類似度の高いものが、最もｚ軸方向に深い探索対象層において、互いに近い位置となるように配置される。類似度の高いものとは、書籍情報を例にとれば、書籍名に同一のキーワードを含むもの等とすることが可能であるが、その他にも、種々のクラスタリング手法を用いることができる。ｚ軸方向に一つ浅い探索対象層ＳＬ２には、探索対象層ＳＬ３に配置されている全ての探索対象情報の中から代表として選定された一部の探索対象情報が配置される。
【００３５】
図３は、探索対象情報の代表の選定方法、及び代表を選定してｚ軸方向に一つ浅い探索対象層を構成する際の３次元空間構成部１０２７が行う処理内容について説明するための模式図である。図中、ＳＬｍとは、ｍ番目の探索対象層を意味し、ｍ番目の探索対象層から、代表を選定することにより第（ｍ−１）番目の探索対象層ＳＬ（ｍ−１）を構成する様子が示されている。
【００３６】
同図に示されるように、３次元空間構成部１０２７は、探索対象情報の代表を選定するために、探索対象層を複数のブロックＢＫに区分する。各ブロックＢＫに含まれる探索対象情報について、その中から１つ又は複数の代表の探索対象情報を選定する。代表の探索対象情報は、一つ上の探索対象層ＳＬ（ｍ−１）に写像することによって、ＳＪ（ｍ−１）として配置される。
【００３７】
図３に示される処理を再帰的に繰り返すことによって、第１から第ｎの探索対象層ＳＬ１〜ＳＬｎが構成される。具体的には、第１の探索対象層ＳＬ１に含まれる探索対象情報ＳＪ１が１０個程度となるまで上記処理を繰り返す。即ち、階層の数は、探索対象情報全体の個数に左右される。第１の探索対象層ＳＬ１に含まれる探索対象情報ＳＪ１は同時に同一の画面に表示されることになる。
【００３８】
シンボル表示層ＢＬには、探索対象情報の類似度を表すシンボルＢＬＳを、対応する位置に表示する。この類似度とは、前記した如く、全ての探索対象情報を最もｚ軸方向に深い探索対象層に配置する際に用いられたものである。例えば、同一のキーワードを含む書籍を近くに配置したような場合であれば、当該キーワードを表すシンボルを、対応する位置に表示する。
【００３９】
シンボル表示層ＢＬは、探索対象情報群を探索する際の入り口であり、目的とする探索対象情報に速く辿り着くための指標である。もっとも、第１の探索対象層ＳＬ１に表示される探索対象情報の代表ＳＪ１の表示が、シンボル表示層ＢＬに表示されるべきシンボルＢＬＳと同等の内容となる場合もあり、かかる場合には、シンボル表示層ＢＬの構成を省略することもできる。
【００４０】
図４は、上記した処理を行う際の制御部１０２の処理内容を示すフローチャートである。ステップＳ４０１からＳ４０５までの処理で、上記情報探索空間（シンボル表示層ＢＬを含む）が構成される。本実施の形態の情報探索装置では、情報探索空間を構成する際に、ｘｙ情報分布指標表示画面用の視点の算出（Ｓ４０６）、及び背景色格納処理（Ｓ４０７）を行う。これら二つの処理の詳細については後述する。
【００４１】
前述の如く、本実施の形態の情報探索装置では、論理的３次元空間を出力部１０３に表示する際の表示形態を決定するために、視点ＰＶが設定される。視点ＰＶの制御は、入力部１０１から入力された論理的３次元空間における移動を指示する入力に基づき、視点制御部１０２１が行う。視点は、初期状態では、階層の浅い方から深い方へ向かう視線を有する。視点に近いものは大きく見え、遠くにあるものは小さく見える。もっとも、視線の方向は変更することが可能であり、ｚ軸方向に深い方から、浅い方を見ることもできる。
【００４２】
視点から見えるものが見えたままの状態で出力部１０３に表示されるように、出力画像生成部１０２４が、出力部１０３に表示すべき出力画像を生成する。視点を論理的３次元空間内において移動させることによって、情報探索空間内の全ての探索対象情報を画面に表示させることができる。即ち、視点の移動によって情報探索空間に配置されている探索対象情報群の中をウォークスルーして自由に情報を探索することができる。
【００４３】
さて、本実施の形態の情報探索装置では、情報探索空間を出力部１０３に表示するにあたり、以下に説明するように表示することを可能としている。
図５は、本発明に係る情報探索装置の第１の実施の形態において、情報探索空間を出力部１０３に表示する方法について説明するための模式図である。同図に示されるように、本実施の形態では、３次元空間情報格納部１０４に格納されている３次元空間情報を出力部１０３に表示する際に、操作者からの指示により座標軸の変換処理を行う。即ち、情報探索空間全体を、例えば右上に傾けたり、左上に傾けたりした形で出力部１０３に表示することが可能となっている。傾ける角度は、操作者が自由に指定することができる。これは、よりｚ軸方向に浅い探索対象層に配置されている情報を、画面上でずらして表示することにより、よりｚ軸方向に深い探索対象層に配置されている情報を見易くし、情報探索空間内における情報探索を行いやすくするための機能である。
【００４４】
即ち、出力部１０３の表示画面上における水平方向（以下、「ｘ軸方向」という。）、及び垂直方向（以下、「ｙ軸方向」という。）に、予め設定されている基準点を中心として、ｘ軸方向に角度θ、ｙ軸方向に角度φだけ変形して表示することにより、上記機能を実現する。
【００４５】
図６は、上記したような座標軸変換処理を行う際の、制御部１０２の処理内容を示すフローチャートである。制御部１０２は、まず、出力部１０３に座標軸変換すべき角度を入力するための画面を表示する（Ｓ６０１）。図７は、変形すべき角度を入力するために、出力部１０３に表示する画面の一例を示す図である。同図に示されるような画面において、操作者は、ｘ軸方向に何度傾け、また、ｙ軸方向に何度傾けるかを指示すべく角度を入力する。このようにして入力される角度を、以下「空間変形情報」ということとする。
【００４６】
入力部１０１を介して操作者より入力される空間変形情報を受け付けると（Ｓ６０２：Ｙｅｓ）、空間変形情報は、視点制御部１０２１を介して、座標変換部１０２２に送られる。座標変換部１０２２は、３次元情報格納部１０４に格納されている３次元空間情報を読み込み、座標軸変換処理を行う（Ｓ６０３）。座標軸変換処理とは、上記３次元空間情報に含まれている、各探索対象情報の情報探索空間内における配置位置の座標について、上記空間変形後の座標を算出する処理である。具体的には以下に示す式１及び式２を用いて行う。式１は、ｘ軸方向の変形のために、３次元空間情報のうちのｘ座標について実行すべき計算式であり、式２は、ｙ軸方向の変形のために、３次元空間情報のうちのｙ座標について実行すべき計算式である。尚、式１及び式２において、ｈとは、上記基準点からの、その時点における各探索対象情報の配置座標のｚ軸方向の距離を表す。
【００４７】
ｘ  ＝  ｘ  ＋  ｈ  ＊  ｔａｎθ                    ・・（式１）
ｙ  ＝  ｙ  ＋  ｈ  ＊  ｔａｎφ                    ・・（式２）
変換された値は、出力画像生成部１０２４に送られる。
【００４８】
ところで、上記のように情報探索空間における座標軸変換処理を行った場合には、操作者の視点の位置についても、ｘ軸方向とｙ軸方向についての補正を行う必要がある（Ｓ６０４）。即ち、本実施の形態の情報探索装置では、出力画像生成部１０２４が、空間表示ツールを呼び出す際に３次元空間情報及び視点の位置、視線の方向をパラメータとして渡す必要があるのであるが、３次元空間情報のみに座標軸変換処理を行い、視点に関する情報をそのままにして渡したのでは、適切な３次元空間が出力部１０３に表示されないこととなるからである。具体的には、図８に示すようにｘ軸方向、及びｙ軸方向について視点の位置の補正を行う。以下、補正処理の詳細な内容について説明する。
【００４９】
図９は、視点座標補正処理の詳細な処理内容を示すフローチャートである。
まず、視点制御部１０２１が、座標軸変換処理前、即ち補正前の視点の座標を図示しない記憶手段に保存する（Ｓ９０１）。その後、座標変換部１０２２が、視点制御部１０２１より、補正前の視点の座標と、空間変形情報を受けとり（Ｓ９０２）、視点の座標の補正を行う（Ｓ９０３）。
【００５０】
下記式３は、ｘ軸方向の補正を行うために視点のｘ座標について行う補正の式であり、下記式４は、ｙ軸方向の補正を行うために視点のｙ座標について行う計算式である。なお、式３及び式４において、ｈ´とは、座標変換前の視点の、上記基準点からのｚ軸方向の距離を表す。
【００５１】
ｘ  ＝  ｘ  ＋  ｈ´  ＊  ｔａｎθ                  ・・（式３）
ｙ  ＝  ｙ  ＋  ｈ´  ＊  ｔａｎφ                  ・・（式４）
上記視点座標補正処理も終了すると、出力画像生成部１０２４は、空間表示ツール格納部１０８に格納されている空間表示ツールを呼び出す。上述の如く、呼び出しの際のパラメータとして、３次元空間情報について上記座標軸変換処理を施した情報、及び、視点として上記視点座標補正処理を行った情報を渡すことにより、出力部１０３に、座標軸変換処理後の論理的３次元空間が表示される（Ｓ６０５）。
【００５２】
なお、上記ステップＳ６０４における補正処理は、操作者が座標軸変換処理後の論理的３次元空間においてｚ軸方向の移動を行った際にも行う必要がある。即ち、本実施の形態の情報探索装置においては、操作者の移動の検知は、変形前の論理的３次元空間における移動距離として認識されるため、空間変形後の論理的３次元空間においてｚ軸方向の移動があった場合には、ｘ軸方向及びｙ軸方向の補正をしないと、変形後の表示画面の上で、変形後のｚ軸に沿った移動の結果が表示されないこととなるからである。
【００５３】
図１０は、変形後の論理的３次元空間において、操作者が、入力部１０１を介してｚ軸方向の移動を含む３次元空間上における移動を指示した際の制御部１０２の処理内容を示すフローチャートである。
【００５４】
通常のｘ、ｙ、ｚ方向の移動後の位置を算出した後、同図に示されるごとく、視点制御部１０２１は、入力部１０１を介して入力された移動を指示する入力からｚ軸方向の移動方向と移動距離とを算出し（Ｓ１００１）、前述の視点位置の補正処理を行う（Ｓ１００２）。ただし、ｈ´は、ｚ軸の負の方向（奥行方向）への移動は−ｈ´となり、ｚ軸の正の方向への移動は＋ｈ´を使う。
【００５５】
補正後の視点の位置及び視線の方向等をパラメータとして渡して空間表示ツールを呼び出すことにより、出力部１０３に論理的３次元空間が表示される（Ｓ１００３）。
【００５６】
次に、本発明に係る情報探索装置の第２の実施の形態において、入力部１０１を介して、ｘｙ情報分布指標表示画面の表示を指示する入力がなされた場合の制御部１０２の処理内容について説明する。ここで、ｘｙ情報分布指標表示画面とは、ｚ軸方向にもっとも浅い探索対象層の手前に予め設定されている所定の視点から見た論理的３次元空間における探索対象情報の分布の様子と、その中における操作者のｘｙ平面上における視点の位置が表示されるものである。ｘｙ情報分布指標表示画面は、論理的３次元空間を表示する画面の一部に別のウィンドウを作成して、その中に表示される。操作者は、当該画面を参照することにより、論理的３次元空間において、自己が存在する探索対象層のｘｙ平面上における、自己の視点位置を容易に把握することが可能となる。
【００５７】
図１１は、ｘｙ情報分布指標表示画面が表示された出力部１０３の具体的イメージを表す図である。ここで、前述した「予め設定されている所定の視点」とは、図４のフローチャートのステップＳ４０６において算出され、３次元空間情報格納部１０４に格納されているものである。具体的には、最もｚ軸方向に浅い探索対象層（若しくはシンボル表示層）全体をその視界の範囲内に含むことができる視点として、予め算出されている視点を意味する。
【００５８】
図１２は、入力部１０１が、ｘｙ情報分布指標表示画面の表示を指示する入力を受け付けた際の制御部１０２の処理内容を示すフローチャートである。
この場合は、視点位置制御部１０２１が、まず出力画像生成部１０２４に指示を送り、出力部１０３に表示すべき画面の中にｘｙ情報分布指標表示画面用の別のウィンドウを作成させる（Ｓ１２０１）。
【００５９】
それと平行して、視点制御部１０２１からの指示を受けた情報分布管理部１０２３が、前記別のウィンドウの内部に表示すべき画像データを生成するべく出力画像生成部１２０４に指示を送る（Ｓ１２０２）。具体的には、３次元空間情報格納部１０４に格納されている、前記ｘｙ情報分布指標表示画面の作成用の視点の位置の座標を取得し、当該位置から見た論理的３次元空間の様子を、出力画像生成部１０２４を介して、空間表示ツールを駆動することにより生成させる。
【００６０】
さらに、情報分布管理部１０２３は、視点制御部１０２１から現在の視点の位置を受けとり、ｘｙ情報分布指標表示画面内に表示すべき操作者の位置を算出する（Ｓ１２０３）。算出結果を生成出力画像制御部１０２４に送り、出力画像制御部１０２４が、空間表示ツールを呼び出すことによって、別ウィンドウとして、ｘｙ情報分布指標表示画面及び当該画面の中における視点の位置が表示される（Ｓ１２０４）。
【００６１】
ところで、上述の如く、ｘｙ情報分布指標表示画面の中には、それぞれの時点における操作者のｘｙ平面内における存在位置を表示しているが、操作者が、論理的３次元空間におけるｘ軸方向又はｙ軸方向の移動を含む移動を指示した場合には、当該論理的３次元空間内における移動の処理と連動して、ｘｙ情報分布指標表示画面内での操作者の存在位置の移動の処理をする必要がある。
【００６２】
図１３は、ｘｙ情報分布指標表示画面が表示されている場合に、入力部１０１を介して、操作者の視点位置の移動が指示された場合の制御部１０２の処理内容を示すフローチャートである。
【００６３】
出力部１０１を介して入力された移動の指示から、視点制御部１０２１は、まず、論理的３次元空間における移動の距離を算出する（Ｓ１３０１）。
さらに、視点制御部１０２１は、算出された移動の距離から、移動後の視点の位置の座標を算出する（Ｓ１３０２）。
【００６４】
算出された、移動後の視点の位置の座標が、情報分布管理部１０２３に送られ、情報分布管理部１０２３は、移動後のｘｙ情報分布指標表示画面上における視点位置の座標を算出することにより、ｘｙ情報分布指標表示画面内の視点の位置を移動させる（Ｓ１３０３）。その後、出力画像生成部１０２４が、移動後の新しい視点位置及び視線方向に基づく論理的３次元空間を、ｘｙ情報分布指標表示画面を含む形で出力部１０３に表示する（Ｓ１３０４）。
【００６５】
上記のように、本実施の形態の情報探索装置においては、出力部１０３の一部にｘｙ情報分布指標表示画面を表示し、ｘｙ平面上における操作者の存在位置を表示することにより、操作者が、論理的３次元空間のｘｙ平面上における自己の存在位置を容易に把握できるようにしている。
【００６６】
次に、本発明に係る情報探索装置の第３の実施の形態における視点スタック機構について説明する。上述の如く、本実施の形態の情報探索装置は、スタック格納部として静的スタック格納部１０６と、動的スタック格納部１０７とを備えている。静的スタックとは、例えば、システム初期設定等の際に、所定の視点位置と視線の方向を設定しておく領域である。具体的には、操作者が論理的３次元空間の全体を把握しやすい視点位置及び視線方向をスタック情報として複数種類予め登録しておく。例えば、論理的３次元空間内の一番手前右下の位置から一番奥を見る状態等が考えられる。この領域の内容は、ある程度汎用的に利用できる内容とすることが可能であり、それぞれのスタック情報に名前を付与して格納しておき、操作者が選択して利用することを可能としている。
【００６７】
一方、動的スタックは、上記静的スタックのように汎用的なものではなく、個々の操作者が登録したいと考えた時点における、論理的３次元空間内における視点の位置及び視線の方向を表す情報を動的スタックに格納しておいて、後で、格納されている位置に戻りたいと思った場合に、動的スタックに格納された位置に戻ることができる機能である。
【００６８】
以下に、それぞれのスタック格納部に対して視点及び視線を表す情報を格納する際の制御部１０２の処理内容について説明する。
まず、静的スタック格納部１０６にスタック情報を格納する際及びスタック情報を呼び出す際の制御部１０２の処理内容について説明する。
【００６９】
上述の如く、静的スタック格納部１０６への情報の格納は、初期設定又は環境設定の際に行われる。具体的には、操作者が、通常の使用の際と同様に論理的３次元空間内を移動し、入力部１０１を介して、静的スタック情報格納の指示を行った場合に、静的スタック情報格納ウィンドウを表示することにより、スタック情報格納の処理を行う。もっとも、一旦登録されたスタック情報を、他の装置にコピーして利用することも可能である。図１４は、静的スタック情報の格納を行う際の制御部１０２の処理内容を示すフローチャートである。
【００７０】
静的スタック情報格納処理においては、出力画像生成部１０２４が、まず、静的スタック情報格納画面の表示を行う（Ｓ１４０１）。操作者（この場合、多くは装置のエンドユーザではなく、システム設定等のカストマイズ作業を行う者、若しくは装置の設計者等）が、入力部１０１を介して静的スタック情報の名前を入力したのを受け付けると（Ｓ１４０２：Ｙｅｓ）、制御部１０２は、登録時点における操作者の論理的３次元空間における視点の位置と、当該視点における視線の方向に関する情報を、入力された名前とともにスタック情報として静的スタック格納部１０６に格納する（Ｓ１４０３）。
【００７１】
次に、格納された静的スタック情報を呼び出す際の制御部１０２の処理内容について説明する。図１５は、静的スタック情報を呼び出す際の制御部１０２の処理内容を示すフローチャートである。
【００７２】
まず、制御部１０２は、静的スタック情報呼び出しのための画面を出力部１０３に表示する。具体的には、入力部１０１を介してなされた操作者の指示に従い、静的スタック情報選択画面の表示を行う（Ｓ１５０１）。
【００７３】
静的スタック情報選択画面は、静的スタック情報の名前の一覧表示を含んでおり、操作者はどのスタック情報を呼び出すかを選択できるようになっている。入力部１０１を介した操作者の名前の選択を受けて（Ｓ１５０２：Ｙｅｓ）、制御部１０２は、操作者の現在の視点の位置を、図示しない記憶手段に保存する（Ｓ１５０３）。
【００７４】
制御部１０２は、選択された静的スタック情報に基づいて出力部１０３への３次元空間の表示を行う（Ｓ１５０４）。具体的には、選択されたスタック情報に含まれる視点の位置及び視線の方向を渡して空間表示ツールを呼び出すことにより、３次元空間情報を出力部１０３に表示する。その後、制御部１０２は、画面上の所定の位置、例えば画面の左下隅の位置に、視点アイコンを表示する（Ｓ１５０５）。操作者は、スタック情報として選択した視点位置から、もとの位置に戻る場合には、ステップＳ１５０５にて表示された視点アイコンを、例えばマウスでダブルクリックすることにより、すぐにもとの位置に戻って情報探索を続けることができる。
【００７５】
一方、動的スタックへのスタック情報の格納の場合は、ウォークスルーの途中で、操作者による動的スタックへの格納指示を受けた視点制御部１０２１が、動的スタック管理部１０２６に指示を行うことにより、その時点における視点の位置と視線の方向をスタック情報として動的スタック格納部１０７に格納する。
【００７６】
また、動的スタック呼び出し時には、入力部１０１が受け付けた動的スタック情報の呼び出し指示を受けて、視点制御部１０２１が、動的スタック管理部１０２６に指示を行うことにより、動的スタック格納部１０７に格納されたスタック情報を読み出す。さらに、読み出されたスタック情報に基づいて、出力画像生成部１０２４が、出力部１０３への表示画像を生成し、表示する。具体的には、取り出されたスタック情報に含まれる視点の位置と視線方向を表す情報をパラメータとして、空間表示ツール格納部１０８から、空間表示ツールを呼び出し、出力部１０３に３次元空間画像を表示させる。
【００７７】
最後に、本発明に係る情報探索装置の第４の実施の形態における背景着色機能について説明する。冒頭に説明した如く、本実施の形態の情報探索装置における論理的３次元空間は、複数の探索対象層から構成されているが、従来の情報探索装置では、操作者が、ｚ軸方向にどの程度の深さの階層に存在しているかを直観的に把握することが困難であると言う問題点を有していた。
【００７８】
そこで、本実施の形態の情報探索装置では、操作者が存在する探索対象層のｚ軸方向の階層の深さに応じて、背景色の濃淡を変化させることにより、操作者が存在する階層の深さを直観的に把握できるようにしている。
即ち、３次元空間構成部１０２７が、情報探索空間の構成を行う際に、各階層ごとに背景色のＲＧＢ値を算出し、背景色格納部１０９に格納しておく。この背景色のＲＧＢ値は、そのＲＧＢ比を一定に保った値で算出されている。即ち、色をＲＧＢで表現し、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）をそれぞれ８ビットで表現するとすれば、それぞれのＲ、Ｇ、Ｂの値は、それらの比を変えずにｚ軸の位置の減少関数で記述することができる。例えば、Ｒ値の最小値をＲ0 、Ｒ値の変化の幅をＤ、第０の階層のｚ軸上の座標をｚ0 、最も奥の階層のｚ軸上の座標をｚe とすればｚ軸上の座標がｚn である階層のＲ値をＲn とすると、以下の式５により算出することができる。
【００７９】
Ｒn   ＝  Ｒ0 ＋Ｄ  ＊（ｚn −ｚ0 ）／（ｚe −ｚ0 ）  ・・（式５）
上記式５によりＲ値が定まれば、所定のＲＧＢ比を用いてＧ値及びＢ値を算出することができる。
【００８０】
以上の処理により、操作者が論理的３次元空間内においてウォークスルーを行う際に、出力画像生成部１０２４が、背景色格納部１０９を参照することにより、階層の深さに応じた濃度の背景色を表示する。即ち、ＲＧＢ比が一定で濃度のみを変化させるため、操作者が存在する階層の深さを直観的に認識することが可能となる。もっとも、論理的３次元空間に直接透明な色を付けることはできないため、一定の関係に色のついた格子を配置することにより実現する。また、視点の位置が論理的３次元空間内に入ってきた場合には、視点の背景色を変化させることにより対応する。ここで、視点の背景色とは、視点の位置の情報探索空間の色のことであり、視点に空間の色と同じ色のフィルターをかぶせた場合と同等の効果を与えるものを意味する。
【００８１】
図１６は、図４のフローチャートにおけるステップＳ４０７の背景色格納処理の詳細な処理内容を示すフローチャートである。
３次元空間構成部１０２７は、まず、各階層のｚ軸上における座標を算出する（Ｓ１６０１）。その後、背景基準色格納部１１０に格納されている基準色のＲＧＢ値とそのＲＧＢ比、及びＲＧＢ値の最大値及び最小値を参照して、各階層ごとに、ＲＧＢ値を算出する（Ｓ１６０２）。その後、算出されたＲＧＢ値を階層ごとに背景色格納部１０９に格納する（Ｓ１６０３）。
【００８２】
操作者が、論理的３次元空間内においてウォークスルーを行う際には、出力画像生成部１０２４が背景色格納部１０９の内容を参照し、操作者が位置する各階層の深さに応じて背景色を表示させるように空間表示ツールを駆動することにより、階層ごとに背景色の濃度を変化させるように表示画面を生成する。
【００８３】
なお、本実施の形態においては、座標軸変換処理を行う際に、操作者が角度を指定するようにしたが、特に角度を指定せずとも、予め設定されたいくつかの角度から選択するようにしてもよい。
【００８４】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係る情報探索装置によれば、論理的３次元空間におけるｚ軸方向の座標軸を傾けることにより、空間を変形して表示すること、また、ｘｙ情報分布指標表示画面を表示すること、スタック情報を有効に利用すること、階層の深さにより背景色の濃度を変更することにより、操作者に、論理的３次元空間内における自己の存在位置を、適切に把握させることができるという効果を奏する。
【００８５】
また、座標軸変換の処理は、よりｚ軸方向に深い階層に配置されている情報を見易くするため、操作者に、論理的３次元空間内に配置されている各種情報の、論理的３次元空間内における相対的な位置を、適切に把握させることができるという効果を奏する。
【００８６】
さらに、スタック情報の格納、呼び出しにより、移動したい位置に容易に移動することができるようになり、情報探索装置の操作性を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態に係る情報探索装置の構成を示すブロック図である。
【図２】  本発明の一実施の形態に係る情報探索装置における情報探索空間の構成方法等の概略について説明するための模式図である。
【図３】  本発明の一実施の形態に係る情報探索装置において、探索対象層の構成方法について説明するための模式図である。
【図４】  情報探索空間の構成の際の制御部の処理内容を示すフローチャートである。
【図５】  本発明の第１の実施の形態の情報探索装置において、情報探索空間を、座標軸を傾けた形で出力部に表示する方法について説明するための模式図である。
【図６】  座標軸変換処理の処理内容を示すフローチャートである。
【図７】  座標軸変換を行う角度の入力のために表示すべき画面の一例を示す図である。
【図８】  ｘ軸方向及びｙ軸方向についての視点位置の補正について説明するための模式図である。
【図９】  視点座標補正処理の内容を示すフローチャートである。
【図１０】  座標軸変換処理が行われた論理的３次元空間においてｚ軸方向の移動を含む視点の移動が指示された場合の制御部の処理内容を示すフローチャートである。
【図１１】  ｘｙ情報分布指標表示画面の表示形態の一例を示す図である。
【図１２】  ｘｙ情報分布指標表示画面の表示の指示を受け付けた際の制御部の処理内容を示すフローチャートである。
【図１３】  ｘｙ情報分布指標表示画面を表示している場合においてｘ軸方向又はｙ軸方向の移動を含む視点の移動が指示された場合の、論理的３次元空間の表示と、ｘｙ情報分布指標表示画面の表示との連動処理の内容を示すフローチャートである。
【図１４】  静的スタック情報格納の指示を受け付けた際の制御部の処理内容を示すフローチャートである。
【図１５】  静的スタック情報呼び出しの指示を受け付けた際の制御部の処理内容を示すフローチャートである。
【図１６】  背景色格納処理の内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０１                  入力部
１０２                  制御部
１０３                  出力部
１０４                  ３次元空間情報格納部
１０５                  探索対象情報格納部
１０６                  静的スタック格納部
１０７                  動的スタック格納部
１０８                  空間表示ツール格納部
１０９                  背景色格納部
１１０                  背景基準色格納部
１０２１                視点制御部
１０２２                座標変換部
１０２３                情報分布管理部
１０２４                出力画像生成部
１０２５                静的スタック管理部
１０２６                動的スタック管理部
１０２７                ３次元空間構成部
【図１】
0003660785.tif 000002
【図２】
0003660785.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0003660785.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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