(57)【要約】【課題】  ３次元オブジェクトの姿勢を実時間で、かつ少ない計算コストで操作する。【解決手段】  仮想作業領域１３０の外部にある指先の３次元位置１００が、仮想作業領域１３０に侵入することで、動作モードが姿勢操作モードに遷移する。その際に、基準点１０２から、指先の３次元位置１００と仮想作業領域１３０の境界面１３１との接点１４０に向かう単位ベクトル１４１、および３次元オブジェクト２１０の姿勢を記憶しておく。姿勢操作中は、３次元オブジェクト２１０の現在姿勢については、姿勢操作モードに遷移した際に記憶しておいた３次元オブジェクト２１０の姿勢を、軸１４３の周りに１４４で示す角度だけ回転させた姿勢を以って、その現在姿勢とする。【選択図】    図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間内の所定の物体の３次元位置により、３次元オブジェクトの姿勢を操作する方法であって、
固定された基準点を含む、空間座標系に固定された仮想作業領域を設定し、
動作モードが、前記３次元位置が前記仮想作業領域の外部にあるアイドルモードから、前記３次元位置が前記仮想作業領域の境界面上および内部にある姿勢操作モードに遷移したときに、前記３次元位置と前記仮想作業領域の境界面との交点の位置と、前記３次元オブジェクトの姿勢と、前記３次元位置と前記交点と前記基準点とを含む平面に垂直で、かつ前記基準点を通る直線とを記憶し、
動作モードが前記姿勢操作モードである場合に限り、前記直線を軸として、前記基準点から前記交点に向かう単位ベクトルを前記基準点から前記３次元位置に向かう単位ベクトルに重ね合わせる回転変換を前記３次元オブジェクトの姿勢に施し、その結果の姿勢を現在の３次元オブジェクト姿勢とする３次元オブジェクト姿勢操作方法。
【請求項２】
空間内の所定の物体の３次元位置により、３次元オブジェクトの姿勢を操作する方法であって、
固定された基準点を含む、空間座標系に固定された仮想作業領域と、前記仮想作業領域に含まれ、かつ前記空間に固定された内部仮想作業領域とを設定し、
動作モードが、前記３次元位置が前記仮想作業領域の外部にあるアイドルモードから、前記３次元位置が前記内部仮想作業領域の内部に入って、もしくはその境界面に接して、姿勢操作モードに遷移したときに、前記３次元位置と前記内部仮想作業領域の境界面との交点と、前記３次元オブジェクトの姿勢と、前記３次元位置と前記交点と前記基準点とを含む平面に垂直で、かつ前記基準点を通る直線とを記憶し、
動作モードが姿勢操作モードである場合に限り、前記直線を軸として、前記基準点から前記交点に向かう単位ベクトルを前記基準点から前記３次元位置に向う単位ベクトルに重ね合わせる回転変換を前記３次元オブジェクトの姿勢に施し、その結果の姿勢を現在の３次元オブジェクト姿勢とする３次元オブジェクト姿勢操作方法。
【請求項３】
前記内部仮想作業領域として、前記３次元オブジェクトの形状がなす領域を用いる、請求項２記載の姿勢操作方法。
【請求項４】
空間内の所定の物体の３次元位置により、２個以上の３次元オブジェクトからひとつを選択し、前記３次元オブジェクトの姿勢を操作する方法であって、
前記３次元オブジェクトの個数と同数で、前記３次元オブジェクトに一対一に対応する、前記空間に固定された仮想作業領域を設定し、
前記３次元オブジェクトの個数と同数で、前記３次元オブジェクトに一対一に対応する、前記空間に固定された基準点を設け、
それぞれの仮想作業領域に含まれかつ前記空間に固定された、前記３次元オブジェクトの個数と同数の、互いに交わりのない内部仮想作業領域を設定し、
動作モードが、前記３次元位置が全ての前記仮想作業領域の外部にあるアイドルモードから、前記３次元位置がひとつの内部仮想作業領域の内部に入って、もしくはその境界面に接して、姿勢操作モードに遷移したときに、前記３次元位置と前記内部仮想作業領域の境界面との交点の位置と、前記内部仮想作業領域に対応する３次元オブジェクトの姿勢と、前記３次元位置と前記交点と前記内部仮想作業領域に対応する基準点とを含む平面に垂直で、かつ前記基準点を通る直線とを記憶し、
動作モードが姿勢操作モードである場合に限り、前記直線を軸として、前記基準点から前記交点に向かう単位ベクトルを前記基準点から前記３次元位置に向かう単位ベクトルに重ね合わせる回転変換を、前記３次元オブジェクトの姿勢に施し、その結果の姿勢を現在の３次元オブジェクト姿勢とする３次元オブジェクト姿勢操作方法。
【請求項５】
前記内部仮想作業領域として、前記内部仮想作業領域に対応する３次元オブジェクトの形状がなす領域から、前記３次元オブジェクト以外の全ての３次元オブジェクトの形状がなす領域と前記３次元オブジェクトの形状がなす領域との交わりを取り除いた領域を用いる、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記仮想作業領域として、立方体領域、直方体領域、もしくは球領域を用いる、請求項１、２、４のいずれかに記載の姿勢操作方法。
【請求項７】
姿勢操作モードであることを、表示用モニターに表示された、前記３次元位置を示すカーソル、もしくは前記仮想作業領域を示す図形、およびその両方、の表示色を変更する、チャイムを鳴動させる、指先に取り付けたマーカーを振動させる、のいずれかを用いてオペレータに知らせる、請求項１から６のいずれか１項に記載の姿勢操作方法。
【請求項８】
空間内位置として、指先に取り付けたマーカーの空間内位置を用いる、請求項７に記載の姿勢操作方法。
【請求項９】
空間内位置として、指先の空間内位置を用いる、請求項７に記載の姿勢操作方法。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の３次元オブジェクト姿勢操作方法をコンピュータに実行させるための３次元オブジェクト姿勢操作プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は３次元オブジェクトの姿勢を操作する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記の技術に関連する特許出願として、特許文献１があるが、この特許出願では、操作者が指示する３次元位置や方向を検出するだけであり、対象物の姿勢を操作する方法については述べられていない。また、特許文献２があるが、様々な姿勢の手先画像をテンプレートとしたマッチング方式であるため、検出される姿勢は離散的であり、かつ計算コストがかかる。
【特許文献１】特開平１０−３２６１４８号公報
【特許文献２】特開平８−０７６９１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
掌や拳などの姿勢を検出し、この姿勢情報により３次元オブジェクトの姿勢を操作することは原理的には可能であるが、掌や拳などの姿勢を十分な精度で検出するためには計算コストがかかり実時間での処理は不可能であり、実用的ではなく、逆に実時間での処理を可能にするには、掌や拳などの姿勢検出の精度をおとさなければならないが、検出される姿勢の離散度が大きく、実用的ではない。
【０００４】
本発明の目的は、計算機内の３次元オブジェクトの姿勢を実時間で操作する３次元オブジェクト姿勢操作方法およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様によれば、３次元オブジェクト姿勢操作方法は、
固定された基準点を含む、空間座標系に固定された仮想作業領域を設定し、
動作モードが、空間内の、指先もしくは簡易なマーカーを取り付けた指先などの３次元位置が仮想作業領域の外部にあるアイドルモードから、３次元位置が仮想作業領域の境界面上および内部にある姿勢操作モードに遷移したときに、３次元位置と仮想作業領域の境界面との交点の位置と、３次元オブジェクトの姿勢と、前記３次元位置と前記交点と前記基準点とを含む平面に垂直で、かつ前記基準点を通る直線とを記憶し、
動作モードが姿勢操作モードである場合に限り、前記直線を軸として、前記基準点から前記交点に向かう単位ベクトルを前記基準点から３次元位置に向かう単位ベクトルに重ね合わせる回転変換を前記３次元オブジェクトの姿勢に施し、その結果の姿勢を現在の３次元オブジェクト姿勢とする。
【０００６】
本発明の第２の態様によれば、３次元オブジェクト姿勢操作方法は、
前記仮想作業領域に加え、該仮想作業領域に含まれかつ前記空間に固定された内部仮想作業領域を設定し、
動作モードが、前記３次元位置が前記仮想作業領域の外部にあるアイドルモードから、３次元位置が内部仮想作業領域の内部に入って、もしくはその境界面に接して、姿勢操作モードに遷移したときに、３次元位置と内部仮想作業領域の境界面との交点の位置と、３次元オブジェクトの姿勢と、３次元位置と前記交点と前記基準点とを含む平面に垂直でかつ前記基準点を通る直線とを記憶し、
動作モードが姿勢操作モードである場合に限り、前記直線を軸として、前記基準点から前記交点に向かう単位ベクトルを前記基準点から前記３次元位置に向かう単位ベクトルに重ね合わせる回転変換を前記３次元オブジェクトの姿勢に施し、その結果の姿勢を現在の３次元オブジェクト姿勢とする。
【０００７】
本発明の第３の態様によれば、３次元オブジェクト姿勢操作方法は、
３次元オブジェクトの個数と同数で、前記３次元オブジェクトに一対一に対応する、前記空間に固定された仮想作業領域を設定し、
前記３次元オブジェクトの個数と同数で、前記３次元オブジェクトに一対一に対応する、前記空間に固定された基準点を設け、
それぞれの仮想作業領域に含まれかつ前記空間に固定された、前記３次元オブジェクトの個数と同数の、互いに交わりのない内部仮想作業領域を設定し、
動作モードが、３次元位置が全ての仮想作業領域の外部にあるアイドルモードから、３次元位置がひとつの内部仮想作業領域の内部に入って、もしくはその境界面に接して、姿勢操作モードに遷移したときに、３次元位置と内部仮想作業領域の境界面との交点の位置と、内部仮想作業領域に対応する３次元オブジェクトの姿勢と、３次元位置と前記交点と前記内部仮想作業領域に対応する基準点とを含む平面に垂直でかつ前記基準点を通る直線とを記憶し、
動作モードが姿勢操作モードである場合に限り、前記直線を軸として、前記基準点から前記交点に向かう単位ベクトルを前記基準点から３次元位置に向かう単位ベクトルに重ね合わせる回転変換を、３次元オブジェクトの姿勢に施し、その結果の姿勢を現在の３次元オブジェクト姿勢とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、指先などの位置を動かすことにより、仮想対象物の把持およびリリースを容易に指定したり、仮想対象物の姿勢を容易に操作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
【００１０】
本実施形態では、指先に取り付けたマーカーを撮像したカメラ画像を解析することで、空間内での指先の３次元的動きを捉え、計算機内の３次元オブジェクトの姿勢を操作する。図１から図５に、空間内での指先の３次元位置を検出する方法を示す。
【００１１】
図１において、カメラ１０４およびカメラ１０５は空間座標系１９０に固定されており、それぞれのカメラ１０４、１０５の中心軸は、空間座標系１９０のＺ軸上の基準点１０２で交差している。表示用モニター１０３は、カメラ１０４とカメラ１０５の間に置かれている。指先に取り付けられたマーカー１０１は蛍光赤色で塗装された球であるが、波長９００ナノメートル程度の発光ダイオードをマーカーとして用いることも可能である。
【００１２】
図２において、画像２００，２０１は指先マーカー１０１をそれぞれ撮像したカメラ１０４，１０５の赤チャネル画像全体をガウシアンフィルターにより処理した画像である。指先マーカー像２０２，２０３が輝度の高い領域として表示されている。
【００１３】
図３（ａ）において、カメラ座標系１１０は空間座標系１９０に固定されており、そのＺ軸はカメラ１０４の中心軸に一致している。直線１１３は、画像面１１１上の最も高輝度な画素１１２の位置とカメラ座標系１１０の原点とを結ぶ直線である。図３（ｂ）において、カメラ座標系１２０は空間座標系１９０に固定されており、そのＺ軸はカメラ１０５の中心軸に一致している。直線１２３は、画像面１２１上の最も高輝度な画素１２２の位置とカメラ座標系１２０の原点とを結ぶ直線である。
【００１４】
図４に、空間座標系１９０における直線１１３および直線１２３を示す。カメラ座標系１１０およびカメラ座標系１２０が空間座標系１９０に固定されているので、それぞれのカメラ座標系１１０，１２０での位置姿勢が特定された直線１１３および直線１２３は、空間座標系１９０での位置も特定される。
【００１５】
図５に、実空間内での指先の３次元位置を検出する方法を示す。空間座標系１９０での位置が特定された直線１１３および直線１２３とを最短で結ぶ直線と、直線１１３および直線１２３との交点をそれぞれＰ1およびＰ2とする。Ｐ1とＰ2の中点ＰMを、実空間内での指先の３次元位置１００とする。
【００１６】
図６から図１１に、実空間内での指先の３次元位置により計算機内の３次元オブジェクトを操作する方法を示す。
【００１７】
図６に、基準点１０２を含むように空間座標系１９０に固定された仮想作業領域１３０を示す。
【００１８】
図７に、動作モードが操作開始の前であるアイドルモードの状態を示す。図７（ａ）はモニター画面で、操作対象の３次元オブジェクト２１０、指先位置を示すカーソル２１１、および仮想作業領域１３０の境界１３１の像２１２が表示されている。図７（ｂ）に、指先の３次元位置１００が仮想作業領域１３０の外部にある状態を示す。
【００１９】
図８に、仮想作業領域１３０の外部にある指先の３次元位置１００が、仮想作業領域１３０に侵入することで、動作モードが姿勢操作モードに遷移した状態を示す。その際に、図１０に示す、基準点１０２から、指先の３次元位置１００と仮想作業領域１３０の境界面１３１との接点１４０に向かう単位ベクトル１４１、および３次元オブジェクト２１０の姿勢を記憶しておく。このとき、動作モードの遷移をオペレータに知らせる方法として、３次元オブジェクト２１０の表示色を変化させる、仮想作業領域１３０の境界１３１の像２１２やカーソル２１１の表示色を変化させる、もしくはチャイムを鳴らすなどの方法がある。指先の３次元位置１００が仮想作業領域１３０の内部もしくは境界１３１の上にある間は、姿勢操作モードが継続される。
【００２０】
図９に、姿勢操作中の状態を示す。３次元オブジェクト２１０の現在の姿勢については、動作モードが姿勢操作モードに遷移した際に記憶しておいた３次元オブジェクト２１０の姿勢を、図１０（ｂ）に示す軸１４３の周りに１４４で示す角度だけ回転させた姿勢を以って、その現在姿勢とする。ここで、軸１４３は、図１０（ａ）に示す単位ベクトル１４１、および基準点１０２から指先の３次元位置１００に向かう単位ベクトル１４２の両方を含む平面に垂直で、かつ基準点１０２を通る直線である。また、１４４で示す角度は、単位ベクトル１４２が単位ベクトル１４１に対してなす角度である。
【００２１】
図１１に、指先の３次元位置１００が仮想作業領域１３０から出ることにより、動作モードが姿勢操作モードからアイドルモードに遷移し、姿勢操作が完了した状態を示す。この状態は、図７に示す状態と同じである。
［第２の実施形態］
【００２２】
第１の実施形態における、図８で説明したアイドルモードから姿勢操作モードへの動作モードの動作遷移の際や、図１１で説明した姿勢操作モードからアイドルモードへの動作モードの遷移の際には、検出された指先の３次元位置１００にノイズなどが畳重することで、チャタリングが生じることがある。
【００２３】
第２の実施形態として、図１２から図１６に、チャタリングを防止しつつ、実空間内での指先の３次元位置により計算機内の３次元オブジェクトを操作する方法を示す。
【００２４】
図１２に動作モードがアイドルモードの状態を示す。図１２（ｂ）に示すように、図７に示す仮想作業領域１３０に加え、これに含まれる内部仮想作業領域１５０を用いる。両仮想作業領域１３０，１５０の境界面１３１と境界面１５１との距離の最小値は、指先の３次元位置１００に畳重しているノイズのレベルと比較し十分に大きいとする。図１２（ａ）に示す表示用モニター１０３には、仮想作業領域１３０の境界面１３１の像２１５は表示されないか、もしくは淡色で表示される一方、内部仮想作業領域１５０の境界面１５１の像２１３は濃色で表示され、傾注すべき境界面をオペレータに知らせている。
【００２５】
図１３に動作モードアイドルモードから姿勢操作モードへの遷移の様子を示す。アイドルモード時に限り、内部仮想作業領域１５０の外部にある指先の３次元位置１００が、内部仮想作業領域１５０に侵入する、もしくはその境界面１５１に接触すると、動作モードは姿勢操作モードに遷移する。その際に、図１５に示す、基準点１０２から、指先の３次元位置１００と仮想作業領域１３０の境界面１３１との接点１４０に向かう単位ベクトル１４１、および３次元オブジェクト２１０の姿勢を記憶しておく。このとき、カーソル２１１の表示色を変化させる、チャイムを鳴らす、もしくは、内部仮想作業領域１５０の境界面１５１の像２１３を消去、もしくは淡色表示に変更する一方で、仮想作業領域１３０の境界面１３１の像２１５を濃色表示に変更する、などすることで、動作モードの遷移をオペレータに知らせるとともに、傾注すべき境界面も知らせる。指先の３次元位置１００が仮想作業領域１３０の内部にある間は、姿勢操作モードが継続される。
【００２６】
図１４に姿勢操作中の状態を示す。３次元オブジェクト２１０の現在の姿勢については、動作モード、姿勢操作モードに遷移した際に記憶しておいた３次元オブジェクト２１０の姿勢を、図１５（ｂ）に示す軸１４３の周りに１４４で示す角度だけ回転させた姿勢を以って、その現在姿勢とする。ここで、軸１４３は、図１５（ａ）に示す単位ベクトル１４１、および基準点１０２から指先の３次元位置１００に向かう単位ベクトル１４２の両方を含む平面に垂直で、かつ基準点１０２を通る直線である。また、１４４で示す角度は、単位ベクトル１４２が単位ベクトル１４１に対してなす角度である。
【００２７】
図１６に、姿勢操作モードからアイドルモードへの動作モードの遷移の様子を示す。姿勢操作モード時に限り、指先の３次元位置１００が仮想作業領域１３０の外部に出るか、もしくはその境界面１３１に接触するとアイドルモードに遷移する。
［第３の実施形態］
【００２８】
図１７に示すように、第２の実施形態における内部仮想作業領域１５０の代わりに、３次元オブジェクト２１０と同一形状の領域である内部仮想作業領域１６０を用いる。
［第４の実施形態］
【００２９】
第４の実施形態では、第１の実施形態の図７に示す仮想作業領域と同様の仮想作業領域が２つあり、かつこれらの仮想作業領域が交わっている場合について説明する。
【００３０】
図１８に示すように、２つの内部仮想作業領域の交わり領域を、それぞれの内部仮想作業領域から取り除いた領域を、それぞれ内部仮想作業領域１５０と内部仮想作業領域５５０とすることで、第１の実施形態と同様の方法により、３次元オブジェクトの姿勢を操作する。
［第５の実施形態］
【００３１】
第１の実施形態では、指先の３次元位置を検出する手段として、マーカーを用いる方式の検出エンジンを利用していたが、このエンジンの代わりに、何もつけない指先の位置検出を行うエンジンを利用することもできる。このような指先の３次元位置検出エンジンとしては、「Ｒｏｂｕｓｔ  Ｆｉｎｇｅｒ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ  ｗｉｔｈ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｃａｍｅｒａｓ」  Ｃｕｌｌｅｎ  Ｊｅｎｎｉｎｇｓ、１９９９、などがある。
【００３２】
図１９は以上説明した第１から第５の実施形態の３次元オブジェクト姿勢操作方法を実施する装置のブロック図である。
【００３３】
指先もしくはマーカー位置検出部３０１は指先または指先に取り付けられたマーカー１０１の３次元位置１００を検出する。領域判定部３０２は、指先またはマーカー１０１の３次元位置１００が仮想作業領域１３０（第２の実施形態ではさらに内部仮想作業領域１５０）、仮想作業領域１３０の外部のいずれかにあるかを判定する。動作モード判定部３０４は領域判定部３０２の判定検索から動作モード（アイドルモード、姿勢操作モード）を判定し、判定した動作モードを動作モード記憶部３０３に記憶するとともに、動作モードがアイドルモードから姿勢操作モードに遷移したときに、単位ベクトル４１と３次元オブジェクト２１０の姿勢を位置情報記憶部３０５に記憶する。姿勢算出部３０６は動作モードが姿勢操作モードのとき位置情報記憶部３０５に記憶した情報を用いて３次元オブジェクト２１０の姿勢を軸１４３の周りに角度１４４だけ回転させる計算を行なう。
【００３４】
なお、以上説明した本発明の３次元オブジェクト姿勢操作方法は、その機能を実現するためのプログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することができる。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、フロッピーディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク装置等の記憶装置を指す。さらに、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、インターネットを介してプログラムを送信する場合のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの（伝送媒体もしくは伝送波）、その場合のサーバとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含む。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】指先マーカー１０１を２台のカメラ１０４，１０５で撮影する様子を示す図である。
【図２】指先マーカー１０１を撮影したカメラ１０４，１０５の赤チャネル画像全体をガウシアンフィルターにより処理した画像を示す図である。
【図３】画像面１１１，１２１上の最も高輝度な画像１１２，１２２とカメラ座標系１２０の原点とを結ぶ直線１１３，１２３を示す図である。
【図４】空間座標系１９０における直線１１３，１２３を示す図である。
【図５】実空間内での指先の３次元位置を検出する方法を示す図である。
【図６】基準点１０２を含む仮想作業領域１３０を示す図である。
【図７】動作モードがアイドルモードの状態を示す図である。
【図８】動作モードが姿勢操作モードに遷移した状態を示す図である。
【図９】姿勢操作中の状態を示す図である。
【図１０】３次元オブジェクト２１０の姿勢の変化を示す図である。
【図１１】動作モードが姿勢モードからアイドルモードに遷移し、姿勢操作が完了した状態を示す図である。
【図１２】第２の実施形態におけるアイドルモードを示す図である。
【図１３】第２の実施形態におけるアイドルモードから姿勢操作モードへの動作モードの遷移の様子を示す図である。
【図１４】第２の実施形態における姿勢操作中の状態を示す図である。
【図１５】第２の実施形態における３次元オブジェクト２１０の姿勢の変化を示す図である。
【図１６】第２の実施形態における姿勢操作モードからアイドルモードへの動作モードの遷移の様子を示す図である。
【図１７】第３の実施形態で用いる内部仮想作業領域を示す図である。
【図１８】第４の実施形態で用いる仮想作業領域を示す図である。
【図１９】第１から第５の実施形態の３次元オブジェクト姿勢操作方法を実施する装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００３６】
１００    実空間内での推定されたマーカー位置
１０１    実空間内でのマーカー位置
１０２    実空間座標系のＺ軸上の姿勢操作基準点
１０３    表示用モニター
１０４    カメラ
１０５    カメラ
１９０    実空間座標系
２００    カメラ画像
２０１    カメラ画像
２０２    カメラ画像上でのマーカー位置
２０３    カメラ画像上でのマーカー位置
１１０    カメラ座標系
１１１    カメラ撮像面
１１２    カメラ撮像面上でのマーカー位置
１１３    カメラ座標系の原点とカメラ撮像面上でのマーカー位置とを結ぶ直線
１２０    カメラ座標系
１２１    カメラ撮像面
１２２    カメラ撮像面上でのマーカー位置
１２３    カメラ座標系の原点とカメラ撮像面上でのマーカー位置とを結ぶ直線
１３０    仮想作業領域
１３１    仮想作業領域の境界面
１３２    仮想作業領域
１５１    内部仮想作業領域の境界面
２１０    モニターに表示された３次元オブジェクト
２１１    マーカー位置のカーソル
２１２    モニターに表示された仮想作業領域
１４０    推定されたマーカー位置と仮想作業領域の境界面との接点
１４１    姿勢操作基準点から接点に向かう単位ベクトル
１４２    姿勢操作基準点から推定されたマーカー位置に向かう単位ベクトル
１４３    ２つの単位ベクトルを含む平面に垂直で姿勢操作基準点を通る直線
１４４    ２つの単位ベクトルがなす角
１０８    ３次元オブジェクト
１０９    ３次元オブジェクト
３０１    指先もしくはマーカー位置検出部
３０２    領域判定部
３０３    動作モード記憶部
３０４    動作モード判定部
３０５    位置情報記憶部
３０６    姿勢算出部
【図１】
2005084817.tif 000003
【図２】
2005084817.tif 000004
【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】
2005084817.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2005084817.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2005084817.tif 000018
【図１７】
2005084817.tif 000019
【図１８】
2005084817.tif 000020
【図１９】
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