(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のオブジェクトを有する三次元モデルを、出力装置の画面に二次元的に表示させるモデル表示処理部と、
外部から指定された前記画面上の位置に対応する１または複数の前記オブジェクトを、前記三次元モデルから選択するオブジェクト選択処理部と、
このオブジェクト選択処理部によって選択された前記オブジェクトのリストを、これらのオブジェクトの三次元モデル上の遠近に応じて文字サイズが相違するように、前記出力装置の画面に表示させるリスト表示処理部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記リスト表示処理部が、前記オブジェクト選択処理部によって選択された前記オブジェクトのリストを、これらのオブジェクトの三次元モデル上の遠近に応じた表示順序で、前記出力装置の画面に表示させることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記モデル表示処理部による前記三次元モデルの表示方向が変更された場合に、前記リスト表示処理部が、前記オブジェクト選択処理部によって選択された前記オブジェクトの遠近の変化に対応させて、前記リストの文字サイズを変更することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記モデル表示処理部による前記三次元モデルの表示方向が変更された場合に、前記リスト表示処理部が、前記オブジェクト選択処理部によって選択された前記オブジェクトの遠近の変化に対応させて、前記リストの表示順序を変更することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像処理装置に関し、より詳細には、画像処理装置によって画面表示された三次元モデルから任意のオブジェクトを操作者に選択させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＡＤ(Computer Aided Design) やＣＡＥ(Computer Aided Engineering)等の画像処理装置では、複数のオブジェクトからなる複雑な三次元モデルを、二次元的に画面表示させる場合がある。また、これらの複数のオブジェクトの中から、任意の１個のオブジェクトを操作者に選択させたい場合がある。この指定方法の一つとして、選択したいオブジェクト上の任意の点を、操作者に画面上で指定させる方法がある。しかし、三次元モデルを画面に表示する場合には、画面上の１個の点が複数のオブジェクトに対応することが多い。
【０００３】
指定された１個の点が複数のオブジェクトに対応する場合、従来は、例えば、指定された点に対応するオブジェクトを画面にリストアップし、そのリストの中から、改めて操作者にオブジェクトを指定させていた。この場合、表示画面には、三次元モデルとリストの両方が表示される。したがって、操作性を向上させるためには、三次元モデル内の各オブジェクトとリストアップされた各オブジェクトとの対応関係を操作者に認識しやすくするための工夫が望まれる。
【０００４】
このため、従来の画像処理装置では、例えば、操作者によってリスト上で指定されたオブジェクトを、三次元モデル内で強調表示することにより、操作性の向上を図っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、リスト上で指定されたオブジェクトを三次元モデル内で強調表示する方法では、操作者は、選択したいオブジェクトを特定できるまで、リスト上での指定を繰り返さなければならない。
【０００６】
したがって、このような方法では、十分な操作性を得ることができなかった。特に、三次元モデルに含まれるオブジェクトの数が多い場合には、オブジェクトの指定に要する操作負担は、非常に大きかった。
【０００７】
このため、三次元モデル内の各オブジェクトとリスト内の各オブジェクトとの対応関係をさらに認識しやすくする技術が望まれていた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る画像処理装置は、複数のオブジェクトを有する三次元モデルを出力装置の画面に二次元的に表示させるモデル表示処理部と、外部から指定された画面上の位置に対応する１または複数のオブジェクトを、三次元モデルから選択するオブジェクト選択処理部と、このオブジェクト選択処理部によって選択されたオブジェクトのリストを、これらのオブジェクトの三次元モデル上の遠近に応じて文字サイズが相違するように、出力装置の画面に表示させるリスト表示処理部とを備える。
【０００９】
かかる構成によれば、モデル表示処理部に表示された三次元モデルに含まれるオブジェクトのうち、オブジェクト選択部で選択されたオブジェクトを、三次元モデル上の遠近に応じて文字サイズが相違するように表示することができる。したがって、この発明によれば、三次元モデル内の各オブジェクトとリスト内の各オブジェクトとの対応関係を認識しやすくすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、図中、各構成成分の大きさ、形状および配置関係は、本発明が理解できる程度に概略的に示してあるにすぎず、また、以下に説明する数値的条件は単なる例示にすぎない。
【００１１】
第１の実施の形態
以下、この発明の第１の実施の形態に係る画像処理装置について、図１〜図７を用いて説明する。
【００１２】
図１は、この実施の形態に係る画像処理装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【００１３】
図１に示したように、この装置は、入力装置１１０、出力装置１２０、ＣＰＵ(Central Processing Unit) １３０、記憶部１４０および処理部１５０を備えている。
【００１４】
入力装置１１０は、画像処理装置に対する操作やデータ入力等を行うための装置であり、例えばキーボードやマウスなどを有している。入力装置１１０は、ＣＰＵ１３０に接続されている。
【００１５】
出力装置１２０は、画像を表示するための装置である。出力装置１２０は、例えば、三次元モデルや、操作者によって選択されたオブジェクトのリスト等を、画面に表示する。この出力装置１２０も、ＣＰＵ１３０に接続されている。
【００１６】
ＣＰＵ１３０は、入力装置１１０から入力された操作信号などに基づいて、出力装置１２０、記憶部１４０および処理部１５０等を制御する。
【００１７】
記憶部１４０は、オブジェクト記憶部１４１を備える。このオブジェクト記憶部１４１は、三次元モデルに関するデータを記憶する。処理部１５０は、モデル表示処理部１５１と、オブジェクト選択処理部１５２と、リスト表示処理部１５３を備える。モデル表示処理部１５１は、出力装置１２０に三次元モデルを表示させるための画像処理等を行う。オブジェクト選択処理部１５２は、操作者によって指定された画面位置に対応するオブジェクトを三次元モデルから抽出する処理や、この画面位置に対応する座標をオブジェクト毎に算出する処理（後述）等を行う。また、リスト表示処理部１５３は、オブジェクト選択処理部１５２によって抽出されたオブジェクトのリストを出力装置１２０に表示するための処理等を行う。後述するように、このリスト表示処理部１５３は、オブジェクトのリストを、操作者の視点（実際には三次元空間内に仮想的に設定された視点）に近いオブジェクトから順に出力装置１２０に表示させ、且つ、視点座標に近いオブジェクトほど大きい文字サイズで表示させる。
【００１８】
次に、図１に示した画像処理装置の動作について、図２〜図７を用いて説明する。
【００１９】
図２は、この実施の形態に係る三次元モデルの表示例を示す概念図である。図２に示したように、出力装置１２０の表示画面には、三次元モデル２０１と、座標軸ｘ，ｙ，ｚを有する座標表示２０２とが表示される。図２の例では、三次元モデル２０１は、オブジェクトとして、４個の正三角形Ｏ１，Ｉ１，Ｉ２，Ａ１を有している。これらのオブジェクトは、三次元空間的には、操作者に近い側からＯ１，Ｉ１，Ｉ２，Ａ１の順で、配置されている。また、これらのオブジェクトＯ１，Ｉ１，Ｉ２，Ａ１は、正三角形の中心点がそれぞれ直線ｘ＝ｙ＝ｚ上に位置するように、配列されている。
【００２０】
図３は、図２の三次元モデルに対応する座標データの一例を示している。図３の例では、それぞれのオブジェクトの頂点座標（ｘ，ｙ，ｚ）は、オブジェクトＯ1 が（１０，０，０），（０，１０，０），（０，０，１０）であり、オブジェクトＩ1 が（５，０，０），（０，５，０），（０，０，５）であり、オブジェクトＩ2 が（３，０，０），（０，３，０），（０，０，３）であり、オブジェクトＡ1 が（１，０，０），（０，１，０），（０，０，１）である。これらの座標データは、オブジェクト記憶部１４１内に記憶されている。図２に示したような画像を出力装置１２０に表示させる際には、まず、モデル表示処理部１５１が、オブジェクト記憶部１４１から読み出された座標データに基づいて表示画像情報を生成し、次に、ＣＰＵ１３０が、この表示画像情報を用いて出力装置１２０に画像を表示させる。
【００２１】
続いて、操作者にオブジェクトを選択させる手順を、図４を用いて説明する。
【００２２】
まず、操作者が、入力装置１１０を用いて、出力装置１２０の表示画面上の任意の位置を指定すると、この指定情報がＣＰＵ１３０に受け付けられる（Ｓ４０１参照）。ＣＰＵ１３０は、処理部１５０を制御して、後述の処理Ｓ４０２〜Ｓ４０４を行わせる。以下の説明では、図５に示したような位置Ｐ0 が、操作者によって指定された場合について説明する。この場合には、指定された位置には、すべてのオブジェクトＯ１，Ｉ１，Ｉ２，Ａ１が対応していることになる。
【００２３】
次に、オブジェクト選択処理部１５２が、操作者によって指定された画面位置に対応するオブジェクトを三次元モデルから抽出し、さらに、この画面位置に対応する座標をオブジェクト毎に算出する（Ｓ４０２参照）。座標の計算では、まず、仮想的な三次元空間における、表示画面上の指定点と座標原点（０，０，０）とを結ぶ直線を求め、そして、この直線と各オブジェクトＯ１，Ｉ１，Ｉ２，Ａ１との交点の座標をそれぞれ求める。これらの交点座標が、求める座標である。図６に、座標の計算結果の一例を示す。
【００２４】
続いて、オブジェクト選択処理部１５２は、抽出したオブジェクトＯ１，Ｉ１，Ｉ２，Ａ１の並べ替えを行う（Ｓ４０３参照）。この実施の形態では、対応するオブジェクトＯ１，Ｉ１，Ｉ２，Ａ１を、視点から近い順に並べる。なお、視点の座標は、三次元モデルの表示方向に応じてＣＰＵ１３０が算出する。
【００２５】
次に、リスト表示処理部１５３が、オブジェクトのリストを出力装置１２０に表示させるための処理を行う（Ｓ４０４参照）。図７に、出力装置１２０に表示されるリストの一例を示す。図７に示したように、この実施の形態では、視点から近いオブジェクトから順に出力装置１２０に表示させ、且つ、視点から近いものほど大きい文字サイズで表示させる。
【００２６】
その後、操作者が、出力装置１２０に表示されたリストから、いずれかのオブジェクトのいずれかを指定する（Ｓ４０５）。このとき、この実施の形態では、このリストを、操作者の視点から近いオブジェクトから順に表示し且つ視点から近いものほど大きい文字サイズで表示することにしたので、三次元モデル内の各オブジェクトとリストアップされた各オブジェクト名との対応関係が、操作者にとって認識しやすい。したがって、オブジェクトの選択が容易である。
【００２７】
以上説明したように、この実施の形態によれば、三次元モデル内の各オブジェクトとリスト内の各オブジェクトとの対応関係を認識しやすくすることができ、したがって、三次元モデルに含まれるオブジェクトの数が多い場合でもオブジェクトの指定に要する操作負担が小さくなる。
【００２８】
第２の実施の形態
以下、この発明の第１の実施の形態に係る画像処理装置について、図８〜図１３を用いて説明する。
【００２９】
図８は、この実施の形態に係る画像処理装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【００３０】
図８に示したように、この装置は、入力装置８１０、出力装置８２０、ＣＰＵ８３０、記憶部８４０および処理部８５０を備えている。
【００３１】
入力装置８１０は、画像処理装置に対する操作やデータ入力等を行うための装置であり、例えばキーボードやマウスなどを有している。入力装置８１０は、ＣＰＵ８３０に接続されている。
【００３２】
出力装置８２０は、表示画面に画像を表示するための装置である。出力装置８２０は、例えば、三次元モデルや、操作者によって選択されたオブジェクトのリスト等を、画面に表示する。この出力装置８２０も、ＣＰＵ８３０に接続されている。
【００３３】
ＣＰＵ８３０は、入力装置８１０から入力された操作信号などに基づいて、出力装置８２０、記憶部８４０および処理部８５０等を制御する。
【００３４】
記憶部８４０は、オブジェクト記憶部８４１と、視界記憶部８４２と、抽出オブジェクト記憶部８４３とを備える。オブジェクト記憶部８４１には、三次元モデルの構成に関するデータが格納される。視界記憶部８４２には、三次元モデルを出力装置８２０に表示する際の視界情報（後述）が格納される。リスト表示処理部８５３には、オブジェクト選択処理部８５２（後述）による座標の計算結果（第１の実施の形態の図６参照）が、格納される。
【００３５】
処理部８５０は、モデル表示処理部８５１と、オブジェクト選択処理部８５２と、リスト表示処理部８５３とを備える。モデル表示処理部８５１は、出力装置８２０に三次元モデルを表示させるための画像処理等を行う。オブジェクト選択処理部８５２は、操作者によって指定された画面位置に対応するオブジェクトを三次元モデルから抽出する処理や、この画面位置に対応する座標をオブジェクト毎に算出する処理（後述）等を行う。また、リスト表示処理部８５３は、オブジェクト選択処理部８５２によって抽出されたオブジェクトのリストを出力装置８２０に表示するための処理等を行う。
【００３６】
次に、図８に示した画像処理装置の動作について、図９〜図１３を用いて説明する。
【００３７】
図９（Ａ）は、この実施の形態に係る三次元モデルの表示例を示す概念図である。図９（Ａ）に示したように、出力装置８２０の表示画面には、三次元モデル９０１と、座標軸ｘ，ｙ，ｚを有する座標表示９０２とが表示される。図９（Ａ）の三次元モデル９０１は、第１の実施の形態の場合（図２参照）と同様、オブジェクトとして、４個の正三角形Ｏ１，Ｉ１，Ｉ２，Ａ１を有している。これらのオブジェクトは、三次元空間的には、操作者に近い側からＯ１，Ｉ１，Ｉ２，Ａ１の順で、配置されている。また、これらのオブジェクトＯ１，Ｉ１，Ｉ２，Ａ１は、正三角形の中心点がそれぞれ直線ｘ＝ｙ＝ｚ上に位置するように、配列されている。
【００３８】
それぞれのオブジェクトの頂点座標（ｘ，ｙ，ｚ）は、第１の実施の形態の場合（図３参照）と同様である。これらの座標データは、オブジェクト記憶部８４１内に記憶されている。図９（Ａ）に示したような画像を出力装置８２０に表示させる際には、まず、モデル表示処理部８５１が、オブジェクト記憶部８４１から読み出された座標データに基づいて表示画像情報を生成し、次に、ＣＰＵ８３０が、この表示画像情報を用いて出力装置８２０に画像を表示させる。
【００３９】
また、オブジェクト記憶部８４１には、図１０（Ａ）に示したような、視界情報が格納されている。視界情報とは、操作者の視点と視線とを表す座標情報であり、三次元空間内に仮想的に設定されたものである。
【００４０】
ここで、操作者が、オブジェクトを選択するために、出力装置１２０の表示画面上の任意の位置を指定すると、第１の実施の形態と同様の手順により（図４のＳ４０１〜Ｓ４０４参照）、指定された画面位置に対応する座標がオブジェクト毎に算出されるとともに、リストが画面表示される。このときの、座標の演算結果の一例を図１１（Ａ）に示し、リストの一例を図１２（Ａ）に示す。
【００４１】
続いて、オブジェクトの表示方向を回転させるときの手順を説明する。図１３は、この手順を説明するためのフローチャートである。
【００４２】
まず、操作者が、入力装置８１０を用いて、オブジェクト表示方向の回転を指定する（Ｓ１３０１参照）。この指定では、回転の方向や回転角なども入力される。この指定の内容は、ＣＰＵ８３０に送られる。ＣＰＵ８３０は、モデル表示処理部８５１に、出力装置８２０の画面表示を変更するための画像処理と視界情報を変更するための処理とを実行させる。変更後の画面表示の例および視界情報の例を、図９（Ｂ）および図１０（Ｂ）に示す。
【００４３】
続いて、オブジェクト選択処理部８５２が、操作者によって指定された画面位置に対応するオブジェクトを三次元モデルから再抽出し、さらに、この画面位置に対応する座標をオブジェクト毎に再算出する（Ｓ１３０２参照）。座標の計算方法は、第１の実施の形態の場合と同様である。
【００４４】
続いて、オブジェクト選択処理部８５２は、抽出したオブジェクトＯ１，Ｉ１，Ｉ２，Ａ１の並べ替えを行う。この並べ替えにより、対応するオブジェクトＯ１，Ｉ１，Ｉ２，Ａ１が、視点座標から近い順に並べ替えられる。図１１（Ｂ）に、並べ替え後の状態の一例を示す（Ｓ１３０３参照）。
【００４５】
次に、リスト表示処理部８５３が、オブジェクトのリストを出力装置８２０に表示させるための処理を行う（Ｓ１３０４参照）。図１２に、出力装置８２０に表示されるリストの一例を示す。図１２に示したように、ここでも、視点座標に近いオブジェクトから順に出力装置１２０に表示させ、且つ、視点座標に近いものほど大きい文字サイズで表示させる。
【００４６】
その後、操作者が、出力装置８２０に表示されたリストから、いずれかのオブジェクトのいずれかを指定する（Ｓ１３０５）。この実施の形態でも、第１の実施の形態と同様、このリストを、操作者の視点から近いオブジェクトから順に表示し且つ操作者の視点に近いものほど大きい文字サイズで表示することにしたので、三次元モデル内の各オブジェクトとリストアップされた各オブジェクト名との対応関係が、操作者にとって認識しやすい。したがって、オブジェクトの選択が容易である。
【００４７】
以上説明したように、この実施の形態によれば、三次元モデルを画面上で回転させた場合に、これに併せてリストの表示順序および文字サイズを変更することとした。したがって、三次元モデルを画面上で回転させた場合の、オブジェクトの指定に要する操作負担が小さくなる。
【００４８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、三次元モデル内の各オブジェクトとリスト内の各オブジェクトとの対応関係をさらに認識しやすくすることができるので、オブジェクトの指定に要する操作負担を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る画像処理装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態に係る画像処理装置の、三次元モデルの表示例を示す概念図である。
【図３】第１の実施の形態に係る画像処理装置の、座標データの一例を示す表である。
【図４】第１の実施の形態に係る画像処理装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】第１の実施の形態に係る画像処理装置の動作を説明するための概念図である。
【図６】第１の実施の形態に係る画像処理装置の、座標データの一例を示す表である。
【図７】第１の実施の形態に係る画像処理装置の、リスト表示の一例を示す表である。
【図８】第２の実施の形態に係る画像処理装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図９】第２の実施の形態に係る画像処理装置の、三次元モデルの表示例を示す概念図である。
【図１０】第２の実施の形態に係る画像処理装置の、視界情報の一例を示す表である。
【図１１】第２の実施の形態に係る画像処理装置の、座標データの一例を示す表である。
【図１２】第２の実施の形態に係る画像処理装置の、リスト表示の一例を示す表である。
【図１３】第２の実施の形態に係る画像処理装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１１０，８１０  入力装置
１２０，８２０  出力装置
１３０，８３０  ＣＰＵ
１４０，８４０  記憶部
１４１，８４１  オブジェクト記憶部
１５０，８５０  処理部
１５１，８５１  モデル表示処理部
１５２，８５２  オブジェクト選択処理部
１５３，８５３  リスト表示処理部
８４２  視界記憶部
８４３  抽出オブジェクト記憶部
【図１】
0004310909.tif 000002
【図２】
0004310909.tif 000003
【図３】
0004310909.tif 000004
【図４】
0004310909.tif 000005
【図５】
0004310909.tif 000006
【図６】
0004310909.tif 000007
【図７】
0004310909.tif 000008
【図８】
0004310909.tif 000009
【図９】
0004310909.tif 000010
【図１０】
0004310909.tif 000011
【図１１】
0004310909.tif 000012
【図１２】
0004310909.tif 000013
【図１３】
0004310909.tif 000014