３次元データ表示装置およびプログラム
【課題】 ３次元直交座標系の仮想空間内に構造体と入力ポイントを表示する３次元データ表示装置を提供する。
【解決手段】 ３次元データ表示装置１０は，データ記憶部３０に記憶する構造体情報に基づいて３次元直交座標系の仮想空間に構造体を配置した表示画面を生成してモニタ２に表示する画面表示処理部２０と，仮想空間内にグリッドを設定するグリッド設定・更新部１３と，マウス３から操作情報を取得する操作情報取得部１５と，入力ポイントの仮想空間での座標を算出し，操作作情報に基づいて入力ポイントの移動先を算出し，入力ポイントの移動先に最も近い座標を，仮想空間のグリッドに基づく各グリッド格子の座標または構造体の境界の座標または構造体の境界とグリッドの交点の座標のいずれかの座標から選択して，入力ポイントの座標を更新する入力ポイント位置算出部１６と，更新された座標に入力ポイント表示する入力ポイント表示処理部を備える。
【解決手段】 ３次元データ表示装置１０は，データ記憶部３０に記憶する構造体情報に基づいて３次元直交座標系の仮想空間に構造体を配置した表示画面を生成してモニタ２に表示する画面表示処理部２０と，仮想空間内にグリッドを設定するグリッド設定・更新部１３と，マウス３から操作情報を取得する操作情報取得部１５と，入力ポイントの仮想空間での座標を算出し，操作作情報に基づいて入力ポイントの移動先を算出し，入力ポイントの移動先に最も近い座標を，仮想空間のグリッドに基づく各グリッド格子の座標または構造体の境界の座標または構造体の境界とグリッドの交点の座標のいずれかの座標から選択して，入力ポイントの座標を更新する入力ポイント位置算出部１６と，更新された座標に入力ポイント表示する入力ポイント表示処理部を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，演算処理によって構成された３次元直交座標の仮想空間内に，処理対象となる構造体の３次元構造データにより生成したモデルを表示する３次元データ表示装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のコンピュータの処理能力，規模および並列化技術の大幅な向上により，回路シミュレーション処理だけでなく３次元電磁界シミュレーション処理の用途においても，信号解析処理が盛んに行われている。
【０００３】
例えばＦＤＴＤ（Finite Difference Time Domain Method）法のような３次元グリッド構造による電磁界解析処理法を用いた３次元電磁界シミュレータでは，３次元空間を包括した回路解析等を行う場合に，信号線とグランド配線との間に圧源や抵抗素子を設定する操作等が要求される。
【０００４】
そのため，外部面上の２次元座標の座標値を入力できる外部座標値入力手段，装置本体に内蔵された可動部材との相対移動により可動部材に担持された座標の座標値を入力できる内蔵座標値入力手段等を備えたデータ入力装置等が提案されている。
【０００５】
また，３次元ポインティング方法において，３次元ＧＵＩ内の奥行き位置に配置されたオブジェクトを，１つの部位で奥行き位置のポインティングし，それと同時に２次元平面内での位置をポインティングしている奥行き位置に応じて変化させる方法等が提案されている。
【０００６】
また，３次元座標を入力可能なマウス型の入力装置において，入力装置にダイヤル機能を設け，ダイヤル機能を操作することによりアナログ変移量をデータとして計算機等に入力できる入力部を備えるものが提案されている。
【０００７】
また，３次元カーソル制御装置において，カーソル位置の奥行き方向での移動に際して，奥行き方向に垂直であってカーソル近傍に形成される立体部を設定し，この立体部中の３次元図形を強調表示できる手段等を備えるものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平６−２５０７８１号公報
【特許文献２】特開２００７−１４０１８６号公報
【特許文献３】特開平５−１０８２６３号公報
【特許文献４】特許第２８９２３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一般的に，３次元電磁界シミュレータで用いられる３次元の構造体の構造データの多くは，コンピュータによって，ＣＡＤ（Computer Aided Design）システムで作成されたデータからの自動的データ変換処理などによって作成される。
【００１０】
しかし，出力領域の設定や，３次元の構造データの追加など，画面に表示された３次元空間を介してユーザが手動操作で設定しなければならない工程もある。一例として，３次元電磁界シミュレータでは，構造体（金属体）間に波源や回路素子等を配置する場合に，ユーザは，表示画面に２次元で表現された３次元空間内で，所望の金属体の境界を目視で確認しつつ，金属体と接触するように，すなわち金属体の境界上の位置に素子等の端点を配置するという入力操作を行わなければならない。回路素子等の端点が構造体（金属体）に接触していない状態で配置されると，配置された端点が計算上「開放扱い」となって回路特性に誤った結果が生じてしまうため，端点の配置を厳密に行うことが要求される。
【００１１】
ところが，３次元データ表示装置では，３次元の部品や構造が２次元平面で表現されるため，３次元空間の深さ方向の表現は，ユーザの視覚上の錯覚を利用した疑似的なものにならざるを得ない。そのため，ユーザが，画面上の３次元空間内の正確な位置を視覚的に把握することが難しく，所望する位置を厳密に特定するという操作が難しいことがある。
【００１２】
特に，３次元電磁界シミュレータでは，波源や回路素子等を正確に配置する操作は容易ではなく，ユーザの作業の精度や効率が低下するという問題がある。さらに，作業の精度低下によって，誤配置にもとづく無駄な解析処理等が生じるという問題もある。
【００１３】
本発明は，かかる課題に鑑みてなされたものであり，２次元画面上に表現される３次元空間上で，所望の位置を容易かつ確実に設定できる入力操作を支援するための３次元データ表示処理を行う３次元データ表示装置を提供することを目的とする。
【００１４】
また，前記３次元データ表示処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一実施態様として開示する３次元データ表示装置は，表示装置およびポインティング入力装置を備えて，仮想空間内に処理対象となる構造体を前記表示装置に表示させる３次元データ表示装置であって，構造体の形状および配置を示す構造情報ならびに材質および所定の物性値を示す物性値情報を含む構造体情報を記憶する構造体情報記憶部と，前記構造体情報に基づいて，３次元直交座標系の仮想空間に構造体を配置した表示画面を生成して，前記生成した表示画面を前記表示装置へ表示する画面表示処理部と，所定のグリッド間隔に基づいて前記仮想空間内にグリッドを設定するグリッド設定部と，前記ポインティング入力装置から，前記入力ポイントの移動方向および移動量を示す操作情報を取得する操作情報取得部と，前記入力ポイントの前記仮想空間における座標を算出し，前記操作情報に基づいて前記入力ポイントの移動先を算出する処理と，前記移動先から最短距離にある座標として，前記設定したグリッドに基づく各グリッド格子の座標または前記構造体の境界の座標または前記構造体の境界と前記グリッドの交点の座標のいずれかの座標を選択し，前記選択した座標で前記入力ポイントの座標を更新する入力ポイント位置算出部と，前記入力ポイントの座標が更新された場合に，前記仮想空間の前記入力ポイントの更新された座標を示す位置に前記入力ポイントを表示する入力ポイント表示処理部とを備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の一実施態様として開示する３次元データ表示装置によれば，ユーザが処理対象の構造体の構造体データを確認または作成する際に，グリッドが設定された仮想３次元空間内に配置された構造体の境界を強調して表示でき，さらに，グリッドや構造体の境界上に端子等の設定位置を表示することができるグラフィック・ユーザ・インターフェースを提供することができる。
【００１７】
これにより，ユーザは，表示画面上で処理対象の構造体の境界を容易かつ確実に認識でき，端子等の設定を入力する操作を簡単かつ正確に行うことができる。さらに，設置位置の誤り等の作業ミスを回避できる。よって，構造体データ作成の作業時間の大幅な短縮や，設定位置の誤入力にもとづく無駄な計算処理等から生ずる処理コストの削減を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施態様として開示する３次元データ表示システムの構成を示す図である。
【図２】一実施態様におけるグリッドおよびグリッド格子を説明するための図である。
【図３】構造体情報（構造体データ）の一例を示す図である。
【図４】一実施態様における３次元データ表示装置の処理フローの概要を示す図である。
【図５】一実施態様における３次元データ表示装置の処理フローの概要を示す図である。
【図６】構造体データのより具体的な例を示す図である。
【図７】一実施態様におけるグリッド格子の設定を説明するための図である。
【図８】一実施態様におけるグリッド格子に配置された構造体に基づく補助グリッド格子を説明するための図である。
【図９】グリッドテーブルの一例を示す図である。
【図１０】一実施態様におけるスケッチ面の設定を説明するための図である。
【図１１】一実施態様における表示画面の表示モードの切り換えを説明するための図である。
【図１２】一実施態様における入力ポイントの移動を説明するための図である。
【図１３】一実施態様における２系統の移動操作が可能なマウスによる入力ポイントの移動を説明するための図である。
【図１４】一実施態様における構造体の強調表示の例を説明するための図である。
【図１５】一実施態様における構造体の物性値情報の表示の例を説明するための図である。
【図１６】一実施態様における入力ポイントの近傍の構造体の表示処理を説明するための図である。
【図１７】第１ガイド表示によるスケッチ面と構造体の境界面の交線の表示の一例を示す図である。
【図１８】第２ガイド表示による入力ポイントからのガイドラインの表示の一例を示す図である。
【図１９】一実施態様における回転座標系の表示処理を説明するための図である。
【図２０】一実施態様における直方体の構造体の作成を説明するための図である。
【図２１】グリッドテーブルによるグリッド設定処理の処理フローを示す図である。
【図２２】スケッチ面設定処理の処理フローを示す図である。
【図２３】グリッドテーブルによる入力ポイントの移動処理の処理フローを示す図である。
【図２４】マウスの移動軌跡による入力ポイント移動処理の処理フローを示す図である。
【図２５】２系統操作が可能なマウスによる入力ポイント移動処理の処理フローを示す図である。
【図２６】構造体の強調表示処理の処理フローを示す図である。
【図２７】構造体の物性値情報表示処理の処理フローを示す図である。
【図２８】入力ポイントの近傍構造体表示処理の処理フローを示す図である。
【図２９】第１ガイド表示処理でのスケッチ面と構造体の境界面との交線の表示処理の処理フローを示す図である。
【図３０】第２ガイド表示処理での入力ポイントから構造体へのガイドラインの表示処理の処理フローを示す図である。
【図３１】仮想空間の座標系の回転表示処理の処理フローを示す図である。
【図３２】構造体データの作成処理の処理フローを示す図である。
【図３３】３次元データ表示装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に，本発明の一実施態様として開示する３次元データ表示システム１を説明する。
【００２０】
図１は，本発明の一実施態様として開示する３次元データ表示システム１の構成を示す図である。図１に示す３次元データ表示システム１は，３次元データ表示装置１０，表示装置２，およびポインティング入力装置３を備える。
【００２１】
３次元データ表示装置１０は，直交座標系の仮想３次元空間（以下，仮想空間という）に構造体を配置した空間を表す表示画面１００（図示しない）を生成して表示装置（モニタ）２上に出力する。
【００２２】
３次元データ表示装置１０で処理する構造体は，例えば，基板，回路素子，抵抗素子，配線等の部材又は部品等である。構造体は，仮想空間で定義される３次元の構造体情報に基づいて生成された３次元モデルとして表示画面１００に表示される。構造体情報は，構造体の３次元モデルの形状や位置を示す構造情報と，構造体の材質，導電率等を示す物性値情報とを含む。
【００２３】
ユーザは，３次元データ表示システム１のポインティング入力装置３の操作を通じて，表示画面１００上で，所定のグリッドが設定された仮想空間において位置を示す入力ポイントＰｔを移動させて，入力ポイントＰｔが示す位置に，波源や回路素子等の入力や変更等の作業を行うことができる。
【００２４】
図２は，３次元データ表示装置１０が仮想空間に設定するグリッドを説明するための図である。
【００２５】
図２に示すグリッド６は，３次元データ表示装置１０が扱う仮想空間における解析領域として定義される空間を示す複数の座標点の集合である。例えばＦＤＴＤ法では，解析領域を分割したものとしてグリッド６を定義し，グリッド６の各グリッド格子刻みで計算条件が設定され，解析処理が行われる。
【００２６】
図２では，グリッド６を，グリッド間隔を示すグリッド線で表し，グリッド６のグリッド格子ｇをグリッド線の交点として表している。なお，図２のグリッド６では，グリッド座標の一部のみを表示している。
【００２７】
３次元データ表示装置１０は，グリッド６の各グリッド格子ｇの仮想空間における座標ｇｃを算出する。さらに，３次元データ表示装置１０は，仮想空間に配置した構造体の頂点に，補助グリッド格子ｍを設定し，さらに，構造体Ｔの境界とグリッド６を構成するグリッド線との交点に補助グリッド格子ｎを設定する。３次元データ表示装置１０は，補助グリッド格子ｍ，ｎの仮想空間における各々の座標ｍｃ，ｎｃを求める。
【００２８】
図２に示す立方体の構造体Ｔの底面に着目すると，構造体Ｔの４つの頂点による補助グリッド格子ｍと，１２個の交点による補助グリッド格子ｎの座標ｍｃ，ｎｃが算出される。
【００２９】
３次元データ表示装置１０は，ポインティング入力装置３の移動操作により生成される操作情報が示す移動方向および移動量に応じて，入力ポイントＰｔの移動先を算出する。図２に表す白色矢印は，入力ポイントＰｔを示す。
【００３０】
３次元データ表示装置１０は，グリッド６のグリッド格子ｇ，補助グリッド格子ｍ，ｎの座標ｇｃ，ｍｃ，ｎｃから，入力ポイントＰｔの移動先に最も近い座標を検索し，操作情報に応じて移動する入力ポイントＰｔの座標とする。そして，３次元データ表示装置１０は，表示画面１００上で，検索した座標を示す位置に入力ポイントＰｔを移動して表示する。例えば，操作情報の移動方向が，仮想空間のＸ軸の負方向である場合に，入力ポイントＰｔは，操作情報の移動量に応じて，グリッド格子ｇ，補助グリッド格子ｍ，ｎのいずれかの座標へ移動するように制御される。
【００３１】
ポインティング入力装置３は，ユーザによって操作される，仮想空間内で任意の位置を示す入力ポイントＰｔを移動操作するための入力デバイスである。ポインティング入力装置３は，仮想空間で入力ポイントＰｔを移動するための移動方向および移動量が入力可能な入力デバイスであればどのような種類のデバイスであってもよい。例えば，ポインティング入力装置３は，マウス，キーボード，タッチパッド，タッチパネル，それらの組み合わせ等で実施することができる。ポインティング入力装置３は，特に，デバイスの平面移動およびホイール回転による操作によって入力ポイントＰｔの移動を行えるマウスで実施することが好ましい。
【００３２】
なお，３次元データ表示装置１０は，図１に図示しないが，例えばキーボード等の入力装置，プリンタ等の出力装置と接続して，データの入出力を行うことができる。
【００３３】
３次元データ表示装置１０は，構造体情報記憶装置４に接続して，構造体情報記憶装置４が保持する構造体に関する情報（構造体情報）を取得し，または，生成した構造体情報を構造体情報記憶装置４に送信する。構造体情報記憶装置４は，既知のＣＡＤシステムで作成された構造体毎の構造情報に，他の処理システムによって入力または生成された物性値情報を付加して作成された構造体情報を保存する。
【００３４】
以下に，３次元データ表示装置１０の処理動作を概説する。以下の説明では，ポインティング入力装置３は，マウスで実施されるものとする。
【００３５】
３次元データ表示装置１０は，ユーザがマウス３の操作情報により移動させた入力ポイントＰｔで指定された構造体について，その物性値情報から構造体の物性（例えば金属か，誘電体であるか）を判定して，判定した物性に応じた強調表示色で構造体を表示する。これにより，ユーザは，指定した構造体の物性を，表示画面１００を見るだけで認識することができ，その構造体が処理目的の物性（例えば導体）を持つ構造体であるか否かを直ちに判別することができる。
【００３６】
さらに，３次元データ表示装置１０は，ユーザが入力ポイントＰｔで指定した構造体の物性値情報のより詳細な内容を表示する物性値表示画面を生成してモニタ２に表示する。これにより，ユーザは，指定した構造体の物性値情報を直ちに確認することができる。
【００３７】
また，３次元データ表示装置１０は，ユーザが入力ポイントＰｔで指定した構造体の輪郭（境界）を強調表示する。これにより，ユーザは，指定した構造体の境界面や境界稜等をより容易に判別することができ，構造体の境界への位置指定がより容易に行える。
【００３８】
また，３次元データ表示装置１０は，ユーザが作業基準とする仮想空間内の任意の平面をスケッチ面として設定して表示する。さらに，３次元データ表示装置１０は，スケッチ面とユーザが指定した構造体との関係を示すガイドラインを表示する。
【００３９】
具体的には，第１のガイド表示として，３次元データ表示装置１０は，仮想空間の構造体の各境界面とスケッチ面との交線を表示画面１００に表示する。これにより，ユーザは，仮想空間に配置された構造体の位置関係を，スケッチ面を基準に把握することができる。
【００４０】
また，第２のガイド表示として，３次元データ表示装置１０は，入力ポイントＰｔから仮想空間の直交座標軸に平行する線上の，入力ポイントＰｔから構造体の境界面との交点までの線分をガイドラインとして表示画面１００に表示する。これにより，ユーザは，入力ポイントＰｔから構造体の境界までの距離をより容易に把握することができる。
【００４１】
また，３次元データ表示装置１０は，マウス３からの操作情報によって，表示画面１００に表示する入力ポイントＰｔの位置を所定のグリッド間隔またはユーザが指定したグリッド間隔で移動させる。さらに，３次元データ表示装置１０は，仮想空間内の構造体の頂点，構造体の境界とグリッド格子との交点へ，入力ポイントＰｔを移動させる。すなわち，表示画面１００において，入力ポイントＰｔは，常に，基本的なグリッド６で設定されたグリッド格子，または構造体の頂点または境界面上の位置のいずれかの位置に移動するように制御される。
【００４２】
例えば波源や回路端子の入力位置の設定作業において，ユーザは，マウス３を操作すれば，グリッド格子ｇや構造体の境界に接触する位置が入力ポイントＰｔによって示されるため，構造体に接触する位置の入力作業の負担が大幅に軽減され，位置設定の誤りを防止することができる。
【００４３】
また，３次元データ表示装置１０は，マウス３で入力可能な空間移動方向を，仮想空間でユーザが指定したスケッチ面と関連付けて制御することができる。具体的には，マウス３で平面移動およびホイール回転の２系統の操作により入力ポイントＰｔの移動方向を入力できる場合に，平面移動での移動方向とスケッチ面を特定する２つの座標軸との対応付けと，ホイール回転での移動方向とスケッチ面に垂直方向の座標軸との対応付けとを行い，入力ポイントＰｔの移動を制御することができる。
【００４４】
これにより，ユーザは，マウス３の平面移動の操作を，表示画面１００のスケッチ面上での入力ポイントＰｔの移動の制御に対応付けて，さらにホイール回転の操作をスケッチ面に直交する方向の移動の制御に対応付けて把握することができ，表示画面１００での入力ポイントＰｔをより容易に操作することができる。
【００４５】
さらに，３次元データ表示装置１０は，ユーザの入力指定による回転軸と回転角度に基づいて，仮想空間の直交座標系を回転させて表示画面１００に表示する。
【００４６】
これにより，ユーザが元の仮想空間内で傾いた平面をスケッチ面として指定した場合でも，仮想空間全体がスケッチ面を基準とした直交座標系として表示されるため，仮想空間の視認性が高くなり，ユーザの作業の利便性を高くすることができる。
【００４７】
以上のような処理を実行するため，３次元データ表示装置１０は，データ入出力処理部１１，グリッド設定・更新部１３，スケッチ面設定部１４，操作情報取得部１５，入力ポイント位置算出部１６，表示モード設定部１７，グリッド間隔設定部１８，構造体情報作成部１９，画面表示処理部２０，およびデータ記憶部３０を備える。
【００４８】
データ入出力処理部１１は，構造体情報記憶装置４から取得した構造体情報をデータ記憶部３０に格納し，または，データ記憶部３０の構造体情報を構造体情報記憶装置４へ送信する。
【００４９】
グリッド設定・更新部１３は，所定のグリッド間隔に基づいて，仮想空間内に基本となるグリッド６を設定して，設定したグリッド６に基づく各グリッド格子ｇの仮想空間における座標ｇｃを算出する。
【００５０】
さらに，グリッド設定・更新部１３は，構造体情報をもとに，仮想空間の構造体の頂点を補助グリッド格子ｍとし，構造体の境界とグリッド６との交点を求めて，求めた交点を補助グリッド格子ｎとする。そして，グリッド設定・更新部１３は，補助グリッド格子ｍと補助グリッド格子ｎの仮想空間における座標ｍｃ，ｎｃをそれぞれ算出して，データ記憶部３０に登録する。
【００５１】
また，グリッド設定・更新部１３は，仮想空間の構造体，波源，回路端子等の追加設定または変更があった場合に，追加または変更された構造体等の構造情報から補助グリッド格子ｍ，ｎを特定して座標ｍｃ，ｎｃを算出してデータ記憶部３０に追加する。
【００５２】
スケッチ面設定部１４は，ユーザの入力指定に基づき設定したスケッチ面を仮想空間に設定する。スケッチ面は，ユーザが作業基準とする平面であり，仮想空間上の限定された平面，すなわち面積が有限な平面である。また，スケッチ面設定部１４は，仮想空間の構造体の中から，入力ポイントＰｔの位置に構造体の境界面がある場合に，その境界面を含む平面をスケッチ面として設定する。
【００５３】
操作情報取得部１５は，マウス３の動きを検出して，入力ポイントＰｔの移動方向および移動量を示す操作情報，左右クリックによる指定／選択の指示情報等を取得する。
【００５４】
入力ポイント位置算出部１６は，仮想空間の入力ポイントＰｔの座標を算出して保持する。また，入力ポイント位置算出部１６は，操作情報取得部１５が取得した操作情報をもとに，入力ポイントＰｔの移動先を算出する。そして，入力ポイント位置算出部１６は，データ記憶部３０に記憶していたグリッド格子ｇや補助グリッド格子ｍ，ｎの座標ｇｃ，ｍｃ，ｎｃのなかから，入力ポイントＰｔの移動先から最短距離にある座標を選択して，選択した座標で入力ポイントＰｔの座標を更新する。
【００５５】
仮想空間でスケッチ面が設定されている場合に，入力ポイント位置算出部１６は，マウス３の平面移動の操作で入力可能な移動方向を示す座標軸と，スケッチ面を特定する座標軸との対応付けと，マウス３のホイール回転の操作で入力可能な移動方向を示す座標軸と，スケッチ面に垂直方向の座標軸との対応付けとを行い，この対応付けを示す対応情報を保持する。そして，入力ポイント位置算出部１６は，この対応情報に基づいて，取得した操作情報から入力ポイントＰｔの移動先を算出する。
【００５６】
表示モード設定部１７は，操作情報による入力ポイントＰｔの移動に伴って，表示画面１００の仮想空間を固定し入力ポイントＰｔの位置を移動して表示する空間固定モード，または，入力ポイントＰｔの位置を固定して仮想空間の表示領域を移動して表示する入力ポイント固定モードのいずれかに表示モードを設定する。
【００５７】
グリッド間隔設定部１８は，ユーザ指定によって，グリッド設定・更新部１３が処理するグリッド間隔を設定する。
【００５８】
画面表示処理部２０は，データ記憶部３０に記憶された構造体情報に基づいて，仮想空間に配置する構造体の境界線，境界面等を算出して，仮想空間に構造体を配置し，配置した構造体をその構造体の物性値情報に基づいて表示する表示画面１００を生成して，表示画面１００をモニタ２へ表示する。また，画面表示処理部２０は，表示モード設定部１７が設定した表示モード（空間固定モード／入力ポイント固定モード）に基づいて表示画面１００を生成する。
【００５９】
画面表示処理部２０は，構造体解析・設定部２１，強調表示処理部２２，入力ポイント表示処理部２３，物性情報表示処理部２４，第１ガイド表示処理部２５，第２ガイド表示処理部２６，スケッチ面表示処理部２７，および回転表示処理部２８を備える。
【００６０】
構造体解析・設定部２１は，データ記憶部３０に記憶された構造体情報から，表示画面１００に表示する仮想空間内に位置する構造体の構造体情報を取得し，取得した構造体情報をもとに仮想空間に構造体を配置して，表示画面１００に表示する。また，構造体解析・設定部２１は，表示画面１００に表示する仮想空間の入力ポイントＰｔの位置（座標）から所定の範囲内に位置する構造体を特定し，特定した構造体のみを表示画面１００に表示する。
【００６１】
強調表示処理部２２は，予め構造体の物性（特に，材質）を示す物性値情報に対応する表示態様，例えば，表示色，輪郭の線種や線幅等を設定しておき，構造体情報をもとに表示画面１００の仮想空間に配置した構造体を，その構造体の物性に対応する表示態様で強調表示する。
【００６２】
また，強調表示処理部２２は，データ記憶部３０の構造体情報の物性値情報を参照して，表示画面１００に，特定の物性を有する構造体のみを強調して表示画面１００に表示する。
【００６３】
また，強調表示処理部２２は，入力ポイントＰｔの座標が領域内に位置する構造体を特定し，特定した構造体を，所定の表示態様，例えば，輪郭線を太い線幅で描画したり，物性に対応する強調表示色で彩色したりして表示画面１００に表示する。
【００６４】
入力ポイント表示処理部２３は，入力ポイントＰｔの座標が更新される度に，仮想空間の更新後の座標に，入力ポイントＰｔを表示する。
【００６５】
物性情報表示処理部２４は，データ記憶部３０の構造体情報の構造情報を参照して，仮想空間の構造体の物性を一覧する構造体一覧画面１５０を生成してモニタ２に表示させ，構造体一覧画面１５０でユーザによって選択された構造体の物性値情報を表示する物性値情報画面１５５を生成してモニタ２に表示する。
【００６６】
第１ガイド表示処理部２５は，構造体情報をもとに，仮想空間の構造体の境界面とスケッチ面との交線を算出して，算出した交線を表示画面１００に表示する。
【００６７】
第２ガイド表示処理部２６は，構造体情報をもとに，入力ポイントＰｔの座標から仮想空間の各座標軸を示す３方向の直線であって，直近の構造体の境界面との交点までの線分をガイドラインとして表示画面１００に表示する。
【００６８】
スケッチ面表示処理部２７は，仮想空間に設定されたスケッチ面を表示画面１００に表示する。
【００６９】
回転表示処理部２８は，仮想空間の直交座標系の座標軸から選択された回転座標をユーザの指定による回転角度で回転させた回転座標系を生成して，回転座標系による仮想空間を表示画面１００に表示する。
【００７０】
データ記憶部３０は，３次元データ表示装置１０が処理するデータを記憶する記憶部である。データ記憶部３０は，例えば，構造体情報を格納する構造体データテーブル３１と，グリッド格子ｇ，補助グリッド格子ｍ，ｎの座標ｇｃ，ｍｃ，ｎｃを格納するグリッドテーブル３２とを記憶する。
【００７１】
構造体データテーブル３１には，構造体毎の，形状および配置を示す構造情報と，材質，比誘電率，導電率等を示す物性値情報とが格納される。
【００７２】
図３は，構造体データテーブル３１のデータ項目例を示す図である。
【００７３】
構造体データテーブル３１は，構造体データ毎に，構造体データＩＤ，物性名称，物性値情報，構造情報等のデータ項目を含む。
【００７４】
構造体データＩＤは，各構造体のモデルが一意に定まる識別番号である。
【００７５】
物性名称は，構造体の名称であり，図３に示す例では，物性を示す名称，例えば銅Ａ，銅Ｂ，誘電体Ａ等を用いる。
【００７６】
物性値情報は，構造体の物性を示す具体的値であり，さらに，物性名称に対応する材質の名称（材質），比誘電率，導電率，比透磁率，磁気抵抗率，密度毎に対応する物理量等の情報を含む。
【００７７】
構造情報は，所定の構造内における構造体の位置を示す座標値や形状の情報である。例えば直方体の外形の構造体モデルが定義される場合には，構造情報として，始点Ｘ座標，始点Ｙ座標，始点Ｚ座標，終点Ｘ座標，終点Ｙ座標，終点Ｚ座標，高さＭＨ，長さＭＬ，幅ＭＷ等の位置，大きさ（形状）等の情報を含む。なお，構造体データテーブル３１の構造情報のデータ項目は構造体の形状に応じて適宜変更することが可能である。
【００７８】
構造体情報作成部１９は，仮想空間に追加して配置した構造体，回路素子等の構造体データを生成し，または，ユーザの操作によって配置等が変更された構造体データを更新する。例えば，構造体情報作成部１９は，ユーザが，表示画面１００の入力ポイントＰｔによって指定して構造体を追加した場合に，入力ポイントＰｔで入力された制御点等をもとに構造情報を生成し，さらに，ユーザの入力指示に基づいて物性値情報を生成し，この構造情報と物性値情報とを含む構造体データを作成して構造体データテーブル３１に格納する。
【００７９】
以下，３次元データ表示装置１０の処理を説明する。
【００８０】
図４および図５は，一実施例における３次元データ表示装置１０の処理の流れの概要を示す図である。
【００８１】
ステップＳ１：構造体情報の読み込み処理および表示画面の生成処理
３次元データ表示装置１０のデータ入出力処理部１１は，構造体情報記憶装置４から，処理対象となる構造体の構造体情報（構造体データ）を読み込み，データ記憶部３０の構造体データテーブル３１に格納する。
【００８２】
図６に，構造体データテーブル３１に格納された構造体データの例を示す。
【００８３】
図６に示す構造体データテーブル３１は，構造体ｍＩＤ＃１，ｍＩＤ＃２，…の構造体データが格納されている。構造体ｍＩＤ＃２の構造体データの物性値情報の項目の“Ｄ＃２”は，構造体ｍＩＤ＃２の物性値情報へのポインタであり，構造情報の項目の“Ｐ＃２”は，構造体ｍＩＤ＃２の構造情報へのポインタであることを示す。
【００８４】
構造体ｍＩＤ＃２の物性値情報（Ｄ＃２）には，材質“ＡＡＡ材”，比誘電率“４．７”，導電率“１．０”等のデータが格納される。構造体ｍＩＤ＃２の構造情報（Ｐ＃２）には，始点ｘ座標“５．０”，始点ｙ座標“５．０”等のデータが格納される。
【００８５】
構造体解析・設定部２１は，構造体テータテーブル３１の構造体データに基づいて，画面表示処理部２０が生成した表示画面１００に表示可能な仮想空間の領域に配置する構造体を選択する。構造体解析・設定部２１は，選択した各構造体の形状および仮想空間における位置を算出して仮想空間に配置し，表示画面１００に表示する。なお，構造体解析・設定部２１は，表示画面１００に表示する仮想空間の領域を，ユーザ指定に基づいて決定するようにしてもよい。
【００８６】
次に，３次元データ表示装置１０は，初期設定処理として，以下のステップＳ２およびステップＳ３の処理を実行する。
【００８７】
ステップＳ２：グリッドの設定処理
グリッド設定・更新部１３は，モニタ２にグリッド間隔設定画面１２０を表示し，グリッド間隔設定画面１２０でグリッド間隔の各値が入力されると，入力値をグリッド間隔として設定する。なお，グリッド設定・更新部１３は，グリッド間隔の初期値を保持することができる。
【００８８】
図７は，グリッド間隔の設定例を示す図である。
【００８９】
グリッド設定・更新部１３は，グリッド間隔設定画面１２０で，Ｘ軸方向のグリッド間隔Δｘ＝２．０，Ｙ軸方向のグリッド間隔Δｙ＝４．０，Ｚ軸方向のグリッド間隔Δｚ＝３．０の設定値が入力されると，この設定値をもとに仮想空間にグリッド６を設定する。この処理によって，図７に示すように，Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸を座標軸とする仮想空間内にグリッド６が定義される。
【００９０】
さらに，グリッド設定・更新部１３は，グリッド６の各グリッド格子ｇの仮想空間における座標ｇｃを算出して，グリッドテーブル３２に格納する。次に，グリッド設定・更新部１３は，仮想空間に配置される構造体を特定し，特定した構造体の形状および仮想空間での位置を算出して，構造体について，構造体の頂点，構造体の境界とグリッド６との交点を，補助グリッド格子ｍ，ｎとする。さらに，グリッド設定・更新部１３は，算出した補助グリッド格子ｍ，ｎの仮想空間での座標ｍｃ，ｎｃをそれぞれ算出して，グリッドテーブル３２に格納する。
【００９１】
図８は，仮想空間に配置された構造体Ｔの一平面（例えば底面）におけるグリッド格子ｇおよび補助グリッド格子ｍ，ｎの設定例を示す図である。
【００９２】
説明を簡単にするために，図８に示す例では，構造体Ｔの形状が三角柱状であり，その底面に相当する平面として，Ｚ座標を固定した平面，すなわち，グリッド格子ｇの座標ｇｃのＺ座標で固定したＸＹ平面で説明する。
【００９３】
グリッド設定・更新部１３は，仮想空間に，グリッド間隔をもとにグリッド６を設定して，各グリッド格子ｇ（ｇ＃１１〜ｇ＃１４，ｇ＃２１〜ｇ＃２４，ｇ＃３１〜ｇ＃３４，ｇ＃４１〜ｇ＃４４）に基づく座標ｇｃを算出して，グリッドテーブル３２に格納する。
【００９４】
そして，仮想空間に構造体Ｔが配置されると，グリッド設定・更新部１３は，配置された構造体Ｔの構造体データから，構造体Ｔの各頂点がグリッド格子ｇ上にあるかを判断する。グリッド設定・更新部１３は，構造体Ｔの頂点のうちグリッド格子ｇ上に位置しない頂点それぞれに補助グリッド格子ｍ（ｍ＃１，ｍ＃２，ｍ＃３）を設定して，頂点の座標値を座標ｍｃとしてグリッドテーブル３２に追加する。例えば，頂点ｍ＃１について，グリッドＩＤ＝ｍ＃１，座標（ｘ＃ｉ１，ｙ＃ｉ１，ｚ＃１１）が，グリッドテーブル３２へ格納される（ｉは整数）。
【００９５】
なお，図８に示すグリッド補助線Ｌｃは，参考のために図示したものであり，構造体Ｔの頂点による補助グリッド格子ｍ＃１〜ｍ＃３を通過する，グリッド６のグリッド線Ｌｇの平行線である。
【００９６】
さらに，グリッド設定・更新部１３は，構造体Ｔの境界線Ｌａ＃１〜Ｌａ＃３と，グリッド線Ｌｇとの交点を算出して，その交点に補助グリッド格子ｎを設定する。さらに構造体Ｔの境界線Ｌａ＃１〜Ｌａ＃３と，補助グリッド格子ｍ，ｎを通過するグリッド補助線Ｌｃ，Ｌｄとの交点を算出して，その交点に対しても補助グリッド格子ｎを設定する。そして各補助グリッド格子ｎ（ｎ＃１１〜ｎ＃１３，ｎ＃２１〜ｎ＃２２，ｎ＃３１〜ｎ＃３２）に基づく座標ｎｃを算出して，グリッドテーブル３２に格納する。例えば，交点ｎ＃１１について，グリッドＩＤ＝ｎ＃１１，座標（ｘ＃ｉ４，ｙ＃ｉ４，ｚ＃１１）がグリッドテーブル３２に格納される。
【００９７】
図９は，一実施態様におけるグリッドテーブル３２のデータ構成例を示す。
【００９８】
グリッドテーブル３２は，仮想空間に解析領域のために定義されたグリッド６内で特定されたグリッド座標または補助グリッド座標毎のグリッドＩＤ，座標値を格納するテーブルである。
【００９９】
グリッドＩＤは，グリッド６の各グリッド格子ｇ，補助グリッド格子ｍ，ｎに一意に設定される識別情報である。座標値は，各座標ｇｃ，ｍｃ，ｎｃの仮想空間（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）における座標値（ｘ，ｙ，ｚ）である。
【０１００】
図９に示すように，グリッドテーブル３２に，グリッドＩＤ＝ｇ＃１に対応付けられたグリッド座標（ｘ＃１１，ｙ＃１１，ｚ＃１１），グリッドＩＤ＝ｇ＃２，ｇ＃３等に対応付けられたグリッド座標（ｘ＃１２，ｙ＃１２，ｚ＃１１），（ｘ＃１３，ｙ＃１３，ｚ＃１１）等が格納される。
【０１０１】
ステップＳ３：スケッチ面の設定処理
スケッチ面設定部１４は，ユーザの指定に基づいて，スケッチ面を設定する。
【０１０２】
図１０は，スケッチ面の設定の説明図である。
【０１０３】
図１０（Ａ）は，設定画面での入力指定によるスケッチ面設定の場合の説明図である。
【０１０４】
図１０（Ａ）では，仮想空間の入力ポイントＰｔで，スケッチ面として設定される３方向の平面（斜視図で示す）のいずれかが，スケッチ面設定画面１３０で選択される。
【０１０５】
スケッチ面設定画面１３０でのスケッチ面Ｓｘｙ，Ｓｙｚ，Ｓｚｘの表示は，各々，法線方向（スケッチ面の垂直方向）によって示されるものとする。
【０１０６】
スケッチ面設定部１４は，モニタ２に表示したスケッチ面設定画面１３０で選択された設定内容に従ってスケッチ面を設定する。例えば，スケッチ面設定画面１３０で，“表示ｚ”が選択されると（黒丸で示す），スケッチ面設定部１４は，図１０（Ｂ）に示すように，入力ポイントＰｔの位置（座標）を含む平面であって，“表示ｚ”に対応する仮想空間内のＸＹ平面であるスケッチ面Ｓｘｙを設定する。同様に，スケッチ面設定画面１３０で“表示ｘ”が選択されると，ＹＺ平面であるスケッチ面Ｓｙｚを設定し，“表示ｙ”が選択されると，ＺＸ平面であるスケッチ面Ｓｚｘを設定する。
【０１０７】
なお，これらのスケッチ面は，入力ポイントＰｔの座標に連動して，その平面の法線方向へ移動するように制御されてもよい。例えば，図１０（Ａ）に示すスケッチ面Ｓｘｙ（ＸＹ平面）は，入力ポイントＰｔの移動に伴って，法線方向であるＺ軸方向へ移動する。その結果，表示画面１００では，スケッチ面が，入力ポイントＰｔの移動後の位置（座標）を含む平面として設定される。
【０１０８】
さらに，スケッチ面は，構造体を用いて設定されてもよい。図１０（Ｂ）に示すように，表示画面１００に表示された構造体Ｔ＃１１で，入力ポイントＰｔの位置が構造体Ｔ＃１１の１つの境界面にあるとする。
【０１０９】
スケッチ面設定部１４は，スケッチ面設定画面１３０で“表示ｘ”が選択されている場合には，構造体Ｔ＃１１のこの境界面を含むＹＺ平面であるスケッチ面Ｓｙｚを設定する。
【０１１０】
次に，３次元データ表示装置１０は，マウス３の操作に基づく処理として，ステップＳ４およびステップＳ５の処理を実行する。
【０１１１】
ステップＳ４：表示モードの設定処理
表示モード設定部１７は，表示画面１００の表示モードとして，空間固定モードと入力ポイント固定モードとを用意しておき，マウス３から，表示モードの指示入力があった場合に，表示画面１００の表示モードの設定を切り換えて，画像表示処理部２０に通知する。表示モードは，入力ポイントＰｔの移動に伴って入力ポイントＰｔの位置を更新して表示する場合の表示処理のモードである。
【０１１２】
図１１は，表示モードの設定の切り換えの説明図である。
【０１１３】
表示モード設定部１７は，図１１（Ａ）に示すように，マウス３の移動操作と同時のキーボードのシフト（Ｓｈｉｆｔ）キー７０の押下のように，スクロール表示モードの切り換えの指示入力が割り当てられた所定のキー押下またはクリックの情報が，操作情報取得部１５を介して入力されると，現在の表示モードを他の表示モードへ切り換えるモード切り換えを画面表示処理部２０へ通知する。
【０１１４】
ここで，表示モードは，空間固定モードと入力ポイント表示モードの２つの表示モードが交互に切り換えられ，画面表示処理部２０は，表示モード設定部１７が設定した表示モードに基づいて表示画面１００を生成する。
【０１１５】
空間固定モードは，仮想空間に配置した構造体およびグリッド６を固定し，入力ポイントＰｔの位置を移動させて表示する表示モードである。図１１（Ｂ）に示すように，モニタ２の表示画面１００ａ上に表示される構造体Ｔ＃３１Ａ〜Ｔ＃３３Ａの位置が固定され，マウス３の移動に応じて入力ポイントＰｔ（ａ）が移動して表示される。
【０１１６】
入力ポイント固定モードは，入力ポイントＰｔの位置を固定して表示し，仮想空間に配置した構造体およびグリッド６を相対的に移動させて表示する表示モードである。図１１（Ｃ）に示すように，モニタ２の表示画面１００ｂ上に表示される入力ポイントＰｔ（ｂ）の位置が固定され，マウス３の移動に応じて仮想空間の構造体Ｔ＃３１Ｂ〜Ｔ＃３３Ｂが移動して表示される。
【０１１７】
このような表示モードの切り換えは，表示拡大などにより仮想空間の一部を表示している場合に，ユーザの入力ポイントＰｔの移動操作を容易にする。
【０１１８】
ステップＳ５：入力ポイントＰｔの移動
操作情報取得部１５は，マウス３の操作を検出するたびに，マウス３の移動操作によって生成した，移動方向および移動量（移動距離）を含む操作情報を取得して，入力ポイント位置算出部１６へ送出する。
【０１１９】
入力ポイント位置算出部１６は，操作情報の移動方向と移動距離に基づいて，入力ポイントＰｔの位置（座標）から仮想空間での移動先を算出する。そして，入力ポイント位置算出部１６は，グリッドテーブル３２に格納された座標ｇｃ，ｍｃ，ｎｃから，計算した移動先に最も近い座標を選択して，入力ポイントＰｔの移動後の位置（座標）とする。
【０１２０】
図１２は，入力ポイントＰｔの移動を説明するための図である。
【０１２１】
図１２は，仮想空間の１平面を示す。図１２の平面上で，グリッド間隔で設定されたグリッド６のグリッド軸を細線で示し，仮想空間に配置された三角柱状の構造体の境界面を太線Ｌａ＃１〜Ｌａ＃３で示す。また，図１２では，グリッド６の各グリッド格子ｇ（ｇ＃１１〜ｇ＃４４），補助グリッド格子ｍ（ｍ＃１〜ｍ＃３），補助グリッド格子ｎ（ｎ＃１１〜ｎ＃３２）は，図８に示す例と同様であるとする。
【０１２２】
図１２において，マウス３の操作前の入力ポイントＰｔが，グリッド座標ｇ＃２１の位置（図中，入力ポイントＰｔ（ａ）で示す）にあり，ユーザが，マウス３を破線矢印方向（Ｘ軸の負方向と平行）に移動させるように操作すると仮定する。
【０１２３】
入力ポイント位置算出部１６は，マウス３の操作情報に基づいて，入力ポイントＰｔの移動方向と移動距離を計算して移動先を算出する。そして，入力ポイント位置算出部１６は，グリッドテーブル３２から，計算した入力ポイントＰｔの移動先に最も近い補助グリッド座標ｍ＃１の座標ｍｃを選択し，入力ポイントＰｔの移動後の座標とする（図中，入力ポイントＰｔ（ｂ）で示す）。
【０１２４】
さらに，マウス３から操作情報の取得が続いている場合は，入力ポイント位置算出部１６は，次に取得した操作情報が含む移動距離に応じて，同様に，入力ポイントＰｔの移動先を算出して，移動先から最も近いグリッド座標ｇ＃２２の座標ｇｃを，入力ポイントＰｔの移動後の座標とする（図中，入力ポイントＰｔ（ｃ）で示す）。
【０１２５】
このようにして，マウス３から操作情報を連続して取得している間，入力ポイント位置算出部１６は，順次取得した操作情報をもとに入力ポイントＰｔの移動先を計算し，グリッドテーブル３２から移動先に最も近い座標を選択して入力ポイントＰｔの移動後の座標とする。その結果，入力ポイントＰｔは，操作前の位置（グリッド格子ｇ＃２１）から，補助グリッド格子ｍ＃１→グリッド格子ｇ＃２２→補助グリッド格子ｎ＃１１→補助グリッド格子ｎ＃１２→補助グリッド格子ｎ＃１３→グリッド格子ｇ＃２３→補助グリッド格子ｍ＃２→グリッド格子ｇ＃２４の各位置へと移動するように制御される。
【０１２６】
入力ポイント表示処理部２３は，入力ポイントＰｔの座標の移動が生じるたびに，表示画面１００の移動後座標に対応する位置に入力ポイントＰｔ（図中，Ｐｔ（ａ）→Ｐｔ（ｂ）→Ｐｔ（ｃ）→Ｐｔ（ｄ）→Ｐｔ（ｅ）→Ｐｔ（ｆ）→Ｐｔ（ｇ）→Ｐｔ（ｈ）→Ｐｔ（ｉ）と示す）を表示する。
【０１２７】
また，別の入力ポイントＰｔの移動方法として，入力ポイント位置算出部１６は，グリッドテーブル３２を使用せず，移動軌跡を用いて入力ポイントＰｔの移動を制御することができる。この場合に，データ記憶部３０のグリッドテーブル３２は不要である。
【０１２８】
具体的には，入力ポイント位置算出部１６は，操作情報が含む移動方向から入力ポイントＰｔの移動軌跡を計算する。そして，入力ポイント位置算出部１６は，構造データテーブル３１をもとに，移動軌跡上にグリッド６または構造体の境界が存在するかを判定する。グリッド６または構造体の境界面が存在すれば，入力ポイント位置算出部１６は，移動軌跡と構造体の境界面との交点を計算して，計算した交点を入力ポイントＰｔの移動後の座標とする。
【０１２９】
例えば，図１２において，マウス３の操作前の入力ポイントＰｔの位置が，グリッド座標ｇ＃２１の位置（図中，入力ポイントＰｔ（ａ）で示す）であり，ユーザが，マウス３を，破線矢印方向（Ｘ軸の負方向と平行）に入力ポイントＰｔを移動させるように操作すると仮定する。
【０１３０】
入力ポイント位置算出部１６は，マウス３の操作により生じた操作情報の移動方向から，移動軌跡を計算する。この移動軌跡が，グリッド座標ｇ＃２１からグリッド座標ｇ＃２４へ向かう直線と仮定する。この場合に，入力ポイント位置算出部１６は，移動軌跡上に構造体Ｔの境界が存在するかを判定して，移動軌跡上の構造体Ｔの境界である交点（補助グリッド格子ｍ＃１で示す座標と同等）を入力ポイントＰｔの移動後の座標として，この座標に入力ポイントＰｔを移動させる。さらに，次の操作情報の移動方向から計算した移動軌跡が同一であれば，入力ポイント位置算出部１６は，同一移動軌跡上に存在するグリッド格子ｇ＃２２の座標ｇｃを求めて，入力ポイントＰｔを移動させ，さらに，同様に，同一軌跡上に存在するグリッド格子ｇ＃２３，構造体Ｔの境界との交点（補助グリッド格子ｍ＃２の座標と同等），グリッド格子ｇ＃２４の座標へと移動させる。
【０１３１】
入力ポイント表示処理部２３は，入力ポイントＰｔの位置移動が生じるたびに，表示画面１００の移動後の座標に対応する位置に，入力ポイントＰｔ（図中，Ｐｔ（ａ）→Ｐｔ（ｂ）→Ｐｔ（ｃ）→Ｐｔ（ｇ）→Ｐｔ（ｈ）→Ｐｔ（ｉ））を表示する。
【０１３２】
このような処理によって，ユーザは，マウス３の操作によって入力ポイントＰｔを効率よく移動させ，かつ正確に位置合わせをすることができる。
【０１３３】
次に，さらに別の入力ポイントＰｔの移動方法として，２系統の移動操作が可能なマウス３とスケッチ面とによる，入力ポイントＰｔの移動の制御を説明する。
【０１３４】
マウス３で平面移動とホイール回転の２つの移動操作が可能である場合に，操作情報取得部１５は，マウス３からの平面移動による操作情報（第１の操作情報）と，ホイール回転による操作情報（第２の操作情報）とを区別して取得する。入力ポイント位置算出部１６は，第１の操作情報が含む移動方向をスケッチ面上の移動に限定して処理し，第２の操作情報が含む移動方向を，スケッチ面に垂直方向の移動として処理する。
【０１３５】
図１３（Ａ）において，入力ポイントＰｔの座標がスケッチ面Ｓｘｙ（仮想空間のＸＹ平面）に位置すると仮定する。
【０１３６】
操作情報取得部１５が，マウス３から第１の操作情報を取得すると，入力ポイント位置算出部１６は，第１の操作情報が含む移動方向を，スケッチ面ＳｘｙのＸ軸方向またはＹ軸方向へ対応づけて，入力ポイントＰｔを移動させる。また，操作情報取得部１５が，マウス３から第２の操作情報を取得すると，入力ポイント位置算出部１６は，第２の操作情報が含むホイール回転の回転方向を，スケッチ面Ｓｘｙの法線であるＺ軸方向へ対応づけて入力ポイントＰｔを移動させる。
【０１３７】
具体的には，図１３（Ａ）に示すように，マウス３が，平面操作によって，方向１（奥方向），方向２（手前方向），方向３（右手方向），方向４（左手方向）のいずれかの方向へ移動した場合に，マウス３の方向１または方向２への移動は，入力ポイントＰｔのスケッチ面Ｓｘｙ上でのＹ軸方向の移動に対応付けられ，方向３または方向４への移動は，同じくＸ軸方向の移動に対応付けられる。さらに，第１の操作情報の移動量によって，各方向への移動距離が定まり，入力ポイントＰｔの移動後の座標が一意に特定する。
【０１３８】
また，マウス３のホイールの回転によって，マウスホイールの方向５（上方向）または方向６（下方向）への回転は，入力ポイントＰｔのスケッチ面Ｓｘｙの法線方向であるＺ軸方向の移動に対応付けられる。そして，第２の操作情報の移動量によって，Ｚ軸方向への移動距離が定まり，入力ポイントＰｔの移動後の座標が一意に特定する。
【０１３９】
なお，スケッチ面がＹＺ平面である場合には，平面操作による移動方向が仮想空間のＹ軸およびＺ軸方向に対応し，ホイール回転の移動方向がＸ軸方向に対応する。同様に，スケッチ面がＺＸ平面である場合には，平面操作による移動方向がＺ軸およびＸ軸方向に対応し，ホイール回転による移動方向がＹ軸方向に対応する。
【０１４０】
このようにして，図１３（Ｂ）に示すように，マウス３の移動方向と移動量とに応じて，入力ポイントＰｔの位置は，表示画面１００の仮想空間のグリッド座標上を，例えばＰｔ（ａ）→Ｐｔ（ｂ）→Ｐｔ（ｃ）→Ｐｔ（ｄ）の移動順に移動する。
【０１４１】
これにより，ユーザは，入力ポイントＰｔの位置とマウス３の操作との関連性をより容易に把握できるため，作業効率を向上させることができる。
【０１４２】
ステップＳ６：入力ポイント座標の算出
入力ポイント位置算出部１６は，入力ポイントＰｔが移動するたびに，移動した入力ポイントＰｔの仮想空間における座標を算出して保持する。
【０１４３】
ステップＳ７：構造体の検索処理
構造体解析・設定部２１は，構造体データテーブル３１を参照して，入力ポイントＰｔの座標が，仮想空間に配置された構造体の領域にあるかを判別し，入力ポイントＰｔの座標を領域に含む構造体を特定する。
【０１４４】
ステップＳ８：表示処理
画面表示制御部２０では，ユーザの入力指示または選択に基づいて，各処理部により以下のステップＳ８１〜Ｓ８６の表示処理が実行される。
【０１４５】
ステップＳ８１：強調表示処理
強調表示処理部２２は，構造体データテーブル３１から，入力ポイントＰｔの座標に領域がある構造体を特定して，特定した構造体の境界線または境界面またはこれらの両方を，所定の強調表示，例えば，境界線を所定の強調線（例えば，線種“実線”，線幅“１．５ｐ”等）により表示したり，構造体の境界面を所定の強調表示色（例えば，“青”）により表示したりする。
【０１４６】
図１４は，構造体の強調表示の例を示す図である。
【０１４７】
図１４（Ａ）〜図１４（Ｅ）では，それぞれ，表示画面１００の仮想空間に複数の構造体Ｔ＃１〜Ｔ＃３が配置されて表示されているとする。
【０１４８】
図１４（Ａ）では，入力ポイントＰｔの位置（現在座標）が構造体Ｔ＃３の領域にあると仮定する。強調表示処理部２２は，構造体Ｔ＃３の外面全体または全境界線を強調表示する。この場合に，強調表示処理部２２は，物性値情報毎に設定した表示色または線種を用いて強調表示してもよい。例えば，強調表示処理部２２は，構造体Ｔ＃３の材質が“金属”である場合に，構造体Ｔ＃３の境界線を“金属”に対応付けられた太実線で表示する。
【０１４９】
図１４（Ｂ）では，入力ポイントＰｔの位置が構造体Ｔ＃１の領域にあると仮定する。強調表示処理部２２は，図１４（Ａ）で説明した処理と同様に，構造体Ｔ＃１を強調表示する。構造体Ｔ＃１の材質が“誘電体”である場合に，強調表示処理部２２は，構造体Ｔ＃１の境界線を“誘電体”に対応付けられた太破線で表示することができる。
【０１５０】
図１４（Ｃ）では，入力ポイントＰｔの位置が構造体Ｔ＃３の１つの境界面上に位置すると仮定する。この場合に，強調表示処理部２２は，図１４（Ａ）に示す表示に加えて，さらに入力ポイントＰｔが位置する境界面を他の境界面より高濃度色で表示する。
【０１５１】
図１４（Ｄ）では，入力ポイントＰｔの位置が構造体Ｔ＃３の境界線（境界稜）に位置すると仮定する。強調表示処理部２２は，図１４（Ａ）に示す表示に加えて，さらに入力ポイントＰｔが位置する境界線を，他の境界線よりも太い実線で表示する。
【０１５２】
図１４（Ｅ）では，入力ポイントＰｔの位置が構造体Ｔ＃３の頂点であると仮定する。
【０１５３】
強調表示処理部２２は，図１４（Ａ）の表示に加えて，さらに，入力ポイントが位置する頂点を黒丸で表示する。
【０１５４】
これにより，ユーザは，表示画面１００で，構造体の境界面，境界線，頂点等の視認が容易になり，効率的かつ正確な入力ポイントＰｔの位置設定が行える。
【０１５５】
ステップＳ８２：物性値情報の表示処理
強調表示処理部２２は，入力ポイントＰｔの座標にその領域が位置する構造体のみを，その構造体データの物性値情報を参照して，物性毎に設定した表示色で表示する。物性値情報に基づく表示色は，例えば，物性値情報の材質が金属であれば“黄”，物性値情報の材質が誘導体であれば“赤”というように設定される。
【０１５６】
強調表示処理部２２は，表示画面１００に表示する各構造体の外面を，その構造体データの物性値情報をもとに，物性を示す表示色で表示する。
【０１５７】
また，強調表示処理部２２は，構造体データテーブル３１を参照して，表示画面１００に表示する構造体の中から，特定の物性を持つ構造体のみを，その物性に対応する表示色で表示する。
【０１５８】
このような表示処理により，ユーザは，表示画面１００において，特定の構造体とその他の構造体とを視覚上明瞭に区別できる。また，ユーザは，構造体の材質（金属，誘電体等）を容易に判別できる。
【０１５９】
さらに，物性情報表示処理部２４は，入力ポイントＰｔの位置にある構造体又はユーザの選択による構造体の物性値情報を取得して，取得した物性値情報を表示する物性値情報表示画面１５５を生成してモニタ２に表示する。
【０１６０】
図１５は，物性値情報の表示例を示す図である。
【０１６１】
図１５（Ａ）に示すように，表示画面１００において，仮想空間の入力ポイントＰｔから範囲Ｒ内に位置する構造体Ｔ＃４〜Ｔ＃６が表示されていると仮定する。
【０１６２】
物性情報表示処理部２４は，構造体データテーブル３１を参照して，表示画面１００に表示されている構造体Ｔ＃３〜Ｔ＃５各々の物性値情報を取得して，各構造体の材質名を一覧で表示する構造体一覧画面１５０を生成してモニタ２に表示する。
【０１６３】
そして，物性情報表示処理部２４は，構造体一覧画面１５０でユーザによって指定された構造体Ｔ＃４について，構造体一覧画面１５０で該当する構造体が選択されていることを示すマーク（ｖ）を表示し，構造体データテーブル３１の物性値情報をもとに，構造体Ｔ＃４のより詳細な物性値情報を示す物性値情報画面１５５を生成してモニタ２に表示する。物性値情報画面１５５では，例えば，“比誘電率：４．７”，“導電率［Ｓ／ｍ］：１．０”等の物性値情報が表示される。
【０１６４】
ステップＳ８３：近傍構造体の表示処理
構造体解析・設定部２１は，ユーザの指定によって，入力ポイント近傍構造体の表示が選択されている場合に，構造体データテーブル３１をもとに，入力ポイントＰｔの座標から所定の範囲Ｒ内に位置する構造体を特定して，特定した構造体のみを仮想空間に表示する。
【０１６５】
図１６は，近傍の構造体の表示処理を説明するための図である。
【０１６６】
図１６に示す構造体Ｔ＃１〜Ｔ＃９は，表示画面１００に表示する仮想空間に配置される構造体であるとする。
【０１６７】
構造体解析・設定部２１は，入力ポイントＰｔの座標を取得して，構造体データテーブル３１を参照して，各構造体の所定の基準位置が，入力ポイントＰｔの座標から所定の範囲Ｒ内に位置するかを判断する。構造体解析・設定部２１は，構造体Ｔ＃１〜Ｔ＃４が範囲Ｒ内に位置し，構造体Ｔ＃５〜Ｔ＃９が範囲Ｒの外側に位置すると判断すると，範囲Ｒ内に位置する構造体Ｔ＃１〜Ｔ＃４のみを表示画面１００の仮想空間に表示する。
【０１６８】
なお，図１６では，範囲Ｒが入力ポイントＰｒを中心とする立方の領域として図示しているが，範囲Ｒの領域はどのような形状で設定されていてもよい。
【０１６９】
ステップＳ８４：第１のガイド表示処理
第１ガイド表示処理部２５は，ユーザの指定によってスケッチ面と構造体との対応関係を示す交線の表示が選択されている場合に，スケッチ面と構造体の境界面との交線ｇｉを，表示画面１００に表示する。
【０１７０】
図１７は，スケッチ面と構造体の境界面の交線表示の一例を示す図である。
【０１７１】
図１７（Ａ）は，スケッチ面Ｓｘｙと構造体Ｔ＃１，Ｔ＃２との関係を斜視図で示す図である。図１７（Ｂ）は，図１７（Ａ）に示すスケッチ面Ｓｘｙと構造体Ｔ＃１，Ｔ＃２を示すＸＺ平面である側面図であり，図１７（Ｃ）は，同じくＸＹ平面である上面図である。
【０１７２】
第１ガイド表示処理部２５は，構造体Ｔ＃１，Ｔ＃２の構造体データに基づいて，それぞれの境界面とスケッチ面Ｓｘｙとの交線ｇｉを求めて，表示画面１００に表示する構造体Ｔ＃１，Ｔ＃２とスケッチ面Ｓｘｙとの交線ｇｉを，例えば破線により表示する。
【０１７３】
これにより，ユーザは，表示画面１００で構造体の配置を容易に認識することができる。例えば，表示画面１００に表示される構造体Ｔ＃１と構造体Ｔ＃２の位置関係は，図１７（Ａ）に示すスイッチ面Ｓｘｙと交線（破線）ｇｉが表示されない場合には，仮想空間内で，どちらの構造体がより上側（すなわち，よりＺ軸方向のプラス側）に位置するか，また，より奥側（すなわち，よりＹ軸方向のプラス側）に位置するかを視認することが困難である。しかし，図１７（Ａ）に示すように，スケッチ面Ｓｘｙと構造体との交線（破線）ｇｉの表示によって，ユーザは，構造体Ｔ＃１，Ｔ＃２が，図１７（Ｂ）および図１７（Ｃ）に示す位置関係であることを，図１７（Ａ）に示す斜視図のみからでも容易に把握することができる。
【０１７４】
ステップＳ８５：第２のガイド表示処理
第２ガイド表示処理部２６は，ユーザ指定によって入力ポイントＰｔからのガイドラインを表示する指示が選択されている場合に，入力ポイントＰｔから近傍の構造体の境界面までのガイドラインｇｌを，表示画面１００に表示する。
【０１７５】
図１８は，入力ポイントＰｔからのガイドラインｇｌの表示の一例を示す図である。
【０１７６】
仮想空間で，直方体の導体の構造体Ｔ＃１の底面の境界面に入力ポイントＰｔが位置しており，構造体Ｔ＃１の下左方に，Ｌ型の形状の導体の構造体Ｔ＃２が位置していると仮定する。
【０１７７】
第２ガイド表示処理部２６は，入力ポイントＰｔの座標から仮想空間の直交座標系の各座標軸に平行する直線であって，入力ポイントＰｔの近傍の構造体Ｔ＃２の境界面との交点までの線分を，ガイドラインｇｌとして設定し，設定したガイドラインｇｌを表示画面１００に表示する。
【０１７８】
図１８に示すように，表示画面１００で入力ポイントＰｔの位置から近くの構造体Ｔ＃２の２つの境界面へのガイドラインｇｌ（破線）が表示される。
【０１７９】
ユーザは，構造体Ｔ＃２の境界面と構造体Ｔ＃１の境界面（底面）との位置関係と大まかな距離感を容易に把握することができる。
【０１８０】
このような第１または第２のガイドライン表示によって，ユーザは，モニタ２上の視覚上の錯覚によって構造体Ｔ＃１の境界面と構造体Ｔ＃２の境界面同士を接触させてしまうという配置誤りを防止することができる。
【０１８１】
また，構造体Ｔ＃１と構造体Ｔ＃２との位置関係が把握できるため，両者の間に回路素子（例えばキャパシタ）を容易に配置することができる。
【０１８２】
ステップＳ８６：仮想空間の回転表示処理
回転表示処理部２８は，ユーザ指定によって仮想空間の回転表示が選択されている場合に，ユーザの指定による回転座標軸および回転角度をもとに，基準の直交座標系の仮想空間を回転させた回転座標系を生成し，この回転座標系の仮想空間を表示画面１００に表示する。
【０１８３】
図１９は，回転座標系の表示処理を説明するための図である。
【０１８４】
回転表示処理部２８は，ユーザによって選択された座標軸と任意の角度とに基づいて，基本となる直交座標系（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）の仮想空間，設定したグリッド６，配置した構造体Ｔ＃１ａ，入力ポイントＰｔの全体を，設定された座標軸を回転軸にして任意の角度で回転させた回転座標系（ＸＲ軸，ＹＲ軸，ＺＲ軸）に変換する。そして，回転表示処理部２８は，変換した回転座標系の仮想空間に構造体Ｔ＃１ｂを表示する表示画面１００をモニタ２へ表示する。また，回転表示処理部２８は，元の仮想空間においてスケッチ面が設定されている場合に，スケッチ面も含めて回転座標系に変換して表示する。
【０１８５】
この表示処理により，ユーザは，基準の仮想空間で傾いた位置にある構造体の境界面をスケッチ面に設定した場合に，構造体と同様に傾いたスケッチ面を補正して表示画面１００に表示させることができるため，構造体をより容易に認識できる状態の仮想空間で作業を行うことができる。
【０１８６】
ステップＳ１０：データ作成および保存処理
３次元データ表示装置１０において，ユーザが表示画面１００で入力操作を継続する間は（ステップＳ９のＹｅｓ），ステップＳ４〜Ｓ８の処理が繰り返し実行される。その間，構造体情報作成部１９は，ユーザによって構造体の追加または変更が行われる度に，追加または変更対象の構造体の構造体データをデータ記憶部３０の構造体データテーブル３１に格納または更新する。
【０１８７】
そして，ユーザが入力操作を終了すると（ステップＳ９のＮｏ），データ入出力処理部１１は，データ記憶部３０の構造体データテーブル３１に格納しているデータを，構造体情報記憶装置４，その他の記憶装置（図１に図示しない），各種の記憶媒体等に保存する。
【０１８８】
図２０は，直方体の構造体Ｔｎの構造体データの作成処理を説明するための図である。
【０１８９】
ここで，マウス３が平面移動とホイール回転の２系統の移動操作が可能であり，図１３で示すような移動操作を行うものとする。
【０１９０】
操作情報取得部１５は，マウス３の動作を検出して，第１操作情報，第２操作情報，左クリック，右クリック等の情報を取得する。
【０１９１】
構造体情報作成部１９は，マウス３の操作が右クリックによって，構造体データの作成が選択された場合に，例えば，構造体生成画面を表示して，構造体データ作成に必要な項目（例えば，構造体の選択／非選択，構造体の物性値等の項目）に対するユーザの選択指示を取得し，保持する。構造体の選択／非選択は，既存の構造体データを利用するかの指定である。
【０１９２】
さらに，構造体情報作成部１９は，マウス３の第１の操作情報（平面移動）を取得すると，入力ポイントＰｔ（ａ）が構造体の始点（制御点）指定であるかを判断する。入力ポイントＰｔ（ａ）が始点の指定である場合に，現在の入力ポイントＰｔ（ａ）の座標を始点（制御点）Ｔｎ＿ｓとする。そして，構造体情報作成部１９は，操作情報の移動方向と移動量から，スイッチ面上のＸ軸負方向への距離ＭＬとＹ軸正方向への距離ＭＷで特定される座標を，入力ポイントＰｔの移動先に設定して，入力ポイントＰｔを移動する。入力ポイント表示処理部２３は，移動した入力ポイントＰｔ（ｂ）を表示する。
【０１９３】
さらに，構造体情報作成部１９は，マウス３から第２の操作情報を取得した場合に，操作情報の移動方向と移動量から，スイッチ面上の入力ポイントＰｔ（ｂ）からＺ軸正方向への距離ＭＨで特定する位置を入力ポイントＰｔの移動先とする。そして，移動先の座標を，終点（制御点）Ｔｎ＿ｅとする。なお，入力ポイント表示処理部２３は，移動した入力ポイントＰｔ（ｃ）を表示する。
【０１９４】
構造体情報作成部１９は，直方体の構造体Ｔｎについて，始点Ｔｎ＿ｓ（ｘ１，ｙ１，ｚ１），終点Ｔｎ＿ｅ（ｘ２，ｙ２，ｚ２）とし，長さＭＬ＝｜ｘ１−ｘ２｜，幅ＭＷ＝｜ｙ１−ｙ２｜，高さＭＨ＝｜ｚ１−ｚ２｜の構造情報を生成する。
【０１９５】
次に，構造体情報作成部１９は，所定の物性値入力画面をモニタ２に表示する。ここで，構造体生成画面で構造体の選択が設定されている場合には，構造体情報作成部１９は，選択された構造体の物性値情報を物性値入力画面の初期値として表示する。
【０１９６】
そして，構造体情報作成部１９は，構造体生成画面でのユーザの入力操作により物性値情報の各項目の値を取得すると，構造体Ｔｎの物性値情報を構造体データに追加して，構造体データ（構造情報と物性値情報を含む）を構造体データテーブル３１に格納する。
【０１９７】
なお，構造体データの作成処理例として，直方体の構造体を用いたが，構造体情報作成部１９は，任意形状モデルを作成することが可能である。
【０１９８】
以下，図４および図５に示す３次元データ表示装置１０の処理フローを構成する処理ステップの一部について，より詳細に説明する。
【０１９９】
図２１は，グリッド設定の処理（図４：ステップＳ２）のより詳細な処理フロー図である。
【０２００】
グリッド間隔設定部１８は，グリッド間隔設定画面１２０をモニタ２に表示して，ユーザによる入力設定を受けて，グリッド間隔（ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ）を設定する（ステップＳ２０１）。
【０２０１】
グリッド設定・更新部１３は，設定されたグリッド間隔に基づいて仮想空間にグリッド６を設定し，グリッド６の各グリッド格子ｇの仮想空間における座標ｇｃを格納したグリッドテーブル３２を生成する（ステップＳ２０２）。グリッド設定・更新部１３は，構造データテーブル３１を参照して，全構造体の構造データから，構造体の頂点（制御点）を取得する（ステップＳ２０３）。
【０２０２】
次に，グリッド設定・更新部１３は，取得した頂点の１つを読み込み（ステップＳ２０４），読み込んだ構造体の頂点がグリッド格子上にあるか，すなわち，頂点の座標がグリッドテーブル３２に格納された座標ｇｃに一致するかを判定する（ステップＳ２０５）。グリッド設定・更新部１３は，頂点がグリッド格子ｇ上にない場合のみ，頂点の座標を，補助グリッド格子ｍの座標ｍｃとしてグリッドテーブル３２に追加する（ステップＳ２０６）。グリッド設定・更新部１３は，全ての頂点が処理済みでなければ（ステップＳ２０７のＮｏ），ステップＳ２０４の処理へ戻り，全ての頂点が処理済みであれば（ステップＳ２０７のＹｅｓ），次のステップ２０８へ進む。
【０２０３】
次に，グリッド設定・更新部１３は，構造データテーブル３１を参照して，全構造体の構造データから，構造体の境界線を取得する（ステップＳ２０８）。グリッド設定・更新部１３は，１つの境界線を読み込むと（ステップＳ２０９），グリッドテーブル３２のグリッド格子と読み込んだ境界線との交点を計算する（ステップＳ２０１０）。
【０２０４】
グリッド設定・更新部１３は，計算した交点の座標が，グリッドテーブル３２に格納された座標ｇｃ，ｍｃにない場合に，交点の座標を補助グリッド格子ｎの座標ｎｃとしてグリッドテーブル３２に追加する（ステップＳ２０１１）。
【０２０５】
グリッド設定・更新部１３は，全ての境界線が処理済みでなければ（ステップＳ２０１２のＮｏ），ステップＳ２０９の処理へ戻り，全ての境界線が処理済みであれば（ステップＳ２０１２のＹｅｓ），処理を終了する。
【０２０６】
図２２は，スケッチ面設定処理（図４：ステップＳ３）の１つである，構造体の境界面によるスケッチ面設定処理のより詳細な処理フロー図である。
【０２０７】
スケッチ面設定部１４は，入力ポイント位置算出部１６から入力ポイントＰｔの現在の座標を取得して（ステップＳ３０１），構造データテーブル３１を参照して，入力ポイントＰｔの座標を領域内に含む構造体を検索する（ステップＳ３０２）。さらに，スケッチ面設定部１４は，入力ポイントＰｔの座標が，特定した構造体の境界面に位置するか判断する（ステップＳ３０３）。入力ポイントＰｔの座標が構造体の境界面に位置する場合にのみ（ステップＳ３０３のＹｅｓ），次のステップＳ３０４へ処理を進める。
【０２０８】
スケッチ面設定部１４は，入力ポイントＰｔが位置する境界面が，ＸＹ面，ＹＺ面またはＺＸ面であるか判断する（ステップＳ３０４）。スケッチ面設定部１４は，境界面がＸＹ面，ＹＺ面またはＺＸ面のいずれかであると判断した場合にのみ（ステップＳ３０４のＹｅｓ），次のステップＳ３０５へ処理を進める。
【０２０９】
ユーザの入力指示によって，この境界面がスケッチ面に設定されている場合に（ステップＳ３０５のＹｅｓ），スケッチ面設定部１４は，入力ポイントＰｔの座標を含む境界面の平面をスケッチ面に設定する（ステップＳ３０６）。
【０２１０】
一方，入力ポイントＰｔの座標が構造体の境界面に位置しない場合（ステップＳ３０３のＮｏ），境界面がＸＹ面，ＹＺ面またはＺＸ面のいずれでもなく，ユーザの任意平面である場合（ステップＳ３０４のＮｏ），ユーザの入力指定によるスケッチ面の設定がない場合に（ステップＳ３０５のＮｏ），ステップＳ３０６の処理を行わずに，処理を終了する。
【０２１１】
図２３は，入力ポイントＰｔ移動処理（図４：ステップＳ５）の１つである，グリッドテーブルによる入力ポイントＰｔの移動処理のより詳細な処理フロー図である。
【０２１２】
入力ポイント位置算出部１６は，仮想空間の入力ポイントＰｔの現在の座標を算出する（ステップＳ５０１）。そして，入力ポイント位置算出部１６は，操作情報取得部１５から取得した操作情報が含む移動方向と移動距離から，入力ポイントＰｔの移動先の座標を計算し（ステップＳ５０２），グリッドテーブル３２を参照して，入力ポイントＰｔの移動先の座標に最も近い座標を検索する（ステップＳ５０３）。入力ポイント位置算出部１６は，検索した座標を入力ポイントＰｒの座標に設定して，入力ポイントＰｔを移動する（ステップＳ５０４）。
【０２１３】
図２４は，入力ポイントＰｔ移動処理（図４：ステップＳ５）の１つである，移動軌跡による入力ポイントＰｔの移動処理のより詳細な処理フロー図である。
【０２１４】
入力ポイント位置算出部１６は，仮想空間の入力ポイントＰｔの現在の座標を算出する（ステップＳ５１１）。入力ポイント位置算出部１６は，操作情報取得部１５から取得した操作情報が含む移動方向を検出して（ステップＳ５１２），入力ポイントＰｔから検出した移動方向へのグリッド格子までの線分（移動軌跡）を算出する（ステップＳ５１３）。
【０２１５】
さらに，入力ポイント位置算出部１６は，構造データテーブル３１を参照して，算出した線分と構造体の境界との交点を計算する（ステップＳ５１４）。その結果，線分と構造体の境界との交点が存在していた場合に（ステップＳ５１５のＹｅｓ），入力ポイント位置算出部１６は，計算した線分と構造体の境界上の交点を入力ポイントＰｔの移動先とし，その交点の座標を入力ポイントＰｔの座標に設定して，入力ポイントＰを移動する（ステップＳ５１６）。線分と構造体の境界との交点が存在しなかった場合には（ステップＳ５１５のＮｏ），入力ポイント位置算出部１６は，移動方向のグリッド格子ｇを入力ポイントＰｔの移動先とし，グリッド格子ｇの座標を入力ポイントＰｔの座標に設定して，入力ポイントＰを移動する（ステップＳ５１７）。
【０２１６】
図２５は，入力ポイントＰｔ移動処理（図４：ステップＳ５）の１つである，２系統の移動操作が入力可能なマウス３による入力ポイントＰｔの移動処理のより詳細な処理フロー図である。
【０２１７】
この処理の開始前に，スケッチ面設定部１４によりスケッチ面が設定され，マウス３の平面移動の移動方向がスケッチ面（例えばスイッチ面Ｓｘｙ）上の座標軸（Ｘ軸，Ｙ軸）に対応付けられ，ホイール回転による移動方向がスケッチ面の垂直方向に対応する座標軸（Ｚ軸）に対応付けられているとする。
【０２１８】
入力ポイント位置算出部１６は，仮想空間の入力ポイントＰｔの現在の座標を算出する（ステップＳ５２１）。入力ポイント位置算出部１６は，操作情報取得部１５からマウス３の操作情報を検出して（ステップＳ５２２），操作情報から，マウス３の操作が平面移動であるかホイール回転であるかを判定する（ステップＳ５２３）。マウス３の操作が平面移動である場合には，入力ポイント位置算出部１６は，操作情報からスケッチ面上での移動方向を検出する（ステップＳ５２４）。マウス３の操作がホイール回転である場合には，入力ポイント位置算出部１６は，操作情報からスケッチ面の垂直方向における移動方向を検出する（ステップＳ５２５）。
【０２１９】
そして，入力ポイント位置算出部１６は，検出した移動方向にあるグリッド格子ｇまたはグリッド６と構造体の境界との交点を，入力ポイントＰｔの移動先とし，移動先の座標を入力ポイントＰｔの座標に設定して，入力ポイントＰｔを移動する（ステップＳ５２６）。
【０２２０】
図２６は，強調表示処理（図５：ステップＳ８１）のより詳細な処理フロー図である。
【０２２１】
強調表示処理部２２は，構図データテーブル３１を参照して，入力ポイントＰｔの座標に構造体が存在するか判断する（ステップＳ８１１）。入力ポイントＰｔの座標に構造体が存在する場合に（ステップＳ８１１のＹｅｓ），強調表示処理部２２は，構造体データテーブル３１を参照して，該当する構造体の物性値情報の材質が金属または誘電体であるかを判断する（ステップＳ８１２）。構造体の物性値情報の材質が金属である場合に，強調表示処理部２２は，当該構造体の強調表示色を色Ａに設定する（ステップＳ８１３）。一方，構造体の物性値情報の材質が誘電体である場合に，強調表示処理部２２は，当該構造体の強調表示色を色Ｂに設定する（ステップＳ８１４）。さらに，強調表示処理部２２は，当該構造体の境界線を所定の線で強調表示する（ステップＳ８１５）。
【０２２２】
次に，強調表示処理部２２は，入力ポイントＰｔの座標に構造体の境界面が存在するかを判断する（ステップＳ８１６）。入力ポイントＰｔの座標に構造体の境界面が存在する場合に（ステップＳ８１６のＹｅｓ），強調表示処理部２２は，当該構造体の境界面の線分を強調表示する（ステップＳ８１７）。一方，入力ポイントＰｔの座標に構造体の境界面が存在しない場合に（ステップＳ８１６のＮｏ），強調表示処理部２２は，ステップＳ８１８の処理へ進める。
【０２２３】
強調表示処理部２２は，入力ポイントＰｔの座標に構造体の境界稜（２つの境界面に接する境界線）が存在するか判断する（ステップＳ８１８）。入力ポイントＰｔの座標に構造体の境界稜が存在する場合に（ステップＳ８１８のＹｅｓ），強調表示処理部２２は，当該構造体の境界線を強調表示する（ステップＳ８１９）。一方，入力ポイントＰｔの座標に構造体の境界稜が存在しない場合に（ステップＳ８１８のＮｏ），強調表示処理部２２は，ステップＳ８１１０の処理へ進める。
【０２２４】
強調表示処理部２２は，入力ポイントＰｔの座標に構造体の境界点（頂点）が存在するかを判断する（ステップＳ８１１０）。入力ポイントＰｔの座標に構造体の境界点が存在する場合に（ステップＳ８１１０のＹｅｓ），強調表示処理部２２は，当該構造体の頂点を強調表示する（ステップＳ８１１１）。
【０２２５】
ステップＳ８１１０の処理で，入力ポイントＰｔの座標に構造体の境界点が存在しない場合に（ステップＳ８１１０のＮｏ），強調表示処理部２２は，処理を終了する。すなわち構造体の強調表示処理は実行されない。
【０２２６】
図２７は，物性値情報表示処理（図５：ステップＳ８２）のより詳細な処理フロー図である。
【０２２７】
構造体解析・設定部２１は，構造データテーブル３１を参照して，入力ポイントＰｔの座標から範囲Ｒに存在する構造体を検索する（ステップＳ８２１）。物性情報表示処理部２４は，構造体データテーブル３１を参照して，検索された構造体各々の物性値情報をもとに，各構造体の名称および材質の一覧を示す構造体一覧画面１５０を生成してモニタ２に表示する（ステップＳ８２２）。
【０２２８】
物性情報表示処理部２４は，操作情報取得部１５が取得した操作情報から，構造体一覧画面１５０で構造体の選択を検出した場合に（ステップＳ８２３のＹｅｓ），選択された構造体の物性値情報を表示する物性値情報画面１５５を生成してモニタ２に表示する（ステップＳ８２４）。さらに，強調表示処理部２２が，選択された構造体の境界を強調表示する（ステップＳ８２５）。
【０２２９】
物性情報表示処理部２４が，操作情報取得部１５が取得した操作情報から，構造体一覧画面１５０で別の構造体の選択が検出されたと判断した場合に（ステップＳ８２６のＹｅｓ），物性情報表示処理部２４は，ステップＳ８２４の処理へ戻る。
【０２３０】
一方，物性情報表示処理部２４が，構造体一覧画面１５０で別の構造体の選択がなかったと判断した場合には（ステップＳ８２３，Ｓ８２６のＮｏ），構造体一覧画面１５０と物性値画面１５５とを閉じて（ステップＳ８２７），処理を終了する。
【０２３１】
図２８は，近傍構造体表示処理（図５：ステップＳ８３）のより詳細な処理フロー図である。
【０２３２】
構造体解析・設定部２１は，構造データテーブル３１を参照して，入力ポイントＰｔの座標から範囲Ｒに存在する構造体を検索して（ステップＳ８３１），検索した範囲Ｒ内に存在する構造体の一覧を保持する（ステップＳ８３２）。構造体解析・設定部２１は，保持した構造体の一覧をもとに，仮想空間に各構造体を配置して表示画面１００に表示する（ステップＳ８３３）。
【０２３３】
図２９は，スケッチ面と構造体の交線の表示処理（図５：ステップＳ８４）のより詳細な処理フロー図である。
【０２３４】
第１ガイド表示処理部２５は，設定されたスケッチ面の平面座標を算出する（ステップＳ８４１）。さらに，第１ガイド表示処理部２５は，構造データテーブル３１を参照して，スケッチ面が重なる位置にある構造体を取得して（ステップＳ８４２），取得した構造体の境界面を算出する（ステップＳ８４３）。
【０２３５】
そして，第１ガイド表示処理部２５は，構造体の境界面とスケッチ面との交線を計算する（ステップＳ８４４）。計算の結果，交線が存在した場合には（ステップＳ８４５のＹｅｓ），第１ガイド表示処理部２５は，表示画面１００で交線を表示する（ステップＳ８４６）。一方，交線が存在しない場合に（ステップＳ８４５のＮｏ），第１ガイド表示処理部２５は，ステップＳ８４７の処理へ進む。
【０２３６】
第１ガイド表示処理部２５は，ステップＳ８４２で検索した構造体が全て処理済みでなければ（ステップＳ８４７のＮｏ），ステップＳ８４３の処理へ戻り，処理済みであれば（ステップＳ８４７のＹｅｓ），処理を終了する。
【０２３７】
図３０は，ガイドライン表示処理（図５：ステップＳ８５）のより詳細な処理フロー図である。ここで，入力ポイントＰｔの座標が，構造体のある境界面に位置する状態であるとする。
【０２３８】
第２ガイド表示処理部２６は，入力ポイントＰｔの座標からベクトルｒ｛ｒｘ＋，ｒｘ−，ｒｙ＋，ｒｙ−，ｒｚ＋，ｒｚ−｝を算出する（ステップＳ８５１）。次に，第２ガイド表示処理部２６は，ベクトルｒ＝ｒｘ＋をセットして（ステップＳ８５２），構造体データテーブル３１を参照して，入力ポイントＰｔの座標からベクトルｒｘ＋の方向に他の構造体が存在するか判断する（ステップＳ８５３）。ベクトルｒｘ＋の方向に他の構造体が存在した場合に（ステップＳ８５３のＹｅｓ），第２ガイド表示処理部２６は，入力ポイントＰｔから存在する他の構造体の境界面までの線分を算出して，算出した線分をガイドラインとして表示画面１００に表示する（ステップＳ８５４）。ベクトルｒが全てセットされていなければ（ステップＳ８５５のＮｏ），第２ガイド表示処理部２６は，ステップＳ８５２の処理へ戻り，全てのベクトルｒがセットされていれば（ステップＳ８５５のＹｅｓ），処理を終了する。
【０２３９】
図３１は，座標系の回転表示処理（図５：ステップＳ８６）のより詳細な処理フロー図である。
【０２４０】
回転表示処理部２８は，ユーザの指示入力に基づいて，仮想空間のＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸から回転軸を選択して（ステップＳ８６１），さらに，回転角度を設定する（ステップＳ８６２）。次に，回転表示処理部２８は，設定した回転軸と回転角度とに基づいて，仮想空間の座標系を，設定された回転軸に対し，指定角度だけ回転させて，回転座標系に変換する（ステップＳ８６３）。
【０２４１】
回転表示処理部２８は，座標系回転の終了の指示入力があるかを判断して（ステップＳ８６４），座標系回転の終了の指示入力がなければ（ステップＳ８６４のＮｏ），ステップＳ８６２の処理へ戻り，座標系回転の終了の指示入力があれば（ステップＳ８６４のＹｅｓ），処理を終了する。
【０２４２】
以下に，３次元データ表示装置１０の構造体データ生成処理を説明する。
【０２４３】
構造体情報作成部１９は，ユーザが，モニタ２に表示される表示画面１００で入力ポインタＰｔを移動させて，仮想空間で構造体を作成または変更した場合に，該当する構造体の構造体データを作成または変更する。
【０２４４】
図３２は，構造体情報作成処理の処理フロー図である。
【０２４５】
この構造体情報作成処理は，ユーザの指示入力によって処理が開始される。
【０２４６】
操作情報取得部１５が，マウス３の操作を検出して操作情報を検出する（ステップＳ１００１）。
【０２４７】
構造体情報作成部１９は，操作情報から，マウス３の操作が右クリックであるかを判断して（ステップＳ１００２），マウス３の右クリックの場合には，モニタ２に構造体生成画面を表示する（ステップＳ１００３）。構造体情報作成部１９は，構造体生成画面での選択された項目，例えば，構造体の選択／非選択，構造体の物性値等の項目を保持する（ステップＳ１００３）。
【０２４８】
マウス３の操作が，移動操作である場合に，構造体情報作成部１９は，入力ポイントＰｔが始点（制御点）の設定であるかを判断して（ステップＳ１００４），入力ポイントＰｔが始点の場合に（ステップＳ１００４のＹｅｓ），その入力ポイントＰｔの座標を始点（制御点）に設定する（ステップＳ１００５）。構造体情報作成部１９は，入力ポイントＰｔが始点以外の制御点の設定である場合に，その入力ポイントＰｔの座標を次の制御点に設定する（ステップＳ１００６）。
【０２４９】
構造体情報作成部１９は，構造体の必要な制御点が設定済みであるかを判断し（ステップＳ１００７），必要な制御点が全て設定されていれば（ステップＳ１００７のＹｅｓ），設定された制御点をもとに構造体データの構造情報を生成する（ステップＳ１００８）。さらに，物性値入力画面２１０をモニタ２に表示して，ユーザの入力操作により物性値情報の各項目の値を取得して（ステップＳ１００９），構造情報と物性値情報を含む構造データを構造データテーブル３１に格納する（ステップＳ１０１０）。
【０２５０】
図３３は，図１に示す３次元データ表示システム１の本発明の一実施態様によるハードウェア構成の一例を示す図である。
【０２５１】
図３３に示すように，３次元データ表示システム１は，３次元データ表示装置１０，表示装置（モニタ）２，ポインティング入力装置（マウス）３，入力装置（キーボード）７，出力装置（プリンタ）８を備える。
【０２５２】
３次元データ表示装置１０は，ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１，ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２，ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３，ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１０４，ＣＤ−ＲＯＭ１０５，入出力インタフェース部１０６を備える。
【０２５３】
図３３に示すモニタ２は，図１に示す表示装置２であり，同じくマウス３は，図１に示すポインティング入力装置３である。また，図１には図示しないが，３次元データ表示装置１０は，他の入力装置としてのキーボード７，他の出力装置としてのプリンタ８等を備えることは当然に可能である。
【０２５４】
３次元データ表示装置１０のＣＰＵ１０１は，３次元データ表示装置１０の電源投入後等の起動時に，ＲＯＭ１０２に記憶された起動プログラムに基づいて，ブート処理を開始する。ＲＯＭ１０２は，ＣＰＵ１０１の起動用プログラムを記憶（格納）するメモリである。
【０２５５】
ＣＰＵ１０１は，起動後，ＨＤＤ１０４又はＣＤ−ＲＯＭ１０５等から３次元データ表示装置１０のアプリケーションプログラム（アプリケーション）を読み込み，読込んだアプリケーションをＲＡＭ１０３へ記憶する。ＲＡＭ１０３は，ＣＰＵ１０１の主メモリ（記憶装置）であり，ＣＰＵ１０１がアプリケーションを実行する際に，主メモリの他，ワークエリア等として用いる。アプリケーションは，ＣＰＵ１０１，ＲＡＭ１０３等を３次元データ表示装置１０として動作させるプログラムである。ＲＡＭ１０３は，図１に示すデータ記憶部３０に相当する。
【０２５６】
ＣＰＵ１０１，ＲＡＭ１０３等は，アプリケーションに従い，図１に示した各々の処理部の処理を実行する。このコンピュータにインストールされ実行されるアプリケーションにより，図１に示す３次元データ表示装置１０の各処理部の処理が実現されて，コンピュータが備えるハードウェアと協働することによって，３次元データ表示装置１０として動作する。
【０２５７】
ＨＤＤ１０４は，ハードディスク装置であり，例えば図１に示す構造体データ記憶装置４を備えると共に，その他のデータを記憶することができる。なお，ＨＤＤ１０４は，サーバ，他の記憶装置等に備えられたデータベースであっても良く，また，３次元データ表示装置１０がネットワークを介して，構造体情報記憶装置４にアクセスする構成であってもよい。
【０２５８】
ＣＤ−ＲＯＭ１０５は，ＣＤ−ＲＯＭ媒体に記録されたアプリケーション，各種データ等を読込むためのドライブ装置である。なお，ＣＤ−ＲＯＭ１０５は，ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）やＦＤ（Floppy Disk，登録商標）等の他の記録媒体を読込むためのドライブ装置であってもよい。
【０２５９】
３次元データ表示装置１０のアプリケーション起動後，ユーザは，モニタ２を参照しながら，マウス３，キーボード７を介して，構造体の入力及び配置，画面による選択，指定等の入力操作を実行する。３次元データ表示装置１０では，ユーザからの入力操作に応じてＣＰＵ１０１が制御指示を実行し，ＲＡＭ１０３に格納されたデータに基づいて，仮想空間に配置した構造体を表示する表示画面１００の他，構造体についての物性値情報等を表示する物性値情報表示画面等の表示データをモニタ２へ表示する。
【０２６０】
本発明の一実施態様として，３次元データ表示装置１０は，アプリケーションプログラムを，予め，ＨＤＤ１０４に記憶させることができる。また，当該プログラムをＣＤ−ＲＯＭ媒体に記録し，３次元データ表示装置１０が，ＣＤ−ＲＯＭ媒体から当該プログラムを，ＲＡＭ１０３，ＨＤＤ１０４等に記憶することも可能である。即ち，コンピュータ（ＣＰＵ１０１，ＲＯＭ１０２等）が，ＣＤ−ＲＯＭ媒体にインストールされたアプリケーションプログラムにより，３次元データ表示装置１０として動作することが可能となる。なお，ＣＲ−ＲＯＭ媒体は，他の記録媒体であってもよい。
【０２６１】
以上説明したように，本実施態様による３次元データ表示装置１０によれば，モニタ２に表示した表示画面１００上で入力ポイントＰｔを，３次元空間に設定したグリッド格子や配置した構造体の境界上の位置に，正確かつ効率的に指定することができる。このため，ユーザが３次元の仮想空間での構造体や端点の設定の作業において，操作性を向上させ，設定誤りを軽減させることができ，構造体データの生成や更新の作業時間を大幅に短縮することが可能となる。また，設定誤りにより生じる解析処理の処理時間の無駄を軽減することも可能となる。
【０２６２】
具体的には，３次元電磁界シミュレータによる精確な解析を実現する前提として，構造体間の金属干渉や端点の開放扱い等を厳密に設定した解析用の構造体データが要求される。しかしながら，３次元の構造体の配置が重なり合って表現される２次元平面（表示画面１００）上で多くの構造体の中から目的とする構造体を選択することが難しい場合があった。
【０２６３】
開示した３次元データ表示装置１０によれば，入力ポイントＰｔで指定される構造体の物性（金属または誘電体であるか）を判断し，その物性に応じて構造体を強調して表示することができる。さらに，構造体の物性値情報を表示できるため，ユーザは，瞬時に入力ポイントＰｔ上の構造体が目的の構造体であるかを判断することができる。
【０２６４】
さらに，３次元データ表示装置１０は，入力ポイントＰｔの近傍の構造体のみを表示する機能，入力ポイントＰｔの近傍の構造体までＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向にガイドライン（線分）を表示するガイドライン機能，スケッチ面と構造体表面との交線を表示する機能などの表示機能等を備える。これにより，ユーザは，多くの構造体の中から容易かつ確実に目的の構造体を選択することができる。
【０２６５】
また，従来，仮想空間内での入力ポイントＰｔは，マウス３の平面移動によって移動する表示画面１００上の入力ポイントＰｔの位置と連動して，仮想空間を射影した平面上を移動する。しかし，深さ方向の情報を持たないため，仮想空間内の任意の位置へ移動するためには，座標を数値入力が必要であった。
【０２６６】
開示した３次元データ表示装置１０によれば，入力ポイントＰｔの移動手段においても，２系統の移動操作が入力可能なマウス３において，マウス３の平面移動による仮想空間内の入力ポイントＰｔの移動方向を，仮想空間でスケッチ面として設定した平面上の移動方向に限定し，さらに，マウス３のホイール回転による入力ポイントＰｔの移動方向を，前記スケッチ面と垂直方向での移動方向に限定して，マウス３の操作による動きと，入力ポイントＰｔの移動とを連動させ，入力ポイントＰｔの移動の操作性を向上させることができる。
【０２６７】
このように，開示した３次元データ表示装置１０は，仮想空間での入力ポイントＰｔの厳密な位置設定，例えば，導体間へ回路素子等の設定を容易かつ確実に行うことが可能であり，３次元電磁界シミュレータ用の構造体データの作成作業における操作性をより向上させ，効率的かつ誤りの少ない構造体データの生成を支援することができる。
【０２６８】
以下に，本願発明の実施態様における特徴を列記する。
【０２６９】
（付記１） 表示装置およびポインティング入力装置を備えて，仮想空間内に処理対象となる構造体を前記表示装置に表示させる３次元データ表示装置であって，
構造体の形状および配置を示す構造情報ならびに材質および所定の物性値を示す物性値情報を含む構造体情報を記憶する構造体情報記憶部と，
前記構造体情報に基づいて，３次元直交座標系の仮想空間に構造体を配置した表示画面を生成して，前記生成した表示画面を前記表示装置へ表示する画面表示処理部と，
所定のグリッド間隔に基づいて前記仮想空間内にグリッドを設定するグリッド設定部と，
前記ポインティング入力装置から，前記入力ポイントの移動方向および移動量を示す操作情報を取得する操作情報取得部と，
前記入力ポイントの前記仮想空間における座標を算出し，前記操作情報に基づいて前記入力ポイントの移動先を算出する処理と，前記移動先から最短距離にある座標として，前記設定したグリッドに基づく各グリッド格子の座標または前記構造体の境界の座標または前記構造体の境界と前記グリッドの交点の座標のいずれかの座標を選択し，前記選択した座標で前記入力ポイントの座標を更新する入力ポイント位置算出部と，
前記入力ポイントの座標が更新された場合に，前記仮想空間の前記入力ポイントの更新された座標を示す位置に前記入力ポイントを表示する入力ポイント表示処理部とを備える
ことを特徴とする３次元データ表示装置。
【０２７０】
（付記２） 前記画面表示処理部は，予め構造体の材質を示す表示色を設定して，前記構造体情報に基づいて前記仮想空間に配置した構造体を前記表示色で色分けして表示する
ことを特徴とする前記付記１に記載の３次元データ表示装置。
【０２７１】
（付記３） 前記画面表示処理部は，前記構造体情報に基づいて前記仮想空間に配置した構造体のなかから特定の物性を有する構造体のみを前記表示画面に表示する
ことを特徴とする前記付記１または前記付記２に記載の３次元データ表示装置。
【０２７２】
（付記４） 前記画面表示処理部は，前記構造体情報に基づいて前記仮想空間の前記入力ポイントの座標から所定の距離内に位置する構造体のみを前記表示画面に表示する
ことを特徴とする前記付記１ないし前記付記３のいずれか一項に記載の３次元データ表示装置。
【０２７３】
（付記５） 前記画面表示処理部は，前記構造体情報に基づいて前記仮想空間の前記入力ポイントの座標に位置する構造体を特定し，前記特定した構造体のみを所定の強調表示態様で前記表示画面に表示する
ことを特徴とする前記付記１ないし前記付記４のいずれか一項に記載の３次元データ表示装置。
【０２７４】
（付記６） 前記構造体情報に基づいて，前記仮想空間の前記入力ポイントの座標に位置する構造体を特定し，前記特定した構造体の物性値情報を表示する物性値情報画面を作成して前記表示装置に表示する物性情報表示処理部を備える
ことを特徴とする前記付記５に記載の３次元データ表示装置。
【０２７５】
（付記７） 前記入力ポイント位置算出部は，前記グリッド格子各々の座標，前記構造体の頂点の座標および前記構造体の境界と前記グリッドの交点の座標を格納したグリッドテーブルを生成して，前記入力ポイントの移動先の座標を，前記グリッドテーブルから選択する
ことを特徴とする前記付記１に記載の３次元データ表示装置。
【０２７６】
（付記８） 前記入力ポイント位置算出部は，前記操作情報の前記移動方向をもとに前記入力ポイントの移動軌跡を算出して，前記算出した前記移動方向の前記グリッド格子の座標または前記移動軌跡と前記構造体との交点の座標のいずれかの座標を，前記移動先の座標として選択する
ことを特徴とする前記付記１に記載の３次元データ表示装置。
【０２７７】
（付記９） 前記仮想空間内の任意の平面をスケッチ面として設定するスケッチ面設定部を備えるとともに，
前記画面表示処理部は，前記仮想空間に設定された前記スケッチ面を前記表示画面に表示する
ことを特徴とする前記付記１に記載の３次元データ表示装置。
【０２７８】
（付記１０） 前記入力ポイント位置算出部は，前記ポインティング入力装置がホイールを備え，平面移動およびホイール回転による操作が可能である場合に，前記平面移動により生成された操作情報の移動方向を，前記スケッチ面を特定する座標軸に対応付け，さらに，前記ホイール回転により生成された操作情報の移動方向を前記スケッチ面に垂直方向の座標軸に対応付けて，当該対応付けを示す対応情報を保持して，前記対応情報に基づいて，前記取得した操作情報から前記入力ポイントの移動先を算出する
ことを特徴とする前記付記９に記載の３次元データ表示装置。
【０２７９】
（付記１１） 前記スケッチ面設定部は，前記仮想空間の前記入力ポイントの座標が位置する構造体の境界面を特定して，前記特定した境界面を前記スケッチ面として設定する
ことを特徴とする前記付記９に記載の３次元データ表示装置。
【０２８０】
（付記１２） 前記画面表示処理部は，前記構造体情報をもとに，前記仮想空間に配置した構造体の境界面と前記スケッチ面との交線を算出して，前記算出した交線を前記表示画面に表示する
ことを特徴とする前記付記９に記載の３次元データ表示装置。
【０２８１】
（付記１３） 前記画面表示処理部は，前記仮想空間の直交座標軸から選択された回転座標軸，および前記ポインティング入力装置の操作により入力された回転角度を取得して，前記回転座標軸および前記回転角度をもとに前記仮想空間の直交座標軸を回転させて変換した回転座標系の仮想空間を前記表示画面に表示する
ことを特徴とする前記付記１に記載の３次元データ表示装置。
【０２８２】
（付記１４） 前記入力ポイントの移動があった場合に，前記表示画面の入力ポイントの移動して表示する空間固定モード，または，前記仮想空間を移動して表示する入力ポイント固定モードのいずれかの表示モードを設定する表示モード設定部を備えるとともに，
前記画面表示処理部は，前記設定された表示モードに基づいて前記表示画面を生成する
ことを特徴とする前記付記１に記載の３次元データ表示装置。
【０２８３】
（付記１５） 前記画面表示処理部は，前記仮想空間の各座標軸に平行する直線であって，前記入力ポイントの座標から，直近の構造体の境界面との交点までの線分を特定して，前記特定した線分をガイドラインとして前記表示画面に表示する
ことを特徴とする前記付記１に記載の３次元データ表示装置。
【０２８４】
（付記１６） 前記グリッド間隔を設定するグリッド間隔設定部を備える
ことを特徴とする前記付記１に記載の３次元データ表示装置。
【０２８５】
（付記１７） 前記ポインティング入力装置の操作によって，前記仮想空間の構造体の追加の操作が行われた場合に，前記入力ポイントの位置に入力された情報をもとに当該構造体の構造体情報を生成して前記構造体情報記憶部に格納する構造体情報作成部を備える
ことを特徴とする前記付記１に記載の３次元データ表示装置。
【０２８６】
（付記１８） 仮想空間内に処理対象となる構造体を前記表示装置に表示させるために，表示装置およびポインティング入力装置を備えるコンピュータを，
構造体の形状および配置を示す構造情報ならびに材質および所定の物性値を示す物性値情報を含む構造体情報を記憶する構造体情報記憶部と，
前記構造体情報に基づいて，３次元直交座標系の仮想空間に構造体を配置した表示画面を生成して，前記生成した表示画面を前記表示装置へ表示する画面表示処理部と，
所定のグリッド間隔に基づいて前記仮想空間内にグリッドを設定するグリッド設定部と，
前記ポインティング入力装置から，前記入力ポイントの移動方向および移動量を示す操作情報を取得する操作情報取得部と，
前記入力ポイントの前記仮想空間における座標を算出し，前記操作情報に基づいて前記入力ポイントの移動先を算出する処理と，前記移動先の座標として，前記設定したグリッドに基づく各グリッド格子の座標または前記構造体の境界の座標または前記構造体の境界と前記グリッドの交点座標のいずれかの座標を選択し，前記選択した座標で前記入力ポイントの座標を更新する入力ポイント位置算出部と，
前記入力ポイントの座標が更新された場合に，前記仮想空間の前記入力ポイントの更新された座標を示す位置に前記入力ポイントを表示する入力ポイント表示処理部として機能させる
ことを特徴とする３次元データ表示プログラム。
【符号の説明】
【０２８７】
１ ３次元データ表示システム
２ 表示装置（モニタ）
３ ポインティング入力装置（マウス）
４ 構造体情報記憶装置
１０ ３次元データ表示装置
１１ データ入出力処理部
１３ グリッド設定・更新部
１４ スケッチ面設定部
１５ 操作情報取得部
１６ 入力ポイント位置算出部
１７ 表示モード設定部
１８ グリッド間隔設定部
１９ 構造体情報作成部
２０ 画面表示処理部
２１ 構造体解析・設定部
２２ 強調表示処理部
２３ 入力ポイント表示処理部
２４ 物性情報表示処理部
２５ 第１ガイド表示処理部
２６ 第２ガイド表示処理部
２７ スケッチ面表示処理部
２８ 回転表示処理部
３０ データ記憶部
３１ 構造体データテーブル
３２ グリッドテーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は，演算処理によって構成された３次元直交座標の仮想空間内に，処理対象となる構造体の３次元構造データにより生成したモデルを表示する３次元データ表示装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のコンピュータの処理能力，規模および並列化技術の大幅な向上により，回路シミュレーション処理だけでなく３次元電磁界シミュレーション処理の用途においても，信号解析処理が盛んに行われている。
【０００３】
例えばＦＤＴＤ（Finite Difference Time Domain Method）法のような３次元グリッド構造による電磁界解析処理法を用いた３次元電磁界シミュレータでは，３次元空間を包括した回路解析等を行う場合に，信号線とグランド配線との間に圧源や抵抗素子を設定する操作等が要求される。
【０００４】
そのため，外部面上の２次元座標の座標値を入力できる外部座標値入力手段，装置本体に内蔵された可動部材との相対移動により可動部材に担持された座標の座標値を入力できる内蔵座標値入力手段等を備えたデータ入力装置等が提案されている。
【０００５】
また，３次元ポインティング方法において，３次元ＧＵＩ内の奥行き位置に配置されたオブジェクトを，１つの部位で奥行き位置のポインティングし，それと同時に２次元平面内での位置をポインティングしている奥行き位置に応じて変化させる方法等が提案されている。
【０００６】
また，３次元座標を入力可能なマウス型の入力装置において，入力装置にダイヤル機能を設け，ダイヤル機能を操作することによりアナログ変移量をデータとして計算機等に入力できる入力部を備えるものが提案されている。
【０００７】
また，３次元カーソル制御装置において，カーソル位置の奥行き方向での移動に際して，奥行き方向に垂直であってカーソル近傍に形成される立体部を設定し，この立体部中の３次元図形を強調表示できる手段等を備えるものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平６−２５０７８１号公報
【特許文献２】特開２００７−１４０１８６号公報
【特許文献３】特開平５−１０８２６３号公報
【特許文献４】特許第２８９２３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一般的に，３次元電磁界シミュレータで用いられる３次元の構造体の構造データの多くは，コンピュータによって，ＣＡＤ（Computer Aided Design）システムで作成されたデータからの自動的データ変換処理などによって作成される。
【００１０】
しかし，出力領域の設定や，３次元の構造データの追加など，画面に表示された３次元空間を介してユーザが手動操作で設定しなければならない工程もある。一例として，３次元電磁界シミュレータでは，構造体（金属体）間に波源や回路素子等を配置する場合に，ユーザは，表示画面に２次元で表現された３次元空間内で，所望の金属体の境界を目視で確認しつつ，金属体と接触するように，すなわち金属体の境界上の位置に素子等の端点を配置するという入力操作を行わなければならない。回路素子等の端点が構造体（金属体）に接触していない状態で配置されると，配置された端点が計算上「開放扱い」となって回路特性に誤った結果が生じてしまうため，端点の配置を厳密に行うことが要求される。
【００１１】
ところが，３次元データ表示装置では，３次元の部品や構造が２次元平面で表現されるため，３次元空間の深さ方向の表現は，ユーザの視覚上の錯覚を利用した疑似的なものにならざるを得ない。そのため，ユーザが，画面上の３次元空間内の正確な位置を視覚的に把握することが難しく，所望する位置を厳密に特定するという操作が難しいことがある。
【００１２】
特に，３次元電磁界シミュレータでは，波源や回路素子等を正確に配置する操作は容易ではなく，ユーザの作業の精度や効率が低下するという問題がある。さらに，作業の精度低下によって，誤配置にもとづく無駄な解析処理等が生じるという問題もある。
【００１３】
本発明は，かかる課題に鑑みてなされたものであり，２次元画面上に表現される３次元空間上で，所望の位置を容易かつ確実に設定できる入力操作を支援するための３次元データ表示処理を行う３次元データ表示装置を提供することを目的とする。
【００１４】
また，前記３次元データ表示処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一実施態様として開示する３次元データ表示装置は，表示装置およびポインティング入力装置を備えて，仮想空間内に処理対象となる構造体を前記表示装置に表示させる３次元データ表示装置であって，構造体の形状および配置を示す構造情報ならびに材質および所定の物性値を示す物性値情報を含む構造体情報を記憶する構造体情報記憶部と，前記構造体情報に基づいて，３次元直交座標系の仮想空間に構造体を配置した表示画面を生成して，前記生成した表示画面を前記表示装置へ表示する画面表示処理部と，所定のグリッド間隔に基づいて前記仮想空間内にグリッドを設定するグリッド設定部と，前記ポインティング入力装置から，前記入力ポイントの移動方向および移動量を示す操作情報を取得する操作情報取得部と，前記入力ポイントの前記仮想空間における座標を算出し，前記操作情報に基づいて前記入力ポイントの移動先を算出する処理と，前記移動先から最短距離にある座標として，前記設定したグリッドに基づく各グリッド格子の座標または前記構造体の境界の座標または前記構造体の境界と前記グリッドの交点の座標のいずれかの座標を選択し，前記選択した座標で前記入力ポイントの座標を更新する入力ポイント位置算出部と，前記入力ポイントの座標が更新された場合に，前記仮想空間の前記入力ポイントの更新された座標を示す位置に前記入力ポイントを表示する入力ポイント表示処理部とを備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の一実施態様として開示する３次元データ表示装置によれば，ユーザが処理対象の構造体の構造体データを確認または作成する際に，グリッドが設定された仮想３次元空間内に配置された構造体の境界を強調して表示でき，さらに，グリッドや構造体の境界上に端子等の設定位置を表示することができるグラフィック・ユーザ・インターフェースを提供することができる。
【００１７】
これにより，ユーザは，表示画面上で処理対象の構造体の境界を容易かつ確実に認識でき，端子等の設定を入力する操作を簡単かつ正確に行うことができる。さらに，設置位置の誤り等の作業ミスを回避できる。よって，構造体データ作成の作業時間の大幅な短縮や，設定位置の誤入力にもとづく無駄な計算処理等から生ずる処理コストの削減を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施態様として開示する３次元データ表示システムの構成を示す図である。
【図２】一実施態様におけるグリッドおよびグリッド格子を説明するための図である。
【図３】構造体情報（構造体データ）の一例を示す図である。
【図４】一実施態様における３次元データ表示装置の処理フローの概要を示す図である。
【図５】一実施態様における３次元データ表示装置の処理フローの概要を示す図である。
【図６】構造体データのより具体的な例を示す図である。
【図７】一実施態様におけるグリッド格子の設定を説明するための図である。
【図８】一実施態様におけるグリッド格子に配置された構造体に基づく補助グリッド格子を説明するための図である。
【図９】グリッドテーブルの一例を示す図である。
【図１０】一実施態様におけるスケッチ面の設定を説明するための図である。
【図１１】一実施態様における表示画面の表示モードの切り換えを説明するための図である。
【図１２】一実施態様における入力ポイントの移動を説明するための図である。
【図１３】一実施態様における２系統の移動操作が可能なマウスによる入力ポイントの移動を説明するための図である。
【図１４】一実施態様における構造体の強調表示の例を説明するための図である。
【図１５】一実施態様における構造体の物性値情報の表示の例を説明するための図である。
【図１６】一実施態様における入力ポイントの近傍の構造体の表示処理を説明するための図である。
【図１７】第１ガイド表示によるスケッチ面と構造体の境界面の交線の表示の一例を示す図である。
【図１８】第２ガイド表示による入力ポイントからのガイドラインの表示の一例を示す図である。
【図１９】一実施態様における回転座標系の表示処理を説明するための図である。
【図２０】一実施態様における直方体の構造体の作成を説明するための図である。
【図２１】グリッドテーブルによるグリッド設定処理の処理フローを示す図である。
【図２２】スケッチ面設定処理の処理フローを示す図である。
【図２３】グリッドテーブルによる入力ポイントの移動処理の処理フローを示す図である。
【図２４】マウスの移動軌跡による入力ポイント移動処理の処理フローを示す図である。
【図２５】２系統操作が可能なマウスによる入力ポイント移動処理の処理フローを示す図である。
【図２６】構造体の強調表示処理の処理フローを示す図である。
【図２７】構造体の物性値情報表示処理の処理フローを示す図である。
【図２８】入力ポイントの近傍構造体表示処理の処理フローを示す図である。
【図２９】第１ガイド表示処理でのスケッチ面と構造体の境界面との交線の表示処理の処理フローを示す図である。
【図３０】第２ガイド表示処理での入力ポイントから構造体へのガイドラインの表示処理の処理フローを示す図である。
【図３１】仮想空間の座標系の回転表示処理の処理フローを示す図である。
【図３２】構造体データの作成処理の処理フローを示す図である。
【図３３】３次元データ表示装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に，本発明の一実施態様として開示する３次元データ表示システム１を説明する。
【００２０】
図１は，本発明の一実施態様として開示する３次元データ表示システム１の構成を示す図である。図１に示す３次元データ表示システム１は，３次元データ表示装置１０，表示装置２，およびポインティング入力装置３を備える。
【００２１】
３次元データ表示装置１０は，直交座標系の仮想３次元空間（以下，仮想空間という）に構造体を配置した空間を表す表示画面１００（図示しない）を生成して表示装置（モニタ）２上に出力する。
【００２２】
３次元データ表示装置１０で処理する構造体は，例えば，基板，回路素子，抵抗素子，配線等の部材又は部品等である。構造体は，仮想空間で定義される３次元の構造体情報に基づいて生成された３次元モデルとして表示画面１００に表示される。構造体情報は，構造体の３次元モデルの形状や位置を示す構造情報と，構造体の材質，導電率等を示す物性値情報とを含む。
【００２３】
ユーザは，３次元データ表示システム１のポインティング入力装置３の操作を通じて，表示画面１００上で，所定のグリッドが設定された仮想空間において位置を示す入力ポイントＰｔを移動させて，入力ポイントＰｔが示す位置に，波源や回路素子等の入力や変更等の作業を行うことができる。
【００２４】
図２は，３次元データ表示装置１０が仮想空間に設定するグリッドを説明するための図である。
【００２５】
図２に示すグリッド６は，３次元データ表示装置１０が扱う仮想空間における解析領域として定義される空間を示す複数の座標点の集合である。例えばＦＤＴＤ法では，解析領域を分割したものとしてグリッド６を定義し，グリッド６の各グリッド格子刻みで計算条件が設定され，解析処理が行われる。
【００２６】
図２では，グリッド６を，グリッド間隔を示すグリッド線で表し，グリッド６のグリッド格子ｇをグリッド線の交点として表している。なお，図２のグリッド６では，グリッド座標の一部のみを表示している。
【００２７】
３次元データ表示装置１０は，グリッド６の各グリッド格子ｇの仮想空間における座標ｇｃを算出する。さらに，３次元データ表示装置１０は，仮想空間に配置した構造体の頂点に，補助グリッド格子ｍを設定し，さらに，構造体Ｔの境界とグリッド６を構成するグリッド線との交点に補助グリッド格子ｎを設定する。３次元データ表示装置１０は，補助グリッド格子ｍ，ｎの仮想空間における各々の座標ｍｃ，ｎｃを求める。
【００２８】
図２に示す立方体の構造体Ｔの底面に着目すると，構造体Ｔの４つの頂点による補助グリッド格子ｍと，１２個の交点による補助グリッド格子ｎの座標ｍｃ，ｎｃが算出される。
【００２９】
３次元データ表示装置１０は，ポインティング入力装置３の移動操作により生成される操作情報が示す移動方向および移動量に応じて，入力ポイントＰｔの移動先を算出する。図２に表す白色矢印は，入力ポイントＰｔを示す。
【００３０】
３次元データ表示装置１０は，グリッド６のグリッド格子ｇ，補助グリッド格子ｍ，ｎの座標ｇｃ，ｍｃ，ｎｃから，入力ポイントＰｔの移動先に最も近い座標を検索し，操作情報に応じて移動する入力ポイントＰｔの座標とする。そして，３次元データ表示装置１０は，表示画面１００上で，検索した座標を示す位置に入力ポイントＰｔを移動して表示する。例えば，操作情報の移動方向が，仮想空間のＸ軸の負方向である場合に，入力ポイントＰｔは，操作情報の移動量に応じて，グリッド格子ｇ，補助グリッド格子ｍ，ｎのいずれかの座標へ移動するように制御される。
【００３１】
ポインティング入力装置３は，ユーザによって操作される，仮想空間内で任意の位置を示す入力ポイントＰｔを移動操作するための入力デバイスである。ポインティング入力装置３は，仮想空間で入力ポイントＰｔを移動するための移動方向および移動量が入力可能な入力デバイスであればどのような種類のデバイスであってもよい。例えば，ポインティング入力装置３は，マウス，キーボード，タッチパッド，タッチパネル，それらの組み合わせ等で実施することができる。ポインティング入力装置３は，特に，デバイスの平面移動およびホイール回転による操作によって入力ポイントＰｔの移動を行えるマウスで実施することが好ましい。
【００３２】
なお，３次元データ表示装置１０は，図１に図示しないが，例えばキーボード等の入力装置，プリンタ等の出力装置と接続して，データの入出力を行うことができる。
【００３３】
３次元データ表示装置１０は，構造体情報記憶装置４に接続して，構造体情報記憶装置４が保持する構造体に関する情報（構造体情報）を取得し，または，生成した構造体情報を構造体情報記憶装置４に送信する。構造体情報記憶装置４は，既知のＣＡＤシステムで作成された構造体毎の構造情報に，他の処理システムによって入力または生成された物性値情報を付加して作成された構造体情報を保存する。
【００３４】
以下に，３次元データ表示装置１０の処理動作を概説する。以下の説明では，ポインティング入力装置３は，マウスで実施されるものとする。
【００３５】
３次元データ表示装置１０は，ユーザがマウス３の操作情報により移動させた入力ポイントＰｔで指定された構造体について，その物性値情報から構造体の物性（例えば金属か，誘電体であるか）を判定して，判定した物性に応じた強調表示色で構造体を表示する。これにより，ユーザは，指定した構造体の物性を，表示画面１００を見るだけで認識することができ，その構造体が処理目的の物性（例えば導体）を持つ構造体であるか否かを直ちに判別することができる。
【００３６】
さらに，３次元データ表示装置１０は，ユーザが入力ポイントＰｔで指定した構造体の物性値情報のより詳細な内容を表示する物性値表示画面を生成してモニタ２に表示する。これにより，ユーザは，指定した構造体の物性値情報を直ちに確認することができる。
【００３７】
また，３次元データ表示装置１０は，ユーザが入力ポイントＰｔで指定した構造体の輪郭（境界）を強調表示する。これにより，ユーザは，指定した構造体の境界面や境界稜等をより容易に判別することができ，構造体の境界への位置指定がより容易に行える。
【００３８】
また，３次元データ表示装置１０は，ユーザが作業基準とする仮想空間内の任意の平面をスケッチ面として設定して表示する。さらに，３次元データ表示装置１０は，スケッチ面とユーザが指定した構造体との関係を示すガイドラインを表示する。
【００３９】
具体的には，第１のガイド表示として，３次元データ表示装置１０は，仮想空間の構造体の各境界面とスケッチ面との交線を表示画面１００に表示する。これにより，ユーザは，仮想空間に配置された構造体の位置関係を，スケッチ面を基準に把握することができる。
【００４０】
また，第２のガイド表示として，３次元データ表示装置１０は，入力ポイントＰｔから仮想空間の直交座標軸に平行する線上の，入力ポイントＰｔから構造体の境界面との交点までの線分をガイドラインとして表示画面１００に表示する。これにより，ユーザは，入力ポイントＰｔから構造体の境界までの距離をより容易に把握することができる。
【００４１】
また，３次元データ表示装置１０は，マウス３からの操作情報によって，表示画面１００に表示する入力ポイントＰｔの位置を所定のグリッド間隔またはユーザが指定したグリッド間隔で移動させる。さらに，３次元データ表示装置１０は，仮想空間内の構造体の頂点，構造体の境界とグリッド格子との交点へ，入力ポイントＰｔを移動させる。すなわち，表示画面１００において，入力ポイントＰｔは，常に，基本的なグリッド６で設定されたグリッド格子，または構造体の頂点または境界面上の位置のいずれかの位置に移動するように制御される。
【００４２】
例えば波源や回路端子の入力位置の設定作業において，ユーザは，マウス３を操作すれば，グリッド格子ｇや構造体の境界に接触する位置が入力ポイントＰｔによって示されるため，構造体に接触する位置の入力作業の負担が大幅に軽減され，位置設定の誤りを防止することができる。
【００４３】
また，３次元データ表示装置１０は，マウス３で入力可能な空間移動方向を，仮想空間でユーザが指定したスケッチ面と関連付けて制御することができる。具体的には，マウス３で平面移動およびホイール回転の２系統の操作により入力ポイントＰｔの移動方向を入力できる場合に，平面移動での移動方向とスケッチ面を特定する２つの座標軸との対応付けと，ホイール回転での移動方向とスケッチ面に垂直方向の座標軸との対応付けとを行い，入力ポイントＰｔの移動を制御することができる。
【００４４】
これにより，ユーザは，マウス３の平面移動の操作を，表示画面１００のスケッチ面上での入力ポイントＰｔの移動の制御に対応付けて，さらにホイール回転の操作をスケッチ面に直交する方向の移動の制御に対応付けて把握することができ，表示画面１００での入力ポイントＰｔをより容易に操作することができる。
【００４５】
さらに，３次元データ表示装置１０は，ユーザの入力指定による回転軸と回転角度に基づいて，仮想空間の直交座標系を回転させて表示画面１００に表示する。
【００４６】
これにより，ユーザが元の仮想空間内で傾いた平面をスケッチ面として指定した場合でも，仮想空間全体がスケッチ面を基準とした直交座標系として表示されるため，仮想空間の視認性が高くなり，ユーザの作業の利便性を高くすることができる。
【００４７】
以上のような処理を実行するため，３次元データ表示装置１０は，データ入出力処理部１１，グリッド設定・更新部１３，スケッチ面設定部１４，操作情報取得部１５，入力ポイント位置算出部１６，表示モード設定部１７，グリッド間隔設定部１８，構造体情報作成部１９，画面表示処理部２０，およびデータ記憶部３０を備える。
【００４８】
データ入出力処理部１１は，構造体情報記憶装置４から取得した構造体情報をデータ記憶部３０に格納し，または，データ記憶部３０の構造体情報を構造体情報記憶装置４へ送信する。
【００４９】
グリッド設定・更新部１３は，所定のグリッド間隔に基づいて，仮想空間内に基本となるグリッド６を設定して，設定したグリッド６に基づく各グリッド格子ｇの仮想空間における座標ｇｃを算出する。
【００５０】
さらに，グリッド設定・更新部１３は，構造体情報をもとに，仮想空間の構造体の頂点を補助グリッド格子ｍとし，構造体の境界とグリッド６との交点を求めて，求めた交点を補助グリッド格子ｎとする。そして，グリッド設定・更新部１３は，補助グリッド格子ｍと補助グリッド格子ｎの仮想空間における座標ｍｃ，ｎｃをそれぞれ算出して，データ記憶部３０に登録する。
【００５１】
また，グリッド設定・更新部１３は，仮想空間の構造体，波源，回路端子等の追加設定または変更があった場合に，追加または変更された構造体等の構造情報から補助グリッド格子ｍ，ｎを特定して座標ｍｃ，ｎｃを算出してデータ記憶部３０に追加する。
【００５２】
スケッチ面設定部１４は，ユーザの入力指定に基づき設定したスケッチ面を仮想空間に設定する。スケッチ面は，ユーザが作業基準とする平面であり，仮想空間上の限定された平面，すなわち面積が有限な平面である。また，スケッチ面設定部１４は，仮想空間の構造体の中から，入力ポイントＰｔの位置に構造体の境界面がある場合に，その境界面を含む平面をスケッチ面として設定する。
【００５３】
操作情報取得部１５は，マウス３の動きを検出して，入力ポイントＰｔの移動方向および移動量を示す操作情報，左右クリックによる指定／選択の指示情報等を取得する。
【００５４】
入力ポイント位置算出部１６は，仮想空間の入力ポイントＰｔの座標を算出して保持する。また，入力ポイント位置算出部１６は，操作情報取得部１５が取得した操作情報をもとに，入力ポイントＰｔの移動先を算出する。そして，入力ポイント位置算出部１６は，データ記憶部３０に記憶していたグリッド格子ｇや補助グリッド格子ｍ，ｎの座標ｇｃ，ｍｃ，ｎｃのなかから，入力ポイントＰｔの移動先から最短距離にある座標を選択して，選択した座標で入力ポイントＰｔの座標を更新する。
【００５５】
仮想空間でスケッチ面が設定されている場合に，入力ポイント位置算出部１６は，マウス３の平面移動の操作で入力可能な移動方向を示す座標軸と，スケッチ面を特定する座標軸との対応付けと，マウス３のホイール回転の操作で入力可能な移動方向を示す座標軸と，スケッチ面に垂直方向の座標軸との対応付けとを行い，この対応付けを示す対応情報を保持する。そして，入力ポイント位置算出部１６は，この対応情報に基づいて，取得した操作情報から入力ポイントＰｔの移動先を算出する。
【００５６】
表示モード設定部１７は，操作情報による入力ポイントＰｔの移動に伴って，表示画面１００の仮想空間を固定し入力ポイントＰｔの位置を移動して表示する空間固定モード，または，入力ポイントＰｔの位置を固定して仮想空間の表示領域を移動して表示する入力ポイント固定モードのいずれかに表示モードを設定する。
【００５７】
グリッド間隔設定部１８は，ユーザ指定によって，グリッド設定・更新部１３が処理するグリッド間隔を設定する。
【００５８】
画面表示処理部２０は，データ記憶部３０に記憶された構造体情報に基づいて，仮想空間に配置する構造体の境界線，境界面等を算出して，仮想空間に構造体を配置し，配置した構造体をその構造体の物性値情報に基づいて表示する表示画面１００を生成して，表示画面１００をモニタ２へ表示する。また，画面表示処理部２０は，表示モード設定部１７が設定した表示モード（空間固定モード／入力ポイント固定モード）に基づいて表示画面１００を生成する。
【００５９】
画面表示処理部２０は，構造体解析・設定部２１，強調表示処理部２２，入力ポイント表示処理部２３，物性情報表示処理部２４，第１ガイド表示処理部２５，第２ガイド表示処理部２６，スケッチ面表示処理部２７，および回転表示処理部２８を備える。
【００６０】
構造体解析・設定部２１は，データ記憶部３０に記憶された構造体情報から，表示画面１００に表示する仮想空間内に位置する構造体の構造体情報を取得し，取得した構造体情報をもとに仮想空間に構造体を配置して，表示画面１００に表示する。また，構造体解析・設定部２１は，表示画面１００に表示する仮想空間の入力ポイントＰｔの位置（座標）から所定の範囲内に位置する構造体を特定し，特定した構造体のみを表示画面１００に表示する。
【００６１】
強調表示処理部２２は，予め構造体の物性（特に，材質）を示す物性値情報に対応する表示態様，例えば，表示色，輪郭の線種や線幅等を設定しておき，構造体情報をもとに表示画面１００の仮想空間に配置した構造体を，その構造体の物性に対応する表示態様で強調表示する。
【００６２】
また，強調表示処理部２２は，データ記憶部３０の構造体情報の物性値情報を参照して，表示画面１００に，特定の物性を有する構造体のみを強調して表示画面１００に表示する。
【００６３】
また，強調表示処理部２２は，入力ポイントＰｔの座標が領域内に位置する構造体を特定し，特定した構造体を，所定の表示態様，例えば，輪郭線を太い線幅で描画したり，物性に対応する強調表示色で彩色したりして表示画面１００に表示する。
【００６４】
入力ポイント表示処理部２３は，入力ポイントＰｔの座標が更新される度に，仮想空間の更新後の座標に，入力ポイントＰｔを表示する。
【００６５】
物性情報表示処理部２４は，データ記憶部３０の構造体情報の構造情報を参照して，仮想空間の構造体の物性を一覧する構造体一覧画面１５０を生成してモニタ２に表示させ，構造体一覧画面１５０でユーザによって選択された構造体の物性値情報を表示する物性値情報画面１５５を生成してモニタ２に表示する。
【００６６】
第１ガイド表示処理部２５は，構造体情報をもとに，仮想空間の構造体の境界面とスケッチ面との交線を算出して，算出した交線を表示画面１００に表示する。
【００６７】
第２ガイド表示処理部２６は，構造体情報をもとに，入力ポイントＰｔの座標から仮想空間の各座標軸を示す３方向の直線であって，直近の構造体の境界面との交点までの線分をガイドラインとして表示画面１００に表示する。
【００６８】
スケッチ面表示処理部２７は，仮想空間に設定されたスケッチ面を表示画面１００に表示する。
【００６９】
回転表示処理部２８は，仮想空間の直交座標系の座標軸から選択された回転座標をユーザの指定による回転角度で回転させた回転座標系を生成して，回転座標系による仮想空間を表示画面１００に表示する。
【００７０】
データ記憶部３０は，３次元データ表示装置１０が処理するデータを記憶する記憶部である。データ記憶部３０は，例えば，構造体情報を格納する構造体データテーブル３１と，グリッド格子ｇ，補助グリッド格子ｍ，ｎの座標ｇｃ，ｍｃ，ｎｃを格納するグリッドテーブル３２とを記憶する。
【００７１】
構造体データテーブル３１には，構造体毎の，形状および配置を示す構造情報と，材質，比誘電率，導電率等を示す物性値情報とが格納される。
【００７２】
図３は，構造体データテーブル３１のデータ項目例を示す図である。
【００７３】
構造体データテーブル３１は，構造体データ毎に，構造体データＩＤ，物性名称，物性値情報，構造情報等のデータ項目を含む。
【００７４】
構造体データＩＤは，各構造体のモデルが一意に定まる識別番号である。
【００７５】
物性名称は，構造体の名称であり，図３に示す例では，物性を示す名称，例えば銅Ａ，銅Ｂ，誘電体Ａ等を用いる。
【００７６】
物性値情報は，構造体の物性を示す具体的値であり，さらに，物性名称に対応する材質の名称（材質），比誘電率，導電率，比透磁率，磁気抵抗率，密度毎に対応する物理量等の情報を含む。
【００７７】
構造情報は，所定の構造内における構造体の位置を示す座標値や形状の情報である。例えば直方体の外形の構造体モデルが定義される場合には，構造情報として，始点Ｘ座標，始点Ｙ座標，始点Ｚ座標，終点Ｘ座標，終点Ｙ座標，終点Ｚ座標，高さＭＨ，長さＭＬ，幅ＭＷ等の位置，大きさ（形状）等の情報を含む。なお，構造体データテーブル３１の構造情報のデータ項目は構造体の形状に応じて適宜変更することが可能である。
【００７８】
構造体情報作成部１９は，仮想空間に追加して配置した構造体，回路素子等の構造体データを生成し，または，ユーザの操作によって配置等が変更された構造体データを更新する。例えば，構造体情報作成部１９は，ユーザが，表示画面１００の入力ポイントＰｔによって指定して構造体を追加した場合に，入力ポイントＰｔで入力された制御点等をもとに構造情報を生成し，さらに，ユーザの入力指示に基づいて物性値情報を生成し，この構造情報と物性値情報とを含む構造体データを作成して構造体データテーブル３１に格納する。
【００７９】
以下，３次元データ表示装置１０の処理を説明する。
【００８０】
図４および図５は，一実施例における３次元データ表示装置１０の処理の流れの概要を示す図である。
【００８１】
ステップＳ１：構造体情報の読み込み処理および表示画面の生成処理
３次元データ表示装置１０のデータ入出力処理部１１は，構造体情報記憶装置４から，処理対象となる構造体の構造体情報（構造体データ）を読み込み，データ記憶部３０の構造体データテーブル３１に格納する。
【００８２】
図６に，構造体データテーブル３１に格納された構造体データの例を示す。
【００８３】
図６に示す構造体データテーブル３１は，構造体ｍＩＤ＃１，ｍＩＤ＃２，…の構造体データが格納されている。構造体ｍＩＤ＃２の構造体データの物性値情報の項目の“Ｄ＃２”は，構造体ｍＩＤ＃２の物性値情報へのポインタであり，構造情報の項目の“Ｐ＃２”は，構造体ｍＩＤ＃２の構造情報へのポインタであることを示す。
【００８４】
構造体ｍＩＤ＃２の物性値情報（Ｄ＃２）には，材質“ＡＡＡ材”，比誘電率“４．７”，導電率“１．０”等のデータが格納される。構造体ｍＩＤ＃２の構造情報（Ｐ＃２）には，始点ｘ座標“５．０”，始点ｙ座標“５．０”等のデータが格納される。
【００８５】
構造体解析・設定部２１は，構造体テータテーブル３１の構造体データに基づいて，画面表示処理部２０が生成した表示画面１００に表示可能な仮想空間の領域に配置する構造体を選択する。構造体解析・設定部２１は，選択した各構造体の形状および仮想空間における位置を算出して仮想空間に配置し，表示画面１００に表示する。なお，構造体解析・設定部２１は，表示画面１００に表示する仮想空間の領域を，ユーザ指定に基づいて決定するようにしてもよい。
【００８６】
次に，３次元データ表示装置１０は，初期設定処理として，以下のステップＳ２およびステップＳ３の処理を実行する。
【００８７】
ステップＳ２：グリッドの設定処理
グリッド設定・更新部１３は，モニタ２にグリッド間隔設定画面１２０を表示し，グリッド間隔設定画面１２０でグリッド間隔の各値が入力されると，入力値をグリッド間隔として設定する。なお，グリッド設定・更新部１３は，グリッド間隔の初期値を保持することができる。
【００８８】
図７は，グリッド間隔の設定例を示す図である。
【００８９】
グリッド設定・更新部１３は，グリッド間隔設定画面１２０で，Ｘ軸方向のグリッド間隔Δｘ＝２．０，Ｙ軸方向のグリッド間隔Δｙ＝４．０，Ｚ軸方向のグリッド間隔Δｚ＝３．０の設定値が入力されると，この設定値をもとに仮想空間にグリッド６を設定する。この処理によって，図７に示すように，Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸を座標軸とする仮想空間内にグリッド６が定義される。
【００９０】
さらに，グリッド設定・更新部１３は，グリッド６の各グリッド格子ｇの仮想空間における座標ｇｃを算出して，グリッドテーブル３２に格納する。次に，グリッド設定・更新部１３は，仮想空間に配置される構造体を特定し，特定した構造体の形状および仮想空間での位置を算出して，構造体について，構造体の頂点，構造体の境界とグリッド６との交点を，補助グリッド格子ｍ，ｎとする。さらに，グリッド設定・更新部１３は，算出した補助グリッド格子ｍ，ｎの仮想空間での座標ｍｃ，ｎｃをそれぞれ算出して，グリッドテーブル３２に格納する。
【００９１】
図８は，仮想空間に配置された構造体Ｔの一平面（例えば底面）におけるグリッド格子ｇおよび補助グリッド格子ｍ，ｎの設定例を示す図である。
【００９２】
説明を簡単にするために，図８に示す例では，構造体Ｔの形状が三角柱状であり，その底面に相当する平面として，Ｚ座標を固定した平面，すなわち，グリッド格子ｇの座標ｇｃのＺ座標で固定したＸＹ平面で説明する。
【００９３】
グリッド設定・更新部１３は，仮想空間に，グリッド間隔をもとにグリッド６を設定して，各グリッド格子ｇ（ｇ＃１１〜ｇ＃１４，ｇ＃２１〜ｇ＃２４，ｇ＃３１〜ｇ＃３４，ｇ＃４１〜ｇ＃４４）に基づく座標ｇｃを算出して，グリッドテーブル３２に格納する。
【００９４】
そして，仮想空間に構造体Ｔが配置されると，グリッド設定・更新部１３は，配置された構造体Ｔの構造体データから，構造体Ｔの各頂点がグリッド格子ｇ上にあるかを判断する。グリッド設定・更新部１３は，構造体Ｔの頂点のうちグリッド格子ｇ上に位置しない頂点それぞれに補助グリッド格子ｍ（ｍ＃１，ｍ＃２，ｍ＃３）を設定して，頂点の座標値を座標ｍｃとしてグリッドテーブル３２に追加する。例えば，頂点ｍ＃１について，グリッドＩＤ＝ｍ＃１，座標（ｘ＃ｉ１，ｙ＃ｉ１，ｚ＃１１）が，グリッドテーブル３２へ格納される（ｉは整数）。
【００９５】
なお，図８に示すグリッド補助線Ｌｃは，参考のために図示したものであり，構造体Ｔの頂点による補助グリッド格子ｍ＃１〜ｍ＃３を通過する，グリッド６のグリッド線Ｌｇの平行線である。
【００９６】
さらに，グリッド設定・更新部１３は，構造体Ｔの境界線Ｌａ＃１〜Ｌａ＃３と，グリッド線Ｌｇとの交点を算出して，その交点に補助グリッド格子ｎを設定する。さらに構造体Ｔの境界線Ｌａ＃１〜Ｌａ＃３と，補助グリッド格子ｍ，ｎを通過するグリッド補助線Ｌｃ，Ｌｄとの交点を算出して，その交点に対しても補助グリッド格子ｎを設定する。そして各補助グリッド格子ｎ（ｎ＃１１〜ｎ＃１３，ｎ＃２１〜ｎ＃２２，ｎ＃３１〜ｎ＃３２）に基づく座標ｎｃを算出して，グリッドテーブル３２に格納する。例えば，交点ｎ＃１１について，グリッドＩＤ＝ｎ＃１１，座標（ｘ＃ｉ４，ｙ＃ｉ４，ｚ＃１１）がグリッドテーブル３２に格納される。
【００９７】
図９は，一実施態様におけるグリッドテーブル３２のデータ構成例を示す。
【００９８】
グリッドテーブル３２は，仮想空間に解析領域のために定義されたグリッド６内で特定されたグリッド座標または補助グリッド座標毎のグリッドＩＤ，座標値を格納するテーブルである。
【００９９】
グリッドＩＤは，グリッド６の各グリッド格子ｇ，補助グリッド格子ｍ，ｎに一意に設定される識別情報である。座標値は，各座標ｇｃ，ｍｃ，ｎｃの仮想空間（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）における座標値（ｘ，ｙ，ｚ）である。
【０１００】
図９に示すように，グリッドテーブル３２に，グリッドＩＤ＝ｇ＃１に対応付けられたグリッド座標（ｘ＃１１，ｙ＃１１，ｚ＃１１），グリッドＩＤ＝ｇ＃２，ｇ＃３等に対応付けられたグリッド座標（ｘ＃１２，ｙ＃１２，ｚ＃１１），（ｘ＃１３，ｙ＃１３，ｚ＃１１）等が格納される。
【０１０１】
ステップＳ３：スケッチ面の設定処理
スケッチ面設定部１４は，ユーザの指定に基づいて，スケッチ面を設定する。
【０１０２】
図１０は，スケッチ面の設定の説明図である。
【０１０３】
図１０（Ａ）は，設定画面での入力指定によるスケッチ面設定の場合の説明図である。
【０１０４】
図１０（Ａ）では，仮想空間の入力ポイントＰｔで，スケッチ面として設定される３方向の平面（斜視図で示す）のいずれかが，スケッチ面設定画面１３０で選択される。
【０１０５】
スケッチ面設定画面１３０でのスケッチ面Ｓｘｙ，Ｓｙｚ，Ｓｚｘの表示は，各々，法線方向（スケッチ面の垂直方向）によって示されるものとする。
【０１０６】
スケッチ面設定部１４は，モニタ２に表示したスケッチ面設定画面１３０で選択された設定内容に従ってスケッチ面を設定する。例えば，スケッチ面設定画面１３０で，“表示ｚ”が選択されると（黒丸で示す），スケッチ面設定部１４は，図１０（Ｂ）に示すように，入力ポイントＰｔの位置（座標）を含む平面であって，“表示ｚ”に対応する仮想空間内のＸＹ平面であるスケッチ面Ｓｘｙを設定する。同様に，スケッチ面設定画面１３０で“表示ｘ”が選択されると，ＹＺ平面であるスケッチ面Ｓｙｚを設定し，“表示ｙ”が選択されると，ＺＸ平面であるスケッチ面Ｓｚｘを設定する。
【０１０７】
なお，これらのスケッチ面は，入力ポイントＰｔの座標に連動して，その平面の法線方向へ移動するように制御されてもよい。例えば，図１０（Ａ）に示すスケッチ面Ｓｘｙ（ＸＹ平面）は，入力ポイントＰｔの移動に伴って，法線方向であるＺ軸方向へ移動する。その結果，表示画面１００では，スケッチ面が，入力ポイントＰｔの移動後の位置（座標）を含む平面として設定される。
【０１０８】
さらに，スケッチ面は，構造体を用いて設定されてもよい。図１０（Ｂ）に示すように，表示画面１００に表示された構造体Ｔ＃１１で，入力ポイントＰｔの位置が構造体Ｔ＃１１の１つの境界面にあるとする。
【０１０９】
スケッチ面設定部１４は，スケッチ面設定画面１３０で“表示ｘ”が選択されている場合には，構造体Ｔ＃１１のこの境界面を含むＹＺ平面であるスケッチ面Ｓｙｚを設定する。
【０１１０】
次に，３次元データ表示装置１０は，マウス３の操作に基づく処理として，ステップＳ４およびステップＳ５の処理を実行する。
【０１１１】
ステップＳ４：表示モードの設定処理
表示モード設定部１７は，表示画面１００の表示モードとして，空間固定モードと入力ポイント固定モードとを用意しておき，マウス３から，表示モードの指示入力があった場合に，表示画面１００の表示モードの設定を切り換えて，画像表示処理部２０に通知する。表示モードは，入力ポイントＰｔの移動に伴って入力ポイントＰｔの位置を更新して表示する場合の表示処理のモードである。
【０１１２】
図１１は，表示モードの設定の切り換えの説明図である。
【０１１３】
表示モード設定部１７は，図１１（Ａ）に示すように，マウス３の移動操作と同時のキーボードのシフト（Ｓｈｉｆｔ）キー７０の押下のように，スクロール表示モードの切り換えの指示入力が割り当てられた所定のキー押下またはクリックの情報が，操作情報取得部１５を介して入力されると，現在の表示モードを他の表示モードへ切り換えるモード切り換えを画面表示処理部２０へ通知する。
【０１１４】
ここで，表示モードは，空間固定モードと入力ポイント表示モードの２つの表示モードが交互に切り換えられ，画面表示処理部２０は，表示モード設定部１７が設定した表示モードに基づいて表示画面１００を生成する。
【０１１５】
空間固定モードは，仮想空間に配置した構造体およびグリッド６を固定し，入力ポイントＰｔの位置を移動させて表示する表示モードである。図１１（Ｂ）に示すように，モニタ２の表示画面１００ａ上に表示される構造体Ｔ＃３１Ａ〜Ｔ＃３３Ａの位置が固定され，マウス３の移動に応じて入力ポイントＰｔ（ａ）が移動して表示される。
【０１１６】
入力ポイント固定モードは，入力ポイントＰｔの位置を固定して表示し，仮想空間に配置した構造体およびグリッド６を相対的に移動させて表示する表示モードである。図１１（Ｃ）に示すように，モニタ２の表示画面１００ｂ上に表示される入力ポイントＰｔ（ｂ）の位置が固定され，マウス３の移動に応じて仮想空間の構造体Ｔ＃３１Ｂ〜Ｔ＃３３Ｂが移動して表示される。
【０１１７】
このような表示モードの切り換えは，表示拡大などにより仮想空間の一部を表示している場合に，ユーザの入力ポイントＰｔの移動操作を容易にする。
【０１１８】
ステップＳ５：入力ポイントＰｔの移動
操作情報取得部１５は，マウス３の操作を検出するたびに，マウス３の移動操作によって生成した，移動方向および移動量（移動距離）を含む操作情報を取得して，入力ポイント位置算出部１６へ送出する。
【０１１９】
入力ポイント位置算出部１６は，操作情報の移動方向と移動距離に基づいて，入力ポイントＰｔの位置（座標）から仮想空間での移動先を算出する。そして，入力ポイント位置算出部１６は，グリッドテーブル３２に格納された座標ｇｃ，ｍｃ，ｎｃから，計算した移動先に最も近い座標を選択して，入力ポイントＰｔの移動後の位置（座標）とする。
【０１２０】
図１２は，入力ポイントＰｔの移動を説明するための図である。
【０１２１】
図１２は，仮想空間の１平面を示す。図１２の平面上で，グリッド間隔で設定されたグリッド６のグリッド軸を細線で示し，仮想空間に配置された三角柱状の構造体の境界面を太線Ｌａ＃１〜Ｌａ＃３で示す。また，図１２では，グリッド６の各グリッド格子ｇ（ｇ＃１１〜ｇ＃４４），補助グリッド格子ｍ（ｍ＃１〜ｍ＃３），補助グリッド格子ｎ（ｎ＃１１〜ｎ＃３２）は，図８に示す例と同様であるとする。
【０１２２】
図１２において，マウス３の操作前の入力ポイントＰｔが，グリッド座標ｇ＃２１の位置（図中，入力ポイントＰｔ（ａ）で示す）にあり，ユーザが，マウス３を破線矢印方向（Ｘ軸の負方向と平行）に移動させるように操作すると仮定する。
【０１２３】
入力ポイント位置算出部１６は，マウス３の操作情報に基づいて，入力ポイントＰｔの移動方向と移動距離を計算して移動先を算出する。そして，入力ポイント位置算出部１６は，グリッドテーブル３２から，計算した入力ポイントＰｔの移動先に最も近い補助グリッド座標ｍ＃１の座標ｍｃを選択し，入力ポイントＰｔの移動後の座標とする（図中，入力ポイントＰｔ（ｂ）で示す）。
【０１２４】
さらに，マウス３から操作情報の取得が続いている場合は，入力ポイント位置算出部１６は，次に取得した操作情報が含む移動距離に応じて，同様に，入力ポイントＰｔの移動先を算出して，移動先から最も近いグリッド座標ｇ＃２２の座標ｇｃを，入力ポイントＰｔの移動後の座標とする（図中，入力ポイントＰｔ（ｃ）で示す）。
【０１２５】
このようにして，マウス３から操作情報を連続して取得している間，入力ポイント位置算出部１６は，順次取得した操作情報をもとに入力ポイントＰｔの移動先を計算し，グリッドテーブル３２から移動先に最も近い座標を選択して入力ポイントＰｔの移動後の座標とする。その結果，入力ポイントＰｔは，操作前の位置（グリッド格子ｇ＃２１）から，補助グリッド格子ｍ＃１→グリッド格子ｇ＃２２→補助グリッド格子ｎ＃１１→補助グリッド格子ｎ＃１２→補助グリッド格子ｎ＃１３→グリッド格子ｇ＃２３→補助グリッド格子ｍ＃２→グリッド格子ｇ＃２４の各位置へと移動するように制御される。
【０１２６】
入力ポイント表示処理部２３は，入力ポイントＰｔの座標の移動が生じるたびに，表示画面１００の移動後座標に対応する位置に入力ポイントＰｔ（図中，Ｐｔ（ａ）→Ｐｔ（ｂ）→Ｐｔ（ｃ）→Ｐｔ（ｄ）→Ｐｔ（ｅ）→Ｐｔ（ｆ）→Ｐｔ（ｇ）→Ｐｔ（ｈ）→Ｐｔ（ｉ）と示す）を表示する。
【０１２７】
また，別の入力ポイントＰｔの移動方法として，入力ポイント位置算出部１６は，グリッドテーブル３２を使用せず，移動軌跡を用いて入力ポイントＰｔの移動を制御することができる。この場合に，データ記憶部３０のグリッドテーブル３２は不要である。
【０１２８】
具体的には，入力ポイント位置算出部１６は，操作情報が含む移動方向から入力ポイントＰｔの移動軌跡を計算する。そして，入力ポイント位置算出部１６は，構造データテーブル３１をもとに，移動軌跡上にグリッド６または構造体の境界が存在するかを判定する。グリッド６または構造体の境界面が存在すれば，入力ポイント位置算出部１６は，移動軌跡と構造体の境界面との交点を計算して，計算した交点を入力ポイントＰｔの移動後の座標とする。
【０１２９】
例えば，図１２において，マウス３の操作前の入力ポイントＰｔの位置が，グリッド座標ｇ＃２１の位置（図中，入力ポイントＰｔ（ａ）で示す）であり，ユーザが，マウス３を，破線矢印方向（Ｘ軸の負方向と平行）に入力ポイントＰｔを移動させるように操作すると仮定する。
【０１３０】
入力ポイント位置算出部１６は，マウス３の操作により生じた操作情報の移動方向から，移動軌跡を計算する。この移動軌跡が，グリッド座標ｇ＃２１からグリッド座標ｇ＃２４へ向かう直線と仮定する。この場合に，入力ポイント位置算出部１６は，移動軌跡上に構造体Ｔの境界が存在するかを判定して，移動軌跡上の構造体Ｔの境界である交点（補助グリッド格子ｍ＃１で示す座標と同等）を入力ポイントＰｔの移動後の座標として，この座標に入力ポイントＰｔを移動させる。さらに，次の操作情報の移動方向から計算した移動軌跡が同一であれば，入力ポイント位置算出部１６は，同一移動軌跡上に存在するグリッド格子ｇ＃２２の座標ｇｃを求めて，入力ポイントＰｔを移動させ，さらに，同様に，同一軌跡上に存在するグリッド格子ｇ＃２３，構造体Ｔの境界との交点（補助グリッド格子ｍ＃２の座標と同等），グリッド格子ｇ＃２４の座標へと移動させる。
【０１３１】
入力ポイント表示処理部２３は，入力ポイントＰｔの位置移動が生じるたびに，表示画面１００の移動後の座標に対応する位置に，入力ポイントＰｔ（図中，Ｐｔ（ａ）→Ｐｔ（ｂ）→Ｐｔ（ｃ）→Ｐｔ（ｇ）→Ｐｔ（ｈ）→Ｐｔ（ｉ））を表示する。
【０１３２】
このような処理によって，ユーザは，マウス３の操作によって入力ポイントＰｔを効率よく移動させ，かつ正確に位置合わせをすることができる。
【０１３３】
次に，さらに別の入力ポイントＰｔの移動方法として，２系統の移動操作が可能なマウス３とスケッチ面とによる，入力ポイントＰｔの移動の制御を説明する。
【０１３４】
マウス３で平面移動とホイール回転の２つの移動操作が可能である場合に，操作情報取得部１５は，マウス３からの平面移動による操作情報（第１の操作情報）と，ホイール回転による操作情報（第２の操作情報）とを区別して取得する。入力ポイント位置算出部１６は，第１の操作情報が含む移動方向をスケッチ面上の移動に限定して処理し，第２の操作情報が含む移動方向を，スケッチ面に垂直方向の移動として処理する。
【０１３５】
図１３（Ａ）において，入力ポイントＰｔの座標がスケッチ面Ｓｘｙ（仮想空間のＸＹ平面）に位置すると仮定する。
【０１３６】
操作情報取得部１５が，マウス３から第１の操作情報を取得すると，入力ポイント位置算出部１６は，第１の操作情報が含む移動方向を，スケッチ面ＳｘｙのＸ軸方向またはＹ軸方向へ対応づけて，入力ポイントＰｔを移動させる。また，操作情報取得部１５が，マウス３から第２の操作情報を取得すると，入力ポイント位置算出部１６は，第２の操作情報が含むホイール回転の回転方向を，スケッチ面Ｓｘｙの法線であるＺ軸方向へ対応づけて入力ポイントＰｔを移動させる。
【０１３７】
具体的には，図１３（Ａ）に示すように，マウス３が，平面操作によって，方向１（奥方向），方向２（手前方向），方向３（右手方向），方向４（左手方向）のいずれかの方向へ移動した場合に，マウス３の方向１または方向２への移動は，入力ポイントＰｔのスケッチ面Ｓｘｙ上でのＹ軸方向の移動に対応付けられ，方向３または方向４への移動は，同じくＸ軸方向の移動に対応付けられる。さらに，第１の操作情報の移動量によって，各方向への移動距離が定まり，入力ポイントＰｔの移動後の座標が一意に特定する。
【０１３８】
また，マウス３のホイールの回転によって，マウスホイールの方向５（上方向）または方向６（下方向）への回転は，入力ポイントＰｔのスケッチ面Ｓｘｙの法線方向であるＺ軸方向の移動に対応付けられる。そして，第２の操作情報の移動量によって，Ｚ軸方向への移動距離が定まり，入力ポイントＰｔの移動後の座標が一意に特定する。
【０１３９】
なお，スケッチ面がＹＺ平面である場合には，平面操作による移動方向が仮想空間のＹ軸およびＺ軸方向に対応し，ホイール回転の移動方向がＸ軸方向に対応する。同様に，スケッチ面がＺＸ平面である場合には，平面操作による移動方向がＺ軸およびＸ軸方向に対応し，ホイール回転による移動方向がＹ軸方向に対応する。
【０１４０】
このようにして，図１３（Ｂ）に示すように，マウス３の移動方向と移動量とに応じて，入力ポイントＰｔの位置は，表示画面１００の仮想空間のグリッド座標上を，例えばＰｔ（ａ）→Ｐｔ（ｂ）→Ｐｔ（ｃ）→Ｐｔ（ｄ）の移動順に移動する。
【０１４１】
これにより，ユーザは，入力ポイントＰｔの位置とマウス３の操作との関連性をより容易に把握できるため，作業効率を向上させることができる。
【０１４２】
ステップＳ６：入力ポイント座標の算出
入力ポイント位置算出部１６は，入力ポイントＰｔが移動するたびに，移動した入力ポイントＰｔの仮想空間における座標を算出して保持する。
【０１４３】
ステップＳ７：構造体の検索処理
構造体解析・設定部２１は，構造体データテーブル３１を参照して，入力ポイントＰｔの座標が，仮想空間に配置された構造体の領域にあるかを判別し，入力ポイントＰｔの座標を領域に含む構造体を特定する。
【０１４４】
ステップＳ８：表示処理
画面表示制御部２０では，ユーザの入力指示または選択に基づいて，各処理部により以下のステップＳ８１〜Ｓ８６の表示処理が実行される。
【０１４５】
ステップＳ８１：強調表示処理
強調表示処理部２２は，構造体データテーブル３１から，入力ポイントＰｔの座標に領域がある構造体を特定して，特定した構造体の境界線または境界面またはこれらの両方を，所定の強調表示，例えば，境界線を所定の強調線（例えば，線種“実線”，線幅“１．５ｐ”等）により表示したり，構造体の境界面を所定の強調表示色（例えば，“青”）により表示したりする。
【０１４６】
図１４は，構造体の強調表示の例を示す図である。
【０１４７】
図１４（Ａ）〜図１４（Ｅ）では，それぞれ，表示画面１００の仮想空間に複数の構造体Ｔ＃１〜Ｔ＃３が配置されて表示されているとする。
【０１４８】
図１４（Ａ）では，入力ポイントＰｔの位置（現在座標）が構造体Ｔ＃３の領域にあると仮定する。強調表示処理部２２は，構造体Ｔ＃３の外面全体または全境界線を強調表示する。この場合に，強調表示処理部２２は，物性値情報毎に設定した表示色または線種を用いて強調表示してもよい。例えば，強調表示処理部２２は，構造体Ｔ＃３の材質が“金属”である場合に，構造体Ｔ＃３の境界線を“金属”に対応付けられた太実線で表示する。
【０１４９】
図１４（Ｂ）では，入力ポイントＰｔの位置が構造体Ｔ＃１の領域にあると仮定する。強調表示処理部２２は，図１４（Ａ）で説明した処理と同様に，構造体Ｔ＃１を強調表示する。構造体Ｔ＃１の材質が“誘電体”である場合に，強調表示処理部２２は，構造体Ｔ＃１の境界線を“誘電体”に対応付けられた太破線で表示することができる。
【０１５０】
図１４（Ｃ）では，入力ポイントＰｔの位置が構造体Ｔ＃３の１つの境界面上に位置すると仮定する。この場合に，強調表示処理部２２は，図１４（Ａ）に示す表示に加えて，さらに入力ポイントＰｔが位置する境界面を他の境界面より高濃度色で表示する。
【０１５１】
図１４（Ｄ）では，入力ポイントＰｔの位置が構造体Ｔ＃３の境界線（境界稜）に位置すると仮定する。強調表示処理部２２は，図１４（Ａ）に示す表示に加えて，さらに入力ポイントＰｔが位置する境界線を，他の境界線よりも太い実線で表示する。
【０１５２】
図１４（Ｅ）では，入力ポイントＰｔの位置が構造体Ｔ＃３の頂点であると仮定する。
【０１５３】
強調表示処理部２２は，図１４（Ａ）の表示に加えて，さらに，入力ポイントが位置する頂点を黒丸で表示する。
【０１５４】
これにより，ユーザは，表示画面１００で，構造体の境界面，境界線，頂点等の視認が容易になり，効率的かつ正確な入力ポイントＰｔの位置設定が行える。
【０１５５】
ステップＳ８２：物性値情報の表示処理
強調表示処理部２２は，入力ポイントＰｔの座標にその領域が位置する構造体のみを，その構造体データの物性値情報を参照して，物性毎に設定した表示色で表示する。物性値情報に基づく表示色は，例えば，物性値情報の材質が金属であれば“黄”，物性値情報の材質が誘導体であれば“赤”というように設定される。
【０１５６】
強調表示処理部２２は，表示画面１００に表示する各構造体の外面を，その構造体データの物性値情報をもとに，物性を示す表示色で表示する。
【０１５７】
また，強調表示処理部２２は，構造体データテーブル３１を参照して，表示画面１００に表示する構造体の中から，特定の物性を持つ構造体のみを，その物性に対応する表示色で表示する。
【０１５８】
このような表示処理により，ユーザは，表示画面１００において，特定の構造体とその他の構造体とを視覚上明瞭に区別できる。また，ユーザは，構造体の材質（金属，誘電体等）を容易に判別できる。
【０１５９】
さらに，物性情報表示処理部２４は，入力ポイントＰｔの位置にある構造体又はユーザの選択による構造体の物性値情報を取得して，取得した物性値情報を表示する物性値情報表示画面１５５を生成してモニタ２に表示する。
【０１６０】
図１５は，物性値情報の表示例を示す図である。
【０１６１】
図１５（Ａ）に示すように，表示画面１００において，仮想空間の入力ポイントＰｔから範囲Ｒ内に位置する構造体Ｔ＃４〜Ｔ＃６が表示されていると仮定する。
【０１６２】
物性情報表示処理部２４は，構造体データテーブル３１を参照して，表示画面１００に表示されている構造体Ｔ＃３〜Ｔ＃５各々の物性値情報を取得して，各構造体の材質名を一覧で表示する構造体一覧画面１５０を生成してモニタ２に表示する。
【０１６３】
そして，物性情報表示処理部２４は，構造体一覧画面１５０でユーザによって指定された構造体Ｔ＃４について，構造体一覧画面１５０で該当する構造体が選択されていることを示すマーク（ｖ）を表示し，構造体データテーブル３１の物性値情報をもとに，構造体Ｔ＃４のより詳細な物性値情報を示す物性値情報画面１５５を生成してモニタ２に表示する。物性値情報画面１５５では，例えば，“比誘電率：４．７”，“導電率［Ｓ／ｍ］：１．０”等の物性値情報が表示される。
【０１６４】
ステップＳ８３：近傍構造体の表示処理
構造体解析・設定部２１は，ユーザの指定によって，入力ポイント近傍構造体の表示が選択されている場合に，構造体データテーブル３１をもとに，入力ポイントＰｔの座標から所定の範囲Ｒ内に位置する構造体を特定して，特定した構造体のみを仮想空間に表示する。
【０１６５】
図１６は，近傍の構造体の表示処理を説明するための図である。
【０１６６】
図１６に示す構造体Ｔ＃１〜Ｔ＃９は，表示画面１００に表示する仮想空間に配置される構造体であるとする。
【０１６７】
構造体解析・設定部２１は，入力ポイントＰｔの座標を取得して，構造体データテーブル３１を参照して，各構造体の所定の基準位置が，入力ポイントＰｔの座標から所定の範囲Ｒ内に位置するかを判断する。構造体解析・設定部２１は，構造体Ｔ＃１〜Ｔ＃４が範囲Ｒ内に位置し，構造体Ｔ＃５〜Ｔ＃９が範囲Ｒの外側に位置すると判断すると，範囲Ｒ内に位置する構造体Ｔ＃１〜Ｔ＃４のみを表示画面１００の仮想空間に表示する。
【０１６８】
なお，図１６では，範囲Ｒが入力ポイントＰｒを中心とする立方の領域として図示しているが，範囲Ｒの領域はどのような形状で設定されていてもよい。
【０１６９】
ステップＳ８４：第１のガイド表示処理
第１ガイド表示処理部２５は，ユーザの指定によってスケッチ面と構造体との対応関係を示す交線の表示が選択されている場合に，スケッチ面と構造体の境界面との交線ｇｉを，表示画面１００に表示する。
【０１７０】
図１７は，スケッチ面と構造体の境界面の交線表示の一例を示す図である。
【０１７１】
図１７（Ａ）は，スケッチ面Ｓｘｙと構造体Ｔ＃１，Ｔ＃２との関係を斜視図で示す図である。図１７（Ｂ）は，図１７（Ａ）に示すスケッチ面Ｓｘｙと構造体Ｔ＃１，Ｔ＃２を示すＸＺ平面である側面図であり，図１７（Ｃ）は，同じくＸＹ平面である上面図である。
【０１７２】
第１ガイド表示処理部２５は，構造体Ｔ＃１，Ｔ＃２の構造体データに基づいて，それぞれの境界面とスケッチ面Ｓｘｙとの交線ｇｉを求めて，表示画面１００に表示する構造体Ｔ＃１，Ｔ＃２とスケッチ面Ｓｘｙとの交線ｇｉを，例えば破線により表示する。
【０１７３】
これにより，ユーザは，表示画面１００で構造体の配置を容易に認識することができる。例えば，表示画面１００に表示される構造体Ｔ＃１と構造体Ｔ＃２の位置関係は，図１７（Ａ）に示すスイッチ面Ｓｘｙと交線（破線）ｇｉが表示されない場合には，仮想空間内で，どちらの構造体がより上側（すなわち，よりＺ軸方向のプラス側）に位置するか，また，より奥側（すなわち，よりＹ軸方向のプラス側）に位置するかを視認することが困難である。しかし，図１７（Ａ）に示すように，スケッチ面Ｓｘｙと構造体との交線（破線）ｇｉの表示によって，ユーザは，構造体Ｔ＃１，Ｔ＃２が，図１７（Ｂ）および図１７（Ｃ）に示す位置関係であることを，図１７（Ａ）に示す斜視図のみからでも容易に把握することができる。
【０１７４】
ステップＳ８５：第２のガイド表示処理
第２ガイド表示処理部２６は，ユーザ指定によって入力ポイントＰｔからのガイドラインを表示する指示が選択されている場合に，入力ポイントＰｔから近傍の構造体の境界面までのガイドラインｇｌを，表示画面１００に表示する。
【０１７５】
図１８は，入力ポイントＰｔからのガイドラインｇｌの表示の一例を示す図である。
【０１７６】
仮想空間で，直方体の導体の構造体Ｔ＃１の底面の境界面に入力ポイントＰｔが位置しており，構造体Ｔ＃１の下左方に，Ｌ型の形状の導体の構造体Ｔ＃２が位置していると仮定する。
【０１７７】
第２ガイド表示処理部２６は，入力ポイントＰｔの座標から仮想空間の直交座標系の各座標軸に平行する直線であって，入力ポイントＰｔの近傍の構造体Ｔ＃２の境界面との交点までの線分を，ガイドラインｇｌとして設定し，設定したガイドラインｇｌを表示画面１００に表示する。
【０１７８】
図１８に示すように，表示画面１００で入力ポイントＰｔの位置から近くの構造体Ｔ＃２の２つの境界面へのガイドラインｇｌ（破線）が表示される。
【０１７９】
ユーザは，構造体Ｔ＃２の境界面と構造体Ｔ＃１の境界面（底面）との位置関係と大まかな距離感を容易に把握することができる。
【０１８０】
このような第１または第２のガイドライン表示によって，ユーザは，モニタ２上の視覚上の錯覚によって構造体Ｔ＃１の境界面と構造体Ｔ＃２の境界面同士を接触させてしまうという配置誤りを防止することができる。
【０１８１】
また，構造体Ｔ＃１と構造体Ｔ＃２との位置関係が把握できるため，両者の間に回路素子（例えばキャパシタ）を容易に配置することができる。
【０１８２】
ステップＳ８６：仮想空間の回転表示処理
回転表示処理部２８は，ユーザ指定によって仮想空間の回転表示が選択されている場合に，ユーザの指定による回転座標軸および回転角度をもとに，基準の直交座標系の仮想空間を回転させた回転座標系を生成し，この回転座標系の仮想空間を表示画面１００に表示する。
【０１８３】
図１９は，回転座標系の表示処理を説明するための図である。
【０１８４】
回転表示処理部２８は，ユーザによって選択された座標軸と任意の角度とに基づいて，基本となる直交座標系（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）の仮想空間，設定したグリッド６，配置した構造体Ｔ＃１ａ，入力ポイントＰｔの全体を，設定された座標軸を回転軸にして任意の角度で回転させた回転座標系（ＸＲ軸，ＹＲ軸，ＺＲ軸）に変換する。そして，回転表示処理部２８は，変換した回転座標系の仮想空間に構造体Ｔ＃１ｂを表示する表示画面１００をモニタ２へ表示する。また，回転表示処理部２８は，元の仮想空間においてスケッチ面が設定されている場合に，スケッチ面も含めて回転座標系に変換して表示する。
【０１８５】
この表示処理により，ユーザは，基準の仮想空間で傾いた位置にある構造体の境界面をスケッチ面に設定した場合に，構造体と同様に傾いたスケッチ面を補正して表示画面１００に表示させることができるため，構造体をより容易に認識できる状態の仮想空間で作業を行うことができる。
【０１８６】
ステップＳ１０：データ作成および保存処理
３次元データ表示装置１０において，ユーザが表示画面１００で入力操作を継続する間は（ステップＳ９のＹｅｓ），ステップＳ４〜Ｓ８の処理が繰り返し実行される。その間，構造体情報作成部１９は，ユーザによって構造体の追加または変更が行われる度に，追加または変更対象の構造体の構造体データをデータ記憶部３０の構造体データテーブル３１に格納または更新する。
【０１８７】
そして，ユーザが入力操作を終了すると（ステップＳ９のＮｏ），データ入出力処理部１１は，データ記憶部３０の構造体データテーブル３１に格納しているデータを，構造体情報記憶装置４，その他の記憶装置（図１に図示しない），各種の記憶媒体等に保存する。
【０１８８】
図２０は，直方体の構造体Ｔｎの構造体データの作成処理を説明するための図である。
【０１８９】
ここで，マウス３が平面移動とホイール回転の２系統の移動操作が可能であり，図１３で示すような移動操作を行うものとする。
【０１９０】
操作情報取得部１５は，マウス３の動作を検出して，第１操作情報，第２操作情報，左クリック，右クリック等の情報を取得する。
【０１９１】
構造体情報作成部１９は，マウス３の操作が右クリックによって，構造体データの作成が選択された場合に，例えば，構造体生成画面を表示して，構造体データ作成に必要な項目（例えば，構造体の選択／非選択，構造体の物性値等の項目）に対するユーザの選択指示を取得し，保持する。構造体の選択／非選択は，既存の構造体データを利用するかの指定である。
【０１９２】
さらに，構造体情報作成部１９は，マウス３の第１の操作情報（平面移動）を取得すると，入力ポイントＰｔ（ａ）が構造体の始点（制御点）指定であるかを判断する。入力ポイントＰｔ（ａ）が始点の指定である場合に，現在の入力ポイントＰｔ（ａ）の座標を始点（制御点）Ｔｎ＿ｓとする。そして，構造体情報作成部１９は，操作情報の移動方向と移動量から，スイッチ面上のＸ軸負方向への距離ＭＬとＹ軸正方向への距離ＭＷで特定される座標を，入力ポイントＰｔの移動先に設定して，入力ポイントＰｔを移動する。入力ポイント表示処理部２３は，移動した入力ポイントＰｔ（ｂ）を表示する。
【０１９３】
さらに，構造体情報作成部１９は，マウス３から第２の操作情報を取得した場合に，操作情報の移動方向と移動量から，スイッチ面上の入力ポイントＰｔ（ｂ）からＺ軸正方向への距離ＭＨで特定する位置を入力ポイントＰｔの移動先とする。そして，移動先の座標を，終点（制御点）Ｔｎ＿ｅとする。なお，入力ポイント表示処理部２３は，移動した入力ポイントＰｔ（ｃ）を表示する。
【０１９４】
構造体情報作成部１９は，直方体の構造体Ｔｎについて，始点Ｔｎ＿ｓ（ｘ１，ｙ１，ｚ１），終点Ｔｎ＿ｅ（ｘ２，ｙ２，ｚ２）とし，長さＭＬ＝｜ｘ１−ｘ２｜，幅ＭＷ＝｜ｙ１−ｙ２｜，高さＭＨ＝｜ｚ１−ｚ２｜の構造情報を生成する。
【０１９５】
次に，構造体情報作成部１９は，所定の物性値入力画面をモニタ２に表示する。ここで，構造体生成画面で構造体の選択が設定されている場合には，構造体情報作成部１９は，選択された構造体の物性値情報を物性値入力画面の初期値として表示する。
【０１９６】
そして，構造体情報作成部１９は，構造体生成画面でのユーザの入力操作により物性値情報の各項目の値を取得すると，構造体Ｔｎの物性値情報を構造体データに追加して，構造体データ（構造情報と物性値情報を含む）を構造体データテーブル３１に格納する。
【０１９７】
なお，構造体データの作成処理例として，直方体の構造体を用いたが，構造体情報作成部１９は，任意形状モデルを作成することが可能である。
【０１９８】
以下，図４および図５に示す３次元データ表示装置１０の処理フローを構成する処理ステップの一部について，より詳細に説明する。
【０１９９】
図２１は，グリッド設定の処理（図４：ステップＳ２）のより詳細な処理フロー図である。
【０２００】
グリッド間隔設定部１８は，グリッド間隔設定画面１２０をモニタ２に表示して，ユーザによる入力設定を受けて，グリッド間隔（ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ）を設定する（ステップＳ２０１）。
【０２０１】
グリッド設定・更新部１３は，設定されたグリッド間隔に基づいて仮想空間にグリッド６を設定し，グリッド６の各グリッド格子ｇの仮想空間における座標ｇｃを格納したグリッドテーブル３２を生成する（ステップＳ２０２）。グリッド設定・更新部１３は，構造データテーブル３１を参照して，全構造体の構造データから，構造体の頂点（制御点）を取得する（ステップＳ２０３）。
【０２０２】
次に，グリッド設定・更新部１３は，取得した頂点の１つを読み込み（ステップＳ２０４），読み込んだ構造体の頂点がグリッド格子上にあるか，すなわち，頂点の座標がグリッドテーブル３２に格納された座標ｇｃに一致するかを判定する（ステップＳ２０５）。グリッド設定・更新部１３は，頂点がグリッド格子ｇ上にない場合のみ，頂点の座標を，補助グリッド格子ｍの座標ｍｃとしてグリッドテーブル３２に追加する（ステップＳ２０６）。グリッド設定・更新部１３は，全ての頂点が処理済みでなければ（ステップＳ２０７のＮｏ），ステップＳ２０４の処理へ戻り，全ての頂点が処理済みであれば（ステップＳ２０７のＹｅｓ），次のステップ２０８へ進む。
【０２０３】
次に，グリッド設定・更新部１３は，構造データテーブル３１を参照して，全構造体の構造データから，構造体の境界線を取得する（ステップＳ２０８）。グリッド設定・更新部１３は，１つの境界線を読み込むと（ステップＳ２０９），グリッドテーブル３２のグリッド格子と読み込んだ境界線との交点を計算する（ステップＳ２０１０）。
【０２０４】
グリッド設定・更新部１３は，計算した交点の座標が，グリッドテーブル３２に格納された座標ｇｃ，ｍｃにない場合に，交点の座標を補助グリッド格子ｎの座標ｎｃとしてグリッドテーブル３２に追加する（ステップＳ２０１１）。
【０２０５】
グリッド設定・更新部１３は，全ての境界線が処理済みでなければ（ステップＳ２０１２のＮｏ），ステップＳ２０９の処理へ戻り，全ての境界線が処理済みであれば（ステップＳ２０１２のＹｅｓ），処理を終了する。
【０２０６】
図２２は，スケッチ面設定処理（図４：ステップＳ３）の１つである，構造体の境界面によるスケッチ面設定処理のより詳細な処理フロー図である。
【０２０７】
スケッチ面設定部１４は，入力ポイント位置算出部１６から入力ポイントＰｔの現在の座標を取得して（ステップＳ３０１），構造データテーブル３１を参照して，入力ポイントＰｔの座標を領域内に含む構造体を検索する（ステップＳ３０２）。さらに，スケッチ面設定部１４は，入力ポイントＰｔの座標が，特定した構造体の境界面に位置するか判断する（ステップＳ３０３）。入力ポイントＰｔの座標が構造体の境界面に位置する場合にのみ（ステップＳ３０３のＹｅｓ），次のステップＳ３０４へ処理を進める。
【０２０８】
スケッチ面設定部１４は，入力ポイントＰｔが位置する境界面が，ＸＹ面，ＹＺ面またはＺＸ面であるか判断する（ステップＳ３０４）。スケッチ面設定部１４は，境界面がＸＹ面，ＹＺ面またはＺＸ面のいずれかであると判断した場合にのみ（ステップＳ３０４のＹｅｓ），次のステップＳ３０５へ処理を進める。
【０２０９】
ユーザの入力指示によって，この境界面がスケッチ面に設定されている場合に（ステップＳ３０５のＹｅｓ），スケッチ面設定部１４は，入力ポイントＰｔの座標を含む境界面の平面をスケッチ面に設定する（ステップＳ３０６）。
【０２１０】
一方，入力ポイントＰｔの座標が構造体の境界面に位置しない場合（ステップＳ３０３のＮｏ），境界面がＸＹ面，ＹＺ面またはＺＸ面のいずれでもなく，ユーザの任意平面である場合（ステップＳ３０４のＮｏ），ユーザの入力指定によるスケッチ面の設定がない場合に（ステップＳ３０５のＮｏ），ステップＳ３０６の処理を行わずに，処理を終了する。
【０２１１】
図２３は，入力ポイントＰｔ移動処理（図４：ステップＳ５）の１つである，グリッドテーブルによる入力ポイントＰｔの移動処理のより詳細な処理フロー図である。
【０２１２】
入力ポイント位置算出部１６は，仮想空間の入力ポイントＰｔの現在の座標を算出する（ステップＳ５０１）。そして，入力ポイント位置算出部１６は，操作情報取得部１５から取得した操作情報が含む移動方向と移動距離から，入力ポイントＰｔの移動先の座標を計算し（ステップＳ５０２），グリッドテーブル３２を参照して，入力ポイントＰｔの移動先の座標に最も近い座標を検索する（ステップＳ５０３）。入力ポイント位置算出部１６は，検索した座標を入力ポイントＰｒの座標に設定して，入力ポイントＰｔを移動する（ステップＳ５０４）。
【０２１３】
図２４は，入力ポイントＰｔ移動処理（図４：ステップＳ５）の１つである，移動軌跡による入力ポイントＰｔの移動処理のより詳細な処理フロー図である。
【０２１４】
入力ポイント位置算出部１６は，仮想空間の入力ポイントＰｔの現在の座標を算出する（ステップＳ５１１）。入力ポイント位置算出部１６は，操作情報取得部１５から取得した操作情報が含む移動方向を検出して（ステップＳ５１２），入力ポイントＰｔから検出した移動方向へのグリッド格子までの線分（移動軌跡）を算出する（ステップＳ５１３）。
【０２１５】
さらに，入力ポイント位置算出部１６は，構造データテーブル３１を参照して，算出した線分と構造体の境界との交点を計算する（ステップＳ５１４）。その結果，線分と構造体の境界との交点が存在していた場合に（ステップＳ５１５のＹｅｓ），入力ポイント位置算出部１６は，計算した線分と構造体の境界上の交点を入力ポイントＰｔの移動先とし，その交点の座標を入力ポイントＰｔの座標に設定して，入力ポイントＰを移動する（ステップＳ５１６）。線分と構造体の境界との交点が存在しなかった場合には（ステップＳ５１５のＮｏ），入力ポイント位置算出部１６は，移動方向のグリッド格子ｇを入力ポイントＰｔの移動先とし，グリッド格子ｇの座標を入力ポイントＰｔの座標に設定して，入力ポイントＰを移動する（ステップＳ５１７）。
【０２１６】
図２５は，入力ポイントＰｔ移動処理（図４：ステップＳ５）の１つである，２系統の移動操作が入力可能なマウス３による入力ポイントＰｔの移動処理のより詳細な処理フロー図である。
【０２１７】
この処理の開始前に，スケッチ面設定部１４によりスケッチ面が設定され，マウス３の平面移動の移動方向がスケッチ面（例えばスイッチ面Ｓｘｙ）上の座標軸（Ｘ軸，Ｙ軸）に対応付けられ，ホイール回転による移動方向がスケッチ面の垂直方向に対応する座標軸（Ｚ軸）に対応付けられているとする。
【０２１８】
入力ポイント位置算出部１６は，仮想空間の入力ポイントＰｔの現在の座標を算出する（ステップＳ５２１）。入力ポイント位置算出部１６は，操作情報取得部１５からマウス３の操作情報を検出して（ステップＳ５２２），操作情報から，マウス３の操作が平面移動であるかホイール回転であるかを判定する（ステップＳ５２３）。マウス３の操作が平面移動である場合には，入力ポイント位置算出部１６は，操作情報からスケッチ面上での移動方向を検出する（ステップＳ５２４）。マウス３の操作がホイール回転である場合には，入力ポイント位置算出部１６は，操作情報からスケッチ面の垂直方向における移動方向を検出する（ステップＳ５２５）。
【０２１９】
そして，入力ポイント位置算出部１６は，検出した移動方向にあるグリッド格子ｇまたはグリッド６と構造体の境界との交点を，入力ポイントＰｔの移動先とし，移動先の座標を入力ポイントＰｔの座標に設定して，入力ポイントＰｔを移動する（ステップＳ５２６）。
【０２２０】
図２６は，強調表示処理（図５：ステップＳ８１）のより詳細な処理フロー図である。
【０２２１】
強調表示処理部２２は，構図データテーブル３１を参照して，入力ポイントＰｔの座標に構造体が存在するか判断する（ステップＳ８１１）。入力ポイントＰｔの座標に構造体が存在する場合に（ステップＳ８１１のＹｅｓ），強調表示処理部２２は，構造体データテーブル３１を参照して，該当する構造体の物性値情報の材質が金属または誘電体であるかを判断する（ステップＳ８１２）。構造体の物性値情報の材質が金属である場合に，強調表示処理部２２は，当該構造体の強調表示色を色Ａに設定する（ステップＳ８１３）。一方，構造体の物性値情報の材質が誘電体である場合に，強調表示処理部２２は，当該構造体の強調表示色を色Ｂに設定する（ステップＳ８１４）。さらに，強調表示処理部２２は，当該構造体の境界線を所定の線で強調表示する（ステップＳ８１５）。
【０２２２】
次に，強調表示処理部２２は，入力ポイントＰｔの座標に構造体の境界面が存在するかを判断する（ステップＳ８１６）。入力ポイントＰｔの座標に構造体の境界面が存在する場合に（ステップＳ８１６のＹｅｓ），強調表示処理部２２は，当該構造体の境界面の線分を強調表示する（ステップＳ８１７）。一方，入力ポイントＰｔの座標に構造体の境界面が存在しない場合に（ステップＳ８１６のＮｏ），強調表示処理部２２は，ステップＳ８１８の処理へ進める。
【０２２３】
強調表示処理部２２は，入力ポイントＰｔの座標に構造体の境界稜（２つの境界面に接する境界線）が存在するか判断する（ステップＳ８１８）。入力ポイントＰｔの座標に構造体の境界稜が存在する場合に（ステップＳ８１８のＹｅｓ），強調表示処理部２２は，当該構造体の境界線を強調表示する（ステップＳ８１９）。一方，入力ポイントＰｔの座標に構造体の境界稜が存在しない場合に（ステップＳ８１８のＮｏ），強調表示処理部２２は，ステップＳ８１１０の処理へ進める。
【０２２４】
強調表示処理部２２は，入力ポイントＰｔの座標に構造体の境界点（頂点）が存在するかを判断する（ステップＳ８１１０）。入力ポイントＰｔの座標に構造体の境界点が存在する場合に（ステップＳ８１１０のＹｅｓ），強調表示処理部２２は，当該構造体の頂点を強調表示する（ステップＳ８１１１）。
【０２２５】
ステップＳ８１１０の処理で，入力ポイントＰｔの座標に構造体の境界点が存在しない場合に（ステップＳ８１１０のＮｏ），強調表示処理部２２は，処理を終了する。すなわち構造体の強調表示処理は実行されない。
【０２２６】
図２７は，物性値情報表示処理（図５：ステップＳ８２）のより詳細な処理フロー図である。
【０２２７】
構造体解析・設定部２１は，構造データテーブル３１を参照して，入力ポイントＰｔの座標から範囲Ｒに存在する構造体を検索する（ステップＳ８２１）。物性情報表示処理部２４は，構造体データテーブル３１を参照して，検索された構造体各々の物性値情報をもとに，各構造体の名称および材質の一覧を示す構造体一覧画面１５０を生成してモニタ２に表示する（ステップＳ８２２）。
【０２２８】
物性情報表示処理部２４は，操作情報取得部１５が取得した操作情報から，構造体一覧画面１５０で構造体の選択を検出した場合に（ステップＳ８２３のＹｅｓ），選択された構造体の物性値情報を表示する物性値情報画面１５５を生成してモニタ２に表示する（ステップＳ８２４）。さらに，強調表示処理部２２が，選択された構造体の境界を強調表示する（ステップＳ８２５）。
【０２２９】
物性情報表示処理部２４が，操作情報取得部１５が取得した操作情報から，構造体一覧画面１５０で別の構造体の選択が検出されたと判断した場合に（ステップＳ８２６のＹｅｓ），物性情報表示処理部２４は，ステップＳ８２４の処理へ戻る。
【０２３０】
一方，物性情報表示処理部２４が，構造体一覧画面１５０で別の構造体の選択がなかったと判断した場合には（ステップＳ８２３，Ｓ８２６のＮｏ），構造体一覧画面１５０と物性値画面１５５とを閉じて（ステップＳ８２７），処理を終了する。
【０２３１】
図２８は，近傍構造体表示処理（図５：ステップＳ８３）のより詳細な処理フロー図である。
【０２３２】
構造体解析・設定部２１は，構造データテーブル３１を参照して，入力ポイントＰｔの座標から範囲Ｒに存在する構造体を検索して（ステップＳ８３１），検索した範囲Ｒ内に存在する構造体の一覧を保持する（ステップＳ８３２）。構造体解析・設定部２１は，保持した構造体の一覧をもとに，仮想空間に各構造体を配置して表示画面１００に表示する（ステップＳ８３３）。
【０２３３】
図２９は，スケッチ面と構造体の交線の表示処理（図５：ステップＳ８４）のより詳細な処理フロー図である。
【０２３４】
第１ガイド表示処理部２５は，設定されたスケッチ面の平面座標を算出する（ステップＳ８４１）。さらに，第１ガイド表示処理部２５は，構造データテーブル３１を参照して，スケッチ面が重なる位置にある構造体を取得して（ステップＳ８４２），取得した構造体の境界面を算出する（ステップＳ８４３）。
【０２３５】
そして，第１ガイド表示処理部２５は，構造体の境界面とスケッチ面との交線を計算する（ステップＳ８４４）。計算の結果，交線が存在した場合には（ステップＳ８４５のＹｅｓ），第１ガイド表示処理部２５は，表示画面１００で交線を表示する（ステップＳ８４６）。一方，交線が存在しない場合に（ステップＳ８４５のＮｏ），第１ガイド表示処理部２５は，ステップＳ８４７の処理へ進む。
【０２３６】
第１ガイド表示処理部２５は，ステップＳ８４２で検索した構造体が全て処理済みでなければ（ステップＳ８４７のＮｏ），ステップＳ８４３の処理へ戻り，処理済みであれば（ステップＳ８４７のＹｅｓ），処理を終了する。
【０２３７】
図３０は，ガイドライン表示処理（図５：ステップＳ８５）のより詳細な処理フロー図である。ここで，入力ポイントＰｔの座標が，構造体のある境界面に位置する状態であるとする。
【０２３８】
第２ガイド表示処理部２６は，入力ポイントＰｔの座標からベクトルｒ｛ｒｘ＋，ｒｘ−，ｒｙ＋，ｒｙ−，ｒｚ＋，ｒｚ−｝を算出する（ステップＳ８５１）。次に，第２ガイド表示処理部２６は，ベクトルｒ＝ｒｘ＋をセットして（ステップＳ８５２），構造体データテーブル３１を参照して，入力ポイントＰｔの座標からベクトルｒｘ＋の方向に他の構造体が存在するか判断する（ステップＳ８５３）。ベクトルｒｘ＋の方向に他の構造体が存在した場合に（ステップＳ８５３のＹｅｓ），第２ガイド表示処理部２６は，入力ポイントＰｔから存在する他の構造体の境界面までの線分を算出して，算出した線分をガイドラインとして表示画面１００に表示する（ステップＳ８５４）。ベクトルｒが全てセットされていなければ（ステップＳ８５５のＮｏ），第２ガイド表示処理部２６は，ステップＳ８５２の処理へ戻り，全てのベクトルｒがセットされていれば（ステップＳ８５５のＹｅｓ），処理を終了する。
【０２３９】
図３１は，座標系の回転表示処理（図５：ステップＳ８６）のより詳細な処理フロー図である。
【０２４０】
回転表示処理部２８は，ユーザの指示入力に基づいて，仮想空間のＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸から回転軸を選択して（ステップＳ８６１），さらに，回転角度を設定する（ステップＳ８６２）。次に，回転表示処理部２８は，設定した回転軸と回転角度とに基づいて，仮想空間の座標系を，設定された回転軸に対し，指定角度だけ回転させて，回転座標系に変換する（ステップＳ８６３）。
【０２４１】
回転表示処理部２８は，座標系回転の終了の指示入力があるかを判断して（ステップＳ８６４），座標系回転の終了の指示入力がなければ（ステップＳ８６４のＮｏ），ステップＳ８６２の処理へ戻り，座標系回転の終了の指示入力があれば（ステップＳ８６４のＹｅｓ），処理を終了する。
【０２４２】
以下に，３次元データ表示装置１０の構造体データ生成処理を説明する。
【０２４３】
構造体情報作成部１９は，ユーザが，モニタ２に表示される表示画面１００で入力ポインタＰｔを移動させて，仮想空間で構造体を作成または変更した場合に，該当する構造体の構造体データを作成または変更する。
【０２４４】
図３２は，構造体情報作成処理の処理フロー図である。
【０２４５】
この構造体情報作成処理は，ユーザの指示入力によって処理が開始される。
【０２４６】
操作情報取得部１５が，マウス３の操作を検出して操作情報を検出する（ステップＳ１００１）。
【０２４７】
構造体情報作成部１９は，操作情報から，マウス３の操作が右クリックであるかを判断して（ステップＳ１００２），マウス３の右クリックの場合には，モニタ２に構造体生成画面を表示する（ステップＳ１００３）。構造体情報作成部１９は，構造体生成画面での選択された項目，例えば，構造体の選択／非選択，構造体の物性値等の項目を保持する（ステップＳ１００３）。
【０２４８】
マウス３の操作が，移動操作である場合に，構造体情報作成部１９は，入力ポイントＰｔが始点（制御点）の設定であるかを判断して（ステップＳ１００４），入力ポイントＰｔが始点の場合に（ステップＳ１００４のＹｅｓ），その入力ポイントＰｔの座標を始点（制御点）に設定する（ステップＳ１００５）。構造体情報作成部１９は，入力ポイントＰｔが始点以外の制御点の設定である場合に，その入力ポイントＰｔの座標を次の制御点に設定する（ステップＳ１００６）。
【０２４９】
構造体情報作成部１９は，構造体の必要な制御点が設定済みであるかを判断し（ステップＳ１００７），必要な制御点が全て設定されていれば（ステップＳ１００７のＹｅｓ），設定された制御点をもとに構造体データの構造情報を生成する（ステップＳ１００８）。さらに，物性値入力画面２１０をモニタ２に表示して，ユーザの入力操作により物性値情報の各項目の値を取得して（ステップＳ１００９），構造情報と物性値情報を含む構造データを構造データテーブル３１に格納する（ステップＳ１０１０）。
【０２５０】
図３３は，図１に示す３次元データ表示システム１の本発明の一実施態様によるハードウェア構成の一例を示す図である。
【０２５１】
図３３に示すように，３次元データ表示システム１は，３次元データ表示装置１０，表示装置（モニタ）２，ポインティング入力装置（マウス）３，入力装置（キーボード）７，出力装置（プリンタ）８を備える。
【０２５２】
３次元データ表示装置１０は，ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１，ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２，ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３，ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１０４，ＣＤ−ＲＯＭ１０５，入出力インタフェース部１０６を備える。
【０２５３】
図３３に示すモニタ２は，図１に示す表示装置２であり，同じくマウス３は，図１に示すポインティング入力装置３である。また，図１には図示しないが，３次元データ表示装置１０は，他の入力装置としてのキーボード７，他の出力装置としてのプリンタ８等を備えることは当然に可能である。
【０２５４】
３次元データ表示装置１０のＣＰＵ１０１は，３次元データ表示装置１０の電源投入後等の起動時に，ＲＯＭ１０２に記憶された起動プログラムに基づいて，ブート処理を開始する。ＲＯＭ１０２は，ＣＰＵ１０１の起動用プログラムを記憶（格納）するメモリである。
【０２５５】
ＣＰＵ１０１は，起動後，ＨＤＤ１０４又はＣＤ−ＲＯＭ１０５等から３次元データ表示装置１０のアプリケーションプログラム（アプリケーション）を読み込み，読込んだアプリケーションをＲＡＭ１０３へ記憶する。ＲＡＭ１０３は，ＣＰＵ１０１の主メモリ（記憶装置）であり，ＣＰＵ１０１がアプリケーションを実行する際に，主メモリの他，ワークエリア等として用いる。アプリケーションは，ＣＰＵ１０１，ＲＡＭ１０３等を３次元データ表示装置１０として動作させるプログラムである。ＲＡＭ１０３は，図１に示すデータ記憶部３０に相当する。
【０２５６】
ＣＰＵ１０１，ＲＡＭ１０３等は，アプリケーションに従い，図１に示した各々の処理部の処理を実行する。このコンピュータにインストールされ実行されるアプリケーションにより，図１に示す３次元データ表示装置１０の各処理部の処理が実現されて，コンピュータが備えるハードウェアと協働することによって，３次元データ表示装置１０として動作する。
【０２５７】
ＨＤＤ１０４は，ハードディスク装置であり，例えば図１に示す構造体データ記憶装置４を備えると共に，その他のデータを記憶することができる。なお，ＨＤＤ１０４は，サーバ，他の記憶装置等に備えられたデータベースであっても良く，また，３次元データ表示装置１０がネットワークを介して，構造体情報記憶装置４にアクセスする構成であってもよい。
【０２５８】
ＣＤ−ＲＯＭ１０５は，ＣＤ−ＲＯＭ媒体に記録されたアプリケーション，各種データ等を読込むためのドライブ装置である。なお，ＣＤ−ＲＯＭ１０５は，ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）やＦＤ（Floppy Disk，登録商標）等の他の記録媒体を読込むためのドライブ装置であってもよい。
【０２５９】
３次元データ表示装置１０のアプリケーション起動後，ユーザは，モニタ２を参照しながら，マウス３，キーボード７を介して，構造体の入力及び配置，画面による選択，指定等の入力操作を実行する。３次元データ表示装置１０では，ユーザからの入力操作に応じてＣＰＵ１０１が制御指示を実行し，ＲＡＭ１０３に格納されたデータに基づいて，仮想空間に配置した構造体を表示する表示画面１００の他，構造体についての物性値情報等を表示する物性値情報表示画面等の表示データをモニタ２へ表示する。
【０２６０】
本発明の一実施態様として，３次元データ表示装置１０は，アプリケーションプログラムを，予め，ＨＤＤ１０４に記憶させることができる。また，当該プログラムをＣＤ−ＲＯＭ媒体に記録し，３次元データ表示装置１０が，ＣＤ−ＲＯＭ媒体から当該プログラムを，ＲＡＭ１０３，ＨＤＤ１０４等に記憶することも可能である。即ち，コンピュータ（ＣＰＵ１０１，ＲＯＭ１０２等）が，ＣＤ−ＲＯＭ媒体にインストールされたアプリケーションプログラムにより，３次元データ表示装置１０として動作することが可能となる。なお，ＣＲ−ＲＯＭ媒体は，他の記録媒体であってもよい。
【０２６１】
以上説明したように，本実施態様による３次元データ表示装置１０によれば，モニタ２に表示した表示画面１００上で入力ポイントＰｔを，３次元空間に設定したグリッド格子や配置した構造体の境界上の位置に，正確かつ効率的に指定することができる。このため，ユーザが３次元の仮想空間での構造体や端点の設定の作業において，操作性を向上させ，設定誤りを軽減させることができ，構造体データの生成や更新の作業時間を大幅に短縮することが可能となる。また，設定誤りにより生じる解析処理の処理時間の無駄を軽減することも可能となる。
【０２６２】
具体的には，３次元電磁界シミュレータによる精確な解析を実現する前提として，構造体間の金属干渉や端点の開放扱い等を厳密に設定した解析用の構造体データが要求される。しかしながら，３次元の構造体の配置が重なり合って表現される２次元平面（表示画面１００）上で多くの構造体の中から目的とする構造体を選択することが難しい場合があった。
【０２６３】
開示した３次元データ表示装置１０によれば，入力ポイントＰｔで指定される構造体の物性（金属または誘電体であるか）を判断し，その物性に応じて構造体を強調して表示することができる。さらに，構造体の物性値情報を表示できるため，ユーザは，瞬時に入力ポイントＰｔ上の構造体が目的の構造体であるかを判断することができる。
【０２６４】
さらに，３次元データ表示装置１０は，入力ポイントＰｔの近傍の構造体のみを表示する機能，入力ポイントＰｔの近傍の構造体までＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向にガイドライン（線分）を表示するガイドライン機能，スケッチ面と構造体表面との交線を表示する機能などの表示機能等を備える。これにより，ユーザは，多くの構造体の中から容易かつ確実に目的の構造体を選択することができる。
【０２６５】
また，従来，仮想空間内での入力ポイントＰｔは，マウス３の平面移動によって移動する表示画面１００上の入力ポイントＰｔの位置と連動して，仮想空間を射影した平面上を移動する。しかし，深さ方向の情報を持たないため，仮想空間内の任意の位置へ移動するためには，座標を数値入力が必要であった。
【０２６６】
開示した３次元データ表示装置１０によれば，入力ポイントＰｔの移動手段においても，２系統の移動操作が入力可能なマウス３において，マウス３の平面移動による仮想空間内の入力ポイントＰｔの移動方向を，仮想空間でスケッチ面として設定した平面上の移動方向に限定し，さらに，マウス３のホイール回転による入力ポイントＰｔの移動方向を，前記スケッチ面と垂直方向での移動方向に限定して，マウス３の操作による動きと，入力ポイントＰｔの移動とを連動させ，入力ポイントＰｔの移動の操作性を向上させることができる。
【０２６７】
このように，開示した３次元データ表示装置１０は，仮想空間での入力ポイントＰｔの厳密な位置設定，例えば，導体間へ回路素子等の設定を容易かつ確実に行うことが可能であり，３次元電磁界シミュレータ用の構造体データの作成作業における操作性をより向上させ，効率的かつ誤りの少ない構造体データの生成を支援することができる。
【０２６８】
以下に，本願発明の実施態様における特徴を列記する。
【０２６９】
（付記１） 表示装置およびポインティング入力装置を備えて，仮想空間内に処理対象となる構造体を前記表示装置に表示させる３次元データ表示装置であって，
構造体の形状および配置を示す構造情報ならびに材質および所定の物性値を示す物性値情報を含む構造体情報を記憶する構造体情報記憶部と，
前記構造体情報に基づいて，３次元直交座標系の仮想空間に構造体を配置した表示画面を生成して，前記生成した表示画面を前記表示装置へ表示する画面表示処理部と，
所定のグリッド間隔に基づいて前記仮想空間内にグリッドを設定するグリッド設定部と，
前記ポインティング入力装置から，前記入力ポイントの移動方向および移動量を示す操作情報を取得する操作情報取得部と，
前記入力ポイントの前記仮想空間における座標を算出し，前記操作情報に基づいて前記入力ポイントの移動先を算出する処理と，前記移動先から最短距離にある座標として，前記設定したグリッドに基づく各グリッド格子の座標または前記構造体の境界の座標または前記構造体の境界と前記グリッドの交点の座標のいずれかの座標を選択し，前記選択した座標で前記入力ポイントの座標を更新する入力ポイント位置算出部と，
前記入力ポイントの座標が更新された場合に，前記仮想空間の前記入力ポイントの更新された座標を示す位置に前記入力ポイントを表示する入力ポイント表示処理部とを備える
ことを特徴とする３次元データ表示装置。
【０２７０】
（付記２） 前記画面表示処理部は，予め構造体の材質を示す表示色を設定して，前記構造体情報に基づいて前記仮想空間に配置した構造体を前記表示色で色分けして表示する
ことを特徴とする前記付記１に記載の３次元データ表示装置。
【０２７１】
（付記３） 前記画面表示処理部は，前記構造体情報に基づいて前記仮想空間に配置した構造体のなかから特定の物性を有する構造体のみを前記表示画面に表示する
ことを特徴とする前記付記１または前記付記２に記載の３次元データ表示装置。
【０２７２】
（付記４） 前記画面表示処理部は，前記構造体情報に基づいて前記仮想空間の前記入力ポイントの座標から所定の距離内に位置する構造体のみを前記表示画面に表示する
ことを特徴とする前記付記１ないし前記付記３のいずれか一項に記載の３次元データ表示装置。
【０２７３】
（付記５） 前記画面表示処理部は，前記構造体情報に基づいて前記仮想空間の前記入力ポイントの座標に位置する構造体を特定し，前記特定した構造体のみを所定の強調表示態様で前記表示画面に表示する
ことを特徴とする前記付記１ないし前記付記４のいずれか一項に記載の３次元データ表示装置。
【０２７４】
（付記６） 前記構造体情報に基づいて，前記仮想空間の前記入力ポイントの座標に位置する構造体を特定し，前記特定した構造体の物性値情報を表示する物性値情報画面を作成して前記表示装置に表示する物性情報表示処理部を備える
ことを特徴とする前記付記５に記載の３次元データ表示装置。
【０２７５】
（付記７） 前記入力ポイント位置算出部は，前記グリッド格子各々の座標，前記構造体の頂点の座標および前記構造体の境界と前記グリッドの交点の座標を格納したグリッドテーブルを生成して，前記入力ポイントの移動先の座標を，前記グリッドテーブルから選択する
ことを特徴とする前記付記１に記載の３次元データ表示装置。
【０２７６】
（付記８） 前記入力ポイント位置算出部は，前記操作情報の前記移動方向をもとに前記入力ポイントの移動軌跡を算出して，前記算出した前記移動方向の前記グリッド格子の座標または前記移動軌跡と前記構造体との交点の座標のいずれかの座標を，前記移動先の座標として選択する
ことを特徴とする前記付記１に記載の３次元データ表示装置。
【０２７７】
（付記９） 前記仮想空間内の任意の平面をスケッチ面として設定するスケッチ面設定部を備えるとともに，
前記画面表示処理部は，前記仮想空間に設定された前記スケッチ面を前記表示画面に表示する
ことを特徴とする前記付記１に記載の３次元データ表示装置。
【０２７８】
（付記１０） 前記入力ポイント位置算出部は，前記ポインティング入力装置がホイールを備え，平面移動およびホイール回転による操作が可能である場合に，前記平面移動により生成された操作情報の移動方向を，前記スケッチ面を特定する座標軸に対応付け，さらに，前記ホイール回転により生成された操作情報の移動方向を前記スケッチ面に垂直方向の座標軸に対応付けて，当該対応付けを示す対応情報を保持して，前記対応情報に基づいて，前記取得した操作情報から前記入力ポイントの移動先を算出する
ことを特徴とする前記付記９に記載の３次元データ表示装置。
【０２７９】
（付記１１） 前記スケッチ面設定部は，前記仮想空間の前記入力ポイントの座標が位置する構造体の境界面を特定して，前記特定した境界面を前記スケッチ面として設定する
ことを特徴とする前記付記９に記載の３次元データ表示装置。
【０２８０】
（付記１２） 前記画面表示処理部は，前記構造体情報をもとに，前記仮想空間に配置した構造体の境界面と前記スケッチ面との交線を算出して，前記算出した交線を前記表示画面に表示する
ことを特徴とする前記付記９に記載の３次元データ表示装置。
【０２８１】
（付記１３） 前記画面表示処理部は，前記仮想空間の直交座標軸から選択された回転座標軸，および前記ポインティング入力装置の操作により入力された回転角度を取得して，前記回転座標軸および前記回転角度をもとに前記仮想空間の直交座標軸を回転させて変換した回転座標系の仮想空間を前記表示画面に表示する
ことを特徴とする前記付記１に記載の３次元データ表示装置。
【０２８２】
（付記１４） 前記入力ポイントの移動があった場合に，前記表示画面の入力ポイントの移動して表示する空間固定モード，または，前記仮想空間を移動して表示する入力ポイント固定モードのいずれかの表示モードを設定する表示モード設定部を備えるとともに，
前記画面表示処理部は，前記設定された表示モードに基づいて前記表示画面を生成する
ことを特徴とする前記付記１に記載の３次元データ表示装置。
【０２８３】
（付記１５） 前記画面表示処理部は，前記仮想空間の各座標軸に平行する直線であって，前記入力ポイントの座標から，直近の構造体の境界面との交点までの線分を特定して，前記特定した線分をガイドラインとして前記表示画面に表示する
ことを特徴とする前記付記１に記載の３次元データ表示装置。
【０２８４】
（付記１６） 前記グリッド間隔を設定するグリッド間隔設定部を備える
ことを特徴とする前記付記１に記載の３次元データ表示装置。
【０２８５】
（付記１７） 前記ポインティング入力装置の操作によって，前記仮想空間の構造体の追加の操作が行われた場合に，前記入力ポイントの位置に入力された情報をもとに当該構造体の構造体情報を生成して前記構造体情報記憶部に格納する構造体情報作成部を備える
ことを特徴とする前記付記１に記載の３次元データ表示装置。
【０２８６】
（付記１８） 仮想空間内に処理対象となる構造体を前記表示装置に表示させるために，表示装置およびポインティング入力装置を備えるコンピュータを，
構造体の形状および配置を示す構造情報ならびに材質および所定の物性値を示す物性値情報を含む構造体情報を記憶する構造体情報記憶部と，
前記構造体情報に基づいて，３次元直交座標系の仮想空間に構造体を配置した表示画面を生成して，前記生成した表示画面を前記表示装置へ表示する画面表示処理部と，
所定のグリッド間隔に基づいて前記仮想空間内にグリッドを設定するグリッド設定部と，
前記ポインティング入力装置から，前記入力ポイントの移動方向および移動量を示す操作情報を取得する操作情報取得部と，
前記入力ポイントの前記仮想空間における座標を算出し，前記操作情報に基づいて前記入力ポイントの移動先を算出する処理と，前記移動先の座標として，前記設定したグリッドに基づく各グリッド格子の座標または前記構造体の境界の座標または前記構造体の境界と前記グリッドの交点座標のいずれかの座標を選択し，前記選択した座標で前記入力ポイントの座標を更新する入力ポイント位置算出部と，
前記入力ポイントの座標が更新された場合に，前記仮想空間の前記入力ポイントの更新された座標を示す位置に前記入力ポイントを表示する入力ポイント表示処理部として機能させる
ことを特徴とする３次元データ表示プログラム。
【符号の説明】
【０２８７】
１ ３次元データ表示システム
２ 表示装置（モニタ）
３ ポインティング入力装置（マウス）
４ 構造体情報記憶装置
１０ ３次元データ表示装置
１１ データ入出力処理部
１３ グリッド設定・更新部
１４ スケッチ面設定部
１５ 操作情報取得部
１６ 入力ポイント位置算出部
１７ 表示モード設定部
１８ グリッド間隔設定部
１９ 構造体情報作成部
２０ 画面表示処理部
２１ 構造体解析・設定部
２２ 強調表示処理部
２３ 入力ポイント表示処理部
２４ 物性情報表示処理部
２５ 第１ガイド表示処理部
２６ 第２ガイド表示処理部
２７ スケッチ面表示処理部
２８ 回転表示処理部
３０ データ記憶部
３１ 構造体データテーブル
３２ グリッドテーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置およびポインティング入力装置を備えて，仮想空間内に処理対象となる構造体を前記表示装置に表示させる３次元データ表示装置であって，
構造体の形状および配置を示す構造情報ならびに材質および所定の物性値を示す物性値情報を含む構造体情報を記憶する構造体情報記憶部と，
前記構造体情報に基づいて，３次元直交座標系の仮想空間に構造体を配置した表示画面を生成して，前記生成した表示画面を前記表示装置へ表示する画面表示処理部と，
所定のグリッド間隔に基づいて前記仮想空間内にグリッドを設定するグリッド設定部と，
前記ポインティング入力装置から，前記入力ポイントの移動方向および移動量を示す操作情報を取得する操作情報取得部と，
前記入力ポイントの前記仮想空間における座標を算出し，前記操作情報に基づいて前記入力ポイントの移動先を算出する処理と，前記移動先から最短距離にある座標として，前記設定したグリッドに基づく各グリッド格子の座標または前記構造体の境界の座標または前記構造体の境界と前記グリッドの交点の座標のいずれかの座標を選択し，前記選択した座標で前記入力ポイントの座標を更新する入力ポイント位置算出部と，
前記入力ポイントの座標が更新された場合に，前記仮想空間の前記入力ポイントの更新された座標を示す位置に前記入力ポイントを表示する入力ポイント表示処理部とを備える
ことを特徴とする３次元データ表示装置。
【請求項２】
前記画面表示処理部は，予め構造体の材質を示す表示色を設定して，前記構造体情報に基づいて前記仮想空間に配置した構造体を前記表示色で色分けして表示する
ことを特徴とする請求項１に記載の３次元データ表示装置。
【請求項３】
前記画面表示処理部は，前記構造体情報に基づいて前記仮想空間に配置した構造体のなかから特定の物性を有する構造体のみを前記表示画面に表示する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の３次元データ表示装置。
【請求項４】
前記画面表示処理部は，前記構造体情報に基づいて前記仮想空間の前記入力ポイントの座標に位置する構造体を特定し，前記特定した構造体のみを所定の強調表示態様で前記表示画面に表示する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の３次元データ表示装置。
【請求項５】
前記構造体情報に基づいて，前記仮想空間の前記入力ポイントの座標に位置する構造体を特定し，前記特定した構造体の物性値情報を表示する物性値情報画面を作成して前記表示装置に表示する物性情報表示処理部を備える
ことを特徴とする請求項４に記載の３次元データ表示装置。
【請求項６】
前記仮想空間内の任意の平面をスケッチ面として設定するスケッチ面設定部を備えるとともに，
前記画面表示処理部は，前記仮想空間に設定された前記スケッチ面を前記表示画面に表示する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の３次元データ表示装置。
【請求項７】
前記入力ポイント位置算出部は，前記ポインティング入力装置がホイールを備え，平面移動およびホイール回転による操作が可能である場合に，前記平面移動により生成された操作情報の移動方向を，前記スケッチ面を特定する座標軸に対応付け，さらに，前記ホイール回転により生成された操作情報の移動方向を前記スケッチ面に垂直方向の座標軸に対応付けて，当該対応付けを示す対応情報を保持して，前記対応情報に基づいて，前記取得した操作情報から前記入力ポイントの移動先を算出する
ことを特徴とする請求項６に記載の３次元データ表示装置。
【請求項８】
前記ポインティング入力装置の操作によって，前記仮想空間の構造体の追加の操作が行われた場合に，前記入力ポイントの位置に入力された情報をもとに当該構造体の構造体情報を生成して前記構造体情報記憶部に格納する構造体情報作成部を備える
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４または請求項６のいずれか一項に記載の３次元データ表示装置。
【請求項９】
仮想空間内に処理対象となる構造体を前記表示装置に表示させるために，表示装置およびポインティング入力装置を備えるコンピュータを，
構造体の形状および配置を示す構造情報ならびに材質および所定の物性値を示す物性値情報を含む構造体情報を記憶する構造体情報記憶部と，
前記構造体情報に基づいて，３次元直交座標系の仮想空間に構造体を配置した表示画面を生成して，前記生成した表示画面を前記表示装置へ表示する画面表示処理部と，
所定のグリッド間隔に基づいて前記仮想空間内にグリッドを設定するグリッド設定部と，
前記ポインティング入力装置から，前記入力ポイントの移動方向および移動量を示す操作情報を取得する操作情報取得部と，
前記入力ポイントの前記仮想空間における座標を算出し，前記操作情報に基づいて前記入力ポイントの移動先を算出する処理と，前記移動先の座標として，前記設定したグリッドに基づく各グリッド格子の座標または前記構造体の境界の座標または前記構造体の境界と前記グリッドの交点座標のいずれかの座標を選択し，前記選択した座標で前記入力ポイントの座標を更新する入力ポイント位置算出部と，
前記入力ポイントの座標が更新された場合に，前記仮想空間の前記入力ポイントの更新された座標を示す位置に前記入力ポイントを表示する入力ポイント表示処理部として機能させる
ことを特徴とする３次元データ表示プログラム。
【請求項１】
表示装置およびポインティング入力装置を備えて，仮想空間内に処理対象となる構造体を前記表示装置に表示させる３次元データ表示装置であって，
構造体の形状および配置を示す構造情報ならびに材質および所定の物性値を示す物性値情報を含む構造体情報を記憶する構造体情報記憶部と，
前記構造体情報に基づいて，３次元直交座標系の仮想空間に構造体を配置した表示画面を生成して，前記生成した表示画面を前記表示装置へ表示する画面表示処理部と，
所定のグリッド間隔に基づいて前記仮想空間内にグリッドを設定するグリッド設定部と，
前記ポインティング入力装置から，前記入力ポイントの移動方向および移動量を示す操作情報を取得する操作情報取得部と，
前記入力ポイントの前記仮想空間における座標を算出し，前記操作情報に基づいて前記入力ポイントの移動先を算出する処理と，前記移動先から最短距離にある座標として，前記設定したグリッドに基づく各グリッド格子の座標または前記構造体の境界の座標または前記構造体の境界と前記グリッドの交点の座標のいずれかの座標を選択し，前記選択した座標で前記入力ポイントの座標を更新する入力ポイント位置算出部と，
前記入力ポイントの座標が更新された場合に，前記仮想空間の前記入力ポイントの更新された座標を示す位置に前記入力ポイントを表示する入力ポイント表示処理部とを備える
ことを特徴とする３次元データ表示装置。
【請求項２】
前記画面表示処理部は，予め構造体の材質を示す表示色を設定して，前記構造体情報に基づいて前記仮想空間に配置した構造体を前記表示色で色分けして表示する
ことを特徴とする請求項１に記載の３次元データ表示装置。
【請求項３】
前記画面表示処理部は，前記構造体情報に基づいて前記仮想空間に配置した構造体のなかから特定の物性を有する構造体のみを前記表示画面に表示する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の３次元データ表示装置。
【請求項４】
前記画面表示処理部は，前記構造体情報に基づいて前記仮想空間の前記入力ポイントの座標に位置する構造体を特定し，前記特定した構造体のみを所定の強調表示態様で前記表示画面に表示する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の３次元データ表示装置。
【請求項５】
前記構造体情報に基づいて，前記仮想空間の前記入力ポイントの座標に位置する構造体を特定し，前記特定した構造体の物性値情報を表示する物性値情報画面を作成して前記表示装置に表示する物性情報表示処理部を備える
ことを特徴とする請求項４に記載の３次元データ表示装置。
【請求項６】
前記仮想空間内の任意の平面をスケッチ面として設定するスケッチ面設定部を備えるとともに，
前記画面表示処理部は，前記仮想空間に設定された前記スケッチ面を前記表示画面に表示する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の３次元データ表示装置。
【請求項７】
前記入力ポイント位置算出部は，前記ポインティング入力装置がホイールを備え，平面移動およびホイール回転による操作が可能である場合に，前記平面移動により生成された操作情報の移動方向を，前記スケッチ面を特定する座標軸に対応付け，さらに，前記ホイール回転により生成された操作情報の移動方向を前記スケッチ面に垂直方向の座標軸に対応付けて，当該対応付けを示す対応情報を保持して，前記対応情報に基づいて，前記取得した操作情報から前記入力ポイントの移動先を算出する
ことを特徴とする請求項６に記載の３次元データ表示装置。
【請求項８】
前記ポインティング入力装置の操作によって，前記仮想空間の構造体の追加の操作が行われた場合に，前記入力ポイントの位置に入力された情報をもとに当該構造体の構造体情報を生成して前記構造体情報記憶部に格納する構造体情報作成部を備える
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４または請求項６のいずれか一項に記載の３次元データ表示装置。
【請求項９】
仮想空間内に処理対象となる構造体を前記表示装置に表示させるために，表示装置およびポインティング入力装置を備えるコンピュータを，
構造体の形状および配置を示す構造情報ならびに材質および所定の物性値を示す物性値情報を含む構造体情報を記憶する構造体情報記憶部と，
前記構造体情報に基づいて，３次元直交座標系の仮想空間に構造体を配置した表示画面を生成して，前記生成した表示画面を前記表示装置へ表示する画面表示処理部と，
所定のグリッド間隔に基づいて前記仮想空間内にグリッドを設定するグリッド設定部と，
前記ポインティング入力装置から，前記入力ポイントの移動方向および移動量を示す操作情報を取得する操作情報取得部と，
前記入力ポイントの前記仮想空間における座標を算出し，前記操作情報に基づいて前記入力ポイントの移動先を算出する処理と，前記移動先の座標として，前記設定したグリッドに基づく各グリッド格子の座標または前記構造体の境界の座標または前記構造体の境界と前記グリッドの交点座標のいずれかの座標を選択し，前記選択した座標で前記入力ポイントの座標を更新する入力ポイント位置算出部と，
前記入力ポイントの座標が更新された場合に，前記仮想空間の前記入力ポイントの更新された座標を示す位置に前記入力ポイントを表示する入力ポイント表示処理部として機能させる
ことを特徴とする３次元データ表示プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【公開番号】特開２０１１−４８５２２（Ｐ２０１１−４８５２２Ａ）
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９４９８６（Ｐ２００９−１９４９８６）
【出願日】平成２１年８月２６日（２００９．８．２６）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２６日（２００９．８．２６）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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