【課題】操作者が３次元GUI上の３次元空間内の任意の位置にあるポインタやオブジェクトを、効率的に、かつ直感的に３次元操作することを可能とする。
【解決手段】３次元ポインティング方法が開示される。本発明の３次元ポインティング方法では、あらかじめ定められた検出面上を入力ペンのペン先で指し示したときの、指し示した位置の２次元的な座標と、前記入力ペンのペン先にかかる圧力である筆圧もしくは指し示し続けた時間または前記入力ペンが備える操作手段の操作とに基づいて、表示装置に表現された３次元空間内の所望の点をポインティングする。また、本発明の３次元ポインティング方法では、前記入力ペンの筆圧もしくは指し示し続けた時間または前記入力ペンが備える操作手段の操作に応じて、前記３次元空間に表示させる３次元ポインタの奥行き方向の座標を変化させて表示装置に表示する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元空間を表現可能な表示装置上に表現された３次元空間内にポインタおよび１つ以上のオブジェクトを表示しておき、入力装置からの入力情報に基づいて前記ポインタを３次元的に移動させて、前記３次元空間内の任意の一点をポインティングするときの前記ポインタおよび前記オブジェクトの表示状態を制御する３次元表示制御方法であって、
前記入力情報に基づいて前記ポインタの表示位置を算出するステップ１と、
前記ステップ１で算出した表示位置に前記ポインタを表示させるステップ２と、
前記ステップ１で算出した前記ポインタの表示位置に基づき、前記ポインタの奥行き位置よりも手前にオブジェクトがあるか否かを判定し、前記ポインタの奥行き位置よりも手前にあるオブジェクトを透明化して表示させるステップ３とを有することを特徴とする３次元表示制御方法。
【請求項２】
前記ステップ３は、前記ポインタの奥行き位置よりも手前にあるオブジェクトのうち、前記ポインタと重なるオブジェクトのみを透明化して表示させることを特徴とする請求項１に記載の３次元表示制御方法。
【請求項３】
前記ステップ３は、前記ポインタの奥行き位置よりも手前にあるオブジェクトのうち、前記入力装置からのあらかじめ定められた入力情報に基づいて特定もしくは選択されたオブジェクトを除く、他のオブジェクトを透明化して表示させ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次元表示制御方法。
【請求項４】
前記ステップ３は、前記ポインタの奥行き位置よりも手前にあるオブジェクトと前記ポインタの奥行き方向の距離に応じて、前記オブジェクトの透明度を変化させ、前記オブジェクトと前記ポインタの奥行き方向の距離が大きいほど透明度を大きくして表示させ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次元表示制御方法。
【請求項５】
前記ステップ３は、前記ポインタがポインティングしている点と重なるオブジェクト上の点を中心とした所定の形状の領域内のみを透明化して表示させ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次元表示制御方法。
【請求項６】
前記透明化する所定の形状は、前記ポインタと前記オブジェクトの奥行き方向の距離の大きさに応じて変化し、前記奥行き方向の距離が大きいほど前記所定の形状が大きくなることを特徴とする請求項５に記載の３次元表示制御方法。
【請求項７】
前記ステップ３は、前記ポインタが所定時間の間静止している場合は、前記透明化したオブジェクトを透明化する前の不透明な状態に戻して表示させるステップを有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次元表示制御方法。
【請求項８】
３次元空間を表現可能な表示装置上に表現された３次元空間内にポインタおよび１つ以上のオブジェクトを表示させ、入力装置からの入力情報に基づいて前記ポインタを３次元的に移動させて、前記３次元空間内の任意の一点をポインティングするときの前記ポインタおよび前記オブジェクトの表示状態を制御する３次元表示制御装置であって、
前記入力装置からの入力情報を取得する入力情報取得手段と、
前記入力情報取得手段で取得した前記入力情報に基づいて前記ポインタの表示位置を算出するポインタ位置算出手段と、
前記ポインタ位置算出手段で算出された表示位置に表示するポインタを生成するポインタ生成手段と、
前記ポインタ位置算出手段で算出された前記ポインタの表示位置に基づき、前記ポインタの奥行き位置よりも手前にオブジェクトがあるか否かを判定するとともに、前記ポインタの奥行き位置よりも手前にあるオブジェクトを透明化するか否かを判定するオブジェクト変更判定手段と、
前記表示装置に表示させるオブジェクトの生成、およびオブジェクト変更判定手段で透明化すると判定されたオブジェクトの透明化を行うオブジェクト生成／透明化手段と、
前記ポインタ生成手段で生成されたポインタ、および前記オブジェクト生成／透明化手段で生成されたオブジェクトまたは透明化されたオブジェクトを前記表示装置に表示させる表示制御手段とを備えることを特徴とする３次元表示制御装置。
【請求項９】
前記オブジェクト変更判定手段は、前記ポインタの奥行き位置よりも手前にあるオブジェクトの中に、前記入力装置からのあらかじめ定められた入力情報に基づいて特定または選択されたオブジェクトがあるか否かを判定する手段を備え、
前記オブジェクト生成／透明化手段に、前記特定されたオブジェクトを除く、他のオブジェクトを透明化させることを特徴とする請求項８に記載の３次元表示制御装置。
【請求項１０】
前記オブジェクト生成／透明化手段は、前記ポインタと前記透明化するオブジェクトの奥行き方向の距離を算出する手段を備え、
前記透明化するオブジェクトの透明度を、前記算出した奥行き方向の距離の大きさに応じて変化させることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の３次元表示制御装
置。
【請求項１１】
前記オブジェクト生成／透明化手段は、前記透明化するオブジェクト上の、前記ポインタがポインティングしている点と重なる点を算出する手段を備え、
前記算出した点を中心とした所定の形状の領域内のみを透明化することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の３次元表示装置。
【請求項１２】
前記オブジェクト変更判定手段は、前記ポインタが所定時間の間静止しているか否かを判定する手段を備え、
前記ポインタが前記所定時間静止している場合は、前記オブジェクト生成／透明化手段に前記透明化したオブジェクトを透明化する前の不透明な状態に戻させることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の３次元表示制御装置。
【請求項１３】
請求項８乃至請求項１２のいずれか１項に記載の３次元表示制御装置の各手段の処理を、コンピュータに実行させる３次元表示制御プログラム。
【請求項１４】
あらかじめ定められた検出面上を入力ペンのペン先で指し示したときの、指し示した位置の２次元的な座標と、指し示し続けた時間または前記入力ペンが備える操作手段の操作と、前記入力ペンの軸と前記検出面がなす角である入力ペンの傾き角と、前記入力ペンの軸の前記検出面への射影と前記検出面上の所定の直線がなす角である入力ペンの方位角とに基づいて、表示装置に表現された３次元空間内の所望の点をポインティングする３次元ポインティング方法であって、
前記入力ペンの傾き角および方位角に基づき前記入力ペンの軸の前記３次元空間における延長線を求め、
前記３次元空間における延長線上に３次元ポインタを表示させ、
前記入力ペンのペン先で指し示し続けた時間、または前記入力ペンの前記操作手段の操作に応じて、前記３次元ポインタの、前記３次元空間における延長線方向の座標を変化させて表示することを特徴とする３次元ポインティング方法。
【請求項１５】
あらかじめ定められた検出面上を入力ペンのペン先で指し示したときの、指し示した位置の２次元的な座標と、前記入力ペンのペン先にかかる圧力である筆圧とに基づいたポインタを生成し、表示装置に表現された３次元空間内の所望の点に前記生成したポインタを表示させてポインティングさせる３次元ポインティング装置であって、
前記入力ペンからの２次元的な座標および前記筆圧の情報を取得する入力情報取得手段と、
前記入力情報取得手段で取得した情報に基づいて、前記表示装置に表現された３次元空間内のポインタを表示させる位置および回転角度を算出するポインタ位置／回転角度算出手段と、
前記ポインタ位置／回転角度算出手段の算出結果に基づいたポインタを生成するポインタ生成手段と、
前記表示装置に表現された３次元空間内に、前記ポインタ生成手段で生成したポインタでポインティングされているオブジェクトがあるか否かを判定するポインティング判定手段と、
前記表示装置に表現された３次元空間内に表示するオブジェクトを生成するオブジェクト生成手段と、
前記ポインタ生成手段で生成したポインタおよび前記オブジェクト生成手段で生成したオブジェクトを、前記表示装置に表現された３次元空間内に表示させる表示制御手段とを備え、
前記ポインタ位置／回転角度算出手段は、前記入力ペンの筆圧に応じて、前記３次元空間に表示させる３次元ポインタの奥行き方向の座標を変化させて算出する３次元ポインティング装置であり、
前記入力情報取得手段は、前記２次元的な座標および前記筆圧の情報に加え、前記入力ペンの軸と前記検出面がなす角である入力ペンの傾き角と前記入力ペンの軸の前記検出面への射影と前記検出面上の所定の直線がなす角である入力ペンの方位角とを取得し、
前記ポインタ位置／回転角度算出手段は、前記入力ペンの傾き角と前記入力ペンの方位角に基づき前記入力ペンの軸の前記３次元空間における延長線を求め、前記３次元空間における延長線上を３次元ポインタの位置とし、前記入力ペンの筆圧に応じて、前記３次元ポインタの前記３次元空間における延長線方向の座標を変化させて算出することを特徴とする３次元ポインティング装置。
【請求項１６】
あらかじめ定められた検出面上を入力ペンのペン先で指し示した時の、指し示した位置の２次元的な座標と、入力ペンのペン先にかかる圧力である筆圧と、入力ペンの軸と前記検出面がなす角度である入力ペンの傾き角と、入力ペンの軸の前記検出面への射影と前記検出面上の所定の直線がなす角である入力ペンの方位角とに基づいて、表示装置に表現された３次元空間内の所望の点をポインティングする３次元ポインティング方法であって、
前記入力ペンの傾き角および方位角に基づき前記入力ペンの軸の前記３次元空間における延長線を求め、
前記３次元空間における延長線上に３次元ポインタを表示させ、
前記入力ペンの筆圧に応じて、前記３次元ポインタの前記３次元空間における延長線方向の座標を変化させて表示することを特徴とする３次元ポインティング方法。
【請求項１７】
あらかじめ定められた検出面上を入力ペンのペン先で指し示したときの、指し示した位置の２次元的な座標と、指し示し続けた時間または前記入力ペンが備える操作手段の操作とに基づいたポインタを生成し、表示装置に表現された３次元空間内の所望の点にポインタを表示させてポインティングさせる３次元ポインティング装置であって、
前記入力ペンからの２次元的な座標と、前記入力ペンのペン先の接触の有無または前記入力ペンの操作手段の操作の情報を取得する入力情報取得手段と、
前記入力情報取得手段で取得した情報に基づいて、前記入力ペンのペン先で指し示し続けた時間、または前記操作手段が操作された量を算出する入力情報処理手段と、
前記入力情報取得手段で取得した情報に基づいて、前記表示装置に表現された３次元空間内のポインタを表示させる位置を算出するポインタ位置／回転角度算出手段と、
前記ポインタ位置／回転角度算出手段の算出結果に基づいたポインタを生成するポインタ生成手段と、
前記表示装置に表現された３次元空間内に、前記ポインタ生成手段で生成したポインタでポインティングされているオブジェクトがあるか否かを判定するポインティング判定手段と、
前記表示装置に表現された３次元空間内に表示するオブジェクトを生成するオブジェクト生成手段と、
前記ポインタ生成手段で生成したポインタおよび前記オブジェクト生成手段で生成したオブジェクトを、前記表示装置に表現された３次元空間内に表示させる表示制御手段とを備え、
前記ポインタ位置／回転角度算出手段は、前記入力ペンのペン先で指し示し続けた時間、または前記入力ペンの操作手段の操作に応じて、前記３次元空間に表示させる３次元ポインタの奥行き方向の座標を変化させて算出する３次元ポインティング装置であり、
前記入力情報取得手段は、さらに前記入力ペンの軸と前記検出面がなす角である入力ペンの傾き角の情報と、前記入力ペンの軸の前記検出面への射影と前記検出面上の所定の直線がなす角である入力ペンの方位角の情報とを取得し、
前記ポインタ位置／回転角度算出手段は、前記入力ペンの傾き角および方位角に基づき、前記入力ペンの軸の前記３次元空間における延長線を求め、前記３次元空間における延長線上を３次元ポインタの位置とし、前記入力ペンのペン先で指し示し続けた時間、または前記入力ペンの操作手段の操作に応じて、前記３次元ポインタの前記３次元空間における延長線方向の座標を変化させて算出することを特徴とする３次元ポインティング装置。
【請求項１８】
前記３次元ポインタがポインティングする点の３次元座標から所定の距離以内にオブジェクトが存在するときに、当該オブジェクトをポインティングしていると判定することを特徴とする請求項１４または請求項１６に記載の３次元ポインティング方法。
【請求項１９】
前記３次元ポインタで前記３次元空間に表示されたオブジェクトをポインティングしているときに、当該オブジェクトを選択または掴むための操作がなされると、
前記オブジェクトを選択または掴むための操作の後の、前記３次元ポインタの３次元位置の変化に応じて、前記オブジェクトの３次元位置を変化させて表示することを特徴とする請求項１４または請求項１６に記載の３次元ポインティング方法。
【請求項２０】
前記３次元空間に表示されたオブジェクトをポインティングしているときに、前記オブジェクトに対する操作または編集あるいは加工を開始するための操作がなされると、
前記ポインティングされたオブジェクトを、前記表示装置の、操作者から見て最も手前の面に２次元的に表示し、
前記２次元的に表示されたオブジェクトに対して、前記入力ペンによる２次元的な操作または編集あるいは加工を受け付けることを特徴とする請求項１４または請求項１６に記載の３次元ポインティング方法。
【請求項２１】
前記３次元ポインタがポインティングする点の２次元的な座標を、前記検出面上を前記入力ペンのペン先で指し示した位置の２次元的な座標とし、前記３次元ポインタがポインティングする点の前記２次元的な座標を一定として前記３次元ポインタの奥行き方向の座標を変化させる請求項１６に記載の３次元ポインティング方法。
【請求項２２】
前記ポインティング判定手段は、前記３次元ポインタがポインティングする点の３次元座標から所定の距離以内にオブジェクトが存在するときに、当該オブジェクトをポインティングしていると判定することを特徴とする請求項１５または請求項１７に記載の３次元ポインティング装置。
【請求項２３】
前記オブジェクト生成手段は、前記３次元ポインタの３次元位置の変化に応じて、前記オブジェクトの３次元位置を変化させて生成する手段を備え、
前記３次元空間内に表示された３次元ポインタで前記３次元空間内に表示されたオブジェクトをポインティングしているときに、前記オブジェクトを選択または掴むための操作がなされると、
前記オブジェクトを選択または掴むための操作の後の、前記３次元ポインタの３次元位置の変化に応じて、前記オブジェクトの３次元位置を変化させて表示させることを特徴とする請求項１５または請求項１７に記載の３次元ポインティング装置。
【請求項２４】
前記入力情報取得手段は、さらに前記検出面上を前記入力ペンのペン先で指し示したときの前記入力ペンの軸周りの回転角である入力ペンの回転角の情報を取得し、
前記ポインタ位置／回転角度算出手段は、前記入力ペンの回転角に応じて、前記３次元ポインタの軸周りの回転角を変化させて算出することを特徴とする請求項１５または請求項１７に記載の３次元ポインティング装置。
【請求項２５】
前記オブジェクト生成手段は、前記３次元空間内に表示されたオブジェクトをポインティングしているときに、前記オブジェクトに対する操作または編集あるいは加工を開始するための操作がなされると、前記ポインティングされたオブジェクトを、前記表示装置の、操作者から見て最も手前の面に２次元的に投影したオブジェクトを生成する手段を備えることを特徴とする請求項１５または請求項１７に記載の３次元ポインティング装置。
【請求項２６】
前記ポインタ位置／回転角度算出手段は、前記３次元ポインタがポインティングする点の２次元的な座標を、前記検出面上を前記入力ペンのペン先で指し示した位置の２次元的な座標とし、前記３次元ポインタがポインティングする点の前記２次元的な座標を一定として前記３次元ポインタの奥行き方向の座標を変化させる請求項１５または請求項１７に記載の３次元ポインティング装置。
【請求項２７】
前記オブジェクト生成手段は、前記最も手前の面に２次元的に表示されたオブジェクトに対して、前記入力ペンによる２次元的な操作または編集あるいは加工を受け付けた後、前記オブジェクトに対する操作または編集あるいは加工を終了するための操作がなされたときに、前記２次元的に表示されたオブジェクトを、前記操作または編集あるいは加工を開始するための操作がなされる直前の３次元的な表示状態に戻したオブジェクトを生成する手段を備えることを特徴とする請求項２５に記載の３次元ポインティング装置。
【請求項２８】
前記入力ペンは、ペン先で指し示し続けた時間、または操作手段の操作に応じてペン先の長さが短くなる構造を有し、
前記３次元ポインタは、前記入力ペンのペン先と同等の形状、またはペン先の一部と同等の形状を有することを特徴とする請求項１５に記載の３次元ポインティング装置。
【請求項２９】
前記入力ペンは、前記筆圧に応じてペン先の長さが短くなる構造を有し、
前記３次元ポインタは、前記入力ペンのペン先と同等の形状、またはペン先の一部と同等の形状を有することを特徴とする請求項１７に記載の３次元ポインティング装置。
【請求項３０】
請求項１５、請求項１７、または、請求項２２乃至請求項２９のいずれか１項に記載の３次元ポインティング装置における各手段での処理を、コンピュータに実行させる３次元ポインティングプログラム。

【図１】

【図２】

【図３】

【図４Ａ】

【図４Ｂ】

【図５Ａ】

【図５Ｂ】

【図５Ｃ】

【図６Ａ】

【図６Ｂ】

【図６Ｃ】

【図７】

【図８Ａ】

【図８Ｂ】

【図８Ｃ】

【図８Ｄ】

【図９Ａ】

【図９Ｂ】

【図９Ｃ】

【図１０Ａ】

【図１０Ｂ】

【図１０Ｃ】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１４Ａ】

【図１４Ｂ】

【図１４Ｃ】

【図１５Ａ】

【図１５Ｂ】

【図１５Ｃ】

【図１６Ａ】

【図１６Ｂ】

【図１７Ａ】

【図１７Ｂ】

【図１８Ａ】

【図１８Ｂ】

【図１８Ｃ】

【図１８Ｄ】

【図１９Ａ】

【図１９Ｂ】

【図１９Ｃ】

【図１９Ｄ】

【図２０】

【図２１Ａ】

【図２１Ｂ】

【図２２Ａ】

【図２２Ｂ】

【図２２Ｃ】

【図２３Ａ】

【図２３Ｂ】

【図２３Ｃ】

【図２４Ａ】

【図２４Ｂ】

【図２４Ｃ】

【図２５Ａ】

【図２５Ｂ】

【図２５Ｃ】

【図２６】

【図２７】

【図２８Ａ】

【図２８Ｂ】

【図２９Ａ】

【図２９Ｂ】

【図３０Ａ】

【図３０Ｂ】

【図３０Ｃ】

【図３１Ａ】

【図３１Ｂ】

【図３２Ａ】

【図３２Ｂ】

【図３２Ｃ】

【図３３】

【図３４】

【図３５Ａ】

【図３５Ｂ】

【図３５Ｃ】

【図３６Ａ】

【図３６Ｂ】

【図３６Ｃ】

【図３７Ａ】

【図３７Ｂ】

【図３７Ｃ】

【図３８Ａ】

【図３８Ｂ】

【図３８Ｃ】

【図３９Ａ】

【図３９Ｂ】

【図３９Ｃ】

【図４０Ａ】

【図４０Ｂ】

【図４０Ｃ】

【図４１】

【図４２】

【図４３】

【図４４】

【図４５】

【図４６】

【図４７】

【図４８】

【図４９】

【図５０】

【図５１】

【図５２】

【図５３】

【図５４】

【図５５】

【図５６Ａ】

【図５６Ｂ】

【図５６Ｃ】

【図５６Ｄ】

【図５７】

【図５８】

【図５９】

【図６０】

【図６１】

【図６２Ａ】

【図６２Ｂ】

【図６３Ａ】

【図６３Ｂ】

【図６４Ａ】

【図６４Ｂ】

【図６５Ａ】

【図６５Ｂ】

【図６６Ａ】

【図６６Ｂ】

【図６７】

【図６８Ａ】

【図６８Ｂ】

【図６９】

【図７０Ａ】

【図７０Ｂ】

【図７１】

【図７２】

【図７３】

【図７４Ａ】

【図７４Ｂ】

【図７４Ｃ】

【図７４Ｄ】

【図７５】

【図７６Ａ】

【図７６Ｂ】

【図７７Ａ】

【図７７Ｂ】

【図７８Ａ】

【図７８Ｂ】

【図７９Ａ】

【図７９Ｂ】

【図７９Ｃ】

【図８０】

【図８１】

【図８２】

【図８３】

【図８４】

【図８５】

【図８６】

【図８７】

【図８８】

【図８９】

【図９０】

【図９１】

【図９２】

【図９３】

【図９４】

【図９５Ａ】

【図９５Ｂ】

【図９６】

【図９７】

【図９８】

【図９９】

【図１００】

【公開番号】特開２０１０−５５６２７（Ｐ２０１０−５５６２７Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５５５２６（Ｐ２００９−２５５５２６）
【出願日】平成２１年１１月６日（２００９．１１．６）
【分割の表示】特願２００６−５４０９５２（Ｐ２００６−５４０９５２）の分割
【原出願日】平成１７年１０月１２日（２００５．１０．１２）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】