JP2018169714A - 画像表示システムおよび画像表示プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】表示画面上において、視点が変化しても、物体の指示部位と、この部位に関する付加情報との対応関係を容易に視認可能にする。【解決手段】画像生成部４は、物体の形状を規定するモデルデータに基づいて、視点に応じた物体画像を生成する。付加情報記憶部３は、ユーザによって指示された物体上の指示部位に対応付けて、ユーザによって入力された付加情報を記憶する。インジケータ生成部６は、付加情報に対応する指示部位の表示位置を指し示すインジケータを生成する。表示処理部７は、物体画像と、付加情報と、インジケータとを合成した表示画面を生成する。【選択図】図１

Description

本発明は、視点に応じた物体画像を表示する画像表示システムおよび画像表示プログラムに係り、特に、物体の付加情報の表示に関する。

例えば、特許文献１には、装置に関する構造コンサルタントや構造記述の作成にあたり、図面段階において構造コンサルタントや構造記述作成を実現する構造確認情報提供システムが開示されている。このシステムでは、設計情報に含まれる装置を図面で表すモデル情報（３次元モデル）に基づいて安全確認を行うと共に、安全確認結果がモデル情報に付加される。図７に示すように、安全確認結果としては、装置内部に指摘項目があることを指し示す矢印が使用され、この矢印を含むシンボル表示の一部分にコメントを含む文章が付加される。

特開２００２−３４２３９１号公報

しかしながら、上述した特許文献１には、３次元モデルを随時に動作させて、モデルを診る角度や位置を変化させることは記載されているものの、指摘箇所とコメントとを対応付ける矢印を変位させることの有無を含めて、矢印をどのように表示するかについては、何ら記載されていない。

そこで、本発明の目的は、視点が変化しても、物体の指示部位と、この部位に関する付加情報との対応関係を容易に視認可能にすることである。

かかる課題を解決すべく、第１の発明は、画像生成部と、付加情報記憶部と、インジケータ生成部と、表示処理部とを有する画像表示システムを提供する。画像生成部は、物体の形状を規定するモデルデータに基づいて、視点に応じた物体画像を生成する。付加情報記憶部は、物体上の指示部位に対応付けられた付加情報を記憶する。インジケータ生成部は、付加情報に対応して設けられ、視点に応じて変位する指示部位の表示位置を指し示すインジケータを生成する。表示処理部は、物体画像と、付加情報と、インジケータとを合成した表示画面を生成する。

ここで、第１の発明において、上記インジケータは、付加情報の表示位置と、指示部位の表示位置とを結ぶ指示線であってもよい。また、上記インジケータ生成部は、指示部位が物体画像の一部として露出する場合、第１のインジケータを生成し、指示部位が物体画像の一部として露出しない場合、第１のインジケータとは表示形態が異なる第２のインジケータを生成することが好ましい。さらに、上記付加情報の表示位置は、物体を見る視点に関わりなく、固定的に設定されていることが好ましい。

第２の発明は、画像表示プログラムを提供する。このプログラムは、物体の形状を規定するモデルデータに基づいて、視点に応じた物体画像を生成する第１のステップと、物体上の指示部位に対応付けられた付加情報について、視点に応じて変位する指示部位の表示位置を指し示すインジケータを生成する第２のステップと、物体画像と、付加情報と、インジケータとを合成した表示画面を生成する第３のステップとを有する処理をコンピュータに実行させる。

ここで、第２の発明において、上記インジケータは、付加情報の表示位置と、指示部位の表示位置とを結ぶ指示線であってもよい。また、上記第２のステップは、指示部位が物体画像の一部として露出する場合、第１のインジケータを生成するステップと、指示部位が物体画像の一部として露出しない場合、第１のインジケータとは表示形態が異なる第２のインジケータを生成するステップとを有することが好ましい。さらに、上記付加情報の表示位置は、物体を見る視点に関わりなく、固定的に設定されていることが好ましい。

本発明によれば、視点を変更したことに伴い、物体上における指示部位が変位した場合、これに追従して、指示部位の表示位置を指し示すインジケータも変位する。このように、指示部位の変位に対してインジケータを追従させることで、ユーザは、表示画面上に表示されたインジケータから、付加情報と指示部位との対応関係を容易に視認できる。

画像表示システムのブロック図 指示部位に対応付けられた付加情報の説明図 表示画面を形成する仮想レイヤの説明図 表示画面を示す図 視点を変更した表示画面の一例を示す図 視点を変更した表示画面の別の例を示す図 従来技術における表示画面を示す図

図１は、本実施形態に係る画像表示システムのブロック図である。この画像表示システム１は、視点に応じた物体の立体形状を表示すると共に、物体上の任意の部位について、ユーザによって入力されたコメント、要望、指示などの付加情報を併せて表示する。このシステム１の用途としては、例えば、製造すべき物品の仕様などをユーザが追加的に記入して、関係者の間で情報を共有することが想定される。また、このシステム１の他の用途としては、例えば、物品の仕様などが予め入力された物体の立体形状を表示する場合に、この表示の閲覧者が、付加情報と指示部位との対応関係を容易に視認・判別できることが予想される。

画像表示システム１は、付加情報入力部２と、付加情報記憶部３と、画像処理部４と、付加情報生成部５と、インジケータ生成部６と、表示処理部７とを主体に構成されており、モデルデータ（付加情報付のモデルデータを含む。）に基づいて表示画面を生成する。このような画像表示システム１は、典型的には、コンピュータにインストールされた所定のコンピュータ・プログラムを実行することによって実現されるが、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などでハードウェア的に実現してもよい。

本実施形態では、物体の形状を規定する「モデルデータ」の一例として、物体の立体形状を規定する三次元モデルデータを扱っており、三次元ＣＡＤデータ（ファイルの拡張子としては、ＩＧＥＳ、ＳＴＥＰ、ＰＡＲＡＳＯＬＩＤ、ＳＡＴ、ＪＴ、ＶＤＡなど）、３ＤＣＧ（三次元コンピュータグラフィックス）データ、または、三次元の表面形状を多数の点で表現した点群データを用いることができる。

付加情報入力部２は、物体上の部位（指示部位）と、テキストデータなどの付加情報とを受け付ける。物体上の部位の指示および付加情報の入力は、ユーザによって行われる。図２に示すように、ユーザは、物体Ａが表示された表示画面をユーザが参照しながら、これらの情報の指示・入力を行う。例えば、ユーザは、物体Ａにおける上面の指示部位ａ1をマウスで指示した上で、この指示部位ａ1に関する付加情報として、「寸法公差○○」などのテキストデータを入力する。また、ユーザは、物体Ａにおける上面の指示部位ａ2をマウスで指示した上で、この指示部位ａ2に関する付加情報として、「研磨精度○○」などのテキストデータを入力する。このような指示および入力を繰り返すことで、表示画面に表示された物体Ａに対して、表示位置の指定を伴ったｎ個（ｎ≧１）の付加情報が設定される。なお、画像平面上における指示部位の二次元座標（表示位置）は、三次元モデルデータ上の三次元座標に変換される。

付加情報記憶部３は、ユーザによって指定された指示部位（三次元座標）と、ユーザによって入力された付加情報とを対応付けて記憶する。典型的には、これらの情報は、物体Ａの形状を規定するモデルデータに追加する形で記憶される。この付加情報付のモデルデータは、図示しない記憶装置に１つのファイルとして格納される。なお、指示部位と付加情報とを対応付けたデータは、モデルデータを指定する識別子で関連付けることを前提に、モデルデータとは別個に設けられた付加情報管理用のファイルにおいて管理してもよい。

画像処理部４は、物体Ａの形状を規定するモデルデータに基づいて、視点に応じて変化する物体画像、すなわち、二次元的な画像平面において物体を立体的に表した画像を生成される。これによって、図３に示すような仮想レイヤＬ１〜Ｌ３のうち、「物体画像レイヤＬ１」が形成される。ここで、それぞれの仮想レイヤＬ１〜Ｌ３は、表示画面と同一のサイズを有し、これらを重ね合わせることによって表示画面が生成される。物体画像レイヤＬ１において、ある指示部位ａ1は、モデルデータによって規定される三次元座標（ｘ1，ｙ1、ｚ1）から表示画面上の座標、すなわち、表示位置（Ｘ1，Ｙ1）に変換される。また、別の指示部位ａ2は、モデルデータによって規定される三次元座標（ｘ2，ｙ2、ｚ2）から表示画面上の座標、すなわち、表示位置（Ｘ2，Ｙ2）に変換される。

付加情報生成部５は、表示画面上における所定の位置に表示すべき付加情報を特定・生成する。これによって、図３に示す「付加情報レイヤＬ２」が形成される。この付加情報レイヤＬ２において、付加情報１は予め設定された表示位置ｂ1に設定され、付加情報２は予め設定された表示位置ｂ２に設定される。なお、これらの表示位置ｂ1，ｂ2は、ユーザの操作によって変更できるようにしてもよい。

インジケータ生成部６は、付加情報に対応する指示部位（の表示位置）を指し示すインジケータを生成する。これによって、図３に示す「インジケータレイヤＬ３」が形成される。このインジケータレイヤＬ３では、付加情報１に対応する指示部位ａ1の表示位置（Ｘ1，Ｙ1）を指し示すインジケータＣ1と、付加情報２に対応する指示部位ａ2の表示位置（Ｘ2，Ｙ2）を指し示すインジケータＣ2とが設定される。具体的には、インジケータＣ1は、付加情報１の表示位置ｂ1と、指示部位ａ1の表示位置（Ｙ1，Ｙ2）とを結ぶ指示線として設定される。また、インジケータＣ2は、付加情報１の表示位置ｂ2と、指示部位ａ2の表示位置（Ｘ2，Ｙ2）とを結ぶ指示線として設定される。インジケータＣ1，Ｃ2の表示形態は、矢印付の指示線、矢印なしの指示線、ブロック矢印などを含めて、両者の対応関係が識別できるものであれば、どのような表記（シンボル）を用いてもよい。

表示処理部７は、画像処理部４によって生成された物体画像と、付加情報生成部５によって生成された付加情報と、インジケータ生成部６によって生成されたインジケータとを合成する。これによって、図３に示した物体画像レイヤＬ１と、付加情報レイヤＬ２と、インジケータレイヤＬ３とが重ね合わせられ、図４に示す表示画面が生成される。生成された表示画面（合成画像）は、図示しない表示装置において表示される。なお、本実施形態では、物体画像レイヤＬ１と、付加情報レイヤＬ２と、インジケータレイヤＬ３とを重ね合わせて表示画面を生成する方法を説明したが、表示画面を生成する方法は、物体画像と、付加情報と、インジケータとを合成した表示画面を生成する方法であれば、いかなる方法であってもよい。

図５は、視点を変更した表示画面の一例を示す図であり、図４に表示された物体ＡをＺ軸で回転させた状態（視点を時計方向に回転させた状態）を示している。付帯情報１および付帯情報２の表示位置（図３に示したｂ1，ｂ2）は、情報の読み易さを確保すべく、物体Ａを見る視点に関わりなく、換言すれば、物体Ａの変化に追従することなく、固定的に設定されている。一方、視点の変化に伴い、指示部位ａ1の表示位置（Ｘ1，Ｙ1）は図４に示した状態から変位すると共に、指示部位ａ2の表示位置（Ｘ2，Ｙ2）も図４に示した状態から変位する。しかしながら、これらの指示部位ａ1，ａ2の変位に追従して、これらを指し示し続けるようにインジケータＣ1，Ｃ2も変化する。したがって、ユーザは、表示画面上に表示されたインジケータＣ1，Ｃ2に基づいて、付加情報と指示部位との対応関係を容易に視認・判別できる。

また、インジケータ生成部６は、指示部位ａ1，ａ2が物体画像の一部として露出するか否かを判定し、この判定結果に応じて、インジケータＣ1，Ｃ2の表示形態を変更する。表示形態の変更としては、例えば、線種（実線と破線）の変更や色の変更などが挙げられる。同図の例では、指示部位ａ1は物体Ａの一部として露出しているので、インジケータＣ1として実線を表記し、指示部位ａ2は物体Ａの一部として露出していない（隠れている）ので、インジケータＣ2として破線（または部分的な破線）で表記する。このように、指示部位が露出しているか否かで、インジケータＣ1，Ｃ2の表示形態を変えることで、ユーザは、表示画面上において指示部位ａ2が隠れていても明確に認知できる。

図６は、視点を変更した表示画面の別の例を示す図である。同図の例では、物体Ａを透明または半透明で表示することで、物体Ａの裏側にある指示部位ａ2を明確に認知できる。この場合、指示部位ａ2の付加情報については、裏側であることを明示すべく、半透明で表示などしてもよい。

このように、本実施形態によれば、視点を変更したことに伴い、物体Ａ上の指示部位が変位した場合、これに追従して、指示部位の表示位置を指し示すインジケータも変位する。このように、指示部位の変位に対してインジケータを追従させることで、ユーザは、表示画面上に表示されたインジケータから、付加情報と指示部位との対応関係を容易に視認できる。

また、本実施形態によれば、ユーザは、物体上の任意の部位を指示して、この指示部位に関する付加情報（テキストデータ等）を任意に設定できるので、付加情報の追加を高い自由度で行うことができる。それとともに、あるユーザによって追加された付加情報を、モデルデータの授受を行う他のユーザとの間で共有することができる。

なお、上述した実施形態では、付加情報として、ユーザによって入力されたものを一例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、付加情報は、物体上の指示部位に対応付けられたものであれば、ユーザによって入力されたものでなくてもよい。例えば、サービスの運営者が付加情報を物体上の指示部位に入力した上で、付加情報の付されたモデルデータをこのサービスのユーザに閲覧させるといった如くである。

１ 画像表示システム
２ 付加情報入力部
３ 付加情報記憶部
４ 画像処理部
５ 付加情報生成部
６ インジケータ生成部
７ 表示処理部

Claims (8)

1. 画像表示システムにおいて、
   物体の形状を規定するモデルデータに基づいて、視点に応じた物体画像を生成する画像生成部と、
   物体上の指示部位に対応付けた付加情報を記憶する付加情報記憶部と、
   前記付加情報に対応して設けられ、視点に応じて変位する前記指示部位の表示位置を指し示すインジケータを生成するインジケータ生成部と、
   前記物体画像と、前記付加情報と、前記インジケータとを合成した表示画面を生成する表示処理部と
   を有することを特徴とする画像表示システム。
2. 前記インジケータは、前記付加情報の表示位置と、前記指示部位の表示位置とを結ぶ指示線であることを特徴とする請求項１に記載された画像表示システム。
3. 前記インジケータ生成部は、前記指示部位が前記物体画像の一部として露出する場合、第１のインジケータを生成し、前記指示部位が前記物体画像の一部として露出しない場合、前記第１のインジケータとは表示形態が異なる第２のインジケータを生成することを特徴とする請求項１または２に記載された画像表示システム。
4. 前記付加情報の表示位置は、物体を見る視点に関わりなく、固定的に設定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載された画像表示システム。
5. 画像表示プログラムにおいて、
   物体の形状を規定するモデルデータに基づいて、視点に応じた物体画像を生成する第１のステップと、
   物体上の指示部位に対応付けた付加情報について、視点に応じて変位する前記指示部位の表示位置を指し示すインジケータを生成する第２のステップと、
   前記物体画像と、前記付加情報と、前記インジケータとを合成した表示画面を生成する第３のステップと
   を有する処理をコンピュータに実行させることを特徴とする画像表示プログラム。
6. 前記インジケータは、前記付加情報の表示位置と、前記指示部位の表示位置とを結ぶ指示線であることを特徴とする請求項５に記載された画像表示プログラム。
7. 前記第２のステップは、
   前記指示部位が前記物体画像の一部として露出する場合、第１のインジケータを生成するステップと、
   前記指示部位が前記物体画像の一部として露出しない場合、前記第１のインジケータとは表示形態が異なる第２のインジケータを生成するステップと
   を有することを特徴とする請求項５または６に記載された画像表示プログラム。
8. 前記付加情報の表示位置は、物体を見る視点に関わりなく、固定的に設定されていることを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載された画像表示プログラム。

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