JP3034483B2 - オブジェクト探索方法およびその方法を用いた装置 - Google Patents
オブジェクト探索方法およびその方法を用いた装置Info
- Publication number
- JP3034483B2 JP3034483B2 JP9103189A JP10318997A JP3034483B2 JP 3034483 B2 JP3034483 B2 JP 3034483B2 JP 9103189 A JP9103189 A JP 9103189A JP 10318997 A JP10318997 A JP 10318997A JP 3034483 B2 JP3034483 B2 JP 3034483B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- search
- tree
- node
- dimensional
- condition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
- G06F16/50—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of still image data
- G06F16/58—Retrieval characterised by using metadata, e.g. metadata not derived from the content or metadata generated manually
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Library & Information Science (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Processing Or Creating Images (AREA)
- Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、オブジェクトを
探索する方法および装置に関する。この発明は特に、記
憶装置に記憶されたオブジェクトの三次元データから探
索条件を満たすものを読み出す方法、およびその方法を
用いた装置に関する。
探索する方法および装置に関する。この発明は特に、記
憶装置に記憶されたオブジェクトの三次元データから探
索条件を満たすものを読み出す方法、およびその方法を
用いた装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、多量のデータを限られたメモ
リで処理するための各種技術が提案されている。例えば
コンピュータグラフィックス（ＣＧ）の世界では、ドラ
イビングシミュレーションなど、視点が頻繁に変化する
状況を扱うことがある。このとき、例えば外部磁気ディ
スク装置など比較的容量の大きな記憶装置（以下単に
「記憶装置」という）に、シミュレーションの対象地域
に存在する建物や道路など、すべてのオブジェクトの三
次元座標が保持される。
リで処理するための各種技術が提案されている。例えば
コンピュータグラフィックス（ＣＧ）の世界では、ドラ
イビングシミュレーションなど、視点が頻繁に変化する
状況を扱うことがある。このとき、例えば外部磁気ディ
スク装置など比較的容量の大きな記憶装置（以下単に
「記憶装置」という）に、シミュレーションの対象地域
に存在する建物や道路など、すべてのオブジェクトの三
次元座標が保持される。
【０００３】これら多数のオブジェクトの三次元データ
は、通常、シミュレーションのための処理を行うコンピ
ュータのメインメモリには乗り切らない。このため、仮
想記憶と呼ばれる機構が利用されることがある。この機
構では、大容量のプログラムやデータが一定のページサ
イズに分割され、必要な部分がＯＳの指示に従ってペー
ジ単位でメインメモリにロード（ページイン）され、代
わりに不要な部分がメインメモリから追い出される（ペ
ージアウト）。
は、通常、シミュレーションのための処理を行うコンピ
ュータのメインメモリには乗り切らない。このため、仮
想記憶と呼ばれる機構が利用されることがある。この機
構では、大容量のプログラムやデータが一定のページサ
イズに分割され、必要な部分がＯＳの指示に従ってペー
ジ単位でメインメモリにロード（ページイン）され、代
わりに不要な部分がメインメモリから追い出される（ペ
ージアウト）。
【０００４】ＣＧにおいて刻々変化する視野に入るオブ
ジェクトを描画するとき、クリッピングと呼ばれる処理
が知られている。例えば町の風景を遠くから眺めると
き、建物など多くのオブジェクトが視野に入る。この風
景を眺める者が町に近づくに従い、視野に入るオブジェ
クトの数は減る。視野空間はビューボリュームと呼ばれ
る。クリッピングとは、各オブジェクトを可視部分、す
なわちビューボリュームに含まれる部分と不可視部分に
分割した上で後者を除去する処理をいう。この処理によ
り、視点の位置に応じた自然な映像を画面に表示するこ
とができる。
ジェクトを描画するとき、クリッピングと呼ばれる処理
が知られている。例えば町の風景を遠くから眺めると
き、建物など多くのオブジェクトが視野に入る。この風
景を眺める者が町に近づくに従い、視野に入るオブジェ
クトの数は減る。視野空間はビューボリュームと呼ばれ
る。クリッピングとは、各オブジェクトを可視部分、す
なわちビューボリュームに含まれる部分と不可視部分に
分割した上で後者を除去する処理をいう。この処理によ
り、視点の位置に応じた自然な映像を画面に表示するこ
とができる。
【０００５】図１はビューボリュームとオブジェクトの
関係を示す図である。同図のごとく、ビューボリューム
２は、視点Ｏの位置、視線ベクトルＶ、前方クリッピン
グ面４の位置、後方クリッピング面６の位置のほか、水
平方向の視野角、および垂直方向の視野角によって特定
することができる。ビューボリュームの特定は、オブジ
ェクトを入れるための容器を定めることに相当する。図
１では、三次元空間に存在するオブジェクトを二次元の
画面に表示するために、投影法として透視投影が用いら
れている。このため、ビューボリューム２は視点Ｏを頂
点とする四角錘台となる。
関係を示す図である。同図のごとく、ビューボリューム
２は、視点Ｏの位置、視線ベクトルＶ、前方クリッピン
グ面４の位置、後方クリッピング面６の位置のほか、水
平方向の視野角、および垂直方向の視野角によって特定
することができる。ビューボリュームの特定は、オブジ
ェクトを入れるための容器を定めることに相当する。図
１では、三次元空間に存在するオブジェクトを二次元の
画面に表示するために、投影法として透視投影が用いら
れている。このため、ビューボリューム２は視点Ｏを頂
点とする四角錘台となる。
【０００６】ビューボリューム２に含まれるオブジェク
トを表示する場合、ビューボリューム２の特定と並行
し、オブジェクトデータの読込を行う。前述のごとく、
このデータは大容量であるため、仮想記憶機構によって
メインメモリに入るだけのオブジェクトデータをロード
し、これに対して透視変換による座標変換を行う。図１
には座標変換後の２つのオブジェクト８、１０の位置が
示されている。以下、これらのオブジェクトのデータを
ページアウトして別のオブジェクトデータをページイン
し、同様の座標変換を行う。
トを表示する場合、ビューボリューム２の特定と並行
し、オブジェクトデータの読込を行う。前述のごとく、
このデータは大容量であるため、仮想記憶機構によって
メインメモリに入るだけのオブジェクトデータをロード
し、これに対して透視変換による座標変換を行う。図１
には座標変換後の２つのオブジェクト８、１０の位置が
示されている。以下、これらのオブジェクトのデータを
ページアウトして別のオブジェクトデータをページイン
し、同様の座標変換を行う。
【０００７】つづいてクリッピングを行う。図１の場
合、ビューボリューム２から外れるオブジェクト８が除
去され、ビューボリューム２内部に存在するオブジェク
ト１０が残される。このクリッピングをすべてのオブジ
ェクトについて行い、ビューボリューム２内部に一部ま
たは全部が含まれるオブジェクトを再び仮想記憶機構に
よってメインメモリにロードし、これらにラスタライズ
処理を施す。ラスタライズはレンダリングとも呼ばれ、
オブジェクトの表面に必要なテクスチャ（模様）や色を
つけるものである。この結果、もとの多量のオブジェク
トデータのうち必要なものに必要な処理を施して自然な
視野映像が得られる。
合、ビューボリューム２から外れるオブジェクト８が除
去され、ビューボリューム２内部に存在するオブジェク
ト１０が残される。このクリッピングをすべてのオブジ
ェクトについて行い、ビューボリューム２内部に一部ま
たは全部が含まれるオブジェクトを再び仮想記憶機構に
よってメインメモリにロードし、これらにラスタライズ
処理を施す。ラスタライズはレンダリングとも呼ばれ、
オブジェクトの表面に必要なテクスチャ（模様）や色を
つけるものである。この結果、もとの多量のオブジェク
トデータのうち必要なものに必要な処理を施して自然な
視野映像が得られる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の仮
想記憶機構では、ページを所定のサイズに機械的に区切
っているため、図２のごとく、あるオブジェクトのデー
タが２つのページの境界を跨いで存在することがある。
したがって、このオブジェクトに処理を施すとき、オブ
ジェクト自体はひとつでありながら２つのページをロー
ドする必要が生じる。このことは、オブジェクトデータ
が小さい割にページサイズが大きいとき、相当量のデー
タが無駄にページイン、ページアウトされることを意味
する。現実問題として、ドライビングシミュレーション
などの用途でデータのスワッピングが頻繁に生じると、
リアルタイムシステムとして実用にならないといわれて
いる。
想記憶機構では、ページを所定のサイズに機械的に区切
っているため、図２のごとく、あるオブジェクトのデー
タが２つのページの境界を跨いで存在することがある。
したがって、このオブジェクトに処理を施すとき、オブ
ジェクト自体はひとつでありながら２つのページをロー
ドする必要が生じる。このことは、オブジェクトデータ
が小さい割にページサイズが大きいとき、相当量のデー
タが無駄にページイン、ページアウトされることを意味
する。現実問題として、ドライビングシミュレーション
などの用途でデータのスワッピングが頻繁に生じると、
リアルタイムシステムとして実用にならないといわれて
いる。
【０００９】本発明はこうした課題に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、所望のオブジェクトの三次元デ
ータを記憶装置から読み出すとき、その読出の回数を減
らすことによって処理時間を短縮することにある。また
本発明の別の目的は、クリッピング処理に新たな技術を
導入し、所望のオブジェクトを効率的に探索して読出の
前段階においても処理時間の短縮を図ることにある。
のであり、その目的は、所望のオブジェクトの三次元デ
ータを記憶装置から読み出すとき、その読出の回数を減
らすことによって処理時間を短縮することにある。また
本発明の別の目的は、クリッピング処理に新たな技術を
導入し、所望のオブジェクトを効率的に探索して読出の
前段階においても処理時間の短縮を図ることにある。
【００１０】
（１）本発明のオブジェクト探索方法は、記憶装置に記
憶されたオブジェクトの三次元データから探索条件を満
たすものを読み出す方法に関する。本発明では、 １．所望の三次元空間に含まれるオブジェクトを探索す
るために、その三次元空間の領域を示す三次元座標に関
する探索条件を設定し、 ２．その探索条件を満たすオブジェクトの三次元データ
をオブジェクトに対応するファイルを単位として記憶装
置から読み出す、というステップを経る。
憶されたオブジェクトの三次元データから探索条件を満
たすものを読み出す方法に関する。本発明では、 １．所望の三次元空間に含まれるオブジェクトを探索す
るために、その三次元空間の領域を示す三次元座標に関
する探索条件を設定し、 ２．その探索条件を満たすオブジェクトの三次元データ
をオブジェクトに対応するファイルを単位として記憶装
置から読み出す、というステップを経る。
【００１１】本発明では、所望の三次元空間の領域を示
す三次元座標の形で探索条件が与えられれば、この条件
に適合するオブジェクトの三次元データが記憶装置から
読み出される。この読出はオブジェクトに対応するファ
イルを単位として行われる。このため、データを一定サ
イズで無条件に区切る従来一般的な仮想記憶機構に比べ
て、データのスワップ（ページイン、アウト）の回数を
大幅に減らすことができる。また本発明は、仮想記憶機
構のようにＯＳに対する依存度が低く、実施に際して設
計の柔軟度も高い。
す三次元座標の形で探索条件が与えられれば、この条件
に適合するオブジェクトの三次元データが記憶装置から
読み出される。この読出はオブジェクトに対応するファ
イルを単位として行われる。このため、データを一定サ
イズで無条件に区切る従来一般的な仮想記憶機構に比べ
て、データのスワップ（ページイン、アウト）の回数を
大幅に減らすことができる。また本発明は、仮想記憶機
構のようにＯＳに対する依存度が低く、実施に際して設
計の柔軟度も高い。
【００１２】本発明では更に、 １．各オブジェクトをノードとし、かつそれらオブジェ
クトの三次元座標の最大値および最小値が各ノードのキ
ーであるような多次元ツリーを準備し、 ２．この多次元ツリーに対して三次元座標の形で記述さ
れた探索条件を照合し、 ３．その探索条件を満たすオブジェクトの三次元データ
をオブジェクト単位で記憶装置から読み出す、というス
テップを経る。「多次元ツリー」とは、オブジェクトの
三次元座標の最大値と最小値のそれぞれについて大小比
較による探索が可能な構造をもつツリーをいい、例とし
て後述の６−ｄ（６ dimensional）ツリーがある。
クトの三次元座標の最大値および最小値が各ノードのキ
ーであるような多次元ツリーを準備し、 ２．この多次元ツリーに対して三次元座標の形で記述さ
れた探索条件を照合し、 ３．その探索条件を満たすオブジェクトの三次元データ
をオブジェクト単位で記憶装置から読み出す、というス
テップを経る。「多次元ツリー」とは、オブジェクトの
三次元座標の最大値と最小値のそれぞれについて大小比
較による探索が可能な構造をもつツリーをいい、例とし
て後述の６−ｄ（６ dimensional）ツリーがある。
【００１３】このように多次元ツリーを用いた探索を行
うため探索の効率も改善される。このため、データの読
出の前処理段階における処理の高速化が実現できる。
うため探索の効率も改善される。このため、データの読
出の前処理段階における処理の高速化が実現できる。
【００１４】本発明のある態様では、探索条件を変更し
て探索を行ったとき、前回の探索結果と今回の探索結果
の差分に係る三次元データのみを記憶装置から読み出
す。ドライビングシミュレーションなど、三次元空間の
表示は人の視点を追従して行われる場合も多い。視点は
連続的に変化するため、ある場面と次の場面で表示に必
要な三次元データのかなりの部分が共通する。したがっ
て、差分情報のみを読み出すことによる処理時間低減効
果は大きい。
て探索を行ったとき、前回の探索結果と今回の探索結果
の差分に係る三次元データのみを記憶装置から読み出
す。ドライビングシミュレーションなど、三次元空間の
表示は人の視点を追従して行われる場合も多い。視点は
連続的に変化するため、ある場面と次の場面で表示に必
要な三次元データのかなりの部分が共通する。したがっ
て、差分情報のみを読み出すことによる処理時間低減効
果は大きい。
【００１５】（２）一方、本発明のオブジェクト探索装
置は、オブジェクトの三次元データを記憶する記憶装置
を用いる。このオブジェクト探索装置は、ビューボリュ
ームを特定するための情報を受け付ける受付手段と、各
オブジェクトをノードとし、かつそれらオブジェクトの
三次元座標の最大値および最小値が各ノードのキーであ
るような多次元ツリーを保持するツリー保持手段と、保
持された多次元ツリーに対し、ビューボリュームの三次
元座標を探索条件としてそのビューボリュームに含まれ
るオブジェクトを探索する空間探索手段と、その探索結
果に従ってオブジェクトに関する三次元データをそのオ
ブジェクトに対応するファイルを単位として読み出す読
出手段とを含む。
置は、オブジェクトの三次元データを記憶する記憶装置
を用いる。このオブジェクト探索装置は、ビューボリュ
ームを特定するための情報を受け付ける受付手段と、各
オブジェクトをノードとし、かつそれらオブジェクトの
三次元座標の最大値および最小値が各ノードのキーであ
るような多次元ツリーを保持するツリー保持手段と、保
持された多次元ツリーに対し、ビューボリュームの三次
元座標を探索条件としてそのビューボリュームに含まれ
るオブジェクトを探索する空間探索手段と、その探索結
果に従ってオブジェクトに関する三次元データをそのオ
ブジェクトに対応するファイルを単位として読み出す読
出手段とを含む。
【００１６】この構成で、まず受付手段により、ビュー
ボリュームを特定するための情報、例えばユーザが指定
する視点位置などが受け付けられる。特定されたビュー
ボリュームに含まれるオブジェクトは多次元ツリーを利
用して空間探索手段にて探索される。読出手段は、探索
結果に従ってオブジェクトに関する三次元データをその
オブジェクトに対応するファイルを単位として記憶装置
から読み出す。以上、この装置によれば、（１）同様、
従来一般的な仮想記憶機構の課題を解消することができ
る。
ボリュームを特定するための情報、例えばユーザが指定
する視点位置などが受け付けられる。特定されたビュー
ボリュームに含まれるオブジェクトは多次元ツリーを利
用して空間探索手段にて探索される。読出手段は、探索
結果に従ってオブジェクトに関する三次元データをその
オブジェクトに対応するファイルを単位として記憶装置
から読み出す。以上、この装置によれば、（１）同様、
従来一般的な仮想記憶機構の課題を解消することができ
る。
【００１７】なお、空間探索手段は、前回の探索結果と
今回の探索結果の差分情報のみを読出手段に通知し、そ
の読出手段は、この差分情報に係る三次元データのみを
記憶装置から読み出してもよい。この場合、さらに処理
の高速化を実現することができる。
今回の探索結果の差分情報のみを読出手段に通知し、そ
の読出手段は、この差分情報に係る三次元データのみを
記憶装置から読み出してもよい。この場合、さらに処理
の高速化を実現することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の好適な実施形態である空
間探索装置を適宜図面を参照しながら説明する。
間探索装置を適宜図面を参照しながら説明する。
【００１９】［１］装置構成 図３は実施形態に係る空間探索装置の構成図である。こ
こではスタンドアロンのワークステーション一台を主た
る構成とする。本発明では高速な空間探索が可能となる
ため、通常のワークステーション程度でもリアルタイム
の探索と表示が可能になる。
こではスタンドアロンのワークステーション一台を主た
る構成とする。本発明では高速な空間探索が可能となる
ため、通常のワークステーション程度でもリアルタイム
の探索と表示が可能になる。
【００２０】同図のごとく、装置はワークステーション
２０とそれに内蔵または外付けされる記憶装置３０から
なる。記憶装置３０はオブジェクトの座標データを記憶
している。
２０とそれに内蔵または外付けされる記憶装置３０から
なる。記憶装置３０はオブジェクトの座標データを記憶
している。
【００２１】ワークステーション２０は、ユーザから描
画すべき領域の指定を受け付けるパラメータ受付部２２
をもつ。描画すべき領域はビューボリュームとして把握
される。このため、ユーザには視点位置などビューボリ
ュームを特定するためのパラメータの入力を指示する。
入力されたパラメータは空間探索部２４に送られる。空
間探索部２４は、このパラメータをもとにツリー保持部
２８に保持された６−ｄツリーをもちいてクリッピング
を行う。６−ｄツリーは探索の際に頻繁に参照されるた
め、記憶装置３０からツリー保持部２８に予めロードし
ておく。クリッピング結果、すなわち探索結果はファイ
ル読出部２９に通知される。空間探索部２４は、前回の
探索結果を一時的に保持しておき、今回の探索結果との
差分情報のみをファイル読出部２９に通知する。
画すべき領域の指定を受け付けるパラメータ受付部２２
をもつ。描画すべき領域はビューボリュームとして把握
される。このため、ユーザには視点位置などビューボリ
ュームを特定するためのパラメータの入力を指示する。
入力されたパラメータは空間探索部２４に送られる。空
間探索部２４は、このパラメータをもとにツリー保持部
２８に保持された６−ｄツリーをもちいてクリッピング
を行う。６−ｄツリーは探索の際に頻繁に参照されるた
め、記憶装置３０からツリー保持部２８に予めロードし
ておく。クリッピング結果、すなわち探索結果はファイ
ル読出部２９に通知される。空間探索部２４は、前回の
探索結果を一時的に保持しておき、今回の探索結果との
差分情報のみをファイル読出部２９に通知する。
【００２２】ファイル読出部２９は、前記差分情報をも
とに新たにロードする必要の生じたオブジェクトのデー
タをファイル単位で記憶装置３０から読み出す。読み出
されたデータは、メインメモリの領域のうち、不要にな
ったファイルのデータの領域に上書きされる（この動作
は従来のページイン、アウトに相当する）。
とに新たにロードする必要の生じたオブジェクトのデー
タをファイル単位で記憶装置３０から読み出す。読み出
されたデータは、メインメモリの領域のうち、不要にな
ったファイルのデータの領域に上書きされる（この動作
は従来のページイン、アウトに相当する）。
【００２３】ラスタライズ部２６は、読み出されたファ
イルに記録されているオブジェクトデータに対して既知
のラスタライズ処理を行った後、これを画面に表示す
る。
イルに記録されているオブジェクトデータに対して既知
のラスタライズ処理を行った後、これを画面に表示す
る。
【００２４】［２］６−ｄツリー 本装置では６−ｄツリーが利用される。ｋ−ｄツリーを
平面探索に利用する技術については、例えば、J.L.Bent
ley著「Multidimensional binary search trees used f
or associative searching. Communication of the ACM
18.509-517 1975」や J.B.Rosenberg著「Geographical
data structures compared: A study of data structu
res supporting region querys. IEEE Trans. on CAD,
Vol. CAD-4, No.1, 53-67, Jan.1985」に記述されてい
る。本実施形態ではその技術を拡張して空間探索に応用
する。６−ｄツリーはｋ−ｄツリーにおいてキーｋが６
の場合に相当する。ｋ−ｄツリーはバイナリサーチに利
用される二分木に探索のキーをｋ個持たせたツリーであ
る。このツリーの理解のために、１−ｄツリー、２−ｄ
ツリー、６−ｄツリーの順に説明する。
平面探索に利用する技術については、例えば、J.L.Bent
ley著「Multidimensional binary search trees used f
or associative searching. Communication of the ACM
18.509-517 1975」や J.B.Rosenberg著「Geographical
data structures compared: A study of data structu
res supporting region querys. IEEE Trans. on CAD,
Vol. CAD-4, No.1, 53-67, Jan.1985」に記述されてい
る。本実施形態ではその技術を拡張して空間探索に応用
する。６−ｄツリーはｋ−ｄツリーにおいてキーｋが６
の場合に相当する。ｋ−ｄツリーはバイナリサーチに利
用される二分木に探索のキーをｋ個持たせたツリーであ
る。このツリーの理解のために、１−ｄツリー、２−ｄ
ツリー、６−ｄツリーの順に説明する。
【００２５】（１）１−ｄツリー １−ｄツリーはバイナリーツリー、すなわち二分木であ
る。図４に１−ｄツリーの例を示す。ここではａ〜ｆで
表す６個のノードがあり、各ノードはひとつずつキー
（数値データ）をもっている。ルートはノードｄ、その
チャイルド（chdとも表記）はノードｆとｅである。ま
た、リーフ、すなわち木の末端のノードはノードｂ、
ｃ、ａである。このツリーの生成規則は以下のとおりで
ある。
る。図４に１−ｄツリーの例を示す。ここではａ〜ｆで
表す６個のノードがあり、各ノードはひとつずつキー
（数値データ）をもっている。ルートはノードｄ、その
チャイルド（chdとも表記）はノードｆとｅである。ま
た、リーフ、すなわち木の末端のノードはノードｂ、
ｃ、ａである。このツリーの生成規則は以下のとおりで
ある。
【００２６】規則１．任意のノードｘについて、 Ｋ（ｘ）≧Ｋ（ptree；root＝left_chd（ｘ）） 規則２．任意のノードｘについて、 Ｋ（ｘ）＜Ｋ（ptree；root＝right_chd（ｘ）） ここでＫはキー、Ｋ（ｉ）はノードｉのキーを示す。ま
た、ptree；root＝left_chd（ｘ）とptree；root＝righ
t_chd（ｘ）は、それぞれノードｘの左側および右側の
チャイルドをルートとする部分木 ptree に含まれる任
意のノードを示す。
た、ptree；root＝left_chd（ｘ）とptree；root＝righ
t_chd（ｘ）は、それぞれノードｘの左側および右側の
チャイルドをルートとする部分木 ptree に含まれる任
意のノードを示す。
【００２７】この１−ｄツリーにより、領域探索が可能
になる。例えば、 条件： Ｋ＜３ という探索条件が与えられたとき、ノードｆとノードｂ
が条件を満たすものとして選び出される。この際、まず
ルートのノードｄが前記条件を満たすかどうかが判定さ
れる。ノードｄのキーは３で前記条件の上限を超えるた
め、この時点でこのノードの右側のチャイルドをルート
とする部分木に含まれるノードに対するチェックが全く
不要になる。こうして、与えられた探索条件とキーの大
小関係から所望のノードを高速に見つけ出すことができ
る。
になる。例えば、 条件： Ｋ＜３ という探索条件が与えられたとき、ノードｆとノードｂ
が条件を満たすものとして選び出される。この際、まず
ルートのノードｄが前記条件を満たすかどうかが判定さ
れる。ノードｄのキーは３で前記条件の上限を超えるた
め、この時点でこのノードの右側のチャイルドをルート
とする部分木に含まれるノードに対するチェックが全く
不要になる。こうして、与えられた探索条件とキーの大
小関係から所望のノードを高速に見つけ出すことができ
る。
【００２８】（２）２−ｄツリー ２−ｄツリーは２つのキーに対してそれぞれ条件が与え
られたとき、所望のノードを高速に見い出すことのでき
るツリーである。これら２つのキーは本来互いに無関係
であるため、それらをひとつのツリーに組み込む工夫が
必要である。
られたとき、所望のノードを高速に見い出すことのでき
るツリーである。これら２つのキーは本来互いに無関係
であるため、それらをひとつのツリーに組み込む工夫が
必要である。
【００２９】図５に２−ｄツリーの例を示す。ここでは
８個のノードａ〜ｈがあり、各ノードはそれぞれ２つの
キーをもっている。ここでは便宜的に、上のキーを「０
番目のキー」、下を「１番目のキー」と名付ける。ま
た、ルートのノードｄの深さ（Ｄとも表記）を０、二段
目のノードｆおよびｅの深さを１、以降、ｎ段目の深さ
を（ｎ−１）と定義し、 ｄｐｔ＝Ｄ ｍｏｄ ｋ なる数、ｄｐｔを定義する。ｋはキーの数で、ここでは
２であるため、ｄｐｔは０、１の繰り返しになる。この
ツリーの生成規則は以下のとおりである。
８個のノードａ〜ｈがあり、各ノードはそれぞれ２つの
キーをもっている。ここでは便宜的に、上のキーを「０
番目のキー」、下を「１番目のキー」と名付ける。ま
た、ルートのノードｄの深さ（Ｄとも表記）を０、二段
目のノードｆおよびｅの深さを１、以降、ｎ段目の深さ
を（ｎ−１）と定義し、 ｄｐｔ＝Ｄ ｍｏｄ ｋ なる数、ｄｐｔを定義する。ｋはキーの数で、ここでは
２であるため、ｄｐｔは０、１の繰り返しになる。この
ツリーの生成規則は以下のとおりである。
【００３０】規則１．任意のノードｘのｄｐｔ番目のキ
ーＫ（x,dpt）について、 Ｋ（x,dpt）≧Ｋ（ptree；root＝left_chd（ｘ），dp
t） 規則２．任意のノードｘのｄｐｔ番目のキーＫ（x,dp
t）について、 Ｋ（x,dpt）＜Ｋ（ptree；root＝right_chd（ｘ），dp
t） この規則を図５で説明する。まず、ルートのノードｄに
ついて、ｄｐｔ＝０と決まる。したがって、規則１、２
は以下のように書き換えることができる。
ーＫ（x,dpt）について、 Ｋ（x,dpt）≧Ｋ（ptree；root＝left_chd（ｘ），dp
t） 規則２．任意のノードｘのｄｐｔ番目のキーＫ（x,dp
t）について、 Ｋ（x,dpt）＜Ｋ（ptree；root＝right_chd（ｘ），dp
t） この規則を図５で説明する。まず、ルートのノードｄに
ついて、ｄｐｔ＝０と決まる。したがって、規則１、２
は以下のように書き換えることができる。
【００３１】規則１．ノードｄの０番目のキーである
「７」は、ノードｄの左側のチャイルドであるノードｆ
をルートとする部分木のすべてのノードの０番目のキー
以上である。実際に、それらのノードのキーは「５」
「４」「３」であり、正しい。
「７」は、ノードｄの左側のチャイルドであるノードｆ
をルートとする部分木のすべてのノードの０番目のキー
以上である。実際に、それらのノードのキーは「５」
「４」「３」であり、正しい。
【００３２】規則２．ノードｄの０番目のキーである
「７」は、ノードｄの右側のチャイルドであるノードｅ
をルートとする部分木のすべてのノードの０番目のキー
よりも小さい。実際に、それらのノードのキーは「９」
「１１」「８」「１３」であり、正しい。
「７」は、ノードｄの右側のチャイルドであるノードｅ
をルートとする部分木のすべてのノードの０番目のキー
よりも小さい。実際に、それらのノードのキーは「９」
「１１」「８」「１３」であり、正しい。
【００３３】したがって、ノードｄとそれ以下のすべて
のノードは、０番目のキーを根拠として関連づけられて
いる。
のノードは、０番目のキーを根拠として関連づけられて
いる。
【００３４】つづいて、例えばノードｅを考える。ノー
ドｅについてｄｐｔ＝１であるため、規則１、２は以下
のように書き換えられる。
ドｅについてｄｐｔ＝１であるため、規則１、２は以下
のように書き換えられる。
【００３５】規則１．ノードｅの１番目のキーである
「５」は、ノードｅの左側のチャイルドであるノードｃ
をルートとする部分木のすべてのノードの１番目のキー
以上である。実際に、それらのノードのキーは「３」
「１」であり、正しい。
「５」は、ノードｅの左側のチャイルドであるノードｃ
をルートとする部分木のすべてのノードの１番目のキー
以上である。実際に、それらのノードのキーは「３」
「１」であり、正しい。
【００３６】規則２．ノードｅの１番目のキーである
「５」は、ノードｅの右側のチャイルドであるノードａ
をルートとする部分木のすべてのノードの１番目のキー
よりも小さい。実際に、そのノードのキーは「８」であ
り、正しい。
「５」は、ノードｅの右側のチャイルドであるノードａ
をルートとする部分木のすべてのノードの１番目のキー
よりも小さい。実際に、そのノードのキーは「８」であ
り、正しい。
【００３７】したがって、ノードｅとそれ以下のすべて
のノードは、１番目のキーを根拠として関連づけられて
いる。以下同様に、ｄｐｔ＝０であるノードはそれ以下
の全ノードと０番目のキーで関連づけられ、ｄｐｔ＝１
であるノードはそれ以下の全ノードと１番目のキーで関
連づけられている。２−ｄツリーには２つのキーが含ま
れるものの、ノードを特定しさえすれば（１）の二分木
と把握することができる。
のノードは、１番目のキーを根拠として関連づけられて
いる。以下同様に、ｄｐｔ＝０であるノードはそれ以下
の全ノードと０番目のキーで関連づけられ、ｄｐｔ＝１
であるノードはそれ以下の全ノードと１番目のキーで関
連づけられている。２−ｄツリーには２つのキーが含ま
れるものの、ノードを特定しさえすれば（１）の二分木
と把握することができる。
【００３８】図６〜８は２−ｄツリーと二次元領域の関
係を示す図である。ここでは、０番目のキーをｘ軸、１
番目のキーをｙ軸にとっている。まず図６のごとく、ル
ートであるノードｄにより、ｘ＝７で二分されている。
ノードｄ以下の全ノードは二分された領域のいずれかに
属する。
係を示す図である。ここでは、０番目のキーをｘ軸、１
番目のキーをｙ軸にとっている。まず図６のごとく、ル
ートであるノードｄにより、ｘ＝７で二分されている。
ノードｄ以下の全ノードは二分された領域のいずれかに
属する。
【００３９】つづいて図７のごとく、ノードｆとｅによ
り、それらが属する領域がそれぞれｙ＝７、５で二分さ
れている。図８ではノードｂ、ｃ、ａにより、各領域が
再びｘ＝１１、８、１３で二分されている。以下、どの
ようなキーをもつノードが新たに登録されても、それは
図６等に示す二次元領域のいずれかの領域にプロットさ
れるため、必ず２−ｄツリーのいずれかのリーフとして
接続することができる。したがって、複数のノードのう
ちいずれをルートに据えても、必ずすべてのノードをツ
リーに入れることができる。
り、それらが属する領域がそれぞれｙ＝７、５で二分さ
れている。図８ではノードｂ、ｃ、ａにより、各領域が
再びｘ＝１１、８、１３で二分されている。以下、どの
ようなキーをもつノードが新たに登録されても、それは
図６等に示す二次元領域のいずれかの領域にプロットさ
れるため、必ず２−ｄツリーのいずれかのリーフとして
接続することができる。したがって、複数のノードのう
ちいずれをルートに据えても、必ずすべてのノードをツ
リーに入れることができる。
【００４０】以上のごとく生成された２−ｄツリーによ
り、２つのキーに対する条件による領域探索が可能にな
る。例えば、 条件０：０番目のキー＞７ 条件１：１番目のキー＞６ という２つの探索条件が与えられたとき、ノードａのみ
が条件を満たすものとして選び出される。この際、まず
ルートのノードｄが条件０を満たすかどうかがチェック
される。ノードｄの０番目のキー「７」は条件０の下限
に満たないため、この時点でノードｄの左側のチャイル
ドであるノードｆ以下のノードが考慮が外れる。
り、２つのキーに対する条件による領域探索が可能にな
る。例えば、 条件０：０番目のキー＞７ 条件１：１番目のキー＞６ という２つの探索条件が与えられたとき、ノードａのみ
が条件を満たすものとして選び出される。この際、まず
ルートのノードｄが条件０を満たすかどうかがチェック
される。ノードｄの０番目のキー「７」は条件０の下限
に満たないため、この時点でノードｄの左側のチャイル
ドであるノードｆ以下のノードが考慮が外れる。
【００４１】一方、ノードｅは条件０を満たすため、こ
のノードについて条件１がチェックされる。ノードｅの
１番目のキー「５」は条件１の下限に満たないため、こ
の時点でノードｅの左側のチャイルドであるノードｃ以
下のノードが考慮が外れる。以下、同様のチェックを繰
り返すことでノードの候補が効率的に絞り込まれてい
く。
のノードについて条件１がチェックされる。ノードｅの
１番目のキー「５」は条件１の下限に満たないため、こ
の時点でノードｅの左側のチャイルドであるノードｃ以
下のノードが考慮が外れる。以下、同様のチェックを繰
り返すことでノードの候補が効率的に絞り込まれてい
く。
【００４２】（３）６−ｄツリー ２−ｄツリーでは、２つのキーに対する範囲設定を探索
条件とすることができた。その意味で、ノードをｘｙ平
面上の所望の領域に含まれる点とみなして探索すること
が可能であった。キーを４個に拡張すれば、各ノードに
ついてｘmin、ｘmax、ｙmin、ｙmaxを記述することがで
きるため、ノードをｘｙ平面上の矩形領域として定義す
ることができる。
条件とすることができた。その意味で、ノードをｘｙ平
面上の所望の領域に含まれる点とみなして探索すること
が可能であった。キーを４個に拡張すれば、各ノードに
ついてｘmin、ｘmax、ｙmin、ｙmaxを記述することがで
きるため、ノードをｘｙ平面上の矩形領域として定義す
ることができる。
【００４３】一方、６−ｄツリーは６個のキーをもつ。
本実施形態ではこれらのキーを前述の第ｉオブジェクト
に関するｘｉmax等に当てる。すなわち、０〜５番目の
キーを順にｘｉmin、ｙｉmin、ｚｉmin、ｘｉmax、ｙｉ
max、ｚｉmaxとする。ツリーの生成規則は２−ｄツリー
と同様であり、図示はしない。ただし、 ｄｐｔ＝Ｄ ｍｏｄ ｋ のｋが６である点で異なる。こうして生成されたツリー
に含まれる各ノードは、ｘｙｚ空間内に体積をもつ領
域、すなわち直方体として定義することができる。本実
施形態で利用する６−ｄツリーでは、各オブジェクトに
対応する各対象直方体（後述）がノードとなり、ｘｉ
max等の６個の数値が各ノードのキーとなる。本実施形
態では、この６−ｄツリーに対し、後述の基準直方体の
６個の数値ｘｓmaxを探索の条件としてクリッピングが
行われる。
本実施形態ではこれらのキーを前述の第ｉオブジェクト
に関するｘｉmax等に当てる。すなわち、０〜５番目の
キーを順にｘｉmin、ｙｉmin、ｚｉmin、ｘｉmax、ｙｉ
max、ｚｉmaxとする。ツリーの生成規則は２−ｄツリー
と同様であり、図示はしない。ただし、 ｄｐｔ＝Ｄ ｍｏｄ ｋ のｋが６である点で異なる。こうして生成されたツリー
に含まれる各ノードは、ｘｙｚ空間内に体積をもつ領
域、すなわち直方体として定義することができる。本実
施形態で利用する６−ｄツリーでは、各オブジェクトに
対応する各対象直方体（後述）がノードとなり、ｘｉ
max等の６個の数値が各ノードのキーとなる。本実施形
態では、この６−ｄツリーに対し、後述の基準直方体の
６個の数値ｘｓmaxを探索の条件としてクリッピングが
行われる。
【００４４】［３］装置の動作 図９は実施形態の空間探索装置の動作手順を示すフロー
チャートである。動作の開始前に、オブジェクトデータ
に関する６−ｄツリーは予めツリー保持部２８にロード
されているものとする。
チャートである。動作の開始前に、オブジェクトデータ
に関する６−ｄツリーは予めツリー保持部２８にロード
されているものとする。
【００４５】図９において、まず装置はユーザにビュー
ボリュームの特定を促す（Ｓ２）。このためにユーザが
入力する各種パラメータはパラメータ受付部２２で受け
取られ、空間探索部２４に送られる。
ボリュームの特定を促す（Ｓ２）。このためにユーザが
入力する各種パラメータはパラメータ受付部２２で受け
取られ、空間探索部２４に送られる。
【００４６】つづいて空間探索部２４にて、ビューボリ
ュームに関する基準直方体の算出を行う（Ｓ４）。ここ
で「基準直方体」とは、ビューボリュームが内接するよ
うな直方体であり、その３辺はｘ、ｙ、ｚ軸に平行にと
る。したがって、基準直方体の８個の頂点のｘ、ｙ、ｘ
座標の最大値および最小値（ｘｓmax、ｘｓmin、ｙｓ
max、ｙｓmin、ｚｓmax、ｚｓminと表記）の６個の数値
で基準直方体を記述することができる。一方、オブジェ
クトが内接するような直方体を「対象直方体」とよぶ。
オブジェクトｉは同様に６個の数値、ｘｉmax、ｘ
ｉmin、ｙｉmax、ｙｉm in、ｚｉmax、ｚｉminで記述で
きる。オブジェクトｉに関するｘｉmax等はすでに６−
ｄツリーのキーとして埋め込まれているため、対象直方
体に関する計算は不要である。
ュームに関する基準直方体の算出を行う（Ｓ４）。ここ
で「基準直方体」とは、ビューボリュームが内接するよ
うな直方体であり、その３辺はｘ、ｙ、ｚ軸に平行にと
る。したがって、基準直方体の８個の頂点のｘ、ｙ、ｘ
座標の最大値および最小値（ｘｓmax、ｘｓmin、ｙｓ
max、ｙｓmin、ｚｓmax、ｚｓminと表記）の６個の数値
で基準直方体を記述することができる。一方、オブジェ
クトが内接するような直方体を「対象直方体」とよぶ。
オブジェクトｉは同様に６個の数値、ｘｉmax、ｘ
ｉmin、ｙｉmax、ｙｉm in、ｚｉmax、ｚｉminで記述で
きる。オブジェクトｉに関するｘｉmax等はすでに６−
ｄツリーのキーとして埋め込まれているため、対象直方
体に関する計算は不要である。
【００４７】図１０は基準直方体、図１１は対象直方体
をそれぞれ示す図である。図１０のごとく、基準直方体
５０にはビューボリューム２がちょうど内接している。
基準直方体５０の６面のうち２面はビューボリューム２
の前方クリッピング面および後方クリッピング面で決ま
り、残る４面はそれら２面から自動的に決まる。一方、
図１１のごとく、対象直方体６２にはオブジェクト６０
がちょうど内接する（実際にはオブジェクト６０はビュ
ーボリューム２に比べて相当小さい場合が多いが、ここ
では拡大して描いている）。対象直方体６２の各辺は基
準直方体５０の対応する各辺に平行にとる。すなわち、
基準直方体５０の互いに垂直な３辺をｘｙｚ軸とると、
対象直方体６２の互いに垂直な３辺がそれぞれ前記ｘｙ
ｚ軸に平行になるよう対象直方体６２を定める。この配
慮により、単純にｘｙｚ方向の最大座標と最小座標を比
較することで対象直方体６２が基準直方体５０に含まれ
れるかどうかを判定することができる。直方体を求める
ことはビューボリュームに関するｘｓmin等、およびオ
ブジェクトに関するｘｉmin等を決めることに等しく、
以降はこれらの数値で処理がなされる。
をそれぞれ示す図である。図１０のごとく、基準直方体
５０にはビューボリューム２がちょうど内接している。
基準直方体５０の６面のうち２面はビューボリューム２
の前方クリッピング面および後方クリッピング面で決ま
り、残る４面はそれら２面から自動的に決まる。一方、
図１１のごとく、対象直方体６２にはオブジェクト６０
がちょうど内接する（実際にはオブジェクト６０はビュ
ーボリューム２に比べて相当小さい場合が多いが、ここ
では拡大して描いている）。対象直方体６２の各辺は基
準直方体５０の対応する各辺に平行にとる。すなわち、
基準直方体５０の互いに垂直な３辺をｘｙｚ軸とると、
対象直方体６２の互いに垂直な３辺がそれぞれ前記ｘｙ
ｚ軸に平行になるよう対象直方体６２を定める。この配
慮により、単純にｘｙｚ方向の最大座標と最小座標を比
較することで対象直方体６２が基準直方体５０に含まれ
れるかどうかを判定することができる。直方体を求める
ことはビューボリュームに関するｘｓmin等、およびオ
ブジェクトに関するｘｉmin等を決めることに等しく、
以降はこれらの数値で処理がなされる。
【００４８】つぎに、空間探索部２４で基準直方体に対
する各対象直方体のクリッピングを行う（Ｓ６）。クリ
ッピングは６−ｄツリーに対する条件探索という形で実
施される。例えば、ある対象直方体全体が基準直方体に
完全に入る場合、探索の条件は、 条件０：０番目のキーｘｉmin≧ｘｓmin 条件１：１番目のキーｙｉmin≧ｙｓmin 条件２：２番目のキーｚｉmin≧ｚｓmin 条件３：３番目のキーｘｉmax≦ｘｓmax 条件４：４番目のキーｙｉmax≦ｙｓmax 条件５：５番目のキーｚｉmax≦ｚｓmax の６つとなる。なお、本来クリッピングとはひとつのオ
ブジェクトについても可視部分と不可視部分を分割する
ことをいうが、この段階では少しでも可視部分が存在し
うるオブジェクトはすべて拾い上げる。例えばｙ方向お
よびｚ方向は完全に基準直方体に入るが、ｘ方向の一部
がはみ出す対象直方体は、条件０のみを、 条件０：０番目のキーｘｉmin＜ｘｓmin とするか、または条件３のみを、 条件３：３番目のキーｘｉmax＞ｘｓmax とすることで探索できる。ｙ方向またはｚ方向のみがは
み出す場合を考え併せれば、結局、条件０〜５のうち任
意の１つを不参照にすることにより、一方向がはみ出す
場合も含めた探索が可能となる。同様に、二方向にはみ
出す場合も含めた探索は、 （条件０か３を不参照）×（条件１か４を不参照）＋
（条件０か３を不参照）×（条件２か５を不参照）＋
（条件１か４を不参照）×（条件２か５を不参照） で可能である。三方向にはみ出す場合も含めれば、 （条件０か３を不参照）×（条件１か４を不参照）×
（条件２か５を不参照） で探索できる。以上を総合し、逆に参照すべき条件の組
合せを考えれば、 （条件０か３）×（条件１か４）×（条件２か５） （式１） の８通りでよい。以下、これら８通りの各組合せについ
て基準直方体に含まれうる対象直方体を拾い出す。
する各対象直方体のクリッピングを行う（Ｓ６）。クリ
ッピングは６−ｄツリーに対する条件探索という形で実
施される。例えば、ある対象直方体全体が基準直方体に
完全に入る場合、探索の条件は、 条件０：０番目のキーｘｉmin≧ｘｓmin 条件１：１番目のキーｙｉmin≧ｙｓmin 条件２：２番目のキーｚｉmin≧ｚｓmin 条件３：３番目のキーｘｉmax≦ｘｓmax 条件４：４番目のキーｙｉmax≦ｙｓmax 条件５：５番目のキーｚｉmax≦ｚｓmax の６つとなる。なお、本来クリッピングとはひとつのオ
ブジェクトについても可視部分と不可視部分を分割する
ことをいうが、この段階では少しでも可視部分が存在し
うるオブジェクトはすべて拾い上げる。例えばｙ方向お
よびｚ方向は完全に基準直方体に入るが、ｘ方向の一部
がはみ出す対象直方体は、条件０のみを、 条件０：０番目のキーｘｉmin＜ｘｓmin とするか、または条件３のみを、 条件３：３番目のキーｘｉmax＞ｘｓmax とすることで探索できる。ｙ方向またはｚ方向のみがは
み出す場合を考え併せれば、結局、条件０〜５のうち任
意の１つを不参照にすることにより、一方向がはみ出す
場合も含めた探索が可能となる。同様に、二方向にはみ
出す場合も含めた探索は、 （条件０か３を不参照）×（条件１か４を不参照）＋
（条件０か３を不参照）×（条件２か５を不参照）＋
（条件１か４を不参照）×（条件２か５を不参照） で可能である。三方向にはみ出す場合も含めれば、 （条件０か３を不参照）×（条件１か４を不参照）×
（条件２か５を不参照） で探索できる。以上を総合し、逆に参照すべき条件の組
合せを考えれば、 （条件０か３）×（条件１か４）×（条件２か５） （式１） の８通りでよい。以下、これら８通りの各組合せについ
て基準直方体に含まれうる対象直方体を拾い出す。
【００４９】なお、クリッピングにおいて注意すべき
は、基準直方体より長い辺をもつ対象直方体である。例
えば非常に高い建物は、場合によりｚ方向で基準直方体
の両側にはみ出す場合がある。そうした特殊なケースも
考慮するなら、条件２と条件５が、 条件２：２番目のキーｚｉmin＜ｚｓmin 条件５：５番目のキーｚｉmax＞ｚｓmax となる。これらが同時に成り立つことを条件６と名付け
れば、式１の（条件２か条件５）を（条件２か条件５か
条件６）と変更すればよい。ｘ、ｙ方向についても同様
である。以上で本実施形態のクリッピングは終了する。
は、基準直方体より長い辺をもつ対象直方体である。例
えば非常に高い建物は、場合によりｚ方向で基準直方体
の両側にはみ出す場合がある。そうした特殊なケースも
考慮するなら、条件２と条件５が、 条件２：２番目のキーｚｉmin＜ｚｓmin 条件５：５番目のキーｚｉmax＞ｚｓmax となる。これらが同時に成り立つことを条件６と名付け
れば、式１の（条件２か条件５）を（条件２か条件５か
条件６）と変更すればよい。ｘ、ｙ方向についても同様
である。以上で本実施形態のクリッピングは終了する。
【００５０】つづいて、前回のクリッピング結果と今回
のクリッピング結果を比較することにより、差分情報を
取得する（Ｓ８）。例えば、前回はオブジェクトａ、
ｂ、ｃｄ、今回はオブジェクトｂ、ｃ、ｄ、ｅが基準直
方体に入ると判定されたとき、消えたオブジェクトａの
データが不要になる一方、新たに登場したオブジェクト
ｅのデータが必要となる。したがって、差分情報は「オ
ブジェクトａは破棄可能、オブジェクトｅはロード必
要」などとなる。ファイル読出部２９はこの差分情報を
受けて、オブジェクトｅに関するファイルを記憶装置３
０から読み出し、オブジェクトａに関するデータに上書
きする（Ｓ１０）。
のクリッピング結果を比較することにより、差分情報を
取得する（Ｓ８）。例えば、前回はオブジェクトａ、
ｂ、ｃｄ、今回はオブジェクトｂ、ｃ、ｄ、ｅが基準直
方体に入ると判定されたとき、消えたオブジェクトａの
データが不要になる一方、新たに登場したオブジェクト
ｅのデータが必要となる。したがって、差分情報は「オ
ブジェクトａは破棄可能、オブジェクトｅはロード必
要」などとなる。ファイル読出部２９はこの差分情報を
受けて、オブジェクトｅに関するファイルを記憶装置３
０から読み出し、オブジェクトａに関するデータに上書
きする（Ｓ１０）。
【００５１】つぎに、メモリにロードされているオブジ
ェクトについて座標変換を行う（Ｓ１２）。本実施形態
の場合、クリッピングの段階でオブジェクトを十分絞り
込んでいるため、座標変換の計算量が減る点でも有利で
ある。
ェクトについて座標変換を行う（Ｓ１２）。本実施形態
の場合、クリッピングの段階でオブジェクトを十分絞り
込んでいるため、座標変換の計算量が減る点でも有利で
ある。
【００５２】座標変換後、詳細なクリッピングを行う。
Ｓ６は少しでも可視部分が存在しうるオブジェクトをす
べて拾い上げるクリッピングであったため、ここでは厳
密にクリッピングを行い、同一のオブジェクトでも、実
際にビューボリューム２に入る部位とそうでない部位に
分ける。この後、実際にビューボリューム２に入るオブ
ジェクトの部位に対してラスタライズ部２６がラスタラ
イズを実行し（Ｓ１４）、画面表示を行う。
Ｓ６は少しでも可視部分が存在しうるオブジェクトをす
べて拾い上げるクリッピングであったため、ここでは厳
密にクリッピングを行い、同一のオブジェクトでも、実
際にビューボリューム２に入る部位とそうでない部位に
分ける。この後、実際にビューボリューム２に入るオブ
ジェクトの部位に対してラスタライズ部２６がラスタラ
イズを実行し（Ｓ１４）、画面表示を行う。
【００５３】以上が本装置の動作である。なお、本実施
形態ではスタンドアロンタイプの装置を考えたが、これ
は当然サーバクライアントシステムでもよい。その場
合、空間探索サービスをサーバ側が提供し、探索結果を
差分情報としてクライアントに送る。クライアントは差
分情報を参照して最低限必要なファイルをロードし、こ
れにラスタライズ処理を施して表示すればよい。こうし
たサーバクライアントシステムの場合、オブジェクトデ
ータを多数のクライアントで共用することができる。ク
ライアントが２つある場合、一方に右目映像、他方に左
目映像を表示することにより、疑似立体視システムを構
築するなどの用途がある。
形態ではスタンドアロンタイプの装置を考えたが、これ
は当然サーバクライアントシステムでもよい。その場
合、空間探索サービスをサーバ側が提供し、探索結果を
差分情報としてクライアントに送る。クライアントは差
分情報を参照して最低限必要なファイルをロードし、こ
れにラスタライズ処理を施して表示すればよい。こうし
たサーバクライアントシステムの場合、オブジェクトデ
ータを多数のクライアントで共用することができる。ク
ライアントが２つある場合、一方に右目映像、他方に左
目映像を表示することにより、疑似立体視システムを構
築するなどの用途がある。
【図１】 ビューボリュームとオブジェクトの関係を示
す図である。
す図である。
【図２】 仮想記憶機構のページとオブジェクトのデー
タの格納箇所の関係を示す図である。
タの格納箇所の関係を示す図である。
【図３】 実施形態に係る空間探索装置の構成図であ
る。
る。
【図４】 １−ｄツリーの例を示す図である。
【図５】 ２−ｄツリーの例を示す図である。
【図６】 ２−ｄツリーと二次元領域の関係を示す図で
ある。
ある。
【図７】 ２−ｄツリーと二次元領域の関係を示す図で
ある。
ある。
【図８】 ２−ｄツリーと二次元領域の関係を示す図で
ある。
ある。
【図９】 実施形態の空間探索装置の動作手順を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図１０】 基準直方体を示す図である。
【図１１】 対象直方体を示す図である。
２ ビューボリューム、４ 前方クリッピング面、６
後方クリッピング面、２０ ワークステーション、２２
パラメータ受付部、２４ 空間探索部、２６ラスタラ
イズ部、２８ ツリー保持部、２９ ファイル読出部、
３０ 記憶装置、５０ 基準直方体、６０ オブジェク
ト、６２ 対象直方体。
後方クリッピング面、２０ ワークステーション、２２
パラメータ受付部、２４ 空間探索部、２６ラスタラ
イズ部、２８ ツリー保持部、２９ ファイル読出部、
３０ 記憶装置、５０ 基準直方体、６０ オブジェク
ト、６２ 対象直方体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加納 裕 神奈川県横浜市西区平沼１丁目39番地３ 号 三石ヨコハマビル５Ｆ 株式会社ス リーディー内 (56)参考文献 特開 昭63−5478（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−27046（ＪＰ，Ａ) 米国特許5844562（ＵＳ，Ａ) 寺岡外３名、「空間探索を効率化した 時空間データ管理構造の提案」、電子情 報通信学会論文誌 Ｄ−▲ＩＩ▼、1995 年、Ｖｏｌ．Ｊ78−Ｄ−▲ＩＩ▼，Ｎ ｏ．９，ｐ．1346−1355 田中外２名、「ユーザ行動モデルに基 づく Ｔｉｍｅ Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｒ ｅｎｄｅｒｉｎｇ」、電子情報通信学会 技術研究報告、1996年、Ｖｏｌ．96，Ｎ ｏ．435（ＰＲＭＵ96 104−117），ｐ. 85−90 中村、「３次元仮想空間を利用したビ ジュアライゼーション」、苫小牧工業高 等専門学校紀要、1997年、第32巻、ｐ. 49−56 Ａｈｕｊａ，Ｎ．ｅｔ ａｌ．，”Ｏ ｃｔｒｅｅ Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉ ｏｎｓ ｏｆ Ｍｏｖｉｎｇ Ｏｂｊｅ ｃｔｓ”，Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｖｉｓｏ ｎ，Ｇｒａｐｈｉｃｓ，ａｎｄ Ｉｍａ ｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，26, 1984，ｐ．207−216 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06T 17/00 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (5)
- 【請求項１】 記憶装置に記憶されたオブジェクトの三
次元データから探索条件を満たすものを読み出す方法で
あって、 各オブジェクトをノードとし、かつそれらオブジェクト
の三次元座標の最大値および最小値が各ノードのキーで
あるような多次元ツリーを準備し、 この多次元ツリーに対して三次元座標の形で記述された
探索条件を照合し、 その探索条件を満たすオブジェクトの三次元データをオ
ブジェクトに対応するファイルを単位として記憶装置か
ら読み出すことを特徴とするオブジェクト探索方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、 前記探索条件は、ビューボリュームの三次元座標の最大
値および最小値に関するものであり、このビューボリュ
ームに少なくとも一部が含まれるオブジェクトを前記多
次元ツリーを用いて探索するオブジェクト探索方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載の方法において、 探索条件を変更して探索を行ったとき、前回の探索結果
と今回の探索結果の差分に係る三次元データのみを記憶
装置から読み出すオブジェクト探索方法。 - 【請求項４】 オブジェクトの三次元データを記憶する
記憶装置を用いるオブジェクト探索装置であって、 ビューボリュームを特定するための情報を受け付ける受
付手段と、 各オブジェクトをノードとし、かつそれらオブジェクト
の三次元座標の最大値および最小値が各ノードのキーで
あるような多次元ツリーを保持するツリー保持手段と、 保持された多次元ツリーに対し、ビューボリュームの三
次元座標を探索条件としてそのビューボリュームに含ま
れるオブジェクトを探索する空間探索手段と、 その探索結果に従ってオブジェクトに関する三次元デー
タをそのオブジェクトに対応するファイルを単位として
記憶装置から読み出す読出手段と、 を含むことを特徴とするオブジェクト探索装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の装置において、 前記空間探索手段は、前回の探索結果と今回の探索結果
の差分情報を探索結果として前記読出手段に通知し、 前記読出手段は、この差分情報に関係するオブジェクト
の三次元データをそのオブジェクトに対応するファイル
を単位として記憶装置から読み出すオブジェクト探索装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9103189A JP3034483B2 (ja) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | オブジェクト探索方法およびその方法を用いた装置 |
| US09/060,301 US6072495A (en) | 1997-04-21 | 1998-04-15 | Object search method and object search system |
| CA002235089A CA2235089C (en) | 1997-04-21 | 1998-04-17 | Object search method and object search system |
| DE19817584A DE19817584B4 (de) | 1997-04-21 | 1998-04-20 | Verfahren und System zur Objektsuche |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9103189A JP3034483B2 (ja) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | オブジェクト探索方法およびその方法を用いた装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10293863A JPH10293863A (ja) | 1998-11-04 |
| JP3034483B2 true JP3034483B2 (ja) | 2000-04-17 |
Family
ID=14347583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9103189A Expired - Fee Related JP3034483B2 (ja) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | オブジェクト探索方法およびその方法を用いた装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6072495A (ja) |
| JP (1) | JP3034483B2 (ja) |
| CA (1) | CA2235089C (ja) |
| DE (1) | DE19817584B4 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8766314B2 (en) | 2008-12-17 | 2014-07-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting device and electronic device |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AUPQ131399A0 (en) | 1999-06-30 | 1999-07-22 | Silverbrook Research Pty Ltd | A method and apparatus (NPAGE02) |
| US6282533B1 (en) * | 1998-09-30 | 2001-08-28 | Lucent Technologies Inc. | System and method for performing I/O-efficient join processing |
| US7038797B1 (en) | 1999-05-25 | 2006-05-02 | Silverbrook Research Pty Ltd | Method and system for delivery of mail |
| JP3975072B2 (ja) * | 2001-10-31 | 2007-09-12 | 日本電信電話株式会社 | 時空間モデル配信のインデクス生成装置、モデル配信サーバ、インデクス生成プログラム、モデル配信プログラム、及びこれらのプログラムを記録した記録媒体 |
| KR100450823B1 (ko) * | 2001-11-27 | 2004-10-01 | 삼성전자주식회사 | 깊이 이미지 기반 3차원 물체의 표현을 위한 노드 구조 |
| KR20070044394A (ko) * | 2004-04-05 | 2007-04-27 | 마이클 에이 베슬리 | 수평 원근법 핸즈온 시뮬레이터 |
| KR20070052260A (ko) | 2004-06-01 | 2007-05-21 | 마이클 에이 베슬리 | 수평 원근법 디스플레이 |
| WO2006112896A2 (en) * | 2004-11-30 | 2006-10-26 | Vesely Michael A | Horizontal perspective representation |
| US20060252978A1 (en) * | 2005-05-09 | 2006-11-09 | Vesely Michael A | Biofeedback eyewear system |
| US8717423B2 (en) | 2005-05-09 | 2014-05-06 | Zspace, Inc. | Modifying perspective of stereoscopic images based on changes in user viewpoint |
| US20060250391A1 (en) * | 2005-05-09 | 2006-11-09 | Vesely Michael A | Three dimensional horizontal perspective workstation |
| US7875132B2 (en) * | 2005-05-31 | 2011-01-25 | United Technologies Corporation | High temperature aluminum alloys |
| US20070040905A1 (en) * | 2005-08-18 | 2007-02-22 | Vesely Michael A | Stereoscopic display using polarized eyewear |
| US20070043466A1 (en) * | 2005-08-18 | 2007-02-22 | Vesely Michael A | Stereoscopic display using polarized eyewear |
| US8717360B2 (en) | 2010-01-29 | 2014-05-06 | Zspace, Inc. | Presenting a view within a three dimensional scene |
| US8786529B1 (en) | 2011-05-18 | 2014-07-22 | Zspace, Inc. | Liquid crystal variable drive voltage |
| WO2016072249A1 (ja) * | 2014-11-07 | 2016-05-12 | Ｎｅｃソリューションイノベータ株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
| EP3295431A4 (en) | 2015-05-11 | 2018-04-04 | Pointerra Technologies Pty Ltd | Method and system for computer graphics rendering |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4821214A (en) * | 1986-04-17 | 1989-04-11 | Brigham Young University | Computer graphics method for changing the shape of a geometric model using free-form deformation |
| JPH0614344B2 (ja) * | 1986-06-25 | 1994-02-23 | 日本電気株式会社 | 三次元形状記憶装置 |
| JP2667835B2 (ja) * | 1987-10-09 | 1997-10-27 | 株式会社日立製作所 | コンピユータグラフイツクス表示装置 |
| DE3908684C2 (de) * | 1989-03-16 | 1999-07-08 | Gebelein Udo Dipl Ing Fh Dipl | Verfahren zum Durchsuchen eines einer Datenverarbeitungsanlage zugehörigen Speichers und Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens |
| EP0436790A3 (en) * | 1989-11-08 | 1992-12-30 | International Business Machines Corporation | Multi-dimensional tree structure for the spatial sorting of geometric objects |
| CA2117846C (en) * | 1993-10-20 | 2001-02-20 | Allen Reiter | Computer method and storage structure for storing and accessing multidimensional data |
| US5572639A (en) * | 1995-05-08 | 1996-11-05 | Gantt; Brian D. | Method and apparatus for interactively manipulating and displaying presumptive relationships between graphic objects |
| JP2915826B2 (ja) * | 1995-07-11 | 1999-07-05 | 富士通株式会社 | 干渉チェック装置 |
| DE19621788A1 (de) * | 1995-08-30 | 1997-03-06 | Bayerisches Forschungszentrum | Datenbanksystem zur Verwaltung von Arrays |
| DE19549306A1 (de) * | 1995-12-22 | 1997-07-03 | Art & Com Medientechnologie Un | Verfahren und Vorrichtung zur bildlichen Darstellung raumbezogener Daten |
-
1997
- 1997-04-21 JP JP9103189A patent/JP3034483B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-04-15 US US09/060,301 patent/US6072495A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-04-17 CA CA002235089A patent/CA2235089C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-04-20 DE DE19817584A patent/DE19817584B4/de not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Ａｈｕｊａ，Ｎ．ｅｔ ａｌ．，"Ｏｃｔｒｅｅ Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｍｏｖｉｎｇ Ｏｂｊｅｃｔｓ"，Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｖｉｓｏｎ，Ｇｒａｐｈｉｃｓ，ａｎｄ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，２６，１９８４，ｐ．２０７−２１６ |
| 中村、「３次元仮想空間を利用したビジュアライゼーション」、苫小牧工業高等専門学校紀要、１９９７年、第３２巻、ｐ．４９−５６ |
| 寺岡外３名、「空間探索を効率化した時空間データ管理構造の提案」、電子情報通信学会論文誌 Ｄ−▲ＩＩ▼、１９９５年、Ｖｏｌ．Ｊ７８−Ｄ−▲ＩＩ▼，Ｎｏ．９，ｐ．１３４６−１３５５ |
| 田中外２名、「ユーザ行動モデルに基づく Ｔｉｍｅ Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ」、電子情報通信学会技術研究報告、１９９６年、Ｖｏｌ．９６，Ｎｏ．４３５（ＰＲＭＵ９６ １０４−１１７），ｐ．８５−９０ |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8766314B2 (en) | 2008-12-17 | 2014-07-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting device and electronic device |
| US9425371B2 (en) | 2008-12-17 | 2016-08-23 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting device and electronic device |
| US9799716B2 (en) | 2008-12-17 | 2017-10-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting device and electronic device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2235089C (en) | 2001-03-20 |
| DE19817584A1 (de) | 1998-10-22 |
| US6072495A (en) | 2000-06-06 |
| CA2235089A1 (en) | 1998-10-21 |
| DE19817584B4 (de) | 2007-04-26 |
| JPH10293863A (ja) | 1998-11-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3034483B2 (ja) | オブジェクト探索方法およびその方法を用いた装置 | |
| US5914721A (en) | Visibility calculations for 3D computer graphics | |
| US6437796B2 (en) | Multiple processor visibility search system and method | |
| US7499053B2 (en) | Real-time precision ray tracing | |
| EP1559074B1 (en) | Three dimensional image processing | |
| JPH05266212A (ja) | データプロセッサによってオブジェクトの作成を実行する方法及びグラフィックスディスプレイ装置 | |
| JPH03176784A (ja) | コンピュータ・グラフィックスにおけるポリゴン分解方法及びシステム | |
| US20050174351A1 (en) | Method and apparatus for large-scale two-dimensional mapping | |
| JPH01106266A (ja) | ３次元図形処理方法およびその装置 | |
| Hastings et al. | Optimization of large-scale, real-time simulations by spatial hashing | |
| JP2915363B2 (ja) | 空間探索システム | |
| JP2937937B2 (ja) | 三次元オブジェクトデータ処理方法 | |
| Klein et al. | Incremental view‐dependent multiresolution triangulation of terrain | |
| Erikson et al. | Simplification culling of static and dynamic scene graphs | |
| JP7161154B2 (ja) | 階層バウンディングボリューム生成方法、コンピュータプログラム及びコンピュータ装置 | |
| KR100693134B1 (ko) | 3차원 이미지 처리 | |
| Figueiredo et al. | A survey on collision detection techniques for virtual environments | |
| US6567082B1 (en) | Incremental resolution changes in multi-resolution meshes with update records | |
| Figueiredo et al. | An efficient collision detection algorithm for point cloud models | |
| de Berg et al. | A segment-tree based kinetic BSP | |
| US20010013867A1 (en) | Object search method and object search system | |
| Müller | Image generation by space sweep | |
| US6356262B1 (en) | System and method for fast polyhedral cell sorting | |
| Figueiredo et al. | BSH for Collision Detection in Point Cloud models | |
| Liao et al. | Research on Fast Visibility Judgment Algorithms Based on n-Fork Tree |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080218 Year of fee payment: 8 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080218 Year of fee payment: 8 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080218 Year of fee payment: 8 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080218 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090218 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100218 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100218 Year of fee payment: 10 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100218 Year of fee payment: 10 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110218 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120218 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120218 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130218 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140218 Year of fee payment: 14 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |