JPH05165565A - 座標入力方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の２次元座標入力装置と同様に、簡易
で、正確性のある３次元座標の入力を行うことを可能と
する。 【構成】 本発明によるシステムは、従来使用されてい
る２次元座標入力用のマウス５に座標切替用のボタン６
を装備して座標入力装置として使用する。切替ボタン６
の状態により、Ｘ−Ｙ平面での座標入力（Ｚ軸成分は固
定）と、Ｘ−Ｚ平面での座標入力（Ｙ軸成分は固定）と
を切り替える。このため、座標入力装置からの座標デー
タと座標切替用ボタンの状態に基づいて３次元座標を求
めるカーソル制御機構と、カーソル制御機構の命令によ
つて、座標指示カーソルを表示装置に描画する表示制御
機構とが備えられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、座標入力方式に係り、
特に、３次元グラフイツクス、３次元イメージデータ等
を扱う計算機システムに対する座標入力のために使用し
て好適な座標入力方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、従来技術による座標入力方式
は、マウス、タブレツト、トラツクボール等の座標入力
装置を使用して座標の入力を行うものであり、座標入力
装置を机上等の平面上で２次元的に移動させることによ
って、表示画面上の座標カーソルを、入力装置の操作に
合わせて２次元的に移動させて、操作者に２次元座標を
指定させるというものである。

【０００３】なお、この種の座標入力方式に関する従来
技術として、例えば、「情報処理第２５巻第２号（１９
８４年２月）」（第１０３頁〜第１０９頁）に、「ワー
クステーション ユーザインタフェースの構成技術」と
して記載された技術等が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術は、表示
装置上に表現される空間が、２次元平面であることを前
提としており、座標入力装置の２次元的な操作に連動し
て、２次元座標を入力することが可能なものである。

【０００５】しかし、前記従来技術は、表示装置上に擬
似的な３次元空間を表現する場合、３次元的に座標を指
定することに関して、全く考慮されておらず、３次元座
標の入力を行うことができないという問題点を有してい
る。

【０００６】本発明の目的は、３次元座標をより簡単な
操作により指定できる手段を提供すると共に、これによ
り、表示装置上に擬似的な３次元空間を表現できる計算
機システムに対する３次元座標の入力を可能とし、操作
者に対して、より自然なユーザインタフエースを提供す
ることを可能にした座標入力方式を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば前記目的
は、２次元座標入力装置に、座標切替用ボタンを追加
し、切替ボタンの状態により、Ｘ−Ｙ平面での座標入力
（Ｚ軸成分は固定）と、Ｘ−Ｚ平面での座標入力（Ｙ軸
成分は固定）とを切り替えるようにすることにより達成
される。

【０００８】また、前記目的は、座標入力装置の動き
を、表示画面上の座標カーソルの動きとして表現させる
ため、座標カーソルを制御するためのカーソル制御機構
を新たに提供し、この制御機構の働きにより、本来２次
元空間である表示装置を擬似的に３次元空間に見せかけ
るために、座標指示カーソルの大きさを変更して奥行き
を表現すると共に、座標カーソルの位置を正確に操作者
に伝えるために、補助的な水平面、あるいは、垂直面を
表示することができるようにすることにより達成され
る。

【０００９】また、前述の表示を制御するために表示制
御機構が設けられ、この表示制御機構は、カーソル制御
機構の命令を受けて、座標指示カーソルの描画、補助的
な平面の描画等を制御する。

【００１０】

【作用】座標入力装置は、２次元座標データを入力する
ための装置であり、操作者による入力装置の操作は、ハ
ードウエア割込として、計算機のカーソル制御機構に報
告される。座標入力装置からは、座標データ以外に座標
入力装置に付加されたボタンのＯＮ／ＯＦＦの情報もカ
ーソル制御装置に報告される。

【００１１】カーソル制御機構は、座標入力装置から得
られるこれらの情報に基づいて、切替ボタンの一方の状
態での入力座標データを、Ｘ−Ｚ平面上の座標として解
釈し、切替ボタンの他方の状態での入力座標データを、
Ｘ−Ｙ平面上の座標として解釈する。

【００１２】このように、Ｘ−Ｚ平面とＸ−Ｙ平面との
データの切替は、カーソル制御機構により行われるめ、
座標切替のためのロジックをハードウエアにより設ける
必要はない。

【００１３】また、カーソル表示機構は、座標入力装置
から得た座標値を表示装置上に座標カーソルとして表示
するために、表示制御機構を利用してカーソル表示を行
う。カーソルの形状、サイズ等は、Ｚ軸成分の座標値に
連動させて変化させ、操作者に対して奥行きを感じさせ
ることができるようにしている。

【００１４】

【実施例】以下、本発明による座標入力方式の一実施例
を図面により詳細に説明する。

【００１５】図１は本発明が適用される計算機システム
の一実施例の構成を示すブロック図、図２は座標入力装
置の形状を示す斜視図、図３は座標入力装置から出力さ
れるデータのフォーマットを説明する図、図４は座標を
求める処理を説明するフローチャート、図５はカーソル
の表示を制御する動作を説明するフローチャート、図６
は表示画面の一例を説明する図である。図１、図２にお
いて、１は座標入力装置、２はカーソル制御機構、３は
表示制御機構、４はビットマップディスプレイ、５はマ
ウス、６は座標切替ボタンである。

【００１６】本発明の一実施例による計算機システム
は、図１に示すように、座標切替用のボタンを装備した
座標入力装置１と、座標入力装置１から報告される座標
データ及び座標切替用のボタン情報を読み出し、座標切
替ボタンの状態に従って、座標値を求めるカーソル制御
機構２と、カーソル制御機構２からの命令によつて、座
標指示カーソルを表示装置（ビットマップディスプレ
イ）３上に描画する表示制御機構４とを備えて構成され
る。

【００１７】座標入力装置１は、図２に示すように、通
常使用されているマウス５に座標切替ボタン６を追加し
て構成されている。この座標入力装置１は、従来の２次
元座標装置の操作性を損なうことなく、３次元座標入力
を可能にするものであり、座標切替ボタン６が押下され
ていない状態では、その操作性が２次元座標入力装置と
全く同一となっている。図２に示す例は、右利きの操作
者用に座標切替ボタン６が親指で操作できる位置に取付
けられているが、左利きの操作者用に反対側の側面に座
標切替ボタンを取付けることも可能である。

【００１８】座標入力装置１から報告されるデータは、
図３に示すような定形のフォーマットを有して構成さ
れ、ｘ座標フィールド７、ｙ座標フィールド８、ボタン
Ａフィールド９、ボタンＢフィールド１０、及び、ボタ
ンＣフィールド１１から構成されている。本発明の実施
例は、座標入力装置として通常の「２ボタンマウス」に
座標切替ボタン６を付加したものを利用するため、ボタ
ン用のデータフィールドが３フィールドになっている。

【００１９】この入力データは、操作者のマウス操作に
従って、カーソル制御機構に報告される。マウス操作と
は、それぞれのボタンのＯＮ／ＯＦＦ、マウスの移動で
ある。そして、座標データは、マウスが移動された場合
に、前回報告時からの相対的オフセットとして所定時間
例えば２０ｍｓに１回の割合でｘ座標フィールド７及び
ｙ座標フィールド８のそれぞれにセットされる。ボタン
フィールド９、１０、１１には、それぞれのボタンがＯ
Ｎ状態かＯＦＦ状態かの識別値がセットされる。

【００２０】なお、この例では、ボタンＡが本発明によ
り設けられた座標切替ボタン６であり、ボタンＢ、Ｃが
従来から備えられているボタンであるとする。

【００２１】次に、図４のフローを参照して、座標入力
装置６から報告されるデータに基づいて、カーソル制御
機構が３次元座標を求める処理を説明する。

【００２２】（１）まず、座標入力装置１からデータを
読出す。このときのｘ座標フィールド７の値をｘ、ｙ座
標フィールド８の値をｙとする（ステップ１２）。

【００２３】（２）次に、座標切替ボタン６が押下され
ているか否かを判断する。すなわち、ボタンＡフィール
ド９のＯＮ／ＯＦＦをチェックする（ステップ１３）。

【００２４】（３）ステップ１３で、ボタンＡがＯＮの
場合、Ｘ−Ｚ平面上の座標入力であることを意味するの
で、前回求めた３次元座標のｘ、ｙ、ｚ成分のそれぞれ
をＸ_p、Ｙ_p、Ｚ_p、新たに求める３次元座標のｘ、ｙ、
ｚ成分のそれぞれをＸ、Ｙ、Ｚとして、Ｘ＝Ｘ_p＋ｘ、
Ｙ＝Ｙ_p、Ｚ＝Ｚ_p＋ｙとして求め、新たに座標値を更新
する（ステップ１４）。

【００２５】（４）ステップ１３で、ボタンＡがＯＦＦ
の場合、Ｘ−Ｙ平面上の座標入力であることを意味する
ので、ステップ１４の場合と同様に、Ｘ＝Ｘ_p＋ｘ、Ｙ
＝Ｙ_p＋ｙ、Ｚ＝Ｚ_pとして座標値を求め、再びステップ
１２に戻る（ステップ１５）。

【００２６】なお、前述の処理は２０ｍｓ毎に繰返し実
行される。

【００２７】本実施例では、ボタンＡがＯＮの場合、Ｘ
−Ｚ平面上の座標入力とし、ボタンＡがＯＦＦの場合、
Ｘ−Ｙ平面上の座標入力としているが、ボタンＡがＯＦ
Ｆの場合に、Ｘ−Ｚ平面上の座標入力とし、ボタンＡが
ＯＮの場合に、Ｘ−Ｙ平面上の座標入力としてもよい。
また、座標切替ボタンを２つ設けて、一方のボタンが押
された場合にＸ−Ｚ平面上の座標入力とし、他方のボタ
ンが押された場合にＸ−Ｙ平面上の座標入力としてもよ
い。

【００２８】カーソル制御機構２は、前述で求められた
座標、すなわち、座標カーソルの位置に従って、カーソ
ルの形状とサイズを変更する処理を行う。このための処
理が図５のフローに示されており、以下、これについて
説明する。

【００２９】（１）まず、図４により説明したフローに
より求められたカーソル座標のｚ座標成分を読出す（ス
テップ１６）。

【００３０】（２）次に、ｚ座標成分の値に対応した座
標カーソルのパターンデータを選択する。このパターン
データは、予め複数種類メモリ等に格納されて用意され
ており、カーソルが３次元空間内で手前にあるときに
は、大きなカーソルパターンデータが選択され、カーソ
ルが奥にあるときには、小さなカーソルパターンデータ
が選択される（ステップ１７）。

【００３１】（３）最後に、カーソル制御機構２は、表
示制御機構３にカーソルパターンデータの登録を行い、
表示を依頼する（ステップ１８）。

【００３２】前述した本発明の一実施例により、カーソ
ル操作の正確さを向上させるために補助水平面をディス
プレイ４上に表示している状態が図６に示されている。

【００３３】この例では、表示装置上に表現された３次
元空間１９内で、座標指示カーソルが存在するＹ平面２
０が、アミカケによって表示されている。座標入力装置
１の座標切替ボタン６がＯＮの状態では、このようにＹ
平面がアミカケされ、座標指示カーソル２１は、このＹ
平面上を２次元的に移動することになる。この補助平面
を表示することにより、操作者は、座標指示カーソル２
１の３次元空間内での位置を正確に知ることが可能とな
る。

【００３４】この補助平面２０の表示は、カーソル制御
機構２の起動時のオプション指定によって抑止すること
もできる。

【００３５】前述した本発明の一実施例は、３次元マル
チウインドウ表示装置に適用することもでき、この場
合、前述のＹ平面２０のアミカケ表示は３次元マルチウ
インドウの表示機構を利用して行うことができる。

【００３６】前述した本発明の実施例によれば、既存の
２次元座標入力装置の操作を修得した操作者に、３次元
座標の入力指示を非常に簡易に行わせることができる。
また、座標入力装置本体に取付けられたボタンを利用し
て、３次元座標の指定を行わせるようにしているため、
従来の２次元座標入力装置と同様に、操作を片手で行う
ことができ、業務処理を座標指示操作によつて寸断させ
ることもない。

【００３７】また、前述の実施例によれば、３次元空間
の座標指定を机上のような平面を使用した操作により行
うことができるため、操作場所を節約することができる
という効果を得ることができる。さらに、操作者にとっ
て正確さが問題となるＹ平面上でのＸ−Ｚ座標の指示
も、表示画面上の補助平面を利用することにより、誤操
作を回避して行うことができる。

【００３８】

【発明の効果】以上制御したように本発明によれば、３
次元座標をより簡単な操作により指定することができ、
表示装置上に擬似的な３次元空間を表現できる計算機シ
ステムに対する３次元座標の入力を容易に行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される計算機システムの一実施例
の構成を示すブロック図である。

【図２】座標入力装置の形状を示す斜視図である。

【図３】座標入力装置から出力されるデータのフォーマ
ットを説明する図である。

【図４】座標を求める処理を説明するフローチャートで
ある。

【図５】カーソルの表示を制御する動作を説明するフロ
ーチャートである。

【図６】表示画面の一例を説明する図である。

【符号の説明】

１ 座標入力装置 ２ カーソル制御機構 ３ 表示制御機構 ４ ビットマップディスプレイ ５ マウス ６ 座標切替ボタン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３次元情報を扱う情報処理装置に対する
   座標入力方式において、２次元座標入力装置に座標切替
   ボタンを設け、該座標切替ボタンの操作により、Ｘ−Ｙ
   平面における座標入力と、Ｘ−Ｚ平面における座標入力
   とを切り替えて、３次元座標の入力を行うことを特徴と
   する座標入力方式。