特許 6089133 三次元データ表示装置、三次元データ表示方法、およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6089133

(24)【登録日】2017年2月10日

(45)【発行日】2017年3月1日

(54)【発明の名称】三次元データ表示装置、三次元データ表示方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G06T 19/00 20110101AFI20170220BHJP

   G09B 9/00 20060101ALI20170220BHJP

【ＦＩ】

   G06T19/00 300B

   G09B9/00 A

【請求項の数】11

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-102333(P2016-102333)

(22)【出願日】2016年5月23日

【審査請求日】2016年6月3日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】514030104

【氏名又は名称】三菱日立パワーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100134544

【弁理士】

【氏名又は名称】森 隆一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100126893

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(72)【発明者】

【氏名】坂本 賢士

(72)【発明者】

【氏名】松岡 浩之

(72)【発明者】

【氏名】藤原 圭吾

(72)【発明者】

【氏名】中西 稔

(72)【発明者】

【氏名】山本 真史

【審査官】 鈴木 崇雅

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１７０７６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−００１３６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３０４１１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２１５３１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０７０１６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｔ １９／００

Ｇ０９Ｂ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

視点に基づいて三次元データをレンダリングして二次元データを得るレンダリング部と、
前記三次元データ上の点のうち、利用者より指定された点である注目点を特定する特定部と、
前記注目点へ視線を向けながら、前記注目点を囲う環状の移動経路に沿って前記視点を移動させる視点制御部と
を備える三次元データ表示装置。

【請求項2】

前記移動経路の幾何学的パラメータの設定の入力を受け付ける経路設定部をさらに備える請求項１に記載の三次元データ表示装置。

【請求項3】

前記レンダリング部は、前記経路設定部が前記幾何学的パラメータの設定の入力を受け付けているとき、前記三次元データおよび前記移動経路を表す立体図形をレンダリングする
請求項２に記載の三次元データ表示装置。

【請求項4】

前記立体図形は、前記移動経路と異なる形状を有する
請求項３に記載の三次元データ表示装置。

【請求項5】

前記特定部が前記注目点を特定した時点における前記視点の位置および視線方向を視点記憶部に記録する視点記録部をさらに備え、
前記視点制御部は、前記移動経路に沿った前記視点の移動を終了した後に、前記視点の位置および視線方向を前記視点記憶部が記憶する前記位置および前記視線方向に変更する
請求項１から請求項４の何れか１項に記載の三次元データ表示装置。

【請求項6】

前記レンダリング部によって得られた前記二次元データ上の点の選択を受け付ける注目点入力部をさらに備え、
前記特定部は、前記三次元データのうち選択された前記点に相当する半直線上の点であって前記視点に最も近い点を、前記注目点として特定する
請求項１から請求項５の何れか１項に記載の三次元データ表示装置。

【請求項7】

前記レンダリング部は、前記二次元データの上下方向が前記三次元データの上下方向と一致するようにレンダリングする
請求項１から請求項６の何れか１項に記載の三次元データ表示装置。

【請求項8】

前記移動経路は、前記注目点を中心とする円形である
請求項１から請求項７の何れか１項に記載の三次元データ表示装置。

【請求項9】

前記視点の操作の入力を受け付ける視点操作部をさらに備え、
前記視点制御部は、前記移動経路に沿った前記視点の移動中に前記視点操作部が前記入力を受け付けた場合に、前記入力に従って前記視点を移動させる
請求項１から請求項８の何れか１項に記載の三次元データ表示装置。

【請求項10】

視点に基づいて三次元データをレンダリングして二次元データを得ることと、
前記三次元データ上の点のうち、利用者より指定された点である注目点を特定することと、
前記注目点へ視線を向けながら、前記注目点を囲う環状の移動経路に沿って前記視点を移動させることと
を有する三次元データ表示方法。

【請求項11】

コンピュータに、
視点に基づいて三次元データをレンダリングして二次元データを得ることと
前記三次元データ上の点のうち、利用者より指定された点である注目点を特定することと、
前記注目点へ視線を向けながら、前記注目点を囲う環状の移動経路に沿って前記視点を移動させることと、
を実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、三次元データ表示装置、三次元データ表示方法、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、仮想空間に配置されたアバターを操作して三次元データで表されたプラントの運転のシミュレーションを行うプラント運転訓練装置に関する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１５／０５３２６６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示されたプラント運転訓練装置を操作することにより、運転員は操作対象となる部品の空間的な位置を知ることができる。この場合、運転員は、部品の空間的な位置を知るために、まずシミュレータの操作を知る必要があるため、容易に部品の空間的な位置を知ることができない。特に、所定の部品の全体の外観を認識するためには、アバターに当該部品の周りを移動させながら、アバターの視線を当該部品へ向けるという高度な操作が要される。
本発明の目的は、運転員にプラントを構成する部品の空間的な位置を容易に認識させることを可能とする三次元データ表示装置、三次元データ表示方法、およびプログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の第１の態様によれば、三次元データ表示装置は、視点に基づいて三次元データをレンダリングして二次元データを得るレンダリング部と、前記三次元データ上の点のうち、利用者より指定された点である注目点を特定する特定部と、前記注目点へ視線を向けながら、前記注目点を囲う環状の移動経路に沿って前記視点を移動させる視点制御部とを備える。

【0006】

本発明の第２の態様によれば、第１の態様に係る三次元データ表示装置は、前記移動経路の幾何学的パラメータの設定の入力を受け付ける経路設定部をさらに備えるものであってよい。

【0007】

本発明の第３の態様によれば、第２の態様に係る三次元データ表示装置は、前記レンダリング部は、前記経路設定部が前記幾何学的パラメータの設定の入力を受け付けているとき、前記三次元データおよび前記移動経路を表す立体図形をレンダリングするものであってよい。

【0008】

本発明の第４の態様によれば、第３の態様に係る三次元データ表示装置は、前記立体図形は、前記移動経路と異なる形状を有するものであってよい。

【0009】

本発明の第５の態様によれば、第１から第４の何れかの態様に係る三次元データ表示装置は、前記特定部が前記注目点を特定した時点における前記視点の位置および視線方向を視点記憶部に記録する視点記録部をさらに備え、前記視点制御部は、前記移動経路に沿った前記視点の移動を終了した後に、前記視点の位置および視線方向を前記視点記憶部が記憶する前記位置および前記視線方向に変更するものであってよい。

【0010】

本発明の第６の態様によれば、第１から第５の何れかの態様に係る三次元データ表示装置は、前記レンダリング部によって得られた前記二次元データ上の点の選択を受け付ける注目点入力部をさらに備え、前記特定部は、前記三次元データのうち選択された前記点に相当する半直線上の点であって前記視点に最も近い点を、前記注目点として特定するものであってよい。

【0011】

本発明の第７の態様によれば、第１から第６の何れかの態様に係る三次元データ表示装置は、前記レンダリング部は、前記二次元データの上下方向が前記三次元データの上下方向と一致するようにレンダリングするものであってよい。

【0012】

本発明の第８の態様によれば、第１から第７の何れかの態様に係る三次元データ表示装置は、前記移動経路は、前記注目点を中心とする円形であるものであってよい。

【0013】

本発明の第９の態様によれば、第１から第８の何れかの態様に係る三次元データ表示装置は、前記視点の操作の入力を受け付ける視点操作部をさらに備え、前記視点制御部は、前記移動経路に沿った前記視点の移動中に前記視点操作部が前記入力を受け付けた場合に、前記入力に従って前記視点を移動させるものであってよい。

【0014】

本発明の第１０の態様によれば、三次元データ表示方法は、視点に基づいて三次元データをレンダリングして二次元データを得ることと、前記三次元データ上の点のうち、利用者より指定された点である注目点を特定することと、前記注目点へ視線を向けながら、前記注目点を囲う環状の移動経路に沿って前記視点を移動させることとを有する。

【0015】

本発明の第１１の態様によれば、プログラムは、コンピュータに、視点に基づいて三次元データをレンダリングして二次元データを得ることと前記三次元データ上の点のうち、利用者より指定された点である注目点を特定することと、前記注目点へ視線を向けながら、前記注目点を囲う環状の移動経路に沿って前記視点を移動させることと、を実行させる。

【発明の効果】

【0016】

上記態様のうち少なくとも１つの態様によれば、三次元データ表示装置は、所定の注目点へ視線を向けながら視点を注目点回りに移動させることで、注目点の全体の外観を二次元データにレンダリングすることができる。これにより、三次元データ表示装置は、運転員にプラントを構成する部品の空間的な位置を容易に認識させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】第１の実施形態に係る三次元データ表示装置の外観を示す斜視図である。

【図2】第１の実施形態に係る三次元データ表示装置の構成を示す概略ブロック図である。

【図3】第１の実施形態に係る移動経路の設定ウインドウの一例を示す図である。

【図4】第１の実施形態に係る三次元データ表示装置のアバターモードにおける動作を示すフローチャートである。

【図5】第１の実施形態に係る三次元データ表示装置のサテライトモードにおける動作を示すフローチャートである。

【図6】移動モードがアバターモードである場合における三次元データの表示例を示す図である。

【図7】移動経路設定時における三次元データの表示例を示す図である。

【図8】移動モードがサテライトモードである場合における三次元データの第１の表示例を示す図である。

【図9】移動モードがサテライトモードである場合における三次元データの第２の表示例を示す図である。

【図10】少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

〈第１の実施形態〉
以下、図面を参照しながら第１の実施形態について詳しく説明する。
図１は、第１の実施形態に係る三次元データ表示装置の外観を示す斜視図である。
三次元データ表示装置１０は、プラントなどの施設を表す三次元データを表示する装置である。三次元データ表示装置１０は、仮想空間に三次元データおよびアバターを配置し、三次元データによって表される施設内でアバターを歩行（ウォークスルー）または飛行（フライスルー）により移動させることができる。
三次元データ表示装置１０は、表示装置１１、マウス１２、キーボード１３、ジョイパッド１４、演算装置１５を備える。
表示装置１１は、演算装置１５による演算結果を表示する。
マウス１２、キーボード１３およびジョイパッド１４は、利用者による演算装置１５への入力操作を受け付ける入力装置である。
演算装置１５は、マウス１２、キーボード１３およびジョイパッド１４の入力に応じた演算を行い、表示装置１１に演算結果を表示させる。

【0019】

図２は、第１の実施形態に係る三次元データ表示装置の構成を示す概略ブロック図である。
三次元データ表示装置１０の演算装置１５は、仮想空間記憶部１０１、モード切替部１０２、視点制御部１０３、レンダリング部１０４、表示制御部１０５、視点操作部１０６、視点記録部１０７、視点記憶部１０８、特定部１０９、経路設定部１１０を備える。
仮想空間記憶部１０１は、仮想空間に配置された三次元データを記憶する。つまり三次元データ上の点の位置は、仮想空間の座標系で表される。本実施形態に係る仮想空間の座標系は、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸からなる直交座標系で表される。このうちＺ軸は、仮想空間の上下方向を示す軸である。
モード切替部１０２は、仮想空間内における視点の移動方法に係るモード（移動モード）の切り替えの入力を受け付ける。移動モードには、アバターを施設内で移動させ、アバターの移動に伴って視点を移動させるアバターモードと、指定された注目点の周りで視点を自動回転させるサテライトモードとが含まれる。視点とは、三次元データのレンダリングにおける投影の原点である。視線方向とは三次元データのレンダリングにおける投影の方向である。移動モードの切替は、マウス１２の操作により行われる。モード切替部１０２は、マウス１２により注目点がクリックされることで、移動モードをサテライトモードに切り替える。つまりモード切替部１０２は、注目点入力部の一例である。モード切替部１０２は、マウス１２によりアバターモードへの切替ボタンの押下を受け付けることで、移動モードをアバターモードに切り替える。
視点制御部１０３は、移動モードに基づいて仮想空間上の視点の姿勢（位置および視線方向）を制御する。
レンダリング部１０４は、視点制御部１０３によって制御された視点に基づいて仮想空間記憶部１０１が記憶する三次元データをレンダリングし、二次元データを得る。
表示制御部１０５は、レンダリング部１０４が得た二次元データを表示装置１１に表示させる。

【0020】

視点操作部１０６は、仮想空間上の視点の姿勢を変化させる操作の入力を受け付ける。視点の操作の入力は、ジョイパッド１４の操作により行われる。
視点記録部１０７は、移動モードがアバターモードからサテライトモードに切り替えられたときに、切り替え前の視点の姿勢を視点記憶部１０８に記録する。
視点記憶部１０８は、移動モードがアバターモードからサテライトモードに切り替えられたときの視点の姿勢を記憶する。
特定部１０９は、移動モードがアバターモードからサテライトモードに切り替えられたときに、注目点の座標を特定する。例えば、利用者がマウス１２により、表示装置１１に表示された二次元データ上の点を指定した場合に、当該点に対応する三次元データ上の点を、注目点として特定する。つまり、特定部１０９は、三次元データのうち指定された点に相当する点を、注目点として特定する。
経路設定部１１０は、特定部１０９が特定した注目点に基づいてサテライトモードに係る視点の移動経路の設定を受け付ける。移動経路は、注目点を囲うように設定される。具体的には、移動経路は注目点を通る回転軸回りに形成される円形の経路である。図３は、第１の実施形態に係る移動経路の設定ウインドウの一例を示す図である。経路設定部１１０は、図３に示す設定ウインドウＷを表示装置１１に表示させ、キーボード１３およびマウス１２の操作により各種設定の入力を受け付ける。具体的には、経路設定部１１０は、移動経路（回転軸）の傾き（Angle X値、Angle Z値）、移動経路の半径（Radius値）、移動経路の中心点と注目点との距離（Height値）、三次元データのクリッピング距離（Clipping値）の設定を受け付ける。Angle X値、Angle Y値、Radius値、およびHeight値は、移動経路の幾何学的パラメータの一例である。

【0021】

設定ウインドウＷは、幾何学的パラメータの入力欄Ｗ１、リセットボタンＷ２、アクションボタンＷ３、ズームボタンＷ４、一時停止ボタンＷ５、終了ボタンＷ６を備える。
リセットボタンＷ２は、入力項目をリセットするためのボタンである。
アクションボタンＷ３は、移動経路に沿った視点の移動を開始するためのボタンである。設定ウインドウＷには、アクションボタンＷ３として、右回転用のボタンと左回転用のボタンの２種類のボタンとが備えられる。
ズームボタンＷ４は、視線方向にズームインし、またはズームアウトするためのボタンである。設定ウインドウＷには、ズームボタンＷ４として、ズームイン用のボタンとズームアウト用のボタンとが備えられる。
一時停止ボタンＷ５は、移動経路に沿った視点の移動を停止するためボタンである。
終了ボタンＷ６は、サテライトモードを終了してアバターモードに切り替えるためのボタンである。

【0022】

視点制御部１０３は、移動モードがアバターモードである場合に、視点操作部１０６による操作に従って視点の姿勢を変化させる。なお、他の実施形態において、アバターの挙動を規定した設定データがある場合、視点制御部１０３は、当該設定データに基づいて視点の姿勢を変化させてもよい。視点制御部１０３は、移動モードがサテライトモードである場合に、経路設定部１１０により設定された移動経路に沿って視点の姿勢を変化させる。

【0023】

次に、第１の実施形態に係る三次元データ表示装置１０の動作について説明する。
図４は、第１の実施形態に係る三次元データ表示装置のアバターモードにおける動作を示すフローチャートである。図５は、第１の実施形態に係る三次元データ表示装置のサテライトモードにおける動作を示すフローチャートである。
三次元データ表示装置１０の起動時に、移動モードはアバターモードに設定される。三次元データ表示装置１０の起動時に、視点は所定の初期姿勢をとる。
三次元データ表示装置１０が起動すると、演算装置１５の視点制御部１０３は、視点より視線方向前方の所定位置に、アバターを配置する（ステップＳ１）。レンダリング部１０４は、仮想空間記憶部１０１に記憶された三次元データのレンダリングを行い、二次元データを得る（ステップＳ２）。表示制御部１０５は、レンダリングされた二次元データを表示装置１１に表示させる（ステップＳ３）。図６は、移動モードがアバターモードである場合における三次元データの表示例を示す図である。表示装置１１には、図６に示すように、三次元データによって表される施設Ｄ１とアバターＤ２とが写る二次元データが表示される。

【0024】

次に、モード切替部１０２は、マウス１２の操作により表示装置１１に表示された二次元データ上の点を指定したサテライトモードへの切り替えの入力があったか否かを判定する（ステップＳ４）。例えば、モード切替部１０２は、表示装置１１に表示された二次元データ上でマウス１２の右クリックがなされ、右クリックによって表示されるメニューの中からサテライトモードへの切り替えを示すアイテムが選択されたときに、二次元データ上の点を指定したサテライトモードへの切り替えの入力があったと判定する。
サテライトモードへの切り替えの入力がない場合（ステップＳ４：ＮＯ）、視点操作部１０６は、ジョイパッド１４を介して視点の操作の入力を受け付ける（ステップＳ５）。視点制御部１０３は、視点操作部１０６が受け付けた操作の入力に従って、仮想空間内に配置されたアバターを移動させる（ステップＳ６）。このとき、視点制御部１０３は、アバターに追従するように視点の姿勢を制御する（ステップＳ７）。具体的には、視点制御部１０３は、視点の視線方向とアバターの視線方向とを一致させ、かつ視点の位置がアバターの視線方向後方の所定位置に位置するように、視点の姿勢を制御する。そして、三次元データ表示装置１０は、ステップＳ２に処理を戻し、三次元データのレンダリングを行う。

【0025】

ステップＳ４においてサテライトモードへの切り替えの入力があった場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、視点記録部１０７は、現時点の視点の姿勢を視点記憶部１０８に記録する（ステップＳ８）。次に、特定部１０９は、ステップＳ４で指定された二次元データ上の点を、仮想空間上の半直線に変換する（ステップＳ９）。具体的には、特定部１０９は、視点の位置を原点として、当該視点の視線方向から、指定された点の座標に応じた角度だけずらした方向に伸びる半直線を算出する。次に、特定部１０９は、三次元データの表面の点であって、変換された半直線と交わり、かつ視点に最も近い点を、注目点として特定する（ステップＳ１０）。

【0026】

次に、経路設定部１１０は、レンダリング部１０４が生成した二次元データに重ねて、図３に示す設定ウインドウＷを表示装置１１に表示させる（ステップＳ１１）。設定ウインドウＷに設けられた入力欄Ｗ１には、初期値が設定される。経路設定部１１０は、特定部１０９が特定した注目点と入力欄Ｗ１に設定された値とに基づいて視点の移動経路を設定する（ステップＳ１２）。具体的には、経路設定部１１０は、以下の手順で移動経路を設定する。まず経路設定部１１０は、入力欄Ｗ１に設定されたAngle X値およびAngle Z値に基づいて回転軸の伸びる方向を決定する。経路設定部１１０は、決定した方向に伸び、かつ設定された注目点を通る直線を、回転軸として設定する。経路設定部１１０は、設定した回転軸上の点であって、入力欄Ｗ１に設定されたHeight値だけ注目点から離れた点を、移動経路の中心点に決定する。経路設定部１１０は、決定した中心点を原点とし、入力欄Ｗ１に設定されたRadius値を半径とする、回転軸に直交する平面上の円を、移動経路として設定する。次に、レンダリング部１０４は、仮想空間記憶部１０１に記憶された三次元データおよび移動経路を表す立体図形（例えば、移動経路に外接する多角形）を仮想空間に配置する（ステップＳ１３）。つまり、立体図形は、移動経路と異なる形状を有する。立体図形の形状が移動経路と同じ円形であると、Angle X値またはAngle Z値の変更により移動経路を円周方向に回転させたときに、当該立体図形が回転しているか否かを視認することが利用者にとって困難となる。これに対し、立体図形の形状を多角形にしておくことで、移動経路を円周方向に回転させたときにも、利用者に当該立体図形が回転しているか否かを視認させることができる。
次に、レンダリング部１０４は、仮想空間記憶部１０１に記憶された三次元データのレンダリングを行い、二次元データを得る（ステップＳ１４）。表示制御部１０５は、レンダリングされた二次元データを表示装置１１に表示させる（ステップＳ１５）。図７は、移動経路設定時における三次元データの表示例を示す図である。表示装置１１には、図７に示すように、三次元データによって表される施設Ｄ１と、移動経路を示す立体図形Ｄ３と、アバターＤ２とが写る二次元データが表示され、当該二次元データに重畳して設定ウインドウＷが表示される。

【0027】

経路設定部１１０は、マウス１２およびキーボード１３の操作による設定ウインドウＷの入力欄Ｗ１への入力があるか否かを判定する（ステップＳ１６）。経路設定部１１０は、入力欄Ｗ１への入力があると判定した場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、ステップＳ１２に処理を戻し、入力された値に基づいて移動経路を設定する。他方、経路設定部１１０は、入力欄Ｗ１への入力がないと判定した場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、マウス１２およびキーボード１３の操作により、設定ウインドウＷのボタンが押下されたか否かを判定する（ステップＳ１７）。ボタンの押下がない場合（ステップＳ１７：ＮＯ）、三次元データ表示装置１０は、処理をステップＳ１４に戻し、三次元データのレンダリングを行う。

【0028】

他方、ボタンが押下された場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、視点制御部１０３は、押下されたボタンの種類を特定する（ステップＳ１８）。
押下されたボタンがアクションボタンＷ３である場合（ステップＳ１８：アクション）、視点制御部１０３は、視点を移動経路上の点に移動させ、視線方向が注目点に向くように、視点の姿勢を制御する（ステップＳ１９）。以降、視点制御部１０３は、視線方向を注目点に向けながら、視点を移動経路に沿って自動移動させる。図８は、移動モードがサテライトモードである場合における三次元データの第１の表示例を示す図である。表示装置１１には、図８に示すように、三次元データのうち注目点に係る部分が写る二次元データが、経時的に視線方向を変えながら表示される。これにより、表示装置１１は、利用者によって指定された注目点の全体の外観を表示することができる。

【0029】

このとき、視点制御部１０３は、視点の上下方向と仮想空間の上下方向とが一致するように視点を移動させる。図９は、移動モードがサテライトモードである場合における三次元データの第２の表示例を示す図である。第２の表示例は、視点の移動経路が水平面に直交するように設定されたときの三次元データの表示例である。視点制御部１０３は、視点の上下方向と仮想空間の上下方向とが一致するように視点を移動させるため、図９に示すように、視線方向が鉛直方向と一致したときに視点の上下方向を反転させる。これにより、表示装置１１は施設の上下方向を保ったまま注目点の全体の外観を表示することができる。

【0030】

押下されたボタンがズームボタンＷ４である場合（ステップＳ１８：ズーム）、視点制御部１０３は、視点を視線方向に移動させる（ステップＳ２０）。具体的には、ズームボタンＷ４のうちズームイン用のボタンが押下された場合、視点制御部１０３は、視点を視線方向前方に移動させる。ズームボタンＷ４のうちズームアウト用のボタンが押下された場合、視点制御部１０３は、視点を視線方向後方に移動させる。

【0031】

押下されたボタンが一時停止ボタンＷ５である場合（ステップＳ１８：一時停止）、視点制御部１０３は、移動経路上に沿った視点の自動移動を停止させる（ステップＳ２１）。
ステップＳ１９、ステップＳ２０、またはステップＳ２１で視点制御部１０３が視点の姿勢を制御すると、三次元データ表示装置１０は、処理をステップＳ１４に戻し、三次元データのレンダリングを行う。このとき、レンダリング部１０４は、視線方向に直交する面であって、視点から設定ウインドウＷの入力欄Ｗ１に入力されたClipping値が示す距離だけ離れた面を、クリッピング面の近面としてレンダリングを行う。具体的にはレンダリング部１０４は、三次元データのうち設定されたクリッピング面の近面より奥行側（視線方向前方）に存在するオブジェクトを描画する。

【0032】

ステップＳ１８で押下されたボタンがリセットボタンＷ２である場合（ステップＳ１８：リセット）、経路設定部１１０は、入力欄Ｗ１の値を初期値に設定する（ステップＳ２２）。そして、三次元データ表示装置１０は、ステップＳ１２に処理を戻し、再度移動経路を設定する。

【0033】

ステップＳ１８で押下されたボタンが終了ボタンＷ６である場合（ステップＳ１８：終了）、モード切替部１０２は、移動モードをサテライトモードからアバターモードへ切り替える（ステップＳ２３）。次に、視点制御部１０３は、視点の姿勢が視点記憶部１０８が記憶する姿勢になるよう制御する（ステップＳ２４）。そして、三次元データ表示装置１０は、ステップＳ２に処理を戻し、三次元データのレンダリングを行う。

【0034】

このように、第１の実施形態によれば、三次元データ表示装置１０は、注目点へ視線を向けながら、注目点を囲う円形の移動経路に沿って視点を移動させて、視点に基づいて三次元データをレンダリングする。これにより、三次元データ表示装置１０は、利用者に施設を構成する部品の空間的な位置を容易に認識させることができる。
なお、他の実施形態に係る視線の移動経路の形状は、円形でなくてもよい。例えば、他の実施形態に係る移動経路は、楕円状、円弧状、多角形状など、注目点を囲う他の環状の経路であってよい。他方、移動経路が円形である場合、利用者は、注目点を等距離で全周囲から観察することができる。

【0035】

また、第１の実施形態によれば、三次元データ表示装置１０は、移動経路の幾何学的パラメータの設定の入力を受け付ける。これにより、利用者は、所望の角度から施設を構成する部品の空間的な位置を認識することができる。
なお、他の実施形態に係る三次元データ表示装置１０は、移動経路の幾何学的パラメータの設定の入力を受け付けないものであってもよい。例えば、他の実施形態に係る三次元データ表示装置１０は、予め定められた移動経路に沿って視点を移動させるものであってもよい。

【0036】

また、第１の実施形態によれば、三次元データ表示装置１０は、注目点を特定した時点における視点の姿勢を記憶しておき、移動経路に沿った視点の移動を終了した後に、視点の姿勢を記憶していた姿勢に変更する。これにより、利用者がジョイパッド１４にてアバターを操作するときに、仮想空間におけるアバターの位置を把握できなくなってしまうことを防ぐことができる。

【0037】

また、第１の実施形態によれば、三次元データ表示装置１０は、マウス１２によりレンダリングによって得られた二次元データ上の点の選択を受け付け、三次元データのうち選択された点に相当する半直線上の点であって視点に最も近い点を、注目点として特定する。これにより、利用者は簡易に注目点を特定することができる。
なお、他の実施形態に係る三次元データ表示装置１０は、二次元データ上の点の選択によらずに注目点を特定してもよい。例えば、他の実施形態に係る三次元データ表示装置１０は、キーボード１３により仮想空間上の座標の入力を受け付けることで、注目点を特定してもよい。また、他の実施形態に係る三次元データ表示装置１０において、施設の部品の名称とその部品が存在する三次元データ上の座標とが関連付けられる場合に、三次元データ表示装置１０は、部品の名称の入力を受け付け、入力された名称に関連付けられた座標を、注目点の座標として特定してもよい。
また、他の実施形態に係る三次元データ表示装置１０は、三次元データのうち選択された点に相当する半直線上の点であって視点に最も近い点を注目点として特定するものでなくてもよい。例えば、他の実施形態に係る三次元データ表示装置１０において、三次元データを構成する各オブジェクトに注目点の座標を関連付けて置き、三次元データのうち選択された点に相当する半直線上のオブジェクトであって視点に最も近いものに関連付けられた座標を、注目点の座標として特定してもよい。

【0038】

また、第１の実施形態によれば、三次元データ表示装置１０は、二次元データの上下方向が三次元データの上下方向と一致するようにレンダリングする。これにより、三次元データ表示装置１０は施設の上下方向を保ったまま注目点の全体の外観を表示することができる。
なお、他の実施形態に係る三次元データ表示装置１０は、レンダリングにおいて、二次元データの上下方向と三次元データの上下方向とを一致させなくてもよい。例えば、他の実施形態に係る三次元データ表示装置１０は、二次元データの上下方向を利用者の操作によって変更してもよい。

【0039】

また、第１の実施形態によれば、三次元データ表示装置１０は、移動経路に沿った視点の移動中にズームボタンＷ４の押下を受け付けた場合に、当該押下に従って視点を移動させる。これにより、三次元データ表示装置１０は、視点の自動移動中においても、利用者が見たい部分をレンダリングすることができる。なお、視点の操作の入力はズームボタンＷ４の押下に限られない。例えば、他の実施形態に係る三次元データ表示装置１０は、移動経路に沿った視点の移動中にジョイパッド１４の操作を受け付けてもよい。
なお、他の実施形態に係る三次元データ表示装置１０は、移動経路に沿った視点の移動中に視点の操作の入力を受け付けなくてもよい。

【0040】

以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。

【0041】

図１０は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ９０は、ＣＰＵ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、インタフェース９４を備える。
上述の三次元データ表示装置１０は、コンピュータ９０を備える。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置９３に記憶されている。ＣＰＵ９１は、プログラムを補助記憶装置９３から読み出して主記憶装置９２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ９１は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域を主記憶装置９２に確保する。

【0042】

なお、少なくとも１つの実施形態において、補助記憶装置９３は、一時的でない有形の媒体の一例である。一時的でない有形の媒体の他の例としては、インタフェース９４を介して接続される磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、半導体メモリ等が挙げられる。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９０に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９０が当該プログラムを主記憶装置９２に展開し、上記処理を実行してもよい。

【0043】

また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、当該プログラムは、前述した機能を補助記憶装置９３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

【符号の説明】

【0044】

１０ 三次元データ表示装置
１０１ 仮想空間記憶部
１０２ モード切替部
１０３ 視点制御部
１０４ レンダリング部
１０５ 表示制御部
１０６ 視点操作部
１０７ 視点記録部
１０８ 視点記憶部
１０９ 特定部
１１０ 経路設定部

【要約】

【課題】運転員にプラントを構成する部品の空間的な位置を容易に認識させる。
【解決手段】三次元データ表示装置は、三次元データ上の点である注目点を特定する特定部と、注目点へ視線を向けながら注目点を囲う環状の移動経路に沿って視点を移動させる視点制御部と、視点に基づいて三次元データをレンダリングして二次元データを得るレンダリング部とを備える。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図10】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】