JP3172037B2 - 曲線描画装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポインティングデバイ
スによりディスプレイ画面上の２点が指定されるとき
に、この２点を開始点／終了点とする規定形状の曲線を
決定してディスプレイ画面に描画する曲線描画装置に関
し、特に、ユーザの希望する曲線形態の曲線を描画でき
るようにする曲線描画装置に関する。

【０００２】ユーザの希望する規定形状の曲線をディス
プレイ画面に描画する曲線描画装置がある。このような
曲線描画装置では、ユーザの希望する曲線を描画できる
ようにする構成を構築していく必要がある。

【０００３】

【従来の技術】ユーザの希望する曲線を描画する曲線描
画装置として、ユーザに３点を指定させて、その３点を
通る円弧を描画するというものがある。

【０００４】この曲線描画装置では、指定された３点を
通る円弧の中心点及び半径を算出して、それに従って、
ユーザの指定する３点を通る円弧を描画するという構成
を採っている。すなわち、３点が指定されると、それら
を通る円弧の中心点及び半径は一意に決定されるので、
それを算出して円弧を描画するという構成を採っている
のである。

【０００５】一方、ユーザに２点を指定させて、その２
点を通る曲線の弧を描画するという曲線描画装置もあ
る。このような曲線描画装置では、２点では曲線形状が
決まらないことから、規定の曲線形状を想定するととも
に、その規定の曲線形状の形状パラメータを決定する特
定のアルゴリズムを用意する構成を採って、そのアルゴ
リズムに従って２点の指示する形状パラメータを決定し
ていくことで、ユーザの指定する２点を通る規定形状の
曲線の弧を描画するという構成を採っている。

【０００６】例えば、ユーザの指定する２点を通る楕円
弧を描画する曲線描画装置では、楕円弧の張る方向を規
定方向とするとともに、その２点の一方が長軸上に位置
し、他方が短軸上に位置することを想定することで、図
２０に示すように、ユーザの指定する２点を通る楕円弧
を描画するという構成を採っているのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来構成の２点指示の曲線描画装置では、ユーザの
希望する曲線を描画できないことが起こるという問題点
があった。

【０００８】すなわち、ユーザが、図２１の破線に示す
ような楕円弧の描画を希望して２点を指示したとして
も、この楕円弧の張る方向が曲線描画装置の用意するも
のと異なるときには、図２１の実線に示すような楕円弧
が描画されてしまという問題点があったのである。

【０００９】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、ポインティングデバイスによりディスプレイ
画面上の２点が指定されるときに、この２点を開始点／
終了点とする規定形状の曲線を決定してディスプレイ画
面に描画する構成を採るときにあって、ユーザの希望す
る曲線形態の曲線を描画できるようにする新たな曲線描
画装置の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】図１に本発明の原理構成
を図示する。図中、１は本発明を具備する曲線描画装置
であって、ディスプレイ画面上の２点が指定されるとき
に、この２点を開始点／終了点とする規定形状の曲線を
決定してディスプレイ画面に描画するもの、２は曲線描
画装置１の備える端末であって、ディスプレイ画面を有
してユーザとの対話装置として機能するもの、３は端末
２の備えるマウス等のポインティングデバイスであっ
て、ディスプレイ画面上の２点を指定するものである。

【００１１】この曲線描画装置１は、端末２との間のイ
ンタフェース処理を実行する入出力制御手段１０と、描
画曲線の形態を決定する決定手段１１と、開始点を起点
とする複数の放射状領域を設定する設定手段１２と、描
画曲線の形状パラメータを特定する特定手段１３と、描
画曲線を決定して端末２のディスプレイ画面に描画する
曲線決定手段１４とを備える。

【００１２】

【作用】本発明では、ポインティングデバイス３が描画
曲線の開始点を指定すると、設定手段１２は、その開始
点を起点とする複数の放射状領域を設定する。例えば、
図２に示すように、開始点を通る傾きが４５°の２本の
直線に従って、領域１／領域２／領域３／領域４を設定
するというように、開始点を起点とする複数の放射状領
域を設定するのである。

【００１３】描画曲線の開始点の指定に続いて、ポイン
ティングデバイス３が描画曲線の終了点を指定すると、
決定手段１１は、この２点を移動するポインティングデ
バイス３の指す座標情報に従って、描画曲線の曲線形態
を決定する。例えば、ポインティングデバイス３の指す
座標情報が、設定手段１２の設定する放射状領域の内の
どれを経由して開始点から終了点に移動するのかを判断
することで、描画曲線の弧の方向を設定するというよう
に、この２点を移動するポインティングデバイス３の指
す座標情報に従って、描画曲線の曲線形態を決定するの
である。

【００１４】このようにして、描画曲線の開始点／終了
点と、描画曲線の曲線形態が決定されると、特定手段１
３は、それらから描画曲線の形状パラメータを特定し、
これを受けて、曲線決定手段１４は、特定された形状パ
ラメータにより規定される描画曲線を決定して端末２の
ディスプレイ画面に表示する。

【００１５】このように、本発明の曲線描画装置１を用
いることで、ユーザは、ポインティングデバイス３を使
って２点を指定していくだけで、自分の希望する曲線形
態に従う規定形状の曲線をディスプレイ画面に描画でき
るようになる。

【００１６】

【実施例】以下、楕円弧を描画する実施例に従って本発
明を詳細に説明する。ここで、この実施例では、ユーザ
により指定される開始点／終了点の内の一方が長軸上に
位置し、他方が短軸上に位置する楕円弧の描画処理を想
定している。

【００１７】図３に、楕円弧を描画する本発明の曲線描
画装置１が実行する処理フローの一実施例を図示する。
次に、この処理フローに従って、本発明により実現され
る楕円弧の描画処理について詳細に説明する。

【００１８】曲線描画装置１は、楕円弧を描画する場
合、図３の処理フローに示すように、先ず最初に、ステ
ップ１で、ユーザと対話することで、描画する楕円弧の
開始点／終了点を入力する。例えば、ポインティングデ
バイス３としてマウスが用意されるときにあって、マウ
スのボタンがプレスされる点を開始点として入力すると
ともに、このボタンがリリースされる点を終了点として
入力したり、あるいは、マウスのボタンがプレスされる
点を開始点として入力するとともに、現在のマウス位置
の点を終了点として入力するのである。

【００１９】続いて、ステップ２で、入力した開始点と
終了点とが異なるものであるのか否かを判断し、異なる
ものであることを判断するときには、ステップ３に進ん
で、楕円弧の方向フラグが設定済であるのか否かを判断
して、設定済でないことを判断するときには、ステップ
４に進んで、楕円弧の方向を決定して方向フラグにセッ
トする。

【００２０】このようにして楕円弧の方向を決定する
と、続いて、ステップ５で、楕円弧を描く楕円の中心座
標を決定し、続くステップ６で、この楕円の中心座標
と、開始点／終了点から導出される楕円の長軸／短軸と
を引数にして楕円弧描画関数を呼び出すことで、開始点
と終了点とを結ぶ楕円弧を決定してディスプレイ画面に
描画して処理を終了する。

【００２１】ここで、ステップ２で、入力した開始点と
終了点とが同一点であることを判断するときには、楕円
弧を描画することが不可能であるので、そのまま処理を
終了する。

【００２２】図４に、図３の処理フローのステップ４で
実行する楕円弧の方向決定処理の詳細な処理フローを図
示する。曲線描画装置１は、楕円弧の方向決定処理に入
ると、図４の処理フローに示すように、先ず最初に、ス
テップ１で、開始点を通る傾きが４５°の２本の直線に
従って、図５に示すような領域１／領域２／領域３／領
域４という４つの領域を設定する。

【００２３】続いて、ステップ２で、開始点から終了点
に到る途中のポインティングデバイス３の座標（例え
ば、開始点からの規定時間経過時点でのポインティング
デバイス３の座標）をサンプリングして、そのサンプリ
ングした座標が設定した領域１の中にあるのか否かを判
断し、領域１の中にあることを判断するときには、ステ
ップ３に進んで、方向フラグに上向をセットして処理を
終了する。

【００２４】一方、ステップ２で、サンプリングした座
標が設定した領域１の中にないことを判断するときに
は、ステップ４に進んで、サンプリングした座標が設定
した領域２の中にあるのか否かを判断し、領域２の中に
あることを判断するときには、ステップ５に進んで、方
向フラグに左向をセットして処理を終了する。

【００２５】一方、ステップ４で、サンプリングした座
標が設定した領域２の中にないことを判断するときに
は、ステップ６に進んで、サンプリングした座標が設定
した領域３の中にあるのか否かを判断し、領域３の中に
あることを判断するときには、ステップ７に進んで、方
向フラグに下向をセットして処理を終了する。

【００２６】一方、ステップ６で、サンプリングした座
標が設定した領域３の中にないことを判断するときに
は、ステップ８に進んで、サンプリングした座標が設定
した領域４の中にあるのか否かを判断し、領域４の中に
あることを判断するときには、ステップ９に進んで、方
向フラグに右向をセットして処理を終了する。

【００２７】このようにして、曲線描画装置１は、図４
の処理フローを実行することで、楕円弧の方向を決定し
て方向フラグにセットするのである。次に、図３の処理
フローのステップ５で実行する楕円中心座標の決定処理
について詳細に説明する。ここで、この楕円中心座標の
決定処理では、図６に示すように、開始点を基準とする
第１象限／第２象限／第３象限／第４象限という４つの
象限を定義している。

【００２８】図７ないし図１１に、図３の処理フローの
ステップ５で実行する楕円中心座標の決定処理の詳細な
処理フローを図示する。曲線描画装置１は、楕円中心座
標の決定処理に入ると、図７の処理フローに示すよう
に、先ず最初に、ステップ１で、方向フラグが上向を表
示しているのか否かを判断して、上向を表示しているこ
とを判断するときには、図８に示す処理フローに従って
楕円中心座標を決定する。

【００２９】すなわち、図８の処理フローで示すよう
に、終了点が第１象限に位置するときには、「楕円中心
のＸ座標＝終了点のＸ座標、楕円中心のＹ座標＝開始点
のＹ座標」と決定していくことで、図１２（ａ）に示す
ような楕円弧の描画を実現すべく楕円中心座標を決定
し、終了点が第２象限に位置するときには、「楕円中心
のＸ座標＝終了点のＸ座標、楕円中心のＹ座標＝開始点
のＹ座標」と決定していくことで、図１２（ｂ）に示す
ような楕円弧の描画を実現すべく楕円中心座標を決定
し、終了点が第３象限に位置するときには、「楕円中心
のＸ座標＝開始点のＸ座標、楕円中心のＹ座標＝終了点
のＹ座標」と決定していくことで、図１２（ｃ）に示す
ような楕円弧の描画を実現すべく楕円中心座標を決定
し、終了点が第４象限に位置するときには、「楕円中心
のＸ座標＝開始点のＸ座標、楕円中心のＹ座標＝終了点
のＹ座標」と決定していくことで、図１２（ｄ）に示す
ような楕円弧の描画を実現すべく楕円中心座標を決定す
るのである。

【００３０】一方、ステップ１で、方向フラグが上向を
表示していないことを判断するときには、続くステップ
２で、方向フラグが左向を表示しているのか否かを判断
して、左向を表示していることを判断するときには、図
９に示す処理フローに従って楕円中心座標を決定する。

【００３１】すなわち、図９の処理フローで示すよう
に、終了点が第１象限に位置するときには、「楕円中心
のＸ座標＝終了点のＸ座標、楕円中心のＹ座標＝開始点
のＹ座標」と決定していくことで、図１３（ａ）に示す
ような楕円弧の描画を実現すべく楕円中心座標を決定
し、終了点が第２象限に位置するときには、「楕円中心
のＸ座標＝開始点のＸ座標、楕円中心のＹ座標＝終了点
のＹ座標」と決定していくことで、図１３（ｂ）に示す
ような楕円弧の描画を実現すべく楕円中心座標を決定
し、終了点が第３象限に位置するときには、「楕円中心
のＸ座標＝開始点のＸ座標、楕円中心のＹ座標＝終了点
のＹ座標」と決定していくことで、図１３（ｃ）に示す
ような楕円弧の描画を実現すべく楕円中心座標を決定
し、終了点が第４象限に位置するときには、「楕円中心
のＸ座標＝終了点のＸ座標、楕円中心のＹ座標＝開始点
のＹ座標」と決定していくことで、図１３（ｄ）に示す
ような楕円弧の描画を実現すべく楕円中心座標を決定す
るのである。

【００３２】一方、ステップ２で、方向フラグが左向を
表示していないことを判断するときには、続くステップ
３で、方向フラグが下向を表示しているのか否かを判断
して、下向を表示していることを判断するときには、図
１０に示す処理フローに従って楕円中心座標を決定す
る。

【００３３】すなわち、図１０の処理フローで示すよう
に、終了点が第１象限に位置するときには、「楕円中心
のＸ座標＝開始点のＸ座標、楕円中心のＹ座標＝終了点
のＹ座標」と決定していくことで、図１４（ａ）に示す
ような楕円弧の描画を実現すべく楕円中心座標を決定
し、終了点が第２象限に位置するときには、「楕円中心
のＸ座標＝開始点のＸ座標、楕円中心のＹ座標＝終了点
のＹ座標」と決定していくことで、図１４（ｂ）に示す
ような楕円弧の描画を実現すべく楕円中心座標を決定
し、終了点が第３象限に位置するときには、「楕円中心
のＸ座標＝終了点のＸ座標、楕円中心のＹ座標＝開始点
のＹ座標」と決定していくことで、図１４（ｃ）に示す
ような楕円弧の描画を実現すべく楕円中心座標を決定
し、終了点が第４象限に位置するときには、「楕円中心
のＸ座標＝終了点のＸ座標、楕円中心のＹ座標＝開始点
のＹ座標」と決定していくことで、図１４（ｄ）に示す
ような楕円弧の描画を実現すべく楕円中心座標を決定す
るのである。

【００３４】一方、ステップ３で、方向フラグが下向を
表示していないことを判断するときには、続くステップ
４で、方向フラグが右向を表示しているのか否かを判断
して、右向を表示していることを判断するときには、図
１１に示す処理フローに従って楕円中心座標を決定す
る。

【００３５】すなわち、図１１の処理フローで示すよう
に、終了点が第１象限に位置するときには、「楕円中心
のＸ座標＝開始点のＸ座標、楕円中心のＹ座標＝終了点
のＹ座標」と決定していくことで、図１５（ａ）に示す
ような楕円弧の描画を実現すべく楕円中心座標を決定
し、終了点が第２象限に位置するときには、「楕円中心
のＸ座標＝終了点のＸ座標、楕円中心のＹ座標＝開始点
のＹ座標」と決定していくことで、図１５（ｂ）に示す
ような楕円弧の描画を実現すべく楕円中心座標を決定
し、終了点が第３象限に位置するときには、「楕円中心
のＸ座標＝終了点のＸ座標、楕円中心のＹ座標＝開始点
のＹ座標」と決定していくことで、図１５（ｃ）に示す
ような楕円弧の描画を実現すべく楕円中心座標を決定
し、終了点が第４象限に位置するときには、「楕円中心
のＸ座標＝開始点のＸ座標、楕円中心のＹ座標＝終了点
のＹ座標」と決定していくことで、図１５（ｄ）に示す
ような楕円弧の描画を実現すべく楕円中心座標を決定す
るのである。

【００３６】このようにして、曲線描画装置１は、図７
ないし図１１の処理フローを実行することで、楕円中心
座標を決定するのである。図３の処理フローで説明した
ように、この楕円中心座標が決定されると、曲線描画装
置１は、楕円描画関数を呼び出していくことで、開始点
と終了点とを結ぶ楕円弧を決定してディスプレイ画面に
描画していくことになる。

【００３７】この楕円描画関数は、決定された楕円の中
心点の座標と、この中心点と開始点との差分値と、この
中心点と終了点との差分値とを使って、Ｘ軸上の差分値
の絶対値をａ、Ｙ軸上の差分値の絶対値をｂで表すなら
ば、 Ｘ＝ａ×ｃｏｓθ， Ｙ＝ｂ×ｓｉｎθ の式に従って、開始点と終了点とを結ぶ楕円弧を決定し
てディスプレイ画面に描画していく処理を行うものであ
る。

【００３８】図３の処理フローに従う実施例では、楕円
弧の方向を決定するために用意する領域を、図５に示し
たように終了点に関係しないもので開示したが、この領
域を終了点に従って動的に変更していく構成を採ること
も可能である。

【００３９】図１６に、この構成に従うときの処理フロ
ーを図示する。ここで、図１６（ｂ）に示す処理フロー
は、図１６（ａ）に示す処理フロー中の「終了点により
弧の方向決定」部分の詳細な処理を表しており、図１６
（ａ）に示す処理フロー中の「中心座標決定」では、図
７ないし図１１に示す処理フローと同じ処理を行う。な
お、図１６（ｂ）の処理フロー中に示す判定用座標と
は、開始点から終了点に到るまでにポインティングデバ
イス３の指す座標であって、例えば、規定時間を経過す
ることと、開始点から規定以上離れていることを条件に
して選択されることになる。

【００４０】すなわち、この構成を採る場合には、図１
６の処理フローに従い、図１７に示すように、開始点と
終了点とを結ぶ直線に従って領域１／領域２／領域３／
領域４を動的に変更しつつ設定して、選択した判定用座
標がこのいずれの領域に属するのかを判断していくこと
で、楕円弧の方向を決定していくことになる。

【００４１】また、図３の処理フローに従う実施例や、
図１６の処理フローに従う実施例では、開始点から終了
点に到るまでの特定の１つの点がどの領域に属するのか
を判断していくことで楕円弧の方向を決定していく構成
を採ったが、開始点から終了点に到るまでの複数の点の
座標統計値を用いて楕円弧の方向を決定していく構成を
採ることも可能である。

【００４２】例えば、図１８に示す処理フローのよう
に、開始点から終了点に到るまでにポインティングデバ
イス３の指す座標が、統計的に、開始点と終了点とを結
ぶ直線の上側にあるか下側にあるのかを判断したり、図
１９に示す処理フローのように、開始点から終了点に到
るまでにポインティングデバイス３の指す座標の変化形
態を判断していくことで、楕円弧の方向を決定していく
構成を採ってもよいのである。

【００４３】図示実施例について説明したが、本発明は
これに限定されるものではない。例えば、実施例では楕
円弧の描画処理に従って本発明を開示したが、本発明は
これに限られるものではなく、他の曲線の描画処理であ
ってもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の曲線描画
装置を用いることで、ユーザは、ポインティングデバイ
スを使って２点を指定していくだけで、自分の希望する
曲線形態に従う規定形状の曲線をディスプレイ画面に描
画できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図である。

【図２】放射状領域の説明図である。

【図３】本発明の実行する処理フローの一実施例であ
る。

【図４】楕円弧の方向決定処理の処理フローである。

【図５】方向決定処理で設定する領域の説明図である。

【図６】４つの象限の定義説明図である。

【図７】楕円中心座標の決定処理の処理フローである。

【図８】楕円中心座標の決定処理の処理フローである。

【図９】楕円中心座標の決定処理の処理フローである。

【図１０】楕円中心座標の決定処理の処理フローであ
る。

【図１１】楕円中心座標の決定処理の処理フローであ
る。

【図１２】楕円中心座標の決定処理の説明図である。

【図１３】楕円中心座標の決定処理の説明図である。

【図１４】楕円中心座標の決定処理の説明図である。

【図１５】楕円中心座標の決定処理の説明図である。

【図１６】本発明の実行する処理フローの他の実施例で
ある。

【図１７】動的な領域設定処理の説明図である。

【図１８】本発明の実行する処理フローの他の実施例で
ある。

【図１９】本発明の実行する処理フローの他の実施例で
ある。

【図２０】従来技術の説明図である。

【図２１】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１ 曲線描画装置 ２ 端末 ３ ポインティングデバイス １０ 入出力制御手段 １１ 決定手段 １２ 設定手段 １３ 特定手段 １４ 曲線決定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 マックドローＰｒｏユーザーズガイ ド、Ｃｌａｒｉｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉ ｏｎ発行、（1991）ｐ２−18〜２−20 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06T 11/20

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポインティングデバイスによりディスプ
   レイ画面上の２点が指定されるときに、該２点を開始点
   ／終了点とする規定形状の曲線を決定してディスプレイ
   画面に描画する曲線描画装置において、開始点を起点とする複数の放射状領域を設定する設定手
   段(12)と、 上記２点間を移動するポインティングデバイスの指す座
   標情報が、上記設定手段(12)の設定する放射状領域の内
   のどれを経由して開始点から終了点に移動するのかを判
   断することで、描画する曲線の曲線形態を決定する決定
   手段(11)と、 上記決定手段(11)の決定結果と、上記２点の座標情報と
   から、描画する曲線の形状パラメータを特定する特定手
   段(13)とを備え、 上記特定手段(13)の特定する形状パラメータにより規定
   される曲線を描画していくよう構成されることを、 特徴とする曲線描画装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の曲線描画装置において、 設定手段(12)は、開始点と終了点とを結ぶ直線に従っ
   て、放射状領域を動的に変更しつつ放射状領域の設定処
   理を実行するよう処理することを、 特徴とする曲線描画装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の曲線描画装置にお
   いて、 決定手段(11)は、ポインティングデバイスの指す座標情
   報の統計値に従って、描画する曲線の曲線形態を決定す
   るよう処理することを、 特徴とする曲線描画装置。