JP2001101259A - 空間要素配置設計支援システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】仮想空間を体験している検討者が必要な空間要
素をデータべースから抽出して仮想空間の中で配置する
ことにより新たな設計案を検討できる設計支援システム
を提供する。 【解決手段】１つ以上の空間要素を配置して構成される
設計対象を仮想空間に表示する表示手段１と、空間要素
の三次元形状データを格納した三次元形状データべース
ＤＢ１と、空間要素の属性データを格納した属性データ
べースＤＢ２と、仮想空間内の位置を指定する機能を少
なくとも有する操作手段７と、三次元形状データべース
ＤＢ１から空間要素を抽出する検索手段１０と、抽出さ
れた空間要素を前記属性データを制約条件として仮想空
間内の指定された位置に配置する編集手段５とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は仮想現実感技術を利
用して設計支援を行う空間要素配置設計支援システムに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、建築物、土木、景観等の物件を設
計する際に、紙面を用いたものでは、図面やパースによ
る設計支援が行われていた。また、コンピュータを使っ
たものでは、一般的にＣＡＤシステムが普及している
が、これでは図面を判読できないユーザーが設計検討を
行うことができず、結果的に設計に参加することができ
ない。それを解決するシステムとしてコンピュータ上に
現実には存在しない仮想空間を構築して専門家でないユ
ーザが設計行為に参加することを可能とする装置が提案
されている（特公平４−１９２０６６号）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の装置で
は、予め用意されたデータセットを体験するだけである
ため、設計変更時における対応力などデータ操作におけ
る汎用性に乏しく、結果として設計支援システムとして
問題が生じていた。

【０００４】本発明の目的は、インターネットを含むネ
ットワーク上で仮想空間を体験している検討者が、必要
な空間要素をデータべースから抽出でき、それを仮想空
間の中で配置することにより新たな設計案を検討できる
空間要素配置設計支援システムを提供することにある。
さらに本発明では、検討者がウォークスルーのスピー
ド、ライティング、視野角などの景観シミュレーション
における諸条件をインタラクティブに設定する機能を設
けて、様々な条件での景観を検討できる設計支援システ
ムを提供するものである。さらにまた本発明では、仮想
空間上での簡易な設計編集操作、及び設計編集の機能向
上を実現するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、上記の課題を解決するために、図１に示すように、
１つ以上の空間要素を配置して構成される設計対象を仮
想空間に表示する表示手段１と、空間要素の三次元形状
データを格納した三次元形状データべースＤＢ１と、空
間要素の属性データを格納した属性データべースＤＢ２
と、仮想空間内の位置を指定する機能を少なくとも有す
る操作手段７と、三次元形状データべースＤＢ１から空
間要素を抽出する検索手段１０と、検索手段１０により
抽出された空間要素を前記属性データを制約条件として
仮想空間内の指定された位置に配置する編集手段５とを
備えることを特徴とするものである。

【０００６】また、請求項２の発明によれば、上記の構
成に加えて、第１の表示手段１により表示される仮想空
間の視野角を変更する手段９を設けたことを特徴とする
ものである。請求項３の発明によれば、上記の構成に加
えて、編集手段５により編集された設計案をファイルに
保存する機能を備えることを特徴とするものである。

【０００７】さらに、請求項４の発明によれば、上記の
構成に加えて、表示手段１により表示される仮想空間を
ウォークスルーする速度をインタラクティブに変更する
手段を設けたことを特徴とするものである。請求項５の
発明によれば、上記の構成に加えて、表示手段１により
表示される仮想空間の光源をインタラクティブに変更す
る手段を設けたことを特徴とするものである。

【０００８】また、請求項６の発明によれば、上記の構
成に加えて、空間要素の属性データを格納した属性デー
タべースＤＢ２の具体的属性内容を表示する手段を設け
たことを特徴とするものである。請求項７の発明によれ
ば、上記の構成に加えて、仮想空間に配置される空間要
素の価格と配置状況に応じて設計案の総額を計算し、表
示する手段を設けたことを特徴とするものである。

【０００９】さらに、請求項８の発明によれば、上記の
構成に加えて、仮想空間に配置される空間要素を、現在
の視点位置を考慮に入れて適当な位置に配置し、表示す
る表示手段を設けたことを特徴とするものである。これ
までは、原点など一定の場所に配置されていたため、広
い仮想空間の中に空間要素が何処に配置されたのかユー
ザが確認することが困難であった。現在の視点位置を考
慮に入れて適当な位置に配置できるようにすることによ
り、ユーザによる確認が容易になった。

【００１０】また、請求項９の発明によれば、上記の構
成に加えて、仮想空間に配置された空間要素に、回転操
作を行うことのできる手段を設けたことを特徴とするも
のである。請求項１０の発明によれば、上記の構成に加
えて、仮想空間に配置される空間要素について、空間要
素の属性データを格納した属性データべースより変更可
能な色情報を抽出して、色変更操作を行うことのできる
手段を設けたことを特徴とするものである。

【００１１】さらに、請求項１１の発明によれば、上記
の構成に加えて、仮想空間に配置される空間要素につい
て、空間要素の属性データを格納した属性データべース
より変更可能なテクスチャ（模様）情報を抽出して、テ
クスチャ（模様）変更操作を行うことのできる手段を設
けたことを特徴とするものである。請求項１２の発明に
よれば、上記の構成に加えて、予めデータべースに登録
された代替案を、インタラクティブに変更操作できる手
段を設けたことを特徴とするものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】図２は本発明システムの画面表示
の概要を一例として示している。図中、１１は仮想空間
表示部、１２は操作ボタン群、１３は視野角変更操作
部、１４は平面図表示部、１５はマウスモードの設定
部、１６は空間要素の検索部である。

【００１３】本発明の要旨である空間要素の配置のため
の構成について最初に説明する。仮想空間表示部１１に
は、設計対象の一例としてマンションと公園が表示され
ている。公園には複数本の樹木が配置されており、ま
た、中央には憩いの場としてのベンチと、それを覆うオ
ブジェのようなテント、さらにライトアップするための
投光器などが配置されている。本発明で空間要素という
のは、たとえば、この樹木やベンチ、テントなどのよう
に、空間中に配置されるパーツのことを指している。

【００１４】図２の画面右下の空間要素の検索部１６で
は、カテゴリー、種類、サイズを指定することにより、
所望の空間要素をデータベースから選び出すことができ
るようになっている。たとえば、樹木のカテゴリーを選
択すると、様々な樹木の種類を選択可能となり、その中
から、たとえばマツの種類を選択し、サイズを指定可能
な場合には高さを指定（たとえば７ｍ）すると、データ
ベースからマツの木の三次元形状データが読み出され
る。検索部１６のリスト表示のボタンを操作（たとえば
マウスでクリック）すると、図示されたようなマツの木
のデザインがリスト表示される。リストの中から好みの
デザインを選択すると、太枠で囲まれて表示される。

【００１５】マウスモードの設定部１５により、マウス
モードをパーツ編集モードに設定し、平面図表示部１４
に表示された平面図（仮想空間表示部１１に表示された
検討対象を上から見た図が表示されている）の上にパー
ツを配置すべき点（たとえば平面図上のＸ点）をプロッ
トすると、選択されたパーツが仮想空間表示部１１に表
示される。複数の点を次々にプロットしていけば、複数
本の樹木を配置することもできる。また、平面図上でプ
ロットされた点をマウスによりドラッグすることによ
り、仮想空間に表示されているパーツの移動が可能であ
ると共に、仮想空間表示部１１においても表示されたパ
ーツをマウスまたは操作ボタン群１２により移動させた
り回転させたり傾斜させたりする操作が可能である。な
お、操作ボタン群１２は、マウスモードがパーツ編集モ
ードの場合には、選択・表示されたパーツの移動や回
転、傾斜のために使用され、マウスモードが視点編集モ
ードの場合には、ユーザが視点を移動させたり、その場
で向きを変えたりするために使用されるものとする。ま
た、移動させたパーツや除去したパーツを元に戻すとき
には、画面右端中央のＵｎｄｏＭｏｖｅあるいはＵｎｄ
ｏＤｅｌｅｔｅと表示されたボタンが使用される。

【００１６】次に、マウスモードの設定部１５により、
マウスモードを視点編集モードに設定し、ユーザの視点
位置を変更する場合について説明する。視点位置を変更
するには、操作ボタン群１２を操作してユーザが仮想空
間内で前後左右にウォークスルーする方法と、平面図表
示部１４上で視点位置を入力することにより、瞬時に視
点位置を移動させる方法とがある。すなわち、視点編集
モードを選択した上で平面図表示部１４の上の任意の点
をマウスカーソルでクリックすると、ユーザの視点位置
がマウスカーソルの位置に瞬時に移動するものである。
この視点位置を瞬時に移動させる機能は特に仮想空間内
で遠距離を移動する場合に便利である。平面図表示部１
４の右辺には上下スクロール、下辺には左右スクロール
のための操作部が設けられているので、図示された状態
から平面図を上下左右にスクロールさせて視点位置を設
定すれば、様々な角度から見た仮想空間を瞬時に表示す
ることができる。

【００１７】ここで、平面図表示部１４の○印Ｐはユー
ザの視点位置を示しており、矢印Ｃはユーザの注視点方
向を示している。また、実線Ｒは視野の右端、実線Ｌは
視野の左端を示しており、実線ＲとＬとで視野角を表現
している。

【００１８】次に、ユーザの注視点方向を変更するに
は、操作ボタン群１２を操作してユーザが仮想空間内で
向きを変える方法と、平面図表示部１４の矢印Ｃの先端
をマウスによりドラッグする方法とがある。これによ
り、仮想空間表示部１１で表示される仮想空間の画像が
回転する（左右にスクロールされる）と共に、平面図表
示部１４の矢印Ｃの向き、視野角表示線Ｒ及びＬの向き
も同時に回転するので、平面図の矢印Ｃを見れば、自分
が今どの方角を見ているのか容易に把握することができ
る。なお、平面図表示部１４には縮尺（図示された例で
は０〜４０ｍのスケール）が表示されているので、大き
さの把握も容易に行える。

【００１９】視野角変更操作部１３では、現在の視野角
が焦点距離３５ｍｍの標準レンズの視野角に相当するこ
とを表示している。視野角変更操作部１３を操作するこ
とにより、焦点距離を短くして広角レンズ表現を選択し
た場合、平面図表示部１４の実線ＲとＬのなす角度は大
きくなり、仮想空間表示部１１は人間の視野角（大人で
は１５０〜１６０度程度）で見たような表示となる。ま
た、焦点距離を長くして望遠レンズ表現を選択した場
合、平面図表示部１４の実線ＲとＬのなす角度は小さく
なり、仮想空間表示部１１は遠近感を表現する望遠レン
ズで見たような表示となる。これにより、検討対象のス
ケール感を把握しながら設計検討することができる。

【００２０】図３は仮想空間に空間要素を配置するため
のソフトウェア構成を機能的にブロック化して示した説
明図である。空間要素を格納したデータベースから、カ
テゴリー、種類、高さ（サイズ）を選択し、候補リスト
を表示して選択することにより、空間要素が抽出され
る。平面図表示部で配置位置を決定することにより、空
間要素の配置される位置と、空間要素の形状データが仮
想空間表示部に送信され、空間要素が表示される。表示
された空間要素を仮想空間又は平面図上で編集すると、
その結果が仮想空間及び平面図上で同時に更新表示され
る。

【００２１】図４は仮想空間で表示されている視野角を
リアルタイムに変更するためのソフトウェア構成を機能
的にブロック化して示した説明図である。視野角変更操
作部は、たとえば、標準レンズ、広角レンズ、望遠レン
ズに相当する視野角を選択する仮想レンズ交換機能ある
いは焦点距離を連続的に変化させる仮想ズームレンズ機
能を有しており、この視野角変更機能により視野角が設
定されると、仮想空間を表示する描画プログラムは、視
野角情報を取得し、設定された視野角で仮想空間の表示
を行う。

【００２２】図１は本発明のシステムをパーソナルコン
ピュータ上に実現する場合の概略構成を示すブロック図
である。仮想空間表示手段１は仮想空間表示部１１に表
示される仮想空間の表示を行う描画プログラムであり、
平面図表示手段２は平面図表示部１４に表示される平面
図の表示を行う描画プログラムである。表示部３はモニ
ターとグラフィックボードなどで構成される。視点情報
表示手段４は仮想空間の視点情報（視点位置、注視点方
向、視野角など）を平面図上にリアルタイム表示する機
能を実現するための手段である。編集手段５は上述のパ
ーツ編集モードで仮想空間内のパーツ（たとえば図２の
樹木等）を移動させたり除去したりする編集機能を実現
するための手段である。視点情報設定手段６は平面図上
で指定された視点情報を仮想空間の表示にリアルタイム
に反映させる機能を実現するための手段である。操作手
段７は、表示部３に描画された画面上の位置を指定して
入力する機能を少なくとも備える入力装置であり、例え
ばマウス本体とコンピュータのマウスポート及びマウス
ドライバで実現される。切替手段８は上述のマウスモー
ドを視点編集モードとパーツ編集モードとに切り替える
ための手段である。視野角変更手段９は仮想空間で表示
されている視野角を変更する機能（図４参照）を実現す
るための手段である。検索手段１０は空間要素のカテゴ
リー、種類、サイズを指定して、所望の空間要素をデー
タベースから抽出する機能を実現するための手段であ
る。なお、検索手段１０は図２の検索部１６を、視野角
変更手段９は図２の視野角変更部１３を、切替手段８は
図２のマウスモード設定部１５をそれぞれ表示部３の画
面に表示する機能を含んで構成されるプログラムモジュ
ールであり、操作手段７を構成するマウスドライバから
マウスの操作情報を取得して検索、視野角変更、マウス
モード切替の操作をそれぞれ実現するものである。ＤＢ
１は三次元形状データベースであり、各空間要素の三次
元形状データが格納されている。ＤＢ２は属性データベ
ースであり、各空間要素の属性（回転や傾斜が可能か否
か等）のデータが格納されている。

【００２３】図１に基づいて本発明のシステムの要部と
なる機能を説明する。まず、検索手段１０によりカテゴ
リー、種類、サイズを指定して三次元形状データベース
ＤＢ１を検索し、所望の空間要素を選択すると、仮想空
間表示手段１により表示部３に表示されている仮想空間
に、選択された空間要素が画像合成して貼り付けられ
る。切替手段８によりマウスモードをパーツ編集モード
に設定し、操作手段７により平面図上の位置を指定する
と、編集手段５は平面図表示手段２からマウスカーソル
座標を取得し、仮想空間表示手段１にパーツ座標を与え
る。これにより仮想空間の編集（空間要素の配置）を行
うことができる。また、編集手段５は空間要素毎の属性
（例えば、樹木であれば回転は可能だが傾斜は禁止等）
を属性データベースＤＢ２から読み取るので、空間要素
の属性に反する不合理な編集が行われることは防止でき
る。

【００２４】次に、切替手段８によりマウスモードを視
点編集モードに設定し、操作手段７により仮想空間内を
移動するための操作を行うと、仮想空間表示手段１によ
り仮想空間の表示がリアルタイムで更新され、同時に、
視点情報表示手段４により平面図表示手段２に視点情報
が送信されて、平面図に視点情報が重ね書きされる。さ
らに、操作手段７により平面図上の位置を指定すると、
視点情報設定手段６は平面図表示手段２からマウスカー
ソル座標を取得し、仮想空間表示手段１に新たな視点座
標を与える。これにより仮想空間表示手段１により表示
される仮想空間の視点を瞬時に移動させることができ
る。さらに、視野角変更手段９により視野角を変更する
と、仮想空間表示手段１は変更後の視野角で仮想空間を
表示する。視点情報設定手段６や視野角変更手段９によ
り仮想空間表示手段１の視点や視野角が変更されると、
視点情報表示手段４により視点情報（視点、注視点方
向、視野角）が常に平面図表示手段２に送信されている
ので、平面図上の視点表示位置や視野角表示線の角度が
同時に更新される。

【００２５】このように、本発明のシステムによれば、
空間要素データべースからカテゴリー、種類、サイズを
選択し、この選択された空間要素を仮想空間上に新たに
配置することができ、さらに配置された空間要素を移動
または回転などの操作をしながら、検討することができ
る。これによって、ユーザは予め用意された仮想空間
（デザイン案）をウォークスルーしながら検討した結
果、変更する必要が生じた場合には、このシステムを利
用して、快適に仮想空間上で設計編集を行うことができ
る。また、ユーザはネットワークを介して本発明のシス
テムを利用することもできる。

【００２６】図５はネットワーク上の編集の実施例を示
す。図中、Ａはデータベース搭載端末であり、検討対象
となる物件のデータを格納したデータベースＤＢを搭載
しており、図１〜図４で説明したシステムをインストー
ルされている。データベース搭載端末Ａを操作している
顧客ａ１，ａ２は、その場所で本システムを利用するこ
とができる。また、遠隔地で別の端末Ｂ，Ｃを操作して
いる顧客ｂや顧客ｃは、ネットワークＮを介してデータ
ベース搭載端末Ａと接続し、遠隔地で本システムを利用
することができる。すなわち、顧客ｂと顧客ｃはデータ
べースについては、ネットワークＮを通じてデータべー
ス搭載端末Ａにあるものを利用し、実際の編集作業は、
ローカル端末Ｂ，Ｃで行うものである。また、本システ
ムでは、任意の顧客の間、例えば顧客ｂと顧客ｃの間で
同じデータを共有して、互いに意見を交換することがで
きるように、ネットワークＮを介して双方向に送受信す
る機能も有している。各端末Ａ〜Ｃは、一般的なパーソ
ナルコンピュータで実現することができる。ネットワー
クＮは社内ネットワークのほか、インターネットを含む
ものでも良い。

【００２７】図６は本発明システムの画面表示の概要を
別の一例として示している。この例では、景観シミュレ
ーション検討において必要なライティングの設定を行う
ためのライティング設定部１７とウォークスルー速度の
設定のための速度設定部１８を備えており、検討者が様
々な環境条件を設定しながら設計検討できるものであ
る。例えば、昼間の太陽の位置で検討した設計案は、夕
方の太陽の位置では建物の影の影響で不具合が生じるか
も知れない。そこで、ライティング設定部１７を操作し
て、時間帯による太陽の位置をシミュレーションして、
朝、昼間、夕方などの景観を詳しく検討できる。また、
仮想空間を歩行者の速度でウォークスルーしたときに感
じる印象と、自転車で通過したときに感じる印象、車で
通過したときに感じる印象はそれぞれ異なると考えられ
る。そこで、速度設定部１８を操作して、歩行者、自転
車、車のそれぞれの速度でウォークスルーしたときに受
ける印象を検討することができる。図示された例では、
昼間（ＰＭ２時）に車（５０ｋｍ／ｈ）で通過したとき
の景観を検討するための設定になっている。

【００２８】また、この例では、設計編集した結果を保
存するための保存ボタン１９が設けられており、仮想空
間上で設計編集した結果、生成され、メモリ上に格納さ
れている新たな設計案をファイルに保存することができ
る。これにより、保存されたファイルの２次利用が可能
であり、例えば、既存のＣＡＤソフトウェアと連携させ
ることが可能となる。

【００２９】さらに、この実施例では、空間要素の属性
データの具体的内容を表示する機能を設けている。図６
の画面右下の空間要素の検索部１６では、カテゴリー、
種類、サイズを指定することにより、所望の空間要素を
データベースから選び出すことができるようになってい
る。例えば、照明ポールのカテゴリーを選択すると、様
々な照明ポールの種類を選択可能となり、その中から、
たとえば中ポールの種類を選択し、サイズを指定可能な
場合には高さを指定（たとえば７ｍ）すると、データベ
ースから中ポールの三次元形状データが読み出される。
検索部１６のリスト表示のボタンを操作（たとえばマウ
スでクリック）すると、図示されたような中ポールのデ
ザインがリスト表示される。リストの中から好みのデザ
インを選択すると、太枠で囲まれて表示される。本シス
テムでは、この太枠で囲まれた部分を指定（たとえばマ
ウスでダブルクリック）することにより、図７に示すよ
うな画面がモニターに表示される。ここでは、指定され
た照明ポールの詳細な情報が表示される。図７の画面は
周知のマルチウィンドウシステムにより、図６の画面の
上に一部重なって表示されるものであり、図７の画面右
上の×印をマウスでクリックすることにより画面表示を
消すことができる。また、図６の画面からリスト表示さ
れた複数のデザインを次々に選択すれば、図７のような
空間要素の属性データの具体的内容を表示する画面を複
数モニター上に並べて表示して、互いに見比べることも
できる。

【００３０】図８は以上の機能を実現するためのソフト
ウェア構成を機能的にブロック化して示した説明図であ
る。図中、ＤＢ１は空間要素の３次元形状データを格納
しているデータベース、ＤＢ２はデータの付属情報を格
納しているデータベース、ＤＢ３は空間要素の価格や工
費を格納しているデータベースである。これらのデータ
ベースＤＢ１〜ＤＢ３は、データベース表示・検索部に
より検索することができ、データベースＤＢ１から検索
された空間要素のデータは仮想空間部に配置され、表示
される。また、データベースＤＢ２から検索された付属
情報は、図７に示すような付属情報（詳細データ）表示
機能により表示される。さらに、データベースＤＢ３か
ら検索された価格情報は、価格計算・表示機能により設
計案の価格として表示される。この価格計算・表示機能
は、既存の見積書作成用のソフトウェアにデータを連携
させるものであっても良く、設計案で選択された空間要
素の価格と工費を一覧表示し、総額のコストを表示ある
いは印刷出力できるものとする。仮想空間部において必
要なライティングの設定を行うためのライティング設定
機能とウォークスルー速度の設定のための速度設定機能
については、図６の設定操作部１７，１８の機能にそれ
ぞれ対応しており、編集結果を保存する設計編集保存機
能については、図６の保存ボタン１９の機能に対応して
いる。

【００３１】図９は本発明システムの画面表示の概要を
別の一例として示している。この例では、仮想空間表示
部１１には、歩道を中心とした景観が表示されており、
その歩道上に配置される街路灯を仮想空間に配置される
空間要素として、空間要素の検索部１６から選択し、現
在の視点位置を考慮に入れて適当な位置に配置し、表示
するものである。図９の画面のボタン１６Ａは空間要素
のカテゴリーとして「街路灯」を選択するためのボタン
であり、マウスによりボタン１６Ａをクリックすること
により、空間要素の検索部１６には様々な街路灯が選択
可能にリスト表示される。ここでは、街路灯の種類とし
て、「モールライト・モダン」と「モールライト・ベー
シック」の２種類が種類指定ボタン１６Ｂにより選択可
能となっており、図示された例では、前者が選択されて
ハイライト表示されている。リスト表示された種類の街
路灯の中から、仮想空間表示部１１に表示された歩道を
中心とした景観にマッチしたデザインのものを選択す
る。選択された空間要素の詳細な属性データは、空間要
素の属性データの具体的内容を表示する画面２１に表示
される。ここでは、製品コード、価格、サイズ、カタロ
グの頁数、コメントなどが表示されている。この画面２
１は、図７で説明した付属情報（詳細データ）表示用の
ウィンドウを、仮想空間要素の検索部１６と同じ画面に
簡略表示できるようにしたものである。選択された空間
要素は、たとえば、マウスのドラッグ＆ドロップ操作に
より、仮想空間表示部１１の適当な位置に貼り付けるこ
とができる。これにより図９に示すような画面が作成さ
れる。作成された画面は保存ボタン１９でファイルとし
て保存し、保存されたファイルは呼出ボタン２０で開く
ことができる。

【００３２】図１０は本発明システムの画面表示の概要
を別の一例として示している。この例では、図９に示す
画面表示において、街路灯の向きを変えたものであり、
空間要素の回転操作用のボタン２２をマウスで操作する
ことにより、仮想空間表示部１１に表示された街路灯を
真上から見て時計回り又は反時計回りに回転操作するこ
とを可能としている。回転操作用のボタン２２の右側に
は削除ボタン２３が設けられている。これは、仮想空間
表示部１１に表示された空間要素を選択して削除すると
きに使用する。また、削除ボタン２３の右側には色編集
操作部２４が設けられている。この色編集操作部２４
は、ユーザが好みの色を自由に編集できるパレットであ
っても良いし、あるいは、予め決められた選択可能な色
の中からユーザが好みの色を選択できるようにしたメニ
ュー形式であっても良い。例えば、図１０に示す画面表
示において、街路灯の色として表示中のブラックのほか
にシルバーが選択可能である場合に、ユーザが色編集操
作部２４を操作してシルバーを選択すると、図１１に示
すような画面表示となる。したがって、ユーザは、まず
カテゴリーボタン１６Ａで街路灯を空間要素として選択
し、さらに、種類指定ボタン１６Ｂで街路灯の種類を選
択し、リスト表示を見ながら適当な商品を選択し、その
詳細なデータを画面２１で確認し、価格やカタログ情報
を参照しながら、仮想空間表示部１１の風景の中に配置
し、向きを変えたり、色を変えたりしながら検討し、気
に入らなければ削除して選び直し、気に入ればファイル
に保存する、という具合に設計編集を簡単に進めること
ができる。

【００３３】図１２は本発明システムの画面表示の概要
を別の一例として示している。この例では、仮想空間表
示部１１には、歴史的な景観（神社の鳥居と参道）並び
にそれを囲む近代的なビル街の風景が表示されている。
ここでは、歩道の石畳の模様（テクスチャ）を変更する
ことにより、全体の景観がどのように変化するかを検討
する場合について説明する。図１２の画面のボタン１６
Ｃは、歩道の石畳の模様を設計編集するためのボタンで
あり、このボタン１６Ｃをマウスでクリックすることに
より、空間要素の検索部１６には様々な石畳の模様が選
択可能にリスト表示される。このなかから選択された模
様は、たとえば、マウスのドラッグ＆ドロップ操作によ
り、図１２の矢印Ｓに示すように、仮想空間表示部１１
の歩道の部分に貼り付けることができる。これにより、
仮想空間に表示された空間要素の模様を自由に変更し、
その前後で景観がどのように変化するかを検討すること
ができる。なお、街路灯の設計編集のためのボタン１６
Ａと石畳の模様選択のためのボタン１６Ｃの間には、さ
らに歩道上に配置する樹木の設計編集のためのボタンが
設けられているが、これについては、図２等で既に説明
した内容と重複するので、詳細な説明は省略する。

【００３４】図１３は本発明システムの画面表示の概要
を別の一例として示している。この例では、画面の左下
に設けた代替案選択操作部２５の機能について説明す
る。仮想空間表示部１１には、歴史的な景観（神社の鳥
居と参道）並びにそれを囲む近代的なビル街の風景が表
示されているが、歴史的な景観が近代的なビル街に埋も
れている図１２の現況に対して、近代的なビル街を一部
取り壊し、歴史的な景観を前面に押し出した代替案１を
表示したのが図１３の表示例である。ユーザは代替案選
択操作部２５の「現況」、「代替案１」、「代替案
２」、「代替案３」などのボタンをマウスで操作するこ
とにより、予め用意された代替案を切り替えながら検討
していくことができる。このようなシステムをインター
ネット上で公開すれば、多くの人の意見を反映した街づ
くりが可能となる。

【００３５】図１４は以上の機能を実現するためのソフ
トウェア構成を機能的にブロック化して示した説明図で
ある。図中、ＤＢ１は空間要素の３次元形状データを格
納しているデータベース、ＤＢ２はデータの付属情報や
価格を格納しているデータベースである。これらのデー
タベースＤＢ１，ＤＢ２は、データベース表示・検索部
により検索することができ、データベースＤＢ１から検
索された空間要素のデータは仮想空間部に配置され、表
示される。また、データベースＤＢ２から検索された付
属情報は、回転角度、色、テクスチャ変更候補表示機能
部に送られて、仮想空間部に表示される空間要素の回転
角度、色、テクスチャ変更に利用される。ここで、回転
角度の変更機能は操作部２２、色変更機能は操作部２
４、テクスチャ変更機能は操作部１６Ｃにそれぞれ対応
している。また、仮想空間部に表示される現況に対して
代替案設定を行う代替案変更機能部は操作部２５に対応
している。

【００３６】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、仮想空間を体
験している検討者が、必要な空間要素をデータべースか
ら抽出することができ、抽出したデータを仮想空間の中
で配置することができるため、新たな設計案を検討する
ことができる。請求項２の発明によれば、検討者がスケ
ール感を把握しながら設計検討することができる。請求
項３の発明によれば、仮想空間内の指定された位置に配
置する編集手段により編集された新たな設計案をファイ
ルに保存する手段を設けたので、ＣＡＤシステムとの連
携が容易となる。

【００３７】請求項４の発明によれば、表示手段により
表示される仮想空間をウォークスルーする速度をインタ
ラクティブに変更する手段を設けたことにより、検討者
が歩行者から見た景観、自転車から見た景観、車から見
た景観などを詳細に設計検討できるものである。請求項
５の発明によれば、表示手段により表示される仮想空間
の光源をインタラクティブに変更する手段を設けたの
で、昼間の景観、夕方の景観などを個別に詳細に設計検
討できるものである。

【００３８】請求項６の発明によれば、空間要素の属性
データを格納した属性データべースの具体的属性内容を
表示する表示手段を設けたので、資料を探したり、商品
カタログとモニターを見比べたりするような煩わしさを
省力化でき、短時間に多数の設計案を詳しく検討できる
ものである。請求項７の発明によれば、仮想空間内に表
示された空間要素の価格とその配置状況に基づいて、設
計案の総額を計算し、表示するようにしたので、景観の
改善具合を所要コストと対比しながら検討することがで
きる。

【００３９】また、請求項８の発明では、仮想空間に配
置される空間要素を、現在の視点位置を考慮に入れて適
当な位置に配置し、表示する表示手段を設けたことによ
り、空間要素が何処に配置されたのかユーザが確認する
ことが容易になった。さらに、請求項９〜１２の発明で
は、仮想空間上に配置された空間要素の回転、色、テク
スチャ変更、及び代替案への変更を実現可能としたの
で、より一層簡易な設計編集操作及び設計編集の機能向
上が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシステムをパーソナルコンピュータ上
に実現する場合の概略構成を示すブロック図である。

【図２】図１の表示部における画面表示の一例を示す図
である。

【図３】請求項１の空間要素配置機能を説明するための
説明図である。

【図４】請求項２の視野角変更機能を説明するための説
明図である。

【図５】本発明のシステムをネットワーク上のコンピュ
ータで利用する場合の構成を示す説明図である。

【図６】図１の表示部における画面表示の他の一例を示
す図である。

【図７】請求項６の詳細情報表示画面の一例を示す図で
ある。

【図８】請求項３〜７の機能を説明するための説明図で
ある。

【図９】図１の表示部における画面表示の別の一例を示
す図である。

【図１０】図１の表示部における画面表示のさらに別の
一例を示す図である。

【図１１】図１の表示部における画面表示のさらに別の
一例を示す図である。

【図１２】図１の表示部における画面表示のさらに別の
一例を示す図である。

【図１３】図１の表示部における画面表示のさらに別の
一例を示す図である。

【図１４】請求項８〜１２の機能を説明するための説明
図である。

【符号の説明】

１ 仮想空間表示手段 ２ 平面図表示手段 ３ 表示部（モニター） ４ 視点情報表示手段 ５ 編集手段 ６ 視点情報設定手段 ７ 操作手段（マウス） ８ 切替手段 ９ 視野角変更手段 １０ 検索手段 ＤＢ１ 三次元形状データベース ＤＢ２ 属性データベース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B046 AA03 CA06 GA01 GA09 HA04 HA05 HA09 KA05 5B050 BA09 BA11 CA07 EA26 FA02 FA06 FA12 FA13 FA17

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １つ以上の空間要素を配置して構成さ
   れる設計対象を仮想空間に表示する表示手段と、 空間要素の三次元形状データを格納した三次元形状デー
   タべースと、 空間要素の属性データを格納した属性データべースと、 仮想空間内の位置を指定する機能を少なくとも有する操
   作手段と、 三次元形状データべースから空間要素を抽出する検索手
   段と、 検索手段により抽出された空間要素を前記属性データを
   制約条件として仮想空間内の指定された位置に配置する
   編集手段とを備えることを特徴とする空間要素配置設計
   支援システム。
2. 【請求項２】 請求項１において、表示手段により表
   示される仮想空間の視野角を変更する手段を設けたこと
   を特徴とする空間要素配置設計支援システム。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、編集手段に
   より編集された設計案をファイルに保存する機能を備え
   ることを特徴とする空間要素配置設計支援システム。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
   表示手段により表示される仮想空間をウォークスルーす
   る速度をインタラクティブに変更する手段を設けたこと
   を特徴とする空間要素配置設計支援システム。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかにおいて、
   表示手段により表示される仮想空間の光源をインタラク
   ティブに変更する手段を設けたことを特徴とする空間要
   素配置設計支援システム。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかにおいて、
   空間要素の属性データを格納した属性データべースの具
   体的属性内容を表示する表示手段を設けたことを特徴と
   する空間要素配置設計支援システム。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれかにおいて、
   仮想空間に配置される空間要素の価格と配置状況に応じ
   て設計案の総額を計算し、表示する表示手段を設けたこ
   とを特徴とする空間要素配置設計支援システム。
8. 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれかにおいて、
   仮想空間に配置される空間要素を、現在の視点位置を考
   慮に入れて適当な位置に配置し、表示する表示手段を設
   けたことを特徴とする空間要素配置設計支援システム。
9. 【請求項９】 請求項１乃至８のいずれかにおいて、
   仮想空間に配置された空間要素に、回転操作を行う手段
   を設けたことを特徴とする空間要素配置設計支援システ
   ム。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至９のいずれかにおい
    て、仮想空間に配置される空間要素について、空間要素
    の属性データを格納した属性データべースより変更可能
    な色情報を抽出して、色変更操作を行う手段を設けたこ
    とを特徴とする空間要素配置設計支援システム。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至１０のいずれかにおい
    て、仮想空間に配置される空間要素について、空間要素
    の属性データを格納した属性データべースより変更可能
    な模様情報を抽出して、模様変更操作を行う手段を設け
    たことを特徴とする空間要素配置設計支援システム。
12. 【請求項１２】 請求項１乃至１１のいずれかにおい
    て、予めデータべースに登録された代替案を、インタラ
    クティブに変更操作する手段を設けたことを特徴とする
    空間要素配置設計支援システム。