JP3282957B2

JP3282957B2 - 座標入力制御装置及び方法

Info

Publication number: JP3282957B2
Application number: JP00689196A
Authority: JP
Inventors: 藤和宏後; 田精太飯
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1996-01-18
Filing date: 1996-01-18
Publication date: 2002-05-20
Anticipated expiration: 2016-01-18
Also published as: US5956045A; JPH09198219A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータを用
いた図形処理（特に３次元図形処理）のための座標入力
制御装置及び方法に係り、特に、表示された図形の位置
や姿勢を制御するための座標入力制御装置及び方法に関
する。更に詳しくは、本発明は、表示された図形の位置
や姿勢に関する制御データ（変位量）をマウス等の一般
的な座標指示装置によって入力可能な座標入力制御装置
及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】昨今の技術革新に伴い、コンピュータ・
システムの利用分野も拡大してきた。コンピュータによ
る図形や画像の作成や処理はその一例である。図形処理
技術は、科学、工学、製造その他の応用分野でのＣＡＤ
／ＣＡＭや、各種ソフトウェア開発などの分野におい
て、ますます重要になってきている。

【０００３】図形処理、とりわけ３次元図形処理の分野
では、表示中のオブジェクトを画面上で回転させたり移
動させたりする（すなわち位置や姿勢を制御する）とい
うニーズは極めて高い。このため、３次元図形処理シス
テムは、いわゆるコンピュータ・システム本体の他、図
形表示装置、及び位置や姿勢を入力するための指示入力
装置を有しているのが一般的である。ここで、コンピュ
ータ・システム本体は、例えばグラフィック・ワークス
テーションのように、高速なＣＰＵ、大容量のメモリ、
高速なビデオ・アダプタ、及び大容量のＤＡＳＤ（Dire
ct Access Storage Device：例えばハード・ディスクな
ど）を備えていることが好ましい。また、図形表示装置
は、１０００×１０００ドット以上の高解像度のビット
マップ・ディスプレイであることが好ましい。また、３
次元オブジェクトの位置や姿勢は、ＸＹＺの３軸方向及
び各軸回りの回転方向という、合計６個の自由度を持つ
ことから、指示入力装置は、最低でも６種類の指示入力
機構を備えていることが好ましい（さらに画面中での拡
大／縮小という自由度も必要であろう）。

【０００４】例えば"ＩＢＭ５０８５／８６"（以
下、"５０８５／８６"という）は、ホスト・メインフレ
ーム上で稼働するグラフィック適用業務プログラムの入
出力端末である。５０８５／８６は、特にグラフィック
に関して優れた表示機能を持ち、高速度で図形を処理し
表示することが可能であり、また、入力デバイスとして
操作し易いダイヤル、タブレット、キーボード等を標準
装備している。

【０００５】米ＩＢＭ社が市販する"６０９４Ｄｉａ
ｌｓＭｏｄｅｌ０１０"（以下、「ハードウェア・
ダイヤル」という）は、ＩＢＭ５０８５／８６上で使
用可能な指示入力装置の最たる例である。ハードウェア
・ダイヤルは、図１３に示すように、８個のダイヤルを
備えた回転入力式デバイスである。ハードウェア・ダイ
ヤル中の各ダイヤルは、ｘｙｚ各軸方向の位置、各軸回
りの回転、及び拡大／縮小の制御のために、それぞれ割
り当てられている。各ダイヤルはコーン形状をしている
ため、オペレータは先細部分を回すことにより比較的大
きな変位量を容易に入力したり、奥太部分を回すことに
より微妙な変位量を入力したりすることができる。ハー
ドウェア・ダイヤルは、操作性の点で抜群に優れている
が、高価なことが大きな難点である。ＩＢＭ５０８５
／８６のような比較的高価なグラフィック端末を購入可
能なハイエンド・ユーザにとっては、ハードウェア・ダ
イヤルの価格は問題でないかもしれない。しかし、この
ようなグラフィック端末自体ではなく、端末エミュレー
ション・プログラムを利用するユーザにとってはハード
ウェア・ダイヤルの価格は無視し難いであろう。

【０００６】日本アイ・ビー・エム（株）が市販する"
ＩＢＭＳｏｆｔ５０８０ｆｏｒＡＩＸ"（以下、
「５０８０エミュレーション」という）は、汎用コンピ
ュータ・システム（例えばＲＳ／６０００："ＲＳ／６
０００"は米ＩＢＭ社の商標）上で、ＩＢＭ５０８５
／８６グラフィック端末をエミュレートするためのプロ
グラムである（但し、コンピュータ・システムは、グラ
フッィクス・アダプタを装着し、且つオペレーティング
・システムとしてＡＩＸ（"ＡＩＸ"は米ＩＢＭ社の商
標）をインストールしていることが必要）。５０８０エ
ミュレーションは、ホスト・メインフレーム上で稼働す
る適用業務プログラム（例えばＣＡＤＡＭやＣＡＴＩ
Ａ）のチャネル・コマンドの処理、図形表示プログラム
の実行、ダイヤルやキーボードによるユーザの入力な
ど、ほとんど全ての機能をエミュレートすることで、Ａ
ＩＸ−Ｗｉｎｄｏｗ環境下で５０８５／８６端末の機能
を提供するものである。この５０８０エミュレーション
とともに、『ソフトウェア・ダイヤルズ』を含む各種ソ
フトウェア・ツールもパッケージ化されて市販されてい
る。ここで、ソフトウェア・ダイヤルズは、ウィンドウ
画面上でハードウェア・ダイヤルと同等の機能をエミュ
レートするためのアプリケーションであり、マウス等の
比較的低価格で且つ広く普及しているポインティング・
デバイスによってハードウェア・ダイヤルの機能をエミ
ュレートするためのツールである。

【０００７】図１４にはソフトウェア・ダイヤルズの表
示パネルを示している。同図に示すように、ソフトウェ
ア・ダイヤルズは、最上段のタイトル・バーと、その下
段のメニュー・バーと、ハードウェアのダイヤルを模し
た８個の「ソフトウェア・ダイヤル」とで構成される１
つのウィンドウ画面である。各ダイヤルの左右には、時
計回り／反時計回りのダイヤル回転を指示するための２
つのボタンが表示されている。また、各ソフトウェア・
ダイヤルの円内には、現在の指示値を表示するためのポ
ジション・インジケータが表示されている。ソフトウェ
ア・ダイヤルズの操作方法は、所望の自由度（例えばｘ
軸回りの回転や、ｘ軸方向の移動）に割り当てられたソ
フトウェア・ダイヤルの左ボタン又は右ボタンを随時ク
リック動作する、というものである。そして、左／右の
ボタンのマウスによるクリック操作は、ハードウェア・
ダイヤルの反時計回り又は時計回りの指示としてエミュ
レートされる。入力回転量はクリック操作回数あるいは
マウス・ボタンの押圧時間に比例させてもよい。そし
て、ダイヤル円内のポジション・インジケータは指示さ
れたダイヤル回転量に応じてその指示回転位置を更新す
るようになっている。なお、一回のクリック操作当りの
回転量（又はボタンの押圧時間当りの回転量）は、デフ
ォルト値であってもユーザ・プログラマブルであっても
よい。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図１４に示すソフトウ
ェア・ダイヤルズは、ハードウェア的な回転式入力装置
であるハードウェア・ダイヤルのイメージ及び機能を可
能な限りエミュレートしたものであり、オペレータは直
感的に使用することができる。但し、このようなソフト
ウェア・エミュレーションは、入力方式の殆どをマウス
・ボタンのクリック操作で実現しているため、ハードウ
ェア実物による操作とはある程度のギャップがあり、回
転や移動の指示入力に関して幾つかの難点を含んでい
る。

【０００９】例えば、ＣＡＤ／ＣＡＭのオペレータに
は、最初に大きく次第に小さくという具合に、図形モデ
ルの回転や移動を粗雑な制御から微妙な制御へと漸進的
に移っていく傾向がある。ハードウェア・ダイヤルであ
れば、各ダイヤルはコーン形状をしているため、オペレ
ータは先細部分を回すことにより比較的大きな変位を、
あるいは奥太部分を回すことにより微妙な変位を入力す
ることができる。一方、ソフトウェア・ダイヤルの場
合、ダイヤル回転量は左／右ボタンのクリック操作回数
（又はボタンの押圧時間）に比例する。しかし、その比
例定数は、デフォルト値であれユーザ・プログラマブル
であれ、入力操作の間は固定的である。このため、各マ
ウス操作毎の図形モデルの回転量や移動量は均一なもの
であり、ハードウェア・ダイヤルを用いた場合のような
漸進的な回転／移動操作までエミュレートすることはで
きない。比例定数をユーザ・プログラマブルにした場合
であっても、設定後は固定的に用いられるため、漸進的
な入力操作は実現できない。

【００１０】本発明の目的は、コンピュータを用いた図
形処理（特に３次元図形処理）のための、優れた座標入
力制御装置及び方法を提供することにある。

【００１１】本発明の更なる目的は、表示された図形の
位置や姿勢を制御するための、優れた座標入力制御装置
及び方法を提供することにある。

【００１２】本発明の更なる目的は、特別なハードウェ
アを増設することなく、表示された図形の位置や姿勢に
関する制御データ（変位量）を入力することができる、
優れた座標入力制御装置及び方法を提供することにあ
る。

【００１３】本発明の更なる目的は、表示された図形の
位置や姿勢に関する制御データ（変位量）をマウス等の
一般的な座標指示装置によって入力可能な、優れた座標
入力制御装置及び方法を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を参
酌してなされたものであり、その第１の側面は、座標指
示装置から獲得した座標値に基づいて画面上に表示され
た図形モデルの位置や姿勢に関する制御データを求める
ための座標入力制御装置において、（ａ）座標指示装置
から逐次入力される各点Ｐ_i（ｘ_i，ｙ_i）の座標値を含
む、処理中のデータを記憶することができるメモリと
（但し、添字ｉは正の整数であり、入力回数を示すもの
とする）、（ｂ）前記メモリに記憶された連続する３個
の点Ｐ_n（ｘ_n，ｙ_n），Ｐ_n+1（ｘ_n+1，ｙ_n+1），及びＰ
_n+2（ｘ_n+2，ｙ_n+2）と外接する円Ｏ_nにおける円弧Ｐ_n
Ｐ_n+1Ｐ_n+2に対する中心角∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+2を求める第１
の手段と（但し、ｎは正の整数）、（ｃ）中心角∠Ｐ_n
Ｏ_nＰ_n+2に基づいて２点Ｐ_n（ｘ_n，ｙ_n），Ｐ_n+1（ｘ
_n+1，ｙ_n+1）が表す回転角∠θ_n（＝∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+1）を
求める第２の手段と、（ｄ）回転角∠θ_nを制御データ
として採用する第３の手段と、を具備することを特徴と
する座標入力制御装置である。

【００１５】また、本発明の第２の側面は、座標指示装
置から獲得した座標値に基づいて画面上に表示された図
形モデルの位置や姿勢に関する制御データを求めるため
の座標入力制御装置において、（ａ）座標指示装置から
逐次入力される各点Ｐ_i（ｘ_i，ｙ_i）の座標値を含む、
処理中のデータを記憶することができるメモリと（但
し、添字ｉは正の整数であり、入力回数を示すものとす
る）、（ｂ）前記メモリに記憶された連続する３個の点
Ｐ_n（ｘ_n，ｙ_n），Ｐ_n+1（ｘ_n+1，ｙ_n+1），及びＰ_n+2
（ｘ_n+2，ｙ_n+2）と外接する円Ｏ_nにおける円弧Ｐ_nＰ
_n+1Ｐ_n+2に対する中心角∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+2を求める第１の
手段と（但し、ｎは正の整数）、（ｃ）中心角∠Ｐ_nＯ_n
Ｐ_n+2に基づいて２点Ｐ_n（ｘ_n，ｙ_n），Ｐ_n+1（ｘ_n+1，
ｙ_n+1）が表す回転角∠θ_n（＝∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+1）を求め
る第２の手段と、（ｄ）回転角∠θ_nを、それ以前に求
められた１以上の回転角∠θ_n-1（＝∠Ｐ_n-1Ｏ
_n-1Ｐ_n），∠θ_n-2（＝∠Ｐ_n-2Ｏ_n-2Ｐ_n-1）…との間で
加重平均する第３の手段と、（ｅ）加重平均化された回
転角∠（θ_n）_aveを制御データとして採用する第４の手
段と、を具備することを特徴とする座標入力制御装置で
ある。

【００１６】また、本発明の第３の側面は、制御データ
としての回転量を、座標指示装置から獲得した座標値を
元にして求めるための座標入力制御装置において、
（ａ）座標指示装置から逐次入力される各点Ｐ_iの座標
値を含む、処理中のデータを記憶することができるメモ
リと（但し、添字ｉは正の整数であり、入力回数を示す
ものとする）、（ｂ）前記メモリに記憶された連続する
３個の点Ｐ_n，Ｐ_n+1，及びＰ_n+2に外接する円Ｏ_nにおけ
る円弧Ｐ_nＰ_n+1Ｐ_n+2に対する中心角∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+2を求
める第１の手段と、（ｃ）円Ｏ_nおける円弧Ｐ_nＰ_n+1に
対する中心角∠θ_nを求める第２の手段と、（ｄ）回転
角∠θ_nを制御データとして採用する第３の手段と、を
具備することを特徴とする座標入力制御装置である。

【００１７】また、本発明の第４の側面は、座標指示装
置から獲得した座標値に基づいて画面上に表示された図
形モデルの位置や姿勢に関する制御データを求めるため
の座標入力制御方法において、（ａ）座標指示装置から
獲得した各点Ｐ_i（ｘ_i，ｙ_i）の座標値を逐次記憶する
第１の段階と（但し、添字ｉは正の整数であり、入力回
数を示すものとする）、（ｂ）連続する３個の点Ｐ
_n（ｘ_n，ｙ_n），Ｐ_n+1（ｘ_n+1，ｙ_n+1），及びＰ
_n+2（ｘ_n+2，ｙ_n+2）と外接する円Ｏ_nにおける円弧Ｐ_n
Ｐ_n ₊₁Ｐ_n+2に対する中心角∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+2を求める第２
の段階と（但し、ｎは正の整数）、（ｃ）中心角∠Ｐ_n
Ｏ_nＰ_n+2に基づいて２点Ｐ_n（ｘ_n，ｙ_n），Ｐ_n+1（ｘ_n
₊₁，ｙ_n+1）が表す回転角∠θ_n（＝∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+1）を
求める第３の段階と、（ｄ）回転角∠θ_nを制御データ
として採用する第４の段階と、を具備することを特徴と
する座標入力制御方法である。

【００１８】また、本発明の第５の側面は、座標指示装
置から獲得した座標値に基づいて画面上に表示された図
形モデルの位置や姿勢に関する制御データを求めるため
の座標入力制御方法において、（ａ）座標指示装置から
獲得した各点Ｐ_i（ｘ_i，ｙ_i）の座標値を逐次記憶する
第１の段階と（但し、添字ｉは正の整数であり、入力回
数を示すものとする）、（ｂ）連続する３個の点Ｐ
_n（ｘ_n，ｙ_n），Ｐ_n+1（ｘ_n+1，ｙ_n+1），及びＰ
_n+2（ｘ_n+2，ｙ_n+2）と外接する円Ｏ_nにおける円弧Ｐ_n
Ｐ_n ₊₁Ｐ_n+2に対する中心角∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+2を求める第２
の段階と（但し、ｎは正の整数）、（ｃ）中心角∠Ｐ_n
Ｏ_nＰ_n+2に基づいて２点Ｐ_n（ｘ_n，ｙ_n），Ｐ_n+1（ｘ_n
₊₁，ｙ_n+1）が表す回転角∠θ_n（＝∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+1）を
求める第３の段階と、（ｄ）回転角∠θ_nを、それ以前
に求められた１以上の回転角∠θ_n-1（＝∠Ｐ_n-1Ｏ_n-1
Ｐ_n），∠θ_n-2（＝∠Ｐ_n-2Ｏ_n-2Ｐ_n-1）…との間で加
重平均する第４の段階と、（ｅ）加重平均化された回転
角∠（θ_n）_aveを制御データとして採用する第５の段階
と、を具備することを特徴とする座標入力制御方法であ
る。

【００１９】また、本発明の第６の側面は、制御データ
としての回転量を、座標指示装置から獲得した座標値を
元にして求めるための座標入力制御方法において、
（ａ）座標指示装置から獲得した各点Ｐ_iの座標値を逐
次記憶する第１の段階と（但し、添字ｉは正の整数であ
り、入力回数を示すものとする）、（ｂ）連続する３個
の点Ｐ_n，Ｐ_n+1，及びＰ_n+2に外接する円Ｏ_nにおける円
弧Ｐ_nＰ_n+1Ｐ_n+2に対する中心角∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+2を求める
第２の段階と、（ｃ）円Ｏ_nおける円弧Ｐ_nＰ_n+1に対す
る中心角∠θ_nを求める第３の段階と、（ｄ）回転角∠
θ_nを制御データとして採用する第４の段階と、を具備
することを特徴とする座標入力制御方法である。

【００２０】

【作用】作用１：本発明に係る座標入力制御装置及び方法によれ
ば、マウスなどの座標指示装置から入力された連続する
３点Ｐ_n，Ｐ_n+1，及びＰ_n+2の座標値を元にして、ま
ず、この３点を外接する円Ｏ_nにおける円弧Ｐ_nＰ_n+1Ｐ
_n+2に対する中心角∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+2が求められる。角∠Ｐ
_nＯ_nＰ_n+2の算出には、例えば余弦定理が用いられる
（［発明の実施の形態］のＣ−２項参照）。次いで、角
∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+2を元にして、円弧Ｐ_nＰ_n+1に対する中心
角∠θ_nが求まる。∠θ_nは比較的容易な幾何学計算によ
り求まる（第７０パラグラフ乃至第８１パラグラフ、及
び図８乃至図１１参照）。制御データとしてのダイヤル
回転量の入力を待つ論理回路又は上位プログラムは、連
続する２点Ｐ_n及びＰ_n+1の座標値入力によって得られた
中心角∠θ_nを回転量として採用する。そして、論理回
路又は上位プログラムは、画面上の図形モデルを指定さ
れた軸回りに角度∠θ_nだけ回転させるとともに、ソフ
トウェア・ダイヤルのポジション・インジケータも角度
∠θ_nだけ回転させる。要するに本発明によれば、マウ
スなどの一般的な座標指示装置によって所望のダイヤル
回転量に相当する円弧を描くだけでよい訳である。当
然、ハードウェア・ダイヤルのような特別なデバイスを
要しないのである。

【００２１】作用２：本発明を端的に表現すれば、マウ
ス・ポインタの軌跡の表す回転角度によってダイヤル回
転量をエミュレートする、という直感的な手法であると
言えよう。しかしながら、このような手法はなおも幾つ
かの不都合を含んでいる。何故ならば、マウスのような
ポインティング・デバイスは、回転量ではなくｘｙ平面
上の座標値の入力を基調としているため、ハードウェア
・ダイヤルとの感覚的な相違は否めないからである。例
えばオペレータはマウスによって滑らかな曲線を描いた
つもりであっても、サンプリングされた座標値は不連続
でジグザク状であることもある。このようなジグザグ入
力は、オペレータ自身の腕の運動に起因する場合もあれ
ば、マウスのトラック・ボールの摩擦やマウス操作プレ
ート表面の凹凸によって招来される場合もある。このよ
うなジグザグ入力をそのまま追従して図形モデルやソフ
トウェア・ダイヤルのグラフィック・イメージを更新さ
せていては、グラフィック・イメージはぎこちなく回転
し又は移動する。イメージのぎこちない動きは、オペレ
ータに不快感を与え、あるいは使い勝手を失わせる結果
となる。

【００２２】そこで、本発明の第２及び第５の側面によ
れば、連続する３点の入力座標値によって求められた回
転角∠θ_nを、それ以前に求められた１以上の回転角∠
θ_n-1（＝∠Ｐ_n-1Ｏ_n-1Ｐ_n），∠θ_n-2（＝∠Ｐ_n-2Ｏ
_n-2Ｐ_n-1）…との間で加重平均化することによって、こ
のようなジグザグな入力を平滑化するようにしている。

【００２３】作用３：マウス操作などの入出力機能を制
御するプログラム（例えばＸ−Ｗｉｎｄｏｗ中のＸ−Ｓ
ｅｒｖｅｒ）は、一般には、１６ｍｓｅｃ毎にマウス・
ポインタの座標値をサンプリングするようになってい
る。マウス・ポインタの軌跡からダイヤル回転量をエミ
ュレートする本手法の不都合は、マウスによる座標入力
が離散的なものに過ぎない、ということにも依拠する。
何故ならば、離散的にサンプリングされた座標値から連
続的且つ曲線の回転角を算出するには、ある程度の誤差
を含んでしまうからである。例えば、連続する３個の点
Ｐ_n（ｘ_n，ｙ_n），Ｐ_n+1（ｘ_n+1，ｙ_n+1），及びＰ_n+2
（ｘ_n+2，ｙ_n+2）の座標値に差がない場合は、ユーザは
ダイヤルの回転を意図していないと想定される。にも拘
らず敢えて回転角∠θ_nを求めると、無意味な（あるい
は意図しない）回転角∠θ_nがとり込まれ、画面上のグ
ラフィック・イメージはオペレータの意に反した回転／
移動を行う。また、第２及び第５の側面のように回転角
を加重平均処理する場合では、誤入力は後のプロセスに
も影響を及ぼすことになる。

【００２４】そこで、本発明では、このような不都合を
回避するため、連続する３個の点Ｐ_n，Ｐ_n+1，及びＰ
_n+2の座標値に差がない場合は、回転角∠θ_nを求める処
理を行わず、且つ制御データを０にするようにしてい
る。

【００２５】作用４：また、ハードウェア・ダイヤルは
１軸の回転自由度しかないので誤操作は少なくて済む
が、マウスのｘｙ平面操作には何ら拘束がないので、そ
の分誤操作は頻繁に起こる。誤操作の顕著な例は、所謂
「手ぶれ」である。手ぶれは短時間内でのマウスの微小
な往復運動として観測される。例えば、連続する３点Ｐ
_n，Ｐ_n+1，及びＰ_n+2のなす角∠Ｐ_nＰ_n+1Ｐ_n+2が鋭角を
形成したときは、オペレータの手ぶれに因ることが想定
される（何故ならば、３点のサンプリングに要する１０
０ｍｓｅｃという短時間の間にマウス・ポインタを往復
させることは、通常の入力操作では考えられないからで
ある）。このような誤操作に画面表示を追従させていた
のでは、画面上のグラフィック・イメージはオペレータ
の意に反した回転／移動を行い、あるいは見辛いものに
なってしまう。また、第２及び第５の側面のように回転
角を加重平均処理する場合では、誤入力は後のプロセス
にも影響を及ぼすことになる。

【００２６】そこで、本発明では、このような不都合を
回避するために、連続する３点Ｐ_n，Ｐ_n+1，及びＰ_n+2
のなす角∠φ（＝∠Ｐ_nＰ_n+1Ｐ_n+2）が鋭角の場合に
は、回転角∠θ_n（＝∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+1）を求める処理を行
わず、且つ制御データを０にするようにしている。

【００２７】作用５：また、オペレータによっては、円
弧の回転角度によってダイヤル回転量を指示するより
も、マウスの直線的な操作（すなわちマウスの移動距
離）によってダイヤル回転量を指示する方が、直感的で
入力し易いこともある。例えば、軸周りの回転でなく軸
方向の移動に係るソフトウェア・ダイヤルを操作したい
場合には、後者の方が便利であろう。そこで、本発明で
は、連続する３個の点Ｐ_n，Ｐ_n+1，及びＰ_n+2が略一直
線上にある場合には、２点Ｐ_nＰ_n+1間の変位量に比例し
た値を回転角∠θ_nとして採用するようにしている。

【００２８】本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、
後述する本発明の実施例や添付する図面に基づくより詳
細な説明によって明らかになるであろう。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施例を詳解する。

【００３０】Ａ．ハードウェア構成図１には、本発明の実施に供されるコンピュータ・シス
テム１００の概略的なブロック図を示している。

【００３１】システム１００内では、メイン・コントロ
ーラであるＣＰＵ１１が、オペレーティング・システム
（ＯＳ）の制御下で、各種プログラムを実行するように
なっている。ＣＰＵ１１には、例えばＰｏｗｅｒＰ
Ｃ（"ＰｏｗｅｒＰＣ"は米ＩＢＭ社の商標）のような高
速なＲＩＳＣ型ＣＰＵが用いられる。ＣＰＵ１１は、デ
ータ信号線、アドレス信号線、コントロール信号線等か
らなる共通信号伝送路（「バス」ともいう）１２を介し
て各部と連絡している。

【００３２】メモリ１３は、ＣＰＵ１１が実行する各プ
ログラム（ＯＳやアプリケーション・プログラム：Ｂ項
参照）をロードしたり、ＣＰＵ１１が作業領域として用
いたりするための揮発性メモリ（ＲＡＭ）である。マウ
ス２２から逐次取り込まれた座標値もメモリ１３内の所
定領域に一時的に格納される。

【００３３】ＤＡＳＤ（Direct Access Storage Devic
e）１４は、いわゆる補助記憶装置である。例えばハー
ド・ディスク・ドライブ（ＨＤＤ）やフロッピー・ディ
スク・ドライブ（ＦＤＤ）がこれに該当する。

【００３４】キーボード・マウス・コントローラ１５
は、キーボード２１からの入力マトリックスやマウス２
２からの指示座標値を、ＯＳの定義に合致したフォーマ
ットに変換してバス１２上に送り出すようになってい
る。例えばマウス２２から獲得した座標値は、メモリ１
３の所定アドレス上のバッファ領域に一時的に格納され
る。

【００３５】グラフィックス・アダプタ１６は、ＣＰＵ
１１からの描画命令を実際に処理するための周辺デバイ
スであり、処理した描画情報を画面バッファ（ＶＲＡ
Ｍ）１７に一旦書き込むとともに、ＶＲＡＭ１７から描
画情報を読み出して、ディスプレイ１９に出力するよう
になっている。本実施例のグラフィックス・アダプタ１
６は、特にグラフィックス機能が強化されたアダプタ・
カードであると理解されたい。また、本実施例のディス
プレイ１９は、高解像度ビットマップ・ディスプレイ
（例えば１０００×１０００ドット以上）であると理解
されたい。

【００３６】通信アダプタ１８は、他の独立した機器と
交信するための周辺デバイスであり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ
カードやＴｏｋｅｎｒｉｎｇカードなどがこれに該当す
る。システム１００は、通信アダプタ１８により、ネッ
トワーク経由であるいは直接にホスト・メインフレーム
（例えばＳ／３９０）と接続される。

【００３７】このようなコンピュータ・システム１００
の一例は、オペレーティング・システムとしてＡＩＸを
インストールしたＲＳ／６０００である。なお、コンピ
ュータ・システム１００を構成するためには、図１に示
した以外にも多くのハードウェア構成要素が必要である
が、これらは当業者には周知であり、且つ本発明の要旨
とは関連がないので、本明細書中では省略している。

【００３８】Ｂ．ソフトウェア構成図２には、本発明の実施に供されるコンピュータ・シス
テム１００上でのソフトウェア環境を模式的に示してい
る。

【００３９】システム１００は、ＡＩＸのようなマルチ
タスク、マルチユーザ・タイプのＯＳの制御下で各種プ
ログラムが実行されるようになっている。

【００４０】マウス・ドライバは、マウス２２による入
出力をハードウェア操作するためのデバイス・ドライバ
である。また、ディスプレイ・ドライバは、ＯＳ（とり
わけウィンドウ・システム）による画面制御に従ってデ
ィスプレイ１９をハードウェア操作するためのデバイス
・ドライバである。

【００４１】ウィンドウ・システムは、ディスプレイ表
示やマウス操作などの入出力機能やアプリケーションと
の交信を担当するプログラムであり、ＡＩＸの"Ｘ−Ｗ
ｉｎｄｏｗ"がこれに該当する。Ｘ−Ｗｉｎｄｏｗのう
ち特に入出力機能を担当する部分は"Ｘ−Ｓｅｒｖｅｒ"
と呼ばれる。

【００４２】Ｓｏｆｔ５０８０やソフトウェア・ダイヤ
ルズは、ＡＩＸ環境下で実行されるアプリケーション・
プログラムである。Ｓｏｆｔ５０８０は、ＩＢＭ５０
８５／８６グラフィック端末をエミュレートするための
プログラムであり、ホスト・メインフレーム上で稼働す
る適用業務プログラムのチャネル・コマンドの処理、図
形表示プログラムの実行、ダイヤルやキーボードによる
ユーザの入力など、ほとんど全ての機能をエミュレート
することで、５０８５／８６端末の機能を提供するよう
になっている（前述）。また、ソフトウェア・ダイヤル
ズは、ウィンドウ画面上でハードウェア・ダイヤルと同
等の機能をエミュレートするためのアプリケーションで
あり、マウス等の座標指示装置からの入力座標値に従っ
てハードウェア・ダイヤルの機能をエミュレートするた
めのツールである。但し、本実施例のソフトウェア・ダ
イヤルズは、［従来の技術］の項で述べた同名のそれと
は相違した機能・動作特性を備えている点に留意された
い（詳細はＣ項参照）。

【００４３】図３には、各プログラム間でデータを交換
し合う様子を模式的に示している。ハードウェア構成要
素の１つであるマウス２２は、自身に何らかの変化（例
えばマウスの移動やマウス・ボタンの押圧）が発生する
と、システム１００に対して割り込み要求を発生させ
る。マウス・ドライバはこの割り込み要求をハンドルし
て、ハードウェア操作の内容（例えば新しい入力座標
値）を所定のバッファ領域に書き込む。このバッファ領
域は、メモリ１３内のマウス・ドライバの作業領域であ
ってもよい。Ｘ−Ｗｉｎｄｏｗ（より正確にはＸ−Ｓｅ
ｒｖｅｒ）は、１６ｍｓｅｃ毎にバッファの内容をポー
リングするとともに、５０ｍｓｅｃ毎に座標値を上位プ
ログラムであるソフトウェア・ダイヤルズに通知する。
なお、１６ｍｓｅｃ，５０ｍｓｅｃなる時間間隔は単な
る設計値に過ぎない。

【００４４】また、図４には、各プログラム間でコマン
ドを授受する様子を模式的に示している。図３の説明で
も述べたように、Ｘ−Ｗｉｎｄｏｗ（より正確にはＸ−
Ｓｅｒｖｅｒ）は、５０ｍｓｅｃ毎に、ソフトウェア・
ダイヤルズに対して座標値を通知する（Ｃ１）。ソフト
ウェア・ダイヤルズは、Ｃ項で詳解する所定の処理を実
行した後、算出されたダイヤル回転量∠θをＳｏｆｔ５
０８０に報告する（Ｃ２）。また、ソフトウェア・ダイ
ヤルズは、Ｘ−Ｗｉｎｄｏｗに対しては、ダイヤル回転
量∠θ分だけポジション・インジケータの表示を更新さ
せることを要求する（Ｃ３）。一方、ダイヤル回転量∠
θの報告を受けたＳｏｆｔ５０８０は、Ｘ−Ｗｉｎｄｏ
ｗに対して、表示中のグラフィック・イメージの更新
（例えば、指定した軸回りの図形モデルの回転量∠θ分
だけの回転、又は、指定した軸方向への回転量∠θに相
当する移動、拡大／縮小）を要求する（Ｃ４）。

【００４５】Ｃ．オペレーション前項までで、本発明を具現するコンピュータ・システム
１００のハードウェア及びソフトウェア構成を説明して
きた。本項では、該システム１００上で実行される処理
動作について説明することにする。

【００４６】Ｃ−１．グローバル・ルーチン本発明に係る座標入力制御装置及び方法の特徴的な機能
は、マウスなどの一般的な座標指示装置で描いた曲線を
元にして、ダイヤル回転量をエミュレートする、という
点にある。図５には、本発明の該機能を実現するための
グローバル・ルーチンをフローチャート化して示してい
る。

【００４７】本実施例に係るソフトウェア・ダイヤルズ
の処理ルーチンは、図１４に示すソフトウェア・ダイヤ
ルズのウィンドウ上の８個のダイヤルのうちの所望の１
つを選択動作することによって開始する（Ｓ１００）。
また、該処理ルーチンは、他のダイヤルを選択動作する
まで継続する（Ｓ３００）。なお、選択されたダイヤル
を反転させることによって、選択外のダイヤルと識別で
きるようにしてもよい（図１５参照）。

【００４８】処理ルーチンの継続中、５０ｍｓｅｃ毎
に、Ｘ−Ｗｉｎｄｏｗはソフトウェア・ダイヤルズに対
してマウス・ポインタの現在の座標値を報告する（Ｓ２
００）。すなわち、ソフトウェア・ダイヤルズは５０ｍ
ｓｅｃ毎に座標値をサンプリングする訳である。

【００４９】次いで、ソフトウェア・ダイヤルズは、ｎ
番目の入力点Ｐ_n（ｘ_n，ｙ_n）と（ｎ＋１）番目の入力
点Ｐ_n+1（ｘ_n+1，ｙ_n+1）を結ぶ円弧が表すの回転角∠
θ_n（＝∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+1）を求める（Ｓ４００）。回転∠
θ_nの算出には連続する３個の点Ｐ_n，Ｐ_n+1，及びＰ_n+2
の各座標値が用いられるが、詳細はＣ−２項を参照され
たい。（但し、ｎは正の整数。以下同様）

【００５０】次いで、ソフトウェア・ダイヤルズは、ｎ
番目の入力に係る回転角∠θ_nを、それ以前に求められ
た１以上の回転角∠θ_n-1（＝∠Ｐ_n-1Ｏ_n-1Ｐ_n），∠θ
_n-2（＝∠Ｐ_n-2Ｏ_n-2Ｐ_n-1）…との間で加重平均化する
（Ｓ５００）。他の回転角∠θ_n−1…との間で加重平均
をとるのは、ジグザグ状にサンプリングされたマウス・
ポインタの軌跡を平滑化させるためである。加重平均化
サブ・ルーチンの詳細については、Ｃ−３項を参照され
たい。

【００５１】次いで、ソフトウェア・ダイヤルズは、ス
テップＳ５００で加重平均化された回転角∠（θ_n）_ave
をＳｏｆｔ５０８０に報告するとともに、Ｘ−Ｗｉｎｄ
ｏｗに対しては回転角∠（θ_n）_aveに相当するポジショ
ン・インジケータの回転位置の更新を要求する。また、
回転角∠（θ_n）_aveの報告を受けたＳｏｆｔ５０８０
は、Ｘ−Ｗｉｎｄｏｗに対して、ダイヤル回転角∠（θ
_n）_aveに相当するグラフィック・イメージの更新（例え
ば、現在表示している図形モデルを、指定した軸回りに
回転量∠（θ_n）_aveだけ回転させる、又は、回転量∠
（θ_n）_aveに相当する分だけ、指定した軸方向に移動さ
せる若しくは拡大／縮小させる）を要求する。Ｘ−Ｗｉ
ｎｄｏｗは、ソフトウェア・ダイヤルズ及びＳｏｆｔ５
０８０からの要求に従って、グラフィック・イメージを
更新する（Ｓ６００）。Ｘ−Ｗｉｎｄｏｗが実行するイ
メージ更新の内容は主に、（１）選択中のダイヤルのポ
ジション・インジケータ表示位置を回転角∠（θ_n）_ave
だけ回転させることと、（２）現在表示している図形モ
デルを、指定した軸回りに回転量（θ_n）_aveだけ回転さ
せる、又は、回転量（θ_n）_aveに相当する分だけ、指定
した軸方向に移動させる若しくは拡大／縮小させるこ
と、の２点である。

【００５２】グラフィック・イメージの更新後、処理は
再びステップＳ２００に戻り、マウス・ポインタの座標
値のサンプリングが行われる。サンプリングは他のダイ
ヤルが選択されるまで継続する。

【００５３】Ｃ−２．回転角計算ルーチンこの項では、ソフトウェア・ダイヤルズが実行する回転
角計算サブ・ルーチン（図５中のステップＳ４００）に
ついてさらに詳細に説明する。図６には、回転角計算サ
ブ・ルーチンをフローチャート化して示している。この
サブ・ルーチンは、連続する３個のサンプリング点Ｐ_n
（ｘ_n，ｙ_n），Ｐ_n+1（ｘ_n+1，ｙ_n+1），及びＰ_n+2（ｘ
_n+2，ｙ_n+2）の座標値に基づいて円弧Ｐ_n及びＰ_n+1に対
する中心角∠θ_n（＝∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+1）を求める場合を例
にしている。

【００５４】該サブ・ルーチンでは、まず、連続する３
個のサンプリング点Ｐ_n，Ｐ_n+1，及びＰ_n+2がそれぞれ
違う点か否かが判断される（Ｓ４１０）。この判断ブロ
ックは、オペレータがマウス操作をしていない間は、周
期的にサンプリングされた座標値によって無意味なグラ
フィック・イメージの更新を行わせないためである。し
たがって、この判断ブロックの結果が否定的な場合、以
後のステップＳ４２０，Ｓ４３０…はスキップされ、且
つ回転角∠θ_n（＝∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+1）にゼロを与えて（Ｓ
４６０）、回転角計算サブ・ルーチンを終わる。一方、
判断ブロックの結果が肯定的であれば、後続のステップ
Ｓ４２０に進む。

【００５５】ステップＳ４２０では、連続する３個のサ
ンプリング点Ｐ_n，Ｐ_n+1，及びＰ_n+ ₂が略一直線上にあ
るか否かが判断される。一直線上に存在すれば、オペレ
ータはマウスによる直線的な入力操作を希望していると
解釈して、ステップＳ４７０以降の例外的な処理ルーチ
ンに進む（第５８パラグラフ乃至第６３パラグラフ参
照）。なお、連続する３点が一直線に並ぶか否かの判断
は、後続のステップＳ４４０における時計回り（ＣＷ）
か否かの判断とともに、同じ幾何学的手法に基づいて試
みられる（第６４パラグラフ乃至第６９パラグラフ参
照）。

【００５６】一方、判断ブロックＳ４２０の結果が否定
的であれば、後続のステップＳ４３０に進み、幾何学的
な手法に基づいて回転角∠θ_nの計算が試みられる（第
７０パラグラフ乃至第８１パラグラフ参照）。

【００５７】次いで、判断ブロックＳ４４０では、弧Ｐ
_n→Ｐ_n+1の向きが時計回り（ＣＷ）か反時計回り（ＣＣ
Ｗ）かを判断する。この判断は、ステップＳ４２０と同
様の幾何学的手法に基づいて試みられる。時計回りであ
れば、回転角∠θ_nには正の符号が与えられて、該サブ
・ルーチンを終了する。また、反時計回りであれば、回
転角∠θ_nには負の符号が与えられて、該サブ・ルーチ
ンを終了する（Ｓ４５０）。

【００５８】例外的な処理ルーチン：ここでは、連続す
る３個のサンプリング点Ｐ_n，Ｐ_n+1，及びＰ_n+2が略一
直線上にある場合に実行される、ステップＳ４７０以降
の例外的な処理ルーチンについて説明する。

【００５９】まず、ステップＳ４７０では、２点Ｐ_nＰ
_n+1間におけるマウス・ポインタのｘｙ各軸方向の変位
量Ｄ_x及びＤ_yを求める。

【００６０】次いで、ステップＳ４７２では、各軸方向
の変位量Ｄ_x及びＤ_yの絶対値の大小比較を行う。

【００６１】もし、｜Ｄ_x｜≧｜Ｄ_y｜であれば、判断ブ
ロックＳ４７２の分岐Ｙｅｓに進む。この場合、オペレ
ータはｘ軸方向の変位による入力を期待していると見做
される。そして、Ｄ_xに比例する角度及びＤ_xに相当する
正負の符号が回転角∠θ_nに与えられて（Ｓ４７４）、
該サブ・ルーチンを終える。

【００６２】一方、｜Ｄ_x｜＜｜Ｄ_y｜であれば、判断ブ
ロックＳ４７２の分岐Ｎｏに進む。この場合、オペレー
タはｙ軸方向の変位による入力を期待していると見做さ
れる。そして、Ｄ_yに比例する角度及びＤ_yに相当する正
負の符号が回転角∠θ_nに与えられて（Ｓ４７６）、該
サブ・ルーチンを終える。

【００６３】オペレータによっては、円弧の回転角度に
よってダイヤル回転量を指示するよりも、マウスの直線
的な操作（すなわちマウス・ポインタの移動距離）によ
ってダイヤル回転量を指示する方が、直感的で入力し易
いこともある。例えば、軸周りの回転でなく軸方向の移
動に係るソフトウェア・ダイヤルを操作したい場合に
は、後者の方が便利であろう。上述の例外的な処理ルー
チン（Ｓ４７０〜Ｓ４７６）は、このようなニーズに応
えるためのものである。

【００６４】時計回り（ＣＷ）／反時計回り（ＣＷ）の
判断：ここでは、連続する３個のサンプリング点Ｐ_n，
Ｐ_n+1，及びＰ_n+2が略一直線上にあるか、及び、弧Ｐ_n
→Ｐ_n+1の向きが時計回り（ＣＷ）か反時計回り（ＣＣ
Ｗ）かを判断するための処理ルーチンについて説明す
る。該処理ルーチンは上述のステップＳ４２０及びＳ４
４０において用いられる。

【００６５】図７には、連続する３点Ｐ_n，Ｐ_n+1，及び
Ｐ_n+2が時計回りにサンプリングされた場合を例にとっ
ている。同図において、ベクトルＰ_nＰ_n+1＝ベクトルａ
＝（ｘ₁，ｙ₁）とおき、ベクトルＰ_nＰ_n+2＝（ｘ₂，
ｙ₂）とおく。さらに、点Ｐ_nを中心に点Ｐ_n+1を時計回
りに９０゜だけ回転させた点をＰ_n+1'とおく。この場
合、ベクトルＰ_nＰ_n+1'＝ベクトルａ'＝（ｙ₁，−ｘ₁）
となる。

【００６６】ここで、∠Ｐ_n+1Ｐ_nＰ_n+2＝∠δとおく
と、ベクトルａ'とベクトルｂとの内積は下式（１）の
通りとなる。

【００６７】

【数１】

【００６８】前述したように、連続する各点Ｐ_n，
Ｐ_n+1，Ｐ_n+2…は５０ｍｓｅｃ毎にサンプリングされ
る。通常のオペレータであれば、１００ｍｓｅｃという
極めて短い期間に∠Ｐ_n+1Ｐ_nＰ_n+2が１８０゜を越える
入力動作を行うことはまず不可能である。したがって、
上式（１）に示した内積ａ'・ｂが負の値になる（すな
わち(９０゜−∠δ)＞９０゜となる）のは、∠δが負の
とき、すなわち、連続する３点Ｐ_n，Ｐ_n+1，及びＰ_n+2
が反時計回りのときだけである。また、内積ａ'・ｂが
ゼロになるのは、∠δが０゜のとき、すなわち、連続す
る３点Ｐ_n，Ｐ_n+1，及びＰ_n+2が一直線上にあるときだ
けである。

【００６９】これらを略言すれば、連続する各点Ｐ_n，
Ｐ_n+1，Ｐ_n+2による軌跡が時計回りか否か、及び一直線
上か否かは、内積ａ'・ｂの正負関係を用いて以下のよ
うに判断される。内積ａ'・ｂ＞０ → 時計回り（ＣＷ）内積ａ'・ｂ＝０ → 一直線上内積ａ'・ｂ＜０ → 反時計回り（ＣＣＷ）

【００７０】回転角∠θnの計算：ここでは、ステップ
Ｓ４３０における回転角∠θ_nの計算方法を、図８〜図
１１を参照しながら具体的に説明する。

【００７１】まず、ステップＳ４３１では、連続する３
点Ｐ_n，Ｐ_n+1，及びＰ_n+2の挟角∠Ｐ_nＰ_n+1Ｐ_n+2（＝∠
φ）を求める。図９に示すように、三角形Ｐ_nＰ_n+1Ｐ
_n+2の各辺の長さをそれぞれｌ，ｍ，ｋとおく。∠φと
ｌ，ｍ，ｋとの間には、余弦定理により下式（２）が成
立する。各辺の長さｌ，ｍ，ｋはそれぞれ単純なベクト
ル距離計算により求まることから、∠φも算出すること
が可能である。

【００７２】

【数２】

【００７３】次いでステップＳ４３２では、∠φが９０
゜より小さいか否かが判定される。∠φが９０゜未満の
場合とは、図１０（ａ）に示すように、マウス・ポイン
タを往復運動させたに等しい場合である。１００ｍｓｅ
ｃ（３点をサンプリングするための所要時間）という短
時間の間にマウス・ポインタを往復させることは、通常
の入力操作ではなく、オペレータの手ぶれ（すなわちマ
ウスの誤操作）に因ることが想定される。このような誤
操作に画面表示を追従させていたのでは、画面上のグラ
フィック・イメージはオペレータの意に反した回転／移
動を行い、あるいは見辛いものになってしまう（［作
用］の項参照）。そこで、判断ブロックＳ４３２の結果
が肯定的な場合は、正規のフローから抜けて、回転角∠
θ_nにゼロを与えて（Ｓ４３８）、該サブ・ルーチンを
終了する。

【００７４】一方、判断ブロックＳ４３２の結果が否定
的な場合、すなわち∠φが９０゜以上の場合（図１０
（ｂ）参照）には、サンプリングされた座標値が正常で
あると見做され、後続の正規フローに進む。

【００７５】ステップＳ４３３では、円弧Ｐ_nＰ_n+1Ｐ
_n+2の円周角∠ψが算出される。円周角∠ψは、『優弧
と劣弧各々の円周角の総和（＝∠φ＋∠ψ）は１８０゜
に等しい』という、幾何学上の周知の公式に基づき求め
られる。

【００７６】次いでステップＳ４３４では、円弧Ｐ_nＰ
_n+1Ｐ_n+2に対する中心角が求められる。該中心角は、
『円周角は、その弧に対する中心角の２分の１に等し
い』という、いわゆる円周角の定理に基づいて計算され
る。

【００７７】次いでステップＳ４３５では、円弧Ｐ_nＰ
_n+1Ｐ_n+2に対する中心角∠２ψを用いて、２点Ｐ_n及び
Ｐ_n+1が表す回転角∠θ_n（＝∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+1）を求め
る。図１１及び下式（３）に示すように、中心角∠２ψ
は∠θ_n（＝∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+1）と∠θ_n'（＝∠Ｐ_n+1Ｏ_nＰ
_n+2）とに分解される。

【００７８】

【数３】

【００７９】一方、∠θ_n及び∠θ_n'が微小角の場合、
下式（４）のような近似式が成立する。該近似式（４）
を用いて上式（３）より∠θ_n'を消去すれば、中心角∠
θ_nは求まる。

【００８０】

【数４】

【００８１】勿論、回転角∠θ_nは、円Ｏ_nの中心座標を
求めることによっても計算することができよう。但し、
３点Ｐ_n，Ｐ_n+1，及びＰ_n+2の各座標値から円の中心座
標を求めるには、比較的複雑な計算過程を要する。図８
に示すフローチャートによる回転角∠θ_nの計算方法に
よれば、円Ｏ_nの中心座標を求めずに済む、という点に
も充分留意されたい。

【００８２】Ｃ−３．加重平均化ルーチンこの項では、ソフトウェア・ダイヤルズが実行する加重
平均化ステップ（図５中のステップＳ５００）につい
て、さらに詳細に説明する。

【００８３】オペレータがマウスによって滑らかな曲線
を描いたつもりであっても、実際にサンプリングされた
座標値は不連続でジグザク状であることもある。このよ
うなジグザグ入力に追従させて図形モデルやソフトウェ
ア・ダイヤルのグラフィック・イメージを更新させる
と、これらイメージはぎこちなく回転／移動してしま
う。加重平均化処理は、このようなジグザグな入力を平
滑化するためのものである。

【００８４】回転角∠θ_nの加重平均化は、∠θ_nと、そ
れ以前に求められた１以上の回転角∠θ_n-1（＝∠Ｐ_n-1
Ｏ_n-1Ｐ_n），∠θ_n-2（＝∠Ｐ_n-2Ｏ_n-2Ｐ_n-1）…の各々
に対して重み因子（weighting factor）を掛けたものの
総和を、重み因子の総和で割算して求められる。すなわ
ち、回転角∠θ_nの加重平均値∠（θ_n）_aveは、下式
（５）に従って算出される。同式では、当の回転角∠θ
_nに対して最大の重み因子８が与えられ、また、それ以
前の各回転角∠θ_n-1，∠θ_n-2，∠θ_n-3に対してはそ
れぞれ重み因子４，２，１が与えられる。

【００８５】

【数５】

【００８６】このような加重平均化処理を行うことによ
り、マウス・ポインタの軌跡のコンテキストを反映した
回転角∠（θ_n）_aveを制御データとして用いることがで
きる。この結果、ジグザグな入力を平滑化することがで
きる訳である。

【００８７】Ｃ−３．処理結果この項では、現実の入力座標値を用いながら、Ｃ−１，
Ｃ−２，Ｃ−３で説明した処理ルーチンによる演算結果
を具体的に説明する。

【００８８】ソフトウェア・ダイヤルズの作業領域に
は、Ｘ−Ｗｉｎｄｏｗから５０ｍｓｅｃ毎に逐次入力さ
れる座標値を一時保管しておくための制御テーブルが用
意されている。下表１には制御テーブルの構造を模式的
に示している。

【００８９】

【表１】

【００９０】制御テーブルは、１座標点毎に１つのレコ
ードを割り当てている。［表１］では、４個の座標点の
データを格納するために、４個のレコードを備えてい
る。各レコードは、座標点のｘｙ座標値ｘ_n，ｙ_n、及び
回転角∠θ_nを書き込むための３個のフィールドからな
る。初期状態では、同表１に示すように、各フィールド
にはゼロが書き込まれている。

【００９１】マウス・ポインタが曲線運動のとき：ま
ず、オペレータがマウス・ポインタを曲線運動させたと
きの処理について説明する。

【００９２】Ｘ−Ｗｉｎｄｏｗから最初の座標値（７９
９，４５６）を受け取ると、先頭のレコードに書き込ま
れる。この時点では３点の座標値が存在せず、回転角∠
θ_nは計算できないので、ゼロのままである（表２参
照）。また、この時点での回転角の加重平均値∠
（θ_n）_aveも当然ゼロである。

【００９３】

【表２】

【００９４】次いで、５０ｍｓｅｃ後にＸ−Ｗｉｎｄｏ
ｗから次の座標値（７９７，４５６）を受け取ると、レ
コードの内容は１段シフトして、先頭のレコードに座標
値（７９７，４５６）が書き込まれる。この時点でも回
転角∠θ_nは計算できないので、ゼロのままである（表
３参照）。また、この時点での回転角の加重平均値∠
（θ_n）_aveは依然ゼロである。

【００９５】

【表３】

【００９６】さらに５０ｍｓｅｃ後に、Ｘ−Ｗｉｎｄｏ
ｗから次の座標値（７９０，４５０）を受け取ると、レ
コードの内容は１段シフトして、先頭のレコードに座標
値（７９０，４５０）が書き込まれる。この時点で３点
の座標値が出揃い、図５中のステップＳ４００では回転
角の計算が実行される。この場合、連続する３個の点Ｐ
_n（７９０，４５０），Ｐ_n-1（７９７，４５６），及び
Ｐ_n-2（７９９，４５６）は互いに相違する点であり
（ステップＳ４１０）、且つ、一直線上には存在しない
ので（ステップＳ４２０）、ステップＳ４３０における
幾何学的演算により、回転角∠θ_nが求められる。この
場合の演算結果は∠θ_n＝８゜なので、８が先頭レコー
ドの最下段フィールドに書き込まれる（表４参照）。ま
た、回転角の加重平均値は上式（５）に従い計算され
る。計算結果∠（θ_n）_ave＝（８×８＋４×０＋２×０
＋１×０）／（８＋４＋２＋１）≒４゜は、ダイヤルの
回転量としてＳｏｆｔ５０８０に報告される。そして、
Ｓｏｆｔ５０８０は、Ｘ−Ｗｉｎｄｏｗｓに対して、こ
のダイヤル回転量に応じたグラフィック・イメージの更
新を要求する（ステップＳ６００）。イメージ更新の内
容は主に、（１）選択中のダイヤルのポジション・イン
ジケータ表示位置を回転角∠（θ_n）_aveだけ回転させる
ことと、（２）現在表示している図形モデルを、指定し
た軸回りに回転量（θ_n）_aveだけ回転させる、又は、回
転量（θ_n）_aveに相当する分だけ指定した軸方向に移動
させる若しくは拡大／縮小させること、の２点である
（以下同様）。

【００９７】

【表４】

【００９８】さらに５０ｍｓｅｃ後に、Ｘ−Ｗｉｎｄｏ
ｗから次の座標値（７８０，４３８）を受け取ると、レ
コードの内容は１段シフトして、先頭のレコードに座標
値（７８０，４３８）が書き込まれる。そして、ステッ
プＳ４００では回転角の計算が実行され、演算結果∠θ
_n＝１４゜が先頭レコードの最下段フィールドに書き込
まれる（表５参照）。また、回転角の加重平均値が上式
（５）に従い計算される。計算結果∠（θ_n）_ave∠（θ
_n）_ave＝（８×１４＋４×８＋２×０＋１×０）／（８
＋４＋２＋１）≒９゜は、ダイヤルの回転量としてＳｏ
ｆｔ５０８０に報告される。そして、Ｓｏｆｔ５０８０
は、Ｘ−Ｗｉｎｄｏｗｓに対して、このダイヤル回転量
に応じたグラフィック・イメージの更新を要求する（ス
テップＳ６００）。

【００９９】

【表５】

【０１００】さらに５０ｍｓｅｃ後に、Ｘ−Ｗｉｎｄｏ
ｗから次の座標値（７７６，４２５）を受け取ると、レ
コードの内容は１段シフトして、先頭のレコードに座標
値（７７６，４２５）が書き込まれる。そして、ステッ
プＳ４００では回転角の計算が実行され、演算結果∠θ
_n＝２２゜が先頭レコードの最下段フィールドに書き込
まれる（表６参照）。また、回転角の加重平均値が上式
（５）に従い計算される。計算結果∠（θ_n）_ave∠（θ
_n）_ave＝（８×２２＋４×１４＋２×８＋１×０）／
（８＋４＋２＋１）≒１５゜は、ダイヤルの回転量とし
てＳｏｆｔ５０８０に報告される。そして、Ｓｏｆｔ５
０８０は、Ｘ−Ｗｉｎｄｏｗｓに対して、このダイヤル
回転量に応じたグラフィック・イメージの更新を要求す
る（ステップＳ６００）。

【０１０１】

【表６】

【０１０２】マウス・ポインタが直線運動のとき：次い
で、オペレータがマウス・ポインタを直線運動させたと
きの処理について説明する。

【０１０３】Ｘ−Ｗｉｎｄｏｗから最初の座標値（５３
２，４５０）を受け取ると、先頭のレコードに書き込ま
れる。この時点では３点の座標値が存在せず、回転角∠
θ_nは計算できないので、ゼロのままである（表７参
照）。また、この時点での回転角の加重平均値∠
（θ_n）_aveも当然ゼロである。

【０１０４】

【表７】

【０１０５】次いで、５０ｍｓｅｃ後にＸ−Ｗｉｎｄｏ
ｗから次の座標値（５３２，４５０）を受け取ると、レ
コードの内容は１段シフトして、先頭のレコードに座標
値（５３２，４５０）が書き込まれる。この時点でも回
転角∠θ_nは計算できないので、ゼロのままである（表
８参照）。また、この時点での回転角の加重平均値∠
（θ_n）_aveは依然ゼロである。

【０１０６】

【表８】

【０１０７】さらに５０ｍｓｅｃ後に、Ｘ−Ｗｉｎｄｏ
ｗから次の座標値（５３３，４５０）を受け取ると、レ
コードの内容は１段シフトして、先頭のレコードに座標
値（５３３，４５０）が書き込まれる。この時点で３点
の座標値が出揃うが、これらは一直線上に存在するので
（ステップＳ４２０）、図５中の例外的ステップＳ４７
０に進み、ｘｙ各軸方向の変位量が算出される。そし
て、変位量の多いｘ軸方向の変位量１が回転角∠θ_nと
して採用されて（ステップＳ４７４）、先頭レコードの
最下段フィールドに１が書き込まれる（表９参照）。ま
た、回転角の加重平均値は上式（５）に従い計算され
る。計算結果∠（θ_n）_ave＝（８×１＋４×０＋２×０
＋１×０）／（８＋４＋２＋１）≒０゜は、ダイヤルの
回転量としてＳｏｆｔ５０８０に報告される。

【０１０８】

【表９】

【０１０９】さらに５０ｍｓｅｃ後に、Ｘ−Ｗｉｎｄｏ
ｗから次の座標値（５４３，４５０）を受け取ると、レ
コードの内容は１段シフトして、先頭のレコードに座標
値（５４３，４５０）が書き込まれる。但し、これら連
続する３点は一直線上に存在するので（ステップＳ４２
０）、図５中の例外的ステップＳ４７０に進み、ｘｙ各
軸方向の変位量が算出される。そして、変位量の多いｘ
軸方向の変位量１０が回転角∠θ_nとして採用されて
（ステップＳ４７４）、先頭レコードの最下段フィール
ドに１０が書き込まれる（表１０参照）。また、回転角
の加重平均値は上式（５）に従い計算される。計算結果
∠（θ_n）_ave＝（８×１０＋４×１＋２×０＋１×０）
／（８＋４＋２＋１）≒５゜は、ダイヤルの回転量とし
てＳｏｆｔ５０８０に報告される。そして、Ｓｏｆｔ５
０８０は、Ｘ−Ｗｉｎｄｏｗｓに対して、このダイヤル
回転量に応じたグラフィック・イメージの更新を要求す
る（ステップＳ６００）。

【０１１０】

【表１０】

【０１１１】さらに５０ｍｓｅｃ後に、Ｘ−Ｗｉｎｄｏ
ｗから次の座標値（５６０，４５０）を受け取ると、レ
コードの内容は１段シフトして、先頭のレコードに座標
値（５６０，４５０）が書き込まれる。これら連続する
３点は一直線上に存在するので（ステップＳ４２０）、
図５中の例外的ステップＳ４７０に進み、ｘｙ各軸方向
の変位量が算出される。そして、変位量の多いｘ軸方向
の変位量１７が回転角∠θ_nとして採用されて（ステッ
プＳ４７４）、先頭レコードの最下段フィールドに１７
が書き込まれる（表１１参照）。また、回転角の加重平
均値は上式（５）に従い計算される。計算結果∠
（θ_n）_ave＝（８×１７＋４×１０＋２×１＋１×０）
／（８＋４＋２＋１）≒１１゜は、ダイヤルの回転量と
してＳｏｆｔ５０８０に報告される。そして、Ｓｏｆｔ
５０８０は、Ｘ−Ｗｉｎｄｏｗｓに対して、このダイヤ
ル回転量に応じたグラフィック・イメージの更新を要求
する（ステップＳ６００）。

【０１１２】

【表１１】

【０１１３】さらに５０ｍｓｅｃ後に、Ｘ−Ｗｉｎｄｏ
ｗから次の座標値（５６０，４５０）を受け取ると、レ
コードの内容は１段シフトして、先頭のレコードに座標
値（５８８，４５０）が書き込まれる。これら連続する
３点は一直線上に存在するので（ステップＳ４２０）、
図５中の例外的ステップＳ４７０に進み、ｘｙ各軸方向
の変位量が算出される。そして、変位量の多いｘ軸方向
の変位量２８が回転角∠θ_nとして採用されて（ステッ
プＳ４７４）、先頭レコードの最下段フィールドに２８
が書き込まれる（表１２参照）。また、回転角の加重平
均値は上式（５）に従い計算される。計算結果∠
（θ_n）_ave＝（８×２８＋４×１７＋２×１０＋１×
１）／（８＋４＋２＋１）≒１９゜は、ダイヤルの回転
量としてＳｏｆｔ５０８０に報告される。そして、Ｓｏ
ｆｔ５０８０は、Ｘ−Ｗｉｎｄｏｗｓに対して、このダ
イヤル回転量に応じたグラフィック・イメージの更新を
要求する（ステップＳ６００）。

【０１１４】

【表１２】

【０１１５】加重平均化処理最後に、加重平均化処理により、ダイヤル回転量が平滑
化される様子を説明しておく。

【０１１６】下表１３の上段には入力座標値を元にして
算出された生の回転角∠θ_nを、その下段には上式
（５）により加重平均化された回転角∠（θ_n）_aveを、
それぞれ列記している。各加重平均値∠（θ_n）_aveが正
しい計算値であることは、各回転角∠θ_nを式（５）に
代入することにより明らかであろう。

【０１１７】

【表１３】

【０１１８】図１２には、逐次計算された回転角∠θ_n
及びその加重平均値∠（θ_n）_aveをプロットしたグラフ
を示している。同グラフを参照すれば、加重平均化処理
により、以前の入力座標値のコンテキストに基づいてダ
イヤル回転量が平滑化されたことが明瞭であろう。

【０１１９】Ｄ．追補以上、特定の実施例を参照しながら、本発明について詳
解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない
範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成し得ることは
自明である。例えば、座標指示装置が連続的に指示する
入力点Ｐの数が全部でｍ個の場合（Ｐ₁〜Ｐ_m）、実施例
では、３番目の入力点Ｐ₃以降で、Ｐ₁とＰ₂の間の回転
角∠θ₁、Ｐ₂とＰ₃の間の回転角∠θ₂、Ｐ₃とＰ₄の間の
回転角∠θ₃などを連続的に計算しているが、式３及び
式４から明らかなように、連続する３点によって決まる
２つの隣り合う回転角（図１１の∠θ_n及び∠θ_n'）
は、計算上は同等に扱うことができるから、連続する３
点Ｐ_n、Ｐ_n+1及びＰ_n+2から、回転角∠θ_n（＝∠Ｐ_nＯ_n
Ｐ_n+1）の代わりに、その隣の回転角∠θ_n'（＝∠Ｐ_n+1
Ｏ_nＰ_n+2）を求めてもよいことは当業者であれば容易に
考えつくであろう。また実施例では、座標指示装置とし
てマウスを採用して説明しているが、他の同様の装置、
例えばトラック・ボール、トラック・ポイント（Ｔｒａ
ｃｋＰｏｉｎｔ：米ＩＢＭ社の商標）、ジョイスティッ
クなどであってもよい。要するに、例示という形態で本
発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべき
ではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記
載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。

【０１２０】

【発明の効果】以上詳記したように、本発明によれば、
特別なハードウェアを増設することなく、表示された図
形の位置や姿勢に関する制御データ（変位量）を入力す
ることができる、優れた座標入力制御装置及び方法を提
供することができる。

【０１２１】また、本発明によれば、表示された図形の
位置や姿勢に関する制御データ（変位量）をマウス等の
一般的な座標指示装置によって入力可能な、優れた座標
入力制御装置及び方法を提供することができる。本発明
に係る座標入力制御装置及び方法によれば、マウスなど
の一般的な座標指示装置によって所望のダイヤル回転量
に相当する円弧を、マウスなどの一般的な座標指示装置
によって描くだけでよい訳である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施に供されるコンピュータ
・システム１００の概略的な構成を示した図である。

【図２】図２は、本発明の実施に供されるコンピュータ
・システム１００上でのソフトウェア環境を模式的に示
した図である。

【図３】図３は、本発明の実施に供される各プログラム
間でデータを交換し合う様子を模式的に示した図であ
る。

【図４】図４は、本発明の実施に供される各プログラム
間でコマンドを授受する様子を模式的に示した図であ
る。

【図５】図５は、本発明の機能を実現するためのグロー
バル・ルーチンをフローチャート化して示した図であ
る。

【図６】図６は、本実施例における回転角計算サブ・ル
ーチンをフローチャート化して示した図である。

【図７】図７は、弧Ｐ_n→Ｐ_n+1の向きが時計回り（Ｃ
Ｗ）か反時計回り（ＣＣＷ）かを判断するための過程を
図解するためのものである。

【図８】図８は、ステップＳ４００における回転角∠θ
_nの計算方法を具体的に説明するための図である。

【図９】図９は、ステップＳ４００における回転角∠θ
_nの計算方法を具体的に説明するための図である。

【図１０】図１０は、ステップＳ４００における回転角
∠θ_nの計算方法を具体的に説明するための図である。

【図１１】図１１は、ステップＳ４００における回転角
∠θ_nの計算方法を具体的に説明するための図である。

【図１２】図１２は、加重平均化サブ・ルーチン（ステ
ップＳ５００）に基づいて逐次計算された回転角∠θ_n
及びその加重平均値∠（θ_n）_aveをプロットしたグラフ
である。

【図１３】図１３は、米ＩＢＭ社が市販する回転式入力
デバイス"６０９４ＤｉａｌｓＭｏｄｅｌ０１０"の
概観を示した図である。

【図１４】図１４は、日本アイ・ビー・エム（株）が市
販するソフトウェア製品"ＩＢＭＳｏｆｔ５０８０ｆ
ｏｒＡＩＸ"にパッケージ化された『ソフトウェア・
ダイヤルズ』のウィンドウ画面を概略的に示した図であ
る。

【図１５】図１５は、本来実施例に係る『ソフトウェア
・ダイヤルズ』のウィンドウ画面を概略的に示した図で
ある。

【符号の説明】

１１…ＣＰＵ、１２…バス、１３…メモリ、１４…ＤＡ
ＳＤ、１５…ＫＭＣ、１６…グラフィック・アダプタ、
１７…ＶＲＡＭ、１８…通信アダプタ、１９…ディスプ
レイ、２１…キーボード、２２…マウス、１００…コン
ピュータ・システム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者飯田精太神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本アイ・ビー・エム株式会社大和事業所内 (56)参考文献特開平２−190921（ＪＰ，Ａ) 特開平３−265919（ＪＰ，Ａ) 特開平５−12208（ＪＰ，Ａ) 特開平５−289811（ＪＰ，Ａ) 特開平６−12493（ＪＰ，Ａ) 特開平２−285476（ＪＰ，Ａ) 特開平７−152870（ＪＰ，Ａ) 特開平７−121291（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 3/00 601 - 680 G06F 3/03 - 3/037 G06F 3/14 - 3/153 G06T 11/80

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】座標指示装置から獲得した座標値に基づい
て画面上に表示された図形モデルの位置や姿勢に関する
制御データを求めるための座標入力制御装置において、
（ａ）座標指示装置から逐次入力される各点Ｐ_i（ｘ_i，
ｙ_i）の座標値を含む、処理中のデータを記憶すること
ができるメモリと（但し、添字ｉは正の整数であり、入
力回数を示すものとする）、（ｂ）前記メモリに記憶さ
れた連続する３個の点Ｐ_n（ｘ_n，ｙ_n），Ｐ
_n+1（ｘ_n+ ₁，ｙ_n+1），及びＰ_n+2（ｘ_n+2，ｙ_n+2）と外
接する円Ｏ_nにおける円弧Ｐ_nＰ_n+1Ｐ_n+2に対する中心角
∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+2を求める第１の手段と（但し、ｎは正の
整数）、（ｃ）中心角∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+2に基づいて２点Ｐ_n
（ｘ_n，ｙ_n），Ｐ_n+1（ｘ_n+1，ｙ_n+1）が表す回転角∠
θ_n（＝∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+1）を求める第２の手段と、（ｄ）
回転角∠θ_nを制御データとして採用する第３の手段
と、を具備することを特徴とする座標入力制御装置
【請求項２】座標指示装置から獲得した座標値に基づい
て画面上に表示された図形モデルの位置や姿勢に関する
制御データを求めるための座標入力制御装置において、
（ａ）座標指示装置から逐次入力される各点Ｐ_i（ｘ_i，
ｙ_i）の座標値を含む、処理中のデータを記憶すること
ができるメモリと（但し、添字ｉは正の整数であり、入
力回数を示すものとする）、（ｂ）前記メモリに記憶さ
れた連続する３個の点Ｐ_n（ｘ_n，ｙ_n），Ｐ
_n+1（ｘ_n+ ₁，ｙ_n+1），及びＰ_n+2（ｘ_n+2，ｙ_n+2）と外
接する円Ｏ_nにおける円弧Ｐ_nＰ_n+1Ｐ_n+2に対する中心角
∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+2を求める第１の手段と（但し、ｎは正の
整数）、（ｃ）中心角∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+2に基づいて２点Ｐ_n
（ｘ_n，ｙ_n），Ｐ_n+1（ｘ_n+1，ｙ_n+1）が表す回転角∠
θ_n（＝∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+1）を求める第２の手段と、（ｄ）
回転角∠θ_nを、それ以前に求められた１以上の回転角
∠θ_n-1（＝∠Ｐ_n- ₁Ｏ_n-1Ｐ_n），∠θ_n-2（＝∠Ｐ_n-2Ｏ
_n-2Ｐ_n-1）…との間で加重平均する第３の手段と、
（ｅ）加重平均化された回転角∠（θ_n）_aveを制御デー
タとして採用する第４の手段と、を具備することを特徴
とする座標入力制御装置
【請求項３】連続する３個の点Ｐ_n（ｘ_n，ｙ_n），Ｐ_n+1
（ｘ_n+1，ｙ_n+1），及びＰ_n+2（ｘ_n ₊₂，ｙ_n+2）の座標
値に差がない場合には、回転角∠θ_n（＝∠Ｐ_nＯ
_nＰ_n+1）を求める処理を行わず、且つ制御データを０に
する、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の
座標入力制御装置
【請求項４】前記３個の点Ｐ_n（ｘ_n，ｙ_n），Ｐ_n+1（ｘ
_n+1，ｙ_n+1），及びＰ_n+2（ｘ_n+2，ｙ_n+2）の挟角∠φ
（＝∠Ｐ_nＰ_n+1Ｐ_n+2）を求める手段を更に有し、該挟
角∠φが鋭角の場合には、回転角∠θ_n（＝∠Ｐ_nＯ_nＰ
_n+1）を求める処理を行わず、且つ制御データを０にす
る、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の座
標入力制御装置
【請求項５】前記第２の手段は、連続する３個の点Ｐ_n
（ｘ_n，ｙ_n），Ｐ_n+1（ｘ_n+1，ｙ_n+1），及びＰ_n+2（ｘ
_n+2，ｙ_n+2）が一直線上にある場合には、２点Ｐ_nＰ_n+1
間の変位量に比例した値を回転角∠θ_nとして採用す
る、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の座
標入力制御装置
【請求項６】制御データとしての回転量を、座標指示装
置から獲得した座標値を元にして求めるための座標入力
制御装置において、（ａ）座標指示装置から逐次入力さ
れる各点Ｐ_iの座標値を含む、処理中のデータを記憶す
ることができるメモリと（但し、添字ｉは正の整数であ
り、入力回数を示すものとする）、（ｂ）前記メモリに
記憶された連続する３個の点Ｐ_n，Ｐ_n+1，及びＰ_n+2に
外接する円Ｏ_nにおける円弧Ｐ_nＰ_n+1Ｐ_n+2に対する中心
角∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+2を求める第１の手段と、（ｃ）円Ｏ_nお
ける円弧Ｐ_nＰ_n+1に対する中心角∠θ_nを求める第２の
手段と、（ｄ）回転角∠θ_nを制御データとして採用す
る第３の手段と、を具備することを特徴とする座標入力
制御装置
【請求項７】座標指示装置から獲得した座標値に基づい
て画面上に表示された図形モデルの位置や姿勢に関する
制御データを求めるための座標入力制御方法において、
（ａ）座標指示装置から獲得した各点Ｐ_i（ｘ_i，ｙ_i）
の座標値を逐次記憶する第１の段階と（但し、添字ｉは
正の整数であり、入力回数を示すものとする）、（ｂ）
連続する３個の点Ｐ_n（ｘ_n，ｙ_n），Ｐ_n+1（ｘ_n+1，ｙ
_n+1），及びＰ_n+2（ｘ_n+2，ｙ_n+2）と外接する円Ｏ_nに
おける円弧Ｐ_nＰ_n+1Ｐ_n+2に対する中心角∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+2
を求める第２の段階と（但し、ｎは正の整数）、（ｃ）
中心角∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+2に基づいて２点Ｐ_n（ｘ_n，ｙ_n），
Ｐ_n+1（ｘ_n+1，ｙ_n+1）が表す回転角∠θ_n（＝∠Ｐ_nＯ_n
Ｐ_n+1）を求める第３の段階と、（ｄ）回転角∠θ_nを制
御データとして採用する第４の段階と、を具備すること
を特徴とする座標入力制御方法
【請求項８】座標指示装置から獲得した座標値に基づい
て画面上に表示された図形モデルの位置や姿勢に関する
制御データを求めるための座標入力制御方法において、
（ａ）座標指示装置から獲得した各点Ｐ_i（ｘ_i，ｙ_i）
の座標値を逐次記憶する第１の段階と（但し、添字ｉは
正の整数であり、入力回数を示すものとする）、（ｂ）
連続する３個の点Ｐ_n（ｘ_n，ｙ_n），Ｐ_n+1（ｘ_n+1，ｙ
_n+1），及びＰ_n+2（ｘ_n+2，ｙ_n+2）と外接する円Ｏ_nに
おける円弧Ｐ_nＰ_n+1Ｐ_n+2に対する中心角∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+2
を求める第２の段階と（但し、ｎは正の整数）、（ｃ）
中心角∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+2に基づいて２点Ｐ_n（ｘ_n，ｙ_n），
Ｐ_n+1（ｘ_n+1，ｙ_n+1）が表す回転角∠θ_n（＝∠Ｐ_nＯ_n
Ｐ_n+1）を求める第３の段階と、（ｄ）回転角∠θ_nを、
それ以前に求められた１以上の回転角∠θ_n-1（＝∠Ｐ
_n- ₁Ｏ_n-1Ｐ_n-1），∠θ_n-2（＝∠Ｐ_n-2Ｏ_n-2Ｐ_n-1）…
との間で加重平均する第４の段階と、（ｅ）加重平均化
された回転角∠（θ_n）_aveを制御データとして採用する
第５の段階と、を具備することを特徴とする座標入力制
御方法
【請求項９】連続する３個の点Ｐ_n（ｘ_n，ｙ_n），Ｐ_n+1
（ｘ_n+1，ｙ_n+1），及びＰ_n+2（ｘ_n ₊₂，ｙ_n+2）の座標
値に差がない場合には、回転角∠θ_n（＝∠Ｐ_nＯ
_nＰ_n+1）を求める処理を行わず、且つ制御データを０に
する、ことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の
座標入力制御方法
【請求項１０】前記３個の点Ｐ_n（ｘ_n，ｙ_n），Ｐ
_n+1（ｘ_n+1，ｙ_n+1），及びＰ_n+2（ｘ_n+2，ｙ_n+2）の挟
角∠φ（＝∠Ｐ_nＰ_n+1Ｐ_n+2）を求める段階を更に有
し、該挟角∠φが鋭角の場合には、回転角∠θ_n（＝∠
Ｐ_nＯ_nＰ_n+1）を求める処理を行わず、且つ制御データ
を０にする、ことを特徴とする請求項７又は請求項８に
記載の座標入力制御方法
【請求項１１】連続する３個の点Ｐ_n（ｘ_n，ｙ_n），Ｐ
_n+1（ｘ_n+1，ｙ_n+1），及びＰ_n+2（ｘ_n+2，ｙ_n+2）が一
直線上にある場合には、前記第３の段階では２点Ｐ_nＰ
_n+1間の変位量に比例した値を回転角∠θ_nとして採用す
る、ことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の座
標入力制御方法
【請求項１２】制御データとしての回転量を、座標指示
装置から獲得した座標値を元にして求めるための座標入
力制御方法において、（ａ）座標指示装置から獲得した
各点Ｐ_iの座標値を逐次記憶する第１の段階と（但し、
添字ｉは正の整数であり、入力回数を示すものとす
る）、（ｂ）連続する３個の点Ｐ_n，Ｐ_n+1，及びＰ_n+2
に外接する円Ｏ_nにおける円弧Ｐ_nＰ_n+1Ｐ_n+2に対する中
心角∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+2を求める第２の段階と、（ｃ）円Ｏ_n
おける円弧Ｐ_nＰ_n+1に対する中心角∠θ_nを求める第３
の段階と、（ｄ）回転角∠θ_nを制御データとして採用
する第４の段階と、を具備することを特徴とする座標入
力制御方法
【請求項１３】座標指示装置から獲得した座標値に基づ
いて画面上に表示された図形モデルの位置や姿勢に関す
る制御データを求めるための座標入力制御装置におい
て、（ａ）座標指示装置から逐次入力される各点Ｐ
_i（ｘ_i，ｙ_i）の座標値を含む、処理中のデータを記憶
することができるメモリと（但し、添字ｉは正の整数で
あり、入力回数を示すものとする）、（ｂ）前記メモリ
に記憶された連続する３個の点Ｐ_n-1（ｘ_n-1，
ｙ_n-1），Ｐ_n（ｘ_n，ｙ_n），及びＰ_n+1（ｘ_n+1，
ｙ_n+1）と外接する円Ｏ_nにおける円弧Ｐ_n-1Ｐ_nＰ_n+1に
対する中心角∠Ｐ_n-1Ｏ_nＰ_n+1を求める第１の手段と
（但し、ｎは正の整数）、（ｃ）中心角∠Ｐ_n-1Ｏ_nＰ
_n+1に基づいて２点Ｐ_n（ｘ_n，ｙ_n），Ｐ_n+1（ｘ_n+1，ｙ
_n+1）が表す回転角∠θ_n（＝∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+1）を求める
第２の手段と、（ｄ）回転角∠θ_nを制御データとして
採用する第３の手段と、を具備することを特徴とする座
標入力制御装置
【請求項１４】座標指示装置から獲得した座標値に基づ
いて画面上に表示された図形モデルの位置や姿勢に関す
る制御データを求めるための座標入力制御方法におい
て、（ａ）座標指示装置から獲得した各点Ｐ_i（ｘ_i，ｙ
_i）の座標値を逐次記憶する第１の段階と（但し、添字
ｉは正の整数であり、入力回数を示すものとする）、
（ｂ）連続する３個の点Ｐ_n-1（ｘ_n-1，ｙ_n-1），Ｐ
_n（ｘ_n，ｙ_n），及びＰ_n+1（ｘ_n+1，ｙ_n+1）と外接する
円Ｏ_nにおける円弧Ｐ_n-1Ｐ_nＰ_n+1に対する中心角∠Ｐ
_n-1Ｏ_nＰ_n+1を求める第２の段階と（但し、ｎは正の整
数）、（ｃ）中心角∠Ｐ_n-1Ｏ_nＰ_n+1に基づいて２点Ｐ_n
（ｘ_n，ｙ_n），Ｐ_n+1（ｘ_n+1，ｙ_n+1）が表す回転角∠
θ_n（＝∠Ｐ_nＯ_nＰ_n+1）を求める第３の段階と、（ｄ）
回転角∠θ_nを制御データとして採用する第４の段階
と、を具備することを特徴とする座標入力制御方法