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公開番号2025118835
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-13
出願番号2025080308,2022580857
出願日2025-05-13,2021-06-25
発明の名称システム及び方法
出願人株式会社ワコム
代理人弁理士法人そらおと
主分類G06T 19/00 20110101AFI20250805BHJP(計算;計数)
要約【課題】物理的なオブジェクトの外表面のスケッチにより、該物理的なオブジェクトに対応する3Dレンダリングを拡張するシステム及び方法を提供する。
【解決手段】3Dレンダリングシステム106は、物理的なオブジェクト101の外表面を物理的にトレースするように動作可能な入力デバイス112と、入力デバイスが物理的なオブジェクトの外表面を物理的にトレースすることに伴って、入力デバイスの空間位置を表すデータを出力する追跡デバイス113と、追跡デバイスから出力された入力デバイスの空間位置を表すデータに基づいて物理的なオブジェクトに対応する3Dレンダリングを拡張し、拡張された3Dレンダリングをディスプレイに出力するコンピュータタブレット又はスマートフォンである3Dレンダリングデバイス108と、を有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
物理的なオブジェクトの外表面を物理的にトレースするように動作可能な入力デバイスと、
前記入力デバイスが前記物理的なオブジェクトの外表面を物理的にトレースすることに伴って前記入力デバイスの空間位置を表すデータを出力するように構成された追跡デバイスと、
前記追跡デバイスから出力された前記入力デバイスの空間位置を表すデータに基づいて前記物理的なオブジェクトに対応する３Ｄレンダリングを拡張し、前記拡張された３Ｄレンダリングをディスプレイに出力するように構成されるコンピュータと、
を有するシステム。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記入力デバイスは、前記入力デバイスが前記物理的なオブジェクトの外表面を物理的にトレースすることに伴って前記入力デバイスに加えられた圧力を検知し、前記圧力を表すデータを出力するように構成されており、
前記コンピュータは、前記入力デバイスが前記物理的なオブジェクトの外表面を物理的にトレースすることに伴って前記入力デバイスから出力された前記圧力を示すデータに基づく幅を有する曲線を形成し、前記３Ｄレンダリングに前記幅を有する曲線を重畳するように構成されている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記入力デバイスは、前記入力デバイスが前記物理的なオブジェクトの外表面を物理的にトレースすることに伴って前記入力デバイスに加えられた前記圧力を検知するように動作可能なセンサーを有する、
請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記入力デバイスは、前記曲線の幅指示を受信するように動作可能な第１の制御入力を含み、
前記入力デバイスは、前記コンピュータに、幅指示を表すデータを出力するように構成されており、
前記コンピュータは、
前記幅指示を表すデータを受信し、
前記物理的なオブジェクトの前記３Ｄレンダリングに、前記幅指示を表すデータに基づく幅を有する曲線を重畳するように構成されている、
請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記ディスプレイは、ヘッドマウントディスプレイであり、
前記ヘッドマウントディスプレイは、前記３Ｄレンダリングを前記物理的なオブジェクトの実体に重ねて表示する一方、前記３Ｄレンダリングを表示しない場合には、前記物理的なオブジェクトの実体が前記ヘッドマウントディスプレイを通して視覚的に視認可能となるように構成される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
物理的なオブジェクトの外表面を物理的にトレースするように動作可能な入力デバイスが前記物理的なオブジェクトの外表面を物理的にトレースすることに伴って前記入力デバイスの空間位置を表すデータを出力するように構成された追跡デバイスから出力された前記入力デバイスの空間位置を表すデータに基づいて前記物理的なオブジェクトに対応する３Ｄレンダリングを拡張し、
前記拡張された３Ｄレンダリングをディスプレイに出力する、
方法。
【請求項７】
前記入力デバイスは、前記入力デバイスが前記物理的なオブジェクトの外表面を物理的にトレースすることに伴って前記入力デバイスに加えられた圧力を検知し、前記圧力を表すデータを出力するように構成されており、
前記入力デバイスが前記物理的なオブジェクトの外表面を物理的にトレースすることに伴って前記入力デバイスから出力された前記圧力を示すデータに基づく幅を有する曲線を形成し、
前記３Ｄレンダリングに前記幅を有する曲線を重畳する
請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記入力デバイスは、前記入力デバイスが前記物理的なオブジェクトの外表面を物理的にトレースすることに伴って前記入力デバイスに加えられた前記圧力を検知するように動作可能なセンサーを有する、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
幅指示を表すデータを出力するように構成されている前記入力デバイスから前記幅指示を表すデータを受信し、
前記物理的なオブジェクトの前記３Ｄレンダリングに、前記幅指示を表すデータに基づく幅を有する曲線を重畳する、
請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記ディスプレイは、ヘッドマウントディスプレイであり、
前記ヘッドマウントディスプレイは、前記３Ｄレンダリングを前記物理的なオブジェクトの実体に重ねて表示する一方、前記３Ｄレンダリングを表示しない場合には、前記物理的なオブジェクトの実体が前記ヘッドマウントディスプレイを通して視覚的に視認可能となるように構成される、
請求項６に記載の方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本出願は、物理オブジェクトの３次元（３Ｄ）レンダリングを生成し、物理オブジェクト上で入力デバイスを物理的にトレースすることによって、３Ｄレンダリングにアノテートし、及び３Ｄレンダリングを精緻化することを対象とする。本出願はまた、入力デバイスによってトレースされる曲線の距離測定を対象とする。
続きを表示（約 4,100 文字）【背景技術】
【０００２】
自動車産業を含む多くの産業において、自動車デザインをモデル化し、かつ自動車のデザイン特徴を物理的に図示するために、クレイモデルなどの物理モデルが使用される。物理モデルを精緻化及び拡張することは、車並びに他の工業製品または消費者製品を設計する上で重要な作業である。工業デザインプロセス時に、デザイナ及び３Ｄモデラーは、物理モデルを工具で成形し、物理モデルの変更をテープマーキングする。しかしながら、物理モデルを物理的に成形することは、時間を要し、モデルになされた変更を元に戻すためには、物理モデルにパッチワークを施す必要があり得ることから、元に戻すことは容易でないことが多い。
【０００３】
したがって、物理オブジェクトの３Ｄモデルをレンダリングし、かつ３Ｄモデル上でスケッチすることによって３Ｄモデルを拡張して、拡張された３Ｄモデルをデジタルでまたは仮想的に映示するための方法及び装置が望まれている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一実施形態において、システムは、物理オブジェクトの外表面をスキャンし、かつオブジェクトの外表面を表すデータを出力するように構成された３次元（３Ｄ）スキャナを含む。一実施形態において、システムは、オブジェクトの外表面を表す前記データを受信し、かつ受信されたデータに基づいて、オブジェクトの３Ｄモデルを生成し、かつ生成された３Ｄモデルに基づいて、オブジェクトの３Ｄレンダリングを出力するように構成されたプロセッサを含む。一実施形態において、システムは、オブジェクトの３Ｄレンダリングを受信し、かつオブジェクトの３Ｄレンダリングを表示するように構成されたディスプレイを含む。システムは、オブジェクトの外表面の一部分を物理的にトレースするように動作可能な入力デバイスと、オブジェクトの外表面の少なくとも一部分を物理的にトレースすることに伴って、入力デバイスの位置取りを追跡し、かつ入力デバイスがオブジェクトをトレースすることに伴って、入力デバイスの少なくとも１つの空間位置を表すデータを出力するように構成された追跡デバイスとを含む。プロセッサは、入力デバイスの少なくとも１つの空間位置を表すデータを受信し、入力デバイスの少なくとも１つの空間位置を表すデータに少なくとも部分的に基づいて、オブジェクトの３Ｄレンダリングを拡張し、オブジェクトの３Ｄレンダリングを拡張することに応答して、オブジェクトの拡張された３Ｄレンダリングをディスプレイに出力するように構成されている。一実施形態において、ディスプレイは、オブジェクトの拡張された３Ｄレンダリングを表示するように構成されている。
【０００５】
一実施形態において、プロセッサは、少なくとも、入力デバイスの少なくとも１つの空間位置を表すデータに基づいて、オブジェクトの外表面を基準とする１つ以上のそれぞれの空間内位置を有する１つ以上の曲線を特定することと、それぞれオブジェクトの外表面を基準とする１つ以上の空間内位置に対応する１つ以上のレンダリング位置において、オブジェクトの３Ｄレンダリングに１つ以上の曲線を重畳することとによって、オブジェクトの３Ｄレンダリングを拡張するように構成されている。
【０００６】
一実施形態において、入力デバイスは、感圧式であり、入力デバイスがオブジェクトの外表面の少なくとも一部分を物理的にトレースすることに伴って入力デバイスに加えられた圧力を検知し、かつ圧力を表すデータを出力するように構成されている。プロセッサは、入力デバイスがオブジェクトの外表面の少なくとも一部分を物理的にトレースすることに伴って入力デバイスに加えられた圧力に少なくとも部分的に基づいて、１つ以上の曲線のそれぞれ１つ以上の幅を決定して、１つ以上の曲線を形成し、かつオブジェクトの３Ｄレンダリングに、それぞれ１つ以上の幅を有する１つ以上の曲線を重畳するように構成されている。
【０００７】
一実施形態において、入力デバイスは、入力デバイスがオブジェクトの外表面の少なくとも一部分を物理的にトレースすることに伴って入力デバイスに加えられた圧力を検知するように動作可能な感圧式の先端部を含む。一実施形態において、入力デバイスは、１つ以上の曲線の１つ以上のそれぞれの幅指示を受信するように動作可能な第１の制御入力を含む。入力デバイスは、プロセッサに、１つ以上のそれぞれの幅指示を表すデータを出力するように構成されており、プロセッサは、１つ以上のそれぞれの幅指示を表すデータを受信し、１つ以上のそれぞれの幅指示を表すデータに基づいて、１つ以上の曲線のそれぞれ１つ以上の幅を決定し、かつオブジェクトの３Ｄレンダリングに、それぞれ１つ以上の幅を有する１つ以上の曲線を重畳するように構成されている。一実施形態において、ディスプレイは、ヘッドマウントディスプレイであって、ヘッドマウントディスプレイを通して別様に目視で視認可能である、物理オブジェクトに重畳された、オブジェクトの３Ｄレンダリングを表示するように構成されたヘッドマウントディスプレイである。
【０００８】
一実施形態において、システムは、物理オブジェクトの外表面をスキャンし、かつオブジェクトの外表面を表すデータを出力するように構成された３次元（３Ｄ）スキャナを含む。システムは、オブジェクトの外表面を表すデータを受信し、受信されたデータに基づいて、オブジェクトの３Ｄモデルを生成し、かつ生成された３Ｄモデルに基づいて、オブジェクトの３Ｄレンダリングを出力するように構成されたプロセッサを含む。一実施形態において、システムは、オブジェクトの３Ｄレンダリングを受信し、かつオブジェクトの３Ｄレンダリングを表示するように構成されたディスプレイと、オブジェクトの外表面の少なくとも一部分を物理的にトレースするように動作可能な入力デバイスとを含む。システムは、入力デバイスがオブジェクトの外表面の少なくとも一部分をトレースすることに伴って、入力デバイスの位置取りを追跡し、かつ入力デバイスがオブジェクトの外表面をトレースすることに伴って、３Ｄ空間における入力デバイスの少なくとも１つの位置を表すデータを出力するように構成された追跡デバイスを含む。プロセッサは、入力デバイスの少なくとも１つの位置を表すデータを受信し、入力デバイスの少なくとも１つの位置を表すデータに少なくとも部分的に基づいて、オブジェクトの３Ｄモデルを修正し、修正された３Ｄモデルに基づいて、オブジェクトの更新された３Ｄレンダリングを生成し、オブジェクトの更新された３Ｄレンダリングを生成することに応答して、オブジェクトの更新された３Ｄレンダリングをディスプレイに出力するように構成されている。一実施形態において、ディスプレイは、オブジェクトの更新された３Ｄレンダリングを表示するように構成されている。
【０００９】
一実施形態において、プロセッサは、複数の頂点及び複数の縁を含むポリゴンメッシュを生成することによって、オブジェクトの３Ｄモデルを生成するように構成されている。一実施形態において、プロセッサは、少なくとも、複数の頂点のうちの１つの頂点または複数の縁のうちの１つの縁を、３Ｄ空間における入力デバイスの少なくとも１つの位置に対応するように変化させることによって、オブジェクトの３Ｄモデルを修正するように構成されている。一実施形態において、プロセッサは、少なくとも、複数の頂点に、３Ｄ空間における入力デバイスの少なくとも１つの位置に対応する空間内位置を有する第１の頂点を追加することによって、オブジェクトの３Ｄモデルを修正するように構成されている。一実施形態において、プロセッサは、少なくとも、複数の頂点から、３Ｄ空間において第１の頂点の位置に最も近い位置を有する第２の頂点を除去することによって、オブジェクトの３Ｄモデルを修正するように構成されている。一実施形態において、ディスプレイは、ヘッドマウントディスプレイであって、ヘッドマウントディスプレイを通して別様に目視で視認可能である、物理オブジェクトに重畳された、オブジェクトの３Ｄレンダリングを表示するように構成され、かつさらに、ヘッドマウントディスプレイを通して別様に目視で視認可能である、物理オブジェクトに重畳された、オブジェクトの更新された３Ｄレンダリングを表示するように構成された、ヘッドマウントディスプレイである。
【００１０】
一実施形態において、システムは、物理オブジェクトの外表面をスキャンし、かつオブジェクトの外表面を表すデータを出力するように構成された３次元（３Ｄ）スキャナを含む。一実施形態において、システムは、オブジェクトの外表面を表すデータを受信し、かつ受信されたデータに基づいて、オブジェクトの３Ｄモデルを生成し、かつ生成された３Ｄモデルに基づいて、オブジェクトの３Ｄレンダリングを出力するように構成されたプロセッサを含む。一実施形態において、システムは、オブジェクトの３Ｄレンダリングを受信し、かつオブジェクトの３Ｄレンダリングを表示するように構成されたディスプレイを含む。システムは、オブジェクトの外表面の少なくとも一部分を物理的にトレースするように動作可能な入力デバイスと、入力デバイスがオブジェクトの外表面の少なくとも一部分をトレースすることに伴って、入力デバイスの位置取りを追跡し、かつ入力デバイスがオブジェクトをトレースすることに伴って、入力デバイスの少なくとも２つの位置を表すデータを出力するように構成された追跡デバイスとを含む。プロセッサは、少なくとも２つの位置を表すデータを受信し、少なくとも２つの位置の間の距離を求め、かつ距離を表すデータを出力するように構成されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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