Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPH0816861B2 - 3D graphic tactile feedback device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPH0816861B2 - 3D graphic tactile feedback device - Google Patents

3D graphic tactile feedback device

Info

Publication number
JPH0816861B2
JPH0816861B2 JP24711389A JP24711389A JPH0816861B2 JP H0816861 B2 JPH0816861 B2 JP H0816861B2 JP 24711389 A JP24711389 A JP 24711389A JP 24711389 A JP24711389 A JP 24711389A JP H0816861 B2 JPH0816861 B2 JP H0816861B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hand
dimensional
movement
cursor
graphic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP24711389A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH03109631A (en
Inventor
健 名井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Original Assignee
Tokyo Electric Power Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electric Power Co Inc filed Critical Tokyo Electric Power Co Inc
Priority to JP24711389A priority Critical patent/JPH0816861B2/en
Publication of JPH03109631A publication Critical patent/JPH03109631A/en
Publication of JPH0816861B2 publication Critical patent/JPH0816861B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Position Input By Displaying (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [概要] 本発明は、3次元グラフィックの接触感フィードバッ
ク装置に関し、表示画面に表示された3次元グラフィッ
クを直接操作する際に、入力装置により操作されるカー
ソル等が対象となる3次元図形に接触した時に、操作者
の手の反作用として直接フィードバックすることができ
る3次元グラフィックの接触感フィードバック装置であ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Outline] The present invention relates to a three-dimensional graphic tactile feedback device, which is intended for a cursor or the like operated by an input device when directly operating a three-dimensional graphic displayed on a display screen. It is a three-dimensional graphic tactile feedback device that can directly feed back as a reaction of the operator's hand when touching a three-dimensional figure.

[産業上の利用分野] 本発明は3次元グラフィックの接触感フィードバック
装置に関する。
[Field of Industrial Application] The present invention relates to a three-dimensional graphic tactile feedback device.

近年、CAD(Computer Aided Design)や、ソフトウェ
ア設計等に、3次元グラフィック技術が広く利用されて
いる。その場合、CRTディスプレイ等の表示装置に図形
を三次元表示して立体的に物の形を表示し、その物の形
状の理解を容易にしたり、各種の技術分野における複雑
な設計作業を容易化することが行われている。
In recent years, three-dimensional graphic technology has been widely used for CAD (Computer Aided Design), software design, and the like. In that case, the figure is displayed three-dimensionally on a display device such as a CRT display to display the shape of the object in three dimensions, making it easy to understand the shape of the object and facilitating complicated design work in various technical fields. Is being done.

3次元グラフィック(オブジェクトと称される)を直
接操作する入力装置も利用されるようになり、3次元位
置を指示するカーソル等を操作して特定のグラフィック
を対象とする処理が可能となっている。
An input device that directly operates a three-dimensional graphic (called an object) has also come to be used, and a processing targeting a specific graphic can be performed by operating a cursor or the like that indicates a three-dimensional position. .

[従来の技術] 従来、表示装置上の図形に対して処理を施す場合、キ
ーボード,マウス,ライトペン等の入力手段により特定
の位置を指示して各種の処理を行っていたが、これら従
来の手段では2次元座標のポインティングが主として行
われ、三次元の位置データや、三次元図形の奥行きのあ
る物を処理するための操作を行うことが困難であった。
[Prior Art] Conventionally, when a graphic on a display device is processed, various processes are performed by instructing a specific position with an input means such as a keyboard, a mouse, and a light pen. With the means, pointing of two-dimensional coordinates is mainly performed, and it is difficult to perform an operation for processing three-dimensional position data and an object having a depth of a three-dimensional figure.

これに対し、最近3次元画面のような奥行きのある画
面中に描かれた物体を立体的な動きをもつ入力装置(3
次元の入力装置)により捕捉して操作できるようになっ
た。そのような入力装置として例えば、データグローブ
(商品名)という装置がある。この装置は、手袋の各指
に先端で折り返された光ファイバが取りつけられ、指の
折れ曲がりの角度をファイバを通る光の量を測定して検
出し、手袋に取りつけた磁気発生器の出力を固定した磁
気センサにより測定して手の三次元的位置とねじれ角度
に対応する信号を検出して、データ信号を発生するもの
である(例えば、日経エレクトロニクス1988年,11月14
日,第106頁参照)。
On the other hand, an input device (3) which has a three-dimensional movement of an object recently drawn in a screen with a depth such as a three-dimensional screen.
Dimensional input device) can be used to capture and operate. An example of such an input device is a device called a data glove (trade name). This device has an optical fiber folded at the tip attached to each finger of the glove, the angle of bending of the finger is detected by measuring the amount of light passing through the fiber, and the output of the magnetic generator attached to the glove is fixed. A magnetic sensor is used to detect a signal corresponding to the three-dimensional position of the hand and the twist angle, and a data signal is generated (for example, Nikkei Electronics 1988, November 14).
Sun, p. 106).

このような、3次元の入力装置では、3次元グラフィ
ックの画面上においてカーソル等の指示子を3次元的に
操作して、3次元図形の特定の対象物を指示(または接
触)して(対象物を入力装置で把握する操作を行う)、
その対象物について処理を行うことができる。
In such a three-dimensional input device, an indicator such as a cursor is three-dimensionally operated on a screen of a three-dimensional graphic to indicate (or touch) a specific object of the three-dimensional figure (target. Operate to grasp objects with input device),
Processing can be performed on the object.

[発明が解決しようとする課題] 上記した従来の3次元の入力装置では、仮にCRTディ
スプレイ上で3次元位置を表すカーソル等がオブジェク
トに接触したとしても、3次元画像が2次元平面の表示
画面に表示されているため、単にカーソルが画面上のオ
ブジェクトと重なっている状態であるのか、3次元座標
上(立体的な位置)で一致(カーソルとオブジェクトが
接触)しているのか明確に区別できない。
[Problems to be Solved by the Invention] In the above-described conventional three-dimensional input device, even if a cursor or the like indicating a three-dimensional position on the CRT display contacts an object, a three-dimensional image is displayed on a two-dimensional plane display screen. Since it is displayed in, it is not possible to clearly distinguish whether the cursor simply overlaps the object on the screen or whether it is in agreement (the cursor and the object are in contact) on the three-dimensional coordinates (three-dimensional position). .

この場合、例えばオブジェクトとカーソルの3次元位
置が一致したことを従来公知の図形計算処理により検出
して、接触したオブジェクトの色の変化等を表示するこ
とにより操作者にフィードバックすることができるが、
カーソルを操作する操作者に対して接触した感覚を与え
ることはできない。
In this case, for example, it is possible to provide feedback to the operator by detecting that the three-dimensional positions of the object and the cursor are coincident with each other by detecting a conventionally known figure calculation process and displaying a color change of the contacted object.
It is not possible to give a touch feeling to the operator who operates the cursor.

本発明は3次元グラフィックの表示画面を操作するシ
ステムにおいて、オブジェクトに接触した時に接触感を
操作者の手に直接フィードバックすることができる3次
元グラフィックの接触感フィードバック装置を実現する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to realize a three-dimensional graphic touch feeling feedback device capable of directly feeding back the touch feeling to an operator's hand when touching an object in a system for operating a three-dimensional graphic display screen. .

[課題を解決するための手段] 第1図は本発明の基本構成図である。[Means for Solving the Problems] FIG. 1 is a basic configuration diagram of the present invention.

第1図において、10は3次元図形が表示された画面に
対して空間位置および操作指示が入力され、処理装置に
対してカーソル等の位置を表す信号や処理内容を指示す
る信号を出力する操作入力制御部、101は操作者により
操作され3次元の位置や処理の指示を表す信号を発生す
る操作手段、11はグラフィックデータの処理および各部
の制御を行う処理装置、12は表示部、13はグラフィック
表示のための画像データおよびオブジェクトの硬さ(柔
らかさ)を含むオブジェクトデータを格納した記憶部、
14は接触感フィードバック制御部、15は本体部を表す。
In FIG. 1, reference numeral 10 is an operation for inputting a spatial position and an operation instruction on a screen on which a three-dimensional figure is displayed, and for outputting a signal indicating a position of a cursor or the like to the processing device or a signal instructing a processing content. An input control unit 101 is an operation unit that is operated by an operator to generate a signal indicating a three-dimensional position and a processing instruction, 11 is a processing device that processes graphic data and controls each unit, 12 is a display unit, and 13 is a display unit. A storage unit that stores image data for graphic display and object data including object hardness (softness),
Reference numeral 14 denotes a touch feeling feedback control unit, and 15 denotes a main body unit.

本発明は操作手段を操作してカーソルを移動させて,
表示画面上でオブジェクトと接触した場合,その接触感
を操作者の手にフィードバックするよう構成したもので
ある。
The present invention operates the operating means to move the cursor,
When an object is touched on the display screen, the touch feeling is fed back to the operator's hand.

[作用] 表示部12には立体的な奥行きをもつ物体や、多次元的
な要素を持つ情報を表す画像を三次元図形として表示さ
れる。この表示画面の中の特定の図形(オブジェクト)
に対して処理を行うために、操作手段101を操作する。
この操作手段101により3次元的な操作を行うと、動き
に応じた3次元の位置信号が操作入力制御部10に入力さ
れ、座標データに変換されカーソル制御部111に入力す
る。
[Operation] On the display unit 12, an object having a three-dimensional depth or an image representing information having multidimensional elements is displayed as a three-dimensional figure. Specific figure (object) in this display screen
The operation means 101 is operated in order to perform processing on the.
When a three-dimensional operation is performed by the operation means 101, a three-dimensional position signal corresponding to the movement is input to the operation input control unit 10, converted into coordinate data and input to the cursor control unit 111.

カーソル制御部111の出力は表示部12に与えられて、
画面上のカーソル位置(3次元の位置を画面の2次元座
標に変換された位置)が移動する。操作者が操作手段10
1を制御して、画面上の特定のオブジェクトを捕捉(ま
たは把握)したい場合、カーソルを対象となるオブジェ
クトに接触する位置に移動して、捕捉指示を操作手段10
1から入力すると、操作入力制御部10から処理装置11に
その指示が与えられる。
The output of the cursor control unit 111 is given to the display unit 12,
The cursor position on the screen (the position where the three-dimensional position is converted into the two-dimensional coordinate on the screen) moves. The operation means 10
If you want to control (1) to capture (or grasp) a specific object on the screen, move the cursor to the position where it touches the target object, and issue the capture instruction to the operating means 10.
When input from 1, the operation input control unit 10 gives the instruction to the processing device 11.

処理装置11のカーソル制御部111は入力に応じてカー
ソルの移動制御を行い、その座標データを一致検出部11
3に出力する。他方表示図形発生部112は、表示部12へ出
力する画面を発生するとともに、各オブジェクト図形の
データ(形状,座標)を一致検出部113に出力する。一
致検出部113は、操作入力制御部10から捕捉指示が入力
されると駆動され一致検出動作を行い、カーソル制御部
111からの座標信号と表示図形発生部112からのオブジェ
クト図形とが3次元位置で一致するかどうかを判別す
る。一致が検出されると、当該オブジェクトの属性を表
すオブジェクトデータが記憶部13から取り出され、一致
検出部113を介して接触感フィードバック制御部14に出
力される。
The cursor control unit 111 of the processing device 11 controls the movement of the cursor in response to the input, and the coordinate data thereof is detected by the coincidence detection unit 11
Output to 3. On the other hand, the display figure generating section 112 generates a screen to be output to the display section 12, and outputs the data (shape, coordinates) of each object figure to the coincidence detecting section 113. The match detection unit 113 is driven when a capture instruction is input from the operation input control unit 10 to perform a match detection operation, and the cursor control unit 113
It is determined whether or not the coordinate signal from 111 and the object graphic from the display graphic generating unit 112 match at a three-dimensional position. When a match is detected, object data representing the attribute of the object is retrieved from the storage unit 13 and output to the touch feeling feedback control unit 14 via the match detection unit 113.

オブジェクトデータとしては、当該オブジェクトが表
す物の「硬さ」(または柔らかさ)を表すデータを使用
する。
As the object data, data representing "hardness" (or softness) of the object represented by the object is used.

これにより、接触感フィードバック制御部14は、一致
したことを表すデータにより、本体部15を制御する。本
体部15は、形状記憶合金で作られ、操作者の手に装着し
て使用し、接触感フィードバック制御部14が「硬さ」デ
ータにより駆動されるとそれに対応して複数の形状記憶
合金により構成されたフィードバック装置の本体部15を
駆動(記憶形状に戻るよう駆動)する。
As a result, the contact feeling feedback control unit 14 controls the main body unit 15 with the data indicating that the two match. The main body 15 is made of a shape memory alloy and is used by being attached to the operator's hand. When the contact feeling feedback control unit 14 is driven by the "hardness" data, a plurality of shape memory alloys are used to respond to it. The main body 15 of the configured feedback device is driven (driven to return to the memory shape).

その時接触感フィードバック制御部14はオブジェクト
の「硬さ」データに対応した制御信号を本体部15に供給
され、それに応じて形状記憶合金が変形して操作者の手
に対して作用を与える。これにより,操作者はオブジェ
クトと接触した感覚と同時にオブジェクトの硬さの感覚
を得ることができる。
At that time, the contact feeling feedback control unit 14 is supplied with a control signal corresponding to the "hardness" data of the object to the main body unit 15, and the shape memory alloy is deformed in response to the control signal and exerts an action on the operator's hand. As a result, the operator can obtain a feeling of hardness of the object at the same time as a feeling of touching the object.

上記の説明で、一致検出部113で一致を検出するとオ
ブジェクの「硬さ」を表すデータを出力したが、単純に
一致出力により接触感フィードバック制御部14を駆動し
て、本体部15を動作させる構成とすることもできる。
In the above description, when the match detection unit 113 detects a match, the data representing the “hardness” of the object is output. However, the contact feeling feedback control unit 14 is simply driven by the match output to operate the main body unit 15. It can also be configured.

カーソルによりオブジェクトをポイント(接触)した
ら、そのオブジェクトに関して更新、削除、回転、移動
等の処理を行うことができる。
When the object is pointed (touched) by the cursor, processing such as update, deletion, rotation, movement, etc. can be performed on the object.

[実施例] 第2図は本発明の実施例のシステム構成図、第3図は
フィードバック制御部の実施例構成図、第4図は本体部
の実施例構成図、第5図は実施例の処理フロー図であ
る。
[Embodiment] FIG. 2 is a system configuration diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an embodiment configuration diagram of a feedback control unit, FIG. 4 is an embodiment configuration diagram of a main body unit, and FIG. It is a processing flow figure.

第2図において、20は図形で表した物体の「硬さ」の
データを含むオブジェクト形状情報ファイルが格納され
たディスク装置、21は処理装置(CPUおよびメモリ)、2
2はCRT表示装置、23は接触感フィードバック装置、24は
操作入力制御装置、25は操作入力装置を表す。
In FIG. 2, reference numeral 20 is a disk device in which an object shape information file including data of “hardness” of an object represented by a graphic is stored, 21 is a processing device (CPU and memory), 2
2 is a CRT display device, 23 is a touch feeling feedback device, 24 is an operation input control device, and 25 is an operation input device.

操作入力装置25と操作入力制御装置24は、第1図の操
作手段101と操作入力制御部10に対応し、3次元の座標
位置と操作指示を操作者の手の動きにより入力するもの
である。具体的な例として、既述したデータグローブ
(商品名)を使用することができる。3次元の座標の入
力を他の手段(例えば、マウスによる2次元平面の座標
の他に奥行きのデータを入力する等による)を用いるこ
ともできる。
The operation input device 25 and the operation input control device 24 correspond to the operation means 101 and the operation input control unit 10 in FIG. 1, and are for inputting three-dimensional coordinate positions and operation instructions by the movement of the operator's hand. . As a specific example, the data glove (product name) described above can be used. It is also possible to use other means for inputting the three-dimensional coordinates (for example, by inputting depth data in addition to the coordinates on the two-dimensional plane with a mouse).

この実施例では、操作入力装置25の動作に応じて表示
画面上に第2図のCRT表示装置22中に示す手の形状のカ
ーソルを移動させ、カーソルにより対象物と接触した時
に操作者の手等に対して接触感フィードバック装置に作
用を与えるものであり、更にその作用の強さを対象物に
応じて複数の段階の何れかとするものである。
In this embodiment, a hand-shaped cursor shown in the CRT display device 22 of FIG. 2 is moved on the display screen according to the operation of the operation input device 25, and the operator's hand is moved when the cursor touches an object. Etc. to the touch feeling feedback device, and the strength of the action is set to any one of a plurality of stages depending on the object.

処理装置21は、グラフィック作成処理のためのプログ
ラムおよびデータがディスク装置20に格納され、メモリ
においてグラフィックのデータの処理が行われ、事象
(立体的な物体や、多次元的な要素を持つ情報など)を
三次元を空間に表した種々の形態をとる図形について指
定された処理を行って三次元グラフィックの作成を行
う。
In the processing device 21, a program and data for graphic creation processing are stored in the disk device 20, graphic data processing is performed in the memory, and events (three-dimensional objects, information having multidimensional elements, etc.) ) Performs a specified process on a graphic having various forms in which the three-dimensional space is expressed, and creates a three-dimensional graphic.

三次元処理をされた三次元空間のデータは二次元画面
の表示データとしてCRT表示装置22に表示される。このC
RT表示装置22の表示画面の例では、2つの柱状の物体の
図形221,222が表示されている時に、操作入力装置25を
操作してその動きに対応してカーソル223を移動させ
て、カーソル223がオブジェクト221に接触した状態を表
示している。この時、接触したことを処理装置において
検出すると、そのオブジェクトの「硬さ」を表すデータ
が、ディスク装置20に格納されたオブジェクト形状情報
ファイルから取り出されて、接触感フィードバック装置
23の制御部231に入力され、操作者に対して接触感を与
えるように本体部232が駆動される。
The data of the three-dimensional space that has been subjected to the three-dimensional processing is displayed on the CRT display device 22 as the display data of the two-dimensional screen. This C
In the example of the display screen of the RT display device 22, when the two columnar object figures 221 and 222 are displayed, the operation input device 25 is operated to move the cursor 223 corresponding to the movement thereof, and the cursor 223 is moved. The state where the object 221 is touched is displayed. At this time, when the processing device detects that a contact has been made, data representing the "hardness" of the object is extracted from the object shape information file stored in the disk device 20, and the contact feeling feedback device is provided.
It is input to the control unit 231 of 23, and the main body unit 232 is driven so as to give a touch feeling to the operator.

第2図において、操作入力制御装置24と処理装置21の
間、及び接触感フィードバック装置23と処理装置の間
は、図示しない公知のRS−232Cインタフェースによるパ
ケットデータの形式で送受信される。
In FIG. 2, data is transmitted and received between the operation input control device 24 and the processing device 21, and between the contact feeling feedback device 23 and the processing device in the form of packet data by a known RS-232C interface (not shown).

接触感フィードバック装置23の制御部231の実施例構
成を第3図に、本体部の実施例構成を第4図に示す。
FIG. 3 shows an embodiment configuration of the control unit 231 of the contact feeling feedback device 23, and FIG. 4 shows an embodiment configuration of the main body unit.

第3図において、30は直・並列変換回路であり、処理
装置21からインタフェース(例えば、公知のRS232Cイン
タフェース)により直列に伝送されるパケットが入力さ
れる。パケットには、オブジェクトの硬さを表すデータ
が含まれ、図の例では4ビットの「1110」(第3図では
右端を先頭にして表示している)により表わされた硬さ
データが入力されている。なお、この4ビットは、「硬
さ」を16段階(24=16)で表現するために使用され、こ
の「1110」の場合は、「0001」が1番低いレベル(柔ら
かい)とすると14番目の硬さに相当する。
In FIG. 3, reference numeral 30 denotes a serial-parallel conversion circuit, which receives packets transmitted in series from the processing device 21 through an interface (for example, a well-known RS232C interface). The packet contains data representing the hardness of the object. In the example of the figure, the hardness data represented by 4-bit "1110" (in Fig. 3, the right end is displayed first) is input. Has been done. These 4 bits are used to express “hardness” in 16 steps (2 4 = 16). In the case of “1110”, if “0001” is the lowest level (soft), it is 14 Equivalent to the second hardness.

この直列のデータは並列に変換されて、各ビット信号
は各制御線l1〜l4に出力される。各制御線l1〜l4はそれ
ぞれリレーR1〜R4に接続され、各リレーは対応する制御
線に「1」が供給されると駆動され接点を閉じる。第3
図の状態は、制御線l1,l2,l3に「1」、制御線l4
「0」がそれぞれ供給されるので、リレーR1,R2,R3が駆
動され、リレーR4は駆動されない。このため、接点r1,r
2,r3が閉じ、電源線Bの電圧が出力線A1,A2,A3に供給さ
れる。この出力線は第4図に示す本体部に供給される。
The serial data is converted into parallel data, and the bit signals are output to the control lines l 1 to l 4 . Each control line l 1 to l 4 is connected to a relay R 1 to R 4 , respectively, and each relay is driven when “1” is supplied to the corresponding control line to close the contact. Third
In the state shown in the figure, “1” is supplied to the control lines l 1 , l 2 , and l 3 and “0” is supplied to the control line l 4 , so that the relays R 1 , R 2 , and R 3 are driven, and the relay R 4 is not driven. Therefore, the contact points r 1 , r
2 and r 3 are closed, and the voltage of the power supply line B is supplied to the output lines A 1 , A 2 and A 3 . This output line is supplied to the main body shown in FIG.

次に第4図に示す、本体部の実施例構成を説明する。 Next, the construction of the embodiment of the main body shown in FIG. 4 will be described.

第4図において、41〜44は4本の合同な形状記憶合金
により構成する本体部である。但し、この本数は4本以
外の数であってもよく、硬さのレベルを多くしたければ
更に本数を増やすことは自由である。
In FIG. 4, reference numerals 41 to 44 are main bodies made of four congruent shape memory alloys. However, this number may be a number other than four, and the number can be freely increased if the hardness level is increased.

この本体部は、一本一本が細い合金からなり、熱的に
互いに絶縁されている。合金は、人間の手の上(手の
甲)側に、例えば手袋の上に取り付けられ常温(リレー
スイッチがオフ状態)では、手の動きに柔軟に追従す
る。
Each of the body parts is made of a thin alloy and is thermally insulated from each other. The alloy is attached on the upper side of the human hand (back of the hand), for example, on gloves, and flexibly follows the movement of the hand at room temperature (the relay switch is off).

形状記憶合金は、公知の合金を使用し、常温での形状
は特になく、人間の手の動きに柔軟に対応することがで
きる。そして、合金により定まる或る温度において、記
憶する形状(初期形状)を第4図B.に示すような形状
(手が多少開いた形状)となるように形作る。
A known alloy is used as the shape memory alloy, and there is no particular shape at room temperature, and the shape memory alloy can flexibly respond to the movement of the human hand. Then, at a certain temperature determined by the alloy, the memorized shape (initial shape) is shaped into the shape shown in Fig. 4B (shape with slightly open hand).

また、形状記憶合金は、A.に示すように、41〜44の4
つの線(または板)を用いて構成(42〜44は親指部分だ
け)し、制御部(第3図)からの出力線A1〜A4に供給さ
れる信号に応じて駆動される。駆動されると電流により
熱が発生して、ある温度に達すると記憶形状(第4図
B.)に戻る作用が働く。制御部からの駆動信号により駆
動される(記憶形状に戻る)合金の数が増えると、戻る
時の力が大きくなり第4図C.に示す人の手に対する反作
用が大きくなる。
In addition, the shape memory alloy has 4 of 41 to 44 as shown in A.
It is constructed by using two lines (or plates) (42 to 44 are only the thumb portion), and is driven according to the signals supplied to the output lines A 1 to A 4 from the control unit (FIG. 3). When driven, heat is generated by the electric current, and when it reaches a certain temperature, the memory shape (Fig. 4
The action to return to B.) works. When the number of alloys driven by the drive signal from the control unit (returning to the memory shape) increases, the returning force increases and the reaction on the human hand shown in FIG. 4C increases.

この操作者に対する作用は、第4図C.に示されてお
り、形状記憶合金が開く動作(第4図B.参照)をすると
人の手に対して反作用(手の指は通常は内側に向いてい
るのに対し,反対方向への作用)が働く。すなわち、手
の指を内側に曲げてものを掴もうとするとき、接触情報
により制御装置が駆動され、反対側に本体部の形状が変
形する。このときの反作用の強さは、複数の合金の中の
何個が駆動されるかに応じて異なり、反作用の力がそれ
に応じて複数の段階の何れかになる。この反作用の力
が、操作者に対して物体の硬さとなって感覚される。
This action on the operator is shown in FIG. 4C. When the shape memory alloy is opened (see FIG. 4B.), It reacts with the human hand (the fingers of the hand are normally inward). While facing, the action in the opposite direction) works. That is, when trying to grab an object by bending the fingers of the hand inward, the control device is driven by the contact information, and the shape of the main body portion is deformed to the opposite side. The strength of the reaction at this time differs depending on how many of the plurality of alloys are driven, and the reaction force becomes one of a plurality of stages accordingly. The force of this reaction is perceived by the operator as the hardness of the object.

第3図に示すように、制御部が「1110」のデータによ
り線A1,A2,A3が駆動された場合、第4図に示す対応する
3本の形状記憶合金の線がそれぞれが同時に各々の初期
状態に戻るので、それを合計した作用に対応する反作用
が生じる。
As shown in FIG. 3, when the control unit drives the lines A 1 , A 2 , and A 3 by the data of “1110”, the corresponding three shape memory alloy lines shown in FIG. At the same time, the respective initial states are returned to, so that a reaction corresponding to the sum of the operations occurs.

第5図は実施例の処理フロー図である。 FIG. 5 is a processing flow chart of the embodiment.

この処理は、第2図の処理装置において実行され、最
初にCRT上でカーソルがオブジェクトn(処理の対象と
なる図形)を握持(3次元の位置が一致)いるかを判断
する(ステップ50)。もし、一致していることが判別さ
れると、オブジェクトnに関する硬さ値データをオブジ
ェクト形状情報ファイル(第2図のディスク装置20)か
ら読み込み、上記したRS232Cインタフェースに出力する
(ステップ51)。この硬さ値データは上記したフィード
バック制御部(第3図)において展開(並列化)され
(ステップ52)、制御部のリレー入力が“1"の部分だけ
リレーをONにし(ステップ53)、リレーがONになった分
の本体部を動作させる。
This processing is executed by the processing apparatus shown in FIG. 2, and it is first determined whether or not the cursor holds the object n (graphic to be processed) on the CRT (three-dimensional positions match) (step 50). . If it is determined that they match, the hardness value data regarding the object n is read from the object shape information file (disk device 20 in FIG. 2) and output to the RS232C interface described above (step 51). This hardness value data is developed (parallelized) in the above-mentioned feedback control section (Fig. 3) (step 52), and the relay is turned ON only in the part where the relay input of the control section is "1" (step 53), and the relay is relayed. The main part is activated when is turned on.

上記の実施例の説明では、本体部の材料として形状記
憶合金を使用し、4本の線を用いることにより硬さを感
覚するようにしているが、他の同様な素子を使用するこ
とも可能であり、更に4本以外の個数の線を使用できる
ことも明らかである。そして、最も単純な形として単に
接触したことを感覚させるだけであれば、本体部を1本
の線だけで構成できることは当然である。さらに、上記
実施例では、形状記憶合金の線を使用しているが、薄い
板状のもの等他の形態の合金により実施することもでき
る。
In the above description of the embodiments, the shape memory alloy is used as the material of the main body and the hardness is sensed by using the four wires, but other similar elements can be used. It is also clear that a number of lines other than four can be used. In the simplest form, the main body can be composed of only one line as long as the user simply feels the contact. Further, although the shape memory alloy wire is used in the above-mentioned embodiment, it is also possible to use another shape of alloy such as a thin plate.

本発明の応用は種々の分野で考えられる。例えばCAD
において構造物をCRTディスプレイ上で仮想的に構築す
る場合は、構造物の構成部品を掴んで運ぶという実操作
感を得ることができ、構成部品の硬さをフィードバック
することができるので、硬い部品は下へ、柔らかい部品
は上へ、という正確な構築が可能となる。
The application of the present invention can be considered in various fields. CAD for example
When virtually constructing a structure on a CRT display in, you can get a feeling of actual operation of grasping and carrying the components of the structure, and you can feed back the hardness of the components, so that you can Accurate construction is possible with the lower part on the soft part and the upper part on the soft part.

また、ソフトウェア設計の例では、いわゆるビジュア
ル・プログラミング(Visual Programming)において、
グラフィック表現されたプログラムモジュールを組み合
わせてソフトウェア全体を構築する場合に利用すること
ができる。その場合、例えば、モジュールのソースコ
ードの量をグラフィックの形状で表現し、モジュール
の機能を色で表現し、モジュールの信頼度を硬さで表
現する、ことが可能となる。この方法によれば、ソフト
ウェア設計に関してより多くの情報を同時に得ることが
できる。
Moreover, in the example of software design, in so-called visual programming (Visual Programming),
It can be used when constructing the entire software by combining the program modules expressed in graphic form. In that case, for example, it is possible to represent the amount of the source code of the module in a graphic form, the function of the module in color, and the reliability of the module in hardness. According to this method, more information about the software design can be obtained at the same time.

[発明の効果] 本発明によれば表示装置の画面上でカーソルによりオ
ブジェクトと接触した場合、その接触感が操作者の手に
フィードバックすることができる。また、オブジェクト
の硬さを設定することにより、硬さ・柔らかさという感
触を操作者に与えることができる。さらに、表示装置の
画面上での操作に現実感を与えることができ、3次元グ
ラフィックの操作性を向上することができる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, when a cursor comes into contact with an object on the screen of the display device, the contact feeling can be fed back to the operator's hand. Further, by setting the hardness of the object, it is possible to give the operator a feeling of hardness / softness. Further, it is possible to give a feeling of reality to the operation on the screen of the display device and improve the operability of the three-dimensional graphic.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の基本構成図、第2図は本発明の実施例
のシステム構成図、第3図はフィードバック制御部の実
施例構成図、第4図は本体部の実施例構成図、第5図は
実施例の処理フロー図である。 第1図中、 10:操作入力制御部 101:操作手段 11:処理装置 12:表示部 13:記憶部 14:接触感フィードバック制御部 15:本体部
FIG. 1 is a basic configuration diagram of the present invention, FIG. 2 is a system configuration diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an embodiment configuration diagram of a feedback control unit, and FIG. 4 is an embodiment configuration diagram of a main body unit, FIG. 5 is a processing flow chart of the embodiment. In FIG. 1, 10: operation input control unit 101: operating means 11: processing device 12: display unit 13: storage unit 14: touch feeling feedback control unit 15: main body unit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】表示部の表示画面に複数の事象を3次元図
形として表示する3次元グラフィックの接触通知方式に
おいて, 操作者の手に装着され手の移動に応じて手の3次元の位
置を表す信号及び処理内容を指示する手の動きを表す信
号を発生する操作手段(101)と, 前記操作手段からの手の3次元の位置を表す信号を受け
取って対応する3次元座標データを発生すると共に前記
処理内容を指示する信号から操作指示を示す情報を発生
する操作入力制御部(10)と, 前記操作入力制御部から発生する前記三次元座標データ
に対応する表示画面上の位置にカーソルを表示し、前記
操作手段を装着した手の移動に対応するカーソルの空間
位置と,選択したい表示画面上の3次元図形の空間位置
が一致したことを検出すると当該3次元図形により表す
物体の硬さを表すデータを取り出して出力データとして
発生する処理装置(11)と, 前記出力データを受けて対応する制御信号を発生する接
触感フィードバック制御部(14)と, 前記接触感フィードバック制御部からの制御信号に応じ
て発生する熱により記憶した形状に変形して前記操作手
段を操作する操作者の手に作用を与える形状記憶合金に
より構成されている本体部(15)とを備え, 前記本体部は,操作者の手に装着され手の動きにより操
作される前記操作手段と一体的に形成されていることを
特徴とする3次元グラフィックの接触感フィードバック
装置。
1. A contact notification method of a three-dimensional graphic in which a plurality of events are displayed as a three-dimensional graphic on a display screen of a display unit, and the three-dimensional position of the hand attached to the operator's hand is changed according to the movement of the hand. An operation means (101) for generating a signal representing the movement of the hand and a signal representing the movement of the hand indicating the processing content, and a signal representing the three-dimensional position of the hand from the operation means, and generating corresponding three-dimensional coordinate data. At the same time, an operation input control section (10) for generating information indicating an operation instruction from a signal for instructing the processing content, and a cursor at a position on the display screen corresponding to the three-dimensional coordinate data generated by the operation input control section. When it is detected that the spatial position of the cursor corresponding to the movement of the hand wearing the operating means and the spatial position of the three-dimensional figure on the display screen to be selected coincide with each other, the three-dimensional figure is displayed. A processing device (11) for extracting data representing the hardness of an object and generating it as output data, a contact feeling feedback control section (14) for receiving the output data and generating a corresponding control signal, the contact feeling feedback control A body portion (15) made of a shape memory alloy that deforms into a memorized shape by heat generated in response to a control signal from the section and acts on the hand of an operator who operates the operating means, The three-dimensional graphic tactile feedback device, wherein the main body is integrally formed with the operating means that is attached to an operator's hand and operated by the movement of the hand.
JP24711389A 1989-09-22 1989-09-22 3D graphic tactile feedback device Expired - Lifetime JPH0816861B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24711389A JPH0816861B2 (en) 1989-09-22 1989-09-22 3D graphic tactile feedback device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24711389A JPH0816861B2 (en) 1989-09-22 1989-09-22 3D graphic tactile feedback device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03109631A JPH03109631A (en) 1991-05-09
JPH0816861B2 true JPH0816861B2 (en) 1996-02-21

Family

ID=17158631

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24711389A Expired - Lifetime JPH0816861B2 (en) 1989-09-22 1989-09-22 3D graphic tactile feedback device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0816861B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06289988A (en) * 1993-03-31 1994-10-18 Suzuki Motor Corp Three-dimensional input device
JPH09505426A (en) * 1994-09-07 1997-05-27 フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ Virtual workspace with user programmable haptic feedback
US7161579B2 (en) * 2002-07-18 2007-01-09 Sony Computer Entertainment Inc. Hand-held computer interactive device
JP4818072B2 (en) * 2006-11-08 2011-11-16 キヤノン株式会社 Haptic presentation device and mixed reality system
JP5988141B2 (en) * 2012-06-08 2016-09-07 国立大学法人電気通信大学 Portable terminal set, portable terminal jacket, portable terminal, information processing system, and program

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8602624A (en) * 1986-10-20 1988-05-16 Oce Nederland Bv INPUT DEVICE WITH TAKTILE FEEDBACK.
US4868549A (en) * 1987-05-18 1989-09-19 International Business Machines Corporation Feedback mouse
JPS6428720A (en) * 1987-07-24 1989-01-31 Hitachi Ltd Three-dimension data input device
JPH01316815A (en) * 1988-06-17 1989-12-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Three-dimensional indication device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03109631A (en) 1991-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6597347B1 (en) Methods and apparatus for providing touch-sensitive input in multiple degrees of freedom
USRE40891E1 (en) Methods and apparatus for providing touch-sensitive input in multiple degrees of freedom
Sturman et al. A survey of glove-based input
US8599147B2 (en) Computer interface for navigating graphical user interface by touch
EP2717120B1 (en) Apparatus, methods and computer program products providing finger-based and hand-based gesture commands for portable electronic device applications
CN101427204B (en) Multi-dimensional information display output control method and device
JP4447823B2 (en) Portable information equipment
JPH05508500A (en) User interface with pseudo devices
KR20030024681A (en) Three dimensional human-computer interface
JPH07244558A (en) Tactile presentation device
Kahaner Japanese activities in virtual reality
JPH0816861B2 (en) 3D graphic tactile feedback device
Bordegoni et al. A dynamic gesture language and graphical feedback for interaction in a 3d user interface
Springer et al. State-of-the-art virtual reality hardware for computer-aided design
JPH07281818A (en) 3D virtual instruction input system
CN118470063A (en) Cockpit man-machine interaction method based on multi-vision sensing human body tracking
JP3240817B2 (en) 3D coordinate input method by speed command
Mikkelsen et al. DOF-Separation for 3D Manipulation in XR: Understanding Finger-Wrist Separation to Simultaneously Translate and Rotate Objects
Poupyrev 3d manipulation techniques
JP2023017440A (en) Image processing device
JP2023017438A (en) Display image generation device
JPS62150477A (en) display device
Thompson III Evaluation of a commodity VR interaction device for gestural object manipulation in a three dimensional work environment
JP4769942B2 (en) 3D design support system and 3D design support method
JP3263140B2 (en) Three-dimensional pointing support system and method