断面图像显示装置、断面图像显示方法以及断面图像显示程序

摘要

得到可以连续并且高效地设定断面位置的断面图像显示装置、方法以及程序。在根据三维图像数据显示三维图像的断面图像时，由PC(12)存储三维图像数据，通过平板(16)的位置检测面(16A)提示所述三维图像的平面图像，在位置检测面(16A)上的空间中按照与平面图像对应的尺寸以及位置，虚拟地构成了所述三维图像的状态下，通过板状的显示装置(18)指定以该构成的三维图像中的所述断面图像作为显示对象的断面位置，通过平板(16)检测所指定的断面位置，在由PC(12)将检测到的断面位置换算成所述三维图像中的坐标系的断面位置之后，根据断面位置以及所述三维图像数据生成表示所述三维图像在该断面位置的断面图像的断面图像数据，控制显示装置(18)使其使用该断面图像数据显示断面图像。

说明书

技术领域

本发明涉及断面图像显示装置、断面图像显示方法以及断面图像显示程序，更详细地说涉及根据表示三维图像的三维图像数据显示所述三维图像的断面图像的断面图像显示装置、断面图像显示方法以及断面图像显示程序。

背景技术

近年来，随着图像处理技术和计算机图形技术的发展，想要实时地显示三维图像的断面图像的要求很高。例如，在以施工前、施工过程中、施工后的建筑物或设计中的汽车为显示对象对客户进行展示时使用，或者在医疗机构等中以人体为显示对象对患者或者其家属进行说明时使用。此外，在此所说的“断面图像”中，除了表示通过断裂面切断三维图像时的该三维图像的断面的图像之外，还包含将上述断裂面设置在三维图像的内部或者外部时的该三维图像的透视图像、以及该透视图像和表示上述断面的图像的组合。

作为为了应对该要求而可以使用的现有技术，在专利文献1中公开了以下的断面图生成装置，其是沿着平面图上画出的切割线生成其断面图的装置，其特征为：具备用于存储表示所述平面图的平面图信息的存储单元，从所述存储单元读出所述平面图信息，根据读出的平面图信息生成所述平面图，并且根据与所述切割线和所述平面图上的其他线的交点有关的交点信息、以及与高度有关的高度信息生成所述断面图。

通过将该技术作为将上述平面图用作上述建筑物、汽车、人体等的三维图像的平面图，并且将生成的断面图显示为图像的技术，由此可以显示这些三维图像的断面图。

专利文献1：2001-52038公报

发明内容

根据所显示的断面图像的用途，有时希望连续地显示多个部位的断面图像。此时，需要连续并且高效地指定该多个部位的断面位置。

对此，上述专利文献1公开的技术通过对平面图设定切割线来指定断面位置，所以存在难以连续并且高效地指定断面位置的问题。

本发明是为了解决上述问题而发明的，其目的在于提供一种可以连续并且高效地设定断面位置的断面图像显示装置、断面图像显示方法以及断面图像显示程序。

为了达成上述目的，权利要求1记载的断面图像显示装置根据表示三维图像的三维图像数据显示所述三维图像的断面图像，其具备：存储单元，预先存储了所述三维图像数据；显示单元，用于显示所述断面图像；二维图像提示单元，具有提示所述三维图像的二维图像的提示面；指定单元，在所述提示面上方的空间中按照与该提示面中所提示的所述二维图像对应的尺寸以及位置，虚拟地构成了所述三维图像的状态下，指定以该构成的三维图像中的所述断面图像作为显示对象的断面位置；检测单元，对所述指定单元指定的所述断面位置进行检测；换算单元，将所述检测单元检测到的所述断面位置换算成所述三维图像中的坐标系的断面位置；断面图像生成单元，根据由所述换算单元换算出的断面位置以及所述三维图像数据，生成表示该断面位置的所述三维图像的断面图像的断面图像数据；以及控制单元，控制所述显示单元，使其使用由所述断面图像生成单元生成的所述断面图像数据来显示所述断面图像。

权利要求1记载的断面图像显示装置是根据表示三维图像的三维图像数据显示所述三维图像的断面图像的断面图像显示装置，其由存储单元预先存储所述三维图像数据，并且由显示单元显示所述断面图像。

此外，在所述断面图像中，除了表示通过断裂面切断了三维图像时的该三维图像的断面的图像之外，还包含将所述断裂面设置在三维图像内部或者外部时的该三维图像的透视图像、以及该透视图像和表示上述断面的图像的组合。此外，所述存储单元包含RAM(Random Access Memory)、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)、闪速EEPROM(Flash EEPROM)等半导体存储元件、智能媒体卡(SmartMedia(注册商标))、软盘(Flexible Disc)、光磁盘等可移动记录介质、硬盘等固定记录介质、或者在与网络连接的服务器计算机等中设置的外部存储装置。而且，所述显示单元包含液晶显示器、等离子显示器、有机EL显示器、CRT显示器等各种显示器。

在此，在本发明中，在通过二维图像提示单元的提示面提示所述三维图像的二维图像，通过指定单元在所述提示面上方的空间中按照与该提示面中所提示的所述二维图像对应的尺寸以及位置，虚拟地构成了所述三维图像的状态下，指定以该构成的三维图像中的所述断面图像作为显示对象的断面位置，通过检测单元对所述指定单元指定的所述断面位置进行检测。

并且，在本发明中，通过换算单元将所述检测单元检测到的所述断面位置换算成所述三维图像中的坐标系的断面位置，通过断面图像生成单元根据由所述换算单元换算出的所述断面位置以及所述三维图像数据生成表示该断面位置的所述三维图像的断面图像的断面图像数据，而且通过控制单元控制所述显示单元，使其使用由所述断面图像生成单元生成的所述断面图像数据来显示所述断面图像。

即，在本发明中，在二维图像提示单元的提示面中提示成为显示对象的三维图像的二维图像，并且在该提示面上方的空间中按照与该提示面中所提示的所述二维图像对应的尺寸以及位置虚拟地构成了所述三维图像的状态下，使使用者通过指定单元指定以该构成的三维图像中的所述断面图像作为显示对象的断面位置，由此来设定断面位置，由此使用者在对实际的三维图像进行直接切断的状态下，可以通过自然的动作指定断面位置，结果可以连续并且高效地设定断面位置。

如此，根据权利要求1记载的断面图像显示装置，在根据表示三维图像的三维图像数据显示所述三维图像的断面图像时，由存储单元预先存储了所述三维图像数据，在预定的提示面中提示所述三维图像的二维图像，在所述提示面上方的空间中按照与该提示面中提示的所述二维图像对应的尺寸以及位置虚拟地构成了所述三维图像的状态下，通过指定单元指定以该构成的三维图像中的所述断面图像作为显示对象的断面位置，检测所指定的所述断面位置，将检测到的所述断面位置换算成所述三维图像中的坐标系的断面位置，根据换算出的断面位置以及所述三维图像数据生成表示该断面位置的所述三维图像的断面图像的断面图像数据，控制显示单元，使其使用生成的所述断面图像数据来显示所述断面图像，所以可以连续并且高效地设定断面位置。

此外，在本发明中，如权利要求2记载的发明那样，可以将所述二维图像作为所述三维图像的平面图或侧面图或该三维图像的规定位置的断面图。由此，可以在参照该三维图像的平面图或侧面图的状态下设定断面位置。

此外，在本发明中，如权利要求3记载的发明那样，将所述指定单元设为板状的指定单元，并且通过定位使该板状指定单元的表面对应于成为显示对象的断面，由此来指定所述断面位置，所述断面图像生成单元可以将所述断面图像数据生成为表示所述虚拟构成的三维图像中的所述指定单元的所述表面所在区域的断面图像的数据。由此，在对实际的三维图像进行直接切断的状态下，可以通过更加自然的动作指定断面位置，结果可以更高效地设定断面位置。

特别是在权利要求3记载的发明中，如权利要求4记载的发明那样，可以设置兼作所述显示单元和所述指定单元的单元，将所述指定单元的所述板状的表面作为显示所述断面图像的显示面。由此，可以使用成为板状的指定单元在实际切断三维图像的状态下指定断面位置，并且在该状态下通过指定单元的显示面显示该断面位置的断面图像，可以在更加贴近现实的状态下显示该断面图像。

此外，在本发明中，如权利要求5记载的发明那样，可以将所述显示单元设为通过根据所述断面图像数据生成的影像信号，使用电能来显示所述断面图像的显示单元，或者设为通过投影承载了由所述断面图像数据表示的断面图像的光来显示所述断面图像的显示单元(所谓投影器(projector)方式)。

此外，在本发明中，如权利要求6记载的发明那样，可以将所述检测单元设为通过检测指定位置来检测所述断面位置的位置检测装置，并且可以将所述指定单元设为通过所述位置检测装置检测指定位置的、固定地设置了多个笔的指定单元。由此，可以使用近年来市场上广泛提供的价格便宜的平板(tablet)等位置检测装置以及笔来构成本发明，可以低成本地实现本发明。

而且，在本发明中，如权利要求7记载的发明那样，可以将所述二维图像提示单元设为根据基于所述三维图像数据生成的影像信号使用电能显示所述二维图像，由此来提示该二维图像的二维图像提示单元。由此，无需人工介入便可以提示本发明的二维图像，可以提高便利性。

另一方面，为了达成上述目的，权利要求8记载的断面图像显示方法是根据表示三维图像的三维图像数据显示所述三维图像的断面图像的断面图像显示方法，由存储单元预先存储了所述三维图像数据，在预定的提示面中提示所述三维图像的二维图像，在所述提示面上方的空间中按照与该提示面中所提示的所述二维图像对应的尺寸以及位置虚拟地构成了所述三维图像的状态下，通过指定单元指定以该构成的三维图像中的所述断面图像作为显示对象的断面位置，检测所指定的所述断面位置，将检测到的所述断面位置换算成所述三维图像中的坐标系的断面位置，根据换算出的断面位置以及所述三维图像数据生成表示该断面位置的所述三维图像的断面图像的断面图像数据，控制显示单元，使其使用生成的所述断面图像数据来显示所述断面图像。

因此，根据权利要求8记载的断面图像显示方法，起到与权利要求1记载的发明相同的作用，所以与权利要求1记载的发明相同，可以连续并且高效地设定断面位置。

此外，在权利要求8记载的发明中，如权利要求9记载的发明那样，将所述指定单元设为板状的指定单元，通过定位使该板状指定单元的表面对应于成为显示对象的断面，由此来指定所述断面位置，可以将所述断面图像数据生成为表示所述虚拟构成的三维图像中的所述指定单元的所述表面所在区域的断面图像的数据。由此，在对实际的三维图像进行直接切断的状态下，可以通过更加自然的动作指定断面位置，结果可以更高效地设定断面位置。

特别是在权利要求9记载的发明中，如权利要求10记载的发明那样，可以设置兼作所述显示单元和所述指定单元的单元，将所述指定单元的所述板状的表面作为显示所述断面图像的显示面。由此，可以使用成为板状的指定单元在实际切断三维图像的状态下指定断面位置，并且在该状态下通过指定单元的显示面显示该断面位置的断面图像，由此可以在更加贴近现实的状态下显示该断面图像。

另一方面，为了达成上述目的，权利要求11记载的断面图像显示程序是由断面图像显示装置执行的断面图像显示程序，该断面图像显示装置根据表示三维图像的三维图像数据显示所述三维图像的断面图像，其具备：存储单元，预先存储了所述三维图像数据；二维图像提示单元，具有提示所述三维图像的二维图像的提示面；指定单元，在所述提示面上方的空间中按照与该提示面中所提示的所述二维图像对应的尺寸以及位置，虚拟地构成了所述三维图像的状态下，指定以该构成的三维图像中的所述断面图像作为显示对象的断面位置；以及检测单元，对所述指定单元指定的所述断面位置进行检测，所述断面图像显示程序使计算机执行以下的步骤：换算步骤，将所述检测单元检测到的所述断面位置换算成所述三维图像中的坐标系的断面位置；断面图像生成步骤，根据所述换算步骤中换算出的断面位置以及所述三维图像数据，生成表示该断面位置的所述三维图像的断面图像的断面图像数据；以及控制步骤，控制显示单元，使其使用所述断面图像生成步骤中生成的所述断面图像数据来显示所述断面图像。

因此，根据权利要求11记载的断面图像显示程序，可以使计算机起到与权利要求1记载的发明相同的作用，所以与权利要求1记载的发明相同，可以连续并且高效地设定断面位置。

此外，在权利要求11记载的发明中，如权利要求12记载的发明那样，将所述指定单元设为板状的指定单元，并且通过定位使该板状指定单元的表面对应于成为显示对象的断面，由此来指定所述断面位置，所述断面图像生成步骤可以将所述断面图像数据生成为表示所述虚拟构成的三维图像中的所述指定单元的所述表面所在区域的断面图像的数据。由此，在对实际的三维图像进行直接切断的状态下，可以通过更加自然的动作指定断面位置，结果可以更高效地设定断面位置。

特别是在权利要求12记载的发明中，如权利要求13记载的发明那样，可以设置兼作所述显示单元和所述指定单元的单元，将所述指定单元的所述板状的表面作为显示所述断面图像的显示面。由此，可以使用成为板状的指定单元在实际切断三维图像的状态下指定断面位置，并且在该状态下通过指定单元的显示面显示该断面位置的断面图像，可以在更加贴近现实的状态下显示该断面图像。

根据本发明，在根据表示三维图像的三维图像数据显示所述三维图像的断面图像时，由存储单元预先存储了所述三维图像数据，在预定的提示面中提示所述三维图像的二维图像，在所述提示面上方的空间中按照与该提示面中所提示的所述二维图像对应的尺寸以及位置虚拟地构成了所述三维图像的状态下，通过指定单元指定以该构成的三维图像中的所述断面图像作为显示对象的断面位置，检测所指定的所述断面位置，将检测到的所述断面位置换算成所述三维图像中的坐标系的断面位置，根据换算出的断面位置以及所述三维图像数据生成表示该断面位置的所述三维图像的断面图像的断面图像数据，控制显示单元，使其使用生成的所述断面图像数据显示所述断面图像，所以得到可以连续并且高效地设定断面位置的效果。

附图说明

图1是表示第一实施方式的断面图像显示系统的结构的概要立体图。

图2是表示实施方式的PC的电气系统的要部结构的方框图。

图3是表示实施方式的PC具备的辅助存储部的主要存储内容的示意图。

图4是表示实施方式的断面图像显示处理程序的处理流程的流程图。

图5A是用于说明由实施方式的断面图像显示处理程序进行的、从指定断面位置坐标的平板的坐标系向三维图像数据的坐标系的换算的概要图。

图5B是用于说明由实施方式的断面图像显示处理程序进行的、从指定断面位置坐标的平板的坐标系向三维图像数据的坐标系的换算的概要图。

图6是用于说明实施方式的CG程序所具有的断面图像生成功能的概要图。

图7是表示实施方式的断面图像显示系统的断面图像的显示状态例的立体图。

图8是表示实施方式的断面图像显示系统的其他断面图像的显示状态例的立体图。

图9是表示第二实施方式的断面图像显示系统的结构的概要立体图。

符号说明

10、10’断面图像显示系统；12个人计算机；16平板(二维图像提示单元)；16A位置检测面(提示面、检测单元)；18显示装置(显示单元、指定单元)；18A显示面；18B笔；20A CPU(换算单元、断面图像生成单元、控制单元)；20D辅助存储部(存储单元)；22投影器(显示单元)；26屏幕(显示单元、指定单元)；26A显示面；26B笔

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式的一例进行详细说明。

(第一实施方式)

首先，参照图1对应用了本发明的断面图像显示系统10的结构进行说明。

如该图所示，本实施方式的断面图像显示系统10包含：管理该系统10整体的动作的个人计算机(以下称为“PC”)12；平板16；以及设为板状的小型的显示装置18。

本实施方式的显示装置18具备液晶显示器构成的显示面18A。此外，作为显示装置18的显示介质并不限于液晶显示器，可以使用现有的各种显示器，但由于显示装置18用于连续地指定断面位置(将在后面进行详细的叙述)，因此当考虑此时的操作性时，优选使用有机EL显示器、等离子显示器等薄型的显示器。

此外，在显示装置18的两端，在使显示装置18直立的状态下笔的前端垂直向下的状态下固定一对笔18B，该一对笔18B可以分别由平板16检测由各自前端指定的指定位置的位置坐标。因此，在使显示装置18成为笔18B的前端朝向下方的姿势(以下称为“通常姿势”)，并且笔18B的前端位于平板16的位置检测面16A上的空间中的预定的位置检测允许范围以内时，平板16可以检测显示装置18下端的两端在位置检测面16A上的位置坐标(以下称为“指定断面位置坐标”)。

此外，平板16的位置检测面16A还起到了本发明的提示面的作用，该提示面通过放置绘制了将断面图像作为显示对象的三维图像的平面图像、侧面图像、立体图像、以及该三维图像的规定位置的断面图像等二维图像(以下称为“提示二维图像”)的纸张，来提示该提示二维图像。

平板16与PC12电气连接，PC12对平板16的动作进行控制，并且可以取得由平板16检测到的指定断面位置坐标。此外，显示装置18也与PC12电气连接，PC12可以使显示装置18的显示面18A显示任意图像。此外，在PC12中，如后所述具备键盘、显示器等外围设备，在图1中省略这些外围设备的图示。

然后，参照图2对在本系统中具有特别重要的作用的PC12的电气系统的要部结构进行说明。

如该图所示，本实施方式的PC12具有：管理PC12整体的动作的CPU(中央处理装置)20A；在由CPU20A执行各种处理程序时作为工作区而使用的RAM20B；预先存储了各种控制程序、各种参数等的ROM20C；用于存储各种信息的辅助存储部(在此为硬盘装置)20D；用于输入各种信息的键盘20E；用于显示各种信息的显示器20F；以及用于管理与外部装置等之间的各种信号的收发的输入输出I/F(接口)20G，这些部分通过系统总线BUS相互电气连接。

因此，CPU20A可以分别进行针对RAM20B、ROM20C以及辅助存储部20D的访问；经由键盘20E的各种输入信息的取得；针对显示器20F的各种信息的显示；以及经由输入输出I/F20G的与外部装置等之间的各种信号的收发。此外，在输入输出I/F20G上除了电气连接所述平板16以及显示装置18之外，还连接有未图示的打印机。

另一方面，在图3中示意性地表示了PC12具备的辅助存储部20D的主要存储内容。如该图所示，在辅助存储部20D中设置有用于存储各种数据库的数据库区域DB；以及存储用于进行各种处理的程序等的程序区域PG。

此外，在数据库区域DB中包含三维图像数据库DB1，该三维图像数据库DB1用于存储在断面图像显示系统10中表示将断面图像作为显示对象的三维图像的三维图像数据。此外，在程序区域PG中，除了后述的断面图像显示处理程序之外，还预先存储(安装)了通用的计算机图形应用程序(以下称为“CG程序”)。此外，在本实施方式的断面图像显示系统10中，作为上述三维图像数据，使用了包含通过坐标表现三维物体的三维形状的坐标数据、和该三维物体的表面以及内部至少一方的颜色数据以及形状的图像数据的数据，但并不限于此，还可以使用仅由上述坐标数据构成的数据。

本实施方式的CG程序具有以下的功能(以下称为“断面图像生成功能”)：根据三维图像数据库DB1中存储的三维图像数据生成二维图像数据，该二维图像数据表示由上述三维图像数据表示的三维图像的、由表示预先设定的断面位置的位置数据表示的断面位置的断面图像。此外，在本实施方式的CG程序的断面图像生成功能中，通过设定表示后述的虚拟照相机24(参照图5B)的位置的坐标、以及表示该照相机24的注视点的坐标，生成表示上述断面图像的二维图像数据。此外，CG程序还具有以下的功能(以下称为“二维图像生成功能”)：根据三维图像数据库DB1中存储的三维图像数据生成二维图像数据，该二维图像数据表示由上述三维图像数据表示的三维图像的平面图像、侧面图像、立体图像、俯视图像、该三维图像的规定位置的断面图像等二维图像。此外，这些功能在CG程序中为已知的一般的功能，因此在此省略上述功能的说明。

然后，参照图4对本实施方式的断面图像显示系统10的作用进行说明。此外，图4是表示在使用者使用键盘20E输入了执行断面图像显示处理的指示时，由PC12的CPU20A执行的断面图像显示处理程序的流程的流程图。

在执行该断面图像显示处理程序之前，使用者从三维图像数据库DB1中登录的三维图像中指定将断面图像作为显示对象的三维图像，并且使用CG程序的二维图像生成功能，通过未图示的打印机打印出按照预定的大小绘制了由平板16的位置检测面16A提示的提示二维图像(在此为平面图像、侧面图像、立体图像、以及上述三维图像的规定位置的断面图的某一种)的纸张。

而且，使用者在将打印出的纸张放置在位置检测面16A上的规定位置(在此，为上述纸张的中心位置与位置检测面16A的中心位置大体一致的位置)之后，输入执行上述断面图像显示处理的指示。据此，CPU20A开始执行图4所示的断面图像显示处理程序。

首先，在该图的步骤100中进行初始设定，例如对平板16进行检测坐标轴的值初始化，然后在步骤102中执行断面位置导出处理，该断面位置导出处理导出使用者通过显示装置18的位置指定的断面位置。

此时，使用者在平板16的位置检测面16A上的空间中按照与该位置检测面16A中所提示的提示二维图像对应的尺寸以及位置，虚拟地构成了指定的三维图像的状态下，使显示装置18的显示面18A位于将该构成的三维图像中的断面图像设为显示对象的断面位置，由此来指定该断面位置。

因此，在上述断面位置导出处理中，从平板16取得指定断面位置坐标，并且如下所示，将该指定断面位置坐标换算成三维图像的坐标系。

此外，在此如图5A所示，将平板16的坐标系中的位置检测面16A的水平方向大小以及垂直方向大小分别设为Tw以及Th，将显示装置18的显示面18A的水平方向大小以及垂直方向大小分别设为Sw以及Sh。此外，如图5B所示，将与三维图像的坐标系中的位置检测面16A对应的虚拟矩形面20A的水平方向大小以及垂直方向大小分别设为Vw以及Vh，将与三维图像的坐标系中的显示面18A对应的虚拟矩形面20B的水平方向大小以及垂直方向大小分别设为Svw以及Svh。而且，将矩形面20A的原点设为(α，β，γ)，并且对于三维图像的坐标系，把将矩形面20B的中心点作为拍摄区域的中心位置而虚拟设置的照相机24对于矩形面20B的视场角设为θ。此外，在此将位置检测面16A的大小与矩形面20A的大小的比例设为1∶a，即Tw×a＝Vw，Th×a＝Vh。

并且，在本实施方式的断面图像显示系统10中，将以上各参数(位置检测面16A的水平方向大小Tw以及垂直方向大小Th、显示面18A的水平方向大小Sw以及垂直方向大小Sh、矩形面20A的水平方向大小Vw以及垂直方向大小Vh、矩形面20B的水平方向大小Svw以及垂直方向大小Svh、原点(α，β，γ)、视场角θ以及a)设为固定值，这些参数的值预先存储在辅助存储部20D的规定区域中。

在从平板16取得的指定断面位置坐标中，在将其中一个笔18B的前端的位置坐标设为(xp1，yp1，zp1)，将另一个笔18B的前端的位置坐标设为(xp2，yp2，zp2)时，表示矩形面20B的中心位置的坐标(xt，yt，zt)可以通过以下的(1)式求出。

(数学式1)

$(\mathrm{xt},\mathrm{yt},\mathrm{zt})=(\frac{a(\mathrm{xp}1+\mathrm{xp}2)}{2}+\alpha ,\frac{a(\mathrm{yp}1+\mathrm{yp}2)}{2}+\beta ,\frac{\mathrm{Svh}}{2}+\gamma )---\left(1\right)$

在此，各个笔18B的前端之间的距离L通过以下的(2)式表示。

(数学2)

$L=\sqrt{{(\mathrm{yp}1-\mathrm{yp}2)}^2+{(\mathrm{xp}1-\mathrm{xp}2)}^2}---\left(2\right)$

因此，表示照相机24的位置的坐标(xc，yc，zc)可以通过以下的(3)式求出。

(数学3)

$(\mathrm{xc},\mathrm{yc},\mathrm{zc})=(\mathrm{xt}+\frac{\mathrm{Svw}}{2\tan \theta }·\frac{(-\mathrm{yp}1+\mathrm{yp}2)a}{L},\mathrm{yt}+\frac{\mathrm{Svw}}{2\tan \theta }·\frac{(-\mathrm{xp}1+\mathrm{xp}2)a}{L},\mathrm{zt})---\left(3\right)$

因此，CPU20A通过将预先存储的参数的值和从平板16取得的指定断面位置坐标代入(3)式来计算表示照相机24的位置的坐标(xc，yc，zc)。

另外，在本实施方式的CG程序具有的断面图像生成功能中，一般如图6所示，假设通过虚拟照相机24对作为处理对象的三维物体30进行拍摄，在照相机24的前方设置前截光板(Front Cut Off Plane)32，并且在比照相机24的前截光板32远的位置设置后截光板(Back Cut Off Plane)34，将照相机24的水平可见角(视场角)设为θ，把从照相机24的拍摄位置到前截光板32的距离设为Lfc，把从照相机24的拍摄位置到后截光板34的距离设为Lbc，作为成为生成对象的断面图像，提取距照相机24的距离d满足Lfc≤d≤Lbc的关系的图像。

因此，在该断面图像生成功能中，通过作为视场角θ设定“0”，由此将距离Lfc以及距离Lbc放置在坐标(xt，yt，zt)，结果生成表示图像的二维图像数据，该图像表示断面。此外，通过作为距离Lfc设定“0”，作为距离Lbc设定“∞”(无穷大)，生成表示透视图像的的二维图像数据，通过作为距离Lfc设定(Svw/tanθ)，作为距离Lbc设定“∞”(无穷大)，生成表示组合了透视图像和表示断面的图像的图像的二维图像数据。

因此，在通过上述步骤100的处理而执行的初始设定中，在想要显示只表示断面的图像时作为视场角θ设定“0”，在想要显示透视图像时作为距离Lfc设定“0”并且作为距离Lbc设定“∞”，在想要显示组合了透视图像和表示断面的图像的图像时作为距离Lfc设定(Svw/tanθ)并且作为距离Lbc设定“∞”。

在之后的步骤104中，在CG程序中设定通过上述步骤102的处理导出的坐标(xt，yt，zt)以及坐标(xc，yc，zc)，并且在之后的步骤106中，通过执行该CG程序的断面图像生成功能，生成表示与导出的断面位置对应的断面图像的二维图像数据，在之后的步骤108中控制显示装置18，以便在显示面18A中使用生成的二维图像数据显示由该图像数据表示的断面图像，然后转移到步骤110。

在步骤110中，判断结束本断面图像显示处理程序的时刻是否已到来，在判断为没有到来时返回上述步骤102，在判断为已到来的时刻结束本断面图像显示处理程序。此外，在本实施方式的断面图像显示处理程序中，作为上述结束的时刻，使用由使用者输入了指示停止执行本断面图像显示处理程序的指示的时刻，但并不限于此，当然还可以使用使PC12的电源开关为OFF状态的时刻、通过平板16无法检测到显示装置18的位置的时刻等其他时刻。

如此，本断面图像显示处理程序在规定的时刻到来之前反复执行步骤102～步骤108的处理，所以使用者可以通过在平板16的位置检测面16A上的可检测范围内移动显示装置18，将与该时刻的显示装置18的显示面18A的位置对应的断面图像由该显示面18A实时并且连续地进行显示。

而且，此时，在显示面18A上连续显示的断面图像例如图7或图8所示，成为在位置检测面16A上的空间中按照与平板16的位置检测面16A上放置的纸张上绘制的图像(在图7、图8中为平面图像)对应的尺寸以及位置虚拟地构成了三维图像的状态下的、该构成的三维图像中的断面图像，所以可以在更加贴近现实的状态下显示该断面图像。此外，在图7、图8中省略了笔18B的图示。

如上述详细说明的那样，在本实施方式中，在根据表示三维图像的三维图像数据显示所述三维图像的断面图像时，由存储单元(在此为辅助存储部20D)预先存储了所述三维图像数据，在预定的提示面(在此为位置检测面16A)中提示所述三维图像的二维图像(在此为平面图像等)，在所述提示面上方的空间中按照与该提示面中所提示的所述二维图像对应的尺寸以及位置虚拟地构成了所述三维图像的状态下，通过指定单元(在此为显示装置18)指定以该构成的三维图像中的所述断面图像作为显示对象的断面位置，检测所指定的所述断面位置，将检测到的所述断面位置换算成所述三维图像中的坐标系的断面位置，根据换算出的断面位置以及所述三维图像数据生成表示该断面位置的所述三维图像的断面图像的断面图像数据，控制显示单元(在此为显示装置18)，使其使用生成的所述断面图像数据来显示所述断面图像，所以可以连续并且高效地设定断面位置。

此外，在本实施方式中，将所述二维图像作为所述三维图像的平面图或侧面图或立体图或该三维图像的规定位置的断面图，所以可以在参照了该三维图像的平面图或侧面图或立体图或断面图的状态下设定断面位置。

此外，在本实施方式中，将所述指定单元设为板状的指定单元，并且通过定位使该板状指定单元的表面对应于成为显示对象的断面，由此来指定所述断面位置，将所述断面图像数据生成为表示所述虚拟构成的三维图像中的所述指定单元的所述表面所在区域的断面图像的数据，所以在对实际的三维图像进行直接切断的状态下，可以通过更加自然的动作指定断面位置，结果可以更高效地设定断面位置。

特别是在本实施方式中，可以设置兼作所述显示单元和所述指定单元的单元，将所述指定单元的所述板状的表面作为显示所述断面图像的显示面，所以可以使用成为板状的指定单元在实际切断三维图像的状态下指定断面位置，并且在该状态下通过指定单元的显示面显示该断面位置的断面图像，由此可以在更加贴近现实的状态下显示该断面图像。

而且，在本实施方式中，作为本发明的检测单元，使用了通过检测指定位置来检测所述断面位置的平板(在此为平板16)，作为本发明的指点单元，使用了通过所述平板检测指定位置的、固定地设置了多个笔(在此为笔18B)的指定单元，所以可以使用近年来市场上广泛提供的价格便宜的平板等位置检测装置以及笔来构成本发明，可以低成本地实现本发明。

此外，在本实施方式中，对于有线地电气连接了显示装置18和PC12的情况进行了说明，但本发明并不限于此，也可以为无线连接的方式。此时，与本实施方式相比，显示装置18的移动变得容易，因此可以提高操作性。

(第二实施方式)

在上述第一实施方式中，作为本发明的显示单元，对使用了根据基于断面图像数据生成的影像信号，使用电能显示所述断面图像的显示单元的实施例进行了说明，在第二实施方式中，作为本发明的显示单元，对使用通过投影承载了由所述断面图像数据表示的断面图像的光来显示断面图像的显示单元(所谓投影器方式)的实施例进行说明。

首先，参照图9对本第二实施方式的断面图像显示系统10’的结构进行说明。此外，对图9中的与图1相同的构成要素赋予与图1相同的符号，并省略其说明。

如图9所示，本第二实施方式的断面图像显示系统10’与上述第一实施方式的断面图像显示系统10相比不同点仅仅在于，取代显示装置18使用了板状的屏幕26、以及新设置了在屏幕26的显示面26A上投影图像的投影器22。

如该图所示，与上述第一实施方式的显示装置18相同，在本实施方式的屏幕26的两端，在使屏幕26直立的状态下笔的前端垂直向下的状态下固定了一对笔26B，该一对笔26B可以由平板16检测由笔的前端指定的指定位置的位置坐标。因此，在使屏幕26为笔26B的前端朝向下方的姿势(以下称为“通常姿势”)，并且笔26B的前端位于平板16的位置检测面16A上方空间中的预定的位置检测允许范围以内的状态时，平板16可以检测屏幕26下端的两端在位置检测面16A上的位置坐标(指定断面位置坐标)。

此外，投影器22与PC12电气连接，PC12可以控制投影器22的动作。此外，投影器22通过在屏幕26上投影承载了应该显示的图像的光来显示该图像，无论屏幕26位于可以检测指定断面位置坐标的范围内的哪个位置，都是被设置在可以在该屏幕26的显示面26A上投影图像的预定的位置。

在本实施方式的断面图像显示系统10’中，在由使用者输入了指示执行断面图像显示处理的指示时，执行与上述第一实施方式的断面图像显示处理程序(参照图4)大体相同的处理，但不同点在于，考虑在三维图像的坐标系中虚拟设置的照相机24的位置与投影器22的设置位置的相对差异，为了显示一个断面图像，需要使CG程序执行两次断面图像生成功能。

即，此时在CG程序中，与上述第一实施方式相同地生成表示断面图像的二维图像数据，并且对矩形面20B(还参照图5B)映射由该二维图像数据表示的断面图像。

而且，CG程序虚拟地设置照相机24使其相对于矩形面20B的位置与投影器22相对于屏幕26的显示面26A的位置为相同的位置关系，作为表示屏幕26上显示的显示图像的数据，生成表示通过照相机24对该状态下在矩形面20B上映射的断面图像进行拍摄得到的图像的二维图像数据。

此外，CPU20A在断面图像显示处理程序的步骤108的处理中，使用通过以上处理而生成的二维图像数据控制投影器22，使其在屏幕26的显示面26A上投影该图像数据表示的断面图像。

在本第二实施方式中，还可以起到与上述第一实施方式相同的效果，并且可以无需对屏幕26进行通信地显示断面图像，可以提高便利性。

此外，在上述各个实施方式中，对在平板16的位置检测面16A上放置纸张上打印的二维图像，由此来提示将断面图像作为显示对象的三维图像的平面图像、侧面图像等二维图像的实施例进行了说明，但本发明并不限于此，例如还可以设为以下的方式：使用根据三维图像数据生成的影像信号，使用电能进行显示，由此来提示上述二维图像。作为此时的方式，可以举出应用平板PC的方式，所谓平板PC取代平板16，而采用了设有触摸面板(touch panel)显示器的显示部，该触摸面板显示器通过在显示器表面重叠触摸面板而构成。此时，无需准备打印了应该提示的二维图像的纸张，所以可以提高便利性。

此外，在上述各个实施方式中说明了以下的情况：在显示装置18或屏幕26上设置可以由平板16检测的笔18B，由此检测显示装置18或屏幕26的位置(指定断面位置)，但本发明并不限于此，例如还可以采取以下的方式：在显示装置18或屏幕26上设置发出超声波的声源和发射出光的光源，并且在位置检测装置上(在上述各实施方式中为平板16)设置对上述超声波以及光进行检测的检测单元，根据该检测单元的检测结果按照三角测量的原理检测指定断面位置的方式；在显示装置18或屏幕26上设置多个光源，并且在位置检测装置上设置对显示装置18或屏幕26进行拍摄的拍摄装置，根据该拍摄装置拍摄到的拍摄图像确定来自上述多个光源的光的位置，由此来检测指定断面位置的方式。此时，也可以起到与上述各个实施方式相同的效果。

此外，在上述各个实施方式中，对使用PC12将平板16的坐标系换算成三维图像的坐标系的情况进行了说明，但本发明并不限于此，例如还可以设为以下的方式：在平板16中将平板16的坐标系换算成三维图像的坐标系。此时，也可以起到与上述各个实施方式相同的效果。

此外，在上述各个实施方式中说明的断面位置坐标的换算方法为一个例子，理所当然还可以采用其他目前已知的换算方法。此时，也可以起到与上述各个实施方式相同的效果。

此外，在上述各个实施方式中，对仅使用了一台显示装置18或屏幕26的情况进行了说明，但本发明并不限于此，还可以成为使用多个显示装置18或屏幕26的方式。此时，对于多个显示装置18或屏幕26，显示将自身的位置作为断面位置的断面图像。此时，也可以起到与上述各个实施方式相同的效果。

此外，上述各个实施方式中说明的断面图像显示系统10、10’的结构(参照图1～图3、图9)为一个例子，在不超出本发明的主旨的范围内可以进行适当的变更。

此外，在本实施方式中表示的断面图像显示处理程序的处理流程(参照图4)也为一个例子，在不超出本发明的主旨的范围内可以进行适当的变更。