JP2001006001A - 三次元表現制御システムと方法およびその処理プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来、コンピュータの性能や描画対象のデー
タ量の増減により、３Ｄアニメーションの表示速度が変
動してしまう。 【解決手段】 性能の異なる（画面の描画処理動作速度
の遅い）計算機であっても同じ時間でシナリオに従った
画像を表示させるために、シナリオにおいて予め、ある
動作の表示に用いる時間を設定しておき、制御層１３ａ
により、この設定時間内で動作が完了するように、画面
の更新を制御する。もし、画面更新時間が設定時間を超
えた場合には、超過時間だけ、シナリオで次に設定され
ている時間を削減して、シナリオでの実行時間を減らし
て実時間からの遅れを吸収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータによ
る三次元画像の表示技術に係り、特に、スクリプト記述
を用いた三次元画像のアニメーション（３Ｄアニメーシ
ョン）表示の制御を効率的に行うのに好適な三次元表現
制御システムと方法およびその処理プログラムを記録し
た記録媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、三次元画像は、静止画として組み
立てて構成するだけでも、専用のアプリケーションや、
専門の技術者によるデータ作成が必要であった。さら
に、三次元画像を利用したアニメーション（３Ｄアニメ
ーション）の表現や、仮想空間内を自由に歩く（ウォー
クスルー）などのインターラクティブな動作を行うソフ
トウェアアプリケーションの開発は、三次元の演算など
の専門知識が要求される。この結果、三次元画像の利用
は専門技術者の多い家庭用ゲーム機や、ＣＡＤ（Comput
er Aided Design）などの特定の分野に限られていた。

【０００３】このような３Ｄアニメーションの表現や、
インターラクティブなソフトウェアアプリケーションを
開発する場合、ハードウェアに密着した低レベルな機能
を提供する三次元表示ライブラリを用いてＣ言語やアセ
ンブラ言語などでプログラミングする。この三次元表示
ライブラリを利用するには、専門的な三次元技術が必要
とされる。

【０００４】また、３Ｄアニメーション等において、一
般のユーザが目にして興味を引くような表現は、映画な
どの映像業界で培われる技術である。そのため、表現力
のある三次元アプリケーションを制作するためには、三
次元表示ライブラリを利用するための専門的な三次元技
術と、映画などの映像業界で培われる技術の両方を持っ
た技術者が必要となる。

【０００５】このような三次元画像を、専門家でない一
般のユーザにも手軽に利用できるようにするために、ス
クリプトなどの簡易言語で三次元画像を作成する技術が
いくつか提案されている。例えば、国際標準規格(ISO/I
EC14772)のＶＲＭＬ（Virtual Reality Modeling Langu
age）は、簡易言語で三次元モデルを記述し、ブラウザ
などの専用アプリケーション上で、その言語内容を解釈
して表示するものである。また、特開平９−３３０４２
５号公報や特開平９−３４６７５号公報等においても、
スクリプトを利用した三次元画像の表示技術が開示され
ている。

【０００６】このスクリプトを利用した三次元画像の表
示技術により、いわゆるパーソナルコンピュータを用い
た一般のユーザによる３Ｄアニメーションの作成等も可
能である。尚、ＶＲＭＬを用いてパーソナルコンピュー
タで三次元画像を表示する技術に関しては、例えば、
「インタフェース [特集]インターネットとマルチメデ
ィア技術 １９９６年３月号」（１９９６年、ＣＱ出版
社発行）の第１３４〜１４６頁に記載されている。

【０００７】しかし、パーソナルコンピュータには、搭
載しているＣＰＵ（Central Processing Unit）やグラ
フィックボード等の性能差により、画像表示処理能力の
高いものや画像表示処理能力の低いものがある。例えば
３Ｄアニメーションのアプリケーションプログラムであ
れば、画像表示処理能力の低いパーソナルコンピュータ
では高速なアニメーション表示がなされず、プログラム
の作成者が意図した動作は表現できない。

【０００８】また、画像表示処理能力の高いパーソナル
コンピュータであっても、各画面（フレーム）を構成す
るデータ量の増減に伴い、動作が不安定になる。例え
ば、いわゆるウォークスルーの動作において、データ量
の少ない背景から、データ量の多い背景に切り換わった
場合、データ量の多い背景での各フレーム1枚毎の描画
に時間を要してしまい、その動作が遅くなってしまう。

【０００９】このようにウォークスルーの画面上での動
作が、背景の切り換わりで遅くなると、例えば、ゲーム
中であれば、操作しているユーザは、その動作がスロー
ダウンすることにより、何か新たな変化の発生（新たな
敵の出現等）を予見してしまい、ゲーム製作者の考えて
いるシナリオと異なるものとなってしまう。

【００１０】また、画像表示処理能力の低いパーソナル
コンピュータにおいて、ある程度高速なアニメーション
表示をさせるには、装置性能に合わせてフレームを間引
きする従来技術があるが、この従来技術では、均一にフ
レームが間引かれるだけであり、例えば上述のウォーク
スルーの画面上での動作におけるデータ量の少ない背景
からデータ量の多い背景に切り換わった時点での動作の
変動を完全に吸収することはできない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、従来の技術では、コンピュータの性能や描画対象
のデータ量の増減により、３Ｄアニメーションの表示速
度が変動してしまう点である。

【００１２】本発明の目的は、これら従来技術の課題を
解決し、例えば３Ｄアニメーションゲームにおけるウォ
ークスルー等の動作速度を背景のデータ量の大小にかか
わらず一定とし、スクリプトの記述者が意図したシナリ
オ通りに表示することを可能とする三次元表現制御シス
テムと方法およびその処理プログラムを記録した記録媒
体を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の三次元表現制御システムと方法は、性能の
異なる（画面の描画処理動作速度の遅い）計算機であっ
ても同じ時間でシナリオに従った画像を表示させるため
に、シナリオにおいて予め、ある動作の表示に用いる時
間を設定しておき、この設定時間内で動作が完了するよ
うに、画面の更新を制御する。

【００１４】もし、画面更新時間が設定時間を超えた場
合には、超過時間だけ、シナリオで次に設定されている
処理時間を削減することにより、シナリオでの実行時間
を減らし、また、超過時間が次の設定時間も超過してい
れば（Ｔ）、この設定時間での処理を放棄して、さらに
次の設定時間での処理を、時間（Ｔ）分だけ削減した時
間で行い、実時間からの遅れを吸収する。

【００１５】尚、３Ｄモデルデータ、モーションデー
タ、サウンドデータ、ビットマップデータ等の全てのコ
ンテンツを形成する素材データと、各素材データの振る
舞いやコンテンツの流れを表現したシナリオを記述した
スクリプトデータとを相互に分けて記憶し、各素材デー
タにはそれぞれ固有の識別子を付与し、この識別子によ
りスクリプトデータで各素材データを特定する構成とし
て、三次元画像の利用に専門的な技術を不要とする。

【００１６】また、スクリプトの解釈処理を行う処理部
と、実際の表示を行う処理部とを分け、装置のハードウ
ェア構成やオペレーティングシステムの種別などのプラ
ットフォームに依存する部分を、実際の表示を行う処理
部に吸収して移植性を高める。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面により詳細に説明する。図１は、本発明の三次元表現
制御システムの本発明に係る構成の一実施例を示すブロ
ック図であり、図１４は、そのコンピュータ装置構成例
を示すブロック図である。

【００１８】図１４において、１４１はＣＲＴ（Cathod
e Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）ある
いはプロジェクタ等からなる表示装置、１４２はキーボ
ードやマウス等からなる入力装置、１４３はハードディ
スクドライブ等からなる外部記憶装置、１４４はＣＰＵ
（Central Processing Unit）や主メモリ等を有し蓄積
プログラム方式によるコンピュータ処理を行なう情報処
理装置、１４５は本発明に係る処理プログラムやデータ
等を記録する光ディスク、１４６は光ディスク１４５の
読み取り動作を行なう駆動装置である。

【００１９】光ディスク１４５に記録された処理プログ
ラムやデータをインストールして主メモリに読み込むこ
とにより、情報処理装置１４４内に、図１に示す三次元
表現制御システムが構築される。以下、図１を用いて三
次元表現制御システムの詳細を説明する。

【００２０】図１に示すように、本例の三次元表現制御
システムは、アプリケーションの内容を記述したスクリ
プトデータ１１と、実際に表示に使用される素材データ
１２、それらを読み込み解釈実行を行う駆動エンジン１
３、駆動エンジン１３での解釈実行結果に基づき三次元
画像データを生成する表示処理部（図中、「プラットフ
ォーム」と記載）１４、図１４における入力装置１４２
からの指示を入力するユーザ入力部１５、スピーカーな
どの音響機器を介して音声を出力する音声出力部１６、
表示処理部１４で生成された三次元画像データに基づき
図１４における表示装置１４１を介して三次元画像を表
示出力する画面表示部１７により構成されている。

【００２１】三次元画像の表示は、技術的には数学知識
を必要とする反面、表現としては人間の実生活に一番近
く、アプリケーションを表現する場合に必要な要素は、
「人物モデルが登場する」、「演技する」、「話す」な
どのように絞り込みが可能であり、残りの基本的な表示
技術は、パッケージ化が可能であるので、本例では、素
材データ１２として、基本的な表示技術をパッケージ化
している。

【００２２】この素材データ１２は、アプリケーション
で利用される三次元モデルデータ１２ａ、モデル操作デ
ータ１２ｂ、音声データ１２ｃで構成され、それぞれに
は識別子が対応付けられている。これにより、三次元
（３Ｄ）モデルデータやモデル操作（モーション）デー
タ、サウンド（音声）データ等、コンテンツを形成する
素材データを、各素材データの振る舞いやコンテンツの
流れを表現したシナリオを記述したスクリプトデータ１
１と分けて記憶し、スクリプトデータ１１では、識別子
により各素材データを特定することができる。

【００２３】このように、三次元で表現する内容と三次
元モデルデータが独立しているので、三次元画像の利用
に専門的な技術が不要となる。また、従来の三次元表示
ライブラリを用いた技術のように、アプリケーションの
内容が固定的になり、きめ細やかな表現が出来なくなる
ばかりでなくて、三次元画像を外部出力の一つとして他
のシステムから利用することも不便となるといった問題
がなくなり、三次元モデルの再利用や事前に相手先にあ
る三次元モデルを利用することなどが可能となる。さら
に、同じアプリケーションを他のプラットフォームに移
植する際も、表現内容に関わる部分がプログラムで記述
されておらず、大幅な変更作業は不要である。

【００２４】また、本例の三次元表現制御システムで
は、簡易言語としてスクリプトを用いてアプリケーショ
ンの内容を記述し、そのスクリプトを解釈実行する駆動
エンジン１３を利用する。この駆動エンジン１３は、ス
クリプトデータ１１の解釈実行を行う制御層１３ａと、
データのハンドリングと三次元ＡＰＩライブラリ１４ａ
へのアクセスを行い実際の表示を行う内部ＡＰＩ層１３
ｂの二階層構成とし、プラットフォームに依存する部分
は内部ＡＰＩ層１３ｂに吸収し、駆動エンジン１３とし
ての移植性を高めている。

【００２５】駆動エンジン１３の制御層１３ａは、スク
リプトデータ１１を解釈実行して、素材データ１２を読
み込み処理を行う際、識別子を用いて指定する。また、
制御層１３ａには、三次元アプリケーションで汎用的に
利用可能な機能として、後に図７〜図１１で詳細に説明
するアニメーションの実時間管理機能と仮想三次元空間
内を自由に動くこと（ウォークスルー）などができる仮
想空間内の移動制御機能を用意する。

【００２６】移動制御機能は、アニメーション時の三次
元モデルの移動や、ユーザ入力部１５からのユーザ入力
による仮想空間内での移動機能（ウォークスルー）を実
現するものであり、実時間管理機能は、マシンスペック
によらずに、指定した時間でアニメーションを再生した
り、ユーザ入力による仮想空間内での一定の速度での移
動を保つものであり、それぞれ本発明に係る三次元表現
制御を行うものである。

【００２７】以下、図２を用いて駆動エンジン１３の内
部構成を説明する。図２は、図１における駆動エンジン
の構成例を示すブロック図である。本例の駆動エンジン
（１３）の制御層１３ａには、スクリプトデータ１１の
解釈実行を行うスクリプト解釈実行モジュール２１と、
移動制御モジュール２２、ライト制御モジュール２３、
カメラ制御モジュール２４、三次元モデル制御モジュー
ル２５、サウンド制御モジュール２６が設けられてい
る。

【００２８】この制御層１３ａにおいて、サウンド制御
モジュール２６以外は、スクリプトから動的に必要な数
だけ生成される。起動時はスクリプト解釈実行モジュー
ル２１のみが動作し、スクリプト内で必要な各種モジュ
ールを動的に生成・リンクし、アプリケーションにあっ
た実行形態を取る。

【００２９】また、内部ＡＰＩ層１３ｂには、ユーザ入
力ＡＰＩ２７、三次元作画ＡＰＩ２８、サウンドＡＰＩ
２９が設けられており、ユーザ入力ＡＰＩ２７は、イン
タラクティブなアプリケーションなどの場合、移動制御
モジュール２２に、図１のユーザ入力部１５からのユー
ザ入力情報を伝達する。三次元作画ＡＰＩ２８は、ライ
ト制御モジュール２３、カメラ制御モジュール２４、三
次元モデル制御モジュール２５からの情報を元に三次元
画面を作画し画面を更新する。そして、サウンドＡＰＩ
２９は、サウンド制御モジュール２６から再生すべき音
声データ１２ｃの識別子を指定する形で制御され、音声
出力部１６を通じて音声を再生する。

【００３０】次に、図３を用いて図１におけるスクリプ
トデータ１１と素材データ１２との対応付けについて説
明する。図３は、図１におけるスクリプトデータと素材
データとの対応付けに用いられるキーワード・テーブル
の構成例を示す説明図である。スクリプトは、オブジェ
クト指向的に記述され、三次元仮想空間内の振る舞いを
表現する。

【００３１】本図３のキーワード・テーブル３０におい
て、機能モジュールを生成するキーワード３１では、仮
想空間内のオブジェクトを指定するキーワードが登録さ
れており、機能モジュール内で使用されるパラメータ設
定キーワード３２では、各オブジェクトの制御内容を設
定するキーワードが登録されており、スクリプト全体で
使用されるキーワード３３では、その他のキーワードが
登録されている。

【００３２】図１の駆動エンジン１３は、図２のスクリ
プト解釈実行モジュール２１により、これらのキーワー
ドを解釈実行して、対応する制御モジュールを生成す
る。キーワード・テーブル３０における主なキーワード
は、対応した各種モジュールで処理されるが、スクリプ
ト全体で使用されるキーワード３３のＷａｉｔキーワー
ド３３ａは、後の図７で説明する実時間管理機能で処理
される。このようなキーワードを用いて次の図４〜図６
に示すようなスクリプトを作成する。

【００３３】以下、図４〜図６により、キーワードを用
いたスクリプトの作成例と、そのスクリプトに基づく図
１の駆動エンジン１３による表示制御動作例を説明す
る。

【００３４】図４は、本発明に係るスクリプト記述例と
それに基づく表示制御例の第１例を示す説明図である。
本図４に示す例のスクリプト記述例４１の(a)の内容に
基づき図２のスクリプト解釈実行モジュール２１は、三
次元モデル制御モジュール２５を生成し、三次元モデル
制御モジュール２５は、読み込む三次元モデルデータ１
２ａを特定し、その表示位置と方向を順に設定する。

【００３５】また、スクリプト記述例４１の(ｂ)の内容
に基づき図２のスクリプト解釈実行モジュール２１は、
カメラ制御モジュール２４を生成し、カメラ制御モジュ
ール２４は、三次元仮想空間でのユーザの視点としての
カメラの位置と方向を設定する。そして、スクリプト記
述例４１の(ｃ)の内容に基づき図２のスクリプト解釈実
行モジュール２１は、ライト制御モジュール２３を生成
し、ライト制御モジュール２３は、現実世界と同じよう
に物体が見えるようにするため、光（ライト）の位置と
方向を設定する。これにより、スクリプト表示例４２で
示すように各制御対象が配置され、その結果として、ス
クリプト表示例４３に示すような一体の三次元モデルが
表示される。

【００３６】図５は、本発明に係るスクリプト記述例と
それに基づく表示制御例の第２例を示す説明図である。
本例は、仮想空間内を自由に移動出来るアプリケーショ
ンをスクリプトで記述した例を示す。本例のスクリプト
記述例５１の(a)で示す部分で、画面に表示する環境モ
デル（「環境モデルＡ」）を設定する。

【００３７】また、スクリプト記述例５１の(b)で示す
部分で、仮想空間内のユーザの視点を表現するモジュー
ルを生成する。そして、生成したモジュールに移動開始
地点の初期位置（「Position」）と初期方向（「Rotati
on」）を設定する。その結果、「環境モデルＡ」で表現
される三次元仮想空間の中を、キーボードやジョイステ
ィックなどの外部入力機器によるユーザ入力によって移
動する（ウォークスルー）アプリケーションが駆動され
る。すなわち、スクリプト表示例５２〜５４の順に、ユ
ーザ入力により前進した場合の画面の変化を表示する。

【００３８】図６は、本発明に係るスクリプト記述例と
それに基づく表示制御例の第３例を示す説明図である。
本例は、３Ｄアニメーションのアプリケーションをスク
リプトでシナリオ形式で実際に記述した例を示す。アニ
メーションは、時系列に「Ｗａｉｔキーワード３３ａ」
を挟みながら、登場人物や、その台詞、カメラの動きな
どを記述する。スクリプト記述例６１における（a）で
は、登場人物の歩く演技と移動（５秒間）を設定してい
る。そして、「Ｗａｉｔ＜２秒＞」のキーワードによ
り、２秒間の待ちを設定し、（ｂ）では、「音声１」の
再生を設定している。これにより、画面上での登場人物
Ａの５秒間の歩行途中、その歩行開始の２秒後に「音声
１」が再生される。

【００３９】さらに、次の「Ｗａｉｔ＜１秒＞」のキー
ワードにより、１秒間の待ちが設定され、その後、
（ｃ）で、挨拶の演技（「演技２」）と「音声２（よろ
しくお願いします）」の再生が設定され、その後「Ｗａ
ｉｔ＜２秒＞」のキーワードにより、２秒間の待ちが設
定されている。この一連の処理結果として、スクリプト
表示例６２〜６４に順に示されるように、登場人物Ａが
こちらに５秒間、「位置１」まで歩きながら挨拶をする
アニメーションが再生される。

【００４０】次に、このようなスクリプトに基づく図１
の駆動エンジン１３（図２のスクリプト解釈実行モジュ
ール２１）による本発明に係る三次元画像の表示制御に
関して、図７〜図１１を用いて説明する。図７は、図２
のスクリプト解釈実行モジュールの本発明に係る実時間
管理を行う機能構成例を示すブロック図である。実時間
管理は、実時間コマンド処理モジュール７２と実時間補
間機能７３で実現される。

【００４１】実時間コマンド処理モジュール７２では、
後述の図１０で説明するように、画面更新処理モジュー
ル７４からの情報（「前回の画面更新からの実時間の差
分」）に基づき、本発明に係る実時間に対応したコマン
ド（スクリプトからの各種制御モジュールへのコマンド
７１）の「読み飛ばしと読み込み休止」を行う。

【００４２】まず、実時間補間機能７３の説明を図８を
用いて行う。図８は、図７における実時間補間機能によ
る動作例を示す説明図である。図８（ａ）に示すよう
に、三次元空間内の点Ａから点Ｂに移動するコマンドを
処理する場合において、スクリプト上での移動開始時間
を図８（ｂ）におけるＴ１１、また、その移動終了時間
をＴ１３とする。

【００４３】この時、画面更新が正常にＴ１１、Ｔ１
２、Ｔ１３の割り込み（画面に再描画が可能となるタイ
ミング）で行われた場合、 Ｔ１２での移動位置を、補
間された座標として計算し、画面表示に反映する。 す
なわち、点Ａの座標ベクトルをva、点Ｂの座標ベクトル
をvb、Ｔ１２での座標ベクトルをv１２とすると、次の
数１の式で計算される。

【数１】

【００４４】これが基本的な補間となる。しかし、アニ
メーション再生中は、再生装置の描画処理速度に影響さ
れて、スクリプトの指定する開始時間と終了時間が、画
面更新時間とずれることが多い。例えば、図８（ｂ）の
Ｔ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４の時間に画面更新の割
り込みがされることがある。

【００４５】この場合、Ｔ２１の時点では移動コマンド
が読み込まれていないため、何も行われない。Ｔ２２の
時点で、移動座標を補間する。ここでは、点Ａの座標ベ
クトルをva、点Ｂの座標ベクトルをvb、Ｔ２２での座標
ベクトルをv２２とすると、次の数２の式でＴ２２での
座標ベクトルv２２が計算される。

【数２】

【００４６】同様に、Ｔ２３での座標ベクトルをv２３
とすると、次の数３の式でＴ２３での座標ベクトルv２
３が計算される。

【数３】

【００４７】そして、Ｔ２４の時点では、移動終了時刻
は過ぎているため、点Ｂの座標を設定する。これらの処
理により、スクリプト上の記述に沿った実時間上でのあ
るべき位置に座標を設定することができる。回転につい
ても同様な補間を行う。

【００４８】次に、図１の駆動エンジン１３（図２のス
クリプト解釈実行モジュール２１）の本発明に係る三次
元画像の表示制御における実時間管理を行う他の機能構
成例を、図９を用いて説明する。

【００４９】図９は、図２のスクリプト解釈実行モジュ
ールの本発明に係る実時間管理を行う他の機能構成例を
示すブロック図である。本例は、駆動エンジン１３での
移動制御モジュール（２２）による仮想空間内を自由に
移動する場合の実時間補間を行うものであり、実時間補
間機能７３は、ユーザ入力からの移動制御モジュール
（２２）へのコマンド（「回転速度の設定」、「移動速
度の設定」）と、画面更新処理モジュール７４からの情
報（「前回の画面更新からの差分の時間」）に基づき、
カメラ制御モジュール２４を制御する。

【００５０】例えば、現在の座標ベクトルをｖ１、移動
後の座標ベクトルをｖ２、現在向いている方向の単位ベ
クトルをｖe、速度値をｒとすると、移動後の座標ベク
トルｖ２は、次の数４の式で計算される。

【数４】 この結果がカメラ制御モジュール２４に送られ、表示に
反映される。

【００５１】次に、図１０を用いて、図１における三次
元表現制御システムの本発明に係る処理動作を説明す
る。図１０は、図１における三次元表現制御システムに
よる本発明の三次元表現制御方法に係る処理動作例を示
すフローチャートである。

【００５２】本例は、図１の三次元表現制御システムに
おいて、スクリプトデータ１１を駆動エンジン１３を用
いて解釈実行する制御プロセスを示しており、図７で説
明した実時間管理に係る実行コマンド処理モジュール７
２による「実時間でのコマンドの読み飛ばしと読み込み
休止」処理はこのプロセスで実現される。尚、実際のコ
ンピュータでの時計機能で計測する画面更新処理時間に
要する実経過時間を「Ｔ」、「Wait」キーワードで設定
される待ち時間を「ｔ’」、シナリオでの経過時間と実
経過時間との差分である仮想経過時間を「ｔ」とする。

【００５３】駆動エンジン１３は、まず、仮想経過時間
ｔ＝０と設定する初期化処理を行う（ステップ１０
１）。次に、前回の画面更新開始時からの現在の実時間
までの差分である実経過時間Ｔを設定する（ステップ１
０２）。最初はこの実経過時間Ｔも「０」が設定され
る。そして、図１のスクリプトデータ１１の解釈を開始
し（ステップ１０３）、まずスクリプトの一行を読み込
み（ステップ１０４）、その行の頭にあるキーワードを
判定する（ステップ１０５）。

【００５４】キーワードが、モジュール生成キーワード
であれば（ステップ１０６）、モジュール識別子の取得
とモジュール生成を行い（ステップ１１７）、また、キ
ーワードが、パラメータ設定キーワードであれば（ステ
ップ１０７）、パラメータの取得とモジュールへの設定
を行い（ステップ１１８）、キーワードが、Ｓｏｕｎｄ
キーワードであれば（ステップ１０８）、サウンドデー
タ識別子の取得と再生処理を行い（ステップ１１９）、
その後、ステップ１０４に戻り、次の行の読み取りを行
う。

【００５５】また、キーワードが、Ｗａｉｔキーワード
であれば（ステップ１０９）、そのＷａｉｔキーワード
で設定されている待ち時間t’の値を取得し（ステップ
１１０）、「ｔ＝ｔ＋ｔ’」として、新たな仮想経過時
間tを算出する（ステップ１１１）。最初は、ステップ
１０１での初期化処理において「ｔ＝０」が設定されて
おり、例えば、図６に示したスクリプト例では、「Wait
＜２秒＞」となっており、新たな仮想経過時間tは
「０＋２」で２秒となる。

【００５６】このようにして算出した新たな仮想経過時
間tと、ステップ１０２で設定された実経過時間Ｔとの
比較を行う（ステップ１１２）。ここでは、新たな仮想
経過時間tは２秒、ステップ１０２で設定された実経過
時間Ｔは「０」で、「t＞T」であり、実時間に対する遅
れはないものと判断し、仮想経過時間tから実経過時間
Ｔを引いた時間をさらに新たな仮想経過時間tに設定し
た後（ステップ１１３）、ステップ１１７〜１１９で取
得した各モジュールの実経過時間Ｔにおける更新処理
（ステップ１１４）と、それらに基づく画面更新処理
（ステップ１１５）を行う。この実経過時間Ｔにおける
更新処理と画面更新処理は、図８で説明した図７の実時
間補間機能７３の処理に基づき行われる。

【００５７】この各モジュールの更新処理と画面更新処
理に要した時間を計測して、新たな実経過時間Ｔとして
設定する（ステップ１１６）。そしてステップ１１２に
戻り、この新たな実経過時間Ｔと、ステップ１１３で設
定したさらなる新たな仮想経過時間tとの比較を行い、
実経過時間Ｔが仮想経過時間tより大きくなるまで、す
なわち、実時間に対する遅れが発生するまで、それぞれ
の実経過時間Ｔでの各モジュールの更新処理と画面更新
処理を繰り返す。

【００５８】そして、ステップ１１２において、実経過
時間Ｔが仮想経過時間tより大きくなり、実時間に対す
る遅れが発生すると、その差分（Ｔ−ｔ）を算出して、
その差分を新たな実経過時間Ｔとして設定し（ステップ
１２０）、ステップ１０４の処理に戻る。このようにし
て、算出した差分（Ｔ−ｔ）を新たな実経過時間Ｔとし
て設定することにより、シナリオにおいて次に設定され
ている動作に対するステップ１１２〜１１６での処理時
間（画面更新に用いる時間）が短縮され、実時間に対す
る遅れの分を吸収することができる。

【００５９】このようなステップ１１２〜１１６，１２
０の処理により、画面更新処理に要する時間に応じて、
画面の更新回数を増減すること、すなわち、シナリオの
実行時間を制御することができ、例えば、背景のデータ
量が多くなり描画速度が遅くなった際にも、次のスクリ
プト行への処理に移行する時間の遅れを最小に抑えるこ
とができ、画面を構成するデータ量の増減による動作の
不安定さ（変動）を吸収することができる。

【００６０】さらに、ステップ１１４の更新処理とステ
ップ１１５の画面更新処理に大幅な時間を要した結果、
ステップ１２０で設定した新たな実経過時間Ｔが、次の
スクリプトに対する処理におけるステップ１１１での仮
想経過時間tよりも大きくなった場合には、そのスクリ
プト部分に対してのステップ１１４，１１５での各モジ
ュールの更新処理と画面更新処理を行うことなく、次の
スクリプト部分の処理に移行する。すなわち，「実時間
でのコマンドの読み込み休止」を、実時間に追いつくま
で行う。このようにして、シナリオで設定されている時
間と実時間とを一致させて、設定された動作を完了させ
ることができる。

【００６１】次に、図１１を用いて、図１０のステップ
１１４における各モジュールの更新処理の動作を説明す
る。図１１は、図１における三次元表現制御システムの
本発明に係る処理動作例を示すフローチャートである。
本例は、特に図７における実時間補間機能７３による実
時間管理に係る処理動作例を示している。

【００６２】まず、図３に示したキーワード・テーブル
３０におけるモジュールを生成するキーワード３１
（「User」、「Model」、「Camera」、「Light」、…）
によって、モジュールの生成を行う（ステップ２０
１）。次に、図７における画面更新処理モジュール７４
からの情報（前回の画面更新からの実時間の差分）に基
づき、実経過時間Ｔの設定を行い（ステップ２０２）、
その後、モジュール更新処理を開始する（ステップ２０
３）。

【００６３】ここでは、図７の実時間コマンド処理モジ
ュール７２からの補間移動のコマンド入力に基づき（ス
テップ２１３）、新規補間処理の有無を判定する（ステ
ップ２０４）。有る場合は、さらに実行中の補間処理の
有無を判断し（ステップ２０５）、有る場合は、実行中
の補間終了値の設定を行ってから（ステップ２０６）、
コマンドの遅れ時間差による補間値の修正（ステップ２
０７）と、残り補間時間tの設定（ステップ２０８）、
および、実経過時間Ｔと残り補間時間tとの比較（ステ
ップ２０９）を行う。

【００６４】また、ステップ２０４の新規補間処理の有
無の判別処理において、新規補間処理が無い場合は、さ
らに、実行中の補間処理の有無を判断し（ステップ２１
４）、有る場合に、ステップ２０９における実経過時間
Ｔと残り補間時間ｔとの比較を行う。無い場合は、補間
処理は無いということになり、ステップ２０２に戻り、
実経過時間Ｔの設定を行う。

【００６５】ステップ２０９での実経過時間Ｔと残り補
間時間tとの比較において、残り補間時間tが大きい場合
は、補間中と判断し、現在の補間値の算出（ステップ２
１０）と、残り補間時間の更新（ステップ２１１）を行
う。また、ステップ２０９で実経過時間Ｔが大きい場合
は、補間は既に終了していると判断し、補間終了値の設
定（ステップ２１５）と、補間処理終了（ステップ２１
６）を行う。そして、結果としての値を三次元作画ＡＰ
Ｉに設定して（ステップ２１２）、画面を更新する。

【００６６】次に、図１の三次元表現制御システムにお
けるスクリプトの記述を容易とする例を図１２と図１３
を用いて説明する。図１２は、本発明の三次元表現制御
システムの他の構成例を示すブロック図であり、図１３
は、図１２における三次元表現制御システムで表示され
る画面表示例を示す説明図である。

【００６７】図１２に示す例は、図１における三次元表
現制御システムに、スクリプトデータ・素材データ作成
編集インタフェース１２０を設けたものであり、このス
クリプトデータ・素材データ作成編集インタフェース１
２０は、図１３に示すスクリプトデータ・素材データ作
成編集インタフェース画面１３０をディスプレイ上に表
示する。

【００６８】この図１３に示すスクリプトデータ・素材
データ作成編集インタフェース画面１３０は、スクリプ
トデータ格納フォルダ１３１、素材データ格納フォルダ
１３２、スクリプトテンプレート１３３、素材テンプレ
ート１３４、スクリプト編集操作ウィンドウ１３５、ス
クリプトパラメータ入力サブウィンドウ１３６からな
り、フィル・イン・ザ・ブランク（Fill in the blank）方
式（可変部分を穴明き状態にして各穴を埋めることによ
りスクリプトデータを完成させる方式）での入力が可能
となっており、ユーザは、このスクリプトデータ・素材
データ作成編集インタフェース画面１３０により、スク
リプトデータ１１を作成、編集したり、素材データ１２
の各データを追加、削除することが容易にできる。

【００６９】以上、図１〜図１４を用いて説明したよう
に、本例の三次元表現制御システムと方法では、スクリ
プトで記載されているシナリオに従って三次元画像を画
面に表示する場合、シナリオで予め設定されている時刻
での経過と、コンピュータで計数している実時間での時
刻の経過とを、例えば画像の更新毎に比較し、シナリオ
での経過時刻が実時間より遅れていれば、次の画像の更
新をキャンセル等して次の命令の実行に移ることによ
り、その遅れを補正する。

【００７０】このように、本例では、実時刻と、現在表
示している画面が表示されるべきシナリオの時刻とを比
較し、実時間から遅れていれば、シナリオの実行時間を
減らすので、性能の異なる（画面の描画処理動作速度の
遅い）計算機であっても、同じ時間でシナリオに従った
画像を表示することができ、また、データ量の増減にか
かわらずシナリオ通りの表示時間制御ができる。

【００７１】また、本例では、スクリプトのような簡易
言語によって内容を記述することで、三次元画像表示の
専門知識を必要最小限とし、アプリケーション作成の飛
躍的な生産性向上が可能となる。また、簡易言語によ
り、アプリケーションをプラットフォームから独立させ
ることで、変更無しで幅広いプラットフォーム上で再現
可能なアプリケーションを作成可能となる。さらに、三
次元モデルをアプリケーション内容の情報から独立させ
ることで、伝達すべき情報が少なくなり、ネットワーク
上で三次元を利用したアプリケーションの配信が可能と
なる。

【００７２】また、本例では、スクリプトデータ・素材
データ作成編集インタフェース画面１３０により、スク
リプト一覧や素材データ一覧からドラッグ&ドロップで
スクリプトが作成できるので、短時間でスクリプトデー
タを作成でき、テンプレートを容易したことによりさら
に短時間で、スクリプトを作成できる上に誤りを大幅に
削減できる。

【００７３】尚、本発明は、図１〜図１４を用いて説明
した実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲において種々変更可能である。例えば、本例
では、本発明の三次元表現制御システムと方法を実装す
る装置として特に特定してないが、いわゆるパーソナル
コンピュータやワークステーションを用いることができ
る。また、本発明の三次元表現制御方法に係る処理プロ
グラム（ソースコードあるいは実行コード）やデータを
記録する媒体としては、ＦＤ（Flexible Disk）やＤＶ
Ｄ（Digital Video Disc）を用いることでも良い。さら
に、本発明の三次元表現制御方法に係る処理プログラム
やデータを、通信回線を介してパーソナルコンピュータ
やワークステーション等に配信してインストールするこ
とでも良い。

【００７４】

【発明の効果】本発明によれば、性能の異なるコンピュ
ータであっても同じ時間でシナリオに従った画像表示が
でき、また、描画対象のフレームのデータ量の増減によ
る三次元画像の表示速度の変動を吸収すること等がで
き、例えば３Ｄアニメーションゲームにおけるウォーク
スルー操作中に、データ量の少ない背景からデータ量の
多い背景に切り換わった時点でも、ウォークスルー動作
は変化せず、スクリプトの記述者が意図したシナリオ通
りに表示させることができ、三次元表現技術を用いる装
置の性能の向上を図ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の三次元表現制御システムの本発明に係
る構成の一実施例を示すブロック図である。

【図２】図１における駆動エンジンの構成例を示すブロ
ック図である。

【図３】図１におけるスクリプトデータと素材データと
の対応付けに用いられるキーワード・テーブルの構成例
を示す説明図である。

【図４】本発明に係るスクリプト記述例とそれに基づく
表示制御例の第１例を示す説明図である。

【図５】本発明に係るスクリプト記述例とそれに基づく
表示制御例の第２例を示す説明図である。

【図６】本発明に係るスクリプト記述例とそれに基づく
表示制御例の第３例を示す説明図である。

【図７】図２のスクリプト解釈実行モジュールの本発明
に係る実時間管理を行う機能構成例を示すブロック図で
ある。

【図８】図７における実時間補間機能による動作例を示
す説明図である。

【図９】図２のスクリプト解釈実行モジュールの本発明
に係る実時間管理を行う他の機能構成例を示すブロック
図である。

【図１０】図１における三次元表現制御システムによる
本発明の三次元表現制御方法に係る処理動作例を示すフ
ローチャートである。

【図１１】図１における三次元表現制御システムの本発
明に係る処理動作例を示すフローチャートである。

【図１２】本発明の三次元表現制御システムの他の構成
例を示すブロック図である。

【図１３】図１２における三次元表現制御システムで表
示される画面表示例を示す説明図である。

【図１４】図１における三次元表現制御システムを実装
したコンピュータ装置構成例を示すブロック図である。

【符号の説明】 １１：スクリプトデータ、１２：素材データ、１２a：
三次元モデルデータ、１２ｂ：モデル操作データ、１２
ｃ：音声データ、１３：駆動エンジン、１３ａ：制御
層、１３ｂ：内部ＡＰＩ層、１４：表示処理部（プラッ
トフォーム）、１４ａ：三次元ＡＰＩライブラリ、１
５：ユーザ入力部、１６：音声出力部、１７：画面表示
部、２１：スクリプト解釈実行モジュール、２２：移動
制御モジュール、２３：ライト制御モジュール、２４：
カメラ制御モジュール、２５：三次元モデル制御モジュ
ール、２６：サウンド制御モジュール、２７：ユーザ入
力ＡＰＩ、２８：三次元作画ＡＰＩ、２９：サウンドＡ
ＰＩ、３０：キーワード・テーブル、３１：機能モジュ
ールを生成するキーワード、３２：機能モジュール内で
使用されるパラメータ設定キーワード、３３：スクリプ
ト全体で使用されるキーワード、４１：スクリプト記述
例、４２，４３：スクリプト表示例、５１：スクリプト
記述例、５２〜５４：スクリプト表示例、６１：スクリ
プト記述例、６２〜６４：スクリプト表示例、７１：ス
クリプトからの各種制御モジュールへのコマンド、７
２：実時間コマンド処理モジュール、７３：実時間補間
機能、７４：画面更新処理モジュール、９１：ユーザ入
力からの移動制御モジュールへのコマンド、１２０：ス
クリプトデータ・素材データ作成編集インタフェース、
１３０：スクリプトデータ・素材データ作成編集インタ
フェース画面、１３１：スクリプトデータ格納フォル
ダ、１３２：素材データ格納フォルダ、１３３：スクリ
プトテンプレート、１３４：素材テンプレート、１３
５：スクリプト編集操作ウィンドウ、１３６：スクリプ
トパラメータ入力サブウィンドウ、１４１:表示装置、
１４２:入力装置、１４３：外部記憶装置、１４４:情報
処理装置、１４５；光ディスク、１４６:駆動装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B050 BA08 BA09 DA10 EA24 EA28 FA02 FA10 5C082 AA01 BA43 BA46 CB01 DA87 MM06 MM10

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スクリプト言語で記述されたシナリオに
   従って三次元モデルのアニメーション表示をコンピュー
   タを用いて行う三次元表現制御システムであって、上記
   シナリオで予め設定されている時間定義情報と動作定義
   情報を読み込み、該時間定義情報で定められた時間（定
   義時間）で上記動作定義情報で定められた動作を完了さ
   せるよう画面の更新を制御する制御手段を有することを
   特徴とする三次元表現制御システム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の三次元表現制御システ
   ムにおいて、上記制御手段は、上記画面の更新に要した
   時間と上記定義時間とを比較して、上記画面の更新時間
   が上記定義時間を超過した場合、上記シナリオにおいて
   次の時間定義情報で定められている定義時間から上記超
   過した時間だけ減らした時間を求め、該求めた時間で、
   次の動作定義情報で定められた動作を完了させるよう画
   面の更新を制御することを特徴とする三次元表現制御シ
   ステム。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の三次元表現制御システ
   ムにおいて、上記制御手段は、上記超過時間が上記次に
   定められている定義時間をさらに超過した場合、上記次
   に定められている時間定義情報での処理を放棄して、上
   記シナリオにおいてさらに次の時間定義情報で定められ
   ている定義時間から上記さらに超過した時間だけ減らし
   た時間を求め、該求めた時間で、上記シナリオにおいて
   さらに次の動作定義情報で定められた動作を完了させる
   よう画面の更新を制御することを特徴とする三次元表現
   制御システム。
4. 【請求項４】 スクリプト言語で記述されたシナリオに
   従って三次元モデルのアニメーション表示をコンピュー
   タを用いて行う三次元表現制御方法であって、上記シナ
   リオで予め設定されている時間定義情報と動作定義情報
   を読み込むステップと、該ステップで読み込んだ上記時
   間定義情報で定められた時間（定義時間）で上記動作定
   義情報で定められた動作を完了させるよう画面の更新を
   制御するステップとを有することを特徴とする三次元表
   現制御方法。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の三次元表現制御方法に
   おいて、上記画面の更新に要した時間と上記定義時間と
   を比較するステップと、該ステップでの比較の結果、上
   記画面の更新時間が上記定義時間を超過していれば、上
   記シナリオにおいて次の時間定義情報で定められている
   定義時間から上記超過した時間だけ減らした時間を求め
   るステップとを有し、該求めた時間で、次の動作定義情
   報で定められた動作を完了させるよう画面の更新を制御
   することを特徴とする三次元表現制御方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の三次元表現制御方法に
   おいて、上記超過時間と上記次に定められている定義時
   間とを比較するステップと、該ステップでの比較の結
   果、上記超過時間が上記次に定められている定義時間を
   さらに超過していれば、上記次に定められている時間定
   義情報での処理を放棄し、上記シナリオにおいてさらに
   次の時間定義情報で定められている定義時間から上記さ
   らに超過した時間だけ減らした時間を求めるステップと
   を有し、該求めた時間で、上記シナリオにおいてさらに
   次の動作定義情報で定められた動作を完了させるよう画
   面の更新を制御することを特徴とする三次元表現制御方
   法。
7. 【請求項７】 スクリプト言語で記述されたシナリオに
   従って三次元モデルのアニメーション表示をコンピュー
   タを用いて行うシステムによる三次元表現制御方法の処
   理手順プログラムを記録する記録媒体であって、請求項
   ４から請求項６のいずれかに記載の三次元表現制御方法
   における各ステップを、上記コンピュータに実行させる
   ためのプログラムを記録したことを特徴とする記録媒
   体。