JP2001255973A - 最短入力手順オーサリング方法及びオーサリングシステム及び最短手順入力補助方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力手順が正しいか否か容易に把握でき、ま
た、冗長な手順は自動的に削除できるようにする。 【解決手段】 操作手順の知識を伴うデータを入力する
とき、ユーザが起動可能な動作群と起動できない属性を
変更する動作群に厳密に分類する手段１４１、ユーザが
起動できない動作については表示対象の属性を変更する
動作として、状態遷移を探索し、同じ状態から同じ動作
を起動したとき異なる状態に遷移することがないように
属性を変更する手段１４２、入力手順が正しくても冗長
部分を削除する手段１４３を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータを用
いて機器のオペレーション等を学習するシステムをオー
サリングするための技術に関し、詳しくは、３次元、２
次元のコンピュータグラフィックスを利用して学習教材
を実現する際に利用される技術である。例としては実際
に扱うことの難しい機器をコンピュータ上で仮想的に学
習するためのコンテンツ作成への応用があり、正しい知
識に基づいて教材を編集することを可能にする技術であ
る。

【０００２】

【従来の技術】オーサリングシステムでは、コンピュー
タディスプレイ上に、ユーザが起動可能な動作やその属
性等の付与された操作対象群を表示し、ユーザが対象や
動作等を順次選択（入力）するのに対応して、ディスプ
レイ上の表示対象の見かけの状態を遷移し、最終的に最
短で目的の状態に到達することを実現するようにする。

【０００３】図２は、従来方式によって入力された手順
の状態遷移を説明する図である。図において、０ａ，０
ｂ，０ｃ，０ｄ，０ｅ，０ｆは表示画面、１ａ，１ｂ，
１ｃ，１ａ’，１ｂ’，１ｃ’は表示画面上に表示され
た表示対象（操作対象）、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２
ｅ，２ｆは表示対象に関連づけられた、表示対象の属性
を変更する動作である。図２は、初期状態をＳ（０）と
して、ユーザが対象や動作を順次選択していったのに対
応して、その途中経過の状態がＳ（ｋ），Ｓ（ｋ＋
１），Ｓ（ｋ＋２），Ｓ（ｋ＋３）と遷移し、最終的に
目的の状態のＳ（ｎ）になったことを示している。な
お、各状態の間をつなぐ線は動作を起動したことによる
状態の遷移を表している。

【０００４】仮にＳ（ｋ）とＳ（ｋ＋２）が表示画面上
で同じ状態を表わしており、では、Ｓ（ｋ）から動作Ａ
を起動してＳ（ｋ＋１）になり、Ｓ（ｋ＋２）から同じ
動作Ａを起動してＳ（ｋ＋３）となり、このＳ（ｋ＋
３）がＳ（ｋ＋１）とは異った状態をとったとする。こ
の場合、従来方式では、入力された手順が間違いである
のか、それとも、正しいのか、あるいは正しくても最短
な手順でないのかあるのかを把握することが難かしかっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
技術においては次のような問題があった。 (１) 最適な手順データを入力する時に、そのデータが
間違いであるのか、正しいデータであるのか、把握する
ことが難かしい。 (２) 最適な手順データを入力する時に、そのデータが
間違いであることが分かっても、それを修正するために
は多大な労力を要する。 (３) 最適な手順データを入力する時に、そのデータが
冗長なデータであるのか、最適なデータであるのかを把
握することが難かしい。 本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決するように
した最短入力手順オーサリング方法及びシステムを提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下のような手段を備えることを特徴と
する。 １．操作手順の知識を伴うデータを入力するときには、
ユーザが起動可能な動作群と、起動できない属性を変更
する動作群に厳密に分類する。 ２．ユーザが起動できない動作については表示対象物の
属性を変更する動作とする。 ３．ユーザが起動できない動作によって変更される表示
対象物の属性の集合を管理する。 ４．ユーザが起動できない動作によって変更される表示
対象物の属性の集合と、ユーザが起動可能な動作によっ
て、系の遷移を検査する。 ５．表示対象物の属性の集合以外に複数存在する系のパ
ラメータをつかさどる、一つのパラメータと、それを変
更する手段を加える。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例について
図面を参照して説明する。図１は、本発明によるオーサ
リングシステムの一実施例の装置構成図である。本オー
サリングシステムはディスプレイ１１０、キーボード１
２０、ポインティングデバイス１３０、処理装置（ＣＰ
Ｕ）１４０、及びハードディスク等の記憶装置１５０な
どで構成される。ここで、処理装置１４０は、ユーザに
よって入力された動作手順の状態遷移を取得し格納する
状態遷移登録部１４１、入力された状態遷移を探索して
所定の属性変更処理を行う状態遷移探索処理部１４２、
冗長の状態遷移を削除する状態遷移削除部１４３からな
る。記憶装置１５０は、表示対象群の動作やその属性等
を定義した表示対象動作定義テーブル１５１、及び入力
された状態遷移履歴１５２を保持している。

【０００８】図３は表示対象と表示対象動作定義テーブ
ルの関係を示す図である。図３に示すように、表示対象
というのは、ディスプレイ１１０の表示画面１５ａ上に
示される１４ａ，１４ｂ，１４ｃのように、ユーザが視
覚的に認識できる対象である。このような表示対象につ
いて、ユーザが起動可能な動作やその属性等をあらかじ
め表示対象動作定義テーブル１５１に定義しておく。こ
こで、ユーザ起動動作というのは、１６ａのように、表
示対象に付与された動作であり、ユーザが表示画面１５
ａ上の表示対象をマウス１２０などでクリックしたり、
外部プログラムにより起動可能な動作である。「プレゼ
ンテーション属性」というのは１８ａのように、表示対
象の位置や、色等の属性を意味するもので、プレゼンテ
ーションの属性を変更するとは、色を変更したり、位置
を変更することを表す。「非プレゼンテーション属性」
とは１８ｂで示されるように、特に表示対象の見かけに
依存しないような属性である。よって、属性変更動作と
は、１７ａで示されるように、表示対象の位置や色など
を具体的に変更される動作であるか、もしくは１７ｂで
示されるように、表示対象の見かけを変更しないような
動作である。

【０００９】以下、本オーサリングシステムの状態遷移
登録部１４１、状態遷移探索処理部１４２、状態遷移修
正部１４３の処理について具体的に説明する。

【００１０】〔状態遷移登録部〕図４は状態遷移登録部
１４１のフローチャートである。状態遷移登録部１４１
ではユーザと対話的に処理を行い、入力された動作手順
の状態遷移履歴を記憶装置５０に蓄積する。

【００１１】いま、ディスプレイ１１０の表示画面上に
は、ユーザが動作を起動する以前の初期状態の表示対象
群が表示されているとする。ユーザが表示対象を選択す
ると（ステップ２０１）、状態遷移登録部１４１は、表
示対象動作定義テーブル１５１を検索して、選択された
表示対象に対応する動作や属性等の情報を表示画面に表
示する（ステップ２０２）。これを見ながら、ユーザ
は、最初に起動すべき起動可能動作を選択する（ステッ
プ２０３）。次に、ユーザは、選択した起動可能動作に
対して、どの属性変更動作を起動するのかを選択する
（ステップ２０４）。そして、ユーザは属性変更動作に
よって、属性が何の値に変化するのかを決定し、キーボ
ート１２０などから入力する（ステップ２０５）。状態
遷移登録部１４１は、表示画面上の当該表示対象を、ユ
ーザがステップ２０３〜２０５で指定したように変更
し、プレゼンテーション属性と、非プレゼンテーション
属性を変更する（ステップ２０６）。また、この状態を
記憶装置１５０に登録する（ステップ２０７）。以下、
ユーザは、表示対象の状態が目的状態に到達していれば
終了し、目的状態に到達していなければ、ステップ２０
１からを再び繰り返す（ステップ２０８）。

【００１２】この結果、目的状態に到達した時、記憶装
置１５０には、ユーザが動作を起動する以前の初期状態
から目的状態まで、その途中経過の状態を含め、ユーザ
によって入力された操作手順の状態遷移履歴１５２が蓄
積される。

【００１３】〔状態遷移探索処理部〕図５、図６、図７
及び図８は、状態遷移探索処理部１４２の具体的処理イ
メージを示したものであり、図９は該状態遷移探索処理
部１４２のフローチャートである。

【００１４】図５（Ａ）は表示対象の具体例、図５
（Ｂ）はその動作変更の具体例である。図５（Ａ）に示
すように、表示対象は４ａ，４ｂ，４ｃとし、ユーザ起
動可能動作は５ａ〜５ｆとする。例えば、表示対象４ａ
は、図５（Ｂ）に示すように、属性（６ａ，６ｂ，６
ｃ，６ｄ，６ｅ）を持ち、それら属性を変更するような
手段（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ）を有しているも
のとする。なお、３ａは表示画面である。

【００１５】図６は、ユーザによって入力された最短手
順のデータ構造（状態遷移履歴１５２）を模式的に示し
たものである。ここで、４ａ、４ｂ、４ｃは図５の表示
対象であり、ハイフォン付きの番号は入力された順序を
示している。図６では、Ｓ（０）９ａを初期状態、Ｓ
（ｎ）９ｇ（ただし、０≦ｎであるような整数）を目的
状態とするように、ユーザが最短手順を入力しているも
のとして、Ｓ（ｋ）９ｂ（ただし、０≦ｋ≦ｎ）を途中
経過の状態としている。状態間をつないでいる矢印８ａ
は、０個以上のユーザ起動可能動作が実行されて、初期
状態Ｓ（０）９ａからＳ（ｋ）９ｂに状態が遷移してい
ることを示し、矢印８ｆは、０個以上のユーザ起動可能
動作が実行されて、状態Ｓ（ｋ＋４）９ｆからＳ（ｎ）
９ｇに状態が遷移していることを示す。また、矢印８
ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅは、それぞれをつなぐ状態間にお
いて、それぞれユーザ起動可能動作Ｄ、実行ユーザ起動
可能動作Ａ、実行ユーザ起動可能動作Ｂ、実行ユーザ起
動実行動作Ｄを実行したときに矢印の終点を示す状態に
遷移していることを示している。

【００１６】ここで、状態は、式（１）に示すようにベ
クトルで表わすものとする。

【数１】

【００１７】具体的には、各要素は式（２）、式（３）
にあるように、表示対象物の変更可能な属性であるとす
る。ただし、ｉは０以上、ｎ以下の任意の整数とする。

【数２】

【数３】 ここで、σｉｋ（ｋはｋ番目の表示対象物を表すサフィ
ックスとする）は表示対象物の属性に依存し、取り得る
値は変化する。

【００１８】なお、表示対象が決まった色に変化すると
きは、その色を番号で一意に表すような番号を付与し、
位置とスケールが組み合わせとして決まった値に移動す
るときは、式（４）のように、取り得る値をその要素と
するようなベクトルではなく、決まった値に番号付けを
したベクトルを表すことも可能である。

【数４】 また、全ての表示対象物にはあらかじめ表示対象物の属
性を変化させるようなユーザが直接実行できないような
属性変更動作が備わっているものとする。

【００１９】また、表示対象物には、実行可能なユーザ
起動可能動作が定義され、それらが図６の動作Ａ，Ｂ，
Ｄであるものとすると、ユーザが起動可能動作というも
のは、式（５）に示すように、任意の表示対象に属する
属性変更動作の起動を指示するような動作であるとす
る。

【数５】

【００２０】図７は、図５について、状態遷移探索処理
部１４２によって属性を変更された後の、ユーザが入力
した最短手順のデータ構造を構模式的に示したものであ
る。

【００２１】図８は、図７の状態遷移をベクトルの状態
で表わした図である。但し、Ｓ（ｉ）（０≦ｉ≦ｎ）は
式（１）のうなベクトルとする。

【００２２】次に、図５乃至図８を参照しながら、図９
にもとづき状態遷移探索処理部１４２の処理について説
明する。最初に、状態遷移探索処理部１４２は、記憶装
置１５０からユーザが入力した状態遷移履歴１５２を取
り込む（ステップ３０１）。ここでは、ユーザは、図６
に示したデータ構造の状態遷移を最短手順で入力したも
のとする。この時、ユーザは、特定状態のときにユーザ
起動動作を起動したときに、どの属性変更動作を起動す
るのかをデータとして入力する。属性変更起動動作を入
力したことにより、遷移先の状態は決定することにな
る。

【００２３】次に、状態遷移探索処理部１４２は、ユー
ザ起動可能動作によって、変更元の状態をソートし（ス
テップ３０２）、同じユーザ起動可能動作のデータで、
かつ、変更元の状態が同じで、かつ、変更先の状態の異
なる２つ以上のデータが存在するか、チェックする（ス
テップ３０３）。図６の場合、状態Ｓ（ｋ）からユーザ
が起動可能動作Ｄを起動した場合に、状態の変更先がＳ
（ｋ＋１）もしくは状態Ｓ（ｋ＋４）へ移動すること
を、各状態からした実行ユーザ起動可能動作とその行き
先の状態をチェックすることで発見する。ユーザにこれ
らの状態が正しいデータであるのか、間違ったデータで
あるのかを問い合わせる。ユーザが間違ったデータであ
ると入力した場合、ユーザにデータの再入力を促す（ス
テップ３０４、３０８）。

【００２４】一方、ユーザが正しいデータであると入力
した場合、状態遷移探索処理部１４２は、（１）式
（３）もしくは式（４）で表されるような系の状態に、
式（６）のように１次元増やす（ステップ３０５）。

【数６】

【００２５】さらに、図６のような状態Ｓ（ｋ）からＳ
（ｋ＋１）と、Ｓ（ｋ）からＳ（ｋ＋４）に状態が移行
するのではなく、図７のように、状態Ｓ（ｋ）からＳ
（ｋ＋１）と、Ｓ（ｋ＋３）からＳ（ｋ＋４）へ移行す
るように、図８のように新たにパラメータＰ１を加え、
式（７）のように新たに状態を定義し直す（ステップ３
０６）。

【数７】

【００２６】さらに、状態遷移探索処理部１４２は、ユ
ーザが入力していたデータを状態Ｓ（ｋ）からＳ（ｋ＋
１）へ移動するときは、式（８）から式（１０）のよう
に、

【数８】

【数９】

【００２７】また、状態Ｓ（ｋ）からＳ（ｋ＋４）へ移
行するときは、式（９）から式（１１）のように、新た
に加えたパラメータＰ１が変わるように変更する（ステ
ップ３０７）。

【数１０】

【数１１】

【００２８】すなわち、図６において、動作Ｄは式
（５）のように定義すると、データ変更以前では、動作
Ｂ群に属する動作との関連を表わすデータは、状態Ｓ
（ｋ）からＳ（ｋ＋１）へ移行するときは、式（８）、
状態Ｓ（ｋ）から状態Ｓ（ｋ＋４）へ移行するときは式
（９）のように定義されている。但し、式（８）、式
（９）の左辺は動作群Ａに属する動作のデータ、右辺は
動作群Ｂに属する動作であり、それぞれの式は動作群Ａ
に属する特定動作と、動作群Ｂに属する特定動作の関連
である。しかしながら、新たにパラメータ（フラグ）を
一つ加えたため、それぞれ式（１０）、式（１１）のよ
うに関連データを変更する。これにより、同一状態か
ら、同一の実行ユーザ起動動作を起動した異なる状態に
移行することはなくなる。

【００２９】その後、状態遷移探索処理部１４２は、再
び、ステップ３０２で行ったように、同一状態から同一
動作を起動した場合に、異なる状態に遷移するようなデ
ータを探索する。そして、その様なデータが存在した場
合、ステップ３０３以降の処理を行い、その様なデータ
が存在しなかった場合は終了する。

【００３０】〔状態遷移削除部〕図１０は本状態遷移削
除部１４３の具体的処理イメージを示序す図、図１１は
該状態遷移削除部１４３のフローチャートである。

【００３１】図１１はユーザによって入力された最短手
順のデータの構造を表している。ここで表された状態の
遷移は誤ったデータは含んでいないものとする。状態１
２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１２
ｇは初期状態Ｓ（０）から目的状態Ｓ（ｎ）へ遷移する
ようにユーザが入力したデータであるとする。状態間を
つないでいる矢印１３ａは０個以上の実行ユーザ起動可
能動作が実行されて初期状態Ｓ（０）１２ａからＳ
（ｋ）１２ｂに状態が遷移していることを示し、矢印１
３ｃは０個以上のユーザ起動可能動作が実行されて状態
Ｓ（ｋ＋１）１２ｃからＳ（ｋ＋ｍ）１２ｄに状態が遷
移していることを示し、矢印１３ｆは０個以上のユーザ
起動可能動作が実行されて状態Ｓ（ｋ＋ｍ＋１）１２ｆ
からＳ（ｎ）１２ｇに状態が遷移していることを示し、
矢印１３ｂ，１３ｄ，１３ｅはそれぞれをつなぐ状態間
において、それぞれユーザ起動可能動作Ｘ、実行ユーザ
起動可能動作Ｙ、実行ユーザ起動可能動作Ｚを実行した
ときに矢印が終点を示す状態に遷移していることを示し
ている。

【００３２】ここで、状態というのは、先の式（１）に
示すようにベクトルで表すものとする。各要素は式
（２）、式（３）にあるように表示対象物の変更可能な
属性であるとする。ただし、ｉは０以上、ｎ以下の任意
の整数とする。σｉｋ（ｋはｋ番目の表示対象物を表す
サフィックスとする）は表示対象物の属性に依存し取り
得る値は変化する。また、表示対象が決まった色に変化
するときはその色を番号で一意に表すような番号を付与
し、位置とスケールが組み合わせとして決まった値に移
動するときは、式（４）のように、取り得る値をその要
素とするようなベクトルではなく、決まった値に番号付
けをしたベクトルが表すことも可能とする。

【００３３】また、全ての表示対象物にはあらかじめ表
示対象物の属性を変化させるようなユーザが直接実行で
きないような属性変更動作が備わっているものとする。

【００３４】また、表示対象物には、ユーザが実行可能
なユーザ起動可能動作を定義し、それらが図１０の動作
Ｘ，Ｙ，Ｚであるものとする。さらに、ユーザ起動可能
動作というのは、先の式（５）にあるように、任意の表
示対象に属する属性変更動作の起動を指示するような動
作であるとする。

【００３５】次に、図１０の例について、状態遷移削除
部１４３の処理フローを説明する。ユーザは、図１０の
ような状態遷移で最短手順を入力したものとする。この
データは既に状態遷移探索処理部１４２の処理によっ
て、誤ったデータは既に修正されているものとする。

【００３６】図１０の場合、Ｓ（ｋ）１２ｂから、状態
Ｓ（ｋ＋１）１２ｃ、状態Ｓ（ｋ＋ｍ）１２ｄ、状態Ｓ
（ｋ）１２ｅ、状態Ｓ（ｋ＋ｍ＋１）１２ｆへと状態が
遷移しているが、状態遷移削除部１４３は初期状態Ｓ
（０）１２ａから順に目的状態Ｓ（ｎ）１２ａまで、そ
れ以降の状態で同じ状態が存在しないかを検索する。そ
して、同じ状態は存在しないと終了する。一方、同じ状
態が存在すると、二つの状態の間に存在状態と、二つ目
に現れる同じ状態をデータ（遷移履歴）から取り除く。
図１０の場合、Ｓ（ｋ）１２ｂ、１２ｅが存在するの
で、１２ｃから１２ｅを取り除く。取り除いた後はＳ
（ｋ）１２ｂから１３ｇの動作Ｚを起動して、Ｓ（ｋ＋
ｍ＋１）１２ｆへ状態が遷移するように自動的に変更す
る。その後は再び同じ状態があるか検索を続ける。

【００３７】以上、本発明の一実施例について説明した
が、図４や図９や図１１の処理フローは、コンピュータ
で実行可能な言語で記述し、コンピュータで読み取り可
能な記録媒体、例えば、フロッピーディスク、ＣＤ−Ｒ
ＯＭ、メモリカード等に記録して提供することが可能で
ある。

【００３８】

【発明の効果】以上、本発明の最短入力手順オーサリン
グ方法及びそれを適用したオーサリングシステムによれ
ば、次のような効果が得られる。 (１) 最適な手順データを入力する時に、そのデータが
間違いであるのか、正しいデータであるのか、容易に把
握することが可能であり、また、そのデータが間違いで
あることが分かった場合、ユーザが容易に修正可能であ
る。 (２) 最適な手順データを入力する時に、そのデータが
冗長なデータであるのか、最適なデータであるのかを把
握し、冗長なデータである場合、自動的に削除可能であ
る。することが難かしい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるオーサリングシステムの一実施例
の装置構成図である。

【図２】従来方式による最短手順の入力結果を示してい
る。

【図３】表示画面と表示対象動作定義テーブルの関係を
示している。

【図４】状態遷移登録部のフローチャートを示してい
る。

【図５】状態遷移探索処理部での編集対象の一例を示し
ている。

【図６】データの変更前の状態の一例を示している。

【図７】図６におけるデータの変更後の状態を示してい
る。

【図８】図７の状態遷移探索をベクトルの状態で示して
いる。

【図９】状態遷移探索処理部のフローチャートを示して
いる。

【図１０】状態遷移削除部の処理を説明するためのデー
タの変更前と変更後のデータを示している。

【図１１】状態遷移削除部のフローチャートを示してい
る。

【符号の説明】

１１０ ディスプレイ １２０ キーボード １３０ マウス １４０ 処理装置 １４１ 状態遷移登録部 １４２ 状態遷移探索処理部 １４３ 状態遷移削除部 １５０ 記憶装置 １５１ 表示対象動作定義テーブル １５２ 状態遷移履歴

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンピュータディスプレイ上に、ユーザ
   が起動可能な動作やその属性の定義された一つ以上の対
   象を表示し、ユーザが対象や動作や属性を選択するのに
   対応してディスプレイ上の表示対象の状態を遷移し、所
   定の目的状態に最短手順で到達することを実現する最短
   入力手順オーサリング方法において、 ユーザが起動可能動作に属する動作を実行したときに連
   携して実行されるような０個以上の属性変更動作を指定
   するような関連群を定義したことを特徴とする最短入力
   手順オーサリング方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の最短入力手順オーサリン
   グ方法において、属性変更動作の実行によって変化され
   得る表示対象群に属する属性が全て同じ値を示す状態が
   時系列上複数存在し、かつ、前記同一の状態から起動可
   能動作を起動したときに、異なる状態に遷移するような
   データが存在したときに、前記表示対象群のプレゼンテ
   ーションに関与しないような属性Ｘと前記属性Ｘを変化
   させることを可能にする属性変更動作Ｍ［Ｘ］を１個以
   上、データに加え、前記起動可能動作に属する動作と、
   前記属性変更動作に属する動作とを関連付ける前記関連
   群について、前記動作Ｍ［Ｘ］を実行するようにデータ
   を変更し、 前記属性変更動作に属する動作の実行によって変化させ
   得る前記属性と、プレゼンテーションに関与しない新た
   に加えられた前記属性が全て同じ値を示し、かつ、前記
   実行可能動作に属する動作を起動したときに異なる状態
   に遷移することがないようにデータを変更することを特
   徴とする最短入力手順オーサリング方法。
3. 【請求項３】 請求項２記載の最短入力手順オーサリン
   グ方法において、同一状態が二つ以上存在する場合にこ
   れを冗長手順であると認識し、 前記冗長部分を取り除くために最初に現れる状態から最
   後に現れる状態の一つ前の状態までを削除することを特
   徴とする最短入力手順オーサリング方法
4. 【請求項４】 請求項１乃至３記載の最短入力手順オー
   サリング方法を実施する機能を具備していることを特徴
   とするオーサリングシステム。