JP2003308542A

JP2003308542A - 仮想３次元空間画像管理システム及び方法、並びにコンピュータ・プログラム

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Publication number: JP2003308542A
Application number: JP2002111487A
Authority: JP
Inventors: Yasunori Oto; 康紀大戸; Akihiro Komori; 顕博小森
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-04-15
Filing date: 2002-04-15
Publication date: 2003-10-31
Anticipated expiration: 2022-04-15
Also published as: JP4114385B2

Abstract

(57)【要約】【課題】詳細な遠景画像を有する仮想３次元空間画像
を高速に得る。【解決手段】仮想３次元空間を無数のセルに分割し
て、セル内に存在する建物などのオブジェクトをセル外
から眺めたときの画像をセル境界面毎にレンダリングし
て、オブジェクトのテクスチャがセル境界面に貼り付け
られた平面オブジェクトを得る。表示要求が発生したと
き、カメラ位置を収容するセル内に存在するオブジェク
トをレンダリングすることによって、近景画像を得る。
また、視野に含まれる各セル境界面についての平面オブ
ジェクトをデータベースから取得して、遠近関係に従っ
て順次貼り合わせていくことで遠景画像をレンダリング
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、大量のポリゴンか
らなる広大な３次元仮想空間を表示するための画像デー
タを管理する仮想３次元空間画像管理システム及び方
法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、仮
想３次元空間に記述されたオブジェクトのレンダリング
を行なうためのデータを保存してデータベースを構築す
る仮想３次元空間画像管理システム及び方法、並びにコ
ンピュータ・プログラムに関する。

【０００２】さらに詳しくは、本発明は、仮想３次元空
間に記述されたオブジェクト間を移動するカメラ映像の
視点と方向に応じてレンダリングを行なうためのデータ
を保存してデータベースを構築する仮想３次元空間画像
管理システム及び方法、並びにコンピュータ・プログラ
ムに係り、特に、表示要求となる視点と方向に応じてレ
ンダリングを行なうために必要な対象オブジェクトを削
減する仮想３次元空間画像管理システム及び方法、並び
にコンピュータ・プログラムに関する。

【０００３】

【従来の技術】昨今のコンピュータ・システムにおける
演算速度の向上や描画機能の強化とも相俟って、コンピ
ュータ資源を用いて図形や画像の作成や処理を行なう、
いわゆる「コンピュータ・グラフィックス」（ＣＧ）技
術が盛んに研究・開発され、さらに実用化されている。

【０００４】例えば、３次元グラフィックスは、３次元
オブジェクトが所定の光源によって照らされたときの光
学現象を数学モデルで表現して、該モデルに基づいてオ
ブジェクト表面に陰影や濃淡を付けたり、さらには模様
を貼り付けたりして、よりリアルで３次元的な２次元高
精彩画像を生成するものである。コンピュータ・グラフ
ィックスは、科学、工学、製造などの応用分野でのＣＡ
Ｄ／ＣＡＭ、その他の各種分野においてますます盛んに
利用されるようになってきている。最近では、ナビゲー
ション・システムなどにおいて、地形の起伏や景観など
を考慮して、立体的、３次元的な地図画像を表示するこ
とにより、高品位な地図情報表示サービスを提供するこ
とができる。あるいは、このような３次元的な地図情報
を、治水シミュレーションなどの公共サービス、仮想
空間を利用したシステムへ適用することもできる。

【０００５】ところで、３次元グラフィックスは、一般
には、フロントエンドとして位置付けられるジオメトリ
処理と、バックエンドとして位置付けられるレンダリン
グとで構成される。

【０００６】ジオメトリ処理では、ディスプレイ・スク
リーン上に表示する３次元オブジェクトの位置や姿勢な
どの幾何学的な演算処理を行なう過程のことである。ジ
オメトリ処理では、一般に、オブジェクトは多数のポリ
ゴンの集合体として扱われ、ポリゴン単位で、「座標変
換」、「クリッピング」、「光源計算」などの幾何学的
な演算処理が行なわれる。

【０００７】一方、レンダリングでは、オブジェクトを
構成する各ピクセル（pixel）を塗りつぶす過程のこと
である。ラスタライズ処理は、例えば、ポリゴンの頂点
毎に求められた画像パラメータを基にして、ポリゴン内
部のすべてのピクセルの画像パラメータを補間すること
によって実現される。ここで言う画像パラメータには、
ＲＧＢ形式などで表される色（描画色）データ、奥行き
方向の距離を表すＺ値などがある。また、最近の高精彩
な３次元グラフィックス処理では、遠近感を醸し出すた
めのｆ（ｆｏｇ：霧）や、物体表面の素材感や模様を表
現してリアリティを与えるテクスチャｔ（ｔｅｘｔｕｒ
ｅ）なども、画像パラメータの１つとして含まれてい
る。

【０００８】３次元オブジェクトを配した仮想３次元空
間をレンダリングするためには、カメラ位置と視線方向
にあるオブジェクトをデータベースから取得して、こ
れに対してレンダリングを行なう。例えば、複数の建物
が配置された空間を描画する場合には、建物を構成する
描画オブジェクトをレンダリングして視線方向に対して
陰面処理や光源計算を行なって、所望の風景画像を得る
ことができる。

【０００９】しかしながら、視線方向に無数のオブジェ
クトが配設されている場合（例えば無数の建物が密集し
ているような市街地の風景など）には、レンダリング対
象が多くなるため、これらをすべて描画するためには相
当の処理時間を要するとともに、計算機負荷が重くな
る。また、より詳細な遠景画像をまでレンダリングしよ
うとすると、計算コストはますます増大してしまう。

【００１０】レンダリング要求からその結果を得るまで
のターンアラウンドを短くするために、適当にレンダ
リング対象となる領域を区切ることによって対象オブジ
ェクト数を減らしたり、対象オブジェクトに対して複数
の表現を持たせて、カメラからの距離に応じてポリゴン
数を減らしたオブジェクトを選択して表示するなどの方
法が用いられる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、仮想
３次元空間に記述されたオブジェクトのレンダリングを
行なうためのデータを保存して好適なデータベースを構
築することができる、優れた仮想３次元空間画像管理シ
ステム及び方法、並びにコンピュータ・プログラムを提
供することにある。

【００１２】本発明のさらなる目的は、仮想３次元空間
に記述されたオブジェクト間を移動するカメラ映像の視
点と方向に応じてレンダリングを行なうためのデータを
保存して好適なデータベースを構築することができる、
優れた仮想３次元空間画像管理システム及び方法、並び
にコンピュータ・プログラムを提供することにある。

【００１３】本発明のさらなる目的は、表示要求となる
視点と方向に応じてレンダリングを行なうために必要な
対象オブジェクトを削減することができる、優れた仮想
３次元空間画像管理システム及び方法、並びにコンピュ
ータ・プログラムを提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、上記
課題を参酌してなされたものであり、その第１の側面
は、無数のレンダリング対象が配置された３次元空間に
おいて所定のカメラ位置及び視線方向からの風景画像を
レンダリングするための画像データを管理する仮想３次
元空間画像管理システムであって、前記３次元空間を複
数のセルに分割する分割手段又はステップと、セル内に
存在するオブジェクトをセル境界面の外側から眺めたと
きの画像をレンダリングして、オブジェクトのテクスチ
ャが該セル境界面に貼り付けられた平面オブジェクトを
取得する平面オブジェクト生成手段又はステップと、平
面オブジェクトをセル境界面に対応付けて保管する画像
データ管理手段又はステップと、を具備することを特徴
とする仮想３次元空間画像管理システムである。

【００１５】但し、ここで言う「システム」とは、複数
の装置（又は特定の機能を実現する機能モジュール）が
論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュ
ールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない。

【００１６】本発明の第１の側面に係る仮想３次元空間
画像管理システム及び方法によれば、仮想３次元空間を
無数のセルに分割する。そして、セル内に存在する建物
などのオブジェクトをセル外から眺めたときの画像をセ
ル境界面毎にレンダリングして、オブジェクトのテクス
チャがセル境界面に貼り付けられた平面オブジェクトを
得る。セル内に複数の建物が存在する場合には、境界面
のレンダリング過程において陰面処理を施しておく。

【００１７】そして、各セルのセル境界面毎に得られた
平面オブジェクトを、セル外からセル内のオブジェクト
を眺めた映像すなわちレンダリング対象となるオブジェ
クトとしてデータベース管理しておく。以後、セルは、
セル内のオブジェクトの個数に拘わらず、セル外から
は、セル境界面にこれらのテクスチャが貼り付けられた
平面オブジェクトがレンダリング対象として扱われる。
言い換えれば、各セル（若しくは仮想３次元空間）に含
まれる建物などのオブジェクトの総数に拘わらず、レン
ダリング対象となる総オブジェクト数は増えることはな
い。

【００１８】また、あるカメラ位置と視線方向に従って
表示要求が発生したときには、カメラ位置を収容するセ
ル内に存在する建物などのオブジェクトを前記視線方向
から眺めた画像レンダリングすることによって、近景画
像を得る。また、視野に含まれる各セルについてのセル
外から眺めた映像を遠近関係に従って順次貼り合わせて
いくことによって、遠景画像を得る。

【００１９】ここで、セル内のオブジェクトをセル境界
面の外側から眺めたときのレンダリング画像がテクスチ
ャとしてセル境界面に貼り付けられた平面オブジェクト
が、レンダリング対象としてあらかじめデータベース管
理されている。遠景画像をレンダリングするときには、
視野に含まれる各セル境界面についての平面オブジェク
トをデータベースから取得して、遠近関係に従って順次
貼り合わせていけばよい。したがって、視野に含まれる
建物などのオブジェクトの総数に拘わらず、レンダリン
グ対象となる総オブジェクト数は増えることはない。

【００２０】本発明によれば、ある視点とその方向を与
え、シーンをレンダリングするときに、既に個々にレン
ダリングした結果であるセル境界面を用いることによっ
て、レンダリング対象となる総オブジェクト数を少なく
することができることから、データベース構築に必要な
時間を節約することができる。

【００２１】また、本発明によれば、あらかじめセル境
界面毎にセル内オブジェクトのテクスチャが貼り付けて
ある平面オブジェクトをデータベースに対する要求によ
り取得して、これらをレンダリング対象として用いて遠
景のレンダリングを行なうことによって、詳細な遠景画
像を有する仮想３次元空間のレンダリング画像を高速に
得ることができる。

【００２２】上記では、カメラ位置を収容するセル内に
存在するオブジェクトを視線方向から眺めた画像をレン
ダリングすることによって近景画像を生成するようにし
ているが、視点の近傍に含まれているオブジェクトに関
しては平面オブジェクトを使用すると、仮想３次元画像
の歪みが大きくなる。そこで、カメラ位置を収容するセ
ルだけでなく、視点近傍に位置するセルのオブジェクト
に関しても、セル境界面の平面オブジェクトではなく、
セル内のオブジェクトをレンダリングして得たテクスチ
ャを用いて近景画像を生成するようにしてもよい。

【００２３】また、カメラの視野に含まれる視野に含ま
れる各セル境界面についての平面オブジェクトをデータ
ベースから取得して、遠近関係に従って順次貼り合わせ
ていくことによって遠景画像を生成する際において、同
じセルの２以上のセル境界面が視界に含まれることもあ
る。このような場合、視線方向と各セル境界面とのなす
角度を求めて、この値の大きい方のセル境界面を選択す
ることにより、より歪みの少ない仮想３次元画像をレン
ダリングすることができる。

【００２４】また、セル境界面毎に２通り以上の視線方
向から眺めた画像をレンダリングして、１つのセル境界
面につき２種類以上の平面オブジェクトを用意するよう
にしてもよい。このような場合、視野内のセル境界面に
対応付けられた複数の平面オブジェクトの中から、表示
要求されたカメラ位置に最も近い視線方向のものを選択
的に使用してレンダリングすることによって、より歪み
の少ない仮想３次元画像を生成することができる。

【００２５】また、このように１つのセル境界面につき
視線方向に応じて２種類以上の平面オブジェクトをあら
かじめ用意している場合には、仮想３次元画像をレンダ
リングする際には、視野内のセル境界面に対応付けられ
た複数の平面オブジェクトを表示要求されたカメラ位置
及び視線方向に応じて合成して、レンダリングに使用す
るための最適な画像を得ることができる。この結果、レ
ンダリング部１１においては、より歪みの少ない仮想３
次元画像をレンダリングすることができる。

【００２６】また、本発明の第２の側面は、無数のレン
ダリング対象が配置された３次元空間における画像デー
タを管理するための処理をコンピュータ・システム上で
実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコン
ピュータ・プログラムであって、前記３次元空間を複数
のセルに分割する分割ステップと、セル内に存在するオ
ブジェクトをセル境界面の外側から眺めたときの画像を
レンダリングして、オブジェクトのテクスチャが該セル
境界面に貼り付けられた平面オブジェクトを取得する平
面オブジェクト生成ステップと、平面オブジェクトをセ
ル境界面に対応付けて保管する画像データ管理ステップ
と、を具備することを特徴とするコンピュータ・プログ
ラムである。

【００２７】本発明の第２の側面に係るコンピュータ・
プログラムは、コンピュータ・システム上で所定の処理
を実現するようにコンピュータ可読形式で記述されたコ
ンピュータ・プログラムを定義したものである。換言す
れば、本発明の第２の側面に係るコンピュータ・プログ
ラムをコンピュータ・システムにインストールすること
によって、コンピュータ・システム上では協働的作用が
発揮され、本発明の第１の側面に係る仮想３次元空間画
像管理システム及び方法と同様の作用効果を得ることが
できる。

【００２８】本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、
後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより
詳細な説明によって明らかになるであろう。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施形態について詳解する。

【００３０】図１には、本発明の一実施形態に係る仮想
３次元空間画像管理システムの機能構成を模式的に示し
ている。

【００３１】この仮想３次元空間画像管理システム内で
は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４が、オペレ
ーティング・システム（ＯＳ）が提供する実行環境下
で、さまざまなアプリケーション・プログラムを起動す
る。ＣＰＵ４は、バス１３経由でシステム内の各部と相
互接続している。

【００３２】ＲＡＭ（Random Access Memory）５は、揮
発性の半導体メモリ装置であり、ＣＰＵ４において実行
されるプログラム・コードを記録部３（後述）などの外
部記憶装置からロードしたり、実行プログラムが処理中
の作業データを一時格納したりするために使用される。

【００３３】ＣＰＵ４が実行するプログラムには、仮想
３次元空間に記述されたオブジェクト間を移動するカメ
ラ映像の視点と方向に応じてレンダリングを行なうため
のデータを保存して好適なデータベースを構築する仮想
３次元空間画像管理アプリケーションなどが含まれる。
また、作業データとしては、仮想３次元空間を分割した
セル情報、建物など仮想３次元空間上の各オブジェクト
についてのテクスチャ画像、セル内に存在する建物など
のオブジェクトをセル外から眺めたときの画像をセル境
界面毎にレンダリングしてそのテクスチャがセル境界面
に貼り付けられた平面オブジェクトなどが含まれる。

【００３４】ＲＯＭ（Read Only Memory）６は、不揮発
性の半導体記憶装置であり、所定のプログラム・コード
やデータを恒久的に保存するために使用される。例え
ば、システム起動時の初期化・自己診断プログラム（Ｐ
ＯＳＴ）やシステム内の各部をハードウェア操作するた
めの基本入出力ソフトウェア（ＢＩＯＳ）などがＲＯＭ
１上に格納されている。

【００３５】入力部１は、例えばキーボードやマウスな
どのユーザ入力装置からなり、仮想３次元空間のセル分
割（空間分割数）や、セル境界面毎のレンダリング画像
の生成やそのデーダース管理に関連するユーザ・コマン
ドを入力するために使用される。

【００３６】表示部２は、ディスプレイやプリンタな
ど、ＣＰＵ４による演算結果を可視化してユーザに出力
する装置で構成される。例えば、セル境界面をレンダリ
ングするための作業画面や、生成されたセル境界面のレ
ンダリング画像、視線方向にある各セル境界面のレンダ
リング画像を用いて生成された仮想３次元空間画像など
を表示出力する。

【００３７】記録部３は、例えばハード・ディスク装置
（ＨＤＤ）などの固定型の大容量外部記憶装置や、ＣＤ
（ＤＶＤ）−ＲＯＭドライブのような可搬型の記録メデ
ィアを装填する記録再生装置などで構成されている。

【００３８】ハード・ディスク装置は、記憶担体として
の磁気ディスクを固定的に搭載した外部記憶装置であり
（周知）、記憶容量やデータ転送速度などの点で他の外
部記憶装置よりも優れている。ソフトウェア・プログラ
ムを実行可能な状態でＨＤＤ上に置くことをプログラム
のシステムへの「インストール」と呼ぶ。通常、ＨＤＤ
には、ＣＰＵ４が実行すべきオペレーティング・システ
ムのプログラム・コードや、アプリケーション・プログラ
ム、デバイス・ドライバなどが不揮発的に格納されてい
る。例えば、仮想３次元空間に記述されたオブジェクト
間を移動するカメラ映像の視点と方向に応じてレンダリ
ングを行なうためのデータを保存して好適なデータベー
スを構築する仮想３次元空間画像管理アプリケーション
を、ＨＤＤ上にインストールすることができる。また、
仮想３次元空間を分割したセル情報、建物など仮想３次
元空間上の各オブジェクトについてのテクスチャ画像
や、セル内に存在する建物などのオブジェクトをセル外
から眺めたときの画像をセル境界面毎にレンダリングし
てそのテクスチャがセル境界面に貼り付けられた平面オ
ブジェクトなどの仮想３次元空間画像アプリケーション
の処理データ、平面オブジェクトをセル境界面に対応付
けて管理する３次元仮想空間に対するデータベース、該
データベースを利用して平面オブジェクトを順次貼り合
わせて作成された仮想３次元空間画像、その他のライブ
ラリをＨＤＤ上に保存することもできる。

【００３９】また、可搬型の記録メディアは、主とし
て、ソフトウェア・プログラムやデータ・ファイルなどを
コンピュータ可読形式のデータとしてバックアップする
ことや、これらをシステム間で移動（すなわち販売・流
通・配布を含む）する目的で使用される。例えば、仮想
３次元空間に記述されたオブジェクト間を移動するカメ
ラ映像の視点と方向に応じてレンダリングを行なうため
のデータを保存して好適なデータベースを構築する仮想
３次元空間画像管理アプリケーションを、これら可搬型
メディアを利用して複数の機器間で物理的に流通・配布
することができる。また、仮想３次元空間を分割したセ
ル情報、建物など仮想３次元空間上の各オブジェクトに
ついてのテクスチャ画像や、セル内に存在する建物など
のオブジェクトをセル外から眺めたときの画像をセル境
界面毎にレンダリングしてそのテクスチャがセル境界面
に貼り付けられた平面オブジェクトなどの仮想３次元空
間画像アプリケーションの処理データ、平面オブジェク
トをセル境界面に対応付けて管理する３次元仮想空間に
対するデータベース、その他のライブラリの供給を受け
たり、平面オブジェクトをセル境界面に対応付けて管理
するデータベースや該データベースを利用して平面オブ
ジェクトを順次貼り合わせて作成された仮想３次元空間
画像をシステム外部に提供するために、これら可搬型記
録メディアが利用される。

【００４０】通信部７は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商
標）などの所定の通信プロトコルに従って、本システム
をＬＡＮ（Local Area Network）などの局所的ネットワ
ーク、さらにはインターネットのような広域ネットワー
クに接続することができる。ネットワーク上では、複数
のホスト端末（図示しない）がトランスペアレントな状
態で接続され、分散コンピューティング環境が構築され
ている。ネットワーク上では、ソフトウェア・プログラ
ムやデータ・コンテンツなどの配信サービスを行うこと
ができる。

【００４１】例えば、仮想３次元空間に記述されたオブ
ジェクト間を移動するカメラ映像の視点と方向に応じて
レンダリングを行なうためのデータを保存して好適なデ
ータベースを構築する仮想３次元空間画像管理アプリケ
ーションを、ネットワーク経由でダウンロードすること
ができる。また、仮想３次元空間を分割したセル情報、
建物など仮想３次元空間上の各オブジェクトについての
テクスチャ画像や、セル内に存在する建物などのオブジ
ェクトをセル外から眺めたときの画像をセル境界面毎に
レンダリングしてそのテクスチャがセル境界面に貼り付
けられた平面オブジェクトなどの仮想３次元空間画像ア
プリケーションの処理データ、平面オブジェクトをセル
境界面に対応付けて管理する３次元仮想空間に対するデ
ータベース、その他のライブラリの供給を受けたり、平
面オブジェクトをセル境界面に対応付けて管理するデー
タベースや該データベースを利用して平面オブジェクト
を順次貼り合わせて作成された仮想３次元空間画像をシ
ステム外部に提供するために、ネットワークが利用され
る。

【００４２】セル分解部９、セル境界生成部１０、レン
ダリング部１１、並びにレンダリング対象取得部１２
は、ＣＰＵ４と協働的に動作して、無数のレンダリング
対象が配置された３次元空間において所定のカメラ位置
及び視線方向からの風景画像をレンダリングするための
画像データ（平面オブジェクト）の生成並びにデータベ
ース管理、並びに、このデータベースを利用した仮想３
次元空間画像の生成処理を実現する。

【００４３】セル分解部９は、入力部３を介して指示さ
れた空間分割数に従って、仮想３次元空間をセルに分割
する。

【００４４】レンダリング部１１は、レンダリング対象
となるオブジェクトについての幾何情報並びにテクスチ
ャ情報を得て、所定の視線方向から眺めたときの画像を
レンダリングする。

【００４５】セル境界生成部１０は、セル内に存在する
建物などのオブジェクトをセル境界の外側から眺めたと
きの画像をレンダリング部１１から得て、オブジェクト
のテクスチャをセル境界面に貼り付けて、セル境界を構
成する平面オブジェクトを生成する。これらの平面オブ
ジェクトは、セル境界面と対応付けて３次元仮想空間に
対するデータベースとして保存される。この３次元仮想
空間に対するデータベースは、記録部３内で構築され、
あるいは通信部８を介してネットワーク接続されるデー
タベース・サーバ上で管理される。

【００４６】本実施形態に係る仮想３次元画像管理シス
テムによれば、ある視点とその方向を与え、シーンをレ
ンダリングするときに、既に個々にレンダリングした結
果であるセル境界面を用いることによって、レンダリン
グ対象となる総オブジェクト数を少なくすることができ
ることから、データベース構築に必要な時間を節約する
ことができる。

【００４７】また、本実施形態に係る仮想３次元画像管
理システムを利用することにより、あるカメラ位置と視
線方向に従って表示要求に応答して、近景画像と遠景画
像からなる仮想３次元画像を生成することができる。こ
こで、カメラ位置を収容するセル内に存在するオブジェ
クトを前記視線方向から眺めた画像をレンダリングする
ことによって近景画像を生成することができる。また、
視野に含まれる各セル境界面についての平面オブジェク
トをデータベースから取得して、遠近関係に従って順次
貼り合わせていくことによって遠景画像をレンダリング
することができる。

【００４８】レンダリング対象取得部１２は、カメラ位
置を収容するセル内のオブジェクトを近景画像並びに遠
景画像のレンダリング対象となる平面オブジェクトを、
記録部３内又はネットワーク上のデータベースから取得
する。そして、レンダリング部１１は、レンダリング対
象取得部１２によって得られたオブジェクトを用いて、
近景画像並びに遠景画像をレンダリングして、さらにこ
れらを貼り合わせて所望の仮想３次元画像を生成する。

【００４９】したがって、本実施形態に係る仮想３次元
画像管理システムによれば、あらかじめセル境界面毎に
セル内オブジェクトのテクスチャが貼り付けてある平面
オブジェクトをデータベースに対する要求により取得し
て、これらをレンダリング対象として用いて遠景のレン
ダリングを行なうことによって、詳細な遠景画像を有す
る仮想３次元空間のレンダリング画像を高速に得ること
ができる。

【００５０】図２には、３次元仮想空間に対するデータ
ベースを作成するための処理手順をフローチャートの形
式で示している。この処理手順は、実際には、仮想３次
元空間画像管理アプリケーションを実行するＣＰＵ４
と、セル分解部９と、セル境界生成部１０と、レンダリ
ング部１１との協働的動作により実現される。

【００５１】まず、３次元仮想空間を入力する（ステッ
プＳ１）。３次元仮想空間は、例えばＣＤ−ＲＯＭなど
の可搬型メディアを介して記録部３にインストールされ
たり、あるいは、ネットワーク上の情報提供サーバなど
から通信部８を介して本システムにダウンロードされ
る。

【００５２】次いで、ユーザが入力部１などからこの３
次元仮想空間を分割するセルの数を入力する（ステップ
Ｓ２）。本実施形態では、対象となる３次元仮想空間を
メッシュ状に分割するため、縦横の分割数を入力する。

【００５３】セル分解部９は、入力されたセル分割数に
従って、３次元仮想空間をセルに分割する（ステップＳ
３）。

【００５４】次いで、レンダリング部１１は、セル内に
存在する建物などのオブジェクトをセル境界の外側から
眺めたときの画像をレンダリングする（ステップＳ
４）。そして、セル境界生成部１０は、レンダリング部
１１から得たオブジェクトのテクスチャをセル境界面に
貼り付けて、セル境界を構成する平面オブジェクトを生
成する。

【００５５】この後、これらの平面オブジェクトを、セ
ル境界面と対応付けて３次元仮想空間に対するデータベ
ースとして保存する（ステップＳ５）。この３次元仮想
空間に対するデータベースは、記録部３内で構築され、
あるいは通信部８を介してネットワーク接続されるデー
タベース・サーバ上で管理される。

【００５６】このように、ある視点とその方向を与え、
シーンをレンダリングするときに、既に個々にレンダリ
ングした結果であるセル境界面を用いることによって、
レンダリング対象となる総オブジェクト数を少なくする
ことができることから、データベース構築に必要な時間
を節約することができる。

【００５７】また、３次元仮想空間に対するデータベー
スを利用することにより、あるカメラ位置と視線方向に
従って表示要求に応答して、近景画像と遠景画像からな
る仮想３次元画像を生成することができる。図３には、
表示要求に応答して仮想３次元画像をレンダリングする
ための処理手順をフローチャートの形式で示している。
この処理手順は、実際には、仮想３次元空間画像管理ア
プリケーションを実行するＣＰＵ４と、レンダリング部
１１と、レンダリング対象取得部１２との協働的動作に
より実現される。

【００５８】まず、例えばユーザが入力部１を介してカ
メラ位置と視線方向を入力して、仮想３次元画像の表示
を要求する（ステップＳ１１）。

【００５９】レンダリング対象取得部１２は、この表示
要求に応答して、カメラ位置を収容するセル内のオブジ
ェクトを近景画像のレンダリング対象として取得すると
ともに、視野内の各セル境界の平面オブジェクトを遠景
画像のレンダリング対象として取得する（ステップＳ１
２）。

【００６０】レンダリング部１１は、レンダリング対象
取得部１２によって得られたレンダリング対象オブジェ
クトを用いて、近景画像並びに遠景画像をレンダリング
して、さらにこれらを貼り合わせることによって所望の
仮想３次元画像を生成する（ステップＳ１３）。

【００６１】そして、レンダリングされた仮想３次元画
像は、表示部２によって外部に出力される（ステップＳ
１４）。

【００６２】図４には、レンダリング対象となる複数の
オブジェクトが配置された３次元仮想空間をセルに分割
した様子を示している。

【００６３】３次元仮想空間４０１は、図示の通り、格
子状に複数のセルに分割されている。ここで、参照番号
４１１で示されるセルにカメラ位置が設定され、また、
参照番号４０４で示すセルの方向に向かって視野が設定
されて、表示要求されているとする。

【００６４】このような場合、カメラ位置があるセル４
１１を囲む領域４１２にあって、カメラの視野内のセル
４０４に配置されているオブジェクトと、さらにその外
周を囲む視界内のセル４０５のセル境界に対応付けられ
ている平面オブジェクトのうち、視線方向に対して４
５度以上の角度を持つものが、当該表示要求に対するレ
ンダリング対象オブジェクトとなる。４５度未満の角
度を持つ平面オブジェクトを利用すると、仮想３次元画
像のひずみが大きくなり現実性が失われるので、本実施
形態ではレンダリング対象としない。

【００６５】図４に示す例では、カメラ位置を収容する
セル４１１内で視野内にあるオブジェクト４４１と、当
該セル以外で視野内に存在するセル境界に対応付けられ
ている各平面オブジェクト４２１〜４２４などがレンダ
リング対象として取得している。

【００６６】例えば、参照番号４５１で示されるオブジ
ェクトは、レンダリングされたテクスチャとして、セル
境界４２２にあらかじめ貼り付けられているので、最
終レンダリング結果にはそれが表示されることになる。

【００６７】図５には、セル内に存在する建物などのオ
ブジェクトをセル外から眺めたときの画像をセル境界面
毎にレンダリングする方法を示している。

【００６８】セル５０５を隣接セル５１１からにあるオ
ブジェクトを矢印５２１で示す方向に平行投影すること
によって、セル５０５の内側のオブジェクトを見たと
きのテクスチャをレンダリングして、これを該当するセ
ル境界５０１に対応付けている。

【００６９】同様にして、セル５０５を囲う他の隣接セ
ルからセル５０５の内側のオブジェクトを見たときのテ
クスチャをレンダリングして、これらをそれぞれのセル
境界５０２〜５０４に対応付ける。

【００７０】なお、セル５１１側からセル５０５とのセ
ル境界５０１を眺めたときの平面オブジェクトはセル５
０１内のオブジェクトに存在するレンダリング結果がマ
ッピングされているのに対して、セル５０５側からセル
５１１とのセル境界５０１を眺めたときの平面オブジェ
クトはセル５１１内に存在するオブジェクトのレンダリ
ング結果がマッピングされており、それぞれ異なったも
のとなっている。

【００７１】カメラ位置を収容するセル内に存在する建
物などのオブジェクトを視線方向から眺めた画像をレン
ダリングすることによって、近景画像を得ることができ
る。また、視野に含まれる各セル境界面に対応付けられ
ている平面オブジェクトを遠近関係に従って順次貼り合
わせていくことによって、詳細な遠景画像を得ることが
できる。

【００７２】図６には、セル境界に貼るテクスチャのレ
ンダリング結果の一例を示している。同図に示すよう
に、セル内にある各オブジェクトをセル境界側から眺め
た画像のレンダリング結果がセル境界に貼り付けられて
平面オブジェクトを構成している。また、セル内のオブ
ジェクトのテクスチャが貼り付けられていない領域は、
さらに後方のセル境界を表示できるようにするために、
透明のまま残しておく。

【００７３】また、図７には、図４に示すような３次元
仮想空間においてカメラの視野に含まれる各セル境界面
に対応付けられている複数の平面オブジェクトを遠近関
係に従って順次貼り合わせていくことによって詳細な仮
想３次元画像を得る様子を図解している。

【００７４】同図において、参照番号７０１並びに７０
２はそれぞれ、図４においてカメラの社内に存在する各
セル境界面４２４並びに４２２に対応付けられた平面オ
ブジェクトを表わしている。レンダリング部１１は、レ
ンダリング対象取得部１２を介して記録部３又はネット
ワーク上のデータベースからこれら平面オブジェクトを
取り出すことができる。

【００７５】これら平面オブジェクト７０１及び７０２
のうち、それぞれ参照番号７１１及び７２１で示されて
いる領域がカメラの視野内に入っている部分である。そ
の視界は、図４に示すように、セル４０４と４０５の間
でパースがかかっている。したがって、仮想３次元画像
上では、後方の平面オブジェクト７０２のテクスチャ７
２３は、手前側の平面オブジェクト７０１のテクスチャ
７１３よりも後ろ側に貼り付けられるとともに、より小
さく見えるようにレンダリングされる。

【００７６】上述した実施形態では、カメラ位置を収容
するセル内に存在するオブジェクトを視線方向から眺め
た画像をレンダリングすることによって近景画像を生成
するようにしているが、視点の近傍に含まれているオブ
ジェクトに関しては平面オブジェクトを使用すると、仮
想３次元画像の歪みが大きくなる。そこで、カメラ位置
を収容するセルだけでなく、視点近傍のオブジェクトに
関しても、セル境界面の平面オブジェクトではなく、セ
ル内のオブジェクトをレンダリングして得たテクスチャ
を用いて近景画像を生成するようにしてもよい。

【００７７】視点近傍に位置するオブジェクトを直接レ
ンダリングして近景画像を生成する手順について、図８
及び図９を参照しながら以下に説明する。

【００７８】図８において、参照番号８０１は仮想３次
元空間全体を示しており、また、参照番号８０２はこの
仮想３次元空間を分割した１つのセルを示している。

【００７９】図示の仮想３次元空間において、参照番号
８０３で示される場所に視点を設置し、このときの視野
を参照番号８４０で示す。

【００８０】このとき、参照番号８３０で示される各セ
ルは視点８０３の近傍領域として扱われる。同図に示す
例では、視点８０３を収容するセルと、このセルを取り
囲む８個のセルが近傍領域として設定されている。な
お、近傍領域として位置付けるセルの範囲は、仮想３次
元画像用データベースの運用において自由に変更するこ
とができる。

【００８１】また、視野８４０には複数のオブジェクト
が含まれるが、これらのうちオブジェクト８４０〜８４
３は近傍領域に設定されているセル内に含まれるが、他
のオブジェクト８５１〜８５３は近傍領域に含まれてい
ない。

【００８２】図９には、レンダリング対象となるオブジ
ェクトとセル境界を示している。レンダリング対象は、
視野８４０内にあって、近傍領域に含まれている各オブ
ジェクト８４１〜８４３と、それ以外のセル集合８６
１，８６２，８６４のセル境界面に割り当てられている
平面オブジェクトとなる。そして、実際にレンダリング
されるセル境界は、８１１、８２１、８３１、８４１と
なる。セル境界面のどれをレンダリング対象とするかに
ついては、図１０に示している（後述）。

【００８３】上述した実施形態では、カメラの視野に含
まれる視野に含まれる各セル境界面についての平面オブ
ジェクトをデータベースから取得して、遠近関係に従っ
て順次貼り合わせていくことによって遠景画像を生成す
るが、同じセルの２以上のセル境界面が視界に含まれる
こともある。このような場合、視線方向と各セル境界面
とのなす角度を求めて、この値の大きい方のセル境界面
を選択することにより、より歪みの少ない仮想３次元画
像をレンダリングすることができる。

【００８４】同じセルの２以上のセル境界面が視界に含
まれる場合にセル境界面を選択するための手順につい
て、図１０を参照しながら以下に説明する。

【００８５】同図において、参照番号１００１は、処理
対象となるセルを示している。セル１００１の一面のみ
が視野８４０から見える場合には、その面をレンダリン
グ対象とする。

【００８６】しかしながら、図１０で示すように、２つ
のセル境界面１０１１及び１０２１が視野８４０に入っ
ているときには、それぞれのセル境界面１０１１及び１
０２１が視線方向と境界面とのなす角度θ₁及びθ₂を求
めて、これらの値のうち大きい方のセル境界面を選択す
る。

【００８７】図１０に示す例では、角度θ₂の方がθ₁で
示す角度よりも大きいことから、レンダリング対象とし
て、表示要求されているカメラの視線方向により近いセ
ル境界面１０２１が選択されることになる。なお、この
角度が同じ場合、どちらか一方のセル境界面をレンダリ
ングに用いるようにすればよい。

【００８８】また、上述した実施形態では、セル内に存
在するオブジェクトをセル境界面の外側から眺めたとき
の画像をレンダリングしてオブジェクトのテクスチャが
該セル境界面に貼り付けることによって、レンダリング
対象としての平面オブジェクトを取得するようになって
いる。図５に示す例では、セル境界面に直交する視線方
向からセル内のオブジェクトを眺めたときの画像をレン
ダリングして、セル境界面毎に１種類の平面オブジェク
トを用意するようにしている。これに対し、セル境界面
毎に２通り以上の視線方向から眺めた画像をレンダリン
グして、１つのセル境界面につき２種類以上の平面オブ
ジェクトを用意するようにしてもよい。このような場
合、視野内のセル境界面に対応付けられた複数の平面オ
ブジェクトの中から、表示要求されたカメラ位置に最も
近い視線方向のものを選択的に使用してレンダリングす
ることによって、より歪みの少ない仮想３次元画像を生
成することができる。

【００８９】セル境界面毎に２通り以上の視線方向から
眺めた画像をレンダリングして、１つのセル境界面につ
き２種類以上の平面オブジェクトを取得するための手順
について、図１１を参照しながら以下に説明する。

【００９０】まず、セル１１０１の１つのセル境界面１
１２０には、セル境界面１１２０を共有する隣接セル
（以下、「観測セル」とも呼ぶ）１１０２側から当該セ
ル１１０１内に存在する各オブジェクト１１１１〜１１
１４を見たときの画像を設定しておく。

【００９１】カメラすなわちセル１１０１のセル境界面
上の平面オブジェクトをレンダリングするための視点
は、参照番号１１０３で示すように、セル１１０１の中
心を中心とし、観測セル１１０２の中心をとする円弧上
を離散的又は連続的に移動する。そして、この円弧上の
所定数の観測場所からセル１１０１内の各オブジェクト
１１１１〜１１１４を見たときの画像をそれぞれ取得
（レンダリング）しておく。

【００９２】図１１に示す例では、参照番号１１２１、
１１２２、並びに１１２３で示される３箇所のカメラ位
置からながめたときの画像をレンダリングして、セル境
界面１１２０に対応付けて保存（データベース管理）し
ている。

【００９３】勿論、このような離散的な視点からのレン
ダリング画像ではなく、視点が円弧１１０３を移動する
ときの連続的な画像をあらかじめ用意しておくようにし
てもよい。また、図１１に示す例では、各カメラ位置１
１２１〜１１２３においてセル１１０１内の各オブジェ
クト１１１１〜１１１４を透視投影した画像のレンダリ
ングを行っているが、他の投影方法例えば平行投影によ
る画像をレンダリングするようにしてもよい。

【００９４】また、上述したように１つのセル境界面に
つき視線方向に応じて２種類以上の平面オブジェクトを
あらかじめ用意している場合には、仮想３次元画像をレ
ンダリングする際には、視野内のセル境界面に対応付け
られた複数の平面オブジェクトを表示要求されたカメラ
位置及び視線方向に応じて合成することによって、レン
ダリングに使用するための最適な画像を得ることができ
る。この結果、レンダリング部１１においては、より歪
みの少ない仮想３次元画像をレンダリングすることがで
きる。

【００９５】視野内のセル境界面に対応付けられた複数
の平面オブジェクトを表示要求されたカメラ位置及び視
線方向に応じて合成するための処理手順について、図１
２を参照しながら以下に説明する。

【００９６】同図において、参照番号１２２１〜１２２
３には、図１１において、各カメラ位置１１２１〜１１
２３をそれぞれ設定することによって取得されたレンダ
リング画像を示している。これらが、観測セル１１０２
側からセル１１０１を眺めたときの仮想３次元画像を生
成する際におけるレンダリング対象となる平面オブジェ
クトを構成する。

【００９７】ここで、視点が円弧１１０３上で参照番号
１１２１及び１１２２で示される地点の間にあるとき、
レンダリング対象とする画像を、例えば２つの平面オブ
ジェクト１２２１及び１２２２を合成することによって
作成する。

【００９８】参照番号１２２４は、これら平面オブジェ
クト１２２１及び１２２２を合成することによって得ら
れた平面オブジェクトを示している。この平面オブジェ
クト１２２４内では、円弧１１０３上で参照番号１１２
１及び１１２２で示される地点の間に設定された視点か
ら見える向きで、セル１１０１内の各オブジェクト１１
１１〜１１１４のテクスチャが貼り付けられている。参
照番号１２１１〜１２１３で示されている各オブジェク
トは、図１１で示したセル１１０１内の各オブジェクト
１１１１〜１１１３に該当する。より一般的には、イメ
ージベースド・レンダリングの手法を用いてもよい。

【００９９】図１３には、図８〜図１２で説明した方法
により得られた仮想３次元空間のレンダリング対象オブ
ジェクトを用いて、ある視点から見た仮想３次元画像を
生成するための処理手順をフローチャートの形式で示し
ている。

【０１００】まず、例えばユーザが入力部１を介してカ
メラ位置と視線方向を入力して、仮想３次元画像の表示
を要求する（ステップＳ２１）。

【０１０１】次いで、視野内の近傍領域内にあるオブジ
ェクトの集合を取得する（ステップＳ２２）。

【０１０２】次いで、近傍領域外で、視野内にかかって
いるセルの集合を取得する（ステップＳ２３）。

【０１０３】次いで、レンダリングに用いるセル境界面
の選択を行なう (ステップＳ２４)。このとき、同じセ
ルの２以上のセル境界面が視界に含まれる場合には、視
線方向と各セル境界面とのなす角度を求めて、この値の
大きい方のセル境界面を選択することにより、より歪み
の少ない仮想３次元画像をレンダリングすることができ
る。

【０１０４】次いで、ステップＳ２１により設定された
カメラ位置及び視線方向から見た画像をレンダリングす
る（ステップＳ２５)。上述したように、１つのセル境
界面につき視線方向に応じて２種類以上の平面オブジェ
クトがあらかじめ３次元仮想空間のデータベースとして
用意されている。視野内のセル境界面に対応付けられた
複数の平面オブジェクトを表示要求されたカメラ位置及
び視線方向に応じて合成して、レンダリングに使用する
ための最適な画像を得ることができる。

【０１０５】そして、このようにして得られたオブジェ
クトとセル境界面を仮想空間上に配置して（ステップＳ
２６）、これらを遠近関係に従って張り合わせていくこ
とにより、設定されたカメラ位置及び視線方向から仮想
３次元空間を眺めたときの画像をレンダリングすること
ができる（ステップＳ２７）。

【０１０６】このようにして生成された画像データを、
表示部２を介して外部出力する（ステップＳ２８）。

【０１０７】なお、上記のステップＳ２５まで得られた
オブジェクトとセル境界面を、要求元のシステムに対す
る戻り値としてもよい。このような場合、後続のステッ
プＳ２６〜Ｓ２８の工程は、要求元すなわちクライアン
ト側システムにおいて実行される。すなわち、クライア
ント側において、レンダリング対象オブジェクトを利用
して、設定されたカメラ位置及び視線方向から仮想３次
元空間を眺めたときの画像をレンダリングするようにす
ればよい。

【０１０８】［追補］以上、特定の実施形態を参照しな
がら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修
正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示
という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書
の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の
要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範
囲の欄を参酌すべきである。

【０１０９】

【発明の効果】以上詳記したように、本発明によれば、
仮想３次元空間に記述されたオブジェクト間を移動する
カメラ映像の視点と方向に応じてレンダリングを行なう
ためのデータを保存して好適なデータベースを構築する
ことができる、優れた仮想３次元空間画像管理システム
及び方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供する
ことができる。

【０１１０】また、本発明によれば、表示要求となる視
点と方向に応じてレンダリングを行なうために必要な対
象オブジェクトを削減することができる、優れた仮想３
次元空間画像管理システム及び方法、並びにコンピュー
タ・プログラムを提供することができる。

【０１１１】本発明に係る仮想３次元空間画像管理シス
テム及び方法によれば、セル内に存在する建物などのオ
ブジェクトをセル外から眺めたときの画像をセル境界面
毎にレンダリングして、オブジェクトのテクスチャがセ
ル境界面に貼り付けられた平面オブジェクトを得て、こ
れらをセル外からセル内のオブジェクトを眺めたときの
映像すなわちレンダリング対象となるオブジェクトとし
てデータベース管理する。

【０１１２】したがって、本発明によれば、ある視点と
その方向を与え、シーンをレンダリングするときに、既
に個々にレンダリングした結果であるセル境界面を用い
ることによって、レンダリング対象となる総オブジェク
ト数を少なくすることができることから、データベース
構築に必要な時間を節約することができる。すなわち、
無数のレンダリング対象が配置された３次元空間におい
て所定のカメラ位置及び視線方向からの風景画像をレン
ダリングするための画像データを管理することができ
る。

【０１１３】また、本発明によれば、あるカメラ位置と
視線方向に従って表示要求が発生したときには、カメラ
位置を収容するセル内に存在する建物などのオブジェク
トをレンダリングすることによって近景画像を得る。ま
た、視野に含まれる各セル境界面についての平面オブジ
ェクトをデータベースから取得して、遠近関係に従って
順次貼り合わせていくことによって、遠景画像をレンダ
リングする。

【０１１４】したがって、あらかじめセル境界面毎にセ
ル内オブジェクトのテクスチャが貼り付けてある平面オ
ブジェクトを用いて遠景のレンダリングを行なうことに
よって、詳細な遠景画像を有する仮想３次元空間のレン
ダリング画像を高速に得ることができる。また、視野に
含まれる建物などのオブジェクトの総数に拘わらず、レ
ンダリング対象となる総オブジェクト数は増えることは
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る仮想３次元空間画像
システムの機能構成を模式的に示した図である。

【図２】３次元仮想空間に対するデータベースを作成す
るための処理手順を示したフローチャートである。

【図３】表示要求に応答して仮想３次元画像をレンダリ
ングするための処理手順を示したフローチャートであ
る。

【図４】レンダリング対象となる複数のオブジェクトが
配置された３次元仮想空間をセルに分割した様子を示し
た図である。

【図５】セル内に存在する建物などのオブジェクトをセ
ル外から眺めたときの画像をセル境界面毎にレンダリン
グする方法を示した図である。

【図６】セル境界に貼るテクスチャのレンダリング結果
の一例を示した図である。

【図７】視野に含まれる各セル境界面に対応付けられて
いる複数の平面オブジェクトを遠近関係に従って順次貼
り合わせていくことによって仮想３次元画像を得る様子
を示した図である。

【図８】視点近傍に位置するオブジェクトを直接レンダ
リングして近景画像を生成する手順を説明するための図
である。

【図９】視点近傍に位置するオブジェクトを直接レンダ
リングして近景画像を生成する手順を説明するための図
である。

【図１０】同じセルの２以上のセル境界面が視界に含ま
れる場合にセル境界面を選択するための手順を説明する
ための図である。

【図１１】セル境界面毎に２通り以上の視線方向から眺
めた画像をレンダリングして、１つのセル境界面につき
２種類以上の平面オブジェクトを取得するための手順を
説明するための図である。

【図１２】視野内のセル境界面に対応付けられた複数の
平面オブジェクトを表示要求されたカメラ位置及び視線
方向に応じて合成するための処理手順を説明するための
図である。

【図１３】図８〜図１２で説明した方法により得られた
仮想３次元空間のレンダリング対象オブジェクトを用い
て、ある視点から見た仮想３次元画像を生成するための
処理手順を示したフローチャートである。

【符号の説明】

１…入力部，２…表示部３…記録部，４…ＣＰＵ５…ＲＡＭ，６…ＲＯＭ８…通信部，９…セル分解部１０…セル境界生成部１１…レンダリング部１２…レンダリング対象取得部，１３…バス

フロントページの続きＦターム(参考） 5B050 BA06 BA07 BA09 BA10 CA07 EA03 EA27 EA28 GA08 5B080 AA17 BA02 BA04 GA22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無数のレンダリング対象が配置された３次
元空間における画像データを管理する仮想３次元空間画
像管理システムであって、前記３次元空間を複数のセルに分割する分割手段と、セル内に存在するオブジェクトをセル境界面の外側から
眺めたときの画像をレンダリングして、オブジェクトの
テクスチャが該セル境界面に貼り付けられた平面オブジ
ェクトを取得する平面オブジェクト生成手段と、平面オブジェクトをセル境界面に対応付けて保管する画
像データ管理手段と、を具備することを特徴とする仮想
３次元空間画像管理システム。
【請求項２】前記平面オブジェクト生成手段は、セル内
に複数のオブジェクトが存在するときには、セル境界面
側からの遠近関係に従って各オブジェクト間で陰面処理
を施して平面オブジェクトを得る、ことを特徴とする請
求項１に記載の仮想３次元空間画像管理システム。
【請求項３】あるカメラ位置と視線方向に従って表示要
求に応答して近景画像と遠景画像からなる表示画像を生
成する３次元空間画像生成手段をさらに備える、ことを
特徴とする請求項１に記載の仮想３次元空間画像管理シ
ステム。
【請求項４】前記３次元空間画像生成手段は、前記カメ
ラ位置を収容するセル及び／又は視点近傍のセル内に存
在するオブジェクトを前記視線方向から眺めた画像をレ
ンダリングすることによって近景画像を生成する、こと
を特徴とする請求項３に記載の仮想３次元空間画像管理
システム。
【請求項５】前記３次元空間画像生成手段は、視野に含
まれる各セル境界面についての平面オブジェクトをデー
タベースから取得して、遠近関係に従って順次貼り合わ
せていくことによって遠景画像を生成する、ことを特徴
とする請求項３に記載の仮想３次元空間画像管理システ
ム。
【請求項６】前記３次元空間画像生成手段は、同じセル
の２以上のセル境界面が視界に含まれる場合には、視線
方向と各セル境界面とのなす角度を求めて、この値の大
きい方のセル境界面を選択する、ことを特徴とする請求
項５に記載の仮想３次元空間画像管理システム。
【請求項７】前記平面オブジェクト生成手段は、セル境
界面毎に２通り以上の視線方向から眺めた画像をレンダ
リングして、１つのセル境界面につき２種類以上の平面
オブジェクトを取得して、前記画像データ管理手段は、視線方向が異なるこれら２
種類以上の平面オブジェクトをセル境界面に対応付けて
保管する、ことを特徴とする請求項１に記載の仮想３次
元空間画像管理システム。
【請求項８】前記３次元空間画像生成手段は、視野内の
セル境界面に対応付けられた複数の平面オブジェクトを
表示要求されたカメラ位置及び視線方向に応じて合成し
て得られた平面オブジェクトを用いて仮想３次元画像を
レンダリングする、ことを特徴とする請求項７に記載の
仮想３次元空間画像管理システム。
【請求項９】無数のレンダリング対象が配置された３次
元空間における画像データを管理する仮想３次元空間画
像管理方法であって、前記３次元空間を複数のセルに分割する分割ステップ
と、セル内に存在するオブジェクトをセル境界面の外側から
眺めたときの画像をレンダリングして、オブジェクトの
テクスチャが該セル境界面に貼り付けられた平面オブジ
ェクトを取得する平面オブジェクト生成ステップと、平面オブジェクトをセル境界面に対応付けて保管する画
像データ管理ステップと、を具備することを特徴とする仮想３次元空間画像管理方
法。
【請求項１０】前記平面オブジェクト生成ステップで
は、セル内に複数のオブジェクトが存在するときには、
セル境界面側からの遠近関係に従って各オブジェクト間
で陰面処理を施して平面オブジェクトを得る、ことを特
徴とする請求項９に記載の仮想３次元空間画像管理方
法。
【請求項１１】あるカメラ位置と視線方向に従って表示
要求に応答して近景画像と遠景画像からなる表示画像を
生成する３次元空間画像生成ステップをさらに備える、
ことを特徴とする請求項９に記載の仮想３次元空間画像
管理方法。
【請求項１２】前記３次元空間画像生成ステップでは、
前記カメラ位置を収容するセル及び／又は視点近傍のセ
ル内に存在するオブジェクトを前記視線方向から眺めた
画像をレンダリングすることによって近景画像を生成す
る、ことを特徴とする請求項１１に記載の仮想３次元空
間画像管理方法。
【請求項１３】前記３次元空間画像生成ステップでは、
視野に含まれる各セル境界面についての平面オブジェク
トをデータベースから取得して、遠近関係に従って順次
貼り合わせていくことによって遠景画像を生成する、こ
とを特徴とする請求項１１に記載の仮想３次元空間画像
管理方法。
【請求項１４】前記３次元空間画像生成ステップでは、
同じセルの２以上のセル境界面が視界に含まれる場合に
は、視線方向と各セル境界面とのなす角度を求めて、こ
の値の大きい方のセル境界面を選択する、ことを特徴と
する請求項１３に記載の仮想３次元空間画像管理方法。
【請求項１５】前記平面オブジェクト生成ステップは、
セル境界面毎に２通り以上の視線方向から眺めた画像を
レンダリングして、１つのセル境界面につき２種類以上
の平面オブジェクトを取得して、前記画像データ管理ステップでは、視線方向が異なるこ
れら２種類以上の平面オブジェクトをセル境界面に対応
付けて保管する、ことを特徴とする請求項９に記載の仮
想３次元空間画像管理方法。
【請求項１６】前記３次元空間画像生成ステップでは、
視野内のセル境界面に対応付けられた複数の平面オブジ
ェクトを表示要求されたカメラ位置及び視線方向に応じ
て合成して得られた平面オブジェクトを用いて仮想３次
元画像をレンダリングする、ことを特徴とする請求項１
５に記載の仮想３次元空間画像管理方法。
【請求項１７】無数のレンダリング対象が配置された３
次元空間における画像データを管理するための処理をコ
ンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ
可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであっ
て、前記３次元空間を複数のセルに分割する分割ステップ
と、セル内に存在するオブジェクトをセル境界面の外側から
眺めたときの画像をレンダリングして、オブジェクトの
テクスチャが該セル境界面に貼り付けられた平面オブジ
ェクトを取得する平面オブジェクト生成ステップと、平面オブジェクトをセル境界面に対応付けて保管する画
像データ管理ステップと、を具備することを特徴とする
コンピュータ・プログラム。