JP2005182820A - 三次元電子ドキュメントでページをめくるシステムと方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 三次元電子ブックのページをめくるシステムと方法を得る。
【解決手段】 閉じた本を、長さ、幅及び厚さの次元を有する少なくとも１つの三次元物体300としてモデリングする。開かれた本は、この開かれた本の左側と右側とを表す、長さ、幅及び厚さの次元を有する少なくとも２つの三次元物体としてモデリングされる。めくられるページは、長さ、幅及び厚さの次元を有する少なくとも１つの三次元物体としてモデリングされる。その断面平行四辺形は、閉じられた本の幅と厚さとの次元と、ユーザが選択した、めくられるページ数とに基づいた幅次元と厚さ次元と、を有する。三次元電子ブックのページめくり動作は、左側ページブロック、右側ページブロック及びめくられるページを表す三次元物体の同時移動を示す動的アニメーションとしてモデリングされる。
【選択図】図２４

Description

本発明は、一般に、三次元ドキュメントを描写するシステムと方法に関する。

実際の本、マガジン、ジャーナル、教科書、写真アルバム又はそれらの類似物をシミュレートする仮想（バーチャル）の本、マガジン、ジャーナル、教科書、写真アルバム又はそれらの類似物を作成する技法は、このようなドキュメントの読者や閲覧者にとってきわめて望ましいものである。このようなバーチャルブックは電子ブック（本）、すなわち、電子ブックシステム、パソコン（ＰＣ）、個人向け携帯型情報通信機器（ＰＤＡ）等によって表示することが可能である。

電子ブックシステム、ＰＣ、ＰＤＡ等はその多くが、バーチャルブックを二次元で又は三次元で表示する。たとえば、B. Harrisonは、非特許文献１において、いくつかの二次元ベースの電子ブック手段を記載している。しかしながら、バーチャルブックを三次元で表示すると、実際の物理的な本がよりリアルに見える。

現代のグラフィックシステムによって、バーチャルブックをコンピュータ画面上で著して、物理的な本を三次元で見せることが可能である。バーチャルブックを三次元で表示すると、二次元表示のバーチャルブックより実際の物理的な本が良好に現されるが、提示すべきいくつかの重要な問題点がある。

これらの問題点とは、１）前表紙と裏表示のどちらかを見えるようにして閉じた本をどのように描写するか、２）隣り合った２つのページを見えるようにして開いた本をどのように描写するか、３）本を前方に又は後方にめくるのをどのように描写するか、である。本の静的な位置の描写の仕方が、ページをめくるアニメーション中に本をどのように描写するかに対してかなりの程度まで影響するし、また逆もそうである。

三次元で電子ドキュメントを表示するさまざまな電子ブックシステムが存在する。たとえば、特許文献１には、実際の物理的な本を模倣する特殊なユーザインタフェースデバイスが記載されている。フリップブラウザ（登録商標）（Flip Browser 登録商標）として知られるソフトウエアプロダクツが、ｅブックシステム社（eBook System Inc.）によって開発されていて、http:／／www.flipbrowser.comで見受けられる。

さらに、特許文献２には、電子ドキュメントを配布して閲覧するためのシステムと方法が記載されている。ジニオリーダー（登録商標）（Zinio Reader登録商標）として知られるソフトウエアプロダクツがジニオシステム社（Zinio System Inc.）によって開発され、http:／／www.zinio.comで見受けられる。ターニング・ザ・ページ（登録商標）（Turning the Pages）システムという別のシステムが、マクロメディア（Macromedia）と呼ばれるマルチメディアオーサリングプロダクツに基づいていて、これは、大英図書館（British Library）とアルマジロ・システムズ（Armadillo Systems）とで共同開発されたものであり、http:／／www.bl.uk／whatson／exhibitions／lindisfarne／ttp.htmlで見受けられる。上記は電子ドキュメントを三次元で既述する及び／又は表示するものであるが、三次元で表示されているバーチャルブックに対するページめくり機能に関する開示物は少量に限られるか又は、このページめくり機能をどのように設計又は実施するかについての詳細はない。

特許文献３と特許文献４には、電子ドキュメントを三次元で表示するゼロックス・コーポレーション（Xerox Corporation）が開発したウェブブック（登録商標）（WebBooks(R)）として商業的に知られているさらに別のシステムが記載されている。しかしながら、いくつかの欠点がある。

たとえば、開かれているバーチャルブック（仮想本）は、本の表面しかモデリングされず、裏側がモデリングしていない。したがって、閉じている本と開いている本との間の遷移はより複雑である。

くわえて、ウェブブック(登録商標）には、めくられている全てのページのテクスチャを表示することによって、ある集合を成すページを何回も同時にめくることをシミュレートするページを逆立てる技法が含まれる。ページのテクスチャがすべて事前にロードされメインメモリーにストアされるため、システムのスケーラビリティが厳しく制限され、また、バーチャルブックで許容されるページの数が限られる。さらにそのうえ、ページを逆立てている間でめくられているページの量を近似値でさえ判定することは困難である。
米国特許第6,340,980号明細書 米国特許出願公開第2002／0035697号明細書 米国特許第5,847,709号明細書 米国特許第5,838,326号明細書 B. Harrison、"E-Books and the Future of Reading"、IEEE Computer Graphics and Applications、Vol. 10、NO. 3、pages 32-39。

したがって、上記の3Dブック以外のものが、これらの欠点を解決する他の解決手段を提供するといえる。実際の物理的な本、マガジン、ジャーナル、教科書、写真アルバム等のページをめくる様子をより良好に描写する三次元で表示されているバーチャルブックでページめくり機能を実施することが望まれている。

三次元のバーチャルブックのページを、実際の物理的な本のページをめくる様子を正確に描写するように前方又は後方にめくることを可能とするシステムと方法を用いる方式がある。

本システムと方法は、目に見えるようなテクスチャを発生することなく、めくられているページを、開かれている三次元のバーチャルブックの左側又は右側に置かれているページと合併させることを可能とする。

本発明と方法は、三次元のバーチャルブックの上方のある静的な位置に置かれている仮想カメラと三次元のバーチャルブックのトップページとの間に一定の相対的な距離を置くものである。

本システムと方法は、三次元のバーチャルブックの左側ページブロックと右側ページブロックとに置かれているそれぞれのトップページが同じサイズであるように見えるようにする。

本システムと方法は、三次元バーチャルブックの左側ページブロック、右側ページブロック及び／又はめくりページブロックを、頂部、底部、左、右、表及び裏のフェースを含む６つのフェースを有する三次元物体としてモデリングさせる。

本システムと方法は、三次元バーチャルブックの左側ページブロック、右側ページブロック及びめくりページブロックの内のどのフェースでも平坦表面としてモデリングすることを可能とする。

本システムと方法は、三次元バーチャルブックの左側ページブロック、右側ページブロック及び／又はめくりページブロックの内のどのフェースでも平行四辺形としてモデリングすることを可能とする。

本システムと方法は、三次元バーチャルブックの左側ページブロック、右側ページブロック及びめくりページブロックの内のどのフェースでも湾曲した表面としてモデリングすることを可能とする。

本システムと方法は、三次元バーチャルブックの左側ページブロックと右側ページブロックを、頂部フェース基線に対して移動させることを可能とする。

本システムと方法は、三次元バーチャルブックのめくりページブロックを、頂部フェース基線に対して移動させることを可能とする。

本システムと方法は、複数の解像度を持つテクスチャを三次元バーチャルブックのページと関連させるものである。

本システムと方法は、ページめくりのアニメーション間に三次元バーチャルブックの低解像度のテクスチャを適用するものである。

本システムと方法は、定常状態の間に三次元バーチャルブックの高解像度テクスチャを適用するものである。

本システムと方法は、画像をテクスチャとしてページ上に最初に適用する場合に再サンプリングすることを回避するものである。

本システムと方法は、システムのスケーラビリティを高めるものである。

本システムと方法は、三次元バーチャルブックを、仮想カメラでどの角度から見ても実際の物理的な本と似ているようにモデリングする。

本システムと方法では、三次元バーチャルブックのページを、実際の物理的な本のページをめくる様子を正確に描写するように前方や後方にめくることが可能である。この三次元バーチャルブックのページは平行四辺形としてモデリングされる。これらのページは、視覚的不連続性が出来ないように、開かれている三次元バーチャルブックの左側や右側にあるページと合併される。

本システムと方法では、三次元バーチャルブックの左側ページブロック、右側ページブロック及びめくりページブロックの頂部、底部、左、表及び／又は裏のフェースは、湾曲した表面としてモデリングされる。

本システムと方法では、仮想カメラは、三次元バーチャルブックの上方の静的位置に置かれる。この仮想カメラと三次元バーチャルブックのトップページ間には一定の相対的な距離が維持されてもよい。左側ページブロックと右側ページブロックのトップページは、仮想カメラで見ると同じサイズに見える。

閉じられた三次元バーチャルブックは左側ページブロック又は右側ページブロックとしてモデリングされ、開かれた三次元バーチャルブックは、開かれた本の左側と右側とをバインディングを基準として描写する左側ページブロック又は右側ページブロックとしてモデリングされる。本が開かれると、これらの２つのブロックは、頂部フェース基線にあるその頂部フェース同士が接続される。ページを最初にめくるとき、左側ページブロックと右側ページブロック間にあってめくりページブロックを描写する別の三次元物体が、ページのめくられている部分を描写するために作成される。ページをめくっている様子のアニメーション全体にわたって、左側ページブロック、めくりページブロック及び右側ページブロックは、頂部フェースの基線に対して徐々に回転、変換及び／又は変形し、同時に、接続が同じ点でなされるように維持され、これで、本でページをめくっている様子がリアルに見える。ページめくりアニメーションの最後では、めくりページブロックは、バーチャルブックの左側ページブロック又は右側ページブロックに合併され、これで本は定常状態に戻る。

本システムと方法では、三次元バーチャルブックのページは、複数の解像度を持つテクスチャで表示される。さまざまな例示の実施形態では、左側ページブロックの頂部フェースと、右側ページブロックの頂部フェースと、めくりページブロックの頂部フェース及び底部フェースとが、ページめくりアニメーション中で低解像度ページテクスチャで表示される。左側ページブロックと右側ページブロックの頂部フェースは、定常状態では高解像度ページテクスチャで表示される。

本システムと方法では、画像を最初にページ上のテクスチャとして適用する際に再サンプリングを避けるようにする。

上記の特徴及び他の特徴は、以下の詳細な説明中で説明される又はこれから明らかである。

図１は、閉じたバーチャルブック１１０または開いたバーチャルブック１２０の頂部フェース１２２と１２４を静的カメラで見た場合にかなりリアルに見えるウェブブック(登録商標）などの三次元バーチャルブックを含む標準の仮想環境１００である。

図２は、図１をラインＡ−Ａで切った、開かれたウェブブック(登録商標）の厚さインジケータＣＥを持つ矩形ボックスＡＢＣＤとしての切断面であり、図３は、図１をラインＢ−ＢとラインＡ−Ｓとでそれぞれ切った、開かれたウェブブック(登録商標）の切断面である。この本の切断面は、本を、本のページを一緒に結合する本のバインディングに対して直角の方向で半分に切ったものである。図３に示すように、開かれたバーチャルブック１２０は、本の裏側ではなく頂部フェース１２２と１２４を単にモデリングしているだけである。したがって、開かれたバーチャルブックのたとえば、表カバーと裏カバーなどの裏側や底部のフェースが仮想のカメラから見えるような仮想環境では、バーチャルブックはもはや、実際の物理的な本とは似ていない。さらに、閉じた本１１０と開かれた本１２０とを遷移するには、図２の閉じた本の描写と図３の開いた本の描写とを変換する必要がある。

図４は、ウェブブック(登録商標）のページがめくられている様子を描写するめくりページブロック１２６のモデリングを示す。めくりページブロック１２６が矢印１３０の方向に回転するにつれて、めくりページブロックが初期開始位置から９０度回転するまで、点Ｊが矢印１４０の方向に移動する。次に、点Ｊは、めくりページブロック１２６が初期開始位置から１８０度回転するまで、矢印１４０の反対の方向に戻る。

他の三次元バーチャルブックもまた、実際の物理的な本のページをめくる様子をモデリングしようとしたものである。たとえば、図５は、そのページを左側２２２と右側２２４とに持つ、開かれた位置２２０にある標準の三次元バーチャルブックを含む標準の仮想環境２００を示す。図６は、閉じた本位置２１０における標準の三次元電子ブックの、矩形ＡＢＣＤで示した切断面である。このバーチャルブックもまた静的基線を有するが、これは、バーチャルブックのページの相対的な移動を決定する際に助けとなる静的基準線としてページめくり中に用いられる、閉じた本２１０の底部平面ＡＢのところに置かれている。

図７は、開いた位置２２０における三次元本の、図５をラインＣ−Ｃで切った切断面である。図７に示すように、開かれたバーチャルブックは、それぞれ矩形多角形ＡＢＣＤとＢＥＦＧとによって描写される少なくとも左側ページブロック２２２と右側ページブロック２２４としてモデリングされている。静的基線２２８は、この時点では開いた本２２０の底部平面ＡＢＥにあり、バーチャルブックのページの相対的な移動を決定する際に助けとなる静的基線としてページめくり中に用いられる。

図８に、バーチャルブックのページがめくられている様子を描写するめくりページブロック２２６のモデリングを示す。ページめくりがアニメートされている間、本の左側ページブロック２２２と右側ページブロック２２４のそれぞれの底部フェースＡＢとＢＥは基線２２８上では静止状態のままであり、めくりページブロック２２６は、接続点ＪとＨの周りを矢印２３０の方向に回転する。しかしながら、三次元バーチャルブックを底部フェース基線２２８を基準として置かれている矩形としてモデリングする方式には、いくつかの欠点がある。

第一に、アニメーションの最後のところでめくりページブロック２２６を落とすと、強い視覚的不連続性が発生する。第二に、バーチャルブックをあるページから別のページにめくるにつれて、左側ページブロック２２２と右側ページブロック２２４の頂部フェースが動的に変化する。これは、静的カメラとバーチャルブックのトップページとの間の相対的な距離が一定ではなく、そのため、開かれた本のトップページは、どの２ページが表示されているかによって違ったサイズを持つように見えることを意味する。

次の詳細な説明は、特定の応用分野、すなわち、例示のページめくりシステムと方法が使用可能である三次元電子ブックに関するものである。しかしながら、例示のシステムと方法が使用可能である他のタイプの応用分野でもよい。

図９は、閉じた位置３１０にある１つの例示の三次元電子ブック３００を含む１つの例示の仮想環境を示す。図１０は、ラインＤ−Ｄで切った例示の図の切断面である。バーチャルブック３００の長さは、たとえば、ページの頂部とページの底部との間の距離などの個々のページの長さであるため、バーチャルブック３００の長さは、ページめくりをアニメートしている間全体にわたって一定のままであり、したがってこれ以上説明しない。

図１０に示すように、閉じた本３１０は平行四辺形ＡＢＣＤとして描写されている。たとえば、ラインＡＢとＤＣの長さなどのこの本の幅は、個々のページの幅によって決まる。本の厚さ、すなわち、ＡＢとＤＣ間の距離は、個々のページの厚さと本のページ数とによって決まる。ＡＢＣとＡＤＣの傾斜角度は、一定であると事前に定められる。バーチャルブック３００もまた、バーチャルブック３００のページの相対的移動を決定する際に助けとなる静的基準線としてページめくり中に用いられる、閉じた本３１０の頂部平面ＤＣのところにある静的基線３２０を有している。

図１１は、開かれた位置３３０にある例示の本３００を示し、また、本３００の左側３３２と右側３３４との厚さを示す斜視図の本３００を表示する。本３００の左側３３２と右側３３４との厚さは、開かれた本３３０のそれぞれ左側３３２と右側３３４にあるページの数を表している。図１２は、開かれた位置３３０にある例示の本３００の、図１１をラインＥ−Ｅで切った切断面である。

図１２に示すように、開かれた位置３３０における例示の本３００の定常状態は、少なくとも２つのページブロックを含むものとしてモデリングされている。具体的には、左側ページブロック３３２は平行四辺形ＡＢＣＤによって描写され、右側ページブロック３３４は別の平行四辺形ＥＦＧＣによって描写されている。左ページブロック３３２と右ページブロック３３４は点Ｃで接続している。閉じた位置３１０にあるバーチャルブックの場合と同様に、左ページブロックＡＢの幅と右ページブロックＥＦの幅とは、個々のページの幅によって決まる。また、閉じた位置３１０にある本３００の場合と同様に、左ページブロックの厚さ、すなわちＡＢとＤＣの間の距離、および右ページブロックの厚さ、すなわち、ＥＦとＤＣ間の距離は、個々のページの厚さと各々のブロックのページ数とによって決まる。本３００の静的基線３２０は開かれた本３３０の頂部平面ＤＣＧに位置し、本３００のページの相対的移動を決定する際に助けとなる静的基準線としてページめくり中に用いられる。

上記の次元は、さまざまな公知の方法とシステムとによって計算及び／又は決定された本の固有特性である。たとえば、閉じたバーチャルブックのここのページの長さ、幅および厚さは事前に決定されているため、閉じた本の厚さもまた、閉じた本の総ページ数に個々のページの厚さで乗算した値として事前に決定される。くわえて、定常状態における左ページブロックと右ページブロックのページ数は事前に決定されているため、静的基線を基準とした左ページブロックと右ページブロックの座標すなわち点もまた、事前に決定される。さらに、仮想環境におけるバーチャルブックの位置もまた事前決定される。多くの次元と座標が事前に決定されるため、本を閲覧者が閲覧目的で選択したとき、たとえば、図１０と図１２中のブロックの点の座標などの本の幾何学的形状はすでに事前決定されている。さらに、閲覧者は、閲覧されるバーチャルブックと、その本を前方又は後方にめくるページ数とを単に選択するだけである。

以下の詳細な説明は、ページがめくられるにつれて、ページの位置が変化する例示の１つのシーケンスを解説するものである。

以下の説明では反時計回り方向前方にバーチャルブックのページをめくる様子を解説するが、本のページは、例示のページめくり方法を用いて時計回り方向後方にめくることも可能である。本の１ページ以上を同時にめくることも可能である。

本のページを反時計回り方向前方にめくる前に、めくられるページ数を決定する。ページめくりシステムによって、開かれた本３３０の右側から左側にめくる必要がある右側ページブロック３３４の、めくるべきページ数を表す部分を決定する。

図１３に、そのページが初期のページめくり位置にあるバーチャルブック３３０のページめくりアニメーションの始めを示す。最初に、右側ページブロック３３４をめくりページ数を表す第１の部分と、第１の部分を除去した後に右側ページブロック中に残っているページを表す第２の部分とに分割される。第１の部分は、平行四辺形ＪＫＧＣで表しためくりページブロック３３８である。めくりブロック３３８の厚さ、すなわち、ラインＪＫとＣＧとの間の距離は、めくられるページ数と個々のページの厚さとを乗算することによって決定される。さらに、第２の部分、すなわち、平行四辺形ＥＦＩＨで表される新しい右側ページブロック３３６は、直前の右側ブロック３３４とめくりブロック３３８間の差を示している。最後に、左側ページブロック３３２の頂部フェースＤＣとめくりブロック３３８の頂部フェースＣＧとは、静的基線３２０と同一線上にある。

くわえて、めくりブロック３３８の頂部フェースＣＧと底部フェースＪＫに対応する、たとえば、２５６ｘ２５６などの低解像度のページテクスチャが、コンピュータシステムのハードドライブ等からロードされ、それぞれ頂部フェースＣＧと底部フェースＪＫとに適用される。同様に、それに応じて、新しい右側ブロック３３６の頂部フェースＨＩに対応する低解像度テクスチャが、コンピュータシステムのハードドライブ等からロードされ、頂部フェースに適用される。同時に、２つの別個のプログラミングスレッドが開始されて、新しい右側ブロック３３６の頂部フェースＨＩとめくりブロック３３８の底部フェースＪＫとにそれぞれ対応する高解像度（たとえば、５１２ｘ５１２）のページテクスチャをロードする。

図１４〜１７に、図１３の初期開始位置を基準として反時計回り方向にそれぞれ４５度、９０度、１３５度及び１８０度めくりページブロックが回転しためくりブロック３３８を１８０度反時計回り方向に回転させた様子を例示として示す。めくりブロック３３８を回転させている間、左側ブロック３３２の頂部フェースＤＣとめくりブロック３３８の頂部フェースＣＧとは、静的基線３２０と同一線上にはない。以下の説明では、左側ブロック３３２、右側ブロック３３６及びめくりブロック３３８の移動をより詳細に記載する。

図１４〜１７に示すように、めくりブロック３３８は、点Ｊ、Ｈの周りを矢印３４０の方向に回転する。同時に、点Ｊ、Ｈが、点Ｃがアニメーションの始めに置かれていた位置に向かう上向き方向に、すなわち、図１３の方向ＪＣに沿って静的基線３２０に向けて移動し始める。しかしながら、アニメート中の全般にわたって、左側ブロック３３２とめくりブロック３３８とは点Ｃで接続されたままであり、この結果、左側ブロック３３２が静的基線３２０から下方に変換される。同様に、左側ブロック３３２が移動している際にも、右側ブロック３３６とめくりブロック３３８とは点Ｊ、Ｈで接続されたままであり、その結果、右側ブロック３３６が静的基線３２０に向けて上方に変換される。

ページめくりアニメーションが進行するにつれて、めくりブロック３３８の傾斜角度ＣＪＫが徐々に変形する、すなわち、傾斜角度が図１３の鈍角から図１７の鋭角に変化する。しかしながら、めくりブロック３３８の厚さ、すなわち、ラインＣＧとＪＫ間の距離は、一定のままである。

図１７に示すように、めくりブロック３３８が初期ページめくり位置から反時計回り方向に１８０度回転した後では、左側ブロック３３２の側部フェースＢＣとＡＤとは、めくりブロック３３８のそれぞれ側部フェースＣＪ及びＧＫと同一線上に来る。くわえて、めくりブロック３３８の頂部フェースＫＪと右側ブロック３３６の頂部フェースＪＩとは、静的基線３２０と同一線上にある。

図１８に、ページめくりアニメーションの最後のところで開かれている位置にある例示の本３００のモデリングを示す。図１８に示すように、新しい左側ページブロック３７０が、めくりブロック３３８を図１７の左側ブロック３３２と合併した結果として作成される。したがって、新しい左側ブロック３７０の頂部フェースＫＪと右側ブロック３３６の頂部フェースＪＩとは、静的基線３２０と同一線上にある。

くわえて、ページめくりアニメーションの最初のところで開始された前記２つのプログラミングスレッドをチェックして、新しい左側ブロック３７０の頂部フェースＫＪと右側ブロック３３６の頂部フェースＪＩと対応する新しい２つの高解像度テクスチャがコンピュータシステム等のハードドライブからロードされているかどうか調べる。ロードされていなければ、上記のスレッドは、その実行が継続される。高解像度テクスチャが利用可能であれば、それらを、それぞれ新しい左側ブロック３７０の頂部フェースＫＪと右側ブロック３３６の頂部フェースＪＩ上の低解像度テクスチャの代わりに適用する。次に、本は定常状態に戻る。

図１９に、ページめくりアニメーション中における本３００のページの別の例示のモデリングを示す。このページめくりアニメーション中、開かれたバーチャルブック３３０のめくりブロック３３８を、湾曲した頂部フェースＣＧと、湾曲した底部フェースＪＫと、２つの平坦側部フェースＪＣ及びＧＫとによって描写して、よりリアルなページめくる効果を提供する。さらに、このモデリングを用いるページめくりは、図１２〜１８を参照して前述したページをめくる方法を修正することによって同様に遂行することが可能である。しかしながら、左側ブロック３３２、右側ブロック３３６、めくりブロック３３８などの位置は、それでも、静的基線３２０を基準として決められる。

図１２〜図１８は、各々が平坦なフェースで閉じられた１つのブロックを有する、左側部分、右側部分及びめくりページ部分を含むページを図示しているが、バーチャルブックのページを４つ以上のブロックで描写し、これらのブロックのフェースを何らかの形状をした表面で描写するようにすることが可能である。他のタイプの非平坦表面を用いて、左側ページブロック、右側ページブロック及び／又はめくりページブロックのフェースをモデリングすることも可能である。たとえば、図１９で、めくりページブロックの側部フェースＣＪとＧＫとを湾曲フェースとして描写することも可能である。所望によっては、複数のページブロックを用いて、本の左側、本の右側及び／又は本のめくりページを描写することが可能である。

図１０の閉じたバーチャルブック３１０の定常状態では、左側や右側のページブロックがないため、閉じた本３１０の定常状態は図１２の開いたバーチャルブック３３０の定常状態の特殊なケースであると考えられている。言い換えれば、閉じた本３１０では、右側ページブロックと左側ページブロックの内の一方が目に見えないと考えることが可能である。したがって、閉じた本３１０と開いた本３３０間での遷移は、上述したように図１２の定常状態での開いた本３３０と図１８の定常状態での開いた本３３０間の遷移に類似している。したがって、初期定常状態から最終の定常状態の閉じた位置３１０に又はその逆にバーチャルブックのページをめくる動作は詳述しない。したがって、閲覧者は、ページめくり動作を、仮想環境下における定常状態の閉じた本から又は開いた本から実行することが可能である。言い換えれば、ページめくりは、たとえば、図１２などの定常状態にある本からスタートし、図１３から図１７にかけて示すようなアニメーションを通過して、ここから本が、たとえば図１８に示すような別の定常状態に戻るようなサイクルである。

図２０は、三次元仮想ドキュメントの電子ドキュメントのページめくりを描写する１つの例示の方法を概括するフローチャートである。図２０に示すように、本方法の動作はステップＳ１０００から始まり、ステップＳ１１００まで継続し、ここで、閲覧する三次元ドキュメントが閲覧者によって選択される。次に、ステップＳ１２００で、選択された三次元ドキュメントを、所定の次元に基づいて、定常状態にある右側ページブロックに接続されている左側ページブロックとして表示される。次に、ステップＳ１３００で、前方にせよ後方にせよめくるべき多くのページが閲覧者によって選択される。次に、動作はＳ１４００まで続く。

ステップＳ１４００では、左側ページブロック、右側ページブロック及びめくりページブロックの移動が、選択されたページ数に基づき、また、静的基線を基準としてアニメートされる。次に、ステップＳ１６００では、これ以上のページをめくるかどうか判定する。めくるのであれば、動作はステップＳ１３００にジャンプして戻る。めくらなければ、本方法の動作はステップＳ１７００まで続いて、ここで、本方法の動作は終了する。

図２１は、選択されたページ数に基づき、また、図２０の静的基線を基準として、左側ページブロック、右側ページブロック及びめくりページブロックの移動をアニメートする１つの例示の方法をより詳細に概括するフローチャートである。図２１に示すように、本方法の動作はステップＳ１４００から始まりステップＳ１４１０まで続き、ここで、右側ページブロック３３４がめくりページブロックと新しい右側ページブロックに分割される。図１３を参照して上述したように、めくりページブロックはめくられるページ数を表す最初の部分であり、新しい右側ページブロックは、第１の部分が除去された後で右側ページブロックに残っているページを表す第２の部分である。めくりページブロックの厚さは、めくられるページ数とここのページの厚さを乗算することによって決定される。また、新しい右側ページブロックの厚さは、初期の右側ページブロックとめくりページブロックとの間の差である。最後に、左側ページブロックの頂部フェースとめくりページブロックの頂部フェースとは、静的基線と同一直線上のままである。次に、動作はステップＳ１４２０まで続く。

ステップＳ１４２０では、めくりページブロックの頂部フェース及び底部フェースと新しい右側ページブロックの頂部フェースとに対応する低解像度ページテクスチャがロードされる。図１３を参照して上述したように、たとえば、めくりページブロックの頂部フェースと底部フェースの、２５６ｘ２５６などの低解像度のページテクスチャが、コンピュータシステム等のハードドライブからロードされて、頂部フェースと底部フェースとにそれぞれ適用される。同様に、新しい右側ページブロックの頂部フェースに対応する低解像度のページテクスチャが、コンピュータシステム等のハードドライブからロードされ、それに応じて頂部フェースに適用される。同時に、２つの別個のプログラミングスレッドがスタートされて、新しい右側ページブロックの頂部フェースとめくりページブロックの底部フェースとにそれぞれ対応する高解像度（たとえば、５１２ｘ５１２）のページテクスチャをロードする。次に、動作はステップＳ１４３０まで続く。

ステップＳ１４３０では、アニメーション開示時間ｔ０を現行のクロック時間に設定し、アニメーション時間ｔを０に設定する。次に、ステップＳ１４４０で、左側ページブロック、右側ページブロック及びめくりページブロックの全ての座標が、アニメーション時間ｔで決定される。次に、ステップＳ１４５０で、左側ページブロック、右側ページブロック及びめくりページブロックが表示される。次に、動作はステップＳ１４６０まで続く。

ステップＳ１４６０では、アニメーション時間ｔが所定の時間Ｔ未満であるか判定される。そうであれば、動作はステップＳ１４７０まで続く。そうでなければ、動作はステップＳ１４８０までジャンプする。ステップＳ１４７０で、アニメーション時間ｔは、現行のクロック時間からアニメーション開示時間ｔ０を減算した値に等しくなるように設定される。次に、動作はステップＳ１４４０にジャンプする。ステップＳ１４８０では、左側ページブロックとめくりページブロックとが合併されて、新しい左側ページブロックが形成される。図１８を参照して上述したように、新しい左側ページブロックは、めくりページブロックを図１７の初期左側ページブロックと合併した結果として作成される。したがって、新しい左側ページブロックの頂部フェースと新しい右側ページブロックの頂部フェースとは、静的基線と同一線上にある。次に、動作はＳ１４９０まで続く。

ステップＳ１４９０では、新しい左側ページブロックの頂部フェースと新しい右側ページブロックの頂部フェースとに対応する低解像度ページテクスチャを、新しい左側ページブロックと新しい右側ページブロックの頂部フェースに対応する高解像度のページテクスチャと置き換える。図１８を参照して上述したように、ページめくりアニメーションの始めのところでスタートした２つのプログラミングスレッドをチェックして、新しい左側ページブロックの頂部フェースと新しい右側ページブロックの頂部フェースとに対応するこれら２つの高解像度テクスチャがコンピュータシステム等のハードドライブからロードされているかどうか判定する。ロードされていなければスレッドはその実行の継続が許容される。高解像度テクスチャが利用可能であれば、これらをそれぞれ新しい左側ページブロックの頂部フェースと新しい右側ページブロックの頂部フェースとの低解像度テクスチャと置き換えて適用する。次に、ステップＳ１５００で、左側ページブロックと右側ページブロックとが表示される。次に、本は定常状態に戻る。次に、動作はステップＳ１５１０に戻り、ここで、本方法の動作がステップＳ１６００に戻る。

図２２は、アニメーション時間ｔ＝０で左側ページブロック、右側ページブロック及びめくりページブロックの点の座標を決定する１つの例示方法を概括するフローチャートである。図２２に示すように、本方法の動作はステップＳ１４１０から始まりステップＳ１４１１まで続き、ここでめくりページブロックの厚さが、選択されためくりページ数と個々のページの所定の厚さとに基づいて決定される。次に、ステップＳ１４１２で、新しい右側ページブロックの厚さが、初期の右側ページブロックの所定の厚さとめくりページブロックの厚さとの差に基づいて決定される。次に、ステップＳ１４１３で、それぞれの厚さ、所定の長さ及び所定の幅に基づいた左側ページブロック、新しい右側ページブロック及びめくりページブロックの初期座標が、静的基線の所定の座標を基準として決定される。次に、動作はＳ１４１４まで続き、ここで、本方法の動作はステップＳ１４２０に戻る。

図２３は、アニメーション時間ｔにおいて左側ページブロック、右側ページブロック及びめくりページブロックの全ての点の座標を決定する１つの例示の方法を詳細に概括するフローチャートである。図１３を参照する図２３に示すように、本方法の動作はステップＳ１４４０から始まりステップＳ１４４１まで続き、ここで、めくりページブロックの第２の接続点Ｊ、Ｈの座標が、ページめくりアニメーションの始めのところでアニメーション時間ｔと点Ｊ及び点Ｃとの関数に基づいて決定される。めくりページブロックの点Ｊ、Ｈは図１３の方向線ＪＣに沿って一定速度で移動するため、点Ｊ、Ｈの位置はアニメーション時間ｔで決定することが可能である。次に、動作はステップＳ１４４２まで続く。

ステップＳ１４４２では、右側ページブロックＥＦＩＨがめくりページブロックの点Ｊ、Ｈの移動と、アニメーション全般にわたってめくりページブロックに接続されたままである右側ページブロックの所定の次元とに基づいて上方に変換される。次に、ステップＳ１４４３で、Ｋの位置すなわち座標が、Ｊ及びＨの座標と、ページ線ＨＩの所定の幅と、角度ＫＪＩとに基づいて決定される。角度ＫＪＩは、１８０＊ｔ／Ｔとして計算される。次に、ステップＳ１４４４で、角度ＧＣＪが、アニメーション時間と、ページめくりアニメーションの始めと終わりとにおけるＧＣＪの初期角度及び最終角度との関数として決定される。次に、動作はステップＳ１４４５まで続く。

ステップＳ１４４５で、点Ｃが、Ｊの位置と、めくりページブロックの厚さと、角度ＧＣＪとの関数として決定される。めくりページブロックの厚さは、ユーザによって選択されためくりページ数に基づいて決定される。次に、ステップ１４４６で、左側ページブロックＡＢＣＤが、アニメーション全般にわたってめくりページブロックに接続されたままで、めくりページブロックの点Ｃの移動と左側ページブロックの所定の次元とに基づいて下方に変換される。次に、動作はステップＳ１４４７まで続き、ここで、本方法の動作はステップＳ１４５０に戻る。

言い換えれば、点Ｊ、Ｈの位置と、めくりページブロックが回転した角度ＫＪＩと、図１３の角度から図１７の角度まで線状に変化した傾斜角度ＣＪＫとが与えられれば、めくりページブロックの点Ｊ、Ｋ、Ｃ、Ｇの位置が計算される。めくりページブロックは点Ｃで左側ページブロックに接続されているため、めくりページブロックの点Ｊ、Ｈの移動と、左側ページブロックの所定の次元とに基づいて左側ページブロックＡＢＣＤの下方変換を計算することが可能である。

図２４は、１つの例示のドキュメントめくり制御システム５００を示す。図２４に示すように、ドキュメントめくり制御システム５００は、入／出力インタフェース５１０と、コントローラ５２０と、メモリー５３０と、ページブロック決定回路、ルーチンもしくはアプリケーション５４０とを含んでいるが、これらは各々が１つ以上の制御バス及び／又はデータバス５５０で適切に相互接続されている。入／出力インタフェース５１０は、リンク６１０によって表示部６００に対して、また、１つ以上のリンク７１０によって１つ以上のユーザ入力部７００に対してリンクされている。

リンク５５０、６１０及び７１０はその各々が、そのそれぞれの処理部等をドキュメントめくり制御システム５００に接続するために使用可能ななんらかの公知の又は将来開発される接続システム又は構造体でありえる。これらリンク５５０、６１０及び７１０は同じタイプのものである必要はない。

メモリー５３０は、可変の揮発性又は不揮発性メモリー又は不可変のもしくは固定のメモリーのなんらかの適当な組み合わせを用いることによって実現されえる。

入／出力インタフェース５１０は、リンク７１０でユーザ入力部７００に接続されている。ユーザ入力部７００は、データ及び／又は制御信号を、三次元電子ドキュメントのページをめくるドキュメントめくり制御システム５００に入力する１つ以上のタッチパッド、タッチ画面、トラックボール、マウス、キーボード、スタイラス又はなんらかの公知のもしくは将来開発されるユーザ入力部７００でありえる。

さらに、入／出力インタフェース５１０は、リンク６１０で表示部６００に接続されている。一般に、表示部６００は、閉じた仮想ドキュメント、開いた仮想ドキュメント並びに左側ページブロック、右側ページブロック及びめくりページブロックの移動を、例示の実施形態の方法とドキュメントめくり制御システム５００にしたがって表示することが可能ないかなる処理部、装置等でもありえる。

ページブロック決定回路、ルーチン又はアプリケーション５４０はユーザ入力を入力して、閉じたバーチャルブックまたは開いたバーチャルブックの次元と座標とを決定する。次に、ページブロック決定回路、ルーチン又はアプリケーション５４０は、ユーザ入力を入力し、左側ページブロック、右側ページブロック及びめくりページブロックをアニメーション時間ｔで決定する。

三次元電子ドキュメントのページをめくる例示のドキュメントめくり制御システムは、次のように動作する。

ユーザ入力がリンク７１０を介してユーザ入力部７００から、ドキュメントめくり制御システム５００の入／出力データインタフェース５１０に出力される。このユーザ入力には、閲覧される仮想ドキュメントに関する情報と、前方又は後方にめくられるページの数とが含まれている。次に、コントローラ５２０が、ユーザ入力情報をページブロック決定回路、ルーチン又はアプリケーション５４０に入力する。

ページブロック決定回路、ルーチン又はアプリケーション５４０は、選択されたページ数と個々のページの所定の厚さとに基づいてめくりページブロックの厚さを決定して、コントローラ５２０の制御下で右側ページブロックをめくりページブロックと新しい右側ページブロックとに分割する。次に、ページブロック決定回路、ルーチン又はアプリケーション５４０は、めくりブロックと新しい右側ページブロックのそれぞれの低解像度ページテクスチャをロードする。

次に、ページブロック決定回路、ルーチン又はアプリケーション５４０は、コントローラ５２０の制御下でアニメーション時間ｔにおいて左側ページブロック、右側ページブロック及びめくりページブロックを画定する全ての点の点座標を決定する。次に、ページブロック決定回路、ルーチン又はアプリケーション５４０は、コントローラ５２０の制御下で、新しい左側ページブロックと新しい右側ページブロックの低解像度ページテクスチャを高解像度ページテクスチャと入れ替える。

ページめくりアニメーションの始めと終わりにおける定常状態の間、ページブロック決定回路、ルーチン又はアプリケーション５４０は、高解像度ページテクスチャをページブロックに適用して、可視のページをより高い詳細で示す。しかしながら、ページめくりアニメーションの非定常状態では、ページブロック決定回路、ルーチン又はアプリケーション５４０は、低解像度ページテクスチャをページブロックに適用して、バーチャルブックの第１のアニメーションフレームの時間間隔を減少させて、ユーザの反応を高速化する。これらのページテクスチャはハードドライブにストアされるため、これらのページテクスチャは、必要に応じてコントローラ５２０の制御下でハードドライブから検索される。さまざまな解像度のページテクスチャをページブロックの頂部フェースと底部フェースとにページめくりアニメーションのさまざまな段階で適用することによって、無制限の数のページを、スケーラビリティの問題なしで本の中に含むことが可能である。

ページをめくるこの例示の方法では、本の２つの側部を傾斜側部としてモデリングすることによって、これら本の両側部を仮想カメラに対して見えるようにすることが可能である。その結果、左側ページブロックの内部にどれほど多くのページが含まれているか、また、右側ページブロックの内部にどれほど多くのページが含まれているかを、容易に推測することが可能である。

一般に、ページテクスチャの解像度は、コンピュータのＩ／Ｏ性能と、示されるページの望まれる詳細とによって、また、このテクスチャと関連するページを表示するために用いられるコンピュータモニター上の画素数に基づいて決定される。たとえば、図１１に示すような開かれた本を示すアプリケーションウインドウのサイズが１０００ｘ８００画素であるとすると、２つのトップページはその各々が５００ｘ８００画素の矩形領域内に示される。たいていのグラフィックＡＰＩ、たとえば、ＯｐｅｎＧＬでは、テクスチャを特殊な次元で表すことが必要である。たとえば、ＯｐｅｎＧＬは、テクスチャの幅と高さの双方が２の累乗のサイズを有することを必要とする。したがって、テクスチャを最初にページに適用する際に再サンプリングを回避するために、ページテクスチャに対して２５６ｘ５１２という低解像と５１２ｘ１０２４という高解像度を選択するのが適当である。

例示のページめくり方法では、複数解像度のページテクスチャを用いて他の機能をサポートすることも可能である。１つの例示の特徴は、ページをフリップする機能である。例示のページめくりアニメーションと同様に、ページフリップアニメーションは、図１２のバーチャルブックを開いた状態で始まり、ある段階、すなわち図１９にいたるまで、徐々に、第２の接続部Ｊ、Ｈの周りでページ数を変換する。ページフリップアニメーションの始めのところでは、低解像度ページテクスチャをページブロックに適用して、ユーザの反応を高速化することが可能である。一旦ページフリップアニメーションが停止したら、高解像度ページテクスチャをページブロックに適用して、可視のページをより高い詳細度で示すことが可能である。

例示の三次元バーチャルブックの例示のシステムと方法によって、上記の欠点のいくつかが克服される。たとえば、図１７に示すように、めくりページブロックと左側ページブロックとは、なんら目に見える不連続性なしで合併されるが、それは、めくりページブロックは左側ページブロックと完全に揃っているからである。また、図１２と１７に示すように、左側ページブロックと右側ページブロックの頂部フェースは、ページめくりアニメーションの前後で静的基線上に留まるが、その結果、頂部ページのサイズが定常状態で同じに見える。

さまざまな詳細を上述したが、多くの代替例、修正例及び変更例が当業者には明らかであろう。したがって、上記の詳細及び実施例は、解説目的であり、制限的なものではない。

開いた位置と閉じた位置の双方で表示した標準の三次元電子ブックの１実施形態を含む標準の仮想環境の実施形態である。 閉じた位置における本の標準的なモデリングである。 開いた位置における本の標準的なモデリングである。 標準のめくりページブロックを回転させる標準のページめくり方法とシステムを含む本の標準的なモデリングである。 開いた位置における別の標準の三次元電子ブックを含む標準の仮想環境である。 閉じた位置における標準の本の別の標準的なモデリングである。 開いた位置における標準の本の別の標準的なモデリングである。 別の標準のめくりページブロックを回転させる別の標準のページめくり方法とシステムを含む標準の本の別の標準的なモデリングである。 ページをめくる１つの例示の方法とシステムを有する１つの例示の閉じた三次元電子ブックを含む例示の仮想環境である。 ページをめくる前記例示の方法とシステムを用いる、閉じた位置における例示の本のモデリングである。 ページをめくる１つの例示の方法とシステムを用いる、１つの例示の開いた三次元電子ブックを含む別の例示の仮想環境である。 前記例示の開いた本のページをめくる１つの例示の方法とシステムの定常状態モデリングである。 前方のページの始めのところにおける１つの例示のめくりページブロックを含む例示の開いた本のページをめくる１つの例示の方法とシステムである。 めくりページブロックを反時計回り方向に４５度回転させる例示の開いた本のページをめくる１つの例示の方法とシステムである。 めくりページブロックを反時計回り方向にさらに４５度回転させる例示の開いた本のページをめくる１つの例示の方法とシステムである。 めくりページブロックを反時計回り方向にさらに４５度回転させる例示の開いた本のページをめくる方法とシステムの１つの例示の実施形態である。 めくりページブロックを反時計回り方向にさらに４５度回転させる例示の開いた本のページをめくる方法とシステムの１つの例示の実施形態である。 めくりページブロックの最後のところにおいて例示の開かれた本のページをめくる１つの例示の方法とシステムである。 ページをめくる別の例示の方法とシステムを有する別の例示の開かれた三次元電子ブックである。 三次元電子ドキュメントのページをめくる１つの例示の方法である。 開かれた三次元電子ドキュメントの静的基線の座標を基準にしてめくりページブロックを表示する１つの例示の方法である。 選択されたページ数に基づき、また、開かれた三次元電子ドキュメントの定常状態における左側ページブロックと右側ページブロックを接続する第１の接続部Ｃの初期座標に対してＮ度の角度を成す左側ページブロック、右側ページブロック及びめくりページブロックの全ての点の座標を決定する１つの例示方法である。 開かれた三次元電子ドキュメントの時点ｔ毎の決定済み座標に基づいて左側ページブロック、右側ページブロック及びめくりページブロックを表示する１つの例示の方法である。 三次元電子ドキュメントのページをめくる１つの例示のシステムである。

符号の説明

６００ 表示部
７００ ユーザ入力部
５２０ コントローラ
５１０ 入／出力インタフェース
５３０ メモリー
５４０ ページブロック決定回路、ルーチン又はアプリケーション
５００ ドキュメントめくり制御システム

Claims (3)

1. 所定の長さ、所定の幅及び所定の厚さを有する三次元電子ドキュメントのページをめくる方法であり、前記方法が、
   三次元電子ドキュメントのめくりページ数を選択することであって、前記ページはその各々が所定の厚さを有する、前記選択することと、
   静的基線の所定の座標を基準として、第１の三次元物体と、前記第１の三次元物体に第１の接続点で接続されている第２の三次元物体と、前記第２の三次元物体と第２の接続点で接続されている第３の三次元物体との移動をアニメートすることと、
   前記第１の三次元物体と、第２の三次元物体と、第３の三次元物体との移動をアニメートしながら、前記第１の接続と前記第２との接続を維持することと、
   を含む前記方法。
2. 所定の長さ、所定の幅及び所定の厚さを有する三次元電子ドキュメントのページをめくる方法であり、前記方法が、
   静的基線の所定の座標を基準として、接続部で接続されている少なくとも２つの三次元物体の移動をアニメートすることと、
   前記少なくとも２つの三次元物体の移動をアニメートしながら、前記接続を維持することと、
   を含み、前記少なくとも２つの三次元物体を表示する動作には、時間と前記接続部の初期座標との関数として前記少なくとも２つの三次元物体を表示する動作が含まれる、前記方法。
3. 三次元電子ドキュメントのページをめくるシステムであり、前記システムが、
   三次元電子ドキュメントを表す三次元物体の次元と、前記三次元物体の座標とを、静的基線の所定の座標を基準として決定するページブロック決定回路、ルーチン又はアプリケーションと、
   前記三次元物体を前記決定された次元及び決定された座標に基づいて表示する表示手段と、
   を備え、前記ページブロック決定回路、ルーチン又はアプリケーションが、アニメーション時間と、前記三次元物体の内の２つを接続する初期の第１の接続部との関数として前記三次元物体の座標を決定する、前記システム。