JP2006215814A - 静止画像作成方法、静止画像作成装置、及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 ３Ｄアニメーションを含んだマルチメディアドキュメントを他のメディアに変換して利用する場合に、容易、かつ元のコンテンツの持つ情報を損なわずに他のメディアに変換することができる静止画像作成方法、静止画像作成装置、及び記録媒体を提供する。
【解決手段】 アニメーション等の画像の動作の情報を矢印等の付加情報に作成し直して形状データとともに表示することにより、動作のあるマルチメディアコンテンツを静止画に変換した場合にも情報量を極力落さないようにすることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、静止画像作成方法、静止画像作成装置、及び記録媒体に関する。

マルチメディアコンテンツは、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の動画再生能力を持った機器による閲覧を前提としたものであり、プリンターに出力した場合には動作の情報は欠落する。
もし動作の情報を欠落させずに静止画のコンテンツに変換しようとするなら、イラストレーターがアニメーションの動作を確認したうえで、手作業で矢印等を付加した絵で表現する必要があった。

３次元ＣＡＤ（Computer Aided Design：コンピュータを利用した設計、３ＤＣＡＤともいう。３Ｄ：３Dimension、３次元）等の画像処理手段による形状データに動作の情報を付加し、マルチメディアコンテンツとして利用しようというアイデアは「組立アニメーション作成装置及び方法(例えば、特許文献１参照)」、「操作手順の表示方法及びその装置（例えば、特許文献２参照）」等の既存の技術が存在するように様々な手法が考案されている。分解手順等を説明する場合にその構成要素である個々の部品をＰＣ上などでアニメーションとして動かすことは、理解度の向上に有効とされるため、アニメーション手法を用いたオンラインの各種コンテンツは今後も増えることが予想される。
特開平８−１０６４８６号公報 特許第２８６５８２８号公報

ところで、３次元ＣＡＤが多く用いられるようになった昨今では、ＣＡＤのデータを他の様々な用途に活用していこうという動きがある。この中でも、アニメーションの情報を付加した ３ＤＣＡＤデータを含んだマルチメディアドキュメントは組立て／分解手順書などの各種マニュアル類に用いると読者の理解度の向上に役立つため、提供される機会が増えている。

しかし、これらのマルチメディアドキュメントは、ＰＣ等の比較的リッチなハードウエア環境を前提に作成されているため、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistants：携帯情報端末）等の貧弱なブラウズ環境では十分な動作が困難な場合が多い。また、紙に印刷して配布資料を作成する等の機会も多くあるが、印刷物を作成する場合には動画像の静止画化は避けられない。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決するため、３Ｄアニメーションを含んだマルチメディアドキュメントを他のメディアに変換して利用する場合に、容易、かつ元のコンテンツの持つ情報を損なわずに他のメディアに変換することができる静止画像作成方法、静止画像作成装置、及び記録媒体を提供することにある。

本発明の請求項１記載の発明は、３次元ＣＡＤ等の画像処理手段によって作成され、３次元形状を構成するパーツに付加された動作の情報から静止画表現を目的とする情報を作成し、作成された情報に基づいて静止画像を作成することを特徴とする。
請求項１記載の発明によれば、アニメーション等の画像の動作の情報を矢印等の付加情報に作成し直して形状データとともに表示することにより、動作のあるマルチメディアコンテンツを静止画に変換した場合にも情報量を極力落さないようにすることができる。

請求項２記載の発明は、３次元ＣＡＤ等の画像処理手段で作成された３次元形状の情報、パーツごとの動作の情報、及び視点情報などの情報を管理するデータベース部と、前記データベース部に蓄積されている各種情報から静止画表現を目的とする情報を作成する演算部と、前記演算部で作成された情報に基づいて静止画像を表示する、プリンタやディスプレイ等の表示部とを備えたことを特徴とする。
請求項２記載の発明によれば、アニメーション等の画像の動作の情報を矢印等の付加情報に作成し直して形状データとともに表示することにより、動作のあるマルチメディアコンテンツを静止画に変換した場合にも情報量を極力落さないようにすることができる。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、矢印、流れ線、及び集中線等の補助表示要素を付加することにより、前記パーツの動作を静止画で表現するようにしたことを特徴とする。
請求項３記載の発明によれば、矢印、流れ線、及び集中線等の簡単な補助表示要素を用いることでパーツの動作が静止画で表現されるので、３次元画像の静止画像表現の臨場感が向上する。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記補助表示要素の表示位置を、前記パーツの移動量、移動方向、及び境界箱の情報に基づいて自動的に計算するようにしたことを特徴とする。
請求項３記載の発明によれば、補助表示要素の表示位置が自動的に計算されるので、３次元画像の静止画像表現の臨場感が向上する。

請求項５記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記補助表示要素を矢印として表現する場合、その表示位置は、移動前の前記パーツの境界箱、移動後の前記パーツの境界箱のそれぞれの位置関係に基づいて自動的に計算するようにしたことを特徴とする。
請求項５記載の発明によれば、パーツの境界箱のそれぞれの位置関係に基づいて自動的に計算補助表示要素を矢印として表現することによりパーツの動作状態が一目で把握することができる。

請求項６記載の発明は、請求項３記載の発明において、移動前の前記パーツの境界箱と移動後の前記パーツの境界箱とが干渉する程度の微小移動もしくは回転軸が境界箱と干渉する程度の微小回転の場合、前記パーツと前記補助表示要素とが重なるのを避けるために境界箱の外部に補助表示要素を移動するようにしたことを特徴とする。
請求項６記載の発明によれば、パーツと補助表示要素とが重なるのを避けるために境界箱の外部に補助表示要素を移動するようにしたことにより、パーツと補助表示要素との位置関係が一目で把握することができる。

請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記補助表示要素の移動は、自己干渉ではなく他のパーツとの干渉時にも適応することができ、干渉が発生した場合には最も手前に補助表示要素を移動することにより補助表示要素が隠れるのを避けることを特徴とする。
請求項７記載の発明によれば、パーツ同士の干渉が発生しても補助表示要素が隠れることがなく、パーツの位置関係や移動状態が一目で把握することができる。

請求項８記載の発明は、請求項５または６記載の発明において、前記補助表示要素を２次元に投影変換した画像として生成し、その画像をセル画のように最も視点に近いレイヤーとして表示することで、パーツ形状にまったく隠されることなく表示することを特徴とする。
請求項８記載の発明によれば、補助表示要素をセル画のように最も視点に近いレイヤーとして表示することで、パーツ形状にまったく隠されることなく表示することにより、補助表示要素の状態が一目で把握することができる。

請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、連続した複数の動作を一本の連続した線と矢印とで表現することを特徴とする。
請求項９記載の発明によれば、一本の連続した線と矢印とで表現することにより、連続した複数の動作の状態が一目で把握することができる。

請求項１０記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記補助表示要素として、リボン状の矢印を用いることにより、ねじれの動作を表現することを特徴とする。
請求項１０記載の発明によれば、リボン状の矢印によりねじれの動作を表現することにより、パーツの動作状態が一目で把握することができる。

請求項１１記載の発明は、コンピュータに、３次元ＣＡＤ等の画像処理手段によって作成された３次元形状の情報、パーツごとの動作の情報、及び視点情報などの情報を管理する処理と、前記各種情報に基づいて静止画表現を目的とする情報を作成する処理と、作成された情報に基づいて静止画像の表示を行う処理とを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。
請求項１１記載の発明によれば、アニメーション等の画像の動作の情報を矢印等の付加情報に作成し直して形状データとともに表示することにより、動作のあるマルチメディアコンテンツを静止画に変換した場合にも情報量を極力落さないようにすることができる。

本発明によれば、アニメーション等の画像の動作の情報を矢印等の付加情報に作成し直して形状データとともに表示することにより、動作のあるマルチメディアコンテンツを静止画に変換した場合にも情報量を極力落さないようにすることができる。

本実施形態の静止画像作成方法は、３次元ＣＡＤ等の画像処理手段によって作成され、３次元形状を構成するパーツに付加された動作の情報から静止画表現を目的とする情報を作成し、作成された情報に基づいて静止画像を作成することを特徴とする。

本実施形態の静止画像作成装置は、３次元ＣＡＤ等の画像処理手段で作成された３次元形状の情報、パーツごとの動作の情報、及び視点情報などの情報を管理するデータベース部と、データベース部に蓄積されている各種情報から静止画表現を目的とする情報を作成する演算部と、演算部で作成された情報に基づいて静止画像を表示する、プリンタやディスプレイ等の表示部とを備えたことを特徴とする。
本実施形態の静止画像作成装置は、上記構成に加え、矢印、流れ線、及び集中線等の補助表示要素を付加することにより、パーツの動作を静止画で表現するようにしてもよく、補助表示要素の表示位置を、パーツの移動量、移動方向、及び境界箱の情報に基づいて自動的に計算するようにしてもよく、補助表示要素を矢印として表現する場合、その表示位置は、移動前のパーツの境界箱、移動後のパーツの境界箱のそれぞれの位置関係に基づいて自動的に計算するようにしてもよい。

本実施形態の静止画像作成装置は、上記構成に加え、移動前のパーツの境界箱と移動後のパーツの境界箱とが干渉する程度の微小移動もしくは回転軸が境界箱と干渉する程度の微小回転の場合、パーツと補助表示要素とが重なるのを避けるために境界箱の外部に補助表示要素を移動するようにしてもよく、補助表示要素の移動は、自己干渉ではなく他のパーツとの干渉時にも適応することができ、干渉が発生した場合には最も手前に補助表示要素を移動することにより補助表示要素が隠れるのを避けるようにしてもよく、補助表示要素を２次元に投影変換した画像として生成し、その画像をセル画のように最も視点に近いレイヤーとして表示することで、パーツ形状にまったく隠されることなく表示するようにしてもよい。

本実施形態の静止画像作成装置は、上記構成に加え、連続した複数の動作を一本の連続した線と矢印とで表現してもよく、補助表示要素として、リボン状の矢印を用いることにより、ねじれの動作を表現してもよい。

本実施形態の記録媒体は、コンピュータに、３次元ＣＡＤ等の画像処理手段によって作成された３次元形状の情報、パーツごとの動作の情報、及び視点情報などの情報を管理する処理と、各種情報に基づいて静止画表現を目的とする情報を作成する処理と、作成された情報に基づいて静止画像の表示を行う処理とを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。
記録媒体としては、例えば、ＨＤＤ(Hard Disk Driver：ハードディスクドライバ)やフレキシブルディスク等の磁気記録媒体、ＣＤ(Compact Disk)−ＲＯＭ(Read Only Memory：読み出し専用メモリー)等の光磁気記録媒体、ＲＯＭやＰＲＯＭ（Programmable ROM：再書き込み可能読み出し専用メモリー）、ＥＥＰＲＯＭ(Electrically Erasable PROM)等の半導体記録媒体、ＦｅＲＡＭ(Ferroelectric Random Access Memory：強誘電体メモリ)、ＭＲＡＭ(Magnetic RAM)等が挙げられる。

すなわち本実施形態は、アニメーションの動作の情報を矢印等の付加情報に換えて形状データとともに表示することにより、動作のあるマルチメディアコンテンツを静止画に変換した場合にも情報量を極力落さないようにできる。また、ＰＣ等で使う目的で作られたマルチメディアコンテンツをコンピュータ以外の表示用途、たとえば紙媒体への印刷等に容易に移すことが可能となる。アニメーションとして表現された部品の、移動方向、境界箱(バウンディングボックス)の情報を用いることにより、矢印の表示位置や表示方法をコンピュータで自動的に計算できることを特徴とする。

図１は本発明に係る静止画像作成方法を適用した静止画像作成装置に用いられるモジュールの一実施例を示すブロック図である。
図１に示すモジュールは、３次元形状の情報、境界箱の情報、動作の情報、視点情報等を管理するデータベース部１０と、境界箱と境界箱、視線との干渉計算視点の変更操作等の処理を行なう演算部１１と、マウス、キーボード等によりオペレータからの指示を入力する操作入力部１２と、ディスプレイ画面等に表示を行なう表示部１３とを備えている。

図２は図１に示したモジュールを用いた静止画像作成装置のブロック図である。
図２に示す静止画像作成装置は、各部を制御統括するＣＰＵ２１、画像を表示する表示装置２２、ネットワーク２４に接続されるＩ／Ｆ（インターフェース）２３、メモリ（例えば、ＲＡＭ）２５、外部記憶装置（例えば、ハードディスクドライバ）２６、及び入力装置（キーボード、マウス等）２７で構成されている。

図３は本発明に係る静止画像作成方法の一実施例を示すフローチャートである。
まず、ＣＰＵ２１（図２参照）は動作を持った形状があるか否かを判別し（ステップＳ１）、動作を持った形状がある場合（ステップＳ１／ＹＥＳ）には次のステップＳ２へ進み、３Ｄ形状、境界箱、動作の情報を取り出す（ステップＳ２）。
動作の情報から境界箱の初期位置、終了位置を生成する（ステップＳ３）。
境界箱の初期位置と終了位置との関係から補助表示要素の描画位置を生成する（ステップＳ４）。
補助表示要素を生成し、画面に描画を行う。次の動作へ進む（ステップＳ５）。
尚、ステップＳ１で動作を持った形状が無いと判断した場合には（ステップＳ１／ＮＯ）終了する。

すなわち、アニメーションの動作の情報、動作の対象となるパーツの３次元形状データ、パーツの境界箱データを入力とし、それらが存在する数だけループする。それぞれの動作の情報から初期位置と終了位置とを取り出し、境界箱をその位置に合わせる。初期位置と終了位置の状態から補助表示要素の位置を決定し、表示を行う。

図４は本発明に係る静止画像作成装置の一実施例の拡散分解斜視図である。
同図に示す静止画像作成装置は、装置本体４０、上蓋４１、左カバー４２、右カバー４３、記録紙を収容するトレイ４４、トレイ蓋４５、及び裏蓋４６で構成されている。
同図は本発明の実施例による簡単な静止画の出力例である。プリンタを構成する各パーツを分解する方向を矢印で表現している。
同図を作成するには、３Ｄアニメーションを含んだマルチメディアコンテンツのブラウザに本機能を組み込む必要がある。通常はＰＣなどの上でアニメーションの再生を参照するが、印刷した場合に本機能を用いて静止画に変換する。
ここで、従来技術では３Ｄアニメーションのうちの１フレームが印刷されるだけであるが、本機能を用いることにより、同図に示すように補助表示要素で動作を表現することができる。

図５は３次元形状を構成するパーツの動作における初期位置５０と終了位置５１とに境界箱を描いた図である。
図５に示すように初期位置５０から終了位置５１にわたって矢印５２が示されている。この矢印５２は補助表示要素である。この矢印５２により３次元形状を構成するパーツ５３の動作が把握できるようになっている。すなわち、パーツ５３は初期位置５０から終了位置５１に向かって移動したことを表す。

図６（ａ）、（ｂ）は補助表示要素を描く位置の決定の一例を示す図である。
ここでは、図６（ａ）に示すように初期位置の境界箱６０の重心６０ａと、終了位置の境界箱６１の重心６１ａとを結んだ直線６２が境界箱自身と交差する点６０ｂと点６１ｂとを算出し、それらの点６０ｂ、６１ｂ間を補助表示要素、ここでは図６（ｂ）に示すように矢印６３で結んだ例である。
境界箱６０、６１と直線６２との交点判定は、一般的なＣＡＤ等で用いられている直方体と直線の干渉計算の公知技術を用いる。二つの境界箱６０、６１と一本の直線６２の干渉計算では通常４つの干渉点が得られるが、これらのうち、本実施例では最も近い２つの点を用いている。ただし、他の補助表示要素位置決定のルールを決めても構わない。例えば４つの干渉点のうち、初期位置側では遠い点、終了位置では近い点を選んでもよく、目的に応じて変えても構わない。また、境界箱の対応する頂点を選ぶなど、さまざまな応用が考えられる。

図７（ａ）、（ｂ）は境界箱が干渉する場合の補助表示要素を描く位置の決定の一例を示す図である。
図７（ａ）に示すように初期位置の境界箱７０と終了位置の境界箱７１とが干渉する場合、補助表示要素である矢印７２が両形状である境界箱７０、７１の内側に隠れてしまって、見えないケースとなる場合が考えられる。
これに対して矢印７２を境界箱７０、７１の外側に出すことで隠れてしまうのを避けることができる。
干渉の判定は、一般的なＣＡＤ等で用いられている直方体同士の干渉についての判定公知の技術を用いる。

図８（ａ）、（ｂ）は３次元形状を構成するパーツのねじれの表現を示す図である。
図８（ａ）は、直線移動８０ａ、円弧移動８０ｂ、及び円弧移動８０ｃの３つの動作を連ねて表現している例である。図８（ｂ）は、リボン状の平らな補助表示要素８１を用いることにより、パーツの動作にねじれの成分が含まれている場合にも表現できることを表わしている。

本発明に係る静止画像作成方法を適用した静止画像作成装置に用いられるモジュールの一実施例を示すブロック図である。 図１に示したモジュールを用いた静止画像作成装置のブロック図である。 本発明に係る静止画像作成方法の一実施例を示すフローチャートである。 本発明に係る静止画像作成装置の一実施例の拡散分解斜視図である。 ３次元形状を構成するパーツの動作における初期位置５０と終了位置５１とに境界箱を描いた図である。 （ａ）、（ｂ）は補助表示要素を描く位置の決定の一例を示す図である。 （ａ）、（ｂ）は境界箱が干渉する場合の補助表示要素を描く位置の決定の一例を示す図である。 （ａ）、（ｂ）は３次元形状を構成するパーツのねじれの表現を示す図である。

符号の説明

１０ データベース部
１１ 操作入力部
１２ 演算部
１３ 表示部

Claims (11)

1. ３次元ＣＡＤ等の画像処理手段によって作成され、３次元形状を構成するパーツに付加された動作の情報から静止画表現を目的とする情報を作成し、作成された情報に基づいて静止画像を作成することを特徴とする静止画像作成方法。
2. ３次元ＣＡＤ等の画像処理手段で作成された３次元形状の情報、パーツごとの動作の情報、及び視点情報などの情報を管理するデータベース部と、
   前記データベース部に蓄積されている各種情報から静止画表現を目的とする情報を作成する演算部と、
   前記演算部で作成された情報に基づいて静止画像を表示する、プリンタやディスプレイ等の表示部とを備えたことを特徴とする静止画像作成装置。
3. 矢印、流れ線、及び集中線等の補助表示要素を付加することにより、前記パーツの動作を静止画で表現するようにしたことを特徴とする請求項２記載の静止画像作成装置。
4. 前記補助表示要素の表示位置を、前記パーツの移動量、移動方向、及び境界箱の情報に基づいて自動的に計算するようにしたことを特徴とする請求項３記載の静止画像作成装置。
5. 前記補助表示要素を矢印として表現する場合、その表示位置は、移動前の前記パーツの境界箱、移動後の前記パーツの境界箱のそれぞれの位置関係に基づいて自動的に計算するようにしたことを特徴とする請求項３記載の静止画像作成装置。
6. 移動前の前記パーツの境界箱と移動後の前記パーツの境界箱とが干渉する程度の微小移動もしくは回転軸が境界箱と干渉する程度の微小回転の場合、前記パーツと前記補助表示要素とが重なるのを避けるために境界箱の外部に補助表示要素を移動するようにしたことを特徴とする請求項３記載の静止画像作成装置。
7. 前記補助表示要素の移動は、自己干渉ではなく他のパーツとの干渉時にも適応することができ、干渉が発生した場合には最も手前に補助表示要素を移動することにより補助表示要素が隠れるのを避けることを特徴とする請求項６記載の静止画像作成装置。
8. 前記補助表示要素を２次元に投影変換した画像として生成し、その画像をセル画のように最も視点に近いレイヤーとして表示することで、パーツ形状にまったく隠されることなく表示することを特徴とする請求項５または６記載の静止画像作成装置。
9. 連続した複数の動作を一本の連続した線と矢印とで表現することを特徴とする請求項８記載の静止画像作成装置。
10. 前記補助表示要素として、リボン状の矢印を用いることにより、ねじれの動作を表現することを特徴とする請求項３記載の静止画像作成装置。
11. コンピュータに、３次元ＣＡＤ等の画像処理手段によって作成された３次元形状の情報、パーツごとの動作の情報、及び視点情報などの情報を管理する処理と、
    前記各種情報に基づいて静止画表現を目的とする情報を作成する処理と、
    作成された情報に基づいて静止画像の表示を行う処理とを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。

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