JP2007139998A - プラネタリウム映像作成装置およびその映像作成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】天体の表面に対する離着陸を演出する際に，周辺の宇宙空間の様子をリアルタイムで再現した映像と，離着陸する天体の表面模様とをともに高品質に表示できるプラネタリウム映像作成装置およびその映像作成方法を提供すること。
【解決手段】本発明のプラネタリウム装置は，オブジェクトの表面の様子を表現した複数のテクスチャ画像データを，視点からそのオブジェクトまでの距離の範囲と関連づけて映像メモリ２３に記憶する。視点からオブジェクトまでの距離に応じて映像メモリ２３のテクスチャ画像データの１つを読み出し，画像全体のうちそのオブジェクトが占める領域に，読み出したテクスチャ画像データに基づくテクスチャ画像を，サイズを合わせて貼り付ける。さらに，画像全体のうち残余部分をリアルタイム画像とする。
【選択図】図２

Description

本発明は，映像情報に基づいて星野（せいや）等の映像をドームスクリーンに投影するプラネタリウム映像作成装置およびその映像作成方法に関する。さらに詳細には，疑似宇宙旅行等の宇宙空間での移動や天体の表面への離着陸等を演出することのできるプラネタリウム映像作成装置およびその映像作成方法に関するものである。

従来，プラネタリウム投映装置では，設定日時や視点位置等のオペレータの手動操作に基づいて，星野の映像を作成し投映表示している。例えば，疑似宇宙旅行の演出を行う場合には，視点位置の変化に伴って天体の位置を変化させる処理が行われる（例えば，特許文献１参照。）。あるいは，非特許文献１に挙げられている製品「Ｓｕｐｅｒ−ＭＥＤＩＡＧＬＯＢＥ」では，「離着陸機能」を有している。これは，天体の表面からその天体を俯瞰できる上空まで，または，天体を俯瞰できる上空から天体の表面までを一連動作で移動する様子を投映出来る機能である。

天体に接近するあるいは後退する等の視点の変化を演出する場合，その天体の形状を表すオブジェクトの表示される大きさが，視点からの距離に応じて変化される。一般に天体の表面模様は，静止画像（テクスチャ）として用意され，表示されるオブジェクトの表面にその静止画像を貼り付けることによって表現されている。従って，オブジェクトの大きさが変化するような処理では，オブジェクトの大きさに連動して，貼り付けられた静止画像が拡大または縮小されて表示される。

また，パソコン上で動作する疑似宇宙旅行等の動画コンテンツにおいては一般に，第１の視点位置から第２の視点位置まで移動する途中経路に相当する複数の映像情報が用意されている。その映像を視点移動に連動して拡大しつつ表示し，所定のタイミングで次の映像に切り替えて再び拡大するという処理が行われている。これにより，例えば，地上数十メートル程度の上空から人工衛星あたりの高度までの視点の移動に相当する動画コンテンツや，地表面から宇宙空間までの移動を再現したコンテンツ等が実現されている。
特開２００４−３６１５８４号公報 月刊「星ナビ」（編集・発行：株式会社アストロアーツ，発売：株式会社アスキー）２００５年６月号表表紙の裏

しかしながら，前記した従来のプラネタリウム映像作成装置では，天体ごとに１つのテクスチャが用意されているのみであるので，その天体の表面に非常に近づいた様子を表示しようとすると，そのテクスチャ画像が極端に拡大されたものが表示されてしまう。例えば，地表面からロケットに乗って宇宙へ向かうという演出をする場合，地表面のごく近くの場面では非常に拡大された低解像度の地球映像が表示されることになる。このような映像では臨場感に欠け，高品質な演出ができないという問題点があった。

また，パソコン用の動画コンテンツでは，地球の表面模様だけを再現しており，地球の周辺の宇宙空間の様子を同時に再現することができない。たとえ地球の表面模様の周辺に宇宙空間の様子を事前に動画にして用意したとしても，あらかじめ決められた時刻や視点からの映像しか再現できない。そのため，例えば太陽や月，惑星，衛星，恒星，天の川などの天体が移り変わっていく空の様子と遠ざかっていく地球表面の様子とを同時に表現することはできなかった。

本発明は，前記した従来のプラネタリウム映像作成装置およびその映像作成方法が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，天体の表面に対する離着陸を演出する際に，周辺の宇宙空間の様子をリアルタイムで再現した映像と，離着陸する天体の表面模様とをともに高品質に表示できるプラネタリウム映像作成装置およびその映像作成方法を提供することにある。

この課題の解決を目的としてなされた本発明のプラネタリウム映像作成装置は，天体の位置をリアルタイムに演算するリアルタイム演算部と，オブジェクトの表面の様子を表現した複数のテクスチャ画像データを，視点からそのオブジェクトまでの距離の範囲と関連づけて記憶するテクスチャ画像記憶部と，視点からオブジェクトまでの距離に応じてテクスチャ画像記憶部のテクスチャ画像データの１つを読み出す読み出し部と，視点からオブジェクトまでの距離に応じて画像全体のうちそのオブジェクトが占める領域を決定する領域決定部と，領域決定部が決定した領域に，読み出し部が読み出したテクスチャ画像データに基づくテクスチャ画像を，サイズを合わせて貼り付けるとともに，画像全体のうち残余部分をリアルタイム演算部の演算結果に基づくリアルタイム画像とする映像作成部と，読み出し部および領域決定部で使用する視点からオブジェクトまでの距離を指定する距離指定部とを有するものである。

本発明によれば，オブジェクトの表面の様子を表現した複数のテクスチャ画像データがテクスチャ画像記憶部に記憶されている。そしてその１つが，距離指定部で指定された視点からオブジェクトまでの距離に応じて，読み出し部によって読み出される。また，領域決定部によって，画像全体のうちそのオブジェクトが占める領域が決定される。そして，映像作成部によって，オブジェクトの領域にはテクスチャ画像が，それ以外の領域にはリアルタイム画像が貼り付けられたプラネタリウム映像が作成される。従って，天体の表面に対する離着陸を演出する際に，周辺の宇宙空間の様子をリアルタイムで再現した映像と，離着陸する天体の表面模様とをともに高品質に表示できる。ここで，プラネタリウム映像とは，星野像，天体表面像等とそれらの合成像をいう。

さらに本発明では，距離指定部は，オペレータの手動操作に基づいて距離を指定するものであることが望ましい。このようなものであれば，オペレータは観客の反応に応じて距離を指定することができる。

さらに本発明では，テクスチャ画像記憶部に記憶されているテクスチャ画像データは，オブジェクトの表面のうち，関連づけられている距離にて視点から見うる範囲内をカバーするものであり，関連づけられている距離が大きいほど解像度が低いものであることが望ましい。このようなものであれば，視点から見ることのできない範囲内の画像データを記憶する必要はないので，データ量を小さくできる。また，視点からオブジェクトまでの距離が大きければ，オブジェクトの見かけの大きさは小さくなるので，解像度の低い画像であっても違和感はない。

また，本発明のプラネタリウム映像作成装置は，天体の位置をリアルタイムに演算するリアルタイム演算部と，近距離視から中距離視に至るオブジェクトの表面の様子を表現した動画データを記憶する動画記憶部と，動画記憶部の動画データに基づく動画により投映像を作成する近距離映像作成部と，視点からオブジェクトまでの距離に応じて画像全体のうちそのオブジェクトが占める領域を決定する領域決定部と，領域決定部が決定した領域に，動画記憶部の動画データに基づく動画を，サイズを合わせて当てはめるとともに，画像全体のうち残余部分をリアルタイム演算部の演算結果に基づくリアルタイム画像とした投映像を作成する中距離映像作成部と，リアルタイム演算部の演算結果に基づくリアルタイム画像により投映像を作成する遠距離映像作成部と，視点からオブジェクトまでの距離に応じて近距離映像作成部，中距離映像作成部および遠距離映像作成部を切り替えて使用する切替制御部と，切替制御部および領域決定部で使用する視点からオブジェクトまでの距離を指定する距離指定部とを有するものであってもよい。

このようなものであれば，テクスチャを貼り付ける代わりに，動画を当てはめることにより，オブジェクトの表面の様子が表現される。また，距離指定部によって指定された視点からオブジェクトまでの距離に応じて，近距離映像作成部，中距離映像作成部および遠距離映像作成部が切り替えて使用される。そして，近距離映像作成部では，近距離におけるオブジェクトの動画によってプラネタリウム映像が作成される。また，中距離映像作成部では，オブジェクトの領域には動画が，それ以外の領域にはリアルタイム画像が貼り付けられたプラネタリウム映像が作成される。また，遠距離映像作成部ではリアルタイム画像によるプラネタリウム映像が作成される。従って，天体の表面に対する離着陸を演出する際に，周辺の宇宙空間の様子をリアルタイムで再現した映像と，離着陸する天体の表面模様とをともに高品質に表示できる。

本発明においても，距離指定部は，オペレータの手動操作に基づいて距離を指定するものであることが望ましい。また，動画記憶部に記憶されている動画データは，オブジェクトの表面のうち，その時点での視点からそのオブジェクトまでの距離にて視点から見うる範囲内をカバーするものであることが望ましい。

また本発明は，オブジェクトの表面の様子を表現した複数のテクスチャ画像データを，視点からそのオブジェクトまでの距離の範囲と関連づけてあらかじめ記憶しておき，オペレータの手動操作に基づいて視点からオブジェクトまでの距離を指定し，指定された距離に応じてテクスチャ画像データの１つを読み出し，指定された距離に応じて画像全体のうちそのオブジェクトが占める領域を決定し，天体の位置をリアルタイムに演算し，決定した領域に，読み出したテクスチャ画像データに基づくテクスチャ画像を，サイズを合わせて貼り付けるとともに，画像全体のうち残余部分を，天体の位置の演算結果に基づくリアルタイム画像として映像を作成するプラネタリウム映像作成方法にも及ぶ。

また本発明は，近距離視から中距離視に至るオブジェクトの表面の様子を表現した動画データをあらかじめ記憶しておき，オペレータの手動操作に基づいて視点からオブジェクトまでの距離を指定し，指定された距離に応じて画像全体のうちそのオブジェクトが占める領域を決定し，天体の位置をリアルタイムに演算し，指定された距離が所定の近距離の範囲内であるときは，動画データに基づく動画により投映像を作成し，指定された距離が所定の中距離の範囲内であるときは，決定された領域に，動画データに基づく動画を，サイズを合わせて当てはめるとともに，画像全体のうち残余部分を天体の位置の演算結果に基づくリアルタイム画像とした投映像を作成し，指定された距離が所定の遠距離の範囲内であるときは，天体の位置の演算結果に基づくリアルタイム画像により投映像を作成し，指定された距離に応じて上記の近距離，中距離，および遠距離の投映像を自動的に切り替えて使用するプラネタリウム映像作成方法であってもよい。

本発明のプラネタリウム映像作成装置およびその映像作成方法によれば，天体の表面に対する離着陸を演出する際に，周辺の宇宙空間の様子をリアルタイムで再現した映像と，離着陸する天体の表面模様とをともに高品質に表示できる。

「第１の形態」
以下，本発明を具体化した第１の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，映像情報に基づいて星野等の映像をドームスクリーンに投影するデジタル式のプラネタリウム装置に本発明を適用したものである。

本形態のプラネタリウム装置は，図１に示すようにドームスクリーン１と，その中央下に設置された投映装置１０とを有している。さらに投映装置１０は，映像制御部２と，映像投映部３と，魚眼レンズ４と，操作部５と，スピーカ６とを備えている。映像制御部２は，ドームスクリーン１上に投映する映像およびプラネタリウム施設内に放送する音声等を制御するためのものである。映像は，映像投映部３と魚眼レンズ４とを介してドームスクリーン１の全面に投映される。また，音声は，スピーカ６を介してプラネタリウム施設内に放送される。操作部５は，オペレータが本プラネタリウム装置を操作するための操作パネルであり，例えばタッチパネルが該当する。操作部５には，電源スイッチや番組スタートキー，停止キー等が備えられている。

図１に示したプラネタリウム装置の映像制御部２は，図２のブロック図に示すように制御部２１，データ格納部２２，映像メモリ２３，映像生成部２４，音声生成部２５を備えている。制御部２１は，操作部５からの命令等に従って，映像制御，音声制御，照明制御等を行うものである。データ格納部２２と映像メモリ２３は，制御に必要な各種データや投映に必要な映像・音声等のファイルを格納するものである。映像生成部２４は，ドームスクリーン１上に投映する映像を生成するものである。生成された映像は，映像投映部３に送られてドームスクリーン１上に投映される。音声生成部２４は，プラネタリウム施設内に放送される音声を生成するものである。生成された音声は，スピーカ６を介してプラネタリウム施設内に放送される。

一般に，データ格納部２２に格納されているデータには，例えば各天体の明るさ，固有運動の情報や各星座の名前，配列がある。また，映像メモリ２３に格納されているファイルには，例えば天体の写真画像や星座絵，天体の表面模様であるテクスチャ等がある。一般の天体のテクスチャは，各天体ごとにその天体の全表面の模様（例えば，木星の縞模様など）として記憶されている。

本形態のプラネタリウム装置では，オペレータが操作部５から，例えば所定の日時と所定の場所（地上のある１点など）を指定することにより，そこから見ることのできる（はずの）星野をドームスクリーン１上に投映することができる。このとき，データ格納部２２に格納されている各天体の明るさや移動経路等のデータに基づき，制御部２１において各天体の位置や見かけ上の大きさが演算される。この演算はオペレータの手動操作による時刻設定や視点移動等に応じてリアルタイムに行われ，その結果に基づいて映像生成部２４では，リアルタイム画像を生成してドームスクリーン１に投映表示する。

このようにして得られたリアルタイム画像において，例えば惑星等のオブジェクトがある程度以上の大きさで投映表示される場合には，単なる光点では臨場感に乏しい。そこで，映像メモリ２３にはそのように大きく投映されるオブジェクトについては，その表面模様であるテクスチャが記憶されている。そして，そのオブジェクトの配置と見かけの大きさが算出された後，その大きさに合わせてテクスチャを拡大・縮小して貼り付ける。このテクスチャは，例えば地球であれば，地球儀に見られる程度の地形図模様となっている。このテクスチャは従来より用いられているものであり，以下では，このテクスチャをそのオブジェクトの通常テクスチャという。なお，ここでいうオブジェクトとは星野中に視認される物体であり，天体に限らず，巨大宇宙ステーション等の人工物であっても良い。

通常テクスチャは比較的低解像度であり，例えばドームスクリーン１の多くの部分が地球で占められる程度まで拡大されると非常にぼやけた臨場感のない画像となってしまう。そこで本形態では，例えば，人工衛星の高度から見下ろした程度の表面模様や，高山の山頂程度の高度から見下ろした程度の表面模様を表示できるように，より高解像度のテクスチャを用意している。図３に示すように，映像メモリ２３には地球のテクスチャとして，通常地球テクスチャ３１以外に，解像度の異なる３種類のテクスチャ（第１地球テクスチャ３２，第２地球テクスチャ３３，第３地球テクスチャ３４）が記憶されている。この図では，その他の天体のテクスチャもいくつか例示した。

ここで，天体に近づけばそれだけより詳細な表面が観測できるため，低高度の視点に対応する投映像ではそれだけ高解像度のテクスチャを使用することが望ましい。その一方で，天体の全表面について高解像度のテクスチャを保持することは，データ容量が大きくなりすぎるため好ましくない。そこで本形態の第１〜第３地球テクスチャ３２〜３４では，投映表示に必要な範囲のみの映像データとしている。この範囲について次に説明する。

図４に示すように，観測者Ｏの視点から見ることの出来る天体表面の最大範囲は，観測者Ｏを通り天体に接する面（円錐の側面の形をなす）で囲まれた球面部分Ｑである。図４中ではこの球面部分Ｑに相当する範囲を太線で示している。また，地表面からの観測者の高度をｈとし，天体の半径Ｒと図中の角度θを用いてそれらの関係を表すと，
（ｈ＋Ｒ）ｓｉｎθ ＝ Ｒ
であり，図中の角度φによって
ｈ ＝ ［（１／ｓｉｎ（９０°−φ））−１］×Ｒ （０°＜φ＜９０°）
と表される。

すなわち，所定の角度φに対応するテクスチャは，そのφに対応する球面部分Ｑの範囲のみ用意すればよい。これは，図４に示す天体球面を図面用紙に垂直な平面Ｐによって切り取ったときの観測者Ｏ側の部分である。本形態のプラネタリウム装置では，第１地球テクスチャ３２，第２地球テクスチャ３３，第３地球テクスチャ３４として，φ１，φ２，φ３（φ１＜φ２＜φ３）にそれぞれ対応した解像度の映像データを，それぞれの球面部分Ｑの範囲内について作成した。なお，通常地球テクスチャ３１は，全球面について用意した。

ここで，ある程度のφの変化の範囲内では，１つのテクスチャを拡大・縮小して表示しても，臨場感が損なわれることはない。そこで，φ１，φ２，φ３にそれぞれ対応する観測者Ｏの天体からの高度をｈ１，ｈ２，ｈ３とすると，視点高度が地上（ｈ＝０）から高度ｈ１までは第１地球テクスチャ３２，視点高度ｈ１〜ｈ２では第２地球テクスチャ３３，視点高度ｈ２〜ｈ３では第３地球テクスチャ３４をそれぞれ適切に拡大して使用する。ここで，０＜ｈ１＜ｈ２＜ｈ３である。そして，所定の高度ｈ３以上ではリアルタイム画像となり，通常地球テクスチャ３１を適切な大きさにして使用する。

例えば，図４に示すように出発点Ｔを地表の一点に設定し，そこから鉛直（図中右方向）に上昇して宇宙へ離脱する演出では，離陸から高度ｈ１までは第１地球テクスチャ３２を拡大したものを次第に縮小しつつ表示する。あるいは，高度ｈ１から着陸する演出の場合では，第１地球テクスチャ３２を拡大しつつ表示する。これにより，地表近くでの情景においても，自然な映像を表示することができる。同様に，各高度に応じて，適切なテクスチャを拡大あるいは縮小しつつオブジェクト内に表示するとともに，オブジェクト以外の部分には星野のリアルタイム画像を表示することにより，臨場感あふれる宇宙旅行を演出することができる。

次に，本形態のプラネタリウム装置にて，地球表面から宇宙空間への視点移動を行う場合の処理について説明する。まず，地球表面において見上げた星空の様子の演出では，視線方向の中心は鉛直上方であり，水平線より上の半球部分のみをドームスクリーン１に映し出す。従って，この状態では地表が投映されることはない。視線方向を上方に保ったままで地表からの離脱を演出したのでは，離脱を体感することは出来ず，臨場感は得られない。そこで，離脱前に視線方向を水平より下方へ移動させる。これにより，地表の様子を投映する必要が生じる。

例えば，東京タワーの上空数ｍ〜数１０ｍから上空数ｋｍ程度まで視点移動する演出を組み込んだ番組を投映する場合について説明する。まず，観測者の位置を東京タワーの経度緯度に設定する。また，再現開始時刻を任意の日時に設定する。これにより，東京タワー上空の星空をリアルタイム画像として演出できる。また，時刻を進行させたり，星座線や星座絵を表示させる等の通常の演出も可能である。オペレータは，操作部５を操作して所望の映像をドームスクリーン１に表示させるとともに，スピーカ６を介して音声による解説を行うことができる。

次に，離陸を演出する際には，オペレータは操作部５を操作して視線方向を変更し，地表が視野半球内に入ってくる程度まで視線を下げる。このとき，視点位置の高度ｈは地表のごく近くであるので，図５に示すように，第１地球テクスチャ３２を所定の大きさに拡大したものが投映表示される。この表示では，例えばビルの屋上や公園の木々等が見えるものとなる。この第１地球テクスチャ３２については，プラネタリウム装置が備えられている地域や出発地として設定する演出内容等によって各種のデータを備えていても良い。

次に，オペレータは音声等を使用して離陸を演出しつつ，操作部５を操作して視点位置を変更し，視点位置の高度ｈを次第に大きくする。これにつれて，オブジェクト（ここでは地球）が次第に縮小されるとともに，角度φが次第に大きくなる。視点位置の高度ｈが０≦ｈ＜ｈ１の範囲では，第１地球テクスチャ３２の拡大率が少しずつ小さくされて，遠ざかる様子が表示される。

そして，視点位置の高度ｈがｈ１となったら，図６に示すように，自動的に第１地球テクスチャ３２の表示が中止されて第２地球テクスチャ３３に切り替えられる。このとき，第２地球テクスチャ３３を適切に拡大したものが表示され，第１地球テクスチャ３２との切り替え時の違和感がないように調整される。この状態では例えば，上空数１０００メートル程度の所から見られる様子が表示され，平野や盆地，山脈等が見分けられる程度の画像となる。

オペレータの操作によって視点位置が高度ｈ２を超えると，自動的に第３地球テクスチャ３３に切り替えられ，大陸や海，雲等の形が判る程度の画像となる。やがて，図７に示すように，視野範囲内に地球以外の宇宙空間が入ってきたら，通常のプラネタリウムのリアルタイム画像が作成され，設定日時の星野が地球外の部分に合成して表示される。地球以外のオブジェクトについては，その時の視点からの距離に応じて表示される大きさが求められ，必要に応じて通常テクスチャが貼り付けられる。

さらに地球から遠ざかり，例えば高度２万ｋｍを超えたら，図８に示すように，通常地球テクスチャ３１を利用したリアルタイム画像によってプラネタリウムの演出を行う。なお，図５〜図８に示すように地球が表示される範囲を決定するに際しては，上記の視点位置の高度ｈのみでなく，視線方向をも考慮すると良い。そして，視野内の地球の占める領域に，高度ｈに応じた適切なテクスチャが貼り付けられる。

すなわち，視点位置の高度ｈは，オペレータが操作部５によって手動で操作するものである。このため，例えば早送りや巻き戻し，一時停止等の操作も可能である。これらの操作に応じて，自動的にテクスチャが拡大，縮小され，あるいは切り替えられるのであり，テクスチャの変更そのものを手動操作する必要はない。

また，地球に着陸またはごく接近する演出を行う場合には，地球までの高度ｈがｈ３以下となった時点から，通常地球テクスチャ３１から第３地球テクスチャ３３に切り替えられる。さらに接近する場合には，テクスチャを順次拡大し，また切り替えてその表面模様を表示する。あるいは地球以外の他の天体への接近を演出する場合には，その天体についての各種のテクスチャをあらかじめ用意しておけばよい。

以上詳細に説明したように本形態のプラネタリウム装置によれば，所定の天体に関する高解像度のテクスチャが複数用意されているので，その天体にごく接近した映像を表示する場合でも，鮮明な画像を表示することができる。さらに，そのテクスチャは演出に必要な範囲内のみが記憶されているので，データ量が大きくなりすぎることが無い。従って，スムーズな処理が可能であり，リアルタイム画像の作成と並行して行うことができる。これらのことから，天体の表面に対する離着陸を演出する際に，周辺の宇宙空間の様子をリアルタイムに再現した映像と，離着陸する天体の表面模様とをともに高品質に表示でき，高い臨場感を得られるプラネタリウム装置となっている。

「第２の形態」
以下，本発明を具体化した第２の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，映像情報に基づいて星野等の映像をドームスクリーンに投影するデジタル式のプラネタリウム装置に本発明を適用したものである。本形態のプラネタリウム装置の装置構成は，第１の形態と差異が無いので説明を省略する。

本形態のプラネタリウム装置では，高解像度のテクスチャに代えて，図９に示すように，高度に応じて解像度の異なる複数種類の動画データが映像メモリ２３に記憶されている。ここでは，近距離視から中距離視に至る地表の様子を再現した第１地球動画４１，中距離視から遠距離視に至る地表の様子を再現した第２地球動画４２を示している。

例えば第１地球動画４１では，離陸時の噴煙を演出したり，地表上の自動車等の動きを含む動画としても良い。そして，図５〜図６に相当する映像をこの第１地球動画４１によって表現することができる。プラネタリウム映像中の地球の表示される範囲に，第１地球動画４１を適宜拡大あるいは縮小して表示する。そして，その動画を次第に縮小して表示することにより，離陸の演出に合わせた視点移動を表現することができる。あるいは，離陸からある程度の高度までの視点移動を含めた動画を用意すれば，その動画を再生するだけで離陸の演出ができる。

また，第２地球動画４２では，雲の動き等を組み込んだものとしても良い。このような動画を次第に縮小しつつ表示したり，視線方向に応じてその位置を変更して表示する。さらに，地球外の部分にはリアルタイム画像を合成し，図７に相当する映像を作成して表示する。これにより，さらに臨場感のある演出が可能となる。または，図５〜図７に相当する映像を１つの動画データで連続して表示するようにしても良い。本形態の場合においても，さらに高度が高くなり，地球の大きさが十分に小さくなったら，リアルタイム画像の投映に切り替えられる。

以上詳細に説明したように本形態のプラネタリウム装置によっても，天体の表面に対する離着陸を演出する際に，周辺の宇宙空間の様子をリアルタイムに再現した映像と，離着陸する天体の表面模様とをともに高品質に表示でき，高い臨場感を得られるプラネタリウム装置となっている。

なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えば，複数のテクスチャを記憶するオブジェクトとしては地球に限らず，また必ずしも実際の表面模様でなくともかまわない。また例えば，動画とテクスチャとを両方記憶しておき，距離に応じて切り替えて使用することもできる。例えば，図７において，海や陸の画像を含むテクスチャに，雲の動きを含む動画を重ねて表示することもできる。また例えば，上記の各形態ではドームスクリーン１に投映するプラネタリウム装置として説明したが，ドーム型以外のスクリーンに投映したり，パソコンのディスプレイ等に表示させるものにも適用可能である。

本形態のプラネタリウム装置の概略構成図である。 本形態のプラネタリウム装置のシステム構成を示すブロック図である。 第１の形態に係る映像メモリの内容例を示す説明図である。 用意されるテクスチャの範囲を示す説明図である。 テクスチャが表示されている様子を示す説明図である。 テクスチャが表示されている様子を示す説明図である。 テクスチャが表示されている様子を示す説明図である。 テクスチャが表示されている様子を示す説明図である。 第２の形態に係る映像メモリの内容例を示す説明図である。

符号の説明

５ 操作部（距離指定部）
２１ 制御部（リアルタイム演算部，領域決定部，切替制御部）
２３ 映像メモリ（テクスチャ画像記憶部，動画記憶部）
２４ 映像生成部（読み出し部，映像作成部，近距離映像作成部，中距離映像作成部，遠距離映像作成部）

Claims (8)

1. 天体の位置をリアルタイムに演算するリアルタイム演算部と，
   オブジェクトの表面の様子を表現した複数のテクスチャ画像データを，視点からそのオブジェクトまでの距離の範囲と関連づけて記憶するテクスチャ画像記憶部と，
   視点からオブジェクトまでの距離に応じて前記テクスチャ画像記憶部のテクスチャ画像データの１つを読み出す読み出し部と，
   視点からオブジェクトまでの距離に応じて画像全体のうちそのオブジェクトが占める領域を決定する領域決定部と，
   前記領域決定部が決定した領域に，前記読み出し部が読み出したテクスチャ画像データに基づくテクスチャ画像を，サイズを合わせて貼り付けるとともに，画像全体のうち残余部分を前記リアルタイム演算部の演算結果に基づくリアルタイム画像とする映像作成部と，
   前記読み出し部および前記領域決定部で使用する視点からオブジェクトまでの距離を指定する距離指定部とを有することを特徴とするプラネタリウム映像作成装置。
2. 請求項１に記載のプラネタリウム映像作成装置において，
   前記距離指定部は，オペレータの手動操作に基づいて距離を指定するものであることを特徴とするプラネタリウム映像作成装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のプラネタリウム映像作成装置において，
   前記テクスチャ画像記憶部に記憶されているテクスチャ画像データは，
   オブジェクトの表面のうち，関連づけられている距離にて視点から見うる範囲内をカバーするものであり，
   関連づけられている距離が大きいほど解像度が低いものであることを特徴とするプラネタリウム映像作成装置。
4. 天体の位置をリアルタイムに演算するリアルタイム演算部と，
   近距離視から中距離視に至るオブジェクトの表面の様子を表現した動画データを記憶する動画記憶部と，
   前記動画記憶部の動画データに基づく動画により投映像を作成する近距離映像作成部と，
   視点からオブジェクトまでの距離に応じて画像全体のうちそのオブジェクトが占める領域を決定する領域決定部と，
   前記領域決定部が決定した領域に，前記動画記憶部の動画データに基づく動画を，サイズを合わせて当てはめるとともに，画像全体のうち残余部分を前記リアルタイム演算部の演算結果に基づくリアルタイム画像とした投映像を作成する中距離映像作成部と，
   前記リアルタイム演算部の演算結果に基づくリアルタイム画像により投映像を作成する遠距離映像作成部と，
   視点からオブジェクトまでの距離に応じて前記近距離映像作成部，前記中距離映像作成部および前記遠距離映像作成部を切り替えて使用する切替制御部と，
   前記切替制御部および前記領域決定部で使用する視点からオブジェクトまでの距離を指定する距離指定部とを有することを特徴とするプラネタリウム映像作成装置。
5. 請求項４に記載のプラネタリウム映像作成装置において，
   前記距離指定部は，オペレータの手動操作に基づいて距離を指定するものであることを特徴とするプラネタリウム映像作成装置。
6. 請求項４または請求項５に記載のプラネタリウム映像作成装置において，
   前記動画記憶部に記憶されている動画データは，
   オブジェクトの表面のうち，その時点での視点からそのオブジェクトまでの距離にて視点から見うる範囲内をカバーするものであることを特徴とするプラネタリウム映像作成装置。
7. オブジェクトの表面の様子を表現した複数のテクスチャ画像データを，視点からそのオブジェクトまでの距離の範囲と関連づけてあらかじめ記憶しておき，
   オペレータの手動操作に基づいて視点からオブジェクトまでの距離を指定し，
   指定された距離に応じて前記テクスチャ画像データの１つを読み出し，
   指定された距離に応じて画像全体のうちそのオブジェクトが占める領域を決定し，
   天体の位置をリアルタイムに演算し，
   決定した領域に，読み出したテクスチャ画像データに基づくテクスチャ画像を，サイズを合わせて貼り付けるとともに，画像全体のうち残余部分を，天体の位置の演算結果に基づくリアルタイム画像として映像を作成することを特徴とするプラネタリウム映像作成方法。
8. 近距離視から中距離視に至るオブジェクトの表面の様子を表現した動画データをあらかじめ記憶しておき，
   オペレータの手動操作に基づいて視点からオブジェクトまでの距離を指定し，
   指定された距離に応じて画像全体のうちそのオブジェクトが占める領域を決定し，
   天体の位置をリアルタイムに演算し，
   指定された距離が所定の近距離の範囲内であるときは，動画データに基づく動画により投映像を作成し，
   指定された距離が所定の中距離の範囲内であるときは，決定された領域に，動画データに基づく動画を，サイズを合わせて当てはめるとともに，画像全体のうち残余部分を天体の位置の演算結果に基づくリアルタイム画像とした投映像を作成し，
   指定された距離が所定の遠距離の範囲内であるときは，天体の位置の演算結果に基づくリアルタイム画像により投映像を作成し，
   指定された距離に応じて上記の近距離，中距離，および遠距離の投映像を自動的に切り替えて使用することを特徴とするプラネタリウム映像作成方法。

Images