JP3481077B2 - グラフィック表示方法と装置 - Google Patents

グラフィック表示方法と装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は立体キャラクタのグ
ラフィック表示方法と装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】マイクロコンピュータの技術進歩によっ
て、グラフィック表示技術が飛躍的に発達している。具
体的には、図8に示すように立体キャラクタの人体の骨
格モデルを基本形にしてその動きのデータを入力してお
くと、大人の男性の動きをグラフィック表示したり、大
人の女性の動きをグラフィック表示したり、子供の動き
をグラフィック表示したり、擬人化した動物、例えば犬
の動きをグラフィック表示したりすることができるよう
になってきている。
【0003】図9(a)に示す腕の骨格データを例に挙
げると、この腕は骨1a,1bと関節2とで構成されて
いる。マイクロコンピュータは、この骨格データに図9
の(b)に示すようにポリゴンで構成された部位3a,
3bを肉付けして立体的な表示に変換する。
【0004】この肉付けの様子によって、図10に示す
ように太い部位3a−1で肉付けすることによって大人
の男性用グラフィック表示になり、細い部位3a−2で
肉付けすることによって子供用グラフィック表示にな
り、中程の部位3a−3で肉付けすることによって大人
の女性用グラフィック表示になる。人体の骨格データを
擬人化した犬の骨格データに変換して肉付けすることに
よって、犬用グラフィック表示が可能なことも容易に理
解できる。
【0005】図11の(a)に示すように腕の関節の骨
格データを一定の規則に基づいて関節2で、開き角度θ
を変更すようにマイクロコンピュータで変換を掛けるこ
とによって、図11の(b)に示すように肉付けされた
グラフィック表示を動かすことが可能なことも容易に理
解できる。
【0006】大人男性用,大人女性用,子供用,犬用の
各グラフィック表示に対応して予めテキスチャーが用意
されている。図12は肉付けされた大人男性用の骨格モ
デルに大人男性用の腕のテキスチャーデータP−1を貼
り付けて腕のグラフィック表示を完成する様子を示して
いる。なお、テキスチャーデータは頭,首,胸,腰,上
腕,下腕,手,上脚,下脚,足先と云うように各部位ご
とに用意されており、このように部位データを貼り付け
て完成した立体キャラクタをマイクロコンピュータで動
かしている。
【0007】このような立体キャラクタ表示を実行する
グラフィック装置の具体的な例として、サーバー側から
回線を介して端末側へ情報を伝送して端末側において音
楽とグラフィック表示とを実行する通信カラオケ装置を
例に挙げることができる。
【0008】なお、ここでは動き変化の様子を骨格デー
タで表示して説明する。サーバー側には、図13に示す
ように「動作1」「動作2」「動作3」……と云った複
数の動作きデータ4a,4b,……からなる動きデータ
群5を用意し、端末側から要求された曲目に応じた順序
(シナリオ)で必要な動きデータだけをサーバー側から
端末側へ、例えば4a,4bを伝送して、図14に示す
ように「動作1」から「動作2」に動く立体キャラクタ
表示を実行させると、サーバー側から端末側へ伝送しな
ければならない通信情報量が大きく、伝送時間が長くか
かってしまうと云う問題がある。
【0009】また、「動作1」「動作2」「動作3」…
…の中での隣接したステップの間では、連続して動きが
時間経過に伴って変化するように動きデータ群5を構成
しても、図14に示す「動作1」のシーンから「動作
2」のシーンへの動きの切り換えが不連続で、動きが不
自然な見にくいグラフィック表示になるのが現状であ
る。
【0010】このようなシーンとシーンとの繋ぎ目が連
続したグラフィック表示を実現するためには、サーバー
側から端末側へ伝送しなければならない通信情報量がさ
らに増加する問題がある。
【0011】具体的には、サーバー側の動きデータ群5
には「動作1」「動作2」「動作3」……の各シーンの
グラフィックデータとは別に各シーンの組み合わせで発
生する可能性のあるシーンとシーンとの繋ぎ目の補助グ
ラフィックデータを予め作成して蓄積しておき、サーバ
ー側から端末側へシナリオに従って各シーンのグラフィ
ックデータの間に前記の補助グラフィックデータを挟ん
で送信することが必要である。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかし、グラフィック
表示のシナリオデータベースの縮小化、ならびにサーバ
ー側から端末側へ伝送する通信情報量の削減を実現する
とともに、自然に変化するグラフィック表示が要望され
ている。
【0013】本発明はデータベースの縮小化、ならびに
サーバー側から端末側へ伝送する通信情報量の削減を実
現するとともに自然に変化するグラフィック表示を実現
できるグラフィック表示方法を提供することを目的とす
る。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明のグラフィック表
示方法は、サーバー側から端末側へ指示して立体キャラ
クタをグラフィック表示するに際し、複数の動きパター
ンを端末側に用意し、サーバー側が端末側へシナリオデ
ータを送信し、端末側がシナリオデータに基づいて動作
してシーンを切り換えてグラフィック表示し、端末側が
シーンの切り換えを、実行中と次に実行する動きパター
ンとに共通するキャラクタの姿勢、すなわち、ホームポ
ジションのタイミング、または実行中と次に実行する前
記パターンとにほぼ共通するキャラクタの姿勢(ポジシ
ョン)のタイミングで実行してグラフィック表示するこ
とを特徴とする。
【0015】この本発明によると、データベースの縮小
化、ならびにサーバー側から端末側へ伝送する通信情報
量の削減を実現するとともに自然に変化するグラフィッ
ク表示を実現できる。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明のグラフィック表示方法
は、サーバー側から端末側へ指示して立体キャラクタを
グラフィック表示するに際し、端末側には立体キャラク
タの動きのパターンを記述した複数の動きパターンを用
意し、サーバー側が端末側へ前記動きパターンの組み合
わせ順序を記載したシナリオデータを送信し、サーバー
側からのシナリオデータを検出してこのシナリオデータ
に基づいて動作してグラフィック表示する端末側が、実
行中と次に実行する動きパターンとに共通するホームポ
ジションのタイミング、または実行中と次に実行する前
記パターンとにほぼ共通するポジションのタイミングで
実行する動きパターンを切り換えてシーンの切り換えを
実行することを特徴とする。
【0017】この構成によると、サーバー側から端末側
へは動きパターンのデータに比べてデータ量の小さいシ
ナリオデータを送信して、端末側ではシーンの繋ぎ目の
自然なグラフィック表示を実現できる。
【0018】本発明のグラフィック装置は、複数パター
ンの動きを記述した動きデータ群と、動きデータ群の何
れのパターンに基づいて立体キャラクタを動作させるか
をシーンに対応させて記述したシナリオデータベース
と、シナリオデータベースと動きデータ群に基づいて表
示出力する立体キャラクタの動きを制御するキャラクタ
姿勢制御手段とを設け、かつキャラクタ姿勢制御手段
を、実行中と次に実行する動きパターンとに共通するホ
ームポジションのタイミング、または実行中と次に実行
する前記パターンとにほぼ共通するポジションのタイミ
ングで実行する動きパターンを切り換えてシーンの切り
換えを実行するように構成したことを特徴とする。
【0019】この構成によると、キャラクタ姿勢制御手
段が、実行中と次に実行するパターンとに共通するホー
ムポジションのタイミングで実行するパターンを切り換
えてシーンの切り換えを実行するので、シーンとシーン
との繋ぎ目の動きデータを作成しなくてもシーンの繋ぎ
目の自然なグラフィック表示を実現できる。
【0020】具体的には、このグラフィック装置は、動
きデータ群の各パターンには、少なくとも他の何れかの
動きパターンと同一のホームポジション姿勢またはほぼ
共通するポジションを設ける。
【0021】また、このグラフィック装置は、実行中の
ステップと次に実行するステップとの期間の時々の姿勢
を、時間経過に従って計算して表示出力するアニメーシ
ョン生成手段を設けたことを特徴とする。
【0022】また、このグラフィック装置は、サーバー
側と端末側とを回線で接続し、端末側には、動きデータ
群と、キャラクタ姿勢制御手段を配設し、サーバー側か
ら回線を介して端末側にシナリオデータを伝送すること
を特徴とする。
【0023】以下、本発明のグラフィック表示方法を示
す具体的な実施の形態に基づいて説明する。図1〜図6
は、本発明のグラフィック方法を採用したグラフィック
表示装置としての通信カラオケ装置を示しており、図1
はサーバー側6と端末側7とを通信回線8で接続した状
態を示し、図2は端末側の機能ブロック図を示してい
る。
【0024】端末側7には、マイクロコンピュータ9と
第1〜第3のメモリ10a,10b,10cおよび画像
表示手段11が設けられている。第1のメモリ10aに
は、立体キャラクタのいろいろな種類の骨格モデル、頭
部、胸、腰、両腕、両手ならびに両足などのポリゴンデ
ータおよびポリゴンの表面に張り付けるテキスチャーデ
ータが蓄えられている。
【0025】第2のメモリ10bには、図3に示すよう
に「シーンS1」「シーンS2」「シーンS3」……の
各シーンの動きデータM1,M2,M3,……が蓄積さ
れて動きデータベース12を構成している。ただし、動
きデータは、図4に示すように各立体キャラクタの骨格
モデルごと、具体的には、男性、女性、子供、擬人化さ
れた犬……ごとに別々に分類され、また、後述の動きホ
ームポジションごと、具体的には、「直立立ち姿」「両
手上げ立ち姿」「片手横立ち姿」……に別々に分類され
た状態で蓄積されている。例えば、図3に示す動きデー
タM1M2には、共通の姿勢の動きホームポジションH
P2が設けられている。動きデータM2とM3には、共
通の姿勢の動きホームポジションHP3が設けられてい
る。
【0026】第3のメモリ10cには、送信側のサーバ
ー6からインターフェース14を介して受信したシナリ
オデータ15が蓄積されている。なお、第1のメモリ1
0aと第2のメモリ10bは単一の記録媒体、具体的に
は、CD−ROMで構成され、第3のメモリ10cは書
き換え可能な半導体RAM で構成されるか、または、
第1,第2のメモリ10a,10bと第3のメモリ10
cとの内の少なくとも一方が書き換え可能な光ディスク
で構成される。
【0027】送信側のサーバー6に蓄積されているシナ
リオデータベース16とは、図5に示すように各シーン
ごとの動きデータの種類と各シーンごとでの動きの繰り
返し回数が、各演奏曲目ごとまたは演奏曲ジャンル別に
設定されており、例えば、サーバー側6が端末側7から
のリクエストに応じて曲データと、この曲データに対応
するシナリオデータ15を配信する。
【0028】図5に示すシナリオデータ15の例では、
シーンS1では動きデータM1を実行し、次のシーンS
2では動きデータM2を実行するように記載されてい
る。各シーンの長さを指示する時間T1,T2,…は、
演奏曲目に応じて決まる各動きデータの配列と、先行す
る動きデータとこれに続く動きデータとで共通するホー
ムポジションの位置とによって予め記載されている。
【0029】具体的には、各動きデータ「動きi」に
は、繰り返し回数Ciが予め規定されており、「M1」
「M2」の順序でシーンをS1からS2に切り換える場
合の時間T1の長さは、「M1」「M2」との共通のホ
ームポジションHP2の位置に応じて、ここでは「M
1」を繰り返し回数C1で1.5回実行して「M1」が
ホームポジションHP2になる時間に記述されている。
「M2」以下の時間T2,…も同様である。
【0030】図6はシーンS1〜シーンS3と、動きデ
ータM1からM2への切り換え時点と、M2からM3へ
の切り換え時点とを記述したシナリオデータを骨格デー
タで動きとして図示したものである。
【0031】マイクロコンピュータ9は、動作シーケン
ス制御手段9aとキャラクタ姿勢制御手段9bと動作テ
ンポ生成手段9cとアニメーション生成手段9dなどの
機能ブロックを構成している。17は表示制御手段であ
る。
【0032】このマイクロコンピュータ9は図7に示す
ように構成されている。ステップ#1で描画スタート指
示を検出すると、ステップ#2ではi(=1)を読み取
り、ステップ#3では動作シーケンス制御手段9aが動
作し、シナリオデータが指定したシーンSiに使用する
動きデータMiを動きデータベース12より選択する。
【0033】ステップ#4では、動作シーケンス制御手
段9aが動作し、動きデータMiのキーフレームをスプ
ライン補間して標準的な時間tiに対する立体キャラク
タの動きに関する関数Hi(ti)を算出する。
【0034】ステップ#5では、j(=1)を読み取
り、ステップ#6では表示制御手段17のフレームバッ
ファが画像表示手段11に送り出す時間間隔ΔTf(=
1/30秒)とするとき、フレームバッファの画像の送
り出しのタイミングに合わせてキャラクタ姿勢制御手段
9bが動きデータMiの最初からjフレーム目の立体キ
ャラクタの姿勢を関数Hi(ti)より決定する。例え
ば、jフレーム目のタイミングのときは、 Hi(j・ΔTf・Ci・ti/Ti) が立体キャラクタの姿勢を表す値となる。
【0035】ステップ#7では、アニメーション生成手
段9dがステップ#6で決定した姿勢の立体キャラクタ
を描画し、示制御手段14が画像表示手段11に表示さ
せる。
【0036】ステップ#8では、 (ΔTf・j)≧ Ti を判定し、動きデータMiの最後のフレームまで表示さ
れたか判断する。最後まで表示されていない場合には、
ステップ#9でjをインクリメントしてステップ#6か
らステップ#8のルーチンを繰り返し実行する。
【0037】ステップ#8で動きデータMiの最後のフ
レームまで表示されたと判断した場合には、ステップ#
10に進み、ステップ#10で今回のシナリオの全ての
シーンが再生済みかどうかを判定し、再生済みでない場
合にはiをインクリメントして ステップ#からステッ
プ#10のルーチンを繰り返し実行する。
【0038】ステップ#10で再生済みと判定すると、
ステップ#12でその回のグラフィック表示を終了す
る。このように端末側では、サーバー側から受信した曲
データを再生するに同期して、曲に応じたグラフィック
表示を実施できる。
【0039】端末側でのこのグラフィック表示のため
に、端末側の動きデータベース12として「動きデータ
M1」「動きデータM2」「動きデータM3」……を設
けているので、サーバー側からシナリオデータだけを配
信するだけで目的とするグラフィック表示を端末側で実
現できる。
【0040】シナリオデータの任意のシーンSiの時間
Tiは、端末側で利用者がユーザー調整指示を動作テン
ポ生成手段9cに入力して好みに応じて操作できる。し
かも、シーンの切り換えは、キャラクタ姿勢制御手段9
bが、実行中と次に実行する前記パターンとに共通する
ホームポジションのタイミングで実行するので、シーン
とシーンの繋ぎ目の部分のグラフィック表示の変化も滑
らかである。
【0041】アニメーション生成手段9dは、実行中の
ステップと次に実行するステップとの期間の姿勢を時間
経過に従って計算しているので、動きデータベースのデ
ータ量を少なくしても滑らかに動くグラフィック表示を
実現できる。
【0042】上記の各実施の形態では、グラフィック表
示には第2のメモリ10bに書き込まれている大人男性
骨格モデル,大人女性骨格モデル,子供男性骨格モデ
ル,動物犬骨格モデルのうちの何れの骨格モデルに肉付
けならびにテキスチャーの貼り付けを実施してグラフィ
ック表示を実施するかについては記載されていないが、
この点については、端末側で何れかの骨格モデルを指定
するように構成する場合や、サーバー側がシナリオデー
タに骨格モデルを指定するキャラクタ指定情報を含んで
端末側に伝送して選択させるする場合とが実施可能であ
る。
【0043】上記の各実施の形態では、第1のメモリ1
0aに書き込まれている動きデータベース12の種類に
ついて、その種類が単数であるのか複数であるのかが記
載されていないが、動きデータベース12として、演奏
曲のジャンルの動きに応じた種類の動きデータ、具体的
には、演歌に応じた動きデータ群とポップスに応じた動
きデータ群と童謡に応じた動きデータ群と云うように、
ジャンル別の動きデータ群を用意しておき、この何れか
の動きデータ群を端末側で利用者が指定するように構成
する場合や、サーバー側がシナリオデータに使用する動
きデータのジャンル指定情報を含んで端末側に伝送して
選択させる場合とが実施可能である。
【0044】上記の各実施の形態では、画像表示手段1
1に表示されるグラフィック表示は、カメラアングルの
変更については記載されていないが、サーバー側がシナ
リオデータにその時々に使用する表示アングルの指定情
報を含んで端末側に伝送し、伝送された表示アングル指
定情報に基づき、端末側が表示アングルの変換計算を実
施してグラフィック表示をさせたり、端末側でのユーザ
ーからのカメラアングル指示に従って端末側が表示アン
グルの変換計算を実施してグラフィック表示をさせるこ
とが実施可能である。
【0045】上記の各実施の形態では、実行中と次に実
行する動きパターンとに共通する、換言すれば、完全一
致のホームポジションのタイミングで実行する動きパタ
ーンを切り換えてシーンの切り換えを実行したが、端末
側に、実行中と次に実行する動きパターンとにほぼ共通
するポジションのタイミングで実行する動きパターンを
切り換えてシーンの切り換えを実行するように各シーン
の時間を決定するように構成しても、ほぼ同様な効果を
期待できる。
【0046】上記の実施の形態では、シナリオデータベ
ースに記述された各シーンの時間は、次に実行するパタ
ーンと共通のホームポジションの位置に応じて予め計算
して設定したが、適当な各シーンの期間をシナリオデー
タベースに記述しておき、端末側でシーン期間を自動修
正して修正してグラフィック表示するように構成するこ
ともできる。
【0047】
【発明の効果】以上のように本発明のグラフィック表示
方法によると、端末側には立体キャラクタの動きのパタ
ーンを記述した複数の動きパターンを用意し、サーバー
側が端末側へ前記動きパターンの組み合わせ順序を記載
したシナリオデータを送信し、サーバー側からのシナリ
オデータを検出してこのシナリオデータに基づいて動作
してグラフィック表示する端末側が、実行中と次に実行
する動きパターンとに共通するホームポジションのタイ
ミング、または実行中と次に実行する前記パターンとに
ほぼ共通するポジションのタイミングで実行する動きパ
ターンを切り換えてシーンの切り換えを実行するので、
サーバー側から端末側へ少ないデータ伝送量で、しかも
シーンとシーンの切り換えが滑らかで自然なグラフィッ
ク表示を実施できる。
【0048】また、本発明のグラフィック表示装置によ
ると、本発明のグラフィック表示方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のグラフィック表示装置の実施の形態の
構成図
【図2】同実施の形態の機能ブロック図
【図3】同実施の形態の動きデータベースの蓄積内容を
骨格データで表した説明図
【図4】同実施の形態のキャラクタデータベースの蓄積
内容を骨格データで表した説明図
【図5】同実施の形態のシナリオデータの説明図
【図6】同実施の形態のシーンを切り換えるタイミング
を骨格データで表した説明図
【図7】同実施の形態のフローチャート図
【図8】骨格データの説明図
【図9】骨格データに肉付けする説明図
【図10】キャラクタ別に肉付けを変化させる説明図
【図11】キャラクタを動かす説明図
【図12】キャラクタの各部にテキスチャを貼り付ける
説明図
【図13】従来のサーバー側に用意された動きデータベ
ースの蓄積内容を骨格データで表した説明図
【図14】従来のグラフィック表示装置におけるグラフ
ィック表示を骨格データで表した説明図
【符号の説明】
6 サーバー側 7 端末側 8 通信回線 9 マイクロコンピュータ 9a 動作シーケンス制御手段 9b キャラクタ姿勢制御手段 9c 動作テンポ生成手段 9d アニメーション生成手段 10a,10b,10c 第1〜第3のメモリ 11 画像表示手段 M1,M2,M3 第1のメモリ10aの各シーン
のグラフィックデータ 12 動きデータベース 13 第2のメモリ10bのキャラクタデータベー
ス HP2 動きホームポジション HP3 動きホームポジション 15 第3のメモリ10cのシナリオデータ 17 表示制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G09G 5/36 510 G09G 5/36 510V 5/00 555D (56)参考文献 特開 平8−180208(JP,A) 特開 平11−203502(JP,A) 特開 平5−35845(JP,A) 特開 平7−210708(JP,A) 特開 平8−77387(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06T 13/00 G06F 3/14 - 3/153 G06F 13/00 G06T 15/70 G09G 5/00 G09G 5/36 G06F 3/00 CSDB(日本国特許庁)

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サーバー側から端末側へ指示して立体キ
    ャラクタをグラフィック表示するに際し、 端末側には立体キャラクタの動きのパターンを記述した
    複数の動きパターンを用意し、 サーバー側が端末側へ前記動きパターンの組み合わせ順
    序を記載したシナリオデータを送信し、 サーバー側からのシナリオデータを検出してこのシナリ
    オデータに基づいて動作してグラフィック表示する端末
    側が、実行中と次に実行する動きパターンとに共通する
    ホームポジションのタイミング、または実行中と次に実
    行する前記パターンとにほぼ共通するポジションのタイ
    ミングで実行する動きパターンを切り換えてシーンの切
    り換えを実行するグラフィック表示方法。
  2. 【請求項2】複数パターンの動きを記述した動きデータ
    群と、 動きデータ群の何れのパターンに基づいて立体キャラク
    タを動作させるかをシーンに対応させて記述したシナリ
    オデータベースと、 シナリオデータベースと動きデータ群に基づいて表示出
    力する立体キャラクタの動きを制御するキャラクタ姿勢
    制御手段とを設け、かつキャラクタ姿勢制御手段を、実
    行中と次に実行する動きパターンとに共通するホームポ
    ジションのタイミング、または実行中と次に実行する前
    記パターンとにほぼ共通するポジションのタイミングで
    実行する動きパターンを切り換えてシーンの切り換えを
    実行するように構成したグラフィック装置。
  3. 【請求項3】動きデータ群の各パターンには、少なくと
    も他の何れかの動きパターンと同一のホームポジション
    姿勢またはほぼ共通するポジションを設けた請求項2記
    載のグラフィック装置。
  4. 【請求項4】実行中のステップと次に実行するステップ
    との期間の時々の姿勢を、時間経過に従って計算して表
    示出力するアニメーション生成手段を設けた請求項2記
    載のグラフィック装置。
  5. 【請求項5】サーバー側と端末側とを回線で接続し、端
    末側には、動きデータ群と、キャラクタ姿勢制御手段を
    配設し、サーバー側から回線を介して端末側にシナリオ
    データを伝送する請求項2記載のグラフィック装置。
  6. 【請求項6】シナリオデータベースに記述された各シー
    ンの期間は、次に実行するパターンと共通のホームポジ
    ションの位置に応じて計算して設定されている請求項2
    記載のグラフィック装置。
  7. 【請求項7】シーンの期間は、次に実行するパターンと
    共通のホームポジションの位置に応じてシナリオデータ
    ベースに設定されているシーンの期間を自動補正する請
    求項2記載のグラフィック装置。
  8. 【請求項8】グラフィック表示に使用する骨格モデルの
    種類を、端末側で指定するか、サーバー側がシナリオデ
    ータに骨格モデルを指定するキャラクタ指定情報を含ん
    で端末側に伝送して選択する請求項1記載のグラフィッ
    ク表示方法。
  9. 【請求項9】グラフィック表示に使用する動きデータの
    種類を、端末側で利用者が指定するか、サーバー側がシ
    ナリオデータに使用する動きデータのジャンル指定情報
    を含んで端末側に伝送して選択する請求項1記載のグラ
    フィック表示方法。
  10. 【請求項10】グラフィック表示の表示アングルを、サ
    ーバー側がシナリオデータにその時々に使用する表示ア
    ングルの指定情報を含んで端末側に伝送して表示アング
    ルの変換計算を実施して変更したグラフィック表示を実
    施したり、端末側でのユーザーからのカメラアングル指
    示に従ってグラフィック表示の表示アングルの変換計算
    を実施してグラフィック表示を実施する請求項1記載の
    グラフィック表示方法。
JP12771797A 1997-05-19 1997-05-19 グラフィック表示方法と装置 Expired - Fee Related JP3481077B2 (ja)

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