JP3505361B2 - アニメーション作成装置および記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ＣＧアニ
メーションの作成・編集に関する制御を行う装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピュータ（ＰＣ）の処理
性能の向上は、ＰＣ上でリアルタイムのコンピュータグ
ラフィック・アニメーション（ＣＧアニメーション）を
扱うことを可能にしつつある。これに伴い、ＰＣ上で動
作する各種のＣＧアプリケーションが増加し、一般個人
が、ＣＧコンテンツを作成・鑑賞する機会も増えつつあ
る。そのような機会の増加に伴い、ＰＣ上でＣＧアニメ
ーションを作成するための各種のアプリケーションが考
案されている。

【０００３】ＰＣ上でＣＧアニメーションを作成する手
段としては、３次元座標データセットをベースとするも
の（３次元ＣＧアニメーション）と、ビットマップデー
タセットをベースとするもの（２次元ＣＧアニメーショ
ン）がある。

【０００４】この中で、ビッマップデータセットをベー
スとしてＣＧアニメーションを作成する場合において
は、各々のシーン毎に対応したビットマップデータセッ
トを用意し、それらのビットマップデータを切り替えな
がら表示することで、ＣＧアニメーションの表示を行
う。表示したい各々の表示オブジェクトに対応した、ス
プライトと呼ばれる複数のビットマップデータを用意
し、それらのスプライトを重ね合わせて表示すること
で、１つのシーンを構成することもある。この場合、各
々のシーン毎にスプライトの表示位置を変更したり、各
々のシーンに対応した複数のスプライトを切り替えなが
ら表示することで、アニメーションの生成を行うことに
なる。

【０００５】２次元ＣＧアニメーションは、ビットマッ
プデータセットから構成されるために、単に絵を描くと
いう操作だけで、各々のシーンを作成することができ
る。そのため、手間さえかければ、誰にでも作成するこ
とができる。また、ビットマップイメージを表示するだ
けなので、アニメーションを再生する際の処理量は、各
シーンの表示オブジェクトの細かさや複雑さ（ビットマ
ップイメージの内容）にし関係なく一定となる。

【０００６】しかし、ユーザの意図したとおりの複雑な
動きを持った２次元ＣＧアニメーションの作成には、一
枚一枚のビットマップイメージを作成する作業が必要と
なるために、その作成には膨大な手間がかかることにな
る。もちろん、少数のビットマップイメージのみを作成
し、スプライトとして単に動かす、あるいは、切り替え
て表示するだけの２次元ＣＧアニメーションならば、さ
ほどの手間をかけずに作成できるが、結果として、かな
り単純なアニメーションしか表示できないことになる。

【０００７】仮に、膨大なビットマップイメージを作成
できたとしても、すべてのビットマップデータを保存す
るためには、かなりのサイズの記憶装置が必要となる。
そして、それらのデータを効率よく圧縮するには、オブ
ジェクティブＭＰＥＧ等のエンコード機能を有する専用
のハードウェアも必要となる。

【０００８】これに対して、原画像となる一枚のビット
マップイメージを変形させることで、異なるシーンを生
成することができる「ワーピング」と呼ばれる手段があ
る。図４３に示すように、ワーピングにおいては、原画
像上にコントロールポイントと呼ばれる制御点を格子状
に配置し、各々のコントロールポイントの位置を変更し
て、コントロールポイントで囲まれた領域に位置してい
るビットマップイメージを、コントロールポイントで囲
まれた領域の変化に合わせて変形することで、新しいシ
ーンを生成することになる。

【０００９】しかし、ワーピング手段は、あくまでもコ
ントロールポイントで囲まれたメッシュ状の四角形領域
の変形によって新しいシーンを作り出す手段なので、作
り出すことのできるシーンには、かなりの制約が存在す
る。例えば、コントロールポイントの可動範囲は、隣接
したコントロールポイントで囲まれた領域に限定される
ので、図４４に示すように、人物像の手に対応したイメ
ージ領域のみを大きく移動させることは極めて困難であ
る。さらに、移動させた手の部分が顔の部分にオーバラ
ップするような場合に、顔に対応したイメージ領域の形
状を元のままに保つことは出来ない。

【００１０】これを回避するためには、原画像を手の部
分、顔の部分等の複数のパーツからなるスプライトに分
離されていなければならないが、そのため、既存の一枚
のビットマップ原画像を利用するためには、事前にビッ
トマップ原画像を、複数のスプライトに分割しておく作
業が必要とあり、かなり煩雑な前処理を行わなければな
らない。

【００１１】思い通りのシーンでなくても、とにかく無
理にワーピング処理を行うとしても、手の関節運動のよ
うなＣＧアニメーションを作成するためには、膨大な数
のコントロールポイントを一つ一つ操作する必要があ
る。その際には、手の形状のバランスを変えない等の保
存されるべき条件を考慮しながら、各々のコントロール
ポイントの位置を移動させる必要があるために、実用的
な手段とは言い難い。

【００１２】「ワーピング」を応用した手段である、
「モーフィング」と呼ばれる手段では、二枚のビットマ
ップイメージの補間イメージを生成することで、異なる
イメージを生成することができる。図４５（ａ）に示す
ように、モーフィングにおいては、２枚のビットマップ
イメージのそれぞれに、双方のビットマップイメージの
対応し合う位置関係を示すためのコントロールポイント
を指定する必要がある。図４５（ｂ）においては、シー
ンＡとシーンＢの手の位置を対応づけるコントロールポ
イントａ１、ｂ１を指定しているが、コントロールポイ
ントａ１とｂ１を結んだ直線上に内分点ｍ１を決定し、
シーンＡではａ１→ｍ１、シーンＢにおいてはｂ１→ｍ
１にコントロールポイントを変更した上で、ワーピング
処理を施すことで、双方のシーンの手の位置をほぼ同じ
位置に移動させることができる。そして、生成された２
つのワーピング・シーンを、適切な比率でブレンドする
ことによって、自動的に補間シーンを生成することが可
能となる。

【００１３】ここで、内分点ｍ１をａ１→ｂ１の直線上
に沿って、少しづつ移動させながら中間シーンを作成し
て連続表示すると、それがシーンＡからシーンＢに向か
って変化するＣＧアニメーションとなる。

【００１４】しかし、モーフィング手段は、あくまでも
ワーピング手段を応用したものなので、作り出すことの
できるシーンには、ワーピング手段と同様の制約が存在
する。例えば、ワーピング手段におけるコントロールポ
イントの可動範囲の制約から、手を広げているシーンと
手を交差させているシーンをモーフィングさせたとして
も、自然なアニメーションを生成することはできない。
さらに、２枚の画像間で、同じ位置を示すコントロール
ポイントを、必ず１対１に対応して設定する必要がある
ので、多数のコントロールを設定した場合になどには、
その対応関係を把握するだけでも、かなりの手間になっ
てしまう。

【００１５】さらに、他の関節運動のようなＣＧアニメ
ーションを作成するためには、手の曲がり具合だけが異
なる、２つのビットマップイメージを用意して、双方の
ビットマップイメージの位置関係をコントロールポイン
トとして指定するという操作を行う必要もある上に、自
然なアニメーションを実現するためには、かなりの数の
コントロールポイントを１つ１つ指定する必要があるた
めに、実用的な手段とは言い難い。

【００１６】誰もが、直感的かつ簡便な操作だけで、Ｃ
Ｇアニメーションを生成するためには、１枚のビットマ
ップ画像から、あらゆる動きを有するアニメーションを
生成する手段が望まれるが、前述したように、ビットマ
ップデータセットをベースとする、従来のＣＧアニメー
ション作成手段では、このような要求を満たすことはで
きなかった。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、ビ
ットマップデータセットをベースとする、従来のＣＧア
ニメーション作成装置では、原画像となる１枚のビット
マップ画像、あるいは、原画像を構成する１枚のスプラ
イトとしてのビットマップ画像に、直感的かつ簡便な操
作を行うだけで、任意の動きを有するＣＧアニメーショ
ンを生成することはできなかった。

【００１８】そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、原
画像となる１枚のビットマップ画像、あるいは、原画像
を構成する１枚のスプライトとしてのビットマップ画像
に、対象となるビットマップ画像の一連の動きを表現す
るストロークを入力するという、直感的かつ簡便な操作
を行うだけで、任意の動きを有するアニメーションを容
易に生成できるアニメーション作成方法およびそれを用
いたアニメーション作成装置を提供することを目的とす
る。

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の観点に係
るアニメーション作成装置は、１または複数の原画像に
基づき複数のフレーム画像を生成することによりアニメ
ーションを作成するアニメーション作成装置において、
原画像中の動きをつけたい画像部分に沿った１または複
数の第１のストロークを入力する第１の入力手段と、こ
の第１の入力手段で入力された第１のストロークの変化
形状を示す１または複数の第２のストロークを入力する
第２の入力手段と、前記第１および第２のストロークを
対応付ける第１の対応付け手段と、前記第１および第２
のストロークのそれぞれを任意の長さの単位ベクトルに
量子化する量子化手段と、前記第１および第２のストロ
ークのそれぞれの単位ベクトルの数に基づき、前記第１
の対応付け手段で対応付けられた前記第１および第２の
ストローク間で単位ベクトルを対応付ける第２の対応付
け手段と、この第２の対応付け手段で対応付けられた単
位ベクトル間の変化量に基づき、その単位ベクトル間を
補間する補間ベクトルを生成する第１の生成手段と、前
記第１のストロークの各単位ベクトルの近傍の画像領域
を、その各単位ベクトルに対応する前記第２のストロー
クの単位ベクトルおよび前記補間ベクトルのそれぞれの
位置および形状に応じて移動あるいは変形、あるいは移
動および変形して、前記第２のストロークの単位ベクト
ルおよび前記補間ベクトルのそれぞれに対応する単位画
像を生成する第２の生成手段と、前記単位画像を、それ
に対応する前記第２のストロークの単位ベクトルあるい
は前記補間ベクトルに基づき前記原画像に合成すること
によりフレーム画像を生成する第３の生成手段と、を具
備したことにより、簡単な操作でユーザが所望する一連
の動きを有するアニメーションが容易に作成できる。す
なわち、アニメーションの動きを指定するストローク
は、その入力時に対応付けられ、また、対応付けられた
ストローク間で単位ベクトルの対応付けを行って、その
対応付けに基づき補間ベクトルを生成するので、ストロ
ークは各フレーム画像毎に何本でも入力でき、また、複
数のフレーム画像間で対応しているストロークの長さは
一致している必要もない。また、第１のストロークの入
力された近傍の画像を第２のストロークおよび補間スト
ロークの位置および形状に応じて自由に変形させること
で、任意の動きを有するアニメーションを作成すること
ができる。さらに、ストロークの単位ベクトルの対応付
けが動的におこなわれるため、（対応するストロークの
単位ベクトルの数に基づく量子化および対応つけ）、ス
トロークの長さの違いによって、そのストロークに対応
付けられた単位画像が伸縮するようなアニメーションも
容易に作成できる。

【００２３】また、本発明の他の観点に係るアニメーシ
ョン作成装置は、前記単位画像の形状を予め定められた
規則的な形状に整形して記憶する記憶手段をさらに具備
し、前記フレーム画像を生成する際に、前記記憶手段に
記憶された単位画像を元の形状に復元して前記原画像に
合成することにより、第１のストロークの近傍の画像領
域の切り出しの際に、その画像領域の切り出し形状を規
則的でない形状（すなわち、例えば任意の四角形、三角
形）で切り出せるようにすることで、作成できるアニメ
ーションイメージの制約を大幅に緩和することができ
る。

【００２４】また、本発明のさらに別の観点に係るアニ
メーション作成装置は、指定された特殊効果の処理デー
タを前記単位画像に対応付けて記憶する記憶手段をさら
に具備し、前記フレーム画像を生成する際に、前記記憶
手段でに記憶された単位画像に前記処理データに基づく
特殊効果を施して前記原画像に合成することにより、第
１のストロークの近傍の画像領域に対し、ぼかし、ノイ
ズ付加等の特殊効果を施した上で描画するので、表現力
の高いアニメーションを作成することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００２６】（第１の実施形態）まず、線画（複数のス
トロークと呼ばれる線分から構成される画像）のアニメ
ーションを作成する場合について説明する。

【００２７】図１は、本発明の第１の実施形態に係るア
ニメーション作成装置の構成例を概略的に示したもので
ある。図１に示すように、アニメーション作成装置は、
線画、すなわち、ストロークの入力等を行う入力手段
１、この入力手段１を介して入力された線画、およびそ
の線画に基づき生成されたアニメーション等を所定の表
示装置に表示する画像呈示手段２、線画中のストローク
を任意の長さの単位ベクトルに分解するベクトル量子化
手段３と、生成された単位ベクトルを記憶する単位ベク
トル記憶手段４と、入力手段１で入力された２枚の線画
（キーフレーム）間の対応するストロークの単位ベクト
ルに基づき、そのストローク間の補間ベクトルの生成を
行う補間ベクトル生成手段５、入力手段１で入力された
２枚のキーフレーム間のストロークの対応関係と対応関
係にあるストロークの単位ベクトルの対応関係を決定す
るストローク対応関係管理手段６、上記各手段を連携動
作させる制御を行って一連のアニメーションを作成する
アニメーション制御手段７を具備している。

【００２８】このような構成により、アニメーション作
成装置は、入力手段１を介してユーザによりストローク
の変化形状を示す複数の線画（キーフレーム）が入力さ
れると、ベクトル量子化手段３でこの入力された複数の
キーフレーム間の対応する各ストロークを単位ベクトル
に量子化し、補間ベクトル生成手段５で複数のキーフレ
ーム間の対応する単位ベクトル間の変化量と予め指定さ
れた補間フレーム数に基づき前記複数のキーフレーム間
の補間フレームを生成してアニメーションを作成するよ
うになっている。

【００２９】ここで、以下の説明において用いる用語の
説明を行う。

【００３０】キーフレームとは、例えば、ユーザが入力
手段１を介して動きの変化を入力した線画（アニメーシ
ョンの骨格をなす（曲）線分から構成される）である。

【００３１】補間フレームとは、キーフレーム間に補間
されるフレーム画像で、その枚数は、予めユーザにより
補間数として指定されるものである。

【００３２】再生間隔とは、補間フレーム間の再生時間
間隔である。

【００３３】次に、図１のアニメーション作成装置の処
理動作について、図２〜図３を参照して説明する。

【００３４】図２〜図３は、図１のアニメーション作成
装置の全体の処理動作を示したフローチャートである。

【００３５】まず、キーフレーム番号ｉ（ｉ＝０〜
ｎ）、補間フレーム数ｆ、再生間隔ｔの初期化を行って
（ステップＳ１）、入力待ち状態に移行する（ステップ
Ｓ２）。このとき、ユーザは、ストロークの入力の指示
（ステップＳ５）、アニメーションの再生指示（ステッ
プＳ２１）、補間フレーム数ｆの指示（ステップＳ２
３）、再生間隔ｔの指示（ステップＳ２４）、例えば、
原画像となり得る映画の記録指示（ステップＳ２５）、
終了指示（ステップＳ２６）、その他の処理の指示（ス
テップＳ２７）が行える。

【００３６】ユーザがストロークの入力指示を行った場
合（ステップＳ５）、まず、ｉ＝０番目のキーフレーム
に対する指示であるなら（ステップＳ６）、そのキーフ
レームに入力されるストローク番号ｊを初期化する（ス
テップＳ７）。ストローク番号は、ユーザにより入力さ
れる複数のストロークを識別するためのものである。

【００３７】ユーザは、例えば、図６に示すような入力
手段１のユーザインターフェイスを介して所望のストロ
ークを次々入力し、その際、各ストロークにはストロー
ク番号が付される（ステップＳ８）。

【００３８】１画面中のストローク入力が終了すると
（ステップＳ９）、ベクトル量子化手段３で入力された
各ストロークを単位ベクトルに分解（量子化）する（ス
テップＳ１０）。例えば、図７（ａ）に示すようなユー
ザの描いたストローク（ここでは、直線）を単位ベクト
ルで量子化した場合を図７（ｂ）に示す。単位ベクトル
とは、予め定められた長さ（例えば「１」）のベクトル
である。

【００３９】単位ベクトルは単位ベクトル記憶手段４に
記憶される（ステップＳ１１）。

【００４０】キーフレーム番号ｉ＝０以降のキーフレー
ムについてストローク入力を行う場合（ステップＳ
６）、すなわち、キーフレーム番号ｉ＝０上に描かれた
各ストロークを変形させるためのストロークを描く場
合、まず、ストローク表示番号ｋの初期化を行い、キー
フレーム番号ｉを１つインクリメントして、例えば、ｉ
＝１とする（ステップＳ１３）。そして、その１つ前の
キーフレーム番号（ｉ−１）のキーフレーム（例えば、
この場合、キーフレーム番号「０」のキーフレーム）を
所定の表示装置に表示する。このとき、１つ前のキーフ
レームに描かれた各ストロークに付されたストローク番
号をストローク表示番号ｋとして、（ｉ−１）番目のキ
ーフレーム上のストローク表示番号ｋのストロークに対
応するｉ番目のキーフレーク上のストロークの入力の際
には、図８に示すように、そのｋ番目のストロークの表
示色を変えたり、点滅表示（図８では細い実線でｋ番目
のストロークを示している）するなどしてユーザに、対
応するストロークを描き易く強調表示することが好まし
い。

【００４１】図８には、キーフレーム番号「０」のキー
フレームには犬の頭部が描かれいる場合を示している。
この状態で、ユーザは、例えばキーフレーム番号「０」
のストローク表示番号ｋの犬の左耳を変形すべく、この
ストローク番号ｋのストロークに対応する、キーフレー
ム番号「１」のキーフレーム上にストロークを１つ入力
する。その入力されたストロークにはストローク番号ｊ
が与えられる（ステップＳ１５）。ストロークの入力が
終了したとき、（ｉ−１）番目のキーフレーム上の次の
ストローク表示番号のストロークに対する処理の移行を
指示すべく、ユーザは、例えば、図８の表示画面上に設
けられた「ＮＥＸＴ」と示されたメニューボタンＢ１を
マウス等でクリックする等して選択する（ステップＳ１
６）。すると、ストローク表示番号ｋを１つインクリメ
ントして、（ｉ−１）番目のキーフレーム上の次のスト
ローク表示番号のストロークが、例えば、図９に示すよ
うに、犬の頭頂部のストロークが、強調表示される（ス
テップＳ１７）。

【００４２】一方、（ｉ−１）番目のキーフレーム上の
ｋ番目のストロークに対応するｉ番目のキーフレーム上
のストロークが複数ある場合は、図１０に示すように、
複数のストロークの入力が全て終了した時点で、「ＮＥ
ＸＴ」と示されたメニューボタンＢ１を選択すればよい
（ステップＳ１６）。

【００４３】さて、ステップＳ１７で（ｉ−１）番目の
キーフレーム上の次のストロークが例えば図９に示すよ
うに強調表示されると、先のストローク番号（すなわ
ち、（ｋ−１）番目のストローク）のストロークに対応
して入力されたｉ番目のキーフレームのストロークをベ
クトル量子化手段３で単位ベクトルに分割し、単位ベク
トル記憶手段４に記憶する（ステップＳ１８）。

【００４４】以降の処理については、まず、（Ａ）
（ｉ−１）番目のキーフレームのストローク表示番号ｋ
に対応して入力されたｉ番目のキーフレームのストロー
クの数が等しい場合、すなわち、図９に示したように、
ｉ＝０のキーフレーム上のｋ番目のストロークの数と、
そのストロークに対応するｉ＝１のキーフレーク上のス
トロークの数が１本の場合について説明し、次に、
（Ｂ） （ｉ−１）番目のキーフレームのストローク表
示番号ｋに対応して入力されたｉ番目のキーフレームの
ストロークの数が異なる場合、すなわち、図１０に示し
たように、ｉ＝０のキーフレーム上のｋ番目のストロー
クが１本で、そのストロークに対応するｉ＝１のキーフ
レーク上のストロークが２本の場合について説明する。
なお、以下の説明では、ストローク表示番号ｋは、ステ
ップＳ１７でインクリメントされる前の値であるものと
する。

【００４５】（Ａ） （ｉ−１）番目のキーフレームの
ｋ番目のストロークに対応して入力されたｉ番目のキー
フレームのストロークの数が等しい場合 図３のステップＳ１８の処理について、図４に示すフロ
ーチャートを参照して、より詳細に説明する。

【００４６】（ｉ−１）番目のキーフレームのストロー
ク表示番号ｋに対応して入力されたｉ番目のキーフレー
ムのストロークを単位ベクトルに分割する（ステップＳ
３１）。例えば、図１１（ａ）に示すように、キーフレ
ーム番号「０」のキーフレーム（第１のキーフレーム）
上に描かれたストローク５１に対応して、キーフレーム
番号「１」のキーフレーム（第２のキーフレーム）上で
ユーザにより描かれたストローク５２があるとすると、
図１１（ｂ）に示すように、ストローク５１は、単位ベ
クトル５１ａ、５１ｂ、５１ｃに既に量子化されており
（この場合、ステップＳ１０で量子化されている）、ス
トローク５２は、ステップＳ１８において、単位ベクト
ル５２ａ、５２ｂ、５３ｃに量子化される。

【００４７】なお、２つのストロークのそれぞれの単位
ベクトル数が異なるときは、単位ベクトルの数の大きい
方に合わせて、いずれか一方のキーフレームのストロー
クを双方のストロークの単位ベクトルの数が等しくなう
ように、単位ベクトルの長さを変えて再量子化してもよ
い。すなわち、ストローク５２を例えば予め定められた
長さを基準に単位ベクトルに分解したところ、ストロー
ク５１の単位ベクトルの数よりもストローク５２の単位
ベクトルの数が大きくなったときは、ストローク５１の
単位ベクトルの数がその大きき方の数と等しくなるよう
に、単位ベクトルの長さを小さくしてストローク５１を
再量子化してもよい。

【００４８】ストローク対応関係管理手段６では、（ｉ
−１）番目のキーフレームのストローク表示番号ｋに対
応して入力されたｉ番目のキーフレームのストロークの
数が等しいので（ステップＳ３２）、ステップＳ３４に
進み、２枚のキーフレーム間の対応する２本のストロー
クのそれぞれの単位ベクトルを対応つけて、単位ベクト
ル記憶手段４に記憶する。

【００４９】次に、図２のステップＳ２３において入力
された補間数ｆに基づき、補間ベクトル生成手段５で
は、例えば、キーフレーム番号「０」と「１」のキーフ
レーム間の補間ベクトルを生成し、それを記憶する（ス
テップＳ１９）。

【００５０】図１２は、異なる２つのキーフレームから
補間フレームを生成する場合の図１の各手段の動作を概
念的に示したものである。なお、ここでは、補間数ｆ＝
１、すなわち、２つのキーフレーム間に生成される補間
フレームが１枚の場合について示している。

【００５１】図１２に示すように、単位ベクトル記憶手
段４には、キーフレーム番号「０」のキーフレーム（第
１のキーフレーム）上のストロークを量子化して得られ
た単位ベクトル６１ａ〜６１ｄのデータと、その各単位
ベクトルに対応する、第１のキーフレームのストローク
に対応するキーフレーム番号「１」のキーフレーム（第
２のキーフレーム）上のストロークを量子化して得られ
た単位ベクトル６２ａ〜６２ｄのデータがそれぞれユニ
ークな識別子（ＩＤ）を付されて記憶されている。補間
ベクトル生成手段５では、２枚のキーフレームの間の対
応するストロークの単位ベクトル間の補間ベクトル６３
ａ〜６３ｄを求める。補間ベクトル６３ａ〜６３ｄから
構成されるストロークが描かれた画像フレームが、第１
のキーフレームと第２のキーフレーム間の補間フレーム
である。

【００５２】補間ベクトルの生成方法の原理を図１３を
参照して説明する。ここでは、補間数ｆ＝２、すなわ
ち、補間フレーム数が２枚の場合について示している。

【００５３】図１３（ａ）に示すように、第１のキーフ
レーム上のストロークを量子化して得られた単位ベクト
ル７１ａ〜７１ｃと、これらに対応する第２のキーフレ
ーム上の単位ベクトル７２ａ〜７２ｃ間の補間ベクトル
を求める場合、まず、対応する単位ベクトル間を結び、
その間を補間するフレーム数ｆ（ここでは、ｆ＝２）に
対し（ｆ＋１）等分して、補間点７５ａ〜７５ｂ、７６
ａ〜７６ｂ、７７ａ〜７７ｂを求める。そして、図１３
（ｂ）に示すように、補間点を結び補間ベクトル７３ａ
〜７３ｃ、７４ａ〜７４ｃを生成する。

【００５４】図３の説明に戻り、キーフレーム番号ｉ＝
０のキーフレーム番号ｉ＝０のキーフレーム上に描かれ
た全てのストローク番号ｊに対し、上記ステップＳ１４
〜ステップＳ１９の処理を繰り返す（ステップＳ２
１）。

【００５５】（Ｂ） （ｉ−１）番目のキーフレームの
ストローク表示番号ｋに対応して入力されたｉ番目のキ
ーフレームのストロークの数が異なる場合 図３のステップＳ１８の処理について、図４に示すフロ
ーチャートを参照して、より詳細に説明する。

【００５６】（ｉ−１）番目のキーフレームのストロー
ク表示番号ｋに対応して入力されたｉ番目のキーフレー
ムのストロークを単位ベクトルに分割する（ステップＳ
３１）。例えば、図１４に示すように、キーフレーム番
号「０」のキーフレーム（第１のキーフレーム）上に描
かれたストローク表示番号ｋのストローク８１に対応し
て、キーフレーム番号「１」のキーフレーム（第２のキ
ーフレーム）上でユーザにより描かれたストローク８
２、８３があるとすると、ストローク８１は、単位ベク
トル８１ａ、８１ｂ、８１ｃに既に量子化されており
（この場合、ステップＳ１０で量子化されている）、ス
トローク８２はステップＳ１８において単位ベクトル８
２に量子化され、ストローク８３は同じく単位ベクトル
８３ａ、８３ｂに量子化される。図１４では、第１のキ
ーフレームのストローク８１の単位ベクトルの数ｌは
「３」、このストローク８１に対応する第２のキーフレ
ームの第１のストローク８２、第２のストローク８３の
単位ベクトルの数ｍ１、ｍ２はそれぞれ「１」、「２」
である。

【００５７】ストローク対応関係管理手段６は、（ｉ−
１）番目のキーフレームのストローク表示番号ｋのスト
ロークに対応して入力されたｉ番目のキーフレームのス
トロークの数が異なるので（ステップＳ３２）、ステッ
プＳ３３に進み、（ｉ−１）番目のキーフレームのｋ番
目のストロークの単位ベクトルをｉ番目のキーフレーム
のストロークに配分して、（ｉ−１）番目のキーフレー
ムのｋ番目のストロークとｉ番目のキーフレームのスト
ロークとの単位ベクトルの対応を決定するようになって
いる。

【００５８】（ｉ−１）番目のキーフレームのｋ番目の
ストロークの単位ベクトルの数をｌ（ｉ−１）、（ｉ−
１）番目のキーフレームのｋ番目のストロークに対応す
るｉ番目のキーフレームの各ストローク（ストローク番
号ｊにて識別）の単位ベクトルの数をｍｉｊと表すと、
ｉ番目のキーフレームのｊ番目のストロークには、その
ｊ番目のストロークの単位ベクトルの数に応じて（ｉ−
１）番目のキーフレームのｋ番目のストロークの単位ベ
クトルが比例配分される。すなわち、ｉ番目のキーフレ
ームのｊ番目のストロークに配分される（ｉ−１）番目
のキーフレームのｋ番目のストロークの単位ベクトルの
数ｌ（ｉ−１）_j は、（１）式で表すことができる。

【００５９】

【数１】

【００６０】例えば、図１４において、第１のキーフレ
ームのストローク８１の単位ベクトルの数ｌ（１）は
「３」、第２のキーフレームの第１のストローク８２の
単位ベクトルの数ｍ₂₁は「１」、第２のキーフレームの
第２のストローク８３の単位ベクトルの数ｍ₂₂は「２」
であるので、第１のストローク８２に割り当てられる第
１のキーフレームのストローク８１の単位ベクトルの数
ｌ（１）₁ は「１」、第２のストローク８３に割り当て
られる第１のキーフレームのストローク８１の単位ベク
トルの数ｌ（１）₂ は「２」となる。

【００６１】なお、第１のキーフレームのストローク８
１の単位ベクトルの数ｌ（１）と第２のキーフレームの
第１および第２のストローク８２、８３の単位ベクトル
の総数、すなわち、ｍ₂₁＋ｍ₂₂とが異なるときは、値の
大きい方に合わせて、いずれか一方のキーフレームのス
トロークを再量子化して、双方のキーフレーム間でｌ
（１）とｍ₂₁＋ｍ₂₂とが等しくなるようにしてもよい。
すなわち、第１および第２のストローク８２、８３を例
えば予め定められた長さを基準に単位ベクトルに分解し
たところ、ストローク８１の単位ベクトルの数よりも第
１および第２のストローク８２、８３の単位ベクトルの
総数が大きくなったときは、ストローク８１の単位ベク
トルの数がその大きき方の数と等しくなるように、スト
ローク８１を再量子化してもよい。

【００６２】次に、ステップＳ３４に進み、単位ベクト
ル記憶手段４に２枚のキーフレーム間の対応するストロ
ークのそれぞれの単位ベクトルを対応つけて記憶する。

【００６３】次に、図２のステップＳ２３において入力
された補間数ｆに基づき、補間ベクトル生成手段５で
は、例えば、キーフレーム番号「０」と「１」のキーフ
レーム間の補間ベクトルを生成し、それを記憶する（ス
テップＳ１９）。

【００６４】補間ベクトルの生成方法の原理を図１５を
参照して説明する。ここでは、補間数ｆ＝２、すなわ
ち、補間フレーム数が２枚の場合について示している。
なお、図１５に示す補間ベクトル生成方法は、対応する
１組の単位ベクトルをそれぞれ対応する１組の単位ベク
トルをそれぞれ独立して補間ベクトルを生成する独立補
間の場合独立して補間ベクトルを生成する独立補間の場
合について示したものである。

【００６５】図１５に示すように、第１のキーフレーム
上のストロークを量子化して得られた単位ベクトル９１
ａ〜９１ｃと、これらに対応する第２のキーフレーム上
の第１のストロークの単位ベクトル９２ａ、第２のスト
ロークの単位ベクトル９２ｂ、９２ｃと間の補間ベクト
ルを求める場合、まず、対応する１対の単位ベクトルの
それぞれに始点と終点とを結び、そのそれぞれを補間す
るフレーム数ｆ（ここでは、ｆ＝２）に対し（ｆ＋１）
等分して補間点を求める。単位ベクトル９１ａと９２ａ
とのペアには補間点９２ａ〜９３ｂと９３ｃ〜９３ｄ、
単位ベクトル９１ｂと９２ｂとのペアには補間点９３ｅ
〜９３ｆと９３ｇ〜９３ｈ、単位ベクトル９１ｃと９２
ｃとのペアには補間点９３ｇ〜９３ｈと９３ｉ〜９３ｊ
が求まる。

【００６６】そして、図１５に示すように補間点を結
び、補間ベクトル９４ａ〜９４ｃ、９５ａ〜９５ｃを生
成する。すなわち、単位ベクトル９１ａと９２ａとのペ
アからは補間点９３ａと９３ｃとを結び補間ベクトル９
４ａが生成され、また補間点９３ｂと９３ｄとを結び補
間ベクトル９５ａが生成される。単位ベクトル９１ｂと
９２ｂとのペアからは補間点９３ｅと９３ｇとを結び補
間ベクトル９４ｂが生成され、また補間点９３ｆと９３
ｈとを結び補間ベクトル９５ｂが生成される。単位ベク
トル９１ｃと９２ｃとのペアからは補間点９３ｇと９３
ｉとを結び補間ベクトル９４ｃが生成され、また補間点
９３ｈと９３ｊとを結び補間ベクトル９５ｃが生成され
る。

【００６７】図１６に単位ベクトル記憶手段４における
対応するストローク間の単位ベクトルの記憶例を示す。
図１６には、各キーフレーム毎に別個のテーブルを用意
して、各テーブル毎に単位ベクトル単位で、それに対応
する他のキーフレーム上の単位ベクトルとの対応を記憶
・管理する場合を示している。

【００６８】図１６（ａ）に示すように、例えば、第１
のキーフレームのテーブルには、そのキーフレーム上に
描かれた１または複数のストロークの単位ベクトルのそ
れぞれに与えられたユニークＩＤ（識別子）に対応し
て、単位ベクトルのデータそのもの、あるいは、その単
位ベクトルの記憶されている記憶領域へのポインタと、
その単位ベクトルに対応する第２のキーフレーム上の単
位ベクトルのユニークＩＤ識別子あるいはその対応する
単位ベクトルのデータが記憶されている記憶領域へのポ
インタを記憶するようになっている。また、図１６
（ｂ）に示すように、第２のキーフレームのテーブルに
も、その第２のキーフレーム上に描かれた１または複数
のストロークの単位ベクトルのそれぞれに与えられたユ
ニークＩＤ（識別子）に対応して、単位ベクトルのデー
タそのもの、あるいは、その単位ベクトルの記憶されて
いる記憶領域へのポインタと、その単位ベクトルに対応
する第３のキーフレーム上の単位ベクトルのユニークＩ
Ｄ識別子あるいはその対応する単位ベクトルのデータが
記憶されている記憶領域へのポインタを記憶するように
なっている。

【００６９】図１７に単位ベクトル記憶手段４における
対応するストローク間の単位ベクトルの他の記憶例を示
す。図１７には、各キーフレーム毎に別個のテーブルを
用意して、各テーブル毎に単位ベクトルをグループ単位
で、それに対応する他のキーフレーム上の単位ベクトル
との対応を記憶・管理する場合を示している。ここで、
グループ分けの一例として、各キーフレームの対応する
ストローク毎にグループ分けする場合が考えられる。た
とえば、図１５の場合、第１のキーフレーム上の単位ベ
クトル９１ａと第２のキーフレーム上の第１のストロー
クの単位ベクトル９２ａが対応しているので同じグルー
プに属し、第１のキーフレーム上の単位ベクトル９１
ｂ、９１ｃと第２のキーフレーム上の第２のストローク
の単位ベクトル９２ｂ、９２ｃが対応しているので同じ
グループに属するとしてもよい。

【００７０】図１７（ａ）に示すように、例えば、第１
のキーフレームのテーブルには、そのキーフレーム上に
描かれた１または複数のストロークの単位ベクトルのそ
れぞれに与えられたユニークＩＤ（識別子）に対応し
て、単位ベクトルのデータそのもの、あるいは、その単
位ベクトルの記憶されている記憶領域へのポインタと、
その単位ベクトルの属するグループにリンクするための
情報（グループの識別子あるいはそのグループに属する
対応する単位ベクトルのデータが記憶されている記憶領
域へのポインタ等）を記憶するようになっている。ま
た、図１７（ｂ）に示すように、第２のキーフレームの
テーブルには、そのキーフレーム上に描かれた１または
複数のストロークの単位ベクトルのそれぞれに与えられ
たユニークＩＤ（識別子）に対応して、単位ベクトルの
データそのもの、あるいは、その単位ベクトルの記憶さ
れている記憶領域へのポインタと、その単位ベクトルの
属するグループにリンクするための情報（グループの識
別子あるいはそのグループに属する対応する単位ベクト
ルのデータが記憶されている記憶領域へのポインタ等）
を記憶するようになっている。図１７に示した例では、
第１のキーフレームのユニークＩＤ「１−１」、「１−
２」の付された単位ベクトルと第２のキーフレームのユ
ニークＩＤ「２−１」、「２−２」、「２−３」の付さ
れた単位ベクトルとが同じ「グループ１」に属している
ので、第１のキーフレームのユニークＩＤ「１−１」、
「１−２」の付された単位ベクトルに第２のキーフレー
ムのユニークＩＤ「２−１」、「２−２」、「２−３」
の付された単位ベクトルが対応していることになる。

【００７１】図３の説明に戻り、キーフレーム番号ｉ＝
０のキーキーフレーム番号ｉ＝０のキーフレーム上に描
かれた全てのストローク番号ｊに対し、上記ステップＳ
１４〜ステップＳ１９の処理を繰り返す（ステップＳ２
１）。

【００７２】次に、図３のステップＳ１９の補間ベクト
ル生成手段における他の補間ベクトルの生成方法につい
て説明する。図１５では、対応する１組の単位ベクトル
をそれぞれ独立して補間ベクトルを生成する独立補間
（第１の補間方法）の場合について説明したが、ここで
は、例えば、補間数ｆのうち、予め決定された枚数の補
間フレームについては、対応関係にある単位ベクトルの
組み合わせをストロークに含まれる単位ベクトルの数に
応じて変えて補間ベクトルを生成し、その後の補間フレ
ームについては独立補間にて補間ベクトルを生成する場
合（第２の補間方法）について説明する。

【００７３】図５に示すフローチャートは、図３のステ
ップＳ１９の処理をより詳細に示したもので、ユーザか
ら指定されたことにより、あるいは、予め設定されてい
ることにより、第１の補間方法と第２の補間方法のいず
れかを選択できるようになっている。第１の補間方法で
ある独立補間が指定あるいは設定されているときは（ス
テップＳ４１）、ステップＳ４５に進み、図１５を参照
して説明したような独立補間を行う。一方、第２の補間
方法が指定あるいは設定されているときは（ステップＳ
４１）、ステップＳ４２に進み、まず、補間数ｆのう
ち、独立補間を始める補間フレームの番号Ｆを求める。
Ｆは、例えば、Ｆ＝ｆ・２／３と求めることができる。
次に、ステップＳ４３に進み、１番目から（Ｆ−１）番
目までの補間フレームについて、対応関係にある単位ベ
クトルの組み合わせをストロークに含まれる単位ベクト
ルの数に応じて変えて補間ベクトルを生成する。その原
理を簡単に説明すると、（ｉ−１）番目のキーフレーム
のｋ番目のストロークに対応して入力されたｉ番目のキ
ーフレームのｊ番目のストロークに配分される（ｉ−
１）番目のキーフレームのｋ番目のストロークの単位ベ
クトルの数ｌ（ｉ−１）_j ’は、（２）式のように表す
ことができる。

【００７４】

【数２】

【００７５】すなわち、ｉ番目のキーフレームのｊ番目
のストロークには、（ｉ−１）番目のキーフレームのｋ
番目のストロークの単位ベクトルを単位ベクトル数ｌ
（ｉ−１）_j ではなく、ｌ（ｉ−１）_j ’で配分して、
ｉ番目のキーフレームのｊ番目のストロークに含まれる
単位ベクトルと、そのｊ番目のストロークに配分された
単位ベクトルとの対応関係で補間ベクトルを生成する。

【００７６】図１８を参照して、対応関係にある単位ベ
クトルの組み合わせをストロークに含まれる単位ベクト
ルの数に応じて変えて補間ベクトルを生成する方法につ
いて具体的に説明する。ここでは、２枚の補間フレーム
を生成する場合について示している。図１８に示すよう
に、第１のキーフレーム上のストロークを量子化して得
られた単位ベクトル９１ａ〜９１ｃと、これらに対応す
る第２のキーフレーム上の第１のストロークの単位ベク
トル９２ａ、第２のストロークの単位ベクトル９２ｂ、
９２ｃと間の補間ベクトルを求める。このとき、第２の
キーフレームの第１のストロークに割り当てられた第１
のキーフレームの単位ベクトル数は、式（２）より
「２」、すなわち、単位ベクトル９１ａ、９１ｂとな
る。また、第２のキーフレームの第２のストロークに割
り当てられた第１のキーフレームの単位ベクトル数は、
式（２）より「３」、すなわち、単位ベクトル９１ａ、
９１ｂ、９１ｃとなる。従って、この単位ベクトルの対
応関係で、図１５と同様にして、対応する単位ベクトル
の始点と終点とを結び、そのそれぞれを、補間するフレ
ーム数に応じて、ここでは例えば３等分して補間点を求
める。単位ベクトル９１ａと９１ｂと９２ａの対応関係
からは補間ベクトル９７ａと９７ｂ、および、９８ａと
９８ｂが生成される。単位ベクトル９１ｂと９１ｃと９
２ｂと９２ｃの対応関係からは補間ベクトル９９ａと９
９７ｂと９９ｃ、および、１００ａと１００ｂと１００
ｃが生成される。

【００７７】次に、ステップＳ４４に進み、Ｆ番目から
ｆ番目までの補間フレームについて図１５に示した独立
補間にて補間ベクトルを生成する。なお、このとき、ｉ
番目のキーフレームのｊ番目のストロークには、（ｉ−
１）番目のキーフレームのｋ番目のストロークの単位ベ
クトルを単位ベクトル数ｌ（ｉ−１）_j で配分して、ｉ
番目のキーフレームのｊ番目のストロークに含まれる単
位ベクトルと、そのｊ番目のストロークに配分された単
位ベクトルとの対応関係で補間ベクトルを生成する。

【００７８】（第２の実施形態）次に、一般的な領域の
ある原画像に基づきアニメーションを作成する場合につ
いて説明する。

【００７９】図１９は、本発明の第２の実施形態に係る
アニメーション作成装置の構成例を概略的に示したもの
である。図１９に示すように、アニメーション作成装置
は、原画像となる画像データを記憶する（原画像がスプ
ライト構成の場合は複数枚のスプライト画像データがセ
ットとして記憶される）画像記憶手段８、この画像記憶
手段８に記憶された画像データ、および、その画像デー
タに基づき生成されたアニメーション等を所定の表示装
置に表示する画像呈示手段２、この画像呈示手段２にて
表示された画像中の動きを付けたい部分にストロークを
入力する入力手段１、この入力手段１で入力されたスト
ロークを任意の長さの単位ベクトルに分解するベクトル
量子化手段３と、生成された単位ベクトルを記憶する単
位ベクトル記憶手段４、対応する２つのストロークの単
位ベクトルに基づき、その２つのストローク間の補間ベ
クトルを生成する補間ベクトル生成手段５、入力手段１
で入力されたストロークの対応関係と対応関係にあるス
トロークの単位ベクトルの対応関係を決定するストロー
ク対応関係管理手段６、画像記憶手段８中の画像データ
中から、生成された単位ベクトルの長さや向きに応じ
て、断片的な画像領域を切り出して単位画像を生成する
単位画像生成手段９、生成された単位画像を記憶する単
位画像記憶手段１０、上記各手段を連携動作させる制御
を行って一連のアニメーションを作成するアニメーショ
ン制御手段７を具備している。

【００８０】このような構成により、第２の実施形態に
係るアニメーション作成装置は、画像記憶手段８に記憶
された原画像に対し入力手段１を介してユーザにより原
画像の骨格的なストロークとその変化形状を示すストロ
ークが入力されると、ストローク対応関係管理手段６
は、これらストロークの対応関係を決定し、ベクトル量
子化手段３で骨格的なストロークとその変化形状を示し
たストロークを予め定められた長さの単位ベクトルに量
子化し、ストローク対応関係管理手段６は、対応関係に
ある各ストロークの単位ベクトルの数に基づき、その対
応関係にあるストローク間の単位ベクトルの対応関係を
決定する。補間ベクトル生成手段５で対応関係にある各
ストロークの対応関係にある単位ベクトル間の変化量と
予め指定された補間フレーム数に基づき補間ベクトルを
生成し、単位画像生成手段９で、原画像から骨格的なス
トロークの各単位ベクトルに沿った所定の大きさの画像
領域（単位画像）を抽出し、アニメーション制御手段７
で各単位画像をそれに対応する単位ベクトルと補間ベク
トルに基づき移動して原画像に合成することにより複数
の画像フレームを生成しアニメーションを作成するよう
になっている。

【００８１】ここで、以下の説明において用いる用語の
説明を行う。

【００８２】キーフレームとは、原画像および、その原
画像に対しユーザが入力手段１を介して動きの変化を入
力した原画像である。

【００８３】補間フレームとは、キーフレーム間に補間
されるフレーム画像で、その枚数は、予めユーザにより
補間数として指定されるものである。

【００８４】再生間隔とは、補間フレーム間の再生時間
間隔である。

【００８５】次に、図１９のアニメーション作成装置の
処理動作について、図２０〜図２１を参照して説明す
る。

【００８６】図２０〜図２１は、図１９のアニメーショ
ン作成装置の全体の処理動作を示したフローチャートで
ある。なお、図２〜図３と同一部分には同一符号を付
し、その各ステップの説明は、第１の実施形態と同様で
ある。

【００８７】図２〜図３と異なる部分は、まず、ステッ
プＳ２の入力待ち状態において、ユーザは、さらに、原
画像となる画像の読み込み指示を行うこともできる（ス
テップＳ３）。この指示を受けて、例えば、予めスキャ
ナあるいは外部装置から入力されて画像記憶手段８に記
憶された所望の画像データが読み出されて画像呈示手段
２を介して所定の表示装置に表示される（ステップＳ
４）。その後、ユーザがストロークの入力指示を行った
場合（ステップＳ５）、その表示された画像をキーフレ
ームとして、ユーザは、その画像中の動きを付けたい部
分に対する骨格的なストロークを入力することとなる
（ステップＳ８〜ステップＳ９）。

【００８８】骨格的なストロークとは、具体的には、図
２２に示すようなストローク２０１〜２０６をいう。

【００８９】そして、その骨格的なストロークを単位ベ
クトルに量子化して単位ベクトル記憶手段５に記憶する
とともに、単位画像生成手段９では、キーフレームから
骨格的なストロークの各単位ベクトルに沿った所定の大
きさの画像領域を抽出し、それを単位画像記憶手段１０
に記憶するようになっている（ステップＳ１０〜ステッ
プＳ１２）。

【００９０】さて、原画像に骨格的なストロークの入力
が終了すると、ステップＳ６からステップＳ１３に進
み、その骨格的なストロークの変化形状を示すストロー
クを入力することになる。そのストロークの入力された
画像のキーフレーム番号も更新される（この場合、キー
フレーム番号「１」）。

【００９１】骨格的なストロークの変化形状を示すスト
ロークを入力する際には、第１の実施形態の場合とほぼ
同様である。図２２を参照して説明する。まず、キーフ
レーム番号「０」のキーフレームで最初に入力された
（すなわち、ストローク番号ｋの順に）ストローク２０
１（子供の右腕部分）に対する変化形状のストロークの
入力を促すように、例えば、図２２に示した最初のスト
ローク２０１が点滅表示あるいは色を変えるなどして強
調表示される。これに応じて、ユーザがストローク２０
１の変化形状を示すストローク２１１を入力すると、そ
の新たに入力されたストロークにストローク番号ｊが付
され、さらに、単位ベクトルに量子化される（ステップ
Ｓ１４〜Ｓ１８）。ストロークの量子化および単位ベク
トルの記憶例の説明は、第１の実施形態のと同様であ
る。

【００９２】次に、ストロークの入力された２枚のキー
フレームからその間を補間する補間フレームを生成する
（ステップＳ１９）。

【００９３】そして、単位画像生成手段９は、単位画像
記憶手段１０に記憶されている原画像の骨格的なストロ
ークの各単位ベクトルに対応する単位画像を骨格的なス
トロークの各単位ベクトルのそれぞれに対応する補間ベ
クトルに基づき回転（アフィン変換）して移動させ、原
画像に合成することにより、第１のキーフレームと第２
のキーフレーム間の補間フレームを生成する（ステップ
Ｓ２０）。

【００９４】ここで、原画像からの単位画像の抽出と、
その抽出された単位画像と単位ベクトルの対応付けにつ
いて図２３を参照して説明する。

【００９５】図２３に示すように、画像呈示手段２に呈
示された原画像に対し、ユーザが動きを付けたい部分に
その骨格的なストロークを入力すると、ベクトル量子化
手段３では、そのストロークの量子化を行い、単位ベク
トル列を生成し、その単位ベクトルのデータは、単位ベ
クトル記憶手段４にそのデータそのもの、あるいは、各
単位ベクトルのデータの記憶領域へのポインタが記憶さ
れる。

【００９６】単位画像生成手段９では、原画像から、骨
格的なストロークの各単位ベクトル周辺の画像領域を切
り出し、回転（アフィン変換）、正規化を行い単位画像
を生成する。このようにして生成された各単位画像に
は、それぞれユニークＩＤが付され、単位画像記憶手段
１０にユニークＩＤに対応付けて、単位画像の画像デー
タそのもの、あるいは単位画像の画像データの記憶領域
へのポインタが記憶される。さらに、各単位画像に付さ
れたユニークＩＤは、単位ベクトル記憶手段４にその単
位画像に対応する単位ベクトルのデータに対応付けて記
憶される。

【００９７】なお、単位ベクトル記憶手段４と単位画像
記憶手段１０を別個に設ける必要もない。例えば、図２
４に示すように、単位ベクトルのデータと単位画像のデ
ータを１つのユニークＩＤに対応付けて共に記憶するよ
うにしてもよい。

【００９８】次に、単位ベクトルに対応した単位画像の
移動について説明する。図２５（ａ）に示すように、例
えば、原画像中の骨格的なストロークの単位ベクトル
（オリジナルベクトル）２２１と、それに対応する補間
ベクトル２２２とが角度αだけ異なるとする。このとき
オリジナルベクトル２２１に対応する単位画像２３１を
角度α分回転（アフィン変換）して移動させ、それを原
画像に合成することにより補間フレームを生成する。

【００９９】また、図２５（ｂ）に示すように、例えば
補間ベクトル２２２と補間ベクトル２２３とが角度βだ
け異なるとする。このときオリジナルベクトル２２１に
対応する単位画像２３１をさらに角度β分回転（アフィ
ン変換）して移動させ、それを原画像に合成することに
より補間フレームを生成する。

【０１００】以下、同様にして、オリジナルベクトルに
対応する単位画像を補間ベクトルとの変移角度に応じて
回転移動して、原画像に合成することにより補間フレー
ムを生成するようになっている。

【０１０１】以上のように、原画像中に入力された骨格
的なストロークに対する変化形状のストロークの入力を
ストローク表示番号ｋの順にユーザに促して、例えば、
キーフレーム番号「１」に対する処理を終了する（ステ
ップＳ１３〜ステップＳ２１）。

【０１０２】次に、ステップＳ６に進み、さらなる変化
形状のストロークを入力すべくキーフレーム番号を更新
し（ステップＳ１３）、上記ステップＳ１４〜ステップ
Ｓ２１を繰り返すことによって、キーフレームおよびそ
の間の補間フレームから構成される一連のアニメーショ
ンが生成される。なお、必要に応じて、ステップＳ３〜
ステップＳ４にて画像記憶手段８から所望の原画像を読
出して、それを前述同様に（ステップＳ５〜ステップＳ
２１）、キーフレームとして用いることもできる。

【０１０３】生成されたアニメーションを提示する際に
は、単位ベクトル記憶手段４から補間ベクトルおよびそ
れに対応する単位画像を単位画像記憶手段１０から読み
出して、画像提示手段２にて描画して所定の表示装置に
表示する。

【０１０４】さて、第１の実施形態で説明したように、
対応関係にあるストロークおよび単位ベクトルは必ずし
も１対１であるとは限らない。すなわち、対応関係にあ
るストローク間の対応関係にある単位ベクトルの数は、
必ずしも同じではない。これは、単位画像の移動元のス
トロークが移動先のストロークより適当に短いとき、移
動元のストロークの単位ベクトルの数は移動先のストロ
ークの数よりも少ない。この場合、移動元のストローク
の１つの単位ベクトルは、移動先のストローク上では、
複数の単位ベクトルに対応することとなり、単位画像の
回転移動の際にどれを対応つけるかが問題となる。

【０１０５】この場合、図２６に示すように、ベクトル
量子化手段３は、単位ベクトル記憶手段４内をサーチし
て、１つのストロークについて単位ベクトルの数が多い
方のフレームに合わせて単位ベクトルを分割する。例え
ば、第１のフレーム（原画像）と第２のフレームとの間
で単位ベクトルの数をストローク単位に比較して、ある
ストロークについて第２のフレーム上の単位ベクトルの
数が４つで、第１のフレームにおける単位ベクトルが２
つ（単位ベクトル５０１、５０２）であるとき（図２７
参照）、その第１のフレームの単位ベクトルをそれぞれ
２つに分割して、単位ベクトル５０１ａ、５０１ｂ、５
０２ａ、５０２ｂを生成し、それを単位ベクトル記憶手
段４に記憶する（図２７参照）。さらに、これらに対応
する単位画像も分割して、単位ベクトル５０１ａ、５０
１ｂ、５０２ａ、５０２ｂのそれぞれに対応する単位画
像を生成する。このようにして、すでに単位ベクトル記
憶手段４に記憶されている第２のフレームの４つの単位
ベクトルのデータと分割して得られた第１のフレームの
４つの単位ベクトルとの間が１対１に対応付けされたわ
けで（図２７参照）、これら単位ベクトル間で分割され
たチャンクの回転移動および合成を行うことで補間フレ
ームを生成する。なお、図２７は、単位ベクトルを分割
する場合の単位ベクトル記憶手段５の記憶例を模式的に
示したものである。

【０１０６】一方、単位画像の移動元のストロークが移
動先のストロークより適当に長いとき、移動元のストロ
ークの単位ベクトルの数は移動先のストロークの数より
も多い。この場合、移動先のストロークの１つの単位ベ
クトルは、移動元のストローク上では、複数の単位ベク
トルに対応することとなり、単位画像の回転移動の際に
どれを対応つけるかが問題になる。

【０１０７】この場合、図２８に示すように、ベクトル
量子化手段３は、単位ベクトル記憶手段４内をサーチし
て、１つのストロークについて単位ベクトルの数が多い
方のフレームに合わせて単位ベクトルを分割する。例え
ば、第１のフレーム（原画像）と第２のフレームとの間
で単位ベクトルの数をストローク単位に比較して、ある
ストロークについて第１のフレーム上の単位ベクトルの
数が４つで、第２のフレームにおける単位ベクトルが２
つ（単位ベクトル５１１、５１２）であるとき（図２９
参照）、その第２のフレームの単位ベクトルをそれぞれ
２つに分割して、単位ベクトル５１１ａ、５１１ｂ、５
１２ａ、５１２ｂを生成し、それを単位ベクトル記憶手
段４に記憶する（図２９参照）。このようにして、すで
に単位ベクトル記憶手段４に記憶されている第１のフレ
ームの４つの単位の単位ベクトルのデータと分割して得
られた第２のフレームの４つの単位ベクトルとの間が１
対１に対応付けされたわけで（図２９参照）、これら単
位ベクトル間で第１のフレーム上の４つの単位画像の回
転移動および合成を行うことで補間フレームを生成す
る。なお、図２９は、単位ベクトルを分割する場合の単
位ベクトル記憶手段４の記憶例を模式的に示したもので
ある。

【０１０８】次に、単位画像生成手段９の処理について
説明する。

【０１０９】図３０に示すように、単位画像生成手段９
は、まず、画像記憶手段８に記憶された原画像から単位
ベクトルに対応した単位画像を切り出すわけであるが、
その際、例えば、単位ベクトルの長さをｌ、画像の水平
方向とのなす角度をθとすると、単位ベクトル６０１に
沿った長さｌの正方形の単位画像を含む長さＬの画像領
域６０３を切り出す。このとき、Ｌと画像領域６０３の
基準となる一点（左上の点）の座標値（Ｘ、Ｙ）は、式
（３）で示される。

【０１１０】

【数３】

【０１１１】次に、この切り出された画像領域６０３を
角度θだけ回転させることにより、一周り大きい画像領
域６０４を生成する。

【０１１２】そして、画像領域６０４から単位ベクトル
６０１に対応した単位画像６０２のみ切り出す。画像領
域６０４から切り出される単位画像６０１の基準点（左
上の頂点（ｎｘ、ｎｙ））は、画像領域６０４の左上の
頂点を基準点（０、０）とした場合に、式（４）で示さ
れる。

【０１１３】

【数４】

【０１１４】画像領域６０４から切り出された単位画像
６０２が移動先に合成される。

【０１１５】このように、単位画像生成手段９では、原
画像から単位画像を切り出す際には、まず、単位画像を
含む一回り大きめの画像領域を切り出し、その一回り大
きめの画像領域から単位ベクトルに対応した正規化され
た大きさ（一辺ｌの正方形）の単位画像を切り出し単位
画像記憶手段１０に格納する。

【０１１６】（第３の実施形態）上記第２の実施形態で
は、切り出された単位画像の形状が正方形の場合につい
て説明したが、第３の実施形態では、切り出された単位
画像が、正方形や長方形でないとき、その単位画像を正
方形あるいは長方形等に整形する正規化について説明す
る。

【０１１７】ストローク近傍の画像の切り出しや描画に
関しては、従来の手法では、画像の切り出し形状は長方
形を単位としたブロックに限定されていた。画像の描画
は切り出した長方形ブロックを回転、拡大縮小、台形変
形操作したものでしか描画できないという制約が存在し
ていた。このため、作成できるアニメーションイメージ
に関して、いくつかの制約が残されていた。つまり、ス
トローク近傍の切り出し画像領域は必ずしも長方形でな
い。このような場合、切り出す画像領域を数多くの異な
る大きさの長方形に分ける必要があり、処理量が増すと
いう問題があった。また、せっかく数多くの長方形に分
けて切り出しても、それを補間フレームに合成する際に
は、当該領域を完全に覆いつくせないので、その誤差が
残るという問題があった。そこで、切り出す画像領域
は、できるだけストロークに沿った形状のものであるの
が望ましいと言える。

【０１１８】図３１は、本発明の第３の実施形態に係る
アニメーション作成装置の構成例を概略的に示したもの
である。図３１に示すように、アニメーション作成装置
は、原画像となる画像データを記憶する（原画像がスプ
ライト構成の場合は複数枚のスプライト画像データがセ
ットとして記憶される）画像記憶手段８、この画像記憶
手段８に記憶された画像データ、および、その画像デー
タに基づき生成されたアニメーション等を所定の表示装
置に表示する画像呈示手段２、この画像呈示手段２にて
表示された画像中の動きを付けたい部分にストロークを
入力する入力手段１、この入力手段１で入力されたスト
ロークを任意の長さの単位ベクトルに分解するベクトル
量子化手段３と、生成された単位ベクトルを記憶する単
位ベクトル記憶手段４、対応する２つのストロークの単
位ベクトルに基づき、その２つのストローク間の補間ベ
クトルを生成する補間ベクトル生成手段５、入力手段１
で入力されたストロークの対応関係と、その対応関係に
あるストロークの単位ベクトルの対応関係を決定するス
トローク対応関係管理手段６、画像記憶手段８中の画像
データ中から、生成された単位ベクトルの長さや向きに
応じて、断片的な画像領域を切り出して単位画像を生成
する単位画像生成手段９、生成された単位画像を記憶す
る単位画像記憶手段１０、単位画像生成手段９で生成さ
れた単位画像が例えば正方形や長方形のような規則的な
形状でない場合に、その単位画像を正方形等の規則的な
形状に整形してする単位画像正規化手段１１、上記各手
段を連携動作させる制御を行って一連のアニメーション
を作成するアニメーション制御手段７を具備している。
なお、図１、図１９と同一部分には同一符号を付してい
る。

【０１１９】第２の実施形態と異なる部分について説明
する。すなわち、単位画像生成手段９で、単位画像を生
成する際、原画像から切り出す画像領域が例えば人の曲
がった肘部分である場合など、隣接する単位画像との関
係から単位画像を図３０に示したように正方形や長方形
でない四辺形等で切り出す方が画像の動きを作り出す上
で都合がよい場合がある。このような正方形や長方形等
の予め規定された形状でない不規則な形状の単位画像
は、ＲＡＭ等のメモリから構成される単位画像記憶手段
１０に記憶する際に処理が複雑となる。そこで、単位画
像記憶手段１０に記憶する際に、単位画像正規化手段１
１にて、正方形や長方形でない単位画像を正方形や長方
形等の規則的な形状に整形する（単位画像の正規化）。
そして、正規化された単位画像を単位画像記憶手段１０
に記憶するようになっている。また、生成されたアニメ
ーションを提示する際には、画像提示手段２は、単位ベ
クトル記憶手段４から補間ベクトルおよびそれに対応す
る単位画像を単位画像記憶手段１０から読み出し、読み
出された単位画像が正規化された単位画像であるなら
ば、元の形状に復元してから、描画して所定の表示装置
に表示する。

【０１２０】図３２に示すフローチャートを参照して、
単位画像生成手段９と単位画像正規化手段１１の動作に
ついて説明する。ここでいう正規化とは、簡単にいえ
ば、単位画像を左右上下に引き延ばして正方形あるいは
長方形等に整形することで、その際、元の単位画像の引
き延ばしラインを細かく設けるほどイメージデータの保
存度のよい（正規化の精度が高い）正規化された単位画
像を得ることができる。

【０１２１】まず、正方形や長方形でない四辺形の単位
画像を正規化する際の精度を設定する。これは例えば、
ユーザから指定されるものであってもよい（ステップＳ
５１）。この指定された正規化の精度に対応した引き延
ばしラインの数Ｌを設定する（ステップＳ５２）。

【０１２２】次に、図３３（ａ）に示すように、単位画
像生成化手段９は、画像記憶手段８に記憶された原画像
から単位ベクトルに対応した単位画像（点Ｐ１、Ｐ２、
Ｐ３、Ｐ４で囲まれた四辺形）７０１を囲む領域７０２
を切り出す（ステップＳ５３）。この切り出された領域
から、図３３（ｂ）に示すように、単位画像に外接する
矩形領域７０３を切り出す（ステップＳ５４）。図３３
（ｃ）に示すように、単位画像７０１の左辺と右辺をＬ
等分し、その左辺と右辺の互いに対応する等分点同士を
結びスキャンライン７０４ａ〜７０４ｅを生成し、さら
に、単位画像７０１の上辺と底辺を予め指定された正規
化精度に応じた分割数、例えば「２」にて、それぞれ等
分し、その上辺と底辺の互いに対応する等分点同士を結
びスキャンライン７０４ｆを生成する（ステップＳ５
５）。さらに、図３３（ｃ）に示すように、この生成さ
れたスキャンライン７０４ａ〜７０４ｆを外接矩形７０
３に合わせるように回転・移動してスキャンラインの正
規化を行う（ステップＳ５６）。そして、図３３（ｄ）
に示すように、この正規化されたスキャンラインに応じ
て、そのスキャンラインの周辺のイメージデータの回転
・移動を行って正規化単位画像を生成する（ステップＳ
５７）。その処理は例えば、ＢｉｌｉｎｅａｒＷａｒｐ
ｉｎｇという手法を用いてもよい。この手法の詳細は、
ＭｏｄｅｒｎＩｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ：Ｗａ
ｒｐｉｎｇ、Ｍｏｒｐｈｉｎｇ、ａｎｄ Ｃｌａｓｓｉ
ｃａｌ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ（ Ａｃａｄｅｍｉｃ
Ｐｒｅｓｓ、ｐｐ．１０２〜１０８）に記載されてい
る。

【０１２３】次に、図３２のステップＳ５７におけるス
キャンラインの正規化処理について図３４を参照して説
明する。

【０１２４】図３４（ａ）に示すように、正規化前のス
キャンライン７１１の始点と終点の座標がそれぞれ（ｘ
１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）であるとする。また、図３
４（ｂ）に示すように、正規化後のスキャンライン７１
２の始点と終点の座標がそれぞれ（Ｘ１、Ｙ１）、（Ｘ
２、Ｙ２）であるとする。このとき、正規化前のスキャ
ンライン７１１の長さｌに対する正規化後のスキャンラ
イン７１２の長さの比ｒと、２つのスキャンラインのな
す角度、すなわち、回転角θを式（５）から算出するこ
とができる。ｒおよびθを用いて、スキャンラインに沿
った画像の補間を行えばよい。

【０１２５】

【数５】

【０１２６】図３３に示した単位画像の正規化方法は、
四辺形の単位画像に対するものであったが、次に、図３
５を参照して三角形の単位画像に対する正規化方法、す
なわち、三角形の単位画像を直角三角形、直角二等辺三
角形等の規則的な形状の三角形に整形する正規化方法に
ついて説明する。

【０１２７】図３５（ａ）に示すように、単位画像生成
化手段９は、画像記憶手段８に記憶された原画像から単
位ベクトルに対応した単位画像（点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３で
囲まれた三辺形）７２１を囲む領域７２２を切り出す
（ステップＳ５３）。この切り出された領域から、図３
５（ｂ）に示すように、単位画像７２１に外接する矩形
領域７２３を切り出す（ステップＳ５４）。図３５
（ｃ）に示すように、単位画像７２１の左辺と右辺をＬ
等分し、その左辺と右辺の互いに対応する等分点同士を
結びスキャンライン７２４ａ〜７２４ｄを生成する（ス
テップＳ５５）。さらに、図３５（ｃ）に示すように、
この生成されたスキャンライン７２４ａ〜７２４ｄを外
接矩形７２３の１つの直角に合わせるように移動してス
キャンラインの正規化を行う（ステップＳ５６）。そし
て、図３５（ｄ）に示すように、この正規化されたスキ
ャンラインに応じて、そのスキャンラインの周辺のイメ
ージデータの回転・移動を行って正規化単位画像を生成
する（ステップＳ５７）。その処理は例えば、Ｂｉｌｉ
ｎｅａｒ Ｗａｒｐｉｎｇという手法を用いてもよい。
この手法の詳細は、Ｍｏｄｅｒｎ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏ
ｃｅｓｓｉｎｇ：Ｗａｒｐｉｎｇ、Ｍｏｒｐｈｉｎｇ、
ａｎｄ Ｃｌａｓｓｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ
（ Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ、ｐｐ．１０２〜１
０８）に記載されている。このときのスキャンラインの
正規化処理も図３４と同様である。

【０１２８】（第４の実施形態）図３６は、本発明の第
４の実施形態に係るアニメーション作成装置の構成例を
概略的に示したものである。図３６に示すように、アニ
メーション作成装置は、原画像となる画像データを記憶
する（原画像がスプライト構成の場合は複数枚のスプラ
イト画像データがセットとして記憶される）画像記憶手
段８、この画像記憶手段８に記憶された画像データ、お
よび、その画像データに基づき生成されたアニメーショ
ン等を所定の表示装置に表示する画像呈示手段２、この
画像呈示手段２にて表示された画像中の動きを付けたい
部分にストロークを入力する入力手段１、この入力手段
１で入力されたストロークを任意の長さの単位ベクトル
に分解するベクトル量子化手段３と、生成された単位ベ
クトルを記憶する単位ベクトル記憶手段４、対応する２
つのストロークの単位ベクトルに基づき、その２つのス
トローク間の補間ベクトルを生成する補間ベクトル生成
手段５、入力手段１で入力されたストロークの対応関係
と対応関係にあるストロークの単位ベクトルの対応関係
を決定するストローク対応関係管理手段６、画像記憶手
段８中の画像データ中から、生成された単位ベクトルの
長さや向きに応じて、断片的な画像領域を切り出して単
位画像を生成する単位画像生成手段９、生成された単位
画像を記憶する単位画像記憶手段１０、例えば正方形や
長方形でない四辺形の単位画像を予め規定された形状に
整形する単位画像正規化手段１１、生成されたアニメー
ション中に挿入する、例えば、色の反転、色の消去、画
面の右から左へあるいは左から右へあるいは放射状に色
を変換させる等の特殊効果を生成する特殊効果生成手段
１２、上記各手段を連携動作させる制御を行って一連の
アニメーションを作成するアニメーション制御手段７を
具備している。なお、図１、図１９、図３１と同一部分
には同一符号を付し、異なる部分について説明する。

【０１２９】特殊効果生成手段１２では、例えば、ユー
ザにより指定された特殊効果を生成するための所定の演
算処理を行い、その特殊効果を挿入する箇所を生成した
アニメーション中のどのフレームのどの単位画像にあた
るかを算出するようになっている。特殊効果の演算デー
タは、生成されるアニメーション中のユーザにより指定
された箇所に挿入すべく、算出された単位画像に対応付
けて記憶するようになっている。

【０１３０】図３７は、原画像から抽出された単位画像
と特殊効果の演算データとの対応付けについて模式的に
示したものである。すなわち、単位画像生成手段９で生
成された単位画像は、それぞれユニークＩＤが付され、
単位画像記憶手段１０にユニークＩＤに対応付けて、単
位画像の画像データそのもの、あるいは単位画像の画像
データの記憶領域へのポインタが記憶される。なお、各
単位画像に付されたユニークＩＤは、単位ベクトル記憶
手段４にその単位画像に対応する単位ベクトルのデータ
に対応付けて記憶されるている。このとき、特殊効果の
演算データそのもの、あるいは特殊効果の演算データの
記憶領域へのポインタには、生成されたアニメーション
中のユーザにより指定された箇所に該当するフレームの
単位画像のユニークＩＤが付され、例えば、単位画像記
憶手段１０に記憶される。

【０１３１】単位ベクトル記憶手段４と単位画像記憶手
段１０を別個に設けず、同じ記憶領域内のテーブルとし
て、単位ベクトルのデータと単位画像のデータを１つの
ユニークＩＤに対応付けて共に記憶する場合、この同じ
テーブル内に特殊効果の演算データを書き込むフィール
ドを新たに設ければよい。

【０１３２】特殊効果の挿入されたアニメーションを提
示する際には、画像提示手段２は、単位ベクトル記憶手
段４から補間ベクトルおよびそれに対応する単位画像お
よび特殊効果の演算データを単位画像記憶手段１０から
読み出し、読み出された単位画像に演算データに基づく
特殊効果を施してから描画して所定の表示装置に表示す
る。

【０１３３】アニメーション中に特殊効果を挿入する場
合、１フレーム中のある一部に特殊効果を施す場合（す
なわち、単位画像単位に特殊効果を施す場合）と、フレ
ーム全体に同じ特殊効果を施す場合がある。そこで、図
３８に示すように、単位画像と特殊効果の演算データと
を対応付けて記憶する際、１フレーム全体に同じ特殊効
果を挿入するのであれば、そのフレームの全ての単位画
像のそれぞれに同じ特殊効果の演算データを対応つけて
記憶するのではなく、代わりに、例えば、「ＲＥＰＥＡ
Ｔ」なるコードを各単位画像に対応付けて記憶するよう
にしてもよい。また、１フレーム全体で同じ特殊効果を
各単位画像に時間をずらして挿入するような場合は、例
えば、そのような動作の速度「ｖ１」を「ＲＥＰＥＡ
Ｔ」なるコードとともに各単位画像に対応付けて記憶す
るようにしてもよい。また、図３９に示すように、単位
画像と特殊効果の演算データとを対応付けて記憶する
際、各単位画像に異なる特殊効果を挿入するのであれ
ば、各単位画像のそれぞれに異なる特殊効果の演算デー
タそのもの、あるいは演算データの記憶領域へのポイン
タを対応つけて記憶する。

【０１３４】なお、図３８、図３９では、単位ベクトル
記憶手段４と単位画像記憶手段１０を別個に設けず、同
じ記憶領域内のテーブルとして、単位ベクトルのデータ
と単位画像のデータと特殊効果の演算データを１つのユ
ニークＩＤに対応付けて共に記憶する場合について示し
ている。

【０１３５】次に、アニメーション中に特殊効果を挿入
した場合の具体例を示す。特殊効果の挿入指定の方法と
しては、例えば、生成されたアニメーションが画像提示
手段２にて提示されたとき、ユーザがその提示画面に対
し、マウス等を用いて、提示されたアニメーション中の
所望の特殊効果の挿入箇所を指定すればよい。その際、
図４０に示すような特殊効果の種類を選択するためのメ
ニュー画面が画像提示手段２を介して表示されてもよ
い。

【０１３６】このメニュー画面から例えば「色反転」を
選択した場合、および、「色反転」の繰り返しを指定し
た場合の特殊効果の挿入されたアニメーションの一例を
図４１に示す。

【０１３７】（第５の実施形態）上記第１〜第４の実施
形態に記載したアニメーション作成手法は、コンピュー
タに実行させることのできるプログラムとしてフロッピ
ーディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、半導体メ
モリなどの記録媒体に格納して配布することもできる。

【０１３８】図４２に本発明にかかるアニメーション作
成方法を実現するたコンピュータシステムの構成を示
す。このコンピュータシステムは、例えば、パーソナル
コンピュータであり、演算処理を司るＣＰＵ１００１
と、キーボード、ポインティングデバイスおよびマウス
などの入力部１００２と、ディスプレイおよびスピーカ
などの出力部１００３と、主記憶としてのＲＯＭ１００
４およびＲＡＭ１００５と、外部記憶装置としてのハー
ドディスク装置１００６、フロッピーディスク装置１０
０７および光ディスク装置１００８をバス１００９によ
り接続して構成されている。

【０１３９】ここで、ハードディスク装置１００６、フ
ロッピーディスク装置１００７および光ディスク装置１
００８のいずれかの記録媒体に、上述した実施形態で説
明したアニメーション作成方法を実行するためのプログ
ラムおよび画像データが格納さえる。そして、このプロ
グラムに従って、入力部１００１から入力されるストロ
ーク、特殊効果の指示等、記録媒体からよみだされた画
像データに対して、ＣＰＵ１００１でアニメーション作
成処理が実行され、その結果成されたアニメーションが
出力部００３から出力される。このようにすることによ
り、通常のパーソナルコンピュータを用いて本発明のア
ニメーション作成処理を実施することができる。

【０１４０】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、簡単な操作でユーザが所望する一連の動きを有する
アニメーションが容易に作成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係るアニメーション
作成装置の構成例を概略的に示した図。

【図２】図１のアニメーション作成装置の全体の処理動
作を説明するためのフローチャート。

【図３】図１のアニメーション作成装置の全体の処理動
作を説明するためのフローチャート。

【図４】図３のステップＳ１８の処理を詳細に説明する
ためのフローチャート。

【図５】図３のステップＳ１９の処理を詳細に説明する
ためのフローチャート。

【図６】入力手段のユーザインターフェイスを介して、
ユーザにより入力されたストロークの一例を示した図。

【図７】ストロークの単位ベクトル量子化について説明
するための図。

【図８】入力手段のユーザインターフェイスを介して入
力されたストロークに対し、その変化形状を表すストロ
ークを入力する際の表示例を示した図。

【図９】入力手段のユーザインターフェイスを介して入
力されたストロークに対し、その変化形状を表すストロ
ークを入力する際の表示例を示した図。

【図１０】入力手段のユーザインターフェイスを介して
入力されたストロークに対し、そのストロークに対応す
るよう、そのの変化形状を表すストロークを入力する際
の操作例を説明するための図。

【図１１】ストロークの量子化について説明するための
図。

【図１２】異なる２つのキーフレームから補間フレーム
を生成する場合の図１の各手段の動作を模式的に示した
図。

【図１３】補間ベクトル生成方法の原理を説明するため
の図。

【図１４】対応するストロークの数が異なる場合にスト
ロークの量子化について説明するための図。

【図１５】対応する１組の単位ベクトルをそれぞれ独立
して補間ベクトルを生成する独立補間について説明する
ための図。

【図１６】単位ベクトル記憶手段における対応するスト
ローク間の単位ベクトルの記憶例を示した図。

【図１７】単位ベクトル記憶手段における対応するスト
ローク間の単位ベクトルの他の記憶例を示した図。

【図１８】対応関係にある単位ベクトルの組み合わせを
ストロークに含まれる単位ベクトルの数に応じて変えて
補間ベクトルを生成する方法について説明するための
図。

【図１９】本発明の第２の実施形態に係るアニメーショ
ン作成装置の構成例を示した図。

【図２０】図１９のアニメーション作成装置の全体の処
理動作を説明するためのフローチャート。

【図２１】図１９のアニメーション作成装置の全体の処
理動作を説明するためのフローチャート。

【図２２】原画像中に入力された骨格的なストロークの
具体例を示した図。

【図２３】原画像からの単位画像の抽出と、その抽出さ
れた単位画像と単位ベクトルの対応付けについて説明す
るための図。

【図２４】単位ベクトルのデータと単位画像のデータを
１つのユニークＩＤに対応付けて共に記憶する場合の一
例を示した図。

【図２５】単位ベクトルに対応した単位画像の移動につ
いて説明するための図。

【図２６】単位ベクトルの分割と、それに伴う単位画像
の分割について説明するための図。

【図２７】単位ベクトルの分割に伴う単位ベクトルの記
憶例を示した図。

【図２８】単位ベクトルの分割について説明するための
図。

【図２９】単位ベクトルの分割に伴う単位ベクトルの記
憶例を示した図。

【図３０】単位画像の正規化について説明するための
図。

【図３１】本発明の第３の実施形態に係るアニメーショ
ン作成装置の構成例を概略的に示した図。

【図３２】単位画像生成手段と単位画像正規化手段の動
作について説明するためのフローチャート。

【図３３】規則的でない形状の単位画像を正方形あるい
は長方形に正規化する方法を説明するための図。

【図３４】単位画像を正規化する際の単位画像のスキャ
ンラインに沿った正規化処理について説明するための
図。

【図３５】規則的でない形状の単位画像を直角三角形状
に正規化する方法を説明するための図。

【図３６】本発明の第３の実施形態に係るアニメーショ
ン作成装置の構成例を概略的に示した図。

【図３７】原画像から抽出された単位画像と特殊効果の
演算データとの対応付けについて説明するための模式的
図。

【図３８】単位ベクトルと単位画像と特殊効果の演算デ
ータとの記憶例を示した図。

【図３９】単位ベクトルと単位画像と特殊効果の演算デ
ータとの他の記憶例を示した図。

【図４０】特殊効果の種類を選択するためのメニュー画
面の表示例を示した図。

【図４１】特殊効果の挿入されたアニメーションの一例
を示した図。

【図４２】本発明のアニメーションを作成するためのプ
ログラムを実行するコンピュータシステムの構成例を示
した図。

【図４３】従来のアニメーション作成装置におけるワー
ピングによるアニメーションの生成について説明するた
めの図。

【図４４】ワーピングにより作成されたアニメーション
の一例を示した図。

【図４５】従来のアニメーション作成装置におけるモー
フィングによるアニメーションの作成について説明する
ための図。

【符号の説明】

１…入力手段 ２…画像提示手段 ３…ベクトル量子化手段 ４…単位ベクトル記憶手段 ５…補間ベクトル生成手段 ６…ストローク対応関係管理手段 ７…アニメーション制御手段 ８…画像記憶手段 ９…単位画像生成手段 １０…単位画像記憶手段 １１…単位画像正規化手段 １２…特殊効果生成手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山内 康晋 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 沼崎 俊一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝研究開発センター内 (56)参考文献 特開 平10−255068（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−223242（ＪＰ，Ａ) 岡村一美・中川正樹，ペンインタフェ ースを用いた簡易動画作成システム，情 報処理学会研究報告 96−ＨＩ−67，日 本，社団法人情報処理学会，1996年 ７ 月11日，ｐ17−22 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06T 13/00

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １または複数の原画像に基づき複数のフ
   レーム画像を生成することによりアニメーションを作成
   するアニメーション作成装置において、 原画像中の動きをつけたい画像部分に沿った１または複
   数の第１のストロークを入力する第１の入力手段と、 この第１の入力手段で入力された第１のストロークの変
   化形状を示す１または複数の第２のストロークを入力す
   る第２の入力手段と、 前記第１および第２のストロークを対応付ける第１の対
   応付け手段と、 前記第１および第２のストロークのそれぞれを任意の長
   さの単位ベクトルに量子化する量子化手段と、 前記第１および第２のストロークのそれぞれの単位ベク
   トルの数に基づき、前記第１の対応付け手段で対応付け
   られた前記第１および第２のストローク間で単位ベクト
   ルを対応付ける第２の対応付け手段と、 この第２の対応付け手段で対応付けられた単位ベクトル
   間の変化量に基づき、その単位ベクトル間を補間する補
   間ベクトルを生成する第１の生成手段と、 前記第１のストロークの各単位ベクトルの近傍の画像領
   域を、その各単位ベクトルに対応する前記第２のストロ
   ークの単位ベクトルおよび前記補間ベクトルのそれぞれ
   の位置および形状に応じて移動あるいは変形、あるいは
   移動および変形して、前記第２のストロークの単位ベク
   トルおよび前記補間ベクトルのそれぞれに対応する単位
   画像を生成する第２の生成手段と、 前記単位画像を、それに対応する前記第２のストローク
   の単位ベクトルあるいは前記補間ベクトルに基づき前記
   原画像に合成することによりフレーム画像を生成する第
   ３の生成手段と、 を具備したことを特徴とするアニメーション作成装置。
2. 【請求項２】 前記量子化手段で生成された単位ベクト
   ルの数に基づき、前記対応付けされた各ストロークを任
   意の長さの単位ベクトルに量子化する第２の量子化手段
   をさらに具備したことを特徴とする請求項１記載のアニ
   メーション作成装置。
3. 【請求項３】 前記単位画像の形状を予め規則的な形状
   に整形して記憶する記憶手段をさらに具備し、前記フレ
   ーム画像を生成する際に、前記記憶手段に記憶された単
   位画像を元の形状に復元して前記原画像に合成すること
   を特徴とする請求項１記載のアニメーション作成装置。
4. 【請求項４】 指定された特殊効果の処理データを前記
   単位画像に対応付けて記憶する記憶手段をさらに具備
   し、前記フレーム画像を生成する際に、前記記憶手段で
   に記憶された単位画像に前記処理データに基づく特殊効
   果を施して前記原画像に合成することを特徴とする請求
   項１記載のアニメーション作成装置。
5. 【請求項５】 １または複数の原画像に基づき複数のフ
   レーム画像を生成することによりアニメーションを作成
   するためのプログラムを記録した機械読み取り可能な記
   録媒体であって、 原画像中の動きをつけたい画像部分に沿った１または複
   数の第１のストロークと、この第１のストロークの変化
   形状を示す１または複数の第２のストロークとが入力さ
   れると、前記第１および第２のストロークを対応付ける
   手段と、 前記第１および第２のストロークのそれぞれを任意の長
   さの単位ベクトルに量子化する手段と、 前記第１および第２のストロークのそれぞれの単位ベク
   トルの数に基づき、対応付けられた前記第１および第２
   のストローク間で単位ベクトルを対応付ける手段と、 対応付けられた単位ベクトル間の変化量に基づき、その
   単位ベクトル間を補間する補間ベクトルを生成する手段
   と、 前記第１のストロークの各単位ベクトルの近傍の画像領
   域を、その各単位ベクトルに対応する前記第２のストロ
   ークの単位ベクトルおよび前記補間ベクトルのそれぞれ
   の位置および形状に応じて移動あるいは変形、あるいは
   移動および変形して、前記第２のストロークの単位ベク
   トルおよび前記補間ベクトルのそれぞれに対応する単位
   画像を生成する手段と、 前記単位画像を、それに対応する前記第２のストローク
   の単位ベクトルあるいは前記補間ベクトルに基づき前記
   原画像に合成することによりフレーム画像を生成する手
   段と、 を実行するプログラムを記録した記録媒体。
6. 【請求項６】 前記ストロークの単位ベクトルの数に基
   づき、前記対応付けされた各ストロークを任意の長さの
   単位ベクトルに量子化する手段を実行するプログラムを
   さらに記録した請求項５記載の記録媒体。
7. 【請求項７】 前記単位画像の形状を規則的な形状に整
   形して保存する手段と、 前記フレーム画像を生成する際に、前記整形された単位
   画像を読み出して元の形状に復元する手段を実行するプ
   ログラムをさらに記録した請求項５記載の記録媒体。
8. 【請求項８】 指定された特殊効果の処理データを前記
   単位画像に対応付けて保存する手段と、 前記フレーム画像を生成する際に、前記単位画像とそれ
   に対応する特殊効果の処理データを読み出し、前記単位
   画像に前記処理データに基づく特殊効果を施す手段を実
   行するプログラムをさらに記録した請求項５記載の記録
   媒体。