JP3597583B2 - アニメーションパス作成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、コンピュータグラフィックスのパスアニメーションで用いるパスを作成するアニメーションパス作成装置に関し、特に、障害物を回避するパスを自動的かつ動的に作成できるようにするアニメーションパス作成装置に関する。
【０００２】
近年、コンピュータを用いて図形や画像を作成し処理するコンピュータグラフィックス（ＣＧ）が、様々な分野で利用されている。このＣＧの重要な用途の１つとして、ＣＧで構築した仮想世界の中を動き回る様子を利用者に見せることによって、効果的に訴えようとするものがある。例えば、建築分野では、建築前にＣＧで作成した建築物の中を歩いたり、周囲との調和を確かめたりすることが行われており、自動車教習所では、ＣＧで作成したコースを運転するといったようなことが行われている。これから、予め設定したパスに沿って視点や物体を移動させるというパスアニメーションの技術が重要となっている。
【０００３】
【従来の技術】
従来のパスアニメーションでは、利用者に、フレーム毎（時刻毎）のパス通過点を設定させて、そのパス通過点を直線補間していくことで、視点や物体のパスを設定するという構成を採っている。
【０００４】
このパス通過点の設定は、実際には、３次元座標位置を指定していくことで行う必要がある。これから、従来では、三面図等を使い、上方向から見た設定画面で進行方向の座標位置を設定するとともに、横方向から見た設定画面で高さ方向の座標位置を設定することで、パス通過点を設定していくという方法を採っている。例えば、鳥を移動させるパスアニメーションを作成する場合には、地面や建物等と衝突しないようにと、鳥の移動する進行方向と移動高さとを考慮しつつパス通過点を設定していくのである。
【０００５】
このように従来では、利用者が手作業でパス通過点を設定していくことで、視点や物体のパスを作成するという方法を採っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来技術に従っていると、障害物がある場合には、利用者は、それを回避するために、３次元座標位置を指定値とする沢山のパス通過点を設定していかなくてはならないことから、パス通過点の設定処理が極めて大変になるとともに、大量のメモリが要求されるという問題点があった。
【０００７】
そして、従来技術では、視点や物体のパスを予め作成しておかなければならず、動的に作成できないことから、障害物の状態が変化すると、障害物を回避することができないという問題点があった。また、同時に複数の物体が移動する場合には、予めそれらの物体間の関係を考慮しなければならないという問題点があった。
【０００８】
このようなことから、従来技術に従っていると、実際には、数回のテストを行いつつ、実際の物体間の関係を確かめながらパスを設定していかなければならず、パスの作成に多大な時間を要していたのである。
【０００９】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、障害物を回避するパスを自動的かつ動的に作成できるようにする新たなアニメーションパス作成装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
図１に本発明の原理構成を図示する。
図中、１は本発明により構成されるアニメーションパス作成装置であって、コンピュータグラフィックスのパスアニメーションで用いる視点や物体のパスを自動的かつ動的に作成するもの、２はアニメーションパス作成装置１の備える端末であって、コンピュータグラフィックスにより現出される仮想世界を表示するとともに、ユーザとの対話手段となるものである。
【００１１】
本発明のアニメーションパス作成装置１は、パス通過点設定手段１０と、パス情報格納手段１１と、パス作成手段１２と、干渉検出手段１３と、迂回パス生成手段１４とを備える。
【００１２】
このパス通過点設定手段１０は、ユーザとの対話処理等に従って、パスを構成するパス通過点を設定する。パス情報格納手段１１は、パス通過点設定手段１０の設定するパス通過点を格納する。パス作成手段１２は、パス情報格納手段１１の格納するパス通過点の間を直線又は曲線補間することで、それらを結ぶパスを作成する。干渉検出手段１３は、パス作成手段１２の作成するパスと直接的、間接的に干渉する干渉物体が存在するのか否かを検出する。迂回パス生成手段１４は、干渉検出手段１３が干渉物体を検出するときに、干渉物体を迂回するパスを生成する。
【００１５】
【作用】
本発明のアニメーションパス作成装置１では、パス通過点設定手段１０は、ユーザと対話すること等で、視点等のパスを構成するパス通過点を設定してパス情報格納手段１１に格納する。
【００１６】
パス作成手段１２は、パス作成要求があると、パス情報格納手段１１に格納されているパス通過点の間を直線又は曲線補間することで、それらを結ぶパスを作成する。このとき、干渉検出手段１３は、パス作成手段１２の作成するパスと直接的、間接的に干渉する干渉物体が存在するのか否かを検出する。
【００１７】
干渉検出手段１３により干渉物体の存在が検出されると、迂回パス生成手段１４は、干渉物体を回避するベクトル場を作成して、そのベクトル場に従って干渉物体を回避するパスを求めることで、干渉物体を迂回するパスを生成したり、迂回パスを形成する平面を設定し、その平面に干渉物体を回避するベクトル場を作成して、そのベクトル場に従って干渉物体を回避するパスを求めることで、干渉物体を迂回するパスを生成する。
【００１８】
このように、本発明のアニメーションパス作成装置１では、障害物を自動的に回避できるパスを作成できるようになることから、利用者は、従来のように障害物を回避するパスを作成するために短い時間間隔のパス通過点を設定することもなくなって、簡単にパスを作成できるようになるとともに、パス情報の格納に要するメモリ容量を大幅に削減できるようになる。そして、障害物を回避するパスを動的に作成できるようになることから、移動する物体が複数ある場合や、パスの設定後に障害物の状態が変化することが起きても、それらに衝突することのないパスアニメーションを実現できるのである。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例に従って本発明を詳細に説明する。
本発明の実施例の説明に入る前に、本発明に関連するアニメーションパス作成装置について説明する。
図２に、本発明に関連するアニメーションパス作成装置１の装置構成を図示する。ここで、図中、図１に示したものと同じものについては同一の記号で示してある。
この図に示す本発明に関連するアニメーションパス作成装置１は、平面パス設定手段２０と、パス情報格納手段２１と、物体情報特定手段２２と、パス作成手段２３とを備える。
この平面パス設定手段２０は、ユーザとの対話処理等に従って、移動対象の平面的なパスを設定する。パス情報格納手段２１は、平面パス設定手段２０の設定するパスを格納する。物体情報特定手段２２は、パス情報格納手段２１の格納する平面的なパスに直交する直線上の物体情報を特定する。パス作成手段２３は、物体情報特定手段２２の特定する物体情報に従って、平面パス設定手段２０では設定されていないパスの位置情報を決定することで、移動対象の立体的なパスを作成する。
このように構成される本発明に関連するアニメーションパス作成装置１では、平面パス設定手段２０は、ユーザと対話すること等で、移動対象の平面的なパスを設定してパス情報格納手段２１に格納する。例えば、移動対象が鳥である場合には、重力方向に直交する平面を設定し、移動対象が犬である場合には、重力方向に平行な平面を設定するというように、移動対象に応じた平面を設定して、その平面上で移動対象のパスを設定してパス情報格納手段２１に格納するのである。
物体情報特定手段２２は、パス作成要求があると、パス情報格納手段２１の格納する平面的なパスに直交する直線上の物体情報を特定する。例えば、移動対象が鳥である場合には、設定されたパスの上下方向に位置する物体情報を特定し、例えば、移動対象が犬である場合は、設定されたパスの左右方向に位置する物体情報を特定するのである。
この物体情報特定手段２２の特定処理を受けて、パス作成手段２３は、特定された物体情報の内、端に位置する物体情報を特定して、その特定した物体情報から規定の距離離れた位置を求めたり、特定された物体情報の内、平面パス設定手段２０の設定するパスから規定方向に位置する最も近い物体情報を特定して、その特定した物体情報から規定の距離離れた位置を求めることで、平面パス設定手段２０では設定されていない上記直交する直線上におけるパスの位置情報を決定することで、移動対象の立体的なパスを作成する。
このように、図２に図示する本発明に関連するアニメーションパス作成装置１では、利用者は、平面的な移動パスを設定するだけで、地面のカーブや他物体の凹凸に沿って移動する立体的なパスを作成できるようになる。そして、このパスを動的に作成できるようになることから、移動する物体が複数ある場合や、パスの設定後に障害物の状態が変化することが起きても、それらに衝突することのないパスアニメーションを実現できるのである。
次に、本発明の実施例について説明する。
図３に、本発明を具備するアニメーション表示装置の装置構成を図示する。図中、３は本発明を具備するアニメーション表示装置であって、コンピュータグラフィックスに従って仮想世界を現出するもの、４はアニメーション表示装置３の備える端末であって、仮想世界を表示するとともに、ユーザとの対話手段となるものである。
【００２４】
このアニメーション表示装置３は、アニメーションデータ管理機構３０と、アニメーションパス入力機構３１と、アニメーションパス作成機構３２と、アニメーション生成機構３３と、表示用データ格納機構３４と、アニメーション描画機構３５とを備える。
【００２５】
このアニメーションデータ管理機構３０は、仮想世界を構成する各物体の持つ形状や質感等の物体データと、各物体の時刻による変化を表すアニメーションデータと、アニメーションパスの作成に必要となる情報とを管理する。アニメーションパス入力機構３１は、利用者と対話しつつアニメーションパスの作成に必要となる情報を作成してアニメーションデータ管理機構３０に格納する。
【００２６】
アニメーションパス作成機構３２は、アニメーション生成機構３３に展開され、アニメーションデータ管理機構３０の管理するアニメーションパスの作成に必要となる情報を使って、パスアニメーションに使用するアニメーションパスを作成する。アニメーション生成機構３３は、アニメーションパス作成機構３２の作成するアニメーションパスと、アニメーションデータ管理機構３０の管理データとを使って、各時刻の物体の位置や状態を算出することでアニメーションを作成する。
【００２７】
表示用データ格納機構３４は、アニメーション生成機構３３の生成するアニメーションの表示用データを格納する。アニメーション描画機構３５は、アニメーション生成機構３３からの描画指示を受けて、表示用データ格納機構３４から表示用データを読み出して端末４のディスプレイ画面に表示することで、アニメーションを描画する。
【００２８】
次に、このように構成されるアニメーション表示装置３に対して適用される本発明を実施例に従って詳細に説明する。
【００２９】
本発明を実現する場合には、上述のアニメーションパス入力機構３１は、利用者と対話することで、３次元座標位置で指定されるパス通過点を設定して、これをそのままアニメーションデータ管理機構３０に格納する処理を行う。このパス通過点の入力処理は、従来技術と変わることなく行われるのであるが、本発明では、アニメーションパス上に干渉物体があるときには、それを自動的に回避する構成を採るものであることから、利用者は、従来技術のような困難を伴うことなく簡単にこれらのパス通過点を入力できることになる。
【００３０】
アニメーションパス作成機構３２は、アニメーションデータ管理機構３０に格納されるこれらのパス通過点を使って、アニメーションパスを作成する処理を実行する。図４に、このアニメーションパス作成機構３２の実行する処理フローの基本構成を図示する。
【００３１】
この処理フローに示すように、アニメーションパス作成機構３２は、アニメーションパスの作成に入ると、先ず最初に、ステップ１（ｓ１）で、パス通過点Ｐ（ｎ）からパス通過点Ｐ（ｎ＋１）へ移動対象の物（例えば視点）を移動させるときに、他の物体と干渉するのか否かを判断して、干渉しないことを判断するときには、ステップ２（ｓ２）に進んで、その移動対象の物をパス通過点Ｐ（ｎ）からパス通過点Ｐ（ｎ＋１）へ移動させる。
【００３２】
一方、ステップ１（ｓ１）で、他の物体と干渉することを判断するときには、ステップ５（ｓ５）に進んで、その干渉物体を回避するパスを生成してから、ステップ２（ｓ２）に進んで、その生成した回避パスに従って、移動対象の物をパス通過点Ｐ（ｎ）からパス通過点Ｐ（ｎ＋１）へ移動させる。
【００３３】
そして、ステップ２（ｓ２）の処理を終了すると、続いて、ステップ３（ｓ３）で、変数ｎの値を１つインクリメントし、続くステップ４（ｓ４）で、変数ｎの値が最終のパス通過点Ｎに到達したのか否かを判断して、到達したことを判断するときには、アニメーションパスの作成処理を終了し、到達していないことを判断するときは、ステップ１（ｓ１）に戻っていく。
【００３４】
図５に、このアニメーションパス作成機構３２の実行する回避パス生成処理の処理フローの一例を図示する。
この処理フローに従う場合、アニメーションパス作成機構３２は、先ず最初に、ステップ１（ｔ１）で、パス通過点Ｐ（ｎ),Ｐ（ｎ＋１）を面上に置く回避パス生成用の面ＰＬを決定する。続いて、ステップ２（ｔ２）で、物体を囲むバウンディング球をその面ＰＬでスライスすることで求まるバウンディング円を求めて、それらの内で、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ直線と干渉するものを求めるとともに、更に、それらに干渉するバウンディング円を求めて、これらをバウンディング円リストＣＬに格納する。
【００３５】
図６の例で説明するならば、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ直線と干渉するバウンディング円Ｃ１，Ｃ２を求めるとともに、それらに干渉するバウンディング円Ｃ３，Ｃ４を求めて、これらのバウンディング円Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４をバウンディング円リストＣＬに格納するのである。
【００３６】
続いて、ステップ３（ｔ３）で、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ直線と、バウンディング円リストＣＬに格納されるバウンディング円との交点を求めて、それらの内で、パス通過点Ｐ（ｎ）に最も近い点Ａと、パス通過点Ｐ（ｎ＋１）に最も近い点Ｂとを求める。図６のように、点Ａ，Ｂを求めるのである。
【００３７】
続いて、ステップ４（ｔ４）で、移動対象の物をパス通過点Ｐ（ｎ）から点Ａまで移動させる。続いて、ステップ５（ｔ５）で、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ直線で区切られる面ＰＬ上の２つの面の中から、回避パスを生成する側の面ＰＬ２を決定する。この決定処理は、利用者に右側というように指定させる構成を採ってもよいが、少ないバウンディング円を持つ面という定義に従ってシステムが動的に選択する構成を採ることも可能である。
【００３８】
続いて、ステップ６（ｔ６）で、点Ａと点Ｂとの間の点Ｃを設定する。続いて、ステップ７（ｔ７）で、点Ｃを通り、かつ、点Ａと点Ｂとを結ぶ直線に垂直な面ＰＬ上に位置する直線Ｖと、バウンディング円リストＣＬに格納されるバウンディング円との交点を求めて、それらの内で、面ＰＬ２上に位置するものを特定する。
【００３９】
続いて、ステップ８（ｔ８）で、ステップ７で特定した交点の数が“０”であることを判断するときには、Ｃを「次の点」として設定し、特定した交点の数が“１”であることを判断するときには、その特定した交点を「次の点」として設定し、特定した交点の数が“１”よりも大きいことを判断するときには、それらの交点の内で点Ａと点Ｂとを結ぶ直線から最も遠い交点を「次の点」として設定する。
【００４０】
続いて、ステップ９（ｔ９）で、移動対象の物をステップ８で設定した「次の点」まで移動させる。続いて、ステップ１０（ｔ１０）で、点Ｃを点Ｂ側へ動かし、続くステップ１１（ｔ１１）で、点Ｃがパス通過点Ｐ（ｎ＋１）を越えたのか否かを判断して、越えたことを判断するときには、処理を終了し、越えないことを判断するときには、ステップ７に戻っていく。
【００４１】
このようにして、図６の例で説明するならば、「パス通過点Ｐ（ｎ）→Ａ→Ｋ１→Ｋ２→Ｋ３→Ｋ４→Ｂ→パス通過点Ｐ（ｎ＋１）」という回避パスが自動作成されることになる。
【００４２】
この図５の処理フローに従う場合、アニメーションパス作成機構３２は、バウンディング円を用いて、干渉物体を回避するアニメーションパスを作成していく構成を採ることから、高速に回避パスを生成できるという利点がある。
【００４３】
図７に、アニメーションパス作成機構３２の実行する回避パス生成処理の処理フローの他の一例を図示する。
この処理フローに従う場合、アニメーションパス作成機構３２は、先ず最初に、ステップ１（ｔ１）で、パス通過点Ｐ（ｎ),Ｐ（ｎ＋１）を面上に置く回避パス生成用の面ＰＬを決定する。続いて、ステップ２（ｔ２）で、物体をその面ＰＬでスライスすることで求まる断面形状を求めて、それらの内で、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ直線と干渉する障害物の断面形状を求めるとともに、更に、それらに干渉する障害物の断面形状を求めて、これらを障害物リストＯＬに格納する。
【００４４】
図８の例で説明するならば、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ直線と干渉する障害物の断面形状Ｄ１，Ｄ２を求めるとともに、それらに干渉する障害物の断面形状Ｄ３を求めて、これらの断面形状Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３を障害物リストＯＬに格納するのである。
【００４５】
続いて、ステップ３（ｔ３）で、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ直線と、障害物リストＯＬに格納される断面形状との交点を求めて、それらの内で、パス通過点Ｐ（ｎ）に最も近い点Ａと、パス通過点Ｐ（ｎ＋１）に最も近い点Ｂとを求める。図８のように、点Ａ，Ｂを求めるのである。
【００４６】
続いて、ステップ４（ｔ４）で、移動対象の物をパス通過点Ｐ（ｎ）から点Ａまで移動させる。続いて、ステップ５（ｔ５）で、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ直線で区切られる面ＰＬ上の２つの面の中から、回避パスを生成する側の面ＰＬ２を決定する。この決定処理は、利用者に右側というように指定させる構成を採ってもよいが、少ない断面形状を持つ面という定義に従ってシステムが動的に選択する構成を採ることも可能である。
【００４７】
続いて、ステップ６（ｔ６）で、点Ａと点Ｂとの間の点Ｃを設定する。続いて、ステップ７（ｔ７）で、点Ｃを通り、かつ、点Ａと点Ｂとを結ぶ直線に垂直な面ＰＬ上に位置する直線Ｖと、障害物リストＯＬに格納される断面形状との交点を求めて、それらの内で、面ＰＬ２上に位置するものを特定する。
【００４８】
続いて、ステップ８（ｔ８）で、ステップ７で特定した交点の数が“０”であることを判断するときには、Ｃを「次の点」として設定し、特定した交点の数が“１”であることを判断するときには、その特定した交点を「次の点」として設定し、特定した交点の数が“１”よりも大きいことを判断するときには、それらの交点の内で点Ａと点Ｂとを結ぶ直線から最も遠い交点を「次の点」として設定する。
【００４９】
続いて、ステップ９（ｔ９）で、移動対象の物をステップ８で設定した「次の点」まで移動させる。続いて、ステップ１０（ｔ１０）で、点Ｃを点Ｂ側へ動かし、続くステップ１１（ｔ１１）で、点Ｃがパス通過点Ｐ（ｎ＋１）を越えたのか否かを判断して、越えたことを判断するときには、処理を終了し、越えないことを判断するときには、ステップ７に戻っていく。
【００５０】
このようにして、図８の例で説明するならば、「パス通過点Ｐ（ｎ）→Ａ→Ｋ１→Ｋ２→Ｋ３→Ｋ４→Ｂ→パス通過点Ｐ（ｎ＋１）」という回避パスが自動生成されることになる。
【００５１】
この図８の処理フローに従う場合、アニメーションパス作成機構３２は、干渉物体の形状を用いて、干渉物体を回避するアニメーションパスを作成していく構成を採ることから、干渉物体の形状の起伏に沿ったリアルな回避パスを生成できるという利点がある。
【００５２】
図９に、アニメーションパス作成機構３２の実行する回避パス生成処理の処理フローの他の一例を図示する。
この処理フローに従う場合、アニメーションパス作成機構３２は、先ず最初に、ステップ１（ｔ１）で、パス通過点Ｐ（ｎ),Ｐ（ｎ＋１）を面上に置く回避パス生成用の面ＰＬを決定する。続いて、ステップ２（ｔ２）で、物体をその面ＰＬでスライスすることで求まる断面形状を求めて、それを例えば１.2倍というように拡大スケーリングして、それらのスケーリングした断面形状の内で、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ直線と干渉するものを求めるとともに、更に、それらに干渉するスケーリングした断面形状を求めて、これらを障害物リストＳＬに格納する。
【００５３】
図１０の例で説明するならば、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ直線と干渉するスケーリングした障害物の断面形状Ｅ１，Ｅ２を求めるとともに、それらに干渉するスケーリングした障害物の断面形状Ｅ３を求めて、これらの断面形状Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３を障害物リストＳＬに格納するのである。ここで、図１０中の破線は、スケーリングする前の障害物の断面形状である。
【００５４】
続いて、ステップ３（ｔ３）で、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ直線と、障害物リストＳＬに格納されるスケーリングした断面形状との交点を求めて、それらの内で、パス通過点Ｐ（ｎ）に最も近い点Ａと、パス通過点Ｐ（ｎ＋１）に最も近い点Ｂとを求める。図１０のように、点Ａ，Ｂを求めるのである。
【００５５】
続いて、ステップ４（ｔ４）で、移動対象の物をパス通過点Ｐ（ｎ）から点Ａまで移動させる。続いて、ステップ５（ｔ５）で、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ直線で区切られる面ＰＬ上の２つの面の中から、回避パスを生成する側の面ＰＬ２を決定する。この決定処理は、利用者に右側というように指定させる構成を採ってもよいが、少ない断面形状を持つ面という定義に従ってシステムが動的に選択する構成を採ることも可能である。
【００５６】
続いて、ステップ６（ｔ６）で、点Ａと点Ｂとの間の点Ｃを設定する。続いて、ステップ７（ｔ７）で、点Ｃを通り、かつ、点Ａと点Ｂとを結ぶ直線に垂直な面ＰＬ上に位置する直線Ｖと、障害物リストＳＬに格納されるスケーリングした断面形状との交点を求めて、それらの内で、面ＰＬ２上に位置するものを特定する。
【００５７】
続いて、ステップ８（ｔ８）で、ステップ７で特定した交点の数が“０”であることを判断するときには、Ｃを「次の点」として設定し、特定した交点の数が“１”であることを判断するときには、その特定した交点を「次の点」として設定し、特定した交点の数が“１”よりも大きいことを判断するときには、それらの交点の内で点Ａと点Ｂとを結ぶ直線から最も遠い交点を「次の点」として設定する。
【００５８】
続いて、ステップ９（ｔ９）で、移動対象の物をステップ８で設定した「次の点」まで移動させる。続いて、ステップ１０（ｔ１０）で、点Ｃを点Ｂ側へ動かし、続くステップ１１（ｔ１１）で、点Ｃがパス通過点Ｐ（ｎ＋１）を越えたのか否かを判断して、越えたことを判断するときには、処理を終了し、越えないことを判断するときには、ステップ７に戻っていく。
【００５９】
このようにして、図１０の例で説明するならば、「パス通過点Ｐ（ｎ）→Ａ→Ｋ１→Ｋ２→Ｋ３→Ｋ４→Ｂ→パス通過点Ｐ（ｎ＋１）」という回避パスが自動生成されることになる。
【００６０】
この図９の処理フローに従う場合、アニメーションパス作成機構３２は、拡大した干渉物体の形状を用いて、干渉物体を回避するアニメーションパスを生成していく構成を採ることから、干渉物体を避けながら歩いていくといような実世界の感覚により近い回避パスを生成できるという利点がある。
【００６１】
図１１に、アニメーションパス作成機構３２の実行する回避パス生成処理の処理フローの一実施例を図示する。
この実施例は、流速場を使って、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ回避パスを作成するものであって、この処理フローに従う場合、アニメーションパス作成機構３２は、先ず最初に、ステップ１（ｔ１）で、パス通過点Ｐ（ｎ),Ｐ（ｎ＋１）を面上に置く回避パス生成用の面ＰＬを決定する。続いて、ステップ２（ｔ２）で、その面ＰＬ上で、パス通過点Ｐ（ｎ）に湧き出し口、パス通過点Ｐ（ｎ＋１）に吸い込み口を配置する。
【００６２】
続いて、ステップ３（ｔ３）で、物体をその面ＰＬでスライスすることで求まる断面形状を求めて、それらの断面形状の内で、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ直線と干渉するものと、更に、それらに干渉する断面形状を求めて、これらの障害物（干渉物体）の位置に、パス通過点Ｐ（ｎ）に近い側に湧き出し口、パス通過点Ｐ（ｎ＋１）に近い側に吸い込み口を配置する形態に従って、湧き出し口と吸い込み口とのペアーを配置する。
【００６３】
このペアーとなる湧き出し口と吸い込み口は、障害物を流体力学的に等価表現するものであって、図１２（ａ）に示すように、１つのペアーのもので等価表現したり、障害物の断面形状のアスペクト比に合わせて複数のペアーのもので等価表現することがある。また、このペアーとなる湧き出し口と吸い込み口の強さは、障害物の大きさを流体力学的に等価表現するものであって、図１２（ｂ）に示すように、障害物の断面形状やバウンディング円が大きいときには大きな値を示し、小さいときには小さな値を示すようにと調節する。
【００６４】
このようにすると、公知の流体力学の原理に従って、図１３に示すように、始点となるパス通過点Ｐ（ｎ）と終点となるパス通過点Ｐ（ｎ＋１）との間に、湧き出し口と吸い込み口とのペアーで等価表現される障害物を回避する流速場が形成される。ここで、図中の○は湧き出し口を表し、●は吸い込み口を表している。
【００６５】
この流速場での任意の観測点でのｘ方向の流速Ｕｘ と、ｙ方向の流速Ｕｙ とは、流体力学で知られているように、
【００６６】
【数１】
【００６７】
に従って導出される。ここで、図１４に示すように、ｒｉ は観測点と各湧き出し口／吸い込み口との間の距離、Ｋｉ は各湧き出し口／吸い込み口の強さ、θｉ は観測点と各湧き出し口／吸い込み口とのなす角度である。
【００６８】
これから、この流速場を形成すると、続いて、ステップ４（ｔ４）で、この〔数１〕式に従って、パス通過点Ｐ（ｎ）での流速ベクトルを求め、続くステップ５（ｔ５）で、この求めたパス通過点Ｐ（ｎ）での流速ベクトルとタイムステップとから、次の観測点となる面ＰＬ上の位置Ｃを求める。続いて、ステップ６（ｔ６）で、その位置Ｃがパス通過点Ｐ（ｎ＋１）の近傍に到達したのか否かを判断して、到達したことを判断するときには、処理を終了し、到達していないことを判断するときには、ステップ７（ｔ７）に進んで、〔数１〕式に従って、その位置Ｃでの流速ベクトルを求めてから、ステップ５に戻っていく。ここで、ステップ５で使用するタイムステップは、利用者が予め与えておくとか、前回のフレーム処理に要した時間を用いることで決定する。
【００６９】
このようにして、図１３の例で説明するならば、図中の始点で示すパス通過点Ｐ（ｎ）から、図中の終点で示すパス通過点Ｐ（ｎ＋１）に到るいずれかの流線で表される回避パスが自動生成されることになる。
【００７０】
この図１１の処理フローに従う場合、アニメーションパス作成機構３２は、始点となるパス通過点Ｐ（ｎ）と終点となるパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とが与えられると、パス途中の通過点を知らなくても自動的に回路パスを生成できるという利点があることから、回避パス生成に要する手間を大幅に削減できるとともに、回避パス生成に要するメモリを大幅に削減できるようになる。
【００７１】
なお、この図１１の処理フローでは、パス通過点Ｐ（ｎ），Ｐ（ｎ＋１）を面上に置く回避パス生成用の面ＰＬを決定して、その面ＰＬ上に流速場を形成することで、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ回避パスを生成するという構成を開示したが、面ＰＬを使わずに流速場を形成して、３次元処理に従ってこの回避パスを生成する構成を採ることも可能である。
【００７２】
次に、図２に図示した本発明に関連するアニメーションパス作成装置１について詳細に説明する。
図２に図示した本発明に関連するアニメーションパス作成装置１を実現する場合には、上述のアニメーションパス入力機構３１は、先ず最初に、利用者と対話することで、仮想世界を構成する平面の中から、アニメーションパスを設定する平面を選択して、その平面上でパス通過点を設定することで移動物体の平面的なアニメーションパスを設定する。例えば、移動物体が鳥である場合には、図１５に示すように、重力方向に直交する平面を表示する画面を選択し、その画面上にパス通過点を設定することで、鳥のアニメーションパスを設定するのである。ここで、この図１５は、本発明者らが使用している３次元画像表示ライブラリで描かれた画面を表しており、建物の上を鳥が移動していくことを想定している。
【００７３】
このときのアニメーションパス設定に使用する平面は、移動する物体の属性に合わせて利用者が選択することになるものであって、例えば、移動する物体が鳥である場合には、鳥が重力方向に直交する平面を移動することを基本動作としているので、利用者は、パス設定に使用する平面として、上述のように、重力方向に直交する平面を選択し、また、移動する物体が犬である場合には、犬が建物に沿って移動することを基本動作としているので、パス設定に使用する平面として、重力方向に平行な平面を選択するというように処理することになる。
【００７４】
アニメーションパス入力機構３１は、移動物体の平面的なアニメーションパスを設定すると、続いて、その設定した平面的なアニメーションパスのＣＧ世界での位置を算出して、それをアニメーションデータ管理機構３０に登録する。例えば、ＸＹ平面を表示する画面で設定された点（ｘｗ，ｙｗ ）は、ＣＧ世界では（ｘｃ，ｙｃ，ｚｃ ） という３次元座標値を持つので、このＣＧ世界での位置を算出するのである。
【００７５】
この算出処理は、具体的には、次に手順により行われる。すなわち、本発明者らが使用している３次元画像表示ライブラリでは、図１６に示すように、２つの変換行列Ａ，Ｂを用いて、ＣＧ世界での視野ボリュームを正規化投影座標系に変換し、その正規化投影座標系のどの部分を画面上に表示するかを指定する構成を採っている。従って、画面上で指定された点の持つＣＧ世界での位置は、この逆変換を行うことで求めることができる。
【００７６】
正規化投影座標系から画面への変換規約に従って、画面上の点（ｘｗ，ｙｗ ）は、正規化投影座標系では（ｘｎ，ｙｎ，ｚｍａｘ ）となる。ここで、正規化投影座標系のｚ値は視点からの奥行きを示す値で、ｚｍａｘ は表示範囲の一番手前の値である。これから、ＣＧ世界での位置（ｘｃ，ｙｃ，ｚｃ ） は、正規化投影座標系での位置（ｘｎ，ｙｎ，ｚｍａｘ ）に、２つの変換行列Ａ，Ｂへの逆行列を掛けることで求めることができ、
（ｘｃ，ｙｃ，ｚｃ ） ＝（ＡＢ）−１（ｘｎ，ｙｎ，ｚｍａｘ ）
と求めることができる。但し、このようにして求まるｚ値は、利用者の希望するアニメーションパスの持つべき値ではなく、あくまで、このようにして求まるｘ／ｙ値のみが、そのアニメーションパスの持つべき値なのである。
【００７７】
このようにして、図２に図示した本発明に関連するアニメーションパス作成装置１を実現する場合には、アニメーションパス入力機構３１は、利用者と対話することで、仮想世界を構成する平面の中から、アニメーションパスを設定する平面を選択して、その平面上でパス通過点を設定することで移動する物体の平面的なアニメーションパス（その平面上の座標値のみが有効となる）を設定し、その設定したアニメーションパスのＣＧ世界での位置を算出して、それをアニメーションデータ管理機構３０に登録するのである。
【００７８】
図１７に、このアニメーションパス入力機構３１の処理に従ってアニメーションデータ管理機構３０に格納されるパス情報の一例を図示する。
この図に示すように、アニメーションデータ管理機構３０には、図中の（ａ）に示すように、第１フレームでの物体の位置、第３フレームでの物体の位置というようにして、アニメーションパス入力機構３１の設定したアニメーションパスの位置情報が格納されるとともに、図中の（ｂ）に示すように、このアニメーションパスの設定にあたってアニメーションパス入力機構３１の選択した平面の持つ法線の方向データが格納される。そして、これらに加えて、アニメーションパス入力機構３１では決定されていないこの方向データ上のパス位置を決定することになる変位データが格納される。ここで、この変位データの値は、システムで定義されたり、利用者により設定されることになる。
【００７９】
アニメーションパス作成機構３２は、アニメーションデータ管理機構３０に格納されるこれらのパス情報を使って、最終のアニメーションパスを作成する処理を実行し、アニメーション生成機構３３は、この作成されたアニメーションパスを使ってアニメーションを生成して表示用データ格納機構３４に格納していくことで、ディスプレイ画面に表示するよう処理する。
【００８０】
すなわち、アニメーション生成機構３３は、図１８の処理フローに示すように、先ず最初に、ステップ１（ｕ１）で、アニメーションの開始時刻を初期化し、続いて、ステップ２（ｕ２）で、アニメーションの終了時刻か否かを判断して、終了時刻に到達したことを判断するときには処理を終了する。一方、終了時刻に到達していないことを判断するときには、ステップ３（ｕ３）に進んで、アニメーションパス作成機構３２により作成されるアニメーションパスを参照しつつ、時刻Ｔにおける各物体の状態を算出して表示用データ格納機構３４に格納していくことでディスプレイ画面に表示し、続くステップ４（ｕ４）で、時刻Ｔをインクリメントしてからステップ２に戻っていくことを繰り返していくのである。
【００８１】
図１９に、アニメーションパス作成機構３２の実行するアニメーションパス作成機構の処理フローの一例を図示する。ここで、この処理フローでは、利用者が移動物体として飛ぶ物を想定し、重力方向に直交する平面を表示する画面を選択して、その画面上でその飛ぶ物のアニメーションパスを設定したことを想定している。すなわち、図１７に示した方向データは、重力方向を表しており、図１７に示した変位データは、アニメーションパス入力機構３１では決定されていない重力方向のパス位置を決定するものとなる。
【００８２】
この処理フローに示すように、アニメーションパス作成機構３２は、アニメーションパスの作成に入ると、先ず最初に、ステップ１（ｖ１）で、アニメーションデータ管理機構３０の管理データに従って、アニメーション生成機構３３の設定した時刻Ｔにおける移動物体の位置を算出する。図１７に示したように、アニメーションデータ管理機構３０は、利用者の設定した離散的な時刻（フレーム）での移動物体の位置を管理していることから、時刻Ｔにおける物体位置がアニメーションデータ管理機構３０に管理されていないときには、管理されている時刻の物体位置を補間することで求めることになる。
【００８３】
時刻Ｔの移動物体の位置を求めると、続いて、ステップ２（ｖ２）で、アニメーションデータ管理機構３０の管理する方向データの指す方向と、その逆方向とで規定される直線を特定し、その物体位置からその直線を延長していって、それと交差する物体との交差位置を求める。この例では、方向データとして重力方向を想定しているので、このステップ２の処理に従って、時刻Ｔの移動物体の上下方向にある物体との交差位置が求められることになる。
【００８４】
続いて、ステップ３（ｖ３）で、ステップ２で求めた物体の交差位置の内で、方向データの指す方向の逆方向に位置する最も端の交差位置を求める。この例では、方向データとして重力方向を想定しているので、このステップ３の処理に従って、ステップ２で求めた物体の交差位置の内の一番上にある交差位置が求められることになる。
【００８５】
続いて、ステップ４（ｖ４）で、ステップ３で求めた物体の交差位置から、方向データの指す方向の逆方向に向けて、アニメーションデータ管理機構３０の管理する変位データの値分変位する位置データを求めて、ステップ１で求めた移動物体の持つ位置データの内のその方向の位置データを、その求めた位置データに置き換えることで補正する。この例では、方向データとして重力方向を想定しているので、このステップ４の処理に従って、ステップ１で求めた移動物体の持つ位置データの内の重力方向の位置データが、ステップ２で求めた交差位置から変位データ分上にある位置データへと補正されることになる。
【００８６】
続いて、ステップ５（ｖ５）で、ステップ４で求めた補正後の位置から規定されるアニメーションパスを表示用データ格納機構３４に格納して処理を終了する。
【００８７】
このようにして、アニメーションパス作成機構３２は、この図１９の処理フローを実行することで、図２０に示すように、ステップ１で、時刻Ｔにおける移動物体の平面的な位置（ｘｆ，ｙｆ，ｚｆ ）を求めると、重力方向を示す方向データ（ｘｄ，ｙｄ，ｚｄ ）に従って、ステップ３で、その移動物体の上下方向に位置する一番上の物体との交差位置（ｘｇ，ｙｇ，ｚｇ ）を求め、ステップ４で、ステップ１で求めた位置（ｘｆ，ｙｆ，ｚｆ ）を、その位置（ｘｇ，ｙｇ，ｚｇ ）から変位データＨ分高い位置（ｘｈ，ｙｈ，ｚｈ ）にあるようにと補正するのである。すなわち、
【００８８】
【数２】
【００８９】
に従って、ステップ１で求めた時刻Ｔにおける移動物体の位置（ｘｆ，ｙｆ，ｚｆ ）を、位置（ｘｈ，ｙｈ，ｚｈ ）へと補正することになる。
そして、上述したように、アニメーション生成機構３３は、このアニメーションパス作成機構３２により作成されたアニメーションパスを使って、アニメーションを生成して表示用データ格納機構３４に格納していくことで、ディスプレイ画面に表示するように処理していくことになる。
【００９０】
このように、アニメーションパス作成機構３２は、アニメーションパス入力機構３１が、図２１（ａ）に示すように、利用者と対話することで重力方向に直交する平面で飛ぶ物のアニメーションパスを設定すると、図２１（ｂ）に示すように、その重力方向に直交する平面でのパス位置をそのままとしながら、図２１（ｃ）に示すように、その設定したパスに直交する直線上に位置する一番上の物体からの距離が変位データの指すものとなるようにと、そのアニメーションパスを補正していくことで、アニメーション生成機構３３の使用するアニメーションパスを作成していくのである。
【００９１】
このようにして、物体のパスを３次元的に設定しなくても、物体を地面や建物に沿って移動させるアニメーションを作成できるようになる。
図２２に、アニメーションパス作成機構３２の実行するアニメーションパス作成処理の処理フローの他の一例を図示する。ここで、この処理フローでもまた、図１９の処理フローと同様に、利用者が移動物体として飛ぶ物を想定し、重力方向に直交する平面を表示する画面を選択して、その画面上でその飛ぶ物のアニメーションパスを設定したことを想定している。すなわち、図１７に示した方向データは、重力方向を表しており、図１７に示した変位データは、アニメーションパス入力機構３１では決定されていない重力方向のパス位置を決定するものとなる。
【００９２】
この処理フローに従う場合には、アニメーションパス作成機構３２は、アニメーションパスの作成に入ると、先ず最初に、ステップ１（ｖ１）で、図１９の処理フローのステップ１と同様に、アニメーションデータ管理機構３０の管理データに従って、アニメーション生成機構３３の設定した時刻Ｔにおける移動物体の位置を算出する。
【００９３】
時刻Ｔの移動物体の位置を求めると、続いて、ステップ２（ｖ２）で、図１９の処理フローのステップ２と同様に、アニメーションデータ管理機構３０の管理する方向データの指す方向と、その逆方向とで規定される直線を特定し、その物体位置からその直線を延長していって、それと交差する物体との交差位置を求める。この例では、方向データとして重力方向を想定しているので、このステップ２の処理に従って、時刻Ｔの移動物体の上下方向にある物体との交差位置が求められることになる。
【００９４】
続いて、ステップ３（ｖ３）で、ステップ２で求めた物体の交差位置の内で、方向データの指す方向に位置し、かつ、ステップ１で求めた移動物体の位置に最も近い交差位置を求める。この例では、方向データとして重力方向を想定しているので、このステップ３の処理に従って、ステップ２で求めた物体の交差位置の内、下方向（重力方向）にあり、かつ一番上にある交差位置が求められることになる。ここで、ステップ２で求めた物体が下方向にある物体なのか上方向にある物体なのかは、重力方向を示す方向データを（ｘd,ｙd,ｚd ）、ステップ１で求めた移動物体の位置を（ｘf,ｙf,ｚf ）、ステップ２で求めた物体との交差位置を（ｘg,ｙg,ｚg ）で表すならば、
（ｘg −ｘf ）×ｘd ≧０
（ｙg −ｙf ）×ｙd ≧０
（ｚg −ｚf ）×ｚd ≧０
という３つの条件の全てが成立する場合には下方向にある物体、それが成立しない場合には上方向にある物体ということで判断される。
【００９５】
続いて、ステップ４（ｖ４）で、ステップ３で求めた物体の交差位置から、方向データの指す方向の逆方向に向けて、アニメーションデータ管理機構３０の管理する変位データの値分変位する位置データを求めて、ステップ１で求めた移動物体の持つ位置データの内のその方向の位置データを、その求めた位置データに置き換えることで補正する。この例では、方向データとして重力方向を想定しているので、このステップ４の処理に従って、ステップ１で求めた移動物体の持つ位置データの内の重力方向の位置データが、ステップ２で求めた交差位置から変位データ分上にある位置データへと補正されることになる。
【００９６】
続いて、ステップ５（ｖ５）で、ステップ４で求めた補正後の位置から規定されるアニメーションのパスを表示用データ格納機構３４に格納して処理を終了する。
【００９７】
そして、上述したように、アニメーション生成機構３３は、このアニメーションパス作成機構３２により作成されたアニメーションのパスを使って、アニメーションを生成して表示用データ格納機構３４に格納していくことで、ディスプレイ画面に表示するように処理していくことになる。
【００９８】
このように、アニメーションパス作成機構３２は、アニメーションパス入力機構３１が、利用者と対話することで重力方向に直交する平面で飛ぶ物のアニメーションパスを設定すると、その重力方向に直交する平面でのパス位置をそのままとしながら、その設定したパスに直交する下向きの直線上に位置する一番上の物体からの距離が変位データの指すものとなるようにと、そのアニメーションパスを補正していくことで、アニメーション生成機構３３の使用するアニメーションパスを作成していくのである。
【００９９】
このようにして、図２に図示した本発明に関連するアニメーションパス作成装置１によれば、物体のパスを３次元的に設定しなくても、物体をビル等の中の床面や天井に沿って移動させるアニメーションを作成できるようになる。
図１７では、アニメーションデータ管理機構３０の管理する方向データ及び変位データが全ての移動物体で共通となる構成を開示したが、この方向データ及び変位データは、本来、移動物体の属性に合わせて登録される必要がある。
【０１００】
これから、移動物体が複数となる場合には、図２３に示すように、この方向データ及び変位データからなる拘束ベクトルを移動物体毎に別々に管理する構成を採る。この構成を採ることで、ある物体は、下方向にある物体から一定距離離れて移動し、別の物体は、横方向にある物体から一定距離離れて移動するというアニメーションを実現できることになる。
【０１０１】
また、図１９及び図２２の処理フローでは、ステップ１で時刻Ｔの移動物体の位置を求めると、続くステップ２で、アニメーションデータ管理機構３０の管理する方向データの指す方向と、その逆方向とで規定される直線を特定し、その物体位置からその直線を延長していって、それと交差する全ての物体を求めるという構成を開示したが、例えば、小さな物体についてはこの検索処理から外すことで、高速処理を実現する構成を採ることも可能である。
【０１０２】
この構成を採る場合には、図２４に示すように、ＣＧ世界を構成する物体の内のどれとどれとを検索対象とするのかということを管理する物体リストを用意して、その物体リストに登録されている物体を検索対象とすることで実現できることになる。
【０１０３】
また、図１９及び図２２の処理フローに従う場合、補正したパスに急激な変化が出ることがある。例えば、図２５（ａ）に示す補正パスが求まるとすると、位置ａから位置ｂへはアニメーション実行中に一瞬して移動してしまうし、位置ｃから位置ｄへはアニメーション実行中に一瞬して移動してしまうことになる。
【０１０４】
この不都合を解消するために、前フレームと今回フレームとの補正データの差が閾値よりも大きい場合には、前フレームと今回フレームを補間するパスデータを作成していく構成を採る。この構成を採ると、図２５（ａ）に示す補正パスは、図２５（ｂ）に示すものとなって現実に則したものとなる。この構成は、
【０１０５】
【数３】
【０１０６】
の下線部分をフレーム毎に確保して、前フレームの確保値と、今回フレームの確保値との差が閾値よりも大きくなるか否かを判断していくことで実現できることになる。
【０１０７】
図示実施例に従って本発明を詳細に説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、実施例に示した方向データの指す方向は、あくまで一例に過ぎないのである。
【０１０８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のアニメーションパス作成装置によれば、障害物を自動的に回避できるパスを作成できるようになることから、利用者は、従来のように障害物を回避するパスを作成するために短い時間間隔のパス通過点を設定することもなくなって、簡単にパスを作成できるようになるとともに、パス情報の格納に要するメモリ容量を大幅に削減できるようになる。そして、障害物を回避するパスを動的に作成できるようになることから、移動する物体が複数ある場合や、パスの設定後に障害物の状態が変化することが起きても、それらに衝突することのないパスアニメーションを実現できるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理構成図である。
【図２】本発明に関連するアニメーションパス作成装置の装置構成図である。
【図３】本発明を具備するアニメーション表示装置の装置構成図である。
【図４】アニメーションパス作成機構の処理フローである。
【図５】回避パス生成処理の処理フローの一例である。
【図６】回避パス生成処理の説明図である。
【図７】回避パス生成処理の処理フローの他の一例である。
【図８】回避パス生成処理の説明図である。
【図９】回避パス生成処理の処理フローの他の一例である。
【図１０】回避パス生成処理の説明図である。
【図１１】回避パス生成処理の処理フローの一実施例である。
【図１２】湧き出し／吸い込みの説明図である。
【図１３】回避パス生成処理の説明図である。
【図１４】流速ベクトルの導出説明図である。
【図１５】アニメーションパス入力機構の処理説明図である。
【図１６】アニメーションパス入力機構の処理説明図である。
【図１７】アニメーションデータ管理機構に格納されるパス情報の説明図である。
【図１８】アニメーション生成機構の処理フローである。
【図１９】アニメーションパス作成機構の処理フローの一例である。
【図２０】アニメーションパス作成機構の処理説明図である。
【図２１】アニメーションパス作成機構の処理説明図である。
【図２２】アニメーションパス作成機構の処理フローの他の一例である。
【図２３】本発明に関連するアニメーションパス作成装置の説明図である。
【図２４】本発明に関連するアニメーションパス作成装置の説明図である。
【図２５】本発明に関連するアニメーションパス作成装置の説明図である。
【符号の説明】
１ アニメーションパス作成装置
２ 端末
１０ パス通過点設定手段
１１ パス情報格納手段
１２ パス作成手段
１３ 干渉検出手段
１４ 迂回パス生成手段
２０ 平面パス設定手段
２１ パス情報格納手段
２２ 物体情報特定手段
２３ パス作成手段
【産業上の利用分野】
本発明は、コンピュータグラフィックスのパスアニメーションで用いるパスを作成するアニメーションパス作成装置に関し、特に、障害物を回避するパスを自動的かつ動的に作成できるようにするアニメーションパス作成装置に関する。
【０００２】
近年、コンピュータを用いて図形や画像を作成し処理するコンピュータグラフィックス（ＣＧ）が、様々な分野で利用されている。このＣＧの重要な用途の１つとして、ＣＧで構築した仮想世界の中を動き回る様子を利用者に見せることによって、効果的に訴えようとするものがある。例えば、建築分野では、建築前にＣＧで作成した建築物の中を歩いたり、周囲との調和を確かめたりすることが行われており、自動車教習所では、ＣＧで作成したコースを運転するといったようなことが行われている。これから、予め設定したパスに沿って視点や物体を移動させるというパスアニメーションの技術が重要となっている。
【０００３】
【従来の技術】
従来のパスアニメーションでは、利用者に、フレーム毎（時刻毎）のパス通過点を設定させて、そのパス通過点を直線補間していくことで、視点や物体のパスを設定するという構成を採っている。
【０００４】
このパス通過点の設定は、実際には、３次元座標位置を指定していくことで行う必要がある。これから、従来では、三面図等を使い、上方向から見た設定画面で進行方向の座標位置を設定するとともに、横方向から見た設定画面で高さ方向の座標位置を設定することで、パス通過点を設定していくという方法を採っている。例えば、鳥を移動させるパスアニメーションを作成する場合には、地面や建物等と衝突しないようにと、鳥の移動する進行方向と移動高さとを考慮しつつパス通過点を設定していくのである。
【０００５】
このように従来では、利用者が手作業でパス通過点を設定していくことで、視点や物体のパスを作成するという方法を採っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来技術に従っていると、障害物がある場合には、利用者は、それを回避するために、３次元座標位置を指定値とする沢山のパス通過点を設定していかなくてはならないことから、パス通過点の設定処理が極めて大変になるとともに、大量のメモリが要求されるという問題点があった。
【０００７】
そして、従来技術では、視点や物体のパスを予め作成しておかなければならず、動的に作成できないことから、障害物の状態が変化すると、障害物を回避することができないという問題点があった。また、同時に複数の物体が移動する場合には、予めそれらの物体間の関係を考慮しなければならないという問題点があった。
【０００８】
このようなことから、従来技術に従っていると、実際には、数回のテストを行いつつ、実際の物体間の関係を確かめながらパスを設定していかなければならず、パスの作成に多大な時間を要していたのである。
【０００９】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、障害物を回避するパスを自動的かつ動的に作成できるようにする新たなアニメーションパス作成装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
図１に本発明の原理構成を図示する。
図中、１は本発明により構成されるアニメーションパス作成装置であって、コンピュータグラフィックスのパスアニメーションで用いる視点や物体のパスを自動的かつ動的に作成するもの、２はアニメーションパス作成装置１の備える端末であって、コンピュータグラフィックスにより現出される仮想世界を表示するとともに、ユーザとの対話手段となるものである。
【００１１】
本発明のアニメーションパス作成装置１は、パス通過点設定手段１０と、パス情報格納手段１１と、パス作成手段１２と、干渉検出手段１３と、迂回パス生成手段１４とを備える。
【００１２】
このパス通過点設定手段１０は、ユーザとの対話処理等に従って、パスを構成するパス通過点を設定する。パス情報格納手段１１は、パス通過点設定手段１０の設定するパス通過点を格納する。パス作成手段１２は、パス情報格納手段１１の格納するパス通過点の間を直線又は曲線補間することで、それらを結ぶパスを作成する。干渉検出手段１３は、パス作成手段１２の作成するパスと直接的、間接的に干渉する干渉物体が存在するのか否かを検出する。迂回パス生成手段１４は、干渉検出手段１３が干渉物体を検出するときに、干渉物体を迂回するパスを生成する。
【００１５】
【作用】
本発明のアニメーションパス作成装置１では、パス通過点設定手段１０は、ユーザと対話すること等で、視点等のパスを構成するパス通過点を設定してパス情報格納手段１１に格納する。
【００１６】
パス作成手段１２は、パス作成要求があると、パス情報格納手段１１に格納されているパス通過点の間を直線又は曲線補間することで、それらを結ぶパスを作成する。このとき、干渉検出手段１３は、パス作成手段１２の作成するパスと直接的、間接的に干渉する干渉物体が存在するのか否かを検出する。
【００１７】
干渉検出手段１３により干渉物体の存在が検出されると、迂回パス生成手段１４は、干渉物体を回避するベクトル場を作成して、そのベクトル場に従って干渉物体を回避するパスを求めることで、干渉物体を迂回するパスを生成したり、迂回パスを形成する平面を設定し、その平面に干渉物体を回避するベクトル場を作成して、そのベクトル場に従って干渉物体を回避するパスを求めることで、干渉物体を迂回するパスを生成する。
【００１８】
このように、本発明のアニメーションパス作成装置１では、障害物を自動的に回避できるパスを作成できるようになることから、利用者は、従来のように障害物を回避するパスを作成するために短い時間間隔のパス通過点を設定することもなくなって、簡単にパスを作成できるようになるとともに、パス情報の格納に要するメモリ容量を大幅に削減できるようになる。そして、障害物を回避するパスを動的に作成できるようになることから、移動する物体が複数ある場合や、パスの設定後に障害物の状態が変化することが起きても、それらに衝突することのないパスアニメーションを実現できるのである。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例に従って本発明を詳細に説明する。
本発明の実施例の説明に入る前に、本発明に関連するアニメーションパス作成装置について説明する。
図２に、本発明に関連するアニメーションパス作成装置１の装置構成を図示する。ここで、図中、図１に示したものと同じものについては同一の記号で示してある。
この図に示す本発明に関連するアニメーションパス作成装置１は、平面パス設定手段２０と、パス情報格納手段２１と、物体情報特定手段２２と、パス作成手段２３とを備える。
この平面パス設定手段２０は、ユーザとの対話処理等に従って、移動対象の平面的なパスを設定する。パス情報格納手段２１は、平面パス設定手段２０の設定するパスを格納する。物体情報特定手段２２は、パス情報格納手段２１の格納する平面的なパスに直交する直線上の物体情報を特定する。パス作成手段２３は、物体情報特定手段２２の特定する物体情報に従って、平面パス設定手段２０では設定されていないパスの位置情報を決定することで、移動対象の立体的なパスを作成する。
このように構成される本発明に関連するアニメーションパス作成装置１では、平面パス設定手段２０は、ユーザと対話すること等で、移動対象の平面的なパスを設定してパス情報格納手段２１に格納する。例えば、移動対象が鳥である場合には、重力方向に直交する平面を設定し、移動対象が犬である場合には、重力方向に平行な平面を設定するというように、移動対象に応じた平面を設定して、その平面上で移動対象のパスを設定してパス情報格納手段２１に格納するのである。
物体情報特定手段２２は、パス作成要求があると、パス情報格納手段２１の格納する平面的なパスに直交する直線上の物体情報を特定する。例えば、移動対象が鳥である場合には、設定されたパスの上下方向に位置する物体情報を特定し、例えば、移動対象が犬である場合は、設定されたパスの左右方向に位置する物体情報を特定するのである。
この物体情報特定手段２２の特定処理を受けて、パス作成手段２３は、特定された物体情報の内、端に位置する物体情報を特定して、その特定した物体情報から規定の距離離れた位置を求めたり、特定された物体情報の内、平面パス設定手段２０の設定するパスから規定方向に位置する最も近い物体情報を特定して、その特定した物体情報から規定の距離離れた位置を求めることで、平面パス設定手段２０では設定されていない上記直交する直線上におけるパスの位置情報を決定することで、移動対象の立体的なパスを作成する。
このように、図２に図示する本発明に関連するアニメーションパス作成装置１では、利用者は、平面的な移動パスを設定するだけで、地面のカーブや他物体の凹凸に沿って移動する立体的なパスを作成できるようになる。そして、このパスを動的に作成できるようになることから、移動する物体が複数ある場合や、パスの設定後に障害物の状態が変化することが起きても、それらに衝突することのないパスアニメーションを実現できるのである。
次に、本発明の実施例について説明する。
図３に、本発明を具備するアニメーション表示装置の装置構成を図示する。図中、３は本発明を具備するアニメーション表示装置であって、コンピュータグラフィックスに従って仮想世界を現出するもの、４はアニメーション表示装置３の備える端末であって、仮想世界を表示するとともに、ユーザとの対話手段となるものである。
【００２４】
このアニメーション表示装置３は、アニメーションデータ管理機構３０と、アニメーションパス入力機構３１と、アニメーションパス作成機構３２と、アニメーション生成機構３３と、表示用データ格納機構３４と、アニメーション描画機構３５とを備える。
【００２５】
このアニメーションデータ管理機構３０は、仮想世界を構成する各物体の持つ形状や質感等の物体データと、各物体の時刻による変化を表すアニメーションデータと、アニメーションパスの作成に必要となる情報とを管理する。アニメーションパス入力機構３１は、利用者と対話しつつアニメーションパスの作成に必要となる情報を作成してアニメーションデータ管理機構３０に格納する。
【００２６】
アニメーションパス作成機構３２は、アニメーション生成機構３３に展開され、アニメーションデータ管理機構３０の管理するアニメーションパスの作成に必要となる情報を使って、パスアニメーションに使用するアニメーションパスを作成する。アニメーション生成機構３３は、アニメーションパス作成機構３２の作成するアニメーションパスと、アニメーションデータ管理機構３０の管理データとを使って、各時刻の物体の位置や状態を算出することでアニメーションを作成する。
【００２７】
表示用データ格納機構３４は、アニメーション生成機構３３の生成するアニメーションの表示用データを格納する。アニメーション描画機構３５は、アニメーション生成機構３３からの描画指示を受けて、表示用データ格納機構３４から表示用データを読み出して端末４のディスプレイ画面に表示することで、アニメーションを描画する。
【００２８】
次に、このように構成されるアニメーション表示装置３に対して適用される本発明を実施例に従って詳細に説明する。
【００２９】
本発明を実現する場合には、上述のアニメーションパス入力機構３１は、利用者と対話することで、３次元座標位置で指定されるパス通過点を設定して、これをそのままアニメーションデータ管理機構３０に格納する処理を行う。このパス通過点の入力処理は、従来技術と変わることなく行われるのであるが、本発明では、アニメーションパス上に干渉物体があるときには、それを自動的に回避する構成を採るものであることから、利用者は、従来技術のような困難を伴うことなく簡単にこれらのパス通過点を入力できることになる。
【００３０】
アニメーションパス作成機構３２は、アニメーションデータ管理機構３０に格納されるこれらのパス通過点を使って、アニメーションパスを作成する処理を実行する。図４に、このアニメーションパス作成機構３２の実行する処理フローの基本構成を図示する。
【００３１】
この処理フローに示すように、アニメーションパス作成機構３２は、アニメーションパスの作成に入ると、先ず最初に、ステップ１（ｓ１）で、パス通過点Ｐ（ｎ）からパス通過点Ｐ（ｎ＋１）へ移動対象の物（例えば視点）を移動させるときに、他の物体と干渉するのか否かを判断して、干渉しないことを判断するときには、ステップ２（ｓ２）に進んで、その移動対象の物をパス通過点Ｐ（ｎ）からパス通過点Ｐ（ｎ＋１）へ移動させる。
【００３２】
一方、ステップ１（ｓ１）で、他の物体と干渉することを判断するときには、ステップ５（ｓ５）に進んで、その干渉物体を回避するパスを生成してから、ステップ２（ｓ２）に進んで、その生成した回避パスに従って、移動対象の物をパス通過点Ｐ（ｎ）からパス通過点Ｐ（ｎ＋１）へ移動させる。
【００３３】
そして、ステップ２（ｓ２）の処理を終了すると、続いて、ステップ３（ｓ３）で、変数ｎの値を１つインクリメントし、続くステップ４（ｓ４）で、変数ｎの値が最終のパス通過点Ｎに到達したのか否かを判断して、到達したことを判断するときには、アニメーションパスの作成処理を終了し、到達していないことを判断するときは、ステップ１（ｓ１）に戻っていく。
【００３４】
図５に、このアニメーションパス作成機構３２の実行する回避パス生成処理の処理フローの一例を図示する。
この処理フローに従う場合、アニメーションパス作成機構３２は、先ず最初に、ステップ１（ｔ１）で、パス通過点Ｐ（ｎ),Ｐ（ｎ＋１）を面上に置く回避パス生成用の面ＰＬを決定する。続いて、ステップ２（ｔ２）で、物体を囲むバウンディング球をその面ＰＬでスライスすることで求まるバウンディング円を求めて、それらの内で、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ直線と干渉するものを求めるとともに、更に、それらに干渉するバウンディング円を求めて、これらをバウンディング円リストＣＬに格納する。
【００３５】
図６の例で説明するならば、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ直線と干渉するバウンディング円Ｃ１，Ｃ２を求めるとともに、それらに干渉するバウンディング円Ｃ３，Ｃ４を求めて、これらのバウンディング円Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４をバウンディング円リストＣＬに格納するのである。
【００３６】
続いて、ステップ３（ｔ３）で、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ直線と、バウンディング円リストＣＬに格納されるバウンディング円との交点を求めて、それらの内で、パス通過点Ｐ（ｎ）に最も近い点Ａと、パス通過点Ｐ（ｎ＋１）に最も近い点Ｂとを求める。図６のように、点Ａ，Ｂを求めるのである。
【００３７】
続いて、ステップ４（ｔ４）で、移動対象の物をパス通過点Ｐ（ｎ）から点Ａまで移動させる。続いて、ステップ５（ｔ５）で、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ直線で区切られる面ＰＬ上の２つの面の中から、回避パスを生成する側の面ＰＬ２を決定する。この決定処理は、利用者に右側というように指定させる構成を採ってもよいが、少ないバウンディング円を持つ面という定義に従ってシステムが動的に選択する構成を採ることも可能である。
【００３８】
続いて、ステップ６（ｔ６）で、点Ａと点Ｂとの間の点Ｃを設定する。続いて、ステップ７（ｔ７）で、点Ｃを通り、かつ、点Ａと点Ｂとを結ぶ直線に垂直な面ＰＬ上に位置する直線Ｖと、バウンディング円リストＣＬに格納されるバウンディング円との交点を求めて、それらの内で、面ＰＬ２上に位置するものを特定する。
【００３９】
続いて、ステップ８（ｔ８）で、ステップ７で特定した交点の数が“０”であることを判断するときには、Ｃを「次の点」として設定し、特定した交点の数が“１”であることを判断するときには、その特定した交点を「次の点」として設定し、特定した交点の数が“１”よりも大きいことを判断するときには、それらの交点の内で点Ａと点Ｂとを結ぶ直線から最も遠い交点を「次の点」として設定する。
【００４０】
続いて、ステップ９（ｔ９）で、移動対象の物をステップ８で設定した「次の点」まで移動させる。続いて、ステップ１０（ｔ１０）で、点Ｃを点Ｂ側へ動かし、続くステップ１１（ｔ１１）で、点Ｃがパス通過点Ｐ（ｎ＋１）を越えたのか否かを判断して、越えたことを判断するときには、処理を終了し、越えないことを判断するときには、ステップ７に戻っていく。
【００４１】
このようにして、図６の例で説明するならば、「パス通過点Ｐ（ｎ）→Ａ→Ｋ１→Ｋ２→Ｋ３→Ｋ４→Ｂ→パス通過点Ｐ（ｎ＋１）」という回避パスが自動作成されることになる。
【００４２】
この図５の処理フローに従う場合、アニメーションパス作成機構３２は、バウンディング円を用いて、干渉物体を回避するアニメーションパスを作成していく構成を採ることから、高速に回避パスを生成できるという利点がある。
【００４３】
図７に、アニメーションパス作成機構３２の実行する回避パス生成処理の処理フローの他の一例を図示する。
この処理フローに従う場合、アニメーションパス作成機構３２は、先ず最初に、ステップ１（ｔ１）で、パス通過点Ｐ（ｎ),Ｐ（ｎ＋１）を面上に置く回避パス生成用の面ＰＬを決定する。続いて、ステップ２（ｔ２）で、物体をその面ＰＬでスライスすることで求まる断面形状を求めて、それらの内で、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ直線と干渉する障害物の断面形状を求めるとともに、更に、それらに干渉する障害物の断面形状を求めて、これらを障害物リストＯＬに格納する。
【００４４】
図８の例で説明するならば、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ直線と干渉する障害物の断面形状Ｄ１，Ｄ２を求めるとともに、それらに干渉する障害物の断面形状Ｄ３を求めて、これらの断面形状Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３を障害物リストＯＬに格納するのである。
【００４５】
続いて、ステップ３（ｔ３）で、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ直線と、障害物リストＯＬに格納される断面形状との交点を求めて、それらの内で、パス通過点Ｐ（ｎ）に最も近い点Ａと、パス通過点Ｐ（ｎ＋１）に最も近い点Ｂとを求める。図８のように、点Ａ，Ｂを求めるのである。
【００４６】
続いて、ステップ４（ｔ４）で、移動対象の物をパス通過点Ｐ（ｎ）から点Ａまで移動させる。続いて、ステップ５（ｔ５）で、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ直線で区切られる面ＰＬ上の２つの面の中から、回避パスを生成する側の面ＰＬ２を決定する。この決定処理は、利用者に右側というように指定させる構成を採ってもよいが、少ない断面形状を持つ面という定義に従ってシステムが動的に選択する構成を採ることも可能である。
【００４７】
続いて、ステップ６（ｔ６）で、点Ａと点Ｂとの間の点Ｃを設定する。続いて、ステップ７（ｔ７）で、点Ｃを通り、かつ、点Ａと点Ｂとを結ぶ直線に垂直な面ＰＬ上に位置する直線Ｖと、障害物リストＯＬに格納される断面形状との交点を求めて、それらの内で、面ＰＬ２上に位置するものを特定する。
【００４８】
続いて、ステップ８（ｔ８）で、ステップ７で特定した交点の数が“０”であることを判断するときには、Ｃを「次の点」として設定し、特定した交点の数が“１”であることを判断するときには、その特定した交点を「次の点」として設定し、特定した交点の数が“１”よりも大きいことを判断するときには、それらの交点の内で点Ａと点Ｂとを結ぶ直線から最も遠い交点を「次の点」として設定する。
【００４９】
続いて、ステップ９（ｔ９）で、移動対象の物をステップ８で設定した「次の点」まで移動させる。続いて、ステップ１０（ｔ１０）で、点Ｃを点Ｂ側へ動かし、続くステップ１１（ｔ１１）で、点Ｃがパス通過点Ｐ（ｎ＋１）を越えたのか否かを判断して、越えたことを判断するときには、処理を終了し、越えないことを判断するときには、ステップ７に戻っていく。
【００５０】
このようにして、図８の例で説明するならば、「パス通過点Ｐ（ｎ）→Ａ→Ｋ１→Ｋ２→Ｋ３→Ｋ４→Ｂ→パス通過点Ｐ（ｎ＋１）」という回避パスが自動生成されることになる。
【００５１】
この図８の処理フローに従う場合、アニメーションパス作成機構３２は、干渉物体の形状を用いて、干渉物体を回避するアニメーションパスを作成していく構成を採ることから、干渉物体の形状の起伏に沿ったリアルな回避パスを生成できるという利点がある。
【００５２】
図９に、アニメーションパス作成機構３２の実行する回避パス生成処理の処理フローの他の一例を図示する。
この処理フローに従う場合、アニメーションパス作成機構３２は、先ず最初に、ステップ１（ｔ１）で、パス通過点Ｐ（ｎ),Ｐ（ｎ＋１）を面上に置く回避パス生成用の面ＰＬを決定する。続いて、ステップ２（ｔ２）で、物体をその面ＰＬでスライスすることで求まる断面形状を求めて、それを例えば１.2倍というように拡大スケーリングして、それらのスケーリングした断面形状の内で、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ直線と干渉するものを求めるとともに、更に、それらに干渉するスケーリングした断面形状を求めて、これらを障害物リストＳＬに格納する。
【００５３】
図１０の例で説明するならば、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ直線と干渉するスケーリングした障害物の断面形状Ｅ１，Ｅ２を求めるとともに、それらに干渉するスケーリングした障害物の断面形状Ｅ３を求めて、これらの断面形状Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３を障害物リストＳＬに格納するのである。ここで、図１０中の破線は、スケーリングする前の障害物の断面形状である。
【００５４】
続いて、ステップ３（ｔ３）で、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ直線と、障害物リストＳＬに格納されるスケーリングした断面形状との交点を求めて、それらの内で、パス通過点Ｐ（ｎ）に最も近い点Ａと、パス通過点Ｐ（ｎ＋１）に最も近い点Ｂとを求める。図１０のように、点Ａ，Ｂを求めるのである。
【００５５】
続いて、ステップ４（ｔ４）で、移動対象の物をパス通過点Ｐ（ｎ）から点Ａまで移動させる。続いて、ステップ５（ｔ５）で、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ直線で区切られる面ＰＬ上の２つの面の中から、回避パスを生成する側の面ＰＬ２を決定する。この決定処理は、利用者に右側というように指定させる構成を採ってもよいが、少ない断面形状を持つ面という定義に従ってシステムが動的に選択する構成を採ることも可能である。
【００５６】
続いて、ステップ６（ｔ６）で、点Ａと点Ｂとの間の点Ｃを設定する。続いて、ステップ７（ｔ７）で、点Ｃを通り、かつ、点Ａと点Ｂとを結ぶ直線に垂直な面ＰＬ上に位置する直線Ｖと、障害物リストＳＬに格納されるスケーリングした断面形状との交点を求めて、それらの内で、面ＰＬ２上に位置するものを特定する。
【００５７】
続いて、ステップ８（ｔ８）で、ステップ７で特定した交点の数が“０”であることを判断するときには、Ｃを「次の点」として設定し、特定した交点の数が“１”であることを判断するときには、その特定した交点を「次の点」として設定し、特定した交点の数が“１”よりも大きいことを判断するときには、それらの交点の内で点Ａと点Ｂとを結ぶ直線から最も遠い交点を「次の点」として設定する。
【００５８】
続いて、ステップ９（ｔ９）で、移動対象の物をステップ８で設定した「次の点」まで移動させる。続いて、ステップ１０（ｔ１０）で、点Ｃを点Ｂ側へ動かし、続くステップ１１（ｔ１１）で、点Ｃがパス通過点Ｐ（ｎ＋１）を越えたのか否かを判断して、越えたことを判断するときには、処理を終了し、越えないことを判断するときには、ステップ７に戻っていく。
【００５９】
このようにして、図１０の例で説明するならば、「パス通過点Ｐ（ｎ）→Ａ→Ｋ１→Ｋ２→Ｋ３→Ｋ４→Ｂ→パス通過点Ｐ（ｎ＋１）」という回避パスが自動生成されることになる。
【００６０】
この図９の処理フローに従う場合、アニメーションパス作成機構３２は、拡大した干渉物体の形状を用いて、干渉物体を回避するアニメーションパスを生成していく構成を採ることから、干渉物体を避けながら歩いていくといような実世界の感覚により近い回避パスを生成できるという利点がある。
【００６１】
図１１に、アニメーションパス作成機構３２の実行する回避パス生成処理の処理フローの一実施例を図示する。
この実施例は、流速場を使って、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ回避パスを作成するものであって、この処理フローに従う場合、アニメーションパス作成機構３２は、先ず最初に、ステップ１（ｔ１）で、パス通過点Ｐ（ｎ),Ｐ（ｎ＋１）を面上に置く回避パス生成用の面ＰＬを決定する。続いて、ステップ２（ｔ２）で、その面ＰＬ上で、パス通過点Ｐ（ｎ）に湧き出し口、パス通過点Ｐ（ｎ＋１）に吸い込み口を配置する。
【００６２】
続いて、ステップ３（ｔ３）で、物体をその面ＰＬでスライスすることで求まる断面形状を求めて、それらの断面形状の内で、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ直線と干渉するものと、更に、それらに干渉する断面形状を求めて、これらの障害物（干渉物体）の位置に、パス通過点Ｐ（ｎ）に近い側に湧き出し口、パス通過点Ｐ（ｎ＋１）に近い側に吸い込み口を配置する形態に従って、湧き出し口と吸い込み口とのペアーを配置する。
【００６３】
このペアーとなる湧き出し口と吸い込み口は、障害物を流体力学的に等価表現するものであって、図１２（ａ）に示すように、１つのペアーのもので等価表現したり、障害物の断面形状のアスペクト比に合わせて複数のペアーのもので等価表現することがある。また、このペアーとなる湧き出し口と吸い込み口の強さは、障害物の大きさを流体力学的に等価表現するものであって、図１２（ｂ）に示すように、障害物の断面形状やバウンディング円が大きいときには大きな値を示し、小さいときには小さな値を示すようにと調節する。
【００６４】
このようにすると、公知の流体力学の原理に従って、図１３に示すように、始点となるパス通過点Ｐ（ｎ）と終点となるパス通過点Ｐ（ｎ＋１）との間に、湧き出し口と吸い込み口とのペアーで等価表現される障害物を回避する流速場が形成される。ここで、図中の○は湧き出し口を表し、●は吸い込み口を表している。
【００６５】
この流速場での任意の観測点でのｘ方向の流速Ｕｘ と、ｙ方向の流速Ｕｙ とは、流体力学で知られているように、
【００６６】
【数１】
に従って導出される。ここで、図１４に示すように、ｒｉ は観測点と各湧き出し口／吸い込み口との間の距離、Ｋｉ は各湧き出し口／吸い込み口の強さ、θｉ は観測点と各湧き出し口／吸い込み口とのなす角度である。
【００６８】
これから、この流速場を形成すると、続いて、ステップ４（ｔ４）で、この〔数１〕式に従って、パス通過点Ｐ（ｎ）での流速ベクトルを求め、続くステップ５（ｔ５）で、この求めたパス通過点Ｐ（ｎ）での流速ベクトルとタイムステップとから、次の観測点となる面ＰＬ上の位置Ｃを求める。続いて、ステップ６（ｔ６）で、その位置Ｃがパス通過点Ｐ（ｎ＋１）の近傍に到達したのか否かを判断して、到達したことを判断するときには、処理を終了し、到達していないことを判断するときには、ステップ７（ｔ７）に進んで、〔数１〕式に従って、その位置Ｃでの流速ベクトルを求めてから、ステップ５に戻っていく。ここで、ステップ５で使用するタイムステップは、利用者が予め与えておくとか、前回のフレーム処理に要した時間を用いることで決定する。
【００６９】
このようにして、図１３の例で説明するならば、図中の始点で示すパス通過点Ｐ（ｎ）から、図中の終点で示すパス通過点Ｐ（ｎ＋１）に到るいずれかの流線で表される回避パスが自動生成されることになる。
【００７０】
この図１１の処理フローに従う場合、アニメーションパス作成機構３２は、始点となるパス通過点Ｐ（ｎ）と終点となるパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とが与えられると、パス途中の通過点を知らなくても自動的に回路パスを生成できるという利点があることから、回避パス生成に要する手間を大幅に削減できるとともに、回避パス生成に要するメモリを大幅に削減できるようになる。
【００７１】
なお、この図１１の処理フローでは、パス通過点Ｐ（ｎ），Ｐ（ｎ＋１）を面上に置く回避パス生成用の面ＰＬを決定して、その面ＰＬ上に流速場を形成することで、パス通過点Ｐ（ｎ）とパス通過点Ｐ（ｎ＋１）とを結ぶ回避パスを生成するという構成を開示したが、面ＰＬを使わずに流速場を形成して、３次元処理に従ってこの回避パスを生成する構成を採ることも可能である。
【００７２】
次に、図２に図示した本発明に関連するアニメーションパス作成装置１について詳細に説明する。
図２に図示した本発明に関連するアニメーションパス作成装置１を実現する場合には、上述のアニメーションパス入力機構３１は、先ず最初に、利用者と対話することで、仮想世界を構成する平面の中から、アニメーションパスを設定する平面を選択して、その平面上でパス通過点を設定することで移動物体の平面的なアニメーションパスを設定する。例えば、移動物体が鳥である場合には、図１５に示すように、重力方向に直交する平面を表示する画面を選択し、その画面上にパス通過点を設定することで、鳥のアニメーションパスを設定するのである。ここで、この図１５は、本発明者らが使用している３次元画像表示ライブラリで描かれた画面を表しており、建物の上を鳥が移動していくことを想定している。
【００７３】
このときのアニメーションパス設定に使用する平面は、移動する物体の属性に合わせて利用者が選択することになるものであって、例えば、移動する物体が鳥である場合には、鳥が重力方向に直交する平面を移動することを基本動作としているので、利用者は、パス設定に使用する平面として、上述のように、重力方向に直交する平面を選択し、また、移動する物体が犬である場合には、犬が建物に沿って移動することを基本動作としているので、パス設定に使用する平面として、重力方向に平行な平面を選択するというように処理することになる。
【００７４】
アニメーションパス入力機構３１は、移動物体の平面的なアニメーションパスを設定すると、続いて、その設定した平面的なアニメーションパスのＣＧ世界での位置を算出して、それをアニメーションデータ管理機構３０に登録する。例えば、ＸＹ平面を表示する画面で設定された点（ｘｗ，ｙｗ ）は、ＣＧ世界では（ｘｃ，ｙｃ，ｚｃ ） という３次元座標値を持つので、このＣＧ世界での位置を算出するのである。
【００７５】
この算出処理は、具体的には、次に手順により行われる。すなわち、本発明者らが使用している３次元画像表示ライブラリでは、図１６に示すように、２つの変換行列Ａ，Ｂを用いて、ＣＧ世界での視野ボリュームを正規化投影座標系に変換し、その正規化投影座標系のどの部分を画面上に表示するかを指定する構成を採っている。従って、画面上で指定された点の持つＣＧ世界での位置は、この逆変換を行うことで求めることができる。
【００７６】
正規化投影座標系から画面への変換規約に従って、画面上の点（ｘｗ，ｙｗ ）は、正規化投影座標系では（ｘｎ，ｙｎ，ｚｍａｘ ）となる。ここで、正規化投影座標系のｚ値は視点からの奥行きを示す値で、ｚｍａｘ は表示範囲の一番手前の値である。これから、ＣＧ世界での位置（ｘｃ，ｙｃ，ｚｃ ） は、正規化投影座標系での位置（ｘｎ，ｙｎ，ｚｍａｘ ）に、２つの変換行列Ａ，Ｂへの逆行列を掛けることで求めることができ、
（ｘｃ，ｙｃ，ｚｃ ） ＝（ＡＢ）−１（ｘｎ，ｙｎ，ｚｍａｘ ）
と求めることができる。但し、このようにして求まるｚ値は、利用者の希望するアニメーションパスの持つべき値ではなく、あくまで、このようにして求まるｘ／ｙ値のみが、そのアニメーションパスの持つべき値なのである。
【００７７】
このようにして、図２に図示した本発明に関連するアニメーションパス作成装置１を実現する場合には、アニメーションパス入力機構３１は、利用者と対話することで、仮想世界を構成する平面の中から、アニメーションパスを設定する平面を選択して、その平面上でパス通過点を設定することで移動する物体の平面的なアニメーションパス（その平面上の座標値のみが有効となる）を設定し、その設定したアニメーションパスのＣＧ世界での位置を算出して、それをアニメーションデータ管理機構３０に登録するのである。
【００７８】
図１７に、このアニメーションパス入力機構３１の処理に従ってアニメーションデータ管理機構３０に格納されるパス情報の一例を図示する。
この図に示すように、アニメーションデータ管理機構３０には、図中の（ａ）に示すように、第１フレームでの物体の位置、第３フレームでの物体の位置というようにして、アニメーションパス入力機構３１の設定したアニメーションパスの位置情報が格納されるとともに、図中の（ｂ）に示すように、このアニメーションパスの設定にあたってアニメーションパス入力機構３１の選択した平面の持つ法線の方向データが格納される。そして、これらに加えて、アニメーションパス入力機構３１では決定されていないこの方向データ上のパス位置を決定することになる変位データが格納される。ここで、この変位データの値は、システムで定義されたり、利用者により設定されることになる。
【００７９】
アニメーションパス作成機構３２は、アニメーションデータ管理機構３０に格納されるこれらのパス情報を使って、最終のアニメーションパスを作成する処理を実行し、アニメーション生成機構３３は、この作成されたアニメーションパスを使ってアニメーションを生成して表示用データ格納機構３４に格納していくことで、ディスプレイ画面に表示するよう処理する。
【００８０】
すなわち、アニメーション生成機構３３は、図１８の処理フローに示すように、先ず最初に、ステップ１（ｕ１）で、アニメーションの開始時刻を初期化し、続いて、ステップ２（ｕ２）で、アニメーションの終了時刻か否かを判断して、終了時刻に到達したことを判断するときには処理を終了する。一方、終了時刻に到達していないことを判断するときには、ステップ３（ｕ３）に進んで、アニメーションパス作成機構３２により作成されるアニメーションパスを参照しつつ、時刻Ｔにおける各物体の状態を算出して表示用データ格納機構３４に格納していくことでディスプレイ画面に表示し、続くステップ４（ｕ４）で、時刻Ｔをインクリメントしてからステップ２に戻っていくことを繰り返していくのである。
【００８１】
図１９に、アニメーションパス作成機構３２の実行するアニメーションパス作成機構の処理フローの一例を図示する。ここで、この処理フローでは、利用者が移動物体として飛ぶ物を想定し、重力方向に直交する平面を表示する画面を選択して、その画面上でその飛ぶ物のアニメーションパスを設定したことを想定している。すなわち、図１７に示した方向データは、重力方向を表しており、図１７に示した変位データは、アニメーションパス入力機構３１では決定されていない重力方向のパス位置を決定するものとなる。
【００８２】
この処理フローに示すように、アニメーションパス作成機構３２は、アニメーションパスの作成に入ると、先ず最初に、ステップ１（ｖ１）で、アニメーションデータ管理機構３０の管理データに従って、アニメーション生成機構３３の設定した時刻Ｔにおける移動物体の位置を算出する。図１７に示したように、アニメーションデータ管理機構３０は、利用者の設定した離散的な時刻（フレーム）での移動物体の位置を管理していることから、時刻Ｔにおける物体位置がアニメーションデータ管理機構３０に管理されていないときには、管理されている時刻の物体位置を補間することで求めることになる。
【００８３】
時刻Ｔの移動物体の位置を求めると、続いて、ステップ２（ｖ２）で、アニメーションデータ管理機構３０の管理する方向データの指す方向と、その逆方向とで規定される直線を特定し、その物体位置からその直線を延長していって、それと交差する物体との交差位置を求める。この例では、方向データとして重力方向を想定しているので、このステップ２の処理に従って、時刻Ｔの移動物体の上下方向にある物体との交差位置が求められることになる。
【００８４】
続いて、ステップ３（ｖ３）で、ステップ２で求めた物体の交差位置の内で、方向データの指す方向の逆方向に位置する最も端の交差位置を求める。この例では、方向データとして重力方向を想定しているので、このステップ３の処理に従って、ステップ２で求めた物体の交差位置の内の一番上にある交差位置が求められることになる。
【００８５】
続いて、ステップ４（ｖ４）で、ステップ３で求めた物体の交差位置から、方向データの指す方向の逆方向に向けて、アニメーションデータ管理機構３０の管理する変位データの値分変位する位置データを求めて、ステップ１で求めた移動物体の持つ位置データの内のその方向の位置データを、その求めた位置データに置き換えることで補正する。この例では、方向データとして重力方向を想定しているので、このステップ４の処理に従って、ステップ１で求めた移動物体の持つ位置データの内の重力方向の位置データが、ステップ２で求めた交差位置から変位データ分上にある位置データへと補正されることになる。
【００８６】
続いて、ステップ５（ｖ５）で、ステップ４で求めた補正後の位置から規定されるアニメーションパスを表示用データ格納機構３４に格納して処理を終了する。
【００８７】
このようにして、アニメーションパス作成機構３２は、この図１９の処理フローを実行することで、図２０に示すように、ステップ１で、時刻Ｔにおける移動物体の平面的な位置（ｘｆ，ｙｆ，ｚｆ ）を求めると、重力方向を示す方向データ（ｘｄ，ｙｄ，ｚｄ ）に従って、ステップ３で、その移動物体の上下方向に位置する一番上の物体との交差位置（ｘｇ，ｙｇ，ｚｇ ）を求め、ステップ４で、ステップ１で求めた位置（ｘｆ，ｙｆ，ｚｆ ）を、その位置（ｘｇ，ｙｇ，ｚｇ ）から変位データＨ分高い位置（ｘｈ，ｙｈ，ｚｈ ）にあるようにと補正するのである。すなわち、
【００８８】
【数２】
に従って、ステップ１で求めた時刻Ｔにおける移動物体の位置（ｘｆ，ｙｆ，ｚｆ ）を、位置（ｘｈ，ｙｈ，ｚｈ ）へと補正することになる。
そして、上述したように、アニメーション生成機構３３は、このアニメーションパス作成機構３２により作成されたアニメーションパスを使って、アニメーションを生成して表示用データ格納機構３４に格納していくことで、ディスプレイ画面に表示するように処理していくことになる。
【００９０】
このように、アニメーションパス作成機構３２は、アニメーションパス入力機構３１が、図２１（ａ）に示すように、利用者と対話することで重力方向に直交する平面で飛ぶ物のアニメーションパスを設定すると、図２１（ｂ）に示すように、その重力方向に直交する平面でのパス位置をそのままとしながら、図２１（ｃ）に示すように、その設定したパスに直交する直線上に位置する一番上の物体からの距離が変位データの指すものとなるようにと、そのアニメーションパスを補正していくことで、アニメーション生成機構３３の使用するアニメーションパスを作成していくのである。
【００９１】
このようにして、物体のパスを３次元的に設定しなくても、物体を地面や建物に沿って移動させるアニメーションを作成できるようになる。
図２２に、アニメーションパス作成機構３２の実行するアニメーションパス作成処理の処理フローの他の一例を図示する。ここで、この処理フローでもまた、図１９の処理フローと同様に、利用者が移動物体として飛ぶ物を想定し、重力方向に直交する平面を表示する画面を選択して、その画面上でその飛ぶ物のアニメーションパスを設定したことを想定している。すなわち、図１７に示した方向データは、重力方向を表しており、図１７に示した変位データは、アニメーションパス入力機構３１では決定されていない重力方向のパス位置を決定するものとなる。
【００９２】
この処理フローに従う場合には、アニメーションパス作成機構３２は、アニメーションパスの作成に入ると、先ず最初に、ステップ１（ｖ１）で、図１９の処理フローのステップ１と同様に、アニメーションデータ管理機構３０の管理データに従って、アニメーション生成機構３３の設定した時刻Ｔにおける移動物体の位置を算出する。
【００９３】
時刻Ｔの移動物体の位置を求めると、続いて、ステップ２（ｖ２）で、図１９の処理フローのステップ２と同様に、アニメーションデータ管理機構３０の管理する方向データの指す方向と、その逆方向とで規定される直線を特定し、その物体位置からその直線を延長していって、それと交差する物体との交差位置を求める。この例では、方向データとして重力方向を想定しているので、このステップ２の処理に従って、時刻Ｔの移動物体の上下方向にある物体との交差位置が求められることになる。
【００９４】
続いて、ステップ３（ｖ３）で、ステップ２で求めた物体の交差位置の内で、方向データの指す方向に位置し、かつ、ステップ１で求めた移動物体の位置に最も近い交差位置を求める。この例では、方向データとして重力方向を想定しているので、このステップ３の処理に従って、ステップ２で求めた物体の交差位置の内、下方向（重力方向）にあり、かつ一番上にある交差位置が求められることになる。ここで、ステップ２で求めた物体が下方向にある物体なのか上方向にある物体なのかは、重力方向を示す方向データを（ｘd,ｙd,ｚd ）、ステップ１で求めた移動物体の位置を（ｘf,ｙf,ｚf ）、ステップ２で求めた物体との交差位置を（ｘg,ｙg,ｚg ）で表すならば、
（ｘg −ｘf ）×ｘd ≧０
（ｙg −ｙf ）×ｙd ≧０
（ｚg −ｚf ）×ｚd ≧０
という３つの条件の全てが成立する場合には下方向にある物体、それが成立しない場合には上方向にある物体ということで判断される。
【００９５】
続いて、ステップ４（ｖ４）で、ステップ３で求めた物体の交差位置から、方向データの指す方向の逆方向に向けて、アニメーションデータ管理機構３０の管理する変位データの値分変位する位置データを求めて、ステップ１で求めた移動物体の持つ位置データの内のその方向の位置データを、その求めた位置データに置き換えることで補正する。この例では、方向データとして重力方向を想定しているので、このステップ４の処理に従って、ステップ１で求めた移動物体の持つ位置データの内の重力方向の位置データが、ステップ２で求めた交差位置から変位データ分上にある位置データへと補正されることになる。
【００９６】
続いて、ステップ５（ｖ５）で、ステップ４で求めた補正後の位置から規定されるアニメーションのパスを表示用データ格納機構３４に格納して処理を終了する。
【００９７】
そして、上述したように、アニメーション生成機構３３は、このアニメーションパス作成機構３２により作成されたアニメーションのパスを使って、アニメーションを生成して表示用データ格納機構３４に格納していくことで、ディスプレイ画面に表示するように処理していくことになる。
【００９８】
このように、アニメーションパス作成機構３２は、アニメーションパス入力機構３１が、利用者と対話することで重力方向に直交する平面で飛ぶ物のアニメーションパスを設定すると、その重力方向に直交する平面でのパス位置をそのままとしながら、その設定したパスに直交する下向きの直線上に位置する一番上の物体からの距離が変位データの指すものとなるようにと、そのアニメーションパスを補正していくことで、アニメーション生成機構３３の使用するアニメーションパスを作成していくのである。
【００９９】
このようにして、図２に図示した本発明に関連するアニメーションパス作成装置１によれば、物体のパスを３次元的に設定しなくても、物体をビル等の中の床面や天井に沿って移動させるアニメーションを作成できるようになる。
図１７では、アニメーションデータ管理機構３０の管理する方向データ及び変位データが全ての移動物体で共通となる構成を開示したが、この方向データ及び変位データは、本来、移動物体の属性に合わせて登録される必要がある。
【０１００】
これから、移動物体が複数となる場合には、図２３に示すように、この方向データ及び変位データからなる拘束ベクトルを移動物体毎に別々に管理する構成を採る。この構成を採ることで、ある物体は、下方向にある物体から一定距離離れて移動し、別の物体は、横方向にある物体から一定距離離れて移動するというアニメーションを実現できることになる。
【０１０１】
また、図１９及び図２２の処理フローでは、ステップ１で時刻Ｔの移動物体の位置を求めると、続くステップ２で、アニメーションデータ管理機構３０の管理する方向データの指す方向と、その逆方向とで規定される直線を特定し、その物体位置からその直線を延長していって、それと交差する全ての物体を求めるという構成を開示したが、例えば、小さな物体についてはこの検索処理から外すことで、高速処理を実現する構成を採ることも可能である。
【０１０２】
この構成を採る場合には、図２４に示すように、ＣＧ世界を構成する物体の内のどれとどれとを検索対象とするのかということを管理する物体リストを用意して、その物体リストに登録されている物体を検索対象とすることで実現できることになる。
【０１０３】
また、図１９及び図２２の処理フローに従う場合、補正したパスに急激な変化が出ることがある。例えば、図２５（ａ）に示す補正パスが求まるとすると、位置ａから位置ｂへはアニメーション実行中に一瞬して移動してしまうし、位置ｃから位置ｄへはアニメーション実行中に一瞬して移動してしまうことになる。
【０１０４】
この不都合を解消するために、前フレームと今回フレームとの補正データの差が閾値よりも大きい場合には、前フレームと今回フレームを補間するパスデータを作成していく構成を採る。この構成を採ると、図２５（ａ）に示す補正パスは、図２５（ｂ）に示すものとなって現実に則したものとなる。この構成は、
【０１０５】
【数３】
の下線部分をフレーム毎に確保して、前フレームの確保値と、今回フレームの確保値との差が閾値よりも大きくなるか否かを判断していくことで実現できることになる。
【０１０７】
図示実施例に従って本発明を詳細に説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、実施例に示した方向データの指す方向は、あくまで一例に過ぎないのである。
【０１０８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のアニメーションパス作成装置によれば、障害物を自動的に回避できるパスを作成できるようになることから、利用者は、従来のように障害物を回避するパスを作成するために短い時間間隔のパス通過点を設定することもなくなって、簡単にパスを作成できるようになるとともに、パス情報の格納に要するメモリ容量を大幅に削減できるようになる。そして、障害物を回避するパスを動的に作成できるようになることから、移動する物体が複数ある場合や、パスの設定後に障害物の状態が変化することが起きても、それらに衝突することのないパスアニメーションを実現できるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理構成図である。
【図２】本発明に関連するアニメーションパス作成装置の装置構成図である。
【図３】本発明を具備するアニメーション表示装置の装置構成図である。
【図４】アニメーションパス作成機構の処理フローである。
【図５】回避パス生成処理の処理フローの一例である。
【図６】回避パス生成処理の説明図である。
【図７】回避パス生成処理の処理フローの他の一例である。
【図８】回避パス生成処理の説明図である。
【図９】回避パス生成処理の処理フローの他の一例である。
【図１０】回避パス生成処理の説明図である。
【図１１】回避パス生成処理の処理フローの一実施例である。
【図１２】湧き出し／吸い込みの説明図である。
【図１３】回避パス生成処理の説明図である。
【図１４】流速ベクトルの導出説明図である。
【図１５】アニメーションパス入力機構の処理説明図である。
【図１６】アニメーションパス入力機構の処理説明図である。
【図１７】アニメーションデータ管理機構に格納されるパス情報の説明図である。
【図１８】アニメーション生成機構の処理フローである。
【図１９】アニメーションパス作成機構の処理フローの一例である。
【図２０】アニメーションパス作成機構の処理説明図である。
【図２１】アニメーションパス作成機構の処理説明図である。
【図２２】アニメーションパス作成機構の処理フローの他の一例である。
【図２３】本発明に関連するアニメーションパス作成装置の説明図である。
【図２４】本発明に関連するアニメーションパス作成装置の説明図である。
【図２５】本発明に関連するアニメーションパス作成装置の説明図である。
【符号の説明】
１ アニメーションパス作成装置
２ 端末
１０ パス通過点設定手段
１１ パス情報格納手段
１２ パス作成手段
１３ 干渉検出手段
１４ 迂回パス生成手段
２０ 平面パス設定手段
２１ パス情報格納手段
２２ 物体情報特定手段
２３ パス作成手段
Claims (5)
- コンピュータグラフィックスのパスアニメーションで用いるパスを作成するアニメーションパス作成装置において、
パスを構成するパス通過点を設定するパス通過点設定手段と、
上記パス通過点設定手段により設定されるパス通過点の間を直線又は曲線補間することで、それらを結ぶパスを作成するパス作成手段と、
上記パス作成手段の作成するパスと直接的、間接的に干渉する干渉物体が存在するのか否かを検出する干渉検出手段と、
上記干渉検出手段が干渉物体を検出する場合に、該干渉物体を回避するベクトル場を作成して、該ベクトル場に従って該干渉物体を迂回するパスを生成する迂回パス生成手段とを備えることを、
特徴とするアニメーションパス作成装置。 - コンピュータグラフィックスのパスアニメーションで用いるパスを作成するアニメーションパス作成装置において、
パスを構成するパス通過点を設定するパス通過点設定手段と、
上記パス通過点設定手段により設定されるパス通過点の間を直線又は曲線補間することで、それらを結ぶパスを作成するパス作成手段と、
上記パス作成手段の作成するパスと直接的、間接的に干渉する干渉物体が存在するのか否かを検出する干渉検出手段と、
上記干渉検出手段が干渉物体を検出する場合に、迂回パスを形成する平面を設定し、該平面に干渉物体を回避するベクトル場を作成して、該ベクトル場に従って該干渉物体を迂回するパスを生成する迂回パス生成手段とを備えることを、
特徴とするアニメーションパス作成装置。 - 請求項２記載のアニメーションパス作成装置において、
上記迂回パス生成手段は、始点となるパス通過点に湧き出し、終点となるパス通過点に吸い込み、平面によりスライスされる干渉物体位置に湧き出しと吸い込みとのペアを配置することで、ベクトル場として流速場を作成するよう処理することを、
特徴とするアニメーションパス作成装置。 - 請求項３記載のアニメーションパス作成装置において、
上記迂回パス生成手段は、平面によりスライスされる干渉物体のバウンディング円又は断面の大きさに応じて、干渉物体位置に配置する湧き出しと吸い込みの強さを設定するよう処理することを、
特徴とするアニメーションパス作成装置。 - 請求項３記載のアニメーションパス作成装置において、
上記迂回パス生成手段は、平面によりスライスされる干渉物体の断面の形状に応じて、干渉物体位置に複数の湧き出しと吸い込みとのペアを配置するよう処理することを、
特徴とするアニメーションパス作成装置。
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