JP5821745B2 - シミュレーション方法、シミュレーション装置およびシミュレーションプログラム - Google Patents
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Description
まず、本実施例に係るシミュレーションシステムの構成について説明する。図1は、実施例1に係るシミュレーションシステムの構成を示す図である。シミュレーションシステム10は、サーバ12上に仮想的に構築された仮想世界内の複数のオブジェクトの動きを1つまたは複数のクライアント11からユーザが操作して仮想世界を体験するものである。本実施例では、サーバ12が仮想世界として道路空間を構築し、オブジェクトとして道路空間内の車両をクライアント11からユーザが操作して仮想世界を体験する場合を例にして説明する。
次に、本実施例に係るシミュレーションシステム10によりシミュレーションを行う仮想世界について説明する。図2は、シミュレーションを行う仮想世界の一例を示す図である。図2の例では、仮想世界として2車線の道路上が構築されている。また、図2の例では、オブジェクトとして道路空間内を走行する車両が設けられている。図2の例では、2車線の道路上を3台の車両21〜23が走行している。車両21は、クライアント11から運転操作を行う操作対象車両である。車両22、23は、サーバ12上で動作する所定の走行プログラムにより挙動を決定して走行させる自動走行車両である。また操作対象の車両21の右後方には、自動走行の車両22が走行している。操作対象の車両21の前方には、自動走行の車両23が走行している。
次に、本実施例に係るシミュレーションシステム10に含まれるクライアント11の機能的構成について説明する。図4は、実施例1に係るクライアントの機能的構成を示すブロック図である。図4に示すように、クライアント11は、出力部30と、操作入力部31と、通信I/F(インタフェース)部32と、記憶部33と、制御部34とを有する。
次に、本実施例に係るシミュレーションシステム10に含まれるサーバ12の機能的構成について説明する。図5は、実施例1に係るサーバの機能的構成を示すブロック図である。図5に示すように、サーバ12は、通信I/F部60と、記憶部61と、制御部62とを有する。
次に、タイムチャートを用いてシミュレーションシステム10によるシミュレーションの流れを説明する。図7は、シミュレーションの流れを示すタイムチャートである。図7の例では、シミュレーション対象時刻、再計算時刻および現在時刻の流れを上下方向の線により示している。また、図7の例では、シミュレーション対象時刻および現在時刻の線の脇に括弧で対象とする時刻を示し、再計算時刻の線の脇に括弧で再計算するシミュレーション対象時刻の範囲を示している。
次に、本実施例に係るサーバ12により仮想世界内の複数のオブジェクトの動きをシミュレーションするシミュレーション処理の流れを説明する。図11は、実施例1に係るシミュレーション処理の手順を示すフローチャートである。このシミュレーション処理は、例えば、クライアント11からシミュレーション開始を指示する指示情報が入力した場合に実行される。
本実施例に係るサーバ12は、ネットワーク13を介して接続されたクライアント11において仮想世界上のオブジェクトに対する操作が入力されるよりもネットワーク13で想定される遅延時間以上前に各時刻におけるオブジェクトに対する操作を予測する。サーバ12は、予測した操作に基づいて各時刻における仮想世界上のオブジェクトの状態をシミュレーションする。サーバ12は、各時刻の予測した操作を示す操作情報およびシミュレーションした結果を示すシミュレーション情報をシミュレーション結果データ75として記憶部61に登録する。サーバ12は、記憶部61に記憶されたシミュレーション結果を示すシミュレーション情報を時刻順にクライアント11へ送信する。サーバ12は、クライアント11からオブジェクトに対する操作を受信する。サーバ12は、受信した操作が、記憶部61に記憶された、当該受信した操作が行われた時刻の予測した操作と所定以上異なる場合、受信した操作に基づいて、記憶部61に記憶された、当該受信した操作が行われた時刻以降の操作を再予測する。サーバ12は、再予測した操作に基づいて前記受信した操作が行われた時刻以降のオブジェクトの状態を再シミュレーションする。サーバ12は、記憶部61に記憶された、当該受信した操作が行われた時刻以降の予測した操作およびオブジェクトの状態を、再予測した操作および再シミュレーションしたオブジェクトの状態に更新する。これにより、サーバ12によれば、クライアント11の構成を複雑にすることなくシミュレーションを行うことができる。このように、クライアント11の構成が複雑にならず、クライアント11の処理の負荷も低いため、例えば、スマートフォンやタブレット端末など、比較的処理能力の低い端末をクライアント端末とした場合でも、シミュレーションを実行することができる。また、サーバ12によれば、クライアント11での操作に対する応答性の低下を抑えることができる。また、サーバ12によれば、クライアント11での操作入力に対する最新のオブジェクト状態をより正しく計算できる。また、サーバ12によれば、サーバ12でシミュレーションを実行するため、複数のクライアント11により複数のオブジェクトが操作される場合でも、各クライアント11間での同一時刻における各オブジェクトの位置関係に食い違いが生じることを抑制できる。また、サーバ12によれば、仮想世界内のオブジェクト挙動をサーバ上で集中的に計算することにより、オブジェクト間の相互作用を計算モデルに基づいて誤差なく計算することができる。
本実施例に係るサーバ12は、各オブジェクト毎に、シミュレーションで影響が及ぶオブジェクトを記憶部61にさらに登録する。サーバ12は、操作が再予測されたオブジェクトの状態、および記憶部61に記憶された、当該操作が再予測されたオブジェクトの影響が及ぶオブジェクトの状態を再シミュレーションする。これにより、サーバ12によれば、再計算の対象となるデータが減少するため、再シミュレーションの処理負荷を軽減できる。
本実施例に係るサーバ12は、シミュレーション情報と共に予測した操作の操作情報をさらにクライアント11へ送信する。本実施例に係るクライアント11は、送信された前記シミュレーション情報および操作情報を受信する。クライアント11は、受信した操作情報により示される予測した操作がオブジェクトに対する実際の操作と所定以上異なる場合、当該予測した操作と当該実際の操作の差に基づいて、受信したシミュレーション情報を補正する。クライアント11は、補正したシミュレーション情報に基づいて仮想世界を表示する。これにより、クライアント11によれば、操作に対する高い表示レスポンスを確保できる。
また、図示した各装置の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、サーバ12の予測部80、シミュレーション部81、登録部82、削除部83、送信部84、受信部85、再予測部86、再シミュレーション部87、更新部88の各処理部が適宜統合されてもよい。また、クライアント11の操作検出部50、送信部51、受信部52、出力制御部53、補正部54の各処理部が適宜統合されてもよい。また、サーバ12およびクライアント11の各処理部の処理が適宜複数の処理部の処理に分離されてもよい。また、サーバ12およびクライアント11の各処理部を別の装置がそれぞれ有し、ネットワーク接続されて協働することで、上記のサーバ12の機能を実現するようにしてもよい。
11 クライアント
12 サーバ
13 ネットワーク
21 車両
61 記憶部
62 制御部
72 シミュレーション対象時刻
75 シミュレーション結果データ
80 予測部
81 シミュレーション部
82 登録部
84 送信部
85 受信部
86 再予測部
87 再シミュレーション部
88 更新部
Claims (5)
- コンピュータが、
ネットワークを介して接続されたクライアント装置において仮想世界が表示され、当該仮想世界上のオブジェクトに対する操作が入力されるよりも前記ネットワークで想定される所定の遅延時間以上前に各時刻における前記オブジェクトに対する操作を予測し、
予測した操作に基づいて各時刻における前記仮想世界上のオブジェクトの状態をシミュレーションし、
各時刻の予測した操作を示す操作情報およびシミュレーションした結果を示すシミュレーション情報を記憶部に登録し、
前記記憶部に記憶されたシミュレーション結果を示すシミュレーション情報を時刻順に前記クライアント装置へ送信し、
前記クライアント装置からオブジェクトに対する操作を受信し、
受信した操作が、前記記憶部に記憶された、当該受信した操作が行われた時刻の予測した操作と所定以上異なる場合、受信した操作に基づいて、前記記憶部に記憶された、当該受信した操作が行われた時刻以降の操作を再予測し、
再予測した操作に基づいて前記受信した操作が行われた時刻以降のオブジェクトの状態を再シミュレーションし、
前記記憶部に記憶された、当該受信した操作が行われた時刻以降の予測した操作およびオブジェクトの状態を、再予測した操作および再シミュレーションしたオブジェクトの状態に更新する
各処理を実行することを特徴とするシミュレーション方法。 - 前記記憶部に登録する処理は、各オブジェクト毎に、シミュレーションで影響が及ぶオブジェクトをさらに登録し、
前記再シミュレーションする処理は、操作が再予測されたオブジェクトの状態、および前記記憶部に記憶された、当該操作が再予測されたオブジェクトの影響が及ぶオブジェクトの状態を再シミュレーションすることを特徴とする請求項1に記載のシミュレーション方法。 - 前記クライアント装置へ送信する処理は、前記シミュレーション情報と共に前記操作情報をさらに送信し、
クライアント装置が、
送信された前記シミュレーション情報および操作情報を受信し、
受信した操作情報により示される予測した操作がオブジェクトに対する実際の操作と所定以上異なる場合、当該予測した操作と当該実際の操作の差に基づいて、受信した前記シミュレーション情報を補正し、
補正した前記シミュレーション情報に基づいて仮想世界を表示する
各処理をさらに実行することを特徴とする請求項1または2に記載のシミュレーション方法。 - ネットワークを介して接続されたクライアント装置において仮想世界が表示され、当該仮想世界上のオブジェクトに対する操作が入力されるよりも前記ネットワークで想定される所定の遅延時間以上前に各時刻における前記オブジェクトに対する操作を予測する予測部と、
前記予測部により予測した操作に基づいて各時刻における前記仮想世界上のオブジェクトの状態をシミュレーションするシミュレーション部と、
各時刻の予測した操作を示す操作情報およびシミュレーションした結果を示すシミュレーション情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されたシミュレーション結果を示すシミュレーション情報を時刻順に前記クライアント装置へ送信する送信部と、
前記クライアント装置からオブジェクトに対する操作を受信する受信部と、
前記受信部により受信した操作が、前記記憶部に記憶された、当該受信した操作が行われた時刻の予測した操作と所定以上異なる場合、受信した操作に基づいて、前記記憶部に記憶された、当該受信した操作が行われた時刻以降の操作を再予測する再予測部と、
前記再予測部により再予測した操作に基づいて当該受信した操作が行われた時刻以降のオブジェクトの状態を再シミュレーションする再シミュレーション部と、
前記記憶部に記憶された、当該受信した操作が行われた時刻以降の予測した操作およびオブジェクトの状態を、前記再予測部により再予測した操作および前記再シミュレーション部により再シミュレーションしたオブジェクトの状態に更新する更新部と、
を有することを特徴とするシミュレーション装置。 - コンピュータに、
ネットワークを介して接続されたクライアント装置において仮想世界が表示され、当該仮想世界上のオブジェクトに対する操作が入力されるよりも前記ネットワークで想定される所定の遅延時間以上前に各時刻における前記オブジェクトに対する操作を予測し、
予測した操作に基づいて各時刻における前記仮想世界上のオブジェクトの状態をシミュレーションし、
各時刻の予測した操作を示す操作情報およびシミュレーションした結果を示すシミュレーション情報を記憶部に登録し、
前記記憶部に記憶されたシミュレーション結果を示すシミュレーション情報を時刻順に前記クライアント装置へ送信し、
前記クライアント装置からオブジェクトに対する操作を受信し、
受信した操作が、前記記憶部に記憶された、当該受信した操作が行われた時刻の予測した操作と所定以上異なる場合、受信した操作に基づいて、前記記憶部に記憶された、当該受信した操作が行われた時刻以降の操作を再予測し、
再予測した操作に基づいて前記受信した操作が行われた時刻以降のオブジェクトの状態を再シミュレーションし、
前記記憶部に記憶された、当該受信した操作が行われた時刻以降の予測した操作およびオブジェクトの状態を、再予測した操作および再シミュレーションしたオブジェクトの状態に更新する
各処理を実行させることを特徴とするシミュレーションプログラム。
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