JPH06507736A - ヘリコプタのフライト・シミュレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ヘリコプタのフライト・シミュレータ 発明の背景 技術分野 本発明は、シミュレーションシステムに関し　特に、ヘリコプタのフライト・シ ミュレータに関する。 従来技術 フライト・シミュレータは、パイロットの飛行技能を効果的にとぎすますため飛 行環境を現出することを意図したものである。もちろん、フライト・シミュレー タが現実に近いものになればなるほどシミュレータを通して得た技能をより正確 に実際の航空機に応用することができる。 本発明は主にヘリコプタのフライト・シミュレータに関するものであるが、他の フライト・シミュレータにも同様に適用できる態様も含む。ヘリコプタのシミュ レータは、型通りの飛行手順のみならず緊急時の手順を指導する上で費用面から みても効率のよい方法である。例え（ｆ、一般的な緊急時手順に動力を使わず着 陸するオートローテーション着陸があるが、これはフライト・シミュレータを通 して身に付けることができる。 現実味を出すためｌミ　最も近代的なフライト・シミュレータではビデオ表示画 面上に三次元画像を表示している。二次元のビデオ表示画面上に三次元の世界を マツピングする全領域において、現実味を帯びたビデオ画像を実現するために多 くの努力がなされている。 このような問題に取り組んだシステムの１つは、シムス（Ｓｉｎｓ）他に付与さ れた特￥＋（米国特許第４，５８６，０３８号）に記載されている。 正確なシミュレーションモデリングの全領域において様々な実効があげられてお り、フライト・シミュレータに用いられているモデリング技術の中には娯楽用ソ フトウェアやアーケードゲームの分野に応用されているものもある。特く　一般 にヘリコプタでの飛行を模擬したビデオシミュレータゲームとされるアーケード ゲー絹ミイリノイ州つィーリングのタイト−アメリカ社（Ｔ　ａ　ｉ　ｔ　ｏ　 Ａｍｅｒｉｃａ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｗｈｅｅｌｉｎｇ。 １１１ｉｎｏｉｓ）から販売されている「Ａｊｒ　ＩｎｆｅｒｎＯ」ゲームがあ る。 それにもかかわらず、ヘリコプタシミュレーションに対する一般的な構想やコン ピュータ画像、動賑　アーケードゲームシミュレーションなどの開発は何年にも 亘って続けられている。現段階で利用できるフライト・シミュレータでｉｌ　視 覚に訴えることで何らかの判断のきっかけとなるビジュアルキューに事欠くとい うのが現状であり、ユーザが期待する程現実に近いものではない。また、フライ ト・シミュレータでは解決できないようなモデリング上の問題もたくさん残って いる。さも＆ミ　これぞというようなフライト・シミュレータは一般に極めて高 価であり、中には約数百方ドル程度するものもある。したがって、初心者の訓練 や娯楽用く　上述したような現存するシミュレータに比べてがなり安いフライト ・シミュレータ／アーケードゲームの開発が望まれている。 まず、ビジュアルキューについて考えてみると、シミュレーションに結びついて はいるが適切に利用されていないことの１つは航空機の影ある。すなわち、航空 機の飛行中に影は航空機の下を追従する。したがって、航空機の影はパイロット に航空機の高度を知らせる手段の一つとなる。夜間操縦時の着陸灯やスポットラ イトを使用して高度を推測することについてはフオーチュネート（Ｆｏｒｔｕｎ ａｔｏ）他によって論じられている（米国特許第４，５１１，３３７号）。アー ケードゲームの分野でＩＬ　これよりもずっと安いコンピュータハードウェアと より一層簡略的なコンピュータソフトウェアさえあれば十分であり、航空機の影 を生成する方法はカリフォルニア州ミルピタスのアタリゲーム社（Ａｔａｒｉ　 ＧａｍｅｓＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍｉｌｐｉｔａｓ、　Ｃａ１ｉｆｏ ｒｎｉａ）から販売されているアーケードゲーム「ＨｙｄｒａＪなどに利用され ている。しかしながら、このような今まで利用されてきたシステムでは平らな地 形かまたはブロックすなわち階段状の地形のいずれかでの影しか作れず、必然的 に現実味には限界が生じ、航空機の高度に関するキューとしての価値も限られる 。 最近になって、メリーランド州ハントバレーのマイクロブローズソフトウェア社 （ＭｉｃｒｏＰｒｏｓｅ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｏｆＨｕｎｔ　Ｖａｌｌｅｙ、　 Ｍａｒｙｌａｎｄ）製の「Ｆ−１５Ｓｔｒｉｋｅ　ＥａｇｌｅＪゲームに航空機 の影が利用されはじめへ　このゲームは、３Ｄ画像をシミュレーションするため に多角形のグラフインクを利用したものであり、航空機は必ずしも平らな地面に 平行な状態にあるとは限らず、丘を越えたりするような場合の影もを投映してい る。しかしながら、このゲームのビジュアルキューは航空機の影が常に航空機の 前方にあるという点で現実からはかけ離れたものである。要する＆ミ　シミュレ ーション上の人工太陽は常に航空機の背後にあるという前提なのである。 したがって、フライト・シミュレータに取り入れるための重要なビジュアルキュ ーは、人工光源すなわち人工太陽によって決まる角度で傾斜した地上に投映さ汰 　かつ地形に追従する飛行物体の影である。このようなビジュアルキューにより 、ユーザは低空飛行で普通に発生する航空機の影を判断基準として高度に対する 認識を高めることができる。 また、フライト・シミュレータで大気状態を正確に再現できればシミュレータ訓 練は一層効果的なものとなる。例えば空気中の粒子に依存する大気状態や、空に ある太陽の位置など１）パイロットの視程範囲にある環境色をぼかして誤認の原 因を生み出す。色彩の変化はスクリーンすなわちグリッドに曇りを畳重すれば作 り出すことができると思われる。このような色彩変化によるビジュアルキューは 曇りと呼ば枳　シミュレータの現実度を高めてユーザに様々な環境条件下で飛行 能力を試す機会を与えてくれる。 曇りすなわちシミュレーション上の最善とはいえない大気状態（戯いくつかの軍 事シミュレータにおいて霧の出ている場合など見通しの悪い中で飛行する状況の シミュレーションに利用されている。しかしながら、周知の軍事シミュレータで は、このような作用を再現するために解像度の高いビデオ表示画面を含む高価な コンピュータハードウェアを必要とする。 さらに、ビデオ表示画面の解像度を無限大にすれ（１１霧や煙、スモッグ、薄暮 などの大気状態のシミュレーションを完璧な形にすることができる。すなわち機 外な水滴や微粒子を視界に入れることができるのである。一方、ビデオフレーム の更新速度を速くすることで人間の眼はだまされて実際に得られるよりも高いビ デオ解像度で見るようになる。残念なことレミ　最新のビデオシステムは解像度 が限られており、ビデオ更新速度も遅い。さらに、ビデ′オメモリ上の制約によ ってビデオ表示画面上の色の選択肢も限られてしまう場合が多い。 上述したような問題のため、大気状態に応じて色彩が変化するビジュアルキュー を含む現実味を帯びた訓練を望んでいるパイロットは、高価な設備を利用するか 何もなしで簡単に行うかしかない。したがって、容易に入手でき、価格も相応で あるビデオ表示システムを使用して大気状態を近似できるフライト・シミュレー タはパイロットの訓練に大きな利益をもたらすものである。 フライト・シミュレータにおけるビジュアルキューを改善するという上述した必 要性に加え、航空機モデリングをさらに進歩させる必要がある。第１に、様々な 要因の中で、初心者の多くは「三人称」側の立場にある時、すなわち浮揚した航 空機を実際に見ている時の方が快適な飛行であると感じるものなので、カメラを パイロットの視界から外れるように動かすシミュレータ機能によって飛行訓練効 果を高めることができる。多くのビデオゲーム＋４　画像上の世界に対するいわ ゆる第三者的な見方を利用している。最近で（戯　ホソフ（Ｈｏｆｆ）によって 開示されている（米国特許第４．　４６７、　４１２号）特製コンピュータハー ドウェアなど三次元でシミュレートした全体像を生成することで、ゲーム遊びの 「−人称」的視界を作り出している。 視点の変更は、　「カメラ」によるプレイフィールドの視角を変化させて全地形 の頭上の景色または地下作用が起こる地上の景色にするために利用されている。 この種の操作１）アタリ社製のアーケードゲーム「１．ＲｏｂｏｔＪに見られへ 　「Ｉ、ＲｏｂｏｔＪでの見る位置はユーザが選択できる、すなわちユーザはゲ ーム中ならいつでも視界を変えることができるので、このような見る位置の変化 による効果はさらに大きくなっていた。視点を変化させる機能のもう１つの例を 挙げると、カリフォルニア州すンホセのセガ・エンタープライズ社（Ｓｅｇａ　 Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ、　Ｉｎｃ、。 ｏｆ　Ｓａｎ　Ｊｏｓｅ、　Ｃａ１ｉｆｏｒｎｉａ）から販売されている「Ｇ− ＬＯＣ」ゲームがある。これは航空機関戦争をシミュレートしたものである。　 ［Ｇ−ＬｏｃＪでは一人称側から見た景色すなわちカメラがコックピント側にあ る時の見え方から、三人称側から見た景色すなわちカメラが航空機の外にある時 の見え方に視点を変化させる。しかしながら、敵の航空機がプレーヤーの背後に 存在する場合に、プレーヤーはコックビットから後退りして第三者になるだけで あり、ユーザは「Ｇ−ＬｏｃＪで変更可能な視点を選択することはできない。 ユーザによる選択が可能なゲーム類もあるカー　それらは視点を変える際にズー ムを取り入れて現実に近いものにしているわけではない。また、たとえ現実に近 くなったとしても、−人称から三人称への見え方の変化を取り入れてはいない。 例えば、カリフォルニア州キャンベルのスリーシックステイパシフィック（Ｔｈ ｒｅｅ−３ｉｘｔｙ　Ｐａｃｉｆｉｃ　ｏｆ　Ｃａｍｂｅｌｌ、　Ｃａ１ｉｆ。 ｒ　ｎ　ｉ　ａ）製の［Ｂｌｕｅ　ＭａｘＪと呼ばれる宇宙戦争ゲームで（戯　 プレーヤーはボタンを押すだけで航空機の背後にまわることもでき、コックピッ ト内にくることもできる。しかしながら、−人称側と三人称側との間で見え方が 変わってもズームはまったく取り入れられていない。カリフォルニア州すニーベ ルのアタリ社（Ａｔａｒｉ、　Ｉｎｃ、　ｏｆ　５ｕｎｎｙｖａｌｅ、　Ｃａ１ ｉｆｏｒｎｉａ）製の手持ち式ビデオゲームプレーヤーであるＬ　ｙ　ｎ　ｘ　 頃［Ｃａ１ｉｆｏｒｎｉａ　ＧａｍｅｓＪすなわちスケートボードアトベンチャ ーゲーム用のカートリッジを含む。　ｒｃａｌｉｆｏｒｎｉａ　ＧａｍｅｓＪで は、プレーヤーは、例えばパイプのてっぺんにいるスケートボード乗りにズーム の焦点を合わせるなど、カメラのアングルとカメラのピッチとを変えることがで きる。しかしながら、　「Ｃａｌ　１ｆｏｒｎｉａ　ＧａｍｅｓＪでも一人称か ら三人称への視点の変化は起こらない。 このように、視点の変化やユーザによる選択性は従来のアーケードゲームにも存 在するものであるが、ユーザによる選択が可能で、かつ−人称と三人称との間で 連続的なズームが可能なシミュレータもゲームも存在しない。連続的なズームを 含むこのような機能は、ユーザの遠近感を変化させることでシミュレータの教育 的用途やゲームの娯楽価値を広げる切れ目のない柔軟な視点の変“化のためには 望ましいものである。 自動対地回避によってフライト・シミュレータをさらに現実に近いものとするこ とができる。　「Ｂａｔｔ　１ｅｚｏｎｅＪと呼ばれるアタリ社のゲームでは、 　「シリンダーサーチ」や「円錐サーチ」を行うことでミサイルは地上の障害物 を回避している。この場合、高度が増すにつれてサーチ半径は狭くなる。シリン ダーサーチが衝突の原因となり得る障害物の高さ範囲内にくると、モデルは障害 物を回避できる高度までミサイルを移動させる。セガエンタープライズ社から販 売されている「ＡｆｔｅｒｂｕｒｎｅｒＪゲーム１戴　他の対地回避方法を取り 入れている。しかしながら、Ａｆｔｅｒｂｕｒｎｅｒでは地面は完璧に平らにな っており、現実に近い地形は取り入しラレテイない。上述したＦ−１５５ｔｒｉ ｋｅ　Ｅａｇｌｅゲームでは、ゲーム開始時にある程度の垂直対地回避を行って 衝突を回避するが、対地回避可能な地形は海抜高度の地形に限られている。した がって、様々な高度で垂直方向と水平方向の両方に対地回避でき、同時に地面を 回避するために航空機を効果的に制御するシミュレーションを行うことができる フライト・シミュレータが望まれている。 ヘリコプタに焦点をあてたフライト・シミュレータのモデルの特徴の１つであり 、従来も高価な業務用シミュレータでは使用されていたが娯楽用ソフトウェアや アーケードゲームには取り入れられていない特徴はオートローテーション着陸で ある。オートローテーションは、ヘリコプタの主ロータにまったくエンジン動力 が供給されていない飛行状態である。エンジン故障などの緊急事態発生時＆へパ イロットがこの技術を習得してさえいればヘリコプタは安全に着陸することがで きる。パイロットに実際にこのような悪条件での訓練飛行を体験させることに比 べれば、緊急事態のシミュレーションは間違いなく大きな利点があるものである 、このように、地形に追従する影や様々な大気状態の近似など上述した改良点を 含む改良されたヘリコプタフライト・シミュレータへの需要が生じている。上述 したように、ユーザによる選択可能なズームや、自動対地回避、さらにヘリコプ タのシミュレータではオートローテーションモデルを含むフライトモデリングの さらなる改良も必要とされている。おそらく最も重要なのはこれらの特徴のうち １つ以上を組み合わせ、初心者のパイロットやゲームプレーヤー用の安価なフラ イト・シミュレータ／アーケードゲームに取り入れるということであろう。 発明の開示 地形に追従する影および大気状態の近似という独特なビジュアルキューを含む本 発明は上述した必要性を満たすことができる。また、本発明は、ユーザによる選 択可能なズーム、自動対地回避およびオートローテーションモデルを含むフライ トモデリングを改良するものである。 本発明は、プロセッサおよびメモリを有するコンピュータと；　コンピュータに 接続されたビデオ表示装置と；コンピュータによって生成された飛行す異的での 乗り物に対する三人称からの見え方をシミュレートし、ビデオ表示装置上に表示 する手段と：飛行世界内の乗り物に対する一人称からの見え方をシミュレートし 　ビデオ表示装置上に表示する手段と、飛行世界内の乗り物に対する複数の景色 の連続的なシーケンスを生成するアニメーション手段であって、前記連続的なシ ーケンスは一人称からの見え方と三人称からの見え方のうち現在選択されている 方から始まり、現在選択されている見え方とは異なる後で選択された方の見え方 で終了し　前記連続的なシーケンスは乗り物から離れる方向への様々な距離での 景色を含むアニメーション手段と：ユーザが景色の連続的なシーケンスを起動で きるように前記オートメーション手段に接続さ汰　後で選択された見え方をビデ オ表示装置上に表示するユーザ選択可能な制御装置と、コンピュータに接続さ瓢 　飛行世界全体に乗り物を移動させる制御手段と、を備えるユーザによる選択可 能なズームシステムを含む。 また、上記ユーザによる選択可能なズームシステム代　アニメーション手段が一 連の景色を生成している間にユーザ選択可能な制御装置をユーザに選択させ、シ ーケンス生成方向を反転できるようにしてもよい。この場合、乗り物はヘリコプ タであり、制御手段は同時制御かつ周期制御を行うことができるものである。ま た、ユーザ選択可能な制御装置は、ユーザの視角を変化させる手段を含へ　ユー ザ選択可能な制御装置はボタンであり、−人称の見え方および三人称の見え方は 、ロール角やピッチ角、ヨー角が異なる。さらく景色の連続的なシーケンス（戴 　以下のようなロール角、ピッチ角、ヨー角の比率によって異なるＮ個の離散的 な景色を含む。 α＝＝　ａ　ｊｎ　＋　Ｖｉｅｗ／　Ｎ　（’ｏｕｔ　’　＋ｎ）ここで、 σはこの段階での算出角： σ１．．は三人称の見え方になっている時の角度。 ｖｉｅｗは連続的なシーケンスのうち現在の景色段階；Ｎは連続的なシーケンス の段階数； α。１は一人称の見え方になっている時の角度；である。 本発明（戴　プロセッサおよびメモリを有するコンピュータと；コンピュータに 接続されたビデオ表示装置と：コンピュータによって生成された飛行世界内の物 体をシミュレー）Ｌ　ビデオ表示装置上に表示する手段であって、上記飛行世界 ｉ４　−組の平面のうち少なくとも一方の平面は他方の平面に対して非平行かつ 非垂直である一組の平面によって規定された地形を含べ　影の位置は飛行世界内 の物体上に位置するシミュレート光源の位置および方向に依存する手段と、影を ビデオ表示装置上に表示して遠近感を改善するための手段と、を備える影付はシ ステムを含む。 また、影付はシステム（戯　以下のようにすることもできる。物体は浮揚機であ り、システムはコンピュータに接続さ瓢　飛行世界全体に物体を移動させる制御 手段を合本　シミュレート光源は地形の水平面に対して約３０″から約９０°の 範囲に位置する。 さらに、本発明は、プロセッサおよびメモリを有するコンピュータと、コンピュ ータに接続されたビデオ表示装置と；コンピュータによって生成された飛行世界 内での物体の動きをシミュレートし、ビデオ表示装置上に表示する手段と：コン ピュータに接続さ蜆　飛行世界全体に物体を移動させる制御手段と、飛行世界内 の物体と地表との衝突を想定して検出する衝突手段と、制御手段の予め規定され た物理的制約に依存する一組の制御コマンドをシミュレートする手段に供給する ことで物体を移動させ、想定された衝突を回避する回避手段と：　を備える対地 回避システムを含む。 さらに、対地回避システム鷹　以下のようにすることもできる。 衝突手段は、物体の想定された軌道に対して実質的に垂直の向きにある地表部分 に作動可能であり、衝突手段は物体の想定された軌道に対して実質的に水平の向 きにある地表部分に作動可能である。 本発明の他の態様において、多角形用のカラーパレットであって、パレットの各 色は多角形からの様々な距離および光源に対する角度に関連した多角形用パレッ トを選択するステップと；コンピュータによって生成された飛行世界内での位置 と、方向と、複数の光源ベクトルの強度とを選択するステップと、光源ベクトル と多角形の法線との間の一組の点乗積を算出するステップと；点乗積を合計し変 換係数を加算して正の値の範囲Ａを生成するステップと；多角形上の点を選択す るステップと：観測者と多角形との間の距離２を算出するステップと、距離Ｚと 予め規定されたぼやかし距離値とを比較するステップと：ぼやかし距離値の関数 によって範囲Ａをオフセットさせるステップと、範囲Ａをカラーパレットから選 択した色数で除算し　色番号を生成してカラーパレットを割り出すステップと、 を含む多角形着色方法が得られる。 さらに、着色方法は、割り出したカラーパレットの色を使用してビデオ表示装置 上に多角形を描き出すステップを含むものであってもよく、光源ベクトルの方向 を観測者ベクトルの方向に等しく設定するステップを含むものであってもよい。 本発明のさらに他の態様１転　プロセッサおよびメモリを有するコンピュータと 、コンピュータに接続されたビデオ表示装置と：　コンピュータによって生成さ れた飛行世界内での主ロータとエンジンの速度を含むヘリコプタの動きをシミュ レートレ　ビデオ表示装置上に表示する手段と、同時かつ周期的にシミュレート する制御装置を含むヘリコプタの動きの制御を行う制御手段と：主ロータの迎え 角に基づいてロータの速度を上昇または減少させる手段と；算出したロータ速度 に基づいてヘリコプタの揚力と推力とを調節する手段と、を備えるヘリコプタフ ライト・シミュレータである。 また、ヘリコプタフライト・シミュレータにおいて、ロータ速度は尾部ロータ抗 力に基づいて減少させてもよく、制御装置はシミュレートした方向舵ペダルを含 へ　方向舵力をロータ速度の関数として減少させてもよく、ヘリコプタに燃料が 全くない場合に主ロータとエンジンとの間のクラッチの係合を解除してもよく、 エンジン速度は所望のロータ速度を維持するために増減される速度であってもよ い。 上述した本発明の目的および特徴檄　添付の図面を参照した以下の説明および添 付の請求の範囲によって一層明確なものとなる。 図面の簡単な説明 図１１４　ヘリコプタの斜視図である。 図２ａは、図１に示すヘリコプタの線２ａ−２ａに沿った断面図であり、−組の フライト制御装置を示している。 図２ｂは、図２ａに示す可動ロータブレードの線２ｂ−２ｂに沿った断面図であ る。 図３は、本発明によるフライト・シミュレータのアーケードゲームでの実施例を 示すブロック図である。 図４は、図３に示すビデオ表示装置上の飛行世界での三人称の見え方を示したス クリーン画面であり、このスクリーン画面は現在好まれている計器板を含む。 図５ａおよびｂは、図３に示すワールドモデル処理のフローチャートである。 図６ａＳ　ｂおよびＣは、本発明による地形に追従する影を示す一連のスクリー ン画面である。 図７１戴　本発明による地形追従形機能を示すフローチャートである。 図８ａおよびｂは、本発明による大気状態近似に関する実施例を示す一連のスク リーン画面である。 図９は、本発明による大気状態近似機能を示すフローチャートである。 図１０ａＳ　ｂおよびＣは、本発明のユーザによる選択可能なズーム機能に関す る実施例を示す一連のスクリーン画面である。 図１１ａおよびｂは、本発明のユーザによる選択可能なズーム機能を示すフロー チャートである。 図１２ａおよびｂは、本発明による水平方向対地回避に関する実施例を示す一連 のスクリーン画面である。 図１３ａおよびｂは、本発明による水平方向対地回避に関する実施例を示すフロ ーチャートである。 図１４ａおよびｂｉｂ　本発明による垂直方向対地回避に関する実施例を示す一 連のスクリーン画面である。 図１５は、本発明による垂直方向対地回避に関する実施例を示すフローチャート である。 図１６は、オートローテーション飛行パターンを示す図である。 図１７は、オートローテーション技術を使用して一般的なヘリコプタを安全に着 陸させた場合の高度と対気速度との組み合わせを示す高さ一速度図である。 図１８ａＳ　ｂおよびＣは、本発明によるオートローテーションに関する実施例 を示す一連のスクリーン画面である。 図１９１ｔ　本発明によるオートローテーション機能を示すフローチャートであ る。 発明を実施するための最良の形態 以下、図面を参照するが全図を通して同一の構成要素には同一の参照符号を付す 。 図１は、本発明に含まれるフライト・シミュレータから得るところのある航空機 の一種であるヘリコプタを斜視図で示している。参照符号１００で示すヘリコプ タ（戴　胴体１０３の頂部に取り付けられた主ロータ１０２を備える。主ロータ １０２は、図１に示す３枚ブレード１０４ａ、ｂおよびＣのような２枚以上のブ レードの集合である。全力学の分野ではよく知られているように、　（米国およ びヨーロッパで製造されたヘリコプタの）主ロータ１０２は反時計回り方向に回 転して空気の吹き下ろしをおこして揚力と推力とを生成し、重力および抗力とい う反対方向への力に抗してヘリコプタ１００を浮揚させる。このようへ　主ロー タ１０２は垂直移動およびホバリングというヘリコプタ特有の機能を発揮させる 主要な要因となっているのである。 胴体１０３は主ロータ１０２のすぐ下に後室１０５を有する。後室１０５はパイ ロット用（パイロットは図示せず）に少なくとも１つの座席を含む。後室１０５ 内の計器板１０６によって、パイロットは対気速度や高度のイ瓢　ヘリコプタ１ ００を安全に操縦する上で必要な様々な情報をモニタリングすることができる。 エンジン１０８（図１では一部のみを示しである）はヘリコプタ１００の後室１ ０５の後方に備えられており、主ロータ１０２を駆動する。エンジン１０旧戴　 燃料タンク１１０から一般に航空機用ガソリンである燃料を供給される。 ヘリコプタの後室１０５１Ｌ　尾部支材１１２の一端と構造的に連結されている 。尾部支材１１２の他端法　エンジン１０８によって機械的に駆動される尾部ロ ータ１１４を支持している。尾部ロータ１１４すなわちトルク平衡ロータｉＬ　 推力を生成して主ロータ１０２の回転によって発生した胴体１０３に対するトル クに抗する。パイロット東　後述するように尾部ロータ１１４を調節することで 垂直軸を中心としたヘリコプタ１００の高度を制御することができる。 図２ａを参照すると、ヘリコプタの後室１０５の断面にパイロットがヘリコプタ １００を浮揚させる際に使用する一組の主フライト制御装置が示されている。ま ず、周期的制御装置１２０１Ｌ　標準的にはパイロット（パイロットは図示せず ）の両脚間に配置されている。周期的制御装置１２０１４　周期的なロータ回転 時に主ロータ１０２の各ブレード１０４のピッチを変化させ、ロータ円板（回転 しているブレード１０４によって規定される平面）を傾ける。機械的結合（図示 せず）によって、周期的制御装置１２０は可動ロータ１０２によって発生した揚 力−推力の方向を変化させてヘリコプタ１００の対気速度および高度を制御する ことができる。一般番一　周期的制御装置１２０は予め規定された矩形軌道の範 囲内であればどの点に配置してもよい。 パイロストが周期的制御装置１２０を動かすとロータ円板は同一方向に下向きに 傾き、原点から同じたけ近似変位する。例え＋！、周期的制御装［１２０を（パ イロットから見て）左に押すと、ロータは図２ａに仮線で示すように左側に傾く 。この場合、ヘリコプタｌＯＯは空気の吹き下がりによって発生した相対風と反 対方向すなわちほぼ左上方向に移動する。 パイロットの左側にあるのは、同時制御装置とよばれる操縦桿１２２である。同 時制御装置１２２は上下に移動し　周期的制御装置１２０とは違って機械的結合 によってすべてのロータブレード１０４のピッチ角を同時に変化させることがで きる。ロータ１０２のピッチ角θを図２に模式的に示すカー　ここで垂直軸はロ ータ１０２の中心を通る線に相当する。同時制御装置１２２を上に引くと、ロー タブレード１０４のピンチ角は同時に大きくなる。同様に、同時制御装置１２２ を下げると逆のことが起こる。ピンチの変化（戯　操縦捏上のスロットル（図示 せず）のよるピッチ変化に関連したエンジン１０８の速度変化との組み合わせ（ 例えば、同時制御装置を上に上げた場合はピッチは大きくなり、ロータ速度を維 持するためにスロットルを介してエンジン速度を上げるなど）で、ヘリコプタ１ ００の高度を増す。同様に、同時制御装置１２２を下げると、ヘリコプタ１００ の高度は下がる。このよう番−同時制御装置１２２はヘリコプタ１００の高度を 変えるための主要な手段なのである。 もう１つヘリコプタには主要な制御装置があるが、それは後室１０５の床のパイ ロットの脚が簡単に届く位置に配置された一対の方向舵ペダル１２４ａおよびｂ である。これらのペダル１２４１　尾部ロータ１１４に連結されており、パイロ ットが尾部ロータ１１４のピッチ角を変えることができるようになっている。尾 部ロータ１１４のピッチ角の変更頃　図２ｂの主ロータ１０２を参照して上述し たピッチ角の変更と同様のものである。尾部ロータ１１４のピッチ角を変えるこ とで、パイロットはロータ１１４によって発生したトルク平衡度を制御してヘリ コプタ１００の前方姿勢を安定させることができる。また、方向舵ペダル１２４ を備えることで、パイロットはホバリング飛行時にヘリコプタ１００の頭部方向 を制御することができる。 ペダル１２４がニュートラル状態すなわちどちらのペダルも踏まれていない状態 にある時、尾部ロータ１１４は正の中間ピッチ角となっている。この位置におい て、尾部ロータ１１４の推力１戴　主ロータ１０２のトルクにほぼ等しく、ヘリ コプタ１００の頭部は一定の向きに保たれる。左側の方向舵ペダル１２４ｂを踏 むと尾部ロータ１１４は正のハイピッチを与えられ、推力は主ロータのトルクを 越えるので、ヘリコプタ１００の鼻は左に偏揺れする。右側の方向舵ペダル１２ ４ａを踏むと、尾部ロータ１１４のピッチ角はわずがな正と負との範囲内にくる 。このピッチ範囲内で（戴　尾部ロータ１１４によって生成された推力は主ロー タ１０２のトルク以上になることはないので、ヘリコプタ１００の鼻は右に偏揺 れする。 上述したヘリコプタの制御装置１２０．１２２．１２４ａおよびｂによる作用は 周知のものであり、本発明によるフライト・シミュレータに含まれるものである 。図３瓜　本発明によるヘリコプタフライト・シミュレータ１３４のアーケード ゲームの実施例を示すブロック図である。アーケードゲームの実施例で１戴　高 速通信リンクでＺつのフライト・シミュレータ１３４ａおよびｂを電気的に接続 している。 本アーケードゲームの実施例で叫　２つのフライト・シミュレータ１３４ａおよ びｂを組み合わせることで２人のユーザが個々、協働、競争などの楽しみ方がで きるようにしである。協働モードにおいて、ユーザはチームを組んで飛行し共通 の敵と闘う。一方、競争モードではプレーヤー間の一対一の空中対決となる。 パイロットすなわちユーザ１３６鷹　図１に示す実施際のヘリコプタ後室１０５ をシミュレートするブース（図示せず）にすわる。 ゲーム用ブースにおいて、ユーザ１３６１４　図２に示した実際のヘリコプタの 制御装置１２０．１２２．１２４ａおよびｂに相当する図３に模式的に示す同時 制御装置１３８、方向舵ペダル１４０および周期的制御装置１４２を動かしてシ ミュレーションのヘリコプタを操縦することができる。アーケードゲームの実施 例は初心者のユーザにとって必要以上に複雑なものでないほうが良いので、同時 制御装置１３８上にはエンジン速度を制御するためのスロットルは備えられてい ない。さらく　スロットルは一般に同時制御装置１３８の動きに直接関係してい るので、シミュレータ１３４では同時制御装置１３８を動かせばスロットルを制 御することができる。 アーケードゲームに対する市場はそのものずばり冒険的なものを要求してくるの で、本発明によるフライト・シミュレータ１３４の７−ケー）’ゲームの実施例 で叫　攻撃用ヘリコプタのシミュレーションを取り入れている。しかしながら、 業務用や緊急事態用など他の種類のヘリコプタであっても本発明でシミュレート 可能であることは容易に理解できよう。 攻撃用ヘリコプタシミユレータ１３４叫周期的制御装置１４２のハンドル上に適 宜配置した２つの発射ボタン１４４（個々には示していない）を含む。第１の発 射ボタン１４４は、３０ｍｍカノン砲などの従来の自動火器を制御する。ボタン １４４を押している限り、カノン砲は周囲を炎上させていく。第２の発射ボタン １４４はミサイル発射を制御する。カノン砲発射ボタン１４４とは異なり、ミサ イル発射ボタンはミサイルの発射から次の発射までの間は解除状態になる。これ は、主にシミュレータ１３４ではミサイルを数が限られた火器（ミサイルの数は 固定）とし　ミサイル使いが粗いとユーザ１３６の楽しみも半減すると見做して いるためである。現在のところ、ミサイルは空対空（例；戦闘機）でも空対陸（ 建物）でも有効な手段である。 本シミュレータ１３４において、ユーザ１３６は後述するように一人称側からの 見え方と三人称側がらの見え方との間で選択的に動くためにユーザ選択可能なズ ームボタン１４６を使用することができる。最後に、２つのコイン投入装置１４ ８を備えであるので、ユーザ１３６はコインを投入すればシミュレータ１３４の アーケードゲームの実施例を楽しむことができる。 ユーザ入力１３４〜１４８は、コンピュータ１５０に電気信号を供給する電気機 械装置である。コンピュータ１５０ｔ１　図３に示すようにコンピュータのハー ドウェアとソフトウェアとの組み合わせである４つの処理装置を備える。処理装 置１転　ユーザ入力１３８〜１４８の動きに相当する電気信号を受信するワール ドモデル処理装置１５２を含む。好ましい実施例において、ワールドモデル処理 装置１５２はＭｏｔｏｒｏｌａ　６８０００や他の機種番号のＭＯｔｏｒｏｌａ 　６８０ｘＯマイクロプロセツサシリーズなどの汎用マイクロプロセッサを含む 。ワールドモデル処理装置１５２哄　ユーザ入力１３８〜１４８を受信し　飛行 「場面」すなわち「世界」　（すなわち、コンピュータによって生成されて表示 された三次元地形モデル領域）の状態をモデリングして維持し　ユーザフィード バックをコーディネートする。コンピュータによって生成された飛行世界すなわ ちシミュレーション環境１戯建物などの静止物体やシミュレーションのヘリコプ タ、さらには敵の戦闘機やヘリコプタなどの飛行物体も含む。このようへ　シミ ュレーションのヘリコプタが飛行世界を進むと、移動物体の位置（デカルト座標 ）および動き（速度および加速度）は更新される。 飛行世界の状態を維持する際、ワールドモデル処理装置１５２は衝突処理装置１ ５４と通信を行う。衝突モデル処理装置１５４ｉＬ数学的信号処理装置（ＭＳＰ ）と呼ばれる固定小数点加速器を含む。 好ましくＩＬＭｓＰはテキサス州ヒユーストンのテキサスインスッルメント社（ Ｔｅｘａｓ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ＨｏｕＳｔｕｎ、　Ｔｅｘａｓ） がら入手可能な３４０１０チツプなどの半導体チップである。衝突処理装置１５ ４１戴　物体運動情報を入力し、様々な飛行物体の飛行軌道を想定し　衝突（通 常は地面との衝突）に至ると思われるが否かを判断する。さらく　後述するよ月 ミ衝突処理装置１５４は人工太陽光線を照射し、飛行物体が光線を遮断すなわち 光線と「衝突する」ところで１戯　地上の影の位置を計算して地面に影を映し出 す。 ワールドモデル処理装置１５２１４　衝突を考慮に入れて現在の飛行世界の状態 を一部修正した後、オーディオ処理装置に飛行世界の新たな状態を示す信号を供 給する。オーディオ処理装置１５６はロータのブンブンいう音やヘリコプタの衝 突音、カノン砲の発射音などについて適当な可聴信号を生成する。これらの可聴 信号はスピーカ１５８によって変換さ汰　ユーザ１３６にオーディオフィードバ ックを供給する形となる。 飛行世界の新たな状態はビデオ処理装置１６０にも供給される。 ビデオ処理装置１６０は、好ましくはアナログ装置ＡＤＳＰ−２１００などのデ ジタル信号処理装置と、例えばテキサスインスッルメント社の３４０１０型グラ フイツクシステム処理装置（ＧＳＰ）チップとを含む。ＡＤＳＰは、変換、回転 、スケーリングなどビデオ表示装置の「ハイレベル」機能を担い、ＧＳＰはビデ オ表示装置１６２に対して多角形を描く　（いわゆる多角形グラフィック）低レ ベルのグラフィック作業を効果的に実行する。ビデオ処理装置１６０１戴　ユー ザの視界を飛行世界のグラフィック画面として表示する。 好ましいアーケードゲームの実施例において、ビデオ処理装置１６０はビデオ表 示装置１６２に多角形のグラフィックを生成する。イリノイ州シカゴのウェール ズ・ガードナー社（Ｗｅ　ｌ　ｌ　５−Ｇａ　ｒｄｎｅｒ　ｏｆ　Ｃｈｉｃａｇ ｏ、　ｌ１ｌｉｎｏｊｓ）から入手可能な型番２５に７１７１など、好ましいビ デオ表示装置１６２は５１２Ｘ２８８画素を表示できる多重同期表示装置である 。 ビデオ処理装ｆ！１１６０の機能は周知の技術であり、特に言及しておく必要が あると思われる部分以外は詳細には説明しない。ビデオ処理装置１６０によって 実行される様々なグラフィック機能の特徴を記載した文献を参考にあげておくと 、Ａｄｄｉｓｏｎ　Ｗｅｓｌｅｙ出版のＪ、Ｄ、ＦｏｌｅｙおよびＡ、ＶＢｎ　 Ｄａｍ共著、　「会話形コンピュータグラフインクの基礎（Ｆｕｎｄａｍｅｎｔ ａｌｓ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｇｒａｐｈｉｅｓ ）がある。 好ましいコンピュータ１５０は、簡単に言って、ワールドモデル処理装置１５２ の汎用マイクロプロセッサ（例；Ｍｏｔｏｒｏｌａ６８０００）と、衝突処理装 置１５４のＭＳＰと、ビデオ処理装置１６０のＡＤＳＰおよびＧＳＰとを含む。 さらに、好ましいコンピュータ１５０は、自己診断用に記憶領域５１２キロバイ トと、ＭＳＰＳ　ＡＤＳＰ、ＧＳＰの各プログラム用に記憶領域５１２キロバイ トと、６８０００のプログラムとシミュレーションの場面を規定するテーブル用 に記憶領域２メガバイトと、例えばフライト・シミュレータ１３４の制御パネル （図４）や任務説明などを含む画像「ブリッノ（ｂｌｉｔｓ）Ｊを規定するため の記憶領域３メガバイトと、多角形の物体用に記憶領域２メガバイトとを備える 読出専用メモリ（ＲＯＭ）を含む。さら＆ミ　好ましいコンピュータ１５０代以 下のように各処理装置用にランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を備える。すなわ ち、６８０００−１６キロバイト；ＭＳＰ−プログラムメモリ　（ＲＯＭからダ ウンロードしたプログラム用）６４キロバイトとデータ／バッファメモリ６４キ ロバイト；　ＡＤＳＰ−プログラムメモリ　（ＲＯＭからダウンロードしたプロ グラム用）２４キロバイト、データメモリ１６キロバイトおよびバッファメモリ １６キロバイト；　ＧＳＰ−基本的にＭＳＰと同一の割当サイズ。 図４屯　図３に示すフライト・シミュレータ１３４の好ましい実施例のスクリー ン画面を示す図である。スクリーン画面はビデオ表示装置１６２（図３）に表示 されたものである力（図１において参照符号１０５で示すもののようなヘリコプ タの実機室のシミュレーションから外れて三人称側から見た景色を示しである。 ユーザ１３６の視界はシミュレーション上の飛行世界１６４である。スクリーン 画面の頂部にあるヘッドアップコンパス１６７はビデオ表示装置１６２（図３） 上に出力される。飛行世界１６４は空１６６と、地形すなわち地面１６８と、シ ミュレーションのヘリコプタ１６９と、多数の航空機１７０（好ましい実施例に おいてこれらの航空機は主に敵機である力（フライト・シミュレータ１３４ｂの ユーザが操縦する味方のヘリコプタなどを含むことも可能である）とを含む。さ らに、スクリーン画面上に１４　標的を「捕らえる」ためのへラドアップ標的鏡 内目盛１７１も表示されている。鏡内目盛１７１は、例えば白から赤など色を変 化させることで標的を捕らえたことを指示する。 ビデオ表示装置１６２上には、飛行世界１６４への視界のすぐ下にフライト・シ ミュレータ１３４の現実味を高めるために計器板１７２が表示さ瓢　実際の計器 板１０７（図１）に一般に見られるような視認飛行表示器をユーザ１３６に示し ている。 計器板１７２の計器および表示器は、左から順に、反転ゲージ１７４ａ、ｂおよ びＣ１同時制御位置指示器１７６、人工水平面１７８、方向舵位置指示器１８０ 、ロータ速度指示器１８２、スコア表示窓１８４、継続時間表示窓１８６、対気 速度指示器１８８、高度計１９０、標的のビデオマツプ／カメラアングル１９２ 、燃料計１９４、レーダ表示装置１９６、数に限りのある武器（ミサイルなど） 用の窓１９８、残り数表示窓２００、レーダ妨害機ライト２０２およびミサイル 妨害機ライト２０４である。反転ゲージ１７４１ｊ　後で使用するために反転さ れた非作動ゲージである。同時制御位置表示器１７６およびロータ速度指示器１ ８０は、例えば実機でＬＣＤ表示されているものと同じような垂直のバー表示部 であり、それぞれ人力に応じて上昇または下降する。人工水平面１７８は水平線 に対するヘリコプタの縦揺れ姿勢およびバンキング姿勢を示す。方向舵位置指示 器１８０は、方向舵ペダル１４０（図３）の変化に基づいて横方向に動く針を有 する。スコア表示窓１８４代　シミュレーション（ゲーム）でユーザ１３６が獲 得した現在の得点を表示するためのものである。継続時間表示窓１８６１４　任 務開始時からカウントして１０分の１秒阜位で残り時間を表示するためのもので ある。 計器板１７２の中央において、ビデオマツプ１９２１１　衛星、レーダおよび／ または他のヘリコプタ１６９に対して予荷重をかけたり荷重を減少させたりする 情報収集手段などによって予め検出された白黒のビデオマツプとカラーコード対 地物体の位置を再生（例；カラートッドを点滅させるなど）する。ビデオマツプ １９２１４　鏡内目盛１７１で標的を捕らえた後、ビデオ画像をクローズアップ して表示する。飛行物体もレーダ表示装置１９６上に表示される。燃料計１９４ はもう１つの光の垂直バーによる指示器であり、燃料の量が少なくなるにつれて バーの高さも低くなる。数に限りがある武器用の窓１９８は、現在選択されてい る数の限られた武器すなわちミサイルの数を知るためのものである。残り数表示 窓２００１Ｌ　現在使用している数に限りのある武器の残り数を表示する。レー ダ妨害機ライト２０２は、他の航空機からのミサイル誘導レーダを検出して自動 レーダ妨害機が働くと発光する。ミサイル妨害機ライト２０４は、地対空ミサイ ル（ＳＡＭ）誘導レーダを検出して自動ＳＡＭレーダ妨害機が働くと発光する。 図５ａおよびｂｉｂ　図３に示すワールドモデル処理装置１５２用のフローチャ ートである。このようを−本発明によるワールドモデル処理装置（単に「ワール ドモデル」とも呼ぶ）１５２ｉ４　図５において１５２で示すフローチャートに 示すコンピュータプログラムを含む。好ましい実施例において、ワールドモデル １５２はＣ言語で書かれたものであり、マサチューセッツ州つオルサムのゼル社 （Ｘｅ１．　Ｉｎｃ、　ｏｆ　Ｗａｌｔｈａｍ、Ｍａｓａｃｈｕｓｅ　ｔ　ｔ　 ｓ）の子会社であるオアシス（Ｏａｓｙｓ）から入手可能なグリーンヒルズソフ トウェア社（Ｇｒｅｅｎ　Ｈｉｌｌｓ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ、　Ｉｎｃ、）製Ｃコ ンパイラを使用してデジタルエクイノプメントカンパ＝−（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｅ ｑｕｉｐｍｅｎｔＣｏｍｐ　ａ　ｎ　ｙ）のＶＡＸコンピュータ上にクロスコン パイルしである。ワールドモデル１５２１ｉ、コンピュータ１５０に位置したＭ ｏｔｏｒｏｌａ　６８０００マイクロプロセツサ上で実行される。 しかしながら、他のコンピュータや、コンピュータ言語、コンパイラを使用した 場合でも同様の効果が得られることはコンピュータ分野の当業者なら容易に理解 できよう。 スタート状態２１０からフローを開始し、ワールドモデル１５２は状態２１２に 移行してユーザ１３６（図３）に飛行世界を選択させる。飛行世界を選択するた めに、ワールドモデル１５２はビデオ表示装置１６２を使用してユーザ１３６に 対して、訓練　前進、峡谷、ヘッドツーヘッド（これはプレーヤーが２人いる場 合に限る）など、現在選択可能な飛行世界のメニューを提示する。ワールドモデ ル１５２は状態２１２から状態２１４に遷移し　飛行世界とユーザとを初期設定 する。この初期設定は、ユーザ１５２にどの飛行世界を選択したか通知し　ビデ オ表示装置１６２上のテキストの任務計画を説明するものである。また、ユーザ が２Å以上いる場合＆へ両方のユーザが同じ世界で活動するのであれば、モデル １５２は使用飛行世界として選択する飛行世界は一致すべきであるという要求を 他のフライト・シミュレータ１３４ｂ　（図３）から要求する。 ループ状態２１６に移行すると、ワールドモデル１５２は図５に示す表示すイク ルとも呼ばれる制御フローのメインループに入る。 機能２１８において、制御装置およびフライト・シミュレータ１３４のスイッチ を読み取る。スイッチの中で、ズームボタン１６４（図３）は後述するようにユ ーザ１３６が一人称と三人称との間でズーム方向を固定しているか否かを判断す るために読み取られる。制御装置を読み取り、その位置はワールドモデル１５２ の運動モデル部分（図示せず）に入力する。　（運動モデルすなわちヘリコプタ の更新位置や速度、加速度などの情報（戴周知の技術である。）その後、状態２ ２０において、ワールドモデル１５２は他のユーザすなわちフライト・シミュレ ータ１３４ｂ（図３）にいるユーザの位置を知ることができればこれを要求し　 ワールドモデル１５２で全てのユーザの位置が分かるようにする。この位置情報 代地のユーザに関する三次元デカルト座標を含む。さらく　状態２２０において 、運動モデルに基づいて新規ユーザ位置を算出する。 影付は機能２２２に進むと、ワールドモデル１５２ｉＬ　太陽光線がユーザ１３ ６によって制御されたヘリコプタ１６９と「衝突」することによって発生する影 の地面１６８上の位置（地面１６８屯円錐形、円柱形、ピラミッド形、垂直壁な ど様々な多角形を含む）を提示するよう衝突処理装置１５４に要求する。次の状 態すなわち状態２２４において、例えばヘリコプタ１６９と同じ位置にある影な ど衝突処理装置１５４によって判断された影の位置に基づいて、ワールドモデル １５２はシミュレーションのヘリコプタ１６９が地面に衝突したか否かを判定す る。地面に衝突するとまず爆発が起こる。爆発のパラメータ（例：各爆片のロー ル角）１ね　ユーザのヘリコプタ１６９は断崖、丘陵、航空機などに衝突したか 否かによって変化する。 ワールドモデル１５２におけるすべての形態外のものとの衝突および爆発につい て、図３のオーディオ処理装置１５６およびスピーカ１５８を介して即座に音を 生成する。また、エンジンおよびロータに関する音（主ロータが風を切って動く 時のヒユーヒユーいう音など）は、周知のオーディオ処理装置を使用して連続的 にオーディオ処理袋＠１５６およびスピーカ１５８を介して生成されていること は理解できよう。 影付は機能２２６に移行すると、ワールドモデル１５２は、すべての敵機の影を 生成するよう衝突処理装置１５４に要求する。ワールドモデル１５２は続いて状 態２２８に遷移上　敵の航空機を移動させて敵側からの発射を開始する。好まし い実施例において、敵は各々独自の発射アルゴリズムや移動（例えば逃避）アル ゴリズムを有する。例えば、ある敵のヘリコプタは例えば３００フイートなど予 め定められた範囲内に入ると「軌道を変えて」ユーザのヘリコプタを回避する。 一方、敵のヘリコプタや戦闘機が直進銃を有する場合には例えば２６００フイー トなど最大レーダ射撃範囲を予め選択する。この範囲はカノン砲が１秒間に進み 得る範囲である。 ワールドモデル１５２は続いて状態２３０において爆片を移動させる。例えばミ サイルに打ち落とされた敵機などの各爆片屯　ロール座標、ピンチ座標、ヨー座 標において更新される。状態２３２において、ワールドモデル１５２１Ｌ　まず 衝突処理装置１５４と通信を行うことで前に発射したユーザの弾丸すなわちカノ ン砲とミサイルとを移動させる。ワールドモデル１５２から要求があった時には 計算を終了しているようにするため＆ミ　衝突処理装置１５４にはミサイル位置 、弾丸位置および速度を予め与えておく。何らかの物体との衝突が起こった場合 には、物体は爆発するかダメージを受けるなどの状態になる。例えば機甲保護部 隊などに何かが発射されたような場合にはダメージ状態となる。 次＆ミ　状態２３４に移行し　ワールドモデル１５２は発射ボタン１４４（図３ ）を読み取って選択した武器の武装状態を判断する。 各武器の発射回数は予め定められており、発射ボタン１４４の一方が押されたが 武器の武装が完了していない場合には後の表示すイクルまで何のアクションも起 こらない。例えＥ　一実施例において、発射ボタン１４４が押されてからミサイ ルが発射されるまで１秒の遅れがある。 状態２３４で発射ボタンを操作した後、ワールドモデル１５２は状態２３６に遷 移して敵の弾丸とミサイルとを移動させる。状態２３６（戴　上述したユーザの 弾丸とミサイル（いずれも「−発の弾丸」である）を移動させる状態２３２と同 様である。特シミ　標準的な運動モデルに基づいて全弾丸を移動させた後、ワー ルドモデル１５２は衝突処理装置１５４（図３）から各弾丸について衝突状態を 要求する。次に、衝突処理装置１５４はワールドモデル１５２に対して一発の弾 丸がユーザのヘリコプタ１６９を撃ち損なったか命中したか、または丘陵など他 の物体に命中したか否かを返信する。 さて、状態２３８に移行すると、ワールドモデル１５２は必要に応じて他の部分 と重なる。飛行世界１６６の大きさが十分ある場合には重なり部分を設ける必要 はない。しかしながら、コンピュータのメモリを保護するという意味でＩＬ　飛 行世界１６６はある程度の大きさにしておいて、ユーザのヘリコプタが一方の端 に達した時に左と右端（または逆）を重ね合わせるか、上と下端（または逆）を 重ね合わせるとよい。このフライト・シミュレータ１６６ｉ１　−例として、縦 ８０００フイート横８０００フイートの大きさである。 状態２３８から、ワールドモデル１５２は状態２４０に移行して飛行世界１６４ （図４）内のカメラ（または観測者）の位置を修正する。カメラの位置すなわち 視点告　例え（！、−人称（ヘリコプタ内）または三人称（ヘリコプタの外）の ものとすることができる。 また、シミュレーションのヘリコプタ１６９が移動すると、カメラも移動してヘ リコプタに対する飛行世界１６４の位置を一定に保つ。 例えば、三人称からの視点にするためにはカメラはヘリコプタの背後および前方 に位置する。さら＆へ　ズームボタン１４６（図３）の状態によってはカメラは 後述するように段階的にズームを行ってもよい。例えば衝突、弾丸発射などユー ザのヘリコプタに対する場面の変化は、　（複数ユーザモードを選択した場合に ）状態２４２で他のフライト・シミュレータ１３４ｂに伝えられる。 状態２４２から状態２４４に遷移すると、ワールドモード１５２は他のフライト ・シミュレータ１３４ｂや他の物体に対するシミュレーションのヘリコプタ１６ ９の視程範囲を確認する。このタスクを達成するために、ワールドモード１５２ は衝突処理装置１５４からの情報を要求する。衝突処理装置１５４は（予め選択 したレーダ範囲に基づいて）どの飛行物体がレーダ表示装置１１９６上に見える か、どの物体が視覚的に見えるか答えを返す。例えばある物体は丘陵によって見 えないかもしれないし　予め定められた視程範囲外にあるかもしれない。次に、 状、＠２４６に移行し　次の表示すイクルでの計算ができるように、この表示す イクルでの運動変化を衝突処理装置１５４に供給する。換言すれｉ４　衝突処理 装置２４６は前の表示すイクルからワールドモデル１５２によって供給されたデ ータに基づいて現在の表示すイクルについての計算を行う。 衝突処理装置１５４で計算を開始した後、ワールドモデル１５２は判断状態２４ ８に移行して現在の−発すなわち攻撃波が終了したか否かを判断する。シミュレ ーションのヘリコプタ１６９は撃ち落とされているかもしれないし　丘陵に衝突 、燃料切枳　または任務を終了できずに攻撃波の終結を要求する状態になったが もじれない。 攻撃波は終了するであろうと判断して終結を要求したら、ワールドモデル１５２ はストップ状態２５０に入って次のユーザ１３６を待つ。アーケードゲームの実 施例において、フライト・シミュレータコンピュータ１５０（図３）はこの時点 でいわゆる「引き寄せ」モードに入って積極的に他のユーザを引き寄せる。 一方、状態２４８において攻撃波が終了していない場合すなわちユーザ１３６が 状態２１２で選択した特定の任務を遂行した場合には、ワールドモデル１５２は 継続する。ユーザ１３６が任務を完了すると、ユーザ１３６はボーナス点や燃料 および／またはミサイルなどを与えられる。 攻撃波が続いた場合、ワールドモデル１５２は判断状態２４８がら状態２５２に 移行し　シミュレーションのヘリコプタ１６９、カメラの位置および人工太陽な どの物体に関連した多角的の位置をビデオ処理装！［１６０（図３）のＡＤＳＰ およびＧＳＰに通知する。 ビデオ処理装置１６０１１　特定のカメラ視点から見えるような形で飛行世界１ ６４（図４）の画像をビデオ表示装置１６２上に表示する。ヘッドアップ表示状 態２５４に移行すると、ワールドモデル１５２１戴　後にコンパス１６７、計器 板１７２および鏡内目盛１７１の形でビデオ表示装置１６２上に表示される飛行 情報をビデオ処理装置１６０に送信する。 ワールドモデル１５２は次に状態２５４がら状態２５６に移行レメッセージおよ び特定の制御装置１３８．１４０．１４２（図３）の状態を示す計器とを表示す るようビデオ処理装置１６０に要求する。状態２５８に移行すると、ワールドモ デル１５２はまずビデオ処理装置１６０が最後のビデオフレームの表示を終了し たのを確認するまで待ち、続いて次のフレームを表示するためのコマンドを送信 するというやり方でビデオ表示装置１６２を更新する。ワールドモデル１５２は 表示すイクルの−繰り返しサイクルを終え、ループ状態２１６において他のサイ クルを開始して継続される。 図６ａ、ｂおよびＣは、本発明による地形に追従する影のビジュアルキューを示 す一連のスクリーン画面である。もちろム　本発明のスクリーン画面は図６ａ− ｃのような光景を含へ　飛行世界１６４の一部をいつでもビデオ表示装置１６２ 上に表示できるようにコンピュータ動画になっている。このため、飛行世界１６ ４Ｌ　例えばカリフォルニア州サン・ディエゴのシリコンビーチソフトウェア（ Ｓｉｌｉｃｏｎ　Ｂｅａｃｈ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｏｆ　ＳａｎＤｉｅｇｏ、　 Ｃａ１ｉｆｏｒｎｉａ）が実施権を有するスーパー３Ｄプログラムなどのコンピ ュータ動画用ツールを使用する１Å以上のアーティストによって設計したもので あると好ましい。 一般に、航空機の影はいわゆるナツプ・オブ・ザ・アース飛行などの低空飛行を 行うパイロットにとっては重要な高度を示すキューである。明らかへ　航空機の 影は太陽が比較的空高い位置にあって影がはっきりと見える日中の時間帯には主 にビジュアルキューとして使用される。 図６ａにおいて、シミュレーションのヘリコプタ１６９はほぼ固定の低空すなわ ち高度５０フイートあたりを飛行している状態で示されている。人工太陽（図示 せず）唄　図５ａの影付は機能２２２に関して上述したようにヘリコプタ１６９ に「衝突」する平行光線を生成する。？ｆＩ突源は太陽とヘリコプタ１６９とが 地面１６８に対してなす角度に基づいて地面１６８上に想定さ瓢　ヘリコプタの 影２７０を形成する。影２７０はヘリコプタ１６９とほぼ同一の二次元の大きさ と形状を有獣　本飛行世界１６４では約６０フイートの長さでヘリコプタ１６９ から距離ｄの所に示されている。 図６ａのヘリコプタ１６９ｉＬ　地面１６８を横断獣　三人称の視点の背後でピ ラミッド形の丘陵２７２に向かって飛行世界１６４を進む。丘陵２７２は、ヘリ コプタ１６９の想定された飛行軌道と交差する前面２７４を有する。丘陵２７２ の高さはヘリコプタ１６９の高度よりも幾分低い。 図６ｂにおいてヘリコプタが丘陵２７２の前面２７４上の点に到達すると、ヘリ コプタ１６９と影２７０との間の距離ｄは大幅に減少し　ヘリコプタ１６９が前 面２７４に近付いているというビジュアルキューをユーザ１３６に送る。図６０ において、ヘリコプタ】６９と影２７０との間の距離はさらに小さくなり、ヘリ コプタ１６９はほぼ完全に影２７０と重なってしまう。このようシミ　図６０に よって示されるシミュレーション代　ヘリコプタ１６９と丘陵２７２との間の高 度距離は極めて小さいので地上との衝突を避けるためには特に注意を払う必要が あるというユーザ１３６（図３）に対するはっきりとした視認指示である。 図７を参照すると、図５の影付は機能２２２および２２６に関連した制御フロー の主要部分が示されている。ワールドモデル１５２（図３）は単に衝突処理装置 １５４からの情報を要求し戻ってきた衝突データを処理するのみである。このた め、図７の制御フローは主にＭＳＰを衝突処理装置１５２によって実行される。 状態２８０においてフローに入った後、ワールドモデル機能２２２および２２６ によって利用される影付は機能２７８は状態２８２に移行し　ヘリコプタ１６９ （図６ａ）などの飛行物体を介した人工太陽からの線を投影する。次へ　状態２ ８４において、影付は機能２７８１Ｌ　地上１６８ではなく物体上に影が表示さ れた場合に物体から地上に投影した線が他の物体と交差するか否かを判断する。 投影線が他の物体とは交差しない場合にＩ戴　例えば図６ａの影物体２７０が地 面１６８上に作り出される。影物体は、影を作り出している物体と同一の形状お よび大きさを有する。地球上では太陽が空高くあがると実質的に平行な光線を放 射するように見えるため、影の大きさは物体と影との間の距離に関係なく同一で ある。 状態２８４から判断状態２８６に進むと、影付は機能２７８は物体がその影の上 にあるか否かを判断する。本実施例では比較的安価なコンピュータハードウェア を使用しているため、ヘリコプタ１６９の一点のみを使用して影（例：影２７０ ）を生成し　この判断を行う。 いずれかの衝突状態が満たされると、影付は機能２７８は状態２８８において物 体の衝突状態を設定する。衝突状態は速度およびロール／ピッチ／ヨーなどの要 因に左右される。これは爆片を表示する際にビデオ表示装置１６２はこれらの要 因を考慮に入れるためである。衝突処理装置１５４代機能２２２および２２６に おいてワールドモデルに衝突物体の性質を送信する。状態２８６または２８８の いずれかから、状態２９０で他の物体についてのテストが満たされると飛行世界 １６４内の次の視認物体を得る。この他の場合すなわち処理すべき飛行物体は残 っていない場合にｉＬ　影付は機能２７８はストップ状態２９２で終結する。 大気状態の近似すなわち本発明による曇りの実施例＋４　図８ａおよび８ｂに示 す一連のスクリーン画面を用いて説明する。図８ａ１４曇り３０４の層に満ちた 峡谷３００上を飛行しているヘリコプタ１６９を示す。曇り３０４１４　霧や煙 、スモッグなどの大気状態が原因で発生したものである。峡谷３００上の空１６ ６ははっきりと示されている。 図８ａにおいて、曇り３０４は極めて濃いため、峡谷３０４の底部を流れる河川 ３０６（図ｓｂ）は見ることすらできない。ヘリコプタ１６９が降下して峡谷３ ００へと進むにつれて、図８ｂに示すように曇り３０４は濃さを増し　光を反射 したり遮断したりする空気中の粒子によって起こる光学的な歪みによって峡谷の 絶壁３０８の色は徐々に変化する。曇り３０４の層は、ヘリコプタ１６９の降設 定する。図８ａおよびｂでは垂直方向での曇りの作用のみを示したが、水平方向 での曇りも図示はしないが本発明の範囲内に含まれることは理解できよう。 曇り３０４はシミュレーションする大気状態のタイプによって色を変化させる。 例えば、好ましい実施例において、以下のような状態と色調を飛行世界１６４に 表示する。すなわち、煙−黒、霧−灰色　スモッグ−赤茶色　薄暮−空はオレン ジから黒や他の色彩に変の他、地形のタイプも飛行世界１６４の全体の色調に影 響することは理解できよう。−例を挙げれ番！、渓谷は縁糸であるが砂漠は黄色 系、峡谷は赤茶色である。 本発明による曇り処理において、空１６６および地面１６８は飛行世界１６４内 の他の物体とは別個に扱われる。もちろ飄　ユーザ１３６（図３）が利用できる 大気状態すなわち曇りのタイプ鷹　アニメータによって予め選択しておく。本発 明による好ましいアーケードゲームの実施例において、特定の任務すなわち攻撃 波はそれらに特有の大気状態を有し、特定の任務と曇りとの組み合わせはユーザ １３６が選択することのできないものである。もっとも、このような選択性は容 易に提供することができるものである力ｔ　コンピュータ１５０によって処理時 間を無駄にせずにおくので、本発明の実施例では曇り３０４は一定の調和を有す ると仮定し　多角形のすべての点は個々の点が飛行世界１６４を見ているカメラ の位置から異なる距離のところにあったとしても同じ色として扱われるものとす る。 図９（戯　本発明による大気状態近似すなわち曇り機能３１５の一部を示す図で ある。曇り機能３１５はワールドモデル１５２（図３）の他の機能において実施 されるものではなく、ワールドモデル１５２およびビデオ表示装置１６０の様々 な状態と機能との間に割り振られる。このため、図９に示す流れ図は機能の集合 を論理的に示したものにすぎない。本発明による曇り機能について見ると、ビデ オ処理装置１６０によって実行される周知の機能を理解する上で特に興味深い内 容は、上述したＦｏｌｅｙとＶａｎ　Ｄａｍの共著のテキスト「拡散反射および 周囲の光（Ｄｉｆｆｕｓｅ　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ａｍｂｉｅｎｔ　 Ｌｉｇｉｔ）Ｊの１６．２章（５７５〜５７７ページ）に記載されている。 曇り機能３１５叫　以下のように飛行世界１６４のパラメータや特性を変化させ る。　（１）空の色−曇りの濃さとヘリコプタ高度との関数：　（２）地面の色 −空の色と同様；　（３）水平多角形−水平方向での空と地面との色の変化率を 決定する予め選択したパラメータ；　（４）ｄｉｍｖａｌ−色彩が曇りに影響さ れ始める前の最小距離を決定する予め選択したパラメータ；　（５）ｋｖａｌ− 曇り中においてどのくらい速く色彩を変化させるかを決定する予め選択したパラ メータ：　（６）太陽１、太陽２−２つの光源の予め選択した位置および強度、 　（７）カラーパレット−曇り中においてどのように色彩を変化させるかを決定 する各多角形に関連した予め選択した色度および明度。 空と地面との色は位置カメラ状態２４０（図５）において動的に変化する。残り の上述したパラメータは飛行世界とユーザ状態２１４とを開始する時に設定され る。複数光源すなわち太陽（太陽１および太陽２）１４．　多角形の画像の深度 を大きくするために使用される。例え１！、太陽が１つしかない場合を考えると 、単色の物体がユーザに向かい合い２つの面が合う隅の部分があるとすると、こ れらの面はいずれも同じ色になってしまい、溶は込んで１枚の平らな平面のよう に見えることになる。しかしながら、一方の太陽が総光強度の９０％を第１の角 度で放射し　他方の太陽が総光強度の１０％を第２の角度で放射する形では、物 体の一方の面は他方の面と比べてわずかに暗い色に見えるようになる。一般のビ デオシステムではよくあることだカー　与えられたパレットから選択できる色数 が限られているような場合に（礼　深度の問題を解決することは極めて重要であ る。 好ましいフライト・シミュレータにおいて、各多角形にはアニメータによってカ ラーパレットが与えられている。このため、アニメータは色彩選択処理を楽にし てくれるようなソフトウェアツールを使用すると良い。空１６６および地面１６ ８（図８ａ）も多角形からなる力Ｃ１これらも初期カラーパレットに関連してい る。現在、色香Ｏから色香１５までの１６色のカラーパレットを各多角形に使用 している。色香Ｏは曇りの色すなわち多角形を完全に覆い隠してしまう色であり 、色香１５は最大限に直射日光を浴びた時の多角形の色に近い自然色である。中 間色は所望の曇り作用を組み合わせることで設定することができる。例えＥ　色 香１〜１ｌｉｔ　色香０〜１２の間の色合い、色度および／または明度の線形グ ラデーションであり、色香１２〜１４は色香１５を暗くしたものである。パラメ ータｋｖａ　ｌおよびｄｉｍｖａｌは曇りの濃さとタイプとを反映するよう選択 する。 ここで再び図９を参照すると、アニメータによる着色が完了しフライト・シミュ レータ１３４（図３）が動作状態に入ると、曇り機能３１５は開始状態３１６に 入る。状態３１６から状態３１８に進むと、曇り機能３１５のワールドモデル１ ５２部分１１　例えば一般に重度の曇り状態にある初期設定中に何らかの予め定 められた曇り量が呼び出された場合＆ミ　太陽ベクトルをカメラベクトル（すな わちカメラがどの方向を向いているかを示す単位ベクトル）に等しくなるよう設 定する。光はいずれにしても全ての方向に散乱すると考えられるので、太陽をユ ーザの見える方から昇らせるためにベクトルのコピーが必要となる。ワールドモ デル１５２によって最初に初期設定する際、着色と空および地面以外の多角形の 表示に関する残りの状態群についてはＡＤＳＰおよびＧＳＰを用いてビデオ処理 装置１６０によって処理する。 このため、ループ状態３２０に移行すると、曇り機能３１５はｄｉｍｖａｌおよ びｋｖａｌとして決定された曇りの予め選択した小差に基づいて多角形の色を選 択する状態を開始する。次の状態すなわち状態３２２で１戴　曇り機能３１５は 着色を行うために多角形を選択する。上述したように、例えばヘリコプタ１６９ （図８ａおよびｂ）など飛行世界１６４に存在する物体（戴　多角形から形成さ れている。着色を行うためにこのような物体から多角形部分を選択するのである 。 曇り機能３１５が状態３２２に遷移した後、太陽ベクトル５ｉ＝（ｘｉ、ｙｉ、 ｚｉ）および多角形の平面に対する法線Ｎ＝（ｘ、ｙ、ｚ）の点乗積をめて選択 した多角形の色を決定する。各点乗積頃　２つのベクトルがなす角および太陽ベ クトルの大きさによって変わる大きさを有するスケーラである。このため、２つ のベクトルが直交する場合、その点乗積はゼロであり、曇りを透して見える多角 形の色の明度の１分の２になる。一方、多角形の表面に最大限に太陽光線があた るように２つのベクトル点が向き合っている場合（すなわち、５ｉ＝Ｎ）には、 観測者からは例えば色香１５など多角形の予め定められた自然色が見える。 状態３２６に移行すると、曇り機能３１５は点乗積（本実施例では太陽ｌと太陽 ２の２つの太陽を使用しているため、点乗積は２つになる）の各成分を合計する 。吹く合計値に変換係数を加算してＡ＝（０，Ｍ）である正の値の範囲を生成す る。ここで、Ｍはスケーリング後の最も悪い事態での合計値である。一般をミ　 各太陽ベクトルは１．０に等しい大きさく強度）を有するので、複数の太陽が同 一の方向を向いていると仮定するとスケーリング前の考え得る最大範囲は（−２ ，０，２，０）となる。スケーリング後版　範囲Ａは（０，４，０）となる。太 陽ベクトルＳｉの大きさが１．　０以外である場合に＋１　Ａの大きさが常に（ ０，４，０）となるように範囲のスケーリングを行う。 状態３２６において範囲Ａを算出した後、曇り機能３１５は状態３２８に移行Ｌ ｔ　曇り機能３１５はカメラと選択した多角形との間の距離２を算出する。ここ では多角形の最も遠い頂点を距離２についての多角形基準点として選択する力τ 、多角形上の点であればどの点を選択してもよい。次＆ミ　判断状態３３０にお いて、機能３１５は２とｄｉｍｖａｌとを比較する。２がｄｉｍｖａ１以上であ る場合には、以下のようにカメラから多角形までの距離に基づいて範囲を小さく することでこの範囲Ａを修正する。 Ａ＝Ａ”ｘ（１−ｋｖａｌＸ（ｚ−ｄｉｍｖａｌ）／Ｃ）　（１）ここで、 Ａは新規範囲。 Ａ′は旧範囲。 ｋｖａｌは予め規定した定数； ２はカメラ位置と多角形との間の距離：ｄｉｍｖａｌは予め規定した定数。 Ｃは定数。 である。 曇り機能３１５に浮動小数点を適用する際にＩＬ　Ｃは１．０に設定しておくと 好ましい。しかしながら、ｋｖａ　ｌが整数である場合にはＣは多角形用の全カ ラーパレットをまかなえるだけの十分な範囲が得られるように選択する。 判断状態３３０においてｚ＜ｄｉｍｖａｌである場合に檄　曇り機能は状態３３ ４に進む。状態３３０または３３２から状態３３４に移ると、範囲Ａをパレット の色数で除算する。例え１戯　好ましい実施例ではパレット１つあたり１６色を 使用する。したがって、範囲Ａを効率良く除算するために１戴　まず各番号を４ 倍してがら一部を省略して二番目に小さい番号にする。その後、ＧｓＰを用いた ビデオ処理装置１６０（図３）１戴　状態３３６に示すようにＡＤＳＰによって 状態３３４で算出された色番号（すなわち範囲Ａの上限）を使用してビデオ表示 装置１６２上に選択した色の多角形を描き出す。次に、ＡＤＳＰは状態３３８に おいて他に着色して表示すべき物体の多角形が残っているが否かを判断する。他 に多角形が残っている場合には、曇り機能３１５はループ状態３２０に移行して 処理を継続する。その他の場合すなわち全ての物体多角形を描き出してあれ香気 　機能３１５は状態３４０に進む。 状態３４０において、ＧＳＰによってフレームを変えた後、ワールドモデル１５ ２は空１６６および地面１６８（図８ａ）についてカラーパレットを設定する。 例えｌ！、空１６６の色頃　空が例えば地平線では霧による灰色の曇りの色でヘ リコプタ１６９が曇りの中を上昇するにつれて青くなるように選択する。同様に 、地面１６８についても、ヘリコプタ１６９の高度に応じてカラーパレットを変 える。 以下、地面１６８の着色について説明するが、空１６６についてのカラーパレッ トを変える場合にも同様の手順を踏むことは理解できよう。 地面１６８（図８ａ）は多くの多角形がらなり、その各々はカメラからの与えら れた距離に相当する。カメラが（ヘリコプタ１６９）と共に）高度を増すと、地 面１６８が霧や煙などの中に消えていくように色彩も変化する。ヘリコプタ１６ ９が降下する（図ｓｂ）には逆の状態になる。すなわち、地面１６８は徐々に曇 った部分から外れて視界に入ってくる。地面の色を出すため番へ　以下のように 色香０から色香１４までの範囲で１５色を一組にすると好ましい。すなわち、色 香１４は最大視程範囲外の色で色香０は大気が全く着色されていない時の多角形 の色である。一実施例において、最大視程範囲は１４００フイートであると仮定 する。また、水平線も１５個の多角形に分割する。使用する色数が増えて多角形 が大きくなればなるほど近似しやすくなる。しがしながら、色数が増えると、そ れだけコンピュータによる計算も複雑になる。 そこで−例を挙げるカー　地面１６８の最も低い位置にあるカメラから多角形０ を０フイートとして各多角形を１００フイートずつ離していく。したがって多角 形１４は同じカメラ位置から１４００フイート離れることになる。ここでカメラ を高度２３５まで上昇させたとしよう。つまり、多角形Ｏはカメラから２３５フ イートの位置、多角形１はカメラから３３５フイートの位置などとなる。次に多 角形の色彩を決定するのであるが、例えば多角形０についてみると、曇り機能３ １５は多角形とカメラとの距離２３５フイートを考慮して本来の範囲の色の間に 内挿する。例えＩｆ、地面１６８すなわち多角形Ｏに関するカラーパレットの色 を設定するために多角形２の色および多角形３の色を取り大損　この２色の間で 線形内挿を行って色３５／１００に達する。視程範囲外の距離はその程度に関係 なくすべて色香１４となる。 最大視程範囲を変更するということは多角形間の距離を変えることを意味する。 例えば、視程範囲が１４００フィート未満である場合には、多角形間の距離も短 くなる。さらく　ここでは多角形間の距離はいずれも同一である。しかしながら 、スキームを処理するための計算量は増えるが上述したものと同様の計算方法を 使用して多角形間の距離を変えるようにすることも可能である。 以上、本発明によるビジュアルキューの態様すなわち地形に追従する影と曇りに ついて説明してきたカー　この先はユーザによる選択可能なズーム、水平および 垂直方向の対地衝突回避、オートローテーションモデリングを含む本発明による モデリング態様について説明する。 図１０ａ、ｂおよびＣは本発明のユーザによる選択可能なズーム部分の動作を示 す一連のスクリーン画面である。図１０ａは三人称側から見た場合の飛行世界１ ６４を示す。図１０ｃは一人称側から見た場合の飛行世界１６４を示す。図１０ ｂは図１０ａと１０ｃとの中間から見た場合の飛行世界１６４を示す。 −人称側および三人称側から見た場合の見え方（戯　本発明のユーザによる選択 可能なズーム機能に関して選択した２つの視角であり、ズームボタン１４６（図 ３）を押すことでこれらの状態に入ることができる。三人称からの視点（戴　上 述したようをへ　ヘリコプタ１６９の後ろ約２５０フイートで負のピッチすなわ ちヘリコプタ１６９の上側に１８度の位置にあるカメラからのものである。距離 を選択してヘリコプタの動きを示す光景に干渉することなく画像を最大限に大き くする。すなわち、カメラが後ろすぎる場合には他の物体はヘリコプタ１６９の 画像に妨害されてしまう。水平線すなわちヘリコプタ１６９の下の地面と影２７ ０（図６ａ、ｂおよびＣ）との大部分を表示できるようにピッチ角を選択する。 視点が２種類あることでユーザの好みに応じやすくなり、時にはシミュレーショ ン飛行（−人称）から三人称の視点に移ることに大きな意味がある場合もある。 一人称からの見え方で（戴　ユーザ１３６（図３）はヘリコプタ１６９の正確な ロール／ピッチ／ヨーと全く同じカメラ位置にいる。 したがって、目に入ってくるもの版　ヘリコプタの鼻と水平線との間で上３／４ にピッチ角を調節してパイロットがヘリコプタの後室からまっすぐ前を見た時の 光景である。このようにピッチを増加させることでユーザ１３６は見えるであろ う標的に対して最大の視角を得られるが、ヘリコプタ１６９がピッチダウンする 時のユーザ１３６の感覚は残ったままである。 誂向目盛１７１　（図４）が標的を捕らえた場合には一人称における偏揺れはあ る程度補償される。このような場合、ユーザ１３６は標的について考え、まるで 自らが標的の側を飛行しているか標的がヘリコプタ１６９の側を飛行しているか のようにいくらか頭の向きを変える。このため、景色の偏揺れはヘリコプタ１６ ９の偏揺れとは若干異なる。 また、ロール角が例えば６０度など大きい場合に（飄　急勾配で横に傾いて戻っ ている状態であるカー　この場合にはカメラの偏揺れ位置は戻る方に向いた点に 位置決めされる。これ哄　ユーザ１３６が鼻の向いている方向ではなくヘリコプ タ１６９の鼻を向けた新たな方向を見ているからである。したがって、カメラは 実際にある程度偏揺れして水平線の方に向かい、ユーザ１３６が急勾配での方向 転換後に水平線上の陸標を見付けると、ヘリコプタ１６９はさらに方向転換して 最終的に陸標の方へ飛行する。 さて、特に図面を参照すると、図１０ａはズームボタン１４６（図３）が押され る前の飛行世界１６４の三人称側から見たヘリコプタ１６９を示すスクリーン画 面である。この場面で叫　ヘリコプタ１６９は峡谷３００（図８ａおよびｂ）を 通って前進しており、視界の左下側に河川３０６が見えている。峡谷の一方の壁 ３０８は真っ直ぐに見えている。 図１Ｏｂはズームボタン１４６を押した後にフライト・シミュレータ１３４によ って表示された三人称側から見た光景である。ヘリコプタ１６９は徐々に大きく なっていき、カメラがヘリコプタ１６９の方に向いているのでヘリコプタ自体は 見えなくなっている。河川３０６の大きさも大きくなってきているカー　図１０ ｂではまだ若干見えている部分もある。峡谷の壁３０８も次第に近付いてくる。 最後に、図１０　ｃ　Ｉｆ、ズームボタン１４６を押すことで開始されたユーザ による選択可能なズーム機能の最後で見える飛行世界１６４での一人称からの眺 めである。峡谷の壁３０８が前方にあり、図１０ｃでは誂向目盛１７１も表示さ れている。必要があれ番！、ズーム機能の最終段階でズームボタン１４６を再度 押してズーム方向を反転することも可能である。したがって、例えば図１０に示 す光景を上述した順序とは逆の順序で表示することも可能である。 以下、ユーザによる選択可能なズームの特定の動作について説明する。図１１ａ Ｇｊ　図５に示すワールドモデル１５２（図３）のスイッチ機能２１８と読取制 御装置の読取ズームスイッチ部分についての流れ図である。スタート状態３５０ に入り、機能２１８は次に状態３５２でズームボタン１４６を読み取ってこの状 態をワールドモデル１５２のメモリに格納する。判断状態３５４に移行し　ズー ムボタン１４６がユーザ１３６によって押されていた場合にｌ＆　ズーム方向す なわちワールドモデル１５２のメモリに格納されている状態を反転させる。判断 状態３５４でズームボタン１４６はまだ押されていないと判断した場合、または 状態３５６を終了した後に機能２１８はストップ状態３５８で終結する。 図１１ｂＬ　図５に示すワールドモデル１５２の位置カメラ機能２４０の一部を 示す流れ図である。　（機能２１８によって決定されたようにズームが行われて いるため）機能２４０がスタート状態３６２に入った後、機能２４０は判断状態 ３６４に移行してズームはズーム範囲の限界まできているか否か判断する。ユー ザ１３６が一方の視点から見ている場合、多数の離散的ステップを行って他方の 視点側に移す。本実施例において、離散的ステップの数は１６である。この時間 は一方の見え方から他方の見え方に連続的に移る時の約１秒に相当する。範囲の 限界は単にズームシーケンスの最終ステップであるのにすぎない。すなわち、− 人称へズームを行っている場合には範囲の限界は内側に向かって様々である力Ｃ １三人称の見え方からズームを行った場合には範囲の限界は外側に向かって様々 である。 範囲の限界まではズームを行っていないのであれば、現在のズーム方向に基づい て状態３６６でズームステップを変化させる。すなわち、−人称に向、けて「内 側」方向にズームを行っているのであれＩｆ、５ｔｅｐ＝ｓｔｅｐ−１となるが 、三人称側から「外側」にズームを行っているのであれば、ｓ　ｔ　ｅｐ＝ｓ　 ｔ　ｅｐ＋１となる。次に状態３６８でズームステップに比例する光景を設定す る。例え番！、三人称からの見え方では、カメラは全く横揺れしていない。偏揺 れは一人称からの見え方において使用した偏揺れと一致する。例えば仮にヘリコ プタ１６９が後方に飛行していたのであれＩｆ、カメラは前方を向いたままであ る。 光景を変化させる際、位置カメラ機能２４０はロール角やピッチ角、ヨー角など を一致させようとする。機能２４０がＮ倍進んでいるのであれ（ｆ、以下のよう にして各ステップでの横揺れ比率を変化ｒｏ１１＝ｒｏｌｌ＋、＋５ｔｅｐ／Ｎ （ｒｏｌｌ、ｕｔ−ｒｏｌｌ、）ここで、 ｒｏｌｌは現ステップで算出した横揺れ。 ｒｏｌｌ：。はズームインした場合の横揺れ：５ｔｅｐはズームシーケンスにお ける現在のステップ；Ｎはズームシーケンスにおけるステップ数；ｒｏｌｌｏｕ ｔ　はズームアウトした場合の横揺れ；称からの視点には全く横揺れは存在しな いが一人称からの視点ては目に付く程度の横揺れがある。このため、カメラのア ングルを連続して変えて三人称から一人称へと変わる時のヘリコプタ１６９の角 度にする。最終ステップによって、カメラは現在のロール角にくる。 ヨー角はヘリコプタ１６９と同じ向きに偏揺れして同じままで維持される。ピッ チ角叫　−人称の視点がヘリコプタ１６９内にある時にはヘリコプタ１６９の上 １８度から水平になって０度になる。 ユーザによる選択可能なズームはヘリコプタ１６９の飛行中であればいつでも行 うことができるカー　この法則には２つの例外がある。 第１の例外代　ヘリコプタ１６９が丘陵や断崖などに衝突した場合である。ワー ルドモデル１５２は爆片を表示するためにズームアウトして三人称側の視点にな る（上述の通り）。このような場合、　「パイロット」はヘリコプタ１６９の「 中」にはいないので三人称へのズームが起こる。第２の例外は断崖への衝突の後 の再開である。 再開時の視点は常に三人称のものであり、正確に最初の視点になるようにヘリコ プタ１６９は断崖の脇から約５０フイート離れたところに位置している。 本発明のもう１つの独特なモデリングの特徴１戴　垂直および水平の両方向での 衝突回避すなわち対地回避である。まず、水平方向の対地回避について説明する 。 本発明によるアーケードゲームの実施例において、アーケードゲームによってユ ーザ／プレーヤ１３６は丘陵に衝突して何が起こるか見ることができ、ユーザに とっても娯楽価値がさらに高まることになる。 一方、敵のヘリコプタを含む他の飛行物体哄　操縦されているかのように飛行し 　例えば自動的に自らの同時制御装置を引いてピッチを大きくし　丘陵を回避す る。このように移動することで、このように移動するヘリコプタに実際に発生す るようなヘリコプタの対気速度を減少させることができる。例えばヘリコプタの 場合には１５００フイートなど、離陸のＮ秒後のある限られた距離までの飛行軌 道を想定することで丘陵を検出する。物体を回避して前方に地上障害物がなくな ると、飛行物体は鼻先を降下させて再度地形に追従しようとする。 図面を参照すると、図１２ａにおいて、敵のヘリコプタ３７４とその影３７６は 丘陵３７８の近くにいる。図１２ｂにおいて、ワールドモデル１５２版　丘陵３ ７８の中腹への衝突を回避するために敵のヘリコプタ３７４の同時制御装置を引 く。 水平方向の対地回避１戴　図５に示す次のフレーム状態２４６について衝突処理 装置１５４を起動してワールドモデル１５２において開始される。図１３ａにお いて示されるように、敵移動機能２２８および対地衝突チェック機能２２４（図 ５）１戴　スタート状態３８２から始まって状態３８４で次のＮ秒物体について 飛行軌道を算出することで衝突処理装置１５４において継続される水平方向対地 回避機能３８０を使用する。判断状態３８６に移行すると、衝突処理装置１５４ は、飛行軌道と例えば図１２ａの丘陵３７８などの地面１６８とが交差するが否 かを判断する。この時点で、衝突処理装置１５４によって得られた結果は、機能 ３８０の一部としてワールドモデル１５２に送られる。想定した飛行軌道が地面 １６８と衝突すると思われる場合、航空機の制御装置がオーバーライド状態にあ るか、または機能３８８において地面を回避するためにユーザにフィードバック を与えているかのいずれかである。状態３８８または判断状態３８６での衝突は ないとの判断がなされた後は機能３８０はストップ状態３９２において終結する 。 オーバーライド機能３８８は図１３ｂに示されている。同図において、オーバー ライド機能３８８はスタート状態３９６がら判断状態４００に進み、物体が敵の ジェット機であるか否かを判断する。 物体が敵機である場合に鷹　機能３８８は状態４０２においてジェット機の高度 を上げ、状態４０４においで係合をすべて解除する。 判断状態４００に戻るカー　物体が敵のジェット機ではない場合には、機能３８ ８はもう１つの判断状態４０６を実行して物体が敵のヘリコプタか否かを判断す る。例えば図１２ａおよびｂに示すヘリコプタ３７４のように物体が敵のヘリコ プタであるような場合に１戴　状ｉｑ　４０８に示すようにヘリコプタは高度上 昇および／または必要に応じて方向を変える。方向転換頃　ヘリコプタが断崖な どに近付いているなどの場合に必要となってくる。同様番ミ機能３８８が状態４ ０４に移行するとヘリコプタは係合をすべて解除する。さて、判断状態４０６に おいて物体は敵のヘリコプタではないと判断されると、機能３８８は判断状態４ １０に進んで物体がシミュレーションのヘリコプタ１６９であるか否かを判断す る。この判断の答えがイエスである場合には、ユーザ１３６は状態４１２におい て衝突が差し迫っていることを示すフィードバックを与えられる。状態４０４か ら、または状態４１０での判断の答えがノーで物体がユーザのヘリコプタ１６９ ではないと分かった場合、または状態４１２においてユーザへのフィードバック が完了した場合、オーバーライド機能３８８はストップ状態４１４で終結する。 本発明は、例えば図１４ａおよび１４ｂに示すようなシミュレーションのヘリコ プタ１６９についての垂直方向対地回避も行う。ヘリコプタによる垂直方向対地 回避で１戴　基本的に垂直方向に降下するために同時制御装置を下げる。このた め、ワールドモデル１５２（図３）によってヘリコプタ１６９が地面に衝突しそ うであることが検出されると、ワールドモデル１５２は人為的に同時制御装置１ ３８（図３）を引っ張り（実際のフィードバック運動は全くない）、現在の設定 をオーバーライドする。ヘリコプタになれないユーザにとって、このような特徴 を有することで頻繁に衝突するのを防止でき、さらにアーケードゲーム／フライ ト・シミュレータ１３４から楽しみ／利益を得ることができる。 また、関連したテーマであるカー　ワールドモデル１５２はヘリコプタが例えば ３００フイートなどの予め定められた高度以上に上昇することのないようにして いる。この限界値まで達すると、同時制御装置１３８（図３）は人為的に下げら へ　それ以上高度が増すことはない。 垂直方向対地回避に話しを戻すと、ユーザ１３６が周期的制御装置１４２（ピッ チ）、周期的制御装置１１１４２を使用した横揺ね、尾部ロータペダル１４０を 踏んでの偏揺れなどによってヘリコプタ１５２の鼻を押し下げると、ワールド処 理装置１５２は、ユーザ１３６は着陸したがっているわけではないと仮定する。 換言すれＥ　制御袋ｆｔ１４０および１４２が中央以外の場所にある場合、ヘリ コプタ１６９は着陸しない。ヘリコプタ１６９は最小安全高度で維持されている のである。例え（！、ヘリコプタ１６９のロータの直径は約２４フイートである ので、ロータと地面１６８との衝突を防止するためヘリコプタ１６９は約３０フ イートの高度で維持される。樹木の全高は一般に約３０フイート程度であり、こ の数字は戦闘用ヘリコプタの通常の巡航高度に相当する。 ユーザが丘陵に近付くと、ユーザは３つの選択肢の中から１つを選択する。すな わち、減速してフライト・シミュレータ１３４によってヘリコプタ１６９を丘陵 の上に浮揚させるか、同時制御装置１３８を引いて丘陵の上まで浮揚するか、丘 陵を回避するために方向転換するかである。基本的へ　垂直方向に自動的に地面 １６８を回避するために（戴　フライト・シミュレータ１３４はヘリコプタ１６ ９の垂直速度をみて、衝突処理装置１５４（図３）を使用して地面１６８がどこ にあるか判断する。 再び図１４ａを参照すると、ヘリコプタ１６９は地面１６８から臨界距離ｍ離れ たところを飛行している。ヘリコプタ１６９は横揺れして周期的制御装置１４２ は作動状態にあり、ユーザ１３６は着陸したがってはいない。したがって、フラ イト・シミュレータ１３４は（人為的に）同時制御装置１３８を引っ張り、地面 １６８からの新たな最小距離ｍ′を達成する。 ワールドモデル１５２檄　図５においてすでに説明したように機能２２０におい てユーザの位置を確認する。機能２２０檄　図１５の流れ図に示すような垂直方 向対地回避機能４１８を使用する。垂直方向対地回避機能４１８ｉＬ　スタート 状態４２０から流れに入る。 対地回避機能４１８は状態４２０から状態４２２に移行獣　ヘリコプタの垂直速 度と現在位置とを使用してヘリコプタ１６９（図１４３）の新たな垂直方向位置 を算出する。判断状態４２４に進むと、機能４１８は最後の表示すイクル（図５ ）の間に衝突処理装置１５４から受信した地形への影付は情報を使用する。　（ ヘリコプタ実機１００では対地距離は相対高度計を使用してめる。）衝突の危険 が差し迫っているような場合に服状態４２６に遷移してから回避機能４１８は人 為的に同時制御装置１３８の「動作」を大きくして揚力を強め、ヘリコプタ１６ ９の降下速度を落とす。 状態４２６から、または状態４２４で垂直速度から衝突はすぐには起こらないと 判断した場合にＩＬ　回避機能４１８は状態４２８に移行し、　（周期的制御装 置１４２の位置から）ヘリコプタ１６９のロール角およびピッチ角に基づいて最 小高度と地面１６８までの距離とを算出する。　（図示はしていないカー　方向 舵１４０の位置に基づいた偏揺れ速度を使用して高度を維持する。）次へ　判断 状態４３０に移行し　回避機能４１８は最小高度とヘリコプタ１６９の現在の高 度（例えば図１４ａに示す距離ｍ）とを比較する。ヘリコプタの飛行高度が低す ぎる場合（図１４ａに示す場合など）檄　状態４３２において同時制御装置１３ ８を人為的に高め、ヘリコプタ１６９の高度を上げる（図１４ｂに示す状態）。 状態４３２から、または判断状態４３０においてロール角およびピッチ角（およ び偏揺れ速度）に基づいてヘリコプタの高度は低すぎないと判断した場合には、 垂直方向対地回避機能４１８は状態４３４に移行して対地速度となる最小高度を 算出する。次に、状態４３６において、この最小高度を予め選択した対地速度と なる予め選択した最小高度と比較する。ヘリコプタ１６９のロータは前方への推 力によって前方に傾くことがあるカー　ロータと地面１６８との衝突は避けるべ きであるのでこのような判断を行う。したがって、状態４３８に移行すると、ヘ リコプタ１６９の高度が低すぎた場合には対地回避機能４１８は人為的に同時制 御装置１３８を高める。最後シミ　垂直方向対地回避機能４１旧戴　状態４３８ から移行してくるか、または状態４３６においてヘリコプタ１６９は低すぎない 程度に飛行していると判断した場合に１戴　ストップ状態４４０において終結す る。 本発明に含まれるもう１つのモデリングの特徴憾　主ロータ１０２（図１）の動 力がなくなった時にヘリコプタのパイロットによって使用される緊急手順である 。図１６１戴　オートローテーション着陸を行っているヘリコプタｌＯＯから得 た飛行軌道を模式的に示したものである。ヘリコプタは動力を失い、ロータのブ レード１０４への空気量を維持してロータ速度を維持するためにパイロットは前 方への速度を増して同時制御装置１２２（図２）を下げると仮定する。さて、ヘ リコプタ１０ｏ（仮線で示す）はオートローテーション着陸でゆらゆらと揺れる 最終段階に入る。揺れの最終段階において、パイロットは周期的制御装置１２ｏ （図２）を引き戻し　主ロータ１０２の速度を落としてロータブレードの迎え角 を大きくする。 このようにすることで、揚力を大きくしてヘリコプタ１００の降下速度を落とす ことができる。パイロットがロータ１０２に残っている慣性をなくす（ロータ速 度を落とす）よう同時制御装置１２２を首尾よく引き上法　同時に必要なだけ揚 力を高めることができればヘリコプタ１００は穏やかに着陸できる。 図１７１′！−ヘリコプタに関する一般的な高さ一速度図を示す。４４６ａおよ び４４６ｂで示される高度と対気速度との組み合わせ東ヘリコプタがオートロー テーションによって安全に着陸するのを可能にしている。例えＩｆ、４４６ａの 組み合わせから、ヘリコプタがかなりの高さのところでホバリングしていて動力 が失われた場合、ヘリコプタは前方に降下して速度を増すので鼻先が前方に傾き 、ヘリコプタは安全に着陸できるということが分かる。一方、４４６ｂの組み合 わせから分かるようへ　高度は低いがヘリコプタの対気速度は高い状態で動力が 失われると、ヘリコプタは同時制御装置を下げなくてもある程度の高度で維持さ れる。しかしながら、ヘリコプタが組み合わせ４４６ａおよび４４６ｂのいずれ か一方でも満足していない、すなわちヘリコプタの高度は下がりすぎているが速 度も十分ではないような場合、ヘリコプタはゆらゆらと揺れることができず、安 全な着陸は望めない。 図１８ａ、ｂおよびＣを参照すると、一連のスクリーン画面を通してオートロー テーションモデリングが模式的に示されている。図１８ａにおいて、ヘリコプタ １６９は着陸バッド４５０の方に向いている。このシーケンスにおいて、ヘリコ プタ１６９は燃料切れであると想定されており、フライト・シミュレータ１３４ はｒＯＵＴＯＦ　ＦＵＥＬ　（燃料切れ）」というメツセージ４５２をビデオ表 示装［１６２上に表示している。従って、ユーザ１３６はヘリコプタ１６９を制 御して、可能であれば地面１６８との衝突を回避しなければならない。図１８ｂ および１８　ｃ　１４　オートローテーション揺れ移動を使用して着陸バッド４ ５０の上に首尾よく着陸した状態を示している。 さて、図１９を参照すると、オートローテーション機能用の制御フロー全体を参 照符号４５２で示す。オートローテーション機能４５２は、ワールドモデル１５ ２（図５）の一部であり、より詳細に言えば図５の新規位置確認機能２２０部分 にある。スタート状態４５４から制御フローに入ると、オートローテーション機 能４５２は判断状態４５６に移行してヘリコプタ１６９にまだ燃料が残っている か否かを判断する。まだいくらか燃料が残っている場合に（戴　機能４５３は状 態４５８に移行してモータ速度を増減し所望のロータ速度を維持する。次へ　状 態４６０ではエンジントルクをロータに印加する。本実施例において、ロータ速 度は減速後に例えば３００ｒｐｍに設定されている（エンジン速度は一般に数千 ｒｐｍである）。ヘリコプタを攻撃する際、エンジン速度は自動的に変えられて 所望のロータ速度を達成する。さて、状態４５６においてオートローテーション 機能４５２がヘリコプタ１６９には燃料が残っていないと判断すると、機能４５ ２は状態４６２に進収　エンジンのロータ速度への影響を排除するためにクラッ チを解除する。 ヘリコプタに燃料が残っている場合には状態４６０から、その他の場合は状態４ ６２から状態４６４へ移行し　ロータブレードによって維持されている迎え角に 応じてロータ速度を増減する。ロータブレードによって「風」が生ニ　ブレード は所望の迎え角を有している場合にロータ速度を上げる。換言すれ（戯　同時制 御装置１３８を下げてヘリコプタ１６９が（風をおこして）降下している時にロ ータ速度を上げる。 次く　状態４６６に移行すると、尾部ロータは主ロータが尾部ロータを変化させ る機構と同一の機構によって駆動されているため、方向舵１４０の操作中（すな わち中心から外れている）にはロータ速度を落として主ロータに抗力を作用させ る。状態４６６がら４６８に移行すると、オートローテーション機能４５２はロ ータ速度を落としたことによる作用を（ロールとピッチとを制御して）周期的制 御装置に取り入れる。すなわち、ロータが減速するとパイロットは横揺れと縦揺 れとに対する統制力を失う。例えは　みかけ上のロータ速度（３００ｒｐｍ前後 ）から外れると揚力と推力は小さくなる。同様＆へ　状態４７０に移行すると、 ヘリコプタ１６９の偏揺れは方向舵ペダル１４０を操作しているユーザー１３６ からの影響はあまり受けなくなる。最後へ　オートローテーション機能４５２は 状態４７２に遷移して新たなロータ速度に基づいた揚力と推力とを設定する。ロ ータ速度が落ちるとヘリコプタ１６９は一般に揚力を失う。しかしながら、推力 を大きくする対気速度によって減少した揚力はある程度補償される。すなわち、 ヘリコプタ１６９の前方への飛行速度が高くなるにつれて必要とされる迎え角は ノ」為さくなるのである。 したがって、上述したように、フライト・シミュレータに適用しようと娯楽用ソ フトウェアすなわちアーケードゲームであろうと、本発明は現在の技術に勝る重 要な利点を有する。より詳細に言えば、地形に追従する影というビジュアルキュ ー、曇りゃユーザによる選択が可能なモデリング、水平および垂直方向での対地 回避、オートローテーションなど（戴　安価なコンピュータハードウェアによっ て達成できるように本発明によって特に規定されたものである。また、地形に追 従する影の実施例は、想定された光源に対して非直交な地表を横切る能力を包含 する。曇りの実施例で１戴　多角形の色を曇りの距離と厚さとの関数として変化 させる。ユーザによる選択可能なズームは、ユーザによる選択性、ズーム、−人 称と三人称との間での見え方の変化などを組み合わせたものである。最後く　対 地回避およびオートローテーションモデリングの実施例１礼　ヘリコプタ制御を 効果的に利用することができるという利点を有する。さらく対地回避は高度が様 々に変化する地形でも実施できる。 以上、本発明の新規な特徴のうち基本的なものを様々な実施例に適用して説明し たカー　図示した装置および方法の形態や詳細部分に対して削除や置き換えなど 、本発明の趣旨を逸脱することなく当業者によって容易に行えることは理解でき よう。 対気速度 −−−１３４ａ 寸 ＦＩＧ　５ｂ ＦＩＧ、８ｂ ＦＩＧ、ｌ２ｂ ＦＩＧ、　１４ａ 補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成５年９月２１日

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. １．プロセッサおよびメモリを有するコンピュータと；コンピュータに接続され たビデオ表示装置と；コンピュータによって生成された飛行世界内の乗り物に対 する三人称からの見え方をシミュレートし、ビデオ表示装置上に表示する手段と ； 飛行世界内の乗り物に対する一人称からの見え方をシミュレートし、ビデオ表示 装置上に表示する手段と；飛行世界内の乗り物に対する複数の景色の連続的なシ ーケンスを生成するアニメーション手段であって、前記連続的なシーケンスは一 人称からの見え方と三人称からの見え方のうち現在選択されている方から始まり 、現在選択されている見え方とは異なる後で選択された方の見え方で終了し、前 記連続的なシーケンスは乗り物から離れる方向への様々な距離での景色を含むア ニメーション手段と；ユーザが景色の連続的なシーケンスを起動できるように前 記オートメーション手段に接続され、後で選択された見え方をビデオ表示装置上 に表示するユーザ選択可能な制御装置と；コンピュータに接続され、飛行世界全 体に乗り物を移動させる制御手段と； を備えるユーザによる選択可能なズームシステム。
2. ２．ユーザ選択可能な制御装置は、アニメーション手段が一連の景色を生成して いる間にユーザによって選択され、シーケンス生成方向を反転する請求の範囲第 １項記載のユーザによる選択可能なズームシステム。
3. ３．乗り物はヘリコプタである請求の範囲第１項記載のユーザによる選択可能な ズームシステム。
4. ４．制御手段は同時制御装置および周期制御装置を含む請求の範囲第３項記載の ユーザによる選択可能なズームシステム。
5. ５．ユーザ選択可能な制御装置は、ユーザの視角を変化させる手段を含む請求の 範囲第１項記載のユーザによる選択可能なズームシステム。
6. ６．ユーザ選択可能な制御装置はボタンである請求の範囲第１項記載のユーザに よる選択可能なズームシステム。
7. ７．一人称の見え方および三人称の見え方は、ロール角やピッチ角、ヨー角が異 なる請求の範囲第１項記載のユーザによる選択可能なズームシステム。
8. ８．景色の連続的なシーケンスは、 α＝αｉｎ＋ｖｉｅｗ／Ｎ（αｏｕｔ−αｉｎ）であるロール、ピッチ、ヨー角 の比率によって異なるＮ個の離散的な景色を含み、ここで、 αはこの段階での算出角； αｉｎは三人称の見え方になっている時の角度；ｖｉｅｗは連続的なシーケンス のうち現在の景色段階；Ｎは連続的なシーケンスの段階数； αｏｕｔは一人称の見え方になっている時の角度；である請求の範囲第７項記載 のユーザによる選択可能なズームシステム。
9. ９．プロセッサおよびメモリを有するコンピュータと；コンピュータに接続され たビデオ表示装置と；コンピュータによって生成された飛行世界内の物体をシミ ュレートし、ビデオ表示装置上に表示する手段であって、上記飛行世界は、一組 の平面のうち少なくとも一方の平面は他方の平面に対して非平行かつ非垂直であ る一組の平面によって規定された地形を含み、影の位置は飛行世界内の物体上に 位置するシミュレート光源の位置および方向に依存する手段と； 影をビデオ表示装置上に表示して遠近感を改善するための手段と； を備える影付けシステム。
10. １０．物体は浮揚機である請求の範囲第９項記載の影付けシステム。
11. １１．システムはコンピュータに接続され、飛行世界全体に物体を移動させる制 御手段を含む請求の範囲第９項記載の影付けシステム。
12. １２．シミュレート光源は地形の水平面に対して約３０°から約９０°の範囲に 位置する請求の範囲第９項記載の影付けシステム。
13. １３．プロセッサおよびメモリを有するコンピュータと；コンピュータに接続さ れたビデオ表示装置と；コンピュータによって生成された飛行世界内での物体の 動きをシミュレートし、ビデオ表示装置上に表示する手段と；コンピュータに接 続され、飛行世界全体に物体を移動させる制御手段と； 飛行世界内の物体と地表との衝突を想定して検出する衝突手段と； 制御手段の予め規定された物理的制約に依存する一組の制御コマンドをシミュレ ートする手段に供給することで物体を移動させ、想定された衝突を回避する回避 手段と； を備える対地回避システム。
14. １４．衝突手段は、物体の想定された軌道に対して実質的に垂直の向きにある地 表部分に作用可能である請求の範囲第１３項記載の対地回避システム。
15. １５．衝突手段は，物体の想定された軌道に対して実質的に水平の向きにある地 表部分に作用可能である請求の範囲第１３項記載の対地回避システム。
16. １６．多角形用のカラーパレットであって、パレットの各色は多角形からの様々 な距離および光源に対する角度に関連した多角形用パレットを選択するステップ と； コンピュータによって生成された飛行世界内での位置と、方向と、複数の光源ベ クトルの強度とを選択するステップと；光源ベクトルと多角形の法線との間の一 組の点乗積を算出するステップと； 点乗積を合計し、変換係数を加算して正の値の範囲Ａを生成するステップと； 多角形上の点を選択するステップと； 観測者と多角形との間の距離Ｚを算出するステップと；距離Ｚと予め規定された ぼやかし距離値とを比較するステップとぼやかし距離値の関数によって範囲Ａを オフセットさせるステップと； 範囲Ａをカラーパレットから選択した色数で除算し、色番号を生成してカラーパ レットを割り出すステップと；を含む多角形着色方法。
17. １７．割り出したカラーパレットの色を使用してビデオ表示装置上に多角形を描 き出すステップを含む請求の範囲第１６項記載の着色方法。
18. １８．光源ベクトルの方向を観測者ベクトルの方向に等しく設定するステップを 含む請求の範囲第１６項記載の着色方法。
19. １９．プロセッサおよびメモリを有するコンピュータと；コンピュータに接続さ れたビデオ表示装置と；コンピュータによって生成された飛行世界内での主ロー タとエンジンの速度を含むヘリコプタの動きをシミュレートし、ビデオ表示装置 上に表示する手段と； 同時かつ周期的にシミュレートする制御装置を含むヘリコプタの動きの制御を行 う制御手段と； 主ロータの迎え角に基づいてロータの速度を増減する手段と；算出したロータ速 度に基づいてヘリコプタの揚力と推力とを調節する手段と； を備えるヘリコプタフライト・シミュレータ。
20. ２０．ロータ速度は尾部ロータ抗力に基づいて減少する請求の範囲第１９項記載 のヘリコプタフライト・シミュレータ。
21. ２１．制御装置はシミュレートした方向舵ペダルを含み、方向舵力はロータ速度 の関数として減少する請求の範囲第１９項記載のヘリコプタフライト・シミュレ ータ。
22. ２２．ヘリコプタに燃料が全くない場合に主ロータとエンジンとの間のクラッチ の係合を解除する請求の範囲第１９項記載のヘリコプタフライト・シミュレータ 。
23. ２３．エンジン速度は所望のロータ速度を維持するために増減される速度である 請求の範囲第１９項記載のヘリコプタフライト・シミュレータ。