JPH0877387A

JPH0877387A - 映像提示装置

Info

Publication number: JPH0877387A
Application number: JP6208633A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Nakagawa; 滋雄中川
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1994-09-01
Filing date: 1994-09-01
Publication date: 1996-03-22
Anticipated expiration: 2013-03-18
Also published as: US5982388A; JP2727974B2

Abstract

(57)【要約】【目的】単一の物体データに物体データへの変更手続
きを適用することにより複数のシーンデータを生成し、
シナリオデータの作成を容易にすると同時に、シナリオ
実行時にユーザの意図に応じた提示状態を生成する手段
を提供する。【構成】シナリオ入力部７に格納したシナリオのう
ち、物体形状と動き情報などの物体情報を物体情報格納
部１に、属性変更手続きを属性変更手続き格納部２に格
納する。データ入力部６からの入力データに基づいて属
性変更手続き格納部２は格納した属性変更手続きを変更
し、変更した適用属性変更手続きを属性変更部３で物体
情報に対して適用して、提示状態に応じたシーンデータ
を生成する。物体情報計算部４はフレームごとの物体の
位置座標データを計算し、映像生成部５で映像を生成し
て提示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコンピュータによりユー
ザの操作に対して対話的に映像を生成して提示する装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】３次元のコンピュータグラフィクス（Ｃ
Ｇ）映像が実時間で生成可能なハードウェアを使用し
て、ユーザの入力操作に応じて即時に視点移動や物体の
移動などを行う対話型のアプリケーションが、例えば建
築物内部を視点移動するウオークスルーアニメーション
などを始めとして様々な用途で利用されている。

【０００３】また、特に専用の３次元ＣＧハードウェア
をもたないパーソナルコンピュータ上においても、あら
かじめ作成しておいた２次元のアニメーション部品を画
面上に配置しておき、ユーザのマウス操作などで対話的
に２次元アニメーションを提示するアプリケーションが
利用されている。

【０００４】このような対話型アニメーションでは、シ
ーンに登場する物体の動作をユーザの操作に応じて切替
える場合や、シーンの登場物体を表示または非表示を切
替えることによって物体の提示状態を切替える場合に
は、登場物体の動作および表示の実行／非実行を記述し
たシーンデータを、提示状態ごとにあらかじめ記述した
データとして複数用意しておき、対話型アニメーション
の実行時にはこれらのシーンデータを切替えていた。ま
た、シーンデータを次々に切替えながら実行するための
実行手順やシーン切替えの選択肢などを記述したシナリ
オデータとして、単一のデータを作成して実行してい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、複数
の提示状態をもつシーンでは、提示状態ごとに複数のデ
ータが必要だったため、これらのシーンデータに共通な
登場物体の動き情報の指定や表示／非表示の変更を行う
場合には、複数のシーンデータの全部に対して同じよう
に重複して変更作業を行わなければならなかった。ま
た、複数のデータの条件分岐の設定指定が繁雑だったと
いう問題があった。このため、提示状態数が増えるにし
たがって、シナリオデータの管理・編集をするためのシ
ナリオ作成コストが上昇するという問題があった。

【０００６】また、従来の方法では、提示状態を記述し
たシーンデータはあらかじめ記述されたデータを使用し
ており、実行時には変更できなかった。このため、シナ
リオ実行時にあらかじめシナリオに記述されていないシ
ーンをユーザの意図にしたがって生成かつ実行すること
はできなかった。

【０００７】さらに、従来の方法では、広大な空間にお
いて実行するシナリオや、あるいはストーリー進行に応
じて部分的なストーリーを次々に実行する長大なシナリ
オを、単一の大規模かつ複雑なシナリオデータとして記
述していた。このため、広大な空間における動きの切替
え情報や、ストーリー進行に応じた動きの切替えなどを
登場物体ごとに単一かつ複雑な大規模データによって記
述する必要があり、この結果、シナリオ作成コストの上
昇を招くという問題があった。さらに、シナリオデータ
が単一であるために、複数のシナリオ作成者が作業を分
担することが困難であるという問題があった。

【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、複数の提示状態への変更を単
一データへの変更操作だけで実現することでシナリオデ
ータの作成を容易にすると同時に、シナリオ実行時にユ
ーザの意図に応じた提示状態を生成する手段を提供する
ことにある。

【０００９】また、単一のシナリオを、たとえば部分空
間ごとあるいは部分ストーリーごとに分割した複数の独
立したシナリオデータによって記述および実行する手段
を提供し、大規模または複雑なシナリオデータを容易に
作成する手段を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の映像提示装置
は、複数の物体を空間中に配置して、フレームごとに前
記物体の画像を生成することで一連の映像を提示する映
像提示装置において、入力データを取り込むデータ入力
部と、前記物体の幾何的属性、動き属性及び一フレーム
分の表示属性とによって記述した物体情報と前記物体情
報の各属性への属性変更手続きとからなるシナリオを取
り込んで出力するシナリオ入力部と、前記シナリオの前
記物体情報を格納する物体情報格納部と、前記シナリオ
の前記属性変更手続を格納し、前記入力データに基づい
て前記属性変更手続きを変更して適用属性変更手続きと
して出力する属性変更手続き格納部と、前記適用属性変
更手続きに基づいて前記物体情報の各属性を変更して変
更物体情報として出力する属性変更部と、前記入力デー
タ及び前記変更物体情報に基づいてフレームごとに表示
属性を計算して更新した最新物体情報によって前記物体
情報格納部に格納してある物体情報を更新する物体情報
計算部と、前記最新物体情報に基づいて映像を生成して
提示する映像生成部と、からなることを特徴とする。

【００１１】また、本発明の映像提示装置は、複数の物
体を空間中に配置して、フレームごとに前記物体の画像
を生成することで一連の映像を提示する映像提示装置に
おいて、入力データを取り込むデータ入力部と、前記物
体の幾何的属性、動き属性及び一フレーム分の表示属性
とによって記述した物体情報と前記物体情報の各属性へ
の属性変更手続きとからなる複数のシナリオと前記複数
のシナリオから実行シナリオを一つ選択するためのリン
ク情報とからなる遷移シナリオを取り込んで出力するシ
ナリオ入力部と、前記遷移シナリオを格納して前記複数
のシナリオからシナリオを一つ選択して実行シナリオと
して出力する遷移シナリオ格納部と、前記実行シナリオ
の出力ごとに前記実行シナリオの物体情報を格納する物
体情報格納部と、前記実行シナリオの出力ごとに前記実
行シナリオの属性変更手続きを格納し、前記入力データ
に基づいて前記属性変更手続きを変更して適用属性変更
手続きとして出力する属性変更手続き格納部と、前記属
性変更手続きに基づいて前記物体情報の各属性を変更し
て属性変更物体情報として出力する属性変更部と、前記
入力データに基づいて前記変更物体情報の注目フレーム
での前記変更物体情報の一フレーム分の表示属性を計算
して更新した最新物体情報によって前記物体情報格納部
に格納してある物体情報を更新し、前記遷移シナリオ格
納部に格納してある複数のシナリオからシナリオを一つ
選択するためのシナリオ選択要求を出力する物体情報計
算部と、前記最新物体情報に基づいて映像を生成して提
示する映像生成部と、からなることを特徴とする。

【００１２】また、本発明の映像表示装置は、前記最新
物体情報と前記適用属性変更手続きとに基づいて前記適
用属性変更手続きを変更して最新属性変更手続きとして
前記属性変更手続き格納部に格納してある属性変更手続
きを更新する属性変更手続き計算部を有することを特徴
とする。

【００１３】また、本発明の映像表示装置は、複数の物
体を空間中に配置して、フレームごとに前記物体の画像
を生成することで一連の映像を提示する映像提示装置に
おいて、入力データを取り込むデータ入力部と、前記物
体の幾何的属性、動き属性及び一フレーム分の表示属性
とによって記述した物体情報と前記複数の物体の接続情
報とからなるグラフ物体情報及び前記物体情報の各属性
への属性変更手続きによって構成するシナリオを取り込
んで出力するシナリオ入力部と、前記シナリオのグラフ
物体情報を格納する物体情報格納部と、前記シナリオの
属性変更手続きと前記接続情報を格納し、前記入力デー
タに基づいて前記属性変更手続きを変更して適用属性変
更手続きを出力するとともに前記適用属性変更手続きの
対象となる物体を一つ指定するための対象指定情報を出
力する属性変更手続き格納部と、前記グラフ物体情報と
前記対象指定情報とに基づいて前記適用属性変更手続き
の対象となる物体を前記複数の物体から抽出するための
抽出情報を前記物体情報に付加した部分グラフ物体情報
を計算する部分グラフ計算部と、前記部分グラフ物体情
報から前記抽出情報に基づいて抽出された物体の物体情
報について前記適用属性変更手続きを行って変更グラフ
物体情報を計算する部分グラフ変更部と、前記入力デー
タと前記変更グラフ物体情報とに基づいてフレームごと
の前記変更グラフ物体情報の位置座標を含む表示属性を
計算して求めた最新グラフ物体情報によって前記物体情
報格納部に格納してあるグラフ物体情報を更新する物体
情報計算部と、前記最新グラフ物体情報に基づいて映像
を生成して提示する映像生成部と、からなることを特徴
とする。

【００１４】また、本発明の映像表示装置は、複数の物
体を空間中に配置して、フレームごとに前記物体の画像
を生成することで一連の映像を提示する映像提示装置に
おいて、入力データを取り込むデータ入力部と、前記物
体の幾何的属性と動き属性と一フレーム分の表示属性と
によって記述した物体情報と前記複数の物体の接続情報
とからなるグラフ物体情報および、前記物体情報の各属
性への属性変更手続きによって構成する複数のシナリオ
と前記複数のシナリオからシナリオを一つ選択するため
のリンク情報とからなる遷移シナリオを取り込んで出力
するシナリオ入力部と、前記遷移シナリオを格納して前
記複数のシナリオからシナリオを一つ選択して実行シナ
リオとして出力する遷移シナリオ格納部と、前記実行シ
ナリオの出力ごとに前記実行シナリオのグラフ物体情報
を格納する物体情報格納部と、前記実行シナリオの出力
ごとに前記実行シナリオの属性変更手続きと前記接続情
報を格納し、前記入力データに基づいて前記属性変更手
続きを変更して属性変更手続きを出力するとともに前記
適用属性変更手続きの対象となる物体を一つ指定するた
めの対象指定情報を出力する属性変更手続き格納部と、
適用属性変更手続きとして出力する属性変更手続き格納
部と、前記グラフ物体情報と前記対象指定情報とに基づ
いて前記適用属性変更手続きの対象となる物体を前記複
数の物体から抽出するための抽出情報を前記物体情報に
付加した部分グラフ物体情報を計算する部分グラフ計算
部と、前記部分グラフ物体情報から前記抽出情報に基づ
いて抽出された物体の物体情報について前記適用属性変
更手続きを行って変更グラフ物体情報を計算する部分グ
ラフ変更部と、前記入力データと前記変更グラフ物体情
報とに基づいてフレームごとの前記変更グラフ物体情報
の位置座標を含む表示属性を計算して求めた最新グラフ
物体情報によって前記物体情報格納部に格納してあるグ
ラフ物体情報を更新し、前記遷移シナリオ格納部に格納
してある複数のシナリオからシナリオを一つ選択するた
めのシナリオ選択要求を出力する物体情報計算部と、前
記最新グラフ物体情報に基づいて映像を生成して提示す
る映像生成部と、からなることを特徴とする。

【００１５】また、本発明の映像表示装置は、前記最新
グラフ物体情報と前記適用属性変更手続きとに基づいて
前記適用属性変更手続きを変更して最新属性変更手続き
として前記属性変更手続き格納部に格納してある属性変
更手続きを更新する属性変更手続き計算部を有すること
を特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明の映像生成装置においては、シナリオを
物体情報および属性の変更手続きの組により記述し、シ
ナリオ実行時に属性変更手続きを物体情報に対して適用
することで、物体の表示／非表示や、物体の動きなどの
提示状態に対応するシーンデータを生成して映像を生成
する。このため、複数の提示状態をとるような物体につ
いても、あらかじめ複数のシーンデータを用意しておく
必要がなく、シナリオの作成が容易となる。

【００１７】そして、ユーザが属性変更手続きを変更す
ることにより、ユーザの意図に応じた提示状態をその場
で生成して提示することが可能となる。このとき、一部
の物体集合を計算して自動的に取り出し、取り出した物
体に属性変更手続きを行えるようにするために、物体集
合を構成する個々の要素となる物体を列挙することな
く、この結果ユーザによる物体の表示指定などの操作が
容易となる。

【００１８】また、このように単一の物体情報に基づい
て複数の提示状態を生成するため、例えばシナリオ作成
時に物体情報への変更を行う場合にも、変更点が全ての
シーンデータに対して自動的に反映するため、シナリオ
データの作成が容易となる。

【００１９】さらに、独立した部分的なシナリオデータ
を組み合わせて単一シナリオデータを記述かつ実行する
ために、大規模かつ複雑なシナリオデータの作成が容易
となる。

【００２０】

【実施例】次に、本発明の第１の実施例について図面を
参照して詳細に説明する。

【００２１】図１に本発明の第１の実施例である映像提
示装置のブロック図を示す。この実施例の映像生成装置
は、物体情報格納部１と、属性変更手続き格納部２と、
属性変更部３と、物体情報計算部４と、映像生成部５
と、データ入力部６と、シナリオ入力部７とから構成し
ている。

【００２２】以下本実施例の構成に従って動作を説明す
る。本実施例では３次元ＣＧによる映像生成を行う場合
を例として説明するが、３次元形状の代りに２次元画像
を用いた２次元アニメーション部品を使用して映像を生
成する場合でも全く同様に実施することができる。

【００２３】データ入力部６は装置の外部からの入力デ
ータを取り込み、入力データ１０５として出力する。ま
た、シナリオ入力部７は以下で説明する（１）物体情報
と（２）属性変更手続きとから構成するシナリオを装置
の外部から取り込み、シナリオ１０６として出力する。

【００２４】データ入力部６およびシナリオ入力部７の
外部からの取り込みデータとしては、例えばユーザによ
るキーボードやマウスなどの入力装置の操作により生じ
るデータや、あらかじめ記録しておいた磁気ディスクや
磁気テープ等の記憶装置から入力したデータや、他のコ
ンピュータとのデータ通信の結果をメモリ上に格納した
通信データや、あるいは別のデータ作成用プログラムに
より計算した結果をメモリ上に格納したデータなどを用
いることができる。

【００２５】（１）物体情報物体情報は物体ごと記述した以下の各属性から構成す
る。図１２は物体情報１６０１の説明図である。

【００２６】（ａ）幾何的属性１６０２物体形状および形状表面の情報を物体の幾何的属性１６
０２として記述する。これらの情報は、たとえば物体座
標系における形状データや、表面の色輝度値と反射係数
などの表面特性や、さらにテクスチャマッピングを行う
場合のテクスチャ画像およびテクスチャ画像と物体表面
の対応関係などにより記述することができる。

【００２７】（ｂ）動き属性１６０３物体の属する座標系とその上位の座標系（ワールド座標
系）の間の対応関係を時間経過に従って定義した動き情
報によって動き属性１６０３を記述する。

【００２８】動き情報の一例として、物体座標系から上
位座標系への平行移動、回転、スケーリング（拡大、縮
小）およびその組み合わせを行う同次座標行列Ｍをフレ
ームごとの時刻ｔ₁、ｔ₂、…、ｔ_n-1、ｔ_nの順に記
録することで、サンプリングした物体の動き情報Ｍ（ｔ
₁）、Ｍ（ｔ₂）、…、Ｍ（ｔ_n-1）、Ｍ（ｔ_n）を記
述してもよい。フレーム時間としては、たとえば、ＴＶ
放送（ＮＴＳＣ方式）におけるフィールドタイム１／６
０秒またはフレームタイム１／３０秒を用いることで、
なめらかなアニメーション映像を生成することができ
る。

【００２９】また、時刻ｔをパラメータとする関数Ｄに
よって時刻ｔにおける同次座標行列と等価な対応関係Ｄ
（ｔ）が定義できるならば、関数Ｄおよびパラメータｔ
の組合せを物体の動き情報として用いてもよい。たとえ
ば、スプライン曲線および曲線上の位置を示すパラメー
タによって物体の動きを記述してもよい。

【００３０】物体は動き属性１６０３として複数の動き
情報をもつことができ、表示属性１６０４に応じて使用
する動き情報を選択する。

【００３１】さらに、動き情報には空間中の物体の動き
の他にも音声または音楽の情報を付加して記述してもよ
い。音声情報としては、たとえばコンパクト・ディスク
等で用いられるＰＣＭ記録方式などで記録したディジタ
ル音声情報を用いてもよい。記録した音声情報は映像生
成時に物体の動きと同期して再生する。

【００３２】（ｃ）表示属性１６０４物体は以下に示す複数の状態変数１６０５を表示属性１
６０４としてもつ。状態変数１６０５にはあらかじめ初
期値を与えておくことができる。以下状態変数１６０５
の例を説明する。

【００３３】・物体の現在の提示状態を選択する提示フ
ラグ提示フラグがセットされているときに物体を映像生成時
に可視表示し、提示フラグがリセットされているときに
は透明な不可視として映像生成の対象としない。

【００３４】・現在選択している動き情報を定める動き
選択値物体は複数の選択可能な動き情報を動き属性１６０３と
してもつ場合、どれか一つを選択して現在の動き属性と
する。選択した動き情報の種別を動き選択値としても
つ。

【００３５】・物体の空間中の位置物体のワールド座標系における位置座標および回転角を
格納して映像生成時に使用する。

【００３６】上記の属性の他にも、物体情報を映像生成
するための特徴となる属性値であれば、任意の属性値を
表示属性として利用することができる。

【００３７】なお、使用する光源および視点についても
それぞれ他の物体と同様に扱う。

【００３８】（２）属性変更手続き属性変更手続きは物体情報の各属性を変更するためにあ
らかじめ定めておいた複数の関数または手続きの集合で
ある。属性変更手続きには、各手続きを実行するかどう
かの指定や、手続きの引数、属性変更の対象となる物体
情報の指定などをパラメータとして指定する。

【００３９】物体情報格納部１はシナリオ入力部７が出
力するシナリオ１０６から物体情報を格納して物体情報
１０１として出力する。

【００４０】属性変更手続き格納部２はシナリオ入力部
７が出力するシナリオ１０６から属性変更手続きを格納
する。また、入力データ１０５に基づいて物体情報１０
１に対して実行する適用属性変更手続き１０２を計算
し、属性変更部３に出力する。

【００４１】適用属性変更手続き１０２を計算する方法
について、物体情報１０１の特定の物体集合に対して表
示属性の提示フラグをセットする場合を例にあげて説明
する。

【００４２】ここでは、属性変更手続きとして、物体の
表示／非表示を物体番号で管理する物体表示グループリ
ストについてユーザが表示グループを指定する手続きを
説明する。物体には識別のためユニークな物体番号があ
らかじめ与えられているものとする。

【００４３】図９は物体表示グループリストの一例を示
す説明図である。図９において、物体表示グループリス
ト９１はインデクス番号９２と表示選択９３と物体番号
９４とから構成する。この例ではインデクスＩＤ−１お
よびＩＤ−３が表示選択されているため、それぞれに属
している物体番号の和集合の物体１，２，３，５，６の
提示フラグをセットする。それ以外の物体は提示フラグ
をリセットする。

【００４４】属性変更手続き格納部２は図９に示すリス
トをユーザに提示し、同時にユーザはリストにＹＥＳま
たはＮＯの印を記して表示グループごとの物体の表示選
択を行う。

【００４５】リストのユーザへの提示および項目選択の
ために、属性変更手続き格納部２は一時的にリストおよ
び項目選択用カーソルを表示する特別の属性変更手続き
１０２を入力データ１０５に応じて計算して出力しても
よい。このとき、ユーザはマウスまたはキーボード操作
によって生成映像中の項目選択カーソルを動かし、映像
中の物体をピッキングするなどの操作で項目の選択を行
うようにすることができる。

【００４６】以上の属性変更手続き指定を行った結果、
特定の物体だけを映像生成することにより、例えば複雑
な機械を構成する部品の集合について、機械内部の通常
見えない部分の部品だけを提示することなどができる。

【００４７】以上の適用属性変更手続きの計算は、物体
情報の他の表示属性に関する関数についても同様に行っ
て良い。表示属性の動き選択値についても同様の選択操
作を行うことで、例えば先の機械内部の部品を提示する
例では、機械内部の部品が異る複数の動きを行う場合な
どに動きを切替えながら提示することが可能となる。

【００４８】なお、以上の適用属性変更手続きの更新は
必ずしもフレームごとに行わなくても良く、更新を行わ
ない場合には内部に格納した属性変更手続きを適用属性
変更手続き１０２として出力する。

【００４９】以上説明した属性変更手続きは属性変更手
続き格納部２に複数格納しておき、入力データ１０５に
基づいて各属性変更手続きを逐次実行してもよく、入力
データ１０５に基づいてどの属性変更手続きを実行する
かを実行時に選択してもよい。

【００５０】また、属性変更手続きはその実行対象とな
る登場物体に対して、たとえば１対１対応となるように
個別に対応させて記述しておくことができる。各登場物
体ごとに物体情報と属性変更手続きとを組合せた部品デ
ータの集合としてシナリオ１０６を記述することで、登
場物体単位の部品データの登録または削除などを行うこ
とができ、シナリオ１０６の編集作成作業を容易に行う
ことができる。

【００５１】属性変更部３は、適用属性変更手続き１０
２において実行が指定されている関数を物体情報１０１
に対して逐次実行する。これにより物体情報の各属性を
変更する。全ての関数の実行が終了した後、属性変更部
３は変更物体情報１０３を出力する。

【００５２】物体情報計算部４は変更物体情報１０３お
よび入力データ１０５に基づいて、フレームごとの物体
の空間中の位置を計算する。

【００５３】物体の空間中の位置は、例えば変更物体情
報１０３の動き選択値により各物体ごとに動き情報を選
択し、続いてフレームタイムが経過した後の相対的な位
置の変化を求め、求めた位置変化を表示属性の物体のワ
ールド座標における位置に加算して計算することができ
る。

【００５４】また、物体の空間中の位置は、入力データ
１０５に基づいて計算してもよい。例えばユーザの操作
により視点となる物体の動きを変化させることで、建築
物内部を自由に視点移動を行うようなアプリケーション
が実現できる。

【００５５】以上のように物体の位置座標を含む表示属
性を計算した結果は最新物体情報１０４として映像生成
部５に出力する。同時に最新物体情報１０４で物体情報
格納部１に格納した物体情報を更新する。

【００５６】映像生成部５は最新物体情報１０４に基づ
いて画像を生成し、一連の生成画像によって映像を提示
する。また、映像中の物体の動きに同期して記録音声情
報を再生する。

【００５７】映像生成部５は視点や光源を含む物体情報
の表示属性の物体の空間中の位置と各物体の幾何的属性
に基づいて、座標変換、クリッピング、輝度計算、透視
投影計算、隠面消去処理などの一連の画像生成処理をフ
レームタイムごとに行い、映像としてユーザに提示す
る。

【００５８】このとき、提示フラグがセットされている
物体は可視の物体として画像生成を行い、リセットされ
ている物体は不可視属性をもつ透明な物体として画像生
成を行わない。

【００５９】次に、本発明の第２の実施例について図面
を参照して詳細に説明する。

【００６０】図２に本発明の第２の実施例である映像提
示装置のブロック図を示す。この実施例の映像生成装置
は第１の実施例に対して属性変更手続き計算部２７を付
加したことを特徴とする。

【００６１】属性変更手続き計算部２７は、属性変更手
続き格納部２２で計算した適用属性変更手続き２０２に
対して、物体情報計算部２４で計算した最新物体情報２
０４に基づいて変更計算を行い、計算した最新属性変更
手続き２０６によって属性変更手続き格納部２２に格納
した属性変更手続きを更新する。

【００６２】属性変更手続き計算部２７の動作の一例と
して、視点の空間中の位置変化に応じて利用可能な属性
変更手続きの種別を変更する場合を例にとり説明する。
例えば、ある空間Ａでは物体に対する属性変更手続きと
して関数Ａを適用可能とし、隣接するある空間Ｂでは代
りに関数Ｂを適用可能としたいなどの場合がこの例に相
当する。

【００６３】この場合、あらかじめ属性変更手続きの中
の各関数に対して、各関数が適用可能な空間中の範囲を
記述しておく。そして、物体情報計算部２４の出力する
最新物体情報２０４に記述された視点位置と先の関数が
適用可能な範囲とを比較し、各関数について適用するか
どうかを決定する。この結果、ある関数が範囲内であれ
ば適用可能として最新属性変更手続き２０６に登録し、
範囲外であれば最新属性変更手続き２０６に登録しな
い。

【００６４】以上の例では関数の適用可能／適用付加に
ついて計算したが、属性変更手続き計算部２７ではこの
他にも関数の使用パラメータ値の変化など任意の属性変
更手続きへの変更計算を行ってもよい。

【００６５】このように、最新物体情報２０４の結果に
基づいて自動的に属性変更手続きを変更して行くこと
で、シナリオのシーンに応じた物体の提示方法の選択を
行うことができる。

【００６６】次に、本発明の第３の実施例について図面
を参照して詳細に説明する。

【００６７】図３に本発明の第３の実施例である映像提
示装置のブロック図を示す。図３において、遷移シナリ
オ入力部３８は遷移シナリオを外部から取り込み、遷移
シナリオ３０８として出力する。以下では遷移シナリオ
について説明する。

【００６８】遷移シナリオ３０８は、物体情報および属
性変更手続きの組をシナリオとするとき、ストーリー進
行の場面ごとに、あるいは空間を構成する部分空間ごと
に分割して記述した部分的なシナリオと、これら複数の
部分シナリオ間の遷移条件および遷移先を記述したリン
ク情報とから構成する。

【００６９】図１１は本実施例の遷移シナリオの構造の
説明図である。大規模な遷移シナリオ１３０７を複数の
部分シナリオ１３０１〜１３０６に分割して記述し、ユ
ーザの指定に応じて部分シナリオを切替える。実行する
部分シナリオは、部分シナリオ間にあらかじめ定めた遷
移条件および遷移先からなる遷移リンク１３０８〜１３
１５をユーザ指定により次々にたどることによって決定
する。なお、最初に実行する部分シナリオは初期状態シ
ナリオ１３０１としてあらかじめ定めておく。

【００７０】シナリオ入力部３８における遷移シナリオ
の取り込みについては、第１から３の実施例のシナリオ
入力部における方法と同様の方法で行うことができる。
遷移シナリオ格納部３７は入力した遷移シナリオ３０８
を格納する。

【００７１】遷移シナリオ格納部３７は、物体情報計算
部３４が実行するシナリオを変更するときなどに出力す
るシナリオ選択要求３０６に基づいて、リンク情報をた
どって部分シナリオを一つ選択して、実行シナリオ３０
７として物体情報格納部３１および属性変更手続格納部
３２に出力する。

【００７２】シナリオの遷移は次のように行う。シナリ
オ選択要求３０６が入力されるたびに、遷移シナリオ格
納部３７は現在の実行シナリオから他の部分シナリオへ
向かっている遷移リンクを調べ、シナリオ選択要求３０
６が各遷移リンクの遷移条件を満たしているかどうかを
調べる。もし条件を満たしていれば、遷移リンクの遷移
先の部分シナリオを新しい実行シナリオ３０７として出
力する。

【００７３】実行シナリオ３０７が出力されるたびに、
物体情報格納部３１および属性変更手続き格納部３２
は、それぞれ実行シナリオ３０７の物体情報と属性変更
手続きによって内部を更新する。

【００７４】物体情報計算部３４はシナリオの実行結果
に基づいてシナリオ選択要求３０６を生成する。シナリ
オ選択要求の生成の一例として、ワールド座標における
特定の物体の位置および移動方向などをパラメータとし
て用いてフレームごとに毎回シナリオ選択要求３０６を
生成することができる。また他に、ユーザ操作により空
間中の視点移動を行うときなどに、シナリオ中であらか
じめ定めた領域の外に視点が出る時に自動的に視点のワ
ールド座標における位置および移動方向などをパラメー
タとしてシナリオ選択要求３０６を生成することができ
る。また、さらに、ユーザが次に実行する部分シナリオ
の名前または番号を用いて、直接シナリオ選択要求３０
６を生成することもできる。

【００７５】以上のようにシナリオの実行結果にともな
って次々に部分シナリオを切替えていくことで、部分シ
ナリオによって構成された大規模な遷移シナリオを実行
することが可能になる。

【００７６】次に、本発明の第４の実施例について説明
する。

【００７７】図４に本発明の第４の実施例である映像提
示装置のブロック図を示す。これは、第３の実施例に第
２の実施例の属性変更手き続計算部４７を付加したこと
を特徴とするものであり、第２、３の実施例を用いて同
様に実現することができるので説明は省略する。

【００７８】次に、本発明の第５の実施例について図面
を参照して詳細に説明する。

【００７９】図３に本発明の第５の実施例である映像提
示装置のブロック図を示す。図５において、シナリオ入
力部５８は物体情報としてグラフ物体情報を用いるシナ
リオを取り込んで入力する。物体情報格納部５１はシナ
リオのグラフ物体情報を格納する。

【００８０】まず、グラフ物体情報について例を挙げて
説明する。

【００８１】複数の物体を互いに階層的な構造となるよ
うに接続して複雑な画像を記述する方法がコンピュータ
グラフィックスでは一般に用いられており、たとえば物
体をツリー構造やグラフ構造をとるように接続して記述
したデータにより画像を生成する方法が文献［１９９０
年、フォーリィ、ヴァンダム、ファイナー、ヒューズ、
「コンピューター・グラフィックス・プリンシプルズ・
アンド・プラクティス・セカンド・エディション」、ア
ディスン・ウエズリィ（Ｆｏｌｅｙ，ｖａｎＤａｍ，Ｆ
ｅｉｎｅｒ，Ｈｕｇｈｅｓ，ＣＯＭＰＵＴＥＲＧＲＡ
ＰＨＩＣＳＰＲＩＮＣＩＰＬＥＳＡＮＤＰＲＡＣＴ
ＩＣＥＳＥＣＯＮＤＥＤＩＴＩＯＮ，ＡＤＤＩＳＯ
ＮＷＥＳＬＥＹ，１９９０，ｐｐ２８５−３４６）］
に記載がある。

【００８２】本実施例では、複数の物体情報を階層的と
なるようにグラフとして接続して複雑な映像を生成する
ために用いる。物体をグラフとして接続したグラフ物体
情報は、たとえば、物体を頂点Ｖ＝｛ｖ１，ｖ
２，．．．｝とし、動き情報をアークＡ＝｛ａ１，ａ
２，．．．｝とする閉路をもたない有向グラフＧ＝
（Ｖ，Ａ）によって記述する。

【００８３】図１０（ａ）は頂点ｖ１からｖ１０、アー
クａ１からａ１０により構成する閉路をもたない有向グ
ラフの一例である。

【００８４】各物体を有向グラフの頂点として接続する
ことにより、複数の物体を階層的に管理することができ
る。図１０（ａ）は頂点ｖ１が最上位のルートであり頂
点ｖ５，ｖ８，ｖ１０が最下位のリーフである有向グラ
フとなっており、残りの頂点はその中間に階層的に記述
されている。有向グラフでは部分グラフの共有を許し、
図１０（ａ）において頂点ｖ３およびｖ７は頂点ｖ９お
よびｖ１０を下位の構造として共有している。

【００８５】これら複数の頂点間の接続は、グラフの隣
接行列または隣接リストとして知られるデータ構造によ
り記述することができ、本実施例ではたとえばグラフの
隣接行列を接続情報として用いることができる。

【００８６】また、図１３に示すように、物体情報１７
０１は上位の物体へ接続する上位物体ポインタ１７０２
および下位の物体へ接続する下位物体ポインタ１７０３
をもつ。これらの双方向のポインタにより図１３に示す
物体情報を接続したシナリオを図１０（ｂ）に示す。図
１０（ｂ）では上位から下位を指す下位物体ポインタが
図１０（ａ）のグラフのアークに相当する。この例では
物体情報１７０１の上位物体ポインタおよび下位物体ポ
インタにより構成するリストが接続情報となる。

【００８７】属性変更手続き格納部５２は属性変更手続
きとグラフ物体情報の接続情報を格納し、入力データ５
０７に基づいて適用属性変更手続きを計算する。

【００８８】適用属性変更手続き５０２の計算は、第１
から４までの実施例と同様に行ってもよく、また、属性
変更の対象物体集合に対して、集合の要素を列挙するの
ではなく、対象物体を代表する物体を対象指定情報とし
て指定して、これに対応する属性変更手続きを行うよう
に計算してもよい。

【００８９】例えば、属性変更手続きの適用対象をグラ
フ全体の一部分である部分グラフとするとき、部分グラ
フの要素となる物体の番号を列挙するのではなく、部分
グラフの最上位の物体を対象指定情報５０８として指定
して、属性変更時に部分グラフに属する物体を計算して
適用属性変更手続き５０２を行うことで対象物体を列挙
する場合と全く同じ処理を行うことができる。

【００９０】例えば、図１０（ｂ）において、部分グラ
フを表す破線部１１１１を指定するためには、破線部１
１１１の最上位の階層の物体１１０３の物体番号を対象
指定情報５０８として指定し、これに対応する適用属性
変更手続き５０２と組にして出力する。

【００９１】対象指定情報の決定には、前述の第１の実
施例における属性変更手続き格納部における項目の指定
と同様の方法を用いてもよく、例えば、ユーザに対して
接続情報をグラフ図形として表示し、ユーザがグラフ図
形中の頂点を指定するなどして対象指定情報を決定して
もよい。

【００９２】部分グラフ計算部５３はグラフ物体情報５
０１と対象指定情報５０８に基づいて部分グラフの計算
を行い、部分グラフに含まれる物体情報に印を付ける。
印をつけた物体情報は部分グラフ物体情報５０３として
出力する。

【００９３】例えば、対象指定情報５０８としてグラフ
中の特定の物体が指定される場合には、部分グラフ計算
部５３は指定物体を最上位の階層とする部分グラフを深
さ優先探索法などのアルゴリズムを用いて探索しながら
求める。そして、部分グラフに属する物体については対
応する適用属性変更手続き５０２の種別に応じた印をつ
けて区別する。

【００９４】このとき、対象指定情報として複数の物体
を指定することもでき、このとき、部分グラフは、それ
ぞれに対応する部分グラフの和集合とするか、もしくは
それぞれの物体を要素として含む最小の部分グラフとす
ることもできる。

【００９５】部分グラフ変更部５４は部分グラフ物体情
報５０３の印がついた物体情報に対して、印に応じて対
応する適用属性変更手続５０２を実行して属性を変更
し、変更物体情報５０４として出力する。

【００９６】以上のように属性変更手続きの対象物体集
合を対象指定情報により指定することにより、たとえば
ユーザの操作により対象物体集合を指定する場合でも、
個々の集合要素を列挙することなく指定を行うことがで
きる。

【００９７】次に、本発明の第６、７、８の実施例につ
いて説明する。

【００９８】図６、７、８に本発明の第６、７、８の実
施例である映像提示装置のブロック図を示す。第６の実
施例は、第５の実施例に第２の実施例の属性変更手き続
計算部６７を付加したことを特徴とするものであり、第
７の実施例は、第５の実施例に第３の実施例の遷移シナ
リオ格納部７８を付加したことを特徴とするものであ
り、同様に第８の実施例は、第５の実施例に第２の実施
例の属性変更手続き計算部８７及び第３の実施例の遷移
シナリオ格納部８９を付加したことを特徴とするもので
あり、第２、３、５の実施例を用いて同様に実現するこ
とができるので説明は省略する。

【００９９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の映像生成
装置においては、シナリオを物体情報および属性の変更
手続きの組により記述し、シナリオ実行時に属性変更手
続きを物体情報に対して適用することで逐次シーンデー
タを生成して映像を生成する。このため、あらかじめシ
ーンデータを用意しておく必要がなく、シナリオの作成
が容易となるという効果を有する。

【０１００】また、このように単一の物体情報に基づい
て複数の提示状態を生成するため、例えばシナリオ作成
時に物体情報への変更を行う場合にも、変更点が全ての
シーンデータに対して自動的に反映するため、シナリオ
データの作成が容易となるという効果を有する。

【０１０１】そして、ユーザが属性変更手続きを変更す
ることにより、ユーザの意図に応じた提示状態をその場
で生成して提示することが可能となるという効果を有す
る。また、このとき属性変更の対象となる物体を列挙す
ることなく対象指定情報を指定するだけで指定できるよ
うにしたため、ユーザによる物体の表示指定などの操作
が容易となるという効果を有する。

【０１０２】さらに、独立した部分的なシナリオデータ
を組み合わせて単一シナリオデータを記述かつ実行した
ために、大規模かつ複雑なシナリオデータの作成が容易
となるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のブロック図。

【図２】本発明の第２の実施例のブロック図。

【図３】本発明の第３の実施例のブロック図。

【図４】本発明の第４の実施例のブロック図。

【図５】本発明の第５の実施例のブロック図。

【図６】本発明の第６の実施例のブロック図。

【図７】本発明の第７の実施例のブロック図。

【図８】本発明の第８の実施例のブロック図。

【図９】本発明の第１の実施例の属性変更手続きの説明
図。

【図１０】本発明の第５の実施例のグラフ物体情報の説
明図。

【図１１】本発明の第３の実施例の遷移シナリオの説明
図。

【図１２】本発明の第１の実施例の物体情報の説明図。

【図１３】本発明の第５の実施例の接続情報をもつ物体
情報の説明図。

【符号の説明】

１，２１，３１，４１，５１，６１，７１，８１物体
情報格納部２，２２，３２，４２，５２，６２，７２，８２属性
変更手続き格納部３，２３，３３，４３属性変更部４，２４，３４，４４，５５，６５，７５，８５物体
情報計算部５，２５，３５，４５，５６，６６，７６，８６映像
生成部６，２６，３６，４６，５７，６７，７７，８８デー
タ入力部７，２８，３８，４９，５８，６９，７９，９０シナ
リオ入力部２７，４７，６８，８７属性変更手続き計算部３７，４８，７８，８９遷移シナリオ格納部５３，６３，７３，８３部分グラフ計算部５４，６４，７４，８４部分グラフ変更部９１物体表示グループリスト９２インデクス番号９３表示選択９４物体番号１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７
０１，８０１物体情報１０２，２０２，３０２，４０２，５０２，６０２，７
０２，８０２適用属性変更手続き１０３，２０３，３０３，４０３変更物体情報１０４，２０４，３０４，４０４最新物体情報１０５，２０５，３０５，４０５，５０７，６０６，７
０７，８０９入力データ１０６，２０７，５０６，６０９シナリオ２０６，４０６，６０７，８０６最新属性変更手続き３０６，４０７，７０６，８０７シナリオ選択要求３０７，４０８，７０９，８１０実行シナリオ３０８，４０９，７１０，８１１遷移シナリオ５０３，６０３，７０３，８０３部分グラフ物体情報５０４，６０４，７０４，８０４変更物体情報５０５，６０５，７０５，８０５最新物体情報５０８，６０８，７０８，８０８対象指定情報１１０１〜１１１０物体情報１１１１部分グラフ１３０１〜１３０６部分シナリオ１３０７遷移シナリオ１３０８〜１３１５遷移リンク１６０１，１７０１物体情報１６０２，１７０４幾何的属性１６０３動き情報１６０４表示属性１６０５状態変数１７０２上位物体ポインタ１７０３下位物体ポインタ１７０５動き情報１７０６表示属性１７０７状態変数

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の物体を空間中に配置して、フレーム
ごとに前記物体の画像を生成することで一連の映像を提
示する映像提示装置において、入力データを取り込むデータ入力部と、前記物体の幾何的属性、動き属性及び一フレーム分の表
示属性とによって記述した物体情報と前記物体情報の各
属性への属性変更手続きとからなるシナリオを取り込ん
で出力するシナリオ入力部と、前記シナリオの前記物体情報を格納する物体情報格納部
と、前記シナリオの前記属性変更手続を格納し、前記入力デ
ータに基づいて前記属性変更手続きを変更して適用属性
変更手続きとして出力する属性変更手続き格納部と、前記適用属性変更手続きに基づいて前記物体情報の各属
性を変更して変更物体情報として出力する属性変更部
と、前記入力データ及び前記変更物体情報に基づいてフレー
ムごとに表示属性を計算して更新した最新物体情報によ
って前記物体情報格納部に格納してある物体情報を更新
する物体情報計算部と、前記最新物体情報に基づいて映像を生成して提示する映
像生成部と、からなることを特徴とする映像提示装置。
【請求項２】複数の物体を空間中に配置して、フレーム
ごとに前記物体の画像を生成することで一連の映像を提
示する映像提示装置において、入力データを取り込むデータ入力部と、前記物体の幾何的属性、動き属性及び一フレーム分の表
示属性とによって記述した物体情報と前記物体情報の各
属性への属性変更手続きとからなる複数のシナリオと前
記複数のシナリオから実行シナリオを一つ選択するため
のリンク情報とからなる遷移シナリオを取り込んで出力
するシナリオ入力部と、前記遷移シナリオを格納して前記複数のシナリオからシ
ナリオを一つ選択して実行シナリオとして出力する遷移
シナリオ格納部と、前記実行シナリオの出力ごとに前記実行シナリオの物体
情報を格納する物体情報格納部と、前記実行シナリオの出力ごとに前記実行シナリオの属性
変更手続きを格納し、前記入力データに基づいて前記属
性変更手続きを変更して適用属性変更手続きとして出力
する属性変更手続き格納部と、前記属性変更手続きに基づいて前記物体情報の各属性を
変更して属性変更物体情報として出力する属性変更部
と、前記入力データに基づいて前記変更物体情報の注目フレ
ームでの前記変更物体情報の一フレーム分の表示属性を
計算して更新した最新物体情報によって前記物体情報格
納部に格納してある物体情報を更新し、前記遷移シナリ
オ格納部に格納してある複数のシナリオからシナリオを
一つ選択するためのシナリオ選択要求を出力する物体情
報計算部と、前記最新物体情報に基づいて映像を生成して提示する映
像生成部と、からなることを特徴とする映像提示装置。
【請求項３】前記最新物体情報と前記適用属性変更手続
きとに基づいて前記適用属性変更手続きを変更して最新
属性変更手続きとして前記属性変更手続き格納部に格納
してある属性変更手続きを更新する属性変更手続き計算
部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の映
像提示装置。
【請求項４】複数の物体を空間中に配置して、フレーム
ごとに前記物体の画像を生成することで一連の映像を提
示する映像提示装置において、入力データを取り込むデータ入力部と、前記物体の幾何的属性、動き属性及び一フレーム分の表
示属性とによって記述した物体情報と前記複数の物体の
接続情報とからなるグラフ物体情報及び前記物体情報の
各属性への属性変更手続きによって構成するシナリオを
取り込んで出力するシナリオ入力部と、前記シナリオのグラフ物体情報を格納する物体情報格納
部と、前記シナリオの属性変更手続きと前記接続情報を格納
し、前記入力データに基づいて前記属性変更手続きを変
更して適用属性変更手続きを出力するとともに前記適用
属性変更手続きの対象となる物体を一つ指定するための
対象指定情報を出力する属性変更手続き格納部と、前記グラフ物体情報と前記対象指定情報とに基づいて前
記適用属性変更手続きの対象となる物体を前記複数の物
体から抽出するための抽出情報を前記物体情報に付加し
た部分グラフ物体情報を計算する部分グラフ計算部と、前記部分グラフ物体情報から前記抽出情報に基づいて抽
出された物体の物体情報について前記適用属性変更手続
きを行って変更グラフ物体情報を計算する部分グラフ変
更部と、前記入力データと前記変更グラフ物体情報とに基づいて
フレームごとの前記変更グラフ物体情報の位置座標を含
む表示属性を計算して求めた最新グラフ物体情報によっ
て前記物体情報格納部に格納してあるグラフ物体情報を
更新する物体情報計算部と、前記最新グラフ物体情報に基づいて映像を生成して提示
する映像生成部と、からなることを特徴とする映像提示
装置。
【請求項５】複数の物体を空間中に配置して、フレーム
ごとに前記物体の画像を生成することで一連の映像を提
示する映像提示装置において、入力データを取り込むデータ入力部と、前記物体の幾何的属性と動き属性と一フレーム分の表示
属性とによって記述した物体情報と前記複数の物体の接
続情報とからなるグラフ物体情報および、前記物体情報の各属性への属性変更手続きによって構成
する複数のシナリオと前記複数のシナリオからシナリオ
を一つ選択するためのリンク情報とからなる遷移シナリ
オを取り込んで出力するシナリオ入力部と、前記遷移シナリオを格納して前記複数のシナリオからシ
ナリオを一つ選択して実行シナリオとして出力する遷移
シナリオ格納部と、前記実行シナリオの出力ごとに前記実行シナリオのグラ
フ物体情報を格納する物体情報格納部と、前記実行シナリオの出力ごとに前記実行シナリオの属性
変更手続きと前記接続情報を格納し、前記入力データに
基づいて前記属性変更手続きを変更して属性変更手続き
を出力するとともに前記適用属性変更手続きの対象とな
る物体を一つ指定するための対象指定情報を出力する属
性変更手続き格納部と、適用属性変更手続きとして出力
する属性変更手続き格納部と、前記グラフ物体情報と前記対象指定情報とに基づいて前
記適用属性変更手続きの対象となる物体を前記複数の物
体から抽出するための抽出情報を前記物体情報に付加し
た部分グラフ物体情報を計算する部分グラフ計算部と、前記部分グラフ物体情報から前記抽出情報に基づいて抽
出された物体の物体情報について前記適用属性変更手続
きを行って変更グラフ物体情報を計算する部分グラフ変
更部と、前記入力データと前記変更グラフ物体情報とに基づいて
フレームごとの前記変更グラフ物体情報の位置座標を含
む表示属性を計算して求めた最新グラフ物体情報によっ
て前記物体情報格納部に格納してあるグラフ物体情報を
更新し、前記遷移シナリオ格納部に格納してある複数の
シナリオからシナリオを一つ選択するためのシナリオ選
択要求を出力する物体情報計算部と、前記最新グラフ物体情報に基づいて映像を生成して提示
する映像生成部と、からなることを特徴とする映像提示
装置。
【請求項６】前記最新グラフ物体情報と前記適用属性変
更手続きとに基づいて前記適用属性変更手続きを変更し
て最新属性変更手続きとして前記属性変更手続き格納部
に格納してある属性変更手続きを更新する属性変更手続
き計算部を有することを特徴とする請求項４又は５に記
載の映像提示装置。