JPH09106410A - 建築物及びその近隣環境に関するｃｇ画像の作成表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 建築物及びその近隣環境をＣＧ画像により静
止画又は動画として表示し、進行方向、進行速度等を指
示することにより、実際に前記建築物の外部又は近隣環
境を歩き回っているのと同様のウォークスルーを実現す
ること。 【解決手段】 建築物Ｚ１に関する３次元形状データ
と、建築物Ｚ１の近隣環境Ｚ２、Ｚ３等に関する３次元
形状データとを各々ＣＡＤシステムにより予め作成して
おき、これら建築物Ｚ１及びその近隣環境に関する各３
次元形状データを合成した後、ＣＧ画像作成の基準とな
る視点位置をオペレータの入力操作に応じて前記合成さ
れた３次元画像モデルに対し停止又は所望方向へ移動さ
せ、建築物Ｚ１及び／又はその近隣環境を前記視点位置
から見た状態を表すＣＧ画像に対応するＣＧ画像用デー
タを生成し、このＣＧ画像用データに基づいて建築物Ｚ
１及び／又は近隣環境を表すＣＧ画像を静止画又は動画
として表示するもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築予定等の建築
物について予め作成した３次元ＣＡＤデータ（３次元モ
デル）に基づいて、当該建築物をＣＧ画像により動画又
は静止画として表示し、マウス等による入力操作に応じ
て、実際に、前記建築物の内外及び／又は当該建築物の
近隣を歩行しながら観察しているのと同様のウォークス
ルーを行えるようにした建築物及びその近隣環境につい
てのＣＧ画像の作成表示方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、新築すべき住宅の設計に際して
は、敷地条件や顧客の要望等に応じて、建築様式、床面
積、間取り等を個別に検討、決定するのが一般化してい
る。その場合、顧客に設計図面等を見せるのみでは、住
宅の細部に関する具体的なイメージが得られにくく、実
際に建築した住宅が顧客の想像していたものと大幅に相
違する場合がある。

【０００３】そのため、従来、顧客との相談、検討の結
果、建築すべき住宅の一応の設計が出来た段階で、この
住宅の縮小模型を作成し、これを写真撮影してイメージ
スキャナ等によりコンピュータに入力したり、或いは、
前記建築すべき住宅の設計図面をＣＡＤシステムにより
作成して、これらをＣＲＴ等の表示装置に表示できるよ
うにした画像作成表示方法が提案されている（特開平５
−７８６９９号公報参照）。その場合、前記建築予定の
住宅を、その近隣の既存の建物や道路を撮影した写真等
から得た画像データと合成した上で前記表示を行えば、
建築予定の住宅が近隣の環境とマッチしているか否かの
判定も行えるので、好適である。

【０００４】しかしながら、前記縮小模型から得た画像
データを表示する場合、個々の住宅について、一々縮小
模型を作成しなければならず、住宅の設計変更を行った
場合は、縮小模型も作成し直す必要があって煩雑になる
と共に、通常、住宅の外部を表示できるのみで、個々の
部屋の内部等は表示できず、且つ縮小模型であるので、
外壁表面の肌合い等のニュアンスが実物と微妙に相違す
る場合があった。

【０００５】一方、ＣＡＤデータを用いて表示を行う場
合、予め各部屋毎の画像データを作成しておけば、住宅
の外部のみでなく、各部屋の内部等も表示できるもので
あるが、表示される画像は静止画であり、臨場感に乏し
い問題があった。

【０００６】そこで、近年、発達しつつあるＣＧ（コン
ピュータグラフィックス）の技法を用いれば、建築予定
の住宅の外部及び内部等を実際に歩き回りながら観察し
たのと同様の動画（アニメーション）をＣＧ画像により
作成し、これをビデオテープ等の記憶媒体に記録した上
で、顧客に見せることも可能である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
ＣＧの分野で使用されているコンピュータで係る動画を
作成するためには、通常、数か月程度の時間と多大な労
力とを要するので、個々の顧客の建築予定の住宅につい
て、一々、動画を作成することは、コスト、労力の点で
極めて困難なものである。その場合、標準的な住宅のモ
デルについて、ＣＧで動画を作成することも考えられる
が、顧客が建築しようとする住宅の間取り等は、係る住
宅モデルとは完全に一致しない場合が多く、顧客は前記
住宅モデルに関する動画を見ても、自己の建築予定の住
宅を充分にイメージすることができない問題がある。

【０００８】しかも、前記動画は、一定の順序で、住宅
の外部及び内部の各部屋等を順次描写するのみであるの
で、顧客は受動的な鑑賞を強いられ、主体的に住宅の細
部まで詳細な検討を加える余裕を持てない問題がある。
又、例えば、壁面等の細部を子細に観察したい場合も、
鑑賞者の好みで遠近を調節して、壁面を拡大状態で表示
する等の調整は、通常、不可能である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記した不具
合を解消するため、従来より一層、大容量、高性能のコ
ンピュータを使用し、建築予定等の建築物及び近隣環境
をＣＧ画像により静止画又は動画として表示し、オペレ
ータ又は鑑賞者自身が適宜の操作手段で進行方向、進行
速度等を指示することにより、実際に前記建築物の内部
又は外部を歩き回って観察しているのと同様のウォーク
スルーを行えるようにすることを目的としている。

【００１０】そのため、請求項１に係る建築物及びその
近隣環境に関するＣＧ画像の作成表示方法は、建築物に
関する３次元形状データと、該建築物の近隣環境に関す
る３次元形状データとを各々ＣＡＤシステムにより予め
作成しておき、これら建築物及びその近隣環境に関する
各３次元形状データを合成した後、ＣＧ画像作成の基準
となる視点位置をオペレータの入力操作に応じて前記合
成された３次元画像モデルに対し停止又は所望方向へ移
動させることにより、前記建築物及び／又はその近隣環
境を前記視点位置から見た状態を表すＣＧ画像に対応す
るＣＧ画像用データを生成し、前記視点位置が停止して
いるときは、前記ＣＧ画像用データに基づいて前記建築
物及び／又は近隣環境を表すＣＧ画像を静止画として表
示する一方、前記視点位置が移動しているときは、前記
ＣＧ画像用データに基づいて前記建築物及び／又は近隣
環境を表すＣＧ画像を動画として表示するようにしたこ
とを特徴とするものである。

【００１１】すなわち、ＣＡＤシステムにより、予め各
々作成した建築物及びその近隣環境に関する３次元形状
データを合成し、合成した３次元形状データに基づき、
前記入力操作によって与えられる視点の位置を基準とし
て、必要な演算処理を行うことにより視野変換を行い、
前記視点から見た建築物及び／又は近隣環境を疑似的に
表すＣＧ画像を生成する（レンダリング）。前記視点が
停止しているときには、このＣＧ画像が静止画として表
示され、前記視点が移動しているときには、ＣＧ画像が
動画（アニメーション）として描写されることになる。
又、前記視点が屋外に位置しているときには、建築物の
外部及び／又は近隣環境が表示され、視点を屋内に移動
させることにより、屋内の各部屋等の状況が描写され
る。

【００１２】そして、専門のオペレータ又は鑑賞者自身
が操作手段を操作することにより、前記視点の移動方
向、移動速度等を指示し、あたかも自身が前記建築物の
内外及び／又は近隣環境を自由に歩き回りながら観察し
ているのと同様の感覚で、前記建築物の各部を主体的に
観察、評価すると共に、前記建築物が近隣環境とマッチ
しているか否かの評価も行うことができる。

【００１３】請求項２に係る建築物及びその近隣環境に
関するＣＧ画像の作成表示方法は、請求項１の方法にお
いて、前記近隣環境が前記建築物の近隣に位置する既存
の他の建築物及び道路等の既存の近隣環境であることを
特徴としている。

【００１４】これにより、前記建築物の外部を動画又は
静止画として表示する際には、近隣の既存の建築物及び
道路等が同時に表示されるので、前記ＣＧ画像は現実の
建築物に一層近似することになると共に、前記建築物が
近隣環境にマッチしているか否かの判定も行える。な
お、前記近隣環境に関する３次元形状データは、例え
ば、建築予定現場の近隣を撮影した写真やビデオテープ
或いは地形図等に基いて作成すれば良い。

【００１５】請求項３に係る建築物及びその近隣環境に
関するＣＧ画像の作成表示方法は、請求項１又は２の方
法において、前記建築物は建築予定の仮想の建築物であ
ることを特徴とするものである。

【００１６】これにより、未建築の仮想の建築物につい
て作成したＣＡＤデータに基づき、該建築物の内部及び
外部を該建築物が実在しているのと同様の感覚で観察、
検討することができるので、前記建築予定の建築物につ
いて不都合な部分があれば、事前に修正することによ
り、一層理想に近い住まいを実現することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基いて説明する。図４及び図５に示すように、ＣＧ画
像の表示を行うための表示室１（プレゼンテーションル
ーム）は、その前部の壁２に、例えば、２つの遮光シャ
ッタ３ａ付きの上下方向に細長い窓３を有し、且つ前部
近傍の壁２と図示しない天井との間に通気用の間隙４を
有する以外は、外部からの光が侵入しにくい暗室状に形
成されている。表示室１の四方の壁２の上端部近傍に
は、室内側へ水平に張り出す張出部５が形成され、張出
部５の下面には、所定の間隔で小型の照明器具６が設け
られると共に、表示室１の前記不図示の天井には、図示
しない大型の照明器具が取り付けられている。

【００１８】表示室１の後方に、壁２を隔てて投影室７
が形成されている。図６にも示すように、表示室１と投
影室７間の壁２の中央部には、サイズが１００インチ以
上、好ましくは、例えば、１２５インチ程度の大画面の
スクリーン８（画素数は１２８０×１０２４ドット程
度）が埋め込まれている。スクリーン８は、例えば、投
影室７側に、光を効率的に集めるレンズ状の加工（フレ
ネルレンズ）が施される一方、表示室１側に前記光を水
平方向へ広げる縦スジ（レンティキュラーレンズ）の加
工が施されたフレネルレンティキュラースクリーン等か
らなる。

【００１９】投影室７内には載置台１０が配置され、こ
の載置台１０上に、３本の投射管１１ａを有するプロジ
ェクタ１１（投影機）が設置されている。プロジェクタ
１１とスクリーン８との間には、反射ミラー１２が配置
され、プロジェクタ１１からの投影像が反射ミラー１２
で反射された後、スクリーン８に後方から投影され、こ
のスクリーン８への投影像を表示室１内で、該スクリー
ン８の前方から鑑賞できるようになっている。なお、Ｄ
は表示室１及び投影室７に各々開閉自在に設けたドアで
ある。

【００２０】表示室１内には、スクリーン８上のＣＧ画
像を鑑賞する顧客（鑑賞者）や、後述するワークステー
ション１５を操作するオペレータ等が着座するための複
数の椅子１３と、前記顧客が各種書類、カタログ等を置
いたり、メモを取る際等に使用されるテーブル１４等が
適宜配置されると共に、表示室１の片隅のスペースに
は、予め作成されたＣＡＤデータに基いて、建築物に関
するＣＧ画像を生成するためのワークステーション１５
が設置されている。

【００２１】図７にも示すように、ワークステーション
１５は、テーブル１６上に載置されたＣＲＴ１７（Cath
ode Ray Tube) 、キーボード１８、マウス１９（操作手
段）、プリンタ２１、及び前記テーブル１６の下方に配
置された入出力兼演算装置２２等を備え、オペレータＯ
によるキーボード１８及びマウス１９等の操作に基いて
動画又は静止画として生成したＣＧ画像が、ＣＲＴ１７
とスクリーン８とに同時に表示されるようになってい
る。

【００２２】入出力兼演算装置２２は、図８に仮想的に
透視状態の斜視図を示すように、システムバススロッ
ト、グラフィックススロット、ＶＭＥバススロット等を
含むバス及びグラフィックススロット２２ａと、ＳＣＳ
Ｉ−ＩＩドライブスロット等を含むドライブスロット２
２ｂと、電源ユニット２２ｃ等を内蔵している。前記バ
ス及びグラフィックススロット２２ａは、更に、ＣＰ
Ｕ、メモリ等を含んでいても良い。

【００２３】図９にブロック構成図を示すように、前記
入出力兼演算装置２２は、複数個、例えば、２個乃至２
４個程度のＣＰＵ２３（１５０ＭＨｚ) と、容量が６４
ＭＢ乃至１６ＧＢ程度、標準的には１２８ＭＢ程度の容
量を有するメインメモリ２４と、Ｉ／Ｏシステム群２５
とを備え、これらは同期式のシステムバス２６（１．２
ＧＢ／ｓ、２５６ｂｉｔ）と、入出力バス２７（３２０
ＭＢ／ｓ）とにより相互に連結されて、データの送受信
を行えるようになっている。

【００２４】Ｉ／Ｏシステム群２５は、グラフィックス
インターフェース２８、所定数のＨＩＯスロット３０、
Ｅｔｈｅｒｎｅｔ３１、ＶＭＥ６４バス３２及びＳＣＳ
Ｉ−ＩＩインターフェース３３を備えている。グラフィ
ックスインターフェース２８は、補助画像処理部３４
（Reality Engine２）を介して前記ＣＲＴ１７（画面サ
イズは、例えば、２１インチ）に接続されると共に、図
示しないが、前記プロジェクタ１１にも接続されてい
る。前記補助画像処理部３４はグラフィックスインター
フェース２８からの画像データに対して、周知のアンチ
エリアシング、テクスチャマッピング等の処理を施した
後、ＣＲＴ１７等に出力するものである。

【００２５】ＨＩＯスロット３０は、グラフィックスや
ＳＣＳＩ−ＩＩ等の入出力装置を接続するための、機器
増設用のスロット（差込み口）で、空いているＨＩＯス
ロット３０に各種拡張ボードを追加実装して、機能アッ
プを図ることができるようになっている。例えば、グラ
フィックスとして、今一つの補助画像処理部３４を追加
することにより、２系統のグラフィックス処理系統を具
備することができ、ＣＲＴ１７及びスクリーン８等の複
数画面への出力の高速化を実現できる。

【００２６】Ｅｔｈｅｒｎｅｔ３１は、ＬＡＮ(Local A
rea Network)を接続するための接続ポートであり、この
Ｅｔｈｅｒｎｅｔ３１を用いて他のコンピュータ、例え
ば、ＣＡＤシステムと接続することにより、フロッピー
ディスク等の物理的な媒体を介さずに、ＣＡＤシステム
と直接、データの送受信を行うことが可能になる。

【００２７】ＶＭＥ６４バス３２は、ある種のコンピュ
ータの拡張規格であって、接続部位の形状、信号線の配
置等を取り決めることにより、各種の拡張機器の接続性
を保証するものである。

【００２８】前記ワークステーション１５を用いて表示
室１内で建築予定の住宅に関する画像データを作成する
場合、図１０に示すように、まず、表示室１とは別個の
部屋又は別途の建物等に配置された住宅ＣＡＤシステム
で、建築予定の住宅の平面図を作成する（Ｓ１）。続い
て、前記住宅ＣＡＤシステムで前記住宅の３次元形状デ
ータ（３次元モデル）を作成する（図１０中Ｓ２）。

【００２９】又、外構ＣＡＤシステムで、前記住宅に付
属する塀等の外構を表す３次元形状データを作成する一
方（図１０中Ｓ３）、一般ＣＡＤシステムで、前記建築
予定の住宅に隣接する既存の住宅、道路或いは遠景の住
宅、ビルディング等の既存の近隣環境に関する３次元形
状データを作成する（Ｓ４）。この近隣環境に関する３
次元形状データは、例えば、ビデオフィルムや写真、地
形図等に基づいて、作成することができる。更に、一般
ＣＡＤシステムで屋外及び屋内の点景部品、例えば、屋
外の樹木、自動車等の車両、石、自転車、道路標識等
や、屋内の家具、調度類、装飾品、絵画等に関する３次
元形状データを予め作成し（Ｓ５）、これらを点景部品
用のライブラリーに蓄えておく（Ｓ６）。以上がＣＧ画
像の表示に先立って行うべきＣＡＤシステムによる画像
データの作成である。

【００３０】ワークステーション１５で前記ＣＡＤデー
タに基いて、住宅、外構、点景部品及び当該住宅の近隣
環境等をＣＧ画像として作成、表示する場合、前記住
宅、外構等について各種ＣＡＤシステムで各々作成した
３次元形状データを入出力兼演算装置２２に読み込む
（図１１中Ｓ７）。以後、ワークステーション１５によ
りデータ統合及び画像調整のための処理を行うが、この
処理方法としては、手作業による処理と自動化処理との
２通りがある。

【００３１】その内、手作業による場合、まず、前記住
宅、外構、点景部品等に関する各種形状データを、レン
ダリングソフトを用いて、以後のＣＧ画像の作成、表示
処理の際に読み取り可能なファイル形式にコンバートす
る（Ｓ８）。続いて、ＣＡＤデータからコンバートされ
た面に対し、各面単位或いは隣接する複数の面のグルー
プ単位をマウス等で選択し、素材情報を設定することに
より、色付けを行う（Ｓ９）。

【００３２】本発明では、主として自動化処理で形状コ
ンバートを行うことを想定しているが、この自動化処理
を行う場合、前記ＣＡＤシステムにおいて、前記住宅に
関する３次元形状データに、予め、建物仕様情報が付加
される。該建物仕様情報には、前記住宅の種類（例え
ば、形式Ｉ、形式ＩＩ等）、外装材の色彩（外装材の素
材は住宅の種類により決定される）、屋根材の種類と色
彩等、住宅の外観を決定する上で重要な情報が含まれ
る。

【００３３】自動化処理を行う場合、ワークステーショ
ン１５でコンバートプログラムにより、形状コンバート
及び色付け作業が行われる（Ｓ１０）。その場合、本発
明では、コンバート後の３次元形状データが、パース図
（３次元透写図）としてではなく、ファイルとして出力
される。すなわち、前記パース図では、視点から見えな
い部分の描画は行われないが、本発明ではＣＧ画像用の
出力であるため、作成される３次元データの全てがファ
イルとして出力される。

【００３４】前記ファイル出力において、住宅の各部
位、例えば、壁、床、サッシ等はＣＡＤ上では別個のも
のとしてデータ保存されている。ここでは、各々の部位
の３次元形状データの出力の際に、どの部位の形状デー
タであるかを示す情報が、部位名称又は番号によって、
前記形状データに内部情報として埋め込まれる。以下に
その例を示す。 部位名称（又は番号）：壁 ３次元形状データ（壁） │ ３次元形状データの終り 部位名称（又は番号）：サッシ ３次元形状データ（サッシ） │ ３次元形状データの終り 部位名称（又は番号）：床 ３次元形状データ（床） │ ３次元形状データの終り

【００３５】一方、前記住宅の各部位にいかなる素材が
使用され、従って、各部位がいかなる色彩等を呈するか
等の情報は、前記３次元形状データには含まれず、別
途、素材情報ファイルにより提供される。この素材情報
ファイルは、例えば、各住宅が属する建物形式毎に準備
されており、前記コンバートプログラムによって、前記
ＣＡＤシステムの３次元形状データに含まれた建物仕様
情報が読み込まれ、これに基いて、当該住宅の建物形式
に合致した素材情報ファイルが選択される。

【００３６】各素材情報ファイルには、前述した壁、サ
ッシ等の各部位名称と、各部位で標準的に使用される素
材（当該部位が屋根材であれば、例えば、カラーベスト
で、色彩はブラウン等）と、該素材に対応するＣＧソフ
ト上での属性情報（例えば、反射係数０．４、テクスチ
ャマッピングはＹＡＮＥ、ＲＧＢが６００ｍｍＸ４００
ｍｍ相当、張り込みはＺ軸下から上へ）とが対応表とし
て記憶されている。

【００３７】又、これらの素材情報ファイルのマスター
となる、全ての情報を有するマスターファイルがバック
アップファイルとして準備されている。そして、例え
ば、前記住宅の一部の部位の素材又は色彩等を前記素材
情報ファイルに記憶されたもの以外のものに変更したい
場合、前記マスターファイルから所望の情報を呼び出し
て前記素材情報ファイル中の情報の一部と置換すること
ができる。

【００３８】すなわち、図１２中Ａ部に示すように、例
えば、建物仕様情報の建物種類が形式Ｉ、外装材が種類
Ｉ（色彩はオフグレー）、屋根材が平瓦（色彩はブラッ
ク）である場合、素材情報ファイルとしては、図１２中
Ｂ部に示す形式Ｉ用のものが選択される。この場合、該
素材情報ファイルの標準的な外装材としては、種類Ｉ
（ペールグレー）が登録されており、前記建物仕様情報
中の外装材とは相違している。この場合、図１２中Ｃ部
に示す前記マスターファイルから建物仕様情報に対応し
た外装材に関する情報Ｃ１が呼び出され、前記素材情報
ファイル中の外装材に関する情報Ｂ１に代えて記憶され
る。前記３次元形状データのファイルとこの素材情報フ
ァイルとは、以後、セットとして取り扱われる。

【００３９】その後、前記外構、点景部品及び近隣環境
に関する各種ＣＡＤデータに対しても、ワークステーシ
ョン１５で各々手作業又は自動処理によって形状コンバ
ート及び色付け作業が行われた後、コンバート済の住
宅、外構、点景部品等に関するファイル及びそれらに対
応する前記素材情報ファイルがＣＧソフトに読み込ま
れ、且つ前記住宅、外構、点景部品等を全て同一画面に
合成状態で表示できるように、各種ファイルの統合処理
が行われて、全体の構成が作成される（図１１中Ｓ１
１）。続いて、統合されたファイルに対して、ラジオシ
ティ法等に基いて前記住宅等の画像に日向又は日陰等に
応じた陰影を付与するための演算が行われると共に、照
明計算、日当り計算等の各種演算が行われる（Ｓ１
２）。

【００４０】この場合、前記照明計算により、例えば、
昼間の太陽光の下での前記住宅等を表すためのデータ
と、夜間に前記住宅に付属する照明器具を点灯した状態
での前記住宅等を表すためのデータ等、互いに異なる複
数種の照明状態に対応する複数種のデータが準備され
る。更に、外壁や壁紙等の各種表面材については、各
々、色彩、模様、凹凸形状等の異なる複数種の表面材を
準備し、各表面材に対応した複数種のデータが用意され
る。

【００４１】Ｓ１２で各種演算、調整を終了した後、前
記ファイルに基いて、前記ワークステーション１５でＣ
Ｇ画像の表示用ソフトを用い、前記３次元形状データに
対して設定した仮想的な視点の位置を停止又は所望方向
へ移動させ、この視点位置の移動に伴ってリアルタイム
の演算を行うことにより、各時点で前記視点位置から前
記住宅、外構、点景部品等を見た状態を仮想的に再現す
るＣＧ画像が動画又は静止画として作成され（Ｓ１
３）、各種表示装置に出力されて表示される。

【００４２】表示形態としては、図１１に示すように、
例えば、他のＣＧシステム、前記スクリーン８等の大画
面立体表示システム、後述するヘッドマウントディスプ
レイ、前記ＣＲＴ１７等に出力して直接表示したり、前
記ＣＧ画像をビデオテープに録画し、これを家庭用ビデ
オデッキで再生して家庭用テレビジョンで視聴できるよ
うにしたり、前記ＣＧ画像に基いてテレビジョン遊戯機
（いわゆる、ファミリーコンピュータ等）用のソフトウ
ェアを作成し、テレビジョン遊戯機と家庭用テレビジョ
ンとを用いて表示できるようにしたり、任意の静止画に
基いて立体写真を作成する等の種々の形態が考えられ
る。

【００４３】以下、前記ワークステーション１５でリア
ルタイムのレンダリングを行うことにより、住宅、外
構、点景部品等に関する静止画又は動画を作成し、これ
をＣＲＴ１７とスクリーン８とに同時に表示する場合に
つき説明する。図１３に示すように、ＣＲＴ１７上には
カーソルＣが表示され、このカーソルＣは、例えば、キ
ーボード１８上の４個のカーソルキー１８ａを選択的に
操作することにより、ＣＲＴ１７の画面１７ａ上で上下
方向及び／又は左右方向に移動可能である。

【００４４】そして、前記レンダリングの基準となる前
記視点の位置は、カーソルＣを前記画面１７ａ上で上方
へ移動させると前記視点の高さが高くなり、カーソルＣ
を下方へ移動させると前記視点の高さが低くなると共
に、カーソルＣを右又は左方向へ移動させると、それに
応じて視点（視線）の向きが右又は左方向へ旋回するよ
うになっている。更に、マウス１９に付属した、左ボタ
ン１９ａを押圧すると視点位置が前進し、中ボタン１９
ｂを押圧すると視点の前後方向への移動が停止し、右ボ
タン１９ｃを押圧すると視点位置が後退するようになっ
ている。

【００４５】図１にＣＧ画像としてスクリーン８に表示
された、建築予定の住宅Ｚ１の外観の一例を示す。図面
上では表現されていないが、ここでは、前記ラジオシテ
ィ法等に基づく演算により陰影が付与されている。前記
ＣＲＴ１７上でカーソルＣを移動させ、或いは、マウス
１９の各ボタン１９ａ乃至１９ｃを操作することによ
り、前記視点位置を移動させると、実際に住宅Ｚ１の外
部を歩き回っているのと同様の動画がＣＧ画像として生
成される（ウォークスルー）。又、住宅Ｚ１の外構とし
ての花壇５３、５４及び点景部品としてのシルエット状
の人物像５５等が住宅Ｚ１と共に、スクリーン８及びＣ
ＲＴ１７上に表示されると共に、住宅Ｚ１に隣接する既
存の他の住宅Ｚ２、Ｚ３や道路５６等の既存の近隣環境
も同時に表示される。

【００４６】前記カーソルキー１８ａ及びマウス１９で
前記視点を移動させることにより、例えば、図２に示す
ように、住宅Ｚ１の近隣環境、つまり、前記道路５６
や、その両側の歩道５７、５８、街路樹６０及び遠景の
ビルディング６１等が表示される。図３は異なる時期、
つまり、落葉６２の時期における図２と同様の近隣環境
であり、キーボード１８等を操作することにより、時期
の切換等を行うことができる。

【００４７】カーソルキー１８ａ及びマウス１９の各ボ
タン１９ａ乃至１９ｃを操作することにより前記視点を
屋内に移動させると、例えば、図１４に示すように、前
記３次元形状データに基いて屋内Ｉの状況がスクリーン
８及びＣＲＴ１７上に表示される。図１４は陰影の付与
前の状態を示し、図１５に前記ラジオシティ法等による
陰影の付与後のＣＧ画像を示す。図１５においては、ハ
ッチングの間隔の狭い部分程、暗くなっている。

【００４８】前記スクリーン８上のＣＧ画像は２次元的
な画像として鑑賞しても良いが、これを３次元の立体像
として鑑賞できるようにすれば、空間の広さ感等が把握
し易くなるので、実際の住宅の内外を歩き回って観察し
ている状態に一層近似した画像を得ることができる。立
体像を得る方法としては、図１６に示すように、例え
ば、鑑賞者に、各々開閉自在の右目用シャッター３６ａ
と左目用シャッター３６ｂとを備えた液晶シャッターメ
ガネ３６を着用させる方法がある。この液晶シャッター
メガネ３６を用いて立体像を得る原理は周知であるが、
以下で簡単に説明する。

【００４９】スクリーン８等の表示装置には、右目用映
像信号Ｒと左目用映像信号Ｌとが交互に供給される一
方、液晶シャッターメガネ３６の右目用シャッター３６
ａを開く右目用シャッター開信号ＲＯと、左目用シャッ
ター３６ｂを開く左目用シャッター開信号ＬＯが、右目
用シャッター３６ａと左目用シャッター３６ｂとに交互
に供給される。そして、液晶シャッターメガネ３６を着
用した鑑賞者が、右目と左目で交互に右目用映像信号Ｒ
と左目用映像信号Ｌとを視認することにより、画像が立
体像として認識される。

【００５０】なお、液晶シャッターメガネ３６の代わり
に、例えば、図１７に示す偏光メガネ３７を用いて、立
体像を得ることもできる。ここでは、ＣＲＴ等の表示装
置の前方に偏光板３８が設けられ、この偏光板３８に、
偏光板制御信号θ_R とθ_L とが交互に供給されて、その
偏光方向が交互に９０°転換されることにより、右目用
映像ＲＩと左目用映像ＬＩとが交互に偏光板３８を透過
し、更に、右目用映像ＲＩは偏光メガネ３７の右目用偏
光板３７ａを、左目用映像ＬＩは左目用偏光板３７ｂを
各々透過することにより、前記映像が立体像として認識
される。

【００５１】立体像を得るために、例えば、図１８、図
１９に示すヘッドマウントディスプレイ４０（以下、Ｈ
ＭＤ４０という）を使用することもできる。このＨＭＤ
４０は、鑑賞者Ｖの両目の前方に位置する画像表示部４
１と、鑑賞者Ｖの両耳に当てがわれるヘッドホン４２
と、画像表示部４１及びヘッドホン４２等を連結するフ
レーム４３と、フレーム４３の上部に取り付けられ、鑑
賞者Ｖの頭部の動きを検出する検出センサ４４とからな
る本体４５、ジョイスティック４６及びボタン４７等の
操作具を有するコントロールボックス４８、並びにコン
トロールボックス４８から本体４５の画像表示部４１及
びヘッドホン４２に各々信号を供給すると共に、検出セ
ンサ４４の検出信号をコントロールボックス４８に出力
するケーブル４９を備えている。

【００５２】図２０に示すように、画像表示部４１はレ
ンズ等からなる光学系５１と、ＬＣＤ（液晶ディスプレ
ー）等からなる表示部５２とを備え、鑑賞者Ｖの右目と
左目に対し、視差を有する画像を表示することにより、
Ｔの位置に虚像を作り出す。これにより、鑑賞者Ｖはあ
たかもＸの位置に目的物が存在するかのような印象を受
ける。なお、Ｕは目の焦点距離である。

【００５３】前記の実施の形態では、表示室１の後方に
別途に投影室７を設けて、スクリーン８の裏側から投影
するようにしたが、投影室７を設けずに、表示室１内に
プロジェクタ１１を配置して、前方から投影するように
しても良い。その場合、スクリーン８としては、銀幕
等、前方からの投影に適したものを使用することができ
る。又、スクリーン８及びプロジェクタ１１の代わり
に、大画面のハイビジョンテレビ等を用いて、表示を行
うようにしても良い。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る建築
物及びその近隣環境に関するＣＧ画像の作成表示方法
は、建築物に関する３次元形状データと、該建築物の近
隣環境に関する３次元形状データとを各々ＣＡＤシステ
ムにより予め作成しておき、これら建築物及びその近隣
環境に関する各３次元形状データを合成した後、ＣＧ画
像作成の基準となる視点位置をオペレータの入力操作に
応じて前記合成された３次元画像モデルに対し停止又は
所望方向へ移動させ、前記建築物及び／又はその近隣環
境を前記視点位置から見た状態を表すＣＧ画像に対応す
るＣＧ画像用データを生成し、前記視点位置が停止して
いるときは、前記ＣＧ画像用データに基づいて前記建築
物及び／又は近隣環境を表すＣＧ画像を静止画として表
示する一方、前記視点位置が移動しているときは、前記
ＣＧ画像用データに基づいて前記建築物及び／又は近隣
環境を表すＣＧ画像を動画として表示するようにしたも
のであるから、専門のオペレータ又は鑑賞者自身が操作
手段を操作することにより、前記視点の移動方向、移動
速度等を指示し、あたかも自身が前記建築物の内外及び
／又は近隣環境を自由に歩き回りながら観察しているの
と同様の感覚で、前記建築物の各部を主体的に観察、評
価すると共に、前記建築物が近隣環境とマッチしている
か否かの評価も行うことができる。

【００５５】前記建築物及びその近隣環境に関するＣＧ
画像の作成表示方法において、前記近隣環境が前記建築
物の近隣に位置する既存の他の建築物及び道路等を含む
既存の近隣環境であれば、前記建築物の外部を動画又は
静止画として表示する際には、近隣の既存の建築物及び
道路等が同時に表示されるので、前記ＣＧ画像は現実の
建築物に一層近似することになると共に、前記建築物が
近隣環境にマッチしているか否かの判定も行える。

【００５６】前記建築物及びその近隣環境に関するＣＧ
画像の作成表示方法において、前記建築物は建築予定の
仮想の建築物であれば、未建築の仮想の建築物について
作成したＣＡＤデータに基づき、該建築物の内部及び外
部を該建築物が実在しているのと同様の感覚で観察、検
討することができるので、前記建築予定の建築物につい
て不都合な部分があれば、事前に修正することにより、
一層理想に近い住まいを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の作成表示方法より住宅をその近隣環境
と共に表示したＣＧ画像を示す正面図。

【図２】前記住宅の近隣環境を表示したＣＧ画像を示す
正面図。

【図３】前記住宅の異なる時期における近隣環境を表示
したＣＧ画像を示す正面図。

【図４】本発明方法によりＣＧ画像の表示を行う表示室
及び投影室を示す概略水平断面図。

【図５】前記表示室を後方から見た状態を示す斜視図。

【図６】前記表示室を前方から見た状態を示す斜視図。

【図７】前記表示室内のワークステーションの設置され
たコーナを示す斜視図。

【図８】前記ワークステーションの入出力兼演算装置を
透視状態で示す斜視図。

【図９】前記入出力兼演算装置を示すブロック構成図。

【図１０】本発明によるＣＧ画像の作成表示に先立って
ＣＡＤシステムで住宅に関する３次元形状データを作成
する手順を示すフローチャート。

【図１１】前記３次元形状データをレンダリングソフト
で読み取り可能な状態にコンバートする手順を示すフロ
ーチャート。

【図１２】自動処理で形状コンバートを行う場合に使用
される素材情報ファイルの作成手順を示す説明図。

【図１３】前記ワークステーションの要部を示す正面
図。

【図１４】前記住宅の屋内を陰影を付与せずに表示した
ＣＧ画像を示す正面図。

【図１５】前記住宅の屋内を陰影を付与して表示したＣ
Ｇ画像を示す正面図。

【図１６】液晶シャッターメガネを用いて立体像を得る
原理を示す説明図。

【図１７】偏光メガネを用いて立体像を得る原理を示す
説明図。

【図１８】本発明により使用可能なヘッドマウントディ
スプレイを示す側面図。

【図１９】前記ヘッドマウントディスプレイを示す背面
図。

【図２０】前記ヘッドマウントディスプレイにより立体
像を得る原理を示す説明図。

【符号の説明】

Ｚ１ 住宅 Ｚ２、Ｚ３ 他の住宅（近隣環境）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｆ 15/62 ３６０

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建築物に関する３次元形状データと、該
   建築物の近隣環境に関する３次元形状データとを各々Ｃ
   ＡＤシステムにより予め作成しておき、これら建築物及
   びその近隣環境に関する各３次元形状データを合成した
   後、ＣＧ画像作成の基準となる視点位置をオペレータの
   入力操作に応じて前記合成された３次元画像モデルに対
   し停止又は所望方向へ移動させることにより、前記建築
   物及び／又は近隣環境を前記視点位置から見た状態を表
   すＣＧ画像に対応するＣＧ画像用データを生成し、前記
   視点位置が停止しているときは、前記ＣＧ画像用データ
   に基づいて前記建築物及び／又は近隣環境を表すＣＧ画
   像を静止画として表示する一方、前記視点位置が移動し
   ているときは、前記ＣＧ画像用データに基づいて前記建
   築物及び／又は近隣環境を表すＣＧ画像を動画として表
   示するようにしたことを特徴とする建築物及びその近隣
   環境に関するＣＧ画像の作成表示方法。
2. 【請求項２】 前記近隣環境が前記建築物の近隣に位置
   する既存の他の建築物及び道路を含む既存の近隣環境で
   あることを特徴とする請求項１記載の建築物及びその近
   隣環境に関するＣＧ画像の作成表示方法。
3. 【請求項３】 前記建築物は建築予定の仮想の建築物で
   ある請求項１又は２記載の建築物に関するＣＧ画像の作
   成表示方法。