JPH09115000A - リアルタイムシミュレーション装置および映像生成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】対話性を損なうことなく、動きに応じたブレを
表示することにより、スピード感を表現する。 【解決手段】オブジェクトの相対速度の大きさおよび方
向に応じた属性（テクスチャおよび／または形状）でオ
ブジェクトを描く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力された操作指
示に応じた映像を即座に生成するリアルタイムシミュレ
ーション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】計算機内に構築された仮想的な世界に対
して、システム使用者の操作がリアルタイムに反映可能
なシミュレーション装置、つまりリアルタイムシミュレ
ーション装置がある。例えば、ドライブシミュレータや
フライトシミュレータでは、計算機内の仮想的な道路や
空中において、自動車や飛行機の操縦を練習することが
できる。ウォークスルー装置においては、計算機内の仮
想的な町並みを、あたかもシステム利用者が歩いてるか
のように自在に移動し視線を変えることができる。ま
た、計算機内の仮想空間に存在する物体に対して、シス
テム利用者が掴む、投げるなどの操作を与えることが可
能なシミュレーション装置もある。これらのシミュレー
ション装置は、実際に自動車や飛行機を操縦することに
比べて安全性、経済性などの面で有利である。また、現
実の世界では起こり得ない現象も、これらのシミュレー
ション装置を用いれば体験できる。

【０００３】このようなリアルタイムシミュレーション
装置では、３次元ＣＧ（コンピュータグラフィクス）を
用いて映像を生成することが多い。しかし、通常のＣＧ
による映像には、どんなに速く視点や物体が移動しよう
とも、シャッタ速度を無限に速くして撮影したようにま
ったくブレが生じない。このため、生成される一連の映
像には、ストロボ効果のような、連続感のないぎこちな
い動きが生じてしまう。これは、実際のカメラでは有限
の時間内の情報をフィルムに記録するのに対して、ＣＧ
の場合は、ある特定の時刻の情報だけを基に映像を生成
することが原因である。

【０００４】このような、動きの不自然さを回避するた
めに、モーションブラーという手法が提案されている。
この手法の基本的な考えは、複数の時刻の情報を基に映
像を生成することである。例えば、SIGGRAPH'90 Confer
ence Proceedings, 24(4)の第３０９〜３１８頁には、
ハードウェアの機能を利用した高速なモーションブラー
による映像生成手法が記載されている。この映像生成手
法では、所望の時刻と、その前後の複数の時刻における
映像（この例では全部で２３枚）を作成し、２つの画像
間の積和演算を高速に処理するアキュミュレーションバ
ッファにより、これら２３枚の映像を重ねて１枚の映像
に合成することにより、表示する映像を作成している。

【０００５】

【発明が解決しようとしている課題】上記の従来技術
は、所望の時刻の映像作成に際し、該時刻の前後の時刻
における映像を複数作成し１枚の映像に合成するもので
ある。この場合、オブジェクトの移動による映像のブレ
を良好に表現するには、合成に使用する映像の数は多け
れば多い程よい。しかし、合成に使用する映像の数が多
いと、作成する映像の数が多いため、それだけ表示する
映像の生成速度が遅くなり、結果として、リアルタイム
シミュレーション装置の操作性が悪くなってしまう。上
記の従来技術の例では、２３枚の映像を作成して表示す
る映像を作成するので、モーションブラーを施さない場
合と比べて、少なくとも２３倍の処理時間が必要であ
る。

【０００６】なお、速度に応じて映像を変化させ、スピ
ード感を表現する技術としては、特開平３−２９６７８
８号公報には、種々の速度であらかじめ撮影された映像
を、移動速度に応じて選択して表示する車両運転模擬装
置が提案されている。しかし、この技術は、あらかじめ
撮影された映像を表示するものであって、視点の移動を
自由に操作できる、すなわち、視点およびオブジェクト
の移動を伴うリアルタイムに映像を生成するリアルタイ
ムシミュレーション装置に、この技術を用いることはで
きない。

【０００７】また、特開平５−２９０１４５号公報に
は、オブジェクトの相対速度に応じて、オブジェクトの
詳細度を変化させる動画像高速生成装置が記載されてい
る。しかし、この方法は、映像の質を変えることなく生
成速度を維持するために、相対速度の速いものについて
は、詳細度を低くするものであって、映像にスピード感
を付与するものではない。

【０００８】そこで、本発明は、対話性を損なうことな
く、オブジェクトの移動のスピード感を表現するリアル
タイムシミュレーション装置および映像生成方法を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本実施例では、オブジェクトの動作情報と、視点の
動作情報と、オブジェクトのあらかじめ定められた属性
に関する属性値とを用いてリアルタイムに映像を生成す
る映像生成方法において、上記オブジェクトの属性のう
ち、画像のブレを表現するためのあらかじめ定められた
属性については、その属性値として、該オブジェクトの
相対速度に対応してあらかじめ定められた値を用いて映
像を生成する映像生成方法、および、この方法を用いて
映像を生成するリアルタイムシミュレーション装置が提
供される。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明では、画像のブレを表現す
るために用いる属性（ブレ属性と呼ぶ）があらかじめ定
められている。また、この属性の属性値として、その属
性値によって表現されるブレ方（ブレの方向および／ま
たは大きさ）が互いに異なる複数の属性値が用意されて
いる。本発明のリアルタイムシミュレーション装置は、
この複数の属性値のうちから、該オブジェクトの相対速
度に応じた属性値を選択し、これを用いて映像を生成す
る。

【００１１】これにより、本発明のリアルタイムシミュ
レーション装置により生成される映像では、オブジェク
トの視点との相対速度に応じたブレが表現される。ま
た、本発明によれば、上述したモーションブラーのよう
に、表示する映像の生成時に、合成用の複数の映像する
必要がないため、対話性が損なわれない。

【００１２】なお、ブレ属性としては、オブジェクトの
テクスチャマッピングに用いられるテクスチャや、オブ
ジェクトの形状などが上げられる。オブジェクトの画像
のブレは、テクスチャを用いる場合には、テクスチャに
含まれる模様などの輪郭のゆがみおよびボケにより表現
され、形状を用いる場合には、形状の輪郭のゆがみおよ
びボケにより表現される。

【００１３】なお、テクスチャの属性値は、例えば、基
準となるテクスチャを、オブジェクトの相対速度の向き
に、一定間隔でずらしながら、オブジェクトの相対速度
ごとにあらかじめ定められた回数だけ重ねて合成するこ
とにより作成することができる。形状の属性値について
も同様である。いずれの場合も、重ねる回数は、オブジ
ェクトの相対速度の絶対値が大きいほど多くすることが
望ましい。また、テクスチャまたは形状の属性値を、初
期位置と、オブジェクトの相対速度ごとにあらかじめ定
められた位置との間を、あらかじめ定められた数に分割
し、初期位置から定められた位置まで、分割により得ら
れた間隔で、基準となるテクスチャまたは形状を重ねて
合成することにより作成してもよい。

【００１４】なお、この映像生成方法は、例えば、リア
ルタイムシミュレーション装置に、ブレ属性の属性値で
あって、当該属性値を用いて映像を生成することにより
表現されるブレの方向および／または大きさが互いに異
なる複数の属性値のうちのいずれかと、視点を基準にし
たオブジェクトの相対速度との対応関係が、あらかじめ
登録された属性値選択テーブルと、オブジェクトごと
に、該オブジェクトの描画に用いるブレ属性の属性値を
決定する属性値選択手段とを設け、属性値選択手段を、
ブレ属性の属性値を、オブジェクトの相対速度に対応し
て上記属性値選択テーブルに登録された属性値とする手
段とし、映像生成手段は、属性値選択手段の決定した属
性値を用いて映像を生成するようにすることによって実
現される。なお、ブレ属性の属性値は、オブジェクトの
相対速度が大きいほど、該属性により表現されるブレが
大きいようにあらかじめ定めておく。

【００１５】

【実施例】

＜実施例１＞本実施例は、スピード感を出すために変更
する属性であるブレ属性として、テクスチャを用いるド
ライブシミュレータの実施例である。

【００１６】Ａ．シミュレーション装置の構成 （１）ハードウエア構成 本実施例のドライブシミュレータのハードウエア構成を
図７に示す。本実施例のドライブシミュレータ１００
は、入力装置７４と、出力装置７５と、中央演算処理装
置（ＣＰＵ）７１と、主記憶装置７２と、外部記憶装置
７３とを備える。

【００１７】入力装置７４は、ハンドル、アクセル、ブ
レーキなどの、視点の動作指示を受け付ける装置であ
る。また、出力装置７５は、画像表示装置である。本実
施例では、出力装置７５として液晶表示装置を用いてい
るが、ＣＲＴ（陰極線管）ディスプレイなど、他の手段
を用いてもよい。また、画像表示装置の他に、速度計な
ど、他の出力手段を備えてもよい。

【００１８】本実施例のドライブシミュレータの使用者
は、入力手段１０１を利用して、装置と対話的な操作を
することができる。また、シミュレーションの映像は出
力装置１０２の表示画面に表示される。

【００１９】（２）機能構成 本実施例のドライブシミュレータの機能構成を図１に示
す。本実施例のドライブシミュレータ１００は、入力手
段１０１と、出力手段１０２と、アニメーション生成手
段１０３と、入力情報処理手段１０４と、シーンデータ
記憶手段１０５と、映像生成手段１０７とを備える。

【００２０】入力手段１０１は、視点の動作方向および
動作速度の入力を受け付ける手段であり、入力装置７４
により実現される。出力手段７５は、生成したシミュレ
ーション映像を出力する手段であり、出力装置７５によ
り実現される。

【００２１】シーンデータ記憶手段１０５は、シミュレ
ーションを実行するために必要なデータの集合であり、
主記憶装置７２に確保された記憶領域である。シーンデ
ータ記憶手段１０５は、位置データ記憶領域１０５０
と、速度データ記憶領域１０５１と、属性値セット記憶
領域１０５２と、属性値選択テーブル１０５３とを備え
る。なお、これらの他に、オブジェクトの形状データや
表面の属性データなどを保持する記憶領域を備えていて
もよい。

【００２２】位置データ記憶領域１０５０に保持される
位置データは、シミュレーションに登場するオブジェク
トの位置情報である。速度データ記憶領域１０５１に保
持される速度データは、オブジェクトの速度情報であ
る。属性値セット記憶領域１０５２には、属性ごとに、
複数の属性値からなる属性値セットがあらかじめ保持さ
れており、さらに、選択された属性値を示すためのポイ
ンタをオブジェクトごとに備える。

【００２３】本実施例では、スピード感を表現するため
に用いる属性として、テクスチャを用いるので、属性値
セット記憶領域１０５２は、テクスチャの種類ごとに、
複数のテクスチャからなる属性値セットがあらかじめ保
持されており、さらに、選択されたテクスチャを示すた
めのポインタをオブジェクトごとに備える。ここで、テ
クスチャとは、テクスチャマッピング用の画像データで
あり、あらかじめ用意されている。テクスチャマッピン
グとは、画像データをオブジェクトの形状に貼り付ける
技術である。本実施例では、テクスチャの種類ごとに、
複数のテクスチャからなる属性値セットが用意されてい
る。描画時には、この属性値セットの中のひとつのテク
スチャを用いて、オブジェクトに対するテクスチャマッ
ピングが施される。属性値選択テーブル１０５３は、ス
ピード感を表現するために用いる属性の属性値セットの
中から、ひとつの属性値を選択するために用いられるテ
ーブルである。

【００２４】アニメーション生成手段１０３は、あらか
じめ指定した時間ごとに、シミュレーションの世界の動
作するオブジェクト（車や人間など）の動作情報を生成
する手段である。使用者にとって違和感のないスムーズ
な操作性を実現するためには１秒間に約３０フレームの
高速な映像生成能力が必要になので、アニメーション生
成手段１０３は、１／３０秒間程度の時間ごとに動作情
報を作成することが望ましい。本実施例のアニメーショ
ン生成手段１０３は、１／３０秒ごとに動作情報を作成
する。

【００２５】入力情報処理手段１０４は、入力手段１０
１またはアニメーション生成手段１０３から通知された
情報を元に、オブジェクトの位置データおよび速度デー
タを作成し、シーンデータ記憶領域１０５の位置データ
記憶領域１０５０および速度データ記憶領域１０５１の
内容を更新する。

【００２６】属性値選択手段１０６は、速度データ１０
５１と属性値選択テーブル１０５３の情報を用いて、１
つのオブジェクトに対応付けられて属性値セット記憶領
域１０５２に登録された複数のテクスチャの中から一つ
のテクスチャを選択する手段である。

【００２７】映像生成手段１０７は、シーンデータ記憶
手段１０５に保持された位置データ、速度データ、およ
びテクスチャ情報から、シミュレーションの映像を生成
する手段であり、生成される映像を出力手段１０２に表
示する。

【００２８】なお、アニメーション生成手段１０３、入
力情報処理手段１０４、属性値選択手段１０６、およ
び、映像生成手段１０７は、主記憶装置７２にあらかじ
め保持されたインストラクションを、ＣＰＵ７１が実行
することにより実現される。なお、これらの手段１０
３，１０４，１０６，１０７は、専用回路など、ハード
ウエアにより実現してもよい。

【００２９】Ｂ．属性値セットの説明 つぎに、属性値セット記憶領域１０５２に保持される属
性値セットの一例を、図２を用いて説明する。図２は、
属性値セット記憶領域１０５２の内容を模式的に示した
図である。この図では、テクスチャの種類が「道路」で
あるテクスチャ、すなわち、道路オブジェクトのテクス
チャマッピングに用いる（すなわち、「道路に貼る」）
テクスチャの属性値セットを示した。なお、図２では、
画像のブレは輪郭を波線にすることにより図示した。

【００３０】本実施例では、道路のテクスチャとして、
ブレ方の異なる複数のテクスチャ（テクスチャａ２０
１、テクスチャｂ２０２、テクスチャｃ２０３など）が
あらかじめ用意され、属性値セット記憶領域１０５２に
保持されている。ここで、２０４はセンターラインを、
２０５は道路の凹凸を表現している。

【００３１】なお、本実施例では、ブレの表現されたテ
クスチャが、あらかじめ作成され、保持されている。こ
のブレの表現されたテクスチャの作成にはどのような方
法を用いてもよいが、本実施例では、基準となるテクス
チャを、ブレの表現したい方向（すなわち、オブジェク
トの相対速度の方向）に一定間隔でずらしながら、表現
したいブレの大きさになるまで（すなわち、オブジェク
トの相対速度に応じて定められた回数）重ねて合成する
ことにより、ブレの表現されたテクスチャを作成した。

【００３２】カレントテクスチャ記憶領域２０６は、複
数存在するテクスチャの中で、どれを利用するかを示す
ポインタであり、オブジェクトごとに備えられている。
図２は、道路オブジェクト用カレントテクスチャ記憶領
域２０６に保持された情報がテクスチャａ２０１を示し
ていることを表している。この場合、映像生成手段１０
７は、道路オブジェクトに対してテクスチャａ２０１を
貼り付けることになる。

【００３３】Ｃ．属性値選択テーブルの説明 属性値選択テーブル１０５３は、視点を基準にしたオブ
ジェクトの相対速度からオブジェクトの描画に用いる属
性値を選択するためのテーブルである。本実施例では、
スピード感を表現するための属性として、テクスチャを
用いるため、属性値選択テーブル１０５３には、テクス
チャを選択するため情報が保持されている。この属性値
選択テーブル１０５３の具体的な例を図３を用いて説明
する。

【００３４】本実施例の属性値選択テーブル１０５３
は、テクスチャの種類ごとに備えられ、図３に示すよう
に、オブジェクトの相対速度ごと、視線角度ごとに、テ
クスチャを示す符号をあらかじめ保持する属性値符号格
納領域３１を備えるテーブルである。本実施例の属性値
選択手段１０６は、相対速度の大きさ（つまり速さs）
と、視線方向および相対速度のなす角度aとを求めて、
このテーブル１０５３を参照し、これらの値に応じてあ
らかじめ定められたテクスチャを選択する。

【００３５】本実施例の属性値選択テーブル１０５３の
各属性値符号格納領域３１には、速さsに応じた大き
さ、角度aに応じた方向のブレが表現されたテクスチャ
があらかじめ設定されている。従って、属性値選択手段
１０６の選択するテクスチャは、オブジェクトの相対速
度（速さおよび向き）に応じたブレの表現されたものと
なるため、本実施例では、オブジェクトの相対速度に応
じて、表現されるスピード感の大きさと方向とが変化す
る。

【００３６】例えば、角度aが０゜以上４５゜未満の場
合を考えてみる。このテーブル１０５３によると、相対
速度が６０Km/h以上の場合は、最も大きなブレの表現さ
れたテクスチャｃ２０３が選択される。同様に、相対速
度が２０Km/h以上６０Km/h未満の場合はテクスチャｂ２
０２が、０Km/h以上２０Km/h未満の場合は最も小さいブ
レの表現されたテクスチャａ２０１が選択される。この
ように、本実施例によれば、相対速度が遅いオブジェク
トには表現されたブレの少ないテクスチャが、移動速度
が速いオブジェクトには表現されたブレの大きいテクス
チャが、それぞれ、マッピングのために選択される。

【００３７】Ｄ．シミュレーション処理の流れ つぎに、図４を用いて、本実施例のシミュレーション装
置１００の処理の流れを説明する。入力手段１０１を介
して処理の開始が指示されてから、あらかじめ定められ
たシミュレーションの終了を意味する入力情報が取得さ
れるまでの間、入力情報処理手段１０４は、入力手段１
０１またはアニメーション生成手段１０３が生成する入
力情報を取得し続ける（ステップ４０１）。入力手段１
０１からは、使用者が操縦する自動車の進路変更や速度
の加減速の情報が、入力情報処理手段１０４へ入力され
る。また、アニメーション生成手段１０３からは、シミ
ュレーションの世界の移動するオブジェクト（車や人間
など）を動かす情報が、入力情報処理手段１０４へ入力
される。

【００３８】さらに、あらかじめ定められたシミュレー
ションの終了を意味する入力情報が取得されるまで、ス
テップ４０２〜ステップ４０４の処理が繰り返される。

【００３９】まず、入力情報処理手段１０４が、ステッ
プ４０１で得た入力情報をもとに、オブジェクトの新し
い状態、例えば位置や速度を計算して、シーンデータ１
０５記憶手段の位置データ記憶領域１０５０および速度
データ記憶領域１０５１に保持された値を更新する（ス
テップ４０２）。必要ならば、位置や速度以外のデータ
も更新するようにしてもよい。

【００４０】つぎに、属性値選択手段１０６が、属性値
選択テーブル１０５３と、ステップ４０２で更新された
速度データ１０５１を用いて、オブジェクトに適したテ
クスチャを属性値セット１０５２の中から選択し、選択
したテクスチャを示す符号を、カレントテクスチャ記憶
領域２０６に格納する（ステップ４０３）。

【００４１】最後に、映像生成手段１０７が、シーンデ
ータ記憶領域１０５に保持された情報から映像を生成
し、結果をディスプレイなどの出力手段１０２に表示す
る（ステップ４０４）。このとき、映像生成手段１０７
は、カレントテクスチャ記憶領域２０６に保持された符
号の示すテクスチャを、オブジェクトに貼り付ける。

【００４２】ここで、図５を用いて、属性値選択手段１
０６の属性選択処理（ステップ４０３）について詳細に
説明する。

【００４３】まず、属性値選択手段１０６は、速度デー
タ記憶領域１０５１に保持された視点の速度データか
ら、ベクトル量である視点の移動速度Veを取得する（ス
テップ５０１）。使用者が操縦する自動車から見た映像
を生成する場合には、視点の移動速度はこの自動車の速
度と一致するので、この値を用いれば良い。

【００４４】ステップ５０２は、ステップ５０３〜ステ
ップ５０７の処理をシミュレーションの対象になる全オ
ブジェクトに対して繰り返し実行することを示してい
る。

【００４５】ステップ５０３では、属性値選択手段１０
６は、速度データ記憶領域１０５１に保持されている速
度データから、処理の対象のオブジェクトの移動速度Vo
を取得する。この移動速度Voはベクトル量である。

【００４６】ステップ５０４では、属性値選択手段１０
６は、視点の速度Veとオブジェクトの速度Voとから、視
点を基準にしたオブジェクトの相対速度Vrを以下の式で
求める。

【００４７】 Vr = Vo - Ve …（１） つぎに、属性値選択手段１０６は、属性値選択テーブル
１０５３からテクスチャを選択するために、ステップ５
０５では、相対速度Vrの大きさ（つまり、速さs）と、
視線方向および相対速度Vrのなす角度aとを、以下の式
（２）および（３）により求める。

【００４８】 s =｜Vr｜ …（２） a = atan(Vry / Vrx) * 180 / π …（３） ここで、｜｜はベクトルの大きさを、VrxとVryとはそれ
ぞれ相対速度Vrのx成分とy成分とを、atan()は逆正接を
あらわす。

【００４９】この速さsと角度aとを用いて、属性値選択
手段１０６は、属性値選択テーブル１０５３から、速さ
sと角度aとに応じてあらかじめ定められた、オブジェク
トにふさわしいテクスチャを決定し（ステップ５０
６）、決定したテクスチャを示す符号を、属性値セット
記憶領域１０５２のカレントテクスチャ記憶領域２０６
に格納する（ステップ５０７）。

【００５０】Ｅ．映像の例 本実施例のシミュレータが生成する映像の例を、図６を
用いて説明する。図６（１）は、使用者が操縦する自動
車（自車）が低速に移動する場合の映像例であり、図６
（２）は、自車が高速に移動する場合の映像例である。
これらの映像例には、オブジェクトとして、自動車６０
１、フェンス６０２、道路６０３が含まれており、これ
らのすべてが、相対速度に応じたテクスチャを用いてマ
ッピングされている。例えば、道路６０３に対しては、
図２に示したテクスチャが貼られていおり、相対速度の
小さい映像（図６（１））では、表現されたブレの小さ
いテクスチャａ２０１が、相対速度の大きい映像（図６
（２））では、表現されたブレの大きいテクスチャｂ２
０２が、それぞれ用いられている。なお、対向車６０１
ａは、相対速度が異なっているため、大きなブレの表現
されたテクスチャでマッピングされているが、図６で
は、図を見やすくするために、対向車６０１ａのテクス
チャにより表現されたブレは図示しなかった。

【００５１】本実施例によれば、自車が低速に移動する
場合は表現されたブレの少ないテクスチャが、自車が高
速に移動する場合は表現されたブレの大きいテクスチャ
が自動的に選択できているので滑らかなアニメーション
が可能になる。

【００５２】なお、以上の実施例では、スピード感を変
化させる属性の例としてテクスチャ選んだが、オブジェ
クトの属性であってスピード感に影響を与えるものであ
れば、いずれの属性を用いてもよい。例えば、テクスチ
ャの代わりに形状データを変化させることでも、スピー
ド感の変化を生じさせることができる。

【００５３】＜実施例２＞本実施例は、スピード感を出
すために変更する属性として形状を用いるドライブシミ
ュレータの実施例である。本実施例のドライブシミュレ
ータの構成は、実施例１と同様である。ただし、属性値
セット記憶領域１０５２は形状セットを保持し、属性値
選択テーブル１０５３は形状の選択のための情報を保持
する形状選択テーブル１０５５である。また、本実施例
の属性選択手段１０６は、属性選択処理（ステップ４０
３）において、テクスチャではなく、形状を選択する。

【００５４】Ａ．属性値セットの説明 本実施例の属性値セット記憶領域１０５２には、形状の
種類ごとに、複数の形状データからなるテクスチャセッ
トがあらかじめ保持されており、さらに、選択された形
状を示すためのポインタをオブジェクトごとに備える。
属性値セットの一例として、図９に、自動車の形状セッ
トを図示する。

【００５５】本実施例では、自動車の形状として、ブレ
方の異なる複数の形状（形状ａ９０１、形状ｂ９０２、
形状ｃ９０３など）があらかじめ用意され、属性値セッ
ト記憶領域１０５２に保持されている。図９では、画像
のブレを、輪郭を波線にすることにより表現した。

【００５６】なお、本実施例では、ブレの表現された形
状のデータが、あらかじめ作成され、保持されている。
このブレの表現された形状のデータの作成にはどのよう
な方法を用いてもよいが、本実施例では、基準となる形
状を、ブレの表現したい方向に一定間隔でずらしなが
ら、表現したいブレの大きさになるまで重ねて合成する
ことにより、ブレの表現された形状を作成した。

【００５７】カレント形状記憶領域９０６は、複数存在
する形状の中で、どれを利用するかを示すポインタであ
り、オブジェクトごとに備えられている。図９は、形状
オブジェクト用カレント形状記憶領域９０６に保持され
た情報が形状ａ９０１を示していることを表している。
この場合、映像生成手段１０７は、道路オブジェクトに
対して形状ａ９０１を貼り付けることになる。

【００５８】Ｂ．属性値選択テーブルの説明 本実施例の属性値選択テーブル１０５３は、視点を基準
にしたオブジェクトの相対速度を元に、オブジェクトの
形状を選択するためのテーブルである。この属性値選択
テーブル１０５３は、図１０に示すように、オブジェク
トの相対速度ごと、視線角度ごとに、形状を示す符号を
あらかじめ保持する形状符号格納領域１１を備えるテー
ブルである。本実施例の属性値選択テーブル１０５３の
各形状符号格納領域１１には、速さsに応じた大きさ、
角度aに応じた方向のブレが表現された形状があらかじ
め設定されている。

【００５９】Ｃ．シミュレーション処理の説明 本実施例では、スピード感を変化させるための属性とし
て、テクスチャではなく形状を用いる。そこで、属性選
択処理（ステップ４０３）のステップ５０６において、
属性選択手段１０６は、ステップ５０５で算出した速さ
sと角度aとを用いて、属性値選択テーブル１０５３か
ら、速さsと角度aとに応じてあらかじめ定められた、オ
ブジェクトにふさわしい形状を決定し（ステップ５０
６）、決定した形状を示す符号を、属性値セット記憶領
域１０５２のカレント形状記憶領域９０６に格納する
（ステップ５０７）。これ以外の処理は、実施例１と同
様である。なお、本実施例の映像生成手段１０７は、カ
レントテクスチャ記憶領域２０６の代わりに、カレント
形状記憶領域９０６を参照し、該領域９０６に保持され
た符号の示す形状を用いてオブジェクトの画像を作成す
る（ステップ４０４）。

【００６０】Ｄ．映像の例 本実施例のシミュレータが生成する映像の例を、図１１
を用いて説明する。図１１（１）は、自車が低速に移動
する場合の映像例であり、図１１（２）は、自車が高速
に移動する場合の映像例である。これらの映像例には、
オブジェクトとして、自動車６０１、フェンス６０２、
道路６０３が含まれており、これらのすべてが、相対速
度に応じた形状となっている。例えば、自動車６０１の
うち、先行車６０１ｂは、移動速度が自車とほぼ同じで
あるため、その相対速度はほぼ０である。従って、図１
１（１）および（２）のいずれの映像においても、ブレ
の表現されていない形状（形状ａ９０１）を用いて描か
れている。これに対して、対向車６０１ａは、自車の移
動速度が小さい図１１（１）であっても、相対速度は大
きいので、ブレの表現された形状（形状ｂ９０２）を用
いて描かれ、自車の移動速度が大きい図１１（２）で
は、さらに相対速度が大きいので、激しいブレが表現さ
れた形状（形状ｃ９０３）を用いて描かれている。

【００６１】本実施例によっても、実施例１と同様に、
自然なスピード感の表現された滑らかなシミュレーショ
ン映像を得ることができる。

【００６２】＜実施例３＞スピード感を出すために変更
する属性として、複数の属性を用いてもよい。本実施例
では、スピード感を出すために変更する属性として、実
施例１で用いたテクスチャと、実施例２で用いた形状と
を、両方用いる。

【００６３】本実施例のドライブシミュレータは、実施
例１と同様の構成を有している。ただし、図１２に示す
ように、属性値セット記憶領域１０５２は、実施例１の
属性値セット記憶領域１０５２と同様の構成を有するテ
クスチャセット記憶領域１０５６と、実施例２の属性値
セット記憶領域１０５２と同様の構成を有する形状セッ
ト記憶領域１０５４とを両方備え、属性値選択テーブル
１０５３は、実施例１の属性値選択テーブル１０５３と
同様の構成を有するテクスチャ選択テーブル１０５７
と、実施例２の属性値選択テーブル１０５３と同様の構
成を有する形状選択テーブル１０５５とを備える。ま
た、本実施例の属性選択手段１０６は、属性選択処理
（ステップ４０３）において、テクスチャと形状とを両
方選択する。

【００６４】Ａ．シミュレーション処理の説明 本実施例では、属性選択処理（ステップ４０３）のステ
ップ５０６において、属性選択手段１０６は、ステップ
５０５で算出した速さsと角度aとを用いて、テクスチャ
選択テーブル１０５７および形状選択テーブル１０５５
から、速さsと角度aとに応じてあらかじめ定められた、
オブジェクトにふさわしいテクスチャおよび形状を決定
し（ステップ５０６）、決定したテクスチャを示す符号
を、テクスチャセット記憶領域１０５６のカレントテク
スチャ記憶領域２０６に格納するとともに、決定した形
状を示す符号を、形状セット記憶領域１０５４のカレン
ト形状記憶領域９０６に格納する（ステップ５０７）。
これ以外の処理は、実施例１と同様である。

【００６５】なお、本実施例の映像生成手段１０７は、
カレントテクスチャ記憶領域２０６とカレント形状記憶
領域９０６と両方を参照し、領域９０６に保持された符
号の示す形状に、領域２０６に保持された符号の示すテ
クスチャを貼り付けてオブジェクトの画像を作成する
（ステップ４０４）。

【００６６】Ｂ．映像の例 本実施例のシミュレータが生成する映像の例を、図８を
用いて説明する。図８（１）は、自車が低速に移動する
場合の映像例であり、図８（２）は、自車が高速に移動
する場合の映像例である。なお、図８では、対向車６０
１ａのテクスチャにより表現されるブレについては、図
を見やすくするために図示しなかった。

【００６７】本実施例では、実施例１に比べてさらに現
実的なスピード感の表現された滑らかなシミュレーショ
ン映像を得ることができる。

【００６８】

【発明の効果】本発明によれば、視点を基準にしたオブ
ジェクトの速度に応じて、テクスチャに代表されるオブ
ジェクトの、スピード感を表現する属性を動的に変更で
きる。よって、本発明のシミュレーション装置は、モー
ションブラーのように映像を複数作成することなしに、
動きによるブレを表現する。このため、本発明によれ
ば、シミュレーション装置の対話性を損なうことなく、
スピード感の表現された滑らかなシミュレーション映像
を生成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のシミュレーション装置の機能ブロッ
ク図である。

【図２】 テクスチャセット記憶領域のデータ構造を模
式的に示す説明図である。

【図３】 テクスチャ選択テーブルのデータ構造を示す
説明図である。

【図４】 シミュレーション処理の流れを示す流れ図で
ある。

【図５】 属性の選択処理の流れを示す流れ図である。

【図６】 実施例１のシミュレーション装置が生成する
映像例を示す模式図である。

【図７】 実施例１のシミュレーション装置のハードウ
エア構成図である。

【図８】 実施例３のシミュレーション装置が生成する
映像例を示す模式図である。

【図９】 形状セット記憶領域のデータ構造を模式的に
示す説明図である。

【図１０】 形状選択テーブルのデータ構造を示す説明
図である。

【図１１】 実施例２のシミュレーション装置が生成す
る映像例を示す模式図である。

【図１２】 実施例３のシミュレーション装置の機能ブ
ロック図である。

【符号の説明】

１００…シミュレーション装置（ドライブシミュレー
タ）、１０１…入力手段、１０２…出力手段、１０３…
アニメーション生成手段、１０４…入力情報処理手段、
１０５…シーンデータ、１０５０…位置データ、１０５
１…速度データ、１０５２…属性値セット、１０５３…
属性値選択テーブル、１０５４…形状セット、１０５５
…形状選択テーブル、１０５６…テクスチャセット、１
０５７…テクスチャ選択テーブル、１０６…属性選択手
段、１０７…映像生成手段、２０１〜２０３…テクスチ
ャ例、２０４…道路のセンターライン、２０５…道路の
凹凸、２０６…カレントテクスチャ記憶領域、３１…テ
クスチャ符号記憶領域、６０１…自動車、６０１ａ…対
向車、６０１ｂ…先行車、６０２…フェンス、６０３…
道路、７１…中央演算処理装置、７２…主記憶装置、７
３…外部記憶装置、７４…入力装置、７５…出力装置、
９０１〜９０３…形状例、９０６…カレント形状記憶領
域、１１…形状符号記憶領域。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 善文 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】オブジェクトの動作情報を生成するアニメ
   ーション生成手段と、視点の動作情報の入力を受け付け
   る入力手段と、上記オブジェクトの動作情報および上記
   視点の動作情報とを用いてオブジェクトの位置データお
   よび速度データを生成する入力情報処理手段と、映像に
   含まれる各オブジェクトの上記位置データ、上記速度デ
   ータ、および、あらかじめ定められた属性に関する属性
   値を用いて映像を生成する映像生成手段と、生成された
   映像を出力する出力手段とを有するリアルタイムシミュ
   レーション装置において、 上記映像生成手段は、 上記オブジェクトの属性のうち、画像のブレを表現する
   ためのあらかじめ定められた属性であるブレ属性につい
   ては、その属性値として、該オブジェクトの相対速度に
   対応してあらかじめ定められた値を用いることを特徴と
   するリアルタイムシミュレーション装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 上記ブレ属性の属性値であって、当該属性値を用いて映
   像を生成することにより表現されるブレの方向および／
   または大きさが互いに異なる複数の属性値のうちのいず
   れかと、視点を基準にしたオブジェクトの相対速度との
   対応関係が、あらかじめ登録された属性値選択テーブル
   と、 上記オブジェクトごとに、該オブジェクトの描画に用い
   る上記ブレ属性の属性値を決定する属性値選択手段とを
   備え、 上記属性値選択手段は、 上記ブレ属性の属性値を、上記オブジェクトの相対速度
   に対応して上記属性値選択テーブルに登録された属性値
   とする手段であり、 上記映像生成手段は、 上記属性値選択手段の決定した属性値を用いて映像を生
   成することを特徴とするリアルタイムシミュレーション
   装置。
3. 【請求項３】請求項１において、 上記ブレ属性の属性値は、オブジェクトの相対速度が大
   きいほど、該属性により表現されるブレが大きいように
   あらかじめ定められていることを特徴とするリアルタイ
   ムシミュレーション装置。
4. 【請求項４】請求項１において、 上記ブレ属性は、 テクスチャであることを特徴とするリアルタイムシミュ
   レーション装置。
5. 【請求項５】請求項４において、 上記テクスチャの属性値は、 基準となるテクスチャを、初期位置から、上記オブジェ
   クトの相対速度の向きに、一定間隔でずらしながら、上
   記オブジェクトの相対速度ごとにあらかじめ定められた
   回数だけ重ねて合成することにより、あらかじめ作成さ
   れ、属性値群を保持するための属性値セット記憶領域に
   保持されていることを特徴とするリアルタイムシミュレ
   ーション装置。
6. 【請求項６】請求項１において、 上記ブレ属性は、 形状であることを特徴とするリアルタイムシミュレーシ
   ョン装置。
7. 【請求項７】請求項６において、 上記形状の属性値は、 基準となる形状を、初期位置から、上記オブジェクトの
   相対速度の向きに、一定間隔でずらしながら、上記オブ
   ジェクトの相対速度ごとにあらかじめ定められた回数だ
   け重ねて合成することにより、あらかじめ作成され、属
   性値群を保持するための属性値セット記憶領域に保持さ
   れていることを特徴とするリアルタイムシミュレーショ
   ン装置。
8. 【請求項８】請求項５または７において、 上記回数は、上記オブジェクトの相対速度の絶対値が大
   きいほど、大きいことを特徴とするリアルタイムシミュ
   レーション装置。
9. 【請求項９】請求項１において、 上記オブジェクトの相対速度は、相対速度の絶対値と、
   相対速度の方向とを含むことを特徴とするリアルタイム
   シミュレーション装置。
10. 【請求項１０】オブジェクトの動作情報と、視点の動作
    情報と、オブジェクトのあらかじめ定められた属性に関
    する属性値とを用いてリアルタイムに映像を生成する映
    像生成方法において、 上記オブジェクトの属性のうち、画像のブレを表現する
    ためのあらかじめ定められた属性については、その属性
    値として、該オブジェクトの相対速度に対応してあらか
    じめ定められた値を用いて映像を生成することを特徴と
    する映像生成方法。