JPH09190549A - 対話型映像提示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 対話型アニメーションにおいてアクタの動作
手順を定める際に、ある特定の動作の開始条件が動作デ
ータ作成時に判明している場合には自動的または半自動
的に両者を対応関係を設定し、従来より少ない作業工数
で対話型アニメーションを作成する手段を提供すること
にある。 【解決手段】 対話映像生成部４でユーザ入力部５で入
力したユーザ入力に基づきアクタの位置を計算して出力
し、動作データ作成部１で動作データを作成する。ユー
ザは動作単位作成部２で開始条件を即時に動作データに
対して対応関係を設定し、動作単位を作成する。その
後、ユーザはシナリオ編集部３においてシナリオを作成
し、対話映像生成部４において対話型アニメーションを
実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はユーザ操作に基づい
て変化するアニメーション映像をリアルタイムに生成し
て提示する対話型映像提示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】３次元コンピュータグラフィクス（Ｃ
Ｇ）映像を実時間で生成することにより、ユーザの入力
操作に応じてアニメーション中の登場物体の動作を変更
できる対話型３次元ＣＧアニメーションが実現できる。

【０００３】対話型の３次元ＣＧアニメーションの利用
例として、３次元ＣＧゲーム、フライト／ドライブシミ
ュレーション、建築物内部を視点移動するウオークスル
ーシミュレーション、機械／人体／分子構造などの３次
元構造物のビジュアル・プレゼンテーションなどがあ
る。

【０００４】また、対話型およびユーザとの対話を行な
わない非対話型のアニメーションを記述する方法とし
て、アクタと呼ぶアニメーションの登場物体を定め、ア
クタの外部入力に応じた行動およびその変化の手順を、
スクリプトと呼ぶアニメーション専用プログラム言語に
よって記述する方法がスクリプトアニメーションとして
知られている。スクリプトアニメーションはアクタの動
作の開始条件をアクタにローカルに記述することがで
き、複数のアクタによって構成するアニメーションを容
易に記述できる。

【０００５】スクリプトアニメーションに関しては文献
［１９８２年、クレイグ・ダブリュー・レイノルズ、
「コンピューター・アニメーション・ウィズ・スクリプ
ツ・アンド・アクターズ」、コンピューター・グラフィ
ックス、第１６巻第３号、エイシーエムシググラフ、２
８９頁−２９６頁、（Craig W. Reynolds,“Computer A
nimation with Scripts and Actors, Computer Graphic
s, Vol.16, No.3, July1982, ACM SIGGRAPH, pp.289−2
96 ）］に記載がある。

【０００６】また、この他の対話型アニメーション記述
方式として、アクタの一連の動作およびその実行手順を
「動作単位」と呼ぶデータの接続リストで記述する方法
がある。一個の「動作単位」はアクタの動作とその開始
条件を一組にまとめたデータであり、対話型アニメーシ
ョン実行時には、開始条件が満たされた動作単位につい
て、動作単位の接続順に動作を実行する。以下ではこの
動作データのリストによる対話型アニメーション記述方
式を動作単位リスト法と呼ぶ。

【０００７】動作単位リスト法に関しては文献［１９９
５年、「対話型アニメーションのキャラクタ動作記述方
式」、中川滋雄、石田博文、第５０回（平成７年前期）
全国大会講演論文集（分冊２）、情報処理学会、２−３
９７頁］に記載がある。

【０００８】動作単位リスト法では、「ある一個の動作
に関する原因および結果」という、対話型アニメーショ
ンの作成者にとって直観的に把握しやすい単位データに
基づき、この単位データを実行順に順列させることで一
連の動作を記述する。このため、動作全体の流れを容易
に把握することができるという利点がある。

【０００９】また、動作単位および動作手順の記述をテ
キスト編集によるプログラミングだけでなく、アイコン
の作成、配置、接続という視覚的なプログラミング手法
（アイコニックプログラミング）によっても実現できる
という利点がある。

【００１０】このほか、スクリプトアニメーションの作
成方式が特開平２−２１６５８８号広報に記載がある。
この方式はアクタの動作を記述するために動作の種別、
開始条件および動作手順の設定をはじめにテキスト編集
でスクリプトで作成しておき、スクリプト中の動作のパ
ラメータ中の一部（例えば、動作の開始／終了位置）だ
けをアニメーションツール側で設定することができる。
この方法はユーザとの対話を行なわない通常の非対話型
のアニメーションにしか適用できず、本発明の対象とす
る対話型アニメーションの作成を行なうことができな
い。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の対話型アニメー
ションにおいてアクタの動作手順を定める際には、まず
最初に、登場物体の全ての動作データをあらかじめ作成
した後に、続いて各動作データに対応する開始条件をス
クリプトとして記述していた。

【００１２】すなわち、ある特定の動作の開始条件が、
あらかじめ動作データの作成時に判明している場合（例
えばアクタと壁との衝突が開始条件となることがあらか
じめ判明している場合）においても、まず前述の特定の
動作を含むアクタの全ての動作データを作成し、続いて
動作データに対応する開始条件を設定する必要があっ
た。

【００１３】この結果、二段階の作業工程を二段階づつ
行なうために、動作および開始条件の間の対応関係を維
持する管理工数を必要としていた。

【００１４】また、従来では動作データ作成部と動作手
順作成部とが互いに独立しており、操作およびデータ内
容の表示に関連性がなかった。このため、たとえば動作
手順作成部であるスクリプト記述部における動作が、動
作データ作成部であるアニメーションツールにおいて、
どの動作データに相当するかを毎回検索する必要があ
り、作業効率が著しく低下していた。

【００１５】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、アクタの動作および開始条件
との対応関係の設定作業を省力化または自動化し、さら
に動作データ作成部および動作手順作成部との間の操作
および表示に互いに関連を与え、これらの結果として、
従来より少ない作業工数で対話型アニメーションを作成
する手段を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の映像提示方法
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し、ユ
ーザ入力を取り込むユーザ入力部と、前記物体のフレー
ムごとの配置に基づき前記物体の動作データを作成する
動作データ作成部と、前記動作データと前記動作データ
の開始条件とからなる動作単位を前記ユーザ入力に基づ
き作成する動作単位作成部と、前記動作単位と前記動作
単位の実行順序とから構成するシナリオを前記ユーザ入
力に基づき作成するシナリオ編集部と、前記シナリオと
前記ユーザ入力とに基づいて前記物体の配置をフレーム
ごとに計算し、前記配置および前記物体の幾何属性とに
基づいて映像を生成するとともに、前記配置を前記動作
データ作成部に出力する対話映像生成部とからなること
を特徴とする。また、前記物体の幾何属性とフレームご
との配置とリアルタイムのユーザ入力とに基づき、前記
物体の動作の開始条件となるイベントを検出するイベン
ト検出部と、前記動作データと前記動作データの開始条
件とからなる動作単位を前記イベントと前記ユーザ入力
とに基づき作成する動作単位作成部と、前記シナリオと
前記ユーザ入力とに基づいて前記物体の配置をフレーム
ごとに計算し、前記配置および前記物体の幾何属性とに
基づいて映像を生成するとともに、前記幾何属性と前記
配置と前記ユーザ入力とを前記イベント検出部に出力す
る対話映像生成部とを備えることを特徴とする。

【００１７】また、前記物体の動作データに基づき前記
物体の空間中における軌跡または座標軸回りの回転を表
わす幾何属性を計算して物体軌跡情報として出力する物
体軌跡計算部と、前記シナリオと前記ユーザ入力とに基
づいて前記物体の配置をフレームごとに計算し、前記配
置および前記物体の幾何属性とに基づいて映像を生成す
るとともに、前記物体軌跡情報に基づいて前記物体の空
間中における移動または座標軸回りの回転を視覚化する
映像を生成する対話映像生成部とを備えることを特徴と
する。

【００１８】また、前記動作単位と前記動作単位の実行
順序とから構成するシナリオを前記ユーザ入力に基づき
作成するとともに、編集操作の対象となる動作単位のイ
ンデクスを出力するシナリオ編集部と、前記シナリオと
前記ユーザ入力とに基づいて前記物体の配置をフレーム
ごとに計算し、前記配置および前記物体の幾何属性とに
基づいて映像を生成するとともに、前記インデクスで指
定する動作を強調した前記物体軌跡情報に基づいて前記
物体の空間中における移動または座標軸回りの回転を視
覚化する対話映像生成部とを備えることを特徴とする。

【００１９】また、前記物体軌跡情報に基づき前記物体
の空間中における軌跡または座標軸回りの回転の特徴を
表わす動き特徴画像を計算して出力する動き特徴画像計
算部と、前記動作単位と前記動作単位の実行順序とから
構成するシナリオを前記動き特徴画像を提示しながら前
記ユーザ入力に基づき作成するシナリオ編集部とを備え
ることを特徴とする。

【００２０】また、前記シナリオに基づき前記動作単位
の開始条件を表す画像を計算して出力する開始条件画像
計算部と、前記シナリオと前記ユーザ入力とに基づいて
前記物体の配置をフレームごとに計算し、前記配置およ
び前記物体の幾何属性とに基づいて映像を生成するとと
もに、前記開始条件画像を提示しながら前記物体軌跡情
報に基づき前記物体の空間中における移動または座標軸
回りの回転を視覚化する対話映像生成部とを備えること
を特徴とする。

【００２１】また、前記シナリオの実行時において実行
中の動作単位のインデクスに基づき前記シナリオ中の該
当する動作単位を強調して逐次提示するとともに、前記
動作単位の動作データの実行結果を逐次提示するシナリ
オ編集部と、前記シナリオと前記ユーザ入力とに基づい
て前記物体の配置をフレームごとに計算し、前記配置お
よび前記物体の幾何属性とに基づいて映像を生成すると
ともに、実行中の動作単位のインデクスおよび前記動作
単位の実行結果を前記シナリオ編集部に逐次出力する対
話映像生成部とを備えることを特徴とする。

【００２２】また、前記ユーザ入力に基づき前記シナリ
オの実行時に実行の一時中断または再開を設定するため
の実行制御情報を設定して出力するシナリオ編集部と、
前記シナリオと前記ユーザ入力とに基づいて前記物体の
配置をフレームごとに計算し、前記配置および前記物体
の幾何属性とに基づいて映像を生成するとともに、前記
実行制御情報に基づき前記映像の生成を一時中断または
再開する対話映像生成部とを備えることを特徴とする。

【００２３】すなわち、本発明の映像提示装置において
は、対話型アニメーションの作成を行なうユーザが動作
データ作成部において、アクタに対して移動、回転、変
形などの操作を行ない、その間のアクタの配置データを
逐次記録して動作データを作成する。

【００２４】そして、同時に動作データ作成中に発生す
るイベントまたはユーザによる入力を検出し、検出した
イベントと動作データとの組を自動的あるいはユーザの
選択に基づいて組み合わせて、動作単位を作成する。

【００２５】ユーザは動作手順作成部において、作成し
た動作単位を動作の実行順に接続することでアクタの一
連の動作手順を定義する動作単位リストを作成する。こ
の結果、動作単位リストとアクタの形状を記述する幾何
形状とを全てのアクタについて作成して、対話型アニメ
ーションを実行するためのシナリオを作成することがで
きる。

【００２６】この結果、アクタの動作および開始条件と
の対応関係の設定作業を省力化することができ、従来よ
りも少ない作業工数で対話型アニメーションを作成する
ことができる。

【００２７】また、本発明の映像提示装置においては、
アクタの動作手順の作成あるいは編集時に、対象となる
動作単位の動きデータが３次元空間中においてどのよう
に配置するかを、動作データ作成部において空間中のア
クタの移動軌跡または回転量を表す記号などを併記して
表示する。

【００２８】そして、動作データ作成部において、アク
タの軌跡または回転などの動作の開始条件を表次する記
号を併記して表示する。また、対話型アニメーションの
実行時において、実行中の動作データおよび対応する動
作単位の箇所を同時に表示する。

【００２９】この結果、ユーザが動作データ作成部と動
作手順作成部との間で編集の対象となる箇所について対
応関係を容易に把握することができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】次に、第１の発明の実施の形態に
ついて図面を参照して詳細に説明する。

【００３１】図１は第１の発明の一実施形態のブロック
図である。この実施形態の対話型映像生成装置は、動作
データ作成部１と、動作単位作成部２と、シナリオ編集
部３と、対話映像生成部４と、ユーザ入力部５とから構
成している。以下本実施形態の構成に従って動作を説明
する。

【００３２】なお、本実施形態では光源および視点はそ
れぞれ配光特性および視野特性などの特殊な幾何属性を
もつアクタとして他と同様に扱う。

【００３３】ユーザ入力部５はユーザが操作するマウ
ス、キーボードなどが出力するデータを取り込み、ユー
ザ入力１００４として出力する。

【００３４】ユーザ入力部５において取り込むデータ
は、例えばユーザがキーボード、マウス、３次元座標入
力装置などを操作して得られたデータや、磁気テープ、
磁気ディスク等の記憶装置にあらかじめ記録しておいた
データ、同一の計算機上で稼働する別のプログラムによ
り生成してメモリ上に格納したデータ、あるいは通信回
線によって接続した他の計算機または映像生成装置との
通信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。

【００３５】動作データ作成部１は、アクタの空間中の
配置（位置および回転）をあらわす物体位置データ１０
０５を有限の時系列データとして記録し、アクタの動作
データ１００１として出力する。

【００３６】動作データ１００１は、たとえばアクタの
属する座標系とワールド座標系との階層関係、およびこ
れら座標系間の相対的な位置関係（並行移動、回転、ス
ケーリング）のフレームタイム（１／３０秒）ごとのサ
ンプリング値の系列で表現できる。

【００３７】一例として、アクタの属する物体座標系か
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
について、フレームタイムごとの時刻（ｔ１、ｔ２、
…、ｔｎ−１、ｔｎ）のサンプリング記録（Ｍ（ｔ
１）、Ｍ（ｔ２）、…、Ｍ（ｔｎ−１）、Ｍ（ｔｎ））
により動きを表し、これにアクタの階層関係を付加して
動作データとして定義できる。フレーム間隔として、例
えばＴＶ放送（ＮＴＳＣ方式）のフィールド時間（１／
６０秒）またはフレーム時間（１／３０秒）などを設定
することで、滑らかな動きの映像を生成できる。

【００３８】このとき、時系列データの開始および終了
は物体位置データ１００５とともにユーザが指定するこ
とができる。動作データ作成部１はユーザによって記録
開始指定が入力されると時系列データの記録を開始し、
記録終了指定が入力されるまでをこれを続ける。

【００３９】また、アクタの動きを表すために時刻ｔを
パラメータとする関数Ｄによって時刻ｔでの同次座標行
列に等価な対応関係Ｄ（ｔ）を定義し、関数Ｄおよびパ
ラメータｔの組合せを物体の動きとし、これにアクタの
階層関係を付加して動作データとしてもよい。たとえ
ば、スプライン曲線関数（Ｄ）とその入力パラメータ
（ｔ）によって物体の動きを記述してもよい。

【００４０】さらに、たとえば人体のように部分的な物
体が関節によって接合している物体を使用したり、ある
いはアクタをさらに複数の部分により階層的に構成する
場合には、部分物体間の接続にそれぞれ対応する動作を
定義し、これらの動き情報の集合によってアクタの動作
データを定義することができる。

【００４１】とくに関節によって部分物体を結合して構
成する物体の場合は、部分物体を定義した物体座標系間
の関節における回転角の時間変化によって動作を記述し
てもよい。

【００４２】さらに、アクタの幾何属性（色輝度値、形
状、テクスチャ画像、形状とテクスチャ画像との対応関
係など）を時間変化とともに変化させるためのパラメー
タを動作データとして記述してもよい。

【００４３】例えば、アクタに対してアフィン変換など
の一次変換を行って変形させる場合には、時系列順に記
述したアフィン変換行列の集合によって変形を記述でき
る。

【００４４】以上説明したアクタの動作データは、動き
の計算アルゴリズムが固定であれば入力となるパラメー
タだけで記述することができる。また、計算アルゴリズ
ムを場合によって変更する場合には、アルゴリズムまた
はその種別を表す情報とパラメータとを組み合わせて動
作データとすることができる。

【００４５】さらに、対話型アニメーション中に登場す
る他のアクタとの動作の同期などを実現するために、他
アクタへのメッセージの送信動作をアクタの動作データ
としてもよい。この場合、アクタの動作の実行結果をメ
ッセージとして出力をし、アクタ間のメッセージ通信を
実現することもできる。メッセージ送信動作の設定に
は、送信対象となるアクタ、および送信メッセージ内容
をメニュー選択あるいはキーボード入力で指定する。

【００４６】動作単位作成部２は前記ユーザ入力に基づ
き、前記動作データ１００１とその開始条件とからなる
動作単位１００２を作成して出力する。作成中の動作単
位は部分的なスクリプトまたはアイコン画像などによっ
てユーザに提示する。また、動作単位作成部２には作成
中の動作単位を格納する内部領域を備えるように構成し
てもよい。

【００４７】動作データの開始条件は、ユーザのキーボ
ードやマウスの操作によるイベントを入力とする関数と
して記述する。このとき、関数の入力値は必ずしもユー
ザ入力イベントに限らず、対話型アニメーション中に登
場する他のアクタからのメッセージを入力としてもよ
い。

【００４８】１個の動作単位は動作データ１個と開始条
件１個との組合せにより作成し、開始条件は、たとえば
ユーザが直接入力して指定したり、あるいはあらかじめ
イベント種別および関数を用意しておき、メニュー表示
してユーザに選択させるなどの方法によって指定しても
よい。図１０（ａ）はユーザのメニュー選択操作により
動作単位を作成するための画面例であり、ここでは１０
１において開始条件としてマウスのボタン２のＵＰとい
うイベントを選択し、１０２において動作２の「ＷＡＬ
Ｋ」とういう動作データが実行するような選択を行なっ
ている。この結果、１０３において、動作単位１０４が
生成されている。

【００４９】シナリオ編集部３はユーザ入力１００４に
基づき、動作単位１００２とその実行順序とから構成す
るシナリオ１００３を編集して出力する。

【００５０】シナリオ編集部３には内部にシナリオを格
納する領域を備え、またユーザに対して編集中のシナリ
オを提示しながら、編集および作成を行なう。

【００５１】動作単位１００２の実行順序の記述は、た
とえば動作単位作成部２で作成した部分的なスクリプト
をテキストエディタで動作の実行順に配置して新たにス
クリプトを作成し、続いて、たとえばＣ言語におけるｉ
ｆ文やｆｏｒ文に相当する制御構造を追加して、各動作
単位の間で実行の分岐、繰り返しを設定するなどの方法
がある。

【００５２】また、動作単位１００２の実行順序のもう
ひとつの記述方法として、たとえば動作単位を実行順に
接続したリスト（動作単位リスト）または有向グラフに
よっても全く同様に記述することができる。

【００５３】このような動作単位リスト法に関しては文
献［１９９５年、「対話型アニメーションのキャラクタ
動作記述方式」、中川滋雄、石田博文、第５０回（平成
７年前期）全国大会講演論文集（分冊２）、情報処理学
会、２−３９７頁］に記載がある。

【００５４】図９は動作単位９１〜９４によって構成し
た動作単位リストの説明図である。動作単位リストは動
作単位およびそれらの接続情報（リンク）により構成す
る。

【００５５】動作単位リストは動作の逐次実行の順序を
表現するが、動作単位の実行において条件分岐あるいは
繰り返しなどの制御が行なわれる場合には、１個の動作
単位に対して複数個の接続情報および動作単位を接続
し、条件分岐あるいは繰り返しを記述できる。

【００５６】シナリオ編集部３では、複数の動作単位に
ついて１個づつアイコンとして画面に表示し、ユーザが
動作単位間の実行順の設定および接続を行なう際には、
画面上にアイコンを表示し、ユーザ操作により動作単位
アイコンを移動または配置させ、さらに動作単位アイコ
ン間にリンクを設定するなどの操作を行なわせる。

【００５７】図１０（ｂ）を例にとり説明する。図１０
（ｂ）はアイコニックプログラミングとして知られるビ
ジュアルプログラミングの手法により動作単位リストを
作成および編集する画面の一例である。図中において、
１０５は現在ユーザが編集操作の対象としている動作単
位アイコンであり、ユーザは編集操作対象に対してアイ
コンの新規追加や削除などの操作などを行ない、アイコ
ン間の実行手順を設定するために接続線を設定すること
ができる。

【００５８】シナリオ編集部３におけるアクタの動作手
順の設定は以上説明したようなアイコニックプログラミ
ングの手法を用いることで実現でき、このとき、動作単
位アイコンに動作データの名称または種別、そして動作
データの開始条件を併記しておくことにより、アイコン
を識別することができる。

【００５９】なお、シナリオ編集部３で編集するシナリ
オ１００３は、外部の記憶手段との間で入力または出力
を行なってもよい。例えば、すでに作成した、あるいは
編集の途中段階にあるシナリオを一時的に外部の記憶装
置に格納したり、外部の記憶装置からシナリオ編集部３
の内部に格納したりしてもよい。

【００６０】動作単位リストをファイルとして外部記憶
に出力する場合には、動作単位リストを構成する全ての
動作単位に対して重複しないユニークなインデックス番
号を割り振っておき、インデックス番号によって動作単
位間の接続情報を記述できる。

【００６１】以下ではシナリオ１００３を動作単位リス
トにより記述する場合を例に説明する。

【００６２】対話映像生成部４は、シナリオ１００３と
ユーザ入力１００４とに基づいてアクタの空間中の配置
（位置および回転）をフレームごとに計算し、計算した
配置と内部に格納したアクタの幾何属性とに基づいて映
像を生成する。同時に、計算した配置をフレームごとに
物体位置データ１００５として動作データ作成部１に出
力する。

【００６３】ここで、幾何属性はアクタの形状や形状表
面の輝度や材質、テクスチャマッピングするテクスチャ
画像、テクスチャ画像と形状表面との対応関係などであ
る。

【００６４】形状データはたとえば物体座標系における
ポリゴンの座標データ、またはスプライン曲面の制御点
データなどにより記述する。また、形状表面の材質は色
輝度値や反射係数などにより記述する。

【００６５】関節をもつ物体など、アクタがさらに部分
的なアクタの階層的な接続により構成される場合には、
階層関係の管理情報と、部分アクタ間の位置関係を幾何
属性として記述する。

【００６６】なお、対話映像作成部４の内部に格納する
幾何属性は外部の記憶装置に対して入力あるいは出力し
てもよい。たとえば、映像生成にあたり、外部の記憶装
置から対話映像作成部４の内部に格納してもよい。

【００６７】シナリオ１００３とユーザ入力１００４に
基づくアクタの空間中の配置の計算は、たとえば次のよ
うに行なうことができる。

【００６８】まず、初期処理としてシナリオ１００３の
動作単位リストの最初の動作単位（初期動作単位）の動
作をシナリオから読みだす。初期動作単位については動
作を無条件に実行し、その後接続した動作単位を読みだ
す。動作単位が複数接続されている場合には接続されて
いる動作単位を全て読みだす。

【００６９】そして、ユーザ入力あるいは開始条件の入
力となるいイベント（衝突、タイムアウト、他のアクタ
からのメッセージなど）があるごとに、読みだした動作
単位の開始条件のうち、どれかが成立するかどうかを調
べることを繰り返す。

【００７０】開始条件のうちのどれかひとつが成立すれ
ば、成立した動作単位の動作を実行し、この動作単位に
接続された動作単位を読みだし、前述の開始条件の評価
を行なうことを繰り返す。

【００７１】動作の実行中は、対話映像作成部４は動作
データに基づいてフレームタイムごとにアクタの位置、
回転、スケーリングなどの配置を計算し、計算した配置
に基づいてリアルタイムに画像を生成し、ユーザに映像
を提示する。

【００７２】画像生成では、視点、光源、アクタの空間
中の位置と形状および表面の属性に基づいて、座標変
換、クリッピング、輝度計算、透視投影計算、シェーデ
ィング、隠面消去処理などの一連の３次元コンピュータ
グラフィクス技術による画像生成処理を行う。

【００７３】なお、アクタの配置は、動作データだけで
なく、ユーザのリアルタイムな操作に基づくユーザ入力
１００４に基づいて計算してもよい。

【００７４】例えば、リアルタイムのユーザ入力１００
４に基づいてアクタを空間中で並行移動または３軸周り
の回転操作を本来のアクタの動作データに対して加重し
ながらアクタの配置を計算するなどの方法により、ユー
ザのアクタに対する直接操作を行なうことができる。

【００７５】一例として、視点またはカメラに相当する
アクタをユーザの３次元入力デバイスの操作などに応じ
てリアルタイムに変化させることで、建築物の内部を視
点の位置を変化させながら移動する、ウォークスルーシ
ミュレーションなどのアプリケーションが実現できる。

【００７６】対話映像生成部４は以上のようにして計算
した階層関係も含めて配置データをフレームタイムごと
に全ての物体について、空間における物体位置データ１
００５として動作データ作成部１に出力する。

【００７７】なお、空間における階層関係が不変である
限りは、階層関係は最初に１回だけ出力し、以降は毎フ
レームタイムごとの現在アクタが属する階層における配
置のみだけを出力してもよい。この場合、ユーザにより
階層関係の変更が行なわれた場合にはあらためて変更を
反映した階層関係を出力して更新する。

【００７８】次に、第２の発明の実施の形態について説
明する。

【００７９】図２は本発明の第２の映像提示装置の一実
施形態のブロック図である。

【００８０】この実施形態の対話型映像提示装置は第１
の実施形態に対してイベント検出部２６を付加し、イベ
ント検出部２６で検出したイベントに基づいて動作単位
作成部２２が開始条件を設定し、自動的にあるいはユー
ザの選択操作による半自動的な操作に基づいて動作単位
を作成することを特徴とする。

【００８１】以下では図２のイベント検出部２６および
動作単位作成部２２の動作について説明する。

【００８２】イベント検出部２６は内部にアクタの幾何
属性を格納し、対話映像生成部２５の出力する物体位置
データ２００５に基づいてイベント２００６を検出して
出力する。

【００８３】イベント２００６はアクタ間の衝突イベン
トまたはユーザ入力イベント、タイムアウトイベントな
どの対話型映像生成を実行する際に発生する各種のイベ
ントである。

【００８４】イベント検出部２６は幾何属性と物体位置
データ２００５に基づき、複数のアクタが互いに衝突ま
たは干渉していないかを計算し、衝突または干渉を検出
した際には、該当するアクタの名称、衝突の位置などを
衝突のイベント２００６として出力する。

【００８５】なお、アクタの幾何属性は物体位置データ
を構成する一部として最初に外部の記憶手段から読みだ
すか、あるいは対話映像生成部２４から読みだしておく
ことができる。

【００８６】また、イベント検出部２６には内部に時間
経過の検出のためのカウンタを設けることができ、フレ
ームタイムの経過ごとにカウンタ値を更新し、対話型ア
ニメーションのグローバルな経過時間としてカウンタ値
として利用することができる。

【００８７】この場合、ある動作の開始から設定時間が
経過したかどうかをカウンタ値によって調べ、設定時間
が経過したらタイムアウトのイベント２００６として出
力することができる。

【００８８】また、この実施形態では対話映像生成部２
４に出力する物体位置データ２００５にユーザ入力２０
０４を含め、イベント検出部２６においてユーザ操作の
結果のイベント２０６として出力することもできる。

【００８９】イベント検出部２６は上記のように検出し
た各種イベントまたはカウンタ値をイベント２００６と
して出力する。

【００９０】動作単位作成部２２はイベント２００６を
入力とする開始条件を作成し、開始条件が設定された後
に作成中の動作データと組み合わせて動作単位を作成し
て出力する。

【００９１】動作単位の作成方法には、イベント検出部
２６において検出したイベント２００６とその直後に作
成した動作データとを自動的に組み合わせてを作る方法
がある。また、検出したイベント２００６とすでに作成
した動作データとをユーザのメニュー選択により組み合
わせても良い。

【００９２】次に、第３の発明の実施形態について説明
する。

【００９３】図３は本発明の第３の映像提示装置の一実
施形態のブロック図である。以下図３を用いて第３の発
明の実施の形態を説明する。

【００９４】図３に示す第３の実施形態は第２の実施形
態に対して物体軌跡計算部３７を付加している。物体軌
跡計算部３７は動作データ作成部３１で計算した動作デ
ータに基づいてアクタの空間中の軌跡または回転量を視
覚化する図形または３次元形状を物体軌跡３００７とし
て計算して出力する。軌跡を表す形状は、例えば一定時
間ごとにサンプリングした物体の空間位置をつなぐ直線
の系列または曲線として表現できる。計算した物体軌跡
３００７は対話映像生成部３４において映像として提示
する。

【００９５】物体軌跡計算部３７は動作データの並行移
動成分を例えばアクタの中止点の軌跡形状として生成
し、物体軌跡３００７として出力する。また、動作デー
タの回転量成分を例えば回転角の数値の表示や、円グラ
フ形状の回転角を表示するアイコンなどの表示として同
様に形状として生成し、物体軌跡３００７として出力す
る。並行移動と回転が同時または複合する場合にはこれ
らの表示図形も複合して物体軌跡３００７として出力す
る。

【００９６】さらに、ユーザがシナリオ編集部３３にお
いて動作単位の編集を行なう際に、編集対象となる動作
単位のインデクスを編集インデクス３００８として出力
し、物体軌跡計算部３７は編集インデクス３００８に該
当する動き特徴を、例えば色輝度値を変更したり、点滅
表示を行なう属性を与えたりして強調表示させる指定を
行なう。

【００９７】対話映像生成部３４ではリアルタイムのユ
ーザ入力に基づくアクタのシナリオ実行に加え、前述の
物体軌跡を映像として生成して提示する。

【００９８】次に、第４の発明の実施形態について説明
する。

【００９９】図４は本発明の第４の映像提示装置の一実
施形態のブロック図である。以下図４を用いて第４の発
明の実施の形態を説明する。

【０１００】図４に示す第４の実施形態は第２の実施形
態に対して物体軌跡計算部４７を付加している。物体軌
跡計算部４７は動作データ作成部４１で計算した動作デ
ータに基づいてアクタの空間中の軌跡または回転量を視
覚化する図形または３次元形状を物体軌跡４００７とし
て計算して出力する。軌跡を表す形状は、例えば一定時
間ごとにサンプリングした物体の空間位置をつなぐ直線
の系列または曲線として表現できる。計算した物体軌跡
４００７は対話映像生成部４４において映像として提示
する。

【０１０１】また、シナリオ編集部４３において編集対
象となる１個あるいは複数の動作単位を編集インデクス
４００８として指定し、編集インデクス４００８に基づ
き、対象となる動作データについて物体軌跡４００７を
強調表示する。

【０１０２】物体軌跡計算部４７は動作データの並行移
動成分を例えばアクタの中心点の軌跡形状として生成
し、物体軌跡４００７として出力する。また、動作デー
タの回転量成分を例えば回転角の数値の表示や、円グラ
フ形状の回転角を表示するアイコンなどの表示として同
様に形状として生成し、物体軌跡４００７として出力す
る。並行移動と回転が同時または複合する場合にはこれ
らの表示図形も複合して物体軌跡４００７として出力す
る。

【０１０３】さらに、ユーザがシナリオ編集部４３にお
いて動作単位の編集を行なう際に、編集対象となる動作
単位のインデクスを編集インデクス４００８として出力
し、物体軌跡計算部４７は編集インデクス４００８に該
当する動き特徴を、例えば色輝度値を変更したり、点滅
表示を行なう属性を与えたりして強調表示させる指定を
行なう。

【０１０４】対話映像生成部４４ではリアルタイムのユ
ーザ入力に基づくアクタのシナリオ実行に加え、前述の
物体軌跡を映像として生成して提示する。

【０１０５】図１１で説明すると、シナリオ編集部１１
０１における編集対象である動作単位１１０３は、対話
映像生成部４４の生成画面１１０２中において物体軌跡
１１０７として強調表示している。また、動作単位１１
０４、１１０５、１１０６にそれぞれ対応する物体軌跡
１１０８、１１０９、１１１０も同時に画面１１０２中
に表示されている。図中で物体軌跡１１１０は途中で回
転を伴うため、回転量を表す螺旋状の図形記号１１１１
を併記している。

【０１０６】次に、第５の発明の実施の形態について説
明する。

【０１０７】図５は本発明の第５の映像提示装置の一実
施形態のブロック図である。

【０１０８】図５の実施形態の対話型映像提示装置は動
き特徴画像計算５８を有することを特徴とする。動き特
徴画像計算部５８は物体軌跡５００７を動作データごと
に画像として描画し、描画した画像と対応する動作デー
タのインデクスの組を動き特徴画像５００９として出力
する。

【０１０９】動き特徴画像５００９としては、第３およ
び第４の発明の実施形態における対話映像生成部におい
て生成する映像の如く、物体軌跡の形状または回転量を
表現する画像を用いることができる。

【０１１０】シナリオ編集部５３では動作単位編集の際
に、動き特徴画像５００９の動作データインデクスを参
照して、該当する動作単位に対して動き特徴画像が併記
されるように表示する。

【０１１１】図１２（ａ）を例にとり説明する。図１２
（ａ）において、シナリオ編集部５３の画面１２０１中
では、各動作単位の動作データに対応する軌跡または回
転が２次元画像として併記されている。

【０１１２】次に、第６の発明の実施の形態について説
明する。

【０１１３】図６は本発明の第６の映像提示装置の一実
施形態のブロック図である。

【０１１４】図６の実施形態の対話型映像提示装置はシ
ナリオ編集部６３の出力するシナリオ６００３中の動作
単位の開始条件に基づいて、開始条件を可視化する画像
またはアイコンを作成して開始条件画像６００９として
出力する。

【０１１５】対話映像生成部６４は物体軌跡６００７に
基づいて映像生成した軌跡の近傍に、軌跡に対応する開
始条件画像６００９を表示する。

【０１１６】図１２（ｂ）を例にとり説明する。図１２
（ｂ）において、対話映像生成部６４の画面１２０２中
では、各動作単位の開始条件を可視化する画像またはア
イコンを物体軌跡表示の近傍に併記している。

【０１１７】次に、第７の発明の実施の形態について説
明する。

【０１１８】図７は本発明の第７の映像提示装置の一実
施形態のブロック図である。

【０１１９】以下図７を例に取り説明する。図７の対話
型映像生成装置において、対話映像生成部７４はユーザ
入力７００４およびシナリオ７００３に基づき映像を生
成して提示するが、その際に現在実行中の動作単位デー
タのインデクスを実行インデクス７００６として出力を
逐次シナリオ編集部７３に出力する。

【０１２０】シナリオ編集部７３では実行インデクス７
００６に基づき、現在進行中の動作単位を輝度値の変化
または反転表示などの強調表示を行なってユーザに提示
する。

【０１２１】動作データ作成部７１、動作単位作成部７
２は、第１の発明の実施形態等と同様であり、この実施
形態は第１〜第６の実施形態に適用できる。

【０１２２】次に、第８の発明の実施形態について説明
する。図８は本発明の第８の映像提示装置の一実施形態
のブロック図である。

【０１２３】以下図８を例に取り説明する。図８の対話
型映像提示装置において、対話映像生成部８４はユーザ
入力８００４およびシナリオ８００３に基づき映像を生
成して提示するが、その際に現在実行中の動作単位デー
タのインデクスを実行インデクス８００６として出力を
逐次シナリオ編集部８３に出力する。

【０１２４】シナリオ編集部８３では実行インデクス８
００６に基づき、現在実行中の動作単位を輝度値の変化
または反転表示などの強調表示を行なってユーザに提示
する。

【０１２５】また、シナリオ編集部８３において、ユー
ザは動作単位リスト中において実行を一時中断する条件
をあらかじめ設定し、実行インデクス８００６が条件を
満たす場合には対話映像生成部８４に対して対話型アニ
メーションの実行を中断させるために実行制御情報８０
０７を出力する。ユーザが定める実行中断条件として
は、たとえば任意の動作単位の実行、動作単位リスト中
の繰り返しループにおける設定回数ループの実行などを
設定することができる。

【０１２６】実行制御情報８００７により実行を一時中
断した後は、ユーザは現在実行中の動作単位の実行状況
を確認したり、アクタの空間における位置などの各種の
パラメータを参照あるいは更新し、対話型アニメーショ
ンがユーザの意図に従って実行されているかどうかを確
認することができる。ユーザはその後、実行制御情報８
００７を用いて対話映像生成部８４に対して実行の再開
を行なわせることができる。

【０１２７】動作データ作成部８１、動作単位生成部８
２は、第１の発明の実施の形態等と同様であり、この実
施形態は第１〜第７の発明の実施形態に適用できる。

【０１２８】なお、図１３に第８の発明の第２の実施形
態を示す。本実施形態では、対話型アニメーションの実
行中に検出したイベントにより対話映像生成部の実行制
御を行なう。図１３において、シナリオ編集部１３３は
アクタ間の衝突、設定時間の経過、ユーザ入力などの任
意のイベント１３００６の発生により前述のように対話
映像生成部１３４の実行制御を行なうことができる。

【０１２９】

【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、ユーザが動作データ作成時に発生した
イベントを検出し、検出したイベントと動作データとの
組を自動的に組み合わせて動作単位を作成し、これに基
づいてシナリオを作成できる。このため、アクタの動作
および開始条件との対応関係の維持のための工数が不要
となり、従来より少ない作業工数で対話型アニメーショ
ンを作成できるという効果を有する。

【０１３０】また、シナリオ編集時に、偏執対象となる
動作単位の動きデータが動作データ作成部において容易
に特定でき、同時に動作データ作成部においても動作の
開始条件を容易に知ることができる。このため、両者の
対応関係を検索し対応関係を認識することが容易とな
り、従来より少ない作業工数で対話型アニメーションを
作成できる、という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の実施形態のブロック図。

【図２】第２の発明の実施形態のブロック図。

【図３】第３の発明の実施形態のブロック図。

【図４】第４の発明の実施形態のブロック図。

【図５】第５の発明の実施形態のブロック図。

【図６】第６の発明の実施形態のブロック図。

【図７】第７の発明の実施形態のブロック図。

【図８】第８の発明の実施形態のブロック図。

【図９】本発明の動作単位リストの説明図。

【図１０】第１の発明の実施形態のシナリオ編集部およ
び動作単位作成部の画面例。

【図１１】第３および第４の発明の実施の形態のシナリ
オ編集部および対話映像生成部の画面例。

【図１２】第５および第６のシナリオ編集部および対話
映像生成部の画面例。

【図１３】第８の第２の発明の実施形態のブロック図。

【符号の説明】

１，２１，３１，４１，５１，６１，７１，８１，１３
１ 動作データ作成部 ２，２２，３２，４２，５２，６２，７２，８２，１３
２ 動作単位作成部 ３，２３，３３，４３，５３，６３，７３，８３，１３
３ シナリオ編集部 ４，２４，３４，４４，５４，６４，７４，８４，１３
４ 対話映像生成部 ５，２５，３５，４５，５５，６５，７５，８５，１３
５ ユーザ入力部 ２６，３６，４６，５６，６６，１３６ イベント検出
部 ３７，４７，５７，６７ 物体軌跡計算部 ５８ 動き特徴画像計算部 ６８ 開始条件画像計算部 １００１，２００１，３００１，４００１，５００１，
６００１，７００１，８００１，１３００１ 動作デー
タ １００２，２００２，３００２，４００２，５００２，
６００２，７００２，８００２，１３００２ 動作単位 １００３，２００３，３００３，４００３，５００３，
６００３，７００３，８００３，１３００３ シナリオ １００４，２００４，３００４，４００４，５００４，
６００４，７００４，８００４，１３００４ ユーザ入
力 １００５，２００５，３００５，４００５，５００５，
６００５，７００５，８００５，１３００５ 物体位置
データ ２００６，３００６，４００６，５００６，６００６，
１３００６ イベント３００７，４００７，５００７，
６００７ 物体軌跡 ４００８，５００８，６００８ 編集インデクス ５００９ 動き特徴画像 ６００９ 開始条件画像 ７００７，８００７，１３００７ 実行インデクス ８００８，１３００８ 実行制御情報 ９１，９２，９３，９４ 動作単位 １０１ 開始条件設定画面 １０２ 動作データ設定画面 １０３ 動作単位表示画面 １０５，１１０３，１２０３ 編集対象動作単位アイコ
ン １１０１，１２０１ シナリオ編集部画面 １１０２，１２０２ 対話映像生成部画面 １１０４，１１０５，１１０６，１２０４，１２０５，
１２０６ 動作単位アイコン １１０７，１２０７ 編集対象物体軌跡 １１０８，１１０９，１１１０，１２０８，１２０９，
１２１０ 物体軌跡

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【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、 ユーザ入力を取り込むユーザ入力部と、 前記物体のフレームごとの配置に基づき前記物体の動作
   データを作成する動作データ作成部と、 前記動作データと前記動作データの開始条件とからなる
   動作単位を前記ユーザ入力に基づき作成する動作単位作
   成部と、 前記動作単位と前記動作単位の実行順序とから構成する
   シナリオを前記ユーザ入力に基づき作成するシナリオ編
   集部と、 前記シナリオと前記ユーザ入力とに基づいて前記物体の
   配置をフレームごとに計算し、前記配置および前記物体
   の幾何属性とに基づいて映像を生成するとともに、前記
   配置を前記動作データ作成部に出力する対話映像生成部
   とからなることを特徴とする対話型映像提示装置。
2. 【請求項２】前記物体の幾何属性とフレームごとの配置
   とリアルタイムのユーザ入力とに基づき、前記物体の動
   作の開始条件となるイベントを検出するイベント検出部
   とを有し、 前記動作単位作成部は、前記動作データと前記動作デー
   タの開始条件とからなる動作単位を前記イベントと前記
   ユーザ入力とに基づき作成し、 前記対話映像生成部は、前記シナリオと前記ユーザ入力
   とに基づいて前記物体の配置をフレームごとに計算し、
   前記配置および前記物体の幾何属性とに基づいて映像を
   生成するとともに、前記幾何属性と前記配置と前記ユー
   ザ入力とを前記イベント検出部に出力することを特徴と
   する請求項１に記載の対話型映像提示装置。
3. 【請求項３】前記物体の動作データに基づき前記物体の
   空間中における軌跡または座標軸回りの回転を表わす幾
   何属性を計算して物体軌跡情報として出力する物体軌跡
   計算部とを有し、 前記対話映像生成部は、前記シナリオと前記ユーザ入力
   とに基づいて前記物体の配置をフレームごとに計算し、
   前記配置および前記物体の幾何属性とに基づいて映像を
   生成するとともに、前記物体軌跡情報に基づいて前記物
   体の空間中における移動または座標軸回りの回転を視覚
   化する映像を生成することを特徴とする請求項１または
   請求項２に記載の対話型映像提示装置。
4. 【請求項４】前記シナリオ編集部は、前記動作単位と前
   記動作単位の実行順序とから構成するシナリオを前記ユ
   ーザ入力に基づき作成するとともに、編集操作の対象と
   なる動作単位のインデクスを出力し、 前記対話映像生成部は、前記シナリオと前記ユーザ入力
   とに基づいて前記物体の配置をフレームごとに計算し、
   前記配置および前記物体の幾何属性とに基づいて映像を
   生成するとともに、前記インデクスで指定する動作を強
   調した前記物体軌跡情報に基づいて前記物体の空間中に
   おける移動または座標軸回りの回転を視覚化することを
   特徴とする請求項３に記載の対話型映像提示装置。
5. 【請求項５】前記物体軌跡情報に基づき前記物体の空間
   中における軌跡または座標軸回りの回転の特徴を表わす
   動き特徴画像を計算して出力する動き特徴画像計算部と
   を有し、 前記シナリオ編集部は、前記ユーザ入力に基づき前記動
   作単位と前記動作単位の実行順序とから構成するシナリ
   オを前記動き特徴画像を提示しながら作成することを特
   徴とする請求項３または請求項４に記載の対話型映像提
   示装置。
6. 【請求項６】前記シナリオに基づき前記動作単位の開始
   条件を表す画像を計算して出力する開始条件画像計算部
   とを有し、 前記対話映像生成部は、前記シナリオと前記ユーザ入力
   とに基づいて前記物体の配置をフレームごとに計算し、
   前記配置および前記物体の幾何属性とに基づいて映像を
   生成するとともに、前記開始条件画像を提示しながら前
   記物体軌跡情報に基づき前記物体の空間中における移動
   または座標軸回りの回転を視覚化することを特徴とする
   請求項３，請求項４または請求項５に記載の対話型映像
   提示装置。
7. 【請求項７】前記シナリオ編集部は、前記シナリオの実
   行時において実行中の動作単位のインデクスに基づき前
   記シナリオ中の該当する動作単位を他と区別しながら逐
   次提示するとともに、前記動作単位の動作データの実行
   結果を逐次提示し、 前記対話映像生成部は、前記シナリオと前記ユーザ入力
   とに基づいて前記物体の配置をフレームごとに計算し、
   前記配置および前記物体の幾何属性とに基づいて映像を
   生成するとともに、実行中の動作単位のインデクスおよ
   び前記動作単位の実行結果を前記シナリオ編集部に逐次
   出力することを特徴とする請求項１，請求項２，請求項
   ３，請求項４，請求項５または請求項６に記載の対話型
   映像提示装置。
8. 【請求項８】前記シナリオ編集部は、前記ユーザ入力に
   基づき前記シナリオの実行時に実行の一時中断または再
   開を設定するための実行制御情報を設定して出力し、 前記対話映像生成部は、前記シナリオと前記ユーザ入力
   とに基づいて前記物体の配置をフレームごとに計算し、
   前記配置および前記物体の幾何属性とに基づいて映像を
   生成するとともに、前記実行制御情報に基づき映像生成
   の実行を一時中断または再開することを特徴とする請求
   項７に記載の対話型映像提示装置。