JPH09245196A - ３次元仮想世界共有装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広視野の３次元仮想世界を得るには、描画速
度が低下し、操作性が悪かった。また表示領域には物理
的な制限があった。 【解決手段】 複数個の３次元仮想世界表示装置１０
２、１０３、１０４を組み合わしてマルチ３次元仮想世
界表示装置１０１を構成し、各３次元仮想世界表示装置
に一台ずつ３次元仮想世界生成用計算機１０５、１０
６、１０７とユーザ入力装置１０８、１０９、１１０を
接続し、マルチ３次元仮想世界表示装置１０１上に一つ
の視点からの３次元仮想世界の状況をパノラマ表示する
と同時に、どの入力装置からもマルチ３次元仮想世界表
示装置１０１上にパノラマ表示された３次元仮想世界全
体に対して対話操作ができるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、計算機により生成
された３次元仮想世界を、複数のユーザで共有する３次
元仮想世界共有システムにおける３次元仮想世界共有装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２２は例えば、岸野文朗による「臨場
感通信会議」（計測と制御、平成３年６月、Vol.30 No.
6 pp.485-489）に示された従来の仮想世界共有装置を示
すブロック構成図であり、図において、１は３次元仮想
世界表示装置、２は３次元仮想世界表示装置１に接続さ
れた３次元仮想世界生成用計算機、３は３次元仮想世界
生成用計算機２へのユーザ入力装置、４は３次元仮想世
界生成用計算機２と相手サイトの３次元仮想世界生成用
計算機間での通信機能を実現するネットワーク装置、５
は３次元仮想世界のデータを格納する外部記憶装置であ
る。

【０００３】次に動作について説明する。ここで、図２
３は従来の３次元仮想世界共有装置における処理の手順
を示すフローチャートである。先ず、外部記憶装置５か
ら３次元仮想世界のデータをロードする（ステップＳＴ
１）。次に、相手サイトからネットワーク装置４を介し
て相手ユーザの入力情報を入手する（ステップＳＴ
２）。その後、ユーザ入力装置３よりユーザの入力情報
を検出し（ステップＳＴ３）、これをネットワーク装置
４を介して相手サイトの３次元仮想世界生成用計算機に
送信する（ステップＳＴ４）。そして、上記相手サイ
ト、自分サイトにおけるユーザ入力情報をもとに３次元
仮想世界生成用計算機２により３次元仮想世界を生成
し、３次元仮想世界表示装置１に表示する（ステップＳ
Ｔ５）。以降、終了指示が入力されるまでこのステップ
ＳＴ２からステップＳＴ５までの処理を繰り返す（ステ
ップＳＴ６）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のような３次元仮
想世界共有装置では、次のような問題点があった。 （１）３次元仮想世界を広視野で表示することにより一
度に多くの情報を提示でき、また臨場感を高める効果も
あるとされているが、視野を広げる程、３次元仮想世界
生成用計算機の計算処理の負担が大きくなり、従来法の
ように１台の計算機で３次元仮想世界を生成していたの
では、３次元仮想世界の描画更新速度が低下し、操作性
が悪化する。 （２）視野を広げるに従って３次元仮想世界の表示領域
も広げる方が望ましいと思われるが、１台の３次元仮想
世界表示装置しか利用しないため、表示領域には物理的
な制限がある。 （３）３次元仮想世界のデータは各サイトで同一のもの
を保持していることを前提としており、各サイトで３次
元仮想世界の部分領域を持ち寄って一つの３次元仮想世
界を構築するようなことは考えていない。 （４）１つの３次元仮想世界表示装置に１視点からのみ
の３次元仮想世界を表示するため、相手の３次元仮想世
界への操作内容を確認しながら共同作業を行なうには、
常に相手の操作内容が確認できるような位置に視点を設
定しなければならないという制約がある。従って、お互
いが視野を全く共有しない状態で３次元仮想世界への操
作を行なうと同時に、相手の操作内容も確認し、それへ
の対話操作も行なうといったことはできない。

【０００５】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、広視野の３次元仮想世界の表示
を描画更新速度を低下させることなく提供し、その表示
領域もスケーラブルに拡張が可能であり、各サイトで３
次元仮想世界の部分領域を持ち寄って一つの３次元仮想
世界を構築する機能も提供し、遠隔地間で共同作業を行
なう場合には視野を共有せずとも相手の操作内容が確認
でき、それへの対話操作も行なうことができる３次元仮
想世界共有システムを実現することを目的とするもので
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の構成に
係る３次元仮想世界共有装置は、３次元仮想世界表示装
置を複数個組み合わせたマルチ３次元仮想世界表示装置
上に３次元仮想世界を表示する際に、描画対象となる視
野領域を複数個の領域に分割し、各分割領域を一つの計
算機で他の計算機と同期をとりながら描画することで、
マルチ３次元仮想世界表示装置上に１つの視点からの３
次元仮想世界の状況をパノラマ表示する。更に、ユーザ
からの入力装置を介しての対話操作要求が発生した場合
には、その対話操作がマルチ３次元仮想世界表示装置を
一つの３次元仮想世界表示装置とみなしたものであるか
のように入力情報を変換し、変換後の入力情報が対象と
する部分を描画している計算機にその情報を通知するこ
とで、どの入力装置からもマルチ３次元仮想世界表示装
置上にパノラマ表示された３次元仮想世界全体に対して
対話操作が可能となるようにした。

【０００７】また、この発明の第２の構成に係る３次元
仮想世界共有装置は、３次元仮想世界表示装置を複数個
組み合わせたマルチ３次元仮想世界表示装置上に３次元
仮想世界を表示する際に、描画対象となる視野領域を複
数個の領域に分割し、各計算機の描画性能と分割領域の
複雑度に応じて各分割領域を描画する計算機を適応的に
切替えて、各分割領域を一つの計算機で他の計算機と同
期をとりながら描画し、それに応じて各計算機の映像信
号を送信する３次元仮想世界表示装置を上記映像信号送
信切替え装置により切替えることで、マルチ３次元仮想
世界表示装置上に１つの視点からの３次元仮想世界の状
況をパノラマ表示する。

【０００８】また、この発明の第３の構成に係る３次元
仮想世界共有装置は、遠隔地間の複数のサイトにおい
て、各サイトごとに、３次元仮想世界表示装置を複数個
組み合わせたマルチ３次元仮想世界表示装置上に３次元
仮想世界を表示する際に、各サイトごとに、描画対象と
なる視野領域を複数個の領域に分割し、各分割領域を一
つの計算機で他の計算機と同期をとりながら描画するこ
とで、マルチ３次元仮想世界表示装置上に１つの視点か
らの３次元仮想世界の状況をパノラマ表示する。

【０００９】また、この発明の第４の構成に係る３次元
仮想世界共有装置は、遠隔地間の複数のサイトにおい
て、３次元仮想世界のデータは各サイトで異なる領域を
保持しておき、各サイトごとに、システム起動時に、他
サイトの３次元仮想世界のデータをロードすることで、
各サイトとも同一の３次元仮想世界データを保持してお
き、３次元仮想世界表示装置を複数個組み合わせたマル
チ３次元仮想世界表示装置上に３次元仮想世界を表示す
る際に、描画対象となる視野領域を複数個の領域に分割
し、各分割領域を一つの計算機で他の計算機と同期をと
りながら描画することで、マルチ３次元仮想世界表示装
置上に１つの視点からの３次元仮想世界の状況をパノラ
マ表示する。

【００１０】また、この発明の第５の構成に係る３次元
仮想世界共有装置は、遠隔地間の複数のサイトにおい
て、３次元仮想世界のデータは各サイトで異なる領域を
保持しておき、各サイトごとに、表示対象となる視野領
域のデータがサイト内に無い場合のみ、そのデータを保
持している他サイトからデータをロードしながら、３次
元仮想世界表示装置を複数個組み合わせたマルチ３次元
仮想世界表示装置上に３次元仮想世界を表示する際に、
描画対象となる視野領域を複数個の領域に分割し、各分
割領域を一つの計算機で他の計算機と同期をとりながら
描画することで、マルチ３次元仮想世界表示装置上に１
つの視点からの３次元仮想世界の状況をパノラマ表示す
る。

【００１１】また、この発明の第６の構成に係る３次元
仮想世界共有装置は、遠隔地間の複数のサイトにおい
て、各サイトごとに、それぞれ１台ずつ３次元仮想世界
生成用計算機が接続された３次元仮想世界表示装置を複
数個組み合わせたマルチ３次元仮想世界表示装置上に３
次元仮想世界を表示する際に、各サイトごとに、マルチ
３次元仮想世界表示装置を論理的に複数の表示領域に分
割し、各分割領域の一つには自分サイトが設定した視点
からの３次元仮想世界を、他の分割領域には相手サイト
が設定した視点からの３次元仮想世界を表示する。

【００１２】また、この発明の第７の構成に係る３次元
仮想世界共有装置は、遠隔地間の複数のサイトにおい
て、各サイトごとに、３元仮想世界データを管理するデ
ータサーバを設置した際に、２つのデータサーバ間にお
いて、一方のデータサーバ（子）がもう一方のデータサ
ーバ（親）が管理する領域のどの部分のデータを保持し
ているかという親子関係を設定していくことで、ネット
ワーク上に分散したデータサーバ全体で一つの３次元仮
想世界データを管理するようにした。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下の実施の形態においては説明
の便宜上、マルチ３次元仮想世界表示装置は３台の３次
元仮想世界表示装置から構成されるものとする。

【００１４】実施の形態１．図１は、この発明の実施の
形態１の構成を示すブロック構成図である。図におい
て、１０１は３個の３次元仮想世界表示装置が組み合わ
されたマルチ３次元仮想世界表示装置、１０２、１０
３、１０４はマルチ３次元仮想世界表示装置１０１を構
成している３次元仮想世界表示装置、１０５、１０６、
１０７はそれぞれ３次元仮想世界表示装置１０２、１０
３、１０４に接続された３次元仮想世界生成用計算機、
１０８、１０９、１１０はそれぞれ３次元仮想世界生成
用計算機１０５、１０６、１０７へのユーザ入力装置、
１１１は３次元仮想世界生成用計算機間での通信機能を
実現するネットワーク装置、１１２はネットワーク装置
１１１に接続された全ての計算機からデータアクセスが
可能な外部記憶装置である。

【００１５】次に動作について説明する。図２及び図３
は、実施の形態１の３次元仮想世界共有装置における処
理の手順を示すフローチャートである。まず、外部記憶
装置１１２より３次元仮想世界データを主記憶にロード
する（ＳＴ１０１）。その後、入力装置を介してユーザ
から対話操作が発生したかどうかを検知する（ＳＴ１０
２）。対話操作が発生した場合には、その対話操作がマ
ルチ３次元仮想世界表示装置１０１を一つの３次元仮想
世界表示装置とみなしたものであるかのように入力情報
を変換し（ＳＴ１０３）、他の全計算機に変換後の対話
操作情報を送信する（ＳＴ１０４）。変換方法は、ウィ
ンドウ上の位置指示をマウスで行う場合を想定した例で
は、ユーザからの入力情報の３次元仮想世界表示装置上
での座標を（Δｘ、Δｙ）、３次元仮想世界表示装置の
解像度をｘ×ｙ、マルチ３次元仮想世界表示装置１０１
の解像度をＸ×Ｙ、とした時に、（Δｘ、Δｙ）→（ｎ
ｘ、ｎｙ）但し、ｎｘ＝Δｘ・Ｘ／ｘ、ｎｙ＝Δｙ・Ｙ
／ｙとするものである。このような対話操作入力機構に
よって、ユーザは自分の３次元仮想世界表示装置の描画
領域を超えて、３次元仮想世界の全域に対して対話操作
の入力が可能となる。一方、前記ステップＳＴ１０２に
おいてユーザからの対話操作が発生していない場合に
は、他の計算機からユーザ対話操作情報の送信があるか
どうかを検知する（ＳＴ１０５）。次に、ユーザから何
れかの入力装置を介して対話操作が発生した場合には、
ユーザの操作対象領域が描画担当領域内であるかどうか
を判定し（ＳＴ１０６）、描画担当領域内である場合に
は、ユーザの操作に応じて、各種タスクを実行する（Ｓ
Ｔ１０７）。次に、視野領域を図４に示すように、マル
チ３次元仮想世界表示装置の構成に応じて分割する。そ
して、各分割領域をそれが表示される３次元仮想世界表
示装置に接続された計算機で描画する（ＳＴ１０８）。
その後、ユーザの対話操作が本計算機に接続されている
入力装置を介してのものかどうかを判定し（ＳＴ１０
９）、そうである場合には、他の全計算機から描画担当
領域の描画終了メッセージが送信されたのを確認（ＳＴ
１１０）の後、他の全計算機に描画更新命令を送信する
（ＳＴ１１１）。一方、前記ステップＳＴ１０９におい
て、ユーザの対話操作が本計算機に接続されている入力
装置を介してのものでない場合には、描画担当領域の描
画終了メッセージをユーザの使用した入力装置に接続さ
れている計算機に送信し（ＳＴ１１２）、描画更新命令
が送信されるまで待機する（ＳＴ１１３）。最後に描画
更新を実行し（ＳＴ１１４）、終了指示が入力されるま
でステップＳＴ１０１からステップＳＴ１１４までの処
理を繰り返す（ＳＴ１１５）。

【００１６】実施の形態２．次にこの発明の実施の形態
２を図について説明する。図５はこの発明の実施の形態
２の構成を示すブロック構成図であり、実施の形態１と
対応する部分には図１と同一符号を付してその説明を省
略する。図５において、１１３は各計算機から出力され
た映像信号の送信先である３次元仮想世界表示装置と各
計算機との接続を適応的に切替える映像信号送信切替え
装置である。

【００１７】次に動作について説明する。図６は、この
実施の形態２の３次元仮想世界共有装置における処理の
手順を示すフローチャートである。本実施の形態２で
は、上記実施の形態１において、図２のフローチャート
のステップＳＴ１０４とステップＳＴ１０６の間に、各
計算機の描画性能と分割領域の描画の複雑度（例えば、
ポリゴンの数）に応じて各分割領域を描画する計算機を
適応的に切替える処理（ＳＴ２０１）を行なう。そし
て、描画更新（ＳＴ１１４）を実行する前に描画を担当
した領域がマルチ３次元仮想世界表示装置上の適切な位
置に描画されるように、各計算機の映像信号を送信する
３次元仮想世界表示装置を映像信号送信切替え装置１１
３により切替えておく（ＳＴ２０２）ものである。この
ようにすると、複数の計算機のうち一部の計算機を能力
の高いものとし、その計算機に複雑度の高い描画領域を
担当させることにより、全ての計算機の能力を高めなく
ても高い描画速度が得られる。

【００１８】実施の形態３．次にこの発明の実施の形態
３を図について説明する。図７は、この発明の実施の形
態３の構成を示すブロック構成図であり、実施の形態１
と対応する部分には図１と同一符号を付してその説明を
省略する。図７において、１１４は同一サイトおよび他
サイトの３次元仮想世界生成用計算機間での通信機能を
実現するネットワーク装置である。また、各サイトの３
次元仮想世界生成用計算機のうち、少なくとも１台は他
サイトとの通信を行う通信サーバである。

【００１９】次に動作について説明する。図８は、実施
の形態３の３次元仮想世界共有装置における処理の手順
を示すフローチャートである。本実施の形態３では、上
記実施の形態１において、図２のフローチャートのステ
ップＳＴ１０５の所で、同一サイト内の計算機からユー
ザ入力情報の送信があるかどうか検知する（ＳＴ３０
１）。ユーザ入力情報の送信があった場合には、通信サ
ーバがその情報を他サイトの全通信サーバに変換後の入
力情報を送信する（ＳＴ３０２〜ＳＴ３０３）。送信が
無い場合には、通信サーバは他サイトからユーザ入力情
報の送信があるかどうかを検知し、送信があった場合に
は同一サイト内の他の全計算機に他サイトからの情報を
送信する（ＳＴ３０４〜ＳＴ３０５）。そして、各計算
機毎に描画担当領域の描画を実行した後、同一サイト内
だけでなく、他サイトとも描画の同期をとるために以下
の手順を実行する。まず、ユーザの入力操作が本サイト
で発生したものかどうかを判定し（ＳＴ３０６）、そう
である場合には、実施の形態１と同様の手順となるが、
入力装置を介してユーザからの入力操作があった計算機
においては、他の同一サイト内の全計算機の描画終了を
確認した後、他サイトの全通信サーバに描画更新命令を
送信する（ＳＴ３０７）。そして、他サイトの全通信サ
ーバから描画更新命令が送信されてきたのを確認してか
ら（ＳＴ３０８）、同一サイト内の全計算機に描画更新
命令を送信する。一方、前記ステップＳＴ３０６におい
て、ユーザの入力操作が他サイトで発生したものである
場合には、通信サーバが同一サイト、及び他サイトの計
算機間の描画の同期の制御を実行する（ＳＴ３０９）よ
うにしたものである。

【００２０】実施の形態４．次にこの発明の実施の形態
４を図について説明する。図９は、この発明の実施の形
態４の構成を示すブロック構成図であり、実施の形態２
及び３と対応する部分には図５及び図７と同一符号を付
してその説明を省略する。

【００２１】次に動作について説明する。図１０は、実
施の形態４の３次元仮想世界共有装置における処理の手
順を示すフローチャートである。本実施の形態４では、
上記実施の形態３において、図８のフローチャートのス
テップＳＴ１０４とステップＳＴ１０６の間に、各計算
機の描画性能と分割領域の描画の複雑度（例えば、ポリ
ゴンの数）に応じて各分割領域を描画する計算機を適応
的に切替える処理（ＳＴ４０１）をおこなう。そして、
描画更新（ＳＴ１１４）を実行する前に描画を担当した
領域がマルチ３次元仮想世界表示装置上の適切な位置に
描画されるように、各計算機の映像信号を送信する３次
元仮想世界表示装置を映像信号送信切替え装置１１３に
より切替えておく（ＳＴ４０２）ものである。

【００２２】実施の形態５．この発明の実施の形態５を
図について説明する。図１１は、発明の実施の形態５の
構成を示すブロック構成図であり、実施の形態３と対応
する部分には図７と同一符号を付してその説明を省略す
る。図１１において、１１５は外部記憶装置１１２に格
納された３次元仮想世界データと他サイトとのデータの
転送を仲介するとともに、他のサイトがどの領域の３次
元仮想世界データを保有しているかについての情報を管
理するデータサーバである。

【００２３】次に動作について説明する。図１２は、実
施の形態５の３次元仮想世界共有装置における処理の手
順を示すフローチャートである。実施の形態５では、上
記実施の形態３において、図８のフローチャートのステ
ップＳＴ１０１とステップＳＴ１０２の間に、他のサイ
トにある３次元仮想世界のデータを当サイトのデータサ
ーバが他サイトのデータサーバを介してロードし、同一
サイト内にある他の全計算機にそのデータを送信するよ
うにした（ステップＳＴ５０１）ものである。このよう
にすることにより、３次元仮想世界のデータの保有と管
理を各サイトに分散させることができ、システムの資源
の節減とデータ管理の効率化がはかれる。

【００２４】実施の形態６．次にこの発明の実施の形態
６を図について説明する。図１３はこの発明の実施の形
態６の構成を示すブロック構成図であり、実施の形態４
及び５と対応する部分には図９及び図１１と同一符号を
付してその説明を省略する。

【００２５】次に動作について説明する。図１４は、実
施の形態６の３次元仮想世界共有装置における処理の手
順を示すフローチャートである。実施の形態６では、上
記実施の形態４において、図１０のフローチャートのス
テップＳＴ１０１とステップＳＴ１０２の間に、他のサ
イトにある３次元仮想世界のデータを当サイトのデータ
サーバが他サイトのデータサーバを介してロードし、同
一サイト内にある他の全計算機にそのデータを送信する
ようにした（ステップＳＴ６０１）ものである。

【００２６】実施の形態７．次にこの発明の実施の形態
７を図について説明する。実施の形態７では実施の形態
５と同じシステム構成とする。

【００２７】次に動作について説明する。図１５は、実
施の形態７の３次元仮想世界共有装置における処理の手
順を示すフローチャートである。実施の形態７では、上
記実施の形態５において、システム起動時に他サイトの
３次元仮想世界データをロードするのではなく、図１２
のフローチャートのステップＳＴ１０７とステップＳＴ
１０８の間において、ステップＳＴ１０７のユーザの操
作により視野領域が変動した際に、新たに表示対象とな
る視野領域のデータをデータサーバがロードしているか
どうかを判断し（ステップＳＴ７０１）、ロードしてい
ない場合には、他サイトの３次元仮想世界データのう
ち、新たな描画に必要なデータを含んだサイトのデータ
のみをデータサーバがロードし、同一サイト内にある他
の全計算機にそのデータを送信するようにした（ステッ
プＳＴ７０２）ものである。このようにすると、システ
ム起動時に他サイトの３次元仮想世界データをロードす
る必要がなくなり、システム起動時間を短縮することが
できる。

【００２８】実施の形態８．次にこの発明の実施の形態
８を図について説明する。実施の形態８では実施の形態
６と同じシステム構成とする。

【００２９】次に動作について説明する。図１６は実施
の形態８の３次元仮想世界共有装置における処理の手順
を示すフローチャートである。実施の形態８では、上記
実施の形態６において、システム起動時に他サイトの３
次元仮想世界データをロードするのではなく、図１４の
フローチャートのステップＳＴ１０７とステップＳＴ１
０８の間において、ステップＳＴ１０７のユーザの操作
により視野領域が変動した際に、新たに表示対象となる
視野領域のデータをデータサーバがロードしているかど
うかを判断し（ステップＳＴ８０１）、ロードしていな
い場合には、他サイトの３次元仮想世界データのうち、
新たな描画に必要なデータを含んだサイトのデータのみ
をデータサーバがロードし、同一サイト内にある他の全
計算機にそのデータを送信するようにした（ステップＳ
Ｔ８０２）ものである。このようにすると、システム起
動時に他サイトの３次元仮想世界データをロードする必
要がなくなり、システム起動時間を短縮することができ
る。

【００３０】実施の形態９．次にこの発明の実施の形態
９を図について説明する。実施の形態９では実施の形態
３と同じシステム構成とする。

【００３１】次に動作について説明する。まず、マルチ
３次元仮想世界表示装置１０１を図１７に示すように論
理的に２つの表示領域Ｄ、Ｄ’に分割し、分割領域Ｄに
自分サイトが設定した視点からの３次元仮想世界を、分
割領域Ｄ’には相手サイトが設定した視点からの３次元
仮想世界を表示する。この時、分割領域が複数の３次元
仮想世界表示装置を含む場合には、実施の形態１と同様
の方法によりパノラマ表示する。更に、本実施の形態で
は上記実施の形態１と同様の方法により、どの入力装置
からもマルチ３次元仮想世界表示装置１０１を一つの３
次元仮想世界表示装置とみなしたものであるかのような
対話操作を可能にする。他サイトとの描画の同期をとる
ために、表示領域Ｄへの描画を行なう計算機の中から一
台、表示領域Ｄ’への描画を行なう計算機の中から一台
を他サイトの計算機との通信を行なう通信サーバとし、
同一の視点からの描画を行なっている通信サーバ間で実
施の形態３と同様の方法を用いることで遠隔地間での描
画の同期を実現する。このようにすると、マルチ３次元
仮想世界表示装置の表示領域を任意に分割し、かつ同期
のとれた表示を得ることができる。

【００３２】実施の形態１０．次にこの発明の実施の形
態１０を図について説明する。図１８はこの発明の実施
の形態１０の構成を示すブロック構成図であり、実施の
形態６と対応する部分には図１３と同一符号を付してそ
の説明を省略する。

【００３３】次に動作について説明する。実施の形態１
０では図１９に示すように、２つのデータサーバ間にお
いて、一方のデータサーバ（子）がもう一方のデータサ
ーバ（親）が管理する領域のどの部分のデータを保持し
ているかという親子関係を、親データサーバが子データ
サーバが管理する領域を示すバウンディングボックスの
情報を持つことにより設定していくことで、ネットワー
ク上に分散したデータサーバ全体で一つの３次元仮想世
界データを管理していく。この時、データの追加・削
除、検索は以下の手順で行なう。

【００３４】（データの追加・削除）図２０はデータの
追加・削除の処理手順を示すフローチャートである。本
処理では、データの追加・削除が発生（ステップＳＴ１
００１）したデータサーバに親データサーバが存在する
場合には、本処理によりデータサーバの管理する３次元
仮想世界データのバウンディングボックスが変化した場
合に限り、親データサーバに新たなバウンディングボッ
クスの情報を通知する（ステップＳＴ１００２〜ＳＴ１
００５）。以下、子データサーバからのバウンディング
ボックスの情報を受けとったデータサーバは、その情報
をもとに自分が管理する３次元仮想世界データのバウン
ディングボックス情報を変更し（ステップＳＴ１００
５）、親データサーバが存在する場合には、ＳＴ１００
５の処理によりバウンディングボックスが変化した場合
に限り、親データサーバに新たなバウンディングボック
スの情報を通知するという処理を繰り返す。

【００３５】（データの検索）図２１はデータの検索の
処理手順を示すフローチャートである。本処理では、あ
るデータサーバに対してある領域（検索領域）内に含ま
れる３次元仮想世界データの送信要求が発生した場合
に、まず検索領域内でデータサーバ自身が管理している
３次元仮想世界データを転送する。そして、検索領域内
に子データサーバが管理している３次元仮想世界データ
のバウンディングボックスが存在する場合には、子デー
タサーバに対して、検索領域とバウンディングボックス
の共通部分を新たな検索領域として、データの送信先の
アドレスとともにデータの送信要求を転送する。以下、
親データサーバからデータの送信要求を受けとったデー
タサーバは、検索領域内でデータサーバ自身が管理して
いる３次元仮想世界データを送信するとともに、検索領
域内に子データサーバが管理している３次元仮想世界デ
ータのバウンディングボックスが存在する場合には、子
データサーバに対して、検索領域とバウンディングボッ
クスの共通部分を新たな検索領域として、データの送信
先のアドレスとともにデータの送信要求を転送するとい
う処理を繰り返す。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、この発明の第１の構成に
よれば、複数個の３次元仮想世界表示装置が組み合わさ
れたマルチ３次元仮想世界表示装置と、上記各３次元仮
想世界表示装置に一台ずつ接続された、少なくとも３次
元仮想世界を描画する機能とユーザ入力装置とを有する
計算機と、上記計算機間の通信機能を実現するネットワ
ーク装置と、上記ネットワーク装置に接続された全ての
計算機からデータアクセスが可能な外部記憶装置とを備
え、システム起動時に、上記外部記憶装置に格納された
３次元仮想世界のデータを各計算機ともロードしてお
き、複数のユーザがそれぞれ異なる入力装置を操作する
ことで３次元仮想世界共有システムを利用する際に、一
つの視野領域を複数個の領域に分割し、各分割領域を一
つの計算機で描画することにより、上記マルチ３次元仮
想世界表示装置に一つの視点からの３次元仮想世界の状
況をパノラマ表示すると同時に、どの入力装置からも上
記マルチ３次元仮想世界表示装置にパノラマ表示された
３次元仮想世界全域に対して、対話操作の入力が可能な
対話操作入力機能を備えたので、描画更新速度を低下さ
せることなく広視野の３次元仮想世界を利用した３次元
仮想世界共有システムを実現することができる。

【００３７】また、この発明の第２の構成によれば、上
記各計算機から出力された映像信号の送信先である３次
元仮想世界表示装置を適応的に切替える映像信号送信切
替え装置を備え、一つの視野領域を複数個の領域に分割
し、各分割領域を描画する計算機を各計算機の描画性能
と分割領域の複雑度に応じて適応的に切替え、それに応
じて各計算機の映像信号を送信する３次元仮想世界表示
装置を上記映像信号送信切替え装置により切替えるよう
にしたので、３次元仮想世界の描画を行なう各計算機の
描画性能が異なる場合において、計算機の描画性能に応
じて描画担当領域を切替えることで、計算機の描画担当
領域を固定した場合に比べ、描画更新速度を向上するこ
とができる。

【００３８】また、この発明の第３の構成によれば、遠
隔地間の複数のサイトにおいて、各サイトごとに、複数
個の３次元仮想世界表示装置が組み合わされたマルチ３
次元仮想世界表示装置と、上記各３次元仮想世界表示装
置に一台ずつ接続された、少なくとも３次元仮想世界を
描画する機能とユーザ入力装置とを有する計算機と、同
一サイトおよび他サイトの計算機間の通信機能を実現す
るネットワーク装置と、上記ネットワーク装置に接続さ
れた同一サイト内の全ての計算機からデータアクセスが
可能な外部記憶装置とを備え、３次元仮想世界のデータ
は各サイトで同一のものを上記外部記憶装置に格納し、
各サイトごとに、システム起動時に、上記外部記憶装置
に格納された３次元仮想世界のデータを同一サイト内の
各計算機ともロードするようにしたので、遠隔地の複数
のサイト間で、描画更新速度を低下させることなく広視
野の３次元仮想世界を利用した３次元仮想世界共有シス
テムを実現することができる。

【００３９】また、この発明の第４の構成によれば、遠
隔地間の複数のサイトにおいて、各サイトごとに、複数
個の３次元仮想世界表示装置が組み合わされたマルチ３
次元仮想世界表示装置と、上記各３次元仮想世界表示装
置に一台ずつ接続された、少なくとも３次元仮想世界を
描画する機能とユーザ入力装置とを有する計算機と、同
一サイトおよび他サイトの計算機間の通信機能を実現す
るネットワーク装置と、上記ネットワーク装置に接続さ
れた同一サイト内の全ての計算機からデータアクセスが
可能な外部記憶装置とを備え、３次元仮想世界のデータ
は各サイトで異なる領域を外部記憶装置に格納し、各サ
イトにおいて、上記外部記憶装置に格納された３次元仮
想世界のデータを管理するデータサーバを設置し、デー
タサーバは同時に他のサイトがどの領域のデータを保有
しているかについての情報も管理し、各サイトごとに、
システム起動時に、上記外部記憶装置に格納された３次
元仮想世界のデータを同一サイト内の各計算機ともロー
ドし、更にデータサーバが他サイトのデータサーバを介
して他サイトにある３次元仮想世界のデータをロードす
るようにしたので、遠隔地の複数の各サイトにおいて３
次元仮想世界の全領域を保持しておく必要がなく、各サ
イトで３次元仮想世界の部分領域を持ちよって一つの３
次元仮想世界を構築するような３次元仮想世界共有シス
テムを実現することができる。

【００４０】また、この発明の第５の構成によれば、遠
隔地間の複数のサイトにおいて、各サイトごとに、複数
個の３次元仮想世界表示装置が組み合わされたマルチ３
次元仮想世界表示装置と、上記各３次元仮想世界表示装
置に一台ずつ接続された、少なくとも３次元仮想世界を
描画する機能とユーザ入力装置とを有する計算機と、同
一サイトおよび他サイトの計算機間の通信機能を実現す
るネットワーク装置と、上記ネットワーク装置に接続さ
れた同一サイト内の全ての計算機からデータアクセスが
可能な外部記憶装置とを備え、３次元仮想世界のデータ
は各サイトで異なる領域を外部記憶装置に格納し、各サ
イトにおいて、上記外部記憶装置に格納された３次元仮
想世界のデータを管理するデータサーバを設置し、デー
タサーバは同時に他のサイトがどの領域のデータを保有
しているかについての情報も管理し、各サイトごとに、
システム起動時に、上記外部記憶装置に格納された３次
元仮想世界のデータを同一サイト内の各計算機ともロー
ドし、更にシステム起動後に、表示対象となる視野領域
のデータをデータサーバがロードしていない場合には、
データサーバは視野領域内のデータを含む他サイトの３
次元仮想世界データのみを、他サイトのデータサーバを
介してロードするようにしたので、各サイトで３次元仮
想世界の部分領域を持ちよって一つの３次元仮想世界を
構築する際に、システム起動時に他サイトの全データを
ロードするのではなく、システム起動後、表示対象とな
る視野領域のデータがサイト内に無い場合のみ、そのデ
ータを保持している他サイトからデータをロードしてく
るので、システム起動までの時間を短縮することができ
る。

【００４１】また、この発明の第６の構成によれば、遠
隔地間の複数のサイトにおいて、各サイトごとに、複数
個の３次元仮想世界表示装置が組み合わされたマルチ３
次元仮想世界表示装置と、上記各３次元仮想世界表示装
置に一台ずつ接続された、少なくとも３次元仮想世界を
描画する機能とユーザ入力装置とを有する計算機と、同
一サイトおよび他サイトの計算機間の通信機能を実現す
るネットワーク装置と、上記ネットワーク装置に接続さ
れた同一サイト内の全ての計算機からデータアクセスが
可能な外部記憶装置とを備え、システム起動時に、上記
外部記憶装置に格納された３次元仮想世界のデータを各
計算機ともロードしておき、各サイトで少なくとも一人
ずつのユーザがそれぞれ異なる入力装置を操作すること
で本システムを利用する際に、各サイトごとに、マルチ
３次元仮想世界表示装置を論理的に複数の表示領域に分
割し、各分割領域の一つには自分サイトが設定した視点
からの３次元仮想世界を、他の分割領域には相手サイト
が設定した視点からの３次元仮想世界を表示するように
したので、相手サイトの３次元仮想世界への操作内容を
確認しながら共同作業を行なう際に、相手の操作内容が
確認できるような位置に視点を設定する必要がなくな
る。

【００４２】また、この発明の第７の構成によれば、遠
隔地間の複数のサイトにおいて、各サイトごとに、複数
個の３次元仮想世界表示装置が組み合わされたマルチ３
次元仮想世界表示装置と、上記各３次元仮想世界表示装
置に一台ずつ接続された、少なくとも３次元仮想世界を
描画する機能とユーザ入力装置とを有する計算機と、同
一サイトおよび他サイトの計算機間の通信機能を実現す
るネットワーク装置と、上記ネットワーク装置に接続さ
れた同一サイト内の全ての計算機からデータアクセスが
可能な外部記憶装置とを備え、３次元仮想世界のデータ
は各サイトで異なる領域を外部記憶装置に格納し、各サ
イトにおいて、上記外部記憶装置に格納された３次元仮
想世界のデータを管理するデータサーバを設置し、各デ
ータサーバが他の全データサーバがどの領域に相当した
３次元仮想世界データを管理しているかの情報を保持す
るのではなく、２つのデータサーバ間において、一方の
データサーバ（子）がもう一方のデータサーバ（親）が
管理する領域のどの部分のデータを保持しているかとい
う親子関係を設定していくことで、ネットワーク上に分
散したデータサーバ全体で一つの３次元仮想世界データ
を管理するようにしたので、各サイトで３次元仮想世界
の部分領域を持ちよって一つの３次元仮想世界を構築す
る際に、各サイトにおいて他の全サイトがどの領域に相
当した３次元仮想世界データを管理しているかの情報を
保持する必要がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による３次元仮想世
界共有装置を示すブロック構成図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による３次元仮想世
界共有装置の動作を示すフローチャートである。

【図３】 この発明の実施の形態１による３次元仮想世
界共有装置の動作を示すフローチャートである。

【図４】 この発明の実施の形態１における視野領域の
分割についての説明図である。

【図５】 この発明の実施の形態２による３次元仮想世
界共有装置を示すブロック構成図である。

【図６】 この発明の実施の形態２による３次元仮想世
界共有装置の動作を示すフローチャートである。

【図７】 この発明の実施の形態３による３次元仮想世
界共有装置を示すブロック構成図である。

【図８】 この発明の実施の形態３による３次元仮想世
界共有装置の動作を示すフローチャートである。

【図９】 この発明の実施の形態４による３次元仮想世
界共有装置を示すブロック構成図である。

【図１０】 この発明の実施の形態４による３次元仮想
世界共有装置の動作を示すフローチャートである。

【図１１】 この発明の実施の形態５及び実施の形態７
による３次元仮想世界共有装置を示すブロック構成図で
ある。

【図１２】 この発明の実施の形態５による３次元仮想
世界共有装置の動作を示すフローチャートである。

【図１３】 この発明の実施の形態６及び実施の形態８
による３次元仮想世界共有装置を示すブロック構成図で
ある。

【図１４】 この発明の実施の形態６による３次元仮想
世界共有装置の動作を示すフローチャートである。

【図１５】 この発明の実施の形態７による３次元仮想
世界共有装置の動作を示すフローチャートである。

【図１６】 この発明の実施の形態８による３次元仮想
世界共有装置の動作を示すフローチャートである。

【図１７】 この発明の実施の形態９に係わるマルチ３
次元仮想世界表示装置の分割について説明する説明図で
ある。

【図１８】 この発明の実施の形態１０による３次元仮
想世界共有装置を示すブロック構成図である。

【図１９】 この発明の実施の形態１０における２つの
データサーバ間における親子関係について説明する説明
図である。

【図２０】 この発明の実施の形態１０による３次元仮
想世界共有装置におけるデータの挿入・削除の動作を示
すフローチャートである。

【図２１】 この発明の実施の形態１０による３次元仮
想世界共有装置におけるデータの検索の動作を示すフロ
ーチャートである。

【図２２】 従来の３次元仮想世界共有装置を示すブロ
ック構成図である。

【図２３】 従来の３次元仮想世界共有装置の動作を示
すフローチャートである。

【符号の説明】

１０１ マルチ３次元仮想世界表示装置、１，１０２，
１０３，１０４ ３次元仮想世界表示装置、２，１０
５，１０６，１０７ ３次元仮想世界生成用計算機、
３，１０８，１０９，１１０ ユーザ入力装置、４，１
１１，１１４ ネットワーク装置、５，１１２ 外部記
憶装置、１１３ 映像信号送信切替え装置、１１５ デ
ータサーバ。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個の３次元仮想世界表示装置が組み
   合わされたマルチ３次元仮想世界表示装置と、上記各３
   次元仮想世界表示装置に一台ずつ接続された、少なくと
   も３次元仮想世界を描画する機能とユーザ入力装置とを
   有する計算機と、上記計算機間の通信機能を実現するネ
   ットワーク装置と、上記ネットワーク装置に接続された
   全ての計算機からデータアクセスが可能な外部記憶装置
   とを備え、システム起動時に、上記外部記憶装置に格納
   された３次元仮想世界のデータを各計算機ともロードし
   ておき、複数のユーザがそれぞれ異なる入力装置を操作
   することで３次元仮想世界共有システムを利用する際
   に、一つの視野領域を複数個の領域に分割し、各分割領
   域を一つの計算機で描画することにより、上記マルチ３
   次元仮想世界表示装置に一つの視点からの３次元仮想世
   界の状況をパノラマ表示すると同時に、どの入力装置か
   らも上記マルチ３次元仮想世界表示装置にパノラマ表示
   された３次元仮想世界全域に対して、対話操作の入力が
   可能な対話操作入力機能を備えたことを特徴とする３次
   元仮想世界共有装置。
2. 【請求項２】 上記各計算機から出力された映像信号の
   送信先である３次元仮想世界表示装置を適応的に切替え
   る映像信号送信切替え装置を備え、一つの視野領域を複
   数個の領域に分割し、各分割領域を描画する計算機を各
   計算機の描画性能と分割領域の複雑度に応じて適応的に
   切替え、それに応じて各計算機の映像信号を送信する３
   次元仮想世界表示装置を上記映像信号送信切替え装置に
   より切替えることを特徴とする請求項１記載の３次元仮
   想世界共有装置。
3. 【請求項３】 遠隔地間の複数のサイトにおいて、各サ
   イトごとに、複数個の３次元仮想世界表示装置が組み合
   わされたマルチ３次元仮想世界表示装置と、上記各３次
   元仮想世界表示装置に一台ずつ接続された、少なくとも
   ３次元仮想世界を描画する機能とユーザ入力装置とを有
   する計算機と、同一サイトおよび他サイトの計算機間の
   通信機能を実現するネットワーク装置と、上記ネットワ
   ーク装置に接続された同一サイト内の全ての計算機から
   データアクセスが可能な外部記憶装置とを備え、３次元
   仮想世界のデータは各サイトで同一のものを上記外部記
   憶装置に格納し、各サイトごとに、システム起動時に、
   上記外部記憶装置に格納された３次元仮想世界のデータ
   を同一サイト内の各計算機ともロードすることを特徴と
   する請求項１記載の３次元仮想世界共有装置。
4. 【請求項４】 遠隔地間の複数のサイトにおいて、各サ
   イトごとに、複数個の３次元仮想世界表示装置が組み合
   わされたマルチ３次元仮想世界表示装置と、上記各３次
   元仮想世界表示装置に一台ずつ接続された、少なくとも
   ３次元仮想世界を描画する機能とユーザ入力装置とを有
   する計算機と、同一サイトおよび他サイトの計算機間の
   通信機能を実現するネットワーク装置と、上記ネットワ
   ーク装置に接続された同一サイト内の全ての計算機から
   データアクセスが可能な外部記憶装置とを備え、３次元
   仮想世界のデータは各サイトで異なる領域を外部記憶装
   置に格納し、各サイトにおいて、上記外部記憶装置に格
   納された３次元仮想世界のデータを管理するデータサー
   バを設置し、データサーバは同時に他のサイトがどの領
   域のデータを保有しているかについての情報も管理し、
   各サイトごとに、システム起動時に、上記外部記憶装置
   に格納された３次元仮想世界のデータを同一サイト内の
   各計算機ともロードし、更にデータサーバが他サイトの
   データサーバを介して他サイトにある３次元仮想世界の
   データをロードすることを特徴とする請求項１記載の３
   次元仮想世界共有装置。
5. 【請求項５】 遠隔地間の複数のサイトにおいて、各サ
   イトごとに、複数個の３次元仮想世界表示装置が組み合
   わされたマルチ３次元仮想世界表示装置と、上記各３次
   元仮想世界表示装置に一台ずつ接続された、少なくとも
   ３次元仮想世界を描画する機能とユーザ入力装置とを有
   する計算機と、同一サイトおよび他サイトの計算機間の
   通信機能を実現するネットワーク装置と、上記ネットワ
   ーク装置に接続された同一サイト内の全ての計算機から
   データアクセスが可能な外部記憶装置とを備え、３次元
   仮想世界のデータは各サイトで異なる領域を外部記憶装
   置に格納し、各サイトにおいて、上記外部記憶装置に格
   納された３次元仮想世界のデータを管理するデータサー
   バを設置し、データサーバは同時に他のサイトがどの領
   域のデータを保有しているかについての情報も管理し、
   各サイトごとに、システム起動時に、上記外部記憶装置
   に格納された３次元仮想世界のデータを同一サイト内の
   各計算機ともロードし、更にシステム起動後に、表示対
   象となる視野領域のデータをデータサーバがロードして
   いない場合には、データサーバは視野領域内のデータを
   含む他サイトの３次元仮想世界データのみを、他サイト
   のデータサーバを介してロードすることを特徴とする請
   求項１記載の３次元仮想世界共有装置。
6. 【請求項６】 遠隔地間の複数のサイトにおいて、各サ
   イトごとに、複数個の３次元仮想世界表示装置が組み合
   わされたマルチ３次元仮想世界表示装置と、上記各３次
   元仮想世界表示装置に一台ずつ接続された、少なくとも
   ３次元仮想世界を描画する機能とユーザ入力装置とを有
   する計算機と、同一サイトおよび他サイトの計算機間の
   通信機能を実現するネットワーク装置と、上記ネットワ
   ーク装置に接続された同一サイト内の全ての計算機から
   データアクセスが可能な外部記憶装置とを備え、システ
   ム起動時に、上記外部記憶装置に格納された３次元仮想
   世界のデータを各計算機ともロードしておき、各サイト
   で少なくとも一人ずつのユーザがそれぞれ異なる入力装
   置を操作することで本システムを利用する際に、各サイ
   トごとに、マルチ３次元仮想世界表示装置を論理的に複
   数の表示領域に分割し、各分割領域の一つには自分サイ
   トが設定した視点からの３次元仮想世界を、他の分割領
   域には相手サイトが設定した視点からの３次元仮想世界
   を表示することを特徴とする請求項１記載の３次元仮想
   世界共有装置。
7. 【請求項７】 遠隔地間の複数のサイトにおいて、各サ
   イトごとに、複数個の３次元仮想世界表示装置が組み合
   わされたマルチ３次元仮想世界表示装置と、上記各３次
   元仮想世界表示装置に一台ずつ接続された、少なくとも
   ３次元仮想世界を描画する機能とユーザ入力装置とを有
   する計算機と、同一サイトおよび他サイトの計算機間の
   通信機能を実現するネットワーク装置と、上記ネットワ
   ーク装置に接続された同一サイト内の全ての計算機から
   データアクセスが可能な外部記憶装置とを備え、３次元
   仮想世界のデータは各サイトで異なる領域を外部記憶装
   置に格納し、各サイトにおいて、上記外部記憶装置に格
   納された３次元仮想世界のデータを管理するデータサー
   バを設置し、各データサーバが他の全データサーバがど
   の領域に相当した３次元仮想世界データを管理している
   かの情報を保持するのではなく、２つのデータサーバ間
   において、一方のデータサーバ（子）がもう一方のデー
   タサーバ（親）が管理する領域のどの部分のデータを保
   持しているかという親子関係を設定していくことで、ネ
   ットワーク上に分散したデータサーバ全体で一つの３次
   元仮想世界データを管理することを特徴とする請求項１
   記載の３次元仮想世界共有装置。