JPH096574A

JPH096574A - 画像表示装置及び画像表示方法

Info

Publication number: JPH096574A
Application number: JP7150763A
Authority: JP
Inventors: Tatsu Kawakami; 達河上
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-06-16
Filing date: 1995-06-16
Publication date: 1997-01-10
Anticipated expiration: 2020-06-15
Also published as: JP3661228B2; US6028609A; US6307564B1

Abstract

(57)【要約】【構成】３次元仮想現実世界における店内の商品棚５
１、５２に対して、移動可能な立位点６１、６２、６
３、６４、６５が予め決められており、例えば立位点６
２に停止しているときには、立位点６１又は立位点６３
に移動することができ、立位点６４に停止しているとき
には、立位点６３又は立位点６５に移動することができ
る。また、立位点６４と立位点６５との間の移動の際に
は、通過点７１、７２を通過する。【効果】３次元仮想現実世界の制作者は、少ないデー
タ量で３次元仮想現実世界の制作の意図を表現し易くな
り、ユーザは、３次元仮想現実世界の内部を移動し易く
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、３次元の画像を表示す
る画像表示装置及び画像表示方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ケーブル、電話線、又はネットワ
ーク等を使用して、中央の情報処理装置であるサーバコ
ンピュータと、例えばユーザの端末の情報処理装置であ
るクライアントコンピュータとを繋ぎ、サーバコンピュ
ータ内の情報をユーザのクライアントコンピュータに提
供する情報提供サービスを行う場合や、サーバコンピュ
ータ内の情報をユーザのクライアントコンピュータで検
索する場合において、クライアントコンピュータ側のグ
ラフィックを表示することができる表示装置上に、情報
提供サービスの概念モデルやメタファ表現として、３次
元で仮想現実世界（バーチャルリアリティ）を表示する
ことが行われており、ユーザは、実世界に近いかたちで
情報提供サービスを使用したり、検索を行ったりするこ
とができる。

【０００３】具体的には、３次元仮想現実世界の中に
は、例えば机や商品棚やテレビやドア等の種々の物体や
設備が存在しており、ユーザは、マウス、トラックボー
ル、及びキーパッド等のポインティングデバイスを用い
ることにより、３次元仮想現実世界内での移動方向等を
指示して、表現された３次元仮想現実世界の内部を動き
回り、３次元仮想現実世界の内部の物体や設備に働きか
けを行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ユーザが３
次元仮想現実世界の内部を動き回る際には、ユーザの所
望の方向に自由に移動できるので、ユーザにとっては、
どちらの方向に移動すれば、どのような物体や設備が存
在するのかがわかりにくい。

【０００５】また、３次元仮想現実世界を２次元の表示
装置いわゆるＣＲＴディスプレイで表現するので、３次
元仮想現実世界を制作した制作者の意図を表現すること
が難しい。

【０００６】また、ユーザが、３次元仮想現実世界の内
部で、制作者の意図しない位置に移動してしまったとき
に、ユーザの見ている視界はわかりにくいものとなって
しまい、次に進むべき方向が判別しにくい。

【０００７】そこで、本発明は上述の実情に鑑み、ユー
ザにとって移動し易く、また、制作者の意図を表現し易
い３次元仮想現実世界の画像を表示することができる画
像表示装置及び画像表示方法を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像表示装
置は、３次元の画像を表示する表示手段と、上記表示手
段に表示した上記画像内の位置を指示する指示手段と、
３次元空間内で予め決められた複数の停止可能な点の位
置情報、視線情報、速度情報、及び動作情報を保持する
保持手段と、上記指示手段によって指示した画像内の位
置に応じた上記３次元空間内の停止可能な点の、上記保
持手段に保持される位置情報、視線情報、速度情報、及
び動作情報に基づいて、上記表示手段に３次元の画像を
表示するように制御する制御手段とを備えて成ることに
より上述した課題を解決する。

【０００９】また、本発明に係る画像表示方法は、表示
手段に３次元の画像を表示し、上記画像内の位置を指示
する指示手段によって指示した上記画像内の位置に応じ
た、３次元空間内で予め決められた停止可能な点の位置
情報、視線情報、速度情報、及び動作情報に基づいて、
上記表示手段に３次元の画像を表示することにより上述
した課題を解決する。

【００１０】

【作用】本発明においては、表示手段に表示された画像
内の所定の位置を、指示手段で指示した際には、制御手
段は、上記指示した位置に応じて予め決められた停止可
能な点の、保持手段に保持される位置情報、視線情報、
速度情報、及び動作情報に基づいて、表示手段に３次元
の画像を表示するように制御することにより、３次元仮
想現実世界の内部を容易に表示することができ、また、
３次元仮想現実世界の内部を容易に移動することができ
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について、図
面を参照しながら説明する。

【００１２】先ず、本発明の具体的内容を述べる前に、
本発明の画像表示装置を含む全体的なシステムについ
て、図１及び図２を用いて説明する。

【００１３】図１において、クライアントコンピュータ
２は、大規模なＡＴＭ網３及び転送会話装置４、ＦＤＤ
Ｉ（Fiber Distribution Data Interface）インターフ
ェイス５を介して、サービス供給側の例えばサービス管
理サーバ１３、ビデオサーバ１２、サービスＡＰ（アプ
リケーション）サーバ１４に接続されている。尚、上記
ＡＴＭとは非同期転送モードのことであり、当該ＡＴＭ
では、データの種類によらず４８バイト単位の固定長デ
ータに分け、この固定長データに５バイトのヘッダを付
加して、５３バイトのセルを作り、セル単位でスイッチ
ングが実行される。このＡＴＭ網３は、音声や動画、コ
ンピュータデータを混在して転送できることを特徴とす
る。また、上記ＦＤＤＩは、光ファイバを用いた１００
Ｍビット／秒のトークンパッシング方式の媒体アクセス
方式である。

【００１４】上記ビデオサーバ１２は、サーバコンピュ
ータ７及び例えばハードディスクや光ディスク等からな
るデータ格納装置６からなり、当該データ格納装置６に
例えば後述するＭＰＥＧ等のフォーマットに加工された
ディジタルビデオデータが格納されている。当該ビデオ
サーバ１２のデータ格納装置６から、クライアントコン
ピュータ２からのリクエストに応じた上記ディジタルビ
デオデータが読み出されて、転送されることになる。

【００１５】上記サービスＡＰサーバ１４も同じくサー
バコンピュータ１１及びデータ格納装置１０からなり、
データ格納装置１０にアプリケーション（ＡＰ）プログ
ラムデータとしての３次元の画像の基になるデータやス
クリプトを格納している。当該サービスＡＰサーバ１４
のデータ格納装置１０から、クライアントコンピュータ
２からのリクエストに応じた上記アプリケーションプロ
グラムデータが読み出されて、転送されることになる。

【００１６】上記サービス管理サーバ１３も同じくサー
バコンピュータ９及びデータ格納装置８からなるが、こ
のサービス管理サーバ１３は、クライアントコンピュー
タ２との対応を行うと共に、各ビデオサーバ７やサービ
スＡＰサーバ１１の管理を行う。

【００１７】尚、上記ビデオサーバ１２やサービスＡＰ
サーバ１４は、それぞれ複数設けることも可能であり、
また、各サーバ１２、１３、１４を１台のサーバにまと
めることも可能である。

【００１８】ＡＴＭ網３を通って転送されたクライアン
トコンピュータ２からのリクエストは、転送会話装置４
と呼ばれるプロトコル変換及びデータの自動振り分け、
データ転送速度変換等を行う装置と、ＦＤＤＩインター
フェイス５とを介して、上記サーバ側に伝えられる。

【００１９】上記クライアントコンピュータ２からのリ
クエストに応じて、サーバ側から送出されたデータは、
クライアントコンピュータ２によって表示用の処理がな
され、モニタ装置１のディスプレイ上に表示され、これ
によりグラフィック表示を用いたユーザインターフェイ
ス（グラフィカル・ユーザ・インターフェイス：以下、
ＧＵＩと呼ぶ）が構築される。従って、ユーザは、当該
モニタ装置１のディスプレイ上の表示を見ながら操作を
行ったり、サービスの提供を受けることが可能となる。

【００２０】次に、上記図１に示したクライアントコン
ピュータ２の自体の構成は、例えば図２に示すようなも
のとなる。

【００２１】この図２において、ＥＩＳＡボード３６
は、当該クライアントコンピュータ２とＡＴＭ網３とを
接続するボードであり、当該ＡＴＭ網３を介してＥＩＳ
Ａボード３６に供給された信号は、処理部４１により記
録／再生が制御されるハードディスク４３に一旦格納さ
れた後、データの種類に応じて読み出されて、それぞれ
対応する３次元レンダリングエンジン３４、ＭＰＥＧ２
デコーダ３５、ＰＣオーディオデコーダ３９、ＭＰＥＧ
２オーディオデコーダ４０等へ送られる。

【００２２】上記３Ｄレンダリングエンジン３４は、３
次元の物体の３次元座標データをモニタ装置１のディス
プレイ２０上に表示するためのデータ（３次元による仮
想現実空間の画像データ）に変換する座標変換器であ
り、アプリケーションに応じたＧＵＩの構築を行うため
のものである。

【００２３】ＭＰＥＧ２デコーダ３５は、ＭＰＥＧ２の
規格により圧縮されているデータを伸長するデコーダで
ある。尚、ＭＰＥＧ（Moving Picture Image Coding Ex
perts Group ：蓄積用動画像符号化の検討組織）２は、
動画像の圧縮・伸長技術の国際標準規格である。

【００２４】ＲＧＢミキサ３３は、上記３Ｄレンダリン
グエンジン３４からのデータとＭＰＥＧ２デコーダ３５
からのデータが、ともに光３原色のＲ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）からなるデータであるため、これら
Ｒ、Ｇ、Ｂをミックスしたデータを生成する。

【００２５】ＮＴＳＣエンコーダ３２は、上記ＲＧＢミ
キサ３３からのデータをＮＴＳＣのテレビジョン標準規
格の信号に変換する。このＮＴＳＣエンコーダ３２から
の映像信号がモニタ装置１のディスプレイ２０上に表示
される。尚、この図２のディスプレイ２０上には、ポイ
ンティングデバイスによるポインタ（カーソル）２２
と、ＭＰＥＧ２をデコードして得た画像２３と、３Ｄレ
ンダリングエンジン３４によるＧＵＩのための画像（例
えば３次元または２次元の画像２１）とが表示されてい
る。上記ＭＰＥＧ２の画像とＧＵＩのための画像は合成
して表示することも可能である。

【００２６】一方、ＰＣオーディオデコーダ３９は、Ａ
ＤＰＣＭ音源を用いて例えば効果音を生成する。また、
ＭＰＥＧ２オーディオデコーダ４０は、ＭＰＥＧ２の圧
縮されたオーディオデータを伸長する。これらＰＣオー
ディオデコーダ３９からのデータ及びＭＰＥＧ２オーデ
ィオデコーダ４０からのデータは、オーディオミキサ３
８によりミックスされてオーディオ信号となされ、当該
オーディオ信号がスピーカ３０に送られる。尚、このス
ピーカ３０からの音声の出力に関しては、ステレオ音声
または多チャンネル音声が望ましい。最近ではステレオ
音声でも、音の位相差などをコントロールして立体的に
音像を定位できるシステムも登場してきているので、こ
れらを利用することもできる。

【００２７】また、上記ディスプレイ２０上でのＧＵＩ
の操作は、ポインティングデバイスの一例としてのワイ
ヤレスマウス３１から送信されるポイント（指示）情報
に基づいて行われる。上記ワイヤレスマウス３１から送
信された上記ポイント情報は、ワイヤレス用チューナ３
７にて受信され、当該受信されたポインタ情報が処理部
４１に送られる。尚、上記ポインティングデバイスは、
上記ワイヤレスマウス３１に限らず、通常のマウスやト
ラックボール、キーパッド、ジョイスティック、さらに
ディスプレイ２０と座標位置が対応しているタッチパネ
ル等の各種のものを使用することができる。

【００２８】処理部４１はＣＰＵ（中央処理装置）を備
えて成り、プログラムＲＯＭ及びワークＲＡＭとしての
機能を有するメモリ４２内の上記プログラムＲＯＭに保
持しているプログラムデータに基づき、バス（ＥＩＳＡ
ＢＵＳ）を介して各構成要素を制御すると共に、上記
ワイヤレスマウス３１からの指示情報に基づいて、ＧＵ
Ｉへの制御を行い、また、必要に応じてサーバコンピュ
ータとの交信を行う。尚、この図２には、上記３Ｄレン
ダリングエンジン３４やＭＰＥＧ２デコーダ３５等はそ
れぞれ独立したチップとして設けられている例を示して
いるが、これらによる各種信号処理を上記処理部４１が
ソフトウェア的に行うことも可能である。

【００２９】上述したような図１及び図２のシステムを
使用した場合のユーザに対するオンラインによるサービ
ス提供の具体的な動作を、以下に説明する。

【００３０】先ず、ユーザは、クライアントコンピュー
タ２のポインティングデバイスを使って、クライアント
コンピュータ２とサーバ側のコンピュータ（この場合は
サービス管理サーバ１３のコンピュータ９）とのネット
ワーク上での接続を指示する。

【００３１】サーバ側のサービス管理サーバ１３のコン
ピュータ９は、上記ネットワーク上での接続がなされて
クライアントコンピュータ２からリクエストが供給され
ると、当該リクエストに応じてビデオサーバ１２やサー
ビスＡＰサーバ１４を制御することにより、上記クライ
アントコンピュータ２に対して以下のデータ及びソフト
ウェアを転送する。即ち、例えば、仮想現実世界の振る
舞いを記述するスクリプト、仮想現実世界の３次元座標
データ、仮想現実世界の音声データ、クライアントコン
ピュータ２からユーザに対して指示する選択肢などを記
述するスクリプト、その他、処理に必要な各種のデータ
を転送する。

【００３２】クライアントコンピュータ２は、モニタ装
置１のディスプレイ２０の画面や必要に応じてスピーカ
等を使用して、上記サーバ側から受け取ったデータ及び
ソフトウェアを基にした仮想現実世界を、ユーザに対し
て提示する。

【００３３】ユーザは、クライアントコンピュータ２に
提示された仮想現実世界を視聴しつつ、ポインティング
デバイスを使って、移動方向などを指示して仮想現実世
界内部を徘徊し、操作ボタンなどを操作して仮想現実世
界内部の物体または施設に働きかけを行う。

【００３４】クライアントコンピュータ２は、スクリプ
トに従い、ユーザの操作に対して、視点位置，視線方
向，音声、及び仮想現実世界内部の物体の働きまたは振
る舞いを以て反応し、ユーザが仮想現実世界内部に入り
込んでいるかのように、モニタ装置１のディスプレイ２
０及びスピーカを使用して仮想現実世界をユーザに対し
て提示する。また、スクリプトの記述に応じて、ユーザ
に種々の情報の提供や発言や物品の注文などを行う。

【００３５】本発明に係る画像表示装置は、上述したク
ライアントコンピュータ２に備えられるものであり、３
次元の画像を表示する表示手段であるモニタ装置１と、
上記モニタ装置１に表示した上記画像内の位置を指示す
る指示手段であるワイヤレスマウス３１と、３次元空間
内で予め決められた複数の停止可能な点の位置情報、視
線情報、速度情報、及び動作情報を保持する保持手段
と、上記ワイヤレスマウス３１によって指示した画像内
の位置に応じた上記３次元空間内の停止可能な点の、上
記保持手段に保持される位置情報、視線情報、速度情
報、及び動作情報に基づいて、上記モニタ装置１に３次
元の画像を表示するように制御する制御手段である処理
部４１とを備えて成るものである。尚、上記保持手段
は、ハードディスク４３やメモリ４２である。上記各情
報が、図１のサーバ側から送信されたものであり、ハー
ドディスク４３やメモリ４２に記録又は記憶しない場合
には、上記保持手段は、図１の各データ格納装置６、
８、１０となる。

【００３６】ユーザが上述の画像表示装置で表示される
３次元仮想現実世界の内部を移動するために、３次元仮
想現実世界の内部には立ち止まることができる複数の点
が予め決められている。これらの複数の点は立位点とい
う。ユーザは、ワイヤレスマウス３１を操作して、３次
元仮想現実世界を表示した画像内の所望の位置や物体を
指示することにより、３次元仮想現実世界内部の１つの
立位点に移動して停止する。ユーザは、複数の立位点を
移動していくことにより、３次元仮想現実世界の内部を
動き回ることができる。このようにして３次元仮想現実
世界の内部を移動するときにユーザが見る画像が、上記
表示画像装置に表示される。

【００３７】ここで、図３を用いて立位点を具体的に説
明する。

【００３８】図３のＡは、３次元仮想現実世界における
店内の商品棚５１、５２を斜め横から見たときの３次元
画像を示し、図３のＢは、商品棚５１、５２を上部から
見たときの２次元画像を示すものである。図３のＡ、Ｂ
には、店内の商品棚５１、５２に対して移動することが
できる複数の黒丸で示す立位点６１、６２、６３、６
４、６５が示されており、各立位点６１、６２、６３、
６４、６５におけるユーザの視線方向は実線の矢印で示
すものである。

【００３９】尚、ある立位点から他の立位点に移動する
ときには、後述するように、立位点の動作情報として、
次に移動することが可能な立位点が決められている。即
ち、ユーザは、上記ある立位点に設定された動作情報に
基づいて、次に移動することが可能な立位点にしか移動
することができず、その他の点、即ち３次元仮想現実世
界の内部の立位点が設けられていない場所には移動する
ことができない。具体的には、図３の３次元仮想現実世
界において、ユーザが立位点６２にいるときには、立位
点６１又は立位点６３にしか移動することができない。
また、立位点６４にいるときには、立位点６３又は立位
点６５にしか移動することができない。

【００４０】また、立位点と立位点との間には、通過す
べき点、即ち通過点が予め決められている場合がある。
この通過点とは、２つの立位点の間の移動時に、通過す
べき位置やそのときの視線方向等を示す点であり、ワイ
ヤレスマウス３１の操作によって指示しても停止するこ
とができず、短時間で通過する点である。例えば、図３
のＢにおいては、立位点６４と立位点６５との間に、２
つの白丸で示す通過点７１、７２が設定されている。ユ
ーザは、３次元仮想現実世界の店内で、立位点６４から
立位点６５への移動、又は、立位点６５から立位点６４
への移動を行う場合に、必ず通過点７１、７２を通って
行くことになる。これらの通過点７１、７２にも、立位
点と同様に複数の情報が設定されており、通過点７１、
７２におけるユーザの視線方向は実線の矢印で示すもの
である。

【００４１】立位点及び通過点に設定されている情報と
しては、位置情報、視線情報、速度情報、及び動作情報
がある。位置情報とは、３次元座標系における位置の値
である。また、視線情報には、視線方向、視線のロール
角、及び視野角が含まれ、速度情報には、移動速度の最
大値、視線方向回転角速度の最大値、視線ロール角回転
角速度の最大値、及び視野角増加速度の最大値が含ま
れ、動作情報には、次行う動作状態が含まれる。

【００４２】尚、上記ロール角とは、例えば飛行機等が
３次元空間で旋回するときの回転角度に相当するもので
ある。また、上記動作情報は、スクリプトで記述されて
おり、具体的には、ある立位点で停止しているときにユ
ーザが見る画像、即ちディスプレイ２０に表示された画
像内で、ユーザがワイヤレスマウス３１を操作してポイ
ンタを移動させ、位置や物体（オブジェクト）を指示し
てボタンをクリックすることによって生じる次の動作で
あり、３次元仮想現実世界の内部で次の立位点に移動し
たり、ドアを開けて店内に入ったり等の動作を行うため
の情報である。

【００４３】尚、同一の情報を持つ複数の立位点又は通
過点が存在することが考えられるので、各情報において
予め設定された値（デフォルト値）を用意しておいた
り、ある立位点又は通過点の情報と次に移動する立位点
又は通過点の情報とが同一である場合には、ある立位点
又は通過点の情報を継承して次に移動する立位点又は通
過点の情報として用いたりすることが考えられる。

【００４４】尚、立位点及び通過点以外の３次元仮想現
実内部の点は、補間によって求めるものである。

【００４５】また、ある立位点又は通過点から次の立位
点又は通過点への移動時には、ある立位点又は通過点に
設定されている速度情報を用いており、位置の移動につ
いては、移動速度の最大値を越えない一定速度で直線的
に移動し、視線方向については、回転角速度の最大値を
越えない一定速度で回転し、視線のロール角について
は、視線ロール角回転角速度の最大値を越えない一定速
度で回転し、視野角については、視野角増加速度の最大
値を越えない一定速度で増加するものである。

【００４６】これにより、ある立位点又は通過点から次
の立位点又は通過点への移動動作を、なめらかにするこ
とができる。即ち、ディスプレイ２０に表示される画像
は、従来表示される画像よりも、ユーザが実際に移動動
作を行うときに見る画像に近い画像となる。

【００４７】ここで、上記立位点及び通過点を用いたと
きの、ユーザの動き及び視線を具体的に説明する。

【００４８】例えば図４のＡに示すように、実線の矢印
で示す方向に視線方向が設定されている立位点８１か
ら、上記立位点８１の視線方向とは１８０度反対方向
に、実線で示す視線方向が設定されている立位点８２に
移動するときに、視線方向を、実線の矢印８３、８４、
８５の順に一定速度で移動させて視線を回転させるとき
の視線の変化は、実世界で人間が行っている移動動作に
よる視線の変化とは異なっている。よって、図４のＢに
示すように、立位点８１の近辺に、立位点８１に設定さ
れている視線方向とは１８０度反対方向であって、立位
点８２の視線方向と同一方向の視線方向が設定された通
過点８６を設けておき、立位点８１から立位点８２への
移動動作を行う場合には、先ず、通過点８６で視線方向
を立位点８２の視線方向と同一方向に向かせた後に、立
位点８２の位置に移動することとする。このとき、視線
の移動は、立位点８１に設定されている速度情報に基づ
いて行う。

【００４９】このように、立位点８１から立位点８２へ
の移動時には、通過点８６を経由することにより、先
ず、振り向いてから歩き始める動作となるので、３次元
仮想現実世界の内部で、より人間の動作に近い動作を行
うことができ、表示される画像は、実世界で人間が実際
に動作を行ったときに見る画像により近い画像となる。

【００５０】また、立位点毎に視野角を設定することが
できるので、例えば図５のＡに示すように、人間が家５
００の内から屋外に移動する場合においては、立位点５
０１の視野角よりも立位点５０２の視野角のほうが広く
なるように設定しておく。これにより、立位点５０１で
ユーザが見る画像、即ちディスプレイ２０に表示される
画像は、図５のＢに示す、建物５０３、５０４が見える
画像となるが、立位点５０２に移動したときにユーザが
見る画像は、遠近感を強調した、図５のＣに示すよう
な、建物５０３、５０４が小さくなり、山５０５、５０
６も見える画像となり、屋外の広い感じを表現すること
ができる。

【００５１】上述のような３次元仮想現実世界を表示す
る映像データ、立位点及び通過点の情報は、図１のサー
バ側からＡＴＭ網３を介してクライアントコンピュータ
２に送られている。クライアントコンピュータの処理部
４１では、各立位点及び通過点の情報に基づいて、３次
元仮想現実世界内部でのユーザの動作を制御し、この動
作によるユーザの視点の画像をディスプレイ２０に表示
する。尚、サーバ側から送られた立位点及び通過点の各
情報は、ハードディスク４３に記録したり、メモリ４２
に記憶したりしても良い。

【００５２】次に、３次元仮想現実世界でのユーザの動
作及び視線について、具体的に説明する。

【００５３】先ず、３次元仮想現実世界でのユーザの動
作及び視線についての第１の実施例について説明する。

【００５４】図６には、ある３次元仮想現実世界の内部
を上部から見た２次元画像を示す。この３次元仮想現実
世界において、ユーザの両側には、種々の情報提供サー
ビスを得るための複数の店３０１、３０２、３０３、３
０４、３０５、３０６が存在しており、ユーザは、上記
複数の店の間を一直線に進行するものとする。

【００５５】最初に、ユーザは立位点３０９₁に停止し
ているとする。尚、ユーザの視点は実線の矢印で示し、
ユーザの移動動作は点線の矢印で示すものとする。

【００５６】この立位点３０９₁において、ユーザは、
前方向、左方向、又は右方向のいずれかの方向に移動す
ることができるように設定されている。また、立位点３
０９₁でユーザが見る画像はディスプレイ２０に表示さ
れており、図７に示す画像である。ユーザには、左側の
店３０１、３０２、３０３及び右側の店３０４、３０
５、３０６が見えている。

【００５７】ここで、ポインタは、ディスプレイ２０に
表示された画像内で存在する位置によって形状（図柄）
が変化して、その位置で次に行うことができる動作を示
す。即ち、ポインタの形状によって、ポインタの存在す
る位置での動作について、ナビゲーションを行うように
なっている。よって、ポインタが、ディスプレイ２０内
のある位置である形状であるときに、ワイヤレスマウス
３１のボタンをクリックすることにより、ポインタの形
状が示す動作状態に移行する。

【００５８】即ち、所定の領域にポインタを移動させ
て、ワイヤレスマウス３１のボタンをクリックすること
により、立位点の動作情報に基づいた処理部４１の制御
によって次の動作が行われ、この動作によってユーザが
見る画像がディスプレイ２０に表示される。尚、画像内
でワイヤレスマウス３１のボタンをクリックすることが
できる領域は予め決められており、この領域以外の領域
にポインタを移動させてクリックを行っても、処理部４
１の制御によって次の動作に移行することはできない。

【００５９】図７の画像内では、ユーザは、前方向の矢
印のポインタ４０１、左方向の矢印のポインタ４０２、
右方向の矢印のポインタ４０３で示すいずれかの位置
に、ワイヤレスマウス３１のポインタを移動させて、ワ
イヤレスマウス３１のボタンをクリックしたときに、次
の動作を行うことができる。また、各位置でのポインタ
の形状は、その位置で次に行うべき動作（前方向、左方
向、又は右方向への移動）を示している。

【００６０】ここで、ユーザは、例えば左側の矢印のポ
インタ４０２の位置でクリックした場合には、図６に示
す立位点３０９₂に移動する。このときにユーザが見る
画像を図８に示す。ユーザは店３０２から離れた位置に
立っており、ユーザの視線は店３０２に向いている。こ
れにより、立位点３０９₁で見た左側の店の数よりも２
軒多い５軒の店３０１、３０２、３０３、３０７、３０
８を見ることになる。この立位点３０９₂で移動できる
方向は、図８の画像内の前方向の矢印のポインタ４０
４、左方向の矢印のポインタ４０５、右方向の矢印のポ
インタ４０６で示すいずれかの方向である。ユーザが、
図８の画像において、ワイヤレスマウス３１を操作して
ポインタを移動させ、前方向の矢印のポインタ４０４の
位置でボタンをクリックした場合には、図６の立位点３
０９₃に移動し、左方向の矢印のポインタ４０５の位置
でボタンをクリックした場合には、図６の立位点３０９
₄に移動し、右方向の矢印のポインタ４０６の位置でボ
タンをクリックした場合には、図６の立位点３０９₅に
移動することになる。

【００６１】この図８の画像において、ユーザが前方向
の矢印のポインタ４０４の位置でボタンをクリックし、
移動して停止したときにユーザが見る画像は、図９に示
すものである。このときの立位点３０９₃は、店３０２
の直前であり、３軒の店３０１、３０２、３０３を見る
ことになる。この画像においては、店３０２のドアを開
くことを示すポインタ４０９、左方向の矢印のポインタ
４０７、右方向の矢印のポインタ４０８、及び元の立位
点３０９₂の位置に戻る（ズームバック）ことを示すポ
インタ４１０のいずれかの位置にポインタを移動させ
て、ワイヤレスマウス３１のボタンをクリックすること
ができる。例えば、ポインタ４０９の位置でボタンのク
リックを行うことにより、店３０２のサービス内容にア
クセスすることができる。尚、ポインタ４０９の位置に
ポインタを移動させた時点で、店３０２のサービスの内
容説明（プレビュ）を文字や映像で自動的に行うように
してもよい。

【００６２】上述した第１の実施例においては、立位点
が多いので、ユーザは自由に移動することができる。

【００６３】次に、３次元仮想現実世界でのユーザの動
作及び視点についての第２の実施例を説明する。

【００６４】先ず、図１０を用いて、ユーザの視点を説
明する。

【００６５】上述の第１の実施例では、ユーザは両側の
店の間を直線で進行するものとし、ユーザの視線方向も
進行方向と同一方向となっている。これに対して、図１
０では、ユーザ１０５は矢印Ａの示す方向に進行する
が、このとき、ユーザ１０５の視線方向を進行方向と同
一方向とせずに、片側の店の列に角度θだけ傾けて設定
しておく。この角度θは、３０〜６０度程度である。図
１０に示す例では、ユーザ１０５の視線は、店３０１、
３０２、３０３、３０４の列に３０〜６０度傾いてお
り、このユーザ１０５は視界Ｗで示す範囲となる。

【００６６】この店３０１、３０２、３０３の列とユー
ザの動作及び視線とについて、図１１に、上部から見た
２次元画像を示す。ユーザは、最初に、図１１の立位点
１０５₁に停止しているとする。尚、ユーザの視点は実
線の矢印で示し、ユーザの移動動作は点線の矢印で示す
ものとする。

【００６７】この立位点１０５₁でユーザが見る画像
は、ディスプレイ２０に表示されており、図１２に示す
画像である。ユーザには、店３０１、３０２、３０３が
見えている。

【００６８】ここで、ユーザは、前方向の矢印のポイン
タ２０１、左方向の矢印のポインタ２０２又は店３０
１、右方向の矢印のポインタ２０３又は店３０３のいず
れかの位置にワイヤレスマウス３１のポインタを移動さ
せてボタンをクリックすることにより、次の動作を行う
ことができる。前方向の矢印のポインタ２０１の位置で
ボタンをクリックすると、図１１の立位点１０５₂に移
動する。即ち、店３０２の直前に、店３０２が視界の中
央となるまで自動的に移動動作を行う。また、左方向の
矢印のポインタ２０２又は店３０１の位置でボタンをク
リックすると、店３０１の直前に、店３０１が視界の中
央となるまで自動的に移動動作を行い、右方向の矢印の
ポインタ２０３又は店３０３の位置でボタンをクリック
すると、店３０３の直前に、店３０３が視界の中央とな
るまで自動的に移動動作を行う。

【００６９】立位点１０５₂でユーザが見る画像を図１
３に示す。この図１３の画像は、図９に示した画像と同
じであり、この第２の実施例では、１回の移動動作で、
図６の立位点３０９₃と同じ位置である、図１１の立位
点１０５₂に移動することができる。

【００７０】図１３の画像においても、図９に示す画像
と同様に、店３０２のドアを開くことを示すポインタ２
０４、左方向の矢印のポインタ２０５、右方向の矢印の
ポインタ２０６、及び元の立位点１０５₁の位置に戻る
（ズームバック）ことを示すポインタ２０７のいずれか
の位置にポインタを移動させて、ワイヤレスマウス３１
のボタンをクリックすることができる。ポインタ２０４
の位置でボタンのクリックを行うことにより、店３０２
のサービス内容にアクセスすることができる。尚、ポイ
ンタ２０４の位置にポインタを移動させた時点で、店３
０２のサービスの内容説明（プレビュ）を文字や映像で
自動的に行うようにしてもよい。また、ポインタ２０７
の位置でボタンのクリックを行って、立位点１０５₁に
ズームバックしたときには、視線方向等も元の状態に戻
るので、ユーザが見る画像は図１２の画像となる。

【００７１】この第２の実施例に示すように、ユーザが
移動し易い位置情報、視線情報、速度情報、及び動作情
報を設定した立位点又は通過点を決めておくことによ
り、３次元仮想現実世界内部での移動動作において、ユ
ーザは移動方向等を判別し易くなる。

【００７２】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る画像表示装置は、３次元の画像を表示する表示
手段と、上記表示手段に表示した上記画像内の位置を指
示する指示手段と、３次元空間内で予め決められた複数
の停止可能な点の位置情報、視線情報、速度情報、及び
動作情報を保持する保持手段と、上記指示手段によって
指示した画像内の位置に応じた上記３次元空間内の停止
可能な点の、上記保持手段に保持される位置情報、視線
情報、速度情報、及び動作情報に基づいて、上記表示手
段に３次元の画像を表示するように制御する制御手段と
を備えて成ることにより、３次元仮想現実世界の制作者
は、少ないデータ量で、３次元仮想現実世界の制作の意
図を表現し易くなる。また、３次元仮想現実世界での人
間の動作を、実世界での人間の動作に近づけることがで
きるので、ユーザは、３次元仮想現実世界の内部を移動
し易くなり、この移動動作時に見る画像も、実世界での
人間の移動動作時に見る画像に近い画像で表示すること
ができる。

【００７３】また、本発明に係る画像表示方法は、表示
手段に３次元の画像を表示し、上記画像内の位置を指示
する指示手段によって指示した上記画像内の位置に応じ
た、３次元空間内で予め決められた停止可能な点の位置
情報、視線情報、速度情報、及び動作情報に基づいて、
上記表示手段に３次元の画像を表示することにより、３
次元仮想現実世界の制作者は、少ないデータ量で、３次
元仮想現実世界の制作の意図を表現し易くなる。また、
３次元仮想現実世界での人間の動作を、実世界での人間
の動作に近づけることができるので、ユーザは、３次元
仮想現実世界の内部を移動し易くなり、この移動動作時
に見る画像も、実世界での人間の移動動作時に見る画像
に近い画像で表示することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像表示装置を備えるクライアン
トコンピュータを含むシステムの概略的な構成図であ
る。

【図２】本発明に係る画像表示装置を備えるクライアン
トコンピュータの概略的な構成図である。

【図３】立位点及び通過点を説明するための図である。

【図４】ユーザの動作及び視点を説明するための図であ
る。

【図５】視野角を説明するための図である。

【図６】３次元仮想現実世界でのユーザの動作及び視点
の第１の実施例を説明するための図である。

【図７】ユーザが見る画像を示す図である。

【図８】ユーザが見る画像を示す図である。

【図９】ユーザが見る画像を示す図である。

【図１０】ユーザの視点を説明するための図である。

【図１１】３次元仮想現実世界でのユーザの動作及び視
点の第２の実施例を説明するための図である。

【図１２】ユーザが見る画像を示す図である。

【図１３】ユーザが見る画像を示す図である。

【符号の説明】

１モニタ装置２クライアントコンピュータ３ＡＴＭ網４転送会話装置５ＦＤＤＩ６、８、１０データ格納装置７、９、１１サーバコンピュータ１２ビデオサーバ１３サービス管理サーバ１４サービスＡＰサーバ２０ディスプレイ２１、２３画像２２ポインタ３０スピーカ３１ワイヤレスマウス３２ＮＴＳＣエンコーダ３３ＲＧＢミキサ３４３Ｄレンダリングエンジン３５ＭＰＥＧ２デコーダ３６ＥＩＳＡボード３７ワイヤレスマウス用チューナ３８オーディオミキサ３９ＰＣＡＵＤＩＯ４０ＭＰＥＧ２オーディオデコーダ４１処理部４２メモリ４３ハードディスク５１、５２商品棚６１、６２、６３、６４、６５、８１、８２、５０１、
５０２立位点７１、７２、８６通過点３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６、３
０７、３０８店１０５₁、１０５₂、３０９₁、３０９₂、３０９₃、３０
９₄、３０９₅ 立位点２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、２
０７ポインタ４０１、４０２、４０３、４０４、４０５、４０６ポ
インタ４０７、４０８、４０９、４１０ポインタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】３次元の画像を表示する表示手段と、上記表示手段に表示した画像内の位置を指示する指示手
段と、３次元空間内で予め決められた複数の停止可能な点の位
置情報、視線情報、速度情報、及び動作情報を保持する
保持手段と、上記指示手段によって指示した上記画像内の位置に応じ
た上記３次元空間内の停止可能な点の、上記保持手段に
保持される位置情報、視線情報、速度情報、及び動作情
報に基づいて、上記表示手段に３次元の画像を表示する
ように制御する制御手段とを備えて成ることを特徴とす
る画像表示装置。
【請求項２】上記保持手段は、ある停止可能な点と次
の停止可能な点との間に予め決められた、短時間で通過
する点の位置情報、視線情報、速度情報、及び動作情報
も保持し、ある停止可能な点から次の停止可能な点への移動の際
に、上記通過する点が設けられているならば、上記制御
手段は、上記通過する点を通過するように制御すると共
に、上記通過する点の上記保持手段に保持される位置情
報、視線情報、速度情報、及び動作情報に基づいて、上
記表示手段に３次元の画像を表示するように制御するこ
とを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】上記制御手段は、上記複数の停止可能な
点及び上記通過する点以外の点は、補間によって算出す
ることを特徴とする請求項２記載の画像表示装置。
【請求項４】上記視線情報は、視線方向、視線のロー
ル角、及び視野角から成り、上記速度情報は、移動速度
の最大値、視線方向回転角速度の最大値、視線ロール角
回転角速度の最大値、及び視野角増加速度の最大値から
成り、上記動作情報は、次に行う動作状態から成ること
を特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項５】表示手段に３次元の画像を表示し、上記画像内の位置を指示する指示手段によって指示した
上記画像内の位置に応じた、３次元空間内で予め決めら
れた停止可能な点の位置情報、視線情報、速度情報、及
び動作情報に基づいて、上記表示手段に３次元の画像を
表示することを特徴とする画像表示方法。
【請求項６】ある停止可能な点から次の停止可能な点
への移動の際に、ある停止可能な点と次の停止可能な点
との間に予め決められた、短時間で通過する点が設けら
れているならば、上記通過する点を通過すると共に、上
記通過する点の上記保持手段に保持される位置情報、視
線情報、速度情報、及び動作情報に基づいて、上記表示
手段に３次元の画像を表示することを特徴とする請求項
５記載の画像表示方法。
【請求項７】上記複数の停止可能な点及び上記通過す
る点以外の点は、補間によって算出することを特徴とす
る請求項６記載の画像表示方法。
【請求項８】上記視線情報は、視線方向、視線のロー
ル角、及び視野角から成り、上記速度情報は、移動速度
の最大値、視線方向回転角速度の最大値、視線ロール角
回転角速度の最大値、及び視野角増加速度の最大値から
成り、上記動作情報は、次に行う動作状態から成ること
を特徴とする請求項５記載の画像表示方法。