JPH10198823A

JPH10198823A - 映像生成装置

Info

Publication number: JPH10198823A
Application number: JP400097A
Authority: JP
Inventors: Masanori Miyoshi; 雅則三好; Norito Watanabe; 範人渡辺
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-01-13
Filing date: 1997-01-13
Publication date: 1998-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】限定されたハードウェア資源を有効に活用でき
る映像生成装置を提供する。【解決手段】３次元モデルが有する属性の詳細度と、そ
の詳細度に必要な記憶容量とを対応付けて、これらを複
数組格納した記憶容量参照テーブル１０７と、実際の表
示に用いるデータを格納する描画用シーンデータベース
１１２と、描画用シーンデータベース１１２の空き容量
を検出する残容量検出手段１０８と、残容量検出手段１
０８が検出した空き容量、記憶容量参照テーブル１０７
の内容、および、現在の属性詳細度を表わす属性詳細度
カレント値１１０に基づき、新たな属性の詳細度を決定
する属性詳細度決定手段１０９と、属性詳細度決定手段
１０９が決定した属性詳細度に応じて、シーンデータベ
ース１０５のデータの中で実際に描画に用いるデータを
読み出し、それを描画用シーンデータベース１１２に格
納する転送手段１１１と、映像を表示する出力手段１０
３とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物体の３次元モデ
ルを複数の詳細度で表示可能な映像装置に関する。

【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され
るシミュレーション装置（例えば、遊技場等に配置され
るドライブシミュレータ）がある。シミュレーション装
置には、一般に、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の高速な映像生成能力(例え
ば、３０フレーム／秒以上)が要求されるほか、生成さ
れる映像の間隔(フレームレート)を一定に保たなければ
ならないという条件が課せられる。

【０００３】そこで、従来より、物体形状の詳細度を動
的に変更しながら映像生成を実行することにより、描画
速度を一定に保つ手法が提案されている。

【０００４】例えば、グラフィックスとＣＡＤシンポジ
ウム論文集（１９９２年）第２３頁から３０頁に記載さ
れている映像生成装置においては、町並みを構成する物
体形状の詳細度を動的に変更し、映像生成速度の不変性
を実現している。

【０００５】このシステムは、前処理として、詳細度の
異なる形状を同一の物体に割り当てる。例えば、ビルに
対しては、簡単な立方体から、窓や出入口などまで表現
された精密な形状まで割り当てる。当然、詳細度の低い
形状は見栄えは悪いが描画は速くなる。逆に、詳細度の
高い形状は見栄えは良いが描画は遅くなる。このような
前処理の後で次の様にシミュレーションを実行する。

【０００６】システム使用者の操作を検出した後、前回
のフレーム生成に要した時間が、予定された時間内で終
了しない場合には、次のフレームでは現在よりも簡略化
された詳細度の低い形状データを選択する。逆に、予定
された時間よりも速く終了した場合は、次のフレームで
は現在よりも精密な詳細度の高い形状データを選択す
る。そして、予定時間ちょうどで終了した場合は、次の
フレームでも現在と同じ詳細度の形状データを選択す
る。このように画像の見栄えを自在に変化させれば、１
フレームの生成に要する時間を常に一定に保つことがで
きる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】さて、一般に、物体の
３次元モデルを表示可能な映像装置においては、必要な
データを主記憶上の描画用シーンデータベースに格納
し、描画用シーンデータベースに格納したデータを順次
読み出して画面に表示することが多いが、この描画用シ
ーンデータベースの空き容量は、主記憶装置に格納され
る、描画用シーンデータベース以外のデータや、主記憶
装置自体の容量に依存する。

【０００８】例えば、描画用シーンデータベース以外の
データの容量が多くなれば、描画用シーンデータベース
を記憶するための領域がその分だけ小さくなり、結果と
して、描画用シーンデータベースの空き容量も減少す
る。また、主記憶装置の容量が小さい場合には、当然、
描画用シーンデータベースの空き容量自体も小さくな
る。

【０００９】しかしながら、前述した従来技術において
は、このような事情を考慮していないため、フレームレ
ートを一定に保つべく詳細度の高い形状データ（すなわ
ち、量が多いデータ）を選択した場合に、描画用シーン
データベースの空き容量が不足していたとすると、描画
処理を停止せざるを得なかった。また、システムが簡易
で主記憶装置の容量が小さく、最初から詳細度の高い形
状データを扱えないということもあった。

【００１０】このような問題点を鑑み、本発明の目的
は、限定されたハードウェア資源を有効に活用できる映
像生成装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の一態様によれば、物体の３次元モデルを複数
の詳細度で表示可能な映像生成装置であって、描画用シ
ーンデータベースと、前記描画用シーンデータベースの
空き容量を検出する検出手段と、検出した空き容量に応
じて、表示すべき３次元モデルの詳細度を決定する詳細
度決定手段と、決定した詳細度の３次元モデルのデータ
を前記描画用シーンデータベースに格納する転送手段
と、前記描画用シーンデータベースに格納された前記デ
ータを用いて、決定した詳細度の３次元モデルを表示す
る表示手段と、を備えたことを特徴とする映像生成装置
が提供される。

【００１２】上記目的を達成するための本発明のその他
の態様によれば、物体の３次元モデルを複数の詳細度で
表示可能な映像生成装置において、描画用のデータを格
納するための領域が主記憶装置内にどれくらい残ってい
るかを検出する検出手段と、前記検出手段が検出した残
容量に応じて、表示すべき３次元モデルの詳細度を決定
する詳細度決定手段と、決定した詳細度の３次元モデル
のデータを主記憶装置に格納する転送手段と、主記憶装
置に転送された前記データを用いて３次元モデルを表示
する表示手段と、を備えたことを特徴とする映像生成装
置が提供される。

【００１３】

【発明の実施の形態】

＜実施例１＞Ａ．映像生成装置の構成 (1)ハードウェア構成本実施例の映像生成装置のハードウェア構成例を図２に
示す。本実施例の映像生成装置は、一式の計算機２００
上に実現される。計算機２００は、入力装置２０１と、
出力装置２０２と、中央演算装置(CPU)２０３と、主記
憶装置２０４と、外部記憶装置２０５と、バス２０６を
備える。入力装置２０１は、マウス、キーボードなど、
本システムの使用者の指示を受け付ける装置である。出
力装置２０２は、 CRT(陰極線管)ディスプレイ、液晶表
示装置など、映像を表示する装置である。中央演算装置
２０３は、主記憶装置２０４に記憶されたプログラムに
従い、計算機２００全体を制御する装置である。主記憶
装置２０４は、RAM(RandomAccess Memory)など、データ
のアクセスが高速に行なえるものであり、中央演算装置
２０３用の制御プログラムやデータを一時的に格納する
装置である。外部記憶装置２０５は、磁気ディスクな
ど、主記憶装置２０４に比べてデータアクセスが低速で
はあるが大容量の記憶容量を持つものであり、中央演算
装置２０３用の制御プログラムやデータを半永続的に格
納する装置である。そして、これらの装置は、データを
高速にやり取りするバス２０６で接続されている。

【００１４】(2)機能構成本実施例の映像生成装置の機能構成を図１に示す。本実
施例の映像生成装置は、入力手段１０１と、入力情報処
理手段１０２と、出力手段１０３と、映像生成手段１０
４と、シーンデータベース１０５と、記憶容量算出手段
１０６と、記憶容量参照テーブル１０７と、残容量検出
手段１０８と、属性詳細度決定手段１０９と、属性詳細
度カレント値１１０と、転送手段１１１と、描画用シー
ンデータベース１１２を備える。なお、以下に述べる各
手段が図２で説明したハードウェア構成のどの装置で実
現されるのかについて特に言及しない場合は、中央演算
装置２０３が主記憶装置２０４に格納されたプログラム
に従い実現するものとする。

【００１５】入力手段１０１は、本システムの使用者の
操作を受け付ける手段であり、入力装置２０１により実
現される。

【００１６】入力情報処理手段１０２は、入力手段１０
１から通知された情報を利用して、描画用シーンデータ
ベース１１２のデータを変更する。例えば、シーンの特
定の３次元モデル（オブジェクト）の位置を変更した
り、視点の位置を変更したりする場合には、入力手段１
０１の情報を３次元空間の動きに変換して、描画用シー
ンデータベース１１２のデータを変更する。

【００１７】出力手段１０３は、本システムが生成する
映像を表示する手段であり、出力装置２０２により実現
される。

【００１８】映像生成手段１０４は、描画用シーンデー
タベース１１２に格納されているデータを用いて３次元
のＣＧ映像を作成する手段であり、作成した映像を出力
手段１０３に表示する。

【００１９】シーンデータベース１０５は、３次元のＣ
Ｇ映像を生成するために必要なデータの集合であり、外
部記憶装置２０５に記憶される。ここには、シーンを構
築するオブジェクト(物体)、光源、カメラ、背景などの
情報が格納される。オブジェクトの情報としては、ポリ
ゴン(多角形)で表現される形状属性、オブジェクトの表
面の色などを表す表面属性、テクスチャマッピングに用
いるテクスチャ画像などがある。ここで、形状属性につ
いて考えてみると、データ量が多い、すなわちポリゴン
数が多い場合には描画に要する時間が多くなり、逆に、
データ量が少ない場合には描画に要する時間が少なくな
る。このような場合には、一つのオブジェクトに対して
データ量の多い形状やデータ量の少ない形状を複数準備
しておき、必要に応じて適当なデータを選択的に利用す
るといった手法が採られることが多い。本実施例でも、
この手法を採用する。この手法は、例えば、映像生成手
段１０４の描画性能が十分な場合にはデータ量が多い形
状属性を選択し、描画性能が不十分な場合にはデータ量
が少ない形状属性を選択するといったことにも応用でき
る。なお、ここでは、同一物を表現するためのデータ量
の変化を、詳細度という指標の変化で表すこととする。
同じオブジェクトの属性でも、詳細度が高い場合にはデ
ータ量が多く、逆に詳細度が低い場合にはデータ量が少
なくなる。シーンデータベース１０５に格納されるデー
タの構造については後で詳細に説明する。

【００２０】記憶容量算出手段１０６は、シーンデータ
ベース１０５に格納されているデータを描画用シーンデ
ータベース１１２にコピーする際に、描画用シーンデー
タベース１１２側において、どれだけの記憶容量が必要
になるかを、属性の詳細度ごとに計算し、その結果を記
憶容量参照テーブル１０７に格納する。

【００２１】記憶容量参照テーブル１０７は、属性の詳
細度と、その詳細度に必要な記憶容量とを対応付けるテ
ーブルであり、主記憶装置２０４に記憶される。後で述
べる方法で属性詳細度を決定したのち、このテーブルを
参照すれば、その詳細度に対応した記憶容量を知ること
ができる。

【００２２】残容量検出手段１０８は、シーンデータベ
ース１０５のデータを格納するための領域が描画用シー
ンデータベース１１２内にどれだけ残っているのかを検
出する手段である。転送手段１１１が、シーンデータベ
ース１０５のデータを描画用シーンデータベース１１２
に格納するにつれて、描画用シーンデータベース１１２
の残りの記憶容量は減っていく。

【００２３】なお、本システムを実現するための中央演
算装置２０３用のプログラム、または、本システムとは
別の目的のプログラムを主記憶装置２０４に格納するに
したがって、描画用シーンデータベース１１２用に利用
できる、主記憶装置２０４上の記憶領域が減少すること
は言うまでもない。

【００２４】属性詳細度決定手段１０９は、残容量検出
手段１０８が検出した残容量と、記憶容量参照テーブル
１０７の内容と、属性詳細度カレント値１１０から、新
たな属性詳細度を決定する。その後、決定した属性詳細
度で属性詳細度カレント値１１０の値を更新するととも
に、転送手段１１１に対し、ある特定のデータを選択す
るように指示する。

【００２５】属性詳細度カレント値１１０は、属性詳細
度決定手段１０９が決定した属性の詳細度を示す数値で
あり、主記憶装置２０４に記憶される。ここでは、詳細
度のとり得る値として０以上の整数を考える。値が０の
ときが最も詳細度が低く、値が大きくなるにつれて詳細
度が高くなると考える。

【００２６】転送手段１１１は、属性詳細度決定手段１
０９が決定した属性詳細度に応じて、シーンデータベー
ス１０５のデータの中から実際に描画に用いるデータを
選択し、そのデータを描画用シーンデータベース１１２
に格納する。

【００２７】描画用シーンデータベース１１２は、映像
生成手段１０４が３次元のＣＧ映像を生成するために必
要となるデータの集合であり、主記憶装置２０４に記憶
される。ここには、転送手段１１１が選択したシーンデ
ータベース１０５の一部または全部のデータが格納され
る。描画用シーンデータベース１１２を、外部記憶装置
２０５よりもアクセスが高速な主記憶装置２０４に記憶
するのは、映像生成手段１０４によって頻繁に参照され
るからである。

【００２８】Ｂ．シーンデータベース構造ここでは、シーンデータベース１０５に保持されるデー
タの一例を、図３を用いて説明する。

【００２９】図３に示したのは、本実施例の映像生成装
置で表示するシーンの例である。机３０１の上に、コッ
プ３０２とボール３０３が置いてある。このような、物
体の３次元モデルの映像が、出力手段１０３により表示
される。

【００３０】図４に、図３に示したシーンを表現するた
めのデータ構造の一例を示す。机３０１、コップ３０
２、ボール３０３は、それぞれ机オブジェクト４０１、
コップオブジェクト４０２、ボールオブジェクト４０３
として表現する。また、図３のシーンの例では、机３０
１の上に、コップ３０２とボール３０３が置いてある。
そのため、机３０１を動かすとコップ３０２とボール３
０３もそれにつれて移動する。一方、コップ３０２また
はボール３０３を動かしても、机３０１は移動しない。
つまり、机３０１は親、コップ３０２とボール３０３は
その子という親子関係が存在する。このような関係を表
現するには、図４に示すように木構造を使うことが多
い。枝４０４は机オブジェクト４０１とコップオブジェ
クト４０２を接続し、机オブジェクト４０１はコップオ
ブジェクト４０２の親であることを示している。ここに
示したデータ構造に従ったデータがシーンデータベース
１０５に格納される。

【００３１】図５は、コップオブジェクト４０２が有す
る属性の一例を示している。属性とは、形状、材質、配
置行列など、オブジェクトに属する性質のことである。
これらの属性の中には、詳細度を変えることでそのデー
タを記憶するのに必要な領域の大きさが変化するものが
ある。例えば、オブジェクトの形状のポリゴン(多角形)
数を多くすれば、形状の詳細度が高くなり、形状の近似
の度合いは高くなるが、形状データを格納するのに必要
な記憶容量も多く必要になる。逆に、形状のポリゴン数
を少なくすれば、形状の詳細度は低くなり、形状の近似
の度合いは低くなるが、形状データを格納するのに必要
な記憶容量も少なくてすむ。このような属性を、ここで
は可変属性とよぶことにする。図５の例では、可変属性
(詳細度０)５０１、可変属性(詳細度１)５０２、およ
び、可変属性(詳細度２)５０３の、詳細度の異なる３つ
の可変属性をコップオブジェクト４０２が持つことを示
している。ここでは属性の詳細度が変われば、そのデー
タを記憶するのに必要な容量が変化するように属性を決
めている。なお、これに加えて、描画処理に要する時間
も変化するように属性を定めれば、従来の技術にあるよ
うな、属性の詳細度を動的に変更することでフレームレ
ートを一定に保つ映像生成手法にも応用可能である。

【００３２】一方、オブジェクトの属性の中で、詳細度
を変える必要の無いものもある。例えば、オブジェクト
の配置行列は、通常４行４列の正方行列で表現されるも
のであり、詳細度の異なる他の表現（たとえば、８行８
列の正方行列）は一般に困難である。このような属性
を、ここでは不変属性５０４と呼ぶ。

【００３３】図６には、コップオブジェクト４０２の属
性である可変属性(詳細度０)５０１と、可変属性(詳細
度１)５０２と、可変属性(詳細度２)５０３の具体例と
して、形状属性が示されている。コップ形状６０１は、
詳細度０の可変属性であり、側面と底面の５ポリゴンで
表現されている。同様に、コップ形状６０２とコップ形
状６０３は、それぞれ、詳細度１と詳細度２の可変属性
であり、７ポリゴンと９ポリゴンで表現されている。

【００３４】なお、ここでは可変属性の例として形状属
性を挙げたが、それ以外にも、詳細度を変え得る属性で
あれば可変属性として利用できる。例えば、形状の表面
に画像を張り付けて表現のリアルさを高めるテクスチャ
マッピングを行うときに用いるテクスチャ画像の解像度
は、詳細度の変更が可能であるため、可変属性として利
用できる。

【００３５】Ｃ．記憶容量参照テーブルの説明次に、記憶容量参照テーブル１０７の具体的な例を図７
に示す。このテーブルは、前述したように、複数の属性
詳細度と、各属性詳細度に対応する記憶容量を格納して
いる。ここで、表の要素をセルとよぶことにすると、図
７から、詳細度０(セル７０１)の属性のデータを記憶す
るのに必要な容量は１００ＫＢであることがセル７０２
から分る。同様に、詳細度１(セル７０３)の属性のデー
タを記憶するのに必要な容量は２００ＫＢであることが
セル７０４から分る。他の詳細度についても同様であ
る。このように、記憶容量参照テーブル１０７を参照す
れば、目的の詳細度に対応するシーンデータを記憶する
のに必要な容量を知ることができる。

【００３６】Ｄ．処理の流れ次に、図８のフローチャートを用いて、本実施例の映像
生成装置の処理の流れを説明する。

【００３７】ステップ８０１では、記憶容量算出手段１
０６が、記憶容量参照テーブル１０７を作成する。記憶
容量算出手段１０６は、シーンデータベース１０５のデ
ータを描画用シーンデータベース１１２に格納する際に
必要となる記憶容量を、属性の詳細度ごとに計算し、そ
の結果を記憶容量参照テーブル１０７に格納する。

【００３８】ステップ８０２では、属性詳細度カレント
値１１０を初期化する。属性詳細度カレント値１１０
は、０以上の整数であり、前述したように、０のときが
最も詳細度が低く、値が大きくなるにつれて詳細度が高
くなる。ここでは、属性詳細度カレント値１１０の初期
値として、記憶容量参照テーブル１０７中で最も詳細度
の低い値を選ぶ。理由は、最も詳細度の低い属性データ
を記憶するのに必要な容量が最も少なくて済むからであ
る。もし記憶容量に余裕があるならば、以降の処理で、
次第に属性詳細度カレント値１１０の値は大きく、すな
わち詳細度は高くなる。図７の例では、セル７０１の詳
細度０が最も低い値であるので、初期値として０を選ぶ
ことになる。

【００３９】ステップ８０３では、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
た映像生成処理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１０２は、入力手段１０１
が生成する入力情報を取得し続ける。なお、あらかじめ
定められた映像生成処理の終了を意味する入力情報が取
得されるまで、ステップ８０４〜ステップ８０７の処理
が繰り返される。

【００４０】ステップ８０４では、残容量検出手段１０
８が、シーンデータベース１０５のデータを記憶するた
めの領域が描画用シーンデータベース１１２にどれだけ
残っているのか（残容量Ｒ）を検出する。

【００４１】ステップ８０５では、属性詳細度決定手段
１０９が、ステップ８０４で検出された残容量と、記憶
容量参照テーブル１０７の内容と、属性詳細度カレント
値１１０から、新たな属性詳細度を決定する。その後、
決定した属性詳細度で属性詳細度カレント値１１０の値
を更新する。

【００４２】ステップ８０６では、転送手段１１１が、
ステップ８０５で決定した属性詳細度に基づき、シーン
データベース１０５のデータの中から実際に描画に用い
るデータを選択し、選択したデータを描画用シーンデー
タベース１１２に格納する。

【００４３】ステップ８０７では、映像生成手段１０４
が、描画用シーンデータベース１１２に格納されている
データを用いて３次元のＣＧ映像を作成し、その結果を
出力手段１０３に表示する。

【００４４】次に、図９のフローチャートを用いて属性
詳細度の決定処理(ステップ８０５)について詳細に説明
する。

【００４５】ステップ９０１では、属性詳細度カレント
値１１０として保持されている値Ｄを取得する。

【００４６】ステップ９０２では、ステップ８０４で取
得した描画用シーンデータベース１１２の残容量Ｒを用
いて、属性詳細度を下げるべきかどうか評価する。ここ
では、しきい値Ｍｔｈをあらかじめ与えておき、残容量
ＲがＭｔｈを下回る、すなわちＲ＜Ｍｔｈを満たす場合
に、詳細度を下げるべきと判断して、ステップ９０３、
９０４へと処理を進める。一方、Ｒ＜Ｍｔｈを満たさな
い場合には、ステップ９０５〜ステップ９０８へと処理
を進める。

【００４７】ステップ９０３では、属性詳細度を下げる
余地があるかどうか判定する。属性詳細度の取り得る最
小値をＤｍｉｎとすると、Ｄ＞Ｄｍｉｎ＋１を満たす場
合には、属性詳細度を下げる余地があると判定して、ス
テップ９０４へと処理を進める。Ｄ＞Ｄｍｉｎ＋１を満
たさない場合には、属性詳細度を下げる余地がないと判
定して、属性詳細度の決定処理(ステップ８０５)を終了
する。

【００４８】ステップ９０４では、属性詳細度カレント
値１１０として、Ｄから１を減じた値を設定すること
で、属性詳細度を下げる処理を行う。

【００４９】ステップ９０５では、属性詳細度を上げる
余地があるかどうかを判定する。属性詳細度の取り得る
最大値をＤｍａｘとすると、Ｄ＜Ｄｍａｘ−１を満たす
場合には、属性詳細度を上げる余地があると判定して、
ステップ９０６〜ステップ９０８へと処理を進める。
Ｄ＜Ｄｍａｘ−１を満たさない場合には、属性詳細度を
上げる余地がないと判定して、属性詳細度の決定処理
(ステップ８０５)を終了する。

【００５０】ステップ９０６では、属性詳細度を１だけ
上げるために必要な記憶容量を、記憶容量参照テーブル
から求める。ここで、属性詳細度Ｄに対する記憶容量を
Ｍ(Ｄ)で表わすとすると、属性詳細度がＤより１だけ高
い場合に必要な記憶容量は、Ｍ(Ｄ＋１)と表現できる。

【００５１】ステップ９０７では、ステップ８０４で取
得した描画用シーンデータベース１１２の残容量Ｒと、
ステップ９０６で参照した記憶容量Ｍ(Ｄ＋１)を用い
て、詳細度を上げる余裕があるかどうか評価する。ステ
ップ９０２で用いたしきい値Ｍｔｈを使って、Ｒ＞Ｍ
(Ｄ＋１)＋Ｍｔｈを満たす場合には、詳細度を上げる余
裕があると判断して、ステップ９０８へと処理を進め
る。一方、Ｒ＞Ｍ(Ｄ＋１)＋Ｍｔｈを満たさない場合に
は、詳細度を上げる余裕がないと判断して、属性詳細度
の決定処理(ステップ８０５)を終了する。

【００５２】ステップ９０８では、属性詳細度カレント
値１１０に、Ｄから１を加えた値を設定することで、属
性詳細度を上げる処理を行う。

【００５３】次に、転送処理(ステップ８０６)について
図１０を用いて詳細に説明する。簡単のために、シーン
データベース１０５には図５に示したコップオブジェク
ト４０２と、可変属性(詳細度０)５０１と、可変属性
(詳細度１)５０２と、可変属性(詳細度２)５０３と、不
変属性５０４が保存されていると考える。このシーンデ
ータベース１０５から、転送手段１１１が目的のデータ
を選択して描画用シーンデータベース１１２に保存する
様子を示したのが図１０である。

【００５４】描画用シーンデータ１００１は、属性詳細
度が０の場合に描画用シーンデータベース１１２に保持
されるデータである。可変属性については詳細度０の可
変属性(詳細度０)５０１だけが保持されている。描画用
シーンデータ１００２は、属性詳細度が１の場合に描画
用シーンデータベース１１２に保持されるデータであ
る。属性詳細度が０から１に上がる場合には、転送手段
１１１は、可変属性(詳細度１)５０２を新たに描画用シ
ーンデータベース１１２に保持すべきと判断して、シー
ンデータベース１０５の可変属性(詳細度１)５０２を描
画用シーンデータベース１１２にコピーする。逆に、属
性詳細度が１から０に下がる場合には、転送手段１１１
は、描画用シーンデータベース１１２に保持している可
変属性(詳細度１)５０２が不必要であると判断して、こ
のデータを削除する。同様に、描画用シーンデータ１０
０３は、属性詳細度が２の場合に描画用シーンデータベ
ース１１２に保持されるデータである。属性詳細度が１
から２に上がる場合には、転送手段１１１は、可変属性
(詳細度１)５０３を新たに描画用シーンデータベース１
１２に保持すべきと判断して、このデータをコピーす
る。逆に、属性詳細度が２から１に下がる場合には、転
送手段１１１は、描画用シーンデータベース１１２に保
持している可変属性(詳細度１)５０３が不必要であると
判断して、このデータを削除する。

【００５５】このように本実施例によれば、描画用シー
ンデータベースの空き容量に応じて、描画用シーンデー
タベースに保存する属性の詳細度を動的に変更すること
ができるので、詳細度の高い３次元モデルのデータを記
憶するための容量が足りないからといって、映像生成処
理を停止させてしまうようなことはない。

【００５６】なお、本実施例では、詳細度の異なる属性
データがシーンデータベース１０５にあらかじめ格納し
てあることを前提とし、転送手段１１１が適当な詳細度
の属性データを選択して、描画用シーンデータベース１
１２に格納する例を挙げた。

【００５７】しかし、詳細度の異なる属性データがシー
ンデータベース１０５にあらかじめ格納してあることは
必ずしも必要ではない。例えば、属性詳細度決定手段１
０９が決定した詳細度に応じた属性データを特定の生成
手段が生成し、このデータを転送手段１１１が転送する
ようにすればよい。このような転送手段１１１を実現す
るには、例えば、コンピュータグラフィックス・プロシ
ーディングス、アニュアル・カンファレンス・シリー
ズ、１９９６年第９９ページから第１０８ページ(COMPU
TER GRAPHICS Proceedings, Annual Conderence Serie
s, 1996, pp99-108)に記載されている自動的に形状のポ
リゴン数を削減するアルゴリズムを用いればよい。

【００５８】＜実施例２＞実施例１では、一式の計算機
上に本発明の映像生成装置を実現したが、一式のサーバ
用計算機と複数のクライアント用計算機で処理の分散を
図るクライアント・サーバ形式のハードウェア構成下で
も、本発明の映像生成装置を実現できる。

【００５９】このような構成を取ることで、ハードウェ
ア資源の乏しいクライアント計算機でも映像生成が可能
になる。クライアント・サーバ形式の場合、映像生成装
置の構成のみが実施例１と異なり、他の部分は同じであ
るので映像生成装置の構成についてのみ説明する。

【００６０】Ａ．映像生成装置の構成 (1)ハードウェア構成本実施例の映像生成装置のハードウェア構成例を図１１
に示す。本実施例の映像生成装置は、ネットワーク１１
６０で接続されたサーバ用計算機１１００とクライアン
ト用計算機１１５０上に実現される。

【００６１】サーバ用計算機１１００は、中央演算装置
(CPU)１１０３と、主記憶装置１１０４と、外部記憶装
置１１０５と、バス１１０６を備える。クライアント用
計算機１１５０は、入力装置１１５１と、出力装置１１
５２と、中央演算装置(CPU)１１５３と、主記憶装置１
１５４と、バス１１５６を備える。これらの装置の働き
は実施例１と同じである。

【００６２】(2)機能構成本実施例の映像生成装置の機能構成も実施例１と同様に
図１で表すことができる。ただし、実施例１とは各手段
を実現する装置が異なる。記憶容量算出手段１０６と、
属性詳細度決定手段１０９と、転送手段１１１は、中央
演算装置(CPU)１１０３で実現される。記憶容量参照テ
ーブル１０７と属性詳細度カレント値１１０は、主記憶
装置１１０４に記憶される。シーンデータベース１０５
は、外部記憶装置１１０５に記憶される。入力手段１０
１は入力装置１１５１で実現される。出力手段１０３
は、出力装置１１５２で実現される。入力処理手段１０
２と映像生成手段１０４と残容量検出手段１０８は中央
演算装置(CPU)１１５３で実現される。描画用シーンデ
ータベース１１２は、主記憶装置１１５４に記憶され
る。

【００６３】＜実施例３＞実施例２では一式のサーバ用
計算機と複数のクライアント用計算機で本発明の映像生
成装置を実現したが、複数のサーバ用計算機と、複数の
クライアント用計算機のハードウェア構成下でも、本発
明の映像生成装置を実現できる。ここでは、これらのサ
ーバ用計算機のうち主な役割を果たすものをサーバ、従
の役割を果たすものを代理サーバと呼ことにする。サー
バ上のデータは、代理サーバによりデータ変換を受けた
後でクライアントに送られる。本ハードウェア構成下の
場合、映像生成装置の構成のみが実施例１と異なり、他
の部分は同じであるので映像生成装置の構成についての
み説明する。

【００６４】Ａ．映像生成装置の構成 (1)ハードウェア構成本実施例の映像生成装置のハードウェア構成例を図１２
に示す。本実施例の映像生成装置は、ネットワーク１２
２０で接続された、サーバ用計算機１２００、代理サー
バ用計算機１２１０、および、クライアント用計算機１
２３０で実現される。

【００６５】サーバ用計算機１２００は、中央演算装置
(CPU)１２０３と、主記憶装置１２０４と、外部記憶装
置１２０５と、バス１２０６を備える。代理サーバ用計
算機１２１０は、中央演算装置(CPU)１２１３と、主記
憶装置１２１４と、バス１２１６を備える。クライアン
ト用計算機１２３０は、入力装置１２３１と、出力装置
１２３２と、中央演算装置(CPU)１２３３と、主記憶装
置１２３４と、バス１２３６を備える。これらの装置の
働きは実施例１と同じである。

【００６６】(2)機能構成本実施例の映像生成装置の機能構成も実施例１と同様に
図１で表すことができる。ただし、実施例１とは各手段
を実現する装置が異なる。記憶容量算出手段１０６と、
属性詳細度決定手段１０９と、転送手段１１１は、中央
演算装置(CPU)１２１３で実現される。記憶容量参照テ
ーブル１０７と属性詳細度カレント値１１０は、主記憶
装置１２１４に記憶される。シーンデータベース１０５
は、外部記憶装置１２０５に記憶される。入力手段１０
１は入力装置１２３１で実現される。出力手段１０３
は、出力装置１２３２で実現される。入力処理手段１０
２と映像生成手段１０４と残容量検出手段１０８は中央
演算装置(CPU)１２３３で実現される。描画用シーンデ
ータベース１１２は、主記憶装置１２３４に記憶され
る。

【００６７】＜実施例４＞実施例４では、図１３に示す
ように、本発明をインターネットに適用した。

【００６８】これから普及が見込まれるインターネット
ＴＶやインターネット端末のように、３次元ＣＧ映像を
積極的に活用したいという要求は日々増大していくこと
が予想されるが、その一方で、これらの機器は、ハード
ウエア資源（特に、メモリ容量）が十分でなく、詳細度
の高い３次元映像が再現できないという問題もある。

【００６９】そこで、本実施例では、クライアント側の
メモリの残量に応じて、クライアントにダウンロードす
べき３次元モデルのデータの詳細度を決定する。

【００７０】具体的には、同図に示すように、サーバが
保有する、オリジナルの描画データをプロキシサーバが
受け、その際、クライアントから送られたメモリの残量
を判断し、メモリ残量に応じた詳細度を決定し、その詳
細度の３次元モデルのデータをクライアントに送出す
る。

【００７１】なお、特に図示しないが、プロキシサーバ
には、詳細度決定手段と転送手段が設けられ、クライア
ントには、検出手段が設けられている。検出手段は、描
画用のデータを格納するための領域が、クライアントの
主記憶装置内にどれくらい残っているかを検出する。詳
細度決定手段は、検出手段が検出した残容量に応じて、
表示すべき３次元モデルの詳細度を決定する。転送手段
は、サーバから受け取ったオリジナルの描画データを、
決定した詳細度の３次元モデルのデータに変換し、これ
をクライアントの主記憶装置に格納する。クライアント
では、主記憶装置に格納されたデータを用いて３次元モ
デルをディスプレイに表示する。

【００７２】

【発明の効果】本発明によれば、記憶領域の空き容量が
不足し、詳細度の高い３次元モデルのデータを格納でき
ない場合には、詳細度を落として格納すべきデータ量を
減少させることができるため、映像生成に関して十分な
記憶容量が確保できないような場合であっても、それに
応じた映像生成処理を進めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の映像生成装置の機能ブロック図であ
る。

【図２】実施例1の映像生成装置のハードウェア構成
図である。

【図３】映像生成装置で表示するシーンを示す図であ
る。

【図４】シーンデータベースのデータ構造を示す図で
ある。

【図５】コップオブジェクトが保持する属性を示す図
である。

【図６】詳細度の異なる形状を示す図である。

【図７】記憶容量参照テーブルを説明する図である。

【図８】映像生成装置全体の処理の流れを示すフロチ
ャートである。

【図９】属性詳細度の決定処理の処理の流れを示すフ
ロチャートである。

【図１０】描画用シーンデータベースに保存されるデ
ータを示す図である。

【図１１】実施例２の映像生成装置のハードウェア構
成図である。

【図１２】実施例３の映像生成装置のハードウェア構
成図である。

【図１３】実施例４の映像生成装置の説明図である。

【符号の説明】

１０１：入力手段１０２：入力処理手段１０３：出力手段１０４：映像生成手段１０５：シーンデータベース１０６：記憶容量算出手段１０７：記憶容量参照テーブル１０８：残容量検出手段１０９：属性詳細度決定手段１１０：属性詳細度カレント値１１１：転送手段１１２：描画用シーンデータベース

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体の３次元モデルを複数の詳細度で表示
可能な映像生成装置であって、描画用シーンデータベースと、前記描画用シーンデータベースの空き容量を検出する検
出手段と、検出した空き容量に応じて、表示すべき３次元モデルの
詳細度を決定する詳細度決定手段と、決定した詳細度の３次元モデルのデータを前記描画用シ
ーンデータベースに格納する転送手段と、前記描画用シーンデータベースに格納された前記データ
を用いて、決定した詳細度の３次元モデルを表示する表
示手段と、を備えたことを特徴とする映像生成装置。
【請求項２】請求項１において、詳細度が相互に異なる３次元モデルの各データを格納し
たシーンデータベースをさらに備え、前記転送手段は、前記詳細度決定手段が決定した詳細度
の３次元モデルのデータを前記シーンデータベースから
読み出し、それを前記描画用シーンデータベースに格納
することを特徴とする映像生成装置。
【請求項３】請求項１において、前記詳細度決定手段が決定した詳細度の３次元モデルの
データを生成する生成手段をさらに備え、前記転送手段は、前記生成手段が生成した３次元モデル
のデータを前記描画用シーンデータベースに格納するこ
とを特徴とする映像生成装置。
【請求項４】請求項１、２または３において、前記詳細度は、物体の３次元モデルの属性の詳細度であ
り、前記属性は、ポリゴンで表現される形状、または、テク
スチャマッピングの際に用いるテクスチャ画像の解像度
であることを特徴とする映像生成装置。
【請求項５】請求項２、３または４において、ネットワークで相互に接続された、サーバ用計算機と複
数のクライアント用計算機をさらに備え、前記サーバ用計算機には、前記シーンデータベースおよ
び前記生成手段の一方と、前記詳細度決定手段と、前記
転送手段が設けられ、前記クライアント用計算機には、前記描画用シーンデー
タベースと、前記検出手段と、前記表示手段が設けられ
ていることを特徴とする映像生成装置。
【請求項６】請求項２、３または４において、ネットワークで相互に接続した、サーバ用計算機、複数
の代理サーバ用計算機、および、複数のクライアント用
計算機をさらに備え、前記サーバ用計算機には、前記シーンデータベースおよ
び前記生成手段の一方が設けられ、前記代理サーバ用計算機には、前記詳細度決定手段と、
前記転送手段が設けられ、前記クライアント用計算機には、前記描画用シーンデー
タベースと、前記検出手段と、前記表示手段と、が設け
られていることを特徴とする映像生成装置。
【請求項７】物体の３次元モデルを複数の詳細度で表示
可能な映像生成装置において、描画用のデータを格納するための領域が主記憶装置内に
どれくらい残っているかを検出する検出手段と、前記検出手段が検出した残容量に応じて、表示すべき３
次元モデルの詳細度を決定する詳細度決定手段と、決定した詳細度の３次元モデルのデータを前記主記憶装
置に格納する転送手段と、前記主記憶装置に転送された前記データを用いて３次元
モデルを表示する表示手段と、を備えたことを特徴
とする映像生成装置。