JPH10261102A - アニメーション生成装置およびアニメーション生成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な操作でユーザが所望する一連の動きを有
するアニメーションが容易に生成できるアニメーション
生成装置を提供する。 【解決手段】予め選択された複数のオブジェクト画像間
を関連付けるパスが入力されると、このパスを等分割し
て得られる各分割点に対応する前記オブジェクト画像の
合成比率を前記分割点の位置に基づき算出し、前記各分
割点毎の各オブジェクト画像の合成比率に基づき前記オ
ブジェクト画像を合成して、複数のフレーム画像を生成
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、例えば、ＣＧアニ
メーションの作成・編集に関する制御を行う装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピュータ（ＰＣ）の処理
性能の向上は、ＰＣ上でリアルタイムのコンピュータグ
ラフィック・アニメーション（ＣＧアニメーション）を
扱うことを可能にしつつある。これに伴い、ＰＣ上で動
作する各種のＣＧアプリケーションが増加し、一般個人
が、ＣＧコンテンツを作成・鑑賞する機会も増えつつあ
る。そのような機会の増加に伴い、ＰＣ上でＣＧアニメ
ーションを作成するための各種のアプリケーションが考
案されている。

【０００３】ＰＣ上でＣＧアニメーションを作成する手
段としては、３次元座標データセットをベースとするも
の（３次元ＣＧアニメーション）と、ビットマップデー
タセットをベースとするもの（２次元ＣＧアニメーショ
ン）がある。

【０００４】この中で、ビッマップデータセットをベー
スとしてＣＧアニメーションを作成する場合において
は、各々のシーン毎に対応したビットマップデータセッ
トを用意し、それらのビットマップデータを切り替えな
がら表示することで、ＣＧアニメーションの表示を行
う。表示したい各々の表示オブジェクトに対応した、ス
プライトと呼ばれる複数のビットマップデータを用意
し、それらのスプライトを重ね合わせて表示すること
で、１つのシーンを構成することもある。この場合、各
々のシーン毎にスプライトの表示位置を変更したり、各
々のシーンに対応した複数のスプライトを切り替えなが
ら表示することで、アニメーションの生成を行うことに
なる。

【０００５】２次元ＣＧアニメーションは、ビットマッ
プデータセットから構成されるために、単に絵を描くと
いう操作だけで、各々のシーンを作成することができ
る。そのため、手間さえかければ、誰にでも作成するこ
とができる。また、ビットマップイメージを表示するだ
けなので、アニメーションを再生する際の処理量は、各
シーンの表示オブジェクトの細かさや複雑さ（ビットマ
ップイメージの内容）に関係なく一定となる。

【０００６】しかし、ユーザの意図したとおりの複雑な
動きを持った２次元ＣＧアニメーションの作成には、一
枚一枚のビットマップイメージを作成する作業が必要と
なるために、その作成には膨大な手間がかかることにな
る。もちろん、少数のビットマップイメージのみを作成
し、スプライトとして単に動かす、あるいは、切り替え
て表示するだけの２次元ＣＧアニメーションならば、さ
ほどの手間をかけずに作成できるが、結果として、かな
り単純なアニメーションしか表示できないことになる。

【０００７】仮に、膨大なビットマップイメージを作成
できたとしても、すべてのビットマップデータを保存す
るためには、かなりのサイズの記憶装置が必要となる。
そして、それらのデータを効率よく圧縮するには、オブ
ジェクティブＭＰＥＧ等のエンコード機能を有する専用
のハードウェアも必要となる。

【０００８】これに対して、原画像となる一枚のビット
マップイメージを変形させることで、異なるシーンを生
成することができる「ワーピング」と呼ばれる手段があ
る。図２２に示すように、ワーピングにおいては、原画
像上にコントロールポイントと呼ばれる制御点を格子状
に配置し、各々のコントロールポイントの位置を変更し
て、コントロールポイントで囲まれた領域に位置してい
るビットマップイメージを、コントロールポイントで囲
まれた領域の変化に合わせて変形することで、新しいシ
ーンを生成することになる。

【０００９】しかし、ワーピング手段は、あくまでもコ
ントロールポイントで囲まれたメッシュ状の四角形領域
の変形によって新しいシーンを作り出す手段なので、作
り出すことのできるシーンには、かなりの制約が存在す
る。例えば、コントロールポイントの可動範囲は、隣接
したコントロールポイントで囲まれた領域に限定される
ので、図２３に示すように、人物像の手に対応したイメ
ージ領域のみを大きく移動させることは極めて困難であ
る。さらに、移動させた手の部分が顔の部分にオーバラ
ップするような場合に、顔に対応したイメージ領域の形
状を元のままに保つことは出来ない。

【００１０】これを回避するためには、原画像を手の部
分、顔の部分等の複数のパーツからなるスプライトに分
離されていなければならないが、そのため、既存の一枚
のビットマップ原画像を利用するためには、事前にビッ
トマップ原画像を、複数のスプライトに分割しておく作
業が必要となり、かなり煩雑な前処理を行わなければな
らない。

【００１１】思い通りのシーンでなくても、とにかく無
理にワーピング処理を行うとしても、手の関節運動のよ
うなＣＧアニメーションを作成するためには、膨大な数
のコントロールポイントを１つ１つ操作する必要があ
る。その際には、手の形状のバランスを変えない等の保
存されるべき条件を考慮しながら、各々のコントロール
ポイントの位置を移動させる必要があるために、実用的
な手段とは言い難い。

【００１２】ワーピングを応用したモーフィングと呼ば
れる手段では、２枚のビットマップイメージの補間イメ
ージを生成することで、異なるイメージを生成すること
ができる。図２４に示すように、モーフィングにおいて
は、２枚のビットマップイメージのそれぞれに、双方の
ビットマップイメージの対応し合う位置関係を示すため
のコントロールポイントを指定する必要がある。図２４
（ｂ）においては、シーンＡとシーンＢの手の位置を対
応づけるコントロールポイントａ１、ｂ１を指定してい
るが、コントロールポイントａ１とｂ１を結んだ直線上
に内分点ｍ１を決定し、シーンＡではａ１→ｍ１、シー
ンＢにおいてはｂ１→ｍ１にコントロールポイントを変
更した上で、ワーピング処理を施すことで、双方のシー
ンの手の位置をほぼ同じ位置に移動させることができ
る。そして、生成された２つのワーピング・シーンを、
適切な比率でブレンドすることによって、自動的に補間
シーンを生成することが可能となる。

【００１３】ここで、内分点ｍ１をａ１→ｂ１の直線上
に沿って、少しづつ移動させながら中間シーンを作成し
て連続表示すると、それがシーンＡからシーンＢに向か
って変化するＣＧアニメーションとなる。

【００１４】しかし、モーフィング手段は、あくまでも
ワーピング手段を応用したものなので、作り出すことの
できるシーンには、ワーピング手段と同様の制約が存在
する。例えば、ワーピング手段におけるコントロールポ
イントの可動範囲の制約から、手を広げているシーンと
手を交差させているシーンをモーフィングさせたとして
も、自然なアニメーションを生成することはできない。
さらに、２枚の画像間で、同じ位置を示すコントロール
ポイントを、必ず１対１に対応して設定する必要がある
ので、多数のコントロールを設定した場合になどには、
その対応関係を把握するだけでも、かなりの手間になっ
てしまう。

【００１５】さらに、他の関節運動のようなＣＧアニメ
ーションを作成するためには、手の曲がり具合だけが異
なる、２つのビットマップイメージを用意して、双方の
ビットマップイメージの位置関係をコントロールポイン
トとして指定するという操作を行う必要もある上に、自
然なアニメーションを実現するためには、かなりの数の
コントロールポイントを１つ１つ指定する必要があるた
めに、実用的な手段とは言い難い。

【００１６】このように、ワーピング手法、モーピング
手法によりアニメーションを作成する際には、原画像上
のコントロールポイントの配置と、その操作が必要とな
り、一般的なユーザが簡単にアニメーションを作成しよ
うとする場合には、操作が複雑で不便である。

【００１７】誰もが、直感的かつ簡便な操作だけで、Ｃ
Ｇアニメーションを生成するためには、１枚のビットマ
ップ画像から、あらゆる動きを有するアニメーションを
生成する手段が望まれるが、前述したように、ビットマ
ップデータセットをベースとするような従来のＣＧアニ
メーション作成手段では、このような要求を満たすこと
はできなかった。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、ビ
ットマップデータセットをベースとする、従来のＣＧア
ニメーション作成装置では、原画像となる１枚のビット
マップ画像、あるいは、原画像を構成する１枚のスプラ
イトとしてのビットマップ画像に、直感的かつ簡便な操
作を行うだけで、任意の動きを呈するアニメーションを
生成することはできなかった。

【００１９】そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、直
感的かつ簡便な操作を行うだけで、任意の動きを有する
アニメーションを容易に生成できるアニメーション生成
方法およびそれを用いたアニメーション生成装置を提供
することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明のアニメーション
生成装置は、予め選択された複数のオブジェクト画像間
を関連付けるパスを入力する入力手段と、この入力手段
で入力されたパスで関連付けされたオブジェクト画像を
前記パスの長さおよび方向に基づき合成して複数のフレ
ーム画像を生成する生成手段と、を具備したことによ
り、パス入力という直感的かつ簡便な操作を行うだけ
で、任意の動きを有するアニメーションを容易に生成で
きる。

【００２１】また、本発明のアニメーション生成装置
は、予め選択された複数のオブジェクト画像間を関連付
けるパスを入力する入力手段と、この入力手段で入力さ
れたパスを等分割するパス分割手段と、このパス分割手
段で前記パスを分割して得られた各分割点に対応する前
記オブジェクト画像の合成比率を前記分割点の位置に基
づき算出する算出手段と、前記各分割点毎に前記算出手
段で算出された各オブジェクト画像の合成比率に基づき
前記オブジェクト画像を合成して、複数のフレーム画像
を生成する生成手段と、を具備したことにより、パス入
力という直感的かつ簡便な操作を行うだけで、任意の動
きを有するアニメーションを容易に生成できる。

【００２２】また、同じオブジェクト画像上に描かれた
パスであっても、その形状に応じて、そのパスに基づき
生成されるアニメーションはぞれぞれ異なる。すなわ
ち、１つのパスに対し生成されたアニメーションに対す
る修正、改良を、前回描いたパスの形状をもとに容易に
判断できるという利点もある。

【００２３】また、パスの形状を複雑にするだけで、容
易に複雑な画像合成の指示が行え、パスを描いた結果で
生成されるアニメーションを即時に確認できるので、自
分の欲しいアニメーションが容易に生成できる。

【００２４】また、パスの分割数をユーザにより指定さ
れた１つのパスに相当する時間に基づき決定したり、あ
るいは、ユーザがパスを描く速度に応じて決定すること
により、アニメーションの動きの調整も容易に行える。

【００２５】なお、パスは、必ずしも既に対応付けられ
たオブジェクトに基づきアニメーションを生成するため
のものである必要はない。すなわち、パスとオブジェク
トとの対応付けは任意である。その際、パスにグローバ
ルユニークな識別番号が付されていることにより、例え
ば、あるアニメーションの個性的な動きに対する著作権
の主体を識別することも容易である。パスを別のオブジ
ェクトに対応つければ、個性（作風）の全く異なるアニ
メーションを得ることができる。

【００２６】また、本発明のアニメーション生成方法
は、予め選択された複数のオブジェクト画像間を関連付
けるパスが入力されると、このパスで関連付けされたオ
ブジェクト画像を前記パスの長さおよび方向に基づき合
成して複数のフレーム画像を生成することにより、パス
入力という直感的かつ簡便な操作を行うだけで、任意の
動きを有するアニメーションを容易に生成できる。

【００２７】本発明のアニメーション生成方法は、予め
選択された複数のオブジェクト画像間を関連付けるパス
が入力されると、このパスを等分割して得られる各分割
点に対応する前記オブジェクト画像の合成比率を前記分
割点の位置に基づき算出し、前記各分割点毎の各オブジ
ェクト画像の合成比率に基づき前記オブジェクト画像を
合成して、複数のフレーム画像を生成することにより、
パス入力という直感的かつ簡便な操作を行うだけで、任
意の動きを有するアニメーションを容易に生成できる。

【００２８】また、同じオブジェクト画像上に描かれた
パスであっても、その形状に応じて、そのパスに基づき
生成されるアニメーションはぞれぞれ異なる。すなわ
ち、１つのパスに対し生成されたアニメーションに対す
る修正、改良を、前回描いたパスの形状をもとに容易に
判断できるという利点もある。

【００２９】また、パスの形状を複雑にするだけで、容
易に複雑な画像合成の指示が行え、パスを描いた結果で
生成されるアニメーションを即時に確認できるので、自
分の欲しいアニメーションが容易に生成できる。

【００３０】また、パスの分割数をユーザにより指定さ
れた１つのパスに相当する時間に基づき決定したり、あ
るいは、ユーザがパスを描く速度に応じて決定すること
により、アニメーションの動きの調整も容易に行える。

【００３１】なお、パスは、必ずしも既に対応付けられ
たオブジェクトに基づきアニメーションを生成するため
のものである必要はない。すなわち、パスとオブジェク
トとの対応付けは任意である。その際、パスにグローバ
ルユニークな識別番号が付されていることにより、例え
ば、あるアニメーションの個性的な動きに対する著作権
の主体を識別することも容易である。パスを別のオブジ
ェクトに対応つければ、個性（作風）の全く異なるアニ
メーションを得ることができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００３３】（第１の実施形態）図１は、本発明の第１
の実施形態に係るアニメーション生成装置の構成例を概
略的に示したものである。図１に示すように、アニメー
ション生成装置は、原画像となる画像データ（以下、オ
ブジェクト画像あるいは、単にオブジェクトと呼ぶこと
がある）を記憶するオブジェクト記憶手段１、このオブ
ジェクト記憶手段１に記憶されたオブジェクトのうちユ
ーザにより選択された複数のオブジェクト間を関連付け
るパスを入力するアニメーションパス入力手段２と、こ
のアニメーションパス入力手段２で入力されたパスを記
憶するアニメーションパス記憶手段３と、このアニメー
ションパス記憶手段３で記憶されたパスを等分割するア
ニメーションパス分割手段４、このパスを等分割して得
られた各等分割点に対応するオブジェクト画像の合成比
率を、その等分割点の位置に基づき算出する合成比率算
出手段５と、この算出された合成比率に基づきオブジェ
クト画像を合成して各分割点に対応するフレーム画像を
生成するオブジェクト合成手段７と、この生成されたフ
レーム画像を描画する描画手段８と、この描画手段８で
描画された結果を表示したり、オブジェクト記憶手段１
から読み出されたオブジェクト画像等を表示する表示手
段９と、例えばオブジェクト画像等を入力するスキャ
ナ、オブジェクト記憶手段１に記憶されたオブジェクト
画像から所望のオブジェクト画像を選択等するためのマ
ウス、キーボード等の各種入力装置から構成される入力
手段１０と、上記各手段を連携動作させる制御を行って
一連のアニメーションを生成するアニメーション制御手
段６を具備している。

【００３４】オブジェクト記憶手段１には、複数枚の原
画像がセットとして記憶されていてもよい。例えば、図
２に示すように４枚の原画像を１セットとして記憶され
ていてもよい。

【００３５】ユーザは、例えば入力手段１０を操作し
て、オブジェクト記憶手段１から所望のオブジェクト画
像を１枚づつ、あるいは、オブジェクト画像のセットを
選択すると、その選択されたオブジェクト画像が表示装
置９に表示される。

【００３６】図２に表示手段９に表示されたオブジェク
ト画像の表示例を示す。図２に示すように、それぞれに
顔の表情が異なる４枚のオブジェクト画像Ｘａ、Ｘｂ、
Ｘｃ、Ｘｄが、２×２のマトリックス上に配列されて表
示されている。

【００３７】この状態で、ユーザはアニメーションパス
入力手段２を介して所望のパスを入力する。アニメーシ
ョンパス入力手段２では、図２に示したように表示され
たオブジェクト間を関連付けるパスを例えばマウスを用
いて入力するようにしてもよい。また、特願平第８−２
７５９４９号に記載されているようなユーザの手の重心
の動きを検知して画像処理を行うセンサデバイスを用い
てもよい。すなわち、センサデバイスの前でユーザが手
を振ると、その手の重心の軌跡がパスとして入力される
ようになっている（図３参照）。

【００３８】図４に、図２に示したように表示された４
枚のオブジェクト画像上に入力されたパスの一例を示
す。すなわち、表示手段９に表示された４枚のオブジェ
クト画像上にアニメーションパス入力手段２を介してユ
ーザにより描かれたパスＲ１の軌跡が表示手段９にて図
４に示すように表示されるようになっている。

【００３９】本発明のアニメーション生成装置は、この
ようにして入力された１つのパスに基づき、図４の４枚
のオブジェクト画像を合成して複数枚の画像フレームを
生成し、アニメーションを生成するものである。

【００４０】アニメーションパス入力手段２で入力され
たパスＲ１は、図５に示すように、アニメーションパス
分割手段４で等分割されるようになっている。

【００４１】アニメーションパス入力手段２で入力され
る１つのパスが例えば１秒分に相当するものと予め定め
られている場合、１秒分のアニメーションに相当するよ
うにパスＲ１は例えば３０分割される。ここで、３０分
割とは、カラーテレビの標準放送方式であるＮＴＳＣで
は３０フレーム／１秒で映像を再生するようになってい
るため、これに合わせている。なお、１つのパスが２秒
分に相当するものと予め定められている場合は、２
（秒）×３０（フレーム／１秒）＝６０分割する。

【００４２】このように、ユーザにより入力された１つ
のパスが何秒分に相当するかは、ユーザにより設定でき
るようにしてもよい（例えば、デフォルト値を１秒とし
て、パス入力前に、この値を変更するか否かをユーザに
尋ねるようなウインドウを表示手段９を介して提示する
ようにしてもよい）。

【００４３】また、ユーザが１つのパスを入力する際の
速度、あるいは１つのパスを描き終えるまでの時間を検
知して、その検知された速度あるいは時間に基づき１つ
のパスに相当する時間を決定するようにしてもよい。

【００４４】図５に示したようなパスＲ１の分割点は、
通常は、表示手段９を介して表示されないが、ユーザに
より所定の指示操作（例えば、アニメーションパスの編
集指示）がなされたときには、図５に示したように分割
点が表示され、各分割点の位置等の編集が行えるように
してもよい。

【００４５】次に、パスＲ１を例えば３０等分されてで
きた各分割点に関して、合成比率算出手段５でオブジェ
クト画像の合成比率を算出する。ここでは、説明を簡単
にするために、パスＲ１を３０等分してできたｉ番目の
点、すなわち、図５の分割点Ｆｉに注目して、図６〜図
７を参照して説明する。

【００４６】なお、分割点Ｆｉは、ここでは、第ｉ番目
のフレームを生成する点を意味するものである。

【００４７】１） まず、４枚のオブジェクト画像のそ
れぞれの中心点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを対角線状に結ぶ。すな
わち、オブジェクト画像Ｘａの中心点Ａとオブジェクト
画像Ｘｄの中心点Ｄを結び対角線ｌ２を求め、オブジェ
クト画像Ｘｂの中心点Ｂとオブジェクト画像Ｘｃの中心
点Ｃを結び対角線ｌ１を求める（図６参照）。

【００４８】２） 対角線ｌ１、ｌ２のそれぞれに対し
分割点Ｆｉから垂線をおろし、その垂線の足をそれぞれ
ＢＣｉ、ＡＤｉとする（図７参照）。

【００４９】３） 次に、分割点Ｆｉにおける各オブジ
ェクト画像Ｘａ〜Ｘｄの合成比率を求める。ここでは、
オブジェクト画像Ｘａの合成比率はオブジェクト画像Ｘ
ｄの中心点Ｄと分割点Ｆｉから対角線ｌ２への垂線の足
ＡＤｉとの間の長さ（ＡＤｉＤ）、オブジェクト画像Ｘ
ｂの合成比率はオブジェクト画像Ｘｃの中心点Ｃと分割
点Ｆｉから対角線ｌ１への垂線の足ＢＣｉとの間の長さ
（ＢＣｉＣ）、オブジェクト画像Ｘｃの合成比率はオブ
ジェクト画像Ｘｂの中心点Ｂと分割点Ｆｉから対角線ｌ
２への垂線の足ＡＤｉとの間の長さ（ＢＢＣｉ）、オブ
ジェクト画像Ｘｄの合成比率はオブジェクト画像Ｘａの
中心点Ａと分割点Ｆｉから対角線ｌ２への垂線の足ＡＤ
ｉとの間の長さ（ＡＡＤｉ）の割合にそれぞれ相当す
る。

【００５０】全体（すなわち、ここでは、対角線ｌ１、
ｌ２の長さの加算値）に対する上記各長さの比率を求め
て合成比率とすることにする。そして、ここでは、全体
を「１」とするために、さらに１／２を乗算する。よっ
て、分割点Ｆｉにおけるオブジェクト画像Ｘａの合成比
率Ｍａｉは、 Ｍａｉ＝ＡＤｉＤの長さ／（ＡＤの長さ×２） 分割点Ｆｉにおけるオブジェクト画像Ｘｂの合成比率Ｍ
ｂｉは、 Ｍｂｉ＝ＢＣｉＣの長さ／（ＢＣの長さ×２） 分割点Ｆｉにおけるオブジェクト画像Ｘａの合成比率Ｍ
ｃｉは、 Ｍｃｉ＝ＢＢＣｉの長さ／（ＢＣの長さ×２） 分割点Ｆｉにおけるオブジェクト画像Ｘｄの合成比率Ｍ
ｄｉは、 Ｍｄｉ＝ＡＡＤｉの長さ／（ＡＤの長さ×２） となる。

【００５１】このような演算を全ての分割点について行
い、各分割点における各オブジェクト画像の合成比率を
求める。

【００５２】次に、オブジェクト合成手段７では、この
ようにして求められた各分割点のそれぞれにおける各オ
ブジェクト画像Ｘａ〜Ｘｄの合成比率に従って、オブジ
ェクト画像Ｘａ〜Ｘｄを合成して各分割点に対応するフ
レーム画像を生成する。

【００５３】例えば、図６に示したようなパスＲ上の分
割点Ｆｉにおいてオブジェクト画像Ｘａ〜Ｘｄの合成比
率Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃ、Ｍｄに基づき合成した結果の一例
を図８に示す。

【００５４】また、図６に示したようなパスＲ上の全て
の分割点において前述同様にして算出された合成比率に
従ってオブジェクト画像を合成した結果の一部を図９に
示す。すなわち、第１フレームは、図６からも明らかな
ように、パスＲの始点がちょうどオブジェクト画像Ｘａ
の中心点Ａにあるのでオブジェクト画像Ｘａがそのまま
変形されずに用いられる。

【００５５】同様に、第３０フレームはパスＲの終点が
ちょうどオブジェクト画像Ｘｄの中心点Ｄにあるのでオ
ブジェクト画像Ｘｄがそのまま変形されずに用いられ
る。

【００５６】第１から第３０フレームの間の第ｉフレー
ム（例えば、ｉ＝２〜２９）は、先に示したような分割
点Ｆｉにおいて合成されたようなものになる。

【００５７】このようにして合成されて生成されたフレ
ーム画像は、描画手段８で描画されて表示手段９にて、
一連のアニメーションとして表示される。

【００５８】次に、図１０〜図１１を参照して図１のア
ニメーション生成装置の動作について説明する。

【００５９】アニメーション生成装置が起動され、例え
ば、ユーザにより選択されたオブジェクト画像がオブジ
ェクト記憶手段１から読み出されて表示手段９に表示さ
れると、ユーザからの入力待ち状態になる（ステップＳ
１）。この状態から、例えば、表示手段９に表示される
ユーザインターフェイスを介してユーザによりパスの入
力が指示された場合、アニメーションパス入力手段２の
機能へ切り替わる。そしてアニメーションパス入力手段
２を介してパスが入力されると（ステップＳ２）、その
入力されたパスを、アニメーションパス分割手段４で前
述したように例えば３０分割する（ステップＳ３）。そ
の後、前述したように、合成比率算出手段５で各オブジ
ェクト画像の合成比率を算出し（ステップＳ４）、その
合成比率に基づきオブジェクト画像を合成して画像フレ
ームを生成し（ステップＳ５）、それを描画手段８で描
画して、ユーザからの指示があれば、それを表示手段９
に一連のアニメーションとして表示する（ステップＳ
６）。そして、ユーザにより入力されたパスはアニメー
ションパス記憶手段３に記憶する（ステップＳ７）。

【００６０】ここで、アニメーションパス記憶手段３の
パス情報について説明する。

【００６１】図１２は、パス情報の記憶例を示したもの
で、アニメーションパス入力手段２から入力された１つ
１つのパスには識別番号が付され、その各パスに対応す
るオブジェクトの識別番号と対応付けされて記憶されて
いる。また、１つのパス（の識別番号）に対して、可変
個のオブジェクト（の識別番号）を対応させて記憶する
ことができるようになっている。なお、図１２におい
て、「ＮＵＬＬ」は続きデータがないことを示すもので
ある。

【００６２】パスの識別番号の構成としては、例えば、
図１２の「ｘｘｘｘ９７０１０７＿ａｐａｔｈ＿ｄｏｉ
２」の場合、「ｘｘｘｘ」はパス生成に使用されたマシ
ンの製造番号、「９７０１０７」はパスの生成された日
付、「ａｐａｔｈ」はアニメーションのパスのデータで
あることを示す識別子、「ｄｏｉ」はパスを生成したユ
ーザの識別名、「２」は同一ユーザの同日の２つ目のデ
ータであることを示す番号（自動インクリメントされ
る）から構成されている。オブジェクトの識別番号もほ
ぼ同様な構成であるが、「ａｐａｔｈ」がオブジェクト
のデータであることを示す識別子「ｏｂｊ」に置き換わ
っている。

【００６３】パス、オブジェクトの識別番号は、このよ
うな構成にてグローバルユニークなものであることが好
ましい。

【００６４】アニメーションパス記憶手段３には、さら
に、図１３に示すように、各パスの識別番号に対応付け
て、ユーザにより入力されたパスのイメージ情報も記憶
されている。なお、イメージ情報に限らず、例えば、各
パスを特徴付けるベクトル列（長さ、方向、パスの描か
れた速さ）の情報であってもよい。

【００６５】オブジェクト記憶手段１には、図１４に示
すように、各オブジェクト画像が前述したような構成の
識別番号に対応づけられて記憶されている。

【００６６】さて、図１０の説明に戻り、ステップＳ１
の入力待ち状態において、ユーザによりアニメーション
パスの呼び出しが指示された場合（ステップＳ８）、既
にアニメーションパス記憶手段３に記憶されているアニ
メーションパスの一覧が表示手段９に表示され（ステッ
プＳ９）、その中からユーザの所望のパスが入力手段１
０を介して選択されると（ステップＳ１０）、その選択
されたパスを表示する（ステップＳ１１）。そして、ス
テップＳ３に進み、その選択されたパスを分割して前述
同様の処理動作を行う。

【００６７】また、ステップＳ１の入力待ち状態におい
て、ユーザによりアニメーションパスの編集が指示され
た場合（図１１のステップＳ１２）、このとき既にパス
が表示されているときは、図５に示したように、そのパ
スの分割表示を行う（ステップＳ１３、ステップＳ１
４）。その後、ユーザは分割点の位置の変更等が行える
ようになっている（ステップＳ１５〜ステップＳ１
７）。この変更されたパスの分割点に対しても前述同様
合成比率の算出等を行うようになっている（ステップＳ
４〜ステップＳ７）。

【００６８】一方、ステップＳ１３でパスがまだ表示さ
れていないとき、ステップＳ１８に進み、例えば、アニ
メーションパス記憶手段１に記憶されている、現在表示
されているオブジェクト画像に対応付けられているパ
ス、あるいは、それを含む全てのパスの一覧を表示し
（ステップＳ１８）、その中からユーザにより選択され
たパスをアニメーションパス記憶手段３から読み出し
て、それを表示し（ステップＳ１８〜ステップＳ１
９）、ステップＳ１３に戻る。

【００６９】以上説明したように、上記第１の実施形態
によれば、予め選択された複数のオブジェクト画像間を
関連付けるパスが入力されると、このパスを等分割し、
各分割点の位置に対応するオブジェクト画像の合成比率
を前記分割点の位置に基づき算出して、この算出された
各分割点における各オブジェクト画像の合成比率に基づ
きオブジェクト画像を合成して、各分割点に対応するフ
レーム画像を生成することにより、パス入力という直感
的かつ簡便な操作を行うだけで、任意の動きを有するア
ニメーションを容易に生成できる。

【００７０】また、同じオブジェクト画像上に描かれた
パスであっても、その形状に応じて、そのパスに基づき
生成されるアニメーションはぞれぞれ異なる。すなわ
ち、１つのパスに対し生成されたアニメーションに対す
る修正、改良を、前回描いたパスの形状をもとに容易に
判断できるという利点もある。

【００７１】また、パスの形状を複雑にするだけで、容
易に複雑な画像合成の指示が行え、パスを描いた結果で
生成されるアニメーションを即時に確認できるので、自
分の欲しいアニメーションが容易に生成できる。

【００７２】また、パスの分割数をユーザにより指定さ
れた１つのパスに相当する時間に基づき決定したり、あ
るいは、ユーザがパスを描く速度に応じて決定すること
により、アニメーションの動きの調整も容易に行える。

【００７３】なお、パスは、必ずしも既に対応付けられ
たオブジェクトに基づきアニメーションを生成するため
のものである必要はない。すなわち、パスとオブジェク
トとの対応付けは任意である。その際、パスにグローバ
ルユニークな識別番号が付されていることにより、例え
ば、あるアニメーションの個性的な動きに対する著作権
の主体を識別することも容易である。パスを別のオブジ
ェクトに対応つければ、個性（作風）の全く異なるアニ
メーションを得ることができる。

【００７４】（第２の実施形態）図１５は、本発明の第
２の実施形態に係るアニメーション生成装置の構成例を
概略的に示したものである。なお、同一部分には同一符
号を付し、異なる部分についてのみ説明する。すなわ
ち、アニメーションパス送受信手段１１が追加されてい
る。

【００７５】アニメーションパス送受信手段１１は、所
定の通信回線を設定して、その設定された通信回線を介
して相手側アニメーションパス生成装置に、アニメーシ
ョンパス記憶手段３に記憶されたパスを送信したり、ま
た、その送信されたパスを受信するようになっている。

【００７６】例えば、図１６に示すように、パス送信者
側アニメーション生成装置αとパス受信者側アニメーシ
ョン生成装置βが同一のオブジェクト画像を有している
場合、例えば、双方のアニメーション生成装置のオブジ
ェクト記憶手段１に同一の識別番号の付されたオブジェ
クト画像が記憶されている場合、受信者側アニメーショ
ン生成装置βが、このオブジェクトの識別番号とともに
相手側にパスの送信要求を行うと、アニメーション生成
装置αでは、アニメーションパス記憶手段３を検索し
て、対応するパスの識別番号を獲得したとき、そのパス
情報をアニメーション生成装置βに送信する。

【００７７】また、図１７に示したように、パス送信者
側アニメーション生成装置αからパス受信者側アニメー
ション生成装置βへ所望のパス情報（パスのイメージ情
報あるいはパスを特徴付けるベクトル列の情報を含む）
を送信し、それをアニメーション生成装置βでアニメー
ション生成装置αに対応付けられているオブジェクトと
は異なるオブジェクトに対応付けてアニメーションを生
成することも可能である。このとき、アニメーション生
成装置βにおいて、受信されたパスに対応つけるオブジ
ェクトは、そのパスに対しアニメーション生成装置αに
て対応付けされていたオブジェクトと配置のみが異なっ
ていてもよいし、オブジェクト画像そのものが異なり、
またその配置も異なるものであってもよい。

【００７８】さらに、パスを送受信すると同時に、その
パスに対応つけされた、あるいは、任意のオブジェクト
も双方のアニメーション生成装置間で送受信することも
可能である。

【００７９】次に、図１８を参照して図１５のアニメー
ション生成装置の動作のうち、特に、アニメーションパ
ス送受信手段１１を介してパスあるいはオブジェクトを
送受信する場合の動作について説明する。

【００８０】アニメーションパス送受信手段１１は、所
定の通信回線を介して、例えば、相手アニメーション生
成装置へパスの送信要求メッセージを送出した後、受信
待ち状態になる（ステップＳ１０１）。この状態におい
て、相手アニメーション生成装置から送信されたパス情
報を受信すると（ステップＳ１０２〜ステップＳ１０
３）、その受信されたパス情報を図１２、図１１３に示
したようにアニメーションパス記憶手段３に記憶する
（ステップＳ１０４）。なお、このとき、その受信たい
パスに対応付けるオブジェクトの識別番号が存在しない
場合は、図１２の「対応オブジェクトの識別番号」の欄
には「ＮＵＬＬ」が記述される。

【００８１】一方、ステップＳ１０１において、オブジ
ェクト（オブジェクトのイメージ情報およびその識別番
号）を受信すると（ステップＳ１０２、ステップＳ１０
３、ステップＳ１０５）、その受信されたオブジェクト
のイメージ情報および識別番号を図１４に示すようにオ
ブジェクト記憶手段１に記憶する。

【００８２】以上説明したように、上記第２の実施形態
によれば、アニメーションパス送受信手段１１を介して
パスの送受信を可能にすることにより、例えば、受信側
のアニメーション生成装置と送信側のアニメーション生
成装置に同一のオブジェクトが存在する場合は、受信側
のアニメーション生成装置においても、そのオブジェク
トとパスを対応付けて受信側のアニメーション生成装置
と同一のアニメーションを生成することができ、生成さ
れたアニメーションそのものを転送する場合と比較して
転送量を大幅に削減できる。

【００８３】また、転送されてきたパスを別のオブジェ
クトに対応つければ、全く異なるアニメーションを得る
ことができ、従って、パスという非常に少ない情報量で
大量の情報量の転送が可能となる。

【００８４】（第３の実施形態）図１９は、本発明の第
３の実施形態に係るアニメーション生成装置の構成例を
概略的に示したものである。なお、同一部分には同一符
号を付し、異なる部分についてのみ説明する。すなわ
ち、合成禁止判定手段１２が追加されている。

【００８５】オブジェクト画像中に他のオブジェクト画
像と合成することができない領域（合成禁止領域）が予
め指定されている場合もある（図２０参照）。

【００８６】合成禁止判定手段１２は、オブジェクト画
像中にユーザにより描かれたパスがこの合成禁止領域を
横切るか否かを判定するものである。パスが合成禁止領
域を横切ると判定された場合は、その領域を除いた部分
でオブジェクト合成手段７において合成されるようにな
っている。すなわち、合成禁止領域を通過するパス上の
分割点におけるフレーム画像の生成は行わない。

【００８７】例えば、人の右腕と左腕が交叉するような
動作を表現するアニメーションの場合、右腕と左腕が交
叉する部分は、右腕あるいは左腕の一方のみが上で他方
が下でなければ不自然である。本発明のアニメーション
生成装置では、右腕の描かれているオブジェクトと左腕
の描かれているオブジェクトを合成することによりアニ
メーションを生成するため、右腕と左腕の合成されたフ
レーム画像が生成される可能性があり、このような状況
を防止するために合成禁止領域を定義する必要性が生じ
るわけである。

【００８８】次に、図２０、図２１を参照して、オブジ
ェクト画像中の合成禁止領域をパスが通過する場合のオ
ブジェクトの合成方法を具体的に説明する。

【００８９】図２０に示すように、４枚のオブジェクト
画像Ｙａ、Ｙｂ、Ｙｃ、Ｙｄが２×２のマトリックス状
に配列されているとする。ここで説明を簡単にするため
にオブジェクト画像ＹａとＹｂの境界領域とオブジェク
ト画像ＹｃとＹｄの境界領域には帯状に合成禁止領域Ｓ
１が設定されているものとする。ユーザがオブジェクト
画像Ｙａの中心付近からオブジェクト画像Ｙｄの中心付
近に向けてほぼ対角線状のパスＲ２を描いた場合、パス
Ｒ２の合成禁止領域Ｓ１を通過する部分における分割点
においてはフレーム画像が生成されない。すなわち、合
成禁止領域Ｓ１手前の分割点ｔ２のフレーム画像が合成
されると、次に、合成禁止領域Ｓ１の直後の分割点ｔ３
のフレーム画像が合成され、その間の分割点については
フレーム画像は生成されない。

【００９０】図２１に、パスＲ２の始点付近の分割点ｔ
１、合成禁止領域Ｓ１手前の分割点ｔ２、合成禁止領域
Ｓ１の直後の分割点ｔ３、パスＲ２の終点付近の分割点
ｔ４におけるオブジェクト画像の合成結果を示す。

【００９１】図２１において、分割点ｔ１、ｔ４におけ
るオブジェクト画像の合成の結果生成される第１フレー
ムと最後のフレームの画像は、それぞれ分割点ｔ１、ｔ
４の位置より、ほぼオブジェクト画像Ｙａ、Ｙｄと同様
であることは明らかである。

【００９２】分割点ｔ２におけるオブジェクト画像の合
成の結果生成される第ｍ番目のフレーム画像は、合成比
率算出手段５で算出された合成比率に基づき合成され、
合成禁止領域Ｓ１上の分割点における画像合成はスキッ
プして、次に、分割点ｔ３における合成比率に基づきオ
ブジェクト画像を合成して第（ｍ＋１）番目のフレーム
画像を生成し、その後、パスＲ２上の分割点における合
成画像を終点方向に向けて順次生成する。

【００９３】その結果、第ｍフレームと第（ｍ＋１）番
目のフレームに画像間の不連続が生じるものの、合成禁
止領域をオブジェクト画像中に適当に設定することによ
り先述したような不自然なフレーム画像の生成は避けら
れる。

【００９４】なお、上記第１〜第３の実施形態に記載し
た手法は、コンピュータに実行させることのできるプロ
グラムとしてフロッピーディスク、ハードディスク、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭ、半導体メモリなどの記録媒体に格納して配
布することもできる。

【００９５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
直感的かつ簡便な操作を行うだけで、任意の動きを有す
るアニメーションを容易に生成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係るアニメーション
生成装置の構成例を概略的に示した図。

【図２】オブジェクトの表示例を示した図。

【図３】アニメーションパス入力手段２として、例えば
センサデバイスを用いて、所望のパスを入力する場合に
ついて説明するための図。

【図４】図２に示したように表示された４枚のオブジェ
クト画像上に入力されたパスの一例を示した図。

【図５】アニメーションパス分割手段で入力されたパス
が等分割された様子を示した図。

【図６】合成比率算出手段におけるオブジェクト画像の
合成比率の算出方法について説明するための図。

【図７】合成比率算出手段におけるオブジェクト画像の
合成比率の算出方法について説明するための図。

【図８】オブジェクト画像を合成して生成されたフレー
ム画像の一例を示した図。

【図９】パスに沿って生成されたフレーム画像の一例を
示した図。

【図１０】図１のアニメーション生成装置の動作につい
て説明するためのフローチャート。

【図１１】図１のアニメーション生成装置の動作につい
て説明するためのフローチャート。

【図１２】アニメーションパス記憶手段におけるパス情
報の記憶例を示した図で、パスの識別番号とオブジェク
トの識別番号が対応付けされて記憶されている。

【図１３】アニメーションパス記憶手段におけるパス情
報の記憶例を示した図で、パスの識別番号とパスのイメ
ージ情報が対応付けされて記憶されている。

【図１４】オブジェクト記憶手段におけるオブジェクト
の識別番号とそのイメージ情報の記憶例を示した図。

【図１５】本発明の第２の実施形態に係るアニメーショ
ン生成装置の構成を概略的に示した図。

【図１６】パスの送信者側から同一のオブジェクトが存
在する受信者側にパスを送信する場合について説明する
ための図。

【図１７】パスの送信者側から異なるオブジェクトが存
在する受信者側にパスを送信する場合について説明する
ための図。

【図１８】図１５のアニメーション生成装置の動作のう
ち、特に、アニメーションパス送受信手段を介してパス
あるいはオブジェクトを送受信する場合の動作について
説明するためのフローチャート。

【図１９】本発明の第３の実施形態に係るアニメーショ
ン生成装置の構成例を概略的に示した図。

【図２０】オブジェクト画像中に設定された合成禁止領
域の一例を示した図。

【図２１】オブジェクト画像中に描かれたパスが合成禁
止領域を通過する場合に生成される一連のフレーム画像
の一例を示した図。

【図２２】従来のアニメーション生成装置におけるワー
ピングによるアニメーションの生成について説明するた
めの図。

【図２３】ワーピングにより生成されたアニメーション
の一例を示した図。

【図２４】従来のアニメーション生成装置におけるモー
フィングによるアニメーションの生成について説明する
ための図。

【符号の説明】

１…オブジェクト記憶手段 ２…アニメーションパス入力手段 ３…アニメーションパス記憶手段 ４…アニメーションパス分割手段 ５…合成比率算出手段 ６…アニメーション生成手段 ７…オブジェクト合成手段 ８…描画手段 ９…表示手段 １０…入力手段 １１…アニメーションパス送受信手段 １２…合成禁止判定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山内 康晋 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 沼崎 俊一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め選択された複数のオブジェクト画像
   間を関連付けるパスを入力する入力手段と、 この入力手段で入力されたパスで関連付けされたオブジ
   ェクト画像を前記パスの長さおよび方向に基づき合成し
   て複数のフレーム画像を生成する生成手段と、 を具備したことを特徴とするアニメーション生成装置。
2. 【請求項２】 予め選択された複数のオブジェクト画像
   間を関連付けるパスを入力する入力手段と、 この入力手段で入力されたパスを等分割するパス分割手
   段と、 このパス分割手段で前記パスを分割して得られた各分割
   点に対応する前記オブジェクト画像の合成比率を前記分
   割点の位置に基づき算出する算出手段と、 前記各分割点毎に前記算出手段で算出された各オブジェ
   クト画像の合成比率に基づき前記オブジェクト画像を合
   成して、複数のフレーム画像を生成する生成手段と、 を具備したことを特徴とするアニメーション生成装置。
3. 【請求項３】 予め設定された１つのパスに相当する時
   間に基づき前記入力手段で入力されたパスの分割数を決
   定することを特徴とする請求項２記載のアニメーション
   生成装置。
4. 【請求項４】 前記パスの描かれた速度に応じて前記パ
   スの分割数を決定することを特徴とする請求項２記載の
   アニメーション生成装置。
5. 【請求項５】 前記パスを所定のネットワークを介して
   送受信する手段を具備したことを特徴とする請求項２記
   載のアニメーション生成装置。
6. 【請求項６】 前記入力手段で入力されたパスは、他の
   複数のオブジェクト画像を関連付けて、その他の複数の
   オブジェクト画像を前記パスの長さおよび方向に基づき
   合成して複数のフレーム画像を生成することを特徴とす
   る請求項１および請求項２のいずれか１つに記載のアニ
   メーション生成装置。
7. 【請求項７】 前記入力手段で入力されたパスが、予め
   定められた前記複数のオブジェクト画像間のうちの合成
   不可能な領域を関連付けているとき、その合成不可能な
   領域に含まれるパスを除いてオブジェクト画像を合成
   し、複数のフレーム画像を生成することを特徴とする請
   求項１および請求項２のいずれか１つに記載のアニメー
   ション生成装置。
8. 【請求項８】 パスとそれに対応するオブジェクトには
   グローバルユニークな識別子が付与されていることを特
   徴とする請求項１および請求項２のいずれか１つに記載
   のアニメーション生成装置。
9. 【請求項９】 予め選択された複数のオブジェクト画像
   間を関連付けるパスが入力されると、このパスで関連付
   けされたオブジェクト画像を前記パスの長さおよび方向
   に基づき合成して複数のフレーム画像を生成することを
   特徴とするアニメーション生成方法。
10. 【請求項１０】 予め選択された複数のオブジェクト画
    像間を関連付けるパスが入力されると、このパスを等分
    割して得られる各分割点に対応する前記オブジェクト画
    像の合成比率を前記分割点の位置に基づき算出し、前記
    各分割点毎の各オブジェクト画像の合成比率に基づき前
    記オブジェクト画像を合成して、複数のフレーム画像を
    生成することを特徴とするアニメーション生成方法。
11. 【請求項１１】 予め設定された１つのパスに相当する
    時間に基づき前記入力されたパスの分割数を決定するこ
    とを特徴とする請求項１０記載のアニメーション生成方
    法。
12. 【請求項１２】 前記パスの描かれた速度に応じて前記
    パスの分割数を決定することを特徴とする請求項１０記
    載のアニメーション生成方法。
13. 【請求項１３】 前記パスは所定のネットワークを介し
    て送受信されることを特徴とする請求項１０記載のアニ
    メーション生成方法。
14. 【請求項１４】 前記パスは他の複数のオブジェクト画
    像を関連付けて、その他の複数のオブジェクト画像を前
    記パスの長さおよび方向に基づき合成して複数のフレー
    ム画像を生成することを特徴とする請求項９および請求
    項１０のいずれか１つに記載のアニメーション生成方
    法。
15. 【請求項１５】 前記パスが、予め定められた前記複数
    のオブジェクト画像間のうちの合成不可能な領域を関連
    付けているとき、その合成不可能な領域に含まれるパス
    を除いてオブジェクト画像を合成し、複数のフレーム画
    像を生成することを特徴とする請求項９および請求項１
    ０のいずれか１つに記載のアニメーション生成方法。
16. 【請求項１６】 パスとそれに対応するオブジェクトに
    はグローバルユニークな識別子が付与されていることを
    特徴とする請求項９および請求項１０のいずれか１つに
    記載のアニメーション生成方法。