JPH11283046A - 画像データ生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 予め設定された視点移動データＡに基づい
て、視野内の３次元対象物を、フレームレートの大幅な
低下を伴わずに高速で逐次表示可能な２次元の視野画像
Ｐを生成する画像データ生成装置を提供する。 【解決手段】 少なくとも視点移動行程中の全視野内に
存在する３次元対象物に対して所定の３次元モデリング
処理を施して生成した複数のオブジェクトデータＤを格
納した第１記憶手段５と、視点移動データＡと、それに
基づいてオブジェクトデータＤの表示・非表示を各別に
切り替えるためのオブジェクト切替データＢとを格納し
た第２記憶手段６と、オブジェクト切替データＢに基づ
いてオブジェクトデータＤの表示・非表示を各別に切り
替えるオブジェクト制御手段３と、オブジェクトデータ
Ｄの内の表示状態のオブジェクトデータＥと視点移動デ
ータＡに基づいて２次元の視野画像Ｐを生成する視野画
像生成手段４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、予め設定された視
点移動データに基づいて、視野内の３次元対象物を２次
元の視野画像として逐次表示するための画像データ生成
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、プラント運転訓練用シミュレー
ションシステム等において、訓練者がプラント内を移動
して訓練する必要がある場合であって、実際のプラント
内を移動するのではなく、仮想現実空間である疑似プラ
ント内を移動して訓練する場合に、訓練者の視野に入る
プラント内の３次元対象物を２次元の視野画像として訓
練者の視点移動及び視線方向変化に応じて逐次表示する
３次元表示装置を備えたものがあった。この２次元視野
画像を生成するに当り、プラント内の全ての３次元対象
物に対して所定の３次元モデリング処理を施して３次元
ポリゴンデータからなるオブジェクトデータとしてデー
タベース化しておき、視点位置、視線方向、視野角等に
基づいて、視野内の３次元ポリゴンデータに対して所定
の変換アルゴリズムを実行し、２次元の視野画像、或い
は、立体表示のための左右両眼画像等を生成し、ＣＲＴ
モニタやヘッドマウントディスプレイに表示させてい
た。かかる従来技術の一例として、例えば、特開平９−
５４５４０号公報に開示されているものがある。

【０００３】尚、本明細書において、視点とは、コンピ
ュータグラフィックスにおける３次元図形処理時の視点
を意味し、観測者の目の位置或いは両眼の中心位置に相
当する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の２次元
の視野画像生成方法では、オブジェクトデータとして３
次元ポリゴンデータを使用しているため、一般的なプラ
ント施設等では、全３次元対象物に対するポリゴン数は
１万以上になり、２次元の視野画像生成の際のフレーム
レートが遅くなるという問題が生じる。また、これを解
消するためには、グラフィック専用の高速のエンジニア
リングワークステーションを使用したり、一視野内に入
る３次元ポリゴンデータのポリゴン数が常に所定数以下
となるように予めオブジェクトデータの精細度を制限す
る必要が生じる。本発明はこれら問題点に鑑みてなされ
たもので、その目的は、上述の問題点を解消し、２次元
の視野画像を高速に生成できる画像データ生成装置を提
供する点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明に係る画像データ生成装置の第一の特徴構成
は、特許請求の範囲の欄の請求項１に記載した通り、予
め設定された視点移動データに基づいて、視野内の３次
元対象物を２次元の視野画像として逐次表示するための
画像データ生成装置であって、少なくとも視点移動行程
中の全視野内に存在する複数の３次元対象物に対して所
定の３次元モデリング処理を施して生成した複数のオブ
ジェクトデータを格納した第１記憶手段と、前記視点移
動データと、前記複数のオブジェクトデータの表示・非
表示を前記視点移動データに基づいて各別に切り替える
ためのオブジェクト切替データとを格納した第２記憶手
段と、前記オブジェクト切替データに基づいて前記複数
のオブジェクトデータの表示・非表示を各別に切り替え
るオブジェクト制御手段と、前記複数のオブジェクトデ
ータの内の表示状態のオブジェクトデータと前記視点移
動データに基づいて２次元の視野画像を生成する視野画
像生成手段とを備えてなる点にある。

【０００６】同第二の特徴構成は、特許請求の範囲の欄
の請求項２に記載した通り、予め設定された視点移動デ
ータに基づいて、視野内の３次元対象物を２次元の視野
画像として逐次表示するための画像データ生成装置であ
って、少なくとも視点移動行程中の全視野内に存在する
複数の３次元対象物に対して所定の３次元モデリング処
理を施して生成した複数のオブジェクトデータを格納し
た第１記憶手段と、前記視点移動データと、前記複数の
オブジェクトデータの表示・非表示を前記視点移動デー
タに基づいて各別に切り替えるためのオブジェクト切替
データとを格納した第２記憶手段と、前記オブジェクト
切替データに基づいて前記複数のオブジェクトデータの
内の表示すべきオブジェクトデータのみからなる表示オ
ブジェクトデータを新たに生成する表示オブジェクト生
成手段と、前記表示オブジェクトデータと前記視点移動
データに基づいて２次元の視野画像を生成する視野画像
生成手段とを備えてなる点にある。

【０００７】同第三の特徴構成は、特許請求の範囲の欄
の請求項３に記載した通り、上述の第一または第二の特
徴構成に加えて、所定の視点移動操作手順とその視点移
動操作手順に対応する前記複数のオブジェクトデータの
内の表示すべきオブジェクトデータを選択する選択処理
手順を組み合わせたものを時系列に配列して、前記視点
移動データと前記オブジェクト切替データを一体に構成
してある点にある。

【０００８】ここで、前記視点移動操作手順とは、視点
の直線移動や視線方向の回転等の視点移動操作またはこ
れらの視点移動操作の組み合わせを意味する。また、前
記選択処理手順には、ある選択状態のオブジェクトデー
タに対して新たに表示すべきオブジェクトデータを追加
する選択処理と、ある選択状態のオブジェクトデータに
対して非表示にすべきオブジェクトデータを選択して除
去する非選択処理の何れか少なくとも一方の処理からな
る場合や、常に表示状態のオブジェクトデータを全て非
選択にして表示すべきオブジェクトデータを改めて選択
するという処理からなる場合等がある。また、前記選択
処理手順は前記視点移動操作手順毎に必ず設けても、必
要な場合のみ設けても構わない。

【０００９】同第四の特徴構成は、特許請求の範囲の欄
の請求項４に記載した通り、上述の第一、第二、または
第三の特徴構成に加えて、前記複数のオブジェクトデー
タが簡易表示オブジェクトデータと詳細表示オブジェク
トデータからなり、前記オブジェクト切替データが、前
記視点移動データに基づく視点の移動に伴い、遠景のオ
ブジェクトに対して前記簡易表示オブジェクトデータを
選択していたものが近景になるに従い、前記詳細表示オ
ブジェクトデータに表示を切り替え可能に構成してある
点にある。

【００１０】以下にこれら特徴構成における作用並びに
効果を説明する。第一の特徴構成によれば、前記第２記
憶手段内に格納されている前記視点移動データに基づい
て視点位置や視線方向を変更させるとともに、前記オブ
ジェクト制御手段が、その視点位置や視線方向の変更に
応じて、前記オブジェクトデータの何れを表示状態に
し、何れを非表示状態にすべきかを指示する前記第２記
憶手段内に格納されている前記オブジェクト切替データ
を処理することで、前記視野画像生成手段が処理すべき
オブジェクトデータの表示・非表示をその時々の視野内
にある３次元対象物に対応するオブジェクトデータに限
定することができる。即ち、前記視野画像生成手段が実
行するジオメトリの演算や各種変換処理等の画像処理の
高速化が図れるのである。

【００１１】また、個々のオブジェクトデータを細かく
区分することで、各視野内のポリゴン数の低減も図るこ
とができ、容易に処理速度の向上が図れるのである。ま
た、前記オブジェクト制御手段が、表示すべきオブジェ
クトデータを前記オブジェクト切替データに基づいて選
択できるため、前記視点位置や視線方向に基づいて、こ
れらが変更する度に演算によってリアルタイムで選択す
る場合に必要となる当該演算処理時間分の高速化が図れ
るとともに、かかる演算処理に必要な複雑なアルゴリズ
ムの開発も不要となるのである。また、前記オブジェク
ト切替データに不具合があれば、生成された視野画像か
ら即座に具体的な不具合が判明するので、その改善も、
単に表示すべきオブジェクトデータを切り替えるだけの
簡単な作業で行うことができるのである。この結果、画
像データ生成装置を高価なグラフィック専用のエンジニ
アリングワークステーションを用いて構成する必要がな
く、一般に普及しているパーソナルコンピュータを使用
することができるのである。

【００１２】第二の特徴構成では、第一の特徴構成にお
いて前記オブジェクト制御手段が前記オブジェクトデー
タの表示・非表示を切り替えるところを、前記表示オブ
ジェクト生成手段が、表示状態とすべきオブジェクトデ
ータのみを集めて表示オブジェクトデータを別途生成
し、前記視野画像生成手段が、第一の特徴構成における
表示・非表示を識別可能な前記オブジェクトデータの代
わりに前記表示オブジェクトデータにアクセスして所定
の処理をする点で相違するだけであるので、前記第一の
特徴構成と同じ作用効果を奏することができるのであ
る。

【００１３】第三の特徴構成によれば、前記第２記憶手
段から前記オブジェクト切替データの前記選択処理手順
と前記視点移動データの前記視点移動操作手順を前記配
列順序の順番で出力させ、前記オブジェクト制御手段或
いは前記表示オブジェクト生成手段がその選択処理手順
に基づいて所定の処理を実行すると、その前或いは後に
出力された前記選択処理手順と対応づけられた前記視点
移動操作手順に基づいて前記視野画像生成手段が生成す
べき視野画像に必要なオブジェクトデータ或いは表示オ
ブジェクトデータが生成される。従って、前記オブジェ
クト制御手段或いは前記表示オブジェクト生成手段が生
成したオブジェクトデータ或いは表示オブジェクトデー
タは、必ずそのときに前記視野画像生成手段が生成すべ
き視野画像の視野内にある３次元対象物のオブジェクト
データとなるため、前記視野画像生成手段と前記オブジ
ェクト制御手段或いは前記表示オブジェクト生成手段が
相互に相手側の実行状況を把握する必要がなく、夫々の
処理手順の簡素化及び高速化が図れるのである。

【００１４】第四の特徴構成によれば、前記簡易表示オ
ブジェクトデータを遠景表示に使用するため、予め２次
元疑似表示に変換する等のデータ圧縮が可能であるため
前記詳細表示オブジェクトデータのデータ量に比べて大
幅なデータ量の圧縮が可能となる。また、遠景表示すべ
き３次元対象物を複数個まとめて前記簡易表示オブジェ
クトデータとすることにより更にデータ量の削減が可能
となる。この結果、前記視野画像生成手段が処理すべき
視野画像の視野内にある前記表示状態のオブジェクトデ
ータまたは前記表示オブジェクトデータのポリゴン数等
のデータ量を大幅に削減でき、前記視野画像生成手段の
処理の高速化が図れるのである。また、視点移動に伴う
近景の変化は遠景の変化より大きいため、前記簡易表示
オブジェクトデータに対応する一または二以上の前記詳
細表示オブジェクトデータを近景表示に使用すること
で、近景における視野画像のスムーズな変化を保証しつ
つ、処理速度の向上を図ることができるのである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る画像データ
生成装置（以下、本発明装置という）の一実施の形態を
図面に基づいて説明する。尚、本発明装置は、例えば、
ゴミ焼却プラント等のプラント施設の現場機器等を運転
操作するオペレータを訓練するためのプラント運転訓練
シミュレータにおいて、訓練者に対して現場機器の模擬
画像を表示するのみならず、当該機器に到達するまでの
行程途中の周辺状況をその行程中の視点移動に伴って３
次元表示するためのもので、訓練者に対して、より臨場
感のある訓練環境を提供するものである。従って、プラ
ント施設内の構造物（廊下、壁、柱、ドア、窓等）及び
現場機器類等が本発明装置における表示すべき３次元対
象物となる。

【００１６】図１に示すように、本発明装置１は、中央
制御部２、オブジェクト制御手段３、視野画像生成手段
４、第１記憶手段５、第２記憶手段６、第３記憶手段
７、及び、入力手段８を備えてなり、前記視野画像生成
手段４で生成された２次元の視野画像Ｐは付属のＣＲＴ
モニタ等の画像ディスプレイ端末９に出力する構成とな
っている。

【００１７】前記中央制御部２は、本発明装置１の各手
段の処理及び各手段相互間のデータの授受等を管理及び
制御する働きを有する。

【００１８】前記第３記憶手段７は、本発明装置１が表
示対象とするプラント内の全ての３次元対象物に対し
て、所定の３次元モデリング処理を各別に施して３次元
ポリゴン化された詳細表示オブジェクトデータＤ１、及
び、前記３次元対象物の一つ或いは二つ以上のものをま
とめて、細かい３次元形状部分を２次元化してデータ量
を圧縮して生成された簡易表示オブジェクトデータＤ２
の２種類からなるオブジェクトデータＤを格納する磁気
ハードディスク装置等の大容量の外部記憶装置である。
前記第１記憶手段５は、前記第３記憶手段７に格納され
た前記オブジェクトデータＤの全部或いは少なくとも前
記視点移動行程中の全視野内に存在するものを、前記中
央制御部２が所定のオブジェクト指定リストに基づい
て、前記第３記憶手段７から転送して格納する記憶手段
であって、前記視野画像生成手段４の高速処理に対応す
るために、高速でデータの読み書きが可能な半導体メモ
リ等で構成されている。

【００１９】前記第２記憶手段６は、前記プラント施設
内の訓練者の移動経路を予め想定しておき、その訓練者
の移動経路に沿った訓練者の視点の平行移動及び視線方
向の回転等の視点移動操作を所定のフォーマットで時系
列に配列した視点移動データＡと、前記第１記憶手段５
に格納されたオブジェクトデータＤの各オブジェクト毎
に設けられた表示・非表示を識別するための識別フラグ
を前記視点移動操作に応じて切り替えるオブジェクト切
替データＢとを格納してある。前記第２記憶手段６は前
記第１記憶手段５と同様に高速アクセス可能な記憶手段
を使用するが、前記視点移動データＡ及び前記オブジェ
クト切替データＢの保存は前記第３記憶手段７と同じ磁
気ハードディスク装置等の大容量の外部記憶装置を使用
する。

【００２０】尚、前記識別フラグは前記第１記憶手段５
に格納されたオブジェクトデータＤに少なくとも必要で
あるが、前記第３記憶手段７に格納されている段階では
必ずしも必要ではないので、前記第３記憶手段７から前
記第１記憶手段５へ前記オブジェクトデータＤをロード
する時にフォーマットの変換を行っても構わない。

【００２１】前記オブジェクト制御手段３は、前記第２
記憶手段６から出力された前記オブジェクト切替データ
Ｂに基づいて前記オブジェクトデータＤの識別フラグを
各別に切り替えてオブジェクト毎の表示・非表示状態を
制御する制御手段である。

【００２２】前記視野画像生成手段４は、前記第１記憶
手段５に格納されている前記オブジェクトデータＤの内
の表示状態のオブジェクトデータＥに必要に応じてアク
セスして、前記第２記憶手段６から出力された前記視点
移動データＡに基づいて、ジオメトリの演算や各種変換
処理等の所定の画像処理を施して２次元動画像である視
野画像Ｐを生成し、所定の出力形式で前記画像ディスプ
レイ端末９に出力する。

【００２３】前記入力手段８は通常のコンピュータに付
属しているキーボード端末及びフロッピディスクドライ
ブ等の着脱自在な記憶媒体の読み取り装置やネットワー
ク通信用端末等である。前記視点移動データＡ及び前記
オブジェクト切替データＢの作成は、本発明装置１で行
う場合は、前記キーボード端末からの操作で行い、他の
コンピュータで作成したものを入力する場合は、前記フ
ロッピディスクドライブや通信用端末等を経由して、前
記第２記憶手段６に入力する。他のコンピュータで作成
した前記オブジェクトデータＤは、前記フロッピディス
クドライブや通信用端末等を経由して、前記第３記憶手
段６に格納される。前記キーボード端末は本発明装置１
の起動等の一般的なオペレーションにも使用する。

【００２４】尚、図１において、各ブロック間の接続
は、実際のハードウェア構成における各構成要素間の物
理的な接続を表しているのではなく、各ブロック間の主
たる信号の流れを示している。前記本発明装置１のハー
ドウェア構成は、パーソナルコンピュータ等の通常のコ
ンピュータハードウェア構成を使用して実現される。即
ち、前記中央制御部２、前記オブジェクト制御手段３、
及び、前記視野画像生成手段４はコンピュータの中央演
算処理装置（ＣＰＵ）、記憶装置、及び、各手段の所定
の処理を実行する実行プログラムとから構成されてい
る。

【００２５】次に、前記視点移動データＡ及び前記オブ
ジェクト切替データＢのデータ構造について説明する。
図２に示すように、前記視点移動データＡ及び前記オブ
ジェクト切替データＢは一つの視点移動ファイルの中に
一体で構成されている。つまり、図２中の各行におい
て、訓練者の視点の平行移動及び視線方向の回転等の視
点移動操作、及び、前記識別フラグの切替処理手順を発
生する順番に所定のフォーマットで記述して一体化して
いる。先頭の３行では、視点の移動開始座標、視線方向
の向き、表示状態にすべきオブジェクトの指定について
の各初期設定を行っている。ここで、各行の先頭の識別
子は、「１」が視点の平行移動、「２」が視線方向の回
転、「３」が新たに表示状態にすべきオブジェクトの指
定、「４」が表示状態のオブジェクトの内の非表示状態
にすべきオブジェクトの指定、「５」が所定の音声デー
タの発生処理を表している。ここで、音声データの発生
処理は前記視点移動データＡ及び前記オブジェクト切替
データＢの何れにも属さないが、このようなオプション
操作は、音声データの発生処理以外にも挿入することは
可能である。また、かかるオプション操作を設けなくて
も構わない。各識別子に続いて、視点の平行移動操作の
場合は、移動速度と移動先座標が、視線方向の回転の場
合は、回転速度と回転先座標が、新たに表示状態にすべ
きオブジェクトの指定或いは表示状態のオブジェクトの
内の非表示状態にすべきオブジェクトの指定の場合は、
当該オブジェクト名が、音声データの発生処理の場合
は、再生すべき音声データ識別コード及び引き続く視点
移動の並行処理を許可するか否かの許否識別子が、夫々
記述されている。尚、初期設定行では、移動速度と回転
速度の表示が０となっている。

【００２６】図２に示すように、前記視点移動操作と前
記識別フラグの切替処理手順は発生する順番に時系列に
配列されて、順番に読み出されるように構成されている
が、前記識別フラグの切替処理手順は必要に応じて発生
する。新たに表示状態にすべきオブジェクトの指定で
は、遠景から近景になるオブジェクトや新たに視野内に
入るオブジェクトを、近景に位置するオブジェクトには
前記詳細表示オブジェクトデータＤ１を割り当て、遠景
に位置するオブジェクトには前記簡易表示オブジェクト
データＤ２を割り当てて、夫々のオブジェクト名を指定
する。表示状態のオブジェクトの内の非表示状態にすべ
きオブジェクトの指定では、視点移動操作に伴い視野が
変化して視野内のオブジェクトを変更する場合におい
て、遠景のオブジェクトが近景になる場合や視野内のオ
ブジェクトが視野外に完全に消える場合に、当該非表示
にすべきオブジェクト名を指定する。

【００２７】ここで、前記視点移動操作の間に前記識別
フラグの切替処理手順を挿入して前記視点移動ファイル
を作成する作業は人手によるマニュアル作業で行って
も、次に発生する視点移動操作中の視野内に入るオブジ
ェクトを自動的に抽出するプログラムを実行させながら
作成しても構わない。要するに、前記視野画像Ｐを生成
する処理中に当該オブジェクトの選択処理をコンピュー
タにさせないことで、処理時間の短縮が図れるのであ
る。

【００２８】次に、本発明装置１の動作につき説明す
る。図３に示すように、先ず初期設定操作（＃１）が実
行される。ここでは、前記中央制御部２が所定の訓練モ
ードで特定される視点移動経路に対応した全てのオブジ
ェクトのオブジェクトデータＤを前記第３記憶手段７か
ら前記第１記憶手段５へロードする。また、前記視点移
動経路に対応した前記視点移動ファイルを選択して、そ
の中身である前記視点移動データＡ及び前記オブジェク
ト切替データＢの前記初期設定行を前記第２記憶手段６
から読み出し、前記視点移動データＡは前記視野画像生
成手段４へ、前記オブジェクト切替データＢは前記オブ
ジェクト制御手段３へ転送する。前記オブジェクト制御
手段３は前記オブジェクト切替データＢの初期設定オブ
ジェクト名から、前記第１記憶手段５内の対応する前記
オブジェクトデータＤの識別フラグを表示状態にセット
し、表示状態のオブジェクトデータＥを生成する。前記
視野画像生成手段４は前記視点移動データＡの視点の移
動開始座標、視線方向の向きの初期設定値に基づいて、
初期化を行い、初期の静止状態の視野画像Ｐを生成する
（＃２）。引き続き、前記中央制御部２が前記第２記憶
手段６から前記視点移動データＡまたは前記オブジェク
ト切替データＢ等を逐次読み出す（＃３）。前記視点移
動データＡが読み出された場合（＃４のＡ）は、その視
点移動操作を前記視野画像生成手段４へ転送し、前記視
野画像生成手段４がその視点移動操作に従って、前記第
１記憶手段５内の前記表示状態のオブジェクトデータＥ
にアクセスして所定の画像処理操作を行って、その視点
移動中の視野画像Ｐを生成する（＃２）。また、前記オ
ブジェクト切替データＢが読み出された場合（＃４の
Ｂ）は、その識別フラグの切替処理手順を前記オブジェ
クト制御手段３へ転送し、前記オブジェクト制御手段３
が前記第１記憶手段５にアクセスして、その識別フラグ
の切替処理手順が新たに表示状態のオブジェクトを指定
する処理の場合は、当該オブジェクトの識別フラグを表
示状態に書き換え、前記識別フラグの切替処理手順が表
示状態のオブジェクトの内の非表示状態にすべきオブジ
ェクトの指定処理の場合は、当該オブジェクトの識別フ
ラグを非表示状態に書き換える（＃５）。そして、識別
フラグの書き換え処理が終了後に前記視点移動データＡ
または前記オブジェクト切替データＢ等を読み出す。

【００２９】ここで、前記オブジェクト切替データＢに
基づく前記オブジェクト制御手段３の操作（＃５）によ
り、前記視野画像Ｐを生成する処理（＃２）に係るオブ
ジェクトがその処理毎の視野内のオブジェクトに制限さ
れ、更に、データ量の少ない前記簡易表示オブジェクト
データＤ２が併用されることによって、前記視野画像生
成手段４の前記視野画像Ｐを生成する処理自体の高速化
が図れるのである。従って、前記視野画像Ｐを所定の出
力形式で前記画像ディスプレイ端末９に表示させる場合
のフレームレートの低下を防ぐことができ、自然な視野
画像表示を得ることができるのである。

【００３０】前記第２記憶手段６の読み出し操作（＃
３）で前記視点移動データＡと前記オブジェクト切替デ
ータＢの何れも読み出されない場合は、それが所定の音
声データの発生処理であるかどうかを判定し（＃６）、
当該処理である場合は、対応する音声データの発生処理
を読み出されたデータ内容に基づいて行い（＃７）、前
記読み出し操作（＃３）に戻る。

【００３１】前記判定（＃６）において、所定の操作或
いは処理手順が読み出されない場合は、本発明装置１の
動作を終了する。

【００３２】次に、本発明装置１による前記画像ディス
プレイ端末９への表示速度及び前記視野画像生成手段４
が取り扱う前記オブジェクトデータＤのポリゴン数を、
従来の視野画像表示装置において全オブジェクトを表示
する場合と比較した比較図を図４に示す。図４の横軸は
訓練者の視点移動に伴う時間経過を示している。図４よ
り明らかな如く、本発明装置１により２次元の視野画像
を高速に生成でき所定のディスプレイ端末に高速表示で
きるようになった。

【００３３】以下に、別実施形態を説明する。

【００３４】〈１〉上記実施形態では、前記第１記憶手
段５内の前記オブジェクトデータＤに表示・非表示識別
用の識別フラグを設け、前記オブジェクト制御手段３が
前記オブジェクト切替データＢに基づいて、前記識別フ
ラグを書き換えて表示状態のオブジェクトデータＥを生
成し、前記視野画像生成手段４がその識別フラグを認識
して前記オブジェクトデータＥに選択的にアクセスでき
る構成としていたが、前記オブジェクトデータＥは、前
記識別フラグを設けずに別ファイルとして生成するよう
にしても構わない。例えば、図５に示すように、前記オ
ブジェクト制御手段３に代わって、前記オブジェクト切
替データＢに基づいて前記複数のオブジェクトデータＤ
の内の表示すべきオブジェクトデータのみからなる表示
オブジェクトデータＦを前記オブジェクトデータＥの代
わりに新たに生成する表示オブジェクト生成手段１０を
設けるようにするのも好ましい。この場合は、前記視野
画像生成手段４は識別フラグの認識を行わずに前記表示
オブジェクトデータＦに直接アクセスすることができ、
前記オブジェクトデータＤに識別フラグを付加するフォ
ーマットの変換が不要となる。また、前記オブジェクト
データＤは、例えば前記第１記憶手段５内の別領域に保
存するように構成すればよい。その他の構成は、図１に
示す実施の形態と同じである。

【００３５】〈２〉前記オブジェクトデータＤは必ずし
も前記簡易表示オブジェクトデータＤ２が含まれていな
くても構わない。

【００３６】〈３〉前記オブジェクト切替データＢの生
成に当り、指定するオブジェクト名は表示状態のオブジ
ェクトが必ずしも一回の視点移動操作の視野内のオブジ
ェクトになるように設定しなくても構わない。数回の視
点移動操作の視野内のオブジェクトになるように余分の
オブジェクトを指定するのも好ましい。そうすれば、例
えば、視点の平行移動途中に、視線方向の回転操作を任
意に挿入したりすることが容易にできるのである。

【００３７】〈４〉前記視点移動データＡと前記オブジ
ェクト切替データＢは必ずしも一つの視点移動ファイル
の中に一体で構成されなくても構わない。また、夫々の
データ構造や記述フォーマットも別の形態のものであっ
ても構わない。要するに、前記視点移動データＡの視点
移動操作と前記オブジェクト切替データＢの表示・非表
示のオブジェクトの指定が、所定の発生順序で特定でき
るものであればよい。

【００３８】〈５〉前記オブジェクトデータＤは前記第
１記憶手段５と前記第３記憶手段７の二つの記憶装置に
階層的に記憶しているが、前記第１記憶手段５が高速ア
クセス可能で且つ大容量のデータを長期保存可能であれ
ば、前記第３記憶手段７を必ずしも設けなくても構わな
い。

【００３９】〈６〉本発明装置１は、プラント施設の現
場機器を操作する訓練装置以外の装置に応用しても構わ
ない。例えば、当該プラント施設の見学者用の施設内の
案内用ディスプレイ用の視野画像の生成用に使用しても
構わない。また、ゲーム等の娯楽設備等の仮想現実体感
装置に利用することも可能である。また、前記画像ディ
スプレイ端末９はＣＲＴモニタ等の２次元ディスプレイ
以外に、立体表示可能なヘッドマウントディスプレイ等
の立体画像表示装置として、前記視野画像生成手段４
が、前記２次元の視野画像Ｐを生成する代わりに、立体
表示のための一対の左右両眼画像等を生成するようにし
ても構わない。

【００４０】尚、特許請求の範囲の項に、図面との対照
を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明
は添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像データ生成装置の一実施の形
態を示すブロック構成図

【図２】本発明に係る画像データ生成装置に使用する視
点移動ファイルを説明する説明図

【図３】本発明に係る画像データ生成装置の動作を説明
するフローチャート

【図４】本発明に係る画像データ生成装置の画像表示性
能を示す比較図

【図５】本発明に係る画像データ生成装置の他の実施形
態を示すブロック構成図

【符号の説明】

１ 画像データ生成装置 ２ 中央制御部 ３ オブジェクト制御手段 ４ 視野画像生成手段 ５ 第１記憶手段 ６ 第２記憶手段 ７ 第３記憶手段 ８ 入力手段 ９ 画像ディスプレイ端末 １０ 表示オブジェクト生成手段 Ａ 視点移動データ Ｂ オブジェクト切替データ Ｄ オブジェクトデータ Ｄ１ 詳細表示オブジェクトデータ Ｄ２ 簡易表示オブジェクトデータ Ｅ 表示状態のオブジェクトデータ Ｆ 表示オブジェクトデータ Ｐ 視野画像

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め設定された視点移動データ（Ａ）に
   基づいて、視野内の３次元対象物を２次元の視野画像
   （Ｐ）として逐次表示するための画像データ生成装置で
   あって、 少なくとも視点移動行程中の全視野内に存在する複数の
   ３次元対象物に対して所定の３次元モデリング処理を施
   して生成した複数のオブジェクトデータ（Ｄ）を格納し
   た第１記憶手段（５）と、 前記視点移動データ（Ａ）と、前記複数のオブジェクト
   データ（Ｄ）の表示・非表示を前記視点移動データ
   （Ａ）に基づいて各別に切り替えるためのオブジェクト
   切替データ（Ｂ）とを格納した第２記憶手段（６）と、 前記オブジェクト切替データ（Ｂ）に基づいて前記複数
   のオブジェクトデータ（Ｄ）の表示・非表示を各別に切
   り替えるオブジェクト制御手段（３）と、 前記複数のオブジェクトデータ（Ｄ）の内の表示状態の
   オブジェクトデータ（Ｅ）と前記視点移動データ（Ａ）
   に基づいて２次元の視野画像（Ｐ）を生成する視野画像
   生成手段（４）とを備えてなる画像データ生成装置。
2. 【請求項２】 予め設定された視点移動データ（Ａ）に
   基づいて、視野内の３次元対象物を２次元の視野画像
   （Ｐ）として逐次表示するための画像データ生成装置で
   あって、 少なくとも視点移動行程中の全視野内に存在する複数の
   ３次元対象物に対して所定の３次元モデリング処理を施
   して生成した複数のオブジェクトデータ（Ｄ）を格納し
   た第１記憶手段（５）と、 前記視点移動データ（Ａ）と、前記複数のオブジェクト
   データ（Ｄ）の表示・非表示を前記視点移動データ
   （Ａ）に基づいて各別に切り替えるためのオブジェクト
   切替データ（Ｂ）とを格納した第２記憶手段（６）と、 前記オブジェクト切替データ（Ｂ）に基づいて前記複数
   のオブジェクトデータ（Ｄ）の内の表示すべきオブジェ
   クトデータのみからなる表示オブジェクトデータ（Ｆ）
   を新たに生成する表示オブジェクト生成手段（１０）
   と、 前記表示オブジェクトデータ（Ｆ）と前記視点移動デー
   タ（Ａ）に基づいて２次元の視野画像（Ｐ）を生成する
   視野画像生成手段（４）とを備えてなる画像データ生成
   装置。
3. 【請求項３】 所定の視点移動操作手順とその視点移動
   操作手順に対応する前記複数のオブジェクトデータ
   （Ｄ）の内の表示すべきオブジェクトデータを選択する
   選択処理手順を組み合わせたものを時系列に配列して、
   前記視点移動データ（Ａ）と前記オブジェクト切替デー
   タ（Ｂ）を一体に構成してある請求項１または２記載の
   画像データ生成装置。
4. 【請求項４】 前記複数のオブジェクトデータ（Ｄ）が
   簡易表示オブジェクトデータ（Ｄ２）と詳細表示オブジ
   ェクトデータ（Ｄ１）からなり、 前記オブジェクト切替データ（Ｂ）が、前記視点移動デ
   ータ（Ａ）に基づく視点の移動に伴い、遠景のオブジェ
   クトに対して前記簡易表示オブジェクトデータ（Ｄ２）
   を選択していたものが近景になるに従い、前記詳細表示
   オブジェクトデータ（Ｄ１）に表示を切り替え可能に構
   成してある請求項１、２または３記載の画像データ生成
   装置。