(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータ・グラフィックスによる計算機上での仮想空間表示により訓練環境を構築し、訓練者が仮想空間表示画面を見ながら訓練を行う仮想空間訓練装置において、
仮想空間訓練装置は、教師用のサーバ計算機と訓練者用端末である汎用計算機及びこれらをつなぐ伝送ネットワークで構成され、
サーバ計算機に、訓練環境となる仮想空間モデルと、各訓練者が仮想空間内で行動する際の画面表示上の分身モデルと、訓練環境内で適宜発生させるイベントモデルとが格納され、
訓練者用端末は、サーバ計算機よりダウンロードした仮想空間モデル及び各自の分身モデルから当該訓練者の視覚に対応した画面を表示する表示手段と、訓練者が表示手段を見ながらイベントモデルに基づく挙動及び発生イベントに従って訓練行動を行う操作・入力手段と、訓練者の仮想空間内での位置座標、動作を訓練者識別符号とともにサーバ計算機に伝送する通信手段とを備え、
前記サーバ計算機は、伝送されたデータを時刻とともに順次記録して全訓練者及び教師間で共有できる訓練データとして集約・保存できるようにし、実際環境の挙動を模擬する数式モデルを格納したシミュレータ計算機をサーバ計算機に接続し、シミュレータ計算機にて数式モデルを動作させ、イベントモデルとして挙動及びイベント発生を模擬し訓練環境に反映させるようにし、訓練環境での訓練者の操作行動によりシミュレータ計算機内で動作している数式モデルが操作され、訓練者の実際の行動に基づくモデルの挙動変化が訓練環境に反映できるようにし、前記仮想空間表示のスケールが切り替え可能であり、実際環境の空間の大小に関わりなく訓練環境が再現できるようにし、サーバ計算機に伝送ネットワークを介して訓練データベースを備えた訓練データ送出装置を接続して評価支援装置が構成され、保存された訓練データを訓練データベースより呼び出して訓練データ送出装置より時系列にサーバ計算機に送信できるようにし、サーバ計算機にて受け取った訓練データを前記仮想空間及び前記分身モデルに反映させるようにしたことを特徴とするバーチャル現場訓練装置。
【請求項２】
実際環境を模擬した実物大モックアップにコンピュータ・グラフィックスによる仮想空間を重畳表示して訓練環境を構築し、訓練者が実空間上の仮想訓練環境で実際に行動しながら訓練を行う実空間訓練装置において、
実空間訓練装置は、実際環境の実物大モックアップと、コンピュータ・グラフィックスによる仮想空間を生成させる仮想空間ＣＧ生成装置と、仮想空間ＣＧ生成装置で生成した仮想空間表示をモックアップに投影する仮想空間ＣＧ投影機と、各訓練者が身に付ける訓練者識別符号発信機と、訓練環境内に配置された複数の訓練者識別符号受信機と、発信機からの訓練者識別符号を受信した受信機から受信機番号及び識別符号を受け取って当該訓練者の存在位置を特定する訓練者識別符号受信制御装置と、受信制御装置に接続された教師用のサーバ計算機と、訓練環境内に設置された複数の映像監視カメラと、訓練環境内の訓練者識別符号受信機及び映像監視カメラと訓練者識別符号受信制御装置及びサーバ計算機とをつなぐ伝送ネットワークとから構成され、
サーバ計算機に格納された訓練環境となる仮想空間モデル及び訓練環境内で適宜発生させるイベントモデルに従って仮想空間ＣＧ生成装置で生成した仮想空間がモックアップに重畳表示され、
訓練環境内の訓練者が身に付けた発信機から発信された識別符号が受信機で受信され、受信制御装置にて識別符号を受信した受信機のうち最強感度で受信した受信機が特定されて当該受信機近傍の映像監視カメラからの監視映像とともにサーバ計算機に送信され、サーバ計算機が受け取った受信機番号及び識別符号から訓練環境内での当該訓練者の存在位置が特定され、サーバ計算機上の仮想空間での訓練者の位置座標が決定されるとともに画面上の仮想空間で対応する位置に訓練者が表示され、訓練者の識別符号、仮想空間での位置座標、監視映像が時刻とともに順次記録され、全訓練者及び教師間で共有できる訓練データとして保存できるようにし、実際環境の挙動を模擬する数式モデルを格納したシミュレータ計算機をサーバ計算機に接続し、シミュレータ計算機にて数式モデルを動作させ、イベントモデルとして挙動及びイベント発生を模擬し訓練環境に反映させるようにし、訓練環境での訓練者の操作行動によりシミュレータ計算機内で動作している数式モデルが操作され、訓練者の実際の行動に基づくモデルの挙動変化が訓練環境に反映できるようにし、前記仮想空間表示のスケールが切り替え可能であり、実際環境の空間の大小に関わりなく訓練環境が再現できるようにし、サーバ計算機に伝送ネットワークを介して訓練データベースを備えた訓練データ送出装置を接続して評価支援装置が構成され、保存された訓練データを訓練データベースより呼び出して訓練データ送出装置より時系列にサーバ計算機に送信できるようにし、サーバ計算機にて受け取った訓練データを前記仮想空間及び前記分身モデルに反映させるようにしたことを特徴とするバーチャル現場訓練装置。
【請求項３】
サーバ計算機に、呼び出した訓練データを再生、一時停止、早送り及び巻き戻しする機能を付加して、過去の訓練状況を自在に再現し、教師による再評価ができるようにした請求項１又は２記載のバーチャル現場訓練装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バーチャルリアリティ（仮想現実感）技術、計算機利用技術、訓練環境構築技術、位置情報管理技術などを用いた訓練システムであって、実際環境での訓練が高価になる産業プラント向けの操作教育システム、危険を伴う防衛・警備活動向けの訓練システム、再現の困難な捜索活動向けの訓練システムなどに適用可能なバーチャル現場訓練装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ある目標に向かって遂行される行動の訓練において、実際に行動する現場の環境を実際環境とすれば、訓練における環境（訓練環境と呼ぶ）も実際環境と全く同じものを用いることが訓練内容の理解度・習熟度を大きく高めることに寄与するといえる。しかし、実際環境が高価であったり、入手再現が困難であったり、危険を伴うものであったりする場合も多く、このときの訓練環境としては、実際環境を模擬したものや簡略化したものが用いられている。こうした簡易の訓練環境においても、より現実的な環境の再現が求められ、また、訓練評価についても定性的なものからより定量的なものが求められている。さらに、訓練における一連の行動を評価対象とするべく、訓練者の行動や移動経路・位置などを履歴データとして記録することも必要になりつつある。
【０００３】
実際環境を模擬もしくは簡略化した訓練装置、又は訓練の評価・監視等を行う装置としては、以下のような従来技術が提案されている。
特許第２９１３６２４号公報には、災害体験模擬装置として、多数の人が計算機を用いて仮想空間を同時に共有して参加し、災害発生時には画面上の他の参加者の行動を見て避難するシステムとした装置が開示されている。この装置では、他人の行動を見て避難する行動干渉の誘因を実現するため、仮想空間モデルと複数の操作者に対応した各キャラクタを用いて、仮想空間内で行動し、この中での災害模擬体験を通して、実際の災害時の行動を円滑に行う訓練が実施できる。しかし、この装置では、各訓練者の対応状況を個別評価するための情報を提供する手段がない。また、複数の訓練者が同時にグループ訓練を行うためのグループメンバ間の意思疎通手段の仕組みがない。
【０００４】
特開２０００−１１２３３４号公報には、運転操作訓練装置として、訓練対象となる実機ＣＧモデル作成のための作業量が少なくても触覚が感じられることを目的に、実機を模擬して作成する模擬機からなる装置が開示されており、実機のうち非可動部分については現実態として表現し、可動部分については仮想現実態として表現して、現実部分に仮想現実部分を重畳して表示することにより、実機全情報が仮想現実としてＣＧ化されている映像と等価なシステムとしている。しかし、この装置では、重畳表示に頭部装着ディスプレイを用いるため、複数の訓練者による同時訓練に対応することができない。また、訓練位置が狭い範囲の重畳表示環境下に限定されたり、訓練空間内を仮想歩行することができないといった問題点がある。
【０００５】
特開平５−７２９６１号公報には、訓練装置における評価システムとして、教官への依存度、負荷を軽減し、客観的評価を可能にすることを目的に、訓練員ごとの訓練の履歴とそれまでの評価を個人データとして記録し、次の訓練時のデータとして利用するとともに、訓練時の訓練員対応状況を基準値と比較して定量評価を行うという構成が開示されている。しかし、この評価システムでは、訓練員の対応状況解析に有効な一連の行動を記録保存する仕組みがない。また、対応が複雑な訓練の評価には利用できない。
【０００６】
特開平９−４４０７３号公報には、運転訓練シミュレータの被訓練者監視装置として、訓練対象となる操作器をリアルタイムで自動判別し、該当する操作器の取り付け位置情報に基づき各操作器及び被訓練者を包含しうるように監視カメラを制御し、的確な観察映像を取得できる装置が開示されている。しかし、この装置では、該当訓練員の個別対応状況を映像記録から抽出する仕組みがない。また、複数訓練者の同時訓練に対応することができない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の諸点に鑑みなされたもので、本発明の目的は、仮想空間、実空間のいずれの訓練環境にも対応して、高度かつ低廉に実際環境を再現するとともに、訓練者の訓練対応状況（移動経路、行動）を記録・保存・再現することができ、しかも、訓練者識別符号を用いることで複数訓練者の同時訓練に対応でき、過去の訓練状況を任意の時点で再現できるだけでなく、訓練データから識別符号を基に各訓練者ごとの個別データを抽出して教官による個別評価が可能となるバーチャル現場訓練装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のバーチャル現場訓練装置は、コンピュータ・グラフィックス（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ、以下ＣＧ）による計算機上での仮想空間表示により訓練環境を構築し、訓練者が仮想空間表示画面を見ながら訓練を行う仮想空間訓練装置において、仮想空間訓練装置は、教師（教官）用のサーバ計算機と訓練者用端末である汎用計算機及びこれらをつなぐ伝送ネットワークで構成され、サーバ計算機に、訓練環境となる仮想空間モデルと、各訓練者が仮想空間内で行動する際の画面表示上の分身モデル（アバタ）と、訓練環境内で適宜発生させるイベントモデルとが格納され、訓練者用端末は、サーバよりダウンロードした仮想空間モデル及び各自の分身モデルから当該訓練者の視覚に対応した画面を表示する表示手段と、訓練者が表示手段を見ながらイベントモデルに基づく挙動及び発生イベントに従って訓練行動を行う操作・入力手段と、訓練者の仮想空間内での位置座標、動作及び発話を訓練者識別符号とともにサーバに伝送する通信手段とを備え、前記サーバは、伝送されたデータを時刻とともに順次記録して全訓練者及び教師間で共有できる訓練データとして集約・保存できるように構成されている。
【０００９】
また、本発明のバーチャル現場訓練装置は、実際環境を模擬した実物大モックアップにＣＧによる仮想空間を重畳表示して訓練環境を構築し、訓練者が実空間上の仮想訓練環境で実際に行動しながら訓練を行う実空間訓練装置において、実空間訓練装置は、実際環境の実物大モックアップと、ＣＧによる仮想空間を生成させる仮想空間ＣＧ生成装置と、仮想空間ＣＧ生成装置で生成した仮想空間ＣＧをモックアップに投影する仮想空間ＣＧ投影機と、各訓練者が身に付ける訓練者識別符号発信機と、訓練環境内に配置された複数の訓練者識別符号受信機と、発信機からの訓練者識別符号を受信した受信機から受信機番号及び識別符号を受け取って当該訓練者の存在位置を特定する訓練者識別符号受信制御装置と、受信制御装置に接続された教師（教官）用のサーバ計算機と、訓練環境内に設置された複数の映像監視カメラと、訓練環境内の訓練者識別符号受信機及び映像監視カメラと訓練者識別符号受信制御装置及びサーバ計算機とをつなぐ伝送ネットワークとから構成され、サーバ計算機に格納された訓練環境となる仮想空間モデル及び訓練環境内で適宜発生させるイベントモデルに従って仮想空間ＣＧ生成装置で生成した仮想空間ＣＧがモックアップに重畳表示され、訓練環境内の訓練者が身に付けた発信機から発信された識別符号が受信機で受信され、受信制御装置にて識別符号を受信した受信機のうち最強感度で受信した受信機が特定されて当該受信機近傍の映像監視カメラからの監視映像とともにサーバに送信され、サーバが受け取った受信機番号及び識別符号から訓練環境内での当該訓練者の存在位置が特定され、サーバ計算機上の仮想空間での訓練者の位置座標が決定されるとともに画面上の仮想空間で対応する位置に訓練者が表示され、訓練者の識別符号、仮想空間での位置座標、監視映像及び発話が時刻とともに順次記録され、全訓練者及び教師間で共有できる訓練データとして保存できるようにしたことを特徴としている。
【００１０】
本発明の装置では、ＣＧによる計算機上での仮想空間表示のほか、ＣＧを実物大モックアップの壁面等に投影し重畳表示することで実空間と仮想空間を複合体験させるなどして、訓練環境を高度に構築する。また、訓練環境にはパソコン等の汎用小型計算機を伝送ネットワークにて複数台接続するなどして、訓練環境を低廉に構築する。
また、本発明の装置では、訓練環境内での訓練者対応状況、発生イベントをすべて訓練データとして保存する。具体的に、訓練者の座標値・動作、発生イベント等は、伝送ネットワークを介してすべてサーバ計算機に集約され、データとして保存できる。したがって、教官側でサーバ計算機に接続することで、これらデータを実時間に把握することができ、訓練環境内での訓練者の移動経路、行動を教官側ですべて把握可能である。
【００１１】
上記の本発明の装置において、イベントモデルは予め準備したものを格納しても良いが、実際環境の挙動を模擬する数式モデルを格納したシミュレータ計算機をサーバ計算機に接続し、シミュレータ計算機にて数式モデルを動作させ、挙動及びイベント発生を模擬し訓練環境に反映させても良い。この場合、訓練環境での訓練者の操作行動によりシミュレータ計算機内で動作している数式モデルを操作することで、訓練者の実際の行動に基づくモデルの挙動変化が訓練環境に反映できる。
また、上記の本発明の装置においては、ＣＧによる仮想空間表示を用いて、スケール（縮尺）を適宜切り替えることで、実際環境の空間の大小に関わりなく訓練環境が再現できる。
【００１２】
本発明のバーチャル現場訓練装置においては、その訓練結果を記録再現する評価支援装置が設けられており、評価支援装置はサーバ計算機に伝送ネットワークを介して訓練データベースを備えた訓練データ送出装置を接続して構成され、保存された訓練データを訓練データベースより呼び出して訓練データ送出装置より時系列にサーバ計算機に送信できるようにし、サーバにて受け取ったデータを画面上に表示した仮想訓練空間及び訓練者の分身モデル（アバタ）に反映させ、過去の訓練状況を再現して教師による訓練評価のための情報が提供できるように構成されている。
この場合、訓練データベースの訓練データ群から訓練者識別符号を基に各訓練者ごとの訓練データが抽出できるようにし、各訓練者の訓練対応状況を教師が個別評価するための情報が提供されるようにする。
また、サーバ計算機に、呼び出した訓練データを再生、一時停止、早送り及び巻き戻しする機能を付加して、過去の訓練状況を自在に再現し、教師による再評価ができるようにする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定されるものではなく、適宜変更して実施することができるものである。
本発明のバーチャル現場訓練装置は、計算機上の３次元空間モデルを用いた仮想空間ＣＧ画面を見ながら訓練を行う仮想空間訓練装置、あるいは、実際環境の実物大モックアップに仮想空間ＣＧを重畳表示した実空間で訓練を行う実空間訓練装置で構成され、これにその訓練結果を記録・再現する評価支援装置が設けられている。訓練装置での訓練者の行動データ（現在位置、動作など）は評価支援装置へ伝送され、訓練データとして記録・保存される。評価支援装置では保存された訓練データを読み出して、時系列に再生することにより、一連の訓練状況を画面上で再現し、各訓練者の個別評価が可能となる情報が提供される。
【００１４】
図１は、本発明の実施の第１形態によるバーチャル現場訓練装置（仮想空間訓練装置）の概略構成を示している。仮想空間訓練装置は、サーバ計算機（教師用端末）１とクライアント計算機（訓練者用端末）３、５及びこれらをつなぐ伝送ネットワーク２、４で構成される。ネットワークは、伝送ネットワーク２及びクライアント計算機３で構成されるように訓練施設内部で閉じていても良いし（いわゆるＬＡＮなど）、伝送ネットワーク４及びクライアント計算機５で構成されるように外部に開かれていても良い（いわゆるインターネットなど）。
【００１５】
図２は、サーバ計算機及びクライアント計算機の内部構成を示すブロック図である。サーバ１のメモリ１０には、訓練環境となる仮想空間モデル１２と、各訓練者が仮想空間内で行動する際の画面表示上の分身モデル（アバタ）１４と、訓練環境内で適宜発生させるイベントモデル１６とが格納されている。イベントモデルは予め準備しておいたものを格納しても良いし、更に現実性を高めるため、実際環境の挙動を模擬する数式モデルを格納したシミュレータ計算機１８から実時間にイベントを発生させて仮想空間内に表示反映させても良い。この場合、訓練環境での訓練者の操作行動（具体的には、計算機３の操作）が数式モデルに反映されるようにすれば、訓練者の実際の行動に基づくモデルの挙動変化が訓練環境に反映できる。
【００１６】
ＣＰＵ等によって構成される処理手段２０には、前記メモリ１０と、伝送ネットワーク２にデータ送受信手段２２を介して接続された通信制御手段２４とが接続されており、通信制御手段２４には端末制御手段２６が接続されている。また、処理手段２０には、教師（教官）が入力操作を行うマウス、ジョイスティック、キーボード等の入力手段２８、仮想空間内の状況を画面表示する表示手段３０、仮想空間での音声を出力等する音響入出力手段３２が備えられている。
訓練者用端末であるクライアント計算機３は、パソコン等の汎用小型計算機で構成され、ＣＰＵ等の処理手段３４、メモリ３６、データ送受信手段３８、通信制御手段４０、入力手段４２、表示手段４４、音響入出力手段４６等が備えられている。
【００１７】
各訓練者（クライアント）は各自の計算機３より伝送ネットワーク２を介してサーバ１に接続（アクセス）し、仮想空間モデルと各自選択したアバタをダウンロードし、各自画面上に表示する。クライアント計算機３では当該訓練者の視点で画面表示が行われる。例えば、図３の画面は、計算機３を操作する訓練者が操作対象物４８及び他の訓練者５０を遠方より眺めている状況であり、図４の画面は、当該訓練者が計算機３を操作して操作対象物４８及び他の訓練者５０に近づいていった状況を示している。
【００１８】
各訓練者は、計算機３の画面（表示手段４４）を見ながらイベントモデルに基づく挙動及び発生イベントに従って、マウス、ジョイスティック、キーボード等の入力手段４２を操作して訓練行動を行う。訓練者が操作するクライアント計算機３からは、仮想空間内での各自現在位置（座標値）、動作、発話を訓練者識別符号とともにサーバ１に伝送する。サーバ１は、伝送されたデータを時刻とともに順次記録すると同時に、他の訓練者に同報する。すなわち、各訓練者の座標値、動作、発生イベント等は、伝送ネットワーク２を介して随時サーバ計算機１に送信された後、サーバ計算機１よりネットワークに接続するすべてのクライアント計算機３にこれらのデータが配信され、計算機３の画面に反映される。これにより、他の訓練者の行動を実時間内に把握することができ、複数訓練者の同時訓練にも対応できる。このように、各訓練者のクライアント計算機３の画面上では他の訓練者の状態が適宜更新され、仮想空間内の状況が全訓練者及び教師間で共有される。本実施の形態のフローチャートを図５に示す。
【００１９】
図６は、本発明の実施の第２形態における訓練環境の外景を透視した斜視図を示している。図６では、一例として、船舶内部の構造を示している。そして、図７は、本発明の実施の第２形態によるバーチャル現場訓練装置（実空間訓練装置）の概略構成を示している。実空間訓練装置は、実際環境の実物大モックアップ（模擬訓練環境）５２、ＣＧによる仮想空間を生成させる仮想空間ＣＧ生成用計算機５４、仮想空間ＣＧをモックアップの壁面５６等に投影する仮想空間ＣＧ投影機５８、各訓練者６０が身に付ける訓練者識別符号発信機６２、訓練環境内に配置された複数の訓練者識別符号受信機（アンテナ等）６４、発信機６２からの訓練者識別符号を受信した受信機６４から受信機番号及び識別符号を受け取って当該訓練者の存在位置を特定する訓練者識別符号受信制御装置６６、受信制御装置６６に接続されたサーバ計算機６８、訓練環境内に設置された複数の映像監視カメラ７０、訓練者識別符号受信機６４及び映像監視カメラ７０と訓練者識別符号受信制御装置６６及びサーバ計算機６８とをつなぐ伝送ネットワーク２から構成される。
【００２０】
サーバ計算機６８に格納された訓練環境となる仮想空間モデル及び訓練環境内で適宜発生させるイベントモデルに従って、仮想空間ＣＧ生成用計算機５４で生成した仮想空間ＣＧ（仮想人物、仮想室内、障害物、危険物等であり、図７では仮想人物５５を例示）がモックアップの壁面５６等に重畳表示され、訓練環境が構築される。なお、サーバ計算機６８の構成は、基本的に実施の第１形態の場合と同様である。モックアップの壁面等に仮想空間ＣＧを重畳表示することにより、図６のような現実感と仮想現実感を組み合わせた複合現実感を訓練者６０に与えることができ、実際環境により近づけた訓練環境を実現できる。
【００２１】
訓練者６０は各自識別符号発信機６２を身に付け、訓練環境内に入り実際に行動しながら訓練を行う。訓練環境内の天井や壁面等に配置された複数個の受信機６４により各訓練者の識別符号を随時受信し、受信制御装置６６にて最強感度で受信した受信機６４を選択することで当該訓練者の存在位置を３次元座標化して特定する。これをサーバ６８へ送信し、教師用端末の訓練環境鳥瞰画面上の対応する位置にＣＧとして表示させることで、教師は各訓練者の現在位置等を把握する。併せて、複数個設置された映像監視カメラ７０により訓練者の行動を把握する。具体的には、訓練者識別符号を受信した受信機６４近傍の映像監視カメラ７０からの監視映像がサーバ６８に送信される。これら訓練者の識別符号、位置（座標値）、発話、映像等は時刻とともに訓練データとして記録保存される。本実施の形態のフローチャートを図８に示す。
【００２２】
図９は、本発明の実施の第３形態におけるサーバ計算機及び訓練データ送出装置（評価支援装置）の内部構成を示すブロック図である。本実施の形態では、実施の第１形態における仮想空間訓練装置に、その訓練結果を記録再現する評価支援装置を設けた場合を想定して説明するが、実施の第２形態における実空間訓練装置に評価支援装置を設ける場合も基本的には同様である。
評価支援装置は、サーバ計算機（教師用端末）１、訓練データベース７２及び訓練データ送出装置７４から構成される。なお、訓練データ送出装置７４は、ＣＰＵ等の処理手段７６、メモリ７８、データ送受信手段８０、通信制御手段８２等が備えられている。
【００２３】
保存された訓練データを訓練データベース７２より呼び出し、訓練データ送出装置７４より時系列にデータ（時刻、訓練者識別符号、位置座標、動作、発話、発生イベント）が順次サーバ１へ送信される。サーバ１は受け取ったデータを画面上に表示した仮想空間モデル及びアバタに反映させることで、訓練者の訓練対応状況を再現し、教師に訓練者個別評価のための情報を提供する。本実施の形態のフローチャートを図１０に示す。具体的には、サーバ計算機１に集約されたデータ（時系列に記録された各訓練者の座標値、動作、発話、発生イベント）を再生することで、過去の訓練状況を計算機上で容易に再現できる。この場合、訓練データを再生、一時停止、早送り、巻き戻し（バックトラック）等することで、過去の訓練状況を自在に振り返り、再評価することができる。また、訓練データベース７２の訓練データ群から訓練者識別符号を基に各訓練者ごとの訓練データを抽出することで、個別評価のための情報を教師に提供することができる。なお、実施の第２形態における実空間訓練装置の場合は、３次元座標化されたデータをサーバ画面上に表示した仮想空間モデル及びアバタに反映させるとともに、併せてカメラによる監視映像もデータとして再現可能である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成されているので、つぎのような効果を奏する。
（１）  コンピュータ・グラフィックス（ＣＧ）による計算機上での仮想空間表示を用い、複数の汎用小型計算機を伝送ネットワークで接続することにより、低廉かつ高度な訓練環境が実現でき、仮想空間上の訓練環境を複数の訓練者で共有しながら訓練を体験することができる。
（２）  実空間の実物大モックアップの壁面等にＣＧを投影し重畳表示することにより、実空間と仮想空間を複合した高度な訓練環境が構築でき、訓練者は視覚と触覚等を用いて実体験に近い訓練を実施することができる。
（３）  ＣＧによる仮想空間表示、あるいは実物大モックアップとＣＧの重畳表示により、スケール（縮尺）を適宜切り替えることで、実際環境の空間の大小に制約されることなく訓練環境が構築できる。
（４）  実際環境の挙動を表現した数式モデルを計算機にて動作させ、挙動やイベント発生（突発事故など）を模擬し訓練環境に反映させることにより、訓練者は現実的な訓練を体験することができる。
（５）  訓練環境での訓練者の操作行動を数式モデルに反映させることで、モデルの挙動変化が提示され、訓練者はより現実的な挙動やイベントに対する対処方法を体験することができる。
（６）  画面上の仮想環境での訓練において、各訓練者アバタの位置情報、行動信号、イベント信号をサーバを介して各訓練者へ通知し合うことで、教官及び訓練者相互間で同一の事象を共有することができる。これにより、全訓練者の移動経路、行動（動作、発話）を教官側ですべて把握でき、また、複数訓練者の同時訓練にも対応することができる。さらに、訓練者の対応状況、発生イベントを訓練データとして保存することができる。
（７）  実空間での訓練において、各訓練者の識別符号による位置検出、映像による監視を行うことにより、全訓練者の移動経路、行動を教官側ですべて把握でき、また、複数訓練者の同時訓練においても各訓練者ごとの行動把握が可能である。さらに、訓練者の対応状況、発生イベントを訓練データとして保存することができる。
（８）  保存された訓練データをデータベースより呼び出し、評価支援装置で過去の訓練内容を３次元的にＣＧで再現することにより、教官が過去の訓練状況の評価を行うことができる。
（９）  訓練データ群より訓練者識別符号を基に各訓練者ごとの訓練データ（移動経路データ、行動データ）を抽出することで、各訓練者の訓練対応状況を把握することができ、個別評価のための情報を教師に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態によるバーチャル現場訓練装置（仮想空間訓練装置）を示す概略構成説明図である。
【図２】本発明の実施の第１形態におけるサーバ計算機及びクライアント計算機の内部構成を示すブロック図である。
【図３】クライアント計算機の画面の一例を示す模式図である。
【図４】クライアント計算機の画面の他の例を示す模式図である。
【図５】本発明の実施の第１形態における訓練装置の動作を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の実施の第２形態における訓練環境の外景を透視した斜視図である。
【図７】本発明の実施の第２形態によるバーチャル現場訓練装置（実空間訓練装置）を示す概略構成説明図である。
【図８】本発明の実施の第２形態における訓練装置の動作を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の実施の第３形態におけるサーバ計算機及び訓練データ送出装置（評価支援装置）の内部構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施の第３形態における評価支援装置の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１、６８  サーバ計算機（教師用端末）
２、４  伝送ネットワーク
３、５  クライアント計算機（訓練者用端末）
１０、３６、７８  メモリ
１２  仮想空間モデル
１４  分身モデル（アバタ）
１６  イベントモデル
１８  シミュレータ計算機
２０、３４、７６  処理手段
２２、３８、８０  データ送受信手段
２４、４０、８２  通信制御手段
２６  端末制御手段
２８、４２  入力手段
３０、４４  表示手段
３２、４６  音響入出力手段
４８  操作対象物
５０  他の訓練者
５２  実際環境の実物大モックアップ（模擬訓練環境）
５４  仮想空間ＣＧ生成用計算機
５５  仮想人物
５６  モックアップの壁面
５８  仮想空間ＣＧ投影機
６０  訓練者
６２  訓練者識別符号発信機
６４  訓練者識別符号受信機
６６  訓練者識別符号受信制御装置
７０  映像監視カメラ
７２  訓練データベース
７４  訓練データ送出装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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