(57)【要約】【課題】弾が命中したか否かの判定を容易に行い、また射撃訓練者の状況判断能力を育成する。【解決手段】記録媒体６には、コンピュータグラフィックスによる動画像の各種訓練映像が記録されている。訓練映像は、映像作成装置５で再生され撮影機２からスクリーン２上に投影される。射撃訓練者は、訓練映像が投影されたスクリーンに向かってレーザ弾３を発射して射撃訓練を行う。射撃訓練者がレーザ弾３を発射したとき、着弾位置計測装置４はその着弾位置を検出する。また、このとき、映像作成装置６は投影機２による訓練映像の投影を停止させるとともに、その停止時の訓練映像のフレームを記録媒体６から読み出す。そして、映像作成装置５は該フレームのカメラデータ、アニメーションデータ、犯人モデルから自動的に命中判定データを作成し、さらに検出した着弾位置の座標データと命中判定データとを比較照合して、弾が命中したか否かの判定を行う。【選択図】　　　　図１
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【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動画像の各種訓練映像が記録された記録媒体を有し、該記録媒体から訓練映像を再生する映像再生手段と、前記映像再生手段で再生した訓練映像をスクリーンに投影する投影手段と、訓練映像が投影された前記スクリーンに向かって射撃訓練者が弾を発射したとき、その着弾位置を検出する検出手段と、検出した着弾位置の前記スクリーン上での座標データと前記記録媒体に記録された各種訓練映像の射撃目標の座標データとを比較照合して、着弾位置が射撃目標内に入っているか否かを判別する判別手段と、判別の結果に応じて、弾が命中したことを示す映像および弾が外れたことを示す映像のどちらか一方を選択して前記投影手段に送り、当該映像を前記投影手段から前記スクリーンに投影させる投影制御手段と、を備えた射撃訓練装置。
【請求項２】
請求項１に記載の射撃訓練装置において、
前記判別手段は、前記検出手段が着弾位置を検出したときは、前記投影手段による訓練映像の投影を停止させるとともに、その停止時の訓練映像のフレームを前記記録媒体から読み出して、該フレームのカメラデータ、アニメーションデータ、犯人モデルから自動的に命中判定データを作成し、その命中判定データに基づいて前記比較照合を行うことを特徴とする射撃訓練装置。
【請求項３】
コンピュータグラフィックスによる動画像の各種訓練映像を予め記録媒体に記録しておき、その記録した訓練映像を投影機でスクリーンに投影して当該スクリーンに対して射撃訓練者が弾を発射したときに、先ず前記スクリーン上での着弾位置を検出するとともに、前記投影機による訓練映像の投影を停止させ、次に前記停止時の訓練映像のフレームを前記記録媒体から読み出して、該フレームのカメラデータ、アニメーションデータ、犯人モデルから命中判定データを作成し、さらに前記着弾位置の座標データと前記命中判定データとを比較照合して、弾が命中したか否かの判定を行う射撃訓練装置における命中判定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、訓練映像が投影されたスクリーンに対して射撃訓練者が弾を発射して射撃の訓練を行う射撃訓練装置、および射撃訓練装置における命中判定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に射撃訓練装置には、スクリーンに訓練映像を投影する投影機と、前記スクリーンを撮影する撮影機とが設けられ、射撃訓練者は訓練映像が投影されたスクリーンに向かって弾を発射し、そのときのスクリーン上の映像を撮影機で撮影する。スクリーン上の映像を撮影機で撮影すると、その撮影結果から着弾位置が検出され、弾が射撃目標に命中したか否かの判定を行うことができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記のような射撃訓練装置において、従来は、投影機からスクリーンに投影される訓練映像として、実際に撮影した映像を使用していた。すなわち、例えば犯人を模擬した人物像を建物などを背景にして動画像として予め撮影しておき、それを訓練映像として使用していた。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２６９１２４７号（第２−３頁、第１−２図）
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術では、実際に撮影した映像の各フレーム毎に手作業により命中判定データを作成しなければならず、弾が射撃目標に命中したか否かの判定に手間が掛かる。
【０００５】
また、映像を実際に撮影するには撮影場所が必要であるが、訓練映像の撮影に適した撮影場所があまりなく、特に、車や人通りの激しい場所では長時間に亘っての撮影は困難であった。そのために、訓練映像の時間および訓練の種類を増やすことができず、各種の訓練映像を用いて射撃訓練することによる訓練者の状況判断能力の育成ができないという問題があった。
【０００６】
本発明の課題は、弾が命中したか否かの判定が容易に行え、また射撃訓練者の状況判断能力を育成することのできる射撃訓練装置、および射撃訓練装置における命中判定方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の射撃訓練装置は、コンピュータグラフィックスによる動画像の各種訓練映像が記録された記録媒体を有し、該記録媒体から訓練映像を再生する映像再生手段と、映像再生手段で再生した訓練映像をスクリーンに投影する投影手段と、訓練映像が投影されたスクリーンに向かって射撃訓練者が弾を発射したとき、その着弾位置を検出する検出手段と、検出した着弾位置のスクリーン上での座標データと記録媒体に記録された各種訓練映像の射撃目標の座標データとを比較照合して、着弾位置が射撃目標内に入っているか否かを判別する判別手段と、判別の結果に応じて、弾が命中したことを示す映像および弾が外れたことを示す映像のどちらか一方を選択して投影手段に送り、当該映像を投影手段からスクリーンに投影させる投影制御手段とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
上記構成によれば、判別手段は、着弾位置のスクリーン上での座標データと予め記録媒体に記録された射撃目標の座標データとを比較照合することにより、着弾位置が射撃目標内に入っているか否かの判別を行うことができ、これによって、弾が命中したか否かの判定を容易に行うことができる。また、スクリーンに投影される訓練映像はコンピュータグラフィックスによる動画像であるので、種々の場面を想定した様々な種類の訓練映像を容易に作成することができ、これにより、射撃訓練者の状況判断能力を育成することが可能となる。
【０００９】
また、判別手段は、検出手段が着弾位置を検出したときは、投影手段による訓練映像の投影を停止させるとともに、その停止時の訓練映像のフレームを記録媒体から読み出す。そして、読み出したフレームのカメラデータ、アニメーションデータ、犯人モデルから自動的に命中判定データを作成し、その命中判定データに基づいて、着弾位置のスクリーン上での座標データと記録媒体に記録された各種訓練映像の射撃目標の座標データとの比較照合を行う。
【００１０】
また、本発明の射撃訓練装置における命中判定方法は、コンピュータグラフィックスによる動画像の各種訓練映像を予め記録媒体に記録しておき、その記録した訓練映像を投影機でスクリーンに投影して当該スクリーンに対して射撃訓練者が弾を発射したときに、先ず前記スクリーン上での着弾位置を検出するとともに、前記投影機による訓練映像の投影を停止させ、次に前記停止時の訓練映像のフレームを前記記録媒体から読み出して、該フレームのカメラデータ、アニメーションデータ、犯人モデルから命中判定データを作成し、さらに前記着弾位置の座標データと前記命中判定データとを比較照合して、弾が命中したか否かの判定を行うことである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による射撃訓練装置の概略構成を示したブロック図である。図に示すように、スクリーン１が設けられ、このスクリーン１には投影機２から訓練映像が投影される。射撃訓練者（図示省略）は、スクリーン１上に投影された訓練映像の中の犯人像に向かってレーザ弾３を撃って射撃訓練を行う。投影機２には着弾位置計測装置４が設けられている。投影機２にはレーザ弾３の着弾位置を光学的に検出する素子（例えばＣＣＤ等）が内蔵され、着弾位置計測装置４は、前記素子からの検出信号に基づいてレーザ弾３の着弾位置を計測する。なお、前記素子の代わりに、スクリーン１上の映像を撮影する撮影機（テレビカメラ等）を、投影機２とは別個に設けてもよい。
【００１２】
着弾位置計測装置４には映像作成装置５が接続され、着弾位置計測装置４で計測された着弾位置のデータは映像作成装置５に入力され、ここで、着弾位置が所定の射撃目標内に入っているか否かが判別される。
【００１３】
また、投影機２は映像作成装置５に接続され、スクリーン１に投影する訓練映像の信号は映像作成装置５から送られてくる。すなわち、映像作成装置５には、コンピュータグラフィックスによる動画像の各種訓練映像が記録された記録媒体６が搭載されており、映像作成装置５は記録媒体６に記録された各種訓練映像を再生し、その再生した訓練映像の信号を投影機２に出力する。ここで、記録媒体６に記録された各種訓練映像には、射撃目標としての犯人像が予め描画されている。また記録媒体６には動画像と共に音声を記録することもできる。
【００１４】
なお、投影機２は投影手段を構成している。また、検出手段に相当する構成は着弾位置計測装置４内に、映像再生手段、判別手段および投影制御手段に相当する構成は映像作成装置５内にそれぞれ設けられている。
【００１５】
上記構成の射撃訓練装置の動作を、図２を用いて詳細に説明する。射撃訓練が開始されると、映像作成装置５は記録媒体６に記録された訓練映像を再生し、その再生した訓練映像の信号を投影機２に出力し、投影機２は訓練映像をスクリーン１上に投影する（ステップＳ１）。次に、訓練映像が終了したか否かが判断され（ステップＳ２）、終了していれば本射撃訓練装置の動作を停止させるが、終了していなければスクリーン１上に着弾があるか否かが判断される（ステップＳ３）。着弾がなければステップＳ２へ戻るが、着弾があれば訓練映像を一旦停止させ（ステップＳ４）、着弾位置計測装置４によって着弾座標を計算する（ステップＳ５）。ここで、着弾位置計測装置４としては、例えば特開平１１−６７００号公報に開示されたものがある。
【００１６】
次に、映像作成装置５は映像停止時のフレームＮｏ．を記録媒体６から読み出し（ステップＳ６）、命中判定データを作成する。このとき前処理として、照明データ、壁モデル、犯人像以外の物体モデルおよび犯人像の色データ等については命中判定のためには不要であるので、これらの不要データを削除する（ステップＳ７）。そして次に、該当フレームのカメラデータ、アニメーションデータおよび犯人モデル等のコンピュータグラフィックスデータから命中判定データを作成する（ステップＳ８）。上記ステップＳ７のような前処理を行っておくことにより、命中判定データ作成のための処理時間を大幅に短縮することが可能となる。これらの命中判定データ作成については、訓練映像の種類によってはリアルタイムで実施できるものと実施できないものがある。リアルタイムで命中判定データを作成できないような訓練映像の場合は、例えば犯人像のポリゴン数が多い場合や照明を考慮しているような場合は、これらの命中判定データ作成を訓練実施前に作成しておき、その命中判定データを映像作成装置５に予め組み込んでおくことにより対処することも可能である。
【００１７】
次に、ステップＳ５で計算した着弾座標と、ステップＳ８で作成した命中判定データとを比較照合して、弾が射撃目標（犯人像）に命中したか否かの判定を行う（ステップＳ９，Ｓ１０）。そして、弾が命中したならば、命中したことを示す映像を再生して投影機２からスクリーン１上に投影する（ステップＳ１１）。弾が外れたならば、外れたことを示す映像を再生して投影機２からスクリーン１上に投影する（ステップＳ１２）。
【００１８】
図３は訓練映像の任意の１フレームの例を示している。記録媒体６にはデータベースとして、犯人モデル、物体モデル、壁モデル、アニメーションデータ、照明データおよびカメラデータが記録され、上記データベースに基づいてコンピュータグラフィック（ＣＧ）で制作し、図３の下図のような動画像がスクリーン１上に投影される。図３に示すように、壁、廊下、天井、ドアおよび植木等の背景１０の中に、犯人像１１が配置されている。図２のステップＳ７で説明したように、背景１０は命中判定データには不要であるため、これらの不要データを削除する。そうすると、図４に示すような犯人像１１のみを命中判定データとして作成することができる。図４において、黒く塗りつぶした箇所が射撃目標となる。
【００１９】
なお、上述した訓練映像作成および命中判定データ作成のためのソフトウェアは映像作成装置５に組み込まれている。このようなソフトウェアとしては、例えばマイクロソフト社のＳＯＦＴ　ＩＭＡＧＥ等がある。
【００２０】
本実施の形態によれば、命中判定データを自動的に作成することができるので、弾が命中したか否かの判定を容易に行うことができる。また、スクリーン１上に投影される訓練映像がコンピュータグラフィックスによる動画像であるから、様々な種類の訓練映像を簡単に作成することができ、射撃訓練者の状況判断能力の向上を図ることができる。
（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２による命中判定データの作成例である。実施の形態１では図４に示したように着弾検出は犯人像１１全体であったが、本実施の形態では、図５に示すように、犯人像を頭２１、手２２、足２３および胴２４に区分して命中判定データを作成している。このようにすれば、着弾検出時の命中部位を細かく特定することが可能となる。当然ながら、更に細かく命中判定データを作成することにより、それに対応した命中判定部位を特定することが可能となる。
（実施の形態３）
図６は本発明の実施の形態３による射撃訓練装置の概略構成を示したブロック図である。本実施の形態の特徴は、レーザ弾の代わりに実弾３０を使用している点である。スクリーン３１は実弾３０が着弾すると、その着弾信号を着弾計測部３２に送り、着弾計測部３２はスクリーン３１からの着弾信号に基づいて実弾３０のスクリーン３１上での着弾座標を計測する。そして、その計測結果は映像作成装置５に送られる。
【００２１】
なお、投影機３３は訓練映像をスクリーン３１に投影する機能のみで、スクリーン映像を撮影する機能は備えていない。他の構成は、実施の形態１の場合と同様である。
【００２２】
本実施の形態によれば、レーザ弾だけでなく実弾を使用したときでも、弾が命中したか否かの判定が容易に行え、また射撃訓練者の状況判断能力を育成することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、訓練映像がコンピュータグラフィックスによる動画像であるので、スクリーン上での着弾位置の座標データと記録媒体に記録された各種訓練映像の射撃目標の座標データとを比較照合することにより、弾が命中したか否かの判定を容易に行うことが可能となる。
【００２４】
また、訓練映像がコンピュータグラフィックスによる動画像であるから、訓練映像の時間を長く設定することができ、さらに訓練映像の種類も容易に増やすことができ、射撃訓練者の状況判断能力の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による射撃訓練装置の概略構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の射撃訓練装置における命中／外れの判定方法を示してフローチャートである。
【図３】スクリーン上に投影される訓練映像の一例を示した図である。
【図４】本発明の実施の形態１による命中判定データの作成例を示した図である。
【図５】本発明の実施の形態２による命中判定データの作成例を示した図である。
【図６】本発明の実施の形態３による射撃訓練装置の概略構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
１　スクリーン
２　投影機
３　レーザ弾
４　着弾位置計測装置
５　映像作成装置
６　記録媒体
１０　背景
１１　犯人像
２１　頭
２２　手
２３　足
２４　胴
３０　実弾
３１　スクリーン
３２　着弾計測部
３３　投影機
【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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