(57)【要約】対話式仮想映画製造のための方法であって、それがユーザーの現場内での歩きおよび探検をシミュレートする方法において、（ａ）新たなノード創生のための第１の最小条件を定め；（ｂ）ノード間を連結するための第２の最小条件を定め；（ｃ）走査装置を場所内のルートに沿って動かし、全ての与えられた時刻におけるｘ、ｙ、変位座標、および走査装置の角度方位を計測し、かつ少なくとも第１の最小条件に合うような時にはいつでも新たなノードを創生し；（ｄ）カメラユニット視野を反映する各ノード位置でイメージデータを獲得し、かつ上記イメージデータとその方位を現在のノードのｘ、ｙ、位置座標と組合せ；（ｅ）一般的にノードのチェーンを創生するためにノードの対間の近隣リンクを見出しかつ登録し、何れかの２個のノード間をつなぐ各リンク割当量がノード間を接続するための少なくとも上記第２の最小条件を満たし、そこで２以上のリンクが一つのノードに割り当てられ；（ｆ）更に各創生されたリンクで対内の第１ノードからの出口角度方位および対内の第２ノードに対する入口角度方位を組合せかつ登録する工程を包含している。
2006507596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対話式仮想映画製造のための方法であって、それがユーザーの現場内での歩きおよび探検をシミュレートする方法において：
ａ．新たなノード創生のための第１の最小条件を定め；
ｂ．ノード間を連結するための第２の最小条件を定め；
ｃ．走査装置を場所内のルートに沿って動かし、全ての与えられた時刻におけるｘ、ｙ、変位座標、および走査装置の角度方位を計測し、かつ少なくとも第１の最小条件に合うような時にはいつでも新たなノードを創生し；
ｄ．カメラユニット視野を反映する各ノード位置でイメージデータを獲得し、かつ上記イメージデータとその方位を現在のノードのｘ、ｙ、位置座標と組合せ；
ｅ．一般的にノードのチェーンを創生するためにノードの対間の近隣リンクを見出しかつ登録し、何れかの２個のノード間をつなぐ各リンク割当量がノード間を接続するための少なくとも上記第２の最小条件を満たし、そこで２以上のリンクが一つのノードに割り当てられ；
ｆ．更に各創生されたリンクで対内の第１ノードからの出口角度方位および対内の第２ノードに対する入口角度方位を組合せかつ登録する工程を包含している、方法。
【請求項２】
上記第１の最小条件内に含まれる何れか一つの条件を満たすと新たなノードの創生をもたらす、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記第１の最小条件の一つが装置により採集された２個のノード間の最も効果的な予め定められた変位Ｄである、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
上記第１の最小条件の一つがノードを離れた後の装置の最も効果的な予め定められた許容される角度変化δ°である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
更に或る第３の条件に合う時にノードの削除または併合を包含している、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
上記第３の条件が少なくとも一つのノード内で予め定められた距離ｄ、および３６０°より低い接近性を包含している、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
各イメージデータが複数のフレームを包含し、かつその中で各フレームの角度方位も登録されている、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
上記仮想映画が：
ａ．複数のノード；
ｂ．複数のノードを接続するリンクであって、２個のノード間の各リンクが一つのノードからの出口角度指示、および他のノードに対する入口角度指示と組み合わされ、複数のリンクが一つのノードに組み合わされており；
（ｃ）イメージデータが各ノードのためのカメラユニット視野、および上記イメージデータのための方位指示を反映している、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
映画のデイスプレーが：
ａ．ユーザーに選択、回転および前進のための手段を提供し；
ｂ．ユーザーにノードのイメージデータ内の選択されたユーザー視界をデイスプレーし；
ｃ．ユーザーが特定方向へ回転した時、そのユーザーに上記特定方向に対応するイメージデータの視界部分をデイスプレーし；
ｄ．ユーザーが現在ノードの出口方向の一つに向き、前進を選んだ時：ユーザーに上記出口方向により上記現在ノードにリンクされた次のノードのイメージデータの一部をデイスプレーし、イメージデータの上記デイスプレーされた部分が上記リンクに協働する入口方向に対応し；
ｅ．ユーザーが現在のノードとは別のノードを選択した時、彼に上記別のノードのイメージデータのユーザー視界部分をデイスプレーする、工程を包含している、請求項８に記載の仮想対話式映画。
【請求項１０】
ユーザーの現場内の動きをシミュレートする、対話式仮想映画製造のための装置であって：
ａ．可動プラットフォーム；
ｂ．与えられた時刻にプラットフォームの位置および方位を獲得し、かつそれらをイメージングユニットに対して提供する位置および方位ユニット；
ｃ．或る第１最小条件が満たされた時にノードを創生し、イメージデータを取得し、かつ上記イメージデータとその方位をノード位置に組合せ、これによりノードパッケージを形成するためのイメージングユニット；
ｄ．以下のためのデータユニット：
１）イメージングユニットからノードパッケージを受領し；
２）ノード間の近隣性を計算し；
３）見出された隣接ノードの間のリンクを登録し、その時各リンクに対するノードへのおよびノードからの入口および出口方向も含めて登録し；
４）可能なノードの併合および／または削除を計算し；
５）データユニット内のデータベース内にステップ１−４の結果であるリンクされたグラフを貯蔵し；
６）移動できるメデイヤまたはネットワーク器具からのリンクされたグラフ／グラフ群をデータベースに対して輸入し；かつ
７）データベースからのリンクされたグラフ／グラフ群を移動できるメデイヤまたはネットワーク器具へ輸出する。
ｅ．以下のための制御ユニット：
１）器具の活性化および非活性化；
２）装置の操作のために必要なパラメーターの限定；
３）輸入および輸出の操作にわたる制御の提供
を包含している、装置。
【請求項１１】
データユニットが移動可能なプラットフォーム上に配置されている、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
データユニットがプラットフォームから離れて配置されている、請求項１０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は対話式映画の準備のためのシステムおよび方法に関する。より詳細には、本発明は対話式映画製造のための方法およびシステムに関し、その映画は特にユーザーがビルデイング、オフィスなどのような、有形な場所内の仮想旅行を可能にする目的のために作られている。
【背景技術】
【０００２】
仮想映画は各種目的のために広く使用されており、その目的は展示、場所の案内およびツアーリング、教育、訓練、電子ゲームなどのようなものである。そのような映画の或るものは動画化され、かつ他の或るものは実際の、有形な場所内で撮影された実際のフレームを含む意味において現実的である。本発明は後者、即ち、仮想および対話式映画の準備がユーザーに実際の場所の探検を可能にする場合に関する。
【０００３】
例えば、ユーザーに或る場所の映画の観察、およびその場所内での対話式操縦を許容することが望ましい場合がある。より詳細には、対話式映画を持つことが望まれ、その映画はユーザーにその場所内での操縦を可能にし、その間彼は選択した如何なる可能な方向へ歩き、またその場所の実際的イメージを連続的に観察し、それらはコンピューターで作られた対話式のまたは非対話式の種目または事項と選択的に組み合わされる。
【０００４】
別のより詳細な例において、個人訓練のために仮想の対話式映画を提供し、かつ彼らを特殊場所に慣れさせることが望まれ、その時彼らに基本的かつ広範囲な情報を提供し、その情報はレイアウト、外観、部屋の配置およびその中の備品のような場所に関するものである。更に、映画内に、例えば、火のシミュレーションを組み合わせ、彼らを或る緊急事態に対処させる訓練を行うことは有益である。
【０００５】
人を実際の場所内で操縦させることを可能とするそのような仮想対話式映画は、また市場開拓のために使用することができ、例えば、観客に不動産、ホテルなどのような場所を対話式に探検することを許容する。
【０００６】
最近は、場所内でのナビゲーションを可能にする仮想の、対話式映画の準備は非常に複雑な業務であり、かつ多くの努力を含み、専門的なかつ長い撮影および編集を要している。また、結果は一般的にさほど満足のいくものではなく、それはユーザーに実際の感じを与えるには遙かに離れているからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の一つの目的は実際の場所のイメージを包含した仮想かつ対話式映画の準備を顕著に簡単化する方法およびシステムを提供することである。
【０００８】
本発明の別の目的はそのような仮想のかつ対話式の映画の準備の少なくともかなりの部分の自動化を可能にすることである。
【０００９】
本発明の更に別の目的はそのようなフィルムの製造を、装置をその場所内で自由に動かすことにより、正確なマークをその場所内に用意する場合の正確性を要しない。
【００１０】
本発明の更に別の目的は仮想−対話式映画の描写に基づくリンクされたダイヤグラムを提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的および利点は記述が進むに連れて明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は対話式仮想映画製造のための方法であって、それがユーザーの現場内での歩きおよび探検をシミュレートする方法において：（ａ）新たなノード創生のための第１の最小条件を定め；（ｂ）ノード間を連結するための第２の最小条件を定め；（ｃ）走査装置を場所内のルートに沿って動かし、全ての与えられた時刻におけるｘ、ｙ、変位座標、および走査装置の角度方位を計測し、かつ少なくとも第１の最小条件に合うような時にはいつでも新たなノードを創生し；（ｄ）カメラユニット視野を反映する各ノード位置でイメージデータを獲得し、かつ上記イメージデータとその方位を現在のノードのｘ、ｙ、位置座標と組合せ；（ｅ）一般的にノードのチェーンを創生するためにノードの対間の近隣リンクを見出しかつ登録し、何れかの２個のノード間をつなぐ各リンク割当量がノード間を接続するための少なくとも上記第２の最小条件を満たし、そこで２以上のリンクが一つのノードに割り当てられ；（ｆ）更に各創生されたリンクで対内の第１ノードからの出口角度方位および対内の第２ノードに対する入口角度方位を組合せかつ登録する工程を包含している。
【００１３】
好ましくは、上記第１の最小条件内に含まれる何れか一つの条件を満たすと新たなノードの創生をもたらす。
【００１４】
好ましくは、上記第１の最小条件の一つは装置により採集された２個のノード間の最も効果的な予め定められた変位Ｄである。
【００１５】
好ましくは、上記第１の最小条件の一つがノードを離れた後の装置の最も効果的な予め定められた許容される角度変化δ°である。
【００１６】
好ましくは、方法が更に或る第３の条件に合う時にノードの削除または併合を包含している。
【００１７】
好ましくは、上記第３の条件が少なくとも一つのノード内で予め定められた距離ｄ、および３６０°より低い接近性を包含している。
【００１８】
好ましくは、各イメージデータが複数のフレームを包含し、かつその中で各フレームの角度方位も登録されている。
【００１９】
好ましくは、上記仮想映画が：（ａ）複数のノード；（ｂ）複数のノードを接続するリンクであって、２個のノード間の各リンクが一つのノードからの出口角度指示、および他のノードに対する入口角度指示と組み合わされ、複数のリンクが一つのノードに組み合わされており；（ｃ）イメージデータが各ノードのためのカメラユニット視野、および上記イメージデータのための方位指示を反映している。
【００２０】
好ましくは、映画のデイスプレーが：（ａ）ユーザーに選択、回転および前進のための手段を提供し；（ｂ）ユーザーにノードのイメージデータ内の選択されたユーザー視界をデイスプレーし；（ｃ）ユーザーが特定方向へ回転した時、そのユーザーに上記特定方向に対応するイメージデータの視界部分をデイスプレーし；（ｄ）ユーザーが現在ノードの出口方向の一つに向き、前進を選んだ時：ユーザーに上記出口方向により上記現在ノードにリンクされた次のノードのイメージデータの一部をデイスプレーし、イメージデータの上記デイスプレーされた部分が上記リンクに協働する入口方向に対応し；（ｅ）ユーザーが現在のノードとは別のノードを選択した時、彼に上記別のノードのイメージデータのユーザー視界部分をデイスプレーする。
【００２１】
また本発明はユーザーの現場内の動きをシミュレートする、対話式仮想映画製造のための装置であって、上記装置が：（ａ）可動プラットフォーム；（ｂ）与えられた時刻にプラットフォームの位置および方位を獲得し、かつそれらをイメージングユニットに対して提供する位置および方位ユニット；（ｃ）或る第１最小条件が満たされた時にノードを創生し、イメージデータを取得し、かつ上記イメージデータとその方位をノード位置に組合せ、これによりノードパッケージを形成するためのイメージングユニット；（ｄ）以下のためのデータユニット：（１）イメージングユニットからノードパッケージを受領し；（２）ノード間の近隣性を計算し；（３）見出された隣接ノードの間のリンクを登録し、その時各リンクに対するノードへのおよびノードからの入口および出口方向も含めて登録し；（４）可能なノードの併合および／または削除を計算し；（５）データユニット内のデータベース内にステップ１−４の結果であるリンクされたグラフを貯蔵し；（６）移動できるメデイヤまたはネットワーク器具からのリンクされたグラフをデータベースに対して輸入し；かつ（７）データベースからのリンクされたグラフを移動できるメデイヤまたはネットワーク器具へ輸出する。（ｅ）以下のための制御ユニット：（１）器具の活性化および非活性化；（２）装置の操作のために必要なパラメーターの限定；（３）輸入および輸出の操作にわたる制御の提供
を包含している。
【００２２】
好ましくは、データユニットが移動可能なプラットフォーム上に配置されている。
【００２３】
代わりに、データユニットがプラットフォームから離れて配置されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明による仮想映画の撮影は好ましくは走査装置の手段により作られる。この走査装置はカメラユニットを備え、このユニットは１または２以上の個々のカメラを包含し、各々はビデオデイジタルまたはアナログカメラ、またはデイジタルスチールカメラであり得る。このカメラユニットは自動的に走査しおよびイメージデータ（以下フレーム）を３６０°までの視界内で得ることができる。このカメラユニット視界は１または２以上の個々のフレームの組合せにより得られ得る。
【００２５】
前述のように、本発明の目的は映画を見ているユーザーが走査場所を探査し、かつ彼に彼の行く先を同時に選択することを可能とし、これは例えば、接合点に接近した時にどちらの通路を選ぶかを彼に決定させることである。本発明によるとビデオまたはスチールフレームは通路に沿い現場で捕獲される。捕獲されたフレームはそれから一般的な自動化された方法で対話式の映画を製造するように処理される。それから、映画が活動化された時、ユーザーは上記仮想ルートに沿い移動する間に仮想探検ができる。この仮想映画の撮影、および準備工程は非常に簡単であり、それはその場所での複雑な準備の実施を必要としないからであり、その準備は場所の床上での撮影点の正確なマーキングまたは走査装置が線に沿って方向付けられるべき正確な線のマーキングのようなものである。従来技術はそのようなマーキング（スポットまたはワイヤーの形のもの）を必要としており、それは撮影されたフレーム内に現れることが許容されずまたは撮影工程を扱いにくくまたは高価にするものであった。
【００２６】
図１は２個の廊下（Ｃ１、Ｃ２）および２個の部屋（Ａ、Ｂ）を有するオフィス１０の例の概要を示している。本発明の目的はユーザーが通り抜ける、即ち、オフィスを“歩き”回ることを可能とする仮想映画を製造することである。見得るように、点１１で始めると、ユーザーは接合点Ｊ１へ歩き、そこで彼は部屋Ｂ内へと右に回るかまたは前進を続け得る。同様に、接合点Ｊ２へ達すると、ユーザーは部屋Ａ内へと回るかまたは廊下Ｃ１に沿い前進を続け得る。接合点Ｊ３に到達すると、ユーザーは廊下Ｃ２内で右へ曲がるかまたは左へ曲がり得る。更に、廊下に沿って歩くとユーザーは一般に比較的に制限された視界を要する。接合点Ｊ１、Ｊ２およびＪ３において、ユーザーはより広い視界を要し、かつ部屋ＡおよびＢ内において彼は３６０°の視界を要する。例えば、接合点Ｊ１においてユーザーは廊下に沿う直進を選択しかつ廊下の端部を見るし、または彼は部屋Ｂ内への回転を選択して部屋Ｂの様子を見るし、または彼は或る場合は反転して廊下Ｃ１に沿い戻る。
【００２７】
本発明によるとオフィスは走査装置の手段により撮影され、その走査装置は３６０°の視界までフレームを取ることができる。この走査装置はルートに沿い前進させられることができ、一方、撮影場所から関連視界内を写真撮影し得る。例えば、走査装置は各１０ｃｍ毎にイメージを捕獲し、かつフレームを取得することにより予め定められた視界を走査する。
【００２８】
その中で走査（フレーミング）が実施されるルート沿いの複数の点が図２内にノード１３として表示されている。ノード１３は、各ノード位置でその点での走査方法を概略的に表示し、かつそのノードに対する特殊なパラメーターを提供している。
【００２９】
撮影段階前に、それに沿って撮影が行われるルートに関するプランが作られる。プランされたルートに沿って、複数のノードは、走査装置が予め定められた距離Ｄ、これは例えば各５−５０ｃｍであり得る、を通過し、または予め定められた角度Δ°（例えば５°）により方向を変えた時創生される。各ノードのために、特定のカメラユニット視界が創生される。用語“カメラユニット視界”はここでは各ノードのための角度、カメラユニットを形成している個々のカメラにより取得された蓄積視界を限定している。それらの対応するカメラユニット視界付きのノードの各種の例が図３ａ−３ｄ内に表示されている。陰の付けられた領域がカメラユニット視界を表示している。例えば、図３ａ内に示されているように、ノード１５内の（および同様にノード１６、１７および２１内の）カメラユニット視界は９０°にわたり、即ち、−４５°から+４５°（０°は北方として明示されている）の間にわたっている。同じノードのカメラユニット視界が別に図３ｂ内に示されているように、即ち、それが２個の扇形にわたっており、第１のは−４５°から+４５°の間で、かつ第２のは２２５°から１３５°へわたり、ユーザーが前方と後方の双方へ“歩く”ことを可能としている。そのようなダブルの視界は２個の分離したカメラをカメラユニット内に装着することにより１回の撮影期間内に得ることができ、上記２個の一つは同じプラットフォーム上で前方へ向かいかつ第２のは後方へ向いている。図３ｃは好ましくは接合点Ｊ１に配置されているノード１８のための視界を示している。上記ノード内においては、視界は２７０°の扇形にわたり、即ち、−４５°から２２５°の間にある。ノード２２の視界は図３ｄ内に示されているように、全方向可視のために３６０°であり得る。
【００３０】
更に、最大ユーザー視界（ＵＦＯＶ）のパラメーターが予め定められている。このユーザー視界は扇形の角度サイズであり、これはユーザーが航行中に見ることが許容されるサイズである。何れのノードにおいても、ユーザー視界はカメラユニット視界よりも小さいか、またはもしノートカメラユニット視界内に２以上の扇形がある場合は、ユーザー視界は上記カメラユニット視界の何れよりも小さくなければならない。例えば、ユーザー視界は６０°の扇形として限定され得る。従って、かつ図４内に示されているように、ノード１８に配置されていると、ユーザーは、例えば、彼の６０°ユーザー視界を−４５°から２２５°の間のどこか、例えば+３０°から９０°の間に配置し得る。ユーザーの目視方向は常にＵＦＯＶの中央、即ち、この場合は６０°の目視方向にある。
【００３１】
ルート、ノード間の距離Ｄ、角度方向Δの変更、ユーザー視界（これは、上述のように、一定のパラメーターである）、および各ノードのためのカメラユニット視界を計画した後に、走査装置はイメージ記録遂行のために実際の準備完了となる。
【００３２】
本発明の好ましい実施例による走査装置２０３が図５内に示されており：かつ
ａ．写像ユニット２０１；
ｂ．可動プラットフォーム２０２；
ｃ．位置および方位センサー２０４；
ｄ．制御ユニット２１０；および
ｅ．データユニット２７５
を包含している。
【００３３】
可動プラットフォーム２０２は写像ユニット２０１、制御ユニット２１０、および好ましくはデータユニット２７５（データユニット２７５は或る実施例においてはプラットフォームから離れて装着され得る）を支持するために使用される。位置および方位センサー２０４は写像ユニット２０１へプラットフォームのｘ、ｙ絶対変位、およびその角度方位αを連続的に提供する。写像ユニット２０１はまたパラメーターＤ、Δ、カメラユニット視界、および制御ユニットからの起動信号Ａを提供する。
【００３４】
オペレーターは装置内に少なくともパラメーターＤ、およびΔが貯蔵されていることを確認する必要がある。それから彼は走査装置２０３を参照（０、０）位置へ配置し、かつプラットフォームおよびフィルムをルートに沿って動かし始める。ここで注意されるべきことは、高精度は計画されたルートに沿うプラットフォームの動きには要求事項ではなく、それは装置によりデータを収集する間に、各特定ノード位置および方位がセットされ、イメージデータが組み合わされ、かつカメラユニット視野が登録されるからである。より詳細には、上述のように、装置がＤより長い距離を通過し、またはその角度方位をΔより大きい角度だけ変えた時新たなノードが創生される。上記のＤ、Δ、および他の制御パラメーターは制御ユニット２１０から制御ライン２６０を介して写像ユニット２０１へ供給される。他の制御パラメーターは作動／非作動信号Ａ、および必要なカメラユニット視界を含み得る。制御ユニット２１０は各ノード位置で写像ユニット２０１を制御する。
【００３５】
写像ユニット２０１はノードを創生し、画像データを含む全ての関連データを組合せ、かつ各ノードに関する全てのデータをデータユニット２７５へ提供する。
【００３６】
データユニット２７５は各特定ノードに関するデータを写像ユニットから受領し、複数のノードを近隣を決定しかつノード間をリンクするために処理し、かつ得られたリンクをデータユニット２７５内のデータベース内に貯蔵する。いつでも、データベース内に貯蔵されたデータはその時までに処理された全てのノードに基づいて仮想対話式映画を表現する。更に、データベース内に貯蔵された上記データは別のメデイヤに対して輸出されることができ、またはそのようなデータは、例えば更新目的のために、チャンネル２７３を通してデータベース内に同様に輸入され得る。この輸入および輸出動作は制御ユニット２１０により提供される信号により制御される。
【００３７】
走査装置のより詳細なブロック図は図７内に示されている。カメラユニット２１４は１または２以上のカメラ（例えば図５内に示されているような２個のカメラ２２３および２２４）を包含している。撮影工程中に、カメラユニット２１４のプラットフォーム２０２に対する方位は固定され、またはカメラ位置制御ユニット２８０（これはカメラユニット２１４の回転２９０を機械的に起こす）の手段により調整可能である。３６０°のイメージを入手し得るカメラの場合は、カメラユニット２１４のそのような回転は不要である（かつそのような場合には、ユニット２８０は不必要である）。カメラユニット２１４のプラットフォームに対する角度方位はカメラ位置制御ユニット２８０（信号２６９が角度α２を指示している）からセレクター２９１へ与えられる。カメラユニット２１４はイメージをセレクター２９１へ連続的に、またはトリガー３００により表示されているように、セレクターにより要求された時に提供する。セレクター２９１は信号２６０、２７０および２７０ａに基づき新しいノードを創生する。セレクター２９１のためには、以下のように、２個の操作モードがあり得る：
ａ．プラットフォーム２０２が位置および方位、およびプラットフォーム２０２に関するカメラユニット２１４の回転が静止している間：そのような場合にはプラットフォーム２０２のｘ、ｙ座標および方位αは固定され、かつカメラユニット２１４がプラットフォーム２０２に対して回される（α２は変わる）。セレクター２９１は現在の座標に基づく新たなノードインデックスを創生する。それから、セレクター２９１はイメージまたはその一部をＣＦＯＶｎ内の各Δ２°で取得する。例えば、もしＣＦＯＶｎ（そのノードのためのカメラ視界）が９０°から２７０°の間であり、かつΔ２°が６°であると、我々はカメラユニットのただ一つのカメラ２２３を使用し、かつこのカメラ２２３の視界の中心が０°に向けられ、カメラユニット２１４が時計方向の回転を始め、かつセレクター２９１はカメラ２２３から入ってくる全てのイメージデータを、カメラ２２３の視界の左の境界が９０°を指向するまで無視するであろう。その後のみにセレクター２９１はカメラ２２３から各６°毎に入ってくるイメージデータを、カメラ２２３の視界の右の境界が２７０°を指向するまで選択するであろう。セレクター２９１はカメラ２２３から入ってくるイメージデータを同じノードインデックスと創生されたものとして組み合わせる。セレクター２９１は更にプラットフォーム２０２の座標ｘ、ｙ、方位α、およびカメラ（例えば、カメラ２２３）視界に対応するノードインデックスおよびイメージデータを結合する。セレクター２９１は最後にチャンネル２４７上を通してデータを一時的データベース２４４へ移送する。
ｂ．プラットフォーム２０２が動き、その間にカメラユニット２１４のプラットフォーム２０２に対する方位が固定されている（α２は一定）：  セレクター２９１が次の各場合に新しいノードを創生する（ｉ）以前のノードの座標からの変位Ｄ；または（ｉｉ）以前のノードを選択している間にプラットフォーム２０２の方位に関してプラットフォーム２０２の方位変化Δ。セレクターは最新イメージデータをノードインデックスと創生されたものとして結合する。セレクター２９１は更にプラットフォーム２０２の座標ｘ、ｙ、方位α、およびカメラ視界に対応するノードインデックスおよびイメージデータを結合する。この装置は以下に図８および９内に記述されているように２個の異なる操作モードで作動し得る。図８のモード内で作動するためには、セレクター２９１は制御ユニット２１０から到達するチェーンナンバー表示Ｃ＃の各ノードと結合しなければならない。セレクター２９１は最後にチャンネル２４７を通してデータを一時的データベース２４４へ移送する。
【００３８】
上記の項目ａおよびｂにおいて、セレクター２９１はカメラユニット２１４により取得されたようなイメージの連続的流れからイメージを選択するか、またはトリガー３００を使用してイメージを創生する。
【００３９】
位置決めユニット２０４はプラットフォーム２０２の座標ｘ、ｙ、およびその角度方位αを何時でも検知する。
【００４０】
一時的データベース２４４はノードデータの一時的貯蔵所として形成され、かつそれは例えば、データユニット２７５による処理がオフラインで、または非同時的に行われる時、そのようなデータを貯蔵するために使用される。
【００４１】
処理ユニット３０１は一時的データベース２４４からデータを回収する。ノードデータが回収される都度、処理ユニット３０１はデータベース３０２内に貯蔵されている他のノードに対して近隣を計算し、かつ近隣検出の都度、リンクを形成する。この処理ユニットは最も効果的な距離Ｄ１のパラメーター、最大距離ｄのパラメーターおよび最も効果的な許容される方位変化δ°のパラメーター、および計算のために最も効果的な許容されるユーザー視界（ＵＦＯＶｍａｘ）（信号２６１）を使用する。近隣の計算は以下に詳述されるであろう。近隣の計算が完了すると、ノードデータおよびその協働するリンクはチャンネル２４９を通してデータベース３０２内に貯蔵される。輸入および輸出ユニット３０４はデータベース３０２内に貯蔵されているリンクされたデータをチャンネル２６１および３１０を介して輸出し、またはそのようなリンクされたデータをチャンネル２６２および３１０を介して輸入するために使用する。
【００４２】
制御ユニット２１０はユーザーインターフェース（図示されていない）を包含し、これは各種のパラメーター（Ｄ、Ｄ１  δ、ＣＦＯＶｎ、Δ、ｄ、Δ２、Ｃ＃などのような）のインプットおよびそれらの他ユニットへの提供、走査装置の状態に関する各種データのオペレーターへの開示、および装置２０３の如何なる一般的制御の実施を可能にする。なかんずく、制御ユニット２１０はリンクされたデータの輸入および輸出のライン２７２を介しての制御、２個の操作モード（固定カメラユニットまたは回転式）の間のライン２１４を介しての選択を可能にしている。
【００４３】
対話式映画に進める際にユーザーに円滑な視野を保証するために、以下の条件が保持されなければならない：
ａ．ノード間の間隔は予め定められた距離Ｄを越えるべきでない；
ｂ．映画を見ている間にユーザーにより一つのモードから次のモードへ進められる際に、ユーザー視界の方向が最適の予め定められた角度δより大きい量だけ強制的に変えられないことを保証し；かつ
ｃ．一つのノードから別のノードへ進む（項目ｂ内に指示したように）際に視界の変化をδより小さくすることを保証すると、フルユーザー視界ＵＦＯＶ（限定されたように）はユーザーに対して可能となるであろう。
【００４４】
図２において、接合点内のノードは９０°接合点を形成するように描写されている。実際のケースをより良くシミュレートするためには、接合点は図６内に記述されているように、２または３以上のルートに分割され得る。より詳細には、部屋Ｂへと右へ転向するために接合点Ｊ１へ達した時（図２）、より実際に近いのはユーザーがノード２７で約４５°の角度で右へ回転を開始することである。従って、もし例えば、ノード２７のカメラ視界が図示されているように１６５°であり、かつユーザーの最適視界が６０°と限定されていると、ノード２６からノード２７へ移動した後にユーザーが第１にユーザー視界を１５°から７５°にして彼の視線を４５°に回すことが理論的である。ノード２８に入ると、ユーザーが彼の視線を更に右へ回して、即ち、約６０°の方向へ回し、即ち彼の視界は図６内に示されているように３０°から９０°の間の角度にわたっているのが理論的である。一つのノードから次のノードへの排出方向（即ち、ユーザーが一つのノードを離れて次のノードへ向かう時の視線）はデータベース３０２内に登録され、かつ次のノードへ入る方向（即ち、ユーザーが前のノードから次のノードへ入る時に見る視線）もデータベース３０２内に登録される。勿論、一つのノードから２以上の出口がありかつ一つのノードへの２以上の入口が有り得る。図６の例においては、ノード３２は２個の入口を備え、ノード３１からの一つは約−３０°の方向を指向し、かつノード３５からの第２入口は約０°の方向を指向している。本発明の実施例によるとノードへまたはノードからの入口および出口方向はそれぞれノードへ入りまたは排出するときのプラットフォーム２０２の方位により決定され得る。より詳細には、上述のように、装置２０３の上記位置決めユニット２０４が方向手段（ジンバルのような）を備え、これが与えられた所定時間にプラットフォーム２０２の方位を計測する。代わりに、この方向は位置決めユニット２０４から取得されるような変位ベクトルから計算され得る。前述のように、注目されるべきことは、対話式映画の円滑な目視を保証するためには第１ノードからの出口方向と次のノードへの入口方向の間の差が予め定められた値δ°を越えるべきではない。更に、上記差をδ°より少なく保持し、かつユーザーの視界を上記次のノードへ位置決めする際、システムはユーザーの視界として定められたような最適なフルスパンの提供を保証するべきである。例えば図６の場合においては、もしノード２８への入口方向が６０°、即ち、ユーザー視界が３０°から９０°の角度にわたると、ノード２８のカメラ視界は少なくとも３０°から９０°にわたり、かつ一般的にユーザーが彼の視線を変え得る範囲より大きい。
【００４５】
ノードのデータ（即ち、ノードに協働する全てのデータ）を蓄積すると、ノードの間の連結（リンク）が形成される。より詳細には、ノードの間の有効通路が、入口および出口方向と共に決定される。例えば、図６において、ノード２６がノード２７に接続され、ノード２６からノード２７への“ジャンプ”が作られ、一方、そのようなジャンプは、例えば、ノード２６からノード２８へは作られ得ない。ノード２６および２７は従って“近隣”として限定される。同様に、ノード２８および３５はノード２７の近隣である。処理ユニット３０１はノードの近隣を設立させる。本発明によるノードの近隣は他の近隣ノードに対する（入口または出口）方向を省略し、他の上記近隣ノードを識別する。
【００４６】
図９は近隣ノード決定のための詳細な工程を記述している。ステップ５００では新ノードＮが貯蔵所Ｎ内に取得され、これは例えば新ノードがカメラにより丁度記録されている。ステップ５１０の貯蔵所（Ｔ）へ連続して持ち込まれたデータベース内の他のノードのために、それらの同位性がステップ５２０内でそれらが充分に近いか（予め定められた上限距離Ｄ１より小さいか）により証明される。もし答えがイエスであり、Ｎにおける新ノードが３６０°の視界を備え（ステップ５３０）かつＮとＴの間の距離が別に定められた、より低い制限距離ｄより小さければ（ステップ５７０でノー）、ＮおよびＴ内のノードは３６０°の一つのノード内に併合され得る。もし、しかしながら、視界Ｎが３６０°でなければ（ステップ５３０）、カメラ視界ＮおよびＴは次の２個の条件に適合するかどうかがチェックされる：（ａ）ＮからＴへのステップがδ°より小さいユーザー視界（ＵＦＯＶ）方向の変更を要するか；および（ｂ）その場合フル最適ユーザー視界（ＵＦＯＶｍａｘ）が限定されたように提供されるかどうか（我々の例内では６０°）。もし上記条件の双方に対する回答がイエスであれば、ノードＮおよびＴはリンクされることができ（ステップ５５０）、かつそれらの入口および出口の方向も結合される（ステップ５６０）。もし、しかしながら、ステップ５４０内で回答がノーであれば、二つのノードはリンクされ得ない。もしステップ５７０内で回答がイエスであれば、二つのノードはリンクされ得る（ステップ５５０）。
【００４７】
機構構築の他の方法はデータ収集中における装置２０３の直線ルートの追跡である。装置の直線ルートの追跡は装置２０３の２個のルートが交差する時に決定するための一つの方法を提供し得る。交差点の認識はノードを接合点として限定し、かつその近隣リストの展開に使用され得る。
【００４８】
図１０はノードの２個のチェーンを表示しており、それぞれは異なるルートを備えている。ノードＮ１からＮ４は装置２０３が“東”へ移行した時に登録されたノードでありかつＮ１１からＮ１３は装置が“北”へ移行した時に登録されたノードである。この例においてＮ１からＮ４へのルートは最初に登録され、それは既にデータベース内に存在しかつＮ１１をＮ１０へ近隣として接続する手続は丁度終了している。手続中にＮ１２を受け入れるとＮ１２をＮ１１へ近隣として連結するであろう。しかし、近隣テストは交差があることを指示し、その交差は以下のような特殊な処理を受けなければならないであろう：
１．Ｎ２およびＮ３がＮ１１の近隣として接続され得るか？
２．視界が３６０°で、かつそれらの間の距離が距離Ｄ１より低いが、ｄより大きい場合、それらは近隣として限定される（図９内のステップ５２０、５３０、５７０参照）。
３．視界が３６０°より小さい、例えば１８０°である場合、２個の転送条件がチェックされ（ステップ５４０）かつもし適合すると、リンクが達成される（ステップ５５０）；
【００４９】
図１１はノードの２個のチェーンを表示しており、それぞれは異なるルートに属している。Ｎ２１からＮ２４は装置２０３が“東”へ移行した時に登録されたノードでありかつＮ３１からＮ３４は装置２０３が“北”へ移行した時に登録されたノードである。この例においてＮ２１からＮ２４へのルートは最初に登録され、それは既に機構内に存在し、かつＮ３１をＮ３０（図示されていない）へ近隣として接続する手続は丁度終了している。手続中にＮ３２を受け入れるとＮ３２をＮ３１へ近隣として連結するであろう。しかし、近隣テストは交差があることを指示し、その交差は以下のような特殊な処理を受けなければならないであろう：
１．Ｎ２１およびＮ２２がＮ３１の近隣として接続されるべきか？
２．この例においては、Ｎ２１はＮ３１から最適範囲Ｄ１を越える距離に配置され、かつ従ってそれはＮ３１の近隣ではない；
３．双方のノードの視界が３６０°で、かつＮ３３およびＮ２２が最適範囲内にあり、即ちｄより小さい場合は、それらは一つのノードに併合され、カメラ視界３６０°を備え、かつリンク方向が統合される；より詳細には、Ｎ３３を削除しかつＮ２３およびＮ３４をＮ２２の近隣とする（ステップ５２０および５３０がイエス、ステップ５７０がノー）。
【００５０】
上述されたように、本発明が想定しているのは、仮想映画が現場内のルートに沿い取得されたイメージデータの集積であることである。これは本発明においてはノードのリンクされたグラフであると解釈することができ、そこでは各ノードがカメラユニット視界を表現しているイメージデータを包含している。一つのノードから別ノードへの接続（即ち、第１ノード内の選択されたユーザー視界ＵＦＯＶから別ノード内の別のＵＦＯＶへの）は円滑に保持される。ノード間のリンクは一つのノードから別のノードへの円滑な動きを許容する。ノードの形成と同様に撮影およびそれらのリンクは同時に達成され、かつその場合に、撮影および処理が終了すると、映画は基本的に使用準備完了となる。その後、映画が起動され、ユーザーは第１ノードから、選択された視野を見ながら、別の視野を見る第２のノードへ、視野の充分な円滑性を保つ近くで“動く”ことができる。ユーザーの一つのノードから次のノードへの“動き”はユーザー視界の中心を現在のノードの出口方向へ向け、かつ上記出口により現在のノードに連結されているノードへ前進させることにより行われる。ユーザーの上記次のノードへの進入はユーザーにユーザー視界（次のノードのイメージデータの一部）を示すことにより行われ、これはユーザー視界の中心が上記次のノードの入口方向を指向する時に行われる。
【００５１】
更に、或るアニメーションが選択されたイメージデータに加えられ、それからユーザーに表示され得る。また、ユーザーに表示されるイメージデータ内に存在する要素（アニメーション要素を含んでいる）は対話式に作られることができ、かつ競技種目とされ得る。他方において、アニメーションまたは他の競技種目を始める種目もあり得る。従って、本発明の対話式映画はシミュレーションのためには理想的である。
【００５２】
図１０、１１および１２内で記述されたような手続は一般に全ての状況を取り扱える。図８は別の手続を提供しており、その中では殆ど計算は行われないが、ノード間の或る可能なリンクが認識され、しかしユーザーの視点からは、効果は顕著でないかもしれない。この手続によると、装置はルートに沿ってチェーンのように連結されたノードの集合体を獲得し、その中では上記チェーンの第１ノードと最後のノードのみがデータベース内の現存するリンクされたグラフと可能な連結をチェックされ得る。同じチェーンに属していると考えられるノードが同じＣ＃を備えている。ステップ３１０において、チェーンの第１ノードが選択される。ステップ３２０において、リンクされたグラフに対する確認は、近隣関係が構成されているかどうかを見出すために、作られる。もしグラフ内で別ノードとの結合条件が合うと、ステップ３３０で結合が達成される。ステップ３４０において現在のノードがチェーン内の最後であるかどうかがチェックされる。もし回答がイエスであると、手続は終わる。もし、しかしながら、回答がノーであると、ステップ３６０で最初のノードは“以前の”貯蔵所（Ｐ）内へ入れられ、かつステップ３７０では次のノードが得られかつノードＮおよびノードＰの間にステップ３８０でリンクが作られる。ステップ３９０では、ノードＮがチェーン内の最後のノードであるかどうかの確認が行われる。もし回答がイエスであると、我々は再びリンクされたグラフ内で近隣を見出すための調査を行い、かつもし見つけられると、ステップ４１０内でリンクが行われ、かつ手続が終わる（３６０）。もし、しかしながら、ステップ３９０内での回答がノーであると、手続はステップ３６０へ戻る。
【００５３】
本発明の或る実施例が図解の手段により記述されてきたが、本発明が多くの修正、変形および翻案付きで、かつ多数の均等物または別の解決法付きで、当業者が本発明の精神から離れることなくまたは請求項の範囲を越えることなく実施できることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】２個の廊下と２個の部屋を有する例示的なオフィスの概要で、その探査は対話式（相互作用）映画により提供される。
【図２】ルートおよびその上にマークされたノード付きの部分的概要の例である。
【図３】３ａ、３ｂ、３ｃ、および３ｄはオフィスの異なる場所におけるカメラユニット視界のための例である。
【図４】６０°のユーザー視界（ＵＦＯＶ）を示しており、それは（−４５°から２２５°）のカメラユニット視界を有するノードの３０°から９０°の間に配置されている。
【図５】本発明の実施例による走査装置の一般的構造を図示しているブロック図である。
【図６】接合点近傍領域におけるノード間の動き操作のための一例を示している。
【図７】本発明の実施例による走査装置のより詳細な構造を図示しているブロック図である。
【図８】本発明の一つの実施例によると近隣に対してノードが如何に解析されるかを示している流れ図である。
【図９】本発明の別の実施例によると近隣に対してノードが如何に解析されるかを示しているより詳細な流れ図である。
【図１０】接合点近傍におけるノードの解析を図示している例である。
【図１１】接合点近傍におけるノードの解析を図示している例である。
【図１】
2006507596.tif 000003
【図２】
2006507596.tif 000004
2006507596.tif 000005
2006507596.tif 000006
2006507596.tif 000007
2006507596.tif 000008
【図４】
2006507596.tif 000009
【図５】
2006507596.tif 000010
【図６】
2006507596.tif 000011
【図７】
2006507596.tif 000012
【図８】
2006507596.tif 000013
【図９】
2006507596.tif 000014
【図１０】
2006507596.tif 000015
【図１１】
2006507596.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成16年6月24日(2004.6.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対話式仮想映画製造のための方法であって、それがユーザーの現場内での歩きおよび探検をシミュレートする方法において：
ａ．新たなノード創生のための第１の最小条件を定め；
ｂ．ノード間を連結するための第２の最小条件を定め；
ｃ．走査装置を場所内のルートに沿って動かし、全ての与えられた時刻におけるｘ、ｙ、変位座標、および走査装置の角度方位を計測し、かつ少なくとも第１の最小条件に合うような時にはいつでも新たなノードを創生し；
ｄ．カメラユニット視野を反映する各ノード位置でイメージデータを獲得し、かつ上記イメージデータとその方位をノードのｘ、ｙ、位置座標と組合せ；
ｅ．一般的にノードのチェーンを創生するためにノードの対間の近隣リンクを見出しかつ登録し、何れかの２個のノード間をつなぐ各リンク割当量がノード間を接続するための少なくとも上記第２の最小条件を満たし、そこで２以上のリンクが一つのノードに割り当てられ；
ｆ．更に各創生されたリンクで対内の第１ノードからの出口角度方位および対内の第２ノードに対する入口角度方位を組合せかつ登録する工程を包含している、方法。
【請求項２】
上記第１の最小条件内に含まれる何れか一つの条件を満たすと新たなノードの創生をもたらす、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記第１の最小条件の一つが装置により採集された２個のノード間の最も効果的な予め定められた変位Ｄである、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
上記第１の最小条件の一つがノードを離れた後の装置の最も効果的な予め定められた許容される角度変化δ°である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
更に或る第３の条件に合う時にノードの削除または併合を包含している、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
上記第３の条件が少なくとも一つのノード内で予め定められた距離ｄ、および３６０°より低い接近性を包含している、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
各イメージデータが複数のフレームを包含し、かつその中で各フレームの角度方位も登録されている、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
上記仮想映画が：
ａ．複数のノード；
ｂ．複数のノードを接続するリンクであって、２個のノード間の各リンクが一つのノードからの出口角度指示、および他のノードに対する入口角度指示と組み合わされ、複数のリンクが一つのノードに組み合わされており；
（ｃ）イメージデータが各ノードのためのカメラユニット視野、および上記イメージデータのための方位指示を反映している、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
映画のデイスプレーが：
ａ．ユーザーに選択、回転および前進のための手段を提供し；
ｂ．ユーザーにノードのイメージデータ内の選択されたユーザー視界をデイスプレーし；
ｃ．ユーザーが特定方向へ回転した時、そのユーザーに上記特定方向またはそれの近傍に対応するイメージデータの視界部分をデイスプレーし；
ｄ．ユーザーが現在ノードの出口方向の一つに向き、前進を選んだ時：ユーザーに上記出口方向により上記現在ノードにリンクされた次のノードのイメージデータの一部をデイスプレーし、イメージデータの上記デイスプレーされた部分が上記リンクに協働する入口方向に対応し；
ｅ．ユーザーが現在のノードとは別のノードを選択した時、彼に上記別のノードのイメージデータのユーザー視界部分をデイスプレーする、工程を包含している、請求項８に記載の仮想対話式映画。
【請求項１０】
ユーザーの現場内の動きをシミュレートする、対話式仮想映画製造のための装置であって：
ａ．可動プラットフォーム；
ｂ．与えられた時刻にプラットフォームの位置および方位を獲得し、かつそれらをイメージングユニットに対して提供する位置および方位ユニット；
ｃ．或る第１最小条件が満たされた時にノードを創生し、イメージデータを取得し、かつ上記イメージデータとその方位をノード位置に組合せ、これによりノードパッケージを形成するためのイメージングユニット；
ｄ．以下のためのデータユニット：
１）イメージングユニットからノードパッケージを受領し；
２）ノード間の近隣性を計算し；
３）見出された隣接ノードの間のリンクを登録し、その時各リンクに対するノードへのおよびノードからの入口および出口方向も含めて登録し；
４）可能なノードの併合および／または削除を計算し；
５）データユニット内のデータベース内にステップ１−４の結果であるリンクされたグラフを貯蔵し；
６）移動できるメデイヤまたはネットワーク器具からのリンクされたグラフ／グラフ群をデータベースに対して輸入し；かつ
７）データベースからのリンクされたグラフ／グラフ群を移動できるメデイヤまたはネットワーク器具へ輸出する。
ｅ．以下のための制御ユニット：
１）器具の活性化および非活性化；
２）装置の操作のために必要なパラメーターの限定；
３）輸入および輸出の操作にわたる制御の提供；
４）装置の各種ユニットおよび要素のモニターおよび調整
を包含している、装置。
【請求項１１】
データユニットが移動可能なプラットフォーム上に配置されている、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
データユニットがプラットフォームから離れて配置されている、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
イメージングユニットが１または２以上のカメラを包含している、請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】
更にカメラの回転および／または位置決めのための機構を包含している、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
更にプラットフォームに対するカメラの方位を計測するためのセンサーを包含している、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
上記第１最小条件が２個のノードの間に位置および方位ユニットにより計測された少なくとも最も好適な予め定められた間隔Ｄのパラメーターを包含している、請求項１０に記載の装置。
【国際調査報告】
2006507596.tif 000017
2006507596.tif 000018