(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
災害状況をシミュレートし災害状況シミュレーション結果を生成する災害状況シミュレータと、
仮想空間内の体験者の視点位置と前記体験者が指定する進行方向と前記体験者が指定する速度情報とからなる避難経路情報をリアルタイムに入力するための入力手段と、
前記避難経路情報と予め登録した理想的な避難経路情報とを管理する仮想空間構築手段と、
前記理想的な避難経路の情報に従い仮想空間映像内を避難する仮想人間像を生成し、該仮想人間像と前記災害状況シミュレーション結果と前記避難経路情報とから避難仮想体験用の仮想空間映像データを生成する映像生成手段と、
前記仮想空間映像データに基づいて実スケールで立体視可能な仮想空間映像を表示させて体験者に仮想空間を提示するドーム型の映像表示手段と、を備え、
前記映像生成手段は、前記仮想人間像を、前記体験者の視点位置の進行方向前方に位置する場合には動作を有した詳細な３次元形状とテクスチャとで表現するとともに、前記体験者の視点位置の進行方向後方に位置する場合には動作及び３次元形状が無いテクスチャのみで表現することを特徴とする避難仮想訓練システム。
【請求項２】
前記映像生成手段は、前記仮想人間像が前記体験者の視点位置の進行方向前方に位置する場合には、前記テクスチャに加え前記体験者の視点位置との距離に応じて段階的に形状の詳細度を落とした前記仮想人間像を生成することを特徴とする請求項１に記載の避難仮想訓練システム。
【請求項３】
前記各映像表示手段により表示される仮想空間映像は、前記体験者自身の視点で見た映像であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の避難仮想訓練システム。
【請求項４】
前記仮想空間構築手段は、前記避難経路情報を蓄積する蓄積手段を備え、前記映像生成手段は、前記蓄積手段にて蓄積した避難経路情報と前記災害シミュレーション結果とに基づいて再現する避難経路を立体視可能な仮想空間の映像データとして生成することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れに記載の避難仮想訓練システム。
【請求項５】
前記仮想人間像は、前記各映像表示手段により表示される仮想空間映像によって避難仮想体験を共有する他の体験者を示すものであることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の避難仮想訓練システム。
【請求項６】
前記映像表示手段に表示させる仮想空間映像を前記体験者が見るための偏光眼鏡を含んだことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の避難仮想訓練システム
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、避難仮想体験システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、災害発生時の避難訓練は、現実世界で行うことが常識的であった。また安全性の評価には、例えば、火災の広がり、人間の避難行動にコンピュータシミュレーションを用いることもあるが、その可視化は色による表現，球等の単純な形状を用いた表現が用いられていることが多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように災害発生時の避難訓練を現実世界で行う場合、多くの準備や人手を必要とし、また集団で行うため時間的制約があり、更に実施場所等の制約もある。
【０００４】
また安全性の評価には、例えば火災の広がり、人間の避難行動にコンピュータシミュレーションを用いることもあったが、そのシミュレーションの可視化には色による表現、球などの単純形状を用いた表示が行われる似すぎず、現実世界での避難訓練に置き換えて避難訓練を体験させるような装置は提供されていなかった。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みて為された者で、その目的とするところは、現実世界での避難訓練のような時間的な制約や実施場所等の制約を受けることなく災害時の状況下の避難を疑似体験することができる避難仮想体験システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明では、災害状況をシミュレートし災害状況シミュレーション結果を生成する災害状況シミュレータと、仮想空間内の体験者の視点位置と前記体験者が指定する進行方向と前記体験者が指定する速度情報とからなる避難経路情報をリアルタイムに入力するための入力手段と、前記避難経路情報と予め登録した理想的な避難経路情報とを管理する仮想空間構築手段と、前記理想的な避難経路の情報に従い仮想空間映像内を避難する仮想人間像を生成し、該仮想人間像と前記災害状況シミュレーション結果と前記避難経路情報とから避難仮想体験用の仮想空間映像データを生成する映像生成手段と、前記仮想空間映像データに基づいて実スケールで立体視可能な仮想空間映像を表示させて体験者に仮想空間を提示するドーム型の映像表示手段と、を備え、前記映像生成手段は、前記仮想人間像を、前記体験者の視点位置の進行方向前方に位置する場合には動作を有した詳細な３次元形状とテクスチャとで表現するとともに、前記体験者の視点位置の進行方向後方に位置する場合には動作及び３次元形状が無いテクスチャのみで表現することを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記映像生成手段は、前記仮想人間像が前記体験者の視点位置の進行方向前方に位置する場合には、前記テクスチャに加え前記体験者の視点位置との距離に応じて段階的に形状の詳細度を落とした前記仮想人間像を生成することを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、前記各映像表示手段により表示される仮想空間映像は、前記体験者自身の視点で見た映像であることを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明では、請求項１乃至請求項３の何れかの発明において、前記仮想空間構築手段は、前記避難経路情報を蓄積する蓄積手段を備え、前記映像生成手段は、前記蓄積手段にて蓄積した避難経路情報と前記災害シミュレーション結果とに基づいて再現する避難経路を立体視可能な仮想空間の映像データとして生成することを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明では、請求項１乃室請求項４の何れかの発明において、前記仮想人間像は、前記各映像表示手段により表示される仮想空間映像によって避難仮想体験を共有する他の体験者を示すものであることを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明では、請求項１乃至請求項５の何れかの発明において、前記映像表示手段に表示させる仮想空間映像を前記体験者が見るための偏光眼鏡を含んだことを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下本発明を一実施形態により説明する。
【００２４】
図１は本発明の一実施形態のシステムを示すものであって、図においてＸは本実施形態の基本となる避難仮想訓練装置の構成を示し、この基本となる避難仮想訓練装置Ｘと、避難仮想訓練装置Ｘ内のイントラネットＡ’に接続されたインターネットＡ上や、専用線Ｂを介して接続されたイントラネットＡ’’上のコンピュータ群とでシステム全体が構成され、インターネットのＴＣＰ／ＩＰにより相互間でデータの授受ができるようになっている。
【００２５】
基本装置Ｘは災害状況をシミュレートする災害状況シミュレータ１と、体験者の指定する進行方向（視点位置）や移動速度に基づいた避難経路の情報や模範となる避難経路情報を蓄積・管理する記憶装置（図示せず）を備えた仮想空間構築サーバ２及び蓄積された品経路情報をデータベース化して格納する外部記憶装置１４と、災害状況シミュレータ１で行われる災害状況シミュレーション結果と仮想空間構築サーバ２から与えられる体験者や模範となる避難経路情報とに基づいて立体視可能な仮想空間の映像データを生成する映像生成装置３と、この映像生成装置３で生成される映像データに基づいて、実スケール表示可能なドーム型のスクリーン４に映像を投影する投影手段（図示せず）からなる大型の表示装置５と、スクリーン４の前方に配置され体験者が乗る揺動装置６と、災害状況のシミュレーション結果に基づいて地震、ガス爆発、更には車椅子の振動等を想定した揺動を発生するように揺動装置６を制御する揺動制御装置７と、体験者の身振りを光学的センサ、例えばＣＣＤカメラ８により撮像検知してその画像から体験者の動作指示を判定して、体験者の仮想空間内の進行方向（視点位置）や移動速度を認識する身振り認識装置９と、避難経路情報と災害状況のシミュレーション結果とに基づいて仮想空間内の３次元音響信号を生成する３次元音響制御装置１０と、３次元音響制御装置１０により生成される３次元音響信号を再生して音響的に災害発生下の臨場感を盛り上げる３次元音響装置１１と、後述する専門家によるアドバイス情報を管理するアドバイス情報管理サーバ１２及びアドバイス情報をデータベースとして格納する外部記憶装置１５と、体験者の認証情報や体験者の体験記録等の体験者に関する情報を管理する体験者情報管理サーバ１３とにより構成され、災害状況シミュレータ１，仮想空間構築サーバ２，映像生成装置３，揺動制御装置７，身振り認識装置９，３次元音響制御装置１０，アドバイス情報管理サーバ１１，体験者情報管理サーバ１３を構成するコンピュータはＴＣＰ／ＩＰを用いたイントラネットＡ’により接続されて互いに情報の授受を行うようになっている。
【００２６】
このように構成された避難仮想訓練装置Ｘに対して、避難仮想訓練装置Ｘの設置場所と離れた場所に設けられたコンピュータ群がネットワークを通じて接続され本実施形態のシステムが構築される。勿論本発明システムは基本となる避難仮想訓練装置Ｘ単体で構築することができる。
【００２７】
上記コンピュータとしては例えば上記イントラネットＡに対して専用回線Ｂを介して接続されたイントラネットＡ’’に連なるコンピュータ２１…やインターネットＡに接続されたコンピュータ２１等が用いられ、これらコンピュータ２１…に備わった映像データ生成機能を用いて、ＣＲＴやＬＣＤ等を用いた表示装置２２に仮想空間映像を表示したり、或いは実スケール表示可能な大型平面あるいはアーチ型の立体視画像を表示できる表示装置２３に、上記スクリーン４に映し出される仮想空間と同じ仮想空間映像を映し出すことで、避難仮想訓練装置Ｘのスクリーン４前の体験者と、コンピュータ２１…に接続されている表示装置２２や表示装置２３前の体験者とが、仮想空間を共用して避難体験ができるようなっている。
【００２８】
各コンピュータ２１…に備わっている音響制御機能を利用して音響信号を災害状況シミュレーション結果等に基づいて生成して、音響装置２４により発鳴させることもできるようになっている。
【００２９】
ここでイントラネットＡ’’内に仮想空間情報および避難経路情報管理のための仮想空間補助補助サーバ３０を設け、この仮想空間構築補助サーバ３０を通じて避難仮想訓練装置Ｘ側の仮想空間構築サーバ２との間で避難経路情報を授受したり、避難経路情報を仮想空間補助補助サーバ３０内の記憶装置に蓄積させたり、外部記憶装置３１に格納させることで、仮想空間構築サーバの多重化を図り、ネットワークの遅延を吸収するようになっている。
【００３０】
尚災害状況シミュレータ１についても可能であれば多重化すべきであるが、これには多くのコンピュータリソースを必要とするため、コンピュータ２１の映像データ生成機能側に避難者の行動予測機能を組み込むことでネットワークの遅延を吸収する図るようにしている。勿論災害状況シミュレータ１を多重化することも可能である。この行動予測機能は、図示する如くインターネットＡ経由で接続されたコンピュータ２１のように、何れのサーバも最寄りで多重化しておらず、ネットワークによる遅延が避けられない場合にも有効に機能する。
【００３１】
尚イントラネットＡ’’やインターネットＡに接続されている、表示装置２２を表示装置とするコンピュータ２１は、仮想空間を立体表示するのではなく、単眼視のウィンドウ表示とし、さらに仮想空間の映像要素の制御用グラフィカル・ユーザ・インタフェースを表示し、大型の表示装置とは異なる用途に用いる。
【００３２】
ここで言う仮想空間の制御とは、蓄積した避難経路情報、アドバイス情報の閲覧、災害条件の変更を指す。
【００３３】
また表示装置５のスクリーン４に投影される仮想空間映像或いは表示装置２３に表示される仮想空間映像は、体験者が偏光眼鏡を掛けることで立体視できる映像であり、この映像データを生成する方法は公知の方法を用いるので、ここでは説明は省略する。勿論その他の立体視できる映像生成方法を採用しても良い。
【００３４】
上記避難仮想訓練装置Ｘにおいて、体験者の視点位置情報の入力はＣＣＤカメラ８を用いた画像処理によるものであるが、例えば表示装置２３を用いる体験者の視点位置情報の入力は、例えばジョイスティック或いはグローブ型入力装置を用いて体験者の操作或いは手の動きにより行う。
【００３５】
またコンピュータ２１の表示装置２２を用いる体験者の視点位置情報の入力は、ジョイスティック或いはグローブ型入力装置、キーボード、マウス等を用いる。
【００３６】
尚上記のＣＣＤカメラ８により身振り検知は、体験者Ｍの情報に設置したＣＣＤカメラ８で撮像した体験者の映像を身振り認識装置９に取り込み、身振り認識装置９は画像処理機能により体験者が手で示している方向を検知し、その向きを進行方向（視点位置）として認識する。また体験開始前に体験者が真っ直ぐ手を前方に伸ばしたときの手の長さを測定しておき、進行方向を指示するために手を延ばす際に肘の折り曲げ具合により上方から捉えた手の長さが変わることを利用し、その時の手の長さを進行方向に対する移動速度として認識する。勿論画像処理方法としては周知の方法を用いれば良いので、ここでは説明は省略する。
【００３７】
次に本発明避難仮想体験システムの動作について説明する。
【００３８】
まず、体験開始に当たっては、避難仮想体験装置Ｘ及び各コンピュータ２１…を用いて体験する体験者の個人情報（頭の高さを示す身長等を含む）の入力や認証のためのＩＤの入力を者情報管理サーバ１３の管理の下で行う。この場合体験者情報管理サーバ１３からの質問等に応じて表示装置２２，２３やスクリーン４のを見ながらキーボードや手による指示にて、体験者は所定のデータを入力する。
【００３９】
また避難仮想体験装置Ｘ側では体験者の手の長さの初期設定も合わせて行う。
【００４０】
このようにして認証や初期測定が終了すると、避難体験訓練が開始されることになる。まず基本となる避難仮想体験装置Ｘでは、災害状況シミュレータ１の災害状況シミュレーション結果と、体験者の指示する避難経路情報に基づいて映像生成装置３がＣＧ（コンピュータグラフィス）によって立体視用の仮想空間映像データを生成し、この生成された仮想空間映像データに基づいて表示装置５の投影手段によって仮想空間映像を実スケールでスクリーン４上に投影する。
【００４１】
この投影される仮想空間映像に合わせて、仮想空間内の騒音や人の声等を音響信号を３次元音響制御装置１０によって生成して３次元音響装置１１より再生させることで、体験者に与える臨場感が一層高まることになる。尚立体視映像の方式は偏光眼鏡を用いない他の方式を採用しても勿論良い。
【００４２】
図２は避難仮想体験訓練を行う仮想空間の映像の一例を示しており、この場合地下街の例を示す。そして映像の中心の前方方向が体験者の進行方向（視点位置）を示しており、身振り認識装置９が認識する進行方向（視点位置）情報と、速度情報に基づいて仮想空間構築サーバ２は避難経路情報の蓄積を開始する。
【００４３】
ここで災害状況シュミレータ１は、火災発生後延焼するに従って、周りの温度、煙（ガス）の状況変化をシミュレーションし、また煙などの影響による避難誘導灯の視認率の変化、避難する人の集中度合による移動速度の制約、体験者の頭の高さによる視界、健康状態の変化をシミュレーションしており、この災害状況シミュレータ１の災害状況シミュレーション結果及び身振り認識装置９の身振りより認識する体験者の進行方向（視点方向）及び移動速度に基づいて映像生成装置３は生成する映像データを刻々変化させ、表示装置５のスクリーン４上に映し出す。図３は火災発生状況を示している映像を示す。同様に３次元音響制御装置１０は体験者の位置で聞こえる音の音響データを生成し、３次元音響装置１１を通じて再生する。またガス爆発等が起きた場合には、災害シミュレーション結果に基づいて揺動制御装置７は揺動装置６を動作させ、該揺動装置６に座っている体験者に爆発時の揺動を仮想体験させ、臨場感を一層高める。また体験者が車椅子利用者の場合には、車椅子の揺動や、避難経路に階段がある場合には階段での揺動を仮想体験させる。
【００４４】
このようにして災害状況シミュレータ１による災害シミュレーション結果及び体験者の進行方向（視点位置）及び移動速度によって刻々表示装置５のスクリーン４上の仮想空間での映像要素の変化と、３次元音響装置１１で再生される音、更に揺動装置６による揺動とによって、体験者は恰も実際の災害状況下で、避難しているような臨場感と没入感によって避難を体験することができるのである。
【００４５】
この避難体験時おいて体験者が指示する避難経路情報（進行方向＜視点位置＞及び速度の情報）は仮想空間構築サーバ２内の蓄積手段により逐次蓄積されており、この蓄積情報は当該体験者の避難状況を観察するために、再生することができるようなっている。
【００４６】
つまり、避難仮想訓練装置Ｘを再生動作に設定して、再生動作を行わせると、この蓄積情報に蓄積された避難経路情報（進行方向＜視点位置＞及び移動速度の情報）が逐次時系列的に読み出され、この再生情報と災害シミュレーション結果とに基づいて映像生成装置３は映像データを生成する。これにより当該体験者が選択した避難経路に沿った仮想空間の映像が再現することができ、当該体験者の避難経路の分析などが行えるのである。
【００４７】
またこの蓄積情報は、仮想空間構築サーバ２によって外部記憶装置１４にデータベース化されて保存され、上述したような再生が後日読み出して行えるようにもなっている。
【００４８】
ところで上記映像には図２，図３に示すように建物や施設の仮想空間以外に人物をも映像要素として含めているが、この仮想人間の映像上での描きかたは次のよう方法を取っている。
【００４９】
まず図４に示すように体験者の位置Ａから、一定距離間隔の同心円Ｌ１…を想定し、位置Ａから仮想人間の迄の距離Ｌ１…と、進行方向Ｂに対する位置とで存在する仮想人間の描き方を変えるようにしている。そして図５（ａ）に示すように位置Ａから一定距離Ｌ１内の仮想人間ｍ１は細かい形状とテクスチャでの表現を行い、その動作を滑らかにする。また更に位置Ａからやや遠い位置Ｌ２に存在する仮想人間ｍ２は中程度の細かい形状とテクスチャでの表現を行い動作を中程度とし、更に遠い位置Ｌ３に存在する仮想人間ｍ３はシンプルな形状とテクスチャでの表現とし動作は無しとする。またそれ以上遠方Ｌ４…に位置する仮想人間ｍ４…は、テクスチャのみでの表現として動作は無しとする。
【００５０】
そして体験者の位置Ａが図５（ｂ）のように前方へ移動した場合、図５（ａ）で最も近い場所に存在していた仮想人間ｍ１は位置Ａより後方に位置することになり、この場合、テクスチャのみでの表現として動作は無しとする。そして位置Ａより前方方向に存在している仮想人間ｍ２…は図５（ａ）の場合に準じ、位置Ａからの距離に応じて描き方を変える。同様に更に体験者の位置Ａが図５（ｃ）のように更に前方へ移動した場合、位置Ａより後方位置することになった仮想人間ｍ１，ｍはテクスチャのみでの表現として動作は無しとし、位置Ａより前方位置に位置する仮想人間ｍ３…は図５（ａ）の場合に準じ、位置Ａからの距離に応じて描き方を変える。このようにして体験者からの距離に応じて段々と仮想人間の描き方を変えることで、映像生成装置３のデータ生成処理の軽減を図っている。
【００５１】
ところで本実施形態では、基本となる避難仮想体験装置Ｘは専用線ＢとイントラネットＡ’’或いはインターネットＡにより他のコンピュータ２１…に接続され、それぞれのコンピュータ２１…に接続される表示装置２２或いは表示装置２３によって、遠隔地においても避難仮想体験が行えるようになっているが、表示装置２３に接続されるコンピュータ２１に備わっている映像生成機能は専用線Ｂ及びイントラネットＡ’’を通じて送られてくる災害シミュレーション結果と、当該コンピュータ２１側に設けられたジョイスティックやグローブ型入力装置からなる入力手段により体験者が操作入力する進行方向（視点位置）や移動速度の指示に基づいて体験者の視点で見た仮想空間の立体視映像データを生成して表示装置２３で表示させ、また併設せる音響装置２４で仮想空間内の音を再生するようになっている。
【００５２】
また一方表示装置２２はコンピュータ２１…に接続されたＣＲＴやＬＣＤのモニタが用いられており、この表示装置２２に接続されるコンピュータ２１に備わっている映像生成機能は、専用線Ｂ及びイントラネットＡ’’を通じて送られてくる災害シミュレーション結果と、当該コンピュータ２１側に設けられたジョイスティックやグローブ型入力装置、キーボード、マウスなどの入力手段により体験者が操作入力する進行方向（視点位置）や移動速度の指示に基づいて体験者の視点で見た仮想空間の単眼視用でＷｅｂブラウザで閲覧可能な映像データを生成し、表示装置２２にウィンドウ表示させる。この映像はコンピュータ２１で動作させているＷｅｂブラウザにより閲覧できるようになっている。この場合も併設する音響装置２４で仮想空間内の音を再生するようになっている。また表示装置２２に、表示される仮想空間の制御用グラフィカル・ユーザー・インターフェースを利用して、避難経路の再生等や災害状況の変更などの指示も可能となっている。
【００５３】
以上のように何れにしても本実施形態では、基本となる避難仮想体験装置Ｘの表示装置５のスクリーン４で表示される仮想空間をこれらコンピュータ２１…に接続された表示装置２２，２３で共有し、遠隔地で複数の人が同時に避難訓練を参加体験できることになる。
【００５４】
この場合避難経路の情報管理や比較的高頻度な更新が必要な情報を管理する仮想空間構築サーバ２に対して各コンピュータ２１で入力される進行方向（視点位置）や進行速度等の避難経路情報をネットワークを介して直接送る場合ネットワーク上での遅延が生じるため、イントラネットＡ’’上に設けた仮想空間構築補助サーバ３０によって、各コンピュータ２１の入力手段により入力された進行方向（視点位置）や移動速度の情報を蓄積し、イントラネットＡ’’上のコンピュータ２１…での仮想空間構築に用いるとともに避難経路の蓄積と、外部記憶装置３１にデータベース化して格納することでネットワークでの遅れを吸収するようになっている。
【００５５】
そして仮想空間を共有する体験者の進行方向（視点位置）や移動速度を当該体験者以外の体験者が見ている仮想空間映像に反映させるために、各体験者の指定内容に基づいて、映像生成装置３や、コンピュータ２１…の映像生成機能に、他の体験者を示す仮想人間の映像データをその進行方向（視点位置）や移動速度を反映させて生成し、仮想空間内に表示させるようになっている。これにより仮想空間内に没入している夫々の体験者が、他の体験者の避難行動の影響を受けた避難行動を取る状況を作り出すことができるのである。
【００５６】
また遠隔のコンピュータ２１…の表示装置２２を利用して、仮想避難対象となる施設管理者や、災害避難の専門家が体験者の避難活動をモニタしたり、蓄積されている体験者の避難経路に基づく再生映像をモニタすることで、体験者にアドバイスしたり、意見を提示することができるようになっており、これらアドバイスや意見は、アドバイス情報管理サーバ１２の管理の下で表示装置５，２２，２３に映し出す文字、映像、或いは音響装置１１，２４を通じての音声の何れか或いはそれらの組み合わせ等によりにより提示される。或いは後日外部記憶装置１４、３１に記憶されている避難経路情報を再生チェックして当該体験者にアドバイスや意見をオフライン（文書）によって提示することもできる。
【００５７】
尚外部記憶装置１４のデータベースには体験者の避難経路の情報以外に、予めある災害状況における理想的（模範的）な避難状態に対応した避難経路の情報を登録しておき、体験者に避難経験をさせる場合に、この避難経路を再生し、表示装置５或いは２２，２３で映し出す仮想空間内の複数の仮想人間の中で、体験者に同様の避難を行わせ、この避難行動中において、体験者が自己の進行方向（視点位置）や移動速度を指示することで、周りの仮想人間或いは施設、建物の扉の構造物に干渉させながら避難できる仮想空間を提示することも出来るようになっている。この場合再生する避難情報は、時間軸に従った厳密な位置情報ではないため、大幅な状況（例えば災害状況の進展によって避難経路中の扉がロックされるような場合等）がない限り、相互干渉しながらの体験者の避難を達成することができるようにもなっている。
【００５８】
ところで図１の避難仮想体験装置Ｘにおいては、体験者の上方に配置したＣＣＤカメラ８が捉える映像を処理することで、体験者が手を延ばす方向により、進行方向（視点位置）を、また手の長さにより速度を認識する身振り認識装置９を用いているが、図６に示すように体験者Ｍの前方中央及び左右に体験者Ｍの足踏みを捉える３台のＣＣＤカメラ８ａ〜８ｃと、体験者Ｍの上方に配置したＣＣＤカメラ８ｄによって、体験者Ｍの足の動きを撮像し、体験者Ｍが足踏みする周期を動画像処理により取得し、これを体験者Ｍの仮想空間内での移動速度として認識し、また体験者Ｍの顔の向きを進行方向として検知する身振り認識装置８を用いても良い。この場合足の位置を検出しやすくするために、足首に画像処理で抽出可能なマークを取り付け、また顔の向きの検知をし易くするために、体験者Ｍにマークが付いた帽子を着用させ、このマークを上方のＣＣＤカメラ８ｄで捉え、画像処理することで顔の方向、つまり進行方向（視点位置）を認識することができるようになっている。
【００５９】
またＣＣＤカメラの変わりに図７に示すように複数の赤外線センサ２５を体験者Ｍの上方にマトリクス状に配置し、体験者の手が指し示す方向をこれら赤外線センサ２５の検出出力に基づいて認識する身振り認識装置８を用いても良い。この場合体験者の移動速度や回転速度は固定した状態で、進行方向（視点位置）を変化させる映像データを映像生成装置３は生成する。尚図中ａは各赤外線センサ２５の検知エリアを示す。
【００６０】
身振り以外に体験者が音声で発する進行方向（視点位置）や移動速度の指示を音声認識技術によって認識する入力手段を身振りによる入力手段の代わりに採用しても良い。また避難仮想体験装置Ｘにおいても、ジョイスティックやグローブ型入力装置を入力手段として用いても良い。
【００６１】
【発明の効果】
本発明は、現実世界で避難訓練を実施することなく、映像表示手段で表示させる仮想空間により擬似的に避難訓練を実施することができ、そのため現実世界のような日時や訓練場所の設定等実施前の面倒な手続きを踏むことなく実施することができ、また使用する仮想空間として既存の建物や施設を模した空間だけでなく、計画中の建物、施設を模した仮想空間を用いることもでき、また起こることが想定される複数の災害状況を事前に体験する事も可能となり、避難訓練だけでなく、建物や施設の安全性の確認・検討にも使用できるというものであって、特に図面等を用いた方法では得られないパニック状況を表現可能であるため、人間の主観的な評価も検討でき、設計の変更と評価との繰り返しにかかる時間的コストを圧緒し易いという効果があり、また避難訓練装置とした場合、現実世界で行うことに比べて被害規模や避難人数等においてより大規模な災害状況を想定したり、様々な災害状況（発生原因，位置など）で訓練することが可能であり、現実世界において集団で避難訓練を行うような時間的制約が少なく、何時でも何度でも体験することが容易となるという効果がある。特に仮想空間内の体験者の視点位置と体験者が指定する進行方向と体験者が指定する速度情報とからなる避難経路情報をリアルタイムに入力するための入力手段と、避難経路情報と予め登録した理想的な避難経路情報とを管理する仮想空間構築手段とを備えていることで、表示される仮想空間と体験者との間でインタラクティブ性を持たせることができ、理想的な避難経路の情報に従い仮想空間映像内を避難する仮想人間像を生成し、該仮想人間像と災害状況シミュレーション結果と避難経路情報とから避難仮想体験用の仮想空間映像データを生成する映像生成手段を備えることで、模範となる避難行動や、意図的に誤った行動を仮想人間にさせることが可能となり、集団行動時や、他人の行動が及ぼす体験者の行動を判断する為の状況を作り出すことができ、現実世界の避難訓練では実現が困難な状況を体験者に体験させることが可能となる。また映像生成手段は、前記仮想人間像を、前記体験者の視点位置の進行方向前方に位置する場合には動作を有した詳細な３次元形状とテクスチャとで表現するとともに、前記体験者の視点位置の進行方向後方に位置する場合には動作及び３次元形状が無いテクスチャのみで表現することで、体験者からの距離に応じて仮想人間像の描き方を変え、映像生成手段のデータ生成処理の軽減が図れる。
【００６２】
また、仮想空間内の体験者の位置や行動の情報を取り込んで上記仮想空間構築手段に避難経路情報として与える入力手段を備えることで、表示される仮想空間と体験者との間でインタラクティブ性を持たせることができる。
【００６３】
更に、上記入力手段を、体験者の音声による位置や行動の指定を認識する音声認識手段により構成したので、また上記入力手段を、体験者の身振りを光学的センサにより検知して上記位置情報を取り込む手段により構成することで、体験者による視点位置情報の入力操作が簡単に行え、誰にでも体験者となり得るという効果がある。
【００６４】
また、搭乗する体験者に災害状況に応じた揺動を与える揺動装置を上記避難仮想訓練装置に付加することで、地震や爆発等の災害状況の再現度を高め、体験者に対して高い臨場感と没入感を与えることができる。
【００６５】
また、更に映像生成機能を備えた複数のコンピュータを複数ネットワークを介して上記避難仮想訓練装置に接続し、各コンピュータにおいて避難経路情報に基づいて避難仮想体験用の仮想空間映像をコンピュータに接続された映像表示手段に映し出すことで、仮想空間を複数の体験者に共有することができ、多数の人間が参加した避難訓練も可能となる。
【００６６】
また、上記コンピュータとして、上記映像表示手段に単眼視用の仮想空間映像とともに、該仮想空間映像内の映像表示要素の形状・位置を操作するためのグラフィカル・ユーザー・インターフェースを上記映像表示手段に表示させるコンピュータを備えることで、当該コンピュータを利用して避難訓練に参加する体験者によっても表示される仮想空間内映像要素を操作する事が可能となり、当該体験者の視点位置情報の取り込みも可能なる。
【００６７】
更に、上記仮想空間映像と上記グラフィカル・ユーザー・インターフェースの表示にＷｅｂブラウザを用いることで、リアルタイム性とインタラクティブ性とを持たせた画面表示が簡単に行える。
【００６８】
また、更に上記避難仮想訓練装置と上記各コンピュータとの間及び上記各コンピュータ間の接続にＴＣＰ／ＩＰを用いたネットワークを用いることで、インターネットやイントラネットを用いて、遠隔地にあるコンピュータ側でも避難仮想訓練装置との間でデータの授受が行え、地理的制約や時間的制約を受けることなく、多数の人を訓練に参加させることも可能となる。
【００６９】
更に、上記入力手段で入力される体験者の視点位置情報を体験者の避難経路情報として蓄積し、該蓄積された避難経路情報に基づいた仮想空間映像を再生可能とする記憶手段を備えることで、訓練実施後において、体験者が訓練中にとった避難経路を再生して、体験者の避難行動を検証することができる。
【００７０】
また、上記蓄積手段に予め蓄積される避難経路情報によって構築されるデータベースを読み出し自在に格納する外部記憶装置を備えることで、多数の体験者の避難経路情報を、建物や施設の管理者や安全性に関する専門家に提示して意見を得ることが可能な環境を提供できる。
【００７１】
更に、上記仮想空間映像に、避難状況のシミュレーションに従った仮想人間像を表示することで、模範となる避難行動や、意図的に誤った行動を仮想人間にさせることが可能となり、集団行動時や、他人の行動が及ぼす体験者の行動を判断する為の状況を作り出すことができ、現実世界の避難訓練では実現が困難な状況を体験者に体験させることが可能となる。
【００７２】
また、更に上記仮想人間像は、上記各映像表示手段により表示される仮想空間映像によって避難仮想体験を共有する他の体験者を示すものであるので、他の体験者の視点位置（避難経路）を反映した仮想空間映像を提供することで、体験者相互間の行動の影響を判断したり、集団行動時の判断するための状況をより現実感を持たせて作り出すことができ、また、上記仮想人間像の、形状、詳細度を、当該仮想人間像とともに表示される仮想空間映像によって避難仮想体験を行う体験者の仮想空間内の位置との距離に応じて変化させることで、体験者の視点位置に近い位置ではリアリティに仮想人間像を表示でき、また体験者の視点位置から遠ざかる場合には詳細度を落としたりや形状を省略化することで表示処理を速めることが可能となる。
【００７３】
更に、災害状況のシミュレーション結果及び上記入力手段からの位置情報に基づいて災害状況に応じた３次元音響を発する音響装置を備えることで、音響による効果を加えて一層の臨場感と没入感を体験者に与えることができる。
【００７４】
また、上記コンピュータの何れかに、映像表示手段に表示される体験者の挙動を観察する専門家によって当該体験者にアドバイス情報をネットワークを介して伝達するための手段を備えることで、避難仮想体験装置や他の体験者が用いるコンピュータから離れた位置においても、体験者の挙動を専門家が観察し、且つアドバイスを避難訓練中にも与えることができる。
【００７５】
また、更に上記記憶手段若しくは外部記憶装置に蓄積若しくは格納された避難経路情報をアドバイスの判断材料として用いることで、避難訓練後において蓄積或いは格納した避難経路情報に基づいて体験者の行動を分類解析し、より適切なアドバイスを体験者や建物・施設設計者或いは管理者に与えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の全体システム構成図である。
【図２】同上での仮想空間の映像例図である。
【図３】同上での加速区間の火災発生状態を示す映像例図である。
【図４】同上での仮想人間の位置と体験者の位置との関係説明図である。
【図５】同上での仮想人間の描画方法の説明図である。
【図６】同上の身振り認識装置の別の例の構成説明図である。
【図７】同上の身振り認識装置の他の例の構成説明図である。
【符号の説明】
Ａ    インターネット
Ａ’，Ａ’’  イントラネット
Ｂ    専用線
１    災害シュミレータ
２    仮想空間構築サーバ
３    映像生成装置
４    スクリーン
５    表示装置
６    揺動装置
７    揺動制御装置
８    ＣＣＤカメラ
９    身振り認識装置
１０  ３次元音響制御装置
１１  ３次元音響装置
１２  アドバイス情報管理サーバ
１３  体験者情報管理サーバ
１４，１５  外部記憶装置
２１  コンピュータ
２２，２３  表示装置
２４  音響装置
３０  仮想空間構築補助サーバ
３１  外部記憶装置
【図１】
0003948202.tif 000002
【図２】
0003948202.tif 000003
【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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