(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リアルタイムに物体を移動表示させるシステムに、基準点に対する前記物体の相対座標に応じて前記基準点に提示される前記物体の属性情報を予め提供する装置において、前記基準点に対する前記物体の相対運動の運動情報または前記物体及び前記基準点の各絶対運動の運動情報を装置外部から入力して前記基準点に対する前記物体の相対座標の時系列を生成する相対座標生成手段と、生成された相対座標に基づいて、前記基準点に対する前記物体の相対座標に応じた前記物体の属性情報を予め作成しておく作成手段とを備えることを特徴とする属性情報提供装置。
【請求項２】
前記相対座標生成手段は、相対運動の種類を示すデータと相対運動のパラメータを示すデータとに基づいて前記相対座標を生成する生成手段を有することを特徴とする請求項１記載の属性情報提供装置。
【請求項３】
前記生成手段は、複数種の相対運動の動きパターンを記憶する記憶手段と、相対運動の動きパターンのパラメータを入力する入力手段と、相対運動の動きパターンを選択する選択手段と、該選択手段での選択に基づき前記記憶手段から読み出した動きパターンに入力されたパラメータを適用して前記相対座標を生成する手段とを含むことを特徴とする請求項２記載の属性情報提供装置。
【請求項４】
前記生成手段は、複数種の相対運動の動きパターンを記憶する記憶手段と、相対運動の動きパターンのパラメータを入力する入力手段と、相対運動の動きパターンを選択する選択手段と、該選択手段での選択に基づき前記記憶手段から読み出した動きパターンに入力されたパラメータを適用して相対運動パラメータの時系列をそれが変化する毎に生成する手段と、生成した相対運動パラメータに基づいて前記相対座標を生成する手段とを含むことを特徴とする請求項２記載の属性情報提供装置。
【請求項５】
前記相対座標生成手段は、前記物体及び前記基準点の各絶対運動の種類を示すデータと各絶対運動のパラメータを示すデータとに基づいて前記相対座標を生成する生成手段を有することを特徴とする請求項１記載の属性情報提供装置。
【請求項６】
前記生成手段は、前記物体用の複数種の絶対運動の動きパターンを記憶する第１記憶手段と、前記物体の絶対運動の動きパターンのパラメータを入力する第１入力手段と、前記物体の絶対運動の動きパターンを選択する第１選択手段と、該第１選択手段での選択に基づき前記第１記憶手段から読み出した動きパターンに入力されたパラメータを適用して前記物体の絶対座標を算出する第１算出手段と、前記基準点用の複数種の絶対運動の動きパターンを記憶する第２記憶手段と、前記基準点の絶対運動の動きパターンのパラメータを入力する第２入力手段と、前記基準点の絶対運動の動きパターンを選択する第２選択手段と、該第２選択手段での選択に基づき前記第２記憶手段から読み出した動きパターンに入力されたパラメータを適用して前記基準点の絶対座標を算出する第２算出手段と、前記第１及び第２算出手段で算出された両絶対座標から前記相対座標を生成する手段とを含むことを特徴とする請求項５記載の属性情報提供装置。
【請求項７】
前記生成手段は、前記物体用の複数種の絶対運動の動きパターンを記憶する第１記憶手段と、前記物体の絶対運動の動きパターンのパラメータを入力する第１入力手段と、前記物体の絶対運動の動きパターンを選択する第１選択手段と、該第１選択手段での選択に基づき前記第１記憶手段から読み出した動きパターンに入力されたパラメータを適用して前記物体の絶対運動パラメータの時系列をそれが変化する毎に算出する第１算出手段と、前記基準点用の複数種の絶対運動の動きパターンを記憶する第２記憶手段と、前記基準点の絶対運動の動きパターンのパラメータを入力する第２入力手段と、前記基準点の絶対運動の動きパターンを選択する第２選択手段と、該第２選択手段での選択に基づき前記第２記憶手段から読み出した動きパターンに入力されたパラメータを適用して前記基準点の絶対運動パラメータの時系列をそれが変化する毎に算出する第２算出手段と、前記第１及び第２算出手段で算出された両絶対運動パラメータから前記基準点に対する前記物体の相対運動パラメータを算出する第３算出手段と、該第３算出手段で算出された相対運動パラメータに基づいて前記相対座標を生成する手段とを含むことを特徴とする請求項５記載の属性情報提供装置。
【請求項８】
前記物体の属性情報は、該物体が発する３次元音データであることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の属性情報提供装置。
【請求項９】
リアルタイムに物体を移動表示させるシステムに、視聴点に対する前記物体の相対座標に応じて前記視聴点に提示される前記物体のマルチメディアの属性情報を予め提供するマルチメディアシステムにおいて、前記視聴点に対する前記物体の相対運動の運動情報または前記物体及び前記視聴点の各絶対運動の運動情報を外部から入力して前記視聴点に対する前記物体の相対座標の時系列を生成する相対座標生成手段と、生成された相対座標に基づいて、前記視聴点に対する前記物体の相対座標に応じた前記物体の属性情報を予め作成しておく作成手段とを備えることを特徴とするマルチメディアシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基準点に対する物体の相対位置に応じて物体が基準点に提示すべき音声情報，映像情報等の属性情報を提供する属性情報提供装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ステレオ音の広がり感を強調するステレオ強調効果の機能をパーソナルコンピュータに備え付けた２台のスピーカだけで実現できる技術が開発されている。このステレオ強調効果とは、ステレオ音の水平方向の広がり感を増す音響効果であり、音信号の周波数特性及び位相を変化させることにより、左右のスピーカを置いた位置よりも外側から音が聞こえてくるように聞こえ、音の奥行き感も増大する。
【０００３】
このステレオ強調効果は、３次元サウンドと呼ばれる機能で作り出される音響効果の一つである。３次元サウンドは、２台のスピーカを使って立体的な音響効果を実現する機能であり、所定位置に設けた２台のスピーカだけを使って、聴き手の上下，左右，前後方向から、つまり聴き手を取り囲む３次元空間のすべての方向から音が聞こえてくるような効果を生み出す。
【０００４】
３次元サウンドは、前述したステレオ強調効果という音響効果に加えて、コンサートホール等での反射音，残響を再現する音響効果（音場制御）と、特定の音源を自由に移動させて聴き手に対して任意の方向から音が聞こえてくるようにする音響効果（音像定位）とを有する。なお、これらの音響効果は、音源から聴き手の耳に音が実際に到達するまでの周波数特性の変化を考慮して、２台のスピーカからの音信号の周波数特性及び位相を変化させて実現する。
【０００５】
よって、音を発して移動する物体と聴き手（視聴点）との相対位置が異なると、その相対位置に適合した周波数特性及び位相を有する音信号を２台のスピーカから発する必要がある。この場合、従来では、視聴点に対する物体の相対座標を入力し、そのモデルとなる音データから相対座標に応じた音データをフィルタ回路等を用いて作成している。
【０００６】
なお、音情報以外にも物体の形，色，テクスチャ等の映像情報も、その物体の視聴点に対する相対位置に応じて、作成する技術が開発されている。この場合にも、音の場合と同様に、モデル映像データから相対座標に応じた映像データを作成している。
【０００７】
図32は、従来の属性情報提供装置の原理図である。従来例は、視聴点に対する物体の極座標で示した相対座標（ｒ，θ，φ）を入力する相対座標入力部101 と、物体の形，色，テクスチャ，または音等の各属性情報のモデルを記憶しているモデル記憶部102 と、相対座標入力部101 から入力された相対座標に応じてモデル記憶部102 内の各モデルに基づき所望の属性情報のデータを作成するデータ作成部103 とから構成されている。相対座標入力部101 を介して視聴点に対する物体の相対座標がデータ作成部103 に入力されると、モデル記憶部102 から物体のモデルデータが読み出される。そして、データ作成部103 にて、そのモデルデータを基にして、そのモデルデータが視聴点に到達した場合の属性情報のデータが作成されて出力される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来例では、相対座標入力部101 から入力された相対座標に応じた属性情報のデータを作成する際のデータ作成部103 での処理量が多い。従って、リアルタイムでその作成処理を行うためには高速なシステムが必要不可欠であり、結果として高価なものになるという問題点がある。また、物体の移動が激しい場合には高速なシステムを利用しても、相対座標の変化に作成処理速度が追いつかず、リアルタイムでの属性情報のデータの作成を行えないこともあるという問題点がある。
【０００９】
また、上述の従来例では、物体及び／または視聴点が運動している場合には、視聴点に対する物体の相対座標を経時的に計算し直して相対座標入力部101 から入力する必要があり、その相対座標の入力に大変な手間がかかるという問題点がある。
【００１０】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、予め作成しておいた属性情報のデータを格納しておくことにより、高速な処理システムでなくても、リアルタイムで属性情報のデータを得ることができる属性情報提供装置を提供することを目的とする。
【００１１】
本発明の他の目的は、物体のが移動が激しい場合でも、属性情報のデータをリアルタイムで生成できる属性情報提供装置を提供することにある。
【００１２】
本発明の更に他の目的は、外部入力される相対運動コマンドに基づいて視聴点に対する物体の経時的な相対座標の時系列を算出することにより、相対座標入力の簡略化を図る属性情報提供装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る属性情報提供装置は、リアルタイムに物体を移動表示させるシステムに、基準点に対する前記物体の相対座標に応じて前記基準点に提示される前記物体の属性情報を予め提供する装置において、前記基準点に対する前記物体の相対運動の運動情報または前記物体及び前記基準点の各絶対運動の運動情報を装置外部から入力して前記基準点に対する前記物体の相対座標の時系列を生成する相対座標生成手段と、生成された相対座標に基づいて、前記基準点に対する前記物体の相対座標に応じた前記物体の属性情報を予め作成しておく作成手段とを備えることを特徴とする。
【００２９】
請求項２に係る属性情報提供装置は、請求項１において、前記相対座標生成手段は、相対運動の種類を示すデータと相対運動のパラメータを示すデータとに基づいて前記相対座標を生成する生成手段を有することを特徴とする。
【００３０】
請求項３に係る属性情報提供装置は、請求項２において、前記生成手段は、複数種の相対運動の動きパターンを記憶する記憶手段と、相対運動の動きパターンのパラメータを入力する入力手段と、相対運動の動きパターンを選択する選択手段と、該選択手段での選択に基づき前記記憶手段から読み出した動きパターンに入力されたパラメータを適用して前記相対座標を生成する手段とを含むことを特徴とする。
【００３１】
請求項４に係る属性情報提供装置は、請求項２において、前記生成手段は、複数種の相対運動の動きパターンを記憶する記憶手段と、相対運動の動きパターンのパラメータを入力する入力手段と、相対運動の動きパターンを選択する選択手段と、該選択手段での選択に基づき前記記憶手段から読み出した動きパターンに入力されたパラメータを適用して相対運動パラメータの時系列をそれが変化する毎に生成する手段と、生成した相対運動パラメータに基づいて前記相対座標を生成する手段とを含むことを特徴とする。
【００３２】
請求項５に係る属性情報提供装置は、請求項１において、前記相対座標生成手段は、前記物体及び前記基準点の各絶対運動の種類を示すデータと各絶対運動のパラメータを示すデータとに基づいて前記相対座標を生成する生成手段を有することを特徴とする。
【００３３】
請求項６に係る属性情報提供装置は、請求項５において、前記生成手段は、前記物体用の複数種の絶対運動の動きパターンを記憶する第１記憶手段と、前記物体の絶対運動の動きパターンのパラメータを入力する第１入力手段と、前記物体の絶対運動の動きパターンを選択する第１選択手段と、該第１選択手段での選択に基づき前記第１記憶手段から読み出した動きパターンに入力されたパラメータを適用して前記物体の絶対座標を算出する第１算出手段と、前記基準点用の複数種の絶対運動の動きパターンを記憶する第２記憶手段と、前記基準点の絶対運動の動きパターンのパラメータを入力する第２入力手段と、前記基準点の絶対運動の動きパターンを選択する第２選択手段と、該第２選択手段での選択に基づき前記第２記憶手段から読み出した動きパターンに入力されたパラメータを適用して前記基準点の絶対座標を算出する第２算出手段と、前記第１及び第２算出手段で算出された両絶対座標から前記相対座標を生成する手段とを含むことを特徴とする。
【００３４】
請求項７に係る属性情報提供装置は、請求項５において、前記生成手段は、前記物体用の複数種の絶対運動の動きパターンを記憶する第１記憶手段と、前記物体の絶対運動の動きパターンのパラメータを入力する第１入力手段と、前記物体の絶対運動の動きパターンを選択する第１選択手段と、該第１選択手段での選択に基づき前記第１記憶手段から読み出した動きパターンに入力されたパラメータを適用して前記物体の絶対運動パラメータの時系列をそれが変化する毎に算出する第１算出手段と、前記基準点用の複数種の絶対運動の動きパターンを記憶する第２記憶手段と、前記基準点の絶対運動の動きパターンのパラメータを入力する第２入力手段と、前記基準点の絶対運動の動きパターンを選択する第２選択手段と、該第２選択手段での選択に基づき前記第２記憶手段から読み出した動きパターンに入力されたパラメータを適用して前記基準点の絶対運動パラメータの時系列をそれが変化する毎に算出する第２算出手段と、前記第１及び第２算出手段で算出された両絶対運動パラメータから前記基準点に対する前記物体の相対運動パラメータを算出する第３算出手段と、該第３算出手段で算出された相対運動パラメータに基づいて前記相対座標を生成する手段とを含むことを特徴とする。
【００３５】
請求項８に係る属性情報提供装置は、請求項１〜７の何れかにおいて、前記物体の属性情報は、該物体が発する３次元音データであることを特徴とする。
【００３７】
請求項９に係るマルチメディアシステムは、リアルタイムに物体を移動表示させるシステムに、視聴点に対する前記物体の相対座標に応じて前記視聴点に提示される前記物体のマルチメディアの属性情報を予め提供するマルチメディアシステムにおいて、前記視聴点に対する前記物体の相対運動の運動情報または前記物体及び前記視聴点の各絶対運動の運動情報を外部から入力して前記視聴点に対する前記物体の相対座標の時系列を生成する相対座標生成手段と、生成された相対座標に基づいて、前記視聴点に対する前記物体の相対座標に応じた前記物体の属性情報を予め作成しておく作成手段とを備えることを特徴とする。
【００３８】
図１は本発明の原理構成図である。属性情報提供装置は、基準点に対する物体の相対座標を入力する相対座標入力部１と、基準点に対する複数の相対座標に応じた物体の複数の属性情報のデータを記憶しているデータ記憶部２と、相対座標入力部１より入力された相対座標に応じてその相対座標に対応する物体の属性情報のデータをデータ記憶部２から読み出して出力するデータ生成部３とを有する。データ生成部３は、相対座標入力部１から基準点に対する物体の相対座標を入力すると、その入力相対座標を、それに対応する属性情報のデータが格納されている領域を示すアドレスに変換し、そのアドレスをデータ記憶部２に出力して入力相対座標に応じた所望の属性情報のデータを読み出す。
【００３９】
図２〜図５は、本発明の動作原理を説明するための図である。なお、以下の説明では、基準点を視聴点とし、物体の属性情報のデータを音のデータとし、物体及び視聴点がパーソナルコンピュータの仮想空間に存在しているとする。図２において、パーソナルコンピュータの仮想空間におけるＡは視聴点を示し、●はその仮想空間内で移動する物体の位置を示す。図２に示す例では、視聴点Ａの右方に物体が存在し、あたかもその位置に実際に物体が存在してその方向から音が聞こえるかのような音がパーソナルコンピュータの２台のスピーカから出力される。
【００４０】
物体が視聴点に対して所定の位置にいる場合に２台のスピーカから出力されるべき音のデータを予め求めておき、その音データをデータ記憶部２に格納しておく。図３は、このような音データが格納されている物体の位置を示すものであり、その任意の位置は視聴点Ａに対する相対座標で特定できる。図３の○の位置に物体が存在する場合にはその相対座標に対応する音データが、データ記憶部２の対応するアドレス領域に格納されている。
【００４１】
よって、例えば、図２に示すような位置に物体が存在する場合、その相対座標における音データが格納されているので（図３のＰ）、相対座標入力部１を介して相対座標がデータ生成部３に入力されると、相対座標に対応するアドレスがデータ記憶部２に出力され、所望の音データがデータ記憶部２からデータ生成部３に読み出される。
【００４２】
このように、従来例のように相対座標が入力される毎にその相対座標に応じた属性情報のデータ（音データ）を作成する処理をフィルタ等の回路を用いて行うのではなく、予め、種々の相対座標に応じた属性情報のデータ（音データ）を求めておき、求めた属性情報のデータ（音データ）を格納しておくので、相対座標が入力された際の処理量を従来例に比較して大幅に低減できる。よって、高速でないシステムを用いても、リアルタイムでの属性情報のデータ（音データ）の生成処理が可能となる。また、激しく移動するような物体についても、リアルタイムでの対応が可能である。
【００４３】
本発明の属性情報提供装置では、相対座標入力部１に相対座標が逐次入力され、それぞれの相対座標に応じた属性情報のデータ（音データ）がデータ記憶部２から読み出される。よって、経時的に連続した属性情報のデータ（音データ）が得られる。
【００４４】
本発明の属性情報提供装置では、相対座標入力部１で入力された相対座標における物体の属性情報のデータ（音データ）がデータ記憶部２に格納されていない場合、属性情報のデータ（音データ）が格納されていてその入力された相対座標に最も近い相対座標における属性情報のデータ（音データ）を、入力された相対座標における属性情報のデータ（音データ）として代用する。例えば、図４に示すような位置に物体が存在する場合、その相対座標における音データはデータ記憶部２に格納されていない。このような場合には、その相対座標に最も近くて、予め音データが求められている相対座標（図４のＱ）に対応する音データで代用する。
【００４５】
本発明の属性情報提供装置では、相対座標入力部１で入力された相対座標における物体の属性情報のデータ（音データ）がデータ記憶部２に格納されていない場合、属性情報のデータ（音データ）が格納されていてその入力された相対座標の近傍の複数の相対座標における複数の属性情報のデータ（音データ）を補間し、その補間データを入力された相対座標における属性情報のデータ（音データ）とする。図５に示すような位置に物体が存在する場合、その相対座標における音データはデータ記憶部２に格納されていない。このような場合には、その相対座標に近くて、予め音データが求められている複数の相対座標（例えば図５のＲ，Ｓ）に対応する音データを補間して、この場合の音データを仮想的に算出する。
【００４６】
本発明の属性情報提供装置では、逐次入力される相対座標に基づいてデータ生成部３で逐次生成する属性情報のデータ（音データ）の中で時間的に連続する複数の属性情報のデータ（音データ）を時間方向の加重平均によりなめらかに接続する。よって、相対座標の入力タイミングと属性情報のデータ（音データ）の出力タイミングとの関係を自由に設定できる。
【００４７】
本発明の属性情報提供装置では、逐次入力される相対座標の中で時間的に連続する複数の相対座標を時間方向の加重平均によってなめらかに接続する。よって、相対座標の入力タイミングと属性情報のデータ（音データ）の出力タイミングとの関係を自由に設定できる。
【００４８】
本発明の属性情報提供装置では、外部から入力された基準点（視聴点）の絶対座標及び視線方向と物体の絶対座標とに基づいて、基準点（視聴点）に対する物体の相対座標を求め、求めた相対座標をデータ生成部３に通知する。よって、絶対座標系の数値からでも属性情報のデータ（音データ）を生成できる。
【００４９】
本発明の属性情報提供装置では、複数のそれぞれの物体について独立的に属性情報のデータ（音データ）を生成し、それらを統合して出力する。よって、複数の物体が存在するシステムを実現できる。
【００５０】
本発明の属性情報提供装置では、データ記憶部２に格納する属性情報のデータ（音データ）として、基準点（視聴点）に対する複数の相対位置に実際に物体を設けて収録した属性情報のデータ（音データ）を利用する。よって、任意の相対座標に応じた属性情報のデータ（音データ）を容易に準備できる。
【００５１】
本発明の属性情報提供装置では、データ記憶部２に格納する属性情報のデータ（音データ）を求めるために、基準点（視聴点）に対する複数の相対位置に物体を配置した場合に想定される属性情報のデータ（音データ）を人工的に作成する。よって、格納しておく属性情報のデータ（音データ）の準備も同じシステムで行える。
【００５２】
本発明の属性情報提供装置では、データ記憶部２に格納する属性情報のデータ（音データ）を求める際に、それぞれに異なった算出方式を実現する複数の属性情報のデータ作成部（音データ作成部）の中から最適な算出方式の作成部を選択する。よって、相対座標に合った最適な算出方式を採用できる。
【００５３】
本発明の属性情報提供装置では、入力された相対座標に対応する属性情報のデータ（音データ）がデータ記憶部２に存在しない場合、その相対距離が所定値以下であるときには入力された相対座標の近隣に存在する相対座標に対応した複数の属性情報のデータ（音データ）を加重平均することにより入力された相対座標に対応する属性情報のデータ（音データ）を仮想的に求め、その相対距離が所定値より大きいときには入力された相対座標に最も近い相対座標に対応した属性情報のデータ（音データ）を入力された相対座標に対応する属性情報のデータ（音データ）として代用する。よって、入力された相対座標に対応する属性情報のデータ（音データ）が予め格納されていない場合に、その相対距離に応じた求め方により属性情報のデータ（音データ）を仮想的に生成できる。
【００５４】
本発明の属性情報提供装置では、入力された相対座標の相対距離が所定値以上である場合に、データ生成部３が属性情報のデータ（音データ）をデータ記憶部２から読み出さない。よって、物体が視聴点より遠い場合に、不必要な属性情報のデータ（音データ）を出力せず、そのような不必要な属性情報のデータ（音データ）を格納しておかなくても良いので、データ記憶部２の記憶容量が少なくて済む。
【００５５】
本発明の属性情報提供装置では、相対距離が所定値より大きい相対座標に応じた属性情報のデータ（音データ）はデータ記憶部２に格納しておかず、相対距離がある範囲内である相対座標に応じた属性情報のデータ（音データ）は、その範囲より相対距離が小さい相対座標に応じた属性情報のデータ（音データ）の大きさを変更したもので代用する。よって、正確さがあまり必要でない相対距離が遠い相対座標に応じた属性情報のデータ（音データ）は格納しておかないので、データ記憶部２の記憶容量が少なくて済む。
【００５６】
本発明の属性情報提供装置では、対称性がある属性情報のデータ（音データ）についてはその一方のみをデータ記憶部２に格納しておき、他方の属性情報のデータ（音データ）が必要な場合には格納されている対称な属性情報のデータ（音データ）を反転させて代用する。よって、データ記憶部２に記憶すべき属性情報のデータ（音データ）の量を少なくするので、データ記憶部２の記憶容量が少なくて済む。
【００５７】
図６は、本発明の原理構成図である。属性情報提供装置は、物体の属性情報のモデルデータを記憶しているモデル記憶部４と、基準点（視聴点）に対する物体の相対運動の情報または基準点（視聴点）及び物体の各絶対運動の情報を入力し、その運動情報に基づいて基準点（視聴点）に対する物体の相対座標を経時的に生成する相対座標生成部５と、相対座標生成部５から相対座標を入力し、モデル記憶部４内のモデルデータに基づいて入力相対座標に応じた属性情報のデータを作成して出力するデータ作成部６とを有する。
【００５８】
相対座標生成部５が入力する運動情報には、物体及び／または視聴点の運動方程式，初期条件等が含まれており、相対座標生成部５はこのような運動情報に基づいて、データ作成部６が要求する所定時間毎の視聴点に対する物体の相対座標を生成してデータ作成部６に出力する。データ作成部６は、モデル記憶部４から読み出される属性情報のモデルデータを基にして、入力相対座標に応じた属性情報のデータを作成する。
【００５９】
このように、運動情報を入力すればその運動情報に基づいて自動的に視聴点に対する物体の経時的な相対座標を求めることができるので、物体及び／または視聴点が運動していて視聴点に対する物体の相対座標が経時的に変化する場合に、従来例のように一定時間毎または適時間隔で複数回にわたって相対座標を計算して入力する必要がなくなり、処理の簡略化を図れる。
【００６０】
本発明の属性情報提供装置では、基準点（視聴点）に対する物体の相対運動の種類を示す動きパターンの名称とその動きパターンのパラメータとに基づいて、基準点（視聴点）に対する物体の経時的な相対座標を求める。よって、特定の種類の相対運動における相対座標が容易に得られる。
【００６１】
本発明の属性情報提供装置では、基準点（視聴点）に対する物体の典型的な相対運動のパターンを記憶しておき、記憶しておいた相対運動のパターンから１つの相対運動のパターンを選択し、選択した相対運動のパラメータを指定し、相対運動のパターンに指定したパラメータを適用して基準点（視聴点）に対する物体の相対座標の時系列を求める。よって、種々の種類の相対運動にあって相対座標が容易に得られる。
【００６２】
本発明の属性情報提供装置では、基準点（視聴点）に対する物体の典型的な相対運動のパターンを記憶しておき、記憶しておいた相対運動のパターンから１つの相対運動のパターンを選択し、選択した相対運動のパラメータを指定し、相対運動のパターンにそのパラメータを適用した相対運動パラメータをそれが変化する毎に生成し、生成した相対運動パラメータにより基準点（視聴点）に対する物体の相対座標の時系列を求める。よって、相対運動のパターンが変化した時点でのみ相対運動パラメータが生成されるので、処理に無駄がなくなる。
【００６３】
本発明の属性情報提供装置では、基準点（視聴点）及び物体の各絶対運動の種類を示す動きパターンの名称とそれらの動きパターンのパラメータとに基づいて、基準点（視聴点）に対する物体の経時的な相対座標を求める。よって、基準点（視聴点）及び物体の特定の種類の絶対運動における相対座標が容易に得られる。
【００６４】
本発明の属性情報提供装置では、基準点（視聴点）及び物体の典型的な絶対運動のパターンをそれぞれ記憶しておき、記憶しておいた絶対運動のパターンから１つずつの絶対運動のパターンを選択し、選択した各絶対運動のパラメータを指定し、各絶対運動のパターンに指定した各パラメータを適用して基準点（視聴点）及び物体の絶対座標をそれぞれ時系列的に求め、求めた各絶対座標から基準点（視聴点）に対する物体の相対座標の時系列を求める。よって、種々の種類の絶対運動にあって相対座標が容易に得られる。
【００６５】
本発明の属性情報提供装置では、基準点（視聴点）及び物体の典型的な絶対運動のパターンをそれぞれ記憶しておき、記憶しておいた絶対運動のパターンから１つずつの絶対運動のパターンを選択し、選択した各絶対運動のパラメータを指定し、各絶対運動のパターンに指定した各パラメータを適用した絶対運動パラメータをそれが変化する毎に生成し、生成した各絶対運動パラメータから基準点（視聴点）に対する物体の相対運動パラメータを算出し、算出した相対運動パラメータにより基準点（視聴点）に対する物体の相対座標の時系列を求める。よって、絶対運動のパターンが変化した時点でのみ相対運動パラメータが生成されるので、処理に無駄がなくなる。
【００６６】
本発明の属性情報提供装置では、物体の属性情報が３次元音データだけでなく、物体の形状，色等を示す映像データであっても良い。
【００６７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説明する。なお、以下の各実施の形態では、物体の属性情報のデータを３次元の音のデータとして説明する。
【００６８】
（第１の実施の形態）
図７は、第１の実施の形態の構成図である。第１の実施の形態の属性情報提供装置は、相対座標（ｒ，θ，φ）を入力する相対座標入力部１と、視聴点に対する複数の相対座標に応じた物体の複数の３次元音データを記憶しているデータ記憶部２と、相対座標入力部１より入力された相対座標に応じてその相対座標に対応する物体の３次元音データを読み出して出力するデータ生成部３とを有する。また、データ生成部３は、アドレス変換器31とデータ出力バッファ32とを含む。
【００６９】
相対座標入力部１は、視聴点に対する物体の相対座標（ｒ，θ，φ）を入力して、データ生成部３内のアドレス変換器31に送る。アドレス変換器31は、入力された相対座標を、それに対応する３次元音データが格納されているデータ記憶部２の領域を示すアドレスに変換して、そのアドレスをデータ記憶部２へ出力する。そして、そのアドレス領域に格納されている３次元音データをデータ記憶部２から読み出して、一旦データ出力バッファ32に取り込む。取り込んだ３次元音データをバッファリングして出力する。
【００７０】
（第２の実施の形態）
図８は、第２の実施の形態の構成図である。図８において、図７と同一部分には同一番号を付して説明を省略する。また、データ生成部３の内部構成は図７と同じである。データ生成部３は、相対座標入力部１から逐次入力される相対座標（相対座標系列）を順次アドレスに変換して、データ記憶部２から対応する３次元音データを読み出していき、読み出した３次元音データ（３次元音データ系列）を順次出力する。
【００７１】
（第３の実施の形態）
図９は、第３の実施の形態の構成図である。データ生成部３以外の構成は、図７に同じである。ここで、対応する３次元音データがデータ記憶部２に格納されているような相対座標（図３の○）を、データ存在相対座標と定義する。データ生成部３は、対応する３次元音データがデータ記憶部２に記憶されていない相対座標をデータ存在相対座標に変換する第１座標変換器33と、データ存在相対座標を、それに対応する３次元音データが格納されているデータ記憶部２の領域を示すアドレスに変換するアドレス変換器31と、図７と同様のデータ出力バッファ32とを含む。
【００７２】
相対座標入力部１から入力された相対座標がデータ存在相対座標である場合には、データ生成部３において、その相対座標（データ存在相対座標）は、第１座標変換器33をそのまま通った後、アドレス変換器31で対応するアドレスに変換される。一方、入力相対座標がデータ存在相対座標でない場合には、データ生成部３において、第１座標変換器33にてその入力相対座標の最も近くに位置するデータ存在相対座標にその入力相対座標を変換し、変換したデータ存在相対座標をアドレス変換器31で対応するアドレスに変換する。このようにして得られたアドレスがデータ記憶部２へ出力され、そのアドレス領域に格納されている３次元音データがデータ出力バッファ32に読み込まれ、バッファリングして出力される。
【００７３】
（第４の実施の形態）
図10は、第４の実施の形態の構成図である。イメージ生成部３以外の構成は、図７に同じである。データ生成部３は、対応する３次元音データがデータ記憶部２に記憶されていない相対座標をこれに近い複数のデータ存在相対座標に変換する第２座標変換器34と、複数のデータ存在相対座標を、それらに対応する３次元音データが格納されているデータ記憶部２の領域を示すアドレスに変換するアドレス変換器31と、データ記憶部２から読み出した３次元音データを取り込むデータ入力バッファ35と、入力相対座標及び複数のデータ存在相対座標に応じてデータ入力バッファ35の格納データを加重平均して（補間して）１つの３次元音データを算出する第１加重平均器36と、図７と同様のデータ出力バッファ32とを含む。
【００７４】
相対座標入力部１から入力された相対座標がデータ存在相対座標でない場合には、まず、データ生成部３の第２座標変換器34において、その入力相対座標がその近くに存在する複数のデータ存在相対座標に逐次変換される。そして、変換された複数のデータ存在相対座標は、アドレス変換器31及び第１加重平均器36に逐次出力される。各データ存在相対座標は、アドレス変換器31でそれぞれ対応するアドレスに変換され、各アドレスがデータ記憶部２へ出力され、そのアドレス領域に格納されている複数の３次元音データがデータ入力バッファ35に逐次読み込まれる。第１加重平均器36では、入力相対座標と複数のデータ存在相対座標との位置関係に応じてデータ入力バッファ35内のデータが加重平均され、その加重平均データがデータ出力バッファ32に出力される。
【００７５】
例えば、データ記憶部２には相対座標（ｒ，θ，φ）〔ｒ：正整数，θは−180 度から180 度まで10度単位，φは−90度から90度まで10度単位〕に対応する３次元音データが記憶されているとする。ここで、入力相対座標が（３，15，０）であると、その入力相対座標は第２座標変換器34で、（３，10，０），（３，20，０）の２つのデータ存在相対座標に変換される。これらの２つのデータ存在相対座標はアドレス変換器31で逐次アドレスに変換され、対応する３次元音データがデータ記憶部２から読み出されて共にデータ入力バッファ35に格納される。第１加重平均器36では、（３，15，０）は（３，10，０）と（３，20，０）との中間であるので、データ入力バッファ35内の２つの３次元音データの振幅を各々50％にしてミキシングしてデータ出力バッファ32に書き込む。以上のようにして、入力相対座標（３，15，０）に対応した３次元音データが仮想的に作り出されて出力される。
【００７６】
（第５の実施の形態）
図11は、第５の実施の形態の構成図である。データ生成部３以外の構成は、図７に同じである。データ生成部３は、図10と同様の第２座標変換器34，アドレス変換器31，データ入力バッファ35，第１加重平均器36及びデータ出力バッファ32と、第１加重平均器36の最新の出力とその１つ前の出力とを記憶するデータ中間バッファ37と、相対座標の入力周期及び３次元音データの出力周期に応じてデータ中間バッファ37の格納データを加重平均して（補間して）１つの３次元音データを算出する第２加重平均器38とを含む。
【００７７】
次に、第５の実施の形態の動作について説明する。以下の例では、相対座標入力部１から相対座標が１／10秒毎に入力され、データ出力バッファ32から３次元音データが１／20秒毎に出力されることとし、第１加重平均器36からの出力を時間補間することによりこれを実現する場合について説明する。なお、第２座標変換器34から第１加重平均器36までの動作は、前述した第４の実施の形態の場合と同じであるので、その説明は省略する。
【００７８】
第１加重平均器36の最新の出力とその１つ前の出力とが、データ中間バッファ37でバッファリングされる。第２加重平均器38では、データ中間バッファ37内の最新のデータが更新されると、最新のデータと１つ前のデータとを50％ずつの振幅でミキシングしたデータをデータ出力バッファ32に書き込み、続いて最新のデータをそのままデータ出力バッファ32に書き込む。その後、データ中間バッファ37内の最新のデータが更新されるのを待って同様の処理を繰り返す。
【００７９】
（第６の実施の形態）
図12は、第６の実施の形態の構成図である。データ生成部３以外の構成は、図７に同じである。データ生成部３は、相対座標入力部１から入力される相対座標をバッファリングする相対座標入力バッファ39と、相対座標の入力周期及び３次元音データの出力周期に応じて相対座標入力バッファ39の格納相対座標を加重平均して（補間して）１つの相対座標を算出する第３加重平均器40と、図９と同様の第１座標変換器33，アドレス変換器31及びデータ出力バッファ32とを含む。
【００８０】
次に、第６の実施の形態の動作について、相対座標入力部１から相対座標が１／10秒毎に入力され、データ出力バッファ32から３次元音データが１／20秒毎に出力される場合を例にして説明する。相対座標入力部１から入力される相対座標は相対座標入力バッファ39でバッファリングされる。相対座標入力バッファ39では最新の入力相対座標とその１つ前の入力相対座標とを記憶している。第３加重平均器40では、相対座標入力バッファ39内の最新の入力相対座標が更新されると、最新の入力相対座標と１つ前の入力相対座標との中間座標を算出して出力し、続いて最新の入力相対座標を出力する。その後、相対座標入力部１内の最新の入力相対座標が更新されるのを待って同様の処理を繰り返す。なお、第１座標変換器33以降の動作は、前述した第３の実施の形態の動作と同じであるので、その説明は省略する。
【００８１】
（第７の実施の形態）
図13は、第７の実施の形態の構成図である。第７の実施の形態の属性情報提供装置は、視聴点の絶対座標（x1，y1，z1）と視線方向（θi ，φi ）とを入力する視聴点情報入力部10と、物体の絶対座標（x2，y2，z2）を入力する物体情報入力部11と、視聴点情報入力部10及び物体情報入力部11からの入力に基づいて視聴点に対する物体の相対座標（ｒ，θ，φ）を計算する相対座標計算部12と、図７と同様のデータ生成部３及びデータ記憶部２とを含む。
【００８２】
視聴点情報入力部10から視聴点の絶対座標（x1，y1，z1）及び視線方向（θi ，φi ）が、物体情報入力部11から物体の絶対座標（x2，y2，z2）がそれぞれ、相対座標計算部12に入力される。相対座標計算部12では、これらの入力データに基づいて視聴点に対する物体の相対座標（ｒ，θ，φ）が算出される。この場合の具体的な算出式は、以下の（１）〜（３）式である。
ｒ＝｛（x1−x2）2 ＋（y1−y2）2 ＋（z1−z2）2 ｝1/2     …（１）
θ＝sin -1｛（x2−x1）／ｒsin φi ｝−θi               …（２）
φ＝sin -1｛（z2−z1）／ｒ｝−φi                       …（３）
算出された相対座標（ｒ，θ，φ）は、相対座標計算部12からデータ生成部３に入力される。以降の動作は、前述した第１の実施の形態と同じであるので、その説明は省略する。
【００８３】
（第８の実施の形態）
図14は、第８の実施の形態の構成図である。第８の実施の形態の属性情報提供装置は、図７と同様の相対座標入力部１，データ記憶部２及びデータ生成部３を１組とする構成を、ｎ種の物体毎に１組ずつ合計ｎ組と、ｎ個の各データ生成部３の出力、つまりそれぞれの物体毎の３次元音データを統合するデータ統合部13とを含む。
【００８４】
各物体における相対座標入力部１，データ記憶部２及びデータ生成部３の処理は、第１の実施の形態の処理と同じであり、それぞれのデータ生成部３が各物体の３次元音データを生成して、データ統合部13に出力する。データ統合部13は、入力された各物体の３次元音データをミキシングして出力する。
【００８５】
（第９の実施の形態）
図15は、第９の実施の形態の構成図である。第９の実施の形態の属性情報提供装置は、図７と同様の相対座標入力部１，データ記憶部２及びデータ生成部３と、マイク14と、マイク14から実際の３次元音データを収録するデータ収録部15とを有する。
【００８６】
データ収録部15は、マイク14に対する物体の相対座標を所望の値に設定した場合のマイク14の入力（３次元音データ）を取り込んで、データ記憶部２の相対座標に対応するアドレス領域にそれを記憶させる。なお、相対座標入力部１，データ記憶部２及びデータ生成部３の処理は、第１の実施の形態の処理と同じであるので、その説明は省略する。
【００８７】
ところで、データ記憶部２に記憶するデータが、３次元音データではなくて物体の３次元映像データである場合には、カメラ16に対する物体の相対座標を所望の値に設定したときのカメラ16による映像データをデータ収録部15は取り込み、これをデータ記憶部２の相対座標に対応するアドレスに記憶させる。
【００８８】
（第10の実施の形態）
図16は、第10の実施の形態の構成図である。第10の実施の形態の属性情報提供装置は、図７と同様の相対座標入力部１，データ記憶部２及びデータ生成部３と、所望の相対座標を指定する相対座標指定部17と、指定された相対座標をデータ記憶部２でのアドレスに変換するアドレス変換部18と、物体の３次元音データのモデルを記憶しているモデル記憶部19と、モデル記憶部19内のモデルに基づいて相対座標指定部17で指定された相対座標に応じた３次元音データを作成するデータ作成部20とを有する。
【００８９】
データ記憶部２に３次元音データを記憶させたい相対座標が、相対座標指定部17で指定されて、逐次、データ作成部20とアドレス変換部18とへ出力される。データ作成部20では、物体が指定された相対座標に位置するときどのような３次元音データになるかが計算され、その３次元音データがデータ記憶部２へ出力される。アドレス変換部18では、指定された相対座標が対応するアドレスに変換されてデータ記憶部２へ出力される。そして、データ記憶部２は、データ作成部20から入力された３次元音データを、アドレス変換部18から入力されたアドレスに記憶する。
【００９０】
（第11の実施の形態）
図17は、第11の実施の形態の構成図である。第11の実施の形態の属性情報提供装置は、図７と同様の相対座標入力部１，データ記憶部２及びデータ生成部３と、図16と同様の相対座標指定部17，アドレス変換部18及びモデル記憶部19と、モデル記憶部19内のモデルに基づいて相対座標指定部17で指定された相対座標に応じた３次元音データを計算するｍ個のデータサブ算出部21と、モデル記憶部19，データ記憶部２に接続するデータサブ算出部21を切り替える第１，第２スイッチS1，S2と、どのデータサブ算出部21を選択するかを決定して第１，第２スイッチS1，S2を操作する最適算出処理選択部22とを有する。ｍ個の各データサブ算出部21は、３次元音データを作成する際の算出方式が異なっており、相対座標に応じてその処理結果，処理速度に優劣がある。最適算出処理選択部22は、これらのｍ個の各データサブ算出部21の中から最適なデータサブ算出部21を、第１，第２スイッチS1，S2の接続を切り換えることにより選択する。
【００９１】
データ記憶部２に３次元音データを記憶させたい相対座標が、相対座標指定部17で指定されて、逐次、アドレス変換部18とｍ個の各データサブ算出部21と最適算出処理選択部22とへ出力される。最適算出処理選択部22では、相対座標指定部17より入力された相対座標に応じてスイッチS1，S2を操作することによって最適なデータサブ算出部21が選択され、その選択された最適なデータサブ算出部21にて３次元音データが作成される。そして、作成された３次元音データが、アドレス変換部18から入力されたデータ記憶部２のアドレスに記憶される。
【００９２】
（第12の実施の形態）
図18は、第12の実施の形態の構成図であり、データ生成部３以外の構成は図７に同じである。第12の実施の形態におけるデータ生成部３は、しきい値Ｔを記憶するしきい値記憶器41と、入力相対座標のｒとしきい値Ｔとの比較結果及び相対座標に基づいて適切な処理を選択する処理選択器42と、図７と同様のアドレス変換器31と、図９と同様の第１座標変換器33と、図10と同様の第２座標変換器34，データ入力バッファ35及び第１加重平均器36と、図７と同様のデータ出力バッファ32と、アドレス変換器31（端子ａ），第１座標変換器33（端子ｂ），第２座標変換器34の（端子ｃ）の何れと処理選択器42を接続させるかを切り替える第３スイッチS3と、データ記憶部２からの読み出し出力を、データ出力バッファ32（端子ｘ），データ入力バッファ35（端子ｙ）の何れと接続させるかを切り替える第４スイッチS4とを有する。
【００９３】
相対座標入力部１から入力された相対座標がデータ存在相対座標である場合、処理選択器42は、第３スイッチS3を端子ａに、第４スイッチS4を端子ｘに切り替える。この場合には、前述した第１の実施の形態と同様の処理動作にて３次元音データが出力される。
【００９４】
相対座標入力部１から入力された相対座標がデータ存在相対座標でない場合には、しきい値記憶器41に記憶されているしきい値Ｔと入力相対座標の相対距離ｒとを比較する。そして、ｒ＞Ｔならば処理選択器42は、第３スイッチS3を端子ｂに、第４スイッチS4を端子ｘに切り替える。このときには、前述した第３の実施の形態と同様の処理動作にて３次元音データが出力される。一方、ｒ≦Ｔならば処理選択器42は、第３スイッチS3を端子ｃに、第４スイッチS4を端子ｙに切り替える。このときには、前述した第４の実施の形態と同様の処理動作にて３次元音データが出力される。
【００９５】
このように第12の実施の形態では、データ記憶部２に３次元音データが記憶されていない相対座標に対する３次元音データは、相対距離ｒがしきい値Ｔより大きい場合はそれに最も近い相対座標の３次元音データで代用され、相対距離ｒがしきい値Ｔ以下である場合はそれに近隣する複数の相対座標の３次元音データの加重平均より作り出される。
【００９６】
（第13の実施の形態）
図19は、第13の実施の形態の構成図であり、第13の実施の形態の属性情報提供装置は、図７と同様の相対座標入力部１，データ記憶部２及びデータ生成部３と、しきい値ｔを記憶しているしきい値記憶部23と、入力相対座標の相対距離ｒとしきい値ｔとを比較し、ｔ≦ｒの場合には停止信号をデータ生成部３に出力する第１相対距離比較部24とを有する。データ生成部３は、第１相対距離比較部24から停止信号が送られてきた場合に、３次元音データの生成処理を停止する。
【００９７】
第１相対距離比較部24にて、入力相対座標の相対距離ｒとしきい値記憶部23に記憶されているしきい値ｔとが比較される。そして、ｔ≦ｒの場合には停止信号がデータ生成部３に出力されて、３次元音データの生成が行われない。一方、ｔ＞ｒであれば停止信号は出力されず、前述した第１の実施の形態と同様の処理動作にて３次元音データが出力される。
【００９８】
（第14の実施の形態）
図20は、第14の実施の形態の構成図であり、第14の実施の形態の属性情報提供装置は、図７と同様の相対座標入力部１，データ記憶部２及びデータ生成部３と、相対距離ｒの所定範囲（30＜ｒ≦60）を記憶している範囲記憶部25と、入力相対座標の相対距離ｒと範囲記憶部25に記憶された範囲とを比較し、相対距離ｒがその範囲内にある場合にスケーリング信号を出力する第２相対距離比較部26と、このスケーリング信号を入力すると相対座標入力部１からの入力相対座標を変換する相対座標変換部27と、変換前後の相対座標によりスケーリング値を算出するスケーリング値算出部28と、算出したスケーリング値に従ってデータ生成部３の出力の大きさを変更するスケーリング部29とを有する。
【００９９】
データ記憶部２は、相対距離ｒが30より大きい相対座標に対応する３次元音データを記憶していない。対応する３次元音データを大きさ変更（スケーリング）で代用する相対距離ｒの範囲は30＜ｒ≦60であり、この範囲は範囲記憶部25に記憶されている。
【０１００】
例えば、入力相対座標が（50，30，０）である場合、第２相対距離比較部26は、入力された相対距離ｒ（＝50）と範囲記憶部25が記憶する範囲（30＜ｒ≦60）とを比較する。相対距離ｒがその範囲内であるので、データ記憶部２に格納されている３次元音データの大きさ変更で対応すると判定し、相対座標変換部27にスケーリング信号を送る。スケーリング信号を受け取った相対座標変換部27では、入力相対座標（50，30，０）が、データ記憶部２内に対応する３次元音データが記憶されている最も近い相対座標（30，30，０）に変換され、データ生成部３には変換後の相対座標が、スケーリング値算出部28には入力相対座標及び変換後の相対座標の両方がそれぞれ送られる。スケーリング値算出部28は、受け取った入力相対座標と変換後の相対座標とからスケーリング値0.6 （この例では相対距離の比）を算出して、スケーリング部29に送る。スケーリング部29は、データ生成部３から出力された相対座標（30，30，０）に対応する３次元音データを、スケーリング値算出部28から指定されたスケーリング値0.6 に従って、0.6 倍の大きさに変更して出力する。
【０１０１】
（第15の実施の形態）
図21は、第15の実施の形態の構成図であり、データ生成部３以外の構成は図７に同じである。第15の実施の形態におけるデータ生成部３は、図７と同様のアドレス変換器31及びデータ出力バッファ32と、入力相対座標のθが負であるか否かを調べてその結果を示す指示信号を出力する反転判定器43と、θが負であることを示す指示信号を反転判定器43から入力すると入力相対座標のθの符号を反転してアドレス変換器31に出力する相対座標反転器44と、θが負であることを示す指示信号を反転判定器43から入力するとデータ記憶部２からの読み出しデータのＬチャンネルとＲチャンネルとを入れ替えてデータ出力バッファ32に出力するデータ反転器45とを有する。
【０１０２】
データ記憶部２に記憶されているステレオの音データは、反響音等に影響を及ぼす周辺の壁の配置等の諸条件が左右対称であれば、相対座標（ｒ，θ，φ），（ｒ，−θ，φ）：（０≦θ≦180 ［度］）ではＬチャンネルとＲチャンネルとが逆になっているだけである。この特性を利用して、第15の実施の形態のデータ記憶部２には、（ｒ，θ，φ）：（０≦θ≦180 ［度］）に対応する３次元音データのみが記憶されているとする。
【０１０３】
反転判定器43は、入力相対座標（ｒ，θ，φ）のθが負か否かをチェックして、負ならば、相対座標反転器44に入力相対座標を反転させるように、また、データ反転器45にデータ記憶部２から読み出した音データを反転させるように、指示する。なお、負でなければ、相対座標反転器44に入力相対座標をそのまま出力するように、データ反転器45にデータ記憶部２から読み出した音データをそのまま出力するように、指示する。相対座標反転器44は、反転判定器43からの指示が反転である場合に（ｒ，−θ，φ）を出力し、そうでない場合には入力相対座標（ｒ，θ，φ）をそのまま出力する。データ反転器45も同様に、反転判定器43からの指示が反転である場合にデータ記憶部２から読み出した音データのＬチャンネルとＲチャンネルとを入れ替えて出力し、そうでない場合には読み出した音データをそのまま出力する。
【０１０４】
例えば、入力相対座標が（10，−60，10）である場合を考えると、θが負であるので、相対座標反転器41で（10，60，10）に置き換えられ、データ反転器45から相対座標（10，60，10）に対応する３次元音データが出力される。このように第15の実施の形態では、左右対称性を利用できるので、データ記憶部２に記憶するデータ量を略半減できる。
【０１０５】
なお、物体の属性情報のデータが３次元音データではなくて物体の３次元映像データである場合にも、この第15の実施の形態を実現できる。以下、映像データの場合について簡単に説明する。
【０１０６】
物体が左右対称な建物であり、この場合、３次元映像データは左右対称であるので、データ記憶部２には、（ｒ，θ，φ）：（０≦θ≦180 ［度］）に対応する陰影処理をしていない３次元映像データのみが格納されている。上述の音データの場合と同様に、反転判定器43は、入力相対座標（ｒ，θ，φ）のθが負か否かをチェックして、負ならば、相対座標反転器44に入力相対座標を反転するように、データ反転器45にデータ記憶部２から読み出した像データを反転するように、指示する。一方、負でなければ、相対座標反転器44に入力相対座標をそのまま出力するように、データ反転器45にデータ記憶部２から読み出した像データをそのまま出力するように、指示する。相対座標反転器44は、反転判定器43からの指示が反転の場合、（ｒ，−θ，φ）を出力し、そうでない場合は入力相対座標（ｒ，θ，φ）をそのまま出力する。データ反転器45は、反転判定器43からの指示が反転の場合、データ記憶部２から読み出した建物の映像データのビットマップを左右反転させ、そうでない場合は映像データのビットマップをそのまま出力する。
【０１０７】
なお、上述した第７〜第11，第13，第14の実施の形態において、データ生成部３の構成を、第１の実施の形態の構成と同じとしたが、他の第２〜第６，第12, 第15の実施の形態の構成にしても良いことは勿論である。
【０１０８】
（第16の実施の形態）
図22は、第16の実施の形態の構成図である。第16の実施の形態の属性情報提供装置は、物体の３次元音データのモデルデータを記憶しているモデル記憶部４と、入力される、視聴点に対する物体の相対運動、または、視聴点及び物体の絶対運動の情報に基づいて視聴点に対する物体の相対座標を経時的に求める相対座標生成部５と、相対座標生成部５から入力される相対座標に応じてモデル記憶部４内のモデルデータに基づき属性情報としての３次元音データを作成するデータ作成部６と、データ作成部６から入力される３次元音データに基づく音を提示する提示部51とを有する。
【０１０９】
相対座標生成部５は、視聴点に対する物体の相対運動の情報（相対運動の運動方程式，初期条件等）、または、視聴点及び物体の各絶対運動の情報（絶対運動の運動方程式，初期条件等）を入力し、その運動情報に基づいて視聴点に対する物体の相対座標を経時的に算出し、その相対座標列をデータ作成部６に出力する。データ作成部６は、モデル記憶部４から３次元音データのモデルデータを読み出し、読み出したモデルデータを参照して相対座標生成部５から入力される相対座標に応じた３次元音データを作成して提示部51に出力する。提示部51は、その３次元音データに基づく音を発する。
【０１１０】
（第17の実施の形態）
図23は、第17の実施の形態の構成図である。第17の実施の形態の属性情報提供装置は、図22と同様のモデル記憶部４，データ作成部６及び提示部51と、視聴点に対する物体の相対運動の種類を示す動きパターンの名称（動きパターン名）とその相対運動のパラメータ（動きパラメータ）とを入力して、視聴点に対する物体の相対座標を経時的に算出してデータ作成部６に出力する動きパターン生成部52とを有する。
【０１１１】
例えば、等速直線運動は、動きパターン生成部52内で、
（ｘ，ｙ，ｚ）＝（x0，y0，z0）＋（ａ，ｂ，ｃ）ｔ
と表されているとする。このとき、動きパターン生成部52に対して、動きパターン名として等速直線運動が、動きパラメータ｛x0，y0，z0，ａ，ｂ，ｃ｝として｛100,０，10，-5，０，０｝がそれぞれ入力されると、動きパターン生成部52は、データ作成部６が相対座標を要求する一定時間毎に相対座標を算出して、データ作成部６に出力する。データ作成部６で、モデル記憶部４内の３次元音データのモデルデータに基づいてその算出された相対座標に応じた３次元音データが作成され、その３次元音データは提示部51に入力される。これにより、物体が視聴点の上方10ｍを真正面から真後方に等速直線的に飛んでいく際に物体が発する３次元の音が提示部51から発せられる。
【０１１２】
（第18の実施の形態）
図24は、第18の実施の形態の構成図である。動きパターン生成部52以外の構成は、図23に同じである。第18の実施の形態の属性情報提供装置の動きパターン生成部52は、複数種の運動パターンを記憶している動きパターン記憶器53と、入力される動きパターン名に応じて動きパターン記憶器53から該当する動きパターンを選択する動きパターン選択器54と、動きパラメータを入力する動きパラメータ入力器55と、選択された動きパターン及び入力された動きパラメータに基づいて視聴点に対する物体の相対座標を経時的に算出してデータ作成部６に出力する動きパターン算出器56とを含む。
【０１１３】
動きパターン生成部52では、動きパターン選択器54が入力された動きパターン名に応じて、図25に示すような幾つかの運動パターンを記憶している動きパターン記憶器53から該当するパターンを選択し、動きパターン算出器56に出力する。その動きパターンの変型を制御する動きパラメータは、動きパラメータ入力器55で指定される。動きパターン算出器56では、この動きパターンと動きパラメータとに応じて、データ作成部６が要求する所定時間毎に視聴点に対する物体の相対座標を計算して出力する。
【０１１４】
例えば、動きパターン名として等速円運動を指定し、これに対する動きパラメータとして、初期相対座標（８，０，10）、半径８、円の中心の相対座標（０，０，10）、角速度π／180 、円を含む面の法線ベクトル（０，０，１）を動きパラメータ入力器55において指定すると、動きパターン算出器56で、データ作成部６が要求する所定時間毎に、図26に示すような運動を行う物体の相対座標を経時的に計算して出力する。
【０１１５】
なお、それ以降のデータ作成部６，モデル記憶部４及び提示部51の動作処理は、上述の第17の実施の形態の場合と同じであるので、その説明は省略する。
【０１１６】
ところで、動きパターン記憶器53に記憶される運動パターンの種類は固定しておいても良いが、新しい運動パターンも追加記憶できるようにした方が実用的である。図27はこのような場合の第18の実施の形態の変形例の構成図である。図27において、図24と同一番号を付した部分は同一部分を示す。図27に示す変形例では、図24の構成に対して、動きパターン追加処理部61を増設している。動きパターン追加処理部61は、新規の相対運動の種類を示す動きパターン名とその計算式とを外部より入力する新規動きパターン名・計算式入力器62と、入力された動きパターン名及び計算式を動きパターン記憶器53のデータ形式に変換して出力する動きパターン設定器63とを有する。
【０１１７】
新規の動きパターンを動きパターン記憶器53に追加記憶する場合には、その新規の動きパターンの名称と計算式とを、新規動きパターン名・計算式入力器62を用いて動きパターン設定器63へ入力する。動きパターン設定器63は、入力されたその動きパターンの名称と計算式とを、動きパターン記憶器53のデータ形式に整合するように変換して、追加命令と共に動きパターン記憶器53に出力する。追加命令を受けた動きパターン記憶器53は、同時に入力された新規の動きパターンの名称と計算式とを記憶する。
【０１１８】
（第19の実施の形態）
図28は、第19の実施の形態の構成図である。第19の実施の形態の属性情報提供装置は、図22と同様のモデル記憶部４，データ作成部６及び提示部51と、入力された動きパターン名及び動きパラメータに応じて相対運動コマンドが変化する毎に視聴点に対する物体の相対運動パラメータを求めて出力する相対運動計算部57と、入力された相対運動パラメータから視聴点に対する物体の相対座標を算出する相対座標算出部59とを有する。相対運動計算部57は、図24と同様の動きパターン記憶器53，動きパターン選択器54及び動きパラメータ入力器55と、動きパターン選択器54及び動きパラメータ入力器55の出力に基づいて相対運動パラメータを算出し、それが変化する毎に算出した相対運動パラメータを相対座標算出部59に出力する運動パラメータ算出器58とを含む。
【０１１９】
運動パラメータ算出器58では、動きパターン選択器54から入力された動きパターンと動きパラメータ入力器55から入力された動きパラメータとに応じて、相対運動パラメータが変化する毎に相対運動パラメータが相対座標算出部59に出力される。例えば、動きパターンとして図25に示した”ボール”を指定した場合、ボールが壁に当たって相対運動量が変化した時点でのみ相対運動パラメータが出力される。相対座標算出部59では、相対運動パラメータに基づいて相対座標が算出されてデータ作成部６に出力される。なお、それ以降のデータ作成部６，モデル記憶部４及び提示部51の動作処理は、上述の第17の実施の形態の場合と同じであるので、その説明は省略する。
【０１２０】
なお、運動パラメータ算出器58の出力は一定時間毎でも良い。また、相対座標算出部59の入力部にFIFO−バッファがあり、運動パラメータ算出器58が出力する相対運動パラメータとその相対運動パラメータが変化するまでの時間情報とが組になっており、相対座標算出部59がバッファの先頭の相対運動パラメータをそれと組になっている時間情報に従って使用するようにしても良い。更に、図27に示す例と同様に、動きパターン記憶器53に新しい運動パターンを追加記憶できるように構成することもできる。
【０１２１】
（第20の実施の形態）
図29は、第20の実施の形態の構成図である。第20の実施の形態の属性情報提供装置は、図22と同様のモデル記憶部４，データ作成部６及び提示部51と、物体及び視聴点の各絶対運動の種類を示す動きパターンの名称（動きパターン名）とその各絶対運動のパラメータ（動きパラメータ）とを入力して、視聴点に対する物体の相対座標を経時的に算出してデータ作成部６に出力する動きパターン生成部52とを有する。
【０１２２】
動きパターン生成部52に対して、物体及び視聴点の各絶対運動の動きパターン名と動きパラメータとがそれぞれ入力されると、動きパターン生成部52は、データ作成部６が相対座標を要求する一定時間毎に相対座標を算出して、データ作成部６に出力する。データ作成部６で、モデル記憶部４内の３次元音データのモデルデータに基づいてその算出された相対座標に応じた３次元音データが作成され、その３次元音データは提示部51に入力される。
【０１２３】
（第21の実施の形態）
図30は、第21の実施の形態の構成図である。動きパターン生成部52以外の構成は、図29に同じである。第21の実施の形態の属性情報提供装置では、物体の絶対運動を計算して物体の絶対座標を算出する第１動きパターン生成部52a と、視聴点の絶対運動を計算して視聴点の絶対座標を算出する第２動きパターン生成部52b と、第１動きパターン生成部52a からの物体の絶対座標及び第２動きパターン生成部52b からの視聴点の絶対座標に応じて視聴点に対する物体の相対座標を求める相対座標計算部71とを有する。
【０１２４】
第１動きパターン生成部52a は、物体の複数種の運動パターンを記憶している第１動きパターン記憶器53a と、入力される物体の動きパターン名に応じて第１動きパターン記憶器53a から該当する動きパターンを選択する第１動きパターン選択器54a と、物体の動きパラメータを入力する第１動きパラメータ入力器55a と、選択された動きパターン及び入力された動きパラメータに基づいて物体の絶対座標を算出して相対座標計算部71に出力する第１動きパターン算出器56a とを含む。また、第２動きパターン生成部52b は、視聴点の複数種の運動パターンを記憶している第２動きパターン記憶器53b と、入力される視聴点の動きパターン名に応じて第２動きパターン記憶器53b から該当する動きパターンを選択する第２動きパターン選択器54b と、視聴点の動きパラメータを入力する第２動きパラメータ入力器55b と、選択された動きパターン及び入力された動きパラメータに基づいて視聴点の絶対座標を算出して相対座標計算部71に出力する第２動きパターン算出器56b とを含む。
【０１２５】
第１動きパターン生成部52a では、第１動きパターン選択器54a が入力された物体の動きパターン名に応じて、図25に示すような幾つかの運動パターンを記憶している第１動きパターン記憶器53a から該当するパターンを選択し、第１動きパターン算出器56a に出力する。その動きパターンの変型を制御する動きパラメータは、第１動きパラメータ入力器55a で指定される。第１動きパターン算出器56a では、この動きパターンと動きパラメータとに応じて、物体の絶対座標が経時的に算出される。また、第２動きパターン生成部52b では、第２動きパターン選択器54b が入力された視聴点の動きパターン名に応じて、図25に示すような幾つかの運動パターンを記憶している第２動きパターン記憶器53b から該当するパターンを選択し、第２動きパターン算出器56b に出力する。その動きパターンの変型を制御する動きパラメータは、第２動きパラメータ入力器55b で指定される。第２動きパターン算出器56b では、この動きパターンと動きパラメータとに応じて、視聴点の絶対座標が経時的に算出される。そして、これらの物体及び視聴点の絶対座標から、データ作成部６が要求する所定時間毎に視聴点に対する物体の相対座標が相対座標計算部71で求められて出力される。
【０１２６】
なお、それ以降のデータ作成部６，モデル記憶部４及び提示部51の動作処理は、上述の第20の実施の形態の場合と同じであるので、その説明は省略する。また、図27に示す例と同様に、第１，第２動きパターン記憶器53a, 53bに新しい運動パターンを追加記憶できるように構成することもできる。
【０１２７】
（第22の実施の形態）
図31は、第22の実施の形態の構成図である。第22の実施の形態の属性情報提供装置は、図22と同様のモデル記憶部４，データ作成部６及び提示部51と、入力された物体の動きパターン名及び動きパラメータに応じてその絶対運動コマンドが変化する毎に物体の絶対運動パラメータを求めて出力する第１絶対運動計算部81a と、入力された視聴点の動きパターン名及び動きパラメータに応じてその絶対運動コマンドが変化する毎に視聴点の絶対運動パラメータを求めて出力する第２絶対運動計算部82b と、第１絶対運動計算部81a 及び第２絶対運動計算部82b の出力から視聴点に対する物体の相対運動パラメータを求めて出力する相対運動パラメータ計算部82と、入力された相対運動パラメータから視聴点に対する物体の相対座標を算出する相対座標算出部59とを有する。
【０１２８】
第１絶対運動計算部81a は、図30と同様の第１動きパターン記憶器53a,第１動きパターン選択器54a 及び第１動きパラメータ入力器55a と、第１動きパターン選択器54a 及び第１動きパラメータ入力器55a の出力に基づいて物体の絶対運動パラメータを算出し、それが変化する毎に算出した物体の絶対運動パラメータを相対運動パラメータ計算部82に出力する第１運動パラメータ算出器58a とを含む。また、第２絶対運動計算部81b は、図30と同様の第２動きパターン記憶器53b,第２動きパターン選択器54b 及び第２動きパラメータ入力器55b と、第２動きパターン選択器54b 及び第２動きパラメータ入力器55b の出力に基づいて視聴点の絶対運動パラメータを算出し、それが変化する毎に算出した視聴点の絶対運動パラメータを相対運動パラメータ計算部82に出力する第２運動パラメータ算出器58b とを含む。
【０１２９】
第１運動パラメータ算出器58a では、第１動きパターン選択器54a から入力された物体の動きパターンと第１動きパラメータ入力器55a から入力された物体の動きパラメータとに応じて、物体の絶対運動パラメータが変化する毎にその絶対運動パラメータが相対運動パラメータ計算部82に出力される。また、第２運動パラメータ算出器58b では、第２動きパターン選択器54b から入力された視聴点の動きパターンと第２動きパラメータ入力器55b から入力された視聴点の動きパラメータとに応じて、視聴点の絶対運動パラメータが変化する毎にその絶対運動パラメータが相対運動パラメータ計算部82に出力される。そして、物体及び視聴点の絶対運動パラメータから相対運動パラメータ算出部82にて、視聴点に対する物体の相対運動パラメータが求められ、相対運動パラメータが変化した時点でのみ、つまり、物体または視聴点の少なくとも一方の絶対運動パラメータが変化した時点でのみ相対運動パラメータが出力される。相対座標算出部59では、相対運動パラメータに基づいて相対座標が算出されてデータ作成部６に出力される。なお、それ以降のデータ作成部６，モデル記憶部４及び提示部51の動作処理は、上述の第20の実施の形態の場合と同じであるので、その説明は省略する。
【０１３０】
なお、第１，第２運動パラメータ算出器58a, 58bの出力は一定時間毎でも良い。また、相対運動パラメータ計算部82の入力部にFIFO−バッファがあり、第１，第２運動パラメータ算出器58a, 58bが出力する絶対運動パラメータとその絶対運動パラメータが変化するまでの時間情報とが組になっており、相対運動パラメータ計算部82がバッファの先頭の絶対運動パラメータをそれと組になっている時間情報に従って使用するようにしても良い。更に、図27に示す例と同様に、第１，第２動きパターン記憶器53a, 53bに新しい運動パターンを追加記憶できるように構成することもできる。
【０１３１】
なお、上述した第16〜22の実施の形態において、相対運動パラメータまたは動きパラメータに有効時間を含めることにしても良い。この有効時間とは、３次元音データを作成する時間を示しており、物体の運動が既知でありしかもその物体の音が消こえなくなる時間が既知であれば、このような有効時間を設定することの意義は大きい。例えば、一定時間が経過すると物体が視聴点から遠くに離れてしまって音が到達しない場合、または、一定時間だけ物体が存在する場合などにこのような有効時間の設定を利用する。
【０１３２】
なお、上述した相対座標，絶対座標は何れも、直交座標系，極座標系のどちらの座標系における座標表示でも良いことは言うまでもない。
【０１３３】
また、物体の属性情報のデータが音のデータである場合を例にして、各実施の形態について説明した。しかしながら、第９及び第15の実施の形態においては少し述べたように、上述した他の実施の形態においても、物体の映像データ等のような音のデータ以外の他の属性情報のデータについても、全く同様に行えることは勿論である。
【０１３４】
また、物体及び視聴点がパーソナルコンピュータの仮想空間に存在している場合を例として説明したが、ユーザの存在位置を視聴点とし、そのユーザの近傍に仮想的な物体が存在するような場合にも本発明を適用することが可能である。
【０１３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、種々の相対座標に応じた属性情報のデータを予め求めておき、求めた属性情報のデータを格納しておくので、物体が特定の相対座標に存在する場合の属性情報のデータを生成するための処理量が多いデータ生成処理を行う必要がなくなり、高速なシステム構成でなくても、リアルタイムでの属性情報のデータの生成が可能となり、また、物体の移動が激しい場合でもリアルタイムでの対応が可能である。
【０１３６】
また、本発明によれば、例えば物体が動いている等、視聴点に対する物体の相対座標が時間と共に変化した場合でも、各時間における相対位置を計算，入力する必要がなくなり、システムへの使用が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の原理構成図である。
【図２】  本発明の動作原理を説明するための図（視聴点及び物体の位置関係を示す図）である。
【図３】  本発明の動作原理を説明するための図（音データが格納されている相対座標を示す図）である。
【図４】  本発明の動作原理を説明するための図（物体の存在位置と音データが格納されている相対座標との関係の一例を示す図）である。
【図５】  本発明の動作原理を説明するための図（物体の存在位置と音データが格納されている相対座標との関係の他の例を示す図）である。
【図６】  本発明の原理構成図である。
【図７】第１の実施の形態の構成図である。
【図８】第２の実施の形態の構成図である。
【図９】第３の実施の形態の構成図である。
【図１０】第４の実施の形態の構成図である。
【図１１】第５の実施の形態の構成図である。
【図１２】第６の実施の形態の構成図である。
【図１３】第７の実施の形態の構成図である。
【図１４】第８の実施の形態の構成図である。
【図１５】第９の実施の形態の構成図である。
【図１６】第10の実施の形態の構成図である。
【図１７】第11の実施の形態の構成図である。
【図１８】第12の実施の形態の構成図である。
【図１９】第13の実施の形態の構成図である。
【図２０】第14の実施の形態の構成図である。
【図２１】第15の実施の形態の構成図である。
【図２２】第16の実施の形態の構成図である。
【図２３】第17の実施の形態の構成図である。
【図２４】第18の実施の形態の構成図である。
【図２５】複数の相対運動のパターンを示す図である。
【図２６】円運動のパターン例を示す図である。
【図２７】第18の実施の形態の変形例の構成図である。
【図２８】第19の実施の形態の構成図である。
【図２９】第20の実施の形態の構成図である。
【図３０】第21の実施の形態の構成図である。
【図３１】第22の実施の形態の構成図である。
【図３２】従来例の構成図である。
【符号の説明】
１  相対座標入力部
２  データ記憶部
３  データ生成部
４  モデル記憶部
５  相対座標生成部
６  データ作成部
10  視聴点情報入力部
11  物体情報入力部
12  相対座標計算部
13  データ統合部
14  マイク
15  データ収録部
16  カメラ
17  相対座標指定部
18  アドレス変換部
19  モデル記憶部
20  データ作成部
21  データサブ算出部
22  最適算出処理選択部
23  しきい値記憶部
24  第１相対距離比較部
25  範囲記憶部
26  第２相対距離比較部
27  相対座標変換部
28  スケーリング値算出部
29  スケーリング部
31  アドレス変換器
32  データ出力バッファ
33  第１座標変換器
34  第２座標変換器
35  データ入力バッファ
36  第１加重平均器
37  データ中間バッファ
38  第２加重平均器
39  相対座標入力バッファ
40  第３加重平均器
41  しきい値記憶器
42  処理選択器
43  反転判定器
44  相対座標反転器
45  データ反転器
51  提示部
52  動きパターン生成部
52a 第１動きパターン生成部
52b 第２動きパターン生成部
52  動きパターン生成部
53  動きパターン記憶器
53a 第１動きパターン記憶器
53b 第２動きパターン記憶器
54  動きパターン選択器
54a 第１動きパターン選択器
54b 第２動きパターン選択器
55  動きパラメータ入力器
55a 第１動きパラメータ入力器
55b 第２動きパラメータ入力器
56  動きパターン算出器
56a 第１動きパターン算出器
56b 第２動きパターン算出器
57  相対運動計算部
58  運動パラメータ算出器
59  相対座標算出部
71  相対座標計算部
81a 第１絶対運動計算部
81b 第２絶対運動計算部
82  相対運動パラメータ計算部
【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】
0004086336.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
0004086336.tif 000020
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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