(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の基本の移動経路の映像を利用して該対象物の他の移動経路の映像を生成する装置において、前記対象物の移動経路を表示する表示手段と、該表示手段における表示結果に基づいて決定される前記対象物の移動経路の開始地点または終了地点となり得る可能範囲の入力を受け付ける手段とを備え、前記可能範囲から前記開始地点または終了地点を決定して映像を表示することを特徴とする映像生成装置。
【請求項２】
対象物の基本の移動経路の映像を利用して該対象物の他の移動経路の映像を生成する装置において、二次元座標で示された前記対象物の移動経路を表示する表示手段と、該表示手段における表示結果に基づいて決定される前記対象物の移動経路の開始地点または終了地点となり得る可能範囲の二次元座標の入力を受け付ける手段とを備え、前記可能範囲の二次元座標に表示順序を示す次元を加えた三次元座標から前記開始地点または終了地点を決定して映像を表示することを特徴とする映像生成装置。
【請求項３】
対象物の基本の移動経路の映像を利用して該対象物の他の移動経路の映像を生成する装置において、前記対象物の基本の移動経路と、前記対象物の移動経路の開始地点または終了地点となり得る可能範囲とを記憶する手段と、該可能範囲に基づいて前記対象物の移動経路の開始地点または終了地点を決定する手段と、前記対象物の基本の移動経路と、決定した前記対象物の移動経路の開始地点または終了地点とに基づいて、前記対象物の移動の映像を表示する手段とを備えることを特徴とする映像生成装置。
【請求項４】
三次元座標で示された対象物の基本の移動経路の映像を利用して該対象物の他の移動経路の映像を生成する装置において、三次元座標で示される前記対象物の基本の移動経路と、前記対象物の移動経路の開始地点または終了地点となり得る可能範囲の三次元座標とを記憶する手段と、前記可能範囲の三次元座標に基づいて前記対象物の移動経路の開始地点または終了地点の三次元座標を決定する手段と、前記対象物の基本の移動経路と、決定した前記対象物の移動経路の開始地点または終了地点の三次元座標とを二次元座標に変換する手段と、二次元座標に変換された前記対象物の基本の移動経路と、二次元座標に変換された前記対象物の移動経路の開始地点または終了地点とに基づいて、前記対象物の移動の映像を表示する手段とを備えることを特徴とする映像生成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像生成装置に関し、特に映像内で移動する対象物の出現可能範囲を設定，検証する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、マンマシンインターフェース、ヒューマンインターフェースというような人間と計算機との対話方法に対する要求があり、人工現実感（ＡＲ）、仮想現実感（ＶＲ）といった技術により人間の五感を利用した直観的な対話方法が開発されるようになってきた。また、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の分野でもゲームに代表されるような高速映像生成，アニメーション機能に人間の操作で映像が変化するものが登場してきている。
【０００３】
そして、コンピュータシステムの高性能化に伴って、自立したオブジェクト群から構成される人工生物が考えられており、コンピュータ上でその人工生物が住む世界を実現する試みもなされている。このような人工生物の動作を映像表示するための映像生成装置が、本願出願人より出願されている（特願平６−３２８８４７号）。この映像生成装置は、人工生物が考えて行いたい行動パターンを命令として入力し、この命令に従って、多数の映像パターンから所望の映像を選択して連続映像を生成，表示することにより人工生物の行動を映像化し、実世界におけるような体験を可能とするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この種の映像生成装置にあっては、映像パターンを格納するメモリの容量が少なくても変化に富んだリアルな映像を提供できるように、格納している１つの映像パターンから他の映像パターンを生成する工夫が必要である。例えば、対象物としての人工生物（以下、キャラクタという）が移動する際の経路については、三次元座標で定義されてメモリに格納されている基本の経路の映像パターンを用いて、これ以外の種々の経路の映像パターンを生成し、キャラクタを様々な経路にて移動させたいという要求がある。
【０００５】
基本経路以外の経路の映像パターンを生成する際には、キャラクタが移動するときの映像表示に不自然さが目につかないようにする必要がある。連続映像を表示している際に、キャラクタが画面内の位置に突然と現れて移動し始めたり、または、キャラクタが画面内の位置で移動を中止して突然と消えることは、キャラクタの移動行動が断片的であって不自然な表示となる。
【０００６】
従って、キャラクタの１つの移動の開始地点及び終了地点を、常に画面外に設定しておくことが必要である。移動の開始地点及び終了地点を画面外に設定しておき、設定した開始地点（始点）と終了地点（終点）とを結んだ線に従ってキャラクタを移動させると、キャラクタの突然な出現または消失が起こることはなく、違和感がない自然なキャラクタの移動行動の連続映像を視聴者に対して提供できる。よって、基本経路に基づいて他の経路を設定する場合には、経路の設定が可能である経路における始点または終点の可能範囲を求めておくことが重要である。しかしながら、始点または終点をどの程度ずらせても自然な映像を提供できるかを検証する適切な手段が存在しなかった。
【０００７】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、キャラクタの移動を映像表示する際に自然な表示を行えるための移動経路の可能範囲（移動経路の始点または終点の可能範囲）を容易に検証して設定することができる映像生成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る請求項１の映像生成装置は、対象物の基本の移動経路の映像を利用して該対象物の他の移動経路の映像を生成する装置において、前記対象物の移動経路を表示する表示手段と、該表示手段における表示結果に基づいて決定される前記対象物の移動経路の開始地点または終了地点となり得る可能範囲の入力を受け付ける手段とを備え、前記可能範囲から前記開始地点または終了地点を決定して映像を表示することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る請求項２の映像生成装置は、対象物の基本の移動経路の映像を利用して該対象物の他の移動経路の映像を生成する装置において、二次元座標で示された前記対象物の移動経路を表示する表示手段と、該表示手段における表示結果に基づいて決定される前記対象物の移動経路の開始地点または終了地点となり得る可能範囲の二次元座標の入力を受け付ける手段とを備え、前記可能範囲の二次元座標に表示順序を示す次元を加えた三次元座標から前記開始地点または終了地点を決定して映像を表示することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る請求項３の映像生成装置は、対象物の基本の移動経路の映像を利用して該対象物の他の移動経路の映像を生成する装置において、前記対象物の基本の移動経路と、前記対象物の移動経路の開始地点または終了地点となり得る可能範囲とを記憶する手段と、該可能範囲に基づいて前記対象物の移動経路の開始地点または終了地点を決定する手段と、前記対象物の基本の移動経路と、決定した前記対象物の移動経路の開始地点または終了地点とに基づいて、前記対象物の移動の映像を表示する手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る請求項４の映像生成装置は、三次元座標で示された対象物の基本の移動経路の映像を利用して該対象物の他の移動経路の映像を生成する装置において、三次元座標で示される前記対象物の基本の移動経路と、前記対象物の移動経路の開始地点または終了地点となり得る可能範囲の三次元座標とを記憶する手段と、前記可能範囲の三次元座標に基づいて前記対象物の移動経路の開始地点または終了地点の三次元座標を決定する手段と、前記対象物の基本の移動経路と、決定した前記対象物の移動経路の開始地点または終了地点の三次元座標とを二次元座標に変換する手段と、二次元座標に変換された前記対象物の基本の移動経路と、二次元座標に変換された前記対象物の移動経路の開始地点または終了地点とに基づいて、前記対象物の移動の映像を表示する手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の映像生成装置では、キャラクタの基本の移動経路を表す三次元座標を二次元座標に変換し、変換した二次元座標に基づいて移動経路を二次元方向にずらせながら表示し、装置を操作するオペレータが、移動経路が表示された画面を参照して表示に不自然さがない移動経路の可能範囲（移動経路の開始地点または終了地点の可能範囲）の二次元座標を決定する。そして、決定した二次元座標に応じて三次元座標を算出する。このようにすると、表示に不自然さがあるか否かを画面上で実際に表示内容を見ながら検証できるので、不自然な表示が見られないような移動経路の可能範囲（移動経路の開始地点または終了地点の可能範囲）の三次元座標が極めて容易に求められる。
【００１４】
【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に基づいて具体的に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の映像生成装置の構成を示すブロック図であり、本発明の映像生成装置は、入力／制御部１と座標変換部２と表示部３とメモリ４とを有する。入力／制御部１は、外部からのデータ入力を受け付けると共に、他の各部の動作を制御する。入力／制御部１は、三次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）または二次元座標（Ｕ，Ｖ）を座標変換部２に出力する。座標変換部２は、入力された三次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を対応する二次元座標（Ｕ，Ｖ）に、または、入力された二次元座標（Ｕ，Ｖ）を対応する三次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に変換する。また、入力／制御部１は、キャラクタの移動経路の二次元座標（Ｕ，Ｖ）を表示部３に出力する。表示部３は、入力された二次元座標（Ｕ，Ｖ）に従ってキャラクタの移動経路を表示する。また、メモリ４は、後述する手法にて決定されたキャラクタの移動開始地点の可能範囲の三次元座標を格納する。
【００１６】
次に、動作について説明する。まず、三次元座標系におけるキャラクタの移動開始地点の可能範囲を求める動作について説明する。図２は、この動作の手順を示すフローチャートである。
【００１７】
まず、キャラクタＣの移動を示す基本の移動経路（以下、基本経路ａという）の三次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が入力／制御部１に入力される。この基本経路ａの三次元座標を入力／制御部１から座標変換部２に出力し、座標変換部２にてその三次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を二次元座標（Ｕ，Ｖ）に変換する（ステップＳ１）。変換された二次元座標（Ｕ，Ｖ）が、入力／制御部１を介して表示部３に出力され、基本経路ａが表示部３の画面に表示される（ステップＳ２）。図３にこのキャラクタＣの基本経路ａの一例を示す。基本経路ａの開始地点（始点）及び終了地点（終点）は、Ｕ−Ｖ座標系を有する二次元画面の領域外であり、この基本経路ａに沿ってキャラクタＣを移動させれば映像の不自然さはない。
【００１８】
表示された基本経路ａをＵ方向及び／またはＶ方向にそれぞれ独立に平行移動させて、種々の移動経路を画面に表示する。そして、オペレータが、表示部３の画面に表示された種々の移動経路を参照して、キャラクタＣの移動が正常に表示されるような移動経路の始点の可能範囲を決定する（ステップＳ３）。具体的には、Ｕ−Ｖの二次元座標系における始点の可能範囲の最小値（Ｕmin,Ｖmin ），最大値（Ｕmax,Ｖmax ）を決定する。図４は決定した始点の可能範囲の限界値とそれぞれの場合の移動経路を示す図であり、始点の可能範囲の最小値（Ｕmin,Ｖmin ），最大値（Ｕmax,Ｖmax ）とそれぞれに対応する移動経路ｂ，ｃとを示している。また、図４には基本経路ａも参考に示している。
【００１９】
この際、移動経路の始点及び終点が画面の領域外になるように、また、移動経路が他の物体に遮断されないように、左下方向に最大どれだけの偏位が可能か、また、右上方向に最大どれだけの偏位が可能かにより、始点の可能範囲を設定する。なお、基本経路ａを二次元座標内で平行移動して可能な移動経路を設定するだけであるので、移動経路の始点の位置を特定すればその終点の位置は自動的に決められる。よって、始点の可能範囲のみを設定すれば良い。
【００２０】
決定した始点の可能範囲の二次元座標（Ｕmin,Ｖmin ），（Ｕmax,Ｖmax ）を座標変換部２に出力して、これらの二次元座標に応じた三次元座標（Ｘmin,Ｙmin,Ｚmin ），（Ｘmax,Ｙmax,Ｚmax ）に変換する（ステップＳ４）。変換された三次元座標（Ｘmin,Ｙmin,Ｚmin ），（Ｘmax,Ｙmax,Ｚmax ）を対角線の頂点とする直方体が、自然な映像表示が得られる移動経路の始点の可能範囲として、図５に示すように求められる。始点の可能範囲の限界座標値を示す三次元座標（Ｘmin,Ｙmin,Ｚmin ），（Ｘmax,Ｙmax,Ｚmax ）はメモリ４に格納される（ステップＳ５）。
【００２１】
次に、自然な映像表示が見られるキャラクタＣの１つの移動を表示する動作について説明する。図６は、この表示時の動作手順を示すフローチャートである。まず、メモリ４に格納された三次元座標（Ｘmin,Ｙmin,Ｚmin ），（Ｘmax,Ｙmax,Ｚmax ）で示される直方体状の空間領域（図５参照）内から、乱数を用いて、１つの表示開始地点の座標（Ｘst, Ｙst, Ｚst）を決定する（ステップＳ11）。
【００２２】
決定した表示開始地点の座標（Ｘst, Ｙst, Ｚst）に応じた表示地点の座標（Ｘdsp,Ｙdsp,Ｚdsp ）を座標変換部２に出力して、この三次元座標に応じた二次元座標（Ｕdsp,Ｖdsp ）に変換する（ステップＳ12）。そして、変換された二次元座標（Ｕdsp,Ｖdsp ）に基づいてキャラクタＣの移動の映像を表示部３の画面に表示する（ステップＳ13）。
【００２３】
なお、上述した例では、移動経路の始点についてその可能範囲を求める場合について説明したが、移動経路の終点の可能範囲を求めるようにしても良いことは言うまでもない。
【００２４】
ところで、キャラクタ（移動する対象物）の位置を三次元座標にて定義する理由は、複数のキャラクタが出現した場合に、これらの複数のキャラクタの前後関係を考慮してこれらのキャラクタの手前からの表示順序を決定しなければならないからである。もし移動するキャラクタが１種類であって背景の画像にその単独のキャラクタを表示する場合には、そのキャラクタの位置は二次元座標にて定義しておいても良い。よって、本発明は、キャラクタを三次元座標で示しておく場合に限定されるものではない。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように本発明の映像生成装置では、移動するキャラクタの出現位置を二次元画面上で変位させながら表示して二次元座標系における移動経路の可能範囲を決定し、これを三次元座標に戻して移動経路の可能範囲（上述の例では直方体状の表示開始地点の可能領域）を得るようにしたので、キャラクタの移動を映像表示する際に自然な表示を行えるための三次元座標系における移動経路の可能範囲を容易に設定することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の映像生成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の映像生成装置における移動経路の開始地点の可能範囲を求める動作手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の映像生成装置における基本の移動経路を示す図である。
【図４】本発明の映像生成装置における移動経路の限界を示す図である。
【図５】本発明の映像生成装置における移動経路の開始地点の三次元可能範囲を示す図である。
【図６】本発明の映像生成装置における移動経路の表示時の動作手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  入力／制御部
２  座標変換部
３  表示部
４  メモリ
Ｃ  キャラクタ
ａ  基本経路
ｂ，ｃ  限界の移動経路
【図１】
0003765115.tif 000002
【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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