JP3503539B2 - ３次元グラフィックス表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、３次元グラフィッ
クス表示装置に関し、特に３次元コンピュータグラフィ
ックスのレンダリングに用いるモデルを適宜切り替える
ことにより、レンダリング速度の高速化を図る手段を備
えた装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】３次元コンピュータグラフィックスのレ
ンダリングを行う際、ポリゴン数の多い３Ｄモデルや、
ファイルサイズが大きく精密な画像をテクスチャマッピ
ングした３Ｄモデルをレンダリングすると、多大な演算
が必要となり、レンダリングに多くの時間が必要とな
る。

【０００３】レンダリングを高速化するためには、表示
する３Ｄモデルのポリゴン数の削減やテクスチャマッピ
ング画像の低サイズ化といったモデルの低解像度化を行
って演算量を削減すればよいが、モデルの低解像度化を
行うと、コンピュータグラフィックスの品質が低下して
しまう。

【０００４】そこで、コンピュータグラフィックスの品
質低下を最小限に抑えつつ、高速なレンダリングを行う
ための手法として考案されたのが、ＬＯＤ（Level of D
etail)と呼ばれる手法である。このＬＯＤ手法の詳細
は、「ブイ・アール・エム・エル９７インターナショナ
ルスタンダード (VRML97 International Standard)、IS
O/IEC 14772-1:1997)6.26 節」に記載されている。

【０００５】近距離にあるオブジェクトは画面上に大き
く表示されるので、そのオブジェクトの３Ｄモデルを低
解像度化すると、コンピュータグラフィックスの品質は
顕著に低下するが、遠距離にあるオブジェクトは、画面
上で小さく表示されるため、ポリゴン数の削減やテクス
チャ画像の低サイズ化などの低解像度化を行ったモデル
を用いても、さほどコンピュータグラフィックスの品質
は低下しない。

【０００６】ＬＯＤ手法は、この点に着目し、それぞれ
のオブジェクトについて、ポリゴン数、テクスチャ画像
のサイズなどを変えた数種類の解像度のモデルを格納
し、近距離にあるオブジェクトは高ポリゴン数、高サイ
ズテクスチャ画像を用いた高解像度のモデルを用いてレ
ンダリングし、遠距離になるにつれ、簡略化し低解像度
化したモデルを用いてレンダリングを行うことでコンピ
ュータグラフィックスの品質低下を最小限に抑えつつ、
レンダリング時間の高速化を図っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たＬＯＤ手法によれば、視点とオブジェクトの距離のみ
をモデルの解像度切り換えの判断基準としているため、
対象オブジェクトが視点の近くにあっても高い解像度の
モデルを用いる必要が無い場合、例えば、オブジェクト
が斜め方向や裏側方向から見える場合についても、高解
像度のモデルを用いてレンダリングを行うこととなり、
多大な演算を行ってしまうという問題があった。

【０００８】従って、本発明の目的は、レンダリングに
用いるモデルを適宜切り替えることにより、レンダリン
グ速度の高速化を図ることができる３次元グラフィック
ス表示装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、ユーザの視点情報の変更を行う視点位置変
更手段と、ユーザの視点位置，方向などの視点情報を格
納しておく視点情報格納ベースと、仮想空間に配置する
それぞれのオブジェクトに対して解像度の異なる複数の
モデルを詳細レベルと共に格納しておくモデル格納ベー
スと、前記オブジェクトに対して設定された観測に適し
た角度を示す推奨視線ベクトルと前記視点情報格納ベー
スに格納された視点情報とに基づいて、前記推奨視線ベ
クトルと視線方向との視線ずれ角を計算し、当該計算し
た視線ずれ角を用いて詳細レベルを決定する詳細レベル
計算手段と、前記詳細レベル計算手段で算出された詳細
レベルに従ってレンダリングに使用する各オブジェクト
のモデルを切り替えるモデル切替手段と、モデル切替手
段から送られたモデルを用いて３Ｄコンピュータグラフ
ィックスのレンダリングを行うレンダリング手段と、前
記レンダリング手段で生成されたコンピュータグラフィ
ックスの表示を行う出力手段と、を有することを特徴と
する３次元グラフィックス表示装置を提供するものであ
る。

【００１０】また、本発明は、上記の目的を達成するた
め、ユーザの視点情報の変更を行う視点位置変更手段
と、ユーザの視点位置，方向などの視点情報を格納して
おく視点情報格納ベースと、仮想空間に配置するそれぞ
れのオブジェクトに対して解像度の異なる複数のモデル
を詳細レベルと共に格納しておくモデル格納ベースと、
前記視点情報格納ベースの視点情報に従ってレンダリン
グに用いる各オブジェクトの詳細レベルを計算する詳細
レベル計算手段と、前記詳細レベル計算手段で算出され
た詳細レベルに従ってレンダリングに使用する各オブジ
ェクトのモデルを切り替えるモデル切替手段と、モデル
切替手段から送られたモデルを用いて３Ｄコンピュータ
グラフィックスのレンダリングを行うレンダリング手段
と、前記レンダリング手段で生成されたコンピュータグ
ラフィックスの表示を行う出力手段とを有し、前記詳細
レベル計算手段は、各オブジェクトの観測に適した視線
角度を示す推奨視線ベクトルを格納する推奨視線ベクト
ル格納ベースと、前記視点情報格納ベースに格納されて
いる視線方向と前記推奨視線ベクトル格納ベースに格納
されている推奨視線ベクトルのなす角度（視線ずれ角）
を計算する視線ずれ角計算手段と、視線ずれ角に応じて
詳細レベルを決定するために視線ずれ角の閾値を格納す
る視線ずれ角閾値格納ベースと、視線ずれ角計算手段に
よって算出された各オブジェクトの視線ずれ角から詳細
レベルを決定する視線ずれ角比較手段と、を有すること
を特徴とする３次元グラフィックス表示装置を提供する
ものである。

【００１１】また、前記３次元グラフィックス表示装置
は、更に、前記推奨視線ベクトルを変更する推奨視線ベ
クトル変更手段を有することが望ましい。

【００１２】また、前記３次元グラフィックス表示装置
は、更に、前記視線ずれ角閾値格納ベースに格納された
各オブジェクトの視線ずれ角の閾値を変更する視線ずれ
角閾値変更手段を有することが望ましい。

【００１３】また、本発明は、上記の目的を達成するた
め、ユーザの視点情報の変更を行う視点位置変更手段
と、ユーザの視点位置，方向などの視点情報を格納して
おく視点情報格納ベースと、仮想空間に配置するそれぞ
れのオブジェクトに対して解像度の異なる複数のモデル
を詳細レベルと共に格納しておくモデル格納ベースと、
前記視点情報格納ベースに格納された視点情報に基づい
て、前記ユーザの視点位置と前記オブジェクトに対して
設定された観測に適した部位を示す観測基準点とを用い
て生成されたベクトルと前記オブジェクトに対して設定
された観測に適した方向を示す推奨方向ベクトルとの方
向ずれ角を計算し、当該計算した方向ずれ角を用いて詳
細レベルを決定する詳細レベル計算手段と、前記詳細レ
ベル計算手段で算出された詳細レベルに従ってレンダリ
ングに使用する各オブジェクトのモデルを切り替えるモ
デル切替手段と、モデル切替手段から送られたモデルを
用いて３Ｄコンピュータグラフィックスのレンダリング
を行うレンダリング手段と、前記レンダリング手段で生
成されたコンピュータグラフィックスの表示を行う出力
手段と、を有することを特徴とする３次元グラフィック
ス表示装置を提供するものである。

【００１４】また、本発明は、上記の目的を達成するた
め、ユーザの視点情報の変更を行う視点位置変更手段
と、ユーザの視点位置，方向などの視点情報を格納して
おく視点情報格納ベースと、仮想空間に配置するそれぞ
れのオブジェクトに対して解像度の異なる複数のモデル
を詳細レベルと共に格納しておくモデル格納ベースと、
前記視点情報格納ベースの視点情報に従ってレンダリン
グに用いる各オブジェクトの詳細レベルを計算する詳細
レベル計算手段と、前記詳細レベル計算手段で算出され
た詳細レベルに従ってレンダリングに使用する各オブジ
ェクトのモデルを切り替えるモデル切替手段と、モデル
切替手段から送られたモデルを用いて３Ｄコンピュータ
グラフィックスのレンダリングを行うレンダリング手段
と、前記レンダリング手段で生成されたコンピュータグ
ラフィックスの表示を行う出力手段とを有し、前記詳細
レベル計算手段は、各オブジェクトの観測に適した部位
を示す観測基準点、および観測に適した方向を示す推奨
方向ベクトルを格納する推奨方向ベクトル格納ベース
と、前記視点情報格納ベースに格納されている視点位置
を始点とし前記推奨方向ベクトル格納ベースに格納され
ている観測基準点を終点とするベクトルと前記推奨方向
ベクトル格納ベースに格納されている推奨方向ベクトル
とのなす角度（方向ずれ角）を計算する方向ずれ角計算
手段と、方向ずれ角に応じて詳細レベルを決定するため
に方向ずれ角の閾値を格納する方向ずれ角閾値格納ベー
スと、方向ずれ角計算手段によって算出された各オブジ
ェクトの方向ずれ角から詳細レベルを決定する方向ずれ
角比較手段と、を有することを特徴とする３次元グラフ
ィックス表示装置を提供するものである。

【００１５】また、前記３次元グラフィックス表示装置
は、更に、前記推奨方向ベクトルを変更する推奨方向ベ
クトル変更手段を有することが望ましい。

【００１６】また、前記３次元グラフィックス表示装置
は、更に、方向ずれ角閾値格納ベースに格納された各オ
ブジェクトの方向ずれ角の閾値を変更する方向ずれ角閾
値変更手段を有することが望ましい。

【００１７】

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の実施の形態を詳細に説明する。

【００１９】〔第１の実施の形態〕図１は本発明の第１
の実施の形態による３次元グラフィックス表示装置の構
成を示すブロック図である。この３次元グラフィックス
表示装置は、ユーザの視点情報の変更を行う視点位置変
更部１と、仮想空間におけるユーザの視点位置，方向な
どの視点情報を格納しておく視点情報格納ベース２と、
仮想空間に配置するそれぞれのオブジェクトに対して解
像度の異なる複数の３次元モデルをその詳細レベルと共
に格納しておくモデル格納ベース３と、視点情報格納ベ
ース２の視点情報に従ってレンダリングに用いる各オブ
ジェクトの詳細レベルを計算する詳細レベル計算部４
と、詳細レベル計算部４で算出された詳細レベルに従っ
てレンダリングに使用する各オブジェクトのモデルを切
り替えるモデル切替部６と、モデル切替部６から送られ
たモデルを用いて３Ｄコンピュータグラフィックスのレ
ンダリングを行うレンダリング部７と、レンダリング部
７で生成されたコンピュータグラフィックスの表示を行
う出力部８と、から構成されている。

【００２０】詳細レベル計算部４は、更に、各オブジェ
クトの観測に適した視線角度を示す推奨視線ベクトルを
格納する推奨視線ベクトル格納ベース４１と、視線ずれ
角に応じて詳細レベルを決定するために視線ずれ角の閾
値を格納する視線ずれ角閾値格納ベース４２と、視点情
報格納ベース２に格納されている視線方向と推奨視線ベ
クトル格納ベース４１に格納されている推奨視線ベクト
ルのなす角度（視線ずれ角）とを計算する視線ずれ角計
算部４３と、視線ずれ角計算部４３によって算出された
各オブジェクトの視線ずれ角から詳細レベルを決定する
視線ずれ角比較部４４と、から構成されている。

【００２１】以上の構成において、視点情報格納ベース
２に格納される視点情報は、ユーザの操作入力や、他モ
ジュールからの視点位置変更要求を受けた視点位置変更
部１によって、随時更新される。

【００２２】なお、本実施の形態において、詳細レベル
は、最も解像度が高いモデルの詳細レベルを詳細レベル
０とし、詳細レベルの数値が大きくなるにつれ、簡略化
した低解像度のモデルとなるように定義する。また、推
奨視線ベクトル格納ベース４１に格納されている推奨視
線ベクトルは、オブジェクトのモデルを作成する際に予
め設定しておくこともできるし、モデルを仮想空間内に
配置する際に設定することも可能である。同様に、視線
ずれ角閾値格納ベース４２に格納される視線ずれ角の閾
値についても、モデル作成時，モデル配置時のいずれで
も設定することが可能である。

【００２３】次に、第１の実施の形態による３次元グラ
フィックス表示装置の動作について説明する。視点情報
格納ベース２に格納されているユーザの視点位置，方向
といった視点情報が更新されると、視線ずれ角計算部４
３では各オブジェクトについて推奨視線ベクトル格納ベ
ース４１に格納されている推奨視線ベクトルと視点情報
格納ベース２に格納されている視線方向とのなす角度
（視線ずれ角）の算出を行う。

【００２４】視線ずれ角計算部４３で算出された各オブ
ジェクトの視線ずれ角は、視線ずれ角比較部４４へと伝
達され、視線ずれ角比較部４４では、視線ずれ角閾値格
納ベース４２に格納されている各オブジェクトの視線ず
れ角の閾値と照らし合わせ、オブジェクトの詳細レベル
を決め、モデル切替部６へ伝達する。モデル切替部６で
は、モデル格納ベース３に格納されているモデルの中か
らレンダリングに使用するモデルを選び、レンダリング
部７へと伝達する。レンダリング部７では、伝達された
モデルを用いて３次元コンピュータグラフィックスのレ
ンダリングを行う。

【００２５】このように、第１の実施の形態による３次
元グラフィックス表示装置では、各オブジェクトに対し
て観測に適した角度を設定し、観測に適した角度に近い
方向から観測する際には高解像度のモデルを、また観測
に適した角度から離れて観測する場合には、低解像度の
モデルを用いてレンダリングを行う。つまり、オブジェ
クトの特性に合わせて観測に適した角度を設定し、観測
に適した角度から見るオブジェクトは詳細に表示し、観
測に適さない角度から見るオブジェクトを簡略化して表
示することで、コンピュータグラフィックスの品質を低
下させることなく、レンダリング速度の高速化を図るこ
とが可能になる。

【００２６】＜実施例１−１＞次に、本発明の第１の実
施の形態の実施例について説明する。図２は、モデル格
納ベース３に格納されているモデルの構造を示す図であ
る。図２に示すモデルは、書籍を収納した書架を表す書
架オブジェクト１００のモデルであり、書籍，棚まで精
密にモデリングした書架モデルのモデル１０１と、モデ
ル１０１のポリゴン数を削減することで簡略化を施した
モデル１０２，モデル１０３である。これらのモデルを
解像度が高い順から並べると、モデル１０１、モデル１
０２、モデル１０３の順となる。このモデル１０１〜１
０３が、書架オブジェクト１００のモデルとしてモデル
格納ベース３に格納されている。

【００２７】図３は、この書架オブジェクト１００と推
奨視線ベクトル１０４の関係を示した図である。書架オ
ブジェクト１００を正面から見る角度が観測に適した角
度となるように推奨視線ベクトル１０４が設定され、推
奨視線ベクトル格納ベース４１に格納されている。

【００２８】また、視線ずれ角閾値格納ベース４２に
は、視線ずれ角の閾値として、角度θ１，θ２（０＜θ
１＜θ２＜π）と、 ・視線ずれ角θが、０≦θ＜θ１の時，詳細レベル０ ・視線ずれ角θが、θ１≦θ＜θ２の時，詳細レベル１ ・視線ずれ角θが、θ≧θ２の時，詳細レベル２ というルールが格納されている。

【００２９】以下、図４，図５，図６を参照して、実施
例１−１の動作を説明する。図４は、ユーザがモデルを
観測する場面を示した模式図である。この図では、推奨
視線ベクトル１０４が設定された書架オブジェクト１０
０と、仮想空間中のユーザ１０５と、その視線ベクトル
１０６との関係を３つの場面で示している。図５は、図
４の位置関係での視線ずれ角比較部における処理を示す
図である。図６は、図４の位置関係で図５の処理が行な
われたときの画面出力の例を示す図である。

【００３０】まず、ユーザ１０５と書架オブジェクト１
００が図４（ａ）の位置関係になったときの処理の流れ
について説明する。視線ずれ角計算部４３で、視線ずれ
角θａが算出され、視線ずれ角比較部４４へと伝達され
る。視線ずれ角比較部４４では、視線ずれ角閾値格納ベ
ース４２に格納されている視線ずれ角の閾値θ１、θ２
から書架オブジェクト１００の詳細レベルを詳細レベル
０に決定する（図５（ａ））。詳細レベルは、モデル切
替部６へと伝達され、モデル切替部６では、モデル格納
ベース３に格納されているモデルの中からレンダリング
に用いるモデルとして、モデル１０１を選択し、レンダ
リング部７に伝達する。レンダリング部７では、モデル
１０１を用いてレンダリングを行い、出力部８には、図
６（ａ）に示す出力１１１が得られる。

【００３１】次に、ユーザ１０５と書架オブジェクト１
００が図４（ｂ）の位置関係になったときの処理の流れ
について説明する。視線ずれ角計算部４３で算出した視
線ずれ角θｂが伝達された視線ずれ角比較部４４では、
視線ずれ角閾値格納ベース４２に格納されている視線ず
れ角の閾値θ１、θ２から書架オブジェクト１００の詳
細レベルを詳細レベル１に決定する（図５（ｂ））。詳
細レベルは、モデル切替部６へと伝達され、モデル切替
部６では、モデル格納ベース３に格納されているモデル
の中からレンダリングに用いるモデルとして、モデル１
０２を選択し、レンダリング部７に伝達する。レンダリ
ング部７では、モデル１０２を用いてレンダリングを行
い、出力部８には、図６（ｂ）に示す出力１１２が得ら
れる。出力１１２では、書籍の表示領域が小さいため、
書籍部分のポリゴンを簡略化したモデルを用いてもコン
ピュータグラフィックスの品質低下は少ないことがわか
る。

【００３２】次に、ユーザ１０５と書架オブジェクト１
００が図４（ｃ）の位置関係になったときの処理の流れ
について説明する。視線ずれ角計算部４３で視線ずれ角
θｃが算出され、視線ずれ角比較部４４では、視線ずれ
角閾値格納ベース４２に格納されている視線ずれ角の閾
値θ１、θ２から書架オブジェクト１００の詳細レベル
を詳細レベル２に決定する（図５（ｃ））。詳細レベル
は、モデル切替部６に伝達され、モデル切替部６では、
レンダリングに用いるモデルをモデル１０３に決定し、
モデル１０３をレンダリング部７に伝達する。レンダリ
ング部７では、モデル１０３を用いてレンダリングを行
い、出力部８には、図６（ｃ）に示す出力１１３が得ら
れる。出力１１３では、書架前面の表示領域が非常に小
さいため、書架前面部分のポリゴンを簡略化したモデル
を用いてもコンピュータグラフィックスの品質低下は少
ないことがわかる。

【００３３】このように、実施例１−１では、書架オブ
ジェクト１００を正面から見る角度に推奨視線ベクトル
１０４が設定されている。これにより、書架オブジェク
ト１００を正面付近から観測する場合には、収納書籍の
形状まで正確にモデリングした高解像度なモデル１０１
を用い、書架オブジェクト１００を斜め方向から見ると
き、つまり書籍の詳細が観測できない場合には、簡略化
したモデル１０２を用い、さらに斜め方向で、書架前面
が殆ど見えないような位置から観測する場合には、棚、
書籍を完全に省略したモデル１０３を用いてレンダリン
グを行うことができるので、コンピュータグラフィック
スの品質を低下させることなく、レンダリング速度の高
速化を図ることができる。

【００３４】＜実施例１−２＞本発明の第１の実施の形
態の他の実施例について説明する。図７は、モデル格納
ベース３に格納されているモデルの構造を示す図であ
る。図７に示すモデルは、画像をはめ込んだ額縁を表す
額縁オブジェクト２００であり、オリジナルの画像２０
１ｐをテクスチャマッピングしたモデル２０１と、画像
２０１ｐの解像度を下げ画像サイズを小さくした画像２
０２ｐ、画像２０３ｐをテクスチャマッピングしたモデ
ル２０２、モデル２０３である。画像２０１ｐ、２０２
ｐ、２０３ｐの画像解像度は高い順に、画像２０１ｐ、
２０２ｐ、２０３ｐで、画像サイズは画像解像度に比例
するものとする。モデルを解像度が高い順から並べる
と、モデル２０１、モデル２０２、モデル２０３の順と
なる。このモデル２０１〜２０３が、額縁オブジェクト
２００のモデルとしてモデル格納ベース３に格納されて
いる。

【００３５】図８は、この額縁オブジェクト２００と推
奨視線ベクトル２０４の関係を示した図である。額縁オ
ブジェクト２００を正面から見る角度を観測に適した角
度として、推奨視線ベクトル２０４が設定され、推奨視
線ベクトル格納ベース４１に格納されている。

【００３６】また、視線ずれ角閾値格納ベース４２に
は、視線ずれ角の閾値として、角度θ１、θ２（０＜θ
１＜θ２＜π）と、 ・視線ずれ角θが、０≦θ＜θ１の時、詳細レベル０ ・視線ずれ角θが、θ１≦θ＜θ２の時、詳細レベル１ ・視線ずれ角θが、θ≧θ２の時、詳細レベル２ というルールが格納されている。

【００３７】以下、図９，図１０を参照して、実施例１
−２の動作を説明する。図９は、ユーザがモデルを観測
する場面を示した模式図である。この図では、推奨視線
ベクトル２０４が設定された額縁オブジェクト２００
と、仮想空間中のユーザ１０５と、その視線ベクトル１
０６との関係を３つの場面で示している。図１０は、図
９の位置関係で実施例１−１と同様の処理がなされたと
きの画面出力の例を示す図である。

【００３８】出力２１１では、額縁オブジェクトにはめ
込まれた画像の詳細を見ることができるため、テクスチ
ャマッピングする画像２０１ｐは、モデル２０１のよう
な高解像度の画像が必要である。

【００３９】出力２１２では、額縁オブジェクト２００
の表示領域が小さいため、テクスチャマッピングする画
像２０２ｐが低解像度であるモデル２０２を用いてもコ
ンピュータグラフィックスの品質低下はほとんどないこ
とがわかる。

【００４０】出力２１３では、額縁オブジェクト２００
の表示領域が非常に小さいため、テクスチャマッピング
する画像２０３ｐが非常に低解像度であるモデル２０３
を用いてもコンピュータグラフィックスの品質は、ほと
んど低下しないことがわかる。

【００４１】実施例１−１では、モデルの簡略化を行う
際にポリゴン数を削減することでモデルの簡略化を行っ
ていたが、実施例１−２のように、テクスチャマッピン
グする画像の解像度を下げ画像サイズを小さくすること
でモデルの簡略化を行うことでも、コンピュータグラフ
ィックスの品質を低下させることなく、レンダリング速
度の高速化を図ることができるという同様の効果が得ら
れる。

【００４２】〔第２の実施の形態〕図１１は、第２の実
施の形態による３次元グラフィックス表示装置の構成を
示すブロック図である。第２の実施の形態においては、
図１に示された第１の実施の形態における３次元グラフ
ィックス表示装置の構成に加え、推奨視線ベクトル格納
ベース４１に格納されている推奨視線ベクトルを適宜変
更する推奨視線ベクトル変更部９を有している。

【００４３】推奨視線ベクトル変更部９は、他のモジュ
ールからの信号などにより推奨視線ベクトル格納ベース
４１に格納されている推奨視線ベクトルを適宜変更す
る。推奨視線ベクトル格納ベース４１の推奨視線ベクト
ルが変更されると、視線ずれ角計算部４３では、該当オ
ブジェクトの視線ずれ角の再計算が行われ、視線ずれ角
比較部４４では、オブジェクトの詳細レベルの再計算が
行われ、再計算された詳細レベルに従ってモデル切替部
６で、レンダリングに使用するモデルの切り替えを行
う。

【００４４】このように、推奨視線ベクトル変更部９を
備えることで、例えば、各々のユーザに対する観測推奨
角度を個別に設定してオブジェクトの見せ方を変更した
り、時間等のパラメータに従って観測推奨角度を変更し
てオブジェクトの見せ方を変更するなど、３次元グラフ
ィックスの内容の木目細やかな制御が可能になる。

【００４５】〔第３の実施の形態〕図１２は、第３の実
施の形態による３次元グラフィックス表示装置の構成を
示すブロック図である。第３の実施の形態においては、
図１に示された第１の実施の形態における３次元グラフ
ィックス表示装置の構成に加え、視線ずれ角閾値格納ベ
ース４２に格納された各オブジェクトの視線ずれ角の閾
値を変更できる視線ずれ角閾値変更部１０を有してい
る。

【００４６】視線ずれ角閾値変更部１０は、他のモジュ
ールからの信号などにより視線ずれ角閾値格納ベース４
２に格納されている視線ずれ角の閾値を変更する。視線
ずれ角閾値格納ベース４２の視線ずれ角の閾値が変更さ
れると、視線ずれ角計算部４３では該当オブジェクトの
視線ずれ角の再計算が行われ、視線ずれ角比較部４４で
はオブジェクトの詳細レベルの再計算が行われ、再計算
された詳細レベルに従ってモデル切替部６で、レンダリ
ングに使用するモデルの切り替えを行う。

【００４７】このように、視線ずれ角閾値変更部１０を
備えることで、例えば、各々のユーザに対する視線ずれ
角の閾値を個別に設定し、コンピュータグラフィックス
の品質低下をユーザ毎に制御したり、レンダリング部７
でのレンダリング時間等のパラメータに従って観測推奨
角度を変更してレンダリングに要する時間を制御すると
いったことが可能になる。

【００４８】〔第４の実施の形態〕図１３は、第４の実
施の形態による３次元グラフィックス表示装置の構成を
示すブロック図である。図に示すように、第４の実施の
形態による３次元グラフィックス表示装置は、第２の実
施の形態，第３の実施の形態で新たに備えた推奨視線ベ
クトル変更部９および視線ずれ角閾値変更部１０を共に
備えた３次元グラフィックス表示装置である。

【００４９】これによれば、第２の実施の形態，第３の
実施の形態による効果、即ち、例えば、各々のユーザに
対する観測推奨角度を個別に設定してオブジェクトの見
せ方を変更したり、時間等のパラメータに従って観測推
奨角度を変更してオブジェクトの見せ方を変更するな
ど、３次元グラフィックスの内容の木目細やかな制御が
可能になり、また、各々のユーザに対する視線ずれ角の
閾値を個別に設定し、コンピュータグラフィックスの品
質低下をユーザ毎に制御したり、レンダリング部７での
レンダリング時間等のパラメータに従って観測推奨角度
を変更してレンダリングに要する時間を制御するといっ
たことが可能になる。

【００５０】〔第５の実施の形態〕図１４は、第５の実
施の形態による３次元グラフィックス表示装置の構成を
示すブロック図である。この３次元グラフィックス表示
装置は、ユーザの視点情報の変更を行う視点位置変更部
１と、仮想空間におけるユーザの視点位置，方向などの
視点情報を格納しておく視点情報格納ベース２と、仮想
空間に配置するそれぞれのオブジェクトに対して解像度
の異なる複数のモデルを詳細レベルと共に格納しておく
モデル格納ベース３と、視点情報格納ベース２の視点情
報に従ってレンダリングに用いる各オブジェクトの詳細
レベルを計算する詳細レベル計算部４と、詳細レベル計
算部４で算出された詳細レベルに従ってレンダリングに
使用する各オブジェクトのモデルを切り替えるモデル切
替部６と、モデル切替部６から送られたモデルを用いて
３Ｄコンピュータグラフィックスのレンダリングを行う
レンダリング部７と、レンダリング部７で生成されたコ
ンピュータグラフィックスの表示を行う出力部８と、か
ら構成されている。

【００５１】詳細レベル計算部４は、更に、各オブジェ
クトの観測に適した部位を示す観測基準点、および観測
に適した方向を示す推奨方向ベクトルを格納する推奨方
向ベクトル格納ベース４５と、後述する方向ずれ角に応
じて詳細レベルを決定するために方向ずれ角の閾値を格
納する方向ずれ角閾値格納ベース４６と、視点情報格納
ベース２に格納されている視点位置を始点とし推奨方向
ベクトル格納ベース４５に格納されている観測基準点を
終点とするベクトルと推奨方向ベクトル格納ベース４５
に格納されている推奨方向ベクトルとのなす角度（方向
ずれ角）を計算する方向ずれ角計算部４７と、方向ずれ
角計算部４７によって算出された各オブジェクトの方向
ずれ角から詳細レベルを決定する方向ずれ角比較部４８
と、から構成されている。

【００５２】以上の構成において、視点情報格納ベース
２に格納される視点情報は、ユーザの操作入力や、他モ
ジュールからの視点位置変更要求を受けた視点位置変更
部１によって、随時更新される。

【００５３】なお、本実施の形態においては、詳細レベ
ルは、最も解像度が高いモデルの詳細レベルを詳細レベ
ル０とし、詳細レベルの数値が大きくなるにつれ、簡略
化した低解像度のモデルとなるように定義する。また、
推奨方向ベクトル格納ベース４５に格納されている観測
基準点、推奨方向ベクトルは、オブジェクトのモデルを
作成する際に予め設定しておくこともできるし、モデル
を仮想空間内に配置する際に設定することも可能であ
る。同様に、方向ずれ角閾値格納ベース４６に格納され
る方向ずれ角の閾値についても、モデル作成時、モデル
配置時のいずれに設定することが可能である。

【００５４】次に、第５の実施の形態による３次元グラ
フィックス表示装置の動作について説明する。視点情報
格納ベース２に格納されているユーザの視点位置、方向
といった視点情報が更新されると、方向ずれ角計算部４
７では、モデル格納ベース３に格納されている各オブジ
ェクトについて、視点情報格納ベース２に格納されてい
る視点位置を始点とし推奨方向ベクトル格納ベース４５
に格納されている観測基準点を終点とするベクトルと推
奨方向ベクトル格納ベース４５に格納されている推奨方
向ベクトルのなす角度（方向ずれ角）の計算を行う。方
向ずれ角計算部４７で算出された各オブジェクトの方向
ずれ角は、方向ずれ角比較部４８に伝達され、方向ずれ
角比較部４８では、方向ずれ角閾値格納ベース４６に格
納されている各オブジェクトの方向ずれ角の閾値を照ら
し合わせ、オブジェクトの詳細レベルを求める。求めら
れた詳細レベルは、モデル切替部６へと伝達され、モデ
ル切替部６では、モデル格納ベース３に格納されている
モデルの中からレンダリングに使用するモデルを決定す
る。そして、決定したモデルをレンダリング部７へと伝
達する。レンダリング部７では、伝達されたモデルを用
いて３次元コンピュータグラフィックスのレンダリング
を行う。

【００５５】このように、第５の実施の形態による３次
元グラフィックス表示装置では、各オブジェクトに対し
て観測に適した方向を設定し、観測に適した方向に近い
方向に視点がある際には高解像度のモデルを、また観測
に適した方向から離れた所に視点がある場合には、低解
像度のモデルを用いてレンダリングを行う。つまり、観
測に適した方向のオブジェクトを詳細に表示し、観測に
適さない方向のオブジェクトを簡略化して表示すること
で、コンピュータグラフィックスの品質を低下させるこ
となく、レンダリング速度の高速化を図ることが可能に
なる。

【００５６】＜実施例５−１＞次に、本発明の第５の実
施の形態の実施例について説明する。なお、モデル格納
ベース３には、図２に示すモデルが格納されているとす
る。

【００５７】図１５は、実施例５−１における書架オブ
ジェクト１００と観測基準点３０７、推奨方向ベクトル
３０４の関係を示した図である。書架オブジェクト１０
０の前面の中心付近に観測基準点３０７が設定され、推
奨方向ベクトル格納ベース４５に格納されている。

【００５８】また、書架オブジェクト１００を正面から
見る方向を観測に適した角度とするように推奨視線ベク
トル３０４が設定され、推奨方向ベクトル格納ベース４
５に格納されている。

【００５９】また、方向ずれ角閾値格納ベース４６に
は、方向ずれ角の閾値として、角度θ１、θ２（０＜θ
１＜θ２＜π）と、 ・方向ずれ角θが、０≦θ＜θ１の時、詳細レベル０ ・方向ずれ角θが、θ１≦θ＜θ２の時、詳細レベル１ ・方向ずれ角θが、θ≧θ２の時、詳細レベル２ というルールが格納されている。

【００６０】図１６は、実施例５−１において、ユーザ
がモデルを観測する場面を示した模式図である。この図
では、観測基準点３０７と、推奨方向ベクトル３０４が
設定された書架オブジェクト１００と、仮想空間中のユ
ーザ１０５と、その視線ベクトル１０６との関係を３つ
の場面で示している。図１７は、図１６の位置関係での
視線ずれ角比較部における処理を示す図である。図１８
は、図１６の位置関係で図１７の処理が行なわれたとき
の画面出力の例を示す図である。

【００６１】まず、ユーザ１０５と書架オブジェクト１
００が図１６（ａ）の位置関係になったときの処理の流
れについて説明する。方向ずれ角計算部４７で、方向ず
れ角θａが算出され、方向ずれ角比較部４８へと伝達さ
れる。方向ずれ角比較部４８では、方向ずれ角閾値格納
ベース４６に格納されている方向ずれ角の閾値θ１、θ
２から書架オブジェクト１００の詳細レベルを詳細レベ
ル０に決定する（図１７（ａ））。決定された詳細レベ
ルはモデル切替部６へと伝達され、モデル切替部６で
は、レンダリングに用いるモデル１０１をレンダリング
部７に伝達する。レンダリング部７では、モデル１０１
を用いてレンダリングを行い、出力部８には、図１８
（ａ）に示す出力３１１が得られる。

【００６２】次に、ユーザ１０５と書架オブジェクト１
００が図１６（ｂ）の位置関係になったときの処理の流
れについて説明する。方向ずれ角計算部４７で算出した
方向ずれ角θｂが伝達された方向ずれ角比較部４８で
は、方向ずれ角閾値格納ベース４６に格納されている方
向ずれ角の閾値θ１、θ２から書架オブジェクト１００
の詳細レベルを詳細レベル１に決定する（図１７
（ｂ））。そして、決定された詳細レベルはモデル切替
部６へと伝達され、モデル切替部６では、レンダリング
に用いるモデルをモデル１０２に決定し、レンダリング
部７に伝達する。レンダリング部７では、モデル１０２
を用いてレンダリングを行い、出力部８には、図１８
（ｂ）に示す出力３１２が得られる。出力３１２では、
書籍の表示領域が小さいため、書籍部分のポリゴンを簡
略化したモデル１０２を用いてレンダリングを行っても
コンピュータグラフィックスの品質低下は少ないことが
わかる。

【００６３】次に、ユーザ１０５と書架オブジェクト１
００が図１６（ｃ）の位置関係になったときの処理の流
れについて説明する。方向ずれ角計算部４７で方向ずれ
角θｃが算出され、方向ずれ角比較部４８に伝達され
る。方向ずれ角比較部４８では、方向ずれ角閾値格納ベ
ース４６に格納されている方向ずれ角の閾値θ１、θ２
から書架オブジェクト１００の詳細レベルを詳細レベ
ル２に決定する（図１７（ｃ））。決定された詳細レベ
ルはモデル切替部６へと伝達され、モデル切替部６で
は、レンダリングに用いるモデルをモデル１０３に決定
し、レンダリング部７に伝達する。レンダリング部７で
は、モデル１０３を用いてレンダリングを行い、出力部
８には、図１８（ｃ）に示す出力３１３が得られる。出
力３１３では、書架前面の表示領域が非常に小さいた
め、書架前面部分のポリゴンを簡略化したモデル１０３
を用いてレンダリングを行ってもコンピュータグラフィ
ックスの品質低下は少ないことがわかる。

【００６４】実施例５−１では、書架オブジェクト１０
０を正面から見る方向に推奨方向ベクトル３０４が設定
されている。これにより、書架オブジェクト１００を正
面方向から観測する場合には、収納書籍の形状まで正確
にモデリングした高解像度なモデル１０１を用い、書架
オブジェクト１００を斜め方向から見るとき、つまり書
籍の詳細が観測できない場合には、簡略化し低解像度化
したモデル１０２を用い、さらに斜め方向で、書架前面
が殆ど見えないような位置から観測する場合には、棚、
書籍を完全に省略したモデル１０３を用いてレンダリン
グを行うことができるので、コンピュータグラフィック
スの品質を低下させることなく、レンダリング速度の高
速化を図ることができる。

【００６５】〔第６の実施の形態〕図１９は、第６の実
施の形態による３次元グラフィックス表示装置の構成を
示すブロック図である。この３次元グラフィックス表示
装置は、図１４に示された第５の実施の形態における３
次元グラフィックス表示装置の構成に加え、推奨方向ベ
クトル格納ベース４５に格納された各オブジェクトの推
奨方向ベクトルを変更できる推奨方向ベクトル変更部１
３を有している。

【００６６】次に、第６の実施の形態による３次元グラ
フィックス表示装置の動作について説明する。推奨方向
ベクトル変更部１３は、他のモジュールからの信号など
により、推奨方向ベクトル格納ベース４５に格納されて
いる推奨方向ベクトルを適宜変更する。推奨方向ベクト
ル格納ベース４５の推奨方向ベクトルが変更されると、
方向ずれ角計算部４７では、該当オブジェクトの方向ず
れ角の再計算が行われ、方向ずれ角比較部４８では、オ
ブジェクトの詳細レベルの再計算が行われ、再計算され
た詳細レベルに従ってモデル切替部６で、レンダリング
に使用するモデルの切り替えを行う。

【００６７】推奨方向ベクトル変更部１３を備えること
で、例えば、各々のユーザに対する観測推奨方向を個別
に設定してオブジェクトの見せ方を変更したり、時間等
のパラメータに従って観測推奨方向を変更してオブジェ
クトの見せ方を変更するなど、３次元グラフィックスの
内容の木目細やかな制御が可能になる。

【００６８】〔第７の実施の形態〕図２０は、第７の実
施の形態による３次元グラフィックス表示装置の構成を
示すブロック図である。この３次元グラフィックス表示
装置は、図１４に示された第５の実施の形態における３
次元グラフィックス表示装置の構成に加え、方向ずれ角
閾値格納ベース４６に格納された各オブジェクトの方向
ずれ角の閾値を変更できる方向ずれ角閾値変更部１４を
有している。

【００６９】次に、第７の本実施の形態による３次元グ
ラフィックス表示装置の動作について説明する。方向ず
れ角閾値変更部１４は、他のモジュールからの信号など
により、方向ずれ角閾値格納ベース４６に格納されてい
る方向ずれ角の閾値を変更する。方向ずれ角閾値格納ベ
ース４６の方向ずれ角の閾値が変更されると、方向ずれ
角計算部４７では、該当オブジェクトの方向ずれ角の再
計算が行われ、方向ずれ角比較部４８では、オブジェク
トの詳細レベルの再計算が行われ、再計算された詳細レ
ベルに従ってモデル切替部６で、レンダリングに使用す
るモデルの切り替えを行う。

【００７０】方向ずれ角閾値変更部１４を備えること
で、例えば、各々のユーザに対する方向ずれ角の閾値を
個別に設定し、コンピュータグラフィックスの品質低下
をユーザ毎に制御したり、レンダリング部７でのレンダ
リング時間等のパラメータに従って観測推奨方向を変更
してレンダリングに要する時間を制御するといったこと
が可能になる。

【００７１】〔第８の実施の形態〕図２１は、第８の実
施の形態による３次元グラフィックス表示装置の構成を
示すブロック図である。第６の実施の形態，第７の実施
の形態で新たに備えた推奨方向ベクトル変更部１３およ
び方向ずれ角閾値変更部１４を共に備えた３次元グラフ
ィックス表示装置である。

【００７２】これによれば、第６の実施の形態，第７の
実施の形態による効果、即ち、例えば、各々のユーザに
対する観測推奨方向を個別に設定してオブジェクトの見
せ方を変更したり、時間等のパラメータに従って観測推
奨方向を変更してオブジェクトの見せ方を変更するな
ど、３次元グラフィックスの内容の木目細やかな制御が
可能になり、各々のユーザに対する方向ずれ角の閾値を
個別に設定し、コンピュータグラフィックスの品質低下
をユーザ毎に制御したり、レンダリング部７でのレンダ
リング時間等のパラメータに従って観測推奨方向を変更
してレンダリングに要する時間を制御するといったこと
が可能になる。

【００７３】〔第９の実施の形態〕図２２は、第９の実
施の形態による３次元グラフィックス表示装置の構成を
示すブロック図である。この３次元グラフィックス表示
装置は、仮想空間に配置するオブジェクトの複数の解像
度の３次元モデルをその詳細レベルと共に格納しておく
モデル格納ベース３と、オブジェクトの詳細レベルを計
算する２つ以上の詳細レベル計算部４−１，４−
２，．．．，４−ｎ（ｎは２以上の整数）と、２つ以上
の詳細レベル計算部４−１，．．．，４−ｎのそれぞれ
で求められた詳細レベルを統合し、レンダリングに用い
る３Ｄモデルの詳細レベルを決定する詳細レベル統合部
１６と、詳細レベル統合部１６で詳細レベルを統合する
際の統合ルールを格納しておく統合ルール格納ベース１
７と、詳細レベル統合部１６で決定された詳細レベルに
従って、レンダリングに用いる３Ｄモデルを切り替える
モデル切替部６と、モデル切替部６で選択された３Ｄモ
デルを用いてコンピュータグラフィックスのレンダリン
グを行うレンダリング部７と、レンダリング部７で生成
されたコンピュータグラフィックスの表示を行う出力部
８と、から構成されている。

【００７４】ここで、詳細レベル計算部４−１，４−
２，．．．，４−ｎには、任意の計算方法で詳細レベル
を計算することができるものとする。例えば、第１の実
施の形態における詳細レベル計算部４による詳細レベル
の計算方法や、第２の実施の形態における詳細レベル計
算部４による詳細レベルの計算方法、あるいは、従来技
法であるＬＯＤ手法による詳細レベルの計算方法が挙げ
られる。

【００７５】また、統合ルール格納ベースに格納する詳
細レベル統合のための統合ルールの一例としては、 ・詳細レベルの平均値を、小数点切り上げて整数化した
もの ・詳細レベル中の最小値を統合後の詳細レベルとする ・詳細レベル中の最大値を統合後の詳細レベルとする 等が考えられる。

【００７６】次に、第９の実施の形態による３次元グラ
フィックス表示装置の動作について説明する。詳細レベ
ル計算部４−ｉ（１≦ｉ≦ｎ）において詳細レベルが計
算されると、詳細レベル統合部１６では、統合ルール格
納ベース１７に格納されている詳細レベル統合ルールに
従って、詳細レベル計算部４−１，．．．，４−ｎで求
められた詳細レベルから、レンダリングに使用するモデ
ルの詳細レベルを算出する。詳細レベル統合部１６で算
出された詳細レベルは、モデル切替部６へと伝達され
る。

【００７７】モデル切替部６では、モデル格納ベース３
に格納されているモデルの中から詳細レベルに従ってレ
ンダリングに使用するモデルを決定し、決定したモデル
をレンダリング部７へと伝達する。レンダリング部７で
は、伝達されたモデルを用いて３次元コンピュータグラ
フィックスのレンダリングを行う。

【００７８】例えば、詳細レベル計算部として、第１の
実施の形態で説明した詳細レベル計算部４による詳細レ
ベル計算と、従来技術のＬＯＤ手法による詳細レベル計
算が備えられ、また、統合ルール格納部に、詳細レベル
中の最大値を統合後の詳細レベルとするという統合ルー
ルが格納されている場合について説明する。

【００７９】詳細レベル計算部４から算出した詳細レベ
ルが詳細レベル０で、ＬＯＤ手法により算出した詳細レ
ベルが詳細レベル０の場合、つまり、観測に適した角度
から、かつ近距離からオブジェクトを観測する場合、詳
細レベル統合部１６で統合した詳細レベルは０となり、
オブジェクトは高解像度のモデルを用いてレンダリング
される。一方、視線ずれ角比較部４４から算出した詳細
レベルが詳細レベル０で、ＬＯＤ手法により算出した詳
細レベルが詳細レベル２の場合、つまり、観測に適した
角度から、かつ遠距離からオブジェクトを観測する場
合、詳細レベル統合部１６で統合した詳細レベルは２と
なり、オブジェクトは低解像度のモデルを用いてレンダ
リングされる。

【００８０】このように、第９の実施の形態による３次
元グラフィックス表示装置では、各詳細レベル計算部に
おいて詳細レベルが計算されると、詳細レベル統合部で
は、統合ルール格納ベースに格納されている詳細レベル
統合ルールに従って、詳細レベル計算部で求められた詳
細レベルから、レンダリングに使用するモデルの詳細レ
ベルを算出する。詳細レベル統合部で算出された詳細レ
ベルは、モデル切替部へと伝達される。モデル切替部で
は、モデル格納ベースに格納されているモデルの中から
詳細レベルに従ってレンダリングに使用するモデルを決
定する。これらの働きにより、２つ以上の観点から求め
たオブジェクトの詳細レベルを統合して、レンダリング
に用いるモデルを切り替えることにより、コンピュータ
グラフィックスの品質を低下させることなく、レンダリ
ング速度の高速化を図ることが可能になる。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明の３次元グ
ラフィックス表示装置によれば、以下のような効果があ
る。 （１）第１の効果は、オブジェクトごとに観測に適した
角度を設定し、ユーザの視線の向きがオブジェクトの観
測に適した角度に近い場合は、高解像度のモデルを用い
てレンダリングを行い、ユーザの視線の向きが観測に適
した角度から大きく外れている場合には、簡略化した低
解像度のモデルを用いてレンダリングを行う。つまり、
観測に適した角度から見るオブジェクトを詳細に表示
し、観測に適さない角度から見るオブジェクトを簡略化
して表示することができる。その結果、コンピュータグ
ラフィックスの品質を低下させることなく、レンダリン
グ速度を高速化できる。 （２）第２の効果は、オブジェクトごとに観測に適した
方向を設定し、ユーザの視点の位置がオブジェクトの観
測に適した方向に近い場合は、高解像度のモデルを用い
てレンダリングを行い、ユーザの視線の位置が観測に適
した方向から大きく外れている場合には、簡略化した低
解像度のモデルを用いてレンダリングを行う。つまり、
観測に適した方向から見るオブジェクトを詳細に表示
し、観測に適さない方向から見るオブジェクトを簡略化
して表示することができる。その結果、コンピュータグ
ラフィックスの品質を低下させることなく、レンダリン
グ速度を高速化できる。 （３）第３の効果は、２つ以上の部を用いてオブジェク
トをどの程度詳細に表示するかを判断し、その判断に基
づいて、レンダリングに用いるモデルの解像度を決定す
ることができる。その結果、コンピュータグラフィック
スの品質を低下させることなく、レンダリング速度を高
速化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態による３次元グラフィックス
表示装置の構成を示すブロック図である。

【図２】第１の実施の形態による３次元グラフィックス
表示装置のモデル格納ベースに格納されるモデルの構造
の１例を示す図である。

【図３】第１の実施の形態による３次元グラフィックス
表示装置の推奨視線ベクトル格納ベースに格納されるデ
ータの１例を示す図である。

【図４】第１の実施の形態による３次元グラフィックス
表示装置におけるユーザとオブジェクトの関係を示す図
である。

【図５】第１の実施の形態による３次元グラフィックス
表示装置における視線ずれ角比較部での処理を示す図で
ある。

【図６】第１の実施の形態による３次元グラフィックス
表示装置における画面出力を示す図。

【図７】第１の実施の形態による３次元グラフィックス
表示装置におけるモデル格納ベースに格納されるモデル
の構造の１例を示す図である。

【図８】第１の実施の形態による３次元グラフィックス
表示装置における推奨視線ベクトル格納ベースに格納さ
れるデータの１例を示す図である。

【図９】第１の実施の形態による３次元グラフィックス
表示装置におけるユーザとオブジェクトの関係を示す図
である。

【図１０】第１の実施の形態による３次元グラフィック
ス表示装置における画面出力を示す図である。

【図１１】第２の実施の形態による３次元グラフィック
ス表示装置の構成を示すブロック図である。

【図１２】第３の実施の形態による３次元グラフィック
ス表示装置の構成を示すブロック図である。

【図１３】第４の実施の形態による３次元グラフィック
ス表示装置の構成を示すブロック図である。

【図１４】第５の実施の形態による３次元グラフィック
ス表示装置の構成を示すブロック図である。

【図１５】第５の実施の形態による３次元グラフィック
ス表示装置における推奨方向ベクトル格納ベースに格納
されるデータの１例を示す図である。

【図１６】第５の実施の形態による３次元グラフィック
ス表示装置におけるユーザとオブジェクトの関係を示す
図である。

【図１７】第５の実施の形態による３次元グラフィック
ス表示装置における方向ずれ角比較部での処理を示す図
である。

【図１８】第５の実施の形態による３次元グラフィック
ス表示装置における画面出力を示す図である。

【図１９】第６の実施の形態による３次元グラフィック
ス表示装置の構成を示すブロック図である。

【図２０】第７の実施の形態による３次元グラフィック
ス表示装置の構成を示すブロック図である。

【図２１】第８の実施の形態による３次元グラフィック
ス表示装置の構成を示すブロック図である。

【図２２】第９の実施の形態による３次元グラフィック
ス表示装置の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 視点位置変更部 ２ 視点情報格納ベース ３ モデル格納ベース ４ 詳細レベル計算部 ４−１〜４−ｎ 詳細レベル計算部 ４１ 推奨視線ベクトル格納ベース ４２ 視線ずれ角閾値格納ベース ４３ 視線ずれ角計算部 ４４ 視線ずれ角比較部 ４５ 推奨方向ベクトル格納ベース ４６ 方向ずれ角閾値格納ベース ４７ 方向ずれ角計算部 ４８ 方向ずれ角比較部 ６ モデル切替部 ７ レンダリング部 ８ 出力部 ９ 推奨視線ベクトル変更部 １０ 視線ずれ角閾値変更部 １３ 推奨方向ベクトル変更部 １４ 方向ずれ角閾値変更部 １６ 詳細レベル統合部 １７ 統合ルール格納ベース １００ 書架オブジェクト １０１〜１０３ モデル １０４ 推奨視線ベクトル １０５ ユーザ １０６ 視線方向 １１１〜１１３ 出力 ２００ 額縁オブジェクト ２０１〜２０３ モデル ２０１ｐ〜２０３ｐ 画像 ２０４ 推奨視線ベクトル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−259297（ＪＰ，Ａ) 特開2000−11203（ＪＰ，Ａ) 國枝和雄 外５名，“臨場感図書館の Ｂ−ＩＳＤＮによる遠隔利用実験”，信 学技報，社団法人電子情報通信学会, 1997年，ＩＥ96−116，ｐ．53−60 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06T 1/00 G06T 11/00 - 17/50 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ユーザの視点情報の変更を行う視点位置
   変更手段と、 ユーザの視点位置，方向などの視点情報を格納しておく
   視点情報格納ベースと、 仮想空間に配置するそれぞれのオブジェクトに対して解
   像度の異なる複数のモデルを詳細レベルと共に格納して
   おくモデル格納ベースと、 前記オブジェクトに対して設定された観測に適した角度
   を示す推奨視線ベクトルと前記視点情報格納ベースに格
   納された視点情報とに基づいて、前記推奨視線ベクトル
   と視線方向との視線ずれ角を計算し、当該計算した視線
   ずれ角を用いて詳細レベルを決定する詳細レベル計算手
   段と、 前記詳細レベル計算手段で算出された詳細レベルに従っ
   てレンダリングに使用する各オブジェクトのモデルを切
   り替えるモデル切替手段と、 モデル切替手段から送られたモデルを用いて３Ｄコンピ
   ュータグラフィックスのレンダリングを行うレンダリン
   グ手段と、 前記レンダリング手段で生成されたコンピュータグラフ
   ィックスの表示を行う出力手段と、 を有することを特徴とする３次元グラフィックス表示装
   置。
2. 【請求項２】 ユーザの視点情報の変更を行う視点位置
   変更手段と、 ユーザの視点位置，方向などの視点情報を格納しておく
   視点情報格納ベースと、 仮想空間に配置するそれぞれのオブジェクトに対して解
   像度の異なる複数のモデルを詳細レベルと共に格納して
   おくモデル格納ベースと、 前記視点情報格納ベースの視点情報に従ってレンダリン
   グに用いる各オブジェクトの詳細レベルを計算する詳細
   レベル計算手段と、 前記詳細レベル計算手段で算出された詳細レベルに従っ
   てレンダリングに使用する各オブジェクトのモデルを切
   り替えるモデル切替手段と、 モデル切替手段から送られたモデルを用いて３Ｄコンピ
   ュータグラフィックスのレンダリングを行うレンダリン
   グ手段と、 前記レンダリング手段で生成されたコンピュータグラフ
   ィックスの表示を行う出力手段とを有し、 前記詳細レベル計算手段は、 各オブジェクトの観測に適した視線角度を示す推奨視線
   ベクトルを格納する推奨視線ベクトル格納ベースと、 前記視点情報格納ベースに格納されている視線方向と前
   記推奨視線ベクトル格納ベースに格納されている推奨視
   線ベクトルのなす角度（視線ずれ角）を計算する視線ず
   れ角計算手段と、 視線ずれ角に応じて詳細レベルを決定するために視線ず
   れ角の閾値を格納する視線ずれ角閾値格納ベースと、 視線ずれ角計算手段によって算出された各オブジェクト
   の視線ずれ角から詳細レベルを決定する視線ずれ角比較
   手段と、 を有することを特徴とする３次元グラフィックス表示装
   置。
3. 【請求項３】 前記３次元グラフィックス表示装置は、
   更に、前記視線ずれ角閾値格納ベースに格納された各オ
   ブジェクトの視線ずれ角の閾値を変更する視線ずれ角閾
   値変更手段を有することを特徴とする請求項２に記載の
   ３次元グラフィックス表示装置。
4. 【請求項４】 前記３次元グラフィックス表示装置は、
   更に、前記推奨視線ベクトルを変更する推奨視線ベクト
   ル変更手段を有することを特徴とする請求項１，２また
   は３に記載の３次元グラフィックス表示装置。