JP3802483B2 - 書道学習支援システム、コンピュータ、プログラム、及び記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、力覚デバイスを利用した書道学習を支援する書道学習支援システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
書道は、筆の毛に墨を含ませ半紙などの紙に文字を書き、墨の量に応じて紙ににじみやかすれを伴いながら文字を表現するものである。書道による毛筆文字の表現を学習するに当たり、紙に描いた文字の添削を受ける、師範に運筆の補助をしてもらうことにより運筆方法を体感するなどの方法がある。
また、近年ではコンピュータシステムの発達により、マウスやタブレットのペンを用いて太さを持たない文字を書く事により毛筆文字を発生させ、その運筆動作、例えば、マウスやペンの位置、早さ、形状、かすれ、にじみ等を評価することが可能なシステムも開発されつつある（例えば特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】
特公平６−７９３２４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のように、書いた文字の添削を受けるのでは、書いた文字の形状の改善すべき点は認識できても、どのように改善したらよいかがわかりにくいという問題がある。また、師範による運筆の補助を受けるためには、空間的制約や時間的制約が多いといった問題がある。
また、通常のマウスやペン入力を用いた運筆動作では、筆と墨を用いる実際の書道とは受ける感覚が異なるため、本当の意味での書道の学習にならないといった問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題を鑑みてなされたもので、その目的とするところは、実際の書道の感覚を体感しつつ、毛筆文字の形状及び運筆を効果的に学習することができる書道学習支援システム、コンピュータ、プログラム、及び記録媒体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための第１の発明は、３次元力覚装置と、手本データを格納する手本格納装置と、がコンピュータに接続されて成る書道学習支援システムであって、前記３次元力覚装置は、ユーザが握って運筆するポインタと、前記ポインタが検知する運筆から運筆パラメータを生成し前記コンピュータに出力する運筆パラメータ生成出力手段と、前記コンピュータから得る力覚データを基に反力の感覚を生成し前記ポインタに出力する力覚出力手段とを、具備し、前記コンピュータは、筆パラメータを設定する筆パラメータ設定手段と、前記筆パラメータと、前記３次元力覚装置から取得する前記運筆パラメータとから前記力覚データを生成し、前記３次元力覚装置に出力する力覚データ出力手段と、前記筆パラメータと、前記３次元力覚装置から得る前記運筆パラメータとから毛筆文字データを生成する毛筆文字データ生成手段と、前記運筆パラメータを基に、前記ポインタ全体の軌道や傾きを示す運筆表現データを生成する運筆表現データ生成手段と、前記筆パラメータと、前記毛筆文字データと、前記運筆表現データとを前記手本データとして前記手本格納装置に格納する手本格納手段とを、具備することを特徴とする書道学習支援システムである。
【０００７】
第１の発明は、習字の師範などが利用することにより、習字を学習するための手本となる手本データを登録するためのものである。ここで、筆パラメータとは筆の毛の柔らかさ、筆の毛の長さ、筆の柄の長さ、筆に含まれる墨量、筆の重さ、紙の摩擦係数等である。運筆パラメータとは、筆の位置や傾きである。毛筆文字データとは毛筆文字の形状やかすれ、にじみ等である。力覚データとは筆の重さ、筆と紙との摩擦による筆運びのしにくさ等に関するデータである。運筆表現データとは筆全体の軌道、傾き等を示す。尚、第１の発明において生成された毛筆文字データや運筆表現データ、及び筆パラメータは手本データベースに保持される。
【０００８】
第２の発明は、３次元力覚装置と、手本データを格納する手本格納装置と、がコンピュータに接続されて成る書道学習支援システムであって、前記３次元力覚装置は、ユーザが握って運筆するポインタと、前記ポインタが検知する運筆から運筆パラメータを生成し前記コンピュータに出力する運筆パラメータ生成出力手段と、前記コンピュータから得る力覚データを基に反力の感覚を生成し前記ポインタに出力する力覚出力手段とを、具備し、前記コンピュータは、筆パラメータを設定する筆パラメータ設定手段と、前記筆パラメータと、前記３次元力覚装置から取得する前記運筆パラメータとから前記力覚データを生成し、前記３次元力覚装置に出力する力覚データ出力手段と、前記筆パラメータと、前記３次元力覚装置から得る前記運筆パラメータとから毛筆文字データを生成する毛筆文字データ生成手段と、前記運筆パラメータを基に、前記ポインタ全体の軌道や傾きを示す運筆表現データを生成する運筆表現データ生成手段と、前記手本格納装置に格納された前記手本データと、前記毛筆文字データ及び前記運筆表現データを比較して表示する比較表示手段とを、具備することを特徴とする書道学習支援システムである。
【０００９】
第２の発明は、学習者によって利用され、学習者は力覚を体感しながら毛筆文字を書き、登録された手本毛筆文字データと手本運筆表現データと、学習者が運筆することによって生成された毛筆文字データと運筆表現データとを比較することによって効果的な書道学習を行うことができる。
【００１０】
第３の発明は、ユーザが握って運筆するポインタと、前記ポインタが検知する運筆から運筆パラメータを生成し出力する運筆パラメータ生成出力手段と、力覚データを基に反力の感覚を生成し前記ポインタに出力する力覚出力手段とを具備する３次元力覚装置と、手本データを格納する手本格納装置と、に接続され、筆パラメータを設定する筆パラメータ設定手段と、前記筆パラメータと、前記３次元力覚装置から取得する前記運筆パラメータとから前記力覚データを生成し、前記３次元力覚装置に出力する力覚データ出力手段と、前記筆パラメータと、前記３次元力覚装置から得る前記運筆パラメータとから毛筆文字データを生成する毛筆文字データ生成手段と、前記運筆パラメータを基に、前記ポインタ全体の軌道や傾きを示す運筆表現データを生成する運筆表現データ生成手段と、前記筆パラメータと、前記毛筆文字データと、前記運筆表現データとを前記手本データとして前記手本格納装置に格納する手本格納手段とを、具備することを特徴とするコンピュータである。
【００１１】
第４の発明は、ユーザが握って運筆するポインタと、前記ポインタが検知する運筆から運筆パラメータを生成し出力する運筆パラメータ生成出力手段と、力覚データを基に反力の感覚を生成し前記ポインタに出力する力覚出力手段とを具備する３次元力覚装置と、手本データを格納する手本格納装置と、に接続され、筆パラメータを設定する筆パラメータ設定手段と、前記筆パラメータと、前記３次元力覚装置から取得する前記運筆パラメータとから前記力覚データを生成し、前記３次元力覚装置に出力する力覚データ出力手段と、前記筆パラメータと、前記３次元力覚装置から得る前記運筆パラメータとから毛筆文字データを生成する毛筆文字データ生成手段と、前記運筆パラメータを基に、前記ポインタ全体の軌道や傾きを示す運筆表現データを生成する運筆表現データ生成手段と、前記手本格納装置に格納された前記手本データと、前記毛筆文字データ及び前記運筆表現データを比較して表示する比較表示手段とを、具備することを特徴とするコンピュータである。
【００１２】
第５の発明は、コンピュータを第３の発明のコンピュータとして機能させるためのプログラムであり、第７の発明はそのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。
第６の発明は、コンピュータを第４の発明のコンピュータとして機能させるためのプログラムであり、第８の発明はそのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る書道学習支援システム１の概略構成図である。図２は、書道学習支援システム１のハード構成例を示す図である。
【００１４】
図１に示す書道学習支援システム１は、指示入力装置２１、３次元力覚装置２３、手本データベース２５、書道処理装置３１、表示装置４１等から構成される。図２に示すハード構成例では、ユーザ３が力覚ポインタ９を用いて運筆を行うものである。
【００１５】
本システムの動作モードは主に２つある。ひとつは手本登録モードであり、書道学習支援システム１を用いて師範により入力された手本となる文字に関するデータを取得、登録するモードである。もうひとつは、学習モードであり、学習者が登録された手本データを参照して文字を書き、手本との比較を行うことによって毛筆文字を学習するモードである。両者のモードの動作に関しては後ほど詳細に説明する。
【００１６】
指示入力装置２１は、書道処理装置３１に対する指示を入力する装置であり、図２に示すキーボード１０或いはマウス１２に相当する。３次元力覚装置２３は、力覚フィードバック機能付きデバイスの一種であり、例えば、ユーザ３が握って文字の運筆を行う力覚ポインタ９とその力覚ポインタ９に力覚を入出力する力覚入出力装置１３である。
【００１７】
ここで、力覚とは仮想現実で触覚を体感することであり、例えば、図２に示すユーザ３は力覚ポインタ９を握って運筆を行うと、力覚入出力装置１３から反力を受け、あたかも墨を筆先に含んだ毛筆を用いて半紙に書いている感覚を体感しながら運筆を行うことになる。
３次元力覚装置２３は、力覚ポインタ９の動きを追跡し、逐次運筆パラメータを取得し書道処理装置３１に入力する装置である。
【００１８】
ここで、運筆パラメータとは、力覚ポインタ９の位置、傾きを示す。３次元力覚装置２３は取得した運筆パラメータを書道処理装置３１に入力する。例えば、力覚ポインタ９に接続される力覚入出力装置１３は、力覚ポインタ９の３次元位置及び傾きのデータを得ることができ、これらの位置や傾きのデータは、運筆パラメータとしてパソコン５に出力される。
【００１９】
手本データベース２５は、手本登録モードにおいて師範等によって登録された手本データを格納するデータベースである。手本データは手本毛筆文字データと手本運筆表現データである。手本データの登録に関しては後で詳細に説明する。この手本データはパソコン５に格納されても良いし、パソコン５が接続するネットワーク上に置かれて配布されてもよい。また、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤといった記録媒体に記録されてユーザ３に配布されてもよい。
【００２０】
また、学習モードでは、例えば、図２に示すように、学習する文字「大」の手本毛筆文字データが読み出され、ディスプレイ１７に表示され、ユーザ３はそれを手本にしてディスプレイ７に表示された仮想半紙１６に文字を書いてもよい。
【００２１】
書道処理装置３１は図２に示すパソコン５に相当し、力覚処理部２７、手本設定部３３、毛筆文字処理部３５、運筆表現処理部３７、比較処理部３９等から構成される。力覚処理部２７は、指示入力装置２１から筆パラメータを、３次元力覚装置２３から位置情報を受け取り、力覚を算出し、その力覚を３次元力覚装置２３にフィードバックするものである。この処理については、後に詳細に説明する。
【００２２】
手本設定部３３は、指示入力装置２１よりユーザ３によって毛筆文字の学習モードが選択され、学習したい文字が指定された場合、その文字の手本データを手本データベース２５から読み出し、手本となる毛筆文字を表示装置４１に出力し、表示させる。尚、手本登録モードでは手本データは出力されない。
【００２３】
毛筆文字処理部３５は、指示入力装置２１より入力される筆パラメータと３次元力覚装置２３により入力される運筆パラメータをあわせて毛筆文字データを生成する。毛筆文字データは毛筆文字の形状、かすれやにじみ等である。学習モードでは比較処理部３９にユーザ３の毛筆文字データを出力する。手本登録モードでは、手本毛筆文字データとして手本データベース２５に登録する。
【００２４】
運筆表現処理部３７は、３次元力覚装置２３により入力される運筆パラメータから運筆表現データを生成する。運筆表現データとは筆（実際は力覚ポインタ９）の軌道、傾き等である。学習モードでは、運筆表現処理部３７は比較処理部３９に運筆表現データを出力する。手本登録モードでは、運筆表現処理部３７は運筆表現データを手本運筆表現データとして手本データベース２５に登録する。
【００２５】
比較処理部３９は、学習モードにおいて手本設定部３３から出力された手本データ、毛筆文字処理部３５から出力されたユーザ毛筆文字データ、運筆表現処理部３７から出力されたユーザ運筆データを比較し、比較結果を表示装置４１に出力する。
【００２６】
表示装置４１は、手本毛筆文字データの表示、ユーザ３が文字を各動作をしている際の毛筆文字のリアルタイム表示、ユーザ３が文字を書き終えた時の比較結果表示を行う。図２に示すディスプレイ７、ディスプレイ１７、及びプリンタ１９が表示装置４１に相当する。
【００２７】
次に、本書道学習支援システム１の動作について説明する。図３は手本登録処理の概略を示すフローチャートである。この場合、ユーザ３は習字の師範等になる。ユーザ３は、指示入力装置２１から手本登録モードを設定し（ステップ１０１）、筆パラメータを設定する（ステップ１０２）。
【００２８】
次に、ユーザ３は３次元力覚装置２３を用いて運筆を開始する（ステップ１０３）。このとき３次元力覚装置２３は、時間毎の運筆パラメータを読み込み、パソコン５の毛筆文字処理部３５、運筆表現処理部３７、力覚処理部２７に入力する（ステップ１０４）。毛筆文字処理部３５は毛筆文字を逐次生成し、表示装置４１に表示する（ステップ１０５）。
【００２９】
また、力覚処理部２７は、指示入力装置２１から入力された筆パラメータと３次元力覚装置２３から入力された運筆パラメータを基に力覚データを算出し（ステップ１０６）、算出された力覚データを３次元力覚装置２３に入力する（ステップ１０７）。
【００３０】
次に、運筆が終了かどうかをユーザ３に確認し（ステップ１０８）、まだ文字生成の途中である場合、或いは複数の文字を書くなどといった場合にはステップ１０４に戻り、運筆がすべて終了するまで動作を繰り返す。
【００３１】
運筆がすべて終了した場合、毛筆文字処理部３５は生成された毛筆文字データを手本データベース２５に登録する（ステップ１０９）。運筆表現処理部３７は運筆表現データを作成し、手本データベース２５に登録する（ステップ１１０）。
手本データベースを更に追加登録したい場合（ステップ１１１）、ステップ１０２に戻って登録動作を行う。追加登録がない場合は処理を終了する。
【００３２】
以下、各ステップについて詳細に説明する。
（ステップ１０１、ステップ１０２）
ユーザ３は、図２に示すキーボード１０やマウス１２を用いてメニューを選択するなどして手本登録モードを設定する。そして、ユーザ３は、力覚ポインタ９の力覚を算出するために必要な筆パラメータをキーボード１０やマウス１２等の指示入力装置２１から入力する。
【００３３】
図４に筆パラメータの項目を示す。筆パラメータには、「筆の毛の柔らかさ」、「筆の毛の長さ」、「筆の柄の長さ」、「筆に含まれる墨量」、「筆の重さ」、「紙の摩擦係数」等がある。これらのそれぞれの項目に対する物理量が指示入力装置２１に入力され、毛筆文字処理部３５及び力覚処理部２７に入力される。尚、この筆パラメータの各データは後述の手本毛筆文字データ、手本運筆表現データとともに手本データベース２５に登録される。
【００３４】
（ステップ１０３〜ステップ１０５）
ユーザ３は指示入力装置２１を用いて運筆開始を書道処理装置３１に通知して、３次元力覚装置２３を用いて運筆を開始する。
ユーザ３が運筆を進めると、３次元力覚装置２３は、時間毎の運筆パラメータ、即ち筆の傾きや位置のデータを取得し、毛筆文字処理部３５、運筆表現処理部３７、力覚処理部２７に出力する。
【００３５】
毛筆文字処理部３５は、指示入力装置２１から入力される筆パラメータ、及び、３次元力覚装置２３から逐次入力される運筆パラメータから墨により紙が黒く塗りつぶされる領域を計算する。図５、図６は毛筆文字処理部３５による毛筆文字の領域算出の説明図である。図５に示すように、実際の筆と半紙の接触面は雫形で近似されるものとする。毛筆文字処理部３５は、筆パラメータ及び３次元力覚装置２３によって微少時間ごとに取得される運筆パラメータから図５に示す雫形を移動させ、筆と半紙を使った場合に黒く塗りつぶされる領域を算出する。
【００３６】
また、毛筆文字処理部３５は、運筆パラメータより雫の移動速度、筆圧を算出し、その移動速度と筆の柔らかさ等から雫形の向きを決定し、筆の毛の長さ等の条件を考慮して筆圧と筆との傾きをパラメータとして雫形のスケーリングを行う（図６）。
【００３７】
さらに、毛筆文字処理部３５は、筆に含まれる墨量と筆先の向きを考慮して、雫形の筆先側と腹側において毛筆文字特有のにじみ、かすれの有無を判定する。図７は、筆の墨量を表現する階層モデルを示す図である。図７に示す格子点９３−１、…、９３−５は墨量の重みの一部を示し、その値と位置によりにじみやかすれが筆のどの位置で起こるかということが算出される。
【００３８】
例えば、最初の筆パラメータにおける筆に含まれる墨量を初期値として、前述の雫形の向きから、最も腹側の６４×６４の格子点の重みが算出され、それを用いて穂先側の３２×３２の格子点の重みが算出され、それを用いて１６×１６の格子点の重みが算出され、更に穂先である８×８の格子点の重みが算出される。例えば、格子点９３−１、９３−２、９３−３、９３−４からは格子点９３−５の重みが算出される。
【００３９】
こうして筆先に向かって墨粒子が移動する様子をシミュレーションすることができ、ここで算出された各格子点の重み、即ち墨量が閾値を越えるか、超えないかによってにじみやかすれが生じるかどうかを判定する。
【００４０】
以上のようにして、毛筆文字処理部３５は逐次毛筆文字を生成し、表示装置４１に毛筆文字データを出力する。図８に示すように、毛筆文字データとは、前述の毛筆文字の形状、にじみ、かすれ等である。ここで、表示装置４１とは図２に示すディスプレイ７であり、ディスプレイ７の仮想半紙１６上にあたかも筆を使用して毛筆文字を書いているように、運筆に対してリアルタイムに文字が表示される。即ち、ユーザ３は運筆しながら、リアルタイムで自分の描いた文字をディスプレイ７で見ることができる。
以上の動作は、書道処理装置３１に対してユーザ３による運筆終了の通知がなされるまで繰り返し行われる。
【００４１】
（ステップ１０６、ステップ１０７）
力覚処理部２７は、指示入力装置２１から入力された筆パラメータと３次元力覚装置２３から入力された運筆パラメータを基に力覚データを算出し、算出された力覚データを３次元力覚装置２３にフィードバックする。
【００４２】
力覚データとは、図９に示すように「筆の重さ」、「筆運びのしにくさ」である。即ち、力覚処理部２７は筆パラメータと運筆パラメータを基に、実際に筆を持ち、墨を含ませて半紙に文字を書く場合に生じる力覚を算出し、算出された力覚を３次元力覚装置２３にフィードバックする。従って、ユーザ３はあたかも筆で毛筆文字を書いている力覚を体感しながら、文字を書くことができる。
【００４３】
（ステップ１０８〜ステップ１１１）
登録すべき文字の運筆が全て終了したら、毛筆文字処理部３５によって生成された毛筆文字に関する毛筆文字データは手本データベース２５に手本毛筆文字データとして登録される。
【００４４】
運筆表現処理装置３７は、逐次入力された運筆パラメータから運筆表現データを作成する。運筆表現データはユーザ３に対して運筆をわかりやすく表現するためのデータであり、図１０に示すように筆全体の軌道、傾き等を示すデータである。作成された運筆表現データは、手本運筆表現データとして手本データベース２５に登録される。
【００４５】
図１１は手本運筆表現データを基にした運筆表示の一例を示す図である。ディスプレイ１７には、運筆を示す運筆表示線８１や仮想筆８３等が表示され、ユーザ３は運筆の様子を視覚的に理解することができる。
【００４６】
次に、学習モードの動作について説明する。図１２は学習処理の概略を示すフローチャートである。この場合、ユーザ３は習字を学習する学習者となる。ユーザ３は、指示入力装置２１から学習モードを設定する（ステップ３０１）。
【００４７】
学習モードが設定されると、手本設定部３３は、ユーザ３からどの文字を学習したいかといった入力を受け付け、手本データベースから相当する手本データ及び筆パラメータを設定し、登録されている手本毛筆文字データを表示装置４１に表示する（ステップ３０２）。即ち、ディスプレイ１７には師範によって登録された手本の毛筆文字や筆パラメータが表示される。
【００４８】
次に、ユーザ３はディスプレイ１７に表示された手本毛筆文字を参照して、力覚ポインタ９、即ち３次元力覚装置２３を用いて運筆を開始する（ステップ３０３）。このとき、３次元力覚装置２３は、時間毎の運筆パラメータをパソコン５の毛筆文字処理部３５、運筆表現処理部３７、及び力覚処理部２７に入力する（ステップ３０４）。毛筆文字処理部３５は毛筆文字を逐次生成し、表示装置４１に表示する（ステップ３０５）。
【００４９】
また、力覚処理部２７は、指示入力装置２１から入力された筆パラメータと３次元力覚装置２３から入力された運筆パラメータを基に力覚データを算出し（ステップ３０６）、算出された力覚データを３次元力覚装置２３に入力する（ステップ３０７）。
【００５０】
次に、運筆が終了かどうかをユーザ３に確認し（ステップ３０８）、まだ文字生成の途中である場合、或いは複数の文字を書くなどといった場合にはステップ３０４に戻り、運筆がすべて終了するまで動作を繰り返す。ステップ３０３からステップ３０８までの動作の詳細は手本登録モードの処理ステップ１０３からステップ１０８までの処理と同じである。
【００５１】
運筆表現処理３７は運筆表現データを作成し、比較処理部３９は手本運筆表現データと比較し、表示する（ステップ３０９）。運筆表現データの作成は手本登録モードの場合と同様に行われる。図１３は学習者であるユーザ３の運筆を示す図である。作成された運筆表現データは運筆表示線９１や仮想筆９３としてディスプレイ１７等に表示される。
【００５２】
図１４、図１５は、学習者であるユーザ３による運筆表現データと手本運筆表現データとの比較の表示例を示す図である。図１４に示すように、学習者であるユーザと手本となる師範の仮想筆の傾き等を比較したり、図１５に示すように、学習者であるユーザと手本となる師範の運筆を視覚的に比較することができ、毛筆文字の学習に効果的である。
【００５３】
ユーザ３が更に学習したい場合（ステップ３１０）、学習文字を変更するかどうかを確認し（ステップ３１１）ステップ３０３、ステップ３０２に戻って学習を行う。
【００５４】
このように本システムを用いれば、毛筆文字の学習者はあたかも墨を含ませた筆を用いて文字を書いたような力覚を味わいつつ文字を書き、その運筆表現データと手本運筆表現データとの比較により毛筆文字を視覚的にわかりやすく修正することができる。
【００５５】
尚、本システムの書道処理装置３１が行う処理をパソコン５に行わせるためのプログラムはＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録して配布することが可能である。またそのプログラムはインターネット等のネットワークを介して配布することも可能である。
また、手本データベース２５に登録された手本毛筆文字データ、筆パラメータ、手本運筆表現データはＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ等の記録媒体に記録して配布することが可能である。
【００５６】
本システムの比較処理の結果を点数表示やランキング表示等で行うことによって、エンターテイメント向けの装置として使用することも可能である。
また、運筆表現データの表示として、静止画だけでなく、動画表示や３次元コンピュータグラフィックスとしてあらゆる角度から動きを観察して表示装置４１に表示することも可能である。
【００５７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明によれば、毛筆文字の学習者に効果的な毛筆学習を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 書道学習支援システム１の概略構成図
【図２】 書道学習支援システム１のハード構成例を示す図
【図３】 手本登録処理を示す概略フローチャート
【図４】 筆パラメータを示す図
【図５】 筆の雫形を示す図
【図６】 筆の雫形のスケーリングを示す図
【図７】 筆に含まれる墨量を表現した階層モデルを示す図
【図８】 毛筆文字データを示す図
【図９】 力覚データを示す図
【図１０】 運筆表現データを示す図
【図１１】 手本運筆表現データの表示例を示す図
【図１２】 学習処理を示す概略フローチャート
【図１３】 学習者の運筆表現データの表示例を示す図
【図１４】 手本運筆表現データと学習者の運筆表現データの比較を示す図
【図１５】 手本運筆表現データと学習者の運筆表現データの比較を示す図
【符号の説明】
１……・・・書道学習支援システム
３………ユーザ
５………パソコン
７………ディスプレイ
９………力覚ポインタ
１３………力覚入出力装置
２１………指示入力装置
２３………３次元力覚装置
２５………手本データベース
２７………力覚処理部
３１………書道処理装置
３３………手本設定部
３５………毛筆文字処理部
３７………運筆表現処理部
３９………比較処理部
４１………表示装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、力覚デバイスを利用した書道学習を支援する書道学習支援システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
書道は、筆の毛に墨を含ませ半紙などの紙に文字を書き、墨の量に応じて紙ににじみやかすれを伴いながら文字を表現するものである。書道による毛筆文字の表現を学習するに当たり、紙に描いた文字の添削を受ける、師範に運筆の補助をしてもらうことにより運筆方法を体感するなどの方法がある。
また、近年ではコンピュータシステムの発達により、マウスやタブレットのペンを用いて太さを持たない文字を書く事により毛筆文字を発生させ、その運筆動作、例えば、マウスやペンの位置、早さ、形状、かすれ、にじみ等を評価することが可能なシステムも開発されつつある（例えば特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】
特公平６−７９３２４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のように、書いた文字の添削を受けるのでは、書いた文字の形状の改善すべき点は認識できても、どのように改善したらよいかがわかりにくいという問題がある。また、師範による運筆の補助を受けるためには、空間的制約や時間的制約が多いといった問題がある。
また、通常のマウスやペン入力を用いた運筆動作では、筆と墨を用いる実際の書道とは受ける感覚が異なるため、本当の意味での書道の学習にならないといった問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題を鑑みてなされたもので、その目的とするところは、実際の書道の感覚を体感しつつ、毛筆文字の形状及び運筆を効果的に学習することができる書道学習支援システム、コンピュータ、プログラム、及び記録媒体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための第１の発明は、３次元力覚装置と、手本データを格納する手本格納装置と、がコンピュータに接続されて成る書道学習支援システムであって、前記３次元力覚装置は、ユーザが握って運筆するポインタと、前記ポインタが検知する運筆から運筆パラメータを生成し前記コンピュータに出力する運筆パラメータ生成出力手段と、前記コンピュータから得る力覚データを基に反力の感覚を生成し前記ポインタに出力する力覚出力手段とを、具備し、前記コンピュータは、筆パラメータを設定する筆パラメータ設定手段と、前記筆パラメータと、前記３次元力覚装置から取得する前記運筆パラメータとから前記力覚データを生成し、前記３次元力覚装置に出力する力覚データ出力手段と、前記筆パラメータと、前記３次元力覚装置から得る前記運筆パラメータとから毛筆文字データを生成する毛筆文字データ生成手段と、前記運筆パラメータを基に、前記ポインタ全体の軌道や傾きを示す運筆表現データを生成する運筆表現データ生成手段と、前記筆パラメータと、前記毛筆文字データと、前記運筆表現データとを前記手本データとして前記手本格納装置に格納する手本格納手段とを、具備することを特徴とする書道学習支援システムである。
【０００７】
第１の発明は、習字の師範などが利用することにより、習字を学習するための手本となる手本データを登録するためのものである。ここで、筆パラメータとは筆の毛の柔らかさ、筆の毛の長さ、筆の柄の長さ、筆に含まれる墨量、筆の重さ、紙の摩擦係数等である。運筆パラメータとは、筆の位置や傾きである。毛筆文字データとは毛筆文字の形状やかすれ、にじみ等である。力覚データとは筆の重さ、筆と紙との摩擦による筆運びのしにくさ等に関するデータである。運筆表現データとは筆全体の軌道、傾き等を示す。尚、第１の発明において生成された毛筆文字データや運筆表現データ、及び筆パラメータは手本データベースに保持される。
【０００８】
第２の発明は、３次元力覚装置と、手本データを格納する手本格納装置と、がコンピュータに接続されて成る書道学習支援システムであって、前記３次元力覚装置は、ユーザが握って運筆するポインタと、前記ポインタが検知する運筆から運筆パラメータを生成し前記コンピュータに出力する運筆パラメータ生成出力手段と、前記コンピュータから得る力覚データを基に反力の感覚を生成し前記ポインタに出力する力覚出力手段とを、具備し、前記コンピュータは、筆パラメータを設定する筆パラメータ設定手段と、前記筆パラメータと、前記３次元力覚装置から取得する前記運筆パラメータとから前記力覚データを生成し、前記３次元力覚装置に出力する力覚データ出力手段と、前記筆パラメータと、前記３次元力覚装置から得る前記運筆パラメータとから毛筆文字データを生成する毛筆文字データ生成手段と、前記運筆パラメータを基に、前記ポインタ全体の軌道や傾きを示す運筆表現データを生成する運筆表現データ生成手段と、前記手本格納装置に格納された前記手本データと、前記毛筆文字データ及び前記運筆表現データを比較して表示する比較表示手段とを、具備することを特徴とする書道学習支援システムである。
【０００９】
第２の発明は、学習者によって利用され、学習者は力覚を体感しながら毛筆文字を書き、登録された手本毛筆文字データと手本運筆表現データと、学習者が運筆することによって生成された毛筆文字データと運筆表現データとを比較することによって効果的な書道学習を行うことができる。
【００１０】
第３の発明は、ユーザが握って運筆するポインタと、前記ポインタが検知する運筆から運筆パラメータを生成し出力する運筆パラメータ生成出力手段と、力覚データを基に反力の感覚を生成し前記ポインタに出力する力覚出力手段とを具備する３次元力覚装置と、手本データを格納する手本格納装置と、に接続され、筆パラメータを設定する筆パラメータ設定手段と、前記筆パラメータと、前記３次元力覚装置から取得する前記運筆パラメータとから前記力覚データを生成し、前記３次元力覚装置に出力する力覚データ出力手段と、前記筆パラメータと、前記３次元力覚装置から得る前記運筆パラメータとから毛筆文字データを生成する毛筆文字データ生成手段と、前記運筆パラメータを基に、前記ポインタ全体の軌道や傾きを示す運筆表現データを生成する運筆表現データ生成手段と、前記筆パラメータと、前記毛筆文字データと、前記運筆表現データとを前記手本データとして前記手本格納装置に格納する手本格納手段とを、具備することを特徴とするコンピュータである。
【００１１】
第４の発明は、ユーザが握って運筆するポインタと、前記ポインタが検知する運筆から運筆パラメータを生成し出力する運筆パラメータ生成出力手段と、力覚データを基に反力の感覚を生成し前記ポインタに出力する力覚出力手段とを具備する３次元力覚装置と、手本データを格納する手本格納装置と、に接続され、筆パラメータを設定する筆パラメータ設定手段と、前記筆パラメータと、前記３次元力覚装置から取得する前記運筆パラメータとから前記力覚データを生成し、前記３次元力覚装置に出力する力覚データ出力手段と、前記筆パラメータと、前記３次元力覚装置から得る前記運筆パラメータとから毛筆文字データを生成する毛筆文字データ生成手段と、前記運筆パラメータを基に、前記ポインタ全体の軌道や傾きを示す運筆表現データを生成する運筆表現データ生成手段と、前記手本格納装置に格納された前記手本データと、前記毛筆文字データ及び前記運筆表現データを比較して表示する比較表示手段とを、具備することを特徴とするコンピュータである。
【００１２】
第５の発明は、コンピュータを第３の発明のコンピュータとして機能させるためのプログラムであり、第７の発明はそのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。
第６の発明は、コンピュータを第４の発明のコンピュータとして機能させるためのプログラムであり、第８の発明はそのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る書道学習支援システム１の概略構成図である。図２は、書道学習支援システム１のハード構成例を示す図である。
【００１４】
図１に示す書道学習支援システム１は、指示入力装置２１、３次元力覚装置２３、手本データベース２５、書道処理装置３１、表示装置４１等から構成される。図２に示すハード構成例では、ユーザ３が力覚ポインタ９を用いて運筆を行うものである。
【００１５】
本システムの動作モードは主に２つある。ひとつは手本登録モードであり、書道学習支援システム１を用いて師範により入力された手本となる文字に関するデータを取得、登録するモードである。もうひとつは、学習モードであり、学習者が登録された手本データを参照して文字を書き、手本との比較を行うことによって毛筆文字を学習するモードである。両者のモードの動作に関しては後ほど詳細に説明する。
【００１６】
指示入力装置２１は、書道処理装置３１に対する指示を入力する装置であり、図２に示すキーボード１０或いはマウス１２に相当する。３次元力覚装置２３は、力覚フィードバック機能付きデバイスの一種であり、例えば、ユーザ３が握って文字の運筆を行う力覚ポインタ９とその力覚ポインタ９に力覚を入出力する力覚入出力装置１３である。
【００１７】
ここで、力覚とは仮想現実で触覚を体感することであり、例えば、図２に示すユーザ３は力覚ポインタ９を握って運筆を行うと、力覚入出力装置１３から反力を受け、あたかも墨を筆先に含んだ毛筆を用いて半紙に書いている感覚を体感しながら運筆を行うことになる。
３次元力覚装置２３は、力覚ポインタ９の動きを追跡し、逐次運筆パラメータを取得し書道処理装置３１に入力する装置である。
【００１８】
ここで、運筆パラメータとは、力覚ポインタ９の位置、傾きを示す。３次元力覚装置２３は取得した運筆パラメータを書道処理装置３１に入力する。例えば、力覚ポインタ９に接続される力覚入出力装置１３は、力覚ポインタ９の３次元位置及び傾きのデータを得ることができ、これらの位置や傾きのデータは、運筆パラメータとしてパソコン５に出力される。
【００１９】
手本データベース２５は、手本登録モードにおいて師範等によって登録された手本データを格納するデータベースである。手本データは手本毛筆文字データと手本運筆表現データである。手本データの登録に関しては後で詳細に説明する。この手本データはパソコン５に格納されても良いし、パソコン５が接続するネットワーク上に置かれて配布されてもよい。また、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤといった記録媒体に記録されてユーザ３に配布されてもよい。
【００２０】
また、学習モードでは、例えば、図２に示すように、学習する文字「大」の手本毛筆文字データが読み出され、ディスプレイ１７に表示され、ユーザ３はそれを手本にしてディスプレイ７に表示された仮想半紙１６に文字を書いてもよい。
【００２１】
書道処理装置３１は図２に示すパソコン５に相当し、力覚処理部２７、手本設定部３３、毛筆文字処理部３５、運筆表現処理部３７、比較処理部３９等から構成される。力覚処理部２７は、指示入力装置２１から筆パラメータを、３次元力覚装置２３から位置情報を受け取り、力覚を算出し、その力覚を３次元力覚装置２３にフィードバックするものである。この処理については、後に詳細に説明する。
【００２２】
手本設定部３３は、指示入力装置２１よりユーザ３によって毛筆文字の学習モードが選択され、学習したい文字が指定された場合、その文字の手本データを手本データベース２５から読み出し、手本となる毛筆文字を表示装置４１に出力し、表示させる。尚、手本登録モードでは手本データは出力されない。
【００２３】
毛筆文字処理部３５は、指示入力装置２１より入力される筆パラメータと３次元力覚装置２３により入力される運筆パラメータをあわせて毛筆文字データを生成する。毛筆文字データは毛筆文字の形状、かすれやにじみ等である。学習モードでは比較処理部３９にユーザ３の毛筆文字データを出力する。手本登録モードでは、手本毛筆文字データとして手本データベース２５に登録する。
【００２４】
運筆表現処理部３７は、３次元力覚装置２３により入力される運筆パラメータから運筆表現データを生成する。運筆表現データとは筆（実際は力覚ポインタ９）の軌道、傾き等である。学習モードでは、運筆表現処理部３７は比較処理部３９に運筆表現データを出力する。手本登録モードでは、運筆表現処理部３７は運筆表現データを手本運筆表現データとして手本データベース２５に登録する。
【００２５】
比較処理部３９は、学習モードにおいて手本設定部３３から出力された手本データ、毛筆文字処理部３５から出力されたユーザ毛筆文字データ、運筆表現処理部３７から出力されたユーザ運筆データを比較し、比較結果を表示装置４１に出力する。
【００２６】
表示装置４１は、手本毛筆文字データの表示、ユーザ３が文字を各動作をしている際の毛筆文字のリアルタイム表示、ユーザ３が文字を書き終えた時の比較結果表示を行う。図２に示すディスプレイ７、ディスプレイ１７、及びプリンタ１９が表示装置４１に相当する。
【００２７】
次に、本書道学習支援システム１の動作について説明する。図３は手本登録処理の概略を示すフローチャートである。この場合、ユーザ３は習字の師範等になる。ユーザ３は、指示入力装置２１から手本登録モードを設定し（ステップ１０１）、筆パラメータを設定する（ステップ１０２）。
【００２８】
次に、ユーザ３は３次元力覚装置２３を用いて運筆を開始する（ステップ１０３）。このとき３次元力覚装置２３は、時間毎の運筆パラメータを読み込み、パソコン５の毛筆文字処理部３５、運筆表現処理部３７、力覚処理部２７に入力する（ステップ１０４）。毛筆文字処理部３５は毛筆文字を逐次生成し、表示装置４１に表示する（ステップ１０５）。
【００２９】
また、力覚処理部２７は、指示入力装置２１から入力された筆パラメータと３次元力覚装置２３から入力された運筆パラメータを基に力覚データを算出し（ステップ１０６）、算出された力覚データを３次元力覚装置２３に入力する（ステップ１０７）。
【００３０】
次に、運筆が終了かどうかをユーザ３に確認し（ステップ１０８）、まだ文字生成の途中である場合、或いは複数の文字を書くなどといった場合にはステップ１０４に戻り、運筆がすべて終了するまで動作を繰り返す。
【００３１】
運筆がすべて終了した場合、毛筆文字処理部３５は生成された毛筆文字データを手本データベース２５に登録する（ステップ１０９）。運筆表現処理部３７は運筆表現データを作成し、手本データベース２５に登録する（ステップ１１０）。
手本データベースを更に追加登録したい場合（ステップ１１１）、ステップ１０２に戻って登録動作を行う。追加登録がない場合は処理を終了する。
【００３２】
以下、各ステップについて詳細に説明する。
（ステップ１０１、ステップ１０２）
ユーザ３は、図２に示すキーボード１０やマウス１２を用いてメニューを選択するなどして手本登録モードを設定する。そして、ユーザ３は、力覚ポインタ９の力覚を算出するために必要な筆パラメータをキーボード１０やマウス１２等の指示入力装置２１から入力する。
【００３３】
図４に筆パラメータの項目を示す。筆パラメータには、「筆の毛の柔らかさ」、「筆の毛の長さ」、「筆の柄の長さ」、「筆に含まれる墨量」、「筆の重さ」、「紙の摩擦係数」等がある。これらのそれぞれの項目に対する物理量が指示入力装置２１に入力され、毛筆文字処理部３５及び力覚処理部２７に入力される。尚、この筆パラメータの各データは後述の手本毛筆文字データ、手本運筆表現データとともに手本データベース２５に登録される。
【００３４】
（ステップ１０３〜ステップ１０５）
ユーザ３は指示入力装置２１を用いて運筆開始を書道処理装置３１に通知して、３次元力覚装置２３を用いて運筆を開始する。
ユーザ３が運筆を進めると、３次元力覚装置２３は、時間毎の運筆パラメータ、即ち筆の傾きや位置のデータを取得し、毛筆文字処理部３５、運筆表現処理部３７、力覚処理部２７に出力する。
【００３５】
毛筆文字処理部３５は、指示入力装置２１から入力される筆パラメータ、及び、３次元力覚装置２３から逐次入力される運筆パラメータから墨により紙が黒く塗りつぶされる領域を計算する。図５、図６は毛筆文字処理部３５による毛筆文字の領域算出の説明図である。図５に示すように、実際の筆と半紙の接触面は雫形で近似されるものとする。毛筆文字処理部３５は、筆パラメータ及び３次元力覚装置２３によって微少時間ごとに取得される運筆パラメータから図５に示す雫形を移動させ、筆と半紙を使った場合に黒く塗りつぶされる領域を算出する。
【００３６】
また、毛筆文字処理部３５は、運筆パラメータより雫の移動速度、筆圧を算出し、その移動速度と筆の柔らかさ等から雫形の向きを決定し、筆の毛の長さ等の条件を考慮して筆圧と筆との傾きをパラメータとして雫形のスケーリングを行う（図６）。
【００３７】
さらに、毛筆文字処理部３５は、筆に含まれる墨量と筆先の向きを考慮して、雫形の筆先側と腹側において毛筆文字特有のにじみ、かすれの有無を判定する。図７は、筆の墨量を表現する階層モデルを示す図である。図７に示す格子点９３−１、…、９３−５は墨量の重みの一部を示し、その値と位置によりにじみやかすれが筆のどの位置で起こるかということが算出される。
【００３８】
例えば、最初の筆パラメータにおける筆に含まれる墨量を初期値として、前述の雫形の向きから、最も腹側の６４×６４の格子点の重みが算出され、それを用いて穂先側の３２×３２の格子点の重みが算出され、それを用いて１６×１６の格子点の重みが算出され、更に穂先である８×８の格子点の重みが算出される。例えば、格子点９３−１、９３−２、９３−３、９３−４からは格子点９３−５の重みが算出される。
【００３９】
こうして筆先に向かって墨粒子が移動する様子をシミュレーションすることができ、ここで算出された各格子点の重み、即ち墨量が閾値を越えるか、超えないかによってにじみやかすれが生じるかどうかを判定する。
【００４０】
以上のようにして、毛筆文字処理部３５は逐次毛筆文字を生成し、表示装置４１に毛筆文字データを出力する。図８に示すように、毛筆文字データとは、前述の毛筆文字の形状、にじみ、かすれ等である。ここで、表示装置４１とは図２に示すディスプレイ７であり、ディスプレイ７の仮想半紙１６上にあたかも筆を使用して毛筆文字を書いているように、運筆に対してリアルタイムに文字が表示される。即ち、ユーザ３は運筆しながら、リアルタイムで自分の描いた文字をディスプレイ７で見ることができる。
以上の動作は、書道処理装置３１に対してユーザ３による運筆終了の通知がなされるまで繰り返し行われる。
【００４１】
（ステップ１０６、ステップ１０７）
力覚処理部２７は、指示入力装置２１から入力された筆パラメータと３次元力覚装置２３から入力された運筆パラメータを基に力覚データを算出し、算出された力覚データを３次元力覚装置２３にフィードバックする。
【００４２】
力覚データとは、図９に示すように「筆の重さ」、「筆運びのしにくさ」である。即ち、力覚処理部２７は筆パラメータと運筆パラメータを基に、実際に筆を持ち、墨を含ませて半紙に文字を書く場合に生じる力覚を算出し、算出された力覚を３次元力覚装置２３にフィードバックする。従って、ユーザ３はあたかも筆で毛筆文字を書いている力覚を体感しながら、文字を書くことができる。
【００４３】
（ステップ１０８〜ステップ１１１）
登録すべき文字の運筆が全て終了したら、毛筆文字処理部３５によって生成された毛筆文字に関する毛筆文字データは手本データベース２５に手本毛筆文字データとして登録される。
【００４４】
運筆表現処理装置３７は、逐次入力された運筆パラメータから運筆表現データを作成する。運筆表現データはユーザ３に対して運筆をわかりやすく表現するためのデータであり、図１０に示すように筆全体の軌道、傾き等を示すデータである。作成された運筆表現データは、手本運筆表現データとして手本データベース２５に登録される。
【００４５】
図１１は手本運筆表現データを基にした運筆表示の一例を示す図である。ディスプレイ１７には、運筆を示す運筆表示線８１や仮想筆８３等が表示され、ユーザ３は運筆の様子を視覚的に理解することができる。
【００４６】
次に、学習モードの動作について説明する。図１２は学習処理の概略を示すフローチャートである。この場合、ユーザ３は習字を学習する学習者となる。ユーザ３は、指示入力装置２１から学習モードを設定する（ステップ３０１）。
【００４７】
学習モードが設定されると、手本設定部３３は、ユーザ３からどの文字を学習したいかといった入力を受け付け、手本データベースから相当する手本データ及び筆パラメータを設定し、登録されている手本毛筆文字データを表示装置４１に表示する（ステップ３０２）。即ち、ディスプレイ１７には師範によって登録された手本の毛筆文字や筆パラメータが表示される。
【００４８】
次に、ユーザ３はディスプレイ１７に表示された手本毛筆文字を参照して、力覚ポインタ９、即ち３次元力覚装置２３を用いて運筆を開始する（ステップ３０３）。このとき、３次元力覚装置２３は、時間毎の運筆パラメータをパソコン５の毛筆文字処理部３５、運筆表現処理部３７、及び力覚処理部２７に入力する（ステップ３０４）。毛筆文字処理部３５は毛筆文字を逐次生成し、表示装置４１に表示する（ステップ３０５）。
【００４９】
また、力覚処理部２７は、指示入力装置２１から入力された筆パラメータと３次元力覚装置２３から入力された運筆パラメータを基に力覚データを算出し（ステップ３０６）、算出された力覚データを３次元力覚装置２３に入力する（ステップ３０７）。
【００５０】
次に、運筆が終了かどうかをユーザ３に確認し（ステップ３０８）、まだ文字生成の途中である場合、或いは複数の文字を書くなどといった場合にはステップ３０４に戻り、運筆がすべて終了するまで動作を繰り返す。ステップ３０３からステップ３０８までの動作の詳細は手本登録モードの処理ステップ１０３からステップ１０８までの処理と同じである。
【００５１】
運筆表現処理３７は運筆表現データを作成し、比較処理部３９は手本運筆表現データと比較し、表示する（ステップ３０９）。運筆表現データの作成は手本登録モードの場合と同様に行われる。図１３は学習者であるユーザ３の運筆を示す図である。作成された運筆表現データは運筆表示線９１や仮想筆９３としてディスプレイ１７等に表示される。
【００５２】
図１４、図１５は、学習者であるユーザ３による運筆表現データと手本運筆表現データとの比較の表示例を示す図である。図１４に示すように、学習者であるユーザと手本となる師範の仮想筆の傾き等を比較したり、図１５に示すように、学習者であるユーザと手本となる師範の運筆を視覚的に比較することができ、毛筆文字の学習に効果的である。
【００５３】
ユーザ３が更に学習したい場合（ステップ３１０）、学習文字を変更するかどうかを確認し（ステップ３１１）ステップ３０３、ステップ３０２に戻って学習を行う。
【００５４】
このように本システムを用いれば、毛筆文字の学習者はあたかも墨を含ませた筆を用いて文字を書いたような力覚を味わいつつ文字を書き、その運筆表現データと手本運筆表現データとの比較により毛筆文字を視覚的にわかりやすく修正することができる。
【００５５】
尚、本システムの書道処理装置３１が行う処理をパソコン５に行わせるためのプログラムはＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録して配布することが可能である。またそのプログラムはインターネット等のネットワークを介して配布することも可能である。
また、手本データベース２５に登録された手本毛筆文字データ、筆パラメータ、手本運筆表現データはＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ等の記録媒体に記録して配布することが可能である。
【００５６】
本システムの比較処理の結果を点数表示やランキング表示等で行うことによって、エンターテイメント向けの装置として使用することも可能である。
また、運筆表現データの表示として、静止画だけでなく、動画表示や３次元コンピュータグラフィックスとしてあらゆる角度から動きを観察して表示装置４１に表示することも可能である。
【００５７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明によれば、毛筆文字の学習者に効果的な毛筆学習を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 書道学習支援システム１の概略構成図
【図２】 書道学習支援システム１のハード構成例を示す図
【図３】 手本登録処理を示す概略フローチャート
【図４】 筆パラメータを示す図
【図５】 筆の雫形を示す図
【図６】 筆の雫形のスケーリングを示す図
【図７】 筆に含まれる墨量を表現した階層モデルを示す図
【図８】 毛筆文字データを示す図
【図９】 力覚データを示す図
【図１０】 運筆表現データを示す図
【図１１】 手本運筆表現データの表示例を示す図
【図１２】 学習処理を示す概略フローチャート
【図１３】 学習者の運筆表現データの表示例を示す図
【図１４】 手本運筆表現データと学習者の運筆表現データの比較を示す図
【図１５】 手本運筆表現データと学習者の運筆表現データの比較を示す図
【符号の説明】
１……・・・書道学習支援システム
３………ユーザ
５………パソコン
７………ディスプレイ
９………力覚ポインタ
１３………力覚入出力装置
２１………指示入力装置
２３………３次元力覚装置
２５………手本データベース
２７………力覚処理部
３１………書道処理装置
３３………手本設定部
３５………毛筆文字処理部
３７………運筆表現処理部
３９………比較処理部
４１………表示装置
Claims (8)
- ３次元力覚装置と、手本データを格納する手本格納装置と、がコンピュータに接続されて成る書道学習支援システムであって、
前記３次元力覚装置は、
ユーザが握って運筆するポインタと、
前記ポインタが検知する運筆から運筆パラメータを生成し前記コンピュータに出力する運筆パラメータ生成出力手段と、
前記コンピュータから得る力覚データを基に反力の感覚を生成し前記ポインタに出力する力覚出力手段と、
を、具備し、
前記コンピュータは、
筆パラメータを設定する筆パラメータ設定手段と、
前記筆パラメータと、前記３次元力覚装置から取得する前記運筆パラメータとから前記力覚データを生成し、前記３次元力覚装置に出力する力覚データ出力手段と、
前記筆パラメータと、前記３次元力覚装置から得る前記運筆パラメータとから毛筆文字データを生成する毛筆文字データ生成手段と、
前記運筆パラメータを基に、前記ポインタ全体の軌道や傾きを示す運筆表現データを生成する運筆表現データ生成手段と、
前記筆パラメータと、前記毛筆文字データと、前記運筆表現データとを前記手本データとして前記手本格納装置に格納する手本格納手段と、
を、具備することを特徴とする書道学習支援システム。 - ３次元力覚装置と、手本データを格納する手本格納装置と、がコンピュータに接続されて成る書道学習支援システムであって、
前記３次元力覚装置は、
ユーザが握って運筆するポインタと、
前記ポインタが検知する運筆から運筆パラメータを生成し前記コンピュータに出力する運筆パラメータ生成出力手段と、
前記コンピュータから得る力覚データを基に反力の感覚を生成し前記ポインタに出力する力覚出力手段と、
を、具備し、
前記コンピュータは、
筆パラメータを設定する筆パラメータ設定手段と、
前記筆パラメータと、前記３次元力覚装置から取得する前記運筆パラメータとから前記力覚データを生成し、前記３次元力覚装置に出力する力覚データ出力手段と、
前記筆パラメータと、前記３次元力覚装置から得る前記運筆パラメータとから毛筆文字データを生成する毛筆文字データ生成手段と、
前記運筆パラメータを基に、前記ポインタ全体の軌道や傾きを示す運筆表現データを生成する運筆表現データ生成手段と、
前記手本格納装置に格納された前記手本データと、前記毛筆文字データ及び前記運筆表現データを比較して表示する比較表示手段と、
を、具備することを特徴とする書道学習支援システム。 - ユーザが握って運筆するポインタと、前記ポインタが検知する運筆から運筆パラメータを生成し出力する運筆パラメータ生成出力手段と、力覚データを基に反力の感覚を生成し前記ポインタに出力する力覚出力手段とを具備する３次元力覚装置と、手本データを格納する手本格納装置と、に接続され、
筆パラメータを設定する筆パラメータ設定手段と、
前記筆パラメータと、前記３次元力覚装置から取得する前記運筆パラメータとから前記力覚データを生成し、前記３次元力覚装置に出力する力覚データ出力手段と、
前記筆パラメータと、前記３次元力覚装置から得る前記運筆パラメータとから毛筆文字データを生成する毛筆文字データ生成手段と、
前記運筆パラメータを基に、前記ポインタ全体の軌道や傾きを示す運筆表現データを生成する運筆表現データ生成手段と、
前記筆パラメータと、前記毛筆文字データと、前記運筆表現データとを前記手本データとして前記手本格納装置に格納する手本格納手段と、
を、具備することを特徴とするコンピュータ。 - ユーザが握って運筆するポインタと、前記ポインタが検知する運筆から運筆パラメータを生成し出力する運筆パラメータ生成出力手段と、力覚データを基に反力の感覚を生成し前記ポインタに出力する力覚出力手段とを具備する３次元力覚装置と、手本データを格納する手本格納装置と、に接続され、
筆パラメータを設定する筆パラメータ設定手段と、
前記筆パラメータと、前記３次元力覚装置から取得する前記運筆パラメータとから前記力覚データを生成し、前記３次元力覚装置に出力する力覚データ出力手段と、
前記筆パラメータと、前記３次元力覚装置から得る前記運筆パラメータとから毛筆文字データを生成する毛筆文字データ生成手段と、
前記運筆パラメータを基に、前記ポインタ全体の軌道や傾きを示す運筆表現データを生成する運筆表現データ生成手段と、
前記手本格納装置に格納された前記手本データと、前記毛筆文字データ及び前記運筆表現データを比較して表示する比較表示手段と、
を、具備することを特徴とするコンピュータ。 - コンピュータを、請求項３に記載のコンピュータとして機能させるためのプログラム。
- コンピュータを、請求項４に記載のコンピュータとして機能させるためのプログラム。
- コンピュータを、請求項３に記載のコンピュータとして機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
- コンピュータを、請求項４に記載のコンピュータとして機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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