JPH05113941A - 送受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンピュータを用い一つの仮想空間を作り、
この仮想空間内で多数の利用者が送受信を行う場合の互
いの対話をより現実に近くしてコミュニケーションを図
る。 【構成】 仮想空間１内での利用者の発信するメッセー
ジ１１Ａの到達範囲に重み付けを付加して他の利用者に
送信する様にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコンピュータネットワー
クを用いたデータの送受信装置に係わり、特に仮想空間
を用いて多人数が対話を行う場合に現実に近いコミュニ
ケーションが行なえる様にした送受信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、３次元的な空間をモデルで作
って、表示手段及び音響手段を用いて利用者の周囲に３
次元的空間がある様に再現させた仮想空間を用いた種々
の利用形態が考えられている。

【０００３】その利用形態の１つとして高速な通信網と
組合せて遠隔地の人々が一室に会した様な感覚で会議や
作業を行う様な臨場感通信方式等が知られている。

【０００４】ネットワーク通信を用いたリアルタイムで
のコミュニケーションシステムにもいくつかの方式が提
案されている。その一つはＵＮＩＸにおけるトーク（Ｔ
ａｌｋ）プログラムの様に二人の利用者が一対一で対話
するものであり、他のシステムは上述した臨場感通信方
式やパソコン通信でのチャットと呼ばれるものの様に一
つの仮想空間（例えば部屋、作業空間）を多数の利用者
が一つの仮想空間を同時に共有し、一人が発したメッセ
ージを全利用者が知ることが出来る様に成したものであ
る。又、通信会議ワークステーションの共用ウィンドウ
の設計に於いて、他の人が視ているものと同じものが見
えるＷＹＳＷＩＳ（Ｗｈａｔｙｏｕｓｅｅ ｉｓ ｗｈ
ａｔ Ｉ Ｓｅｅ）等が提唱されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来構成の臨場
感通信方式によれば遠隔地にいる人も同一の仮想空間で
会議している様な感じが得られる。又、チャット等を用
いてＬＬやティチングマシン（ＴＭ）として利用するこ
とを考えると、一人が発したメッセージが全利用者に届
く様なものであるから仮想空間の範囲は例えば部屋等に
限定され、ＴＭ等で考えれば多人数の生徒と教育者との
対話以外の利用価値がなかった。

【０００６】本発明は叙上の問題点を解決されるために
成されたもので、その目的とするところは仮想空間をよ
り広げることが出来て、より現実に近いコミュニケーシ
ョン通信を多数の利用者が行い得る送受信装置を提供し
ようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の送受信装置はそ
の例が図１に示されている様に、少なくとも３次元空間
をモデルによって作った仮想空間１を複数の端末の表示
手段２Ａ，２Ｂ‥‥に映出させて互いに通信を行う様に
成された送受信装置に於いて、１つの端末の表示手段２
Ａに映出されキャラクタの位置により選択的に決定され
る重み付けを有する伝送情報を送信する送信手段３を有
し、複数の端末の表示手段２Ａ，２Ｂ‥‥の座標面上の
キャラクタ位置と重みに応じて送信手段３を介して複数
の端末２Ａ，２Ｂ‥‥で相互に送受信する様に成したも
のである。

【０００８】

【作用】本発明の送受信装置は複数の端末をインサネッ
トで接続し、端末の表示手段（以下ＣＲＴと記す）２
Ａ，２Ｂ‥‥に３次元の仮想空間の例えば街を送信手段
３を介して映出させるが、映出パターンは利用者の発信
するメッセージが到達する範囲に限定して、この範囲内
に居る他の利用者とだけ送受信出来る様にして、現実感
のあるコミュニケーションを行う様にしたものである。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の送受信装置の一実施例をＴＭ
に適用した場合について説明する。

【００１０】本発明は、コンピュータネットワーク上に
仮想の空間を設定して、その空間内で複数のユーザによ
りコミュニケーションを行なったときにメッセージの到
達範囲を限定することで、現実での対話のような、すな
わち、あるユーザにはメッセージが送られ、他のユーザ
にはメッセージが届かないような対話のコントロールを
実現することの出来る送受信装置を提供しようとするも
ので以下、本発明を詳記する。

【００１１】図１は本発明の送受信装置のシステムの概
要を説明するための模式図であり、図２はハードウェア
構成図を示している。

【００１２】図２で、４はインサネット（Ｅｔｈｅｒｎ
ｅｔ）のバスでこのバス４には端末５Ａ，５Ｂ‥‥並に
同じく端末であるが送信装置３が接続されている。これ
ら端末５Ａ，５Ｂ及び送信装置３としてはＵＮＩＸワー
クステーション等が用いられる。各ワークステーション
は表示手段としてのＣＲＴ２Ａ，２Ｂ‥‥２Ｍ並にマイ
クロコンピュータ（ＣＰＵ）を含むワークステーション
（ＥＷＳ）６Ａ，６Ｂ‥‥６Ｍとキーボード７Ａ，７Ｂ
‥‥７Ｍ等からなり、バス４は各ＥＷＳ６Ａ，６Ｂ‥‥
６Ｍと接続されコンピュータネットワークが形成されて
いる。

【００１３】又、動作環境としてはＢＳＤ系のＵＮＩＸ
オペレーションシステムとＸウィンドウシステム等を必
要とする。

【００１４】この様なハードウェア構成に於いて、本例
ではＣＰＵを用いて例えば３次元的な街並の仮想空間を
背景データベースとして作ってメモリに格納して置く、
図１については仮想空間１として２次元的な地図が示さ
れている。ＣＲＴ２Ａ，２Ｂ‥‥２Ｍに表示される街に
は利用者（ユーザ）が通過出来る道８と建物等の障害物
９が表示される。この場合送信装置３のＣＰＵのメモリ
には地図データを持っていて、ＣＲＴ２Ａ，２Ｂに表示
される街の中に個々のユーザＡ、ユーザＢ、ユーザＣ、
ユーザＤの様にユーザ１０が配置される。

【００１５】例えばユーザＡの端末５ＡのＣＲＴ２Ａに
はユーザＡの周囲の道８や障害物９等の配置を示す地図
だけを表示し、ユーザＢの端末５ＢのＣＲＴ２Ｂにはユ
ーザＢの周囲の道８や障害物９等の配置を示す地図だけ
を表示させる様に送信装置３の端末が制御する。

【００１６】ユーザＡ乃至Ｄは移動コマンドで道８に沿
って移動することが出来る。移動することでＣＲＴ２
Ａ，２Ｂに表示されている地図は順次書き変えられて行
く。

【００１７】又、メッセージ発信コマンドによって他の
ユーザＡ，Ｂにメッセージ１１Ａ，１１Ｂを発信するこ
とが出来る。他のユーザが発信したメッセージを受け取
ると、それをＣＲＴ２Ａ，２Ｂ上に表示する。この様な
メッセージ１１Ａ，１１Ｂの送受信によってユーザＡＢ
間のコミュニケーションを実現することが出来る様に成
されている。

【００１８】上述の如きシステムを構成するためのソフ
トウェア構成を図３乃至図６について説明する。

【００１９】本例の送受信装置３のシステムのソフトウ
ェアは図３に示す様に各ユーザ１０の例えばユーザＡ及
びユーザＢからのメッセージ発信等のコマンドを受けと
ってそれを発信するクライアントプロセス２０Ａ，２０
Ｂ‥‥と、各クライアントプロセス２０Ａ，２０Ｂ‥‥
からのコマンドを受けとって、必要な処理をし、結果を
発信したクライアントに返したり、送られてきたメッセ
ージ１１Ａ，１１Ｂを他の適切なユーザＡ，Ｂに配布し
たりするサーバプロセス２１という２種類のプロセスに
より構成される。

【００２０】このクライアントプロセス２０Ａ，２０Ｂ
‥‥はユーザ一人に対して一つのプロセスが必要であ
り、図４に示す様にクライアントプロセス２０Ａ，２０
Ｂ‥‥は入力としてユーザ１０からコマンドを受けと
る。各ユーザ１０からの主なコマンドはメッセージを発
信するメッセージ発信コマンド１０Ａと地図上を移動す
る移動コマンド１０Ｂである。

【００２１】クライアントプロセス２０Ａ，２０Ｂ‥‥
はこれらコマンド１０Ａ，１０Ｂを受けとると、クライ
アントプロセス２０Ａ，２０Ｂ‥‥はコマンドと必要な
情報（メッセージの内容、移動する方向等）２２Ａ，２
２Ｂをサーバプロセス２１に送信する。

【００２２】更に、クライアントプロセス２０Ａ，２０
Ｂ‥‥はサーバプロセス２１から送信されて来る画面描
き換え要求２３Ａ及び他のユーザからの着信メッセージ
２３Ｂのコマンドを受信し、各ユーザ１０に他のユーザ
からのメッセージ表示２４Ｂ及び移動した結果に応じた
地図を再表示する。

【００２３】この地図は上述した様に、サーバプロセス
２１の持つ地図情報の中の一部を表示する。例えばサー
バプロセス２１が持っている地図上の各ユーザ１０の位
置を中心とした、その付近の地図だけである。

【００２４】又、サーバプロセス２１はインサネット等
のＬＡＮ中に１つだけ存在し、このサーバプロセス２１
はクライアントプロセス２０Ａ，２０Ｂ‥‥からのコマ
ンドを受け取って処理する。このサーバプロセス２１は
図５に示す様に地図情報と各ユーザ１０の位置情報２６
を持っている。地図情報とはＣＰＵ上に設けた仮想の街
の地図の情報である。この地図にある道の上に各ユーザ
１０を配置し、ユーザの位置を位置情報として管理して
いる。

【００２５】以下、図４乃至図６によって本例のプログ
ラム動作を説明する。

【００２６】クライアントプロセス２０Ａ，２０Ｂから
各ユーザの移動コマンド１０Ｂ，１０Ｂ‥‥を受信する
と、サーバプロセス２１は移動の方向とユーザの位置情
報から地図情報と位置情報２６に基づいて、ユーザ１０
が移動可能かどうか、（道８から外れていないかどう
か）を判断し、移動可能であれば、移動コマンド１０
Ｂ，１０Ｂに応じて位置情報を変更する。又、変更によ
ってクライアントプロセス２０Ａ，２０Ｂが表示すべき
地図（ユーザ１０の位置を中心としてその付近の地図）
が変化するので新しい画面描き換え表示データ３４Ａを
クライアントプロセス２０Ａ，２０Ｂ‥‥に送る。

【００２７】又、クライアントプロセス２０Ａ，２０Ｂ
からメッセージ発信コマンド２２Ｂを受信すると後述の
実際のフローチャート説明図で詳記する方法でメッセー
ジを送るユーザ１０を決定して、そのユーザ１０のクラ
イアントプロセス２０Ａ，２０Ｂに向けてメッセージ転
送２５を行なう様に成されている。

【００２８】即ち、図６に示す様にサーバプロセス２１
と各クライアントプロセス２０Ａ，２０Ｂ‥‥は独立し
て動作しながら、コマンドの授受により協調してユーザ
間で対話が実現される。

【００２９】上述の例えばクライアントプロセス２０Ａ
の発信したメッセージ２２Ｂを従来ではサーバプロセス
２１がすべてのクライアントプロセス２０Ｂ‥‥に配布
するシステムであるが、本発明ではユーザ１０中の特定
の例えばユーザＡからのメッセージ発信のコマンド２２
Ｂに重み付けが施される。この重み付け方法としては
「声の大きさ」等のパラメータが付加される。

【００３０】「声の大きさ」が小さいとメッセージ２２
Ｂを発信したユーザのすぐ近く（サーバプロセスの地図
情報の上での距離での近く）にいるユーザだけにメッセ
ージが届く。「声の大きさ」が大きいと多少離れたとこ
ろにいるユーザにもメッセージが届く様な判断が成され
る。

【００３１】以下、この様なメッセージ発信２２Ｂをサ
ーバプロセス２１が判断して他のクライアントプロセス
２０Ａ，２０Ｂにメッセージを届ける場合の制限範囲の
決定プロセスを図７で説明する。

【００３２】図７で第１ステップＳＴ₁ では所定のユー
ザＡが例えばクライアントプロセス２０Ａを介し発信者
名、メッセージ、レベルをキーボード等に入力する。

【００３３】この様なメッセージ発信２２Ｂを受けると
サーバプロセス２１は第２ステップＳＴ₂ に示す様に、
発信者名から位置情報を検索してユーザの位置と番号を
調べる。

【００３４】サーバプロセス２１には例えば表１に示す
様なイメージで各クライアントプロセス２０Ａ，２０Ｂ
のユーザ名、仮想空間上での位置（ｘ，ｙ）及び向き及
び番号が保持されている。ここでは複数のクライアント
プロセス２０Ａ，２０Ｂ‥‥が存在するので、この番号
を用いてクライアントｉと表記する。第２ステップＳＴ
₂ ではクライアント番号はｘに選択される。

【００３５】

【表１】

【００３６】第３ステップＳＴ₃ ではレベル及び向きに
応じてメッセージの届く範囲を決定する。即ち、具体的
には所定のユーザ１０のメッセージ発信２２Ｂの「声の
大きさ」のレベルによってメッセージが到達する範囲を
図８に示す様に設定する。図８で３０は特定のユーザ１
０の画面２９上の位置を示し、３１は声の大きさが小さ
い時にメッセージ発信２２Ｂが届く範囲を示し、３２は
声の大きさが中位いの時にメッセージ発信２２Ｂが届く
範囲を、３３は声の大きさが大きい時にメッセージ発信
２２Ｂが届く範囲を示している。

【００３７】この様に同じユーザ１０の近くにいても声
の大きさによってメッセージ発信２２Ｂが届いたり届か
なかったりするというコントロールが簡単に実現でき
る。例えば、図９のように、ユーザ３０の特定のユーザ
Ａのメッセージが「声の大きさ」大で発信されると、そ
のメッセージは３４の様にユーザＢ，Ｃの両者に届く、
これに対して、ユーザＣが「声の大きさ」中で発したメ
ッセージは３５の様にユーザＡには届かない。

【００３８】「声の大きさ」によってメッセージの届く
範囲を決定するので、現実での会話に近い状況を作り出
すことができる。

【００３９】更に、図１０に示す様に地図上でユーザ３
０の位置と向きに合わせてメッセージ発信２２Ｂの届く
範囲３６を規定させる条件を加味してもよく第３ステッ
プＳＴ₃ ではレベルと向きの両方をとってメッセージの
届く範囲を定める場合を示している。

【００４０】この様に「声の大きさ」のレベル及びユー
ザの位置と向きでメッセージ発信２２Ｂの範囲を限定す
るためには予め表２に示す様にメッセージの届く座標を
サーバプロセス２１のＣＰＵのメモリに保持しておき、
レベルと向きに対応して、表２を検索して、メッセージ
の届く範囲を決定する。表２の座標は発信者の座標との
差分になっているので発信者の座標に検索して得た座標
を加算して得られた座標の範囲にメッセージが届く様に
成される。

【００４１】

【表２】

【００４２】今、クライアントｘの座標を（Ｘ_X ，
Ｙ_Y ）とすると表２を基に考えると、レベルが１で、向
きが北の場合は（Ｘ_X −１，Ｙ_X ＋３），（Ｘ_X ，Ｙ_X
＋３），（Ｘ_X ＋１，Ｙ_X ＋３），（Ｘ_X −２，Ｙ_X＋
２）‥‥の座標の範囲にメッセージが届く様にする。

【００４３】次に第４ステップＳＴ₄ に進んでクライア
ントｉ＝０とし、第５ステップＳＴ ₅ ではｉ≧クライア
ントの数かを判断し、ＹＥＳであれば第１ステップＳＴ
₁ に戻される。ＮＯであれば第６ステップＳＴ₅ に進め
られる。

【００４４】第６ステップＳＴ₆ ではクライアントｉ＝
ｘかを判断し、ＮＯであれば第７ステップＳＴ₇ に進
む。第７ステップＳＴ₇ではクライアントｉの位置がメ
ッセージの届く範囲内であるかを判断する。ここではク
ライアントｘ（発信者）の座標値（Ｘ_X ，Ｙ_Y ）とクラ
イアントｉの座標（Ｘ_i ，Ｙ_i ）との差分（Ｘ_X −
Ｘ_i ，Ｙ_Y −Ｙ_i ）が表２で得たデータの中にあれば、
そのクライアントｉにメッセージ発信２２Ｂが届くこと
になる。

【００４５】第７ステップＳＴ₇ がＹＥＳであれば第８
ステップＳＴ₈ で発信したクライアントＸと他のクライ
アントｉの間に障害物があるか否かを判断する。この障
害物を判断するフローチャートは図１２で後述するも、
クライアントｘ（発信者）の座標値（Ｘ_X ，Ｙ_X ）とク
ライアントｉの座標値（Ｘ_i ，Ｙ_i ）の２点を結ぶ直線
の方程式を求めて、その直線上に障害物が有るかどうか
を調べる。

【００４６】第６ステップＳＴ₆ 、第８ステップＳＴ₈
がＹＥＳで第７ステップＳＴ₇ がＮＯである場合は第１
０ステップＳＴ₁₀に進められて、第５ステップＳＴ₅ に
戻される。第８ステップＳＴ₈ がＮＯであれば第９ステ
ップＳＴ₉ に進む。第９ステップＳＴ₉ ではメッセージ
をクライアントｉに送信し、第１０ステップＳＴ₁₀でｉ
→ｉ＋１として第５ステップＳＴ₅ に戻している。

【００４７】第８ステップＳＴ₈ では障害物或は遮蔽物
３８の判定を行なっているが、これは図１１に示す様に
ユーザ３０の位置に対し、障害物３８がある方向にはメ
ッセージが到達しない様に成され、３７に示す様にメッ
セージが届く範囲が遮断される様に成る、この様な点を
加味すればより現実に近い対話制御が容易に行なわれ
る。

【００４８】図１２によって、障害物３８の有無を調べ
るフローチャートを説明する。第１ステップＳＴＰ₁ で
はクライアントｘ（発信者）とクライアントｉ（クライ
アントｘからメッセージが届くかどうかを調べる対象）
の座標を夫々（Ｘ_X ，Ｙ_X ），（Ｘ_i ，Ｙ_i ）とする。

【００４９】第２ステップＳＴＰ₂ ではＸ_X −Ｘ_i ／Ｙ
_X −Ｙ_i ＝ａを求める。

【００５０】第３ステップＳＴＰ₃ ではＹ_i −ａ・Ｙ_i
＝ｂを求める。

【００５１】第４ステップＳＴＰ₄ ではＸ_min ＝ｍｉｎ
（Ｘ_X ，Ｘ_i ），Ｘ_max ＝ｍａｘ（Ｘ_X，Ｘ_i ）として
Ｘの最大、最小を求める。

【００５２】次の第５ステップＳＴＰ₅ ではＸ_min ＋１
としてＸを求める。

【００５３】第６ステップＳＴＰ₆ ではａ・Ｘ＋ｂとし
てＹを求める

【００５４】第７ステップＳＴＰ₇ では（Ｘ，Ｙ）に障
害物があるかをチェックする。ここでＹＥＳであればク
ライアントｘとクライアントｉの間に障害物３８がある
（第８ステップＳＴＰ₈ ）となり、ＮＯであれば第９ス
テップＳＴＰ₉ に進む。

【００５５】第９ステップＳＴＰ₉ ではＸ＝Ｘ＋１と
し、次の第１０ステップＳＴＰ₁₀でＸ≧Ｘ_max かをチェ
ックする。ＮＯでは第６ステップＳＴＰ₆ に戻され、Ｙ
ＥＳでは第１１ステップＳＴＰ₁₁に進む。第１１ステッ
プＳＴＰ₁₁ではクライアントｘとクライアントｉの間に
障害物３８がないことが判断される。

【００５６】上述の各実施例では３２×３２のマス目の
中に仮想空間、即ち街を作っているために１マスが単位
となり、ユーザ１０の移動も１マスを単位としているの
でメッセージの届く範囲が図９乃至図１１に示す様に四
角い範囲となっているが図１３乃至図１５に示す様に距
離をマス目より小さな単位にとってその単位を基にした
距離によって範囲を指定する様にしてもよい。

【００５７】図１３は声の大きさでメッセージの届く範
囲３４Ａを略円形にした場合であり、図１４はユーザ３
０の向きによりメッセージの届く範囲３６Ａを扇状にし
た場合であり、図１５は障害物３８によってメッセージ
の届く範囲３７Ａが円形から一部遮断された場合を示し
ている。

【００５８】本発明の送受信装置によれば仮想空間を部
屋での一対一の対話というレベルから、街というレベル
へ広げて、その中で多人数が互いに対話を実現すること
が可能となり、したがって、人工的に仮想の街を作り上
げ、その街の中へ多数の利用者が参加してコミュニケー
ションしながら楽しむというような利用が可能となっ
た。更に、道順を尋ねるなどの現実的な対話を生み出せ
るので、語学教育用のＬＬやＴＭツールに応用すること
もできる。

【００５９】

【発明の効果】一つの仮想空間内に多数の利用者が同時
に存在する時に、各利用者の発信するメッセージの到達
する範囲を限定して、その範囲内にいる他の利用者だけ
に送信することにより、より現実に近いコミュニケーシ
ョンを実現できる送受信装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の送受信装置のシステムの概要図であ
る。

【図２】本発明の送受信装置のハードウェア構成図であ
る。

【図３】本発明の送受信装置のプログラム構成図であ
る。

【図４】本発明の送受信装置に用いるクライアントプロ
セスの説明図である。

【図５】本発明の送受信装置に用いるサーバプロセスの
説明図である。

【図６】本発明の送受信装置のプログラムの動作例を示
す図である。

【図７】本発明の送受信装置でメッセージの届くクライ
アントを決定するアルゴニズムを示す流れ図である。

【図８】メッセージの届く範囲を説明する図である。

【図９】声の大きさによってメッセージの届き方の違い
を示す説明図である。

【図１０】ユーザの地図上での向きに応じたメッセージ
の到達範囲を示す図である。

【図１１】遮蔽物のあるときのメッセージの到達範囲を
示す図である。

【図１２】障害物の有無を調べる流れ図である。

【図１３】距離により範囲を決定する他の例を示す説明
図である。

【図１４】距離とユーザの向きにより範囲を決定する他
の例を示す説明図である。

【図１５】距離と遮蔽物により範囲を決定する他の例の
説明図である。

【符号の説明】

１ 仮想空間 ２Ａ，２Ｂ‥‥２Ｍ 端末表示手段（ＣＲＴ） ３ 送信装置 ６Ａ，６Ｂ‥‥６Ｍ ＥＷＳ ８ 道 ９ 建物 １０ ユーザ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも３次元空間をモデルによって
   作った仮想空間を複数の端末の表示手段に映出させて互
   いに通信を行う様に成された送受信装置に於いて、 上記１つの端末の表示手段に映出されるキャラクタの位
   置により選択的に決定される重み付けを有する伝送情報
   を送信する送信手段を有し、 上記複数の端末の表示手段の座標面上のキャラクタ位置
   と重みに応じて上記送信手段を介して該複数の端末間で
   相互に送受信することを特徴とする送受信装置。