JPH05258046A

JPH05258046A - システム作動方法

Info

Publication number: JPH05258046A
Application number: JP4357199A
Authority: JP
Inventors: Jock D Mackinlay; ディー．マッキンレイジョック; George G Robertson; ジー．ロバートソンジョージ
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1991-12-30
Filing date: 1992-12-22
Publication date: 1993-10-08
Anticipated expiration: 2016-12-17
Also published as: JP3238969B2; DE69227757D1; DE69227757T2; EP0550244A2; US5384908A; EP0550244B1; EP0550244A3

Abstract

(57)【要約】【目的】会話形のアニメーションに使用するシステムの
作動方法において、或シーンが表示されるディテイル
（細部−detail）を適合できるように選択する。【構成】ボックス220 におけるステップは、「現行速
度」を「保持速度」に対比することによってその再現速
度が遅すぎるかどうかを決定する。遅すぎる場合には、
ディテイルのレベルは単純化されるべきであり、従って
ボックス222 におけるステップは「継続行動」を「単純
化」の値に設定し、次のより単純なディテイルのレベル
を指示するために「レベル」を漸増（インクリメント）
し、「保持速度」の値は変化させない。ボックス224 に
おけるステップは、「レベル」が最も単純なディテイル
のレベルである「最大」より上に漸増されているかを確
認し、ボックス226 におけるステップは「レベル」を
「最大（Ｍａｘ）」と等しくなるよう設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、或シーンが表示される
ディテイル（細部−detail）を適合できるように選択す
る会話形のアニメーション技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在のシーンの再現時間の推定として従
前のシーンの再現時間を使うことによって或レベルのデ
ィテイルを適合可能に選択するアニメーション技術が提
案されている。所定のディテイルのレベルでのシーンの
再現時間は、或映像が表現できるようにそのレベルの詳
しさ（ディテイル）でその映像を定義付けるデータを得
るのに必要な時間です。従前のシーンと現在のシーンが
時には似ているので、所定のレベルの詳しさでの従前の
シーンの再現時間は、時として、同じレベルの詳しさで
現在のシーンの再現時間の良好な推定を提供する。シー
ンは幾つかの潜在的なレベルの詳しさで定義することが
できる。スムーズなアニメーションに関して、或シーン
が余りにゆっくりと再現される場合には、次のシーンに
関しては、それほど詳細でないレベルを選ぶことができ
る。スムーズなアニメーションに必要以上の早さで、あ
るシーンが再現される場合には、より詳細なレベルを次
のシーンに関して選ぶことができる。この様にあるレベ
ルの詳細さを決定することは、アニメーションの速度に
影響することのある追加の計算を伴うことなく、生き生
きとした描写のシーンを表現する如何なる機械に関して
も一切の再現技術に適用することができる。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明の一つの態様は、
前記の適合可能なアニメーション技術における基本的な
問題を扱う。従前のシーンの再現時間が次のシーンのデ
ィテイルに影響するので、アニメーションは詳細な光景
（view）と単純な光景との間で変動（oscillation ）や
振動する。その様な変動は対象となるディテイルの点滅
として現れ、見る者にとって極めて気付きやすい。

【０００４】この態様は更に、その変動の問題を軽減す
る技術の発見に基づく。この技術は、一シーンが再現さ
れる詳細さを、幾つかのアニメーション・サイクルの
間、維持するために使うことができる。

【０００５】アニメーションのサイクルを実施している
プロセッサーは、詳細な（ディテール）制御データを記
憶したり、検索したりすることによって、サイクルとサ
イクルの間で情報をやり取りする。一つのサイクルはそ
の再現速度を示すデータを得て、詳細さの制御データを
得るためにその再現速度のデータを用いる。次のサイク
ルがアクセスして、映像を再現するに当たって、及び、
その次のサイクルのために詳細な制御データを記憶する
に当たって詳細な制御データを使うことの出来るよう
に、詳細な制御データが記憶される。該当する場合に
は、あるサイクルの詳細さの制御データは、前のサイク
ルによって記憶されたそれと同一とする事ができ、その
場合には、記憶された詳細な制御データを変えずにその
まま残すことができる。

【０００６】ディテイル制御データは、指示されたディ
テイルによって表現技法を維持するかどうかを決定する
のに使用するための画像と保守情報を表現するディテイ
ルを指示する詳細な情報を含む。例えば、各シーンは予
め割り当てられたレベルの多数のディテイルを持つこと
ができ、その結果、ディテイル情報は、数値識別子と言
った詳細なレベルの識別子となり得る。保守情報は、指
示されたレベルが維持されること、指示されたディテイ
ルのレベルで先行する画像を再現する速度、又は、その
指示されたレベルを維持するかどうか決定するのに使用
されるその他の情報を指示することができる。

【０００７】ディテイルは前記の方法で維持される一方
では、ディテイルを維持し続けることを不適切にする事
由が生じることがある。例えば、或シーンはユーザー信
号に反応して変化することがある。

【０００８】この問題は再現速度データを使うことによ
って解決することができる。例えば、その速度が満足な
アニメーションのための限界（しきい値）速度よりも遅
いかどうかと決めるために現在のアニメーション・サイ
クルの再現速度データを使うことができる。その場合に
は、上記のしきい値（限界値）より上へその速度を持っ
て行くために次のアニメーション・サイクルでディテイ
ルを減らすことができる。他方では、現在のサイクルの
再現速度がしきい値よりも遅くなく、しきい値よりも遅
くなかった従前のアニメーション・サイクルの再現速度
より上である場合には、しきい値に近い速度を見つけだ
す為にディテイルを増加することができる。

【０００９】ある画像が表現されるディテイルが、先行
する画像が表現されたディテイルより下である時には、
その画像が継続的により少ない詳細さで表示され続ける
ように、ディテイル制御データが記憶されることができ
る。例えば、ディテイルのレベルの識別子は、そのレベ
ルが先行するアニメーション・サイクルで再現された速
度を指示する再現速度データと共に記憶されることがで
きる。それに引き続くアニメーション・サイクルは同じ
ディテイルのレベルで或画像を表現することができ、そ
の再現速度が先行するサイクルの再現速度とほぼ同じで
ある場合には、そのディテイルのレベルを維持するため
にそのディテイル制御データをそのまま残すことができ
る。その技術を実行する指示命令は、ソフトウェアー製
品の中に含めることができる。その様な指示事項は会話
形のアニメーションのシーケンスを生じるプロセッサー
によって、次に実行することもできる。同様に、その技
術を実行する機械はその様な指示命令、並びに、それら
を実行するプロセッサーを含むことができる。

【００１０】また、本発明はディスプレーと、一組のシ
ーンを定義づけるシーンデータを格納するメモリーと、
そのメモリー内のシーンデータにアクセスするために接
続され、更に画像を表示するディスプレーを制御するた
めに接続されたプロセッサーと、を備えるシステムを作
動する方法であって、前記方法が一連の再現ステップを
含み、前記再現ステップの各々が、各画像を定義付ける
データを定義付ける各画像を生成するためにシーンデー
タを使用するサブステップと、それぞれの画像を定義付
けるデータによって定義付けられる通り各画像を表示
するためにディスプレイを制御するサブステップと、シ
ーンデータを使用するサブ・ステップが実施される速度
を指示する各再現速度データを得るサブステップと、画
像のディテイルを制御にて使用するための各ディテイル
制御データを得るために各再現速度データを使用するサ
ブステップと、を含み、前記方法は更に、複数の通信ス
テップを備え、各通信ステップは、再現ステップの各先
行する再現ステップの１つと再現ステップの各後続の再
現ステップの１つとの間でデータを通信し、各通信ステ
ップがその後続の再現ステップの間アクセスのために前
記メモリーにその先行する再現ステップの夫々のディテ
イル制御データを記憶するサブ・ステップを含み、各先
行する再現ステップのディテイル制御データは、プロセ
ッサーが指示されたディテイルを有する画像の表示を維
持するかどうかを決定するために使用することの出来る
一つの映像と夫々の維持情報を表示するディテイルを指
示する夫々のディテ−ル情報を含み、シーンデータを使
用する夫々の後続のステップのサブ・ステップは、夫々
の画像を定義付けるデータを生成するに当たって先行す
る再現ステップのディテイル情報を使用するサブ・ステ
ップを含み、それぞれの再現スピードデータを使用する
夫々の後続のステップのサブ・ステップが夫々のディテ
イル制御データを得るに当たって先行する再現ステップ
の維持情報を使用するサブ・ステップを含む、ことより
なる。

【００１１】

【実施例】Ａ一般的特徴図１から図３は本発明の一般的な特徴を図示する。図１
は、アニメーション表現技法における変動がどの様に発
生し、更に、回避できるかを示す。図２は変動を避ける
に当たっての一般的なステップを示す。図３は、変動を
避けるために連続的な一対のアニメーション・サイクル
とそれらの間で連絡されるディテイル制御データを示
す。

【００１２】図１における表現技法のシーケンスは両方
とも詳細な画像10で始まり、そこでは家12は透視図で表
現され、追加的なディテイルと共にドアー、３つの窓、
及び、煙突を含む。詳細な（ディテール）画像10は、し
かしながら、相対的に長い再現時間を必要とし、再現時
間が非常に長くなるため、効果的なアニメーションは不
可能になる。

【００１３】詳細な画像10の再現時間が長すぎると決定
した後で、前記適応技術は、次に、単純な画像20を表示
し、そこにおいては家22は輪郭でのみ表現される。その
簡略性のため、画像20は相対的に短い再現時間を必要と
する。

【００１４】適応技術は、それが効果的なアニメーショ
ンを示すに充分なだけ迅速に再現することのできない画
像に到達するまで、漸増的に更に詳細な画像を表現する
ことができる。家32がドアーと窓の輪郭を含むので画像
30は画像20より詳細さを持つ。家42が二つの窓における
ガラス板の輪郭を含むので、画像40は画像30より詳細さ
を持つ。

【００１５】画像40は効果的なアニメーションを生じる
に充分なだけ迅速には図形的に再現することはできな
い。従って、適応技術は次に画像50を表現し、そこでは
家52は画像30における家32と同じ詳細さを持つ。画像50
が画像40よりも単純なので、それは効果的なアニメーシ
ョンに充分なだけの速さで再現することができる。

【００１６】前記の適応技術は、次にはその家62が画像
40における家42と同じ詳細さのある状態で画像60を表現
する。次に、画像60は充分迅速には再現できないので、
それは、その家72が画像50における家52と同じ詳細さの
ある状態で画像70を表現する。即ち、前記の技術は単純
な画像と詳細な画像の間で変動を開始する。図１は殆ど
似たディテイルを持つ画像と画像の間での変動を図解す
るが、変動は更に実質的に異なるディテイルを持つ画像
と画像の間でも起こる。

【００１７】変動を避けるために、本発明の技術は、代
わりに画像50における家52と同じ詳細さである家82によ
る画像80を表現する。次に、それは家82と同じ詳しさを
持つ家92による画像90を表現する。即ち、変動は、充分
迅速に再現することの出来ない画像よりも単純な画像を
表現し続けることによって避けることができる。適応技
術がその様な画像に到達する一つの方法は、より詳細な
画像から単純な画像へと移ることによる。この様に、本
技術は変動を避けながらより単純なレベルへと動き、次
にそのレベルで継続することができる。

【００１８】図２は本発明の技術を実行するアニメーシ
ョン・ループにおける一般的なステップを示する。ボッ
クス100 におけるステップは、現在のディテイルで一シ
ーンを再現し、それは、ループの先行する反復から受信
されるディテイル情報によって指示することができる。
再現ステップは、現行のディテイルを有する画像を定義
づけるデータを生じ、この画像はボックス100 の一部と
して、或いは、アニメーション・ループにおける他の適
当な地点で表現することができる。再現ステップはまた
再現速度を指示するデータを入手する。

【００１９】ボックス102 におけるステップは、次に、
再現がボックス100 で実施された速度に基づいて分岐す
る。下記に説明するように、速度の様々な測定を行うこ
とができ、様々な判断基準をその様な測定に適合して、
その速度が遅すぎる、早すぎる、又は、受け入れ可能な
範囲内であるかどうかを決定する。

【００２０】その速度が早すぎる場合には、ボックス10
4 におけるステップは現在のディテイルを増やして、そ
の結果ボックス100 の次の反復は更に詳細な画像を再現
する。その速度が遅すぎる場合には、ボックス106 にお
けるステップは現行のディテイルを少なくして、その結
果ボックス100 の次の反復はより少ない詳細さの画像を
再現する：ボックス106 におけるステップもまた新しく
定義された現行のディテイルのある画像の表現を維持す
るための維持情報をセーブする。その速度が受け入れ可
能である場合には、ボックス108 におけるステップは現
行のディテイルを維持するために先行するステップから
の維持情報を利用する。

【００２１】ボックス104 と106 の間が左右対称である
ため、ボックス104 におけるステップもまた維持情報を
セ−ブすることができる。ボックス108 におけるステッ
プは、次には、先行するステップのボックス104 または
ボックス106 においてセーブされた維持情報を使用す
る。

【００２２】図３は、情報が変動を避けるためにアニメ
ーションのサイクルとサイクルの間でどの様に通信でき
るかを示す。ボックス120におけるステップはアニメー
ション・サイクル１の間に或画像を再現し、表現する。
ボックス122におけるステップは、上述したようにディ
テイル情報と維持情報を含むディテイル制御データを記
憶する。次には、ボックス124におけるステップは、ボ
ックス122に記憶されたディテイル制御データにアクセ
スし、それを使って、アニメーション・サイクル２の間
に他の画像を再現して表現する。図示されたように、図
３におけるのステップは、再現ステップの延長シーケン
スの一部であり、再現ステップ各連続的対間がディテイ
ル制御データを記憶する連絡ステップである。

【００２３】Ｂ．実行上述した一般的な特徴は、単純な画像とより詳細な画像
の間での変動無しに、適応アニメーションを提供するた
めの様々な機械を使って色々な方法で実行できる。本発
明は現在、「シリコン・グラフィクス（Ｓｉｌｉｃｏｎ
Ｇｒａｐｈｉｃｓ）IRIS」のワークステーション上で
実行されている。ある実例においては、再現速度は変動
を避けるためのしきい値速度に関連して維持される。他
の実例では、再現速度は画像の詳しさのレベルにより変
化する。

【００２４】１．システム特徴図４は、前記一般的特徴を実行することの出来るシステ
ム150 の構成を示す。プロセッサー152 は、マウス、キ
ーボード、ジョイスティック、または、その他適切なユ
ーザーの入力デバイスといったユーザー入力デバイス15
4 から信号を受信するために接続される。プロセッサー
152 はまた、ディスプレイ156 上での画像の表現を制御
する信号を提供するために接続される。

【００２５】プロセッサー152 はまたプログラム・メモ
リー160 とデータ・メモリー162 にアクセスするために
接続される。プロセッサー152 はプログラム・メモリー
160からの指示を実行し、実行中に、適切にデータ・メ
モリー162 にアクセスする。

【００２６】プロセッサー152 は、アニメーション・セ
ッションを準備するように、主なアニメーションの指示
事項170 を実行する。プロセッサー152 は、主要なアニ
メーションの指示170 からの呼出に従うアニメーション
・セッションのあいだ中、アニメーション・ループの指
示172 を繰り返して実行する。各アニメーション・サイ
クルはアニメーション・ステップの指示174 を呼び出
し、次に入力受信指示176 と再現指示178 を呼び出す。
各アニメーション・サイクルは、また、画像が表現され
るディテイルのレベルを制御するように、ディテイル制
御指示180 を呼び出す。

【００２７】再現指示178 の実行中に、プロセッサー15
2 は、画像を定義づけるデータ192を生ずるように、シ
ーンのデータ190 にアクセスし、それは次にディスプレ
ー156 を制御するのに使われる。プロセッサー152 は更
に、一つのディテイルのレベルを維持するのに使う、一
つ以上のレベルの変数と一つ以上のホールド変数を含
む、ディテイル制御変数194 にアクセスする。プロセッ
サー152 はまたシーンデータ190 におけるレベル中のイ
ンデックスを使って、指示されたディテイルレベルを有
する、画像を形成する。

【００２８】２．目標範囲の実行図５は、図４におけるシステム150 において本発明がど
の様に実行されるかの一例を図示している。図５の技術
では、ディテイル制御変数194 は「レベル（Ｌｅｖｅ
ｌ）」と呼ばれるレベル変数と、「保持速度（Ｈｏｌｄ
Ｓｐｅｅｄ）」及び「継続行動（ＬａｓｔＡｃｔｉ
ｏｎ）」と呼ばれる保持変数を含む。アニメーション・
ステップ指示174 が呼び出される度に、これらは図５に
示されたステップを実施する。加えて、各サイクル中の
ある時点で、入力受信指示176 を実施することができ
る。図５はディテイル制御指示180 によって実施される
ステップを含む。

【００２９】各アニメーション・ステップの開始時に、
ボックス200 におけるステップは「レベル」、「保持速
度」、及び、「継続行動」の変数を受信する。ボックス
202におけるステップはその次に「レベル」により表示
されるディテイルレベルであるシーンを再現する。再現
の速度は、再現に必要な時間を測定するなどして、測定
される。測定結果は、再現速度を指示する「現行速度
（ＣｕｒｒｅｎｔＳｐｅｅｄ）」の変数の値を得るた
めに使用される。

【００３０】ボックス210 におけるステップは、ディテ
イルの現行レベルを保持するか否かを決定する目的で二
つの部分テストを実施する。一つの部分は、「継続行
動」が、前のサイクルがより単純なディテイルレベルに
変更になったことを示す「単純化（Ｓｉｍｐｌｉｆ
ｙ）」の値を持ち、「現行速度」がしきい値速度より大
きいか、或いは、それに等しいかを決定する。第二の部
分は、「継続行動」が、前のサイクルがディテイルのあ
るレベルを維持することを示す「保持」の値を持ち、
「現行速度」が「保持速度」の定数δの範囲内であるか
どうかを決定する。

【００３１】テストの何れかの部分が満たされた場合に
は、ボックス212 におけるステップは「保持」の値を表
示するように「継続行動」を設定し、同じ値で「レベ
ル」を維持し、「保持速度」を「現行速度」の値に設定
するように、そのレベルを保持することができる。所定
の「レベル」のアニメーション速度が特に「シリコン・
グラフィクスIRIS」のワークステーションと言った多重
処理システム上で変動するので、定数δはボックス210
において使われる。その様な変動は「保持速度」と「現
行速度」の間の不均衡を生じさせることができる。従っ
て、定数δは比較が続けられる限り、わずかに大きな間
隔を提供する。

【００３２】ボックス210 におけるテストの何れの部分
も満たされない場合には、ボックス220 におけるステッ
プは、「現行速度」を「保持速度」に対比することによ
ってその再現速度が遅すぎるかどうかを決定する。遅す
ぎる場合には、ディテイルのレベルは単純化されるべき
であり、従ってボックス222 におけるステップは「継続
行動」を「単純化」の値に設定し、次のより単純なディ
テイルのレベルを指示するために「レベル」を漸増（イ
ンクリメント）し、「保持速度」の値は変化させない。
ボックス224 におけるステップは、「レベル」が最も単
純なディテイルのレベルである「最大」より上に漸増さ
れているかを確認し、ボックス226 におけるステップは
「レベル」を「最大（Ｍａｘ）」と等しくなるよう設定
する。

【００３３】再現速度が遅すぎず、そのレベルが維持さ
れていない場合には、再現速度は必要より早くなり得
る。従って、ボックス230 におけるステップは「継続行
動」を「ディテイル」の値に設定し、次のより詳しいレ
ベルを指示するために「レベル」を漸増し、「保持速
度」の値は変更しない。数サイクル繰り返された場合に
は、ボックス230 におけるステップは、前記の如く、そ
れが保持に導くことが出来るように、単純化することが
必要になるまで、その画像をより詳しく（ディテール）
する。ボックス232 におけるステップが、そのレベルが
最も詳しいレベルである「最低（Ｍｉｎ）」より下に漸
減されていると決定した場合には、ボックス234 におけ
るステップは「レベル」を「最低」と等しくなるよう設
定する。

【００３４】要するに、図５の実行は、その再現速度が
しきい値より上である場合には簡略化することから結果
的に生じるディテイルのレベルを維持し、その再現速度
が充分により早くなる場合にはしきい値により近い満足
な再現速度を有するより詳しいレベルを探索する。

【００３５】３．可変速度の実行図６と図７は、本発明が図４におけるシステム150 のよ
うなシステムでどの様に実行できるかのもう一つの実施
例を示す。図６は本発明の技術で実施されるステップを
示し、図７はディテイルのレベルと再現速度が本発明の
技術に従ってアニメーション・セッションの一部の間に
どの様に変動し得るかの一例を示す。

【００３６】図６の技術においては、ディテイル制御変
数194 は「再現レベル(Render Level)」と呼ばれるレベ
ルの変数と、「継続行動」、「継続レベル(Last Leve
l)」、「継続速度(Last Rating) 」、「保持レベル」、
及び、「保持速度(Hold Rating) 」と言われる保持変数
を含む。アニメーション・ステップの指示174 が呼び出
される度に、これらは図６に示されたステップを実施す
る。加えて、各サイクル中のある地点で、入力受信の指
示176 を実施することができる。図６はディテイル制御
指示180 によって実施されるステップを含む。

【００３７】各アニメーション・ステップの開始時に、
ボックス250 におけるステップは「再現レベル」、「継
続行動」、「継続レベル」、「継続速度」、「保持レベ
ル」、及び、「保持速度」の変数を受信する。ボックス
252 におけるステップは、次に「再現レベル」によって
指示されるディテイルのレベルで或シーンを再現する。
再現の速度は、再現に必要な時間を測定すること等によ
って測定される。測定結果は、再現速度を指示する、変
動数「現行速度」の値を得るために使用される。

【００３８】図６の技術は、「再現レベル」、「継続レ
ベル」及び「保持レベル」と言ったディテイルのレベル
に関して、並びに、「現行速度」、「継続速度」及び
「保持速度」のような再現速度に対して単一のディテイ
ル／速度の尺度を採用している。これにより、アニメー
ションの創作者はディテイルのレベルを規定するに当た
って、希望する再現速度を黙示的に規定することができ
る。図６の技術は、ディテイルのレベルと再現速度が同
じである安定状態を探索する。下記の説明では、「より
簡潔な／より遅い」及び「もっと詳しい／もっと早い」
と言った用語は、ディテイル／速度の尺度（スケール）
に沿っての二つの方向にそれぞれ関係する。

【００３９】ディテイル／速度の尺度の速度側は、知覚
的考慮に基づいて得ることができる。典型的には、人々
は一秒当たり５０フレーム前後の滑らかなアニメーショ
ン、並びに、一秒当たり半フレーム前後の極度に分離さ
れたアニメーションを知覚し、それは会話形用途（アプ
リケーション）においては大変な苦痛となり得る。例え
ば、映画は一秒当たり４８のフレームの効果的な速度を
生ずるように、シャッターを使って一秒当たり２４個の
個別フレームの速度で上映される。満足なアニメーショ
ンに結果的になる実際のしきい値速度は、再現されるシ
ーンの中の各物体の視角、各物体の速度、ユーザーの会
話の精密さの要求条件及び、用途の要求条件といった追
加的な要因に依存するが、これらの追加的な要因の幾つ
かは無視できる。

【００４０】満足な速度の尺度は、再現時間に100 を掛
けて、積のベース２の対数を取ることによって得ること
ができる。100 の係数で位取りした結果として、一秒当
たり５０のフレームを生じる一サイクル当たり0.02秒の
再現時間は値１を持つ。速度の尺度は、一秒当たり0.19
のフレームを生じる一サイクル当たり5.25秒の再現時間
から得られた最大値９へと上の方に伸ばすことができ
る。ディテイル／速度の尺度に関する１から３の値は、
早い再現時間と詳細にされた画像を指示し、一方、７か
ら９の値は遅い再現時間と単純な画像を指示する。

【００４１】対数的な速度の尺度の使用はある種の利点
を持つ。アニメーション速度の主体的評価が対数的とな
る傾向のあることが、非公式な実験で提案されている。
加えて、会話形アニメーションの開発者達は、それが直
感的な距離を与えるので理解し易い、１から９の値のそ
の様な尺度を見つけ出すであろう。

【００４２】ボックス260 におけるステップは、「再現
レベル」が「保持レベル」に等しく、「現行速度」が
「保持速度」の定数δ以内にあるか、否かを決定する。
そうである場合には、そのレベルを保持することがで
き、その結果ボックス262 におけるステップは「保持」
の値を指示するように「継続行動」を設定し、「再現レ
ベル」を同じ値で維持する。所定の「再現レベル」の場
合のアニメーション速度が特に「シリコン・ブラフィク
スIRIS」のワークステーションのような多重処理システ
ム上で変動することがあるので、定数δはボックス260
において使用される。「現行速度」がディテイル／速度
の尺度における間隔の端部近くにある時には、その様な
変動は「保持速度」と「現行速度」の間で不均等性を生
じる可能性がある。従って、定数δは比較が続けられる
限り、わずかに大きな間隔を提供する。

【００４３】ボックス270 におけるステップは、「再現
レベル」が「現行速度」よりも単純でより遅いか否かを
決定し、その場合には、再現速度はそのディテイルのレ
ベルにとって適切なものよりも早い。そうである場合に
は、ボックス272 におけるステップは、「継続行動」が
「保持」の値を持つかどうか、或いは、「再現レベル」
が「保持レベル」に等しいかどうかを決定する。これら
の条件の一つが満たされた場合には、ボックス274 にお
けるステップは最も詳しいディテイルのレベルを指示す
る値であるゼロに「保持レベル」を設定する。或シーン
がユーザーの会話を通じて単純化されたときには、これ
がボックス262 におけるステップによる不適切な保持を
防止する。最後に、ボックス276 におけるステップは、
「更に詳細な（ＭｏｒｅＤｅｔａｉｌｅｄ）」値を指
示するように「継続行動」を設定し、次により詳しいレ
ベルを指示するように「再現レベル」を漸増する。

【００４４】ボックス280 におけるステップは、「再現
レベル」が「現行速度」よりも詳しくより早いか否かを
決定し、その場合には、再現速度はそのディテイルのレ
ベルにとって適切なものよりも遅い。そうである場合に
は、ボックス282 におけるステップは、「継続行動」が
「より詳細な」値を持つかどうかをボックス276 から決
定する。そうである場合には、潜在的な変動を回避する
ために、ボックス284におけるステップが「保持レベ
ル」を「継続レベル」に、「保持速度」を「継続速度」
に設定する。しかし、「継続行動」が「より詳細な」値
を持たない場合には、ボックス286 におけるステップが
ボックス274 における通り「保持レベル」をゼロに設定
する。これがボックス262 における不適切な保持を防止
する。何れの場合でも、ボックス288 におけるステップ
は「より単純な」値を指示するように「継続行動」を設
定し、「再現レベル」を「現行速度」の値に変える。

【００４５】最後に、「再現レベル」が「現行速度」よ
りも詳細でより早い状態、及び、より単純でより遅い状
態の何れでもないことをボックス270 と280 におけるス
テップが決定した場合には、「再現レベル」と「現行速
度」は等しくなければならない。従って、ボックス290
におけるステップは「等しい（Ｅｑｕａｌ）」値を指示
するように「継続行動」を設定し、「再現レベル」をそ
の現行の値に維持し、「再現レベル」を指示するように
「保持レベル」を、並びに、「現行速度」を指示するよ
うに「保持速度」を更新する。此のステップは、「再現
レベル」によって指示されたディテイルのレベルにおい
て一連の再現を開始することができる。

【００４６】図６におけるボックス262, 276, 288 及び
290 のステップもまた「継続レベル」を「再現レベル」
の値に、並びに、「継続速度」を「現行速度」の値に更
新することを含むことができる。これで、アニメーショ
ンのサイクルは終了する。

【００４７】図６における技術は多くの方法で変更する
ことができる。例えば、再現速度の測定は全体の再現時
間を測定することによって、作動サンプルに必要な時間
を測定することによって、或いは、その他の適当な方法
によって得ることができる。異なる変数をサイクル間で
通信したり、又は、詳細制御データをサイクル間で、コ
ード化した形で通信したりと言ったように、違った方法
で受け渡すことができる。ディテイルレベルと再現速度
は別々の尺度上に置くことが出来、その結果再現速度に
関する決定はより複雑な比較に基づかせることができ
る。ディテイルを維持することを停止する決定は、ディ
テイルが維持されてきたあいだの、サイクル数を考慮に
入れてもよい。

【００４８】シーンまたは視点において変更の無い静的
なシーン間、再現レベルを最も詳細なレベルに維持する
ことができる。更に、進歩的な精密技術を静的シーンに
適用することができ、そこではそのシーンは上昇するデ
ィテイルのレベルで複数回再現される。進歩的な精密技
術は、バーグマンら（Bergman, L. Fuchs, E. 及び、Sp
ack, S. ) の著作、「適合精密化による映像の再現(Ima
ge rendering by adaptive refinement)」、SIGGRAPH '
86(Dallas, TX)」議事録、「コンピューター・グラフィ
クス」第２０巻、No.4（１９８６年８月刊行）29-34 頁
に掲載されている。

【００４９】図７は一連のアニメーションのサイクルの
グラフであり、図６におけるステップの幾つかの効果を
図示する。各サイクルに関して、黒色円（中実円）はボ
ックス250 に受信された「再現レベル」の値を示す。白
色円（中空円）はボックス250 に受信された「保持レベ
ル」の値を示す。白色方形（中空方形）はボックス250
に受信された「保持速度」の値を示する。ボックス250
に受信された「継続行動」の値は、各サイクルに先行す
る線の下の言葉（ｗｏｒｄｍａ又はｗｏｒｄｓ）によっ
て示される。黒色方形（中実方形）はボックス252 にお
いて得られる「現行速度」の値を示す。各サイクルに対
して「継続レベル」と「継続速度」の値は、直前に先行
するサイクルに対する「再現レベル」と「現行速度」の
値に過ぎず、従って、再度示されない。

【００５０】図７における「サイクル１」は、値３で
「再現レベル」と「保持レベル」を以て、値２で「保持
速度」を以て、及び、「保持」の値で「継続行動」を以
て始まる。サイクル１におけるボックス252 のステップ
は、「現行速度」に対して２の値を得ており、その結果
ボックス260 におけるステップは、「再現レベル」が
「保持レベル」に等しく、かつ、「現行速度」が「保持
速度」に等しいと結論づける。従って、ボックス262 に
おけるステップは「再現レベル」と「継続行動」を同じ
値で維持する。

【００５１】サイクル２はサイクル１と同じ値で開始す
るが、ボックス252 におけるステップは「現行速度」に
対して５の値を得る。例えば、ユーザーがより再現しに
くくするシーンにおいて変更を要求する場合には、この
事態が生じることがありる。

【００５２】従って、サイクル２におけるボックス280
のステップは、「再現レベル」が「現行速度」より少な
いことを決定する。「継続行動」が「より詳細な」値を
持たないので、ボックス286 におけるステップはサイク
ル３に対して「保持レベル」をゼロの値に設定する。次
に、ボックス288 におけるステップは「継続行動」を
「より単純な」値に、並びに、サイクル３に対して「再
現レベル」を「現行速度」の値である値５に設定する。

【００５３】サイクル３はサイクル２によって設定され
た値で始まるが、ボックス252 におけるステップは、サ
イクル２がディテイルのレベルを単純化したので「現行
速度」に対して４の値を得る。従って、ボックス270 に
おけるステップは、「再現レベル」が「現行速度」より
も大きいことを決定する。ボックス276 におけるステッ
プは「継続行動」を「より詳細な」値に設定し、次の詳
細なディテイルのレベルへと動くようにサイクル４に対
する「再現レベル」を漸減（ディクリメント）する。

【００５４】サイクル４はサイクル３によって設定され
た値で始まるが、ボックス252 におけるステップは、
「現行速度」に対して５の値を得るので、その結果、ボ
ックス280 におけるステップは、「再現レベル」が「現
行速度」より下であることを決定する。「継続行動」が
サイクル３から「より詳細な」値を持つので、ボックス
284 におけるステップは「保持レベル」と「保持速度」
を「継続レベル」と「継続速度」の現行の値へとそれぞ
れ更新する。次に、ボックス288 におけるステップは
「継続行動」を「より単純な」値に、及び、サイクル５
に対する「再現レベル」を「現行速度」の値である値５
に設定する。

【００５５】サイクル５と６は各々、ボックス260 にお
いて「保持レベル」と等しい「再現レベル」、及び「保
持速度」に等しい「現行速度」を見つけ、その結果、
「継続行動」は「保持」に設定され、「再現レベル」は
５に維持される。次に、サイクル７においては、ボック
ス252 は「現行速度」に対して３の値を得るので、その
結果、ボックス270 におけるステップは、「再現レベ
ル」が「現行速度」よりも大きいことを決定する。サイ
クル６が「継続行動」を「保持」へ設定するので、サイ
クル７におけるボックス274 のステップはサイクル8 に
対して「保持レベル」をゼロに設定する。次に、ボック
ス276 におけるステップは、「継続行動」を「より詳し
い」値に設定し、サイクル８に対する「再現レベル」を
４の値に漸減する。

【００５６】サイクル８はサイクル７によって設定され
た値で開始し、ボックス252 におけるステップは「現行
速度」に対して４の値を得る。従って、ボックス290 に
おけるステップは「継続行動」を「同等の」値に設定
し、「再現レベル」をサイクル９に対して値４に維持
し、「保持レベル」を「再現レベル」に等しいサイクル
９に対する値４に更新し、「保持速度」を「現行速度」
に等しい値４に更新する。

【００５７】サイクル９はサイクル８によって設定され
た値で開始し、「再現レベル」を値４に維持する一連の
サイクルを開始できる。ボックス260 におけるステップ
は「保持レベル」に等しい「再現レベル」、及び、「保
持速度」に等しい「現行速度」を見つけるので、ボック
ス262 におけるステップは「継続行動」を「保持の」値
に設定して、「再現レベル」を維持する。

【００５８】図７に見られるように、図６の技術は高ウ
ォーターマーク制御器(high-watermark governor)とし
て考えることができる。ディテイルレベルでの再現が余
りに遅くなるときには、その技術は、より単純なレベル
へと移行して、そのより単純なレベルを保持する。より
単純なレベルでの再現をより遅くするか、又は、より早
くする変化が発生した時には、その技術は保持を停止し
て、より一層単純なレベル、又は、より詳細なレベルの
何れか適当な方へと移行する。遅い再現速度に応答し
て、その技術は極めて単純なレベルへと移行することが
でき、次に、そのレベルが再現速度に、特にその再現速
度に対して開発者によって選択されたレベルにマッチす
るまで、より詳細なレベルへステップできる。ユーザー
によって要求される予期しないシーンと視点の変更が満
足に再現され得るディテイルのレベルに影響を与えるの
で、会話形のアニメーションにおいて保持を停止出来る
ことは重要である。

【００５９】４．ソフトウェアー製品の特徴図５の技術、または、図６と７の技術を実行する指示を
含むソフトウェアー製品（又はシステム）は、図４に図
解したシステムで使うことができる。図８はその様なソ
フトウェアー製品の一例を示する。

【００６０】図８におけるソフトウェアー製品350 は、
フロッピー・ディスク、CD-ROM、磁気テープ、又は、デ
ータを格納することの出来る他の媒体等のデータ格納媒
体352 を含む。媒体352 は、或アニメーション設計者に
よって提供されるレベルインデックスを含むシーンデー
タ354 及び、シーンデータ354 に関係して実行すること
の出来る命令を保存する。

【００６１】図８に示した実施においては、指示は負荷
命令360 、アニメーション・ループ命令362 、アニメー
ション・ステップ命令364 、入力受信命令366 、再現命
令368 、並びに、ディテイル制御命令370 を含む。負荷
命令360 の場合を除いて、これらの命令は図４に関して
前記したものである。

【００６２】負荷命令360 は、プロセッサー152 がシー
ンデータ354 をデータ・メモリー162 へロードするため
に実行するルーチンを含むことができる。このルーチン
は、シーンデータ354 の範囲内でシ−ンを定義するデー
タにアクセスするためにデータを戻す。プロセッサー15
2 は更に、媒体352 上の命令を、実行に先立って、命令
メモリー160 へロードできる。

【００６３】Ｃ．適用例（アプリケーション）本発明は広範囲な種類のシーンに様々な方法で適用する
ことができる。例えば、本発明は、フォレイら（Foley,
J.D., van Dam, A., Feiner, S.K., 及び、Jughes, J.
F.）の「コンピューター・グラフィクスの原理と実施(C
omputer Graphics -- Principles and Practice)」第２
版、第1057〜1081頁〔１９９０年、アディソン−ウェズ
リー（Addison-Wesley）社（リーディング市、マサチュ
ーセッツ州）刊行〕記載の如き、如何なる従来のアニメ
ーション技術を使っても利用することができるであろ
う。

【００６４】前記の、図７に図示されたディテイル／速
度の尺度を、目的物のモデルを開発するに当たり会話形
アニメーションの開発者が使用することができる。ある
範囲のモデルは、１と定格付けたられた完全に詳細なモ
デル及びより高い定格化のためのより単純なモデルのレ
ンジで、各会話形のアニメーションにおけるそれぞれの
目的物のために開発することができる。開発者は特定の
アニメーションに不可欠である目的物の特性及び、アニ
メーション速度を維持するに必要な時に省略することの
できる特性を一般的に知っているので、開発者は異なる
特性を有するモデルに定格を割り当てる困難を有さない
であろう。

【００６５】バーグマン（Bergman ）その他の者たちに
よる上に引用した文献は、ある物体（目的物）が異なる
ディテイルのモデルの範囲をどの様に持つことが出来る
かを図示している。更に、クラーク（Clark, J.H. ）
は、「可視表面のアルゴリスムに関する階層幾何的モデ
ル（Hierarchical Geometric Models for Visible Surf
ace Algorithms, ）」コミニュケーションオブＡＣ
Ｍ（Communications ofACM ）、第１９巻、No. 10、第5
47-554 頁（１９７６年１０月発行）に複雑性の様々に
異なるようなレベルのための代替え的モデルを記述して
いる。更に、フォレイ（Foley ）とその他の者は、同第
340 - 341 頁に、視覚ボリュームの外側のサブ構造を消
去する削除、最低範囲のサイズより下のサブ構造を消去
する抜粋（選択）及び、提示されたディテイルの量に亙
ってユーザー制御を与えるディテイルレベルの省略を含
む省略技術について記述している。

【００６６】定格付けがモデルにどの様に割り当てられ
るかの実際的な一例は、参考のためにその中に組み込ま
れている、ロバートソンら（Robertson, G.G., Machinl
ay,J.D., 及び、Card, S.K.）の「円錐の樹：階層情報
のアニメーション化した３次元の視覚化（Cone Trees:A
nimated 3D Visualizations of Hierarchical Infomati
on）」と題する報告書 SSL-90-79、システム化学研究
所、ゼロックス株式会社パロ・アルト研究センター、第
１〜９頁（１９９１年４月発行）の中に参照として、例
示されている。そこに記載されている構造は、各々、一
つの軸の周りにノード（nodes ）の階層を備えている。
各ノードは４つの境界線のある矩形のカードを持ち、そ
の結果可視的に重なり合ったカードは一体に混合するこ
とはない。これらの線の３本はカード間の可視的な分離
を失うことなく殆どのカードから取り除くことができ
る。或カードの一番上の線はその軸の上のカードに関し
て保持することができ、底線はその軸の下のカードに関
して保持することができる。この様に、モデルの範囲
は、ユーザーの視覚位置を考慮に入れることによって開
発することができる。低い定格付けは全ての境界線を含
み、中央の定格付けは遠くのカードから線を取り除き、
そして高い定格付けは全てのカードから線を取り除きま
す。

【００６７】モデルに定格付け（ｒａｔｉｎｇｓ）を割
り当てる他の沢山の方法を採用することができる。例え
ば、写真的リアリズムの程度は、余り詳細でない定格付
けに対しては少なくすることができる。

【００６８】Ｅ．その他本発明は、各サイクルが次のサイクルのディテイルレベ
ルを決定し、暗にそのレベルを指示するディテール制御
データを提供する実施例に関連して記載されてきた。各
サイクルが次のサイクルのディテイルレベルを暗に指示
し、その結果各サイクルが、再現に先立って、ディテー
ル制御データから其れ自身のディテイルレベルを決定す
ることの出来るディテール制御データを提供する状態
で、本発明は代替的に実施することができる。

【００６９】本発明はソフトウェアー実施例に関連して
説明されてきたが、本発明は特定なハードウェアーを使
って実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一つのシーケンスがある変動を含み、もう一つ
のシーケンスが変動を回避する状態の二つのシーケンス
のシーンの表現を示す概略図である。

【図２】変動を回避するに当たって一般的なステップを
示すフローチャートである。

【図３】連続的な再現ステップの間でのディテイルな制
御データの連絡（コミュニケーション）を示している概
略のフローチャートである。

【図４】詳細な制御データが変動を回避するために使用
出来る一システムの構成部品を示している概略構成図で
ある。

【図５】変動を回避するようにディテイルを制御する一
技術におけるステップを示すフローチャートである。

【図６】変動を回避するようにディテイルを制御する他
の技術におけるステップを示すフローチャートである。

【図７】図７は図６の技術に従って一連のサイクルを示
すグラフである。

【図８】図８は振動を回避する命令を含むソフトウェア
ー製品の概略図である。

【符号の説明】

154 ユーザー入力デバイス 152 プロセッサー 156 ディスプレー 160 プログラム・メモリー、データ・メモリー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディスプレーと、一組のシーンを定義づけるシーンデータを格納するメモ
リーと、そのメモリー内のシーンデータにアクセスするために接
続され、更に画像を表示するディスプレーを制御するた
めに接続されたプロセッサーと、を備えるシステムを作動する方法であって、前記方法が一連の再現ステップを含み、前記再現ステッ
プの各々が、各画像を定義付けるデータを定義付ける各
画像を生成するためにシーンデータを使用するサブステ
ップと、それぞれの画像を定義付けるデータによって定義付けら
れる通り各画像を表示するためにディスプレイを制御す
るサブステップと、シーンデータを使用するサブ・ステップが実施される速
度を指示する各再現速度データを得るサブステップと、画像のディテイルを制御にて使用するための各ディテイ
ル制御データを得るために各再現速度データを使用する
サブステップと、を含み、前記方法は更に、複数の通信ステップを備え、各通信ス
テップは、再現ステップの各先行する再現ステップの１
つと再現ステップの各後続の再現ステップの１つとの間
でデータを通信し、各通信ステップがその後続の再現ス
テップの間アクセスのために前記メモリーにその先行す
る再現ステップの夫々のディテイル制御データを記憶す
るサブ・ステップを含み、各先行する再現ステップのディテイル制御データは、プ
ロセッサーが指示されたディテイルを有する画像の表示
を維持するかどうかを決定するために使用することの出
来る一つの映像と夫々の維持情報を表示するディテイル
を指示する夫々のディテ−ル情報を含み、シーンデータ
を使用する夫々の後続のステップのサブ・ステップは、
夫々の画像を定義付けるデータを生成するに当たって先
行する再現ステップのディテイル情報を使用するサブ・
ステップを含み、それぞれの再現スピードデータを使用
する夫々の後続のステップのサブ・ステップが夫々のデ
ィテイル制御データを得るに当たって先行する再現ステ
ップの維持情報を使用するサブ・ステップを含む、ことよりなるシステム作動方法。