JPH06102816A - 模擬視界発生装置 - Google Patents
模擬視界発生装置Info
- Publication number
- JPH06102816A JPH06102816A JP27502992A JP27502992A JPH06102816A JP H06102816 A JPH06102816 A JP H06102816A JP 27502992 A JP27502992 A JP 27502992A JP 27502992 A JP27502992 A JP 27502992A JP H06102816 A JPH06102816 A JP H06102816A
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- JP
- Japan
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- plane
- dimensional
- dimensional object
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 デ−タ処理時間及びメモリ容量を大幅に増大
させることなく立体感のある自然な立体物体群をシミュ
レ−トする。 【構成】 模擬視界発生装置で、広域での立体物体群を
表示させる場合において、その立体物体群が存在する平
面上に衝立状に表示される立体を表現する側面データを
持ち、該データ上にテクスチャマッピングを施し、視点
の高度及び物体までの距離により側面データと視線とが
常に垂直となるように前記平面との接辺まわり及びＺ軸
周りの回転角を制御することによって、立体感のある立
体物体群を表現する
させることなく立体感のある自然な立体物体群をシミュ
レ−トする。 【構成】 模擬視界発生装置で、広域での立体物体群を
表示させる場合において、その立体物体群が存在する平
面上に衝立状に表示される立体を表現する側面データを
持ち、該データ上にテクスチャマッピングを施し、視点
の高度及び物体までの距離により側面データと視線とが
常に垂直となるように前記平面との接辺まわり及びＺ軸
周りの回転角を制御することによって、立体感のある立
体物体群を表現する
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特にフライトシミュレ
−タなどに用いて最適なの模擬視界発生装置に関するも
のである。
−タなどに用いて最適なの模擬視界発生装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】都市など広い地域に多数の立体物体が存
在するような場所をシミュレ−トする場合、一つ一つの
立体を一つのデ−タとして作成すると、平面数が非常に
多くなるため処理すべきデ−タ量が膨大となり、処理に
大変時間が掛かってしまう。そこで従来の技術として
は、それらの立体物体群が存在する平面に写真もしくは
それらしい模様（テクスチャ・パタ−ン）を貼付ること
によって、あたかも立体が存在するように見せるテクス
チャ・マッピング方式が用いられてきた。しかしながら
都市など立体物体群が存在するには非常に大きな平面で
なくてはならないため、これをサポ−トするテクスチャ
・パタ−ンを持つには巨大かつ高速なメモリが必要とな
る。一方、この大きな平面をたくさんの小さな平面に切
り分け、それぞれに適したテクスチャ・パタ−ンを貼付
る方法もあるが、多数のテクスチャ・パタ−ンを持つ必
要があるため前述の方法と同様に巨大かつ高速なメモリ
が必要となり、その上表示する平面数が多いため処理時
間が大きくなる。そのため、従来のフライトシミュレ−
タなどの模擬視界発生装置では、平面に適合する１つの
小さなテクスチャ・パタ−ンをメモリ内に持っておき、
そのパタ−ンを１平面上で繰返し貼付ることにより、巨
大なメモリを持つことなく、高速に、あたかもそこに立
体物体群が存在するように見せている。
在するような場所をシミュレ−トする場合、一つ一つの
立体を一つのデ−タとして作成すると、平面数が非常に
多くなるため処理すべきデ−タ量が膨大となり、処理に
大変時間が掛かってしまう。そこで従来の技術として
は、それらの立体物体群が存在する平面に写真もしくは
それらしい模様（テクスチャ・パタ−ン）を貼付ること
によって、あたかも立体が存在するように見せるテクス
チャ・マッピング方式が用いられてきた。しかしながら
都市など立体物体群が存在するには非常に大きな平面で
なくてはならないため、これをサポ−トするテクスチャ
・パタ−ンを持つには巨大かつ高速なメモリが必要とな
る。一方、この大きな平面をたくさんの小さな平面に切
り分け、それぞれに適したテクスチャ・パタ−ンを貼付
る方法もあるが、多数のテクスチャ・パタ−ンを持つ必
要があるため前述の方法と同様に巨大かつ高速なメモリ
が必要となり、その上表示する平面数が多いため処理時
間が大きくなる。そのため、従来のフライトシミュレ−
タなどの模擬視界発生装置では、平面に適合する１つの
小さなテクスチャ・パタ−ンをメモリ内に持っておき、
そのパタ−ンを１平面上で繰返し貼付ることにより、巨
大なメモリを持つことなく、高速に、あたかもそこに立
体物体群が存在するように見せている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来方法では、
平面に写真もしくはそれらしい模様（テクスチャ・パタ
−ン）を貼付ただけであるため、視点が平面より遠い場
合は問題無いが、平面に近づけば近づくほど（高度が低
くなるほど）その面に立体が存在しないため、立体感が
まったくないただの平らな平面となる。本発明は、この
欠点を解決するため、デ−タ処理時間及びメモリ容量を
大幅に増大させることなく立体感のある自然な立体物体
群をシミュレ−トすることを目的とする。
平面に写真もしくはそれらしい模様（テクスチャ・パタ
−ン）を貼付ただけであるため、視点が平面より遠い場
合は問題無いが、平面に近づけば近づくほど（高度が低
くなるほど）その面に立体が存在しないため、立体感が
まったくないただの平らな平面となる。本発明は、この
欠点を解決するため、デ−タ処理時間及びメモリ容量を
大幅に増大させることなく立体感のある自然な立体物体
群をシミュレ−トすることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するためあ高さデータを持たない平面上に衝立状に
表示される立体を表現する側面データを持ち、その上に
テクスチャマッピングを施すことにより立体感を持たせ
るものである。
達成するためあ高さデータを持たない平面上に衝立状に
表示される立体を表現する側面データを持ち、その上に
テクスチャマッピングを施すことにより立体感を持たせ
るものである。
【０００５】
【作用】この方法により、低高度から立体物体群の存在
する平面を観察したとき、平面上に高さを持った立体物
体群の像が確認できる。その上、側面は常に視点に垂直
に存在しているのでテクスチャ・パタ−ンがひずむこと
無く、いつも立体物体の形状を認識できる。したがっ
て、立体感のある自然な立体物体群をシミュレ−トする
ことができる。
する平面を観察したとき、平面上に高さを持った立体物
体群の像が確認できる。その上、側面は常に視点に垂直
に存在しているのでテクスチャ・パタ−ンがひずむこと
無く、いつも立体物体の形状を認識できる。したがっ
て、立体感のある自然な立体物体群をシミュレ−トする
ことができる。
【０００６】
【実施例】図１に本発明の全体的な構成図を示す。図に
おいて、１は視点位置、２は衝立状に表示される立体を
表現する平面、３は平面Ａ、４は接辺中心点、５は立体
物体群の繰返し用テクスチャ・パタ−ンを示す。平面Ａ
３は立体物体群が存在する平面であり、その上に立体物
体の高さ程度の、衝立状に表示される立体を表現する平
面２を配置する。高高度では立体感をあまり必要としな
いので、衝立状に表示される立体を表現する平面２は立
体物体群が存在する平面の内で低高度時に視点に最も近
くなる平面にのみ配置するよう制御する。平面２は、接
辺中心点４を中心に接辺周り及びＺ軸周りに回転するよ
うになっており、全面をサポ−トできるように立体平面
の長さ及び平面の大きさ、形状は設定されている。この
立体を表現する平面２には、立体物体群の一部を横から
見た（すなわち、側面の）テクスチャ・パタ−ン５を繰
り返して貼付る。テクスチャ・マッピングには、垂直以
外の方向から見るとパタ−ンがひずむという欠点がある
ため、衝立状に表示される立体を表現する平面２は常に
視点１と垂直になるように回転角を制御する必要があ
る。図２及び図３に本発明の動作図を示す。両図におい
て、６は視点移動の始点ａ、７は視点移動の終点ｂ、８
は点ａから接辺中心点へ伸ばした視線とＸ軸とのなす角
α、９は点ｂから接辺中心点へ伸ばした視線とＸ軸との
なす角β、１０は衝立状に表示される立体を表現する平
面の回転制御角θ、１１は視点移動の始点ｃ、１２は視
点移動の終点ｄ、１３は点ｃから接辺中心点へ伸ばした
視線とＹ軸とのなす角γ、１４は点ｄから接辺中心点へ
伸ばした視線とＹ軸とのなす角δ、１５は衝立状に表示
される立体を表現する平面の回転制御角φ、図２は衝立
状に表示される立体を表現する平面のＺ軸周りの回転に
ついてであり、視点は点ａ６から点ｂ７へ移動する。図
において、衝立状に表示される立体を表現する平面の回
転角θは α−β＝arccos(ｄa/Ｌa)-arccos(ｄb/Ｌb)=θ で求められる。図３は衝立状に表示される立体を表現す
る平面２の接辺周りの回転についてであり、視点は点ｃ
１１から点ｄ１２へ移動する。図において、回転角φは δ−γ＝arccos(ｔd/Ｌd)-arccos(ｔc/Ｌc)=φ で求められる。この計算を表示する画像（１フレ−ム）
毎に行ない、常に視点１と垂直になるように回転角を制
御する。以下、この発明の一実施例としてフライトシミ
ュレ−タに使用した場合について図４、図５により説明
する。図４において、１６は着陸する態勢に入った航空
機、１７は滑走路、１８は町並みを表現する衝立状に表
示される立体を表現する平面、１９は町並みの平面が存
在する平面（地表面）、２０は森林を表現する衝立状に
表示される立体を表現する平面、２１は平面（森林平
面）２２は近くの木々を衝立状に表示する立体を表現す
る平面、２３は近くの木々が存在する平面である。町並
み平面１８は町並み、森林平面２０は森林、近くの木々
平面２２はそれぞれを表現するテクスチャ・パタ−ンを
マッピングする。滑走路１７に着陸しようとして低空飛
行している航空機１６からは、周辺に立体感のある町並
みや木々を確認することができる。更に、この動作の詳
細について図５により説明する。図は、都市の町並みの
高度による処理動作について示したものであり、、２４
は斜め上空から見た町並みのテクスチャ・パタ−ン、２
５は横から見た町並みのテクスチャ・パタ−ンを衝立状
に表現する平面を示す。平面１９には都市の町並みを斜
め上空から見た写真を、衝立状に表示される立体を表現
する平面１８には町並みを横方向から見た写真がテクス
チャ・パタ−ンとして貼付ている。高高度から降下して
くる航空機の窓から前方に存在する地表の都市を見た場
合、都市の存在する平面は図の上段ａに示したように見
える。平面には写真を貼付ただけであるので実際には立
体物など存在しないが、人間の目の構造上、見えるもの
の形状や今までの経験などから立体感を認識するため、
テクスチャ・パタ−ンとして斜め上空から見たものを貼
付てある。この平面は、高高度から観察したとき十分に
立体感を認識できる。また、高高度からであると見える
平面の多くはほぼ垂直の方向から観察できるので、パタ
−ンの歪はほとんど無い。したがって、この時衝立状に
表示される立体を表現する平面１８は処理しない。次
に、中高度まで降下してきた航空機の窓から前方の都市
を見ると図の中段ｂに示したように見える。高度が落ち
てくると、平面はかなり鋭角な方向から観察されるた
め、横方向には伸び、縦方向には縮むというパタ−ンの
歪が生じ始める。これでは目が立体感を認識できなくな
り、ただのノッペリした平面に感じ始める。ここで、町
並みを横方向から見た写真をテクスチャ・パタ−ンとし
て貼付た衝立状に表示される立体を表現する平面１８の
処理を始める。これにより平面上に一部ではあるが立体
物体が浮かび上がり、ただの平面ではなく立体感を持っ
た都市の町並みとして認識できる。着陸直前または着陸
後の航空機の窓から前方の都市を見ると、図の下段ｃに
示したように見える。ここまで降下してくると、もはや
平面上にマッピングされたテクスチャ・パタ−ンは見え
ず、平面上に配置された衝立状に表示される立体を表現
する平面１８のみが観察され、そこに都市の町並みが存
在していることが認識できる。
おいて、１は視点位置、２は衝立状に表示される立体を
表現する平面、３は平面Ａ、４は接辺中心点、５は立体
物体群の繰返し用テクスチャ・パタ−ンを示す。平面Ａ
３は立体物体群が存在する平面であり、その上に立体物
体の高さ程度の、衝立状に表示される立体を表現する平
面２を配置する。高高度では立体感をあまり必要としな
いので、衝立状に表示される立体を表現する平面２は立
体物体群が存在する平面の内で低高度時に視点に最も近
くなる平面にのみ配置するよう制御する。平面２は、接
辺中心点４を中心に接辺周り及びＺ軸周りに回転するよ
うになっており、全面をサポ−トできるように立体平面
の長さ及び平面の大きさ、形状は設定されている。この
立体を表現する平面２には、立体物体群の一部を横から
見た（すなわち、側面の）テクスチャ・パタ−ン５を繰
り返して貼付る。テクスチャ・マッピングには、垂直以
外の方向から見るとパタ−ンがひずむという欠点がある
ため、衝立状に表示される立体を表現する平面２は常に
視点１と垂直になるように回転角を制御する必要があ
る。図２及び図３に本発明の動作図を示す。両図におい
て、６は視点移動の始点ａ、７は視点移動の終点ｂ、８
は点ａから接辺中心点へ伸ばした視線とＸ軸とのなす角
α、９は点ｂから接辺中心点へ伸ばした視線とＸ軸との
なす角β、１０は衝立状に表示される立体を表現する平
面の回転制御角θ、１１は視点移動の始点ｃ、１２は視
点移動の終点ｄ、１３は点ｃから接辺中心点へ伸ばした
視線とＹ軸とのなす角γ、１４は点ｄから接辺中心点へ
伸ばした視線とＹ軸とのなす角δ、１５は衝立状に表示
される立体を表現する平面の回転制御角φ、図２は衝立
状に表示される立体を表現する平面のＺ軸周りの回転に
ついてであり、視点は点ａ６から点ｂ７へ移動する。図
において、衝立状に表示される立体を表現する平面の回
転角θは α−β＝arccos(ｄa/Ｌa)-arccos(ｄb/Ｌb)=θ で求められる。図３は衝立状に表示される立体を表現す
る平面２の接辺周りの回転についてであり、視点は点ｃ
１１から点ｄ１２へ移動する。図において、回転角φは δ−γ＝arccos(ｔd/Ｌd)-arccos(ｔc/Ｌc)=φ で求められる。この計算を表示する画像（１フレ−ム）
毎に行ない、常に視点１と垂直になるように回転角を制
御する。以下、この発明の一実施例としてフライトシミ
ュレ−タに使用した場合について図４、図５により説明
する。図４において、１６は着陸する態勢に入った航空
機、１７は滑走路、１８は町並みを表現する衝立状に表
示される立体を表現する平面、１９は町並みの平面が存
在する平面（地表面）、２０は森林を表現する衝立状に
表示される立体を表現する平面、２１は平面（森林平
面）２２は近くの木々を衝立状に表示する立体を表現す
る平面、２３は近くの木々が存在する平面である。町並
み平面１８は町並み、森林平面２０は森林、近くの木々
平面２２はそれぞれを表現するテクスチャ・パタ−ンを
マッピングする。滑走路１７に着陸しようとして低空飛
行している航空機１６からは、周辺に立体感のある町並
みや木々を確認することができる。更に、この動作の詳
細について図５により説明する。図は、都市の町並みの
高度による処理動作について示したものであり、、２４
は斜め上空から見た町並みのテクスチャ・パタ−ン、２
５は横から見た町並みのテクスチャ・パタ−ンを衝立状
に表現する平面を示す。平面１９には都市の町並みを斜
め上空から見た写真を、衝立状に表示される立体を表現
する平面１８には町並みを横方向から見た写真がテクス
チャ・パタ−ンとして貼付ている。高高度から降下して
くる航空機の窓から前方に存在する地表の都市を見た場
合、都市の存在する平面は図の上段ａに示したように見
える。平面には写真を貼付ただけであるので実際には立
体物など存在しないが、人間の目の構造上、見えるもの
の形状や今までの経験などから立体感を認識するため、
テクスチャ・パタ−ンとして斜め上空から見たものを貼
付てある。この平面は、高高度から観察したとき十分に
立体感を認識できる。また、高高度からであると見える
平面の多くはほぼ垂直の方向から観察できるので、パタ
−ンの歪はほとんど無い。したがって、この時衝立状に
表示される立体を表現する平面１８は処理しない。次
に、中高度まで降下してきた航空機の窓から前方の都市
を見ると図の中段ｂに示したように見える。高度が落ち
てくると、平面はかなり鋭角な方向から観察されるた
め、横方向には伸び、縦方向には縮むというパタ−ンの
歪が生じ始める。これでは目が立体感を認識できなくな
り、ただのノッペリした平面に感じ始める。ここで、町
並みを横方向から見た写真をテクスチャ・パタ−ンとし
て貼付た衝立状に表示される立体を表現する平面１８の
処理を始める。これにより平面上に一部ではあるが立体
物体が浮かび上がり、ただの平面ではなく立体感を持っ
た都市の町並みとして認識できる。着陸直前または着陸
後の航空機の窓から前方の都市を見ると、図の下段ｃに
示したように見える。ここまで降下してくると、もはや
平面上にマッピングされたテクスチャ・パタ−ンは見え
ず、平面上に配置された衝立状に表示される立体を表現
する平面１８のみが観察され、そこに都市の町並みが存
在していることが認識できる。
【０００７】
【発明の効果】この方法により、低高度において立体物
体群の存在する平面のうち最も近い平面にのみ衝立状に
表示される立体を表現する平面を処理すれば良く、ま
た、衝立状に表示される立体を表現する平面の数もしく
はそれ以下の数だけテクスチャ・パタ−ンを用意すれば
良いため、デ−タ処理時間及びメモリ容量を大幅に増大
させることなく立体感のある自然な立体物体群をシミュ
レ−トすることができる。
体群の存在する平面のうち最も近い平面にのみ衝立状に
表示される立体を表現する平面を処理すれば良く、ま
た、衝立状に表示される立体を表現する平面の数もしく
はそれ以下の数だけテクスチャ・パタ−ンを用意すれば
良いため、デ−タ処理時間及びメモリ容量を大幅に増大
させることなく立体感のある自然な立体物体群をシミュ
レ−トすることができる。
【図１】本発明の実施例の全体的な構成図
【図２】本発明の実施例の説明図
【図３】本発明の実施例の説明図
【図４】本発明の実施例の構成図を示す図
【図５】本発明の実施例の説明図
１ 視点位置 ２ 衝立状に表示される立体を表現する平面 ３ 平面Ａ ４ 接辺中心点 ５ 立体物体群の繰返し用テクスチャ・パタ−ン ６ 視点移動の始点 ７ 視点移動の終点 ８ 点ａから接辺中心点へ伸ばした視線とＸ軸とのなす
角 ９ 点ｂから接辺中心点へ伸ばした視線とＸ軸とのなす
角 １０ 衝立状に表示される立体を表現する平面の回転制
御角 １１ 視点移動の始点ｃ １２ 視点移動の終点ｄ １３ 点ｃから接辺中心点へ伸ばした視線とＹ軸とのな
す角 １４ 点ｄから接辺中心点へ伸ばした視線とＹ軸とのな
す角 １５ 衝立状に表示される立体を表現する平面の回転制
御角 １６ 着陸する航空機 １７ 滑走路 １８ 平面（町並み） １９ 衝立状立体表現平面 ２０ 平面（森林） ２１ 衝立状立体表現平面 ２２ 平面（近くの木々） ２３ 衝立状立体表現平面 ２４ テクスチャ・パタ−ン ２５ テクスチャ・パタ−ン
角 ９ 点ｂから接辺中心点へ伸ばした視線とＸ軸とのなす
角 １０ 衝立状に表示される立体を表現する平面の回転制
御角 １１ 視点移動の始点ｃ １２ 視点移動の終点ｄ １３ 点ｃから接辺中心点へ伸ばした視線とＹ軸とのな
す角 １４ 点ｄから接辺中心点へ伸ばした視線とＹ軸とのな
す角 １５ 衝立状に表示される立体を表現する平面の回転制
御角 １６ 着陸する航空機 １７ 滑走路 １８ 平面（町並み） １９ 衝立状立体表現平面 ２０ 平面（森林） ２１ 衝立状立体表現平面 ２２ 平面（近くの木々） ２３ 衝立状立体表現平面 ２４ テクスチャ・パタ−ン ２５ テクスチャ・パタ−ン
Claims (1)
- 模擬視界発生装置で、広域での立体物体群を表示させる
場合において、その立体物体群が存在する平面上に衝立
状に表示される立体を表現する側面データを持ち、該デ
ータ上にテクスチャマッピングを施し、視点の高度及び
物体までの距離により側面データと視線とが常に垂直と
なるように前記平面との接辺まわり及びＺ軸周りの回転
角を制御することによって、立体感のある立体物体群を
表現することを特徴とする模擬視界発生装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27502992A JPH06102816A (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 模擬視界発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27502992A JPH06102816A (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 模擬視界発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06102816A true JPH06102816A (ja) | 1994-04-15 |
Family
ID=17549886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27502992A Pending JPH06102816A (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 模擬視界発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06102816A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU714577B2 (en) * | 1996-03-29 | 2000-01-06 | Katsuhiko Betsushima | Vending machine |
| US7067023B2 (en) | 2000-05-26 | 2006-06-27 | Jfe Steel Corporation | Cold rolled steel sheet and galvanized steel sheet having strain age hardenability and method of producing the same |
-
1992
- 1992-09-18 JP JP27502992A patent/JPH06102816A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU714577B2 (en) * | 1996-03-29 | 2000-01-06 | Katsuhiko Betsushima | Vending machine |
| US7067023B2 (en) | 2000-05-26 | 2006-06-27 | Jfe Steel Corporation | Cold rolled steel sheet and galvanized steel sheet having strain age hardenability and method of producing the same |
| US7101445B2 (en) | 2000-05-26 | 2006-09-05 | Jfe Steel Corporation | Cold rolled steel sheet and galvanized steel sheet having strain age hardenability and method of producing the same |
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