JPH0816821A - 手話生成装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】手話の表示において、判り易い手話アニメーシ
ョンを生成する。特に、手話における手の位置を見やす
くして、手話の誤認識を避けるものである。 【構成】文字列を入力し、入力された文字列から手話生
成のためのデータを検索し、そのデータに基づいて多数
の頂点座標を有する人体モデルを生成し、生成された人
体モデルにて手話を表示する場合に、表示する手話の手
の部分を、所定の範囲中、所定の拡大率にて拡大表示す
る。更に、透視図法を用いる第１のモード、ユーザに拡
大率と拡大範囲を直接指定させる第２のモード，人体モ
デルの高さまたはディスプレイの大きさに応じて理想的
な拡大率と拡大範囲を計算する第３のモードを有し、第
２または第３のモードの場合に拡大表示を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，コンピュータグラフッ
クス（ＣＧ）などで描かれた手話の人体モデルの手の位
置を，わかりやすく表示する手話生成装置及び方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】手話は聴覚障害者のコミュニケーション
手段として発達した，ジェスチャ言語である。おもな情
報は，手の位置，向き，形，表情，口形などを用いて伝
える。そのため，手の位置関係を正確に伝えることがで
きないと，意味を正しく伝えることができない。

【０００３】従来，手話に限らず、CGアニメーションを
合成する際には，消点を一つ設ける透視図法が用いられ
てきた（例えば、「PEXlib Programming Manual」 Tom Ga
skins著, O'Reilly & Associates,Inc. 1992年 参照)。
透視図法とは図２に示すように，３次元空間にある対象
物を２次元に描く方法の１つである。以下では図２に示
すような，対象物のある空間を場面と呼ぶことにする。

【０００４】観察者 p から対象物 o 見ると，図２
（a） に示すように手前ある対象は遠くにある対象より
も大きく見える。具体例を図２（a） の３次元空間内に
ある対象物 oを投影平面 v に投影する場合について説
明する。すべての投影線 l は消点b を通る。各々の投
影線は，異なる角度で投影平面 v を横切る。この結
果，図２（b） に示すように観察者 p に近い対象物は
c のように大きく描かれ，遠い対象物は f のように小
さく描かれる。このように，従来の方式では透視図法の
消点 bから出発した投影線 l は，１つの場面にある全
ての対象物に向かって伸びる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の方法を用いる
と，手の前後の位置がわかりにくいという問題があっ
た。例えば，手を顔の前から２０cm動かす動作をコンピ
ュータグラフィックスの人体モデルで表現すると，その
動作を見た人間は１０ｃｍしか動いていないと認識して
いた。その結果，手話アニメーションを見る人が間違え
て手話を読み取り、誤認識する場合があった。

【０００６】実際の手話においては、遠近感は非常に重
要であり、例えば、利き手２本指にて口から前方に向か
って２０ｃｍ程突き出す日本語の手話動作である「タバ
コ」と、同じく、利き手２本指で頬の部分を１０ｃｍ程
動かす手話動作「横浜」など誤認識を生じやすいものが
幾つかある。

【０００７】本発明の目的は，読み取りやすい手話アニ
メーションを提供できる手話生成装置及び方法を発明す
ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以下本発明の原理と，そ
の原理に基づいた課題の解決手段について述べる。

【０００９】人間は，６種類の情報を利用して３次元空
間を認識している。６種類の情報とは，ピントの調節，
像の大きさや色の変化，運動視差，視野の広さ，両眼輻
輳，両眼視差から得られる情報である。これらの情報の
重要度は，対象物までの距離に依存する。人間が手話を
見る際，対象となる手の位置は通常2m以内にある。人間
が2m以内にある対象物までの距離を詳細に認識する際に
利用する情報は両眼視差，ピント調節，両眼輻輳であ
る。しかし，CG画像はどの情報も人間に与えることがで
きない。このことから手話アニメーションが伝える空間
情報は，手話を伝えるためには不十分であると考えられ
る。一方，人間は両眼視差の情報がない条件下でも，学
習によって網膜像の大きさの違いを手掛かりとして距離
を認識できることが知られている。そのため，線透視の
効果を利用して網膜像の大きさを誇張することにより，
不足した距離感の情報を補える可能性がある。

【００１０】そこで本発明では，ディスプレイにCG画像
を表示するだけでは提供できない両眼視差，ピント調
節，両眼輻輳の情報を，像の大きさの変化の情報で自動
的に補うことによって，手話アニメーションをわかりや
すくする。本発明の概念を図３を用いて説明する。従来
法を用いて表示した人体モデルの体の大きさと手の大き
さの関係を図３（a）に示す。従来の消点から投影線
が，人体モデル全体に伸びており，顔，体，腕，手など
全ての部分の大きさがその位置に応じて変更されること
がわかる。このため，従来の消点を人体モデルに近づけ
ると，顔や体の形も変更される。しかし，顔や体の形が
常識からはずれてしまうと，人体モデルが行なう手話を
見る人は，違和感を感じてしまい，手話が正しく読み取
れなくなってしまう。そのため，手の大きさのみを変更
する必要がある。そこで，従来の消点の他に本発明で
は、第２の消点を図３（b）のように設け，第２の消点
から伸びる投影線の行き先を自動的に選択する方法を提
供するものである。

【００１１】具体的には、入力装置から入力された文字
列を単語列に変換する入力信号変換手段と、基本姿勢の
人体モデルを組み立てた人体モデルの属性を記憶する人
体モデル属性テーブルと、人体モデルの表示の属性を記
憶する表示属性テーブルと、人体モデル属性テーブルと
表示属性テーブルから人体モデルの表示方法を決定する
人体モデル表示方法決定手段と、少なくとも人体モデル
における手の拡大率と拡大範囲を記憶する変換済表示属
性テーブルと、人体モデル表示方法決定手段と変換済表
示属性テーブルを用いて、手話単語データの各時刻にお
ける手の位置に応じて、拡大範囲中は拡大率にて表示さ
せるための人体モデル制御手段とを備える。これによ
り、拡大範囲中は、第２の消点にて透視図法による表示
が行われる。

【００１２】その他の手話生成方法などの構成は以下の
実施例の記載から自と明らかになろう。

【００１３】

【作用】本発明の手話生成装置または方法を用いること
によって，手の前後の位置がわかりやすい手話のアニメ
ーションを提供することができる。具体的には，手を顔
の前から２０cm動かす動作を従来方法を用いた人体モデ
ルで表示する場合には，人間は１０ｃｍしか動いていな
いと認識するが，本発明を用いることによって，２０cm
前後動いたと認識するようになる。

【００１４】

【実施例】本発明の一実施例を図１及び図４から図１７
を用いて説明する。本実施例は，本発明をコンピュータ
グラフィックスの画像に適用した場合の一例であるが，
ビデオ画像にも適用可能である。

【００１５】本発明の一実施例を示すシステム構成図を
図１に示す。本発明はCPU１００２と入力装置１００１
と出力装置（CRT）１００３とメモリ１００５とを含む
計算機システム上で実現される。入力装置１００１は、
文字列を入力するキーボードの他、音声入力装置や光学
的な読取装置など各種入力装置の適用が可能である。メ
モリ１００５は、プログラムとデータを記憶するもので
あり、２は入力装置１００１から入力される手話単語ラ
ベルを，手話のアニメーション１００４に変換するため
のプログラムを格納する領域であり，３は入力装置１０
０１から入力される手話単語ラベルの列をプログラムが
処理可能な形式に変換する入力信号変換部，４は人体モ
デル骨格テーブル１０と人体モデル構成ポリゴンデータ
１２を読み込み，基本姿勢の人体モデルを組み立て，人
体モデル属性テーブル１４を生成するプログラムで構成
される基本姿勢人体モデル組立部，６は表示属性テーブ
ル１６と人体モデル属性テーブル１４を読み込み，変換
済表示属性テーブル１８を生成するプログラムで構成さ
れる人体モデル表示方法決定部，８は手話単語動作デー
タ２０と変換済表示属性テーブル１８を読み込み，拡大
率の計算と，ポリゴンの拡大を行なうプログラムで構成
される人体モデル制御部である。

【００１６】また、人体モデル骨格テーブル１０は，人
体モデルを構成するポリゴンを格納しているファイルの
名前と，ポリゴンの平行移動量と回転角を格納したテー
ブルであり，人体モデル構成ポリゴンデータ１２は人体
モデルを構成しているポリゴンの頂点の数値データを記
憶する領域，人体モデル属性テーブル１４は人体モデル
の手の長さなどの特徴量を格納するテーブル，表示属性
テーブル１６は人体モデルを出力装置（CRT）１００３
に表示する際の変更項目が単語列などで書かれたテーブ
ル，変換済表示属性テーブル１８は表示属性テーブルに
単語列でかかれた内容を数値データに変換した後のテー
ブル，手話単語動作データ２０は人体モデルを制御する
ための手の位置，向き，形などのデータを格納する領域
である。次に，人体モデル骨格テーブル１０，人体モデ
ル構成ポリゴンデータ１２，人体モデル属性テーブル１
４，表示属性テーブル１６，変換済表示属性テーブル１
８，手話単語動作データ２０の具体的な内容について夫
々説明する。

【００１７】人体モデル骨格テーブル１０の詳細を図４
に示す。このテーブルには，人体モデルを構成するポリ
ゴンの頂点の位置座標を格納する人体モデルの部品名１
０１，そのファイルの通し番号である部品番号１０２，
人体モデルを組み立てる際のポリゴンの平行移動量１０
３と回転角度１０４が格納されている。このテーブルの
指定に従って，次に説明するポリゴンデータを移動する
と，人体の形を型取る頂点座標が得られる。

【００１８】上記の人体モデル構成ポリゴンデータのデ
ータ構造を図５に示す。１２１はそのポリゴンを用いて
描く部品名，１２２はポリゴンの形，１２３はそのポリ
ゴンの色を例えば赤，緑，青の３色で指定した数値デー
タ，１２４はポリゴンの１つめの頂点の位置座標，１２
５はポリゴンの２つめの頂点の位置座標，１２６はポリ
ゴンの３つめの頂点の位置座標，１２７はポリゴンの４
つめの頂点の位置座標である。

【００１９】人体モデル属性テーブル１４の具体例を図
６に示す。このテーブルには，人体モデルの属性を表す
項目１4１とその具体的な指定内容１４２を格納されて
いる。なお，属性とは人体モデルの前腕の長さ１４３，
上腕の長さ１４４，体の中心位置など，人体モデルの大
きさや形の特徴点を抽出したものであり，１４２は各々
の属性に与えられた数値データである。この人体モデル
属性テーブル１４は，例えば日本語で指定される表示属
性をコンピュータが理解可能な数値データに変換する際
に用いる。具体的には，日本語単語に対応する項目１４
１を検索し，その項目に対応する数値データ１４２を，
日本語で指定される表示属性に対応する数値データとす
る。勿論、日本語以外の他の言語に対しても適用可能で
ある。

【００２０】表示属性テーブル１６を図７を用いて説明
する。このテーブルには，表示方法を指定するための項
目１６１と指定内容１６２が格納されている。１６３は
拡大部を指定する項目で，本実施例では拡大部分を，１
６４にて掌，親指，人差し指，中指，薬指，小指に指定
している。この指定内容１６２には，人体モデル骨格テ
ーブル１０の人体モデル部品名１０１を記入する。従っ
て，指定内容１６２から部品の名前がわかり，変更する
頂点の座標もわかる。１６５は拡大部分を最大何倍に拡
大するか、最大拡大率を指定する項目で，１６６にて最
大１．３倍まで拡大することの指定を可能としている。
１６７は拡大方向を指定するための項目で，１６８では
人体モデルの手のｘ軸方向の位置座標を使って拡大率を
計算することを指定している。これは，人体モデルが手
を体の前面から手を伸ばした際に，手の大きさを大きく
することに対応している。１６９は拡大範囲を指定する
ための項目で，１７０では手が，体の前面のｘ座標と前
腕と上腕を足した距離の間にある場合にのみ，手を拡大
することを指定している。１７１は拡大する場合の距離
計算の基準を指定する拡大の基準点の指定項目で，１７
２では体の前面にある場合の手の位置を基準として拡大
を行なうことを指定している。基準点とは手が拡大され
ない点のことである。上記で説明した最大拡大率１６
５，拡大方向１６７，拡大範囲１６９，拡大の基準点１
７１については後で更に詳しく説明する。

【００２１】１７３は視点位置を指定するための項目
で，１７４では視点を人体モデルの両目の中心位置と同
じ高さで，人体モデルから２m離れた位置に視点を置く
ことを指定している。１７５は服の色を指定するための
項目，１７６は肌の色を指定するための項目，１７７は
掌の色を指定するための項目，１７８は透視図法の適用
する際のモードを指定する項目である。モードとしては
３種類ある。それらは，通常の透視図法を用いる第１の
モード（人体モデルを横から見る指定がある場合に有効
である），更に、ユーザに拡大率と拡大範囲を指定させ
るものとして、拡大率と拡大範囲をユーザに直接指定さ
せる第２のモード，人体モデルの高さやディスプレイの
大きさに応じて理想的な拡大率と拡大範囲を自動的に計
算し、その表示方法を教えてくれる第３のモード（おす
すめモード）がある。

【００２２】変換済表示属性テーブル１８を図８に示
す。表示属性テーブル１６の指定内容１６２を，人体モ
デル属性テーブル１４の情報を基にして，数値データに
置き換えたものである。１８１は表示方法を決定するた
めの項目で，表示属性テーブル１６の項目１６１と共通
のものである。１８３は，表示属性テーブル１６の指定
内容１６２を数値に変換したデータで，１８２は１８３
の値を格納する変数の名前である。１８４は拡大部を指
定する項目で，掌，親指などの指定内容が，変数expd
［0］，…で指定された変数にて保持されている。１８
７は拡大部分を最大何倍に拡大するかを指定する最大拡
大率の指定項目で，この実施例では変数 PERSにはデフ
ォルト値として最大拡大率１.３が格納されている。１
９０は拡大率を計算する際に使用する座標値を指定する
拡大方向の指定項目で，変数DIRNには０が指定されてい
る。なお，ｘは０，ｙは１，ｚは２に置き換える。１９
３は拡大範囲を指定するための項目で，デフォルト値と
して拡大範囲が体の中心の位置座標からの距離が１４.
０以上４５.１１以下であることを示しており，この指
定は変数Dmin，Dmaxに格納される。具体的には，手のｘ
座標が１４．０から４５．１１の間に有る場合にのみ，
手の大きさを変更することを指定している。この最大拡
大率１．３及び拡大範囲１４．０cmから４５．１１cmは
本発明者が視覚的な実験を繰り返して得た数値であり、
本実施例のモード２ではこのデフォルト値を用いること
にする。

【００２３】１９６は拡大の基準点を指定するための項
目で，本実施例のモード２では１４.０を基準とするこ
とを指定しており，この数値は変数RPに格納される。こ
れは，人体モデルの手が，体の中心位置からｘ方向に１
４．０cm以内にある場合には，手の大きさを拡大しない
ことを指定している。この拡大の基準点の変数RPを基に
して、図３（ｂ）に示したように第２の消点が定められ
ることになる。

【００２４】手話単語動作データ２０のデータ構造を図
９を用いて説明する。このデータには，両手の位置と形
の時系列データが格納されている。以下にその一実施例
を説明する。データは右手の状態に関するデータ２０７
と，左手の状態に関するデータ２０８に大きく分けられ
る。２０１は頭に関するデータのラベル，２０２は両手
が動いている時間t_endを示し，２０３αはdataが右手
の状態を表すデータ２０７か左手の状態を表すデータ２
０８のどちらであるかを指定し，２０４ｔはそのデータ
を表示すべき時刻を指定している。また，データ２０５
は手の位置座標をデカルト座標系で指定したもので，デ
ータ２０６は掌の向きのデータである。次に，本実施例
の動作を説明する。図１０は本実施例の全体の動作を表
すフロー図であり，ステップ６，ステップ８，人体モデ
ル属性テーブル１４，表示属性テーブル１６，変換済表
示属性テーブル１８が本実施例の特徴となっている。

【００２５】まず、ステップ４では，人体モデル骨格テ
ーブル１０に書かれている人体モデルを構成するポリゴ
ンデータを格納しているファイル名を読み込み，そのフ
ァイルに格納されている人体モデルポリゴンデータ１２
を読み込む。次に，人体モデル骨格テーブル１０に登録
されているポリゴンの平行移動量と回転角を読み込み，
既にメモリに読み込んだポリゴンデータ１２を，平行，
回転移動させて直立の状態の人体モデルを組み立てる。
そして，人体モデルの大きさに関するデータを人体モデ
ル属性テーブル１４に書き込む。具体的には，ポリゴン
を移動させた結果から，前腕の長さ１４３，上腕の長さ
１４４，体の中心位置，座高などを計算し，その結果を
人体モデル属性テーブル１４に書き込む。ステップ４に
ついての詳細は，図１２を用いて後で詳しく説明する。

【００２６】ステップ６では，表示属性テーブル１６に
文字列で書かれている指定内容１６２を人体モデル属性
テーブル１４を基にして数値データに変換し，変換済表
示属性テーブル１８を生成する。ステップ６について
は，図１３を用いて後で詳しく説明する。

【００２７】ステップ８では，手話単語動作データ２０
を読み込み，変換済表示属性テーブル１８の指定に従っ
て人体モデルの手足を動かし，人体モデルの姿勢を更新
する。ステップ８については，図１５を用いて後で詳し
く説明する。

【００２８】次に，上記で説明したテーブルとデータを
用いた処理について説明する。

【００２９】入力信号変換部（図１参照）において文字
列を単語列に変換する処理を図１１を用いて説明する。
本実施例では，キーボードから入力される文字列を入力
とする。まず，キーボードから入力される文字を１文字
づつ読み込み（ステップ３１），その文字が空白かどう
かを調べる（ステップ３２）。もし空白でなかったなら
ば単語の途中であるため，配列に１文字を格納してステ
ップ３１にもどる。空白であった場合には，単語の区切
りであるため，文字列単語列変換処理を終了し，得られ
た文字列を手話単語ラベルとして次の処理に送る（ステ
ップ３３）。

【００３０】基本姿勢の人体モデルを組み立てる処理の
詳細を図１２を用いて説明する。まずステップ４１で
は，人体モデル骨格テーブル１０から，人体モデルの部
品名１０１，部品番号１０２，部品平行移動量１０３，
部品回転角度１０４を読み込む。ステップ４２では，部
品名と同じ名前のファイルを開き，人体モデル構成ポリ
ゴンデータ１２に登録されているポリゴンの形１２２，
ポリゴンの色１２３，１つめの頂点の位置座標１２４，
２つめの頂点の位置座標１２５，３つめの頂点の位置座
標１２，４つめの頂点の位置座標１２７を読み込む。ス
テップ４３では，ステップ４１で読み込んだ，ポリゴン
の頂点の位置座標を，平行及び，回転移動する。この処
理は人体モデル骨格テーブル１０に登録された，人体モ
デルの部品が全てなくなるまで繰り返す（ステップ４
４）。最後に，ステップ４５で，ステップ４１，ステッ
プ４２，ステップ４３の処理で組み立てた人体モデルの
前腕の長さなどの人体モデルの属性を計算して人体モデ
ル属性テーブル１４に登録する。

【００３１】人体モデルの表示方法を決定する処理の詳
細を図１３を用いて説明する。まず，ステップ６１で表
示属性テーブル１６の項目１６１と指定内容１６２を読
み込む。次に，表示属性テーブル１６の遠近モード１７
８におすすめモード（第３のモード）と書かれていれ
ば，出力装置（ＣＲＴディスプレイ）に表示される人体
モデルの高さの入力をユーザに促し（ステップ６３），
その人体モデルの高さに応じて図１４に示す拡大テーブ
ル６６から理想的な拡大率６６０２と拡大範囲６６０３
を自動的に検索する。例えば，図１４では、表示される
人体モデルの高さ６６０１が８cmから１６cmの間であれ
ば，拡大率は１．３とするが、モデルの高さが異なれば
システム側で自動的に拡大率と拡大範囲を変更する。こ
こで、モデルの高さとは、実際はディスプレイの大きさ
に密接な関係があるため、ユーザに直接モデルの高さの
入力を促すことなく、ディスプレイの大きさに応じて理
想的な拡大率と拡大範囲による表示方法を教示して、自
動変更することも可能である。もし、おすすめモード
（第３のモード）ではなく、第２のモードである場合に
は、人体モデルの高さやディスプレイの大きさに関わら
ず、ユーザは直接拡大率と拡大範囲を入力する。尚、モ
ード２においては、先に説明したデフォルト値が拡大率
と拡大範囲として設定されている。（第１のモードで
は、拡大表示しないためいずれの範囲も拡大率１．０に
て計算されることになる。） ステップ６４では人体モデル属性テーブル１４に書かれ
ている内容と表示属性テーブル１６に書かれている内容
を基に，図８に示される変換済表示属性テーブル１８を
生成する（本実施例は、モード２としてデフォルト値が
設定された場合を想定している）。具体的には，拡大部
１８４は文字列として，拡大部の名前である掌，親指，
…を変数名expd[0],…に保持し，最大拡大率１８７とし
ては，数値１.３を変数PERSに保持し，拡大方向１９０
を示すDIRNにはｘを表す０を代入する。更に，拡大範囲
１９３には体の前面のｘ座標を，人体モデル属性テーブ
ル１４の体の前面１４５を参照して，Dminに１４.０を
登録し，Dmaxには，表示属性テーブル１６に従って，人
体モデル属性テーブル１４の前腕の長さと上腕の長さを
足し合わせて４５.１１を登録する。更に，拡大の基準
の指定内容である体の前面１７２も，人体モデル属性テ
ーブル１４の体の前面１４５を参照して，変換済表示属
性テーブル１８の拡大の基準点１９６の変数RPに値１
４.０を登録する。更に，表示属性テーブル１６の視点
位置１７３には，視点の位置は両目の中心位置から2m先
にあるので，人体モデル属性テーブル１４の両目の中心
位置を参照して，変換済表示属性テーブル１８の変数 V
IEWPの座標位置を登録する。

【００３２】人体モデルを制御する処理の詳細を図１５
に示す。以下では人体モデルの制御方法について説明す
る。まず，ステップ８１では，手話単語動作データ２０
に登録されている，手動作終了時刻 t_end２０２と手の
動きのデータ２０７，２０８を読み込む。ステップ８２
では時刻 t の初期値を１にセットし，人体モデルの部
品の番号 nn を１にセットする。ステップ８３では，表
示属性テーブル１６の遠近モード１７８に非拡大モード
（透視図法による第１のモード）が指定されている場合
や，部品番号 nn が変換済表示属性テーブル１８で指定
された拡大部でなければステップ８６に飛び，拡大部で
あればステップ８４に進む。ステップ８４では，時刻ｔ
の手の位置のｘ座標が変換済表示属性テーブル１８で指
定されたDminとDmaxの範囲内にあるかどうかを確認し，
範囲外であればステップ８６に飛び，範囲内であればス
テップ８５に進む。ステップ８５では，拡大率を計算し
てポリゴンを拡大する。このステップについては後で詳
しく説明する。ステップ８６では変換済表示属性テーブ
ル１８に指定されている色の指定に基づいて，ポリゴン
の色を変更する。ステップ８７で部品番号 nn を１つ増
やし，ステップ８８で，まだ部品があるかどうかを調べ
る。部品がまだあれば，ステップ８３に戻り，なければ
ステップ８９に進む。ステップ８９では時刻 t を１つ
進め，ステップ９０で時刻 t のデータがあるかどうか
を調べる。データがあれば，ステップ８３に飛び，なけ
れば次のステップに進む。ステップ９１では，ポリゴン
を平行，回転移動し，人体モデルの姿勢を更新する。

【００３３】次に変換済表示属性テーブル１８で指定さ
れる拡大部の拡大率計算・ポリゴン拡大処理の詳細を図
１６と図１７を用いて説明する。まず，ステップ８５１
で図１７に記載された計算式９１により、拡大率 SCALE
を計算する。その際，変換済表示属性テーブル１８を
参照して，PERS，Dmin, Dmax，RPを決定することによっ
てSCALE の計算式９１を決定し，手話単語手動作データ
の時刻 t における手の位置 data［α］［t］［0］を S
CALE の計算式９１のパラメーター d に代入することに
よって時刻 t における拡大率 SCALE を算出する。これ
により、拡大範囲では、図３（ｂ）に示したように第１
の消点から第２の消点に基準が移行して、拡大表示が可
能となる。

【００３４】ここで，RP，d，Dmax と人体モデルとの関
係を図１７に示す。またグラフに描いた，例１である線
９３は，表示属性変換済テーブル１８でDmin=0.0, Dmax
=45.11, PERS=1.3と指定された場合に計算式９１で計算
した結果をプロットしたものである（モード１に相当す
る）。例２である線９４はDmin=14.0, Dmax=45.11, PER
S=1.3と指定された場合のプロットである（モード２に
相当する）。例３はいわばモード３に相当するものであ
って、約３０ｃｍを越えたところから拡大表示を開始さ
せた場合のプロットである。

【００３５】ステップ８５２では，ポリゴンに拡大率 S
CALE をかけて拡大する。ステップ８５３では，ポリゴ
ンの平行移動量に拡大率 SCALE をかけて，ポリゴンの
移動量を拡大する。

【００３６】以上述べたように、図１０におけるステッ
プ８における処理が，消点を複数設けることに相当する
部分である。この中でも、図１５に示したステップ８５
（図１６におけるステップ８５１、８５２、８５３）
と、変換済表示属性テーブル１８が，本実施例において
重要な役割を果たしている。

【００３７】本実施例によれば、手の前後の位置がわか
りやすい手話のアニメーションを提供することができ
る。具体的には，手を顔の前から２０cm動かす動作を従
来方法を用いた人体モデルで表示する場合には，人間は
１０ｃｍしか動いていないと認識するが，本実施例を用
いることによって，２０cm前後動いたと認識するように
なるという効果がある。

【００３８】本実施例は、ＷＳ（ワークステーショ
ン）、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）のソフトウエア
として容易に実現可能であり、拡大表示の他、ある範囲
のみ縮小表示したり、識別などの変更表示したりするこ
とも可能である。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、手話の映像を出力装置
に表示する際に、表示する条件によって手話の映像中の
手の大きさを簡単に拡大変更することができ、かつユー
ザにとって見やすく、判り易い手話を提供できるという
効果がある。また、モード指定により、表示形態を簡単
にユーザの要求に応じて変更できるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すシステム構成図であ
る。

【図２】透視図法を説明する図である。

【図３】従来の第１の消点と本発明にかかる第２の消点
を説明する図である。

【図４】人体モデル骨格テーブルのデータ構造を示す図
である。

【図５】人体モデル構成ポリゴンデータのデータ構造を
示す図である。

【図６】人体モデル属性テーブルの具体例を示す図であ
る。

【図７】表示属性テーブルの具体例を示す図である。

【図８】表示属性テーブルの具体例を示す図である。

【図９】手話単語動作データのデータ構造を示す図であ
る。

【図１０】全体の処理フローを示す図である。

【図１１】文字列単語列変換処理フローを示す図であ
る。

【図１２】基本姿勢人体モデル組立処理フローを示す図
である。

【図１３】人体モデル表示方法決定処理フローを示す図
である。

【図１４】拡大率テーブルの具体例を示す図である。

【図１５】人体モデル制御処理フローを示す図である。

【図１６】変換済表示属性テーブルを示す図である。

【図１７】拡大率計算の式を示す図である。

【符号の説明】

１００１…入力装置、１００２…ＣＲＴ、１００３…出
力装置（CRT）１００３、３…入力信号変換部，４…基
本姿勢人体モデル組立部、６…人体モデル表示方法決定
部、８…人体モデル制御部、１０…人体モデル骨格テー
ブル、１２…人体モデル構成ポリゴンデータ、１４…人
体モデル属性テーブル、１６…表示属性テーブル、１８
…変換済表示属性テーブル、２０…手話単語動作デー
タ。

フロントページの続き (72)発明者 金子 洋一 東京都小平市上水本町５丁目20番１号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 大木 優 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】文字列を入力する入力装置と、 手話生成のためのデータ及びプログラムを記憶するメモ
   リと、 上記プログラムにより、入力された文字列から上記手話
   生成のためのデータを検索し、そのデータに基づいて多
   数の頂点座標を有する人体モデルを生成する手段と、 上記生成された人体モデルにて手話を表示する出力装置
   を備えた手話生成装置であって、 上記入力装置から入
   力された文字列を単語列に変換する入力信号変換手段
   と、 基本姿勢の人体モデルを組み立てた人体モデルの属性を
   記憶する人体モデル属性テーブルと、 人体モデルの表示の属性を記憶する表示属性テーブル
   と、 上記人体モデル属性テーブルと上記表示属性テーブルか
   ら人体モデルの表示方法を決定する人体モデル表示方法
   決定手段と、 少なくとも人体モデルにおける手の拡大率と拡大範囲を
   記憶する変換済表示属性テーブルと、 上記人体モデル表示方法決定手段と上記変換済表示属性
   テーブルを用いて、手話単語データの各時刻における手
   の位置に応じて、上記拡大範囲中は上記拡大率にて表示
   させるための人体モデル制御手段と、 を備えたことを特徴とする手話生成装置。
2. 【請求項２】請求項１記載において、上記表示属性テー
   ブルに、透視図法を用いる第１のモード、ユーザに拡大
   率と拡大範囲を直接指定させる第２のモード，人体モデ
   ルの高さまたはディスプレイの大きさに応じて理想的な
   拡大率と拡大範囲を計算し、表示方法を教示する第３の
   モードのいずれかの指定を行うための領域を有すること
   を特徴とする手話生成装置。
3. 【請求項３】請求項２記載において、上記人体モデル表
   示方法決定手段は、上記表示属性テーブルにに記憶され
   ている人体モデルの洋服の色，肌の色，目の色，モード
   の種類，人体モデルを見る視点位置を具体的な数値に変
   換する手段を有することを特徴とする手話生成装置。
4. 【請求項４】請求項１記載において、上記人体モデル制
   御手段は、手の位置d，拡大を開始する始点RP，拡大率P
   ERS，腕の長さdmaxを， 【数１】 に代入し，手の位置dにおける手の拡大率scaleを計算
   し，人体モデルの手の大きさを拡大することを特徴とす
   る手話生成装置。
5. 【請求項５】文字列を入力し、入力された文字列から手
   話生成のためのデータを検索し、そのデータに基づいて
   多数の頂点座標を有する人体モデルを生成し、生成され
   た人体モデルにて手話を表示する手話生成方法であっ
   て、 表示する手話の手の部分を、所定の範囲中、変更して表
   示することを特徴とする手話生成方法。
6. 【請求項６】文字列を入力し、入力された文字列から手
   話生成のためのデータを検索し、そのデータに基づいて
   多数の頂点座標を有する人体モデルを生成し、生成され
   た人体モデルにて手話を表示する手話生成方法であっ
   て、 表示する手話の手の部分を、所定の範囲中、所定の拡大
   率にて拡大表示することを特徴とする手話生成方法。
7. 【請求項７】請求項６記載において、透視図法を用いる
   第１のモード、ユーザに拡大率と拡大範囲を直接指定さ
   せる第２のモード，人体モデルの高さまたはディスプレ
   イの大きさに応じて理想的な拡大率と拡大範囲を計算
   し、表示方法を教示する第３のモードを有し、上記第２
   または第３のモードの場合に、拡大表示を行うことを特
   徴とする手話生成方法。
8. 【請求項８】請求項６記載において、単語で書かれた表
   示の属性を数値による表現に置き換えて拡大表示を行う
   ことを特徴とする手話生成方法。
9. 【請求項９】文字列を入力し、入力された文字列から手
   話生成のためのデータを検索し、そのデータに基づいて
   多数の頂点座標を有する人体モデルを生成し、生成され
   た人体モデルにて手話を表示する手話生成方法であっ
   て、 透視図法の消点を複数設ける透視図法にて、手の大きさ
   のみを位置に応じて変更することを特徴とする手話生成
   方法。