JPH10222698A - ３次元仮想空間の通信装置、および通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ３次元仮想空間でアバタを操作者の意志に基
づいて動かして、クライアント間で所要の情報を送信す
ること。 【解決手段】 外部から３次元仮想空間内の形状デー
タ、アバタの骨格データ、及びアバタの動作データを含
む３次元データが入力されると、保存部１は、３次元デ
ータを保存する。生成部３１は、形状データを基に３次
元空間形状を生成する。生成部３２は、骨格データ、及
び動作データを基に３次元骨格アニメーションを生成す
る。表示部４は、３次元空間形状、及び３次元骨格アニ
メーションを表示する。実際にユーザが所望のクライア
ントに所要の情報を送信するための操作に対応した操作
信号が入力されると、操作部２は、操作信号を移動情報
に変換し、移動情報を保存部１にて保存させるととも
に、移動情報を基に動作差分データを算出する。送受信
部７は、動作差分データから動作差分情報を選択し、動
作差分情報を基にパケットを作成して送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インターネットな
どの世界的規模のネットワークをベースとした３次元コ
ンピュータグラフィックス（以下、「３ＤＣＧ:three d
imensional computer graphics」という。）を伝送、あ
るいは商用的に利用する際に、３ＤＣＧをベースとした
仮想空間内での形状、例えば人間のように、骨格構造を
持つ形状、それらの動き情報、音声、および動画像デー
タの操作を集中して取り扱うことが可能な３次元仮想空
間の通信装置、および通信方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、３ＤＣＧの利用分野として、ＷＷ
Ｗ(World Wide Web)などのインターネット上の仮想商店
（Virtual Mall）、および各種ホームページが注目され
ている。特に、インターネットの急速な発達によって、
ゲーム、映画、およびバーチャルモールなどの３ＤＣＧ
を家庭内で手軽に扱う環境が急速に整いつつある。

【０００３】従来のＷＷＷなどでは、インターネットを
介して、ワークステーション、およびパーソナルコンピ
ュータなどのサーバと呼ばれるマシンに、パーソナルコ
ンピュータなどの複数のクライアントと呼ぶマシンが接
続されており、クライアントからの要求に対応するべ
く、必要に応じて、サーバが提供する画像、音声、テキ
スト、および配置の情報などのデータをダウンロード
し、クライアント側で再構築（ブラウジング）すること
で、必要な情報を得ることができるようになっている。
このサーバーとクライアントとの間の通信には、ＴＣＰ
／ＩＰ(Transmission Control Protocol/Internet Prot
ocol) に基づく通信方法が採用されている。

【０００４】従来、サーバ側から提供されるデータは、
主として、テキストデータ、および画像データのみであ
ったが、最近では、ＶＲＭＬ（Virtual Reality Modeli
ng Language)、およびそのブラウザ（閲覧用ツール）の
普及と標準化とが進み、形状、およびシーンなどの３Ｄ
ＣＧデータそのものを転送しようとする動きがある。

【０００５】ここで、上記ＶＲＭＬについて簡単に説明
する。ＨＭＴＬ（Hyper Text Markup Language) などの
ように、画像データと文字に代表されるテキストデータ
とを主体とする従来のデータ形式では、画像データ、特
に、動画像データを転送するのに膨大な転送時間と転送
コストが必要である。そのため、現状のシステムでは、
ネットワークトラフィックの制約がある。具体的には、
サーバとクライアントとの間で通信する際に、クライア
ントからサーバにアクセスする時間に制約を受けたり、
アクセスするまでの待ち時間が生じてしまう。これに対
し、従来の３ＤＣＧでは、仮想空間に配置した物の形状
を基に視点から見た形状、および物体の表面属性を特定
するべく、形状を含めて、視点情報、および光源情報な
どの全てを３次元データで処理していた。コンピュータ
グラフィックス（以下、「ＣＧ:computer graphics」と
いう。）技術が進歩するにつれて、ＣＧで作成した画像
の画質が急速に向上し、ＣＧデータをそのまま転送する
方がデータ量の点からも非常に効率が良くなっている。
通常、同じ時間の動画像データとＶＲＭＬデータとの転
送量は、１／１００以上の圧縮率がある。そこで、電話
線などの低速のネットワークを介した３ＤＣＧデータの
転送方法を標準化する動きが起こりつつある。その１つ
の取り組みとして、ＶＲＭＬと呼ぶ３ＤＧデータの標準
化が提案されている（「ＶＲＭＬ Ver.2.0 Specificati
on」参照）。このＶＲＭＬでは、プリミティブと呼ぶ形
状データ、および各種の光源データ、視点データ、テク
スチャデータなどのデータフォーマットと通信プロトコ
ルとを規定している。

【０００６】一方、従来のＣＧ分野で最近注目されてい
るのが、リアルタイムで画像を作っているアニメーショ
ン、いわゆるリアルアニメーションである。このリアル
アニメーションを採用することにより、ＣＭ(commercia
l message)、および映画を中心にＣＧキャラクタのリア
ルな動きを再現する工夫がなされている。その１つとし
て、人間などの複雑な形状を骨格構造で表し、時々刻々
変化する骨格の関節の移動量を求めることで、複雑な動
きを自然に再現するキネマティックス法と呼ぶ方法があ
る。

【０００７】上記キネマティックス法は、ロボット工学
を中心に開発された技術である。かかるキネマティック
ス法は、直鎖リンク構造を持つ骨格モデル（リンクとジ
ョイント（関節）とから構成されている。）のジョイン
ト部分のＸ、Ｙ、Ｚ軸方向における回転角度とＸ、Ｙ、
Ｚ軸方向における移動量とを設定することによって、骨
格モデルの姿勢を決定するものである。

【０００８】このキネマティックス法をＣＧで作成した
任意の骨格構造のキャラクタに適用することで、従来の
ポリゴンをベースとしたアニメーションに比べて、デー
タ量の削減が図れると同時に、人間、および恐竜などの
自然な動きを再現することが可能になりつつある。

【０００９】このように、インターネットをベースとし
た環境下においては、ＨＭＴＬを中心とした文字、およ
び画像の情報転送からＣＧデータ、および画像データ、
文章などを一括して処理する環境が求められている。

【００１０】そこで、従来では、インターネット上の情
報受信装置として、通常、パーソナルコンピュータ、お
よびワークステーションを用い、文字、および画像に対
して、それ専用のブラウザソフトを用いてアクセスし、
３ＤＣＧに対して、それ専用のブラウザソフトを用いて
アクセスしている。また、最近では、インターネットＴ
Ｖ(television)なども提案されており、スイッチを入れ
るだけで、容易にインターネット上のホームページにア
クセスが可能となってきている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、ＨＴＭ
Ｌを基本とする従来の記述法、あるいはユーザインタフ
ェースでは、文字データ、および画像データを表現する
ことができる。

【００１２】しかしながら、ＨＴＭＬを基本とする従来
の記述法、あるいはユーザインタフェースにおいては、
インターフェース自身が２次元的な階層で構成されてい
る。そのため、３次元仮想空間の情報を分かりやすく再
現することは困難である。

【００１３】また、画像データをインターネットを介し
て送受信する場合、伝送量、および伝送時間が大量に必
要である。

【００１４】さらに、従来のＶＲＭＬで表現された３次
元仮想空間では、人間などの骨格構造をもつキャラクタ
（アバタ）にリアルな動きをつけ、少ないデータ量で動
かすための仕組みが無いのが実情である。

【００１５】加えて、３次元仮想空間内でのアバタの操
作がしづらく、文字、および画像を含めた統合的な情報
の伝達がスムーズに行かないなどの問題もある。

【００１６】本発明は、かかる現状に鑑みなされたもの
で、３次元仮想空間で骨格構造を有する仮想的な生物体
を操作者の意志に基づいて動かすことによって、クライ
アント間で所要の情報を通信することができるようにす
ることで、臨場感に溢れる３次元仮想空間の通信状態を
実現することができる３次元仮想空間の通信装置、およ
び通信方法を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の３次元仮想空間の通信装置は、３
次元仮想空間で骨格構造を有する仮想的な生物体を操作
者の意志に基づいて動かすことによって、クライアント
間で所要の情報を通信するための装置であって、外部か
ら上記３次元仮想空間内の形状データ、上記仮想的な生
物体の骨格データ、および上記仮想的な生物体の動作デ
ータを含む３次元データが入力されると、この入力され
た３次元データを一時的に保存する３次元空間形状保存
手段と、この３次元空間形状保存手段に一時的に保存さ
れている上記３次元データに含まれる上記３次元仮想空
間内の形状データを読み出し、この読み出した上記３次
元仮想空間内の形状データを基に、３次元空間形状を生
成する３次元空間形状生成手段と、上記３次元空間形状
保存手段に一時的に保存されている上記３次元データに
含まれる上記仮想的な生物体の骨格データ、および上記
仮想的な生物体の動作データを読み出し、この読み出し
た上記仮想的な生物体の骨格データ、および上記仮想的
な生物体の動作データを互いに対応付け、この対応付け
した上記仮想的な生物体の動作データに従って上記仮想
的な生物体の骨格データを変形させることによって、３
次元骨格アニメーションを生成する３次元骨格アニメー
ション生成手段と、上記３次元空間形状生成手段にて生
成された上記３次元空間形状、および上記３次元骨格ア
ニメーション生成手段にて生成された上記３次元骨格ア
ニメーションを描画専用メモリに書き込み、この描画専
用メモリに書き込んだ上記３次元空間形状、および上記
３次元骨格アニメーションを読み出し、この読み出した
上記３次元空間形状、および上記３次元骨格アニメーシ
ョンを表示画面に表示する３次元表示手段と、実際に操
作者が所望のクライアントに所要の情報を送信するため
の操作に対応した操作信号が入力されると、この入力さ
れた操作信号を上記３次元仮想空間内で上記仮想的な生
物体を動かすための移動情報に変換し、この変換した移
動情報を上記３次元空間形状保存手段にて一時的に保存
させるとともに、必要に応じて、当該移動情報を基に、
上記仮想的な生物体の動きの変化量を表す動作差分デー
タを算出する３次元空間操作手段と、この３次元空間操
作手段にて算出された上記動作差分データから所望のク
ライアントに送信すべき必要な動作差分情報を選択し、
この選択した動作差分情報を基に、所望のクライアント
に送信すべきパケットを作成し、この作成したパケット
を送信する送信手段とを含むことを特徴とするものであ
る。

【００１８】請求項２に記載の３次元仮想空間の通信装
置は、請求項１に記載の３次元仮想空間の通信装置にお
いて、他のクライアントから送信されてきたパケットを
受信し、この受信したパケットから必要な動作差分デー
タを読み出し、この読み出した動作差分データを上記３
次元骨格アニメーション生成手段に渡す受信手段を含
み、上記３次元骨格アニメーション生成手段は、上記受
信手段から渡された上記動作差分データを基に、３次元
骨格アニメーションを生成することを特徴とするもので
ある。

【００１９】請求項３に記載の３次元仮想空間の通信装
置は、請求項１または２に記載の３次元仮想空間の通信
装置において、動画像データを含む放送データが入力さ
れると、この入力された放送データに含まれる動画デー
タを一時的に保存する動画像データ入力手段と、この動
画像データ入力手段に一時的に保存されている動画像デ
ータを読み出し、この読み出した動画像データに対し
て、動画マッピングを施すことによって、動画像を上記
３次元仮想空間内の指定された形状に貼り付ける動画像
生成手段とを含むことを特徴とするものである。

【００２０】請求項４に記載の３次元仮想空間の通信装
置は、請求項１ないし３のいずれかに記載の３次元仮想
空間の通信装置において、実際の操作者が所要の家庭内
機器を制御するための操作に対応した操作信号が入力さ
れると、この入力された操作信号を上記３次元仮想空間
内の仮想的な家庭内機器の第１の操作情報に変換し、こ
の変換した第１の操作情報から制御対象となる家庭内機
器を特定して、制御情報を得る制御情報取得手段と、こ
の制御情報取得手段にて得られた上記制御情報を制御対
象となる家庭内機器の第２の操作情報に変換し、この変
換した第２の操作情報を制御対象となる家庭内機器との
通信プロトコルに変換し、この変換した通信プロトコル
を制御対象となる家庭内機器に転送する家庭内機器制御
手段とを含むことを特徴とするものである。

【００２１】請求項５に記載の３次元仮想空間の通信方
法は、３次元仮想空間で骨格構造を有する仮想的な生物
体を操作者の意志に基づいて動かすことによって、クラ
イアント間で所要の情報を通信するための方法であっ
て、外部から上記３次元仮想空間内の形状データ、上記
仮想的な生物体の骨格データ、および上記仮想的な生物
体の動作データを含む３次元データが入力されると、こ
の入力された３次元データを一時的に保存する３次元空
間形状保存ステップと、この３次元空間形状保存ステッ
プに一時的に保存されている上記３次元データに含まれ
る上記３次元仮想空間内の形状データを読み出し、この
読み出した上記３次元仮想空間内の形状データを基に、
３次元空間形状を生成する３次元空間形状生成ステップ
と、上記３次元空間形状保存ステップに一時的に保存さ
れている上記３次元データに含まれる上記仮想的な生物
体の骨格データ、および上記仮想的な生物体の動作デー
タを読み出し、この読み出した上記仮想的な生物体の骨
格データ、および上記仮想的な生物体の動作データを互
いに対応付け、この対応付けした上記仮想的な生物体の
動作データに従って上記仮想的な生物体の骨格データを
変形させることによって、３次元骨格アニメーションを
生成する３次元骨格アニメーション生成ステップと、上
記３次元空間形状生成ステップにて生成された上記３次
元空間形状、および上記３次元骨格アニメーション生成
ステップにて生成された上記３次元骨格アニメーション
を描画専用メモリに書き込み、この描画専用メモリに書
き込んだ上記３次元空間形状、および上記３次元骨格ア
ニメーションを読み出し、この読み出した上記３次元空
間形状、および上記３次元骨格アニメーションを表示画
面に表示する３次元表示ステップと、実際に操作者が所
望のクライアントに所要の情報を送信するための操作に
対応した操作信号が入力されると、この入力された操作
信号を上記３次元仮想空間内で上記仮想的な生物体を動
かすための移動情報に変換し、この変換した移動情報を
上記３次元空間形状保存ステップにて一時的に保存させ
るとともに、必要に応じて、当該移動情報を基に、上記
仮想的な生物体の動きの変化量を表す動作差分データを
算出する３次元空間操作ステップと、この３次元空間操
作ステップにて算出された上記動作差分データから所望
のクライアントに送信すべき必要な動作差分情報を選択
し、この選択した動作差分情報を基に、所望のクライア
ントに送信すべきパケットを作成し、この作成したパケ
ットを送信する送信ステップとを含むことを特徴とする
ものである。

【００２２】請求項６に記載の３次元仮想空間の通信方
法は、請求項５に記載の３次元仮想空間の通信方法にお
いて、他のクライアントから送信されてきたパケットを
受信し、この受信したパケットから必要な動作差分デー
タを読み出し、この読み出した動作差分データを上記３
次元骨格アニメーション生成ステップに渡す受信ステッ
プを含み、上記３次元骨格アニメーション生成ステップ
は、上記受信ステップから渡された上記動作差分データ
を基に、３次元骨格アニメーションを生成することを特
徴とするものである。

【００２３】請求項７に記載の３次元仮想空間の通信方
法は、請求項５または６に記載の３次元仮想空間の通信
方法において、動画像データを含む放送データが入力さ
れると、この入力された放送データに含まれる動画デー
タを一時的に保存する動画像データ入力ステップと、こ
の動画像データ入力ステップに一時的に保存されている
動画像データを読み出し、この読み出した動画像データ
に対して、動画マッピングを施すことによって、動画像
を上記３次元仮想空間内の指定された形状に貼り付ける
動画像生成ステップとを含むことを特徴とするものであ
る。

【００２４】請求項８に記載の３次元仮想空間の通信方
法は、請求項５ないし７のいずれかに記載の３次元仮想
空間の通信方法において、実際の操作者が所要の家庭内
機器を制御するための操作に対応した操作信号が入力さ
れると、この入力された操作信号を上記３次元仮想空間
内の仮想的な家庭内機器の第１の操作情報に変換し、こ
の変換した第１の操作情報から制御対象となる家庭内機
器を特定して、制御情報を得る制御情報取得ステップ
と、この制御情報取得ステップにて得られた上記制御情
報を制御対象となる家庭内機器の第２の操作情報に変換
し、この変換した第２の操作情報を制御対象となる家庭
内機器との通信プロトコルに変換し、この変換した通信
プロトコルを制御対象となる家庭内機器に転送する家庭
内機器制御ステップとを含むことを特徴とするものであ
る。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づき詳細に説明する。

【００２６】実施の形態１．図１は本発明の実施の形態
１にかかる３次元仮想空間の通信装置の構成を示すブロ
ック図である。図１を参照して、本実施の形態１の３次
元仮想空間の通信装置は、３次元仮想空間で骨格構造を
有する仮想的な人間（以下、「アバタ」という。）をユ
ーザの意志に基づいて動かすことによって、クライアン
ト間で所要の情報を通信するためのものであって、３次
元空間形状保存部１、３次元空間操作部２、３次元空間
生成部３、３次元表示部４、音再生部５、仮想空間デー
タ接続部６、および仮想空間の動き情報送受信部７を備
えている。

【００２７】３次元空間形状保存部１は、外部から３次
元仮想空間内の形状データ、アバタの骨格データ、およ
びアバタの動作データ（アバタの表情を含む。）を含む
３次元データが入力されると、この入力された３次元デ
ータを一時的に保存するためのものである。具体的に
は、この３次元空間形状保存部１では、例えば、ＴＶ、
オーディオ、および電話などのユーザの家庭に一般的に
存在するＡＶ(Audio andVisual)機器などを、例えば、
ＶＲＭＬ形式で表現された別々のＣＧ形状データで予め
作成しておき、この作成したＣＧ形状データをＣＧキャ
ラクタとしてのアバタのデータ、および動画像データと
ともにディスクなどに保持している。なお、形状データ
は、インターネットを介してリンクされたサーバのホー
ムページなどからクライアントの要求に応じて転送し、
例えば、ＰＤ(Photo Disc)、ＣＤ(Compact Disc)、およ
びＤＶＤ(Digital Video Disc)などの書き換え可能なデ
ィスクにファイル単位で保持しておいてもよい。

【００２８】３次元空間生成部３は、３次元空間形状保
存部１に一時的に保存されている３次元データに含まれ
る３次元仮想空間内の形状データを読み出し、この読み
出した３次元仮想空間内の形状データを基に、３次元空
間形状を生成する３次元空間形状生成部３１と、３次元
空間形状保存部１に一時的に保存されている３次元デー
タに含まれるアバタの骨格データ、およびアバタの動作
データを読み出し、この読み出したアバタの骨格デー
タ、およびアバタの動作データを互いに対応付け、この
対応付けしたアバタの動作データに従ってアバタの骨格
データを変形させることによって、３次元骨格アニメー
ションを生成する３次元骨格アニメーション生成部３２
とを備えている。この３次元空間生成部３では、ユーザ
が３次元仮想空間の通信装置を起動すると、３次元空間
形状生成部３１にて３次元空間形状保存部１に保存され
ている３次元仮想空間の形状データを読み込み、その配
置情報などに従って３次元仮想空間内に物品を配置した
状態で３次元仮想空間を３次元表示部４に表示させる。
通常、３次元仮想空間は、ユーザの操作によって、物品
の位置を替えたり、物品そのものを入れ換えたりするこ
とで、所望（カスタマイズ）の３次元空間に作り上げる
ことができる。その場合、ユーザは、３次元空間操作部
２で３次元仮想空間内の物品を選択（ピック）し、表面
属性、移動情報、およびCut&Paste などの所望のパラメ
ータを指定し、３次元空間形状生成部３１の内部データ
構造に対応するシーントリーの所望のノードを変更する
ことで実現できる。

【００２９】３次元表示部４は、３次元空間形状生成部
３１にて生成された３次元空間形状、および３次元骨格
アニメーション生成部３２にて生成された３次元骨格ア
ニメーションをフレームメモリ（図示せず。）に書き込
み、このフレームメモリに書き込んだ３次元空間形状、
および３次元骨格アニメーションを読み出し、この読み
出した３次元空間形状、および３次元骨格アニメーショ
ンを表示画面に表示するためのものであって、テレビモ
ニタ、および液晶表示装置などのディスプレイ（図示せ
ず。）を備えている。

【００３０】３次元空間操作部２は、実際にユーザが所
望のクライアントに所要の情報を送信するための操作に
対応した操作信号が入力されると、この入力された操作
信号を３次元仮想空間内でアバタを動かすための移動情
報に変換し、この変換した移動情報を３次元空間形状保
存部１にて一時的に保存させるとともに、必要に応じ
て、当該移動情報を基に、アバタの動きの変化量を表す
動作差分データを算出するものである。この３次元空間
操作部２では、ユーザの意志に従って３次元仮想空間を
観察するための視点位置、ズーム角、および視線方向な
どの視点情報、物品の位置、アバタの移動方向、および
基本動作の接続情報などのアバタの動き、音の起動命
令、ならびに動画像の選択表示条件などを指定する。通
常、マウスなどが入力装置となるが、リモートコントロ
ールスイッチ、およびデータグローブなども入力装置と
して適用可能である。

【００３１】仮想空間の動き情報送受信部７は、３次元
空間操作部２にて算出された動作差分データから所望の
クライアントに送信すべき必要な動作差分情報を選択
し、この選択した動作差分情報を基に所望のクライアン
トに送信すべきパケットを作成し、この作成したパケッ
トを送信する一方、他のクライアントから送信されてき
たパケットを受信し、この受信したパケットから必要な
動作差分データを読み出し、この読み出した動作差分デ
ータを３次元骨格アニメーション生成部３２に渡すもの
である。なお、３次元骨格アニメーション生成部３２
は、仮想空間の動き情報送受信部７から動作差分データ
が渡されると、この渡された動作差分データを基に３次
元骨格アニメーションを生成する。

【００３２】音再生部５は、予めセット、すなわち必要
に応じてネットワーク経由でダウンロードされた、ある
いは予め書き換え可能なディスクに保存された、例え
ば、Ｗａｖ(microsoft Wav format for windows)、ＭＩ
ＤＩ(Musical Instrument Digital Interface)、および
ＡＩＦＦ(Audio Interchange File Format) 形式などの
音データの標準形式ファイルをサウンド再生ボードなど
で再生するものである。

【００３３】仮想空間データ接続部６は、３次元仮想空
間にインターネットを介してリンクされたサーバ上の複
数の３次元仮想空間同志を動的に接続するためのもので
ある。

【００３４】ところで、図２に示すように、ユーザが３
次元仮想空間内に自分の分身であるアバタを登場させる
必要がある場合は、３次元骨格アニメーション生成部３
２がＣＧキャラクタを３次元仮想空間に描画させる。こ
のＣＧキャラクタの形状データは、予め汎用のモデラソ
フトを用い、例えば、ＶＲＭＬ拡張形式など、必要な階
層情報を付加した形式のデータで、３次元空間形状保存
部１などに保存しておく。

【００３５】また、ユーザがＴＶ、およびパーソナルコ
ンピュータを起動するのと同様に電源を入れると、３次
元表示部４のディスプレイ上に、３次元空間生成部３で
生成された３次元仮想空間が自動的に表示される。この
ディスプレイ上に表示された３次元仮想空間は、ユーザ
が個々に有しているものである。ディスプレイ内には、
実際のユーザの部屋にあるＡＶ機器と同等の形状が同じ
配置で表示される。これは、予めＶＲＭＬなどのフォー
マットで、３次元空間形状保存部１の書き換えディスク
などに保存しておいてもよい。図２に示すように、３次
元仮想空間内でアバタを登場させ、アバタの操作を行な
うには、アバタを骨格構造で定義し、その各関節部分の
関節角度、および位置情報などの各関節部分の動作デー
タを受信する必要がある。この動作データは、基本的に
必要最低限の「歩く」や「走る」などの基本動作のみを
受信し、３次元骨格アニメーション生成部３２にて、例
えば、骨格の各関節の回転角度などを時間方向に重み付
けして、基本動作同士を滑らかに接続することで、３次
元仮想空間内でアバタをユーザの指示に従って対話的に
移動させる。

【００３６】図３、および図４は３次元仮想空間内で登
場させたアバタを動かして表示する際の動作の流れを示
すフローチャートである。図３、および図４を参照し
て、上記３次元仮想空間の通信装置において、３次元仮
想空間内で登場させたアバタを動かして表示する際の動
作の流れについて説明する。

【００３７】まず、図３を参照して、３次元仮想空間の
通信装置が起動される（ステップＳ１）と、３次元空間
形状保存部１は、外部から３次元データが入力されたか
否かを判別する。ここで、外部から３次元データが入力
されたと判別すると、３次元空間形状保存部１は、３次
元データに付与されているヘッダ、あるいは拡張子に基
づき、入力された３次元データの内容を調べる（ステッ
プＳ２）。ここで、３次元データに３次元仮想空間の形
状データが含まれている場合には、形状データのアドレ
スの内容に基づいて、形状データがネットワークを経由
して入力されたものか、形状データがローカルディスク
から入力されたものか否かを判別する（ステップＳ
３）。形状データがネットワークを経由して入力された
ものと判別した場合には、３次元空間形状保存部１は、
インターネットから形状データを読み込む（ステップＳ
４）。一方、形状データがローカルディスクから入力さ
れたものと判別した場合には、ＣＤ、およびＤＶＤなど
から形状データを読み込む（ステップＳ５）。また、３
次元データにアバタの骨格データが含まれている場合に
は、骨格データのアドレスの内容に基づいて、骨格デー
タがネットワークを経由して入力されたものか、骨格デ
ータがローカルディスクから入力されたものか否かを判
別する（ステップＳ６）。骨格データがネットワークを
経由して入力されたものと判別した場合には、３次元空
間形状保存部１は、インターネットから形状データを読
み込む（ステップＳ７）。一方、骨格データがローカル
ディスクから入力されたものと判別した場合には、Ｃ
Ｄ、およびＤＶＤなどから形状データを読み込む（ステ
ップＳ８）。さらに、３次元データにアバタの動作デー
タが含まれている場合には、動作データのアドレスの内
容に基づいて、動作データがネットワークを経由して入
力されたものか、動作データがローカルディスクから入
力されたものか否かを判別する（ステップＳ９）。動作
データがネットワークを経由して入力されたものと判別
した場合には、３次元空間形状保存部１は、インターネ
ットから動作データを読み込む（ステップＳ１０）。一
方、動作データがローカルディスクから入力されたもの
と判別した場合には、ＣＤ、およびＤＶＤなどから動作
データを読み込む（ステップＳ１１）。

【００３８】図４を参照して、上記各データの読み込み
が終了すると、３次元空間形状保存部１は、読み込んだ
各データが圧縮されているか否かを判別する（ステップ
Ｓ１２）。ここで、読み込んだ各データが圧縮されてい
ると判別すると、３次元空間形状保存部１は、読み込ん
だデータに対して復元処理（補間も含む）を行ない（ス
テップＳ１３）、その後、必要に応じて、復元処理した
データをメモリ（図示せず。）などに一時的に保存する
（ステップＳ１４）。一方、読み込んだデータが圧縮さ
れていないと判別すると、３次元空間形状保存部１は、
復元処理を行うことなく、必要に応じて、読み込んだデ
ータをそのままメモリなどに一時的に保存する（ステッ
プＳ１４）。

【００３９】上記各データを保存する処理（ステップＳ
１４）が終了すると、３次元空間形状生成部３１は、３
次元空間形状保存部１のメモリなどに一時的に保存され
ている３次元仮想空間の形状データを読み出し、この読
み出した３次元仮想空間の形状データを基に３次元空間
形状を生成する（ステップＳ１５〜Ｓ１９）。具体的に
は、まず、３次元空間形状保存部１のメモリなどに一時
的に保存されている３次元仮想空間の形状データを読み
出し、各形状毎にワールド座標からローカル座標に変換
した後、各形状毎にローカル座標から視点座標に変換す
る（ステップＳ１５、およびＳ１６）。そして、変換し
た視点座標に基づき、視点情報によるクリッピングを行
なった後、各形状毎に頂点毎の輝度を計算する（ステッ
プＳ１７、およびＳ１８）。最後に、計算した輝度に基
づき、スクリーン上での画素レベルの補間処理を行う
（ステップＳ１９）。

【００４０】上記３次元空間形状を生成する行程（ステ
ップＳ１５〜Ｓ１９）が終了すると、３次元表示部４
は、３次元空間形状生成部３１にて生成された３次元空
間形状をフレームメモリに書き込み、このフレームメモ
リに書き込んだ３次元空間形状を読み出し、この読み出
した３次元空間形状をディスプレイ上に表示する（ステ
ップＳ２０、およびＳ２１）。具体的には、まず、ステ
ップＳ１９にて補間処理された補間データをフレームメ
モリに書き込む（ステップＳ２０）。その後、フレーム
メモリに書き込んだ補間データを読み出し、この読み出
した補間データをディスプレイ上にシーン表示する（ス
テップＳ２１）。その結果、３次元表示部４のディスプ
レイ上に、３次元空間生成部３で生成された３次元仮想
空間が自動的に表示される。

【００４１】また、上記各データを保存する処理（ステ
ップＳ１４）が終了すると、３次元骨格アニメーション
生成部３２は、３次元空間形状保存部１に一時的に保存
されている３次元データに含まれるアバタの骨格デー
タ、およびアバタの動作データを読み出し、この読み出
したアバタの骨格データ、およびアバタの動作データを
互いに対応付け、この対応付けしたアバタの動作データ
に従ってアバタの骨格データを変形させることによって
３次元骨格アニメーションを生成する（ステップＳ２２
〜Ｓ２８）。具体的には、まず、３次元空間形状保存部
１のメモリなどに一時的に保存されているアバタの骨格
データを読み出し、この読み出した骨格データを基に、
骨格とスキンとを対応付けするための処理、いわゆるグ
ルーピングを行なう（ステップＳ２２）。そして、３次
元空間形状保存部１のメモリなどに一時的に保存されて
いるアバタの動作データを読み出し、この読み出した動
作データを基に、各関節毎にローカル座標でのリンクの
姿勢を決定するための要素を求め、この求めた要素をグ
ルーピングの結果得られた全グルーピングデータに乗算
することで、各関節毎のローカル座標でのリンクの姿勢
を計算する処理、およびスキンを描画する処理が指定さ
れた全フレームに対して施されるまで、予め定められた
フレーム単位毎に当該各関節毎のローカル座標でのリン
クの姿勢を計算する処理、およびスキンを描画する処理
を時系列的に行なう（ステップＳ２３〜Ｓ２５）。その
後、指定された全フレームに対して、上記各関節毎のロ
ーカル座標でのリンクの姿勢を計算する処理（ステップ
Ｓ２３）、およびスキンを描画する処理（ステップＳ２
５）が施されると、動作の接続を行なうべきか否かを判
別する（ステップＳ２６）。ここで、新たにアバタを動
かすべく、３次元空間操作部２に対して新たな操作信号
の入力があり、動作の接続を行なうべきと判別された場
合には、基本動作を接続するための処理を行なった後、
３次元空間操作部２に操作の終了を促す操作信号が入力
されるまで、動作の再生を継続する（ステップＳ２７、
およびＳ２８）。一方、３次元空間操作部２に対して新
たな操作信号の入力がなく、動作の接続を行なうべきで
ないと判別された場合には、基本動作を接続するための
処理を行なうことなく、３次元空間操作部２に操作の終
了を促す操作信号が入力されるまで、動作の再生を継続
する（ステップＳ２８）。そして、３次元空間操作部２
に操作の終了を促す操作信号が入力されると、動作の再
生を終了する（ステップＳ２８）。

【００４２】上記骨格を描画する処理（ステップＳ２
５）において得られた骨格描画処理データは、３次元表
示部４のフレームメモリに書き込まれる（ステップＳ２
０）。その結果、ユーザは、３次元仮想空間内に自分の
分身であるアバタを登場させることができる。

【００４３】実際にユーザが所望のクライアントに所要
の情報を送信するための操作に対応した操作信号が入力
されると（ステップＳ２９）、３次元空間操作部２は、
この入力された操作信号を３次元仮想空間内でアバタを
動かすための移動情報に変換する（ステップ３０）。こ
の変換した移動情報は、３次元空間形状保存部１のメモ
リなどに一時的に保存される。その結果、３次元仮想空
間内でアバタをユーザの指示に従って対話的に移動させ
ることができる。

【００４４】図５はアバタの動き情報を送信する際の動
作の流れを示すフローチャートである。図５を参照し
て、上記３次元仮想空間の通信装置において、アバタの
動き情報を送信する際の動作の流れについて説明する。

【００４５】まず、アバタを動かすための操作信号が入
力されると、３次元空間操作部２は、この入力された操
作信号を３次元仮想空間内でアバタを動かすための移動
情報に変換し（ステップ３１）、必要に応じて、この変
換した移動情報を基に、アバタの動きの変化量を表す動
作差分データを算出する（ステップＳ３２）。

【００４６】上記動作差分データを算出する処理（ステ
ップＳ３２）が終了すると、仮想空間の動き情報送受信
部７は、３次元空間操作部２にて算出された動作差分デ
ータから所望のクライアントに送信すべき必要な動作差
分情報を選択し、この選択した動作差分情報を基に、所
望のクライアントに送信すべきパケットを作成し、この
作成したパケットを送信する（ステップＳ３３〜Ｓ４
３）。具体的には、まず、他のクライアントに情報を送
信すべきか否かを判別する（ステップＳ３３）。ここ
で、３次元空間操作部２に入力された操作信号が実際に
ユーザが所望のクライアントに所要の情報を送信するた
めの操作に対応したものではなく、他のクライアントに
情報を送信すべきでないと判別した場合には、何も送信
しない（ステップＳ３４）。一方、３次元空間操作部２
に入力された操作信号が実際にユーザが所望のクライア
ントに所要の情報を送信するための操作に対応したもの
であり、他のクライアントに情報を送信すべきであると
判別した場合には、送信すべき情報に音声データが含ま
れているか否かを判別する（ステップＳ３５）。ここ
で、送信すべき情報に音声データが含まれていないと判
別した場合には、音声データを送信しない（ステップＳ
３６）。一方、送信すべき情報に音声データが含まれて
いると判別した場合には、音声データを送信するため
に、音声データのセットを行なう（ステップＳ３７）。
音声データをセットする処理（ステップＳ３７）が終了
すると、送信すべきデータに動画像データが含まれてい
るか否かを判別する（ステップＳ３８）。ここで、送信
すべき情報に動画像データが含まれていないと判別した
場合には、動画像データを送信しない（ステップＳ３
９）。一方、送信すべき情報に動画像データが含まれて
いると判別した場合には、動画像データを送信するため
に、動画像データのセットを行なう（ステップＳ４
０）。動画像データをセットする処理（ステップＳ４
０）が終了すると、３次元空間操作部２にて算出された
動作差分データから所望のクライアントに送信すべき必
要な動作差分情報を選択する（ステップＳ４１）。その
後、この選択した動作差分情報を基に、所望のクライア
ントに送信すべきパケットを作成する（ステップＳ４
２）。最後に、チャット用のサーバに対して、音声デー
タ、および動画像データを合わせた状態で、この作成し
たパケットを送信する（ステップＳ４３）。その結果、
３次元仮想空間でアバタを操作者の意志に基づいて動か
すことによって、音声データ、および動画像データを伴
った状態で所要の情報を、チャット用のサーバからパケ
ットで指定されたクライアントに送信することができ
る。

【００４７】図６はアバタの動き情報を受信する際の動
作の流れを示すフローチャートである。図６を参照し
て、上記３次元仮想空間の通信装置において、アバタの
動き情報を受信する際の動作の流れについて説明する。

【００４８】他のクライアントから送信されてきたパケ
ットを受信すると、仮想空間の動き情報送受信部７は、
この受信したパケットから必要な動作差分データを読み
出し、この読み出した動作差分データを３次元骨格アニ
メーション生成部３２に渡す（ステップＳ５０〜Ｓ５
７）。具体的には、まず、受信したパケットから必要な
動作差分データを読み出す（ステップＳ５０）。そし
て、読み出した動作差分データに音声データが含まれて
いるか否かを判別する（ステップＳ５１）。ここで、動
作差分データに音声データが含まれていないと判別した
場合には、音声データを受信しない（ステップＳ５
２）。一方、動作差分データに音声データが含まれてい
ると判別した場合には、音声データを受信し、所望の形
式にセットする（ステップＳ５３）。音声データをセッ
トする処理（ステップＳ５３）が終了すると、読み出し
た動作差分データに動画像データが含まれているか否か
を判別する（ステップＳ５４）。ここで、動作差分デー
タに動画像データが含まれていないと判別した場合に
は、動画像データを受信しない（ステップＳ５５）。一
方、動作差分データに動画像データが含まれていると判
別した場合には、動画像データを受信し、所望の形式に
セットする（ステップＳ５６）。動画像データをセット
する処理（ステップＳ５６）が終了すると、３次元骨格
アニメーション生成部３２に必要なデータを渡す（ステ
ップＳ５７）。そうすると、３次元骨格アニメーション
生成部３２は、仮想空間の動き情報送受信部７から渡さ
れた動作差分データを基に、３次元骨格アニメーション
を生成する。その結果、３次元仮想空間で骨格構造を有
する仮想的な生物体を操作者の意志に基づいて動かすこ
とによって、他のクライアントから送信されてきた所要
の情報を受信し、この受信した所要の情報の内容に則し
た状態で、アバタを３次元仮想空間内でアバタを登場さ
せて、３次元表示部４のディスプレイ上に表示すること
ができる。

【００４９】すなわち、本実施の形態１においては、外
部から３次元仮想空間内の形状データ、アバタの骨格デ
ータ、およびアバタの動作データを含む３次元データが
入力されると、３次元空間形状保存部１は、入力された
３次元データを一時的に保存する。そして、３次元空間
形状生成部３１は、３次元空間形状保存部１に一時的に
保存されている３次元データに含まれる３次元仮想空間
内の形状データを読み出し、この読み出した３次元仮想
空間内の形状データを基に、３次元空間形状を生成す
る。一方、３次元骨格アニメーション生成部３２は、３
次元空間形状保存部１に一時的に保存されている３次元
データに含まれるアバタの骨格データ、およびアバタの
動作データを読み出し、この読み出したアバタの骨格デ
ータ、およびアバタの動作データを互いに対応付け、こ
の対応付けしたアバタの動作データに従ってアバタの骨
格データを変形させることによって、３次元骨格アニメ
ーションを生成する。次に、３次元表示部４は、３次元
空間形状生成部３１にて生成された３次元空間形状、お
よび３次元骨格アニメーション生成部３２にて生成され
た３次元骨格アニメーションをフレームメモリに書き込
み、このフレームメモリに書き込んだ３次元空間形状、
および３次元骨格アニメーションを読み出し、この読み
出した３次元空間形状、および３次元骨格アニメーショ
ンをディスプレイ上に表示する。その後、実際にユーザ
が所望のクライアントに所要の情報を送信するための操
作に対応した操作信号が入力されると、３次元空間操作
部２は、この入力された操作信号を３次元仮想空間内で
アバタを動かすための移動情報に変換し、この変換した
移動情報を３次元空間形状保存部１にて一時的に保存さ
せるとともに、必要に応じて、当該移動情報を基に、ア
バタの動きの変化量を表す動作差分データを算出する。
そうすると、仮想空間の動き情報送受信部７は、３次元
空間操作部２にて算出された動作差分データから所望の
クライアントに送信すべき必要な動作差分情報を選択
し、この選択した動作差分情報を基に、所望のクライア
ントに送信すべきパケットを作成し、この作成したパケ
ットを送信する。そのため、３次元仮想空間でアバタを
操作者の意志に基づいて動かすことによって、所要の情
報をパケットで指定されたクライアントに送信すること
ができる。

【００５０】また、他のクライアントから送信されてき
たパケットを受信すると、仮想空間の動き情報送受信部
７は、この受信したパケットから必要な動作差分データ
を読み出し、この読み出した動作差分データを３次元骨
格アニメーション生成部３２に渡す。そうすると、３次
元骨格アニメーション生成部３２は、仮想空間の動き情
報送受信部７から渡された動作差分データを基に、３次
元骨格アニメーションを生成する。そのため、３次元仮
想空間でアバタを操作者の意志に基づいて動かすことに
よって、他のクライアントから送信されてきた所要の情
報を受信し、この受信した所要の情報の内容に則した状
態で、アバタを３次元仮想空間内で登場させて、３次元
表示部４のディスプレイ上に表示することができる。

【００５１】このように、本実施の形態１によると、３
次元仮想空間でアバタを操作者の意志に基づいて動かす
ことによって、クライアント間で所要の情報を通信する
ことができるので、以下の効果を奏する。

【００５２】すなわち、ＨＴＭＬを基本とする記述法、
あるいはユーザインタフェースにおいても、３次元仮想
空間の情報を分かりやすく再現することが簡単となる。
また、画像データをインターネットを介して送受信する
場合でも、伝送量、および伝送時間が大量に必要となる
ことがない。さらに、ＶＲＭＬで表現された仮想空間で
も、少ないデータ量でアバタにリアルな動きをつけるこ
とができる。加えて、３次元仮想空間内でのアバタの操
作が容易となり、文字、および画像を含めた統合的な情
報の伝達がスムーズに行えるようになる。

【００５３】換言すると、臨場感に溢れる３次元仮想空
間の通信状態を実現することができる。

【００５４】実施の形態２．図７は本発明の実施の形態
２にかかる３次元仮想空間の通信装置の構成を示すブロ
ック図である。図７を参照して、本実施の形態２の３次
元仮想空間の通信装置の特徴は、動画像データを含む放
送データが入力されると、この放送データに含まれる動
画データを一時的に保存する動画像データ入力部８と、
この動画像データ入力部８に一時的に保存されている動
画像データを読み出し、この読み出した動画像データに
対して、動画マッピングを施すことによって、動画像を
３次元仮想空間内の指定された形状に貼り付ける動画像
生成部３３とを備えている点にあり、その他の構成は、
実施の形態１と同様である。

【００５５】ところで、上記３次元仮想空間の通信装置
の電源（図示せず。）を入れると、ＤＶＤなどからユー
ザにカスタマイズされた形状部品データを読み込み、こ
の読み込んだ形状部品データが３次元仮想空間内に配置
される。ユーザは、用途に応じて、アバタを自分の３次
元仮想空間内で移動させ、３次元仮想空間内の所望の機
器を操作することで、それと接続された実際の機器を制
御する。特に、上記３次元仮想空間の通信装置では、ユ
ーザの指示に従って、動画像データ入力部８が動画像放
送を受信すると、動画像生成部３３は、この動画像デー
タ入力部８が受信した動画像放送に含まれる動画像デー
タを３次元仮想空間内の所定の位置に表示する。

【００５６】なお、動画像データは、通常のＴＶ放送の
形態、およびディジタル放送の形態において、例えば、
衛星からの下り伝送路を用いて受信することにより表示
することができる。あるいは、インターネットにつなが
った動画像を配信するサーバから動画像データを受け取
ることにより、表示することも可能である。

【００５７】図８は動画像を貼り付ける際の動作の流れ
を示すフローチャートである。図８を参照して、上記３
次元仮想空間の通信装置において、動画像を貼り付ける
際の動作の流れについて説明する。

【００５８】動画像データを含む放送データが入力され
ると、まず、動画像データ入力部８は、この入力された
放送データに含まれる動画データを一時的に保存する
（ステップＳ６０〜Ｓ６２）。具体的には、まず、動画
データが圧縮されているか否かを判別する（ステップＳ
６０）。ここで、動画像データが圧縮されていると判別
すると、動画像データに対して復元処理を行ない（ステ
ップＳ６１）、その後、必要に応じて、復元処理したデ
ータをメモリ（図示せず。）などに一時的に保存する
（ステップＳ６２）。一方、動画像データが圧縮されて
いないと判別すると、復元処理を行うことなく、必要に
応じて、動画像データをそのままメモリなどに一時的に
保存する（ステップＳ６２）。

【００５９】上記動画データを保存する行程（ステップ
Ｓ６０〜Ｓ６２）が終了すると、動画像生成部３３は、
動画像データ入力部８に一時的に保存されている動画像
データを読み出し、この読み出した動画像データに対し
て、動画マッピングを施すことによって、動画像を３次
元仮想空間内の指定された形状に貼り付ける（ステップ
Ｓ６３〜Ｓ６５）。具体的には、まず、動画像データ入
力部８に一時的に保存されている動画像データを読み出
し、この読み出した動画像データを基に、マッピング座
標をセットする（ステップＳ６３）。その後、セットし
たマッピング座標に従って画像処理を行う（ステップＳ
６４）。最後に、画像処理データを動画マッピング処理
することによって、動画像を生成し、この生成した動画
像を３次元仮想空間内の指定された形状に貼り付ける
（ステップＳ６５）。

【００６０】すなわち、本実施の形態２においては、動
画像データを含む放送データが入力されると、動画像デ
ータ入力部８は、この放送データに含まれる動画データ
を一時的に保存する。そうすると、動画像生成部３３
は、動画像データ入力部８に一時的に保存されている動
画像データを読み出し、この読み出した動画像データに
対して、動画マッピングを施すことによって、動画像を
３次元仮想空間内の指定された形状に貼り付ける。

【００６１】したがって、本実施の形態２によると、ユ
ーザの指示に従って、動画像データを含む放送データを
受信すると、この受信した放送データに含まれる動画像
データを３次元仮想空間内の所定の位置に表示すること
ができる。その結果、３次元空間内に表示されている動
画像データをクライアント間で共有できるとともに、３
次元空間内に表示されている動画像データをあらゆる角
度から見て楽しむことができる。

【００６２】実施の形態３．図９は本発明の実施の形態
３にかかる３次元仮想空間の通信装置の構成を示すブロ
ック図である。

【００６３】図９を参照して、本実施の形態３の３次元
仮想空間の通信装置の特徴は、３次元空間生成部３を、
実際の操作者が所要の家庭内機器を制御するための操作
に対応した操作信号が３次元空間操作部２に入力される
と、この入力された操作信号を３次元仮想空間内の仮想
的な家庭内機器の第１の操作情報に変換し、この変換し
た第１の操作情報から制御対象となる家庭内機器を特定
して、制御情報を得るように構成した点、および３次元
空間生成部３にて得られた制御情報を制御対象となる家
庭内機器の第２の操作情報に変換し、この変換した第２
の操作情報を制御対象となる家庭内機器との通信プロト
コルに変換し、この変換した通信プロトコルを制御対象
となる家庭内機器に転送する家庭内機器制御部９を備え
た点にあり、その他の構成は、実施の形態２と同様であ
る。

【００６４】家庭内機器制御部９は、ＴＶ、電話、およ
びスイッチなどの３次元仮想空間内の仮想的な機器と、
現実の部屋にある機器の制御を行なうホームオートメー
ション管理システム、およびホームセキュリティシステ
ムとを互いにリンクさせている。そのため、例えば、３
次元仮想空間内のＴＶのチャンネルを替えると、これに
連動させて、実際のＴＶのチャンネルを変更させたり、
３次元仮想空間内のドアの施錠を解除すると、これに連
動させて、ドアを開かせたりすることができる。これを
実現するために、接続機構、または制御機構は、例え
ば、ＩＥＥＥのＮｏ．１３９４勧告の標準フォーマット
に従う。

【００６５】図１０は家庭内機器を制御する際の動作の
流れを示すフローチャートである。図１０を参照して、
上記３次元仮想空間の通信装置において、家庭内機器を
制御する際の動作の流れについて説明する。

【００６６】実際の操作者が所要の家庭内機器を制御す
るための操作に対応した操作信号が３次元空間操作部２
に入力されると、３次元空間生成部３は、この入力され
た操作信号を３次元仮想空間内の仮想的な家庭内機器の
第１の操作情報に変換し（ステップＳ７０）、この変換
した第１の操作情報から制御対象となる家庭内機器を特
定して、制御情報を得る（ステップＳ７１）。

【００６７】制御対象となる家庭内機器を特定する処理
（ステップＳ７１）が終了すると、家庭内機器制御部９
は、３次元空間生成部３にて得られた制御情報を制御対
象となる家庭内機器の第２の操作情報に変換し（ステッ
プＳ７２）、この変換した第２の操作情報を制御対象と
なる家庭内機器との通信プロトコルに変換し（ステップ
Ｓ７３）、この変換した通信プロトコルを制御対象とな
る家庭内機器に転送する（ステップＳ７４）。

【００６８】すなわち、本実施の形態３においては、実
際の操作者が所要の家庭内機器を制御するための操作に
対応した操作信号が入力されると、３次元空間生成部３
は、この入力された操作信号を３次元仮想空間内の仮想
的な家庭内機器の第１の操作情報に変換し、この変換し
た第１の操作情報から制御対象となる家庭内機器を特定
して、制御情報を得る。そうすると、家庭内機器制御部
９は、３次元空間生成部３にて得られた制御情報を制御
対象となる家庭内機器の第２の操作情報に変換し、この
変換した第２の操作情報を制御対象となる家庭内機器と
の通信プロトコルに変換し、この変換した通信プロトコ
ルを制御対象となる家庭内機器に転送する。

【００６９】したがって、３次元仮想空間でアバタを操
作者の意志に基づいて動かすことによって、３次元仮想
空間内の仮想的な家庭内機器を操作すると、この操作に
連動させて、制御することができる。その結果、実際に
家庭内機器を操作することなく、３次元仮想空間の通信
装置側で、実際の家庭内機器の制御を集中管理すること
ができる。

【００７０】なお、本発明は上記各実施の形態に限定さ
れるものではなく、例えば、上記各実施の形態におい
て、インターネットを介して、３次元仮想空間の通信装
置のユーザインタフェースから他の汎用の３次元仮想空
間にダイナミックにリンクしたり、複数のアバタを用い
ることにより、情報を共有化するようにしてもよい。

【００７１】かかる事項を達成するための方法について
説明する。インターネットを介して、３次元仮想空間の
通信装置のユーザインタフェースから他の汎用の３次元
仮想空間にダイナミックにリンクしたり、複数のアバタ
を用いることにより、情報を共有化するようにする場合
には、３次元仮想空間を表現するデータは、インターネ
ットを介して複数のクライアント間で共有する必要があ
る。そのため、３次元仮想空間内に存在する物品の形状
単位で標準データフォーマットに従う必要がある。

【００７２】そこで、以下、インターネットで３次元デ
ータを送受信するときの標準になりつつあるＶＲＭＬフ
ォーマットを用いた場合を想定して説明する。

【００７３】ＶＲＭＬでは、３次元仮想空間に存在する
部品をさらに細かい単位（以下、「ポリゴン」とい
う。）に分けて、通常、Indexed Faceset のフォーマッ
トで表す（「ＶＲＭＬ Ver.2.0 Specification」参
照）。各ポリゴンの形状は、汎用のモデラを用いてモデ
リングし、ＶＲＭＬデータ形式で出力する。ＶＲＭＬで
は、個々の部品の形状に加えて、色、および光学属性な
どの表面属性を設定できる。さらに、前述の個々のポリ
ゴンの形状を３次元仮想空間内の所望の位置にスケーリ
ングして配置する。ＶＲＭＬでは、個々の部品単位にフ
ァイルを持たせることもできるし、部品が幾つか集まっ
て配置された部屋などの少し大きなレベルを１つのファ
イルとして表現することも可能である。いずれにして
も、３次元空間形状生成部３１では、ＶＲＭＬ形式の形
状部品データを読み込んで、所定のシーントリー上に階
層表現した形で管理する。

【００７４】さらに、ＶＲＭＬでは、ＷＷＷInline、お
よびＷＷＷAnchorと呼ぶノードがあり、３次元仮想空間
内の形状とは別のＶＲＭＬの形状、音のファイル、およ
び画像ファイルなどをリンクできる。例えば、３次元仮
想空間の通信装置が表示している３次元仮想空間のドア
の形状に、ＷＷＷAnchorで別の３次元仮想空間のシーン
をリンクしておくと、ユーザがドアをクリックしたアク
ションに従って、ＵＲＬ（Uniform Resource Locator）
で指定されるファイル、あるいはＨＴＴＰ(Hypertext T
ransfer Protocol) アドレスで指定されたサーバ上にあ
るＶＲＭＬシーンデータを読み込み、３次元空間生成部
３で新しい空間として表示する。この場合、あたかも３
次元仮想空間の通信装置を見ているユーザは、３次元仮
想空間内の仮想の自分の部屋から、例えば、町、および
都市などの新たな空間に移動するようなインタフェース
を提供することができる。

【００７５】ＷＷＷAnchor、およびＷＷＷInlineには、
ＡＳＣＩＩ(American Standerd Code for Information
Interchange)形式で、その形状がクリックされたときに
移動するＶＲＭＬファイルのアドレス（ＨＴＴＰ形
式）、および再生する音声のファイルの場所を予め定義
しておく。ＷＷＷAnchorで指定されるファイルが、例え
ば、Ｗａｖ、ＭＩＤＩ、およびＡＩＦＦフォーマットな
どの音のファイルの場合は、そのファイルの拡張子を判
断（ＭＩＭＥ(Multipurpose Internet Mail Extension)
のタイプに設定）し、音再生部５で、そのファイルを再
生する。同様に、画像ファイルの場合は、ファイルの拡
張子で判断し、動画像生成部３３で動画像データを３次
元形状の物体（ポリゴン）に動画マッピングして表示す
る。さらに、ＷＷＷAnchorで定義されるファイルがＶＲ
ＭＬデータの場合は、VRML、およびwrl などの拡張子で
判断し、３次元空間形状生成部３１で３次元仮想空間を
再生する。

【００７６】インターネットを介してリンクされている
サーバとクライアントとの関連は、以下の通りである。
すなわち、ユーザにカスタマイズされた、仮想空間の部
屋のデータなどのデータは、個人情報として、クライア
ント側の３次元仮想空間の通信装置に予め作成される。
クライアント側の３次元仮想空間の通信装置上には、ユ
ーザが独自に設定したＶＲＭＬ環境が表示されている。
ユーザが独自に設定したＶＲＭＬ環境から別の汎用のＶ
ＲＭＬ環境に移動するには、ＷＷＷAnchorなどで、必要
な３次元仮想空間のＨＴＴＰアドレスをリンクしておく
か、あるいはユーザが直接アドレスを指定するようにす
ればよい。

【００７７】実際のＶＲＭＬデータは、Shared ＶＲＭ
Ｌサーバなどを用いて、インターネットにつながったＶ
ＲＭＬサーバ上に分散した形で置いておく。分散サーバ
は、３次元仮想空間の通信装置からの要求（ＨＴＴＰ）
に応じた必要な単位のＶＲＭＬデータを配信する。分散
するＶＲＭＬデータの単位、および規模については、サ
ービスを行なうインターネット上の３次元仮想空間の規
模に依存して、任意に決定される。

【００７８】３次元仮想空間の通信装置に表示される３
次元仮想空間内で、複数ユーザの分身であるアバタを登
場させる場合は、インターネットに接続されたチャット
用のサーバがアバタの動き、および会話の変化情報のみ
を管理し、必要に応じて、その変化量をネットワークに
接続された必要なユーザにブロードキャスト（配信）す
る。

【００７９】その他、本発明の請求の範囲内での種々の
設計変更、および修正を加え得ることは勿論である。

【００８０】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、請求項
１、および請求項５に記載の発明によると、３次元仮想
空間でアバタを操作者の意志に基づいて動かすことによ
って、所要の情報をパケットで指定されたクライアント
に送信することができる結果、臨場感に溢れる３次元仮
想空間の送信状態を実現することができる。

【００８１】請求項２、および請求項６に記載の発明に
よると、３次元仮想空間でアバタを操作者の意志に基づ
いて動かすことによって、他のクライアントから送信さ
れてきた所要の情報を受信し、この受信した所要の情報
の内容に則した状態で、アバタを３次元仮想空間内で登
場させて、表示することができる結果、臨場感に溢れる
３次元仮想空間の受信状態を実現することができる。

【００８２】請求項３、および請求項７に記載の発明に
よると、ユーザの指示に従って、動画像データを含む放
送データを受信すると、この受信した放送データに含ま
れる動画像データを３次元仮想空間内の所定の位置に表
示することができる結果、３次元空間内に表示されてい
る動画像データをクライアント間で共有できるととも
に、３次元空間内に表示されている動画像データをあら
ゆる角度から見て楽しむことができる。

【００８３】請求項４、および請求項８に記載の発明に
よると、３次元仮想空間でアバタを操作者の意志に基づ
いて動かすことによって、３次元仮想空間内の仮想的な
家庭内機器を操作すると、この操作に連動させて、制御
することができる結果、実際に家庭内機器を操作するこ
となく、３次元仮想空間の通信装置側で、実際の家庭内
機器の制御を集中管理することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１にかかる３次元仮想空間
の通信装置の構成を示すブロック図である。

【図２】３次元仮想空間内にアバタを登場させた状態を
示す図である。

【図３】３次元仮想空間内で登場させたアバタを動かし
て表示する際の動作の流れを示すフローチャートであ
る。

【図４】３次元仮想空間内で登場させたアバタを動かし
て表示する際の動作の流れを示すフローチャートであ
る。

【図５】アバタの動き情報を送信する際の動作の流れを
示すフローチャートである。

【図６】アバタの動き情報を受信する際の動作の流れを
示すフローチャートである。

【図７】本発明の実施の形態２にかかる３次元仮想空間
の通信装置の構成を示すブロック図である。

【図８】動画像を貼り付ける際の動作の流れを示すフロ
ーチャートである。

【図９】本発明の実施の形態３にかかる３次元仮想空間
の通信装置の構成を示すブロック図である。

【図１０】家庭内機器を制御する際の動作の流れを示す
フローチャートである。

【符号の説明】

１ ３次元空間形状保存部 ２ ３次元空間操作部 ３ ３次元空間生成部 ３１ ３次元空間形状生成部 ３２ ３次元骨格アニメーション生成部 ３３ 動画像生成部 ４ ３次元表示部 ５ 音再生部 ６ 仮想空間データ接続部 ７ 仮想空間の動き情報送受信部 ８ 動画像データ入力部 ９ 家庭内機器制御部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３次元仮想空間で骨格構造を有する仮想
   的な生物体を操作者の意志に基づいて動かすことによっ
   て、クライアント間で所要の情報を通信するための装置
   であって、 外部から上記３次元仮想空間内の形状データ、上記仮想
   的な生物体の骨格データ、および上記仮想的な生物体の
   動作データを含む３次元データが入力されると、この入
   力された３次元データを一時的に保存する３次元空間形
   状保存手段と、 この３次元空間形状保存手段に一時的に保存されている
   上記３次元データに含まれる上記３次元仮想空間内の形
   状データを読み出し、この読み出した上記３次元仮想空
   間内の形状データを基に、３次元空間形状を生成する３
   次元空間形状生成手段と、 上記３次元空間形状保存手段に一時的に保存されている
   上記３次元データに含まれる上記仮想的な生物体の骨格
   データ、および上記仮想的な生物体の動作データを読み
   出し、この読み出した上記仮想的な生物体の骨格デー
   タ、および上記仮想的な生物体の動作データを互いに対
   応付け、この対応付けした上記仮想的な生物体の動作デ
   ータに従って上記仮想的な生物体の骨格データを変形さ
   せることによって、３次元骨格アニメーションを生成す
   る３次元骨格アニメーション生成手段と、 上記３次元空間形状生成手段にて生成された上記３次元
   空間形状、および上記３次元骨格アニメーション生成手
   段にて生成された上記３次元骨格アニメーションを描画
   専用メモリに書き込み、この描画専用メモリに書き込ん
   だ上記３次元空間形状、および上記３次元骨格アニメー
   ションを読み出し、この読み出した上記３次元空間形
   状、および上記３次元骨格アニメーションを表示画面に
   表示する３次元表示手段と、 実際に操作者が所望のクライアントに所要の情報を送信
   するための操作に対応した操作信号が入力されると、こ
   の入力された操作信号を上記３次元仮想空間内で上記仮
   想的な生物体を動かすための移動情報に変換し、この変
   換した移動情報を上記３次元空間形状保存手段にて一時
   的に保存させるとともに、必要に応じて、当該移動情報
   を基に、上記仮想的な生物体の動きの変化量を表す動作
   差分データを算出する３次元空間操作手段と、 この３次元空間操作手段にて算出された上記動作差分デ
   ータから所望のクライアントに送信すべき必要な動作差
   分情報を選択し、この選択した動作差分情報を基に、所
   望のクライアントに送信すべきパケットを作成し、この
   作成したパケットを送信する送信手段とを含むことを特
   徴とする３次元仮想空間の通信装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の３次元仮想空間の通信
   装置において、 他のクライアントから送信されてきたパケットを受信
   し、この受信したパケットから必要な動作差分データを
   読み出し、この読み出した動作差分データを上記３次元
   骨格アニメーション生成手段に渡す受信手段を含み、 上記３次元骨格アニメーション生成手段は、上記受信手
   段から渡された上記動作差分データを基に、３次元骨格
   アニメーションを生成することを特徴とする３次元仮想
   空間の通信装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の３次元仮想空
   間の通信装置において、 動画像データを含む放送データが入力されると、この入
   力された放送データに含まれる動画データを一時的に保
   存する動画像データ入力手段と、 この動画像データ入力手段に一時的に保存されている動
   画像データを読み出し、この読み出した動画像データに
   対して、動画マッピングを施すことによって、動画像を
   上記３次元仮想空間内の指定された形状に貼り付ける動
   画像生成手段とを含むことを特徴とする３次元仮想空間
   の通信装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の３
   次元仮想空間の通信装置において、 実際の操作者が所要の家庭内機器を制御するための操作
   に対応した操作信号が入力されると、この入力された操
   作信号を上記３次元仮想空間内の仮想的な家庭内機器の
   第１の操作情報に変換し、この変換した第１の操作情報
   から制御対象となる家庭内機器を特定して、制御情報を
   得る制御情報取得手段と、 この制御情報取得手段にて得られた上記制御情報を制御
   対象となる家庭内機器の第２の操作情報に変換し、この
   変換した第２の操作情報を制御対象となる家庭内機器と
   の通信プロトコルに変換し、この変換した通信プロトコ
   ルを制御対象となる家庭内機器に転送する家庭内機器制
   御手段とを含むことを特徴とする３次元仮想空間の通信
   装置。
5. 【請求項５】 ３次元仮想空間で骨格構造を有する仮想
   的な生物体を操作者の意志に基づいて動かすことによっ
   て、クライアント間で所要の情報を通信するための方法
   であって、 外部から上記３次元仮想空間内の形状データ、上記仮想
   的な生物体の骨格データ、および上記仮想的な生物体の
   動作データを含む３次元データが入力されると、この入
   力された３次元データを一時的に保存する３次元空間形
   状保存ステップと、 この３次元空間形状保存ステップに一時的に保存されて
   いる上記３次元データに含まれる上記３次元仮想空間内
   の形状データを読み出し、この読み出した上記３次元仮
   想空間内の形状データを基に、３次元空間形状を生成す
   る３次元空間形状生成ステップと、 上記３次元空間形状保存ステップに一時的に保存されて
   いる上記３次元データに含まれる上記仮想的な生物体の
   骨格データ、および上記仮想的な生物体の動作データを
   読み出し、この読み出した上記仮想的な生物体の骨格デ
   ータ、および上記仮想的な生物体の動作データを互いに
   対応付け、この対応付けした上記仮想的な生物体の動作
   データに従って上記仮想的な生物体の骨格データを変形
   させることによって、３次元骨格アニメーションを生成
   する３次元骨格アニメーション生成ステップと、 上記３次元空間形状生成ステップにて生成された上記３
   次元空間形状、および上記３次元骨格アニメーション生
   成ステップにて生成された上記３次元骨格アニメーショ
   ンを描画専用メモリに書き込み、この描画専用メモリに
   書き込んだ上記３次元空間形状、および上記３次元骨格
   アニメーションを読み出し、この読み出した上記３次元
   空間形状、および上記３次元骨格アニメーションを表示
   画面に表示する３次元表示ステップと、 実際に操作者が所望のクライアントに所要の情報を送信
   するための操作に対応した操作信号が入力されると、こ
   の入力された操作信号を上記３次元仮想空間内で上記仮
   想的な生物体を動かすための移動情報に変換し、この変
   換した移動情報を上記３次元空間形状保存ステップにて
   一時的に保存させるとともに、必要に応じて、当該移動
   情報を基に、上記仮想的な生物体の動きの変化量を表す
   動作差分データを算出する３次元空間操作ステップと、 この３次元空間操作ステップにて算出された上記動作差
   分データから所望のクライアントに送信すべき必要な動
   作差分情報を選択し、この選択した動作差分情報を基
   に、所望のクライアントに送信すべきパケットを作成
   し、この作成したパケットを送信する送信ステップとを
   含むことを特徴とする３次元仮想空間の通信方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の３次元仮想空間の通信
   方法において、 他のクライアントから送信されてきたパケットを受信
   し、この受信したパケットから必要な動作差分データを
   読み出し、この読み出した動作差分データを上記３次元
   骨格アニメーション生成ステップに渡す受信ステップを
   含み、 上記３次元骨格アニメーション生成ステップは、上記受
   信ステップから渡された上記動作差分データを基に、３
   次元骨格アニメーションを生成することを特徴とする３
   次元仮想空間の通信方法。
7. 【請求項７】 請求項５または６に記載の３次元仮想空
   間の通信方法において、 動画像データを含む放送データが入力されると、この入
   力された放送データに含まれる動画データを一時的に保
   存する動画像データ入力ステップと、 この動画像データ入力ステップに一時的に保存されてい
   る動画像データを読み出し、この読み出した動画像デー
   タに対して、動画マッピングを施すことによって、動画
   像を上記３次元仮想空間内の指定された形状に貼り付け
   る動画像生成ステップとを含むことを特徴とする３次元
   仮想空間の通信方法。
8. 【請求項８】 請求項５ないし７のいずれかに記載の３
   次元仮想空間の通信方法において、 実際の操作者が所要の家庭内機器を制御するための操作
   に対応した操作信号が入力されると、この入力された操
   作信号を上記３次元仮想空間内の仮想的な家庭内機器の
   第１の操作情報に変換し、この変換した第１の操作情報
   から制御対象となる家庭内機器を特定して、制御情報を
   得る制御情報取得ステップと、 この制御情報取得ステップにて得られた上記制御情報を
   制御対象となる家庭内機器の第２の操作情報に変換し、
   この変換した第２の操作情報を制御対象となる家庭内機
   器との通信プロトコルに変換し、この変換した通信プロ
   トコルを制御対象となる家庭内機器に転送する家庭内機
   器制御ステップとを含むことを特徴とする３次元仮想空
   間の通信方法。