JPH07182535A - 三次元ボリュームデータ表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、三次元空間を走査するための機械的
な構成を要せずに、立体的な三次元像を高速に表示する
ことができる三次元ボリュームデータ表示装置を提供す
ることを目的とする。 【構成】本発明は、三次元ボリュームデータ作成装置１
０、眼鏡型画像表示装置１１及び画像プロセッサ１２に
大別され、画像プロセッサ１２が三次元ボリュームデー
タ作成装置１０に接続されるメモリ１と、眼鏡型画像表
示装置１１に接続され提示用ボリュームデータを記憶す
るメモリ３，４と、全体の制御を行うＣＰＵ７と、画像
の平行移動・回転を行う平行移動・回転装置５と、投影
装置６と、予め視点位置の情報を記憶するＲＯＭ９と、
メモリ３，４に提示するプレーンの番号を指定するため
のカウンタ２とが内部バス８で接続し構成する三次元ボ
リュームデータ表示装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、三次元空間上にデータ
が分布し内部構造を含めて立体的な構造の表現が可能な
三次元ボリュームデータを表示する表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、三次元ボリュームデータを表示す
る手法としては、例えば図３３に示すような三次元ボリ
ュームデータから任意の視点で二次元投影像を作成し、
表示するボリュームレンダリングの手法と、三次元ボリ
ュームデータを立体的に見える三次元像として表示する
体積走査法がある。

【０００３】このボリュームレンダリングについては、
“三次元ＣＧの手ほどき、レンダリングの手法（３）”
周藤安造著、テレビジョン学会誌Ｖｏｌ．４６，Ｎｏ．
４、ｐｐ．４９０−４９６（１９９２）に記載されてい
る。また体積走査法については、“三次元ディスプレイ
の応用”平田渥美、鈴木清明著、テレビジョン学会誌、
Ｖｏｌ．４１，Ｎｏ．７、ｐｐ．６１０（１９８７）及
び“特集：立体感と三次元情報 ３−１表示方式”磯野
春雄著、テレビジョン学会誌Ｖｏｌ．４５，Ｎｏ．４、
ｐｐ．４４６（１９９１）に記載されている。

【０００４】図３１を参照して、ボリュームレンダリン
グの手法について説明する。

【０００５】このボリュームレンダリングの手法は、三
次元ボリュームデータ内を通過する仮想的な光線の進行
方向に沿って光の放射及び吸収を近似計算することによ
り、三次元ボリュームデータの内部を反映した二次元投
影像を作成し、表示するものである。

【０００６】前記ボリュームレンダリングの手法は、体
積走査法とは異なり、三次元ボリュームデータの内部を
光線方向の輝度の影響の重ね合わせという限られた形で
表示する手法である。

【０００７】また図３２を参照して、体積走査法につい
て説明する。

【０００８】この体積走査法では、まず、回転するスク
リーンまたは、前後に移動するスクリーン等に対して、
スクリーンの位置とレーザ光の照射位置に対応する三次
元ボリュームデータの値に応じて変調されたレーザを照
射する。

【０００９】この体積走査法は、ボリュームデータ自体
に複雑な処理を施さないため、計算時間がかからず高速
に表示を行なえるという利点を持っている。

【００１０】このようにして得られた変調されるレーザ
光を眼に残像現象が起きる時間内に三次元ボリュームデ
ータが分布する空間内で走査することにより、三次元ボ
リュームデータを立体的に見える三次元像として表示す
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述したボリ
ュームレンダリングの手法の欠点としては、立体的に見
える三次元像を表示する手法ではなく二次元投影像を表
示するので光線方向の輝度の影響の重ね合わせという形
でしか三次元ボリュームデータの内部が表示できないこ
とと、二次元投影像を作成する際に通過する光の進行方
向に沿った光の放射及び吸収の近似計算で膨大なデータ
を扱わなければならず、計算時間が大幅に長くなってし
まうことが挙げられる。

【００１２】また、前記体積走査法においても、変調さ
れたレーザ光を三次元空間内で走査させるために、回転
するスクリーンまたは前後に移動するスクリーンといっ
た機械的に動作するハードウエアが必要となり装置が大
掛かりになるという欠点がある。

【００１３】このように従来の手法では、三次元ボリュ
ームデータを表示するために、計算時間が長くなってし
まったり、また装置が大掛かりになってしまうという問
題があった。

【００１４】そこで本発明は、三次元空間を走査するた
めの機械的な構成を要せずに、立体的な三次元像を高速
に表示することができる三次元ボリュームデータ表示装
置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、三次元空間上にデータが分布する三次元ボ
リュームデータを格納するメモリと、三次元ボリューム
データを視覚化するための少なくとも２つの視点を与え
る手段と、前記視点から三次元ボリュームデータを見る
場合の視線方向と垂直な各平面に対して、視差を与えな
がら投影により提示データを作成する投影手段と、一時
機に１つの平面に対応する提示データを指定し、該平面
に一定時間内に複数の提示データを指定する手段と、前
記指定された提示データを提示する表示手段とで構成さ
れた三次元ボリュームデータ表示装置。

【００１６】

【作用】以上のような構成の三次元ボリュームデータ表
示装置は、三次元ボリュームデータから視点の位置に応
じた視差を与えながら左右の提示用ボリュームデータを
作成し順次提示することにより、回転するスクリーンま
たは前後に移動するスクリーンといった三次元空間を走
査するための機械的に動作するハードウエアを用いなく
とも、三次元ボリュームデータを立体的に見える三次元
像として表示する。また、視点位置が入力され、投影手
段と提示データを指定する手段により、その新たな視点
位置、視線方向に対応する三次元像が対話的に表示され
る。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１８】まず、図２，３を参照して本発明の三次元
ボリュームデータ表示装置の概略を説明する。

【００１９】本発明の三次元ボリュームデータ表示装置
は、三次元ボリュームデータから左眼提示用のボリュー
ムデータと右眼提示用のボリュームデータを分けて作成
し、個別に左右の眼に提示して、立体的に見える三次元
像を表示するものである。

【００２０】そして、三次元ボリュームデータから左右
の提示用ボリュームデータを作成する手法の概略につい
て，図２，図３を用いて説明する。

【００２１】まず、三次元ボリュームデータは、図２
（ａ）に示すように、視線方向に垂直なプレーンを積み
重ねたものとして表す。また本実施例では提示用ボリュ
ームデータを左右の眼に個別に提示するデバイスに眼鏡
型画像表示装置を想定し、左右の画像の提示面が、図３
（ａ）に示すように視点の正面に位置すると考えること
にする。

【００２２】前記提示用ボリュームデータは、前記三次
元ボリュームデータの各プレーンに対して次の処理を行
なうことにより得られる。まず、プレーンＰ_k1に対して
提示用プレーンを作成する場合を考える。プレーンＰ_k1
を立体的な奥行きをもって所定の位置に表示するために
は、それに相当する視差を含んだ左右の提示用プレーン
を作成し左右の眼に個別に提示する必要がある。

【００２３】前記視差を含んだ左右の提示用プレーン
は、図３（ａ）に示すように、プレーンＰ_k1から左右の
各視点２８，２９に収束するように、左右の提示面３
０，３１に向かって像を投影することにより得られる。

【００２４】前記プレーンＰ_k1に対して得られる左右の
提示用プレーンを図３（ｂ）に示す。この図３（ｂ）に
示される左右の提示用プレーン３５，３６を、眼鏡型画
像表示装置を用いて、左右の眼に個別に提示すれば、左
右の提示用プレーンに含まれる視差により、プレーンＰ
_k1は、図３（ａ）に示される位置に立体的な奥行きをも
って表示される。

【００２５】また、プレーンＰ_k2に対して得られる左右
の提示用プレーンを図３（ｃ）に示す。このプレーンＰ
_k2の場合、左右の提示用プレーン３７，３８は、プレー
ンＰ_k1よりも遠くに表示されるような視差を含んでい
る。従って、プレーンＰ_k2は眼鏡型画像表示装置を用い
て提示すると、図３（ａ）に示されるようにプレーンＰ
_k1よりも遠い位置に立体的な奥行きをもって表示され
る。三次元ボリュームデータの各プレーンに対して、前
述した左右の提示用プレーンを作成し、各プレーンの位
置関係と同様の順番で視線方向に積み重ねることにより
左右の提示用ボリュームデータを得ることができる。

【００２６】そして、得られた左右の提示用ボリューム
データは、図２（ｂ）に示すように各プレーン毎に眼鏡
型画像表示装置により提示されるが、一連の提示用プレ
ーンが眼の残像現象が起きる時間内に提示されることに
より三次元ボリュームデータが立体的に見える三次元像
として表示される。

【００２７】次に図１には、本発明による第１実施例と
しての三次元ボリュームデータ表示装置の概略的な構成
を示し説明する。

【００２８】この構成は、三次元ボリュームデータ作成
装置１０、眼鏡型画像表示装置１１及び画像プロセッサ
１２に大別される。

【００２９】前記画像プロセッサ１２は、内部のメモリ
１を通して三次元ボリュームデータ作成装置１０に接続
されている。また画像プロセッサ１２は、内部のメモリ
３、メモリ４を通して眼鏡型画像表示装置１１に接続さ
れている。

【００３０】前記画像プロセッサ１２においては、三次
元ボリュームデータ作成装置１０に接続されているメモ
リ１と、全体の制御を行うＣＰＵ７と、画像の平行移動
・回転を行う平行移動・回転装置５と、投影装置６と、
予め視点位置の情報を記憶するＲＯＭ９とが、内部バス
８にそれぞれ接続され構成されている。

【００３１】このような構成により、三次元ボリューム
データ作成装置１０から得られた三次元ボリュームデー
タに対して、ＲＯＭ９に格納されている視点位置の情報
をもとに、平行移動、回転、投影操作が行なわれ提示用
ボリュームデータが作成される。また眼鏡型画像表示装
置１１に接続されているメモリ３，４も内部バス８に接
続されており、これらのメモリには作成された提示用ボ
リュームデータがそれぞれ格納される。前記メモリ３，
４には、提示するプレーンの番号を指定するためのカウ
ンタ２が設けられている。

【００３２】このように構成された三次元ボリュームデ
ータ表示装置の動作について、説明する。

【００３３】まず、三次元ボリュームデータ作成装置１
０で得られた三次元ボリュームデータは、画像プロセッ
サ１２内のメモリ１に格納される。そして、ＣＰＵ７は
ＲＯＭ９に格納されている視点位置の情報の内、視線方
向情報を読出し、平行移動・回転装置５に送る。この平
行移動・回転装置５は、メモリ１に格納されている三次
元ボリュームデータに対して、与えられた視線方向がボ
リュームデータの中心を通るように、図２（ｄ）に示す
ような平行移動を行なう。また視線の方向が正面方向と
等しくなるよう回転操作を行ない、その処理結果をメモ
リ１に格納する。前記ＣＰＵ７は、ボリュームデータか
ら視点までの距離を投影装置６に送る。

【００３４】前記投影装置６の動作については、図２
（ｃ）と図４のフローチャートを用いて説明する。

【００３５】図２（ｃ）は、説明の簡略化のために、三
次元ボリュームデータと視点の関係を視線方向の一次元
と視線と垂直な方向の一次元と合わせて二次元的に示し
たものである。

【００３６】他の一次元についても投影の手法について
は、以下で説明する手法と同様に考えればよい。図２
（ｃ）には、左視点２５と右視点２５間の距離が
“ｂ”、各視点と眼鏡型画像表示装置の画像を提示する
面２７，２８との距離が“ｓ”、三次元ボリュームデー
タを立方的と考え一辺の大きさを“ｍ”、画素数を
“ｎ”とし、三次元ボリュームデータの最も視点に近い
プレーンと視点間の距離が“ｄ”である場合の位置関係
が示されている。またｋ枚めのプレーンのｔ番目の画素
の画素値をｖ（ｋ，ｔ）とする。

【００３７】次に図４のフローチャートを参照して説明
する。

【００３８】前記投影装置６は、まず１枚目のプレーン
Ｐ₁ に処理を行なうためｋに１をセットする（ステップ
Ｓ１）。

【００３９】まず、プレーン内において１番目のデータ
に対して処理を行なうためにｔに“１”をセットする
（ステップＳ２）。ここでｋ枚目のプレーンＰ_k から視
点までの距離は、ｄ＋ｋ×ｍ／ｎで表わされる。

【００４０】そして、プレーンＰ_k において１番目のデ
ータｖ（ｋ，１）からｔ番目のデータｖ（ｋ，ｔ）まで
の距離はｔ×ｍ／ｎで表わされる。プレーンＰ_k 上の左
視線の位置を原点とした場合、ｔ番目のデータｖ（ｋ，
ｔ）の座標は、 （ｔ×ｍ／ｎ）−（（ｍ−ｂ）／２） で表わされ、プレーンＰ_k 上の右視線を原点とした場合
のｔ番目のデータｖ（ｋ，ｔ）の座標は、 （ｔ×ｍ／ｎ）−（（ｍ＋ｂ）／２） で表わされる。

【００４１】従って、プレーンＰ_k のｔ番目のデータｖ
（ｋ，ｔ）は、左提示面においては提示面の中心を原点
とした場合、 ｅ^L _k,t ＝ｓ×（（ｔ×ｍ／ｎ）−（（ｍ−ｂ）／
２））／（ｄ＋（ｋ×ｍ／ｎ）） の座標に投影され、右提示面においては提示面の中心を
原点とした場合、 ｅ^R _k,t ＝ｓ×（（ｔ×ｍ／ｎ）−（（ｍ＋ｂ）／
２））／（ｄ＋（ｋ×ｍ／ｎ）） の座標に投影される。以上の式に従い、ｅ^L _k,t 、ｅ^R
_k,t を求める（ステップＳ３）。また、提示面２７，２
８の大きさが“ｆ”で画素数が“ｎ”とすると、画素数
で表わされる投影位置は左提示面２８に対して、 ｅ′^L _k,t ＝ｅ^L _k,t ×ｎ／ｆ 右提示面２７に対しては、 ｅ′^R _k,t ＝ｅ^R _k,t ×ｎ／ｆ となる。以上の式に従いｅ′^L _k,t 、ｅ′^R _k,t を求め
る（ステップＳ４）。

【００４２】そしてメモリ３に格納される左提示用ボリ
ュームデータｖ^L の座標（ｋ，ｅ′^L _k,t ）の位置にメ
モリ１に格納されている三次元ボリュームデータｖの座
標（ｋ，ｔ）の位置の値を代入する。また、メモリ４に
格納される右提示用ボリュームデータｖ^R の座標（ｋ，
ｅ′^R _k,t ）の位置に、メモリ１に格納されている三次
元ボリュームデータｖの座標（ｋ，ｔ）の位置の値を代
入する（ステップＳ５）。

【００４３】そして、プレーンＰ_k 内で次のデータに投
影処理を行なうために、データ位置を示すｔに１を加え
る（ステップＳ６）。

【００４４】このｔの値とｎを比較し（ステップＳ
７）、ｔの値がｎより大きくなければ（ＹＥＳ）、ステ
ップ３に戻る。しかし、ｔの値がｎより大きれば（Ｎ
Ｏ）、次のステップＳ８に移行する。

【００４５】このようなステップＳ３〜ステップＳ７を
実施することにより、プレーンＰ_kは左右の提示面２
７，２８に投影され左右の提示用プレーンが作成され
る。

【００４６】そして、次のプレーンに投影処理を行なう
ためにプレーンを示すｋに１を加える（ステップＳ
８）。次に、前記ｋの値とｎを比較し（ステップＳ
９）、ｋの値がｎより大きければ（ＮＯ）、このフロー
チャートを終了し、ｋの値がｎより大きくなければ（Ｙ
ＥＳ）、ステップＳ２に戻る。

【００４７】このようにステップＳ２〜ステップＳ９の
処理を行なうことにより、メモリ１に格納されている三
次元ボリュームデータから、左提示用ボリュームデータ
がメモリ３に作成され、右提示用ボリュームデータがメ
モリ４に作成される。

【００４８】次に、左右の提示用ボリュームデータで提
示される様子について、図４（ｂ）のフローチャートを
参照して説明する。

【００４９】前記ＣＰＵ７は、メモリ３、メモリ４に左
右の提示用ボリュームデータが格納されると、カウンタ
２にカウント開始の信号を出力する。カウンタ２は、次
のようにカウントを行なう。

【００５０】まず、カウント数を表わす変数をｋとし、
カウンタ２はｋに１をセットする（ステップＳ１１）。
そして、カウンタ２はメモリ３にｋの値を出力し、メモ
リ３は、カウンタ２から送られてくるカウント数ｋに対
応する左提示用プレーンＰ^L _k を眼鏡型画像表示装置１
１の左提示面に出力する（ステップＳ１２）。

【００５１】次に、カウンタ２は、メモリ４にｋの値を
出力し、メモリ４はカウンタ２から送られてくるカウン
ト数ｋに対応する左提示用プレーンＰ^R _k を眼鏡型画像
表示装置１１の右提示面に出力する（ステップＳ１
３）。

【００５２】前記カウンタ２は、ｋの値に１を加える
（ステップＳ１４）。

【００５３】次にｋの値とｎを比較し（ステップＳ１
５）、ｋの値がｎより大きくなければ（ＹＥＳ）、ステ
ップＳ１２に戻り、ｋの値がｎより大きければ（Ｎ
Ｏ）、カウンタ２はｋの値を１にリセットする（ステッ
プＳ１６）。そして、表示を終了するか否か判断し（ス
テップＳ１７）、終了しなければ（ＮＯ）、ステップＳ
１２に戻り、同様の処理を繰り返す。

【００５４】以上のように、ステップＳ１２からステッ
プＳ１７まで繰り返すことにより、眼鏡型画像表示装置
１１の左右の提示面２７，２８には、左右の提示用プレ
ーンが手前のプレーンから奥のプレーンへと順番に提示
される。そして一連の提示プレーンを眼に残像現象が起
きる時間内に提示することにより、三次元ボリュームデ
ータを立体的に見える三次元像として表示することがで
きる。

【００５５】以上詳述したように、第１実施例では、三
次元ボリュームデータから視点の位置に応じた視差を与
えながら左右の提示用ボリュームデータを作成し順次提
示することにより、三次元ボリュームデータを立体的に
見える三次元像として表示することができる。従って、
第１実施例の三次元ボリュームデータ表示装置は、回転
するスクリーンまたは前後に移動するスクリーンといっ
た三次元空間を走査するための機械的に動作するハード
ウエアを用いずに、立体的に見える三次元像を高速に表
示することができる。

【００５６】次に図５には、本発明による第２実施例と
しての三次元ボリュームデータ表示装置について説明す
る。この第２実施例は、視点位置を入力する手段を設け
視点位置を変更できるようにした例である。ここで、以
後説明する第２実施例以降の実施例の構成部材におい
て、第１実施例と同等の部材については、同じ参照符号
を付しその説明を省略する。

【００５７】この三次元ボリュームデータ表示装置の構
成は、三次元ボリュームデータ作成装置１０、画像プロ
セッサ１２、眼鏡型画像表示装置１１、視点位置入力装
置４０に大別される。

【００５８】前記視点位置入力装置４０は、視点位置の
情報を数値データとして入力するためのキーボードと、
入力した数値データを確認するためのディスプレイから
なっている。また、画像プロセッサ１２は内部のＣＰＵ
７を通して視点位置入力装置４０に接続されている。

【００５９】この三次元ボリュームデータ表示装置で
は、三次元ボリュームデータ作成装置１０から得られた
三次元ボリュームデータに対して視点位置入力装置４０
から得られる視点位置の情報をもとに平行移動、回転、
投影操作が行なわれ提示用ボリュームデータが作成され
る。また、眼鏡型画像表示装置１１に接続されているメ
モリ３，４は、内部バス８に接続されており、これらの
メモリ３，４には作成された提示用ボリュームデータが
格納される。

【００６０】次に図６のフローチャートを参照して、前
述した構成の三次元ボリュームデータ表示装置の動作に
ついて説明する。

【００６１】前記三次元ボリュームデータ作成装置１０
で得られた三次元ボリュームデータは、画像プロセッサ
１２内のメモリ１に格納される。視点位置入力装置４０
は三次元ボリュームデータ表示装置の操作者が入力する
視点位置及び視線方向を得る（ステップＳ２１）。

【００６２】そして、ＣＰＵ７は、視点位置入力装置４
０により得られた視線方向を平行移動・回転装置５に送
る。平行移動・回転装置５はメモリ１に格納されている
三次元ボリュームデータに対して、与えられた視線方向
がボリュームデータの中心を通るように、図２（ｄ）に
示すような平行移動を行なう。また、視線の方向が正面
方向と等しくなるよう回転操作を行ない、処理結果をメ
モリ１に格納する。ＣＰＵ７はボリュームデータから視
点までの距離を投影装置６に送る。

【００６３】この投影装置６は、第１実施例と同様に、
メモリ１に格納されている三次元ボリュームデータから
左提示用ボリュームデータを作成し、メモリ３に格納し
た後、右提示用ボリュームデータを作成しメモリ４に格
納する（ステップＳ２２）。

【００６４】前記ＣＰＵ７は、新たな視点位置、視線方
向が入力された否か判断し（ステップＳ２３）、入力さ
れていなければ（ＮＯ）、ステップＳ２６に移行し、入
力されていれば（ＹＥＳ）、ステップＳ２１と同様な処
理を行ない（ステップＳ２４）、その後、ステップ２２
と同様な処理を行なう（ステップＳ２５）。

【００６５】そして、メモリ３に格納されている左提示
用ボリュームデータと、メモリ４に格納されている右提
示用ボリュームデータは、メモリ３，４、カウンタ２、
眼鏡型画像表示装置１１の第１実施例で前述した動作に
より、立体的に見える三次元像として表示される（ステ
ップＳ２６）。

【００６６】以上説明したステップＳ２３からステップ
Ｓ２７の処理を行なうことにより、入力された新たな視
点位置、視線方向に対応する三次元像が表示される。

【００６７】この第２実施例は、視点位置入力装置を設
けることにより、立体的に見える三次元像を対話的に表
示できる。

【００６８】次に図７には、本発明による第３実施例と
しての三次元ボリュームデータ表示装置の構成を示し説
明する。本実施例では画像を表示する装置に頭部または
顔面に装着する眼鏡型画像表示装置を用い、眼鏡型画像
表示装置に磁気センサまたは超音波センサ等を利用した
姿勢検出装置を取付けることにより視点位置と視線方向
の自動的な入力を行なうものである。また視点位置と視
線方向を連続的に入力することにより視点移動に追従す
る三次元ボリュームデータの表示を行なう。

【００６９】この三次元ボリュームデータ表示装置の構
成は、三次元ボリュームデータ作成装置１０、画像プロ
セッサ１２、眼鏡型画像表示装置１１、姿勢検出装置４
１に大別される。姿勢検出装置４１は眼鏡型画像表示装
置１１に固定されている。

【００７０】この第３実施例のおいては、前記画像プロ
セッサ１２は、第２実施例の構成と同等であり、ＣＰＵ
７を通して姿勢検出装置４１に接続されている。

【００７１】次に図８のフローチャートを参照して、前
述した構成の三次元ボリュームデータ表示装置の動作に
ついて説明する。

【００７２】三次元ボリュームデータ作成装置１０で得
られた三次元ボリュームデータは、画像プロセッサ１２
内のメモリ１に格納される。姿勢検出装置４１は眼鏡型
画像表示装置の即ち三次元像の観察者の姿勢を検知し視
点位置及び視線方向を連続的に得る。姿勢委検出装置４
１が得る視点位置と視線方向は図９（ａ）に示すように
仮定した三次元ボリュームデータの中心を原点とする座
標で得られるものである（ステップＳ３１）。

【００７３】前記ＣＰＵ７は、姿勢検出装置４１により
得られた視線方向を平行移動・回転装置５に送る。平行
移動・回転装置５はメモリ１に格納されている三次元ボ
リュームデータに対して、与えられた視線方向がボリュ
ームデータの中心を通るように、図２（ｄ）に示すよう
な平行移動を行なう。また視点の方向が正面方向と等し
くなるよう回転操作を行ない、処理結果をメモリ１に格
納する。

【００７４】そして、ＣＰＵ７はボリュームデータから
視点までの距離を投影装置６に送る。この投影装置６
は、前述した第１実施例と同様に、メモリ１に格納され
ている三次元ボリュームデータから、左提示用ボリュー
ムデータを作成しメモリ３に格納する。また右提示用ボ
リュームデータを作成しメモリ４に格納する（ステップ
Ｓ３２）。

【００７５】前記ＣＰＵ７は、姿勢検出装置４１から連
続的に得られる視点位置、視線方向が変化したか否かを
判断し（ステップＳ３３）、変化していなければ（Ｎ
Ｏ）、何ら処理をせずにステップＳ３６に移行する。し
かし、変化していれば（ＹＥＳ）、ステップＳ３１と同
様な処理を行ない（ステップＳ３４）、その後、ステッ
プ３２と同様な処理を行なう（ステップＳ３５）。

【００７６】前記メモリ３に格納されている左提示用ボ
リュームデータと、メモリ４に格納されている右提示用
ボリュームデータは、メモリ３，４、カウンタ２、眼鏡
型画像表示装置１１が、前述した第１実施例と同様に動
作により、立体的に見える三次元像として表示される
（ステップＳ３６）。

【００７７】次に終了するか否か判断し（ステップＳ３
７）、終了しない場合は（ＮＯ）、ステップＳ３３に戻
る。

【００７８】このように、ステップＳ３３からステップ
Ｓ３７の処理を行なうことにより、姿勢検出装置４１に
より連続的に検出される視点位置、視線方向に追従する
三次元像の表示が行なえる。

【００７９】以上に述べたように第３実施例では、観察
者の姿勢検出を自動的に連続して行なうことにより、観
察者の視点位置、視線方向に追従した立体的な三次元像
の表示が行なえる。また、本実施例の姿勢検出装置は、
磁気センサや超音波センサを利用するものだけではな
く、図９（ｂ）に示すようなアーム４２ａ，４２ｂ，…
の関節にエンコーダ４３ａ，４３ｂ，…を取付け眼鏡型
画像表示装置の姿勢を検出できるようにしたものでもよ
い。この場合、観察者の移動可能範囲は磁気センサや超
音波センサを用いる場合より制限されるが、精度良く視
点位置を検出でき、磁気センサや超音波センサを用いる
場合に必要となるキャリブレーションも簡単に済み、取
り扱いが容易になる。

【００８０】次に図１０には、本発明による第４実施例
としての三次元ボリュームデータ表示装置の構成を示し
説明する。この第４実施例では、画像の提示を図１０
（ａ）に示す時分割眼鏡型画像表示装置で行なう。

【００８１】この時分割眼鏡型画像表示装置では、同一
の提示面に左右の像を時分割で提示し、観察者が左右の
像に同期して開閉するシャッタ式眼鏡５３または液晶式
眼鏡を用いることにより、左用画像を左眼に右用画像を
右眼に提示できる。本実施例では、この方式を用いた場
合に、視点と提示面との位置関係を自動入力することに
より、提示面の前での観察者の動きに対応した三次元ボ
リュームデータの表示を行なう。

【００８２】以下に、図１１を参照して本実施例の三次
元ボリュームデータ表示装置の構成を示す。

【００８３】この構成は、三次元ボリュームデータ作成
装置１０、画像プロセッサ１２、時分割眼鏡型画像表示
装置６０、姿勢検出装置４１に大別される。姿勢検出装
置４１は、時分割眼鏡型画像表示装置６０の眼鏡部６２
に固定されている。この画像プロセッサ１２は、図１に
示した画像プロセッサ１２と同じ内部構成であり、詳細
な説明を省略する。

【００８４】この画像プロセッサ１２は内部のメモリ
３，４を通して時分割眼鏡型画像表示装置６０の画像提
示部６１に接続されている。また画像プロセッサ１２は
内部のＣＰＵ７を通して姿勢検出装置４１に接続されて
いる。

【００８５】次に図１２のフローチャートを参照して、
このように構成された三次元ボリュームデータ表示装置
の動作について説明する。

【００８６】三次元ボリュームデータ作成装置１０で得
られた三次元ボリュームデータは、画像プロセッサ１２
内のメモリ１に格納される。姿勢検出装置４１は時分割
眼鏡型画像表示装置６０の眼鏡部６２、即ち三次元像の
観察者の姿勢を検知し視点と時分割眼鏡型画像表示装置
６０の画像提示部６１との距離を連続的に得る。姿勢検
出装置４１が得る視点と画像提示部との距離は図１０
（ｃ）に示すように視点から画像提示部６１の提示面に
降ろした垂線の長さとする（ステップＳ４１）。次に、
ＣＰＵ７はＲＯＭ９に格納されていた視線方向を平行移
動・回転装置５に送る。平行移動・回転装置５はメモリ
１に格納されている三次元ボリュームデータに対して、
与えられた視線方向がボリュームデータの中心を通るよ
うに、図２（ｄ）に示すような平行移動を行なう。また
視線の方向が正面方向と等しくなるよう回転操作を行な
い、処理結果をメモリ１に格納する。ＣＰＵ７はＲＯＭ
９に格納されていたボリュームデータから視点までの距
離と、姿勢検出装置４１により得られた視点と画像提示
部６１との距離を投影装置６に送る。

【００８７】前記投影装置６は、メモリ１に格納されて
いる三次元ボリュームデータから、左提示用ボリューム
データを作成しメモリ３に格納する。また右提示用ボリ
ュームデータを作成しメモリ４に格納する（ステップＳ
４２）。

【００８８】本実施例における投影では、左右の提示用
データを共通の提示面に投影するので、投影の幾何的関
係は、図１０（ｂ）に示されるようなものになる。ここ
で、姿勢検出装置４１により得られた視点と画像提示部
６１との距離は、図１０（ｂ）のｓに対応する。

【００８９】従って、プレーンＰ_k のｔ番目のデータｖ
（ｋ，ｔ）は、左提示用データについては提示面の中心
を原点とした場合、 ｅ^L _k,t ＝ｓ×（（ｔ×ｍ／ｎ）−（（ｍ−ｂ）／
２））／（ｄ＋（ｋ×ｍ／ｎ））−ｂ／２ の座標に投影され、右提示用データについては提示面の
中心を原点とした場合、 ｅ^R _k,t ＝ｓ×（（ｔ×ｍ／ｎ）−（（ｍ＋ｂ）／
２））／（ｄ＋（ｋ×ｍ／ｎ））＋ｂ／２ の座標に投影される。他の部分については第１実施例と
同様なので、図４（ａ）に示されている第１実施例のフ
ローチャートのステップＳ３に示されている、
ｅ^L _k,t ，ｅ^R _k,t を本実施例のものに差し替えれば、
本実施例のフローチャートとして用いることができる。

【００９０】次に、ＣＰＵ７は姿勢検出装置４１から連
続的に得られる視点と画像提示部６１との距離が変化し
たか否かを判断し（ステップＳ４３）、変化していなけ
れば（ＮＯ）、何ら処理をせずにステップＳ４６に移行
し、変化していれば（ＹＥＳ）、ステップＳ４１と同様
な処理を行ない（ステップＳ４４）、その後、ステップ
Ｓ４２と同様な処理を行なう（ステップＳ４５）。

【００９１】そしてメモリ３，４、カウンタ２が、前述
した第１実施例と同様な処理を行い、時分割眼鏡型画像
表示装置６０が左右個別に画像を提示することにより、
メモリ３に格納されている左提示用ボリュームデータ
と、メモリ４に格納されている右提示用ボリュームデー
タは、立体的に見える三次元像として表示される（ステ
ップＳ４６）。

【００９２】そして終了か否か判断し、終了しなければ
（ＮＯ）、ステップＳ４３に戻る。このようにステップ
Ｓ４３からステップＳ４７の処理を行なうことにより、
姿勢検出装置４１により連続的に検出される視点と画像
提示部６１との距離に対応した三次元像の表示が行なえ
る。

【００９３】以上で述べたように第４実施例では、時分
割眼鏡式画像表示装置を用いた場合にも視点と画像表示
装置との距離に対応した立体的な三次元像の表示が行な
うことができる。

【００９４】次に図１３を参照して、本発明による第５
実施例の三次元ボリュームデータ表示装置の概略につい
て説明する。

【００９５】この第５実施例では、画像の提示をレンテ
ィキュラレンズかまたはグレーティングを用いて行なう
レンティキュラ型画像表示装置で行なう。

【００９６】前記レンティキュラ型画像表示装置は、提
示面と観察者との間に図１３（ａ）に示すようなレンテ
ィキュラレンズかまたはグレーティング６４を置き、左
右の画像６５，６６を図１３（ｂ）に示すように、交互
に配置し提示することにより、左用画像６５を左眼に右
用画像６６を右眼に提示できる。

【００９７】この実施例では、さらに予め複数の視点に
対応する左右の画像を作成し、図１３（ｄ）に示すよう
に配置し提示することにより、図１３（ｃ）に示すよう
な複数の視点に対応して左用画像を左眼に右用画像を右
眼に提示し、複数の異なる視点に対応する三次元像の表
示を行なう。

【００９８】次に図１４には、三次元ボリュームデータ
表示装置の構成を示す。この構成は三次元ボリュームデ
ータ作成装置１０、画像プロセッサ１２、レンティキュ
ラ型画像表示装置７２に大別される。この画像プロセッ
サ１２は、内部のメモリ１を通して三次元ボリュームデ
ータ作成装置１０に接続されている。画像プロセッサ１
２は内部のメモリ７１を通してレンティキュラ型画像表
示装置７２に接続されている。

【００９９】画像プロセッサ１２は次のような内部構成
になっている。三次元ボリュームデータ作成装置１０に
接続されているメモリ１、ＣＰＵ７、平行移動・回転装
置５、投影装置６、ＲＯＭ９が内部バス８に接続されて
いる。これらの接続により三次元ボリュームデータ作成
装置１０から得られた三次元ボリュームデータに対し
て、ＲＯＭ９から得られる三次元ボリュームデータに対
する視点位置の情報をもとに平行移動、回転、投影操作
が行なわれ提示用ボリュームデータが作成される。

【０１００】また、メモリ３，４が内部バス８に接続さ
れており、これらのメモリには作成された提示用ボリュ
ームデータが格納される。レンティキュラ型データ作成
装置７３、メモリ７１も内部バス８に接続されている。

【０１０１】各メモリ３，４に格納されている提示用ボ
リュームデータの各提示プレーンに対して、図１３
（ｄ）に示すようなレンティキュラ型プレーンが作成さ
れ、プレーンの順番通りに積み重ねることにより得られ
るレンティキュラ型データとしてメモリ７１に格納され
る。このメモリ７１には、提示するプレーンの番号を指
定するためのカウンタ２が接続されている。

【０１０２】このように構成された三次元ボリュームデ
ータ表示装置の動作について、図１５のフローチャート
及び図１６を参照して説明する。

【０１０３】まず、この三次元ボリュームデータ作成装
置１０で得られた三次元ボリュームデータは、画像プロ
セッサ１２内のメモリ１に格納される。ＣＰＵ７はＲＯ
Ｍ９に格納されていた視点位置と視線方向を得る（ステ
ップＳ５１）。

【０１０４】そして、ＣＰＵ７は得られた視線方向を平
行移動・回転装置５に送る。平行移動・回転装置５はメ
モリ１に格納されている三次元ボリュームデータに対し
て、与えられた視線方向がボリュームデータの中心を通
るように、図２（ｄ）に示すような平行移動を行なう。
また視線の方向が正面方向と等しくなるよう回転操作を
行ない、処理結果をメモリ１に格納する。ＣＰＵ７はＲ
ＯＭ９に格納されていたボリュームデータから視点まで
の距離を投影装置６に送る。投影装置６はメモリ１に格
納されている三次元ボリュームデータから、左提示用ボ
リュームデータを作成しメモリ３に格納する。また右提
示用ボリュームデータを作成しメモリ４に格納する（ス
テップＳ５２）。

【０１０５】前記ステップＳ５２における投影は、左右
の提示用データを共通の提示面に投影するもので、前述
した第４実施例と同様である。ただし、画像の提示面と
視点の間の距離ｓは予め適当な値を決めておき、観察者
はその値に適した距離で観察するものとする。本実施例
では図１３（ｃ）に示すように複数の異なる視点に対応
するレンティキュラ型データを作成するので複数の異な
る視点に対応する左右の提示用ボリュームデータを作成
する必要がある。

【０１０６】そこで、まだ左右の提示用ボリュームデー
タを作成していない残りの視点があるか否かを判断し
（ステップＳ５３）、残りの視点があれば（ＹＥＳ）、
後述するステップＳ５４に移行し処理した後、ステップ
Ｓ５３に戻る。しかし、残りの視点がなければ（Ｎ
Ｏ）、次のステップＳ５５に移行する。

【０１０７】まず、残りの視点がある場合について説明
する。ここで視点は図１３（ｃ）に示すように視線方向
と直角にｈだけ平行移動したものとすると、投影の幾何
学的関係は図１６に示すようになる。

【０１０８】従って、プレーンｐ_k のｔ番目のデータｖ
（ｋ，ｔ）は、左提示用データについては提示面の中心
を原点とした場合、 ｅ^L _k,t ＝ｓ×（（ｔ×ｍ／ｎ）−（（（ｍ−ｂ）／
２）＋ｈ））／（ｄ＋（ｋ×ｍ／ｎ））−（（ｂ／２）
−ｈ） の座標に投影され、右提示用データについては提示面の
中心を原点とした場合、 ｅ^R _k,t ＝ｓ×（（ｔ×ｍ／ｎ）−（（（ｍ＋ｂ）／
２）＋ｈ））／（ｄ＋（ｋ×ｍ／ｎ））−（（ｂ／２）
＋ｈ） の座標に投影される。投影の他の部分については第１実
施例と同様なので、図４（ａ）に示されている第１実施
例のフローチャートのステップＳ３に示されているｅ^L
_k,t 、ｅ^R _k,t を以上で述べたものに差し替えれば、後
述するステップＳ５４で必要になる投影フローチャート
として用いることができる。投影装置６はメモリ１に格
納されている三次元ボリュームデータから、左提示用ボ
リュームデータを作成しメモリ３に格納する。また右提
示用ボリュームデータを作成しメモリ４に格納する（ス
テップＳ５４）。

【０１０９】そして、ステップＳ５３，Ｓ５４を繰り返
すことにより、所望の視点に対応する左右の提示用ボリ
ュームデータが作成される。また残りの視点がない場合
には、レンティキュラ型データ作成装置７３はメモリ
３，４に格納されている複数の異なる視点に対応する左
右の提示用ボリュームデータから、各プレーン毎に図１
３（ｄ）に示されるようなレンティキュラ型プレーンを
作成し、また各プレーン毎のレンティキュラ型プレーン
をプレーンの順番に応じて積み重ねたレンティキュラー
型データを作成する。得られたレンティキュラー型デー
タはメモリ７１に格納される（ステップＳ５５）。

【０１１０】そして、前記メモリ７１に格納されている
レンティキュラ型データは、カウンタ２が第１実施例と
同様の処理を行い、メモリ７１がカウンタ２の示す値に
応じたレンティキュラ型プレーンをレンティキュラ型画
像表示装置７３に出力することにより、複数の異なる視
点に対応する三次元像として表示される（ステップＳ５
６）。

【０１１１】従って、第５実施例の三次元ボリュームデ
ータ表示装置は、レンティキュラ型画像表示装置を用い
て複数の視点に対応する立体的な三次元像を表示するこ
とができる。

【０１１２】次に図１７には、本発明による第６実施例
としての三次元ボリュームデータ表示装置の構成を示し
説明する。この第３実施例は、三次元ボリュームデータ
に対して注目する三次元空間を設定し、他の空間を表示
しないことにより、注目空間を視認しやすくする実施例
である。また注目空間を複数設定することにより、三次
元ボリュームデータの所望の一部分と他の一部分を比較
しやすくする。

【０１１３】ここで、図１８（ａ），（ｂ）に注目空間
の一例を示す。図１８（ａ）の注目空間は領域を適当な
大きさの立方体とした例であり、同図（ｂ）の注目空間
は領域を一枚のプレーンとした例である。

【０１１４】図１７を参照して、本実施例の構成を示
す。

【０１１５】この構成は、三次元ボリュームデータ作成
装置１０、画像プロセッサ１２、眼鏡型画像表示装置１
１、空間領域入力装置８１に大別される。空間領域入力
装置８１は注目空間の領域を座標の数値データとして入
力するためのキーボードと、入力した数値データを確認
するためのディスプイレイからなっている。画像プロセ
ッサ１２は内部のメモリ１を通して三次元ボリュームデ
ータ作成装置１０に接続されている。画像プロセッサ１
２は内部のメモリ３、メモリ４を通して眼鏡型画像表示
装置１１に接続されている。また画像プロセッサ１２は
内部のＣＰＵ７を通して空間領域入力装置８１に接続さ
れている。

【０１１６】前記画像プロセッサ１２では、三次元ボリ
ュームデータ作成装置１０に接続されているメモリ１、
ＣＰＵ７、平行移動・回転装置５、投影装置６、ＲＯＭ
９、空間領域制限装置８０が内部バス８に接続されて構
成されている。この構成により、三次元ボリュームデー
タ作成装置１０から得られた三次元ボリュームデータに
対してＲＯＭ９に格納されている視点位置の情報をもと
に平行移動、回転、領域制限、投影操作が行なわれ提示
用ボリュームデータが作成される。

【０１１７】また眼鏡型画像表示装置１１に接続されて
いるメモリ３，４も内部バス８に接続されており、これ
らのメモリには作成された提示用ボリュームデータが格
納される。メモリ３，４には提示するプレーンの番号を
指定するためのカウンタ２が接続されている。

【０１１８】このように構成された三次元ボリュームデ
ータ表示装置の動作について、図１９に示すフローチャ
ートを参照して説明する。

【０１１９】まず三次元ボリュームデータ作成装置１０
で得られた三次元ボリュームデータは、画像プロセッサ
１２内のメモリ１に格納される。ＣＰＵ７は空間領域入
力装置８１から得られる領域を空間領域制限装置８０に
送る（ステップＳ６１）。

【０１２０】そして、ＣＰＵ７はまだ領域の入力がある
か否か判断する（ステップＳ６２）。この判断で領域の
入力があれば（ＹＥＳ）、ステップＳ６１に戻る。これ
らのステップＳ６１及びステップＳ６２の処理を所望の
回数繰り返すことにより、必要な数の注目空間の領域を
入力することができる。

【０１２１】しかしこの判断で、入力がなければ（Ｎ
Ｏ）、空間領域制限装置８０は、メモリ１に格納されて
いる三次元ボリュームデータに対して注目空間の領域は
そのままにし、領域以外の部分に関しては零となる操作
を行ない、結果をメモリ１に格納する（ステップＳ６
３）。さらに、前述した第１実施例と同様の処理により
行い、三次元ボリュームデータの回転操作、平行移動、
投影、表示が行なわれる（ステップＳ６４，Ｓ６５）。

【０１２２】以上で述べたように第６実施例によれば、
三次元ボリュームデータに注目空間を設定し、他の領域
を表示しないようにすることにより、注目領域を視認し
やすくできる。また複数の注目空間を設定することによ
り、三次元ボリュームデータの所望の一部分と他の一部
分を比較しやすくすることができる。

【０１２３】次に図２０には、本発明による第７実施例
としての三次元ボリュームデータ表示装置の構成を示し
説明する。前述した第１実施例から第６実施例では、三
次元ボリュームデータを立体的な三次元像として表示す
るために、主に左右眼に与える視差情報を利用してい
た。

【０１２４】この場合、立体視がうまく行くためには各
眼に提示する像と眼の間でアライメントができている必
要がある。また例えば、アライメントがうまくできてい
ても、立体視経験の浅い観察者や、立体視経験は豊富で
も観察を始めたばかりの時や疲労している時には、立体
視を行なうのが難しくなるときがある。一方、このよう
な状態の場合でも、一旦何らかのきっかけで立体視が形
成されると、以降どのようなパターンに対しても容易に
立体視の形成が持続されるようになることがわかってい
る。

【０１２５】これに対して図２０に示す第７実施例の三
次元ボリュームデータ表示装置は、例えば図２１に示す
ような簡単な立体視パターンを用意しておき、これを観
察者の要求するときに提示できるようにしておき、観察
者が立体視を失った場合に、立体視を回復しやすくした
ものである。

【０１２６】この三次元ボリュームデータ表示装置は、
三次元ボリュームデータ作成装置１０、画像プロセッサ
１２、眼鏡型画像表示装置１１及び、切り替えスイッチ
８６で構成される。

【０１２７】この画像プロセッサ１２では、三次元ボリ
ュームデータ作成装置１０に接続されているメモリ１、
ＣＰＵ７、平行移動・回転装置５、投影装置６、ＲＯＭ
９とが内部バス８に接続されて構成される。この構成に
より、三次元ボリュームデータ作成装置１０から得られ
た三次元ボリュームデータに対してＲＯＭ９に格納され
ている視点位置の情報をもとに平行移動、回転、投影操
作が行なわれ提示用ボリュームデータが作成される。

【０１２８】さらに画像プロセッサ１２には、メモリ
３，４が設けられ、これらは内部バス８に接続されてお
り、各メモリには作成された提示用ボリュームデータが
格納されている。これらのメモリ３，４には、提示する
プレーンの番号を指定するためのカウンタ２が接続され
る。また内部バス８，メモリ３、メモリ８４に接続され
る切り替え装置８３と、内部バス８、メモリ４、メモリ
８５に接続される切り替え装置８２が設けられている。

【０１２９】次に図２１及び図２２に示すフローチャー
トを参照して、このように構成された三次元ボリューム
データ表示装置の動作について説明する。

【０１３０】まず、前述した第１実施例と同様の処理に
より、三次元ボリュームデータの回転操作、平行移動、
投影が行なわれ、左提示用ボリュームデータがメモリ
３、右提示用ボリュームデータがメモリ４に格納される
（ステップＳ７１）。

【０１３１】そして、カウンタ２が提示するプレーンを
指定するためのｋに１をセットする（ステップＳ７
２）。

【０１３２】次にＣＰＵ７は、切り替えスイッチ８６
が、「立体視を回復させるための簡単なパターンの表
示」となっているか否かを判断し（ステップＳ７３）、
その結果を切り替え装置８２，８３に送る。この判断
で、切り替えスイッチ８６が「立体視を回復させるため
の簡単なパターンの表示」となっていれば（ＹＥＳ）、
切り替え装置８３は、メモリ８４からの提示用プレーン
を眼鏡型画像表示装置１１の左提示面に出力する（ステ
ップＳ７９）。

【０１３３】そして、切り替え装置８２はメモリ８５か
らの提示用プレーンを眼鏡型画像表示装置１１の右提示
面に出力する（ステップＳ８０）。但し、メモリ８４、
メモリ８５には例えば、図２１に示すような立体視を回
復するのに適した簡単なパターンを予め格納しておく。

【０１３４】しかしステップＳ７３の判断で、切り替え
スイッチ８６が、「立体視を回復させるための簡単なパ
ターンの表示」となっていなければ（ＮＯ）、切り替え
装置８３はメモリ３からの提示用プレーンを眼鏡型画像
表示装置１１の左提示面に出力する（ステップＳ７
４）。

【０１３５】そして、切り替え装置８２はメモリ４から
の提示用プレーンを眼鏡型画像表示装置１１の右提示面
に出力する（ステップＳ７５）。

【０１３６】そしてカウンタ２は次のプレーンを表示す
るために、プレーンを示すｋに１を加える（ステップＳ
７６）。

【０１３７】次にｋの値とｎとを比較し（ステップＳ７
７）、ｋの値がｎより大きくなければ（ＮＯ）、ステッ
プＳ７３に戻り、ｋの値がｎより大きければ（ＹＥ
Ｓ）、終了するか否か判断する（ステップＳ７８）。終
了しない場合には（ＮＯ）、ステップＳ７２に戻る。

【０１３８】このように終了するまで、ステップＳ７２
からステップＳ７８までの処理を繰り返すことにより、
切り替えスイッチ８６が「立体視を回復させるための簡
単なパターンの表示」となっていれば、立体視を回復し
やすい簡単なパターンが提示できる。またそうでなけれ
ば、第１実施例と同様の処理により、左右の提示用ボリ
ュームデータが左右の提示面に個別に提示され、立体的
な三次元像として表示される。

【０１３９】このように第７実施例では、立体視が容易
なパターンを用意し、観察者の立体視が失われた場合
に、観察者の要求により瞬時にパターンを切り替えるこ
とにより立体視の回復を行ないやすくすることができ
る。

【０１４０】次に図２３には、本発明による第８実施例
としての三次元ボリュームデータ表示装置の構成を示し
説明する。

【０１４１】前述した第１実施例から第７実施例まで
は、一連の提示用プレーンを眼に残像現象が起きる時間
内に提示することにより、三次元ボリュームデータを立
体的な三次元像として表示している。しかし、例えば画
像表示装置の表示デバイスが十分な表示速度を持ってい
ない場合には、表示速度が残像現象に必要な速度に追い
付かず所望の三次元ボリュームデータを表示できないこ
とがある。

【０１４２】このような不具合を改善するものとして、
この第８実施例は、図２３に示すように片眼に複数個の
画像表示デバイスを用意することにより、画像表示デバ
イスの表示速度を補い、所望の三次元ボリュームデータ
を立体的な三次元像として表示するものである。ここ
で、図２３（ａ）の構成においては、特徴となる構成・
部材のみを示し、それ以外の構成・部材は第１実施例と
同等であり、説明を簡略化している。

【０１４３】この三次元ボリュームデータ表示装置は、
図示しない三次元ボリュームデータ作成装置１０、画像
プロセッサ１２、眼鏡型画像表示装置９０に大別され
る。

【０１４４】この眼鏡型画像表示装置９０は次のような
内部構成になっている。切り替え装置９２は画像プロセ
ッサ１２の左提示用プレーンの出力に接続され、切り替
え装置９３は画像プロセッサ１２の右提示用プレーンの
出力に接続される。またカウンタ９１は提示した像の枚
数をカウントし、出力は割り算器１０２に接続されてい
る。

【０１４５】この割り算器１０２の出力は、切り替え装
置９２，９３にそれぞれ接続されている。このうち、切
り替え装置９２は提示用プレーンの出力先として表示デ
バイス９４と反転装置９６を通して表示デバイス９８に
接続されている。また表示デバイス９４に提示された左
提示用プレーンと表示デバイス９８に提示された左提示
用プレーンを、合成して左眼に提示するために図２３
（ａ）に示すような位置関係でハーフミラー１００が配
置される。

【０１４６】また、切り替え装置９３は右提示用プレー
ンの出力先として表示デバイス９５と反転装置９７を通
して表示デバイス９９に接続されている。また表示デバ
イス９５に提示された右提示用プレーンと表示デバイス
９９に提示された右提示用プレーンを、合成して右眼に
提示するために、図２３（ａ）に示すような位置関係で
ハーフミラー１０１が配置される。

【０１４７】このように構成された三次元ボリュームデ
ータ表示装置の動作について、図２４のフローチャート
を参照して説明する。

【０１４８】まず、カウンタ９１は図示しない画像プロ
セッサ１２から送られてきた提示用プレーンの枚数を示
すｋに１をセットする（ステップＳ８１）。

【０１４９】そして、カウンタ９１はｋの値を割り算器
１０２に送り、割り算器１０２は送られてきたｋを片眼
に用いられている表示デバイスの数、即ち図２３に示さ
れている例では２で割り、その余りをｑとして切り替え
装置９２，９３に出力する（ステップＳ８２）。

【０１５０】そして片眼に用いられる表示デバイスの数
が２である場合に、ｑが取り得る値は、“０”か“１”
か否か判断する（ステップＳ８３）。

【０１５１】この判断で、ｑが“０”であれば、切り替
え装置９２は左提示用プレーンを表示デバイス９４に送
り提示し（ステップＳ８４）、そして切り替え装置９３
は右提示用プレーンを表示デバイス９５に送り提示する
（ステップＳ８５）。

【０１５２】しかしステップＳ８３の判断で、ｑが
“１”であれば、切り替え装置９２は左提示用プレーン
を反転装置９６で反転した後に表示デバイス９８に送り
提示する。反転装置９６は提示用プレーンがハーフミラ
ーによって反転されるのを直すもので、図２３（ａ）に
示すようにハーフミラーを使う場合は、左右の反転を行
なう（ステップＳ８８）。

【０１５３】そして、切り替え装置９３は右提示用プレ
ーンを反転装置９７で反転した後に表示デバイス９９に
送り提示する。反転装置９７の作用は反転装置９６の作
用と同様である（ステップＳ８９）。

【０１５４】次にカウンタ９１は、画像プロセッサ１２
から次の提示プレーンが送られてくると提示プレーンの
枚数を示すのに１を加える（ステップＳ８６）。

【０１５５】そして終了するか否か判断し（ステップＳ
８７）、終了しなければステップＳ８２に戻る。

【０１５６】このように終了になるまでステップＳ８２
からステップＳ８７までの処理を繰り返し行うことによ
り、左提示用プレーンは表示デバイス９４と表示デバイ
ス９８に交互に提示される。一方、左視点においてはハ
ーフミラー１００の効果により表示デバイス９４の提示
プレーンと表示デバイス９８の提示プレーンを同時に見
ることが可能となる。また右提示用プレーンは表示デバ
イス９５と表示デバイス９９に交互に提示される。一
方、右視点においてはハーフミラー１０１の効果により
表示デバイス９５の提示プレートと表示デバイス９９の
提示プレーンを同時に見ることが可能となる。

【０１５７】以上で述べたように第８実施例によれば、
画像表示装置の表示デバイスが十分な表示速度を持って
いない時に、表示デバイスを複数個用意し交互に像を提
示させ、一方の表示デバイス画像を提示している時に他
方の表示デバイスに提示の準備をさせることにより、表
示デバイスの表示速度の不足を補うことができる。

【０１５８】また本実施例では、交互に提示した像を統
合する装置としてハーフミラーを用いているが、可動ミ
ラーを用いて像が提示されている方の表示デバイスを観
察者に見せ、他方を隠すようにしても上記実施例と同様
の効果を挙げることができる。 さらに交互に像を提示
する場合、一方の表示デバイスの画素位置に、他方の表
示デバイスの画素位置が重ならないように、図２３
（ｂ）に示すような表示デバイスを配置することによ
り、縦方向と横方向の見かけ上の解像度を高めることが
できる。

【０１５９】次に図２５には、本発明による第９実施例
としての三次元ボリュームデータ表示装置の構成を示し
説明する。

【０１６０】前述した第３実施例に示したように、視点
移動に追従して三次元像を表示する場合には、視点移動
に伴う三次元像の変化により明るさが急激に変化する領
域があると、その部分がちらつきとして感じられる恐れ
がある。

【０１６１】この現象を防ぐためには単位時間あたりの
三次元像の表示数を増やす必要があるが、ハードウェア
の処理能力の制約により実現できない場合もある。

【０１６２】一方、人間の視覚特性として、動物体に対
する解像度は静止物体に対する解像度と比較して低いと
いうことが知られている。

【０１６３】この第９実施例は、この特性を利用し、視
点移動に伴う三次元像の変化が大きい場合には、表示す
る三次元像の解像度を低下させ、単位時間あたりの表示
数を増やすことにより、ちらつき感を低減させるもので
ある。

【０１６４】図２５に示すように、この三次元ボリュー
ムデータ表示装置は、三次元ボリュームデータ作成装置
１０、画像プロセッサ１２、眼鏡型画像表示装置１１、
姿勢検出装置４１に大別される。三次元ボリュームデー
タ作成装置１０、眼鏡型画像表示装置１１、姿勢検出装
置４１については、第３実施例と同様であり、ここでの
説明は省略する。

【０１６５】前記画像プロセッサ１２は、三次元ボリュ
ームデータ作成装置１０に接続されているメモリ１、Ｃ
ＰＵ７、平行移動・回転装置５、投影装置６、リサンプ
リング装置１１２、メモリ１１１が内部バス８に接続さ
れ構成されている。

【０１６６】この構成により、三次元ボリュームデータ
作成装置１０から得られた三次元ボリュームデータに対
して姿勢検出装置４１から得られる視点位置の情報をも
とにリサンプリング、平行移動、回転、投影操作が行な
われ提示用ボリュームデータが作成される。また内部バ
ス８には、眼鏡型画像表示装置１１に接続するメモリ
３，４が接続され、これらのメモリには作成された提示
用ボリュームデータがそれぞれ格納されている。これら
のメモリ３，４には提示するプレーンの番号を指定する
ためのカウンタ２が接続されている。

【０１６７】このように構成された三次元ボリュームデ
ータ表示装置の動作について図２６のフローチャートを
参照して説明する。

【０１６８】三次元ボリュームデータ作成装置１０で得
られた三次元ボリュームデータは、画像プロセッサ１２
内のメモリ１に格納される。ＣＰＵ７はメモリ１に格納
されている三次元ボリュームデータを複製し、メモリ１
１１に格納する。

【０１６９】そして、姿勢検出装置４１は、眼鏡型画像
表示装置１１の即ち三次元像の観察者の姿勢を検知し視
点位置及び視線方向を連続的に得る（ステップＳ９
１）。この姿勢検出装置４１が得る視点位置と視線方向
は、図９に示すように仮定した三次元ボリュームデータ
の中心を原点とする座標で得られるものである。

【０１７０】そして、ＣＰＵ７は、姿勢検出装置４１に
より得られた視線方向を平行移動・回転装置５に送る。
前記平行移動・回転装置５は、メモリ１１１に格納され
ている三次元ボリュームデータに対して、与えられた視
線方向がボリュームデータの中心を通るように図２
（ｄ）に示すような平行移動を行なう。

【０１７１】また、視線の方向が正面方向と等しくなる
よう回転操作を行ない、処理結果をメモリ１１１に格納
する。ＣＰＵ７は、ボリュームデータから視点までの距
離を投影装置６に送る。

【０１７２】この投影装置６は、前述した第１実施例と
同様の処理により、メモリ１１１に格納されている三次
元ボリュームデータから、左提示用ボリュームデータを
作成しメモリ３に格納する。また右提示用ボリュームデ
ータを作成し、メモリ４に格納する（ステップＳ９
２）。

【０１７３】次にＣＰＵ７は、姿勢検出装置４１から連
続的に得られる視点位置、視線方向が変化したか否かを
判断し（ステップＳ９３）、変化していなければ（Ｎ
Ｏ）、何ら処理をせずに、ステップＳ９６に移行する。
しかし、視点位置、視線方向が変化した場合（ＹＥ
Ｓ）、リサンプリング装置１１２は、メモリ１１１に格
納されている三次元ボリュームデータに対して、図２７
に示されるようなリサンプリングを行ない、得られた結
果をメモリ１１１に格納する（ステップＳ９４）。

【０１７４】前記姿勢検出装置４１は、ステップＳ９１
と同様に視点位置、視線方向を得る（ステップＳ９
５）。

【０１７５】そして、平行移動・回転装置５、投影装置
６はメモリ１１１に格納されている三次元ボリュームデ
ータに対してステップＳ９２と同様に平行移動、回転、
投影を行ない、左提示用ボリュームデータを作成し、メ
モリ３に格納する。また右提示用ボリュームデータを作
成し、メモリ４に格納する。ここで、作成される提示用
ボリュームデータは、視点位置、視線方向が変化した場
合には、リサンプリング後の三次元ボリュームデータか
ら得られる。そうでない場合にはリサンプリングが行な
われていない三次元ボリュームデータから得られる。提
示用ボリュームデータの作成が終わると、ＣＰＵ７はメ
モリ１に格納されている三次元ボリュームデータを複製
し、メモリ１１１に格納する（ステップＳ９６）。

【０１７６】次にメモリ３に格納されている左提示用ボ
リュームデータと、メモリ４に格納されている右提示用
ボリュームデータは、メモリ３、メモリ４、カウンタ
２、眼鏡型画像表示装置１１が、第１実施例と同様に作
用することにより、立体的に見える三次元像として表示
される（ステップＳ９７）。

【０１７７】次に終了するか否か判断し（ステップＳ９
８）、終了しなければ（ＮＯ）、ステップＳ９３に戻
る。

【０１７８】このようにステップＳ９３からステップＳ
９８の処理によって、姿勢検出装置４１で連続的に検出
される視点位置、視線方向に追従する三次元像の表示が
行なえる。またその場合に、視点位置、視線方向の変化
に伴い表示する三次元像が変化する場合には、動物体に
対する視覚特性が静止物体に対する視覚特性と比較して
良くないことを利用し、三次元像の解像度を落とし単位
時間あたりの三次元像の表示数を増やすことにより、ち
らつき感を低減させることができる。

【０１７９】次に図２８には、本発明による第１０実施
例としての三次元ボリュームデータ表示装置の構成を示
し説明する。

【０１８０】この第１０実施例は、三次元ボリュームデ
ータに対して、単一の視点を想定して得られる提示用ボ
リュームデータを、常に視点を移動しながら連続的に提
示することにより、観察者から近い点と遠い点との間で
知覚される動きの差即ち運動視差から立体視を形成する
例である。

【０１８１】この構成は、三次元ボリュームデータ作成
装置１０、画像プロセッサ１２、画像表示装置１２１に
大別される。

【０１８２】この画像プロセッサ１２は、三次元ボリュ
ームデータ作成装置１０に接続されているメモリ１、Ｃ
ＰＵ７、平行移動・回転装置５、投影装置１２２、ＲＯ
Ｍ９、が内部バス８に接続され構成される。前記メモリ
１は、三次元ボリュームデータ作成装置１０に接続さ
れ、メモリ３は画像表示装置１２１に接続されている。

【０１８３】この構成により、三次元ボリュームデータ
作成装置１０から得られた三次元ボリュームデータに対
してＲＯＭ９に格納されている視点位置の情報をもとに
平行移動、回転、投影操作が行なわれ提示用ボリューム
データが作成される。

【０１８４】このＲＯＭ９には、連続的に変化する複数
の視点位置の情報が格納されている。また画像表示装置
１２１に接続されているメモリ３も内部バス８に接続さ
れており、これらのメモリには作成された提示用ボリュ
ームデータが格納されている。 前記メモリ３には、提
示するプレーンの番号を指定するためのカウンタ２が接
続されている。

【０１８５】このように構成された三次元ボリュームデ
ータ表示装置の動作について、図２９及び図３０のフロ
ーチャートを参照して説明する。

【０１８６】この三次元ボリュームデータ表示装置は、
三次元ボリュームデータ作成装置１０で得られた三次元
ボリュームデータは、画像プロセッサ１２内のメモリ１
に格納する。ＣＰＵ７は、ＲＯＭ９に格納されている視
点位置の情報の中で視線方向を平行移動・回転装置５に
送る。この平行移動・回転装置５は、メモリ１に格納さ
れている三次元ボリュームデータに対して、与えられた
視線方向がボリュームデータの中心を通るように、図２
（ｄ）に示すような平行移動を行なう。また視線の方向
が正面方向と等しくなるよう回転操作を行ない、その処
理結果をメモリ１に格納する。

【０１８７】前記ＣＰＵ７は、ボリュームデータから視
点までの距離を投影装置１２２に送る。投影装置１２２
はメモリ１に格納されている三次元ボリュームデータか
ら提示用ボリュームデータを作成しメモリ３に格納す
る。

【０１８８】次に図３０（ａ）のメインのフローチャー
トについて説明する。

【０１８９】まず、図３０（ｂ）のフローチャートにて
後述するように、メモリ１に格納されている三次元ボリ
ュームデータから、提示用ボリュームデータがメモリ３
に作成される（ステップＳ１０１）。

【０１９０】次に、図３０（ｃ）のフローチャートにて
後述するように、メモリ３、カウンタ２の動作により、
提示用ボリュームデータが画像表示装置１２１の提示面
には、提示用プレーンが手前のプレーンから奥のプレー
ンへと順番に提示される（ステップＳ１０２）。

【０１９１】そして、ＣＰＵ７はＲＯＭ９に格納されて
いる全ての視点位置に対して、提示用ボリュームデータ
の作成と提示を行なったか否か判断し（ステップ１０
３）、作成と提示が行なわれていれば（ＹＥＳ）、何ら
処理せずに終了させる。しかし、作成と提示が行なわれ
ていなければ（ＮＯ）、新たな視点位置に対して、（ス
テップＳ１０１）と同様な処理を行い（ステップＳ１０
４）、ステップＳ１０２に戻る。

【０１９２】このようなステップＳ１０２からステップ
Ｓ１０４の処理を繰り返すことにより、ＲＯＭ９に格納
されている連続的に変化する複数の視点情報に対して提
示用ボリュームデータが作成、提示される。

【０１９３】従って、常に視点を移動しながら三次元ボ
リュームデータが連続的に提示されるので、観察者から
近い点と遠い点との間で知覚される動きの差即ち運動視
差から立体視を形成することができ、三次元ボリューム
データを立体的な三次元像として表示することができ
る。

【０１９４】ここで、投影装置１２２の動作について、
図２９と図３０（ｂ）のフローチャートを参照して、詳
細に説明する。

【０１９５】図２９は、説明のために三次元ボリューム
データと視点の関係を視線方向の一次元と視線と垂直な
方向の一次元と合わせて二次元的に示したものである。
他の一次元についても、投影の方法については以下で説
明する手法と同様に考えればよい。

【０１９６】図２９において、視点と画像表示装置の画
像を提示する面との距離を“ｓ”とし、三次元ボリュー
ムデータを立方体と考てえ一辺の大きさを“ｍ”とし、
画素数を“ｎ”とし、三次元ボリュームデータの最も視
点に近いプレーンと視点間の距離を“ｄ”である場合の
位置関係が示されている。

【０１９７】投影装置１２２は、まず１枚目のプレーン
Ｐ₁ に処理を行なうためにｋに１をセットする（ステッ
プＳ１１１）。

【０１９８】そして、プレーン内において、１番目のデ
ータに対して処理を行なうために、ｔに１をセットする
（ステップＳ１１２）。ここで。ｋ枚目のプレーンＰ_k
から視点までの距離は、 ｄ＋ｋ×ｍ／ｎ で表わされる。また、プレーンＰ_k において１番目のデ
ータｖ（ｋ，１）からｔ番目のデータｖ（ｋ，ｔ）まで
の距離は、 ｔ×ｍ／ｎ で表わされる。プレーンＰ_k 上の視線の位置を原点とし
た場合、ｔ番目のデータｖ（ｋ，ｔ）の座標は、 （ｔ×ｍ／ｎ）−（ｍ／２） で表わされる。従って、プレーンＰ_k のｔ番目のデータ
ｖ（ｋ，ｔ）は、提示面の中心を原点とした場合、 ｅ_k,t ＝ｓ×（（ｔ×ｍ／ｎ）−（ｍ／２））／（ｄ＋
（ｋ×ｍ／ｎ）） の座標に投影される。以上の式に従い、ｅ_k,t を求める
（ステップＳ１１３）。また、提示面の大きさがｆで画
素数がｎとすると、画素数が表わされる投影位置は、 ｅ′_k,t ＝ｅ_k,t ×ｎ／ｆ となる。以上の式に従い、ｅ′_k,t を求める（ステップ
Ｓ１１４）。

【０１９９】そして、メモリ３に格納される提示用ボリ
ュームデータｖ^L の座標（ｋ，ｅ′_k,t ）の位置に、メ
モリ１に格納されている三次元ボリュームデータｖの座
標（ｋ，ｔ）の位置の値を代入する（ステップＳ１１
５）。プレーンＰ_k 内で、次のデータに投影処理を行な
うために、データ位置を示すｔに１を加える（ステップ
Ｓ１１６）。

【０２００】次に、ｔの値とｎを比較し（ステップＳ１
１７）、ｔの値がｎより大きくなければ（ＹＥＳ）、ス
テップＳ１１３に戻る。しかし、ｔの値がｎより大きけ
れば（ＮＯ）、次のステップＳ１１８に移行する。この
ようなステップＳ１１３からステップＳ１１７の処理を
行なうことにより、プレーンＰ_k は提示面に投影され提
示用プレーンが作成される。

【０２０１】前記ステップＳ１１７の比較でｔの値がｎ
より大きい場合に（ＹＥＳ）、次のプレーンに投影処理
を行なうためにプレーンを示すｋに１を加える（ステッ
プＳ１１８）。その後、ｋの値とｎを比較し（ステップ
Ｓ１１９）、ｋの値がｎより大きくなれば（ＹＥＳ）、
ステップＳ１１２に戻る。しかしｋの値がｎより大きけ
れば（ＮＯ）、終了する。

【０２０２】このようなステップＳ１１２からステップ
Ｓ１１９までの処理により、メモリ１に格納されている
三次元ボリュームデータから、提示用ボリュームデータ
がメモリ３に作成される 次に、提示用ボリュームデータが提示される様子につい
て図３０（ｃ）のフローチャートを用いて説明する。

【０２０３】ＣＰＵ７はメモリ３に提示用ボリュームデ
ータが格納されると、カウンタ２にカウント開始の信号
を出力する。カウンタ２は次のようにカウントを行な
う。カウント数を表わす変数をｋとし、カウンタ２はｋ
に１をセットする（ステップＳ１２１）。

【０２０４】そして、カウンタ２はメモリ３にｋの値を
出力し、メモリ３はカウンタ２から送られてくるカウン
ト数ｋに対応する提示用プレーンＰ_k を画像表示装置１
２１の提示面に出力する（ステップＳ１２２）。

【０２０５】次にカウンタ２は、ｋの値に１を加える
（ステップＳ１２３）。

【０２０６】そしてｋの値とｎを比較し（ステップＳ１
２４）、ｋの値がｎより大きくなければ（ＹＥＳ）、ス
テップＳ１２２に戻る。しかしｋの値がｎより大きけれ
ば（ＮＯ）、カウンタ２がｋの値を１にリセットする
（ステップＳ１２５）。そして終了するか否か判断し
（ステップＳ１２６）、終了しなければステップＳ１２
２に戻る。

【０２０７】このように終了になるまでステップ１２２
からステッ１２６まで処理を繰り返し行うことにより、
画像表示装置の提示面には、提示用プレーンが手前のプ
レーンから奥のプレーンへと順番に提示される。

【０２０８】以上詳述したように、本実施例では、三次
元ボリュームデータから視点の位置に応じた視差を与え
ながら左右の提示用ボリュームデータを作成し順次提示
することにより、三次元ボリュームデータを立体的に見
える三次元像として表示することができる。

【０２０９】従って、本実施例の三次元ボリュームデー
タ表示装置は、回転するスクリーンまたは前後に移動す
るスクリーンといった三次元空間を走査するための機械
的に動作するハードウエアを用いずに、立体的に見える
三次元像を高速に表示することができる。

【０２１０】また、観察者の姿勢検出を自動的に連続し
て行なうことにより、観察者の視点位置、視線方向に追
従した立体的な三次元像の表示が行なえ、また、観察者
の立体視が失われた場合には、立体視が容易なパターン
を用意し、観察者の要求により瞬時にパターンを切り替
えることにより立体視の回復を行ないやすくすることが
できる。

【０２１１】そして、三次元ボリュームデータに注目空
間を設定し、他の領域を表示しないようにすることによ
り、注目領域を視認しやすくできる。また複数の注目空
間を設定することにより、三次元ボリュームデータの所
望の一部分と他の一部分を比較しやすくすることができ
る。

【０２１２】さらに本実施例による時分割眼鏡型の表示
装置では、同一の提示面に左右の像を時分割で提示し、
観察者が左右の像に同期して開閉するシャッタ式眼鏡５
３または液晶式眼鏡を用いることにより、左用画像を左
眼に右用画像を右眼に提示できる。本実施例では、この
方式を用いた場合に、視点と提示面との位置関係を自動
入力することにより、提示面の前での観察者の動きに対
応した三次元ボリュームデータの表示を行なわれる。

【０２１３】また本発明は、前述した実施例に限定され
るものではなく、他にも発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々の変形や応用が可能であることは勿論である。

【０２１４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、三
次元空間を走査するための機械的な構成を要せずに、立
体的な三次元像を高速に表示することができる三次元ボ
リュームデータ表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１実施例としての三次元ボリュ
ームデータ表示装置の概略的な構成を示す図である。

【図２】本発明の三次元ボリュームデータ表示装置の概
略を説明するための図である。

【図３】本発明の三次元ボリュームデータ表示装置の概
略を説明するための図である。

【図４】図４（ａ）は図１に示した投影装置の動作を説
明するためのフローチャート、図４（ｂ）は左右の提示
用ボリュームデータで提示するための処理工程を示すフ
ローチャートである。

【図５】本発明による第２実施例としての三次元ボリュ
ームデータ表示装置について説明するための図である。

【図６】図５に示した三次元ボリュームデータ表示装置
の動作を説明するためのフローチャートである。

【図７】本発明による第３実施例としての三次元ボリュ
ームデータ表示装置の構成を示す図である。

【図８】図７に示す構成の三次元ボリュームデータ表示
装置の動作を説明するためのフローチャートである。

【図９】図９（ａ）は姿勢委検出装置が得る視点位置と
視線方向を示す図、図９（ｂ）は姿勢検出装置の構成例
を示す図である。

【図１０】本発明による第４実施例としての三次元ボリ
ュームデータ表示装置の概略を示す図である。

【図１１】第４実施例の三次元ボリュームデータ表示装
置の構成を示す図である。

【図１２】第４実施例の三次元ボリュームデータ表示装
置の動作を説明するためのフローチャートである。

【図１３】本発明による第５実施例の三次元ボリューム
データ表示装置の概略を示す図である。

【図１４】第５実施例の三次元ボリュームデータ表示装
置の構成を示す図である。

【図１５】第５実施例の三次元ボリュームデータ表示装
置の動作を説明するためのフローチャートである。

【図１６】視点と三次元ボリュームデータにおける投影
の幾何学的関係を示す図である。

【図１７】本発明による第６実施例の三次元ボリューム
データ表示装置の構成を示す図である。

【図１８】図１８は、注目空間の一例を示す図である。

【図１９】第６実施例の三次元ボリュームデータ表示装
置の動作を説明するためのフローチャートである。

【図２０】本発明による第７実施例としての三次元ボリ
ュームデータ表示装置の構成を示す図である。

【図２１】第７実施例に用いる簡単な立体視パターンの
一例を示す図である。

【図２２】第７実施例の三次元ボリュームデータ表示装
置の動作を説明するためのフローチャートである。

【図２３】本発明による第８実施例としての三次元ボリ
ュームデータ表示装置の構成を示す図である。

【図２４】第８実施例の三次元ボリュームデータ表示装
置の動作を説明するためのフローチャートである。

【図２５】本発明による第９実施例としての三次元ボリ
ュームデータ表示装置の構成を示す図である。

【図２６】第９実施例の三次元ボリュームデータ表示装
置の動作を説明するためのフローチャートである。

【図２７】姿勢検出装置が得る視点位置と視線方向を示
す図である。

【図２８】本発明による第１０実施例としての三次元ボ
リュームデータ表示装置の構成を示す図である。

【図２９】視点と三次元ボリュームデータにおける投影
の幾何学的関係を示す図である。

【図３０】第１０実施例の三次元ボリュームデータ表示
装置の動作を説明するためのフローチャートである。

【図３１】従来のボリュームレンダリングの手法を説明
するための図である。

【図３２】従来の三次元像として表示する体積走査法を
説明するための図である。

【図３３】三次元ボリュームデータの構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１，３，４…メモリ、２…カウンタ、５…平行移動・回
転装置、６…投影装置、７…ＣＰＵ、８…内部バス、９
…ＲＯＭ、１０…三次元ボリュームデータ作成装置、１
１…眼鏡型画像表示装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 三次元空間上にデータが分布する三次元
   ボリュームデータを格納するメモリと、 三次元ボリュームデータを視覚化するための少なくとも
   ２つの視点を与える手段と、 前記視点から三次元ボリュームデータを見る場合の視線
   方向と垂直な各平面に対して、視差を与えながら投影に
   より提示データを作成する投影手段と、 一時機に１つの平面に対応する提示データを指定し、該
   平面に一定時間内に複数の提示データを指定する手段
   と、 前記指定された提示データを提示する表示手段と、を具
   備することを特徴とする三次元ボリュームデータ表示装
   置。