JPH11184453A

JPH11184453A - 表示装置及びその制御方法、コンピュータ可読メモリ

Info

Publication number: JPH11184453A
Application number: JP9355657A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Isonuma; 伴幸磯沼
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-24
Filing date: 1997-12-24
Publication date: 1999-07-09

Abstract

(57)【要約】【課題】三次元形状データを視覚化し立体的に表示装
置に表示する場合に、人間の両眼視差によって感じ取ら
れる大きさ感覚を正確に再現できる表示装置及びその制
御方法、コンピュータ可読メモリを提供する。【解決手段】表示対象の三次元形状データに対応する
三次元物体の実寸法と観測位置を入力装置３０１より指
定する。指定された三次元物体の実際寸法と観測位置に
基づいて、三次元形状データをユーザに対し立体感を与
えるためのパラメータの値を三次元ＣＧ画像生成部６０
１で算出する。そして、算出されたパラメータに基づい
て、三次元形状データをユーザに対し立体感が与えられ
るように表示制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、三次元物体を表現
する三次元形状データをユーザに対し立体感を与えて表
示する表示装置及びその制御方法、コンピュータ可読メ
モリに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、三次元コンピュータグラフィック
スを用いて三次元形状を立体表示する技術が普及してお
り、ＣＡＤ、ゲーム、シミュレーション等多くの分野に
用いられている。例として、建築関係のシミュレーショ
ンにおける都市や建造物の景観シミュレーションが上げ
られる。この分野では専用のＣＡＤソフトウェアによっ
て作成された建造物の三次元形状データを専用のコンピ
ュータシステムで視覚化することにより、ユーザに予想
される景観を体感させている。また、近年、パーソナル
コンピュータの性能向上とインターネットの普及により
ＶＲＭＬ（ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙＭｏｄｅ
ｌｉｎｇＬａｎｇｕａｇｅ）を用いた仮想三次元空間
の構築が普及している。これは、ネットワーク上のサー
バに置かれたＶＲＭＬと呼ばれる三次元形状データを各
クライアント端末にダウンロードし、三次元コンピュー
タグラフィックスによるリアルタイムレンダリングによ
って各クライアントユーザに仮想三次元空間を提供する
ものである。建築関係の景観シミュレーションの分野に
も、このようなネットワークを利用した仮想三次元空間
の技術が利用されるようになってきている。即ち、ネッ
トワーク上のサーバに建造物の三次元形状データを置
き、各ユーザがこの三次元形状データをダウンロード
し、ユーザのコンピュータ上で三次元ＣＧ画像を生成す
ることによって景観や形状を確認するものである。

【０００３】以上述べたように、三次元形状データをネ
ットワークを通してサーバから配布し、各ユーザの環境
で視覚化する技術あるいは各ユーザ間で三次元形状デー
タを交換し合い視覚化する技術は近年ますます重要にな
ってきている。また、この技術は、建築分野のシミュレ
ーションに限らず、ネットワークを利用した複数ユーザ
によるゲーム、仮想三次元都市におけるバーチャルショ
ッピング等にも広く用いられ始めている。

【０００４】一方、仮想三次元空間の技術は表示デバイ
スの分野においても進歩が見られ、通常の平面的な表示
装置だけではなく、よりリアルな臨場感を目指した立体
表示装置が仮想三次元空間システムに取り入れられ始め
ている。観測者に立体感を与える立体表示装置として
は、視差のある右目用画像、左目用画像を、それぞれ対
応する右目、左目に分離入力する方式を用いた安価なシ
ステムが普及している。このタイプの立体表示装置によ
って、人間が立体感を得られる原理については、既によ
く知られている。左目用画像、右目用画像の分離入力方
式としては、偏光や液晶シャッターを用いたメガネ方式
や、表示面に円柱状レンズアレイを用いたレンチキュラ
レンズ方式等が知られている。

【０００５】以上まとめると、近年、三次元形状データ
をネットワーク等を通じてサーバから配布し、各ユーザ
環境で視覚化し立体表示装置に立体表示する技術あるい
は各ユーザ間で三次元形状データを交換し合い視覚化し
立体表示装置に立体表示する技術が普及し始めている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の立体表示装置では、以下のような問題があった。即
ち、三次元形状データの立体表示を行う場合、表示すべ
き物体の実際寸法と、左右画像の視差量の閑係について
の考慮がなされておらず観測者が感じ取る物体の大きさ
感覚が正確に再現されていなかった。このため、例え
ば、巨大な建築物の景観を表現する場合、表現すべき景
観がディスプレイ直前に置かれた模型のように感じられ
る状況も起こりえた。これは、表示側のシステムにおい
て視覚化すべき物体の大きさと左右の目に与える視差量
等の関係が正確に計算されていない事に原因していた。
景観データの作成者がもともと模型として表現すること
を意図していた場合は問題はないが、実際の大きさに即
した立体感または臨場感を伝えることを意図していた場
合には問題があった。特に、景観シミュレーション等の
分野においては実際の大きさに即した立体感または臨場
感を正確に再現することは重要である。

【０００７】まとめると、表示すべき物体の実際寸法
と、左右画像の視差量の関係についての考慮されていな
い立体表示装置においては、三次元物体の形状情報しか
表現できず、本来、作成者が意図した立体感を含む臨場
感が伝えられていなかった。

【０００８】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、三次元形状データを視覚化し立体的に表示装
置に表示する場合に、人間の両眼視差によって感じ取ら
れる大きさ感覚を正確に再現できる表示装置及びその制
御方法、コンピュータ可読メモリを提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による表示装置は以下の構成を備える。即
ち、三次元物体を表現する三次元形状データをユーザに
対し立体感を与えて表示する表示装置であって、表示対
象の三次元形状データに対応する三次元物体の実寸法を
指定する第１指定手段と、前記三次元物体の観測位置を
指定する第２指定手段と、前記第１指定手段及び第２指
定手段で指定された前記三次元物体の実際寸法と観測位
置に基づいて、前記三次元形状データをユーザに対し立
体感を与えるためのパラメータの値を算出する算出手段
と、前記算出手段で算出されたパラメータに基づいて、
前記三次元形状データを前記ユーザに対し立体感が与え
られるように表示制御する表示制御手段とを備える。

【００１０】また、好ましくは、前記表示対象の三次元
物体の実際寸法と観測位置のどちらか一方、または両方
の情報が前記三次元形状データ中に含まれる場合、前記
算出手段は、該三次元形状データに含まれる情報に基づ
いて、前記立体感を与えるためのパラメータの値を算出
する。

【００１１】また、好ましくは、前記表示対象の三次元
物体の実際寸法と観測位置のどちらか一方、または両方
の情報が前記三次元形状データに含まれていない場合、
該三次元形状データに含まれていない情報の入力を促す
指示を、前記第１指定手段、前記第２指定手段のどちら
か一方、または両方が行う。

【００１２】また、好ましくは、前記表示制御手段は、
前記算出手段で算出されたパラメータに基づいて、右目
用、左目用の三次元形状データの合成画像を表示し、該
右目用、左目用の三次元形状データを、前記ユーザの右
目、左目に分離入力する。

【００１３】また、好ましくは、前記立体感を与えるた
めのパラメータは、前記三次元物体の実寸法と前記右目
用、左目用の三次元形状データがユーザに与える視差量
を関係づけるパラメータである。

【００１４】また、好ましくは、前記表示制御手段は、
前記算出手段で算出されたパラメータに基づいて、右目
用、左目用の三次元形状データを縦一ラインずつ交互に
合成した合成画像を表示する。

【００１５】また、好ましくは、前記表示制御手段は、
前記算出手段で算出されたパラメータに基づいて、右目
用、左目用の三次元形状データを２つ以上連続するライ
ンずつ交互に合成した合成画像を表示する。

【００１６】上記の目的を達成するための本発明による
表示装置の制御方法は以下の構成を備える。即ち、三次
元物体を表現する三次元形状データをユーザに対し立体
感を与えて表示する表示装置の制御方法であって、表示
対象の三次元形状データに対応する三次元物体の実寸法
を指定する第１指定工程と、前記三次元物体の観測位置
を指定する第２指定工程と、前記第１指定工程及び第２
指定工程で指定された前記三次元物体の実際寸法と観測
位置に基づいて、前記三次元形状データをユーザに対し
立体感を与えるためのパラメータの値を算出する算出工
程と、前記算出工程で算出されたパラメータに基づい
て、前記三次元形状データを前記ユーザに対し立体感が
与えられるように表示制御する表示制御工程とを備え
る。

【００１７】上記の目的を達成するための本発明による
コンピュータ可読メモリは以下の構成を備える。即ち、
三次元物体を表現する三次元形状データをユーザに対し
立体感を与えて表示する表示装置の制御のプログラムコ
ードが格納されたコンピュータ可読メモリであって、表
示対象の三次元形状データに対応する三次元物体の実寸
法を指定する第１指定工程のプログラムコードと、前記
三次元物体の観測位置を指定する第２指定工程のプログ
ラムコードと、前記第１指定工程及び第２指定工程で指
定された前記三次元物体の実際寸法と観測位置に基づい
て、前記三次元形状データをユーザに対し立体感を与え
るためのパラメータの値を算出する算出工程のプログラ
ムコードと、前記算出工程で算出されたパラメータに基
づいて、前記三次元形状データを前記ユーザに対し立体
感が与えられるように表示制御する表示制御工程のプロ
グラムコードとを備える。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態を詳細に説明する。

【００１９】本実施形態の表示システムは、レンチキュ
ラ方式の立体表示装置とこの立体表示装置を接続したコ
ンピュータから構成される。

【００２０】まず、図１を用い、本実施形態の立体表示
装置と立体画像の表示方法について説明する。

【００２１】図１は本発明の実施形態の立体表示装置を
上方から見た図である。

【００２２】尚、本実施形態では、立体表示装置として
レンチキュラ方式のものを採用するが、これに限定され
るわけではなく、視差のある左目用、右目用画像を、そ
れぞれ対応する左右の目に分離入力し、人間の融像動作
を利用して立体感を得る方式をとるものであれば、どの
ような方式でも構わない。［画像合成の説明］図１では、表示される左目用画像と
右目用画像を合成した合成画像とレンチキュラレンズの
関係を示している。交互に並べて配置された左目用画
像、右目用画像１０３は、レンチキュラレンズ１０２の
効果により左右方向に分離され観測者の左右の目にそれ
ぞれ入射する。このような方法は分離入力方法と呼ば
れ、すでに実用化された周知の方法である。本実施形態
では、図２に示すように、左目用ＣＧ画像２０１、右目
用ＣＧ画像２０２を一画素ごと縦方向に交互に並べ、一
つの合成画像２０３を作成する。但し、左目用ＣＧ画
像、右目用ＣＧ画像を時分割で切り替える方式の場合
は、特に左目用ＣＧ画像と右目用ＣＧ画像の合成を行う
必要はない。また、表示装置のインターレーススキャン
を利用した方式の場合は、左目用ＣＧ画像、右目用ＣＧ
画像を横方向に合成する必要がある。

【００２３】次に、本実施形態の表示システムについ
て、図３を用いて説明する。

【００２４】図３は本発明の実施形態の表示システムの
構成を示す図である。

【００２５】図３において、コンピュータ３０３の記憶
装置３０４には、立体画像生成に関る制御を実行する立
体画像生成プログラム３０４ａが格納され、ＣＰＵ３０
５によって実行される。立体画像は画像メモリ３０６に
生成され、立体表示装置３０２に出力される。立体表示
すべき三次元形状データは、形状データ入力装置３０７
から入力される。また、三次元形状データをネットワー
クを経由して入力する場合、形状データ入力装置３０７
はＥｔｅｒｎｅｔ、モデム等のネットワーク制御装置と
して機能する。また、三次元形状データをフロッピーデ
ィスク、ハードディスク、ＣＤーＲＯＭ等の外部記憶装
置によって入力する場合、形状データ入力装置３０７は
フロッピーディスクドライブ装置、ハードディスクドラ
イブ装置、ＣＤーＲＯＭドライブ装置等の各種ドライブ
装置として機能する。ユーザからコンピュータヘの対話
は、入力装置３０１が用いられ、この入力装置３０１と
しては、マウス、キーボード等が使用される。

【００２６】次に、本実施形態の三次元コンピュータグ
ラフィックス（ＣＧ）画像を生成する三次元ＣＧ画像生
成部の機能構成について、図４を用いて説明する。

【００２７】図４は本発明の実施形態の三次元ＣＧ画像
生成部の機能構成を示すブロック図である。

【００２８】三次元コンピュータグラフィックスにより
コンピュータグラフィックス（ＣＧ）画像を生成する方
法は、すでに実用化されており、各種方法が存在する。
そして、本発明では、多角形から構成される三次元形状
データから多角形の表面のみを描画するポリゴンレンダ
リングと呼ばれる方法を採用する。しかし、本発明は、
この手法のみに限定されものではなく、三次元コンピュ
ータグラフィックスの各種のレンダリング手法を使用す
ることができる。以降、三次元コンピュータグラフィッ
クスにより生成される画像をＣＧ画像と呼ぶことにす
る。

【００２９】ポリゴンレンダリングとは、多角形の集合
として定義される三次元形状データに基づき、図４に示
す各段階を経てＣＧ画像を生成するものである。以下、
順番に説明していく。

【００３０】４０２はローカル／ワールド座標変換であ
る。これは、モデリング変換とも呼ばれ、この変換によ
り物体の移動、回転、変形を表現する。４０３は照明計
算であり、物体に照明効果を与えるための計算を行う。
具体的には、多角形の法線ベクトルと照明ベクトルか
ら、各多角形ごとに表面の輝度の値を計算する。４０４
は視界変換であり、ローカル／ワールド座標変換４０２
で定義される空間をさらに、視点位置、視線方向を考慮
し視点位置を原点とした座標系に変換する。４０５は２
次元平面への投影であり、例えば、図５に示すように、
三次元の物体形状情報５０２を二次元の射影平面５０１
に投影する。これにより、射影平面５０１には、二次元
図形５０３が生成される。

【００３１】４０６は多角形の塗りつぶしであり、射影
平面に投影された二次元図形として与えられた多角形
を、走査線に分解し、多角形内部の画素を塗りつぶし、
画像メモリ３０６上にＣＧ画像を生成する。尚、前段の
各プロセスでは座標値は全て実数で扱われる三次元実数
座標系であるが、この多角形の塗りつぶし４０６は画素
配列上で行われるため、座標系として二次元の画素配列
上の一画素を指定する二次元整数座標系が使用される。
以降、多角形の塗りつぶし４０６より前段の各プロセス
で使用される三次元実数座標系をＣＧ計算空間と呼び、
多角形の塗りつぶし４０６で使用される座標系を画素空
間と呼ぶことにする。

【００３２】以上説明してきた三次元コンピュータグラ
フィックスによりＣＧ画像を生成するためのプログラム
は、三次元グラフィックライブラリと呼ばれる。そし
て、通常、ソフトウェア作成者は、このような三次元グ
ラフィックライブラリを使ってＣＧ画像を作成する。現
在、三次元グラフィックライブラリとしては、Ｏｐｅｎ
ＧＬ等が知られ普及している。また、最近ではパーソナ
ルコンピュータで使用できる三次元グラフィックライブ
ラリも普及し始めている。本実施形態の三次元ＣＧ画像
生成部にも、このような三次元グラフィックライブラリ
を使用する。

【００３３】次に、本実施形態の三次元ＣＧ画像生成部
を利用して立体画像を生成する立体画像生成部の機能構
成について、図６を用いて説明する。

【００３４】図６は本発明の実施形態の立体画像生成部
の機能構成を示すブロック図である。

【００３５】図６において、６０１は三次元グラフィッ
クライブラリを用い、ＣＧ画像を生成する三次元ＣＧ画
像生成部である。また、三次元ＣＧ画像生成部６０１
は、計算用三次元形状データ６０２を入力とし、その入
力された計算用三次元形状データ６０２に対し右目用、
左目用に２回のレンダリングを行うことで、右目用ＣＧ
画像６０４、左目用ＣＧ画像６０５を生成する。尚、計
算用三次元形状データ６０２は、形状データ入力装置３
０７から入力された三次元形状データ６０３を立体表示
用に変換したものである。

【００３６】６０７は右目用ＣＧ画像６０４、左目用Ｃ
Ｇ画像６０５から立体表示装置３０２に表示するための
合成ＣＧ画像を生成する画像合成部である。６１０は立
体感を調整するための立体感調整パラメータであり、計
算用三次元形状データ６０２、三次元ＣＧ画像生成部６
０１及び画像合成部６０７に作用する。６１１は入力さ
れた三次元形状データ６０３と入力装置３０１からのユ
ーザ入力に基づき、立体感を正確に再現すべく立体感調
整パラメータ６１０を適正な値に設定する立体感再現機
構である。

【００３７】ここで、立体感調整パラメータ６１０につ
いて、図７を用いて説明する。

【００３８】図７は本発明の実施形態の立体感調整パラ
メータを説明するための図である。ここでは、特に、立
体感調整パラメータ６１０を構成する各種パラメータが
どのように作用するかを説明する。

【００３９】ｓ（７０１）：三次元形状データの長さか
らＣＧ計算空間上の理論値へのスケール変換を行うパラ
メータである。

【００４０】ｌｏ（７０２）：物体観測位置情報に基づ
き物体をＣＧ計算空間中の適切な位置に配置するための
パラメータである。

【００４１】ｄｅ（７０３）：人間の眼間距離に基づき
ＣＧ計算空間上の二つの射影原点を決めるパラメータで
ある。

【００４２】ｗ、ｈ、ｆ（７０４）：ＣＧ画像生成時の
射影変換を特徴付けるパラメータである。

【００４３】Ｗｐ、Ｈｐ（７０５）：ＣＧ画像生成で生
成される画像の画素幅と画素高さを決めるパラメータで
ある。

【００４４】ＰＳ（７０６）：左目用ＣＧ画像と右目用
ＣＧ画像の合成時の左目用ＣＧ画像と右目用ＣＧ画像の
ずらし量を決めるパラメータである。

【００４５】次に、本実施形態の立体表示装置におい
て、立体感を正確に再現する原理について、図８を用い
て説明する。［立体感再現の原理］図８は本発明の実施形態の立体表
示装置において、立体感を正確に再現する原理を説明す
るための図である。

【００４６】図８（ａ）は、観測者が立体表示装置３０
２を観測している状況を上方から見た図である。８０３
は立体表示装置３０２の表示面を表している。点ＥＬと
点ＥＲは観測者の左右眼球の位置を表しており、８０１
と８０２は観測者が無限遠を注視している時の左右眼球
の光軸を表している。Ｄｅは左右眼球間の距離を表して
いる。Ｗｄは表示面８０３の表示領域の幅を表してい
る。立体画像が表示領域全体に表示されている時、幅Ｗ
ｄは表示面８０３の幅に一致するが、例えば、コンピュ
ータのオペレーティングシステムとしてウィンドウシス
テムを用い、表示面８０３より小さいウィンドウ上に画
像を表示している場合、幅Ｗｄは表示面８０３の幅より
小さい値になっている。実際の表示面８０３の幅は、幅
Ｗｄであるが、後述するように射影の問題を考える場合
は幅ＷｄにＤｅを加えた幅Ｗｒを基準とする。また、表
示面８０３の高さは図中に示されないが、Ｈｒとする。
点Ａ、Ｂは空間中にある物体の特定の二点を表してい
る。Ｌｄは眼球から表示面８０３までの距離、Ｌｏは眼
球から物体までの距離である。

【００４７】一方、図８（ｂ）は、ＣＧ計算空間におけ
る各要素の幾何学的配置を示した図である。８０６は射
影平面の置かれる平面、点ＰＬと点ＰＲは左右透視射影
の射影原点、８０４と８０５は左右透視射影の射影軸で
ある。ｄｅは二つの射影原点ＰＬ、ＰＲ間の距離であり
Ｄｅに対応する。ｗｄ、ｗはそれぞれ実空間のＷｄ、Ｗ
ｒに対応する長さである。射影平面８０６の高さは図中
に示されないが、ｈとする。点ａ、ｂは実空間に置かれ
た点Ａ、Ｂに対応する点である。ｆは射影原点ＰＬ、Ｐ
Ｒから射影平面８０６までの距離、ｌｏは射影原点Ｐ
Ｌ、ＰＲから物体までの距離である。

【００４８】以上説明した図８（ａ）、（ｂ）におい
て、点Ａの像を立体表示することを考える。表示面８０
３上に右目用ＣＧ画像として点ＡＬを、左目用ＣＧ画像
として点ＡＲをそれぞれ表示したとする。この場合、右
目用ＣＧ画像と左目用ＣＧ画像は左右の眼球に分離入力
され、観測者は左右眼球の輻輳角を制御し、網膜上での
左目用ＣＧ画像、右目用ＣＧ画像の位置を一致させる。
この動作は「融像」と呼ばれており、これによって観測
者は左右眼球の光軸が交差する位置、即ち、点Ａにその
点の三次元的存在を感じることができる。

【００４９】これを逆に考え、点Ａの位置にその点の三
次元的存在を感じさせたい場合には、以下の方法をとれ
ばよい。即ち、点ＥＬを射影原点、光軸８０２を射影
軸、表示面８０３を投影面として点Ａの像を投影した画
像を左目用ＣＧ画像として作成する。同様に点ＥＲを射
影原点、光軸８０１を射影軸、表示面８０３を投影面と
して点Ａの像を投影した画像を右目用ＣＧ画像として作
成する。そして、左目用ＣＧ画像と右目用ＣＧ画像を立
体表示装置３０２の表示面８０３に合成表示すればよ
い。この時、左目用ＣＧ画像と右目用ＣＧ画像はＤｅず
らして合成され、表示されているウィンドウの幅Ｗｄか
らはみ出す部分は表示されない。更に、点ＡからＤｏ離
れた点Ｂについても同様の投影を行い合成表示すれば、
二点の位置と二点間の距離が正確に再現される。即ち、
観測者は点Ａ、Ｂを観測位置から距離Ｌｏ離れた位置
に、距離Ｄｏの間隔を持つ二点として感じとることがで
きる。

【００５０】さて、上記の物体の大きさと位置を再現す
る投影条件の議論は、実世界（以降、実空間と呼ぶ）に
おける眼球位置、表示面位置等の要素の配置に基づいて
行われている。ところが、実際の投影は、ＣＧ画像の作
成時にＣＧ計算空間中で行われる。よって、実世界にお
ける図８で説明した投影条件を再現するようにＣＧ画像
作成時の投影条件を決めればよい。満たすべき投影条件
は、実空間における両眼、表示面等の各要素の幾何学的
配置と、ＣＧ計算空間中の対応する要素の幾何学的配置
が相似な関係を保つことである。即ち、実空間を定義す
る座標系中の特定の点の座標値Ｘ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と、Ｃ
Ｇ計算空間を定義する座標系中の対応する点の座標値ｘ
（ｘ，ｙ，ｚ）が（式１）の関係を満たすことである。
また、ＣＧ計算空間において生成される投影面の画像中
の任意の一点が、図４で説明した多角形の塗りつぶし４
０６を経て画素データに変換された後、表示面８０３に
表示され、続いて、実空間座標に変換される時、（式
１）の逆変換（式２）を満たしていることである。（式１）ｘ＝ａ×Ｘｙ＝ａ×Ｙｚ＝ａ×Ｚここで、ａは任意の値であり、実空間の座標系原点は、
ＥＲとＥＬの中点に、ＣＧ計算空間の座標系原点はＰＲ
とＰＬの中点にそれぞれとるものとする。（式２）Ｘ＝ｘ÷ａＹ＝ｙ÷ａＺ＝ｚ÷ａなぜなら、実空間の座標系とＣＧ計算空間の座標系が
（式１）の変換で結びつけられている時、実空間の座標
系における点、直線、平面の幾何学的条件によって決ま
る点の位置Ｘは、ＣＧ計算空間の座標系において対応す
る点、直線、平面の幾何学的条件によって決まる点の位
置ｘに（式１）の逆変換（式２）を行って求められる点
に等しいからである。

【００５１】以上の原理に立脚し、立体感を正確に再現
すべく立体感調整パラメータが適正な値に設定される。
以下、この方法について、図８を用いて説明する。（ａの決定）上述した実空間からＣＧ計算空間への相似
な変換を実現するには、実空間における各要素の長さか
ら対応するＣＧ計算空間中の要素の長さを決めるための
唯一の変換係数が必要となる。（式１）はこの関係を示
す。変換係数ａは、Ｄｅとｄｅ、Ｌｄとｆ等のどの組み
合わせから決めてもよいが、本実施形態ではＤｅとｄｅ
を最初の基準に選びａを（式３）により決定する。ま
た、実空間を計測する単位には、ｍｍを使用する。（式３）ａ＝ｄｅ÷Ｄｅ（ｗ、ｈ、ｆの決定）次に、右目用、左目用の射影変換
の二つの射影平面８０６の幾何学配置を決める。これ
は、射影平面８０６の幅ｗ、射影平面８０６の高さｈ、
射影原点ＰＬ、ＰＲから射影平面８０６までの距離ｆに
よって決定される。ｗ、ｈ、ｆは単純に、ａの決定によ
って決まった実空間の座標系からＣＧ計算空間の座標系
への変換式である（式４）によって決められる。（式
４）ｗ＝ａ×Ｗｒｂ＝ａ×Ｈｒｆ＝ａ×Ｌｄさて、射影された画像の内、実際の合成表示に使われる
部分は、左目用ＣＧ画像に関しては、射影平面８０６左
端からｄｅ右に移動した位置から始まり右端で終わる。
また、右目用ＣＧ画像に関しては、射影平面８０６左端
から始まり右端からｄｅ左に移動した位置で終わる。よ
って、幅ｗで指定される射影平面８０６を使って生成す
るＣＧ画像の内、表示に使用されない幅ｄｅの無駄な部
分のＣＧ画像が発生する。この無駄な部分のＣＧ画像の
生成を避けるためには、射影平面８０６を幅ｗではな
く、幅ｗｄとして投影を行えばよい。この場合、透視射
影を特徴付ける四角錐は、図８（ｂ）中の破線三角形に
示すように射影軸に対し左右非対称となる。本実施形態
では、前述の標準的な既存の三次元グラフィックライブ
ラリを使用するが、このような標準的な三次元グラフィ
ックライブラリには射影軸に対し左右非対称な射影変換
をサポートしない場合が多い。よって、本実施形態で
は、左右対称な射影変換を行い左目用ＣＧ画像と右目用
ＣＧ画像の合成時に、無駄な部分のＣＧ画像を破棄する
方法をとるが、左右非対称な射影変換を使用して本発明
を実現することも容易である。この場合は、以降、ｗと
して議論される射影平面の幅をｗｄに置き換え、後述の
画像合成時のＰＳ画素分の部分画像のずらしプロセスを
省けばよい。（Ｗｐ、Ｈｐ、ＰＳの決定）最終的に生成される左目用
ＣＧ画像、右目用ＣＧ画像のサイズは、図４の多角形の
塗りつぶし４０６に対し、画素配列の大きさ、即ち、幅
Ｗｐと高さＨｐを定義することによって決まる。多角形
の塗りつぶし４０６では、前段の２次元平面への投影４
０５で得られるポリゴンの２次元実数座標値をＷｐ、Ｈ
ｐと、前述のｗ、ｈに基づき画素配列の位置に変換す
る。ここで、Ｗｐ、Ｈｐは任意に選べるわけではなく、
以下の条件を満たすように決定される。

【００５２】前述したように、立体感を正確に再現する
には、実空間とＣＧ計算空間の相似性を保つ必要があ
る。そして、ＣＧ計算空間における投影条件は、実空間
の幾何学的配置を（式１）によってＣＧ計算空間に導入
し決定された。よって、投影画像中の任意の一点が、画
素データに変換された後、続いて、表示面に表示され実
空間の座標に変換される時、（式１）の逆変換（式２）
を満たしている必要がある。つまり、ＣＧ計算空間にお
いて生成される投影面の画像が、図４の多角形の塗りつ
ぶし４０６を経て画素データに変換された後、続いて、
表示面８０３に表示される時、幅Ｗｒ、高さＨｒの表示
面にマッピングされる必要がある。但し、表示面８０３
からはみ出す幅Ｄｅの部分のＣＧ画像は表示されないよ
うにする。例えば、図９に示すように、ＣＧ計算空間中
にある射影平面８０６上の任意の一点の座標を（ｘ，
ｙ）とする。尚、ＣＧ計算空間中で射影平面のｚ座標、
および実空間での表示面８０３のＺ座標は固定されてい
るのでＸ、Ｙ座標のみに着目すればよい。また、射影平
面８０６上の任意の一点が、ＣＧ画像の画素データ配列
中（画素空間）のどの位置に存在するかを（Ｘｐ，Ｙ
ｐ）で表す。尚、Ｘｐ、Ｙｐは画素位置を表す整数値で
ある。そして、（ｘ，ｙ）と（Ｘｐ，Ｙｐ）の関係は、
係数Ｃｐを用いて（式５）で表される。（式５）Ｘｐ＝Ｃｐ×ｘＹｐ＝Ｃｐ×ｙ画素データの任意の一画素はＣｐ倍され、実空間中の表
示面８０３に表示される。この場合、画素空間から実空
間への変換は（式６）に従う。（式６）Ｘ＝Ｃｄ×ＸｐＹ＝Ｃｄ×Ｙｐこの係数Ｃｄは表示装置の特性、コンピュータ側での表
示信号の生成方法等によって決まる固定パラメータであ
る。また、（Ｘ，Ｙ）と（ｘ，ｙ）には、（式１）の関
係があるため、ＣｐがＣｄとａから（式７）によって決
定される。よって、生成すべきＣＧ画像のサイズは（式
８）から決まる。（式７）Ｃｐ＝１÷（Ｃｄ×ａ）（式８）Ｗｐ＝Ｃｐ×ｗＨｐ＝Ｃｐ×ｈまた、前述したように射影軸に対し左右対称な射影変換
を行い、適正に左目用ＣＧ画像、右目用ＣＧ画像を合成
するには、画像合成時に左右の画素をずらすための量を
画素数を表す整数値として決める必要がある。このずら
し量をＰＳとすると、ずらし量ＰＳは実空間に変換され
た時にＤｅの大きさになればよいので、これが（式９）
で与えられる。そして、左目用ＣＧ画像、右目用ＣＧ画
像のずらし量ＰＳを使い左右画像を合成する方法を図１
０に示す。（式９）ＰＳ＝Ｃｐ×ｄｅ（ｓの決定）本表示システムで、入力された三次元形状
データの内容を解釈し、三次元形状を再現する場合、そ
の入力された三次元形状データ中の数値が持つ実世界で
の大きさを決める必要がある。通常、ＣＡＤで使用され
るデータにはデータ中で使用される数値の単位が指定が
されている。例えば、データ中に「ｃｍ」単位系の指定
と「一辺が１．２の立方体」の表記があった場合は、
「一辺が１．２ｃｍの立方体」と解釈される。この場
合、データ中の数値を実世界上での長さを定義するもの
と解釈すればよい。また、データ中の数値単位と、前述
の実世界の各要素の長さ指定に使用する単位系が異なる
場合は変換が必要となる。例えば、データ表現の単位系
に「ｃｍ」が使用されており、前述の眼間距離等を指定
する単位に「ｍｍ」を使用していた場合は、データ中の
数値から実空間上での長さへの変換は１０を乗算すれば
よい。

【００５３】一方、ＣＧ作成ソフトで生成されるデータ
には、入力データの値に大きさ指定または単位指定がな
い場合が多い。そのため、データ中に「一辺が１．２の
立方体」という表記があった場合、この「１．２」とい
う値をどのように解釈するかが問題となる。この点は、
大きさ感覚を再現する上で大きな問題となり、本発明に
よって解決がもたらされる点の一つである。この場合、
後述のユーザによるパラメータ入力により、入力データ
中の数値が、実世界で持つ大きさをユーザに指定させ
る。

【００５４】以上説明したデータ中の数値を実空間上で
の長さに変換する係数をｂとすると、データ中の数値Ｘ
ｄａｔａから実空間上での長さＸｒｅａｌへの変換は
（式１０）で与えられる。（式１０）Ｘｒｅａｌ＝ｂ×ＸｄａｔａＹｒｅａｌ＝ｂ×ＹｄａｔａＺｒｅａｌ＝ｂ×Ｚｄａｔａ入力データ中の数値からＣＧ計算空間で使われる数値へ
の変換は、（式１０）に（式１）の変換を合成した（式
１１）で与えられる。（式１１）ｘ＝ｓ×Ｘｄａｔａｙ＝ｓ×Ｙｄａｔａｚ＝ｓ×Ｚｄａｔａここでｓ＝ａ×ｂａは（式３）で決めた係数である。（ｌｏの決定）三次元物体を実空間中のどの位置に配置
して観測するかによって、ＣＧ計算空間中での三次元物
体の位置が決まる。前述の「ｓの決定」と同様に、入力
三次元形状データに三次元物体の観測位置に関する情
報、例えば、「１００ｍの距離から物体を観測する」と
いうような情報が存在する場合には、この１００を図８
中のＬｏとすればよい。データ中の数値単位と、前述の
実世界の各要素の長さ指定に使用する単位系が異なる場
合の議論は、前述の「ｓの決定」と同様である。ＣＧ計
算空間中での三次元物体の位置ｌｏは、データ中に指定
された観測位置の値をＬｄａｔａとし、データ中の数値
を実空間上での長さに変換する係数をｂとすると（式１
２）によって決まる。（式１２）ｌｏ＝ｓ×Ｌｄａｔａここでｓ＝ａ×ｂａは（式３）で決めた係数である。

【００５５】また、前述と同様に入力された三次元形状
データに物体の観測位置に関する情報が存在しない場合
は、後述の「観測位置指定手段」により、実世界での物
体の観測位置をユーザに指定させる。そして、実空間で
の観測位置の値Ｌｏが入力された場合、Ｌｏからｌｏへ
の変換は（式１３）によって決まる。（式１３）ｌｏ＝ａ×Ｌｏｂここで、ａは（式３）で決めた係数である。

【００５６】次に、本実施形態で実行される処理につい
て、図１１を用いて説明する。

【００５７】図１１は本発明の実施形態で実行される処
理を示すフローチャートである。

【００５８】まず、図８の実空間での立体表示装置３０
２の観測条件を決めるパラメータの内、幾つかは変動し
ない固定パラメータであり、最初にこれらが決定される
（ステップＳ１１０１）。尚、眼間距離Ｄｅは個人によ
って大きな差がないため、ここでは、６５ｍｍ程度に固
定する。眼間距離Ｄｅが、この値から極端に異なる観測
者が本表示システムを使用する場合には、これを適度な
値に変更すればよい。また、立体表示実行中に観測者が
変わり、眼間距離Ｄｅの変更が必要になった場合は、こ
れを適度な値に変更し全てのパラメータの整合性を取り
直せば良い。

【００５９】本実施形態で採用するレンチキュラ型の立
体表示装置３０２の場合、光学的特性により観測位置、
即ち、Ｌｄの値が特定の範囲に限定され立体表示装置３
０２の固定パラメータとなる。そのため、Ｌｄは固定パ
ラメータとしてここで決定される。偏光や液晶シャッタ
ーを用いたメガネ方式の場合は、観測位置に制限がつか
ないことが多く、このような場合は立体表示実行中に観
測者が観測位置を変えることを考慮し、立体表示実行中
にＬｄを適度な値に変更する。この場合、Ｌｄの変更を
行うと同時にＬｄに影響を受ける全てのパラメータの整
合性を取り直す。Ｌｄの入力は、位置センサ等によって
自動的に決定すれば良い。更に、この段階でＣｄを決定
しておく。Ｃｄは立体表示装置３０２の表示面８０３全
体に画像を表示した場合の全画素数と表示面の寸法から
決められる。

【００６０】次に、形状データ入力装置３０７から三次
元形状データを入力し、その入力された三次元形状デー
タによって決められるパラメータを決定する（ステップ
Ｓ１１０２）。まず、入力された三次元形状データ中に
物体の実際寸法を指定する記述があるかどうかを調べる
（ステップＳ１１０３）。入力された三次元形状データ
中に物体の実際寸法を指定する記述がある場合（ステッ
プＳ１１０３でＹＥＳ）、ステップＳ１１０４に進み、
三次元形状データ中に指定されている数値を実空間上で
の長さに変換する（式１０）の係数ｂを決定する。更
に、係数ｂが決定すると、三次元形状データ中に指定さ
れている数値をＣＧ計算空間で使われる数値へ変換する
（式１１）の係数ｓが決定される。その後、サイズ仮設
定フラグをＦＡＬＳＥに設定する（ステップＳ１１０
６）。一方、入力された三次元形状データ中に物体の実
際寸法を指定する記述がない場合（ステップＳ１１０３
でＮＯ）、ステップＳ１１０５に進み、仮の値を係数ｓ
に設定する。その後、サイズ仮設定フラグをＴＲＵＥに
する（ステップＳ１１０７）。

【００６１】次に、三次元物体を観測する位置を決定す
る。まず、入力された三次元形状データ中に物体の観測
位置を指定する記述があるかどうかを調べる（ステップ
Ｓ１１０８）。入力された三次元形状データ中に観測位
置を指定する記述がある場合（ステップＳ１１０８でＹ
ＥＳ）、ステップＳ１１０９に進み、視点から物体まで
の距離Ｌｏが決定され、（式１３）によりＣＧ計算空間
中での視点から物体までの距離ｌｏが決定する。次に、
観測位置仮設定フラグをＦＡＬＳＥに設定する（ステッ
プＳ１１１１）。一方、入力された三次元形状データ中
に観測位置を指定する記述がない場合（ステップＳ１１
０８でＮＯ）、ステップＳ１１１０に進み、仮の値を係
数ｌｏに設定する。次に、観測位置仮設定フラグをＴＲ
ＵＥに設定する（ステップＳ１１１２）。

【００６２】以上説明した処理によって、立体感調整パ
ラメータの全てが仮設定も含み決定されるので、ここで
ＣＧレンダリングの準備に入る。まず、入力された三次
元形状データを（式１１）によってスケール変換し、計
算用三次元形状データとして保持する。次に、前述した
ように立体感を再現すべく射影条件の設定を行い、視点
座標系の原点から距離ｌｏの位置に物体を配置する（ス
テップＳ１１１３）。その後、サイズ仮設定フラグと観
測位置仮設定フラグの両方がＦＡＬＳＥであるかどうか
を調べる（ステップＳ１１１４）。少なくともどちらか
一方がＴＲＵＥの場合（ステップＳ１１１４でＮＯ）、
「パラメータ入力」処理に進む。一方、サイズ仮設定フ
ラグと観測位置仮設定フラグの両方がＦＡＬＳＥの場合
（ステップＳ１１１４でＹＥＳ）、ステップＳ１１１５
に進む。

【００６３】ステップＳ１１１５で、立体画像生成部に
より左目用ＣＧ画像、右目用ＣＧ画像の生成及び合成を
行い、合成されたＣＧ画像を立体表示装置３０２に表示
する。以降、プログラム終了等の終了条件が発生したか
どうかを調べる（ステップＳ１１１６）。終了条件が発
生していない場合、終了条件が発生するまで、上述した
処理を繰り返し行う。一方、終了条件が発生した場合、
処理を終了する。

【００６４】ステップＳ１１１４において、サイズ仮設
定フラグと観測位置仮設定フラグの少なくともどちらか
一方がＴＲＵＥの場合、ｓとｌｏをユーザ入力により決
定する。まず、仮設定のパラメータを含んだ状態で、立
体画像生成部により左目用ＣＧ画像、右目用ＣＧ画像の
生成及び合成を行い、合成されたＣＧ画像を立体表示装
置３０２に仮表示する（ステップＳ１１１７）。

【００６５】そして、サイズ仮設定フラグがＴＲＵＥで
あるかどうを調べる（ステップＳ１１１８）。サイズ仮
設定フラグがＴＲＵＥでない場合、ステップＳ１１２１
に進む。一方、サイズ仮設定フラグがＴＲＵＥである場
合、ステップＳ１１１９に進み、ｓの再設定を行うため
に、ユーザに対し以下の処理を行う旨を促す指示を行
う。これは、画面上にメッセージ等を表示して行っても
良いし、音声等を用いて行っても良い。まず、物体が複
数ある場合は、特定の物体を選択する。選択方法は、ユ
ーザが表示画面上の選択対象の物体が占める領域内をマ
ウス等の入力装置３０１を用いてクリックさせる。この
処理は、ＣＧ画像を処理する分野においてピッキングと
呼ばれる一般的な方法である。物体が一つしかない場合
は、それが自動的に選択物体となる。次に、保持される
計算用三次元形状データに基づき、選択された物体の境
界ボックスを求める。境界ボックスとは、物体を構成す
る頂点座標の内、各ＸＹＺ座標の最大値（ｍａｘ）と最
小値（ｍｉｎ）を求め、最小値となる点（Ｘｍｉｎ，Ｙ
ｍｉｎ，Ｚｍｉｎ）を左下奥の点、最大値となる点（Ｘ
ｍａｘ，Ｙｍａｘ，Ｚｍａｘ）を右上手前の点として構
成される直方体である。この時、この境界ボックスの辺
をワイヤーフレーム表示し、ユーザに認識させる。そし
て、ＸＹＺ軸に沿った独立な三辺のうち、どれか一辺を
選び、この辺の実空間中で占める長さをユーザに指定さ
せる。例えば、入力値をＸｉとするとＣＧ計算空間上の
一辺の長さは境界ボックスを求める時に得られているの
で、これをｘとすると（式１１）のｓは（式１４）で与
えられる。（式１４）ｂ＝Ｘｉ÷ｘｓ＝ａ×ｂここでａは（式１）で決めた値である。

【００６６】ｓが決まると、サイズ仮設定フラグにＦＡ
ＬＳＥを設定する（ステップＳ１１２０）。そして、ス
テップＳ１１２１に進む。尚、ユーザとの対話的操作
中、選択物体の変更等により、表示しているＣＧ画像を
更新する必要が生じた場合は、その都度、左目用ＣＧ画
像、右目用ＣＧ画像の生成及び合成、合成されたＣＧ画
像の仮表示を行うようにする。

【００６７】次に、観測位置仮設定フラグがＴＲＵＥで
あるかどうかを調べる（ステップＳ１１２１）。観測位
置仮設定フラグがＴＲＵＥでない場合、ステップＳ１１
１３に進む。一方、観測位置仮設定フラグがＴＲＵＥで
ある場合、ステップＳ１１２２に進み、ｌｏの再設定を
行うために、ユーザに対し以下の処理を行う旨を促す指
示を行う。この場合も、上述したような方法で、ユーザ
に対し指示すれば良い。本実施形態では、ユーザに観測
位置の実空間での値Ｌｏを直接入力させることによっ
て、ｌｏの再設定を行う。また、ｌｏは（式４）から求
まる。次に、観測位置仮設定フラグをＦＡＬＳＥに設定
する（ステップＳ１１２３）。そして、再び、ステップ
Ｓ１１１３に戻る。

【００６８】以上の処理によって、パラメータが正しく
再設定されているので立体感が正確に再現されたＣＧ画
像が立体表示装置３０２に表示されることになる。

【００６９】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、ユーザによって立体表示対象の三次元形状データの
実際寸法と観測位置が入力されるので、それに基づいて
人間の両眼視差と三次元形状データの大きさの関係を正
確に計算することができる。これにより、より正確な立
体感で三次元形状データを立体表示装置３０２上で視覚
化することが可能となるまた、本実施形態においては、
ＣＡＤ分野の景観シミュレーション等のシステムを意識
して説明したが、本発明はこれらの卓上型の立体表示装
置に限定されるわけではなく、アミューズメント施設等
に設置される巨大スクリーンを利用し立体視を実現しや
すい仮想現実空間システムヘも適用できる。この場合
も、本実施形態で説明した方法と本質的に異なる点はな
く実現は容易である。［他の実施形態］上記実施形態では、左目用ＣＧ画像、
右目用ＣＧ画像の合成方法として、左目用ＣＧ画像、右
目用ＣＧ画像を縦一ラインごとに交互に合成した。この
時、右目用ＣＧ画像または左目用ＣＧ画像の画素空間か
ら表示画面へのマッピングが縦横等しい比率になるよう
に、右目用ＣＧ画像または左目用ＣＧ画像のサンプリン
グを縦一ラインおきに行った。このため、図２中、斜線
部分の縦ラインは表示画像として使われていない。この
方法、即ち、画素空間から表示画面へのマッピングを縦
横均等にすることは、あらかじめ用意された二次元画像
の上にＣＧ画像を上書き合成するような場合には有利で
あるが、反面、図４の２次元平面への投影４０６におい
て、実際には表示されない画素の生成のために無駄な計
算時間が消費される。よって、画素空間から表示画面へ
のマッピングを縦横均等にする必要がなく計算時間を短
縮したいような場合、以下の方法を実施すれば良い。即
ち、左目用ＣＧ画像、右目用ＣＧ画像の合成以外は、全
て上記実施形態と同じ方法に従い、左目用ＣＧ画像、右
目用ＣＧ画像における合成は、図１２に示すように右目
用ＣＧ画像または左目用ＣＧ画像のサンプリングを連続
して行った後、ＣＧ画像の合成を行う。この時、合成さ
れたＣＧ画像の幅は元の右目用ＣＧ画像または左目用Ｃ
Ｇ画像の幅に比ベ２倍になる。これは、（式７）のＣｄ
が２Ｃｄになることを意味しているので、Ｃｐを算出す
る式として（式１５）を使用する。（式１５）Ｃｐ＝１÷（２×Ｃｄ×ａ）尚、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュー
タ、インタフェース機器、リーダ、プリンタなど）から
構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる
装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用
してもよい。

【００７０】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。

【００７１】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。

【００７２】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク、ハードディス
ク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ
−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭな
どを用いることができる。

【００７３】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。

【００７４】更に、記憶媒体から読出されたプログラム
コードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードや
コンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメ
モリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基
づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わる
ＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その
処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合
も含まれることは言うまでもない。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
三次元形状データを視覚化し立体的に表示装置に表示す
る場合に、人間の両眼視差によって感じ取られる大きさ
感覚を正確に再現できる表示装置及びその制御方法、コ
ンピュータ可読メモリを提供できる。

【００７６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の立体表示装置を上方から見
た図である。

【図２】本発明の実施形態の画像合成を説明するための
図である。

【図３】本発明の実施形態の表示システムの構成を示す
図である。

【図４】本発明の実施形態の三次元ＣＧ画像生成部の機
能構成を示すブロック図である。

【図５】本発明の実施形態の三次元形状データを２次元
平面に射影する方法を説明するための図である。

【図６】本発明の実施形態の立体画像生成部の機能構成
を示すブロック図である。

【図７】本発明の実施形態の立体感調整パラメータを説
明するための図である。

【図８】本発明の実施形態の立体表示装置において、立
体感を正確に再現する原理を説明するための図である。

【図９】本発明の実施形態のＣＧ計算空間、画素空間、
実空間の各空間における一画素の座標を説明するための
図である。

【図１０】本発明の実施形態の左目用ＣＧ画像、右目用
ＣＧ画像のずらし量ＰＳを使い左右画像を合成する方法
を示す図である。

【図１１】本発明の実施形態で実行される処理を示すフ
ローチャートである。

【図１２】本発明の他の実施形態の画像合成を説明する
ための図である。

【符号の説明】

１０１表示面１０２レンチキュラレンズ１０３合成画像２０１左目用ＣＧ画像２０２右目用ＣＧ画像２０３合成画像３０１入力装置３０２立体表示装置３０３コンピュータ３０４記憶装置３０４ａ立体画像生成プログラム３０５ＣＰＵ３０６画像メモリ３０７形状データ入力装置６０１三次元ＣＧ画像生成部６０３三次元形状データ６０４右目用ＣＧ画像６０５左目用ＣＧ画像６０７画像合成部６１０立体感調整パラメータ６１１立体感再現機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】三次元物体を表現する三次元形状データ
をユーザに対し立体感を与えて表示する表示装置であっ
て、表示対象の三次元形状データに対応する三次元物体の実
寸法を指定する第１指定手段と、前記三次元物体の観測位置を指定する第２指定手段と、前記第１指定手段及び第２指定手段で指定された前記三
次元物体の実際寸法と観測位置に基づいて、前記三次元
形状データをユーザに対し立体感を与えるためのパラメ
ータの値を算出する算出手段と、前記算出手段で算出されたパラメータに基づいて、前記
三次元形状データを前記ユーザに対し立体感が与えられ
るように表示制御する表示制御手段とを備えることを特
徴とする表示装置。
【請求項２】前記表示対象の三次元物体の実際寸法と
観測位置のどちらか一方、または両方の情報が前記三次
元形状データ中に含まれる場合、前記算出手段は、該三
次元形状データに含まれる情報に基づいて、前記立体感
を与えるためのパラメータの値を算出することを特徴と
する請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】前記表示対象の三次元物体の実際寸法と
観測位置のどちらか一方、または両方の情報が前記三次
元形状データに含まれていない場合、該三次元形状デー
タに含まれていない情報の入力を促す指示を、前記第１
指定手段、前記第２指定手段のどちらか一方、または両
方が行うことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】前記表示制御手段は、前記算出手段で算
出されたパラメータに基づいて、右目用、左目用の三次
元形状データの合成画像を表示し、該右目用、左目用の
三次元形状データを、前記ユーザの右目、左目に分離入
力することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】前記立体感を与えるためのパラメータ
は、前記三次元物体の実寸法と前記右目用、左目用の三
次元形状データがユーザに与える視差量を関係づけるパ
ラメータであることを特徴とする請求項４に記載の表示
装置。
【請求項６】前記表示制御手段は、前記算出手段で算
出されたパラメータに基づいて、右目用、左目用の三次
元形状データを縦一ラインずつ交互に合成した合成画像
を表示することを特徴とする請求項４に記載の表示装
置。
【請求項７】前記表示制御手段は、前記算出手段で算
出されたパラメータに基づいて、右目用、左目用の三次
元形状データを２つ以上連続するラインずつ交互に合成
した合成画像を表示することを特徴とする請求項４に記
載の表示装置。
【請求項８】三次元物体を表現する三次元形状データ
をユーザに対し立体感を与えて表示する表示装置の制御
方法であって、表示対象の三次元形状データに対応する三次元物体の実
寸法を指定する第１指定工程と、前記三次元物体の観測位置を指定する第２指定工程と、前記第１指定工程及び第２指定工程で指定された前記三
次元物体の実際寸法と観測位置に基づいて、前記三次元
形状データをユーザに対し立体感を与えるためのパラメ
ータの値を算出する算出工程と、前記算出工程で算出されたパラメータに基づいて、前記
三次元形状データを前記ユーザに対し立体感が与えられ
るように表示制御する表示制御工程とを備えることを特
徴とする表示装置の制御方法。
【請求項９】前記表示対象の三次元物体の実際寸法と
観測位置のどちらか一方、または両方の情報が前記三次
元形状データ中に含まれる場合、前記算出工程は、該三
次元形状データに含まれる情報に基づいて、前記立体感
を与えるためのパラメータの値を算出することを特徴と
する請求項８に記載の表示装置の制御方法。
【請求項１０】前記表示対象の三次元物体の実際寸法
と観測位置のどちらか一方、または両方の情報が前記三
次元形状データに含まれていない場合、該三次元形状デ
ータに含まれていない情報の入力を促す指示を、前記第
１指定工程、前記第２指定工程のどちらか一方、または
両方が行うことを特徴とする請求項８に記載の表示装置
の制御方法。
【請求項１１】前記表示制御工程は、前記算出工程で
算出されたパラメータに基づいて、右目用、左目用の三
次元形状データの合成画像を表示し、該右目用、左目用
の三次元形状データを、前記ユーザの右目、左目に分離
入力することを特徴とする請求項８に記載の表示装置の
制御方法。
【請求項１２】前記立体感を与えるためのパラメータ
は、前記三次元物体の実寸法と前記右目用、左目用の三
次元形状データがユーザに与える視差量を関係づけるパ
ラメータであることを特徴とする請求項１１に記載の表
示装置の制御方法。
【請求項１３】前記表示制御工程は、前記算出工程で
算出されたパラメータに基づいて、右目用、左目用の三
次元形状データを縦一ラインずつ交互に合成した合成画
像を表示することを特徴とする請求項１１に記載の表示
装置の制御方法。
【請求項１４】前記表示制御工程は、前記算出工程で
算出されたパラメータに基づいて、右目用、左目用の三
次元形状データを２つ以上連続するラインずつ交互に合
成した合成画像を表示することを特徴とする請求項１１
に記載の表示装置の制御方法。
【請求項１５】三次元物体を表現する三次元形状デー
タをユーザに対し立体感を与えて表示する表示装置の制
御のプログラムコードが格納されたコンピュータ可読メ
モリであって、表示対象の三次元形状データに対応する三次元物体の実
寸法を指定する第１指定工程のプログラムコードと、前記三次元物体の観測位置を指定する第２指定工程のプ
ログラムコードと、前記第１指定工程及び第２指定工程で指定された前記三
次元物体の実際寸法と観測位置に基づいて、前記三次元
形状データをユーザに対し立体感を与えるためのパラメ
ータの値を算出する算出工程のプログラムコードと、前記算出工程で算出されたパラメータに基づいて、前記
三次元形状データを前記ユーザに対し立体感が与えられ
るように表示制御する表示制御工程のプログラムコード
とを備えることを特徴とするコンピュータ可読メモリ。