CN1875398A - 图像显示装置及图像显示方法 - Google Patents

Abstract

图像显示装置(110)包括：距离检测部(102)，根据来自传感器部(101)的输出信号检测与观察者的距离；角度检测部(103)，根据来自传感器部(101)的输出信号检测以观察者为基准的手持位置的角度；接近状态检测部(104)，检测观察者是以怎样的状态逐步接近图像显示装置(110)；显示切换控制部(105)，根据接近状态检测部(104)的检测结果取得图像，并显示在图像显示部(109)上；标记生成部(108)，生成标记图像，该标记图像用于把图像上的接近位置显示给用户；放大图像数据库(106)及倾斜变化近摄图像数据库(107)，以及进行必要的图像数据收发的收发信部(111)。

Description

图像显示装置及图像显示方法

技术领域

本发明涉及图像显示、图像再现技术，涉及把摄影对象的图像在显示器上质感丰富地显示给观察者的图像显示装置和图像显示方法。

背景技术

近年来，由于非对称数字用户线(Asymmetric Digital SubscriberLine：ADSL)或光纤等宽带高速线路的普及，使用计算机进行的因特网在线购物(Electric commerce：EC)已经非常接近日常生活。并且，随着地波数字广播的普及的进展，可以想像在数码电视中也实现一般广播例如电视剧影像等和邮购结合的形式的EC等，期待着在不久的将来作为关键应用(killer application)能够确立更高的地位。这样的在线购物的便利性在于，在自己的家中就能够进行从商品的订购到接收。

然而，顾客在在线购物中不能实际用眼睛确认实物商品。为此，虽然很多销售网站中登载了“有时照片与实物不同”的注意事项，但是顾客的抱怨或退货也不少。即，希望把质感尽可能高的商品图像显示在用户的显示器上。

另外，像上述的在线购物中，当顾客使用计算机或数码电视时，顾客所使用的显示器为17英寸左右或更大的，但当使用PDA(Personal Digital Assistance)或移动电话等移动信息处理设备时，则为2～4英寸左右的便携式显示器。并且，可以想像今后便携式显示器的利用率会非常高。

因此，怎样在这样小型的便携式显示器上高质量地进行在线购物时的商品提示成为课题，并为此进行着各种研究。

例如，在以往的图像显示装置中有这样的图像显示装置：观察者手持便携式显示器来三维移动时，显示器设备用加速度传感器等检测该移动来使所显示的图像动态变化，从而可以把握大尺寸的图像整体。

图1是以往的图像显示装置的使用状况的示意图，图像显示装置1701包括便携式显示器和位置检测传感器。使用者拿着图像显示装置1701在进行空间移动时，通过位置检测传感器检测二轴方向或三轴方向的加速度。图1中示出了图像显示装置1701中显示建筑物的一部分的情况，通过使用者移动图像显示装置1701，可以将建筑物的其它部分显示在图像显示装置1701上。

在此，在以往的图像显示装置中，采用二轴方向的位置检测传感器，检测图像显示装置1701的加速度的纵向和横向成分并计算时间积分，再计算速度成分和位移成分。并且，通过进行二维方向的移动，例如，能够取下像报纸或地图那样大的图像的一部分来观察，通过进行三维方向的移动，即向深度方向移动，例如，在建筑用途中，能够把握建筑物各层的构造，在医疗的用途中，能够直观地进行脑剖面的观察等(例如，参照日本专利文献特开2002-7027号公报(第4页、图2))。

并且，由于廉价且方便地观察大容量图像，对于显示器的深度方向的移动，能够进行显示图像的切换，并且通过与向深度方向以及近前方向的移动对应地放大或缩小显示图像，由此具有能够在三维空间移动的同时将图像显示部的画面作为视窗来观察的效果(例如，参照日本专利文献特开2000-66802号公报(第3页，图1))。

并且，还有如下的图像显示方法，该方法是得到静止摄影对象的反射状态因照明而不同的多个图像，并将该多个帧图像依次在显示器上切换来进行图像显示。在此例中，可以将观察者监控用摄像机设置在显示器上，一边与观看显示器的监控器观察者的视点移动对应地切换为所选择的帧图像，一边在显示器上显示图像。此外，记载有这样的技术：可以利用计算机图形学(computer graphics：CG)来制作得到静止摄影对象的镜面反射状态因照明而不同的多个原图像，来替代读取图像(例如，参照日本专利文献特开2003-132350号公报(第16页、图6))。

此外，便携式显示器上搭载有小型摄像机，检测用户的视点来计算深度方向距离并提示大面积，也有进行窗口操作、菜单选择等例子(例如，参照成田智也(Tomoya Narita)、渋谷雄(Takashi Shibuya)、辻野嘉宏(Yoshihiro Tsujino)《能够以用户的视点来控制视场的显示系统(ユ一ザの視点にょる視野コントロ一ルが可能な提示システム)》、ヒユ一マンインタフエ一ス学会(Human Interface Society)研究会报告集Vol.3NO.3PP.11-14。)。

然而，以往的图像显示装置中，在用户使用便携式显示器进行在线购物时，虽然对显示器通过各种动作使之变动，作为其反馈动作，提示比画面大的图像，或者仅通过放大缩小等进行简单的图像处理，不能实现在线购物中所寻求的、拿在手中观看实物的真实性。

例如，顾客在观察作为商品图像的毛衣时，所寻求的是能够提示感触到毛线的手感等的显示器。

另外，也考虑了这样的一种虚拟的显示方法，即，近似显示因照明而产生变化的表面反射特性或纤维的编织质感的方法，然而在摄影对象的尺寸或用户的观察距离等概念上有所欠缺。为此，在不考虑赋予摄影对象的实际的大小的感觉或将摄影对象拉到近旁观察时的材质感的这样的重要观点的情况下，例如不能实现具有相对性格的显示，相对性格的显示是指：在远距离观察时把握对象的整体像，以及在近旁观察时把摄影对象表面视为和显示器所表示的画面相同，宛如手持观察表面材料一样的显示。

这样，为了实现手持观察的行为，以往的固定型显示装置是很难做到的，因此不言而喻最好是便携式图像显示装置。然而，在以往的具备便携式显示器的图像显示装置中，在狭小的画面区域显示更多的信息是困难的。

发明内容

本发明用于解决上述以往的课题，本发明的目的在于提供一种图像显示装置以及图像显示方法，即使是用画面狭小的便携式显示器进行在线购物等的应用，也可以有效地显示具有最大真实感的商品，此真实感则是像观察者手持摄影对象商品的感觉。

为了达成上述的目的，涉及本发明的图像显示装置，显示摄影对象的图像，其特征在于，包括：距离检测单元，把观察者和该图像显示装置之间的距离作为观察距离来检测；角度检测单元，把相对于上述观察者的该图像显示装置的角度，或相对于上述观察者的该图像显示装置的移动方向作为观察方向来检测；以及显示切换控制单元，根据上述观察距离切换第1显示模式和第2显示模式，并以上述第1显示模式或上述第2显示模式显示上述摄影对象的图像，上述第1显示模式根据上述观察距离改变显示倍率，并显示上述摄影对象的图像，上述第2显示模式根据上述观察方向，显示上述摄影对象表面的法线方向不同的图像。

因此，用户可以把显示器作为一个视窗，在观察的同时把握摄影对象的整体，还可以通过将图像显示装置拉到近旁，能够以手持的感觉富有真实感地进行观察，能够大幅度地提高在线购物的实用性。

在此，最好是上述图像显示装置还包括：接近状态检测单元，根据上述观察距离计算出上述图像的显示倍率。

并且，也可以是在上述观察距离为预定距离以下时，上述接近状态检测单元视为上述摄影对象存在于上述预定距离，并将上述显示倍率计算为1倍；当上述观察距离大于预定距离时，上述接近状态检测单元视为上述摄影对象存在于比上述预定距离远处，并将上述显示倍率计算为不到1倍；当由上述接近状态检测单元计算的显示倍率不到1倍时，上述显示切换控制单元以上述第1显示模式显示上述摄影对象的图像，当上述显示倍率为1倍时，上述显示切换控制单元以上述第2显示模式显示上述摄影对象的图像。

因此，在利用画面狭小的便携式显示器在线购物等的应用中，实现了可以赋予用户摄影对象的实际的大小感觉或拉近摄影对象观察时的材质感，例如，可以实现具有相对性格的显示，在远距离观察时，可以把握对象整体像，在接近观察时，摄影对象表面看上去和显示器所显示的画面相同，宛如手中拿着表面材料观察一样。

并且，也可以在上述第1显示模式中，上述显示切换控制单元根据上述显示倍率及上述观察方向来选择并显示上述摄影对象的一部分图像。

因此，例如，在便携用的显示器等中，即使图像显示区域的面积小时，也可以容易选择摄影对象的一部分。

并且，也可以是上述摄影对象的一部分是预先决定的区域；在上述第1显示模式中，上述显示切换控制单元根据上述观察方向及上述显示倍率，从多个上述区域中选择并显示一个上述区域的图像。

因此，可以消减存储了摄影对象的一部分图像的数据库容量。

并且，也可以是上述图像显示装置还包括：标记生成单元，在上述第1显示模式中，对表示上述预先决定的区域的第1标记进行显示，并根据上述观察方向及上述显示倍率，来显示第2标记；上述显示切换控制单元根据上述第1标记及上述第2标记的位置关系，从多个上述区域中选择1个上述区域。

因此，观察者可以容易确认能够放大的区域，并可以移动第2个标记。

并且，也可以是在上述第2显示模式中，上述显示切换控制单元显示计算机图形学图像，该计算机图形学图像是在一定的照明下对任意的平面或曲面的表面绘制了光学模型的图像，该光学模型描述上述摄影对象表面的光的反射、散射、透射中的任一个。

因此，观察者在观察摄影对象时，可以以手持的感觉富有真实感地进行观察。

并且，本发明所涉及的图像显示系统，把服务器装置中所存储的摄影对象的图像显示在图像显示装置上，其特征在于，

上述图像显示装置，包括：距离检测单元，把观察者和该图像显示装置之间的距离作为观察距离来检测；角度检测单元，把相对于上述观察者的该图像显示装置的角度，或相对于上述观察者的该图像显示装置的移动方向作为观察方向来检测；显示切换控制单元，根据上述观察距离切换第1显示模式和第2显示模式，并请求对应于上述第1显示模式或上述第2显示模式的上述摄影对象的图像，显示对应于上述请求而接受的上述摄影对象的图像，上述第1显示模式根据上述观察距离改变显示倍率，并显示上述摄影对象的图像，上述第2显示模式根据上述观察方向，显示上述摄影对象表面的法线方向不同的图像；收发信单元，通过网络把基于上述请求的图像请求信号发送给服务器装置，并接收对应于上述图像请求信号的图像；上述服务器装置与上述网络连接，并包括：摄影对象数据库，存储上述摄影对象的整体图像，并根据上述图像请求信号发送图像；放大图像数据库，存储对应于显示倍率的摄影对象的一部分图像，并按照上述图像请求信号发送图像；以及倾斜变化近摄图像数据库，存储对上述摄影对象的一部分图像在上述法线方向上赋予倾斜而生成的倾斜变化近摄图像，并按照上述图像请求信号发送图像。

而且，本发明不仅可以实现作为上述的图像显示装置，还可以把这样的图像显示装置所含有的有特征的单元作为图像显示方法所含有的步骤来实现，或将这些步骤是通过计算机执行的程序来实现。并且，这样的程序也可以通过CD-ROM等记录媒体或因特网等传送媒体进行传送也是不言而喻的。

根据本发明所的图像显示装置，在将摄影对象商品的输入图像显示在便携式显示器等小型显示器上时，利用传感器来取得显示器与观察者的距离即观察距离，并按照观察距离，可以连续地观察从摄影对象的实际摄影图像到表面微细构造。

在此所提示的图像的生成方法，根据观察距离远和观察距离近的情况而不同。在观察距离为远的范围中，是实际摄影图像缩小的状态，在观察距离为近的范围中，是以事先用实际样品测定的摄影对象的详细的纹理图像，或者是切换为将此纹理图像绘制在任意面的计算机图形学图像。此效果为，在观察距离远的情况下，是把显示器的边缘作为视窗以远景来观察摄影对象的状态，在距离近的情况下，是把摄影对象表面看做显示器表面本身。

即，即使是狭小的便携式显示器，用户也可以把显示器作为视窗观察的同时把握摄影对象的整体，而后将其拉近，这时能够以手持的感觉富有真实感地进行观察，并可以大幅度地提高在线购物的实用性。

附图说明

图1是示出以往的图像显示装置的图。

图2是示出实施方式1的图像显示装置的结构的框图。

图3(a)是示出实施方式1的接近过程状态的观察距离和假定摄影对象位置关系的图；(b)是示出第1实施方式的最大接近状态的观察距离和假定摄影对象位置关系的图。

图4是示出实施方式1的接近过程状态下显示接近标记的图。

图5(a)是示出实施方式1中显示目标标记的图；(b)是示出实施方式1中显示目标标记及接近标记的图；(c)是示出实施方式1中显示目标标记及接近标记反应区域的图；(d)是示出实施方式1中显示放大图像的图；(e)是示出实施方式1中显示放大图像的图。

图6是示出实施方式1中最大接近状态下的显示的图。

图7是示出实施方式1的图像显示方法的顺序的流程图。

图8是示出实施方式1中显示摄影装置结构的图。

图9是示出实施方式1的倾斜图像数据库的图。

图10是示出观察距离和显示倍率关系的图。

图11是示出实施方式2的图像显示装置的结构的框图。

图12(a)是示出实施方式2中最大接近状态的照明检测的图；(b)、(c)是示出实施方式2中最大接近图像的生成过程的图。

图13是示出实施方式2中摄影装置的结构的图。

图14是示出实施方式2中图像显示方法的顺序的流程图。

图15是示出实施方式3中图像显示装置的结构的框图。

图16是示出实施方式3中最大接近状态下的距离检测状态的图。

图17是示出实施方式3中摄影装置的结构的图。

图18是示出实施方式3中图像显示方法的顺序的流程图。

具体实施方式

以下参照附图详细说明有关本发明的实施方式。

<实施方式1>

图2是示出实施方式1的图像显示装置的结构得框图，以在利用便携式显示终端进行在线购物时，观察者能够以高真实感来观察商品图像为目的。在此，本发明中的高真实感地观察是指连续、无意识地对商品进行精细观察，此观察不仅是对商品的整体，而且也是在边用手触摸边斟酌实际商品的状态下对商品的一部分的局部区域的观察。

图像显示装置110是观察者手中所持的能够自由移动的装置，例如，便携式显示终端等的装置，如图2所示，该装置具有：传感器部101、距离检测部102、角度检测部103、接近状态检测部104、显示切换控制部105、标记生成部108、图像显示部109、以及收发信部111。并且，图像显示装置110通过网络112，与摄影对象数据库113、放大图像数据库106以及倾斜变化近摄图像数据库107相连接。

在此，图像显示部109是显示图像的装置，例如，液晶显示板等。传感器部101是用于检测用户使用图像显示装置110的状况的摄像机等由光学摄像系统、超声波传感器、加速度传感器或由它们的组合构成的复合传感器系统。距离检测部102根据传感器部101输出的信号检测与观察者的距离。角度检测部103根据传感器部101输出的信号检测以观察者为基准的手持位置的角度。

另外，接近状态检测部104检测观察者是怎样地逐渐接近图像显示部109的状态。显示切换控制部105根据接近状态检测部104的结果，适当处理图像，并显示在图像显示部109上。标记生成部108生成标记图像，该标记图像用于向用户显示图像上的接近位置。

另外，摄影对象数据库113预先存储商品的整体图像数据。放大图像数据库106为了生成商品图像的特定部位的连续的放大图像(商品的一部分图像)，预先存储图像数据。倾斜变化近摄图像数据库107为了生成对接近的详细图像赋予倾斜来观察的图像，预先存储图像数据。收发信部111在放大图像数据库106或倾斜变化近摄图像数据库107之间，进行必要的图像数据的收发。网络112连接图像显示装置110和放大图像数据库106以及倾斜变化近摄图像数据库107。

在此，从传感器部101输出的信号在距离检测部102及角度检测部103被处理，检测从图像显示装置110到观察者的距离，以及以观察者为基准的图像显示装置110的手持位置的角度。并且，关于利用摄像机等光学摄像系统检测距离及角度的方案，在上述文献“能够以用户的视点来控制视场的提示系统(ユ一ザの視点にょる視野コントロ一ルが可能な提示システム)”中有详细地说明，因此这里省略该说明。

由于作为切换商品图像和该处理内容，预先存储了离散的图像，以便如后述那样能够把商品的整体图像到详细的部分作为图像来显示，因此，显示切换控制部105以实际时间连续地插补该离散的图像来生成图像。

标记图像被适当地合成后显示于构成便携式显示器的图像显示部109并。关于接近状态检测部104的动作进行说明。在图3中，假定摄影对象201是置于假定的远距离的摄影对象，图像显示装置110显示摄影对象。

并且，将假定摄影对象201和观察者的摄影对象距离设为D1、D2；将观察者和图像显示装置110之间的距离设为观察距离Z1、Zt；将假定摄影对象201的纵向的实际尺寸设为H；将在观察距离Z1中的显示尺寸设为H1；将在观察距离Zt中的显示尺寸设为H2。

图3(a)示出摄影对象距离D1比观察距离远的情况；图3(b)示出摄影对象距离D2和观察距离Zt相同的情况。如图3(a)所示，将摄影对象距离D1比观察距离Z1比较大的状态称作接近过程状态，与把从商品的整体图像到详细部分作为图像大致观察的行为对应。这是将图像显示装置110作为视窗，相当于观看远距离的摄影对象的状态，图像显示装置110即使是狭小的画面也能够观察商品的全景。

在此，图3(b)示出随着观察距离Z1的逐渐接近，假定摄影对象201被拉近到图像显示装置110的状态。并且，关于摄影对象距离D的变化量，通过由观察距离Z的变化量上乘以任意设定的常数，就可以在图像显示装置110上显示从摄影对象的整体到摄影对象的一部分。在观察距离Z的变化量上相乘的常数可以利用假定摄影对象的纵向的实际尺寸H来计算。

在此过程中，假定摄影对象201的图像被逐渐放大，显示倍率增加。并且，当观察距离成为Zt时，也是假定摄影对象201最接近的位置，称为最大接近状态。此时的摄影对象距离为D2。并且，当Zt与D2相等时，商品的表面成为与显示器表面相同的位置，商品的实际尺寸以倍率1∶1显示。此时，便携式显示器的画面上已经能够显示摄影对象的一部分，能够制作与提示的状态接近的状态，该提示状态是指提示像将商品拿在手中仔细观察那样的光泽感、材质感、凹凸感等的状态。显示倍率m是观察距离和摄影对象距离的比，为(公式1)。(表1)示出接近过程状态和最大接近状态中的显示倍率、观察距离、以及画面上显示尺寸的关系。

m＝Z1/D1＝H1/H    (公式1)

表1

	接近过程状态	最大接近状态
			观察距离Z	Z1	Zt
摄影对象距离D	D1	D2＝Zt
			显示倍率m	(Z1/D1)	1
画面上尺寸	(Z1/D1)H	H

假设H＝1(m)的摄影对象，当D1＝10(m)、Z1＝40(cm)、Zt＝20(cm)时，对于假定的摄影对象，通过将图像显示装置110从观察距离40(cm)拉近到20(cm)，摄影对象距离从D1被拉近到D2，即从10(m)拉近到20(cm)，在此情况下的显示倍率从4(％)被放大到100(％)，画面显示装置110上显示的尺寸从接近纵向尺寸的4(cm)变化到大出画面显示装置110的1(m)的实际尺寸。其结果，在摄影对象距离为D2时，在画面显示装置110上显示摄影对象的纵向1(m)中的4(cm)，即只显示为4(％)的一部分。

接近状态检测部104的动作是对显示倍率m进行判断，当m＜1时为接近过程状态，当m＝1时为最大接近状态。这可以利用(表1)所示的观察距离Z、假定的摄影对象距离D以及画面上的尺寸的关系来判断。在此，关于Zt的具体数值，在上述中为20(cm)，这是因为与图像显示装置110过于接近地观察，不仅导致在观察时人的眼睛的调节机能上的不便，就连图像显示装置110的显示器像素结构都会被观察到，因此最好是通常能够清楚的看到显示器的距离，所以上述20(cm)是假定的数值。

并且，在本实施方式中，设D2＝Zt，在最大接近状态下，摄影对象和观察距离处于相同位置，这两者的关系从人机界面的观点来看，以主观评价实验等经验来决定，基本上是任意的。因此，在判断接近过程状态和最大接近状态时，并非局限于(表1)，也可以利用显示倍率、画面上尺寸、观察距离中的任何一个，其阈值也是任意的。

在本实施方式中，根据以上所述的接近过程状态(第1显示模式)和最大接近状态(第2显示模式)这2个状态，传感器的输出即距离检测和角度检测结果的使用方法及控制显示图像的方法不同。

首先，利用图4对接近过程状态的情况的图像显示装置110的动作进行说明。图4是观察者观察在显示画面上显示的商品图像即毛衣的状态。在此图中使用的坐标轴XYZ是以观察者的头部301为原点固定的。

最初，观察者观察商品的整体图像，当想观察毛衣表面的详细情况时，将商品图像的一部分作为目标手持图像显示装置110接近。此时，角度检测部103将该动作作为Z轴上的距离ΔZ、X轴周围的回转角俯仰角(pitch)Δθ、Y轴周围的回转角转动角(yaw)Δψ来检测。此时，如果角度微小则以下的关系式成立，能够从角度算出ΔX及ΔY。除此之外，也可以直接检测Y轴方向的位移ΔY、X轴方向的位移ΔX。以下，在接近过程状态的图像显示装置110的移动量表记利用ΔX、ΔY。

ΔXZ·Δψ

ΔYZ·Δθ                    (公式2)

像(公式2)那样，利用ΔX、ΔY的检测结果，在显示切换控制部105中，上下左右移动图像上显示观察者所希望的接近位置的接近标记304，在商品图像上合成并显示。对接近标记304的移动方向和ΔX及ΔY的方向关系不进行规定，在本实施方式中对于ΔX及ΔY做逆向移动来进行显示。例如，面对图像显示装置110，用手将该装置向左移动时，意味着让接近位置稍微向商品图像的中心右侧偏移，接近标记304也随之偏移到移动前的图像上的位置的右边。

如上述那样，观察者边拿着图像显示装置110边观看接近标记304，对商品图像上的接近位置进行调整，同时沿Z轴移动，并根据距离检测部102来检测移动的位移ΔZ。

并且，显示切换控制部105按照Z轴方向的ΔZ的距离移动，将商品图像的上述接近区域作为中心进行图像的放大显示。此时的显示倍率如(表1)所示可以作为Z1和D1的比来设定。

如以上所示，在本实施方式中，检测观察者的视线，并不是检测上述角度。实际上，在便携式的图像显示装置110中，由于画面狭小，观察者不能在画面内自由移动视线，视线经常是被固定在连接观察者的眼睛和便携式图像显示装置110的直线上。但是，如图4所示，在接近相对于商品图像的中心偏向上下左右的位置时，作为代替视线检测，可以进行把观察者作为原点的便携式图像显示装置110的位置检测。

因此，在本实施方式的接近过程状态中，观察者不使Z值变化而手持图像显示装置110在XY平面内移动时，被显示的图像自身不发生变化，只是接近标记304的位置发生变化。

下面，利用图5对在图4中说明的以接近过程状态显示的图像进行说明。想像对于画面狭小的便携式图像显示装置110而言，指定正确的接近部位是非常困难的。因此，在本实施方式中，预先设定能够接近的区域，进一步，将图像显示装置110在XY轴方向移动时，将可接近区域作为目标标记401来显示，使之与接近标记304相吻合，通过移动图像显示装置110来进行目标标记401的选择。在此，图5(a)是表示目标标记401的图像显示装置110；图5(b)是由接近标记304选择任意的目标标记401的图像显示装置110；图5(c)是通过将接近标记304移动到目标标记401的一定范围内，来选择目标标记401的图像显示装置110；图5(d)是示出由接近标记304选择的可接近区域的放大图像的图像显示装置110；图5(e)示出将所选择的可接近区域进一步放大的图像显示装置110。

首先，在图5(a)中，作为可接近区域准备(A)(B)(C)这3种，并显示目标标记401，该目标标记401表示在商品图像的整体图像上可接近的位置。

然后，观察者手持图像显示装置110，通过向XY轴方向移动，如图5(b)所示，移动并显示接近标记304，选定作为商品图像的接近对象的任意目标标记401。作为接近目标的局部区域的设定方法，存在各种实现模式，特别是在显示画面为较大画面的情况下，为了以比较大的面积来提示商品图像，最好进行自由设定。

该部分的用户界面可以考虑是各种方式。例如，也可以是最初在商品图像上不显示目标标记401，在由观察者手持移动的行为产生了接近标记304时，才显示与接近标记304最接近的目标标记401。

并且，也可以是如图5(c)所示，当接近标记304进入离目标标记401一定距离内的接近标记反应区域402时，被自动地判断为与该目标标记401接近。并且，一旦确定了接近地点后，为了不妨碍观察图像，还考虑过消除已经显示的接近标记304或目标标记401。

下面，在接近过程状态中，对于静止图像，在选择接近的区域的同时使观察距离接近该部位时，在放大图像数据库106中所存储的放大图像则如图5(d)所示那样显示，再通过观察者将图像显示装置110向Z轴方向移动，如图5(e)所示，为了得到将商品图像的特定部位向中心连续且逐渐接近的感觉，将在Z轴方向上被放大的放大图像逐次显示。

该放大图像数据库106对各可接近区域(A)、(B)、(C)，预先存储连续的放大图像，或者将高精细图像经过图像处理来实现连续放大等方法来实现。不管怎样，因为高精细图像所必须的面积被限定在可接近的区域，所以存在有图像存储量比摄影对象整体的高精细图像的存储少。并且，在该过程中的图像的取得中，能够通过利用后述的装置来实现。

下面，利用图6对最大接近状态进行说明。

以作为商品图像的毛衣为例，相当于在看实际商品时，为了研究毛衣的表面花纹或编织、纤维的质量、手感等，对充分接近特定部位来进行并确认。在此情况下，显示切换控制部105以与接近过程状态不同的动作来显示图像。

首先，在最大接近状态下，在画面显示部109的整体显示商品图像的特定区域，在此例中毛衣的毛线编织针眼被显示出来。在此，和以前同样，当手持图像显示装置110倾斜时，角度检测部103把图像显示装置110的倾斜以Z轴上的距离ΔZ、X轴周围的回转角俯仰角Δθ、Y轴周围的回转角转动角Δψ来检测。

但是，在最大接近状态下，摄影对象距离D比观察距离Zt大时，Z轴方向的距离ΔZ只用于再次返回接近过程状态，只检测Δθ、Δψ这2个角度，对一定照明、一定视角的观察者显示摄影对象的表面倾斜发生了变化的状态的图像，能够高真实感地提示真实的表面材质感、凹凸感等。

另外，利用图7的流程图，对如在上述的最大接近状态下的图像显示方法进行说明。首先，在S601，距离检测部102测定观察距离Z。然后，在S602，角度检测部103测定(Δψ、Δθ)。

而后，在S603，接近状态检测部求出显示倍率，进行观察状态的判断。并且，在此检测中，并非限定于显示倍率的数值，从(表1)中可以清楚地知道也可以利用观察距离。在此，检测到接近过程状态的情况下，转移到S606；当最大接近状态被检测的情况下，转移到S604。

首先，在接近过程状态的情况下，在S606，标记生成部108在图像上显示接近标记304、目标标记401。然后，在S607，显示切换控制部105根据(Δψ、Δθ)实施(ΔX、ΔY)的接近区域的选择。

然后，在S608中，显示切换控制部105进行放大图像数据库106的检索，将该放大图像作为向目标接近区域移动的图像，连续输出给图像显示部109。然后，在S609，图像显示部109将放大图像与商品图像重合来显示。

然后，在最大接近状态的情况下，在S604，显示切换控制部105根据角度(Δψ、Δθ)计算倾斜变化，来进行倾斜变化近摄图像数据库107的检索，再现近摄图像的倾斜变化。

然后，在S605，图像显示部109将检索到的近摄图像显示在图像显示部109上。在此，观察距离Z的变化对近摄图像不产生任何变化，当观察距离Z变大时再次返回到接近过程状态。状态依赖于这样的观察距离Z来发生变化的系统中，有时因传感器系统的干扰而发生状态剧烈变动的现象，因此对系统赋予一种滞后特性或平滑特性的方案是有效的。

以上，结束了对实施方式1中的图像显示方法、图像显示装置110的说明。

下面，对所利用的图像数据库的取得方法进行说明。图8示出一种摄影装置，该摄影装置以一定的照明及一定的摄影角度，将摄影对象701倾斜各种角度同时，仅对该摄影对象701即毛衣的任意的特定区域进行摄影。

倾斜台702是放置作为摄影对象701的毛衣的平台，倾斜角度可变。自动架台装置703包括2个机构，即，其中一个机构是使倾斜台702的面法线方向以Δψ和Δθ的2个自由度倾斜的机构，另一个机构是使倾斜台702在XY轴方向上平行移动的机构。照明灯704通过生成平行光的镜头705，以约为22度的入射角照射摄影对象701。

摄像机706被设定在与XY轴平面垂直方向的Z轴方向上的从远距离到近距离的位置上，对摄影对象701进行摄影。

在图8中，通过将摄像机706在Z轴方向的移动，来制作摄影对象701的放大图像，也可以用摄像机706的镜头的变焦机构来简便地代用。

首先，对摄影对象701的放大图像进行图像数据库化的顺序进行说明。

在此，在接近过程状态中，对静止图选择接近区域的同时，需要生成放大图像，以便得到向该部位连续且逐渐接近的感觉。

首先，决定与可接近区域(A)、(B)、(C)对应的摄影对象701上的选定区域711，平行移动自动架台装置703，将摄像机706设置在与可接近区域的正上方一致的位置。

然后，使摄像机708在Z轴方向上移动的同时对接近状况的图像进行连续摄影，并将摄影图像存储到放大图像数据库106中。

如上所述，可制作在接近过程状态下的可接近区域的放大图像。

下面，对将摄影对象701的倾斜变化近摄图像进行图像数据库化的顺序进行说明。

在最大接近状态中，如图6所述，需要将图像显示装置110与X轴周围和Y轴周围的回转角相对应的图像。为此，以Δψ和Δθ这2个变量角度使倾斜台702倾斜，再次逐次进行摄影，如图9所示，作为二维的图像数据库，存储在倾斜变化近摄数据库107中。另外，虽然在图9中，将上述的倾斜角度范围设为±30度，但其他的数值也没有关系。

并且，从上述的2种图像数据库中生成实际的显示图像是显示切换控制部105的机能，与观察距离D对应，在接近过程状态下，检索放大图像数据库106，必要时可以对放大图像边做适当插补边显示；在最大接近状态下，根据Δθ、Δψ检索倾斜变化近摄图像数据库107，必要时可以对倾斜变化近摄图像实施适当插补并显示。

并且，在接近过程状态中，观察距离和显示倍率的关系如图10所示，可以像直线801那样，与观察距离(Zmax到Zt)相对应地使显示倍率均匀增加，也可以像曲线802及曲线803那样，使之偏离并与观察距离相对应地增加显示倍率。在图10中从观察距离Zt到Zmin为最大接近状态。

并且，观察距离Zmax、观察距离Zmin、作为最大接近状态的观察距离Zt不仅利用预先设定的值，也可以是观察者作为初始设定来设定。例如，观察者手持图像显示装置110最大限度地伸展手臂的状态下设定观察距离Zmax，在观察者能够确认图像的范围内最接近图像显示装置110的状态下设定观察距离Zmin，观察者可以在希望的位置设定作为最大接近状态的观察距离Zt。

<实施方式2>

在实施方式1中，对于这样的图像显示装置进行了说明，即，与摄影对象表面的面法线倾斜的2个自由度的变化相对应，将在摄影中使用的一定的照明下的图像作为最大接近图像来使用的图像显示装置110；在实施方式2中对如下情况进行说明，即，观察者在屋外或屋内使用本图像显示装置时，在最大接近图像的观察中，合成并显示当前照明下的将要观察的最大接近图像。

作为在一般的照明下的任意的观察中记述表面特性的方法，在近年的计算机图形学领域中，经常使用的概念是双向反射分布函数(bidirectional reflectance distribution function：BRDF)和将BRDF扩展为二维图像的双向纹理函数(bidirectional texture function：BTF)。BRDF是4个变量的函数，如(公式3)所示，是以入射放射亮度L的照度E作为正规化来定义的，上述4个变量的函数是指，仅对表面上的1点用球坐标表现照明的入射角(α、β)，以及同样用球坐标来表现观察视角的(θe、e)。

BRDF(α、β，θe，e)＝L(θe，e)/E(α、β)

                                                    (公式3)

此外，BTF是将BRDF扩展到具有一定面积的图像区域的函数，是(α、β、θe、e)和(X、Y)合计6个变量的函数，相对于以往的纹理而言，也被称为三维纹理。若该一定面积内的照度一定，则BTF如(公式4)所述，把从视角方向的亮度图像利用据从某个角度的照明的照度得到正规化的BTF。

BTF(α、β，θe，e，X，Y)＝L(θe，e，X，Y)/E(α、β)

                                                    (公式4)

因此，在实施方式2中，将通过使用该BTF来进行更富有真实感的显示作为其目的。图11是示出实施方式2的图像显示装置的结构的框图，与图2不同的部分是，照明方向检测部901、照度检测部902、BTF数据库903以及绘制部904。另外，与图2相同号码的构成要素的动作与实施方式1相同，因此在此省略说明。

图像显示装置905是观察者手持的能够自由移动的例如便携式显示终端等装置，如图11所示，具有：照明方向检测部901、照度检测部902、绘制部904、传感器部101、距离检测部102、角度检测部103、接近状态检测部104、显示切换控制部105、标记生成部108、图像显示部109以及收发信部111。并且，图像显示装置905通过网络112，与摄影对象数据库113、BTF数据库903、放大图像数据库106以及倾斜变化近摄图像数据库107连接。

图12(a)示出照明方向检测和所显示的绘制后的图像。照明方向检测部901检测如图12所示的观察者在屋外或屋内使用图像显示装置905时的环境照明的方向(α、β)、及照度E。照度检测部902检测在屋外或屋内使用图像显示装置905时的环境照明的显示面照度。在这些照明光的检测中，也可以处理来自实施方式1中的传感器部101的信号并加以利用，也可以利用附加的照度传感器等来进行。在BTF数据库903中，存储预先测定摄影对象的特定区域来得到的BTF。绘制部将要在观察照明下观察的摄影对象的最大接近图像的亮度，作为以如(公式5)所示的BTF和照明的照度的乘积所表现的亮度来生成。

L(θe，e，X，Y)＝BTF(α，β，θe，e，X，Y)×E(α、β)  (公式5)

在利用实测的BTF的图像库的计算机图形学的绘制中，因为需要摄影对象的三维模型或表面法线，所以需要用另外的激光扫描等特殊的装置来计测。然而，在本实施方式中，摄影对象是如毛衣等可以改变形状的物体，因为将BTF适用于比较局部的最大接近图像，所以不需要取得摄影对象的表面形状。

在此，在本实施方式中，如图12(b)、(c)所示，假设作为任意的假想的平面及曲面的假想曲面1002，通过把BTF1003作为三维文理适用于该假想曲面1002，来生成最大接近图像1001，并显示在图像显示装置905上。另外，图12(b)示出假想曲面1002为凸状的情况，图12(c)示出假想曲面1002为凹状的情况。并且，可以把假想曲面1002是凸状还是凹状显示在图像显示部109上。这样，对于任意的平面、特别是曲面适用BTF时，能够明确判明与照明的变化对应的表面的纹理，可以得到宛如拿在手中斟酌的感觉的效果。为了这个目的，可将在绘制中使用的假想曲面1002与用户手持的样子相结合来自由指定和变更。

图13示出用于测定摄影对象的BTF的摄影装置1103，在与图8的摄影装置712相同的部分附有相同的编号，与图8不同点是：附加有关于照明角度α的照明角度移动机构1101，在自动架台装置703上附加了关于角度β的摄影对象回转机构1102。

对于摄影装置1103的使用方法进行说明。由于接近过程状态与图8的动作相同，因此省略说明。以下对最大接近状态进行说明。在BTF测定的情况下，因为将用摄像机706观察的像素值直接作为亮度值来使用，预先校准摄像机706的OETF(光电转换函数)来使之成为线性亮度。在摄像机706的位置，当为最大接近状态时，首先，对于摄像机视角将照明角度α固定在22.5°的初始位置，对于XY坐标系将摄影对象回转机构1102固定在β＝0°的初始位置。在以上的设定状态中，通过Δψ和Δθ这2个变量，对倾斜台702赋予倾斜，再次逐次进行摄影。进一步，对于摄像机视角将照明位置移动到45°的位置上，再次通过Δψ和Δθ这2个变量，边倾斜边摄影，并每次倾斜22.5°实施到157.5°。

然后，在摄影对象回转机构1102中，使角度β每隔一定的角度进行回转，再次使照明角度α从22.5°回转到157.5°，重复同样的测定。以上，结束了包括照明角度的2个自由度(α、β)的测定，并将此结果作为BTF数据库903来保存。

另外，在图13的摄影装置1103中，虽然固定摄像机706而使照明角度α发生了变化，也可以是固定照明灯704而使移动摄像机角度来实现。而且，在此用于测定BTF的角度刻度幅度22.5°等数值只是作为一个例子，可以使用任意的值。在实际的计算中，使用得更多的是对这些测定值进行适当地插补后的值。

以下，图14示出在实施方式2中的图像显示方法的流程图。与图7的流程图不同的部分是从S1201到S1204。在此，省略从S601到S603、从S606到S609的说明。

首先，在S1201，照明方向检测部901进行观察照明角度的测定，照度检测部902进行观察照明照度的测定。

然后，在S1202，显示切换控制部105将BTF请求信号输出给收发信部111，该BTF请求信号用于检索与照明角度及照度相应的BTF；收发信部111通过网络，将BTF请求信号发送给BTF数据库903；在BTF数据库903中，将与BTF请求信号相应的BTF发送到图像显示装置905。

然后，在S1203，绘制部904生成映射接受的BTF的表面，考虑照明方向和表面的法线来映射BTF，再将施行了绘制的图像作为最大接近图像来生成。

然后，在S1204，图像显示部109显示所生成的最大接近图像。

并且，在绘制中使用的函数，由于在此以如毛衣表面那样的纹理为主的表面为例子，所以使用了BTF，但如果是平滑表面，则即使是BRDF也可以得到同样的效果，在以内部散射为主的纸面的表面也可以利用双向表面散射分布函数(bidirectional scattering surface reflectancedistribution function：BSSRDF)。

<第3实施方式>

到实施方式2为止，提供了一种在最大接近状态下对应于Δψ和Δθ的变化只显示图像的观察方向的变化的图像显示装置905。相对于此，在实施方式3中，提供如下的图像显示装置：通过使用扩站BTF并考虑距离概念的数据库，来反映对应于观察距离的变化的微妙的近摄图像距离所产生的变化，从而可以提示作为摄影对象的详细图像的放大图像。

图15是本实施方式的图像显示装置1302的结构的框图，是将图11的图像显示装置1302中的BTF数据库903置换为可变距离BTF数据库1301而构成的。在此，在本发明中将可变距离BTF称为DTBF。另外，在其他构成要素中，与图11相同编号的构成要素的动作与实施方式1及实施方式2相同，所以在此省略说明。

下面，图16是示出本实施方式的图像显示方法的图，示出了在最大接近状态下，除(Δψ、Δθ)的角度外，显示图像的观察距离还根据观察距离Z的变动ΔZ而更接近，由此变为能够详细观察表面构造1401的图像的最大接近状态。在该状态下，达到了观察距离为Z＜Zt、作为摄影对象的毛衣的毛线编织的构造都能够详细地观察的水平。

DBTF把以往的BTF(α、β、θe、e、X，Y)扩展到距离方向Z上，作为7个变量的纹理函数，如(公式6)所示，能够把观察距离Z的位置的来自视角方向的亮度图像采用以照明的照度正规化的量来定义DBTF。

DBTF(α，β，θe，e，X，Y，Z)＝L(θe、e、X，Y，Z)/E(α，β)(公式6)

在DBTF数据库1301中，存储有预先把摄影对象的特定区域用特殊的装置测定得到的DBTF。绘制部904把要在观察照明下观察的摄影对象的详细图像的亮度，作为如(公式7)所示的用BTF和照明的照度的积表现的亮度来生成。

L(θe，e，X，Y，Z)＝DBTF(α、β、θe，e，X，Y，Z)×E(α、β)(公式7)

在本实施方式中，摄影对象是像毛衣那样的可变形状的物体，在为比较局部的详细图像时，通过适用DBTF，不必取得摄影对象的形状，把假想的平面或曲面假定作为1002，通过把DBTF适用于假想曲面1002，能够容易生成被绘制的详细图像，并可以把该图像显示在图像显示装置1302上。

图17示出了用于测定摄影对象的DBTF的摄影装置1502，在与图13的摄影装置相同的部分附有相同的编号，进行同样的动作，因此在此省略说明。相对于实施方式2中图13所示的摄影装置，摄像机1501能够在Z轴方向上移动。另外，在摄影装置1502中，通过摄像机1501向Z轴方向移动来使摄影对象距离可变，但可以用摄像机1501的镜头变焦机构来简便地代用。

对摄影装置1502的使用方法进行说明。在接近过程状态的情况下，与图13的动作相同，所以在此省略说明。

以下，对于实施方式3的最大接近状态，说明DBTF测定。首先，把用摄像机1501观测的像素值直接用作亮度值，因此预先校准摄像机1501的OETF(光电转换函数)使之成为线性亮度。

然后，把摄像机1501移动到最大接近状态的位置，将照明角度α固定在相对于摄像机视角22.5°的初始位置，将摄影对象回转机构1102固定为相对于XY坐标系β＝0°的初始位置。在以上的设定状态中，通过Δψ和Δθ这2个变量对倾斜台703赋予倾斜，再次逐次进行摄影。

然后，将照明角度α移动到相对于摄像机视角成45°的位置，再次通过Δψ和Δθ这2个变量，边倾斜边摄影，并将照明角度α每次倾斜22.5°地依次实施到157.5°。然后，在摄影对象回转机构1102中，使角度β每隔一定的角度进行回转，再次使照明角度α从22.5°回转到157.5°，重复同样的测定。以上，结束了包括照明角度的2个自由度(α、β)的测定。

然后，使摄像机1501比实施方式2中的最大接近状态的位置更加接近摄影对象，再次重复测定。另外，在摄影装置1502中，通过改变距离来实现了摄像机1501向Z轴方向的移动，但也可以利用镜头的变焦机构来简便地代用。

把上述结果作为DBTF数据库1301来保存。而且，在图17的摄影装置1502中，固定摄像机1501而移动了照明角度，但也可以固定照明而使摄像机角度移动。而且，在此，用于测定BTF的角度刻度22.5°等的数值只是作为一个例子，可以使用任意的值。此外，在实际的计算中，可以使用对这些测定值进行了适当插补的值。

图18示出了实施方式3的图像显示方法的流程图。与实施方式2中图14的流程图不同的部分是从S1601到S1602。另外，省略从S601到S603、从S606到S609、S1201、S1203及S1204的说明。

首先，在S1601，接近状态检测部104再次验证显示倍率，当显示倍率为m＞1时，转移到S1602；当显示倍率为m＝1时，转移到S1202。另外，虽然把最大接近状态的条件设为m＝1，但在实际使用中不设定为m＝1，而把最大接近状态的条件设定为考虑使用者的便利性的0.9＜m＜1.1等。

然后，在S1602，显示切换控制部105将DBTF请求信号输出给收发信部111，该DBTF请求信号用于检索与照明角度及照度对应的DBTF；收发信部111通过网络，将DBTF请求信号发送给DBTF数据库1301；在DBTF数据库1301中将与BDTF请求信号对应的DBTF发送到图像显示装置1302。

以后与图14同样，在S1203，显示切换控制部105对DBTF进行映射，再生成作为施行了绘制的图像的详细图像。

并且，因为在本实施方式中以像毛衣表面那样的纹理为主的表面为例，所以在绘制中使用的函数是BTF，如果是平滑表面则即使是BRDF也可以得到同样的效果。此外，在像内部散射为主的纸面的表面上，也可以使用双向表面散射分布函数BSSRDE(bidirectional scatteringsurface reflectance distribution function)。

另外，在上述各实施方式中，对从各数据库取得所有的图像进行显示的情况进行了说明，但并不限于此。例如，也可以是最初观察者在商店把商品的图像拍摄下来，之后显示该商品的图像时，整体图像表示实际拍摄的商品的图像，在除此之外的接近图像中从各数据库取得相应的商品的图像来进行表示。

产业上的可利用性

本发明的图像显示装置以及图像显示方法，在线购物等的应用中，把摄影对象商品的输入图像显示在便携式显示器等小型显示器时，即使是显示面积狭小的便携式显示器，用户也可以把显示器作为一个视窗来观察的同时把握摄影对象的整体，还可以通过将图像显示装置拉近，能够以手持的感觉富有真实感地观察，能够大幅度提高在线购物的实用性，非常有用。并且，本图像显示装置以及图像显示方法，还可以有效地利用于写实和计算机图形学的并用有效的医疗用途或数字档案文件等的博物馆用途。

Claims (21)

1.一种图像显示装置，显示摄影对象的图像，其特征在于，包括：

距离检测单元，把观察者和该图像显示装置之间的距离作为观察距离来检测；

角度检测单元，把相对于上述观察者的该图像显示装置的角度，或相对于上述观察者的该图像显示装置的移动方向作为观察方向来检测；以及

显示切换控制单元，根据上述观察距离切换第1显示模式和第2显示模式，并以上述第1显示模式或上述第2显示模式显示上述摄影对象的图像，上述第1显示模式根据上述观察距离改变显示倍率，并显示上述摄影对象的图像，上述第2显示模式根据上述观察方向，显示上述摄影对象表面的法线方向不同的图像。

2.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，上述图像显示装置还包括：接近状态检测单元，根据上述观察距离计算出上述图像的显示倍率。

3.根据权利要求2所述的图像显示装置，其特征在于，

在上述观察距离为预定距离以下时，上述接近状态检测单元视为上述摄影对象存在于上述预定距离，并将上述显示倍率计算为1倍；当上述观察距离大于预定距离时，上述接近状态检测单元视为上述摄影对象存在于比上述预定距离远处，并将上述显示倍率计算为不到1倍；

当由上述接近状态检测单元计算的显示倍率不到1倍时，上述显示切换控制单元以上述第1显示模式显示上述摄影对象的图像，当上述显示倍率为1倍时，上述显示切换控制单元以上述第2显示模式显示上述摄影对象的图像。

4.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，

在上述第1显示模式中，上述显示切换控制单元根据上述显示倍率及上述观察方向来选择并显示上述摄影对象的一部分图像。

5.根据权利要求4所述的图像显示装置，其特征在于，

上述摄影对象的一部分是预先决定的区域；

在上述第1显示模式中，上述显示切换控制单元根据上述观察方向及上述显示倍率，从多个上述区域中选择并显示一个上述区域的图像。

6.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，

上述图像显示装置还包括：

标记生成单元，在上述第1显示模式中，对表示上述预先决定的区域的第1标记进行显示，并根据上述观察方向及上述显示倍率，来显示第2标记；

上述显示切换控制单元根据上述第1标记及上述第2标记的位置关系，从多个上述区域中选择1个上述区域。

7.根据权利要求6所述的图像显示装置，其特征在于，

上述标记生成单元预先把上述第1标记与上述摄影对象的整体图像重合来显示。

8.根据权利要求6所述的图像显示装置，其特征在于，

当上述第2标记接近上述第1标记表示的区域时，上述标记生成单元将上述第1标记与上述摄影对象的整体图像重合来显示。

9.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，

在上述第2显示模式中，上述显示切换控制单元根据上述观察方向及照明条件，显示上述摄影对象表面的法线方向不同的图像。

10.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，

在上述第2显示模式中，上述显示切换控制单元在一定的照明下，显示上述摄影对象表面的法线方向根据2个自由度倾斜的图像。

11.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，

在上述第2显示模式中，上述显示切换控制单元显示计算机图形学图像，该计算机图形学图像是在一定的照明下对任意的平面或曲面的表面绘制了光学模型的图像，该光学模型描述上述摄影对象表面的光的反射、散射、透射中的任一个。

12.根据权利要求11所述的图像显示装置，其特征在于，

上述光学模型是利用摄影对象表面的双向反射分布函数、摄影对象表面的双向表面散射分布函数、或摄影对象表面的双向纹理函数中的任一个来计算的模型，

在上述第2显示模式中，上述显示切换控制单元显示计算机图形学图像，该计算机图形学图像是在一定的照明下对任意平面或曲面的表面绘制了上述光学模型的图像。

13.根据权利要求11所述的图像显示装置，其特征在于，

上述光学模型是利用把观察距离作为参数的摄影对象表面的双向反射分布函数、把观察距离作为参数的摄影对象表面的双向表面散射分布函数、或把观察距离作为参数的摄影对象表面的双向纹理函数中的任一个来计算出的模型；

在上述第2显示模式中，上述显示切换控制单元显示计算机图形学图像，该计算机图形学图像是在一定的照明下对任意平面或曲面的表面绘制了上述光学模型的图像。

14.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，

在上述第2显示模式中，上述显示切换控制单元根据上述观察距离来显示上述摄影对象的放大图像。

15.一种图像显示系统，把服务器装置中所存储的摄影对象的图像显示在图像显示装置上，其特征在于，

上述图像显示装置，包括：

距离检测单元，把观察者和该图像显示装置之间的距离作为观察距离来检测；

角度检测单元，把相对于上述观察者的该图像显示装置的角度，或相对于上述观察者的该图像显示装置的移动方向作为观察方向来检测；

显示切换控制单元，根据上述观察距离切换第1显示模式和第2显示模式，并请求对应于上述第1显示模式或上述第2显示模式的上述摄影对象的图像，显示对应于上述请求而接受的上述摄影对象的图像，上述第1显示模式根据上述观察距离改变显示倍率，并显示上述摄影对象的图像，上述第2显示模式根据上述观察方向，显示上述摄影对象表面的法线方向不同的图像；

收发信单元，通过网络把基于上述请求的图像请求信号发送给服务器装置，并接收对应于上述图像请求信号的图像；

上述服务器装置与上述网络连接，并包括：

摄影对象数据库，存储上述摄影对象的整体图像，并根据上述图像请求信号发送图像；

放大图像数据库，存储对应于显示倍率的摄影对象的一部分图像，并按照上述图像请求信号发送图像；以及

倾斜变化近摄图像数据库，存储对上述摄影对象的一部分图像在上述法线方向上赋予倾斜而生成的倾斜变化近摄图像，并按照上述图像请求信号发送图像。

16.根据权利要求15所述的图像显示系统，上述服务器装置还包括：

BTF数据库，存储上述摄影对象的一部分图像的双向纹理函数。

17.根据权利要求15所述的图像显示系统，上述服务器装置还包括：

可变距离BTF数据库，存储把上述观察距离的变化作为参数的、上述摄影对象的一部分图像的双向纹理函数。

18.根据权利要求17所述的图像显示系统，其特征在于，

在上述服务器装置中，

把上述观察距离的变化作为参数的、上述摄影对象的一部分图像的双向纹理函数，是把上述摄影对象的一部分图像在摄影对象上的位置、上述观察距离、照明角度及上述观察方向作为参数的函数。

19.一种摄影装置，用于权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，包括：

台机构，相对于上述摄影对象以2个自由度的角度倾斜，并以1个自由度的角度进行回转；

照明单元，以1个自由度的角度变化；以及

摄像机单元，以1个自由度的距离变化；

对将上述观察距离的变化作为参数的、上述摄影对象的一部分图像的双向纹理函数进行测定。

20.一种图像显示方法，显示摄影对象的图像，其特征在于，包括：

距离检测步骤，把观察者和该图像显示装置之间的距离作为观察距离来检测；

角度检测步骤，把相对于上述观察者的该图像显示装置的角度、或相对于上述观察者的该图像显示装置的移动方向作为观察方向来检测；以及

显示切换控制步骤，根据上述观察距离切换第1显示模式和第2显示模式，并以上述第1显示模式或上述第2显示模式显示上述摄影对象的图像，上述第1显示模式根据上述观察距离改变显示倍率，并显示上述摄影对象的图像，上述第2显示模式根据上述观察方向，显示上述摄影对象表面的法线方向不同的图像。

21.一种程序，用于显示摄影对象的图像，其特征在于，使计算机执行以下步骤：

距离检测步骤，把观察者和该图像显示装置之间的距离作为观察距离来检测；

角度检测步骤，把相对于上述观察者的该图像显示装置的角度、或相对于上述观察者的该图像显示装置的移动方向作为观察方向来检测；以及

显示切换控制步骤，根据上述观察距离切换第1显示模式和第2显示模式，并以上述第1显示模式或上述第2显示模式显示上述摄影对象的图像，上述第1显示模式根据上述观察距离改变显示倍率，并显示上述摄影对象的图像，上述第2显示模式根据上述观察方向，显示上述摄影对象表面的法线方向不同的图像。

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