JP2000235657A - 画像表示方法及び装置 - Google Patents
画像表示方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 画像表示装置に入射する照明光線の入射方
向、強度、色の変化に合わせて、表示画像内の物体を照
明する照明光線の入射方向、強度、色を変化させる。 【解決手段】 仮想光源により照明された仮想物体の画
像をコンピュータグラフィクスにより生成し、該生成さ
れた画像を表示する画像表示方法において、画像表示装
置が設置されている空間に配置された照明光源から前記
画像表示装置に入射する照明光線を検出し、該検出され
た照明光線の入射方向、強度、色を計算し、該計算結果
に基づいて、仮想物体及び第１の仮想光源が定義された
仮想空間内に、第２の仮想光源を定義し、前記第１の仮
想光源及び第２の仮想光源により照明された前記仮想物
体の画像を生成し、該生成された画像を表示する方法及
び装置である。
向、強度、色の変化に合わせて、表示画像内の物体を照
明する照明光線の入射方向、強度、色を変化させる。 【解決手段】 仮想光源により照明された仮想物体の画
像をコンピュータグラフィクスにより生成し、該生成さ
れた画像を表示する画像表示方法において、画像表示装
置が設置されている空間に配置された照明光源から前記
画像表示装置に入射する照明光線を検出し、該検出され
た照明光線の入射方向、強度、色を計算し、該計算結果
に基づいて、仮想物体及び第１の仮想光源が定義された
仮想空間内に、第２の仮想光源を定義し、前記第１の仮
想光源及び第２の仮想光源により照明された前記仮想物
体の画像を生成し、該生成された画像を表示する方法及
び装置である。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、照明された物体の
画像を表示する画像表示装置に関し、特に、計算機内部
に定義された仮想３次元物体を表示するバーチャルリア
リティ等の画像表示装置や、予め撮影した絵画や彫刻等
の画像を再生表示する画像表示装置に適用して有効な技
術に関するものである。
画像を表示する画像表示装置に関し、特に、計算機内部
に定義された仮想３次元物体を表示するバーチャルリア
リティ等の画像表示装置や、予め撮影した絵画や彫刻等
の画像を再生表示する画像表示装置に適用して有効な技
術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、バーチャルリアリティなどの計算
機内部に定義された仮想３次元物体を表示する画像表示
装置は、ディスプレイ等の表示手段と仮想空間画像生成
手段により構成されており、仮想空間画像生成手段にお
いて、まず計算機内部で３次元仮想空間を定義し、図８
に示すように、仮想空間内に定義された仮想物体１８
を、同じく仮想空間内に定義された仮想光源１３によっ
て照明しておき、観察者の視点１６から仮想視野平面１
９を窓としてのぞいたときに視野１７内に見える前記仮
想物体１８の画像を生成する。生成された画像は表示手
段に表示される。この時、前記仮想物体１８を照明する
光源は仮想光源１３だけであり、この仮想光源１３は図
８に示すような点光源のほか、面光源として定義するこ
ともできる。また、仮想光源１３は１つとは限らない。
機内部に定義された仮想３次元物体を表示する画像表示
装置は、ディスプレイ等の表示手段と仮想空間画像生成
手段により構成されており、仮想空間画像生成手段にお
いて、まず計算機内部で３次元仮想空間を定義し、図８
に示すように、仮想空間内に定義された仮想物体１８
を、同じく仮想空間内に定義された仮想光源１３によっ
て照明しておき、観察者の視点１６から仮想視野平面１
９を窓としてのぞいたときに視野１７内に見える前記仮
想物体１８の画像を生成する。生成された画像は表示手
段に表示される。この時、前記仮想物体１８を照明する
光源は仮想光源１３だけであり、この仮想光源１３は図
８に示すような点光源のほか、面光源として定義するこ
ともできる。また、仮想光源１３は１つとは限らない。
【０００３】一般に、仮想空間画像生成手段は、コンピ
ュータ（計算機）と、ライブラリ群またはアプリケーシ
ョンプログラムなどのソフトウェアによって構成され、
それらのソフトウェアは、外部からの入力により仮想光
源の位置や種類を設定または変更できるようになってい
る。
ュータ（計算機）と、ライブラリ群またはアプリケーシ
ョンプログラムなどのソフトウェアによって構成され、
それらのソフトウェアは、外部からの入力により仮想光
源の位置や種類を設定または変更できるようになってい
る。
【０００４】また、予め撮影された絵画や彫刻等の画像
を再生表示する画像表示装置では、特定の照明条件で照
明されている被写体を撮影した画像を表示する。
を再生表示する画像表示装置では、特定の照明条件で照
明されている被写体を撮影した画像を表示する。
【０００５】前記バーチャルリアリティなどの計算機内
部に定義された仮想３次元物体を表示する画像表示装置
に関する技術については、例えば、Ｓilicon Ｇraphics
社発行のＯpenＧＬ,Ｉnventor,Ｐerformer、「汎用３次
元グラフィクスライブラリ」、ＳＥＮＳＥ８社発行のＷ
orldＴoolＫit、「ＶＲアプリケーション構築用ソフトウ
ェアツール」、Ｓoftimage,Ａlias/Ｗavefront,3Ｄ Ｓt
udio ＭＡＸ,ＬigtＷave3Ｄ、日本評論社発行の大石進
一，牧野光則著「グラフィクス」等に記載されている。
部に定義された仮想３次元物体を表示する画像表示装置
に関する技術については、例えば、Ｓilicon Ｇraphics
社発行のＯpenＧＬ,Ｉnventor,Ｐerformer、「汎用３次
元グラフィクスライブラリ」、ＳＥＮＳＥ８社発行のＷ
orldＴoolＫit、「ＶＲアプリケーション構築用ソフトウ
ェアツール」、Ｓoftimage,Ａlias/Ｗavefront,3Ｄ Ｓt
udio ＭＡＸ,ＬigtＷave3Ｄ、日本評論社発行の大石進
一，牧野光則著「グラフィクス」等に記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】現実の空間で物体を観
察する場合、物体の背景に落とす影や表面のテクスチャ
による陰影は、物体に当たる照明光線によって変化し、
照明光源の位置を変えたり物体の向きを変えることによ
り、微妙に変化する。そして、これらの照明光源の位置
の変化や物体の向きの変化に起因する見え方の変化は、
観察者が表示対象物の空間的構成や表面の状態を理解す
るための手がかりとなる。
察する場合、物体の背景に落とす影や表面のテクスチャ
による陰影は、物体に当たる照明光線によって変化し、
照明光源の位置を変えたり物体の向きを変えることによ
り、微妙に変化する。そして、これらの照明光源の位置
の変化や物体の向きの変化に起因する見え方の変化は、
観察者が表示対象物の空間的構成や表面の状態を理解す
るための手がかりとなる。
【０００７】しかしながら、前記従来のバーチャルリア
リティなどの画像表示装置では、表示対象物である仮想
物体に当たる照明光線は、仮想空間内に定義された仮想
光源によるものであり、画像表示装置が設置された空間
の照明光源の位置や照明光線の強度といった照明条件が
反映されることはなかった。
リティなどの画像表示装置では、表示対象物である仮想
物体に当たる照明光線は、仮想空間内に定義された仮想
光源によるものであり、画像表示装置が設置された空間
の照明光源の位置や照明光線の強度といった照明条件が
反映されることはなかった。
【０００８】また、絵画や彫刻などの画像を表示する画
像表示装置では、ある特定の照明条件で撮影された被写
体の画像を表示するだけなので、画像表示装置が設置さ
れた空間の照明条件が反映されることはなかった。
像表示装置では、ある特定の照明条件で撮影された被写
体の画像を表示するだけなので、画像表示装置が設置さ
れた空間の照明条件が反映されることはなかった。
【０００９】例えば絵画のように、一見平面に見えるも
のでも、表面は微妙な凹凸をもち、さらに絵の具の重な
り具合により、照明を当てる方向と観察する方向との関
係によって異なる色に見える可能性があることが知られ
ている。
のでも、表面は微妙な凹凸をもち、さらに絵の具の重な
り具合により、照明を当てる方向と観察する方向との関
係によって異なる色に見える可能性があることが知られ
ている。
【００１０】このように、従来の画像表示装置では、画
像表示装置が設置された空間の照明条件が、表示画像に
反映されていないため、照明条件の変化による見え方の
変化に基づき、表示対象物の空間的構成や表面の状態を
理解するための手がかりが、観察者に与えられないとい
う問題があった。
像表示装置が設置された空間の照明条件が、表示画像に
反映されていないため、照明条件の変化による見え方の
変化に基づき、表示対象物の空間的構成や表面の状態を
理解するための手がかりが、観察者に与えられないとい
う問題があった。
【００１１】本発明の目的は、画像表示装置の存在する
空間の照明光線の位置や強度を表示画像に反映させるこ
とが可能な技術を提供することにある。
空間の照明光線の位置や強度を表示画像に反映させるこ
とが可能な技術を提供することにある。
【００１２】本発明の他の目的は、画像表示装置に入射
する照明光線の入射方向や強度の変化に合わせて、表示
画像内の物体を照明する照明光線の入射方向や強度を変
化させることが可能な技術を提供することにある。
する照明光線の入射方向や強度の変化に合わせて、表示
画像内の物体を照明する照明光線の入射方向や強度を変
化させることが可能な技術を提供することにある。
【００１３】本発明の他の目的は、ユーザ（観察者）が
光の当たり方の変化に基づいて物体の空間的構成や表面
の状態などを理解する手がかりを得ることが可能な技術
を提供することにある。本発明の前記ならびにその他の
目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によ
って明らかにする。
光の当たり方の変化に基づいて物体の空間的構成や表面
の状態などを理解する手がかりを得ることが可能な技術
を提供することにある。本発明の前記ならびにその他の
目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によ
って明らかにする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。 （１）仮想光源により照明された仮想物体の画像をコン
ピュータグラフィクスにより生成し、該生成された画像
を表示する画像表示方法であって、画像表示装置が設置
されている空間に設けられた照明光源から前記画像表示
装置に入射する照明光線を検出し、該検出された照明光
線の入射方向と強度を計算し、該計算結果に基づいて、
仮想物体及び第１の仮想光源が定義された仮想空間内
に、第２の仮想光源を定義し、前記第１の仮想光源及び
第２の仮想光源により照明された前記仮想物体の画像を
生成し、該生成された画像を表示する方法である。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。 （１）仮想光源により照明された仮想物体の画像をコン
ピュータグラフィクスにより生成し、該生成された画像
を表示する画像表示方法であって、画像表示装置が設置
されている空間に設けられた照明光源から前記画像表示
装置に入射する照明光線を検出し、該検出された照明光
線の入射方向と強度を計算し、該計算結果に基づいて、
仮想物体及び第１の仮想光源が定義された仮想空間内
に、第２の仮想光源を定義し、前記第１の仮想光源及び
第２の仮想光源により照明された前記仮想物体の画像を
生成し、該生成された画像を表示する方法である。
【００１５】（２）照明された仮想空間における物体の
３次元画像を表示する画像表示方法であって、物体をそ
れぞれ異なる照明条件で予め撮影した複数枚の画像を記
憶しておき、画像表示装置が設置された空間に照明光源
を設け、該照明光源から前記画像表示装置に入射する照
明光線を検出し、該検出された照明光線の入射方向と強
度を計算し、該計算結果に基づいて、前記記憶された複
数枚の画像の中から、前記計算結果と最も近い照明条件
で撮影された画像を抽出し、該抽出された画像を表示す
る方法である。
３次元画像を表示する画像表示方法であって、物体をそ
れぞれ異なる照明条件で予め撮影した複数枚の画像を記
憶しておき、画像表示装置が設置された空間に照明光源
を設け、該照明光源から前記画像表示装置に入射する照
明光線を検出し、該検出された照明光線の入射方向と強
度を計算し、該計算結果に基づいて、前記記憶された複
数枚の画像の中から、前記計算結果と最も近い照明条件
で撮影された画像を抽出し、該抽出された画像を表示す
る方法である。
【００１６】（３）照明された仮想空間における物体の
３次元画像を表示する画像表示装置であって、該画像表
示装置が設置された空間に実在する照明光源と、該照明
光源から前記画像表示装置に入射する照明光線を検出す
る照明光線検出手段と、該照明光線検出手段の検出結果
に基づいて前記照明光線の入射方向と強度を計算する照
明光線情報計算手段と、該照明光線情報計算手段の計算
結果に基づいて物体の表示画像を生成する表示画像生成
手段と、該表示画像生成手段で生成された表示画像を当
該画像表示装置に表示する手段を具備する。
３次元画像を表示する画像表示装置であって、該画像表
示装置が設置された空間に実在する照明光源と、該照明
光源から前記画像表示装置に入射する照明光線を検出す
る照明光線検出手段と、該照明光線検出手段の検出結果
に基づいて前記照明光線の入射方向と強度を計算する照
明光線情報計算手段と、該照明光線情報計算手段の計算
結果に基づいて物体の表示画像を生成する表示画像生成
手段と、該表示画像生成手段で生成された表示画像を当
該画像表示装置に表示する手段を具備する。
【００１７】（４）前記（３）の画像表示装置におい
て、前記表示画像生成手段は、表示画像を生成する計算
機内に仮想空間を設定する手段と、該仮想空間に、仮想
物体と第１の仮想光源を設定する手段と、前記照明光線
情報計算手段の計算結果に基づいて前記仮想空間に第２
の仮想光源を設定する手段と、前記第１の仮想光源及び
第２の仮想光源により照明された前記仮想物体の表示画
像を生成する手段を有する仮想空間画像生成手段からな
る。
て、前記表示画像生成手段は、表示画像を生成する計算
機内に仮想空間を設定する手段と、該仮想空間に、仮想
物体と第１の仮想光源を設定する手段と、前記照明光線
情報計算手段の計算結果に基づいて前記仮想空間に第２
の仮想光源を設定する手段と、前記第１の仮想光源及び
第２の仮想光源により照明された前記仮想物体の表示画
像を生成する手段を有する仮想空間画像生成手段からな
る。
【００１８】（５）照明された仮想空間における物体の
３次元画像を表示する画像表示装置であって、物体をそ
れぞれ異なる照明条件で予め撮影した複数枚の画像を格
納しておく画像記憶手段と、前記画像表示装置が設置さ
れた空間に設けられた照明光源と、該照明光源から前記
画像表示装置に入射する照明光線を検出する照明光線検
出手段と、該検出された照明光線の入射方向と強度を計
算する手段と、該計算結果に基づいて、前記記憶された
複数枚の画像の中から、前記計算結果と最も近い照明条
件で撮影された画像を抽出する手段と、該抽出された画
像を表示する手段とを具備する。
３次元画像を表示する画像表示装置であって、物体をそ
れぞれ異なる照明条件で予め撮影した複数枚の画像を格
納しておく画像記憶手段と、前記画像表示装置が設置さ
れた空間に設けられた照明光源と、該照明光源から前記
画像表示装置に入射する照明光線を検出する照明光線検
出手段と、該検出された照明光線の入射方向と強度を計
算する手段と、該計算結果に基づいて、前記記憶された
複数枚の画像の中から、前記計算結果と最も近い照明条
件で撮影された画像を抽出する手段と、該抽出された画
像を表示する手段とを具備する。
【００１９】（６）前記（３）乃至（５）のいずれか１
つの画像表示装置において、前記照明光線検出手段は、
内部が空洞で、かつ１つの面の中心に穴のあいた箱の、
該穴のあいた面と対向する面に複数個の光センサーを設
置してなる。
つの画像表示装置において、前記照明光線検出手段は、
内部が空洞で、かつ１つの面の中心に穴のあいた箱の、
該穴のあいた面と対向する面に複数個の光センサーを設
置してなる。
【００２０】（７）前記（３）乃至（５）のいずれか１
つの画像表示装置において、前記照明光線検出手段は、
内部が空洞で、かつ１つの面の中心に穴のあいた箱の、
前記穴のあいた面と対向する面に２次元イメージセンサ
ーを設置してなる。
つの画像表示装置において、前記照明光線検出手段は、
内部が空洞で、かつ１つの面の中心に穴のあいた箱の、
前記穴のあいた面と対向する面に２次元イメージセンサ
ーを設置してなる。
【００２１】（８）前記（３）乃至（５）のいずれか１
つの画像表示装置において、前記照明光線検出手段は、
一端が開口で、他の一端に前記開口端の方向を向いた光
センサーを設置した遮光性の筒を複数個組み合わせてな
り、該複数個の遮光性の筒がそれぞれ異なる方向を向い
ている。
つの画像表示装置において、前記照明光線検出手段は、
一端が開口で、他の一端に前記開口端の方向を向いた光
センサーを設置した遮光性の筒を複数個組み合わせてな
り、該複数個の遮光性の筒がそれぞれ異なる方向を向い
ている。
【００２２】（９）前記（３）乃至（８）のいずれか１
つの画像表示装置において、前記照明光線情報計算手段
は、前記照明光線検出手段の検出結果に基づいて前記照
明光線の入射方向、強度、色を計算する。
つの画像表示装置において、前記照明光線情報計算手段
は、前記照明光線検出手段の検出結果に基づいて前記照
明光線の入射方向、強度、色を計算する。
【００２３】以下、本発明について、図面を参照して実
施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。なお、実
施例を説明するための全図において、同一機能を有する
ものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略す
る。
施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。なお、実
施例を説明するための全図において、同一機能を有する
ものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略す
る。
【００２４】
【発明の実施の形態】（実施例１）図１は、本発明によ
る実施例１の画像表示装置の概要構成を示す模式図であ
る。本実施例１の画像表示装置は、図１に示すように、
照明された物体の画像を表示する画像表示装置１、該画
像表示装置１に入射する照明光線を検出する照明光線検
出手段２、照明光線検出手段２による検出結果（センサ
ー値）に基づいて画像表示装置１に入射する照明光線の
入射方向と強度を計算する照明光線情報計算手段３、該
照明光線情報計算手段３の出力である計算結果の照明光
線情報４、該照明光線情報４に基づいて物体の表示画像
を生成する表示画像生成手段５、及び前記画像表示装置
１が設置されている空間に配置された照明光源６で構成
されている。７は前記照明光源６から画像表示装置１に
入射する照明光線である。
る実施例１の画像表示装置の概要構成を示す模式図であ
る。本実施例１の画像表示装置は、図１に示すように、
照明された物体の画像を表示する画像表示装置１、該画
像表示装置１に入射する照明光線を検出する照明光線検
出手段２、照明光線検出手段２による検出結果（センサ
ー値）に基づいて画像表示装置１に入射する照明光線の
入射方向と強度を計算する照明光線情報計算手段３、該
照明光線情報計算手段３の出力である計算結果の照明光
線情報４、該照明光線情報４に基づいて物体の表示画像
を生成する表示画像生成手段５、及び前記画像表示装置
１が設置されている空間に配置された照明光源６で構成
されている。７は前記照明光源６から画像表示装置１に
入射する照明光線である。
【００２５】本実施例１の画像表示装置の動作の概要
は、照明光源６から画像表示装置１に入射する照明光線
７を、前記画像表示装置１の所定位置に設置された照明
光線検出手段２で検出し、その検出結果（センサー値）
に基づいて照明光線情報計算手段３で画像表示装置１に
入射する照明光線６の方向と強度（照明光線情報４）を
計算して求める。求められた方向と強度（照明光線情報
４）を表示画像生成手段５に入力し、この表示画像生成
手段５により、前記方向と強度（照明光線情報４）に基
づいて物体の表示画像を生成し、この生成された表示画
像を画像表示装置１に表示する。なお、照明光源６は点
光源でも面光源でもよく、また複数個あってもよい。
は、照明光源６から画像表示装置１に入射する照明光線
７を、前記画像表示装置１の所定位置に設置された照明
光線検出手段２で検出し、その検出結果（センサー値）
に基づいて照明光線情報計算手段３で画像表示装置１に
入射する照明光線６の方向と強度（照明光線情報４）を
計算して求める。求められた方向と強度（照明光線情報
４）を表示画像生成手段５に入力し、この表示画像生成
手段５により、前記方向と強度（照明光線情報４）に基
づいて物体の表示画像を生成し、この生成された表示画
像を画像表示装置１に表示する。なお、照明光源６は点
光源でも面光源でもよく、また複数個あってもよい。
【００２６】図２は、前記照明光線検出手段２の一実施
例の概略構成を示す図であり、図２（ａ）は照明光線検
出手段２の斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’
線に沿った断面図である。
例の概略構成を示す図であり、図２（ａ）は照明光線検
出手段２の斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’
線に沿った断面図である。
【００２７】前記本実施例の照明光線検出手段２は、図
２に示すように、内部が空洞である箱８が設けられ、こ
の箱８の１つの面（上面）の中心に穴９があけられてい
る。この穴９のあいた面８ａと対向する面（底面）８ｂ
に複数個の光強度センサー１０が設置されている。本実
施例では、図２（ａ）に示すように、９個の光強度セン
サー１０が、同一平面上で３行３列の格子状に配置され
ている。前記箱８にあけられた穴９から入射した光は、
その入射方向に応じて、光強度センサー１０のいずれか
に達し、光強度センサー１０はその強度を計測する。
２に示すように、内部が空洞である箱８が設けられ、こ
の箱８の１つの面（上面）の中心に穴９があけられてい
る。この穴９のあいた面８ａと対向する面（底面）８ｂ
に複数個の光強度センサー１０が設置されている。本実
施例では、図２（ａ）に示すように、９個の光強度セン
サー１０が、同一平面上で３行３列の格子状に配置され
ている。前記箱８にあけられた穴９から入射した光は、
その入射方向に応じて、光強度センサー１０のいずれか
に達し、光強度センサー１０はその強度を計測する。
【００２８】図３は、前記照明光線検出手段２の動作原
理を説明するための図であり、図３（ａ）は照明光線の
入射方向を単純に１つの線として考えた場合の説明図、
図３（ｂ）は照明光線がいろいろな入射方向をもつ光線
の束である場合の説明図である。
理を説明するための図であり、図３（ａ）は照明光線の
入射方向を単純に１つの線として考えた場合の説明図、
図３（ｂ）は照明光線がいろいろな入射方向をもつ光線
の束である場合の説明図である。
【００２９】本実施例の照明光線検出手段２に入射する
照明光線の入射方向を１つの線として考えた場合は、図
３（ａ）に示すように、照明光線１１は穴９の基準点Ｏ
を通過して光強度センサー１０ａに達し、他の光強度セ
ンサー１０ｂ、１０ｃには照射されない。照明光線１１
を感知した光強度センサー１０ａは、検出結果（センサ
ー値）を出力する。
照明光線の入射方向を１つの線として考えた場合は、図
３（ａ）に示すように、照明光線１１は穴９の基準点Ｏ
を通過して光強度センサー１０ａに達し、他の光強度セ
ンサー１０ｂ、１０ｃには照射されない。照明光線１１
を感知した光強度センサー１０ａは、検出結果（センサ
ー値）を出力する。
【００３０】しかし、実際の観察空間において、照明光
線の入射方向が一つの線として考えられる場合は少な
く、いろいろな入射方向をもつ光線の束である場合が多
い。その場合、図３（ｂ）に示したように、基準点Ｏを
通過した照明光線１１ａ、１１ｂ、１１ｃはそれぞれの
入射方向に応じて、光強度センサー１０ａ、１０ｂ、１
０ｃのいずれかに達し、それぞれの照明光線１１ａ、１
１ｂ、１１ｃに対応する光強度センサー１０ａ、１０
ｂ、１０ｃでの検出結果（センサー値）を出力する。
線の入射方向が一つの線として考えられる場合は少な
く、いろいろな入射方向をもつ光線の束である場合が多
い。その場合、図３（ｂ）に示したように、基準点Ｏを
通過した照明光線１１ａ、１１ｂ、１１ｃはそれぞれの
入射方向に応じて、光強度センサー１０ａ、１０ｂ、１
０ｃのいずれかに達し、それぞれの照明光線１１ａ、１
１ｂ、１１ｃに対応する光強度センサー１０ａ、１０
ｂ、１０ｃでの検出結果（センサー値）を出力する。
【００３１】前記照明光線検出手段２から出力された計
測結果に基づいて、照明光線情報計算手段３により、照
明光線１１の方向や強度（照明光線情報４）を計算す
る。
測結果に基づいて、照明光線情報計算手段３により、照
明光線１１の方向や強度（照明光線情報４）を計算す
る。
【００３２】例えば、前記図３（ａ）の場合の検出結果
を例にとると、光強度センサー１０ａが照明光線１１を
感知したことから、照明光線１１の入射方向は基準点Ｏ
と光強度センサー１０ａとを結ぶ方向であることがわか
る。この入射方向と、光強度センサー１０ａが感知した
照明光線１１の強度が、照明光線情報計算手段３に入力
され、基準点Ｏから光強度センサー１０ａの入射方向で
強度Ａの照明光線１１ａが計算されて方向と強度（照明
光線情報４）が出力される。
を例にとると、光強度センサー１０ａが照明光線１１を
感知したことから、照明光線１１の入射方向は基準点Ｏ
と光強度センサー１０ａとを結ぶ方向であることがわか
る。この入射方向と、光強度センサー１０ａが感知した
照明光線１１の強度が、照明光線情報計算手段３に入力
され、基準点Ｏから光強度センサー１０ａの入射方向で
強度Ａの照明光線１１ａが計算されて方向と強度（照明
光線情報４）が出力される。
【００３３】また、前記図３（ｂ）のような、いろいろ
な入射方向をもつ光線の束である場合、それぞれの光強
度センサー１０ａ、１０ｂ、１０ｃで検出される照明光
線１１ａ、１１ｂ、１１ｃの強度をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ
とすると、図３（ａ）の場合と同様にして、基準点Ｏか
ら光強度センサー１０ａの入射方向で強度Ａの照明光線
１１ａと、基準点Ｏから光強度センサー１０ｂの入射方
向で強度Ｂの照明光線１１ｂと、基準点Ｏから光強度セ
ンサー１０ｃの入射方向で強度Ｃの照明光線１１ｃとい
う３つの照明光線情報４が照明光線情報計算手段３から
出力される。
な入射方向をもつ光線の束である場合、それぞれの光強
度センサー１０ａ、１０ｂ、１０ｃで検出される照明光
線１１ａ、１１ｂ、１１ｃの強度をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ
とすると、図３（ａ）の場合と同様にして、基準点Ｏか
ら光強度センサー１０ａの入射方向で強度Ａの照明光線
１１ａと、基準点Ｏから光強度センサー１０ｂの入射方
向で強度Ｂの照明光線１１ｂと、基準点Ｏから光強度セ
ンサー１０ｃの入射方向で強度Ｃの照明光線１１ｃとい
う３つの照明光線情報４が照明光線情報計算手段３から
出力される。
【００３４】前記照明光線情報計算手段３で求めた照明
光線情報４は、表示画像生成手段５に入力され、この表
示画像生成手段５により照明光線情報４に基づいた物体
の表示画像を生成する。
光線情報４は、表示画像生成手段５に入力され、この表
示画像生成手段５により照明光線情報４に基づいた物体
の表示画像を生成する。
【００３５】なお、本実施例１の画像表示装置では、表
示画像生成手段５として仮想空間画像生成手段を用い
る。この表示画像生成手段（仮想空間画像生成手段）５
は、計算機内部に３次元の仮想空間を定義し、この仮想
空間内に表示対象物である仮想物体とそれを照明する仮
想光源を定義し、前記照明光線情報計算手段３によって
計算された照明光線情報４に基づいて新たな仮想光源を
定義し、予め定義された仮想光源と新たな仮想光源によ
って照明された仮想物体の表示画像をコンピュータグラ
フィクスによって生成する。
示画像生成手段５として仮想空間画像生成手段を用い
る。この表示画像生成手段（仮想空間画像生成手段）５
は、計算機内部に３次元の仮想空間を定義し、この仮想
空間内に表示対象物である仮想物体とそれを照明する仮
想光源を定義し、前記照明光線情報計算手段３によって
計算された照明光線情報４に基づいて新たな仮想光源を
定義し、予め定義された仮想光源と新たな仮想光源によ
って照明された仮想物体の表示画像をコンピュータグラ
フィクスによって生成する。
【００３６】ここで、仮想空間内に定義される新たな仮
想光源について説明する。画像表示装置をおく空間にも
照明や、自然光といった光があり、全く真っ暗という訳
ではない。そこで変化させない光をもともとの仮想光源
とし、あらかじめ仮想空間に反映させておく。このもと
もとの仮想光源に対して新たな仮想光源を定義する。
想光源について説明する。画像表示装置をおく空間にも
照明や、自然光といった光があり、全く真っ暗という訳
ではない。そこで変化させない光をもともとの仮想光源
とし、あらかじめ仮想空間に反映させておく。このもと
もとの仮想光源に対して新たな仮想光源を定義する。
【００３７】図４は、表示画像生成手段（仮想空間画像
生成手段）５による、表示手段が設置された空間の照明
光線を反映させた表示画像の生成方法を説明するための
図であり、図４（ａ）は実際の空間での表示手段および
照明光線検出手段と照明光源との関係を示す図、図４
（ｂ）は計算機内部に定義された仮想空間での仮想物体
と仮想光源との関係を示した図である。
生成手段）５による、表示手段が設置された空間の照明
光線を反映させた表示画像の生成方法を説明するための
図であり、図４（ａ）は実際の空間での表示手段および
照明光線検出手段と照明光源との関係を示す図、図４
（ｂ）は計算機内部に定義された仮想空間での仮想物体
と仮想光源との関係を示した図である。
【００３８】図４（ａ）において、６は画像表示装置１
が設置された空間に実する実際の照明光源、１２は照明
光源７の照明光線の方向と強度を表す照明光線ベクトル
である。照明光線ベクトル１２の方向と強度は、照明光
線検出手段２の検出結果を基にした照明光線情報４によ
り与えられる。
が設置された空間に実する実際の照明光源、１２は照明
光源７の照明光線の方向と強度を表す照明光線ベクトル
である。照明光線ベクトル１２の方向と強度は、照明光
線検出手段２の検出結果を基にした照明光線情報４によ
り与えられる。
【００３９】また、図４（ｂ）において、１３は仮想空
間にもともと定義されている仮想光源、１４は照明光線
情報４に基づいて仮想空間内に定義される新たな仮想光
源、１５は新たな仮想光源１４が仮想空間内で照明する
光線の方向と強度を表す仮想照明光線ベクトル、１６は
仮想空間画像を生成するためのユーザーの視点、１７は
視点１６から観察され、表示画像として生成される仮想
空間の範囲を示す視野、１８は仮想空間内に定義された
仮想物体、１９は仮想空間内に定義された仮想視野平面
である。
間にもともと定義されている仮想光源、１４は照明光線
情報４に基づいて仮想空間内に定義される新たな仮想光
源、１５は新たな仮想光源１４が仮想空間内で照明する
光線の方向と強度を表す仮想照明光線ベクトル、１６は
仮想空間画像を生成するためのユーザーの視点、１７は
視点１６から観察され、表示画像として生成される仮想
空間の範囲を示す視野、１８は仮想空間内に定義された
仮想物体、１９は仮想空間内に定義された仮想視野平面
である。
【００４０】前記表示画像生成手段（仮想空間画像生成
手段）５では、図４（ｂ）に示すように、視点１６から
仮想視野平面１９を窓としてのぞいたときに見える仮想
物体１８に、もともと定義されている仮想光源１３と、
新たな仮想光源１４とにより照明した時の像を表示画像
として生成する。
手段）５では、図４（ｂ）に示すように、視点１６から
仮想視野平面１９を窓としてのぞいたときに見える仮想
物体１８に、もともと定義されている仮想光源１３と、
新たな仮想光源１４とにより照明した時の像を表示画像
として生成する。
【００４１】この時、仮想空間内に定義される新たな仮
想光源１４は、図４（ａ）に示した照明光線ベクトル１
２と画像表示装置１との空間的位置関係が、図４（ｂ）
に示した仮想照明光線ベクトル１５と仮想視野平面１９
との空間的位置関係と等しくなるように定義される。
想光源１４は、図４（ａ）に示した照明光線ベクトル１
２と画像表示装置１との空間的位置関係が、図４（ｂ）
に示した仮想照明光線ベクトル１５と仮想視野平面１９
との空間的位置関係と等しくなるように定義される。
【００４２】以上、説明したように、本実施例１によれ
ば、画像表示装置１が設置された空間に配置された照明
光源６の位置や強度を画像表示装置１に表示する表示画
像に反映させることができるので、画像表示装置１に入
射する照明光線７の入射方向や強度の変化に合わせて、
仮想空間内の仮想物体１８を照明する仮想照明光線の入
射方向や強度を化させることができる。これにより、ユ
ーザ（観察者）は、光の当たり方の変化に基づき物体の
空間的構成や表面の状態などを理解する手がかりを得る
ことができる。
ば、画像表示装置１が設置された空間に配置された照明
光源６の位置や強度を画像表示装置１に表示する表示画
像に反映させることができるので、画像表示装置１に入
射する照明光線７の入射方向や強度の変化に合わせて、
仮想空間内の仮想物体１８を照明する仮想照明光線の入
射方向や強度を化させることができる。これにより、ユ
ーザ（観察者）は、光の当たり方の変化に基づき物体の
空間的構成や表面の状態などを理解する手がかりを得る
ことができる。
【００４３】（実施例２）図５は、本発明の実施例２の
２次元イメージセンサーを用いた照明光線検出手段の概
略構成及び動作原理を説明するための図であり、図５
（ａ）は照明光線検出手段２を正面からみた図（穴のあ
いた面８ａは図示しない）、図５（ｂ）は図５（ａ）の
Ｂ−Ｂ’線に沿った断面である。
２次元イメージセンサーを用いた照明光線検出手段の概
略構成及び動作原理を説明するための図であり、図５
（ａ）は照明光線検出手段２を正面からみた図（穴のあ
いた面８ａは図示しない）、図５（ｂ）は図５（ａ）の
Ｂ−Ｂ’線に沿った断面である。
【００４４】前記本実施例１では、図２に示すように、
空洞の箱８の１つの面の中心に穴９のあいた面（上面）
８ａと対向する面（底面）８ｂに複数個の光強度センサ
ー１０が設置された照明光線検出手段２を用いたが、本
実施例２の照明光線検出手段は、前記複数個の光強度セ
ンサーの代わりに２次元イメージセンサーを用いた実施
例である。
空洞の箱８の１つの面の中心に穴９のあいた面（上面）
８ａと対向する面（底面）８ｂに複数個の光強度センサ
ー１０が設置された照明光線検出手段２を用いたが、本
実施例２の照明光線検出手段は、前記複数個の光強度セ
ンサーの代わりに２次元イメージセンサーを用いた実施
例である。
【００４５】本実施例２の照明光線検出手段は、図５
（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、内部が空洞の箱８
の１つの面の中心に穴９が設けられ、この穴９のあいた
面（上面）８ａと対向する面（底面）８ｂに２次元イメ
ージセンサー２０が設置されている。この２次元イメー
ジセンサー２０は、複数個の微小な光強度センサー（ピ
クセル）が２次元的に並べられたものである。
（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、内部が空洞の箱８
の１つの面の中心に穴９が設けられ、この穴９のあいた
面（上面）８ａと対向する面（底面）８ｂに２次元イメ
ージセンサー２０が設置されている。この２次元イメー
ジセンサー２０は、複数個の微小な光強度センサー（ピ
クセル）が２次元的に並べられたものである。
【００４６】また、図５（ｂ）に示すように、穴９から
入射した照明光線１１は、その入射方向に応じて、２次
元イメージセンサー２０の一部分に到達し、２次元イメ
ージセンサー２０の各ピクセルは光線の強度を計測す
る。基本的な動作は図２及び図３に示した複数個の光強
度センサーを用いた場合と同様であり、２次元イメージ
センサー２０の面上に並べられた各ピクセルの位置を図
５（ａ）に示したようなｘｙ座標系で表す。ある一つの
ピクセルＰ（ｘ，ｙ）が検出する照明光線１１の強度が
Ａ（ｘ，ｙ）である場合、その検出結果に基づいて、基
準点ＯからＰ（ｘ，ｙ）の入射方向で強度がＡ（ｘ，
ｙ）の照明光線１１という照明光線情報４が求められ
る。
入射した照明光線１１は、その入射方向に応じて、２次
元イメージセンサー２０の一部分に到達し、２次元イメ
ージセンサー２０の各ピクセルは光線の強度を計測す
る。基本的な動作は図２及び図３に示した複数個の光強
度センサーを用いた場合と同様であり、２次元イメージ
センサー２０の面上に並べられた各ピクセルの位置を図
５（ａ）に示したようなｘｙ座標系で表す。ある一つの
ピクセルＰ（ｘ，ｙ）が検出する照明光線１１の強度が
Ａ（ｘ，ｙ）である場合、その検出結果に基づいて、基
準点ＯからＰ（ｘ，ｙ）の入射方向で強度がＡ（ｘ，
ｙ）の照明光線１１という照明光線情報４が求められ
る。
【００４７】前記２次元イメージセンサー２０の出力は
照明光線情報計算手段３に入力され、この照明光線情報
計算手段３により２次元イメージセンサー２０のすべて
のピクセルに対する照明光線情報４が求められる。この
求められた照明光線情報４は、前記表示画像生成手段
（仮想空間画像生成手段）５に入力され、この表示画像
生成手段（仮想空間画像生成手段）５でそれらの照明光
線情報４のそれぞれに基づいた新たな仮想光源がそれぞ
れ設定され、画像表示装置１を設置した空間に配置され
た照明光源６からの照明光線７を反映させた表示画像が
生成される。
照明光線情報計算手段３に入力され、この照明光線情報
計算手段３により２次元イメージセンサー２０のすべて
のピクセルに対する照明光線情報４が求められる。この
求められた照明光線情報４は、前記表示画像生成手段
（仮想空間画像生成手段）５に入力され、この表示画像
生成手段（仮想空間画像生成手段）５でそれらの照明光
線情報４のそれぞれに基づいた新たな仮想光源がそれぞ
れ設定され、画像表示装置１を設置した空間に配置され
た照明光源６からの照明光線７を反映させた表示画像が
生成される。
【００４８】以上説明したように、本実施例２によれ
ば、２次元イメージセンサー２０を用いた照明光線検出
手段２を用いるので、前記実施例１の複数個の光強度セ
ンサーを設置した照明光線検出手段２に比べ、より細か
い解像度で照明光線７を検出できるので、より細かい照
明光線情報４が得られ、微妙な照明光線の変化を反映さ
せた表示画像を生成できる。
ば、２次元イメージセンサー２０を用いた照明光線検出
手段２を用いるので、前記実施例１の複数個の光強度セ
ンサーを設置した照明光線検出手段２に比べ、より細か
い解像度で照明光線７を検出できるので、より細かい照
明光線情報４が得られ、微妙な照明光線の変化を反映さ
せた表示画像を生成できる。
【００４９】（実施例３）図６は、本発明の実施例３の
照明光線検出手段の概略構成及び動作原理を説明するた
めの図であり、図６（ａ）は上から見た配置図、図６
（ｂ）は図６（ａ）のＣ−Ｃ’線に沿った断面図であ
る。図６において、２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃはそ
の底面に光強度センサが設置された遮光性の筒（有底筒
が好ましい）、２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃは光強度
センサー、１１は照明光線である。
照明光線検出手段の概略構成及び動作原理を説明するた
めの図であり、図６（ａ）は上から見た配置図、図６
（ｂ）は図６（ａ）のＣ−Ｃ’線に沿った断面図であ
る。図６において、２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃはそ
の底面に光強度センサが設置された遮光性の筒（有底筒
が好ましい）、２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃは光強度
センサー、１１は照明光線である。
【００５０】本実施例３の照明光線検出手段は、図６に
示すように、その底面に光強度センサ２２が設置された
遮光性の筒２１を、図６（ａ）に示すように、複数本放
射状に配置したものである。
示すように、その底面に光強度センサ２２が設置された
遮光性の筒２１を、図６（ａ）に示すように、複数本放
射状に配置したものである。
【００５１】本実施例３の照明光線検出手段の動作は、
図６（ｂ）に示すように、照明光線検出手段の複数本放
射状に配置した遮光性の筒２１ａ、２１ｂ、２１ｃに入
射光（照射光）１１があった場合、入射光（照射光）１
１は遮光性の筒２１ａ、２１ｂ、２１ｃのそれぞれの向
きと同じである遮光性の筒２１ａには到達するが、他の
遮光性の筒２１ｂ、２１ｃには、入射光（照射光）１１
は当該筒に遮られ到達しない。これにより、入射光（照
射光）１１の方向は、光強度センサー２１ａの取り付ら
れた遮光性の筒２１ａの向きであることが分かり、ま
た、その方向の光強度が計測される。
図６（ｂ）に示すように、照明光線検出手段の複数本放
射状に配置した遮光性の筒２１ａ、２１ｂ、２１ｃに入
射光（照射光）１１があった場合、入射光（照射光）１
１は遮光性の筒２１ａ、２１ｂ、２１ｃのそれぞれの向
きと同じである遮光性の筒２１ａには到達するが、他の
遮光性の筒２１ｂ、２１ｃには、入射光（照射光）１１
は当該筒に遮られ到達しない。これにより、入射光（照
射光）１１の方向は、光強度センサー２１ａの取り付ら
れた遮光性の筒２１ａの向きであることが分かり、ま
た、その方向の光強度が計測される。
【００５２】仮想空間に光源を定義（設定）する場合に
は、それぞれの遮光性の筒２１ａ、２１ｂ、２１ｃの方
向の光源を、遮光性の筒２１ａ、２１ｂ、２１ｃのそれ
ぞれ設置された光強度センサー２２ａ、２２ｂ、２２ｃ
の計測した光強度に基づいて入射光（照射光）１１の光
強度を決定して定義することにより、照明光線検出手段
に当った光を仮想空間内に再現する。
は、それぞれの遮光性の筒２１ａ、２１ｂ、２１ｃの方
向の光源を、遮光性の筒２１ａ、２１ｂ、２１ｃのそれ
ぞれ設置された光強度センサー２２ａ、２２ｂ、２２ｃ
の計測した光強度に基づいて入射光（照射光）１１の光
強度を決定して定義することにより、照明光線検出手段
に当った光を仮想空間内に再現する。
【００５３】以上説明したように、本実施例３によれ
ば、前記実施例１の照明光線検出手段と比較して各光強
度センサーが検知する光源の範囲が限られているので、
より高い指向性をもって光を検出できるので、より正確
な光線の再現が可能である。
ば、前記実施例１の照明光線検出手段と比較して各光強
度センサーが検知する光源の範囲が限られているので、
より高い指向性をもって光を検出できるので、より正確
な光線の再現が可能である。
【００５４】（実施例４）前記実施例１，２，３では、
光強度センサーを用いることにより、光の強度のみの再
現を行ったが、本発明による実施例４は、光の強度のみ
ではなく光線の色も含めて測定するものである。本実施
例４では、前記照明光線検出手段として、公知の光の強
度と色を測定する照明光線検出装置を用いる。この照明
光線検出装置で測定された光強度と色に基づいて仮想空
間中に光源を定義することにより、照射光線の色も含め
て、仮想空間中に再現することができる。
光強度センサーを用いることにより、光の強度のみの再
現を行ったが、本発明による実施例４は、光の強度のみ
ではなく光線の色も含めて測定するものである。本実施
例４では、前記照明光線検出手段として、公知の光の強
度と色を測定する照明光線検出装置を用いる。この照明
光線検出装置で測定された光強度と色に基づいて仮想空
間中に光源を定義することにより、照射光線の色も含め
て、仮想空間中に再現することができる。
【００５５】（実施例５）図７は、本発明による実施例
５の画像表示装置の概略構成を示すブロック構成図であ
り、２３は表示画像抽出手段である。
５の画像表示装置の概略構成を示すブロック構成図であ
り、２３は表示画像抽出手段である。
【００５６】本実施例５は、図７に示すように、前記実
施例１，２，３では、表示画面の生成方法として、コン
ピュータグラフィクスによる仮想空間画像生成装置を用
いたが、その代りに、物体をそれぞれ異なる照明条件で
予め撮影した複数枚の画像群を記憶する記憶装置を設け
た表示画像抽出手段２３を用いたものである。すなわ
ち、画像表示装置１が設置された空間に照明光源６を配
置し、この照明光源６から前記画像表示装置１に入射す
る照明光線の入射方向と強度を計算する照明光線情報計
算手段３を設け、この照明光線情報計算手段３により検
出された照明光線の入射方向と強度に基づいて、前記表
示画像抽出手段２３の記憶装置に格納されている画像群
から、前記計算結果と最も近い照明条件で撮影された画
像を表示画像抽出手段２３により抽出し、この抽出され
た画像を表示するものである。
施例１，２，３では、表示画面の生成方法として、コン
ピュータグラフィクスによる仮想空間画像生成装置を用
いたが、その代りに、物体をそれぞれ異なる照明条件で
予め撮影した複数枚の画像群を記憶する記憶装置を設け
た表示画像抽出手段２３を用いたものである。すなわ
ち、画像表示装置１が設置された空間に照明光源６を配
置し、この照明光源６から前記画像表示装置１に入射す
る照明光線の入射方向と強度を計算する照明光線情報計
算手段３を設け、この照明光線情報計算手段３により検
出された照明光線の入射方向と強度に基づいて、前記表
示画像抽出手段２３の記憶装置に格納されている画像群
から、前記計算結果と最も近い照明条件で撮影された画
像を表示画像抽出手段２３により抽出し、この抽出され
た画像を表示するものである。
【００５７】このように構成することにより、実画像を
選択して表示するので、画像表示装置を簡単に構成する
ことができる。
選択して表示するので、画像表示装置を簡単に構成する
ことができる。
【００５８】以上、本発明を、前記実施例に基づき具体
的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変
更可能であることは勿論である。
的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変
更可能であることは勿論である。
【００５９】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以
下のとおりである。すなわち、表示手段が設置された空
間に配置された照明光源の位置、強度、色を表示画像に
反映させることができるので、表示手段に入射する照明
光線の入射方向、強度、色の変化に合わせて、表示画像
内の物体を照明する照明光線の入射方向、強度、色を変
化させることができる。これにより、ユーザ（観察者）
は、光の当たり方の変化に基づいて物体の空間的構成や
表面の状態などを理解する手がかりを得ることができ
る。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以
下のとおりである。すなわち、表示手段が設置された空
間に配置された照明光源の位置、強度、色を表示画像に
反映させることができるので、表示手段に入射する照明
光線の入射方向、強度、色の変化に合わせて、表示画像
内の物体を照明する照明光線の入射方向、強度、色を変
化させることができる。これにより、ユーザ（観察者）
は、光の当たり方の変化に基づいて物体の空間的構成や
表面の状態などを理解する手がかりを得ることができ
る。
【図１】本発明による実施例１の画像表示装置の概略構
成を示す模式図である
成を示す模式図である
【図２】本実施例１の画像表示装置の照明光線検出手段
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図３】本実施例１の照明光線検出手段の動作原理を説
明するための図である。
明するための図である。
【図４】本実施例１の画像表示装置の仮想空間画像の生
成方法を説明するための図である。
成方法を説明するための図である。
【図５】本発明による実施例２の照明光線検出手段の概
略構成及び動作原理を説明するための図である。
略構成及び動作原理を説明するための図である。
【図６】本発明による本実施例３の照明光線検出手段の
概略構成を説明するための図である。
概略構成を説明するための図である。
【図７】本発明による実施例５の画像表示装置の概略構
成を示すブロック構成図である。
成を示すブロック構成図である。
【図８】従来技術の問題点を説明するための図である。
１…画像表示手段、２…照明光線検出手段、３…照明光
線情報計算手段、４…照明光線情報、５…表示画像生成
手段、６…照明光源、７…照明光線、８…箱、８ａ…穴
のあけられた面（上面）、８ｂ…穴のあけられた面と対
向する面（底面）、９…穴、１０、１０ａ、１０ｂ、１
０ｃ…光強度センサー、１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ
…照明光線、１２…照明光線ベクトル、１３…もともと
定義されている仮想光源、１４…新たな仮想光源、１５
…仮想光線ベクトル、１６…視点、１７…仮想視野、１
８…仮想物体、１９…仮想視野平面、２０…２次元イメ
ージセンサー、２１…遮光性有底筒、２２、２２ａ、２
２ｂ、２２ｃ…光強度センサー、２３…表示画像抽出手
段、Ｏ…照明光線の入射方向を求めるための基準点、Ｐ
（ｘ，ｙ）…２次元イメージセンサーのピクセル。
線情報計算手段、４…照明光線情報、５…表示画像生成
手段、６…照明光源、７…照明光線、８…箱、８ａ…穴
のあけられた面（上面）、８ｂ…穴のあけられた面と対
向する面（底面）、９…穴、１０、１０ａ、１０ｂ、１
０ｃ…光強度センサー、１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ
…照明光線、１２…照明光線ベクトル、１３…もともと
定義されている仮想光源、１４…新たな仮想光源、１５
…仮想光線ベクトル、１６…視点、１７…仮想視野、１
８…仮想物体、１９…仮想視野平面、２０…２次元イメ
ージセンサー、２１…遮光性有底筒、２２、２２ａ、２
２ｂ、２２ｃ…光強度センサー、２３…表示画像抽出手
段、Ｏ…照明光線の入射方向を求めるための基準点、Ｐ
（ｘ，ｙ）…２次元イメージセンサーのピクセル。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年５月６日（１９９９．５．６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。 （１）仮想光源により照明された仮想物体の画像をコン
ピュータグラフィクスにより生成し、該生成された画像
を表示する画像表示方法であって、画像表示装置が設置
されている空間に設けられた照明光源から前記画像表示
装置に入射する照明光線を検出し、該検出された照明光
線の入射方向と強度を計算し、該計算結果に基づいて、
仮想物体及びもともとの仮想光源が定義された仮想空間
内に、新たな仮想光源を追加して定義し、前記もともと
の仮想光源及び追加した新たな仮想光源により照明され
た前記仮想物体の画像を生成し、該生成された画像を表
示する方法である。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。 （１）仮想光源により照明された仮想物体の画像をコン
ピュータグラフィクスにより生成し、該生成された画像
を表示する画像表示方法であって、画像表示装置が設置
されている空間に設けられた照明光源から前記画像表示
装置に入射する照明光線を検出し、該検出された照明光
線の入射方向と強度を計算し、該計算結果に基づいて、
仮想物体及びもともとの仮想光源が定義された仮想空間
内に、新たな仮想光源を追加して定義し、前記もともと
の仮想光源及び追加した新たな仮想光源により照明され
た前記仮想物体の画像を生成し、該生成された画像を表
示する方法である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】（２）予め撮影した画像を表示する画像表
示方法であって、物体をそれぞれ異なる照明条件で予め
撮影した複数枚の画像を記憶しておき、画像表示装置が
設置された空間に照明光源を設け、該照明光源から前記
画像表示装置に入射する照明光線を検出し、該検出され
た照明光線の入射方向と強度を計算し、該計算結果に基
づいて、前記記憶された複数枚の画像の中から、前記計
算結果と最も近い照明条件で撮影された画像を抽出し、
該抽出された画像を表示する方法である。
示方法であって、物体をそれぞれ異なる照明条件で予め
撮影した複数枚の画像を記憶しておき、画像表示装置が
設置された空間に照明光源を設け、該照明光源から前記
画像表示装置に入射する照明光線を検出し、該検出され
た照明光線の入射方向と強度を計算し、該計算結果に基
づいて、前記記憶された複数枚の画像の中から、前記計
算結果と最も近い照明条件で撮影された画像を抽出し、
該抽出された画像を表示する方法である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】（３）仮想空間における物体の画像を表示
する画像表示装置であって、該画像表示装置が設置され
た空間に実在する照明光源と、該照明光源から前記画像
表示装置に入射する照明光線を検出する照明光線検出手
段と、該照明光線検出手段の検出結果に基づいて前記照
明光線の入射方向と強度を計算する照明光線情報計算手
段と、該照明光線情報計算手段の計算結果に基づいて物
体の表示画像を生成する表示画像生成手段と、該表示画
像生成手段で生成された表示画像を当該画像表示装置に
表示する手段を具備する。
する画像表示装置であって、該画像表示装置が設置され
た空間に実在する照明光源と、該照明光源から前記画像
表示装置に入射する照明光線を検出する照明光線検出手
段と、該照明光線検出手段の検出結果に基づいて前記照
明光線の入射方向と強度を計算する照明光線情報計算手
段と、該照明光線情報計算手段の計算結果に基づいて物
体の表示画像を生成する表示画像生成手段と、該表示画
像生成手段で生成された表示画像を当該画像表示装置に
表示する手段を具備する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】（４）前記（３）の画像表示装置におい
て、前記表示画像生成手段は、表示画像を生成する計算
機内に仮想空間を設定する手段と、該仮想空間に、仮想
物体ともともとの仮想光源を設定する手段と、前記照明
光線情報計算手段の計算結果に基づいて前記仮想空間に
新たな仮想光源を設定する手段と、前記もともとの仮想
光源及び新たな仮想光源により照明された前記仮想物体
の表示画像を生成する手段を有する仮想空間画像生成手
段からなる。
て、前記表示画像生成手段は、表示画像を生成する計算
機内に仮想空間を設定する手段と、該仮想空間に、仮想
物体ともともとの仮想光源を設定する手段と、前記照明
光線情報計算手段の計算結果に基づいて前記仮想空間に
新たな仮想光源を設定する手段と、前記もともとの仮想
光源及び新たな仮想光源により照明された前記仮想物体
の表示画像を生成する手段を有する仮想空間画像生成手
段からなる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】（５）予め撮影した画像を表示する画像表
示装置であって、物体をそれぞれ異なる照明条件で予め
撮影した複数枚の画像を格納しておく画像記憶手段と、
前記画像表示装置が設置された空間に設けられた照明光
源と、該照明光源から前記画像表示装置に入射する照明
光線を検出する照明光線検出手段と、該検出された照明
光線の入射方向と強度を計算する手段と、該計算結果に
基づいて、前記記憶された複数枚の画像の中から、前記
計算結果と最も近い照明条件で撮影された画像を抽出す
る手段と、該抽出された画像を表示する手段とを具備す
る。
示装置であって、物体をそれぞれ異なる照明条件で予め
撮影した複数枚の画像を格納しておく画像記憶手段と、
前記画像表示装置が設置された空間に設けられた照明光
源と、該照明光源から前記画像表示装置に入射する照明
光線を検出する照明光線検出手段と、該検出された照明
光線の入射方向と強度を計算する手段と、該計算結果に
基づいて、前記記憶された複数枚の画像の中から、前記
計算結果と最も近い照明条件で撮影された画像を抽出す
る手段と、該抽出された画像を表示する手段とを具備す
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 志和 新一 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 一之瀬 進 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 北川 愛子 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5B050 BA07 BA09 BA18 EA09 EA28 EA30 FA02 FA05 FA08 5B080 FA02 GA06
Claims (9)
- 【請求項１】 仮想光源により照明された仮想物体の画
像をコンピュータグラフィクスにより生成し、該生成さ
れた画像を表示する画像表示方法であって、画像表示装
置が設置されている空間に設けられた照明光源から前記
画像表示装置に入射する照明光線を検出し、該検出され
た照明光線の入射方向と強度を計算し、該計算結果に基
づいて、仮想物体及び第１の仮想光源が定義された仮想
空間内に、第２の仮想光源を定義し、前記第１の仮想光
源及び第２の仮想光源により照明された前記仮想物体の
画像を生成し、該生成された画像を表示することを特徴
とする画像表示方法。 - 【請求項２】 照明された仮想空間における物体の３次
元画像を表示する画像表示方法であって、物体をそれぞ
れ異なる照明条件で予め撮影した複数枚の画像を記憶し
ておき、画像表示装置が設置された空間に照明光源を設
け、該照明光源から前記画像表示装置に入射する照明光
線を検出し、該検出された照明光線の入射方向と強度を
計算し、該計算結果に基づいて、前記記憶された複数枚
の画像の中から、前記計算結果と最も近い照明条件で撮
影された画像を抽出し、該抽出された画像を表示するこ
とを特徴とする画像表示方法。 - 【請求項３】 照明された仮想空間における物体の３次
元画像を表示する画像表示装置であって、該画像表示装
置が設置された空間に実在する照明光源と、該照明光源
から前記画像表示装置に入射する照明光線を検出する照
明光線検出手段と、該照明光線検出手段の検出結果に基
づいて前記照明光線の入射方向と強度を計算する照明光
線情報計算手段と、該照明光線情報計算手段の計算結果
に基づいて物体の表示画像を生成する表示画像生成手段
と、該表示画像生成手段で生成された表示画像を当該画
像表示装置に表示する手段を具備することを特徴とする
画像表示装置。 - 【請求項４】 前記請求項３に記載の画像表示装置にお
いて、前記表示画像生成手段は、表示画像を生成する計
算機内に仮想空間を設定する手段と、該仮想空間に、仮
想物体と第１の仮想光源を設定する手段と、前記照明光
線情報計算手段の計算結果に基づいて前記仮想空間に第
２の仮想光源を設定する手段と、前記第１の仮想光源及
び第２の仮想光源により照明された前記仮想物体の表示
画像を生成する手段を有する仮想空間画像生成手段から
なることを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項５】 照明された仮想空間における物体の３次
元画像を表示する画像表示装置であって、物体をそれぞ
れ異なる照明条件で予め撮影した複数枚の画像を格納し
ておく画像記憶手段と、前記画像表示装置が設置された
空間に設けられた照明光源と、該照明光源から前記画像
表示装置に入射する照明光線を検出する照明光線検出手
段と、該検出された照明光線の入射方向と強度を計算す
る手段と、該計算結果に基づいて、前記記憶された複数
枚の画像の中から、前記計算結果と最も近い照明条件で
撮影された画像を抽出する手段と、該抽出された画像を
表示する手段とを具備することを特徴とする画像表示装
置。 - 【請求項６】 前記請求項３乃至５のいずれか１項に記
載の画像表示装置において、前記照明光線検出手段は、
内部が空洞で、かつ１つの面の中心に穴のあいた箱の、
該穴のあいた面と対向する面に複数個の光センサーを設
置してなることを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項７】 前記請求項３乃至５のいずれか１項に記
載の画像表示装置において、前記照明光線検出手段は、
内部が空洞で、かつ１つの面の中心に穴のあいた箱の、
前記穴のあいた面と対向する面に２次元イメージセンサ
ーを設置してなることを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項８】 前記請求項３乃至５のいずれか１項に記
載の画像表示装置において、前記照明光線検出手段は、
一端が開口で、他の一端に前記開口端の方向を向いた光
センサーを設置した遮光性の筒を複数個組み合わせてな
り、該複数個の遮光性の筒がそれぞれ異なる方向を向い
ていることを特徴とする３次画像表示装置。 - 【請求項９】 前記請求項３乃至８のいずれか１項に記
載の画像表示装置において、前記照明光線情報計算手段
は、前記照明光線検出手段の検出結果に基づいて前記照
明光線の入射方向、強度、及び色を計算することを特徴
とする３次画像表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3833099A JP2000235657A (ja) | 1999-02-17 | 1999-02-17 | 画像表示方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3833099A JP2000235657A (ja) | 1999-02-17 | 1999-02-17 | 画像表示方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000235657A true JP2000235657A (ja) | 2000-08-29 |
Family
ID=12522281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3833099A Pending JP2000235657A (ja) | 1999-02-17 | 1999-02-17 | 画像表示方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000235657A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010064479A1 (ja) * | 2008-12-05 | 2010-06-10 | シャープ株式会社 | デジタル映像再生装置 |
| JP2012043004A (ja) * | 2010-08-12 | 2012-03-01 | Casio Comput Co Ltd | 光源方向特定装置及び光源方向特定プログラム |
| JP2013515307A (ja) * | 2009-12-21 | 2013-05-02 | トムソン ライセンシング | 環境マップを生成する方法 |
| WO2017154046A1 (ja) * | 2016-03-10 | 2017-09-14 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 表示装置 |
| CN112242004A (zh) * | 2019-07-16 | 2021-01-19 | 华中科技大学 | 一种基于光照渲染的ar场景的虚拟雕刻方法及系统 |
-
1999
- 1999-02-17 JP JP3833099A patent/JP2000235657A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010064479A1 (ja) * | 2008-12-05 | 2010-06-10 | シャープ株式会社 | デジタル映像再生装置 |
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| US9449428B2 (en) | 2009-12-21 | 2016-09-20 | Thomson Licensing | Method for generating an environment map |
| JP2012043004A (ja) * | 2010-08-12 | 2012-03-01 | Casio Comput Co Ltd | 光源方向特定装置及び光源方向特定プログラム |
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| CN112242004A (zh) * | 2019-07-16 | 2021-01-19 | 华中科技大学 | 一种基于光照渲染的ar场景的虚拟雕刻方法及系统 |
| CN112242004B (zh) * | 2019-07-16 | 2023-09-01 | 华中科技大学 | 一种基于光照渲染的ar场景的虚拟雕刻方法及系统 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040127 |