JP2001154649A - 同期型並列画像表示システム及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】同期する複数の画像を生成し複数の表示装置へ
表示する際に、高性能・高価格な装置を必要とせずに、
画像サイズやリフレッシュレートが大きい場合にも柔軟
に対応できる同期型並列画像表示システム及び方法を提
供する。 【解決手段】表示装置５毎に演算処理装置１を設け、各
演算処理装置１は、表示される複数の画像間で共通して
必要な画像特徴量のみを共有し、それぞれ対応する各表
示装置５へ表示する画像についてのみ処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、同期する複数の画
像を、並列に生成し表示する同期型並列画像表示システ
ム及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータグラフィクスなどの
情報処理技術の発達により、立体感を与える画像の表示
方法や、現実感の高い運転シミュレーションを実現する
ための画像表示方法など複数の画像を用いた表示方法が
開発されてきている。これらの画像表示技術において、
互いに関連し同期した複数の画像を生成し、複数の表示
装置へ表示させるためのシステム、いわゆる同期型並列
画像表示システムが大きな役割を果たしている。

【０００３】図３は、従来の同期型並列画像表示システ
ムの一例を示した構成図である。図に示すシステムは、
運転シミュレーションなど操作者に見える多方向の情景
を時々刻々変化させてやる必要がある場合を想定してお
り、操作者の視線、体の向き、及び操作者が指示した位
置情報などに基づいて、それら時々刻々変化する情景を
複数の画像として生成し、複数の表示装置へ表示するも
のである。ここで生成、表示される複数の画像は、互い
に異なる画像ではあるが、上記操作者からの共通した情
報に基づいて作成され、互いに関連性を持ち、同期が取
られている必要がある。なお、図３では、便宜的に二つ
の画像を二つの表示装置へ表示する場合として表現して
いる。

【０００４】図に示すとおり、従来例の同期型並列画像
表示システムは、一組の中央演算処理装置１´と主記憶
装置２、及び表示画像数分（ここでは二組）の画像生成
装置３、画像記憶装置４、表示装置５などで構成されて
いる。

【０００５】図４は、図３に示すシステムの処理フロー
を示した図である。以下、図３及び図４に基づいて処理
内容について説明する。まず、センサ７及びポインティ
ングデバイス８からの情報を中央演算処理装置１´が受
け取る（図４のステップS１）。例えば、センサ７から
は操作者の視線や体の向きに関する角度情報、焦点情報
が送られ、ポインティングデバイス８からは操作者が画
像中で指し示した位置情報が送られる。

【０００６】次に、中央演算処理装置１´は、前記受取
った情報から画像特徴量を算出する（図４のステップS
２）。画像特徴量とは、表示する複数の画像を生成する
ために必要な共通の情報である。例えば、センサ７から
得られた角度情報からは、輻輳角と姿勢角が計算され
る。輻輳角とは、操作者の両目の視線がなす角度であ
り、姿勢角とは、操作者の体の向きを表す角度である。
また、焦点情報からは、画像のオーバーラップ度が算出
される。算出されたこれらの情報や前記ポインティング
デバイス８からの位置情報などが画像特徴量となる。

【０００７】次に、中央演算処理装置１´は、算出され
た画像特徴量に基づいて、一枚目の（表示装置５−aに
表示する）画像の生成に必要な情報を算出する（図４の
ステップS３）。算出された画像生成情報は主記憶装置
２へ格納される。その後、この画像生成情報が中央演算
処理装置１´により所定の画像生成装置３−aへデータ
バス９を介して配信される（図４のステップS４）。配
信された画像生成情報を基に画像生成装置３−aは画像
を生成し（図４のステップS５）、その画像が表示装置
５−aに表示される（図４のステップS６）。画像記憶装
置４−aは、生成された画像を一時的に蓄えておくため
に用いられる。

【０００８】以上のステップで一画像分の処理が終了す
ると、二枚目の（表示装置５−ｂに表示する）画像の生
成へ処理が移る（図４のステップS７）。二枚目の画像
についても中央演算処理装置１´において、上述した図
４のステップS３及びS４の処理がなされ、画像生成装置
３−ｂ及び表示装置５−ｂにおいて図４のステップS５
及びS６の処理、即ち画像の生成及び表示が実行され
る。前述の通り、図３に示した例では、二つの表示装置
５のみを有しているが、三つ以上の表示装置５を有して
いるシステムの場合には、図４のステップS３からステ
ップS７までの処理が表示装置５の数分繰り返し行われ
る。

【０００９】以上、図４のフローに基づいて説明した処
理が、表示装置５に表示される画像の更新（リフレッシ
ュ）の度に行われ、時々刻々変化する画像を複数の表示
装置５へ表示することを実現している。

【００１０】この様に、従来の同期型並列画像表示シス
テムにおいては、一つの中央演算処理装置１´で、複数
の画像に必要な情報の処理と配信が行われていた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前述の通り、従来の同
期型並列画像表示システムでは、表示する複数の画像を
生成するために必要な情報の処理と、それらの各画像生
成装置への配信が、一組の演算処理装置と主記憶装置で
まかなわれていた。従って、高速、高性能な演算処理装
置及び主記憶装置が要求され、特に画像のサイズや画像
更新の頻度（リフレッシュレート）が大きい場合には、
システムが大変高価なものになってしまうという課題が
あった。また、要求される能力によっては、それを満足
させることが困難であるという場合もあった。

【００１２】そこで、本発明の目的は、同期する複数の
画像を生成し複数の表示装置へ表示する際に、高性能・
高価格な装置を必要とせずに、画像サイズやリフレッシ
ュレートが大きい場合にも柔軟に対応できる同期型並列
画像表示システム及び方法を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の一つの側面は、表示装置毎に演算処理装
置を設け、各演算処理装置は、表示される複数の画像間
で共通して必要な画像特徴量のみを共有し、それぞれ対
応する各表示装置へ表示する画像についてのみ処理を行
うことである。従って、本発明によれば、演算処理装置
の負荷が分散され、高性能・高価格な演算処理装置を必
要とせずに、画像サイズやリフレッシュレートが大きい
場合にも対応できる。

【００１４】上記の目的を達成するために、本発明の別
の側面は、同期した複数の画像を複数の表示装置へ表示
するシステムであって、前記複数の画面を生成するため
に必要な画像生成情報を算出する演算処理装置と、前記
表示装置毎に設けられ前記画像生成情報に基づいて対応
する表示装置へ表示する画像を生成する複数の画像生成
装置と、前記画像生成装置で生成された画像を表示する
前記複数の表示装置を有する同期型並列画像表示システ
ムにおいて、前記複数の画像の生成に共通して必要な画
像特徴量を格納する情報共有装置を有し、前記演算処理
装置は、前記表示装置毎に設けられ、前記表示装置毎に
設けられた演算処理装置のそれぞれが、独立して前記画
像特徴量を用いて対応する表示装置へ表示する画像の前
記画像生成情報を算出することを特徴とする。

【００１５】更に、上記の発明において、その好ましい
態様は、前記情報共有装置は、前記格納している画像特
徴量が更新、変更された時に、前記表示装置毎に設けら
れた演算処理装置へ更新／変更通知を配信し、前記表示
装置毎に設けられた演算処理装置は、前記更新／変更通
知の受信により、それぞれ前記画像生成情報の算出を開
始することを特徴とする。

【００１６】上記の目的を達成するために、本発明の更
に別の側面は、同期した複数の画像を複数の表示装置へ
表示する同期型並列画像表示方法において、前記表示装
置毎に設けられた演算処理装置のそれぞれが、前記複数
の画像の生成に共通して必要な画像特徴量を用いて、対
応する表示装置へ表示する画像を生成するために必要な
画像生成情報を算出するステップと、前記表示装置毎に
設けられた画像生成装置のそれぞれが、前記画像生成情
報に基づいて、対応する表示装置へ表示する画像を生成
するステップと、前記複数の表示装置が、前記生成され
た画像を表示するステップを有することを特徴とする。

【００１７】更に、上記の発明において、その好ましい
態様は、前記画像生成情報を算出するステップが、前記
画像特徴量が更新、変更された時に、前記表示装置毎に
設けられた演算処理装置のそれぞれにおいて開始される
ことを特徴とする。本発明の更なる目的及び、特徴は、
以下に説明する発明の実施の形態から明らかになる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態例を説明する。しかしながら、かかる実施の形
態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
なお、図において、同一又は類似のものには同一の参照
番号又は参照記号を付して説明する。

【００１９】図１は、本発明を適用した同期型並列画像
表示システムの一実施例を示した構成図である。図１に
示す実施例は、図３に基づいて説明した従来例の場合と
同様、運転シミュレーションなどにおいて、時々刻々変
化する多方向の情景を、操作者の視線、体の向き、及び
操作者が指示した位置情報などに基づいて、複数の画像
として表現しようとする場合を想定している。なお、図
１においても、二つの画像を二つの表示装置へ表示する
場合として表現している。

【００２０】図に示すとおり、本実施例のシステムは、
図３に示した従来例と比較し、表示装置５−a，５−ｂ
に対応する二組の演算処理装置１−a，１−ｂ及び主記
憶装置２−a，２−ｂと、情報共有装置６を有している
点が異なる。また、情報共有装置６は、入出力制御部６
１、画像特徴量格納部６２、同期制御部６３、及び調停
制御部６４から構成されている。

【００２１】図２は、本実施例における処理フローを示
した図である。以下、図１及び図２に基づいて本実施例
における同期型並列画像表示システムの処理内容につい
て説明する。まず、センサ７及びポインティングデバイ
ス８からの角度情報、位置情報などを演算処理装置１―
aが受け取り（図２のステップS１）、画像特徴量を算出
する（図２のステップS２）。ここで求められる画像特
徴量は、生成される複数の（図１では二つの）画像に対
して共通に必要な全ての情報を含んでいる。ここまでの
処理内容は、従来技術で説明した内容と同様である。

【００２２】次に、算出された画像特徴量が演算処理装
置１―aによって、データバス９を介し、情報共有装置
６へ格納される（図２のステップS３）。具体的には、
情報共有装置６内の入出力制御部６１―aを介して画像
特徴量格納部６２へ格納される。その際、事前のデータ
が格納されている場合には、そのデータを更新すること
により新しい画像特徴量が納められる。

【００２３】この画像特徴量の更新（格納）が終了する
と、その旨が演算処理装置１―aによって情報共有装置
６へ伝えら、情報共有装置６内の同期制御部から共有情
報の更新／変更通知が発せられて、全ての演算処理装置
１（図１では１―a及び１―ｂ）へ配信される（図２の
ステップS４）。この更新／変更通知が同期信号とな
り、各演算処理装置１（図１では１―a及び１―ｂ）に
おいて、並行して画像生成の処理が開始される。

【００２４】更新／変更通知を受けた各演算処理装置１
はそれぞれ、情報共有装置６へアクセスし、画像特徴量
格納部６２に納められた最新の画像特徴量を入手する
（図２のステップS５）。各演算処理装置１は、入手し
た画像特徴量に基づき、それぞれ対応する表示装置５に
表示するための一つの画像に付いて、画像生成情報を算
出する（図２のステップS６）。図１に示す例では、演
算処理装置１―aは表示装置５―aへ表示する画像につい
て、演算処理装置１―ｂは表示装置５―ｂへ表示する画
像についてのみ処理を行う。算出された画像生成情報は
各主記憶装置２（図１では２―a及び２―ｂ）へ格納さ
れる。

【００２５】そして、その画像生成情報に基づき、各画
像生成装置３（図１では３―a及び３―ｂ）で各画像が
生成され（図２のステップS７）、各表示装置５で（図
１では５―a及び５―ｂ）で表示される（図２のステッ
プS８）。

【００２６】以上説明した処理が、表示装置５に表示さ
れる画像の更新（リフレッシュ）の度に行われ、時々刻
々変化する同期した複数画像の表示を実現している。な
お、情報共有装置６内に設けられた調停制御部６４は、
情報共有装置６で共有してい画像特徴量がアクセスされ
ている時に、その画像特徴量を書き換えようとする行為
があった場合には、その行為を待たせるなどのアクセス
調停を行う部分である。

【００２７】以上説明したように、本実施例における同
期型並列画像表示システムでは、表示装置５毎に演算処
理装置１と主記憶装置２を設け、各画像間で共通して必
要な画像特徴量のみを共有し、各演算処理装置１は対応
する各表示装置５へ表示する画像についてのみ処理を行
う。従って、一つの中央演算処理装置１´で処理をまか
なっていた従来システムと比べ、演算処理装置１の負荷
が分散され、また、配信される情報量も軽減される。よ
って、画像サイズやリフレッシュレートが大きい場合に
おいても、それぞれの装置をそれほど大規模、高性能に
する必要がなく、比較的安価に対応できる。

【００２８】なお、前述の通り、図１では表示装置５が
二つの場合を示したが、表示装置５の数は二以上であれ
ばよく、二つに限定するものではない。また、上記で説
明した実施例では、運転シミュレーションに用いられる
システムとしたが、同期する複数の画像を生成、表示す
る必要がある他の用途に用いてもよい。更に、画像生成
のための入力情報としてセンサ７とポインティングデバ
イス８からの情報を用いるシステムとしたが、他の入力
情報を用いるシステムとしてもよい。

【００２９】本発明の保護範囲は、上記の実施の形態に
限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均
等物に及ぶものである。

【００３０】

【発明の効果】以上、添付図にしたがって説明したよう
に、本発明では以下のような効果を有する。

【００３１】第一に、表示される複数の画像間で共通し
て必要な画像特徴量を格納する情報共有装置と、各表示
装置に対応した複数の演算処理装置を設けることによ
り、演算処理装置の負荷が分散され、また、配信される
情報量も軽減されるため、画像サイズやリフレッシュレ
ートが大きい場合においても、それぞれの装置を大規
模、高性能にする必要がなく、比較的安価に対応でき
る。

【００３２】第二に、情報共有装置の画像特徴量が更
新、変更された時に各演算処理装置へ更新／変更通知を
発することにより、同期の取れた複数画像の表示が可能
となる。

【００３３】第三に、表示装置毎に設けられた演算処理
装置のそれぞれが、表示する複数の画像の生成に共通し
て必要な画像特徴量を用いて、対応する表示装置へ表示
する画像のみの処理を行うことにより、演算処理装置の
負荷が分散され、それほど高性能な装置を用いなくて
も、画像サイズやリフレッシュレートが大きい場合に対
応できる。

【００３４】第四に、画像特徴量が更新、変更された時
に、表示装置毎に設けられた演算処理装置のそれぞれが
処理を開始することにより、同期の取れた複数画像の表
示が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した同期型並列画像表示システム
の一実施例を示した構成図である。

【図２】本実施例における処理フローを示した図であ
る。

【図３】従来の同期型並列画像表示システムの一例を示
した構成図である。

【図４】図３に示すシステムの処理フローを示した図で
ある。

【符号の説明】

１ 演算処理装置 １´中央演算処理装置 ２ 主記憶装置 ３ 画像生成装置 ４ 画像記憶装置 ５ 表示装置 ６ 情報共有装置 ７ センサ ８ ポインティングデバイス ９ データバス ６１ 入出力制御部 ６２ 画像特徴量格納部 ６３ 同期制御部 ６４ 調停制御部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同期した複数の画像を複数の表示装置へ表
   示するシステムであって、該複数の画像を生成するため
   に必要な画像生成情報を算出する演算処理装置と、該表
   示装置毎に設けられ該画像生成情報に基づいて対応する
   該表示装置へ表示する画像を生成する複数の画像生成装
   置と、該画像生成装置で生成された画像を表示する該複
   数の表示装置を有する同期型並列画像表示システムにお
   いて、 該複数の画像の生成に共通して必要な画像特徴量を格納
   する情報共有装置を有し、 該演算処理装置は、該表示装置毎に設けられ、 該表示装置毎に設けられた演算処理装置のそれぞれが、
   独立して該画像特徴量を用いて対応する該表示装置へ表
   示する画像の該画像生成情報を算出することを特徴とす
   る同期型並列画像表示システム。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記情報共有装置は、前記格納している画像特徴量が更
   新、変更された時に、前記表示装置毎に設けられた演算
   処理装置へ更新／変更通知を配信し、 前記表示装置毎に設けられた演算処理装置は、該更新／
   変更通知の受信により、それぞれ前記画像生成情報の算
   出を開始することを特徴とする同期型並列画像表示シス
   テム。
3. 【請求項３】同期した複数の画像を複数の表示装置へ表
   示する同期型並列画像表示方法において、 該表示装置毎に設けられた演算処理装置のそれぞれが、
   該複数の画像の生成に共通して必要な画像特徴量を用い
   て、対応する該表示装置へ表示する画像を生成するため
   に必要な画像生成情報を算出するステップと、 該表示装置毎に設けられた画像生成装置のそれぞれが、
   該画像生成情報に基づいて、対応する該表示装置へ表示
   する画像を生成するステップと、 該複数の表示装置が、該生成された画像を表示するステ
   ップを有することを特徴とする同期型並列画像表示方
   法。
4. 【請求項４】請求項３において、 前記画像生成情報を算出するステップが、 前記画像特徴量が更新、変更された時に、前記表示装置
   毎に設けられた演算処理装置のそれぞれにおいて開始さ
   れることを特徴とする同期型並列画像表示方法。