JP2003303356A - 展示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 観察者が見ることのできる複合現実映像が現
実映像と仮想映像の調和のとれたものとなり、質の高い
疑似体験を提供できるようにすることを目的とする。 【解決手段】 観察者の視点位置でその視線方向におけ
る現実空間を撮像する撮像手段と、前記観察者の視点位
置および視線方向、あるいは視線方向のみを検出する検
出手段と、前記検出手段によって検出された観察者の視
点位置および視線方向における仮想空間映像を生成する
仮想空間映像生成手段と、前記仮想空間映像生成手段に
よって生成された仮想空間映像と、前記撮像手段より出
力された現実空間映像とを合成した複合現実映像を生成
する複合現実映像生成手段と、前記複合映像生成手段に
よって生成された複合映像を表示する表示手段と、現実
空間と仮想空間に対して、それぞれに存在する物体およ
びその位置、方向の情報を共通に管理する管理手段とを
有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テーマパーク、ア
ミューズメント施設、各種展示会、博覧会、博物館、水
族館、植物園、動物園等に利用される展示装置に関する
ものである。また、現実空間中に仮想物体があたかも実
在するかのごとく観察者に提示する複合現実感技術に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】水族館、博物館では、来客者の知的興味
を引き起こさせ正しい知識を獲得してもらう学術的目的
と、来客者から得られる収益により施設の存続、経営を
行うという営業的目的の両立を図ることが必要とされて
いる。

【０００３】このため、水族館の中にはさまざまな映像
技術を駆使した展示装置を導入し、それらの持つ娯楽性
により来客者の知的興味を啓発させ、かつ飽きさせない
工夫を行っているところが多い。映像技術とはＣＧ（コ
ンピュータグラフィックス）、大型スクリーン、立体映
像などである。例えば現実の水槽の中に実際には飼育し
ていない水生生物を立体ＣＧ映像によって表示したり、
大型スクリーンによって観察者に海中散歩を行う疑似体
験を行わせたりするものがある。

【０００４】一方、水槽技術の進歩により上述のような
映像技術を利用しない直接的手法もまた一般的なものと
なっている。例えば巨大な観察面を有する大型水槽を観
察者の周囲に配置することや、来客者が巨大水槽の中に
設置された透明壁のパイプの中を歩くことができるよう
にして海中散歩の疑似体験させるというような展示装置
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】これら両者の展示装置
は、来客者に自分が海中にいると錯覚させるような疑似
体験をさせる。そして疑似体験により来客者の知的興味
を啓発させることと、疑似体験の娯楽性による集客効果
を期待されている。

【０００６】しかしながら、映像技術を利用した場合
は、水生生物が立体的に見えても観察者の正面の特定範
囲にしか存在することができなかった。また水槽技術を
利用した場合は、水生生物は観察者の全周囲に存在する
というものの、透明壁越しにしかその存在は確認できな
かった。このため来客者への提供される疑似体験は非常
に不十分なものであると言える。来客者の知的興味啓発
と集客を両立させる目的の達成のためには、より質の高
い疑似体験を提供可能な展示装置が望まれている。観察
者が見ることのできる複合現実映像が、現実映像と仮想
映像の調和のとれたものとなり、質の高い疑似体験を行
うことができるようにすることを目的とすする。

【０００７】また、舞台装置を用いて観察者に錯覚を起
こさせ現実空間以上に空間を広く見せるとともに、錯覚
によって見えるであろう空間を広がりを考慮して仮想空
間を設定することにより、質の高い疑似体験を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は以下の構成を有することを特徴とする。

【０００９】請求項１の発明は、観察者の視点位置でそ
の視線方向における現実空間を撮像する撮像手段と、前
記観察者の視点位置および視線方向、あるいは視線方向
のみを検出する検出手段と、前記検出手段によって検出
された観察者の視点位置および視線方向における仮想空
間映像を生成する仮想空間映像生成手段と、前記仮想空
間映像生成手段によって生成された仮想空間映像と、前
記撮像手段より出力された現実空間映像とを合成した複
合現実映像を生成する複合現実映像生成手段と、前記複
合映像生成手段によって生成された複合映像を表示する
表示手段と、現実空間と仮想空間に対して、それぞれに
存在する物体およびその位置、方向の情報を共通に管理
する管理手段とを有することを特徴とする。

【００１０】請求項７の発明は、舞台装置によって創ら
れた現実空間と、仮想空間内に配置された仮想物体を合
成し得られた複合現実空間を立体映像でユーザに提供す
る展示装置であって、前記現実空間を撮像する撮像部
と、前記仮想物体の画像を作成する仮想物体作成部と、
前記撮像部で撮像された撮像画像と、前記仮想物体作成
部で作成された仮想物体の画像を合成し、立体画像を作
成する立体画像作成部と、前記立体画像を表示する表示
部とを有し、前記現実空間における遠景を表現するため
の道具は、水平方向においてエッジ部が生じないように
色が付いていおり、前記仮想物体は、前記舞台装置によ
って創られている現実空間の空間よりも、広い空間とし
て設定されている仮想空間内に配置されることを特徴と
する。

【００１１】

【発明の実施の形態】本実施形態は水族館における海底
散歩の疑似体験を行うことのできる展示装置としての応
用例を説明するものである。

【００１２】図１は本発明における展示装置の構成図で
ある。

【００１３】各観察者１００は疑似体験を行うために、
複合現実空間映像を表示するＨＭＤ１１０（ヘッドマウ
ンテッドディスプレイ）を頭部に装着して舞台装置内に
立っている。なお、本装置では同時に体験可能な観察者
を４人に制限しているが、舞台装置を大きくすることで
これに限定されるものではない。

【００１４】ＨＭＤ１１０は図２（ａ）（ｂ）の外観図
に示されるように、左右両眼用の２つのビデオカメラ１
１１、２つの小型表示装置１１２、位置姿勢センサ受信
機１１３で構成されている。小型表示装置１１２は液晶
ディスプレイと光学プリズムによって構成されている。
ビデオカメラ１１１は観察者の視点位置および視線方向
の現実空間映像を撮影する。位置姿勢センサ受信機１１
３は後述する位置姿勢センサ発信機と本体との組み合わ
せで観察者の視点位置および視線方向を計測する。小型
表示装置１１２にはビデオカメラ１１１によって取得さ
れた現実空間映像と、位置姿勢計測値から観察すること
のできる仮想空間映像とを合成した複合現実空間映像が
表示される。観察者が高い品質の疑似体験を行うことが
できるようにするために、複合現実空間映像として立体
映像を用いている。

【００１５】再び図１の説明に戻る。１３０は位置姿勢
センサ発信機、１３１は位置姿勢センサ本体である。位
置姿勢センサ受信機１１３、位置姿勢センサ発信機１３
０は位置姿勢センサ本体１３１に接続されている。位置
姿勢センサ発信機１３０からは磁気が発信されており、
位置姿勢センサ受信機１１３、がこの磁気を受信する。
位置姿勢センサ本体１３１は受信強度から各位置センサ
の位置および方向を算出する。本実施形態では米国Polh
emus社製FASTRAKや米国Ascension Technology社製Flock
of Birdsなどを利用することが可能であるが、これに
限定されるものではなく他の市販されている超音波式、
光学式位置姿勢センサも利用可能である。さらに観察者
の観察位置を固定して運用すれば姿勢センサ（ジャイ
ロ）も利用可能である。図１に向かって２台あるうちの
左側は左側２人の観察者の視点位置および視線方向を、
右側は右側の２人のそれらを計測している。もし配線上
問題が生じなければ１セットで構成してもよい。

【００１６】１４０は観察者の複合現実空間映像を生成
し、ＨＭＤ１１０に表示する処理装置である。処理装置
１４０は観察者ごとに１台利用され、観察者の装着して
いるＨＭＤ１１０が接続されている。処理装置１４０は
パーソナルコンピュータとビデオキャプチャーカード、
ＣＧ描画支援機能を有するビデオカード、ネットワーク
インターフェースで構成される。各処理装置１４０、１
５０はネットワーク１６０を介して接続されている。処
理装置１４０では後述する処理装置１５０が送信する複
合現実感情報情報に基づき、各観察者の視点での複合現
実映像を生成してＨＭＤに１秒間に３０フレームで表示
する。この結果、観察者かには海底を模した舞台装置内
に水生生物が浮遊しているように見えるようになる。

【００１７】１５０は複合現実空間管理、観察者視点以
外の視点での映像生成、環境音楽の再生を行う処理装置
である。このため処理装置１５０には位置方位センサ本
体１３１、ビデオカメラ１５７、スピーカーが接続され
ている。

【００１８】処理装置１５０は位置方位センサ本体１３
１を通して全観察者の視点位置姿勢を計測する。計測値
はネットワーク１６０を通して、各観察者の複合現実映
像を生成する処理装置１４０に送信される。また処理装
置１５０では仮想空間状態を生成する処理が行われ、こ
れによって生成された仮想空間状態も同時に処理装置１
４０に送信される。

【００１９】また処理装置１５０はビデオカメラ１８４
で撮影された現実空間映像とビデオカメラ１８４の位置
姿勢で観察される仮想空間映像を合成して客観視点複合
現実映像を生成する。そしてこの映像をディスプレイ１
８０に出力する。ディスプレイ１８０は観察者以外の来
客者にも複合現実映像を見てもらうために展示装置正面
に設置される。

【００２０】さらに処理装置１５０は所定の音楽用デー
タを再生してスピーカー１５７から出力する。出力され
る音楽は、観察者が複合現実空間映像による疑似体験を
より没入感を感じさせるための補助要素として利用され
るものであり、それに相応しいものを予め用意してお
く。

【００２１】以上の構成要素は舞台上の大道具とディス
プレイ１８０を除いて、複合現実映像を観察して疑似体
験を行っている観察者や展示装置付近に居る施設の来客
者からは見えない位置、例えば舞台装置の裏などに設置
されている。このことにより、没入感を軽減させ疑似体
験の低質化を避けている。

【００２２】以上展示装置を構成する機器についてその
動作や役割について説明した。

【００２３】図３、図４は展示施設の舞台装置外観図
で、施設への来客が実際に目にすることのできる状態を
表している。図３は観察者の居ない状態、図４は観察者
が疑似体験を行っている状態の展示装置である。

【００２４】舞台装置では大道具と照明、床によって海
底の状況が表現されている。大道具１０２、１０３は岩
礁を模した造形物である。大道具１０４は海底に沈んだ
遺跡を想像させる石柱の造形物である。大道具１０４内
には、位置姿勢センサ発信機１３０を内部に隠してい
る。大道具１０４は高さが人間の背丈と同じくらいある
ので、位置姿勢センサ発信機を位置姿勢センサ受信機に
近づけることができる。これにより、位置姿勢検出の精
度を向上させることができる。

【００２５】大道具１０６は海底における遠景を描いた
壁もしくは衝立状の大道具で、舞台装置の大きさを超え
て海底がどこまでも続いているかのごとく感じさせるた
めに海中の環境色で塗装されている。

【００２６】本実施形態では、展示上における限られた
スペースを、ＨＭＤ１１０に表示される複合現実空間に
おいて実際のスペースより広くするために以下のように
工夫している。視覚は映像内にエッジ部が存在すると遠
近感を強く感じる。よって、本実施形態ではＨＭＤ１１
０に表示される複合現実空間映像の遠景を表現する大道
具１０６においてエッジ部ができるだけ存在しないよう
にしている。具体的には、立体映像が右眼映像と左眼映
像の視差を用いて立体視を実現しているので、水平方向
においてエッジが存在しないようにしている。

【００２７】大道具を同一色にしてしまうと没入感が強
くなりすぎ、太陽光が届く海底を疑似体験することがで
きない。そこで、本実施形態では、水平方向におけるエ
ッジをできるだけなくし、海底を疑似体験できるように
するために、大道具１０６を構成する各パネルについ
て、下から上へ明るくなるブルーのグラデーション画像
を用いている。

【００２８】このように本実施形態では、ＨＭＤ１１０
で表示されたときに空間が広がっているかのように感じ
させるように大道具を設置している。

【００２９】大道具１０８は海底を模した床である。１
０１は観察者がＨＭＤ１１０を着脱するときに立つ観察
者初期位置、１０５は観察者初期方向を示す矢印であ
る。図３では説明のため図示してあるが、実際の舞台装
置にはこの領域を示す線や色分けがあるわけではない。

【００３０】観察者は疑似体験を行うとき、まず舞台装
置内に進入し、観察者初期位置１０１に立ちＨＭＤ１１
０を頭部に装着する。ここでＨＭＤ１１０はそれぞれの
観察者初期位置１０１の側にある大道具１０３の上部の
窪みに置かれている。大道具１０３はＨＭＤ置き台を兼
用した造型物となっている。ＨＭＤ置き台１０３からＨ
ＭＤ１１０を取り出し装着完了後、観察者は観察者初期
位置１０１の近傍を含む領域内を動き回り、任意の方向
を向いたり任意の姿勢をとったりすることが可能であ
る。この領域の範囲はＨＭＤ１１０の配線の長さと位置
姿勢センサ１３１の測定可能範囲に依存する。疑似体験
を終了したくなったら観察者は観察者初期位置１０１に
戻り、ＨＭＤ１１０を外してＨＭＤ置き台１０３の上部
において舞台装置から退出する。舞台装置からの入退出
は図３の手前側から行う。手前側は本展示装置の設置場
所に依存するが、大抵の場合は通路もしくはある程度人
の溜まることの可能な空間とつながっている。後者の場
合は疑似体験の順番待ちをする列を作ったり、ディスプ
レイ１８０で表示されるビデオカメ１８４の視点での複
合現実映像を楽しむ人のとどまる場所を作ったりするこ
とが可能である。これは多くの来客に展示施設を楽しん
でもらう観点から望ましい形態である。

【００３１】観察者初期位置１０１は観察者１００がＨ
ＭＤ１１０を着脱する領域であり、観察者初期方向１０
５は観察者１００が疑似体験開始の推奨視線方向であ
る。舞台装置内には様々な造型物が設置されているた
め、馴染みの無いＨＭＤという有線装置を付けて、大胆
に動き回る人は少ない。従って大抵は疑似体験中に観察
者初期位置１０１で観察者初期方向１０５を向いて複合
現実映像を観察することが最も頻度が高くなると期待で
きる。従って、この位置および方向において生成される
複合現実映像の質が高くなるように配慮して舞台装置を
組むようにしている。

【００３２】例えば、現実空間映像には待ち行列や展示
施設を傍観している来客者が見えないように観察者初期
位置１０１、背景用壁１０６の位置を調整している。

【００３３】また、複数の岩礁１０２が観察者１００か
ら異なる距離をもって視界に入るようにして奥行きや立
体感を強く感じるようにしている。また、他の観察者１
１０が視界に入るようにして、自分の疑似体験を他者と
共有していることを意識させたり、他の観察者と自分と
の間を広く空間を作ってその空間に仮想空間物体である
水生生物を表示させることで奥行きを感じさせたりして
いる。

【００３４】このように、本実施形態では、大道具１０
６を用いて、展示上のスペース以上に空間を広く感じさ
せるようにしている。さらに、複数の岩礁１０２を用い
て、複合現実空間におけるユーザ近辺の空間が、大道具
１０６で表される遠景に比べて、立体感を強く感じられ
るようにしている。つまり、ユーザ近辺の空間上にＣＧ
によって表示される水生生物をよりリアルに体験するこ
とができるようにしている。

【００３５】観察者は以上説明してきた舞台装置内で複
合現実映像を鑑賞することで質の高い疑似体験を行うこ
とができる。

【００３６】なお本実施形態の舞台装置の構成では場合
によっては背景用壁が視界に入らないため没入感を軽減
させる時がある。これは、舞台装置が観察者以外から目
に付くようにすることによる集客効果を狙ったのと、で
きるだけ多くの人に体験してもらうために舞台装置への
出入りを容易にしたためである。こういった利点と引き
換えに好みに応じて全周囲を壁で囲うようにして没入感
を高めるようにしてもよい。

【００３７】以上展示装置の舞台装置について構成、運
用の概要、疑似体験への効果について説明した。

【００３８】次に処理装置１４０，１５０の構成と動作
フローについて説明する。

【００３９】図５は処理装置１４０の構成図である。処
理装置１４０の役割は「各観察者用の複合現実映像の生
成」である。

【００４０】処理装置１４０は処理装置１５０から送信
される仮想空間状態情報と視点位置姿勢情報から各観察
者の視点位置姿勢での仮想空間映像を生成し、各観察者
の装着しているＨＭＤ上のビデオカメラで取得される現
実空間映像と合成し、複合現実映像としてＨＭＤ上の表
示装置に出力する。処理装置１４０は観察者ごとに用意
される。観察者を増やす場合、観察者数に応じてこの構
成を展示装置に追加してゆけばよい。

【００４１】コンピュータ１４１にはビデオキャプチャ
ボード１４２、グラフィックボード１４４をそれぞれ立
体視用に２つ、ネットワークインターフェース１４９が
搭載されている。各装置はコンピュータ１４１内部にお
いて、ＣＰＵ１４５、ＨＤＤ（ハードディスク）１４６
およびメモリ１４７と接続されている。ビデオキャプチ
ャボード１４２にはＨＭＤ１１０のビデオカメラ１１１
が接続されている。グラフィックボード１１２にはＨＭ
Ｄ１１０の表示装置１１２が接続されている。ネットワ
ークインターフェース１４９は、イーサネット（Ｒ）な
どで構成されるネットワーク１６０に接続されている。
ネットワーク１６０を介して他の処理装置１４０、１５
０と通信をすることができる。

【００４２】ビデオキャプチャボード１４２は、ビデオ
カメラ１１１からの映像信号をデジタル化しコンピュー
タ１４１のメモリ１４７に１秒間に３０フレームの速度
で取り込む。取り込まれた現実空間映像は、コンピュー
タ１４１で生成された仮想空間映像と重畳されてグラフ
ィックボード１１２を通してＨＭＤの表示装置１１２に
表示される。

【００４３】図７は上述した機器を制御して複合現実映
像生成プログラムのフローチャートである。このプログ
ラムは処理装置１４０と１５０で実行される。プログラ
ムは並列プログラミングで一般的なスレッド技術を用い
て作成されており、メインプログラムと並行して仮想空
間状態受信スレッド（Ｓ７１０）と映像キャプチャスレ
ッド（Ｓ７２０）が動作している。仮想空間状態受信ス
レッドは後述する仮想空間管理プログラムからネットワ
ークを介して送信される仮想空間状態と各観察者の視点
位置姿勢計測値を受信してメインプログラムに通知す
る。映像キャプチャスレッドはビデオキャプチャボード
でキャプチャされた現実空間映像をデジタル化してメイ
ンプログラムに通知する。メインプログラムは仮想空間
状態受信スレッドが受けた情報で仮想空間状態を更新し
（Ｓ７０１）これに基づいて仮想空間物体である水生生
物の仮想空間映像を生成し（Ｓ７０２）続いて映像キャ
プチャスレッドから得られた現実空間映像と仮想空間映
像を合成し出力する。（Ｓ７０４）以上の処理を繰り返
し行う。（Ｓ７０５）なお水生生物のＣＧモデルは予め
処理装置１４０に記憶されている。

【００４４】図６は処理装置１５０の構成図である。

【００４５】処理装置１５０の役割は「客観視点複合現
実映像の生成」「環境音楽の再生」「観察者の視点位置
姿勢の取得」「仮想空間の状態変更および他の処理装置
への通知」である。

【００４６】処理装置１５０は複合現実映像を舞台内の
観察者以外に提供するため、映像入出力装置としてＨＭ
Ｄではなく舞台装置全体を俯瞰撮影する客観視点ビデオ
カメラ１８４と、客観視点表示装置１８０が接続されて
いる。複合現実映像生成の手順は処理装置１４０と同じ
である。図６では客観視点複合現実映像は通常映像で提
供されるように構成されているが、ＨＭＤと同様に立体
視可能な装置を利用してもよい。

【００４７】処理装置１５０には処理装置１４０に加
え、シリアルインターフェース１５４とサウンドボード
１５５が装備されている。処理装置１５０はシリアルイ
ンターフェース１５４を介して位置方向センサ本体１３
１と接続されており、各観察者の視点位置姿勢を常時受
信している。またサウンドボード１５５を介して環境音
楽再生用のスピーカー１８２に接続され、疑似体験して
いる観察者が心地よくなるように環境音楽を再生してい
る。

【００４８】また処理装置１５０は位置姿勢センサ計測
値と予め定義されている現実空間物体の位置、仮想空間
物体の状態を管理して、処理装置１４０に送信してい
る。図８は上述した機器を制御して仮想空間の状態更新
と通知を行う仮想空間管理プログラムのフローチャート
である。このプログラムは処理装置１５０で実行され
る。複合現実映像生成プログラム同様スレッド技術を用
いて作成されており、メインプログラムと並行して位置
方向取得スレッド（Ｓ８１０）と仮想オブジェクト制御
スレッド（Ｓ８２０）が動作している。位置方向取得ス
レッドは位置姿勢センサ本体と通信して観察者の視点位
置姿勢を常時取得している。

【００４９】仮想オブジェクト制御スレッドは、仮想空
間内の時間を単位時間だけ更新し仮想空間物体である水
生生物のすべての位置姿勢を再計算する。このとき仮想
空間物体同士が衝突しないように処理がなされる。

【００５０】また仮想空間には仮想空間物体である水生
生物が移動可能な範囲が設定されており、この範囲外に
出ないように処理がなされる。上述したように大道具１
０６を工夫することにより、実空間のスペースより擬似
的に広く感じられるようにしている。よって、本実施形
態では、水生生物が移動可能な範囲について、大道具１
０６が設定されている方向については実空間より広く設
定してある。

【００５１】メインプログラムは位置方向取得スレッド
から観察者の視点位置姿勢を受信する。（Ｓ８０１）そ
して、仮想オブジェクト制御スレッドからすべての仮想
空間物体の位置姿勢を受信して仮想空間状態を更新す
る。続いて観察者の視点位置姿勢から観察者の頭部が張
る範囲を予測し、これと仮想空間物体が衝突していない
か判定する。（Ｓ８０３）もし衝突が起こった場合は、
観察者にとっては水生生物が頭に突っ込んできて突き抜
けてしまうように見えるため、仮想オブジェクトスレッ
ドに再計算を依頼して再度仮想空間状態を更新する。
（Ｓ８０４）衝突が発生しなければ、仮想空間状態と観
察者の視点位置姿勢を動作しているすべての複合現実映
像生成プログラムに送信する。以上の処理を繰り返し行
う。（Ｓ８０６）以上処理装置１４０，１５０の構成と
動作フローについて説明した。

【００５２】なお、本実施形態ではオクルージョン、す
なわち現実物体の裏への仮想物体の回り込んでしまった
場合に画面上では現実物体の手前に仮想物体が存在して
いるが遠近感は逆に感じられる状態、が発生した場合の
画像処理は行っていない。観察者初期位置および観察者
初期方向付近において視野に入ってくる現実物体の背後
に広く水生生物が存在する空間を作らないような、観察
者初期位置の配置、大道具の配置、形状、大きさを用意
することで、オクルージョンが発生したことを認識しに
くいように工夫している。さらに水生生物の大きさを視
野と比較して面積費が小さくなるようにすること、視野
と比較して面積費が大きくなる水生生物は観察者に近寄
らないように制御すること、水生生物の移動速度を調整
することなどによりオクルージョンの発生を認識しにく
いようにしている。

【００５３】上述した舞台装置と機器構成、動作フロー
によって、既存の展示装置よりもより高質で没入感のあ
る疑似体験を観察者に提供することが可能となる。

【００５４】本実施形態によれば、海底を模した舞台装
置による現実空間映像と、水生生物の仮想空間映像から
生成される立体複合現実感映像の組み合わせによって、
水族館来客者の知的興味啓発と集客力向上の両立を効果
的に図ることが可能となる。

【００５５】観察者全員で舞台装置中の複合現実空間を
共有可能であり他の観察者と特定の水生生物について会
話を交わしたりできること、自分の全周囲近傍に水生生
物が動き回っている様子を立体視表示装置による奥行き
を知覚できる映像で観察可能であることは、既存の類似
の展示装置と比較してより疑似体験に没入感を感じさせ
ることが可能とし、既存の水族館における展示装置では
有り得なかった大きな映像効果をもたらす。これらの結
果として、来客者の水生生物への知的興味を喚起させ、
かつ娯楽性による集客効果を大いに向上させることが可
能である。

【００５６】さらに本実施形態の展示装置は映画などと
同様に処理装置１４０に格納されている水生生物のＣＧ
モデルデータを交換することで舞台装置や構成に変更を
加えることなく新しい疑似体験を提供することが可能で
ある。こうした特徴を利用して本発明による展示装置が
稼動している水族館が存在しても、後から稼動させた水
族館はＣＧモデルデータや展示装置に変化をつけること
で水族館の独自性を出すことが可能となる。またさらに
は定期的にＣＧモデルデータを変更することで来客者の
再来を期待することも可能になる。

【００５７】（変形例）上記実施形態では、図４のよう
な舞台装置を用いて、遠景については大道具１０６を用
いて立体感を弱くすることにより実空間にくらべて複合
現実空間におけるスペースを広くし、近景については複
数の岩礁１０２が視界に入るようにすることにより遠景
にくらべて立体感が強くなるようにしている。

【００５８】本実施形態では、この効果をより強くする
ための舞台装置を図９を用いて説明する。上記実施形態
との違いは岩礁の形および色にある。なお、大道具９０
は図３の大道具１０６と同一である。

【００５９】近景の立体感覚を強くするためには、水平
方向についてエッジ部を設けることが効果的である。

【００６０】図２を用いて説明されたＨＭＤ１１０のビ
デオカメラ１１１のＣＣＤのダイナミックレンジの性能
から、濃度差を大きくするとハレーションが起きてしま
い、疑似空間を低質化させてしまう可能性がある。

【００６１】そこで、変形例では濃度差を用いたエッジ
部ではなく、色差を用いたエッジ部を提供する。岩礁９
２、９３についてはブルーがかった岩にし、岩礁９１、
９４については灰色がかった岩を用いている。灰色がか
った色である岩礁９１、９４は垂直方向にきりたった形
にしている。これにより遠景のブルーおよび岩礁９２、
９３のブルーがかった色に対して、岩礁９１、９４の灰
色がかった色の境界においてエッジ部が生じる。しか
も、岩礁９１、９４は垂直方向にきりたった形にしてい
るので水平方向におけるエッジ部を設けることができ
る。しかも、遠景、岩礁９１、９４、岩礁９２、９３の
間の濃度差がそれほどないのでハレーションが起きるこ
とを防ぐことができる。

【００６２】このように、変形例では、遠景の青色と色
相が異なる岩礁を用いることにより、近景の立体感を強
くしている。変形例によれば、より疑似体験の質をあげ
ることができる。

【００６３】なお、岩礁ではなく他の造形物を用いても
構わない。また、水族館ではなく宇宙など他の空間を対
象とした展示装置に本発明を適用しても構わない。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
観察者が見ることのできる複合現実映像が、現実映像と
仮想映像の調和のとれたものとなり、質の高い疑似体験
を行うことができる。

【００６５】また、本願請求項７の発明によれば、舞台
装置を用いて観察者に錯覚を起こさせ現実空間以上に空
間を広く見せるとともに、錯覚によって見えるであろう
空間を広がりを考慮して仮想空間を設定することによ
り、質の高い疑似体験を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】舞台装置外観図

【図２】ＨＭＤ外観図

【図３】観察者がいる状態の舞台装置外観図

【図４】展示装置構成図

【図５】処理装置４０構成図

【図６】処理装置５０構成図

【図７】複合現実映像生成プログラムのフローチャート

【図８】仮想空間管理プログラムのフローチャート

【図９】変形例における舞台装置外観図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｖ 13/04 13/04 (72)発明者 奥野 泰弘 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 守田 憲司 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 Ｆターム(参考） 5B050 AA00 AA08 BA01 BA08 BA09 BA11 CA07 DA02 DA04 DA07 EA19 EA24 EA27 FA02 FA06 5C054 AA02 AA05 CA04 CC02 CE02 CE16 DA08 EA05 EH01 FA02 FD02 FE12 HA16 5C061 AA01 AA20 AB04 AB08 AB14 AB18

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 観察者の視点位置でその視線方向におけ
   る現実空間を撮像する撮像手段と、 前記観察者の視点位置および視線方向、あるいは視線方
   向のみを検出する検出手段と、 前記検出手段によって検出された観察者の視点位置およ
   び視線方向における仮想空間映像を生成する仮想空間映
   像生成手段と、 前記仮想空間映像生成手段によって生成された仮想空間
   映像と、前記撮像手段より出力された現実空間映像とを
   合成した複合現実映像を生成する複合現実映像生成手段
   と、 前記複合映像生成手段によって生成された複合映像を表
   示する表示手段と、 現実空間と仮想空間に対して、それぞれに存在する物体
   およびその位置、方向の情報を共通に管理する管理手段
   とを有することを特徴とする展示装置。
2. 【請求項２】 前記複合現実映像は立体視映像であり、
   前記表示装置は立体視可能であることを特徴とする請求
   項１の展示装置。
3. 【請求項３】 観察者が前記複合現実映像を観察可能で
   ある位置が、前記舞台装置内に設定されていることを特
   徴とする請求項１乃至２の展示装置。
4. 【請求項４】 前記管理手段は前記仮想空間物体の位置
   を、観察者の全周囲にわたる観察者の近傍に制御するこ
   とを特徴とし、観察者は特定の方向のみでなく全周囲に
   おいて複合現実映像を観察することが可能なことを特徴
   とする請求項３の展示装置。
5. 【請求項５】 前記仮想空間物体は現実に存在するもし
   くはかつて存在したことのある生物であり、これら生物
   が生息しているあるいは生息していると想像されるよう
   な環境、状況を模した舞台装置を有することを特徴とす
   る請求項１乃至４の展示装置。
6. 【請求項６】 前記舞台装置は海底または海中を模した
   ものであり、前記仮想空間物体である生物は水生生物で
   あることを特徴とする請求項５の展示装置。
7. 【請求項７】 舞台装置によって創られた現実空間と、
   仮想空間内に配置された仮想物体を合成し得られた複合
   現実空間を立体映像でユーザに提供する展示装置であっ
   て、 前記現実空間を撮像する撮像部と、 前記仮想物体の画像を作成する仮想物体作成部と、 前記撮像部で撮像された撮像画像と、前記仮想物体作成
   部で作成された仮想物体の画像を合成し、立体画像を作
   成する立体画像作成部と、 前記立体画像を表示する表示部とを有し、 前記現実空間における遠景を表現するための道具は、水
   平方向においてエッジ部が生じないように色が付いてい
   おり、 前記仮想物体は、前記舞台装置によって創られている現
   実空間の空間よりも、広い空間として設定されている仮
   想空間内に配置されることを特徴とする展示装置。
8. 【請求項８】 前記舞台装置には複数の道具が配置され
   ており、 前記複数の道具が前記立体映像内部に存在するようにす
   ることにより、近景における立体感が強くなるようにす
   ることを特徴とする請求項７記載の展示装置。
9. 【請求項９】 前記舞台装置は海中をイメージして造れ
   ており、前記現実空間における遠景を表現するための道
   具は、水平方向にエッジが生じないように、下から上の
   方向に青色濃度が薄くなるようなグラデーションを有し
   ていることを特徴とする請求項７記載の展示装置。
10. 【請求項１０】 前記複数の道具は岩礁であり、該岩礁
    を表す道具には垂直方向に切り立った形状をし、前記遠
    景を表現するための道具が有する青色と色相が異なる色
    を有することを特徴とする請求項９記載の展示装置。