JP2004280428A - Display device for solid object - Google Patents

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JP2004280428A
JP2004280428A JP2003070450A JP2003070450A JP2004280428A JP 2004280428 A JP2004280428 A JP 2004280428A JP 2003070450 A JP2003070450 A JP 2003070450A JP 2003070450 A JP2003070450 A JP 2003070450A JP 2004280428 A JP2004280428 A JP 2004280428A
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JP
Japan
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image
sun
vehicle
display device
light source
Prior art date
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Pending
Application number
JP2003070450A
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Japanese (ja)
Inventor
Toru Komoriya
徹 小森谷
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Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To display a much more natural solid image with a little sense of incompatibility by changing the shade of a solid object according to the position of a light source while reducing an arithmetic load. <P>SOLUTION: A shaded image is selected from a shade three-dimensional map file 14 by a shade processing part 15 from a relation between a solar position detected by a solar position detecting part 10 and a vehicle traveling direction detected by a vehicle traveling direction detecting part 11, and the selected shaded image is overlapped with image data from a display processing part 13, and the image data are outputted to a monitor 5. Thus, it is possible to execute the shaded display of the solid object on the picture of the monitor 5 in the same feeling as that outside the vehicle while reducing the arithmetic load of the shade processing, and to obtain a natural image with a little sense of incompatibility. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対象物を立体的に表示させる立体物の表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、２次元平面の画像表示であるディスプレイに、３次元情報を用いて立体物を表示する技術が発展しており、視認性の良い、自然な画像を得ることができる。例えば、特開平１０−１１３４６７号公報には、ゲームにおける表示対象を３次元的に表示し、視点の選択に応じてディスプレイに表示される映像の移動をより自然に変化させる技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１１３４６７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、立体物をより自然に表示するには、光源の存在を考慮して立体画像に陰影を付けることが効果的である。しかしながら、この陰影処理には多大な演算量及び演算時間を要するため、装置が大がかりになるばかりでなく、コスト上昇の原因となる。従って、従来、図８に示すように、光源の位置を固定し、常に決まった方向から陰影を付ける場合が多く、違和感が残ってしまう。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、演算負荷を低減しつつ光源の位置に応じて立体物の陰影を変化させ、違和感の少ない、より自然な立体画像を表示することのできる立体物の表示装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明による第１の表示装置は、対象物を立体的に表示させる立体物の表示装置において、上記対象物に係わる視点の位置情報を検出する手段と、上記対象物に係わる光源の位置情報を検出する手段と、上記光源と上記視点との関係に基づいて予め設定した複数の陰影画像を記憶する手段と、上記光源の位置情報と上記視点の位置情報とに基づき、上記複数の陰影画像から該当する陰影画像を選択して表示する手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明による第２の表示装置は、車両に搭載されて車両周辺環境に関する情報を立体的に表示する立体物の表示装置において、車両の現在位置を含む進行方向を検出する手段と、太陽位置を推定する手段と、上記車両周辺環境内の既知の複数の立体物に、上記進行方向と上記太陽位置との関係に基づいて予め陰影処理を施した複数の陰影画像を記憶する手段と、上記車両の現在の進行方向と現在の太陽位置とに基づいて、上記複数の陰影画像から該当する陰影画像を選択して表示する手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
【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を説明する。図１〜図５は本発明の実施の第１形態に係わり、図１は陰影処理装置のハードウエア構成を示す説明図、図２は陰影処理機能のブロック図、図３は陰影３次元マップの説明図、図４は各事象における代表方向を示す説明図、図５は陰影処理を施した３次元物体の表示例を示す説明図である。
【０００９】
本発明による立体物の表示装置は、表示対象とする立体物に陰影処理を施してより自然な表示を可能とするものであり、以下、車両に搭載される例について説明する。図１において、符号１は、マイクロコンピュータ等からなる中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）であり、このＣＰＵ１の入力側に、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等の人工衛星を利用した航法や走行履歴に基づいて現在位置を測定する推測航法により自車両の位置を時間（日時）を含めて測位する測位装置２、陰影処理の際の光源となる太陽からの日射量を測定する日射センサ３、前照灯等の照明装置をＯＮ，ＯＦＦするライトスイッチ４等の機器が接続されると共に、ＣＰＵ１の出力側に、画像を表示するためのモニタ５が接続されている。
【００１０】
ＣＰＵ１は、各機器からの情報に基づいて車両と太陽との位置関係（車両進行方向に対する太陽の位置関係）を求め、求めた位置関係に基づいて３次元物体に陰影を加えるシェーディング処理を行い、モニタ５へ出力する。このシェーディング処理には多大な演算量と時間を要するため、本形態では、視点を中心とした周囲の事象を複数の区分に分割し、各区分毎に予め陰影処理した画像データを格納した３次元マップ（陰影３次元マップ）を用いており、マップの分割数を増やすことで、より現実的な陰影効果を得ることができる。
【００１１】
図２は、陰影３次元マップを用いたシェーディング処理におけるＣＰＵ１の機能構成を示し、ここでは、図示しないナビゲーション装置等からの情報に基づいて車両周辺環境を陰影表示する例について説明する。このシェーディング処理に係わるＣＰＵ１の機能は、太陽位置を検出する太陽位置検出部１０、自車両の進行方向を検出する車両進行方向検出部１１、太陽と車両進行方向との相対角度を検出する相対角度検出部１２、図示しないナビゲーション装置の地図情報（道路や建築物等の位置情報）等を格納した表示用形状ファイル２０から車両進行方向のデータを読込んで処理する表示処理部１３、陰影３次元マップファイル１４、陰影処理部１５を主として構成される。
【００１２】
尚、表示用形状ファイル２０に格納されるデータは、ナビゲーション装置からの地図情報に限定されるものではなく、例えば、衝突防止装置や車間距離制御装置等で検出した乗用車、トラック、バス等の先行車両のデータを格納し、これらの先行車両を陰影表示するようにしても良い。
【００１３】
太陽位置検出部１０では、現在の日時、自己車両位置、車両進行方向の情報を測位装置２から取得して太陽の方位と高度とを推定し、相対角度検出部１２に出力する。また、太陽位置検出部１０では、日射センサ３から日射量の情報を取得し、この日射量の情報を相対角度検出部１２をスルーして陰影処理部１５に出力する。更には、ライトスイッチ４がＯＮされてモニタ画面が夜間モードになったときには、太陽を照明装置に置き換え、照明装置の照射方向を太陽の方向として出力する。
【００１４】
車両進行方向検出部１１は、同じく測位装置２からの情報を処理して車両の進行方向を検出し、相対角度検出部１２及び表示処理部１３に出力する。相対角度検出部１２では、太陽の方向と車両進行方向との相対角度を、方位角方向及び仰角方向で算出し、陰影処理部１５に出力する。
【００１５】
陰影３次元マップファイル１４は、表示対象となる既知の立体物、例えば、ビル、鉄塔、陸橋、道路標識等の立体物毎に予め作成した陰影３次元マップを、複数集めたファイルである。本形態の陰影３次元マップは、車両中心を視点として、図３（ａ）に示すように、車両まわりの方位角方向に区分Ｓ１〜Ｓ８で８分割すると共に、図３（ｂ）に示すように、仰角方向に区分Ｈ１，Ｈ２で２分割し、区分Ｓ１−Ｈ１，Ｓ１−Ｈ２，Ｓ２−Ｈ１，Ｓ２−Ｈ２，…，Ｓ８−Ｈ１，Ｓ８−Ｈ２の総計１６の区分を有しており、各区分には、各区分の事象に応じた陰影を付加した画像データが格納されている。
【００１６】
予め陰影処理するための各区分の代表方向としては、図４に示すように、各区分の略中心に代表点Ａ１，Ａ２，…，Ｂ１，Ｂ２，…を設定し、この代表点の車両中心に対する中心角方向を代表方向とする。図４に示す代表点Ａ１，Ａ２，…は、区分Ｓ１〜Ｓ８−Ｈ２に対応し、代表点Ｂ１，Ｂ２，…は、区分Ｓ１〜Ｓ８−Ｈ１に対応するものである。
【００１７】
陰影処理部１５では、自車両と太陽との位置関係から、現在、どの区分の事象にいるかを判断し、陰影３次元マップファイル１４から該当する陰影画像を選択する。すなわち、表示処理部１３からの情報に基づいて該当する立体物の陰影３次元マップを陰影３次元マップファイル１４から選択し、相対角度検出部１２から得られる太陽の方向と車両進行方向との相対角度に基づいて陰影３次元マップの区分を特定することで、該当する陰影画像を選択する。
【００１８】
そして、選択した陰影画像と表示処理部１３からの画像データ（地図データ）とを重ね合わせてモニタ５に出力する。その際、日射量の大小により陰影の強弱を調整することで、雨天や曇天時に対応し、また、ライトスイッチ４がＯＮされてモニタ画面が夜間モードになったときには、車両の照明装置を太陽と見做して処理することで、夜間の照明による陰影効果を実現する。
【００１９】
これにより、陰影処理の演算負荷を低減しつつ車外と同じ感覚でモニタ５の画面に立体物を陰影表示することができ、違和感の少ない自然な画像とすることができる。
【００２０】
尚、以上の表示装置は、車両以外、例えば、コンピュータ装置のマウス等のポインティングデバイスに対するポインタ表示にも適用することができる。図５は、矢印状の立体的なポインタに陰影処理を施した表示例であり、光源の位置に応じて陰影３次元マップに予め陰影処理を施したポインタの立体画像を記憶させておき、ユーザの指定により或いは自動的に光源位置を変化させたとき、対応する陰影画像が選択されてモニタに表示される。
【００２１】
図５（ａ）は、視点前方の低位置に光源がある場合、陰影３次元マップの対応する区分Ｓ１−Ｈ１に格納されているポインタの陰影画像を示すものであり、主としてポインタの側面に陰影が施されている。また、図５（ｂ）に示す陰影画像は、視点側方の低位置に光源がある場合の陰影画像、すなわち、陰影３次元マップの区分Ｓ３−Ｈ１に格納されている陰影画像であり、ポインタの上面にも陰影処理が施されている。同様に、図５（ｃ）は、視点後方の定位置に光源がある場合を想定した陰影３次元マップの区分Ｓ５−Ｈ１に格納されているポインタの陰影画像、図５（ｄ）は、視点側方の高位置に光源がある場合を想定した陰影３次元マップの区分Ｓ７−Ｈ２に格納されているポインタの陰影画像であり、何れも自然で現実感のある表示とすることができる。
【００２２】
次に、本発明の実施の第２形態について説明する。図６及び図７は本発明の実施の第２形態に係わり、図６は陰影処理に係わる機能ブロック図、図７は陰影画像に対する重み付け平均処理の説明図である。
【００２３】
第１形態では、陰影３次元マップの各区分の陰影画像を代表方向で一義的に選択するため、事象の変化に対して必ずしも滑らかに陰影が変化するとは言えない。従って、第２形態では、陰影３次元マップの画像データに対して補間処理を行う機能を追加する。
【００２４】
すなわち、第１形態に対し、図６に示すように、陰影処理部１５の前段に画像データ補間処理部１５ａを追加し、この画像データ補間処理部１５ａで、相対角度検出部１２及び表示処理部１３からの出力に基づいて、陰影３次元マップファイル１４に対する補間処理を行う。
【００２５】
この補間処理は、陰影３次元マップの各区間のうち、現在の太陽の方向に隣接する区間、例えば、図７に示すように、代表点Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２の各区間が隣接するものとすると、以下の式に示すように、隣接する各区間の陰影画像データＤＡ１，ＤＡ２，ＤＢ１，ＤＢ２を、太陽の方向と各区間の代表方向との挟み角αＡ１，αＡ２，αＢ１，αＢ２に応じて重み付け平均することで行われ、この重み付けした画像データＤが陰影画像としてモニタ５に表示される。
【００２６】

Figure 2004280428
第２形態では、第１形態と比較して光源（太陽）の位置により適合した立体物の陰影画像を得ることができ、事象の変化に応じて陰影を滑らかに変化させ、より自然な画像とすることができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、演算負荷を低減しつつ光源の位置に応じて立体物の陰影を変化させ、違和感の少ない、より自然な立体画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態に係わり、陰影処理装置のハードウエア構成を示す説明図
【図２】同上、陰影処理機能のブロック図
【図３】同上、陰影３次元マップの説明図
【図４】同上、各事象における代表方向を示す説明図
【図５】同上、陰影処理を施した３次元物体の表示例を示す説明図
【図６】本発明の実施の第２形態に係わり、陰影処理機能のブロック図
【図７】同上、陰影画像に対する重み付け平均処理の説明図
【図８】従来の陰影処理を施した３次元物体の表示例を示す説明図
【符号の説明】
１ 中央演算処理ユニット
２ 測位装置
３ 日射センサ
５ モニタ
１０ 太陽位置検出部
１１ 車両進行方向検出部
１２ 相対角度検出部
１３ 表示処理部
１４ 陰影３次元マップファイル
１５ 陰影処理部
１５ａ 画像データ補間処理部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a three-dimensional object display device for displaying an object three-dimensionally.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, a technology for displaying a three-dimensional object using three-dimensional information has been developed on a display that is a two-dimensional image display, and a natural image with good visibility can be obtained. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-113467 discloses a technique in which a display target in a game is three-dimensionally displayed, and the movement of an image displayed on a display is changed more naturally according to selection of a viewpoint. .
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-10-113467
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in order to display a three-dimensional object more naturally, it is effective to add a shadow to a three-dimensional image in consideration of the existence of a light source. However, this shading process requires a large amount of calculation and a long calculation time, which not only increases the size of the apparatus but also increases the cost. Therefore, conventionally, as shown in FIG. 8, the position of the light source is fixed, and a shadow is always added from a fixed direction, so that uncomfortable feeling remains.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and changes the shading of a three-dimensional object according to the position of a light source while reducing the computational load, and can display a more natural three-dimensional image with less discomfort. It is an object of the present invention to provide a display device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first display device according to the present invention is a three-dimensional object display device for displaying an object three-dimensionally, wherein a means for detecting position information of a viewpoint related to the object, Means for detecting the position information of the light source related to, means for storing a plurality of shaded images set in advance based on the relationship between the light source and the viewpoint, based on the position information of the light source and the position information of the viewpoint Means for selecting and displaying a corresponding shadow image from the plurality of shadow images.
[0007]
A second display device according to the present invention is a three-dimensional object display device mounted on a vehicle and three-dimensionally displaying information on a surrounding environment of the vehicle, wherein a means for detecting a traveling direction including a current position of the vehicle, Means for estimating the position, and means for storing a plurality of shaded images that have been subjected to shading processing in advance based on the relationship between the traveling direction and the sun position on a plurality of known three-dimensional objects in the vehicle surrounding environment, Means for selecting and displaying a corresponding shadow image from the plurality of shadow images based on a current traveling direction of the vehicle and a current sun position.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 5 relate to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is an explanatory diagram showing a hardware configuration of a shadow processing device, FIG. 2 is a block diagram of a shadow processing function, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a representative direction in each event, and FIG. 5 is an explanatory diagram showing a display example of a three-dimensional object subjected to shading processing.
[0009]
The display device for a three-dimensional object according to the present invention performs a shading process on a three-dimensional object to be displayed to enable a more natural display. Hereinafter, an example in which the three-dimensional object is mounted on a vehicle will be described. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a central processing unit (CPU) composed of a microcomputer or the like. The input side of the CPU 1 is based on a navigation and a running history using an artificial satellite such as a GPS (Global Positioning System). Positioning device 2 that measures the position of the vehicle including time (date and time) by dead reckoning that measures the current position, solar radiation sensor 3 that measures the amount of solar radiation from the sun, which is a light source for shading, headlights, etc. A device such as a light switch 4 for turning on / off the lighting device is connected, and a monitor 5 for displaying an image is connected to an output side of the CPU 1.
[0010]
The CPU 1 calculates a positional relationship between the vehicle and the sun (the positional relationship of the sun with respect to the traveling direction of the vehicle) based on information from each device, and performs shading processing for adding a shadow to the three-dimensional object based on the determined positional relationship. Output to monitor 5. Since this shading process requires a large amount of computation and time, in the present embodiment, a three-dimensional image obtained by dividing the surrounding event centering on the viewpoint into a plurality of sections and storing image data that has been subjected to shading processing in advance for each section. A map (a three-dimensional shading map) is used, and a more realistic shading effect can be obtained by increasing the number of divisions of the map.
[0011]
FIG. 2 shows a functional configuration of the CPU 1 in shading processing using a three-dimensional shading map. Here, an example in which a vehicle surrounding environment is shaded based on information from a navigation device or the like (not shown) will be described. The functions of the CPU 1 relating to the shading process include a sun position detecting unit 10 for detecting the sun position, a vehicle traveling direction detecting unit 11 for detecting the traveling direction of the own vehicle, a relative angle for detecting a relative angle between the sun and the traveling direction of the vehicle. A detecting unit 12, a display processing unit 13 for reading and processing data of a vehicle traveling direction from a display shape file 20 storing map information (position information of roads and buildings, etc.) of a navigation device (not shown), a shading three-dimensional map The file 14 and the shadow processing unit 15 are mainly configured.
[0012]
The data stored in the display shape file 20 is not limited to the map information from the navigation device. For example, the data stored in the collision prevention device, the inter-vehicle distance control device, etc. Vehicle data may be stored, and these preceding vehicles may be shaded.
[0013]
The sun position detection unit 10 acquires information on the current date and time, the position of the own vehicle, and the traveling direction of the vehicle from the positioning device 2, estimates the azimuth and altitude of the sun, and outputs them to the relative angle detection unit 12. In addition, the sun position detecting unit 10 acquires information on the amount of solar radiation from the solar radiation sensor 3 and outputs the information on the amount of solar radiation to the shadow processing unit 15 through the relative angle detecting unit 12. Further, when the light switch 4 is turned on and the monitor screen is in the night mode, the sun is replaced with a lighting device, and the irradiation direction of the lighting device is output as the direction of the sun.
[0014]
The vehicle traveling direction detecting unit 11 processes the information from the positioning device 2 to detect the traveling direction of the vehicle, and outputs the detected traveling direction to the relative angle detecting unit 12 and the display processing unit 13. The relative angle detection unit 12 calculates a relative angle between the direction of the sun and the traveling direction of the vehicle in the azimuth direction and the elevation direction, and outputs the calculated angle to the shadow processing unit 15.
[0015]
The shading three-dimensional map file 14 is a file in which a plurality of shading three-dimensional maps created in advance for each known three-dimensional object to be displayed, for example, a three-dimensional object such as a building, a steel tower, an overpass, and a road sign. As shown in FIG. 3A, the three-dimensional shadow map according to the present embodiment is divided into eight sections S1 to S8 in the azimuth direction around the vehicle, as shown in FIG. Divides into two sections H1 and H2 in the elevation direction, and has a total of 16 sections S1-H1, S1-H2, S2-H1, S2-H2,..., S8-H1 and S8-H2. Each section stores image data to which a shadow corresponding to an event of each section is added.
[0016]
As shown in FIG. 4, representative points A1, A2,..., B1, B2,. The central angle direction with respect to is the representative direction. 4 correspond to the sections S1 to S8-H2, and the representative points B1, B2,... Correspond to the sections S1 to S8-H1.
[0017]
The shadow processing unit 15 determines which category of event is currently in progress from the positional relationship between the host vehicle and the sun, and selects a corresponding shadow image from the shadow three-dimensional map file 14. That is, based on information from the display processing unit 13, a shaded three-dimensional map of the corresponding three-dimensional object is selected from the shaded three-dimensional map file 14, and the relative direction between the sun direction obtained from the relative angle detection unit 12 and the vehicle traveling direction is determined. The corresponding shade image is selected by specifying the section of the shade 3D map based on the angle.
[0018]
Then, the selected shadow image and the image data (map data) from the display processing unit 13 are superimposed and output to the monitor 5. At this time, by adjusting the intensity of shading according to the amount of solar radiation, it is possible to cope with rainy or cloudy weather, and when the light switch 4 is turned on and the monitor screen is in the night mode, the lighting device of the vehicle is switched to the sun. By considering and processing, a shadow effect by nighttime illumination is realized.
[0019]
Thus, a three-dimensional object can be displayed on the screen of the monitor 5 with the same feeling as outside the vehicle while reducing the calculation load of the shadow processing, and a natural image with less discomfort can be obtained.
[0020]
The display device described above can be applied to a pointer display other than a vehicle, for example, a pointing device such as a mouse of a computer device. FIG. 5 is a display example in which shadow processing is performed on an arrow-shaped three-dimensional pointer, and a three-dimensional map of the pointer that has been subjected to the shadow processing in advance is stored in a shadow three-dimensional map according to the position of the light source. , Or automatically changes the light source position, the corresponding shaded image is selected and displayed on the monitor.
[0021]
FIG. 5A shows a shaded image of the pointer stored in the corresponding section S1-H1 of the shaded three-dimensional map when the light source is located at a low position in front of the viewpoint, and mainly includes a shaded image on the side of the pointer. Has been given. The shadow image shown in FIG. 5B is a shadow image when a light source is located at a low position on the side of the viewpoint, that is, a shadow image stored in the section S3-H1 of the shadow three-dimensional map. Is also shaded. Similarly, FIG. 5C shows a shaded image of a pointer stored in the section S5-H1 of the shaded three-dimensional map assuming that a light source is located at a fixed position behind the viewpoint, and FIG. This is a shaded image of the pointer stored in the section S7-H2 of the shaded three-dimensional map assuming a case where the light source is located at a high position on the side, and any of them can be a natural and realistic display.
[0022]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. 6 and 7 relate to the second embodiment of the present invention, FIG. 6 is a functional block diagram relating to shadow processing, and FIG. 7 is an explanatory diagram of weighted averaging processing for shadow images.
[0023]
In the first embodiment, since the shadow image of each section of the shadow three-dimensional map is uniquely selected in the representative direction, it cannot be said that the shadow changes necessarily smoothly in response to a change in the event. Therefore, in the second embodiment, a function of performing an interpolation process on the image data of the shaded three-dimensional map is added.
[0024]
That is, in contrast to the first embodiment, as shown in FIG. 6, an image data interpolation processing unit 15a is added before the shadow processing unit 15, and the image data interpolation processing unit 15a uses the relative angle detection unit 12 and the display processing unit. On the basis of the output from, an interpolation process is performed on the shaded three-dimensional map file.
[0025]
In this interpolation processing, of the sections of the shaded three-dimensional map, the sections adjacent to the current sun direction, for example, as shown in FIG. 7, the sections of the representative points A1, A2, B1, and B2 are adjacent to each other. Then, as shown in the following equation, the shaded image data DA1, DA2, DB1, DB2 of each adjacent section is determined according to the included angles αA1, αA2, αB1, αB2 between the direction of the sun and the representative direction of each section. The weighted image data D is displayed on the monitor 5 as a shaded image.
[0026]
Figure 2004280428
In the second mode, it is possible to obtain a shadow image of a three-dimensional object that is more suitable for the position of the light source (sun) as compared with the first mode, and to smoothly change the shadow in accordance with a change in an event, thereby obtaining a more natural image. can do.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to change the shading of a three-dimensional object according to the position of the light source while reducing the calculation load, and to display a more natural three-dimensional image with less discomfort.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a hardware configuration of a shadow processing device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of a shadow processing function. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a representative direction in each event. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a display example of a three-dimensional object subjected to shading processing. FIG. 6 is a diagram showing a second embodiment of the present invention. In connection therewith, a block diagram of a shadow processing function [FIG. 7] Same as above, an explanatory diagram of a weighted averaging process for a shadow image [FIG. 8] An explanatory diagram showing a display example of a conventional three-dimensional object subjected to a shadow process [explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 central processing unit 2 positioning device 3 solar radiation sensor 5 monitor 10 sun position detecting unit 11 vehicle traveling direction detecting unit 12 relative angle detecting unit 13 display processing unit 14 shading three-dimensional map file 15 shading processing unit 15a image data interpolation processing unit

Claims (10)

対象物を立体的に表示させる立体物の表示装置において、
上記対象物に係わる視点の位置情報を検出する手段と、
上記対象物に係わる光源の位置情報を検出する手段と、
上記光源と上記視点との関係に基づいて予め設定した複数の陰影画像を記憶する手段と、
上記光源の位置情報と上記視点の位置情報とに基づき、上記複数の陰影画像から該当する陰影画像を選択して表示する手段とを備えたことを特徴とする立体物の表示装置。In a three-dimensional object display device for displaying an object three-dimensionally,
Means for detecting position information of the viewpoint relating to the object;
Means for detecting position information of a light source related to the object,
Means for storing a plurality of shadow images set in advance based on the relationship between the light source and the viewpoint,
Means for selecting and displaying a corresponding shadow image from the plurality of shadow images based on the position information of the light source and the position information of the viewpoint. 上記陰影画像を、上記視点を中心とする上記光源の方位角と仰角とに基づいて分割した区分毎に記憶し、
上記光源の位置情報と上記視点の位置情報とに基づいて選択した区分の陰影画像を表示することを特徴とする請求項１記載の立体物の表示装置。The shadow image is stored for each section divided based on the azimuth angle and the elevation angle of the light source centered on the viewpoint,
The three-dimensional object display device according to claim 1, wherein a shaded image of a section selected based on the position information of the light source and the position information of the viewpoint is displayed. 上記光源の方向に隣接する各区分の陰影画像を、各区分毎に設定した代表点の方向と上記光源の方向との挟み角に基づいて重み付け平均し、この重み付け平均した画像を陰影画像として表示することを特徴とする請求項２記載の立体物の表示装置。The shaded image of each section adjacent to the direction of the light source is weighted and averaged based on the included angle between the direction of the representative point set for each section and the direction of the light source, and the weighted averaged image is displayed as a shaded image. The display device for a three-dimensional object according to claim 2, wherein: 上記光源を太陽として日射量を検出し、この日射量に基づき上記陰影画像に強弱を与えることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の立体物の表示装置。The display device for a three-dimensional object according to any one of claims 1 to 3, wherein the amount of solar radiation is detected by using the light source as the sun, and the intensity of the shade image is given based on the amount of solar radiation. 上記光源を車両の照明装置とすることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の立体物の表示装置。The three-dimensional object display device according to claim 1, wherein the light source is a vehicle lighting device. 車両に搭載されて車両周辺環境に関する情報を立体的に表示する立体物の表示装置において、
車両の現在位置を含む進行方向を検出する手段と、
太陽位置を推定する手段と、
上記車両周辺環境内の既知の複数の立体物に、上記進行方向と上記太陽位置との関係に基づいて予め陰影処理を施した複数の陰影画像を記憶する手段と、
上記車両の現在の進行方向と現在の太陽位置とに基づいて、上記複数の陰影画像から該当する陰影画像を選択して表示する手段とを備えたことを特徴とする立体物の表示装置。In a display device of a three-dimensional object mounted on a vehicle and three-dimensionally displaying information on a surrounding environment of the vehicle,
Means for detecting a traveling direction including a current position of the vehicle;
Means for estimating the sun position;
A means for storing a plurality of shaded images that have been subjected to shading processing in advance based on a relationship between the traveling direction and the sun position on a plurality of known three-dimensional objects in the vehicle surrounding environment,
Means for selecting and displaying a corresponding shadow image from the plurality of shadow images based on the current traveling direction of the vehicle and the current sun position. 上記陰影画像を、上記車両を中心とする上記太陽の方位角と仰角とに基づいて分割した区分毎に記憶し、
現在の太陽位置が含まれる区分の陰影画像を選択して表示することを特徴とする請求項６記載の立体物の表示装置。The shadow image is stored for each section divided based on the azimuth and elevation of the sun centered on the vehicle,
7. The three-dimensional object display device according to claim 6, wherein a shaded image of a section including the current sun position is selected and displayed. 上記太陽の方向に隣接する各区分の陰影画像を、各区分毎に設定した代表点の方向と上記太陽の方向との挟み角に基づいて重み付け平均し、この重み付け平均した画像を陰影画像として表示することを特徴とする請求項７記載の立体物の表示装置。The shaded image of each section adjacent to the sun direction is weighted and averaged based on the included angle between the direction of the representative point set for each section and the direction of the sun, and the weighted averaged image is displayed as a shaded image. The three-dimensional object display device according to claim 7, wherein: 上記太陽の日射量を検出し、この日射量に基づき上記陰影画像に強弱を与えることを特徴とする請求項６乃至８の何れかに記載の立体物の表示装置。The three-dimensional object display device according to any one of claims 6 to 8, wherein the amount of solar radiation of the sun is detected, and the intensity of the shade image is given based on the amount of solar radiation. 上記車両の照明装置が作動しているとき、上記太陽を上記照明装置に置き換えて上記陰影画像を表示することを特徴とする請求項６乃至８の何れかに記載の立体物の表示装置。9. The three-dimensional object display device according to claim 6, wherein when the lighting device of the vehicle is operating, the sun is replaced with the lighting device to display the shaded image.
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