JP2005242854A - Method and device for displaying three-dimensional data, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マーカを含む画像を撮影し、該マーカに対応する3次元データ(3Dデータ)を該マーカに対応する位置に表示する、3次元データの表示方法に関する。 The present invention relates to a three-dimensional data display method for capturing an image including a marker and displaying three-dimensional data (3D data) corresponding to the marker at a position corresponding to the marker.
ここで、3Dデータとしては、一般に普及しているx,y,zの3次元情報をもった3次元空間に表すことができるCGデータ(たとえばVRML(Virtual Reality Modelling Language)で記述されたデータ)や、また非特許文献1で示されるような2次元の画像を複数組み合わせて作成されるデータ(CGも実写画像もある)などがある。
Here, as 3D data, CG data (for example, data described in VRML (Virtual Reality Modeling Language)) that can be expressed in a three-dimensional space having three-dimensional information of x, y, and z, which are widely used. In addition, as shown in Non-Patent
マーカ、例えば黒い矩形の枠の形をしたマーカをカメラで撮影し、マーカの3次元位置情報を算出して、マーカの上に配置された物体の3Dデータをビューワ(携帯電話等)に表示するシステムが公知となっている(非特許文献1)。 A marker, for example, a marker in the shape of a black rectangular frame, is photographed by a camera, 3D position information of the marker is calculated, and 3D data of an object placed on the marker is displayed on a viewer (such as a mobile phone). The system is known (Non-Patent Document 1).
また、画面より離れた場所から指さしにより画面内の映像オブジェクトを指定する指さしポインターが開発されている(非特許文献2)。
上述した、マーカを用いて3Dデータを表示する非特許文献1のシステムでは、異なる3Dデータを表示するためには、異なるマーカが必要であった。
In the above-described system of Non-Patent
また、非特許文献2のように、画面より離れた場所より指さしにより画面内の映像オブジェクトを指定することは開発されているが、上記のシステムでは3Dデータを表示しているときに、キーなどを操作せず非接触にコマンドを送ることができなかった。
In addition, as in Non-Patent
本発明の目的は、3Dデータが表示されているときに、マーカを代えることなく同じマーカを見ながら、かつキー等を操作することなく非接触で、別の3Dデータに切り換えたり、データの機能を切り替えたりできる、3次元データの表示方法、装置、およびプログラムを提供することにある。 An object of the present invention is to switch to another 3D data while viewing the same marker without changing the marker and without operating a key or the like when 3D data is displayed, 3D data display method, apparatus, and program can be provided.
本発明の第1の態様によれば、3次元データの表示方法は、
画面上に表示されている3次元データの表示装置の画面上での表示位置を求めるステップと、
前記3次元データと、予め画面上に設けられた特定領域が重なっているかどうか判定するステップと、
前記3次元データが前記特定領域と重なっている場合、前記特定領域に対応した特定のコマンドを発信するステップとを有する。
According to the first aspect of the present invention, a method for displaying three-dimensional data includes:
Obtaining a display position on the screen of the display device of the three-dimensional data displayed on the screen;
Determining whether the three-dimensional data overlaps with a specific area previously provided on the screen;
A step of transmitting a specific command corresponding to the specific area when the three-dimensional data overlaps the specific area.
本発明の第2の態様によれば、3次元データの表示方法は、
画面上に表示されている3次元データの表示位置の画面上での表示位置を求めるステップと、
ある一定時間における前記表示位置の移動位置と移動方向を求めるステップと、
得られた移動距離と移動方向に基づいて特定のコマンドを発信するステップを有する。
According to the second aspect of the present invention, a method for displaying three-dimensional data includes:
Obtaining the display position on the screen of the display position of the three-dimensional data displayed on the screen;
Obtaining a moving position and a moving direction of the display position at a certain time;
A step of transmitting a specific command based on the obtained moving distance and moving direction.
これにより、ビューワ(携帯通信端末等)を動かす(傾ける)動作だけで画面上に写っているマーカに対応する3次元データを別の3次元データに置き替えたり、大きさを変えたり(ズームイン/ズームアウト)、動画の3次元データの場合には、再生、停止、早送りといった制御を行なうことが可能となる。 As a result, the 3D data corresponding to the marker displayed on the screen can be replaced with another 3D data, or the size can be changed (zoom-in / In the case of three-dimensional data of zooming out and moving images, it is possible to perform control such as reproduction, stop, and fast forward.
本発明によれば、マーカを変えることなく同じマーカを見ながら、ビューワ(カメラ付き携帯通信端末)を動かす(傾ける)といった簡単な動作で特定のコマンドを発生し、別の3Dデータに切り換えたり、3Dデータの機能を切り替えることができる。 According to the present invention, a specific command is generated by a simple operation of moving (tilting) the viewer (mobile communication terminal with camera) while viewing the same marker without changing the marker, and switching to another 3D data, The function of 3D data can be switched.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
図1は本発明の第1の実施の形態の3次元データ表示装置の構成図、図2はその処理の流れを示すフローチャートである。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a configuration diagram of a three-dimensional data display apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart showing a flow of the processing.
表示位置算出部11はビューワに表示された3Dデータの画面上の表示位置を算出する(ステップ101)。特定領域情報DB12は画面上の特定領域の位置情報が登録されている。特定領域接触判定部13は3Dデータの現在位置を特定領域情報DB12に登録されている位置情報と比較し、3Dデータが特定領域と重なったかどうか判定する(ステップ103,104)。コマンド発信部14は3Dデータが特定領域と重なったと判定されると、特定のコマンドを発信する(ステップ105)。
例えば、特定領域の1つを(x0≦x≦x1,y0≦y≦y1)の範囲で表される長方形とし、また3Dデータの現在位置を(xdata,ydata)とした場合、前者が特定領域情報、後者が表示位置情報に該当する。このとき、図3の特定領域接触判定処理では、両方の情報を常に照らし合わせ、(x0≦xdata≦x1)かつ(y0≦ydata≦y1)を満たしたとき、3Dデータが該特定領域に接触したと判定できる。
The display
For example, when one of the specific areas is a rectangle represented by a range of (x0 ≦ x ≦ x1, y0 ≦ y ≦ y1) and the current position of the 3D data is (xdata, ydata), the former is the specific area Information, the latter corresponds to display position information. At this time, in the specific area contact determination process of FIG. 3, when both the information are always checked and (x0 ≦ xdata ≦ x1) and (y0 ≦ ydata ≦ y1) are satisfied, the 3D data is in contact with the specific area. Can be determined.
図3は本実施形態の具体例を示す図である。特定領域が画面の端に左右に設定され、3Dデータの表示位置が画面中心にあるとする(図3(1))。この状態で、ビューワを動かす(または傾ける)ことにより3Dデータの画面上の表示位置がずれ、端付近に設定された特定領域に重なり(図3(2))、重なった時点でコマンドが発信され、ネットワークを介してサーバからの(またビューワに保存されている)異なる3Dデータが画面に表示される(図3(3))。または、3Dデータの表示と非表示を切り替える。 FIG. 3 is a diagram showing a specific example of this embodiment. It is assumed that the specific area is set to the left and right at the edge of the screen, and the display position of 3D data is at the center of the screen (FIG. 3 (1)). When the viewer is moved (or tilted) in this state, the display position of the 3D data on the screen is shifted and overlaps with a specific area set near the edge (FIG. 3 (2)). Different 3D data from the server (also stored in the viewer) is displayed on the screen via the network (FIG. 3 (3)). Alternatively, display and non-display of 3D data are switched.
なお、3Dデータが特定領域に重なった時、3Dデータの表示をオフするようにしてもよい。特定領域には何も表示していなくてもよいが、特定領域であることを示すアイコンを表示しておいてもよい。同じ特定領域へ一定時間内に2回以上3Dデータが重なると、別のコマンドを発信させることもできる。さらに、3Dデータが一定時間内に異なる特定領域に、ある組み合わせで重なると、別のコマンドを発信させることもできる。特定領域の形状(矩形、円など)、大きさ、個数は任意である。図4(1)、(2)、(3)は特定領域の他の例(斜線部)を示している。ビューワは携帯電話、PDA(Personal Digital Assistants)、ノートPC(Personal Computer)、HMD(Head Mounted Display)でもよい。以下の実施形態でも同様である。 Note that when the 3D data overlaps the specific area, the display of the 3D data may be turned off. Nothing may be displayed in the specific area, but an icon indicating the specific area may be displayed. If 3D data overlaps the same specific area twice or more within a certain time, another command can be transmitted. Furthermore, if 3D data overlaps with a specific combination in different areas within a certain time, another command can be transmitted. The shape (rectangle, circle, etc.), size, and number of specific areas are arbitrary. 4 (1), (2), and (3) show other examples (shaded portions) of the specific region. The viewer may be a mobile phone, a PDA (Personal Digital Assistant), a notebook PC (Personal Computer), or an HMD (Head Mounted Display). The same applies to the following embodiments.
[第2の実施の形態]
図5は本発明の第2の実施の形態の3次元データ表示装置のブロック図、図6はその処理の流れを示すフローチャートである。
[Second Embodiment]
FIG. 5 is a block diagram of a three-dimensional data display apparatus according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a flowchart showing the processing flow.
表示位置算出部21は3Dデータの画面上の表示位置を算出する(ステップ201)。移動情報算出部22は3Dデータの移動距離、移動方向を算出する(ステップ202)。ここで、3Dデータの画面上での表示位置は常に検出されているとする。ある時刻t0でのX,Y座標を(Xt0,Yt0)、時刻t1でのX,Y座標を(Xt1,Yt1)とすると、t0とt1の間で動いた距離D01は、D01={(Xt1−Xt0)^2+(Yt1−Yt0)^2}^(1/2)、となる。また、移動方向は該2点間をつなぐ直線の傾きから求められる。例えば、傾きA01=(Yt1−Yt0)/(Xt1−Xt0)として求められる。もしくは角度θ01を、sinθ01=(Yt1−Yt0)/D01として求められる。移動情報判定部23はこのようにして求められた移動距離が予め定められた閾値Dthを越え、かつ移動方向の角度が決められた範囲内にあるかどうか判定する(ステップ203,204)。コマンド発信部24は3Dデータが閾値Dth以上、ある方向に移動したと判定されると、特定のコマンドを発信する。
The display
図7は本実施形態の具体例を示している。3Dデータが表示されている状態(図7(1))で、画面を右上方向に動かすと3Dデータの表示位置が矢印のように左下方向に移動する(図7(2))。移動距離D01が閾値を越えた場合、その移動方向に応じた、この例では−45〜45度、45〜135度、135〜225度、225〜315度(=−45°)のどの範囲に入っているかに応じてコマンドが発信され(図7(4))、異なる3Dデータに切り替わったり、3Dデータの表示がオフされる(図7(3))。これにより、表示装置を動かすだけで、その動き認識により、複数種類のコマンドの中からいずれかを選択して発信することができる。 FIG. 7 shows a specific example of this embodiment. When the 3D data is displayed (FIG. 7 (1)), when the screen is moved in the upper right direction, the display position of the 3D data moves in the lower left direction as shown by an arrow (FIG. 7 (2)). When the movement distance D01 exceeds the threshold, in this example, in the range of −45 to 45 degrees, 45 to 135 degrees, 135 to 225 degrees, and 225 to 315 degrees (= −45 degrees) in this example. A command is transmitted according to whether it is entered (FIG. 7 (4)), and the display is switched to different 3D data or the display of 3D data is turned off (FIG. 7 (3)). Thus, only by moving the display device, any one of a plurality of types of commands can be selected and transmitted by recognizing the movement.
図8(1)(2)(3)は移動方向の他の例を示している。 8 (1), (2), and (3) show other examples of the moving direction.
[第3の実施の形態]
図9は本発明の第3の実施の形態の3次元データ表示装置のコマンド発信部の処理を示すフローチャートである。その他の構成は第1の実施の形態と同じである。図10は本実施形態の具体例の説明図である。
[Third Embodiment]
FIG. 9 is a flowchart showing processing of the command transmission unit of the three-dimensional data display apparatus according to the third embodiment of the present invention. Other configurations are the same as those of the first embodiment. FIG. 10 is an explanatory diagram of a specific example of this embodiment.
本実施形態は、
・例えば、表示画面の右端にデータ番号を+1、左端にデータ番号を−1する特定領域を設ける(図10(1))。左右に動かすと(図10(2),(3))、次々とデータを切り替えられる(図10(4),(5))。例えば、商品等の物体に対応したマーカを見ている状態で、同じマーカを見たまま、表示装置を動かすだけで、次々と商品を切り替えることが可能である。これにより、商品カタログにある商品を次々に切り替えて表示したり、例えば自分の部屋に合った商品を探すことができる。
・例えば、複数のデータが階層的な構造になっていれば、表示画面の上端に階層アップ、下端に階層ダウンして3Dデータを切り替えられる機能を有する特定領域を設けることができる。
・例えば、左右で時間の異なる3Dデータに切り替える。右の特定領域に重ね合わせ続けていくと、物体の3Dデータが時間的に新しいものに変わっていき、左では逆に古いものに変わっていく。予め同じ対象物に対し、時間の異なる複数の3Dデータを作成しておく必要がある。
・任意の視点において3Dデータを切り替える場合、切り替えた時点の同一視点の画像に切り替えられる。
本方法は、特定領域を用いた手法だけでなく、第2の実施の形態の動き認識による手法でも同じように実現できる。
This embodiment
For example, a specific area is provided in which the data number is +1 at the right end of the display screen and the data number is -1 at the left end (FIG. 10 (1)). When moved left and right (FIGS. 10 (2) and (3)), data can be switched one after another (FIGS. 10 (4) and (5)). For example, while looking at a marker corresponding to an object such as a product, it is possible to switch products one after another simply by moving the display device while viewing the same marker. As a result, the products in the product catalog can be switched and displayed one after another, or for example, a product suitable for one's room can be searched.
For example, if a plurality of data has a hierarchical structure, a specific area having a function of switching 3D data by raising the hierarchy at the upper end of the display screen and lowering the hierarchy at the lower end can be provided.
-For example, switch to 3D data with different time on the left and right. If the image is continuously superimposed on the right specific area, the 3D data of the object changes to a new one in time, and on the left, it changes to an old one. It is necessary to create a plurality of 3D data with different times for the same object in advance.
When switching 3D data at an arbitrary viewpoint, the image is switched to an image of the same viewpoint at the time of switching.
This method can be realized not only by a method using a specific area, but also by the method using motion recognition according to the second embodiment.
コマンド発信部では、まずコマンド発信要求があるかどうか判定する(ステップ301)。なければ、表示位置算出部の処理へ戻る。コマンド発信要求がある場合、特定領域が左端の特定領域であればデータ前進のコマンドなので、次の3Dデータに切り替え(ステップ302,303)、右端の特定領域であれば、データ後進のコマンドなので、前の番号の3Dデータに切り替える(ステップ304,305)。
The command transmission unit first determines whether there is a command transmission request (step 301). If not, the process returns to the processing of the display position calculation unit. When there is a command transmission request, if the specific area is the left specific area, it is a data advance command, so it switches to the next 3D data (
[第4の実施の形態]
図11は本発明の第4の実施の形態の3次元データ表示装置のコマンド発信部の処理を示すフローチャートである。その他の構成は第1の実施の形態の3次元データ表示装置と同じである。図12はその具体例の説明図である。
[Fourth Embodiment]
FIG. 11 is a flowchart showing processing of the command transmission unit of the three-dimensional data display apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. Other configurations are the same as those of the three-dimensional data display apparatus according to the first embodiment. FIG. 12 is an explanatory diagram of a specific example.
本実施形態は3Dデータが動画の場合で、第1〜第3の実施の形態と同様に、画面の左端、右端にそれぞれ特定領域が設けられている(図12(1))。コマンド発信部はステップ401でコマンド発信要求があると判定すると、3Dデータが左端の特定領域と重なっていた場合(図12(2))、動画像の3Dデータを再生するコマンドを出力し(ステップ402,403)、動画の3Dデータが再生され(図12(4))、3Dデータが右端の特定領域と重なっていた場合(図12(3))、動画の3Dデータを停止するコマンドを出力(ステップ404,405)し、動画の3Dデータが停止する(図12(5))。
This embodiment is a case where 3D data is a moving image, and specific regions are provided at the left end and the right end of the screen, respectively, as in the first to third embodiments (FIG. 12 (1)). If the command transmission unit determines that there is a command transmission request in
なお、特定領域をさらに設けて、早送り、巻き戻し等のコマンドを出力するようにすることもできる。また、本実施形態は第2の実施の形態の動き認識による方法でも同様に実現できる。 A specific area may be further provided to output commands such as fast forward and rewind. Further, the present embodiment can be similarly realized by the motion recognition method of the second embodiment.
[第5の実施の形態]
図13は本発明の第5の実施の形態の3次元データ表示装置のコマンド発信部の処理を示すフローチャートである。その他の構成は第1の実施の形態の3次元データ表示装置と同じである。図14はその具体例の説明図である。
[Fifth Embodiment]
FIG. 13 is a flowchart showing processing of the command transmission unit of the three-dimensional data display apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. Other configurations are the same as those of the three-dimensional data display apparatus according to the first embodiment. FIG. 14 is an explanatory diagram of a specific example thereof.
本実施形態では、画面の上端、下端にそれぞれ特定領域が設けられている(図14(1))。コマンド発信部はステップ501でコマンド発信要求があると判定すると、3Dデータが上端の特定領域と重なった場合(図14(2))、3Dデータをズームインするコマンドを出力し(ステップ502,503)、3Dデータがズームインされる(図14(4)。3Dデータが下端の特定領域と重なった場合(図14(3))、3Dデータをズームアウトするコマンドを出力し(ステップ504,505)、3Dデータがズームアウトされる(図14(5))。
In the present embodiment, specific areas are provided at the upper and lower ends of the screen, respectively (FIG. 14 (1)). If the command transmission unit determines that there is a command transmission request in
本実施の形態は、ユーザが動かずに、対象物体の表示サイズを変えられる利点がある。 This embodiment has an advantage that the display size of the target object can be changed without the user moving.
なお、本実施の形態は、第2の実施の形態の動き認識による方法でも同じように実現できる。 Note that this embodiment can be similarly realized by the motion recognition method of the second embodiment.
なお、以上の実施形態で、表示する3Dデータはインターネットを介してサーバからダウンロードした2Dデータを用いることができる。 In the above embodiment, 2D data downloaded from a server via the Internet can be used as 3D data to be displayed.
なお、本発明は専用のハードウェアにより実現されるもの以外に、その機能を実現するためのプログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行するものであってもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、フロッピーディスク、光磁気ディスク、CD−ROM等の記録媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク装置等の記憶装置を指す。さらに、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、インターネットを介してプログラムを送信する場合のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの(伝送媒体もしくは伝送波)、その場合のサーバとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含む。 In addition to what is implemented by dedicated hardware, the present invention records a program for realizing the function on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is stored in a computer system. It may be read and executed. The computer-readable recording medium refers to a recording medium such as a floppy disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk device built in the computer system. Furthermore, a computer-readable recording medium is a server that dynamically holds a program (transmission medium or transmission wave) for a short period of time, as in the case of transmitting a program via the Internet, and a server in that case. Some of them hold programs for a certain period of time, such as volatile memory inside computer systems.
11 表示位置算出部
12 特定領域情報DB
13 特定領域接触判定部
14 コマンド発信部
21 表示位置算出部
22 移動情報算出部
23 移動判定部
24 コマンド発信部
101〜105,201〜205,301〜305,401〜405,501〜
505 ステップ
11 Display
DESCRIPTION OF
505 steps
Claims (7)
画面上に表示されている3次元データの表示装置の画面上での表示位置を求めるステップと、
前記3次元データと、予め画面上に設けられた特定領域が重なっているかどうか判定するステップと、
前記3次元データが前記特定領域と重なっている場合、前記特定領域に対応した特定のコマンドを発信するステップとを
有することを特徴とする、3次元データの表示方法。 In the method of displaying three-dimensional data, an image including a marker is taken and three-dimensional data corresponding to the marker is displayed at a position corresponding to the marker.
Obtaining a display position on the screen of the display device of the three-dimensional data displayed on the screen;
Determining whether the three-dimensional data overlaps with a specific area previously provided on the screen;
And a step of transmitting a specific command corresponding to the specific region when the three-dimensional data overlaps the specific region.
画面上に表示されている3次元データの表示位置の画面上での表示位置を求めるステップと、
ある一定時間における前記表示位置の移動位置と移動方向を求めるステップと、
得られた移動距離と移動方向に基づいて特定のコマンドを発信するステップとを
有することを特徴とする、3次元データの表示方法。 In the method of displaying three-dimensional data, an image including a marker is taken and three-dimensional data corresponding to the marker is displayed at a position corresponding to the marker.
Obtaining the display position on the screen of the display position of the three-dimensional data displayed on the screen;
Obtaining a moving position and a moving direction of the display position at a certain time;
And a step of transmitting a specific command based on the obtained moving distance and moving direction.
画面上に表示されている3次元データの表示装置の画面上での表示位置を求める手段と、
前記3次元データと、予め画面上に設けられた特定領域が重なっているかどうか判定する手段と、
前記3次元データが前記特定領域と重なっている場合、前記特定領域に対応した特定のコマンドを発信する手段とを
有することを特徴とする、3次元データの表示装置。 In a three-dimensional data display device that captures an image including a marker and displays three-dimensional data corresponding to the marker at a position corresponding to the marker,
Means for obtaining a display position on the screen of the display device of the three-dimensional data displayed on the screen;
Means for determining whether or not the three-dimensional data and a specific area previously provided on the screen overlap;
And a means for transmitting a specific command corresponding to the specific area when the three-dimensional data overlaps the specific area.
画面上に表示されている3次元データの表示位置の画面上での表示位置を求める手段と、
ある一定時間における前記表示位置の移動位置と移動方向を求める手段と、
得られた移動距離と移動方向に基づいて特定のコマンドを発信する手段と
を有することを特徴とする、3次元データの表示装置。 In a three-dimensional data display device that captures an image including a marker and displays three-dimensional data corresponding to the marker at a position corresponding to the marker,
Means for obtaining a display position of the display position of the three-dimensional data displayed on the screen on the screen;
Means for determining a moving position and a moving direction of the display position at a certain time;
A display device for three-dimensional data, comprising means for transmitting a specific command based on the obtained moving distance and moving direction.
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