JP2005260724A - Recording apparatus and method, and reproducing apparatus and method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem wherein recording and reproducing are not performed to play back working in a compound reality space. <P>SOLUTION: An image of a virtual object is combined with a real space image that is photographed in a real space, to produce a compound real space image. Furthermore, position and posture information of a part of the body of a worker who observes the compound real space image, is detected and the compound real space image, the position and posture information of the worker and time information are correspondingly accumulated in a recording apparatus. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、記録装置及び方法並びに再生装置及び方法に関し、特に複合現実空間内の作業者の動作を記録、再生するための装置及び方法に関する。   The present invention relates to a recording apparatus and method, and a reproducing apparatus and method, and more particularly, to an apparatus and method for recording and reproducing an operation of an operator in a mixed reality space.

近年、現実世界と仮想世界の継ぎ目のない融合を目指した複合現実感(Mixed Reality:MR)に関する技術開発が盛んになっている。MRは、従来、現実空間と切り離された状況でのみ体験可能であったバーチャルリアリティ(Virtual Reality:VR)の世界と、現実の世界(現実空間)との共存を目的とし、VRを増強する技術として注目されている。   In recent years, technological development relating to mixed reality (MR) aimed at seamless fusion of the real world and the virtual world has become active. MR is a technology that enhances VR for the purpose of coexistence between the virtual reality (VR) world and the real world (real space), which could be experienced only in situations where it has been separated from the real space. It is attracting attention as.

複合現実感を観察者に提示するための装置として代表的な物は、頭部装着型装置(HMD:Head Mounted Display)である。HMDには大きく分けてビデオシースルータイプと光学シースルータイプのHMDが存在する。前者は不透明な(通常の)表示デバイスを用い、ビデオカメラで取得した実写画像(現実空間画像)と、通常コンピュータグラフィックス(CG)で生成する仮想空間画像と合成した複合現実空間画像を表示デバイスに表示することで、観察者に複合現実感を与える。一方、後者は半透明の表示デバイスを用い、現実空間は表示デバイスを透して観察者が直接観察し、仮想空間画像のみを表示デバイスに表示して、観察者に複合現実感を与える。光学シースルータイプのHMDを用いた複合現実感の提示方法をエアホッケーゲームに適用した例が、例えば特許文献1に開示されている。   A typical device for presenting mixed reality to an observer is a head-mounted device (HMD). There are two types of HMDs: video see-through type and optical see-through type HMDs. The former uses an opaque (normal) display device, and displays a real image (real space image) acquired by a video camera and a mixed real space image synthesized with a virtual space image generated by normal computer graphics (CG). By displaying on the screen, the viewer is given a mixed reality. On the other hand, the latter uses a semi-transparent display device, and the observer directly observes the real space through the display device, and displays only the virtual space image on the display device to give the observer a mixed reality. For example, Patent Document 1 discloses an example in which a mixed reality presentation method using an optical see-through type HMD is applied to an air hockey game.

特開平11−84307号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-84307 特開2001−300131号公報JP 2001-300131 A D. Reiners, D. Stricker, G. Klinker, and S. Muller, "Augmented Reality for Construction Tasks: Doorlock Assembly", In Proc. of IWAR'98, A K Peters, Ltd., pp31-46, (1999)D. Reiners, D. Stricker, G. Klinker, and S. Muller, "Augmented Reality for Construction Tasks: Doorlock Assembly", In Proc. Of IWAR'98, A K Peters, Ltd., pp31-46, (1999) G. Klinker, O. Creighton, A. H. Dutoit, R. Kobylinski, C. Vilsmeier, and B. Brugge, "Augmented maintenamce of powerplants: A prototyping case study of a mobile AR system", In. Proc. of ISAR'01, pp124-132 (2001)G. Klinker, O. Creighton, AH Dutoit, R. Kobylinski, C. Vilsmeier, and B. Brugge, "Augmented maintenamce of powerplants: A prototyping case study of a mobile AR system", In. Proc. Of ISAR'01, pp124-132 (2001)

MR技術が有用な分野の1つに作業支援がある。これには、例えば工場において製品の組立手順を仮想空間画像として実際の製品(部品)に重ねて表示する作業補助などが含まれる。このような分野への応用を研究した例として、例えば、非特許文献1では、3D(三次元)CADデータを用いて自動車組立作業者の訓練を目的とした応用例が、また非特許文献2では、原子力発電所の保守のための応用例が報告されている。   One area where MR technology is useful is work support. This includes, for example, work assistance for displaying a product assembly procedure as a virtual space image on a real product (part) in a factory. As an example of studying application to such a field, for example, Non-Patent Document 1 discloses an application example for training an automobile assembly worker using 3D (three-dimensional) CAD data. Then, an application example for maintenance of a nuclear power plant is reported.

ただし、これら文献に記載される例は、あくまでリアルタイムで作業を支援するものであり、実際に行った作業及び作業時のユーザの動作など、作業に関連するデータを蓄積したり、例えば検討のため等に、蓄積したデータを再生するようなシステムは存在しなかった。   However, the examples described in these documents only support the work in real time, and accumulate data related to the work such as the work actually performed and the user's action at the time of the work. For example, there is no system for reproducing the accumulated data.

一方、特許文献1には、ゲーム空間をゲームプレイ後に客観的かつ大局的視点から把握できるリプレイ画像を提供するゲームシステムが開示されているが、リプレイ画像はゲームの進行状況の再現を目的としたものであり、実際にゲームをプレイした作業者(プレイヤ)の身体(動作)に関する情報の蓄積や、リプレイ時の利用については何ら考慮されていない。   On the other hand, Patent Document 1 discloses a game system that provides a replay image that can be grasped from an objective and global viewpoint after playing the game space. The replay image is intended to reproduce the progress of the game. Therefore, no consideration is given to the accumulation of information related to the body (motion) of the worker (player) who actually played the game and the use during replay.

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされたもので、その主な目的は、複合現実感空間において作業者が観察している映像(複合現実空間画像)と、作業者に関する位置姿勢情報と、時間情報とからなる作業記録を記録する記録装置及び方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and its main purpose is an image (mixed reality space image) that the operator is observing in the mixed reality space and a position related to the worker. An object of the present invention is to provide a recording apparatus and method for recording a work record including posture information and time information.

また、本発明の別の主な目的は、記録されたこれら各種情報を関連付けて表示する再生装置及び方法を提供することにある。   Another main object of the present invention is to provide a playback apparatus and method for displaying various recorded information in association with each other.

上述の目的は、現実空間を撮影して得られる現実空間画像に、仮想物体の画像を合成して複合現実空間画像を生成する画像合成工程と、複合現実空間画像を観察する作業者の身体の一部の位置姿勢情報を検出する位置姿勢検出工程と、複合現実空間画像と、位置姿勢情報と、時刻情報とを対応付けて記録装置に蓄積する蓄積工程とを有することを特徴とする記録方法によって達成される。   The above-mentioned purpose is to combine an image of a virtual object with a real space image obtained by photographing a real space to generate a mixed reality space image, and a body of an operator who observes the mixed reality space image. A recording method comprising: a position / orientation detection step for detecting a part of position / orientation information, a mixed reality space image, a position / orientation information, and a storage step for storing the time information in association with each other. Achieved by:

また、上述の目的は、現実空間を撮影して得られる現実空間画像に、仮想物体の画像を合成して得られる複合現実空間画像と、複合現実空間画像を観察した作業者の身体の一部の位置姿勢情報と、時刻情報とが対応付けられて記録された記録装置から、複合現実空間画像、位置姿勢情報及び時刻情報を再生表示する再生方法であって、記録装置に記録された複合現実空間画像と位置姿勢情報とを、時刻情報に基づいて再生表示する再生工程とを有することを特徴とする再生方法によっても達成される。   In addition, the above-described object is to provide a mixed reality space image obtained by synthesizing a virtual object image with a real space image obtained by photographing a real space, and a part of the body of an operator who observes the mixed reality space image. A reproduction method for reproducing and displaying a mixed reality space image, position and orientation information, and time information from a recording device in which position / orientation information and time information are recorded in association with each other, the mixed reality recorded in the recording device It is also achieved by a reproduction method comprising a reproduction step of reproducing and displaying a spatial image and position and orientation information based on time information.

また、上述の目的は、現実空間を撮影して得られる現実空間画像に、仮想物体の画像を合成して複合現実空間画像を生成する画像合成手段と、複合現実空間画像を観察する作業者の身体の一部の位置姿勢情報を検出する位置姿勢検出手段と、複合現実空間画像と、作業者の身体の一部の位置姿勢情報と、時刻情報とを対応付けて記録装置に蓄積する蓄積手段とを有することを特徴とする記録装置によっても達成される。   In addition, the above-described object is to provide an image composition unit that generates a mixed reality space image by synthesizing a virtual object image with a real space image obtained by photographing the real space, and an operator who observes the mixed reality space image. Position and orientation detection means for detecting position and orientation information of a part of the body, storage means for storing the mixed reality space image, the position and orientation information of the body part of the worker, and time information in association with each other in the recording device It is also achieved by a recording apparatus characterized by comprising:

また、上述の目的は、現実空間を撮影して得られる現実空間画像に、仮想物体の画像を合成して得られる複合現実空間画像と、複合現実空間画像を観察した作業者の身体の一部の位置姿勢情報と、時刻情報とが対応付けられて記録された記録手段と、蓄積手段に記録された複合現実空間画像と位置姿勢情報とを、時刻情報に基づいて再生する再生手段とを有することを特徴とする再生装置によっても達成される。   In addition, the above-described object is to provide a mixed reality space image obtained by synthesizing a virtual object image with a real space image obtained by photographing a real space, and a part of the body of an operator who observes the mixed reality space image. Recording means in which the position and orientation information and time information are recorded in association with each other, and a reproducing means for reproducing the mixed reality space image and the position and orientation information recorded in the storage means based on the time information. This is also achieved by a reproducing apparatus characterized by the above.

また、上述の目的は、本発明の記録方法と再生方法の少なくとも一方をコンピュータに実行させるプログラム、又はこのプログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な記録媒体によっても達成される。   The above-described object is also achieved by a program that causes a computer to execute at least one of the recording method and the reproducing method of the present invention, or a computer-readable recording medium that stores the program.

このように、作業者が複合現実空間で行なった作業を、作業者が観察した複合現実空間画像、作業者の身体部位の位置姿勢および時間情報を関連付けて蓄積することで、作業内容を見返したり、他の検討に用いるといった他の用途に利用することが可能になる。   In this way, the work performed by the worker in the mixed reality space can be reviewed by associating and accumulating the mixed reality space image observed by the worker, the position and orientation of the worker's body part, and time information. , It can be used for other purposes such as other studies.

また、これらのデータを関連付けて再生表示することにより、作業者の作業分析や作業教育等に対する利便性を提供することが可能になる。   Further, by reproducing and displaying these data in association with each other, it is possible to provide convenience for worker's work analysis and work education.

以下、添付図面を参照して、本発明をその好適な実施形態に従って詳細に説明する。なお、ここでは記録装置の実施形態の一例であると共に、再生装置の実施形態の一例でもある複合現実感映像蓄積再生システムについて説明するが、これは本発明において記録機能と再生機能の両方が必須であることを意味するものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail according to preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. Here, a mixed reality video storage / reproduction system, which is an example of an embodiment of a recording apparatus and an example of an embodiment of a playback apparatus, will be described, but this requires both a recording function and a playback function in the present invention. It does not mean that.

●(第1の実施形態)
図1は、本実施形態に係る複合現実感映像蓄積再生システムの機能構成例を示すブロック図である。本実施形態に係る複合現実感映像蓄積再生システムは、頭部装着型表示装置(HMD)20と、複合現実感映像蓄積再生装置10とから構成される。
● (first embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration example of a mixed reality video storage / playback system according to the present embodiment. The mixed reality video storage / playback system according to this embodiment includes a head-mounted display device (HMD) 20 and a mixed reality video storage / playback device 10.

HMD20は、カメラ22と3次元位置姿勢センサ21と表示器23とを有する、所謂ビデオシースルータイプの頭部装着型表示装置であり、通常、HMD20を装着した作業者は所定範囲の現実空間内で複合現実感を体感することが可能である。HMD20には、例えば磁気を利用して位置姿勢を計測する3次元位置姿勢センサ21と、HMD20の装着者が観察する現実空間を撮像し、現実空間画像を取得するカメラ22と、複合現実感映像蓄積再生装置10から受信した画像をHMD20の装着者眼前に提示するための、例えばカラー液晶ディスプレイである表示器23とが設けられている。3次元位置姿勢センサ21とカメラ22の相対的な位置関係はあらかじめ計測され、既知であるとともに不変であるとする。3次元位置姿勢センサ21からは計測結果である位置姿勢信号が後述の位置姿勢計測部11へ出力され、カメラ22からは撮像結果が後述する画像入力部12へ出力される。表示器23は、入力として画像信号を受け画像を表示する装置であり、画像合成部15から画像信号を受けその内容を表示する。   The HMD 20 is a so-called video see-through head-mounted display device having a camera 22, a three-dimensional position / orientation sensor 21, and a display 23. Usually, an operator wearing the HMD 20 is in a real space within a predetermined range. It is possible to experience mixed reality. The HMD 20 includes, for example, a three-dimensional position / orientation sensor 21 that measures position and orientation using magnetism, a camera 22 that captures a real space observed by the wearer of the HMD 20 and acquires a real space image, and a mixed reality image. A display 23 that is a color liquid crystal display, for example, is provided for presenting an image received from the storage / reproduction device 10 to the eyes of the wearer of the HMD 20. It is assumed that the relative positional relationship between the three-dimensional position and orientation sensor 21 and the camera 22 is measured in advance and is known and unchanged. A position / orientation signal, which is a measurement result, is output from the three-dimensional position / orientation sensor 21 to a position / orientation measurement unit 11 described later, and an imaging result is output from the camera 22 to an image input unit 12 described later. The display device 23 is a device that receives an image signal as an input and displays an image. The display device 23 receives the image signal from the image composition unit 15 and displays the contents thereof.

複合現実感映像蓄積再生装置10において、位置姿勢計測部11は、HMD20の3次元位置姿勢センサ21から出力される3次元位置姿勢信号を受けて、既知である相対位置関係からカメラ22の位置姿勢を表すカメラ視点位置姿勢データ(位置姿勢情報)を生成する。画像生成部13は、位置姿勢計測部11で求められた位置姿勢データと、予め記憶されている仮想物体の位置情報及びモデル情報(形状やテクスチャなどの情報)を用い、カメラ22で撮影される現実空間画像と位置関係のあった仮想空間画像をコンピュータグラフィックス技術によって生成する。一方、画像入力部12は、カメラ22から受信した実写映像の信号に、例えばディジタル化処理などの所定の処理を行い、現実空間画像として画像合成部15へ供給する。   In the mixed reality video storage / playback apparatus 10, the position / orientation measurement unit 11 receives the three-dimensional position / orientation signal output from the three-dimensional position / orientation sensor 21 of the HMD 20 and determines the position / orientation of the camera 22 from the known relative positional relationship. To generate camera viewpoint position and orientation data (position and orientation information). The image generation unit 13 is photographed by the camera 22 using the position / orientation data obtained by the position / orientation measurement unit 11 and the position information and model information (information such as shape and texture) of the virtual object stored in advance. A virtual space image having a positional relationship with the real space image is generated by a computer graphics technique. On the other hand, the image input unit 12 performs predetermined processing such as digitization processing on the signal of the captured video received from the camera 22 and supplies the signal to the image composition unit 15 as a real space image.

画像合成部15は、画像入力部12を通して得たカメラ22からの現実空間画像上に、画像生成部13により生成された仮想空間画像を合成し、複合現実空間画像を生成する。そして、複合現実空間画像を、HMD20の表示器23へ出力する。HMD20の装着者は、カメラ22で撮像されたリアルタイム画像の上に、計測されたカメラ位置姿勢に基づいた仮想空間画像が重畳表示された複合現実空間画像を観察することで、複合現実感を体験する。   The image composition unit 15 synthesizes the virtual space image generated by the image generation unit 13 on the real space image from the camera 22 obtained through the image input unit 12 to generate a mixed reality space image. Then, the mixed reality space image is output to the display 23 of the HMD 20. The wearer of the HMD 20 experiences mixed reality by observing a mixed reality space image in which a virtual space image based on the measured camera position and orientation is superimposed on the real-time image captured by the camera 22. To do.

制御部16は、例えばCPUであって、図示しない記憶装置に記録されたプログラムを図示しないRAMに展開、実行することにより、複合現実感映像蓄積再生装置10内の各要素を制御し、後述する各種処理を実現する。タイマ17は例えば制御部16が用いるクロックを利用して動作する時計である。   The control unit 16 is, for example, a CPU, and controls each element in the mixed reality video storage / playback device 10 by developing and executing a program recorded in a storage device (not shown) in a RAM (not shown), which will be described later. Implement various processes. The timer 17 is, for example, a clock that operates using a clock used by the control unit 16.

なお、ここでは説明を簡単にするため、1系統の処理を行うものとして説明したが、実際にはHMD20に視差画像を表示し、3次元の複合現実空間を体験させるため、現実空間画像の取得、仮想空間画像の生成及び複合現実空間画像の生成に至る処理は右目用、左目用の2系統の処理を行う。   Here, for the sake of simplicity, it has been described that one system of processing is performed. However, in reality, a parallax image is displayed on the HMD 20 and a three-dimensional mixed reality space is experienced. The processes leading to the generation of the virtual space image and the generation of the mixed reality space image are performed for two systems for the right eye and the left eye.

具体的には、カメラ22はHMDの左右に2台設けられ、位置姿勢計測部11は3次元位置センサとそれぞれのカメラの既知の位置関係から各カメラの位置姿勢データを求める。そして、画像生成部13は個々の位置姿勢データに基づいて右目用、左目用の仮想空間画像を生成する。また、画像合成部15は、左右のカメラ22から画像入力部12を介して得られる2つの現実空間画像に対し、左目用、右目用の仮想空間画像を合成し、左目用及び右目用の複合現実空間画像を生成して、表示器23の左目用表示デバイスと右目用表示デバイスへ出力する。   Specifically, two cameras 22 are provided on the left and right sides of the HMD, and the position / orientation measurement unit 11 obtains position / orientation data of each camera from a known positional relationship between the three-dimensional position sensor and each camera. The image generation unit 13 generates right-eye and left-eye virtual space images based on the individual position and orientation data. In addition, the image composition unit 15 synthesizes the left-eye and right-eye virtual space images with the two real space images obtained from the left and right cameras 22 via the image input unit 12, and combines the left-eye and right-eye composite images. A real space image is generated and output to the left-eye display device and the right-eye display device of the display 23.

画像合成部15で生成される複合現実空間画像は、蓄積部14にも出力され、複合現実空間画像に対応する、位置姿勢計測部11が求めたカメラ22の位置姿勢情報や、タイマ17の時刻を用いて得られる時間情報と合わせて蓄積される。蓄積部14に蓄積されたこれらのデータは、例えばマウスやキーボード、ジョグダイヤル等の入力装置を少なくとも1つを有する入力部33からの入力に従い、制御部16が同期制御することによりCRTや液晶ディスプレイ等の表示装置31へ時系列的に再生表示される。ここで、蓄積部14に蓄積する位置姿勢情報や複合現実空間画像は、上述した視差画像生成過程で得られる左右2系統の情報の両方であって、一方のみであってもよい。   The mixed reality space image generated by the image synthesizing unit 15 is also output to the storage unit 14, and the position / orientation information of the camera 22 obtained by the position / orientation measurement unit 11 corresponding to the mixed reality space image and the time of the timer 17. Is stored together with the time information obtained by using. The data stored in the storage unit 14 is synchronized with the control unit 16 in accordance with an input from an input unit 33 having at least one input device such as a mouse, a keyboard, or a jog dial, for example, CRT, liquid crystal display, etc. Are reproduced and displayed on the display device 31 in time series. Here, the position / orientation information and the mixed reality space image stored in the storage unit 14 are both the left and right two-line information obtained in the above-described parallax image generation process, and may be only one of them.

なお、このような複合現実映像蓄積再生装置10は、例えばビデオ入出力機能を有する汎用コンピュータにおいて、後述する機能を実現するアプリケーションプログラムを実行することにより実現することが可能である。また、本実施形態においては、グラフィカルユーザインタフェース(GUI)を用いるオペレーティングシステム(OS)上でアプリケーションプログラムが動作するものとし、本システムのユーザは入力部33によって表示装置31の画面に表示されるGUIを操作することによって各種の指示を装置に入力する。このようなGUI表示は、例えばアプリケーションプログラムがOSのAPI(Application Programming Interface)を利用することによって実現できる。   Note that such a mixed reality video storage / playback apparatus 10 can be realized by executing an application program for realizing a function described later, for example, in a general-purpose computer having a video input / output function. In the present embodiment, it is assumed that an application program operates on an operating system (OS) using a graphical user interface (GUI), and the user of this system displays a GUI displayed on the screen of the display device 31 by the input unit 33. Various instructions are input to the apparatus by operating. Such GUI display can be realized, for example, when an application program uses an API (Application Programming Interface) of the OS.

●(全体的な処理の説明)
次に、図2を用いて、本実施形態のシステムの全体的な処理の概要を説明する。本実施形態では、図2(a)に示すように、HMDの装着者(作業者)40が現実空間の中に置かれた仮想物体41、42、43で作業を行う過程を記録、蓄積するものとする。現実空間には図示するような直交座標系である世界座標系(x,y,z)が設定されており、この座標系に置かれた仮想物体41、42、43は、現実空間と矛盾のない位置関係で観察されるように現実空間画像上に描画され、HMDに表示される。
● (Overall processing description)
Next, an overview of the overall processing of the system of this embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, as shown in FIG. 2 (a), the process in which the HMD wearer (worker) 40 performs work on the virtual objects 41, 42, and 43 placed in the real space is recorded and accumulated. Shall. The world coordinate system (x, y, z) which is an orthogonal coordinate system as shown in the figure is set in the real space, and the virtual objects 41, 42 and 43 placed in this coordinate system are inconsistent with the real space. It is drawn on the real space image so as to be observed with no positional relationship, and is displayed on the HMD.

作業者40が仮想物体41〜43を用いて行う具体的な作業はどのようなものであってもよいが、例えば磁気センサが装着されたスタイラスを用いて仮想物体を選択して移動させたりする作業であってもよい。   Any specific work performed by the worker 40 using the virtual objects 41 to 43 may be performed. For example, the virtual object is selected and moved using a stylus equipped with a magnetic sensor. It may be work.

そして、このような複合現実感空間での作業中における、作業者40のHMDの位置姿勢情報(上述したように3次元位置センサの出力からカメラ位置姿勢に変換した値)と、HMDに表示される複合現実空間画像と、時刻情報とが対応付けされて蓄積部14に記録、蓄積される。これら蓄積されたデータは、入力部33の操作によって表示装置31に時系列的に再生、表示することが可能である。以下HMDの位置姿勢情報は特に記述しない限りカメラの位置姿勢すなわち作業者の視点情報と同じとして扱う。   During the work in such a mixed reality space, the position and orientation information of the HMD of the worker 40 (the value converted from the output of the three-dimensional position sensor to the camera position and orientation as described above) and the HMD are displayed. The mixed reality space image and the time information are recorded and stored in the storage unit 14 in association with each other. These accumulated data can be reproduced and displayed in time series on the display device 31 by operating the input unit 33. Hereinafter, the position and orientation information of the HMD is treated as the same as the position and orientation of the camera, that is, the viewpoint information of the operator unless otherwise specified.

本実施形態において、蓄積部14に記録されたデータは、表示装置31に表示される例えば図2(b)に示すような再生画面で再生される。再生画面は、3D軌跡表示モジュール50と、動画再生モジュール60と、経過時間表示モジュール70とを有している。3D軌跡表示モジュール50には、作業者40が作業した複合現実空間(上述した世界座標系の空間)が仮想物体とともに3次元的に表示され、その中に、作業中における作業者40のHMDの移動軌跡55がやはり3次元的に表示される。動画再生モジュール60は、動画表示用の動画表示領域61と、は動画表示を制御するスライドバー62、動画の再生を中止する中止ボタン65、動画再生を一時停止する停止ボタン66、動画再生ボタン67から構成され、蓄積部14に記録された画像データは、動画表示領域61内で再生される。経過時間表示モジュール70は、記録開始時を0とした経過時間を表示する。   In the present embodiment, the data recorded in the storage unit 14 is reproduced on a reproduction screen as shown in FIG. The playback screen includes a 3D trajectory display module 50, a moving image playback module 60, and an elapsed time display module 70. The 3D trajectory display module 50 three-dimensionally displays the mixed reality space (the space in the world coordinate system described above) on which the worker 40 has worked together with the virtual object, and includes the HMD of the worker 40 during the work. The movement locus 55 is also displayed three-dimensionally. The video playback module 60 includes a video display area 61 for video display, a slide bar 62 for controlling video display, a stop button 65 for stopping video playback, a stop button 66 for pausing video playback, and a video playback button 67. The image data recorded in the storage unit 14 is reproduced in the moving image display area 61. The elapsed time display module 70 displays the elapsed time with 0 as the recording start time.

各モジュール50、60、70はいずれも入力部33によって操作が可能であり、例えばシステムのユーザ(作業者と同一であっても、無くてもよい)が、マウスカーソルを各モジュールの領域内に移動させてマウスクリックすることにより、再生開始箇所の指定や、再生の開始、一時停止、停止などを指示することができる。   Each of the modules 50, 60, and 70 can be operated by the input unit 33. For example, the user of the system (which may or may not be the same as the worker) moves the mouse cursor into the area of each module. By moving the mouse and clicking it, it is possible to specify the playback start location, start playback, pause, stop, etc.

蓄積部14は例えばハードディスクドライブを代表とするデータ記憶装置であり、データは一般にコンピュータ装置でなされるように蓄積部14に記録され、また管理される。従って、ユーザが蓄積部14に記録されたデータの再生を希望する場合、周知の方法で希望のファイルをGUIから指定し、再生を指示することで、制御部16が再生画面を表示すると共に指定されたデータファイルを蓄積部14から読み出し、再生処理を開始する。もちろん、再生可能なデータファイルをアプリケーションプログラムのGUIでユーザに提示し、そこから選択、再生を指示するように構成することも可能である。   The storage unit 14 is a data storage device represented by, for example, a hard disk drive, and data is recorded and managed in the storage unit 14 so as to be generally performed by a computer device. Therefore, when the user wishes to reproduce the data recorded in the storage unit 14, the controller 16 displays and displays the reproduction screen by designating the desired file from the GUI using a known method and instructing the reproduction. The read data file is read from the storage unit 14 and the reproduction process is started. Of course, it is also possible to present a reproducible data file to the user with the GUI of the application program, and to select and reproduce from there.

再生指示がなされると、制御部16は、再生画面の初期化処理を行う。つまり、データファイルから、HMDの位置姿勢情報を取り出し、再生画面の3D軌跡表示モジュール50の、対応する座標にプロットする。また、データファイル中の時刻情報を取得し、経過時間表示モジュール70に時刻表示「00:00:00」を行う。さらに、対応する画像データ(最初のフレーム画像)を読み出し、動画表示領域61に表示する。また、スライドバーボタンはスライドバー62の左端にセットされる。   When a playback instruction is given, the control unit 16 performs a playback screen initialization process. In other words, the position and orientation information of the HMD is extracted from the data file and plotted on the corresponding coordinates of the 3D trajectory display module 50 on the playback screen. Further, time information in the data file is acquired, and the time display “00:00:00” is performed on the elapsed time display module 70. Further, the corresponding image data (first frame image) is read and displayed in the moving image display area 61. The slide bar button is set at the left end of the slide bar 62.

この状態でユーザが動画再生ボタン67を押すと一般の動画プレーヤと同様に動画表示領域61に動画が再生される。この動画再生に同期してスライドバーボタンが移動し,経過時間表示領域70の表示も更新される。また3D軌跡表示領域50に描かれている軌跡の対応する部分が高輝度表示されていく。動画再生中に中止ボタン65が押されると初期状態へ戻り、停止ボタン66が押されると現在の処理状態のまま停止状態となる。   When the user presses the moving image playback button 67 in this state, the moving image is played back in the moving image display area 61 as in a general moving image player. The slide bar button moves in synchronization with the moving image reproduction, and the display of the elapsed time display area 70 is also updated. In addition, the corresponding portion of the locus drawn in the 3D locus display area 50 is displayed with high luminance. When the stop button 65 is pressed during moving image reproduction, the state returns to the initial state, and when the stop button 66 is pressed, the current processing state is stopped.

また、本実施形態においては、蓄積された作業データの特定の時点を指定して表示させることが、3つの表示領域モジュール50、60、70のどれからでも可能である。すなわち、3D軌跡表示モジュール50の3次元軌跡55の所望の部分をクリックすると対応するプロットが高輝度表示されると同時に、その時点に対応する動画フレームが動画表示領域61に表示され、スライドバー62は対応する時間位置に移動する。また時間経過表示領域70には対応する経過時間が表示される。   Further, in the present embodiment, it is possible to designate and display a specific time point of the accumulated work data from any of the three display area modules 50, 60, and 70. That is, when a desired portion of the three-dimensional trajectory 55 of the 3D trajectory display module 50 is clicked, the corresponding plot is displayed with high brightness, and at the same time, the moving image frame corresponding to that point is displayed in the moving image display area 61 and the slide bar 62 is displayed. Move to the corresponding time position. The elapsed time display area 70 displays the corresponding elapsed time.

また、動画表示モジュール60のスライドバー62を移動させると、移動した位置に対応する時間の動画フレームが動画表示領域61に表示されると共に、3D軌跡表示領域50の対応する軌跡プロットが高輝度表示され、経過時間表示領域70では対応する時間が表示される。また経過時間表示領域70の時間データを指定すると、その時間に対応する表示が3D軌跡表示領域50と動画表示領域61、スライドバー62で同様に行なわれる。これにより上述した3つの表示モジュールである3D軌跡表示領域50,動画再生モジュール60,経過時間表示領域70いずれからも任意の時点を指定することができ、常に同期した再生が可能になる。   When the slide bar 62 of the moving image display module 60 is moved, a moving image frame corresponding to the moved position is displayed in the moving image display area 61, and a corresponding locus plot in the 3D locus display area 50 is displayed with high brightness. In the elapsed time display area 70, the corresponding time is displayed. When the time data of the elapsed time display area 70 is designated, the display corresponding to the time is similarly performed in the 3D locus display area 50, the moving image display area 61, and the slide bar 62. As a result, any time point can be designated from any of the three display modules, ie, the 3D trajectory display area 50, the moving image reproduction module 60, and the elapsed time display area 70 described above, so that synchronized reproduction is always possible.

●(記録処理)
次に、作業データの記録処理について図面を用いてさらに詳細に説明する。
図3は、複合現実感作業空間での作業データを蓄積する蓄積処理のフローチャートである。この処理が開始される前に、予めシステムのユーザから、これから記録する作業データの名前が指定されているものとする。また、記録処理の開始は、ユーザが入力部から指示しても良いし、作業者40が例えば入力部31の一部を構成するスイッチ等を用いて指示しても良い。
● (Recording process)
Next, the work data recording process will be described in more detail with reference to the drawings.
FIG. 3 is a flowchart of an accumulation process for accumulating work data in the mixed reality work space. It is assumed that the name of work data to be recorded is designated in advance by the user of the system before this process is started. In addition, the start of the recording process may be instructed by the user from the input unit, or the operator 40 may instruct using a switch or the like constituting a part of the input unit 31, for example.

まず、ステップS100では、ユーザが指定した名前で蓄積するファイルがオープンされる。次のステップS105では、変数Sequence#に「0」がセットされ次のステップに移る。ステップS110では、3次元位置センサ20からの値が位置姿勢計測部11に入力され世界座標系(図2に図示されているような現実世界に固定され設定された座標系)における6パラメータの組としてのセンサ位置姿勢データ(x,y,z,α,β,γ)が生成される。ここでαはx軸中心の回転角、βはy軸中心の回転角、γはz軸中心の回転角を表す。   First, in step S100, a file to be accumulated with a name designated by the user is opened. In the next step S105, "0" is set in the variable Sequence #, and the process proceeds to the next step. In step S110, a set of six parameters in the world coordinate system (a coordinate system fixed and set in the real world as shown in FIG. 2) is input to the position / orientation measurement unit 11 from the three-dimensional position sensor 20. Sensor position and orientation data (x, y, z, α, β, γ) are generated. Here, α represents a rotation angle about the x axis, β represents a rotation angle about the y axis, and γ represents a rotation angle about the z axis.

次のステップS120では、予め測定したセンサ位置とカメラ位置との関係から、センサ位置姿勢データをカメラ視点の位置姿勢座標(本実施形態ではHMDの位置姿勢座標と同義とする)における位置姿勢データ(カメラ位置姿勢データ)に変換する。上述したように、センサとカメラの位置関係は固定なので、あらかじめキャリブレーションを行なって座標変換式を求めておくことができる。そして、この座標変換式を用いてセンサ位置姿勢データをカメラ位置姿勢データに変換する。ステップS130では、カメラ22からの画像が画像入力部12を経て画像合成部15に書き込まれる。ステップS140では画像生成部13において、予め用意された、仮想物体の世界座標系で表される位置と形状データを用い、ステップS120で求められたカメラ位置姿勢のビューから仮想物体の画像(仮想空間画像)を描画して、画像合成部15に書き込まれたカメラ22からの撮像画像に上書き合成することにより、複合現実空間画像が得られる。   In the next step S120, the position / orientation data in the position / orientation coordinates of the camera viewpoint (in this embodiment, synonymous with the position / orientation coordinates of the HMD) from the relationship between the sensor position and the camera position measured in advance. Camera position and orientation data). As described above, since the positional relationship between the sensor and the camera is fixed, calibration can be performed in advance to obtain a coordinate conversion formula. Then, the sensor position / orientation data is converted into camera position / orientation data using this coordinate conversion formula. In step S <b> 130, the image from the camera 22 is written into the image composition unit 15 through the image input unit 12. In step S140, the image generation unit 13 uses the position and shape data represented in the world coordinate system of the virtual object prepared in advance, and the image of the virtual object (virtual space from the view of the camera position and orientation obtained in step S120. A mixed reality space image is obtained by drawing an image) and overwriting the image captured from the camera 22 written in the image composition unit 15 by overwriting.

次のステップS150ではこの複合現実空間画像を表示器23に表示する。ステップS200では、画像合成部15が出力する複合現実空間画像や、カメラ位置姿勢データなどを経過時間情報と共にファイルに書き込む。ステップS300では、例えば表示画面操作入力部33からの終了キーの入力をチェックし、入力が確認できればステップS380へ、そうでなければステップS350で変数Sequence#を1だけインクリメントしてステップS110へ進み、処理を繰り返す。ステップS380では上述の処理で書込みが行なわれたファイルをクローズし処理を終了する。
なお、上述したように、記録するデータは左右の視差画像の一方又は両方、カメラ位置姿勢データの一方又は両方のうちから任意に設定可能である。
In the next step S150, the mixed reality space image is displayed on the display 23. In step S200, the mixed reality space image output from the image composition unit 15, the camera position and orientation data, and the like are written in a file together with the elapsed time information. In step S300, for example, the input of the end key from the display screen operation input unit 33 is checked. If the input can be confirmed, the process proceeds to step S380. Otherwise, the variable Sequence # is incremented by 1 in step S350, and the process proceeds to step S110. Repeat the process. In step S380, the file written in the above process is closed and the process is terminated.
As described above, the data to be recorded can be arbitrarily set from one or both of the left and right parallax images and one or both of the camera position and orientation data.

次にステップS200のファイル書込み処理の詳細を図4、図5を用いて説明する。ファイル書込み処理では例えば図5に示すような管理テーブルのファイルを作成する。なお、ここでは便宜上、テーブルの一行をレコード、レコードに含まれる各種のデータ書き込み領域(テーブルの各列)をフィールドと呼ぶ。図5において、Sequence#フィールドは、上述した蓄積処理で用いられている変数Sequence#の値が、経過時間フィールドには変数Sequence#の値が0の画像蓄積処理での書き込み時点を0とする経過時間がそれぞれ格納される。次のPoint 1フィールドにはHMDの位置(前述したカメラ視点位置姿勢データ)が、次のPoint 2〜Point nフィールドには、他のセンサからの位置姿勢データが順次格納される。他のセンサは、作業者の頭部以外、例えば手や足の位置姿勢などを合わせて記録したい場合などに作業者に取り付けることが可能であり、これら他のセンサの出力するデータはPoint 2〜Point nフィールドに記録される。他のセンサがある場合、位置姿勢計測部は、HMDの位置姿勢データとともに出力する。レコードの最後のフィールドは複合現実空間画像データファイルへのポインタ(例えばファイルのパスやフレーム番号など)を格納するポインタフィールドである。画像データは容量が大きく、また圧縮すると可変長データとなるので、画像データ用に別なファイルを生成して管理テーブルからポインタでアクセスできるようにしておく。そして、このような構成のレコードが蓄積処理のサイクル毎に順次追加され、Sequence#を主キーとして時間経過に従って記録される。   Next, details of the file writing process in step S200 will be described with reference to FIGS. In the file writing process, for example, a management table file as shown in FIG. 5 is created. Here, for convenience, one row of the table is called a record, and various data write areas (each column of the table) included in the record are called fields. In FIG. 5, the Sequence # field has the value of the variable Sequence # used in the above-described storage process, and the elapsed time field has the time of writing in the image storage process having the variable Sequence # value of 0 as 0. Each time is stored. The next Point 1 field stores the position of the HMD (camera viewpoint position and orientation data described above), and the next Point 2 to Point n fields sequentially store position and orientation data from other sensors. Other sensors can be attached to workers other than the operator's head, for example, when it is desired to record the position and orientation of hands and feet, etc. The data output by these other sensors is Point 2 to Recorded in the Point n field. When there is another sensor, the position / orientation measurement unit outputs it together with the HMD position / orientation data. The last field of the record is a pointer field for storing a pointer to the mixed reality space image data file (for example, a file path and a frame number). Since the image data has a large capacity and becomes variable length data when compressed, another file is generated for the image data so that it can be accessed from the management table with a pointer. Then, records having such a configuration are sequentially added for each cycle of the accumulation process, and are recorded as time passes with Sequence # as a main key.

このような管理テーブルファイルへの書き込み処理の手順を示すフローチャートが図4である。
まず、ステップS210では新しいレコードを作成し、変数Sequence#の現在の値をSequence#フィールドに書き込む。なお、最初のレコードの場合には、基準時刻としてタイマ17の値を記憶しておく。ステップS220では画像合成部15で生成された複合現実空間画像データを蓄積部14内の別ファイルに格納し、その先頭を示すポインタをポインタフィールドへ書き込む。次にステップS240で、タイマ17から現在時刻を取得し蓄積開始時刻との差を取って経過時間に変換して管理テーブルの該当する欄に書き込む。ステップS250ではステップS120で求められた6変数のカメラ視点位置姿勢データの値を管理テーブルのPoint 1フィールドに書込み(他のセンサが用いられている場合には、それらセンサからの位置姿勢データも合わせて書き込む)、処理を終了する。
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for such a writing process to the management table file.
First, in step S210, a new record is created and the current value of the variable Sequence # is written in the Sequence # field. In the case of the first record, the value of the timer 17 is stored as the reference time. In step S220, the mixed reality space image data generated by the image composition unit 15 is stored in another file in the storage unit 14, and a pointer indicating the head is written in the pointer field. Next, in step S240, the current time is acquired from the timer 17, the difference from the accumulation start time is taken, converted into elapsed time, and written in the corresponding column of the management table. In step S250, the values of the camera viewpoint position and orientation data of the six variables obtained in step S120 are written in the Point 1 field of the management table (if other sensors are used, the position and orientation data from these sensors are also combined. Write), and the process ends.

以上の処理を実行することにより、作業者40のHMDに表示された複合現実空間画像と、HMDの位置姿勢情報と時間情報が関連付けられてファイルに蓄積される。   By executing the above processing, the mixed reality space image displayed on the HMD of the worker 40, the position and orientation information of the HMD, and the time information are associated with each other and stored in a file.

●(再生処理)
次に図2(b)の再生画面での処理の詳細について図6のフローチャートを用いて説明する。なお、複合現実空間画像の再生に先立ってユーザは蓄積されているファイル名を例えば上述したようにGUIを入力部で操作することによって指定しておくものとする。
● (Playback processing)
Next, details of the processing on the playback screen of FIG. 2B will be described using the flowchart of FIG. Prior to the playback of the mixed reality space image, it is assumed that the user designates the stored file name by operating the GUI with the input unit as described above, for example.

最初のステップS400で制御部16は指定されたファイル(管理テーブル)を図示しないメモリに読み込む。次のステップS410では、動画再生モジュールの初期化処理を行う。具体的には、管理テーブルのSequence#=0のレコードのポインタフィールドを参照し、対応する画像を読み出して動画表示領域61へ表示する。また、管理テーブルの最終レコードの経過時間フィールドを参照し、蓄積されている画像の総再生時間から、スライドバー62の単位時間当たりの移動速度を表示装置31の表示画素ドット単位で計算する。例えば表示の単位時間を1秒とすると、スライドバーの単位時間(1秒)あたりの移動速度は、「スライドバーの長さの画素数(ドット)/トータル時間(秒)」で求められる。   In first step S400, the control unit 16 reads the designated file (management table) into a memory (not shown). In the next step S410, the moving image reproducing module is initialized. Specifically, referring to the pointer field of the record of Sequence # = 0 in the management table, the corresponding image is read and displayed in the moving image display area 61. Further, referring to the elapsed time field of the last record of the management table, the moving speed per unit time of the slide bar 62 is calculated in units of display pixel dots of the display device 31 from the total reproduction time of the stored images. For example, when the unit time of display is 1 second, the moving speed per unit time (1 second) of the slide bar is obtained by “the number of pixels of the length of the slide bar (dots) / total time (seconds)”.

ステップS420の3D軌跡表示モジュールの初期化処理では、現実空間に設定されている世界座標系に基づいて位置が規定されている仮想物体を、そのモデルに従って画面上に座標空間とともに3D表示する。このときの表示の視点は図2(a)の作業空間全体が見渡せるような縮尺に設定するとともに、座標空間の斜め上方から見下ろした鳥瞰図形式で表示を行う。そして、管理テーブルのPoint 1フィールドの位置姿勢データを、Sequence#0から最後のSequence#まで読み込んで3D表示領域にプロットする。動画再生時にはSequence#に対応する座標は高輝度表示又は異なる色での表示など、視覚的に他のプロットと異なるように表示する。   In the initialization process of the 3D trajectory display module in step S420, a virtual object whose position is defined based on the world coordinate system set in the real space is displayed in 3D together with the coordinate space on the screen according to the model. The display viewpoint at this time is set to a scale that allows the entire work space of FIG. 2A to be looked over, and is displayed in a bird's eye view format as viewed from diagonally above the coordinate space. Then, the position and orientation data in the Point 1 field of the management table are read from Sequence # 0 to the last Sequence # and plotted in the 3D display area. When playing back a moving image, the coordinates corresponding to Sequence # are displayed visually different from other plots, such as high-intensity display or display in a different color.

次のステップS430では、経過時間表示モジュールの初期化処理を行う。すなわち、経過時間を0に設定し、表示画面上の時刻表示を「00:00:00」とする。
このような画面の初期化処理を行うと、制御部16はステップS450でイベント(ユーザや他のプログラムによってなされる操作)の入力待ち状態となる。ここで終了イベント(例えばプログラムメニューからの終了指示)が入力されれば再生画面処理を終了する。その他のイベントの場合にはイベントが発生した領域(モジュール)ごとの処理に分岐する。つまり、動画再生モジュール60でのイベントの場合にはステップS500の動画再生モジュールのイベント処理へ、3D軌跡表示領域50でのイベントの場合にはステップS800の3D軌跡表示領域のイベント処理へ、経過時間表示領域70でのイベントの場合にはステップS900の経過時間表示領域のイベント処理へと分岐する。これらのイベント処理が終了した時点でステップS450のイベント待ちへ戻る。
In the next step S430, the elapsed time display module is initialized. That is, the elapsed time is set to 0, and the time display on the display screen is set to “00:00:00”.
When such screen initialization processing is performed, the control unit 16 waits for input of an event (operation performed by a user or another program) in step S450. If an end event (for example, an end instruction from the program menu) is input here, the playback screen processing ends. In the case of other events, the process branches to a process for each area (module) in which the event has occurred. In other words, in the case of an event in the video playback module 60, the event processing in the video playback module in step S500, and in the case of an event in the 3D trajectory display area 50, the event processing in the 3D trajectory display area in step S800. In the case of an event in the display area 70, the process branches to the event processing in the elapsed time display area in step S900. When these event processes are completed, the process returns to the event waiting in step S450.

次にステップS500の動画再生モジュールのイベント処理の詳細について図面を用いて説明する。動画再生モジュール60でのイベントは、動画再生ボタン67、動画再生停止ボタン66、動画再生中止ボタン65の操作、スライドバー62の移動のいずれかである。まず動画再生ボタン67の操作により起動されるステップS510動画再生ボタン処理を図7を用いて説明する。   Next, details of the event processing of the moving image playback module in step S500 will be described with reference to the drawings. The event in the video playback module 60 is one of the operation of the video playback button 67, the video playback stop button 66, the video playback stop button 65, or the movement of the slide bar 62. First, the step S510 moving image playback button process activated by operating the moving image playback button 67 will be described with reference to FIG.

ステップS515では、現在の経過時間と画像ファイルの蓄積時間(=総再生時間)とが比較され、前者が大であればステップS580の中止ボタン処理へ進む。そうでなければステップS520に進む。ステップS520では経過時間に対応する動画フレーム(複合現実空間画像)表示を行なう。この処理の詳細は図13を用いて後述する。次のステップS530では、経過時間に対応するスライドバー表示処理が行なわれる。この処理の詳細は図15を用いて後述する。次のステップS540では現在の経過時間を引数として3D軌跡表示処理が起動される。この処理の詳細は図12を用いて後述する。次のステップS550では現在の経過時間を引数として経過時間表示処理が起動される。この処理の詳細は図14を用いて後述する。次のステップS560では、動画再生停止ボタン66、動画再生中止ボタン65への操作入力があったかを判断する。動画再生停止ボタン66の操作入力があった場合には動画再生ボタン処理を終了する。動画再生中止ボタン65の操作入力があった場合にはステップS580の中止ボタン処理へ進む。これらボタンへの操作入力がなかった場合にはステップS570に進み、経過時間に表示の単位時間を加えて新たな経過時間とする。すなわち「経過時間=経過時間+表示の単位時間」を計算してステップS515に戻る。   In step S515, the current elapsed time is compared with the image file accumulation time (= total playback time). If the former is larger, the process proceeds to the cancel button process in step S580. Otherwise, the process proceeds to step S520. In step S520, a moving image frame (mixed reality space image) corresponding to the elapsed time is displayed. Details of this processing will be described later with reference to FIG. In the next step S530, a slide bar display process corresponding to the elapsed time is performed. Details of this processing will be described later with reference to FIG. In the next step S540, 3D trajectory display processing is started with the current elapsed time as an argument. Details of this processing will be described later with reference to FIG. In the next step S550, the elapsed time display process is started with the current elapsed time as an argument. Details of this processing will be described later with reference to FIG. In the next step S560, it is determined whether or not there is an operation input to the moving image reproduction stop button 66 and the moving image reproduction stop button 65. When there is an operation input of the moving image reproduction stop button 66, the moving image reproduction button process is ended. If there is an operation input of the movie playback stop button 65, the process proceeds to the stop button process in step S580. If there is no operation input to these buttons, the process proceeds to step S570, and the unit time of display is added to the elapsed time to obtain a new elapsed time. That is, “elapsed time = elapsed time + display unit time” is calculated, and the process returns to step S515.

次に、ステップS580で行われる動画再生中止ボタン処理について、図9のフローチャートを用いて説明する。ステップS710では、経過時間=0としてステップS720に進む。ステップS720では図13を用いて後述する動画フレーム表示処理を行なう。次のステップS730では図15を用いて後述するスライドバー表示処理を行う。ステップS740では図12を用いて後述する3D軌跡表示処理を行う。次のステップS750で図14を用いて後述する経過時間表示処理を行い、処理が終了する。以上の処理によって再生画面は初期表示の状態に戻る。   Next, the moving image reproduction stop button process performed in step S580 will be described with reference to the flowchart of FIG. In step S710, the elapsed time = 0 is set, and the process proceeds to step S720. In step S720, a moving image frame display process described later with reference to FIG. 13 is performed. In the next step S730, slide bar display processing described later with reference to FIG. 15 is performed. In step S740, 3D trajectory display processing described later with reference to FIG. 12 is performed. In the next step S750, an elapsed time display process to be described later with reference to FIG. 14 is performed, and the process ends. Through the above processing, the playback screen returns to the initial display state.

次に、スライドバー62の操作によって起動される動画スライドバー処理について、図8に示すフローチャートを参照しながら説明する。ステップS610ではユーザによる動画スライドバー62の操作が停止し、位置が確定すると、その位置を表示装置31の画素位置として読み出す。この画素位置から、スライドバー全体における相対的な位置(例えば開始時点となる左端から何%進んだか)がわかるので、次のステップS620において、全体の時間とこの相対的な位置から経過時間を求めることができる。ステップS630では、図13を用いて後述する動画フレーム表示処理を行なう。ステップS640では図12を用いて後述する3D軌跡表示処理を行う。ステップS650では図14を用いて後述する経過時間表示処理を行い、処理を終了する。   Next, the moving image slide bar process activated by operating the slide bar 62 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In step S610, when the operation of the moving image slide bar 62 by the user is stopped and the position is fixed, the position is read as the pixel position of the display device 31. From this pixel position, the relative position in the entire slide bar (for example, what percentage has advanced from the left end as the start time) can be known, so in the next step S620, the elapsed time is obtained from the entire time and this relative position. be able to. In step S630, a moving image frame display process described later with reference to FIG. 13 is performed. In step S640, a 3D trajectory display process described later with reference to FIG. 12 is performed. In step S650, an elapsed time display process which will be described later with reference to FIG. 14 is performed, and the process ends.

次に図6のステップS800で行う3D軌跡表示領域のイベント処理について説明する。図2の3D軌跡表示領域50の3D軌跡プロット55上の点を例えばマウスカーソルで指示し、マウスをクリックすることにより、図10に示す3D軌跡クリック処理が起動される。ステップS810ではクリックされた点(プロット)の3次元座標の値を得る。これは3D軌跡表示処理において、センサ位置姿勢データの3次元座標値を表示領域の座標に変換した処理の逆処理に相当し、一般に用いられている3Dグラフィックスソフトウェア、例えばOpen Inventor(登録商標)等の機能を利用すれば容易に実現できる。ステップS820では図5の管理テーブルのPoint 1フィールドを参照し、クリックされた点の3次元座標に対応するレコードの経過時間フィールドから、経過時間を読み出す。この経過時間を引数に以下ステップS830からS860までの処理を行なう。ステップS830では、図13を用いて後述する動画フレーム表示処理を行なう。次のステップS840では、図15を用いて後述するスライドバー表示処理を、ステップS850では図12を用いて後述する3D軌跡表示処理を、ステップS860では図14を用いて後述する経過時間表示処理をそれぞれ行い、処理を終了する。   Next, the event process of the 3D locus display area performed in step S800 of FIG. 6 will be described. A point on the 3D trajectory plot 55 in the 3D trajectory display area 50 of FIG. 2 is indicated by, for example, a mouse cursor, and the mouse is clicked to start the 3D trajectory click process shown in FIG. In step S810, the value of the three-dimensional coordinate of the clicked point (plot) is obtained. This corresponds to the inverse process of the process of converting the three-dimensional coordinate value of the sensor position / orientation data into the coordinates of the display area in the 3D trajectory display process, and generally used 3D graphics software such as Open Inventor (registered trademark). Such a function can be easily realized. In step S820, the elapsed time is read from the elapsed time field of the record corresponding to the three-dimensional coordinates of the clicked point with reference to the Point 1 field of the management table of FIG. The following steps S830 to S860 are performed using this elapsed time as an argument. In step S830, a moving image frame display process described later with reference to FIG. 13 is performed. In the next step S840, a slide bar display process described later using FIG. 15, a 3D trajectory display process described later using FIG. 12 in step S850, and an elapsed time display process described later using FIG. 14 in step S860. Each is done and the process is terminated.

次に図6のステップS900で行う経過時間表示領域のイベント処理を説明する。ユーザが図2の経過時間表示領域70の値を例えばマウスカーソルで指示し、クリックすると、図11のフローチャートに示す時刻入力処理が起動される。   Next, the event processing of the elapsed time display area performed in step S900 of FIG. 6 will be described. When the user designates and clicks the value of the elapsed time display area 70 in FIG. 2 with, for example, a mouse cursor, the time input process shown in the flowchart of FIG. 11 is started.

ステップS910では、経過時間表示領域に対する値の入力待ち状態となり、例えばキーボードの操作によりユーザが経過時間の入力を完了するのを待つ。そして、例えば経過表示領域の時刻表示領域でない領域のマウスクリックなどにより、入力の完了が通知されると、入力された値を経過時間とする。この経過時間を引数に以下ステップS920からS950までの処理が行なわれる。ステップS920では図14を用いて後述する経過時間表示処理を、ステップS930では図13を用いて後述する動画フレーム表示処理を、ステップS940では、図15を用いて後述するスライドバー表示処理を、ステップS950では図12を用いて後述する3D軌跡表示処理をそれぞれ実行し、処理を終了する。   In step S910, a value input waiting state for the elapsed time display area is awaited, for example, waiting for the user to complete the input of the elapsed time by operating the keyboard. When the completion of input is notified by, for example, a mouse click in an area other than the time display area in the progress display area, the input value is set as the elapsed time. The following steps S920 to S950 are performed using this elapsed time as an argument. In step S920, an elapsed time display process described later using FIG. 14 is performed, in step S930, a moving image frame display process described later using FIG. 13 is performed. In step S940, a slide bar display process described later using FIG. In S950, the 3D trajectory display process described later with reference to FIG. 12 is executed, and the process ends.

●(各種表示処理)
次に以上説明した処理で共通に用いられる各種の表示処理について説明する。
<3D軌跡表示処理>
まず、図12を用いて3D軌跡表示処理について説明する。
ステップS1010で、経過時間の値を受け取り、次のステップS1020では、図5の管理テーブルの経過時間フィールドの値t(i)(iはSequence#の値とする)を参照して、経過時間≧t(i)を満たす最大のt(i)に対応するSequence#の値iを求める。そして、Sequence#の値iを有するレコードのPoint 1フィールドから3次元座標を取得し、3D表示領域50の対応するプロットを高輝度表示し、それ以外のプロットを低輝度表示して処理を終了する。
● (Various display processes)
Next, various display processes commonly used in the processes described above will be described.
<3D locus display processing>
First, 3D locus display processing will be described with reference to FIG.
In step S1010, an elapsed time value is received, and in the next step S1020, the elapsed time ≥ referring to the elapsed time field value t (i) (i is the value of Sequence #) in FIG. The value i of Sequence # corresponding to the maximum t (i) satisfying t (i) is obtained. Then, the three-dimensional coordinates are acquired from the Point 1 field of the record having the value i of Sequence #, the corresponding plot in the 3D display area 50 is displayed with high luminance, and the other plots are displayed with low luminance, and the processing is terminated. .

<動画フレーム表示処理>
次に、図13を用いて動画フレーム表示処理について説明する。
ステップS1110で経過時間の値を受け取り、次のステップS1120では、図5の管理テーブルの経過時間フィールドの値t(i)を参照して、経過時間≧t(i)を満たす最大のt(i)に対応するSequence#の値iを求める。そして、Sequence#の値iを有するレコードのポインタフィールドを参照し、蓄積部14から対応する動画フレーム(複合現実空間画像)を読み出し、動画表示領域61に表示して処理を終了する。
<Video frame display processing>
Next, the moving image frame display process will be described with reference to FIG.
In step S1110, the value of the elapsed time is received. In the next step S1120, the value of t (i) in the management table of FIG. 5 is referred to, and the maximum t (i satisfying the elapsed time ≧ t (i) is satisfied. The value i of Sequence # corresponding to) is obtained. Then, referring to the pointer field of the record having the value i of Sequence #, the corresponding moving image frame (mixed reality space image) is read from the storage unit 14, displayed in the moving image display area 61, and the process is terminated.

<経過時間表示処理>
次に、図14を用いて経過時間表示処理について説明する。
ステップS1210で経過時間の値を受け取り、次のステップS1220では、例えば図2の70に示すようにXX(分):XX(秒):XX(100分の1秒)の形式で表示して処理を終了する。
<Elapsed time display processing>
Next, the elapsed time display process will be described with reference to FIG.
In step S1210, the value of the elapsed time is received, and in the next step S1220, for example, as shown by 70 in FIG. 2, it is displayed and processed in the format of XX (minute): XX (second): XX (1/100 second). Exit.

<スライドバー表示処理>
次に、図15を用いてスライドバー表示処理について説明する。
ステップS1310で経過時間の値を受け取り、次のステップS1320では、図6のステップS410において計算された単位時間当りのスライドバーの画素数を用いて、「経過時間×単位時間あたりのスライドバー画素数」を計算し、スライドバーの左端から上記計算された画素数だけ右側に移動した位置にスライドボタンを表示して処理を終了する。
<Slide bar display processing>
Next, the slide bar display process will be described with reference to FIG.
In step S1310, the value of the elapsed time is received, and in the next step S1320, using the number of slide bar pixels per unit time calculated in step S410 of FIG. 6, “elapsed time × the number of slide bar pixels per unit time”. ”Is calculated, a slide button is displayed at a position moved to the right by the calculated number of pixels from the left end of the slide bar, and the process is terminated.

●(変形例)
ここでは、説明及び理解を容易にするため、作業者40が装着するHMDに設けられた3次元位置姿勢センサの値を軌跡表示領域に軌跡として表示していたが、上述したように、他の場所、例えば作業者の手、肩、腕などにセンサを装着し、位置姿勢を計測して記録並びに表示することも可能である。
● (Modification)
Here, for ease of explanation and understanding, the value of the three-dimensional position and orientation sensor provided in the HMD worn by the worker 40 is displayed as a trajectory in the trajectory display area. However, as described above, It is also possible to mount a sensor on a place, for example, an operator's hand, shoulder, arm, etc., and measure and record and display the position and orientation.

複数のセンサからの位置姿勢情報を記録する場合には、図5の管理テーブルのPoint 2〜Point nフィールドにデータを格納する。そして、再生時にはPoint 1〜Point nフィールドから、任意数のデータを読み出し、図2の3D軌跡領域50に3次元軌跡表示を行うことが可能である。この場合、センサ毎に色を変えて同時に複数の軌跡を表示したり、再生画面に選択領域を設け、任意のセンサの位置姿勢データを選択的に表示するように構成することも可能である。   When recording position and orientation information from a plurality of sensors, data is stored in the Point 2 to Point n fields of the management table of FIG. During reproduction, it is possible to read an arbitrary number of data from the Point 1 to Point n fields and display a three-dimensional trajectory in the 3D trajectory region 50 of FIG. In this case, it is also possible to change the color for each sensor and display a plurality of trajectories at the same time, or to provide a selection area on the playback screen and selectively display the position and orientation data of an arbitrary sensor.

これら他のセンサの位置姿勢データについても、HMDのセンサからの位置姿勢データの処理として上述した3D軌跡クリック処理や、経過時間表示処理といった表示処理を同様に行うことができる。   For the position and orientation data of these other sensors, display processing such as the above-described 3D trajectory click processing and elapsed time display processing can be similarly performed as processing of the position and orientation data from the HMD sensor.

また、ここでは6自由度を有する3次元位置姿勢センサから得られる位置姿勢データのうち、(x,y,z)の座標値のみを3D表示領域50に軌跡表示した場合のみを説明したが、ある3D軌跡クリック処理において、クリックされたプロットに対応する姿勢データ(α,β,γ)をベクトルデータとして表示することで姿勢データを可視化するように構成するなど、姿勢データを可視化するようにしてもよい。また3D軌跡表示領域50全体は世界座標系(x,y,z)でモデル化されているので、ズームアップや回転移動させて所望の視点からの観察が画面上で可能である。このような、3D軌跡表示領域50を描画するための視点を移動させるためのGUIを再生画面に追加し、そのGUIの操作に応じて3D軌跡表示領域内の描画を行うように構成することで、利便性が一層向上する。   Here, only the case where only the coordinate values (x, y, z) of the position and orientation data obtained from the three-dimensional position and orientation sensor having 6 degrees of freedom are displayed in the 3D display area 50 is described. In a certain 3D locus click process, the posture data is visualized by displaying posture data (α, β, γ) corresponding to the clicked plot as vector data. Also good. Further, since the entire 3D locus display area 50 is modeled in the world coordinate system (x, y, z), observation from a desired viewpoint is possible on the screen by zooming up or rotating. A GUI for moving the viewpoint for drawing the 3D locus display area 50 is added to the playback screen, and the drawing in the 3D locus display area is performed according to the operation of the GUI. Convenience is further improved.

●(第2の実施形態)
上述の実施形態では、3次元位置姿勢センサとして磁気センサを用いたが、光学式や他の方式を用いるセンサを用いることも可能である。また、カメラの位置姿勢をHMDに設けた3次元位置姿勢センサの出力と、予め測定したセンサ−カメラ間の相対位置関係とを用いて得ていたが、現実空間の既知の位置にマーカを配置し、カメラの撮像画像中のマーカ座標と既知のマーカ座標とからカメラの位置姿勢を求めることも可能である。そして、このように求めたカメラの位置姿勢から、逆にHMDの位置姿勢を求めてもよい。
● (Second Embodiment)
In the above-described embodiment, the magnetic sensor is used as the three-dimensional position / orientation sensor. However, a sensor using an optical method or another method may be used. Also, the camera position and orientation were obtained using the output of the three-dimensional position and orientation sensor provided in the HMD and the relative positional relationship between the sensor and the camera measured in advance. It is also possible to obtain the position and orientation of the camera from the marker coordinates in the captured image of the camera and the known marker coordinates. Then, conversely, the position and orientation of the HMD may be obtained from the obtained position and orientation of the camera.

さらに、例えば特開2003−279310に開示されるように、3次元位置姿勢センサによる位置姿勢計測と、マーカによる位置姿勢計測を併用し、位置姿勢データの精度を向上させることも可能である。   Further, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-279310, position and orientation measurement using a three-dimensional position and orientation sensor and position and orientation measurement using a marker can be used together to improve the accuracy of position and orientation data.

この方法を用いた第2の実施形態のブロック図を図16に示す。第1の実施形態と異なる部分だけを説明すると、位置姿勢計測部11では、3次元位置姿勢センサ21からの計測信号に基づいて世界座標系における点のデータを取得すると共にこの座標値をカメラ座標系における点の座標値に変換するための変換行列を求めるビューイング変換を行なう。   A block diagram of a second embodiment using this method is shown in FIG. Explaining only the differences from the first embodiment, the position / orientation measurement unit 11 acquires point data in the world coordinate system based on the measurement signal from the three-dimensional position / orientation sensor 21 and uses the coordinate values as camera coordinates. A viewing transformation is performed to obtain a transformation matrix for transformation into coordinate values of points in the system.

特徴検出部18では、カメラ22で得られた画像を画像入力部12から得て、この画像における現実世界中にあるマーカを検出すると同時に画像面上のマーカ位置も検出する。特徴点投影計算部24では、現実世界にあるマーカの位置(世界座標系における位置で既知)を位置姿勢計測部11で得られたビューイング変換によりカメラ座標系における位置に変換し、さらにカメラの透視投影計算を行なって画像面上での位置を計算する。   The feature detection unit 18 obtains an image obtained by the camera 22 from the image input unit 12, detects a marker in the real world in the image, and simultaneously detects a marker position on the image plane. The feature point projection calculation unit 24 converts the position of the marker in the real world (known as the position in the world coordinate system) to the position in the camera coordinate system by the viewing conversion obtained by the position and orientation measurement unit 11, and Perspective projection calculation is performed to calculate the position on the image plane.

位置姿勢補正部25では、特徴点投影計算部24で得られたマーカの画像面の投影位置と特徴点検出部18で得られた特徴点との位置を比較して、HMD20の位置姿勢をより高精度に補正する。このような構成にすることにより、位置姿勢補正部25からは、高精度に補正されたHMD(カメラ)の位置姿勢データを得られる。得られた位置姿勢データを用い、第1の実施形態と同様の処理を行なうことで、より高精度な記録、再生が可能となる。   The position / orientation correction unit 25 compares the position of the marker image plane obtained by the feature point projection calculation unit 24 with the position of the feature point obtained by the feature point detection unit 18 to further determine the position and orientation of the HMD 20. Correct with high accuracy. With this configuration, the position / orientation correction unit 25 can obtain HMD (camera) position / orientation data corrected with high accuracy. By using the obtained position and orientation data and performing the same processing as in the first embodiment, it is possible to record and reproduce with higher accuracy.

●(他の実施形態)
上述の複合現実感映像蓄積再生装置と同等の機能を複数の機器から構成されるシステムによって実現しても良い。尚、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、記録媒体から直接、或いは有線/無線通信を用いて当該プログラムを実行可能なコンピュータを有するシステム又は装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータが該供給されたプログラムを実行することによって同等の機能が達成される場合も本発明に含む。
● (Other embodiments)
A function equivalent to the above-described mixed reality video storage / playback apparatus may be realized by a system including a plurality of devices. A software program that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied directly from a recording medium or to a system or apparatus having a computer that can execute the program using wired / wireless communication. The present invention includes a case where an equivalent function is achieved by a computer executing the supplied program.

従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給、インストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明に含まれる。   Accordingly, the program code itself supplied and installed in the computer in order to implement the functional processing of the present invention by the computer also realizes the present invention. That is, the computer program itself for realizing the functional processing of the present invention is also included in the present invention.

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、OSに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。   In this case, the program may be in any form as long as it has a program function, such as an object code, a program executed by an interpreter, or script data supplied to the OS.

プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、MO、CD−ROM、CD−R、CD−RW、DVD−ROM、DVD−R、DVD−RW等の光/光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリなどがある。   As a recording medium for supplying the program, for example, a magnetic recording medium such as a flexible disk, a hard disk, a magnetic tape, MO, CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD-R, DVD- There are optical / magneto-optical storage media such as RW, and non-volatile semiconductor memory.

有線/無線通信を用いたプログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバに本発明を形成するコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイル等、クライアントコンピュータ上で本発明を形成するコンピュータプログラムとなりうるデータファイル(プログラムデータファイル)を記憶し、接続のあったクライアントコンピュータにプログラムデータファイルをダウンロードする方法などが挙げられる。この場合、プログラムデータファイルを複数のセグメントファイルに分割し、セグメントファイルを異なるサーバに配置することも可能である。   As a program supply method using wired / wireless communication, a computer program forming the present invention on a server on a computer network, or a computer forming the present invention on a client computer such as a compressed file including an automatic installation function A method of storing a data file (program data file) that can be a program and downloading the program data file to a connected client computer can be used. In this case, the program data file can be divided into a plurality of segment files, and the segment files can be arranged on different servers.

つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムデータファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるサーバ装置も本発明に含む。   That is, the present invention includes a server device that allows a plurality of users to download a program data file for realizing the functional processing of the present invention on a computer.

また、本発明のプログラムを暗号化してCD−ROM等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件を満たしたユーザに対して暗号化を解く鍵情報を、例えばインターネットを介してホームページからダウンロードさせることによって供給し、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。   In addition, the program of the present invention is encrypted, stored in a storage medium such as a CD-ROM, distributed to the user, and key information for decrypting the encryption for the user who satisfies a predetermined condition is obtained via, for example, a homepage It is also possible to realize the program by downloading it from the computer and executing the encrypted program using the key information and installing it on the computer.

また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOSなどが、実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。   In addition to the functions of the above-described embodiments being realized by the computer executing the read program, the OS running on the computer based on the instruction of the program is a part of the actual processing. Alternatively, the functions of the above-described embodiment can be realized by performing all of them and performing the processing.

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。   Furthermore, after the program read from the recording medium is written in a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function expansion board or The CPU of the function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the functions of the above-described embodiments can also be realized by the processing.

本発明の第1の実施形態における複合現実感映像蓄積再生装置とHMDの機能構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structural example of the mixed reality image | video storage / reproducing apparatus and HMD in the 1st Embodiment of this invention. 複合現実感空間の様子と複合現実感映像蓄積再生装置の再生画面例を示す図である。It is a figure which shows the mode of a mixed reality space, and the example of a reproduction | regeneration screen of a mixed reality video storage / reproduction apparatus. 本発明の実施形態における複合現実感映像蓄積再生装置の蓄積処理のフローチャートである。It is a flowchart of the accumulation | storage process of the mixed reality image | video accumulation | storage reproduction | regeneration apparatus in embodiment of this invention. 図3のファイル書き込み処理ステップS200の処理の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the process of file write-in process step S200 of FIG. 本発明の実施形態における複合現実感映像蓄積再生装置で用いる管理テーブルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the management table used with the mixed reality video storage reproduction | regeneration apparatus in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における複合現実感映像蓄積再生装置の再生処理のフローチャートである。It is a flowchart of the reproduction | regeneration processing of the mixed reality video storage reproduction | regeneration apparatus in embodiment of this invention. 図6の再生処理ステップS500の処理の一部である動画再生ボタン処理の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the moving image reproduction | regeneration button process which is a part of process of reproduction | regeneration processing step S500 of FIG. 図6の再生処理ステップS500の処理の一部であるスライドバー処理の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the slide bar process which is a part of process of reproduction | regeneration process step S500 of FIG. 図6の再生処理ステップS500の処理の一部である中止ボタン処理の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the stop button process which is a part of process of reproduction | regeneration process step S500 of FIG. 図6の再生処理ステップS800の処理の一部である3D軌跡クリック処理の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of 3D locus | trajectory click processing which is a part of process of reproduction | regeneration processing step S800 of FIG. 図6の再生処理ステップS900の処理の一部である時刻入力処理の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the time input process which is a part of process of reproduction | regeneration process step S900 of FIG. 本発明の実施形態における複合現実感映像蓄積再生装置の3D軌跡表示処理の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the 3D locus | trajectory display process of the mixed reality video storage reproduction | regeneration apparatus in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における複合現実感映像蓄積再生装置の動画フレーム表示処理の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the moving image frame display process of the mixed reality image | video storage / reproducing apparatus in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における複合現実感映像蓄積再生装置の経過時間表示処理の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the elapsed time display process of the mixed reality video storage reproduction | regeneration apparatus in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における複合現実感映像蓄積再生装置のスライドバー表示処理の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the slide bar display process of the mixed reality image | video storage / reproducing apparatus in embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態における複合現実感映像蓄積再生装置とHMDの機能構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structural example of mixed reality image | video storage / reproducing apparatus and HMD in the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 複合現実感映像蓄積再生装置
11 位置姿勢計測部
12 画像入力部
13 画像生成部
14 蓄積部
15 画像合成部
16 制御部
17 タイマ
18 特徴点検出部
20 HMD (Head Mounted Display)
21 3次元位置姿勢センサ
22 カメラ
23 表示器
24 特徴点投影計算部
25 位置姿勢補正部
31 表示装置
33 表示画面操作入力部
40 作業者
41,42,43 作業対象仮想物体
50 3D軌跡表示領域
55 3D軌跡
60 動画再生モジュール
61 動画表示領域
62 スライドバー
65 動画再生中止ボタン
66 動画再生停止ボタン
67 動画再生ボタン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Mixed reality image | video accumulation | storage reproduction | regeneration apparatus 11 Position and orientation measurement part 12 Image input part 13 Image generation part 14 Storage part 15 Image composition part 16 Control part 17 Timer 18 Feature point detection part 20 HMD (Head Mounted Display)
21 Three-dimensional position and orientation sensor 22 Camera 23 Display 24 Feature point projection calculation unit 25 Position and orientation correction unit 31 Display device 33 Display screen operation input unit 40 Workers 41, 42, 43 Work target virtual object 50 3D locus display area 55 3D Trail 60 Movie playback module 61 Movie display area 62 Slide bar 65 Movie playback stop button 66 Movie playback stop button 67 Movie playback button

Claims (10)

現実空間を撮影して得られる現実空間画像に、仮想物体の画像を合成して複合現実空間画像を生成する画像合成工程と、
前記複合現実空間画像を観察する作業者の身体の一部の位置姿勢情報を検出する位置姿勢検出工程と、
前記複合現実空間画像と、前記位置姿勢情報と、時刻情報とを対応付けて記録装置に蓄積する蓄積工程とを有することを特徴とする記録方法。
An image synthesis step of generating a mixed reality space image by synthesizing a virtual object image with a real space image obtained by photographing the real space;
A position and orientation detection step of detecting position and orientation information of a part of a worker's body observing the mixed reality space image;
A recording method comprising: a storage step of storing the mixed reality space image, the position and orientation information, and time information in association with each other in a recording device.
現実空間を撮影して得られる現実空間画像に、仮想物体の画像を合成して得られる複合現実空間画像と、前記複合現実空間画像を観察した作業者の身体の一部の位置姿勢情報と、時刻情報とが対応付けられて記録された記録装置から、前記複合現実空間画像、前記位置姿勢情報及び前記時刻情報を再生表示する再生方法であって、
前記記録装置に記録された前記複合現実空間画像と前記位置姿勢情報とを、前記時刻情報に基づいて再生表示する再生工程とを有することを特徴とする再生方法。
A mixed reality space image obtained by synthesizing a virtual object image with a real space image obtained by photographing the real space, and position and orientation information of a part of the body of the operator who observed the mixed reality space image; A reproduction method for reproducing and displaying the mixed reality space image, the position and orientation information, and the time information from a recording device that is recorded in association with time information,
A reproduction method comprising: a reproduction step of reproducing and displaying the mixed reality space image and the position / orientation information recorded in the recording device based on the time information.
前記再生工程が、再生画面を通じて前記再生を行うと共に、
前記再生画面が、前記時刻情報を表示する時刻表示領域と、前記時刻表示領域に表示される時刻情報に対応付けされた前記複合現実空間画像を表示するための動画表示領域と、前記時刻表示領域に表示される時刻情報に対応付けされた前記位置姿勢情報を表示する位置姿勢情報表示領域とを有することを特徴とする請求項2記載の再生方法。
The reproduction step performs the reproduction through a reproduction screen,
The playback screen displays a time display area for displaying the time information, a moving image display area for displaying the mixed reality space image associated with the time information displayed in the time display area, and the time display area 3. A reproduction method according to claim 2, further comprising a position and orientation information display area for displaying the position and orientation information associated with the time information displayed on the display.
前記再生工程が、前記位置姿勢情報表示領域に、前記位置姿勢情報に含まれる3次元座標を3次元的な軌跡として表示するとともに、
前記軌跡を構成する任意の点の選択が検出された場合、当該選択された点に対応する前記位置姿勢情報と同じ前記時刻情報に対応付けされた前記複合現実空間画像を前記動画再生領域に表示することを特徴とする請求項3記載の再生方法。
The reproduction step displays the three-dimensional coordinates included in the position and orientation information as a three-dimensional trajectory in the position and orientation information display area,
When selection of an arbitrary point constituting the locus is detected, the mixed reality space image associated with the same time information as the position and orientation information corresponding to the selected point is displayed in the moving image reproduction area. The reproduction method according to claim 3, wherein:
現実空間を撮影して得られる現実空間画像に、仮想物体の画像を合成して複合現実空間画像を生成する画像合成手段と、
前記複合現実空間画像を観察する作業者の身体の一部の位置姿勢情報を検出する位置姿勢検出手段と、
前記複合現実空間画像と、前記作業者の位置姿勢情報と、時刻情報とを対応付けて記録装置に蓄積する蓄積手段とを有することを特徴とする記録装置。
An image synthesis means for generating a mixed reality space image by synthesizing a virtual object image with a real space image obtained by photographing the real space;
Position and orientation detection means for detecting position and orientation information of a part of a worker's body observing the mixed reality space image;
A recording apparatus comprising: a storage unit that stores the mixed reality space image, the position and orientation information of the worker, and time information in association with each other in a recording apparatus.
現実空間を撮影して得られる現実空間画像に、仮想物体の画像を合成して得られる複合現実空間画像と、前記複合現実空間画像を観察した作業者の身体の一部の位置姿勢情報と、時刻情報とが対応付けられて記録された記録手段と、
前記蓄積手段に記録された前記複合現実空間画像と前記位置姿勢情報とを、前記時刻情報に基づいて再生する再生手段とを有することを特徴とする再生装置。
A mixed reality space image obtained by synthesizing a virtual object image with a real space image obtained by photographing the real space, and position and orientation information of a part of the body of the operator who observed the mixed reality space image; Recording means recorded in association with time information;
A playback apparatus comprising: playback means for playing back the mixed reality space image and the position / orientation information recorded in the storage means based on the time information.
前記再生手段が、再生画面を通じて前記再生を行うと共に、
前記再生画面が、前記時刻情報を表示する時刻表示領域と、前記時刻表示領域に表示される時刻情報に対応付けされた前記複合現実空間画像を表示するための動画表示領域と、前記時刻表示領域に表示される時刻情報に対応付けされた前記位置姿勢情報を表示する位置姿勢情報表示領域とを有することを特徴とする請求項6記載の再生装置。
The reproduction means performs the reproduction through a reproduction screen,
The playback screen displays a time display area for displaying the time information, a moving image display area for displaying the mixed reality space image associated with the time information displayed in the time display area, and the time display area 7. A playback apparatus according to claim 6, further comprising a position and orientation information display area for displaying the position and orientation information associated with the time information displayed on the display.
前記再生手段が、前記位置姿勢情報表示領域に、前記位置姿勢情報に含まれる3次元座標を3次元的な軌跡として表示するとともに、
前記軌跡を構成する任意の点の選択が検出された場合、当該選択された点に対応する前記位置姿勢情報と同じ前記時刻情報に対応付けされた前記複合現実空間画像を前記動画再生領域に表示することを特徴とする請求項7記載の再生装置。
The reproduction means displays the three-dimensional coordinates included in the position and orientation information as a three-dimensional trajectory in the position and orientation information display area,
When selection of an arbitrary point constituting the locus is detected, the mixed reality space image associated with the same time information as the position and orientation information corresponding to the selected point is displayed in the moving image reproduction area. The playback apparatus according to claim 7, wherein
請求項1に記載の記録方法と、請求項2乃至請求項4のいずれか1項に記載の再生方法の少なくとも一方をコンピュータに実行させるプログラム。   A program for causing a computer to execute at least one of the recording method according to claim 1 and the reproducing method according to any one of claims 2 to 4. 請求項9記載のプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。   A computer-readable recording medium storing the program according to claim 9.
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