JP2006209664A - システム、画像処理装置、情報処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 表示器23a、23bに表示される画像200には作業者の視点から見える複合現実空間、即ち現実物体42、仮想物体43、スタイラス41a、そしてポインタ41dが写っている。
【選択図】 図2
Description
前記第1の取得手段が取得した位置姿勢を有する視点から見える仮想空間の画像を生成する生成手段と、
前記第1の観察者が仮想物体を操作するために使用する第1の操作手段と、
前記第1の観察者が前記仮想物体に対して行う操作を遠隔支援する第2の観察者が前記仮想物体を操作するために使用する第2の操作手段と、
前記視点から見える現実空間の画像を取得する第2の取得手段と、
前記第2の取得手段が取得した画像上に前記生成手段が生成した画像を重畳させて、前記第1の観察者が装着する頭部装着型表示装置、前記第2の観察者が装着する頭部装着型表示装置に出力する出力手段とを備え、
前記生成手段は、前記第1の操作手段、前記第2の操作手段による操作結果が反映された前記仮想空間の画像を生成することを特徴とする。
前記第1の取得手段が取得した位置姿勢を有する視点から見える仮想空間の画像を生成する生成手段と、
前記視点から見える現実空間の画像を取得する第2の取得手段と、
前記第2の取得手段が取得した画像上に前記生成手段が生成した画像を重畳させて、前記第1の観察者が装着する頭部装着型表示装置、前記第1の観察者が前記仮想物体に対して行う操作を遠隔支援する第2の観察者が装着する頭部装着型表示装置に出力する出力手段とを備え、
前記生成手段は、前記第1の観察者が仮想物体を操作するために使用する第1の操作手段、前記第2の観察者が前記仮想物体を操作するために使用する第2の操作手段、による操作結果が反映された前記仮想空間の画像を生成することを特徴とする。
第1の観察者の視点からの右目用および左目用の現実画像を取得し、
前記第1の観察者の視点の位置姿勢を取得し、
前記第1の観察者が仮想物体を操作するための第1の指示部の位置姿勢を取得し、
第2の観察者が前記仮想物体を操作するための前記第2の指示部の位置姿勢を取得し、
前記第1または前記第2の指示部の位置姿勢に基づき、前記仮想物体の情報を制御し、
前記制御された仮想物体の情報に基づき、前記第1の観察者の視点の位置姿勢に応じた右目用および左目用の仮想画像を生成し、
前記現実画像と前記仮想画像を合成することにより右目用および左目用の合成画像を生成し、
前記合成画像を前記第1の観察者および前記第2の観察者に提示することを特徴とする。
<システム構成>
図1は、本実施形態に係るシステムの機能構成を示すブロック図である。同図に示す如く、本実施形態に係るシステムは、図1上部に示す作業者用複合現実感装置10aと図1下部に示す指示者用複合現実感装置10bとで構成されており、それぞれはインターネットやLANなどのネットワークでもって互いにデータ通信が可能な構成となっている。なお、このネットワークは有線、無線は問わない。
次に、作業者と指示者とが存在する空間の環境について説明する。図2(a)は、作業者が仮想物体を操作して作業を行っている空間を示す図で、同空間では作業者40が手にスタイラス41aを保持して仮想物体43に対して操作を行っている。作業者40は頭部にHMD20aを装着しているので、作業者40はこのHMD20aを介して眼前に仮想物体43を見ることができる。同図において42は現実物体で、仮想物体43はこの現実物体42を模したものである。
上述の通り、仮想物体は作業者、指示者が手に保持しているスタイラスでもって操作することができるのであるが、例えば、スタイラスの先を操作対象の仮想物体に触れるまで移動させ、触れた状態でスタイラスに備わっているボタンを押下する。これにより、仮想物体保持モードとなるので、以降はスタイラスの位置や姿勢を変更すると、それに追従して操作対象の仮想物体の位置姿勢も変化する(例えば操作対象の仮想物体をスタイラスの位置姿勢に配置する)。仮想物体保持モード中にスタイラスに備わっているボタンを押下すると、仮想物体保持モードは解除され、以降はスタイラスの位置姿勢を変更しても、仮想物体の位置姿勢は変わらない。
次に、作業者用複合現実感装置10aが行う処理について、同処理のフローチャートを示す図3を用いて説明する。
次に、指示者用複合現実感装置10bが行う処理について、同処理のフローチャートを示す図4を用いて説明する。
次に、作業者用複合現実感装置10aが指示者用複合現実感装置10bから送信されたデータ(スタイラス情報)の受信処理(受信イベント処理)について、同処理のフローチャートを示す図5を用いて説明する。同図のフローチャートに従った処理は図3のフローチャートに従った処理とは別個にバックグランドで実行されるものである。
受信したイベントが指示者スタイラス相対位置である場合にはステップS500,S510の処理を実行する。
受信したイベントがスタイラス41bに備わっているボタンが押下されたことを示すデータである場合にはステップS511〜S570の処理を行う。
受信したイベントが上述の何れでもない、所謂「その他のイベント」である場合にはステップS590における処理、即ち、そのイベントに応じた処理を行う(ステップS590)。
スタイラス41aに備わっているボタンが押下された場合に作業者用複合現実感装置10aが行う処理について、同処理のフローチャートを示す図6を用いて説明する。同図のフローチャートに従った処理は図3のフローチャートに従った処理とは別個にバックグランドで実行されるものである。
第1の実施形態ではスタイラス41bの位置姿勢を示すポインタを、3次元位置姿勢センサ21bとスタイラス41bとの相対位置姿勢関係を、作業者の視点からの相対位置姿勢関係に変換した位置姿勢に配置していた。これにより、あたかも自分の視点から手を延ばしてポインティングしているような感覚が得られるが、作業者が頭部の位置姿勢を変化させるとそれに合わせてポインタの位置も移動してしまう。そのため指示者の意図しない部分にポインタが移動するという欠点が生じる可能性がある。
上述の実施形態では、仮想空間の画像は常に現実空間の画像上に重畳される。よって仮想物体の画像は常に現実物体の手前側に描画されることになる。しかし観察者(作業者、指示者)の視点から見て、現実物体の向こう側に仮想物体(ポインタを含む)が位置する場合、本来ならば仮想物体が現実物体に隠蔽されるところが、上述の処理に起因して、現実物体の手前に仮想物体が描画され、見た目に不具合が生じる。本実施形態では、このような問題に対処するために、予め、現実物体は画像認識技術を用いて認識されているか、形状が各種センサを用いて計測されているかなどの方法により、その3Dモデルがあらかじめ既知であるとする。
作業者用複合現実感装置10a、指示者用複合現実感装置10bは一般のPC(パーソナルコンピュータ)やWS(ワークステーション)等のコンピュータでもって実行することができる。
また、本発明の目的は、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コードを記録した記録媒体(または記憶媒体)を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。
Claims (9)
- 第1の観察者の視点の位置姿勢を取得する第1の取得手段と、
前記第1の取得手段が取得した位置姿勢を有する視点から見える仮想空間の画像を生成する生成手段と、
前記第1の観察者が仮想物体を操作するために使用する第1の操作手段と、
前記第1の観察者が前記仮想物体に対して行う操作を遠隔支援する第2の観察者が前記仮想物体を操作するために使用する第2の操作手段と、
前記視点から見える現実空間の画像を取得する第2の取得手段と、
前記第2の取得手段が取得した画像上に前記生成手段が生成した画像を重畳させて、前記第1の観察者が装着する頭部装着型表示装置、前記第2の観察者が装着する頭部装着型表示装置に出力する出力手段とを備え、
前記生成手段は、前記第1の操作手段、前記第2の操作手段による操作結果が反映された前記仮想空間の画像を生成することを特徴とするシステム。 - 更に、前記第2の操作手段を示す仮想物体を、当該仮想物体と前記第1の観察者の視点との位置姿勢関係が、前記第2の操作者の視点と前記第2の操作手段との位置姿勢関係と略同じになるように前記仮想空間中に配置する配置手段を備えることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 更に、前記第2の観察者が存在する空間内で定義された座標系における前記第2の操作手段の位置姿勢でもって、前記第2の操作手段を示す仮想物体を前記第1の観察者が存在する空間中に配置する配置手段を備えることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記第1の操作手段、前記第2の操作手段はそれぞれ前記第1の観察者、前記第2の観察者が手に保持するスタイラスであることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 第1の観察者の視点の位置姿勢を取得する第1の取得手段と、
前記第1の取得手段が取得した位置姿勢を有する視点から見える仮想空間の画像を生成する生成手段と、
前記視点から見える現実空間の画像を取得する第2の取得手段と、
前記第2の取得手段が取得した画像上に前記生成手段が生成した画像を重畳させて、前記第1の観察者が装着する頭部装着型表示装置、前記第1の観察者が前記仮想物体に対して行う操作を遠隔支援する第2の観察者が装着する頭部装着型表示装置に出力する出力手段とを備え、
前記生成手段は、前記第1の観察者が仮想物体を操作するために使用する第1の操作手段、前記第2の観察者が前記仮想物体を操作するために使用する第2の操作手段による操作結果が反映された前記仮想空間の画像を生成することを特徴とする画像処理装置。 - 現実画像と仮想物体を示す仮想画像を合成した立体視合成画像を生成する情報処理方法であって、
第1の観察者の視点からの右目用および左目用の現実画像を取得し、
前記第1の観察者の視点の位置姿勢を取得し、
前記第1の観察者が仮想物体を操作するための第1の指示部の位置姿勢を取得し、
第2の観察者が前記仮想物体を操作するための前記第2の指示部の位置姿勢を取得し、
前記第1または前記第2の指示部の位置姿勢に基づき、前記仮想物体の情報を制御し、
前記制御された仮想物体の情報に基づき、前記第1の観察者の視点の位置姿勢に応じた右目用および左目用の仮想画像を生成し、
前記現実画像と前記仮想画像を合成することにより右目用および左目用の合成画像を生成し、
前記合成画像を前記第1の観察者および前記第2の観察者に提示することを特徴とする情報処理方法。 - 前記第1の指示部の位置姿勢は世界座標系における位置姿勢であり、
前記第2の指示部の位置姿勢は、前記第2の観察者の視点に対する相対的な位置姿勢を、前記第1の観察者の視点の位置姿勢に基づき前記世界座標系における位置姿勢に変換することにより求められ、
前記仮想物体の情報の制御は、前記世界座標系における前記第1の指示部の位置姿勢および前記世界座標系における前記第2の指示部の位置姿勢に基づき行われることを特徴とする請求項6記載の情報処理方法。 - さらに、前記第1の指示部の位置姿勢に基づく第1指示部仮想画像および前記第2の指示部の位置姿勢に基づく第2指示部仮想画像を生成し、
前記第1指示部仮想画像、前記第2指示部仮想画像および前記仮想物体の仮想画像を前記現実画像に合成することにより、前記合成画像を生成することを特徴とする請求項6または請求項7記載の情報処理方法。 - コンピュータに請求項6乃至請求項8の何れか1項に記載の情報処理方法を実行させることを特徴とするプログラム。
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