JP2006252467A - Image processing system and image processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、仮想物体を仮想空間中に配置する為の技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for arranging a virtual object in a virtual space.
従来より、三次元モデリングされたCGによる映像を表示するCG映像提示装置が存在する。一般的なビデオゲームやCADシステムにおいては、操作者がキーボードやジョイスティックなどの入力装置を用いてCGの位置姿勢を指定することで、CGオブジェクトの位置姿勢を操作することができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a CG video presentation device that displays a 3D modeled CG video. In a general video game or CAD system, an operator can operate the position and orientation of a CG object by specifying the position and orientation of the CG using an input device such as a keyboard or a joystick.
また、仮想現実感提示システムにおいては、位置姿勢センサによってCGオブジェクトの位置姿勢を入力し、操作者がCGオブジェクトを空間内で扱っているような感覚を与えるものが存在する。 Some virtual reality presentation systems input a position / posture of a CG object by a position / posture sensor, and give a feeling that an operator handles the CG object in space.
また、操作者が移動させているCGオブジェクト同士の干渉(ぶつかり)を実時間で検出する判定方法については、たとえばゲームシステムなどにおいて実用化されている。仮想現実感提示システムにおいては、ユーザが位置姿勢センサによって操作しているCGが別のCGにぶつかったかどうかを表現することによって、よりリアルな体験を可能にしている。 A determination method for detecting interference (collision) between CG objects being moved by an operator in real time has been put into practical use, for example, in a game system. In the virtual reality presentation system, a more realistic experience is made possible by expressing whether the CG operated by the user using the position and orientation sensor collides with another CG.
また、CGオブジェクトを操作者の指示にしたがって複製し、3次元空間内に配置することが従来より可能である。指示があった時点で指定されたCGオブジェクトのデータを複製し、指定された場所に配置するなどすればよい。 In addition, it is conventionally possible to duplicate a CG object in accordance with an operator's instruction and arrange it in a three-dimensional space. What is necessary is just to duplicate the data of the designated CG object at the time when the instruction is given and arrange it at the designated location.
これらの、すでに実現されている手法を用いて、同じ形状のCGオブジェクトを空間につぎつぎと固定配置していくシステムが構築できる。たとえば、位置姿勢センサによってCGオブジェクトを移動させ、その位置でそのCGの複製を行い固定する。位置姿勢センサによって操作されるCGオブジェクトをさらに別の位置に移動させて複製・固定をくり返すことで、CGの3次元空間内に次々とCGオブジェクトを配置できる。 Using these already-implemented methods, it is possible to construct a system in which CG objects having the same shape are arranged one after another in a space. For example, a CG object is moved by a position and orientation sensor, and the CG is duplicated and fixed at that position. By moving the CG object operated by the position / orientation sensor to another position and repeating duplication / fixing, the CG objects can be arranged one after another in the three-dimensional space of the CG.
すでに配置されたCGの間に別のCGを配置しようとすれば、その位置にCGオブジェクトを移動させた時点で干渉通知をすることで、その場所にはさらなるCGオブジェクトは配置できないようにすることもできる。このシステムは、例えば、特定の大きさの箱の中にある形状の物体がいくつ配置できるのかを仮想検証するシステムとして有効である。
リアルタイムにCGオブジェクト同士の干渉をチェックしつつ、CGオブジェクトのコピーが可能であるシステムにおいて、コピーされたCGオブジェクトはコピーされた時点での位置姿勢にとどまって表示され、コピー元のCGオブジェクトは引き続きユーザが位置姿勢センサを用いて操作するままに移動して表示されつづける。 In a system in which CG objects can be copied while checking for interference between CG objects in real time, the copied CG object is displayed only in the position and orientation at the time of copying, and the copy source CG object continues to be displayed. The user continues to move and display while operating using the position and orientation sensor.
この場合、コピー直後の時点では、両者のCGオブジェクトは近接しており、互いに干渉しているため、従来のシステムにおいては即座に干渉があると判定・通知されてしまう。ここで、干渉が起こった時にブザーがなるような干渉通知方法が採用されていたとすると、従来の手法では、CGのコピーを行うたびに即座にブザーがなってしまい、操作者がコピー元のCGを干渉のない位置まで移動させるまでブザーが鳴り止まない、といった不都合があった。 In this case, at the time immediately after copying, both the CG objects are close to each other and interfere with each other. Therefore, in the conventional system, it is immediately determined and notified that there is interference. Here, assuming that an interference notification method is adopted in which a buzzer is generated when interference occurs, in the conventional method, the buzzer immediately occurs every time a CG copy is made, and the operator makes a copy source CG. The buzzer did not stop until it was moved to a position where there was no interference.
本発明は以上の問題に鑑みてなされたものであり、オリジナル仮想物体と複製仮想物体との干渉状態の判定を適宜行うための技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a technique for appropriately determining an interference state between an original virtual object and a duplicate virtual object.
本発明の目的を達成するために、例えば本発明の画像処理方法は以下の構成を備える。 In order to achieve the object of the present invention, for example, an image processing method of the present invention comprises the following arrangement.
即ち、仮想空間中に配置されたオリジナル仮想物体を複製する複製工程と、
前記複製工程で複製された仮想物体を、前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する対象外に設定する第1の設定工程と、
前記複製工程で複製された仮想物体について、所定の条件を満たすか否かを判断する判断工程と、
前記判断工程で所定の条件を満たすと判断された仮想物体を、前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する対象に設定する第2の設定工程と、
前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する対象に設定された仮想物体のみ、前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する計算工程と
を備えることを特徴とする。
That is, a duplication process for duplicating an original virtual object placed in the virtual space;
A first setting step of setting the virtual object duplicated in the duplication step to be outside the target for calculating the interference state with the original virtual object;
A determination step of determining whether or not a predetermined condition is satisfied for the virtual object copied in the replication step;
A second setting step of setting a virtual object determined to satisfy a predetermined condition in the determination step as a target for calculating an interference state with the original virtual object;
Only a virtual object set as a target for calculating an interference state with the original virtual object includes a calculation step of calculating an interference state with the original virtual object.
本発明の目的を達成するために、例えば本発明の画像処理方法は以下の構成を備える。 In order to achieve the object of the present invention, for example, an image processing method of the present invention comprises the following arrangement.
即ち、操作者が手に保持して操作する指示具の位置姿勢を取得する取得工程と、
前記取得工程で取得した位置姿勢にオリジナル仮想物体を配置する配置工程と、
前記配置工程で配置されたオリジナル仮想物体を複製する複製工程と、
前記複製工程で複製された仮想物体を、前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する対象外に設定する第1の設定工程と、
前記複製工程で複製された仮想物体について、所定の条件を満たすか否かを判断する判断工程と、
前記判断工程で所定の条件を満たすと判断された仮想物体を、前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する対象に設定する第2の設定工程と、
前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する対象に設定された仮想物体のみ、前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する計算工程と
を備えることを特徴とする。
That is, an acquisition step of acquiring the position and orientation of the pointing tool that the operator holds and operates on the hand;
An arrangement step of arranging the original virtual object in the position and orientation acquired in the acquisition step;
A duplication step of duplicating the original virtual object arranged in the arrangement step;
A first setting step of setting the virtual object duplicated in the duplication step to be outside the target for calculating the interference state with the original virtual object;
A determination step of determining whether or not a predetermined condition is satisfied for the virtual object copied in the replication step;
A second setting step of setting a virtual object determined to satisfy a predetermined condition in the determination step as a target for calculating an interference state with the original virtual object;
Only a virtual object set as a target for calculating an interference state with the original virtual object includes a calculation step of calculating an interference state with the original virtual object.
本発明の目的を達成するために、例えば本発明の画像処理装置は以下の構成を備える。 In order to achieve the object of the present invention, for example, an image processing apparatus of the present invention comprises the following arrangement.
即ち、仮想空間中に配置されたオリジナル仮想物体を複製する複製手段と、
前記複製手段によって複製された仮想物体を、前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する対象外に設定する第1の設定手段と、
前記複製手段によって複製された仮想物体について、所定の条件を満たすか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段によって所定の条件を満たすと判断された仮想物体を、前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する対象に設定する第2の設定手段と、
前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する対象に設定された仮想物体のみ、前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する計算手段と
を備えることを特徴とする。
That is, a duplicating means for duplicating the original virtual object arranged in the virtual space;
First setting means for setting the virtual object duplicated by the duplicating means to be outside the target for calculating the interference state with the original virtual object;
Determining means for determining whether or not a predetermined condition is satisfied for the virtual object copied by the copying means;
Second setting means for setting a virtual object determined to satisfy a predetermined condition by the determination means as a target for calculating an interference state with the original virtual object;
Only a virtual object set as a target for calculating an interference state with the original virtual object is provided with calculation means for calculating an interference state with the original virtual object.
本発明の目的を達成するために、例えば本発明の画像処理装置は以下の構成を備える。 In order to achieve the object of the present invention, for example, an image processing apparatus of the present invention comprises the following arrangement.
即ち、操作者が手に保持して操作する指示具の位置姿勢を取得する取得手段と、
前記取得手段が取得した位置姿勢にオリジナル仮想物体を配置する配置手段と、
前記配置手段によって配置されたオリジナル仮想物体を複製する複製手段と、
前記複製手段によって複製された仮想物体を、前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する対象外に設定する第1の設定手段と、
前記複製手段によって複製された仮想物体について、所定の条件を満たすか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段によって所定の条件を満たすと判断された仮想物体を、前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する対象に設定する第2の設定手段と、
前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する対象に設定された仮想物体のみ、前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する計算手段と
を備えることを特徴とする。
That is, an acquisition unit that acquires the position and orientation of the pointing tool that the operator holds and operates on the hand;
Arrangement means for arranging the original virtual object in the position and orientation acquired by the acquisition means;
Duplication means for duplicating the original virtual object arranged by the arrangement means;
First setting means for setting the virtual object duplicated by the duplicating means to be outside the target for calculating the interference state with the original virtual object;
Determining means for determining whether or not a predetermined condition is satisfied for the virtual object copied by the copying means;
Second setting means for setting a virtual object determined to satisfy a predetermined condition by the determination means as a target for calculating an interference state with the original virtual object;
Only a virtual object set as a target for calculating an interference state with the original virtual object is provided with calculation means for calculating an interference state with the original virtual object.
本発明の構成により、オリジナル仮想物体と複製仮想物体との干渉状態の判定を適宜行うことができる。 With the configuration of the present invention, it is possible to appropriately determine the interference state between the original virtual object and the duplicate virtual object.
以下添付図面を参照して、本発明を好適な実施形態に従って詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail according to preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
[第1の実施形態]
<システムの構成について>
図1は、本実施形態に係るシステムのハードウェア構成を示す図である。同図に示す如く、本実施形態に係るシステムは、CPU101、表示装置103、位置姿勢センサ105、センサコントローラ(CTL)104,キーボード106、メモリ107,108により構成されている。
[First Embodiment]
<System configuration>
FIG. 1 is a diagram illustrating a hardware configuration of a system according to the present embodiment. As shown in the figure, the system according to this embodiment includes a
また、メモリ107には干渉判定プログラム110、CG複製プログラム111、干渉処理対象判定プログラム112、干渉チェック保留プログラム113、干渉通知プログラム114が格納されているし、メモリ108にはチェック対象リスト121、チェック保留リスト122、センサ位置姿勢データ123、CGデータ123が格納されている。
The
よってCPU101はメモリ107に格納されているそれぞれのプログラムを実行することで後述する各処理を実行する。また、処理の実行の際にはメモリ108に格納されているデータを用いる。なお、本実施形態ではプログラムとデータはそれぞれ別個のメモリに格納しているが、これに限定するものではなく、同じメモリ内に格納するようにしても良い。
Therefore, the
表示装置103は、CRTや液晶画面などにより構成されており、CPU101による処理結果を画像や文字などでもって表示する。位置姿勢センサ105は、仮想物体の位置姿勢を操作する為に操作者が手に保持しているものであり、本実施形態では磁気センサとする。よって、現実空間中には磁界の発生源が設置されており、位置姿勢センサ105は自身の位置姿勢に応じて検知される磁界の変化を示す信号をセンサコントローラ104に出力する。センサコントローラ105は受けた信号に基づいて「センサ座標系(上記発生源の位置を原点とし、この原点で互いに直交する3軸をそれぞれx軸、y軸、z軸とする座標系)における位置姿勢センサ105の位置姿勢を示すデータ」を求め、これをメモリ108内の領域123に出力する。
The
キーボード106は、操作者が操作することで、各種の指示をCPU101に対して入力することができる。
The
メモリ107に格納されている上記プログラム群、メモリ108に格納されているデータ群のそれぞれについては後述する。
Each of the program group stored in the
<メインの処理について>
本実施形態では、位置姿勢センサ105には予め仮想物体が1つ関連付けられており、この仮想物体は位置姿勢センサ105が計測する位置姿勢に配置される。従って、この位置姿勢センサ105を手に保持している操作者がその位置や姿勢を自在に変更すると、それに追従して仮想物体の位置や姿勢も変化する。以下では、位置姿勢センサ105に関連付けられた仮想物体を「オリジナル仮想物体」と呼称する。そしてCPU101は、このオリジナル仮想物体を含む仮想空間を所定の位置姿勢を有する視点から見た場合に見える画像を生成して表示装置103に表示する。
<Main processing>
In the present embodiment, one virtual object is associated with the position /
また、操作者は、位置姿勢センサ105を所望の位置姿勢に移動させ、そこで複写(コピー)を行う旨を、キーボード106や位置姿勢センサ105に備わっているボタンなどを用いて入力すると、CPU101はこれを検知し、位置姿勢センサ105の位置姿勢に配置されているオリジナル仮想物体を複製した仮想物体をこの位置姿勢(複写を行う旨を検知した時点で位置姿勢センサ105から取得した位置姿勢)に配置する。そしてこの仮想物体は以降、オリジナル仮想物体との干渉判定の対象となるのであるが、本実施形態では干渉判定の対象となるタイミングを制御する。
Further, when the operator moves the position /
図2は、1フレーム分の仮想空間の画像を生成するためにCPU101が行う処理のフローチャートを示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a flowchart of processing performed by the
先ず、CPU101は、センサコントローラ104を介して位置姿勢センサ105から送出される「センサ座標系における位置姿勢センサ105の位置姿勢を示すデータ」をメモリ108内の領域123に格納する(ステップS201)。そして、CGデータ124からオリジナル仮想物体の描画データを読み出し、このデータに基づいてオリジナル仮想物体を生成し、これをステップS201でメモリ108に取得した「センサ座標系における位置姿勢センサ105の位置姿勢」で仮想空間中に配置する(ステップS202)。
First, the
ここで、CGデータ124は、仮想空間中に配置されるそれぞれの仮想物体毎の描画データであり、例えば仮想物体がポリゴンで構成されている場合には、各ポリゴンの法線ベクトルデータ、ポリゴンを構成する各頂点の座標データ、ポリゴンカラーデータ、そして仮想物体にテクスチャマッピングを施す場合にはテクスチャのデータにより構成されている。本実施形態では仮想空間の初期状態は、複数の仮想物体が所定の位置に配置されているものとするので、CGデータ124は、この配置されているそれぞれの仮想物体の描画データにより構成されている。
Here, the
よって、上記ステップS201,S202の処理を行うことで、位置姿勢センサ105の位置姿勢にオリジナル仮想物体を配置することができる。
Therefore, the original virtual object can be arranged at the position and orientation of the position and
次に、CPU101は干渉処理対象判定プログラム112を実行することで、先ずチェック保留リスト122に情報が登録されているのか否かを判断し(ステップS203)、登録されている場合には処理をステップS204に進め、その情報を参照し、以下説明する処理を行う(ステップS204)。
Next, the
チェック保留リスト122には、現在仮想空間中に配置されている仮想物体(オリジナル仮想物体を除く)のうちオリジナル仮想物体との干渉状態を判定する対象ではない仮想物体(非対象仮想物体)を識別する識別情報、非対象仮想物体がオリジナル仮想物体との干渉状態を判定する対象である仮想物体(対象仮想物体)となるために満たすべき所定の条件を現在満たしているのか否かを示す状態情報を含むセットデータが非対象仮想物体毎に登録されており、ステップS204では、セットデータ毎に参照する。
The check
そして、参照したセットデータ中の状態情報が「所定の条件を満たした」ことを示している場合には、このセットデータをチェック対象リスト121に移動させる。即ち、チェック対象リスト121には、対象仮想物体のセットデータが登録されることになる。なお、チェック対象リスト121は初期状態では、初期に仮想空間中に配置されている全ての仮想物体(オリジナル仮想物体を除く)に係るセットデータが登録されているものとするが、これに限定するものではなく、登録するセットデータは適宜選択するようにしても良い。ステップS204における処理の詳細については図3を用いて後述する。
When the state information in the set data referred to indicates that “predetermined conditions are satisfied”, the set data is moved to the
次に、CPU101は、干渉判定プログラム110を実行することで、チェック対象リスト121に登録されているセットデータを順次参照し、参照したセットデータ中の識別情報で特定される仮想物体とオリジナル仮想物体との干渉状態を判定する(ステップS205)。仮想物体同士の干渉状態処理については周知の技術であるので、これに関する説明は省略する。よって、ステップS205における処理により、それぞれの対象仮想物体とオリジナル仮想物体との干渉状態を判定することができる。
Next, the
そしてこの判定処理の結果、オリジナル仮想物体と干渉している仮想物体が存在した場合には処理をステップS206に進め、CPU101は、干渉通知プログラム114を実行することで、干渉している旨、若しくはオリジナル仮想物体と干渉している仮想物体の識別情報を表示装置103の表示画面上に表示することで通知する(ステップS206)。
If there is a virtual object that interferes with the original virtual object as a result of this determination processing, the process proceeds to step S206, and the
なお、通知する方法についてはこれに限定するものではなく、様々なものが考え得る。例えば、オリジナル仮想物体と干渉している仮想物体(若しくは干渉部分のみ)の表示色を変更するようにしても良いし、若しくは本システムにスピーカを設け、このスピーカを介して干渉したことを通知するための音を発するようにしても良い。 The notification method is not limited to this, and various methods can be considered. For example, the display color of the virtual object that interferes with the original virtual object (or only the interference portion) may be changed, or a speaker is provided in the system, and notification of interference through this speaker is made. Sound may be emitted.
次に、CPU101は、操作者がキーボード106、若しくは位置姿勢センサ105に備わっているボタンなどを用いて、オリジナル仮想物体を複製(コピー)する旨の指示を入力したか否かを判断し(ステップS207)、入力した場合には処理をステップS208に進め、CPU101はCG複製プログラム111を実行することで先ず、オリジナル仮想物体の描画データをメモリ108内で複製し、複製した描画データを用いて複製仮想物体を生成し、生成した複製仮想物体を、複製する指示をCPU101が検知した時点で位置姿勢センサ105から取得した位置姿勢に配置する(ステップS208)。
Next, the
また本ステップでは、複製仮想物体の識別情報、及びこの複製仮想物体はオリジナル仮想物体との干渉状態を判定する対象ではない旨を示す状態情報のセットデータを作成し、チェック保留リスト122に登録する。なお、ステップS208における処理の詳細については後述する。
Further, in this step, set data of identification information of the duplicate virtual object and state information indicating that the duplicate virtual object is not a target for determining an interference state with the original virtual object is created and registered in the
ここで、複製された仮想物体の位置姿勢はその時点での位置姿勢センサ105より取得した位置姿勢としたが、これはすなわち複製操作がされる直前のオリジナル仮想物体の位置であるため、複製仮想物体がどのように配置されるか事前に確認しやすいという効果がある。複製仮想物体の位置をオリジナル仮想物体と干渉しない位置までずらすことも可能であるが、そのようにすると複製仮想物体の位置を特定することが難しくなり、事後の微調整が必要になりがちである。
Here, the position and orientation of the duplicated virtual object is the position and orientation acquired from the position and
次に、以上のような仮想空間を所定の位置姿勢を有する視点から見た場合に見える画像を生成し、生成した画像を表示装置103に出力する(ステップS209)。なお、この視点の位置姿勢は操作者がキーボード106等を用いて適宜変更するようにしても良い。
Next, an image that is seen when the virtual space as described above is viewed from a viewpoint having a predetermined position and orientation is generated, and the generated image is output to the display device 103 (step S209). Note that the position and orientation of the viewpoint may be appropriately changed by the operator using the
以上の処理により、1フレーム分の画像を生成することができる。よってこのような処理を複数回行うことで、表示装置103の表示画面上には仮想空間の動画像を表示することができる。これにより、操作者は、オリジナル仮想物体がその他の仮想物体と干渉しているのか否かを知ることができ、オリジナル仮想物体がその他の仮想物体と干渉しないようにその位置や姿勢を自在に変更させることができる。
With the above processing, an image for one frame can be generated. Therefore, by performing such a process a plurality of times, a moving image of the virtual space can be displayed on the display screen of the
<ステップS204における処理の詳細について>
次に、上記ステップS204における処理、即ち、チェック保留リスト122中のセットデータを参照し、それぞれのセットデータが「オリジナル仮想物体との干渉状態を判定する対象となるべき仮想物体のセットデータ」であるのか否かを判定し、その判定結果に応じてそのセットデータをチェック対象リスト121に移動させるのか否かを制御する処理について、同処理のフローチャートを示す図3を用いて以下説明する。
<Details of Processing in Step S204>
Next, referring to the processing in step S204 described above, that is, the set data in the
先ず、以下の処理で用いる変数nに1を代入して初期化する(ステップS301)。次に、チェック保留リスト122中のn番目のセットデータ中の状態情報を参照して、このセットデータ中の識別情報によって特定される仮想物体が所定の条件を満たしているのか否か、即ち、この仮想物体がオリジナル仮想物体との干渉状態を判定する対象であるのか否かをチェックする(ステップS302)。
First, initialization is performed by substituting 1 into a variable n used in the following processing (step S301). Next, referring to the status information in the nth set data in the
ここで、「所定の条件」には様々なものが考えられるが、ここではその一例を紹介する。 Here, various “predetermined conditions” can be considered, but an example is introduced here.
・ 条件1 ・・・ 仮想空間中に配置されてから所定時間以上が経過したか否か
仮想空間中にはオリジナル仮想物体以外に予めいくつかの仮想物体が配置されている。これらの仮想物体については既に条件1を満たしているものとするので、上述の通り、これらの仮想物体に係るセットデータは予めチェック対象リスト121に登録しておく。
一方、仮想空間中には上述の操作により、オリジナル仮想物体の複製を新たに配置することができる。そして上述の通り、複製仮想物体のセットデータはチェック保留リスト122に登録される。チェック保留リスト122にセットデータを登録すると、登録してからの時間をCPU101は内部のタイマでもって計時し、登録されてから所定時間が経過すると、このセットデータ中の状態情報を「オリジナル仮想物体との干渉状態を判定する対象である」旨を示す情報に更新する。そして更新した状態情報を含むセットデータをチェック対象リスト121に移動させる。
On the other hand, a copy of the original virtual object can be newly placed in the virtual space by the above-described operation. As described above, the set data of the duplicate virtual object is registered in the
複製仮想物体を配置すると、必ずオリジナル仮想物体と干渉することになるので、従来では干渉している旨がいきなり報知され、特に報知をブザー音にて行っている場合、複製仮想物体を配置すると必ずブザーが鳴り、作業に支障が生ずる。 When a duplicate virtual object is placed, it will always interfere with the original virtual object, so in the past it was suddenly informed that there was interference, especially when a notification is being made with a buzzer sound, A buzzer sounds and the work is disturbed.
しかし、本実施形態では、複製仮想物体を配置後、所定時間が経過してから初めてオリジナル仮想物体との干渉状態の判定の対象となるので、この所定時間の間にオリジナル仮想物体を複製仮想物体から遠ざければ、従来のように、複製仮想物体を配置すると必ずブザーが鳴るという問題はなくなる。 However, in the present embodiment, after the replication virtual object is arranged, it becomes a target for determining the interference state with the original virtual object only after a predetermined time elapses. If it is away from it, the problem that a buzzer will sound whenever a duplicate virtual object is placed is eliminated.
・ 条件2 ・・・ オリジナル仮想物体との干渉が生じているか否か
条件1では、所定時間が経過すると自動的にオリジナル仮想物体との干渉状態の判定対象となるが、条件2を用いれば、オリジナル仮想物体を複製仮想物体から遠ざけるまで、この複製仮想物体はオリジナル仮想物体との干渉状態の判定対象にはならない。
-Condition 2 ... Whether or not interference with the original virtual object has occurred In
即ち、CPU101は複製仮想物体の配置後、常にオリジナル仮想物体との干渉状態の判定を行い、初めて干渉していないと判断した時点で、この複製仮想物体のセットデータ中の状態情報を「オリジナル仮想物体との干渉状態を判定する対象である」旨を示す情報に更新し、更新した状態情報を含むセットデータをチェック対象リスト121に移動させる。
That is, after the placement of the duplicate virtual object, the
なお、条件2を採用した場合にオリジナル仮想物体と複製仮想物体との干渉状態を判定する処理は精密に行う必要は必ずしもない場合もある。例えば位置姿勢センサ105の位置や姿勢が複製仮想物体の配置後大幅に変わった場合や、位置姿勢センサ105の位置や姿勢がある特定の位置や姿勢に変更された場合に、この複製仮想物体のセットデータ中の状態情報を「オリジナル仮想物体との干渉状態を判定する対象である」旨を示す情報に更新し、更新した状態情報を含むセットデータをチェック対象リスト121に移動させる。
When the condition 2 is adopted, the process for determining the interference state between the original virtual object and the duplicate virtual object may not necessarily be performed precisely. For example, when the position and orientation of the position /
・ 条件3 ・・・ キーボード106等から指示が入力されたか否か
観察者が表示装置103の表示画面を観察し、オリジナル仮想物体と複製仮想物体とが干渉していないことを確認したらキーボード106等を用いてこの複製仮想物体が「オリジナル仮想物体との干渉状態の対象である」旨の指示を入力する。
Condition 3 ... Whether or not an instruction is input from the
この場合、このような指示を受けると、CPU101は、この複製仮想物体のセットデータ中の状態情報を「オリジナル仮想物体との干渉状態を判定する対象である」旨を示す情報に更新し、更新した状態情報を含むセットデータをチェック対象リスト121に移動させる。
In this case, upon receiving such an instruction, the
以上の条件は一例であり、これ以外にも様々な条件が考えられる。
The above conditions are examples, and various other conditions can be considered.
図3に戻って、以上説明したような様々な条件に従って複製仮想物体がオリジナル仮想物体との干渉状態の対象であるのか否かをチェックし、その結果、対象ではない場合には、処理をステップS305に進め、全てのセットデータを参照したか否かをチェックし(ステップS305)、全てのセットデータをチェックしていない場合には処理をステップS306に進め、変数nが保持する値に1を加算し(ステップS306)、次のセットデータについてステップS302以降の処理を行う。 Returning to FIG. 3, it is checked whether or not the duplicate virtual object is the target of the interference state with the original virtual object according to the various conditions as described above. The process proceeds to S305, where it is checked whether or not all set data has been referred to (step S305). If all the set data has not been checked, the process proceeds to step S306, and the value held by the variable n is set to 1. Addition is performed (step S306), and the processing after step S302 is performed on the next set data.
一方、ステップS302における判定処理で、オリジナル仮想物体との干渉状態の対象であると判定された場合には処理をステップS303に進め、参照したセットデータをチェック保留リスト122から削除して(ステップS303)、チェック対象リスト121に移動させる(ステップS304)。 On the other hand, if it is determined in the determination process in step S302 that the target is an object in an interference state with the original virtual object, the process proceeds to step S303, and the referenced set data is deleted from the check suspension list 122 (step S303). ), It is moved to the check target list 121 (step S304).
<ステップS208における処理の詳細について>
次に、上記ステップS208における処理、即ち、オリジナル仮想物体を複製した複製仮想物体を配置すると共に、複製仮想物体のセットデータをチェック保留リスト122に登録する処理について、同処理のフローチャートを示す図4を用いて以下説明する。
<Details of Processing in Step S208>
Next, FIG. 4 shows a flowchart of the processing in step S208 described above, that is, the processing for arranging the duplicate virtual object obtained by duplicating the original virtual object and registering the set data of the duplicate virtual object in the
先ず、オリジナル仮想物体の描画データをメモリ108内で複製し(ステップS401)、複製した描画データをCGデータ124に含める(ステップS402)。そして複製した描画データを用いて複製仮想物体を生成し、生成した複製仮想物体を、複製する指示をCPU101が検知した時点で位置姿勢センサ105から取得した位置姿勢に配置する(ステップS403)。そして、複製仮想物体の識別情報、及びこの複製仮想物体はオリジナル仮想物体との干渉状態を判定する対象ではない旨を示す状態情報のセットデータを作成し、チェック保留リスト122に登録する(ステップS404)。
First, the drawing data of the original virtual object is duplicated in the memory 108 (step S401), and the duplicated drawing data is included in the CG data 124 (step S402). A replicated virtual object is generated using the replicated drawing data, and the generated replicated virtual object is placed at the position and orientation acquired from the position and
以上の説明により、本実施形態によって、ひとたび所定の条件が満足するまでは干渉判定の対象としていないが、その状態であっても別途仮想物体相互の干渉状態を把握することは可能であり、干渉判定対象としてないが干渉が起こっているというような状態においては干渉状態では許されない種類の操作を禁止することは可能である。 As described above, according to the present embodiment, the interference determination is not performed until the predetermined condition is satisfied once. However, even in this state, it is possible to grasp the interference state between the virtual objects separately. In a state where interference is occurring although it is not a determination target, it is possible to prohibit a type of operation that is not allowed in the interference state.
[第2の実施形態]
第1の実施形態では位置姿勢センサ105は磁気センサであるとしたが、位置姿勢センサ105に適用可能なセンサはこれに限定するものではなく、例えば光学式センサや超音波センサなどを用いても良い。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the position /
また、第1の実施形態では説明を簡単にするために操作者は1つのオリジナル仮想物体の位置姿勢を操作するために、位置姿勢センサ105は1つとしたが、これに限定するものではなく、複数の位置姿勢センサ105をシステムに接続し、それぞれの位置姿勢センサ105にそれぞれ仮想物体を関連付けるようにしてもよい。その場合であっても、個々の位置姿勢センサ105を用いた仮想物体の複製、及び干渉状態を判定する処理については第1の実施形態と同じである。
Further, in the first embodiment, in order to simplify the explanation, the operator uses one position /
また、第1の実施形態では、オリジナル仮想物体の位置姿勢を操作するために位置姿勢センサ105を用いたが、これに限定するものではなく、キーボード106を用いてその位置姿勢を操作するようにしても良い。その場合、図1の構成において位置姿勢センサ105、センサコントローラ104は不要となり、領域123にはキーボード106から入力されるオリジナル仮想物体の位置姿勢を示すデータが格納されることになる。
In the first embodiment, the position /
また、第1の実施形態ではVRに適用した場合について説明したが、これをMR(複合現実感)に適用するようにしても良い。その場合、観察者は頭部にHMD(HeadMountDisplay)を装着し、このHMDが有する表示装置に表示装置103に表示した上記画面を表示する。
Moreover, although the case where it applied to VR was demonstrated in 1st Embodiment, you may make it apply this to MR (mixed reality). In that case, the observer wears an HMD (Head Mount Display) on the head, and displays the screen displayed on the
また、この表示される画像は、観察者の視点の位置姿勢に応じたものであるので、視点の位置姿勢を取得するための位置姿勢センサをこのHMDに取り付け、この位置姿勢センサでもって計測した位置姿勢に基づいて視点の位置姿勢を取得し、取得した位置姿勢の視点から見える仮想空間の画像を生成する。 In addition, since the displayed image corresponds to the position and orientation of the viewpoint of the observer, a position and orientation sensor for acquiring the position and orientation of the viewpoint is attached to the HMD and measured with this position and orientation sensor. The position and orientation of the viewpoint is acquired based on the position and orientation, and an image of the virtual space that can be seen from the viewpoint of the acquired position and orientation is generated.
また、複製仮想物体は必ずしもオリジナル仮想物体の位置姿勢に配置することに限定するものではないし、複製仮想物体のオリジナルを選択するようにしても良い。 Further, the duplicate virtual object is not necessarily limited to being arranged at the position and orientation of the original virtual object, and the original of the duplicate virtual object may be selected.
[その他の実施形態]
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。
[Other Embodiments]
An object of the present invention is to supply a recording medium (or storage medium) that records software program codes for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or apparatus, and the computer of the system or apparatus (or CPU or MPU). Needless to say, this can also be achieved by reading and executing the program code stored in the recording medium. In this case, the program code itself read from the recording medium realizes the functions of the above-described embodiment, and the recording medium on which the program code is recorded constitutes the present invention.
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。 Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an operating system (OS) running on the computer based on the instruction of the program code. It goes without saying that a case where the function of the above-described embodiment is realized by performing part or all of the actual processing and the processing is included.
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カ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込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カ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い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。 Furthermore, after the program code read from the recording medium is written into a memory provided in a function expansion card inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function is based on the instruction of the program code. It goes without saying that the CPU or the like provided in the expansion card or the function expansion unit performs part or all of the actual processing and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
本発明を上記記録媒体に適用する場合、その記録媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。 When the present invention is applied to the recording medium, program code corresponding to the flowchart described above is stored in the recording medium.
Claims (9)
前記複製工程で複製された仮想物体を、前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する対象外に設定する第1の設定工程と、
前記複製工程で複製された仮想物体について、所定の条件を満たすか否かを判断する判断工程と、
前記判断工程で所定の条件を満たすと判断された仮想物体を、前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する対象に設定する第2の設定工程と、
前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する対象に設定された仮想物体のみ、前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する計算工程と
を備えることを特徴とする画像処理方法。 A duplication process of duplicating the original virtual object placed in the virtual space;
A first setting step of setting the virtual object duplicated in the duplication step to be outside the target for calculating the interference state with the original virtual object;
A determination step of determining whether or not a predetermined condition is satisfied for the virtual object copied in the replication step;
A second setting step of setting a virtual object determined to satisfy a predetermined condition in the determination step as a target for calculating an interference state with the original virtual object;
An image processing method comprising: a calculation step of calculating an interference state with the original virtual object only for a virtual object set as a target for calculating an interference state with the original virtual object.
前記取得工程で取得した位置姿勢にオリジナル仮想物体を配置する配置工程と、
前記配置工程で配置されたオリジナル仮想物体を複製する複製工程と、
前記複製工程で複製された仮想物体を、前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する対象外に設定する第1の設定工程と、
前記複製工程で複製された仮想物体について、所定の条件を満たすか否かを判断する判断工程と、
前記判断工程で所定の条件を満たすと判断された仮想物体を、前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する対象に設定する第2の設定工程と、
前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する対象に設定された仮想物体のみ、前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する計算工程と
を備えることを特徴とする画像処理方法。 An acquisition step of acquiring the position and orientation of the pointing tool that the operator holds and operates on the hand;
An arrangement step of arranging the original virtual object in the position and orientation acquired in the acquisition step;
A duplication step of duplicating the original virtual object arranged in the arrangement step;
A first setting step of setting the virtual object duplicated in the duplication step to be outside the target for calculating the interference state with the original virtual object;
A determination step of determining whether or not a predetermined condition is satisfied for the virtual object copied in the replication step;
A second setting step of setting a virtual object determined to satisfy a predetermined condition in the determination step as a target for calculating an interference state with the original virtual object;
An image processing method comprising: a calculation step of calculating an interference state with the original virtual object only for a virtual object set as a target for calculating an interference state with the original virtual object.
前記複製手段によって複製された仮想物体を、前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する対象外に設定する第1の設定手段と、
前記複製手段によって複製された仮想物体について、所定の条件を満たすか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段によって所定の条件を満たすと判断された仮想物体を、前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する対象に設定する第2の設定手段と、
前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する対象に設定された仮想物体のみ、前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する計算手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。 A duplicating means for duplicating the original virtual object arranged in the virtual space;
First setting means for setting the virtual object duplicated by the duplicating means to be outside the target for calculating the interference state with the original virtual object;
Determining means for determining whether or not a predetermined condition is satisfied for the virtual object copied by the copying means;
Second setting means for setting a virtual object determined to satisfy a predetermined condition by the determination means as a target for calculating an interference state with the original virtual object;
An image processing apparatus comprising: calculation means for calculating an interference state with the original virtual object only for a virtual object set as a target for calculating an interference state with the original virtual object.
前記取得手段が取得した位置姿勢にオリジナル仮想物体を配置する配置手段と、
前記配置手段によって配置されたオリジナル仮想物体を複製する複製手段と、
前記複製手段によって複製された仮想物体を、前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する対象外に設定する第1の設定手段と、
前記複製手段によって複製された仮想物体について、所定の条件を満たすか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段によって所定の条件を満たすと判断された仮想物体を、前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する対象に設定する第2の設定手段と、
前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する対象に設定された仮想物体のみ、前記オリジナル仮想物体との干渉状態を計算する計算手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。 Acquisition means for acquiring the position and orientation of the pointing tool that the operator holds and operates on the hand;
Arrangement means for arranging the original virtual object in the position and orientation acquired by the acquisition means;
Duplication means for duplicating the original virtual object arranged by the arrangement means;
First setting means for setting the virtual object duplicated by the duplicating means to be outside the target for calculating the interference state with the original virtual object;
Determining means for determining whether or not a predetermined condition is satisfied for the virtual object copied by the copying means;
Second setting means for setting a virtual object determined to satisfy a predetermined condition by the determination means as a target for calculating an interference state with the original virtual object;
An image processing apparatus comprising: calculation means for calculating an interference state with the original virtual object only for a virtual object set as a target for calculating an interference state with the original virtual object.
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