JP2009156955A

JP2009156955A - Video presentation system

Info

Publication number: JP2009156955A
Application number: JP2007332593A
Authority: JP
Inventors: Hiroko Nakayama; 弘子中山; Akira Kawamura; 亮河村
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2007-12-25
Filing date: 2007-12-25
Publication date: 2009-07-16

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a video presentation system which can present accuracy of a video which a viewer is viewing in the present situation, in accordance with an environment of video presentation. SOLUTION: The video presentation system includes: a display 15 for displaying a video to be presented to the viewer; a resolution input part 11 for inputting the number of pixels of the video to be displayed on the display 15; a video presentation area input part 12 for inputting a video presentation area of the display 15; a viewpoint position input part 13 for inputting a viewpoint position of the viewer; and a viewing angle calculation part 14 for calculating a viewing angle required for viewing pixels constituting the video displayed on the display 15, from the viewpoint position input by the viewpoint position input part 13. In this configuration, the display 15 presents the viewing angle calculated by the viewing angle calculation part 14, as an index showing how the video is viewed, which accords with a distance between the display 15 and the viewpoint position. COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、シミュレータ等に搭載され、高解像度の映像を観察者に提示する映像提示システムに関する。 The present invention relates to a video presentation system that is mounted on a simulator or the like and presents a high-resolution video to an observer.

従来より、人間の視角特性に応じて、画像処理を施した映像を提示する技術としては、下記の特許文献１に記載された発明などが知られている。この特許文献１に記載された発明も含み、ディスプレイやプロジェクタなどディジタル映像機器の映像精度（映像提示の細かさ）は、モニタやスクリーンの映像提示面における映像のピクセル数で表されていた。
特開２００４−２３５７００号公報 2. Description of the Related Art Conventionally, as a technique for presenting an image-processed video according to a human viewing angle characteristic, the invention described in Patent Document 1 below is known. Including the invention described in Patent Document 1, the video accuracy (fineness of video presentation) of digital video equipment such as a display and a projector is expressed by the number of video pixels on the video presentation surface of the monitor or screen.
JP 2004-235700 A

しかしながら、同じピクセル数のディジタル映像機器であっても、実際の映像提示面でのピクセルの実際のサイズや鑑賞者の視点位置の違いによって、鑑賞者が受ける映像提示精度は異なる。したがって、映像を表示する環境、すなわち、映像提示面に対する視点位置の変化などによって映像の精度（細かさ）を考慮していないのが現状である。 However, even with digital video equipment having the same number of pixels, the video presentation accuracy received by the viewer differs depending on the actual size of the pixels on the actual video presentation plane and the difference in the viewer's viewpoint position. Accordingly, the present situation is that the accuracy (fineness) of the video is not considered due to the environment for displaying the video, that is, the change of the viewpoint position with respect to the video presentation surface.

そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、映像を提示する環境に合わせて、現在の状況において観察者が見ている映像の精度を提示することができる映像提示システムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-described circumstances, and an image presentation system capable of presenting the accuracy of an image viewed by an observer in the current situation in accordance with the environment in which the image is presented. The purpose is to provide.

本発明は、観察者に提示する映像を表示する映像表示手段と、映像表示手段によって表示される映像の画素数を入力する解像度入力手段と、映像表示手段の映像提示領域を入力する映像提示領域入力手段と、観察者の視点位置を入力する視点位置入力手段とを備え、上述の課題を解決するために、視点位置入力手段によって入力した視点位置から映像表示手段により表示された映像を構成する画素を見るために必要な視角を算出する視角演算手段を備える。このような本発明において、映像表示手段は、当該映像表示手段と視点位置の距離に応じた映像の見え方の指標として、視角演算手段に演算させた視角を提示する。 The present invention relates to a video display means for displaying a video to be presented to an observer, a resolution input means for inputting the number of pixels of the video displayed by the video display means, and a video presentation area for inputting a video presentation area of the video display means. In order to solve the above-described problem, an image displayed by the image display unit is configured from the viewpoint position input by the viewpoint position input unit. Viewing angle calculation means for calculating a viewing angle necessary for viewing the pixel is provided. In the present invention, the video display means presents the viewing angle calculated by the viewing angle calculation means as an index of the appearance of the video according to the distance between the video display means and the viewpoint position.

また、本発明は、観察者に提示する映像を表示する映像表示手段と、映像表示手段の映像提示面に映像光を投影する映像投影手段と、映像投影手段が投影する映像光の解像度を入力する解像度入力手段と、映像投影手段が投影する映像光の画角、光出射位置、映像光の光軸のシフト量を含む性能情報を入力する投影性能入力手段と、観察者の視点位置を入力する視点位置入力手段と、映像投影手段の位置及び姿勢を入力する投影状態入力手段と、映像表示手段の位置及び姿勢を入力する表示状態入力手段と、投影性能入力手段によって入力した性能情報と、投影状態入力手段によって入力した映像投影手段の位置及び姿勢と、表示状態入力手段によって入力した映像表示手段の位置及び姿勢とに基づいて、映像表示手段に映像光が投影される映像提示領域を算出する映像提示領域算出手段とを備える。この本発明は、上述の課題を解決するために、映像提示領域算出手段により算出された映像提示領域に解像度入力手段によって入力した解像度の映像を表示させた場合に、視点位置入力手段によって入力した視点位置から映像の画素を見るために必要な視角を演算する視角演算手段とを備え、映像表示手段は、当該映像表示手段と視点位置の距離に応じた映像の見え方の指標として、視角演算手段に演算された視角を提示する。 Further, the present invention inputs a video display means for displaying a video to be presented to an observer, a video projection means for projecting video light on a video presentation surface of the video display means, and a resolution of the video light projected by the video projection means Resolution input means, projection performance input means for inputting performance information including the angle of view of the image light projected by the image projection means, the light exit position, and the shift amount of the optical axis of the image light, and the viewpoint position of the observer Viewpoint position input means, projection state input means for inputting the position and orientation of the image projection means, display state input means for inputting the position and orientation of the image display means, and performance information input by the projection performance input means, Based on the position and orientation of the image projection means input by the projection state input means and the position and orientation of the image display means input by the display state input means, image light is projected onto the image display means. And a video presentation area calculating means for calculating an image presentation area. In order to solve the above-described problem, the present invention is configured to input an image of the resolution input by the resolution input unit in the video presentation area calculated by the video presentation area calculation unit and input it by the viewpoint position input unit. Viewing angle calculation means for calculating the viewing angle required to view the pixels of the image from the viewpoint position, and the image display means calculates the viewing angle as an index of how the image is viewed according to the distance between the image display means and the viewpoint position. The calculated viewing angle is presented to the means.

本発明によれば、視点位置から映像表示手段により表示された映像を構成する画素を見るために必要な視角を算出する視角演算手段を備え、映像表示手段によって、当該映像表示手段と視点位置の距離に応じた映像の見え方の指標として、視角演算手段に演算させた視角を提示するので、映像を提示する環境に合わせて、現在の状況において観察者が見ている映像の精度を提示することができる。 According to the present invention, it is provided with viewing angle calculation means for calculating a viewing angle necessary for viewing the pixels constituting the video displayed by the video display means from the viewpoint position, and the video display means and the viewpoint position are calculated by the video display means. Since the viewing angle calculated by the viewing angle calculation means is presented as an index of how the image is viewed according to the distance, the accuracy of the image viewed by the observer in the current situation is presented according to the environment in which the image is presented. be able to.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明を適用した映像提示システムは、例えば図１に示すように、任意形状のスクリーン１にプロジェクタ２から出射された映像光を投影させて、観察者に各種映像を提示するものや、液晶ディスプレイ等の自発光ディスプレイに各種の映像を表示させるものに適用される。 The video presentation system to which the present invention is applied is, for example, as shown in FIG. 1, in which video light emitted from a projector 2 is projected on a screen 1 having an arbitrary shape to present various videos to an observer, a liquid crystal display It is applied to a device that displays various images on a self-luminous display such as the above.

従前のように、例えばディスプレイ、プロジェクタの映像提示精度（映像提示の細かさ）によって表示される映像の細かさが映像の解像度だけで決定されていることに対し、この映像提示システムは、観察者が実際にスクリーン１やディスプレイに表示された映像を見たときの映像の細かさを演算して提示するものである。すなわち、この映像提示システムは、スクリーン１やディスプレイに対する観察者の視点位置を考慮して、スクリーン１やディスプレイと視点位置との距離の違いによって観察者から見た画素サイズが変化し、観察者に認識される映像の細かさが異なることを演算、提示するものである。 As in the past, for example, the video presentation system determines the fineness of the video displayed based on the video presentation accuracy (fineness of video presentation) of the display or projector, but this video presentation system is used by an observer. Calculates and presents the fineness of the image when the image actually displayed on the screen 1 or display is viewed. That is, this video presentation system takes into consideration the observer's viewpoint position with respect to the screen 1 or the display, and the pixel size seen by the observer changes due to the difference in the distance between the screen 1 or the display and the viewpoint position. It calculates and presents that the fineness of the recognized video is different.

具体的には、本発明を適用した映像提示システムは、映像の解像度、スクリーン１やディスプレイから視点位置までの距離に基づいて、映像の画素サイズを観察者の視点位置に対する視角として表現する。これにより、実際にスクリーン１やディスプレイに表示させていて観察者に認知されている映像提示の細かさ（以下、視角解像度と呼ぶ。）を提示することを可能とする。そして、この映像提示システムは、実際にスクリーン１やディスプレイに表示されている映像を観察者が見たときに感じる視角解像度を設定して、実際に観察者に必要な細かさで映像を提示するものである。 Specifically, the video presentation system to which the present invention is applied expresses the pixel size of the video as a viewing angle with respect to the viewer's viewpoint position based on the resolution of the video and the distance from the screen 1 or display to the viewpoint position. Thereby, it is possible to present the fineness of video presentation (hereinafter referred to as viewing angle resolution) that is actually displayed on the screen 1 or the display and is recognized by the observer. This video presentation system sets the viewing angle resolution that the viewer feels when viewing the video actually displayed on the screen 1 or the display, and presents the video with the necessary fineness to the viewer. Is.

この視角解像度は、スクリーン１やディスプレイと観察者の視点位置との距離をｌ、スクリーン１やディスプレイ上における映像の画素サイズをｄとしたときに、当該画素サイズの映像を距離ｌから離れて見るために必要な視角θである。この視角解像度θのｔａｎθは、ｄ／ｌで表され、従って、視角解像度θはｔａｎ^−１（ｄ／ｌ）で表される。 This viewing angle resolution is such that when the distance between the screen 1 or the display and the viewpoint position of the observer is 1 and the pixel size of the image on the screen 1 or the display is d, the image of the pixel size is viewed away from the distance l. Is the viewing angle θ required for this. The viewing angle resolution θ, tan θ, is represented by d / l. Therefore, the viewing angle resolution θ is represented by tan ⁻¹ (d / l).

なお、本発明を適用した映像提示システムは、映像を観賞するだけでなく、視機能検査やシミュレータ等の訓練などに用いる場合に活用され、観察者を主体とした解像度（視角解像度）を定量化した映像の精度として表現するものである。 The video presentation system to which the present invention is applied is used not only for viewing video but also for visual function testing, training for simulators, etc., and quantifies the resolution (viewing angle resolution) mainly for the observer. It is expressed as the accuracy of the video.

この映像提示システムは、図１に示すように、スクリーン１、立体視用にも対応できるような２台のプロジェクタ２Ｒ、２Ｌ（総称する場合には「プロジェクタ２」と呼ぶ。）、操作端末３、ミラー４から構成される。また、この映像提示システムは、図２に示すように、スクリーン１に代えてディスプレイ１５を用いても良い。 As shown in FIG. 1, this video presentation system includes a screen 1, two projectors 2 R and 2 L that can be used for stereoscopic viewing (referred to collectively as “projector 2”), and an operation terminal 3. , Composed of mirror 4. In addition, this video presentation system may use a display 15 instead of the screen 1 as shown in FIG.

このディスプレイ１５を用いた映像提示システムは、ディスプレイ１５によって表示される映像の画素数を入力する解像度入力部１１と、ディスプレイ１５の映像提示領域を入力する映像提示領域入力部１２と、観察者の視点位置を入力する視点位置入力部１３と、視点位置入力部１３によって入力した視点位置からディスプレイ１５により表示された映像を構成する画素の大きさを視角（視角解像度）として算出する視角演算部１４とを備える。そして、この映像提示システムは、ディスプレイ１５によって、当該ディスプレイ１５と視点位置の距離に応じた映像の見え方の指標として、視角演算部１４によって視角解像度を演算させて提示する。なお、解像度入力部１１、映像提示領域入力部１２、視点位置入力部１３、視角演算部１４は、パーソナルコンピュータの操作デバイスやデータインターフェース等で構成されて、ディスプレイ１５を駆動させることができるもので構成される。 The video presentation system using the display 15 includes a resolution input unit 11 that inputs the number of pixels of the video displayed on the display 15, a video presentation area input unit 12 that inputs a video presentation area of the display 15, and an observer's A viewpoint position input unit 13 that inputs a viewpoint position, and a viewing angle calculation unit 14 that calculates the size of a pixel constituting the video displayed on the display 15 from the viewpoint position input by the viewpoint position input unit 13 as a viewing angle (viewing angle resolution). With. In this video presentation system, the visual angle resolution is calculated by the visual angle calculation unit 14 and presented as an index of the visual appearance of the video according to the distance between the display 15 and the viewpoint position. The resolution input unit 11, the video presentation area input unit 12, the viewpoint position input unit 13, and the viewing angle calculation unit 14 are configured by a personal computer operation device, a data interface, and the like, and can drive the display 15. Composed.

解像度入力部１１は、ディスプレイ１５の解像度又はディスプレイ１５を制御する映像処理部（図示せず）に蓄積された映像信号によって実現できる映像の解像度を入力する。映像提示領域入力部１２は、ディスプレイ１５の映像提示領域として、ディスプレイ１５の寸法を表す情報を入力する。視点位置入力部１３は、観察者の視点位置が所定位置に設定されている場合には当該所定位置を入力する。また、観察者の視点位置が不定である場合には、観察者のマウス操作等によって入力された視点位置やセンサ等によって検出した視点位置を入力する。なお、解像度入力部１１は、ディスプレイ１５に供給されている映像信号を解析して当該映像の解像度を取得して、ディスプレイ１５に提示する解像度としても良い。 The resolution input unit 11 inputs a resolution of the display 15 or a video resolution that can be realized by a video signal stored in a video processing unit (not shown) that controls the display 15. The video presentation area input unit 12 inputs information representing the dimensions of the display 15 as the video presentation area of the display 15. The viewpoint position input unit 13 inputs the predetermined position when the viewpoint position of the observer is set to the predetermined position. If the observer's viewpoint position is indefinite, the viewpoint position input by the observer's mouse operation or the like, or the viewpoint position detected by a sensor or the like is input. Note that the resolution input unit 11 may analyze the video signal supplied to the display 15 to acquire the resolution of the video, and set the resolution to be presented on the display 15.

視角演算部１４は、解像度入力部１１によって入力された映像の解像度で、映像提示領域入力部１２によって入力された映像提示領域に映像を提示した時に、視点位置入力部１３によって入力された観察者の視点位置から、どのような視角で画素が見えるかを表す視角解像度を演算する。なお、この視角解像度は、１つの画素を見るために必要な視角でも良く、所定面積の表示範囲（例えば４画素といった任意の画素数）を見るために必要な視角であっても良いことは勿論である。以下の説明では、１つの画素を見るために必要な視角を視角解像度とした例について説明する。 The viewing angle calculation unit 14 displays the video in the video presentation area input by the video presentation area input unit 12 at the resolution of the video input by the resolution input unit 11, and the observer input by the viewpoint position input unit 13. From the viewpoint position, the viewing angle resolution that represents the viewing angle of the pixel is calculated. It should be noted that this viewing angle resolution may be a viewing angle necessary for viewing one pixel, or may be a viewing angle necessary for viewing a display area of a predetermined area (for example, an arbitrary number of pixels such as 4 pixels). It is. In the following description, an example in which the viewing angle necessary for viewing one pixel is set to the viewing angle resolution will be described.

視角演算部１４は、上述したように、観察者の視点位置からディスプレイ１５の映像提示領域までの距離ｌと、映像の解像度及び映像提示領域のサイズから求められる１画素当たりのサイズｄとを用いて、視角解像度θを、
θ＝ｔａｎ^−１（ｄ／ｌ）
なる演算式によって求める。 As described above, the viewing angle calculation unit 14 uses the distance l from the observer's viewpoint position to the video presentation area of the display 15 and the size d per pixel obtained from the video resolution and the size of the video presentation area. Viewing angle resolution θ,
θ = tan ⁻¹ (d / l)
It is calculated by the following equation.

そして、視角演算部１４は、上記式によって求めた視角解像度をディスプレイ１５に表示させることによって、観察者に提示する。 Then, the viewing angle calculation unit 14 displays the viewing angle resolution obtained by the above formula on the display 15 to present it to the observer.

このような映像提示システムは、その概略動作を図３に示すように、観察者に映像を提示する設定場面などにおいて、解像度入力部１１によるディスプレイ１５の解像度の入力処理（ステップＳ１）、映像提示領域入力部１２によるディスプレイ１５の映像提示領域の入力処理（ステップＳ２）、視点位置入力部１３による観察者の視点位置の入力処理（ステップＳ３）が行われる。このステップＳ１〜ステップＳ３の処理は、被験者自身や映像提示システムの管理者の操作デバイスの操作に従って行われる。そして、ステップＳ１〜ステップＳ３の処理が行われると、ステップＳ４において、視角演算部１４によって、視角解像度を演算して、ディスプレイ１５に提示する。 In such a video presentation system, as shown in FIG. 3, in the setting scene where the video is presented to the observer, the resolution input unit 11 performs resolution input processing (step S1), video presentation, and the like. An input process of the video presentation area of the display 15 by the area input unit 12 (step S2) and an input process of the observer's viewpoint position by the viewpoint position input unit 13 (step S3) are performed. The processing of step S1 to step S3 is performed according to the operation of the operation device of the subject himself or the administrator of the video presentation system. Then, when the processing of step S1 to step S3 is performed, the viewing angle calculation unit 14 calculates the viewing angle resolution and presents it on the display 15 in step S4.

このように、映像提示システムによれば、ディスプレイ１５における映像提示面での画素数で映像の細かさを表現するのではなく、本来人間が情報を受け取る方法である１画素が占める網膜上での大きさ（視角θ）を視角解像度として表現して、現在の映像の見え方として視角解像度を提示することができる。 As described above, according to the video presentation system, the fineness of the video is not expressed by the number of pixels on the video presentation surface of the display 15, but on the retina occupied by one pixel, which is a method for humans to receive information. The size (viewing angle θ) can be expressed as the viewing angle resolution, and the viewing angle resolution can be presented as the current appearance of the video.

したがって、この映像提示システムによれば、映像を提示する環境に合わせて、現在の状況において観察者が見ている映像の精度を提示することができる。したがって、この映像提示システムによれば、観察者のみならず、視機能検査をしている時における検査実施者や、シミュレータとして各種の疑似体験映像を提示している時の管理者にも、実際に観察者に映像がどの程度細かく見えているかの視角解像度を提示することができる。 Therefore, according to this video presentation system, it is possible to present the accuracy of the video viewed by the observer in the current situation according to the environment in which the video is presented. Therefore, according to this video presentation system, not only the observer but also the tester when performing visual function tests and the manager when presenting various pseudo-experience videos as simulators are actually used. In addition, it is possible to present the viewing angle resolution of how fine the image is seen to the observer.

なお、この映像提示システムにおいては、観察者の視点位置とディスプレイ１５とがほぼ正対しているとして、ディスプレイ１５に提示している映像に対する視角解像度を演算して提示する例について説明したが、観察者の視点位置に対してディスプレイ１５の姿勢が斜めなどになっていても、当該観察者の視点位置とディスプレイ１５との相対的な姿勢に基づく視角解像度を求めることができる。このことは、後述する。 In this video presentation system, an example has been described in which the viewing angle resolution for the video presented on the display 15 is calculated and presented on the assumption that the viewer's viewpoint position and the display 15 are substantially facing each other. Even if the posture of the display 15 is oblique with respect to the viewer's viewpoint position, the viewing angle resolution based on the relative posture between the observer's viewpoint position and the display 15 can be obtained. This will be described later.

また、この映像提示システムは、ディスプレイ１５における映像提示面での明るさ、コントラスト比や輝度を入力する手段を備えることで、映像を観察するのに十分な明るさや輝度が確保されているかを自動的に判断しても良く、予め通常モード/シアターモードのように明るさを設定しておいて選択することもできる。 In addition, this video presentation system automatically includes a means for inputting the brightness, contrast ratio, and luminance on the video presentation surface of the display 15 so that sufficient brightness and luminance for observing the video are ensured. It is also possible to make a judgment, and it is also possible to select the brightness by setting the brightness in advance as in the normal mode / theater mode.

つぎに、本発明を適用した他の映像提示システムについて説明する。この映像提示システムは、図４に示すように、上述のディスプレイ１５に代えて、プロジェクタ２６及びスクリーン２７を備えて、視角解像度を演算して提示するものである。 Next, another video presentation system to which the present invention is applied will be described. As shown in FIG. 4, this video presentation system includes a projector 26 and a screen 27 instead of the display 15 described above, and calculates and presents the viewing angle resolution.

この映像提示システムは、観察者に提示する映像を表示するスクリーン（映像表示手段）２７と、スクリーン２７の映像提示面に映像光を投影するプロジェクタ（映像投影手段）２６と、プロジェクタ２６が投影する映像光の解像度を入力する解像度入力部（解像度入力手段）２１と、プロジェクタ２６が投影する映像光の画角、光出射位置、映像光の光軸のシフト量を含む性能情報を入力するプロジェクタ性能入力部（投影性能入力手段）２２と、プロジェクタ２６の位置及び姿勢を入力するプロジェクタ位置姿勢入力部（投影状態入力手段）２３と、スクリーン２７の位置及び姿勢を入力するスクリーン位置姿勢入力部（表示状態入力手段）２４とを備える。これら解像度入力部２１，プロジェクタ性能入力部２２，プロジェクタ位置姿勢入力部２３，スクリーン位置姿勢入力部２４は、例えばパーソナルコンピュータの操作デバイスやデータインターフェース等によって構成される。 In this video presentation system, a screen (video display means) 27 that displays a video to be presented to an observer, a projector (video projection means) 26 that projects video light on a video presentation surface of the screen 27, and a projector 26 project the video. Projector performance for inputting performance information including the angle of view of the image light projected by the projector 26, the light emission position, and the shift amount of the optical axis of the image light. An input unit (projection performance input unit) 22, a projector position / posture input unit (projection state input unit) 23 for inputting the position and posture of the projector 26, and a screen position / posture input unit (display) for inputting the position and posture of the screen 27 Status input means) 24. The resolution input unit 21, the projector performance input unit 22, the projector position / orientation input unit 23, and the screen position / orientation input unit 24 are configured by, for example, an operation device or a data interface of a personal computer.

また、この映像提示システムは、プロジェクタ性能入力部２２によって入力した性能情報と、プロジェクタ位置姿勢入力部２３によって入力したプロジェクタ２６の位置及び姿勢と、スクリーン位置姿勢入力部２４によって入力したスクリーン２７の位置及び姿勢とに基づいて、スクリーン２７に映像光が投影される映像提示領域を算出する映像提示領域算出部（映像提示領域算出手段）２５を備える。 In addition, this video presentation system includes the performance information input by the projector performance input unit 22, the position and posture of the projector 26 input by the projector position / posture input unit 23, and the position of the screen 27 input by the screen position / posture input unit 24. And a video presentation area calculation unit (video presentation area calculation means) 25 that calculates a video presentation area in which video light is projected onto the screen 27 based on the posture.

この映像提示領域算出部２５は、プロジェクタ２６の位置とスクリーン２７との位置とからプロジェクタ２６とスクリーン２７との距離を演算する。また、映像提示領域算出部２５は、求めた距離、プロジェクタ２６の姿勢及びスクリーン２７の姿勢、プロジェクタ２６が投影する映像光の画角、光出射位置、映像光の光軸のシフト量から、プロジェクタ２６から投影された映像光がスクリーン２７において投影される映像提示領域を演算する。 The video presentation area calculation unit 25 calculates the distance between the projector 26 and the screen 27 from the position of the projector 26 and the position of the screen 27. Further, the video presentation area calculation unit 25 calculates the projector based on the obtained distance, the attitude of the projector 26 and the attitude of the screen 27, the angle of view of the image light projected by the projector 26, the light emission position, and the shift amount of the optical axis of the image light. A video presentation area in which the video light projected from 26 is projected on the screen 27 is calculated.

なお、プロジェクタ２６の性能情報は、観察者等によって打ち込み角が変更された場合には自動的に更新して映像提示領域算出部２５に供給するようにしても良く、プロジェクタ２６やスクリーン２７に水平器などを取り付けて、所定時間毎に姿勢の変更を計測して映像提示領域算出部２５に供給しても良い。また、プロジェクタ２６とスクリーン２７との距離についても、超音波センサや赤外線センサ等のスクリーン２７の形状やスクリーン２７との距離を計測できる機器を用いて、所定時間毎に距離の変更を計測して映像提示領域算出部２５に供給しても良い。更に、映像提示領域を演算するタイミングも、所定の閾値を超えた時に映像提示領域を演算するパラメータを映像提示領域算出部２５に供給して、後述する視角解像度の信頼性を保持するようにしても良い。更にまた、その他のプロジェクタ２６やスクリーン２７のパラメータについても、更新されたことを自動的に検出して視角演算部１４に供給して、映像提示領域を更新することが望ましい。 The performance information of the projector 26 may be automatically updated when the driving angle is changed by an observer or the like and supplied to the video presentation area calculation unit 25. A change of posture may be measured every predetermined time and supplied to the video presentation area calculation unit 25. Further, with respect to the distance between the projector 26 and the screen 27, the change in the distance is measured every predetermined time using a device capable of measuring the shape of the screen 27 such as an ultrasonic sensor and an infrared sensor and the distance from the screen 27. You may supply to the image | video presentation area | region calculation part 25. FIG. Further, the timing for calculating the video presentation area is also supplied to the video presentation area calculation unit 25 with a parameter for calculating the video presentation area when a predetermined threshold value is exceeded, so that the reliability of the viewing angle resolution described later is maintained. Also good. Furthermore, it is desirable that the parameters of the other projectors 26 and the screen 27 are automatically detected to be updated and supplied to the viewing angle calculation unit 14 to update the video presentation area.

視角演算部１４は、映像提示領域算出部２５によって演算された映像提示領域と、解像度入力部２１によって入力された映像信号の解像度とから、スクリーン２７の映像提示領域に解像度入力部２１が入力した解像度の映像を表示させた場合に、所定の視点位置から映像の１画素を見るために必要な視角（視角解像度）を演算する。なお、観察者の視点位置は、図示しない観察者の視点位置を入力する視点位置入力手段によって予め入力されていてもよく、実際の計測値であっても良い。 The viewing angle calculator 14 inputs the resolution input unit 21 to the video presentation area of the screen 27 based on the video presentation area calculated by the video presentation area calculator 25 and the resolution of the video signal input by the resolution input unit 21. When a resolution image is displayed, a viewing angle (viewing angle resolution) necessary for viewing one pixel of the image from a predetermined viewpoint position is calculated. The observer's viewpoint position may be input in advance by viewpoint position input means for inputting the observer's viewpoint position (not shown), or may be an actual measurement value.

プロジェクタ２６は、スクリーン２７に提示するシミュレータや視機能検査を実現するための映像信号が供給されて、映像光を投影する。また、プロジェクタ２６は、視角演算部１４から視角解像度が供給されると、当該視角解像度を含む映像光を投影する。これによって、プロジェクタ２６は、現状においてスクリーン２７に投影している視角解像度を提示する。 The projector 26 is supplied with a simulator to be presented on the screen 27 and a video signal for realizing a visual function test, and projects video light. Further, when the viewing angle resolution is supplied from the viewing angle calculation unit 14, the projector 26 projects image light including the viewing angle resolution. Thereby, the projector 26 presents the viewing angle resolution currently projected on the screen 27.

このような映像提示システムは、その概略動作を図５に示すように、観察者に映像を提示する設定場面などにおいて、解像度入力部２１によるプロジェクタ２６又は映像信号の解像度の入力処理（ステップＳ１１）、プロジェクタ性能入力部２２によるプロジェクタ２６の性能情報の入力処理（ステップＳ１２）、プロジェクタ位置姿勢入力部２３によるプロジェクタ２６の位置及び姿勢の入力処理（ステップＳ１３）、スクリーン位置姿勢入力部２４によるスクリーン２７の位置及び姿勢の入力処理（ステップＳ１４）が行われる。このステップＳ１１〜ステップＳ１４の処理は、被験者自身や映像提示システムの管理者の操作デバイスの操作に従って行われる。そして、ステップＳ１１〜ステップＳ１４の処理が行われると、ステップＳ１５において、映像提示領域算出部２５によって映像提示領域を演算し、視角演算部１４によって、演算した映像提示領域及び解像度に基づく視角解像度を演算して、スクリーン２７に提示する。 In such a video presentation system, as shown in FIG. 5, the operation of the projector 26 or the video signal resolution is input by the resolution input unit 21 in a setting scene where the video is presented to the observer (step S11). Projector performance information input processing by the projector performance input unit 22 (step S12), position and orientation input processing of the projector 26 by the projector position and orientation input unit 23 (step S13), and screen 27 by the screen position and orientation input unit 24 The position and orientation input processing (step S14) is performed. The processing of step S11 to step S14 is performed according to the operation of the operation device of the subject himself or the administrator of the video presentation system. Then, when the processing of step S11 to step S14 is performed, in step S15, the video presentation area calculation unit 25 calculates the video presentation area, and the viewing angle calculation unit 14 calculates the viewing angle resolution based on the calculated video presentation area and resolution. Calculate and present on screen 27.

この映像提示システムによれば、プロジェクタ２６の性能、位置及び姿勢、スクリーン２７の位置及び姿勢によって映像提示領域を保持されにくい構成であっても、当該映像提示領域を決定する上述のパラメータを入力して映像提示領域を決定し、当該映像提示領域に映像を投影した時の視角解像度を演算して提示することができる。したがって、このような環境下においても、実際に観察者が映像を見ている細かさを視角解像度として提示できる。 According to this video presentation system, even if the video presentation area is difficult to be held by the performance, position and orientation of the projector 26, and the position and orientation of the screen 27, the above-described parameters for determining the video presentation area are input. Thus, the video presentation area can be determined, and the viewing angle resolution when the video is projected onto the video presentation area can be calculated and presented. Therefore, even under such an environment, the fineness at which the observer is actually viewing the video can be presented as the viewing angle resolution.

つぎに、本発明を適用したプロジェクタ２６を備えた映像提示システムにおいて、スクリーン２７の投影面形状を任意形状としたものについて説明する。 Next, in the video presentation system provided with the projector 26 to which the present invention is applied, the projection surface of the screen 27 having an arbitrary shape will be described.

この映像提示システムは、図６に示すように、スクリーン２７の任意な投影面形状を入力するスクリーン形状入力部（投影面形状入力手段）２８を更に備える。スクリーン２７の任意形状としては、図１に示したドーム型、アーチ型などが挙げられる。このスクリーン形状入力部２８は、ＣＡＤデータを取り込むことによってスクリーン２７の投影面形状を取り込んでも良く、図示しないカメラによってスクリーン２７を撮像して解析を行うことによってスクリーン２７の投影面形状を取得しても良く、超音波センサなどの距離計測デバイスで投影面形状を走査して投影面形状を取得しても良く、観察者等の操作入力によってスクリーン２７の投影面形状を取得しても良い。このスクリーン形状入力部２８により取得したスクリーン２７の投影面形状は、映像提示領域算出部２５に供給される。 As shown in FIG. 6, the video presentation system further includes a screen shape input unit (projection surface shape input unit) 28 for inputting an arbitrary projection surface shape of the screen 27. Examples of the arbitrary shape of the screen 27 include the dome shape and the arch shape shown in FIG. The screen shape input unit 28 may acquire the projection surface shape of the screen 27 by acquiring CAD data. The screen shape input unit 28 acquires the projection surface shape of the screen 27 by imaging and analyzing the screen 27 with a camera (not shown). Alternatively, the projection surface shape may be acquired by scanning the projection surface shape with a distance measuring device such as an ultrasonic sensor, or the projection surface shape of the screen 27 may be acquired by an operation input by an observer or the like. The projection plane shape of the screen 27 acquired by the screen shape input unit 28 is supplied to the video presentation area calculation unit 25.

映像提示領域算出部２５は、プロジェクタ性能入力部２２によって入力された性能情報と、プロジェクタ位置姿勢入力部２３によって入力されたプロジェクタ２６の位置及び姿勢と、スクリーン位置姿勢入力部２４によって入力されたスクリーン２７の位置及び姿勢と、スクリーン形状入力部２８によって入力された投影面形状とに基づいて、スクリーン２７の任意な投影面形状に映像光が投影される映像提示領域を算出する。 The video presentation area calculation unit 25 includes the performance information input by the projector performance input unit 22, the position and posture of the projector 26 input by the projector position / posture input unit 23, and the screen input by the screen position / posture input unit 24. Based on the position and orientation of 27 and the projection surface shape input by the screen shape input unit 28, an image presentation area in which image light is projected onto an arbitrary projection surface shape of the screen 27 is calculated.

視角演算部１４は、任意な投影面形状の映像提示領域に解像度入力部２１によって入力した解像度の映像を表示させた場合に、所定の視点位置から映像の１画素を見るために必要な視角（視角解像度）を演算する。 The viewing angle calculation unit 14 displays a viewing angle (a viewing angle necessary for viewing one pixel of a video from a predetermined viewpoint position when displaying a video having the resolution input by the resolution input unit 21 in a video presentation area having an arbitrary projection plane shape. (Viewing angle resolution) is calculated.

このような映像提示システムは、その概略動作を図７に示すように、観察者に映像を提示する設定場面などにおいて、解像度入力部２１によるプロジェクタ２６又は映像信号の解像度の入力処理（ステップＳ１１）、プロジェクタ性能入力部２２によるプロジェクタ２６の性能情報の入力処理（ステップＳ１２）、プロジェクタ位置姿勢入力部２３によるプロジェクタ２６の位置及び姿勢の入力処理（ステップＳ１３）、スクリーン位置姿勢入力部２４によるスクリーン２７の位置及び姿勢の入力処理（ステップＳ１４）に加えて、スクリーン形状入力部２８によるスクリーン２７の形状の入力処理（ステップＳ１７）が行われる。このステップＳ１７の処理は、被験者自身や映像提示システムの管理者の操作デバイスの操作に従って行われる。そして、ステップＳ１１〜ステップＳ１４，ステップＳ２７の処理が行われると、ステップＳ１５において、映像提示領域算出部２５によって映像提示領域を演算し、視角演算部１４によって、演算した映像提示領域及び解像度に基づく視角解像度を演算して、スクリーン２７に提示する。 In such a video presentation system, as shown in FIG. 7, the operation of the projector 26 or the resolution of the video signal is input by the resolution input unit 21 in a setting scene where the video is presented to the observer (step S11). Projector performance information input processing by the projector performance input unit 22 (step S12), position and orientation input processing of the projector 26 by the projector position and orientation input unit 23 (step S13), and screen 27 by the screen position and orientation input unit 24 In addition to the position and orientation input processing (step S14), the screen shape input unit 28 performs the screen 27 shape input processing (step S17). The process in step S17 is performed according to the operation of the operation device of the subject himself or the administrator of the video presentation system. Then, when the processing of step S11 to step S14 and step S27 is performed, in step S15, the video presentation area calculation unit 25 calculates the video presentation area, and the viewing angle calculation unit 14 calculates the video presentation area and the resolution. The viewing angle resolution is calculated and presented on the screen 27.

ここで、視角演算部１４は、例えばドーム型のスクリーン２７の場合には、観察者とスクリーン２７とが正対している状況においては、観察者の視野中心とスクリーン２７の最深部とが正対しており、観察者の周辺視野にスクリーン２７の縁部が認知される。この場合、視角演算部１４は、観察者の視野中心において映像の１画素を見るために必要な視角を視角解像度として演算して提示する。また、視角演算部１４は、観察者の周辺視野において見えているスクリーン２７の縁部の映像を見ている場合、観察者の視点位置とスクリーン２７の縁部との距離が近く１画素を見るための視角が大きくなるために視角解像度が大きくなる。したがって、映像提示システムは、必要に応じて、スクリーン２７の部位に応じた視角解像度を演算して提示するようにしても良い。更に、任意の投影面形状の全体で平均した視角解像度を演算して提示しても良い。 Here, in the case of the dome-shaped screen 27, for example, in the situation where the viewer and the screen 27 face each other, the viewing angle calculation unit 14 faces the viewer's center of view and the deepest portion of the screen 27. The edge of the screen 27 is recognized in the peripheral visual field of the observer. In this case, the viewing angle calculation unit 14 calculates and presents the viewing angle necessary for viewing one pixel of the video at the center of the viewer's visual field as the viewing angle resolution. Further, when viewing the image of the edge of the screen 27 that is visible in the peripheral visual field of the observer, the viewing angle calculation unit 14 sees one pixel because the distance between the viewpoint position of the observer and the edge of the screen 27 is close. As a result, the viewing angle resolution increases. Therefore, the video presentation system may calculate and present the viewing angle resolution corresponding to the part of the screen 27 as necessary. Furthermore, the viewing angle resolution averaged over the entire arbitrary projection surface shape may be calculated and presented.

つぎに、本発明を適用したプロジェクタ２６を備えた映像提示システムにおいて、視点位置を自動的に計測して、視角解像度を演算するものについて説明する。 Next, a description will be given of an apparatus for automatically measuring the viewpoint position and calculating the viewing angle resolution in the video presentation system including the projector 26 to which the present invention is applied.

この映像提示システムは、図８に示すように、観察者の視点位置を自動的に計測する視点位置計測部２９と、当該視点位置計測部２９によって計測された視点位置を映像提示領域算出部２５に供給する視点位置自動入力部３０とを備える。 As shown in FIG. 8, the video presentation system includes a viewpoint position measurement unit 29 that automatically measures the viewpoint position of an observer, and a video presentation region calculation unit 25 that uses the viewpoint position measured by the viewpoint position measurement unit 29. And a viewpoint position automatic input unit 30 to be supplied to.

視点位置計測部２９は、例えば、観察者に装着された眼鏡等に磁気や赤外線を用いた位置センサを取り付けて、当該位置センサの検出値に基づいて観察者の視点位置の変化を検出する。そして、視点位置計測部２９は、観察者の視点位置からプロジェクタ２６の投影面までの距離、観察者の視点位置がプロジェクタ２６の投影面に正対しているかや、鉛直上下方向や水平方向に対するずれについて計測する。ここで、観察者の視点位置がプロジェクタ２６の投影面に正対しているかや、鉛直上下方向や水平方向に対するずれは、プロジェクタ２６の投影面中心が観察者に対して正面になっているかどうかによって計測する。 The viewpoint position measurement unit 29, for example, attaches a position sensor using magnetism or infrared rays to glasses or the like worn on the observer, and detects a change in the viewpoint position of the observer based on the detection value of the position sensor. Then, the viewpoint position measurement unit 29 determines the distance from the observer's viewpoint position to the projection plane of the projector 26, whether the observer's viewpoint position is directly facing the projection plane of the projector 26, and the deviation from the vertical vertical direction and the horizontal direction. Measure. Here, whether the observer's viewpoint position is directly facing the projection surface of the projector 26, and the deviation from the vertical vertical direction and the horizontal direction depends on whether the projection surface center of the projector 26 is in front of the observer. measure.

視点位置自動入力部３０は、例えば所定時間毎に視点位置を取得する。また、観察者の視点位置を更新するタイミングとしては、所定時間毎とする他に、観察者が予め設定した閾値以上の距離だけ移動した時としても良い。これにより、ある程度視角解像度の値が変動する場合に、映像提示領域、視角解像度の更新を行っても良い。 The viewpoint position automatic input unit 30 acquires the viewpoint position at predetermined time intervals, for example. Further, the timing for updating the viewpoint position of the observer may be set at a predetermined time interval or when the observer moves by a distance equal to or greater than a preset threshold value. Thereby, when the value of the viewing angle resolution fluctuates to some extent, the video presentation area and the viewing angle resolution may be updated.

そして、映像提示領域算出部２５は、スクリーン２７の性能情報、位置及び姿勢、プロジェクタ２６の位置及び姿勢から求められた映像提示領域を、視点位置自動入力部３０から供給された観察者の視点位置から見た時に、どのような映像提示領域となっているかを再演算する。 Then, the video presentation area calculation unit 25 calculates the video presentation area obtained from the performance information, position and orientation of the screen 27, and the position and orientation of the projector 26, and the viewpoint position of the observer supplied from the viewpoint position automatic input unit 30. The image presentation area is recalculated when viewed from the above.

視角演算部１４は、映像提示領域算出部２５によって観察者の視点位置に応じて演算された映像提示領域に投影された映像の１画素を見るために必要な視角を視角解像度として演算する。この視角演算部１４によって求められた視角解像度は、視点位置自動入力部３０によって自動的に取得された観察者の視点位置によって更新される。 The viewing angle calculation unit 14 calculates the viewing angle required to view one pixel of the video projected on the video presentation area calculated according to the viewpoint position of the observer by the video presentation area calculation unit 25 as the viewing angle resolution. The viewing angle resolution obtained by the viewing angle calculation unit 14 is updated by the viewpoint position of the observer automatically acquired by the viewpoint position automatic input unit 30.

このような映像提示システムは、その概略動作を図９に示すように、上述したステップＳ１１〜ステップＳ１４及びステップＳ１７の各種情報の入力処理と並列して、ステップＳ１９において、視点位置計測部２９によって観察者の視点位置を計測し、ステップＳ２０において、視点位置自動入力部３０によって観察者の視点位置を自動的に入力して、映像提示領域算出部２５に供給する。 In such a video presentation system, as shown in FIG. 9, the viewpoint position measuring unit 29 in step S19 performs the outline operation in parallel with the input processing of various information in steps S11 to S14 and S17 described above. The observer's viewpoint position is measured, and in step S 20, the observer's viewpoint position is automatically input by the viewpoint position automatic input unit 30 and supplied to the video presentation area calculation unit 25.

そして、ステップＳ１５においては、映像提示領域算出部２５によって、ステップＳ１１〜ステップＳ１４及びステップＳ１７で入力した各種情報に加えて、観察者の視点位置から見た映像提示領域を演算する。次のステップＳ１８においては、視角演算部１４によって、映像提示領域算出部２５が再演算した映像提示領域の視角解像度を更新演算して、スクリーン２７に提示する。 In step S15, the video presentation area calculation unit 25 calculates the video presentation area viewed from the viewpoint position of the observer, in addition to the various information input in steps S11 to S14 and step S17. In the next step S 18, the viewing angle calculation unit 14 updates the viewing angle resolution of the video presentation area recalculated by the video presentation area calculation unit 25 and presents it on the screen 27.

したがって、この映像提示システムによれば、観察者の視点位置を自動的に追従して更新して映像提示領域を更新して、観察者が見ている映像の細かさを視角解像度として演算するので、観察者が移動して視点位置の移動が伴う場合であっても、観察者から見た映像の見え方を視角解像度として提示することができる。したがって、所望とする視角解像度で映像を見たい場合に、観察者が任意に移動しながら視角解像度を確認することができる。 Therefore, according to this video presentation system, the viewer's viewpoint position is automatically tracked and updated to update the video presentation area, and the fineness of the video viewed by the observer is calculated as the viewing angle resolution. Even when the observer moves and the viewpoint position moves, the appearance of the video viewed from the observer can be presented as the viewing angle resolution. Therefore, when viewing an image with a desired viewing angle resolution, the viewer can confirm the viewing angle resolution while moving arbitrarily.

また、この映像提示システムは、図１０に示すように、視角演算部１４と同じく視角解像度を演算する処理を自動的に更新するために行う視角演算更新部３１を備え、視角演算更新部３１によって、任意の所定時間ごとに、視点位置計測部２９及び視点位置自動入力部３０によって計測した視点位置から映像の１画素を見るために必要な視角解像度を演算しても良い。このような映像提示システムは、図１１に示すように、ステップＳ１１〜ステップＳ１４及びステップＳ１７の処理と並列してステップＳ２１にて観察者の視点位置を計測する処理を行い、ステップＳ２２にて視角演算更新部３１によって視角解像度の更新することとなる。 In addition, as shown in FIG. 10, the video presentation system includes a viewing angle calculation update unit 31 that automatically performs a process of calculating the viewing angle resolution, similar to the viewing angle calculation unit 14. The viewing angle resolution necessary for viewing one pixel of the video from the viewpoint position measured by the viewpoint position measurement unit 29 and the viewpoint position automatic input unit 30 may be calculated at any predetermined time. As shown in FIG. 11, such a video presentation system performs processing for measuring the viewpoint position of the observer in step S21 in parallel with the processing in steps S11 to S14 and step S17, and the viewing angle in step S22. The calculation update unit 31 updates the viewing angle resolution.

つぎに、本発明を適用した他の映像提示システムにおいて、表示される映像の画素サイズを指定するものについて説明する。 Next, in another video presentation system to which the present invention is applied, what specifies a pixel size of a video to be displayed will be described.

この映像提示システムは、図１２に示すように、映像を表示するためにディスプレイ１５を用いたものであり、ディスプレイ１５の映像提示面における画素サイズを指定する画素サイズ指定部３４と、画素サイズ指定部３４によって指定された画素サイズで映像を視認させるために必要なディスプレイ１５の映像提示面と視点位置との距離を演算する視点距離演算部３２と、視点距離演算部３２により演算された距離となるようにディスプレイ１５の位置を駆動させるディスプレイ可動部３３とを備えている。この映像提示システムは、例えば画素サイズ指定部３４がパーソナルコンピュータの操作デバイス又はデータ入力インターフェース等からなり、視点距離演算部３２がパーソナルコンピュータの演算回路からなり、ディスプレイ可動部３３がディスプレイ１５を載置したテーブル及びレール機構及びモータ回路等からなる。 As shown in FIG. 12, this video presentation system uses a display 15 to display a video, a pixel size designation unit 34 for designating a pixel size on the video presentation surface of the display 15, and a pixel size designation. A viewpoint distance calculation unit 32 that calculates the distance between the video presentation surface of the display 15 and the viewpoint position, which are necessary for visually recognizing the image with the pixel size specified by the unit 34, and the distance calculated by the viewpoint distance calculation unit 32 The display movable part 33 which drives the position of the display 15 is provided. In this video presentation system, for example, the pixel size designation unit 34 is composed of an operation device or a data input interface of a personal computer, the viewpoint distance calculation unit 32 is composed of a calculation circuit of the personal computer, and the display movable unit 33 mounts the display 15. The table, rail mechanism, motor circuit, and the like.

このような映像提示システムは、図１３に示すように、上述したステップＳ１〜ステップＳ３と共に、ステップＳ２３にて、画素サイズ指定部３４が画素サイズを指定する。次のステップＳ２４においては、視点距離演算部３２によって、ステップＳ２３にて指定された画素サイズで観察者の視点位置から映像を見させるための、観察者の視点位置からディスプレイ１５の映像提示面までの距離を演算する。すなわち、指定された画素サイズが小さいほど、小さい視角解像度で映像を見させる必要があるために、観察者の視点位置とディスプレイ１５との距離を長く算出する。次のステップＳ２５においては、ディスプレイ可動部３３によって、ステップＳ２４にて演算された観察者の視点位置とディスプレイ１５の映像提示面までの距離となるように、ディスプレイ１５を駆動させるモータ回路を制御して、レール機構に沿ってディスプレイ１５をスライドさせる。 In such a video presentation system, as shown in FIG. 13, the pixel size designation unit 34 designates the pixel size in step S 23 together with steps S 1 to S 3 described above. In the next step S24, from the viewpoint position of the observer to the video presentation surface of the display 15 for causing the viewpoint distance calculation unit 32 to display the image from the viewpoint position of the observer with the pixel size specified in step S23. Calculate the distance. That is, as the designated pixel size is smaller, it is necessary to display the video with a smaller viewing angle resolution. Therefore, the distance between the viewpoint position of the observer and the display 15 is calculated longer. In the next step S25, the motor circuit for driving the display 15 is controlled by the display movable unit 33 so that the distance between the viewpoint position of the observer calculated in step S24 and the video presentation surface of the display 15 is obtained. Then, the display 15 is slid along the rail mechanism.

このような映像提示システムは、予め観察者が希望する視角解像度に相当する画素サイズを指定しておくことにより、１画素を所望の視角解像度で見させる映像を提示することができる。したがって、視機能検査やシミュレータにて、どの程度まで細かく映像を見させるのかを設定しておき、観察者の視点位置を設定するのみで、ディスプレイ１５を自動的に移動させて、希望とする視角解像度の映像を表示させることができる。 Such an image presentation system can present an image that allows one pixel to be viewed at a desired viewing angle resolution by designating a pixel size corresponding to the viewing angle resolution desired by the observer in advance. Therefore, it is set to how finely the video is to be viewed in the visual function inspection or simulator, and the display 15 is automatically moved by simply setting the viewpoint position of the observer, and the desired viewing angle. A resolution image can be displayed.

なお、この映像提示システムは、ディスプレイ１５を移動させる例について説明したが、プロジェクタからの投影光によって映像を表示するスクリーンを移動させてもよく、観察者の位置を移動させる者であっても良い。また、映像提示面を移動させる構成と観察者を移動させる構成との双方を備えて、何れかを選択できるようにしても良い。 In addition, although this video presentation system demonstrated the example which moves the display 15, the screen which displays an image | video with the projection light from a projector may be moved, and the person who moves the position of an observer may be sufficient. . Further, both of a configuration for moving the video presentation surface and a configuration for moving the observer may be provided so that either one can be selected.

また、この映像提示システムにおいては、図１４に示すように、視点距離演算更新部３５及びディスプレイ可動更新部３６とを備えていても良い。この映像提示システムは、観察者の視点位置を自動的に計測した時に、視点距離演算更新部３５によって、新たに所望の画素サイズ（視角解像度）で映像を見させるような観察者の視点位置とディスプレイ１５の映像提示面までの距離を演算する。そして、視点距離演算更新部３５が演算した距離となるように、ディスプレイ可動更新部３６によって、ディスプレイ１５を移動させるようにディスプレイ可動部３３を制御させる。 In addition, this video presentation system may include a viewpoint distance calculation update unit 35 and a display movable update unit 36 as shown in FIG. In this video presentation system, when the observer's viewpoint position is automatically measured, the viewpoint distance calculation update unit 35 causes the observer's viewpoint position to be newly displayed with a desired pixel size (viewing angle resolution). The distance to the video presentation surface of the display 15 is calculated. Then, the display movable update unit 36 controls the display movable unit 33 to move the display 15 so that the distance calculated by the viewpoint distance calculation update unit 35 is obtained.

なお、この映像提示システムは、任意の指定時間において観察者の視点位置を計測して、観察者の視点位置とディスプレイ１５の映像提示面との距離を更新する演算をして、ディスプレイ１５の位置を駆動させることとなる。この他に、視点位置が所定量以上移動した場合や、観察者の操作デバイスに対する操作検出時などに観察者の視点位置を更新しても良い。 The video presentation system measures the observer's viewpoint position at an arbitrary designated time, performs an operation to update the distance between the observer's viewpoint position and the video presentation surface of the display 15, Will be driven. In addition, the observer's viewpoint position may be updated when the viewpoint position moves by a predetermined amount or more, or when an operation of the observer's operation device is detected.

このような映像提示システムは、図１５に示すように、ステップＳ１〜ステップＳ３と共にステップＳ２３にて画素サイズが指定されると、ステップＳ２４にて、自動的に計測された観察者の視点位置に基づいて、所望の画素サイズで映像を見させるための観察者の視点位置とディスプレイ１５の映像提示面との距離を演算し、ステップＳ２５にて、自動的に計測された観察者の視点位置に基づいて更新された距離となるようにディスプレイ１５の映像提示面を移動させる。このステップＳ２４及びステップＳ２５は、新たに観察者の視点位置の移動が検出される度に繰り返して実行される。 As shown in FIG. 15, in such a video presentation system, when the pixel size is designated in step S23 together with steps S1 to S3, the viewpoint position of the observer automatically measured in step S24. Based on this, the distance between the observer's viewpoint position for viewing the image with a desired pixel size and the image presentation surface of the display 15 is calculated, and the observer's viewpoint position automatically measured in step S25. The video presentation surface of the display 15 is moved so as to be the updated distance based on it. Steps S24 and S25 are repeatedly executed every time a movement of the observer's viewpoint position is newly detected.

このように、映像提示システムによれば、観察者の視点位置に制限を設けることなく、一旦所望の画素サイズ（視角解像度）を指定すれば、観察者の視点位置の移動に応じて、観察者の視点位置とディスプレイ１５の映像提示面との距離を移動させることができる。したがって、この映像提示システムによれば、観察者の視点位置の移動に追従して、常に所望の映像細かさ、すなわち一定の視角解像度によって映像を見させることができる。 In this way, according to the video presentation system, once a desired pixel size (viewing angle resolution) is specified without limiting the observer's viewpoint position, the observer can move according to the movement of the observer's viewpoint position. The distance between the viewpoint position and the video presentation surface of the display 15 can be moved. Therefore, according to this video presentation system, it is possible to follow the movement of the viewpoint position of the observer and to always display the video with a desired video fineness, that is, a constant viewing angle resolution.

つぎに、本発明を適用した映像提示システムにおいて、所望の視角解像度で映像を見させている時に、当該映像内に存在する物体のサイズと視点位置とを指定して、当該指定した視点位置から、指定された物体のサイズで見えるように、当該物体を見るための視角を変化させるものについて説明する。 Next, in the video presentation system to which the present invention is applied, when the video is viewed at a desired viewing angle resolution, the size and viewpoint position of an object existing in the video are specified, and the specified viewpoint position is used. A description will be given of what changes the viewing angle for viewing the object so that the object can be seen at the specified size.

この映像提示システムは、図１６に示すように、ディスプレイ１５に表示される映像内の被写体（物体）のサイズを指定する被写体サイズ入力部（物体サイズ指定手段）３７と、当該被写体サイズ入力部３７によりサイズが指定された被写体を見る視点位置を入力する視点位置入力部３８とを備える。このような映像提示システムは、ディスプレイ１５の移動によって、視点位置入力部３８により入力した視点位置から、被写体サイズ入力部３７により指定されたサイズの被写体が見えるように、ディスプレイ１５の映像提示面と視点位置との位置関係となるように、視角を調整させるものである。 As shown in FIG. 16, this video presentation system includes a subject size input unit (object size specifying means) 37 for specifying the size of a subject (object) in the video displayed on the display 15, and the subject size input unit 37. And a viewpoint position input unit 38 for inputting a viewpoint position for viewing a subject whose size is specified by. Such a video presentation system is configured so that the subject of the size specified by the subject size input unit 37 can be seen from the viewpoint position input by the viewpoint position input unit 38 by the movement of the display 15. The viewing angle is adjusted so as to be in a positional relationship with the viewpoint position.

このような映像提示システムは、図１７に示すように、ステップＳ１〜ステップＳ３と平行して、予め、ステップＳ３１においてディスプレイ１５に表示する被写体のサイズを入力すると共に、ステップＳ３２において観察者の視点位置を入力する。 In such a video presentation system, as shown in FIG. 17, in parallel with steps S1 to S3, the size of the subject to be displayed on the display 15 in step S31 is input in advance, and the viewpoint of the observer in step S32. Enter the position.

そして、この映像提示システムは、ステップＳ２４にて、ステップＳ３２にて入力された観察者の視点位置から被写体を視認した時に、ステップＳ３１にて指定された被写体のサイズと認知できるように、視点位置とディスプレイ１５の映像提示面との距離を変更する。 In step S24, the video presentation system recognizes the subject position from the viewpoint position of the observer input in step S32 so that it can be recognized as the size of the subject specified in step S31. And the distance between the video presentation surface of the display 15 is changed.

このような映像提示システムは、例えば、実際の等身大で観察したい映像のある観察者に対し、映像中の物体の大きさと物体からどのくらい離れた視点で観察したいかという直感的な入力だけで、実際にその場にいる状況と物体を見る視角が同じになるように、観察者の視点位置とディスプレイ１５の映像提示面とを調整することができる。また、この映像提示システムによれば、上述したように、一旦入力した視点位置からの変動があったことをセンサ等によって入力して、被写体を見る視角を一定とするようにしても良い。 Such a video presentation system is, for example, for an observer who has an actual life-size image that he wants to observe, simply by intuitive input of the size of the object in the video and how far away from the object he wants to observe, The viewpoint position of the observer and the video presentation surface of the display 15 can be adjusted so that the actual viewing angle is the same as the actual viewing angle. Further, according to this video presentation system, as described above, it is possible to input the fact that there has been a change from the viewpoint position once input by a sensor or the like, and to make the viewing angle for viewing the subject constant.

なお、この映像提示システムにおいて、物体を視認するための視角を調整する手法としては、観察者の位置又はディスプレイ１５の位置の何れかを移動させても良く、両方を組み合わせて調整を行っても良い。また、この映像提示システムは、起動初期状態では、観察者とディスプレイ１５の映像提示面との最低距離（例えば５０センチメートル）を設定しておき、観察者やディスプレイ１５を移動させる代わりに映像自体を縮小又は拡大して、被写体を見るための視角を調整してもよい。この場合、別途、映像再描画部が必要となる。 In this video presentation system, as a method of adjusting the viewing angle for visually recognizing an object, either the position of the observer or the position of the display 15 may be moved, or both may be adjusted in combination. good. In addition, this video presentation system sets a minimum distance (for example, 50 centimeters) between the viewer and the video display surface of the display 15 in the initial startup state, and instead of moving the viewer or the display 15, the video itself May be reduced or enlarged to adjust the viewing angle for viewing the subject. In this case, a video redrawing unit is required separately.

更に、上述した映像提示システムは、立体映像を提示するに際して、視角解像度を演算して提示しても良い。このような映像提示システムは、図１８に示すように、立体映像提示部３９を備える。 Furthermore, the video presentation system described above may calculate and present the viewing angle resolution when presenting a stereoscopic video. Such a video presentation system includes a stereoscopic video presentation unit 39 as shown in FIG.

この立体映像提示部３９は、ディスプレイ１５に立体映像を表示させるために、外部から立体映像用に視差が設けられた映像信号が供給される。また、立体映像提示部３９は、プロジェクタ２６によって映像光をスクリーン２７に投影させる方式である場合には、プロジェクタ２６Ｒ、２６Ｌといった右眼用、左眼用のプロジェクタから、それぞれに視差が設けられた映像光を出射することとなる。具体的には、プロジェクタ２６としてシルバースクリーンを用い、液晶シャッタ眼鏡を観察者に装着させて右眼用映像と左眼用映像とを交互に表示する時分割方式や、偏光眼鏡や分光眼鏡を利用した方式、レンチキュラーレンズを用いた方式などによって、立体映像を表示させる。 The stereoscopic video presentation unit 39 is supplied with a video signal provided with parallax for stereoscopic video from the outside in order to display the stereoscopic video on the display 15. In the case where the projector 26 projects video light onto the screen 27, the stereoscopic video presentation unit 39 is provided with parallax from the right-eye and left-eye projectors such as the projectors 26R and 26L. Video light is emitted. Specifically, a silver screen is used as the projector 26, and a time-sharing method in which liquid crystal shutter glasses are attached to an observer and a right eye image and a left eye image are alternately displayed, or polarizing glasses and spectroscopic glasses are used. 3D images are displayed by the above-described method, a method using a lenticular lens, or the like.

このような映像提示システムによれば、立体映像を表示する場合においても、当該立体映像を構成する１画素を見るための視角解像度を所望のものにすることによって、観察者が感じる映像の細かさで映像を提示することができる。 According to such a video presentation system, even when a stereoscopic video is displayed, the fineness of the video felt by the observer can be obtained by setting a desired viewing angle resolution for viewing one pixel constituting the stereoscopic video. You can present the video.

また、この映像提示システムによれば、右眼用の映像と左眼用の映像とで別個に１画素のサイズを変更して、右眼用の映像と左眼用の映像とで異なる視角解像度で立体映像を見せることもできる。更に、この映像提示システムは、スクリーンとして任意の投影面形状のものを用いても良い。 Also, according to this video presentation system, the size of one pixel is changed separately for the right-eye video and the left-eye video, and the viewing angle resolutions differ between the right-eye video and the left-eye video. You can also view 3D images. Furthermore, this video presentation system may use a screen having an arbitrary projection plane shape.

なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。 The above-described embodiment is an example of the present invention. For this reason, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made depending on the design and the like as long as the technical idea according to the present invention is not deviated from this embodiment. Of course, it is possible to change.

本発明を適用した映像提示システムの外観構成図である。It is an external appearance block diagram of the image | video presentation system to which this invention is applied. 本発明を適用した映像提示システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the video presentation system to which this invention is applied. 本発明を適用した映像提示システムの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the image | video presentation system to which this invention is applied. 本発明を適用した映像提示システムの他の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structure of the image | video presentation system to which this invention is applied. 本発明を適用した映像提示システムの他の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the other operation | movement of the image | video presentation system to which this invention is applied. 本発明を適用した映像提示システムにおいて、スクリーン形状を任意とした場合の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure when the screen shape is arbitrary in the video presentation system to which the present invention is applied. 本発明を適用した映像提示システムにおいて、スクリーン形状を任意とした場合の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement when the screen shape is made arbitrary in the image | video presentation system to which this invention is applied. 本発明を適用した映像提示システムにおいて、視点位置を計測して視角解像度の更新を行う構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure which measures a viewpoint position and updates a viewing angle resolution in the image | video presentation system to which this invention is applied. 本発明を適用した映像提示システムにおいて、視点位置を計測して視角解像度の更新を行う動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement which measures a viewpoint position and updates a viewing angle resolution in the video presentation system to which this invention is applied. 本発明を適用した映像提示システムにおいて、視点位置を計測して視角解像度の更新を行う構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure which measures a viewpoint position and updates a viewing angle resolution in the image | video presentation system to which this invention is applied. 本発明を適用した映像提示システムにおいて、視点位置を計測して視角解像度の更新を行う動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement which measures a viewpoint position and updates a viewing angle resolution in the video presentation system to which this invention is applied. 本発明を適用した映像提示システムにおいて、画素サイズを指定して、観察者の視点位置とディスプレイの映像提示面との距離を変更させる構成を示すブロック図である。In the video presentation system to which the present invention is applied, it is a block diagram illustrating a configuration in which a pixel size is designated and a distance between an observer's viewpoint position and a video presentation surface of a display is changed. 本発明を適用した映像提示システムにおいて、画素サイズを指定して、観察者の視点位置とディスプレイの映像提示面との距離を変更させる動作を示すフローチャートである。7 is a flowchart showing an operation of changing a distance between an observer's viewpoint position and a video display surface of a display by specifying a pixel size in the video presentation system to which the present invention is applied. 本発明を適用した映像提示システムにおいて、画素サイズを指定して、計測した観察者の視点位置とディスプレイの映像提示面との距離を変更させる構成を示すブロック図である。In the video presentation system to which the present invention is applied, it is a block diagram illustrating a configuration in which a pixel size is designated and a distance between a measured observer's viewpoint position and a video presentation surface of a display is changed. 本発明を適用した映像提示システムにおいて、画素サイズを指定して、計測した観察者の視点位置とディスプレイの映像提示面との距離を変更させる動作を示すフローチャートである。7 is a flowchart showing an operation of changing a distance between a measured observer's viewpoint position and a video presentation surface of a display by specifying a pixel size in the video presentation system to which the present invention is applied. 本発明を適用した映像提示システムにおいて、所望とする被写体サイズ及び視点位置を指定して映像を提示する構成のブロック図である。In the video presentation system to which the present invention is applied, it is a block diagram of a configuration for presenting video by designating a desired subject size and viewpoint position. 本発明を適用した映像提示システムにおいて、所望とする被写体サイズ及び視点位置を指定して映像を提示する処理を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating processing for presenting video by designating a desired subject size and viewpoint position in the video presentation system to which the present invention is applied. 本発明を適用した映像提示システムにおいて、立体映像を提示する構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure which shows a three-dimensional video in the video presentation system to which this invention is applied.

Explanation of symbols

１スクリーン
２プロジェクタ
３操作端末
４ミラー
１１解像度入力部
１２映像提示領域入力部
１３視点位置入力部
１４視角演算部
１５ディスプレイ
２１解像度入力部
２２プロジェクタ性能入力部
２３プロジェクタ位置姿勢入力部
２４スクリーン位置姿勢入力部
２５映像提示領域算出部
２６プロジェクタ
２７スクリーン
２８スクリーン形状入力部
２９視点位置計測部
３０視点位置自動入力部
３１視角演算更新部
３２視点距離演算部
３３ディスプレイ可動部
３４画素サイズ指定部
３５視点距離演算更新部
３６ディスプレイ可動更新部
３７被写体サイズ入力部
３８視点位置入力部
３９立体映像提示部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Screen 2 Projector 3 Operation terminal 4 Mirror 11 Resolution input part 12 Image | video presentation area input part 13 View position input part 14 Viewing angle calculation part 15 Display 21 Resolution input part 22 Projector performance input part 23 Projector position and attitude input part 24 Screen position and attitude input Unit 25 video presentation area calculation unit 26 projector 27 screen 28 screen shape input unit 29 viewpoint position measurement unit 30 viewpoint position automatic input unit 31 viewing angle calculation update unit 32 viewpoint distance calculation unit 33 display movable unit 34 pixel size designation unit 35 viewpoint distance calculation Update unit 36 Display movable update unit 37 Subject size input unit 38 Viewpoint position input unit 39 Stereoscopic image presentation unit

Claims

Video display means for displaying video to be presented to the observer;
Resolution input means for inputting the number of pixels of the video displayed by the video display means;
Video presentation area input means for inputting a video presentation area of the video display means;
Viewpoint position input means for inputting an observer's viewpoint position;
Viewing angle calculation means for calculating a viewing angle required to view the pixels constituting the video displayed by the video display means from the viewpoint position input by the viewpoint position input means,
The video display system, wherein the video display means presents the viewing angle calculated by the viewing angle calculation means as an index of the appearance of the video according to the distance between the video display means and the viewpoint position.

Video display means for displaying video to be presented to the observer;
Video projection means for projecting video light onto the video presentation surface of the video display means;
Resolution input means for inputting the resolution of the image light projected by the image projection means;
Projection performance input means for inputting performance information including the angle of view of the image light projected by the image projection means, the light emission position, and the shift amount of the optical axis of the image light;
Viewpoint position input means for inputting the observer's viewpoint position;
Projection state input means for inputting the position and orientation of the image projection means;
Display state input means for inputting the position and orientation of the video display means;
Based on the performance information input by the projection performance input means, the position and orientation of the video projection means input by the projection state input means, and the position and orientation of the video display means input by the display status input means. Video presentation area calculation means for calculating a video presentation area in which video light is projected onto the video display means;
Necessary for viewing video pixels from the viewpoint position input by the viewpoint position input means when displaying the video of the resolution input by the resolution input means in the video presentation area calculated by the video presentation area calculation means Viewing angle calculation means for calculating a correct viewing angle,
The image display system, wherein the image display means presents the calculated viewing angle to the viewing angle calculation means as an index of the appearance of the image according to the distance between the image display means and the viewpoint position.

A projection surface shape input means for inputting an arbitrary projection surface shape of the image display means;
The video presentation area calculation means is the performance information input by the projection performance input means, the position and orientation of the video projection means input by the projection state input means, and the input by the display state input means. Based on the position and orientation of the video display means and the projection plane shape input by the projection plane shape input means, a video presentation area in which video light is projected onto an arbitrary projection plane shape of the video display means is calculated. ,
The viewing angle calculation means, when displaying a video having the resolution input by the resolution input means in the video presentation area having an arbitrary projection plane shape, sees a pixel of the video from the viewpoint position input by the viewpoint position input means. The video presentation system according to claim 2, wherein a viewing angle necessary for the calculation is calculated.

The viewpoint position input means automatically measures the viewpoint position of the observer,
The viewing angle calculation means, when displaying a video having the resolution input by the resolution input means in the video presentation area having an arbitrary projection plane shape, sees a pixel of the video from the viewpoint position measured by the viewpoint position input means. The video presentation system according to any one of claims 1 to 3, wherein a viewing angle required for the calculation is calculated.

The viewing angle calculation means calculates a viewing angle necessary for viewing the image pixels from the viewpoint position measured by the viewpoint position input means at any predetermined time, and the viewpoint position of the observer is updated. 5. The video presentation system according to claim 4, wherein a viewing angle necessary for automatically viewing a pixel of the video from a viewpoint position is automatically calculated in a case where the image is displayed.

Pixel size designating means for designating a pixel size on the video presentation surface of the video display means;
Distance calculating means for calculating the distance between the video presentation surface of the video display means and the viewpoint position required for visual recognition at the pixel size specified by the pixel size specifying means;
6. The video presentation system according to claim 1, further comprising: a driving unit that drives the position of the video display unit so as to be the distance calculated by the distance calculation unit. .

The viewpoint position input means automatically measures the viewpoint position of the observer,
The distance calculating unit is configured to automatically update the image display unit necessary for visually recognizing the pixel size specified by the pixel size specifying unit when the viewpoint position input by the viewpoint position input unit is updated. The video presentation system according to claim 6, wherein a distance between the video presentation surface and the viewpoint position is calculated.

Object size specifying means for specifying the size of an object in the video displayed on the video display means;
Viewpoint position input means for inputting a viewpoint position for viewing the object whose size is specified by the object size specifying means,
The distance calculating means displays the image so that the observer can recognize that the object is the size specified by the object size specifying means when the image is viewed from the viewpoint position input by the viewpoint position input means. 8. The video presentation system according to claim 6, wherein a distance between the means and the viewpoint position is calculated.

The video presentation system according to any one of claims 1 to 8, further comprising a stereoscopic video creation unit that displays a stereoscopic video on the video display unit.