JP2009198699A - 没入型表示装置とそのプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】奥行きのある映像を表示する場合であっても映像を鑑賞しやすい没入型表示装置とそのプログラムを提供する。
【解決手段】没入型表示装置100は、映像を表示する表示部10と、表示部10に映像光を投射する短焦点型プロジェクタ20と、表示部10に表示する映像に対応した映像情報を記憶している記憶部30と、観察者Uの動作を検出する検出手段40と、検出手段40の検出結果に応じて、記憶部30から映像情報を読み出し、表示部10に映像を表示させる制御部50とを備える。記憶部30は、映像情報として、映像を構成する複数のパーツP,T,Mを記憶しており、複数のパーツP,T,Mのうち少なくとも1つのパーツMは、現実世界のサイズと比較して相似形のサイズに縮小されており、縮小されたパーツMは、縮小率に基づいて観察者U側に寄せた位置に配置されている。
【選択図】図1
【解決手段】没入型表示装置100は、映像を表示する表示部10と、表示部10に映像光を投射する短焦点型プロジェクタ20と、表示部10に表示する映像に対応した映像情報を記憶している記憶部30と、観察者Uの動作を検出する検出手段40と、検出手段40の検出結果に応じて、記憶部30から映像情報を読み出し、表示部10に映像を表示させる制御部50とを備える。記憶部30は、映像情報として、映像を構成する複数のパーツP,T,Mを記憶しており、複数のパーツP,T,Mのうち少なくとも1つのパーツMは、現実世界のサイズと比較して相似形のサイズに縮小されており、縮小されたパーツMは、縮小率に基づいて観察者U側に寄せた位置に配置されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、観察者が映像の中に没入していく感覚を得ることができる没入型表示装置とそのプログラムに関するものである。
特許文献1は、観察者を仮想現実に没入させるための方法及び装置を開示している。
しかし、特許文献1の装置は、円筒状の外殻の中で観察者が動き回り、その動きに応じて映像が表示されるものであるが、風景などといった奥行きのある映像を表示する場合には、表示がうまく行えない可能性があった。
例えば、表示する風景像として、観察者側に木の画像があり、その奥に山の画像があったとする。この場合、観察者が外殻の中を前進することにより、木の画像や山の画像に近づいていくことになる。そうすると、木の画像まで歩いていくにはよいが、山の画像まで歩いていこうとすると、相当の距離を歩かなければ、山の画像まで到達できない。この問題を解決するために、観察者の動きと画像の動きとを1対1に対応させないで、観察者の少しの動きで、画像をたくさん動かすことも考えられるが、このようにすると、今度は木の画像を一瞬で通り過ぎてしまい、木の画像をゆっくり鑑賞することができなくなってしまうという別の問題が生じてしまう。
特開2007−229500号公報
しかし、特許文献1の装置は、円筒状の外殻の中で観察者が動き回り、その動きに応じて映像が表示されるものであるが、風景などといった奥行きのある映像を表示する場合には、表示がうまく行えない可能性があった。
例えば、表示する風景像として、観察者側に木の画像があり、その奥に山の画像があったとする。この場合、観察者が外殻の中を前進することにより、木の画像や山の画像に近づいていくことになる。そうすると、木の画像まで歩いていくにはよいが、山の画像まで歩いていこうとすると、相当の距離を歩かなければ、山の画像まで到達できない。この問題を解決するために、観察者の動きと画像の動きとを1対1に対応させないで、観察者の少しの動きで、画像をたくさん動かすことも考えられるが、このようにすると、今度は木の画像を一瞬で通り過ぎてしまい、木の画像をゆっくり鑑賞することができなくなってしまうという別の問題が生じてしまう。
本発明の課題は、奥行きのある映像を表示する場合であっても映像を鑑賞しやすい没入型表示装置とそのプログラムを提供することである。
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項1の発明は、映像を表示する表示部(10)と、前記表示部(10)に表示する映像に対応した映像情報を記憶している記憶部(30)と、観察者(U)の動作を検出する検出手段(40)と、前記検出手段(40)の検出結果に応じて、前記記憶部(30)から映像情報を読み出し、前記表示部(10)に映像を表示させる制御部(50)とを備える没入型表示装置(100)であって、前記記憶部(30)は、前記映像情報として、前記映像を構成する複数のパーツ(P,T,M)を記憶しており、前記複数のパーツ(P,T,M)のうち少なくとも1つのパーツ(M)は、現実世界のサイズと比較して相似形のサイズに縮小されており、前記縮小されたパーツ(M)は、縮小率に基づいて観察者(U)側に寄せた位置に配置されていること、を特徴とする没入型表示装置(100)である。
請求項2の発明は、請求項1に記載の没入型表示装置(100)において、前記制御部(50)は、前記縮小されたパーツ(M)を含む縮小世界において、前記現実世界と同一の視点位置から前記映像を表示させること、を特徴とする没入型表示装置(100)である。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の没入型表示装置(100)において、前記縮小されたパーツ(M)は、前記複数のパーツ(P,T,M)のうち、観察者(U)側から見て奥側にあるパーツ(M)であること、を特徴とする没入型表示装置(100)である。
請求項4の発明は、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の没入型表示装置(100)において、前記複数のパーツ(P,T,M)のうち、観察者(U)側から見て手前側にあるパーツ(P,T)は、現実世界のサイズと略同一のサイズであること、を特徴とする没入型表示装置(100)である。
請求項5の発明は、請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の没入型表示装置(100)において、前記記憶部(30)は、前記縮小されたパーツ(M)を、観察者(U)側から見て手前側から奥側に向かうにつれて上昇していく斜面(F1)上に配置させて記憶していること、を特徴とする没入型表示装置(100)である。
請求項6の発明は、請求項5に記載の没入型表示装置(100)において、前記記憶部(30)は、前記複数のパーツ(P,T,M)のうち、前記縮小されたパーツ(M)以外のパーツ(P,T)を、前記現実世界における観察者(U)の視野の範囲(V)に合わせるように、前記斜面(F1)上に配置させて記憶していること、を特徴とする没入型表示装置(100)である。
請求項7の発明は、請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の没入型表示装置(100)において、前記表示部(10)に映像光を投射する短焦点型プロジェクタ(20)を備えること、を特徴とする没入型表示装置(100)である。
請求項8の発明は、請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の没入型表示装置(100)において、前記検出手段(40)は、前記表示部(10)に対する観察者(U)の左右方向の動作を検出すること、を特徴とする没入型表示装置(100)である。
請求項9の発明は、請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の没入型表示装置(100)において、前記検出手段(40)は、複数の足踏み領域(41)を有する足踏み部(42)と、観察者(U)の足がいずれの前記足踏み領域(41)上に存在するかを検出するセンサ(43)とを備えること、を特徴とする没入型表示装置(100)である。
請求項10の発明は、請求項9に記載の没入型表示装置(100)において、前記表示部(10)は、前側表示部(10−1),左側表示部(10−2)及び右側表示部(10−3)を備え、前記前側表示部(10−1),左側表示部(10−2)及び右側表示部(10−3)は、前記足踏み部(42)の周囲に直立して配置されていること、を特徴とする没入型表示装置(100)である。
請求項11の発明は、請求項9又は請求項10に記載の没入型表示装置(100)において、前記検出手段(40)は、前記表示部(10)に対する観察者(U)の奥行方向及び左右方向の動作を検出し、前記複数の足踏み領域(41)は、前記奥行方向に対応したN行と、前記左右方向に対応したM列との行列状に配置されていること、を特徴とする没入型表示装置(100)である。
請求項12の発明は、請求項11に記載の没入型表示装置(100)において、前記N行及び前記M列の座標位置は、前記縮小されたパーツ(M)を含む縮小世界の奥行方向及び左右方向の座標位置に1対1で対応していること、を特徴とする没入型表示装置(100)である。
請求項13の発明は、コンピュータを、映像を表示する表示部(10)に表示する映像に対応した映像情報を記憶している記憶部(30)と、観察者(U)の動作を検出する検出手段(40)の検出結果に応じて、前記記憶部(30)から映像情報を読み出し、前記表示部(10)に映像を表示させる制御部(50)として機能させる没入型表示装置用プログラムであって、前記記憶部(30)は、前記映像情報として、前記映像を構成する複数のパーツ(P,T,M)を記憶しており、前記複数のパーツ(P,T,M)のうち少なくとも1つのパーツ(M)は、現実世界のサイズと比較して相似形のサイズに縮小されており、前記縮小されたパーツ(M)は、縮小率に基づいて観察者(U)側に寄せた位置に配置されていること、を特徴とする没入型表示装置用プログラムである。
請求項1の発明は、映像を表示する表示部(10)と、前記表示部(10)に表示する映像に対応した映像情報を記憶している記憶部(30)と、観察者(U)の動作を検出する検出手段(40)と、前記検出手段(40)の検出結果に応じて、前記記憶部(30)から映像情報を読み出し、前記表示部(10)に映像を表示させる制御部(50)とを備える没入型表示装置(100)であって、前記記憶部(30)は、前記映像情報として、前記映像を構成する複数のパーツ(P,T,M)を記憶しており、前記複数のパーツ(P,T,M)のうち少なくとも1つのパーツ(M)は、現実世界のサイズと比較して相似形のサイズに縮小されており、前記縮小されたパーツ(M)は、縮小率に基づいて観察者(U)側に寄せた位置に配置されていること、を特徴とする没入型表示装置(100)である。
請求項2の発明は、請求項1に記載の没入型表示装置(100)において、前記制御部(50)は、前記縮小されたパーツ(M)を含む縮小世界において、前記現実世界と同一の視点位置から前記映像を表示させること、を特徴とする没入型表示装置(100)である。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の没入型表示装置(100)において、前記縮小されたパーツ(M)は、前記複数のパーツ(P,T,M)のうち、観察者(U)側から見て奥側にあるパーツ(M)であること、を特徴とする没入型表示装置(100)である。
請求項4の発明は、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の没入型表示装置(100)において、前記複数のパーツ(P,T,M)のうち、観察者(U)側から見て手前側にあるパーツ(P,T)は、現実世界のサイズと略同一のサイズであること、を特徴とする没入型表示装置(100)である。
請求項5の発明は、請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の没入型表示装置(100)において、前記記憶部(30)は、前記縮小されたパーツ(M)を、観察者(U)側から見て手前側から奥側に向かうにつれて上昇していく斜面(F1)上に配置させて記憶していること、を特徴とする没入型表示装置(100)である。
請求項6の発明は、請求項5に記載の没入型表示装置(100)において、前記記憶部(30)は、前記複数のパーツ(P,T,M)のうち、前記縮小されたパーツ(M)以外のパーツ(P,T)を、前記現実世界における観察者(U)の視野の範囲(V)に合わせるように、前記斜面(F1)上に配置させて記憶していること、を特徴とする没入型表示装置(100)である。
請求項7の発明は、請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の没入型表示装置(100)において、前記表示部(10)に映像光を投射する短焦点型プロジェクタ(20)を備えること、を特徴とする没入型表示装置(100)である。
請求項8の発明は、請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の没入型表示装置(100)において、前記検出手段(40)は、前記表示部(10)に対する観察者(U)の左右方向の動作を検出すること、を特徴とする没入型表示装置(100)である。
請求項9の発明は、請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の没入型表示装置(100)において、前記検出手段(40)は、複数の足踏み領域(41)を有する足踏み部(42)と、観察者(U)の足がいずれの前記足踏み領域(41)上に存在するかを検出するセンサ(43)とを備えること、を特徴とする没入型表示装置(100)である。
請求項10の発明は、請求項9に記載の没入型表示装置(100)において、前記表示部(10)は、前側表示部(10−1),左側表示部(10−2)及び右側表示部(10−3)を備え、前記前側表示部(10−1),左側表示部(10−2)及び右側表示部(10−3)は、前記足踏み部(42)の周囲に直立して配置されていること、を特徴とする没入型表示装置(100)である。
請求項11の発明は、請求項9又は請求項10に記載の没入型表示装置(100)において、前記検出手段(40)は、前記表示部(10)に対する観察者(U)の奥行方向及び左右方向の動作を検出し、前記複数の足踏み領域(41)は、前記奥行方向に対応したN行と、前記左右方向に対応したM列との行列状に配置されていること、を特徴とする没入型表示装置(100)である。
請求項12の発明は、請求項11に記載の没入型表示装置(100)において、前記N行及び前記M列の座標位置は、前記縮小されたパーツ(M)を含む縮小世界の奥行方向及び左右方向の座標位置に1対1で対応していること、を特徴とする没入型表示装置(100)である。
請求項13の発明は、コンピュータを、映像を表示する表示部(10)に表示する映像に対応した映像情報を記憶している記憶部(30)と、観察者(U)の動作を検出する検出手段(40)の検出結果に応じて、前記記憶部(30)から映像情報を読み出し、前記表示部(10)に映像を表示させる制御部(50)として機能させる没入型表示装置用プログラムであって、前記記憶部(30)は、前記映像情報として、前記映像を構成する複数のパーツ(P,T,M)を記憶しており、前記複数のパーツ(P,T,M)のうち少なくとも1つのパーツ(M)は、現実世界のサイズと比較して相似形のサイズに縮小されており、前記縮小されたパーツ(M)は、縮小率に基づいて観察者(U)側に寄せた位置に配置されていること、を特徴とする没入型表示装置用プログラムである。
本発明によれば、以下のような効果がある。
(1)縮小されたパーツは、縮小率に基づいて観察者側に寄せた位置に配置されているので、観察者が映像の中に没入していく際には、観察者側に寄せた分だけ、縮小されたパーツに早く到達することができる。また、観察者側に寄せたパーツは、相似形のサイズに縮小されているので、観察者が映像の中に没入する前には、現実世界のサイズとして映像を観察することができる。さらに、除々に映像をスライドさせていく際には、縮小していない手間側のパーツを、ゆっくり鑑賞することができる。従って、奥行きのある映像を表示する場合であっても映像を鑑賞しやすくなる。
(2)制御部は、縮小世界において、現実世界と同一の視点位置から映像を表示させるので、縮小世界で表現されている映像を、あたかも現実世界にいるような感覚で鑑賞することができる。
(1)縮小されたパーツは、縮小率に基づいて観察者側に寄せた位置に配置されているので、観察者が映像の中に没入していく際には、観察者側に寄せた分だけ、縮小されたパーツに早く到達することができる。また、観察者側に寄せたパーツは、相似形のサイズに縮小されているので、観察者が映像の中に没入する前には、現実世界のサイズとして映像を観察することができる。さらに、除々に映像をスライドさせていく際には、縮小していない手間側のパーツを、ゆっくり鑑賞することができる。従って、奥行きのある映像を表示する場合であっても映像を鑑賞しやすくなる。
(2)制御部は、縮小世界において、現実世界と同一の視点位置から映像を表示させるので、縮小世界で表現されている映像を、あたかも現実世界にいるような感覚で鑑賞することができる。
(3)縮小されたパーツは、複数のパーツのうち、観察者側から見て奥側にあるパーツであるので、観察者が到達しにくい奥側にあるパーツを手前側に配置することができる。
(4)観察者側から見て手前側にあるパーツは、現実世界のサイズと略同一のサイズであるので、手前側にあるパーツは、サイズを変更することなく観察することができる。
(4)観察者側から見て手前側にあるパーツは、現実世界のサイズと略同一のサイズであるので、手前側にあるパーツは、サイズを変更することなく観察することができる。
(5)記憶部は、縮小されたパーツを観察者側から見て手前側から奥側に向かうにつれて上昇していく斜面上に配置させて記憶しているので、縮小されたパーツを簡単に配置することができる。
(6)記憶部は、縮小されたパーツ以外のパーツを、現実世界における観察者の視野の範囲に合わせるように、斜面上に配置させて記憶しているので、観察者の視野の範囲を合わせることができる。
(6)記憶部は、縮小されたパーツ以外のパーツを、現実世界における観察者の視野の範囲に合わせるように、斜面上に配置させて記憶しているので、観察者の視野の範囲を合わせることができる。
(7)短焦点型プロジェクタを利用して、表示部に映像光を投射しているので、より近い距離からより大きな入射角度で映像光を投射することができ、装置の小型化を図ることができる。
(8)検出手段は、表示部に対する観察者の左右方向の動作を検出するので、表示部に映像を表示させる際には、観察者の左右方向の動きにも対応することができ、様々なバリエーションの映像の表示をすることができる。
(8)検出手段は、表示部に対する観察者の左右方向の動作を検出するので、表示部に映像を表示させる際には、観察者の左右方向の動きにも対応することができ、様々なバリエーションの映像の表示をすることができる。
(9)検出手段は、複数の足踏み領域を有する足踏み部と、観察者の足がいずれの足踏み領域上に存在するかを検出するセンサとを備えるので、観察者が足踏み部の上を移動することに伴って表示部の映像も動くようになり、没入感を向上させることができる。
(10)前側表示部,左側表示部及び右側表示部は、足踏み部の周囲に直立して配置されているので、足踏み部上に立った観察者の周囲から映像を提供することができる。
(10)前側表示部,左側表示部及び右側表示部は、足踏み部の周囲に直立して配置されているので、足踏み部上に立った観察者の周囲から映像を提供することができる。
(11)複数の足踏み領域は、奥行方向に対応したN行と、左右方向に対応したM列との行列状に配置されているので、足踏み領域が整然と区画され、観察者に見せたい映像を正確に見せることができる。
(12)N行及びM列の座標位置は、縮小世界の奥行方向及び左右方向の座標位置に1対1で対応しているので、観察者は目的の位置に容易に移動することができる。
(12)N行及びM列の座標位置は、縮小世界の奥行方向及び左右方向の座標位置に1対1で対応しているので、観察者は目的の位置に容易に移動することができる。
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について、さらに詳しく説明する。
(実施形態)
図1は、本発明による没入型表示装置の実施形態を示す図である。
没入型表示装置100は、表示部10と、短焦点型プロジェクタ20と、記憶部30と、検出手段40と、制御部50などとを備える。
また、本実施形態の没入型表示装置100は、観察者Uが絵画A(図4参照)の中に没入していく感覚を得ることができる装置である。
(実施形態)
図1は、本発明による没入型表示装置の実施形態を示す図である。
没入型表示装置100は、表示部10と、短焦点型プロジェクタ20と、記憶部30と、検出手段40と、制御部50などとを備える。
また、本実施形態の没入型表示装置100は、観察者Uが絵画A(図4参照)の中に没入していく感覚を得ることができる装置である。
表示部10は、絵画の映像を表示するスクリーンである。
また、表示部10は、観察者Uから見て前方側に配置された前側表示部10−1,観察者Uから見て左側に配置された左側表示部10−2及び観察者Uから見て右側に配置された右側表示部10−3を備え、前側表示部10−1,左側表示部10−2及び右側表示部10−3は、後述する足踏み部42の周囲に直立して配置されている。
ここで、各スクリーンの寸法は、100インチ程度であり、また、観察者Uの身長は、1.6m程度であるので、足踏み部42に立った観察者Uの視点の高さ(観察位置)に合わせた位置に、各スクリーンの映像が表示されるようになっている。なお、入射角度は、72度程度が、より好適であることを確認済みである。
また、表示部10は、観察者Uから見て前方側に配置された前側表示部10−1,観察者Uから見て左側に配置された左側表示部10−2及び観察者Uから見て右側に配置された右側表示部10−3を備え、前側表示部10−1,左側表示部10−2及び右側表示部10−3は、後述する足踏み部42の周囲に直立して配置されている。
ここで、各スクリーンの寸法は、100インチ程度であり、また、観察者Uの身長は、1.6m程度であるので、足踏み部42に立った観察者Uの視点の高さ(観察位置)に合わせた位置に、各スクリーンの映像が表示されるようになっている。なお、入射角度は、72度程度が、より好適であることを確認済みである。
短焦点型プロジェクタ20は、表示部10の上方部分に配置され、表示部10に映像光を投射する装置である。
また、短焦点型プロジェクタ20は、前面から映像光を投射するフロントプロジェクタよりも短い焦点で映像光を投射することができる装置であり、具体的には、表示部10から10〜50cm程度離れた位置に配置され、表示部10に対して60〜75度程度の入射角度で映像光を投射することができる。
さらに、短焦点型プロジェクタ20は、前側表示部10−1,左側表示部10−2及び右側表示部10−3に対応して、前側表示部10−1用の短焦点型プロジェクタ20−1、左側表示部10−2用の短焦点型プロジェクタ20−2、右側表示部10−3用の短焦点型プロジェクタ20−3といった3つのプロジェクタから構成される。
短焦点型プロジェクタ20は、具体的には、日本電気株式会社製のWT610や、三洋電機株式会社製のLP−XL50などである。
また、短焦点型プロジェクタ20は、前面から映像光を投射するフロントプロジェクタよりも短い焦点で映像光を投射することができる装置であり、具体的には、表示部10から10〜50cm程度離れた位置に配置され、表示部10に対して60〜75度程度の入射角度で映像光を投射することができる。
さらに、短焦点型プロジェクタ20は、前側表示部10−1,左側表示部10−2及び右側表示部10−3に対応して、前側表示部10−1用の短焦点型プロジェクタ20−1、左側表示部10−2用の短焦点型プロジェクタ20−2、右側表示部10−3用の短焦点型プロジェクタ20−3といった3つのプロジェクタから構成される。
短焦点型プロジェクタ20は、具体的には、日本電気株式会社製のWT610や、三洋電機株式会社製のLP−XL50などである。
記憶部30は、表示部10に表示する映像に対応した映像情報を記憶している装置である。具体的には、記憶部30は、映像を構成する映像情報として、絵画の平面の映像情報や、絵画の中の各パーツの映像情報、各パーツの位置情報などを記憶している。
また、記憶部30は、制御部50によって実行されるプログラム(没入型表示装置用プログラム)が記憶されている。
また、記憶部30は、制御部50によって実行されるプログラム(没入型表示装置用プログラム)が記憶されている。
図2は、記憶部30が記憶している情報の概念図である。
図2に示すように、記憶部30は、絵画の中の各パーツ(図中では、人物のパーツP、木のパーツT、山のパーツM)の映像情報を、立て看板のような状態で記憶している。
また、記憶部30は、これらの各パーツが、絵画の中の座標のどの位置しているかの情報も記憶している。そして、絵画の中の座標は、図1の足踏み部42の座標と1対1に対応している。これにより、観察者Uが足踏み部42上を動けば、その動きに応じて絵画の映像を動かして表示させることができる。
さらに、記憶部30は、各パーツを所定の角度αを持たせた斜面上に記憶させている。これは、遠近法を使って描かれている絵画を、映像として表現しやすくするためである。
図2に示すように、記憶部30は、絵画の中の各パーツ(図中では、人物のパーツP、木のパーツT、山のパーツM)の映像情報を、立て看板のような状態で記憶している。
また、記憶部30は、これらの各パーツが、絵画の中の座標のどの位置しているかの情報も記憶している。そして、絵画の中の座標は、図1の足踏み部42の座標と1対1に対応している。これにより、観察者Uが足踏み部42上を動けば、その動きに応じて絵画の映像を動かして表示させることができる。
さらに、記憶部30は、各パーツを所定の角度αを持たせた斜面上に記憶させている。これは、遠近法を使って描かれている絵画を、映像として表現しやすくするためである。
図3は、記憶部30が記憶している情報をさらに詳しく説明するための図であって、図3(A)は、図2の各パーツを上方から見た図であり、図3(B)は、図2の各パーツを側面から見た図である。
図3(A)に示すように、各パーツは、観察者U側から、人物のパーツP、木のパーツT、山のパーツMが順に並んでいる。
観察者U側から見て手前側にある人物のパーツP及び木のパーツTは、現実世界と比較して略同一のサイズであり、位置も変更されていない。
一方、山のパーツMは、観察者U側から見て最も奥側にあるパーツであり、現実世界の山のパーツM1のサイズと比較して相似形のサイズに縮小されている。また、山のパーツMは、サイズの縮小率に基づいて、左右方向及び奥行方向について、観察者U側に寄せた位置に配置されている。具体的には、山のパーツMは、図中、+x方向及び−y方向に移動されて配置されている。縮小率については、例えば、山のサイズを1/3にした場合は、山の配置位置を1/3手前の位置に配置する。なお、縮小率と前進率(手前側に配置した割合)とは完全に一致させる必要はない。また、実際には、現実世界の山は、数千メートルの高さがあるので、縮小率を数千分の一などとする必要がある。
図3(A)に示すように、各パーツは、観察者U側から、人物のパーツP、木のパーツT、山のパーツMが順に並んでいる。
観察者U側から見て手前側にある人物のパーツP及び木のパーツTは、現実世界と比較して略同一のサイズであり、位置も変更されていない。
一方、山のパーツMは、観察者U側から見て最も奥側にあるパーツであり、現実世界の山のパーツM1のサイズと比較して相似形のサイズに縮小されている。また、山のパーツMは、サイズの縮小率に基づいて、左右方向及び奥行方向について、観察者U側に寄せた位置に配置されている。具体的には、山のパーツMは、図中、+x方向及び−y方向に移動されて配置されている。縮小率については、例えば、山のサイズを1/3にした場合は、山の配置位置を1/3手前の位置に配置する。なお、縮小率と前進率(手前側に配置した割合)とは完全に一致させる必要はない。また、実際には、現実世界の山は、数千メートルの高さがあるので、縮小率を数千分の一などとする必要がある。
図3(B)に示すように、記憶部30は、縮小された山のパーツMを観察者U側から見て手前側から奥側に向かうにつれて上昇していく斜面F1上に配置させて記憶している。この斜面F1は、観察者Uの足元から山のパーツMの下端を結んだ線上にある。なお、人物のパーツPは、現実世界における観察者の視野Vの範囲に合わせるように、斜面F1上に配置してもよい(図中、点線P参照)。木のパーツTも同様である。
図1に戻り、検出手段40は、観察者Uの動作を検出する部分であり、本実施形態では、12個の足踏み領域41を有する足踏み部42と、足踏み部42に埋め込まれ、観察者Uの足がいずれの足踏み領域41上に存在するかを足の圧力などにより検出するフットセンサ43とを備える。
複数の足踏み領域41は、奥行方向に対応した4行と、左右方向に対応した3列との行列状に配置されている。これにより、検出手段40は、表示部10に対する観察者Uの奥行方向及び左右方向の動作を検出することができる。
4行及び3列の座標位置は、縮小された山のパーツMを含む縮小世界(縮小された山のパーツMが配置された映像情報内の領域)の奥行方向及び左右方向の座標位置に1対1で対応している。例えば、図1のA1地点は、図2のB1地点に対応している。
足踏み部42は、表示部10から50〜70cm程度離れた位置に配置されている。また、このような、表示部10と短焦点型プロジェクタ20と足踏み部42との配置によって、観察者Uの影が表示部10に映りこまないようになっている。
複数の足踏み領域41は、奥行方向に対応した4行と、左右方向に対応した3列との行列状に配置されている。これにより、検出手段40は、表示部10に対する観察者Uの奥行方向及び左右方向の動作を検出することができる。
4行及び3列の座標位置は、縮小された山のパーツMを含む縮小世界(縮小された山のパーツMが配置された映像情報内の領域)の奥行方向及び左右方向の座標位置に1対1で対応している。例えば、図1のA1地点は、図2のB1地点に対応している。
足踏み部42は、表示部10から50〜70cm程度離れた位置に配置されている。また、このような、表示部10と短焦点型プロジェクタ20と足踏み部42との配置によって、観察者Uの影が表示部10に映りこまないようになっている。
制御部50は、この没入型表示装置100を統括制御するCPUを備える制御装置であり、検出手段40の検出結果に応じて、記憶部30から映像情報を読み出し、短焦点型プロジェクタ20を動作させて表示部10に映像を表示させる。
また、制御部50は、縮小された山のパーツMを含む縮小世界において、現実世界と同一の視点位置から映像を表示させる。
さらに、制御部50は、記憶部30に記憶されているプログラム(没入型表示装置用プログラム)に基づいて動作する。
また、制御部50は、縮小された山のパーツMを含む縮小世界において、現実世界と同一の視点位置から映像を表示させる。
さらに、制御部50は、記憶部30に記憶されているプログラム(没入型表示装置用プログラム)に基づいて動作する。
図4は、没入型表示装置100の動作を説明する図である。なお、表示部10の左側表示部10−2及び右側表示部10−3は、図示を省略してある。
まず、図4(A)に示すように、制御部50は、初期状態として、通常の絵画Aの映像を表示部10に表示させる。この状態では、人物のパーツPも、木のパーツTも、山のパーツMも遠くに見えている。
ついで、図4(B)に示すように、観察者Uが、足踏み領域41A上に立つと、フットセンサ43(図1参照)は、その情報を制御部50に伝達し、制御部50は、人物のパーツPに近づいた映像を表示部10に表示させる。なお、映像の表示のさせ方は、絵画の鑑賞を行いやすくするために、除々に映像をスライドさせていき、ゆっくりと人物のパーツPに近づいていくように表示するのが好ましい。映像は、図3の斜面F1を登っていくように表示してもよいし、底面F2を進んで行くように表示してもよい。ここでは、斜面F1を登っていくように映像を表示している。
また、図4(C)に示すように、観察者Uが、足踏み領域41B上に立つと、フットセンサ43は、その情報を制御部50に伝達し、制御部50は、人物のパーツPを通り越して、木のパーツTに若干近づいた映像を表示部10に表示させる。
まず、図4(A)に示すように、制御部50は、初期状態として、通常の絵画Aの映像を表示部10に表示させる。この状態では、人物のパーツPも、木のパーツTも、山のパーツMも遠くに見えている。
ついで、図4(B)に示すように、観察者Uが、足踏み領域41A上に立つと、フットセンサ43(図1参照)は、その情報を制御部50に伝達し、制御部50は、人物のパーツPに近づいた映像を表示部10に表示させる。なお、映像の表示のさせ方は、絵画の鑑賞を行いやすくするために、除々に映像をスライドさせていき、ゆっくりと人物のパーツPに近づいていくように表示するのが好ましい。映像は、図3の斜面F1を登っていくように表示してもよいし、底面F2を進んで行くように表示してもよい。ここでは、斜面F1を登っていくように映像を表示している。
また、図4(C)に示すように、観察者Uが、足踏み領域41B上に立つと、フットセンサ43は、その情報を制御部50に伝達し、制御部50は、人物のパーツPを通り越して、木のパーツTに若干近づいた映像を表示部10に表示させる。
さらに、図4(D)に示すように、観察者Uが、足踏み領域41C上に立つと、フットセンサ43は、その情報を制御部50に伝達し、制御部50は、木のパーツTにさらに近づいた映像を表示部10に表示させる。
ここで、図4(E)に示すように、観察者Uが、右に移動して、足踏み領域41D上に立つと、フットセンサ43は、その情報を制御部50に伝達し、制御部50は、木のパーツTや山のパーツMを左に移動させた映像を表示部10に表示させる。
最後に、図4(F)に示すように、観察者Uが、足踏み領域41E上に立つと、フットセンサ43は、その情報を制御部50に伝達し、制御部50は、木のパーツTを通り越して、山のパーツMに近づいた映像を表示部10に表示させる。
ここで、図4(E)に示すように、観察者Uが、右に移動して、足踏み領域41D上に立つと、フットセンサ43は、その情報を制御部50に伝達し、制御部50は、木のパーツTや山のパーツMを左に移動させた映像を表示部10に表示させる。
最後に、図4(F)に示すように、観察者Uが、足踏み領域41E上に立つと、フットセンサ43は、その情報を制御部50に伝達し、制御部50は、木のパーツTを通り越して、山のパーツMに近づいた映像を表示部10に表示させる。
このように、本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)山のパーツMは、縮小率に基づいて観察者U側に寄せた位置に配置されているので、観察者Uが映像の中に没入していく際には、観察者U側に寄せた分だけ、山のパーツMに早く到達することができる。また、観察者U側に寄せた山のパーツMは、相似形のサイズに縮小されているので、観察者が映像の中に没入する前には、現実世界のサイズとして映像を観察することができる。さらに、除々に映像をスライドさせていき、ウォークスルーした際には、人物のパーツPや木のパーツTを、ゆっくり鑑賞することができる。従って、奥行きのある絵画の映像を表示する場合であっても映像を鑑賞しやすくなる。
(2)制御部50は、縮小された山のパーツMを含む縮小世界において、現実世界と同一の視点位置から映像を表示させるので、縮小世界で表現されている映像を、あたかも現実世界にいるような感覚で絵画の映像を鑑賞することができる。
(1)山のパーツMは、縮小率に基づいて観察者U側に寄せた位置に配置されているので、観察者Uが映像の中に没入していく際には、観察者U側に寄せた分だけ、山のパーツMに早く到達することができる。また、観察者U側に寄せた山のパーツMは、相似形のサイズに縮小されているので、観察者が映像の中に没入する前には、現実世界のサイズとして映像を観察することができる。さらに、除々に映像をスライドさせていき、ウォークスルーした際には、人物のパーツPや木のパーツTを、ゆっくり鑑賞することができる。従って、奥行きのある絵画の映像を表示する場合であっても映像を鑑賞しやすくなる。
(2)制御部50は、縮小された山のパーツMを含む縮小世界において、現実世界と同一の視点位置から映像を表示させるので、縮小世界で表現されている映像を、あたかも現実世界にいるような感覚で絵画の映像を鑑賞することができる。
(3)観察者側から見て奥側にある山のパーツMのサイズを縮小しているので、観察者Uが到達しにくい山のパーツMを手前側に配置することができる。
(4)人物のパーツP及び木のパーツTは、現実世界のサイズと略同一のサイズであるので、サイズを変更することなく観察することができる。
(4)人物のパーツP及び木のパーツTは、現実世界のサイズと略同一のサイズであるので、サイズを変更することなく観察することができる。
(5)記憶部30は、山のパーツMを観察者U側から見て手前側から奥側に向かうにつれて上昇していく斜面F1上に配置させて記憶しているので、パーツを簡単に配置することができる。
(6)記憶部30が、人物のパーツP及び木のパーツTを、現実世界における観察者Uの視野の範囲に合わせるように、斜面F1上に配置させて記憶していれば、人物のパーツP及び木のパーツTを斜面F1にもぐり込ませずに、観察者Uの視野の範囲を合わせることができる。
(6)記憶部30が、人物のパーツP及び木のパーツTを、現実世界における観察者Uの視野の範囲に合わせるように、斜面F1上に配置させて記憶していれば、人物のパーツP及び木のパーツTを斜面F1にもぐり込ませずに、観察者Uの視野の範囲を合わせることができる。
(7)短焦点型プロジェクタ20を利用して、表示部10に映像光を投射しているので、より近い距離からより大きな入射角度で映像光を投射することができ、背面から映像光を投射するリアプロジェクタと比較して、装置の小型化を図ることができる。また、短焦点型プロジェクタ20を利用しているので、高価なリアプロジェクタと比較して、製造コストを抑えることができる。さらに、短焦点型プロジェクタ20を利用しているので、観察者Uの影が表示部10に映りこまない。さらにまた、装置全体を暗室にする遮光用のドームを配置する場合であっても、そのドームを小スペースで配置することができる。
(8)検出手段40は、表示部10に対する観察者Uの左右方向の動作を検出するので、表示部10に映像を表示させる際には、観察者Uの左右方向の動きにも対応することができ、様々なバリエーションの映像を表示することができる。
(8)検出手段40は、表示部10に対する観察者Uの左右方向の動作を検出するので、表示部10に映像を表示させる際には、観察者Uの左右方向の動きにも対応することができ、様々なバリエーションの映像を表示することができる。
(9)検出手段40は、12個の足踏み領域41を有する足踏み部42と、観察者Uの足がいずれの足踏み領域41上に存在するかを検出するフットセンサ43とを備えるので、観察者Uが足踏み部42の上を移動することに伴って表示部10の映像も動くようになり、絵画への没入感を向上させることができる。
(10)前側表示部10−1,左側表示部10−2及び右側表示部10−3は、足踏み部42の周囲に直立して配置されているので、足踏み部42上に立った観察者Uの周囲から映像を提供することができる。
(10)前側表示部10−1,左側表示部10−2及び右側表示部10−3は、足踏み部42の周囲に直立して配置されているので、足踏み部42上に立った観察者Uの周囲から映像を提供することができる。
(11)足踏み領域41は、4行3列の行列状に配置されているので、足踏み領域41が整然と区画され、人物のパーツP、木のパーツT、山のパーツMの手前で映像を停止させることができ、観察者Uに見せたい映像を正確に見せることができる。
(12)N行及びM列の座標位置は、縮小世界の奥行方向及び左右方向の座標位置に1対1で対応しているので、観察者は目的の位置に容易に移動することができる。
(12)N行及びM列の座標位置は、縮小世界の奥行方向及び左右方向の座標位置に1対1で対応しているので、観察者は目的の位置に容易に移動することができる。
(変形形態)
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
(1)没入型表示装置100は、短焦点型プロジェクタ20を利用している例で説明したが、リアプロジェクタを利用して映像を表示してもよい。
(2)検出手段40は、フットセンサ43を用いる例で説明したが、赤外線センサを用いて観察者Uの足の位置を検出してもよい。また、天井にCCD(charge coupled device)カメラなどを配置し、そのCCDカメラを用いて観察者Uの動きを検出してもよい。さらに、観察者Uの足の位置を検出するのではなく、観察者Uの手の位置を検出して映像の制御を行うようにしてもよい。
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
(1)没入型表示装置100は、短焦点型プロジェクタ20を利用している例で説明したが、リアプロジェクタを利用して映像を表示してもよい。
(2)検出手段40は、フットセンサ43を用いる例で説明したが、赤外線センサを用いて観察者Uの足の位置を検出してもよい。また、天井にCCD(charge coupled device)カメラなどを配置し、そのCCDカメラを用いて観察者Uの動きを検出してもよい。さらに、観察者Uの足の位置を検出するのではなく、観察者Uの手の位置を検出して映像の制御を行うようにしてもよい。
(3)表示部10は、前側表示部10−1,左側表示部10−2及び右側表示部10−3を備える例で説明したが、前側表示部10−1だけであってもよい。
(4)足踏み領域41は、4行3列の行列状に配置されている例で説明したが、M行N列のMとNとの値は、これに限定されるものではない。例えば、足踏み領域41を3行3列の正方形の形状にしてもよい。
(4)足踏み領域41は、4行3列の行列状に配置されている例で説明したが、M行N列のMとNとの値は、これに限定されるものではない。例えば、足踏み領域41を3行3列の正方形の形状にしてもよい。
(5)山のパーツMを手前側に配置する例で説明したが、人物のパーツPや木のパーツTを手前側に配置してもよい。
(6)上述したような手順によって制御を行う没入型表示装置用プログラムを配信するようにしてもよい。なお、本発明でいうコンピュータとは、記憶手段、制御手段などを備えた情報処理装置をいい、パーソナルコンピュータも、携帯電話機も、本発明のコンピュータの概念に含まれる。
なお、上述した実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は、以上説明した実施形態や変形形態によって限定されることはない。
(6)上述したような手順によって制御を行う没入型表示装置用プログラムを配信するようにしてもよい。なお、本発明でいうコンピュータとは、記憶手段、制御手段などを備えた情報処理装置をいい、パーソナルコンピュータも、携帯電話機も、本発明のコンピュータの概念に含まれる。
なお、上述した実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は、以上説明した実施形態や変形形態によって限定されることはない。
100 没入型表示装置
10 表示部
10−1 前側表示部
10−2 左側表示部
10−3 右側表示部
20,20−1,20−2,20−3 短焦点型プロジェクタ
30 記憶部
40 検出手段
41 足踏み領域
42 足踏み部
43 フットセンサ
50 制御部
M 山のパーツ
P 人物のパーツ
T 木のパーツ
U 観察者
10 表示部
10−1 前側表示部
10−2 左側表示部
10−3 右側表示部
20,20−1,20−2,20−3 短焦点型プロジェクタ
30 記憶部
40 検出手段
41 足踏み領域
42 足踏み部
43 フットセンサ
50 制御部
M 山のパーツ
P 人物のパーツ
T 木のパーツ
U 観察者
Claims (13)
- 映像を表示する表示部と、
前記表示部に表示する映像に対応した映像情報を記憶している記憶部と、
観察者の動作を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に応じて、前記記憶部から映像情報を読み出し、前記表示部に映像を表示させる制御部とを備える没入型表示装置であって、
前記記憶部は、前記映像情報として、前記映像を構成する複数のパーツを記憶しており、
前記複数のパーツのうち少なくとも1つのパーツは、現実世界のサイズと比較して相似形のサイズに縮小されており、
前記縮小されたパーツは、縮小率に基づいて観察者側に寄せた位置に配置されていること、
を特徴とする没入型表示装置。 - 請求項1に記載の没入型表示装置において、
前記制御部は、前記縮小されたパーツを含む縮小世界において、前記現実世界と同一の視点位置から前記映像を表示させること、
を特徴とする没入型表示装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の没入型表示装置において、
前記縮小されたパーツは、前記複数のパーツのうち、観察者側から見て奥側にあるパーツであること、
を特徴とする没入型表示装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の没入型表示装置において、
前記複数のパーツのうち、観察者側から見て手前側にあるパーツは、現実世界のサイズと略同一のサイズであること、
を特徴とする没入型表示装置。 - 請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の没入型表示装置において、
前記記憶部は、前記縮小されたパーツを、観察者側から見て手前側から奥側に向かうにつれて上昇していく斜面上に配置させて記憶していること、
を特徴とする没入型表示装置。 - 請求項5に記載の没入型表示装置において、
前記記憶部は、前記複数のパーツのうち、前記縮小されたパーツ以外のパーツを、前記現実世界における観察者の視野の範囲に合わせるように、前記斜面上に配置させて記憶していること、
を特徴とする没入型表示装置。 - 請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の没入型表示装置において、
前記表示部に映像光を投射する短焦点型プロジェクタを備えること、
を特徴とする没入型表示装置。 - 請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の没入型表示装置において、
前記検出手段は、前記表示部に対する観察者の左右方向の動作を検出すること、
を特徴とする没入型表示装置。 - 請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の没入型表示装置において、
前記検出手段は、
複数の足踏み領域を有する足踏み部と、
観察者の足がいずれの前記足踏み領域上に存在するかを検出するセンサとを備えること、
を特徴とする没入型表示装置。 - 請求項9に記載の没入型表示装置において、
前記表示部は、前側表示部,左側表示部及び右側表示部を備え、
前記前側表示部,左側表示部及び右側表示部は、前記足踏み部の周囲に直立して配置されていること、
を特徴とする没入型表示装置。 - 請求項9又は請求項10に記載の没入型表示装置において、
前記検出手段は、前記表示部に対する観察者の奥行方向及び左右方向の動作を検出し、
前記複数の足踏み領域は、前記奥行方向に対応したN行と、前記左右方向に対応したM列との行列状に配置されていること、
を特徴とする没入型表示装置。 - 請求項11に記載の没入型表示装置において、
前記N行及び前記M列の座標位置は、前記縮小されたパーツを含む縮小世界の奥行方向及び左右方向の座標位置に1対1で対応していること、
を特徴とする没入型表示装置。 - コンピュータを、
映像を表示する表示部に表示する映像に対応した映像情報を記憶している記憶部と、
観察者の動作を検出する検出手段の検出結果に応じて、前記記憶部から映像情報を読み出し、前記表示部に映像を表示させる制御部として機能させる没入型表示装置用プログラムであって、
前記記憶部は、前記映像情報として、前記映像を構成する複数のパーツを記憶しており、
前記複数のパーツのうち少なくとも1つのパーツは、現実世界のサイズと比較して相似形のサイズに縮小されており、
前記縮小されたパーツは、縮小率に基づいて観察者側に寄せた位置に配置されていること、
を特徴とする没入型表示装置用プログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008038978A JP2009198699A (ja) | 2008-02-20 | 2008-02-20 | 没入型表示装置とそのプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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ID=41142267
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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