JP2011070341A - 三次元画像表示プログラム、三次元画像表示機能を備えた携帯電話機等の携帯デバイス、及び三次元画像の表示方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 地図情報サーバから携帯デバイスの周囲にある表示対象物のGPS情報を取得し、携帯デバイスのGPS情報を基準にした各々の対象物の相対座標を三次元データとして記憶する。この対象物の位置を示す三次元データを、三軸の加速度値と方位値から把握される携帯デバイスの姿勢に対応して変換するが、併せて、携帯デバイスのディスプレイに垂直な軸の加速度からディスプレイの地面に対する傾きを把握し、これに対応して対象物に対するユーザの視点を上方に移動させ、三次元データを変換することによって、ディスプレイを地面の方向に傾けた場合の視野を拡大する。携帯デバイスの姿勢をクォータニオンで表すことによって、姿勢の変化の判定や、画像を変化させる際の補間にかかる演算を効率化する。
【選択図】 図3
Description
11 GPSセンサー
12 加速度センサー
13 方位センサー
14 地図情報取得部
15 三次元データ記憶部
16 三次元画像データ生成部
17 三次元画像データ出力部
18 ディスプレイ
20 地図情報サーバ
Claims (11)
- 携帯電話機等の携帯デバイスのディスプレイに三次元画像を表示する三次元画像表示プログラムであって、携帯デバイスに、
前記携帯デバイスの位置を示すGPS情報をGPSセンサーから検出する位置情報検出ステップと、
前記携帯デバイスの周囲にある各々の表示対象のGPS情報と、前記GPSセンサーから検出したGPS情報から、前記表示対象の前記携帯デバイスの位置からの相対座標を演算して、前記表示対象の各々に対応する三次元データを記憶する三次元データ記憶ステップと、
前記携帯デバイスの三軸加速度センサーから検出した三軸の加速度値と、前記携帯デバイスの方位センサーから検出した方位値から、前記携帯デバイスの姿勢に対応して前記表示対象の各々に対応する三次元データを変換するための姿勢変換行列を生成する姿勢変換行列生成ステップと、
前記三軸の加速度値のうち、前記携帯デバイスのディスプレイに垂直な軸の加速度値から、前記相対座標における前記携帯デバイスの高さの移動に対応して前記表示対象の各々に対応する三次元データを変換するための高さ変換行列を生成する高さ変換行列生成ステップと、
前記表示対象の各々に対応する三次元データを前記姿勢変換行列と前記高さ変換行列を掛け合わせた行列により変換し、変換した三次元データをレンダリングして、前記ディスプレイに表示させる三次元画像データを生成する三次元画像データ生成ステップと、
前記三次元画像データを前記ディスプレイに出力する三次元画像データ出力ステップと、
を実行させることを特徴とする三次元画像表示プログラム。 - 前記姿勢変換行列生成ステップでは、前記携帯デバイスの三軸加速度センサーから検出した三軸の加速度値と、前記携帯デバイスの方位センサーから検出した方位値から、前記携帯デバイスの姿勢を表す第1のクォータニオンを生成し、前記第1のクォータニオンを変換することによって前記姿勢変換行列を生成し、
前記携帯デバイスに、
前記携帯デバイスの三軸加速度センサーから検出した三軸の加速度値又は前記携帯デバイスの方位センサーから検出した方位値の変化を検出すると、前記携帯デバイスの三軸加速度センサーから検出した三軸の加速度値と、前記携帯デバイスの方位センサーから検出した方位値から、前記携帯デバイスの姿勢を表す第2のクォータニオンを生成するクォータニオン生成ステップと、
前記第1のクォータニオンと前記第2のクォータニオンをSlerp(球状線形補間)により補間し、補間された各々のクォータニオンから前記表示対象の各々に対応する三次元データを変換するための姿勢変換行列を生成し、前記表示対象の各々に対応する三次元データを前記姿勢変換行列を用いて変換した三次元データをレンダリングして、補間された各々のクォータニオンに対応して前記ディスプレイに表示させる三次元画像データを生成する第2の三次元画像データ生成ステップと、
補間された各々のクォータニオンに対応する前記三次元画像データを、順次前記ディスプレイに出力する第2の三次元画像データ出力ステップと、
を実行させることを特徴とする請求項1記載の三次元画像表示プログラム。 - 前記携帯デバイスに、
前記第1のクォータニオンと前記第2のクォータニオンの内積を演算し、前記内積を所定の閾値と対比して、前記携帯デバイスの姿勢が所定の基準を超えて変化したかを判定する姿勢変化判定ステップを実行させ、
前記姿勢変化判定ステップにおいて、前記携帯デバイスの姿勢が所定の基準を超えて変化したかを判定された場合に、前記第2の三次元画像データ生成ステップ、及び前記第2の三次元画像データ出力ステップを実行させること
を特徴とする請求項2記載の三次元画像表示プログラム。 - 前記高さ変換行列生成ステップでは、前記携帯デバイスのディスプレイに垂直な軸の加速度値に対応付けられた第1の高さを特定し、前記携帯デバイスの位置を前記第1の高さに対応して移動させるための前記高さ変換行列を生成し、
前記携帯デバイスに、
前記携帯デバイスの三軸加速度センサーから検出した三軸の加速度値又は前記携帯デバイスの方位センサーから検出した方位値の変化を検出すると、前記携帯デバイスの三軸加速度センサーから検出した携帯デバイスのディスプレイに垂直な軸の加速度値に対応付けられた第2の高さを特定する第2の高さ特定ステップを実行させ、
前記第2の三次元画像データ生成ステップでは、前記第1の高さと前記第2の高さを所定のルールにより補間し、補間された各々の高さに対応する前記相対座標における前記携帯デバイスの高さの移動に対応して前記表示対象の各々に対応する三次元データを変換するための高さ変換行列を生成して、前記表示対象の各々に対応する三次元データを、補間されたクォータニオンから生成された姿勢変換行列と前記高さ変換行列を掛け合わせた行列により変換した三次元データをレンダリングして、補間された各々のクォータニオンに対応して前記ディスプレイに表示させる三次元画像データを生成すること
を特徴とする請求項2又は3記載の三次元画像表示プログラム。 - 前記三次元データ記憶ステップでは、前記相対座標における高さを0とした三次元データを記憶すること
を特徴とする請求項1乃至4いずれかに記載の三次元画像表示プログラム。 - ディスプレイに三次元画像を表示する機能を備えた携帯電話機等の携帯デバイスであって、
前記携帯デバイスの位置を示すGPS情報をGPSセンサーから検出する位置情報検出手段と、
前記携帯デバイスの周囲にある各々の表示対象のGPS情報と、前記GPSセンサーから検出したGPS情報から、前記表示対象の前記携帯デバイスの位置からの相対座標を演算して、前記表示対象の各々に対応する三次元データを記憶する三次元データ記憶手段と、
前記携帯デバイスの三軸加速度センサーから検出した三軸の加速度値と、前記携帯デバイスの方位センサーから検出した方位値から、前記携帯デバイスの姿勢に対応して前記表示対象の各々に対応する三次元データを変換するための姿勢変換行列を生成する姿勢変換行列生成手段と、
前記三軸の加速度値のうち、前記携帯デバイスのディスプレイに垂直な軸の加速度値から、前記相対座標における前記携帯デバイスの高さの移動に対応して前記表示対象の各々に対応する三次元データを変換するための高さ変換行列を生成する高さ変換行列生成手段と、
前記表示対象の各々に対応する三次元データを前記姿勢変換行列と前記高さ変換行列を掛け合わせた行列により変換し、変換した三次元データをレンダリングして、前記ディスプレイに表示させる三次元画像データを生成する三次元画像データ生成手段と、
前記三次元画像データを前記ディスプレイに出力する三次元画像データ出力手段と、
を備えることを特徴とする携帯デバイス。 - 前記姿勢変換行列生成手段は、前記携帯デバイスの三軸加速度センサーから検出した三軸の加速度値と、前記携帯デバイスの方位センサーから検出した方位値から、前記携帯デバイスの姿勢を表す第1のクォータニオンを生成し、前記第1のクォータニオンを変換することによって前記姿勢変換行列を生成し、
前記携帯デバイスの三軸加速度センサーから検出した三軸の加速度値又は前記携帯デバイスの方位センサーから検出した方位値の変化を検出すると、前記携帯デバイスの三軸加速度センサーから検出した三軸の加速度値と、前記携帯デバイスの方位センサーから検出した方位値から、前記携帯デバイスの姿勢を表す第2のクォータニオンを生成するクォータニオン生成手段と、
前記第1のクォータニオンと前記第2のクォータニオンをSlerp(球状線形補間)により補間し、補間された各々のクォータニオンから前記表示対象の各々に対応する三次元データを変換するための姿勢変換行列を生成し、前記表示対象の各々に対応する三次元データを前記姿勢変換行列を用いて変換した三次元データをレンダリングして、補間された各々のクォータニオンに対応して前記ディスプレイに表示させる三次元画像データを生成する第2の三次元画像データ生成手段と、
補間された各々のクォータニオンに対応する前記三次元画像データを、順次前記ディスプレイに出力する第2の三次元画像データ出力手段と、
を備えることを特徴とする請求項6記載の携帯デバイス。 - 前記第1のクォータニオンと前記第2のクォータニオンの内積を演算し、前記内積を所定の閾値と対比して、前記携帯デバイスの姿勢が所定の基準を超えて変化したかを判定する姿勢変化判定手段を備えていて、
前記姿勢変化判定手段によって、前記携帯デバイスの姿勢が所定の基準を超えて変化したかを判定された場合に、前記第2の三次元画像データ手段による三次元画像データの生成、及び前記第2の三次元画像データ出力手段による三次元画像データの出力が実行されること
を特徴とする請求項7記載の携帯デバイス。 - 前記高さ変換行列生成手段は、前記携帯デバイスのディスプレイに垂直な軸の加速度値に対応付けられた第1の高さを特定し、前記携帯デバイスの位置を前記第1の高さに対応して移動させるための前記高さ変換行列を生成し、
前記携帯デバイスの三軸加速度センサーから検出した三軸の加速度値又は前記携帯デバイスの方位センサーから検出した方位値の変化を検出すると、前記携帯デバイスの三軸加速度センサーから検出した携帯デバイスのディスプレイに垂直な軸の加速度値に対応付けられた第2の高さを特定する第2の高さ特定手段を備えていて、
前記第2の三次元画像データ生成手段は、前記第1の高さと前記第2の高さを所定のルールにより補間し、補間された各々の高さに対応する前記相対座標における前記携帯デバイスの高さの移動に対応して前記表示対象の各々に対応する三次元データを変換するための高さ変換行列を生成して、前記表示対象の各々に対応する三次元データを、補間されたクォータニオンから生成された姿勢変換行列と前記高さ変換行列を掛け合わせた行列により変換した三次元データをレンダリングして、補間された各々のクォータニオンに対応して前記ディスプレイに表示させる三次元画像データを生成すること
を特徴とする請求項7又は8記載の携帯デバイス。 - 前記三次元データ記憶手段は、前記相対座標における高さを0とした三次元データを記憶すること
を特徴とする請求項6乃至9いずれかに記載の携帯デバイス。 - 携帯電話機等の携帯デバイスのディスプレイに三次元画像を表示する三次元画像表示方法であって、
前記携帯デバイスが、前記携帯デバイスの位置を示すGPS情報をGPSセンサーから検出する位置情報検出ステップと、
前記携帯デバイスが、前記携帯デバイスの周囲にある各々の表示対象のGPS情報と、前記GPSセンサーから検出したGPS情報から、前記表示対象の前記携帯デバイスの位置からの相対座標を演算して、前記表示対象の各々に対応する三次元データを記憶する三次元データ記憶ステップと、
前記携帯デバイスが、前記携帯デバイスの三軸加速度センサーから検出した三軸の加速度値と、前記携帯デバイスの方位センサーから検出した方位値から、前記携帯デバイスの姿勢に対応して前記表示対象の各々に対応する三次元データを変換するための姿勢変換行列を生成する姿勢変換行列生成ステップと、
前記携帯デバイスが、前記三軸の加速度値のうち、前記携帯デバイスのディスプレイに垂直な軸の加速度値から、前記相対座標における前記携帯デバイスの高さの移動に対応して前記表示対象の各々に対応する三次元データを変換するための高さ変換行列を生成する高さ変換行列生成ステップと、
前記携帯デバイスが、前記表示対象の各々に対応する三次元データを前記姿勢変換行列と前記高さ変換行列を掛け合わせた行列により変換し、変換した三次元データをレンダリングして、前記ディスプレイに表示させる三次元画像データを生成する三次元画像データ生成ステップと、
前記携帯デバイスが、前記三次元画像データを前記ディスプレイに出力する三次元画像データ出力ステップと、
を有することを特徴とする三次元画像表示方法。
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