JP2011165068A - 画像生成装置、画像表示システム、画像生成方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像生成装置は、基準姿勢における頭部の姿勢と、観察者の実際の頭部の姿勢との差を角度で示す角度情報を取得する角度情報取得手段と、前記基準姿勢の観察者の右目及び左目の位置を示す設定視点情報を保持しており、該設定視点情報と、前記角度情報取得手段により取得された前記角度情報とから、前記観察者の実際の左目及び右目の位置を算出する位置算出手段と、立体視可能となるように、前記位置算出手段により算出された前記右目の位置から見た画像と、該位置算出手段により算出された前記左目の位置から見た画像とを生成する画像生成手段と、を有する。
【選択図】図1
Description
本発明の第2の実施形態について、図13を参照して説明する。本実施形態の立体視画像生成装置1は、補正部20のハードウェアの規模を小さくした点で、第1の実施形態の立体視画像生成装置1と異なる。本実施形態の立体視画像生成装置1は、補正部20の代わりに補正部20aを有する点で第1の実施形態と異なる。補正部20a以外の他の構成については、第1の実施形態と同様であるため、本実施形態では、その詳細な説明を省略する。
基準姿勢における観察者の頭部の姿勢と、観察者の実際の頭部の姿勢との差を角度で示す角度情報を取得する角度情報取得手段と、
前記基準姿勢の観察者の右目及び左目の位置を示す設定視点情報を保持しており、該設定視点情報と、前記角度情報取得手段により取得された前記角度情報とから、前記観察者の実際の左目及び右目の位置を算出する位置算出手段と、
立体視可能となるように、前記位置算出手段により算出された前記右目の位置から見た画像と、該位置算出手段により算出された前記左目の位置から見た画像とを生成する画像生成手段と、
を有する画像生成装置。
前記角度情報は、前記画像生成手段により生成された前記画像を表示する表示面に平行な平面における、該表示面の水平走査線に平行な直線と観察者の両眼を結ぶ直線とがなす角度を示す情報である、付記1に記載の画像生成装置。
前記位置算出手段は、
前記設定視点情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記設定視点情報の示す前記観察者の左目及び右目の位置と、前記角度情報取得手段により取得された前記角度情報とから、前記観察者の実際の左目の位置を算出する左目位置算出手段と、
前記記憶手段に記憶された前記設定視点情報の示す前記観察者の左目及び右目の位置と、前記角度情報取得手段により取得された前記角度情報とから、前記観察者の実際の右目の位置を算出する右目位置算出手段と、
を有する付記1又は2に記載の画像生成装置。
前記設定視点情報は、観察者の視野の上方向のベクトルである上方ベクトルを示す情報を含み、
前記左目位置算出手段及び前記右目位置算出手段は、
前記記憶手段に記憶された前記設定視点情報の示す前記観察者の左目及び右目の位置と、前記角度情報取得手段により取得された前記角度情報とから、前記観察者の実際の視野の上方向ベクトルを更に算出し、
前記画像生成手段は、
前記左目位置算出手段により算出された前記左目の位置と、前記上方ベクトルとから、ワールド座標系の3次元物体の各座標について、該左目の位置を原点として該上方ベクトルを3軸のうちのいずれか1軸とするビュー座標に変換する左目用ビュー座標変換手段と、
前記左目位置算出手段により算出された前記左目の位置と、前記上方ベクトルとから、ワールド座標系の3次元物体の各座標について、該右目の位置を原点として該上方ベクトルを3軸のうちのいずれか1軸とするビュー座標に変換する右目用ビュー座標変換手段と、
前記左目ビュー座標変換手段によりビュー座標に変換された前記3次元物体の各座標を2次元座標に変換することにより、前記左目位置算出手段により算出された前記左目の位置から見た画像を生成する左目画像生成手段と、
前記右目ビュー座標変換手段によりビュー座標に変換された前記3次元物体の各座標を2次元座標に変換することにより、前記右目位置算出手段により算出された前記右目の位置から見た画像を生成する左目画像生成手段と、
を有する、付記3に記載の画像生成装置。
前記画像生成手段は、
前記左目画像生成により生成された前記画像を前記傾斜角だけ回転させる左目画像回転手段と、
前記右目画像生成により生成された前記画像を前記傾斜角だけ回転させる右目画像回転手段と、
を更に有する、付記4に記載の画像生成装置。
前記位置算出手段は、
前記基準姿勢の観察者の左目の位置を示す左目用視点情報と、該基準姿勢の観察者の右目の位置を示す右目用視点情報とを含む設定視点情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記左目用視点情報又は前記右目用視点情報を交互に切り替えて中心算出手段へ出力する切り替え手段と、
前記記憶手段に記憶された前記設定視点情報から、前記回転軸と、所定の平面との交点である、回転中心の位置を算出する中心算出手段と、
前記記憶手段に記憶された前記左目用視点情報又は前記右目用視点情報と、前記傾斜角取得手段により取得された前記傾斜角と、前記中点算出手段により算出された前記回転中心とから、該観察者の実際の左目又は右目の位置を算出する視点算出手段と、
を有する、付記1又は2に記載の画像生成装置。
前記設定視点情報は、観察者の視野の上方向のベクトルである上方ベクトルを示す情報を含み、
前記左目位置算出手段及び前記右目位置算出手段は、
前記記憶手段に記憶された前記設定視点情報の示す前記観察者の左目及び右目の位置と、前記角度情報取得手段により取得された前記角度情報とから、観察者の実際の視野の上方向ベクトルを更に算出し、
前記画像生成手段は、
前記視点算出手段により算出された前記左目の位置と、前記上方ベクトルとから、ワールド座標系の3次元物体の各座標について、該左目の位置を原点として該上方ベクトルに沿った軸を3軸のうちのいずれか1軸とするビュー座標に変換する左目用ビュー座標変換手段と、
前記視点算出手段により算出された前記左目の位置と、前記上方ベクトルとから、ワールド座標系の3次元物体の各座標について、該右目の位置を原点として該上方ベクトルに沿った軸を3軸のうちのいずれか1軸とするビュー座標に変換する右目用ビュー座標変換手段と、
前記左目ビュー座標変換手段によりビュー座標に変換された前記3次元物体の各座標を2次元座標に変換することにより、前記左目位置算出手段により算出された前記左目の位置から見た画像を生成する左目画像生成手段と、
前記右目ビュー座標変換手段によりビュー座標に変換された前記3次元物体の各座標を2次元座標に変換することにより、前記右目位置算出手段により算出された前記右目の位置から見た画像を生成する左目画像生成手段と、
を有する、付記6に記載の画像生成装置。
前記画像生成手段は、
前記左目画像生成により生成された前記画像を前記傾斜角だけ回転させる左目画像回転手段と、
前記右目画像生成により生成された前記画像を前記傾斜角だけ回転させる右目画像回転手段と、
を更に有する、付記7に記載の画像生成装置。
前記角度情報は、前記表示面の法線と、観察者の顔面の法線とがなす角度を示す情報である、付記1乃至8のいずれか1項に記載の画像生成装置。
2 観察者顔傾斜角センサー
3 左目用ディスプレイ
4 右目用ディスプレイ
10 傾斜角受信部
20 補正部
30 立体視画像生成部
201 設定値記憶部
202 左目用視線補正部
203 右目用視線補正部
2021、2031 視点中心演算部
2022 左目視点補正部
2023、2033 上方ベクトル補正部
2032 右目視点補正部
301 3次元物体情報記憶部
302 左目用ビュー座標変換部
303 右目用ビュー座標変換部
304 左目用透視投影座標変換部
305 右目用透視投影座標変換部
306 左目用補正座標変換部
307 右目用補正座標変換部
308 左目用スクリーン座標変換部
309 右目用スクリーン座標変換部
310 左目用ピクセル生成部
311 右目用ピクセル生成部
312 左目用画像メモリ
313 右目用画像メモリ
3061 左目用2次元座標変換演算部
3071 右目用2次元座標変換演算部
211、212、218、219 バッファ
213、217 スイッチ
214 視点中心演算部
215 視点補正部
216 上方ベクトル補正部
Claims (10)
- 基準姿勢における観察者の頭部の姿勢と、観察者の実際の頭部の姿勢との差を角度で示す角度情報を取得する角度情報取得手段と、
前記基準姿勢の観察者の右目及び左目の位置を示す設定視点情報を保持しており、該設定視点情報と、前記角度情報取得手段により取得された前記角度情報とから、前記観察者の実際の左目及び右目の位置を算出する位置算出手段と、
立体視可能となるように、前記位置算出手段により算出された前記右目の位置から見た画像と、該位置算出手段により算出された前記左目の位置から見た画像とを生成する画像生成手段と、
を有する画像生成装置。 - 前記角度情報は、前記画像生成手段により生成された前記画像を表示する表示面に平行な平面における、該表示面の水平走査線に平行な直線と観察者の両眼を結ぶ直線とがなす角度を示す情報である、請求項1に記載の画像生成装置。
- 前記位置算出手段は、
前記設定視点情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記設定視点情報の示す前記観察者の左目及び右目の位置と、前記角度情報取得手段により取得された前記角度情報とから、前記観察者の実際の左目の位置を算出する左目位置算出手段と、
前記記憶手段に記憶された前記設定視点情報の示す前記観察者の左目及び右目の位置と、前記角度情報取得手段により取得された前記角度情報とから、前記観察者の実際の右目の位置を算出する右目位置算出手段と、
を有する請求項1又は2に記載の画像生成装置。 - 前記設定視点情報は、観察者の視野の上方向のベクトルである上方ベクトルを示す情報を含み、
前記左目位置算出手段及び前記右目位置算出手段は、
前記記憶手段に記憶された前記設定視点情報の示す前記観察者の左目及び右目の位置と、前記角度情報取得手段により取得された前記角度情報とから、前記観察者の実際の視野の上方向ベクトルを更に算出し、
前記画像生成手段は、
前記左目位置算出手段により算出された前記左目の位置と、前記上方ベクトルとから、ワールド座標系の3次元物体の各座標について、該左目の位置を原点として該上方ベクトルを3軸のうちのいずれか1軸とするビュー座標に変換する左目用ビュー座標変換手段と、
前記左目位置算出手段により算出された前記左目の位置と、前記上方ベクトルとから、ワールド座標系の3次元物体の各座標について、該右目の位置を原点として該上方ベクトルを3軸のうちのいずれか1軸とするビュー座標に変換する右目用ビュー座標変換手段と、
前記左目ビュー座標変換手段によりビュー座標に変換された前記3次元物体の各座標を2次元座標に変換することにより、前記左目位置算出手段により算出された前記左目の位置から見た画像を生成する左目画像生成手段と、
前記右目ビュー座標変換手段によりビュー座標に変換された前記3次元物体の各座標を2次元座標に変換することにより、前記右目位置算出手段により算出された前記右目の位置から見た画像を生成する左目画像生成手段と、
を有する、請求項3に記載の画像生成装置。 - 前記画像生成手段は、
前記左目画像生成により生成された前記画像を前記傾斜角だけ回転させる左目画像回転手段と、
前記右目画像生成により生成された前記画像を前記傾斜角だけ回転させる右目画像回転手段と、
を更に有する、請求項4に記載の画像生成装置。 - 前記位置算出手段は、
前記基準姿勢の観察者の左目の位置を示す左目用視点情報と、該基準姿勢の観察者の右目の位置を示す右目用視点情報とを含む設定視点情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記左目用視点情報又は前記右目用視点情報を交互に切り替えて中心算出手段へ出力する切り替え手段と、
前記記憶手段に記憶された前記設定視点情報から、前記回転軸と、所定の平面との交点である、回転中心の位置を算出する中心算出手段と、
前記記憶手段に記憶された前記左目用視点情報又は前記右目用視点情報と、前記傾斜角取得手段により取得された前記傾斜角と、前記中点算出手段により算出された前記回転中心とから、該観察者の実際の左目又は右目の位置を算出する視点算出手段と、
を有する、請求項1又は2に記載の画像生成装置。 - 前記設定視点情報は、観察者の視野の上方向のベクトルである上方ベクトルを示す情報を含み、
前記左目位置算出手段及び前記右目位置算出手段は、
前記記憶手段に記憶された前記設定視点情報の示す前記観察者の左目及び右目の位置と、前記角度情報取得手段により取得された前記角度情報とから、観察者の実際の視野の上方向ベクトルを更に算出し、
前記画像生成手段は、
前記視点算出手段により算出された前記左目の位置と、前記上方ベクトルとから、ワールド座標系の3次元物体の各座標について、該左目の位置を原点として該上方ベクトルに沿った軸を3軸のうちのいずれか1軸とするビュー座標に変換する左目用ビュー座標変換手段と、
前記視点算出手段により算出された前記左目の位置と、前記上方ベクトルとから、ワールド座標系の3次元物体の各座標について、該右目の位置を原点として該上方ベクトルに沿った軸を3軸のうちのいずれか1軸とするビュー座標に変換する右目用ビュー座標変換手段と、
前記左目ビュー座標変換手段によりビュー座標に変換された前記3次元物体の各座標を2次元座標に変換することにより、前記左目位置算出手段により算出された前記左目の位置から見た画像を生成する左目画像生成手段と、
前記右目ビュー座標変換手段によりビュー座標に変換された前記3次元物体の各座標を2次元座標に変換することにより、前記右目位置算出手段により算出された前記右目の位置から見た画像を生成する左目画像生成手段と、
を有する、請求項6に記載の画像生成装置。 - 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像生成装置と、
前記画像生成装置により生成された前記画像を表示する設置型の表示装置と、
を有する、画像表示システム。 - 角度情報取得手段が、基準姿勢における観察者の頭部の姿勢と、観察者の実際の頭部の姿勢との差を角度で示す角度情報を取得し、
位置算出手段が、前記基準姿勢の観察者の右目及び左目の位置を示す設定視点情報を保持しており、該設定視点情報と、前記角度情報取得手段により取得された前記角度情報とから、前記観察者の実際の左目及び右目の位置を算出し、
画像生成手段が、立体視可能となるように、前記位置算出手段により算出された前記右目の位置から見た画像と、該位置算出手段により算出された前記左目の位置から見た画像とを生成する、画像生成方法。 - コンピュータに、
基準姿勢における観察者の頭部の姿勢と、観察者の実際の頭部の姿勢との差を角度で示す角度情報を取得する角度情報取得手順、
前記基準姿勢の観察者の右目及び左目の位置を示す設定視点情報を保持しており、該設定視点情報と、前記角度情報取得手順により取得された前記角度情報とから、前記観察者の実際の左目及び右目の位置を算出する位置算出手順、及び
立体視可能となるように、前記位置算出手順により算出された前記右目の位置から見た画像と、該位置算出手段により算出された前記左目の位置から見た画像とを生成する画像生成手順、
を実行させるためのプログラム。
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