JP2012003327A - 立体画像表示プログラム、立体画像表示装置、立体画像表示システム、および、立体画像表示方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ゲーム装置10は、2つの画像を用いた立体視表示が可能な上側LCD22に画像を表示させる。ゲーム装置10は、所定の撮像対象を2つの撮像装置によってそれぞれ撮像した2つの撮像画像に基づいて、所定の撮像対象と、各撮像装置とのそれぞれの位置関係を算出する。次に、ゲーム装置10は、撮像装置から撮像対象までの距離に応じた距離となるように、位置関係の少なくとも一方を用いて視差ゼロ距離を決定し、上側LCD22に表示すべき2つの撮像画像の表示位置を視差ゼロ距離に応じて決定する。さらに、ゲーム装置10は、各位置関係を用いて設定された2つの仮想カメラに基づいて2つの仮想画像を生成し、撮像画像に対して仮想画像を合成した合成画像を生成して上側LCD22に表示させる。
【選択図】図7
Description
本発明は、2つの画像を用いた立体視表示が可能な立体視表示装置に画像を表示させる情報処理装置のコンピュータにおいて実行される立体画像表示プログラムである。立体画像表示プログラムは、画像取得手段と、位置関係算出手段と、距離決定手段と、表示位置決定手段と、画像生成手段と、表示制御手段としてコンピュータを機能させる。画像取得手段は、所定の撮像対象を2つの撮像装置によってそれぞれ撮像した2つの撮像画像を取得する。位置関係算出手段は、2つの撮像画像に基づいて、所定の撮像対象と、各撮像装置とのそれぞれの位置関係を算出する。距離決定手段は、立体視表示において立体視表示装置の画面の位置に存在するように見える、仮想空間における点の仮想カメラから撮像方向への距離、または、現実空間における点の撮像装置から撮像方向への距離である視差ゼロ距離を、撮像装置から撮像対象までの距離に応じた距離となるように、位置関係の少なくとも一方を用いて決定する。表示位置決定手段は、視差ゼロ距離に応じた位置にある表示対象が立体視表示において表示装置の画面の位置に存在するように見えるように、立体視表示装置に表示すべき2つの撮像画像の表示位置を決定する。画像生成手段は、仮想空間内のオブジェクトを表す仮想画像を生成するための仮想カメラを、仮想画像が表す仮想空間の範囲と撮像画像が表す現実空間の範囲とが一致するように各位置関係を用いて2つ設定し、設定された2つ仮想カメラに基づいて2つの仮想画像を生成する。表示制御手段は、撮像画像に対して仮想画像を合成した合成画像を生成する処理を各撮像画像について実行し、当該合成画像を立体視表示装置に表示させる。
上記「情報処理装置」とは、後述する実施形態に記載のゲーム装置の他、コンピュータプログラムを実行することによって情報処理を行う任意のコンピュータを含む概念である。また、上記「情報処理装置」は、携帯型か否かを問わず、立体視表示装置と一体的に構成されてもよいし、別体として構成されてもよい。
上記「立体画像表示プログラム」とは、一例としては、後述する実施形態に記載のゲームプログラムであるが、パーソナルコンピュータや携帯端末において実行されるアプリケーションプログラムを含む概念である。
上記「所定の撮像対象」とは、後述する実施形態におけるマーカー53の他、認識処理によって認識することが可能な物であれば、どのような物であってもよい。例えば、ユーザ(プレイヤ)の顔等を所定の撮像対象として認識するようにしてもよい。
上記「位置関係」とは、撮像装置と所定の撮像対象との位置関係を反映する情報であればよく、所定の撮像対象を基準とした撮像装置の位置および姿勢であってもよいし、撮像装置を基準とした所定の撮像対象の位置および姿勢であってもよい。また、上記「位置関係」は、後述する実施形態のステップS2で算出される仮想カメラの位置および姿勢(ビュー行列)であってもよい。
上記「表示位置」とは、画面に対する(表示される)画像の位置である。例えば後述する実施形態では、画像平面において表示領域を決定することによって表示位置が決定されるが、「表示位置」は、画面と画像との位置関係を特定する情報であればどのような形式で表現されるものであってもよい。
上記「画像生成手段」は、「仮想画像が表す仮想空間の範囲と撮像画像が表す現実空間の範囲とが一致するように」仮想カメラを設定して仮想画像を生成すればよい。例えば、後述する実施形態のように、撮像画像内の表示領域に対応する仮想画像を生成してもよいし、後述する(表示領域の決定処理と合成画像の生成処理の順序に関する変形例)に記載のように、撮像画像全体に対応する仮想画像を生成してもよい。
距離決定手段は、撮像装置から所定の撮像対象までの距離、または、当該距離から所定距離だけ離れた点までの距離を、視差ゼロ距離として決定してもよい。
距離決定手段は、撮像装置から所定の撮像対象までの距離が増加した場合に視差ゼロ距離を増加させ、撮像装置から所定の撮像対象までの距離が減少した場合に視差ゼロ距離を減少させてもよい。
表示位置決定手段は、2つの撮像画像のうちで表示すべき表示領域をそれぞれ決定することによって、2つの撮像画像の表示位置を決定してもよい。このとき、画像生成手段は、仮想画像が表す仮想空間の範囲と表示領域内の撮像画像が表す現実空間の範囲とが一致するように2つの仮想カメラを設定する。表示制御手段は、表示領域内の撮像画像に対して仮想画像を合成する。
画像生成手段は、カメラ位置算出手段と、カメラ視野算出手段と、仮想画像生成手段とを有していてもよい。カメラ位置算出手段は、仮想空間内のオブジェクトが配置される仮想空間における2つの仮想カメラの位置および姿勢(ビュー行列)を各位置関係に基づいてそれぞれ算出する。カメラ視野算出手段は、表示領域内の現実空間に対応する仮想空間を範囲とするように各仮想カメラの視野範囲(視体積、射影行列)をそれぞれ算出する。仮想画像生成手段は、各仮想カメラの位置、姿勢、および視野に基づいて、各撮像画像に合成すべき仮想画像をそれぞれ生成する。
カメラ視野算出手段は、撮像画像の領域に対する表示領域の位置関係と、撮像装置の視野範囲に対応する仮想カメラの視野範囲に対する、算出すべき視野範囲の位置関係とが対応するように、仮想カメラの視野範囲を算出してもよい。
表示位置決定手段は、ずれ量算出手段と、領域サイズ変更手段とを有していてもよい。ずれ量算出手段は、各撮像画像の表示領域について、立体視表示における視差ゼロ距離が撮像装置から撮像対象までの距離に応じた距離となるように、基準位置からのずれ量を算出する。領域サイズ変更手段は、少なくとも一方の表示領域について、ずれ量だけ移動させた表示領域が撮像画像の外へはみ出す場合、撮像画像の外へ表示領域がはみ出さないように各表示領域の大きさを変更する。このとき、画像生成手段は、2つの撮像画像における各表示領域内の画像に対して仮想画像を合成する。
表示位置決定手段は、視差ゼロ距離の位置にあり、かつ、2つの撮像装置から等距離にある点が各表示領域内の左右方向に関して中心となるように、2つの撮像画像の表示領域を決定してもよい。
画像取得手段は、2つの撮像装置から撮像画像を逐次取得してもよい。このとき、位置関係算出手段は、逐次取得される撮像画像のうちの所定の撮像画像について、位置関係を逐次算出する。距離決定手段は、位置関係が算出される度に視差ゼロ距離を逐次決定する。表示位置決定手段は、視差ゼロ距離が決定される度に表示位置を逐次決定する。画像生成手段は、所定の撮像画像に対して仮想画像を合成する処理を逐次実行する。表示制御手段は、画像生成手段によって生成された合成画像を立体視表示装置に逐次表示させる。
距離決定手段は、位置関係算出手段によって算出される各位置関係のうち少なくとも一方に基づいて撮像装置から撮像対象までの距離に対応する長さを算出してもよい。このとき、表示位置決定手段は、距離決定手段によって算出された長さによって決められる視差ゼロ距離に基づいて2つの画像の表示位置を決定する。
表示位置決定手段は、視差ゼロ距離の位置にある点が同じ位置に表示されるように2つの画像の表示位置を決定してもよい。
表示位置決定手段は、視差ゼロ距離の位置にあり、かつ、2つの撮像装置から等距離にある点が表示領域内の中心となるように、各撮像画像上において表示領域を決定してもよい。このとき、画像生成手段は、表示領域内の撮像画像に対して仮想画像を合成した合成画像を生成する処理を各撮像画像について実行する。
表示位置決定手段は、撮像画像の横幅の半分の長さに対する、撮像画像の中心からの表示領域のずれ量の割合が所定の割合となるようにずれ量を算出することによって、表示領域を決定してもよい。ここで、視差ゼロ距離の位置にあり、かつ、2つの撮像装置から等距離にある点を視差ゼロ点とし、撮像装置の視線方向と垂直に交わる所定の平面を設定した場合、所定の割合は、次のように表される。すなわち、所定の割合は、撮像装置の撮像範囲の境界線と所定の平面との交点から、撮像装置の位置を所定の平面に投影した投影点までの長さに対する、撮像装置の位置と視差ゼロ点とを結ぶ線分と所定の平面との交点から投影点まで長さの割合である。
画像取得手段、位置関係算出手段、視差ゼロ距離決定手段、表示位置決定手段、画像生成手段、および表示制御手段は、上記に代えて、次のように構成されてもよい。すなわち、画像取得手段は、所定の撮像対象(マーカ)を2つの撮像装置によってそれぞれ撮像した撮像画像(72)を取得する。位置関係算出手段は、2つの撮像画像に基づいて、所定の撮像対象(マーカ)と、各撮像装置とのそれぞれの位置関係(76,ビュー行列)を算出する。視差ゼロ距離決定手段は、立体視表示において表示装置の画面上に存在するように見える、仮想世界における点の仮想カメラから撮像方向への距離、または、現実世界における点の撮像装置から撮像方向への距離である視差ゼロ距離を、撮像装置から撮像対象までの距離に応じた距離となるように、位置関係を用いて決定する。表示位置決定手段は、視差ゼロ距離に応じた位置にある表示対象が立体視表示において表示装置の画面上の奥行位置に存在するように見えるように、立体視表示装置に表示すべき2つの撮像画像の表示位置を決定する。画像生成手段は、各位置関係を用いて、視差ゼロ距離に応じた位置にある仮想オブジェクトが立体視表示において表示装置の画面上の奥行位置に存在するように見えるように設定された2つの仮想カメラで仮想空間をそれぞれ撮影することによって、2つの仮想画像を生成する。表示制御手段は、撮像画像に対して仮想画像を合成した合成画像を生成する処理を各撮像画像について実行し、当該合成画像を立体視表示装置に表示させる。
画像取得手段、位置関係算出手段、視差ゼロ距離決定手段、表示位置決定手段、画像生成手段、および表示制御手段は、上記に代えて、次のように構成されてもよい。画像取得手段は、所定の撮像対象(マーカ)を2つの撮像装置によってそれぞれ撮像した撮像画像(72)を取得する。位置関係算出手段は、2つの撮像画像に基づいて、所定の撮像対象(マーカ)と、各撮像装置とのそれぞれの位置関係(76,ビュー行列)を算出する。視差ゼロ距離決定手段は、立体視表示において表示装置の画面上に存在するように見える、仮想世界における点の仮想カメラから撮像方向への距離、または、現実世界における点の撮像装置から撮像方向への距離である視差ゼロ距離を、撮像装置から撮像対象までの距離に応じた距離となるように、位置関係を用いて決定する。表示位置決定手段は、視差ゼロ距離に応じた位置にある表示対象が立体視表示において表示装置の画面上の奥行位置に存在するように見えるように、立体視表示装置に表示すべき2つの撮像画像の表示位置を決定する。表示制御手段は、各位置関係を用いて設定された2つの仮想カメラで撮影した仮想空間内の視差ゼロ距離に応じた位置にある仮想オブジェクトが、立体視表示において表示装置の画面上に存在するように見えるように、当該仮想空間を撮像画像に重畳させた合成画像を生成する処理を各撮像画像について実行し、当該合成画像を立体視表示装置に表示させる。
以下、図面を参照して、本発明に係る立体画像表示プログラムおよび立体画像表示装置の一実施形態であるゲームプログラムおよびゲーム装置について説明する。図1〜図3は、ゲーム装置10の外観を示す平面図である。ゲーム装置10は携帯型のゲーム装置であり、図1〜図3に示すように折り畳み可能に構成されている。図1および図2は、開いた状態(開状態)におけるゲーム装置10を示し、図3は、閉じた状態(閉状態)におけるゲーム装置10を示している。図1は、開状態におけるゲーム装置10の正面図であり、図2は、開状態におけるゲーム装置10の側面図である。ゲーム装置10は、カメラによって画像を撮像し、撮像した画像を画面に表示したり、撮像した画像のデータを保存したりすることが可能である。また、ゲーム装置10は、所定のゲームプログラムを実行可能であり、仮想空間に設定された仮想カメラで撮像した画像を画面に表示することができる。
まず、下側ハウジング11の構成について説明する。図1〜図3に示すように、下側ハウジング11には、下側LCD(Liquid Crystal Display:液晶表示装置)12、タッチパネル13、各操作ボタン14A〜14L(図1、図3)、アナログスティック15、LED16A〜16B、挿入口17、および、マイクロフォン用孔18が設けられる。以下、これらの詳細について説明する。
次に、上側ハウジング21の構成について説明する。図1〜図3に示すように、上側ハウジング21には、上側LCD(Liquid Crystal Display:液晶表示装置)22、外側カメラ23(左目用カメラ23aおよび右目用カメラ23b)、内側カメラ24、3D調整スイッチ25、および、3Dインジケータ26が設けられる。以下、これらの詳細について説明する。
次に、図6を参照して、ゲーム装置10の内部の電気的構成について説明する。図6は、ゲーム装置10の内部構成を示すブロック図である。図6に示すように、ゲーム装置10は、上述した各部に加えて、情報処理部31、メインメモリ32、外部メモリインターフェイス(外部メモリI/F)33、データ保存用外部メモリI/F34、データ保存用内部メモリ35、無線通信モジュール36、ローカル通信モジュール37、リアルタイムクロック(RTC)38、加速度センサ39、電源回路40、およびインターフェイス回路(I/F回路)41等の電子部品を備えている。これらの電子部品は、電子回路基板上に実装されて下側ハウジング11(または上側ハウジング21でもよい)内に収納される。
以下、ゲーム装置10において実行される立体画像表示処理の概要について説明する。本実施形態では、ゲーム装置10は、拡張現実感技術を用いて生成した画像を立体的に表示する。すなわち、ゲーム装置10は、外側カメラ23によって撮像される画像(撮像画像)と、仮想的に生成される仮想オブジェクトの画像(仮想画像)とを合成した画像(合成画像)を、立体視表示が可能な上側LCD22に表示する。
本実施形態においては、ゲーム装置10は、立体視表示における視差ゼロ距離を調整するために、各撮像画像のうちで画面に表示される領域(表示領域)をそれぞれ適切な位置に決定する。なお、立体視表示される表示対象は、立体視表示時の奥行位置に応じた視差で表示されることになるが、このうち、視差がゼロで表示される表示対象は、表示面上に見える(焦点が合って見える)ことになる。つまり、立体視表示における視差が小さい物体については、奥行き方向に関して表示面の位置に存在するように見え(焦点が合って見え)、視差が大きい物体については、表示面の位置よりも手前または奥に存在するように見える。
上記のようにして表示領域57および58が決定されると、ゲーム装置10は、表示領域内の各撮像画像55および56に対して仮想オブジェクト54の画像(仮想画像)を合成して、合成画像を生成する。合成画像を生成する処理は、マーカー53を用いた拡張現実感技術によって行われる。すなわち、ゲーム装置10は、マーカー53と外側カメラ23との位置関係を算出し、算出された位置関係に基づいて生成された仮想オブジェクト54の画像を撮像画像に合成することによって合成画像を生成する。具体的には、仮想空間における仮想カメラの位置および姿勢が上記位置関係に基づいて決定され、仮想カメラから見た仮想オブジェクト54の画像が撮像画像に合成される。
上記のように生成された各合成画像59および60を用いて、ゲーム装置10は立体視表示を行う。具体的には、ゲーム装置10は、上側LCD22の縦1ライン毎に左合成画像59と右合成画像60を交互に配置して表示する。なお、図7および図11では、左目用画像(実線)と右目用画像(点線)との両方が上側LCD22の画面に表示される様子を表している。ただし、実際には、(上側LCD22の視差バリアがオンになっている場合、)上側LCD22の正面付近に位置するユーザに関しては、上述の視差バリアによって、左合成画像59はユーザの左目のみで視認され、右合成画像60はユーザの右目のみで視認される。その結果、ユーザは合成画像を立体的に視認することができる。すなわち、ユーザにとっては、視差が小さい仮想オブジェクト54が表示画面付近にあるように見え、また、ボール51が仮想オブジェクト54よりも飛び出して見え、ボール52が仮想オブジェクト54よりも奥に見える。
また、本実施形態では、自動的に視差ゼロ距離(表示領域)が調整される際に、必要に応じて表示領域が縮小し、画像の拡大(ズームアップ)が行われることがある。以下、図12〜図14を参照して、表示領域が縮小される処理の概要について説明する。
次に、図15〜図22を参照して、ゲームプログラムによって実行されるゲーム処理の詳細を説明する。まず、ゲーム処理において用いられる各種データについて説明する。図15は、ゲームプログラムによる処理において用いられる各種データを示す図である。図15において、ゲーム装置10のメインメモリ32には、ゲームプログラム71、撮像画像データ72、および処理用データ75等が記憶される。
dx=γ×256/β …(1)
また、図21において、線分P1−P5の長さαに対する線分P5−P7の長さγの比(γ:α)は、線分P3−P4の長さFに対する線分P1−P3の長さ“E/2”の比(E/2:F)に等しくなる。したがって、長さγは式(2)として表すことができる。
γ=α×(E/2)/F …(2)
上式(1)、(2)より、dxは、式(3)として表すことができる。
dx=(α/β)×(E/2)×(1/F)×256 …(3)
上式(3)において、上述のように実カメラ間距離Eの値は既知であり、メインメモリ32等に記憶されている。また、“α/β”の値は、左目用カメラ23aの画角から求めることができ、既知である。この値もメインメモリ32等に記憶されているものとする。また、変数Fは、上記視差ゼロ点算出処理において実視差ゼロ距離Fとして算出されている。したがって、上式(3)を用いて、ずれ量dxを算出することができる。
(視差ゼロ距離を算出しない変形例)
上記実施形態においては、ゲーム装置10は、外側カメラ23からマーカー53までの距離Dに応じた視差ゼロ距離Fを実際に算出し(ステップS17)、立体視表示における視差ゼロ点の位置が視差ゼロ距離Fとなるように、視差を調整(表示領域を決定)した。ここで、他の実施形態においては、視差ゼロ距離Fを算出しない方法で、上記距離Dに応じた視差ゼロ距離となるように自動的に視差が調整されるようにしてもよい。具体的には、ゲーム装置10は、各撮像画像に含まれるマーカー53を認識した場合、左右の撮像画像に含まれるマーカー53の画像についてマッチングを行い、左右の撮像画像でマーカー53の位置が一致するように、表示領域を決定してもよい。あるいは、左右の撮像画像でマーカー53の位置が一致する位置から所定量だけ表示領域をずらすことで、マーカー53までの距離から視差ゼロ距離をずらすようにしてもよい。以上の方法によって、マーカー53の視差がゼロになるように調整することができるので、上記実施形態と同様、立体視表示における視差ゼロ距離を上記距離Dに応じた距離とすることができる。ただし、上記の方法では、上記距離Dおよび視差ゼロ距離Fを実際には算出しないので、例えば「マーカー53までの距離Dから所定距離だけ手前の位置を視差ゼロ点にする」というように、視差ゼロ距離を精度良く設定することは難しい。例えば、マーカー53から所定距離だけ離れた位置に表示される仮想オブジェクトに視差ゼロ点が設定されるように視差を調整することは、上記の方法では難しい。これに対して、上記実施形態では、距離Dに対応する距離(仮想マーカー距離d)を実際に算出して視差ゼロ距離Fを実際に算出するので、視差ゼロ距離を精度良く調整することが可能である。したがって、例えば仮想オブジェクトの位置に視差ゼロ点を設定する場合には、上記実施形態のように視差ゼロ距離を算出する方法が有効である。
上記実施形態では、ゲーム装置10は、撮像画像の表示領域を決定した(ステップS21〜S24)後、表示領域内の撮像画像に対応する仮想画像を生成して撮像画像と仮想画像とを合成した(ステップS28)。ここで、他の実施形態では、表示領域の決定処理と合成画像の生成処理との順序が上記実施形態とは逆になる手順で、上側LCD22に表示すべき画像が生成されてもよい。具体的には、ゲーム装置10は、まず、撮像画像の全領域に対応する仮想画像を各撮像画像について生成し、生成した仮想画像と撮像画像の全領域とを合成して、撮像画像の全領域に対応する合成画像を生成する。次に、ゲーム装置10は、上記ステップS21〜S24と同様の方法で合成画像について表示領域を決定する。これによっても、上記実施形態と同様、立体視表示における視差ゼロ距離を、外側カメラ23からマーカー53までの距離Dに応じた距離とすることができる。なお、上記の手順によれば、仮想画像を生成するための仮想カメラの視野範囲を、外側カメラ23の視野範囲に対応する範囲とすればよいので、仮想カメラの視野範囲を容易に算出することができる。ただし、仮想画像および合成画像を生成する領域が広くなり、実際には表示されない部分にまで合成画像を生成する必要がある。
上記実施形態では、立体視表示における視差ゼロ距離を調整するべく左右の撮像画像の表示位置を決定するために、ゲーム装置10は各撮像画像について表示領域を設定した。ここで、他の実施形態においては、ゲーム装置10は、各撮像画像の全体を上側LCD22に表示するようにしてもよい。例えば図10を用いて説明すると、他の実施形態においては、ゲーム装置10は、左撮像画像55および右撮像画像56の全体を視差ゼロ距離に応じてずらして上側LCD22に表示してもよい。このとき、上側LCD22の画面領域には、左撮像画像55のみが表示される領域と右撮像画像56のみが表示される領域とが生じるので、立体的に見えない部分が生じて上記実施形態に比べると若干見にくい画像となる。ただし、この場合でも、外側カメラ23からマーカー53までの距離Dに応じ視差ゼロ距離となるように自動的に視差が調整されるので、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、他の実施形態においては、ゲーム装置10は、外側カメラ23で撮像された撮像画像に対して、キャリブレーションによる補正処理を行うようにしてもよい。ここで、外側カメラ23の各カメラ23aおよび23bには取り付け誤差が生じる場合があり、この場合、取り付け誤差によって撮像画像は理想的な画像(理想的な位置および姿勢で取り付けられた各カメラ23aおよび23bによって撮像される画像)からずれてしまう。そのため、ゲーム装置10(またはゲームプログラム)の作成者は、理想的な画像に対する撮像画像のずれを予め測定しておき、撮像画像のずれを相殺する補正をゲーム装置10に行わせるようにしてもよい。
また、上記実施形態では、ゲーム装置10は、外側カメラ23によってリアルタイムに取得される撮像画像を用いて上側LCD22に立体画像を表示した。ここで、他の実施形態においては、ゲーム装置10は、外側カメラ23や外部のステレオカメラ等によって過去に撮像された画像データを用いて上側LCD22に立体画像を表示するようにしてもよい。また、上記実施形態では、外側カメラ23がゲーム装置10に予め搭載されているが、他の実施形態では、ゲーム装置10に着脱可能な外付け型のカメラが外側カメラ23に代えて利用されてもよい。
11 下側ハウジング
12 下側LCD
13 タッチパネル
14 操作ボタン
15 アナログスティック
16 LED
21 上側ハウジング
22 上側LCD
23 外側カメラ
23a 左目用カメラ
23b 右目用カメラ
24 内側カメラ
25 3D調整スイッチ
26 3Dインジケータ
28 タッチペン
31 情報処理部
311 CPU
312 GPU
32 メインメモリ
53 マーカー
54 仮想オブジェクト
55 左撮像画像
56 右撮像画像
57,58 表示領域
59 左合成画像
60 右合成画像
61 基準枠
62,63 枠
71 ゲームプログラム
72 撮像画像データ
Claims (18)
- 2つの画像を用いた立体視表示が可能な立体視表示装置に画像を表示させる情報処理装置のコンピュータにおいて実行される立体画像表示プログラムであって、
所定の撮像対象を2つの撮像装置によってそれぞれ撮像した2つの撮像画像を取得する画像取得手段と、
前記2つの撮像画像に基づいて、前記所定の撮像対象と、各前記撮像装置とのそれぞれの位置関係を算出する位置関係算出手段と、
立体視表示において前記立体視表示装置の画面の位置に存在するように見える、仮想空間における点の仮想カメラから撮像方向への距離、または、現実空間における点の前記撮像部から撮像方向への距離である視差ゼロ距離を、前記撮像装置から前記撮像対象までの距離に応じた距離となるように、前記位置関係の少なくとも一方を用いて決定する距離決定手段と、
前記視差ゼロ距離に応じた位置にある表示対象が立体視表示において表示装置の画面の位置に存在するように見えるように、前記立体視表示装置に表示すべき前記2つの撮像画像の表示位置を決定する表示位置決定手段と、
仮想空間内のオブジェクトを表す仮想画像を生成するための仮想カメラを、仮想画像が表す仮想空間の範囲と撮像画像が表す現実空間の範囲とが一致するように各前記位置関係を用いて2つ設定し、設定された2つ仮想カメラに基づいて2つの仮想画像を生成する画像生成手段と、
前記撮像画像に対して前記仮想画像を合成した合成画像を生成する処理を各撮像画像について実行し、当該合成画像を前記立体視表示装置に表示させる表示制御手段として前記コンピュータを機能させる、立体画像表示プログラム。 - 前記距離決定手段は、前記撮像装置から前記所定の撮像対象までの距離、または、当該距離から所定距離だけ離れた点までの距離を、視差ゼロ距離として決定する、請求項1に記載の立体画像表示プログラム。
- 前記距離決定手段は、前記撮像装置から前記所定の撮像対象までの距離が増加した場合に視差ゼロ距離を増加させ、前記撮像装置から前記所定の撮像対象までの距離が減少した場合に視差ゼロ距離を減少させる、請求項1に記載の立体画像表示プログラム。
- 前記表示位置決定手段は、前記2つの撮像画像のうちで表示すべき表示領域をそれぞれ決定することによって、前記2つの撮像画像の表示位置を決定し、
前記画像生成手段は、仮想画像が表す仮想空間の範囲と前記表示領域内の撮像画像が表す現実空間の範囲とが一致するように2つの仮想カメラを設定し、
前記画像生成手段は、前記表示領域内の撮像画像に対して前記仮想画像を合成する、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の立体画像表示プログラム。 - 前記画像生成手段は、
前記仮想空間内のオブジェクトが配置される仮想空間における2つの仮想カメラの位置および姿勢を各前記位置関係に基づいてそれぞれ算出するカメラ位置算出手段と、
前記表示領域内の現実空間に対応する仮想空間を範囲とするように各前記仮想カメラの視野範囲をそれぞれ算出するカメラ視野算出手段と、
前記各仮想カメラの位置、姿勢、および視野に基づいて、各撮像画像に合成すべき仮想画像をそれぞれ生成する仮想画像生成手段とを有する、請求項4に記載の立体画像表示プログラム。 - 前記カメラ視野算出手段は、撮像画像の領域に対する前記表示領域の位置関係と、前記撮像装置の視野範囲に対応する仮想カメラの視野範囲に対する、算出すべき視野範囲の位置関係とが対応するように、仮想カメラの視野範囲を算出する、請求項5に記載の立体画像表示プログラム。
- 前記表示位置決定手段は、
各撮像画像の前記表示領域について、立体視表示における視差ゼロ距離が前記撮像装置から前記撮像対象までの距離に応じた距離となるように、基準位置からのずれ量を算出するずれ量算出手段と、
少なくとも一方の表示領域について、前記ずれ量だけ移動させた表示領域が撮像画像の外へはみ出す場合、撮像画像の外へ表示領域がはみ出さないように各表示領域の大きさを変更する領域サイズ変更手段とを有し、
前記画像生成手段は、2つの撮像画像における各表示領域内の画像に対して前記仮想画像を合成する、請求項4から請求項6のいずれか1項に記載の立体画像表示プログラム。 - 前記表示位置決定手段は、前記視差ゼロ距離の位置にあり、かつ、2つの撮像装置から等距離にある点が各表示領域内の左右方向に関して中心となるように、前記2つの画像の表示領域を決定する、請求項4から請求項6のいずれか1項に記載の立体画像表示プログラム。
- 前記画像取得手段は、前記2つの撮像装置から撮像画像を逐次取得し、
前記位置関係算出手段は、逐次取得される撮像画像のうちの所定の撮像画像について、前記位置関係を逐次算出し、
前記距離決定手段は、位置関係が算出される度に視差ゼロ距離を逐次決定し、
前記表示位置決定手段は、視差ゼロ距離が決定される度に表示位置を逐次決定し、
前記画像生成手段は、前記所定の撮像画像に対して前記仮想画像を合成する処理を逐次実行し、
前記表示制御手段は、前記画像生成手段によって生成された合成画像を前記立体視表示装置に逐次表示させる、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の立体画像表示プログラム。 - 前記距離決定手段は、前記位置関係算出手段によって算出される各位置関係のうち少なくとも一方に基づいて、前記撮像装置から前記撮像対象までの距離に対応する長さを算出し、
前記表示位置決定手段は、前記距離決定手段によって算出された長さによって決められる視差ゼロ距離に基づいて前記2つの画像の表示位置を決定する、請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の立体画像表示プログラム。 - 前記表示位置決定手段は、前記視差ゼロ距離の位置にある点が同じ位置に表示されるように前記2つの画像の表示位置を決定する、請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の立体画像表示プログラム。
- 前記表示位置決定手段は、前記視差ゼロ距離の位置にあり、かつ、2つの撮像装置から等距離にある点が表示領域内の中心となるように、各撮像画像上において表示領域を決定し、
前記画像生成手段は、前記表示領域内の撮像画像に対して仮想画像を合成した合成画像を生成する処理を各撮像画像について実行する、請求項11に記載の立体画像表示プログラム。 - 前記表示位置決定手段は、撮像画像の横幅の半分の長さに対する、撮像画像の中心からの表示領域のずれ量の割合が所定の割合となるようにずれ量を算出することによって、表示領域を決定し、
前記所定の割合は、前記視差ゼロ距離の位置にあり、かつ、2つの撮像装置から等距離にある点を視差ゼロ点とし、撮像装置の視線方向と垂直に交わる所定の平面を設定した場合において、撮像装置の撮像範囲の境界線と前記所定の平面との交点から、撮像装置の位置を前記所定の平面に投影した投影点までの長さに対する、撮像装置の位置と前記視差ゼロ点とを結ぶ線分と前記所定の平面との交点から前記投影点まで長さの割合である、請求項12に記載の立体画像表示プログラム。 - 2つの画像を用いた立体視表示が可能な立体視表示装置に画像を表示させる立体画像表示装置であって、
所定の撮像対象を2つの撮像装置によってそれぞれ撮像した2つの撮像画像を取得する画像取得手段と、
前記2つの撮像画像に基づいて、前記所定の撮像対象と、各前記撮像装置とのそれぞれの位置関係を算出する位置関係算出手段と、
立体視表示において前記立体視表示装置の画面の位置に存在するように見える、仮想空間における点の仮想カメラから撮像方向への距離、または、現実空間における点の前記撮像装置から撮像方向への距離である視差ゼロ距離を、前記撮像装置から前記撮像対象までの距離に応じた距離となるように、前記位置関係の少なくとも一方を用いて決定する距離決定手段と、
前記視差ゼロ距離に応じた位置にある表示対象が立体視表示において表示装置の画面の位置に存在するように見えるように、前記立体視表示装置に表示すべき前記2つの撮像画像の表示位置を決定する表示位置決定手段と、
仮想空間内のオブジェクトを表す仮想画像を生成するための仮想カメラを、仮想画像が表す仮想空間の範囲と撮像画像が表す現実空間の範囲とが一致するように各前記位置関係を用いて2つ設定し、設定された2つ仮想カメラに基づいて2つの仮想画像を生成する画像生成手段と、
前記撮像画像に対して前記仮想画像を合成した合成画像を生成する処理を各撮像画像について実行し、当該合成画像を前記立体視表示装置に表示させる表示制御手段とを備える、立体画像表示装置。 - 2つの画像を用いた立体視表示が可能な立体視表示装置に画像を表示させる立体画像表示システムであって、
所定の撮像対象を2つの撮像装置によってそれぞれ撮像した2つの撮像画像を取得する画像取得手段と、
前記2つの撮像画像に基づいて、前記所定の撮像対象と、各前記撮像装置とのそれぞれの位置関係を算出する位置関係算出手段と、
立体視表示において前記立体視表示装置の画面の位置に存在するように見える、仮想空間における点の仮想カメラから撮像方向への距離、または、現実空間における点の前記撮像装置から撮像方向への距離である視差ゼロ距離を、前記撮像装置から前記撮像対象までの距離に応じた距離となるように、前記位置関係の少なくとも一方を用いて決定する距離決定手段と、
前記視差ゼロ距離に応じた位置にある表示対象が立体視表示において表示装置の画面の位置に存在するように見えるように、前記立体視表示装置に表示すべき前記2つの撮像画像の表示位置を決定する表示位置決定手段と、
仮想空間内のオブジェクトを表す仮想画像を生成するための仮想カメラを、仮想画像が表す仮想空間の範囲と撮像画像が表す現実空間の範囲とが一致するように各前記位置関係を用いて2つ設定し、設定された2つ仮想カメラに基づいて2つの仮想画像を生成する画像生成手段と、
前記撮像画像に対して前記仮想画像を合成した合成画像を生成する処理を各撮像画像について実行し、当該合成画像を前記立体視表示装置に表示させる表示制御手段とを備える、立体画像表示システム。 - 2つの画像を用いた立体視表示が可能な立体視表示装置に画像を表示させるための立体画像表示方法であって、
所定の撮像対象を2つの撮像装置によってそれぞれ撮像した2つの撮像画像を取得する画像取得ステップと、
前記2つの撮像画像に基づいて、前記所定の撮像対象と、各前記撮像装置とのそれぞれの位置関係を算出する位置関係算出ステップと、
立体視表示において前記立体視表示装置の画面の位置に存在するように見える、仮想空間における点の仮想カメラから撮像方向への距離、または、現実空間における点の前記撮像装置から撮像方向への距離である視差ゼロ距離を、前記撮像装置から前記撮像対象までの距離に応じた距離となるように、前記位置関係の少なくとも一方を用いて決定する距離決定ステップと、
前記視差ゼロ距離に応じた位置にある表示対象が立体視表示において表示装置の画面の位置に存在するように見えるように、前記立体視表示装置に表示すべき前記2つの撮像画像の表示位置を決定する表示位置決定ステップと、
仮想空間内のオブジェクトを表す仮想画像を生成するための仮想カメラを、仮想画像が表す仮想空間の範囲と撮像画像が表す現実空間の範囲とが一致するように各前記位置関係を用いて2つ設定し、設定された2つ仮想カメラに基づいて2つの仮想画像を生成する画像生成ステップと、
前記撮像画像に対して前記仮想画像を合成した合成画像を生成する処理を各撮像画像について実行し、当該合成画像を前記立体視表示装置に表示させる表示制御ステップとを含む、立体画像表示方法。 - 2つの画像を用いた立体視表示が可能な立体視表示装置に画像を表示させる情報処理装置のコンピュータにおいて実行される立体画像表示プログラムであって、
所定の撮像対象を2つの撮像装置によってそれぞれ撮像した撮像画像を取得する画像取得手段と、
前記2つの撮像画像に基づいて、前記所定の撮像対象と、各撮像装置とのそれぞれの位置関係を算出する位置関係算出手段と、
立体視表示において表示装置の画面上に存在するように見える、仮想世界における点の仮想カメラから撮像方向への距離、または、現実世界における点の前記撮像装置から撮像方向への距離である視差ゼロ距離を、前記撮像装置から前記撮像対象までの距離に応じた距離となるように、前記位置関係を用いて決定する視差ゼロ距離決定手段、
前記視差ゼロ距離に応じた位置にある表示対象が立体視表示において表示装置の画面上の奥行位置に存在するように見えるように、前記立体視表示装置に表示すべき前記2つの撮像画像の表示位置を決定する表示位置決定手段と、
各前記位置関係を用いて、前記視差ゼロ距離に応じた位置にある仮想オブジェクトが立体視表示において表示装置の画面上の奥行位置に存在するように見えるように設定された2つの仮想カメラで仮想空間をそれぞれ撮影することによって、2つの仮想画像を生成する画像生成手段と、
前記撮像画像に対して前記仮想画像を合成した合成画像を生成する処理を各撮像画像について実行し、当該合成画像を前記立体視表示装置に表示させる表示制御手段として前記コンピュータを機能させる、立体画像表示プログラム。 - 2つの画像を用いた立体視表示が可能な立体視表示装置に画像を表示させる情報処理装置のコンピュータにおいて実行される立体画像表示プログラムであって、
所定の撮像対象を2つの撮像装置によってそれぞれ撮像した撮像画像を取得する画像取得手段と、
前記2つの撮像画像に基づいて、前記所定の撮像対象と、各撮像装置とのそれぞれの位置関係を算出する位置関係算出手段と、
立体視表示において表示装置の画面上に存在するように見える、仮想世界における点の仮想カメラから撮像方向への距離、または、現実世界における点の前記撮像装置から撮像方向への距離である視差ゼロ距離を、前記撮像装置から前記撮像対象までの距離に応じた距離となるように、前記位置関係を用いて決定する視差ゼロ距離決定手段、
前記視差ゼロ距離に応じた位置にある表示対象が立体視表示において表示装置の画面上の奥行位置に存在するように見えるように、前記立体視表示装置に表示すべき前記2つの撮像画像の表示位置を決定する表示位置決定手段と、
各前記位置関係を用いて設定された2つの仮想カメラで撮影した仮想空間内の前記視差ゼロ距離に応じた位置にある仮想オブジェクトが、立体視表示において表示装置の画面上に存在するように見えるように、当該仮想空間を前記撮像画像に重畳させた合成画像を生成する処理を各撮像画像について実行し、当該合成画像を前記立体視表示装置に表示させる表示制御手段として前記コンピュータを機能させる、立体画像表示プログラム。
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