JP2012128617A - 情報処理装置、情報処理システム及び情報処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ステップ103、104では、加速度センサ及び磁気センサで検出された加速度及び磁気強度の情報に基づき、操作デバイス10の、グローバル座標系における初期姿勢角度(θx、θy、θz)が算出される。ステップ105では、座標変換手段は、操作開始時に検出されるローカル角速度を、上記算出された初期姿勢角度の情報に基づき、グローバル角速度に変換する。2回目以降のステップ105の処理では、座標変換手段は、操作開始判定処理から2回目に検出されるローカル角速度を、算出されたグローバル角度(Rx、Ry、Rz)の情報に基づき、グローバル角速度に変換する。
【選択図】図6
Description
前記取得手段は、前記操作デバイスの、前記加速度センサ、前記角速度センサ及び前記磁気センサでそれぞれ検出された加速度、角速度及び磁気強度の情報を取得する。
前記変換手段は、前記3次元空間を表すグローバル座標系における前記操作デバイスの姿勢角度の情報に基づき、前記取得手段で取得された前記角速度を、前記グローバル座標系におけるグローバル角速度に変換する。
初期姿勢角度算出手段は、前記ユーザによる前記操作デバイスの操作の開始時に前記取得手段で取得された前記加速度及び前記磁気強度の情報に基づき、前記姿勢角度のうち、前記操作デバイスの前記グローバル座標系における初期の前記姿勢角度を算出する。
前記更新手段は、前記座標変換手段で変換された前記グローバル角速度の情報に基づき、前記操作デバイスの前記グローバル座標系における前記姿勢角度を更新する。
前記制御手段は、前記座標変換手段に、前記角度算出手段で算出された前記初期姿勢角度の情報を用いて、前記操作の開始時に前記取得手段で取得された前記第1の角速度を前記グローバル角速度に変換させ、前記更新された姿勢角度の情報を用いて、前記第1の角速度が取得された後に取得された第2の角速度を前記グローバル角速度に変換させる。
また、ユーザによる操作開始時には、加速度センサにより得られた加速度を含む情報に基づき算出される初期姿勢角度の情報を用いて座標変換手段により第1の角速度が変換される。つまり、操作が開始される瞬間には、加速度センサには実質的に重力加速度のみが検出され、初期姿勢角度算出手段によりこの重力加速度を含む情報に基づき初期姿勢角度が算出され、座標変換手段においてその算出された情報が用いられる。
前記操作デバイスは、ローカル座標系における直交3軸の検出軸を有する加速度センサと、前記直交3軸の検出軸を有する角速度センサと、前記直交3軸の検出軸を有する磁気センサと、前記加速度センサ、前記角速度センサ及び前記磁気センサでそれぞれ検出された加速度、角速度及び磁気強度の情報を送信する送信手段とを有し、ユーザにより3次元空間内で任意の姿勢で操作され得る。
前記制御装置は、前記操作デバイスから送信された前記情報を受信する受信手段と、上述したような、座標変換手段と、初期姿勢角度算出手段と、更新手段と、制御手段とを具備する。
前記ユーザによる前記操作デバイスの操作の開始時に前記取得された前記加速度及び前記磁気強度の情報に基づき、前記3次元空間を表すグローバル座標系における前記操作デバイスの姿勢角度のうち、初期の姿勢角度が算出される。
前記算出された初期の姿勢角度を用いて、前記操作の開始時に取得された第1の角速度が、前記グローバル座標系におけるグローバル角速度に変換される。
前記変換された前記グローバル角速度の情報に基づき、前記初期の姿勢角度に代わる新たな姿勢角度が算出される。
前記算出された新たな姿勢角度の情報を用いて、前記第1の角速度が取得された後に取得された第2の角速度が前記グローバル角速度に変換される。
図1は、本発明の一実施形態に係る情報処理システムを示す図である。
図6は、操作デバイスの処理を示すフローチャートである。
ax、ay、az:x、y、z軸の加速度センサ5a、5b、5cでそれぞれ検出されている現在の値(ローカル加速度)
θx、θy:グローバル座標系でのセンサ基板のX、Y軸からの初期姿勢角度
Hx、Hy:グローバルX、Y軸方向の磁気強度(グローバル磁気強度)
θz:グローバルZ軸周りの初期姿勢角度(方位)
Rx' =Rx(tn)+Rx(tn+1)
Ry' =Ry(tn)+Ry(tn+1)
Rz' =Rz(tn)+Rz(tn+1)
しかし、表示デバイス50による画像表示のためのソフトウェアの仕様によっては、式8(下記の式9も同様)において、(Rx'、Ry'、Rz')の代わりに、(Rx、Ry、Rz)が用いられてもよい。
図9は、ユーザが操作デバイス10を用いて実際にオブジェクト51を操作している様子を示す図である。これは、表示デバイス50として3DTVの表示部52から、ユーザが操作デバイス10をグローバル座標系のX軸の負方向に沿って引いた時の様子である。この場合、表示デバイス50は、視差を調整してそのユーザの操作に応じてユーザの手前にオブジェクト51を移動するように表示する。同様に、ユーザが操作デバイス10をグローバル座標系のX軸の正方向に沿って押し出した時、表示デバイス50は、オブジェクト51を表示部52の奥行き方向に動くように表示する。
L:視聴距離、
P:映像視差、
E:眼球間の距離、
D:オブジェクトの奥行き
とすると、
D:P =(D+L):E より、P =(D×E)/(D+L) となる。
P =αT (αは比例定数)
として関連付けることで、グローバル座標のX軸方向での操作デバイス10の動きを3D映像と結びつけることができる。
D:P =(L-D):E より、P =(D×E)/(L-D) となる。
P =αT (αは比例定数)
として関連付けることで、グローバル座標のX軸方向での操作デバイス10の動きを3D映像と結びつけることができる。
本発明に係る実施形態は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態が実現される。
5(5a、5b、5c)…加速度センサ
6(6a、6b、6c)…角速度センサ
7(7a、7b、7c)…磁気センサ
10…操作デバイス
50…表示デバイス
51…オブジェクト
Claims (6)
- ローカル座標系における直交3軸の検出軸を有する加速度センサ、前記直交3軸の検出軸を有する角速度センサ及び前記直交3軸の検出軸を有する磁気センサを備えた、ユーザにより3次元空間内で任意の姿勢で操作され得る操作デバイスの、前記加速度センサ、前記角速度センサ及び前記磁気センサでそれぞれ検出された加速度、角速度及び磁気強度の情報を取得する取得手段と、
前記3次元空間を表すグローバル座標系における前記操作デバイスの姿勢角度の情報を用いて、前記取得手段で取得された前記角速度を、前記グローバル座標系におけるグローバル角速度に変換する座標変換手段と、
前記ユーザによる前記操作デバイスの操作の開始時に前記取得手段で取得された前記加速度及び前記磁気強度の情報に基づき、前記姿勢角度のうち、前記操作デバイスの前記グローバル座標系における初期の前記姿勢角度を算出する初期姿勢角度算出手段と、
前記座標変換手段で変換された前記グローバル角速度の情報に基づき、前記操作デバイスの前記グローバル座標系における前記姿勢角度を更新する更新手段と、
前記座標変換手段に、前記角度算出手段で算出された前記初期姿勢角度の情報を用いて、前記操作の開始時に前記取得手段で取得された前記第1の角速度を前記グローバル角速度に変換させ、前記更新された姿勢角度の情報を用いて、前記第1の角速度が取得された後に取得された第2の角速度を前記グローバル角速度に変換させる制御手段と
を具備する情報処理装置。 - 請求項1に記載の情報処理装置であって、
前記座標変換手段は、前記取得手段で取得された前記加速度を、前記更新手段で更新された前記操作デバイスの姿勢角度の情報に基づき、前記グローバル座標系におけるグローバル加速度に変換する
情報処理装置。 - 請求項1または2に記載の情報処理装置であって、
前記取得手段で取得された、前記加速度、前記角速度及び前記磁気強度のうち、少なくとも1つの情報を用いて、前記ユーザにより前記操作デバイスの操作が開始されたことを判定する判定手段をさらに具備する情報処理装置。 - 請求項1から3のうちいずれか1項に記載の情報処理装置であって、
前記操作デバイスの操作対象物は、前記情報処理装置と電気的に接続された表示デバイスの画面に表示される3次元画像である
情報処理装置。 - 操作デバイスであって、
ローカル座標系における直交3軸の検出軸を有する加速度センサと、
前記直交3軸の検出軸を有する角速度センサと、
前記直交3軸の検出軸を有する磁気センサと、
前記加速度センサ、前記角速度センサ及び前記磁気センサでそれぞれ検出された加速度、角速度及び磁気強度の情報を送信する送信手段とを有し、
ユーザにより3次元空間内で任意の姿勢で操作され得る操作デバイスと、
制御装置であって、
前記操作デバイスから送信された前記情報を受信する受信手段と、
前記3次元空間を表すグローバル座標系における前記操作デバイスの姿勢角度の情報を用いて、前記受信された角速度を、前記グローバル座標系におけるグローバル角速度に変換する座標変換手段と、
前記ユーザによる前記操作デバイスの操作の開始時に前記受信手段で受信された前記加速度及び前記磁気強度の情報に基づき、前記姿勢角度のうち、前記操作デバイスの前記グローバル座標系における初期の前記姿勢角度を算出する初期姿勢角度算出手段と、
前記座標変換手段で変換された前記グローバル角速度の情報に基づき、前記操作デバイスの前記グローバル座標系における前記姿勢角度を更新する更新手段と、
前記座標変換手段に、前記角度算出手段で算出された前記初期姿勢角度の情報を用いて、前記操作の開始時に前記受信手段で受信された前記第1の角速度を前記グローバル角速度に変換させ、前記更新された姿勢角度の情報を用いて、前記第1の角速度が受信された後に受信された第2の角速度を前記グローバル角速度に変換させる制御手段とを有する制御装置と
を具備する情報処理システム。 - ローカル座標系における直交3軸の検出軸を有する加速度センサ、前記直交3軸の検出軸を有する角速度センサ及び前記直交3軸の検出軸を有する磁気センサを備えた、ユーザにより3次元空間内で任意の姿勢で操作され得る操作デバイスの、前記加速度センサ、前記角速度センサ及び前記磁気センサでそれぞれ検出された加速度、角速度及び磁気強度の情報を取得し、
前記ユーザによる前記操作デバイスの操作の開始時に前記取得された前記加速度及び前記磁気強度の情報に基づき、前記3次元空間を表すグローバル座標系における前記操作デバイスの姿勢角度のうち、初期の姿勢角度を算出し、
前記算出された初期の姿勢角度を用いて、前記操作の開始時に取得された第1の角速度を、前記グローバル座標系におけるグローバル角速度に変換し、
前記変換された前記グローバル角速度の情報に基づき、前記初期の姿勢角度に代わる新たな姿勢角度を算出し、
前記算出された新たな姿勢角度の情報を用いて、前記第1の角速度が取得された後に取得された第2の角速度を前記グローバル角速度に変換する
情報処理方法。
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