JP2013167732A - Display, screen and image conversion apparatus - Google Patents

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勝 石川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve a sense of speed or a depth perception with high certainty as it is real regarding a display which displays an image to be visible from the inside of a movable object in response to a simulated action of the movable object, a screen on which such an image is projected and an image conversion apparatus which gives such an image to the display or the screen.SOLUTION: A display is configured to display an image, around a movable object, to be visible from the inside of the movable object in response to a simulated action of the movable object. The display comprises a display screen at a position which is different for each of directions to the inside and which is in such a minimum distance that an object to be indicated by the image can be located with respect to the inside.

Description

本発明は、可動体の模擬された動きに応じてその可動体の内部から視認されべき画像を表示する表示器と、このような画像が投影されるスクリーンと、このような画像を表示器やスクリーンに与える画像変換装置とに関する。   The present invention relates to a display for displaying an image to be visually recognized from the inside of the movable body in accordance with the simulated movement of the movable body, a screen on which such an image is projected, and such an image to a display, The present invention relates to an image conversion device applied to a screen.

近年、高速のコンピュータと高度に進展した情報処理技術との組み合わせにより実現されるシミュレーション技術は、以下のような多様な分野に適したドライビングシミュレータやライディングシミュレータ(以下、これらを「運転模擬装置」という。)に積極的に適用されている。   In recent years, simulation technology realized by combining high-speed computers and highly advanced information processing technology is a driving simulator and riding simulator suitable for various fields such as the following (hereinafter referred to as “driving simulator”). .) Is actively applied.

(1) 本物に忠実な挙動が実現されることにより利用者に運転の経験や楽しみを与えるアミューズメント
(2) 運転技術(地域性、コスト、危険性等により実現が難しい道路状況等の模擬による多様な運転技術の習得および上達と、交通ルールの習得とを含む。)のトレーニング(検定等に用いられるものを含む。)
(3) 道路等の交通インフラや自動車の開発に必要なデータの収集および確認のために行われる学術研究
(1) Amusement that gives driving experience and enjoyment to users by realizing real faithful behavior
(2) Training (used for certification, etc.) of driving skills (including learning and improvement of various driving skills by simulating road conditions that are difficult to realize due to regionality, cost, danger, etc., and learning of traffic rules) Including
(3) Academic research to collect and confirm data necessary for road and other transportation infrastructure and vehicle development

このような運転模擬装置では、運転の模擬の対象となる車両の本物らしさの安価かつ確実な実現のために、本物の車両が組み込まれる場合が多く、このような車両の容易な選択や交換が可能であることが強く要望されつつある。   In such a driving simulation device, a real vehicle is often incorporated in order to realize the authenticity of a vehicle to be simulated for driving at a low cost and certainty, and such a vehicle can be easily selected and replaced. There is a strong desire to be possible.

図4は、従来の運転模擬装置の構成例を示す図である。
図において、運転の模擬の対象となる自動車41は、図示されない揺動装置42の頂部に積載されて固定される。自動車41の周囲には、その自動車41の車室の中央から一定の距離隔たった円筒状の内壁として形成され、かつ上記運転の模擬の形態や過程に応じたその自動車41の周囲の景色、地形、地物等を示す映像が投影されるスクリーン43が配置される。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional driving simulation apparatus.
In the figure, an automobile 41 to be simulated for driving is loaded and fixed on the top of a swing device 42 (not shown). Around the automobile 41, it is formed as a cylindrical inner wall spaced a certain distance from the center of the passenger compartment of the automobile 41, and the scenery and terrain around the automobile 41 according to the simulated form and process of the driving described above. Further, a screen 43 on which an image showing a feature or the like is projected is arranged.

そのスクリーン43を構成する円筒体の頂部の内、その円筒体の内壁と中心が同じであって相似な形状の環状部材の上には、上記スクリーン43に映像を区分して投影するプロジェクタ44-1〜44-5が所定の間隔で支持される。自動車41、上記揺動装置42およびプロジェクタ44-1〜44-5には、これらを統括するコンピュータ45の対応する入出力ポートが接続される。また、自動車41の周囲は、上記スクリーン43を構成する円筒体が遮光体で構成されることにより、外部に対する光学的な遮蔽が図られる。 On the top of the cylindrical body constituting the screen 43, on the annular member having the same center as the inner wall of the cylindrical body and having a similar shape, the projector 44- 1 to 44-5 are supported at predetermined intervals. Corresponding input / output ports of a computer 45 that controls them are connected to the automobile 41, the swing device 42, and the projectors 44-1 to 44-5. Further, around the automobile 41, the cylindrical body constituting the screen 43 is constituted by a light shielding body, so that optical shielding from the outside is achieved.

このような構成の運転模擬装置では、コンピュータ45は、所定のソフトウエアを実行することによって以下の項目にかかわるインタフェースをとり、かつ各部の監視および設定等を行うことによって、総合的に自動車41の模擬装置としての機能を実現する。   In the driving simulation apparatus having such a configuration, the computer 45 executes an interface for the following items by executing predetermined software, and performs monitoring and setting of each part, thereby comprehensively configuring the vehicle 41. A function as a simulation device is realized.

(1) 自動車41の運転席に装備されたステアリングホイール、ブレーキペダル、アクセルペダル等(図示されない。)の操作と、速度計、燃料計等(図示されない。)の照明およびこれらの表示
(2) 揺動装置42を介して設定され、適宜可変される自動車41の姿勢
(3) プロジェクタ44-1〜44-5を介するスクリーン43への映像の投影
(1) Operation of steering wheel, brake pedal, accelerator pedal, etc. (not shown) installed in the driver's seat of the automobile 41, illumination of speedometer, fuel gauge, etc. (not shown) and display thereof
(2) The attitude of the automobile 41 set through the swing device 42 and appropriately varied
(3) Projecting images onto the screen 43 via the projectors 44-1 to 44-5

このようなプロジェクタ44-1〜44-5に与えられる映像信号には、スクリーン43の面が平面ではなく曲面であることに起因して生じる歪みの補正が予め図られる。   In the video signals given to the projectors 44-1 to 44-5, distortion caused by the surface of the screen 43 being a curved surface instead of a flat surface is corrected in advance.

また、このような補正は、プロジェクタ44-1〜44-5の光軸がスクリーン43を構成する円筒体の軸に交差する仮想的な直線上にあるため、単純な写像変換に基づいて実現される。   Further, such correction is realized based on simple mapping conversion because the optical axes of the projectors 44-1 to 44-5 are on a virtual straight line that intersects the axis of the cylindrical body constituting the screen 43. The

したがって、運転の模擬は、その模擬の過程でスクリーン43に投影される映像に大きな歪みや実物との差異が無いため、ドライバーに視覚的に極端な疲労を与えることなく実現される。   Therefore, the simulation of driving is realized without causing visual extreme fatigue to the driver because there is no large distortion or difference between the image projected on the screen 43 in the simulation process.

なお、上記自動車41については、運転の模擬の対象である自動車41の本物らしさの安価かつ確実な実現を図るために、既述の通りに、本物の車両が組み込まれる場合が多い。しかし、このような車両の容易な選択や交換が可能であることが要求されない場合には、必ずしも、本物の自動車でなくてもよく、例えば、模擬されるべき運転の形態や目的に適した運転席のみで代替されてもよい。   As for the automobile 41, a real vehicle is often incorporated as described above in order to realize an inexpensive and reliable realization of the authenticity of the automobile 41 that is a driving simulation target. However, if it is not required that such a vehicle can be easily selected or replaced, it may not necessarily be a real car, for example, driving suitable for the driving mode and purpose to be simulated. It may be replaced only with a seat.

なお、本発明に関連性がある先行技術としては、以下に列記する特許文献1および特許文献2があった。
(1) 「映像を投影する映像投影装置と該映像投影装置から投影された映像を映すスクリーンとを有し、車両運転時の運転者の視界に対応する映像を前記映像投影装置によって前記スクリーンに映すドライビングシミュレータにおいて、前記映像投影装置は、映像を投影するプロジェクタと、該プロジェクタで投影された映像を横方向にのみ拡大する拡大レンズとを有する」ことにより、「横長の映像を表示させることができ、その上で、コストを低減することができる」点に特徴があるドライビングシミュレータ…特許文献1
In addition, there existed patent document 1 and patent document 2 which are listed below as prior art relevant to this invention.
(1) “A video projection device for projecting an image and a screen for projecting an image projected from the image projection device, and an image corresponding to the field of view of the driver when driving the vehicle is displayed on the screen by the image projection device. In the driving simulator for projecting, the video projection device includes a projector that projects video and a magnifying lens that magnifies only the video projected by the projector in the horizontal direction. Can be reduced, and the cost can be reduced ".

(2) 「スカイダイビング及びパラシュート降下訓練を行う訓練室が形成された略球状のシミュレーション用シェルと、このシェルを揺動させる揺動手段と、上記シェル内に設けられ降下訓練者を水平状態から垂直状態に連続して支持する支持手段と、上記支持手段に設けられ降下訓練者の手足の動きを検知する手足センサと、上記支持手段に設けられ降下訓練者による開傘操作の有無を検知する開傘センサと、上記支持手段に設けられ降下訓練者によるコントロールラインの操作量を検知する操縦センサと、上記各センサからの検知値が入力され、水平状態のときに手足センサからの検知値で揺動手段を揺動させ、かつ、開傘センサからの検知値で支持手段を水平状態から垂直状態に連続して回動させ、さらに垂直状態のときに操縦センサからの検知値で揺動手段を揺動させる制御手段とを備え、上記シェルの内壁に形成された映像表示手段が、降下映像を投影するプロジェクタと、プロジェクタからの投影画像を受けて透過する曲面スクリーンと、曲面スクリーンからの拡散光を平行光にするための曲面ビームスプリッタ及び光学系コンポーネントからなるパンケーキ・ウィンドウとで構成された複数のパンケーキ・ウィンドウ表示装置である」ことにより、「小型の装置で加速度感や旋回感が得られ、しかも広範囲の視界が得られる」点に特徴があるスカイダイビング及びパラシュート降下訓練シミュレータ…特許文献2 (2) “A substantially spherical simulation shell in which a training room for skydiving and parachute descent training is formed, rocking means for rocking the shell, and a descent trainer installed in the shell from a horizontal state. Support means for continuously supporting in a vertical state, a limb sensor provided on the support means for detecting movement of a limb of a descent trainer, and detecting presence / absence of an opening operation by a descent trainer provided on the support means An opening sensor, a steering sensor provided on the support means for detecting the operation amount of the control line by the descent trainer, and a detection value from each of the sensors are input, and the detection value from the limb sensor is in a horizontal state. The swinging means is swung, and the support means is continuously rotated from the horizontal state to the vertical state by the detection value from the opening sensor, and further from the steering sensor in the vertical state. Control means for swinging the swinging means with the detected value, and the image display means formed on the inner wall of the shell projects a projector that projects the descending image, and a curved screen that receives and transmits the projection image from the projector And a plurality of pancake window display devices composed of a curved beam splitter for collimating the diffused light from the curved screen and an optical system component, ” Skydiving and parachute descent training simulator characterized by the fact that the device can provide a feeling of acceleration and a sense of turning, and a wide field of view can be obtained ... Patent Document 2

特開2002−311806号公報JP 2002-31806 A 特開平8−182788号公報JP-A-8-182788

ところで、上述した従来例では、自動車41の運転席に着座するドライバーのアイポイントとスクリーン43との距離が3メートルないし3.5メートルと遠いために、以下に列記する物については、自動車41の実際の走行時に比べて、視覚的な速度感や遠近感が大幅に異なる場合があった。   By the way, in the above-described conventional example, the distance between the eye point of the driver seated in the driver's seat of the automobile 41 and the screen 43 is as far as 3 to 3.5 meters. In some cases, the sense of speed and perspective are significantly different from those of actual driving.

(1) 高速で走行している高速道路のシーンにおいて、自動車41の側部に至近の防音壁、照明灯等
(2) トンネル内を走行しているシーンにおいて、自動車41の側部に至近の位置にあり、かつ刻々とドライバーの視界に入っては遠ざかる側壁
(1) In the scene of a highway running at high speed, a sound barrier, lighting, etc. near the side of the car 41
(2) A side wall that is close to the side of the car 41 and that moves away from the driver ’s field of view in the scene of traveling in a tunnel.

なお、スクリーン43に投影される画像に含まれるものの内、自動車41に対して至近点に位置するものについては、予め施される画像処理の過程で、拡大等の処理が施されることによって強調が可能であるが、上記アイポイントとスクリーン43との距離が実際距離より大幅に長いために、十分な迫真感は必ずしも得られなかった。   Of those included in the image projected on the screen 43, those located at the closest point to the automobile 41 are emphasized by performing processing such as enlargement in the course of image processing performed in advance. However, since the distance between the eye point and the screen 43 is much longer than the actual distance, a sufficient sense of realism was not always obtained.

また、速度感についても、ドライバーのアイポイントと自動車41の前方と側部との方向にそれぞれ位置するスクリーン43との距離が同じであるため、ドライバーの視覚を通した迫真感は十分には達成されず、ドライバーの体感速度は実際より遅くならざるを得なかった。   As for the speed feeling, the distance between the driver's eye point and the screen 43 positioned in the front and side directions of the automobile 41 is the same, so that the driver's visual sense can be fully achieved. As a result, the driver's perceived speed was unavoidable.

本発明は、本物らしい速度感や遠近感を確度高く達成できる表示器、スクリーンおよび画像変換装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a display, a screen, and an image conversion apparatus that can achieve a real sense of speed and perspective with high accuracy.

請求項1に記載の発明は、可動体の模擬された動きに応じて前記可動体の内部から視認されるべき前記可動体の周りの画像を表示する表示器であって、前記内部に対する方向毎に異なり、前記画像で示されるものが前記内部に対して位置し得る最小の距離となる位置に表示面を有する。   The invention according to claim 1 is a display that displays an image around the movable body to be visually recognized from the inside of the movable body according to the simulated movement of the movable body, and is provided for each direction with respect to the interior. In contrast, what is shown in the image has a display surface at a position that is the minimum distance that can be located with respect to the inside.

すなわち、表示面の位置は、その表示面に画像として表示されるものが位置し得る最小の距離より遠い位置には設定されない。   That is, the position of the display surface is not set to a position farther than the minimum distance at which an image displayed on the display surface can be located.

請求項2に記載の発明は、可動体の模擬された動きに応じて前記可動体の内部から視認されるべき前記可動体の周りの画像が投影されるスクリーンであって、前記内部に対する方向毎に異なり、前記画像で示されるものが前記内部に対して位置し得る最小の距離となる位置に表示面を有する。   The invention according to claim 2 is a screen on which an image around the movable body to be visually recognized from the inside of the movable body is projected according to the simulated movement of the movable body, and the image is projected for each direction with respect to the inside. In contrast, what is shown in the image has a display surface at a position that is the minimum distance that can be located with respect to the inside.

すなわち、表示面の位置は、その表示面に画像として表示されるものが位置し得る最小の距離より遠い位置には設定されない。   That is, the position of the display surface is not set to a position farther than the minimum distance at which an image displayed on the display surface can be located.

請求項3に記載の発明は、両眼視差の下で識別される距離が所定の範囲内にあり、かつ表面が非平面である表示面を有する表示器に、前記表面が前記非平面と異なる特定の面への表示に適した元画像を前記非平面に対する前記特定の表面の写像に変換して与える。   According to a third aspect of the present invention, in a display having a display surface whose distance identified under binocular parallax is within a predetermined range and whose surface is non-planar, the surface is different from the non-planar surface. An original image suitable for display on a specific surface is converted into a mapping of the specific surface with respect to the non-planar surface.

すなわち、表面が非平面である表示面とは異なる特定の表面に対する表示に適した画像は、その非平面に対する写像に変換されて表示される。   That is, an image suitable for display on a specific surface different from the display surface whose surface is non-planar is converted into a map for the non-planar and displayed.

請求項4に記載の発明は、両眼視差の下で識別される距離が所定の範囲内にあり、かつ表面が非平面である表示面を有するスクリーンに画像を投影する投影装置に、前記表面が前記非平面と異なる特定の面への表示に適した元画像を前記非平面に対する前記特定の表面の写像に変換して与える。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the projection apparatus that projects an image on a screen having a display surface whose distance identified under binocular parallax is within a predetermined range and whose surface is non-planar. Converts the original image suitable for display on a specific surface different from the non-plane into a mapping of the specific surface with respect to the non-plane.

すなわち、表面が非平面である表示面とは異なる特定の表面に対する表示に適した画像は、その非平面に対する写像に変換されて表示される。   That is, an image suitable for display on a specific surface different from the display surface whose surface is non-planar is converted into a map for the non-planar and displayed.

請求項5に記載の発明は、請求項3または請求項4に記載の画像変換装置において、前記表示面の表面は、前記元画像が識別されるべきアイポイントにおいて前記元画像の迫真性が確保される曲面、屈曲面、複合的な面体の集合の何れかとして構成される。   According to a fifth aspect of the present invention, in the image conversion device according to the third or fourth aspect, the authenticity of the original image is secured on the surface of the display surface at an eye point where the original image is to be identified. It is configured as any one of a curved surface, a bent surface, and a complex set of facets.

すなわち、表面が非平面である表示面とは異なる特定の表面に対する表示に適した画像は、様々に構成された非平面に対する写像として表示される。   That is, an image suitable for display on a specific surface different from the display surface whose surface is non-planar is displayed as a map with respect to variously configured non-planar surfaces.

本発明によれば、画像として表示面に表示されるものの見かけ上の距離は、両眼視差の下で視認され得る実際の距離から大幅に隔たることがない。   According to the present invention, the apparent distance of what is displayed on the display surface as an image is not significantly separated from the actual distance that can be viewed under binocular parallax.

また、本発明では、非平面の表示面に表示される写像は、両眼視差の下で視認されるべき位置より過度に近いあるいは遠い位置には表示されない。   In the present invention, the map displayed on the non-planar display surface is not displayed at a position that is excessively near or far from the position to be viewed under binocular parallax.

さらに、本発明は、視覚情報を提供する多様な装置やシステムに適用可能となる。
したがって、本発明が適用された装置やシステムでは、画像情報の迫真性が高められ、かつ確度高く維持される。
Furthermore, the present invention can be applied to various devices and systems that provide visual information.
Therefore, in the apparatus and system to which the present invention is applied, the authenticity of the image information is enhanced and maintained with high accuracy.

本発明の一実施形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of this invention. 本実施形態においてコンピュータが行う処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the process which a computer performs in this embodiment. 本実施形態において行われる画像変換処理を説明する図である。It is a figure explaining the image conversion process performed in this embodiment. 従来の運転模擬装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the conventional driving | running simulation apparatus.

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態を示す図である。
図において、図4に示すものと同じものについては、同じ符号を付与し、ここではその説明を省略する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
In the figure, the same components as those shown in FIG. 4 are given the same reference numerals, and the description thereof is omitted here.

本実施形態と図4に示す従来例との構成の相違点は、以下に列記する点にある。
(1) 頂部から見た断面形状が円ではなく楕円であり、自動車41の正面および背面の中心を結ぶ線上にその楕円の長軸が重なる状態で配置された筒状のスクリーン11がスクリーン43に代えて備えられる。
The difference in configuration between this embodiment and the conventional example shown in FIG. 4 is in the points listed below.
(1) The cross-sectional shape seen from the top is not a circle but an ellipse, and the cylindrical screen 11 arranged in a state where the major axis of the ellipse overlaps the line connecting the front and back centers of the automobile 41 is the screen 43 It is provided instead.

(2) スクリーン11の頂部には、上記楕円に相似であって、上記楕円と長軸および短軸の双方が重なり、かつプロジェクタ44-1〜44-5が支持される楕円環状部材が既述の環状部材上に配置される。
(3) コンピュータ45に代えてコンピュータ12が備えられる。
(2) At the top of the screen 11, an elliptical annular member similar to the ellipse, in which both the ellipse and the major axis and minor axis overlap, and the projectors 44-1 to 44-5 are supported is described above. Arranged on the annular member.
(3) A computer 12 is provided instead of the computer 45.

図2は、本実施形態においてコンピュータが行う処理の手順を示すチャートである。
図3は、本実施形態において行われる画像変換処理の原理を示す図である。
以下、図1ないし図3を参照して本実施形態の動作を説明する。
FIG. 2 is a chart showing a procedure of processing performed by the computer in this embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing the principle of image conversion processing performed in the present embodiment.
The operation of this embodiment will be described below with reference to FIGS.

本発明の特徴は、本実施形態では、後述する通りにコンピュータ12によって行われる処理と、その処理の下で画像が投影されるスクリーン11のアイポイントに対する距離とにある。
本実施形態では、コンピュータ12は、以下の処理を行う。
In the present embodiment, the feature of the present invention lies in the processing performed by the computer 12 as described later and the distance to the eye point of the screen 11 on which an image is projected under the processing.
In the present embodiment, the computer 12 performs the following processing.

(1) 自動車41について行われる運転の模擬の過程では、従来例と同様に、図4に示すスクリーン43にプロジェクタ44-1〜44-5を介してそれぞれ投影されるべき画像(以下、それぞれ「原画像V1」〜「原画像V5」という。)を生成する(図3ステップS1)。なお、以下では、このような原画像V1〜V5がそれぞれ投影されるスクリーン43上の領域については、それぞれ「部分スクリーンPS1」ないし「部分スクリーンPS2」と称する。  (1) In the process of simulating driving performed on the automobile 41, as in the conventional example, images to be projected onto the screen 43 shown in FIG. Original images V1 ”to“ original image V5 ”) are generated (step S1 in FIG. 3). Hereinafter, the areas on the screen 43 on which the original images V1 to V5 are respectively projected are referred to as “partial screen PS1” or “partial screen PS2”, respectively.

(2) 上記原画像V1〜V5のそれぞれ(以下、「原画像Vc」という。)について、下記の処理を実時間で施す。
(2-1) 原画像Vcが仮想的に「部分スクリーンPSc」に投影される過程で、該当する画像Vcが透過するスクリーン11上の部位(以下、「部分スクリーンPSc′」という。)に対するその「部分スクリーンPSc」の写像(以下、「写像画像Mc」という。)に、その原画像Vcを変換する(図3ステップS2)。
(2-2) プロジェクタ44-cを介して上記部分スクリーンPSc′にその写像画像Mcを投影する(図3ステップS3)。
(2) For each of the original images V1 to V5 (hereinafter referred to as “original image Vc”), the following processing is performed in real time.
(2-1) In the process in which the original image Vc is virtually projected onto the “partial screen PSc”, the part of the screen 11 through which the corresponding image Vc is transmitted (hereinafter referred to as “partial screen PSc ′”). The original image Vc is converted into a map of “partial screen PSc” (hereinafter referred to as “mapped image Mc”) (step S2 in FIG. 3).
(2-2) The mapped image Mc is projected onto the partial screen PSc ′ via the projector 44-c (step S3 in FIG. 3).

このような部分スクリーンPSc′(PS1′〜PS5′)の面は、水平面上における形状が従来例における円とは異なる楕円である。しかし、上述したように行われる原画像Vcから写像画像Mcへの写像変換の下で、これらの部分スクリーンPSc′(PS1′〜PS5′)に投影される写像画像Mcは、アイポイントからは、光学的な歪みを伴うことなく、従来例とほぼ同様の位置およびサイズで見える。   The surface of such a partial screen PSc ′ (PS1 ′ to PS5 ′) is an ellipse whose shape on the horizontal plane is different from the circle in the conventional example. However, the mapping image Mc projected on the partial screens PSc ′ (PS1 ′ to PS5 ′) under the mapping conversion from the original image Vc to the mapping image Mc performed as described above is, from the eye point, It can be seen at almost the same position and size as the conventional example without any optical distortion.

しかも、スクリーン11上では、上記部分スクリーンPSc′(PS1′〜PS5′)の内、自動車41の側面に近い部分スクリーンは、従来例に比べてその自動車41(アイポイント)に近い位置にある。   Moreover, on the screen 11, the partial screen near the side surface of the automobile 41 among the partial screens PSc ′ (PS 1 ′ to PS 5 ′) is closer to the automobile 41 (eye point) than the conventional example.

すなわち、自動車41の側面の方向に投影される画像は、目の位置がアイポイントにある操作者の両眼視差の下で、従来例より大幅に近い位置にある像として、視認される。
したがって、このような画像に含まれる物については、従来例に比べて、視覚的な速度感、遠近感を含む迫真感が向上し、視覚を介して操作者が体感可能な自動車41の速度の上限も高められる。
That is, the image projected in the direction of the side surface of the automobile 41 is visually recognized as an image that is located at a position that is significantly closer to the conventional example under the binocular parallax of the operator whose eye position is at the eye point.
Therefore, with respect to the objects included in such an image, the visual feeling of speed and the sense of realism including perspective are improved compared to the conventional example, and the speed of the automobile 41 that can be experienced by the operator through vision is improved. The upper limit is also increased.

なお、本実施形態では、スクリーン11の水平方向の断面のサイズは、自動者41の側面の方向に画像として投影される物がもっとも近く位置し得る位置に該当する部分スクリーンが位置する値に、設定されることが望ましい。   In the present embodiment, the size of the horizontal section of the screen 11 is set to a value at which a partial screen corresponding to a position where an object projected as an image in the direction of the side surface of the automatic person 41 can be located closest to It is desirable to set.

また、このようなスクリーン11の部分スクリーンPS1′〜PS5′とプロジェクター41-1〜41-5とのそれぞれの組み合わせは、部分スクリーンPS1′〜PS5′と表示面の位置、形状およびサイズの何れもが同じである第一ないし第五の表示装置(例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ等)で代替されてもよい。   Further, each of the combinations of the partial screens PS1 ′ to PS5 ′ and the projectors 41-1 to 41-5 of the screen 11 has the same positions, shapes and sizes of the partial screens PS1 ′ to PS5 ′ and the display surface. May be replaced by first to fifth display devices (for example, a liquid crystal display, a plasma display, an organic EL display, etc.) that are the same.

さらに、本実施形態では、原画像V1〜V5は、表示面が円筒体の内壁と見なし得る従来のスクリーン43への投影に適した画像となっている。   Furthermore, in the present embodiment, the original images V1 to V5 are images suitable for projection onto a conventional screen 43 whose display surface can be regarded as an inner wall of a cylindrical body.

しかし、これらの原画像V1〜V5は、既述の写像変換が可能であるならば、表面が曲面、屈曲面、複合的な面体の集合の何れかに該当するスクリーン43への投影に適した画像であってもよい。   However, these original images V1 to V5 are suitable for projection onto the screen 43 whose surface corresponds to any one of a curved surface, a curved surface, and a complex set of facets, as long as the mapping conversion described above is possible. It may be an image.

さらに、本実施形態では、スクリーン11の表示面は、上記原画像V1〜V5を写像画像M1〜M5にそれぞれ写像変換可能であるならば、必ずしも、楕円体の内壁として構成されなくてもよく、例えば、以下の何れとして構成されてもよい。   Furthermore, in the present embodiment, the display surface of the screen 11 does not necessarily have to be configured as an inner wall of an ellipsoid as long as the original images V1 to V5 can be converted into the mapped images M1 to M5, respectively. For example, it may be configured as any of the following.

(1) 自動車41の外側面に平行な面または平面
(2) 任意の曲面または屈曲面
(3) 複合的な面(平面であってもよい。)の集合
(1) A plane or plane parallel to the outer surface of the automobile 41
(2) Any curved or bent surface
(3) A set of compound surfaces (may be flat surfaces)

また、本実施形態では、既述の写像変換は、コンピュータ12によって行われる画像処理として実現されている。   In the present embodiment, the mapping conversion described above is realized as image processing performed by the computer 12.

しかし、このような写像変換の全てまたは一部は、所定の光学系(プロジェクタ41-1〜41-5に組み込まれてもよい。)によって、光学的に行われてもよい。   However, all or part of such mapping conversion may be optically performed by a predetermined optical system (may be incorporated in the projectors 41-1 to 41-5).

さらに、本実施形態では、プロジェクタ41-1〜41-5、部分スクリーンPS1′〜PS5′および原画像V1〜V5の数が何れも「5」となっているが、このような数は、「1」でもよく、任意の複数であってもよい。   Further, in the present embodiment, the numbers of the projectors 41-1 to 41-5, the partial screens PS1 ′ to PS5 ′, and the original images V1 to V5 are all “5”. 1 "or any plural number.

また、本実施形態では、スクリーン11の水平方向における断面の形状、寸法および位置が何れも一定となっている。   In the present embodiment, the shape, size and position of the cross section of the screen 11 in the horizontal direction are all constant.

しかし、本発明は、このような構成に限定されず、応答性や画像品質の変化が許容される場合には、上記断面の形状、寸法および位置の全てまたは一部の変更や切り替えが適宜可能に構成されてもよい。   However, the present invention is not limited to such a configuration, and when changes in responsiveness and image quality are allowed, all or part of the shape, size, and position of the cross section can be changed or switched as appropriate. May be configured.

さらに、本実施形態では、プロジェクタ41-1〜41-5は、スクリーン11の頂部のほぼ中央からそのスクリーン11の内側壁である表示面に対して写像画像M1〜M5が投影されている。   Furthermore, in the present embodiment, the projectors 41-1 to 41-5 project the mapped images M1 to M5 from the approximate center of the top of the screen 11 onto the display surface that is the inner wall of the screen 11.

しかし、本発明はこのような構成に限定されず、例えば、スクリーン11の外側壁に投影された写像画像M1〜M5がそのスクリーン11の内側壁にも写る場合には、これらの写像画像M1〜M5は、プロジェクタ41-1〜41-5によってこのようなスクリーン11の外側から外側壁に対して投影されてもよい。   However, the present invention is not limited to such a configuration. For example, when the mapped images M1 to M5 projected on the outer wall of the screen 11 are also reflected on the inner wall of the screen 11, these mapped images M1 to M1 are displayed. M5 may be projected from the outside of the screen 11 to the outer wall by the projectors 41-1 to 41-5.

また、本発明は、運転模擬装置に限定されず、例えば、以下の用途にも同様に適用可能である。
(1) 映画の放映
(2) 視覚情報の提供を伴う遊技施設
(3) 博物館等における展示
(4) 多様な移動体や可動系の振る舞いの模擬
Moreover, this invention is not limited to a driving | running simulation apparatus, For example, it can apply similarly to the following uses.
(1) Movie broadcast
(2) Amusement facilities with provision of visual information
(3) Exhibition at museums
(4) Simulating the behavior of various moving objects and moving systems

また、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の範囲において多様な実施形態の構成が可能であり、構成要素の全てまたは一部に如何なる改良が施されてもよい。   Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various configurations of the embodiments are possible within the scope of the present invention, and any improvements may be made to all or some of the components.

以下、本願に開示された発明の内、「特許請求の範囲」に記載しなかった発明の構成・作用および効果を「特許請求の範囲」、「課題を解決するための手段」および「発明の効果」の欄の記載に準じた様式により列記する。   Hereinafter, among the inventions disclosed in the present application, the configurations, operations, and effects of the invention that were not described in the “Claims” will be referred to as “Claims”, “Means for Solving the Problems”, and “ List them in a format similar to the description in the “Effect” column.

[請求項6] 請求項3ないし請求項5に記載の画像変換装置において、
前記元画像は、
可動体の動きの模擬によって得られ、
前記写像は、
前記元画像が識別されるべきアイポイントに対する前記表示面の形状および位置に適合する
ことを特徴とする画像変換装置。
[Claim 6] In the image conversion device according to any one of claims 3 to 5,
The original image is
Obtained by simulating the movement of a movable body,
The map is
An image conversion apparatus characterized in that the original image conforms to the shape and position of the display surface with respect to an eye point to be identified.

このような構成の画像変換装置では、請求項3ないし請求項5に記載の画像変換装置において、前記元画像は、可動体の動きの模擬によって得られる。前記写像は、前記元画像が識別されるべきアイポイントに対する前記表示面の形状および位置に適合する。   In the image conversion device having such a configuration, in the image conversion device according to any one of claims 3 to 5, the original image is obtained by simulating the movement of the movable body. The mapping is adapted to the shape and position of the display surface relative to the eye point where the original image is to be identified.

すなわち、動きが模擬されるべき可動体の形状、サイズ、位置および姿勢に柔軟に適応して、その可動体の振る舞いに応じて表示されるべき写像の迫真性が高められ、かつ安定に維持される。
したがって、上記可動体の動きの模擬の精度および本物らしさが高められる。
[請求項7] 請求項6に記載の画像変換装置において、
前記模擬の下で前記元画像を光学的に前記写像に変換する
ことを特徴とする画像変換装置。
In other words, it adapts flexibly to the shape, size, position and orientation of the movable body whose movement is to be simulated, and the authenticity of the map to be displayed is enhanced according to the behavior of the movable body, and is maintained stably. The
Therefore, the accuracy and authenticity of the simulation of the movement of the movable body are increased.
[Claim 7] In the image conversion apparatus according to claim 6,
An image conversion apparatus characterized in that the original image is optically converted into the mapping under the simulation.

このような構成の画像変換装置では、請求項6に記載の画像変換装置において、前記模擬の下で前記元画像を光学的に前記写像に変換する。   In the image conversion apparatus having such a configuration, in the image conversion apparatus according to claim 6, the original image is optically converted into the mapping under the simulation.

すなわち、元画像の写像への変換は、ディジタル画像処理としてではなく、光学的に行われる。
したがって、このような変換の形態が光学的に複雑でない場合には、構成の簡略化が図られ、かつ実時間性が容易に達成される。
That is, the conversion of the original image into a map is performed optically, not as digital image processing.
Therefore, when such a conversion form is not optically complicated, the configuration can be simplified and real-time performance can be easily achieved.

11,43 スクリーン
12,45 コンピュータ
41 自動車
42 揺動装置
44 プロジェクタ
11, 43 Screen 12, 45 Computer 41 Car 42 Oscillator 44 Projector

Claims (5)

可動体の模擬された動きに応じて前記可動体の内部から視認されるべき前記可動体の周りの画像を表示する表示器であって、
前記内部に対する方向毎に異なり、前記画像で示されるものが前記内部に対して位置し得る最小の距離となる位置に表示面を有する
ことを特徴とする表示器。
A display for displaying an image around the movable body to be viewed from the inside of the movable body in accordance with a simulated movement of the movable body,
A display device having a display surface at a position that is different for each direction with respect to the interior and that is the minimum distance that can be located with respect to the interior.
可動体の模擬された動きに応じて前記可動体の内部から視認されるべき前記可動体の周りの画像が投影されるスクリーンであって、
前記内部に対する方向毎に異なり、前記画像で示されるものが前記内部に対して位置し得る最小の距離となる位置に表示面を有する
ことを特徴とするスクリーン。
A screen on which an image around the movable body to be viewed from the inside of the movable body is projected according to a simulated movement of the movable body,
A screen having a display surface at a position that is different for each direction with respect to the interior and that is the minimum distance at which the image can be located with respect to the interior.
両眼視差の下で識別される距離が所定の範囲内にあり、かつ表面が非平面である表示面を有する表示器に、前記表面が前記非平面と異なる特定の面への表示に適した元画像を前記非平面に対する前記特定の表面の写像に変換して与える
ことを特徴とする画像変換装置。
Suitable for display on a specific surface having a display surface whose distance identified under binocular parallax is within a predetermined range and whose surface is non-planar, the surface being different from the non-planar surface An image conversion apparatus, wherein the original image is converted into a mapping of the specific surface with respect to the non-planar surface.
両眼視差の下で識別される距離が所定の範囲内にあり、かつ表面が非平面である表示面を有するスクリーンに画像を投影する投影装置に、前記表面が前記非平面と異なる特定の面への表示に適した元画像を前記非平面に対する前記特定の表面の写像に変換して与える
ことを特徴とする画像変換装置。
In a projection device that projects an image onto a screen having a display surface whose distance identified under binocular parallax is within a predetermined range and the surface is non-planar, the surface is different from the non-plane An image conversion apparatus characterized in that an original image suitable for display on a non-plane is converted into a mapping of the specific surface.
請求項3または請求項4に記載の画像変換装置において、
前記表示面の表面は、
前記元画像が識別されるべきアイポイントにおいて前記元画像の迫真性が確保される曲面、屈曲面、複合的な面体の集合の何れかとして構成される
ことを特徴とする画像変換装置。
In the image conversion device according to claim 3 or 4,
The surface of the display surface is
An image conversion apparatus, wherein the original image is configured as any one of a curved surface, a bent surface, and a complex set of facets that ensure the authenticity of the original image at an eye point to be identified.
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