JP2023025515A - Image display system, control unit, and data processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像表示システム、制御装置、及び、データ処理方法に関する。 The present invention relates to an image display system, control device, and data processing method.
従来、複数のプロジェクターとスクリーンとを組み合わせて画像を表示するシステムが知られている。特許文献1には、プロジェクターの投写画像を表示するスクリーン装置が、光を透過する光透過性と光を拡散する光拡散性とを有する光拡散手段を備える構成が開示されている。特許文献1には、複数のプロジェクターがスクリーン装置に対して互いに異なる方向から画像を投写することによって、立体感のある画像を表現できる、と記載がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, a system that displays an image by combining a plurality of projectors and screens is known. Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-200000 discloses a configuration in which a screen device for displaying a projected image of a projector includes a light diffusing means having a light transmissive property for transmitting light and a light diffusing property for diffusing light. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200000 describes that an image with a three-dimensional effect can be expressed by projecting images onto a screen device from different directions by a plurality of projectors.
特許文献1記載のシステムは文字等を含む平面画像をスクリーン装置に投写することによって、立体感のある表示を行う。これに対し、3次元形状データを利用して、より立体的な表示を行うことが望まれていた。 The system described in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-200003 projects a plane image including characters and the like onto a screen device to display a stereoscopic image. On the other hand, it has been desired to perform more stereoscopic display using three-dimensional shape data.
本開示の一態様は、透光性を有する複数のスクリーンと、前記複数のスクリーンの各々に画像を投写する複数のプロジェクターと、前記複数のプロジェクターの各々に接続され、複数の画像データを前記複数のプロジェクターの各々に送信する制御装置と、を備え、前記制御装置は、3次元形状データと、前記3次元形状データから複数の断面形状データを生成する処理におけるデータセット数と、を受け付けることと、前記データセット数に基づいて、前記3次元形状データから前記複数の断面形状データを生成することと、前記複数の断面形状データに基づいて前記複数の画像データを生成することと、前記複数の画像データを前記複数のプロジェクターの各々に送信することと、を実行する、画像表示システムである。 According to one aspect of the present disclosure, a plurality of translucent screens, a plurality of projectors that project images onto each of the plurality of screens, a plurality of projectors connected to each of the plurality of projectors, and a a control device for transmitting to each of the projectors, wherein the control device receives three-dimensional shape data and the number of data sets in a process of generating a plurality of cross-sectional shape data from the three-dimensional shape data; , generating the plurality of cross-sectional shape data from the three-dimensional shape data based on the number of data sets; generating the plurality of image data based on the plurality of cross-sectional shape data; and transmitting image data to each of the plurality of projectors.
本開示の別の一態様は、3次元形状データから断面形状データを生成する処理におけるデータセット数を受け付けることと、前記データセット数に基づいて、前記3次元形状データから複数の前記断面形状データを生成することと、複数の前記断面形状データに基づいて、複数の画像データを生成することと、複数の前記画像データを、透光性を有するスクリーンに画像を投写する複数のプロジェクターに送信することと、を含む、制御装置である。 Another aspect of the present disclosure is to receive a number of data sets in a process of generating cross-sectional shape data from three-dimensional shape data, and based on the number of data sets, a plurality of cross-sectional shape data from the three-dimensional shape data , generating a plurality of image data based on the plurality of cross-sectional shape data, and transmitting the plurality of image data to a plurality of projectors that project an image on a translucent screen. and a control device.
本開示のさらに別の一態様は、3次元形状データから断面形状データを生成する処理におけるデータセット数を受け付けることと、前記データセット数に基づいて、前記3次元形状データから複数の前記断面形状データを生成することと、複数の前記断面形状データに基づいて、複数の画像データを生成することと、複数の前記画像データを、透光性を有するスクリーンに画像を投写するプロジェクターに送信することと、を含む、データ処理方法である。 Yet another aspect of the present disclosure is to receive a number of data sets in a process of generating cross-sectional shape data from three-dimensional shape data, and based on the number of data sets, a plurality of cross-sectional shapes from the three-dimensional shape data generating data; generating a plurality of image data based on the plurality of cross-sectional shape data; and transmitting the plurality of image data to a projector that projects an image onto a translucent screen. and a data processing method.
本開示のさらに別の一態様は、複数のスクリーンが第2スクリーンを含み、複数のスクリーンの各々に対応し、複数のスクリーンの各々に対するユーザーの操作を検出する複数の検出装置をさらに備え、制御装置は、操作が第1スクリーンに対する操作であると判定した場合に、操作に基づいて第1画像データを生成することと、操作が第2スクリーンに対する操作であると判定した場合に、操作に基づいて複数の画像データのうち一つである第2画像データを生成することと、を含む請求項2に記載の画像表示システムである。 Yet another aspect of the present disclosure further comprises a plurality of detection devices, wherein the plurality of screens includes a second screen, corresponds to each of the plurality of screens, and detects a user's operation on each of the plurality of screens; The device generates first image data based on the operation when it is determined that the operation is for the first screen, and generates the first image data based on the operation when it is determined that the operation is for the second screen. generating second image data, which is one of the plurality of image data, using the image display system of claim 2.
[1.第1実施形態]
[1-1.画像表示システムの構成]
図1は、第1実施形態に係る画像表示システム1の概略構成を示す図である。画像表示システム1は、複数のスクリーン15、複数のプロジェクター10、及び、制御装置5を備える。図1には、画像表示システム1が5つのプロジェクター10A、10B、10C、10D、10E、及び、5つのスクリーン15A、15B、15C、15D、15Eを備える例を示す。
[1. First Embodiment]
[1-1. Configuration of image display system]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an
図1に示す画像20A~20Eは、プロジェクター10A~10Eにより投写される投写画像である。制御装置5は、プロジェクター10A~10Eの各々に画像データD1、D2、D3、D4、D5を送信する。プロジェクター10Aは、制御装置5から画像データD1を受信し、画像データD1に基づきスクリーン15Aに画像20Aを投写する。同様に、プロジェクター10B、10C、10D、10Eは、それぞれ、画像データD2、D3、D4、D5に基づき、スクリーン15B、15C、15D、15Eに画像20B、20C、20D、20Eを投写する。
図1及び後述する図3、図5において、スクリーン15A~15Eが設置された設置空間における位置をX-Y-Z直交座標で示す。X軸はスクリーン15の水平方向に平行であり、Y軸はスクリーン15A~15Eが並ぶ方向に平行であり、Z軸はスクリーン15の垂直方向に平行である。このX-Y-Z直交座標における原点は任意に設定可能である。本実施形態では、スクリーン15Aの下端の一隅を原点とする。スクリーン15の設置空間において、スクリーン15の面内における位置はX-Z座標で表される。スクリーン15A~15Eが並ぶ方向における位置はY座標で表される。
In FIG. 1 and FIGS. 3 and 5, which will be described later, the positions in the installation space where the
以下の説明において、プロジェクター10A~10Eを区別しない場合はプロジェクター10と記載する。同様に、スクリーン15A~15Eを区別しない場合はスクリーン15と記載する。また、画像20A~20Eを区別しない場合は画像20と記載し、画像データD1~D5を区別しない場合は画像データDと記載する。
In the following description, the
画像表示システム1では、画像を表示することの一例として、プロジェクター10によってスクリーン15に画像を投写することを示す。すなわち、本実施形態で説明する画像の投写は、表示の一例である。
In the
画像表示システム1が有するスクリーン15の数は5つに限られない。また、プロジェクター10の数は5つに限られない。図1では、一つのプロジェクター10が一つのスクリーン15に画像20を投写する例を示したが、プロジェクター10とスクリーン15との対応は、図1の例に制限されない。例えば、一つのプロジェクター10が、複数のスクリーン15に画像20を投写してもよい。この場合、プロジェクター10は、画像20を投写するスクリーン15を単位時間毎に切り替えることによって、時分割で画像を投写する。例えば、プロジェクター10Aが、スクリーン15A、15B、15C、15D、15Eに、順に、画像20A、20B、20C、20D、20Eを投写する。
The number of
画像データD1~D5は、例えば、一つの3次元形状データOから生成されるデータである。3次元形状データOは、立体図形等の形状を示す3次元データである。例えば、3次元形状データOは、3D-CAD(Computer-Aided Design)アプリケーションプログラムで作成されたデータが挙げられる。3次元形状データOのデータ形式は、制限されない。例えば、STLデータやOBJデータであってもよい。 The image data D1 to D5 are data generated from one piece of three-dimensional shape data O, for example. The three-dimensional shape data O is three-dimensional data representing a shape such as a solid figure. For example, the three-dimensional shape data O includes data created by a 3D-CAD (Computer-Aided Design) application program. The data format of the three-dimensional shape data O is not restricted. For example, it may be STL data or OBJ data.
画像20A~20Eは、3次元形状データOから生成された画像であるため、全体として1つの立体形状を表しており、画像表示システム1は複数のスクリーン15に画像20を投写することによって、立体投写を実現する。
3次元形状データOから画像データD1~D5を生成する処理については後述する。
Since the
Processing for generating the image data D1 to D5 from the three-dimensional shape data O will be described later.
スクリーン15は、透光性を有する。詳細には、スクリーン15は、可視光における少なくとも一部の波長域を透過させる特性を有する。スクリーン15の可視光の透過率は100%であってもよいし、100%より少なくてもよい。例えば、スクリーン15Aは、少なくとも画像20Bを、スクリーン15Aを透過してユーザーUが視認できる程度の透光性を有する。スクリーン15B~15Eも同様に、透光性を有する。ユーザーUが、スクリーン15A~15Dは、スクリーン15Aを透過して、画像20B、20C、20D、20Eのうち複数を視認できる程度の透光性を有することが好ましい。また、ユーザーUが、スクリーン15Eを透過して、画像20D、20C、20B、20Aのうち複数を視認できることが好ましい。
The
[1-2.制御装置の構成]
図2は、制御装置5の構成図である。
制御装置5は、CPU25(Central Processing Unit)、RAM38(Random Access Memory)、ROM40(Read Only Memory)、記憶部42、入力部53、表示部54、及び、送信部55を有する。制御装置5を構成する各部はバス56により相互に接続される。
[1-2. Configuration of control device]
FIG. 2 is a configuration diagram of the
The
制御装置5は、例えば、PC(Personal Computer)、スマートフォン、タブレット型PC等で構成される情報端末装置である。本実施形態では、制御装置5がプロジェクター10とは互いに独立した装置であり、制御装置5から見てプロジェクター10が外部装置となる構成を説明する。制御装置5は、プロジェクター10とは独立した装置である必要はなく、例えば、プロジェクター10と一体となった装置が含むプロセッサーによって制御装置5の機能が実現される構成としてもよい。
The
CPU25は、1つ又は複数のプロセッサーで構成され、記憶部42が記憶する制御プログラムを実行することにより、制御装置5の各種機能を実現する。RAM38は揮発性の半導体記憶素子であり、CPU25のワークエリアを形成する。ROM40は、半導体記憶素子であり、CPU25によって実行されるプログラム、及び、CPU25が処理するデータ等を不揮発的に記憶する。
The
記憶部42は、記憶媒体を備える。記憶媒体は例えばハードディスク、光ディスク装置、或いは、SSD(Solid State Drive)等の半導体記憶デバイスである。記憶部42は、CPU25が実行するプログラム、及び、CPU25が処理するデータ等を不揮発的に記憶する。
The
記憶部42は、3次元形状データ記憶領域44、データセット数情報記憶領域46、位置情報記憶領域48、断面形状データ記憶領域50、及び、画像データ記憶領域52を有する。これらの記憶領域は、例えば、記憶部42を構成する記憶媒体の記憶領域に設けられる論理的な記憶領域である。3次元形状データ記憶領域44は、3次元形状データOを記憶する。データセット数情報記憶領域46は、データセット数情報を記憶する。ここで、データセット数とは、1つの3次元形状データOから生成される断面形状データCDの数をいう。位置情報記憶領域48は、画像表示システム1が備える複数のスクリーン15の位置を示すスクリーン位置情報を記憶する。断面形状データ記憶領域50は、断面形状データCDを記憶する。画像データ記憶領域52は、画像データDを記憶する。
The
入力部53は、データが入力されるインターフェイスを備える。入力部53は、例えば、LANインターフェイス、無線通信インターフェイス等の通信インターフェイスを備える。この場合、制御装置5は、入力部53に接続された外部のコンピューターとデータ通信を実行し、3次元形状データOやデータセット数情報を含む各種のデータを受信する。また、入力部53は、USB(Universal Serial Bus)インターフェイスを備えてもよい。この場合、制御装置5は、入力部53に接続された外部のコンピューターやUSBメモリーから、3次元形状データOやデータセット数情報を含む各種のデータを取得する。また、入力部53は、入力デバイスを備えてもよい。入力デバイスは、キーボードやマウスが挙げられる。制御装置5は、ユーザーUや制御装置5を設定するオペレーターが入力デバイスを操作することによって、データセット数情報等の情報を入力した場合に、入力された情報を取得する。
The input unit 53 has an interface through which data is input. The input unit 53 includes a communication interface such as a LAN interface, wireless communication interface, or the like. In this case, the
表示部54は、液晶表示パネルや有機EL(Electro-Luminescence)パネル等の表示パネルを有する。表示部54は、CPU25の制御に従って、画像表示システム1の動作状態や受付部30が受け付けた各種情報を表示する。また、表示部54は、制御装置5の操作を行うための操作画面を表示してもよい。入力部53は、表示部54と一体化されたタッチパネルであってもよい。
The
送信部55は、LANインターフェイス、無線通信インターフェイス等の通信インターフェイスを備える。また、送信部55は、HDMI(High-Definition Multimedia Interface)等の画像出力インターフェイスを備えてもよい。ここで、HDMIは登録商標である。
送信部55は、プロジェクター10に接続され、CPU25の制御に従って、プロジェクター10に画像データDを送信する。具体的には、送信部55は、プロジェクター10A、10B、10C、10D、10Eの各々に接続される。CPU25は、送信部55により、プロジェクター10Aに画像データD1を送信する。同様に、CPU25は、送信部55により、プロジェクター10B、10C、10D、10Eに画像データD2、D3、D4、D5を送信する。
The transmission unit 55 has a communication interface such as a LAN interface and a wireless communication interface. The transmission unit 55 may also include an image output interface such as HDMI (High-Definition Multimedia Interface). Here, HDMI is a registered trademark.
The transmission unit 55 is connected to the
CPU25は、記憶部42が記憶する不図示の制御プログラムを実行することによって、受付部30、断面データ生成部32、画像データ生成部34、及び、送信制御部36の機能を実現する。受付部30は、入力部53によって、3次元形状データO、及び、データセット数情報を受け付ける。
The
受付部30は、入力部53から入力される3次元形状データOを取得し、取得した3次元形状データOを3次元形状データ記憶領域44に記憶させる。3次元形状データOは、予め3次元形状データ記憶領域44に記憶されていてもよい。また、CPU25が入力部53以外の手段によって3次元形状データOを取得し、3次元形状データ記憶領域44に記憶させてもよい。
The
受付部30は、他のコンピューターから入力部53に入力されるデータ、または、入力部53の入力デバイスの操作に基づき、データセット数情報を取得する。受付部30は、取得したデータセット数情報をデータセット数情報記憶領域46に記憶させる。
The
データセット数情報は、3次元形状データOから複数の断面形状データCDを生成し、断面形状データCDをもとに画像データDを生成する処理において参照されるパラメーターである。データセット数情報は、3次元形状データOから生成される断面形状データCDのデータセット数を示す。 The data set number information is a parameter referred to in the process of generating a plurality of cross-sectional shape data CD from the three-dimensional shape data O and generating the image data D based on the cross-sectional shape data CD. The data set number information indicates the number of data sets of the cross-sectional shape data CD generated from the three-dimensional shape data O. FIG.
データセット数情報は、3次元形状データOに対応付けられる。例えば、受付部30は、3次元形状データOを受け付けた後、データセット数情報を受け付けた場合に、これらの3次元形状データOとデータセット数情報とを対応付ける処理を行う。受付部30は、3次元形状データOと、データセット数情報とを対応させて、3次元形状データ記憶領域44及びデータセット数情報記憶領域46に記憶させる。
また、データセット数情報が3次元形状データOに対応付けられない構成であってもよい。例えば、1つのデータセット数情報が、断面データ生成部32が処理する全ての3次元形状データOに適用される構成であってもよい。
Data set number information is associated with the three-dimensional shape data O. FIG. For example, when receiving the data set number information after receiving the three-dimensional shape data O, the receiving
Further, the data set number information may not be associated with the three-dimensional shape data O. FIG. For example, one piece of data set number information may be applied to all three-dimensional shape data O processed by the cross-sectional
断面データ生成部32は、3次元形状データ記憶領域44に記憶された3次元形状データOをもとに、断面形状データCDを生成する。この処理において、断面データ生成部32は、データセット数情報記憶領域46に記憶されたデータセット数情報、及び、位置情報記憶領域48が記憶する位置情報を参照する。断面データ生成部32は、生成した断面形状データCDを、スクリーン位置情報に対応づけて断面形状データ記憶領域50に記憶させる。
The
スクリーン位置情報は、スクリーン15A、15B、15C、15D、15Eの各々の位置を示す情報である。スクリーン位置情報は、スクリーン15A、15B、15C、15D、15Eの相互の相対位置を示す情報であってもよい。また、スクリーン位置情報は、スクリーン15の設置空間に設定された原点を基準とする、スクリーン15A、15B、15C、15D、15Eの絶対位置を示す情報であってもよい。本実施形態では一例として、上述したX-Y-Z直交座標における各スクリーン15A、15B、15C、15D、15EのY座標を、スクリーン位置情報として位置情報記憶領域48に記憶する。
The screen position information is information indicating the position of each of the
スクリーン位置情報は、例えば、受付部30によって入力部53を利用して受け付けられる。スクリーン位置情報は、3次元形状データOに含まれ、或いは、3次元形状データOに付加されていてもよく、この場合、受付部30は、3次元形状データOとともに位置情報を受け付けて、位置情報記憶領域48に記憶させる。また、スクリーン位置情報を制御装置5が生成する構成であっても良い。例えば、受付部30は、スクリーン15の設置空間を撮影した撮影画像を取得し、撮影画像からスクリーン15の画像を抽出することによって、各々のスクリーン15の位置を特定する。この場合、撮影画像データから各スクリーン15の位置を示すスクリーン位置情報を容易に得ることができる。
The screen position information is received by the receiving
画像データ生成部34は、断面データ生成部32が生成する断面形状データCDをもとに、画像データDを生成する。画像データ生成部34が生成する画像データDの数と、断面形状データCDの数とは一致してもよいし、異なる数であってもよい。すなわち、画像データ生成部34は、1つの断面形状データCDから複数の画像データDを生成してもよいし、1つの断面形状データCDを1つの画像データDに変換する処理を行ってもよい。画像データ生成部34は、断面形状データCDをもとに、各々のプロジェクター10に対応する画像データDを生成する。詳細には、画像データ生成部34は、画像データD1、D2、D3、D4、D5を生成し、それぞれの画像データDを、プロジェクター10A~10Eに対応付けて、画像データ記憶領域52に記憶させる。
The
画像データDのフォーマットは、静止画像データ用の公知のフォーマットを採用できる。例えば、GIF(Graphics Interchange Format)、JPEG(Joint Photographic Experts Group)、PNG(Portable Network Graphics)が挙げられる。 The format of the image data D can adopt a known format for still image data. Examples include GIF (Graphics Interchange Format), JPEG (Joint Photographic Experts Group), and PNG (Portable Network Graphics).
送信制御部36は、画像データ記憶領域52が記憶する画像データDを、各々の画像データDに対応付けられたプロジェクター10に送信する。例えば、送信制御部36は、画像データD1をプロジェクター10Aに送信し、画像データD2~D5を、それぞれプロジェクター10B~10Eに送信する。
The
[1-3.断面形状データの生成]
図3は、断面形状データCDを生成する処理の説明図である。
3次元形状データOは、例えば立体図形のデータであり、図3の例で立体形状は円錐である。断面データ生成部32は、円錐の3次元形状データOから、円錐の断面を示す断面形状データCDを生成する。図3において、P1、P2、P3、P4、P5は、それぞれ、3次元形状データOから切り出される断面である。断面P1~P5の位置は、断面データ生成部32が3次元形状データOの切り出しを行う位置に対応する。
[1-3. Generation of cross-sectional shape data]
FIG. 3 is an explanatory diagram of the process of generating cross-sectional shape data CD.
The three-dimensional shape data O is, for example, three-dimensional figure data, and the three-dimensional shape is a cone in the example of FIG. The
断面データ生成部32が3次元形状データOから生成する断面形状データCDの数は、データセット数情報記憶領域46に記憶されているデータセット数情報により決定される。ここでは、データセット数情報が示す断面形状データCDの数、すなわちデータセット数が5である例を示す。この例では、データセット数情報が示すデータセット数がスクリーン15の数と一致する。
The number of pieces of cross-sectional shape data CD generated from the three-dimensional shape data O by the
断面データ生成部32は、3次元形状データOを、スクリーン15の設置空間に定義されたX-Y-Z直交座標に対応付ける。さらに、断面データ生成部32は、スクリーン位置情報に基づき、スクリーン15A~15Eの各々の座標を決定する。断面データ生成部32は、スクリーン15A~15Eの各々の位置に基づき、断面P1~P5の位置を決定する。例えば、断面P1~P5の位置は、スクリーン15A~15Eの各々の位置に対応する。
The
ここで、断面データ生成部32は、スクリーン15A~15Eの各々の少なくともY座標を決定する。また、スクリーン位置情報が、スクリーン15の設置空間に対応する情報を含まない場合、受付部30は、スクリーン位置情報をY軸に対応付ける処理を行う。例えば、スクリーン位置情報が、スクリーン15A~15Eの相対位置のみを規定する情報である場合、受付部30は、スクリーン15AのY座標を決定する。さらに、受付部30は、決定した座標と、スクリーン15Aに対するスクリーン15B~15Eの相対位置とに基づいて、スクリーン15B~15Eの各々のY座標を決定する。
Here, the
断面データ生成部32は、3次元形状データOから画像を切り出す断面P1の位置を、スクリーン15AのY座標に基づき決定する。例えば、断面P1のY座標はスクリーン15AのY座標に等しい。同様に、断面データ生成部32は、断面P2~P5の位置を、スクリーン15B~15EのY座標に基づき決定する。
The
データセット数情報が示す断面形状データCDのデータセット数がスクリーン15の数と一致しない場合、断面データ生成部32は、スクリーン15のY座標とは無関係に断面PのY座標を決定する。例えば、断面データ生成部32は、3次元形状データOとY座標が重なる範囲において、Y座標が最も小さい断面Pの位置と、Y座標が最も大きい断面Pの位置とを決定する。これら2つの断面Pを両端の断面Pとする。図3の例では、断面P1と断面P5が両端の断面に相当する。断面データ生成部32は、データセット数情報に対応して、両端の断面Pの間において複数の断面Pの位置を決定する。これら複数の断面Pの位置は、例えば、両端の断面Pの間を、等しい距離で分割した位置に決定される。この方法によれば、3次元形状データOに重なるように、複数の断面Pが等間隔となるように、断面Pの位置が決定される。
If the number of data sets of the cross-sectional shape data CD indicated by the data set number information does not match the number of
また、受付部30は、データセット数情報とともに、或いは、データセット数情報に代えて、断面Pの位置を指定する分割位置情報を受け付けてもよい。受付部30は、分割位置情報を、3次元形状データOに対応付けてデータセット数情報記憶領域46に記憶する。分割位置情報は、例えば、3次元形状データOに対する分割位置の相対位置を指定する情報、或いは、3次元形状データOの座標に対応付けられる分割位置の座標を示す情報である。断面データ生成部32が複数の断面Pで3次元形状データOを切り出す場合、分割位置情報は、複数の断面Pの位置をそれぞれ指定する情報である。この場合、断面データ生成部32は、データセット数情報記憶領域46に記憶された分割位置情報を参照して、断面Pの位置を決定する。また、分割位置情報が3次元形状データOに対応付けられない構成であってもよい。例えば、1組の分割位置情報が、断面データ生成部32が処理する全ての3次元形状データOに適用されてもよい。
Further, the receiving
断面データ生成部32は、3次元形状データOを断面P1で切り出した平面画像のデータである断面形状データCD1を生成する。断面形状データCD1は、断面P1に相当するX-Z平面における平面画像のデータであり、X座標及びZ座標を用いて表現されるベクトル画像データ、或いは、ラスター画像データである。同様に、断面データ生成部32は、3次元形状データOを断面P2~P5の各位置で切り出した平面画像のデータである断面形状データCD2~CD5を生成し、断面形状データ記憶領域50に記憶させる。
The cross-sectional
画像データ生成部34は、断面形状データ記憶領域50をもとに、例えば、GIF、JPEG、PNG等のデータフォーマットを有する画像データDを生成する。断面形状データCDのデータセット数がスクリーン15の数に等しい場合、画像データDは、断面形状データCDを、プロジェクター10が処理可能なデータフォーマットに変換したデータである。断面形状データCDのデータセット数がスクリーン15の数と異なる場合、画像データ生成部34は、スクリーン15と近いY座標を有する複数の断面形状データCDから、スクリーン15とY座標が一致する断面形状データCDを補間演算等により生成する。ここで、画像データ生成部34は、生成した断面形状データCDのデータフォーマットを変換することによって画像データDを生成する。
The
画像データDは、3次元形状データOをスクリーン15のY座標で切り出した画像の画像データである。このため、複数の画像データDを、複数のプロジェクター10によって、複数のスクリーン15に投写することにより、画像20の集合を表示する。画像20の集合は、3次元形状データOに対応する立体的な画像である。また、スクリーン15は透光性を有するため、ユーザーUは、複数のスクリーン15に形成された複数の画像20を、同時に視認できる。これにより、画像表示システム1は、画像20の集合によって3次元形状データOを再現し、ユーザーUに立体的な画像を視認させることができる。
The image data D is image data of an image obtained by cutting out the three-dimensional shape data O at the Y coordinate of the
[1-4.画像表示システムの動作]
図4は、画像表示システム1の動作を示すフローチャートである。
ステップS1で、受付部30は、入力部53に入力されるデータセット数情報を受け付けて、データセット数情報記憶領域46に記憶させる。また、ステップS2で、受付部30は、スクリーン位置情報を受け付けて、位置情報記憶領域48に記憶させる。ステップS1の動作とステップS2の動作は同時に、或いは、逆の順序で実行されてもよい。
[1-4. Operation of Image Display System]
FIG. 4 is a flow chart showing the operation of the
In step S<b>1 , the
ステップS3で、断面データ生成部32は、3次元形状データ記憶領域44から3次元形状データOを読み出し、図3を参照して説明したように、データセット数情報記憶領域46に記憶されたデータセット数情報を参照して、断面形状データCDを生成する。断面データ生成部32は、生成した断面形状データCDを断面形状データ記憶領域50に記憶させる。
In step S3, the
ステップS4で、画像データ生成部34は、断面形状データ記憶領域50に記憶された断面形状データCDを読み出し、断面形状データCDをもとに画像データDを生成する。画像データ生成部34は、生成した画像データDを画像データ記憶領域52に記憶させる。
In step S4, the
ステップS5で、送信制御部36は、画像データ記憶領域52に記憶された画像データDを、送信部55によってプロジェクター10に送信する。
これにより、ステップS6で、プロジェクター10は、画像データDに基づく画像20をスクリーン15に表示する。
In step S<b>5 , the
Thereby, the
送信制御部36は、画像データ記憶領域52から画像データDを読み出し、読み出した画像データDが対応するプロジェクター10を選択し、選択したプロジェクター10に画像データDを送信する。これにより、画像データDと対応する位置に設置されたスクリーン15に、画像データDに基づく画像20が表示される。
The
[1-5.第1実施形態の作用]
以上説明したように、画像表示システム1は、透光性を有する複数のスクリーン15と、複数のスクリーン15の各々に画像を投写する複数のプロジェクター10とを備える。画像表示システム1は、複数のプロジェクター10の各々に接続され、複数の画像データを複数のプロジェクター10の各々に送信する制御装置5を備える。制御装置5は、3次元形状データと、3次元形状データから複数の断面形状データを生成する処理におけるデータセット数と、を受け付ける。制御装置5は、データセット数に基づいて、3次元形状データから複数の断面形状データを生成することと、複数の断面形状データに基づいて複数の画像データを生成することと、複数の画像データを複数のプロジェクターの各々に送信すること、とを実行する。
[1-5. Action of the first embodiment]
As described above, the
制御装置5は、3次元形状データOから断面形状データCDを生成する処理におけるデータセット数を受け付けることと、データセット数に基づいて、3次元形状データOから複数の断面形状データCDを生成することと、複数の断面形状データCDに基づいて、複数の画像データDを生成することと、複数の画像データDを、透光性を有するスクリーンに画像を投写する複数のプロジェクター10に送信することと、を含む。
The
本実施形態に係るデータ処理方法は、3次元形状データOから断面形状データCDを生成する処理におけるデータセット数を受け付けることと、データセット数に基づいて、3次元形状データOから複数の断面形状データCDを生成することと、複数の断面形状データCDに基づいて、複数の画像データDを生成することと、複数の画像データDを、透光性を有するスクリーン15に画像を投写するプロジェクター10に送信することと、を含む。
The data processing method according to the present embodiment includes receiving the number of data sets in the process of generating cross-sectional shape data CD from the three-dimensional shape data O, and obtaining a plurality of cross-sectional shapes from the three-dimensional shape data O based on the number of data sets. A
画像表示システム1は、複数のスクリーン15が第1スクリーンを含み、制御装置5は、第1スクリーンの位置を示すスクリーン位置情報を受け付けることと、データセット数に基づいて、3次元形状データO上の切り出しを行う位置を決定し、位置に対応する断面形状データCDを生成することと、位置に対応する断面形状データCDとスクリーン位置情報とに基づいて、複数の画像データDのうち一つである第1画像データを生成することと、を実行する。
In the
上記構成によれば、3次元形状データOの断面を切り出して生成される複数の画像データDが、複数のプロジェクター10によって、透光性を有する複数のスクリーン15に表示される。これにより、3次元形状データOの断面を示す複数の画像によって、3次元形状データOの形状を再現した表示を行うことができる。スクリーン15が有する透光性によって、ユーザーUは、複数のプロジェクター10が表示する複数の画像を同時に視認することができる。従って、3次元形状データOに基づいて立体感に富む画像の表示を行うことができる。
According to the above configuration, a plurality of image data D generated by cutting out a cross section of the three-dimensional shape data O are displayed on a plurality of
上記構成において、制御装置5は、複数のスクリーン15の位置を示すスクリーン位置情報を受け付ける。断面データ生成部32は、データセット数情報が示すデータセット数に基づいて、3次元形状データOの切り出しを行う断面の位置を決定する。断面データ生成部32は、決定した位置の断面形状データCDを生成し、画像データ生成部34は、断面の位置とスクリーン位置情報とに基づいて、画像データDを生成する。
In the above configuration, the
これにより、3次元形状データOの複数の位置で、3次元形状データOの断面を示す断面形状データCDが生成されるので、3次元形状データOを良好に再現する、立体的な表示を実現できる。 As a result, the cross-sectional shape data CD representing the cross-section of the three-dimensional shape data O is generated at a plurality of positions of the three-dimensional shape data O, so that a three-dimensional display that reproduces the three-dimensional shape data O well is realized. can.
画面表示システムが含む制御装置5は、データセット数と、スクリーン15の数とが一致する場合、スクリーン位置情報に基づき位置を決定する。この場合、スクリーン15の数に適した画像データDが生成される。このため、画像データDに基づいてプロジェクター10が表示を行うことによって、立体的な表示を実現できる。
The
制御装置5は、データセット数と、スクリーン15の数とが一致しない場合、データセット数に対応する断面を3次元形状データO上に等間隔に配置することによって位置を決定する。この場合、スクリーン15の数に依存せずに断面形状データCDを生成する処理を行うことができ、スクリーン15の数の変更等に対応可能である。
If the number of data sets and the number of
[2.第2実施形態]
[2-1.画像表示システムの構成]
図5は、第2実施形態に係る画像表示システム1Aの概略構成を示す図である。
画像表示システム1Aは、第1実施形態で説明した画像表示システム1において、制御装置5の代わりに制御装置5Aを備えた構成である。また、図5には、説明の便宜のため、3つのプロジェクター10A、10B、10Cを備え、3つのスクリーン15A、15B、15Cに画像を投写する画像表示システム1Aの構成を例示する。画像表示システム1Aが備えるプロジェクター10の数およびスクリーン15の数は制限されない。第2実施形態において、第1実施形態と共通する構成には同符号を付して説明を省略する。
[2. Second Embodiment]
[2-1. Configuration of image display system]
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of an
The
画像表示システム1Aは、スクリーン15に対するユーザーUによる操作を検出する。ユーザーUは、指や棒状の指示デバイス等の指示体UDを利用して、スクリーン15に対する操作を行う。例えば、ユーザーUは、指示体UDをスクリーン15に接触させて、指示体を移動させる操作を行う。
The
検出装置60は、指示体UDの位置を検出する装置である。以下では指示体UDの先端の位置を、指示体UDの位置と呼ぶ。検出装置60が指示体UDの位置を検出可能な検出範囲は、スクリーン15の設置空間を含み、少なくとも複数のスクリーン15を含む範囲である。
The
検出装置60は、例えば、可視光を撮影するカメラである。この場合、検出装置60は、撮影画像を解析して指示体UDの像を抽出することによって、指示体UDの先端の位置を検出する。検出装置60の検出範囲は、検出装置60を構成するカメラの撮影範囲、すなわち画角である。この構成において、検出装置60は、撮影範囲が異なる複数のカメラを備えてもよい。例えば、検出装置60は、画像表示システム1Aが備える複数のスクリーン15のそれぞれに対応するカメラを備えてもよい。
The
検出装置60は、赤外光や紫外光など可視領域外の光を撮影するカメラであってもよい。この構成は、プロジェクター10の投写光が指示体UDの検出に影響しにくい点で有利である。この場合、指示体UDは、その先端から、検出装置60が検出可能な波長域の光を発する光源を備える装置が挙げられる。また、指示体UDとしてユーザーUの指を使用する場合、不図示の光照射装置によって検出装置60が検出可能な波長域の検出光を検出範囲に照射し、検出光が指示体UDに反射した反射光を検出装置60が検出する構成が挙げられる。この構成において、検出装置60は、複数の光照射装置を備えてもよい。また、検出装置60は、撮影範囲が異なる複数のカメラを備えてもよい。例えば、検出装置60は、画像表示システム1Aが備える複数のスクリーン15のそれぞれに対応する光照射装置とカメラとを備えてもよい。
The
また、検出装置60は、スクリーン15に対する指示体UDの接触を検出する感圧式または静電容量式の接触センサーを備え、スクリーン15における指示体UDの接触位置を検出する構成であってもよい。この場合、検出装置60は、画像表示システム1Aが備える複数のスクリーン15のそれぞれに配置されるセンサーを含む。
Further, the
検出装置60は、例えば、指示体UDのX座標、Y座標、及びZ座標を検出する。検出装置60は、予め設定されたサンプリング周期で指示体UDの位置を検出する構成とすることができる。この場合、画像表示システム1Aは、検出装置60が検出した指示体UDの位置の軌跡を得ることができる。例えば、図5に示すようにユーザーUが指示体UDをスクリーン15Aに沿って動かした場合、画像表示システム1Aは、スクリーン15Aの表面における指示体UDの軌跡Qを検出する。
The
[2-2.制御装置の構成]
図6は、第2実施形態の制御装置5Aの構成図である。
制御装置5Aの構成においては、上述のように、第1実施形態で説明した制御装置5と共通する構成については同符号を付して説明を省略する。
[2-2. Configuration of control device]
FIG. 6 is a configuration diagram of the
In the configuration of the
制御装置5Aは、接続部66を備える。接続部66は、検出装置60に接続されるインターフェイスである。接続部66は、例えば、LANインターフェイス、無線通信インターフェイス等の通信インターフェイス、或いは、USBインターフェイス等のデバイス接続用インターフェイスである。
5 A of control apparatuses are provided with the
制御装置5Aは、判定部62、及び、演算部64を備える。判定部62及び演算部64は、CPU25が制御プログラムを実行することによって、ハードウェアとソフトウェアとの協働により実現される。
The
判定部62は、検出装置60が検出する指示体UDの位置を取得する。判定部62は、指示体UDの位置に基づき、指示体UDの操作の対象となったスクリーン15を判定する。例えば、判定部62は、検出装置60が検出した指示体UDの位置の座標と、スクリーン15A、15B、15CのY座標とを比較することにより、判定を行う。図5の構成例において、判定部62は、指示体UDの操作の対象がスクリーン15A、15B、15Cのいずれであるかを判定する。
The
演算部64は、検出装置60が検出した指示体UDの位置を、プロジェクター10の投写画像に反映させる処理を行う。演算部64は、判定部62が判定したスクリーン15に画像20を投写するプロジェクター10を特定する。演算部64は、特定したプロジェクター10が投写する投写画像に、指示体UDによる操作を反映する。例えば、演算部64は、検出装置60が検出した指示体UDの位置の軌跡Qに基づき、表示オブジェクトを生成し、生成した表示オブジェクトをプロジェクター10によって画像20とともに表示させる。
The
図5に示すようにユーザーUが指示体UDによって、スクリーン15Aに、軌跡Qを描く操作を行う例を想定する。この例において、検出装置60は、軌跡Qを描く指示体UDの位置を検出し、接続部66に出力する。判定部62は、指示体UDを利用した操作の対象がスクリーン15Aであると判定する。演算部64は、接続部66が出力する指示体UDの位置に基づいて軌跡Qを生成する。演算部64は、軌跡Qを示す線分を生成する処理、或いは、軌跡Qを文字に置き換える処理を行い、画像または文字を含む表示オブジェクトを生成する。演算部64は、操作の対象であるスクリーン15Aに画像20を投写するプロジェクター10が、プロジェクター10Aであることを特定する。演算部64は、プロジェクター10Aに対し、画像20Aとともに表示オブジェクトを表示させる。具体的には、演算部64は、プロジェクター10Aに対応する画像データD1に、軌跡Qに基づき生成した表示オブジェクトの画像データを合成し、合成後の画像データD1を送信部55によってプロジェクター10Aに送信させる。
As shown in FIG. 5, an example is assumed in which the user U draws a trajectory Q on the
[2-3.画像表示システムの動作]
図7は、画像表示システム1Aの動作を示すフローチャートである。図7に示す動作において、ステップS1~S6は、図4を参照して説明した動作と共通であるため、ここでは説明を省略する。
[2-3. Operation of Image Display System]
FIG. 7 is a flow chart showing the operation of the
ステップS11において、検出装置60は、ユーザーUが指示体UDを用いて行う操作を検出する。具体的には、検出装置60は、指示体UDの位置を検出する。
次に、ステップS12において、判定部62は、検出装置60が検出した操作の対象となっているスクリーン15を判定する。ステップS13において、演算部64は、判定部62が判定したスクリーン15に対応する画像データDに、検出装置60が検出した操作を反映させ、画像データDを更新する。例えば、演算部64は、上述したように表示オブジェクトを生成して、画像データDに表示オブジェクトを含ませる。また、例えば、演算部64は、検出装置60が検出した操作に基づいて画像20を変形させるように画像データDを編集する処理を行ってもよい。
In step S11, the
Next, in step S<b>12 , the
ステップS14において、演算部64は、更新後の画像データDを、判定部62が判定したスクリーン15に対応するプロジェクター10に、送信部55から送信させる。ステップS15において、プロジェクター10は、更新後の画像データDに基づく画像をスクリーン15に投写する。
In step S<b>14 , the
[2-4.第2実施形態の作用]
第2実施形態で説明した画像表示システム1Aによれば、画像表示システム1と同様の作用を得ることができる。
さらに、画像表示システム1Aは、スクリーン15に対するユーザーの操作を検出する検出装置60を備える。制御装置5Aは、操作に基づいて画像データを変更する演算部64と、複数のスクリーン15のうち操作が行われたスクリーン15を判定する判定部62と、を有する。画像表示システム1Aは、複数のスクリーン15として第1スクリーン及び第2スクリーンを含む。
画像表示システム1Aは、複数のスクリーン15が第2スクリーンを含み、複数のスクリーン15の各々に対応し、複数のスクリーン15の各々に対するユーザーUの操作を検出する複数の検出装置60をさらに備え、制御装置5は、操作が第1スクリーンに対する操作であると判定した場合に、操作に基づいて第1画像データを生成することと、操作が第2スクリーンに対する操作であると判定した場合に、操作に基づいて複数の画像データDのうち一つである第2画像データを生成することと、を含む。
[2-4. Operation of Second Embodiment]
According to the
Further, the
The
この構成によれば、複数のスクリーン15によって立体的な表示を実現し、この表示に対するユーザーUの操作を表示画像に反映させることができる。このため、ユーザーUに対し、インタラクティブな新奇の映像体験を提供できる。
According to this configuration, a stereoscopic display can be realized by a plurality of
[3.他の実施形態]
上記各実施形態は本発明を適用した一具体例を示すものであり、本発明はこれに限定されるものではない。
[3. Other embodiments]
Each of the above embodiments shows a specific example to which the present invention is applied, and the present invention is not limited to this.
例えば、上記各実施形態において、画像20A~20Eの画像の輝度を異ならせてもよい。具体的な例として、ユーザーUがスクリーン15Aとスクリーン15Bの間に居て、画像表示システム1、1Aによる投写画像を視認する場合を想定する。この場合に、スクリーン15Cに投写される画像20Cの輝度が、画像20A、20B、20D、20Eよりも明るくなるように、制御装置5によって各プロジェクター10を制御してもよい。この想定によれば、ユーザーUは、画像20Cを、スクリーン15Bを透過して視認するので、画像20A、20Bに比べて画像20Cが暗いと感じる可能性がある。この場合に、画像20Cの輝度を明るくすることによって、ユーザーUが感じる明るさの違いを軽減することができ、より没入感の強い映像体験を提供できる。この構成は、例えば、スクリーン15に対するユーザーUの位置を検出する装置を、画像表示システム1、1Aに設けることで、より容易に実現可能である。この種の装置としては、例えば、可視光カメラや赤外光カメラによってユーザーUを検出する装置が挙げられる。
For example, in each of the above embodiments, the brightness of the
また、上記各実施形態において、断面P1~断面P5は互いに平行でなくてもよい。また、隣接する断面Pの間の距離が均等でなくてもよい。 Further, in each of the above embodiments, the cross sections P1 to P5 do not have to be parallel to each other. Also, the distances between adjacent cross sections P may not be uniform.
また、図2及び図6に示した各機能部は、機能的構成を示すものであって、具体的な実装形態を制限しない。例えば、制御装置5、5Aにおいて、必ずしも各機能部に個別に対応するハードウェアが実装される必要はなく、一つのプロセッサーがプログラムを実行することで複数の機能部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。また、上記各実施形態においてソフトウェアで実現される機能の一部をハードウェアで実現してもよく、或いは、ハードウェアで実現される機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。その他、画像表示システム1、1Aの他の各部の具体的な細部構成についても、趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能である。
Moreover, each functional unit shown in FIGS. 2 and 6 shows a functional configuration, and does not limit a specific implementation form. For example, in the
また、例えば、図4、及び図7に示す動作のステップ単位は、画像表示システム1、1Aの動作の理解を容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものであり、処理単位の分割の仕方や名称によって、本開示が限定されることはない。処理内容に応じて、多くのステップ単位に分割してもよい。また、1つのステップ単位が多くの処理を含むように分割してもよい。また、そのステップの順番は、本開示の趣旨に支障のない範囲で適宜に入れ替えてもよい。
Further, for example, the step units of the operations shown in FIGS. 4 and 7 are divided according to the main processing contents in order to facilitate understanding of the operations of the
1、1A…画像表示システム、5、5A…制御装置、10A~10E…プロジェクター、15A~15E…スクリーン、20A~20E…画像、25…CPU、30…受付部、32…断面データ生成部、34…画像データ生成部、36…送信制御部、38…RAM、40…ROM、42…記憶部、44…3次元形状データ記憶領域、46…データセット数情報記憶領域、48…位置情報記憶領域、50…断面形状データ記憶領域、52…画像データ記憶領域、53…入力部、55…送信部、56…バス、60…検出装置、62…判定部、64…演算部、66…接続部、CD…断面形状データ、D…画像データ、P…断面、UD…指示体。
Claims (7)
前記複数のスクリーンの各々に画像を投写する複数のプロジェクターと、
前記複数のプロジェクターの各々に接続され、複数の画像データを前記複数のプロジェクターの各々に送信する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
3次元形状データと、前記3次元形状データから複数の断面形状データを生成する処理におけるデータセット数と、を受け付けることと、
前記データセット数に基づいて、前記3次元形状データから前記複数の断面形状データを生成することと、
前記複数の断面形状データに基づいて前記複数の画像データを生成することと、
前記複数の画像データを前記複数のプロジェクターの各々に送信することと、
を実行する、画像表示システム。 a plurality of translucent screens;
a plurality of projectors that project images onto each of the plurality of screens;
a control device connected to each of the plurality of projectors and configured to transmit a plurality of image data to each of the plurality of projectors;
with
The control device is
receiving three-dimensional shape data and the number of data sets in a process of generating a plurality of cross-sectional shape data from the three-dimensional shape data;
generating the plurality of cross-sectional shape data from the three-dimensional shape data based on the number of data sets;
generating the plurality of image data based on the plurality of cross-sectional shape data;
transmitting the plurality of image data to each of the plurality of projectors;
image display system.
前記制御装置は、前記第1スクリーンの位置を示すスクリーン位置情報を受け付けることと、
前記データセット数に基づいて、前記3次元形状データ上の切り出しを行う位置を決定し、前記位置に対応する断面形状データを生成することと、
前記位置に対応する断面形状データと前記スクリーン位置情報とに基づいて、前記複数の画像データのうち一つである第1画像データを生成することと、を実行する請求項1記載の画像表示システム。 the plurality of screens includes a first screen;
The control device receives screen position information indicating the position of the first screen;
Determining a position for clipping on the three-dimensional shape data based on the number of data sets, and generating cross-sectional shape data corresponding to the position;
2. The image display system according to claim 1, wherein first image data, which is one of the plurality of image data, is generated based on the cross-sectional shape data corresponding to the position and the screen position information. .
前記複数のスクリーンの各々に対応し、前記複数のスクリーンの各々に対するユーザーの操作を検出する複数の検出装置をさらに備え、
前記制御装置は、
前記操作が前記第1スクリーンに対する操作であると判定した場合に、前記操作に基づいて前記第1画像データを生成することと、
前記操作が前記第2スクリーンに対する操作であると判定した場合に、前記操作に基づいて前記複数の画像データのうち一つである第2画像データを生成することと、を含む請求項2に記載の画像表示システム。 the plurality of screens includes a second screen;
Further comprising a plurality of detection devices corresponding to each of the plurality of screens and detecting a user operation on each of the plurality of screens,
The control device is
generating the first image data based on the operation when determining that the operation is an operation on the first screen;
3. The method according to claim 2, comprising generating second image data, which is one of the plurality of image data, based on the operation when determining that the operation is an operation on the second screen. image display system.
前記データセット数に基づいて、前記3次元形状データから複数の前記断面形状データを生成することと、
複数の前記断面形状データに基づいて、複数の画像データを生成することと、
複数の前記画像データを、透光性を有するスクリーンに画像を投写する複数のプロジェクターに送信することと、
を含む、制御装置。 Receiving the number of data sets in the process of generating cross-sectional shape data from three-dimensional shape data;
generating a plurality of pieces of cross-sectional shape data from the three-dimensional shape data based on the number of data sets;
generating a plurality of image data based on the plurality of cross-sectional shape data;
transmitting a plurality of the image data to a plurality of projectors that project images onto a translucent screen;
a controller, including
前記データセット数に基づいて、前記3次元形状データから複数の前記断面形状データを生成することと、
複数の前記断面形状データに基づいて、複数の画像データを生成することと、
複数の前記画像データを、透光性を有するスクリーンに画像を投写するプロジェクターに送信することと、
を含む、データ処理方法。 Receiving the number of data sets in the process of generating cross-sectional shape data from three-dimensional shape data;
generating a plurality of pieces of cross-sectional shape data from the three-dimensional shape data based on the number of data sets;
generating a plurality of image data based on the plurality of cross-sectional shape data;
transmitting the plurality of image data to a projector that projects an image onto a translucent screen;
data processing methods, including
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