JP2758023B2 - 画像表示装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は画像表示装置に係り、特にディスプレイ観察
者の観察状態に応じて表示画像を制御する画像表示装置
に関する。
者の観察状態に応じて表示画像を制御する画像表示装置
に関する。
［発明の概要］ 本発明は、ディスプレイ観察者の頭の空間位置や視線
の方向といった観察者の観察状態に応じて表示画像を制
御する画像表示装置において、観察者の観察状態の変化
を過去および現在での観察状態をもとに人間の体の動き
の生理特性を考慮して予測し、その予測信号で表示画像
を切り替えることによって、観察状態の計測部や表示画
像生成部等の処理時間による避けられない遅延を補正
し、人間の体の動きに遅延なく画像が変化するようにし
たものである。
の方向といった観察者の観察状態に応じて表示画像を制
御する画像表示装置において、観察者の観察状態の変化
を過去および現在での観察状態をもとに人間の体の動き
の生理特性を考慮して予測し、その予測信号で表示画像
を切り替えることによって、観察状態の計測部や表示画
像生成部等の処理時間による避けられない遅延を補正
し、人間の体の動きに遅延なく画像が変化するようにし
たものである。
［従来の技術］ 従来、ディスプレイ観察者の観察状態、特に頭部位置
情報に応じて表示画像を制御する頭部位置追従画像表示
装置は、まず頭の位置がディスプレイとの相対関係にお
いてどこにあるのかを測定し、その頭の位置から見える
であろう画像を記録装置から読み出し、もしくはCG生成
し、ディスプレイに表示していた。このため、頭部位置
を測定している間の遅延や画像の記録装置からの読み出
し、もしくはCG生成の処理をしている間の遅延により、
頭部が動いてから少し遅れて画像が変化していた。
情報に応じて表示画像を制御する頭部位置追従画像表示
装置は、まず頭の位置がディスプレイとの相対関係にお
いてどこにあるのかを測定し、その頭の位置から見える
であろう画像を記録装置から読み出し、もしくはCG生成
し、ディスプレイに表示していた。このため、頭部位置
を測定している間の遅延や画像の記録装置からの読み出
し、もしくはCG生成の処理をしている間の遅延により、
頭部が動いてから少し遅れて画像が変化していた。
その結果、観察者に不快感を生じさせ、臨場感自然感
を損なう一因になっていた。特に画像をCG生成する場合
には、CG描画する間の遅延が大きく、実際にはCG描画時
間の少なくてよい単純な構成の画像しか扱うことができ
なかった。
を損なう一因になっていた。特に画像をCG生成する場合
には、CG描画する間の遅延が大きく、実際にはCG描画時
間の少なくてよい単純な構成の画像しか扱うことができ
なかった。
［発明が解決しようとする課題］ CRTやスクリーンなど通常の画像表示装置は、観察者
の観察状態にまったく影響されない。自然視していると
きに目にはいる画像は観察状態によって変化しているの
で、通常の画像表示装置はこの点で臨場感自然感に欠け
ている。これを改善する従来の技術は、観察状態の測定
−表示画像決定−画像選択（またはCG描画）−画像表示
開始といった手順を順番に通るので、観察状態の変化が
起こってから画像表示開始までかなりの遅延が生じてい
た。
の観察状態にまったく影響されない。自然視していると
きに目にはいる画像は観察状態によって変化しているの
で、通常の画像表示装置はこの点で臨場感自然感に欠け
ている。これを改善する従来の技術は、観察状態の測定
−表示画像決定−画像選択（またはCG描画）−画像表示
開始といった手順を順番に通るので、観察状態の変化が
起こってから画像表示開始までかなりの遅延が生じてい
た。
この遅延の様子を、第５図を用いて説明する。第５図
は、頭の位置が左側から右側へ向って移動して止まる場
合における、（ａ）自然視の場合に見える画像、（ｂ）
従来方式を用いたときにディスプレイに表示される画像
を示す。
は、頭の位置が左側から右側へ向って移動して止まる場
合における、（ａ）自然視の場合に見える画像、（ｂ）
従来方式を用いたときにディスプレイに表示される画像
を示す。
第５図（ａ）に示される自然視の場合、頭部の移動開
始と同時に画像が変化し、移動停止と同時に画像の変化
が止まっている。しかし、従来の方式を示す第５図
（ｂ）の場合、頭部が移動開始してもすぐには画像が変
化せず、しばらくして画像が変化しだし、頭部の移動が
停止してもしばらくは画像が変化する。
始と同時に画像が変化し、移動停止と同時に画像の変化
が止まっている。しかし、従来の方式を示す第５図
（ｂ）の場合、頭部が移動開始してもすぐには画像が変
化せず、しばらくして画像が変化しだし、頭部の移動が
停止してもしばらくは画像が変化する。
その結果、観察者に不快感を生じさせ、臨場感自然感
を損なう一因になっていた。特にCG描画して画像を表示
する方法の場合、非常に高速な計算機を用いて極力遅延
時間を少なくするか、そうでなければ描画時間の少なく
てよい単純な構成の画像しか扱うことができなかった。
を損なう一因になっていた。特にCG描画して画像を表示
する方法の場合、非常に高速な計算機を用いて極力遅延
時間を少なくするか、そうでなければ描画時間の少なく
てよい単純な構成の画像しか扱うことができなかった。
よって本発明の目的は、自然視に近い画像を廉価にて
実現し得るよう構成した観察状態予測式画像表示装置を
提供することにある。
実現し得るよう構成した観察状態予測式画像表示装置を
提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、ディスプレイ観察者の観察状態に応じて表
示画像を制御する画像表示装置において、観察者の観察
状態の変化を過去および現時点での観察状態をもとに、
上記観察状態を観察者が変えるときの生理特性を考慮し
て予測する予測手段と、前記予測手段から出力される予
測信号に応答して前記表示画像を切り替える制御手段と
を具備したものである。
示画像を制御する画像表示装置において、観察者の観察
状態の変化を過去および現時点での観察状態をもとに、
上記観察状態を観察者が変えるときの生理特性を考慮し
て予測する予測手段と、前記予測手段から出力される予
測信号に応答して前記表示画像を切り替える制御手段と
を具備したものである。
［作 用］ 本発明の作用を説明する前提として、まず見たいもの
を見ようとするときの人間の体の動きの生理特性を第２
図を参照して説明する。第２図は人間が見ている対象を
変更して次の対象に目を移すときの典型的な目と頭の動
きを示す実測値で、この場合、まず正面（角度０度）を
見ていた被験者に右50度の位置を見るように命じ、次に
右20度の位置を見るように命じたときの目と頭の応答で
ある。横軸は時間を示し、１目盛りは100［ms］であ
る。縦軸は角度を示し、●は頭の正面から測ったときを
基準として眼球が動いた角度、×は頭の正面が向いてい
る方向の角度、□は●と×の和である。頭の正面が向い
ている方向の角度を示す×に注目すれば、頭の向いてい
る方向の角度は普通にものを見ているとき、すなわち人
間が意識的に不自然に頭を動かすようなことをしないと
きには、緩やかに動き出し、緩やかに止まっていること
がわかる。
を見ようとするときの人間の体の動きの生理特性を第２
図を参照して説明する。第２図は人間が見ている対象を
変更して次の対象に目を移すときの典型的な目と頭の動
きを示す実測値で、この場合、まず正面（角度０度）を
見ていた被験者に右50度の位置を見るように命じ、次に
右20度の位置を見るように命じたときの目と頭の応答で
ある。横軸は時間を示し、１目盛りは100［ms］であ
る。縦軸は角度を示し、●は頭の正面から測ったときを
基準として眼球が動いた角度、×は頭の正面が向いてい
る方向の角度、□は●と×の和である。頭の正面が向い
ている方向の角度を示す×に注目すれば、頭の向いてい
る方向の角度は普通にものを見ているとき、すなわち人
間が意識的に不自然に頭を動かすようなことをしないと
きには、緩やかに動き出し、緩やかに止まっていること
がわかる。
一般に未来のデータを予測するとき、過去から現在に
かけて充分に短い間隔でデータが測定されていなければ
精度が悪くなるが、広く安価に市販されている工業用の
位置検出測定装置は１秒間に30コマ、すなわち測定間隔
が約33［ms］であり、第２図の変化の緩やかさからし
て、安価な測定装置でも高精度の予測が可能であること
が、実測データをもとにした生理特性から裏付けられ
る。
かけて充分に短い間隔でデータが測定されていなければ
精度が悪くなるが、広く安価に市販されている工業用の
位置検出測定装置は１秒間に30コマ、すなわち測定間隔
が約33［ms］であり、第２図の変化の緩やかさからし
て、安価な測定装置でも高精度の予測が可能であること
が、実測データをもとにした生理特性から裏付けられ
る。
そこで、本発明では、過去および現時点での観察状態
をもとに人間の体の動きの生理特性を考慮して、現時点
から先の観察者の観察状態の変化を予測し、その予測信
号で表示画像を選択またはCG描画することによって、前
述の各種遅延要因のために生じていた観察状態測定から
画像表示開始までの遅延をキャンセルし、第５図（ｃ）
のように自然視に近い画像、すなわち自然感，臨場感の
ある画像を表示する装置を提供するものである。また、
本発明ではCG描画で生じる遅延時間をキャンセルできる
ので、CG描画のための計算機に安価で汎用なものを用い
ることが可能になる。
をもとに人間の体の動きの生理特性を考慮して、現時点
から先の観察者の観察状態の変化を予測し、その予測信
号で表示画像を選択またはCG描画することによって、前
述の各種遅延要因のために生じていた観察状態測定から
画像表示開始までの遅延をキャンセルし、第５図（ｃ）
のように自然視に近い画像、すなわち自然感，臨場感の
ある画像を表示する装置を提供するものである。また、
本発明ではCG描画で生じる遅延時間をキャンセルできる
ので、CG描画のための計算機に安価で汎用なものを用い
ることが可能になる。
［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
る。
はじめに、第１図を参照して、本発明の概要を説明す
る。まず、ディスプレイ観察者の頭部位置や視線の方向
といった観察状態を観察状態測定部２が測定する。この
測定データに基いて、観察状態予測部８が未来の観察状
態を仮予測する。一方、観察状態測定部２の測定データ
は運動特性分析部４にも入力される。運動特性分析部４
は、人間の生理特性の側面から観察状態の変化を分析
し、その結果でデータ修正部６を制御する。データ修正
部６はこれを受けて観察状態予測８の予測データを修正
し、最終の予測観察状態を出力する。最後に画像表示部
10は、観察者がこの最終の予測観察状態下にあるとした
ときに見えるであろう画像を表示する。
る。まず、ディスプレイ観察者の頭部位置や視線の方向
といった観察状態を観察状態測定部２が測定する。この
測定データに基いて、観察状態予測部８が未来の観察状
態を仮予測する。一方、観察状態測定部２の測定データ
は運動特性分析部４にも入力される。運動特性分析部４
は、人間の生理特性の側面から観察状態の変化を分析
し、その結果でデータ修正部６を制御する。データ修正
部６はこれを受けて観察状態予測８の予測データを修正
し、最終の予測観察状態を出力する。最後に画像表示部
10は、観察者がこの最終の予測観察状態下にあるとした
ときに見えるであろう画像を表示する。
次に、具体的な実施例を示す。
実施例１ 第１の実施例として、予測する観察状態として頭部の
位置を考えたときの例を説明する。
位置を考えたときの例を説明する。
第３図は、第１の実施例を示すブロック図である。本
発明の概要図を示す第１図と対応させると、第１の実施
例では、観察状態測定部として頭部位置測定装置20を、
観察状態予測部としてｎ次予測装置22を（ｎは正の整
数）、運動特性分析部としてリミット範囲決定装置24
を、生理特性によるデータ修正部としてリミッタ26を用
い、これにより簡易形頭部位置予測式画像表示装置を構
成している。この簡易形頭部位置予測式画像表示装置の
ブロック図である第３図を参照して、次に本実施例の動
作を説明する。
発明の概要図を示す第１図と対応させると、第１の実施
例では、観察状態測定部として頭部位置測定装置20を、
観察状態予測部としてｎ次予測装置22を（ｎは正の整
数）、運動特性分析部としてリミット範囲決定装置24
を、生理特性によるデータ修正部としてリミッタ26を用
い、これにより簡易形頭部位置予測式画像表示装置を構
成している。この簡易形頭部位置予測式画像表示装置の
ブロック図である第３図を参照して、次に本実施例の動
作を説明する。
まず頭部位置測定装置20が観察者の頭部がある空間位
置を逐次に検出測定する。ここで頭部の動きとは首・体
・腰等のいずれか、もしくはこれらを組み合わせて得ら
れる頭部座標系の動きであると定義する。
置を逐次に検出測定する。ここで頭部の動きとは首・体
・腰等のいずれか、もしくはこれらを組み合わせて得ら
れる頭部座標系の動きであると定義する。
次に、その測定データの過去から現在までの変化をも
とに、ｎ次予測装置22がこれから先の頭部位置の変化を
ｎ次予測する。ここでｎ次予測とは、変化の特性が時間
のｎ次関数であると仮定し、現在および近い過去のデー
タをもとにｎ次関数を特定し、これから先のデータを得
る予測方法である。
とに、ｎ次予測装置22がこれから先の頭部位置の変化を
ｎ次予測する。ここでｎ次予測とは、変化の特性が時間
のｎ次関数であると仮定し、現在および近い過去のデー
タをもとにｎ次関数を特定し、これから先のデータを得
る予測方法である。
さらに、頭部位置測定装置20の測定データはリミット
範囲決定装置24にも入力される。
範囲決定装置24にも入力される。
頭部の移動に関しては、例えばカメラ雲台の機械系と
同様にその速度と加速度に上限がある。また、人間は三
半器官等の受容器からの情報によって自分の運動状態を
知ることができ、目が回るといった不快な気分を生じさ
せるような速い動きは、自然な観察状態では避ける傾向
がある。さらに、人間の目は速い動きに対して解像度が
落ちるといわれているので、頭部位置の予測の精度は速
い動きに対してある程度あまくてもよい。
同様にその速度と加速度に上限がある。また、人間は三
半器官等の受容器からの情報によって自分の運動状態を
知ることができ、目が回るといった不快な気分を生じさ
せるような速い動きは、自然な観察状態では避ける傾向
がある。さらに、人間の目は速い動きに対して解像度が
落ちるといわれているので、頭部位置の予測の精度は速
い動きに対してある程度あまくてもよい。
以上のような人間の生理特性を利用して、頭部の動き
得る範囲を限定することができ、その範囲を決めるのが
リミット範囲決定装置24である。ｎ次予測装置22の予測
している時刻に頭部がどの位置にあるかについて、あら
かじめ定められた最大速度，最大加速度の値から頭部の
動きうる範囲を限定し、その範囲をリミット範囲決定装
置24が求め、これをリミット範囲として出力する。
得る範囲を限定することができ、その範囲を決めるのが
リミット範囲決定装置24である。ｎ次予測装置22の予測
している時刻に頭部がどの位置にあるかについて、あら
かじめ定められた最大速度，最大加速度の値から頭部の
動きうる範囲を限定し、その範囲をリミット範囲決定装
置24が求め、これをリミット範囲として出力する。
このリミット範囲決定装置24が定めたリミット範囲を
用いて、予測した頭部の動きが生理特性からして本当に
実現し得る動きであるのかどうかを判断できる。
用いて、予測した頭部の動きが生理特性からして本当に
実現し得る動きであるのかどうかを判断できる。
そこで、このリミット範囲を用いて、リミッタ26はｎ
次予測装置22の予測データを制限し、これを最終の予測
頭部位置とする。最後にこの最終の予測頭部位置によっ
て画像表示装置28が予測頭部位置に頭があるときに見え
る画像をディスプレイ上に出力する。
次予測装置22の予測データを制限し、これを最終の予測
頭部位置とする。最後にこの最終の予測頭部位置によっ
て画像表示装置28が予測頭部位置に頭があるときに見え
る画像をディスプレイ上に出力する。
実施例２ 次に、第４図に示した第２の実施例を説明する。
第２の実施例は、第１の実施例の予測精度を上げ、よ
り先の時刻の頭部の位置を予測できるようにしたもの
で、観察状態予測部として第１の実施例でも用いたｎ次
予測装置22のほかに指数予測装置30を付加し、運動特性
分析部として第１の実施例でも用いたリミット範囲決定
装置24のほかに速度分析装置32を付加し、この速度分析
装置32によって速度の変化を分析し、その分析結果に応
じて２つの予測装置22,30を切り替え、さらに第１の実
施例でも用いたリミッタ26でデータを修正する方式の頭
部位置予測式画像表示装置である。
り先の時刻の頭部の位置を予測できるようにしたもの
で、観察状態予測部として第１の実施例でも用いたｎ次
予測装置22のほかに指数予測装置30を付加し、運動特性
分析部として第１の実施例でも用いたリミット範囲決定
装置24のほかに速度分析装置32を付加し、この速度分析
装置32によって速度の変化を分析し、その分析結果に応
じて２つの予測装置22,30を切り替え、さらに第１の実
施例でも用いたリミッタ26でデータを修正する方式の頭
部位置予測式画像表示装置である。
この頭部位置予測式画像表示装置のブロック図である
第４図を参照して本実施例の動作を説明する。まず頭部
位置測定装置20が観察者の頭部がある空間位置を逐次に
検出測定する。次に、その測定データの過去から現在ま
での変化をもとに、ｎ次予測装置22および指数予測装置
30が独立にこれから先の頭部位置の変化を予測する。こ
こでｎ次予測は第１の実施例と同じ意味である。また、
指数予測とは、変化の特性が時間の指数関数であると仮
定し、現在および近い過去のデータをもとに指数関数を
特性し、これから先のデータを得る予測方法である。
第４図を参照して本実施例の動作を説明する。まず頭部
位置測定装置20が観察者の頭部がある空間位置を逐次に
検出測定する。次に、その測定データの過去から現在ま
での変化をもとに、ｎ次予測装置22および指数予測装置
30が独立にこれから先の頭部位置の変化を予測する。こ
こでｎ次予測は第１の実施例と同じ意味である。また、
指数予測とは、変化の特性が時間の指数関数であると仮
定し、現在および近い過去のデータをもとに指数関数を
特性し、これから先のデータを得る予測方法である。
さらに、頭部位置測定装置20の測定データは、速度分
析装置32とリミット範囲決定装置24にも入力される。速
度分析装置32では、頭部の移動の速度の絶対値がやや小
さく、かつ速度が遅くなっている場合、すなわち頭部の
動きが止まると思われる場合のみ、データ切替器34が指
数予測装置30を選択し、その他の場合はｎ次予測装置22
を選択するような制御信号を出力する。これに基いて、
データ切替器34は前述のようにデータを切り替える。
析装置32とリミット範囲決定装置24にも入力される。速
度分析装置32では、頭部の移動の速度の絶対値がやや小
さく、かつ速度が遅くなっている場合、すなわち頭部の
動きが止まると思われる場合のみ、データ切替器34が指
数予測装置30を選択し、その他の場合はｎ次予測装置22
を選択するような制御信号を出力する。これに基いて、
データ切替器34は前述のようにデータを切り替える。
ここで、指数予測装置30を併用する理由について述べ
る。動いている頭部が止まろうとするとき、この頭部運
動の制御系は、電気回路におけるCR時定数回路の放電カ
ーブのように指数関数的な変化をする（→杉江昇著 電
気試験所研究報告第693号 眼球運動系のシステム解析
第５章／昭和43年11月）。ｎ次関数では、動いていた頭
が止まるといったことが表現できないため、止まろうと
している頭のかなり先の時刻における位置をｎ次予測す
ると大きな誤差になる。そこで、速度分析装置32によっ
て頭が止まろうとしていることが検出された場合に指数
予測を用いる。
る。動いている頭部が止まろうとするとき、この頭部運
動の制御系は、電気回路におけるCR時定数回路の放電カ
ーブのように指数関数的な変化をする（→杉江昇著 電
気試験所研究報告第693号 眼球運動系のシステム解析
第５章／昭和43年11月）。ｎ次関数では、動いていた頭
が止まるといったことが表現できないため、止まろうと
している頭のかなり先の時刻における位置をｎ次予測す
ると大きな誤差になる。そこで、速度分析装置32によっ
て頭が止まろうとしていることが検出された場合に指数
予測を用いる。
一方、リミット範囲決定装置24に入力された頭部位置
測定装置20の測定データは、ｎ次予測装置22および指数
予測装置30の予測している時刻に頭部がどの位置にある
かについて、あらかじめ定められた最大速度，最大加速
度の値から頭部の動きうる範囲を限定し、その範囲を求
め、これをリミット範囲として出力する。
測定装置20の測定データは、ｎ次予測装置22および指数
予測装置30の予測している時刻に頭部がどの位置にある
かについて、あらかじめ定められた最大速度，最大加速
度の値から頭部の動きうる範囲を限定し、その範囲を求
め、これをリミット範囲として出力する。
次にリミッタ26によって、データ切替器34で選択され
た予測データをリミット範囲決定装置24の出力したリミ
ット範囲で制限し、これを最終の予測頭部位置とする。
最後にこの最終の予測頭部位置によって画像表示装置28
が予測頭部位置に頭があるときに見える画像をディスプ
レイ上に出力する。
た予測データをリミット範囲決定装置24の出力したリミ
ット範囲で制限し、これを最終の予測頭部位置とする。
最後にこの最終の予測頭部位置によって画像表示装置28
が予測頭部位置に頭があるときに見える画像をディスプ
レイ上に出力する。
以上２つの実施例を示したが、２つの実施例に共通の
事柄として画像表示装置28は、あらかじめ用意した複数
の画像のうち最も適当な画像を選択出力する方式でもよ
いし、CG描画する方式もあるが、それぞれの方式での遅
れ時間をあらかじめ考慮し、観察状態予測部22,30がど
れだけ先の時刻の頭部位置を扱えばよいのかを決めてお
く必要がある。その際、観察状態測定部20から画像表示
部28にいたる系全体での遅れ時間を零にすることが一般
的な使い方ではあるが、遅れ時間を負、すなわち頭の移
動より先に画像を表示することもできる。
事柄として画像表示装置28は、あらかじめ用意した複数
の画像のうち最も適当な画像を選択出力する方式でもよ
いし、CG描画する方式もあるが、それぞれの方式での遅
れ時間をあらかじめ考慮し、観察状態予測部22,30がど
れだけ先の時刻の頭部位置を扱えばよいのかを決めてお
く必要がある。その際、観察状態測定部20から画像表示
部28にいたる系全体での遅れ時間を零にすることが一般
的な使い方ではあるが、遅れ時間を負、すなわち頭の移
動より先に画像を表示することもできる。
また、２つの実施例のブロック図（第３図，第４図）
は、多くの装置が結合し複雑に見えるが、頭部位置測定
装置20と画像表示装置28を除く部分、すなわち観察状態
を予測する部分は計算機上の１つのプログラムに統合す
ることができるため、実際の装置の結合は簡単である。
は、多くの装置が結合し複雑に見えるが、頭部位置測定
装置20と画像表示装置28を除く部分、すなわち観察状態
を予測する部分は計算機上の１つのプログラムに統合す
ることができるため、実際の装置の結合は簡単である。
なお、上述した２つの実施例では、予測する観察状態
として観察者の頭部位置を考えた場合について示した
が、予測する観察状態は頭部位置に限らない。例えば、
予測する観察状態を観察者の頭部の向いている方向、す
なわち視線の方向とし、これを生理特性に応じて予測す
ることによって表示画像を遅延なく制御する視線方向予
測式画像表示装置にも応用することができる。
として観察者の頭部位置を考えた場合について示した
が、予測する観察状態は頭部位置に限らない。例えば、
予測する観察状態を観察者の頭部の向いている方向、す
なわち視線の方向とし、これを生理特性に応じて予測す
ることによって表示画像を遅延なく制御する視線方向予
測式画像表示装置にも応用することができる。
第５図は、頭の位置が左側から右側へ向って移動して
止まる場合における、（ａ）自然視の場合に見える画
像、（ｂ）従来方式を用いたときにディスプレイに表示
される画像、（ｃ）本発明の方式を用いたときにディス
プレイに表示される画像を示す。このように本発明によ
れば、自然視に近い画像を再生することができる。
止まる場合における、（ａ）自然視の場合に見える画
像、（ｂ）従来方式を用いたときにディスプレイに表示
される画像、（ｃ）本発明の方式を用いたときにディス
プレイに表示される画像を示す。このように本発明によ
れば、自然視に近い画像を再生することができる。
［発明の効果］ 従来の技術の項で述べたように、今までの方式である
頭部位置追従画像表示装置では、頭部位置を測定してい
る間の遅延、画像の記録装置からの読み出し、もしくは
CG生成の処理をしている間の遅延により、頭部が動いて
から少し遅れて画像が変化していた。その結果、観察者
に不快感を生じさせ、臨床感自然感を損なう一因になっ
ていた。特に画像CG生成する場合には、CG描画する間の
遅延が大きく、実際にはCG描画時間の少なくてよい単純
な構成の画像しか扱うことができなかった。
頭部位置追従画像表示装置では、頭部位置を測定してい
る間の遅延、画像の記録装置からの読み出し、もしくは
CG生成の処理をしている間の遅延により、頭部が動いて
から少し遅れて画像が変化していた。その結果、観察者
に不快感を生じさせ、臨床感自然感を損なう一因になっ
ていた。特に画像CG生成する場合には、CG描画する間の
遅延が大きく、実際にはCG描画時間の少なくてよい単純
な構成の画像しか扱うことができなかった。
本発明では、過去および現時点での観察状態をもとに
人間の体の動きの生理特性を考慮して、現時点から先の
観察者の観察状態の変化を予測し、その予測信号で表示
画像を選択またはCG描画することによって、前述の各種
遅延要因のために生じていた観察状態測定から画像表示
開始までの遅延をキャンセルし、第５図（ｃ）のように
自然視に近い画像、すなわち自然感，臨場感のある画像
を表示する装置を提供するものである。また、本発明で
はCG描画で生じる遅延時間をキャンセルできるので、CG
描画のための計算機に安価で汎用なものを用いることが
可能になる。
人間の体の動きの生理特性を考慮して、現時点から先の
観察者の観察状態の変化を予測し、その予測信号で表示
画像を選択またはCG描画することによって、前述の各種
遅延要因のために生じていた観察状態測定から画像表示
開始までの遅延をキャンセルし、第５図（ｃ）のように
自然視に近い画像、すなわち自然感，臨場感のある画像
を表示する装置を提供するものである。また、本発明で
はCG描画で生じる遅延時間をキャンセルできるので、CG
描画のための計算機に安価で汎用なものを用いることが
可能になる。
また、第１の実施例である簡易形頭部位置予測式画像
表示装置を用いた場合は、前述の各要因による遅延を頭
部位置の予測によってキャンセルしているため、画像表
示装置の方式があらかじめ用意した複数の画像のうち最
も適当な画像を選択出力する方法の場合はもちろん、簡
単な画像をCG生成する場合にも、頭部の動きに対して遅
延なく画像を表示することができる。
表示装置を用いた場合は、前述の各要因による遅延を頭
部位置の予測によってキャンセルしているため、画像表
示装置の方式があらかじめ用意した複数の画像のうち最
も適当な画像を選択出力する方法の場合はもちろん、簡
単な画像をCG生成する場合にも、頭部の動きに対して遅
延なく画像を表示することができる。
さらに、第１の実施例に指数予測部を付加した第２の
実施例である頭部位置予測式画像表示装置を用いた場合
は、第１の実施例よりさらに予測精度が上がり、特に頭
部の動きが止まるときに精度が上がるので、より先の時
刻を予測可能である。従って、第１の実施例である簡易
形頭部位置予測式画像表示装置の機能に加えて、さらに
複雑なCG描画による遅延もキャンセルできる。
実施例である頭部位置予測式画像表示装置を用いた場合
は、第１の実施例よりさらに予測精度が上がり、特に頭
部の動きが止まるときに精度が上がるので、より先の時
刻を予測可能である。従って、第１の実施例である簡易
形頭部位置予測式画像表示装置の機能に加えて、さらに
複雑なCG描画による遅延もキャンセルできる。
第１図は本発明の概要図、 第２図は目と頭の動きの実測例を示す線図、 第３図は第１の実施例である簡易形頭部位置予測式画像
表示装置のブロック図、 第４図は第２の実施例である頭部位置予測式画像表示装
置のブロック図、 第５図は従来の方式の遅延の様子と本発明による補正の
様子を示す図である。 ２……観察状態測定部、 ４……運動特性分析部、 ６……データ修正部、 ８……観察状態予測部、 10……画像表示部。
表示装置のブロック図、 第４図は第２の実施例である頭部位置予測式画像表示装
置のブロック図、 第５図は従来の方式の遅延の様子と本発明による補正の
様子を示す図である。 ２……観察状態測定部、 ４……運動特性分析部、 ６……データ修正部、 ８……観察状態予測部、 10……画像表示部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−289389（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−121389（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−120596（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G09G 5/00 - 5/40 H04N 13/00 - 17/06
Claims (2)
- 【請求項１】ディスプレイ観察者の観察状態に応じて表
示画像を制御する画像表示装置において、 観察者の観察状態の変化を過去および現時点での観察状
態をもとに、上記観察状態を観察者が変えるときの生理
特性を考慮して予測する予測手段と、 前記予測手段から出力される予測信号に応答して前記表
示画像を切り替える制御手段と を具備したことを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項２】前記観察状態として、ディスプレイ観察者
の頭の空間位置および視線の方向を表わす情報を入力す
ることを特徴とする請求項第１項記載の画像表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1121458A JP2758023B2 (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | 画像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1121458A JP2758023B2 (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | 画像表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02301798A JPH02301798A (ja) | 1990-12-13 |
| JP2758023B2 true JP2758023B2 (ja) | 1998-05-25 |
Family
ID=14811635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1121458A Expired - Fee Related JP2758023B2 (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | 画像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2758023B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160101894A (ko) * | 2013-12-25 | 2016-08-26 | 소니 주식회사 | 화상 처리 장치 및 화상 처리 방법, 컴퓨터 프로그램, 및 화상 표시 시스템 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5742264A (en) * | 1995-01-24 | 1998-04-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Head-mounted display |
| JP2015015563A (ja) * | 2013-07-04 | 2015-01-22 | セイコーエプソン株式会社 | 画像表示装置 |
| JP6028245B2 (ja) * | 2014-04-09 | 2016-11-16 | Ｎｌ技研株式会社 | 画像情報出力装置 |
| JP6474278B2 (ja) * | 2015-02-27 | 2019-02-27 | 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント | 画像生成システム、画像生成方法、プログラム及び情報記憶媒体 |
| DE102015213769A1 (de) * | 2015-07-22 | 2017-01-26 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Prädizieren einer Blickrichtung eines Fahrzeuginsassen |
| US20230067565A1 (en) * | 2019-09-30 | 2023-03-02 | Kyocera Corporation | Three-dimensional display device, three-dimensional display system, head-up display, and mobile object |
-
1989
- 1989-05-17 JP JP1121458A patent/JP2758023B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160101894A (ko) * | 2013-12-25 | 2016-08-26 | 소니 주식회사 | 화상 처리 장치 및 화상 처리 방법, 컴퓨터 프로그램, 및 화상 표시 시스템 |
| KR102208329B1 (ko) * | 2013-12-25 | 2021-01-26 | 소니 주식회사 | 화상 처리 장치 및 화상 처리 방법, 컴퓨터 프로그램, 및 화상 표시 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02301798A (ja) | 1990-12-13 |
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