JP3833155B2 - 仮想空間呈示装置及び仮想空間提示方法 - Google Patents

仮想空間呈示装置及び仮想空間提示方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の使用者が同一の空間を共有するものに関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車等の移動体に搭載された撮影装置によって現実空間を撮影し、撮影された実写画像データをもとに、撮影した現実空間を計算機を用いて仮想空間として表現する試みが提案されている(例えば遠藤、片山、田村、廣瀬、渡辺、谷川:“移動車輌搭載カメラを用いた都市空間の電脳映像化について”(信学ソサイエティ、PA-3-4、pp.276-277、1997年)、または廣瀬、渡辺、谷川、遠藤、片山、田村:“移動車輌搭載カメラを用いた電脳映像都市空間の構築(2)−実写画像を用いた広域仮想空間の生成−”(日本バーチャルリアリティ学会第2回大会論文集、pp.67-70、1997年)などを参照)。
【0003】
移動体に搭載された撮影装置によって撮影された実写画像データをもとに、撮影した現実空間を仮想空間として表現する手法としては、実写画像データをもとに現実空間の幾何形状モデルを再現し、CG(computer graphics)技術を用いて表現する手法が挙げられるが、モデルの正確性や精密度、写実性などの点で限界がある。一方、モデルを用いた再現を行わずに、実写画像データを用いて仮想空間を表現するImage-Based Rendering(IBR)技術が近年注目を集めている。IBR技術は、複数の実写画像データをもとに、任意の視点から見た画像を生成する技術である。IBR技術は実写画像データに基づいているために、写実的な仮想空間の表現が可能である。
【0004】
このようなIBR技術を用いてウォークスルー可能な仮想空間を構築するためには、仮想空間内の使用者(体験者)の位置に応じた画像の生成・呈示を行う必要がある。そのため、この種のシステムにおいては、実写画像データの各画像フレームと仮想空間内の位置とを対応付けて保存しておき、仮想空間における使用者の位置と視線方向に基づいて対応するフレームを取得し、その画像フレームを再生している。
【0005】
現実空間内の位置データを得る手法としては、カー・ナビゲーション・システムなどにも用いられているGPS(Global Positioning System)に代表される人工衛星を用いた測位システムを利用するのが一般的である。GPSなどから得られる位置データと、実写画像データを対応付ける手法としては、実写画像データに付加されたタイムコードを用いる手法が提案されている(特開平11-168754号公報)。この手法では、位置データに含まれる時刻データと、実写画像データの各フレームに付加したタイムコードとを対応付けることで、実写画像データの各フレームと位置データとの対応付けを行う。
【0006】
このような、ウォークスルー可能な仮想空間においては、使用者が各視点位置で所望の方向を見ることができるようにするため、各視点位置の画像を、再生時の画角よりも広い範囲をカバーするパノラマ実写画像で保存しておき、再生すべき部分画像を使用者の仮想空間における視点位置と視線方向とに基づいて切り出して表示することが考えられる。
【0007】
特願2001−378120により本出願人から以下のようなシステムが提案されている。
使用者の視点位置(使用者自身の視点位置のみならず、使用者が指定した視点位置を含む)に対応する画像を表示する際に、複数の表示部に同一の画像を表示して、複数の使用者が同時に、同一視点での現実空間疑似体験する。
【0008】
また、複数の使用者に異なる視点位置に対応する画像を呈示することも可能であり、例えば複数の使用者からなるグループ単位で、異なる視点位置に対応した画像を表示させることができる。このような場合、新規使用者もしくは既に1つのグループに属する使用者が、他のどのグループと同一視点での実世界疑似体験を行うかを選択することも可能である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、使用者には各グループの参加者、制御権保持者、視点位置などの情報は与えられていなかった。そのため、使用者が他のグループを選択する際の判断を行うための情報が乏しく、例えば、ある使用者が他の特定の使用者と同じグループを選択したくても、容易に選択できないなど、利便性の面で改善の余地があった。
【0010】
本発明は、複数の使用者で仮想空間を共有可能である装置を使用する使用者の利便性を良くすることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の要旨は、複数の使用者で仮想空間を共有可能である仮想空間呈示装置において、複数の使用者により構成される複数のグループの各々について、視点位置情報を管理する管理手段と、複数のグループの各々の視点位置情報を用いて、複数のグループの各々の視点位置表示を含んだ仮想空間の地図画像を生成する地図画像生成手段と、複数のグループの各々の視点位置に基づき、仮想空間画像を生成する仮想空間画像生成手段と、地図画像と、仮想空間画像とを合成して合成画像を生成する合成手段と、複数の使用者に合成画像を呈示するために、合成画像を表示する表示手段とを有し、複数の使用者のうち、同一のグループに属する使用者に対しては、当使用者が属するグループの視点位置に基づいて生成された仮想空間画像を用いて生成された合成画像を提示する仮想空間呈示装置に存する。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明する。
[第1の実施形態]
本実施形態では、仮想空間内のウォークスルー中に共有情報を表示することにより、使用者が共有グループを容易に変更することを可能としたことを特徴とする。
【0018】
図1は、本実施形態に係る仮想空間呈示システムの構成の概略を示すブロック図である。
仮想空間呈示システム100は、情報管理装置としての制御装置1と、仮想空間呈示装置としての画像情報処理装置(図1では6つ)からなる。
【0019】
制御装置1には、各画像情報処理装置10〜60が接続される制御部2が含まれる。制御部2は、コンテンツ情報、使用者情報及び共有情報などを管理する。制御部2が管理する使用者情報、共有情報等は、画像情報処理装置からの要求により各画像情報処理装置へ供給されると共に、各画像情報処理装置からの要求により適宜変更される。なお、本明細書において「コンテンツ」とは、疑似体験可能な実世界のことを指すものとする。
【0020】
図2は、コンテンツ情報の記述例を説明する図である。図2に示されるように、コンテンツリスト200において、各コンテンツについて、特定のコンテンツID201と、コンテンツに付与された名称202と、コンテンツデータを保持するデータサーバ装置(図示せず)の識別情報203が記述される。
【0021】
図3は、使用者情報の記述例を説明する図である。図3に示されるように、使用者リスト300において、各使用者について、特定の使用者ID301と、使用者に付与された名称302と、使用者が使用する画像情報処理装置の識別情報303と、使用者が所属するグループを特定するためのグループID304が記述される.ここでグループとは、表示部に同一の画像が表示される画像情報処理装置の使用者の集合を指すものとする。
【0022】
図4は、共有情報の記述例を説明する図である。図4に示されるように、グループリスト400において、各グループについて、特定のグループID401と、グループに付与された名称402と、グループを構成する使用者の使用者ID403と、グループが使用しているコンテンツのコンテンツID404と、制御権を保持する使用者の使用者ID405と、視点情報406(視点位置、方向)が記述される。
【0023】
ここで、各グループの制御権は、例えば制御権待ち時間および図5に示すような制御権待ち行列によって管理される。例えば画像情報処理装置10の使用者が操作部11に設けられた、制御権要求指示入力装置としてのボタンを押下すると、計算部12に制御権要求が送出され、さらに計算部12から制御部2に制御権要求と視点設定要求が送出される。制御部2では、画像情報処理装置10の使用者の使用者IDを、その使用者が所属するグループの制御権待ち行列の最後尾に追加する。
【0024】
ここで、グループの制御権、すなわちグループに属する使用者が共通して体験する視点位置、視点方向の変更や、他のグループへの以降、モード変更等の決定等、グループを代表して各種制御を行うことの可能な権利を保持する使用者の使用者ID405は、制御権待ち行列の先頭の使用者IDとなる。制御権待ち行列に複数の使用者IDが設定されている場合、制御権待ち行列の先頭の使用者IDは所定の制御権待ち時間が経過した後に削除され、制御権待ち行列の2番目以降の使用者IDが順次繰り上げられる。ここで、制御権待ち時間を0に設定することにより、操作部11の操作によって制御権要求がなされた場合、直ちに制御権が得られるようにすることもできる。また、後述するように、制御権を有する使用者が能動的に制御権を放棄し、指定する他の使用者に制御権を受け渡すことも可能である。
【0025】
画像情報処理装置10は、操作部11、計算部12、データ部13、画像生成部14および表示部15からなる。なお、画像情報処理装置20〜60は画像情報処理装置10と同一の構成を有するため、以下では代表的に画像情報処理装置10について説明する。
【0026】
11は操作部であり、ボタンや、方向指示に適した入力機器(例えば、マウス、ジョイスティック、トラックボール、タッチパネル等)からなる。操作部11の操作は使用者により手動で行われ、使用者がその意図を反映させることができる。使用者は例えば表示部15の表示を見ながら、表示内容に応じて、操作部11の操作を行う。操作部11の操作により、表示画像生成の基となるパノラマ実写画像の指定、そのパノラマ実写画像から切り出して表示する部分の指定、制御権要求の送出、共有情報の要求の送出、共有グループの選択などが行われる。
【0027】
操作部11に設けられたボタンは、上述のように制御権要求の送出に利用される。また操作部11の別のボタンを押下することによって共有要求情報を送出する。操作部11の操作情報は計算部12に送出される。なお、操作部11には更にキーボード等の入力装置が設けられていても良い。また、操作部11が有する入力装置からの複数の入力の組み合わせを1つの操作に割り当てても良い。
【0028】
なお、共有モードから独立モードへの移行、または独立モードから共有モードへの移行(つまり使用者一人だけが所属する新規グループの作成)を迅速に行うために、モード移行用のボタンを操作部11に設けてもよい。
【0029】
計算部12は、選択されているモードや制御権の状態などに応じた処理を行う。ここでモードは、例えば共有モードと独立モードなどからなり、計算部12によって管理される。共有モードでは実世界を他のいずれかの画像情報処理装置の使用者と同一視点で疑似体験し、独立モードでは実世界を他の画像情報処理装置の使用者とは別視点で疑似体験する。操作部11から共有グループの選択情報が送られてきた場合には、計算部12では管理しているモードを必要に応じて変更し、また共有グループの選択情報を制御部2に送出する。
【0030】
ここで、計算部12で管理しているモードが独立モードの時には、制御部2で管理される使用者リスト300で画像情報処理装置10の使用者に関する情報を管理しないようにすることによって、制御部2の負荷を軽減することも可能である。
【0031】
なお、計算部12で管理しているモードが独立モードの時に、他のいくつかの画像情報処理装置の使用者と同一視点で疑似体験し、その他の画像情報処理装置の使用者との共有は行わないようにすることも可能である。
【0032】
計算部12は、共有モードが選択されており、かつ制御権を保持している場合には、操作部11から受け取った操作情報を基に計算した視点情報を制御部2および画像生成部14に送出する。また、共有モードが選択されており、かつ制御権を保持していない場合には、制御部2から受け取った視点情報を画像生成部14に送出する。ここで計算部12は、操作部11から制御権要求を受け取った場合には、制御権要求を制御部2に送出する。そして、独立モードが選択されている場合には、操作部11から受け取った操作情報を基に計算した視点情報を画像生成部14に送出する。
【0033】
さらに計算部12は、選択されているモードに関係なく、操作部11から共有情報の要求を受け取った場合には、その要求を制御部2に送出し、また制御部2から受け取った共有情報を画像生成部14に送出する。なお、操作部11から共有情報の要求を受け取っていない場合にも制御部2から共有情報を受け取るようにしてもよい。
【0034】
データ部13は、例えばハードディスクから構成され、画像生成部14に引き渡すデータを保持する。データ部13は画像生成部14からの要求に応じたデータを画像生成部14に送出する。データ部13には予め図示しない通信回線等を通じてコンテンツに対応したデータサーバから特定のコンテンツデータの一部又は全部が取得されている。コンテンツデータは例えば道路などの経路に沿った一つ以上の地点におけるパノラマ実写画像のデータ(各パノラマ実写画像は複数の分割画像として保持されてもよい)をはじめ、日付、時刻、位置、姿勢に関するデータや、地図画像データや音声データなどから構成される。コンテンツデータに含まれるパノラマ実写画像は、例えば全周方向が撮影できるように配置した一台以上のビデオカメラなどによって道路などの経路に沿って撮影した映像から合成され、例えば撮影地点の位置情報及び撮影時の姿勢情報と関連付けられている。なお、データ部13はハードディスクに限らず、データを保持することができる媒体であれば何でもよく、磁気記録媒体、光(磁気)記録媒体、半導体記憶媒体等、記憶方式はもとより、テープ、ディスク、カード等媒体の形状も任意である。
【0035】
なお、画像生成部14に引き渡すデータは、画像生成装置10のデータ部13に保持する代わりに、不図示のデータサーバ装置に保持し、必要となった時点でデータサーバから取得するように構成してもよい。
【0036】
画像生成部14は、計算部12から送られてきた視点情報(例えば視点位置及び視線方向)に応じて、画像生成の基となるパノラマ実写画像をデータ部13から取得し、視点情報に応じた画像を生成して表示部15に表示する。例えば画像生成部14では図6に示すような処理が行われる。まず画像生成の基となるパノラマ実写画像をデータ部13から取得する。その際、視線方向情報を利用して、画像生成に必要な分割画像のみを取得してもよい。次に、視線方向情報に応じて、パノラマ実写画像または分割画像から必要な部分画像を切り出す。そして、切り出した部分画像を円筒面にテクスチャマッピングし、透視変換処理を施すことによって、視点情報に応じた中心射影画像を生成する。
【0037】
また画像生成部14は、計算部12から共有情報が送られてきた場合には、送られてきた共有情報から必要な情報を抽出して上述の生成画像に重ね合わせた画像を生成して表示部15に送出する。
【0038】
例えば、使用者が所属するグループに所属する使用者の名称の一覧を生成画像に重ね合わせて表示部15に表示することにより、グループに所属する他の使用者を容易に判別できるようにすることが可能である。また、制御権を保持する使用者の名称を例えば別の色などの属性で表示することにより、制御権を保持する使用者を容易に判別できるようにすることができる。なお、制御権を保持する使用者の名称のみを表示することもできる。ここで、使用者の名称の一覧などを生成画像に重ね合わせるのではなく、別ウィンドウとして表示部15に表示してもよい。
【0039】
また図7に示すように、グループ処理(所属するグループの変更、独立/共有モードの変更等)を行うためのメニュー画面を生成画像に重ね合わせて表示画像を生成して表示部15に表示することも可能である。メニュー画面には、例えば現時点で同一仮想空間を共用する他のグループの名称一覧が含まれ(図7では「CCW1,MRT2,MRT1」)、使用者は操作部11を操作して所望のグループを選択することにより、選択したグループへ共有グループを変更することも可能である。ここで、選択したグループとの共有に移行する際に、共有モードが選択されており、かつ操作部11を操作している使用者が制御権を有している場合には、移行前のグループに所属する使用者の一部または全部を、選択したグループとの共有に移行させることも可能である。なお、選択したグループに操作部11を操作する使用者が所属している場合には、そのグループから抜けて独立モードに移行させることもできる。
【0040】
またグループ名称だけではなく、各グループに所属する使用者の名称の一覧や、制御権を保持する使用者の名称や、コンテンツの名称などのデータも計算部12を経由して制御部2から取得して表示することにより、さらに容易に所望のグループを選択できるようにすることも可能である。また、各グループに所属する使用者の名称の一覧のうち、制御権を保持する使用者の名称のみを例えば別の色などの属性で表示することにより、制御権を保持する使用者を容易に判別できるようにすることができる。
【0041】
生成画像に重ね合わせて、又はメニュー画面の一部、又は別ウインドウに、メニュー画面で選択したグループが見ている画像を表示することにより、そのグループに参加した場合に見ることができる画像を容易に確認できるようにすることも可能である。さらに、グループ名称の一覧に加えて、新規グループ作成、独立モード選択、終了などの選択項目をメニュー画面に追加すれば、それぞれを選択することにより、使用者一人だけが所属する新規グループの作成、共有モードから独立モードへの移行、プログラムの終了などを行うことも可能である。ここで、グループ名称の一覧などを生成画像に重ね合わせるのではなく、別ウィンドウとして表示画像を生成してもよい。
【0042】
また、グループを選択した際に、データ部13に保持されている仮想空間の地図画像上に、共有情報中(図4)の、選択されたグループに対応する視点情報406から、そのグループがどの位置でどの方向を見ているのかを示す矢印等の図形を合成し、この画像を生成画像と合成して表示画像を生成してもよい(別ウィンドウで表示しても良い)。
【0043】
なお、共有モードが選択されており、かつ制御権を保持している状態で、能動的に制御権を放棄するか独立モードに移行する場合に、次に制御権を保持する使用者を指定できるようにすることも可能である。例えば、使用者が制御権を有している場合にはメニュー画面に「制御権委譲」の項目を表示し、この項目が選択された場合には使用者が所属するグループに属する使用者の名称の一覧を表示するようにして、そこで次に制御権を持つべき使用者を指定するように構成することができる。
【0044】
なお、独立モードのグループも表示されるようにして、独立モードのグループを選択すると、例えばそのグループの制御権を保持する使用者に対して共有モードへの変更の要求が送出されるようにしてもよい。ここで独立モードのグループに対応する矢印図形と共有グループに対応する矢印図形を異なる色などの属性で表示することにより、独立モードのグループを容易に判別できるようにすることも可能である。
【0045】
表示部15は例えばプロジェクタおよびスクリーンから構成され、画像生成部14で生成された表示画像を表示する。なお、表示部15はプロジェクタおよびスクリーンに限らず、画像やテキスト情報などを表示することができれば例えばCRTや液晶モニタ等、任意の構成でもよい。また、表示部15は1つの画像情報処理装置に複数備えられていてもよく、その場合には、計算部12に対応する画像生成部14およびデータ部13は例えば表示部15と同数となる。
【0046】
画像情報処理装置10の図示しない会話入力部は、例えばマイクから構成され、会話入力部に入力された会話情報は図示しない通信部に送出され、制御部2を介して、同一グループに所属する使用者が使用する画像情報処理装置の図示しない会話出力部に出力される。また、通信部に送出された会話情報は、その画像情報処理装置が有する会話出力部からも出力される。会話出力部は、例えばスピーカから構成される。この構成により、同一グループの使用者間で会話を行うことが可能となり、同一視点での実世界擬似体験がよりスムーズに実現できる。なお、会話入力部に入力される会話情報は、音声情報に限らず例えばテキスト情報でもよく、その場合には会話入力部は例えば操作部11のキーボードを兼用してもよく、また会話出力部は例えば表示部15の表示画面の一部もしくは個別の表示装置から構成される。
【0047】
このようなシステムにおいて、制御装置1及び画像情報処理装置10〜60はいずれもパーソナルコンピュータとして市場で一般に入手可能な汎用コンピュータ装置及びその周辺機器によって実現できる。すなわち、CPU、ROM、RAM、大容量記憶装置(HDD)、CD/DVDドライブ(書き込み可能なものを含む)、入力装置(マウス、キーボード、ジョイスティック、ボタン等)、出力装置(CRT、LCD、プリンタ等)、ネットワークインタフェース、モデム、シリアルインタフェース等を有する汎用コンピュータ装置を用い、以下に説明する制御装置及び画像情報処理装置として機能させるプログラムを実行することによって実現可能である。このプログラムの一部はコンピュータ装置で稼働する基本ソフト(OS)である場合もある。また、全ての機能をソフトウェアによって実現する必要はなく、一部又は全部を専用のハードウェアによって処理することも可能である。なお、図1において、画像情報処理装置及び制御装置は、動作の説明及び理解を助けるために機能ブロックにより構成を示しているが、各機能ブロックにおける機能は実際には汎用コンピュータ装置が有する複数の構成要素によって実現されている場合もある。
【0048】
次に、上述の画像情報処理装置における表示画像生成処理について、図8のフローチャートを用いてさらに説明する。なお、ここでは画像情報処理装置10における画像生成処理を代表的に説明するが、上述の通り各画像情報処理装置は共通の構成を有するため、他の画像情報処理装置においても同様の処理が行われる。なお、仮想空間を構築するために必要なデータは、データ部13に予め格納されているものとする。予め準備しておくデータとしては、例えばパノラマ実写画像データ(及び対応する位置情報)、テキスト情報、地図画像及び音声データ等である。また、制御装置1は既に起動しており、制御部2も動作可能な状態にあるものとする。
【0049】
ステップS802で画像情報処理装置が起動され、処理が開始される。ステップS810において、モード及び制御権の有無についての判定を行う。共有モードが選択され、かつ制御権がない場合は、ステップS811へ移行し、計算部12は制御部2から視点情報を受け取る。一方、それ以外の場合、具体的には画像生成装置10の使用者によって共有モードが選択されており、かつこの使用者が制御権を保持している場合、もしくは独立モードが選択されている場合には、ステップS804において、計算部12は操作部11から受け取った操作情報を基に視点情報を計算する。
【0050】
また、計算部12は、処理中に操作部11から制御権要求を受け取った場合には、制御権要求を制御部2に送出する。さらに計算部12は、操作部11から共有情報の要求を受け取った場合には、その要求を制御部2に送出する。
【0051】
次にステップS805において、計算部12は計算した視点情報または制御部2から受け取った視点情報を画像生成部14に送出する。また、制御部2から受け取った共有情報を画像生成部14に送出する。
【0052】
次にステップS806において、画像生成部14が画像生成の基となる画像をデータ部13から取得し、視点情報および共有情報に応じた画像を生成する。
さらにステップS807において、画像生成部14で生成した画像を表示部15に表示する。
【0053】
その後ステップS808においてシステムを終了させるかどうかがチェックされ、システムを終了させる場合にはステップS809でシステムを終了させ、終了させない場合はステップS810に戻り、上述の処理を繰り返す。
【0054】
次に、画像情報処理装置において、共有グループを変更する際の処理手順を図9のフローチャートに従って説明する。
ステップS901で、例えば操作部11の共有情報選択用ボタンが操作されると、共有情報の要求が計算部12を経由して制御部2に送られる。
【0055】
次にステップS902において、画像生成部14は計算部12を経由して制御部2から共有情報を取得し、必要な情報、例えば共有グループ名を抽出する。
次にステップS903において、画像生成部14は抽出した情報を含んだメニュー画面を図7に示したように実写画像に重ね合わせ(もしくは別ウインドウで)、表示部15に表示する。
【0056】
さらにステップS904において、使用者は表示部15を見ながら操作部11を操作して共有グループを選択する。上述したように、例えば所望のグループとの共有への移行、使用者一人だけが所属する新規グループの作成、共有モードから独立モードへの移行、プログラムの終了などを選択することが可能である。
【0057】
その後ステップS905において、共有グループの選択情報は計算部12に送られ、計算部12では管理しているモードを必要に応じて変更する。また共有グループの選択情報は制御部2に送られ、制御部2では管理している共有情報が変更される。
【0058】
図9では、メニュー画面に共有グループの名前を表示する場合を説明したが、上述のように、同じ共有グループに属する他の使用者の名前や、グループが使用しているコンテンツの名称等、制御部2で管理している各種情報を同様の処理によって取得し、表示部15に表示させることが可能である。
【0059】
以上のように、第1の実施形態によれば、共有グループを一覧から選択することにより容易に変更することができる。つまり、あるグループとの共有モードに移行する時に、そのグループに所属する使用者の名称の一覧やコンテンツの名称データなどを前もって知ることができるので、そのグループが所望のグループとは異なっているような場合を防ぐことができる。
【0060】
また第1の実施形態によれば、使用者は同一グループに所属する使用者を容易に知ることができる。さらに第1の実施形態によれば、操作権を保持する使用者を容易に判別することもできる。
【0061】
[第2の実施形態]
本実施形態では、仮想空間内のウォークスルー中に共有グループを直感的に切り替えることができる共有グループ選択方法を説明する。
第2の実施形態における情報処理装置の概略構成を示すブロック図は、第1の実施形態による情報処理装置の概略構成を示すブロック図(図1)と同様である。ただし第2の実施形態では、操作部11、計算部12、データ部13、画像生成部14の動作が第1の実施形態と異なる。ここで、第1の実施形態による画像提示装置と同様の機能を有する構成に関してはその詳細な説明を省略する。
【0062】
本実施形態において、操作部11は、上述した画像生成の基となるパノラマ実写画像の指定、そのパノラマ実写画像から切り出す部分の指定、制御権要求の送出の他に、ポインタ図形の移動、矢印図形の選択にも用いられる。操作部11には制御権要求送出用の例えばボタンや、矢印図形選択用の例えばボタンが設けられる。操作部11の操作情報は計算部12に送出される。なお、第1の実施形態と同様、操作部11には更にキーボード等の入力装置が設けられていても良い。また、操作部11が有する入力装置からの複数の入力の組み合わせを1つの操作に割り当てても良い。
【0063】
12は計算部であり、選択されているモードや制御権の状態などに応じた処理を行う。共有モードでは実世界を他のいずれかの画像情報処理装置の使用者と同一視点で疑似体験し、独立モードでは実世界を他の画像情報処理装置の使用者とは別視点で疑似体験する。操作部11から矢印図形の選択情報が送られてきた場合には、計算部12では管理しているモードを必要に応じて変更し、また選択された矢印図形に対応するグループとの共有への移行の要求を制御部2に送出する。
【0064】
計算部12は、共有モードが選択されており、かつ制御権を保持している場合には、操作部11から受け取った操作情報を基に計算した視点情報を制御部2および画像生成部14に送出する。また、共有モードが選択されており、かつ制御権を保持していない場合には、制御部2から受け取った視点情報を画像生成部14に送出する。ここで計算部12は、操作部11から制御権要求を受け取った場合には、制御権要求を制御部2に送出する。そして、独立モードが選択されている場合には、操作部11から受け取った操作情報を基に計算した視点情報を画像生成部14に送出する。
また計算部12は、共有情報の要求を制御部2に送出し、また制御部2から受け取った共有情報を画像生成部14に送出する。
【0065】
データ部13は、例えばハードディスクから構成され、画像生成部14に引き渡すデータを保持する。データ部13は画像生成部14からの要求に応じたデータを画像生成部14に送出する。データ部13には予め図示しない通信回線等を通じてコンテンツに対応したデータサーバから特定のコンテンツデータの一部又は全部が取得されている。コンテンツデータは例えば道路などの経路に沿った一つ以上の地点におけるパノラマ実写画像のデータ(各パノラマ実写画像は複数の分割画像として保持されてもよい)をはじめ、日付、時刻、位置、姿勢に関するデータや、地図画像データや音声データなどから構成される。コンテンツデータに含まれるパノラマ実写画像は、例えば全周方向が撮影できるように配置した一台以上のビデオカメラなどによって道路などの経路に沿って撮影した映像から合成され、例えば撮影地点の位置情報及び撮影時の姿勢情報と関連付けられている。なお、データ部13はハードディスクに限らず、データを保持することができる媒体であれば何でもよく、磁気記録媒体、光(磁気)記録媒体、半導体記憶媒体等、記憶方式はもとより、テープ、ディスク、カード等媒体の形状も任意である。
【0066】
なお、画像生成部14に引き渡すデータは、画像生成装置のデータ部13に保持する代わりに、不図示のデータサーバ装置に保持し、必要となった時点でデータサーバから取得するように構成してもよい。
【0067】
ここで撮影経路情報は、例えば、撮影経路を区分する点(以後、分岐点と呼ぶ)と分岐点を結ぶ線分(以後、経路と呼ぶ)からなる。このとき、分岐点、経路には、それぞれを唯一に特定できるIDが付けられている。なお、分岐点を結ぶ線分とは、2つの分岐点の間、すなわち区間を表す直線もしくは曲線である。
【0068】
分岐点や経路の記述に関しては、種々の方法が考えられるが、本実施形態では、図10A及び図10Bに示すような形態で分岐点や経路が記述されているものとする。
図10Aは分岐点の記述例を説明する図である。また、図10Bは、経路の記述例を説明する図である。図10Aに示されるように、分岐点リスト1000において、各分岐点について、それを特定するための分岐点ID1001と、その位置を表す座標データ1002及び分岐点に付与された名称1003とが記述される。なお、名称1003は付与されてもされなくてもかまわない。
【0069】
また、図10Bに示されるように、経路リスト1010においては、各経路について、経路ID1011と、その経路の両端の分岐点のIDを示す開始分岐点1012及び終了分岐点1013と、経路の名称1014と、開始フレーム番号1015及び終了フレーム番号1016が記述される。なお、経路リストにおいても名称1014は付与されてもされなくてもかまわない。なお、開始フレーム番号1015、終了フレーム番号1016は、開始分岐点1012と終了分岐点1013にそれぞれ対応するパノラマ実写画像のフレーム番号である。このフレーム番号は、パノラマ実写画像に関連付けられた撮影地点の位置姿勢情報などに基づいて特定される。
【0070】
なお、分岐点とフレーム番号との対応付けは、撮影地点の位置姿勢情報などに従って自動的に行われても、使用者が手動で対応付けてもよい。また、分岐点間で撮影されたパノラマ実写画像群の各パノラマ実写画像の位置情報を、例えば、当該分岐点を結ぶ線分上に等間隔に割り当てるようにすれば、撮影地点の位置姿勢情報を用いずに対応付けデータを生成、保持することが可能である。
【0071】
なお、撮影経路情報には、各経路の属性情報がさらに記述されていてもよい。属性情報には、例えば撮影経路の道幅や、撮影経路が屋内と屋外のどちらであるかという情報などを記述することができる。
【0072】
画像生成部14では、計算部12から送られてきた視点情報に応じて、画像生成の基となるパノラマ実写画像をデータ部13から取得し、視点情報に応じた画像を生成して表示部15に表示する。
また画像生成部14は、計算部12から送られてきた共有情報から必要な情報を抽出して、上述の生成画像に重ね合わせた画像を生成して表示部15に送出する。
【0073】
例えば図11に示すように、データ部13に保持されている撮影経路情報に基づいて、撮影経路を表す経路図形を生成して地図画像と合成し、各グループの視点情報406に対応する経路図形上の位置に各グループの視点情報(視点位置、方向)を表す矢印図形を合成し、さらに生成画像と合成して表示画像を生成し、表示部15に表示する(矢印画像が合成された地図画像を生成画像と別ウィンドウに表示しても良い)。
【0074】
ここで、使用者が所属するグループに対応する矢印図形とその他のグループに対応する矢印図形を異なる色や形状、視覚効果(点滅等)など、視覚的に異ならせて表示することにより、使用者が所属するグループを容易に判別できるようにすることも可能である。同様に、ウォークスルー中に新たな使用者がグループに参加した場合や、グループに参加していた使用者がグループから他のグループへ移行した場合にも、矢印図形を通常とは視覚的に異ならせて表示することにより、グループの状態が変化したことを容易に判別できるようにすることも可能である。なお、ウォークスルー中に新たなグループが生成された場合に、そのグループの矢印図形を経路図形上に新たに追加してもよい。
【0075】
また、例えば図12に示すように、使用者が操作部11を操作してカーソル等のポインタ図形を動かして地図画像中の矢印図形の上に重ねると、その矢印図形に対応するグループ名称やその視点位置情報等が表示されるようにすることにより、そのグループ名称を容易に判別できるようにすることが可能である。この表示は、図12に示すように、ポップアップ表示によってもよいし、地図画像、生成画像の非表示領域に表示させる等によっても良い。ここで、例えば操作部11に取り付けられたボタンを押下することによって、操作部11の操作対象をウォークスルーの視点位置と地図画像上のポインタ図形との間で相互に切り替えることができる。
【0076】
また、矢印図形が選択された際に表示する情報は、グループの名称や視点位置情報の他に、そのグループに所属する使用者名等、任意に設定することが可能であり、いずれも計算部12を経由して制御部2から取得して同時に表示するように構成することが可能である。このようにすることにより、そのグループに所属する使用者を容易に判別可能となる。さらに、使用者名を表示する際、制御権を保持する使用者名を他の使用者と視覚的に異ならせて表示することにより、制御権を保持する使用者を容易に判別できるようにすることもできる。また、視点位置情報を用い、そのグループが見ている画像を例えば別ウインドウに表示することにより、そのグループに参加した場合に見ることができる画像を容易に確認できるようにすることも可能である。
【0077】
また、選択されたグループでの会話内容を制御部2に要求し、現在所属するグループ内の会話内容に代えて図示しない会話出力部に出力することにより、選択したグループでの会話内容を聞けるようにすることも可能である。すなわち、制御部2は、選択されたグループに関する情報を受け取ると、選択されたグループに属する使用者へ同報している会話情報を、一時的に画像情報処理装置10へも出力する。ここで、ポインタ図形を矢印図形の上に重ねなくても、各矢印図形に対応するグループ名や使用者の名称の一覧などが常に表示されるようにすることも可能である。
【0078】
さらに、使用者が操作部11を操作してポインタ図形を動かして矢印図形の上に重ねて、操作部11に設けられているボタンを押下して矢印図形を選択することにより、選択した矢印図形に対応するグループとの共有に移行することも可能である。ここで、選択したグループとの共有に移行する際に、共有モードが選択されており、かつ操作部11を操作している使用者が制御権を有している場合には、移行前のグループに所属する使用者の一部または全部を、選択したグループとの共有に移行させることも可能である。なお、選択した矢印図形に対応するグループに操作部11を操作する使用者が所属している場合には、そのグループから抜けて独立モードに移行させることもできる。また逆に独立モードの場合には、矢印図形を選択することにより、独立モードから共有モードに移行させることもできる。
【0079】
なお、ポインタ図形を動かして矢印図形の上に重ねて、操作部11に設けられているボタンを押下すると、その矢印図形に対応するグループ名称などが表示され、操作部11に設けられている同一の、又は異なるボタンを押下することにより、選択した矢印図形に対応するグループとの共有に移行するように構成することも可能である。
【0080】
なお、独立モードのグループについても矢印図形や情報を表示するように構成することも可能である。この場合、独立モードのグループに対応した矢印図形を選択すると、例えばそのグループの制御権を保持する使用者に対して共有モードへの変更の要求が送出されるようにしてもよい。ここで独立モードのグループに対応する矢印図形をその他のグループに対応する矢印図形と視覚的に異ならせて表示することにより、独立モードのグループを容易に判別できるようにすることも可能である。
【0081】
次に、本実施形態に係る画像情報処理装置における、共用グループ変更処理について、図13のフローチャートを用いてさらに説明する。なお、ここでは画像情報処理装置10における画像生成処理を代表的に説明するが、上述の通り各画像情報処理装置は共通の構成を有するため、他の画像情報処理装置においても同様の処理が行われる。なお、本実施形態に係る画像情報処理装置における表示画像生成処理は、メニュー画面の変わりに地図図形を生成すること以外、第1の実施形態で説明した処理と基本的に同様でよい。また、仮想空間を構築するために必要なデータは、データ部13に予め格納されているものとする。予め準備しておくデータとしては、例えばパノラマ実写画像データ(及び対応する位置情報)、テキスト情報及び地図画像等である。また、制御装置1は既に起動しており、制御部2も動作可能な状態にあるものとする。
【0082】
ステップS1301において、計算部12は共有情報の要求を制御部2に送出する。
次にステップS1302において、画像生成部14は計算部12を経由して制御部2から共有情報を取得し、必要な情報を抽出する。
【0083】
次にステップS1303において、画像生成部14は抽出した情報をパノラマ実写画像とともに、表示部15に表示する。例えば、データ部13に保持されている撮影経路情報に基づいて、撮影経路を表す経路図形を生成し、経路図形上の視点情報406に応じた位置に各グループの視点情報を表す矢印図形を合成し、さらに生成画像と合成して表示画像を生成し、表示部15に表示する。
【0084】
使用者は表示部15を見ながら操作部11を操作して矢印図形を選択する。例えばポインタ図形を動かして矢印図形の上に重ねて、操作部11に設けられているボタンを押下して矢印図形を選択する。
【0085】
ステップS1304において、矢印図形の選択が検出されると、ステップS1305において、矢印図形の選択情報が計算部12に送られ、計算部12では管理しているモードを必要に応じて変更する。また計算部12は選択された矢印図形に対応するグループとの共有への移行の要求を制御部2に送出し、制御部2では管理している共有情報が変更される。
以上の方法によって所望の共有グループに変更することが可能である。
【0086】
なお、本実施形態では既に表示されている経路図形上の矢印図形を選択する場合を示したが、これに限定されることはなく、まず操作部11のボタンを押すなどの方法でコンテンツを選択し、選択したコンテンツに応じた経路図形と矢印図形を新たに表示し、それらの矢印図形から所望の矢印図形を選択するなどの方法により、別のコンテンツを選択しているグループとの共有状態に移行することも可能である。
【0087】
以上のように、第2の実施形態によれば、経路図形上に表示された矢印図形を選択することにより、共有グループを直感的に変更することができる。つまり、あるグループとの共有に移行する時に、そのグループに所属する使用者の名称の一覧や見ている画像や会話内容などを前もって知ることができるので、そのグループが所望のグループとは異なっているような場合を防ぐことができる。
【0088】
【他の実施形態】
上述した第2の実施形態においては、経路図形上の矢印図形を選択することで、グループの選択やグループに関する情報の表示等を行っていたが、経路図形上の矢印図形以外の場所にポインタ図形を動かして、操作部11に設けられている選択ボタンを押下してポインタ図形の場所を選択することにより、選択した場所に使用者が属するグループの視点位置を移動させることも可能である。ここで、選択した場所に視点を移動させる際に、共有モードが選択されており、かつ操作部11を操作している使用者が制御権を有している場合には、移行前のグループに所属する使用者の一部または全部の視点を、選択した場所に移動させることも可能である。このように構成することで、通常のウォークスルーによる視点位置移動とは異なり、離れた位置へ直接視点位置を移動させることが可能となる。
【0089】
なお、上述の実施形態において、仮想空間画像とともに表示する、使用者並びにグループに関する各種情報の種類、及び情報や図形等が選択された際の動作については、コンテンツの内容や他の仕様により任意に設定可能である。また、制御部2から取得する共有情報及び使用者情報は、最初に全て取得しても良いし、一部のみ最初に取得し、残りの情報は使用者の選択に応じて都度取得するようにしても良い。
【0090】
上述の実施形態においては、1つの機器から構成される画像情報処理装置を説明したが、同等の機能を複数の機器から構成されるシステムによって実現しても良い。
【0091】
また、上述の実施形態においては、画像情報処理装置の他に、制御装置を用いる構成について説明したが、制御装置の機能を各画像情報処理装置に持たせることも可能であり、その場合には制御装置が不要となる。
【0092】
尚、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム(1つ以上のフローチャートに対応したプログラム)を、記録媒体から直接、或いは有線/無線通信を用いて当該プログラムを実行可能なコンピュータを有するシステム又は装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータが該供給されたプログラムを実行することによって同等の機能が達成される場合も本発明に含む。
【0093】
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給、インストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明に含まれる。
【0094】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、OSに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。
【0095】
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、MO、CD−ROM、CD−R、CD−RW、DVD−ROM、DVD−R、DVD−RW等の光/光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリなどがある。
【0096】
有線/無線通信を用いたプログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバに本発明を形成するコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイル等、クライアントコンピュータ上で本発明を形成するコンピュータプログラムとなりうるデータファイル(プログラムデータファイル)を記憶し、接続のあったクライアントコンピュータにプログラムデータファイルをダウンロードする方法などが挙げられる。この場合、プログラムデータファイルを複数のセグメントファイルに分割し、セグメントファイルを異なるサーバに配置することも可能である。
【0097】
つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムデータファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるサーバ装置も本発明に含む。
【0098】
また、本発明のプログラムを暗号化してCD−ROM等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件を満たしたユーザに対して暗号化を解く鍵情報を、例えばインターネットを介してホームページからダウンロードさせることによって供給し、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。
【0099】
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOSなどが、実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。
【0100】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。
【0101】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数の使用者で仮想空間を共有可能である装置を使用する使用者の利便性をよくすることができる
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態における情報処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図2】第1の実施形態における、コンテンツ情報の記述例を説明する図である。
【図3】第1の実施形態における、使用者情報の記述例を説明する図である。
【図4】第1の実施形態における、共有情報の記述例を説明する図である。
【図5】第1の実施形態における、制御権待ち行列の例を説明する図である。
【図6】第1の実施形態における、パノラマ実写画像からの表示画像生成手順を説明する図である。
【図7】第1の実施形態における、グループ名称の一覧を生成画像に重ね合わせた表示画像を説明する図である。
【図8】第1の実施形態における、画像生成装置における表示画像生成処理の手順を説明するフローチャートである。
【図9】第1の実施形態における、画像生成装置における共有グループを変更する処理の手順を説明するフローチャートである。
【図10A】第2の実施形態における、分岐点の記述例を説明する図である。
【図10B】第2の実施形態における、経路の記述例を説明する図である。
【図11】第2の実施形態における、経路図形と矢印図形を生成画像に重ね合わせた表示画像を説明する図である。
【図12】第2の実施形態における、経路図形と矢印図形を生成画像に重ね合わせ、さらに矢印図形に対応するグループ名称を表示した表示画像を説明する図である。
【図13】第2の実施形態における、画像生成装置における共有グループを変更する処理の手順を説明するフローチャートである。

Claims (10)

  1. 複数の使用者で仮想空間を共有可能である仮想空間呈示装置において、
    前記複数の使用者により構成される複数のグループの各々について、視点位置情報を管理する管理手段と、
    前記複数のグループの各々の視点位置情報を用いて、前記複数のグループの各々の視点位置表示を含んだ前記仮想空間の地図画像を生成する地図画像生成手段と、
    前記複数のグループの各々の視点位置に基づき、仮想空間画像を生成する仮想空間画像生成手段と、
    前記地図画像と、前記仮想空間画像とを合成して合成画像を生成する合成手段と、
    前記複数の使用者に前記合成画像を呈示するために、前記合成画像を表示する表示手段とを有し、
    前記複数の使用者のうち、同一のグループに属する使用者に対しては、当該使用者が属するグループの視点位置に基づいて生成された前記仮想空間画像を用いて生成された合成画像を提示することを特徴とする仮想空間呈示装置。
  2. 前記地図画像生成手段は、前記複数のグループの視点位置のうち1つの視点位置と、他の視点位置とを視覚的に異ならせた地図画像を、前記複数のグループの視点位置毎に生成し、
    前記合成手段が、前記仮想空間画像の生成に使用された視点位置と、前記地図画像における前記1つの視点位置とが対応するように、前記仮想空間画像と前記地図画像とから前記合成画像を生成することを特徴とする請求項1に記載の仮想空間呈示装置。
  3. 前記管理手段が、前記複数のグループの各々について、さらに視線情報を管理し、前記地図画像生成手段が、前記複数のグループの各々の視線方向を示す表示をさらに含んだ地図画像を生成することを特徴とする請求項1もしくは請求項2に記載の仮想空間呈示装置。
  4. 前記使用者により、前記地図画像中の要素が選択された場合、当該選択された要素に応じた処理を行う選択手段を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の仮想空間呈示装置。
  5. 前記選択手段において、前記地図画像中の要素が選択された場合、
    前記表示手段は、前記選択を行った使用者に対し、前記選択された要素の付加情報を表示することを特徴とする請求項4に記載の仮想空間呈示装置。
  6. 前記選択手段において、前記地図画像中の、前記複数のグループのいずれかに対応する要素が選択された場合、
    前記表示手段は、更に、当該グループに属する使用者の情報、当該グループの名称、当該グループに属する使用者に提示されている仮想空間画像の少なくとも1つを前記付加情報として表示することを特徴とする請求項5に記載の仮想空間呈示装置。
  7. 前記選択手段において、前記地図画像中の、一人の使用者により構成されるグループに対応する要素が選択された場合、当該一人の使用者により構成されるグループの使用者に対して、複数の使用者により構成されるグループへの変更を要求する情報を出力する出力手段を有することを特徴とする請求項4乃至6のいずれかに記載の仮想空間呈示装置。
  8. 前記選択手段において、前記地図画像中の、前記使用者が属するグループ以外のグループに対応する要素が選択された場合、前記使用者が属するグループの使用者の一部又は全員を、前記選択された要素に対応するグループに移行させることを特徴とする請求項4乃至7のいずれかに記載の仮想空間呈示装置。
  9. コンピュータを、
    複数の使用者により構成される複数のグループの各々について、視点位置情報を記憶する管理手段と、
    前記複数のグループの各々の視点位置情報を前記管理手段から読み出して、前記複数のグループの各々の視点位置表示を含んだ仮想空間の地図画像を生成する地図画像生成手段と、
    前記複数のグループの各々の視点位置に基づき、仮想空間画像を生成する仮想空間画像生成手段と、
    前記地図画像と、前記仮想空間画像とを合成して合成画像を生成する合成手段と、
    前記複数の使用者に前記合成画像を呈示するために、前記合成画像を表示装置に表示させる表示手段とを有し、
    前記複数の使用者のうち、同一のグループに属する使用者に対しては、前記合成画像のうち、当該使用者が属するグループの視点位置に基づいて生成された前記仮想空間画像を用いて生成された合成画像を提示する仮想空間呈示装置として機能させるためのプログラム。
  10. 使用者の操作する視点位置に応じた仮想空間画像を生成し、前記使用者に呈示する仮想空間呈示方法であって、
    複数の使用者により構成される複数のグループの各々について、視点位置情報を記憶装置に記憶する管理工程と、
    前記複数のグループの各々の視点位置情報を前記記憶装置から読み出して、前記複数のグループの各々の視点位置表示を含んだ前記仮想空間の地図画像を生成する地図画像生成工程と、
    前記複数のグループの各々の視点位置に基づき、仮想空間画像を生成する仮想空間画像生成工程と、
    前記地図画像と前記仮想空間画像とを合成して合成画像を生成する合成工程と、
    前記複数の使用者に前記合成画像を呈示するために、前記合成画像を表示装置に表示させる表示工程とを有し、
    前記複数の使用者のうち、同一のグループに属する使用者に対しては、前記合成画像のうち、当該使用者が属するグループの視点位置に基づいて生成された前記仮想空間画像を用いて生成された合成画像を提示する仮想空間呈示方法。
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