JP3943975B2

JP3943975B2 - 情報処理方法および装置

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Publication number: JP3943975B2
Application number: JP2002095393A
Authority: JP
Inventors: 真和藤木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2007-07-11
Anticipated expiration: 2022-03-29
Also published as: US6856325B2; JP2003296754A; US20030184567A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は仮想空間中の仮想物体のスケーリング処理に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、３次元空間中の物体を２次元平面に投影した画像を生成する３次元コンピュータグラフィクス（以下、３ＤＣＧ）システムに関連して、３次元空間中の所定の１点を中心として物体のサイズを任意に拡大／縮小（スケーリング）する技術があった。
【０００３】
このような３ＤＣＧシステムにおいて、スケーリングの中心位置の設定方法としては、
（１）あらかじめ固定された位置に設定する
（２）システムの操作者が物体の投影画像を見ながら、対話的に設定する
の２種類の方法が知られている。
【０００４】
前者の例としては、物体固有の座標系の原点にスケーリング中心をとる方法が挙げられる。一方、後者としては、物体に外接する立方体上の頂点を投影画像上でポインティングデバイスを用いて指定し、その頂点をスケーリング中心とする方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、いずれの方法にしても視点と無関係にスケーリング中心を決定しているため、スケーリング中心の位置によっては、生成される物体の投影像が物体の観察の目的に不適切になる場合があった。
【０００６】
図８は、このような問題点の一例を示すものである。図８で、８０１は拡大前の仮想物体、８０２は仮想物体を観察する際の視点、８０３はスケーリング中心である。８０１を８０３を中心としてすべての方向に一様に拡大すると、物体は８０４の状態に変化する。ここで、このシステムでは物体８０１または８０４の外観を観察することが目的であるとする。
【０００７】
図８に示されているようにスケーリング前の状態では視点８０２が物体８０１の外部にあり、投影画像８０５により所望の通り物体の外観を観察できる。
【０００８】
しかしながら、スケーリング後の状態では視点８０２が物体８０４の内部にあるため、投影画像８０６は物体の内部を示しており、外観の観察というシステムの目的を達成していない。このように、スケーリング中心の設定によっては、物体を観察する視点が物体の内部に入ってしまうという問題点があった。以下、この問題点を「第１の問題点」と呼ぶ。
【０００９】
図９は、スケーリング中心の設定に関する別の問題点を示す図である。図９で、９０１は拡大前の仮想物体、９０２は仮想物体を観察する際の視点、９０３はスケーリング中心である。９０１を９０３を中心としてすべての方向に一様に拡大すると、物体は９０４の状態に変化する。ここで、このシステムでは物体９０１または９０４の外観を観察することが目的であるとする。スケーリング前の状態で視点９０２から物体９０１を観察した画像は９０５のようになり、物体全体の外形を観察することができる。
【００１０】
しかしながら、スケーリング後は物体が視点から遠ざかるように移動してしまったため、投影画像９０６に示されるように物体の一部しか観察することが出来なかったり、物体が全く視認できなかったり、あるいは投影された物体像の大きさが非常に小さくなり物体の細部の観察が困難になる。このように、スケーリング中心の設定によっては、観察する物体が視界から遠ざかるという問題があった。以下、この問題点を「第２の問題点」と呼ぶ。
【００１１】
本発明は、上述した問題点を解決し、スケーリングされた仮想物体が適切に観察することができる画像を生成することができるようにすることを目的とする。
【００１２】
より具体的には、仮想物体をスケーリングする際に、視点位置が仮想物体の内部に含まれることおよび視点位置と仮想物体の位置が乖離することを抑制することを目的とする。
【００１３】
また、複数の観察者で仮想物体が配置された仮想空間を共有する際に、仮想物体のスケーリングが適切に行えるようにすることを他の目的とする。
【００１４】
また、スケーリング処理内容に応じたスケーリング処理方法を設定することにより、スケーリングが適切に行えるようにすることを他の目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は以下の構成を有することを特徴とする。
【００１６】
本願請求項１の発明は、仮想空間に配置される仮想物体のスケーリング中心を求め、視点位置に応じた仮想物体が含まれる画像を生成する情報処理方法であって、前記視点位置に関する情報と前記仮想物体に関する情報を記憶手段から読み出す読み出しステップと、前記読み出しステップで読み出した前記視点位置に関する情報と前記仮想物体に関する情報とに基づき、前記視点位置に対する前記仮想物体表面上の最近点を、最近点演算手段が求める演算ステップと、前記演算ステップで求めた前記最近点に基づきスケーリング中心の座標を、中心座標演算手段が求める演算ステップと、前記スケーリング中心の座標を用いて、前記仮想物体に対してスケーリング処理を、スケーリング処理手段が行う処理ステップとを有することを特徴とする。
【００１７】
本願請求項６の発明は、観察者の視点情報を検出する検出手段と、前記視点情報から仮想物体が配置されている仮想空間を観察した際の画像を生成する生成手段とを有する情報処理装置において、前記視点情報および前記仮想物体の位置情報に基づき、前記視点位置に対する前記仮想物体表面上の最近点を求める演算手段と、前記演算手段が求めた前記最近点に基づき、前記仮想物体のスケーリング中心の座標を算出する算出手段と、前記算出されたスケーリング中心を用いて前記仮想物体に対してスケーリング処理を行うスケーリング処理手段とを有することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下の第１の実施形態では、本発明に係り、単数または複数の観察条件に対してスケーリング中心の座標を算出したうえで出力するスケーリング中心決定装置に適応した実施形態を説明する。
【００２０】
また、第２の実施形態では、本発明に係り、仮想現実感体験システムを例としてＣＧ画像生成装置に適応した実施形態を説明する。
【００２１】
（実施形態１）
以下添付図面を参照しながら、本発明を適用した実施形態としての、スケーリング中心決定装置を詳細に説明する。
【００２２】
図１１は、このスケーリング中心決定装置のハードウェア構成を示す。本装置でスケーリングの対象となる仮想物体に関する３次元ＣＧデータ（以下、「ＣＧデータ」と呼ぶ）および観察条件に関するデータ（以下、「観察条件データ」と呼ぶ）は、外部記憶装置１１０４に格納されるか、あるいは入出力装置１１０３を介して本装置の外部から供給される。
【００２３】
ＣＧデータには、少なくとも仮想物体の形状を記述するデータ（仮想物体上の点群に関する３次元位置と各点間のパッチリンク）を含む。また、観察条件データには、少なくとも仮想物体を観察する視点の数および各視点の座標を含む。ＣＧデータおよび観察条件データは、それぞれ１つのデータファイルあるいはデータブロックに格納されていてもよいし、複数のファイルあるいはブロックに分割されていてもよい。また、両データが１つのファイルあるいはデータブロックに格納されていてもよい。
【００２４】
ＣＧデータおよび観察条件データは、外部記憶装置１１０４もしくはＲＯＭ１１０５からＲＡＭ１１０６にロードされたプログラムにより処理されて、スケーリング中心の座標が算出される。
【００２５】
この処理結果は外部記憶装置１１０４に保存されるか、あるいは入出力装置１１０３を介して、装置外部に出力される。上記のプログラムの実行はＣＰＵ１１０７により行われる。
【００２６】
なお、キーボード１１０２は３次元ＣＧデータや観察条件データを格納するファイル名をテキスト入力するために用いられ、モニタはキーボードからの入力や処理結果を確認するために用いられる。また、１１０１〜１１０７はバス１１０８を介して互いに接続されている。
【００２７】
以下、図１を用いて本実施形態のスケーリング中心決定装置の処理手順について説明する。
【００２８】
まず、ステップＳ１０１にてＣＧデータを、ステップＳ１０２にて観察条件データを入力し、ＲＡＭ１１０６に格納する。ここで、観察条件データに含まれる視点の数をＮとする。ただし、Ｎは１以上の整数である。
【００２９】
次に、ステップＳ１０３、Ｓ１０５あるいはＳ１０７にて視点の数を判定し、視点数が１つの場合はステップＳ１０４、２つの場合はステップＳ１０６、３つの場合はステップＳ１０８、４つ以上の場合はステップＳ１０９に進む。ステップＳ１０４、Ｓ１０６、Ｓ１０８およびＳ１０９の詳細については後述する。
【００３０】
ステップＳ１０４、Ｓ１０６、Ｓ１０８あるいはＳ１０９が終了すれば、ステップＳ１１０にて算出したスケーリング中心の座標データ（以下、「スケーリング中心データ」）を出力する。
【００３１】
以上に説明したように、スケーリング中心の決定手順は、物体を観察する視点の数によって異なる。以下、視点の数に応じた各処理の詳細を説明する。
【００３２】
まず、視点の数が１つの場合の方法について、図５に概念図を示す。なお、図５は論点が明確になるように２次元図形で描いているが、以下の説明の内容は３次元の場合についても一般性を失わない。
【００３３】
図５で、５０１はスケーリング対象の仮想物体、５０２は視点位置を示す。このとき、本実施形態の手法ではスケーリング中心を視点５０２から最も近い物体５０１上の点（以下、「最近点」と呼ぶ）５０３とする。
【００３４】
スケーリング中心を最近点５０３にとり、物体５０１をある倍率で拡大または縮小すると、物体はそれぞれ５０４、５０５のようなサイズ・位置に変化する。
図５に示されている通り、最近点をスケーリング中心にすることにより、視点と物体との距離を変化させずに物体を拡大または縮小することができる。
【００３５】
したがって、本実施形態の視点が１つの場合のスケーリング中心の決定方法によれば、第１・第２いずれの問題点も生じない。
【００３６】
ここで、視点が１つの場合のスケーリング中心の決定処理Ｓ１０４、すなわち最近点の算出手順について、処理の流れを図２を用いて説明する。
【００３７】
この処理は仮想物体を構成する各ポリゴンについて視点からの最も近いポリゴン上の点の座標および視点からの距離を算出し、すべてのポリゴンの中で最も視点からの距離が短いポリゴンについて求めた点を最近点とするものである。
【００３８】
ステップＳ２０１で、視点（以下、点Ｖとする）からの距離の最小値を格納する変数Ｌｍｉｎの値を、１／Ｌｍｉｎ＝εとなるように設定する。εは視点と仮想物体の距離の逆数に比べて十分小さい浮動小数点の値である。
【００３９】
次にステップＳ２０２にて、１つのポリゴンを選択する（選択したポリゴンはｎ番目のポリゴンであるとする）。
【００４０】
ステップＳ２０３にて、選択したポリゴン上の点であって、視点からの距離が最小の点Ｐｎの座標を算出する。
【００４１】
ステップＳ２０４では、視点Ｖと点Ｐｎの距離が０であるかどうか判定し、０であればステップＳ２０５で点Ｐｎが求める最近点Ｐｍｉｎであると設定して、処理を終了する。一方、Ｓ２０４の判定結果が０でないときは、ステップＳ２０６に進む。
【００４２】
ステップＳ２０６では、線分ＶＰｎの長さとＬｍｉｎを比較し、ＶＰｎ＜ＬｍｉｎならばステップＳ２０７で線分ＶＰｎの長さを視点からの距離の最小値Ｌｍｉｎに格納する。
【００４３】
さらに、ステップＳ２０８で最近点Ｐｍｉｎを点Ｐｎに設定してステップＳ２０９に進む。
【００４４】
一方ステップＳ２０６で、ＶＰｎ＜Ｌｍｉｎでなければ、ＬｍｉｎおよびＰｎを更新せずにステップＳ２０９に進む。
【００４５】
ステップＳ２０９では、すべてのポリゴンについて上記の処理を終了したかどうか判定し、終了すれば最近点の算出処理を終了する。一方、終了していなければステップＳ２０２に戻り、処理の完了していない別のポリゴンを選択して、上記の処理内容を繰り返す。
【００４６】
なお、最近点の算出処理の手順は図２に限られるものではない。例えば、仮想物体がほぼ球形と見なされる場合は、物体に外接する球を仮定し、視点と外接球の中心とを結ぶ線分および外接球の交点を最近点とすることも出来る。
【００４７】
次に、視点が２つの場合のスケーリング中心の決定処理Ｓ１０６について、図６に概念図を示す。
【００４８】
図６で、６０１はスケーリング対象の仮想物体。６０２および６０３は２つの視点の位置である。以下、６０２および６０３をそれぞれ視点Ａおよび視点Ｂと呼ぶことにする。
【００４９】
６０４は、視点Ａ（６０２）から最も近い物体６０１上の点（最近点、不図示）を通り、視点Ａと最近点を結ぶ線分に垂直な平面（以下、「最近平面」と呼ぶ）である。同様に、６０５は視点Ｂに関する最近平面である。以下、６０４および６０５を平面ａおよび平面ｂと呼ぶことにする。
【００５０】
このとき本実施形態の手法では、平面ａおよび平面ｂの交線ｌ（６０６）上の点のうち、視点ＡおよびＢからの距離の２乗和が最小となる点をスケーリング中心とする。
【００５１】
図１０はスケーリング中心を最近面上にとったときの、物体の拡大／縮小による物体の位置の変化を示すための概念図である。なお、図１０は論点が明確になるように２次元図形で描いているが、以下の説明の内容は３次元の場合についても一般性を失わない。
【００５２】
図１０で、１００１はスケーリング対象の仮想物体、１００２はある視点位置、１００３および１００４はそれぞれその視点位置に対する最近点および最近平面を示す。いま、スケーリング中心を最近平面１００４上で最近点とは異なる、ある一点１００５にとったとする。このとき、仮想物体１００１をある倍率で一様に拡大または縮小すると、物体はそれぞれ１００６および１００７のようなサイズ・位置に変化する。
【００５３】
図１０に示されている通り、最近平面上の点をスケーリング中心にすることにより、最近平面と物体との距離を変化させずに物体を拡大または縮小することが可能で、スケーリングを施しても仮想物体が最近平面よりも視点に近づくことはない。ただし、スケーリングによって視点と物体との相対位置は変化し、視点１００２とスケーリング中心１００５との距離が短いほど、変化の度合いは少ない。
【００５４】
以上で述べたスケーリング中心を最近平面上にとった場合の特性を考えると、図６で説明したスケーリング中心の決定方法によれば、２つの視点いずれに対してもスケーリング中心が最近平面上にあるので、第１の問題点が生じないことが分かる。さらに、２つの最近平面の交線上の点のうち、２つの視点からの距離が近い点をスケーリング中心として選択するので、第２の問題点の発生を抑制することが出来る。
【００５５】
ここで、ステップＳ１０６の詳細について、図３を用いて処理の流れを説明する。
【００５６】
まず、ステップＳ３０１にて、一方の視点Ａの最近点Ａ’の座標を算出する。
算出手順は図２と同様である。次にステップＳ３０２にて、最近点Ａ’を通り、かつ視点と最近点を結ぶ線分に垂直な平面ａを表す方程式を求める。さらに、ステップＳ３０３およびＳ３０４にて、以上と同様の処理をもう一方の視点Ｂに対しても行う。
【００５７】
続くステップＳ３０５では、最近平面ａおよびｂの交線ｌを表す方程式を算出する。この直線ｌ上の点で、かつ２つの視点ＡおよびＢからの距離の２乗の和が最小となる点Ｃ１および点Ｃ２の座標をステップＳ３０６にて算出する。
【００５８】
最後に、ステップＳ３０７にて点Ｃ１およびＣ２のうち仮想物体の重心からの距離がより小さい点を抽出し、求めるべきスケーリング中心の座標をその点の座標に設定して、スケーリング中心の算出処理を終了する。
【００５９】
図７は、視点が３つの場合のスケーリング中心の決定方法の概念図である。図７において、７０１はスケーリング対象の仮想物体、７０２、７０３および７０４は３つの視点の位置である。以下、７０２、７０３および７０４をそれぞれ視点Ａ、視点Ｂおよび視点Ｃと呼ぶことにする。
【００６０】
７０５は、視点Ａ（７０２）から最も近い物体７０１上の点（最近点、不図示）を通り、視点Ａと最近点を結ぶ線分に垂直な平面（最近平面）である。同様に、７０６は視点Ｂ、７０７は視点Ｃの最近平面である。以下、７０５、７０６および７０７をそれぞれ平面ａ、平面ｂおよび平面ｃと呼ぶことにする。
【００６１】
このとき本実施形態の手法では、３つの平面ａ、ｂおよびｃの交点をスケーリング中心とする。このことにより、仮想物体をスケーリングしても物体はそれぞれの視点の最近平面よりも視点に近づくことはない。したがって、この手法により第１の問題点が起きないようにすることができる。
【００６２】
ここで、ステップＳ１０８の詳細について、図４を用いて処理の流れを説明する。
【００６３】
まずステップＳ４０１にて、３つの視点Ａ、ＢおよびＣのそれぞれに対して、最近点Ａ’、Ｂ’およびＣ’の座標を求める。最近点の算出手順は図２と同様である。
【００６４】
次に、ステップＳ４０２にて、視点Ａ、ＢおよびＣに対して各々最近平面ａ、ｂおよびｃを表す方程式を求める。
【００６５】
さらに、これら３平面の交点Ｄの座標を求め（ステップＳ４０３）、求めるべきスケーリング中心の座標を点Ｄの座標に設定して（ステップＳ４０４）、スケーリング中心の算出処理を終了する。
【００６６】
観察条件の数が４以上の場合は、一般的にそれぞれの視点に対する最近平面が一点で交わらないので、仮想物体を拡大した際に全ての視点が物体内部に入らないようにすることは必ずしも出来ない。そこで、第２の問題点の発生のみを抑制するため、視点とスケーリング中心との距離をできるだけ短くする。したがって、ステップＳ１０９では視点からの距離の２乗和が最小となる点の座標を算出し、この点をスケーリング中心とする。あるいは、観察条件の数が４以上の場合は仮想物体を囲んで視点位置が配置されている可能性が高いので、視点からの距離の２乗和が最小となる点を算出する方法に代えて簡易的に、視点の重心位置をスケーリング中心とすることができる。
【００６７】
また、すべての視点のなかから３つまでの優先的な視点を選択し、選択した視点の数に応じてステップＳ１０４、Ｓ１０６あるいはＳ１０８と同様の手順を適用してスケーリング中心を求めることにより、すくなくとも選択した視点に関しては第１の問題点が起きないようにすることが出来る。この場合の処理の流れは、図１のステップＳ１０２とステップＳ１０３の間に、１〜３つの視点を選択する処理を設ける。
【００６８】
優先的な視点の選択手段としては、
・キーボードから視点の番号をテキスト入力する
・モニタ１１０１上に視点番号のメニューを表示し、マウスなどのインタラクティブデバイスを用いて１つまたは複数の視点番号をポインティングする
・予め選択する視点を指定するデータファイルを読み込む
などの方法を用いることが出来る。
【００６９】
スケーリング中心を視点位置によって決定しないほうが、課題の解決を容易にする場合がある。例えば、前述のように観察条件が４以上で、かつ仮想物体を囲んでほぼ均等に視点位置が配置されている場合、第２の問題点を解決する手段として物体の重心位置をスケーリング中心とすることが考えられる。
【００７０】
そこで、視点位置に基づくスケーリング中心の決定方法と、視点位置に基づかないスケーリング中心の決定方法のいずれかを選択して適用することも出来る。
【００７１】
両者の中からどちらか一方を選択する方法としては、それぞれの方法に対応して割り当てられたキーボード１１０２のキーを押下する、キーボードの代わりに入出力装置１１０３に接続された選択装置のボタンを押下する、などの方法がある。
【００７２】
視点の数に加えて、スケーリング処理の内容、すなわち拡大か縮小かに応じて、スケーリング中心の決定手順を切り換えることも可能である。例えば、ステップＳ１０８において、スケーリング内容が拡大であるときは図４で示した処理手順を適用し、縮小である場合は視点の重心位置をスケーリング中心とする、という処理構成である。
【００７３】
（実施形態２）
以下では、本発明のスケーリング中心の決定方法に基づくＣＧ画像生成装置について説明する。
【００７４】
図１２は、本実施形態のＣＧ画像生成装置の処理の流れを示したものである。
ステップＳ１２０１、Ｓ１２０４、Ｓ１２０５、Ｓ１２０６、Ｓ１２０７、Ｓ１２０８、Ｓ１２０９およびＳ１２１０は、それぞれステップＳ１０１、Ｓ１０３、Ｓ１０４、Ｓ１０５、Ｓ１０６、Ｓ１０７、Ｓ１０８およびＳ１０９と同じ処理内容である。
【００７５】
ステップＳ１２０２では視点の数を入力し、ステップＳ１２０３ではそれぞれの視点の観察条件（視点位置・観察方向・画角）を設定する。なお、観察条件の設定としては、予めデータファイルに記述されている数値を読み込む、視点位置・観察方向のみ視点位置に設置した３次元位置姿勢センサの出力を読み取る、などの方法がある。
【００７６】
ステップＳ１２１１では、仮想物体のスケーリング倍率を設定する。この際、スケーリング倍率は、例えばキーボードを用いてテキスト入力するなどの方法により入力する。
【００７７】
ステップＳ１２１２では、ステップＳ１２０５、Ｓ１２０７、Ｓ１２０９あるいはＳ１２１０にて決定したスケーリング中心の情報を用いて、仮想物体のスケーリング変換処理を行う。
【００７８】
続いて、ステップＳ１２０２で設定した観察条件にしたがって仮想物体を２次元平面に投影した画像を生成し（ステップＳ１２１３）、ステップＳ１２１４にてコンピュータディスプレイに出力したり、あるいは画像データとして外部記憶装置に保存するなどの出力処理を行う。
【００７９】
以上の処理の流れは、１視点ごと１枚のＣＧ画像を生成するためのものである。ＣＧの動画像を作成する場合には、ステップＳ１２０３からステップＳ１２１４までの処理を繰り返し行う。
【００８０】
図１３は、本実施形態のＣＧ画像生成装置の例として、仮想現実感体験システムの構成を示すブロック図である。この装置は視点位置および姿勢を、位置姿勢計測装置１３０９から読み出した計測結果をもとに設定し、描画結果は頭部搭載型ディスプレイ１３１０に出力する。
【００８１】
位置姿勢計測装置および頭部搭載型ディスプレイは観察条件の数すなわち視点の数だけ用意され、位置姿勢計測装置は頭部搭載型ディスプレイに固定されている。このディスプレイをＣＧ画像の観察者が装着することにより、頭部位置姿勢に応じた視界で仮想物体のＣＧ映像を観察することが出来る。このとき、観察者の視点位置に応じて、第１の問題点または第２の問題点あるいはその両方を回避するように、スケーリングの中心点が決定される。
【００８２】
（他の実施形態）
上記実施形態で求めたスケーリング中心は、上記実施形態で求めた座標そのものでなく、その概念を逸脱しない範囲内であれば、多少異なる座標でも構わない。例えば、図２のステップＳ２０３で求める座標は、ステップＳ２０２で求められたポリゴンの重心位置にしてもかまわない。つまり、ステップＳ２０３の場合は、視点からの距離が大略最小である仮想物体表面上の位置であれば構わない。他のスケーリング中心を求める方法も同様である。大略同一の位置になるのであれば構わない。
【００８３】
なお、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置に適用してもよい。また、本発明はシステムあるいは装置にプログラムを供給することによって実施される場合にも適用されることは言うまでもない。この場合、本発明に係るプログラムを格納した記憶媒体が、本発明を構成することになる。そして、該記憶媒体からそのプログラムをシステムあるいは装置に読み出すことによって、そのシステムあるいは装置が、予め定められた方法で動作する。
【００８４】
【発明の効果】
仮想物体をスケーリングする際に、視点位置が仮想物体の内部に含まれることを抑制することができ、かつ、視点位置と仮想物体の位置が乖離することがなくなる。よって、仮想物体の外観を観察する目的に適した、スケーリング処理された仮想物体を含む画像を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態のスケーリング中心の設定処理のフローチャートである。
【図２】視点からの距離が最も短い仮想物体上の点を求める処理のフローチャートである。
【図３】視点が２つの場合のスケーリング中心を算出する処理のフローチャートである。
【図４】視点が３つの場合のスケーリング中心を算出する処理のフローチャートである。
【図５】視点が１つの場合のスケーリング中心の決定方法を説明する概念図である。
【図６】視点が２つの場合のスケーリング中心の決定方法を説明する概念図である。
【図７】視点が３つの場合のスケーリング中心の決定方法を説明する概念図である。
【図８】第１の従来の課題を示した図である。
【図９】第２の従来の課題を示した図である。
【図１０】拡大／縮小による仮想物体の位置の変化を示すための概念図である。
【図１１】第１の実施形態のスケーリング中心設定装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】第２の実施形態のＣＧ画像生成処理のフローチャートである。
【図１３】第２の実施形態の仮想現実感体験装置の構成を示すブロック図である。

Claims

仮想空間に配置される仮想物体のスケーリング中心を求め、視点位置に応じた仮想物体が含まれる画像を生成する情報処理方法であって、
前記視点位置に関する情報と前記仮想物体に関する情報を記憶手段から読み出す読み出しステップと、
前記読み出しステップで読み出した前記視点位置に関する情報と前記仮想物体に関する情報とに基づき、前記視点位置に対する前記仮想物体表面上の最近点を、最近点演算手段が求める演算ステップと、
前記演算ステップで求めた前記最近点に基づきスケーリング中心の座標を、中心座標演算手段が求める演算ステップと、
前記スケーリング中心の座標を用いて、前記仮想物体に対してスケーリング処理を、スケーリング処理手段が行う処理ステップとを有することを特徴とする情報処理方法。
前記中心座標演算手段が演算する前記スケーリング中心の座標は、前記仮想物体表面上の点のうち前記視点位置からの距離が大略最小の点を通り、前記視点位置と前記視点からの距離が最小の点とを結ぶ直線に垂直な平面上に位置することを特徴とする請求項１記載の情報処理方法。
前記中心座標演算手段が、
複数の視点位置の夫々について、視点と該視点からの距離が最小の前記仮想物体表面上の点とを結ぶ直線に垂直な平面を求め、
前記複数の視点位置の夫々について求められた平面が交差する位置に基づき、前記スケーリング中心の座標を求めることを特徴とする請求項１記載の情報処理方法。
前記中心座標演算手段が、複数の視点からの距離の２乗和が大略最小となる前記交差する位置上の点を、前記スケーリング中心の座標とすることを特徴とする請求項３記載の情報処理方法。
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載された情報処理方法を実現するためのプログラム。
観察者の視点情報を検出する検出手段と、前記視点情報から仮想物体が配置されている仮想空間を観察した際の画像を生成する生成手段とを有する情報処理装置において、
前記視点情報および前記仮想物体の位置情報に基づき、前記視点位置に対する前記仮想物体表面上の最近点を求める演算手段と、
前記演算手段が求めた前記最近点に基づき、前記仮想物体のスケーリング中心の座標を算出する算出手段と、
前記算出されたスケーリング中心を用いて前記仮想物体に対してスケーリング処理を行うスケーリング処理手段とを有することを特徴とする情報処理装置。