JP4739002B2 - 画像処理方法、画像処理装置 - Google Patents
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Description
前記画像処理装置の配置手段が、仮想物体を前記仮想空間中に配置する配置工程と、
前記画像処理装置の第1の取得手段が、観察者の視点の位置姿勢を取得する第1の取得工程と、
前記画像処理装置の生成手段が、前記第1の光源によって光が照射された前記仮想空間を、前記第1の取得工程で取得した位置姿勢を有する視点から見た場合に見える映像を生成する生成工程とを有する、前記画像処理装置が行う画像処理方法であって、
前記画像処理装置の第2の設定手段が、仮想空間中に光を照射する為の第2の光源を設定する第2の設定工程と、
前記画像処理装置の第2の取得手段が、現実空間中における現実物体の位置姿勢を取得する第2の取得工程と、
前記画像処理装置の計算手段が、前記第2の光源の位置から前記現実物体の輪郭部分に延長する複数の直線で規定される領域を求める計算工程と、
前記画像処理装置の第1の判断手段が、前記仮想物体において前記領域内に含まれる部分が存在するか否かを判断する第1の判断工程と、
前記画像処理装置の第2の判断手段が、前記第2の光源の位置から見て、前記仮想物体の位置が前記現実物体よりも遠い位置であるか否かを判断する第2の判断工程と、
前記画像処理装置の影配置手段が、前記仮想物体において前記領域内に含まれる部分が存在し、且つ前記第2の光源の位置から見て、前記仮想物体の位置が前記現実物体よりも遠い位置である場合には、前記含まれている部分に対して影を示す映像を配置する影配置工程と
を有することを特徴とする。
図1は、現実空間に仮想空間を重畳させた複合現実空間を観察者に提供すると共に、仮想空間中の仮想物体の閲覧、及び操作を可能にさせるための本発明の第1の実施形態に係るシステムの外観を示す図である。
900d=900e=900f=360度/m
にする。ただし、mはパネル用光源の数である。
第1実施形態では、操作パネル用光源を仮想空間中に設定する場合に、「操作パネル用光源からの照射方向を操作パネルに対して固定する」場合と、「操作パネル用光源からの照射方向をポインティングデバイス301(指示具モデル)に対して固定する」場合とがあった。しかし、「操作パネル用光源からの照射方向を操作パネルに対して固定する」場合、ポインティングデバイス301の影が点になったり、観察者からみると影はポインティングデバイス301の後ろに隠れたりする場合がある。また、「操作パネル用光源からの照射方向をポインティングデバイス301(指示具モデル)に対して固定する」場合、ポインティングデバイス301の傾きによってその影が操作パネルに映らなかったりする場合がある。
角度802=角度600d/2.0+90度
がある。ただし、角度600dは、ポインティングデバイス301の長手方向の軸600cと操作パネル500の面とが成す角度である。
第1,2の実施形態では、操作パネル用仮想照明決定方法を使ってもっと分かりやすいポインティングデバイスの影を描画することが可能と説明したが、操作パネルとポインティングデバイスとの観察者の頭部の相対的な位置姿勢によって、ポインティングデバイスが操作パネルに落とす影を見づらい場合もありえる。
900a=900b=900c=360度/n
にする。ただし、nはパネル用光源の数である。
上記実施形態では、コンピュータ400の機能構成は図3に示したものであり、且つ図3に示す各部はハードウェアでもって構成されたものであるとして説明したが、コンピュータ400には一般のPC(パーソナルコンピュータ)やWS(ワークステーション)などを用いても良く、その場合に、図3に示す各部のうち一部をソフトウェアでもって実現させるようにしても良い。
本実施形態では、仮想物体と現実物体との位置関係を明瞭にするために、現実物体の影を仮想物体上に生成する実施形態について説明する。なお、本実施形態は、以下説明する点以外については、第1の実施形態と同様である。
・ 含まれている部分がある場合には、この含まれている部分が光源の位置oから見て現実物体1810よりも遠い位置にあるのか、それとも近い位置にあるのか
そして、仮想物体の一部若しくは全部が影モデル1820内に含まれており、且つこの含まれている部分が光源の位置oから見て現実物体1810よりも遠い位置にある場合には、この含まれている部分に影を生成する。
第5の実施形態では、仮想空間中に照射するための光源と、影モデルを生成するための光源とは別個のもとしていたが、これに限定するものではなく、共通のものを用いるようにしても良い。即ち、カメラ1601の位置姿勢でもって配置する光源のみを用いるようにしても良い。
本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施態様をとることが可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。
Claims (15)
- 画像処理装置の第1の設定手段が、仮想空間中に光を照射する為の第1の光源を設定する第1の設定工程と、
前記画像処理装置の配置手段が、仮想物体を前記仮想空間中に配置する配置工程と、
前記画像処理装置の第1の取得手段が、観察者の視点の位置姿勢を取得する第1の取得工程と、
前記画像処理装置の生成手段が、前記第1の光源によって光が照射された前記仮想空間を、前記第1の取得工程で取得した位置姿勢を有する視点から見た場合に見える映像を生成する生成工程とを有する、前記画像処理装置が行う画像処理方法であって、
前記画像処理装置の第2の設定手段が、仮想空間中に光を照射する為の第2の光源を設定する第2の設定工程と、
前記画像処理装置の第2の取得手段が、現実空間中における現実物体の位置姿勢を取得する第2の取得工程と、
前記画像処理装置の計算手段が、前記第2の光源の位置から前記現実物体の輪郭部分に延長する複数の直線で規定される領域を求める計算工程と、
前記画像処理装置の第1の判断手段が、前記仮想物体において前記領域内に含まれる部分が存在するか否かを判断する第1の判断工程と、
前記画像処理装置の第2の判断手段が、前記第2の光源の位置から見て、前記仮想物体の位置が前記現実物体よりも遠い位置であるか否かを判断する第2の判断工程と、
前記画像処理装置の影配置手段が、前記仮想物体において前記領域内に含まれる部分が存在し、且つ前記第2の光源の位置から見て、前記仮想物体の位置が前記現実物体よりも遠い位置である場合には、前記含まれている部分に対して影を示す映像を配置する影配置工程と
を有することを特徴とする画像処理方法。 - 前記計算工程では、
前記第2の光源の位置姿勢で前記現実物体を撮像した場合に、撮像面上における前記現実物体の輪郭上の複数のサンプル点のそれぞれと、前記第2の光源の位置とを通る線分の集合で囲まれた錐体領域を前記領域として求めることを特徴とする請求項1に記載の画像処理方法。 - 前記第1の光源と前記第2の光源とは同じ光源であることを特徴とする請求項1に記載の画像処理方法。
- 前記第1の光源と前記第2の光源とは異なる光源であることを特徴とする請求項1に記載の画像処理方法。
- 現実空間に仮想空間の映像を重畳させた映像を生成する画像処理装置が行う画像処理方法であって、
前記画像処理装置の第1の入力手段が、観察者の視点の位置姿勢を入力する第1の入力工程と、
前記画像処理装置の第2の入力手段が、前記観察者が操作する指示具の位置姿勢を入力する第2の入力工程と、
前記画像処理装置の設定手段が、仮想空間中に光を照射する為の光源を設定する設定工程と、
前記画像処理装置の配置手段が、仮想物体としての操作対象を、前記視点との位置姿勢関係が固定された位置姿勢でもって仮想空間中に配置する配置工程と、
前記画像処理装置の生成手段が、前記第1の入力工程で入力した位置姿勢の視点から見える、前記操作対象を含む仮想空間の映像を生成する生成工程とを有し、
前記生成工程は、
前記画像処理装置の判断手段が、前記第2の入力工程で入力した指示具の位置姿勢に基づいて、前記指示具の一部が前記光源と前記操作対象との間に位置するか否かを判断する判断工程と、
前記画像処理装置の投影手段が、前記判断工程で、前記指示具の一部が前記光源と前記操作対象との間に位置すると判断した場合には、前記光源から前記操作対象への光の照射方向に、前記指示具の映像を前記操作対象上に投影した映像を前記操作対象上に生成する投影工程と
を備えることを特徴とする画像処理方法。 - 前記設定工程では、前記操作対象に光を照射するための第1の光源と、前記操作対象以外に光を照射するための第2の光源とを設定し、
前記判断工程では、前記指示具の一部が前記第1の光源と前記操作対象との間に位置するか否かを判断し、
前記投影工程では、前記指示具の一部が前記第1の光源と前記操作対象との間に位置する場合には、前記第1の光源から前記操作対象への光の照射方向に、前記指示具を示す映像を前記操作対象上に投影した映像を前記操作対象上に生成することを特徴とする請求項5に記載の画像処理方法。 - 前記設定工程では、前記操作対象の位置姿勢に応じて決まる位置姿勢に前記第1の光源を設定することを特徴とする請求項6に記載の画像処理方法。
- 前記設定工程では、前記指示具の位置姿勢に応じて決まる位置姿勢に前記第1の光源を設定することを特徴とする請求項6又は7に記載の画像処理方法。
- 前記設定工程では、前記観察者の視点の位置姿勢に応じて決まる位置姿勢に前記第1の光源を設定することを特徴とする請求項6乃至8の何れか1項に記載の画像処理方法。
- 前記投影工程では、前記指示具の影を示す映像を、前記操作対象上に生成することを特徴とする請求項5に記載の画像処理方法。
- 前記操作対象は、操作パネルであることを特徴とする請求項5に記載の画像処理方法。
- 仮想空間中に光を照射する為の第1の光源を設定する第1の設定手段と、
仮想物体を前記仮想空間中に配置する配置手段と、
観察者の視点の位置姿勢を取得する第1の取得手段と、
前記第1の光源によって光が照射された前記仮想空間を、前記第1の取得手段が取得した位置姿勢を有する視点から見た場合に見える映像を生成する生成手段と、
仮想空間中に光を照射する為の第2の光源を設定する第2の設定手段と、
現実空間中における現実物体の位置姿勢を取得する第2の取得手段と、
前記第2の光源の位置から前記現実物体の輪郭部分に延長する複数の直線で規定される領域を求める計算手段と、
前記仮想物体において前記領域内に含まれる部分が存在するか否かを判断する第1の判断手段と、
前記第2の光源の位置から見て、前記仮想物体の位置が前記現実物体よりも遠い位置であるか否かを判断する第2の判断手段と、
前記仮想物体において前記領域内に含まれる部分が存在し、且つ前記第2の光源の位置から見て、前記仮想物体の位置が前記現実物体よりも遠い位置である場合には、前記含まれている部分に対して影を示す映像を配置する影配置手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 現実空間に仮想空間の映像を重畳させた映像を生成する画像処理装置であって、
観察者の視点の位置姿勢を入力する第1の入力手段と、
前記観察者が操作する指示具の位置姿勢を入力する第2の入力手段と、
仮想空間中に光を照射する為の光源を設定する設定手段と、
仮想物体としての操作対象を、前記視点との位置姿勢関係が固定された位置姿勢でもって仮想空間中に配置する配置手段と、
前記第1の入力手段が入力した位置姿勢の視点から見える、前記操作対象を含む仮想空間の映像を生成する生成手段とを備え、
前記生成手段は、
前記第2の入力手段が入力した指示具の位置姿勢に基づいて、前記指示具の一部が前記光源と前記操作対象との間に位置するか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段が、前記指示具の一部が前記光源と前記操作対象との間に位置すると判断した場合には、前記光源から前記操作対象への光の照射方向に、前記指示具の映像を前記操作対象上に投影した映像を前記操作対象上に生成する投影手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - コンピュータに請求項1乃至11の何れか1項に記載の画像処理方法を実行させることを特徴とするプログラム。
- 請求項14に記載のプログラムを格納することを特徴とする、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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