JP4857196B2 - 頭部装着型表示装置、及びその制御方法 - Google Patents
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Description
前記撮像装置が撮像した現実空間画像を受信する毎に、受信した現実空間画像の撮像時に前記位置姿勢センサが計測した位置姿勢を示す位置姿勢情報を取得し、当該現実空間画像と共に第1のメモリに記録する取得手段と、
前記取得手段が取得した位置姿勢情報を、外部のコンピュータに送信する送信手段と、
前記送信手段が送信した位置姿勢情報と、当該位置姿勢情報に基づいて前記コンピュータが生成した仮想空間画像とを、前記コンピュータから受信し、第2のメモリに記録する受信手段と、
前記表示装置の表示タイミングで前記第1のメモリが保持している位置姿勢情報と、当該表示タイミングで前記第2のメモリが保持している位置姿勢情報とで、姿勢成分の差分量を求める計算手段と、
前記表示装置の表示タイミングの近傍で前記取得手段が取得した位置姿勢情報と、前記第1のメモリが保持する位置姿勢情報と、の第1の差分値を求める手段と、
前記表示装置の表示タイミングの近傍で前記取得手段が取得した位置姿勢情報と、前記第2のメモリが保持する位置姿勢情報と、の第2の差分値を求める手段と、
前記表示装置の表示タイミングで前記第1のメモリが保持している現実空間画像と、前記表示装置の表示タイミングで前記第2のメモリが保持している仮想空間画像と、を合成する合成手段とを備え、
前記合成手段は、
合成する仮想空間画像を、前記表示装置の解像度を示す解像度情報と、前記差分量と、前記撮像装置の画角を示す画角情報と、に応じて計算されるずれ量だけずらしてから合成する合成処理、
合成する現実空間画像を、前記表示装置の解像度を示す解像度情報と、前記差分量と、前記撮像装置の画角を示す画角情報と、に応じて計算されるずれ量だけずらしてから合成する合成処理、
のうち、前記第1の差分値と前記第2の差分値との大小関係に応じて決まる合成処理を行うことを特徴とする。
前記撮像装置が撮像した現実空間画像を受信する毎に、受信した現実空間画像の撮像時に前記位置姿勢センサが計測した位置姿勢を示す位置姿勢情報を取得し、当該現実空間画像と共に第1のメモリに記録する取得手段と、
前記取得手段が取得した位置姿勢情報を、外部のコンピュータに送信する送信手段と、
前記送信手段が送信した位置姿勢情報と、当該位置姿勢情報に基づいて前記コンピュータが生成した仮想空間画像とを、前記コンピュータから受信し、第2のメモリに記録する受信手段と、
前記表示装置の表示タイミングの近傍で前記取得手段が取得した位置姿勢情報と、前記第1のメモリが保持する位置姿勢情報と、の第1の差分値を求める手段と、
前記表示装置の表示タイミングの近傍で前記取得手段が取得した位置姿勢情報と、前記第2のメモリが保持する位置姿勢情報と、の第2の差分値を求める手段と、
前記表示装置の表示タイミングで前記第1のメモリが保持している現実空間画像を、前記表示装置の解像度を示す解像度情報と、前記第1の差分値と、前記撮像装置の画角を示す画角情報と、に応じて計算されるずれ量だけずらしてから、前記表示装置の表示タイミングで前記第2のメモリが保持している仮想空間画像と合成する手段と、
前記表示装置の表示タイミングで前記第2のメモリが保持している現実空間画像を、前記表示装置の解像度を示す解像度情報と、前記第2の差分値と、前記撮像装置の画角を示す画角情報と、に応じて計算されるずれ量だけずらしてから、前記表示装置の表示タイミングで前記第1のメモリが保持している現実空間画像と合成する手段と
を備えることを特徴とする。
前記撮像装置が撮像した現実空間画像を受信する毎に、受信した現実空間画像の撮像時に前記位置姿勢センサが計測した位置姿勢を示す位置姿勢情報を取得し、当該現実空間画像と共に第1のメモリに記録する取得工程と、
前記取得工程で取得した位置姿勢情報を、外部のコンピュータに送信する送信工程と、
前記送信工程で送信した位置姿勢情報と、当該位置姿勢情報に基づいて前記コンピュータが生成した仮想空間画像とを、前記コンピュータから受信し、第2のメモリに記録する受信工程と、
前記表示装置の表示タイミングで前記第1のメモリが保持している位置姿勢情報と、当該表示タイミングで前記第2のメモリが保持している位置姿勢情報とで、姿勢成分の差分量を求める計算工程と、
前記表示装置の表示タイミングの近傍で前記取得工程で取得した位置姿勢情報と、前記第1のメモリが保持する位置姿勢情報と、の第1の差分値を求める工程と、
前記表示装置の表示タイミングの近傍で前記取得工程で取得した位置姿勢情報と、前記第2のメモリが保持する位置姿勢情報と、の第2の差分値を求める工程と、
前記表示装置の表示タイミングで前記第1のメモリが保持している現実空間画像と、前記表示装置の表示タイミングで前記第2のメモリが保持している仮想空間画像と、を合成する合成工程とを備え、
前記合成工程では、
合成する仮想空間画像を、前記表示装置の解像度を示す解像度情報と、前記差分量と、前記撮像装置の画角を示す画角情報と、に応じて計算されるずれ量だけずらしてから合成する合成処理、
合成する現実空間画像を、前記表示装置の解像度を示す解像度情報と、前記差分量と、前記撮像装置の画角を示す画角情報と、に応じて計算されるずれ量だけずらしてから合成する合成処理、
のうち、前記第1の差分値と前記第2の差分値との大小関係に応じて決まる合成処理を行うことを特徴とする。
前記撮像装置が撮像した現実空間画像を受信する毎に、受信した現実空間画像の撮像時に前記位置姿勢センサが計測した位置姿勢を示す位置姿勢情報を取得し、当該現実空間画像と共に第1のメモリに記録する取得工程と、
前記取得工程で取得した位置姿勢情報を、外部のコンピュータに送信する送信工程と、
前記送信工程で送信した位置姿勢情報と、当該位置姿勢情報に基づいて前記コンピュータが生成した仮想空間画像とを、前記コンピュータから受信し、第2のメモリに記録する受信工程と、
前記表示装置の表示タイミングの近傍で前記取得工程で取得した位置姿勢情報と、前記第1のメモリが保持する位置姿勢情報と、の第1の差分値を求める工程と、
前記表示装置の表示タイミングの近傍で前記取得工程で取得した位置姿勢情報と、前記第2のメモリが保持する位置姿勢情報と、の第2の差分値を求める工程と、
前記表示装置の表示タイミングで前記第1のメモリが保持している現実空間画像を、前記表示装置の解像度を示す解像度情報と、前記第1の差分値と、前記撮像装置の画角を示す画角情報と、に応じて計算されるずれ量だけずらしてから、前記表示装置の表示タイミングで前記第2のメモリが保持している仮想空間画像と合成する工程と、
前記表示装置の表示タイミングで前記第2のメモリが保持している現実空間画像を、前記表示装置の解像度を示す解像度情報と、前記第2の差分値と、前記撮像装置の画角を示す画角情報と、に応じて計算されるずれ量だけずらしてから、前記表示装置の表示タイミングで前記第1のメモリが保持している現実空間画像と合成する工程と
を備えることを特徴とする。
前記撮像装置が撮像した現実空間画像を取得する第1の取得手段と、
前記現実空間画像の撮像時に前記位置姿勢センサが計測した位置姿勢を示す位置姿勢情報を取得する第2の取得手段と、
前記第2の取得手段が取得した位置姿勢情報を、外部のコンピュータに送信する送信手段と、
前記送信手段が送信した位置姿勢情報と、当該位置姿勢情報に基づいて前記コンピュータが生成した仮想空間画像とを、前記コンピュータから受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した位置姿勢情報と、当該受信の時点で前記第2の取得手段が取得した位置姿勢情報とで、姿勢成分の差分量を求める計算手段と、
前記受信手段が受信した仮想空間画像を前記時点で前記第1の取得手段が取得した現実空間画像上に合成する場合に、当該仮想空間画像の合成位置を、前記表示装置の解像度を示す解像度情報と、前記差分量と、前記撮像装置の画角を示す画角情報と、に応じて計算されるずれ量だけずらして当該現実空間画像上に合成する合成手段と、
前記合成手段による合成画像を前記表示装置に対して出力する出力手段と
を備えることを特徴とする。
前記撮像装置が撮像した現実空間画像を取得する第1の取得工程と、
前記現実空間画像の撮像時に前記位置姿勢センサが計測した位置姿勢を示す位置姿勢情報を取得する第2の取得工程と、
前記第2の取得工程で取得した位置姿勢情報を、外部のコンピュータに送信する送信工程と、
前記送信工程で送信した位置姿勢情報と、当該位置姿勢情報に基づいて前記コンピュータが生成した仮想空間画像とを、前記コンピュータから受信する受信工程と、
前記受信工程で受信した位置姿勢情報と、当該受信の時点で前記第2の取得工程で取得した位置姿勢情報とで、姿勢成分の差分量を求める計算工程と、
前記受信工程で受信した仮想空間画像を前記時点で前記第1の取得工程で取得した現実空間画像上に合成する場合に、当該仮想空間画像の合成位置を、前記表示装置の解像度を示す解像度情報と、前記差分量と、前記撮像装置の画角を示す画角情報と、に応じて計算されるずれ量だけずらして当該現実空間画像上に合成する合成工程と、
前記合成工程による合成画像を前記表示装置に対して出力する出力工程と
を備えることを特徴とする。
図1は、本実施形態に係る頭部装着型表示装置(HMD)を適用したシステムの外観例を示す図である。図1に示す如く、本実施形態に係るシステムは、HMD101とPC(パーソナルコンピュータ)102とで構成されており、HMD101とPC102とはケーブル103を介して接続されている。もちろん、HMD101とPC102との間の接続方法については特に限定するものではなく、有線、無線の何れでも良い。
ここで、Δθxが1°である場合を例に取る。そして、カメラ203の画角Cxが60°、表示部213の水平方向に対する画素数Mが1280画素である場合、P=(1/60)x1280≒213となる。従って、約213画素分だけCGを左にずらして現実空間画像上に合成するか、約213画素分だけ右にずらした現実空間画像の上にCGを合成する(時計回りに姿勢成分値が増加する場合)。なお、Δθxが負の値の場合には、Pも負の値となる。この場合、CGを右側に|P|画素だけずらすか、現実空間画像を左側に|P|画素だけずらせばよい。
本実施形態では、CGと現実空間画像の両方をずらして合成する。即ち、図9のフローチャートにおいて、ステップS909を省くと共に、ステップS910,S911の両方を実行するように変更したフローチャートに従った処理を行う。更に、ステップS910で用いるずれ量を求めるために用いるΔθと、ステップS911で用いるずれ量を求めるために用いるΔθとは異なる。
本実施形態に係るHMDを適用したシステムの外観については第1の実施形態と同様に、図1に示したものを用いる。以下、本実施形態において、第1の実施形態と異なる点のみについて説明する。
ここで、Δθxが1°、即ち、PC102に送信した位置姿勢情報のうち姿勢成分が示す姿勢から、PC102からCGのデータを受信した時点でカメラ視点記憶部207に格納された位置姿勢情報のうち姿勢成分が示す姿勢に1°ずれた場合を例に取る。そして、カメラ203の画角Cxが60°、表示部213の水平方向に対する画素数Mが1280画素である場合、P=(1/60)x1280≒213となるので、約213画素分だけ、CGを左にずらして現実空間画像上に合成することになる。なお、Δθxが負の値の場合には、Pも負の値となる。この場合、CGを右側に|P|画素だけずらせばよい。
第1の実施形態では、視点情報検出部202がPC102に送信した位置姿勢情報がそのままPC102から返信されているが、PC102から係る位置姿勢情報の返信は行わずに、CGのみを返信するようにしても良い。
また、本発明の目的は、以下のようにすることによって達成されることはいうまでもない。即ち、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コードを記録した記録媒体(または記憶媒体)を、システムあるいは装置に供給する。係る記憶媒体は言うまでもなく、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。
Claims (9)
- 撮像装置と、表示装置と、位置姿勢センサと、を有する頭部装着型表示装置であって、
前記撮像装置が撮像した現実空間画像を受信する毎に、受信した現実空間画像の撮像時に前記位置姿勢センサが計測した位置姿勢を示す位置姿勢情報を取得し、当該現実空間画像と共に第1のメモリに記録する取得手段と、
前記取得手段が取得した位置姿勢情報を、外部のコンピュータに送信する送信手段と、
前記送信手段が送信した位置姿勢情報に基づいて前記コンピュータが生成した仮想空間画像と、当該仮想空間画像を生成するために用いられた位置姿勢情報とを、前記コンピュータから受信し、第2のメモリに記録する受信手段と、
前記表示装置の表示タイミングで前記第1のメモリが保持している位置姿勢情報と、当該表示タイミングで前記第2のメモリが保持している位置姿勢情報とで、姿勢成分の差分量を求める計算手段と、
前記表示装置の表示タイミングで前記取得手段が取得した位置姿勢情報と、前記第1のメモリが保持する位置姿勢情報と、の第1の差分値を求める手段と、
前記表示装置の表示タイミングで前記取得手段が取得した位置姿勢情報と、前記第2のメモリが保持する位置姿勢情報と、の第2の差分値を求める手段と、
前記表示装置の表示タイミングで前記第1のメモリが保持している現実空間画像と、前記表示装置の表示タイミングで前記第2のメモリが保持している仮想空間画像と、を合成する合成手段とを備え、
前記合成手段は、
合成する仮想空間画像を、前記表示装置の解像度を示す解像度情報と、前記差分量と、前記撮像装置の画角を示す画角情報と、に応じて計算されるずれ量だけずらしてから合成する合成処理、
合成する現実空間画像を、前記表示装置の解像度を示す解像度情報と、前記差分量と、前記撮像装置の画角を示す画角情報と、に応じて計算されるずれ量だけずらしてから合成する合成処理、
のうち、前記第1の差分値と前記第2の差分値との大小関係に応じて決まる合成処理を行うことを特徴とする頭部装着型表示装置。 - 前記合成手段は、
前記第1の差分値の絶対値が前記第2の差分値の絶対値以上である場合には、合成する現実空間画像をずらし、
前記第1の差分値の絶対値が前記第2の差分値の絶対値未満である場合には、合成する仮想空間画像をずらすことを特徴とする請求項1に記載の頭部装着型表示装置。 - 前記合成手段は、
前記表示装置の解像度をM、前記差分量をΔθx、前記撮像装置の画角をCxとすると、前記ずれ量PをP=M×Δθx/Cxとして求め、求めたずれ量Pだけ現実空間画像、若しくは仮想空間画像をずらすことを特徴とする請求項2に記載の頭部装着型表示装置。 - 撮像装置と、表示装置と、位置姿勢センサと、を有する頭部装着型表示装置であって、
前記撮像装置が撮像した現実空間画像を受信する毎に、受信した現実空間画像の撮像時に前記位置姿勢センサが計測した位置姿勢を示す位置姿勢情報を取得し、当該現実空間画像と共に第1のメモリに記録する取得手段と、
前記取得手段が取得した位置姿勢情報を、外部のコンピュータに送信する送信手段と、
前記送信手段が送信した位置姿勢情報に基づいて前記コンピュータが生成した仮想空間画像と、当該仮想空間画像を生成するために用いられた位置姿勢情報とを、前記コンピュータから受信し、第2のメモリに記録する受信手段と、
前記表示装置の表示タイミングで前記取得手段が取得した位置姿勢情報と、前記第1のメモリが保持する位置姿勢情報と、の第1の差分値を求める手段と、
前記表示装置の表示タイミングで前記取得手段が取得した位置姿勢情報と、前記第2のメモリが保持する位置姿勢情報と、の第2の差分値を求める手段と、
前記表示装置の表示タイミングで、前記第1のメモリが保持している現実空間画像を、前記表示装置の解像度を示す解像度情報と、前記第1の差分値と、前記撮像装置の画角を示す画角情報と、に応じて計算されるずれ量だけずらし、前記第2のメモリが保持している仮想空間画像を、前記表示装置の解像度を示す解像度情報と、前記第2の差分値と、前記撮像装置の画角を示す画角情報と、に応じて計算されるずれ量だけずらしてから、前記ずらされた現実空間画像と前記ずらされた仮想空間画像とを合成する手段と
を備えることを特徴とする頭部装着型表示装置。 - 撮像装置と、表示装置と、位置姿勢センサと、を有する頭部装着型表示装置を制御する制御装置が行う制御方法であって、
前記制御装置の取得手段が、前記撮像装置が撮像した現実空間画像を受信する毎に、受信した現実空間画像の撮像時に前記位置姿勢センサが計測した位置姿勢を示す位置姿勢情報を取得し、当該現実空間画像と共に第1のメモリに記録する取得工程と、
前記制御装置の送信手段が、前記取得工程で取得した位置姿勢情報を、外部のコンピュータに送信する送信工程と、
前記制御装置の受信手段が、前記送信工程で送信した位置姿勢情報に基づいて前記コンピュータが生成した仮想空間画像と、当該仮想空間画像を生成するために用いられた位置姿勢情報とを、前記コンピュータから受信し、第2のメモリに記録する受信工程と、
前記制御装置の第1の計算手段が、前記表示装置の表示タイミングで前記第1のメモリが保持している位置姿勢情報と、当該表示タイミングで前記第2のメモリが保持している位置姿勢情報とで、姿勢成分の差分量を求める計算工程と、
前記制御装置の第2の計算手段が、前記表示装置の表示タイミングで前記取得工程で取得した位置姿勢情報と、前記第1のメモリが保持する位置姿勢情報と、の第1の差分値を求める工程と、
前記制御装置の第3の計算手段が、前記表示装置の表示タイミングで前記取得工程で取得した位置姿勢情報と、前記第2のメモリが保持する位置姿勢情報と、の第2の差分値を求める工程と、
前記制御装置の合成手段が、前記表示装置の表示タイミングで前記第1のメモリが保持している現実空間画像と、前記表示装置の表示タイミングで前記第2のメモリが保持している仮想空間画像と、を合成する合成工程とを備え、
前記合成工程では、
合成する仮想空間画像を、前記表示装置の解像度を示す解像度情報と、前記差分量と、前記撮像装置の画角を示す画角情報と、に応じて計算されるずれ量だけずらしてから合成する合成処理、
合成する現実空間画像を、前記表示装置の解像度を示す解像度情報と、前記差分量と、前記撮像装置の画角を示す画角情報と、に応じて計算されるずれ量だけずらしてから合成する合成処理、
のうち、前記第1の差分値と前記第2の差分値との大小関係に応じて決まる合成処理を行うことを特徴とする制御方法。 - 撮像装置と、表示装置と、位置姿勢センサと、を有する頭部装着型表示装置を制御する制御装置が行う制御方法であって、
前記制御装置の取得手段が、前記撮像装置が撮像した現実空間画像を受信する毎に、受信した現実空間画像の撮像時に前記位置姿勢センサが計測した位置姿勢を示す位置姿勢情報を取得し、当該現実空間画像と共に第1のメモリに記録する取得工程と、
前記制御装置の送信手段が、前記取得工程で取得した位置姿勢情報を、外部のコンピュータに送信する送信工程と、
前記制御装置の受信手段が、前記送信工程で送信した位置姿勢情報に基づいて前記コンピュータが生成した仮想空間画像と、当該仮想空間画像を生成するために用いられた位置姿勢情報とを、前記コンピュータから受信し、第2のメモリに記録する受信工程と、
前記制御装置の第1の計算手段が、前記表示装置の表示タイミングで前記取得工程で取得した位置姿勢情報と、前記第1のメモリが保持する位置姿勢情報と、の第1の差分値を求める工程と、
前記制御装置の第2の計算手段が、前記表示装置の表示タイミングで前記取得工程で取得した位置姿勢情報と、前記第2のメモリが保持する位置姿勢情報と、の第2の差分値を求める工程と、
前記制御装置の合成手段が、前記表示装置の表示タイミングで、前記第1のメモリが保持している現実空間画像を、前記表示装置の解像度を示す解像度情報と、前記第1の差分値と、前記撮像装置の画角を示す画角情報と、に応じて計算されるずれ量だけずらし、前記第2のメモリが保持している仮想空間画像を、前記表示装置の解像度を示す解像度情報と、前記第2の差分値と、前記撮像装置の画角を示す画角情報と、に応じて計算されるずれ量だけずらしてから、前記ずらされた現実空間画像と前記ずらされた仮想空間画像とを合成する工程と
を備えることを特徴とする制御方法。 - 撮像装置と、表示装置と、位置姿勢センサと、を有する頭部装着型表示装置であって、
前記撮像装置が撮像した現実空間画像を取得する第1の取得手段と、
前記現実空間画像の撮像時に前記位置姿勢センサが計測した位置姿勢を示す位置姿勢情報を取得する第2の取得手段と、
前記第2の取得手段が取得した位置姿勢情報を、外部のコンピュータに送信する送信手段と、
前記送信手段が送信した位置姿勢情報に基づいて前記コンピュータが生成した仮想空間画像と、当該仮想空間画像を生成するために用いられた位置姿勢情報とを、前記コンピュータから受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した位置姿勢情報と、当該受信の時点で前記第2の取得手段が取得した位置姿勢情報とで、姿勢成分の差分量を求める計算手段と、
前記受信手段が受信した仮想空間画像を前記時点で前記第1の取得手段が取得した現実空間画像上に合成する場合に、当該仮想空間画像の合成位置を、前記表示装置の解像度を示す解像度情報と、前記差分量と、前記撮像装置の画角を示す画角情報と、に応じて計算されるずれ量だけずらして当該現実空間画像上に合成する合成手段と、
前記合成手段による合成画像を前記表示装置に対して出力する出力手段と
を備えることを特徴とする頭部装着型表示装置。 - 前記合成手段は、
前記表示装置の解像度をM、前記差分量をΔθx、前記撮像装置の画角をCxとすると、前記ずれ量PをP=M×Δθx/Cxとして求め、求めたずれ量Pだけ仮想空間画像をずらすことを特徴とする請求項7に記載の頭部装着型表示装置。 - 撮像装置と、表示装置と、位置姿勢センサと、を有する頭部装着型表示装置を制御する制御装置が行う制御方法であって、
前記制御装置の第1の取得手段が、前記撮像装置が撮像した現実空間画像を取得する第1の取得工程と、
前記制御装置の第2の取得手段が、前記現実空間画像の撮像時に前記位置姿勢センサが計測した位置姿勢を示す位置姿勢情報を取得する第2の取得工程と、
前記制御装置の送信手段が、前記第2の取得工程で取得した位置姿勢情報を、外部のコンピュータに送信する送信工程と、
前記制御装置の受信手段が、前記送信工程で送信した位置姿勢情報に基づいて前記コンピュータが生成した仮想空間画像と、当該仮想空間画像を生成するために用いられた位置姿勢情報とを、前記コンピュータから受信する受信工程と、
前記制御装置の計算手段が、前記受信工程で受信した位置姿勢情報と、当該受信の時点で前記第2の取得工程で取得した位置姿勢情報とで、姿勢成分の差分量を求める計算工程と、
前記制御装置の合成手段が、前記受信工程で受信した仮想空間画像を前記時点で前記第1の取得工程で取得した現実空間画像上に合成する場合に、当該仮想空間画像の合成位置を、前記表示装置の解像度を示す解像度情報と、前記差分量と、前記撮像装置の画角を示す画角情報と、に応じて計算されるずれ量だけずらして当該現実空間画像上に合成する合成工程と、
前記制御装置の出力手段が、前記合成工程による合成画像を前記表示装置に対して出力する出力工程と
を備えることを特徴とする制御方法。
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