JP5539486B2 - 情報処理装置及び情報処理方法 - Google Patents
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Description
(1)奥行き手がかりの違いによるもの
第1の原因として、同じ奥行きの物体(オブジェクト)に対して、異なる奥行き手がかりが表示されていることが挙げられる。
通常、ビデオなどで撮影した現実空間映像とCGによって生成された仮想空間映像とでは画像生成手段が異なるため彩度が異なる。ヒトの奥行き知覚特性は、彩度が高いものほど近く、低いものほど遠くに知覚される傾向があるが、一般にCGよりもビデオなどによる現実空間映像の方が彩度が低い。このため、同一距離に存在する仮想物体と現実物体とでは仮想物体の方が近くに知覚されることとなる。
一般に、ヒトの奥行き知覚特性は、エッジが鮮明なものほど近く、ボケ量が多いものほど遠くに知覚される傾向がある。仮想空間映像と現実空間映像とでは、仮想空間映像の方がエッジが鮮明であるため、同一距離に存在する仮想物体と現実物体とでは、通常、仮想物体の方が近くに知覚されることとなる。
(2)奥行き手がかりの欠落によるもの
第2の原因として、奥行き手がかりが欠落していることが挙げられる。具体例として、MRシステムやCGシステムにおいて、HMD(Head Mounted Display)や立体視用眼鏡などを用いて3次元画像をユーザに体験させるシステムについて説明する。このようなシステムでは、ヒトが奥行きを知覚するために必要な奥行き手がかり自体が欠落しているため、現実空間映像と仮想空間映像とで奥行き知覚に差異が生じることとなる。なお、ここでいう奥行き手がかりとは、輻輳情報や焦点調節情報等を指す。
ヒトが取得する奥行き手がかりとして眼球の輻輳情報がある。一般に、ヒトは近くを見るときには外眼筋を働かせて眼球を内側に向け、注視対象が両眼の網膜中心付近にくるように調節する。そして、その際の外眼筋の活動量を奥行き手がかりとして取得している。
ヒトが取得する奥行き手がかりとして焦点調節情報がある。一般に、ヒトがある対象を観察するとき、その距離に応じて毛様体を活動させ水晶体の厚みをコントロールすることで、焦点を合わせる。そして、その際の毛様体の活動量を奥行き手がかりとして取得している。
表示装置に表示する表示画像を生成する情報処理装置であって、
前記表示画像を観察するユーザの視点の位置姿勢を示す情報を取得する視点取得手段と、
前記取得した情報が示す視点に応じたCG画像を生成するCG生成手段と、
前記CG画像に重畳するパターン画像を生成するパターン画像生成手段と、
前記生成したCG画像と、前記パターン画像とを合成する合成手段とを備え、
前記合成手段は、前記視点が第1の視点から第2の視点に変化し、かつ、前記CG生成手段により前記第2の視点に応じたCG画像が生成されていない場合には、前記第1の視点に応じたCG画像と前記第2の視点に応じたパターン画像とを合成する
ことを特徴とする情報処理装置。
1.MRシステムの構成
図1は、本発明の第1の実施形態にかかる情報処理装置100をHMDと組み合わせることで構成されたMRシステムの全体構成を示す図である。
次に情報処理装置100の機能構成について説明する。図2は、情報処理装置100の機能構成を説明するための図である。
次に、情報処理装置100において、MR画像を生成するまでの処理の流れについて、図3を用いて説明する。
そこで、本実施形態にかかる情報処理装置100では、パターン画像合成部206において、MR画像213に対して、ユーザの錯覚を誘発する所定のパターン画像を重畳する。
次に、パターン画像生成部403により生成されるパターン画像412の例について説明する。上記説明では、パターン画像として、チェッカー模様を用いた場合について説明したが、パターン画像はチェッカー模様に限られず、誘発させようとする錯覚の内容に応じて変更するものとする。
上記第1の実施形態では、奥行き知覚の差異を低減させるために、生成されたそれぞれのMR画像(1フレーム分のMR画像)において、分割された領域に対して個別にパターン画像を重畳する場合について説明した。
上記第1及び第2の実施形態では、MR画像領域分割部402が、MR画像から仮想空間映像を分割する場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されない。
上記各実施形態では、パターン画像を生成するにあたり、MR画像領域分割部402により分割された領域を認識し、当該認識した領域に対応する領域を、予め生成されたパターン画像から抽出し、対応する領域に重畳する構成とした。
上記第3の実施形態では、特徴検出部において、特徴情報として距離情報を抽出することとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、MR画像内の各画素の明度情報を特徴情報として抽出し、MR画像領域分割部では、当該明度情報に基づいて、領域を分割するように構成してもよい。この場合、明るい領域と暗い領域とで異なるパターン画像が重畳されることとなる。
上記各実施形態では、MR画像内の奥行き知覚の差異を是正する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、MR画像内を移動する所定の物体の移動速度について、ユーザに錯覚を誘発させるように構成してもよい。
上記第1の実施形態では、HMD110の位置・姿勢計測部113において取得された位置・姿勢情報に基づいて、MR画像を遅滞なく生成した場合であっても生じえる奥行き知覚の差異について低減させる構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されない。
図10は、本実施形態にかかる情報処理装置1000を適用したCGシステムの機能構成を示す図である。図10において、1002はCG画像生成部であり、HMD1020の位置・姿勢計測部1021より送信された位置・姿勢情報に基づいて、記憶装置1001より読み出された仮想データ1011を処理する。そして、ユーザの視点の位置・方向に対応したCG画像1013を生成する。
次に、情報処理装置1000における処理の流れについて説明する。図11は、情報処理装置1000における処理の流れを示すフローチャートである。
次に、図12を用いて、情報処理装置1000における処理の具体例について説明する。
上記第7の実施形態では、パターン画像合成部において、CG画像に対してパターン画像を重畳する構成としたが、本発明はこれに限定されない。CG画像を生成するタイミングとパターン画像を生成するタイミングとでは、ずれがあるため、それぞれ別個に映像表示部に出力するように構成してもよい。
上記第7の実施形態では、パターン画像を常時表示する構成としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、物体の移動速度が変化した場合に、対応するパターン画像を表示し、静止時には表示しないように構成してもよい。
上記第7乃至第9の実施形態では、本発明にかかる情報処理装置をCGシステムに適用する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。
なお、本発明は、複数の機器(例えばホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ装置など)に適用してもよい。
Claims (10)
- 表示装置に表示する表示画像を生成する情報処理装置であって、
前記表示画像を観察するユーザの視点の位置姿勢を示す情報を取得する視点取得手段と、
前記取得した情報が示す視点に応じたCG画像を生成するCG生成手段と、
前記CG画像に重畳するパターン画像を生成するパターン画像生成手段と、
前記生成したCG画像と、前記パターン画像とを合成する合成手段とを備え、
前記合成手段は、前記視点が第1の視点から第2の視点に変化し、かつ、前記CG生成手段により前記第2の視点に応じたCG画像が生成されていない場合には、前記第1の視点に応じたCG画像と前記第2の視点に応じたパターン画像とを合成する
ことを特徴とする情報処理装置。 - 前記パターン画像生成手段は、
予め定められたパターン画像に対して、幾何変換を施すことにより、前記パターン画像を生成することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記パターン画像生成手段は、
予め定められたパターン画像に対して、画素単位の変換を施すことにより、前記パターン画像を生成することを特徴とする請求項1または2に記載の情報処理装置。 - 前記パターン画像生成手段により生成されたパターン画像を格納する格納手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記表示装置は、頭部装着型の表示装置であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記表示装置は、頭部装着型の表示装置であり、
前記パターン画像生成手段は、
前記頭部装着型の表示装置より出力された位置・姿勢情報に基づいて、前記重畳するパターン画像を生成することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記パターン画像生成手段は、所定のパターン画像に前記ユーザの視点変化に応じた幾何変換を施すことにより前記CG画像に重畳するパターン画像を生成することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
- 更に、現実空間を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像に、前記CG画像とパターン画像とが合成された画像を重畳する第2の重畳手段とを備えることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 表示装置に表示する表示画像を生成する情報処理装置における情報処理方法であって、
前記表示画像を観察するユーザの視点の位置姿勢を示す情報を取得する視点取得工程と、
前記取得した情報が示す視点に応じたCG画像を生成するCG生成工程と、
前記CG画像に重畳するパターン画像を生成するパターン画像生成工程と、
前記生成したCG画像と、前記パターン画像とを合成する合成工程とを備え、
前記合成工程では、前記視点が第1の視点から第2の視点に変化し、かつ、前記CG生成工程において前記第2の視点に応じたCG画像が生成されていない場合には、前記第1の視点に応じたCG画像と前記第2の視点に応じたパターン画像とを合成する
ことを特徴とする情報処理方法。 - 請求項9に記載の情報処理方法をコンピュータによって実行させるためのプログラム。
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