JP5591394B2 - 仮想物体を現実の物理物体に変換する方法 - Google Patents

Description

本発明は、現実の物理物体を生成する方法に関する。

キュービークラフト（ＴＭ）、またはレゴ（ＴＭ）（それぞれ＜ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｕｂｅｅｅｒａｆｔ．ｃｏｍ＞および＜ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｌｅｇｏ．ｃｏｍ＞を参照）などの会社は、たとえば紙モデルに対する切り貼り作業によって、人物像を表す現実の物理物体を生成できるように、印刷できるキャラクタまたは他の人物像を表す紙またはプラスチックモデルを提供している。

製造会社は、紙モデルをメディア体験に関連付けるために、たとえば人気のある映画で見たことがある、またはスーパースターなどの手書きのキュービークラフト（ＴＭ）モデルの類似人物像を製造し、販売している。人物像から生成された現実の物理物体は、現実の生活体験に仮想環境における仮想体験を関連付けることを可能にする。

しかし現在は、仮想物体たとえば映画またはゲームで見た人物像から、自動的に現実の物理物体を生成するように構成された方法またはシステムは存在しない。

本発明の目的は、仮想物体を実世界にもたらすために、仮想物体を現実の物理物体に変換する方法を提供することである。

本発明の一実施形態によれば、この目的は前記方法が、
− 仮想環境における仮想物体を選択するステップと、
− 前記仮想物体がその中に収まるバウンディングボックスを生成するステップと、
− 前記バウンディングボックスによって境界が定められるように前記仮想物体の３６０度スナップショットを撮ることによってテクスチャクラウドを生成するステップと、
− 前記バウンディングボックスに対するテクスチャを取得するために、前記テクスチャクラウドに画像つなぎ合わせ（ｓｔｉｔｃｈｉｎｇ）技術を適用するステップと、
− 前記テクスチャを用いて前記バウンディングボックスを印刷するステップと
を含むことにより達成される。

この実施形態は、仮想世界で選択された物体から、たとえばキュービークラフト（ＴＭ）モデルなどのデザインを生じ、このデザインから実世界における物理物体を生成することを可能にする。

本発明の好ましい特徴的な実施形態では、前記仮想物体は複数の要素を備え、前記方法は、
− 仮想環境における前記仮想物体の各要素を個別に選択するステップと、
− 各要素に対して別個のバウンディングボックスを生成するステップであって、バウンディングボックスに関連する要素がその中に収まる、ステップと、
− 前記バウンディングボックスによって境界が定められるように、関連する要素の３６０度スナップショットを撮ることによって、各バウンディングボックスに対するテクスチャクラウドを生成するステップと、
− 各バウンディングボックスに対する別個のテクスチャを取得するために、前記テクスチャクラウドに画像つなぎ合わせ技術を適用するステップと、
− バウンディングボックスを、それらの関連するテクスチャを用いて印刷するステップと、
− バウンディングボックスを一緒につなぎ合わせるステップと
を備える。

このようにして現実の物理物体は、たとえば、その要素が頭、胸、腕、および脚である仮想キャラクタなどの仮想物体に基づいて生成することができるキャラクタとすることができる。

本発明の他の特徴的な実施形態は、前記仮想物体が仮想環境のきめの細かい３Ｄ物体であり、前記現実の物理物体が実世界のきめの粗い３Ｄ物体であることである。

言い換えれば本方法のこの実施形態は、仮想世界からのきめの細かい３Ｄ物体、たとえば人物像またはアバターを、きめの粗い実物体に変換し、それによってユーザの実生活に彼の仮想体験を関連付けることを可能にする。

さらに本発明の他の特徴的な実施形態は、バウンディングボックスは標準の紙プリンタまたは３Ｄプリンタ上で印刷できることである。

３Ｄプリンタ上で印刷することにより、切り貼り作業を避けて、実世界での物体またはキャラクタを直ちに得ることが可能になる。

本方法の他の特徴的な実施形態は、添付の特許請求の範囲で述べられる。

特許請求の範囲で用いられる「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、または「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、その後に列挙された手段に限定されると解釈されるべきでないことに留意されたい。したがって「手段ＡおよびＢを備えるデバイス」などの表現の範囲は、手段ＡおよびＢのみからなるデバイスの一実施形態に限定されるべきではない。これは本発明の実施形態に関しては、ＡおよびＢがデバイスの必須の手段であることを意味する。

同様に、やはり特許請求の範囲で用いられる「結合された（ｃｏｕｐｌｅｄ）」という用語は、直接接続のみに限定されると解釈されるべきでないことに留意されたい。したがって「デバイスＢに結合されたデバイスＡ」などの表現の範囲は、デバイスＡの出力端がデバイスＢの入力端に直接接続されたデバイスの実施形態に限定されるべきではない。これは、Ａの出力端とＢの入力端との間に経路が存在する場合があり、その経路は他のデバイスまたは手段を含むことができることを意味する。

添付の図面と併せ読まれる一実施形態についての以下の説明を参照することによって、本発明の上記その他の目的および特徴はより明らかとなり、本発明自体について最も良く理解されるであろう。

本発明の実施形態による、仮想物体（ＶＯ）を現実の物理物体ＲＯに変換する方法を表す図である。 本発明による方法のステップの実施例を示す図である。 本方法のステップを達成するために用いられる装置を示す図である。

本発明の基本概念は、図１に示されるアバターまたは人物像ＶＯなどの、仮想世界からのきめの細かい３Ｄ仮想物体を、きめの粗い現実の物理３Ｄ物体ＲＯに変換する方法を提供することである。これは仮想物体ＶＯを実世界にもたらし、ユーザが、彼の実生活に彼の仮想体験を関連付けることを可能にする。

図２および３を参照して、方法の一実施形態の第１のステップは、仮想環境ＶＥから仮想物体ＶＯを検索すること（ＲＴＶＯ）である。

仮想物体ＶＯが利用可能になった後に第２のステップは、仮想物体がその中にちょうど収まるバウンディングボックスを生成すること（ＣＲＢＢ）である。バウンディングボックスとは、３Ｄモデリングで用いられる、モデルまたは物体をその中にちょうど収めることができる立方体に対する用語である。変形実施形態では、選択された仮想物体の各要素に対して、別個のバウンディングボックスが生成される。たとえば仮想物体ＶＯがキャラクタの場合は、要素は頭、胸、腕、および脚などのその身体の部分とすることができる。次いでバウンディングボックスが生成され、これらの要素のそれぞれに関連付けられる。

次のステップは、関連するバウンディングボックスの寸法によって境界が定められるように、仮想物体ＶＯまたはその各要素の３６０度からのスナップショットを撮ることによって、各バウンディングボックスのテクスチャクラウドを生成すること（ＣＲＴＣ）である。たとえば、仮想カメラを頭部の周りで動かして頭部の多くのスナップショットを撮ることができる。このようにして撮られた画像は、３６０度の視像を生成するために、十分な重なりを含むべきである。

次のステップは、バウンディングボックスに対するテクスチャを取得するために、テクスチャクラウドに画像つなぎ合わせ技術を適用すること（ＡＰＩＳ）である。画像つなぎ合わせ技術は、複数のスナップショットを、１つの継ぎ目のない連続した画像に一緒に継ぎ目なくつなぎ合わせることにある。結果として、画像つなぎ合わせ技術を適用することによってスナップショットは、バウンディングボックスに対するテクスチャとして用いることができる１つの３６０度の視像に組み合わせることができる。

このステップの後にバウンディングボックスを、そのテクスチャを用いて印刷する（ＰＲＢＢ）ことができる。プリンタが３Ｄプリンタである場合は、実世界で用いられるように現実の３Ｄ物理物体ＲＯを直ちに得ることができる。紙プリンタの場合は、３Ｄ紙モデルを得るために最後の切り貼りステップが必要となり得る。

いくつかの要素が別々に印刷される場合は、所望のモデル、たとえばキュービークラフト（ＴＭ）モデル、またはレゴ（ＴＭ）モデルは、すべての対応するバウンディングボックス（頭、胸、腕、脚など）を一緒につなぎ合わせ、所望のモデルに適合させることによって得られる。

図３は、上記の方法の実施形態のステップを実行するように構成されたシステムを示す。このシステムは、クライアントマシンＷＳ内で動作するクライアントアプリケーションと、仮想環境ＶＥと、ユーザプロファイルＵＰおよびテンプレートＴＰが付属されたモデル変換サービスＭＴＳ（Ｍｏｄｅｌ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ）とを備える。

モデル変換サービスＭＴＳは、
１．仮想環境における仮想物体ＶＯを選択するステップ（ＲＴＶＯ）と、
２．仮想物体ＶＯがその中に収まるバウンディングボックスを生成するステップ（ＣＲＢＢ）と、
３．バウンディングボックスによって境界が定められるように仮想物体ＶＯの３６０度スナップショットを撮ることによってテクスチャクラウドを生成するステップ（ＣＲＴＣ）と、
４．バウンディングボックスに対するテクスチャを取得するために、テクスチャクラウドに画像つなぎ合わせ技術を適用するステップ（ＡＰＩＳ）と、
５．テクスチャを用いてバウンディングボックスを印刷するステップ（ＰＲＢＢ）と、
６．場合により、セミペディア（ｓｅｍｉｐｅｄｉａ）技術を用いて、切り貼り実物体ＲＯを暗号化するステップと
を行う役割をもつ。セミペディア技術は、情報を物理世界から仮想環境ＶＥにもたらすことを可能にする。結果としてユーザは、実物体ＲＯを用いてその対応する仮想物体ＶＯを制御することができる。

ユーザが３Ｄの紙物体ＲＯをカメラの前に置くと、クライアントアプリケーションは３Ｄの紙物体ＲＯ上のセミペディアを検出し、仮想環境ＶＥにおける対応する仮想物体ＶＯを示す。このようにしてユーザは、たとえば３Ｄの現実の紙物体ＲＯを回転することによって、仮想環境ＶＥにおける仮想物体ＶＯを回転することができる。

セミペディア技術は、ＲＦＩＤ技術、バーコード技術、または任意の他の認識技術で置き換えることができることに留意されたい。

さらにキュービークラフト（ＴＭ）およびレゴ（ＴＭ）モデルは、本明細書で出力手段の２つの可能な例として記載したものであるに過ぎないことに留意されたい。他の代替物、たとえば３Ｄプリンタをシステムにプラグ接続することもできる。

最後の留意点は本発明の実施形態について上記では機能ブロックに関して述べたことである。上述のこれらのブロックの機能的な説明から、電子デバイスを設計する当業者には、良く知られた電子構成要素を用いてどのようにしてこれらのブロックの実施形態を製造できるかは明らかであろう。したがって機能ブロックの内容の詳細なアーキテクチャについては述べていない。

以上本発明の原理について特定の装置に関連して述べてきたが、この説明は単に例示として示され、添付の特許請求の範囲で定義されるような、本発明の範囲を限定するものではないことが明確に理解されるべきである。

Claims (11)

1. 仮想環境における仮想物体（ＶＯ）を選択するステップ（ＲＴＶＯ）と、
   前記仮想物体がその中に収まるバウンディングボックスを生成するステップ（ＣＲＢＢ）と、
   前記バウンディングボックスによって境界が定められるように仮想カメラを使用して前記仮想物体の３６０度スナップショットを撮ることによってテクスチャクラウドを生成するステップ（ＣＲＴＣ）と、
   前記バウンディングボックスに対するテクスチャを取得するために、前記テクスチャクラウドに画像つなぎ合わせ技術を適用するステップ（ＡＰＩＳ）と、
   前記テクスチャを用いて前記バウンディングボックスを印刷するステップ（ＰＲＢＢ）と
   を含むことを特徴とする、現実の物理物体（ＲＯ）を生成する方法。
2. 前記仮想物体（ＶＯ）が複数の要素を備え、
   仮想環境における前記仮想物体の各要素を個別に選択するステップと、
   各要素に対して別個のバウンディングボックスを生成するステップであって、バウンディングボックスに関連する要素がその中に収まる、ステップと、
   前記バウンディングボックスによって境界が定められるように、関連する要素の３６０度スナップショットを撮ることによって、各バウンディングボックスに対するテクスチャクラウドを生成するステップと、
   各バウンディングボックスに対する別個のテクスチャを取得するために、前記テクスチャクラウドに画像つなぎ合わせ技術を適用するステップと、
   バウンディングボックスを、それらの関連するテクスチャを用いて印刷するステップと、
   バウンディングボックスを一緒につなぎ合わせるステップと
   を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記仮想物体（ＶＯ）は、仮想環境の３Ｄ物体であり、
   前記現実の物理物体（ＲＯ）は、実世界の３Ｄ物体である
   ことを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載の方法。
4. 前記仮想物体（ＶＯ）は、きめの細かい３Ｄ物体であり、
   前記現実の物理物体（ＲＯ）は、きめの粗い物体である
   ことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
5. バウンディングボックスが紙に印刷されることを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載の方法。
6. バウンディングボックスが３Ｄプリンタ上で印刷されることを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載の方法。
7. 前記仮想物体（ＶＯ）が仮想世界のキャラクタであることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
8. 前記仮想物体（ＶＯ）の要素が前記キャラクタの諸部分であることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
9. 前記選択するステップ（ＲＴＶＯ）が本質的に、前記仮想物体（ＶＯ）のコピーを検索する操作と、前記仮想環境（ＶＥ）から前記仮想物体を仮想識別（ｖｉｒｔｕａｌ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）する操作とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
10. 前記選択するステップが本質的に、前記仮想物体（ＶＯ）の前記要素のコピーを検索する操作と、前記仮想環境（ＶＥ）から前記要素を仮想識別する操作とを含むことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
11. 前記方法が、セミペディア技術を用いて前記実物体（ＲＯ）を暗号化するステップを含むことを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載の方法。

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