JP6302506B2 - Display device, control method, and control program - Google Patents

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Description

本発明は、表示装置、制御方法および制御プログラムに関する。   The present invention relates to a display device, a control method, and a control program.

表示部を備える表示装置には、画像等を立体表示することができるものがある(例えば、特許文献1参照)。立体表示は、両眼の視差を利用して実現される。   Some display devices including a display unit can display an image or the like in a three-dimensional manner (for example, see Patent Document 1). Stereoscopic display is realized using parallax of both eyes.

特開2011−95547号公報JP 2011-95547 A

立体表示は利用者にとって親しみやすい表示形式であるにも関わらず、従来の表示装置では、立体表示は視聴目的でしか利用されず、操作の利便性を向上させるためには利用されてこなかった。本発明は、利用者に対して利便性の高い操作方法を提供することができる表示装置、制御方法および制御プログラムを提供することを目的とする。   Although the stereoscopic display is a display format familiar to the user, in the conventional display device, the stereoscopic display is used only for the purpose of viewing and has not been used for improving the convenience of operation. An object of the present invention is to provide a display device, a control method, and a control program capable of providing a user-friendly operation method.

1つの態様に係る表示装置は、装着されることによりユーザの両目のそれぞれに対応した画像を表示することで、所定のオブジェクトを3次元表示する表示部と、前記オブジェクトの表示空間における所定の物体の変位を検出する検出部と、前記検出部によって検出される前記所定の物体の変位に応じて前記オブジェクトに関連づけられた動作を行う制御部とを備える。   A display device according to one aspect displays a corresponding image for each of both eyes of a user by being worn, thereby displaying a predetermined object in three dimensions, and a predetermined object in a display space of the object And a control unit that performs an operation associated with the object according to the displacement of the predetermined object detected by the detection unit.

他の態様に係る表示装置は、装着されることによりユーザの両目のそれぞれに対応した画像を表示することで、所定のオブジェクトを3次元表示する表示部と、前記オブジェクトが表示される表示空間において第1の物体および第2の物体を検出する検出部と、前記表示空間において前記第1の物体と前記第2の物体の間に前記オブジェクトが位置することが検出されたときに、前記オブジェクトを変化させる制御部とを備える。   A display device according to another aspect displays an image corresponding to each of the user's eyes by being worn, thereby displaying a predetermined object in a three-dimensional manner and a display space in which the object is displayed. A detection unit for detecting a first object and a second object; and when the object is detected to be positioned between the first object and the second object in the display space, the object is And a control unit for changing.

他の態様に係る表示装置は、装着されることによりユーザの両目のそれぞれに対応した画像を表示することで、所定のオブジェクトを3次元表示する表示部と、前記オブジェクトが表示される表示空間において第1の物体と第2の物体とが前記オブジェクトを挟む位置にあるときに、前記オブジェクトを変化させる制御部とを備える。   A display device according to another aspect displays an image corresponding to each of the user's eyes by being worn, thereby displaying a predetermined object in a three-dimensional manner and a display space in which the object is displayed. A control unit configured to change the object when the first object and the second object are located between the objects;

他の態様に係る表示装置は、装着されることによりユーザの両目のそれぞれに対応した画像を表示することで、所定のオブジェクトを3次元表示する表示部と、表示面において第1の物体および第2の物体を検出する検出部と、前記表示面において前記第1の物体と前記第2の物体の間に前記オブジェクトが位置することが検出されたときに、前記オブジェクトを変化させる制御部とを備える。   A display device according to another aspect displays an image corresponding to each of both eyes of the user by wearing, a display unit that three-dimensionally displays a predetermined object, and the first object and the first object on the display surface A detection unit that detects two objects, and a control unit that changes the object when it is detected that the object is positioned between the first object and the second object on the display surface. Prepare.

他の態様に係る表示装置は、装着されることによりユーザの両目のそれぞれに対応した画像を表示することで、所定のオブジェクトを3次元表示する表示部と、前記表示面において第1の物体および第2の物体を検出する検出部と、前記表示面において前記第1の物体または前記第2の物体の少なくとも一方が前記オブジェクトと接触する位置にあることが検出されたときに、前記オブジェクトを変化させる制御部とを備える。   A display device according to another aspect displays an image corresponding to each of both eyes of the user by wearing, a display unit that three-dimensionally displays a predetermined object, a first object on the display surface, A detection unit that detects a second object, and changes the object when it is detected that at least one of the first object or the second object is in contact with the object on the display surface. And a control unit.

他の態様に係る表示装置は、装着されることによりユーザの両目のそれぞれに対応した画像を表示することで、所定のオブジェクトを3次元表示する表示部と、前記オブジェクトが立体的に表示される表示空間において物体を検出する検出部と、前記表示空間において前記物体の移動が検出されたときに、前記物体の移動に応じて前記オブジェクトを前記表示空間において変化させる制御部とを備える。   The display device according to another aspect displays an image corresponding to each of both eyes of the user by being mounted, thereby displaying a predetermined object three-dimensionally, and the object is displayed three-dimensionally A detection unit configured to detect an object in the display space; and a control unit configured to change the object in the display space according to the movement of the object when the movement of the object is detected in the display space.

他の態様に係る表示装置は、装着されることによりユーザの両目のそれぞれに対応した画像を表示することで、所定のオブジェクトを3次元表示する表示部と、前記オブジェクトが立体的に表示される表示空間において物体の移動が検出されたときに、前記物体の移動に応じて前記オブジェクトを前記表示空間において変化させる制御部とを備える。   The display device according to another aspect displays an image corresponding to each of both eyes of the user by being mounted, thereby displaying a predetermined object three-dimensionally, and the object is displayed three-dimensionally A control unit configured to change the object in the display space according to the movement of the object when the movement of the object is detected in the display space.

1つの態様に係る制御方法は、装着されることによりユーザの両目のそれぞれに対応した画像を表示することで、所定のオブジェクトを3次元表示する表示装置によって実行される制御方法であって、所定のオブジェクトを表示装置に3次元表示するステップと、前記オブジェクトの表示空間における所定の物体の変位を検出するステップと、検出される前記所定の物体の変位に応じて前記オブジェクトに関連づけられた動作を行うステップとを含む。   A control method according to one aspect is a control method executed by a display device that three-dimensionally displays a predetermined object by displaying an image corresponding to each of both eyes of the user by being worn, Three-dimensionally displaying the object on the display device, detecting a displacement of the predetermined object in the display space of the object, and an operation associated with the object according to the detected displacement of the predetermined object Performing steps.

1つの態様に係る制御プログラムは、装着されることによりユーザの両目のそれぞれに対応した画像を表示することで、所定のオブジェクトを3次元表示する表示装置に、所定のオブジェクトを表示部に3次元表示するステップと、前記オブジェクトの表示空間における所定の物体の変位を検出するステップと、検出される前記所定の物体の変位に応じて前記オブジェクトに関連づけられた動作を行うステップとを実行させる。   A control program according to one aspect displays an image corresponding to each of both eyes of the user by being mounted, so that the predetermined object is displayed on the display unit in a three-dimensional display. A step of displaying, a step of detecting a displacement of a predetermined object in the display space of the object, and a step of performing an operation associated with the object according to the detected displacement of the predetermined object.

本発明は、利用者に対して利便性の高い操作方法を提供することができるという効果を奏する。   The present invention has an effect that it is possible to provide a user with a highly convenient operation method.

図1は、第1の実施例に係る表示装置の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a display device according to the first embodiment. 図2は、利用者によって装着された表示装置を正面から見た図である。FIG. 2 is a front view of the display device worn by the user. 図3は、表示装置の変形例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a modification of the display device. 図4は、表示装置の他の変形例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating another modification of the display device. 図5は、表示装置の他の変形例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating another modification of the display device. 図6は、第1の実施例に係る表示装置のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of the display device according to the first embodiment. 図7は、制御プログラムが提供する機能に基づく制御の例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of control based on the function provided by the control program. 図8は、オブジェクトデータに格納される情報の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of information stored in object data. 図9は、作用データに格納される情報の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of information stored in the action data. 図10は、作用データに格納される情報の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of information stored in the action data. 図11は、作用データに格納される情報の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of information stored in the action data. 図12は、作用データに格納される情報の一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating an example of information stored in the action data. 図13は、作用データに格納される情報の一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of information stored in the action data. 図14は、作用データに格納される情報の一例を示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating an example of information stored in the action data. 図15は、3次元オブジェクトを押す操作の検出と、検出された操作に応じた3次元オブジェクトの変化の第1の例について説明するための図である。FIG. 15 is a diagram for describing a first example of detection of an operation of pushing a three-dimensional object and a change of the three-dimensional object according to the detected operation. 図16は、3次元オブジェクトを押す操作の検出と、検出された操作に応じた3次元オブジェクトの変化の第1の例について説明するための図である。FIG. 16 is a diagram for describing a first example of detection of an operation of pushing a three-dimensional object and a change of the three-dimensional object according to the detected operation. 図17は、第1の例における接触検出処理の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 17 is a flowchart illustrating a processing procedure of contact detection processing in the first example. 図18は、第1の例における操作検出処理の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 18 is a flowchart showing the procedure of the operation detection process in the first example. 図19は、3次元オブジェクトを押す操作の検出と、検出された操作に応じた3次元オブジェクトの変化の第2の例について説明するための図である。FIG. 19 is a diagram for describing a second example of detection of an operation of pushing a three-dimensional object and a change of the three-dimensional object according to the detected operation. 図20は、第2の例における操作検出処理の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 20 is a flowchart showing the procedure of the operation detection process in the second example. 図21は、3次元オブジェクトを押す操作の検出と、検出された操作に応じた3次元オブジェクトの変化の第3の例について説明するための図である。FIG. 21 is a diagram for describing a third example of detection of an operation of pushing a three-dimensional object and a change of the three-dimensional object according to the detected operation. 図22は、3次元オブジェクトを押す操作の検出と、検出された操作に応じた3次元オブジェクトの変化の第3の例について説明するための図である。FIG. 22 is a diagram for describing a third example of detection of an operation of pushing a three-dimensional object and a change of the three-dimensional object according to the detected operation. 図23は、第3の例における操作検出処理の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 23 is a flowchart illustrating the procedure of the operation detection process in the third example. 図24は、3次元オブジェクトを摘んで行う操作の検出の第1の例について説明するための図である。FIG. 24 is a diagram for describing a first example of detection of an operation performed by picking up a three-dimensional object. 図25は、第1の例における選択検出処理の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 25 is a flowchart illustrating a processing procedure of selection detection processing in the first example. 図26は、第1の例における操作検出処理の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 26 is a flowchart illustrating the procedure of the operation detection process in the first example. 図27は、3次元オブジェクトを摘んで行う操作の検出の第1の例の変形例について説明するための図である。FIG. 27 is a diagram for describing a modified example of the first example of detecting an operation performed by picking up a three-dimensional object. 図28は、3次元オブジェクトを摘んで行う操作の検出の第2の例について説明するための図である。FIG. 28 is a diagram for describing a second example of detecting an operation performed by picking up a three-dimensional object. 図29は、第2の例における選択検出処理の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 29 is a flowchart illustrating a processing procedure of selection detection processing in the second example. 図30は、3次元オブジェクトを摘んで行う操作の検出の第2の例の変形例について説明するための図である。FIG. 30 is a diagram for explaining a modified example of the second example of the operation detection performed by picking up the three-dimensional object. 図31は、3次元オブジェクトを摘んで行う操作の検出の第3の例について説明するための図である。FIG. 31 is a diagram for describing a third example of detection of an operation performed by picking up a three-dimensional object. 図32は、3次元オブジェクトを摘んで行う操作の検出の第3の例について説明するための図である。FIG. 32 is a diagram for describing a third example of detection of an operation performed by picking up a three-dimensional object. 図33は、第3の例における選択検出処理の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 33 is a flowchart of the process procedure of the selection detection process in the third example. 図34は、第3の例における操作検出処理の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 34 is a flowchart illustrating the procedure of the operation detection process in the third example. 図35は、3次元オブジェクトを摘んで行う操作の検出の第3の例の変形例について説明するための図である。FIG. 35 is a diagram for describing a modified example of the third example of detecting an operation performed by picking up a three-dimensional object. 図36は、第2の実施例に係る表示装置の斜視図である。FIG. 36 is a perspective view of a display device according to the second embodiment. 図37は、第2の実施例に係る表示装置のブロック図である。FIG. 37 is a block diagram of a display device according to the second embodiment. 図38は、3次元オブジェクトの変化と連動した表示制御の一例を示す図である。FIG. 38 is a diagram illustrating an example of display control in conjunction with a change in a three-dimensional object. 図39は、指を3次元オブジェクトに一瞬接触させる操作の軌跡の一例を示す図である。FIG. 39 is a diagram illustrating an example of a trajectory of an operation of bringing a finger into contact with a three-dimensional object for a moment. 図40は、指を3次元オブジェクトに沿って移動させる操作の軌跡の一例を示す図である。FIG. 40 is a diagram illustrating an example of a trajectory of an operation for moving a finger along a three-dimensional object. 図41は、指で3次元オブジェクトを押しつぶす操作の軌跡の一例を示す図である。FIG. 41 is a diagram illustrating an example of an operation trajectory for crushing a three-dimensional object with a finger. 図42は、3次元オブジェクトの変化と連動して実行される表示制御の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 42 is a flowchart illustrating a display control processing procedure executed in conjunction with a change in a three-dimensional object.

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following description. In addition, constituent elements in the following description include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those in a so-called equivalent range.

まず、図1および図2を参照しながら、第1の実施例に係る表示装置1の全体的な構成について説明する。図1は、表示装置1の斜視図である。図2は、利用者によって装着された表示装置1を正面から見た図である。図1および図2に示すように、表示装置1は、利用者の頭部に装着されるヘッドマウントタイプの装置である。   First, the overall configuration of the display device 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a perspective view of the display device 1. FIG. 2 is a front view of the display device 1 attached by the user. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the display device 1 is a head mount type device that is worn on the user's head.

表示装置1は、前面部1aと、側面部1bと、側面部1cとを有する。前面部1aは、装着時に、利用者の両目を覆うように利用者の正面に配置される。側面部1bは、前面部1aの一方の端部に接続され、側面部1cは、前面部1aの他方の端部に接続される。側面部1bおよび側面部1cは、装着時に、眼鏡の蔓のように利用者の耳によって支持され、表示装置1を安定させる。側面部1bおよび側面部1cは、装着時に、利用者の頭部の背面で接続されるように構成されてもよい。   The display device 1 includes a front surface portion 1a, a side surface portion 1b, and a side surface portion 1c. Front part 1a is arranged in front of the user so as to cover both eyes of the user when worn. The side surface portion 1b is connected to one end portion of the front surface portion 1a, and the side surface portion 1c is connected to the other end portion of the front surface portion 1a. The side surface portion 1b and the side surface portion 1c are supported by a user's ear like a vine of glasses when worn, and stabilize the display device 1. The side part 1b and the side part 1c may be configured to be connected to the back of the user's head when worn.

前面部1aは、装着時に利用者の目と対向する面に表示部32aおよび表示部32bを備える。表示部32aは、装着時に利用者の右目と対向する位置に配設され、表示部32bは、装着時に利用者の左目と対向する位置に配設される。表示部32aは、右目用の画像を表示し、表示部32bは、左目用の画像を表示する。このように、装着時に利用者のそれぞれの目に対応した画像を表示する表示部32aおよび表示部32bを備えることにより、表示装置1は、両眼の視差を利用した3次元表示を実現することができる。   The front part 1a is provided with a display part 32a and a display part 32b on the surface facing the user's eyes when worn. The display unit 32a is disposed at a position facing the user's right eye when worn, and the display unit 32b is disposed at a position facing the user's left eye when worn. The display unit 32a displays a right-eye image, and the display unit 32b displays a left-eye image. Thus, by providing the display unit 32a and the display unit 32b that display an image corresponding to each eye of the user when worn, the display device 1 realizes three-dimensional display using binocular parallax. Can do.

表示部32aおよび表示部32bは、利用者の右目と左目に異なる画像を独立して提供することができれば、1つの表示デバイスによって構成されてもよい。例えば、表示される画像が一方の目にしか見えないように遮蔽するシャッターを高速に切り替えることによって、1つの表示デバイスが右目と左目に異なる画像を独立して提供するように構成してもよい。前面部1aは、装着時に外光が利用者の目に入らないように、利用者の目を覆うように構成されてもよい。   The display unit 32a and the display unit 32b may be configured by a single display device as long as different images can be independently provided to the right and left eyes of the user. For example, one display device may be configured to independently provide different images for the right eye and the left eye by switching at high speed a shutter that blocks the displayed image so that only one eye can see it. . The front part 1a may be configured to cover the eyes of the user so that external light does not enter the eyes of the user when worn.

前面部1aは、表示部32aおよび表示部32bが設けられている面とは反対側の面に撮影部40および撮影部42を備える。撮影部40は、前面部1aの一方の端部(装着時の右目側)の近傍に配設され、撮影部42は、前面部1aの他方の端部(装着時の左目側)の近傍に配設される。撮影部40は、利用者の右目の視界に相当する範囲の画像を取得する。撮影部42は、利用者の左目の視界に相当する範囲の画像を取得する。ここでいう視界とは、例えば、利用者が正面を見ているときの視界である。   The front surface portion 1a includes a photographing unit 40 and a photographing unit 42 on the surface opposite to the surface on which the display unit 32a and the display unit 32b are provided. The photographing unit 40 is disposed in the vicinity of one end portion (right eye side when worn) of the front surface portion 1a, and the photographing portion 42 is located in the vicinity of the other end portion (left eye side when worn) of the front surface portion 1a. Arranged. The imaging unit 40 acquires an image in a range corresponding to the field of view of the user's right eye. The imaging unit 42 acquires an image in a range corresponding to the field of view of the user's left eye. The field of view here is a field of view when the user is looking at the front, for example.

表示装置1は、撮影部40によって撮影された画像を右目用の画像として表示部32aに表示し、撮影部42によって撮影された画像を左目用の画像として表示部32bに表示する。このため、表示装置1は、装着中の利用者に、前面部1aによって視界が遮られていても、表示装置1を装着していないときと同様の光景を提供することができる。   The display device 1 displays an image photographed by the photographing unit 40 on the display unit 32a as an image for the right eye, and displays an image photographed by the photographing unit 42 on the display unit 32b as an image for the left eye. For this reason, the display device 1 can provide the user with the same scene as when the display device 1 is not worn, even if the field of view is blocked by the front surface portion 1a.

表示装置1は、このように現実の光景を利用者に提供する機能に加えて、仮想的な情報を3次元的に表示し、仮想的な情報を利用者が操作することを可能にする機能を有する。表示装置1によれば、仮想的な情報は、実際に存在しているかのように、現実の光景と重ねて表示される。そして、利用者は、例えば、手を使って仮想的な情報を実際に触っているかのように操作し、移動、回転、変形等の変化を仮想的な情報に施すことができる。このように、表示装置1は、仮想的な情報に関して、直感的で利便性の高い操作方法を提供する。以下の説明では、表示装置1によって3次元的に表示される仮想的な情報を「3次元オブジェクト」と呼ぶことがある。   In addition to the function of providing an actual scene to the user, the display device 1 displays virtual information three-dimensionally and allows the user to operate the virtual information. Have According to the display device 1, the virtual information is displayed so as to be superimposed on the actual scene as if it actually exists. Then, the user can operate the virtual information as if he / she actually touched the virtual information by using his / her hand, for example, to change the virtual information. As described above, the display device 1 provides an intuitive and highly convenient operation method for virtual information. In the following description, virtual information displayed three-dimensionally by the display device 1 may be referred to as a “three-dimensional object”.

表示装置1は、表示装置1を装着していない場合と同様の広い視界を利用者に提供する。そして、表示装置1は、この広い視界の中の任意の位置に任意の大きさで3次元オブジェクトを配置することができる。このように、表示装置1は、表示デバイスの大きさの制約を受けることなく、広い空間の様々な位置に様々な大きさの3次元オブジェクトを表示することができる。   The display device 1 provides the user with the same wide field of view as when the display device 1 is not mounted. And the display apparatus 1 can arrange | position a three-dimensional object by arbitrary magnitude | sizes in the arbitrary positions in this wide visual field. As described above, the display device 1 can display three-dimensional objects having various sizes at various positions in a wide space without being restricted by the size of the display device.

図1および図2では、表示装置1が、眼鏡(ゴーグル)のような形状を有する例を示したが、表示装置1の形状はこれに限定されない。例えば、表示装置1は、図3に示す表示装置2のように、利用者の頭部のほぼ上半分を覆うようなヘルメットタイプの形状を有していてもよい。あるいは、表示装置1は、図4に示す表示装置3のように、利用者の顔面のほぼ全体を覆うようなマスクタイプの形状を有していてもよい。表示装置1は、図5に示す表示装置4のように、情報処理装置、バッテリ装置等の外部装置4dと有線または無線で接続される構成であってもよい。   1 and 2 show an example in which the display device 1 has a shape like glasses (goggles), the shape of the display device 1 is not limited to this. For example, the display device 1 may have a helmet-type shape that covers substantially the upper half of the user's head, like the display device 2 shown in FIG. 3. Alternatively, the display device 1 may have a mask type shape that covers almost the entire face of the user, like the display device 3 shown in FIG. The display device 1 may be configured to be connected to an external device 4d such as an information processing device or a battery device by wire or wirelessly like the display device 4 shown in FIG.

次に、図6を参照しながら、表示装置1の機能的な構成について説明する。図6は、表示装置1のブロック図である。図6に示すように、表示装置1は、操作部13と、制御部22と、記憶部24と、表示部32aおよび32bと、撮影部40および42と、検出部44と、測距部46とを有する。操作部13は、表示装置1の起動、停止、動作モードの変更等の基本的な操作を受け付ける。   Next, a functional configuration of the display device 1 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram of the display device 1. As shown in FIG. 6, the display device 1 includes an operation unit 13, a control unit 22, a storage unit 24, display units 32a and 32b, photographing units 40 and 42, a detection unit 44, and a distance measurement unit 46. And have. The operation unit 13 receives basic operations such as starting and stopping the display device 1 and changing the operation mode.

表示部32aおよび32bは、液晶ディスプレイ(Liquid Crystal Display)、有機EL(Organic Electro−Luminescence)パネル等の表示デバイスを備え、制御部22から入力される制御信号に従って各種の情報を表示する。表示部32aおよび32bは、レーザー光線等の光源を用いて利用者の網膜に画像を投影する投影装置であってもよい。   The display units 32 a and 32 b include display devices such as a liquid crystal display (LCD) and an organic EL (Organic Electro-Luminescence) panel, and display various types of information according to control signals input from the control unit 22. The display units 32a and 32b may be projection devices that project an image onto the user's retina using a light source such as a laser beam.

撮影部40および42は、CCD(Charge Coupled Device Image Sensor)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等のイメージセンサを用いて電子的に画像を撮影する。そして、撮影部40および42は、撮影した画像を信号に変換して制御部22へ出力する。   The imaging units 40 and 42 electronically capture an image using an image sensor such as a charge coupled device image sensor (CCD) or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS). The photographing units 40 and 42 convert the photographed images into signals and output the signals to the control unit 22.

検出部44は、撮影部40および42の撮影範囲に存在する現実の物体を検出する。検出部44は、例えば、撮影範囲に存在する現実の物体のうち、予め登録された形状(例えば、人間の手の形状)にマッチする物体を検出する。検出部44は、予め形状が登録されていない物体についても、画素の明度、彩度、色相のエッジ等に基づいて、画像中の現実の物体の範囲(形状および大きさ)を検出するように構成されてもよい。   The detection unit 44 detects an actual object that exists in the imaging range of the imaging units 40 and 42. For example, the detection unit 44 detects an object that matches a pre-registered shape (for example, the shape of a human hand) among real objects existing in the imaging range. The detection unit 44 detects the range (shape and size) of the actual object in the image based on the brightness, saturation, hue edge, and the like of the object even if the shape is not registered in advance. It may be configured.

測距部46は、撮影部40および42の撮影範囲に存在する現実の物体までの距離を測定する。現実の物体までの距離は、表示装置1を装着している利用者のそれぞれの目の位置を基準として目毎に測定される。このため、測距部46が距離を測定する基準位置がそれぞれの目の位置とずれている場合には、測距部46の測定値は、そのずれに応じて、目の位置までの距離を表すように補正される。   The distance measuring unit 46 measures the distance to an actual object existing in the imaging range of the imaging units 40 and 42. The distance to the actual object is measured for each eye based on the position of each eye of the user wearing the display device 1. For this reason, when the reference position where the distance measuring unit 46 measures the distance is shifted from the position of each eye, the measured value of the distance measuring unit 46 indicates the distance to the eye position according to the difference. It is corrected to represent.

本実施例においては、撮影部40および42が、検出部44および測距部46を兼ねる。すなわち、本実施例においては、撮影部40および42によって撮影される画像を解析することによって、撮影範囲内の物体が検出される。さらに、撮影部40によって撮影される画像に含まれる物体と撮影部42によって撮影される画像に含まれる物体とを比較することにより、物体との距離が測定(算出)される。   In the present embodiment, the imaging units 40 and 42 also serve as the detection unit 44 and the distance measurement unit 46. That is, in this embodiment, an object within the shooting range is detected by analyzing the images shot by the shooting units 40 and 42. Furthermore, the distance from the object is measured (calculated) by comparing the object included in the image captured by the capturing unit 40 with the object included in the image captured by the capturing unit 42.

表示装置1は、撮影部40および42とは別に、検出部44を備えてもよい。検出部44は、例えば、可視光、赤外線、紫外線、電波、音波、磁気、静電容量の少なくとも1つを用いて、撮影範囲に存在する現実の物体を検出するセンサであってもよい。表示装置1は、撮影部40および42とは別に、測距部46を備えてもよい。測距部46は、例えば、可視光、赤外線、紫外線、電波、音波、磁気、静電容量の少なくとも1つを用いて、撮影範囲に存在する現実の物体までの距離を検出するセンサであってもよい。表示装置1は、TOF(Time-of-Flight)法を用いたセンサのように、検出部44および測距部46を兼ねることができるセンサを備えてもよい。   The display device 1 may include a detection unit 44 separately from the imaging units 40 and 42. The detection unit 44 may be, for example, a sensor that detects an actual object existing in the imaging range using at least one of visible light, infrared light, ultraviolet light, radio waves, sound waves, magnetism, and capacitance. The display device 1 may include a distance measuring unit 46 separately from the imaging units 40 and 42. The distance measuring unit 46 is a sensor that detects the distance to an actual object existing in the imaging range using at least one of visible light, infrared light, ultraviolet light, radio waves, sound waves, magnetism, and capacitance, for example. Also good. The display device 1 may include a sensor that can also serve as the detection unit 44 and the distance measurement unit 46, such as a sensor using a TOF (Time-of-Flight) method.

制御部22は、演算手段であるCPU(Central Processing Unit)と、記憶手段であるメモリとを備え、これらのハードウェア資源を用いてプログラムを実行することによって各種の機能を実現する。具体的には、制御部22は、記憶部24に記憶されているプログラムやデータを読み出してメモリに展開し、メモリに展開されたプログラムに含まれる命令をCPUに実行させる。そして、制御部22は、CPUによる命令の実行結果に応じて、メモリおよび記憶部24に対してデータの読み書きを行ったり、表示部32a等の動作を制御したりする。CPUが命令を実行するに際しては、メモリに展開されているデータや検出部44を介して検出される操作がパラメータや判定条件の一部として利用される。   The control unit 22 includes a CPU (Central Processing Unit) that is a calculation unit and a memory that is a storage unit, and implements various functions by executing programs using these hardware resources. Specifically, the control unit 22 reads a program or data stored in the storage unit 24 and expands it in a memory, and causes the CPU to execute instructions included in the program expanded in the memory. The control unit 22 reads / writes data from / to the memory and the storage unit 24 and controls the operation of the display unit 32a and the like according to the execution result of the instruction by the CPU. When the CPU executes an instruction, the data developed in the memory and the operation detected via the detection unit 44 are used as a part of parameters and determination conditions.

記憶部24は、フラッシュメモリ等の不揮発性を有する記憶装置からなり、各種のプログラムやデータを記憶する。記憶部24に記憶されるプログラムには、制御プログラム24aが含まれる。記憶部24に記憶されるデータには、オブジェクトデータ24bと、作用データ24cと、仮想空間データ24dとが含まれる。記憶部24は、メモリカード等の可搬の記憶媒体と、記憶媒体に対して読み書きを行う読み書き装置との組み合わせによって構成されてもよい。この場合、制御プログラム24a、オブジェクトデータ24b、作用データ24c、仮想空間データ24dは、記憶媒体に記憶されていてもよい。また、制御プログラム24a、オブジェクトデータ24b、作用データ24c、仮想空間データ24dは、無線通信または有線通信によってサーバ装置等の他の装置から取得されてもよい。   The storage unit 24 includes a nonvolatile storage device such as a flash memory, and stores various programs and data. The program stored in the storage unit 24 includes a control program 24a. The data stored in the storage unit 24 includes object data 24b, action data 24c, and virtual space data 24d. The storage unit 24 may be configured by a combination of a portable storage medium such as a memory card and a read / write device that reads from and writes to the storage medium. In this case, the control program 24a, object data 24b, action data 24c, and virtual space data 24d may be stored in a storage medium. Further, the control program 24a, the object data 24b, the action data 24c, and the virtual space data 24d may be acquired from other devices such as a server device by wireless communication or wired communication.

制御プログラム24aは、表示装置1を稼働させるための各種制御に関する機能を提供する。制御プログラム24aが提供する機能には、撮影部40および42が取得する画像に3次元オブジェクトを重ねて表示部32aおよび32bに表示する機能、3次元オブジェクトに対する操作を検出する機能、検出した操作に応じて3次元オブジェクトを変化させる機能等が含まれる。   The control program 24 a provides functions related to various controls for operating the display device 1. The functions provided by the control program 24a include a function for superimposing a three-dimensional object on images acquired by the photographing units 40 and 42 and displaying them on the display units 32a and 32b, a function for detecting an operation on the three-dimensional object, A function for changing the three-dimensional object in response to this is included.

制御プログラム24aは、検出処理部25と、表示オブジェクト制御部26と、画像合成部27とを含む。検出処理部25は、撮影部40および42の撮影範囲に存在する現実の物体を検出するための機能を提供する。検出処理部25が提供する機能には、検出したそれぞれの物体までの距離を測定する機能が含まれる。   The control program 24 a includes a detection processing unit 25, a display object control unit 26, and an image composition unit 27. The detection processing unit 25 provides a function for detecting an actual object existing in the imaging range of the imaging units 40 and 42. The function provided by the detection processing unit 25 includes a function of measuring the distance to each detected object.

表示オブジェクト制御部26は、仮想空間にどのような3次元オブジェクトが配置され、それぞれの3次元オブジェクトがどのような状態にあるかを管理するための機能を提供する。表示オブジェクト制御部26が提供する機能には、検出処理部25の機能によって検出される現実の物体の動きに基づいて3次元オブジェクトに対する操作を検出し、検出した操作に基づいて3次元オブジェクトを変化させる機能が含まれる。   The display object control unit 26 provides a function for managing what three-dimensional objects are arranged in the virtual space and what state each three-dimensional object is in. The functions provided by the display object control unit 26 include detecting an operation on a three-dimensional object based on the movement of an actual object detected by the function of the detection processing unit 25, and changing the three-dimensional object based on the detected operation. The function to be included is included.

画像合成部27は、現実の空間の画像と仮想空間の画像とを合成することにより、表示部32aに表示する画像と表示部32bに表示する画像とを生成するための機能を提供する。画像合成部27が提供する機能には、検出処理部25の機能によって測定される現実の物体までの距離と、仮想空間における視点から3次元オブジェクトまでの距離とに基づいて、現実の物体と3次元オブジェクトの前後関係を判定し、重なりを調整する機能が含まれる。   The image composition unit 27 provides a function for generating an image to be displayed on the display unit 32a and an image to be displayed on the display unit 32b by synthesizing the image in the real space and the image in the virtual space. The function provided by the image compositing unit 27 includes the real object and 3 based on the distance to the real object measured by the function of the detection processing unit 25 and the distance from the viewpoint to the three-dimensional object in the virtual space. A function to determine the context of the dimension object and adjust the overlap is included.

オブジェクトデータ24bは、3次元オブジェクトの形状および性質に関する情報を含む。オブジェクトデータ24bは、3次元オブジェクトを表示するために用いられる。作用データ24cは、表示されている3次元オブジェクトに対する操作が3次元オブジェクトにどのように作用するかに関する情報を含む。作用データ24cは、表示されている3次元オブジェクトに対する操作が検出された場合に、3次元オブジェクトをどのように変化させるかを判定するために用いられる。ここでいう変化には、移動、回転、変形、消失等が含まれる。仮想空間データ24dは、仮想空間に配置される3次元オブジェクトの状態に関する情報を保持する。3次元オブジェクトの状態には、例えば、位置、姿勢、変形の状況等が含まれる。   The object data 24b includes information regarding the shape and properties of the three-dimensional object. The object data 24b is used for displaying a three-dimensional object. The action data 24c includes information regarding how an operation on the displayed three-dimensional object acts on the three-dimensional object. The action data 24c is used to determine how to change the three-dimensional object when an operation on the displayed three-dimensional object is detected. The change here includes movement, rotation, deformation, disappearance, and the like. The virtual space data 24d holds information regarding the state of the three-dimensional object arranged in the virtual space. The state of the three-dimensional object includes, for example, a position, a posture, a deformation state, and the like.

次に、図7を参照しながら、制御プログラム24aが提供する機能に基づく制御の例について説明する。画像P1aは、撮影部40によって得られる画像、すなわち、現実の空間を右目で見た光景に相当する画像である。画像P1aには、テーブルT1と、利用者の手H1とが写っている。表示装置1は、同じ場面を撮影部42によって撮影した画像、すなわち、現実の空間を左目で見た光景に相当する画像も取得する。   Next, an example of control based on the function provided by the control program 24a will be described with reference to FIG. The image P1a is an image obtained by the photographing unit 40, that is, an image corresponding to a sight of a real space viewed with the right eye. The table P1 and the user's hand H1 are shown in the image P1a. The display device 1 also acquires an image obtained by photographing the same scene by the photographing unit 42, that is, an image corresponding to a sight when the real space is viewed with the left eye.

画像P2aは、仮想空間データ24dおよびオブジェクトデータ24bに基づいて生成される右目用の画像である。この例において、仮想空間データ24dは、仮想空間中に存在するブロック状の3次元オブジェクトBL1の状態に関する情報を保持し、オブジェクトデータ24bは、3次元オブジェクトBL1の形状および性質に関する情報を保持する。表示装置1は、これらの情報に基づいて仮想空間を再現し、再現した仮想空間を右目の視点から見た画像P2aを生成する。仮想空間における右目(視点)の位置は、所定の規則に基づいて決定される。表示装置1は、同様に、再現した仮想空間を左目の視点で見た画像も生成する。すなわち、表示装置1は、画像P2aと組み合わせることによって3次元オブジェクトBL1が3次元的に表示される画像も生成する。   The image P2a is a right-eye image generated based on the virtual space data 24d and the object data 24b. In this example, the virtual space data 24d holds information related to the state of the block-shaped three-dimensional object BL1 existing in the virtual space, and the object data 24b holds information related to the shape and properties of the three-dimensional object BL1. The display device 1 reproduces the virtual space based on these pieces of information, and generates an image P2a obtained by viewing the reproduced virtual space from the viewpoint of the right eye. The position of the right eye (viewpoint) in the virtual space is determined based on a predetermined rule. Similarly, the display device 1 also generates an image obtained by viewing the reproduced virtual space from the viewpoint of the left eye. That is, the display device 1 also generates an image in which the three-dimensional object BL1 is displayed three-dimensionally by combining with the image P2a.

表示装置1は、図7に示すステップS1において、画像P1aおよび画像P2aを合成して、画像P3aを生成する。画像P3aは、右目用の画像として表示部32aに表示される画像である。このとき、表示装置1は、利用者の右目の位置を基準として、撮影部40の撮影範囲にある現実の物体と、仮想空間内に存在する3次元オブジェクトとの前後関係を判定する。そして、現実の物体と3次元オブジェクトとが重なっている場合には、利用者の右目により近いものが前面に見えるように重なりを調整する。   In step S1 shown in FIG. 7, the display device 1 combines the image P1a and the image P2a to generate an image P3a. The image P3a is an image displayed on the display unit 32a as a right-eye image. At this time, the display device 1 determines the front-rear relationship between the real object in the shooting range of the shooting unit 40 and the three-dimensional object existing in the virtual space, with the position of the user's right eye as a reference. When the real object and the three-dimensional object overlap, the overlap is adjusted so that the object closer to the user's right eye can be seen in the front.

このような重なりの調整は、現実の物体と3次元オブジェクトとが重なる画像上の領域内の所定の大きさの範囲毎(例えば、1画素毎)に行われる。このため、現実の空間における視点から現実の物体までの距離は、画像上の所定の大きさの範囲毎に測定される。さらに、仮想空間における視点から3次元オブジェクトまでの距離は、3次元オブジェクトの位置、形状、姿勢等を考慮して、画像上の所定の大きさの範囲毎に算出される。   Such overlapping adjustment is performed for each range of a predetermined size (for example, for each pixel) in the region on the image where the real object and the three-dimensional object overlap. For this reason, the distance from the viewpoint in the real space to the real object is measured for each range of a predetermined size on the image. Further, the distance from the viewpoint in the virtual space to the three-dimensional object is calculated for each range of a predetermined size on the image in consideration of the position, shape, posture, etc. of the three-dimensional object.

図7に示すステップS1の場面では、3次元オブジェクトBL1は、仮想空間において、テーブルT1が現実の空間で存在する位置のすぐ上に相当する位置に配置されている。さらに、図7に示すステップS1の場面では、利用者の手H1と3次元オブジェクトBL1が、利用者の右目の位置を基準として、ほぼ同じ方向に、ほぼ同じ距離で存在している。このため、所定の大きさの範囲毎に重なりを調整することにより、合成後の画像P3aでは、手H1と3次元オブジェクトBL1とが重なっている領域のうち、手H1の親指に相当する部分では手H1が前面に現れ、他の部分では3次元オブジェクトBL1が前面に現れている。さらに、テーブルT1と3次元オブジェクトBL1とが重なっている領域では、3次元オブジェクトBL1が前面に現れている。   In the scene of step S1 shown in FIG. 7, the three-dimensional object BL1 is arranged in a position corresponding to the position immediately above the position where the table T1 exists in the real space in the virtual space. Furthermore, in the scene of step S1 shown in FIG. 7, the user's hand H1 and the three-dimensional object BL1 exist in substantially the same direction and at substantially the same distance with respect to the position of the user's right eye. For this reason, by adjusting the overlap for each range of a predetermined size, in the combined image P3a, in the portion corresponding to the thumb of the hand H1 in the region where the hand H1 and the three-dimensional object BL1 overlap. The hand H1 appears on the front surface, and the three-dimensional object BL1 appears on the front surface in other portions. Furthermore, in the area where the table T1 and the three-dimensional object BL1 overlap, the three-dimensional object BL1 appears on the front surface.

このような重なりの調整により、図7に示すステップS1では、あたかもテーブルT1上に3次元オブジェクトBL1が置かれ、3次元オブジェクトBL1を利用者が手H1で摘んでいるかのような画像P3aが得られている。表示装置1は、同様の処理により、撮影部42によって撮影した画像と仮想空間を左目の視点から見た画像とを合成し、左目用の画像として表示部32bに表示される画像を生成する。左目用の画像を生成する場合、現実の物体と3次元オブジェクトとの重なりは、利用者の左目の位置を基準として調整される。   By adjusting the overlap, in step S1 shown in FIG. 7, an image P3a is obtained as if the three-dimensional object BL1 is placed on the table T1 and the user grasps the three-dimensional object BL1 with the hand H1. It has been. The display device 1 generates an image displayed on the display unit 32b as an image for the left eye by synthesizing the image captured by the imaging unit 42 and the image obtained by viewing the virtual space from the viewpoint of the left eye by the same processing. When generating an image for the left eye, the overlap between the real object and the three-dimensional object is adjusted based on the position of the user's left eye.

表示装置1は、こうして生成した合成画像を表示部32aおよび32bに表示する。その結果、利用者は、あたかも、3次元オブジェクトBL1がテーブルT1の上に置かれ、自分の手H1で3次元オブジェクトBL1を摘んでいるかのような光景を見ることができる。   The display device 1 displays the composite image thus generated on the display units 32a and 32b. As a result, the user can see a scene as if the three-dimensional object BL1 is placed on the table T1 and the user grasps the three-dimensional object BL1 with his / her hand H1.

図7に示すステップS2の場面では、利用者が手H1を矢印A1の方向に移動させている。この場合、撮影部40によって得られる画像は、手H1の位置が右へ移動した画像P1bに変化する。さらに、表示装置1は、手H1の動きを、3次元オブジェクトを摘んだままで右へ移動させる操作と判定し、操作に応じて、仮想空間における3次元オブジェクトの位置を右へ移動させる。仮想空間における3次元オブジェクトの移動は、仮想空間データ24dに反映される。その結果、仮想空間データ24dおよびオブジェクトデータ24bに基づいて生成される右目用の画像は、3次元オブジェクトBL1の位置が右へ移動した画像P2bに変化する。表示装置1による操作の検出の詳細については、後述する。   In the scene of step S2 shown in FIG. 7, the user moves the hand H1 in the direction of the arrow A1. In this case, the image obtained by the imaging unit 40 changes to an image P1b in which the position of the hand H1 has moved to the right. Further, the display device 1 determines that the movement of the hand H1 is an operation of moving the hand H1 to the right while holding the three-dimensional object, and moves the position of the three-dimensional object in the virtual space to the right according to the operation. The movement of the three-dimensional object in the virtual space is reflected in the virtual space data 24d. As a result, the image for the right eye generated based on the virtual space data 24d and the object data 24b changes to an image P2b in which the position of the three-dimensional object BL1 has moved to the right. Details of operation detection by the display device 1 will be described later.

表示装置1は、画像P1bおよび画像P2bを合成して右目用の画像P3bを生成する。画像P3bは、画像P3aと比較して、テーブルT1上のより右側の位置で、3次元オブジェクトBL1を利用者が手H1で摘んでいるかのような画像となっている。表示装置1は、同様に左目用の合成画像を生成する。そして、表示装置1は、こうして生成した合成画像を表示部32aおよび32bに表示する。その結果、利用者は、あたかも、自分の手H1で3次元オブジェクトBL1を摘んで右へ移動させたかのような光景を見ることができる。   The display device 1 combines the image P1b and the image P2b to generate an image P3b for the right eye. The image P3b is an image as if the user is holding the three-dimensional object BL1 with the hand H1 at a position on the right side of the table T1 as compared with the image P3a. The display device 1 similarly generates a composite image for the left eye. Then, the display device 1 displays the composite image thus generated on the display units 32a and 32b. As a result, the user can see a scene as if he / she picked the three-dimensional object BL1 with his / her hand H1 and moved it to the right.

このような表示用の合成画像の更新は、一般的な動画のフレームレートと同等の頻度(例えば、毎秒30回)で実行される。その結果、利用者の操作に応じた3次元オブジェクトの変化は、表示装置1が表示する画像にほぼリアルタイムに反映され、利用者は、あたかも実際に存在しているかのように、違和感なく3次元オブジェクトを操作することができる。さらに、本実施例に係る構成では、3次元オブジェクトを操作する利用者の手が、利用者の目と表示部32aおよび32bの間に位置することがないため、利用者は、手によって3次元オブジェクトの表示が遮られることを気にすることなく操作を行うことができる。   Such a composite image for display is updated at a frequency (for example, 30 times per second) equal to the frame rate of a general moving image. As a result, the change of the three-dimensional object according to the user's operation is reflected in the image displayed on the display device 1 in almost real time, and the user can feel the three-dimensional without any sense of incongruity as if it actually exists. You can manipulate objects. Furthermore, in the configuration according to the present embodiment, the user's hand that operates the three-dimensional object is not positioned between the user's eyes and the display units 32a and 32b. The operation can be performed without worrying about the display of the object being interrupted.

次に、図8から図14を参照しながら、図6に示したオブジェクトデータ24bおよび作用データ24cについてさらに詳しく説明する。図8は、オブジェクトデータ24bに格納される情報の一例を示す図である。図9から図14は、作用データ24cに格納される情報の一例を示す図である。   Next, the object data 24b and the action data 24c shown in FIG. 6 will be described in more detail with reference to FIGS. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of information stored in the object data 24b. 9 to 14 are diagrams illustrating examples of information stored in the action data 24c.

図8に示すように、オブジェクトデータ24bには、種別、形状情報、色、透明度等を含む情報が3次元オブジェクト毎に格納される。種別は、3次元オブジェクトの物理的な性質を示す。種別は、例えば、「剛体」、「弾性体」等の値をとる。形状情報は、3次元オブジェクトの形状を示す情報である。形状情報は、例えば、3次元オブジェクトを構成する面の頂点座標の集合である。色は、3次元オブジェクトの表面の色である。透明度は、3次元オブジェクトが光を透過させる度合いである。オブジェクトデータ24bは、複数の3次元オブジェクトに関する情報を保持することができる。   As shown in FIG. 8, the object data 24b stores information including type, shape information, color, transparency, etc. for each three-dimensional object. The type indicates the physical property of the three-dimensional object. The type takes values such as “rigid body” and “elastic body”, for example. The shape information is information indicating the shape of the three-dimensional object. The shape information is, for example, a set of vertex coordinates of the surfaces constituting the three-dimensional object. The color is the color of the surface of the three-dimensional object. Transparency is the degree to which a three-dimensional object transmits light. The object data 24b can hold information regarding a plurality of three-dimensional objects.

図9から図14に示す例では、押す操作が検出された場合の変化に関する情報が3次元オブジェクトの種別毎に作用データ24cに格納されている。図9に示すように、3次元オブジェクトの種別が「剛体」の場合、支点の有無、押された方向における障害物の有無、押される速度に応じて、押す操作が検出された場合の変化が異なる。ここでいう障害物とは、他の3次元オブジェクトであってもよいし、現実の物体であってもよい。また、押される速度が速いか遅いかは閾値に基づいて判定される。   In the example shown in FIGS. 9 to 14, information regarding a change when a pressing operation is detected is stored in the action data 24 c for each type of three-dimensional object. As shown in FIG. 9, when the type of the three-dimensional object is “rigid”, the change when the pressing operation is detected according to the presence / absence of the fulcrum, the presence / absence of the obstacle in the pressed direction, and the pressing speed changes. Different. The obstacle here may be another three-dimensional object or an actual object. Further, whether the pressing speed is fast or slow is determined based on a threshold value.

3次元オブジェクトに支点がなく、押された方向に障害物がない場合、3次元オブジェクトは、押された方向に押された量に応じて移動するように表示される。このように表示される3次元オブジェクトは、例えば、積み木、ペン、本である。移動の仕方については、滑るのか回転するのかを3次元オブジェクトの形状に基づいて決定してよい。また、押す物体と一緒に移動するのか、押す物体にはじかれるように物体と離れて移動するのかについては、押される速度に基づいて決定してよいし、3次元オブジェクトと底面の摩擦抵抗の算出値または設定値に基づいて決定してもよい。   If the three-dimensional object has no fulcrum and there is no obstacle in the pushed direction, the three-dimensional object is displayed so as to move according to the amount pushed in the pushed direction. The three-dimensional object displayed in this way is, for example, a building block, a pen, or a book. As to how to move, whether to slide or rotate may be determined based on the shape of the three-dimensional object. Further, whether to move with the pushed object or move away from the object so as to be repelled by the pushed object may be determined based on the pushing speed, and calculation of frictional resistance between the three-dimensional object and the bottom surface. You may determine based on a value or a setting value.

3次元オブジェクトに支点がなく、押された方向に固定された障害物がある場合、3次元オブジェクトは、押された方向に押された量に応じて移動し、障害物と接触した時点で移動が停止するように表示される。このように表示される3次元オブジェクトは、例えば、積み木、ペン、本である。押された速度が速い場合は、3次元オブジェクトが障害物を破壊して移動を継続することとしてもよい。また、3次元オブジェクトが押す物体にはじかれるように物体と離れて移動している間に障害物と接触した場合は、跳ね返ったように3次元オブジェクトを逆方向に移動させてもよい。   If the 3D object has no fulcrum and there is an obstacle fixed in the pushed direction, the 3D object moves according to the amount pushed in the pushed direction and moves when it touches the obstacle. Appears to stop. The three-dimensional object displayed in this way is, for example, a building block, a pen, or a book. When the pushed speed is high, the three-dimensional object may destroy the obstacle and continue to move. Also, when the 3D object comes in contact with an obstacle while being moved away from the object so as to be repelled by the pressed object, the 3D object may be moved in the opposite direction so as to bounce off.

3次元オブジェクトに支点がなく、押された方向に固定されていない他の剛体があり、押される速度が遅い場合、3次元オブジェクトは、押された方向に押された量に応じて移動し、他の剛体と接触した後は、他の剛体もともに移動するように表示される。また、3次元オブジェクトに支点がなく、押された方向に固定されていない他の剛体があり、押される速度が速い場合、3次元オブジェクトは、押された方向に押された量に応じて移動するように表示される。そして、3次元オブジェクトが他の剛体と接触した後は、他の剛体がはじかれて移動するように表示される。他の剛体と接触した後、3次元オブジェクトは、その場で停止してもよいし、速度を落として移動を継続してもよい。このように表示される3次元オブジェクトと他の剛体の組み合わせは、例えば、ボーリングの球とピンの組み合わせや、ビー玉同士の組み合わせである。   If the 3D object has no fulcrum and there are other rigid bodies that are not fixed in the pushed direction, and the pushed speed is slow, the 3D object moves according to the amount pushed in the pushed direction, After contacting another rigid body, the other rigid bodies are displayed to move together. If the 3D object has no fulcrum and there is another rigid body that is not fixed in the pressed direction, and the pressed speed is fast, the 3D object moves according to the amount pressed in the pressed direction. Is displayed. After the three-dimensional object comes into contact with another rigid body, the other rigid body is displayed so as to be repelled and moved. After coming into contact with another rigid body, the three-dimensional object may stop on the spot or continue to move at a reduced speed. The combination of the three-dimensional object and the other rigid body displayed in this way is, for example, a combination of a bowling ball and a pin, or a combination of marbles.

3次元オブジェクトに支点がなく、押された方向に固定されていない他の剛体があるが、他の剛体はすり抜け可能である場合、3次元オブジェクトは、押された方向に押された量に応じて移動し、他の剛体と接触した後も、他の剛体をすり抜けてそのまま移動し続けるように表示される。現実には、剛体が剛体をすり抜けることはないが、このようなすり抜けを可能にすることにより、利用者に斬新な体験を提供することができる。このように表示される3次元オブジェクトと他の剛体の組み合わせは、例えば、ボーリングの球とピンの組み合わせや、ビー玉同士の組み合わせである。押される速度に閾値を設け、押される速度が閾値以下の場合は、3次元オブジェクトが他の剛体をすり抜けないこととしてもよい。   If there is another rigid body that does not have a fulcrum in the 3D object and is not fixed in the pressed direction, but the other rigid body can pass through, the 3D object will depend on the amount pressed in the pressed direction. After moving and contacting another rigid body, it is displayed to continue moving as it passes through the other rigid body. In reality, a rigid body does not slip through a rigid body, but by enabling such a slip-through, a novel experience can be provided to the user. The combination of the three-dimensional object and the other rigid body displayed in this way is, for example, a combination of a bowling ball and a pin, or a combination of marbles. A threshold may be provided for the pushed speed, and when the pushed speed is equal to or less than the threshold, the three-dimensional object may not pass through another rigid body.

3次元オブジェクトに支点がある場合、3次元オブジェクトは、押された方向および量に応じて、支点を中心に回転するように表示される。ここでいう回転とは、360度ぐるぐると回る回転であってもよいし、所定の回転範囲内を往復する回動であってもよい。このように表示される3次元オブジェクトは、例えば、振り子、ボクシングのサンドバック、風車である。   When the three-dimensional object has a fulcrum, the three-dimensional object is displayed so as to rotate around the fulcrum according to the pressed direction and amount. The rotation referred to here may be a rotation that rotates around 360 degrees, or a rotation that reciprocates within a predetermined rotation range. The three-dimensional object displayed in this way is, for example, a pendulum, a boxing sandback, or a windmill.

また、図10に示すように、3次元オブジェクトの種別が「弾性体」の場合、素材、変化量の制限の有無、押される速度に応じて、押す操作が検出された場合の変化が異なる。ここでいう素材は、3次元オブジェクトの想定上の素材であり、オブジェクトデータ24bにおいて定義される。   Also, as shown in FIG. 10, when the type of the three-dimensional object is “elastic body”, the change when the pressing operation is detected differs depending on the material, the presence / absence of the change amount limitation, and the pressing speed. The material here is an assumed material of the three-dimensional object and is defined in the object data 24b.

3次元オブジェクトの素材がゴム系であり、変化量に制限がなく、押される速度が遅い場合、3次元オブジェクトは、押された方向に押された量に応じて変形し、押される状態から解放されると元の形状に戻るように表示される。また、3次元オブジェクトの素材がゴム系であり、変化量に制限がなく、押される速度が速い場合、3次元オブジェクトは、押された方向に押された量に応じて変形し、その後、はじかれて、元の形状に戻りながら押された方向へ移動するように表示される。このように表示される3次元オブジェクトは、例えば、ゴムボール、消しゴムである。   If the material of the 3D object is rubber, there is no limit on the amount of change, and the pressing speed is slow, the 3D object is deformed according to the amount pressed in the pressed direction and released from the pressed state. When it is done, it is displayed so as to return to the original shape. In addition, when the material of the three-dimensional object is rubber, there is no limit on the amount of change and the pressing speed is fast, the three-dimensional object is deformed according to the amount pressed in the pressing direction, and then the flip It is displayed to move in the pressed direction while returning to the original shape. The three-dimensional object displayed in this way is, for example, a rubber ball or an eraser.

3次元オブジェクトの素材がゴム系であり、変化量に制限がある場合、3次元オブジェクトは、押された方向に押された量に応じて変形可能範囲まで変形し、その後も押す操作が検出されると、元の形状に戻りながら押された方向へ移動するように表示される。このように表示される3次元オブジェクトは、例えば、ゴムボール、消しゴムである。   If the material of the 3D object is rubber, and the amount of change is limited, the 3D object will be deformed to the deformable range according to the amount pressed in the pressed direction, and the pressing operation will be detected thereafter. Then, it is displayed to move in the pushed direction while returning to the original shape. The three-dimensional object displayed in this way is, for example, a rubber ball or an eraser.

3次元オブジェクトの素材が金属系の場合、3次元オブジェクトは、押された方向に押された量に応じて変形可能範囲まで変形し、押される状態から解放されると元の形状に戻ったり変形したりを繰り返す(振動する)ように表示される。変形可能方向以外の方向に押された場合、3次元オブジェクトは、剛体と同様に移動する。このように表示される3次元オブジェクトは、例えば、板ばね、弦巻ばねである。   If the material of the 3D object is metal, the 3D object will be deformed to the deformable range according to the amount pressed in the pressed direction, and will return to its original shape when released from the pressed state. To repeat (vibrate). When pressed in a direction other than the deformable direction, the three-dimensional object moves in the same manner as a rigid body. The three-dimensional object displayed in this way is, for example, a leaf spring or a string spring.

また、図11に示すように、3次元オブジェクトの種別が「塑性体」の場合、3次元オブジェクトは、押された箇所がへこんで全体形状が変化するように表示される。このように表示される3次元オブジェクトは、例えば、粘土である。   As shown in FIG. 11, when the type of the three-dimensional object is “plastic”, the three-dimensional object is displayed such that the pressed portion is recessed and the overall shape changes. The three-dimensional object displayed in this way is, for example, clay.

また、図12に示すように、3次元オブジェクトの種別が「液体」の場合、押される速度に応じて、押す操作が検出された場合の変化が異なる。押される速度が遅い場合、押す物体が3次元オブジェクト、すなわち、液体につかるように表示される。押される速度が中程度の場合、押す物体が液体につかり、液体に波紋が拡がるように表示される。押される速度が速い場合、押す物体が液体につかり、液体から水しぶきがあがるように表示される。このように表示される3次元オブジェクトは、例えば、コップに入った水である。   Also, as shown in FIG. 12, when the type of the three-dimensional object is “liquid”, the change when the pressing operation is detected differs depending on the pressing speed. When the pushing speed is slow, the object to be pushed is displayed so as to be in contact with the three-dimensional object, ie, the liquid. When the pressing speed is medium, the object to be pressed is displayed on the liquid so that the ripple spreads on the liquid. When the pushed speed is high, the object to be pushed is touched by the liquid, and it is displayed that the liquid splashes. The three-dimensional object displayed in this way is, for example, water in a cup.

また、図13に示すように、3次元オブジェクトの種別が「気体」の場合、押される速度に応じて、押す操作が検出された場合の変化が異なる。押される速度が遅い場合、3次元オブジェクト、すなわち、気体が押す物体によってさえぎられてその周囲を漂うように表示される。押される速度が中程度の場合、気体が押す物体によって散乱されるように表示される。押される速度が速い場合、押す物体の移動方向の後ろ側で乱流により気体に渦が生まれるように表示される。このように表示される3次元オブジェクトは、例えば、煙である。   Also, as shown in FIG. 13, when the type of the three-dimensional object is “gas”, the change when the pressing operation is detected differs depending on the pressing speed. When the pushed speed is slow, a three-dimensional object, i.e., a gas is interrupted by the pushed object and is displayed to drift around it. When the pressing speed is medium, it is displayed that the gas is scattered by the pressing object. When the pushing speed is high, the vortex is generated in the gas behind the pushing object in the moving direction. The three-dimensional object displayed in this way is, for example, smoke.

また、図14に示すように、3次元オブジェクトの種別が「集合体」の場合、集合体の要素の結合状況に応じて、押す操作が検出された場合の変化が異なる。集合体の要素の結合がない場合、3次元オブジェクトは、押された箇所がへこんで集合体としての全体形状が変化するように表示される。このように表示される3次元オブジェクトは、例えば、砂、砂糖である。   As shown in FIG. 14, when the type of the three-dimensional object is “aggregate”, the change when the pressing operation is detected differs depending on the coupling state of the elements of the aggregate. When there is no connection of the elements of the aggregate, the three-dimensional object is displayed such that the pressed portion is recessed and the overall shape of the aggregate changes. The three-dimensional object displayed in this way is, for example, sand or sugar.

集合体の要素の結合がある場合、3次元オブジェクトは、押された箇所がへこんで集合体としての全体形状が変化するように表示される。さらに、押された箇所以外の要素が、押された箇所の要素に引っ張られて移動するように表示される。このように表示される3次元オブジェクトは、例えば、鎖である。   When there is a combination of the elements of the aggregate, the three-dimensional object is displayed such that the pressed portion is recessed and the overall shape of the aggregate changes. Further, an element other than the pressed part is displayed so as to be moved by being pulled by the element at the pressed part. The three-dimensional object displayed in this way is, for example, a chain.

集合体の要素の結合はないが押す物体との間に引力または斥力が働く場合、3次元オブジェクトは、押す物体と接しなくても移動するように表示される。押す物体との間に引力が働く場合、3次元オブジェクトは、押す物体と接しなくても、押す物体と所定距離以内に入ると押す物体に引き寄せられる。また、押す物体との間に斥力が働く場合、3次元オブジェクトは、押す物体と接しなくても、押す物体と所定距離以内に入ると押す物体から遠ざかる。このように表示される3次元オブジェクトと押す物体の組み合わせは、例えば、鉄粉と磁石の組み合わせである。   When there is no combination of the elements of the aggregate, but an attractive force or a repulsive force is applied to the pushing object, the three-dimensional object is displayed so as to move even if it does not contact the pushing object. When an attractive force acts between the pressed object and the pressed object, the three-dimensional object is attracted to the pressed object when it is within a predetermined distance from the pressed object without contacting the pressed object. In addition, when a repulsive force acts between the pressed object and the pressed object, the three-dimensional object moves away from the pressed object when it is within a predetermined distance from the pressed object without contacting the pressed object. The combination of the displayed three-dimensional object and the pressed object is, for example, a combination of iron powder and a magnet.

このように、オブジェクトデータ24bに格納された情報と作用データ24cに格納された情報とに基づいて3次元オブジェクトを変化させることにより、押す操作に応じて、3次元オブジェクトを多様に変化させることができる。オブジェクトデータ24bおよび作用データ24cに格納される情報は、上記の例に限定されず、用途等に応じて適宜変更してよい。例えば、押す物体の種別および大きさや押す物体と3次元オブジェクトの接触面積の大きさに応じて、3次元オブジェクトの変化の仕方が切り替わるように設定してもよい。   As described above, by changing the three-dimensional object based on the information stored in the object data 24b and the information stored in the action data 24c, the three-dimensional object can be variously changed according to the pressing operation. it can. The information stored in the object data 24b and the action data 24c is not limited to the above example, and may be changed as appropriate according to the application. For example, the method of changing the three-dimensional object may be set according to the type and size of the pressed object and the size of the contact area between the pressed object and the three-dimensional object.

次に、図15および図16を参照しながら、3次元オブジェクトを押す操作の検出と、検出された操作に応じた3次元オブジェクトの変化について説明する。以下の説明では、表示装置1を装着した利用者が見る空間を、表示空間と呼ぶことがある。表示装置1は、利用者の右目および左目にそれぞれの目に対応する画像を提供することにより、表示空間内に現実の物体および3次元オブジェクトを3次元的(立体的)に表示することができる。表示装置1は、仮想空間データ24dに基づいて再現した仮想空間と、撮影部40および42によって撮影される現実の空間とを所定の規則に基づいて対応付け、これらの空間が重なった空間を表示空間として表示する。   Next, detection of an operation of pushing a three-dimensional object and change of the three-dimensional object according to the detected operation will be described with reference to FIGS. 15 and 16. In the following description, a space viewed by a user wearing the display device 1 may be referred to as a display space. The display device 1 can display an actual object and a three-dimensional object three-dimensionally (three-dimensionally) in the display space by providing images corresponding to the eyes of the user's right eye and left eye. . The display device 1 associates the virtual space reproduced based on the virtual space data 24d with the actual space photographed by the photographing units 40 and 42 based on a predetermined rule, and displays a space in which these spaces overlap. Display as space.

図15および図16は、3次元オブジェクトを押す操作の検出と、検出された操作に応じた3次元オブジェクトの変化について説明するための図である。図15に示すステップS11では、表示装置1は、表示空間50中に、3次元オブジェクトOB1を立体的に表示している。3次元オブジェクトOB1は、例えば、ボールを模したオブジェクトである。また、ステップS11では、3次元オブジェクトOB1を支持する底面B1が表示されている。   15 and 16 are diagrams for explaining detection of an operation of pushing a three-dimensional object and a change of the three-dimensional object according to the detected operation. In step S11 illustrated in FIG. 15, the display device 1 displays the three-dimensional object OB1 in a three-dimensional manner in the display space 50. The three-dimensional object OB1 is an object that imitates a ball, for example. In step S11, a bottom surface B1 that supports the three-dimensional object OB1 is displayed.

ステップS12では、利用者が指F1を3次元オブジェクトOB1と接触する位置に置き、そのまま静止させている。表示装置1は、表示空間内で現実の物体が検出され、かつ、その物体が3次元オブジェクトOB1と接触する状態が所定時間以上継続した場合、3次元オブジェクトOB1が操作対象として選択されたと判定する。そして、表示装置1は、3次元オブジェクトOB1の表示態様を変更する等して、3次元オブジェクトOB1が操作対象として選択されたことを利用者に通知する。   In step S12, the user places the finger F1 in a position in contact with the three-dimensional object OB1 and keeps it still. The display device 1 determines that the three-dimensional object OB1 is selected as the operation target when a real object is detected in the display space and the state where the object is in contact with the three-dimensional object OB1 continues for a predetermined time or longer. . Then, the display device 1 notifies the user that the three-dimensional object OB1 has been selected as an operation target, for example, by changing the display mode of the three-dimensional object OB1.

物体が3次元オブジェクトOB1と接触しているかの判定は、現実の空間における物体の位置と、3次元オブジェクトOB1の形状、姿勢、仮想空間における位置等に基づいて行われる。現実の空間での位置と仮想空間における位置との比較は、一方の空間の位置を上記の所定の規則に基づいて他方の空間の位置へ換算することによって行ってもよいし、両方の空間の位置を比較用の空間の位置へ換算することによって行ってもよい。現実の物体として指が検出された場合、指のつま先の位置を物体の位置として処理してもよい。人は、何かを操作するときに指のつま先を用いることが多いため、指のつま先の位置を物体の位置として処理することにより、より自然な操作感を利用者に提供することができる。   Whether the object is in contact with the three-dimensional object OB1 is determined based on the position of the object in the real space, the shape and orientation of the three-dimensional object OB1, the position in the virtual space, and the like. The comparison between the position in the real space and the position in the virtual space may be performed by converting the position in one space into the position in the other space based on the above-mentioned predetermined rule. You may perform by converting a position into the position of the space for a comparison. When a finger is detected as an actual object, the position of the finger toe may be processed as the position of the object. Since a person often uses a finger toe when operating something, by processing the position of the finger toe as the position of an object, a more natural operation feeling can be provided to the user.

また、操作対象として選択されたことの通知は、例えば、3次元オブジェクトOB1の全体の色を変更することや、3次元オブジェクトOB1の表面のうち、物体と接触している位置の近傍の色を変更することによって実現される。表示装置1は、このような視覚的な通知に代えて、あるいは、このような視覚的な通知に加えて、音や振動による通知を行ってもよい。   The notification of selection as the operation target may be, for example, changing the overall color of the three-dimensional object OB1, or changing the color near the position in contact with the object on the surface of the three-dimensional object OB1. Realized by changing. The display device 1 may perform notification by sound or vibration instead of such visual notification or in addition to such visual notification.

このように、表示装置1は、指等の現実の物体が3次元オブジェクトOB1と接触する状態が所定時間以上継続して検出された場合に、3次元オブジェクトOB1が操作対象として選択されたと判定する。接触状態が所定時間以上継続して検出されることを条件として付加することにより、例えば、他の3次元オブジェクトを操作するために指を移動させる過程で、意図しない3次元オブジェクトが操作対象として選択される可能性を低くすることができる。   As described above, the display device 1 determines that the three-dimensional object OB1 is selected as the operation target when a state where a real object such as a finger is in contact with the three-dimensional object OB1 is continuously detected for a predetermined time or longer. . By adding the condition that the contact state is continuously detected for a predetermined time or longer, for example, in the process of moving a finger to operate another three-dimensional object, an unintended three-dimensional object is selected as an operation target. The possibility of being made can be lowered.

3次元オブジェクトOB1が操作対象として選択された後、ステップS13に示すように、利用者が、3次元オブジェクトOB1を押すように、指F1を3次元オブジェクトOB1の内側に侵入させたものとする。表示装置1は、操作対象として選択された3次元オブジェクト内に物体を侵入させる操作が検出された場合、操作に応じて3次元オブジェクトを変化させる。3次元オブジェクトをどのように変化させるかは、オブジェクトデータ24bにおいて定義されている3次元オブジェクトの種別と、作用データ24cにおいてその種別と対応付けて定義されている変化のルールとによって決定される。   After the three-dimensional object OB1 is selected as the operation target, it is assumed that the user has intruded the finger F1 inside the three-dimensional object OB1 so as to press the three-dimensional object OB1, as shown in step S13. The display device 1 changes the three-dimensional object according to the operation when an operation for intruding the object into the three-dimensional object selected as the operation target is detected. How to change the three-dimensional object is determined by the type of the three-dimensional object defined in the object data 24b and the change rule defined in association with the type in the action data 24c.

例えば、オブジェクトデータ24bにおいて3次元オブジェクトOB1が弾性体であると定義され、作用データ24cにおいて弾性体は押された場合に押された量に応じて押された方向に変形することが定義されていたものとする。この場合、表示装置1は、ステップS14に示すように、指F1が侵入した部分が押されて凹んだように3次元オブジェクトOB1を変化させる。   For example, in the object data 24b, the three-dimensional object OB1 is defined as an elastic body, and in the action data 24c, it is defined that the elastic body is deformed in the pressed direction according to the amount of pressing when pressed. Shall be. In this case, as shown in step S14, the display device 1 changes the three-dimensional object OB1 so that the portion into which the finger F1 has entered is pressed and recessed.

また、オブジェクトデータ24bにおいて3次元オブジェクトOB1が剛体であると定義され、作用データ24cにおいて剛体は押された場合に押された量に応じて押された方向に移動することが定義されていたものとする。この場合、表示装置1は、図16のステップS15に示すように、指F1に押されたように3次元オブジェクトOB1を指F1の進行方向へ移動させる。図16のステップS15では、3次元オブジェクトOB1は、底面B1に支持されているため、剛体によって印加される力の底面B1と水平方向の成分に従って移動している。   Also, in the object data 24b, the three-dimensional object OB1 is defined as a rigid body, and in the action data 24c, when the rigid body is pressed, it is defined that the rigid body moves in the pressed direction according to the pressed amount. And In this case, as shown in step S15 in FIG. 16, the display device 1 moves the three-dimensional object OB1 in the traveling direction of the finger F1 as if pressed by the finger F1. In step S15 of FIG. 16, since the three-dimensional object OB1 is supported by the bottom surface B1, it moves according to the horizontal component of the bottom surface B1 of the force applied by the rigid body.

このように、3次元オブジェクトを押す操作が検出された場合に、オブジェクトデータ24bおよび作用データ24cに基づいて3次元オブジェクトOB1を変化させることにより、3次元オブジェクトを操作に応じて様々に変化させることができる。押すという操作は、現実の世界の様々な場面で利用されている操作であり、3次元オブジェクトOB1を押す操作を検出して対応する処理を実行することにより、直感的で利便性の高い操作性を実現することができる。   As described above, when an operation of pushing the three-dimensional object is detected, the three-dimensional object is changed variously according to the operation by changing the three-dimensional object OB1 based on the object data 24b and the action data 24c. Can do. The operation of pressing is an operation that is used in various scenes in the real world. By detecting the operation of pressing the three-dimensional object OB1 and executing the corresponding process, the operation is intuitive and highly convenient. Can be realized.

3次元オブジェクトを操作するために用いられる物体は、指に限定されず、手、足、棒、器具等であってもよい。押す操作に応じて3次元オブジェクトを変化させる態様は、現実の物理法則に則していてもよいし、現実ではあり得ないものであってもよい。   An object used for operating a three-dimensional object is not limited to a finger, and may be a hand, a foot, a stick, an instrument, or the like. The mode of changing the three-dimensional object in accordance with the pressing operation may be in accordance with actual physical laws or may not be in reality.

表示装置1は、3次元オブジェクトに対する操作を検出する空間を操作可能範囲51に限定してもよい。操作可能範囲51は、例えば、表示装置1を装着している利用者の手が届く範囲である。このように、3次元オブジェクトに対する操作を検出する空間を限定することにより、表示装置1が操作を検出するために実行する演算処理の負荷を軽減することができる。   The display device 1 may limit a space for detecting an operation on the three-dimensional object to the operable range 51. The operable range 51 is, for example, a range that can be reached by a user wearing the display device 1. In this way, by limiting the space for detecting the operation on the three-dimensional object, it is possible to reduce the load of the arithmetic processing executed by the display device 1 to detect the operation.

次に、図17および図18を参照しながら、3次元オブジェクトを押す操作に関して表示装置1が実行する処理手順の第1の例について説明する。図17は、3次元オブジェクトの接触検出処理の処理手順を示すフローチャートである。図17に示す処理手順は、制御部22が制御プログラム24aを実行することによって実現される。   Next, a first example of a processing procedure executed by the display device 1 regarding an operation of pressing a three-dimensional object will be described with reference to FIGS. 17 and 18. FIG. 17 is a flowchart illustrating a processing procedure of contact detection processing of a three-dimensional object. The processing procedure illustrated in FIG. 17 is realized by the control unit 22 executing the control program 24a.

図17に示すように、制御部22は、まず、ステップSA01として、3次元オブジェクトを含む仮想空間の画像と現実の空間の画像とを合成して表示する。   As shown in FIG. 17, first, the control unit 22 synthesizes and displays a virtual space image including a three-dimensional object and a real space image in step SA01.

続いて、制御部22は、ステップSA02として、検出部44、すなわち、撮影部40および42によって所定の物体が検出されたかを判定する。所定の物体は、例えば、利用者の指である。所定の物体が検出されない場合(ステップSA02,No)、制御部22は、ステップSA08として、操作終了が検出されたかを判定する。   Subsequently, in step SA02, the control unit 22 determines whether a predetermined object is detected by the detection unit 44, that is, the imaging units 40 and 42. The predetermined object is, for example, a user's finger. When the predetermined object is not detected (step SA02, No), the control unit 22 determines whether the operation end is detected as step SA08.

操作終了は、例えば、操作部13に対する所定の操作が行われた場合に検出される。操作終了が検出された場合(ステップSA08,Yes)、制御部22は、接触検出処理を終了させる。操作終了が検出されない場合(ステップSA08,No)、制御部22は、ステップSA02以降を再実行する。   The operation end is detected, for example, when a predetermined operation is performed on the operation unit 13. When the operation end is detected (step SA08, Yes), the control unit 22 ends the contact detection process. When the operation end is not detected (No at Step SA08), the control unit 22 re-executes Step SA02 and the subsequent steps.

所定の物体が検出された場合(ステップSA02,Yes)、制御部22は、ステップSA03として、所定の物体の種別を判定する。所定の物体の種別は、例えば、撮影部40および42によって撮影された画像中の物体の大きさ、形状、色等に基づいて判定される。続いて、制御部22は、ステップSA04として、所定の物体に接触している3次元オブジェクトを探す。所定の物体に接触している3次元オブジェクトがない場合(ステップSA05,No)、制御部22は、ステップSA08へ進む。   When a predetermined object is detected (step SA02, Yes), the control unit 22 determines the type of the predetermined object as step SA03. The type of the predetermined object is determined based on, for example, the size, shape, color, and the like of the object in the images photographed by the photographing units 40 and 42. Subsequently, in step SA04, the control unit 22 searches for a three-dimensional object that is in contact with a predetermined object. If there is no three-dimensional object in contact with the predetermined object (step SA05, No), the control unit 22 proceeds to step SA08.

所定の物体に接触している3次元オブジェクトがみつかった場合(ステップSA05,Yes)、制御部22は、ステップSA06として、オブジェクトデータ24bに基づいて、所定の物体に接触している3次元オブジェクトの種別を判定する。そして、制御部22は、ステップSA07として、後述する操作検出処理を実行する。その後、制御部22は、ステップSA08へ進む。   When a three-dimensional object in contact with the predetermined object is found (step SA05, Yes), the control unit 22 determines, as step SA06, the three-dimensional object in contact with the predetermined object based on the object data 24b. Determine the type. And the control part 22 performs the operation detection process mentioned later as step SA07. Thereafter, the control unit 22 proceeds to Step SA08.

図18は、操作検出処理の処理手順を示すフローチャートである。図18に示す処理手順は、制御部22が制御プログラム24aを実行することによって実現される。   FIG. 18 is a flowchart illustrating a procedure of the operation detection process. The processing procedure shown in FIG. 18 is realized by the control unit 22 executing the control program 24a.

図18に示すように、制御部22は、まず、ステップSB01として、所定の物体と3次元オブジェクトの接触時間を取得する。そして、制御部22は、ステップSB02として、所定の物体が3次元オブジェクトの内部に移動したかを判定する。所定の物体が3次元オブジェクトの内部に移動していない場合(ステップSB02,No)、制御部22は、ステップSB01以降を再実行する。   As shown in FIG. 18, the control unit 22 first acquires the contact time between the predetermined object and the three-dimensional object as step SB01. Then, the control unit 22 determines whether the predetermined object has moved into the three-dimensional object as Step SB02. When the predetermined object has not moved inside the three-dimensional object (step SB02, No), the control unit 22 re-executes step SB01 and the subsequent steps.

所定の物体が3次元オブジェクトの内部に移動している場合(ステップSB02,Yes)、制御部22は、ステップSB03として、接触時間が所定時間以上であるかを判定する。接触時間が所定時間よりも短い場合(ステップSB03,No)、その3次元オブジェクトは操作対象ではないと判断されるため、制御部22は、操作検出処理を終了させる。   When the predetermined object has moved to the inside of the three-dimensional object (step SB02, Yes), the control unit 22 determines whether the contact time is a predetermined time or more as step SB03. When the contact time is shorter than the predetermined time (step SB03, No), it is determined that the three-dimensional object is not an operation target, and thus the control unit 22 ends the operation detection process.

接触時間が所定時間以上の場合(ステップSB03,Yes)、制御部22は、ステップSB04として、所定の物体の速度を算出する。そして、制御部22は、ステップSB05として、所定の物体の種別、位置および速度と、3次元オブジェクトの種別等に基づいて3次元オブジェクトを変化させる。具体的な変化のさせ方は、作用データ24cに従って決定される。   When the contact time is equal to or longer than the predetermined time (step SB03, Yes), the control unit 22 calculates the speed of the predetermined object as step SB04. In step SB05, the control unit 22 changes the three-dimensional object based on the type, position, and speed of the predetermined object, the type of the three-dimensional object, and the like. A specific method of change is determined according to the action data 24c.

続いて、制御部22は、ステップSB06として、所定の物体が3次元オブジェクトの外部に移動したかを判定する。所定の物体が3次元オブジェクトの外部に移動していない場合、すなわち、押す操作が継続している場合(ステップSB06,No)、制御部22は、ステップSB04以降を再実行する。   Subsequently, in Step SB06, the control unit 22 determines whether the predetermined object has moved outside the three-dimensional object. When the predetermined object has not moved to the outside of the three-dimensional object, that is, when the pressing operation is continued (No in Step SB06), the control unit 22 re-executes Step SB04 and the subsequent steps.

所定の物体が3次元オブジェクトの外部に移動した場合、すなわち、3次元オブジェクトが解放された場合(ステップSB06,Yes)、制御部22は、ステップSB07として、3次元オブジェクトの変化が継続するかを判定する。例えば、作用データ24cにおいて解放後も振動が所定時間継続することが定義されている場合に、3次元オブジェクトの変化が継続すると判定される。   When the predetermined object moves to the outside of the three-dimensional object, that is, when the three-dimensional object is released (step SB06, Yes), the control unit 22 determines whether the change of the three-dimensional object continues as step SB07. judge. For example, when the action data 24c defines that the vibration continues for a predetermined time after release, it is determined that the change of the three-dimensional object continues.

3次元オブジェクトの変化が継続する場合(ステップSB07,Yes)、制御部22は、ステップSB08として、3次元オブジェクトを変化させ、その後、ステップSB07以降を再実行する。3次元オブジェクトの変化が継続しない場合(ステップSB07,No)、制御部22は、操作検出処理を終了させる。   When the change of the three-dimensional object continues (step SB07, Yes), the control unit 22 changes the three-dimensional object as step SB08, and then re-executes step SB07 and the subsequent steps. When the change of the three-dimensional object is not continued (step SB07, No), the control unit 22 ends the operation detection process.

上述してきたように、第1の例では、押す操作に応じて3次元オブジェクトを多様に変化させ、それにより、利用者に対して利便性の高い操作方法を提供することができる。   As described above, in the first example, the three-dimensional object is variously changed according to the pressing operation, thereby providing a convenient operation method for the user.

3次元オブジェクトを押す操作に関する処理手順の第2の例について説明する。第2の例における接触検出処理は、第1の例における接触検出処理と同一である。そこで、第2の例については、第1の例と重複する説明は省略し、主として、操作検出処理について説明する。   A second example of a processing procedure related to an operation of pressing a three-dimensional object will be described. The contact detection process in the second example is the same as the contact detection process in the first example. Therefore, in the second example, the description overlapping the first example is omitted, and the operation detection process will be mainly described.

まず、図19を参照しながら、3次元オブジェクトを押す操作の検出と、検出された操作に応じた3次元オブジェクトの変化について説明する。図19は、3次元オブジェクトを押す操作の検出と、検出された操作に応じた3次元オブジェクトの変化について説明するための図である。図19に示すステップS21では、利用者が指F1を3次元オブジェクトOB1と接触させ、ステップS22では、利用者が指F1を3次元オブジェクトOB1の内側に侵入させている。   First, detection of an operation of pushing a three-dimensional object and a change of the three-dimensional object according to the detected operation will be described with reference to FIG. FIG. 19 is a diagram for describing detection of an operation of pressing a three-dimensional object and changes in the three-dimensional object according to the detected operation. In step S21 shown in FIG. 19, the user contacts the finger F1 with the three-dimensional object OB1, and in step S22, the user causes the finger F1 to enter the inside of the three-dimensional object OB1.

表示装置1は、表示空間内で現実の物体が検出され、かつ、その物体が3次元オブジェクトOB1と接触した後に3次元オブジェクトOB1の内部へ移動する状態が所定時間以上継続した場合、3次元オブジェクトOB1が操作対象として選択されたと判定する。そして、表示装置1は、3次元オブジェクトOB1の表示態様を変更する等して、3次元オブジェクトOB1が操作対象として選択されたことを利用者に通知する。さらに、表示装置1は、ステップS23に示すように、3次元オブジェクトOB1を、あたかもステップS21の段階で既に押す操作の対象として選択されていたかのように、接触検出以降の指F1による操作に応じて変化させる。   When a real object is detected in the display space and the state in which the object moves to the inside of the three-dimensional object OB1 after the object contacts the three-dimensional object OB1 continues for a predetermined time or longer, the display device 1 It is determined that OB1 has been selected as the operation target. Then, the display device 1 notifies the user that the three-dimensional object OB1 has been selected as an operation target, for example, by changing the display mode of the three-dimensional object OB1. Further, as shown in step S23, the display device 1 responds to the operation with the finger F1 after the contact detection as if the three-dimensional object OB1 was already selected as an operation target to be pressed in the step S21. Change.

このように、物体と3次元オブジェクトの接触を検出した後は、物体がその場に留まらなくても押す操作を検出可能にすることにより、利用者は、3次元オブジェクトを押す操作を迅速に開始することができる。また、接触後に物体が3次元オブジェクトOB1の内部へ移動する状態が所定時間以上継続することを条件として付加することにより、例えば、他の3次元オブジェクトを操作するために指を移動させる過程で、意図しない3次元オブジェクトが操作対象として選択される可能性を低くすることができる。   As described above, after detecting the contact between the object and the three-dimensional object, the user can quickly start the operation of pressing the three-dimensional object by making it possible to detect the pressing operation even if the object does not stay on the spot. can do. In addition, by adding the condition that the state in which the object moves to the inside of the three-dimensional object OB1 after contact continues for a predetermined time or longer, for example, in the process of moving a finger to operate another three-dimensional object, The possibility that an unintended three-dimensional object is selected as an operation target can be reduced.

次に、図20を参照しながら、第2の例における操作検出処理の処理手順について説明する。図20は、操作検出処理の処理手順を示すフローチャートである。図20に示す処理手順は、制御部22が制御プログラム24aを実行することによって実現される。接触検出処理の処理手順は、図17に示した手順と同様である。   Next, the procedure of the operation detection process in the second example will be described with reference to FIG. FIG. 20 is a flowchart illustrating the processing procedure of the operation detection process. The processing procedure shown in FIG. 20 is realized by the control unit 22 executing the control program 24a. The processing procedure of the contact detection processing is the same as the procedure shown in FIG.

図20に示すように、制御部22は、まず、ステップSC01として、所定の物体が3次元オブジェクトの内部に移動しているかを判定する。所定の物体が3次元オブジェクトの内部に移動していない場合(ステップSC01,No)、その3次元オブジェクトは操作対象ではないと判断されるため、制御部22は、操作検出処理を終了させる。   As shown in FIG. 20, the control unit 22 first determines whether a predetermined object has moved inside the three-dimensional object as step SC01. If the predetermined object has not moved to the inside of the three-dimensional object (No at Step SC01), since the three-dimensional object is determined not to be an operation target, the control unit 22 ends the operation detection process.

所定の物体が3次元オブジェクトの内部に移動している場合(ステップSC01,Yes)、制御部22は、ステップSC02として、接触検出からの経過時間が所定時間以上であるかを判定する。経過時間が所定時間よりも短い場合(ステップSC02,No)、制御部22は、ステップSC01以降を再実行する。   When the predetermined object has moved to the inside of the three-dimensional object (step SC01, Yes), the control unit 22 determines whether the elapsed time from the contact detection is a predetermined time or more as step SC02. When the elapsed time is shorter than the predetermined time (No at Step SC02), the control unit 22 re-executes Step SC01 and the subsequent steps.

接触時間が所定時間以上の場合(ステップSC02,Yes)、制御部22は、ステップSC03として、所定の物体の速度を算出する。そして、制御部22は、ステップSC04として、所定の物体の種別、位置および速度と、3次元オブジェクトの種別等に基づいて3次元オブジェクトを変化させる。具体的な変化のさせ方は、作用データ24cに従って決定される。   When the contact time is equal to or longer than the predetermined time (step SC02, Yes), the control unit 22 calculates the speed of the predetermined object as step SC03. In step SC04, the control unit 22 changes the three-dimensional object based on the type, position, and speed of the predetermined object and the type of the three-dimensional object. A specific method of change is determined according to the action data 24c.

続いて、制御部22は、ステップSC05として、所定の物体が3次元オブジェクトの外部に移動したかを判定する。所定の物体が3次元オブジェクトの外部に移動していない場合、すなわち、押す操作が継続している場合(ステップSC05,No)、制御部22は、ステップSC03以降を再実行する。   Subsequently, in step SC05, the control unit 22 determines whether the predetermined object has moved outside the three-dimensional object. When the predetermined object has not moved outside the three-dimensional object, that is, when the pressing operation is continued (No at Step SC05), the control unit 22 re-executes Step SC03 and the subsequent steps.

所定の物体が3次元オブジェクトの外部に移動した場合、すなわち、3次元オブジェクトが解放された場合(ステップSC05,Yes)、制御部22は、ステップSC06として、3次元オブジェクトの変化が継続するかを判定する。例えば、作用データ24cにおいて解放後も振動が所定時間継続することが定義されている場合に、3次元オブジェクトの変化が継続すると判定される。   When the predetermined object moves outside the three-dimensional object, that is, when the three-dimensional object is released (step SC05, Yes), the control unit 22 determines whether the change of the three-dimensional object continues as step SC06. judge. For example, when the action data 24c defines that the vibration continues for a predetermined time after release, it is determined that the change of the three-dimensional object continues.

3次元オブジェクトの変化が継続する場合(ステップSC06,Yes)、制御部22は、ステップSC07として、3次元オブジェクトを変化させ、その後、ステップSC06以降を再実行する。3次元オブジェクトの変化が継続しない場合(ステップSC06,No)、制御部22は、操作検出処理を終了させる。   When the change of the three-dimensional object continues (step SC06, Yes), the control unit 22 changes the three-dimensional object as step SC07, and then re-executes step SC06 and subsequent steps. When the change of the three-dimensional object does not continue (No at Step SC06), the control unit 22 ends the operation detection process.

上述してきたように、第2の例では、指等の物体が3次元オブジェクトに接触する状態が所定時間以上継続しなくても押す操作が認識されることとしたので、利用者は、3次元オブジェクトを押す操作を迅速に開始することができる。   As described above, in the second example, since the pressing operation is recognized even when the object such as the finger is in contact with the three-dimensional object does not continue for a predetermined time or longer, the user can recognize the three-dimensional object. The operation of pushing the object can be started quickly.

3次元オブジェクトを押す操作に関する処理手順の第3の例について説明する。第3の例における接触検出処理は、第1の例における接触検出処理と同一である。そこで、第3の例では、第1の例と重複する説明は省略し、主として、操作検出処理について説明する。   A third example of a processing procedure related to an operation of pressing a three-dimensional object will be described. The contact detection process in the third example is the same as the contact detection process in the first example. Therefore, in the third example, the description overlapping with the first example is omitted, and the operation detection process is mainly described.

まず、図21および図22を参照しながら、3次元オブジェクトを押す操作の検出と、検出された操作に応じた3次元オブジェクトの変化について説明する。図21および図22は、3次元オブジェクトを押す操作の検出と、検出された操作に応じた3次元オブジェクトの変化について説明するための図である。図21に示すステップS31では、表示空間中に、3次元オブジェクトOB1が立体的に表示されている。また、利用者は、指F1を3次元オブジェクトOB1と接触させている。   First, detection of an operation of pushing a three-dimensional object and change of the three-dimensional object according to the detected operation will be described with reference to FIGS. 21 and 22. 21 and 22 are diagrams for explaining detection of an operation of pushing a three-dimensional object and a change of the three-dimensional object according to the detected operation. In step S31 shown in FIG. 21, the three-dimensional object OB1 is displayed three-dimensionally in the display space. In addition, the user is bringing the finger F1 into contact with the three-dimensional object OB1.

ここで、利用者が指F1を3次元オブジェクトOB1の内側に侵入させたものとする。表示装置1は、3次元オブジェクトOB1に接触した物体が3次元オブジェクトOB1の内側に移動したことを検出すると、ステップS32に示すように、その時点から、3次元オブジェクトOB1を指F1による操作に応じて変化させる。図21に示す例では、ステップS32において、3次元オブジェクトOB1は、指F1の移動に合わせて移動を開始している。   Here, it is assumed that the user has caused the finger F1 to enter the inside of the three-dimensional object OB1. When the display device 1 detects that the object in contact with the three-dimensional object OB1 has moved to the inside of the three-dimensional object OB1, as shown in step S32, the display device 1 responds to the operation with the finger F1 from that point in time. Change. In the example shown in FIG. 21, in step S32, the three-dimensional object OB1 starts moving in accordance with the movement of the finger F1.

そして、表示装置1は、ステップS33に示すように、指F1が3次元オブジェクトOB1の内側へ向けて移動することが所定時間以上継続した段階で、3次元オブジェクトOB1を操作対象として確定する。そして、表示装置1は、3次元オブジェクトOB1の表示態様を変更する等して、3次元オブジェクトOB1が操作対象として確定したことを利用者に通知する。その後も、指F1の3次元オブジェクトOB1の内側への移動が検出される間、表示装置1は、3次元オブジェクトOB1を変化させ続ける。   Then, as shown in step S33, the display device 1 determines the three-dimensional object OB1 as an operation target when the finger F1 continues to move inward of the three-dimensional object OB1 for a predetermined time or more. Then, the display device 1 notifies the user that the three-dimensional object OB1 has been determined as an operation target, for example, by changing the display mode of the three-dimensional object OB1. Thereafter, while the movement of the finger F1 to the inside of the three-dimensional object OB1 is detected, the display device 1 continues to change the three-dimensional object OB1.

図22のステップS34に示すように、所定時間が経過する前に指F1の3次元オブジェクトOB1の内側への移動が検出されなくなった場合、表示装置1は、それまでに加えた変化と逆の変化を3次元オブジェクトOB1に加える。その結果、3次元オブジェクトOB1は、ステップS31の段階と同じ位置に同じ状態で表示される。逆の変化を3次元オブジェクトOB1に加える速度は、それまでに3次元オブジェクトOB1に変化が加えられた速度よりも速くてもよい。すなわち、高速に逆再生しているかのように3次元オブジェクトOB1を逆変化させてもよい。   As shown in step S34 of FIG. 22, when the movement of the finger F1 to the inside of the three-dimensional object OB1 is not detected before the predetermined time has elapsed, the display device 1 is opposite to the change made so far. A change is applied to the three-dimensional object OB1. As a result, the three-dimensional object OB1 is displayed in the same state at the same position as in the step S31. The speed at which the reverse change is applied to the three-dimensional object OB1 may be faster than the speed at which the change has been applied to the three-dimensional object OB1 so far. That is, the three-dimensional object OB1 may be reversely changed as if it is reversely played back at high speed.

このように、3次元オブジェクトの内側への物体の侵入が検出された段階から3次元オブジェクトに変化を加え始めることにより、利用者は、3次元オブジェクトが選択されつつあることを選択が確定する前から認識することができる。その結果、利用者は、意図した3次元オブジェクトが選択されたか否かを早期に知ることができる。意図しない3次元オブジェクトが選択された場合、利用者は、所定時間が経過する前に操作を中止することにより、意図せずに選択された3次元オブジェクトを元の状態に戻すことができる。   In this way, by starting to apply changes to the 3D object from the stage where the intrusion of the object inside the 3D object is detected, the user can confirm that the 3D object is being selected before the selection is confirmed. Can be recognized from. As a result, the user can know at an early stage whether or not the intended three-dimensional object has been selected. When an unintended three-dimensional object is selected, the user can return the original three-dimensional object to an original state by canceling the operation before a predetermined time elapses.

指F1の3次元オブジェクトOB1の内側への移動が所定時間以上継続するまでは、変化を加えられている3次元オブジェクトを通常時とも操作対象としての選択が確定した状態とも異なる態様(例えば、半透明)で表示してもよい。このように表示態様を変更することにより、利用者が3次元オブジェクトの状態を判別しやすくなる。   Until the movement of the finger F1 to the inside of the three-dimensional object OB1 continues for a predetermined time or longer, the mode is different from the state in which the selected three-dimensional object is changed as the operation target at both the normal time (for example, half (Transparent) may be displayed. By changing the display mode in this way, the user can easily determine the state of the three-dimensional object.

次に、図23を参照しながら、第3の例における操作検出処理の処理手順について説明する。図23は、操作検出処理の処理手順を示すフローチャートである。図23に示す処理手順は、制御部22が制御プログラム24aを実行することによって実現される。接触検出処理の処理手順は、図17に示した手順と同様である。   Next, the procedure of the operation detection process in the third example will be described with reference to FIG. FIG. 23 is a flowchart illustrating the processing procedure of the operation detection process. The processing procedure shown in FIG. 23 is realized by the control unit 22 executing the control program 24a. The processing procedure of the contact detection processing is the same as the procedure shown in FIG.

図23に示すように、制御部22は、まず、ステップSD01として、所定の物体が3次元オブジェクトの内部に移動しているかを判定する。所定の物体が3次元オブジェクトの内部に移動していない場合(ステップSD01,No)、その3次元オブジェクトは操作対象ではないと判断されるため、制御部22は、操作検出処理を終了させる。   As shown in FIG. 23, the control unit 22 first determines whether a predetermined object has moved inside the three-dimensional object as step SD01. If the predetermined object has not moved to the inside of the three-dimensional object (step SD01, No), since the three-dimensional object is determined not to be an operation target, the control unit 22 ends the operation detection process.

所定の物体が3次元オブジェクトの内部に移動している場合(ステップSD01,Yes)、制御部22は、ステップSD02として、所定の物体の速度を算出する。そして、制御部22は、ステップSD03として、所定の物体の種別、位置および速度と、3次元オブジェクトの種別等に基づいて3次元オブジェクトを変化させる。具体的な変化のさせ方は、作用データ24cに従って決定される。   When the predetermined object is moving inside the three-dimensional object (step SD01, Yes), the control unit 22 calculates the speed of the predetermined object as step SD02. In step SD03, the control unit 22 changes the three-dimensional object based on the type, position, and speed of the predetermined object, the type of the three-dimensional object, and the like. A specific method of change is determined according to the action data 24c.

続いて、制御部22は、ステップSD04として、接触検出からの経過時間が所定時間以上であるかを判定する。経過時間が所定時間よりも短い場合、すなわち、3次元オブジェクトが押す操作の対象として確定していない場合(ステップSD04,No)、制御部22は、ステップSD05として、所定の物体の3次元オブジェクトの内部方向への移動が継続しているかを判定する。   Subsequently, as step SD04, the control unit 22 determines whether the elapsed time from the contact detection is equal to or longer than a predetermined time. When the elapsed time is shorter than the predetermined time, that is, when the three-dimensional object is not fixed as the target of the pressing operation (No at Step SD04), the control unit 22 determines the three-dimensional object of the predetermined object as Step SD05. It is determined whether the movement in the internal direction continues.

3次元オブジェクトの内部方向への移動が継続している場合(ステップSD05,Yes)、制御部22は、ステップSD02以降を再実行する。3次元オブジェクトの内部方向への移動が継続していない場合(ステップSD05,No)、制御部22は、ステップSD06として、3次元オブジェクトを逆変化させて元の状態に戻す。そして、制御部22は、操作検出処理を終了させる。   When the movement of the three-dimensional object in the internal direction continues (step SD05, Yes), the control unit 22 re-executes step SD02 and subsequent steps. When the movement of the three-dimensional object in the internal direction is not continued (No at Step SD05), the control unit 22 reversely changes the three-dimensional object and returns it to the original state as Step SD06. Then, the control unit 22 ends the operation detection process.

接触検出からの経過時間が所定時間以上である場合(ステップSD04,Yes)、制御部22は、ステップSD07として、所定の物体が3次元オブジェクトの外部に移動したかを判定する。所定の物体が3次元オブジェクトの外部に移動していない場合、すなわち、押す操作が継続している場合(ステップSD07,No)、制御部22は、ステップSD02以降を再実行する。   When the elapsed time from the contact detection is equal to or longer than the predetermined time (step SD04, Yes), the control unit 22 determines whether the predetermined object has moved outside the three-dimensional object as step SD07. When the predetermined object has not moved outside the three-dimensional object, that is, when the pressing operation is continued (No at Step SD07), the control unit 22 re-executes Step SD02 and the subsequent steps.

所定の物体が3次元オブジェクトの外部に移動した場合、すなわち、3次元オブジェクトが解放された場合(ステップSD07,Yes)、制御部22は、ステップSD08として、3次元オブジェクトの変化が継続するかを判定する。例えば、作用データ24cにおいて解放後も振動が所定時間継続することが定義されている場合に、3次元オブジェクトの変化が継続すると判定される。   When the predetermined object moves outside the three-dimensional object, that is, when the three-dimensional object is released (step SD07, Yes), the control unit 22 determines whether the change of the three-dimensional object continues as step SD08. judge. For example, when the action data 24c defines that the vibration continues for a predetermined time after release, it is determined that the change of the three-dimensional object continues.

3次元オブジェクトの変化が継続する場合(ステップSD08,Yes)、制御部22は、ステップSD09として、3次元オブジェクトを変化させ、その後、ステップSD08以降を再実行する。3次元オブジェクトの変化が継続しない場合(ステップSD08,No)、制御部22は、操作検出処理を終了させる。   When the change of the three-dimensional object continues (step SD08, Yes), the control unit 22 changes the three-dimensional object as step SD09, and then re-executes step SD08 and subsequent steps. When the change of the three-dimensional object does not continue (No at step SD08), the control unit 22 ends the operation detection process.

上述してきたように、第3の例では、押す操作が検出された時点から、操作に応じて3次元オブジェクトを変化させることとしたので、利用者が、押す操作の対象となっている3次元オブジェクトを認識しやすい。   As described above, in the third example, since the three-dimensional object is changed in accordance with the operation from the time when the pressing operation is detected, the three-dimensional object that is the target of the pressing operation by the user. Easy to recognize objects.

3次元オブジェクトに関する操作として、3次元オブジェクトを押す操作について説明したが、表示装置1が3次元オブジェクトに関して検出する操作は、押す操作に限定されない。表示装置1は、利用者が3次元オブジェクトを摘んで行う操作も検出することができる。以下に3次元オブジェクトを摘んで行う操作について説明する。   Although the operation of pushing the three-dimensional object has been described as the operation concerning the three-dimensional object, the operation detected by the display device 1 concerning the three-dimensional object is not limited to the pushing operation. The display device 1 can also detect an operation performed by a user picking a three-dimensional object. Hereinafter, an operation performed by picking a three-dimensional object will be described.

図24を参照しながら、3次元オブジェクトを摘んで行う操作の検出について説明する。図24は、3次元オブジェクトを摘んで行う操作の検出について説明するための図である。図24に示すステップS41では、表示空間50中に、3次元オブジェクトOB1が立体的に表示されている。   With reference to FIG. 24, detection of an operation performed by picking a three-dimensional object will be described. FIG. 24 is a diagram for describing detection of an operation performed by picking up a three-dimensional object. In step S41 shown in FIG. 24, the three-dimensional object OB1 is displayed three-dimensionally in the display space 50.

ここで、利用者が3次元オブジェクトOB1を摘んで何らかの操作を行いたいものとする。3次元オブジェクトOB1を摘んで何らかの操作を行うには、まず、操作の対象として3次元オブジェクトOB1を選択する必要がある。3次元オブジェクトOB1を選択するために、利用者は、ステップS42に示すように、指F1と指F2の間に3次元オブジェクトOB1が位置するように指F1および指F2を移動させ、その状態を所定時間以上維持する。   Here, it is assumed that the user wants to perform some operation by picking up the three-dimensional object OB1. In order to pick up the three-dimensional object OB1 and perform some operation, it is first necessary to select the three-dimensional object OB1 as an operation target. In order to select the three-dimensional object OB1, the user moves the finger F1 and the finger F2 so that the three-dimensional object OB1 is positioned between the finger F1 and the finger F2, as shown in step S42, and changes its state. Maintain for a predetermined time or longer.

表示装置1は、表示空間内で2つの現実の物体が検出され、かつ、それらの2つの物体の間に3次元オブジェクトOB1が位置する状態が所定時間以上継続した場合、3次元オブジェクトOB1が選択されたと判定し、3次元オブジェクトOB1を選択状態にする。そして、表示装置1は、3次元オブジェクトOB1の表示態様を変更する等して、3次元オブジェクトOB1が選択状態になったことを利用者に通知する。   The display device 1 selects the three-dimensional object OB1 when two real objects are detected in the display space and the state where the three-dimensional object OB1 is located between the two objects continues for a predetermined time or longer. It is determined that the three-dimensional object OB1 is selected. Then, the display device 1 notifies the user that the three-dimensional object OB1 has been selected, for example, by changing the display mode of the three-dimensional object OB1.

2つの物体の間に3次元オブジェクトOB1が位置しているかの判定は、現実の空間における2つの物体の位置と、3次元オブジェクトOB1の形状、姿勢、仮想空間における位置等に基づいて行われる。現実の空間での位置と仮想空間における位置との比較は、一方の空間の位置を上記の所定の規則に基づいて他方の空間の位置へ換算することによって行ってもよいし、両方の空間の位置を比較用の空間の位置へ換算することによって行ってもよい。現実の物体として指が検出された場合、指のつま先の位置を物体の位置として処理してもよい。   Whether the three-dimensional object OB1 is located between the two objects is determined based on the positions of the two objects in the real space, the shape and orientation of the three-dimensional object OB1, the position in the virtual space, and the like. The comparison between the position in the real space and the position in the virtual space may be performed by converting the position in one space into the position in the other space based on the above-mentioned predetermined rule. You may perform by converting a position into the position of the space for a comparison. When a finger is detected as an actual object, the position of the finger toe may be processed as the position of the object.

このように、表示装置1は、指等の現実の物体の間に3次元オブジェクトOB1が位置する状態が所定時間以上継続して検出された場合に、3次元オブジェクトOB1が選択されたと判定する。指の間に3次元オブジェクトOB1を挟むように指を配置するという操作は、人間が現実の空間の何かを選択するために何かを摘む操作と類似している。そのため、かかる操作は、3次元オブジェクトを選択するための操作として、直感的で分かりやすい。また、状態が所定時間以上継続して検出されることを条件として付加することにより、例えば、他の3次元オブジェクトを選択するために指を移動させる過程で、意図しない3次元オブジェクトが選択される可能性を低くすることができる。   As described above, the display device 1 determines that the three-dimensional object OB1 is selected when the state in which the three-dimensional object OB1 is located between actual objects such as fingers is continuously detected for a predetermined time or more. The operation of placing a finger so that the three-dimensional object OB1 is sandwiched between the fingers is similar to the operation of a person picking something to select something in the real space. Therefore, such an operation is intuitive and easy to understand as an operation for selecting a three-dimensional object. Further, by adding a condition that the state is continuously detected for a predetermined time or longer, for example, an unintended three-dimensional object is selected in the process of moving a finger to select another three-dimensional object. The possibility can be reduced.

表示装置1は、3次元オブジェクトOB1が選択状態になったと判定した後、指F1および指F2の動きに応じて、3次元オブジェクトOB1に移動、変形、消失等の変化を加える。   After determining that the three-dimensional object OB1 is in the selected state, the display device 1 adds changes such as movement, deformation, and disappearance to the three-dimensional object OB1 according to the movement of the finger F1 and the finger F2.

次に、図25および図26を参照しながら、3次元オブジェクトを摘んで行う操作に関して表示装置1が実行する処理手順の第1の例について説明する。図25は、3次元オブジェクトの選択検出処理の処理手順を示すフローチャートである。図25に示す処理手順は、制御部22が制御プログラム24aを実行することによって実現される。   Next, a first example of a processing procedure executed by the display device 1 regarding an operation performed by picking a three-dimensional object will be described with reference to FIGS. FIG. 25 is a flowchart illustrating a processing procedure of a three-dimensional object selection detection process. The processing procedure shown in FIG. 25 is realized by the control unit 22 executing the control program 24a.

図25に示すように、制御部22は、まず、ステップSE01として、3次元オブジェクトを含む仮想空間の画像と現実の空間の画像とを合成して表示する。   As shown in FIG. 25, the control unit 22 first synthesizes and displays a virtual space image including a three-dimensional object and a real space image in step SE01.

続いて、制御部22は、ステップSE02として、検出部44、すなわち、撮影部40および42によって第1の物体および第2の物体が検出されたかを判定する。第1の物体および第2の物体は、現実の物体、例えば、利用者の指である。第1の物体および第2の物体が検出されない場合(ステップSE02,No)、制御部22は、ステップSE10として、操作終了が検出されたかを判定する。   Subsequently, in step SE02, the control unit 22 determines whether the detection unit 44, that is, the imaging units 40 and 42, has detected the first object and the second object. The first object and the second object are real objects, for example, user's fingers. When the first object and the second object are not detected (step SE02, No), the control unit 22 determines whether the operation end is detected as step SE10.

操作終了は、例えば、操作部13に対する所定の操作が行われた場合に検出される。操作終了が検出された場合(ステップSE10,Yes)、制御部22は、選択検出処理を終了させる。操作終了が検出されない場合(ステップSE10,No)、制御部22は、ステップSE02以降を再実行する。   The operation end is detected, for example, when a predetermined operation is performed on the operation unit 13. When the operation end is detected (step SE10, Yes), the control unit 22 ends the selection detection process. When the operation end is not detected (No at Step SE10), the control unit 22 re-executes Step SE02 and the subsequent steps.

第1の物体および第2の物体が検出された場合(ステップSE02,Yes)、制御部22は、ステップSE03として、表示されている3次元オブジェクトの中から第1の物体と第2の物体との間に表示されている3次元オブジェクトを探す。該当する3次元オブジェクトがない場合(ステップSE04,No)、制御部22は、ステップSE10へ進む。   When the first object and the second object are detected (step SE02, Yes), the control unit 22 determines, as step SE03, the first object and the second object from the displayed three-dimensional objects. Search for the three-dimensional object displayed between. When there is no corresponding three-dimensional object (step SE04, No), the control unit 22 proceeds to step SE10.

第1の物体と第2の物体との間に表示されている3次元オブジェクトがみつかった場合(ステップSE04,Yes)、制御部22は、ステップSE05として、第1の物体と第2の物体との間に3次元オブジェクトが位置している時間を取得する。取得した時間が所定時間未満の場合(ステップSE06,No)、制御部22は、ステップSE10へ進む。   When a three-dimensional object displayed between the first object and the second object is found (step SE04, Yes), the control unit 22 determines that the first object, the second object, and the second object are step SE05. The time during which the three-dimensional object is located is acquired. When the acquired time is less than the predetermined time (step SE06, No), the control unit 22 proceeds to step SE10.

取得した時間が所定時間以上の場合(ステップSE06,Yes)、制御部22は、ステップSE07として、第1の物体と第2の物体の距離を算出する。また、制御部22は、ステップSE08として、第1の物体と第2の物体との間に表示されている3次元オブジェクトを選択状態にする。そして、制御部22は、ステップSE09として、後述する操作検出処理を実行し、その中で、選択状態にある3次元オブジェクトを検出された操作に応じて変化させる。操作検出処理が終了した後、制御部22は、ステップSE10へ進む。   When the acquired time is equal to or longer than the predetermined time (step SE06, Yes), the control unit 22 calculates the distance between the first object and the second object as step SE07. Moreover, the control part 22 makes the three-dimensional object currently displayed between the 1st object and the 2nd object a selection state as step SE08. And control part 22 performs operation detection processing mentioned below as Step SE09, and changes the three-dimensional object in a selection state according to detected operation in it. After the operation detection process ends, the control unit 22 proceeds to step SE10.

図26は、操作検出処理の処理手順を示すフローチャートである。図26に示す処理手順は、制御部22が制御プログラム24aを実行することによって実現される。   FIG. 26 is a flowchart showing the procedure of the operation detection process. The processing procedure shown in FIG. 26 is realized by the control unit 22 executing the control program 24a.

図26に示すように、制御部22は、まず、ステップSF01として、第1の物体と第2の物体の距離を算出する。そして、制御部22は、ステップSF02として、操作検出処理の開始時点以降の第1の物体と第2の物体の距離がほぼ一定であるかを判定する。距離がほぼ一定とは、例えば、現時点での第1の物体と第2の物体の距離の変化量が、操作検出処理の開始時点の距離と比較して、所定の範囲(第1の物体および第2の物体が通常の速度で移動した場合の距離の最大変化量の±10%等)以内に収まっていることを意味する。また、第1の物体と第2の物体の距離が操作検出処理の開始時点以降縮まり続けている場合(第1の物体および第2の物体が3次元オブジェクトを押しつぶす方向に移動している場合)に、距離がほぼ一定であると判定してもよい。また、手振れ等の範囲内でしか両者の距離が変化していない場合に、距離がほぼ一定であると判定してもよい。   As shown in FIG. 26, the control unit 22 first calculates the distance between the first object and the second object as step SF01. And control part 22 judges whether the distance of the 1st object after the start time of operation detection processing and the 2nd object is almost constant as Step SF02. The distance is substantially constant, for example, when the amount of change in the distance between the first object and the second object at the current time is compared with the distance at the start of the operation detection process in a predetermined range (first object and This means that the second object is within ± 10% of the maximum change in distance when moving at a normal speed. Also, when the distance between the first object and the second object continues to shrink after the start of the operation detection process (when the first object and the second object are moving in the direction of crushing the three-dimensional object) In addition, it may be determined that the distance is substantially constant. Further, when the distance between the two changes only within a range such as camera shake, the distance may be determined to be substantially constant.

第1の物体と第2の物体の距離がほぼ一定の場合(ステップSF02,Yes)、制御部22は、ステップSF03として、第1の物体および第2の物体の移動速度を算出する。続いて、制御部22は、ステップSF04として、算出した移動速度が閾値以下であるかを判定する。ここで用いられる閾値は、例えば、人がものを放り投げるときの指先の移動速度である。また、閾値と比較される移動速度は、第1の物体の移動速度と第2の物体の移動速度の平均であってもよいし、いずれか速い方であってもよいし、いずれか遅い方であってもよい。   When the distance between the first object and the second object is substantially constant (step SF02, Yes), the control unit 22 calculates the moving speeds of the first object and the second object as step SF03. Subsequently, in step SF04, the control unit 22 determines whether the calculated moving speed is equal to or less than a threshold value. The threshold value used here is, for example, the moving speed of the fingertip when a person throws a thing. Further, the moving speed compared with the threshold value may be an average of the moving speed of the first object and the moving speed of the second object, whichever is faster, or whichever is slower It may be.

移動速度が閾値以下の場合(ステップSF04,Yes)、制御部22は、ステップSF05として、検出された第1の物体および第2の物体の動きに応じて3次元オブジェクトに変化を加える。例えば、第1の物体および第2の物体の右方向への移動が検出された場合、制御部22は、第1の物体および第2の物体の移動に合わせて3次元オブジェクトを右方向へ移動させる。第1の物体および第2の物体の左回りでの回転が検出された場合、制御部22は、第1の物体および第2の物体の回転に合わせて3次元オブジェクトを左回りで回転させる。移動と回転が同時に検出された場合、移動と回転が同時に実行される。3次元オブジェクトの移動や回転に対する障害物がある場合、3次元オブジェクトが障害物に接触した時点で3次元オブジェクトの移動や回転を停止させてもよい。障害物は、現実の物体でもよいし、他の3次元オブジェクトでもよい。その後、制御部22は、ステップSF01以降を再実行する。   When the moving speed is less than or equal to the threshold (step SF04, Yes), the control unit 22 changes the three-dimensional object according to the detected movements of the first object and the second object as step SF05. For example, when the rightward movement of the first object and the second object is detected, the control unit 22 moves the three-dimensional object to the right according to the movement of the first object and the second object. Let When the counterclockwise rotation of the first object and the second object is detected, the control unit 22 rotates the three-dimensional object counterclockwise in accordance with the rotation of the first object and the second object. When movement and rotation are detected simultaneously, movement and rotation are performed simultaneously. When there is an obstacle to the movement and rotation of the three-dimensional object, the movement and rotation of the three-dimensional object may be stopped when the three-dimensional object contacts the obstacle. The obstacle may be a real object or another three-dimensional object. Thereafter, the control unit 22 re-executes Step SF01 and subsequent steps.

移動速度が閾値より速い場合(ステップSF04,No)、制御部22は、ステップSF06として、3次元オブジェクトを消去する。3次元オブジェクトを消去するに際して、3次元オブジェクトが第1の物体および第2の物体の移動方向へ向けて飛んでいくようにアニメーション表示してもよい。そして、制御部22は、操作検出処理を終了させる。このように、3次元オブジェクトを放り投げるように第1の物体および第2の物体が高速で移動した場合に3次元オブジェクトを消去することにより、直感的な操作によって3次元オブジェクトの消去を実現することができる。第1の物体および第2の物体を高速で移動させる操作ではなく、例えば、3次元オブジェクトを握りつぶす操作に3次元オブジェクトの消去を割り当ててもよい。また、3次元オブジェクトを消去する代わりに、3次元オブジェクトを当初の配置場所に戻すこととしてもよい。表示装置1は、ステップSF03、SF04およびステップSF06の処理を行わなくてもよい。すなわち、表示装置1は、ステップSF02で第1の物体と第2の物体の距離がほぼ一定と判定した場合には、2つの物体の移動速度にかかわらず、ステップSF05を実行してもよい。   When the moving speed is faster than the threshold (No at Step SF04), the control unit 22 deletes the three-dimensional object as Step SF06. When deleting the three-dimensional object, an animation may be displayed so that the three-dimensional object flies in the moving direction of the first object and the second object. Then, the control unit 22 ends the operation detection process. As described above, when the first object and the second object move at high speed so as to throw the 3D object, the 3D object is erased by an intuitive operation by erasing the 3D object. be able to. Instead of the operation of moving the first object and the second object at a high speed, for example, erasure of the three-dimensional object may be assigned to an operation of crushing the three-dimensional object. Further, instead of deleting the three-dimensional object, the three-dimensional object may be returned to the original placement location. The display device 1 may not perform the processes of steps SF03, SF04, and SF06. That is, the display device 1 may execute step SF05 when the distance between the first object and the second object is determined to be substantially constant in step SF02, regardless of the moving speed of the two objects.

第1の物体と第2の物体の距離がほぼ一定でない場合(ステップSF02,No)、制御部22は、ステップSF07として、距離が、3次元オブジェクトの選択時、すなわち、操作検出処理の開始時点よりも拡大しているかを判定する。距離が拡大している場合(ステップSF07,Yes)、制御部22は、ステップSF08として、3次元オブジェクトの選択状態を解除する。第1の物体と第2の物体の距離を拡大するという操作は、摘んでいる現実のオブジェクトを放す操作と類似している。そのため、かかる操作は、3次元オブジェクトの選択を解除するための操作として、直感的で分かりやすい。   When the distance between the first object and the second object is not substantially constant (step SF02, No), the control unit 22 determines whether the distance is a three-dimensional object, that is, the start point of the operation detection process, as step SF07. It is judged whether it is expanding. When the distance is increased (step SF07, Yes), the control unit 22 cancels the selected state of the three-dimensional object as step SF08. The operation of increasing the distance between the first object and the second object is similar to the operation of releasing the actual object being picked. Therefore, this operation is intuitive and easy to understand as an operation for canceling the selection of the three-dimensional object.

続いて、制御部22は、ステップSF09として、選択状態を解除した3次元オブジェクトを重力等に従って移動させる。そして、制御部22は、操作検出処理を終了させる。ここでの移動は、例えば、3次元オブジェクトが重力に従って落下し、床やテーブルの上で停止するように表示される。3次元オブジェクトの動きを停止させる前に、3次元オブジェクトの弾性や床やテーブルの硬度に応じて3次元オブジェクトをバウンドさせてもよい。3次元オブジェクトが床やテーブルに衝突するときの衝撃の大きさを算出し、衝撃が所定の値よりも大きい場合には3次元オブジェクトを破損したように表示してもよい。また、実際の重力が働く場合よりも3次元オブジェクトをゆっくりと移動させてもよい。   Subsequently, in step SF09, the control unit 22 moves the selected three-dimensional object according to gravity or the like. Then, the control unit 22 ends the operation detection process. The movement here is displayed, for example, so that the three-dimensional object falls according to gravity and stops on the floor or table. Before stopping the movement of the three-dimensional object, the three-dimensional object may be bounced according to the elasticity of the three-dimensional object and the hardness of the floor or table. The magnitude of impact when the three-dimensional object collides with the floor or table may be calculated, and if the impact is greater than a predetermined value, the three-dimensional object may be displayed as damaged. Further, the three-dimensional object may be moved more slowly than when actual gravity works.

第1の物体と第2の物体の距離が3次元オブジェクトの選択時よりも縮まっている場合(ステップSF07,No)、制御部22は、ステップSF10として、距離に応じて3次元オブジェクトを変形させる。そして、制御部22は、ステップSF01以降を再実行する。3次元オブジェクトを変形させる程度は、例えば、3次元オブジェクトに属性として設定されている弾性に応じて変更してもよい。制御部22は、ゴムボールを模した3次元オブジェクトのように属性として低い硬度を設定されているオブジェクトについては、第1の物体と第2の物体の距離が縮まるに応じて変形の度合いを高めてよい。また、制御部22は、積み木を模した3次元オブジェクトのように属性として高い硬度を設定されているオブジェクトについては、第1の物体と第2の物体の距離が縮まっても変形の度合いを小さく保ってよい。   When the distance between the first object and the second object is shorter than when the three-dimensional object is selected (step SF07, No), the control unit 22 deforms the three-dimensional object according to the distance as step SF10. . Then, the control unit 22 re-executes Step SF01 and subsequent steps. For example, the degree of deformation of the three-dimensional object may be changed according to the elasticity set as an attribute of the three-dimensional object. The control unit 22 increases the degree of deformation of an object having a low hardness as an attribute, such as a three-dimensional object simulating a rubber ball, as the distance between the first object and the second object decreases. It's okay. In addition, the control unit 22 reduces the degree of deformation of an object having a high hardness as an attribute, such as a three-dimensional object imitating a building block, even if the distance between the first object and the second object is reduced. You can keep it.

第1の物体と第2の物体の距離が3次元オブジェクトの選択時よりも縮まっている場合に、表示装置1は、3次元オブジェクトを変形させるのではなく縮小させてもよい。第1の物体と第2の物体の距離が所定の値以下になった場合に、表示装置1は、3次元オブジェクトを破損したように表示してもよい。   When the distance between the first object and the second object is shorter than when the three-dimensional object is selected, the display device 1 may reduce the three-dimensional object instead of deforming it. When the distance between the first object and the second object becomes a predetermined value or less, the display device 1 may display the three-dimensional object as if it was damaged.

上述してきたように、第1の例では、指等の物体の間に3次元オブジェクトが位置する状態が所定時間以上継続した場合に3次元オブジェクトが選択されることとしたので、3次元オブジェクトの選択を直感的で分かりやすい操作により実現することができる。   As described above, in the first example, the three-dimensional object is selected when the state where the three-dimensional object is positioned between the objects such as the fingers continues for a predetermined time or longer. Selection can be realized by an intuitive and easy-to-understand operation.

図27に示すように、表示装置1は、第1の物体と第2の物体のうち少なくとも一方が3次元オブジェクトに接触している状態が所定時間以上継続することを、3次元オブジェクトを選択する条件としてもよい。3次元オブジェクトへの接触を選択の条件とすることにより、複数の3次元オブジェクトが近接して表示されている場合に、利用者が所望の3次元オブジェクトを選択し易くなる。   As illustrated in FIG. 27, the display device 1 selects a three-dimensional object that a state in which at least one of the first object and the second object is in contact with the three-dimensional object continues for a predetermined time or longer. It is good also as conditions. By making contact with a three-dimensional object as a selection condition, it becomes easier for a user to select a desired three-dimensional object when a plurality of three-dimensional objects are displayed close to each other.

3次元オブジェクトを摘んで行う操作に関する処理手順の第2の例について説明する。第2の例における操作検出処理は、第1の例における操作検出処理と同一である。そこで、第2の例については、第1の例と重複する説明は省略し、主として、選択検出処理について説明する。   A second example of a processing procedure related to an operation performed by picking up a three-dimensional object will be described. The operation detection process in the second example is the same as the operation detection process in the first example. Therefore, in the second example, description overlapping with the first example is omitted, and mainly the selection detection process will be described.

まず、図28を参照しながら、3次元オブジェクトを摘んで行う操作の検出について説明する。図28は、3次元オブジェクトを摘んで行う操作の検出について説明するための図である。図28に示すステップS51では、表示空間中に、3次元オブジェクトOB1が立体的に表示されている。また、3次元オブジェクトOB1を選択するために、利用者は、指F1と指F2の間に3次元オブジェクトOB1が位置するように指F1および指F2を移動させている。   First, detection of an operation performed by picking a three-dimensional object will be described with reference to FIG. FIG. 28 is a diagram for explaining the detection of an operation performed by picking up a three-dimensional object. In step S51 shown in FIG. 28, the three-dimensional object OB1 is three-dimensionally displayed in the display space. In order to select the three-dimensional object OB1, the user moves the finger F1 and the finger F2 so that the three-dimensional object OB1 is positioned between the finger F1 and the finger F2.

表示装置1は、表示空間内で2つの現実の物体が検出され、かつ、それらの2つの物体の間に3次元オブジェクトOB1が位置する場合、2つの物体の距離の変化を監視する。そして、距離が所定時間以上ほぼ一定であれば、3次元オブジェクトOB1が選択されたと判定し、3次元オブジェクトOB1を選択状態にする。そして、表示装置1は、3次元オブジェクトOB1の表示態様を変更する等して、3次元オブジェクトOB1が選択状態になったことを利用者に通知する。   When two real objects are detected in the display space and the three-dimensional object OB1 is located between the two objects, the display device 1 monitors a change in the distance between the two objects. If the distance is substantially constant for a predetermined time or more, it is determined that the three-dimensional object OB1 has been selected, and the three-dimensional object OB1 is selected. Then, the display device 1 notifies the user that the three-dimensional object OB1 has been selected, for example, by changing the display mode of the three-dimensional object OB1.

表示装置1が2つの物体の距離の変化を監視している間、2つの物体は、3次元オブジェクトOB1を挟む位置に留まる必要はない。すなわち、利用者は、ステップS51に示したように指F1と指F2の間に3次元オブジェクトOB1が位置するように指F1および指F2を移動させた後、その状態を保つことなく、指F1および指F2を他の位置へ移動させて構わない。   While the display device 1 monitors a change in the distance between the two objects, the two objects do not need to stay at a position between which the three-dimensional object OB1 is sandwiched. That is, the user moves the finger F1 and the finger F2 so that the three-dimensional object OB1 is positioned between the finger F1 and the finger F2 as shown in step S51, and then maintains the state of the finger F1. The finger F2 may be moved to another position.

ステップS51の状態から、ステップS52に示すように、利用者が、指F1と指F2の距離D1をほぼ一定に保ったまま移動させたものとする。この場合、表示装置1は、ステップS53に示すように、指F1と指F2の距離D1がほぼ一定に保たれた状態が所定時間以上継続した段階で、3次元オブジェクトOB1を選択状態にする。そして、表示装置1は、3次元オブジェクトOB1を、あたかもステップS51の段階で既に選択されていたかのように、指F1および指F2の間に移動させる。表示装置1は、ステップS51からステップS53までの指F1と指F2の動きを記憶しておき、記憶しておいた動きに合わせて3次元オブジェクトOB1を回転等させてもよい。その後、表示装置1は、指F1および指F2の動きに応じて、3次元オブジェクトOB1に移動、変形、消失等の変化を加える。   Assume that the user has moved from the state of step S51 while keeping the distance D1 between the finger F1 and the finger F2 substantially constant as shown in step S52. In this case, as shown in step S53, the display device 1 puts the three-dimensional object OB1 into a selected state when the distance D1 between the finger F1 and the finger F2 is kept almost constant for a predetermined time or longer. Then, the display device 1 moves the three-dimensional object OB1 between the finger F1 and the finger F2 as if they were already selected in the step S51. The display device 1 may store the movements of the finger F1 and the finger F2 from step S51 to step S53, and rotate the three-dimensional object OB1 according to the stored movement. Thereafter, the display device 1 adds changes such as movement, deformation, and disappearance to the three-dimensional object OB1 in accordance with the movement of the finger F1 and the finger F2.

このように、2つの物体が3次元オブジェクトを挟む位置に一旦移動した後は、物体がその場に留まらなくても3次元オブジェクトを選択可能にすることにより、利用者は、3次元オブジェクトを選択した後の操作を迅速に開始することができる。   In this way, once the two objects have moved to a position sandwiching the 3D object, the user can select the 3D object by making the 3D object selectable even if the object does not stay on the spot. After that, the operation can be started quickly.

次に、図29を参照しながら、第2の例における選択検出処理の処理手順について説明する。図29は、3次元オブジェクトの選択検出処理の処理手順を示すフローチャートである。図29に示す処理手順は、制御部22が制御プログラム24aを実行することによって実現される。   Next, the procedure of the selection detection process in the second example will be described with reference to FIG. FIG. 29 is a flowchart illustrating a processing procedure of a three-dimensional object selection detection process. The processing procedure shown in FIG. 29 is realized by the control unit 22 executing the control program 24a.

図29に示すように、制御部22は、まず、ステップSG01として、3次元オブジェクトを含む仮想空間の画像と現実の空間の画像とを合成して表示する。続いて、制御部22は、ステップSG02として、検出部44、すなわち、撮影部40および42によって第1の物体および第2の物体が検出されたかを判定する。第1の物体および第2の物体が検出されない場合(ステップSG02,No)、制御部22は、ステップSG14として、仮選択状態の3次元オブジェクトがあれば、その3次元オブジェクトの仮選択状態を解除する。仮選択状態とは、2つの物体の間に3次元オブジェクトが表示されている状態が検出された後、2つの物体の距離がほぼ一定に保たれているかが監視されている状態である。   As shown in FIG. 29, first, the control unit 22 synthesizes and displays a virtual space image including a three-dimensional object and a real space image in step SG01. Subsequently, in step SG02, the control unit 22 determines whether the first object and the second object are detected by the detection unit 44, that is, the imaging units 40 and 42. When the first object and the second object are not detected (step SG02, No), the control unit 22 cancels the temporarily selected state of the three-dimensional object if there is a temporarily selected three-dimensional object as step SG14. To do. The provisional selection state is a state in which a state in which a three-dimensional object is displayed between two objects is detected and whether the distance between the two objects is maintained substantially constant is monitored.

そして、制御部22は、ステップSG15として、操作終了が検出されたかを判定する。操作終了が検出された場合(ステップSG15,Yes)、制御部22は、選択検出処理を終了させる。操作終了が検出されない場合(ステップSG15,No)、制御部22は、ステップSG02以降を再実行する。   And control part 22 judges whether the end of operation was detected as Step SG15. When the operation end is detected (step SG15, Yes), the control unit 22 ends the selection detection process. When the operation end is not detected (No at Step SG15), the control unit 22 re-executes Step SG02 and the subsequent steps.

第1の物体および第2の物体が検出された場合(ステップSG02,Yes)、制御部22は、ステップSG03として、仮選択状態の3次元オブジェクトがあるか否かを判定する。仮選択状態の3次元オブジェクトがない場合(ステップSG03,No)、制御部22は、ステップSG04として、表示されている3次元オブジェクトの中から第1の物体と第2の物体との間に表示されている3次元オブジェクトを探す。該当する3次元オブジェクトがない場合(ステップSG05,No)、制御部22は、ステップSG15へ進む。   When the first object and the second object are detected (step SG02, Yes), the control unit 22 determines whether there is a temporarily selected three-dimensional object as step SG03. When there is no temporarily selected three-dimensional object (step SG03, No), the control unit 22 displays the first three-dimensional object between the first and second objects as step SG04. Find the 3D object that is being used. When there is no corresponding three-dimensional object (step SG05, No), the control unit 22 proceeds to step SG15.

第1の物体と第2の物体との間に表示されている3次元オブジェクトがみつかった場合(ステップSG05,Yes)、制御部22は、ステップSG06として、第1の物体と第2の物体との間に表示されている3次元オブジェクトを仮選択状態にする。また、制御部22は、ステップSG07として、第1の物体と第2の物体の距離を算出する。そして、制御部22は、ステップSG15へ進む。   When a three-dimensional object displayed between the first object and the second object is found (step SG05, Yes), the control unit 22 determines whether the first object, the second object, and the second object are step SG06. The three-dimensional object displayed during is temporarily set to the selected state. Moreover, the control part 22 calculates the distance of a 1st object and a 2nd object as step SG07. And the control part 22 progresses to step SG15.

第1の物体および第2の物体が検出され、かつ、仮選択状態の3次元オブジェクトがある場合(ステップSG03,Yes)、制御部22は、ステップSG08として、第1の物体と第2の物体の距離を算出する。そして、制御部22は、ステップSG09として、距離がほぼ一定であるかを判定する。距離がほぼ一定でない場合(ステップSG09,No)、制御部22は、ステップSG14として、仮選択状態の3次元オブジェクトの仮選択状態を解除する。そして、制御部22は、ステップSG15へ進む。   When the first object and the second object are detected and there is a provisionally selected three-dimensional object (step SG03, Yes), the control unit 22 sets the first object and the second object as step SG08. The distance is calculated. And the control part 22 determines whether distance is substantially constant as step SG09. When the distance is not substantially constant (No in Step SG09), the control unit 22 cancels the temporary selection state of the three-dimensional object in the temporary selection state as Step SG14. And the control part 22 progresses to step SG15.

第1の物体と第2の物体の距離がほぼ一定の場合(ステップSG09,Yes)、制御部22は、ステップSG10として、距離がほぼ一定に保たれている期間が所定時間以上であるかを判定する。距離がほぼ一定に保たれている期間が所定時間未満の場合(ステップSG10,No)、制御部22は、ステップSG15へ進む。   When the distance between the first object and the second object is substantially constant (step SG09, Yes), the control unit 22 determines whether the period during which the distance is kept substantially constant is a predetermined time or more as step SG10. judge. When the period during which the distance is kept substantially constant is less than the predetermined time (step SG10, No), the control unit 22 proceeds to step SG15.

距離がほぼ一定に保たれている期間が所定時間以上の場合(ステップSG10,Yes)、制御部22は、ステップSG11として、第1の物体と第2の物体との間に表示されている3次元オブジェクトを選択状態にする。また、制御部22は、ステップSG12として、第1の物体と第2の物体との間に3次元オブジェクトを移動させる。そして、制御部22は、ステップSG13として、図26に示した操作検出処理を実行し、その中で、選択状態にある3次元オブジェクトを検出された操作に応じて変化させる。操作検出処理が終了した後、制御部22は、ステップSG15へ進む。   When the period during which the distance is maintained substantially constant is equal to or longer than the predetermined time (step SG10, Yes), the control unit 22 is displayed between the first object and the second object as step SG11. Put the dimension object in the selected state. Moreover, the control part 22 moves a three-dimensional object between a 1st object and a 2nd object as step SG12. And control part 22 performs operation detection processing shown in Drawing 26 as Step SG13, and changes the three-dimensional object in a selection state according to detected operation in it. After the operation detection process is completed, the control unit 22 proceeds to step SG15.

上述してきたように、第2の例では、指等の物体の間に3次元オブジェクトが位置した後、物体の距離が所定時間以上ほぼ一定に保たれた場合に3次元オブジェクトが選択されることとしたので、利用者は、3次元オブジェクトの選択後の操作を迅速に開始することができる。   As described above, in the second example, after a three-dimensional object is positioned between objects such as fingers, the three-dimensional object is selected when the distance of the object is kept substantially constant for a predetermined time or more. Therefore, the user can quickly start the operation after selecting the three-dimensional object.

図30に示すステップS61からステップS63のように、表示装置1は、第1の物体と第2の物体のうち少なくとも一方が3次元オブジェクトに接触した後に第1の物体と第2の物体の距離が所定時間以上ほぼ一定に保たれることを、3次元オブジェクトを選択する条件としてもよい。3次元オブジェクトへの接触を選択の条件とすることにより、複数の3次元オブジェクトが近接して表示されている場合に、利用者が所望の3次元オブジェクトを選択し易くなる。   As in Step S61 to Step S63 illustrated in FIG. 30, the display device 1 determines the distance between the first object and the second object after at least one of the first object and the second object contacts the three-dimensional object. May be kept substantially constant for a predetermined time or more as a condition for selecting a three-dimensional object. By making contact with a three-dimensional object as a selection condition, it becomes easier for a user to select a desired three-dimensional object when a plurality of three-dimensional objects are displayed close to each other.

3次元オブジェクトを摘んで行う操作に関する処理手順の第3の例について説明する。第3の例については、第1の例と重複する説明は省略し、主として、選択検出処理および操作検出処理について説明する。   A third example of a processing procedure related to an operation performed by picking up a three-dimensional object will be described. Regarding the third example, the description overlapping with the first example is omitted, and mainly the selection detection process and the operation detection process will be described.

まず、図31および図32を参照しながら、3次元オブジェクトを摘んで行う操作の検出について説明する。図31に示すステップS71では、表示空間中に、3次元オブジェクトOB1が立体的に表示されている。また、3次元オブジェクトOB1を選択するために、利用者は、指F1と指F2の間に3次元オブジェクトOB1が位置するように指F1および指F2を移動させている。   First, detection of an operation performed by picking up a three-dimensional object will be described with reference to FIGS. 31 and 32. In step S71 shown in FIG. 31, the three-dimensional object OB1 is displayed three-dimensionally in the display space. In order to select the three-dimensional object OB1, the user moves the finger F1 and the finger F2 so that the three-dimensional object OB1 is positioned between the finger F1 and the finger F2.

表示装置1は、表示空間内で2つの現実の物体が検出され、かつ、それらの2つの物体の間に3次元オブジェクトOB1が位置する場合、2つの物体の距離の変化を監視する。そして、距離が所定時間以上ほぼ一定であれば、3次元オブジェクトOB1が選択されたと判定し、3次元オブジェクトOB1を選択状態にする。そして、表示装置1は、3次元オブジェクトOB1の表示態様を変更する等して、3次元オブジェクトOB1が選択状態になったことを利用者に通知する。   When two real objects are detected in the display space and the three-dimensional object OB1 is located between the two objects, the display device 1 monitors a change in the distance between the two objects. If the distance is substantially constant for a predetermined time or more, it is determined that the three-dimensional object OB1 has been selected, and the three-dimensional object OB1 is selected. Then, the display device 1 notifies the user that the three-dimensional object OB1 has been selected, for example, by changing the display mode of the three-dimensional object OB1.

表示装置1が2つの物体の距離の変化を監視している間、2つの物体は、3次元オブジェクトOB1を挟む位置に留まる必要はない。すなわち、利用者は、ステップS71に示したように指F1と指F2の間に3次元オブジェクトOB1が位置するように指F1および指F2を移動させた後、その状態を保つことなく、指F1および指F2を他の位置へ移動させて構わない。   While the display device 1 monitors a change in the distance between the two objects, the two objects do not need to stay at a position between which the three-dimensional object OB1 is sandwiched. That is, the user moves the finger F1 and the finger F2 so that the three-dimensional object OB1 is positioned between the finger F1 and the finger F2 as shown in step S71, and then maintains the state of the finger F1. The finger F2 may be moved to another position.

ステップS71の状態から、ステップS72に示すように、利用者が、指F1と指F2の距離D1をほぼ一定に保ったまま移動させたものとする。この場合、表示装置1は、指F1と指F2の間に3次元オブジェクトOB1が表示されていることが検出された段階、すなわち、ステップS71の段階から、指F1および指F2の動きに応じて、3次元オブジェクトOB1に移動、変形、消失等の変化を加える。そして、表示装置1は、ステップS73に示すように、指F1と指F2の距離D1がほぼ一定に保たれた状態が所定時間以上継続した段階で、3次元オブジェクトOB1を選択状態にする。   Assume that the user has moved from the state of step S71 while keeping the distance D1 between the finger F1 and the finger F2 substantially constant as shown in step S72. In this case, the display device 1 responds to the movement of the finger F1 and the finger F2 from the stage where it is detected that the three-dimensional object OB1 is displayed between the fingers F1 and F2, that is, from the stage of step S71. Changes such as movement, deformation, and disappearance are added to the three-dimensional object OB1. Then, as shown in step S73, the display device 1 places the three-dimensional object OB1 in a selected state when the distance D1 between the finger F1 and the finger F2 is kept substantially constant for a predetermined time or longer.

図32のステップS74に示すように、所定時間が経過する前に指F1と指F2の距離D1が拡大した場合、すなわち、選択が行われなかった場合、表示装置1は、それまでに加えた変化と逆の変化を3次元オブジェクトOB1に加える。その結果、3次元オブジェクトOB1は、ステップS71の段階と同じ位置に同じ状態で表示される。逆の変化を3次元オブジェクトOB1に加える速度は、それまでに3次元オブジェクトOB1に変化が加えられた速度よりも速くてもよい。すなわち、高速に逆再生しているかのように3次元オブジェクトOB1を逆変化させてもよい。   As shown in step S74 of FIG. 32, when the distance D1 between the finger F1 and the finger F2 is expanded before the predetermined time has passed, that is, when the selection is not performed, the display device 1 has been added so far. A change opposite to the change is added to the three-dimensional object OB1. As a result, the three-dimensional object OB1 is displayed in the same state at the same position as in the step S71. The speed at which the reverse change is applied to the three-dimensional object OB1 may be faster than the speed at which the change has been applied to the three-dimensional object OB1 so far. That is, the three-dimensional object OB1 may be reversely changed as if it is reversely played back at high speed.

このように、2つの物体の間に3次元オブジェクトが表示されていることが検出された段階から3次元オブジェクトに変化を加え始めることにより、利用者は、3次元オブジェクトが選択されつつあることを選択が確定する前から認識することができる。その結果、利用者は、意図した3次元オブジェクトが選択されたか否かを早期に知ることができる。表示装置1は、2つの物体の距離がほぼ一定に保たれた状態が所定時間以上継続するまでは、変化を加えられている3次元オブジェクトを通常時とも選択状態とも異なる態様(例えば、半透明)で表示することにより、利用者が3次元オブジェクトの状態を判別しやすくしてもよい。   Thus, by starting to apply a change to the 3D object from the stage where it is detected that the 3D object is displayed between the two objects, the user can confirm that the 3D object is being selected. It can be recognized before the selection is confirmed. As a result, the user can know at an early stage whether or not the intended three-dimensional object has been selected. The display device 1 has a mode in which the changed three-dimensional object is different from the normal state and the selected state (for example, translucent) until the distance between the two objects is kept substantially constant for a predetermined time or longer. ) May make it easier for the user to determine the state of the three-dimensional object.

次に、図33および図34を参照しながら、3次元オブジェクトを摘んで行う操作に関して表示装置1が実行する処理手順について説明する。図33は、3次元オブジェクトの選択検出処理の処理手順を示すフローチャートである。図33に示す処理手順は、制御部22が制御プログラム24aを実行することによって実現される。   Next, a processing procedure executed by the display device 1 regarding an operation performed by picking up a three-dimensional object will be described with reference to FIGS. 33 and 34. FIG. 33 is a flowchart illustrating a processing procedure of a three-dimensional object selection detection process. The processing procedure shown in FIG. 33 is realized by the control unit 22 executing the control program 24a.

図33に示すように、制御部22は、まず、ステップSH01として、3次元オブジェクトを含む仮想空間の画像と現実の空間の画像とを合成して表示する。続いて、制御部22は、ステップSH02として、検出部44、すなわち、撮影部40および42によって第1の物体および第2の物体が検出されたかを判定する。第1の物体および第2の物体が検出されない場合(ステップSH02,No)、制御部22は、ステップSH10として、仮選択状態の3次元オブジェクトがあれば、その3次元オブジェクトの仮選択状態を解除する。   As shown in FIG. 33, the control unit 22 first combines and displays a virtual space image including a three-dimensional object and a real space image in step SH01. Subsequently, in step SH02, the control unit 22 determines whether the first object and the second object are detected by the detection unit 44, that is, the imaging units 40 and 42. When the first object and the second object are not detected (step SH02, No), the control unit 22 cancels the temporarily selected state of the three-dimensional object if there is a temporarily selected three-dimensional object as step SH10. To do.

そして、制御部22は、ステップSH11として、操作終了が検出されたかを判定する。操作終了が検出された場合(ステップSH11,Yes)、制御部22は、選択検出処理を終了させる。操作終了が検出されない場合(ステップSH11,No)、制御部22は、ステップSH02以降を再実行する。   And the control part 22 determines whether operation completion was detected as step SH11. When the operation end is detected (step SH11, Yes), the control unit 22 ends the selection detection process. When the operation end is not detected (No at Step SH11), the control unit 22 re-executes Step SH02 and the subsequent steps.

第1の物体および第2の物体が検出された場合(ステップSH02,Yes)、制御部22は、ステップSH03として、仮選択状態の3次元オブジェクトがあるか否かを判定する。仮選択状態の3次元オブジェクトがない場合(ステップSH03,No)、制御部22は、ステップSH04として、表示されている3次元オブジェクトの中から第1の物体と第2の物体との間に表示されている3次元オブジェクトを探す。該当する3次元オブジェクトがない場合(ステップSH05,No)、制御部22は、ステップSH11へ進む。   When the first object and the second object are detected (step SH02, Yes), the control unit 22 determines whether or not there is a temporarily selected three-dimensional object as step SH03. When there is no provisionally selected three-dimensional object (step SH03, No), the control unit 22 displays as a step SH04 between the first object and the second object among the displayed three-dimensional objects. Find the 3D object that is being used. When there is no corresponding three-dimensional object (step SH05, No), the control unit 22 proceeds to step SH11.

第1の物体と第2の物体との間に表示されている3次元オブジェクトがみつかった場合(ステップSH05,Yes)、制御部22は、ステップSH06として、第1の物体と第2の物体との間に表示されている3次元オブジェクトを仮選択状態にする。また、制御部22は、ステップSH07として、第1の物体と第2の物体の距離を算出する。そして、制御部22は、ステップSH11へ進む。   When a three-dimensional object displayed between the first object and the second object is found (step SH05, Yes), the control unit 22 determines that the first object, the second object, and the second object are step SH06. The three-dimensional object displayed during is temporarily set to the selected state. Moreover, the control part 22 calculates the distance of a 1st object and a 2nd object as step SH07. Then, the control unit 22 proceeds to step SH11.

第1の物体および第2の物体が検出され、かつ、仮選択状態の3次元オブジェクトがある場合(ステップSH03,Yes)、制御部22は、ステップSH08として、第1の物体と第2の物体の少なくとも一方が移動しているかを判定する。第1の物体と第2の物体のいずれも移動していない場合(ステップSH08,No)、制御部22は、ステップSH11へ進む。   When the first object and the second object are detected and there is a temporarily selected three-dimensional object (step SH03, Yes), the control unit 22 sets the first object and the second object as step SH08. It is determined whether at least one of them is moving. When neither the first object nor the second object has moved (step SH08, No), the control unit 22 proceeds to step SH11.

第1の物体と第2の物体の少なくとも一方が移動している場合(ステップSH08,Yes)、制御部22は、ステップSH09として、図34に示す操作検出処理を実行し、その中で、選択状態にある3次元オブジェクトを検出された操作に応じて変化させる。操作検出処理が終了した後、制御部22は、ステップSH11へ進む。   When at least one of the first object and the second object is moving (step SH08, Yes), the control unit 22 executes the operation detection process shown in FIG. 34 as step SH09, and selects among them. The three-dimensional object in the state is changed according to the detected operation. After the operation detection process is completed, the control unit 22 proceeds to step SH11.

図34は、操作検出処理の処理手順を示すフローチャートである。図34に示す処理手順は、制御部22が制御プログラム24aを実行することによって実現される。図34に示すように、制御部22は、まず、ステップSI01として、第1の物体と第2の物体の距離を算出する。そして、制御部22は、ステップSI02として、操作検出処理の開始時点以降の第1の物体と第2の物体の距離がほぼ一定であるかを判定する。   FIG. 34 is a flowchart illustrating the procedure of the operation detection process. The processing procedure shown in FIG. 34 is realized by the control unit 22 executing the control program 24a. As shown in FIG. 34, the controller 22 first calculates the distance between the first object and the second object as step SI01. And control part 22 judges whether the distance of the 1st object after the start time of operation detection processing and the 2nd object is almost constant as Step SI02.

第1の物体と第2の物体の距離がほぼ一定の場合(ステップSI02,Yes)、制御部22は、ステップSI03として、操作検出処理が開始されてから所定時間が経過したかを判定する。所定時間が経過していた場合(ステップSI03,Yes)、制御部22は、ステップSI04として、仮選択状態の3次元オブジェクトがあれば、その3次元オブジェクトを選択状態にする。所定時間が経過していない場合(ステップSI03,No)、ステップSI04は実行されない。   When the distance between the first object and the second object is substantially constant (step SI02, Yes), the control unit 22 determines whether a predetermined time has elapsed since the operation detection process was started as step SI03. If the predetermined time has elapsed (step SI03, Yes), the control unit 22 sets the three-dimensional object in the selected state if there is a temporarily selected three-dimensional object as step SI04. If the predetermined time has not elapsed (step SI03, No), step SI04 is not executed.

続いて、制御部22は、ステップSI05として、第1の物体および第2の物体の移動速度を算出する。そして、制御部22は、ステップSI06として、算出した移動速度が閾値以下であるかを判定する。移動速度が閾値以下の場合(ステップSI06,Yes)、制御部22は、ステップSI07として、検出された第1の物体および第2の物体の動きに応じて3次元オブジェクトを移動させたり回転させたりする。そして、制御部22は、ステップSI01以降を再実行する。   Subsequently, as step SI05, the control unit 22 calculates the moving speeds of the first object and the second object. And the control part 22 determines whether the calculated moving speed is below a threshold value as step SI06. When the moving speed is equal to or lower than the threshold (step SI06, Yes), the control unit 22 moves or rotates the three-dimensional object according to the detected movements of the first object and the second object as step SI07. To do. Then, the control unit 22 re-executes step SI01 and subsequent steps.

移動速度が閾値より速い場合(ステップSI06,No)、制御部22は、ステップSI08として、3次元オブジェクトを消去する。3次元オブジェクトを消去するに際して、3次元オブジェクトが第1の物体および第2の物体の移動方向へ向けて飛んでいくようにアニメーション表示してもよい。そして、制御部22は、操作検出処理を終了させる。第1の物体および第2の物体を高速で移動させる操作ではなく、例えば、3次元オブジェクトを握りつぶす操作に3次元オブジェクトの消去を割り当ててもよい。3次元オブジェクトを消去する代わりに、3次元オブジェクトを当初の配置場所に戻すこととしてもよい。表示装置1は、ステップSI05、SI06およびステップSI08の処理を行わなくてもよい。すなわち、表示装置1は、ステップSI03でNoと判定した場合またはステップSI04を実行した後に、2つの物体の移動速度にかかわらず、ステップSI07を実行してもよい。   When the moving speed is faster than the threshold (step SI06, No), the control unit 22 deletes the three-dimensional object as step SI08. When deleting the three-dimensional object, an animation may be displayed so that the three-dimensional object flies in the moving direction of the first object and the second object. Then, the control unit 22 ends the operation detection process. Instead of the operation of moving the first object and the second object at a high speed, for example, erasure of the three-dimensional object may be assigned to an operation of crushing the three-dimensional object. Instead of deleting the three-dimensional object, the three-dimensional object may be returned to the original placement location. The display device 1 does not have to perform the processes of steps SI05, SI06, and step SI08. That is, the display device 1 may execute step SI07 regardless of the moving speed of the two objects after determining NO in step SI03 or after executing step SI04.

第1の物体と第2の物体の距離がほぼ一定でない場合(ステップSI02,No)、制御部22は、ステップSI09として、距離が、3次元オブジェクトの選択時、すなわち、操作検出処理の開始時点よりも拡大しているかを判定する。距離が拡大している場合(ステップSI09,Yes)、制御部22は、ステップSI10として、第1の物体と第2の物体の間に表示されていた3次元オブジェクトが仮選択状態であるかを判定する。   When the distance between the first object and the second object is not substantially constant (No in step SI02), the control unit 22 determines whether the distance is a three-dimensional object, that is, the start point of the operation detection process, as step SI09. It is judged whether it is expanding. When the distance is increased (step SI09, Yes), the control unit 22 determines whether the three-dimensional object displayed between the first object and the second object is in a temporarily selected state as step SI10. judge.

3次元オブジェクトが仮選択状態である場合(ステップSI10,Yes)、制御部22は、ステップSI11として、3次元オブジェクトの仮選択状態を解除する。また、制御部22は、ステップSI12として、3次元オブジェクトを逆変化させて元の状態に戻す。そして、制御部22は、操作検出処理を終了させる。   When the three-dimensional object is in the temporary selection state (step SI10, Yes), the control unit 22 cancels the temporary selection state of the three-dimensional object as step SI11. Moreover, the control part 22 reversely changes a three-dimensional object and returns it to the original state as step SI12. Then, the control unit 22 ends the operation detection process.

3次元オブジェクトが仮選択状態でない場合、すなわち、選択状態の場合(ステップSI10,No)、制御部22は、ステップSI13として、3次元オブジェクトの選択状態を解除する。また、制御部22は、ステップSI14として、選択状態を解除した3次元オブジェクトを重力等に従って移動させる。そして、制御部22は、操作検出処理を終了させる。ここでの移動は、例えば、3次元オブジェクトが重力に従って落下し、床やテーブルの上で停止するように表示される。3次元オブジェクトの動きを停止させる前に、3次元オブジェクトの弾性や床やテーブルの硬度に応じて3次元オブジェクトをバウンドさせてもよい。3次元オブジェクトが床やテーブルに衝突するときの衝撃の大きさを算出し、衝撃が所定の値よりも大きい場合には3次元オブジェクトを破損したように表示してもよい。また、実際の重力が働く場合よりも3次元オブジェクトをゆっくりと移動させてもよい。   When the three-dimensional object is not in the temporary selection state, that is, in the selection state (step SI10, No), the control unit 22 cancels the selection state of the three-dimensional object as step SI13. Moreover, the control part 22 moves the three-dimensional object which canceled the selection state according to gravity etc. as step SI14. Then, the control unit 22 ends the operation detection process. The movement here is displayed, for example, so that the three-dimensional object falls according to gravity and stops on the floor or table. Before stopping the movement of the three-dimensional object, the three-dimensional object may be bounced according to the elasticity of the three-dimensional object and the hardness of the floor or table. The magnitude of impact when the three-dimensional object collides with the floor or table may be calculated, and if the impact is greater than a predetermined value, the three-dimensional object may be displayed as damaged. Further, the three-dimensional object may be moved more slowly than when actual gravity works.

第1の物体と第2の物体の距離が3次元オブジェクトの選択時よりも縮まっている場合(ステップSI09,No)、制御部22は、ステップSI15として、距離に応じて3次元オブジェクトを変形させる。そして、制御部22は、ステップSI01以降を再実行する。3次元オブジェクトを変形させる程度は、例えば、3次元オブジェクトに属性として設定されている硬度に応じて変更してもよい。   When the distance between the first object and the second object is shorter than when the three-dimensional object is selected (step SI09, No), the control unit 22 deforms the three-dimensional object according to the distance as step SI15. . Then, the control unit 22 re-executes step SI01 and subsequent steps. For example, the degree of deformation of the three-dimensional object may be changed according to the hardness set as an attribute of the three-dimensional object.

上述してきたように、第3の例では、指等の物体の間に3次元オブジェクトが位置していることが検出された時点から、操作に応じて3次元オブジェクトを変化させることとしたので、利用者が3次元オブジェクトの選択を認識しやすい。   As described above, in the third example, since it is detected that the three-dimensional object is positioned between objects such as fingers, the three-dimensional object is changed according to the operation. It is easy for the user to recognize the selection of the three-dimensional object.

図35に示すステップS81からステップS83のように、第1の物体と第2の物体のうち少なくとも一方が3次元オブジェクトに接触した後に第1の物体と第2の物体の距離が所定時間以上ほぼ一定に保たれることを、3次元オブジェクトを選択する条件としてもよい。3次元オブジェクトへの接触を選択の条件とすることにより、複数の3次元オブジェクトが近接して表示されている場合に、利用者が所望の3次元オブジェクトを選択し易くなる。   As in Step S81 to Step S83 shown in FIG. 35, after at least one of the first object and the second object comes into contact with the three-dimensional object, the distance between the first object and the second object is approximately equal to or longer than a predetermined time. It may be maintained as a condition for selecting a three-dimensional object. By making contact with a three-dimensional object as a selection condition, it becomes easier for a user to select a desired three-dimensional object when a plurality of three-dimensional objects are displayed close to each other.

上記の実施例において説明した表示装置1は各種の用途に適用できる。操作の対象となる3次元オブジェクト(表示物)は、例えば、本、積み木、スプーン、箸、トランプ、粘土、楽器のように現実に存在するものを模したオブジェクトであってもよいし、仮想のアバター、ゲームのキャラクター、仮想現実のARタグのように実在はしないオブジェクトであってもよい。また、検出された操作に応じて3次元オブジェクトに加えられる変化は、上記の移動、変形、消失等に限定されない。また、押す操作に応じて3次元オブジェクトに加えられる変化は、上記の実施例に限定されず、3次元オブジェクトの種類に応じて変更してよい。   The display device 1 described in the above embodiment can be applied to various uses. The three-dimensional object (display object) to be operated may be an object that imitates an actual object such as a book, a building block, a spoon, a chopstick, a playing card, clay, or a musical instrument, or a virtual object. It may be an object that does not exist, such as an avatar, a game character, or a virtual reality AR tag. Further, the change applied to the three-dimensional object according to the detected operation is not limited to the above movement, deformation, disappearance, and the like. Further, the change applied to the three-dimensional object according to the pressing operation is not limited to the above-described embodiment, and may be changed according to the type of the three-dimensional object.

例えば、粘土を模した3次元オブジェクト(以下、単に「粘土」という)を操作対象とする場合、押す操作に応じて粘土を変形させて、利用者が粘土を任意の形に成形できるようにしてもよい。また、時間の経過にしたがって、あたかも粘土が乾いていくかのように、粘土を硬化させていってもよい。また、水の3次元オブジェクトに浸けた指や手で粘土を押す操作が検出された場合に、粘土の粘性を向上させてもよい。   For example, when a three-dimensional object imitating clay (hereinafter simply referred to as “clay”) is an operation target, the clay is deformed according to the pressing operation so that the user can shape the clay into an arbitrary shape. Also good. Moreover, the clay may be hardened as if the clay dries over time. Further, when an operation of pushing clay with a finger or hand immersed in a three-dimensional object of water is detected, the viscosity of the clay may be improved.

また、レコード盤を模した3次元オブジェクト(以下、単に「レコード盤」という)を操作対象とする場合、押す操作に応じてレコード盤が支点を中心として回転するとともに、音を再生するようにしてもよい。回転と音の再生を連動させることにより、ディスクジョッキーによるスクラッチ等の技法を仮想的に実現してもよい。   In addition, when a three-dimensional object that imitates a record board (hereinafter simply referred to as “record board”) is an operation target, the record board rotates around a fulcrum and plays a sound according to the pressing operation. Also good. A technique such as scratching by a disc jockey may be virtually realized by linking rotation and sound reproduction.

実施例1では、表示装置が、3次元オブジェクトに対する操作を検出し、検出した操作に応じて3次元オブジェクトに変化を加える例について説明した。しかしながら、表示装置は、3次元オブジェクトに対する操作に応じて、検出部によって検出される所定の物体の変位に応じて3次元オブジェクトに関連づけられた動作を行ってもよい。検出部によって検出される所定の物体の変位に応じて3次元オブジェクトに関連づけられた動作を行う表示装置の例について説明する。   In the first embodiment, the example in which the display device detects an operation on the three-dimensional object and changes the three-dimensional object according to the detected operation has been described. However, the display device may perform an operation associated with the three-dimensional object according to the displacement of the predetermined object detected by the detection unit in response to an operation on the three-dimensional object. An example of a display device that performs an operation associated with a three-dimensional object according to the displacement of a predetermined object detected by the detection unit will be described.

まず、図36および図37を参照しながら、第2の実施例に係る表示装置5の構成について説明する。図36は、表示装置5の斜視図である。図37は、表示装置5のブロック図である。図36および図37に示すように、表示装置5は、プロジェクタ34をさらに備える点と、記憶部24に制御プログラム24aに代えて制御プログラム24eを記憶する点とを除いて、表示装置1と同様の構成を有する。   First, the configuration of the display device 5 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 36 and 37. FIG. FIG. 36 is a perspective view of the display device 5. FIG. 37 is a block diagram of the display device 5. As shown in FIGS. 36 and 37, the display device 5 is the same as the display device 1 except that the display device 5 is further provided with a projector 34 and the storage unit 24 stores a control program 24e instead of the control program 24a. It has the composition of.

プロジェクタ34は、制御部22から送信される信号に従って、投影部34aから画像を投影する。投影される画像は、スクリーン、壁等に表示され、表示装置5を装着している利用者以外の人も見ることができる。プロジェクタ34が画像を投影する方式は特に限定しない。例えば、プロジェクタ34は、光源から照射されるレーザー光をMEMS(Micro Electro Mechanical System)ミラーで反射して画像を描画してもよい。プロジェクタ34は、ハロゲンライト、LED、LD等の光源と、LCD、DMD(Digital Micro-mirror Device)等の光学系とを組み合わせて構成されてもよい。表示装置5は、プロジェクタ34に代えて、外部ディスプレイを備えてもよい。   The projector 34 projects an image from the projection unit 34 a according to the signal transmitted from the control unit 22. The projected image is displayed on a screen, a wall or the like, and can be viewed by a person other than the user wearing the display device 5. The method by which the projector 34 projects an image is not particularly limited. For example, the projector 34 may draw an image by reflecting laser light emitted from a light source with a MEMS (Micro Electro Mechanical System) mirror. The projector 34 may be configured by combining a light source such as a halogen light, LED, or LD and an optical system such as an LCD or DMD (Digital Micro-mirror Device). The display device 5 may include an external display instead of the projector 34.

制御プログラム24eは、連動表示制御部28をさらに含む点を除いて制御プログラム24aと同様の構成を有する。連動表示制御部28は、表示部32aおよび32bに表示する情報と関連する情報をプロジェクタ34に投影させる機能を提供する。連動表示制御部28が提供する機能には、表示空間中の3次元オブジェクトに対する操作に応じた3次元オブジェクトの変化と連動して、プロジェクタ34に投影させる情報を変化させる機能が含まれる。   The control program 24e has the same configuration as that of the control program 24a except that it further includes an interlocking display control unit 28. The interlocking display control unit 28 provides a function of causing the projector 34 to project information related to information displayed on the display units 32a and 32b. The functions provided by the interlocking display control unit 28 include a function of changing information to be projected on the projector 34 in conjunction with a change of the three-dimensional object in accordance with an operation on the three-dimensional object in the display space.

次に、図38から図41を参照しながら、3次元オブジェクトの変化と連動した表示制御の例について説明する。図38は、3次元オブジェクトの変化と連動した表示制御の一例を示す図である。図39は、指F1を3次元オブジェクトに一瞬接触させる操作の軌跡の一例を示す図である。図40は、指F1を3次元オブジェクトに沿って移動させる操作の軌跡の一例を示す図である。図41は、指F1で3次元オブジェクトを押しつぶす操作の軌跡の一例を示す図である。   Next, an example of display control in conjunction with a change in a three-dimensional object will be described with reference to FIGS. FIG. 38 is a diagram illustrating an example of display control in conjunction with a change in a three-dimensional object. FIG. 39 is a diagram illustrating an example of a trajectory of an operation in which the finger F1 is momentarily brought into contact with a three-dimensional object. FIG. 40 is a diagram illustrating an example of a locus of an operation for moving the finger F1 along the three-dimensional object. FIG. 41 is a diagram illustrating an example of an operation trajectory for crushing a three-dimensional object with the finger F1.

図38に示すステップS91では、制御部22は、球形の地球儀を3次元オブジェクトOB2として、表示空間中に表示させている。さらに、制御部22は、表示装置5を装着している利用者から見て3次元オブジェクトOB2の中心に位置している日本を拡大した地図を投影画像P4としてプロジェクタ34から投影している。このように、制御部22は、表示空間中に表示される3次元オブジェクトと関連する画像をプロジェクタ34から投影させる。投影画像P4が撮影部40および42の撮影範囲内に投影される場合、利用者は、撮影部40および42に撮影される画像により、投影画像P4の状態を確認することができる。   In step S91 shown in FIG. 38, the control unit 22 displays a spherical globe as a three-dimensional object OB2 in the display space. Further, the control unit 22 projects, from the projector 34, a map obtained by enlarging Japan located at the center of the three-dimensional object OB2 when viewed from the user wearing the display device 5 as a projection image P4. As described above, the control unit 22 causes the projector 34 to project an image related to the three-dimensional object displayed in the display space. When the projection image P4 is projected within the imaging range of the imaging units 40 and 42, the user can check the state of the projection image P4 based on the images captured by the imaging units 40 and 42.

この例では、3次元オブジェクトOB2の中心に位置している日本に関連する画像として日本の地図を投影させているが、地図に代えて、日本の国旗、国花等日本に関連する他の画像を投影させてもよい。画像は、記憶部24に予め記憶されていてもよいし、有線または無線による通信によって他の装置から取得されてもよい。   In this example, a map of Japan is projected as an image related to Japan located at the center of the three-dimensional object OB2, but instead of the map, other images related to Japan such as the Japanese flag and national flowers are projected. It may be projected. The image may be stored in advance in the storage unit 24, or may be acquired from another device by wired or wireless communication.

ステップS91の状態において、図39に示すような指F1を斜め下へ移動させて3次元オブジェクトOB2に一瞬接触させて直ぐに離す操作が検出されたものとする。この操作は、タッチパネルに指F1を一瞬接触させて直ぐに離すタップ操作と類似しているが、タップ操作は平面上の点しか選択できないのに対して、3次元オブジェクトOB2の任意の場所を選択できる点において優れている。   In the state of step S91, it is assumed that an operation of moving the finger F1 obliquely downward as shown in FIG. 39 to make contact with the three-dimensional object OB2 for a moment and releasing it immediately is detected. This operation is similar to the tap operation in which the finger F1 is brought into contact with the touch panel for a moment and then released immediately, but the tap operation can select only a point on the plane, but can select an arbitrary place of the three-dimensional object OB2. Excellent in terms.

図39に示すような操作が検出されると、制御部22は、指F1によって接触された位置が選択されたと判定し、選択された位置に対応する処理を実行する。選択された位置に対応する処理とは、例えば、選択された位置に対応する詳細情報をプロジェクタ34から投影する処理である。本実施例では、選択された位置に対応する処理として、選択された位置が中心になるように3次元オブジェクトOB2を回転させる処理が実行されるものとする。   When an operation as shown in FIG. 39 is detected, the control unit 22 determines that the position touched by the finger F1 has been selected, and executes processing corresponding to the selected position. The process corresponding to the selected position is, for example, a process of projecting detailed information corresponding to the selected position from the projector 34. In the present embodiment, as a process corresponding to the selected position, a process of rotating the three-dimensional object OB2 so that the selected position is the center is executed.

図38に示すステップS92では、図39に示すような操作が検出された結果、制御部22は、接触されたフロリダ半島付近が中心になるように3次元オブジェクトOB2を回転させている。3次元オブジェクトOB2の回転と連動して、制御部22は、3次元オブジェクトOB2の中心へ移動したフロリダ半島付近の地図を投影画像P4としてプロジェクタ34から投影させている。3次元オブジェクトOB2に一瞬接触させるために指F1を移動させる方向は、斜め下方向に限定されず、どの方向であってもよい。   In step S92 shown in FIG. 38, as a result of detecting the operation shown in FIG. 39, the control unit 22 rotates the three-dimensional object OB2 so that the vicinity of the touched Florida peninsula is the center. In conjunction with the rotation of the three-dimensional object OB2, the control unit 22 projects a map of the Florida peninsula moved to the center of the three-dimensional object OB2 from the projector 34 as a projection image P4. The direction in which the finger F1 is moved to make contact with the three-dimensional object OB2 for a moment is not limited to the diagonally downward direction, and may be any direction.

ステップS91の状態において、図40に示すような指F1を3次元オブジェクトOB2に沿って移動させる操作が検出されたものとする。図40に示すような操作が検出されると、制御部22は、指F1の移動方向および移動量に応じて3次元オブジェクトOB2を回転させる。このように、3次元オブジェクトOB2に沿った指F1の移動に応じた処理として3次元オブジェクトOB2を回転させることは、利用者にとって直感的で覚えやすい。   In the state of step S91, it is assumed that an operation for moving the finger F1 as shown in FIG. 40 along the three-dimensional object OB2 is detected. When an operation as shown in FIG. 40 is detected, the control unit 22 rotates the three-dimensional object OB2 according to the moving direction and moving amount of the finger F1. As described above, it is intuitive and easy for the user to rotate the three-dimensional object OB2 as a process corresponding to the movement of the finger F1 along the three-dimensional object OB2.

図38に示すステップS93では、図40に示すような操作が検出された結果、制御部22は、3次元オブジェクトOB2を左方向に指F1の移動量に応じた角度だけ回転させている。3次元オブジェクトOB2の回転と連動して、制御部22は、3次元オブジェクトOB2の中心へ移動したフロリダ半島付近の地図を投影画像P4としてプロジェクタ34から投影させている。   In step S93 shown in FIG. 38, as a result of detecting the operation shown in FIG. 40, the control unit 22 rotates the three-dimensional object OB2 leftward by an angle corresponding to the movement amount of the finger F1. In conjunction with the rotation of the three-dimensional object OB2, the control unit 22 projects a map of the Florida peninsula moved to the center of the three-dimensional object OB2 from the projector 34 as a projection image P4.

ステップS91の状態において、図41に示すような指F1を使って3次元オブジェクトOB2を上から押しつぶすような操作が検出されたものとする。図41に示すような操作が検出されると、制御部22は、利用者が指F1を3次元オブジェクトOB2に押し込む量に応じて3次元オブジェクトOB2を縮小させる。このように、3次元オブジェクトOB2を押しつぶす操作に応じた処理として3次元オブジェクトOB2を縮小させることは、利用者にとって直感的で覚えやすい。   In the state of step S91, it is assumed that an operation for crushing the three-dimensional object OB2 from above is detected using the finger F1 as shown in FIG. When an operation as shown in FIG. 41 is detected, the control unit 22 reduces the three-dimensional object OB2 according to the amount by which the user pushes the finger F1 into the three-dimensional object OB2. Thus, reducing the 3D object OB2 as a process corresponding to the operation of crushing the 3D object OB2 is intuitive and easy for the user to remember.

図38に示すステップS94では、図41に示すような操作が検出された結果、制御部22は、3次元オブジェクトOB2を縮小させている。さらに、制御部22は、3次元オブジェクトOB2の縮小と連動して、投影画像P4としてプロジェクタ34から投影される地図も縮小させている。   In step S94 shown in FIG. 38, as a result of detecting the operation shown in FIG. 41, the control unit 22 reduces the three-dimensional object OB2. Further, in conjunction with the reduction of the three-dimensional object OB2, the control unit 22 reduces the map projected from the projector 34 as the projection image P4.

次に、図42を参照しながら、3次元オブジェクトの変化と連動して実行される表示制御の処理手順について説明する。図42は、3次元オブジェクトの変化と連動して実行される表示制御の処理手順を示すフローチャートである。図42に示す処理手順は、制御部22が制御プログラム24eを実行することによって実現される。   Next, a display control processing procedure executed in conjunction with the change of the three-dimensional object will be described with reference to FIG. FIG. 42 is a flowchart illustrating a display control processing procedure executed in conjunction with a change in a three-dimensional object. The processing procedure shown in FIG. 42 is realized by the control unit 22 executing the control program 24e.

図42に示すように、制御部22は、まず、ステップSJ01として、3次元オブジェクトを含む仮想空間の画像と現実の空間の画像とを合成して表示部32aおよび表示部32bに表示する。また、制御部22は、ステップSJ02として、3次元オブジェクトに対応する画像をプロジェクタ34から投影させる。   As shown in FIG. 42, first, the control unit 22 synthesizes the image of the virtual space including the three-dimensional object and the image of the real space and displays them on the display unit 32a and the display unit 32b as step SJ01. Further, the control unit 22 causes the projector 34 to project an image corresponding to the three-dimensional object in step SJ02.

続いて、制御部22は、ステップSJ03として、検出部44によって指が検出されているかを判定する。検出部44によって指が検出されていない場合(ステップSJ03,No)、制御部22は、ステップSJ08として、利用者による終了操作が検出されたかを判定する。終了操作が検出されていない場合(ステップSJ08,No)、制御部22は、ステップSJ03以降を再実行する。一方、終了操作が検出されていた場合(ステップSJ08,Yes)、制御部22は、処理手順を終了させる。   Subsequently, the control unit 22 determines whether a finger is detected by the detection unit 44 as step SJ03. When the finger is not detected by the detection unit 44 (No at Step SJ03), the control unit 22 determines whether an end operation by the user is detected as Step SJ08. If the end operation has not been detected (No at Step SJ08), the control unit 22 re-executes Step SJ03 and the subsequent steps. On the other hand, when the end operation has been detected (step SJ08, Yes), the control unit 22 ends the processing procedure.

ステップSJ03において指が検出されている場合(ステップSJ03,Yes)、制御部22は、ステップSJ04として、検出部44の検出結果に基づいて、3次元空間での指の動きを判定する。そして、3次元オブジェクトに指が一瞬接触する動作が検出された場合(ステップSJ05,Yes)、制御部22は、ステップSJ06として、接触された位置に対応する処理を実行する。そして、制御部22は、ステップSJ07として、3次元オブジェクトに対応づけて投影されている画像を更新し、ステップSJ08へ進む。   When a finger is detected in step SJ03 (step SJ03, Yes), the control unit 22 determines the movement of the finger in the three-dimensional space based on the detection result of the detection unit 44 as step SJ04. Then, when an operation in which a finger touches the three-dimensional object for a moment is detected (step SJ05, Yes), the control unit 22 executes a process corresponding to the touched position as step SJ06. Then, the control unit 22 updates the image projected in association with the three-dimensional object as step SJ07, and proceeds to step SJ08.

3次元オブジェクトに沿って指が移動する動作に対応する変位が検出された場合(ステップSJ05,No、ステップSJ09,Yes)、制御部22は、ステップSJ10として、指の移動方向および移動量に応じて3次元オブジェクトを回転させる。そして、制御部22は、ステップSJ07として、3次元オブジェクトに対応づけて投影されている画像を更新し、ステップSJ08へ進む。   When a displacement corresponding to the movement of the finger along the three-dimensional object is detected (step SJ05, No, step SJ09, Yes), the control unit 22 responds to the movement direction and movement amount of the finger as step SJ10. To rotate the 3D object. Then, the control unit 22 updates the image projected in association with the three-dimensional object as step SJ07, and proceeds to step SJ08.

指で3次元オブジェクトを押しつぶすような動作に対応する変位が検出された場合(ステップSJ09,No、ステップSJ11,Yes)、制御部22は、ステップSJ12として、指を3次元オブジェクトに押し込む量に応じて3次元オブジェクトを縮小させる。そして、制御部22は、ステップSJ07として、3次元オブジェクトに対応づけて投影されている画像を更新し、ステップSJ08へ進む。   When the displacement corresponding to the operation of crushing the three-dimensional object with the finger is detected (step SJ09, No, step SJ11, Yes), the control unit 22 responds to the amount of pushing the finger into the three-dimensional object as step SJ12. To reduce the 3D object. Then, the control unit 22 updates the image projected in association with the three-dimensional object as step SJ07, and proceeds to step SJ08.

上記の動作のいずれも検出されない場合(ステップSJ11,No)、制御部22は、投影されている画像をそのまま維持して、ステップSJ08へ進む。   When none of the above operations is detected (No at Step SJ11), the control unit 22 maintains the projected image as it is and proceeds to Step SJ08.

上述してきたように、本実施例では、3次元空間での指の動きに基づいて利用者の操作を検出することとしたため、利用者に多様な操作方法を提供することができる。さらに、検出した操作に応じた3次元オブジェクトの変化と連動して、外部に表示または投影する情報を更新することとしたため、第三者に提供する情報を更新するための操作に関しても、利用者に多様な操作方法を提供することができる。   As described above, in the present embodiment, since the user's operation is detected based on the movement of the finger in the three-dimensional space, various operation methods can be provided to the user. Further, since the information to be displayed or projected to the outside is updated in conjunction with the change of the three-dimensional object according to the detected operation, the user can also perform the operation for updating the information provided to the third party. Various operation methods can be provided.

上記の実施例では、3次元空間での指の動きに基づいて3種類の操作を検出することとしたが、3次元空間での指や手の動きに基づいて検出される操作は、これらに限定されない。例えば、創作プログラムと連係して、利用者が3次元表示されたブロックや粘度を指で操作して像や建物を製作できるようにしてもよい。また、レースゲームプログラムと連係して、利用者が3次元表示されたハンドルを手で操作してレースを楽しめるようにしてもよい。   In the above embodiment, three types of operations are detected based on finger movements in the three-dimensional space. However, operations detected based on finger and hand movements in the three-dimensional space include It is not limited. For example, in cooperation with the creation program, the user may be able to produce an image or a building by operating a block or viscosity displayed three-dimensionally with a finger. Further, in cooperation with the racing game program, the user may enjoy the race by operating the handle displayed three-dimensionally by hand.

また、楽器演奏プログラムと連係して、利用者が3次元表示されたピアノや鍵盤を指で操作して演奏を楽しめるようにしてもよい。また、データ表示プログラムと連係して、3次元表示された形状の任意の部分を手で切断すると、切断面の画像がプロジェクタ34から投影されることとしてもよい。   In addition, in cooperation with the musical instrument performance program, the user may enjoy the performance by operating the piano or keyboard displayed three-dimensionally with a finger. Further, in conjunction with the data display program, when an arbitrary portion of the three-dimensionally displayed shape is cut by hand, an image of the cut surface may be projected from the projector 34.

なお、上記の各実施例で示した本発明の態様は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更することができる。また、上記の各実施例を適宜組み合わせてもよい。例えば、上記の実施例で示した制御プログラムは、複数のモジュールに分割されていてもよいし、他のプログラムと統合されていてもよい。   In addition, the aspect of this invention shown by each said Example can be arbitrarily changed in the range which does not deviate from the summary of this invention. Moreover, you may combine each said Example suitably. For example, the control program shown in the above embodiment may be divided into a plurality of modules or may be integrated with other programs.

また、上記の実施例では、3次元オブジェクトを利用者自身が操作する例について説明したが、表示装置は、撮影部の撮影範囲における他人、動物、機械等の動きを3次元オブジェクトとして検出してもよい。また、表示装置は、仮想空間を他の装置と共有してもよい。すなわち、表示装置は、仮想空間内の3次元オブジェクトを当該表示装置の利用者以外の人が他の装置を介して見て操作できるように構成されてもよい。   In the above embodiment, an example in which the user himself / herself operates a three-dimensional object has been described. However, the display device detects a movement of another person, an animal, a machine, or the like in the photographing range of the photographing unit as a three-dimensional object. Also good. In addition, the display device may share the virtual space with other devices. That is, the display device may be configured such that a person other than the user of the display device can view and operate the three-dimensional object in the virtual space through another device.

また、上記の実施例では、表示装置が単独で3次元オブジェクトに対する操作を検出することとしたが、表示装置がサーバ装置と協業して3次元オブジェクトに対する操作を検出することとしてもよい。この場合、表示装置は、撮影部が撮影した画像または検出部の検出した情報をサーバ装置へ逐次送信し、サーバ装置が操作を検出して検出結果を表示装置へ通知する。このような構成とすることにより、表示装置の負荷を低減することができる。   In the above embodiment, the display device alone detects an operation on the three-dimensional object. However, the display device may detect an operation on the three-dimensional object in cooperation with the server device. In this case, the display device sequentially transmits the image captured by the imaging unit or the information detected by the detection unit to the server device, and the server device detects the operation and notifies the display device of the detection result. With this configuration, the load on the display device can be reduced.

1〜5 表示装置
1a 前面部
1b 側面部
1c 側面部
4d 外部装置
13 操作部
22 制御部
24 記憶部
24a、24e 制御プログラム
24b オブジェクトデータ
24c 作用データ
24d 仮想空間データ
25 検出処理部
26 表示オブジェクト制御部
27 画像合成部
28 連動表示制御部
32a、32b 表示部
34 プロジェクタ
34a 投影部
40、42 撮影部
44 検出部
46 測距部
1 to 5 Display device 1a Front surface portion 1b Side surface portion 1c Side surface portion 4d External device 13 Operation unit 22 Control unit 24 Storage unit 24a, 24e Control program 24b Object data 24c Action data 24d Virtual space data 25 Detection processing unit 26 Display object control unit 27 Image composition unit 28 Interlocking display control unit 32a, 32b Display unit 34 Projector 34a Projection unit 40, 42 Imaging unit 44 Detection unit 46 Distance measurement unit

Claims (6)

頭部に装着された状態でユーザの目前に配置され、オブジェクトを表示する表示部と、
実の物体を検出する検出部と、
少なくとも前記表示部とプロジェクタとを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記プロジェクタに前記オブジェクトに関連する画像を投影させ、
前記検出部によって検出される前記現実の物体の所定の変位に応じて、前記プロジェクタが投影する前記画像を変更し、
前記オブジェクトは、前記投影される画像には含まれない
ことを特徴とする表示装置。
A display unit arranged in front of the user in a state of being worn on the head and displaying an object;
A detecting unit for detecting an object in reality,
A control unit for controlling at least the display unit and the projector,
The controller is
Causing the projector to project an image associated with the object;
Changing the image projected by the projector according to a predetermined displacement of the real object detected by the detection unit ;
The display device , wherein the object is not included in the projected image .
前記制御部は、前記検出部によって検出される前記現実の物体の所定の変位に応じて、前記表示部が表示する前記オブジェクトを変更するとともに、前記プロジェクタが投影する画像を変更する
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
The control unit changes the object displayed by the display unit and changes an image projected by the projector according to a predetermined displacement of the real object detected by the detection unit. The display device according to claim 1.
前記制御部は、前記オブジェクトにおける前記現実の物体によって指定された位置を特定し、当該特定した位置に基づいて、前記プロジェクタが表示する画像を変更する
請求項1又は2に記載の表示装置。
The display device according to claim 1, wherein the control unit specifies a position specified by the real object in the object, and changes an image displayed by the projector based on the specified position.
前記プロジェクタが投影する前記画像を撮影する撮影部を備え、A photographing unit for photographing the image projected by the projector;
前記撮影した画像が前記表示部に表示されるThe captured image is displayed on the display unit.
請求項1から3の何れか一項に記載の表示装置。The display device according to any one of claims 1 to 3.
頭部に装着された状態でユーザの目前に配置され、オブジェクトを表示する表示部を備える表示装置によって実行される制御方法であって、
実の物体を検出するステップと、
前記オブジェクトに関連する画像をプロジェクタに投影させるステップと、
前記現実の物体の所定の変位に応じて、前記プロジェクタが投影する前記画像を変更するステップと、
を含み、
前記オブジェクトは、前記投影される画像には含まれないことを特徴とする制御方法。
A control method executed by a display device that is disposed in front of the user in a state of being worn on the head and includes a display unit that displays an object,
Detecting an object in reality,
Projecting an image associated with the object onto a projector;
Changing the image projected by the projector according to a predetermined displacement of the real object;
Only including,
The control method , wherein the object is not included in the projected image .
頭部に装着された状態でユーザの目前に配置され、オブジェクトを表示する表示部を備える表示装置に、
実の物体を検出するステップと、
前記オブジェクトに関連する画像をプロジェクタに投影させるステップと、
前記現実の物体の所定の変位に応じて、前記プロジェクタが投影する前記画像を変更するステップと、
を実行させ
前記オブジェクトは、前記投影される画像には含まれないことを特徴とする制御プログラム。
In a display device that is disposed in front of the user in a state worn on the head and includes a display unit that displays objects
Detecting an object in reality,
Projecting an image associated with the object onto a projector;
Changing the image projected by the projector according to a predetermined displacement of the real object;
Was executed,
The control program characterized in that the object is not included in the projected image .
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