JP7063216B2 - 錯覚呈示システム、および錯覚呈示方法 - Google Patents

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特許法第３０条第２項適用 （１）ウェブサイトの掲載日 ２０１８年５月４日 ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｖｉｓｉｏｎｓｃｉｅｎｃｅｓ．ｏｒｇ／ｐｒｏｇｒａｍ－ａｂｓｔｒａｃｔｓ－ｂｏｏｋｓ－ｎｏｗ－ａｖａｉｌａｂｌｅ－ｏｎｌｉｎｅ／ ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｖｉｓｉｏｎｓｃｉｅｎｃｅｓ．ｏｒｇ／ｐｒｏｇｒａｍｓ／ＶＳＳ＿２０１８＿Ｐｒｏｇｒａｍ．ｐｄｆ （２）開催日 ２０１８年５月１８日～２３日（公知日：２０１８年５月２１日） 集会名、開催場所 Ｖｉｓｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｓｏｃｉｅｔｙ １８ｔｈ Ａｎｎｕａｌ ＭｅｅｔｉｎｇＴｒａｄｅＷｉｎｄｓ Ｉｓｌａｎｄ Ｒｅｓｏｒｔｓ（Ｓｔ．Ｐｅｔｅ Ｂｅａｃｈ，Ｆｌｏｒｉｄａ，ＵＳＡ） （３）ウェブサイトの掲載日 ２０１８年５月２４日 ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｙｏｕｔｕｂｅ．ｃｏｍ／ｗａｔｃｈ？ｖ＝ｚｔｑｈＡＹｐ７２Ｗｗ （４）ウェブサイトの掲載日 ２０１８年５月２９日 ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｙｏｕｔｕｂｅ．ｃｏｍ／ｗａｔｃｈ？ｖ＝ＨＶｅＣＥＣｏＨｗＭｗ （５）展示日 ２０１８年５月３１日～６月１日（公知日：２０１８年５月３１日） 展示会名、開催場所 ＮＴＴコミュニケーション科学基礎研究所オープンハウス２０１８ 研究展示１９ ＮＴＴ京阪奈ビル（京都府相楽郡精華町光台２－４） （６）ウェブサイトの掲載日 ２０１８年７月２０日 ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｐ．ｉｓ．ｔｏｈｏｋｕ．ａｃ．ｊｐ／▲～▼ＶＳＪ２０１８ｓｕｍｍｅｒ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｐ．ｉｓ．ｔｏｈｏｋｕ．ａｃ．ｊｐ／▲～▼ＶＳＪ２０１８ｓｕｍｍｅｒ／ｐｒｏｇｒａｍ．ｈｔｍｌ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｐ．ｉｓ．ｔｏｈｏｋｕ．ａｃ．ｊｐ／▲～▼ＶＳＪ２０１８ｓｕｍｍｅｒ／ｉｍｇ／ｆｉｌｅ４．ｐｄｆ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｐ．ｉｓ．ｔｏｈｏｋｕ．ａｃ．ｊｐ／▲～▼ＶＳＪ２０１８ｓｕｍｍｅｒ／ｉｍｇ／ｆｉｌｅ５．ｐｄｆ （７）開催日 ２０１８年８月１日～３日（公知日：２０１８年８月３日） 集会名、開催場所 日本視覚学会２０１８年夏季大会 文部科学省研究交流センター（茨城県つくば市竹園２－２０－５）

この発明は、実際には動いていない対象が動いているように感じさせる技術に関する。

CRTディスプレイやLCDディスプレイなどの画面上において、図１３（ａ）や図１２（ａ）のように、ある輝度の画面領域４０の中に、異なる輝度の四角形の領域である静止対象領域１０がある場合に、図１３（ｂ）や図１２（ｂ）のように静止対象領域１０の４辺のうちの互いに向き合う２辺（図の例では左右の２辺）それぞれに沿って輝度を時間変動させる領域である第１輝度変動領域３０ａと第２輝度変動領域３０ｂを設け、残りの領域を画面領域４０の元々の輝度のままの背景領域２０として、第１輝度変動領域３０ａと第２輝度変動領域３０ｂのそれぞれに背景領域２０の輝度をまたぐ輝度の時間変動、つまり、背景領域２０の輝度より低い輝度から背景領域２０の輝度より高い輝度までの範囲内での輝度の時間変動、を与えると、静止対象が動いて感じられる（動いているように錯覚される）ことが非特許文献１に開示されている。

静止対象領域１０の輝度が背景領域２０の輝度より明るい場合の非特許文献１の技術について、図１３（ｃ）と（ｄ）を参照して説明する。図１３（ｃ）は、各領域の輝度と時間との関係を示す図である。縦軸は、静止対象領域１０の輝度を相対輝度１とし、最低輝度である輝度値０を相対輝度０としたときの、相対輝度である。横軸は、ディスプレイが提示する映像におけるフレーム番号である。静止対象領域１０の左側の辺と接する第１輝度変動領域３０ａと、静止対象領域１０の右側の辺と接する第２輝度変動領域３０ｂの輝度は、相対輝度0.5に設定した背景領域２０の輝度を中心とし、最低輝度と、静止対象領域１０の輝度と等しい最高輝度と、の間を正弦波状に、時間的に逆位相となるように時間変動している。図１３（ｄ）は、静止対象領域１０、背景領域２０、第１輝度変動領域３０ａ、第２輝度変動領域３０ｂの輝度の範囲を示している。非特許文献１では、図１３（ａ）のように静止対象領域１０の輝度が背景領域２０の輝度より明るい場合には、図１３（ｂ）のように第１輝度変動領域３０ａと第２輝度変動領域３０ｂを配置し、これらの輝度変動領域の輝度を図１３（ｃ）のように時間変動させることにより、静止対象領域１０が左右に周期的に動いているように感じられる（動いているように錯覚される）ようにしている。

静止対象領域１０の輝度が背景領域２０の輝度より暗い場合の非特許文献１の技術について、図１４（ｃ）と（ｄ）を参照して説明する。図１４（ｃ）は、各領域の輝度と時間との関係を示す図である。縦軸は、静止対象領域１０の輝度を相対輝度０とし、所定の最高輝度を相対輝度１としたときの、相対輝度である。横軸は、ディスプレイが提示する映像におけるフレーム番号である。静止対象領域１０の左側の辺と接する第１輝度変動領域３０ａと、静止対象領域１０の右側の辺と接する第２輝度変動領域３０ｂの輝度は、相対輝度0.5に設定した背景領域２０の輝度を中心とし、静止対象領域１０の輝度と等しい最低輝度と、最高輝度と、の間を正弦波状に、時間的に逆位相となるように時間変動している。図１４（ｄ）では、静止対象領域１０、背景領域２０、第１輝度変動領域３０ａ、第２輝度変動領域３０ｂの輝度の範囲を示している。非特許文献１では、図１４（ａ）のように静止対象領域１０の輝度が背景領域２０の輝度より暗い場合には、図１４（ｂ）のように第１輝度変動領域３０ａと第２輝度変動領域３０ｂを配置し、これらの輝度変動領域の輝度を図１４（ｃ）のように時間変動させることにより、静止対象領域１０が左右に周期的に動いているように感じられるようにしている。

Shapiro, A. G., Charles, J. P., & Shear-Heyman, M., "Visual illusions based on single-field contrast asynchronies," [online], 2005年11月, Journal of Vision, 5(10), 2-2, ［2018年9月10日検索］, インターネット＜https://doi.org/10.1167/5.10.2＞

非特許文献１には、画面内表示された静止対象を輝度変動領域によって動いているように感じさせる技術は開示されているが、物理的な物として実際に存在する静止対象が動いているように感じさせる技術は開示されていない。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、物理的な物として実際に存在する静止対象が動いているように感じさせるための技術を提供することを目的とする。

対象物と、前記対象物と略同一の輪郭を持つ静止対象領域と、前記静止対象領域の輪郭に沿った少なくとも１つの輝度変動領域と、前記静止対象領域および前記輝度変動領域以外の背景領域と、を含み、前記輝度変動領域の輝度が前記対象物の輝度と前記背景領域の輝度とに基づく輝度範囲で時間変動する重畳用映像を提示する映像提示装置と、を有する錯覚呈示システムにおいて、前記対象物と前記重畳用映像とを、前記映像提示装置が提示した前記重畳用映像の前記静止対象領域の輪郭と前記対象物の輪郭とが略一致するように呈示する。

これにより、物理的な物として実際に存在する静止対象が動いているように感じさせることができる。

図１は実施形態の錯覚呈示システムを例示するためのブロック図である。 図２は実施形態の錯覚呈示方法を例示するためのフロー図である。 図３（ａ）および（ｂ）は、映像提示装置の画面または投影面に、対象物を配置した様子を例示した模式図である。 図４は実施形態の錯覚呈示システムを例示するためのブロック図である。 図５は実施形態の錯覚呈示方法を例示するためのフロー図である。 図６（ａ）および（ｂ）は、映像提示装置の画面または投影面に、対象物を配置した様子を例示した模式図である。 図７（ａ）は、第４実施形態の静止画生成部が生成する輝度変動領域付与用画像を模式的に例示した図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）の輝度変動領域付与用画像に第１輝度変動領域と第２輝度変動領域とを設定した例を模式的に例示した図である。 図８（ａ）は、第５実施形態の静止画生成部が生成する輝度変動領域付与用画像を模式的に例示した図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）の輝度変動領域付与用画像に第１輝度変動領域と第２輝度変動領域とを設定した例を模式的に例示した図である。 図９（ａ）は、第６実施形態の静止画生成部が生成する輝度変動領域付与用画像を模式的に例示した図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）の輝度変動領域付与用画像に第１輝度変動領域と第２輝度変動領域とを設定した例を模式的に例示した図である。 図１０（ａ）および（ｂ）は、実施形態の重畳用映像に含まれる静止対象領域と背景領域と第１輝度変動領域と第２輝度変動領域の輝度を例示する図である。 図１１（ａ）および（ｂ）は、実施形態の重畳用映像に含まれる静止対象領域と背景領域と第１輝度変動領域と第２輝度変動領域の輝度を例示する図である。 図１２（ａ）～（ｃ）は、同じ空間位置に時間的に連続して表示される画像を例示した模式図である。 図１３（ａ）は、画面領域の中に静止対象領域が設けられた画像を模式的に例示した図である。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の画像に第１輝度変動領域と第２輝度変動領域とを設定した例を模式的に例示した図である。 図１３（ｃ）および（ｄ）は、提示用映像または重畳用映像に含まれる静止対象領域と背景領域と第１輝度変動領域と第２輝度変動領域との輝度をそれぞれ例示する図である。 図１４（ａ）は、画面領域の中に静止対象領域が設けられた画像を模式的に例示した図である。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の画像に第１輝度変動領域と第２輝度変動領域とを設定した例を模式的に例示した図である。 図１４（ｃ）および（ｄ）は、提示用映像または重畳用映像に含まれる静止対象領域と背景領域と第１輝度変動領域と第２輝度変動領域との輝度をそれぞれ例示する図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
［第１実施形態］
第１実施形態では、背景領域よりも明るく見える四角形の実物体である静止対象が動いているように感じさせる形態について説明する。

図１に例示するように、第１実施形態の錯覚呈示システム４００は、画像生成装置１００とオブジェクト生成装置２００と映像提示装置３００を含む。画像生成装置１００は、静止画生成部１１０と映像生成部１２０を備える。オブジェクト生成装置２００は、少なくとも印刷部２１０を備え、加工部２２０を備えてもよい。映像提示装置３００は、例えば、CRTディスプレイ、LCDディスプレイ、ビデオプロジェクタ、などである。以下、図２も参照して錯覚呈示システム４００の動作と、錯覚呈示システム４００を用いた錯覚の呈示方法について説明する。

＜＜画像生成装置１００＞＞
図１に例示するように、本実施形態の画像生成装置１００は、輝度変動領域付与用画像及び重畳用映像を生成して出力するものである。

＜静止画生成部１１０＞
静止画生成部１１０は、四角形の静止対象領域１０と、静止対象領域以外の画像領域２０’と、を含む輝度変動領域付与用画像を生成して出力する。輝度変動領域付与用画像は、映像生成部１２０に対して出力されるとともに、画像生成装置１００外にも出力されオブジェクト生成装置２００に入力される。静止画生成部１１０は例えば以下のステップＳ１１０１とステップＳ１１０２を行う。

ステップＳ１１０１：静止画生成部１１０は、静止対象領域１０の輝度が背景領域２０の輝度より明るくなるように、静止対象領域１０の輝度と背景領域２０の輝度とを設定する。その際、設定する静止対象領域１０の輝度と背景領域２０の輝度そのものや、静止対象領域１０の輝度と背景領域２０の輝度との大小関係が、「静止対象を背景領域よりも明るくするか暗くするかの情報」として画像生成装置１００が備える図示しない入力手段から入力されるようにしてもよいし、画像生成装置１００内の図示しない記憶部に記憶されたものを用いてもよい。設定した静止対象領域１０の輝度と背景領域２０の輝度とは、次に行うステップＳ１１０２で用いるほか、映像生成部１２０でも用いるため、映像生成部１２０に出力する。

ステップＳ１１０２：静止画生成部１１０は、まず、ステップＳ１１０１で設定した背景領域２０の輝度をもつ背景画像を生成する（ステップＳ１１０２－１）。背景画像の水平方向のピクセル数と垂直方向のピクセル数の組は、後述する映像提示装置３００が提示可能な水平方向のピクセル数と垂直方向のピクセル数の組になるようにすればよく、「背景領域の形状の情報」として画像生成装置１００が備える図示しない入力手段から入力されるようにしてもよいし、画像生成装置１００内の図示しない記憶部に記憶されたものを用いてもよい。静止画生成部１１０は、次に、ステップＳ１１０１で設定した静止対象領域１０の輝度をもつ四角形を、ステップＳ１１０２－１で生成した背景画像の中心付近に描画することにより輝度変動領域付与用画像を生成して出力する（ステップＳ１１０２－２）。例えば、描画する四角形の中心（重心）と背景画像の中心（重心）が同じ位置になるようにすればよい。静止画生成部１１０が生成する輝度変動領域付与用画像を模式的に示すと図１３（ａ）のようになる。描画する四角形の情報、例えば、水平方向のピクセル数と垂直方向のピクセル数の組は、「静止対象領域の形状の情報」として画像生成装置１００が備える図示しない入力手段から入力されるようにしてもよいし、画像生成装置１００内の図示しない記憶部に記憶されたものを用いてもよい。なお、描画された四角形の画像領域が静止対象領域１０である。

＜映像生成部１２０＞
映像生成部１２０は、静止画生成部１１０から入力された輝度変動領域付与用画像内に、静止画生成部１１０から入力された静止対象領域１０の輝度と背景領域２０との輝度に基づく輝度範囲で輝度が時間変動する輝度変動領域を設けることで重畳用映像４を生成して出力する。映像生成部１２０は例えば以下のステップＳ１２０１とステップＳ１２０２を行う。

ステップＳ１２０１：映像生成部１２０は、静止対象領域１０の左辺に沿った外側の位置に、長辺が静止対象領域１０の左辺と一致する長方形の領域を輝度変動領域として設定する。ここで設定した輝度変動領域を、以降では第１輝度変動領域３０ａとよぶ。また、映像生成部１２０は、静止対象領域１０の右辺に沿った外側の位置に、長辺が静止対象領域１０の右辺と一致する長方形の領域を輝度変動領域として設定する。ここで設定した輝度変動領域を、以降では第２輝度変動領域３０ｂとよぶ。なお、静止対象領域１０と第１輝度変動領域３０ａと第２輝度変動領域３０ｂの何れでもない領域が背景領域２０である。図１３（ａ）の輝度変動領域付与用画像に第１輝度変動領域３０ａと第２輝度変動領域３０ｂとを設定した例を模式的に示すと図１３（ｂ）のようになる。各輝度変動領域の短辺の長さ（輝度変動領域の幅）は、画像生成装置１００が生成した映像を後述する映像提示装置３００が提示したときに、当該映像を見る者の視角が0.2度またはその近傍になるように設定するのが望ましい。例えば、映像提示装置３００が提示した映像を約100センチ離れた位置から見ることを想定して設定する場合には、各輝度変動領域の幅を約3.5ミリに設定するのが望ましい。ただし、輝度変動領域の幅は任意であり、視角が0.2度の近傍以外となるように設定してもよい。しかし、輝度変動領域の視角が0.2度以上に広がるもしくは0.2度以下に狭まるにつれて、静止対象が動いているように感じられる錯覚効果が減少する。なお、輝度変動領域の幅は、「輝度変動領域の幅の情報」として画像生成装置１００が備える図示しない入力手段から入力されるようにしてもよいし、画像生成装置１００内の図示しない記憶部に記憶されたものを用いてもよい。

ステップＳ１２０２：映像生成部１２０は、静止画生成部１１０から入力された静止対象領域１０の輝度と背景領域２０の輝度に基づいて、ステップＳ１２０１で設定した輝度変動領域の輝度を時間的に変動させることで重畳用映像４を生成して出力する（ステップＳ１２０２Ａ）。または、映像生成部１２０は、静止画生成部１１０から入力された静止対象領域１０の輝度と背景領域２０の輝度に基づいて、ステップＳ１２０１で設定した輝度変動領域の輝度を時間的に変動させ、また、静止対象領域１０の輝度の輝度値を０とすることで、重畳用映像４を生成して出力する（ステップＳ１２０２Ｂ）。輝度変動領域の時間的に変動する輝度の最大値には、背景領域２０の輝度より大きくかつ入力された静止対象領域１０の輝度以下の値を設定する。輝度変動領域の時間的に変動する輝度の最小値には、輝度変動領域の時間的に変動する輝度の最大値より小さい値を設定する。輝度変動領域の時間的な変動は、正弦波状であってもよいし、三角波状であってもよいし、時間の経過に対する輝度の変化が非線形であっても線形であってもよい。また、輝度変動領域の時間的な変動は、周期的なものであってもよいし、単純増加でも単純減少でもよい。例えば、映像生成部１２０が第１輝度変動領域３０ａと第２輝度変動領域３０ｂの２つの輝度変動領域の輝度を周期的に変動させた重畳用映像４を映像提示装置３００が提示する場合、２つの輝度変動領域の輝度の変動の位相差を１８０度に設定することで、輝度が静止対象領域１０の輝度に近付いた輝度変動領域の方向に静止対象が動いているように感じさせることができ、静止対象が周期的に左右に移動するように感じさせることができる。例えば、図１３（ｃ）のように、第１輝度変動領域３０ａの輝度の最大値と第２輝度変動領域３０ｂの輝度の最大値を入力された静止対象領域１０の輝度と同じ値に設定し、第１輝度変動領域３０ａの輝度の最小値と第２輝度変動領域３０ｂの輝度の最小値を０に設定し、第１輝度変動領域３０ａの輝度の時間変動と第２輝度変動領域３０ｂの輝度の時間変動を位相差１８０度（逆位相）の正弦波状に設定することで、静止対象が周期的に左右に移動するように感じさせることができる。また例えば、第１輝度変動領域３０ａの輝度の周期的な時間変動と第２輝度変動領域３０ｂの輝度の周期的な時間変動との位相差を０度に設定することで、静止対象が拡大縮小する動きを感じさせることができる。なお、輝度変動領域の輝度を正弦波のように輝度を周期的に上下させる場合、重畳用映像４における輝度変動領域の輝度の周期的な変動の時間周波数を0.25Hz以上２Hz以下とする。

映像生成部１２０が行うステップＳ１２０２は、後述する映像提示装置３００としてCRTディスプレイやLCDディスプレイを用いる場合には、ステップＳ１２０２ＡとステップＳ１２０２Ｂの何れでもよいが、映像提示装置３００としてビデオプロジェクタを用いる場合には、ステップＳ１２０２Ｂとする必要がある。

＜＜オブジェクト生成装置２００＞＞
印刷部２１０には、画像生成装置１００が出力した輝度変動領域付与用画像が入力される。印刷部２１０は、例えば紙、木、布、ガラス、合成樹脂、金属などの平面に、入力された輝度変動領域付与用画像を印刷した印刷物を得て出力する（ステップＳ２１０）。

加工部２２０には、印刷部２１０が出力した印刷物が入力される。加工部２２０は、印刷物の静止対象領域１０が印刷された領域はそのままで、それ以外の領域を取り去るなどにより、静止対象領域１０の輪郭と略同一の輪郭を持つ対象物６０を得て出力する（ステップＳ２２０）。

なお、加工部２２０を備えない公知のプリンタをオブジェクト生成装置２００として用いて、利用者が、印刷物の静止対象領域１０が印刷された領域を、静止対象領域１０の輪郭線に沿って切り抜き、静止対象領域１０の輪郭と略同一の輪郭を持つ対象物６０を得るようにしてもよい。

＜＜映像提示装置３００＞＞
図１に示すように、画像生成装置１００が生成して出力した重畳用映像４は映像提示装置３００に入力される。例えばCRTディスプレイやLCDディスプレイのように画面を備える映像提示装置３００を用いる場合には、映像提示装置３００は、入力された重畳用映像４を映像提示装置３００が備える画面に表示する。また、例えばビデオプロジェクタを映像提示装置３００として用いる場合には、映像提示装置３００は、入力された重畳用映像４をスクリーンなどの投影面に対して投影することで、スクリーンなどの投影面に重畳用映像４を表示する。（ステップＳ３００）

＜＜錯覚呈示方法＞＞
本実施形態では、画面または投影面７０の側面から見た図である図３（ａ）と画面または投影面７０の前面から見た図である図３（ｂ）に示すように、映像提示装置３００の画面または投影面７０に、表示された重畳用映像４の静止対象領域１０の輪郭線と対象物６０の輪郭線とが略一致するように、対象物６０を配置する（ステップＳ４００）。このように配置した場合、視認される領域のうちの対象物６０が配置された領域については、映像提示装置３００が提示した重畳用映像４に含まれる静止対象領域１０の輝度ではなく、対象物６０の輝度、すなわち、対象物６０に印刷された静止対象領域１０の輝度が視認される。一方、対象物６０が配置されていない領域については、映像提示装置３００の画面または投影面７０が視認されるため、映像提示装置３００が提示した重畳用映像４に含まれる第１輝度変動領域３０ａの時間変動する輝度が視認される第１部分領域７３ａと、映像提示装置３００が提示した重畳用映像４に含まれる第２輝度変動領域３０ｂの時間変動する輝度が視認される第２部分領域７３ｂと、重畳用映像４に含まれる背景領域２０の輝度が視認される第３部分領域７２と、により構成されることになる。これにより、対象物６０に印刷された静止対象が動いているように感じさせることができる。なお、重畳用映像４に含まれる静止対象領域１０の輝度は一定であり、重畳用映像４に含まれる第１輝度変動領域３０ａや第２輝度変動領域３０ｂの輝度は時間変化するので、表示された重畳用映像４の静止対象領域１０の輪郭線と対象物６０の輪郭線とは容易に一致させることができる。

［第２実施形態］
第２実施形態では、背景領域よりも暗く見える四角形の実物体である静止対象が動いているように感じさせる形態について説明する。第２実施形態の錯覚呈示システムの構成は、図１に例示した第１実施形態の錯覚呈示システムと同じである。第２実施形態が第１実施形態と異なるのは、画像生成装置１００の静止画生成部１１０が行うステップＳ１１０１と映像生成部１２０が行うステップＳ１２０２である。以下では、第２実施形態が第１実施形態と異なる点について説明する。

ステップＳ１１０１：第２実施形態のステップＳ１１０１が第１実施形態のステップＳ１１０１と異なる点は、静止画生成部１１０が、静止対象領域１０の輝度が背景領域２０の輝度より暗くなるように、静止対象領域１０の輝度と背景領域２０の輝度とを設定することである。これ以外は第１実施形態のステップＳ１１０１と同じである。

静止画生成部１１０が生成する輝度変動領域付与用画像を模式的に示すと図１４（ａ）のようになる。また、映像生成部１２０が第１実施形態と同じステップＳ１２０１によって図１４（ａ）の輝度変動領域付与用画像に第１輝度変動領域３０ａと第２輝度変動領域３０ｂとを設定した例を模式的に示すと図１４（ｂ）のようになる。

ステップＳ１２０２：第２実施形態のステップＳ１２０２が第１実施形態のステップＳ１２０２と異なる点は、輝度変動領域の時間的に変動する輝度の最小値には背景領域２０の輝度より小さくかつ入力された静止対象領域１０の輝度以上の値に設定し、輝度変動領域の時間的に変動する輝度の最大値には輝度変動領域の時間的に変動する輝度の最小値より大きい値を設定することである。これ以外は第１実施形態のステップＳ１２０２と同じである。

例えば、図１４（ｃ）のように、第１輝度変動領域３０ａの輝度の最小値と第２輝度変動領域３０ｂの輝度の最小値を入力された静止対象領域１０の輝度と同じ値に設定し、第１輝度変動領域３０ａの輝度の最大値と第２輝度変動領域３０ｂの輝度の最大値を表現可能な最大の輝度値に設定し、第１輝度変動領域３０ａの輝度の時間変動と第２輝度変動領域３０ｂの輝度の時間変動を位相差１８０度（逆位相）の正弦波状に設定することで、静止対象が周期的に左右に移動するように感じさせることができる。また例えば、第１輝度変動領域３０ａの輝度の周期的な時間変動と第２輝度変動領域３０ｂの輝度の周期的な時間変動との位相差を０度に設定することで、静止対象が拡大縮小する動きを感じさせることができる。

［第３実施形態］
第３実施形態では、四角形の実物体である静止対象が動いているように感じさせる別の形態について説明する。第１実施形態および第２実施形態は、静止対象が印刷された実物体であり、輝度変動領域と背景領域が画面上または投影面上に表示される形態であったが、本実施形態は、静止対象および背景領域が印刷された実物体であり、輝度変動領域が画面上または投影面上に表示される形態である。図４に例示するように、第３実施形態の錯覚呈示システム４００は、画像生成装置１００とオブジェクト生成装置２００と映像提示装置３００を含む。画像生成装置１００は、静止画生成部１１０と映像生成部１２０を備える。オブジェクト生成装置２００は、少なくとも印刷部２１０を備え、加工部２２０を備えてもよい。以下、図５も参照して錯覚呈示システム４００の動作と、錯覚呈示システム４００を用いた錯覚の呈示方法について、第１実施形態および第２実施形態と異なる点を説明する。

＜＜画像生成装置１００＞＞
図４に例示するように、本実施形態の画像生成装置１００は、印刷用画像及び重畳用映像４を生成して出力するものである。

＜映像生成部１２０＞
映像生成部１２０は、例えば、第１実施形態で説明したステップＳ１２０１と、以下で説明するステップＳ１２０２により、静止画生成部１１０から入力された輝度変動領域付与用画像内に、静止画生成部１１０から入力された静止対象領域１０の輝度と背景領域２０の輝度に基づく輝度範囲で輝度が時間変動する輝度変動領域を設けることで重畳用映像４を生成して出力する。

ステップＳ１２０２：映像生成部１２０は、静止画生成部１１０から入力された静止対象領域１０の輝度と背景領域２０の輝度に基づいて、ステップＳ１２０１で設定した輝度変動領域の輝度を時間的に変動させることで重畳用映像４を生成して出力する（ステップＳ１２０２Ａ）。または、映像生成部１２０は、静止画生成部１１０から入力された静止対象領域１０の輝度と背景領域２０の輝度に基づいて、ステップＳ１２０１で設定した輝度変動領域の輝度を時間的に変動させ、また、静止対象領域１０と背景領域２０の少なくとも何れかの輝度の輝度値を０とすることで、重畳用映像４を生成して出力する（ステップＳ１２０２Ｂ）。輝度変動領域の時間的に変動する輝度は、第１実施形態または第２実施形態で説明した通りに設定する。

映像生成部１２０が行うステップＳ１２０２は、映像提示装置３００としてCRTディスプレイやLCDディスプレイを用いる場合には、ステップＳ１２０２ＡとステップＳ１２０２Ｂの何れでもよいが、映像提示装置３００としてビデオプロジェクタを用いる場合には、ステップＳ１２０２Ｂで静止対象領域１０と背景領域２０の両方の輝度の輝度値を０とすることで生成した映像を重畳用映像４として出力する必要がある。

映像生成部１２０は、また、静止画生成部１１０から入力された輝度変動領域付与用画像に対して、ステップＳ１２０１で設定した輝度変動領域が、静止対象領域１０及び背景領域２０と区別できるようにした画像を印刷用画像として生成して出力する（ステップＳ１２０３）。例えば、映像生成部１２０は、輝度変動領域付与用画像中の第１輝度変動領域３０ａと第２輝度変動領域３０ｂに対応する領域に、静止対象領域１０とも背景領域２０とも異なる輝度を設定した画像、を印刷用画像として生成して出力する。

＜＜オブジェクト生成装置２００＞＞
印刷部２１０には、画像生成装置１００が出力した印刷用画像が入力される。印刷部２１０は、例えば紙、木、布、ガラス、合成樹脂、金属などの平面に、入力された印刷用画像を印刷した印刷物を得て出力する（ステップＳ２１０）。

加工部２２０には、印刷部２１０が出力した印刷物が入力される。加工部２２０は、印刷物の静止対象領域１０が印刷された領域と背景領域２０が印刷された領域はそのままで、例えば第１輝度変動領域３０ａと第２輝度変動領域３０ｂに対応する領域を取り去るなどにより、輝度変動領域に対応する領域を光が透過するように加工処理をして得た対象物８０を出力する（ステップＳ２２０）。

なお、加工部２２０を備えない公知のプリンタをオブジェクト生成装置２００として用いて、利用者が、印刷物の静止対象領域１０が印刷された領域と背景領域２０が印刷された領域はそのままで、例えば第１輝度変動領域３０ａと第２輝度変動領域３０ｂに対応する領域を切り取って取り去るなどにより、輝度変動領域に対応する領域を光が透過するように加工処理をして、対象物８０を得るようにしてもよい。

＜＜錯覚呈示方法＞＞
本実施形態では、画面または投影面７０に直交する断面から見た図である図６（ａ）と画面または投影面７０の前面から見た図である図６（ｂ）に示すように、映像提示装置３００の画面または投影面７０に、表示された重畳用映像４の静止対象領域１０の輪郭線と対象物８０の静止対象領域１０が印刷された領域８１（対象物の第１部分領域８１）の輪郭線とが略一致するように、対象物８０を配置する（ステップＳ４００）。このように配置した場合、視認される領域のうちの対象物８０が配置された領域でありかつ光が透過するように加工処理されていない領域については、映像提示装置３００が提示した重畳用映像４に含まれる静止対象領域１０の輝度ではなく、対象物８０の輝度が視認される。すなわち、対象物の第１部分領域８１については、対象物８０に印刷された静止対象領域１０の輝度が視認される。また、対象物８０の背景領域２０が印刷された領域（対象物の第２部分領域８２）については、対象物８０に印刷された背景領域２０の輝度が視認される。一方、対象物８０が配置されていない領域や対象物８０が配置されているものの光が透過するように加工処理されている領域については、映像提示装置３００の画面または投影面７０が視認されるため、映像提示装置３００が提示した重畳用映像４に含まれる第１輝度変動領域３０ａの時間変動する輝度が視認される第１部分領域７３ａと、第２輝度変動領域３０ｂの時間変動する輝度が視認される第２部分領域７３ｂと、により構成されることになる。これにより、対象物８０に印刷された静止対象が動いているように感じさせることができる。なお、重畳用映像４に含まれる静止対象領域１０の輝度は一定であり、重畳用映像４に含まれる第１輝度変動領域３０ａや第２輝度変動領域３０ｂの輝度は時間変化するので、表示された重畳用映像４の静止対象領域１０の輪郭線と対象物８０の静止対象領域１０が印刷された領域８１の輪郭線とは容易に一致させることができる。

［第４実施形態］
第４実施形態では、任意の形状の実物体である静止対象が動いているように感じさせる一形態について説明する。第４実施形態の錯覚呈示システムの構成は、上述した実施形態の何れかと同じ構成であり、図１または図４である。第４実施形態が上述した各実施形態と異なるのは、画像生成装置１００の静止画生成部１１０が行うステップＳ１１０２－２と映像生成部１２０が行うステップＳ１２０１である。以下では、第４実施形態が第１実施形態から第３実施形態と異なる点について説明する。

静止画生成部１１０が行うステップＳ１１０２－２では、静止画生成部１１０は、ステップＳ１１０１で設定した静止対象領域１０の輝度をもつ図形を、ステップＳ１１０２－１で生成した背景画像の中心付近に描画することにより輝度変動領域付与用画像を生成して出力する（ステップＳ１１０２－２）。例えば、描画する図形の中心（重心）と背景画像の中心（重心）が同じ位置になるようにすればよい。図７（ａ）は、静止画生成部１１０が生成する輝度変動領域付与用画像１’を模式的に示した図である。描画する図形は、任意の形状でよく、「静止対象領域の形状の情報」として画像生成装置１００が備える図示しない入力手段から入力されるようにしてもよいし、画像生成装置１００内の図示しない記憶部に記憶されたものを用いてもよい。なお、描画された図形の画像領域が静止対象領域１０である。

第４実施形態の映像生成部１２０が行うステップＳ１２０１では、移動量Ｄ_Ｌと移動量Ｄ_Ｒを用いる。移動量Ｄ_Ｌと移動量Ｄ_Ｒは、画像生成装置１００が備える図示しない入力手段から入力されるようにしてもよいし、画像生成装置１００内の図示しない記憶部に記憶されたものを用いてもよい。移動量Ｄ_Ｌと移動量Ｄ_Ｒは、通常は同じ値とするので同じ１つの値を入力されるようにするか記憶しておけばよいが、異なる値としてもよく、それぞれの値を入力されるようにするか記憶しておいてもよい。

ステップＳ１２０１：映像生成部１２０は、静止対象領域１０を移動量Ｄ_Ｌだけ左側にずらして、静止対象領域１０と同じ形状の領域を得る（ステップＳ１２０１－１）。そして、映像生成部１２０は、ステップＳ１２０１－１で得た領域のうちの静止対象領域１０と重ならない領域を、輝度変動領域として設定する（ステップＳ１２０１－２）。ステップＳ１２０１－２で設定した輝度変動領域を、以降では第１輝度変動領域３０ａとよぶ。また、映像生成部１２０は、静止対象領域１０を移動量Ｄ_Ｒだけ右側にずらして、静止対象領域１０と同じ形状の領域を得る（ステップＳ１２０１－３）。そして、映像生成部１２０は、ステップＳ１２０１－３で得た領域のうちの静止対象領域１０と重ならない領域を、輝度変動領域として設定する（ステップＳ１２０１－４）。ステップＳ１２０１－４で設定した輝度変動領域を、以降では第２輝度変動領域３０ｂとよぶ。

なお、静止対象領域１０の形状によっては、ステップＳ１２０１－１で得た領域のうちの静止対象領域１０と重ならない領域と、ステップＳ１２０１－３で得た領域のうちの静止対象領域１０と重ならない領域と、に重複する領域が存在することがある。この場合には、重複する領域については、第１輝度変動領域３０ａと第２輝度変動領域３０ｂの何れか一方に含めるようにしてもよいが、第３輝度変動領域３０ｃとして設定するとよい。重複する領域を第３輝度変動領域３０ｃとして設定した場合には、映像生成部１２０が行うステップＳ１２０２で、第３輝度変動領域３０ｃの輝度も設定して重畳用映像４を生成する必要があるが、この場合のステップＳ１２０２については後述する。

また、ステップＳ１２０１－１とステップＳ１２０１－２の２ステップに分けずに、映像生成部１２０は、静止対象領域１０を移動量Ｄ_Ｌだけ左側にずらして得られる静止対象領域１０と同じ形状の領域のうちの静止対象領域１０と重ならない領域を、第１輝度変動領域３０ａとして設定してもよい。同様に、ステップＳ１２０１－３とステップＳ１２０１－４の２ステップに分けずに、映像生成部１２０は、静止対象領域１０を移動量Ｄ_Ｒだけ右側にずらして得られる静止対象領域１０と同じ形状の領域のうちの静止対象領域１０と重ならない領域を、第２輝度変動領域３０ｂとして設定してもよい。

図７（ｂ）は、映像生成部１２０が第４実施形態のステップＳ１２０１によって図７（ａ）の輝度変動領域付与用画像に第１輝度変動領域３０ａと第２輝度変動領域３０ｂとを設定した例を模式的に示した図である。

なお、輝度変動領域の幅の最大値は、画像生成装置１００が生成した映像を映像提示装置３００が提示したときに、当該映像を見る者の視角0.2度またはその近傍になるように設定するのが望ましい。例えば、映像提示装置３００が提示した映像を約100センチ離れた位置から見ることを想定して設定する場合には、輝度変動領域の幅の最大値、すなわち、上述した移動量を約3.5ミリに設定するのが望ましい。ただし、移動量は任意であり、輝度変動領域の幅の最大の視角が0.2度の近傍以外となるように設定してもよい。しかし、輝度変動領域の幅の最大の視角が0.2度以上に広がるもしくは0.2度以下に狭まるにつれて、静止対象が動いているように感じられる錯覚効果が減少する。

図７ではハートの形状をした静止対象領域１０を例にして説明したが、静止対象領域１０の形状はハートに限られず、どのような形状の静止対象領域１０であっても、画像生成装置１００に本実施形態の動作をさせることで、静止対象が動いているように感じさせる重畳用映像４を生成することができる。

また、上述したステップＳ１２０１－１とステップＳ１２０１－３では、静止対象領域１０を左側と右側にずらす例を説明したが、静止対象領域１０をある方向とその方向とは逆方向にずらせばよく、例えば、静止対象領域１０を上側と下側にずらしてもよい。

重複する領域を第３輝度変動領域３０ｃとして設定した場合のステップＳ１２０２：ステップＳ１２０１において重複する領域を第３輝度変動領域３０ｃとして設定した場合には、映像生成部１２０は、第１実施形態または第２実施形態で説明したステップＳ１２０２に加えて、各時刻について、第１実施形態または第２実施形態で説明したステップＳ１２０２で設定した第１輝度変動領域３０ａの輝度と第２輝度変動領域３０ｂの輝度の平均値を第３輝度変動領域３０ｃの輝度とすることで、重畳用映像４を生成して出力する。なお、第１輝度変動領域３０ａの輝度の時間変動と第２輝度変動領域３０ｂの輝度の時間変動を同じ振幅で逆位相とした場合には、例外的に、第３輝度変動領域３０ｃについては輝度が時間変動しない。

［第５実施形態］
第５実施形態では、任意の形状の静止対象が動いているように感じさせる映像を生成して提示する別の形態について説明する。第５実施形態の錯覚呈示システムの構成は、上述した実施形態の何れかと同じ構成であり、図１または図４である。第５実施形態が第４実施形態と異なるのは、映像生成部１２０が行うステップＳ１２０１である。以下では、第５実施形態が第４実施形態と異なる点について説明する。

第５実施形態の映像生成部１２０が行うステップＳ１２０１では、回転量θ_Ｌと回転量θ_Ｒを用いる。回転量θ_Ｌと回転量θ_Ｒは、回転の角度を表す値であり、画像生成装置１００が備える図示しない入力手段から入力されるようにしてもよいし、画像生成装置１００内の図示しない記憶部に記憶されたものを用いてもよい。回転量θ_Ｌと回転量θ_Ｒは、通常は同じ値とするので同じ１つの値を入力されるようにするか記憶しておけばよいが、異なる値としてもよく、それぞれの値を入力されるようにするか記憶しておいてもよい。

ステップＳ１２０１：映像生成部１２０は、ある中心点を中心として静止対象領域１０を回転量θ_Ｌだけ反時計回りに回転させて、静止対象領域１０と同じ形状の領域を得る（ステップＳ１２０１－１）。そして、映像生成部１２０は、ステップＳ１２０１－１で得た領域のうちの静止対象領域１０と重ならない領域を、輝度変動領域として設定する（ステップＳ１２０１－２）。ステップＳ１２０１－２で設定した輝度変動領域を、以降では第１輝度変動領域３０ａとよぶ。また、映像生成部１２０は、ステップＳ１２０１と同じ中心点を中心として静止対象領域１０を回転量θ_Ｒだけ時計回りに回転させて、静止対象領域１０と同じ形状の領域を得る（ステップＳ１２０１－３）。そして、映像生成部１２０は、ステップＳ１２０１－３で得た領域のうちの静止対象領域１０と重ならない領域を、輝度変動領域として設定する（ステップＳ１２０１－４）。ステップＳ１２０１－４で設定した輝度変動領域を、以降では第２輝度変動領域３０ｂとよぶ。

なお、静止対象領域１０の形状によっては、ステップＳ１２０１－１で得た領域のうちの静止対象領域１０と重ならない領域と、ステップＳ１２０１－３で得た領域のうちの静止対象領域１０と重ならない領域と、に重複する領域が存在することがある。この場合には、重複する領域については、第１輝度変動領域３０ａと第２輝度変動領域３０ｂの何れか一方に含めるようにしてもよいが、第３輝度変動領域３０ｃとして設定するとよい。

また、ステップＳ１２０１－１とステップＳ１２０１－２の２ステップに分けずに、映像生成部１２０は、ある中心点を中心として静止対象領域１０を回転量θ_Ｌだけ反時計回りに回転させて得られる静止対象領域１０と同じ形状の領域のうちの静止対象領域１０と重ならない領域を、第１輝度変動領域３０ａとして設定してもよい。同様に、ステップＳ１２０１－３とステップＳ１２０１－４の２ステップに分けずに、映像生成部１２０は、同じ中心点を中心として静止対象領域１０を回転量θ_Ｒだけ時計回りに回転させて得られる静止対象領域１０と同じ形状の領域のうちの静止対象領域１０と重ならない領域を、第２輝度変動領域３０ｂとして設定してもよい。回転の中心点は、静止対象領域１０の重心とすればよいが、静止対象領域１０の重心以外としてもよく、画像生成装置１００が備える図示しない入力手段から入力して指定できるようにしてもよい。画像領域を回転させる処理には、周知のアフィン転換を用いればよい。

図８（ａ）は、静止画生成部１１０が生成する輝度変動領域付与用画像１’を模式的に示した図である。図８（ｂ）は、映像生成部１２０が第５実施形態のステップＳ１２０１によって図８（ａ）の輝度変動領域付与用画像１’に第１輝度変動領域３０ａと第２輝度変動領域３０ｂとを設定した例を模式的に示した図である。

回転量は、画像生成装置１００が生成した映像を映像提示装置３００が提示したときに、輝度変動領域の幅の最大値が当該映像を見る者の視角0.2度またはその近傍になるように設定する。例えば、映像提示装置３００が提示した映像を約100センチ離れた位置から見ることを想定して設定する場合には、輝度変動領域の幅の最大値が約3.5ミリとなるように回転量を設定するのが望ましい。ただし、回転量は任意であり、輝度変動領域の幅の最大の視角が0.2度の近傍以外となるように設定してもよい。しかし、輝度変動領域の幅の最大の視角が0.2度以上に広がるもしくは0.2度以下に狭まるにつれて、静止対象が動いているように感じられる錯覚効果が減少する。

図８では四角形の静止対象領域１０を例にして説明したが、静止対象領域１０の形状は四角形に限られず、どのような形状の静止対象領域１０であっても、画像生成装置１００に本実施形態の動作をさせることで、静止対象が動いているように感じさせる重畳用映像４を生成することができる。

［第１実施形態から第５実施形態の変形例］
第１実施形態から第４実施形態では輝度変動領域を静止対象領域の左側と右側にそれぞれ配置し、第５実施形態では輝度変動領域を静止対象領域の反時計回り側と時計回り側とにそれぞれ配置した。すなわち、第１実施形態から第５実施形態では２つの輝度変動領域が静止対象領域１０に対して空間的に逆側に位置する形態を説明した。しかし、第１実施形態から第５実施形態において、第１輝度変動領域３０ａと第２輝度変動領域３０ｂのうちの何れか一方の輝度変動領域のみを用い、他方の輝度変動領域を用いないようにしてもよい。この場合には、映像生成部１２０は、第１輝度変動領域３０ａと第２輝度変動領域３０ｂのうちの何れか一方の輝度変動領域についてのみ、ステップＳ１２０１における輝度変動領域を設定する処理と、ステップＳ１２０２における輝度変動領域の輝度を時間的に変動させる処理と、を行うようにすればよいし、移動量や回転量を入力されるまたは記憶しておくようにすればよい。

［第６実施形態］
第６実施形態では、任意の形状の静止対象が動いているように感じさせるさらに別の形態について説明する。第６実施形態の錯覚呈示システムの構成は、上述した実施形態および上述した実施形態の変形例の何れかと同じ構成であり、図１または図４である。第６実施形態は、第１実施形態から第５実施形態の変形例と同様に、１つの輝度変動領域を用いる形態である。第６実施形態が第４実施形態の変形例および第５実施形態の変形例と異なるのは、映像生成部１２０が行うステップＳ１２０１である。以下では、第６実施形態が第４実施形態の変形例および第５実施形態の変形例と異なる点について説明する。

第６実施形態の映像生成部１２０が行うステップＳ１２０１では、拡大率Ｓを用いる。拡大率Ｓは、画像生成装置１００が備える図示しない入力手段から入力されるようにしてもよいし、画像生成装置１００内の図示しない記憶部に記憶されたものを用いてもよい。

ステップＳ１２０１：映像生成部１２０は、ある中心点を中心として静止対象領域１０を拡大率Ｓで拡大させて、静止対象領域１０と同じ形状の領域を得る（ステップＳ１２０１－１）。そして、映像生成部１２０は、ステップＳ１２０１－１で得た領域のうちの静止対象領域１０と重ならない領域を、輝度変動領域として設定する（ステップＳ１２０１－２）。本実施形態では、設定される輝度変動領域は１つであるが、ステップＳ１２０１－２で設定した輝度変動領域を、以降では便宜的に第１輝度変動領域３０ａとよぶ。なお、ステップＳ１２０１－１とステップＳ１２０１－２の２ステップに分けずに、映像生成部１２０は、ある中心点を中心として静止対象領域１０を拡大率Ｓで拡大させて得られる静止対象領域１０と同じ形状の領域のうちの静止対象領域１０と重ならない領域を、第１輝度変動領域３０ａとして設定してもよい。拡大の中心点は、静止対象領域１０の重心とすればよいが、静止対象領域１０の重心以外としてもよく、画像生成装置１００が備える図示しない入力手段から入力して指定できるようにしてもよい。画像領域を拡大させる処理には、周知のアフィン転換を用いればよい。

図９（ａ）は、静止画生成部１１０が生成する輝度変動領域付与用画像１’を模式的に示した図である。図９（ｂ）は、映像生成部１２０が第６実施形態のステップＳ１２０１によって図９（ａ）の輝度変動領域付与用画像１’に第１輝度変動領域３０ａを設定した例を模式的に示した図である。

拡大率は、画像生成装置１００が生成した映像を映像提示装置３００が提示したときに、輝度変動領域の幅の最大値が当該映像を見る者の視角0.2度またはその近傍になるように設定する。例えば、映像提示装置３００が提示した映像を約100センチ離れた位置から見ることを想定して設定する場合には、輝度変動領域の幅の最大値が約3.5ミリとなるように拡大率を設定するのが望ましい。ただし、拡大率は任意であり、輝度変動領域の幅の最大の視角が0.2度の近傍以外となるように設定してもよい。しかし、輝度変動領域の幅の最大の視角が0.2度以上に広がるもしくは0.2度以下に狭まるにつれて、静止対象が動いているように感じられる錯覚効果が減少する。

図９ではハートの形状をした静止対象領域１０を例にして説明したが、静止対象領域１０の形状はハートに限られず、どのような形状の静止対象領域１０であっても、画像生成装置１００の映像生成部１２０に本実施形態の動作をさせることで、静止対象が動いているように感じさせる重畳用映像４を生成することができる。

［第７実施形態］
第７実施形態では、任意の形状の静止対象が動いているように感じさせるさらに別形態について説明する。第７実施形態の錯覚呈示システムの構成は、上述した実施形態および変形例の何れかと同じ構成であり、図１または図４である。第７実施形態が上述した各実施形態および変形例と異なるのは、映像生成部１２０が行うステップＳ１２０２において設定する輝度変動領域の時間的に変動する輝度である。以下では、第７実施形態が上述した各実施形態および変形例と異なる点について説明する。

静止画生成部１１０が、静止対象領域１０の輝度が背景領域２０の輝度より明るくなるように、静止対象領域１０の輝度と背景領域２０の輝度とを設定した場合には、映像生成部１２０は、輝度変動領域の時間的に変動する輝度の最大値には背景領域２０の輝度以下の値を設定し、輝度変動領域の時間的に変動する輝度の最小値には輝度変動領域の時間的に変動する輝度の最大値より小さい値を設定する。すなわち、第１輝度変動領域３０ａの時間的に変動する輝度の最大値と最小値、及び、第２輝度変動領域３０ｂの時間的に変動する輝度の最大値と最小値は、縦軸を静止画生成部１１０が設定した静止対象領域１０の輝度を相対輝度１とし輝度値０を相対輝度０とした相対輝度とした図１０（ｂ）における矢印の範囲内に収まるように設定する。図１０（ａ）は、縦軸を静止対象領域１０の輝度を相対輝度１とし輝度値０を相対輝度０とした相対輝度とし、横軸を時間としたときの、第１輝度変動領域３０ａの輝度の最大値と第２輝度変動領域３０ｂの輝度の最大値を背景領域２０の輝度と同じ値に設定し、第１輝度変動領域３０ａの輝度の最小値と第２輝度変動領域３０ｂの輝度の最小値を０に設定し、第１輝度変動領域３０ａの輝度の時間変動と第２輝度変動領域３０ｂの輝度の時間変動を位相差１８０度（逆位相）の正弦波状に設定した場合の、実物体である静止対象領域１０と、重畳用映像４に含まれる背景領域２０または実物体である背景領域２０と、重畳用映像４に含まれる第１輝度変動領域３０ａと、重畳用映像４に含まれる第２輝度変動領域３０ｂと、の輝度を表す図である。例えば第１実施形態に基づく本実施形態であれば、このように位相差を１８０度に設定することで静止対象が左右に動いているように感じさせることができ、また例えば、第１輝度変動領域３０ａの輝度の周期的な時間変動と第２輝度変動領域３０ｂの輝度の周期的な時間変動との位相差を０度に設定することで、静止対象が拡大縮小する動きを感じさせることができる。

静止画生成部１１０が、静止対象領域１０の輝度が背景領域２０の輝度より暗くなるように、静止対象領域１０の輝度と背景領域２０の輝度とを設定した場合には、映像生成部１２０は、輝度変動領域の時間的に変動する輝度の最小値には背景領域２０の輝度以上の値に設定し、輝度変動領域の時間的に変動する輝度の最大値には輝度変動領域の時間的に変動する輝度の最小値より大きい値を設定する。すなわち、第１輝度変動領域３０ａの時間的に変動する輝度の最大値と最小値、及び、第２輝度変動領域３０ｂの時間的に変動する輝度の最大値と最小値は、縦軸を静止画生成部１１０が設定した静止対象領域１０の輝度を相対輝度０とし表現可能な最大の輝度を相対輝度１とした相対輝度とした図１１（ｂ）における矢印の範囲内に収まるように設定する。図１１（ａ）は、縦軸を静止対象領域１０の輝度を相対輝度０とし表現可能な最大の輝度を相対輝度１とした相対輝度とし、横軸を時間としたときの、第１輝度変動領域３０ａの輝度の最小値と第２輝度変動領域３０ｂの輝度の最小値を背景領域２０の輝度と同じ値に設定し、第１輝度変動領域３０ａの輝度の最大値と第２輝度変動領域３０ｂの輝度の最大値を表現可能な最大の輝度値に設定し、第１輝度変動領域３０ａの輝度の時間変動と第２輝度変動領域３０ｂの輝度の時間変動を位相差１８０度（逆位相）の正弦波状に設定した場合の、実物体である静止対象領域１０と、重畳用映像４に含まれる背景領域２０または実物体である背景領域２０と、重畳用映像４に含まれる第１輝度変動領域３０ａと、重畳用映像４に含まれる第２輝度変動領域３０ｂと、の輝度を表す図である。例えば第２実施形態に基づく本実施形態であれば、このように位相差を１８０度に設定することで静止対象が左右に動いているように感じさせることができ、また例えば、第１輝度変動領域３０ａの輝度の周期的な時間変動と第２輝度変動領域３０ｂの輝度の周期的な時間変動との位相差を０度に設定することで、静止対象が拡大縮小する動きを感じさせることができる。

第１輝度変動領域３０ａの輝度と第２輝度変動領域３０ｂの輝度とを図１３（ｃ）や図１４（ｃ）のように時間変動させた場合、静止対象領域１０と第１輝度変動領域３０ａとの輝度が等しくなった時には静止対象が第１輝度変動領域３０ａの方向にあり、静止対象領域１０と第２輝度変動領域３０ｂとの輝度が等しくなった時には静止対象が第２輝度変動領域３０ｂの方向にあるように、動いて感じられる。これは一般にアニメーションにおける運動表現として有名な仮現運動が生じるためであると考えられる。図１２の３枚の映像フレームを同じ空間位置に（ａ），（ｂ），（ｃ）の順に時間的に連続して表示すると、１フレーム目である図１２（ａ）では、静止対象領域１０の右側の辺に接する第２輝度変動領域３０ｂの輝度が静止対象領域１０の輝度と等しいので、静止対象が右側へ寄って見える。その後、１フレーム目である図１２（ａ）から２フレーム目である図１２（ｂ）を経て３フレーム目である図１２（ｃ）にかけては、第２輝度変動領域３０ｂの輝度が静止対象領域１０の輝度から遠くなり、第１輝度変動領域３０ａの輝度が静止対象領域１０の輝度に近づき、３フレーム目である図１２（ｃ）では、静止対象領域１０の左側の辺に接する第１輝度変動領域３０ａの輝度が静止対象領域１０の輝度と等しいので、静止対象が左側へ寄って見える。この見かけの位置の移動を連続的に知覚することで、静止対象が移動して知覚されると考えられる。図１２（ａ）は図１４（ｃ）のフレーム番号４に対応し、図１２（ｂ）は図１４（ｃ）のフレーム番号１０に対応し、図１２（ｃ）は図１４（ｃ）のフレーム番号１２に対応することから、図１４（ｃ）のように第１輝度変動領域３０ａの輝度と第２輝度変動領域３０ｂの輝度とを時間変動させることで、静止対象が左右に周期的に動いているように感じられると考え得られる。図１３についても図１４と同様である。しかしながら、静止対象と輝度変動領域との間で仮現運動が成立しない場合でも、静止対象が動いているように感じさせることができるのが、本実施形態の特徴である。

なお、ステップＳ１２０１において重複する領域を第３輝度変動領域３０ｃとして設定した場合には、第４実施形態で説明したのと同様に、映像生成部１２０は、第１輝度変動領域３０ａの輝度と第３輝度変動領域３０ｂの輝度を上述した通りに時間的に変動させることに加えて、各時刻について、第１輝度変動領域３０ａの輝度と第２輝度変動領域３０ｂの輝度の平均値を第３輝度変動領域３０ｃの輝度とすることで、重畳用映像４を生成して出力する。第４実施形態で説明したのと同様に、第１輝度変動領域３０ａの輝度の時間変動と第２輝度変動領域３０ｂの輝度の時間変動を同じ振幅で逆位相とした場合には、例外的に、第３輝度変動領域３０ｃについては輝度が時間変動しない。

［その他の変形例］
本発明は上述の実施形態およびその変形例に限定されるものではない。例えば、静止対象領域１０の輝度は、一様であってもよいし一様でなくてもよい。すなわち、静止画生成部１１０がステップＳ１１０２－２で描画する図形は、平均輝度がステップＳ１１０１で設定した静止対象領域１０の輝度であればよく、図形内の全画素の輝度が同じであってもよいし、例えば模様や絵柄を含むなどにより図形内の画素間で輝度の異なりがあってもよい。また、静止対象領域１０の色は、一様であってもよいし一様でなくてもよい。

また、背景領域２０の輝度は、一様であってもよいし一様でなくてもよい。すなわち、静止画生成部１１０がステップＳ１１０２－１で生成する背景画像は、平均輝度がステップＳ１１０１で設定した背景領域２０の輝度であればよく、背景画像内の全画素の輝度が同じであってもよいし、例えば模様や絵柄を含むなどにより背景画像内の画素間で輝度の異なりがあってもよい。また、背景領域２０の色は、一様であってもよいし一様でなくてもよい。

例えば、模様や絵柄を含む図形を静止対象領域１０とする場合には、画像生成装置１００が備える図示しない入力手段から静止対象領域１０とするための画像である静止対象画像が入力されるようにして、静止画生成部１１０は、ステップＳ１１０１では、入力された静止対象画像の平均輝度を求めて、求めた静止対象画像の平均輝度を静止対象領域１０の輝度として設定して、ステップＳ１１０２－２では、入力された静止対象画像を背景画像の中心付近に描画することにより輝度変動領域付与用画像を生成すればよい。

また、例えば、背景領域２０が模様や絵柄を含むようにする場合には、画像生成装置１００が備える図示しない入力手段から背景画像が入力されるようにして、静止画生成部１１０は、ステップＳ１１０１では、入力された背景画像の平均輝度を求めて、求めた背景画像の平均輝度を背景領域２０の輝度として設定して、背景画像を生成するステップＳ１１０２－１を省略し、ステップＳ１１０２－２では、ステップＳ１１０２－１で生成した背景画像に代えて、入力された背景画像を用いるようにすればよい。

なお、模様や絵柄を含む図形を静止対象領域１０とし、かつ、背景領域２０が模様や絵柄を含むようにする場合には、映像生成部１２０は、ステップＳ１２０２において、ステップＳ１１０１で設定した静止対象領域１０の輝度が背景領域２０の輝度より明るい場合には、第１実施形態で説明したように、または、第７実施形態で静止対象領域１０の輝度が背景領域２０の輝度より明るくなるように静止対象領域１０の輝度と背景領域２０の輝度とを設定した場合の処理として説明したように、ステップＳ１１０１で設定した静止対象領域１０の輝度が背景領域２０の輝度より暗い場合には、第２実施形態で説明したように、または、第７実施形態で静止対象領域１０の輝度が背景領域２０の輝度より暗くなるように静止対象領域１０の輝度と背景領域２０の輝度とを設定した場合の処理として説明したように、第１輝度変動領域３０ａと第２輝度変動領域３０ｂの輝度を時間的に変動させるようにすればよい。

また、輝度変動領域の輝度は、一様であるほうがよいが、必ずしも一様でなくてもよい。すなわち、映像生成部１２０がステップＳ１２０２で時間的に変動させる各輝度変動領域の輝度は、各時刻について、各輝度変動領域内の全画素の輝度が同じであるほうがよいが、各時刻について、各輝度変動領域内において画素間で輝度の異なりがあってもよい。また、各輝度変動領域の色は、一様であってもよいし一様でなくてもよい。

その他、上述の各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。

［ハードウェアおよびプログラム］
上記の画像生成装置は、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）等のプロセッサ（ハードウェア・プロセッサ）およびＲＡＭ（random-access memory）・ＲＯＭ（read-only memory）等のメモリ等を備える汎用または専用のコンピュータが所定のプログラムを実行することで構成される。このコンピュータは１個のプロセッサやメモリを備えていてもよいし、複数個のプロセッサやメモリを備えていてもよい。このプログラムはコンピュータにインストールされてもよいし、予めＲＯＭ等に記録されていてもよい。また、ＣＰＵのようにプログラムが読み込まれることで機能構成を実現する電子回路（circuitry）ではなく、プログラムを用いることなく処理機能を実現する電子回路を用いて一部またはすべての処理部が構成されてもよい。１個の画像生成装置を構成する電子回路が複数のＣＰＵを含んでいてもよい。

上述の画像生成装置の構成をコンピュータによって実現する場合、画像生成装置が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体の例は、非一時的な（non-transitory）記録媒体である。このような記録媒体の例は、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等である。

このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したＤＶＤ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。

このようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、まず、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶装置に格納する。処理の実行時、このコンピュータは、自己の記憶装置に格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。このプログラムの別の実行形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるＡＳＰ（Application Service Provider）型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。

コンピュータ上で所定のプログラムを実行させて本装置の処理機能が実現されるのではなく、これらの処理機能の少なくとも一部がハードウェアで実現されてもよい。

［まとめ］
第１，２，４，５実施形態、それらの変形例、第６，７実施形態の錯覚呈示システム４００は、対象物６０と、対象物６０と略同一の輪郭を持つ静止対象領域１０と、静止対象領域１０の輪郭に沿った少なくとも１つの輝度変動領域３０ａ，３０ｂ，３０ｃと、静止対象領域１０および輝度変動領域３０ａ，３０ｂ，３０ｃ以外の背景領域２０と、を含み、輝度変動領域３０ａ，３０ｂ，３０ｃの輝度が対象物６０の輝度と背景領域２０の輝度とに基づく輝度範囲で時間変動する重畳用映像４を提示する映像提示装置３００と、を有する。対象物６０と重畳用映像４とは、映像提示装置３００が提示した重畳用映像４の静止対象領域の輪郭と対象物６０の輪郭とが略一致するように呈示される。例えば、（１）対象物６０の輝度は背景領域２０よりも明るく、輝度変動領域３０ａ，３０ｂ，３０ｃの輝度の最大値が背景領域２０の輝度以下である。または、（２）対象物６０の輝度が背景領域２０よりも暗く、輝度変動領域３０ａ，３０ｂ，３０ｃの輝度の最小値が背景領域２０の輝度以上である。

第３～５実施形態、それらの変形例、第６，７実施形態の錯覚呈示システム４００は、第１部分領域８１と、第１部分領域８１の輪郭に沿った光が透過する少なくとも１つの領域および第１部分領域８１以外の領域である第２部分領域８２と、を含む対象物８０と、対象物８０と略同一の輪郭を持つ静止対象領域１０と、前記光が透過する領域と略同一の輪郭を持つ少なくとも１つの輝度変動領域３０ａ，３０ｂ，３０ｃと、静止対象領域１０および輝度変動領域３０ａ，３０ｂ，３０ｃ以外の背景領域２０と、を含み、輝度変動領域３０ａ，３０ｂ，３０ｃの輝度が対象物８０の第１部分領域８１の輝度と対象物８０の第２部分領域８２の輝度とに基づく輝度範囲で時間変動する重畳用映像４を提示する映像提示装置３００と、を有する。対象物８０と重畳用映像４は、映像提示装置３００が提示した重畳用映像４の静止対象領域１０の輪郭と対象物８０の第１部分領域８１の輪郭とが略一致するように呈示される。例えば、（１）第１部分領域８１の輝度が第２部分領域８２よりも明るく、輝度変動領域３０ａ，３０ｂ，３０ｃの輝度の最大値が第２部分領域８２の輝度以下であるか、または、（２）第１部分領域８１の輝度が第２部分領域８２よりも暗く、輝度変動領域３０ａ，３０ｂ，３０ｃの輝度の最小値が第２部分領域８２の輝度以上である。

例えば、輝度変動領域３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、静止対象領域１０の移動および／または拡大により得られる少なくとも１つの領域のうち、静止対象領域１０と重ならない部分である。静止対象領域１０の移動は、第４実施形態で例示したような静止対象領域１０に含まれる各点の並進移動であってもよいし、第５実施形態で例示したような静止対象領域１０の回転であってもよいし、静止対象領域１０に含まれる各点の並進移動と静止対象領域１０の回転との組み合わせであってもよい。例えば、輝度変動領域３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、（Ａ）静止対象領域１０に含まれた各点を並進移動させて得られる１個または複数個の領域のうち、静止対象領域１０と重ならない部分であってもよいし、（Ｂ）静止対象領域１０を１個または複数個の点を中心にそれぞれ回転させて得られる１個または複数個の領域のうち、静止対象領域１０と重ならない部分であってもよいし、（Ｃ）静止対象領域１０に含まれた各点を並進移動させるとともに１個または複数個の点を中心にそれぞれ回転させて得られる１個または複数個の領域のうち、静止対象領域１０と重ならない部分であってもよい。なお、静止対象領域１０の移動は、静止対象領域１０に含まれる１個または複数個の部分領域を対象としてもよい。この場合、それぞれの部分領域の移動は、部分領域の各点の並進移動であってもよいし、部分領域の回転であってもよいし、部分領域の各点の並進移動と回転との組み合わせであってもよい。

第１～第５実施形態で例示したように１個の静止対象領域１０に対して複数個の輝度変動領域が設けられてもよいし、第１実施形態から第５実施形態の変形例で例示したように、１個の静止対象領域１０に対して１個の輝度変動領域３０ａのみが設けられてもよい。

１００ 画像生成装置
３００ 映像提示装置
２００ オブジェクト生成装置
４００ 錯覚呈示システム

Claims (7)

1. 対象物と、
   前記対象物と略同一の輪郭を持つ静止対象領域と、前記静止対象領域の輪郭に沿った少なくとも１つの輝度変動領域と、前記静止対象領域および前記輝度変動領域以外の背景領域と、を含み、前記輝度変動領域の輝度が前記対象物の輝度と前記背景領域の輝度とに基づく輝度範囲で時間変動する重畳用映像を提示する映像提示装置と、を有し、
   前記対象物と前記重畳用映像とは、前記映像提示装置が提示した前記重畳用映像の前記静止対象領域の輪郭と前記対象物の輪郭とが略一致するように呈示される、錯覚呈示システム。
2. 第１部分領域と、前記第１部分領域の輪郭に沿った光が透過する少なくとも１つの領域および前記第１部分領域以外の領域である第２部分領域と、を含む対象物と、
   前記対象物と略同一の輪郭を持つ静止対象領域と、前記光が透過する領域と略同一の輪郭を持つ少なくとも１つの輝度変動領域と、前記静止対象領域および前記輝度変動領域以外の背景領域と、を含み、前記輝度変動領域の輝度が前記対象物の前記第１部分領域の輝度と前記対象物の前記第２部分領域の輝度とに基づく輝度範囲で時間変動する重畳用映像を提示する映像提示装置と、を有し、
   前記対象物と前記重畳用映像は、前記映像提示装置が提示した前記重畳用映像の前記静止対象領域の輪郭と前記対象物の前記第１部分領域の輪郭とが略一致するように呈示される、錯覚呈示システム。
3. 請求項１の錯覚呈示システムであって、
   （１）前記対象物の輝度が前記背景領域よりも明るく、前記輝度変動領域の輝度の最大値が前記背景領域の輝度以下であるか、または、
   （２）前記対象物の輝度が前記背景領域よりも暗く、前記輝度変動領域の輝度の最小値が前記背景領域の輝度以上である、錯覚呈示システム。
4. 請求項２の錯覚呈示システムであって、
   （１）前記第１部分領域の輝度が前記第２部分領域よりも明るく、前記輝度変動領域の輝度の最大値が前記第２部分領域の輝度以下であるか、または、
   （２）前記第１部分領域の輝度が前記第２部分領域よりも暗く、前記輝度変動領域の輝度の最小値が前記第２部分領域の輝度以上である、錯覚呈示システム。
5. 請求項１から４の何れかの錯覚呈示システムであって、
   前記輝度変動領域は、前記静止対象領域の移動および／または拡大により得られる少なくとも１つの領域のうち、前記静止対象領域と重ならない部分である、錯覚呈示システム。
6. 対象物と映像提示装置とを用いた錯覚呈示方法であって、
   前記映像提示装置が、前記対象物と略同一の輪郭を持つ静止対象領域と、前記静止対象領域の輪郭に沿った少なくとも１つの輝度変動領域と、前記静止対象領域および前記輝度変動領域以外の背景領域と、を含み、前記輝度変動領域の輝度が前記対象物の輝度と前記背景領域の輝度とに基づく輝度範囲で時間変動する重畳用映像を提示するステップを有し、
   前記対象物と前記重畳用映像とを、前記映像提示装置が提示した前記重畳用映像の前記静止対象領域の輪郭と前記対象物の輪郭とが略一致するように呈示する、錯覚呈示方法。
7. 対象物と映像提示装置とを用いた錯覚呈示方法であって、
   前記対象物は、第１部分領域と、前記第１部分領域の輪郭に沿った光が透過する少なくとも１つの領域および前記第１部分領域以外の領域である第２部分領域と、を含むものであり、
   前記映像提示装置が、前記対象物と略同一の輪郭を持つ静止対象領域と、前記光が透過する領域と略同一の輪郭を持つ少なくとも１つの輝度変動領域と、前記静止対象領域および前記輝度変動領域以外の背景領域と、を含み、前記輝度変動領域の輝度が前記対象物の前記第１部分領域の輝度と前記対象物の前記第２部分領域の輝度とに基づく輝度範囲で時間変動する重畳用映像を提示するステップを有し、
   前記対象物と前記重畳用映像を、前記映像提示装置が提示した前記重畳用映像の前記静止対象領域の輪郭と前記対象物の前記第１部分領域の輪郭とが略一致するように呈示する、錯覚呈示方法。

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