JP7472899B2 - 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム - Google Patents
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Description
[実施形態に係る表示システムの概要]
図1は、実施形態に係る情報処理装置を備える表示システムの概略構成を示す図である。図1に示す表示システム100は、観察者200に対して、表示装置10から出射させた光線群によって3次元物体を立体的に視認させる。表示システム100は、表示装置10と、計測装置20と、情報処理装置30と、を備える。情報処理装置30は、表示装置10及び計測装置20と通信可能に構成されている。
図2は、実施形態に係る情報処理装置30の構成の一例を示す図である。図2に示す情報処理装置30は、例えば、専用または汎用コンピュータである。情報処理装置30は、通信部31と、記憶部32と、制御部33と、を備える。情報処理装置30は、例えば、表示装置10の外部に設けられているが、これに限定されない。例えば、情報処理装置30は、表示装置10に組み込まれてもよい。情報処理装置30の制御部33は、通信部31及び記憶部32と電気的に接続されている。
図3は、実施形態に係る情報処理装置30における視点位置を説明するための図である。図3に示すxy座標系は、表示装置10の液晶パネル11の面における平面座標を定義する。xy座標系は、ディスプレイ座標系の一例である。xy座標系は、表示装置10の液晶パネル11の長辺に沿った水平方向のx軸と、液晶パネル11の短辺に沿った垂直方向のy軸と、を有する。st座標系は、表示装置10から距離dだけ離れた観察者200の左右の眼201を通り、xy座標系と平行な座標系である。st座標系は、視点座標系の一例である。st座標系は、表示装置10から距離dだけ離れた観察者200の視点の奥行きに定義される平面座標である。st座標系は、水平方向に沿ったs軸と、垂直方向に沿ったt軸と、を有する。
R(x,y,s,t)⇔f(P) ・・・式(1)
図6は、実施形態に係る情報処理装置30の光線と画像と視点位置との関係の一例を説明するための図である。図6に示す一例では、表示装置10は、画像Gを表示している。画像Gは、例えば、動画、静止画等を含む。画像Gは、奥に位置する車両と当該車両の手前に位置する人間とを含む画像となっている。画像Gは、車両及び人間が放つ光線を再現するための画像である。そして、表示装置10を観察する観察者200は、左眼の視点位置EPlがst座標系のs軸の点(2,t)、右眼の視点位置EPrがst座標系のs軸の点(6,t)に位置している。なお、図6に示す一例では、説明を簡単化するため、st座標系のt軸における座標を固定している。
次に、実施形態に係る表示システム100の動作の一例について、図8を参照して説明する。図8は、実施形態に係る情報処理装置30による光線と画像と視点位置との関係を説明するための図である。図8に示す一例では、表示装置10は、図6に示した画像Gを表示している、図8に示す場面SN1では、表示装置10を観察する観察者200は、左眼の視点位置EPlがst座標系のs軸の点(2,t)、右眼の視点位置EPrがst座標系のs軸の点(6,t)に位置している。なお、図8に示す一例では、説明を簡単化するため、st座標系のt軸における座標を固定している。
図9は、実施形態の変形例(1)に係る情報処理装置30による光線と領域と視点位置との関係を説明するための図である。図9に示す一例では、表示装置10は、図6に示した画像Gを表示している、図9に示す一例では、表示装置10を観察する観察者200は、左眼の視点位置EPlがst座標系のs軸の点(2,t)、右眼の視点位置EPrがst座標系のs軸の点(6,t)に位置している。なお、図9に示す一例では、説明を簡単化するため、st座標系のt軸における座標を固定している。
図10は、実施形態の変形例(2)に係る情報処理装置30による光線と領域と視点位置との関係を説明するための図である。図10に示す一例では、表示装置10は、図6に示した画像Gを表示している、図10に示す一例では、表示装置10を観察する観察者200は、左眼の視点位置EPlがst座標系のs軸の点(2,t)、右眼の視点位置EPrがst座標系のs軸の点(6,t)に位置している。なお、図10に示す一例では、説明を簡単化するため、st座標系のt軸における座標を固定している。
図11は、実施形態の変形例(3)に係る情報処理装置30の光線と領域と視点位置との関係を説明するための図である。図11に示す一例では、表示装置10は、図6に示した画像Gを表示している、図11に示す場面SN11では、観察者200は、静止した状態で表示装置10を観察している。すなわち、観察者200の視点位置EPl,EPrは、移動範囲が小さい静止した状態となっている。観察者200は、左眼の視点位置EPlがst座標系のs軸の点(2,t)、右眼の視点位置EPrがst座標系のs軸の点(6,t)に位置している。なお、図11に示す一例では、説明を簡単化するため、st座標系のt軸における座標を固定している。
実施形態の変形例(4)に係る情報処理装置30は、複数の観察者200に対して光線群を再現させる場合について説明する。
上述してきた第1から第4の実施形態に係る情報処理装置30は、例えば図13に示すような構成のコンピュータ1000によって実現してもよい。以下、実施形態に係る情報処理装置30を例に挙げて説明する。図13は、情報処理装置30の機能を実現するコンピュータ1000の一例を示すハードウェア構成図である。コンピュータ1000は、CPU1100、RAM1200、ROM(Read Only Memory)1300、HDD(Hard Disk Drive)1400、通信インターフェイス1500、及び入出力インターフェイス1600を有する。コンピュータ1000の各部は、バス1050によって接続される。
情報処理装置30は、3次元物体が放つ光線を再現する表示装置の観察者の視点位置を特定する特定部331と、特定部331によって特定された視点位置を基準とし、観察者200による3次元物体の立体視を可能とする領域Eを設定する設定部332と、設定部332によって設定された領域Eの内部からは3次元物体の立体視を可能とし、領域の外部からは3次元物体の立体視を不可能とする光線群Lを表示装置10に出射させる制御を行う表示制御部333と、を備える。
(1)
3次元物体が放つ光線を再現する表示装置の観察者の視点位置を特定する特定部と、
前記特定部によって特定された前記視点位置を基準とし、前記観察者による前記3次元物体の立体視を可能とする領域を設定する設定部と、
前記設定部によって設定された前記領域の内部からは前記3次元物体の立体視を可能とし、前記領域の外部からは前記3次元物体の立体視を不可能とする光線群を前記表示装置に出射させる制御を行う表示制御部と、
を備える情報処理装置。
(2)
前記表示制御部は、前記表示装置が前記領域の内部を前記観察者に向かって通過する前記光線群を出射するための画素値を算出し、当該画素値に基づいて前記表示装置を制御する
前記(1)に記載の情報処理装置。
(3)
前記観察者の視点位置の移動を検出する検出部をさらに備え、
前記設定部は、前記検出部によって前記視点位置の移動を検出すると、移動後の前記視点位置を基準として前記領域を設定し、
前記表示制御部は、移動後の前記視点位置に応じた前記領域が前記設定部によって設定されると、当該領域の内部からの前記3次元物体の立体視を可能とする前記光線群を前記表示装置に出射させる制御を行う
前記(1)または(2)に記載の情報処理装置。
(4)
前記設定部は、前記検出部によって前記領域の内部から外部への前記視点位置の移動を検出すると、移動後の前記視点位置を基準として前記領域を設定する
前記(3)に記載の情報処理装置。
(5)
前記表示制御部は、前記視点位置の移動に応じた前記領域が前記設定部によって設定されると、当該領域を通過する現状の前記光線群と前記3次元物体を再現したい仮想光線群とを比較し、比較結果を前記表示装置から出射させる前記光線群に反映させる
前記(3)または(4)に記載の情報処理装置。
(6)
前記表示制御部は、前記表示装置から前記領域を通過する現状の前記光線群を算出し、算出した現状の前記光線群と前記仮想光線群との誤差が変更条件を満たす場合、当該誤差を小さくするように、前記表示装置から出射する前記光線群を変更させる
前記(5)に記載の情報処理装置。
(7)
前記設定部は、前記特定部によって特定された前記観察者の両眼の前記視点位置を含む1つの前記領域を設定する
前記(1)から(6)のいずれかに記載の情報処理装置。
(8)
前記設定部は、前記特定部によって特定された前記視点位置の精度に基づいて、相異なる大きさの前記領域を設定する
前記(1)から(7)のいずれかに記載の情報処理装置。
(9)
前記設定部は、前記検出部によって前記視点位置の移動が検出されている場合、前記視点位置が静止している場合よりも大きな前記領域を設定する
前記(3)に記載の情報処理装置。
(10)
前記検出部は、複数の前記観察者の前記視点位置を検出し、
前記設定部は、複数の前記観察者のそれぞれに対応した複数の前記領域を設定し、
前記表示制御部は、前記設定部によって設定された複数の前記領域の内部からは前記3次元物体の立体視を可能とし、複数の前記領域の外部からは前記3次元物体の立体視を不可能とする光線群を前記表示装置に出射させる制御を行う
前記(3)に記載の情報処理装置。
(11)
3次元物体が放つ光線を再現する表示装置を制御する情報処理装置によって実行される情報処理方法であって、
前記表示装置の観察者の視点位置を特定するステップと、
特定された前記視点位置を基準とし、前記観察者による前記3次元物体の立体視を可能とする領域を設定するステップと、
設定された前記領域の内部からは前記3次元物体の立体視を可能とし、前記領域の外部からは前記3次元物体の立体視を不可能とする光線群を前記表示装置に出射させる制御を行うステップと、
を含む情報処理方法。
(12)
3次元物体が放つ光線を再現する表示装置を制御する情報処理装置に、
前記表示装置の観察者の視点位置を特定するステップと、
特定された前記視点位置を基準とし、前記観察者による前記3次元物体の立体視を可能とする領域を設定するステップと、
設定された前記領域の内部からは前記3次元物体の立体視を可能とし、前記領域の外部からは前記3次元物体の立体視を不可能とする光線群を前記表示装置に出射させる制御を行うステップと、
を実行させるプログラム。
(13)
3次元物体が放つ光線を再現する表示装置と、
前記表示装置を制御する情報処理装置と、
を備える表示システムであって、
前記情報処理装置は、
前記表示装置の観察者の視点位置を特定する特定部と、
前記特定部によって特定された前記視点位置を基準とし、前記観察者による前記3次元物体の立体視を可能とする領域を設定する設定部と、
前記設定部によって設定された前記領域の内部からは前記3次元物体の立体視を可能とし、前記領域の外部からは前記3次元物体の立体視を不可能とする光線群を前記表示装置に出射させる制御を行う表示制御部と、
を備える表示システム。
11 液晶パネル
20 計測装置
30 情報処理装置
31 通信部
32 記憶部
33 制御部
200 観察者
331 特定部
332 設定部
333 表示制御部
334 検出部
E 領域
EP 視点位置
L 光線群
Claims (11)
- 3次元物体が放つ光線を再現する表示装置の観察者の視点位置を特定する特定部と、
前記特定部によって特定された前記視点位置を含む立体視領域と、前記立体視領域の外部の非立体視領域を設定する設定部と、
前記設定部によって設定された前記立体視領域に前記3次元物体の立体視画像を表す光線群を出射し、前記非立体視領域に前記3次元物体の非立体視画像を表す光線群を前記表示装置に出射させる制御を行う表示制御部と、
前記観察者の視点位置の移動を検出する検出部と、
を備え、
前記設定部は、前記検出部によって前記視点位置の移動を検出すると、移動後の前記視点位置を基準として前記立体視領域および前記非立体視領域を再設定する、
情報処理装置。 - 前記表示制御部は、前記表示装置が前記立体視領域の内部を前記観察者に向かって通過する前記光線群を出射するための画素値を算出し、当該画素値に基づいて前記表示装置を制御する
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記設定部は、前記検出部によって前記立体視領域から前記非立体視領域への前記視点位置の移動を検出すると、移動後の前記視点位置を基準として前記立体視領域を設定する
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記表示制御部は、前記視点位置の移動に応じた前記立体視領域が前記設定部によって設定されると、当該立体視領域を通過する現状の前記光線群を出射させる画素値と前記3次元物体を再現したい仮想光線群を出射させる画素値とを比較し、比較結果を前記表示装置から出射させる前記光線群に係る画素値に反映させる
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記表示制御部は、前記表示装置から前記立体視領域を通過する現状の前記光線群を出射させる画素値を算出し、算出した現状の前記光線群を出射させる画素値と前記仮想光線群を出射させる画素値との誤差が変更条件を満たす場合、当該誤差を小さくするように、前記表示装置から出射する前記光線群に係る画素値を変更させる
請求項4に記載の情報処理装置。 - 前記設定部は、前記特定部によって特定された前記観察者の両眼の前記視点位置を含む1つの前記立体視領域を設定する
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記設定部は、前記特定部によって特定された前記視点位置の精度が低い場合、前記特定部によって特定された前記視点位置の精度が高い場合よりも大きな前記立体視領域を設定する
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記設定部は、前記検出部によって前記視点位置の移動が検出されている場合、前記視点位置が静止している場合よりも大きな前記立体視領域を設定する
請求項3に記載の情報処理装置。 - 前記検出部は、複数の前記観察者の前記視点位置を検出し、
前記設定部は、複数の前記観察者のそれぞれに対応した複数の前記立体視領域を設定し、
前記表示制御部は、前記設定部によって設定された複数の前記立体視領域それぞれに前記立体視画像を表す光線群を前記表示装置に出射させる制御を行う
請求項1に記載の情報処理装置。 - 3次元物体が放つ光線を再現する表示装置を制御する情報処理装置によって実行される情報処理方法であって、
前記表示装置の観察者の視点位置を特定するステップと、
特定された前記視点位置を含む立体視領域と、前記立体視領域の外部の非立体視領域を設定するステップと、
設定された前記立体視領域に前記3次元物体の立体視画像を表す光線群を出射し、前記非立体視領域に前記3次元物体の非立体視画像を表す光線群を前記表示装置に出射させる制御を行うステップと、
前記観察者の視点位置の移動を検出するステップと、
を含み、
前記設定するステップは、前記検出するステップによって前記視点位置の移動を検出すると、移動後の前記視点位置を基準として前記立体視領域および前記非立体視領域を再設定する、
情報処理方法。 - 3次元物体が放つ光線を再現する表示装置を制御する情報処理装置に、
前記表示装置の観察者の視点位置を特定するステップと、
特定された前記視点位置を含む立体視領域と、前記立体視領域の外部の非立体視領域を設定するステップと、
設定された前記立体視領域に前記3次元物体の立体視画像を表す光線群を出射し、前記非立体視領域に前記3次元物体の非立体視画像を表す光線群を前記表示装置に出射させる制御を行うステップと、
前記観察者の視点位置の移動を検出するステップと、
を実行させ、
前記設定するステップは、前記検出するステップによって前記視点位置の移動を検出すると、移動後の前記視点位置を基準として前記立体視領域および前記非立体視領域を再設定する、
プログラム。
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