JP7472899B2 - 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム - Google Patents

Description

本開示は、情報処理装置、情報処理方法及びプログラムに関する。

従来の表示装置には、立体的な画像表示を実現するものがある。特許文献１には、光線再生法により、立体的な画像を表示する画像表示装置を備える画像表示システムが開示されている。

特開２００８－１４６２２１号公報

上記の従来技術では、光線再生法によって３次元すべての方向について運動視差を実現するために、３次元すべての方向に光線を再生する装置の構成を簡単化することが困難である。また、光線を再生する装置は、３次元すべての方向に光線を再生するために、装置の処理能力によっては不自然な画像を視認させる可能性がある。

そこで、本開示では、光線の出射に関する処理負担を軽減しても、光線による立体的な画像を視認させることができる情報処理装置、情報処理方法及びプログラムを提案する。

上記の課題を解決するために、本開示に係る一形態の情報処理装置は、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。

また、本開示に係る一形態の情報処理方法は、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。

また、本開示に係る一形態のプログラムは、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。

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。 実施形態に係る情報処理装置の構成の一例を示す図である。 実施形態に係る情報処理装置における視点位置を説明するための図である。 実施形態に係る情報処理装置が視点位置を基準として設定した領域と光線との関係を示す図である。 実施形態に係る情報処理装置が再現させる光線群を説明するための図である。 実施形態に係る情報処理装置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。 実施形態に係る情報処理装置が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。 実施形態に係る情報処理装置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。 実施形態の変形例（１）に係る情報処理装置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。 実施形態の変形例（２）に係る情報処理装置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。 実施形態の変形例（３）に係る情報処理装置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。 実施形態の変形例（４）に係る情報処理装置の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。 情報処理装置の機能を実現するコンピュータの一例を示すハードウェア構成図である。

以下に、本開示の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、同一の部位には同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。

（実施形態）
［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。

表示装置１０は、３次元物体の放つ光線を再現するライトフィールド（Light Field）ディスプレイである。ライトフィールド方式の表示装置１０は、専用メガネを用いずに、裸眼で立体映像等を観察者２００に視認させる装置である。例えば、視認される３次元物体は、様々な方向に光線を放っている。光線は、太陽光、照明などを反射した光を意味している。人間等は、３次元物体が放った光線を捉えることで、物体を立体的に認識している。表示装置１０は、３次元物体が放った光線を擬似的に再現することで、３次元物体の立体視を可能にしている。表示装置１０は、情報処理装置３０の制御により、３次元物体が放った光線を再現する方式で、３次元物体の放つ光線を再現する。表示装置１０は、例えば、パネル積層方式、プロジェクターアレイ方式、視差バリア／レンズアレイ方式等で光線を再生する周知の装置を用いることができる。

例えば、表示装置１０は、信号処理により光線を再現する領域を変更可能な光線再生の方式を用いることができる。本実施形態では、表示装置１０は、例えば、パネル積層方式のディスプレイを用いる場合について説明する。表示装置１０は、例えば、複数の液晶パネル１１の画素値を変更することで、画素から出射する光線を変更することが可能な構成になっている。

計測装置２０は、表示装置１０を観察する観察者２００の眼２０１の位置等が計測可能なように、表示装置１０の上部に設けられている。計測装置２０は、例えば、ＲＧＢカメラ、ＩＲカメラ、深度カメラ、超音波センサ等を単体、または組み合わせて用いることができる。計測装置２０は、常時計測してもよいし、定期的に計測してもよい。計測装置２０は、計測した結果を示す計測情報を、無線通信または有線通信によって情報処理装置３０に送信する。計測結果は、例えば、液晶パネル１１を視認可能な空間における観察者２００の頭部、左右の眼２０１等の位置、距離等を識別可能な情報を含む。計測結果は、例えば、観察者２００の左右の眼２０１等の画像を含む。

［実施形態に係る情報処理装置の構成］
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。

通信部３１は、表示装置１０及び計測装置２０と直接またはネットワークを介して通信を行う機能を有する。通信部３１は、例えば、有線による通信または無線による通信が可能な通信装置である。通信部３１は、表示装置１０及び計測装置２０から受信した情報を制御部３３に出力する。通信部３１は、制御部３３から入力された情報、信号等を表示装置１０、計測装置２０等に送信する。なお、通信部３１は、例えば、ケーブル等が接続されるコネクタを含んでもよい。

記憶部３２は、各種データ及びプログラムを記憶する。記憶部３２は、例えば、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現される。記憶部３２は、計測装置２０の計測結果を時系列的に記憶する。記憶部３２は、表示装置１０に再生させる画像データ３２Ａ、設定データ３２Ｂ等を記憶する。画像データ３２Ａは、例えば、３次元物体をあらゆる角度から観察者が観察したときの画像群を示す情報を含む。設定データ３２Ｂは、例えば、観察者２００の眼２０１に対して設定した領域、座標等の情報を含む。設定データ３２Ｂは、例えば、視点位置を基準として領域を設定するための情報を含む。

制御部３３は、情報処理装置３０の制御を司る。制御部３３は、特定部３３１と、設定部３３２と、表示制御部３３３と、検出部３３４といった各処理部を有する。本実施形態では、特定部３３１、設定部３３２、表示制御部３３３及び検出部３３４の制御部３３の各処理部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＣＵ（Micro Control Unit）等によって、情報処理装置３０内部に記憶されたプログラムがＲＡＭ（Random Access Memory）等を作業領域として実行されることにより実現される。また、各処理部は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の集積回路により実現されてもよい。

特定部３３１は、３次元物体を表示する表示装置１０の観察者２００の視点位置を特定する。特定部３３１は、例えば、通信部３１を介して取得した計測装置２０の計測結果に基づいて視点位置を特定する。特定部３３１は、種々の既知の手法を用いて、視点位置を特定してもよい。例えば、特定部３３１は、計測装置２０の計測結果から観察者２００の眼２０１の位置及び計測装置２０からの距離等の情報を特定し、特定した情報に基づいて観察者２００の左眼及び右眼の視点位置を特定する。視点位置は、観察者２００に対して設定した視点座標系における位置を示す。また、特定部３３１は、例えば、撮像した観察者２００の右眼の眼球の画像と、右眼との間の位置関係とに基づいて、右眼の視線が向いている方向を特定してもよい。同様に、特定部３３１は、撮像したユーザの左眼の眼球の画像と、左眼との間の位置関係とに基づいて、左眼の視線が向いている方向を特定してもよい。

特定部３３１は、観察者２００の眼２０１の位置に基づいて、液晶パネル１１のどの位置を視認しているかを特定してもよい。特定部３３１は、観察者２００の視点位置の特定精度を特定結果に含めてもよい。例えば、画像等から観察者２００の眼２０１の位置を把握できずに、観察者２００の頭部の位置、形状等から視点位置を推定している場合、特定部３３１は、特定精度が低いことを示す情報を特定結果に含めてもよい。特定部３３１は、例えば、計測装置２０の精度に不確かさがあり、ある程度の確率分布を持つ場合、当該確率を重みに用いることで、視点がありそうな位置、範囲等を特定してもよい。そして、特定部３３１は、特定した観察者２００の視点位置を、記憶部３２に記憶するとともに、設定部３３２に出力する。

設定部３３２は、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を設定する。設定部３３２は、観察者２００の視点位置が多少ずれても３次元物体の立体視が可能な視点位置の周辺の領域を設定する。例えば、設定部３３２は、観察者２００の視点位置を基準として、予め設定された大きさの領域を設定してもよい。例えば、設定部３３２は、観察者２００の視点位置を基準として、当該観察者２００に応じて異なる領域を設定してもよい。例えば、設定部３３２は、視点位置を中心とした観察者２００の眼２０１を囲む範囲の領域を設定してもよい。領域は、例えば、平面、立体空間等を含む。例えば、設定部３３２は、表示装置１０の表現能力、情報処理装置３０のスペック等に応じて異なる大きさの領域を設定してもよい。例えば、設定部３３２は、視点の移動が多い傾向の観察者２００の場合、広範囲の第１の領域を設定し、視点の移動が少ない傾向の観察者２００の場合、第１の領域よりも狭い第２の領域を設定してもよい。そして、設定部３３２は、設定した領域を示す領域情報を、記憶部３２に記憶するとともに、領域情報を表示制御部３３３に出力する。

本実施形態では、設定部３３２は、観察者２００の左眼と右眼とに対応した２つの領域を設定する場合について説明するが、これに限定されない。例えば、設定部３３２は、観察者２００の左眼と右眼との双方を含む１つの領域を設定してもよい。例えば、観察者２００の左眼と右眼とのいずれか一方の光線を再現すればよい場合、設定部３３２は、一方の眼２０１の視点位置を基準とした領域を設定してもよい。また、設定部３３２は、１つの領域当たりの大きさ、広さ等を制限することで、再現させる光線の数を低下させることができる。

表示制御部３３３は、設定部３３２によって設定された領域の内部からは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を表示装置１０に出射させる制御を行う。すなわち、表示制御部３３３は、表示装置１０が出射した光線群のうち、領域の内部を通過する光線によって３次元物体を観察者２００に視認させる。例えば、表示制御部３３３は、領域の内部へ連続的に異なる光線を出射させるように、表示装置１０を制御してもよい。表示制御部３３３は、信号処理により、光線を再現する領域を変更する方式を採用することができる。例えば、表示制御部３３３は、表示装置１０の各画素がどのような値を出力するべきかを計算し、当該計算結果に合わせて表示装置１０を制御する。その結果、表示装置１０は、表示制御部３３３からの画素値を再生することで、当該画素値に応じた光線を出射する。なお、画素値の算出の一例については、後述する。

また、表示制御部３３３は、表示装置１０から領域を通過する光線群と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に出射させる光線群に反映させる。表示制御部３３３は、表示装置１０が出射している光線群のうち、領域を通過する光線をシミュレーションし、シミュレーションした前記領域を通過する光線と仮想光線群とを比較し、誤差を小さくする画素値に基づく光線群を表示装置１０に出射させる。例えば、表示制御部３３３は、シミュレーションにより、現状態で領域を通過する光線群と、再現したい仮想光線群とを求めて対比し、対比結果に差分がある場合、当該差分を解消する画素値を決定する。

検出部３３４は、観察者２００の視点の移動を検出する。例えば、検出部３３４は、特定部３３１によって特定された視点位置と前回の視点位置とを比較し、視点位置が異なる、あるいは、視点の移動量が閾値以上である場合に、視点が移動したことを検出する。例えば、検出部３３４は、特定部３３１によって特定された視点位置と設定部３３２によって設定された領域とを比較し、視点位置が領域の外部である、あるいは、領域の外部に接近している場合に、視点が移動したことを検出する。

以上、実施形態に係る情報処理装置３０の構成例について説明した。なお、図２を用いて説明した上記の構成はあくまで一例であり、本実施形態に係る情報処理装置３０の構成は係る例に限定されない。本実施形態に係る情報処理装置３０の機能構成は、仕様や運用に応じて柔軟に変形可能である。

［実施形態に係る信号処理による光線の再現方法］
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。

３次元空間において、２つの平面座標（ｘｙ座標系、ｓｔ座標系）を定義したことにより、空間を飛び交うあらゆる光線を記述することが可能となる。例えば、ｘｙ座標系において点（ｘ’，ｙ’）、ｓｔ座標系において点（ｓ，ｔ）を通過する光線を、Ｒ（ｘ’，ｙ’，ｓ，ｔ）と記述する。以下の説明では、左右の眼２０１のそれぞれの座標位置を区別する説明においては、点（ｓ_ｌ、ｔ_ｌ）、点（ｓ_ｒ、ｔ_ｒ）と称する。

次に、空間を飛び交う光線と、表示装置１０の画素との対応関係を定義する。表示装置１０は、例えば、パネル積層方式、プロジェクターアレイ方式、視差バリア／レンズアレイ方式等を用いることができる。方式により、光線と表示装置１０の画素との対応関係は異なるので、本実施形態では、汎用性のため対応関係の詳細については言及しない。そして、表示装置１０の画素の集合をＰとし、そのＰから光線への変換関数をｆ（Ｐ）と定義して、各光線と表示装置１０の画素との対応関係を式（１）とする。式（１）は、Ｒ（ｘ’，ｙ’，ｓ，ｔ）ならばｆ（Ｐ）、かつ、ｆ（Ｐ）ならばＲ（ｘ’，ｙ’，ｓ，ｔ）であることを示している。
Ｒ（ｘ，ｙ，ｓ，ｔ）⇔ｆ（Ｐ） ・・・式（１）

次に、特定光線のみの忠実な再現を最適化問題として定式化する。計測装置２０によって計測した視点位置、左眼の位置座標を点（ｓ_ｌ，ｔ_ｌ）、右眼の位置座標を点（ｓ_ｒ、ｔ_ｒ）とする。貢献を再現する範囲を、左右の各眼２０１の位置から±ｒの範囲とすると、最適化問題は、式（２）のように記述される。

式（２）において、Ｒ（ｘ，ｙ，ｓ，ｔ）は、入力として与える再現されるべき光線の輝度値である。Ｘ，Ｙは、それぞれｘｙ座標系における、液晶パネル１１の横幅、縦幅に対応する。つまり、式（２）は、空間を飛び交う全ての光線のうち、液晶パネル１１上を（ｘ：［０，Ｘ］，ｙ：［０，Ｙ］）を通過し、なおかつ、左眼の周辺領域（ｓ：［ｓ_ｌ－ｒ，ｓ_ｌ＋ｒ］，ｔ：［ｔ_ｌ－ｒ，ｔ_ｌ＋ｒ］）もしくは右眼の周辺領域（ｓ：［ｓ_ｒ－ｒ，ｓ_ｒ＋ｒ］，ｔ：［ｔ_ｒ－ｒ，ｔ_ｒ＋ｒ］）を通過する光線群において、再生されるべき光線と表示装置１０が再現する光線の誤差を最小にする最適化問題である。

最適問題の解は、勾配効果に基づく手法により求める。具体的には、情報処理装置３０は、現状態で再現される光線をシミュレーションする（ステップＳ１）。そして、情報処理装置３０は、入力として与える、再現したい光線群と比較して誤差を算出する（ステップＳ２）。そして、情報処理装置３０は、誤差が一定値以下ならば、計算を終了し、誤差が一定値を超えるならば、誤差が小さくなるように画素値を更新し、ステップＳ１へ戻る。そして、情報処理装置３０は、最終的に得られる表示装置１０の画素値Ｐ’を表示装置１０に反映することで、観察者２００の視点の周辺領域である領域Ｅ_ｌ、Ｅ_ｒのみ忠実に光線を再現することができる。すなわち、領域Ｅ_ｌ、Ｅ_ｒは、観察者２００の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となる。

図４は、実施形態に係る情報処理装置３０が視点位置を基準として設定した領域と光線との関係を示す図である。図４では、ｓｔｕ座標系は、水平方向を示すｓ軸と、垂直方向を示すｔ軸と、奥行きを示すｕ軸と、を有する。奥行きは、表示装置１０に向かう方向を意味する。

図４に示す一例では、情報処理装置３０は、観察者２００の左眼の視点位置ＥＰ_ｌを基準とし、領域Ｅ_ｌを設定している。この場合、情報処理装置３０は、液晶パネル１１のｘｙ座標系における点（ｘ’，ｙ’）から領域Ｅ_ｌに向けて光線群Ｌを出射させる。光線群Ｌは、領域Ｅ_ｌの内部からは３次元物体の立体視を可能とする光線群である。光線群Ｌは、領域Ｅ_ｌの内部を通過する光線を含む。

また、情報処理装置３０は、液晶パネル１１の点（ｘ’，ｙ’）から領域Ｅ_ｌの外部に向けて、光線を出射させてもよいし、出射させなくてもよい。例えば、情報処理装置３０は、３次元物体の立体視が不可能な同一の画像を示す光線群を出射させてもよい。なお、図４に示す一例では、説明を簡単化するため、観察者２００の右眼に対応した領域Ｅ_ｒと光線については省略しているが、情報処理装置３０は、左眼と同様に、領域Ｅ_ｒに向けて光線群を表示装置１０に出射させる。

図４に示す一例では、情報処理装置３０は、領域Ｅ_ｌを立方体の空間とした場合について説明したが、これに限定されない。例えば、情報処理装置３０は、領域を略球状の空間としたり、平面としたりしてもよい。

図５は、実施形態に係る情報処理装置３０が再現させる光線群を説明するための図である。例えば、物体が飛び出したり奥にあったりするように視認させる視差方式に対して、ライトフィールド方式の表示装置１０は、表示装置１０の中に物体が存在しているかのように視認させる点が相違している。図５の参考例Ｅｘでは、ライトフィールド再生装置３００は、３次元のリンゴの画像が放つ複数の光線を出射している。ライトフィールド再生装置３００は、立体視させる水平方向の視域角を広げるために、再現する光線を広範囲に複数出射させる必要がある。例えば、表示装置１０は、１００の光線を出射させるには、１００枚の画像を同時表示する必要がある。このため、ライトフィールド再生装置３００は、３次元すべての方向に光線を再生するには、数百から数千視点の映像を同時に表示できる高い解像度が必要だったり、大規模な装置となったりする。

実施形態に係る情報処理装置３０は、図５のモードＭ１に示すように、表示装置１０に再現させる光線群Ｌを、観察者２００の視点位置ＥＰの周辺領域に限定する。これにより、情報処理装置３０は、観察者２００の移動による視認性の低下を抑制するとともに、再現させる光線群Ｌの光線の数を減少させることを可能とする。そして、図５のモードＭ２に示すように、表示装置１０は、観察者２００の視点位置ＥＰの周辺領域のみに、立体視させるための光線群Ｌを出射させ、それ以外には立体視が不可能な光線を出射させることを可能とする。

［実施形態に係る表示装置の光線と観察者との関係］
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ＥＰ_ｌがｓｔ座標系のｓ軸の点（２，ｔ）、右眼の視点位置ＥＰ_ｒ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。

情報処理装置３０は、計測装置２０の計測情報に基づいて、観察者２００の視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒを特定部３３１によって特定する。情報処理装置３０は、視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒのそれぞれを基準とし、領域Ｅ_ｌ、Ｅ_ｒを設定部３３２によって設定する。具体的には、情報処理装置３０は、左眼の視点位置ＥＰ_ｌの点（２，ｔ）を中心（基準）として、点（１，ｔ）から点（３，ｔ）の範囲を領域Ｅ_ｌと設定する。そして、情報処理装置３０は、右眼の視点位置ＥＰ_ｒの点（６，ｔ）を中心として、点（５，ｔ）から点（７，ｔ）の範囲を領域Ｅ_ｒと設定する。この場合、情報処理装置３０は、領域Ｅ_ｌ、Ｅ_ｒの内部からは画像Ｇの立体視を可能とし、領域Ｅ_ｌ、Ｅ_ｒの外部からは画像Ｇ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。

例えば、表示装置１０は、光線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を含む光線群Ｌと、光線Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７を含む光線群Ｌとを出射させる。光線Ｌ１は、観察者２００が点（１，ｔ）から視認した場合の画像Ｇ１を示す光線である。光線Ｌ２は、観察者２００が点（２，ｔ）から視認した場合の画像Ｇ２を示す光線である。光線Ｌ３は、観察者２００が点（３，ｔ）から視認した場合の画像Ｇ３を示す光線である。光線Ｌ５は、観察者２００が点（５，ｔ）から視認した場合の画像Ｇ５を示す光線である。光線Ｌ６は、観察者２００が点（６，ｔ）から視認した場合の画像Ｇ６を示す光線である。光線Ｌ７は、観察者２００が点（７，ｔ）から視認した場合の画像Ｇ７を示す光線である。なお、画像Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ５，Ｇ６，Ｇ７のそれぞれは、異なる視点から観察した場合の相異なる画像であり、車両及び人間が放つ光線も異なる画像となっている。

図６に示す一例では、観察者２００は、左眼で画像Ｇ２を視認するとともに、右眼で画像Ｇ６を視認することで、車両及び人間を立体視することができる。そして、観察者２００は、例えば、左眼の視点位置ＥＰ_ｌが点（１，ｔ）、右眼の視点位置ＥＰ_ｒがｓｔ座標系のｓ軸の点（５，ｔ）に移動したとする。この場合、観察者２００は、左眼で画像Ｇ１を視認するとともに、右眼で画像Ｇ５を視認することで、車両及び人間を立体視することができる。そして、観察者２００は、例えば、左眼の視点位置ＥＰ_ｌが点（０，ｔ）、右眼の視点位置ＥＰ_ｒがｓｔ座標系のｓ軸の点（４，ｔ）に移動したとする。この場合、観察者２００は、左眼の視点位置ＥＰ_ｌが領域Ｅ_ｌの外部へ移動したので、画像Ｇの光線を再現した光線群を視認できない。また、観察者２００は、右眼の視点位置ＥＰ_ｒが領域Ｅ_ｒの外部へ移動したので、画像Ｇの光線を再現した光線群を視認できない。その結果、観察者２００は、表示装置１０の画像Ｇを立体視が困難になる。

次に、図７を用いて、実施形態に係る情報処理装置３０の処理手順の一例について説明する。図７は、実施形態に係る情報処理装置３０が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。図７に示す処理手順は、情報処理装置３０の制御部３３がプログラムを実行することによって実現される。

図７に示すように、情報処理装置３０の制御部３３は、計測装置２０の計測情報に基づいて、観察者２００の視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒを特定する（ステップＳ１０１）。例えば、制御部３３は、通信部３１を介して、計測装置２０から計測情報を取得し、当該計測情報から観察者２００の視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒを特定する。制御部３３は、ステップＳ１０１の処理を実行することで、特定部３３１として機能する。制御部３３は、ステップＳ１０１の処理が終了すると、処理をステップＳ１０２に進める。

制御部３３は、視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒを基準として、観察者２００の左右の眼２０１に対応する領域Ｅ_ｌ、Ｅ_ｒを設定する（ステップＳ１０２）。例えば、制御部３３は、種々の既知の手法を用いて、左右の眼２０１に対応する領域Ｅ_ｌ、Ｅ_ｒを特定し、当該領域Ｅ_ｌ、Ｅ_ｒを示す領域情報を記憶部３２に記憶する。制御部３３は、ステップＳ１０２の処理を実行することで、設定部３３２として機能する。制御部３３は、ステップＳ１０２の処理が終了すると、処理をステップＳ１０３に進める。

制御部３３は、設定した領域を通過する光線群を表示装置１０に出射させる制御を実行する（ステップＳ１０３）。例えば、制御部３３は、記憶部３２の画像データ３２Ａに基づいて、再現させる光線群を出射させるための表示装置１０の画素値を決定し、当該画素値に基づく表示を表示装置１０に指示する。その結果、表示装置１０は、指示された画素値に基づいて光線群を出射させる。制御部３３は、ステップＳ１０３の処理が終了すると、処理をステップＳ１０４に進める。

制御部３３は、計測装置２０の計測情報に基づいて、観察者２００の視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒを特定する（ステップＳ１０４）。そして、制御部３３は、特定した視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒと前回の視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒとに基づいて、視点位置の移動を検出する（ステップＳ１０５）。例えば、制御部３３は、特定した視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒと前回の視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒとの差が閾値以上の視点の移動量であることを検出した場合に、視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒの移動を検出する。例えば、制御部３３は、特定した視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒと前回の視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒとが異なる位置であり、かつ特定した視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒが領域Ｅ_ｌ、Ｅ_ｒの外部への接近している場合に、視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒの移動を検出する。制御部３３は、ステップＳ１０５の処理を実行することで、検出部３３４として機能する。制御部３３は、視点位置の移動を検出したか否か、移動を検出した視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒ等を含む検出結果を記憶部３２に記憶し、処理をステップＳ１０６に進める。

制御部３３は、ステップＳ１０５の検出結果に基づいて、視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒの移動を検出したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。制御部３３は、視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒの移動を検出していないと判定した場合（ステップＳ１０６でＮｏ）、観察者２００の視点が移動していないので、処理を後述するステップＳ１１３に進める。また、制御部３３は、視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒの移動を検出したと判定した場合（ステップＳ１０６でＹｅｓ）、処理をステップＳ１０７に進める。

制御部３３は、移動後の視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒを基準として、観察者２００の左右の眼２０１に対応する領域Ｅ_ｌ、Ｅ_ｒを設定する（ステップＳ１０７）。制御部３３は、ステップＳ１０７の処理を実行することで、設定部３３２として機能する。制御部３３は、ステップＳ１０７の処理が終了すると、処理をステップＳ１０８に進める。

制御部３３は、設定した領域を通過する現状の光線群をシミュレーションする（ステップＳ１０８）。例えば、制御部３３は、表示装置１０に表示させている画素値、あるいは更新された画素値の集合Ｐから光線群への変換し、各光線と表示装置１０の画素との対応関係を算出するシミュレーションを実行する。シミュレーションは、例えば、上述した光線の再現方法により、各光線と表示装置１０の画素との対応関係を算出する。制御部３３は、シミュレーションの結果を記憶部３２に記憶すると、処理をステップＳ１０９に進める。

制御部３３は、現状の光線群と再現したい仮想光線群とを比較して誤差を算出する（ステップＳ１０９）。例えば、制御部３３は、記憶部３２の画像データ３２Ａに基づいて、領域Ｅ_ｌ、Ｅ_ｒを通過させる再現したい仮想光線群を算出する。そして、制御部３３は、ステップＳ１０８で算出した現状の光線群と仮想光線群とを比較して誤差を算出する。例えば、制御部３３は、現状の光線群と仮想光線群との一致度が高いほど小さな誤差を算出し、一緯度が低いほど大きな誤差を算出する。制御部３３は、ステップＳ１０９の処理が終了すると、処理をステップＳ１１０に進める。

制御部３３は、誤差が変更条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１１０）。変更条件は、例えば、光線群の変更を判定するための閾値、範囲等の条件を含む。制御部３３は、誤差が変更条件を満たしていると判定した場合（ステップＳ１１０でＹｅｓ）、処理をステップＳ１１１に進める。制御部３３は、誤差が小さくなるように、表示装置１０の画素値を更新する（ステップＳ１１１）。例えば、制御部３３は、記憶部３２の画像データ３２Ａに基づいて、再現させる光線群を出射させるための表示装置１０の画素値を決定して更新する。制御部３３は、ステップＳ１１１の処理が終了すると、処理を既に説明したステップＳ１０８に戻し、ステップＳ１０８以降の処理手順を継続する。

また、制御部３３は、誤差が変更条件を満たしていないと判定した場合（ステップＳ１１０でＮｏ）、処理をステップＳ１１２に進める。制御部３３は、領域Ｅ_ｌ、Ｅ_ｒに応じた画素値を表示装置１０に反映する（ステップＳ１１２）。例えば、制御部３３は、ステップＳ１１１で更新した画素値に基づく表示を表示装置１０に指示する。その結果、表示装置１０は、指示された画素値に基づいた光線群を移動後の領域Ｅ_ｌ、Ｅ_ｒに向けて出射させる。そして、制御部３３は、ステップＳ１１２の処理が終了すると、処理をステップＳ１１３に進める。

制御部３３は、終了するか否かを判定する（ステップＳ１１３）。例えば、制御部３３は、観察者２００等から終了の要求を受けている、表示装置１０の電源がオフになった場合、終了すると判定する。制御部３３は、終了しないと判定した場合（ステップＳ１１３でＮｏ）、処理を既に説明したステップＳ１０４に戻し、ステップＳ１０４以降の処理手順を継続する。また、制御部３３は、終了すると判定した場合（ステップＳ１１３でＹｅｓ）、図７に示す処理手順を終了させる。

図７に示す処理手順では、制御部３３は、ステップＳ１０３、ステップＳ１０８からステップＳ１１２の処理を実行することで、表示制御部３３３として機能する。

［実施形態に係る表示システムの動作］
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ＥＰ_ｌがｓｔ座標系のｓ軸の点（２，ｔ）、右眼の視点位置ＥＰ_ｒ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。

場面ＳＮ１では、情報処理装置３０は、計測装置２０の計測情報に基づいて、観察者２００の視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒを特定部３３１によって特定する。情報処理装置３０は、視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒのそれぞれを基準とし、領域Ｅ_ｌ、Ｅ_ｒを設定部３３２によって設定する。具体的には、情報処理装置３０は、左眼の視点位置ＥＰ_ｌの点（２，ｔ）を中心（基準）として、点（１，ｔ）から点（３，ｔ）の範囲を領域Ｅ_ｌと設定する。そして、情報処理装置３０は、右眼の視点位置ＥＰ_ｒの点（６，ｔ）を中心として、点（５，ｔ）から点（７，ｔ）の範囲を領域Ｅ_ｒと設定する。この場合、情報処理装置３０は、領域Ｅ_ｌ、Ｅ_ｒの内部からは画像Ｇの立体視を可能とし、領域Ｅ_ｌ、Ｅ_ｒの外部からは画像Ｇ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。

場面ＳＮ１では、観察者２００は、左眼で画像Ｇ２を視認するとともに、右眼で画像Ｇ６を視認することで、車両及び人間を立体視している。この状態で、観察者２００は、左眼の視点位置ＥＰ_ｌを点（２，ｔ）から点（３，ｔ）、右眼の視点位置ＥＰ_ｒを点（６，ｔ）から点（７，ｔ）に向かって移動させている。

場面ＳＮ２では、観察者２００は、左眼の視点位置ＥＰ_ｌを領域Ｅ_ｌの内部である点（３，ｔ）、右眼の視点位置ＥＰ_ｒを領域Ｅ_ｒの内部である点（７，ｔ）にそれぞれ移動させている。この場合、観察者２００は、左眼で点（２，ｔ）からずれた画像Ｇ３を視認するとともに、右眼で点（６，ｔ）からずれた画像Ｇ７を視認することで、車両及び人間を立体視している。

場面ＳＮ２では、情報処理装置３０は、計測装置２０の計測情報に基づいて、観察者２００の視点位置ＥＰ_ｌが点（３，ｔ）、視点位置ＥＰ_ｒが点（７，ｔ）であることを特定部３３１によって特定する。情報処理装置３０は、左眼の視点位置ＥＰ_ｌが点（２，ｔ）から点（３，ｔ）、右眼の視点位置ＥＰ_ｒが点（６，ｔ）から点（７，ｔ）にそれぞれ移動したことを検出部３３４によって検出する。情報処理装置３０は、視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒのそれぞれを基準とし、領域Ｅ_ｌ’、Ｅ_ｒ’を設定部３３２によって設定する。具体的には、情報処理装置３０は、左眼の視点位置ＥＰ_ｌの点（３，ｔ）を中心（基準）として、点（２，ｔ）から点（４，ｔ）の範囲を領域Ｅ_ｌ’と設定する。そして、情報処理装置３０は、右眼の視点位置ＥＰ_ｒの点（７，ｔ）を中心として、点（６，ｔ）から点（８，ｔ）の範囲を領域Ｅ_ｒ’と設定する。情報処理装置３０は、現状の光線群Ｌと再現したい仮想光線群とを比較して誤差を算出する。情報処理装置３０は、誤差が小さくなるように、表示装置１０の画素値を更新する。

場面ＳＮ３では、情報処理装置３０は、更新した画素値を表示装置１０に反映させる。すなわち、情報処理装置３０は、領域Ｅ_ｌ’、Ｅ_ｒ’の内部からは画像Ｇの立体視を可能とし、領域Ｅ_ｌ、Ｅ_ｒの外部からは画像Ｇ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。その結果、表示装置１０は、画像Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４の光線Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を含む光線群Ｌ’と、画像Ｇ６，Ｇ７，Ｇ８の光線Ｌ６，Ｌ７，Ｌ８を含む光線群Ｌ’とを、領域Ｅ_ｌ、Ｅ_ｒからずれた領域Ｅ_ｌ’、Ｅ_ｒ’に向けて出射する。

場面ＳＮ３では、観察者２００は、左眼で画像Ｇ３を視認するとともに、右眼で画像Ｇ７を視認することで、車両及び人間を立体視している。その結果、観察者２００は、視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒが移動しても、表示装置１０の光線群Ｌ，Ｌ’によって画像Ｇを立体視することができる。

以上のように、実施形態に係る情報処理装置３０は、観察者２００の視点位置ＥＰを特定部３３１によって特定すると、当該視点位置ＥＰ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を設定部３３２によって設定する。情報処理装置３０は、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Ｅ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を表示装置に出射させる制御を表示制御部３３３によって行う。これにより、情報処理装置３０は、観察者２００の視点位置ＥＰに対して設定した領域Ｅの内部に、３次元物体の立体視を可能とする光線群を表示装置１０に出射させればよくなる。その結果、情報処理装置３０は、３次元物体の光線を再現する範囲を限定できるので、光線の出射に関する処理負担を軽減しても、表示装置１０が出射する光線によって立体的な画像を観察者２００に視認させることができる。また、情報処理装置３０は、観察者２００の視点位置を基準とした領域Ｅが設定可能となり、観察者２００の頭部の移動に応じた領域Ｅを設定することで、視点位置が若干ずれても、立体的な画像を観察者２００に視認させることができる。すなわち、情報処理装置３０は、全方位に光線を出射させる場合と同様の奥行き知覚を、限定した領域Ｅに表示装置１０が出射した光線群によって観察者２００に提供することができる。また、情報処理装置３０は、全方位に光線を出射可能な表示装置を用いなくても、広視域かつ広い奥行き再現範囲を実現させることができる。

また、情報処理装置３０は、表示装置１０が領域Ｅの内部を観察者２００に向かって通過する光線群Ｌ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表示装置１０を表示制御部３３３によって制御する。これにより、情報処理装置３０は、領域Ｅに限定された表示装置１０の画素値を算出することで、当該画素値に基づいて表示装置１０を制御することができる。その結果、情報処理装置３０は、表示装置１０を制御する処理負担が軽減されるので、表示システムのコストを抑制することができる。

また、情報処理装置３０は、検出部３３４によって観察者２００の視点位置ＥＰの移動を検出すると、移動後の視点位置ＥＰを基準とした領域Ｅを設定部３３２によって設定する。情報処理装置３０は、視点移動に応じた領域Ｅが設定部３３２によって設定されると、当該領域Ｅの内部からの３次元物体の立体視を可能とする光線群Ｌを表示装置に出射させる制御を表示制御部３３３によって行う。これにより、情報処理装置３０は、観察者２００の視点位置ＥＰの移動の検出に応じて領域Ｅを再設定し、移動後の領域Ｅに対して光線群Ｌを表示装置１０に出射させることができる。その結果、情報処理装置３０は、観察者２００の視点位置ＥＰの移動に応じて領域Ｅを調整することで、観察者２００の焦点を調整して立体視を維持できるので、視認性の低下を抑制することができる。

また、情報処理装置３０は、検出部３３４によって領域Ｅの内部から外部への視点位置ＥＰの移動を検出すると、移動後の視点位置ＥＰを基準として領域Ｅを設定部３３２によって設定する。これにより、情報処理装置３０は、領域Ｅの内部に位置する観察者２００の視点位置ＥＰが領域Ｅの外部へ向かって移動すると、移動後の視点位置ＥＰを基準として領域Ｅを再設定することができる。その結果、情報処理装置３０は、視点位置ＥＰが領域Ｅの外部へ移動しても、領域Ｅを再設定して観察者２００による立体視を維持できるので、視認性の低下を抑制することができる。

また、情報処理装置３０は、視点位置ＥＰの移動に応じた領域Ｅが設定部３３２によって設定されると、当該領域Ｅを通過する現状の光線群Ｌと３次元物体を再現したい仮想光線群とを比較し、比較結果を表示装置１０から出射させる光線群Ｌに反映させる。これにより、情報処理装置３０は、領域Ｅが再設定されると、現状の光線群Ｌと仮想光線群とを比較した比較結果を、表示装置１０から出射させる光線群Ｌに反映させることができる。その結果、情報処理装置３０は、現状の光線群Ｌと仮想光線群とを比較した比較結果に基づいて表示装置１０を制御すればよくなるので、表示装置１０から出射させる光線群Ｌの制御に係る処理負担を軽減させることができる。

また、情報処理装置３０は、表示装置１０から領域Ｅを通過する現状の光線群Ｌを算出し、算出した現状の光線群Ｌと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、表示装置１０から出射する光線群Ｌを変更させる。これにより、情報処理装置３０は、現状の光線群Ｌと仮想光線群との誤差に応じて、表示装置１０から出射させる光線群Ｌを変更させることができる。その結果、情報処理装置３０は、現状の光線群Ｌと仮想光線群との誤差に応じて表示装置１０を制御すればよくなるので、表示装置１０から出射させる光線群Ｌの制御に係る処理負担を軽減させることができる。

上述の実施形態は一例を示したものであり、種々の変更及び応用が可能である。例えば、実施形態に係る情報処理装置３０は、観察者２００の視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒの移動状態、観察者２００の人数等に基づいて、様々な領域を設定することができる。

［実施形態の変形例（１）］
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ＥＰ_ｌがｓｔ座標系のｓ軸の点（２，ｔ）、右眼の視点位置ＥＰ_ｒ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。

情報処理装置３０は、計測装置２０の計測情報に基づいて、観察者２００の視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒを特定部３３１によって特定する。情報処理装置３０は、ｓ軸における視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒの中心を基準として、点（１，ｔ）から点（７，ｔ）の範囲を領域Ｅと設定部３３２によって設定する。そして、情報処理装置３０は、領域Ｅの内部からは画像Ｇの立体視を可能とし、領域Ｅの外部からは画像Ｇ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表示制御部３３３によって実行する。これにより、表示装置１０は、光線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７を含む光線群Ｌを領域Ｅに向かって出射させる。

図９に示す一例では、観察者２００は、左眼で画像Ｇ２を視認するとともに、右眼で画像Ｇ６を視認することで、車両及び人間を立体視することができる。そして、観察者２００は、例えば、左眼の視点位置ＥＰ_ｌが点（１，ｔ）、右眼の視点位置ＥＰ_ｒがｓｔ座標系のｓ軸の点（５，ｔ）に移動したとする。この場合、観察者２００は、左眼で画像Ｇ１を視認するとともに、右眼で画像Ｇ５を視認することで、車両及び人間を立体視することができる。そして、観察者２００は、例えば、左眼の視点位置ＥＰ_ｌが点（０，ｔ）、右眼の視点位置ＥＰ_ｒがｓｔ座標系のｓ軸の点（４，ｔ）に移動したとする。この場合、観察者２００は、左眼の視点位置ＥＰ_ｌが領域Ｅ_ｌの外部へ移動したので、画像Ｇの光線を再現した光線群を視認できない。また、観察者２００は、右眼の視点位置ＥＰ_ｒが領域Ｅ_ｒの外部へ移動したので、画像Ｇの光線を再現した光線群を視認できない。その結果、観察者２００は、表示装置１０の画像Ｇを立体視が困難になる。

以上のように、実施形態に係る情報処理装置３０は、特定部３３１によって特定された観察者２００の両眼の視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒを含む１つの領域Ｅを設定部３３２によって設定する。これにより、情報処理装置３０は、視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒを基準として１つの領域Ｅを設定することができる。その結果、情報処理装置３０は、光線群Ｌを再現する領域が１つとなるので、処理負担をより一層軽減させることができる。

［実施形態の変形例（２）］
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ＥＰ_ｌがｓｔ座標系のｓ軸の点（２，ｔ）、右眼の視点位置ＥＰ_ｒ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１０に示す一例では、観察者２００は、表示装置１０の前方で頭部を右側に向けている。この場合、計測装置２０は、観察者２００の左眼が計測できており、右眼が計測できていないことを示す計測情報を情報処理装置３０に出力している。

情報処理装置３０の特定部３３１は、観察者２００の左眼の視点位置ＥＰ_ｌが点（２，ｔ）と特定し、当該点（２，ｔ）に基づいて右眼の視点位置ＥＰ_ｒを推定することで、視点位置ＥＰ_ｒが点（６，ｔ）と特定する。この場合、特定部３３１は、右眼を特定した精度が低いことを視点位置ＥＰ_ｒに紐付けて、観察者２００の視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒを設定部３３２に出力する。

情報処理装置３０の設定部３３２は、特定部３３１によって特定された視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒの精度に基づいて、相異なる大きさの領域Ｅ_ｌ，Ｅ_ｒを設定する。例えば、設定部３３２は、左眼の視点位置ＥＰ_ｌの点（２，ｔ）を中心（基準）として、点（１，ｔ）から点（３，ｔ）の範囲を領域Ｅ_ｌと設定する。そして、設定部３３２は、右眼の視点位置ＥＰ_ｒの特定精度が低いため、左眼の領域Ｅ_ｌよりも右眼の領域Ｅ_ｒを広く設定する。具体的には、設定部３３２は、右眼の視点位置ＥＰ_ｒの点（６，ｔ）を中心として、点（４，ｔ）から点（８，ｔ）の範囲を領域Ｅ_ｒと設定する。

表示制御部３３３は、領域Ｅ_ｌ，Ｅ_ｒの内部からは画像Ｇの立体視を可能とし、領域Ｅ_ｌ，Ｅ_ｒの外部からは画像Ｇ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。具体的には、表示制御部３３３は、領域Ｅ_ｌに対して光線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を含む光線群Ｌ、領域Ｅ_ｌ，Ｅ_ｒに対して光線Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７，Ｌ８を含む光線群Ｌ’を表示装置１０にそれぞれ出射させる。その結果、観察者２００は、左眼で画像Ｇ０から画像Ｇ３のいずれかを視認するとともに、右眼で画像Ｇ４から画像Ｇ８のいずれかを視認することで、車両及び人間を立体視することができる。

以上のように、実施形態に係る情報処理装置３０は、特定部３３１によって特定された視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒの精度に基づいて、相異なる大きさの領域Ｅ_ｌ，Ｅ_ｒを設定する。これにより、情報処理装置３０は、相異なる大きさの領域Ｅ_ｌ，Ｅ_ｒを設定することで、当該領域Ｅ_ｌ，Ｅ_ｒに適した光線群Ｌ，Ｌ’を表示装置１０に出射させることができる。その結果、情報処理装置３０は、観察者２００の頭部の向きが変化したり、移動したりしても、観察者２００の焦点を調整して立体視を維持できるので、視認性の低下を抑制することができる。

なお、実施形態の変形例（２）に係る情報処理装置３０は、観察者２００の両眼の視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒの両方の特定精度が低い場合、領域Ｅ_ｌ，Ｅ_ｒの両方を、特定制度が高い場合よりも広く設定してもよい。あるいは、情報処理装置３０は、視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒの両方を含む１つの領域を設定してもよい。

［実施形態の変形例（３）］
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ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒ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ＥＰ_ｌがｓｔ座標系のｓ軸の点（２，ｔ）、右眼の視点位置ＥＰ_ｒ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。

場面ＳＮ１１では、情報処理装置３０は、計測装置２０の計測情報に基づいて、観察者２００の視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒを特定部３３１によって特定する。情報処理装置３０は、視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒのそれぞれを基準とし、観察者２００が静止している状態の領域Ｅ_ｌ，Ｅ_ｒを設定部３３２によって設定する。具体的には、情報処理装置３０は、左眼の視点位置ＥＰ_ｌの点（２，ｔ）を中心（基準）として、点（１，ｔ）から点（３，ｔ）の範囲を領域Ｅ_ｌと設定する。そして、情報処理装置３０は、右眼の視点位置ＥＰ_ｒの点（６，ｔ）を中心として、点（５，ｔ）から点（７，ｔ）の範囲を領域Ｅ_ｒと設定する。この場合、情報処理装置３０は、領域Ｅ_ｌ、Ｅ_ｒの内部からは画像Ｇの立体視を可能とし、領域Ｅ_ｌ，Ｅ_ｒの外部からは画像Ｇ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。

場面ＳＮ１２では、観察者２００は、移動している状態で表示装置１０を観察している。すなわち、観察者２００の視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒは、移動範囲が大きな移動状態となっている。観察者２００は、左眼の視点位置ＥＰ_ｌがｓｔ座標系のｓ軸の点（２，ｔ）から右方向へ、右眼の視点位置ＥＰ_ｒがｓｔ座標系のｓ軸の点（６，ｔ）から右方向へそれぞれ移動している。

場面ＳＮ１２では、情報処理装置３０は、計測装置２０の計測情報に基づいて、観察者２００の移動状態の視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒを特定部３３１によって特定する。情報処理装置３０は、特定した時点の視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒのそれぞれを基準とし、右方向へ延びる領域Ｅ_ｌ’，Ｅ_ｒ’を設定部３３２によって設定する。具体的には、情報処理装置３０は、視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒの移動方向が右方向であるので、左眼の視点位置ＥＰ_ｌの点（２，ｔ）を基準として、点（１，ｔ）から点（４，ｔ）の範囲を領域Ｅ_ｌ’と設定する。そして、情報処理装置３０は、右眼の視点位置ＥＰ_ｒの点（６，ｔ）を基準として、点（５，ｔ）から点（８，ｔ）の範囲を領域Ｅ_ｒ’と設定する。すなわち、情報処理装置３０は、静止状態の領域Ｅ_ｌ，Ｅ_ｒよりも広範囲で移動方向に応じた形状の領域Ｅ_ｌ’，Ｅ_ｒ’を設定する。情報処理装置３０は、視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒが移動している場合、移動方向が広く、移動方向とは反対の方向が狭い領域Ｅ_ｌ’，Ｅ_ｒ’を設定する。この場合、情報処理装置３０は、領域Ｅ_ｌ’，Ｅ_ｒ’の内部からは画像Ｇの立体視を可能とし、領域Ｅ_ｌ’、Ｅ_ｒ’の外部からは画像Ｇ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。

その後、観察者２００の視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒが静止すると、情報処理装置３０は、静止状態の視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒのそれぞれを基準とし、場面ＳＮ１１と同様に、観察者２００が静止している状態の領域Ｅ_ｌ、Ｅ_ｒを設定部３３２によって設定する。

以上のように、実施形態に係る情報処理装置３０は、検出部３３４によって視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒの移動が検出されている場合、視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒが静止している場合よりも大きな領域Ｅ_ｌ’，Ｅ_ｒ’を設定部３３２によって設定する。これにより、情報処理装置３０は、視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒの移動状態に応じた領域Ｅ_ｌ’，Ｅ_ｒ’を設定し、当該領域Ｅ_ｌ’，Ｅ_ｒ’に適した光線群Ｌ’を表示装置１０に出射させることができる。その結果、情報処理装置３０は、視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒの移動時に領域Ｅ_ｌ’，Ｅ_ｒ’から外れて立体視できなくなることを回避できるので、視認性の低下を抑制することができる。

実施形態の変形例（３）に係る情報処理装置３０は、視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒの移動の速度に応じて、設定する領域Ｅ_ｌ，Ｅ_ｒの大きさを、形状等を変更してもよい。また、情報処理装置３０は、視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒの移動速度を推測し、移動速度が早い場合、広い範囲を弱い重みで領域Ｅを最適化して領域Ｅを設定してもよい。情報処理装置３０は、視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒの移動速度が遅い場合、速い場合よりも狭い範囲を中程度の重みで領域Ｅを最適化してもよい。情報処理装置３０は、視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒが静止している場合、より狭い範囲を強い重みで領域Ｅを最適化してもよい。

［実施形態の変形例（４）］
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。

図１２は、実施形態の変形例（４）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を説明するための図である。図１２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１２に示す一例では、表示装置１０は、ｓｔ座標系のｓ軸方向に並んだ２人の観察者２００が観察している。

情報処理装置３０の検出部３３４は、計測装置２０の計測情報に基づいて、２人の観察者２００Ａ，２００Ｂのそれぞれの視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒを検出する。情報処理装置３０の設定部３３２は、複数の観察者２００のそれぞれに対応した４つの領域ＥＳ１，ＥＳ２，ＥＴ１，ＥＴ２を設定する。領域ＥＳ１，ＥＳ２は、観察者２００Ａの視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒにそれぞれ対応している。領域ＥＴ１，ＥＴ２は、観察者２００Ａの視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒにそれぞれ対応している。情報処理装置３０の表示制御部３３３は、設定部３３２によって設定された４つの領域ＥＳ１，ＥＳ２，ＥＴ１，ＥＴ２の内部からは３次元物体の立体視を可能とし、４つの領域ＥＳ１，ＥＳ２，ＥＴ１，ＥＴ２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ＬＳ１，ＬＳ２，ＬＴ１，ＬＴ２を表示装置１０に出射させる制御を行う。その結果、観察者２００Ａは、光線群ＬＳ１，ＬＳ２を視認することで、車両及び人間を立体視することができる。観察者２００Ｂは、光線群ＬＴ１，ＬＴ２を視認することで、車両及び人間を立体視することができる。

以上のように、実施形態の変形例（４）に係る情報処理装置３０は、検出部３３４によって複数の観察者２００Ａ，２００Ｂの視点位置ＥＰ_ｌ，ＥＰ_ｒを検出すると、複数の観察者２００のそれぞれに対応した４つの領域ＥＳ１，ＥＳ２，ＥＴ１，ＥＴ２を設定部３３２によって設定する。情報処理装置３０は、４つの領域ＥＳ１，ＥＳ２，ＥＴ１，ＥＴ２に対応した光線群ＬＳ１，ＬＳ２，ＬＴ１，ＬＴ２を表示装置１０に出射させる制御を行う。これにより、情報処理装置３０は、複数の観察者２００Ａ，２００Ｂが表示装置１０を観察していると、観察者２００Ａ，２００Ｂの４つの領域ＥＳ１，ＥＳ２，ＥＴ１，ＥＴ２に適した光線群ＬＳ１，ＬＳ２，ＬＴ１，ＬＴ２を出射させることができる。その結果、情報処理装置３０は、３次元物体の光線を再現する範囲を限定できるので、全方位に光線を出射させるよりも、光線の出射に関する処理負担を軽減することができる。また、情報処理装置３０は、全方位に光線を出射させる場合と同様の奥行き知覚を、複数の観察者２００Ａ，２００Ｂに提供することができる。

なお、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２００Ａ，２００Ｂに対して４つの領域ＥＳ１，ＥＳ２，ＥＴ１，ＥＴ２を設定する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、情報処理装置３０は、複数の観察者２００Ａ，２００Ｂごとに１つの領域を設定してもよいし、複数の観察者２００Ａ，２００Ｂの双方に対応した１つの領域を設定してもよい。

なお、実施形態の変形例（１）から変形例（４）は、他の変形例の情報処理装置３０に適用したり、組み合わせたりしてもよい。

［ハードウェア構成］
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。

ＣＰＵ１１００は、ＲＯＭ１３００又はＨＤＤ１４００に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。例えば、ＣＰＵ１１００は、ＲＯＭ１３００又はＨＤＤ１４００に格納されたプログラムをＲＡＭ１２００に展開し、各種プログラムに対応した処理を実行する。

ＲＯＭ１３００は、コンピュータ１０００の起動時にＣＰＵ１１００によって実行されるＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）等のブートプログラムや、コンピュータ１０００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。

ＨＤＤ１４００は、ＣＰＵ１１００によって実行されるプログラム、及び、かかるプログラムによって使用されるデータ等を非一時的に記録する、コンピュータが読み取り可能な記録媒体である。具体的には、ＨＤＤ１４００は、プログラムデータ１４５０の一例である本開示に係る情報処理プログラムを記録する記録媒体である。

通信インターフェイス１５００は、コンピュータ１０００が外部ネットワーク１５５０（例えばインターネット）と接続するためのインターフェイスである。例えば、ＣＰＵ１１００は、通信インターフェイス１５００を介して、他の機器からデータを受信したり、ＣＰＵ１１００が生成したデータを他の機器へ送信したりする。

入出力インターフェイス１６００は、入出力デバイス１６５０とコンピュータ１０００とを接続するためのインターフェイスである。例えば、ＣＰＵ１１００は、入出力インターフェイス１６００を介して、キーボードやマウス等の入力デバイスからデータを受信する。また、ＣＰＵ１１００は、入出力インターフェイス１６００を介して、ディスプレイやスピーカーやプリンタ等の出力デバイスにデータを送信する。また、入出力インターフェイス１６００は、所定の記録媒体（メディア）に記録されたプログラム等を読み取るメディアインターフェイスとして機能してもよい。メディアとは、例えばＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等の光学記録媒体、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ－Ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｋ）等の光磁気記録媒体、テープ媒体、磁気記録媒体、または半導体メモリ等である。

例えば、コンピュータ１０００が実施形態に係る情報処理装置３０として機能する場合、コンピュータ１０００のＣＰＵ１１００は、ＲＡＭ１２００上にロードされたプログラムを実行することにより、特定部３３１、設定部３３２、表示制御部３３３、検出部３３４等の機能を実現する。また、ＨＤＤ１４００には、本開示に係るプログラムや、記憶部３２内のデータが格納される。なお、ＣＰＵ１１００は、プログラムデータ１４５０をＨＤＤ１４００から読み取って実行するが、他の例として、外部ネットワーク１５５０を介して、他の装置からこれらのプログラムを取得してもよい。

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。

また、コンピュータに内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどのハードウェアに、情報処理装置３０が有する構成と同等の機能を発揮させるためのプログラムも作成可能であり、当該プログラムを記録した、コンピュータに読み取り可能な記録媒体も提供され得る。

また、本明細書の情報処理装置３０の処理に係る各ステップは、必ずしもフローチャートに記載された順序に沿って時系列に処理される必要はない。例えば、情報処理装置３０の処理に係る各ステップは、フローチャートに記載された順序と異なる順序で処理されても、並列的に処理されてもよい。

また、本実施形態の情報処理装置３０は、観察者２００が表示装置１０の奥行き感を知覚できるようにしているが、これに限定されない。例えば、情報処理装置３０は、観察者２００の視点周辺のライトフィールドを再現できるので、観察者２００の視力補正に利用することもできる。この場合、情報処理装置３０は、観察者２００の視力に関する視力情報を記憶部３２等に記憶しておき、表示制御部３３３が視力情報に基づいて補正した光線群を上記領域に出射するように表示装置１０を制御する。視力の補正対象は、例えば、近視、遠視、乱視等を含む。

また、本実施形態では、情報処理装置３０は、表示装置１０の外部に設けられる場合について説明したが、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または計測装置２０に組み込まれてもよい。例えば、情報処理装置３０は、表示装置１０と通信可能な情報処理サーバ等で実現されてもよい。

また、本実施形態の情報処理装置３０は、例えば、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）に用いることができる。例えば、情報処理装置３０は、ＨＭＤの表示パネルに表示装置１０を用い、視線追跡（アイトラッキング）を組み合わせることで、焦点調整可能なＨＭＤを実現することができる。

（効果）
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。

これにより、情報処理装置３０は、観察者２００の視点位置ＥＰに対して設定した領域Ｅの内部に、３次元物体の立体視を可能とする光線群を表示装置１０に出射させればよくなる。その結果、情報処理装置３０は、３次元物体の光線を再現する範囲を限定できるので、光線の出射に関する処理負担を軽減しても、表示装置１０が出射する光線によって立体的な画像を観察者２００に視認させることができる。また、情報処理装置３０は、観察者２００の視点位置を基準とした領域Ｅが設定可能となり、観察者２００の頭部の移動に応じた領域Ｅを設定することで、視点位置が若干ずれても、立体的な画像を観察者２００に視認させることができる。すなわち、情報処理装置３０は、全方位に光線を出射させる場合と同様の奥行き知覚を、限定した領域Ｅに表示装置１０が出射した光線群によって観察者２００に提供することができる。また、情報処理装置３０は、全方位に光線を出射可能な表示装置を用いなくても、広視域かつ広い奥行き再現範囲を実現させることができる。

情報処理装置３０では、表示制御部３３３は、表示装置１０が領域Ｅの内部を観察者２００に向かって通過する光線群Ｌ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表示装置１０を制御する。

これにより、情報処理装置３０は、領域Ｅに限定された表示装置１０の画素値を算出することで、当該画素値に基づいて表示装置１０を制御することができる。その結果、情報処理装置３０は、表示装置１０を制御する処理負担が軽減されるので、表示システム１００のコストを抑制することができる。

情報処理装置３０は、観察者２００の視点位置の移動を検出する検出部３３４をさらに備え、設定部３３２は、検出部３３４によって視点位置の移動を検出すると、移動後の視点位置を基準として領域Ｅを設定し、表示制御部３３３は、視点移動に応じた領域Ｅが設定部３３２によって設定されると、当該領域Ｅの内部からの３次元物体の立体視を可能とする光線群Ｌを表示装置１０に出射させる制御を行う。

これにより、情報処理装置３０は、観察者２００の視点位置の移動の検出に応じて領域Ｅを再設定し、移動後の領域Ｅに対して光線群Ｌを表示装置１０に出射させることができる。その結果、情報処理装置３０は、観察者２００の視点位置の移動に応じて領域Ｅを調整することで、観察者２００の焦点を調整して立体視を維持できるので、視認性の低下を抑制することができる。

情報処理装置３０では、設定部３３２は、検出部３３４によって領域Ｅの内部から外部への視点位置の移動を検出すると、移動後の視点位置を基準として領域Ｅを設定する。

これにより、情報処理装置３０は、領域Ｅの内部に位置する観察者２００の視点位置が領域Ｅの外部へ向かって移動すると、移動後の視点位置ＥＰを基準として領域Ｅを再設定することができる。その結果、情報処理装置３０は、視点位置が領域Ｅの外部へ移動しても、領域Ｅを再設定して観察者２００による立体視を維持できるので、視認性の低下を抑制することができる。

情報処理装置３０では、表示制御部３３３は、視点位置の移動に応じた領域Ｅが設定部３３２によって設定されると、当該領域Ｅを通過する現状の光線群Ｌと３次元物体を再現したい仮想光線群とを比較し、比較結果を表示装置１０から出射させる光線群Ｌに反映させる。

これにより、情報処理装置３０は、領域Ｅが再設定されると、現状の光線群Ｌと仮想光線群とを比較した比較結果を、表示装置１０から出射させる光線群Ｌに反映させることができる。その結果、情報処理装置３０は、現状の光線群Ｌと仮想光線群とを比較した比較結果に基づいて表示装置１０を制御すればよくなるので、表示装置１０から出射させる光線群Ｌの制御に係る処理負担を軽減させることができる。

情報処理装置３０では、表示制御部３３３は、表示装置１０から領域Ｅを通過する現状の光線群Ｌを算出し、算出した現状の光線群Ｌと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、表示装置１０から出射する光線群Ｌを変更させる。

これにより、情報処理装置３０は、現状の光線群Ｌと仮想光線群との誤差に応じて、表示装置１０から出射させる光線群Ｌを変更させることができる。その結果、情報処理装置３０は、現状の光線群Ｌと仮想光線群との誤差に応じて表示装置１０を制御すればよくなるので、表示装置１０から出射させる光線群Ｌの制御に係る処理負担を軽減させることができる。

情報処理装置３０では、設定部３３２は、特定部３３１によって特定された観察者２００の両眼の視点位置を含む１つの領域Ｅを設定する。

これにより、情報処理装置３０は、観察者２００の両名の視点位置を基準として１つの領域Ｅを設定することができる。その結果、情報処理装置３０は、光線群Ｌを再現する領域が１つとなるので、処理負担をより一層軽減させることができる。

情報処理装置３０では、設定部３３２は、特定部３３１によって特定された視点位置の精度に基づいて、相異なる大きさの領域Ｅを設定する。

これにより、情報処理装置３０は、相異なる大きさの領域Ｅを設定することで、当該領域Ｅに適した光線群Ｌを表示装置１０に出射させることができる。その結果、情報処理装置３０は、観察者２００の頭部の向きが変化したり、移動したりしても、観察者２００の焦点を調整して立体視を維持できるので、視認性の低下を抑制することができる。

情報処理装置３０では、設定部３３２は、検出部３３４によって視点位置の移動が検出されている場合、視点位置が静止している場合よりも大きな領域Ｅを設定する。

これにより、情報処理装置３０は、観察者２００の視点位置の移動状態に応じた領域Ｅを設定し、当該領域Ｅに適した光線群Ｌを表示装置１０に出射させることができる。その結果、情報処理装置３０は、視点位置の移動時に領域Ｅから外れて立体視できなくなることを回避できるので、視認性の低下を抑制することができる。

情報処理装置３０では、検出部３３４は、複数の観察者２００の視点位置を検出し、設定部３３２は、複数の観察者２００のそれぞれに対応した複数の領域Ｅを設定し、表示制御部３３３は、設定部３３２によって設定された複数の領域Ｅの内部からは３次元物体の立体視を可能とし、複数の領域Ｅ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を表示装置に出射させる制御を行う。

これにより、情報処理装置３０は、複数の観察者２００が表示装置１０を観察していると、複数の観察者２００の複数の領域Ｅに適した光線群Ｌを出射させることができる。その結果、情報処理装置３０は、３次元物体の光線を再現する範囲を限定できるので、全方位に光線を出射させるよりも、光線の出射に関する処理負担を軽減することができる。また、情報処理装置３０は、全方位に光線を出射させる場合と同様の奥行き知覚を、複数の観察者２００に提供することができる。

情報処理装置３０の情報処理方法は、３次元物体が放つ光線を再現する表示装置１０を制御する情報処理装置３０によって実行される情報処理方法であって、表示装置１０の観察者２００の視点位置を特定するステップと、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を設定するステップと、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Ｅ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ステップと、を含む。

これにより、情報処理方法は、観察者２００の視点位置ＥＰに対して設定した領域Ｅの内部に、３次元物体の立体視を可能とする交線群を情報処理装置３０によって表示装置１０に出射させればよくなる。その結果、情報処理方法は、３次元物体の光線を再現する範囲を限定できるので、光線の出射に関する処理負担を軽減しても、表示装置１０が出射する光線によって立体的な画像を観察者２００に視認させることができる。また、情報処理方法は、観察者２００の視点位置を基準とした領域Ｅが設定可能となり、観察者２００の頭部の移動に応じた領域Ｅを設定することで、視点位置が若干ずれても、立体的な画像を観察者２００に視認させることができる。すなわち、情報処理方法は、全方位に光線を出射させる場合と同様の奥行き知覚を、限定した領域Ｅに表示装置１０が出射した光線群によって観察者２００に提供することができる。また、情報処理方法は、全方位に光線を出射可能な表示装置を用いなくても、広視域かつ広い奥行再現範囲を実現させることができる。

プログラムは、３次元物体が放つ光線を再現する表示装置１０を制御する情報処理装置３０に、表示装置１０の観察者２００の視点位置を特定するステップと、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を設定するステップと、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Ｅ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ステップと、を実行させる。

これにより、プログラムは、情報処理装置３０によって３次元物体の光線を再現する範囲を限定できるので、情報処理装置３０による光線の出射に関する処理負担を軽減しても、表示装置１０が出射する光線によって立体的な画像を観察者２００に視認させることができる。また、プログラムは、情報処理装置３０によって観察者２００の視点位置を基準とした領域Ｅが設定可能となり、観察者２００の頭部の移動に応じた領域Ｅを設定することで、視点位置が若干ずれても、立体的な画像を観察者２００に視認させることができる。すなわち、プログラムは、全方位に光線を出射させる場合と同様の奥行き知覚を、限定した領域Ｅに表示装置１０が出射した光線群によって観察者２００に提供することができる。また、プログラムは、全方位に光線を出射可能な表示装置を用いなくても、広視域かつ広い奥行再現範囲を実現させることができる。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（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。

１０ 表示装置
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)

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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 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。
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、
    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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