JPH0728386A

JPH0728386A - 建築空間体験装置

Info

Publication number: JPH0728386A
Application number: JP17000193A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Yamao; 山尾和広; Masahiro Hamada; 濱田政宏; Shiyouzou Yoshikawa; 頌三吉川; Hiroshi Ikeda; 弘池田
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 1993-07-09
Filing date: 1993-07-09
Publication date: 1995-01-31

Abstract

(57)【要約】【目的】視覚的な原寸画像による臨場感の高いスケー
ル感の体験できる実用的なデザイン検討／客先プレゼン
テーションのための大画面ＣＧ画像による建築空間体験
システムを提供する。【構成】建築空間のコンピュータ・グラフィックス画
像を投影するスクリーン６と、コンピュータ・グラフィ
ックス・データ２から画像を展開する画像展開手段３
と、展開した画像をスクリーンに投影する映写手段５と
を備え、スクリーンに投影された画像を所定の距離で鑑
賞する建築空間体験装置であって、映写手段５で投影す
る画像に対して映写条件に応じて歪み補正処理を行う歪
み補正処理手段４を設けると共に、画像展開手段により
展開する画像が鑑賞条件として水平画角と垂直画角がほ
ぼ９０度と６０度になり注視点がほぼ画面中央になるよ
うにした。これらの構成により、鑑賞距離を２ｍにする
と、スクリーン幅が４ｍ、高さが２．２５ｍになり、一
般の会議室等でも視覚的な原寸画像による臨場感の高い
スケール感の建築空間を体験できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建築空間のコンピュー
タ・グラフィックス画像を投影するスクリーンと、コン
ピュータ・グラフィックス・データから画像を展開する
画像展開手段、展開した画像をスクリーンに投影する映
写手段とを備え、スクリーンに投影された画像を所定の
距離で鑑賞する建築空間体験装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＧ（コンピュータ・グラフィックス）
は、建築デザインの確認・検討・客先へのプレゼンテー
ションなどに幅広く活用されている。コンピュータのハ
ード・ソフトの性能の向上にも目を見張るものがあり、
リアリティの高い画像の作成が可能となった。

【０００３】一般のプレゼンテーションには、Ａ４版あ
るいはＡ３版程度のＣＧ画像が活用されており、こうし
た大きさの画像での活用では、「建築物を写真でデザイ
ンする」ようなことになる。設計者は、得られた「写
真」から今までの空間体験を加味して空間をイメージ
し、デザイン検討を行っている。デザイン要素のプロポ
ーションの確認・検討には、従来のＣＧの活用で十分に
威力を発揮しているものの、スケール感の伴うデザイン
の確認・検討は行えない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＣＧの
活用だけでは限界があり、発注者からは、「設計時点で
示されたパースの通り出来上がったければも、イメージ
していた空間が違う」といった声が聞かれるなど、建築
の素人が図面やパースから空間をイメージすることは困
難である。

【０００５】また、近年デザインの高度化が急速に進
み、超々高層計画、大規模なアトリウムなどに代表され
るような設計者の体験したことのない規模の空間、建設
部位が出現していることから、スケール感を伴ったデザ
インの検討の必要性が高まっている。

【０００６】本発明は、かかる課題を解決するものであ
って、視覚的な原寸画像による臨場感の高いスケール感
の体験できる実用的なデザイン検討／客先プレゼンテー
ションのための大画面ＣＧ画像による建築空間体験シス
テムを提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのために本発明は、建
築空間のコンピュータ・グラフィックス画像を投影する
スクリーンと、コンピュータ・グラフィックス・データ
から画像を展開する画像展開手段と、展開した画像をス
クリーンに投影する映写手段とを備え、スクリーンに投
影された画像を所定の距離で鑑賞する建築空間体験装置
であって、映写手段で投影する画像に対して映写条件に
応じて歪み補正処理を行う歪み補正処理手段を設けると
共に、画像展開手段により展開する画像が鑑賞条件とし
て水平画角と垂直画角がほぼ９０度と６０度になり注視
点がほぼ画面中央になるようにしたことを特徴とし、ま
た、鑑賞距離が２ｍ、画面中央の高さが１．２ｍ、視方
向角度が０度になるようにしたことを特徴とするもので
ある。

【０００８】

【作用】本発明に係る大画面ＣＧ画像による建築空間体
験システムでは、映写手段で投影する画像に対して映写
条件に応じて歪み補正処理を行う歪み補正処理手段を設
けると共に、画像展開手段により展開する画像が鑑賞条
件として水平画角と垂直画角がほぼ９０度と６０度にな
り注視点がほぼ画面中央になるようにしたので、鑑賞距
離を２ｍにすると、スクリーン幅が４ｍ、高さが２．２
５ｍになり、一般の会議室等でも視覚的な原寸画像によ
る臨場感の高いスケール感の建築空間を体験できる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明に係る実施例を図面を参照しつ
つ説明する。図１は本発明に係る大画面ＣＧ画像による
建築空間体験システムの１実施例を示す図である。１は
ＣＧデータ作成手段、２はＣＧデータファイル、３はＣ
Ｇ画像展開部、４は歪み補正処理部、５は映写部、６は
スクリーンを示す。

【００１０】図１において、ＣＧデータ作成手段１は、
コンピュータを使って建築デザインの設計、検討等を行
った結果に基づきＣＧ（コンピュータ・グラフィック
ス）データを作成するものであり、そのＣＧデータを格
納するのがＣＧデータファイル２である。ＣＧ画像展開
部３は、ＣＧデータファイル２から読み出したＣＧデー
タを投影するための画像に展開するものであり、歪み補
正処理部４は、映写部５の位置とスクリーン６との距離
（映写角）、角度に基づきスクリーン６でのＣＧ画像の
歪みを補正処理するものである。映写部５は、スクリー
ン６にＣＧ画像を投影するものであり、スクリーン６
は、幅４．００ｍ、高さ２．２５ｍ、画面中央の設置高
さ１．２０ｍにして垂直に設置したものである。ＣＧ画
像展開部３では、スクリーン６に投影したとき、２．０
０ｍの鑑賞距離で水平画角が９０．０度、垂直画角が６
０．０度、注視点が画面中央、視方向角度が０度となる
ように演算を行って展開を行う。

【００１１】次に、上記展開されるＣＧ画像とスクリー
ンのサイズ等との関係を説明する。一般に目を固定した
ときの人間の色彩弁別が可能な両眼視野は、垂直角で約
６０度、水平角で約９０度である。また、目の能力は、
「中心」のごく狭い部分が優れているので、空間的に広
がっている対象を正しく把握するためには、常に眼球運
動によって必要な部分に視線が向けられなければならな
いが、一般に左右４５度、上下角３０度が自然景観など
がまとまった画面として見られる限界である。これらの
理由から、鑑賞時の画角条件として、水平画角９０度、
水平画角６０度前後が適当な値となる。なお、製作上の
利便性を考慮し、スクリーンのアスペクト比を整数の１
６：９にすると、水平画角が９０．０度、垂直画角が５
８．７度となる。一方、建築デザイン等のＣＧ画像をス
クリーンに投影して鑑賞する場合、臨場感をもって鑑賞
するには、あまり近くからではなく、少なくとも２ｍの
鑑賞距離が必要になり、鑑賞時の自然な感覚を得るため
には視方向角度が０度になる。そして、画面中央を注視
点とし座視を前提とすると、表示画面の設置高さは画面
中央で１．２０ｍとなり、前記鑑賞距離と画角を採用す
ると、スクリーン６の幅４．００ｍ、高さ２．２５ｍが
導出される。

【００１２】図２は映写部とスクリーンとの配置関係の
具体例を示す図、図３は映写部とスクリーンとの配置関
係の他の具体例を示す図、同図（ａ）は平面図、（ｂ）
は側面図、（ｃ）は背面図であり、図４は映写部とスク
リーンとの配置関係の変形例を示す図である。通常、映
写部のスライド映写機が鑑賞者（体験者）の後ろとなる
ため、ＣＧ画像に体験者の影が映ってしまう不都合が生
じる。映写は、できるだけ広角のシフトレンズを使用
し、ＣＧ画像作成時に歪み補正処理部４で映写時の歪み
を補正処理し、体験者の後方上部からの斜め投影とす
る。また、図３に示すようにスライド映写機を２台使い
画面を左右に分割して投影するように構成してもよい。
このようにするとそれぞれの映写機は斜め投影とならな
いので、歪み補正処理が不要となる。

【００１３】斜め投影の場合には、図４に示すように注
視点を画像下部に下げ、アスペクト比を変更してスクリ
ーン高さをやや低くし、鑑賞画角を狭くすると、より実
用的な鑑賞条件を達成することができる。図２に示す関
係に対し、スクリーン高さを２．００ｍにしたのが図４
（ａ）、注視点を４２５ｍｍ下げたのが図４（ｂ）、水
平画角を８０度に変更したのが図４（ｃ）である。

【００１４】次に、歪み補正処理について説明する。図
５は歪み補正処理前のオリジナル画像と歪み補正処理後
の画像の例を示す図である。

【００１５】いま、映写条件として、スクリーンからス
ライド映写機までの水平距離をＬ０、スライド映写機の
設置高さをＨ０、スクリーン中央部の設置高さをｈ１、
スクリーンの垂直高さをＤ２とすると、映写画角θ１及
び映写角θ２は、

【００１６】

【数１】θ１＝ｔａｎ^-1（（Ｄ１＋Ｄ２）／Ｌ０）−ｔ
ａｎ^-1（Ｄ１／Ｌ０）

【００１７】

【数２】θ２＝θ１／２＋ｔａｎ^-1（Ｄ１／Ｌ０）となる。そして、原画上の任意の点Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１）
と処理後の点Ｐ２（Ｘ２，Ｙ２）との間には、原画及び
処理後の画像とも中央を原点とすると、次の関係が成り
立つ。

【００１８】

【数３】Ｙ２＝Ｌ１×ｔａｎθ４ただし、Ｌ１＝ｓｑｒｔ（Ｌ０²＋Ｄ１²）×ｃｏｓ
（θ１／２） θ４＝θ２−ｔａｎ^-1（（Ｄ２−Ｙ１＋Ｄ１）／Ｌ０）また、

【００１９】

【数４】Ｘ２＝Ｌ２×ｔａｎθ５ただし、Ｌ２＝Ｌ０−（Ｄ２／２−Ｙ１）×ｔａｎθ２ θ５＝ｔａｎ^-1（Ｘ１／Ｌ０）図２や図４に示すように通常のスライド映写機により画
像を斜めに投影すると、投影された画像は図５（ａ）の
オリジナル画像に対して歪んでしまうため、歪み補正処
理部４では、予め歪みのない投影画像を得るため原画に
対して上記の演算により図５（ｂ）に示すような画像の
歪み補正処理を行う。

【００２０】なお、本発明は、上記の実施例に限定され
るものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記
の実施例では、フロントスクリーン方式により映写機を
使って鑑賞者の後方からスクリーンに投影したが、リア
スクリーン方式によるスライド表示を採用しスクリーン
の裏側から映写機を使って投影してもよい。また、鑑賞
条件は、許容範囲内で変更は自由であり、スクリーンと
して建物の壁等を使ってもよいことはいうまでもない。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、映写手段で投影する画像に対して映写条件に
応じて歪み補正処理を行う歪み補正処理手段を設けると
共に、画像展開手段により展開する画像が鑑賞条件とし
て水平画角と垂直画角がほぼ９０度と６０度になり注視
点がほぼ画面中央になるようにしたので、鑑賞距離を２
ｍにすると、スクリーン幅が４ｍ、高さが２．２５ｍに
なり、一般の会議室等でも視覚的な原寸画像による臨場
感の高いスケール感の建築空間が体験できる。しかも、
歪みの補正処理を行うようにしたので、ＣＧ画像に体験
者の影が映らないように体験者の後方上部からの斜め投
影とした場合にも、歪みのない画像を投影することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る大画面ＣＧ画像による建築空間
体験システムの１実施例を示す図である。

【図２】映写部とスクリーンとの配置関係の具体例を
示す図である。

【図３】映写部とスクリーンとの配置関係の他の具体
例を示す図である。

【図４】映写部とスクリーンとの配置関係の変形例を
示す図である。

【図５】歪み補正処理前のオリジナル画像と歪み補正
処理後の画像の例を示す図である。

【符号の説明】

１…ＣＧデータ作成手段、２…ＣＧデータファイル、３
…ＣＧ画像展開部、４…歪み補正処理部、５…映写部、
６…スクリーン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者池田弘東京都港区芝浦一丁目２番３号清水建設株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】建築空間のコンピュータ・グラフィック
ス画像を投影するスクリーンと、コンピュータ・グラフ
ィックス・データから画像を展開する画像展開手段と、
展開した画像をスクリーンに投影する映写手段とを備
え、スクリーンに投影された画像を所定の距離で鑑賞す
る建築空間体験装置であって、映写手段で投影する画像
に対して映写条件に応じて歪み補正処理を行う歪み補正
処理手段を設けると共に、画像展開手段により展開する
画像が鑑賞条件として水平画角と垂直画角がほぼ９０度
と６０度になり注視点がほぼ画面中央になるようにした
ことを特徴とする建築空間体験装置。
【請求項２】鑑賞条件として、鑑賞距離が２ｍ、画面
中央の高さが１．２ｍ、視方向角度が０度になるように
したことを特徴とする請求項１記載の建築空間体験装
置。