JPH0944142A - Device and method for stereoscopic body display - Google Patents

Device and method for stereoscopic body display

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JPH0944142A
JPH0944142A JP7197645A JP19764595A JPH0944142A JP H0944142 A JPH0944142 A JP H0944142A JP 7197645 A JP7197645 A JP 7197645A JP 19764595 A JP19764595 A JP 19764595A JP H0944142 A JPH0944142 A JP H0944142A
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JP
Japan
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dimensional
image
dimensional object
manipulator
display
Prior art date
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Application number
JP7197645A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Ninomiya
佑一 二宮
Kazumasa Enami
和雅 榎並
Hideo Noguchi
英男 野口
Seiki Inoue
誠喜 井上
Hideki Mitsumine
秀樹 三ッ峰
Tadoru Kato
辿 加藤
Kunihiko Mototani
邦彦 本谷
Masao Fujiwara
正雄 藤原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
N H K ENG SERVICE
TOKYO HIVISION KK
Japan Broadcasting Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
N H K ENG SERVICE
TOKYO HIVISION KK
Nippon Hoso Kyokai NHK
Japan Broadcasting Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to EP96305638A priority patent/EP0757335A3/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To project a three-dimensional body such as an art object and a building on a two-dimensional display while storing its information. SOLUTION: The 'three-dimensional shape' of the three-dimensional body and its 'surface image data' are stored in a memory part 6 in advance. An operator manipulates a manipulator part 2A to generate a two-dimensional image corresponding to an image of the body picked up in the direction corresponding to the manipulation from the three-dimensional shape and surface image in a cycle of <=1/60 second (less than the minimum display unit time of a display part), and consequently the image is projected on a display part 10 while the operator is given a feeling of virtual reality as if the operator held the three-dimensional body in the hand.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、予め記憶されてい
る立体画像データに所定の画像処理を施すことにより2
次元表示をなす立体物表示装置および立体物表示方法に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for performing stereoscopic image data stored in advance by subjecting it to predetermined image processing.
The present invention relates to a three-dimensional object display device and a three-dimensional object display method for three-dimensional display.

【0002】更に詳述すれば、本発明は、操作者が所望
する視点からの立体画像を随時合成して2次元表示装置
上に可視表示させるのに好適な、立体物表示装置および
立体物表示方法に関するものである。
More specifically, the present invention provides a three-dimensional object display device and a three-dimensional object display suitable for synthesizing a three-dimensional image from a viewpoint desired by an operator and displaying it visually on a two-dimensional display device. It is about the method.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来から知られている立体物表示技術と
しては、例えば立体美術品を自由な方向から鑑賞できる
ように立体物をさまざまな角度から見込んだ複数の2次
元画像をデータベース中に格納しておき、この中から、
操作者の指示に従って立体物の2次元画像を適宜選択し
て表示する手法がある。
2. Description of the Related Art As a conventionally known three-dimensional object display technique, for example, a plurality of two-dimensional images of a three-dimensional object viewed from various angles are stored in a database so that a three-dimensional object can be viewed from any direction. Well, from this,
There is a method of appropriately selecting and displaying a two-dimensional image of a three-dimensional object according to an instruction from an operator.

【0004】その他の立体物表示技術として、VTRに
よる動画表示が知られている。このVTRによる動画表
示は、予め種々の方向から(あるいは、当該立体物をタ
ーンテーブルなどに置き動かしながら)撮影したものを
ビデオテープに収録しておき、収録したビデオテープを
再生し表示するものである。
As another three-dimensional object display technique, moving image display by VTR is known. The moving image display by this VTR is to record a videotape that is taken from various directions (or while moving the three-dimensional object on a turntable etc.) in advance, and reproduce and display the recorded videotape. is there.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、操作者
の指示に従って立体画像を選択して表示するシステムで
は、予め記憶しておくべき画像データの量が膨大なもの
になるという問題がある。
However, the system for selecting and displaying a stereoscopic image in accordance with the instruction of the operator has a problem that the amount of image data to be stored in advance becomes enormous.

【0006】また、VTRを用いた動画表示では、表示
システムと操作者との間の対話性に欠けるという問題が
ある。
[0006] Further, in displaying a moving image using a VTR, there is a problem that the interactivity between the display system and the operator is lacking.

【0007】よって本発明の第1の目的は、立体画像デ
ータとして記憶すべきデータの数量を抑制しつつ、バー
チャルリアリティ的なインタラクティブな3次元物体表
示システムを実現するための立体物表示装置および立体
物表示方法を提供することにある。
Therefore, a first object of the present invention is to provide a three-dimensional object display device and three-dimensional object for realizing a virtual reality interactive three-dimensional object display system while suppressing the amount of data to be stored as three-dimensional image data. It is to provide an object display method.

【0008】また本発明の第2の目的は、マニピュレー
タによって与えられた視点情報に応じて立体画像を随時
合成することにより、あたかも3次元物体が現実に存在
し、これを手でもって動かしながらながめているような
感覚を与える画像表示を得ることができる立体物表示装
置および立体物表示方法を提供することにある。
A second object of the present invention is to synthesize a three-dimensional image according to the viewpoint information given by the manipulator at any time, so that a three-dimensional object actually exists, and the three-dimensional object is seen by moving it by hand. It is an object of the present invention to provide a three-dimensional object display device and a three-dimensional object display method capable of obtaining an image display that gives a feeling as if the object is three-dimensional.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の第1の形態は、予め記憶されている立体
画像データに所定の画像処理を施すことにより2次元表
示をなす立体物表示装置であって、2以上の自由度を持
って自在に回動し、個々の位置情報を出力するマニピュ
レータと、前記立体画像データとして記憶装置内に予め
格納されている立体物の3次元形状データならびに当該
立体物の表面画像データに基づいて、前記マニピュレー
タが基準位置にある場合には当該立体物を特定の視点か
ら見込んだ特定の2次元画像を合成すると共に、前記マ
ニピュレータが前記基準位置から変位した場合には、当
該変位量に相当する量だけ前記視点をシフトさせた位置
から見込まれる前記立体物の2次元画像を、前記位置情
報に従って合成する演算処理手段とを有するものであ
る。ここで、前記マニピュレータは、固定部に取り付け
られ外力により変位する指示操作部が少なくとも2以上
の自由度を持ち、当該自由度のそれぞれに対応する尺度
上の変位量を長さあるいは角度の変位量として電気信号
の形で出力する少なくとも2以上の変換部を備えている
構成とするのが好適である。
In order to achieve such an object, a first embodiment of the present invention is a three-dimensional object which performs two-dimensional display by subjecting pre-stored three-dimensional image data to predetermined image processing. A display device, a manipulator that freely rotates with two or more degrees of freedom and outputs individual position information, and a three-dimensional shape of a three-dimensional object stored in advance in the storage device as the three-dimensional image data. Based on the data and the surface image data of the three-dimensional object, when the manipulator is at the reference position, a specific two-dimensional image of the three-dimensional object viewed from a specific viewpoint is synthesized, and the manipulator moves from the reference position. When displaced, the two-dimensional image of the three-dimensional object expected from the position obtained by shifting the viewpoint by an amount corresponding to the displacement amount is synthesized according to the position information. Those having an arithmetic processing unit. Here, in the manipulator, an instruction operating unit attached to a fixed unit and displaced by an external force has at least two degrees of freedom, and a displacement amount on a scale corresponding to each of the degrees of freedom is a displacement amount of a length or an angle. It is preferable that at least two converters that output in the form of electric signals are provided.

【0010】また本発明の第2の形態は、記憶部に格納
された画像データを演算処理部で電気的に演算処理し2
次元表示装置上に画像として表示する表示方法におい
て、固定部に取り付けられ外力により変位する指示操作
部が少なくとも2以上の自由度を持ち、当該自由度のそ
れぞれに対応する尺度上の変位量を長さあるいは角度の
変位量として電気信号の形で常時出力する少なくとも2
以上の変換部を備えたマニピュレータが基準位置にある
場合には、記憶装置内に予め格納されている立体物の3
次元形状データならびに当該立体物の表面画像データに
基づいて、当該立体物を特定の視点から見込んだ特定の
2次元画像を合成し、あるいは、前記マニピュレータが
基準位置から変位している場合には、当該変位量に相当
する量だけ前記視点をシフトさせた位置から見込まれる
前記立体物の2次元画像を合成し、前記操作部の位置情
報に基づく画像合成を1/60秒ごとに繰り返し行い、
画像合成の開始から1/60秒以内に2次元表示装置上
への表示を完了するものである。
According to a second aspect of the present invention, the image data stored in the storage unit is electrically operated by the operation processing unit.
In a display method of displaying as an image on a three-dimensional display device, an instruction operating unit attached to a fixed unit and displaced by an external force has at least two degrees of freedom, and a displacement amount on a scale corresponding to each of the degrees of freedom is long. At least 2 which is always output in the form of an electrical signal as the amount of displacement of the angle
When the manipulator provided with the above conversion unit is at the reference position, the three-dimensional object stored in the storage device in advance is
Based on the three-dimensional shape data and the surface image data of the three-dimensional object, a specific two-dimensional image in which the three-dimensional object is viewed from a specific viewpoint is synthesized, or when the manipulator is displaced from the reference position, A two-dimensional image of the three-dimensional object expected from a position obtained by shifting the viewpoint by an amount corresponding to the displacement amount is combined, and image combination based on position information of the operation unit is repeatedly performed every 1/60 seconds,
The display on the two-dimensional display device is completed within 1/60 seconds from the start of image composition.

【0011】このように本発明は、データベースから立
体物のデータを読み出して2次元ディスプレー上に表示
するにあたり、固定部に取り付けられた操作部が少なく
とも2以上の自由度を持ち、当該操作部の変位量を長さ
あるいは角度の情報として電気的に出力するマニピュレ
ータを操作することにより、予め記憶装置に格納されて
いる「立体物の3次元形状データ」ならびに「当該立体
物の表面画像データ」に基づき、当該マニピュレータの
指示位置(視点を表わす位置)に該当する角度から見た
当該立体物の画像を合成して2次元ディスプレー上に表
示させ、このことにより、あたかも現物を手に持って動
かしているごとき画像表示を行わせることができるよう
にしたものである。
As described above, according to the present invention, when the data of the three-dimensional object is read from the database and displayed on the two-dimensional display, the operation section attached to the fixed section has at least two degrees of freedom, and the operation section of the operation section has a degree of freedom. By operating a manipulator that electrically outputs the displacement amount as length or angle information, the three-dimensional shape data of the three-dimensional object and the surface image data of the three-dimensional object stored in the storage device in advance can be changed. Based on this, the images of the three-dimensional object viewed from the angle corresponding to the indicated position (the position representing the viewpoint) of the manipulator are combined and displayed on the two-dimensional display, which makes it possible to move the actual object in your hand. It is made possible to display an image as if you were there.

【0012】換言すると本発明では、立体物の2次元画
像を、マニピュレータの位置情報をパラメータとして、
記憶装置内に予め格納されている立体物の3次元形状デ
ータならびに当該立体物の表面画像データから短時間に
合成して表示するようにしてあり、かかる点に本発明の
特徴がある。
In other words, according to the present invention, a two-dimensional image of a three-dimensional object is obtained using the position information of the manipulator as a parameter.
The three-dimensional shape data of the three-dimensional object and the surface image data of the three-dimensional object stored in advance in the storage device are combined and displayed in a short time, and the feature of the present invention lies in this point.

【0013】また、画像合成を1/60秒(表示部の最
小表示単位)ごとに繰り返し行い、かつ、画像合成の開
始から1/60秒以内に2次元ディスプレー上への表示
を完了することにより、あたかも現物を手に持って動か
しているような画像表示を行わせることができる。
By repeating the image synthesis every 1/60 seconds (the minimum display unit of the display unit) and completing the display on the two-dimensional display within 1/60 seconds from the start of the image synthesis. , It is possible to display an image as if you were holding the actual product and moving it.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0015】図1は、本発明を適用した立体物表示シス
テムの全体構成を示す。より具体的には、壷や彫刻像な
どの立体物を2次元表示するための表示システムを示
す。
FIG. 1 shows the overall structure of a three-dimensional object display system to which the present invention is applied. More specifically, it shows a display system for two-dimensionally displaying a three-dimensional object such as a jar or a sculptured image.

【0016】本図において、2Aは自由度2以上の回動
特性を持つマニピュレータ部であり、表示すべき立体像
に対する視点を操作者が任意に規定できるようにしてい
る。このマニピュレータ部2Aに内蔵されているロータ
リーエンコーダから、位置情報として角度データを得て
いる(図2を参照して、後に詳述する)。また、このロ
ータリーエンコーダには電磁ブレーキが同軸的に結合さ
れており(図示せず:図2参照)、表示不能な立体画像
部分への視点移動を妨げている。
In the figure, reference numeral 2A denotes a manipulator section having a rotation characteristic with two or more degrees of freedom, which allows an operator to arbitrarily define a viewpoint for a stereoscopic image to be displayed. Angle data is obtained as position information from a rotary encoder incorporated in the manipulator unit 2A (detailed later with reference to FIG. 2). Further, an electromagnetic brake is coaxially coupled to this rotary encoder (not shown: see FIG. 2) to prevent the viewpoint from moving to a stereoscopic image portion that cannot be displayed.

【0017】一般に知られている通り、マニピュレータ
部2Aは操作者が手動操作部(本実施例では、球面形状
をなす。図2の26参照)を操作することで角度情報を
得る部分である。具体的には、ロータリエンコーダによ
り角度データを得ているが、本発明は、ロータリエンコ
ーダに限定されず、例えば、可変抵抗器によりその抵抗
値を読みとることでも角度情報は計測可能である。ま
た、当該立体物の底面の3次元形状および表面模様は取
得することはできないため、底面を含む当該立体物の画
像は表示できない。そこで、本実施例では、手動操作部
26(図2参照)が当該立体物の底面などの方向を指定
できないように、電磁ブレーキを用いてロータリエンコ
ーダの回転を抑止している。図示したブレーキ制御部2
Bは、このために設けたものである。
As is generally known, the manipulator section 2A is a section for obtaining angle information by an operator operating a manual operation section (a spherical shape in this embodiment, see 26 in FIG. 2). Specifically, although the angle data is obtained by the rotary encoder, the present invention is not limited to the rotary encoder, and the angle information can be measured by reading the resistance value of the variable resistor, for example. Further, since the three-dimensional shape and surface pattern of the bottom surface of the three-dimensional object cannot be acquired, the image of the three-dimensional object including the bottom surface cannot be displayed. Therefore, in this embodiment, the rotation of the rotary encoder is suppressed by using an electromagnetic brake so that the manual operation unit 26 (see FIG. 2) cannot specify the direction such as the bottom surface of the solid object. Illustrated brake control unit 2
B is provided for this purpose.

【0018】4はデータ検索部であって、マニピュレー
タ部2Aからの角度情報に応じた立体物の情報を得る。
具体的には、半導体メモリで構成されるメモリ部6に
立体物の3次元形状データ、および、表面画像データ
を蓄積しておき、前段のマニピュレータ部2Aより得ら
れた角度情報に見合った「3次元形状データ」および
「表面画像データ」をデータ検索部4により検索し、次
段の画像処理部8に伝える。
A data retrieval unit 4 obtains information on a three-dimensional object according to angle information from the manipulator unit 2A.
Specifically, the three-dimensional shape data of the three-dimensional object and the surface image data are stored in the memory unit 6 configured by a semiconductor memory, and "3" corresponding to the angle information obtained from the manipulator unit 2A in the preceding stage is stored. The data retrieving unit 4 retrieves "dimensional shape data" and "surface image data", and notifies the image processing unit 8 of the next stage.

【0019】画像処理部8は、データ検索部4から得ら
れた立体物の「3次元形状データ」および「表面画像デ
ータ」より2次元画像を生成する。具体的には、実時間
で高速なレンダリング(アスキー出版局「最新3次元コ
ンピュータグラフィックス」Andrew S.Gla
ssner著 p187−202)の可能なワークステ
ーションを用いる。このワークステーションにより、前
段より得られた3次元形状に表面画像をコンピュータグ
ラフィック技術であるテクスチュアマッピング(アスキ
ー出版局「最新3次元コンピュータグラフィックス」
AndrewS.Glassner著 p137−15
2)により張り付け、2次元画像化を図る。
The image processing section 8 generates a two-dimensional image from the "three-dimensional shape data" and "surface image data" of the three-dimensional object obtained from the data search section 4. Specifically, real-time and high-speed rendering (ascii publishing office “latest three-dimensional computer graphics” Andrew S. Gla
ssner, p. 187-202). With this workstation, a surface image is formed on the three-dimensional shape obtained from the previous stage by the texture mapping, which is a computer graphic technology (ascii publishing "latest three-dimensional computer graphics"
Andrew S. Glassner, p137-15
Attach by 2) and make a two-dimensional image.

【0020】この画像処理部8では、画像合成を1/6
0秒(表示部の最小表示単位)ごとに繰り返し行い、か
つ、画像合成の開始から1/60秒以内に2次元ディス
プレー上への表示を完了することにより、あたかも現物
を手に持って動かしているような画像表示を行わせるこ
とができる。なお、画像合成を1/60秒ごとに繰り返
し行い、画像合成の開始から1/60秒以内に2次元デ
ィスプレー上への表示を完了するのは、現在知られてい
る高速CGワークステーションの使用により実現可能で
ある。例えば、シリコン・グラフィック社製「POWE
R ONYXRE−2」では1/60秒以内に1万5千
ポリゴンのレンダリングが可能である。ここで、1ポリ
ゴンとは、3次元空間にある3点に対して表面模様を張
る処理が行えることであるので、上記のCGワークステ
ーションでは、1/60秒間に1万5千個の三角形の面
が作り出せる。そこで、このワークステーションを用い
て、立体物の構成(2次元画像作成)が可能となる。す
なわち、極端に複雑な形状の立体物でなければ、1/6
0秒以下の時間で立体形状及び表面画像から、2次元画
像を生成することが可能である。
In this image processing unit 8, the image synthesis is performed by 1/6.
Repeat the operation every 0 seconds (minimum display unit of the display unit), and complete the display on the two-dimensional display within 1/60 seconds from the start of image composition, so that you can hold the actual object and move it. It is possible to display an image as if it were present. It should be noted that it is possible to repeat image composition every 1/60 second and complete the display on the two-dimensional display within 1/60 second from the start of image composition by using the currently known high-speed CG workstation. It is feasible. For example, Silicon Graphic's "POWE"
RONYXRE-2 ”can render 15,000 polygons within 1/60 seconds. Here, one polygon means that a surface pattern can be applied to three points in a three-dimensional space. Therefore, in the above CG workstation, 15,000 triangles can be formed in 1/60 seconds. A surface can be created. Therefore, it is possible to construct a three-dimensional object (create a two-dimensional image) using this workstation. That is, if it is not an extremely complicated three-dimensional object, 1/6
It is possible to generate a two-dimensional image from a three-dimensional shape and a surface image in a time of 0 second or less.

【0021】10は表示部である。この表示部10は、
画像処理部8で生成した2次元画像を可視表示する部分
である。本実施例では、表示部10としてCRTを用い
ているが、本発明はCRTに限定されず、例えばプリン
タなどを用いて任意の方向からの2次元画像を印刷する
ことも可能である。
Reference numeral 10 is a display section. This display unit 10
This is a portion for visually displaying the two-dimensional image generated by the image processing unit 8. In the present embodiment, a CRT is used as the display unit 10, but the present invention is not limited to the CRT, and it is possible to print a two-dimensional image from any direction using, for example, a printer.

【0022】図2は、図1に示したマニピュレータ部2
Aの具体的な機械的構成を示す。本図に例示するマニピ
ュレータ部は、2軸方向に回動可能な2つのロータリエ
ンコーダ20A,20Bと、これらのロータリエンコー
ダの回転軸に直結されている電磁ブレーキ22A,22
Bが含まれている。なお、本図には図示していないが、
各ロータリエンコーダと電磁ブレーキを連結する回転軸
には、遊び発生機構部および圧力センサが含まれている
(その詳細については、本願と同日出願の本出願人によ
る「マニピュレータ」に開示されている)。
FIG. 2 shows the manipulator unit 2 shown in FIG.
The concrete mechanical structure of A is shown. The manipulator section illustrated in the figure includes two rotary encoders 20A and 20B that are rotatable in two axial directions, and electromagnetic brakes 22A and 22 that are directly connected to the rotary shafts of these rotary encoders.
B is included. Although not shown in this figure,
The rotary shaft that connects each rotary encoder to the electromagnetic brake includes a play generating mechanism and a pressure sensor (the details are disclosed in the “manipulator” by the applicant of the present application filed on the same date as the present application). .

【0023】また、24は固定台、26は球面状の手動
操作部である。
Further, 24 is a fixed base, and 26 is a spherical manual operation part.

【0024】図3は、本実施例による処理手順を示した
フローチャートである。この図3および図1を参照し
て、本実施例の動作を以下に述べる。
FIG. 3 is a flow chart showing the processing procedure according to this embodiment. The operation of this embodiment will be described below with reference to FIGS. 3 and 1.

【0025】(ステップS1)マニピュレータ部2Aか
ら現在の角度情報を得る。ここで、操作者がマニピュレ
ータ部を操作した場合は、その操作に相応した角度情報
を得ることとなる。
(Step S1) Current angle information is obtained from the manipulator unit 2A. Here, when the operator operates the manipulator unit, the angle information corresponding to the operation is obtained.

【0026】(ステップS2)この角度情報に相応する
立体物の情報(3次元形状データ,表面画像デー
タ)をデータ検索部4により得る。
(Step S2) The data retrieval unit 4 obtains information (three-dimensional shape data, surface image data) of a three-dimensional object corresponding to this angle information.

【0027】(ステップS3)この立体物の情報を次段
の画像処理部8に入力し、2次元画像を生成する。
(Step S3) The information of this three-dimensional object is input to the image processing unit 8 in the next stage to generate a two-dimensional image.

【0028】(ステップ4)生成された2次元画像を、
表示部10で表示する。
(Step 4) The generated two-dimensional image is
It is displayed on the display unit 10.

【0029】上述したシーケンスS1〜S4を1/60
秒以下の単位で繰り返す。
1/60 of the above-mentioned sequences S1 to S4
Repeat in units of seconds or less.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したとおり本発明では、データ
ベースから立体物のデータを読み出して2次元ディスプ
レー上に表示するにあたり、固定部に取り付けられた操
作部が少なくとも2以上の自由度を持ち、当該操作部の
変位量を長さあるいは角度の情報として電気的に出力す
るマニピュレータを操作することにより、予め記憶装置
に格納されている「立体物の3次元形状データ」ならび
に「当該立体物の表面画像データ」に基づき、当該マニ
ピュレータの指示位置(視点を表わす位置)に該当する
角度から見た当該立体物の画像を合成して2次元ディス
プレー上に表示させるので、立体画像データとして記憶
すべきデータの数量を抑制しつつ、バーチャルリアリテ
ィ的なインタラクティブな3次元物体表示システムを実
現するための立体物表示装置および立体物表示方法を得
ることができる。
As described above, according to the present invention, when the data of the three-dimensional object is read out from the database and displayed on the two-dimensional display, the operation section attached to the fixed section has at least two degrees of freedom, By operating a manipulator that electrically outputs the displacement amount of the operation unit as length or angle information, the “three-dimensional shape data of the three-dimensional object” and the “surface image of the three-dimensional object” stored in the storage device in advance. On the basis of "data", since the images of the three-dimensional object viewed from an angle corresponding to the designated position (the position representing the viewpoint) of the manipulator are combined and displayed on the two-dimensional display, the data to be stored as the three-dimensional image data is stored. 3D for realizing a virtual reality interactive 3D object display system while suppressing the number It is possible to obtain a display device and a three-dimensional object display method.

【0031】また、博物館あるいは美術館などで貴重な
作品を実際に展示することなく実効的な展示ができ、し
かも現物展示では望むべくもない手で持った感じの鑑賞
ができる。特に本発明は、周期1/60秒以下で表示す
ることができるので、操作に対する表示の遅延を最小限
とし、このことにより、現物を持っているような感覚が
得られる。
Further, it is possible to effectively display valuable works without actually exhibiting them in a museum or an art museum, and it is possible to appreciate with a hand-held feeling that is not desired in the actual exhibition. In particular, the present invention can display in a cycle of 1/60 seconds or less, so that the display delay with respect to the operation is minimized, and as a result, it is possible to obtain the sensation of holding an actual product.

【0032】さらに、本発明は、大量の立体物を資料と
してデータベース化する必要のある場所などにも利用で
きる。
Furthermore, the present invention can be used in places where it is necessary to make a database of a large amount of three-dimensional objects as materials.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を適用した立体物表示システムの全体構
成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a three-dimensional object display system to which the present invention has been applied.

【図2】図1に示したマニピュレータ部の詳細な構成を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration of a manipulator unit shown in FIG.

【図3】本実施例の処理手順を示すフローチャートであ
る。
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of this embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2A マニピュレータ部 2B ブレーキ制御部 4 データ検索部 6 メモリ部(半導体メモリ) 8 画像処理部 10 表示部 20A,20B ロータリエンコーダ 22A,22B 電磁ブレーキ 24 固定台 26 操作部 2A Manipulator section 2B Brake control section 4 Data retrieval section 6 Memory section (semiconductor memory) 8 Image processing section 10 Display section 20A, 20B Rotary encoder 22A, 22B Electromagnetic brake 24 Fixed stand 26 Operation section

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591053926 財団法人エヌエイチケイエンジニアリング サービス 東京都世田谷区砧1−10−3 (72)発明者 二宮 佑一 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 (72)発明者 榎並 和雅 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 (72)発明者 野口 英男 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 (72)発明者 井上 誠喜 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 (72)発明者 三ッ峰 秀樹 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 (72)発明者 加藤 辿 東京都渋谷区富ヶ谷一丁目11番10号 株式 会社東京ハイビジョン内 (72)発明者 本谷 邦彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 藤原 正雄 東京都世田谷区砧一丁目10番3号 財団法 人エヌエイチケイエンジニアリングサービ ス内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (71) Applicant 591053926 NK Engineering Service Foundation 1-10-3 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo (72) Inventor Yuichi Ninomiya 1-10-11 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo Japan Air Transport Association Broadcast Technology Laboratory (72) Inventor Kazumasa Enami 1-10-11 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo Broadcasting Technology Laboratory Japan Broadcasting Corporation (72) Inventor Hideo Noguchi 1-1-10 Kinuta, Setagaya-ku, Japan Japan Broadcasting Institute Broadcasting Technology Laboratory (72) Inventor Seiki Inoue 1-10-11 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo Japan Broadcasting Corporation Broadcasting Technology Laboratory (72) Inventor Hideki Mitsumine 1-10-11 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo No. Japan Broadcasting Corporation Broadcasting Technology Research Institute (72) Inventor, Osamu Kato 1-11-10 Tomigaya, Shibuya-ku, Tokyo Stock company In Kyoto Hi-Vision (72) inventor Kunihiko Motoya Osaka Prefecture Kadoma Oaza Kadoma 1006 address Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. in the (72) inventor Masao Fujiwara Setagaya-ku, Tokyo Kinuta chome 10th No. 3 Foundation method people NA terrain engineering services within the

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 予め記憶されている立体画像データに所
定の画像処理を施すことにより2次元表示をなす立体物
表示装置であって、 2以上の自由度を持って自在に回動し、個々の位置情報
を出力するマニピュレータと、 前記立体画像データとして記憶装置内に予め格納されて
いる立体物の3次元形状データならびに当該立体物の表
面画像データに基づいて、前記マニピュレータが基準位
置にある場合には当該立体物を特定の視点から見込んだ
特定の2次元画像を合成すると共に、前記マニピュレー
タが前記基準位置から変位した場合には、当該変位量に
相当する量だけ前記視点をシフトさせた位置から見込ま
れる前記立体物の2次元画像を、前記位置情報に従って
合成する演算処理手段とを有することを特徴とする立体
物表示装置。
1. A three-dimensional object display device that performs two-dimensional display by performing predetermined image processing on pre-stored three-dimensional image data, which can freely rotate with two or more degrees of freedom, The manipulator at the reference position based on the manipulator that outputs the position information of the three-dimensional object, the three-dimensional shape data of the three-dimensional object stored in advance in the storage device as the three-dimensional image data, and the surface image data of the three-dimensional object. In addition to synthesizing a specific two-dimensional image in which the three-dimensional object is viewed from a specific viewpoint, when the manipulator is displaced from the reference position, the position obtained by shifting the viewpoint by an amount corresponding to the displacement amount. And a processing unit for synthesizing a two-dimensional image of the three-dimensional object expected from the above according to the position information.
【請求項2】 請求項1において、前記マニピュレータ
は、固定部に取り付けられ外力により変位する指示操作
部が少なくとも2以上の自由度を持ち、当該自由度のそ
れぞれに対応する尺度上の変位量を長さあるいは角度の
変位量として電気信号の形で出力する少なくとも2以上
の変換部を備えていることを特徴とする立体物表示装
置。
2. The manipulator according to claim 1, wherein the manipulator has at least two degrees of freedom in an instruction operation unit that is attached to a fixed unit and is displaced by an external force, and has a displacement amount on a scale corresponding to each of the degrees of freedom. A three-dimensional object display device comprising at least two converters for outputting in the form of electric signals as displacement amounts of length or angle.
【請求項3】 記憶部に格納された画像データを演算処
理部で電気的に演算処理し2次元表示装置上に画像とし
て表示する表示方法において、 固定部に取り付けられ外力により変位する指示操作部が
少なくとも2以上の自由度を持ち、当該自由度のそれぞ
れに対応する尺度上の変位量を長さあるいは角度の変位
量として電気信号の形で常時出力する少なくとも2以上
の変換部を備えたマニピュレータが基準位置にある場合
には、記憶装置内に予め格納されている立体物の3次元
形状データならびに当該立体物の表面画像データに基づ
いて、当該立体物を特定の視点から見込んだ特定の2次
元画像を合成し、あるいは、前記マニピュレータが基準
位置から変位している場合には、当該変位量に相当する
量だけ前記視点をシフトさせた位置から見込まれる前記
立体物の2次元画像を合成し、 前記指示操作部の位置情報に基づく画像合成を1/60
秒ごとに繰り返し行い、 画像合成の開始から1/60秒以内に2次元表示装置上
への表示を完了することを特徴とする立体物表示方法。
3. A display method in which image data stored in a storage unit is electrically arithmetically processed by an arithmetic processing unit and is displayed as an image on a two-dimensional display device, the instruction operating unit being attached to a fixed unit and displaced by an external force. Has at least two degrees of freedom and is provided with at least two or more converters that constantly output the displacement amount on the scale corresponding to each of the degrees of freedom as the displacement amount of the length or the angle in the form of an electric signal. Is at the reference position, based on the three-dimensional shape data of the three-dimensional object stored in advance in the storage device and the surface image data of the three-dimensional object, a specific 2 When the manipulator is displaced from the reference position, the two-dimensional image is combined, or the manipulator is viewed from a position where the viewpoint is shifted by an amount corresponding to the displacement amount. Synthesizing a two-dimensional image of Murrell said three-dimensional object, 1/60 the image synthesis based on the position information of the instruction operation section
A method for displaying a three-dimensional object, characterized in that the display on a two-dimensional display device is completed within 1/60 seconds from the start of image composition, by repeating every second.
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