JPH0955959A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示対象物を自然界での実際の見え方に近い
見え方で画面に表示することができる画像表示装置を提
供する。 【解決手段】 各表示対象物を表す画像情報の他、３次
元空間内のいずれの表示対象物に注視点が置かれている
かを指定する情報を画像情報加工部１に対して与える。
画像情報加工部１は、各表示対象物の表示画像を注視点
からの距離に応じた度合いでぼんやりさせるための拡散
処理を各表示対象物の画像情報に対して施す。画像再生
部は、拡散処理の施された画像情報から画素情報を生成
し、表示装置３に表示させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、３次元表示に好
適な画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近は、ゲーム機等においても現実感溢
れる画像が求められる傾向にある。すなわち、人物、建
物等を画面に表示するに際しても、単にそれらの対象物
がそれと分る態様で表示されれば足りるというものでは
なく、各対象物が、自然界での実際の見え方に近い見え
方で画面に表示されることが望まれているのである。こ
のような背景から、３次元表示技術等、現実感溢れる画
像表示を行うための各種の技術が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】さて、現実感溢れる画
像表示を行うためには、個々の対象物を現物に極力忠実
に表示するのが効果的である。しかしながら、各対象物
を如何に正確に表示したとしても現実感を高めるのには
限界があり、自然界での実際の見え方との間にはどうし
ても差異が生じてしまう。特に３次元空間に存するもの
を２次元画面に立体的に表示するのは難しい技術であ
り、人物等の表示対象物が動かないような状況において
は、それらの表示画像は平面的に見えてしまうことが多
い。

【０００４】この発明は以上説明した事情に鑑みてなさ
れたものであり、表示対象物を自然界での実際の見え方
に近い見え方で画面に表示することができる画像表示装
置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本願発明者は、上記課題
を解決すべく、「自然界での実際の見え方」とは具体的
にどのような見え方であるかについて検討した。そし
て、この検討の結果、次の見解を得るに至った。すなわ
ち、風景をぼんやりと眺めるような場合は別として、一
般的に人間の目は３次元空間内のいずれかの点に視線が
定まっており、この点（以下、注視点という）にある対
象物は明瞭に人間の目に映るが他の対象物はぼやけて映
るものであり、これが上記「自然界での実際の見え方」
の重要な態様である、との見解である。

【０００６】本発明は、上記見解に基づき、現実感溢れ
る画像を表示するための新規な画像表示装置を提供する
ものである。

【０００７】まず、請求項１に係る発明は、表示対象物
を表す画像情報に対し、注視点から当該表示対象物の位
置までの距離に応じた加工処理を施す画像加工手段と、
前記加工処理の施された画像情報に基づいて、表示画面
に表示すべき各画素を表した画素情報を発生する画像再
生手段とを具備することを特徴とする画像表示装置を要
旨とする。

【０００８】請求項２に係る発明は、表示対象物を表す
画像情報に基づいて、表示画面に表示すべき各画素を表
した画素情報を発生する画像再生手段と、前記各画素を
表した画素情報に対し、注視点から当該画素の位置まで
の距離に応じた加工処理を施す画素加工手段と、を具備
することを特徴とする画像表示装置を要旨とする。

【０００９】請求項３に係る発明は、前記表示画面を見
る者の前記注視点を検出する注視点検出手段を具備する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装
置を要旨とする。請求項４に係る発明は、前記注視点を
指定する手段を具備することを特徴とする請求項１また
は２に記載の画像表示装置を要旨とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を更に理解しやすく
するため、実施の形態について説明する。かかる実施形
態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限
定するものではなく、本発明の範囲で任意に変更可能で
ある。

【００１１】Ａ．第１の実施形態 図１はこの発明の第１の実施形態である画像表示装置の
構成を示すブロック図である。この図において、１は画
像情報に対して拡散処理（加工処理）を施す画像加工
部、２は画像加工部１を介した画像情報に基づいて、表
示画面に表示すべき各画素を表した画素情報を発生する
画像再生部、３は画素情報に基づいて表示が行われる表
示装置である。

【００１２】この第１の実施形態においては、画像加工
部１が本発明の主題事項たる重要な役割を果す。従っ
て、以下、この画像加工部１について詳述する。

【００１３】まず、画像加工部１には、画像情報および
注視点情報が入力されている。ここで、各画像情報は、
人物、建物等の各表示対象物を表した情報であり、各表
示対象物を表示装置３の表示画面に２次元表示するとき
の画像およびその表示位置を定義する情報の他、当該表
示対象物の３次元空間での座標値（ｘ，ｙ，ｚ）を含ん
でいる。

【００１４】また、注視点情報は、注視点の位置を指定
する情報である。この注視点情報の入力手段としては、
以下のもの（ａあるいは、またはｂ）の中から選択
することが可能である。

【００１５】ａ．使用者の意思により注視点を決定する
方式 使用者が図示しないマウスを操作して表示画面上のカ
ーソル表示を移動させ、表示画面に映った表示対象物の
うち所望のものをカーソルによって指定する。画像加工
部１はカーソル指定された表示対象物上に注視点がある
ものとして以後の処理を実行する。

【００１６】注視点を検出する手段として知られるヘ
ッドマウントタイプの装置を使用する。すなわち、この
ヘッドマウントタイプの装置を画像表示装置の使用者の
頭に装着し、表示装置３の表示画面中、使用者が見てい
る表示対象物を注視点として検出し、注視点情報を生成
する。

【００１７】ｂ．使用者の意思とは無関係に画像の提供
者（例えばこの画像表示装置がゲーム機に使用される場
合にはゲーム用ソフトウエア）が注視点を決定する方式 この画像表示装置の上位のコンピュータが画像情報と共
に注視点情報を与える。この場合、注視点情報により注
視点を置く表示対象物を指定するようにしてもよいし、
注視点の３次元空間での座標値（ｘ，ｙ，ｚ）を指定す
るようにしてもよい。

【００１８】画像加工部１は、各画像情報に対し、各表
示対象物の注視点からの距離に応じた拡散処理を施す。
拡散処理とは、各表示対象物の表示画像をすりガラス越
しに見たようなぼんやりした状態にする処理であり、本
装置においてはこのぼんやりさせる度合い（拡散の度合
い）を制御することができるようになっている。ここ
で、図２を参照し拡散処理について説明する。図２にお
いて、（ａ）は拡散処理が施される前の表示画像の１個
の画素を例示している。そして、（ｂ）および（ｃ）は
拡散処理が施された後の画素を表しており、（ｂ）が拡
散の度合いが低い場合、（ｃ）は拡散の度合いが高い場
合を示している。図示された各画素の大きさは、当該画
素を表示する際の強度（色信号のレベル）を表してい
る。このように、拡散処理は、元々は１箇所に集中配置
されている画素を周辺に分散配置させるものであり、そ
のための加工を画像情報に対して施すものである。

【００１９】表示画像はその輪郭部において表示色が急
激に変化するが、上記拡散処理はこの変化を緩和し、表
示画像をぼんやりさせるという効果をもたらす。図３は
その様子を例示したものであり、同図（ａ）は拡散処理
前における輪郭部での表示色の変化の様子を示してお
り、同図（ｂ），（ｃ）は各々度合いの低い拡散処理お
よび度合いの高い拡散処理を行った後の輪郭部での表示
色の変化の様子を各々示している。

【００２０】画像加工部１は、以上の拡散処理を各画像
情報に施す訳であるが、各画像情報に適用する拡散の度
合いは、各表示対象物の注視点からの距離に応じた程度
に制御される。すなわち、 ａ．注視点上の表示対象物については、拡散の度合いを
０とする。 ｂ．注視点上の表示対象物以外の表示対象物について
は、各々の３次元空間での座標値に基づいて注視点から
の距離を算出し、この距離が短い場合は度合いを低く
し、距離が長い場合は度合いを高くする。 ｃ．ただし、実際には注視点からの距離がある程度以上
に長くなると見え方があまり変わらなくなるため、拡散
の度合いも距離に対して非線形に変化させ、距離が長い
領域においては飽和させる。

【００２１】図４はこのような注視点からの距離に応じ
た拡散の度合いの制御の態様を例示したものである。こ
の制御は、表示対象物の大きさ、表示対象物の存在する
３次元空間の広さ等の条件によって変える必要がある。
このため、本装置においては、図４に例示するような各
種の曲線がメモリ（図示略）に記憶されており、使用者
によって指定された曲線が注視点からの距離に応じた拡
散の度合いの制御に使用されるように構成されている。

【００２２】以上の構成によれば、注視点近傍の表示対
象物は表示装置３に鮮明に表示され、注視点から離れる
につれ、ぼんやりと表示される。図５〜図７はこの効果
を説明するものである。まず、図５は本実施形態を適用
しない場合に表示装置３の表示画面の例を示している。
そして、図６および図７は本実施形態を適用した場合に
表示装置３の表示画面の例を示している。図６に示すよ
うに注視点が人物に置かれている場合、３次元空間内に
おいてこの人物より遠くにある家は輪郭がぼんやりした
画像で表示され、それよりもさらに遠くにある山はさら
にぼんやりした画像で表示される。図７は人物よりも遠
くにある家に注視点が移動した場合を示している。この
場合、注視点が家の位置にあるため、山のみならず、人
物もぼんやりした画像で表示されることとなる。

【００２３】注視点の入力手段については前述した通り
であるが、この画像処理装置によれば、選択する入力手
段の種類により種々の異なった効果が得られる。

【００２４】ａ．注視点を使用者の意思により決定する
場合 使用者の見たい表示対象物以外の表示対象物がぼんやり
とした表示状態となるので、その見たい表示対象物のみ
が強調され、自然界において実際に使用者がその表示対
象物を注視しているときの見え方に近い見え方となる。

【００２５】ｂ．画像の提供者が決定する場合（画像情
報と共に供給する方式） 画像提供者が使用者に注視させたい表示対象物を強調す
ることができる。映画やビデオゲームの製作等に応用す
ると現実感溢れる映像を期待することができる。例えば
映画の登場人物が周囲の各所に注視点を移動させるよう
な場面を実現する際に有効であり、映画観賞者に対し、
あたかも自らが映画の登場人物に代わってその場面に登
場し注視点を移動させているような現実感を与えること
が可能となろう。また、ビデオゲームなどの場合は、主
要キャラクタのみに注視点を合わせ、その主要キャラク
タから離れるに従ってぼかすようにしてもよい。

【００２６】Ｂ．第２の実施形態 図８はこの発明の第２の実施形態である画像表示装置の
構成を示すブロック図である。上述の第１の実施形態は
画素情報に展開される前の画像情報を拡散処理の対象と
するものであるが、この第２の実施形態は画像再生部２
から得られる画素情報を拡散処理の対象とするものであ
る。

【００２７】上述の第１の実施形態では、画像情報は表
示対象物の３次元座標値（ｘ，ｙ，ｚ座標値）を含んで
いたため、３次元空間内での注視点からの距離に応じた
拡散処理を適用することが可能であった。しかし、この
画像情報が画素情報に展開されてしまうと、各画素の表
示画面の奥行方向の軸に沿った座標値（ｚ座標値）が失
われてしまう。そこで、画素情報を拡散処理の対象とす
る本実施形態においては、拡散処理に関して２次元的な
取り扱いをする。すなわち、画像再生部２の後段の画素
情報加工部４に対し、例えばマウス、ヘッドマウントタ
イプの装置あるいは上位のコンピュータからの指示によ
り注視点の２次元座標値（ｘ，ｙ座標値）を注視点情報
として与え、この画素情報加工部４により、各画素に対
し、２次元平面内での注視点からの距離に応じた度合い
の拡散処理を施すものである。

【００２８】図９はこの第２の実施形態において表示装
置３に表示される画面を例示するものである。この画面
は、３次元空間内に３人の人物Ａ，Ｂ，Ｃが立っている
状態を表しているが、３次元空間内においては左端の人
物Ａはもっとも近くに立っており、その後方に右端の人
物Ｃが立っており、画面中央の人物Ｂは最も遠く離れた
ところに立っている。この場合、人物Ａに注視点を置く
と、人物Ａの画像が最も鮮明に表示され、人物Ｂがそれ
よりもややぼんやりした状態で表示され、人物Ｃが最も
ぼんやりとした状態で表示される。２次元の表示画面上
では人物Ｃの方が人物Ｂよりも人物Ａから離れているか
らである。なお、この例に上記第１の実施形態を適用し
た場合、人物Ａのみが鮮明に表示される点に関しては同
様であるが、３次元空間内での距離が拡散処理に反映さ
れるため、人物Ｂが最もぼんやりした状態で表示される
こととなる。

【００２９】本実施形態は、表示対象物の存する３次元
空間の画面奥行方向の深さがあまりなく、各表示対象物
の遠近差があまりない場合に効果的である。また、各画
素がいずれの表示対象物に対応したものかとは無関係に
各画素の２次元座標値のみを考慮して拡散処理を行えば
よいため、上記第１の実施形態よりも処理が簡単である
という利点がある。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、注視点の置かれた表示対象物は鮮明に表示され、そ
れ以外の表示対象物は注視点からの距離に応じた度合い
でぼんやりした状態で表示されるため、各表示対象物を
自然界での実際の見え方に近い見え方で表現することが
でき、現実感溢れる画像を提供することができるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の第１の実施形態である画像表示装
置の構成を示すブロック図である。

【図２】 同実施形態における拡散処理を説明する図で
ある。

【図３】 同実施形態における拡散処理を説明する図で
ある。

【図４】 同実施形態における拡散処理を説明する図で
ある。

【図５】 同実施形態の適用の効果を説明する図であ
る。

【図６】 同実施形態の適用の効果を説明する図であ
る。

【図７】 同実施形態の適用の効果を説明する図であ
る。

【図８】 この発明の第２の実施形態である画像表示装
置の構成を示すブロック図である。

【図９】 同実施形態の適用の効果を説明する図であ
る。

【符号の説明】

１……画像情報加工部、２……画像再生部、３……表示
装置、４……画素情報加工部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示対象物を表す画像情報に対し、注視
   点から当該表示対象物の位置までの距離に応じた加工処
   理を施す画像加工手段と、 前記加工処理の施された画像情報に基づいて、表示画面
   に表示すべき各画素を表した画素情報を発生する画像再
   生手段とを具備することを特徴とする画像表示装置。
2. 【請求項２】 表示対象物を表す画像情報に基づいて、
   表示画面に表示すべき各画素を表した画素情報を発生す
   る画像再生手段と、 前記各画素を表した画素情報に対し、注視点から当該画
   素の位置までの距離に応じた加工処理を施す画素加工手
   段と、 を具備することを特徴とする画像表示装置。
3. 【請求項３】 前記表示画面を見る者の前記注視点を検
   出する注視点検出手段を具備することを特徴とする請求
   項１または２に記載の画像表示装置。
4. 【請求項４】 前記注視点を指定する手段を具備するこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装
   置。