JPH1083460A

JPH1083460A - 立体視システム、立体視方法、及び、異なる２つの視点から見た一対の画像を立体視可能に表示させるコンピュータプログラムを格納する記憶媒体

Info

Publication number: JPH1083460A
Application number: JP9171798A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kameyama; 研一亀山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-06-27
Filing date: 1997-06-27
Publication date: 1998-03-31
Anticipated expiration: 2017-06-27
Also published as: JP3504111B2

Abstract

(57)【要約】【解決課題】使用者が感じる立体視画像に対する違和
感および眼の疲れを低減することのできる立体視システ
ムを提供する。【解決手段】モデルに対し観察者が注視する可能性の
高い範囲を決定する注視範囲決定手段１３と、前記モデ
ルのデータを変更することによって、前記注視範囲決定
手段１３により決定された注視範囲が立体視容易領域内
に入るように前記モデルをディスプレイ面と直交する方
向に移動するモデル移動手段１４と、このモデル移動手
段１４によって変更されたモデルのデータを変更するこ
とによって、前記モデル移動手段１４により移動された
モデルの大きさを移動距離に対応して拡大縮小するモデ
ル拡大縮小手段１５と、前記モデル移動手段１４により
移動されるとともに前記モデル拡大縮小手段１５により
大きさが変更された後のモデルのデータに基づいて、表
示される画像データを作成する画像データ作成手段２０
とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は両眼立体視システム
に係り、とりわけディスプレイに表示される場面の変化
に合わせて自動的に立体視条件を変化させることにより
ユーザーの疲労を低減させることができる立体視システ
ム及び立体視方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ディスプレイ面、すなわち２
次元の面上に、所定のずれ量（両眼視差）を与えた左眼
用の画像と右眼用の画像とを表示し、これら両画像を融
合させることにより立体視を行う両眼立体視システムが
知られている。このような両眼立体視システムにおいて
は、調節と輻輳の矛盾という本質的な問題がある。すな
わち、実際に画像が表示されているのはディスプレイ面
上であるため、眼のピント（調節位置）は常時ディスプ
レイ面に合っているが、輻輳眼球運動により定まる注視
点の位置は、ディスプレイ面上に表示される左眼用画像
と右眼用画像のずれ量により定まるため、ディスプレイ
面上に位置しない場合がほとんどである。

【０００３】このように調節と輻輳の矛盾がある場合に
おいて、矛盾の量が小さい場合は、人間は左眼用画像と
右眼用画像を融合させる能力をもっており、立体視を行
うことができる。しかし、矛盾の量が大きくなってくる
と、人間は左眼用画像と右眼用画像を融合させることが
できなくなるか、融合させることができた場合でも眼の
疲労が大きくなり、立体視を行うことが不可能または困
難となってくる。

【０００４】このため、従来、システムのユーザがトラ
イアンドエラーにより見やすいように立体視条件を調整
する必要があった。また、静止画像の場合にはこの作業
は比較的容易であるが、動画の場合には、撮影対象によ
って視聴者の注視点の位置が変化するため、場面によっ
て立体視条件を設定し直さなければならならず、非常に
面倒な作業を強いられることになる。従って動画の場合
には、再生中の立体視条件の変更は行われていないとい
うのが実状である。

【０００５】また、このような立体視システムのディス
プレイには、文字情報、メニュー、ボタン等のグラフィ
ックユーザーインターフェースアイテムが表示される場
合が多い。しかしながら、このグラフィックユーザーイ
ンターフェースアイテムについては、立体視表示画像の
立体視処理に合わせた処理がなされていないためユーザ
は、画面に違和感を感じることが多い。

【０００６】一方、近年、ＤＶＤ等の普及によって、シ
ステムのユーザが自分の見たい角度から画像を眺められ
る機能を備えたシステムが実現されている。このような
画像表示システムについても、より効果的な立体視効果
を持たせるためのシステムが望まれているが、このため
にも、前記のような問題点を解決することが強く望まれ
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
ことを考慮してなされたものであり、場面の変化に合わ
せて立体視条件を自動的に決定する機能を実現すること
により、システムのユーザに繁雑な操作を要求せず、か
つ使用者の眼に疲労感を与えない立体視システム及び立
体視方法を提供することを目的とする。

【０００８】また、本発明の別の目的は、モデルと同時
に表示されるグラフィックユーザーインターフェースア
イテムについてもモデルに対して違和感のないように表
示することができる機能を実現し、使用者の疲労感を与
えない立体視システム及び立体視方法を提供することに
ある。

【０００９】さらなる別の目的は、場面に合わせて立体
視条件を変更させるための情報の生成方法、及びその生
成方法により作成された情報を前記右眼画像情報と左眼
用画像情報とと共に格納したＤＶＤ等の記録媒体を提供
し、さらには、この記録媒体の製造装置及び再生装置を
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するため、請求項１記載の発明は、ディスプレイに、モ
デルを、互いに異なる２つの視点から見てなる一対の右
眼用・左眼用画像を用いて、立体視可能に表示するため
の立体視システムにおいて、モデルに対し観察者が注視
する可能性の高い範囲を決定する注視範囲決定手段と、
前記モデルのデータを変更することによって、前記注視
範囲決定手段により決定された注視範囲が立体視容易領
域内に入るように前記モデルをディスプレイ面と直交す
る方向に移動するモデル移動手段と、このモデル移動手
段によって変更されたモデルのデータを変更することに
よって、前記モデル移動手段により移動されたモデルの
大きさを移動距離に対応して拡大縮小するモデル拡大縮
小手段と、前記モデル移動手段により移動されるととも
に前記モデル拡大縮小手段により大きさが変更された後
のモデルのデータに基づいて、前記ディスプレイ上に表
示される画像データを作成する画像データ作成手段とを
備えるものである。

【００１１】請求項１記載の発明によれば、注視範囲決
定手段により注視範囲が推定され、この注視範囲が立体
視容易領域内に入るようにモデルが奥行き方向に移動さ
れる。次いで、モデル拡大縮小手段によりモデルの大き
さが移動距離に対応して変化させられる。このようにし
て改変されたモデルのデータは画像データ作成手段に送
られ、画像データ作成手段はディスプレイ上に表示され
る画像データを作成する。

【００１２】請求項１記載の立体視システムは、前記モ
デル移動手段により移動されたモデルのうちの少なくと
もその要部が立体視容易領域内に入るように視点から見
た奥行き方向の縮尺を設定する奥行き距離縮小手段を更
に備えることが好ましい。

【００１３】請求項１記載の立体視システムは、実際に
表示された画像に対する視線および注視範囲を検出する
視線・注視範囲検出手段を更に備え、前記モデル移動手
段は、前記視線・注視範囲検出手段により検出された注
視範囲に基づいて前記モデルをディスプレイと直交する
方向に移動することが好ましい。

【００１４】請求項１記載の立体視システムの前記モデ
ル移動手段は、視点から見たモデルの配置条件が変化
し、この変化に合わせてモデルを移動する場合、前記配
置条件の変化が生じた時点から所定時間内、前記モデル
の注視範囲の移動量を輻輳角に換算してほぼ１度以上に
なることを防止する手段を有することが好ましい。

【００１５】請求項５記載の発明は、ディスプレイに、
モデルを、互いに異なる２つの視点から見た一対の画像
を用いて立体視可能に表示する立体視システムにおい
て、モデルに対し観察者が注視する可能性の高い部分を
決定する注視範囲決定手段と、前記注視範囲決定手段の
出力に基づいて、モデルのデータの前記一対の左、右眼
用画像上への透視変換方法を決定する透視変換決定手段
と、前記透視変換決定手段により決定された透視変換方
法に基づいて前記ディスプレイ上に表示される画像デー
タを作成する画像データ作成手段とを備えるものであ
る。

【００１６】このような構成によれば、請求項１の発明
のように実際にモデルを移動及び拡大・縮小することな
く、透視変換の手法により立体視容易な画像データを生
成することができる。

【００１７】請求項５記載の立体視システムの前記透視
変換決定手段は、前記注視範囲決定手段により決定され
た前記注視範囲像の前記一対の画像中での基準位置から
のずれが視野角にして２度以内になるような透視変換方
法を決定することが好ましい。

【００１８】請求項５記載の立体視システムは、視点か
ら見たモデルの配置条件が変化した場合、前記透視変換
作成手段により作成された透視変換方法を用いて前記画
像データ作成手段により作成された画像のずれの変化量
が輻輳角に換算してほぼ１度以上とすることを防止する
機能を更に有することが好ましい。

【００１９】請求項１、５記載の立体視システムは、前
記注視範囲決定手段は、観察者の視点から見た前記モデ
ルの配置条件、色調、明度、彩度、大きさ、複雑さ、移
動速度のうちの全部または一部を考慮して、両眼の注視
範囲を推定する手段を有することが好ましい。

【００２０】請求項１、５記載の立体視システムは、視
野外に存在するモデルのデータを除外する視野外データ
除外手段を更に備えることが好ましい。

【００２１】請求項７記載の立体視システムは、実際に
表示された画像に対する視線および注視範囲を検出する
視線・注視範囲検出手段を更に備え、前記視野外データ
除外手段は、前記視線・注視範囲検出手段により検出さ
れた視線に基づいて視野を算出し、視野外に存在するデ
ータを除外することが好ましい。

【００２２】請求項１、５記載の立体視システムは、表
示されるモデルの色調を、視点より奥行き方向に遠ざか
るに従って背景色の色調に近づける色調変更手段を更に
備えることが好ましい。

【００２３】請求項１、５記載の立体視システムの前記
画像データ作成手段は、ディスプレイ上に表示されるグ
ラフィックユーザーインターフェースアイテムの立体視
条件を定める機能を更に有していることが好ましい。

【００２４】請求項１、５記載の立体視システムは、前
記モデルがディスプレイ画面端部に位置する場合、左右
画像の縁部をぼかすぼかし手段を有していることが好ま
しい。

【００２５】請求項１、５記載の立体視システムは、さ
らに、立体視条件を変化させ立体視効果を弱めることで
眼の疲れを軽減する手段を有していることが好ましい。

【００２６】請求項１３記載の発明は、ディスプレイ
に、互いに異なる２つの視点から見た一対の画像を立体
視可能に表示する立体視システムにおいて、観察者が注
視する可能性の高い画像部分を決定する注視範囲決定手
段と、前記注視範囲決定手段の出力に基づいて、この注
視範囲が立体視容易な領域になるような画像変換方法を
決定する画像変換決定手段と、この画像変換決定手段の
出力に基づいて前記ディスプレイ上に表示される画像デ
ータを作成する画像データ作成手段とを備えるものであ
る。

【００２７】このような構成によれば、実写画像を立体
視する場合にも適用でき、この実写画像について立体視
容易な画像データを生成することができる。

【００２８】請求項１３記載の立体視システムの前記注
視範囲決定手段は、画素または画像領域の画面中での位
置、色調、明度、彩度、大きさ、複雑さ、動きのうちの
全部または一部を考慮することにより、観察者が注視す
る可能性の高い画像部分を少なくとも一つ以上推定する
機能を有することが好ましい。

【００２９】請求項１３記載の立体視システムの前記画
像変換決定手段は、前記注視部決定手段により決定され
た注視範囲内の基準点の左右画像間でのずれが、視野角
にして２度以内になるように変換方法を決定することが
好ましい。

【００３０】請求項１３記載の立体視システムの前記注
視範囲決定手段は、実際に表示された画像に対する視線
および注視範囲を検出する視線・注視範囲検出手段によ
り構成されることが好ましい。

【００３１】請求項１３記載の立体視システムは、表示
される画像の明度、色調を、前記注視部分以外の部分で
視認性が低くなるように変更する手段を有することが好
ましい。

【００３２】請求項１３記載の立体視システムは、前記
一対の画像の各画素または画像領域の左右像間でのずれ
量が、所定時間内に輻輳角に換算してほぼ１度以上変化
することを防止する手段を有することが好ましい。

【００３３】請求項１３記載の立体視システムの前記画
像データ作成手段は、ディスプレイ上に表示されるグラ
フィックユーザインタフェースアイテムの立体視条件を
定める機能を更に有していることが好ましい。

【００３４】請求項１４記載の発明は、ディスプレイ
に、モデルを互いに異なる２つの視点から見た一対の画
像を立体視可能に表示する立体視方法において、モデル
に対し観察者が注視する可能性の高い範囲を決定する注
視範囲決定ステップと、前記モデルのデータを変更する
ことによって、前記注視範囲決定手段により決定された
注視範囲が立体視容易領域内に入るように前記モデルを
ディスプレイ面と直交する方向に移動するモデル移動ス
テップと、このモデル移動手段によって変更されたモデ
ルのデータを変更することによって、前記モデル移動手
段により移動されたモデルの大きさを移動距離に対応し
て拡大縮小するモデル拡大縮小ステップと、前記モデル
移動手段により移動されるとともに前記モデル拡大縮小
手段により大きさが変更された後のモデルのデータに基
づいて、前記ディスプレイ上に表示される画像データを
作成する画像データ作成ステップとを備えるものであ
る。

【００３５】請求項１４記載の発明によれば、注視範囲
決定ステップにより注視範囲が推定され、この注視範囲
が立体視容易領域内に入るようにモデルが奥行き方向に
移動される。次いで、モデル拡大縮小ステップによりモ
デルの大きさが移動距離に対応して変化させられる。こ
のようにして改変されたモデルのデータは画像データ作
成ステップに送られ、画像データ作成ステップでは、デ
ィスプレイ上に表示される画像データを作成する。

【００３６】請求項１４記載の立体視方法は、前記モデ
ル移動ステップにより移動されたモデルのうちの少なく
ともその要部が立体視容易領域内に入るように視点から
見た奥行き距離の縮尺を設定する奥行き距離縮小ステッ
プを更に備えることが好ましい。

【００３７】請求項１４記載の立体視方法は、実際に表
示された画像に対する視線および注視範囲を検出する視
線・注視範囲検出ステップを更に備え、前記モデル移動
ステップは、前記視線・注視範囲検出ステップにより検
出された注視範囲に基づいて前記モデルをディスプレイ
と直交する方向に移動することが好ましい。

【００３８】請求項１４記載の立体視方法の前記モデル
移動ステップは、視点から見たモデルの３次元空間内へ
の配置条件が変化し、この変化に合わせてモデルを移動
する場合、前記配置条件の変化が生じた時点から所定時
間内、前記モデルの注視範囲の移動量を輻輳角に換算し
てほぼ１度以上になることを防止するステップを有する
ことが好ましい。

【００３９】請求項１８記載の発明は、ディスプレイ
に、モデルを、互いに異なる２つの視点から見た一対の
画像を用いて立体視可能に表示する立体視方法におい
て、モデルに対し観察者が注視する可能性の高い部分を
決定する注視範囲決定ステップと、前記注視範囲決定ス
テップの出力に基づいて、モデルのデータの前記一対の
左、右眼用画像上への透視変換方法を決定する透視変換
決定ステップと、前記透視変換決定ステップにより決定
された透視変換方法に基づいて前記ディスプレイ上に表
示される画像データを作成する画像データ作成ステップ
とを備えるものである。

【００４０】このような構成によれば、請求項１２の発
明のように実際にモデルを移動及び拡大・縮小すること
なく、透視変換の手法により立体視容易な画像データを
生成することができる。

【００４１】請求項１８記載の立体視方法の前記透視変
換決定ステップは、前記注視範囲決定ステップにより決
定された前記注視範囲像の前記一対の画像中での基準位
置からのずれが視野角にして２度以内になるような透視
変換方法を決定することが好ましい。

【００４２】請求項１８記載の立体視方法は、視点から
見たモデルの配置条件が変化した場合、前記透視変換作
成ステップにより作成された透視変換方法を用いて前記
画像データ作成ステップにより作成された画像のずれの
変化量が輻輳角に換算してほぼ１度以上とすることを防
止するステップを有することが好ましい。

【００４３】請求項１４、１８記載の立体視方法の前記
注視範囲決定ステップは、観察者の視点から見た前記モ
デルの配置条件、色調、明度、彩度、大きさ、複雑さ、
移動速度のうちの全部または一部を考慮して、両眼の注
視範囲を推定するステップを有することが好ましい。

【００４４】請求項１４、１８記載の立体視方法は、視
野外に存在するモデルのデータを除外する視野外データ
除外ステップを更に備えることが好ましい。この場合、
実際に表示された画像に対する視線および注視範囲を検
出する視線・注視範囲検出ステップを更に備え、前記視
野外データ除外ステップは、前記視線・注視範囲検出ス
テップにより検出された視線に基づいて視野を算出し、
視野外に存在するデータを除外することが好ましい。

【００４５】請求項１４、１８記載の立体視方法は、表
示されるモデルの色調を、視点より奥行き方向に遠ざか
るに従って背景色の色調に近づける色調変更ステップを
更に備えることが好ましい。

【００４６】請求項１４、１８記載の立体視方法は、前
記画像データ作成ステップは、ディスプレイ上に表示さ
れるグラフィックユーザーインターフェースアイテムの
立体視条件を定めるステップを有することが好ましい。

【００４７】請求項２６に記載の発明は、ディスプレイ
に、互いに異なる２つの視点から見た一対の画像を立体
視可能に表示する立体視方法は、観察者が注視する可能
性の高い画像部分を決定する注視範囲決定ステップと、
前記注視範囲決定ステップの出力に基づいて、この注視
範囲が立体視容易な領域になるような画像変換方法を決
定する画像変換決定ステップと、この画像変換決定ステ
ップの出力に基づいて前記ディスプレイ上に表示される
画像データを作成する画像データ作成ステップとを備え
るものである。

【００４８】このような構成によれば、実写画像を立体
視する場合にも適用でき、この実写画像について立体視
容易な画像データを生成することができる。

【００４９】請求項２６に記載の方法の前記注視範囲決
定ステップは、画素または画像領域の画面中での位置、
色調、明度、彩度、大きさ、複雑さ、動きのうちの全部
または一部を考慮することにより、観察者が注視する可
能性の高い画像部分を少なくとも一つ以上推定すること
が好ましい。

【００５０】請求項２６記載の方法の前記画像変換決定
ステップは、前記注視部決定ステップにより決定された
注視範囲内の基準点の左右画像間でのずれが、視野角に
して２度以内になるように変換方法を決定することが好
ましい。

【００５１】請求項２６記載の前記注視範囲決定ステッ
プは、実際に表示された画像に対する視線および注視範
囲を検出する視線・注視範囲検出ステップにより構成さ
れることが好ましい。

【００５２】請求項２６記載の方法は、表示される画像
の明度、色調を、前記注視部分以外の部分で視認性が低
くなるように変更するステップを有することが好まし
い。

【００５３】請求項２６記載の方法は、前記一対の画像
の各画素または画像領域の左右像間でのずれ量が、所定
時間内に輻輳角に換算してほぼ１度以上変化することを
防止するステップを有することが好ましい。

【００５４】請求項２６記載の方法の前記画像データ作
成ステップは、ディスプレイ上に表示されるグラフィッ
クユーザインタフェースアイテムの立体視条件を定める
ステップを更に有していることが好ましい。

【００５５】請求項２７記載の発明は、コンピュータシ
ステムに、ディスプレイ上に、モデルを互いに異なる２
つの視点から見た一対の画像を立体視可能に表示させる
コンピュータプログラムを格納する記憶媒体において、
前記コンピュータシステムに、観察者が注視する可能性
の高い範囲を決定する指令を与える注視範囲決定指令手
段と、コンピュータシステムに、前記モデルのデータを
変更することによって、前記注視範囲決定指令手段によ
り決定された注視範囲が立体視容易領域内に入るように
前記モデルをディスプレイ面と直交する方向に移動させ
る指令を与えるモデル移動指令手段と、コンピュータシ
ステムに、このモデル移動手段によって変更されたモデ
ルのデータを変更することによって、前記モデル移動手
段により移動されたモデルの大きさを移動距離に対応し
て変化させる指令を与えるモデル拡大縮小指令手段と、
コンピュータシステムに、前記モデル移動手段により移
動されるとともに前記モデル拡大縮小手段により大きさ
が変更された後のモデルのデータに基づいて、前記ディ
スプレイ上に表示される画像データを作成する指令を与
える画像データ作成指令手段とを備えるものである。

【００５６】請求項２７記載の発明によれば、まず、注
視範囲が決定され、この注視範囲が立体視容易領域内に
入るようにモデルが奥行き方向に移動される。次いで、
モデル拡大縮小手段によりモデルの大きさが移動距離に
対応して変化させられる。このようにして改変されたモ
デルのデータは画像データ作成指令に基づき、ディスプ
レイ上に表示される画像データを生成するのに使用され
る。

【００５７】請求項２７記載の記憶媒体は、前記コンピ
ュータシステムに、前記モデル移動指令手段の指令に基
づいて移動されたモデルのうちの少なくともその要部が
立体視容易領域内に入るように視点から見た奥行き方向
の縮尺を設定する指令を与える奥行き距離縮小指令手段
を更に備えることが好ましい。

【００５８】請求項２７記載の記憶媒体は、コンピュー
タシステムに、実際に表示された画像に対する視線およ
び注視範囲を検出する指令を与える視線・注視範囲検出
指令手段を更に備え、前記モデル移動指令手段は、前記
コンピュータシステムに、前記視線・注視範囲検出指令
手段の指令に基づいて検出された注視範囲に基づいて前
記モデルをディスプレイと直交する方向に移動する指令
を与えることが好ましい。

【００５９】請求項２７記載の記憶媒体は、前記モデル
移動指令手段は、前記コンピュータシステムに、視点か
ら見たモデルの３次元空間内への配置条件が変化し、こ
の変化に合わせてモデルを移動する場合、前記配置条件
の変化が生じた時点から所定時間内、前記モデルの注視
範囲の移動量を輻輳角に換算してほぼ１度以上になるこ
とを防止する指令を与える手段を有することが好まし
い。

【００６０】請求項３１記載の発明は、コンピュータシ
ステムに、ディスプレイ上に、モデルを、互いに異なる
２つの視点から見た一対の画像を用いて立体視可能に表
示させるコンピュータプログラムを格納する記憶媒体に
おいて、コンピュータシステムに、モデルに対し観察者
が注視する可能性の高い部分を決定する指令を与える注
視範囲決定指令手段と、コンピュータシステムに、前記
注視範囲決定指令に基づく出力に基づいて、モデルのデ
ータの前記一対の左、右眼用画像上への透視変換方法を
決定する指令を与える透視変換決定指令手段と、コンピ
ュータシステムに、前記透視変換決定指令に基づいて決
定された透視変換方法に基づいて前記ディスプレイ上に
表示される画像データを作成する指令を与える画像デー
タ作成指令手段とを備えるものである。

【００６１】このような構成によれば、請求項２３の発
明のように実際にモデルを移動及び拡大・縮小すること
なく、透視変換の手法により立体視容易な画像データを
生成することができる。

【００６２】請求項３１記載の記憶媒体において、前記
透視変換決定指令手段は、前記コンピュータシステム
に、前記注視範囲決定手段により決定された前記注視範
囲像の前記一対の画像中での基準位置からのずれが視野
角にして２度以内になるような透視変換方法を決定する
指令を与える手段を有することが好ましい。

【００６３】請求項３１の記憶媒体は、コンピュータシ
ステムに、視点から見たモデルの配置条件が変化した場
合、前記透視変換作成手段により作成された透視変換方
法を用いて前記画像データ作成手段により作成された画
像のずれの変化量が輻輳角に換算してほぼ１度以上とす
ることを防止する指令を与える指令手段を更に有するこ
とが好ましい。

【００６４】請求項２７、３１記載の記憶媒体は、前記
注視範囲決定指令手段は、コンピュータシステムに、観
察者の視点から見た前記モデルの配置条件、色調、明
度、彩度、大きさ、複雑さ、移動速度のうちの全部また
は一部を考慮して、両眼の注視範囲を推定させる指令を
与える手段を有することが好ましい。

【００６５】請求項２７、３１記載の記憶媒体は、コン
ピュータシステムに、視野外に存在するモデルのデータ
を除外する指令を与える視野外データ除外指令手段を更
に備えることが好ましい。この場合、記憶媒体は、前記
コンピュータシステムに、実際に表示された画像に対す
る視線および注視範囲を検出する指令を与える視線・注
視範囲検出指令手段を更に備え、前記視野外データ除外
指令手段は、前記コンピュータシステムに、前記視線・
注視範囲検出指令手段の指令に基づいて検出された視線
に基づいて視野を算出し、視野外に存在するデータを除
外する指令を与えることが好ましい。

【００６６】請求項２７、３１記載の記憶媒体は、前記
コンピュータシステムに、表示されるモデルの色調を、
視点より奥行き方向に遠ざかるに従って背景色の色調に
近づける指令を与える色調変更指令手段を更に備えるこ
とが好ましい。

【００６７】請求項２７、３１記載の記憶媒体は、前記
画像データ作成指令手段は、前記コンピュータシステム
に、ディスプレイ上に表示されるグラフィックユーザー
インターフェースアイテムの立体視条件を定める指令を
与える手段を有していることが好ましい。

【００６８】請求項３９記載の発明は、コンピュータシ
ステムに、ディスプレイ上に、互いに異なる２つの視点
から見た一対の画像を立体視可能に表示させるコンピュ
ータプログラムを格納する記憶媒体において、前記コン
ピュータシステムに、観察者が注視する可能性の高い画
像部分を決定する指令を与える注視範囲決定指令手段
と、コンピュータシステムに、前記注視範囲決定指令に
基づく出力に基づいて、この注視範囲が立体視容易な領
域になるような画像変換方法を決定する指令を与える画
像変換決定指令手段と、コンピュータシステムに、この
画像変換決定手段の出力に基づいて前記ディスプレイ上
に表示される画像データを作成する指令を与える画像デ
ータ作成指令手段とを備えるものである。

【００６９】このような構成によれば、実写画像を立体
視する場合にも適用でき、この実写画像について立体視
容易な画像データを生成することができる。

【００７０】請求項３９の記憶媒体において、前記注視
範囲決定指令手段は、コンピュータシステムに、画素ま
たは画像領域の画面中での位置、色調、明度、彩度、大
きさ、複雑さ、動きのうちの全部または一部を考慮する
ことにより、観察者が注視する可能性の高い画像部分を
少なくとも一つ以上推定させる指令を与える指令手段を
有することが好ましい。

【００７１】請求項３９の記憶媒体において、前記画像
変換決定指令手段は、コンピュータシステムに、前記注
視部決定指令により決定された注視範囲内の基準点の左
右画像間でのずれが、視野角にして２度以内になるよう
に変換方法を決定する指令を与える手段を有することが
好ましい。

【００７２】請求項３９の記憶媒体において、前記注視
範囲決定指令手段は、コンピュータシステムに、実際に
表示された画像に対する視線および注視範囲を検出する
指令を与える視線・注視範囲検出指令手段により構成さ
れることが好ましい、請求項３９記載の記憶媒体は、前
記コンピュータシステムに、表示される画像の明度、色
調を、前記注視部分以外の部分で視認性が低くなるよう
に変更する指令を与える手段を有することが好ましい。

【００７３】請求項３９記載の記憶媒体は、前記コンピ
ュータシステムに、前記一対の画像の各画素または画像
領域の左右像間でのずれ量が、所定時間内に輻輳角に換
算してほぼ１度以上変化することを防止する指令を与え
る手段を有することが好ましい。

【００７４】請求項３９記載の記憶媒体において、前記
画像データ作成指令手段は、ディスプレイ上に表示され
るグラフィックユーザインタフェースアイテムの立体視
条件を定める指令を与える手段を更に有していることが
好ましい。

【００７５】請求項４０記載の発明は、画像データを記
憶した記憶媒体であって、前記左眼用と右眼用の画像を
ディスプレイに表示し、これらの画像を左眼および右眼
で独立して眺めることで、立体視を行わせるシステムに
適用される記憶媒体において、前記記憶媒体には、場面
毎に、その画像中の注視範囲を立体視容易領域に位置さ
せるための画像変換方法を格納する格納部を有すること
を特徴とするものである。

【００７６】このような構成によれば、前記立体視シス
テム（記憶媒体再生装置）に適用することで、立体視容
易な画像データを提供できる記憶媒体を得ることができ
る。

【００７７】請求項４０記載の記憶媒体において、前記
画像変換方法は、視点を中心とし注視範囲を立体視容易
領域に位置させるための画像拡大率、奥行き距離、及び
視点からディスプレイ画面までの距離の各データを含む
ことが好ましい。

【００７８】請求項４１の発明は、請求項４０記載の記
憶媒体を製造する記憶媒体製造システムであって、画像
データのうち観察者が注視する可能性の高い画像部分を
決定する注視範囲決定手段と、前記注視範囲決定手段の
出力に基づいて、この注視範囲が立体視容易な領域にな
るような画像変換方法を決定する画像変換決定手段と、
この画像変換方法を前記画像データと共に前記記憶媒体
に記載する手段とを有することを特徴とするものであ
る。

【００７９】このような構成によれば、立体視情報が格
納された記憶媒体を製造することができる。

【００８０】請求項４１のシステムの前記注視範囲決定
手段は、画素または画像領域の画面中での位置、色調、
明度、彩度、大きさ、複雑さ、動きのうちの全部または
一部を考慮することにより、観察者が注視する可能性の
高い画像部分を少なくとも一つ以上推定する機能を有す
ることが好ましい。

【００８１】請求項４１のシステムの前記画像変換決定
手段は、前記注視部決定手段により決定された注視範囲
内の基準点の左右画像間でのずれが、視野角にして２度
以内になるように変換方法を決定することが好ましい。

【００８２】請求項４１のシステムの前記注視範囲決定
手段は、実際に表示された画像に対する視線および注視
範囲を検出する視線・注視範囲検出手段により構成され
ることが好ましい。

【００８３】請求項４１のシステムは、表示される画像
の明度、色調を、前記注視部分以外の部分で視認性が低
くなるように変更する手段を有することが好ましい。

【００８４】請求項４１のシステムは、ディスプレイ上
に表示されるグラフィックユーザインタフェースアイテ
ムの立体視条件を定める手段を更に有していることが好
ましい。

【００８５】請求項４２記載の発明は、請求項４０記載
の記憶媒体を用いて、ディスプレイ上に表示する画像デ
ータを生成する立体視システムにおいて、記憶媒体に格
納された画像データを、この記憶媒体に格納された前記
画像データ変換方法に基づいて処理し、ディスプレイ上
に表示する一対の左眼用・右眼用画像を生成する手段を
有するものである。

【００８６】このような構成によれば、立体視情報が格
納された記憶媒体を再生し、立体視容易な画像を作成す
ることができる。

【００８７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明す
るが、その前に、立体視の原理について説明する。

【００８８】図１０は、視点中心（左眼と右眼を結ぶ線
分の中点をいう。以下本明細書において同じ。）からデ
ィスプレイ面までの距離と視点中心からの距離で表現さ
れる立体視可能領域および立体視容易領域との関係を表
したグラフである（出典；ＯｐｌｕｓＥ（雑誌名）に掲
載の畑田豊彦による生理工学１５「３次元ディスプレ
イ」より）。

【００８９】ここで視点中心からディスプレイ面までの
距離は、視点中心から両眼のピントがあっている位置ま
での距離を示していることになる。また、立体視可能
（容易）領域の広さは、輻輳角の変動許容範囲を示して
いることになる。図１０より分かるように、視点中心か
らディスプレイ面までの距離が小さくなるほど、立体視
可能（容易）領域は狭くなっている。

【００９０】ここで両眼立体視システムを三次元形状を
表示制作するＣＡＤシステムに適用した場合を考える。
この場合、システムのユーザの視点中心とディスプレイ
面との距離が６０ｃｍであるとすると、立体視可能領域
は視線中心からの奥行き距離がＡn ２（ｃｍ）からＡf
２（ｃｍ）までの領域となる。さらに眼の疲れが少ない
状態で立体視が可能となる領域、すなわち立体視容易領
域は、視線中心からの奥行き距離がＡn1（ｃｍ）からＡ
f1（ｃｍ）までの領域に限定される。

【００９１】しかしながら、上記モデル（表示対象）が
必ずしもＡn1からＡf1の間に位置しているとは限らな
い。従ってこの場合は、モデルの全てが立体像が見やす
い領域に入るように立体視条件を変化させる必要があ
る。

【００９２】一方、3 次元の位置データを持たない通常
の画像（写真やビデオ画像のような実写画像）の場合
は、立体像が見やすいとされる領域は右眼用画像と左眼
用画像のずれの臨界値として表わせる。この値は、文献
（The CrystalEyes Handbook:L.Lipton， StereoGraphi
cs Corp. 1991）によれば視角にして1.5 度程度であ
る。また、少し大きめに見積もっても２度を超えること
はない。像を表示面より奥に知覚させる場合、最大の像
のずれは両眼間隔と同じなので、視点中心とディスプレ
イ面との距離が1 ｍ以上なら、全ての領域が立体視容易
領域となる。しかし、画面より手前側に知覚させようと
する場合には、像がある程度以上画面から突出するとこ
の条件が満たされなくなる。従って、前記のような立体
モデルの場合と同様に、立体像を見やすくするには右眼
用と左眼用画像のずれを適宜変化させ、そのずれ量が常
に臨界値以下になるように立体視条件を変化させる必要
がある。

【００９３】しかし、従来の立体視システムは、表示像
の変化に合わせて立体視条件を求め制御するような手段
が備わっていない。このため、予めカメラマンが撮影時
に見やすさを考慮して画像を作成しなければならず、ユ
ーザ自身がインタラクティブに表示を変えることはでき
ない。

【００９４】この発明は、場面に対する注視範囲情報に
基づいて立体視条件を制御し、観察者が見やすい立体視
画像を生成する機能を有するものである。

【００９５】以下、図面を参照して本発明の実施の形態
について説明する。

【００９６】第１の実施の形態まず、第１の実施の形態について説明する。図１〜図１
５は本発明の第１の実施の形態を示す図である。

【００９７】まず、図１を参照し、本発明による立体視
システムの概要について説明する。なお、以下、立体視
システムが時分割式の立体視システムである場合につい
て説明する。

【００９８】図１は、ディスプレイ１（通常のＣＲＴで
良い）上に左眼用画像７ａと右眼用画像７ｂが同時に表
示されている状態を示すものである。左眼用画像７ａ
は、左眼用背景８ａとこの背景上に映し出された左眼用
像９ａとからなる。また、右眼用画像７ｂは、右眼用背
景８ｂとこの背景上に映し出された左眼用像８ｂとから
なる。

【００９９】実際には、この左眼用画像７ａと右眼用画
像７ｂは、高速で交互に映し出されるから、観察者にと
っては、１つの画面７，１つの背景８及び１つの画像９
が立体的に表示されたものとして認識されることにな
る。

【０１００】すなわち、このディスプレイ１には、画像
信号を出力する演算装置５が接続されている。この演算
装置５はディスプレイ１に表示される像９の立体視条件
を算出し、その立体視条件に基づいて、左眼用画像デー
タと右眼用画像データとを作成または処理し、前記左眼
用画像７ａ及び右眼用画像７ｂとして所定の周期で交互
にディスプレイ１に送るようになっている。

【０１０１】なお、この演算装置５には、ディスプレイ
１のディスプレイ面１ａに表示される画像の回転、移
動、座標指定等の処理を指令するための入力手段６、例
えばキーボード６ａ、マウス６ｂ、ダイヤル６ｃ等が接
続されている。

【０１０２】また、この立体視システムは液晶シャッタ
メガネ２を有している。この液晶シャッタメガネ２は、
演算装置５により生成される左眼用画像７ａと右眼用画
像７ｂの切換え周期に同期して、一方の眼への光の入力
を遮断するようになっている。すなわち、人間の左眼３
ａは液晶シャッタメガネ２の左眼用レンズ２ａを通して
ディスプレイ１に表示される画像７のうち左眼用画像７
ａのみを見るようになっており、また右眼３ｂは液晶シ
ャッタメガネ２の右眼用レンズ２ａを通してディスプレ
イ１に表示される画像７のうち右眼用画像７ｂのみを見
るようになっている。

【０１０３】従って、適切な立体視条件が設定されてい
れば、使用者は左眼用像９ａと右眼用像９ｂとが融合し
た立体像を知覚することができるようになっている。ま
た、左眼３ａと右眼３ｂを結ぶ線分の中点（以下、視点
中心という。）と、ディスプレイ面１ａの中心１ｂとの
距離Ｚａは使用者個々の好み（画面を見る位置）により
変化するが、以下本明細中ではこの距離Ｚａは一定であ
る前提のもとに説明を行う。

【０１０４】以下、図２を参照し、この立体視システム
の構成の一例について詳述する。

【０１０５】図２に示すように、立体視システムは、シ
ステムの制御を行う制御手段１０を有する。

【０１０６】この制御手段１０は、入力手段６から入力
される指令を受けとり、システムに与える命令を作成す
る機能を有するものである。

【０１０７】この制御手段１０には、３次元空間内に存
在するモデルの形状、大きさ、配置状態等の情報を記録
する記録手段１１が接続されており、この記録手段１１
から前記のようなモデル情報を受け取るようになってい
る。

【０１０８】この制御手段１０には、ディスプレイ１に
表示される文字情報、メニュー、ボタン等のグラフィッ
クユーザーインターフェースアイテムに関するデータを
管理するＧＵＩデータ管理手段２１が接続されており、
このデータ管理手段２１から前記の情報を受け取るよう
になっている。

【０１０９】また、このシステムは、立体視条件を算出
する立体視条件算出部を有する。この立体視条件算出部
は、視野外に存在するモデルのデータを除外する視野外
データ除外手段１２と、モデルのデータに基づいて両眼
の注視範囲（注視点を含む範囲）を推定する注視範囲推
定手段１３と、モデルを奥行き方向に移動する処理を行
うモデル移動手段１４と、モデルの拡大縮小処理を行う
モデル拡大縮小手段１５と、左眼用画像および右眼用画
像を作成する基準となる奥行き縮小距離を設定する奥行
き距離縮小手段１６と、表示される画像に空気透視の効
果を与えるためにモデルの色調を変更する色調変更手段
１７と、３次元空間の座標系に配置されたモデルを立体
視システムの座標系に適宜配置する処理を行う座標系変
換手段１８と、眼の疲れに応じて左眼用画像と右眼用画
像のずれ量を調節するための画像ずれ量調節手段２２
と、画面の縁部をぼかし処理する画面縁部処理手段２３
とを備えている。

【０１１０】これら視野外データ除外手段１２、注視範
囲推定手段１３、モデル移動手段１４、モデル拡大縮小
手段１５、奥行き距離縮小手段１６、色調変更手段１
７、座標系変換手段１８、画面ずれ量調節手段２２及び
画面縁部処理手段２３は、それぞれモデルデータ管理手
段１９に接続されている。このモデルデータ管理手段１
９は、前記制御手段１０からの指令に基づき、上記各手
段１２〜１８から受け取ったデータを図に２０で示す画
像データ作成手段に送出するようになっている。

【０１１１】この画像データ作成手段２０は、モデルデ
ータ管理手段１９から受けとったモデルのデータに基づ
いてディスプレイ１に表示される左眼用画像７ａのデー
タと右眼用画像７ｂのデータとを作成し、その信号をデ
ィスプレイ１に送出する。

【０１１２】なお、これらの手段１０〜２１は、立体視
システムに設けられた前記演算装置５（図１）により構
成される。なお、コンピュータシステムに、前記各手段
１０〜２１を実行する手順を記載したコンピュータプロ
グラムをインストールすることによって実現されるもの
であっても良い。

【０１１３】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。

【０１１４】作用を具体的に説明する前に、図３を参照
し、本明細書中で用いられる立体視システムの座標系に
ついて説明する。図３に示すように、立体視システムの
座標系は、左眼３ａと右眼３ｂとの中点Ｏを原点とする
ＸＹＺ座標系により表わされる。

【０１１５】この座標系において、Ｘ軸は左眼３ａと右
眼３ｂを結ぶ直線と一致しディスプレイ１のディスプレ
イ面１ａと平行に延びている。ここで左眼３ａ方向を正
方向とする。

【０１１６】Ｚ軸は原点Ｏとディスプレイ面１ａの中心
１ｂとを結ぶ直線と一致する。ここで原点Ｏから中心１
ｂへ向かう方向を正方向とする。なお、このＺ軸は視線
中心と一致する。

【０１１７】Ｙ軸は、原点Ｏを通りＸＺ平面に対して垂
直方向に延びている。ここで、上方向が正方向となって
いる。また、左眼３ａと右眼３ｂとを結ぶ線分の長さを
眼間距離といい、左眼３ａと右眼３ｂとを結ぶ線分の中
点、すなわち原点Ｏを視点中心という。

【０１１８】以下、本実施形態の作用について図４、図
５に示すフローチャートにより説明する。

【０１１９】図４に示すように、立体視システムが立ち
上げられた後、まず、入力手段６により制御手段１０に
初期値が入力される（ステップＳ１００）。ここで初期
値とは、左眼用画像７ａおよび右眼用画像７ｂのずれ量
を後で決定する際にその決定の基礎となる眼間距離の初
期設定値や、３次元空間の座標系上に配置されたモデル
を立体視システムの座標系上にどの様に配置するかを示
すデータ、視点中心Ｏとディスプレイ面１ａの中心１ｂ
との距離Ｚａ（＝６０ｃｍ）等で、通常、記録手段１１
に記憶されている。なお、初期値としての眼間距離は人
間の実際の眼間距離に等しい値、例えば６ｃｍに設定さ
れる。

【０１２０】初期値の入力が終了すると、次に、制御手
段１０は、記録手段１１から３次元空間の座標系に対応
するモデルのデータを読み込み（ステップＳ１０１）、
前記初期値とともにモデルデータ管理手段１９に送る。
なお、ここでモデルのデータとは、モデルの寸法形状、
モデルの３次元空間の座標系への配置状態、およびモデ
ルの色調（色相、明度、および彩度の全てを含む。本明
細書中において同じ。）等のデータである。

【０１２１】次に、モデルデータ管理手段１９は、初期
値およびモデルのデータを座標系変換手段１８に送り、
座標系変換手段１８はこれら初期値およびモデルのデー
タに基づいて、図６に示すようにモデルを立体視システ
ムの座標系に配置する（ステップＳ１０２）。

【０１２２】次に、キーボード６ａ，マウス６ｂ、ダイ
ヤル６ｃ等からなる入力手段６により、制御手段１０を
介してモデルデータ管理手段１９にデータが入力され、
立体視システムの座標系上に配置されたモデルの表示位
置、姿勢（モデルの向いている方向を意味する。）等の
調節が行われる（ステップＳ１０４）。

【０１２３】次に、モデルデータ管理手段１９は、立体
視システムの座標系に配置されたモデルのデータを、視
野外データ除外手段１２に送り、この視野外データ除外
手段１２は図７（ａ）に示すようにモデルのデータのう
ち視野外に存在するモデル（図７（ａ）の破線参照）の
データを削除する（ＳステップＳ１０５）。ステップＳ
１０５により変更されたモデル（図７（ａ）の実線参
照）のデータはモデルデータ管理手段１９に戻されモデ
ルのデータが書き換えられる。

【０１２４】次に、モデルデータ管理手段１９は、モデ
ルのデータを注視範囲推定手段１３に送る。注視範囲推
定手段１３は、モデルデータ管理手段１９から受けとっ
たモデルの３次元空間内への配置条件と前述した初期値
とに基づいて立体視システムの座標系に配置されたモデ
ルに対する使用者の両眼の奥行き方向の注視範囲を推定
する（ステップＳ１０６）。この注視点の推定は、この
実施形態においては、例えば、以下の説明する２つの手
法のうちのいずれかの手法により行われる。

【０１２５】まず、第１の手法について説明する。ま
ず、図８に示すように、モデルに含まれる各要素Ｅｉ
（ｉ＝１〜Ｎ）をそれぞれ包絡する包絡直方体Ｒｉ（ｉ
＝１〜Ｎ）が設定される。

【０１２６】次に、各包絡直方体Ｒｉを１単位として各
包絡直方体Ｒｉに包絡される要素Ｅｉの代表点の加重Ｗ
ｉを求める。加重を求めるにあたって、まず各包絡直方
体Ｒｉの頂点の数が算出される。なお、各包絡直方体Ｒ
ｉが有する頂点数は通常８であるが、図８に示すように
視野の境界部に存在する包絡直方体Ｒ１については、視
野内に存在する頂点（図８において黒丸で示す頂点）の
数のみを計算し、これをもって包絡直方体Ｒ１の頂点の
数とする。

【０１２７】次に、各包絡直方体Ｒｉに包絡される要素
Ｅｉの複雑さを表現する係数が算出される。この係数
は、各要素がコンピュータ上の形状モデルの場合は、各
包絡直方体Ｒｉに包絡された要素Ｅｉに含まれる辺や面
の個数に基づいて算出され、イメージの場合は、空間周
波数に基づいて算出される。この係数は包絡直方体Ｒｉ
の頂点数に掛けられ、これにより包絡直方体ごとの加重
Ｗｉが算出される。

【０１２８】次に、各包絡直方体Ｒｉの代表点の座標
（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）が求められる。また、代表点の座
標（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）のうちＺ座標Ｚｉをもって要素
の視点からの奥行き距離Ｚｉと定義する。なお、要素Ｅ
ｉの代表点の座標は、各包絡直方体Ｒｉに包絡される要
素Ｅｉの重心の座標とする。

【０１２９】次に、各包絡直方体Ｒｉの代表点と視線中
心（立体視システム座標系のＺ軸）との距離ｄｉが計算
される。

【０１３０】次に、上記のようにして求めた各包絡直方
体Ｒｉの代表点の加重Ｗｉ、各包絡直方体Ｒｉの代表点
の視点中心からの距離Ｚｉ、各包絡直方体Ｒｉの代表点
と視線中心（Ｚ軸）との距離ｄｉを用いて数式１により
注視点の奥行き座標Ｚｄが算出される。

【０１３１】

【数１】

【０１３２】式１において、Ｎは包絡直方体の個数、Ｚ
ｉはｉ番眼の包絡直方体の代表点の奥行き座標，Ｗｉは
ｉ番眼の包絡直方体の加重，ｄｉはｉ番眼の包絡直方体
の代表点の視線中心からの距離である。

【０１３３】また、代表点の奥行き座標の標準偏差σは
数式２により算出される。

【０１３４】

【数２】

【０１３５】これより、注視範囲は、基準点の奥行き座
標Ｚｄ、標準偏差σ、Ｚｉの最小値Ｚｉ0 、Ｚｉの最大
値Ｚｉ1 を用いて、数式３のように算出される。

【０１３６】

【数３】

【０１３７】なお、ここでｍａｘ（ａ、ｂ）は、ａ、ｂ
のうち大なる方を返す関数であり、ｍｉｎ（ａ、ｂ）
は、小なる方を返す関数である。

【０１３８】また、式３において、ａは実数の係数であ
り、どの数字を当てはめてもよいが、通常は０から２の
値を取る。

【０１３９】次に、第２の手法について説明する。図９
に示すように、まず各包絡直方体Ｒｉを代表点Ｔｉｊを
基準に包絡直方体Ｒｉ中にボロノイ多面体を作成する。
ボロノイ多面体とは、与えられた複数個（ｎ個）の点を
基準に空間を以下のような領域に分けるためのものであ
る（点Ｔｉｊ（ｊ＝１〜ｎ）の領域をＶｉ（Ｔｉｊ）と
した場合。）Ｖｉ（Ｔｉｊ）＝｛Ｔ｜ｄ（Ｔｉ，Ｔｉｊ）＜ｄ（Ｔｉ、Ｔｉk ）｝（ｋ＝１ｎ）ｋ≠ｊ但し、Ｔｉは包絡直方体Ｒｉ内の点、ｄ（Ｔｉ，Ｔｉ
ｊ）は点ＴｉｊからＴｉまでの距離を表す。

【０１４０】すなわち、包絡直方体Ｒｉ内で、領域Ｖｉ
（Ｔｉｊ）に含まれる点Ｔｉは他のどの代表点よりＴｉ
ｊに近いことになる。

【０１４１】次に、分割された各領域Ｖｉ（Ｔｉｊ）に
包絡される要素Ｅｉの複雑さを表現する係数が算出され
る。この係数は、各要素がコンピュータ上の形状モデル
の場合は、各領域Ｖｉ（Ｔｉｊ）に包絡された要素Ｅｉ
に含まれる辺や面の個数に基づいて算出され、イメージ
の場合は、空間周波数に基づいて算出される。この係数
が各領域の加重Ｗｉｊとなる。

【０１４２】次に、代表点Ｔｉｊの座標（ｘｉｊ，ｙｉ
ｊ，ｚｉｊ）のうちＺ座標Ｚｉｊをもって各代表点の視
点中心Ｏからの奥行き距離Ｚｉｊと定義する。

【０１４３】次に、各代表点と視線中心（立体視システ
ム座標系のＺ軸）との距離ｄｉｊが計算される。

【０１４４】次に、上記のようにして各包絡直方体Ｒｉ
ごとに求められた各代表点Ｔｉｊの加重Ｗｉｊと、各代
表点Ｔｉｊの視点中心Ｏからの奥行き距離Ｚｉｊと、各
代表点Ｔｊと視線中心（Ｚ軸）との距離ｄｉｊとを用い
て、以下に示す数式４により注視点の奥行き座標Ｚｄが
算出される。

【０１４５】

【数４】

【０１４６】数式４においてＮは包絡直方体の個数、Ｚ
ｉｊは包絡直方体Ｒｉのｊ番眼の領域の代表点の奥行き
座標、Ｗｉｊは包絡直方体Ｒｉのｊ番眼の領域の加重、
ｄｉｊは包絡直方体Ｒｉのｊ番眼の領域の視線中心から
の距離、ｉはｉ番眼の包絡直方体Ｒｉである。

【０１４７】また、代表点の奥行き座標の標準偏差σは
数式５により算出される。

【０１４８】

【数５】

【０１４９】これより、注視範囲は、基準点の奥行き座
標Ｚｄ、標準偏差σ、Ｚｉの最小値Ｚｉ0 、Ｚｉの最大
値Ｚｉ1 を用いて、数式６のように算出される。

【０１５０】

【数６】

【０１５１】なお、式６において、ａは実数の係数であ
り、どの数字を当てはめてもよいが、通常は０から２の
値を取る。

【０１５２】なお、前記数式では加重Ｗと代表点の視線
中心からの距離ｄを掛けているが、ａ×Ｗ＋ｂ×ｄ（但し、ａ，ｂは係数）のような式を用いても良い。

【０１５３】また、第１の方法、第２の方法共，Ｒｉは
モデルの各要素Ｅｉ（ｉ＝１〜Ｎ）を包絡する直方体と
したが、各要素のうちの一部、例えば視点から見た場合
の可視面を包絡する直方体としてもよい。

【０１５４】以下では、一例としてａ＝０、すなわち、
注視範囲の基準点（以下「注視点Ｐ」という）をベース
にモデルを動かす方法について説明する。

【０１５５】上述の第１の手法または第２の手法により
求められた注視範囲の奥行き座標（Ｚ座標）Ｚｄは、モ
デルデータ管理手段１９に送られ記憶される。

【０１５６】次に、モデルデータ管理手段１９は、モデ
ル移動手段１４にモデルのデータおよび注視範囲の奥行
き座標Ｚｄのデータを引き渡す。次いで、モデル移動手
段１４は今回表示される画像、すなわち現在上記処理の
対象となっている画像が、新規画像か、変更画像かを判
断する（ステップＳ１０７）。

【０１５７】ここで変更画像とは、直前までにディスプ
レイ面１ａ上に表示されていた画像を単に回転させた
り、姿勢を変えたり（ステップＳ１０４参照）した画
像、すなわち直前の画像と連続性を有する画像をいう。
新規画像とは、それ以外の画像をいう。

【０１５８】画像が新規画像の場合、モデル移動手段１
４は、注視範囲推定手段１３により算出された注視範囲
の奥行き座標Ｚｄに基づいて、図７（ｂ）、（ｃ）に示
すように、注視点Ｐが図９に示す立体視容易領域内に入
るようにモデル全体を奥行き方向（Ｚ軸方向）に平行移
動する（ステップＳ１１０）。本実施形態においては、
視点中心Ｏからディスプレイ面１ａの中心までの距離が
６０ｃｍであるから、注視点は図１０のグラフの横軸に
示す視点中心Ｏからの奥行き距離がＡn1（ｃｍ）からＡ
f1（ｃｍ）の範囲に位置させればよい。

【０１５９】画像が変更画像の場合、モデル移動手段１
４は、そのままステップＳ１１０の処理を行ったと仮定
した場合の注視点位置が、現在処理対象となっている画
像の直前の画像の注視点位置に対して、輻輳角に換算し
て１度以上移動するか否かを判断し（ステップＳ１０
８）、１度以下の場合は、上記と同様にしてステップＳ
１１０の処理を行う。ここで判定基準を１度以下とした
のは、輻輳角に換算して１度以上注視点位置が移動した
場合、眼に対する負担が大きくなりすぎるからである。
なお、眼に対する負担を感じるか否かについては個人差
があるため、判定基準を１度以下の値、例えば０．５度
としてもよい。

【０１６０】一方、モデル移動手段１４は、そのままス
テップＳ１１０の処理を行ったと仮定した場合の注視点
位置が、直前に表示されている画像の注視点位置に対し
て、輻輳角に換算して１度以上移動する場合は、モデル
の移動量に所定の制限を加える。すなわちこの場合、モ
デル移動手段１４は、移動後の注視点位置が直前の画像
の注視点位置に対して、輻輳角に換算して１度以上移動
しないように制限しつつ、注視点位置がなるべく立体視
容易領域に近付くようにモデル全体を奥行き方向（Ｚ軸
に沿って）に平行移動する（ステップＳ１０９）。この
ようにして移動されたモデルの位置データ（注視点の移
動量の制限がされた場合はその旨も）は、モデルデータ
管理手段１９に送られ記憶される。

【０１６１】次に、モデルデータ管理手段１９はモデル
拡大縮小手段１５にモデルの移動距離のデータを送る。
このデータを受けとったモデル拡大縮小手段１５は、モ
デルの大きさを移動距離に対応して変化させる（ステッ
プＳ１１１）。例えば、注視点Ｐをディスプレイ面１ａ
に一致させるのであれば、（移動前のモデルの大き
さ）：（移動後のモデルの大きさ）＝（移動前の注視点
ＰのＺ座標Ｚｄ）：（移動後の注視点のＺ座標）なる関
係が成立するように、視点中心からの注視点の距離に比
例するようにモデルの大きさを変更する。これにより、
移動前後でのモデルの見た目の大きさ（使用者の網膜に
写る像の大きさ）が同じになるため、使用者はモデルの
奥行き距離の変化に気付かない。このようにすれば、モ
デルを順次回転させてモデルを異なる角度から見ようと
する場合等において、画面の書き替え時にモデルがいき
なり近付いたり遠ざかったりするような違和感を使用者
に感じさせることがないため、使用者の眼の疲労を低減
する上で有効である。以上のようにして変更されたモデ
ルの大きさのデータは、モデルデータ管理手段１９に送
られ記憶される。

【０１６２】なお、ここではモデルの見た目の大きさが
変わらないように比例係数を設定したがこれに必ずしも
忠実である必要はない。

【０１６３】次に、モデルデータ管理手段１９は、モデ
ルの位置データおよびモデルの大きさのデータを奥行き
距離縮小手段１６に送る。ここでは、眼間距離を変える
ことにより、知覚上の奥行き距離を縮小する。データを
受けとった奥行き距離縮小手段１６は、初期値として設
定された眼間距離に基づいて、図１１に示すグラフより
モデル全体が立体視容易領域内に入っているか否かを判
断する（ステップＳ１１２）。

【０１６４】モデルの一部が立体視容易領域の外にある
場合、奥行き距離縮小手段１６は、初期値として設定さ
れた眼間距離を小さくするように補正する（ステップＳ
１１３）。眼間距離をＤ０からＤ１に縮小することによ
り、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、ディスプレイ
面１ａに表示される左眼用像と右眼用像とのずれ量がｄ
０からｄ１に縮小される。立体視が容易は否かは左眼用
像と右眼用像とのずれ量が所定範囲内にあるか否かによ
り決定されるため、眼間距離を適宜小さくすることによ
りモデル全体を立体視容易領域内に収めることが可能と
なる。

【０１６５】また図１１は、視点中心からディスプレイ
面１ａまでの距離を一定とした場合の、眼間距離の補正
基準を示すグラフであり、縦軸を眼間距離、横軸をモデ
ルの視点中心Ｏからの奥行き距離としている。以下、こ
のグラフの作成方法について説明する。

【０１６６】まず、図１０に基づいて、視点中心Ｏから
ディスプレイ面１ａまでの奥行き距離（本実施形態にお
いて６０ｃｍ）に対応する立体視容易領域の両端の視点
中心Ｏからの距離Ａn1（ｃｍ）、Ａf1（ｃｍ）を求め
る。これにより初期値として設定される本来の眼間距離
Ｄ０の場合の立体視容易領域の両端の視点中心Ｏからの
奥行き距離が求められる。これにより図１１における点
Ｌ，Ｍが決定される。

【０１６７】次に、図１３（ａ）に基づいて、立体視容
易領域の手前側端にモデルの要素Ｅが位置していると仮
定して、眼間距離Ｄ０と要素Ｅの視点中心Ｏからの距離
Ａn1に基づいて、要素Ｅがディスプレイ面１ａに表示さ
れる場合の左眼用像ＩＬと右眼用像ＩＲの位置を求め、
左眼用像ＩＲと右眼用像ＩＬのずれ量ｄ０を算出する。
このずれ量ｄ０が、立体視容易領域の手前外側に位置す
る要素を表示する像ＩＬ，ＩＲについての最大許容ずれ
量となる。

【０１６８】次に、図１３（ａ）に示すように、眼間距
離Ｄ０の場合に立体視容易領域の手前側外部であって視
点中心Ｏからの奥行き距離がＡｎの位置に位置するモデ
ルの要素Ｅ′を考える。次いで、左眼用像ＩＬ、右眼用
像ＩＲからそれぞれ要素Ｅ′を通る直線を作成し、これ
ら直線のＸ軸との交点をそれぞれ求める。これら交点間
の距離Ｄが、視点中心Ｏからの奥行き距離がＡｎの位置
に位置するモデルの要素Ｅ′に対して容易に立体視が行
える眼間距離Ｄの最大値となる。

【０１６９】ただし、モデル要素Ｅ′が視点中心に極め
て近い場合、例えば視点中心Ｏからの奥行き距離が視点
中心Ｏから画面までの距離Ａｉの１／１０以下のとき
は、眼間距離が極端に小さくなるためにほとんど視差が
つかず立体感が得られない。そこで、モデル要素Ｅ′の
奥行き距離が視点中心ＯからＡｉの１／１０以下の場
合、眼間距離はモデル要素Ｅ′が視点中心ＯからＡｉの
１／１０の位置にある場合と同じにする。モデルが視点
中心に極端に近い場合は、モデルの見かけ上の大きさが
大きくなるために、視野からはみ出す部分が増え、全体
としての形状認識が困難となる。したがって、上で定め
た最大許容ずれ量を越えた画像が表示されても気になら
ない。

【０１７０】このようにして視点中心Ｏからの奥行き距
離Ａｎを変化させて、変化した距離Ａｎに対応する眼間
距離Ｄの最大値を求め、図１１のグラフに（距離Ａｎ、
距離Ａｎに対応する眼間距離Ｄ）をプロットしてゆくこ
とにより、図１１のグラフにおける曲線ＫＬを定めるこ
とができる。この曲線ＫＬにより、立体視容易領域の手
前側に位置する要素の立体視が容易にできる眼間距離を
定めることができる。

【０１７１】また、図１３（ｂ）により、上記手法と同
様にして、立体視容易領域の奥外側に位置する要素の立
体視を容易にするための眼間距離の補正基準を示す曲線
ＭＮを定めることができる。

【０１７２】以上のようにして求められた図１１のグラ
フに基づいて、奥行き距離縮小手段１６は、初期値とし
て設定された眼間距離を小さくするように補正する。例
えば、図１１のグラフに示すように、注視点Ｐを中心と
してモデルの各要素が矢印Ｆで示す範囲に分布している
とする。この場合、矢印Ｆで示す範囲の最も手前側に位
置する要素の視点中心Ｏからの奥行き距離がＡｎの時
は、曲線ＫＬに従って眼間距離をＤにすればモデルの全
要素に対して立体視を容易に行えるようにすることがで
きる。

【０１７３】なお、モデルを構成する各要素の分布をみ
て、例えば１つの要素のみが他の要素の位置よりずっと
奥に位置しているような場合には、必ずしも全ての要素
を立体視容易領域に入るようにしなくてもよい。すなわ
ち少なくともモデルの要部が立体視容易領域内に入るよ
うにしてもよい。

【０１７４】以上、モデルの一部が立体視容易領域の外
にある場合について説明したが、ステップＳ１１１終了
時点でモデル全体が立体視容易領域内に入っている場合
は、奥行き距離縮小手段１６は眼間距離を初期値のまま
維持する。

【０１７５】以上のようにして設定された眼間距離は、
モデルデータ管理手段１９に送られ記憶される。

【０１７６】また、注視点Ｐではなく注視範囲全体を基
礎として処理を行う場合には、モデルの最も手前側の要
素の代わりに注視範囲の手前の位置、モデルの最も奥の
要素の代わりに注視範囲の奥の位置を基準にすることに
より、前記と同様の方法でモデルの移動、拡大、眼間距
離の変更を行うことができる。

【０１７７】次に、モデルデータ管理手段１９は、モデ
ルの位置データ、モデルの大きさのデータ、および眼間
距離のデータを色調変更手段１７に送る。色調変更手段
１７は、これらデータに基づいて、表示される画像に対
して空気透視の効果が必要か否かを判断する（ステップ
Ｓ１１４）。

【０１７８】空気透視の効果が必要な場合とは、例え
ば、注視点から奥の方にモデルの要素が多い場合であ
る。このような場合、奥の方の要素は奥行き座標（Ｚ座
標）が互いに異なる場合でも、実際にディスプレイ１上
に表示される場合には両眼像のずれ量があまり変わらな
いため、画像を見る人間が各要素間の奥行きの差を認識
しづらいからである。

【０１７９】また、空気透視の効果が必要な場合の他の
例として、奥行き距離縮小手段１６により設定された眼
間距離が小さい場合がある。その理由は、眼間距離が小
さく設定された場合、眼間距離が大きく設定された場合
に比べて、ディスプレイ１上に表示される左眼用像と右
眼用像とのずれ量が小さくなるため、画像を見る人間が
各要素間の奥行きの差を認識しづらいからである。

【０１８０】空気透視の効果が必要と判断された場合、
色調変更手段１７は、モデルの色調を視点中心Ｏからの
奥行き距離が大きくなるにつれて、すなわちモデルの要
素ＥのＺ座標が大きくなるにつれて背景色に近付けるよ
うに修正する（ステップＳ１１５）。空気透視の効果が
必要ないと判断された場合、色調変更手段１７は、モデ
ルの色調を現状のまま維持する。

【０１８１】なお、空気透視の効果は常に付与するよう
にしてもよいし、常に付与しないようにしてもよい。

【０１８２】以上のようにして変更（または維持）され
たモデルの色調は、モデルデータ管理手段１９に送られ
記憶される。

【０１８３】以上の説明したように、ステップＳ１１５
までの処理が終了すると、モデルデータ管理手段１９に
は、ディスプレイ１上に表示すべきモデルの立体視シス
テムの座標系における位置と、モデルの大きさ（形状も
含む）および色調と、ディスプレイ１上に表示すべきモ
デルの像（左眼用像および右眼用像）の表示位置の計算
の基礎となる眼間距離とが保持されることになる。

【０１８４】次に、モデルデータ管理手段１９は上記デ
ータを画像データ作成手段２０に送る。また、制御手段
１０は、ＧＵＩデータ管理手段２１からディスプレイ１
に表示すべきグラフィックユーザーインターフェースア
イテムに関するデータを読み込み画像データ作成手段２
０に引き渡す。画像データ作成手段２０は、グラフィッ
クユーザーインターフェースアイテムを、立体視システ
ムの座標系においてモデル移動手段１４により移動され
た後の注視点と同じＺ座標を有するＸＹ平面と平行な平
面上またはこの平面近傍に配置する（ステップＳ１１
６）。

【０１８５】画像データ作成手段２０は、上記データに
基づいてディスプレイ面１ａ上におけるモデルの各要素
に対して、左眼用像および右眼用像としての表示位置お
よび表示寸法を決定するとともに、ディスプレイ１上に
表示すべきグラフィックユーザーインターフェースアイ
テムの立体視システムの座標系における位置を決定する
（ステップＳ１１７）。

【０１８６】以下、図１４（ａ）、（ｂ）により、画像
データ作成手段２０の作用を具体的に説明する。まず、
図１４（ａ）に示すように、モデルを構成する要素Ｅ１
が立体視システムの座標系においてディスプレイ面１ａ
より手前側にある場合について説明する。

【０１８７】まず、左眼３ａと要素Ｅ１の中心ＣE1を通
る直線Ｌ１（図１４（ａ）一点鎖線参照）が設定され
る。次いで、直線ＬL とディスプレイ面１ａとの交点Ｃ
L1が求められ、この交点ＣL1がディスプレイ面１ａ上に
表示される要素Ｅ１の左眼用像ＩL1の中心位置（表示位
置）として決定される。次いで、左眼３ａと要素Ｅ１と
の間の距離と左眼３ａと交点ＣR1との間の距離の比と、
要素Ｅ１の大きさと左眼用像ＩL1の大きさとの比が等し
くなるように、左眼用像ＩL1の大きさが決定され、この
決定に基づいて左眼用の画像データが作成される。ま
た、右眼用像ＩR1についても同様の手法で、その中心位
置ＣR1および大きさが決定され、この決定に基づいて右
眼用の画像データが作成される。

【０１８８】なお、図１４（ｂ）は、モデルを構成する
要素Ｅ２が立体視システムの座標系においてディスプレ
イ面１ａより奥側にある場合を示しており、この場合
も、図１４（ａ）により説明したのと同様の手法によ
り、左眼用画像および右眼用画像の中心位置および大き
さが決定される。

【０１８９】また、画像データ作成手段２０は、グラフ
ィックユーザーインターフェースアイテムについても、
上記と同様の処理を行い、左眼用像および右眼用像の表
示位置および大きさを決定する。

【０１９０】また、要素Ｅ１と要素Ｅ２とが同時に表示
され、かつ前述したステップＳ１１５において、色調変
更手段１７によりモデルの色調が視点中心からの奥行き
距離が大きくなるにつれて背景色に近付けるように修正
されている場合、画像データ作成手段２０は、要素Ｅ２
に対応する左眼用像ＩL2および右眼用像ＩR2の色調を、
要素Ｅ１に対応する左眼用像ＩL1および右眼用像ＩR1の
色調より背景色に近付けた画像データを作成する。

【０１９１】また、要素Ｅ１と要素Ｅ２とが同時に表示
され、かつ要素Ｅ１および要素Ｅ２にそれぞれ対応する
左眼用および／または右眼用像が互いに重なりあう場
合、画像データ作成手段２０は、手前側にある要素Ｅ１
の画像データを優先的に採用し、奥側にある要素Ｅ２に
対応する画像データのうち手前側にある要素Ｅ１に対応
する画像と重なる部分の画像データを削除する。

【０１９２】次に、画像データ作成手段２０は左眼用画
像データおよび右眼用画像データをディスプレイ１に送
り、ディスプレイ１はディスプレイ面１ａ上に、当該画
像データに基づいて画像を表示する（ステップＳ１１
８）。

【０１９３】次に、制御手段１０は、引き続き立体視シ
ステムを使用するか否かを問い合わせる（ステップＳ１
０３）。ここで、例えば、使用者がモデルの向きを変え
て表示させたい場合、ステップＳ１０４の操作が行わ
れ、その後ステップＳ１０５以降の操作が行われる。

【０１９４】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、モデルを表す画像を自動的に最適な立体視条件でデ
ィスプレイに表示することができる。このため、使用者
が感じる画像に対する違和感および眼の疲れを低減する
ことができる。

【０１９５】なお、この実施形態の立体視システムで
は、使用者の眼の疲れをさらに低減するため、以下のよ
うな手法をとる。すなわち、両眼融合式の立体視システ
ムは、通常の２次元表示を行うシステムと比較すると、
やはり観察者の眼に一定の負担を与えるということがあ
る。このため、このシステムでは、このような観察者の
負担を一層和らげるため、図１に示すように、左眼用画
像と右眼用画像のずれ量を調整するずれ量調整手段２２
を有する。

【０１９６】このずれ量調整手段２２は、画像表示時間
を監視し、表示開始から一定時間経過したならば、ずれ
量調整指令を、前記モデルデータ管理手段１９を介して
前記画像データ作成手段２０に発する。

【０１９７】立体視の効果は左眼用画像と右眼用画像の
ずれ量（図１４（ａ）におけるＣL1、ＣR1間の距離）に
左右され、このずれ量が小さくなるほど立体視の効果は
小さくなる。一方、このずれ量が大きくなると立体視効
果は大きくなるが、大きくなりすぎると人は左眼と右眼
用の画像を融合させること、すなわち立体視が不可能と
なる。

【０１９８】この実施形態では、前記データ作成手段２
０は、前記指令に基づき、図１４（ａ）におけるＣL1、
ＣR1間の距離、図１４（ｂ）におけるＣL2、ＣR2間の距
離を臨界ずれ量として、図２０（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに、ずれ量を変化させる。

【０１９９】すなわち、図２０（ａ）に示すように、表
示開始から所定の時間ｔ１（例えば２０分）を経過する
までは、上記ずれ量は臨界ずれ量であるが、前記時間ｔ
１を過ぎると、前記ずれ量調整手段２２からの指令に基
づき、前記データ作成手段２０は、前記ずれ量を所定の
周期で緩やかに変化させ立体感を弱めるようにする。

【０２００】このような処理を行うことにより、立体感
の強い画像を長時間見続けることが防止されるので、観
察者の眼の疲労を低減することができる。

【０２０１】なお、図２０（ｂ）に示すような処理を行
うようにしても良い。この例では、画像表示開始時に
は、ずれ量を臨界値よりも小さくしておき、立体感を弱
めておく。そして、時間の経過に伴って臨界値に近づけ
る。

【０２０２】すなわち、立体視は、人間が左眼用画像と
右眼用画像を融合させることにより実現されるものであ
るが、見始めはこれになれていないため、うまく融合を
行えなかったり眼に係る負担が大きいということが考え
られる。しかし、この図２０（ｂ）に示す処理を行え
ば、このような問題点は解消される。

【０２０３】一方、本実施形態においては、立体視条件
を定めるにあたって、立体視システムの座標系上でモデ
ル全体を移動（ステップＳ１０９および１１０参照）し
た後、この移動のみではモデル全体が立体視容易領域に
入らない場合に、これを補うために眼間距離を補正（ス
テップＳ１１５参照）することにより奥行き距離を縮小
するようにしている。このため、単純に奥行き方向の空
間を縮小する場合より十分な立体感をもって立体視を行
うことができる。

【０２０４】以下、眼間距離の補正を優先的に行うよう
にした場合に発生する問題点について図１５（ａ）〜
（ｃ）および図１６（ａ）、（ｂ）を参照して説明す
る。

【０２０５】図１５（ａ）に示すように、立体視システ
ムの座標系にモデルの各要素Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３が配置さ
れているとする。ここで眼間距離が初期値Ｄ０である場
合、ディスプレイ面１ａには、要素Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３に
それぞれ対応する左眼用画像ＩL1〜ＩL3および右眼用画
像ＩR1〜ＩR3が表示される。ここで図１５（ｂ）に示す
ように、眼間距離を初期値Ｄ０からＤに縮小したとす
る。するとディスプレイ面１ａには、要素Ｅ１，Ｅ２，
Ｅ３にそれぞれ対応する左眼用画像ＩL1′〜ＩL3′およ
び右眼用画像ＩR1′〜ＩR3′が表示される。眼間距離を
変化させる方法によれば、眼間距離を変化させる前の左
眼用画像ＩL1〜ＩL3および右眼用画像ＩR1〜ＩR3と、眼
間距離を変化させた後の左眼用画像ＩL1′〜ＩL3′およ
び右眼用画像ＩR1′〜ＩR3′との大きさが変化しないと
いう利点はある。

【０２０６】ところが、眼間距離の補正は、あくまで画
像処理上行われているにすぎず、ディスプレイ面１ａを
眺める使用者の実際の眼間距離が変化しているわけでは
ない。このため図１５（ｃ）に示すように、ディスプレ
イ面１ａを眺める使用者には要素Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３が、
それぞれＥ１′，Ｅ２′，Ｅ３′の位置にあるように知
覚されることになる。すなわちこの場合、使用者は、要
素Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３の奥行き方向の幅を著しく圧縮され
た状態で知覚することになってしまう。

【０２０７】本実施形態は、モデル全体の移動を優先的
に行うことにより、上記問題を解決している。すなわ
ち、本実施形態においては眼間距離の補正を行う前に、
図１６（ｂ）に示すように要素Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３を立体
視システムの座標系上で奥行き方向に移動する。このよ
うにすれば、図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、使用
者が知覚する要素Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３の位置関係は変化し
ない。ただし、モデル全体の移動を行うとディスプレイ
面１ａ上に表示される左眼用画像および右眼用画像の大
きさが変化するため、この大きさの変化を補正するた
め、モデルを構成する各要素の移動距離に対応させて各
要素の大きさを補正している（ステップＳ１１１参
照）。本実施形態においては、モデルを立体視容易領域
に収めるためにモデル全体の移動のみで不十分な部分に
ついてのみ眼間距離の補正を行い対処している。従っ
て、モデルの各要素の奥行き感の減少は最小限に抑えら
れる。

【０２０８】また、このような両眼融合式立体視システ
ムでは、モデルが画面の縁部に位置する場合には、この
モデルを画面より手前に表示しようとする際、このモデ
ルのある右眼用画像、左眼用画像のどちらか一方にしか
表示されないことが考えられる。このような場合、ユー
ザは、本来画面の手前にあるべきモデルの像が、この像
よりも後ろにあるべき画面に隠されたと知覚するため、
前後関係が矛盾してしまう。このため、正しい立体視が
不可能になるということが考えられる。

【０２０９】その解決策としては、第１に、全ての表示
対象（モデル）を画面より奥に設定する、第２に、画面
縁部を明確に意識させないようにする、の２つの方法が
考えられる。しかし、第１の方法では像の表示面からの
飛び出しが小さいために迫力の乏しい画像となる（立体
感を得られにくくシステムの商品価値が小さくなる）。
このため、この実施形態のシステムでは、図１に示す画
面縁部処理部２３により第２の方法を実行する。

【０２１０】この画面縁部処理部２３は、前記モデルデ
ータ管理手段１９からモデルの位置データ、モデルの大
きさのデータ、及び眼間距離のデータを受け取る。この
画面縁部処理部２３は、これらのデータから、モデルが
画面縁部に位置するかを検知し、画面縁部ぼかし処理を
行うかを決定する。また、左右の画像の縁部のぼかし処
理を行う範囲を決定する。

【０２１１】そして、これらの決定に基づいて、この画
面縁部処理部２３は、前記決定された画面縁部につい
て、モデルの明度を縁部に近づくに従って暗くする、あ
るいは、モデルの色調を縁部に近づくに従って背景色に
近づける。

【０２１２】このデータは、前記モデルデータ管理手段
１９を通して他のデータと共に画像データ作成手段２０
に送られ、ステップＳ１１８で処理される。

【０２１３】このような処理により、ユーザは、画面縁
部について何となく見えなくなると感じ、面前記のよう
な矛盾がある場合でも、これを意識させることを有効に
防止できる。

【０２１４】第２の実施の形態次に、第２の実施の形態について説明する。図１７〜図
１９は本発明の第２の実施の形態を示す図である。図１
７に示すように、この第２の実施の形態は、第１の実施
の形態の注視範囲推定手段の代わりに視線・注視範囲検
出手段３０が設けられ、これに伴い、立体視条件算出フ
ローが変更されている点が異なるのみで、他は第１の実
施の形態と略同一である。従って第２の実施の形態にお
いて第１の実施の形態と同一部分については同一符号を
付し、詳細な説明は省略する。

【０２１５】図１７に示すように、立体視システムは、
表示された画像に対する実際の視線および注視点を検出
する視線・注視範囲検出手段３０が設けられている。こ
の視線・注視範囲検出手段３０は、例えば、竹井機器工
業製の両眼視線解析装置からなる。視線・注視範囲検出
手段３０は、モデルデータ管理手段１９に接続されてお
り、ディスプレイ面１ａのいずれの部位に使用者の視線
が位置しているかのデータをリアルタイムでモデルデー
タ管理手段１９に伝えるようになっている。なお、視線
・注視範囲検出手段３０として、竹井機器工業製の両眼
視線解析装置と同様の機能を有する他の公知の両眼視線
解析装置を使用してもよい。

【０２１６】次に、このような構成からなる本実施形態
の作用について、図１８，１９を参照して説明する。

【０２１７】図１８に示すように、第１の実施の形態と
同様に、ステップＳ１００〜１０４の処理操作が行われ
る。

【０２１８】次に、モデルデータ管理手段１９は、視線
・注視点検出位置３０から使用者の視線および注視点位
置のデータを受取り（ステップＳ２００）、検出した視
線方向から使用者が画面を見ているか否かを判断する
（ステップＳ２０１）。使用者がディスプレイ面１ａを
見ていない場合は、ディスプレイ１ａの中央１ｂを注視
点位置とする（ステップＳ２０２）。一方、使用者がデ
ィスプレイ面１ａを見ている場合、使用者の視線が最も
長く留まっている位置を注視点位置とする（ステップＳ
２０３）。

【０２１９】なお、この場合、奥行き方向の注視範囲
は、例えば、注視点の奥行き位置の標準偏差から決定す
ることができる。

【０２２０】次に、第１の実施の形態と同様に、ステッ
プＳ１１０〜１１５の処理操作が行われ、これによりモ
デルデータ管理手段１９は、立体視を行うのに最適な立
体視システムの座標系におけるモデルの形状、大きさ、
配置状態および色調等のデータを得る。これらのデータ
は、画像データ作成手段２０に送られ、このデータに基
づいて画像データ作成手段２０は左眼用画像データおよ
び右眼用画像データを作成する（ステップＳ１１７）。
ディスプレイ１は左眼用画像データおよび右眼用画像デ
ータに基づいてディスプレイ面１ａに画像を表示する
（ステップＳ１１８）。

【０２２１】次に、制御手段１０は、引き続き立体視シ
ステムを使用するか否かを問い合わせる（ステップＳ１
０３）。引き続き使用する場合はステップＳ１０４から
始まる上記操作が繰り返される。

【０２２２】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、視線・注視範囲検出手段３０により使用者の実際の
視線および注視点が検出されるようになっているため、
注視範囲の決定をより正確に行うことができる。このた
め、より適正な立体視条件を算出することができる。

【０２２３】なお、以上説明した第１および第２の実施
の形態において、モデル移動手段１４および奥行き方向
縮小手段１６は注視範囲またはモデル全体が図１０にお
ける立体視容易領域に入れるように作用しているが、こ
れに限定されるものではなく、注視範囲またはモデル全
体を立体視可能領域に入れるように作用するようにして
もよい。

【０２２４】第３の実施の形態次に第３の実施の形態について説明する。

【０２２５】図２１及び図２２，図２３は、第３の実施
形態を示す図である。

【０２２６】第１、第２の実施形態では、モデルを移動
し拡大あるいは縮小することにより、このモデルに対す
る注視範囲を立体視可能領域に位置させ、立体視を容易
なものとしていたが、この実施形態では、図２１に示す
透視変換決定手段３２で決定され透視変換記憶手段３３
に記憶された透視変換方法に基づき同様の処理を行う。

【０２２７】以下、図２２，図２３を参照してこのシス
テムにおける処理を説明する。なお、前記第１の実施形
態と同様の処理については同一符号を付してその詳しい
説明は省略する。

【０２２８】前記第１、第２の実施形態では、画像を作
成するのにモデルの位置の変更、拡大および眼間距離の
変更というプロセスをとったが、これは見方を変えれば
３次元モデルを２次元の画像上に投影するときの透視変
換方法としてまとめることができる。

【０２２９】すなわち、透視変換では、眼間距離を２
ｅ、視点中心を点Ｏ（０，０，０）、視点から画面まで
の距離をＤとすると、3 次元空間中の点Ｐ（ｘｐ，ｙ
ｐ，ｚｐ）は、左眼画像では：（Ｄ・ｘｐ／Ｚｐ＋ｅ・（Ｄ／ｚｐ−１），Ｄ・ｙｐ／
ｚｐ）右眼画像では：（Ｄ・ｘｐ／Ｚｐ−ｅ・（Ｄ／ｚｐ−１），Ｄ・ｙｐ／
ｚｐ）に投影されることになる。

【０２３０】従って、この透視変換の方法を用いれば、
第１の実施形態のように実際に三次元モデルを移動さ
せ、拡大・縮小といった処理を行わなくても、以下のよ
うに、同様の処理が行える。

【０２３１】すなわち、このシステムでは、まず図２２
のステップＳ３０１で前述と同様の方法で注視範囲を求
めた後、ステップＳ３０２において、モデルの元の位置
とこのモデルを前記注視範囲内に移動させるための移動
距離とから視点を中心とした空間拡大率ｍ（透視変換方
法）を決定する。

【０２３２】モデルの位置する空間全体をこの空間拡大
率ｍで拡大あるいは縮小すると、モデルの大きさがｍ倍
されると共に、このモデル内の点Ｐは、以下の点Ｐ’に
移動する。

【０２３３】点Ｐ’（ｍ・ｘｐ，ｍ・ｙｐ，ｍ・ｚｐ）ついで、ステップＳ３０３において、透視変換後のモデ
ル内の各点が立体視容易領域に入っているかを判断す
る。すなわち、視点に一番近い代表点Ｎの移動後の点
Ｎ’及び、視点に一番遠い代表点Ｍの移動後の点Ｍ’を
算出し、これらが立体視容易領域に入るかを判断する。

【０２３４】入らない場合には、ステップＳ３０４にお
いて、図１１に示したのと同様の考え方に基づいて眼間
距離を調整し、全ての点が立体視容易領域内に位置する
ように補正を行う。すなわち、眼間距離の縮小率をｔと
すると、結局、前記3 次元空間中の点Ｐは左眼画像で
は：（Ｄ・ｘｐ／Ｚｐ＋ｅ・ｔ・（Ｄ／（ｍ・ｚｐ）−
１），Ｄ・ｙｐ／ｚｐ）右眼画像では：（Ｄ・ｘｐ／Ｚｐ−ｅ・ｔ・（Ｄ／（ｍ・ｚｐ）−
１），Ｄ・ｙｐ／ｚｐ）に投影される。

【０２３５】従って、視点中心を基準とするモデル拡大
率ｍ、本来の眼間距離２ｅ、視点から画面までの距離
Ｄ、および図１１より求まる眼間距離縮小率ｔより、透
視変換方法を規定することができる（Ｓ３０５）。

【０２３６】この実施形態では、これらのデータ（透視
変換方法）を透視変換記憶手段３３に保存し、画像デー
タ作成手段２０で、画像データ作成時に利用する（Ｓ１
１６〜Ｓ１１８）。このことで、前記第１、第２の実施
形態と同様に立体視容易な画像データを作成することが
できる。

【０２３７】なお、この例では、前記透視変換方法を透
視変換記憶手段３３に格納するようにしていたが、ＤＶ
Ｄ等の記憶媒体に、画像データと共に予め本実施形態の
システムで求めた場面毎の透視変換方法を格納しておい
ても良い。

【０２３８】すなわち、記憶媒体に、加工前の画像デー
タ（実写画像）と共に、視点からのモデルの位置と各場
面に応じたモデル拡大率ｍ、眼間距離縮小率ｔ等を保存
しておけば、再生時には、前記立体視容易条件算出部を
経由しなくとも前記画像データ作成手段２０で立体視容
易な画像を作成することができる。

【０２３９】第４の実施の形態次に、この発明の第４の実施の形態について説明する。

【０２４０】図２４及び図２５，２６は、この第４の実
施の形態を示す図である。なお、これらの図中、第１の
実施形態と同一の構成要素には同一符号を付してその詳
しい説明は省略する。

【０２４１】前記第１〜第３の実施の形態では、形状、
大きさ、配置位置等の情報で与えられた三次元モデルを
立体視容易に表示するシステムであったが、この第４の
実施の形態は、映画や写真のような実写画像で与えられ
たものを立体視容易に表示するシステムに関するもので
ある。

【０２４２】このような場合、立体視が容易であるかど
うかは、注視範囲の左右画像中での位置関係によって決
定されることになる。このため、この実施形態のシステ
ムは、図２４に示すように、画像データを立体視容易な
画像データに変換するための変換方法を演算・決定する
画像変換決定手段３４と、決定された画像変換決定方法
に基づいて変換画像データを求める画像演算手段３５と
を有する。

【０２４３】以下、このシステムにおける処理を図２
５，２６を参照して説明する。なお、前述したように、
前記第１の実施形態と同様のステップについては同一符
号を付してその説明は省略する。

【０２４４】このシステムには、例えば右眼用カメラで
撮った画像と左眼用カメラで撮った画像のような２つ視
差画像が与えられる。このデータは、注視範囲決定手段
１３に送られ、この注視範囲決定手段１３は、まずどち
らかの画像を使って注視範囲を決定する（ステップＳ４
０１）。

【０２４５】注視範囲の決定には、例えば、色調で重み
づけされた画素の重心位置および重心位置からの距離の
標準偏差σを求め、重心から半径２σ以内を注視範囲と
する方法をとる。すなわち、各画素の座標を（ｘｉ，ｙ
ｉ）とすれば、重心位置（ｘG ，ｙG ）及び標準偏差σ
は、以下の数式７，８で表される。

【０２４６】

【数７】

【０２４７】

【数８】

【０２４８】また、これとは異なる方法として、例え
ば、両画像間の対応画像領域を検出し、その画像領域の
対応関係から3 次元座標を求め、前記第１〜第３の実施
形態のモデルの場合と同様に奥行き方向の注視範囲を求
めてもよい。

【０２４９】なお、画像領域の対応個所を探すには、両
方の画像でエッジを強調し、相関が高いものを求めるの
が一般的である（例えば文献：山口他、「信頼性の高い
対応を優先した多段階ステレオ法」，電子情報通信学会
論文誌Ｄ−ＩＩ，Vol.Ｊ74−D −ＩＩ，No.7など）。

【０２５０】次にステップＳ４０２において、前記決定
された注視範囲内の背景以外の部分の対応点で、左右の
画像間でずれが最も大きいものを以下の２つの条件で検
索する。

【０２５１】すなわち、まず、画面上左側に座標原点を
とった場合に、１つの点（対応点）の左眼用画像での水
平方向（Ｘ方向）の座標をＸｌ、右眼用画像での座標を
Ｘｒとする。そして、第１の条件として、Ｘｌ＞Ｘｒと
なる点Ｓを探し出す。

【０２５２】この点Ｓでは、左眼用画像での座標が右眼
用画像での座標よりも大きくなっている。すなわち、こ
の点Ｓは図１４（ａ）に示すＥ１のように画面手前側に
認識される点となる。そして、点Ｓは、このような点の
うち、左右像間で最もずれ量が大きい点であるから、注
視範囲内で最も手前に認識される点となる。

【０２５３】次に、第２の条件として、Ｘｒ＞Ｘｌとな
る点Ｔを探し出す。この点Ｔは、図１４（ｂ）にＥ２で
示されるように、注視範囲内で最も奥に認識される点と
なる。そして、この点Ｔは、このような点のうち、左右
像間で最もずれ量が大きい点であるから、注視範囲内で
最も奥に認識される点となる。

【０２５４】ここで、前記点Ｓの左眼用画像内での位置
を（Ｘｐｌ，Ｙｐ）、右側の画像内での位置を（Ｘｐ
ｒ，Ｙｐ）とし、この点の左右像間のずれ量Ｘｐｌ−Ｘ
ｐｒをｄＸｐとする。また、点Ｔの左側の画像内での位
置を（Ｘｑｌ，Ｙｑ）、右側の画像内での位置を（Ｘｑ
ｒ，Ｙｑ）とし、この点の左右像間のずれ量Ｘｑｒ−Ｘ
ｑｌをｄＸｑとする。

【０２５５】以下では一例として、ｄＸｐ＞ｄＸｑとな
る場合、すなわち点Ｓのずれ量が点Ｔのずれ量よりも大
きい場合を考える（d Ｘｑ＞ｄＸｐの場合もほぼ同様に
なる）。そして、この点Ｓが立体視容易範囲に入ってい
るかを判断する。この実施形態では、この判断を、ステ
ップＳ４０３で、視角を用いて行う。

【０２５６】すなわち、この場合、注視範囲内における
画像の最大のずれは、点Ｓのずれに相当するｄＸｐとな
るので、これが視角にして２度以上のずれであるかを判
断する。前述したように、左右像のずれが視角にして２
度以上となった場合には、立体視の容易性が失われるか
らである。

【０２５７】このステップＳ４０３において、視角に換
算したずれ量が２度以内の場合は特に画像データを変更
する必要はない。従って、そのときの視角ずれ量を「設
定値」とする。しかし、２度以上となるような場合に
は、ステップＳ４０４において、設定値を２度丁度とす
る。

【０２５８】一方、この場合、ずれの変化量についても
考慮する必要がある。すなわち、前述したように、ずれ
の変化量が輻輳角に換算して１度以上となると立体視が
困難になるからである。

【０２５９】したがって、ステップＳ４０５において、
ずれの変化量が１度以上の場合は、変化が１度以内にな
るよう設定値を定める。すなわち、この場合は、視角の
設定値は、２度丁度ではなく、変化を１度に押さえた値
とする（ステップＳ４０６）。

【０２６０】なお、前記視角（設定値）は、視点からデ
ィスプレイ面までの距離Ｄによって決定される。

【０２６１】すなわち、例えば、視角が２度の場合、画
面上での概略距離（Ｌ）は、Ｌ＝２×Ｄ×ｔａｎ（π／１８０）＝π×Ｄ／９０＝０．０３５×Ｄとなる。

【０２６２】次に、ステップＳ４０７において、この設
定値を用いて空間拡大率ｍを決定する。ここで、空間拡
大率ｍは、眼間距離に相当する値を２ｅとし、視野角度
設定値を２度とした場合、以下のように定義される。

【０２６３】ｍ＝（ｄｘｐ＋２×ｅ）／（Ｌ＋２×ｅ）また、前記画像をこの空間拡大率で拡大あるいは縮小し
た場合、注視範囲全体が立体視容易範囲に入っていない
場合がある。この場合には、ステップＳ４０８におい
て、前記点Ｓのずれ量ｄＸｑを用いて、水平方向縮小率
t を求める。

【０２６４】すなわち、この水平方向縮小率ｔは、（ｄ
ｘｑ＋２×ｅ）／ｍ−２×ｅ≦０．０３５Ｄの場合に
は、ｔ＝１．０（ｄｘｑ＋２×ｅ）／ｍ−２×ｅ＞０．０３５Ｄの場合
には、ｔ＝０．０３５×ｍ×Ｄ／（ｄｘｑ＋２×ｅ−２×ｅ×
ｍ）となる。

【０２６５】このようにして、空間拡大率及び水平方向
縮小率ｔが求められたならば、ステップＳ４０９におい
て、画像演算方法が決定される。

【０２６６】すなわち、この実施形態の画像演算方法に
よれば、対応する左右画像上の任意の点Ａ（ｘａｌ，
ｙ）、（ｘａｒ，ｙ）は、それぞれ以下の位置に変換さ
れる。

【０２６７】左画像：（Ｘａｌ＋Ｘａｒ）／２＋ｅ×t
×（（Ｘａｌ−Ｘａｒ＋２×ｅ）／（２×ｍ×ｅ）−
１）右画像：（Ｘａｌ＋Ｘａｒ）／２−ｅ×t ×（（Ｘａｌ
−Ｘａｒ＋２×ｅ）／（２×ｍ×ｅ）−１）前記画像演算手段３５は、場面毎に画像データを変換
し、前記画像データ作成手段２０は、この画像変換に基
づいて立体視画像を生成する。従って、このようなシス
テムによれば、実写画像についても、前記第１〜第３の
実施形態と同様に、立体視容易な画像データを生成する
ことができる。

【０２６８】なお、この例では、場面毎に前記画像演算
手段３５で画像変換を行っていたが、予めこの手法によ
り変換した画像データ又は算出した立体視条件と元の画
像データをＤＶＤ等の記憶媒体に記憶しておけば、再生
時には、前記立体視容易条件算出部を経由しなくとも前
記画像データ作成手段２０で立体視容易な画像を作成す
ることができる。

【０２６９】なお、この実施形態のシステムは、２台の
カメラで異なる視点から適当に撮った視像に基づき見や
すい立体画像を生成したい場合に有効である。

【０２７０】また、このシステムは、動きのある像か
ら、時間差を作って立体視するシステムにも適用可能で
ある。さらに、本発明は立体視システムが時分割式以外
の両眼立体視システムに適用することも可能である。

【０２７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
３次元空間に配置されたモデルあるいは実写画像を、場
面の変化に応じた最適な立体視条件でディスプレイに表
示することができる。このため、使用者が感じる立体視
画像に対する違和感および眼の疲れを低減することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図であって、
立体視システムの概要を示す図。

【図２】本発明の第１の実施の形態を示す図であって、
立体視システムの構成を示す図。

【図３】立体視システムの座標系を示す図。

【図４】第１の実施の形態における立体視条件算出プロ
セスを示すフローチャート。

【図５】第１の実施の形態における立体視条件算出プロ
セスを示すフローチャート。

【図６】座標系変換手段の作用を示す図。

【図７】立体視条件算出部の処理操作の流れを示す図。

【図８】注視点の推定方法を示す図。

【図９】注視点の推定方法を示す図。

【図１０】ディスプレイ面の視点中心から距離と立体視
容易（可能）領域との関係を示すグラフ。

【図１１】眼間距離の補正方法を示すグラフ。

【図１２】眼間距離を補正した場合のディスプレイ面上
における像のずれ量の変化を示す図。

【図１３】図１１のグラフの作成方法を示す図。

【図１４】画像データ作成手段の作用を示す図。

【図１５】眼間距離補正を行った場合の作用を示す図。

【図１６】モデル全体を移動した場合の作用を示す図。

【図１７】本発明の第２の実施の形態を示す図であっ
て、立体視システムの構成を示す図。

【図１８】第２の実施の形態における立体視条件算出プ
ロセスを示すフローチャート。

【図１９】第２の実施の形態における立体視条件算出プ
ロセスを示すフローチャート。

【図２０】前記第１、第２の実施形態において、時間の
経過に応じて立体視容易条件を緩和させるプロセスを示
すグラフ。

【図２１】本発明の第３の実施の形態を示す図であっ
て、立体視システムの構成を示す図。

【図２２】第３の実施の形態における立体視条件算出プ
ロセスを示すフローチャート。

【図２３】第３の実施の形態における立体視条件算出プ
ロセスを示すフローチャート。

【図２４】本発明の第４の実施の形態を示す図であっ
て、立体視システムの構成を示す図。

【図２５】第４の実施の形態における立体視条件算出プ
ロセスを示すフローチャート。

【図２６】第４の実施の形態における立体視条件算出プ
ロセスを示すフローチャート。

【符号の説明】

１…ディスプレイ１２…視野外データ除外手段１３…注視範囲決定手段１４…モデル移動手段１５…モデル拡大縮小手段１６…眼間距離設定手段１７…画像データ作成手段３０…視点・注視点検出手段３２…透視変換決定手段３４…画像変換決定手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディスプレイに、モデルを、互いに異な
る２つの視点から見てなる一対の右眼用・左眼用画像を
用いて、立体視可能に表示するための立体視システムに
おいて、モデルに対し観察者が注視する可能性の高い範囲を決定
する注視範囲決定手段と、前記モデルのデータを変更することによって、前記注視
範囲決定手段により決定された注視範囲が立体視容易領
域内に入るように前記モデルをディスプレイ面と直交す
る方向に移動するモデル移動手段と、このモデル移動手段によって変更されたモデルのデータ
を変更することによって、前記モデル移動手段により移
動されたモデルの大きさを移動距離に対応して拡大縮小
するモデル拡大縮小手段と、前記モデル移動手段により移動されるとともに前記モデ
ル拡大縮小手段により大きさが変更された後のモデルの
データに基づいて、前記ディスプレイ上に表示される画
像データを作成する画像データ作成手段と、を備えることを特徴とする立体視システム。
【請求項２】請求項１記載の立体視システムにおい
て、前記モデル移動手段により移動されたモデルのうちの少
なくともその要部が立体視容易領域内に入るように視点
から見た奥行き方向の縮尺を設定する奥行き距離縮小手
段を更に備えることを特徴とする立体視システム。
【請求項３】請求項１記載の立体視システムにおい
て、実際に表示された画像に対する視線および注視範囲を検
出する視線・注視範囲検出手段を更に備え、前記モデル移動手段は、前記視線・注視範囲検出手段に
より検出された注視範囲に基づいて前記モデルをディス
プレイと直交する方向に移動することを特徴とする立体
視システム。
【請求項４】請求項１記載の立体視システムにおい
て、前記モデル移動手段は、視点から見たモデルの配置条件が変化し、この変化に合
わせてモデルを移動する場合、前記配置条件の変化が生
じた時点から所定時間内、前記モデルの注視範囲の移動
量を輻輳角に換算してほぼ１度以上になることを防止す
る手段を有することを特徴とする立体視システム。
【請求項５】ディスプレイに、モデルを、互いに異な
る２つの視点から見た一対の画像を用いて立体視可能に
表示する立体視システムにおいて、モデルに対し観察者が注視する可能性の高い部分を決定
する注視範囲決定手段と、前記注視範囲決定手段の出力に基づいて、モデルのデー
タの前記一対の左、右眼用画像上への透視変換方法を決
定する透視変換決定手段と、前記透視変換決定手段により決定された透視変換方法に
基づいて前記ディスプレイ上に表示される画像データを
作成する画像データ作成手段とを備えることを特徴とす
る立体視システム。
【請求項６】請求項１、５記載の立体視システムにお
いて、前記注視範囲決定手段は、観察者の視点から見た前記モ
デルの配置条件、色調、明度、彩度、大きさ、複雑さ、
移動速度のうちの全部または一部を考慮して、両眼の注
視範囲を推定する手段を有することを特徴とする立体視
システム。
【請求項７】請求項１、５記載の立体視システムにお
いて、視野外に存在するモデルのデータを除外する視野外デー
タ除外手段を更に備えることを特徴とする立体視システ
ム。
【請求項８】請求項７記載の立体視システムにおい
て、実際に表示された画像に対する視線および注視範囲を検
出する視線・注視範囲検出手段を更に備え、前記視野外データ除外手段は、前記視線・注視範囲検出
手段により検出された視線に基づいて視野を算出し、視
野外に存在するデータを除外することを特徴とする立体
視システム。
【請求項９】請求項１、５記載の立体視システムにお
いて、表示されるモデルの色調を、視点より奥行き方向に遠ざ
かるに従って背景色の色調に近づける色調変更手段を更
に備えることを特徴とする立体視システム。
【請求項１０】請求項１、５記載の立体視システムに
おいて、前記画像データ作成手段は、ディスプレイ上に表示され
るグラフィックユーザーインターフェースアイテムの立
体視条件を定める機能を更に有していることを特徴とす
る立体視システム。
【請求項１１】請求項１、５記載の立体視システムに
おいて、前記モデルがディスプレイ画面端部に位置する場合、左
右画像の縁部をぼかすぼかし手段を有することを特徴と
する立体視システム。
【請求項１２】請求項１、５記載の立体視システムに
おいて、さらに、立体視条件を変化させ立体視効果を弱めることで眼の疲
れを軽減する手段を有することを特徴とする立体視シス
テム。
【請求項１３】ディスプレイに、互いに異なる２つの
視点から見た一対の画像を立体視可能に表示する立体視
システムにおいて、観察者が注視する可能性の高い画像部分を決定する注視
範囲決定手段と、前記注視範囲決定手段の出力に基づいて、この注視範囲
が立体視容易な領域になるような画像変換方法を決定す
る画像変換決定手段と、この画像変換決定手段の出力に基づいて前記ディスプレ
イ上に表示される画像データを作成する画像データ作成
手段とを備えることを特徴とする立体視システム。
【請求項１４】ディスプレイに、モデルを互いに異な
る２つの視点から見た一対の画像を立体視可能に表示す
る立体視方法において、モデルに対し観察者が注視する可能性の高い範囲を決定
する注視範囲決定ステップと、前記モデルのデータを変更することによって、前記注視
範囲決定手段により決定された注視範囲が立体視容易領
域内に入るように前記モデルをディスプレイ面と直交す
る方向に移動するモデル移動ステップと、このモデル移動手段によって変更されたモデルのデータ
を変更することによって、前記モデル移動手段により移
動されたモデルの大きさを移動距離に対応して拡大縮小
するモデル拡大縮小ステップと、前記モデル移動手段により移動されるとともに前記モデ
ル拡大縮小手段により大きさが変更された後のモデルの
データに基づいて、前記ディスプレイ上に表示される画
像データを作成する画像データ作成ステップと、を備えることを特徴とする立体視方法。
【請求項１５】請求項１４記載の立体視方法におい
て、前記モデル移動ステップにより移動されたモデルのうち
の少なくともその要部が立体視容易領域内に入るように
視点から見た奥行き距離の縮尺を設定する奥行き距離縮
小ステップを更に備えることを特徴とする立体視方法。
【請求項１６】請求項１４記載の立体視方法におい
て、実際に表示された画像に対する視線および注視範囲を検
出する視線・注視範囲検出ステップを更に備え、前記モデル移動ステップは、前記視線・注視範囲検出ス
テップにより検出された注視範囲に基づいて前記モデル
をディスプレイと直交する方向に移動することを特徴と
する立体視方法。
【請求項１７】請求項１４記載の立体視方法におい
て、前記モデル移動ステップは、視点から見たモデルの３次元空間内への配置条件が変化
し、この変化に合わせてモデルを移動する場合、前記配
置条件の変化が生じた時点から所定時間内、前記モデル
の注視範囲の移動量を輻輳角に換算してほぼ１度以上に
なることを防止するステップを有することを特徴とする
立体視方法。
【請求項１８】ディスプレイに、モデルを、互いに異
なる２つの視点から見た一対の画像を用いて立体視可能
に表示する立体視方法において、以下のステップを有す
る：モデルに対し観察者が注視する可能性の高い部分を
決定する注視範囲決定ステップと、前記注視範囲決定ステップの出力に基づいて、モデルの
データの前記一対の左、右眼用画像上への透視変換方法
を決定する透視変換決定ステップと、前記透視変換決定ステップにより決定された透視変換方
法に基づいて前記ディスプレイ上に表示される画像デー
タを作成する画像データ作成ステップとを備えることを
特徴とする立体視方法。
【請求項１９】請求項１４、１８記載の立体視方法に
おいて、前記注視範囲決定ステップは、観察者の視点から見た前
記モデルの配置条件、色調、明度、彩度、大きさ、複雑
さ、移動速度のうちの全部または一部を考慮して、両眼
の注視範囲を推定するステップを有することを特徴とす
る立体視方法。
【請求項２０】請求項１４、１８記載の立体視方法に
おいて、視野外に存在するモデルのデータを除外する視野外デー
タ除外ステップを更に備えることを特徴とする立体視方
法。
【請求項２１】請求項２０記載の立体視方法におい
て、実際に表示された画像に対する視線および注視範囲を検
出する視線・注視範囲検出ステップを更に備え、前記視野外データ除外ステップは、前記視線・注視範囲
検出ステップにより検出された視線に基づいて視野を算
出し、視野外に存在するデータを除外することを特徴と
する立体視方法。
【請求項２２】請求項１４、１８記載の立体視方法に
おいて、表示されるモデルの色調を、視点より奥行き方向に遠ざ
かるに従って背景色の色調に近づける色調変更ステップ
を更に備えることを特徴とする立体視方法。
【請求項２３】請求項１４、１８記載の立体視方法に
おいて、前記画像データ作成ステップは、ディスプレイ上に表示
されるグラフィックユーザーインターフェースアイテム
の立体視条件を定めるステップを有することを特徴とす
る立体視方法。
【請求項２４】請求項１４、１８記載の立体視システ
ムにおいて、前記モデルがディスプレイ画面端部に位置する場合、左
右画像の縁部をぼかすぼかしステップを有することを特
徴とする立体視方法。
【請求項２５】請求項１４、１８記載の立体視システ
ムにおいて、さらに、立体視条件を変化させ立体視効果を弱めることで眼の疲
れを軽減するステップを有することを特徴とする立体視
方法。
【請求項２６】ディスプレイに、互いに異なる２つの
視点から見た一対の画像を立体視可能に表示する立体視
方法において、観察者が注視する可能性の高い画像部分を決定する注視
範囲決定ステップと、前記注視範囲決定ステップの出力に基づいて、この注視
範囲が立体視容易な領域になるような画像変換方法を決
定する画像変換決定ステップと、この画像変換決定ステップの出力に基づいて前記ディス
プレイ上に表示される画像データを作成する画像データ
作成ステップとを備えることを特徴とする立体視方法。
【請求項２７】コンピュータシステムに、ディスプレ
イ上に、モデルを互いに異なる２つの視点から見た一対
の画像を立体視可能に表示させるコンピュータプログラ
ムを格納する記憶媒体において、前記コンピュータシステムに、観察者が注視する可能性
の高い範囲を決定する指令を与える注視範囲決定指令手
段と、コンピュータシステムに、前記モデルのデータを変更す
ることによって、前記注視範囲決定指令手段により決定
された注視範囲が立体視容易領域内に入るように前記モ
デルをディスプレイ面と直交する方向に移動させる指令
を与えるモデル移動指令手段と、コンピュータシステムに、このモデル移動手段によって
変更されたモデルのデータを変更することによって、前
記モデル移動手段により移動されたモデルの大きさを移
動距離に対応して変化させる指令を与えるモデル拡大縮
小指令手段と、コンピュータシステムに、前記モデル移動手段により移
動されるとともに前記モデル拡大縮小手段により大きさ
が変更された後のモデルのデータに基づいて、前記ディ
スプレイ上に表示される画像データを作成する指令を与
える画像データ作成指令手段と、を備えることを特徴とする記憶媒体。
【請求項２８】請求項２７記載の記憶媒体において、前記コンピュータシステムに、前記モデル移動指令手段
の指令に基づいて移動されたモデルのうちの少なくとも
その要部が立体視容易領域内に入るように視点から見た
奥行き方向の縮尺を設定する指令を与える奥行き距離縮
小指令手段を更に備えることを特徴とする記憶媒体。
【請求項２９】請求項２７記載の記憶媒体において、コンピュータシステムに、実際に表示された画像に対す
る視線および注視範囲を検出する指令を与える視線・注
視範囲検出指令手段を更に備え、前記モデル移動指令手段は、前記コンピュータシステム
に、前記視線・注視範囲検出指令手段の指令に基づいて
検出された注視範囲に基づいて前記モデルをディスプレ
イと直交する方向に移動する指令を与えることを特徴と
する記憶媒体。
【請求項３０】請求項２７記載の記憶媒体において、前記モデル移動指令手段は、前記コンピュータシステムに、視点から見たモデルの３
次元空間内への配置条件が変化し、この変化に合わせて
モデルを移動する場合、前記配置条件の変化が生じた時
点から所定時間内、前記モデルの注視範囲の移動量を輻
輳角に換算してほぼ１度以上になることを防止する指令
を与える手段を有することを特徴とする記憶媒体。
【請求項３１】コンピュータシステムに、ディスプレ
イ上に、モデルを、互いに異なる２つの視点から見た一
対の画像を用いて立体視可能に表示させるコンピュータ
プログラムを格納する記憶媒体において、コンピュータシステムに、モデルに対し観察者が注視す
る可能性の高い部分を決定する指令を与える注視範囲決
定指令手段と、コンピュータシステムに、前記注視範囲決定指令に基づ
く出力に基づいて、モデルのデータの前記一対の左、右
眼用画像上への透視変換方法を決定する指令を与える透
視変換決定指令手段と、コンピュータシステムに、前記透視変換決定指令に基づ
いて決定された透視変換方法に基づいて前記ディスプレ
イ上に表示される画像データを作成する指令を与える画
像データ作成指令手段とを備えることを特徴とする記憶
媒体。
【請求項３２】請求項２７、３１記載の記憶媒体にお
いて、前記注視範囲決定指令手段は、コンピュータシステム
に、観察者の視点から見た前記モデルの配置条件、色
調、明度、彩度、大きさ、複雑さ、移動速度のうちの全
部または一部を考慮して、両眼の注視範囲を推定させる
指令を与える手段を有することを特徴とする記憶媒体。
【請求項３３】請求項２７、３１記載の記憶媒体にお
いて、コンピュータシステムに、視野外に存在するモデルのデ
ータを除外する指令を与える視野外データ除外指令手段
を更に備えることを特徴とする記憶媒体。
【請求項３４】請求項２７、３１記載の記憶媒体にお
いて、前記コンピュータシステムに、実際に表示された画像に
対する視線および注視範囲を検出する指令を与える視線
・注視範囲検出指令手段を更に備え、前記視野外データ除外指令手段は、前記コンピュータシ
ステムに、前記視線・注視範囲検出指令手段の指令に基
づいて検出された視線に基づいて視野を算出し、視野外
に存在するデータを除外する指令を与えることを特徴と
する記憶媒体。
【請求項３５】請求項２７、３１記載の記憶媒体にお
いて、前記コンピュータシステムに、表示されるモデルの色調
を、視点より奥行き方向に遠ざかるに従って背景色の色
調に近づける指令を与える色調変更指令手段を更に備え
ることを特徴とする記憶媒体。
【請求項３６】請求項２７、３１記載の記憶媒体にお
いて、前記画像データ作成指令手段は、前記コンピュータシス
テムに、ディスプレイ上に表示されるグラフィックユー
ザーインターフェースアイテムの立体視条件を定める指
令を与える手段を有していることを特徴とする記憶媒
体。
【請求項３７】請求項２７、３１記載の記憶媒体にお
いて、前記コンピュータシステムに、前記モデルがディスプレ
イ画面端部に位置する場合左右画像の縁部をぼかす処理
を行わせる指令手段を有することを特徴とする記憶媒
体。
【請求項３８】請求項２７、３１記載の記憶媒体にお
いて、さらに、前記コンピュータシステムに、立体視条件を変
化させ立体視効果を弱めることで眼の疲れを軽減させる
処理を行わせる指令手段を有することを特徴とする記憶
媒体。
【請求項３９】コンピュータシステムに、ディスプレ
イ上に、互いに異なる２つの視点から見た一対の画像を
立体視可能に表示させるコンピュータプログラムを格納
する記憶媒体において、前記コンピュータシステムに、観察者が注視する可能性
の高い画像部分を決定する指令を与える注視範囲決定指
令手段と、コンピュータシステムに、前記注視範囲決定指令に基づ
く出力に基づいて、この注視範囲が立体視容易な領域に
なるような画像変換方法を決定する指令を与える画像変
換決定指令手段と、コンピュータシステムに、この画像変換決定手段の出力
に基づいて前記ディスプレイ上に表示される画像データ
を作成する指令を与える画像データ作成指令手段とを備
えることを特徴とする記憶媒体。
【請求項４０】画像データを記憶した記憶媒体であっ
て、前記左眼用と右眼用の画像をディスプレイに表示し、こ
れらの画像を左眼および右眼で独立して眺めることで、
立体視を行わせるシステムに適用される記憶媒体におい
て、前記記憶媒体には、場面毎に、その画像中の注視範囲を立体視容易領域に位
置させるための画像変換方法を格納する格納部を有する
ことを特徴とする記憶媒体。
【請求項４１】請求項４０記載の記憶媒体を製造する
記憶媒体製造システムであって、画像データのうち、観察者が注視する可能性の高い画像
部分を決定する注視範囲決定手段と、前記注視範囲決定手段の出力に基づいて、この注視範囲
が立体視容易な領域になるような画像変換方法を決定す
る画像変換決定手段と、この画像変換方法を前記画像データと共に前記記憶媒体
に記載する手段とを有することを特徴とする記憶媒体製
造装置。
【請求項４２】請求項４０記載の記憶媒体を用いて、
ディスプレイ上に表示する画像データを生成する立体視
システムにおいて、記憶媒体に格納された画像データを、この記憶媒体に格
納された前記画像データ変換方法に基づいて処理し、デ
ィスプレイ上に表示する一対の左眼用・右眼用画像を生
成する手段を有することを特徴とする立体視システム。