WO2017199855A1 - 立体画像制作支援装置 - Google Patents

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WO2017199855A1
WO2017199855A1 PCT/JP2017/017907 JP2017017907W WO2017199855A1 WO 2017199855 A1 WO2017199855 A1 WO 2017199855A1 JP 2017017907 W JP2017017907 W JP 2017017907W WO 2017199855 A1 WO2017199855 A1 WO 2017199855A1
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screen
region
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俊介 吉田
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国立研究開発法人情報通信研究機構
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    • H04N13/368—Image reproducers using viewer tracking for two or more viewers

Definitions

  • the present invention relates to a stereoscopic image production support apparatus that supports production of a stereoscopic image.
  • a cone-shaped light controller is arranged in the three-dimensional display described in Patent Documents 1 and 2.
  • a plurality of scanning projectors arranged around the light beam controller respectively irradiate the outer peripheral surface of the light beam controller with a group of light beams.
  • the light beam controller transmits each light beam emitted from each scanning projector without diffusing in the circumferential direction, so that a stereoscopic image is displayed above and inside the light beam controller.
  • Patent Document 3 describes a stereoscopic image production support apparatus for producing a stereoscopic image presented on a stereoscopic display.
  • the stereoscopic image production support apparatus presents a specific area determined by a predefined viewing area, a screen shape, a screen size, and the like.
  • the creator of the stereoscopic image arranges the stereoscopic image in the presented area. Thereby, the observer can visually recognize the stereoscopic image presented by the stereoscopic display from any position on the viewing area.
  • An object of the present invention is to easily process a stereoscopic image that can be visually recognized by an observer existing at a specific position on the viewing area and is restricted from being viewed by an observer present at another position on the viewing area. It is to provide a stereoscopic image production support device that can be created by the above method.
  • a stereoscopic image production support device is presented by a stereoscopic display including a screen having a shape surrounding a central axis in the vertical direction, and in a viewing area defined in an annular shape so as to surround the central axis
  • a stereoscopic image production support apparatus that supports production of an observable stereoscopic image, an acquisition unit that acquires information indicating a shape of a screen, a shape of a viewing zone, and a relative positional relationship between the viewing zone and the screen, and acquisition
  • a shared region creating unit that creates a region in which a stereoscopic image is to be arranged as a shared region in order for the stereoscopic image presented by the stereoscopic display to be observed at an arbitrary position on the viewing area based on the information acquired by the unit; Based on the information acquired by the acquisition unit, the stereoscopic image presented by the stereoscopic display is at a predetermined first specific position on the viewing zone.
  • a unique area creation unit that creates a region where a stereoscopic image is to be placed as a first unique area, and data indicating the shared area created by the shared area creation unit and the unique area creation unit.
  • a generation unit that generates data indicating the first unique area, and the unique area creation unit identifies a viewable range on the inner surface of the screen from the first unique position as a viewable range, and sets the viewable range. Based on this, the region where the observable stereoscopic image is to be arranged from the first specific position is specified as the first arrangement region, and the portion of the first arrangement region excluding the shared region created by the shared region creation unit is Created as a first unique area.
  • this stereoscopic image production support apparatus information indicating the shape of the screen, the shape of the viewing zone, and the relative positional relationship between the viewing zone and the screen is acquired. Based on the acquired information, a shared area in which the stereoscopic image is to be arranged is created in order to observe the stereoscopic image presented by the stereoscopic display at an arbitrary position on the viewing area. In addition, based on the acquired information, a first unique area in which the stereoscopic image is to be arranged is created in order for the stereoscopic image presented by the stereoscopic display to be observed at the first unique position on the viewing area. Data indicating the created shared area and data indicating the first specific area are generated.
  • the visible range on the inner surface of the screen is identified from the first unique position. Based on the visible range, the first arrangement region of the stereoscopic image that can be observed from the first specific position is specified. A portion of the first arrangement area excluding the shared area is created as the first unique area.
  • the producer of the stereoscopic image can easily arrange the stereoscopic image to be observed at an arbitrary position in the viewing area in the shared area when the stereoscopic image is produced.
  • a producer of a stereoscopic image can easily arrange a stereoscopic image to be observed at the first unique position in the viewing area in the first unique area.
  • the observer present at an arbitrary position on the viewing zone can observe the stereoscopic image arranged in the shared area.
  • the stereoscopic image arranged in the first unique area can be viewed by an observer present at a specific position in the viewing area, but can be viewed by an observer present at another position in the viewing area. Is not limited. According to this configuration, it is not necessary to perform complicated processing when producing a stereoscopic image. As a result, a three-dimensional image that can be visually recognized by an observer present at a specific position in the viewing area and that is restricted by an observer present at another position on the viewing area is created by simple processing. be able to.
  • the unique region creation unit identifies a viewable range on the inner surface of the screen from a predetermined second unique position as a viewable range, and can be observed from the second unique position based on the viewable range.
  • the area where the stereoscopic image is to be arranged may be specified as the second arrangement area, and a portion of the first arrangement area excluding the shared area and the second arrangement area may be created as the first unique area.
  • a stereoscopic image that can be visually recognized by an observer present at the first unique position and cannot be visually recognized by an observer present at the second unique position can be created by a simple process.
  • the unique area creation unit creates a part of the second placement area excluding the shared area and the first placement area as a second unique area, and the generation unit is created by the unique area creation unit. Further, data indicating the second unique area may be further generated. In this case, a three-dimensional image that can be visually recognized by an observer present at the second unique position and cannot be visually recognized by an observer present at the first unique position can be further created by simple processing. .
  • the shared area creation unit cuts the screen and the viewing area at a virtual plane including the central axis, and the first and second intersections located on opposite sides with respect to the central axis as the intersection between the virtual plane and the viewing area Identify one or more intersection lines as the intersection line between the virtual plane and the screen, and specify the range visible from the first intersection point as the first visible line among the one or more intersection lines And the range which can be visually recognized from the 2nd intersection among a 1 or a plurality of intersection lines is specified as the 2nd visible line, and it extends in a straight line through the end of the 1st visible line from the 1st intersection.
  • a third line extending in a straight line, from the second intersection point through the other end of the second visible line to a straight line Create a plane region surrounded by the building fourth line, may create a space in which the planar region passed by rotating the planar area around the central axis as a common area. In this case, the shared area can be easily created.
  • the unique region creation unit specifies a fifth line that extends linearly from an arbitrary part of one end of the screen from the first unique position, and uses the first unique position as a fulcrum to determine the fifth line.
  • a region surrounded by the fifth line may be specified as the first arrangement region by sweeping on one end of the screen. In this case, the first arrangement area can be easily specified.
  • the first unique area includes a first partial area disposed in front of the screen when viewed from the first unique position, and a second part disposed behind the screen as viewed from the unique position. Region. In this case, the first unique area can be easily enlarged. Further, it is possible to arrange a stereoscopic image to be arranged in front of the screen in front of the screen and arrange a stereoscopic image to be arranged in the back of the screen behind the screen.
  • the present invention it is possible to create a stereoscopic image that can be viewed only by an observer present at a specific position in the viewing zone by a simple process.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a stereoscopic image production support apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the overall operation of the stereoscopic image production support apparatus of FIG.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a stereoscopic display.
  • 4 is a schematic plan view of the three-dimensional display of FIG.
  • FIG. 5 is a perspective view of a light beam controller used in the three-dimensional display of FIGS.
  • FIG. 6 is a flowchart showing details of a procedure for creating a shared area and a plurality of unique areas on the conical screen of FIG.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a procedure for creating a shared area and a plurality of unique areas.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a stereoscopic image production support apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the overall operation of the stereoscopic image production support apparatus of FIG.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a procedure for creating a shared area and a plurality of unique areas.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a procedure for creating a shared area and a plurality of unique areas.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a procedure for creating a shared area and a plurality of unique areas.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a procedure for creating a unique area corresponding to an adjacent occupied area.
  • FIG. 12 is a perspective view of the light beam controller in the first modification.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining a procedure for creating a shared area and a plurality of unique areas on a cylindrical screen.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining a procedure for creating a shared area and a plurality of unique areas on a cylindrical screen.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining a procedure for creating a shared area and a plurality of unique areas on a disk-shaped screen.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining a procedure for creating a shared area and a plurality of unique areas on a disk-shaped screen.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a stereoscopic image production support apparatus according to the present embodiment.
  • the stereoscopic image production support apparatus 100 includes a storage unit 110, an arithmetic processing unit 120, an input unit 130, and an output unit 140.
  • the storage unit 110 includes a storage device such as a hard disk or a memory card.
  • the storage unit 110 stores a stereoscopic image production support program for performing a stereoscopic image production support process and various types of information described below. Details of the stereoscopic image production support program will be described later.
  • the storage unit 110 may store external stereoscopic image production software such as a three-dimensional modeler. In this case, a stereoscopic image production support program may be incorporated in the stereoscopic image production software.
  • the arithmetic processing unit 120 includes an information acquisition unit 121, a shared region creation unit 122, a unique region creation unit 123, and a data generation unit 124.
  • the arithmetic processing unit 120 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory).
  • a system program is stored in the ROM.
  • the CPU executes the stereoscopic image production support program stored in the storage unit 110 on the RAM, the functions of the information acquisition unit 121, the shared region creation unit 122, the unique region creation unit 123, and the data generation unit 124 are realized. .
  • the information acquisition unit 121 acquires screen information and viewing zone information described later.
  • the shared area creation unit 122 creates a shared area described later.
  • the unique area creation unit 123 creates a unique area described later.
  • the data generation unit 124 generates shared area data and unique area data and supplies the generated shared area data and unique area data to the output unit 140.
  • the input unit 130 includes a pointing device such as a mouse and a keyboard, for example.
  • the manufacturer of the stereoscopic display uses the input unit 130 to input information to be described later to the arithmetic processing unit 120 in advance.
  • the input unit 130 may include a reading device that can read data from an external storage medium such as a CD (compact disk) or a RAM, and may include an interface that can be connected to the Internet. In this case, the input unit 130 can acquire information stored in advance in an external storage medium or information transmitted from the Internet and input the information to the arithmetic processing unit 120.
  • the output unit 140 includes a data output circuit and an image display device.
  • the output unit 140 outputs various data to be described later from the data output circuit, and displays an image based on the various data on the image display device.
  • the image display device for example, a liquid crystal display panel, a plasma display panel, or an organic EL (electroluminescence) panel is used.
  • the output unit 140 may output various data to, for example, an external stereoscopic image production apparatus, or may output to a storage medium such as a CD (compact disc) or a DVD (digital versatile disc). Alternatively, the output unit 140 may transmit various data to an external stereoscopic image production apparatus by wired communication or wireless communication.
  • a storage medium such as a CD (compact disc) or a DVD (digital versatile disc).
  • the output unit 140 may transmit various data to an external stereoscopic image production apparatus by wired communication or wireless communication.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an overall schematic operation of the stereoscopic image production support device 100 of FIG.
  • a stereoscopic display having only horizontal parallax is targeted.
  • the stereoscopic image produced by the stereoscopic image production support device 100 is only a shared stereoscopic image that can be viewed by an observer present at an arbitrary position in the viewing area and an observer present at a specific position in the viewing area. Includes a unique stereoscopic image that can be visually recognized.
  • the presence of an observer at a certain position on the viewing area means that the observer's eyes are present at a certain position on the viewing area.
  • the manufacturer of the stereoscopic display inputs screen information in advance using the input unit 130.
  • Screen information is information regarding the shape and dimensions of the screen of the three-dimensional display.
  • the screen information is represented by various parameters such as the position of a plurality of portions of the screen, the shape and size of a specific portion.
  • the screen is a surface that generates a plurality of light rays for presenting a stereoscopic image in space.
  • the positions of a plurality of portions of the screen may be expressed in a real world coordinate system.
  • the arithmetic processing unit 120 acquires the input screen information (step S1).
  • the manufacturer of the stereoscopic display inputs the viewing zone information in advance using the input unit 130.
  • the viewing zone information is information indicating the viewing zone assumed by the observer and the relative positional relationship between the viewing zone and the screen of the stereoscopic display.
  • the viewing area is a set of the viewpoints of the observer, and includes a plurality of occupied areas assigned to the plurality of observers.
  • the viewing zone may be expressed in a real world coordinate system.
  • the viewing zone may be represented by coordinates relative to the screen of the stereoscopic display.
  • the arithmetic processing unit 120 acquires the input viewing zone information (step S2).
  • the arithmetic processing unit 120 creates a shared area and a plurality of unique areas based on the acquired screen information and viewing area information (step S3).
  • the shared area is an area in which a shared stereoscopic image is to be placed when a stereoscopic image creator creates a stereoscopic image using stereoscopic image production software or a stereoscopic image production apparatus.
  • Each unique area is an area in which any one of the unique stereoscopic images is to be placed when the creator of the stereoscopic image produces a stereoscopic image using the stereoscopic image production software or the stereoscopic image production apparatus.
  • the plurality of unique areas are provided corresponding to the plurality of occupied areas of the viewing area so as not to overlap with the shared area. In the present embodiment, a plurality of unique areas are created, but one unique area may be created.
  • the shared stereoscopic image is presented on the stereoscopic display by arranging the shared stereoscopic image in the shared area.
  • the observer can stereoscopically view the shared stereoscopic image without any sense of incongruity from any position in the viewing zone.
  • the unique stereoscopic image is presented by the stereoscopic display by arranging the unique stereoscopic image in any of the unique areas. An observer present in the occupied area corresponding to the unique area can stereoscopically view the unique stereoscopic image from any position in the occupied area without any sense of incongruity. An observer present in another occupied area cannot visually recognize the unique stereoscopic image. A detailed method for creating the shared area and the unique area will be described later.
  • the arithmetic processing unit 120 generates shared area data indicating the shape and size of the created shared area, and also generates a plurality of unique area data respectively indicating the shape and size of the created unique areas (Ste S4). Further, the arithmetic processing unit 120 outputs the shared area data and the plurality of unique area data to the output unit 140 (step S5). Thereby, an image indicating the shared area is displayed on the image display device based on the shared area data. Further, based on the plurality of unique area data, an image indicating the plurality of unique areas is displayed on the image display device.
  • the stereoscopic image creator displays a shared stereoscopic image produced using the stereoscopic image production software on the image display device. It can be easily arranged in the image of the shared area. Similarly, a stereoscopic image producer can easily place a unique stereoscopic image produced using stereoscopic image production software in an image of any unique area displayed on the image display device.
  • the stereoscopic image production support program When the stereoscopic image production support program is incorporated in the stereoscopic image production software, the shared area data and the plurality of unique area data generated by the arithmetic processing unit 120 are given to the stereoscopic image production software. Thereby, using the display function of the stereoscopic image production software, the image of the shared area based on the shared area data and the image of the unique area based on each of the plurality of unique area data are displayed on the image display device.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a stereoscopic display.
  • FIG. 4 is a schematic plan view of the stereoscopic display 200 of FIG.
  • FIG. 5 is a perspective view of a light beam controller RC used in the three-dimensional display 200 of FIGS. 3 and 4.
  • the stereoscopic display 200 includes a screen 1, a plurality of light generators 2, a control device 3, and a storage device 4.
  • the screen 1 is formed on the inner peripheral surface of the conical light beam controller RC.
  • Each light generator 2 is, for example, a scanning projector.
  • the three-dimensional display 200 of FIGS. 3 and 4 is provided on the table 5.
  • the table 5 includes a top plate 51 and a plurality of legs 52.
  • the top plate 51 has a circular hole.
  • the light beam controller RC has a conical shape that is rotationally symmetric about the vertical axis Z.
  • the bottom of the light beam controller RC is open.
  • the light beam controller RC is formed so that the incident light beam is diffused and transmitted in the ridge line direction T, and is transmitted without being diffused in the circumferential direction R around the axis Z.
  • the light beam controller RC is fitted into the circular hole of the top plate 51 so that the bottom opening faces upward.
  • An observer 10 around the table 5 can observe the inner peripheral surface of the light beam controller RC from obliquely above the top plate 51 of the table 5.
  • the two observers 10 are called observers 10A and 10B, respectively. Assume that the observer 10A is good at reading Japanese and the observer 10B is good at reading English.
  • the viewing zone Ps is represented by a circumference around the axis Z.
  • the viewing area Ps has a plurality of (8 in the example of FIG. 4) occupation areas P1 to P8 equally divided about the axis Z.
  • the occupied areas P1 to P8 are arranged in this order counterclockwise in plan view. Therefore, the occupied area P1 and the occupied area P5 face each other with the axis Z interposed therebetween, and the occupied area P2 and the occupied area P6 face each other across the axis Z.
  • the occupied area P3 and the occupied area P7 are opposed to each other with the axis Z interposed therebetween, and the occupied area P4 and the occupied area P8 are opposed to each other with the axis Z interposed therebetween.
  • the occupied areas P1 to P8 do not overlap each other, but some of the adjacent occupied areas P1 to P8 may overlap each other.
  • the observers 10A and 10B exist in the occupied areas P1 and P5, respectively.
  • a plurality of light generators 2 are arranged on a circumference centered on the axis Z of the light controller RC.
  • the plurality of light generators 2 are provided so as to irradiate the outer peripheral surface of the light controller RC from obliquely below the light controller RC.
  • Each light generator 2 emits a light beam and can deflect the light beam in a horizontal plane and a vertical plane. Thereby, each light generator 2 can scan the outer peripheral surface of the light controller RC with a light beam.
  • the light beam refers to light represented by a straight line that does not diffuse.
  • the storage device 4 stores stereoscopic shape data for presenting the stereoscopic image 300.
  • the stereoscopic image 300 includes a shared stereoscopic image 310 that represents a graphic, a unique stereoscopic image 320 that represents a Japanese character string, and a unique stereoscopic image 330 that represents an English character string.
  • the control device 3 is composed of a personal computer, for example. The control device 3 controls the plurality of light generators 2 based on the solid shape data stored in the storage device 4. Thereby, the stereoscopic image 300 is presented above the light controller RC.
  • FIG. 6 is a flowchart showing details of a procedure for creating a shared area and a plurality of unique areas in the conical screen 1 of FIG. 7, 8, 9, and 10 are diagrams for explaining a procedure for creating a shared area and a plurality of unique areas. The details of the procedure for creating the shared area and the plurality of unique areas in step S3 of FIG. 2 will be described below with reference to FIGS.
  • the arithmetic processing unit 120 in FIG. 1 specifies the shape and dimensions of the screen 1 based on the display information (step S11). In addition, the arithmetic processing unit 120 specifies the position and size of the viewing zone Ps based on the viewing zone information (step S12). Either the process of step S11 or the process of step S12 may be executed first or may be executed simultaneously. Next, the arithmetic processing unit 120 specifies the relative positional relationship between the viewing zone Ps and the screen 1 (step S13). The relative positional relationship between the identified viewing zone Ps and the screen 1 is used in the following processing.
  • the arithmetic processing unit 120 assumes a virtual plane (hereinafter referred to as a virtual plane) PL including the axis Z (step S14).
  • the virtual plane PL passes through the center of the occupied area P1 and the center of the occupied area P5 in FIG. 4 in plan view. It is assumed that the viewpoint Pe1 of the observer 10A is located at the intersection between the virtual plane PL and the occupied area P1, and the viewpoint Pe2 of the observer 10B is located at the intersection between the virtual plane PL and the occupied area P5.
  • the arithmetic processing unit 120 identifies two viewpoints Pe1 and Pe2 (step S15).
  • the arithmetic processing unit 120 identifies the two visually recognizable lines 1a and 1b (step S16). Next, the arithmetic processing unit 120 specifies the positions of the upper end and the lower end of each visible line 1a, 1b (step S17).
  • a portion farthest from the viewpoint Pe1 is referred to as an end portion Sm
  • a portion closest to the viewpoint Pe1 is referred to as an end portion Sn. That is, of the upper end portion of the screen 1 on the top surface of the top plate 51, the end portion Sm is the portion closest to the viewpoint Pe2, and the end portion Sn is the portion farthest from the viewpoint Pe2.
  • the end Sm that is the upper end of the screen 1 can be viewed from the viewpoint Pe1. Therefore, the end Sm is the upper end of the visible line 1a.
  • the vertex Sf which is the lower end of the screen 1 may be impossible to visually recognize the vertex Sf which is the lower end of the screen 1 from the viewpoint Pe1 by being blocked by the portion in front of the screen 1. Therefore, when the vertex Sf of the screen 1 cannot be visually recognized from the viewpoint Pe1, the point Sg where the straight line passing through the viewpoint Pe1 and the end Sn intersects the visible line 1a is the lower end of the visible line 1a. When the vertex Sf of the screen 1 can be visually recognized from the viewpoint Pe1, the vertex Sf is the lower end of the visible line 1a.
  • the end Sn is the upper end of the visible line 1b.
  • the vertex Sf of the screen 1 cannot be viewed from the viewpoint Pe2
  • the point Sh where the straight line passing through the viewpoint Pe2 and the end Sm intersects the visible line 1b is the lower end of the visible line 1b.
  • the vertex Sf of the screen 1 can be viewed from the viewpoint Pe2
  • the vertex Sf is the lower end of the visible line 1b.
  • the arithmetic processing unit 120 specifies the first to fourth straight lines L1 to L4 (step S18).
  • the first straight line L1 is a straight line that extends from the viewpoint Pe1 through the upper end of the visible line 1a to the light emitting portion of the light generator 2, and the second straight line L2 extends from the viewpoint Pe1 to the lower end of the visible line 1a. It is a straight line that passes through to the light emitting part of the light generator 2.
  • the third straight line L3 is a straight line that extends from the viewpoint Pe2 through the upper end of the visible line 1b to the light emitting part of the light generator 2, and the fourth straight line L4 extends from the viewpoint Pe2 to the lower end of the visible line 1b. It is a straight line that passes through to the light emitting part of the light generator 2.
  • the arithmetic processing unit 120 specifies a rectangular area A1 surrounded by the first to fourth straight lines L1 to L4 (step S19).
  • the rectangular area A1 is indicated by a dot pattern.
  • the arithmetic processing unit 120 rotates the rectangular area A1 by 180 degrees around the axis Z (step S20).
  • the arithmetic processing unit 120 creates a three-dimensional area (space) through which the rectangular area A1 passes by rotation as a shared area V1 (step S21).
  • the vertex Sf cannot be visually recognized from the viewpoints Pe ⁇ b> 1 and Pe ⁇ b> 2
  • the conical outer peripheral surface below the common area V ⁇ b> 1 does not match the screen 1. 8 to 10, the shared area V1 is indicated by a dot pattern.
  • the arithmetic processing unit 120 sweeps the first straight line L1 on the circumference of the upper end of the screen 1 with the viewpoint Pe1 as a fulcrum (step S22). Subsequently, the arithmetic processing unit 120 specifies the stereoscopic area surrounded by the swept first straight line L1 as the arrangement area Vx where the stereoscopic image 300 that can be observed from the viewpoint Pe1 is to be arranged (step S23). In FIG. 9, the arrangement region Vx is indicated by the first hatching pattern.
  • the arithmetic processing unit 120 creates a part of the arrangement area Vx excluding the shared area V1 as a unique area V2 corresponding to the occupied area P1 (step S24).
  • the unique region V2 is indicated by the first hatching pattern.
  • the unique area V2 includes a partial area V2a located in front of the screen 1 and a partial area V2b located in the back of the screen 1 when viewed from the viewpoint Pe1.
  • the arrangement region Vx is specified by sweeping the first straight line L1, but the present invention is not limited to this.
  • the arrangement region Vx may be created by sweeping the second straight line L2.
  • the eigen area V2 may be created by sweeping a straight line extending from the viewpoint Pe1 through an arbitrary point at the upper end of the screen 1 to the light emitting portion of the light generator 2. That is, the visible range on the inner surface of the screen 1 from the viewpoint Pe1 may be specified as the visible range, and the arrangement region Vx may be specified based on the visible range.
  • the arithmetic processing unit 120 sweeps the third straight line L3 on the circumference of the upper end of the screen 1 with the viewpoint Pe2 as a fulcrum (step S25). Subsequently, the arithmetic processing unit 120 specifies the stereoscopic area surrounded by the swept third straight line L3 as the arrangement area Vy where the stereoscopic image 300 that can be observed from the viewpoint Pe2 is to be arranged (step S26). In FIG. 10, the arrangement region Vy is indicated by a second hatching pattern.
  • the arithmetic processing unit 120 creates a part of the arrangement area Vy excluding the shared area V1 as a unique area V3 corresponding to the occupied area P5 (step S27).
  • the unique region V3 is indicated by the second hatching pattern.
  • the unique area V3 includes a partial area V3a located in front of the screen 1 and a partial area V3b located in the back as viewed from the viewpoint Pe2.
  • the unique region V3 is created by sweeping the third straight line L3, but the present invention is not limited to this.
  • the unique region V3 may be created by sweeping the fourth straight line L4.
  • the eigen area V3 may be created by sweeping a straight line extending from the viewpoint Pe2 through an arbitrary point at the upper end of the screen 1 to the light emitting portion of the light generator 2. That is, the visible range on the inner surface of the screen 1 from the viewpoint Pe2 may be specified as the visible range, and the arrangement region Vy may be specified based on the visible range. Any of the processes of steps S22 to S24 and the processes of steps S25 to S27 may be executed first or simultaneously.
  • the shared stereoscopic image 310 When the shared stereoscopic image 310 is presented in the shared area V1 created in this way, the observer 10 can visually recognize the shared stereoscopic image 310 from any position on the viewing area Ps. Therefore, the producer of the stereoscopic image 300 can easily produce the shared stereoscopic image 310 that can be viewed from any position on the viewing area Ps by arranging the shared stereoscopic image 310 in the shared area V1.
  • the viewer 10A can visually recognize the unique stereoscopic image 320 from a predetermined position in the occupied region P1, but the viewer 10B The inherent stereoscopic image 320 cannot be visually recognized.
  • the unique stereoscopic image 330 is presented in the created unique region V3, the viewer 10B can visually recognize the unique stereoscopic image 330 from a predetermined position in the occupied region P5. The unique stereoscopic image 330 cannot be visually recognized.
  • the producer of the stereoscopic image 300 can easily produce the unique stereoscopic image 320 that is visible only to the observer 10A by arranging the unique stereoscopic image 320 in the unique region V2.
  • the producer of the stereoscopic image 300 can easily produce the unique stereoscopic image 330 that is visible only to the observer 10B by arranging the unique stereoscopic image 330 in the unique region V3.
  • the observer 10A who is good at reading Japanese, can view the Japanese character string-like unique stereoscopic image 320 without visually recognizing the English character string-like unique stereoscopic image 330. Visually check. Therefore, the observer 10A can read the unique stereoscopic image 320 without feeling stress.
  • the observer 10B who is good at reading English, visually recognizes the unique 3D image 330 in the form of an English character string without visually recognizing the unique 3D image 320 in the form of a Japanese character string. Therefore, the observer 10B can read the unique stereoscopic image 330 without feeling stress.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a procedure for creating a unique area corresponding to adjacent occupied areas P1 and P2. The example of FIG. 11 is different from the examples of FIGS. 7 to 10 in the following points.
  • the observer 10B exists not in the occupied area P5 but in the occupied area P2 adjacent to the occupied area P1.
  • the arrangement area Vx and the arrangement area Vy have interference areas Vz that overlap each other.
  • the arrangement area Vx corresponding to the viewpoint Pe1 of the observer 10A is indicated by a first hatching pattern
  • the arrangement area Vy corresponding to the viewpoint Pe2 of the observer 10B is indicated by a second hatching pattern.
  • the interference area Vz is indicated by a dot pattern.
  • the shared area V1 overlaps with a part of the interference area Vz.
  • Both the observers 10A and 10B can observe the stereoscopic image 300 arranged in the interference region Vz. Therefore, when it is not desired that the observer 10B observe the unique stereoscopic image 320 arranged in the unique region V2, a portion obtained by excluding the interference region Vz together with the shared region V1 from the placement region Vx may be used as the unique region V2. Similarly, when it is not desired for the observer 10A to observe the unique stereoscopic image 330 arranged in the unique region V3, a portion obtained by excluding the interference region Vz together with the shared region V1 from the placement region Vy may be used as the unique region V3.
  • the light beam controller RC has a conical shape, but the present invention is not limited to this.
  • the light controller RC may have other shapes.
  • FIG. 12 is a perspective view of the light beam controller RC in the first modification. As shown in FIG. 12, the light beam controller RC has a cylindrical shape that is rotationally symmetric about the vertical axis Z.
  • the screen 1 is formed on the inner peripheral surface of the light beam controller RC.
  • the upper and lower bases of the light beam controller RC are open.
  • the light beam controller RC is formed so that the incident light beam diffuses and transmits in the vertical direction H and passes straight without being diffused in the circumferential direction R centered on the axis Z.
  • the light beam controller RC is fitted into the circular hole of the top plate 51 of FIG. 3 so that the upper bottom opening faces upward.
  • the observer 10 around the table 5 in FIG. 4 can observe the inner peripheral surface of the light beam controller RC from obliquely above the top plate 51 of the table 5.
  • FIG. 13 and FIG. 14 are diagrams for explaining a procedure for creating a shared area and a plurality of unique areas in the cylindrical screen 1.
  • a procedure for creating a shared area and a plurality of unique areas in the cylindrical screen 1 will be described.
  • the processing in steps S11 to S16 in the cylindrical screen 1 is the same as the processing in steps S11 to S16 in the conical screen 1.
  • the arithmetic processing unit 120 specifies the positions of the upper end and the lower end of each viewable line 1a, 1b.
  • the portion farthest from the viewpoint Pe1 is called an end portion So
  • the portion closest to the viewpoint Pe1 is called an end portion Sp. That is, in the lower end portion of the screen 1, the end portion So is the portion closest to the viewpoint Pe2, and the end portion Sp is the portion farthest from the viewpoint Pe2.
  • the end So of the screen 1 It may be impossible to visually recognize the end So of the screen 1 from the viewpoint Pe1 by being blocked by the portion in front of the screen 1. Therefore, when the end portion So of the screen 1 cannot be visually recognized from the viewpoint Pe1, the point Sg where the straight line passing through the viewpoint Pe1 and the end portion Sn intersects the visible line 1a is the lower end of the visible line 1a. When the end So of the screen 1 can be viewed from the viewpoint Pe1, the end So is the lower end of the viewable line 1a.
  • the point Sh where the straight line passing through the viewpoint Pe2 and the end Sm intersects the viewable line 1b is the lower end of the viewable line 1b.
  • the end Sp of the screen 1 can be viewed from the viewpoint Pe2, the end Sp becomes the lower end of the visible line 1b.
  • steps S18 to S27 in the cylindrical screen 1 is the same as the processing in steps S18 to S27 in the conical screen 1.
  • the shared area V1 and the unique areas V2 and V3 are created.
  • FIG. 15 and FIG. 16 are diagrams for explaining a procedure for creating a shared region and a plurality of unique regions on a disk-shaped screen.
  • the light beam controller RC having a disk shape is fitted into the circular hole portion of the top plate 51.
  • a stereoscopic image is presented above the light controller RC.
  • one surface of the light beam controller RC is the screen 1.
  • the arithmetic processing unit 120 identifies the two visually recognizable lines 1a and 1b.
  • the intersection lines between the screen 1 and the virtual plane PL are the visible lines 1a and 1b. That is, in this example, the visible line 1a and the visible line 1b overlap each other.
  • the arithmetic processing unit 120 specifies the positions of the upper end and the lower end of each visible line 1a, 1b.
  • the visible lines 1a and 1b are horizontal. Therefore, it is considered that one end of the visible line 1a corresponds to the upper end of the visible line 1a, and the other end of the visible line 1a corresponds to the lower end of the visible line 1a.
  • one end of the visible line 1b is considered to correspond to the upper end of the visible line 1b, and the other end of the visible line 1b is considered to correspond to the lower end of the visible line 1b.
  • one end of the visible line 1a and the other end of the visible line 1b are located at the end Sm of the screen 1. Further, the other end of the visible line 1 a and one end of the visible line 1 b are located at the end Sn of the screen 1.
  • steps S18 to S27 on the disk-shaped screen 1 is the same as the processing of steps S18 to S27 on the conical screen 1.
  • the shared area V1 and the unique areas V2 and V3 are created.
  • the creator of the stereoscopic image 300 recognizes the shared area V1 and the unique areas V2 and V3 based on the data generated by the data generation unit 124. It becomes possible to make it. Thereby, the producer of the stereoscopic image 300 can easily arrange the shared stereoscopic image 310 to be observed at an arbitrary position on the viewing area Ps in the shared area V1 during the production. Further, the producer of the stereoscopic image 300 can easily arrange the unique stereoscopic images 320 and 330 to be observed at the viewpoints Pe1 and Pe2 in the unique regions V2 and V3, respectively.
  • the shared stereoscopic image 310 arranged in the shared area V1 can be observed by the observer 10 present at an arbitrary position on the viewing zone Ps.
  • the unique stereoscopic image 320 arranged in the unique region V2 can be viewed only by the observer 10A present at the viewpoint Pe1, and cannot be viewed by the observer 10B present at the viewpoint Pe2.
  • the unique stereoscopic image 330 arranged in the unique region V3 can be viewed only by the observer 10B present at the viewpoint Pe2, and cannot be viewed by the observer 10A present at the viewpoint Pe1.
  • the unique stereoscopic image 320 that can be viewed only by the observer 10A present at the viewpoint Pe1 can be created by a simple process.
  • the unique stereoscopic image 330 that can be visually recognized only by the observer 10B present at the viewpoint Pe2 can be created by a simple process.
  • the unique area V2 includes partial areas V2a and V2b
  • the unique area V3 includes partial areas V3a and V3b. Therefore, the specific regions V2 and V3 can be easily enlarged.
  • the creator of the stereoscopic image 300 can display the unique stereoscopic image 320 in front of the shared stereoscopic image 310 by arranging the unique stereoscopic image 320 in the partial region V2a.
  • the producer of the stereoscopic image 300 can display the unique stereoscopic image 320 behind the shared stereoscopic image 310 by arranging the unique stereoscopic image 320 in the partial region V2b.
  • the creator of the stereoscopic image 300 can display the unique stereoscopic image 330 in front of the shared stereoscopic image 310 by arranging the unique stereoscopic image 330 in the partial region V3a.
  • the producer of the stereoscopic image 300 can display the unique stereoscopic image 330 behind the shared stereoscopic image 310 by arranging the unique stereoscopic image 330 in the partial region V3b.
  • the axis Z is an example of the central axis
  • the screen 1 is an example of a screen
  • the stereoscopic display 200 is an example of a stereoscopic display
  • the viewing zone Ps is an example of a viewing zone
  • the stereoscopic image 300 is. Is an example of a stereoscopic image.
  • the stereoscopic image production support device 100 is an example of a stereoscopic image production support device
  • the information acquisition unit 121 is an example of an acquisition unit
  • the shared region V1 is an example of a shared region
  • the shared region creation unit 122 is a shared region creation unit. It is an example.
  • the viewpoints Pe1 and Pe2 are examples of the first and second unique positions
  • the unique areas V2 and V3 are examples of the first and second unique areas, respectively
  • the unique area creation unit 123 is the unique area creation unit. It is an example and the data generation part 124 is an example of a generation part.
  • the arrangement areas Vx and Vy are examples of the first and second arrangement areas
  • the virtual plane PL is an example of the virtual plane
  • the viewpoints Pe1 and Pe2 are examples of the first and second intersections, respectively.
  • Possible lines 1a and 1b are examples of first and second visually recognizable lines, respectively.
  • the straight lines L1 to L4 are examples of first to fourth lines
  • the rectangular area A1 is an example of a plane area
  • the first straight line L1 is an example of a fifth line
  • the partial areas V2a and V2b are It is an example of the 1st and 2nd partial field, respectively.
  • the present invention can be effectively used for various 3D displays for displaying 3D images.

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Abstract

スクリーンの形状、視域の形状および視域とスクリーンとの相対的な位置関係を示す情報が取得される。取得された情報に基づいて、立体ディスプレイにより提示される立体画像が視域上の任意の位置において観察されるために立体画像を配置すべき共有領域が作成される。取得された情報に基づいて、立体ディスプレイにより提示される立体画像が視域上の視点において観察されるために立体画像を配置すべき固有領域が作成される。作成された共有領域を示すデータと固有領域を示すデータとが生成される。

Description

立体画像制作支援装置
　本発明は、立体画像の制作を支援する立体画像制作支援装置に関する。
　立体画像を提示する種々の立体ディスプレイが開発されている。特許文献１および２に記載された立体ディスプレイにおいては、錐体形状の光線制御子が配置される。光線制御子の周囲に配置された複数の走査型プロジェクタが、複数の光線からなる光線群を光線制御子の外周面にそれぞれ照射する。光線制御子が各走査型プロジェクタから照射された各光線を周方向において拡散させずに透過させることにより、立体画像が光線制御子の上方および内部に表示される。
　特許文献３には、立体ディスプレイに提示される立体画像を制作するための立体画像制作支援装置が記載されている。立体画像制作支援装置は、予め定義された視域、スクリーンの形状およびスクリーンの寸法等により定まる特定の領域を提示する。立体画像の制作者は、提示された領域内に立体画像を配置する。これにより、観察者は視域上のあらゆる位置から立体ディスプレイにより提示される立体画像を視認することができる。
特開２０１０－３２９５２号公報 特開２０１１－４８２７３号公報 特開２０１３－２１５２２号公報
　視域上の特定の位置に存在する観察者には視認可能であるが、視域上の他の位置に存在する観察者には視認不可能な立体画像を立体ディスプレイにより提示したい場合がある。このような立体画像を特許文献３の立体画像制作支援装置を用いて作成する場合、立体画像の作成処理における演算時に視域上の位置に応じた条件判定を行う必要がある。そのため、立体画像の作成処理が複雑化する。
　本発明の目的は、視域上の特定の位置に存在する観察者が視認することができ、かつ視域上の他の位置に存在する観察者の視認が制限される立体画像を簡単な処理で作成することを可能にする立体画像制作支援装置を提供することである。
　（１）本発明の一局面に従う立体画像制作支援装置は、上下方向の中心軸を取り囲む形状を有するスクリーンを含む立体ディスプレイにより提示されるとともに中心軸を取り囲むように環状に定義された視域において観察可能な立体画像の制作を支援する立体画像制作支援装置であって、スクリーンの形状、視域の形状および視域とスクリーンとの相対的な位置関係を示す情報を取得する取得部と、取得部により取得された情報に基づいて、立体ディスプレイにより提示される立体画像が視域上の任意の位置において観察されるために立体画像を配置すべき領域を共有領域として作成する共有領域作成部と、取得部により取得された情報に基づいて、立体ディスプレイにより提示される立体画像が視域上の予め定められた第１の固有位置において観察されるために立体画像を配置すべき領域を第１の固有領域として作成する固有領域作成部と、共有領域作成部により作成された共有領域を示すデータと固有領域作成部により作成された第１の固有領域を示すデータとを生成する生成部とを備え、固有領域作成部は、第１の固有位置からスクリーンの内面における視認可能な範囲を視認可能範囲として特定し、視認可能範囲に基づいて第１の固有位置から観察可能な立体画像を配置すべき領域を第１の配置領域として特定し、第１の配置領域のうち共有領域作成部により作成される共有領域を除外した部分を第１の固有領域として作成する。
　この立体画像制作支援装置においては、スクリーンの形状、視域の形状および視域とスクリーンとの相対的な位置関係を示す情報が取得される。取得された情報に基づいて、立体ディスプレイにより提示される立体画像が視域上の任意の位置において観察されるために立体画像を配置すべき共有領域が作成される。また、取得された情報に基づいて、立体ディスプレイにより提示される立体画像が視域上の第１の固有位置において観察されるために立体画像を配置すべき第１の固有領域が作成される。作成された共有領域を示すデータと第１の固有領域を示すデータとが生成される。
　第１の固有領域の作成においては、第１の固有位置からスクリーンの内面における視認可能な視認可能範囲が特定される。視認可能範囲に基づいて第１の固有位置から観察可能な立体画像の第１の配置領域が特定される。第１の配置領域のうち共有領域を除外した部分が第１の固有領域として作成される。
　この場合、生成部により生成されるデータに基づいて、立体画像の制作者に共有領域および第１の固有領域を認識させることが可能となる。これにより、立体画像の制作者は、立体画像の制作の際に、視域上の任意の位置において観察されるべき立体画像を共有領域内に容易に配置することができる。また、立体画像の制作者は、立体画像の制作の際に、視域上の第１の固有位置において観察されるべき立体画像を第１の固有領域内に容易に配置することができる。
　共有領域に配置された立体画像は、視域上の任意の位置に存在する観察者が観察可能である。一方、第１の固有領域に配置された立体画像は、視域上の特定の位置に存在する観察者が視認可能であるが、視域上の他の位置に存在する観察者が視認できるとは限らない。この構成によれば、立体画像の制作の際に複雑な処理を行う必要がない。これにより、視域上の特定の位置に存在する観察者が視認することができ、かつ視域上の他の位置に存在する観察者の視認が制限される立体画像を簡単な処理で作成することができる。
　（２）固有領域作成部は、予め定められた第２の固有位置からスクリーンの内面における視認可能な範囲を視認可能範囲として特定し、視認可能範囲に基づいて第２の固有位置から観察可能な立体画像を配置すべき領域を第２の配置領域として特定し、第１の配置領域のうち共有領域および第２の配置領域を除外した部分を第１の固有領域として作成してもよい。この場合、第１の固有位置に存在する観察者が視認することができ、かつ第２の固有位置に存在する観察者が視認することができない立体画像を簡単な処理で作成することができる。
　（３）固有領域作成部は、第２の配置領域のうち共有領域および第１の配置領域を除外した部分を第２の固有領域として作成し、生成部は、前記固有領域作成部により作成された前記第２の固有領域を示すデータをさらに生成してもよい。この場合、第２の固有位置に存在する観察者が視認することができ、かつ第１の固有位置に存在する観察者が視認することができない立体画像を簡単な処理でさらに作成することができる。
　（４）共有領域作成部は、中心軸を含む仮想平面でスクリーンおよび視域を切断し、仮想平面と視域との交点として、中心軸に関して互いに反対側に位置する第１および第２の交点を特定し、仮想平面とスクリーンとの交線として、１または複数の交線を特定し、１または複数の交線のうち第１の交点から視認可能な範囲を第１の視認可能線として特定し、１または複数の交線のうち第２の交点から視認可能な範囲を第２の視認可能線として特定し、第１の交点から第１の視認可能線の一端を通って直線状に延びる第１の線、第１の交点を通って第１の視認可能線の他端を通って直線状に延びる第２の線、第２の交点から第２の視認可能線の一端を通って直線状に延びる第３の線、第２の交点から第２の視認可能線の他端を通って直線状に延びる第４の線により囲まれる平面領域を作成し、平面領域を中心軸を中心として回転させることにより平面領域が通過した領域を共有領域として作成してもよい。この場合、共有領域を容易に作成することができる。
　（５）固有領域作成部は、第１の固有位置からスクリーンの一端の任意の部分を通って直線状に延びる第５の線を特定し、第１の固有位置を支点として第５の線をスクリーンの一端上で掃引することにより第５の線により囲まれる領域を第１の配置領域として特定してもよい。この場合、第１の配置領域を容易に特定することができる。
　（６）第１の固有領域は、第１の固有位置から見てスクリーンよりも手前に配置される第１の部分領域と、固有位置から見てスクリーンよりも奥に配置される第２の部分領域とを含んでもよい。この場合、第１の固有領域を容易に大型化することができる。また、スクリーンよりも手前に配置させたい立体画像をスクリーンよりも手前に配置し、スクリーンよりも奥に配置させたい立体画像をスクリーンよりも奥に配置することが可能になる。
　本発明によれば、視域上の特定の位置に存在する観察者のみが視認することができる立体画像を簡単な処理で作成することができる。
図１は本実施の形態に係る立体画像制作支援装置の構成を示すブロック図である。 図２は図１の立体画像制作支援装置の全体の概略動作を示すフローチャートである。 図３は立体ディスプレイの模式的断面図である。 図４は図３の立体ディスプレイの模式的平面図である。 図５は図３および図４の立体ディスプレイに用いられる光線制御子の斜視図である。 図６は図５の円錐形状のスクリーンにおける共有領域および複数の固有領域の作成手順の詳細を示すフローチャートである。 図７は共有領域および複数の固有領域の作成手順を説明するための図である。 図８は共有領域および複数の固有領域の作成手順を説明するための図である。 図９は共有領域および複数の固有領域の作成手順を説明するための図である。 図１０は共有領域および複数の固有領域の作成手順を説明するための図である。 図１１は隣り合う占有領域に対応する固有領域の作成手順を説明するための図である。 図１２は第１の変形例における光線制御子の斜視図である。 図１３は円筒形状のスクリーンにおける共有領域および複数の固有領域の作成手順を説明するための図である。 図１４は円筒形状のスクリーンにおける共有領域および複数の固有領域の作成手順を説明するための図である。 図１５は円板形状のスクリーンにおける共有領域および複数の固有領域の作成手順を説明するための図である。 図１６は円板形状のスクリーンにおける共有領域および複数の固有領域の作成手順を説明するための図である。
　（１）立体画像制作支援装置の全体構成
　以下、本発明の一実施の形態に係る立体画像制作支援装置について図面を参照しながら説明する。本実施の形態に係る立体画像制作支援装置は、立体ディスプレイにより提示される立体画像の制作を支援する。図１は、本実施の形態に係る立体画像制作支援装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、立体画像制作支援装置１００は、記憶部１１０、演算処理部１２０、入力部１３０および出力部１４０を含む。
　記憶部１１０は、例えばハードディスクまたはメモリカード等の記憶装置を含む。記憶部１１０には、立体画像制作支援処理を行う立体画像制作支援プログラムおよび後述する各種情報が記憶される。立体画像制作支援プログラムの詳細は後述する。記憶部１１０に、３次元モデラ等の外部の立体画像制作ソフトウエアが記憶されてもよい。この場合、立体画像制作支援プログラムが立体画像制作ソフトウエアに組み込まれてもよい。
　演算処理部１２０は、情報取得部１２１、共有領域作成部１２２、固有領域作成部１２３およびデータ生成部１２４を含む。演算処理部１２０は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）およびＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）により構成される。ＲＯＭにはシステムプログラムが記憶される。ＣＰＵが記憶部１１０に記憶される立体画像制作支援プログラムをＲＡＭ上で実行することにより、情報取得部１２１、共有領域作成部１２２、固有領域作成部１２３およびデータ生成部１２４の機能が実現される。
　情報取得部１２１は、後述するスクリーン情報と視域情報とを取得する。共有領域作成部１２２は、後述する共有領域を作成する。固有領域作成部１２３は、後述する固有領域を作成する。データ生成部１２４は、共有領域データおよび固有領域データを生成するとともに、出力部１４０に与える。
　入力部１３０は、例えばマウス等のポインティングデバイスおよびキーボードを含む。立体ディスプレイの製造者は、入力部１３０を用いて後述する情報を予め演算処理部１２０に入力する。入力部１３０は、ＣＤ（コンパクトディスク）またはＲＡＭ等の外部記憶媒体からデータを読み込み可能な読込装置を含んでもよいし、インターネットに接続可能なインターフェイスを含んでもよい。この場合、入力部１３０は、外部記憶媒体に予め記憶された情報またはインターネットから送信される情報を取得し、演算処理部１２０に入力することができる。
　出力部１４０は、データ出力回路および画像表示装置を含む。この出力部１４０は、後述する各種データをデータ出力回路から出力するとともに、各種データに基づく画像を画像表示装置に表示する。画像表示装置としては、例えば液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネルまたは有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネルが用いられる。
　出力部１４０は、各種データを例えば外部の立体画像制作装置に出力してもよく、ＣＤ（コンパクトディスク）またはＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）等の記憶媒体に出力してもよい。あるいは、出力部１４０が有線通信または無線通信により各種データを外部の立体画像制作装置に送信してもよい。
　（２）立体画像制作支援装置の全体の概略動作
　図２は、図１の立体画像制作支援装置１００の全体の概略動作を示すフローチャートである。本実施の形態では、水平視差のみを有する立体ディスプレイを対象とする。また、立体画像制作支援装置１００により制作される立体画像は、視域上の任意の位置に存在する観察者が視認可能な共有立体画像と、視域上の特定の位置に存在する観察者のみが視認可能な固有立体画像とを含む。ここで、視域上のある位置に観察者が存在するとは、視域上のある位置に観察者の眼が存在することを意味する。
　立体ディスプレイの製造者は、入力部１３０を用いてスクリーン情報を予め入力している。スクリーン情報とは、立体ディスプレイのスクリーンの形状および寸法に関する情報である。スクリーン情報は、スクリーンの複数の部分の位置、特定の部分の形状および寸法等の種々のパラメータで表される。ここで、スクリーンは、空間に立体画像を提示するための複数の光線を発生する面である。例えば、スクリーンの複数の部分の位置は実世界座標系で表されてもよい。演算処理部１２０は、入力されたスクリーン情報を取得する（ステップＳ１）。
　また、立体ディスプレイの製造者は、入力部１３０を用いて視域情報を予め入力している。視域情報とは、観察者の想定される視域、およびその視域と立体ディスプレイのスクリーンとの相対的な位置関係を示す情報である。ここで、視域は、観察者の視点の集合であり、複数の観察者に割り当てられる複数の占有領域を含む。例えば、視域が実世界座標系で表されてもよい。あるいは、視域が立体ディスプレイのスクリーンに対する相対的な座標で表されてもよい。演算処理部１２０は、入力された視域情報を取得する（ステップＳ２）。
　次に、演算処理部１２０は、取得したスクリーン情報および視域情報に基づいて、共有領域および複数の固有領域を作成する（ステップＳ３）。ここで、共有領域は、立体画像の制作者が立体画像制作ソフトウエアまたは立体画像制作装置により立体画像を制作する際に共有立体画像を配置すべき領域である。各固有領域は、立体画像の制作者が立体画像制作ソフトウエアまたは立体画像制作装置により立体画像を制作する際にいずれかの固有立体画像を配置すべき領域である。複数の固有領域は、共有領域とは重複しないように視域の複数の占有領域にそれぞれ対応して設けられる。なお、本実施の形態においては、複数の固有領域が作成されるが、１つの固有領域が作成されてもよい。
　共有領域内に共有立体画像を配置することにより、立体ディスプレイにより共有立体画像が提示される。観察者は、視域のどの位置から見ても当該共有立体画像を違和感なく立体視することができる。一方、いずれかの固有領域内に固有立体画像を配置することにより、立体ディスプレイにより固有立体画像が提示される。当該固有領域に対応する占有領域に存在する観察者は、占有領域のどの位置から見ても当該固有立体画像を違和感なく立体視することができる。他の占有領域に存在する観察者は、当該固有立体画像を視認することができない。共有領域および固有領域の詳細な作成方法については後述する。
　その後、演算処理部１２０は、作成した共有領域の形状および大きさを示す共有領域データを生成するとともに、作成した複数の固有領域の形状および大きさをそれぞれ示す複数の固有領域データを生成する（ステップＳ４）。さらに、演算処理部１２０は、共有領域データおよび複数の固有領域データを出力部１４０に出力する（ステップＳ５）。それにより、共有領域データに基づいて、画像表示装置に共有領域を示す画像が表示される。また、複数の固有領域データに基づいて、画像表示装置に複数の固有領域を示す画像が表示される。
　例えば、記憶部１１０に立体画像制作用ソフトウエアが記憶されている場合には、立体画像の制作者は、立体画像制作用ソフトウエアを用いて制作する共有立体画像を画像表示装置に表示された共有領域の画像内に容易に配置することができる。同様に、立体画像の制作者は、立体画像制作用ソフトウエアを用いて制作する固有立体画像を画像表示装置に表示されたいずれかの固有領域の画像内に容易に配置することができる。
　立体画像制作支援プログラムが立体画像制作ソフトウエアに組み込まれている場合には、演算処理部１２０により生成された共有領域データおよび複数の固有領域データが立体画像制作ソフトウエアに与えられる。それにより、立体画像制作ソフトウエアの表示機能を用いて共有領域データに基づく共有領域の画像および複数の固有領域データにそれぞれ基づく固有領域の画像が画像表示装置に表示される。
　（３）立体ディスプレイの構成
　図３は、立体ディスプレイの模式的断面図である。図４は、図３の立体ディスプレイ２００の模式的平面図である。図５は、図３および図４の立体ディスプレイ２００に用いられる光線制御子ＲＣの斜視図である。
　図３に示すように、立体ディスプレイ２００は、スクリーン１、複数の光線発生器２、制御装置３および記憶装置４により構成される。スクリーン１は、円錐形状の光線制御子ＲＣの内周面に形成される。各光線発生器２は、例えば走査型プロジェクタである。図３および図４の立体ディスプレイ２００は、テーブル５に設けられる。テーブル５は、天板５１および複数の脚５２からなる。天板５１は円形孔部を有する。
　図５に示すように、光線制御子ＲＣは、上下方向の軸Ｚを中心として回転対称な円錐形状を有する。光線制御子ＲＣの底部は開口している。光線制御子ＲＣは、入射した光線が稜線方向Ｔにおいては拡散して透過しかつ軸Ｚを中心とする円周方向Ｒにおいてはほとんど拡散せずに直進して透過するように形成されている。
　図３に示すように、光線制御子ＲＣは、底部開口が上方を向くように天板５１の円形孔部に嵌め込まれる。テーブル５の周囲にいる観察者１０は、テーブル５の天板５１の斜め上方から光線制御子ＲＣの内周面を観察することができる。本例においては、テーブル５の周囲に２人の観察者１０が存在する。２人の観察者１０をそれぞれ観察者１０Ａ，１０Ｂと呼ぶ。観察者１０Ａは日本語の読解が得意であり、観察者１０Ｂは英語の読解が得意であると仮定する。
　図４に示すように、視域Ｐｓは軸Ｚを中心とする円周で表される。視域Ｐｓは、軸Ｚを中心に等分された複数（図４の例では８個）の占有領域Ｐ１～Ｐ８を有する。占有領域Ｐ１～Ｐ８は、平面視において反時計周りにこの順で配置される。したがって、占有領域Ｐ１と占有領域Ｐ５とが軸Ｚを挟んで対向し、占有領域Ｐ２と占有領域Ｐ６とが軸Ｚを挟んで対向する。また、占有領域Ｐ３と占有領域Ｐ７とが軸Ｚを挟んで対向し、占有領域Ｐ４と占有領域Ｐ８とが軸Ｚを挟んで対向する。本実施の形態においては、占有領域Ｐ１～Ｐ８は互いに重ならないが、隣り合う占有領域Ｐ１～Ｐ８の一部が互いに重なってもよい。観察者１０Ａ，１０Ｂは、占有領域Ｐ１，Ｐ５にそれぞれ存在する。
　テーブル５の下方には、複数の光線発生器２が光線制御子ＲＣの軸Ｚを中心とする円周上に配置されている。複数の光線発生器２は、光線制御子ＲＣの斜め下方から光線制御子ＲＣの外周面に光線を照射するように設けられる。各光線発生器２は、光線を出射するとともにその光線を水平面内および垂直面内で偏向させることができる。それにより、各光線発生器２は、光線で光線制御子ＲＣの外周面を走査することができる。ここで、光線とは、拡散しない直線で表される光をいう。
　記憶装置４には、立体画像３００を提示するための立体形状データが記憶される。本例では、立体画像３００は、図形を表す共有立体画像３１０と、日本語の文字列を表す固有立体画像３２０と、英語の文字列を表す固有立体画像３３０とを含む。制御装置３は、例えばパーソナルコンピュータからなる。制御装置３は、記憶装置４に記憶される立体形状データに基づいて複数の光線発生器２を制御する。それにより、光線制御子ＲＣの上方に立体画像３００が提示される。
　（４）共有領域および固有領域の作成手順
　図６は、図５の円錐形状のスクリーン１における共有領域および複数の固有領域の作成手順の詳細を示すフローチャートである。図７、図８、図９および図１０は、共有領域および複数の固有領域の作成手順を説明するための図である。以下、図６～図１０を用いて、図２のステップＳ３における共有領域および複数の固有領域の作成手順の詳細を説明する。
　まず、図１の演算処理部１２０は、ディスプレイ情報に基づいてスクリーン１の形状および寸法を特定する（ステップＳ１１）。また、演算処理部１２０は、視域情報に基づいて視域Ｐｓの位置および寸法を特定する（ステップＳ１２）。ステップＳ１１の処理とステップＳ１２の処理とは、いずれが先に実行されてもよいし、同時に実行されてもよい。次に、演算処理部１２０は、視域Ｐｓとスクリーン１との相対的な位置関係を特定する（ステップＳ１３）。特定された視域Ｐｓとスクリーン１との相対的な位置関係は、以下の処理において用いられる。
　演算処理部１２０は、図７に示すように、軸Ｚを含む仮想的な平面（以下、仮想平面と呼ぶ。）ＰＬを想定する（ステップＳ１４）。本例では、仮想平面ＰＬは、平面視において図４の占有領域Ｐ１の中心および占有領域Ｐ５の中心を通る。仮想平面ＰＬと占有領域Ｐ１との交点に観察者１０Ａの視点Ｐｅ１が位置し、仮想平面ＰＬと占有領域Ｐ５との交点に観察者１０Ｂの視点Ｐｅ２が位置することを仮定する。演算処理部１２０は、２つの視点Ｐｅ１，Ｐｅ２を特定する（ステップＳ１５）。
　また、仮想平面ＰＬとスクリーン１との間には、２つの交線が存在する。視点Ｐｅ１から視認可能な一方の交線の範囲を視認可能線１ａと呼び、視点Ｐｅ２から視認可能な他方の交線の範囲を視認可能線１ｂと呼ぶ。演算処理部１２０は、２つの視認可能線１ａ，１ｂを特定する（ステップＳ１６）。次に、演算処理部１２０は、各視認可能線１ａ，１ｂの上端および下端の位置を特定する（ステップＳ１７）。
　ここで、天板５１の上面上におけるスクリーン１の上端部のうち、視点Ｐｅ１から最も遠い部分を端部Ｓｍと呼び、視点Ｐｅ１から最も近い部分を端部Ｓｎと呼ぶ。すなわち、天板５１の上面上におけるスクリーン１の上端部のうち、端部Ｓｍは視点Ｐｅ２から最も近い部分であり、端部Ｓｎは視点Ｐｅ２から最も遠い部分である。視点Ｐｅ１からスクリーン１の上端である端部Ｓｍを視認することが可能である。そのため、端部Ｓｍが視認可能線１ａの上端となる。
　一方、スクリーン１の手前の部分で遮られることにより、視点Ｐｅ１からスクリーン１の下端である頂点Ｓｆを視認することは不可能である場合がある。そのため、視点Ｐｅ１からスクリーン１の頂点Ｓｆを視認できない場合には、視点Ｐｅ１および端部Ｓｎを通る直線が視認可能線１ａと交差する点Ｓｇが視認可能線１ａの下端となる。視点Ｐｅ１からスクリーン１の頂点Ｓｆを視認できる場合には、頂点Ｓｆが視認可能線１ａの下端となる。
　同様に、端部Ｓｎが視認可能線１ｂの上端となる。視点Ｐｅ２からスクリーン１の頂点Ｓｆを視認できない場合には、視点Ｐｅ２および端部Ｓｍを通る直線が視認可能線１ｂと交差する点Ｓｈが視認可能線１ｂの下端となる。一方、視点Ｐｅ２からスクリーン１の頂点Ｓｆを視認できる場合には、頂点Ｓｆが視認可能線１ｂの下端となる。
　その後、演算処理部１２０は、第１～第４の直線Ｌ１～Ｌ４を特定する（ステップＳ１８）。第１の直線Ｌ１は、視点Ｐｅ１から視認可能線１ａの上端を通って光線発生器２の光出射部まで延びる直線であり、第２の直線Ｌ２は、視点Ｐｅ１から視認可能線１ａの下端を通って光線発生器２の光出射部まで延びる直線である。第３の直線Ｌ３は、視点Ｐｅ２から視認可能線１ｂの上端を通って光線発生器２の光出射部まで延びる直線であり、第４の直線Ｌ４は、視点Ｐｅ２から視認可能線１ｂの下端を通って光線発生器２の光出射部まで延びる直線である。
　次に、演算処理部１２０は、第１～第４の直線Ｌ１～Ｌ４により囲まれる矩形領域Ａ１を特定する（ステップＳ１９）。図７においては、矩形領域Ａ１がドットパターンで示される。続いて、演算処理部１２０は、軸Ｚを中心に矩形領域Ａ１を１８０°回転させる（ステップＳ２０）。その後、演算処理部１２０は、図８に示すように、回転により矩形領域Ａ１が通過した立体領域（空間）を共有領域Ｖ１として作成する（ステップＳ２１）。視点Ｐｅ１，Ｐｅ２から頂点Ｓｆを視認できない場合、共有領域Ｖ１の下部の円錐状の外周面はスクリーン１と一致しない。図８～図１０においては、共有領域Ｖ１がドットパターンで示される。
　次に、演算処理部１２０は、図９に示すように、視点Ｐｅ１を支点として第１の直線Ｌ１をスクリーン１の上端の円周上で掃引する（ステップＳ２２）。続いて、演算処理部１２０は、掃引された第１の直線Ｌ１により囲まれる立体領域を視点Ｐｅ１から観察可能な立体画像３００を配置すべき配置領域Ｖｘとして特定する（ステップＳ２３）。図９においては、配置領域Ｖｘが第１のハッチングパターンで示される。
　その後、演算処理部１２０は、配置領域Ｖｘのうち、共有領域Ｖ１を除外した部分を占有領域Ｐ１に対応する固有領域Ｖ２として作成する（ステップＳ２４）。図８においては、固有領域Ｖ２が第１のハッチングパターンで示される。固有領域Ｖ２は、視点Ｐｅ１から見て、スクリーン１の手前に位置する部分領域Ｖ２ａとスクリーン１の奥に位置する部分領域Ｖ２ｂとを含む。
　ステップＳ２２，Ｓ２３において、第１の直線Ｌ１が掃引されることにより配置領域Ｖｘが特定されるが、本発明はこれに限定されない。第２の直線Ｌ２が掃引されることにより配置領域Ｖｘが作成されてもよい。あるいは、視点Ｐｅ１からスクリーン１の上端の任意の点を通って光線発生器２の光出射部まで延びる直線が掃引されることにより固有領域Ｖ２が作成されてもよい。すなわち、視点Ｐｅ１からスクリーン１の内面における視認可能な範囲が視認可能範囲として特定され、視認可能範囲に基づいて配置領域Ｖｘが特定されてもよい。
　同様に、演算処理部１２０は、図１０に示すように、視点Ｐｅ２を支点として第３の直線Ｌ３をスクリーン１の上端の円周上で掃引する（ステップＳ２５）。続いて、演算処理部１２０は、掃引された第３の直線Ｌ３により囲まれる立体領域を視点Ｐｅ２から観察可能な立体画像３００を配置すべき配置領域Ｖｙとして特定する（ステップＳ２６）。図１０においては、配置領域Ｖｙが第２のハッチングパターンで示される。
　その後、演算処理部１２０は、配置領域Ｖｙのうち、共有領域Ｖ１を除外した部分を占有領域Ｐ５に対応する固有領域Ｖ３として作成する（ステップＳ２７）。図８においては、固有領域Ｖ３が第２のハッチングパターンで示される。固有領域Ｖ３は、視点Ｐｅ２から見て、スクリーン１の手前に位置する部分領域Ｖ３ａと奥に位置する部分領域Ｖ３ｂとを含む。
　ステップＳ２５，Ｓ２６において、第３の直線Ｌ３が掃引されることにより固有領域Ｖ３が作成されるが、本発明はこれに限定されない。第４の直線Ｌ４が掃引されることにより固有領域Ｖ３が作成されてもよい。あるいは、視点Ｐｅ２からスクリーン１の上端の任意の点を通って光線発生器２の光出射部まで延びる直線が掃引されることにより固有領域Ｖ３が作成されてもよい。すなわち、視点Ｐｅ２からスクリーン１の内面における視認可能な範囲が視認可能範囲として特定され、視認可能範囲に基づいて配置領域Ｖｙが特定されてもよい。ステップＳ２２～Ｓ２４の処理とステップＳ２５～Ｓ２７の処理とは、いずれが先に実行されてもよいし、同時に実行されてもよい。
　このようにして作成された共有領域Ｖ１内に共有立体画像３１０が提示されると、観察者１０はその共有立体画像３１０を視域Ｐｓ上のあらゆる位置から視認することができる。そのため、立体画像３００の制作者は、共有立体画像３１０を共有領域Ｖ１内に配置することにより、視域Ｐｓ上のあらゆる位置から視認可能な共有立体画像３１０を容易に制作することができる。
　一方、作成された固有領域Ｖ２内に固有立体画像３２０が提示されると、観察者１０Ａはその固有立体画像３２０を占有領域Ｐ１の所定の位置から視認することができるが、観察者１０Ｂは、当該固有立体画像３２０を視認することができない。同様に、作成された固有領域Ｖ３内に固有立体画像３３０が提示されると、観察者１０Ｂはその固有立体画像３３０を占有領域Ｐ５の所定の位置から視認することができるが、観察者１０Ａは、当該固有立体画像３３０を視認することができない。
　このように、立体画像３００の制作者は、固有立体画像３２０を固有領域Ｖ２内に配置することにより、観察者１０Ａのみが視認可能な固有立体画像３２０を容易に制作することが可能になる。また、立体画像３００の制作者は、固有立体画像３３０を固有領域Ｖ３内に配置することにより、観察者１０Ｂのみが視認可能な固有立体画像３３０を容易に制作することが可能になる。
　さらに、上記の構成によれば、日本語の読解が得意である観察者１０Ａは、英語の文字列状の固有立体画像３３０を視認することなく、日本語の文字列状の固有立体画像３２０を視認する。そのため、観察者１０Ａは、ストレスを感じることなく固有立体画像３２０を読解することができる。同様に、英語の読解が得意である観察者１０Ｂは、日本語の文字列状の固有立体画像３２０を視認することなく、英語の文字列状の固有立体画像３３０を視認する。そのため、観察者１０Ｂは、ストレスを感じることなく固有立体画像３３０を読解することができる。
　上記の手順においては、占有領域Ｐ１，Ｐ５にそれぞれ対応する固有領域Ｖ２，Ｖ３のみが作成されるが、本発明はこれに限定されない。上記の手順と同様の手順により、他の占有領域Ｐ２～Ｐ４，Ｐ６～Ｐ８に対応する固有領域の一部または全部が作成されてもよい。図１１は、隣り合う占有領域Ｐ１，Ｐ２に対応する固有領域の作成手順を説明するための図である。図１１の例においては、以下の点が図７～図１０の例と異なる。
　図１１に示すように、観察者１０Ｂは占有領域Ｐ５ではなく占有領域Ｐ１に隣り合う占有領域Ｐ２に存在する。この場合、配置領域Ｖｘと配置領域Ｖｙとは、互いに重複する干渉領域Ｖｚを有する。図１１においては、観察者１０Ａの視点Ｐｅ１に対応する配置領域Ｖｘが第１のハッチングパターンで示され、観察者１０Ｂの視点Ｐｅ２に対応する配置領域Ｖｙが第２のハッチングパターンで示される。また、干渉領域Ｖｚがドットパターンで示される。なお、共有領域Ｖ１は干渉領域Ｖｚの一部と重複する。
　干渉領域Ｖｚに配置された立体画像３００は、観察者１０Ａ，１０Ｂの両者が観察可能である。そこで、固有領域Ｖ２に配置される固有立体画像３２０を観察者１０Ｂに観察させたくない場合は、配置領域Ｖｘから共有領域Ｖ１とともに干渉領域Ｖｚを除外した部分を固有領域Ｖ２としてもよい。同様に、固有領域Ｖ３に配置される固有立体画像３３０を観察者１０Ａに観察させたくない場合は、配置領域Ｖｙから共有領域Ｖ１とともに干渉領域Ｖｚを除外した部分を固有領域Ｖ３としてもよい。
　（５）変形例
　（ａ）第１の変形例
　上記実施の形態においては、光線制御子ＲＣは円錐形状を有するが、本発明はこれに限定されない。光線制御子ＲＣは他の形状を有してもよい。図１２は、第１の変形例における光線制御子ＲＣの斜視図である。図１２に示すように、光線制御子ＲＣは、上下方向の軸Ｚを中心として回転対称な円筒形状を有する。スクリーン１は、光線制御子ＲＣの内周面に形成される。
　光線制御子ＲＣの上底部および下底部は開口している。光線制御子ＲＣは、入射した光線が上下方向Ｈにおいては拡散して透過しかつ軸Ｚを中心とする円周方向Ｒにおいては拡散せずに直進して透過するように形成されている。光線制御子ＲＣは、上底部開口が上方を向くように図３の天板５１の円形孔部に嵌め込まれる。図４のテーブル５の周囲にいる観察者１０は、テーブル５の天板５１の斜め上方から光線制御子ＲＣの内周面を観察することができる。
　図１３および図１４は、円筒形状のスクリーン１における共有領域および複数の固有領域の作成手順を説明するための図である。図６のフローチャートならびに図１３および図１４を用いて、円筒形状のスクリーン１における共有領域および複数の固有領域の作成手順を説明する。円筒形状のスクリーン１におけるステップＳ１１～Ｓ１６の処理は、円錐形状のスクリーン１におけるステップＳ１１～Ｓ１６の処理と同様である。
　ステップＳ１７の処理において、演算処理部１２０は、各視認可能線１ａ，１ｂの上端および下端の位置を特定する。ここで、スクリーン１の下端部のうち、視点Ｐｅ１から最も遠い部分を端部Ｓｏと呼び、視点Ｐｅ１から最も近い部分を端部Ｓｐと呼ぶ。すなわち、スクリーン１の下端部のうち、端部Ｓｏは視点Ｐｅ２から最も近い部分であり、端部Ｓｐは視点Ｐｅ２から最も遠い部分である。
　スクリーン１の手前の部分で遮られることにより、視点Ｐｅ１からスクリーン１の端部Ｓｏを視認することは不可能である場合がある。そのため、視点Ｐｅ１からスクリーン１の端部Ｓｏを視認できない場合には、視点Ｐｅ１および端部Ｓｎを通る直線が視認可能線１ａと交差する点Ｓｇが視認可能線１ａの下端となる。視点Ｐｅ１からスクリーン１の端部Ｓｏを視認できる場合には、端部Ｓｏが視認可能線１ａの下端となる。
　同様に、視点Ｐｅ２からスクリーン１の端部Ｓｐを視認できない場合には、視点Ｐｅ２および端部Ｓｍを通る直線が視認可能線１ｂと交差する点Ｓｈが視認可能線１ｂの下端となる。一方、視点Ｐｅ２からスクリーン１の端部Ｓｐを視認できる場合には、端部Ｓｐが視認可能線１ｂの下端となる。
　円筒形状のスクリーン１におけるステップＳ１８～Ｓ２７の処理は、円錐形状のスクリーン１におけるステップＳ１８～Ｓ２７の処理と同様である。これにより、共有領域Ｖ１および固有領域Ｖ２，Ｖ３が作成される。
　（ｂ）第２の変形例
　第２の変形例における光線制御子は、円板形状を有する。図１５および図１６は、円板形状のスクリーンにおける共有領域および複数の固有領域の作成手順を説明するための図である。図１５に示すように、円板形状を有する光線制御子ＲＣが天板５１の円形孔部に嵌め込まれる。光線制御子ＲＣの上方に立体画像が提示される。本例では、光線制御子ＲＣの一面がスクリーン１である。
　図６のフローチャートならびに図１５および図１６を用いて、円板形状のスクリーン１における共有領域および複数の固有領域の作成手順を説明する。円板形状のスクリーン１におけるステップＳ１１～Ｓ１５の処理は、円錐形状のスクリーン１におけるステップＳ１１～Ｓ１５の処理と同様である。
　ステップＳ１６の処理において、演算処理部１２０は、２つの視認可能線１ａ，１ｂを特定する。ここで、スクリーン１と仮想平面ＰＬとの交線が視認可能線１ａ，１ｂである。すなわち、本例においては、視認可能線１ａと視認可能線１ｂとは互いに重なる。
　次に、ステップＳ１７の処理において、演算処理部１２０は、各視認可能線１ａ，１ｂの上端および下端の位置を特定する。本例では、視認可能線１ａ，１ｂは水平である。そこで、視認可能線１ａの一端部を視認可能線１ａの上端に相当するとみなし、視認可能線１ａの他端部を視認可能線１ａの下端に相当するとみなす。同様に、視認可能線１ｂの一端部を視認可能線１ｂの上端に相当するとみなし、視認可能線１ｂの他端部を視認可能線１ｂの下端に相当するとみなす。
　図１５の例では、視認可能線１ａの一端部および視認可能線１ｂの他端部がスクリーン１の端部Ｓｍに位置する。また、視認可能線１ａの他端部および視認可能線１ｂの一端部がスクリーン１の端部Ｓｎに位置する。
　円板形状のスクリーン１におけるステップＳ１８～Ｓ２７の処理は、円錐形状のスクリーン１におけるステップＳ１８～Ｓ２７の処理と同様である。これにより、共有領域Ｖ１および固有領域Ｖ２，Ｖ３が作成される。
　（６）効果
　本実施の形態に係る立体画像制作支援装置１００においては、データ生成部１２４により生成されるデータに基づいて、立体画像３００の制作者に共有領域Ｖ１および固有領域Ｖ２，Ｖ３を認識させることが可能となる。これにより、立体画像３００の制作者は、制作の際に、視域Ｐｓ上の任意の位置において観察されるべき共有立体画像３１０を共有領域Ｖ１内に容易に配置することができる。また、立体画像３００の制作者は、制作の際に、視点Ｐｅ１，Ｐｅ２においてそれぞれ観察されるべき固有立体画像３２０，３３０を固有領域Ｖ２，Ｖ３内に容易に配置することができる。
　共有領域Ｖ１に配置された共有立体画像３１０は、視域Ｐｓ上の任意の位置に存在する観察者１０が観察可能である。一方、固有領域Ｖ２に配置された固有立体画像３２０は、視点Ｐｅ１に存在する観察者１０Ａのみが視認可能であり、視点Ｐｅ２に存在する観察者１０Ｂが視認することができない。同様に、固有領域Ｖ３に配置された固有立体画像３３０は、視点Ｐｅ２に存在する観察者１０Ｂのみが視認可能であり、視点Ｐｅ１に存在する観察者１０Ａが視認することができない。
　この構成によれば、立体画像３００の制作の際に複雑な処理を行う必要がない。これにより、視点Ｐｅ１に存在する観察者１０Ａのみが視認することができる固有立体画像３２０を簡単な処理で作成することができる。また、視点Ｐｅ２に存在する観察者１０Ｂのみが視認することができる固有立体画像３３０を簡単な処理で作成することができる。
　本実施の形態においては、固有領域Ｖ２は部分領域Ｖ２ａ，Ｖ２ｂを含み、固有領域Ｖ３は部分領域Ｖ３ａ，Ｖ３ｂを含む。そのため、固有領域Ｖ２，Ｖ３を容易に大型化することができる。
　また、立体画像３００の制作者は、固有立体画像３２０を部分領域Ｖ２ａに配置することにより固有立体画像３２０を共有立体画像３１０よりも手前に表示させることが可能になる。立体画像３００の制作者は、固有立体画像３２０を部分領域Ｖ２ｂに配置することにより固有立体画像３２０を共有立体画像３１０よりも奥に表示させることが可能になる。
　同様に、立体画像３００の制作者は、固有立体画像３３０を部分領域Ｖ３ａに配置することにより固有立体画像３３０を共有立体画像３１０よりも手前に表示させることが可能になる。立体画像３００の制作者は、固有立体画像３３０を部分領域Ｖ３ｂに配置することにより固有立体画像３３０を共有立体画像３１０よりも奥に表示させることが可能になる。
　（７）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
　以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
　上記実施の形態では、軸Ｚが中心軸の例であり、スクリーン１がスクリーンの例であり、立体ディスプレイ２００が立体ディスプレイの例であり、視域Ｐｓが視域の例であり、立体画像３００が立体画像の例である。立体画像制作支援装置１００が立体画像制作支援装置の例であり、情報取得部１２１が取得部の例であり、共有領域Ｖ１が共有領域の例であり、共有領域作成部１２２が共有領域作成部の例である。視点Ｐｅ１，Ｐｅ２がそれぞれ第１および第２の固有位置の例であり、固有領域Ｖ２，Ｖ３がそれぞれ第１および第２の固有領域の例であり、固有領域作成部１２３が固有領域作成部の例であり、データ生成部１２４が生成部の例である。
　配置領域Ｖｘ，Ｖｙがそれぞれ第１および第２の配置領域の例であり、仮想平面ＰＬが仮想平面の例であり、視点Ｐｅ１，Ｐｅ２がそれぞれ第１および第２の交点の例であり、視認可能線１ａ，１ｂがそれぞれ第１および第２の視認可能線の例である。直線Ｌ１～Ｌ４がそれぞれ第１～第４の線の例であり、矩形領域Ａ１が平面領域の例であり、第１の直線Ｌ１が第５の線の例であり、部分領域Ｖ２ａ，Ｖ２ｂがそれぞれ第１および第２の部分領域の例である。
　請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
　本発明は、立体画像を表示する種々の立体ディスプレイに有効に利用することができる。

Claims (6)

  1. 上下方向の中心軸を取り囲む形状を有するスクリーンを含む立体ディスプレイにより提示されるとともに前記中心軸を取り囲むように環状に定義された視域において観察可能な立体画像の制作を支援する立体画像制作支援装置であって、
    　前記スクリーンの形状、前記視域の形状および前記視域と前記スクリーンとの相対的な位置関係を示す情報を取得する取得部と、
    　前記取得部により取得された情報に基づいて、立体ディスプレイにより提示される立体画像が前記視域上の任意の位置において観察されるために立体画像を配置すべき領域を共有領域として作成する共有領域作成部と、
    　前記取得部により取得された情報に基づいて、立体ディスプレイにより提示される立体画像が前記視域上の予め定められた第１の固有位置において観察されるために立体画像を配置すべき領域を第１の固有領域として作成する固有領域作成部と、
    　前記共有領域作成部により作成された前記共有領域を示すデータと前記固有領域作成部により作成された前記第１の固有領域を示すデータとを生成する生成部とを備え、
    　前記固有領域作成部は、前記第１の固有位置から前記スクリーンの内面における視認可能な範囲を視認可能範囲として特定し、前記視認可能範囲に基づいて前記第１の固有位置から観察可能な立体画像を配置すべき領域を第１の配置領域として特定し、前記第１の配置領域のうち前記共有領域作成部により作成される前記共有領域を除外した部分を前記第１の固有領域として作成する、立体画像制作支援装置。
  2. 前記固有領域作成部は、予め定められた第２の固有位置から前記スクリーンの内面における視認可能な範囲を視認可能範囲として特定し、前記視認可能範囲に基づいて前記第２の固有位置から観察可能な立体画像を配置すべき領域を第２の配置領域として特定し、前記第１の配置領域のうち前記共有領域および前記第２の配置領域を除外した部分を前記第１の固有領域として作成する、請求項１記載の立体画像制作支援装置。
  3. 前記固有領域作成部は、前記第２の配置領域のうち前記共有領域および前記第１の配置領域を除外した部分を前記第２の固有領域として作成し、
    　前記生成部は、前記固有領域作成部により作成された前記第２の固有領域を示すデータをさらに生成する、請求項２記載の立体画像制作支援装置。
  4. 前記共有領域作成部は、前記中心軸を含む仮想平面で前記スクリーンおよび前記視域を切断し、前記仮想平面と前記視域との交点として、前記中心軸に関して互いに反対側に位置する第１および第２の交点を特定し、前記仮想平面と前記スクリーンとの交線として、１または複数の交線を特定し、前記１または複数の交線のうち前記第１の交点から視認可能な範囲を第１の視認可能線として特定し、前記１または複数の交線のうち前記第２の交点から視認可能な範囲を第２の視認可能線として特定し、前記第１の交点から前記第１の視認可能線の一端を通って直線状に延びる第１の線、前記第１の交点を通って前記第１の視認可能線の他端を通って直線状に延びる第２の線、前記第２の交点から前記第２の視認可能線の一端を通って直線状に延びる第３の線、前記第２の交点から前記第２の視認可能線の他端を通って直線状に延びる第４の線により囲まれる平面領域を作成し、前記平面領域を前記中心軸を中心として回転させることにより前記平面領域が通過した領域を前記共有領域として作成する、請求項１～３のいずれか一項に記載の立体画像制作支援装置。
  5. 前記固有領域作成部は、前記第１の固有位置から前記スクリーンの一端の任意の部分を通って直線状に延びる第５の線を特定し、前記第１の固有位置を支点として前記第５の線を前記スクリーンの一端上で掃引することにより前記第５の線により囲まれる領域を前記第１の配置領域として特定する、請求項１～４のいずれか一項に記載の立体画像制作支援装置。
  6. 前記第１の固有領域は、前記第１の固有位置から見て前記スクリーンよりも手前に配置される第１の部分領域と、前記固有位置から見て前記スクリーンよりも奥に配置される第２の部分領域とを含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の立体画像制作支援装置。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6736234B2 (ja) * 2017-10-27 2020-08-05 株式会社大一商会 遊技機
JP6736231B2 (ja) * 2017-10-27 2020-08-05 株式会社大一商会 遊技機
JP6736232B2 (ja) * 2017-10-27 2020-08-05 株式会社大一商会 遊技機
JP6736230B2 (ja) * 2017-10-27 2020-08-05 株式会社大一商会 遊技機

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006027855A1 (ja) * 2004-09-10 2006-03-16 Hitachi, Ltd. 表示装置及び撮像装置
JP2012013788A (ja) * 2010-06-29 2012-01-19 National Institute Of Information & Communication Technology 立体ディスプレイおよび立体画像提示方法
JP2013021522A (ja) * 2011-07-12 2013-01-31 National Institute Of Information & Communication Technology 立体画像制作支援装置、立体画像制作支援方法および立体画像制作支援プログラム
JP2016018119A (ja) * 2014-07-09 2016-02-01 船井電機株式会社 立体画像を提示する光線制御子および立体ディスプレイ

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7324085B2 (en) * 2002-01-25 2008-01-29 Autodesk, Inc. Techniques for pointing to locations within a volumetric display
JP5099554B2 (ja) 2008-07-31 2012-12-19 独立行政法人情報通信研究機構 立体ディスプレイ
JP5187639B2 (ja) 2009-08-28 2013-04-24 独立行政法人情報通信研究機構 立体ディスプレイ
CN102109751B (zh) * 2009-12-29 2013-08-07 财团法人工业技术研究院 微型成像模块、应用之立体显示系统及影像排列方法
JP2011153497A (ja) 2010-01-28 2011-08-11 Maeda Corp コンクリートの湿潤養生装置
US8890941B2 (en) * 2010-04-29 2014-11-18 Virginia Venture Industries, Llc Methods and apparatuses for viewing three dimensional images
US9674510B2 (en) * 2012-11-21 2017-06-06 Elwha Llc Pulsed projection system for 3D video
US11073703B2 (en) * 2019-04-01 2021-07-27 Disney Enterprises, Inc. Touchable and 360-degree playable holographic display

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006027855A1 (ja) * 2004-09-10 2006-03-16 Hitachi, Ltd. 表示装置及び撮像装置
JP2012013788A (ja) * 2010-06-29 2012-01-19 National Institute Of Information & Communication Technology 立体ディスプレイおよび立体画像提示方法
JP2013021522A (ja) * 2011-07-12 2013-01-31 National Institute Of Information & Communication Technology 立体画像制作支援装置、立体画像制作支援方法および立体画像制作支援プログラム
JP2016018119A (ja) * 2014-07-09 2016-02-01 船井電機株式会社 立体画像を提示する光線制御子および立体ディスプレイ

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