WO2022130876A1 - 画像表示装置、画像表示方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
前記スクリーンは、所定の軸に沿って延在する円筒状である。
前記表示部は、前記スクリーンの表面の略全体に表示される表面画像と、前記スクリーンの内部空間に存在するように表示される主表示画像とを重畳させる。
所定の軸に沿って延在する円筒状のスクリーンの表面の略全体に表示される表面画像と、前記スクリーンの内部空間に存在するように表示される主表示画像とを重畳させるステップ。
図1は、本技術の第1の実施形態に係る画像表示装置を模式的に示す図である。
透過型ホログラムの内側から入射した画像光は、透過型ホログラムにより様々な方向に拡散(散乱)されて外側に向けて出射される。
表面画像とは、スクリーン30表面に存在するように観察者(ユーザ)が見ることができる画像である。例えば、図1では、鳥かごの檻を模した黒い線2が表示される。本実施形態では、表面画像はスクリーン30の略全体に表示される。
主表示画像とは、スクリーン30の内部に存在するように観察者が見ることができる画像である。例えば、図1では、鳥かごの檻の内部(スクリーン30内の空間)に鳥3が飛んでいる姿が表示される。また本実施形態では、主表示画像は、表示部20により観察者の位置情報に基づいて、画像が表示される。具体例は図2を用いて説明する。
なお、略全体とは、表面画像2及び主表示画像3をスクリーン30に重畳させた際の、スクリーン30表面とスクリーン30(円筒)内部との視差効果が増し、観察者にスクリーン30表面とスクリーン30内部とに分布する画像(オブジェクト)の位置関係を認識させるのに十分な量である。つまり、スクリーン30の表面積の所定の割合を表面画像2が埋めるかを限定するわけではない。
また主表示画像3は、仮想3Dオブジェクト6から生成される。仮想3Dオブジェクトとは、オブジェクトを水平方向及び鉛直方向に360度撮影されたオブジェクトである。具体的には、後述する主表示画像生成部13により、観察者の位置情報(例えば、視点)に基づいて、仮想3Dオブジェクト6から主表示画像3が生成される。すなわち、主表示画像とは、観察者の位置情報から仮想3Dオブジェクトを見た場合に表示される画像である。
例えばPC等の任意のコンピュータにより、画像表示装置100を実現することが可能である。もちろんFPGA、ASIC等のハードウェアが用いられてもよい。
本実施形態では、CPUが所定のプログラムを実行することで、機能ブロックとしての表示部が構成される。もちろん機能ブロックを実現するために、IC(集積回路)等の専用のハードウェアが用いられてもよい。
プログラムは、例えば種々の記録媒体を介して画像表示装置100にインストールされる。あるいは、インターネット等を介してプログラムのインストールが実行されてもよい。
プログラムが記録される記録媒体の種類等は限定されず、コンピュータが読み取り可能な任意の記録媒体が用いられてよい。例えば、コンピュータが読み取り可能な非一過性の任意の記憶媒体が用いられてよい。
また本実施形態では、表面画像生成部11により生成された表面画像は、画像制御部14及び表示部20に供給される。
周辺情報は、観察者や環境光の位置情報を含む。例えば、観察者の位置情報は、観察者が画像表示装置100に対してどの位置(視点)からスクリーン30を観察しているかの情報である。具体的には、観察者の位置情報は、トラッカーやカメラ等から観察者が追跡され、画像認識等により観察者の顔や眼の位置、見ている方向などが認識されることで取得される。
環境光は、画像表示装置100周辺に存在する光源からの光、表示部20から投射される光等を含む。これ以外にも、環境光は、観察者等により設定された仮想の光源からの光も含む。
なお、周辺情報は、上記以外にも、光源の光量、色、周囲の明るさ等が含まれてもよい。
本実施形態では、周辺情報取得部12により取得された周辺情報は、表面画像生成部11、主表示画像生成部13、及び画像制御部14に供給される。
本実施形態では、主表示画像生成部13により生成された主表示画像は、画像制御部14及び表示部20に供給される。
また画像制御部14は、周辺情報に基づいて、表面画像を制御する。例えば、画像制御部14は、観察者の位置情報に基づいて、光軸1を基準に観察者とは逆方向に表示される表面画像の解像度を下げる(図7A参照)。
また本実施形態では、画像制御部14により制御された表面画像及び主表示画像は、表示部20に供給される。
なお、本実施形態において、画像制御部14は、観察者の位置情報を含む周辺情報に基づいて、主表示画像を制御する画像制御部に相当する。
なお、本実施形態において、表示部20は、スクリーンの表面の略全体に表示される表面画像と、スクリーンの内部空間に存在するように表示される主表示画像とを重畳させる表示部に相当する。
表面画像により観察者が実在するスクリーンとスクリーンの内部空間とを認識させる手助けとなり、2つの映像を重畳し表示することで空間表面と内部との視差効果が増す。また観察者に円筒表面と円筒内部とに分布するオブジェクトの位置関係を認識させることが可能である。またこれにより、円筒内部にオブジェクトが存在するような視覚効果を安定的に得ることができる。
また主表示画像にのみ観察者の位置情報をリアルタイムに反映することで、表面表示物との動体視差が強調され立体感の認識を高めることができる。さらに主表示画像に加え、物理的な形状に沿った表面表示物を組み合わせることで動体視差がより強調される。
本技術に係る第2の実施形態の画像表示装置について説明する。これ以降の説明では、上記の実施形態で説明した画像表示装置100における構成及び作用と同様な部分については、その説明を省略又は簡略化する。
本実施形態では、画像制御部14は、主表示画像43が表示される位置に基づいて、主表示画像を画像制御する。例えば、スクリーン30内の鳥(主表示画像43)の高さに対して、仮想光源40が低い場合又は高い場合に応じて重畳される影が制御される。具体的には、鳥に重畳される影の位置が変更される。
なお、画像制御部14による画像制御は限定されない。例えば、光源の光量に応じて影の濃さが制御されてもよいし、光源の色に応じて主表示画像43に色が重畳されてもよい。
(1)
所定の軸に沿って延在する円筒状のスクリーンと、
前記スクリーンの表面の略全体に表示される表面画像と、前記スクリーンの内部空間に存在するように表示される主表示画像とを重畳させる表示部と
を具備する画像表示装置。
(2)(1)に記載の画像表示装置であって、さらに、
観察者の位置情報を含む周辺情報に基づいて、前記主表示画像を制御する画像制御部を具備する
画像表示装置。
(3)(2)に記載の画像表示装置であって、
前記周辺情報は、前記スクリーン周辺に存在する環境光を含む
画像表示装置。
(4)(3)に記載の画像表示装置であって、
前記画像制御部は、前記環境光の位置に基づいて、前記主表示画像に影が重畳されるように制御を行う
画像表示装置。
(5)(2)に記載の画像表示装置であって、
前記表示部は、前記位置情報に基づいて、前記主表示画像を表示する
画像表示装置。
(6)(1)に記載の画像表示装置であって、さらに、
前記表面画像及び前記主表示画像を生成する生成部を具備する
画像表示装置。
(7)(6)に記載の画像表示装置であって、
前記生成部は、前記観察者の位置情報に基づいて、3Dオブジェクトから前記主表示画像を生成する
画像表示装置。
(8)(6)に記載の画像表示装置であって、
前記生成部は、前記スクリーンの形状に基づいて、平面画像から前記表面画像を生成する
画像表示装置。
(9)(3)に記載の画像表示装置であって、
前記画像制御部は、前記環境光の位置に基づいて、前記表面画像の制御を行う
画像表示装置。
(10)(2)に記載の画像表示装置であって、
前記画像制御部は、前記観察者の位置と前記スクリーンに表示される前記表面画像の位置とに基づいて、前記観察者との距離が近い前記スクリーンの領域に投射される前記表面画像よりも、前記観察者との距離が遠い前記スクリーンの領域とは異なる他の領域に投射される前記表面画像の解像度を下げる制御を行う
画像表示装置。
(11)
所定の軸に沿って延在する円筒状のスクリーンの表面の略全体に表示される表面画像と、前記スクリーンの内部空間に存在するように表示される主表示画像とを重畳させる
ことをコンピュータシステムが実行する画像表示方法。
(12)
所定の軸に沿って延在する円筒状のスクリーンの表面の略全体に表示される表面画像と、前記スクリーンの内部空間に存在するように表示される主表示画像とを重畳させるステップ
をコンピュータシステムに実行させるプログラム。
2…表面画像
3…主表示画像
11…表面画像生成部
13…主表示画像生成部
14…画像制御部
20…表示部
100…画像表示装置
Claims (12)
- 所定の軸に沿って延在する円筒状のスクリーンと、
前記スクリーンの表面の略全体に表示される表面画像と、前記スクリーンの内部空間に存在するように表示される主表示画像とを重畳させる表示部と
を具備する画像表示装置。 - 請求項1に記載の画像表示装置であって、さらに、
観察者の位置情報を含む周辺情報に基づいて、前記主表示画像を制御する画像制御部を具備する
画像表示装置。 - 請求項2に記載の画像表示装置であって、
前記周辺情報は、前記スクリーン周辺に存在する環境光を含む
画像表示装置。 - 請求項3に記載の画像表示装置であって、
前記画像制御部は、前記環境光の位置に基づいて、前記主表示画像に影が重畳されるように制御を行う
画像表示装置。 - 請求項2に記載の画像表示装置であって、
前記表示部は、前記位置情報に基づいて、前記主表示画像を表示する
画像表示装置。 - 請求項1に記載の画像表示装置であって、さらに、
前記表面画像及び前記主表示画像を生成する生成部を具備する
画像表示装置。 - 請求項6に記載の画像表示装置であって、
前記生成部は、前記観察者の位置情報に基づいて、3Dオブジェクトから前記主表示画像を生成する
画像表示装置。 - 請求項6に記載の画像表示装置であって、
前記生成部は、前記スクリーンの形状に基づいて、平面画像から前記表面画像を生成する
画像表示装置。 - 請求項3に記載の画像表示装置であって、
前記画像制御部は、前記環境光の位置に基づいて、前記表面画像の制御を行う
画像表示装置。 - 請求項2に記載の画像表示装置であって、
前記画像制御部は、前記観察者の位置と前記スクリーンに表示される前記表面画像の位置とに基づいて、前記観察者との距離が近い前記スクリーンの領域に投射される前記表面画像よりも、前記観察者との距離が遠い前記スクリーンの領域とは異なる他の領域に投射される前記表面画像の解像度を下げる制御を行う
画像表示装置。 - 所定の軸に沿って延在する円筒状のスクリーンの表面の略全体に表示される表面画像と、前記スクリーンの内部空間に存在するように表示される主表示画像とを重畳させる
ことをコンピュータシステムが実行する画像表示方法。 - 所定の軸に沿って延在する円筒状のスクリーンの表面の略全体に表示される表面画像と、前記スクリーンの内部空間に存在するように表示される主表示画像とを重畳させるステップ
をコンピュータシステムに実行させるプログラム。
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