JP2003009180A - 表示装置、表示方法及び記録媒体 - Google Patents

表示装置、表示方法及び記録媒体

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JP2003009180A
JP2003009180A JP2001189916A JP2001189916A JP2003009180A JP 2003009180 A JP2003009180 A JP 2003009180A JP 2001189916 A JP2001189916 A JP 2001189916A JP 2001189916 A JP2001189916 A JP 2001189916A JP 2003009180 A JP2003009180 A JP 2003009180A
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Japan
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image
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Pending
Application number
JP2001189916A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Imaizumi
浩幸 今泉
Yoshikazu Katayama
美和 片山
Yuichi Iwadate
祐一 岩舘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
Nippon Hoso Kyokai NHK
Japan Broadcasting Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の視点追従型表示装置ではかなりの計算
時間を要する複雑な内容の動画像や実写映像などであっ
ても、視聴者の視点位置に応じリアルタイムに動画像や
実写映像を表示することができる表示装置を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 予め視聴者の視点位置に対応付けた画像
データをフレーム単位で画像データ蓄積部に蓄積する。
また、時刻情報発生部1で発生させた時刻情報をフレー
ム単位で量子化した時刻番号を算出する。視聴者の視点
位置に対応する画像データを特定するための水平位置番
号、垂直位置番号、遠近位置番号を算出する。算出した
時刻番号、水平位置番号、垂直位置番号、遠近位置番号
に基づいて、フレーム番号を算出する。算出したフレー
ム番号に対応する画像データを表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置に関し、
特に視聴者の視点位置に応じた画像を表示することがで
きる表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、視聴者の視点位置に追従して、視
聴者の視点にあった画像を表示することで、視聴者に現
実感を与えるウォークスルー型の仮想現実感再現装置が
ある。この仮想現実感再現装置としては、例えば大画面
スクリーンを複数使用した取り囲み型立体表示装置であ
るCAVE(登録商標)システム(Cruz-Neira,San
din,D.J.,and DeFanti,T.A.,Virtual Rea
lity:“The Designand Implementation of the
CAVE”,in Proceeding off SIGGRAP
H‘93 Computer Graphics Conference,AC
M SIGGRAPH, August 1993,pp.13
5-142)などがある。
【0003】上述した従来の視点追従型の表示装置で
は、視聴者の視点位置に応じて表示する画像をコンピュ
ータグラフィックスにより生成するため、予め表示する
対象物の3次元位置情報を設定しておけば、視聴者の任
意の視点位置に応じた画像を生成することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の視点追
従型表示装置は、視聴者の視点位置に応じて表示する画
像をコンピュータグラフィックスにより生成するため、
画像内容が複雑な場合、視聴者の視点位置に応じた画像
の生成にかなりの計算時間を要するという問題点があっ
た。
【0005】すなわち、従来の視点追従型表示装置で
は、かなりの計算時間を要する動画像や実写映像の表示
が困難であるという問題点があった。
【0006】本発明は、上記した従来技術の問題点を解
決するためになされたものであって、その目的は、従来
の視点追従型表示装置ではかなりの計算時間を要する複
雑な内容の動画像や実写映像などであっても、視聴者の
視点位置に応じ、リアルタイムに動画像や実写映像を表
示することができる表示装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る表示装置は、画像を表示する表示装置
において、視聴者の視点位置を示す3次元位置データに
対応づけられた画像データを、フレームを単位として複
数蓄積する画像データ蓄積部と、上記3次元位置データ
を入力する3次元位置データ入力部と、上記3次元位置
データ入力部より入力した3次元位置データに基づい
て、上記画像データ蓄積部に蓄積されている複数の画像
データの中から特定の画像データを選択する画像データ
選択部とを備えることを特徴とする。
【0008】このように構成することにより、従来の視
点追従型表示装置ではかなりの計算時間を要する複雑な
内容の動画像や実写映像などであっても、視聴者の視点
位置に応じ、リアルタイムに動画像や実写映像を表示す
ることができる。
【0009】また、上記表示装置は、さらに時刻情報を
発生する時刻情報発生部を備え、上記画像データ選択部
は、上記時刻情報発生部で発生した時刻情報をフレーム
単位で量子化した時刻番号を算出する時刻番号算出部
と、上記3次元位置データ入力部より入力した3次元位
置データをフレーム単位で量子化した3次元位置番号を
算出する3次元位置番号算出部と、上記時刻番号算出部
で算出した時刻番号と上記3次元位置番号算出部で算出
した3次元位置番号に基づいて、上記画像データ蓄積部
に蓄積されている画像データのフレーム番号を算出する
フレーム番号算出部とを有することを特徴とする。
【0010】また、上記表示装置は、さらに上記3次元
位置データ入力部より入力した3次元位置データから水
平成分を示す水平成分データを算出する水平成分データ
算出部と、上記3次元位置データ入力部より入力した3
次元位置データから垂直成分を示す垂直成分データを算
出する垂直成分データ算出部と、上記3次元位置データ
入力部より入力した3次元位置データから遠近成分を示
す遠近成分データを算出する遠近成分データ算出部とを
備え、上記3次元位置番号算出部は、上記水平成分デー
タ算出部で算出された水平成分データをフレーム単位で
量子化して水平位置番号を算出する水平位置番号算出部
と、上記垂直成分データ算出部で算出された垂直成分デ
ータをフレーム単位で量子化して垂直位置番号を算出す
る垂直位置番号算出部と、上記遠近成分データ算出部で
算出された遠近成分データをフレーム単位で量子化して
遠近位置番号を算出する遠近位置番号算出部とを有し、
上記フレーム番号算出部は、上記時刻番号と上記水平位
置番号と上記垂直位置番号と上記遠近位置番号に基づい
て、フレーム番号を算出することを特徴とする。
【0011】また、本発明に係る表示方法は、画像を表
示する表示方法において、視聴者の視点位置を示す3次
元位置データに対応づけられた画像データを、フレーム
を単位として複数蓄積する画像データ蓄積ステップと、
上記3次元位置データを入力する3次元位置データ入力
ステップと、上記3次元位置データ入力ステップにより
入力した3次元位置データに基づいて、上記画像データ
蓄積ステップにより蓄積された複数の画像データの中か
ら特定の画像データを選択する画像データ選択ステップ
とを備えることを特徴とする。
【0012】このような方法により、従来の視点追従型
表示装置ではかなりの計算時間を要する複雑な内容の動
画像や実写映像などであっても、視聴者の視点位置に応
じ、リアルタイムに動画像や実写映像を表示することが
できる。
【0013】また、本発明に係るプログラムは、視聴者
の視点位置を示す3次元位置データに対応づけられた画
像データを、フレームを単位として複数蓄積する画像デ
ータ蓄積処理と、上記3次元位置データを入力する3次
元位置データ入力処理と、上記3次元位置データ入力処
理により入力した3次元位置データに基づいて、上記画
像データ蓄積処理により蓄積された複数の画像データの
中から特定の画像データを選択する画像データ選択処理
とをコンピュータに実行させるためのプログラムとした
ことを特徴とする。
【0014】このようなプログラムとすることにより、
従来の視点追従型表示装置ではかなりの計算時間を要す
る複雑な内容の動画像や実写映像などであっても、視聴
者の視点位置に応じ、リアルタイムに動画像や実写映像
を表示させることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明に係る表示装置の一実施の
形態について図面を参照しながら説明する。まず、図1
に視聴者の視点位置に応じた画像を表示して仮想現実感
を与える表示装置の表示画面と視聴者の位置関係を模式
的に示したものである。
【0016】図1において、画像を表示するスクリーン
が視聴者を取り囲むように配置されている。
【0017】このスクリーン上に表示される画像は、視
聴者の視点位置が変わると、それに応じて変化するよう
になっている。このため、画像を見る視聴者は、仮想現
実感を感じる。なお、視点位置Pは観察者の頭の位置で
あり、座標原点をOとすると
【0018】
【数1】 が視点位置ベクトルとなる。
【0019】次に、図2は、実施の形態における表示装
置の一構成を示した構成図である。図2において、実施
の形態における表示装置は、時刻情報発生部1、時刻番
号算出部2、3次元位置データ入力部3、水平基準位置
データ格納部4、水平成分データ算出部5、水平位置番
号算出部6、垂直基準位置データ格納部7、垂直成分デ
ータ算出部8、垂直位置番号算出部9、遠近基準位置デ
ータ格納部10、遠近成分データ算出部11、逆数算出
部12、遠近位置番号算出部13、フレーム番号算出部
14、画像データ蓄積部15などにより構成されてい
る。
【0020】ここで、時刻番号算出部2、水平位置番号
算出部6、垂直位置番号算出部9、遠近位置番号算出部
13とフレーム番号算出部14を組み合わせたものが画
像データ選択部17の一例である。
【0021】画像データ蓄積部15は、複数の画像デー
タを蓄積するように構成されており、例えばハードディ
スクなどから構成されている。
【0022】この画像データ蓄積部15は、フレーム単
位で画像データが蓄積されている。例えば、図3に示す
ように画像データは、フレーム番号に対応付けられてフ
レーム単位で蓄積されている。画像データ1はフレーム
番号1に、画像データ2はフレーム番号2というように
して記憶されている。
【0023】このフレーム番号は、後述する時刻番号、
水平位置番号、垂直位置番号、遠近位置番号によって特
定される。このうち水平位置番号、垂直位置番号、遠近
位置番号は、視聴者の視点位置を示す3次元位置データ
に基づいて算出される。したがって、画像データ蓄積部
15に蓄積されている画像データは、フレーム番号を介
して視聴者の視点位置を示す3次元位置データに対応付
けられている。
【0024】時刻番号、水平位置番号、垂直位置番号、
遠近位置番号は、それぞれ、後述するようにフレーム単
位で付けられた番号であるが、例えば時刻番号1つだけ
では一つの画像データを特定することはできず、4つの
番号が揃ってはじめてフレーム番号が特定される。図4
は、フレーム番号が、水平位置番号、垂直位置番号、遠
近位置番号によって特定される様子を模式的に示した図
である。なお、図4において、4次元図は書けないため
時刻番号については省略する。図4を見て分かるよう
に、例えば、同じ垂直位置番号を有するフレーム番号
は、複数存在する。水平位置番号、垂直位置番号、遠近
位置番号を組み合わせたものが3次元位置番号の一例で
ある。
【0025】次に、時刻情報発生部1は、表示しようと
する動画像のフレーム周波数で更新される時刻情報を発
生するように構成されている。例えば、1フレームの表
示時間が1/60秒であるとすると、時刻情報発生部1
は、1/60秒で更新される時刻情報を発生する。
【0026】時刻番号算出部2は、時刻情報発生部1で
発生した時刻情報から、時刻に関する動画像シーケンス
の長さ(フレーム数)の範囲内の番号である時刻番号を
算出するように構成されている。すなわち、時刻情報
を、フレームを単位として量子化して時刻番号を算出す
るように構成されている。
【0027】ここで、量子化とは、フレームを単位とし
て、ある量を離散化することをいう。
【0028】例えば、1フレームの表示時間が1/60
秒であるとすると、1秒間の60枚のフレーム画像があ
り、10秒間の動画像があるとすると合計600枚のフ
レーム画像がある。この場合、時刻に関する動画像シー
ケンスの長さ(フレーム数)は600であり、時刻番号
算出部2は、例えば時刻情報を量子化して1から600
の範囲にある番号を時刻番号として割り当てる。ここ
で、時刻に関する動画像シーケンスの長さ(フレーム
数)は、時刻方向のフレーム総数である。
【0029】そして、時刻情報に割り当てる時刻番号が
600を超える場合、再び時刻番号を1から順に割り当
て、時刻番号順に再生するようにすると、動画像シーケ
ンスは、繰り返し再生されることになる。
【0030】なお、簡単な計算により、逆転再生、シャ
トル再生、高速再生に相当する時刻番号の割り当てを行
うこともできる。
【0031】次に、3次元位置データ入力部3は、視聴
者の視点位置を示す3次元位置データを3次元位置デー
タ計測器から入力するように構成されている。3次元位
置データ計測器としては、例えば磁気センサ(例えば、
米国Polhemus社「FASTRAKシステム」)や赤外線
センサ(例えば、米国Origin Instruments社「DynaS
ightシステム」)などの位置センサがある。
【0032】水平基準位置データ格納部4は、スイッチ
4a、スイッチ4bを使用して水平方向を示す水平基準
位置データを格納するように構成されている。
【0033】スイッチ4a、スイッチ4bは、水平基準
位置を設定するトリガを与えるスイッチである。
【0034】水平基準位置データ格納部4は、例えば画
像表示可能な視点位置の最左端に置かれた位置センサの
水平基準座標データを、スイッチ4aにより格納する。
また、画像表示可能な視点位置の最右端に置かれた位置
センサの水平基準座標データを、スイッチ4bにより格
納する。
【0035】次に、水平成分データ算出部5は、3次元
位置データ入力部3より入力した3次元位置データか
ら、水平基準位置データ格納部4に格納した2つの水平
基準座標データに基づいて、水平成分データを算出する
ように構成されている。
【0036】例えば、水平基準位置データ格納部4より
取得した2つの水平基準座標データをそれぞれP(X
,Y,Z)、P(X,Y,Z)とし、直
線P 上の単位ベクトルeLRと、3次元位置デー
タ入力部3により入力した3次元位置データP(X,
Y,Z)のPを原点とする位置ベクトルPPとの内
積を取ることによって、水平成分データを算出するよう
に構成されている。
【0037】次に、水平位置番号算出部6は、水平成分
データ算出部5で算出した水平成分データをフレーム単
位で量子化して、水平位置番号を算出するように構成さ
れている。ここで、量子化とは、フレームを単位とし
て、ある量を離散化することをいう。
【0038】例えば、入力した水平成分データを予め複
数設定したしきい値と比較する。そして、水平成分デー
タの値を超えない最大のしきい値に割り当てた番号を、
水平方向のフレーム総数の範囲でクリップし、水平位置
番号とするように構成することができる。
【0039】また、水平位置番号算出部6は、水平成分
データに、後述する遠近位置の逆数を示す逆数データを
乗算器5aで乗算したデータをフレーム単位で量子化し
て水平位置番号を算出することもできるように構成され
ている。この切り替えは、スイッチ6aによって行われ
る。
【0040】垂直基準位置データ格納部7は、スイッチ
7a、スイッチ7bを使用して垂直方向を示す垂直基準
位置データを格納するように構成されている。
【0041】スイッチ7a、スイッチ7bは、垂直基準
位置を設定するトリガを与えるスイッチである。
【0042】垂直基準位置データ格納部7は、例えば画
像表示可能な視点位置の最下端に置かれた位置センサの
3次元位置座標データを、スイッチ7aにより格納す
る。また、画像表示可能な視点位置の最上端に置かれた
位置センサの3次元位置座標データを、スイッチ7bに
より格納する。
【0043】垂直成分データ算出部8は、3次元位置デ
ータ入力部3より入力した3次元位置データから、垂直
基準位置データ格納部7に格納した2つの垂直基準座標
データに基づいて、垂直成分データを算出するように構
成されている。
【0044】例えば、垂直基準位置データ格納部7より
取得した2つの垂直基準座標データをそれぞれP(X
,Y,Z)、P(X,Y,Z)とし、直
線P 上の単位ベクトルeDUと、3次元位置デー
タ入力部3により入力した3次元位置データP(X,
Y,Z)のPを原点とする位置ベクトルPPとの内
積を取ることによって、垂直成分データを算出するよう
に構成されている。
【0045】垂直位置番号算出部9は、垂直成分データ
算出部8で算出した垂直成分データをフレーム単位で量
子化して、垂直位置番号を算出するように構成されてい
る。
【0046】例えば、入力した垂直成分データを予め複
数設定したしきい値と比較する。そして、垂直成分デー
タの値を超えない最大のしきい値に割り当てた番号を、
垂直方向のフレーム総数の範囲でクリップし、垂直位置
番号とするように構成することができる。
【0047】また、垂直位置番号算出部9は、垂直成分
データに垂直位置の逆数を示す逆数データを乗算器8a
で乗算したデータを、フレーム単位で量子化して垂直位
置番号を算出することもできるように構成されている。
この切り替えは、スイッチ9aによって行われる。
【0048】次に、遠近基準位置データ格納部10は、
スイッチ10a、スイッチ10bを使用して遠近方向を
示す遠近基準位置データを格納するように構成されてい
る。
【0049】スイッチ10a、スイッチ10bは、遠近
基準位置を設定するトリガを与えるスイッチである。
【0050】遠近基準位置データ格納部10は、例えば
画像表示可能な視点位置の中で、スクリーンに最も近い
位置に置かれた位置センサの遠近基準座標データを、ス
イッチ10aにより格納する。また、画像表示可能な視
点位置の中で、スクリーンに最も遠い位置に置かれた位
置センサの遠近基準座標データを、スイッチ10bによ
り格納する。
【0051】次に、遠近成分データ算出部11は、3次
元位置データ入力部3より入力した3次元位置データか
ら、遠近基準位置データ格納部10に格納した2つの遠
近基準座標データに基づいて、遠近成分データを算出す
るように構成されている。
【0052】例えば、遠近基準位置データ格納部10よ
り取得した2つの遠近基準座標データをそれぞれP
(X,Y,Z)、P(X,Y,Z)と
し、直線P上の単位ベクトルeNFと、3次元位
置データ入力部3により入力した3次元位置データP
(X,Y,Z)のPを原点とする位置ベクトルP
との内積を取る。そして、この内積とスクリーンから基
準位置Pまでの距離の和である遠近成分データを算出
するように構成されている。
【0053】逆数算出部12は、遠近成分データ算出部
11によって算出した遠近成分データの値の逆数を示す
逆数データを算出するように構成されている。
【0054】この逆数算出部12で算出した逆数データ
は、乗算器5a、乗算器8aに送られ、上述したように
それぞれ水平成分データ、垂直成分データに乗算され
る。
【0055】このように構成することにより、例えば視
聴者が画像を表示するスクリーンの近くにいる場合に視
点位置を移動させた時と、視聴者が画像を表示するスク
リーンの遠くにいる場合に同じだけ視点位置を移動させ
た時、現実感を持たせた表示をすることができる。
【0056】すなわち、視聴者がスクリーンの近くにい
る場合、表示する画像を大きく変化させる必要がある
が、視聴者がスクリーンの遠くにいる場合、表示する画
像をそれ程変化させる必要がないことを考慮したもので
ある。
【0057】次に、遠近位置番号算出部13は、遠近成
分データ算出部11で算出した遠近成分データをフレー
ム単位で量子化して、遠近位置番号を算出するように構
成されている。
【0058】例えば、入力した遠近成分データを予め複
数設定したしきい値と比較する。そして、遠近成分デー
タの値を超えない最大のしきい値に割り当てた番号を、
遠近方向のフレーム総数の範囲でクリップし、遠近位置
番号とするように構成することができる。
【0059】また、遠近位置番号算出部13は、遠近成
分データに遠近位置の逆数を示す逆数データを乗算した
データを、フレーム単位で量子化して水平位置番号を算
出することもできるように構成されている。この切り替
えは、スイッチ12aによって行われる。
【0060】次に、フレーム番号算出部14は、時刻番
号算出部2で算出した時刻番号と、水平位置番号算出部
6で算出した水平位置番号と、垂直位置番号算出部9で
算出した垂直位置番号と、遠近位置番号算出部13で算
出した遠近位置番号を入力して、画像データ蓄積部15
に蓄積されている画像データの中から表示する画像デー
タを特定するためのフレーム番号を算出するように構成
されている。
【0061】例えば、以下に示す式によってフレーム番
号を算出する。
【0062】フレーム番号=N+(N+(N+N
×vsize)×hsize)×tsize ここで、入力する時刻番号をN、水平位置番号を
、垂直位置番号をN、遠近位置番号をNとす
る。
【0063】そして、時刻方向の画像データのフレーム
総数をtsize、視聴者の視点位置が水平位置方向に変わ
った場合に表示できる画像データのフレーム総数をhsiz
e、視聴者の視点位置が垂直方向に変わった場合に表示
できる画像データのフレーム総数をvsizeとする。
【0064】このようにして、4つの変数で特定される
フレーム番号を1次元の式で算出することができる。
【0065】4つの変数で特定されるフレーム番号を1
次元の式で算出する場合、4つの変数の組(N
、N、N)が異なっても同じフレーム番号を算
出する可能性があるが、上記した式では同じフレーム番
号を算出することはない。
【0066】例えば、tsize、vsize、hsizeをそれぞ
れ10とすると、N、N、Nは、0から9の範囲
の値であり、変数N、N、Nは、異なる桁の数値
として算出されるため、混ざり合って計算されることは
ない。
【0067】具体的に、変数の組(N、N、N
)を(8、5、3、1)と(9、4、2、2)する
と単に足し合わせただけでは、同じ値17になってしま
うが、上記した式によってフレーム番号を算出すると、
1358と、2249となり同じ値になることはない。
【0068】なお、本実施の形態では、1次元の式に4
つの変数を含むようにして、フレーム番号を算出するよ
うに構成したが、2つの式に2つの変数を含むようにし
てフレーム番号を算出してもよい。また、1次元の式を
上述した式に限られず、他の式を用いてもよい。
【0069】また、Nを時刻情報によらず定数とし、
tsize=1とすれば静止画像を表示することができる。
同様にNを垂直位置情報によらず定数とし、vsize=
1とすれば、観察者の水平方向と遠近方向の移動にのみ
追従するフレーム番号算出部となる。このように、取得
した情報を部分的に利用することで画像データ蓄積部の
容量を節約することもできる。
【0070】表示部16は、フレーム番号算出部14で
算出したフレーム番号に対応する画像データを表示する
ように構成されている。
【0071】実施の形態における表示装置は、上記のよ
うに構成されており、以下に動作及び作用について図
2、図5を参照しながら説明する。画像データ蓄積部1
5には、予めフレームを単位として画像データが複数記
憶されているものとする(画像データ蓄積ステップ)。
【0072】なお、水平基準位置データ格納部4には、
スイッチ4a、4bにより、水平基準位置データが既に
格納されているものとする。同様に、垂直基準位置デー
タ格納部7、遠近基準位置データ格納部10にもそれぞ
れ、垂直基準位置データ、遠近基準位置データが格納さ
れているものとする。また、図5(b)には、水平位置
番号を算出する流れだけを記載しているが、垂直位置番
号、遠近位置番号を算出する流れも同様である。
【0073】まず、図5(a)に示すように、時刻情報
発生部1で発生された時刻情報(S101)は、時刻番
号算出部2に入力される。すると時刻番号算出部2は、
入力した時刻情報をフレーム単位で量子化し、時刻番号
を算出する(S102)。
【0074】また、図5(b)に示すように、3次元位
置データ入力部3は、視聴者の視点位置を示す3次元位
置データを3次元位置データ計測器より入力する(3次
元位置データ入力ステップ)(S103)。この3次元
位置データは、水平成分データ算出部5、垂直成分デー
タ算出部8、遠近成分データ算出部11に出力される。
【0075】次に、水平成分データ算出部5は、3次元
位置データから作成した3次元位置ベクトルと水平基準
位置データ格納部4に格納されていた水平基準位置デー
タから作成した水平基準ベクトルとの内積を取り、水平
成分データを算出する(S104)。
【0076】図示しないが同様にして、垂直成分データ
算出部8、遠近成分データ算出部11では、それぞれ垂
直成分データ、遠近成分データが算出される。また、逆
数データ算出部12は、遠近成分データ算出部11で算
出した遠近成分データの値の逆数の値を持つ逆数データ
を算出する。
【0077】そして、水平位置番号算出部6は、逆数デ
ータを乗算しない場合(S105)、水平成分データを
フレーム単位で量子化した水平位置番号を算出する(S
107)。
【0078】一方、逆数データを乗算する場合(S10
5)、水平成分データに逆数データを乗算する(S10
6)。そして、乗算したデータをフレーム単位で量子化
した水平位置番号を算出する(S107)。
【0079】同様に、垂直位置番号算出部9、遠近位置
番号算出部13において、垂直位置番号、遠近位置番号
が算出される。
【0080】次に、フレーム番号算出部14は、時刻番
号算出部2で算出した時刻番号、水平位置番号算出部6
で算出した水平位置番号、垂直位置番号算出部9で算出
した垂直位置番号、遠近位置番号算出部13で算出した
遠近位置番号にもとづいて、フレーム番号を算出する
(S108)。
【0081】そして、フレーム番号算出部14は、算出
したフレーム番号に対応する画像データを画像データ蓄
積部15より取得し(画像データ選択ステップ)、取得
した画像データを表示部16に出力する。表示部16
は、取得した画像データを表示する(S109)。
【0082】このようにして、かなりの計算時間を必要
とする複雑な内容の画像や動画像、実写映像を、視聴者
の視点位置に応じて変化させる場合であっても、実施の
形態における表示装置によれば、予め視聴者の視点位置
に応じた画像や動画像、実写映像を蓄積しておき、動作
時に、視聴者の視点位置を示す3次元位置データからフ
レーム番号を算出する簡単な処理だけになるため、視聴
者の視点位置に応じた画像や動画像、実写映像をリアル
タイムに表示することができる。
【0083】なお、実施の形態における表示装置で扱う
画像は、動画像を対象としたが、通常の静止画像であっ
てもよい。この場合、時刻番号は必要なくなる。
【0084】
【発明の効果】本発明に係る表示装置によれば、従来の
視点追従型表示装置では、かなりの計算時間を要する複
雑な内容の動画像や実写映像などであっても、視聴者の
視点位置に応じ、リアルタイムに動画像や実写映像を表
示することができる。
【0085】
【図面の簡単な説明】
【図1】 表示画面と視聴者の位置関係を模式的に示し
たものである。
【図2】 実施の形態における表示装置の一構成を示し
た構成図である。
【図3】 画像データ蓄積部に蓄積されている画像デー
タの蓄積状態を模式的に示した図である。
【図4】 フレーム番号が、水平位置番号、垂直位置番
号、遠近位置番号で特定される様子を示した図である。
【図5】 実施の形態における表示装置の一動作を示し
たフローチャートである。
【符号の説明】
1 時刻情報発生部 2 時刻番号算出部 3 3次元位置データ入力部 4 水平基準位置データ格納部 5 水平成分データ算出部 6 水平位置番号算出部 7 垂直基準位置データ格納部 8 垂直成分データ算出部 9 垂直位置番号算出部 10 遠近基準位置データ格納部 11 遠近成分データ算出部 12 逆数算出部 13 遠近位置番号算出部 14 フレーム番号算出部 15 画像データ蓄積部 16 表示部 17 画像データ選択部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩舘 祐一 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 Fターム(参考) 5B050 BA07 BA10 CA06 DA07 EA17 FA02 FA06 GA08 5C061 AA20

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像を表示する表示装置において、 視聴者の視点位置を示す3次元位置データに対応づけら
    れた画像データを、フレームを単位として複数蓄積する
    画像データ蓄積部と、 上記3次元位置データを入力する3次元位置データ入力
    部と、 上記3次元位置データ入力部より入力した3次元位置デ
    ータに基づいて、上記画像データ蓄積部に蓄積されてい
    る複数の画像データの中から特定の画像データを選択す
    る画像データ選択部とを備えることを特徴とする表示装
    置。
  2. 【請求項2】 上記表示装置は、さらに時刻情報を発生
    する時刻情報発生部を備え、 上記画像データ選択部は、上記時刻情報発生部で発生し
    た時刻情報をフレーム単位で量子化した時刻番号を算出
    する時刻番号算出部と、 上記3次元位置データ入力部より入力した3次元位置デ
    ータをフレーム単位で量子化した3次元位置番号を算出
    する3次元位置番号算出部と、 上記時刻番号算出部で算出した時刻番号と上記3次元位
    置番号算出部で算出した3次元位置番号に基づいて、上
    記画像データ蓄積部に蓄積されている画像データのフレ
    ーム番号を算出するフレーム番号算出部とを有すること
    を特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  3. 【請求項3】 上記表示装置は、さらに上記3次元位置
    データ入力部より入力した3次元位置データから水平成
    分を示す水平成分データを算出する水平成分データ算出
    部と、 上記3次元位置データ入力部より入力した3次元位置デ
    ータから垂直成分を示す垂直成分データを算出する垂直
    成分データ算出部と、 上記3次元位置データ入力部より入力した3次元位置デ
    ータから遠近成分を示す遠近成分データを算出する遠近
    成分データ算出部とを備え、 上記3次元位置番号算出部は、上記水平成分データ算出
    部で算出された水平成分データをフレーム単位で量子化
    して水平位置番号を算出する水平位置番号算出部と、 上記垂直成分データ算出部で算出された垂直成分データ
    をフレーム単位で量子化して垂直位置番号を算出する垂
    直位置番号算出部と、 上記遠近成分データ算出部で算出された遠近成分データ
    をフレーム単位で量子化して遠近位置番号を算出する遠
    近位置番号算出部とを有し、 上記フレーム番号算出部は、上記時刻番号と上記水平位
    置番号と上記垂直位置番号と上記遠近位置番号に基づい
    て、フレーム番号を算出することを特徴とする請求項2
    に記載の表示装置。
  4. 【請求項4】 画像を表示する表示方法において、 視聴者の視点位置を示す3次元位置データに対応づけら
    れた画像データを、フレームを単位として複数蓄積する
    画像データ蓄積ステップと、 上記3次元位置データを入力する3次元位置データ入力
    ステップと、 上記3次元位置データ入力ステップにより入力した3次
    元位置データに基づいて、上記画像データ蓄積ステップ
    により蓄積された複数の画像データの中から特定の画像
    データを選択する画像データ選択ステップとを備えるこ
    とを特徴とする表示方法。
  5. 【請求項5】 視聴者の視点位置を示す3次元位置デー
    タに対応づけられた画像データを、フレームを単位とし
    て複数蓄積する画像データ蓄積処理と、 上記3次元位置データを入力する3次元位置データ入力
    処理と、 上記3次元位置データ入力処理により入力した3次元位
    置データに基づいて、上記画像データ蓄積処理により蓄
    積された複数の画像データの中から特定の画像データを
    選択する画像データ選択処理とをコンピュータに実行さ
    せるための画像データの表示プログラム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012047829A (ja) * 2010-08-24 2012-03-08 Toshiba Corp 立体映像表示装置及び立体映像用眼鏡

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