JP2012034175A - 投影装置、投影システム、投影方法及び投影プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】映像光源410、映像光源410からの入射光の方向を変換して出射光とする光路変換平面と、前記光路変換平面からの出射光によって、投影対象となる投影平面に対する投影を行う投影装置であり、光路変換平面は、入射光の進行方向を個別に変換可能な光路変換素子421が複数配列され、映像光源410と光路変換平面との間の光路の方向を示す一次輻射ベクトルから、光路変換平面と投影平面との間の光路の方向を示す二次輻射ベクトルへ変換するための光路変換関数を演算する投影演算部430と、光路変換関数に基づいて、光路変換素子421を制御する光路制御部422と、を有する。
【選択図】図4
Description
(1)投影装置の投影方向と投影平面(スクリーン等)の法線方向を一致させる必要がある。
(2)投影装置の設置位置および姿勢を限定して、投影像の射影歪み補正を行う必要がある。
[A.投影動作モデル]
はじめに、本実施形態に適用される投影動作モデルを、図1および図2を参照して説明する。この投影動作モデルは、三次元空間において、光源からの光路を変換する平面を介して、二次元的な映像を、投影対象となる平面上へ投影する動作をモデル化したものである。
[1.全体構成]
上記の投影動作モデルを導入した本実施形態の投影システムの構成例を、図3および図4を参照して説明する。なお、図3は、本実施形態の外観および使用状態の一例を示す説明図である。図4は、本実施形態の構成の一例を示す機能ブロック図である。すなわち、本実施形態の投影システム100は、大きく分類して、投影平面P、映像情報出力装置300および投影装置400等により構成されている。
投影平面Pは、投影装置400が投影対象とする平面である。投影装置400から出射された映像光の投影領域は、投影平面P上の所望の領域に存在する。この投影平面Pは、たとえば、多数の観衆を対象とした大型の投影スクリーン等によって構成することが考えられる。
映像情報出力装置300は、投影するための映像ベクトルを含む映像に関する情報(映像情報)を、投影装置400、その他の表示装置に対して出力する装置である。この映像情報出力装置300は、たとえば、所定のオペレーティングシステムおよびアプリケーションプログラム等のプログラムによって動作するコンピュータによって実現することができる。映像情報には、映像ベクトルの他、映像に付帯するその他の情報が含まれる。したがって、映像情報出力装置300は、投影の際に、映像ベクトルとその他の情報を同期させて出力することもできる。
投影装置400は、図4に示すように、映像光源410、投影機構420、投影演算部430、投影情報インタフェース440、可動筐体450、設置機構460およびユーザインタフェース470等を有している。
映像光源410は、投影平面Pに、所望の映像投影するための映像光を出力する装置である。映像光源410としては、現在又は将来において利用可能なあらゆる光源を適用可能である。たとえば、各種照明光源やレーザ光などを選択できる。映像光源410は、放射された光が、複数の映像ベクトルにより再構成される映像を形成して投影されるように、たとえば、放射光をフィルタリングする手段を備えていてもよい。
投影機構420は、与えられた任意の映像ベクトルが、後述する仮想投影平面上に意図したとおりに投影されるように、映像光の投影方向を制御する機構である。この投影機構420は、光路変換素子421および光路制御部422を有している。光路変換素子421は、上記のように、光路変換平面Mを構成する複数の光路変換手段である。光路制御部422は、光路変換素子421の投影方向を制御する手段である。
投影演算部430は、要求判定部431、キャリブレーション部432、光路変換関数演算部433等を有している。要求判定部431は、外部からの要求の有無を判定する手段である。外部からの要求には、たとえば、キャリブレーション要求、映像情報の取得による投影要求、光路変換関数更新要求などがある。
投影情報インタフェース440は、投影演算部430と外部(映像情報出力装置300など)との間のインタフェースである。投影情報インタフェース440には、映像情報出力装置300の出力部330が接続される。この投影情報インタフェース440は、映像情報出力装置300からの情報の入力を受け付けて、投影演算部430へ映像情報等を出力する。なお、投影情報インタフェース440は、投影装置400の内部状態を、外部へ出力することもできる。
可動筐体450は、手動若しくはアクチュエータ制御により、その姿勢を変更できる筐体である。この可動筐体450は、内部に投影機構420を有している。このため、二次映像光の全体的な投影方向を決定する投影機構420の姿勢は、可動筐体450の可動範囲内で、任意に設定できる。
設置機構460は、投影装置400の構成要素を支持し、運用環境内に固定するための構造物である。設置機構460として、どのような機構を採用するかは自由である。たとえば、設置機構460を、構成要素を据え置くための台座、構成要素を吊り下げるためのフック、構成要素を設置面に吸着させるための吸盤や磁石などにより構成することができる。
ユーザインタフェース470は、投影情報インタフェース440を介さずに、情報の入出力を行う手段である。このユーザインタフェース470には、上記の入力装置と同様の入力手段や、ディスプレイ、プリンタ等の出力手段を接続することが考えられる。操作者Aは、入力手段を介して、各光路変換素子421を制御する情報、投影演算部430による演算を制御する情報等を、直接入力することができる。
上記のような投影動作モデルおよび装置構成を前提として行う投影動作の原理を、図5〜11を参照して説明する。
[1.光路変換平面の定義]
図5に示すように、任意の位置ベクトルを、3つの直交成分(x,y,z)Tで表すことができる三次元直交座標系ΣMを考える。このとき、z=0となる平面を光路変換平面Mとする。ΣM上の任意の位置ベクトルをMpと表す。
・Σx,y(S)のθ成分の回転軸とΣx,y(C)のx成分とが一致する。
・Σx,y(S)のφ成分の回転軸とΣx,y(C)のy成分とが一致する。
・Σx,y(S)における(1,0,0)Tが、Σx,y(C)における(0,0,1)Tと一致する。
このとき、r>0,−π/2<θ<π/2である場合、任意の位置は、Σx,y(C)、Σx,y(S)の両座標系の位置ベクトルにより、一意に表現可能である。
球座標系Σx,y(S)において、2つの偏角θ,φのみを成分とする二次元ベクトル(θ,φ)Tは、Σx,y(S)の原点を端点とする半直線を表す。上記の投影動作モデルの輻射ベクトルは、この二次元ベクトル(θ,φ)Tを用いて表すことができる。
ΣMにおける光路変換平面Mでない平面のうち、任意の二次映像光の投影位置が、z>0となる空間に存在する条件を満たす平面を投影平面Pとする。
同一空間上の2点a,bを通る直線上の点は、実係数nを用いて、式(2)のとおり、関数l(n,b,a)で表すことができる。ただし、a=bならば、l(n,b,a)=a=bである。
さらに、図6に示すように、光路変換平面M上の四角形の4つの頂点Mdk(k=0..3)を光路変換点とする。このとき、二次投影ベクトルMskにより、投影平面P上の投影位置Mpkが、Mdkに対応する場合を考える。ただし、Mpkも、投影平面P上の四角形の頂点であるとする。
ただし、特定の条件では、二次投影ベクトルMskが、四角形の頂点を構成できない場合が生じる。この場合には、それぞれ以下のように対処すればよい。
対角線となるべきS20,S31の少なくとも一方が点となってしまう場合には、四角形を構成できない。その条件は、Ms3=Ms1、Ms2=Ms0若しくはMs1=Ms0となる場合である。
対角線となるべきS20,S31が、平行となってしまう場合には、四角形を構成できない。その条件は、Ms3−Ms1とMs2−Ms0の方向が同一となる場合である。
上記の式(7)から式(12)は、四角形の対角線を対象としている。しかし、当然に、投影平面Pおよび光路変換平面Mにおいて、それぞれの平面上を交差する任意の2直線に一般化して考えることもできる。
よって、投影条件を満足する投影においては、投影結合の関係を用いることにより、任意の光路変換点と、それに対応する投影平面上の投影位置との関係を効率よく求めることができる。
この問題を解決するために、光路変換平面M、投影平面Pおよび二次投影平面間の投影結合における、二次元的な対応関係に着目する。
さらに、本実施形態においては、図8に示すように、ΣMにおけるz=1となる仮想的な平面Vを導入する。この平面Vは、Σx,y(C)における平面z=1でもある。なお、z=1としたのは、本発明をこれに限定する趣旨ではなく、後述する相互変換コストが最小となることを理由とする。一般形は、z=k(k>0)である。
なお、上記から、「仮想投影平面」は、次のような平面である。
・任意の光路変換点を介して、投影平面との間で中心射影変換が可能
・ΣMの原点を介して、二次投影平面との間で中心射影変換が可能
さらに、以下の式(20),(21)のごとく、二次輻射ベクトルと仮想二次投影ベクトルとの相互変換コストが小さいことが望ましいと言える(本例では、k=1としていることにより、相互変換コストが最小となる)。
まず、交点関数について述べる。すなわち、ある二次元線形座標系上で、平行でない2つの直線S,Tを考える。両直線S,Tが、式(22)のとおり表されるものとする。そして、両直線の交点が、式(23)のとおりに表されるとする。
続いて、ΣMにおいて、異なる2直線間のΣMの原点を介する中心射影変換を考える。ただし、いずれの直線も、ΣMの原点を通らないものとする。
この透視関数P(M,MI,N)により2つの直線上で対応する任意の点同士の中心射影変換を同定できた。これを拡張して、2つの平面の間で対応する点の中心射影変換を考える。たとえば、二次投影平面Sと仮想投影平面Vとの間で、対応する任意の点同士のΣMの原点を介した中心射影変換を同定する。この場合、二次投影ベクトルが未知である。この問題を解決するためには、次の4つのプロセスを実行すればよい。
図9に示すように、平面S上の任意の四角形SRを考える。四角形SRは、頂点Svn(n=0..3)を有している。2つの対角線SD20,SD31が、式(26)で表されるとする。このとき、両対角線の交点に関する交点係数ベクトルは、上記の交点関数により、式(27)のとおり求めることができる。
次に、図10に示すとおり、二次投影平面S上の任意の点Spを導入する。この点Spと対角線SD31のいずれかの端点Svaとを通る線分SSaが式(30)で表される。この線分SSaと対角線SD20との交点Sc20に関する交点係数ベクトルが、式(31)のとおり求まるとする。
図11に示すとおり、上記の中心射影変換により、二次投影平面S上の点Sc20が、仮想投影平面Vにおける対角線VD20上の点Vc20へ射影されたときを考える。このとき、射影された点Vc20は、前プロセスまでに求めておいた係数Sm20, Vm20,Sn20により、上記の透視関数を用いて、式(34)のとおり求めることができる。
図12に示すとおり、二次投影平面S上の線分SSa,SSbの端点Sva,Svbが、上記の中心射影変換により、それぞれ仮想投影平面V上の点Vva,Vvbへ射影されたとする。同じく、線分SSa,SSbが、式(36)の直線VLa,VLb上へそれぞれ射影されたとする。このとき、VLaとVLbとの交点Vpに関する交点係数ベクトルは、式(37)のとおり求めることができる。
透視プロセスにおいて、式(34),(35)で用いられる6種類の実係数は、本システムの運用に先立って、一度だけ求めておけばよい。若しくは、運用中に何らかの理由で投影装置400の位置姿勢など投影環境が変化した際に、一度だけ求め直せばよい。なお、実係数Sn20,Sn31については、投影に関与するすべての光路変換素子eについて、それぞれ求める。それ以外の実係数については、正規投影領域の4つの頂点に対応する光路変換素子eについて求める。
以上を踏まえて、二次投影ベクトルを求めることなく、所望の投影像を得るために、二次投影ベクトルの方向成分のみからなり、光路変換素子eが直接制御可能な二次輻射ベクトルに着目する。
任意の三次元直交座標系ΣCにおいて、その原点COを通らない任意の平面を、式(39)のとおり、関数F(n,d)で表す。ただし、nは平面の法線ベクトルであり、n・pはnとpとの内積を表す。
本システムの動作手順の詳細を、図13のフローチャートを参照して説明する。本システムの動作は、主として、1.初期設定、2.キャリブレーション、3.キャリブレーション要求判定、4.映像ベクトル取得、5.光路変換関数更新要求判定、6.光路変換関数更新、7.投影動作等の手順を含んでいる。
まず、操作者Aは、本システムを投影環境下に設置する。たとえば、あらかじめ設置された投影平面Pの前方に、投影装置400を配置する。映像情報出力装置300等は任意の場所に配置する。つまり、この設置作業においては、投影平面Pおよび投影装置400を、全光路変換素子eの二次輻射ベクトルsの設定範囲内で、二次映像光が、投影平面Pの投影対象領域全域を投影可能となるように設置すればよい。
キャリブレーションは、校正枠設定部432aによる校正枠の設定(ステップ1003)、射影校正枠設定部432bによる射影校正枠の設定(ステップ1004)、校正値演算部432cによる校正値の算出(ステップ1005)、交点演算部432d、透視演算部432eおよび仮想投影位置演算部432fによる仮想二次投影ベクトルの算出(1006)および輻射ベクトル演算部による二次輻射ベクトルの算出(1007)を行う処理である。校正枠および射影校正枠は、上記のように、投影システム100において、中心射影変換を同定するために必要となる。したがって、キャリブレーションは、設置された投影システム100の運用に先立って若しくはキャリブレーション要求の入力があった場合に行われる。
キャリブレーションは、校正枠の設定から開始する。この際、校正枠の4つの頂点に対応する光変換素子eのそれぞれにおいて、上記の頂点位置に投影する二次輻射ベクトルsを求める。
(a)映像情報出力装置300の入力手段から、投影機構420を制御する情報を入力することにより、映像情報出力装置300経由で反射法線ベクトルnを制御する。
(b)投影装置400のユーザインタフェース470から、投影機構420を制御する情報を入力し、反射法線ベクトルnを制御する。
射影校正枠設定部432bは、上記のように、4つの光路変換素子eに対応付けられた4つの二次輻射ベクトルs0〜s3から、式(20)により、仮想投影平面V上の対応する4つの仮想二次投影ベクトルVs0〜Vs3を求める。そして、これらの4つの仮想二次投影ベクトルを、射影校正枠の各頂点に対応付ける。
校正値演算部432cは、各校正値を求める。つまり、上記のように設定された校正枠および射影校正枠に基づいて、式(26)〜(29)により、正規投影領域に関する校正値を求める。さらに、前記校正値に基づいて、式(30)〜式(35)により、投影に関するすべての光路変換素子eにおける投影結合に関する校正値を求める。
交点演算部432d、透視演算部432e及び仮想投影位置演算部432fは、上記により求められたすべての光路変換素子eに対応する校正値に基づいて、式(36)〜式(38)により、仮想二次投影ベクトルVsをそれぞれ求める。
輻射ベクトル演算部432gは、上記により求められたすべての光路変換素子eに対応する仮想二次投影ベクトルVsに基づいて、式(21)により、二次輻射ベクトルsをそれぞれ求める。これにより、キャリブレーションが完了する。ただし、迅速に投影動作を開始するために、この時点で、後述する光路変換関数更新制御を行ってもよい。
要求判定部431は、キャリブレーション要求イベントの有無を判定して、キャリブレーション部432のフロー制御を行う。たとえば、投影装置400と投影平面Pとの相対的な位置姿勢など、投影環境が運用中に変化してしまった場合に、二次輻射ベクトルsの更新が必要になる。
映像情報出力装置300は、所望の動画などの映像を投影するための映像ベクトルの集合(映像ベクトル系列)を、投影装置400へ逐次出力する。投影装置400における要求判定部431は、映像ベクトルの取得により、投影要求があったと判定して、光路変換ベクトル更新若しくは投影動作のための演算処理を開始させる。このとき、要求判定部431は、映像ベクトル系列における各映像ベクトルを順次取得し、各映像ベクトルの時刻要素に関連するタイミングで、後段のステップへ出力してもよい。
要求判定部431は、光路変換関数更新要求イベントの有無を判定する。この判定結果に応じて、光路変換関数演算部433が、フロー制御を行う。たとえば、投影装置400が、複数の映像光源410を有し、所望のタイミングでいずれかの映像光源410を選択して投影動作を切り替えるなど、一次輻射ベクトルfが運用中に変化する場合に光路変換関数の更新が必要になる。なお、投影装置400の設置時などの初期の光路変換関数の算出も、この更新要求に応じて行われる。ただし、上記のように、二次輻射ベクトルsの算出時に、光路変換関数の算出を行ってもよい。
光路変換関数演算部433は指定された映像光源に対応する一次輻射ベクトルfとキャリブレーション部432にて求められた二次輻射ベクトルsとにより、すべての光路変換素子eにおける光路変換関数を求める。
映像光源410は、前段のプロセスより入力された映像ベクトル系列より構成される映像に基づいて、一次映像光を光路変換平面M上の光路変換素子群へ投影する。光路変換素子eは、入射された一次映像光をそれぞれ設定された反射法線ベクトルに従って出射する。出射された二次投影光は投影平面P上へ投影され、上記映像に対応する所望の投影像を得ることができる。
以上のような本実施形態によれば、投影平面P(二次投影平面S)と仮想投影平面Vとの中心射影変換において、厳密な射影歪補正を行うことにより、意図した通りに正確な映像を投影できる。このとき、投影装置400に対する投影平面Pの位置姿勢を計測する必要も、投影平面Pに対して投影装置400を固定的に設置する必要もない。
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。図4に示した機能ブロック図は、概念的なものであり、これらの機能を実現する具体的な回路は種々考えられ、特定のものには限定されない。なお、本発明は、上記の処理に対応してコンピュータおよび周辺回路を動作させる投影方法、投影プログラムとしても把握できる。ハードウェア処理によって実現する範囲とソフトウェア処理によって実現する範囲も自由である。上記の投影演算部を実現するコンピュータを、独立した投影演算装置として構成することも可能である。光路制御部も、光路変換素子の駆動を制御できるものであれば、どのような構成の電子回路、コンピュータであってもよい。
300…映像情報出力装置
301…記憶部
310…入力部
320…抽出部
330…出力部
400…投影装置
410…映像光源
420…投影機構
421…光路変換素子
422…光路制御部
430…投影演算部
431…要求判定部
432…キャリブレーション部
432a…校正枠設定部
432b…射影校正枠設定部
432c…校正値演算部
432d…交点演算部
432e…透視演算部
432g…輻射ベクトル演算部
432f…仮想投影位置演算部
433…光路変換関数演算部
440…投影情報インタフェース
450…可動筐体
460…設置機構
470…ユーザインタフェース
P…投影平面
Claims (11)
- 光源部と、前記光源部からの入射光の方向を変換して出射光とする光路変換部とを有し、前記光路変換部からの出射光によって、投影対象となる投影平面に対する投影を行う投影装置において、
前記光路変換部は、入射光の進行方向を個別に変換可能な光路変換素子を、複数配列した光路変換平面を有し、
前記光源部と前記光路変換平面との間の光路の方向を示す一次輻射ベクトルから、前記光路変換平面と前記投影平面との間の光路の方向を示す二次輻射ベクトルへ光路を変換するための光路変換関数を演算する投影演算部と、
前記投影演算部により演算された前記光路変換関数に基づいて、前記光路変換素子を制御する光路制御部と、
を有することを特徴とする投影装置。 - 前記投影演算部は、
前記光路変換平面と前記投影平面との間で相互に対応する2点に対して、前記光路変換平面上および前記投影平面上で相互に対応する2つの四角形により関係付けられる線形結合を表す投影結合の関係にある点を有する仮想的な二次投影平面を導入し、
前記光路変換平面と所定の関係にある仮想投影平面を導入し、
前記光路変換素子の光路変換点を介した前記二次投影平面上の投影位置と、これに対応する前記仮想投影平面上の位置との相互的な中心射影変換に基づいて、前記二次輻射ベクトルを演算することを特徴とする請求項1記載の投影装置。 - 前記投影演算部は、
前記二次投影平面における異なる4点を頂点とする校正枠を設定する校正枠設定部と、
前記仮想投影平面に、前記校正枠の4点に前記中心射影変換に基づいて対応する点を頂点とする射影校正枠を設定する射影校正枠設定部と、
前記校正枠及び前記射影校正枠に基づいて、校正値を算出する校正値演算部と、
二次元平面上での平行でない2直線の交点を求める交点関数を用いて、前記二次投影平面上の投影位置と前記校正枠のいずれかの頂点を通る直線と前記校正枠の対角線との交点若しくは前記投影位置に前記中心射影変換に基づいて対応する仮想投影平面上の位置と前記射影校正枠のいずれかの頂点を通る直線と前記射影校正枠の対角線との交点を求める交点演算部と、
所定の点を介した2直線上の任意の点間の中心射影変換を行う透視関数及び前記校正値を用いて、前記二次投影平面上の投影位置と前記校正枠のいずれかの頂点を通る直線と前記校正枠の対角線との交点と、前記二次投影平面上の投影位置に前記中心射影変換に基づいて対応する前記仮想投影平面上の位置と前記射影校正枠のいずれかの頂点を通る直線と前記射影校正枠の対角線との交点とを相互に変換可能な透視演算部と、
前記校正枠若しくは前記射影校正枠の頂点および前記透視演算部により変換した交点に基づき、前記二次投影平面上の投影位置若しくは前記投影位置に前記中心射影変換に基づいて対応する前記仮想投影平面上の位置を演算する仮想投影位置演算部と、
前記二次投影平面上の投影位置若しくは前記投影位置に前記中心射影変換に基づいて対応する前記仮想投影平面上の位置に基づいて、前記二次輻射ベクトルを演算する輻射ベクトル演算部と、
前記一次輻射ベクトルおよび前記二次輻射ベクトルに基づいて、前記光路変換関数を演算する光路変換関数演算部と、
を有することを特徴とする請求項1または請求項2記載の投影装置。 - 前記校正枠設定部、前記射影校正枠設定部、前記校正値演算部、前記交点演算部、前記透視演算部、前記仮想投影位置演算部および前記輻射ベクトル演算部を有し、運用前若しくは要求に応じて、前記二次輻射ベクトルおよび光路変換関数の演算を行うキャリブレーション部を有することを特徴とする請求項3記載の投影装置。
- 除震手段を備えた設置機構を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の投影装置。
- 前記投影演算部および前記光路制御部との間で、情報の入出力が可能なユーザインタフェースを備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の投影装置。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の投影装置と、
前記投影平面上に投影される映像の投影位置に関する情報を記憶する記憶部と、前記投影位置に関する情報を前記投影演算部に出力する出力部と、を有する映像情報出力装置と、
を有することを特徴とする投影システム。 - 光源部と、前記光源部からの入射光の方向を変換して出射光とする光路変換部とを有し、前記光路変換部からの出射光によって、投影対象となる投影平面に対する投影を行う投影装置を、コンピュータ若しくは電子回路により制御する投影方法において、
前記光路変換部は、入射光の進行方向を個別に変換可能な光路変換素子を、複数配列した光路変換平面を有し、
前記コンピュータ若しくは電子回路は、投影演算部および光路制御部を有し、
前記投影演算部は、前記光源部と前記光路変換平面との間の光路の方向を示す一次輻射ベクトルから、前記光路変換平面と前記投影平面との間の光路の方向を示す二次輻射ベクトルへ光路を変換するための光路変換関数を演算し、
前記光路制御部は、前記投影演算部により演算された前記光路変換関数に基づいて、前記光路変換素子を制御することを特徴とする投影方法。 - 前記投影演算部は、
前記光路変換平面と前記投影平面との間で相互に対応する2点に対して、前記光路変換平面上および前記投影平面上で相互に対応する2つの四角形により関係付けられる線形結合を表す投影結合の関係にある点を有する仮想的な二次投影平面を導入し、
前記光路変換平面と所定の関係にある仮想投影平面を導入し、
前記光路変換素子の光路変換点を介した前記二次投影平面上の投影位置と、これに対応する前記仮想投影平面上の位置との相互的な中心射影変換に基づいて、前記二次輻射ベクトルを演算することを特徴とする請求項8記載の投影方法。 - 光源部と、前記光源部からの入射光の方向を変換して出射光とする光路変換部とを有し、前記光路変換部からの出射光によって、投影対象となる投影平面に対する投影を行う投影装置を、コンピュータを動作させることにより制御する投影プログラムにおいて、
前記光路変換部は、入射光の進行方向を個別に変換可能な光路変換素子を、複数配列した光路変換平面を有し、
前記コンピュータに、
前記光源部と前記光路変換平面との間の光路の方向を示す一次輻射ベクトルから、前記光路変換平面と前記投影平面との間の光路の方向を示す二次輻射ベクトルへ光路を変換するための光路変換関数を演算させ、
演算された前記光路変換関数に基づいて、前記光路変換素子を制御させることを特徴とする投影プログラム。 - 前記コンピュータに、
前記光路変換平面と前記投影平面との間で相互に対応する2点に対して、前記光路変換平面上および前記投影平面上で相互に対応する2つの四角形により関係付けられる線形結合を表す投影結合の関係にある点を有する仮想的な二次投影平面を導入し、
前記光路変換平面と所定の関係にある仮想投影平面を導入し、
前記光路変換素子の光路変換点を介した前記二次投影平面上の投影位置と、これに対応する前記仮想投影平面上の位置との相互的な中心射影変換に基づいて、前記二次輻射ベクトルを演算する請求項10記載の投影プログラム。
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