JP2584100B2 - Image display device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は計算機援用設計（CAD）及び科学技術シミュ
レーション等の分野における、計算機内に構築した物体
形状モデルを画面上に可視化するためのカメラモデルの
視線を対話的に更新する画像表示装置に関するものであ
る。The present invention relates to a field of view of a camera model for visualizing an object shape model built in a computer on a screen in fields such as computer-aided design (CAD) and science and technology simulation. And an image display device for interactively updating.
従来の技術 近年、画像表示装置は、写実的な表示を用いて言葉や
数値では表現が困難な現象を可視化し、計算機と人間の
コミュニケーションを図るための道具として、種々の設
計やシミュレーションに利用されている。2. Description of the Related Art In recent years, image display devices have been used in various designs and simulations as tools for communicating between computers and humans by visualizing phenomena that are difficult to express in words and numerical values using realistic displays. ing.
以下図面を参照しながら、上述した従来の画面表示装
置の一例について説明する。第10図は、従来の画面表示
装置の一例である。第10図において101は視線移動量入
力部、102は視線算出部、103は視線メモリ部、104は形
状変換部、105は画素輝度算出部である。以上のように
構成された画面表示装置について、以下その動作を説明
する。まず、視線移動量入力部101において、ワールド
座標系における視線の移動量として、水平及び鉛直角度
増分（Δθ、Δφ）を入力する。Hereinafter, an example of the above-described conventional screen display device will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is an example of a conventional screen display device. In FIG. 10, 101 is a line-of-sight movement amount input unit, 102 is a line-of-sight calculation unit, 103 is a line-of-sight memory unit, 104 is a shape conversion unit, and 105 is a pixel luminance calculation unit. The operation of the screen display device configured as described above will be described below. First, the gaze shift input unit 101 inputs horizontal and vertical angle increments (Δθ, Δφ) as gaze shift amounts in the world coordinate system.
次に視線算出部102において、視線メモリ部103から読
みだした更新前の視線の角度成分（θ、φ）と角度増分
（Δθ、Δφ）との各成分の和を更新視線の角度成分
（θ＋Δθ、φ＋Δφ）として視線メモリ部103に格納
する。Next, the line-of-sight calculation unit 102 calculates the sum of the components of the line-of-sight angle component (θ, φ) before the update read from the line-of-sight memory unit 103 and the angle increment (Δθ, Δφ) as the angle component (θ + Δθ) of the updated line-of-sight. , Φ + Δφ) in the line-of-sight memory unit 103.
更に、形状変換部104において、視線算出部102から得
た更新視線の角度成分と現在の視点の位置に基づいて、
物体の形状データに透視変換などの座標変換を施す。Further, in the shape conversion unit 104, based on the angle component of the updated gaze obtained from the gaze calculation unit 102 and the current viewpoint position,
Coordinate transformation such as perspective transformation is performed on the shape data of the object.
最後に、画素輝度算出部105において、画面の各面素
の輝度を算出する。Finally, the pixel brightness calculation unit 105 calculates the brightness of each surface element of the screen.
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、視線を更新した
い場合、視線の変位量や方向を視線が定義されている３
次元空間における数値によって指定しなければならない
ので、ユーザが所望しているシーンを表示させるために
用な３次元空間での視線の変位量や方向の算出が困難で
あるという課題と、指定したキーフレームを中割りした
フレームにおける動画表示の際には、視線を予測するこ
とが困難であるという課題を有していた。Problems to be Solved by the Invention However, in the above configuration, when it is desired to update the line of sight, the amount of displacement and the direction of the line of sight are defined by the line of sight.
Since it is necessary to specify a numerical value in a three-dimensional space, it is difficult to calculate the displacement and direction of the line of sight in a three-dimensional space for displaying a scene desired by the user. In displaying a moving image in a frame obtained by dividing a frame, there is a problem that it is difficult to predict a line of sight.
本発明は上記課題に鑑み、計算機内に構築した物体形
状モデルを画面上に可視化するためのカメラモデルの視
線を対話的に更新するマンマシンインターフェイスの優
れた画像表示装置を提供するものである。The present invention has been made in view of the above problems, and provides an excellent image display apparatus with a man-machine interface for interactively updating the line of sight of a camera model for visualizing an object shape model built in a computer on a screen.
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の画像表示装置は、
更新視線が更新前の仮想表示画面と交差する点に対応す
る表示画面上の点位置を対話型入力する画面位置入力部
と、前記画面位置入力部から入力した複数の点位置を補
間した表示画面上の補間曲線を求める補間曲線算出部
と、前記補間曲線をサンプリングすることにより表示画
面上の複数のサンプル位置を求めサンプル位置算出部
と、更新前の視線が更新前の仮想表示画面と交差する点
に対応する表示画面上の画面基準位置と前記サンプル位
置算出部で得た表示画面上のサンプル位置との移動量に
対応する仮想表示画面上の３次元空間での変位置から更
新視線を求める視線算出部と、表示対象物体の形状デー
タを前記更新視線により定義される空間に座標変換する
形状変換部とを具備したものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the image display device of the present invention,
A screen position input unit for interactively inputting a point position on the display screen corresponding to a point where the updated line of sight intersects the virtual display screen before update, and a display screen interpolating a plurality of point positions input from the screen position input unit An interpolation curve calculation unit for obtaining the above interpolation curve, a sample position calculation unit for obtaining a plurality of sample positions on the display screen by sampling the interpolation curve, and a line of sight before update intersects with the virtual display screen before update. An updated line of sight is determined from a change position in the three-dimensional space on the virtual display screen corresponding to the amount of movement between the screen reference position on the display screen corresponding to the point and the sample position on the display screen obtained by the sample position calculator. A line-of-sight calculation unit; and a shape conversion unit that performs coordinate conversion of the shape data of the display target object into a space defined by the updated line of sight.
作用 本発明は上記した構成により、更新前の視線が更新前
の仮想表示画面と交差する点に対応する表示画面上の画
面基準位置と前記画面位置入力部で入力した表示画面上
の点位置との移動量に対応する仮想表示画面上の３次元
空間での移動量から更新視線を算出することにより、表
示画面上に直接指定した点位置に応じて更新した視線に
従ったシーンを画面表示させることとなる。The present invention, with the above-described configuration, the screen reference position on the display screen corresponding to the point at which the line of sight before the update intersects the virtual display screen before the update, and the point position on the display screen input by the screen position input unit. By calculating the updated line of sight from the amount of movement in the three-dimensional space on the virtual display screen corresponding to the amount of movement, the scene according to the updated line of sight is displayed on the display screen according to the point position directly specified. It will be.
また、直接指定した表示画面上の複数の点位置から算
出した補間曲線をサンプリングして複数のサンプリング
位置を算出することにより、表示画面上の複数のサンプ
リング位置に応じて更新した視線に従ったシーンを連続
表示させることとなる。In addition, by sampling the interpolation curve calculated from a plurality of point positions on the directly specified display screen and calculating a plurality of sampling positions, the scene according to the line of sight updated according to the plurality of sampling positions on the display screen. Are displayed continuously.
実 施 例 以下本発明の一実施例の画像表示装置について、図面
を参照しながら説明する。Embodiment Hereinafter, an image display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明の実施例における画像表示装置の構成
図を示すものである。第１図において、11は画面位置入
力部、12は補間曲線算出部、13はサンプル位置算出部、
14は視線算出部、15は形状変換部、16は画素輝度算出部
である。FIG. 1 shows a configuration diagram of an image display device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 11 is a screen position input unit, 12 is an interpolation curve calculation unit, 13 is a sample position calculation unit,
14 is a line-of-sight calculation unit, 15 is a shape conversion unit, and 16 is a pixel luminance calculation unit.
第２図は第１図視線算出部14の内部構成図を示すもの
である。第２図において、14は視線算出部、22は水平角
度増分算出部、23は鉛直角度成分算出部、24は視線メモ
リ部、25は加算部、26はメモリ更新許可部である。FIG. 2 is a diagram showing the internal configuration of the visual line calculation unit 14 in FIG. In FIG. 2, 14 is a line-of-sight calculation unit, 22 is a horizontal angle increment calculation unit, 23 is a vertical angle component calculation unit, 24 is a line-of-sight memory unit, 25 is an addition unit, and 26 is a memory update permission unit.
第３図は、ワールド座標系における視点と仮想表示画
面及び視野角の概念図を示すものである。第３図におい
て、31は長方形、RaRbRcRdで表した仮想表示画面、32は
視点S,33は視野角で∠ASBを表す。点Ａ、点Ｂはそれぞ
れ辺RaRd、辺RbRcの中点で、▲▼は視点Ｓと仮想表
示画面RaRbRcRdの距離を表す。FIG. 3 is a conceptual diagram of a viewpoint, a virtual display screen, and a viewing angle in a world coordinate system. In FIG. 3, 31 is a rectangle, a virtual display screen represented by R a R b R c R d , 32 is a viewpoint S, and 33 is a viewing angle and represents ∠ASB. Points A and B are the middle points of the sides R a R d and R b R c , respectively, and ▲ represents the distance between the viewpoint S and the virtual display screen R a R b R c R d .
第４図は、ワールド座標系における視線ベクトルの角
度成分の概念図を示すものである。第４図において、41
は視線ベクトルの単位ベクトル▲▼ｅ、42は視点S,
43は水平角度成分θ、44は鉛直角度成分φである。視線
ベクトルは−ｚ軸基準ｙ軸周りの水平角度成分θとxz平
面と視線ベクトルがなす鉛直角度成分φを用いて表す。
すなわち▲▼ｅ（θ、φ）とPeのワール座標値
（Px,Py,Pz）の間には第１式〜第３式が成立している。FIG. 4 shows a conceptual diagram of an angle component of a line-of-sight vector in a world coordinate system. In FIG. 4, 41
Is the unit vector of the line of sight ▲ ▼ e , 42 is the viewpoint S,
43 is a horizontal angle component θ, and 44 is a vertical angle component φ. The line-of-sight vector is represented using a horizontal angle component θ around the −z-axis reference y-axis and a vertical angle component φ formed by the line-of-sight vector and the xz plane.
That ▲ ▼ e (θ, φ) and Wahl coordinate values of P e (P x, P y , P z) is the first equation to third equation between satisfied.
Px＝−cosφsinθ ［第１式］ Py＝sinφ ［第２式］ Pz＝cosφcosθ ［第３式］ 第５図は、表示画面上の座標系を示すものである。第
５図において、51は表示画面で点０は画面の中心であ
る。点０を原点としたｕ−ｖ座標系を用いて、表示画面
51上の位置PnはPn（Pw、Ph）、原点０に設けた画面基準
位置Pn-1はPn-1（０、０）で表す。Ｈ、Ｗはそれぞれｕ
−ｖ座標で（０、Ph）、（Pw,0）の位置を表す。P x = −cos φ sin θ [first equation] P y = sin φ [second equation] P z = cos φ cos θ [third equation] FIG. 5 shows a coordinate system on the display screen. In FIG. 5, reference numeral 51 denotes a display screen, and point 0 is the center of the screen. Display screen using uv coordinate system with point 0 as the origin
The position Pn on 51 is represented by Pn ( Pw , Ph ), and the screen reference position Pn-1 provided at the origin 0 is represented by Pn-1 (0, 0). H and W are each u
-The position of (0, Ph ), ( Pw , 0) is represented by the v coordinate.
第６図は、ワールド座標系における視点と視線ベクト
ルの概念図を示すものである。第６図において、61は仮
想表示画面、62は視点Ｓ、63は更新前の視線ベクトル
で、表示画面51上の画面基準位置Pn-1（０、０）に対応
する仮想表示画面61上の点Pn-1を指し、角度成分を用い
てベクトル▲▼（θn-1、φn-1）で表す。64
は更新視線ベクトルで、表示画面51上の位置Pn（Pw、
Ph）に対応する仮想表示画面61上の点Pnを指し、角度成
分を用いてベクトル▲▼（θｎ、φｎ）で表す。
ただし、仮想表示画面61を形成する辺RaRd及び辺RbR
cは、ワールド座標系におけるxz平面に平行で、点Ｒ、
Ｑはそれぞれ点Ｈ、Pnから、視点Ｓを含みxz平面に平行
な平面に下ろした垂線の足を表す。FIG. 6 is a conceptual diagram of a viewpoint and a line-of-sight vector in a world coordinate system. In FIG. 6, 61 is a virtual display screen, 62 is a viewpoint S, 63 is a line-of-sight vector before update, and is on the virtual display screen 61 corresponding to the screen reference position P n-1 (0, 0) on the display screen 51. refers to P n-1 points, vectors ▲ ▼ (θ n-1, φ n-1) with an angular component represented by. 64
Is an updated line-of-sight vector, and the position P n (P w ,
The point P n on the virtual display screen 61 corresponding to P h ) is indicated by a vector ▼ (θ n , φ n ) using the angle component.
However, the sides R a R d and R b R forming the virtual display screen 61
c is parallel to the xz plane in the world coordinate system, and the point R,
Q represents a perpendicular foot lowered from the points H and Pn to a plane that includes the viewpoint S and is parallel to the xz plane.
第７図は表示画面上の補間曲線とサンプル位置の概念
図を示すものである。第７図において、71は表示画面、
72は表示画面71上の位置、73は補間曲線、74はサンプル
位置である。FIG. 7 shows a conceptual diagram of an interpolation curve and a sample position on the display screen. In FIG. 7, 71 is a display screen,
72 is a position on the display screen 71, 73 is an interpolation curve, and 74 is a sample position.
以上のように構成された画像表示装置について、以下
第１図〜第７図を用いてその動作を説明する。The operation of the image display device configured as described above will be described below with reference to FIGS.
まず画面位置入力部11において、ｕ−ｖ座標で表した
表示画面上の複数の位置72を対話型入力する。First, the screen position input unit 11 interactively inputs a plurality of positions 72 on the display screen represented by uv coordinates.
次に補間曲線算出部12において、入力した表示画面上
の複数の位置72の、各々のｕ座標値を標本点、ｖ座標値
を標本値として求めた３次のスプライン関数を用いてス
プライン補間を施し、表示画面上の補間曲線73を算出す
る。Next, the interpolation curve calculation unit 12 performs spline interpolation using a cubic spline function in which the u coordinate value of each of the plurality of positions 72 on the input display screen as a sample point and the v coordinate value as a sample value. Then, an interpolation curve 73 on the display screen is calculated.
更にサンプル位置算出部13において、補間曲線算出部
12で算出した補間曲線73上にｕ座標を等間隔にとった複
数の点を、サンプル位置74として算出し、最終のサンプ
ル位置75を算出する際に、０、１の２値をとる終了フラ
グに１をたてる。次に視線算出部14において、サンプル
位置から視線を得る視線算出方法についてその動作を説
明する。Further, in the sample position calculation unit 13, the interpolation curve calculation unit
A plurality of points at equal intervals on the u-coordinate on the interpolation curve 73 calculated in 12 are calculated as sample positions 74, and when calculating the final sample position 75, an end flag that takes two values of 0 and 1 1 Next, the operation of the line-of-sight calculation method for obtaining the line of sight from the sample position in the line-of-sight calculation unit 14 will be described.
まず、水平角度増分算出部22において、サンプル位置
算出部13から得た表示画面51上の位置Pn（PwPh）を用い
て、更新ベクトル▲▼の水平角度増分のΔθを第
４式によって算出する。ただし第４式におけるd1は第６
図▲▼を示し、視線メモリ部24から読みだした更新
前の視線ベクトル▲▼（θn-1、φn-1）と視
点62と仮想表示画面61の距離▲▼とを用いて
第５式から得る。First, the horizontal angular increment calculator 22, the position on the display screen 51 obtained from the sample position calculation unit 13 Pn the (P w P h) with a Δθ of update vectors ▲ ▼ horizontal angular increment by a fourth formula calculate. Where d1 in the fourth equation is the sixth
The figure ▲ ▼ is shown, and a fifth line is obtained by using the line-of-sight vector ▲ ▼ (θ n-1 , φ n-1 ) before update read from the line-of-sight memory unit 24 and the distance ▲ ▼ between the viewpoint 62 and the virtual display screen 61. Obtain from the formula.
Δθ＝tan-1（Pw/d1） ［第４式］ d1＝▲▼cos（φn-1）−Phsin（φn-1）［第
５式］ 次に、加算部25において、水平角度増分算出部22で算
出したΔθと視線メモリ部24から読みだした更新前の視
線ベクトル▲▼（θn-1、φn-1）の水平角度
成分θn-1とを加算し、更新ベクトル▲▼の水平
角度成分θｎを算出する。Δθ = tan −1 (P w / d1) [Equation 4] d1 = ▲ cos (φ n−1 ) −P h sin (φ n−1 ) [Equation 5] The Δθ calculated by the horizontal angle increment calculation unit 22 and the horizontal angle component θ n-1 of the pre-update gaze vector ▲ ▼ (θ n−1 , φ n−1 ) read from the gaze memory unit 24 are added, calculating the horizontal angle component theta n of update vectors ▲ ▼.
更に、鉛直角度成分算出部23において、更新ベクトル
▲▼の鉛直角度成分φｎを第６式によって算出す
る。ただし第６式におけるd2、d3はそれぞれ第６図sign
（φ）▲▼、▲▼を示し、サンプル位置算出
部13から得た表示画面51上の位置Pn（Pw、Ph）と、水平
角度増分算出部22で得たd1と、視線メモリ部24から読み
だした更新前の視線ベクトル▲▼（θn-1、
φn-1）と、視点62と仮想表示画面61の距離▲
▼とを用いて第７式及び第８式から得る。上記のsign
（φ）はφ≧０なら正符号（＋）、φ＜０なら負符号
（−）を表す。Further, the vertical angle component calculating unit 23 calculates the vertical angle component phi n of update vectors ▲ ▼ by the sixth equation. However, d2 and d3 in equation (6) are respectively
(Φ) indicates ▲ ▼ and ▲ ▼, the position Pn (P w , P h ) on the display screen 51 obtained from the sample position calculation unit 13, d1 obtained by the horizontal angle increment calculation unit 22, and the line-of-sight memory unit Gaze vector ▲ ▼ (θ n-1 ,
φ n-1 ) and the distance between the viewpoint 62 and the virtual display screen 61 ▲
It is obtained from the equations (7) and (8) using ▼ and. Sign above
(Φ) indicates a positive sign (+) if φ ≧ 0, and a negative sign (−) if φ <0.
φｎ＝tan-1（d2/d3） ［第６式］ d2＝▲▼sin（φn-1）＋Pncos（φn-1）［第
７式］ d3＝（d12＋Pw 2）1/2 ［第８式］ ここで、メモリ更新許可部26において、サンプル位置
算出部13から得た表示画面51上の位置Pn（Pw、Ph）の終
了フラグを参照し、フラグが１の場合のみ、加算部25及
び鉛直角度成分算出部23で算出した更新視線ベクトル▲
▼（θｎ、φｎ）を視線メモリ部24に格納する。φ n = tan -1 (d2 / d3) [Equation 6] d2 = ▲ sin (φ n-1 ) + P n cos (φ n-1 ) [Equation 7] d3 = (d1 2 + P w 2 ) here 1/2 eighth expression in memory update permission unit 26, the position Pn (P w, P h) on the display screen 51 obtained from the sample position calculation unit 13 with reference to the end flag, the flag is 1 Only in the case of, the updated line-of-sight vector calculated by the addition unit 25 and the vertical angle component calculation unit 23
▼ (θ n , φ n ) is stored in the visual line memory unit 24.
以上が視線算出部14における視線算出方法である。 The above is the gaze calculation method in the gaze calculation unit 14.
次に、形状変換部16において、視線算出部14で算出し
た更新視線と視点の位置に基づいて、物体の形状データ
に透視変換を施す。Next, the shape conversion unit 16 performs perspective conversion on the shape data of the object based on the updated line of sight calculated by the line of sight calculation unit 14 and the position of the viewpoint.
最後に、画素輝度算出部16において、画面の各画素の
輝度を算出する。Finally, the pixel luminance calculation unit 16 calculates the luminance of each pixel on the screen.
以上に示した構成の本実施例の画像表示装置を用いて
視線変更をおこなった際の、表示画面の更新側を第８図
及び第９図に示す。第８図は視線更新前の表示画面、第
９図は視線更新後の表示画面である。FIGS. 8 and 9 show the updated side of the display screen when the line of sight is changed using the image display apparatus of the present embodiment having the above-described configuration. FIG. 8 is a display screen before the line of sight is updated, and FIG. 9 is a display screen after the line of sight is updated.
第８図及び第９図において、81、91は表示画面、82は
画面基準位置、83は入力した位置である。本実施例の画
像表示装置は、表示画面81上で直接入力された位置83を
画面基準位置92に表示画面上において地動させた更新画
面91を表示する。8 and 9, 81 and 91 are display screens, 82 is a screen reference position, and 83 is an input position. The image display device of the present embodiment displays an update screen 91 in which a position 83 directly input on the display screen 81 is grounded on the display screen at a screen reference position 92.
以上のように本実施例によれば、視線算出部14を設け
ることにより、ユーザは所望する画面基準位置を表示画
面上で直接指定するだけで、指定位置に応じた更新視線
に従ったシーンを表示させることができる。また、補間
曲線算出部12及びサンプル位置算出部13を設けることに
より、キーフレームを中割したフレームにおける動画表
示の際には、表示画面上で視線を容易に予測することが
でき、所望する更新視線に従ったシーンを連続表示させ
ることができる。As described above, according to the present embodiment, by providing the line-of-sight calculation unit 14, the user can directly specify a desired screen reference position directly on the display screen, and can create a scene according to the updated line-of-sight according to the specified position. Can be displayed. In addition, by providing the interpolation curve calculation unit 12 and the sample position calculation unit 13, it is possible to easily predict the line of sight on the display screen when displaying a moving image in a frame obtained by dividing a key frame, and A scene according to the line of sight can be displayed continuously.
なお、上記実施例において、画面基準位置を表示画面
の中心に設けたが、表示画面上のいずれの位置に設けて
もよい。In the above embodiment, the screen reference position is provided at the center of the display screen, but may be provided at any position on the display screen.
また、上記実施例においては、視点位置と画角（視
界）を固定にした視線の変更を表示画面上で指定した
が、注視点（例えば、視線と形状データの交点）、画
角、及び視点と注視点の距離を固定にした更新視線を求
め画像表示することも可能である。また、第１図補間曲
線算出部12で施される補間方法として３次のスプライン
補間を用いたが、その他の多項式補間及び、有理式や三
角関数を用いたその他の補間方法を用いてもよい。Further, in the above embodiment, the change of the line of sight with the viewpoint position and the angle of view (field of view) fixed is specified on the display screen, but the gazing point (for example, the intersection of the line of sight and the shape data), the angle of view, and the viewpoint It is also possible to obtain an updated line of sight with a fixed distance between the gazing point and the gazing point and display the image. Although the cubic spline interpolation is used as the interpolation method performed by the interpolation curve calculation unit 12 in FIG. 1, other polynomial interpolation and other interpolation methods using rational formulas and trigonometric functions may be used. .
また、サンプル位置算出部13では、補間曲線上にｕ座
標を等間隔にとった点をサンプル位置としたが、補間曲
線上のその他の点をサンプル位置としてもよい。Further, in the sample position calculation unit 13, points at which u coordinates are equally spaced on the interpolation curve are set as sample positions, but other points on the interpolation curve may be set as sample positions.
発明の効果 以上の実施例から明らかなように本発明は、表示画面
上の位置から視線を算出するので、ユーザは所望する更
新視線に対応する表示画面上の位置を直接指定するだけ
で、指定位置に応じた更新視線に従ったシーンを画面表
示させることができ、補間曲線算出部及びサンプル位置
算出部を設けることにより、表示画面上の位置を補間し
て表示画面上のサンプル位置を算出するので、キーフレ
ームを中割したフレームにおける動画表示の際には、表
示画面上で視線を容易に予測でき、所望する更新視線に
従ったシーンを連続表示させることができる。Effect of the Invention As is clear from the above embodiments, the present invention calculates the line of sight from the position on the display screen, so that the user can directly specify the position on the display screen corresponding to the desired updated line of sight, and The scene according to the updated line of sight according to the position can be displayed on the screen, and by providing the interpolation curve calculation unit and the sample position calculation unit, the position on the display screen is interpolated to calculate the sample position on the display screen. Therefore, at the time of displaying a moving image in a frame obtained by dividing a key frame, a line of sight can be easily predicted on the display screen, and a scene according to a desired updated line of sight can be continuously displayed.
第１図は本発明の実施例における画像表示処理装置の構
成図、第２図は同実施例における視線ベクトル算出部14
の内部構成図、第３図はワールド座標系における視点と
仮想表示画面及び視野角の概念図、第４図はワールド座
標系における視線ベクトルと角度成分の概念図、第５図
は表示画面上の座標系における位置の概念図、第６図は
ワールド座標系における視点と視線ベクトルの概念図、
第７図は表示画面上の補間曲線とサンプル位置の概念
図、第８図は視線更新前の表示画面を示す図、第９図は
視線更新後の表示画面を示す図、第10図は従来の画像表
示装置の構成図である。 11……画面位置入力部、12……補間曲線算出部、 13……サンプル位置算出部、 14……視線算出部、15……形状変換部、 16……画素輝度算出部、31、61……仮想表示画面、 21……視線算出部、 51、71、81、91……表示画面、 32、42、62……視点、 22……水平角度増分算出部、 23……鉛直角度成分算出部、 25……加算部、26……メモリ更新許可部、 33……視野角、 41……視線ベクトルの単位ベクトル、 43……水平角度成分、44……鉛直角度成分、 63……更新前の視線ベクトル、 64……更新視線ベクトル、 72、82……入力した表示画面上の位置、 73……補間曲線、74……サンプル位置、 75……最終サンプル位置、82、92……画面基準位置、 83……入力した位置、 101……視線移動量入力部、102……視線算出部、 103……視線メモリ部、104……形状変換部、 105……画素輝度算出部。FIG. 1 is a block diagram of an image display processing device according to an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a conceptual diagram of a viewpoint and a virtual display screen and a viewing angle in a world coordinate system, FIG. 4 is a conceptual diagram of a gaze vector and an angle component in a world coordinate system, and FIG. FIG. 6 is a conceptual diagram of a position in a coordinate system, FIG. 6 is a conceptual diagram of a viewpoint and a line-of-sight vector in a world coordinate system,
FIG. 7 is a conceptual view of an interpolation curve and a sample position on a display screen, FIG. 8 is a view showing a display screen before a line of sight update, FIG. 9 is a view showing a display screen after a line of sight update, and FIG. 1 is a configuration diagram of an image display device. 11 ... screen position input unit, 12 ... interpolation curve calculation unit, 13 ... sample position calculation unit, 14 ... line-of-sight calculation unit, 15 ... shape conversion unit, 16 ... pixel luminance calculation unit, 31, 61 ... ... virtual display screen, 21 ... line-of-sight calculation unit, 51, 71, 81, 91 ... display screen, 32, 42, 62 ... viewpoint, 22 ... horizontal angle increment calculation unit, 23 ... vertical angle component calculation unit , 25 ... Addition unit, 26 ... Memory update permission unit, 33 ... View angle, 41 ... Unit vector of line-of-sight vector, 43 ... Horizontal angle component, 44 ... Vertical angle component, 63 ... Before update Gaze vector, 64 …… Update gaze vector, 72, 82 …… Position on input display screen, 73 …… Interpolation curve, 74 …… Sample position, 75 …… Final sample position, 82, 92 …… Screen reference position 83, the input position, 101, a line-of-sight movement input unit, 102, a line-of-sight calculation unit, 103, a line-of-sight memory unit, 104, a shape conversion unit, 105, ... Containing luminance calculator.
Claims (2)
る点に対応する表示画面上の点位置を対話型入力する画
面位置入力部と、 更新前の視線が更新前の仮想表示画面と交差する点に対
応する表示画面上の画面基準位置と前記画面位置入力部
で入力した表示画面上の点位置との移動量に対応する仮
想表示画面上の３次元空間での変位量から更新視線を求
める視線算出部と、 表示対象物体の形状データを前記更新視線により定義さ
れる平面に座標変換する形状変換部とを具備することを
特徴とする画像表示装置。A screen position input unit for interactively inputting a point position on a display screen corresponding to a point at which an updated line of sight intersects a virtual display screen before update; The updated line of sight is obtained from the displacement in the three-dimensional space on the virtual display screen corresponding to the amount of movement between the screen reference position on the display screen corresponding to the intersection and the point position on the display screen input by the screen position input unit. An image display apparatus comprising: a line-of-sight calculation unit that determines the following; and a shape conversion unit that performs coordinate conversion of the shape data of the display target object into a plane defined by the updated line of sight.
る点に対応する表示画面上の点位置を対話型入力する画
面位置入力部と、 前記画面位置入力部から入力した複数の点位置を補間し
た表示画面上の補間曲線を求める補間曲線算出部と、 前記補間曲線をサンプリングすることにより表示画面上
の複数のサンプル位置を求めるサンプル位置算出部と、 更新前の視線が更新前の仮想表示画面と交差する点に対
応する表示画面上の画面基準位置と前記サンプル位置算
出部で得た表示画面上のサンプル位置との移動量に対応
する仮想表示画面上の３次元空間での変位量から更新視
線を求める視線算出部と、 表示対象物体の形状データを前記更新視線により定義さ
れる平面に座標変換する形状変換部とを具備することを
特徴とする画像表示装置。2. A screen position input unit for interactively inputting a point position on a display screen corresponding to a point where an updated line of sight intersects a virtual display screen before update, and a plurality of point positions input from the screen position input unit An interpolation curve calculation unit for obtaining an interpolation curve on the display screen obtained by interpolating the above; a sample position calculation unit for obtaining a plurality of sample positions on the display screen by sampling the interpolation curve; A displacement amount in a three-dimensional space on a virtual display screen corresponding to a movement amount between a screen reference position on the display screen corresponding to a point intersecting with the display screen and a sample position on the display screen obtained by the sample position calculator. An image display device comprising: a line-of-sight calculation unit that obtains an updated line of sight from the object; and a shape conversion unit that performs coordinate conversion of the shape data of the display target object into a plane defined by the updated line of sight.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2097968A JP2584100B2 (en) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | Image display device |
| CA002040273A CA2040273C (en) | 1990-04-13 | 1991-04-11 | Image displaying system |
| US07/684,389 US5325472A (en) | 1990-04-13 | 1991-04-12 | Image displaying system for interactively changing the positions of a view vector and a viewpoint in a 3-dimensional space |
| EP91105969A EP0451875B1 (en) | 1990-04-13 | 1991-04-15 | Image displaying system |
| DE69130432T DE69130432T2 (en) | 1990-04-13 | 1991-04-15 | Image display system |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2097968A JP2584100B2 (en) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | Image display device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03296175A JPH03296175A (en) | 1991-12-26 |
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Family Applications (1)
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| JP2097968A Expired - Fee Related JP2584100B2 (en) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | Image display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2584100B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0614336B2 (en) * | 1984-09-07 | 1994-02-23 | 株式会社日立製作所 | Design support method |
-
1990
- 1990-04-13 JP JP2097968A patent/JP2584100B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03296175A (en) | 1991-12-26 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |