JP6319804B2 - 投影画像生成装置、投影画像生成方法および投影画像生成プログラム - Google Patents
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Description
まず、図1を参照して、本実施の形態の投影画像生成装置50の構成を説明する。投影画像生成装置50は、実空間配置状況再現部20と、仮想空間像生成部30とを具備する。実空間配置状況再現部20は、モデル行列生成部21と頂点位置情報算出部22とを備える。
また、投影画像生成装置50を用いて投影画像を表示して演出するためには、実空間オブジェクト13と、モーションキャプチャ装置15と、プロジェクター16とが必要である。モーションキャプチャ装置15は、現実の人や物体の動きをディジタル的に記録する装置である。
次に、投影画像生成装置50に外部から入力する情報である仮想空間オブジェクトの形状情報14と仮想空間視点情報17とについて説明する。
仮想空間オブジェクトの形状情報14は、実空間オブジェクト13の形状と符合する仮想空間オブジェクトの形状情報である。実空間オブジェクト13の形状をメジャーなどを用いて人が計測してもよいし、既存の3Dスキャナ装置などを用いて自動的に計測してもよい。
仮想空間視点情報17は、投影する空間(実空間)における投影ボリュームと仮想空間における仮想空間ビューボリュームを空間的に一致させるための情報である。図3を参照して投影ボリュームと仮想空間ビューボリュームについて説明する。
図5に、投影画像生成装置50の動作フローを示す。図1と図5を参照して投影画像生成装置50の動作を説明する。
12:閲覧者
13:実空間オブジェクト
14:仮想空間オブジェクトの形状情報
15:モーションキャプチャ装置
16:プロジェクター
17:仮想空間視点情報
20:実空間配置状況再現部
21:モデル行列生成部
22:頂点位置情報算出部
30:仮想空間像生成部
50:投影画像生成装置
Claims (5)
- 空間に配置される実空間オブジェクトに投影する投影用画像を生成する投影画像生成装置において、
前記実空間オブジェクトに付与された位置検出素子の位置情報から前記空間の座標系である実空間座標の直交単位ベクトルを算出して、前記位置検出素子の前記位置情報と前記直交単位ベクトルと前記実空間座標との関係性を示すモデル行列を生成するモデル行列生成部と、
前記モデル行列に、位置姿勢の変化に依存しない座標系を持つ仮想空間に配置される仮想空間オブジェクトの各頂点位置情報を乗じることで、前記実空間座標における前記仮想空間オブジェクトの各頂点位置情報を算出する頂点位置情報算出部と、
前記空間における投影ボリュームと前記仮想空間における仮想空間ビューボリュームとを空間的に一致させるための仮想空間視点情報と前記各頂点位置情報とを用いて、前記仮想空間オブジェクトを前記実空間オブジェクトに投影する仮想空間像を生成する仮想空間像生成部と
を具備し、
前記仮想空間ビューボリュームは、
前記空間にプロジェクターで投影したプロジェクター投影画面に、2つ以上の点画像を投影した前記プロジェクターの位置と前記点画像とを結ぶ直線上の2つの実空間座標から得られる2本以上の直線から求めたパラメータである視点位置情報と、視線方向情報と、頭上方向情報と、縦横画角情報と、で表されるものであることを特徴とする投影画像生成装置。 - 請求項1に記載した投影画像生成装置において、
前記直交単位ベクトルは、前記実空間オブジェクトのある一つの頂点にL字型に付与した位置検出素子の3点の座標情報から算出されるベクトルであり、
前記モデル行列は、前記直交単位ベクトルを要素に含み、前記仮想空間オブジェクトのオブジェクト座標における各頂点位置情報を前記実空間座標の各頂点位置情報に座標変換する行列であることを特徴とする投影画像生成装置。 - 投影画像生成装置が行う空間に配置される実空間オブジェクトに投影する投影用画像を生成する投影画像生成方法であって、
前記実空間オブジェクトに付与された位置検出素子の位置情報から前記空間の座標系である実空間座標の直交単位ベクトルを算出して、前記位置検出素子の前記位置情報と前記直交単位ベクトルと前記実空間座標との関係性を示すモデル行列を生成するモデル行列生成ステップと、
前記モデル行列に、位置姿勢の変化に依存しない座標系を持つ仮想空間に配置される仮想空間オブジェクトの各頂点位置情報を乗じることで、前記実空間座標における前記仮想空間オブジェクトの各頂点位置情報を算出する頂点位置情報算出ステップと、
前記空間における投影ボリュームと前記仮想空間における仮想空間ビューボリュームとを空間的に一致させるための仮想空間視点情報と前記各頂点位置情報とを用いて、前記仮想空間オブジェクトを前記実空間オブジェクトに投影する仮想空間像を生成する仮想空間像生成ステップと
を行い、
前記仮想空間ビューボリュームは、
前記空間にプロジェクターで投影したプロジェクター投影画面に、2つ以上の点画像を投影した前記プロジェクターの位置と前記点画像とを結ぶ直線上の2つの実空間座標から得られる2本以上の直線から求めたパラメータである視点位置情報と、視線方向情報と、頭上方向情報と、縦横画角情報と、で表されるものであることを特徴とする投影画像生成方法。 - 請求項3に記載した投影画像生成方法において、
前記直交単位ベクトルは、前記実空間オブジェクトのある一つの頂点にL字型に付与した位置検出素子の3点の座標情報から算出されたベクトルであり、
前記モデル行列は、前記直交単位ベクトルを要素に含み、前記仮想空間オブジェクトのオブジェクト座標における各頂点位置情報を前記実空間座標の各頂点位置情報に座標変換する行列であることを特徴とする投影画像生成方法。 - 請求項1又は2に記載した投影画像生成装置としてコンピュータを機能させるための投影画像生成プログラム。
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