JP6581348B2 - 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム - Google Patents
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Description
<構成>
図1は、本実施形態における情報処理装置の機能構成を示すブロック図である。また、図2は、本実施形態における情報処理装置の模式図であり、図17は、情報処理装置に適用可能なコンピュータのハードウェア構成を示すブロック図である。本実施形態では、図2に示すように、撮像部201、表示部202、撮像部位置姿勢取得部211は、HMD(Head Mounted Display)200に取り付けられ、各々はHMD200の本体に固定されている。撮像部201と表示部202は各々2つずつHMD200の本体に設けられており、撮像部201R、表示部202Rは右目用、撮像部201L、表示部202Lは左目用である。以下、特に右目用、左目用に限定する説明出ない限りでは、R,Lを省略する(すなわち、以下、撮像部201、表示部は202とする)。観察者は、このHMD200を頭部に装着することにより、表示部202に映る実写映像に記憶部104から入力した三次元仮想物体205が重畳された画像(以下、MR画像とする)を見ることが出来る。
(式1)
(式2)
(式3)
(式4)
(式2)は行列Wt(基準座標系206に対する姿勢を表す3×3回転行列を含む行列)、(式3)は行列Wr(基準座標系206に対する位置を表す3次元ベクトルを含む行列)を示す式である。行列Wtと行列Wrにおける各成分は周知の通り、撮像部位置姿勢取得部211による位置姿勢の計測値に基づいて決まるものである。
(式5)
(式6)
本実施形態における処理の手順を図3のフローチャートを参照して説明する。ステップS301において、撮像画像取得部101は、撮像部201にて撮像された画像を取得する。ステップS302において、撮像部位置姿勢取得部211は、基準座標系206における撮像部位置姿勢取得部211の位置姿勢を表す行列MR'を求める。その後、ワークステーション203は、(式5)を用いて撮像部座標系208の位置姿勢を表す行列MCを求める。
(式7)
求める近似平面上に存在する点は(式7)が成り立つ。(式7)に基づき、入力されたn個の点群がすべて近似平面上にあると仮定すると、(式8)が成り立つ。
(式8)
ここで、この式を、
(式9)
とおく。この(式9)のXの一般化逆行列を求めることで、近似平面の数式モデルのパラメータであるp(a, b, c)が求められる。ここで、(式9)のXの一般化逆行列をX+とすると
(式10)
となり、
(式11)
となる。
(式12)
(式13)
実施形態1では、基準座標系206におけるモックアップ204の位置は計測されていない。このため、ステップS310において三次元仮想物体205の位置姿勢を固定した後、観察者がモックアップ204を移動させると三次元仮想物体205とずれてしまう。そこで、実施形態2として、モックアップにモックアップ座標系1501を定義する形態を説明する。本実施形態では、3次元空間内をモックアップ204が回転・移動するのに合わせて、三次元仮想物体205が回転・移動してもよい。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
Claims (14)
- 現実物体の形状に対応する面である基準面を取得する取得手段と、
前記基準面との距離に基づき、三次元仮想物体の面のうち、一つの面を対応面として選択する選択手段と、
前記基準面と前記対応面とが所定の位置関係になるように前記三次元仮想物体の位置姿勢を設定する設定手段と、
前記基準面の移動に応じて、前記三次元仮想物体の位置を移動する移動手段と、
前記移動手段によって移動された結果に基づいて、前記三次元仮想物体の位置を決定する決定手段と、
を有することを特徴とする情報処理装置。 - 前記取得手段は、前記現実物体の形状を近似する面を前記基準面として取得することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記取得手段は、前記現実物体の輪郭線のサンプリング点を含む平面を前記基準面として算出することを特徴とする請求項1または2に記載の情報処理装置。
- 前記選択手段は、前記三次元仮想物体の面のうち、前記基準面との距離が最も短い面である面を前記対応面として選択することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記選択手段は、前記三次元仮想物体のバウンディングボックスを作成し、該バウンディングボックスの面のうち、前記基準面の各頂点との距離が最も短い面を前記対応面として選択することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記設定手段は、前記基準面と前記対応面とが平行に交差するように前記三次元仮想物体の位置姿勢を設定することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記設定手段は、前記三次元仮想物体を回転移動させることにより前記位置姿勢を設定することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記三次元仮想物体は他の現実物体を模したものであり、前記移動手段は該他の現実物体の輪郭線と一致するように前記三次元仮想物体の位置を移動することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記他の現実物体と前記三次元仮想物体との相対位置を固定する固定手段を更に有することを特徴とする請求項8に記載の情報処理装置。
- 観察者の視点の位置姿勢に基づいて、前記三次元仮想物体に基づいた画像を表示する表示手段を更に有することを特徴とする請求項1から9に記載の情報処理装置。
- 前記表示手段は、現実空間の画像を撮像する撮像手段を備え、前記撮像手段によって撮像された前記現実空間の画像に、前記三次元仮想物体の画像を重畳して表示することを特徴とする請求項10に記載の情報処理装置。
- 前記取得手段は、前記現実物体を前記撮像手段によって撮像された複数の画像から、前記基準面を作成して取得することを特徴とする請求項11に記載の情報処理装置。
- 現実物体の形状に対応する面である基準面を取得する取得工程と、
前記基準面との距離に基づき、三次元仮想物体の面のうち、一つの面を対応面として選択する選択工程と、
前記基準面と前記対応面とが所定の位置関係になるように前記三次元仮想物体の位置姿勢を設定する設定工程と、
前記基準面の移動に応じて、前記三次元仮想物体の位置を移動する移動工程と、
前記移動工程において移動された結果に基づいて、前記三次元仮想物体の位置を決定する決定工程と、
を有することを特徴とする情報処理方法。 - 請求項1乃至請求項12のいずれか1項に記載の情報処理装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
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