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技術 画像を生成する方法及び画像生成装置及びシミュレータ

出願人 三菱プレシジョン株式会社
発明者 竹田和司川上隆行藤本浩二
出願日 2016年5月9日 (5年5ヶ月経過) 出願番号 2016-093967
公開日 2017年11月16日 (3年11ヶ月経過) 公開番号 2017-204031
状態 特許登録済
技術分野 電気的に作動する教習具 イメージ生成 イメージ処理・作成
主要キーワード 動揺装置 すい台 平面図形 各画像生成装置 訓練内容 操縦桿 模擬視界 操縦操作
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年11月16日)のものです。
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図面 (12)

課題

境界において接している2つの視野に跨って配置される図形が違和感なく見える画像を生成する方法を提供する。

解決手段

画像を生成する方法は、視点から見た第1視野の第1画像と、第1視野と境界面で接しており視点から見た第2視野の第2画像とを生成する方法であって、図形の基準点が第1視野内に位置しており、第1視野から第2視野に跨る図形を生成する場合には、第1視野の第1視線と直交し且つ基準点を含む、第1平面に含まれるように、図形の第1視野内に含まれる第1部分を生成し、第2視野における第1視線とは異なる第2視線と直交し且つ境界線において第1平面と接続する、第2平面に含まれるように、図形の第2視野内に含まれる第2部分を生成する。

概要

背景

従来、航空機又は車両等の操縦訓練するためのシミュレータが使用されている。

このようなシミュレータでは、実際に操縦している状態の臨場感を得るために広い視野を有する表示部に画像が表示される。シミュレータの操縦者は表示部に映される画像を見ながら操縦を訓練する。

このような広い視野の表示部に表示される画像を、複数の画像生成装置を用いて生成することが提案されている。例えば、1つの画像を2つの領域に分割して、各分割領域の画像を1つの画像生成装置が生成する。各画像生成装置が生成した画像は、並べて配置された表示部に表示されて、操縦者から見た1つの視野を表す画像が形成される。

操縦者から見た視野の画像は、3次元空間である仮想的な模擬視界空間に各図形が配置された後、模擬視界空間が2次元の投影面に投影して生成される。

例えば、視野に見えを描画する場合には、模擬視界空間において、視点から延びる直線に対して直交するように雲の粒子模擬する図形が配置されて、雲の図形を生成する。雲の粒子を模擬する図形は、平面図形である。

図1は、従来例の雲の画像を生成する方法を説明する図である。

模擬視界空間において、操縦者の視点Pから見た視野は、第1視野V1及び第2視野V2に分割される。第1視野V1と第2視野V2とは、境界面Bにおいて接している。第1視野V1の画像及び第2視野V2の画像それぞれは、異なる画像生成装置を用いて生成される。

模擬視界空間において、雲の図形は、複数の雲の粒子の図形140により形成される。雲の粒子の図形140は、平面図形である。模擬視界空間において、雲の粒子の図形140は、視点Pと雲の粒子の図形140とを結んだ線が、雲の粒子の図形140に対して直交するように配置される。図1には、平面図形である雲の粒子の図形を、面と平行な方向から見た模擬視界空間が示されている。

画像生成装置が生成する各画像を連続的に表示部に表示することにより、模擬視界の映像が形成される。

概要

境界において接している2つの視野に跨って配置される形が違和感なく見える画像を生成する方法を提供する。画像を生成する方法は、視点から見た第1視野の第1画像と、第1視野と境界面で接しており視点から見た第2視野の第2画像とを生成する方法であって、形の基準点が第1視野内に位置しており、第1視野から第2視野に跨る形を生成する場合には、第1視野の第1視線と直交し且つ基準点を含む、第1平面に含まれるように、形の第1視野内に含まれる第1部分を生成し、第2視野における第1視線とは異なる第2視線と直交し且つ境界線において第1平面と接続する、第2平面に含まれるように、形の第2視野内に含まれる第2部分を生成する。

目的

本明細書では、視点から見た画像において、境界において接している2つの視野に跨って配置される図形が違和感なく見える画像を生成する方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

視点から見た第1視野の第1画像と、前記第1視野と境界面で接しており前記視点から見た第2視野の第2画像とを生成する方法であって、図形の基準点が前記第1視野内に位置しており、前記第1視野から前記第2視野に跨る前記図形の前記第1視野内に含まれる第1部分を、前記第1視野の第1視線と直交し且つ前記基準点を含む、第1平面に含まれるように生成し、前記図形の前記第2視野内に含まれる第2部分を、前記第2視野の前記第1視線とは異なる第2視線と直交し且つ前記境界線において前記第1平面と接続する第2平面に含まれるように生成する、方法。

請求項2

前記第1平面と前記視点との間の距離と、前記第2視線と直交し且つ前記基準点を含む平面と、前記視点との間の距離との比と、前記視線と前記基準点との間の距離との積の値を求め、前記視線と前記基準点と結んだ直線上において、前記視点から前記積の値だけ離れた位置を、第2の基準点として求め、前記第2視野の前記第2視線と直交し且つ前記第2の基準点を含む、前記第2平面に含まれるように、前記図形の前記第2視野内に含まれる前記第2部分を生成する請求項1に記載の方法。

請求項3

前記第1視野の前記第1視線と直交し且つ前記基準点を含む、前記第1平面に含まれるように、前記図形の前記第1視野内に含まれる前記第1部分と、前記図形の前記第2視野内に含まれる前記第3部分とを生成し、前記第1平面が前記境界面と交差する線を回転軸として、前記第3部分を前記第2平面内に回転移動させて、前記第2部分を生成する、請求項1に記載の方法。

請求項4

第2の図形の基準点が前記第2視野内に位置しており、前記第2視野から前記第1視野に跨る前記第2の図形の前記第2視野内に含まれる第4部分を、前記第2視線と直交し且つ前記第2の図形の基準点を含む、第3平面に含まれるように生成し、前記第2の図形の前記第1視野内に含まれる第5部分を、前記第1視野の前記第1視線と直交し且つ前記境界線において前記第2平面と接続する、第4平面に含まれるように生成する、請求項1〜3の何れか一項に記載の方法。

請求項5

前記図形の前記基準点は、前記図形の重心である請求項1〜4の何れか一項に記載の方法。

請求項6

視点から見た第1視野の第1画像と、前記第1視野と境界面で接しており前記視点から見た第2視野の第2画像とを生成する画像生成装置であって、図形の基準点が前記第1視野内に位置しており、前記第1視野から前記第2視野に跨る前記図形の前記第1視野内に含まれる第1部分を、前記第1視野の第1視線と直交し且つ前記基準点を含む、第1平面に含まれるように生成する第1画像生成部と、前記図形の前記第2視野内に含まれる第2部分を、前記第2視野の前記第1視線とは異なる第2視線と直交し且つ前記境界線において前記第1平面と接続する第2平面に含まれるように生成する第2画像生成部と、を備える画像生成装置。

請求項7

前記第2画像生成部は、第2の図形の基準点が前記第2視野内に位置しており、前記第2視野から前記第1視野に跨る前記第2の図形の前記第2視野内に含まれる第4部分を、前記第2視線と直交し且つ前記第2の図形の基準点を含む、第3平面に含まれるように生成し、前記第1画像生成部は、前記第2の図形の前記第1視野内に含まれる第5部分を、前記第1視野の前記第1視線と直交し且つ前記境界線において前記第2平面と接続する、第4平面に含まれるように生成する、請求項6に記載の画像生成装置。

請求項8

操縦者の視点から見た第1視野の第1画像と、前記第1視野と境界面で接しており前記視点から見た第2視野の第2画像とを生成する画像生成部であって、図形の基準点が前記第1視野内に位置しており、前記第1視野から前記第2視野に跨る前記図形の前記第1視野内に含まれる第1部分を、前記第1視野の第1視線と直交し且つ前記基準点を含む、第1平面に含まれるように生成する第1画像生成部と、前記図形の前記第2視野内に含まれる第2部分を、前記第2視野の前記第1視線とは異なる第2視線と直交し且つ前記境界線において前記第1平面と接続する第2平面に含まれるように生成する第2画像生成部と、を備える画像生成装置と、前記画像生成装置が生成した画像を表示する表示部と、操縦者が位置し操縦を行う操縦部と、前記操縦部に動揺を与える動揺装置と、を備える操縦訓練のためのシミュレータ

技術分野

0001

本発明は、画像を生成する方法及び画像生成装置及びシミュレータに関する。

背景技術

0002

従来、航空機又は車両等の操縦訓練するためのシミュレータが使用されている。

0003

このようなシミュレータでは、実際に操縦している状態の臨場感を得るために広い視野を有する表示部に画像が表示される。シミュレータの操縦者は表示部に映される画像を見ながら操縦を訓練する。

0004

このような広い視野の表示部に表示される画像を、複数の画像生成装置を用いて生成することが提案されている。例えば、1つの画像を2つの領域に分割して、各分割領域の画像を1つの画像生成装置が生成する。各画像生成装置が生成した画像は、並べて配置された表示部に表示されて、操縦者から見た1つの視野を表す画像が形成される。

0005

操縦者から見た視野の画像は、3次元空間である仮想的な模擬視界空間に各図形が配置された後、模擬視界空間が2次元の投影面に投影して生成される。

0006

例えば、視野に見えを描画する場合には、模擬視界空間において、視点から延びる直線に対して直交するように雲の粒子模擬する図形が配置されて、雲の図形を生成する。雲の粒子を模擬する図形は、平面図形である。

0007

図1は、従来例の雲の画像を生成する方法を説明する図である。

0008

模擬視界空間において、操縦者の視点Pから見た視野は、第1視野V1及び第2視野V2に分割される。第1視野V1と第2視野V2とは、境界面Bにおいて接している。第1視野V1の画像及び第2視野V2の画像それぞれは、異なる画像生成装置を用いて生成される。

0009

模擬視界空間において、雲の図形は、複数の雲の粒子の図形140により形成される。雲の粒子の図形140は、平面図形である。模擬視界空間において、雲の粒子の図形140は、視点Pと雲の粒子の図形140とを結んだ線が、雲の粒子の図形140に対して直交するように配置される。図1には、平面図形である雲の粒子の図形を、面と平行な方向から見た模擬視界空間が示されている。

0010

画像生成装置が生成する各画像を連続的に表示部に表示することにより、模擬視界の映像が形成される。

先行技術

0011

特開2013−026824号公報

発明が解決しようとする課題

0012

しかしながら、操縦者が、雲の中に進行していくと、視野に見える映像では、あたかも雲が視点から逃げていくように見えるため、現実感に乏しい映像となる。これは、雲の粒子の図形140それぞれが、視線の向きに対して、同じ角度で配置されていないためである。

0013

そこで、模擬視界空間において、雲の粒子の図形それぞれを、視線の向きに対して直交するように配置して画像を生成する他の方法が提案されている。雲の粒子の図形それぞれが、視線の向きに対して、同じ角度で配置されることにより、上述した問題を解消することができる。

0014

図2は、従来例の雲の画像を生成する他の方法を説明する図である。

0015

雲の粒子の図形140は、図形の基準位置が、視線S1、S2の向きに対して直交する平面内に配置される。その結果、雲の粒子の図形140は、視線S1、S2の向きに対して直交するように配置される。

0016

ところで、図2に示す例では、雲の粒子の図形140は、第1視野V1から第2視野V2に跨って配置されている。

0017

雲の粒子の図形140は、第1視野V1に配置される部分140aと、第2視野V2に配置される部分140bとを有する。

0018

第1視野V1に配置される部分140aは、雲の粒子の図形140の基準位置141が、第1視野V1の視線S1の向きに対して直交する平面T1に含まれるように配置される。また、第2視野V2に配置される部分140bは、雲の粒子の図形140の基準位置141が、第2視野V2の視線S2の向きに対して直交する平面T2に含まれるように配置される。

0019

その結果、第1視野V1に配置される部分140aは、第1視野V1と第2視野V2との境界面Bにおいて、第2視野V2に配置される部分140bと不連続に配置されるという問題が生じる。

0020

本明細書では、視点から見た画像において、境界において接している2つの視野に跨って配置される図形が違和感なく見える画像を生成する方法を提供することを課題とする。

0021

また、本明細書では、視点から見た画像において、境界において接している2つの視野に跨って配置される図形が連続するように画像を生成する画像生成装置を提供することを課題とする。

0022

本明細書では、視点から見た画像において、境界において接している2つの視野に跨って配置される図形が違和感なく見えるに画像を生成する画像生成装置を備えるシミュレータを提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0023

本明細書に開示する方法によれば、視点から見た第1視野の第1画像と、上記第1視野と境界面で接しており上記視点から見た第2視野の第2画像とを生成する方法であって、
図形の基準点が上記第1視野内に位置しており、上記第1視野から上記第2視野に跨る上記図形の上記第1視野内に含まれる第1部分を、上記第1視野の第1視線と直交し且つ上記基準点を含む、第1平面に含まれるように生成し、
上記図形の上記第2視野内に含まれる第2部分を、上記第2視野の上記第1視線とは異なる第2視線と直交し且つ上記境界線において上記第1平面と接続する第2平面に含まれるように生成する。

0024

また、本明細書に開示する画像生成装置によれば、視点から見た第1視野の第1画像と、上記第1視野と境界面で接しており上記視点から見た第2視野の第2画像とを生成する画像生成装置であって、図形の基準点が上記第1視野内に位置しており、上記第1視野から上記第2視野に跨る上記図形の上記第1視野内に含まれる第1部分を、上記第1視野の第1視線と直交し且つ上記基準点を含む、第1平面に含まれるように生成する第1画像生成部と、上記図形の上記第2視野内に含まれる第2部分を、上記第2視野の上記第1視線とは異なる第2視線と直交し且つ上記境界線において上記第1平面と接続する第2平面に含まれるように生成する第2画像生成部と、を備える。

0025

更に、本明細書に開示するシミュレータによれば、操縦者の視点から見た第1視野の第1画像と、上記第1視野と境界面で接しており上記視点から見た第2視野の第2画像とを生成する画像生成部であって、図形の基準点が上記第1視野内に位置しており、上記第1視野から上記第2視野に跨る上記図形の上記第1視野内に含まれる第1部分を、上記第1視野の第1視線と直交し且つ上記基準点を含む、第1平面に含まれるように生成する第1画像生成部と、上記図形の上記第2視野内に含まれる第2部分を、上記第2視野の上記第1視線とは異なる第2視線と直交し且つ上記境界線において上記第1平面と接続する第2平面に含まれるように生成する第2画像生成部と、を備える画像生成装置と、上記画像生成装置が生成した画像を表示する表示部と、操縦者が位置し操縦を行う操縦部と、上記操縦部に動揺を与える動揺装置と、を備える。

発明の効果

0026

本明細書に開示する方法によれば、視点から見た画像において、境界において接している2つの視野に跨って配置される図形が違和感なく見える画像を生成できる。

0027

また、本明細書に開示する画像生成装置によれば、視点から見た画像において、境界において接している2つの視野に跨って配置される図形が違和感なく見える画像を生成できる。

0028

更に、本明細書に開示するシミュレータによれば、視点から見た画像において、境界において接している2つの視野に跨って配置される図形が違和感なく見える画像を生成できる。

図面の簡単な説明

0029

従来例の雲の画像を生成する方法を説明する図である。
従来例の雲の画像を生成する他の方法を説明する図である。
本明細書に開示するシミュレータの一実施形態を示す図である。
第1視野及び第2視野を説明する図(その1)である。
第1視野及び第2視野を説明する図(その2)である。
雲の図形を説明する図である。
(A)は、雲の粒子の図形を説明する図であり、(B)は、雲の粒子の図形が2つの視野に跨る場合を説明する図である。
雲の粒子の図形の画像の生成を説明する図(その1)である。
雲の粒子の図形の画像の生成を説明する図(その2)である。
雲の粒子の図形の画像の生成を説明する図(その3)である。
雲の粒子の図形の画像の生成を説明する図(その4)である。

実施例

0030

以下、本明細書で開示するシミュレータの好ましい一実施形態を、図を参照して説明する。但し、本発明の技術範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。

0031

シミュレータ10は、例えば、航空機又は車両等の操縦訓練のためのシミュレータである。

0032

シミュレータ10は、操縦者50が位置し操縦操作を行う操縦部11と、操縦部11に動揺を与える動揺装置12と、映像を生成する画像生成装置20と、画像生成装置20が生成した映像を表示する表示部13と、制御装置14を備える。表示部13に表示される映像は、複数の画像が連続して表示されることにより形成される。操縦部11は、操縦者50が着席する操縦席11a及びシミュレータを操作するための操縦桿11bを有する。

0033

表示部13は、第1表示部13aと、第2表示部13bを有する。第1表示部13aと第2表示部13bとは隣接して配置されており、第1表示部13aに表示される画像と、第2表示部13bに表示される画像とにより、操縦者50から見た視野を表す1つの画像が形成される。

0034

第1表示部13a及び第2表示部13bとして、例えば、液晶ディスプレイを用いることができる。また、第1表示部13a及び第2表示部13bとして、プロジェクタにより映像が投影されるスクリーンを用いてもよい。プロジェクタには、画像生成装置20から表示する映像信号が入力される。

0035

画像生成装置20は、第1表示部13aに表示する画像を生成する第1画像生成装置21と、第2表示部13bに表示する画像を生成する第2画像生成装置22を有する。第1画像生成装置21は、第1表示部13aに表示する画像を生成し、第2画像生成装置22は、第2表示部13bに表示する画像を生成する。

0036

表示部13は、左右に大きく開いた2つの表示部13a、13bを有するので、操縦者50に対して、広い視野を与える。操縦者50には、実際に操縦している状態の臨場感がもたらされる。

0037

制御装置14は、操縦部11、動揺装置12及び画像生成装置20を制御する。

0038

制御装置14は、所定の操縦訓練内容を有するシナリオに基づいて、表示部13に表示する画像の描画命令を画像生成装置20に出力する。

0039

また、制御装置14は、操縦者50の操縦に応じて、動揺装置12の動揺を制御する。動揺装置12は、操縦部11を、縦方向、水平方向又は斜め方向に動揺させる。更に、制御装置14は、操縦者50の操縦に応じて、表示部13に表示される映像を画像生成装置20に生成させる。

0040

操縦者50は、表示部13に映し出される映像を目で見ながら操縦桿11bを操作して、操縦の訓練を行う。

0041

以下、画像生成装置20について、更に詳述する。

0042

図3に示すように、第1画像生成装置21は、第1処理部21aと、第1記憶部21bと、第1表示部21cと、第1操作部21dと、第1通信部21eを有する。同様に、第2画像生成装置22は、第2処理部22aと、第2記憶部22bと、第2表示部22cと、第2操作部22dと、第2通信部22eを有する。

0043

第1処理部21aは、一つまたは複数のプロセッサと、周辺回路とを有する。第1処理部21aは、第1記憶部21bに予め記憶されている所定のプログラムに従い、第1画像生成装置21の各ハードウェア構成要素の制御及び各種処理を行い、処理中に生じるデータを一時的に保存するために第1記憶部21bを利用する。

0044

第1記憶部21bは、ランダムアクセスメモリ(RAM)若しくはリードオンリーメモリ(ROM)等の半導体メモリ、又は磁気ディスク若しくはフラッシュメモリ等の不揮発性メモリを有していてもよい。また、第1記憶部21bは、所定のプログラムを記憶する記憶媒体読み出し可能なドライブ接続可能であっても良い。

0045

第1表示部21cと、第1処理部21aに制御されて、各種の情報を表示可能である。表示部23としては、例えば、液晶ディスプレイを用いることができる。なお、第1画像生成装置21は、第1表示部21cを有していなくてもよい。

0046

第1操作部21dと、シミュレータ10の管理者により操作されて、操作情報入力可能である。なお、第1画像生成装置21は、第1操作部21dを有していなくてもよい。

0047

第1通信部21eは、制御装置14及び表示部13及び第2画像生成装置22との間で通信を行う。第1画像生成装置21は、第2画像生成装置22と、表示部13に画像を出力するタイミングを同期して行うことが好ましい。

0048

画像生成装置20は、例えば、グラフィックスプロセッシングユニット(GPU)を有するコンピュータ、又はステートマシン等を用いて形成され得る。

0049

上述した第1画像生成装置21の各部の説明は、第2画像生成装置22に対しても適宜適用される。

0050

図4は、模擬視界空間における第1視野及び第2視野を説明する図である。

0051

仮想的な模擬視界空間には、共通の視点Pを頂点として、四角すい状に拡がる第1視野V1と第2視野V2が生成される。第1視野V1と第2視野V2とは、境界面Bにおいて接している。本実施形態では、第1視野V1と第2視野V2とは、境界面Bを対称面として対称な形状を有する。なお、第1視野V1と第2視野V2とは非対称な形状を有していてもよい。

0052

第1視野V1の第1視線S1は、視点Pの位置から、第1視野V1を形成する四角すいの底面と直交するように延びる。図4に示す例では、第1視線S1は、視点Pの位置から、第1視野V1を形成する四角すい台上底M1の中心C1と、下底M2の中心C2を通って延びている。

0053

同様に、第2視野V2の第2視線S2は、視点Pの位置から、第2視野V2を形成する四角すいの底面と直交するように延びる。図4に示す例では、第2視線S2は、視点Pの位置から、第2視野V2を形成する四角すい台の上底N1の中心D1と、下底N2の中心D2を通って延びている。

0054

ここで、第1視線S1と、第2視線S2とは、異なる視線である。

0055

図5は、第1視線S1及び第2視線S2を含む平面を用いて、模擬視界空間を切断した断面を示す。

0056

第1視野V1は、視点Pから視角A1で拡がっている。第1視線S1は、視角A1を二等分する。同様に、第2視野V2は、視点Pから視角A1と同じ角度を有する視角A2で拡がっている。第2視線S2は、視角A2を二等分する。

0057

次に、画像生成装置20が、雲の図形を模擬視界空間に生成する処理を、図面を参照しながら、以下に説明する。

0058

図6は、雲の図形を説明する図である。

0059

画像生成装置20は、制御装置14から、雲の図形を生成する命令を受け取る。雲の図形を生成する命令は、雲の図形の基準点31の位置と、雲の図形の寸法を指示する、基準点31からの距離の情報を有する。

0060

画像生成装置20は、模擬視界空間において、基準点31から所定の範囲にわたって、所定数の雲の粒子の図形を配置する。

0061

図7(A)は、雲の粒子の図形を説明する図である。

0062

雲の粒子の図形40は、平面図形であり、基準点41から半径R及び角度θ(極座標)で表される所定の領域として生成される。本実施形態では、雲の粒子の図形40は、正方形の平面図形である。複数の雲の粒子の図形40が模擬視界空間に3次元的に配置されることにより、複数の雲の粒子の図形40が配置された領域は、雲の図形30を形成する。雲の粒子の図形の基準点41は、例えば、雲の粒子の図形の重心とすることができる。

0063

(この段落の記載について、ご検討をお願い致します)
雲の図形を生成する命令は、第1画像生成装置21及び第2画像生成装置22に渡される。第1画像生成装置21及び第2画像生成装置22は、雲の図形の基準点31の位置と、基準点31からの距離の情報に基づいて、共通のアルゴリズムに従って、雲の粒子の図形の基準点の位置を生成する。雲の図形を生成する一の命令に対して生成される雲の粒子の図形の基準点の位置は、第1画像生成装置21及び第2画像生成装置22に対して同じである。第1画像生成装置21は、第1視野V1に配置される雲の粒子の図形を生成し、第2画像生成装置22は、第2視野V2に配置される雲の粒子の図形を生成する。

0064

第1画像生成装置21及び第2画像生成装置22それぞれは、一の雲の粒子の図形を生成する時に、雲の粒子の図形の全体が第1視野V1に含まれるのか、若しくは雲の粒子の図形の全体が第2視野V2に含まれるのか、若しくは、雲の粒子の図形の一部が、第1視野V1又は第2視野V2に含まれるのかを判断する。

0065

雲の粒子の図形の全体が第1視野V1に含まれる場合には、雲の粒子の図形は、第1画像生成装置21により生成される。

0066

同様に、雲の粒子の図形の全体が第2視野V2に含まれる場合には、雲の粒子の図形は、第2画像生成装置22により生成される。

0067

また、雲の粒子の図形が、第1視野V1に配置される部分と、第2視野V2に配置される部分とを有する場合には、第1視野V1に配置される部分は、第1画像生成装置21により生成され、第2視野V2に配置される部分は、第2画像生成装置22により生成される。

0068

図8は、雲の粒子の図形40の基準点41が、第1視野V1に配置されており、且つ雲の粒子の図形40の全体が、第1視野V1に配置される場合を示す図である。

0069

雲の粒子の図形40は第1視野V1に配置されるので、第1画像生成装置21が、雲の粒子の図形40を生成する。

0070

第1画像生成装置21は、第1視野V1の第1視線S1と直交し且つ基準点41を含む、第1平面T1に含まれるように、雲の粒子の図形40を生成する。雲の粒子の図形40は、図7(A)に示すように、基準点41から半径R及び角度θで表される所定の領域として第1平面T1内に生成される。

0071

同様に、雲の粒子の図形の基準点が、第2視野V2に配置されており、且つ雲の粒子の図形の全体が、第2視野V2に配置される場合には、第2画像生成装置22が、雲の粒子の図形を第2視野V2内に生成する。

0072

画像生成装置20は、上述したように模擬視界空間に図形を配置した後、模擬視界空間が2次元の投影面に投影した投影画像を、操縦者からみた視野の画像として生成して表示部13に出力する。

0073

次に、図7(B)に示すように、雲の粒子の図形40が、第1視野V1から第2視野V2に跨って配置される場合の画像生成装置20の動作を、図9(A)及び図9(B)を参照しながら、以下に説明する。

0074

図7(B)に示すように、雲の粒子の図形40は、第1視野V1内に配置される部分40aと、第2視野V2内に配置される部分40bを有する。第1視野V1に配置される部分40aと、第2視野V2に配置される部分40bとは、境界面Bにおいて分けられている。雲の粒子の図形40の基準点41は、第1視野V1に含まれている。

0075

第1画像生成装置21は、図9(A)に示すように、第1視野V1の第1視線S1と直交し且つ基準点41を含む、第1平面T1に含まれるように、雲の粒子の図形40の第1視野V1内に含まれる部分40aを生成する。

0076

第2画像生成装置22は、図9(A)及び図9(B)に示すように、第1平面T1と視点Pとの間の距離E1と、第2視線S2と直交し且つ基準点41を含む平面T3と、視点Pとの間の距離E2との比と、視線Pと基準点41との間の距離E3との積の値(E1/E2・E3)を求める。そして、第2画像生成装置22は、視線Pと基準点41と結んだ直線上において、視点Pから積の値(E1/E2・E3)だけ離れた位置を、第2の基準点42として求める。

0077

次に、第2画像生成装置22は、図9(A)に示すように、第2視野V2の第2視線S2と直交し且つ第2の基準点42を含む、第2平面T2に含まれるように、雲の粒子の図形40の第2視野V2内に含まれる部分40bを生成する。

0078

図10(A)及び図10(B)は、雲の粒子の図形40が、第1視野V1から第2視野V2に跨って配置されており、雲の粒子の図形40の基準点41が、第2視野V2に含まれている場合の説明である。

0079

第2画像生成装置22は、図10(A)に示すように、第2視野V2の第2視線S2と直交し且つ基準点41を含む、第2平面T2に含まれるように、雲の粒子の図形40の第2視野V2に含まれる部分40bを生成する。

0080

第1画像生成装置21は、図10(A)及び図10(B)に示すように、第2平面T2と視点Pとの間の距離E2と、第1視線S1と直交し且つ基準点41を含む平面T4と、視点Pとの間の距離E1との比と、視線Pと基準点41との間の距離E3との積の値(E2/E1・E3)を求める。そして、第1画像生成装置21は、視線Pと基準点41と結んだ直線上において、視点Pから積の値(E2/E1・E3)だけ離れた位置を、第2の基準点42として求める。

0081

次に、第1画像生成装置21は、図10(A)に示すように、第1視野V1の第1視線S1と直交し且つ第2の基準点42を含む、第1平面T1に含まれるように、雲の粒子の図形40の第1視野V1内に含まれる部分40aを生成する。このように、図形の基準点が第2視界V2に位置する場合でも、図形の基準点が第1視界V1に位置する場合と同様にして、図形の第1視野V1内に含まれる部分を生成できる。

0082

上述した本実施形態のシミュレータ10によれば、操縦者の視点から見た画像において、境界において接している2つの視野に跨って配置される図形が違和感なく見える画像を生成できるので、より現実に近い映像を見ながら操縦訓練を行うことができる。

0083

本発明では、上述した実施形態の画像を生成する方法及び画像生成装置及びシミュレータは、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。

0084

例えば、画像生成装置20は、第1視野V1から第2視野V2に跨る図形を、他の方法を用いて生成してもよい。図11は、第1視野V1から第2視野V2に跨る雲の粒子の図形40を生成する他の方法を説明する図である。

0085

まず、第1画像生成装置21は、第1視野V1の第1視線S1と直交し且つ基準点41を含む、第1平面T1に含まれるように、雲の粒子の図形40の第1視野V1内に含まれる部分40aと、雲の粒子の図形40の第2視野V2内に含まれる部分40cとを生成する。

0086

次に、第2画像生成装置22は、第1平面T1が境界面Bと交差する線を回転軸Rとして、第2視野V2内に含まれる部分40cを第2平面T2内に回転移動させて、雲の粒子の図形40の第2視野V2内に含まれる部分40bを生成する。

0087

また、上述した実施形態では、模擬視界空間には2つの視界が境界面で接して配置されていたが、模擬視界空間には、3つ以上の視界が隣接する視界と境界面で接するように配置されていてもよい。2つの隣接する視界を跨ぐに配置される図形は、上述したのと同様に生成される。

0088

また、上述した実施形態では、第1画像生成装置21が第1視界V1の画像を生成し、第2画像生成装置22が第2視界V2の画像を生成していたが、第1画像生成装置21は第1視界V1の画像と共に、境界面から所定の範囲の第2視界V2の領域の画像を生成し、第2画像生成装置22は第2視界V2の画像と共に、境界面から所定の範囲の第1視界V1の領域の画像を生成してもよい。

0089

10シミュレータ
11操縦部
11a操縦席
11b操縦桿
12動揺装置
13 表示部
13a 第1表示部
13b 第2表示部
14制御装置
20画像生成装置
21 第1画像生成装置
21a 第1処理部
21b 第1記憶部
21c 第1表示部
21d 第1操作部
21e 第1通信部
22 第2画像生成装置
22a 第2処理部
22b 第2記憶部
22c 第2表示部
23d 第2操作部
22e 第2通信部
30雲の図形
31 雲の図形の基準点
40 雲の粒子の図形
41 雲の粒子の図形の基準点
42 第2の基準点
50操縦者
P視点
V1 第1視野
V1a単位ベクトル
V2 第2視野
V2a 単位ベクトル
B境界面
R回転軸
S1 第1視線
S2 第2視線
M1上底面
C1 上底面の中心
M2下底面
C2 下底面の中心
N1 上底面
D1 上底面の中心
N2 下底面
D2 下底面の中心
T1 第1平面
T2 第2平面

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