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この項目の情報は公開日時点(2020年6月4日)のものです。
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図面 (7)

課題

臨場感のある画像を表示できるようにする。

解決手段

表示装置は、3次元画像表示装置130と、少なくとも1つの2次元画像表示装置120と、上記3次元画像表示装置130による3次元表示画像202と上記2次元画像表示装置120による2次元表示画像201とを連続するように表示させる表示処理装置110とを備える。

概要

背景

従来、2次元実写動画像に、動きを伴う3次元CGを合成して、立体感現実感のある動画像を作成し表示する画像合成表示方法が知られている。この表示方法では、視点情報撮影物体の3次元情報CGデータからCG画像を作成し、選択されたCGに対応する部分以外の部分を実写画像で置き換えることにより、合成画像を作成するようになっている(例えば、特許文献1参照。)。

概要

臨場感のある画像を表示できるようにする。表示装置は、3次元画像表示装置130と、少なくとも1つの2次元画像表示装置120と、上記3次元画像表示装置130による3次元表示画像202と上記2次元画像表示装置120による2次元表示画像201とを連続するように表示させる表示処理装置110とを備える。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

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請求項1

次元画像表示装置と、少なくとも1つの2次元画像表示装置と、上記3次元画像表示装置による3次元表示画像と上記2次元画像表示装置による2次元表示画像とを連続するように表示させる表示処理装置と、を備えたことを特徴とする表示装置

請求項2

請求項1の表示装置であって、上記表示処理装置は、3次元オブジェクトにおける上記2次元画像表示装置の表示面よりも奥に位置する部分を上記2次元画像表示装置に表示させる一方、上記2次元画像表示装置の表示面よりも手前に位置する部分を上記3次元画像表示装置に表示させることを特徴とする表示装置。

請求項3

請求項2の表示装置であって、上記表示処理装置は、ユーザによって直視される上記2次元画像表示装置の上記2次元表示画像に連続する上記3次元表示画像を上記3次元画像表示装置に表示させることを特徴とする表示装置。

請求項4

請求項3の表示装置であって、上記3次元画像表示装置は、ユーザの左右の目によって視認される画像を表示するとともに、上記2次元画像表示装置を直視可能に構成されていることを特徴とする表示装置。

請求項5

請求項3の表示装置であって、上記3次元画像表示装置は、ホログラム画像を表示することを特徴とする表示装置。

請求項6

請求項2の表示装置であって、上記表示処理装置は、上記3次元表示画像中に上記2次元画像表示装置および上記2次元表示画像を表示させることを特徴とする表示装置。

請求項7

請求項2の表示装置であって、さらに、ユーザの視野における上記2次元画像表示装置の空間位置を検出する空間位置検出部を備え、上記表示処理装置は、上記空間位置検出部の検出結果に応じた上記3次元オブジェクトの描画を行うことを特徴とする表示装置。

請求項8

3次元画像表示装置、および少なくとも1つの2次元画像表示装置に、それぞれ3次元表示画像または2次元表示画像を表示させる表示処理装置であって、上記3次元表示画像と上記2次元表示画像とを連続するように表示させることを特徴とする表示処理装置。

請求項9

3次元画像表示装置、および少なくとも1つの2次元画像表示装置に、それぞれ3次元表示画像または2次元表示画像を表示させる処理をコンピュータに行わせる表示処理プログラムであって、上記3次元表示画像と上記2次元表示画像とを連続するように表示させることを特徴とする表示処理プログラム。

技術分野

0001

本発明は、2次元画像、および3次元画像を表示し得る表示装置に関するものである。

背景技術

0002

従来、2次元実写動画像に、動きを伴う3次元CGを合成して、立体感現実感のある動画像を作成し表示する画像合成表示方法が知られている。この表示方法では、視点情報撮影物体の3次元情報CGデータからCG画像を作成し、選択されたCGに対応する部分以外の部分を実写画像で置き換えることにより、合成画像を作成するようになっている(例えば、特許文献1参照。)。

先行技術

0003

特開平08−153213号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら上記のように2次元実写動画像に3次元CGを合成したとしても、最終的な画像は2次元の画像表示装置画面内に表示されるものであり、必ずしも臨場感のある画像を表示できるものではなかった。

0005

本発明は、上記の点に鑑み、より臨場感のある画像を表示できるようにすることを目的としている。

課題を解決するための手段

0006

上記の目的を達成するために、
本発明は、
表示装置であって、
次元画像表示装置と、
少なくとも1つの2次元画像表示装置と、
上記3次元画像表示装置による3次元表示画像と上記2次元画像表示装置による2次元表示画像とを連続するように表示させる表示処理装置と、
を備えたことを特徴とする。

0007

これにより、2次元表示画像が2次元画像表示装置内に見える一方、3次元表示画像が2次元画像表示装置から飛び出して、3次元空間内に立体的に存在するように見えるような表示を行わせるなど、臨場感を高められるような表示をさせることが容易にできる。

発明の効果

0008

本発明によれば、より臨場感のある画像を表示することができる。

図面の簡単な説明

0009

実施形態1の表示装置の概略構成を示す説明図である。
実施形態1の表示装置の機能的構成を示すブロック図である。
実施形態2の表示装置の概略構成を示す説明図である。
実施形態2の表示装置の機能的構成を示すブロック図である。
実施形態3の表示装置の概略構成を示す説明図である。
実施形態3の表示装置の機能的構成を示すブロック図である。

実施例

0010

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、他の実施形態と対応する機能を有する構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。

0011

(実施形態1)
実施形態1の表示装置は、図1に示すように、表示処理装置110と、フラットパネルディスプレイなどの2次元画像表示装置120と、いわゆるシースルー型ヘッドマウントディスプレイなどの3次元画像表示装置130とを備えている。上記3次元画像表示装置130は、より詳しくは、例えばユーザの左右の目によって視認される画像を左画像表示部131および右画像表示部132に表示させるとともに、これらの左画像表示部131および右画像表示部132を透過する光によって2次元画像表示装置120等の背景直視し得るようになっている。また、上記3次元画像表示装置130には、カメラ140が取り付けられ、3次元画像表示装置130の位置や姿勢、特に2次元画像表示装置120との相対的な位置や姿勢を検出し得るようになっている。

0012

上記表示処理装置110は、例えばコンピュータに所定の表示処理プログラムを実行させることによって表示処理を行うように構成され、機能的には、例えば図2に示すように、オブジェクト3Dデータ出力部111と、オブジェクト位置データ出力部112と、3D/2D部分分割部113と、2D描画部114と、3D描画部115と、2次元画像表示装置空間位置検出部116とを備えて構成されている。

0013

オブジェクト3Dデータ出力部111は、2次元画像表示装置120や3次元画像表示装置130に表示させる表示対象であるオブジェクトの3次元画像データを出力するものである。

0014

オブジェクト位置データ出力部112は、例えば上記2次元画像表示装置120の表示面を基準とした上記オブジェクトの3次元空間内での位置や姿勢を示す位置データを出力するものである。

0015

3D/2D部分分割部113は、上記位置データに基づいて、上記オブジェクトの3次元画像データを、2次元画像表示装置120の表示面よりも奥に位置する2次元表示部分と、手前に位置する3次元表示部分とに分割するようになっている。

0016

2D描画部114は、上記2次元表示部分の2次元表示画像201の描画を行って、上記2次元表示画像201を2次元画像表示装置120に表示させるようになっている。

0017

2次元画像表示装置空間位置検出部116は、カメラ140によって撮像された2次元画像表示装置120の撮像画像に基づいて、2次元画像表示装置120の空間位置、具体的には例えば2次元画像表示装置120と3次元画像表示装置130との相対位置関係を検出するようになっている。

0018

3D描画部115は、上記2次元画像表示装置空間位置検出部116によって検出された2次元画像表示装置120の空間位置に応じて、上記2次元表示画像201と連続するように、上記3次元表示部分の3次元表示画像202の描画を行って、上記3次元表示画像202を3次元画像表示装置130の左画像表示部131および右画像表示部132に表示させるようになっている。

0019

上記のような表示装置では、例えば、図1に示すようなの画像を表示するための3次元画像データがオブジェクト3Dデータ出力部111から出力されるとともに、オブジェクト位置データ出力部112から上記魚の画像の3次元空間内での位置や姿勢を示す位置データが出力されると、3D/2D部分分割部113によって、上記オブジェクトの3次元画像データが、2次元画像表示装置120の表示面よりも奥に位置する2次元表示部分と、手前に位置する3次元表示部分とに分割される。すなわち、上記3次元画像データが、上記魚の画像の胴体部分の2次元表示画像201を表示させる画像データと、上記魚の画像の頭部分の3次元表示画像202を表示させる画像データとに分割される。

0020

そこで、上記のように分割された各画像データに基づいて、2D描画部114、および3D描画部115によって2次元画像、および3次元画像が描画される。ここで、3D描画部115による描画においては、カメラ140によって撮像された画像に基づいて、2次元画像表示装置空間位置検出部116により2次元画像表示装置120の空間位置が検出され、上記2次元画像表示装置120の空間位置に応じて定まる表示面を基準とした3次元空間内の位置に3次元表示画像202が見えるように、3次元画像表示装置130への表示が行われるような描画が行われる。

0021

上記のような描画に基づいて、2次元画像表示装置120、および3次元画像表示装置130への表示が行われることにより、魚の胴体部分の2次元表示画像201が2次元画像表示装置120内に見える一方、魚の頭部分の3次元表示画像202が2次元画像表示装置120から飛び出して、3次元空間内に立体的に存在するように見える表示を行わせることができ、臨場感を高められるような表示をさせることが容易にできる。

0022

なお、2次元表示画像と3次元表示画像との連続性は、上記のように空間的な連続性に限るものではない。すなわち、上記のように2次元画像表示装置120および3次元画像表示装置130に同時に表示される2次元表示画像201と3次元表示画像202とが空間的に連続するように表示されるのに限らず、例えば2次元表示画像201の表示面より奥の方から表示面に向かって進んできたオブジェクトが2次元表示画像201の表示面から手前に飛び出して、その後は3次元表示画像だけが表示されて見えるなど、時間的な連続性があるような表示であっても、臨場感を高めることは容易にできる。

0023

また、上記の例では、オブジェクト位置データ出力部112は、2次元画像表示装置120の表示面を基準とした、オブジェクトの3次元空間内での位置や姿勢を示す位置データを出力する例を示したが、これに限らず、3次元画像表示装置130によって表示される3次元空間内での位置や姿勢を示す位置データを出力するようにしてもよい。この場合には、3D/2D部分分割部113は、さらに、2次元画像表示装置空間位置検出部116によって検出された、上記3次元空間内における、2次元画像表示装置120の空間位置、より詳しくはその表示面の位置に応じて、オブジェクトの3次元画像データを、2次元画像表示装置120の表示面よりも奥に位置する2次元表示部分と、手前に位置する3次元表示部分とに分割するようにすればよい。

0024

また、2次元画像表示装置120は、1台に限らず、複数台が設けられても、同様の表示を行わせることができる。

0025

また、2次元画像表示装置空間位置検出部116による2次元画像表示装置120の空間位置の検出を容易にするために、2次元画像表示装置120に種々のマーカを設けたりしてもよい。

0026

また、3次元画像表示装置130への3次元表示画像202の表示位置の決定は、カメラ140の撮像画像だけに基づいて行われるのに限らず、例えばユーザが3次元表示画像202を摘まんで移動させるジェスチャーをすることなどによって微調整したりできるようにしてもよい。

0027

また、2次元画像表示装置空間位置検出部116による位置検出や、3D描画部115による3次元表示画像202の表示位置の制御などは、3次元画像表示装置130が有する機能によって行われるようにしてもよい。

0028

(実施形態2)
実施形態2の表示装置は、上記実施形態1と比べて、図3に示すように、3次元画像表示装置130の左画像表示部131および右画像表示部132に、3次元表示画像202の部分に加えて、2次元表示画像201が表示された2次元画像表示装置120自体も表示されるように構成されている点が主に異なっている。なお、3次元画像表示装置130としては、2次元画像表示装置120を除く背景部分は、実施形態1と同様に3次元画像表示装置130を透過して直視されるようにされてもよいし、2次元画像表示装置120を含む背景部分全体が、カメラ140による撮像画像を用いて3次元画像表示装置130に表示されるようにしてもよい。

0029

上記のような表示が行われるようにするために、表示処理装置110は、図4に示すように、カメラ140による撮像画像と、3D描画部115によって描画された3次元画像とが画像合成部117によって合成されるようになっている。

0030

上記のような表示が行われる場合でも、やはり、2次元画像表示装置120への表示と3次元画像表示装置130への表示とが連続するようにして、臨場感を高められるような表示をさせることが容易にできる。また、上記のような合成が行われる場合には、例えば3次元表示画像によって隠れる部分の2次元画像表示装置120自体やその表示画像を確実にマスクすることなども容易にできる。

0031

なお、上記のような表示が行われるようにするためには、3次元表示画像202への表示位置が、2次元画像表示装置空間位置検出部116の検出結果に基づいて3D描画部115で描画される際に決定されるのに限らず、画像合成部117で画像合成される際に決定されるようにしてもよい。

0032

また、カメラ140によって撮像された2次元画像表示装置120や、その表示画像が3次元画像表示装置130に表示されるのに限らず、2次元画像表示装置120への仮想的な表示画像が画像合成部117により合成されて3次元画像表示装置130に表示されるようにしたり、2次元画像表示装置120自体が仮想的なものとして、画像合成部117により合成されて3次元画像表示装置130に表示されるようにしてもよい。

0033

(実施形態3)
実施形態3の表示装置は、図5に示すように、3次元画像表示装置130に代えて、ホログラム表示装置150によるホログラム画像によって3次元画像の表示が行われる点が主に異なる。上記ホログラム表示装置150は、例えば連結部材151によって、2次元画像表示装置120との位置関係が固定されるように設けられている。すなわち、ホログラム表示装置150によって表示される3次元画像は、3次元画像表示装置130のような表示装置と異なり、ユーザが視認する位置や方向が変わっても、2次元画像表示装置120によって表示される2次元画像との相対的な位置を変化させる必要はなく、3次元画像表示装置130とホログラム表示装置150との相対位置関係が固定されてさえいればよい。

0034

そこで、表示処理装置110は、図6に示すように、特に2次元画像表示装置空間位置検出部116などを設けたりしなくても、連結部材151によって定まるホログラム表示装置150と2次元画像表示装置120との位置に応じて、ホログラム表示装置150によって表示される3次元画像の位置と2次元画像表示装置120によって表示される2次元画像の位置とがあらかじめ設定されることにより、これらの画像の表示が連続するようにして、臨場感を高められるような表示をさせることが容易にできる。

0035

なお、上記各実施形態や変形例で説明した構成要素は、論理的に矛盾しない限り、種々組み合わせてもよい。

0036

110表示処理装置
111データ出力部
112オブジェクト位置データ出力部
113 3D/2D部分分割部
114 2D描画部
115 3D描画部
116 2次元画像表示装置空間位置検出部
117画像合成部
120 2次元画像表示装置
130 3次元画像表示装置
131左画像表示部
132右画像表示部
140カメラ
150ホログラム表示装置
151連結部材
201 2次元表示画像
202 3次元表示画像

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