JP2009146012A - 三次元形状表示記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ユーザーが注目した位置を知ることができる情報を取得することが可能な三次元形状表示記録装置を提供する。
【解決手段】 三次元形状の対象物の多数の角度から取得した画像からなる複数のフレーム画像データにより構成されたフレーム画像データ群を格納した画像管理部と、ユーザー装置からのフレーム画像データの選択が入力される入力部と、入力部から入力された選択されたフレーム画像データを、画像格納部から取得するとともに、選択されたフレーム画像データのアクセス事実とアクセス時間を出力する画像表示制御部と、選択されたフレーム画像データのアクセス事実及びアクセス時間に基づいて、フレーム画像データごとの表示時間と表示回数を算出し、表示時間と表示回数とを出力するアクセス記録取得部と、各フレーム画像データごとの表示時間と表示回数について統計学的数学処理を施し、処理結果を出力するアクセス記録解析部とを有する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、三次元形状の対象物を複数の静止画像によってユーザーにより要求された様々な方向に回転させて見せるとともに、対象物を回転させて表示したときに表示された静止画像ごとの表示履歴を作成する三次元形状表示記録装置に関する。

三次元形状の対象物を表示させる手段として三次元コンピュータグラフィックス（以下三次元ＣＧという）が知られており、産業、ゲーム、映画等多くの分野で活用されている。

三次元ＣＧの特徴としては、ユーザーの要求に応じて、対象物の画像を指定された視点から表示させたり、画面上で回転させることが可能であることが挙げられる。この特徴を利用して、三次元形状の表示の態様を解析すれば、ユーザーの趣向に関する有用なデータを得ることが可能であると考えられる。

三次元形状の対象物をユーザーの要求する表示態様で表示させた場合には、ユーザーは対象物のうちの注目する部分を繰り返し表示させたり、その部分で回転を停止させるなどする場合が多い。すなわち、その表示態様にユーザーの趣向が大きく反映される。したがって、表示態様からユーザーの趣向について客観的に評価するデータが得られれば、例えば物品等のデザイン開発において有用となる。

二次元の画像や動画を表示する装置については、ユーザーの趣向について種々の要素から客観的な評価を試み、それを利用する技術が公知となっている（例えば特許文献１）。特許文献１には動画像記録再生装置が記載されている。特許文献１に記載の技術は、動画像の録画、及び再生処理を行う録画再生部と、録画再生部を制御する制御部と、動画像を格納する動画記憶装置と、制御部が使用する制御情報を格納する制御情報記憶部とを備え、録画すべき動画をシーンの変化毎に分割し、分割した各シーンから、代表画面を選出し、ユーザー入力操作種別に基づいて、各シーンの重要度を判別し、重要度の高いシーンの代表画面を、画像要約情報として表示する。
特開平１０−８５２６号公報

しかしながら、特許文献１に記載された発明は三次元ＣＧを対象とするものではなく、当該先行技術をもって三次元形状の対象物を表示させ、ユーザーの趣向を評価しようとしても、ユーザーに大きな負担を強いることになるほか、ユーザーの趣向を客観的に評価することは難しい。すなわち、特許文献１に記載の動画像記録再生装置においては、ユーザーが逆再生等を行うことがあっても、原則としては、ユーザーは分割した動画像を任意の順番で再生するのではなく、所定の順序で動画を再生する。したがって、三次元形状を回転させて表示させた場合にも、各部分の表示される順序は決まっているため、ユーザーは趣向に合った角度・位置を見出すまでに多くの時間、操作を要する。また、趣向に合致した角度・位置に至るまでの動画像についても必然的に再生回数等が多くなるため、ユーザーの趣向を正確に評価することは困難である。

このように、三次元形状で表示した対象物のうち、ユーザーの趣向を反映して、どの部分が客観的に注目されているかを評価する装置は従来なかった。

よって、本発明は、三次元形状の対象物の回転表示させた場合に、ユーザーが注目した位置を知ることができる情報を取得することが可能な三次元形状表示記録装置を提供することを目的とする。

本発明の三次元形状表示記録装置は、三次元形状の対象物の多数の角度から取得した画像からなる複数のフレーム画像データにより構成されたフレーム画像データ群を格納した画像管理部と、ユーザー装置からのフレーム画像データの選択が入力される入力部と、入力部から入力された選択されたフレーム画像データを、画像格納部から取得するとともに、選択されたフレーム画像データのアクセス事実とアクセス時間を出力する画像表示制御部と、選択されたフレーム画像データのアクセス事実及びアクセス時間に基づいて、フレーム画像データごとの表示時間と表示回数を算出し、表示時間と表示回数とを出力するアクセス記録取得部と、各フレーム画像データごとの表示時間と表示回数について統計学的数学処理を施し、処理結果を出力するアクセス記録解析部とを有することを特徴とする。

本発明によれば、ユーザー装置に表示される静止画像ごとの表示履歴を作成することにより、当該表示履歴によって三次元形状の対象物を見るときのユーザーが注目した角度、方向を正確に判別することができるため、ユーザーの注目を集めた部分についての客観的な情報を得ることができる。

以下、図面を用いて本発明の好ましい実施形態について詳しく説明する。

図１は、本実施形態の三次元形状表示記録装置を含むシステムの概要を示す図である。図に示すように、本実施形態の三次元表示記録装置１００にはインターネット等のネットワーク３００を介して複数のユーザー装置２００が接続している。ユーザー装置２００は、例えば、ユーザーが所有するパーソナルコンピュータや携帯端末であればよい。

ユーザーは、ネットワーク３００を介して三次元表示記録装置１００にアクセスすることが可能である。また、ユーザーは、ユーザー装置２００により所定のデータ入力や操作を三次元表示記録装置１００に対して行うとともに、三次元表示記録装置１００から出力された画像を閲覧することができる。

図２は、本実施形態の三次元形状表示記録装置の機能的構成を示すブロック図である。本実施形態の三次元形状表示記録装置１００は、それぞれの表示モードにおいて少なくとも１つ以上の静止画像を画像表示部に出力する。このとき、画像表示部に出力される静止画像ごとの表示履歴を作成することにより、当該表示履歴によって三次元形状の対象物を見るときのユーザーが注目する位置等を正確に判別することができるため、ユーザーの注目を集めた部分についての客観的な情報を得ることができる。

本実施形態の三次元形状表示記録装置１００は、画像管理部３０と、画像表示制御部４０と、画像表示部５０と、アクセス記録取得部６０と、出力部７０と、アクセス記録解析部８０とを備える。

入力部２０は、ユーザー装置２００と接続し、ユーザー装置２００の入力手段（例えば、マウス、キーボード、マイクなど）からの三次元形状の対象物についての表示させたい所定角度から見たときの画像及び表示態様の指示が入力されるものであり、ユーザー装置２００から指示が入力されると、当該指示を画像表示制御部４０に出力する。

画像管理部３０は、格納部３１と管理部３２とを備える。格納部３１は、三次元形状の対象物を、例えば、上下アングルを変えつつ全方位から所定の角度間隔で撮像することにより取得された複数のフレーム画像データ（以下、フレーム画像データ群ともいう）を格納する。

図３は、格納部３１に格納されたフレーム画像データ群の構成の一例を示す説明図である。図に示すように、フレーム画像データ群はマトリクス状に整列された複数のフレーム画像データにより構成される。なお、図３では、三次元形状の対象物の例として、自動車の例を示している。

本実施形態のマトリクス状のフレーム画像データ群の横方向には、所定のアングルで対象物を全方位から所定の角度間隔で順に撮像した第Ａフレーム〜第Ｌフレームの計１２フレームのフレーム画像データが整列している。

本実施形態のマトリクス状のフレーム画像データ群の縦方向には、所定の方位で対象物を異なる上下アングルで順に撮像した第１アングル〜第５アングルの計５アングルのフレーム画像データが整列している。

このように、フレーム画像データをマトリクス状に配置することにより、対象物のあらゆる角度からの形状を整列してデータ化している。なお、以後の説明において、ユーザーに選択されたフレーム画像データを、マトリクス内の座標を用いて「（アングル）（フレーム）」（例えば「１Ａ」、「２Ｂ」等）により特定する。そして、本実施形態のフレーム画像データ群は、マトリクス状の構成を有することにより、「１Ａ」〜「５Ｌ」の計６０枚のフレーム画像データから構成されることとなる。

なお、本実施形態ではフレーム画像データ群を１２フレームと５アングルのマトリクスとし「１Ａ」〜「５Ｌ」の計６０枚のフレーム画像データとしたが、フレーム数とアングル数はこれに限られるものではない。

上述したフレーム画像データを取得する画像取得装置の一例を、図４に基づき簡単に説明する。図４は、本実施形態の複数のフレーム画像データを取得するために用いることができる画像取得装置の構成を示す縦断面図及び平面図である。

図４に示すように、画像取得装置２は、設置台６に取り付けられた回転部７と、配設指示部８に取り付けられた撮像部９と、画像取得装置２の各構成を格納する筐体５とを備える。回転部７は、設置台６の下面に固定された回転用電動機１０と、設置台６の上方に設けられたターンテーブル１１とを備える。ターンテーブル１１は、対象物を載置させるための載置台として機能し、回転用電動機１０を駆動させることにより、撮像部９に対し対象物を回転させることができる。

配設支持部８は、鉛直方向に立設された棒状の雄螺子部１２と、雄螺子部１２を回転させるための昇降用電動機１３から構成されている。また、配設支持部８は、撮像部９を支持し雄螺子部１２の回転によって昇降する昇降板１４を備える。

撮像部９は、昇降板１４の紙面右端に、傾斜機構部１４aを介して取り付けられている。なお、傾斜機構部１４aは、撮影部９の撮影角度を変化させるものである。撮影部９は、撮像レンズ、光学系、ＣＣＤ撮像デバイス、及び電子回路等から構成されたＣＣＤカメラと、ＣＣＤカメラから出力されるアナログ映像信号を画像データに変換させるビデオデコーダ等を有している。

画像取得装置２は、不図示のコンピュータと、不図示の複数の位置センサを備え、回転用電動機１０の制御によりターンテーブル１１を所定の角度（例えば11.25°）回転させる毎に、撮像部９によって対象物を撮像する。つまり、対象物を全方位から所定の角度間隔で撮像することにより、複数（例えば12フレーム）のフレーム画像データを取得する。また、各方位において、昇降用電動機１３及び傾斜機構部１４ａを制御することにより、撮像部９の高さ及び傾きを変化させながら対象物を撮像し、上下アングルの異なる複数（例えば5アングル）のフレーム画像データを取得する。

なお、画像取得装置２では、撮像部９に対して対象物を回転させるものを示したが、逆に対象物に対して撮像部９を旋回させるようにしても、複数のフレーム画像データを取得することが可能である。もちろん、このような装置によらず、対象物を回転させて１枚１枚個別に撮影してもよい。対象物を撮像する方法は、三次元形状の対象物について全方位からの所定の角度間隔で撮像したフレーム画像データが得られる限り、これらの画像撮像装置に限定されるものではない。さらにまた、フレーム画像データが撮像部９によらず、例えば、三次元形状の対象物がＣＧによって生成された場合も画像取得装置２で取得したフレーム画像データと同じ扱いが可能である。

以上のようにして取得された複数のフレーム画像データは、ユーザー装置２００から入力部２０を介して入力され、画像管理部３０の管理部３２により図３に示すマトリクス状のデータに変換され、画像管理部３０の格納部３１に格納される。

管理部３２は、格納部３１に格納された複数のフレーム画像データが散逸しないように集中的に管理して、後述する画像表示制御部４０による指示に基づいて、格納部３１から対応するフレーム画像データを抽出して画像表示制御部４０に出力する。

後述する画像表示制御部４０から、例えば、図３の「１Ａ」のフレーム画像データを画像表示制御部４０へ入力させるための指示が入力されると、管理部３２は、格納部３１から当該指示に対応する「１Ａ」のフレーム画像データを抽出し、画像表示制御部４０に出力する。

画像表示制御部４０は、画像管理部３０に格納されたフレーム画像データから、入力部２０を経て入力されるユーザの指示に対応するフレーム画像データを管理部３２を介して抽出するとともに、当該フレーム画像データを、後述する画像表示部５０に出力する。

例えば、ユーザー装置２００から入力部２０を介して、図３のフレーム画像データ群の「３Ｃ」のフレーム画像データを表示させる指示が入力された場合には、画像表示制御部４０は、画像管理部３０の管理部３２へ「３Ｃ」のフレーム画像データを格納部３１から抽出して入力させるための指示を出力する。そして、管理部３２から「３Ｃ」のフレーム画像データが入力されると、画像表示制御部４０は、「３Ｃ」のフレーム画像データを画像表示部５０に出力する。

また、画像表示制御部４０は、現在表示されている第ｎ番目のフレーム画像データ（例えば、フレーム画像データ「３Ｃ」）を管理する。そして、画像表示制御部４０は、次に表示すべき第ｎ＋１番目のフレーム画像データ（例えば、フレーム画像データ「２Ｃ」、「３Ｂ」、「３Ｄ」、又は、「４Ｃ」）、及び、前に表示した第ｎ−１番目のフレーム画像データ（例えば、フレーム画像データ「３Ｄ」）を管理する。

また、画像表示制御部４０は、現在表示されている第ｎ番目のフレーム画像データ（例えば、フレーム画像データ「３Ｃ」）が画像表示された事実（以下、アクセス事実という）とアクセス時間をアクセス記録取得部６０に出力する。

画像表示部５０は、画像表示制御部４０により制御され、ユーザー装置２００からユーザー入力部２０を介して指示のあったフレーム画像データを、ユーザー装置２００の表示装置（例えば、ディスプレイ）に出力する。図５は、ユーザー装置２００に表示されたフレーム画像データ「３Ｂ」の表示例である。

図に示すように、ユーザー装置２００のディスプレイにはフレーム画像データ「３Ｂ」が表示されている。ユーザーは、ユーザー装置２００のディスプレイ上でマウスのポインタを上下左右及び斜め方向に動かすことにより、フレーム画像データ「３Ｂ」に隣接するフレーム画像データ、すなわち、図３の「４Ａ」、「４Ｂ」、「４Ｃ」、「３Ａ」、「３Ｃ」、「２Ａ」、「２Ｂ」、及び、「２Ｃ」を選択することが可能である。選択されたフレーム画像データは、ユーザー装置２００のディスプレイに次に表示される。

アクセス記録取得部６０は、画像表示制御部４０から入力されたアクセス事実とアクセス時間に基づいて、画像表示部５０に表示されたフレーム画像データごとのアクセス記録を作成して、出力部７０に出力する。ここで、アクセス記録は、ユーザーの指示に応じて画像表示部４０に表示されたフレーム画像データごとの表示時間及び表示回数を含む。

また、アクセス記録取得部６０は、フレーム画像データごとのアクセス記録を格納する。具体的には、フレーム画像データごとの表示回数及び表示時間を格納する。

出力部７０は、ユーザーから入力部２０を介してアクセス記録の取得を終了させるための終了指示が入力する。また、出力部７０は、終了指示が入力した場合には、アクセス記録取得部６０に格納されたフレーム画像データごとのアクセス記録を抽出し、アクセス記録解析部８０に出力する。

アクセス記録解析部８０は、出力部７０から入力されたフレーム画像データごとのアクセス記録を解析する。具体的には、アクセス記録解析部８０は、各フレーム画像データの画像表示時間、画像表示回数のそれぞれについて、積算、平均、分布、偏差等の統計学的数学処理を施し、有意な情報を取り出す。また、アクセス記録解析部８０は、各フレーム画像データの統計学的数学処理により取得された情報を、画像表示部５０に出力する。

次に、本実施形態の三次元形状表示記憶装置１の動作について具体例をあげて説明する。図６は、三次元形状表示記憶装置１の動作を説明するためのフローチャートである。図７は、図３のフレーム画像データ群において、ユーザーがマウスにより選択したフレーム画像の経路を示す図である。

図７の矢印で示したように、「３Ｃ」（１番目）、「３Ｄ」（２番目）、「３Ｅ」（３番目）、「３Ｆ」（４番目）、「４Ｅ」（５番目）、「４Ｄ」（６番目）、「３Ｄ」（７番目）、「２Ｄ」（８番目）、「１Ｄ」（９番目）、「１Ｃ」（１０番目）、「２Ｂ」（１１番目）、「３Ｂ」（１２番目）、「３Ｃ」（１３番目）、「３Ｄ」（１４番目）、「３Ｅ」（１５番目）、「３Ｆ」（１６番目）、「３Ｇ」（１７番目）、及び、「２Ｇ」（１８番目）の順で、フレーム画像データを表示させた場合について説明する。

なお、説明の都合上、フレーム画像データ「３Ｅ」（３番目）がユーザーにより選択された時点から説明を行うこととする。

ステップＳ１では、入力部２０を介してユーザー装置２００からの静止画像であるフレーム画像データ「３Ｅ」の指示が入力されると、画像表示制御部４０は、画像管理部３０の管理部３１に対して、次に表示すべきフレーム画像データ「３Ｅ」を選択し、フレーム画像データ「３Ｅ」の出力を指示する。

画像表示制御部４０からの指示が入力された管理部３２は、格納部３１から表示すべきフレーム画像データ「３Ｅ」を選択して抽出し、画像表示制御部４０に出力する。

ステップＳ２では、画像表示制御部４０は、ステップＳ１において画像管理部３０の管理部３２から入力されたフレーム画像データ「３Ｅ」を、画像表示部５０に出力する。

ステップＳ３では、画像表示制御部４０は表示されたフレーム画像データ「３Ｅ」のアクセス事実及びアクセス時間をアクセス記録取得部６０に出力する。アクセス記録取得部６０は、画像表示制御部４０により画像表示部５０に表示されたフレーム画像データ「３Ｅ」のアクセス記録の作成を開始する。具体的には、画像表示部５０に表示されたフレーム画像データ「３Ｅ」のアクセス事実とアクセス時間に基づいてアクセス記録を作成する。

表１は、アクセス記録取得部６０に格納されたアクセス事実とアクセス時間を示す。

フレーム画像データの表示時間の算出について詳述する。アクセス記録取得部６０は、１つ前のフレーム画像データ「３Ｄ」（２番目）の画像表示部５０への表示が終了した時間（年月日及び時分秒）を予め装置内の時計（不図示）から読み込んでおり、３番目のフレーム画像データ「３Ｅ」（３番目）の画像表示部５０への表示が終了すると、時計から現在時刻を読み込んで、両時刻の差から３番目に画像表示部５０に表示されたフレーム画像データ「３Ｅ」の表示時間を算出する。

ステップＳ４では、アクセス記録取得部６０は、表示されたフレーム画像データ「３Ｅ」について、アクセス記録として、表示回数と表示時間とを格納する。

アクセス記録取得部６０は、表示されたフレーム画像データ「３Ｅ」についてステップ１からステップ４が実行されると、表示されたフレーム画像データ「３Ｅ」に対応したカウンターをインクリメントし（１が足される）、表示回数として格納される。

同様に、アクセス記録取得部６０は、表示されたフレーム画像データ「３Ｅ」についてステップ１からステップ４が実行されると、表示されたフレーム画像データ「３Ｅ」に対応した記憶領域に画像表示時間を格納する。

表２は、アクセス記録取得部６０に格納された表示回数と表示時間を示す。

次いでステップＳ５において、アクセス記録取得部６０は、ユーザーからの指示の入力を待つ。

ステップＳ６では、出力部７０は、ユーザー装置２００から終了指示が入力されたか否かを判定する。終了指示が入力されない場合には、次のフレーム画像データ「３Ｆ」（４番目）について、ステップＳ１からステップＳ５を繰り返す。以後、フレーム画像データ「４Ｅ」（５番目）〜「２Ｇ」（１８番目）についても、ステップＳ１からステップＳ６を繰り返す。

一方、終了指示が入力された場合には、ステップＳ７へ進み、アクセス記録を解析する。

ステップＳ７では、出力部７０は、アクセス記録格納部６０に格納された各フレーム画像データ「３Ｃ」（１番目）〜「２Ｇ」（１８番目）の、のべ表示回数及びのべ表示時間をそれぞれ抽出し、アクセス記録解析部８０に出力する。

アクセス記録解析部８０は、入力された各フレーム画像データ「３Ｃ」（１番目）〜「２Ｇ」（１８番目）ごとの表示回数、表示時間のそれぞれについて平均、分布、偏差等の統計学的数学処理を施し、有意な情報を取り出す。

以下、統計学的数学処理の例について述べる。ある１つの画像の、のべ表示回数をＣ、のべ表示時間をｔ、その画像の注目度をｘとすると、それらの関係は、所定の関数ｆを用いて次のように表すことができる。

次にｎ個の全画像についてそれぞれ注目度ｘを計算して相加平均を求める。

さらに標準偏差σを求める。

この標準偏差σは、一例として偏差値Ｔとしても表現することができる。

さらに注目度ｘのデータが十分多数集まれば、標準正規分布Ｎになる。

これらより、相加平均から±２σより外れたフレーム画像データを切り捨てたり、逆に、所定のフレーム画像データが、±１σ以内に入る確率を推測することができる。

ステップＳ７により得られた情報は、アクセス記録解析部８０により、画像表示部５０に出力され、ユーザー装置２００のディスプレイに表示される。図８は、ユーザー装置２００のディスプレイに表示される画像ののべ表示回数の分布の例を示すグラフである。図からわかるように、ユーザーに客観的に注目された画像は、「３Ｄ」及びその近辺であることがわかる。

以上、説明したように、本実施形態の三次元形状表示記憶装置によれば、ユーザー装置に表示される静止画像ごとの表示履歴を作成することにより、当該表示履歴によって三次元形状の対象物を見るときのユーザーが注目した角度、方向を正確に判別することができるため、ユーザーの注目を集めた部分についての客観的な情報を得ることができる。

本実施形態の三次元形状表示記録装置を含むシステムの概要を示す図である。 本実施形態の三次元形状表示記憶装置の機能的構成を示すブロック図である。 本実施形態の格納部に格納されたフレーム画像データ群の構成を示す説明図である。 撮像装置の一例を示す図である。 本実施形態の画像表示部から出力されたフレーム画像データの表示例である。 本実施形態の三次元形状表示記憶装置の動作を説明するフローチャートである。 本実施形態の三次元形状表示記憶装置のフレーム画像データの選択の順番の例を説明する図である。 ユーザー装置２００のディスプレイに表示される画像の表示回数の分布を示すグラフである。

符号の説明

１００： 三次元形状表示記憶装置
２０： 入力部
３０： 画像管理部
３１： 格納部
３２： 管理部
４０： 画像表示制御部
５０： 画像表示部
６０： アクセス記録取得部
７０： 出力部
８０： アクセス記録解析部

Claims (3)

1. 三次元形状の対象物の多数の角度から取得した画像からなる複数のフレーム画像データにより構成されたフレーム画像データ群を格納した画像管理部と、
   ユーザー装置からのフレーム画像データの選択が入力される入力部と、
   前記入力部から入力された選択されたフレーム画像データを、前記画像格納部から取得するとともに、選択されたフレーム画像データのアクセス事実とアクセス時間を出力する画像表示制御部と、
   前記選択されたフレーム画像データのアクセス事実及びアクセス時間に基づいて、フレーム画像データごとの表示時間と表示回数を算出し、前記表示時間と前記表示回数とを出力するアクセス記録取得部と、
   前記各フレーム画像データごとの前記表示時間と前記表示回数について統計学的数学処理を施し、該処理結果を出力するアクセス記録解析部と、
   を有することを特徴とする三次元形状表示記録装置。
2. 前記画像格納部に格納されるフレーム画像データは、三次元形状の対象物を上下アングルを変えつつ全方位から所定の角度間隔で撮像することにより取得されたフレーム画像データをマトリクス状に整列したデータであることを特徴とする請求項１に記載の三次元形状表示記録装置。
3. 前記画像格納部に格納されるフレーム画像データは、コンピュータ・グラフィックにより作成されたフレーム画像データであることを特徴とする請求項１または２に記載の三次元形状表示記憶装置。