JPH10145821A - コンパクトディスクを使用したコンピュータ上での立体画像・音響再生システム - Google Patents
コンパクトディスクを使用したコンピュータ上での立体画像・音響再生システムInfo
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- JPH10145821A JPH10145821A JP8311249A JP31124996A JPH10145821A JP H10145821 A JPH10145821 A JP H10145821A JP 8311249 A JP8311249 A JP 8311249A JP 31124996 A JP31124996 A JP 31124996A JP H10145821 A JPH10145821 A JP H10145821A
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Abstract
U等の性能にも依存しないで立体画像を再生し同時に立
体音響を立体画像に同期させて再生でき、かつコンピュ
ータの外部装置による補助を極力軽減できるコンパクト
ディスクを使用したコンピュータ上での立体画像・音響
再生システムを提供する。 【解決手段】 コンピュータの制御によってコンパクト
ディスクに記憶されたデータを外部記憶媒体再生装置1
2で読み出し、左眼及び右眼で視認伝達速度の異なる立
体眼鏡14を通してモニタ13画面上に立体画像を再生
するとともにステレオ再生装置15で立体音響を再生す
るシステムであって、前記コンパクトディスクには、画
像に共有される動く対象物を表示するオブジェクト画像
データを1つの動画ファイルに編成した立体画像データ
と、デジタルオーディオ形式からなる立体音響データ
と、前記立体画像と立体音響との同期再生を制御するプ
ログラムとが記憶されている。
Description
御によりモニタ画面上に立体視可能な画像を表示し、立
体眼鏡を通して立体画像を再生すると同時に立体音響を
同期して再生するコンパクトディスクを使用したコンピ
ュータ上での立体画像・音響再生システムに関するもの
である。
を左眼及び右眼へ別々に分離して提示することで、表示
面の前後に奥行きのある立体画像を再現できることが知
られている。この左右画像を分離して両眼に提示するた
めに、種々の立体視技術が開発されているが、補色眼鏡
や偏光眼鏡を用いて分離するフィルタ眼鏡方式、あるい
は視差ある左右画像を継続的に交互に切り替えて両眼に
提示し、これと同期させて開閉するシャッタ眼鏡方式等
が知られている。ところで、テレビモニタ上における立
体視画像表示方法では、例えば、フィールド周期(1/
60秒)ごとに画像を表示するために、最低でも1秒間
に60コマの再生速度を必要とし、これを図8に示すよ
うに、左眼画像及び右眼画像の各々の画像を統合して1
つの動画ファイルにコマ単位で割り振る必要性から膨大
なコマ数を必要としていた。
立体視画像表示方法により、外部記憶媒体であるコンパ
クトディスク(CD)を利用してコンピュータの制御に
よりモニタ上で立体視画像を再生する場合には、膨大な
コマ数の処理を要するために、通常のコンピュータ画像
に見られる画像のスクロール(コマの切り替わり)速度
上の問題点を生じるおそれがあり、コンピュータの演算
回路・中枢を構成するCPU(中央処理装置)等のハー
ドウェアの性能に大きく依存しなければならなかった。
また、コンピュータの制御により立体画像と同時に立体
音響を再生しようとした場合には、上述のようなCPU
性能上の問題点の他にCDの再生装置の転送速度(デー
タ送出速度)等の問題点から、通常の画像と音声の同期
(シンクロ)に利用されているCD−ROM(コンパク
トディスク リードオンリーメモリー)デ−タでは、高
周波数を要求される立体音響を再生することは困難であ
った。なお、眼鏡を使用して立体視を得る技術として、
例えば、実開昭61−114418号公報には、2枚の
偏光板に描かれた画像を重ね合わせ、偏光眼鏡を使用し
て立体視を得る立体画像表示装置に関する技術が開示さ
れているが、コンピュータの制御によりモニタに立体画
像を再生したり、この立体画像に同期して立体音響を再
生させるものではない。また、例えば、特開昭59−4
3696号公報には、眼鏡を使用しないで立体画像を表
示する方法及び装置が開示されているが、半円筒形に形
成されたレンズをストライプ状に配置したレンチキュラ
・フレームを使用したもので、特別な補助装置を必要と
するものである。
ぐことができ、CPU等の性能にも依存しないで立体画
像を再生し同時に立体音響を立体画像に同期させて再生
でき、かつコンピュータの外部装置による補助を極力軽
減できるコンパクトディスクを使用したコンピュータ上
での立体画像・音響再生システムを提供することを目的
とする。
に、本発明のコンピュータ上での立体画像・音響再生シ
ステムは、コンピュータの制御によってコンパクトディ
スクに記憶されたデータを外部記憶媒体再生装置で読み
出し、左眼及び右眼で視認伝達速度の異なる立体眼鏡を
通してモニタ画面上に立体画像を再生するとともにステ
レオ再生装置で立体音響を再生するシステムであって、
前記コンパクトディスクには、画像に共有される動く対
象物を表示するオブジェクト画像データを1つの動画フ
ァイルに編成した立体画像データと、デジタルオーディ
オ形式からなる立体音響データと、前記立体画像と立体
音響との同期再生を制御するプログラムとが記憶されて
いることを特徴とするものである。立体画像データは、
対象物に一定の動きを与え左眼及び右眼で視認伝達速度
の異なる立体眼鏡による視覚生理現象に基づいて、左眼
及び右眼に対応した画像を割り振ることで、左右同一画
像のみ表示すればよいことになるため、データ量が通常
の量で済ませることが可能になり、画像データの膨大化
を防ぐことができ、CPUの性能にも依存しない。ま
た、立体音響データは、立体画像データが記録されてい
るコンパクトディスクにデジタルオーディオ形式で記憶
され、外部記憶媒体再生装置をプログラムで制御するこ
とにより立体音響を立体画像に同期させて再生すること
で、高速転送を必要とせず、画像データとの干渉もなく
なる。さらに、使用時には立体眼鏡とステレオ再生装
置、及び通常のコンパクトディスクを視聴する際に必要
とされる機器だけであり、コンピュータの外部装置によ
る補助を極力軽減できる。
体で制御するモデリングデータあるいはコマ制御による
レイヤーであることが、対象物に適切な動きを与えるこ
とができる点で好ましい。
眼画像と右眼画像の間隔を制御するプログラムがさらに
記憶されていることが、速度や移動方向による対象物の
浮き沈みに加えて立体視知覚を促すことができる点で好
ましい。
フレーム構造を備え、一方側のレンズが視認伝達速度の
速い色を有し、他方側のレンズが視認伝達速度の遅い色
を有することが、簡単な構造の眼鏡で対象物の移動方向
と速度に基づく両眼視差を生じる視覚生理現象を促すこ
とができる点で好ましい。
により具体的に説明する。図1は本発明実施形態のコン
ピュータ上での立体画像・音響再生システム構成を説明
する図、図2は本発明実施形態の立体画像データの編成
方法を説明する図、図3は本発明実施形態の立体眼鏡の
斜視図、図4は本発明実施形態の立体音響を録音すると
きのダミーヘッドマイクの斜視図、図5は本発明実施形
態の立体画像・音響再生システムの使用状態を示す図、
図6は本発明実施形態の立体画像再生原理を説明する
図、図7は本発明実施形態のモニタ画面例を説明する図
である。
像・音響再生システムは、コンピュータ本体11に接続
される外部記憶媒体再生装置12であるCD−ROMド
ライブによりCD−ROMに記憶されたデータを読み出
し、モニタ13の画面上に立体視可能な画像を表示し、
この画像を使用者が装着した立体眼鏡14を通して立体
画像を再生し、同時にコンピュータ本体11に接続され
るヘッドホン等のステレオ再生装置15で立体画像に同
期させて立体音響を再生するシステムであって、CD−
ROMには立体画像データと、デジタルオーディオ形式
からなる立体音響データと、立体画像に同期させて立体
音響の再生を制御するプログラム等とが記憶されている
ものである。このコンピュータ本体11には、キーボー
ド16やマウス17を備え、モニタ13上の画像に基づ
いて立体画像や立体音響の再生、停止等の制御を使用者
が操作できるようになっている。
は、左右各々異なった画像を排除して左右同一画像のみ
表示するようにするため、図2に示すように、画像に共
有される動く対象物を表示するオブジェクト画像データ
が左右の視覚特性を有するものとして1つの動画ファイ
ルに編成した立体画像データが記憶される。また、この
CD−ROMには、立体音響データがデジタルオーディ
オ形式(CD−DA形式)でオーディオ用トラックに記
憶され、さらに立体画像と立体音響との再生を制御する
プログラムが記憶されている。このプログラムは、CD
−ROMドライブを制御することで立体画像に同期させ
て立体音響を再生させたり、対象物であるオブジェクト
の立体視知覚を促すために左眼画像及び右眼画像の間隔
を制御するものである。
通常の眼鏡に使用されるフレーム構造を備え、左眼及び
右眼で視認伝達速度の異なる濃度差のあるレンズを使用
したもので、例えば、一方の左眼レンズ18には視認伝
達速度の速い色である薄黄緑が使用され、他方の右眼レ
ンズ19には視認伝達速度の遅い色である赤紫が使用さ
れている。このような視認伝達速度の異なる立体眼鏡1
4が使用されるのは、大脳へ信号を伝達する際に光を弱
めた方の目は、光を弱めない方の目に比べて時間後れが
生じる視覚生理現象により左右に運動する物体に両眼視
差を与えて立体視を得る、いわゆるプルフリッヒ効果を
利用するためである。
ば、画面上を矢印A方向に動くものを見た場合、左眼が
視認伝達速度の速い色の左眼レンズ18を通してbの位
置にあると認めたとき、右眼が視認伝達速度の遅い色の
右眼レンズ19を通してaの位置にあるかのように認
め、これが両眼視差となってあたかも画面より奥のFの
位置にあるかのように感じ、また画面上を矢印B方向に
動くものを見た場合、左眼が視認伝達速度の速い色の左
眼レンズ18を通してbの位置にあると認めたとき、右
眼が視認伝達速度の遅い色の右眼レンズ19を通してc
の位置にあるかのように認め、これが両眼視差となって
あたかも画面より手前のNの位置にあるかのように感じ
ることになる。
る。まず、立体視画像の制作にあっては、上記の視覚生
理現象を考慮して動く対象物であるオブジェクトの運動
方向と速度を決める必要がある。通常乗り物の窓から景
色を眺めると、遠いものほど動きが緩慢で、近距離のも
のほど速く見えるが、本実施形態のシステムにおいて
は、例えば、同一方向へオブジェクトが移動している場
合、速度が速いほど両眼視差が大きく焦点位置が遠くな
り奥側に見え、また逆に速度が遅いほど両眼視差が小さ
く焦点位置が近くなり手前側に見える。このことは、再
生できる立体視画像の種類を制限する要件にはなるが、
画像自体の立体感を損ねることなく不自然さがない。例
えば、等間隔に並んだ対象物は、遠い物ほど緩慢な動き
だが、遠い物の対象物間の間隔が近距離のそれよりも密
な場合には、手前の物より速くスクロールする。また、
オブジェクトの移動方向が右から左の場合と、左から右
の場合でも視覚認識に差異が生じる。
作される。制作段階においては、画像に登場するオブジ
ェクトを単体で制御できるアプリケーションが使用され
る。例えば、3次元アプリケーションのモデリングデー
タ、あるいは背景を透過させたオブジェクトのみの画像
データであるレイヤー等を選択することができる。オブ
ジェクトの動きは、モデリングデータの場合には、仮想
の3軸空間にオブジェクトを作成した後、それを視点の
動きやオブジェクトの動きをコンピュータが計算してア
ニメーション化する、3次元映像制作ツールに付加され
ている機能であるアニメーションレンダリング、またレ
イヤーの場合には、オブジェクトの動きを1コマずつ配
置していくことによりアニメーション化するコマによる
制御による。さらに、本実施形態のシステムにおいて
は、精度の高い立体感を得るために、オブジェクトの左
眼画像及び右眼画像の間隔が所定のプログラムにより制
御される。このオブジェクトの間隔は、数値化すること
が困難で、見た目の感覚と経験則により決められる。な
お、本実施形態においては、パーソナルコンピュータ環
境上で他のデータと共に統合的に扱うため、各パーソナ
ルコンピュータ上でのデジタルデータの保存形式である
標準的な動画フォーマットにより画像データを扱うこと
が好ましい。
まず、立体音響の録音には、図4に示すように、人体の
頭部を模した形状で耳部分にマイク21が埋設されたダ
ミーヘッドマイクが使用される。このダミーヘッドマイ
クは、全体的に頭部の形状を精密に模すことで立体効果
が得やすくなり、マイク21を埋設する耳の形状も現実
と同じようにすることで共鳴効果を得ることができる。
また、高周波数での録音が可能なデジタルオーディオテ
ープレコーダ(DAT)等の録音機器により録音され
る。音の立体化が完全になされるためには、CD−DA
による音質以上を達成するために、サンプリングレート
としては44kHz(キロヘルツ)以上、振幅の量子化
精度としては16ビット以上の音質(16ビット/44
kHz)での録音が不可欠である。以上の要素により、
音の定位が立体化された立体音が完成する。コンピュー
タ上でデジタルデータ化(サンプリング)する際には、
使用するパーソナルコンピュータ環境の一般的なフォー
マットで作業が行われる。なお、立体画像に同期した立
体音響の制作は、例えば、画像の制御パネルのプログラ
ムと同カテゴリ内に音制御プログラムを書くことにより
同期化を計ることができる所定のツールを用いることが
できる。
体音響を再生する場合にいくつかの方法があるが、本シ
ステムでは立体視画像と同期させて再生するための最適
な方式が採用される。CDからのデータ送出による音の
再生では、CDドライブ(CDの再生装置)性能の目安
ともなるデータの転送速度や、コンピュータ本体の性能
が大切な要素になる。現実には、一般的なパーソナルコ
ンピュータ環境上で画像に同期する音声データ(CD−
ROMデータ)は、低周波数データ(通常8ビット/2
2kHz)によるものが殆どである。この原因は、高周
波数データではCDドライブの転送速度が最適にデータ
を送出する速さでないためであり、その結果、高周波数
データでは画像と音声は各々最適な状態で再生できなか
った。そこで、本システムでは、立体画像に同期させて
立体音響を再生する際に、その音響データをCD−RO
Mデータとして扱わず、オーディオ用トラックにCD−
DA形式のデータとして立体音響を記憶し、CD−RO
Mデータ上からCD−DA形式のデータを所定のプログ
ラムにより制御するようにする。これにより、CD−D
A形式のデータは高速の転送速度を必要とせず、かつ音
声や画像等のデータを同じメモリ管理内で処理せず、C
D−DA形式のデータを画像データと切り離して再生す
ることが可能になり、CD−ROMデータとの干渉もな
く、動作に支障が生じる機会が少なくなり、立体画像に
同期させて立体音響を最適に再生することができる。
るには、図5に示すように、使用者が立体眼鏡14とス
テレオ再生装置であるヘッドホン15を装着し、モニタ
13画面の前に位置し、コンピュータ本体11の作動の
もとに外部記憶媒体再生装置12であるCD−ROMド
ライブを駆動して、CD−ROMに記憶されたデータを
読み出すことにより行われる。
タとの同期機能を持った画面例は、図7に示すように、
モニタ画面の左側上部に画像のタイトル等の表題の表示
領域31と、モニタ画面のほぼ中央部に枠で囲まれた中
に立体視画像の表示領域32と、枠の左側下部に立体視
画像制御パネル33と、モニタ画面の右側下部にCD−
DAデータ制御パネル34とが表示される。立体視画像
制御パネル33は、制作された立体視画像の再生、停
止、コマ送り等の制御ができ、CD−DAデータ制御パ
ネル34は、立体音響の再生、停止等ができる部分であ
る。なお、この画面例では、モニタ画面の左側下部にC
D−ROMデータの音響データを制御できる制御パネル
35も表示されている。
は、まず、使用者が立体眼鏡14とヘッドホン15を装
着し、コンピュータ本体11を作動し、CD−ROMに
記憶されたデータをCD−ROMドライブ12で読み出
す。読み出された立体画像データによりモニタ13画面
上に、例えば、図7に示す画面が表示され、中央の立体
視画像の表示領域32に動くオブジェクト画像が表示さ
れ、立体眼鏡14を通して見ることにより、左眼及び右
眼で視認伝達速度が異なるレンズ18,19により速度
や移動方向に応じて両眼視差が生じ、奥行きのある立体
画像が再現される。この立体視画像の再生、停止、コマ
送り等は、立体視画像制御パネル33をマウス17等を
操作することで制御することができる。立体音響データ
は、オーディオ用トラックにCD−DA形式のデータと
して記憶され、CD−ROMデータ上からプログラムに
より制御されて立体視画像に同期して読み出され、ヘッ
ドホン15に立体音響が臨場感をもって再現される。こ
の立体音響の再生、停止等は、CD−DAデータ制御パ
ネル34をマウス17等を操作することで制御すること
ができる。本システムは、例えば、従来のバーチャル・
リアリティー(VR)では、左眼及び右眼に対応した画
像が各々必要であったため、膨大なコマ数のためにデー
タ量が通常の倍必要であったが、対象物(オブジェク
ト)に一定の動きを与え視覚生理現象に基づいて左眼及
び右眼に対応した画像を割り振ることで、左右の各々異
なった画像を排除し、左右同一画像のみ表示すればよく
なり、データ量が通常の量で済ませることが可能になっ
た。画像制作の際には、視覚生理現象と対象物の移動方
向及び速度との関係を十分に理解した上での作業である
が、通常のVR画像を制作する場合よりも低コストで時
間もかからない。
のデータで記憶され、CD−ROMデータ上からプログ
ラムにより読み出し制御されるため、高速の転送速度を
必要とせず、CD−ROMデータとの干渉もなくなり、
立体画像に同期させて立体音響を最適に再生することが
できる。さらに、本システムのハードウェア要素は、使
用者が装着する立体眼鏡14及びヘッドホン15と、通
常のCD−ROMを視聴する際に必要になる機器のみで
あり、コンピュータの外部装置による補助が極力軽減さ
れ、CPUの性能にも依存しない。
は、広い分野で応用することができ、例えば、教育、娯
楽あるいは各種のシミュレーション分野における立体画
像及び立体音響の再生に適している。
4の左眼レンズ18には薄黄緑、右眼レンズ19には赤
紫を使用した例を説明したが、少なくとも左眼及び右眼
で視認伝達速度の異なる濃度差のあるレンズが使用され
ればよく、例えば、本実施形態と逆に左眼レンズ18に
は赤紫、右眼レンズ19には薄黄緑を使用してもよく、
また一方のレンズのみ光を減光させるフィルタを設けた
ものでもよい。本実施形態と逆の視認伝達速度の異なる
レンズを使用したときには、対象物の移動方向により視
覚認識が異なることを考慮して画像制作が実施される。
使用することも可能であるが、音響の立体化に際する定
位を考慮すると、ヘッドホンの使用が好適である。
の画面)例は、一例であり、表題の表示領域31、立体
視画像の表示領域32、制御パネル33,34は任意に
制作される。
が、本発明の精神を逸脱しない範囲内において種々の改
良及び変更をなし得ることはもちろんである。
タ上での立体画像・音響再生システムは、画像に共有さ
れる動く対象物を表示するオブジェクト画像データを1
つの動画ファイルに編成した立体画像データと、デジタ
ルオーディオ形式からなる立体音響データと、立体画像
と立体音響との同期再生を制御するプログラムとを記憶
したコンパクトディスクを、コンピュータの制御によっ
て外部記憶媒体再生装置で読み出し、左眼及び右眼で視
認伝達速度の異なる立体眼鏡を通してモニタ画面上に立
体画像を再生するとともにステレオ再生装置で立体音響
を再生することで、データ量が通常の量で済ませること
が可能になり、画像データの膨大化を防ぐことができ、
CPUの性能にも依存しない。また、立体音響データ
は、画像データが記憶されているコンパクトディスクに
デジタルオーディオ形式で記憶され、外部記憶媒体再生
装置をプログラムで制御することにより立体音響を画像
に同期させて再生していることで、高速転送を必要とせ
ず、画像データとの干渉もなくなる。さらに、使用時に
は立体眼鏡とステレオ再生装置、及び通常のコンパクト
ディスクを視聴する際に必要とされる機器だけであり、
コンピュータの外部装置による補助を極力軽減できる。
単体で制御するモデリングデータあるいはコマ制御によ
るレイヤーであれば、対象物に適切な動きを与えること
ができる。
の左眼画像と右眼画像の間隔を制御するプログラムがさ
らに記憶されていれば、速度による対象物の浮き沈みに
加えて立体視知覚を促すことができる。
るフレーム構造を備え、一方側のレンズが視認伝達速度
の速い色を有し、他方側のレンズが視認伝達速度の遅い
色を有すれば、簡単な構造の眼鏡で対象物の移動方向と
速度に基づく両眼視差を生じる視覚生理現象を促すこと
ができる。
・音響再生システム構成を説明する図である。
説明する図である。
ミーヘッドマイクの斜視図である。
の使用状態を示す図である。
図である。
ある。
Claims (4)
- 【請求項1】 コンピュータの制御によってコンパクト
ディスクに記憶されたデータを外部記憶媒体再生装置で
読み出し、左眼及び右眼で視認伝達速度の異なる立体眼
鏡を通してモニタ画面上に立体画像を再生するとともに
ステレオ再生装置で立体音響を再生するシステムであっ
て、前記コンパクトディスクには、画像に共有される動
く対象物を表示するオブジェクト画像データを1つの動
画ファイルに編成した立体画像データと、デジタルオー
ディオ形式からなる立体音響データと、前記立体画像と
立体音響との同期再生を制御するプログラムとが記憶さ
れていることを特徴とするコンパクトディスクを使用し
たコンピュータ上での立体画像・音響再生システム。 - 【請求項2】 前記立体画像データは、対象物の動きを
単体で制御するモデリングデータあるいはコマ制御によ
るレイヤーであることを特徴とする請求項1記載のコン
パクトディスクを使用したコンピュータ上での立体画像
・音響再生システム。 - 【請求項3】 前記コンパクトディスクには、対象物の
左眼画像と右眼画像の間隔を制御するプログラムがさら
に記憶されていることを特徴とする請求項1記載のコン
パクトディスクを使用したコンピュータ上での立体画像
・音響再生システム。 - 【請求項4】 前記立体眼鏡は、通常の眼鏡に使用され
るフレーム構造を備え、一方側のレンズが視認伝達速度
の速い色を有し、他方側のレンズが視認伝達速度の遅い
色を有することを特徴とする請求項1記載のコンパクト
ディスクを使用したコンピュータ上での立体画像・音響
再生システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8311249A JPH10145821A (ja) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | コンパクトディスクを使用したコンピュータ上での立体画像・音響再生システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8311249A JPH10145821A (ja) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | コンパクトディスクを使用したコンピュータ上での立体画像・音響再生システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10145821A true JPH10145821A (ja) | 1998-05-29 |
| JPH10145821A5 JPH10145821A5 (ja) | 2004-10-21 |
Family
ID=18014891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8311249A Pending JPH10145821A (ja) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | コンパクトディスクを使用したコンピュータ上での立体画像・音響再生システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10145821A (ja) |
-
1996
- 1996-11-08 JP JP8311249A patent/JPH10145821A/ja active Pending
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