JPH10161802A

JPH10161802A - 画像表示方法及び装置

Info

Publication number: JPH10161802A
Application number: JP31949996A
Authority: JP
Inventors: Toshiichi Oshima; 登志一大島; Hiroyuki Yamamoto; 裕之山本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-11-29
Filing date: 1996-11-29
Publication date: 1998-06-19

Abstract

(57)【要約】【課題】画像を表示する際に、手動による誤動作を減
少させ、より良い操作性を提供する画像表示方法及び装
置を提供する。【解決手段】操作者が画像表示装置１０１の画像表示
面２０５を見ている状態で、操作者の利き眼２０２の視
線方向が移動すると、視線方向計測装置１０８がそれを
計測し、演算手段１０３の演算結果にしたがって、視線
方向の移動方向に空間内の視野方向を移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像表示方法及び
装置に関し、特に、コンピュータによってフォント・平
面図形・立体形状などの３次元空間に定義された幾何図
形データとその色や模様などの属性データおよび照明に
関するデータ・投影に関するデータなどの情景記述デー
タを解釈して、画像を計算・生成し表示する画像表示方
法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、３次元空間に定義した幾何図形
データを可視化して表示する画像表示方法及び装置にお
いては、可視化しようとする視野の方向と投影原点の位
置を指定する必要がある。従来、視野の方向と投影原点
の位置を指定するために、マウスやジョイスティック、
キーボード、トラックボール、あるいは複数のボタンス
イッチから構成されるコントローラなどを手によって上
下左右に操作していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の方
式では、視野方向の移動操作と投影原点の移動操作を同
時に行おうとする場合には、両手で同時に二つの入力装
置を操作しなければならないので、これら以外の操作を
行う必要がある時にはその都度別の入力装置に手を移し
て操作しなければならず、操作者の混乱を招き、迅速な
操作を要する用途では誤操作が多くなるなどの欠点があ
った。また、視野方向の移動操作と投影原点の移動操作
を一つの入力装置で済ますためには、視野方向と投影原
点位置の合計６自由度のうちのいくつかを無効にする
か、スイッチにより、視野方向の移動と投影原点の移動
とを切り替える必要があった。

【０００４】上記問題点に鑑み、本発明は、操作者の視
線の動きによって表示する視野方向を移動することによ
り、操作者が視野方向の操作を手で行う必要をなくすと
ともに、操作者の視線の移動方向に空間内の視野方向を
移動する、すなわち視線を右に移動すれば表示される視
野方向も右側に移動する、という直感的な操作により誤
操作を減少させ、より良い操作性を提供することをと目
的とする。

【０００５】また、本発明は、上記の欠点を解決すべく
なされたものであり、操作者の視線の動きによって表示
する視野方向を移動することにより、操作者が視野方向
の操作を手で行う必要をなくすとともに、操作者の視線
の移動方向に空間内の視野方向を移動するという直感的
な操作により誤操作を減少させ、より良い操作性を備え
た画像表示方法及び装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明に係る画像表示方法においては、表示画面
を観察する操作者の視線の方向を、前記表示画面の基準
方向として入力する視線方向入力工程と、前記表示画面
を観察する操作者の視点の位置を、前記表示画面の基準
位置として入力する視点位置入力工程と、前記表示画面
の中心軸と、前記視線方向入力工程で入力された操作者
の視線の方向とがなす視線偏角を導出する視線偏角導出
工程と、前記視点位置入力工程で入力された操作者の視
点の位置と、表示しようとする仮想的な３次元空間にお
いて前記表示画面に対応する投影面の中心位置及び方向
とに基づいて、前記表示しようとする仮想的な３次元空
間における投影中心点を導出する中心点導出工程と、前
記視線偏角導出工程で導出された視線偏角に基づいて、
前記投影面方向決定工程で決定された投影面の方向を変
位させる方向変位工程と、前記中心点導出工程で導出さ
れた中心点を中心にして前記方向変位工程で変位させた
投影面の方向に、画像を生成する画像生成工程と、前記
画像生成工程で生成された画像を、前記表示画面上に表
示する画像表示工程とを設けた。

【０００７】また、上記の課題を解決するために、本発
明に係る画像表示装置においては、表示画面を観察する
操作者の視線の方向を、前記表示画面の基準方向として
入力する視線方向入力手段と、前記表示画面を観察する
操作者の視点の位置を、前記表示画面の基準位置として
入力する視点位置入力手段と、前記表示画面の中心軸
と、前記視線方向入力手段により入力された操作者の視
線の方向とがなす視線偏角を導出する視線偏角導出手段
と、前記視点位置入力手段により入力された操作者の視
点の位置と、表示しようとする仮想的な３次元空間にお
いて前記表示画面に対応する投影面の中心位置及び方向
とに基づいて、前記表示しようとする仮想的な３次元空
間における投影中心点を導出する中心点導出手段と、前
記視線偏角導出手段により導出された視線偏角に基づい
て、前記投影面方向決定手段により決定された投影面の
方向を変位させる方向変位手段と、前記中心点導出手段
により導出された中心点を中心にして前記方向変位手段
により変位させた投影面の方向に、画像を生成する画像
生成手段と、前記画像生成手段により生成された画像
を、前記表示画面上に表示する画像表示手段とを設け
た。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施の形態の詳細を説明する。

【０００９】（実施の形態１）本実施の形態１の画像生
成表示装置においては、操作者が頭部に装着した位置姿
勢検出装置と、操作者の利き眼側に装着した眼球運動検
出装置とによって、頭部の位置と姿勢、および利き眼の
視線方向を計測し入力する。そして、これらの情報を基
に、表示装置の画面を基準にした利き眼の視点位置と視
線方向とを算出する。この視点位置は、画像を生成する
際の投影原点に対応する。

【００１０】次に、表示しようとする計算機上の３次元
空間における投影面の位置と視野の方向とを入力する。
この投影面は、画像表示装置の画面に対応する。

【００１１】視点位置の座標を、投影面の位置と方向と
から、表示する図形を定義している３次元空間の座標系
を基準とした表現に座標変換し、投影原点の座標とす
る。

【００１２】画像表示装置画面の中心から垂直方向に伸
びる軸と視線とのなす角度を、水平方向と垂直方向のそ
れぞれにおいて計算し、これを視線偏角と定義する。

【００１３】視線偏角を変数とする単調増加関数の計算
を行い、この計算結果による値を変位量として、視野の
方向を変位させる。

【００１４】そして、以上で求めた投影原点と投影面と
の位置関係に基づき、透視投影法により３次元形状デー
タの画像を生成し、画像表示装置に表示する。

【００１５】以下、、本実施の形態１の立体画像表示装
置の動作について相殺に説明する。

【００１６】図１は、本実施の形態１にかかる画像生成
表示装置の基本構成を表すブロック図である。

【００１７】この図１において、１０１は、画像を操作
者に提示するための画像表示装置であり、ＣＲＴ表示装
置、ＬＣＤ表示装置等で構成される。

【００１８】１０２は、フレームバッファであり、画像
表示装置１０１に表示する画像データを記憶する。

【００１９】１０３は、演算装置であり、記憶装置１０
４に記憶された処理手順にしたがって処理を実行し、画
像データを生成すると共に、各装置の制御を司る。演算
装置１０３により生成された画像データは、フレームバ
ッファ１０２に記憶される。

【００２０】１０４は、演算装置１０３の処理手順およ
び処理に必要な情報を記憶するための記憶装置であり、
演算装置１０３の処理に要する計算作業用の記憶領域も
提供する。

【００２１】記憶装置１０４には、図３にて後述するフ
ローチャートで表される制御プログラムと描画する図形
に関するデータおよび処理に用いるデータが格納され
る。

【００２２】１０５は、頭部位置計測装置であり、位置
姿勢検出装置１０７からの信号を解析し、基準信号発生
装置１０６を基準にした操作者の頭部の位置および姿勢
の情報を演算装置１０３に入力する。

【００２３】１０６は、位置姿勢検出装置１０７の基準
となる信号を発生するための基準信号発生装置である。

【００２４】１０７は、頭部の位置および姿勢を検出す
るための位置姿勢検出装置である。

【００２５】１０８は、視線方向計測装置であり、眼球
運動検出装置１０９からの信号を解析し、頭部を基準に
した利き眼視線方向の情報を演算装置１０３に入力す
る。

【００２６】１０９は、操作者の利き眼眼球がどの方向
を向いているのかを検出する眼球運動検出装置である。

【００２７】１１０は、対話入力装置であり、操作者が
操作することによって、投影原点の位置を指定する。マ
ウス、キーボード、ダイアルボックス、トラックボー
ル、３次元位置センサなど、実時間で操作者が入力でき
るものであればよい。

【００２８】図２は、本実施の形態１にかかる画像生成
表示装置を構成する装置類の概略配置について示す図で
ある。

【００２９】この図２において、基準信号発生装置１０
６は、画像表示装置１０１の上部に固定される。画像表
示装置１０１に対して相対的に位置を固定する他の方法
によって基準信号発生装置１０６を配置してもよい。例
えば、画像表示装置１０１を固定する台の上に基準信号
発生装置１０６を固定することができる。

【００３０】また、画像表示装置１０１の操作者側の面
が、画像表示面２０５となっており、操作者はこの画像
表示面２０５を、眼鏡フレーム状の検出装置固定支持具
２０４を介して見ることになる。

【００３１】また、位置姿勢検出装置１０７と眼球運動
検出装置１０９は、検出装置類固定支持具２０４によっ
て操作者の頭部に固定される。眼球運動検出装置１０９
は、操作者の利き眼２０２側の眼球の前面に装着され
る。

【００３２】その他の装置は、任意の適当な場所に配置
されるものとする。

【００３３】図３は、検出装置類固定支持具２０４につ
いて示す図である。位置姿勢検出装置１０７は、眼球フ
レームの上部中央に取りつけられており、眼球運動検出
装置１０９は、操作者の利き眼側のフレームの下側に取
りつけられている。

【００３４】図４は、本実施の形態１における画像生成
表示処理の流れを表すフローチャートである。本実施例
中のフローチャートで示される処理は、記憶装置１０４
に記憶された情報を演算装置１０３で実行することによ
って行われる。

【００３５】各ステップにおける処理の詳細を順を追っ
て説明する。

【００３６】まず、ステップＳ４０１において、頭部位
置計測装置１０５によって、基準信号発生装置１０６の
位置と姿勢とを基準にした、位置姿勢検出装置１０７の
位置及び姿勢を計測し、さらに、画像表示装置画面２０
５を基準とした値に変換する。この変換は図５に示すよ
うな座標系に基づいて行われる。また、検出装置類の配
置について図２において説明したように、基準信号発生
装置１０６は、画像表示装置１０１に対して相対的に固
定して配置されるため、画像表示装置１０１と基準信号
発生装置１０６との相対的な位置関係を予め測定してお
くことによって、画像表示装置画面２０５を基準とした
位置・姿勢を算出することができる。

【００３７】次に、ステップＳ４０２において、操作者
の利き眼２０２の視点位置５０３を、画像表示装置画面
２０５を基準として算出する。まず、視点位置５０３
の、位置姿勢検出装置１０７の位置と姿勢とを基準とし
た相対的な座標値をオフセットとして予め記憶してお
き、ステップＳ４０１において求めた位置姿勢検出装置
１０７の位置座標にこれらのオフセットを加算すること
によって、視点位置５０３を決定する。表示装置画面２
０５の座標系と視点位置５０３との関係は、図５に示さ
れている通りである。

【００３８】次に、ステップＳ４０３において、眼球運
動検出装置１０９からの信号を視線方向計測装置１０８
によって解析したベクトル情報と、ステップＳ４０１で
求めた操作者頭部の姿勢情報とによって、画像表示装置
画面２０５を基準とした視線方向５０４を算出する。表
示装置画面２０５の座標系と視点方向５０４との関係
は、図５に示されている通りである。

【００３９】次に、ステップＳ４０４において、視線方
向５０４と表示装置画面の中心軸５０２とがなす角度を
表示装置画面の水平方向と垂直方向とにおいて求め、こ
れを視線偏角６０１とする。すなわち視線偏角６０１
は、水平方向成分と垂直方向成分とを持つ。視線方向５
０４と表示装置画面の中心軸５０２と視線偏角６０１と
の関係は、図６に示されている通りである。

【００４０】次に、ステップＳ４０５において、表示画
面２０５に対応するところの投影面の中心位置を、表示
しようとする仮想的な３次元空間において指定し、これ
を基準投影面位置７０３とする。これは、対話入力装置
１０１を操作者が操作することによって指定するが、予
め固定的に指示してあってもよい。

【００４１】次に、ステップＳ４０６において、表示画
面２０５に対応するところの投影面の方向である視野の
方向を、表示しようとする仮想的な３次元空間において
指定し、これを基準視野方向７０２とする。これは、対
話入力装置１０１を操作者が操作することによって指定
するが、予め固定的に指示してあってもよい。

【００４２】次に、ステップＳ４０７において、ステッ
プＳ４０５、Ｓ４０６で決定した基準投影面位置７０３
と基準視野方向７０２とに基づき、視点位置５０３を、
表示しようとする仮想的な３次元空間における座標表現
に変換し、これを投影原点７０４とする。視点位置５０
３は、表示装置画面に相対的な座標表現であり、また、
表示装置画面は投影面に相当するので、この変換は自明
である。

【００４３】図７に、ステップＳ４０５、Ｓ４０６、Ｓ
４０７で決定した基準投影面位置７０３、基準視野方向
７０２、投影原点７０４の位置関係を示す。

【００４４】次に、ステップＳ４０８において、ステッ
プＳ４０４で算出した水平方向・垂直方向の各視線偏角
６０１を変数とする図８に示すような単調増加関数によ
り、水平方向・垂直方向の各方向について視野偏角８０
１を算出する。ここで、単調増加関数として線形関数以
外を使用しても良い。また、単調増加関数の勾配を任意
に調整するようにしてもよい。

【００４５】次に、ステップＳ４０９において、ステッ
プＳ４０６で決定した基準視野方向７０２のベクトル
を、ステップＳ４０８で求めた視野偏角６０１によって
変位させ、視野方向９０１のベクトルを求める。図９に
この様子を示す。方向ベクトルの変位においては、視野
偏角の垂直方向成分と水平方向成分とを変位させる方向
ベクトルの各成分に適用する。

【００４６】次に、ステップＳ４１０において、投影原
点７０４を回転中心として、投影面の中心位置を、ステ
ップＳ４０８で求めた視野偏角６０１だけ回転する。図
１０にこの様子を示す。ステップＳ４０９とステップＳ
４１０によって、投影原点７０４を中心に、投影面の位
置と方向が回転する。

【００４７】次に、ステップＳ４１１において、ステッ
プＳ４０９とステップＳ４１０で決定した投影面の位置
と視野方向、およびステップＳ４０７で決定した投影原
点位置とをパラメータとして、透視投影法に基づいて幾
何変換を施した投影面１００２上に投影された画像を生
成する。画像生成手法としては、レイトレーシング法や
スキャンラインアルゴリズムなど任意の公知の手法を使
用することができる。生成した画像データは、フレーム
バッファ１０２に蓄積する。

【００４８】なお、３次元図形データは、図１１のよう
な形式で記憶装置１０４に格納してある。図形データリ
ストの各図形データの項目は、図形データの識別番号、
図形の種類、図形データ本体などからなる。

【００４９】次に、ステップＳ４１２の注視カーソル描
画処理において、図１２に示すように、表示装置画面２
０５と視線方向５０４が交差する注視点１２０１の位置
に、注視点を示す注視点カーソルを重畳描画する。背景
と識別しやすい色及び形状で小型の図形や文字であるも
のを選択するように配慮する。本実施の形態１では、十
字型の黄色い注視カーソルを採用する。

【００５０】そして、ステップＳ４１３の画像表処理に
おいて、フレームバッファ１０２に蓄積された画像と画
像表示装置１０１に提示する。

【００５１】最後に、ステップＳ４１４において、画像
生成表示処理を終了せよという操作者の指示があるか否
かを判断し、終了指示がなければ、ステップＳ４０１か
らの処理を繰り返す。また、終了指示があった場合に
は、処理を終了する。

【００５２】以上に示してきた処理により、具体的には
以下に述べるような画像が得られる。

【００５３】ここでは、和室の形状データの画像を生成
・表示する場合を示す。

【００５４】図１２に示すように、操作者の視線が表示
装置画面にほぼ垂直なる場合、図１３のように、投影面
の方向は基準視野方向７０２にほぼ一致する。このとき
の画像を図１４に示す。

【００５５】このとき、操作者の視線を、図１５に示す
ように、画面の左側に移動すると、これに対応して表示
される視野の方向も図１６に示すように左側に移動す
る。この結果図１７に示すような画像が得られる。

【００５６】今度は、操作者の視線を、図１８に示すよ
うに、画面の右側に移動すると、これに対応して表示さ
れる視野の方向も図１９に示すように右側に移動する。
この結果図２０に示すような画像が得られる。

【００５７】このように、視線方向を検出してその移動
に従い、視野方向を連動させて変化させることにより、
手で対話入力装置を操作することなく、視線を上下左右
に移動するだけで、表示しようとする視野の方向を上下
左右に移動することができる。

【００５８】これにより、視線の移動という直感的な行
動を起こすだけで視野の方向を自由に移動できるので操
作性が向上する。また、視野の移動に関して手で操作す
る入力装置を減らすことができるため、操作性が向上す
る。

【００５９】（実施の形態２）本実施の形態２における
基本構成を図２１に示す。本実施の形態２の基本構成
は、実施の形態１の基本構成から、眼球運動検出装置１
０９と視線方向計測装置１０８を省略したものである。

【００６０】本実施の形態２における装置類の概略配置
を図２２に示す。本実施の形態２の検出装置類の配置
は、実施の形態１の検出装置類固定支持具２０４から眼
球運動検出装置１０９を取りはずし、視線方向計測装置
１０８を排除した配置である。

【００６１】本実施の形態２における画像生成表示処理
の流れを表すフローチャートは、実施の形態１と同様に
図４によって表され、ステップＳ４０３を除く全てのス
テップにおける処理の詳細は、実施の形態１と同様であ
る。

【００６２】本実施の形態２では、実際の視線方向を計
測しないため、ステップＳ４０３では、ステップＳ４０
１で決定した頭部姿勢を利用する。すなわち、操作者は
頭部正面方向を正視していると仮定し、頭部正面方向を
視線方向として代用する。

【００６３】これにより、視線の代わりに、頭部の正面
方向を上下左右に移動することによって、表示する視野
方向も上下左右に移動し、実施の形態１と同様の効果が
得られる。

【００６４】（実施の形態３）本実施の形態３における
基本構成を図２３に示す。本実施の形態３の基本構成
は、実施の形態１の基本構成において、画像表示装置１
０１を、立体画像表示装置２３０１に置き換えたもので
ある。

【００６５】立体画像表示装置２３０１は、立体画像を
操作者に提示するための表示装置であり、立体表示機構
を備えたＣＲＴ表示装置、ＬＣＤ表示装置等で構成され
る。立体表示機構としては、レンチキュラ方式、円偏光
による時分割方式、液晶シャッタによる時分割方式等の
いずれでもよい。

【００６６】本実施の形態３における装置類の概略配置
を図２４に示す。本実施の形態３の検出装置類の配置
は、実施の形態１の画像表示装置１０１を、立体画像表
示装置２３０１に置き換え、また、実施の形態１の検出
装置類固定支持具２０４を、立体画像表示装置２３０１
が提示する画像を立体観察するための機構を備えた立体
視眼鏡兼検出装置類固定支持具２４０１に置き換えたも
のである。立体観察用の機構は、選択した立体画像表示
装置２３０１の種類に依存する。ただし、レンチキュラ
方式の場合には、２３０１は立体観察機構を含まない。

【００６７】ここで、立体視眼鏡兼検出装置類固定支持
具２４０１においては、例えば、図２５に示すような立
体視用液晶シャッタ眼鏡２５０１を用いるものや、図２
６に示すような立体視用偏光眼鏡２６０１を用いるもの
がある。

【００６８】本実施の形態３における画像生成表示処理
の流れを表すフローチャートは、実施の形態１と同様に
図４によって表される。ただし、ステップＳ４１１にお
いて、実施の形態１では単一の画像を生成していたとこ
ろを、本実施の形態３では、左右両眼の視差を考慮した
２枚の画像を生成する。

【００６９】このように、本発明は、立体画像を生成し
表示する画像表示装置においても適応することができ
る。

【００７０】また、本発明は、複数の機器から構成され
るシステムに適用しても、一つの機器からなる装置に適
用しても良い。また、本発明はシステム或は装置にプロ
グラムを供給することによって実施される場合にも適用
されることは言うまでもない。この場合、本発明に係る
プログラムを格納した記憶媒体が、本発明を構成するこ
とになる。そして、該記憶媒体からそのプログラムをシ
ステム或は装置に読み出すことによって、そのシステム
或は装置が予め定められた方法で動作する。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
仮想的な３次元空間における表示しようとする視野方向
を、操作者の視線方向の移動に基づいて移動することが
できるので、操作者が視野方向の操作を手で行う必要を
なくすとともに、操作者の視線の移動方向に空間内の視
野方向を移動するという直感的な操作により誤操作を減
少させ、より良い操作性を実現することができるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の基本構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】本発明の実施の形態１の検出装置類の概略配置
を示す図である。

【図３】本発明の実施の形態１の検出装置類固定支持具
を示す図である。

【図４】本発明の実施の形態１の処理の流れを表すフロ
ーチャートである。

【図５】本発明の実施の形態１における、操作者の視点
および視線と画像表示面との位置関係を説明する図であ
る。

【図６】本発明の実施の形態１における視線偏角につい
て説明する図である。

【図７】本発明の実施の形態１における投影面と視野方
向について説明する図である。

【図８】本発明の実施の形態１における視線偏角の算出
について説明する図である。

【図９】本発明の実施の形態１における視野方向の変位
について説明する図である。

【図１０】投影面の回転について説明する図である。

【図１１】図形データの内容の例について説明する図で
ある。

【図１２】視線方向が表示装置画面にほぼ垂直な状態に
ついて示す図である。

【図１３】視線方向が表示装置画面にほぼ垂直な状態に
おける視野の方向について示す図である。

【図１４】視線方向が表示装置画面にほぼ垂直な状態に
おける生成画像を示す図である。

【図１５】視線方向が表示装置画面の左側に向いている
状態を示す図である。

【図１６】視線方向が表示装置画面の左側に向いている
状態における視野の方向を示す図である。

【図１７】視線方向が表示装置画面の左側に向いている
状態における生成画像を示す図である。

【図１８】視線方向が表示装置画面の右側に向いている
状態を示す図である。

【図１９】視線方向が表示装置画面の右側に向いている
状態における視野の方向を示す図である。

【図２０】視線方向が表示装置画面の左側に向いている
状態における生成画像を示す図である。

【図２１】本発明の実施の形態２の基本構成を示すブロ
ック図である。

【図２２】本発明の実施の形態２の検出装置類の概略配
置を示す図である。

【図２３】本発明の実施の形態３の基本構成を示すブロ
ック図である。

【図２４】本発明の実施の形態３の検出装置類の概略配
置を示す図である。

【図２５】本発明の実施の形態３の立体視眼鏡兼検出装
置類固定支持具を示す図である。

【図２６】本発明の実施の形態３の立体視眼鏡兼検出装
置類固定支持具の他の例を示す図である。

【符号の説明】

１０１立体画像表示装置１０２フレームバッファ１０３演算装置１０４記憶装置１０５頭部位置計測装置１０６基準信号発生装置１０７位置姿勢検出装置１０８視線方向計測装置１０９眼球運動検出装置１１０対話操作入力装置２０４検出装置類固定支持具

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表示画面を観察する操作者の視線の方向
を、前記表示画面の基準方向として入力する視線方向入
力工程と、前記表示画面を観察する操作者の視点の位置を、前記表
示画面の基準位置として入力する視点位置入力工程と、前記表示画面の中心軸と、前記視線方向入力工程で入力
された操作者の視線の方向とがなす視線偏角を導出する
視線偏角導出工程と、前記視点位置入力工程で入力された操作者の視点の位置
と、表示しようとする仮想的な３次元空間において前記
表示画面に対応する投影面の中心位置及び方向とに基づ
いて、前記表示しようとする仮想的な３次元空間におけ
る投影中心点を導出する中心点導出工程と、前記視線偏角導出工程で導出された視線偏角に基づい
て、前記投影面方向決定工程で決定された投影面の方向
を変位させる方向変位工程と、前記中心点導出工程で導出された中心点を中心にして前
記方向変位工程で変位させた投影面の方向に、画像を生
成する画像生成工程と、前記画像生成工程で生成された画像を、前記表示画面上
に表示する画像表示工程とを具備したことを特徴とする
画像表示方法。
【請求項２】前記視線方向入力工程において、前記表
示画面を観察する操作者の利き目側の視線の方向を入力
することを特徴とする請求項１記載の画像表示方法。
【請求項３】前記視線方向入力工程において、操作者
の頭部正面方向を、前記表示画面の基準方向として入力
することを特徴とする請求項１記載の画像表示方法。
【請求項４】前記視点位置入力工程において、前記表
示画面を観察する操作者の利き目側の視点の位置を入力
することを特徴とする請求項１記載の画像表示方法。
【請求項５】前記視線偏角導出工程において、前記表
示画面の中心軸と、前記視線方向入力工程で入力された
操作者の視線の方向とがなす視線偏角を、垂直方向と水
平方向のそれぞれについて導出することを特徴とする請
求項１記載の画像表示方法。
【請求項６】前記方向変位工程において、前記視線偏
角導出工程で導出された視線偏角を変数とする単調増加
関数によって、前記投影面方向決定工程で決定された投
影面の方向を変位させることを特徴とする請求項１記載
の画像表示方法。
【請求項７】前記画像生成工程において、３次元幾何
図形の画像を生成することを特徴とする請求項１記載の
画像表示方法。
【請求項８】前記画像生成工程において、透視投影法
に基づいて画像を生成することを特徴とする請求項１記
載の画像表示方法。
【請求項９】表示画面を観察する操作者の視線の方向
を、前記表示画面の基準方向として入力する視線方向入
力手段と、前記表示画面を観察する操作者の視点の位置を、前記表
示画面の基準位置として入力する視点位置入力手段と、前記表示画面の中心軸と、前記視線方向入力手段により
入力された操作者の視線の方向とがなす視線偏角を導出
する視線偏角導出手段と、前記視点位置入力手段により入力された操作者の視点の
位置と、表示しようとする仮想的な３次元空間において
前記表示画面に対応する投影面の中心位置及び方向とに
基づいて、前記表示しようとする仮想的な３次元空間に
おける投影中心点を導出する中心点導出手段と、前記視線偏角導出手段により導出された視線偏角に基づ
いて、前記投影面方向決定手段により決定された投影面
の方向を変位させる方向変位手段と、前記中心点導出手段により導出された中心点を中心にし
て前記方向変位手段により変位させた投影面の方向に、
画像を生成する画像生成手段と、前記画像生成手段により生成された画像を、前記表示画
面上に表示する画像表示手段とを具備したことを特徴と
する画像表示装置。
【請求項１０】前記視線方向入力手段は、前記表示画
面を観察する操作者の利き目側の視線の方向を入力する
ことを特徴とする請求項９記載の画像表示装置。
【請求項１１】前記視線方向入力手段は、操作者の頭
部正面方向を、前記表示画面の基準方向として入力する
ことを特徴とする請求項９記載の画像表示装置。
【請求項１２】前記視点位置入力手段は、前記表示画
面を観察する操作者の利き目側の視点の位置を入力する
ことを特徴とする請求項９記載の画像表示装置。
【請求項１３】前記視線偏角導出手段は、前記表示画
面の中心軸と、前記視線方向入力手段により入力された
操作者の視線の方向とがなす視線偏角を、垂直方向と水
平方向のそれぞれについて導出することを特徴とする請
求項９記載の画像表示装置。
【請求項１４】前記方向変位手段は、前記視線偏角導
出手段により導出された視線偏角を変数とする単調増加
関数によって、前記投影面方向決定手段により決定され
た投影面の方向を変位させることを特徴とする請求項９
記載の画像表示装置。
【請求項１５】前記画像生成手段は、３次元幾何図形
の画像を生成することを特徴とする請求項９記載の画像
表示装置。
【請求項１６】前記画像生成手段は、透視投影法に基
づいて画像を生成することを特徴とする請求項９記載の
画像表示装置。
【請求項１７】表示画面を観察する操作者の視線の方
向を、前記表示画面の基準方向として入力する視線方向
入力工程と、前記表示画面を観察する操作者の視点の位置を、前記表
示画面の基準位置として入力する視点位置入力工程と、前記表示画面の中心軸と、前記視線方向入力工程で入力
された操作者の視線の方向とがなす視線偏角を導出する
視線偏角導出工程と、前記視点位置入力工程で入力された操作者の視点の位置
と、表示しようとする仮想的な３次元空間において前記
表示画面に対応する投影面の中心位置及び方向とに基づ
いて、前記表示しようとする仮想的な３次元空間におけ
る投影中心点を導出する中心点導出工程と、前記視線偏角導出工程で導出された視線偏角に基づい
て、前記投影面方向決定工程で決定された投影面の方向
を変位させる方向変位工程と、前記中心点導出工程で導出された中心点を中心にして前
記方向変位工程で変位させた投影面の方向に、画像を生
成する画像生成工程と、前記画像生成工程で生成された画像を、前記表示画面上
に表示する画像表示工程とを有したプログラムを格納す
るコンピュータで読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１８】表示画面を観察する操作者の視線の方
向を、前記表示画面の基準方向として入力する視線方向
入力工程と、前記表示画面の中心軸と、前記視線方向入力工程で入力
された操作者の視線の方向とがなす視線偏角を導出する
視線偏角導出工程と、前記視線偏角導出工程で導出された視線偏角に基づい
て、前記投影面方向決定工程で決定された投影面の方向
を変位させる方向変位工程と、前記方向変位工程で変位させた投影面の方向に、画像を
生成する画像生成工程と、前記画像生成工程で生成された画像を、前記表示画面上
に表示する画像表示工程とを具備したことを特徴とする
画像表示方法。
【請求項１９】表示画面を観察する操作者の視線の方
向を、前記表示画面の基準方向として入力する視線方向
入力手段と、前記表示画面の中心軸と、前記視線方向入力手段により
入力された操作者の視線の方向とがなす視線偏角を導出
する視線偏角導出手段と、前記視線偏角導出手段により導出された視線偏角に基づ
いて、前記投影面方向決定手段により決定された投影面
の方向を変位させる方向変位手段と、前記方向変位手段により変位させた投影面の方向に、画
像を生成する画像生成手段と、前記画像生成手段により生成された画像を、前記表示画
面上に表示する画像表示手段とを具備したことを特徴と
する画像表示装置。