JPH10172004A - 立体画像表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 非立体表示と立体視への移行を連続的に滑ら
かに行う立体画像表示方法。 【解決手段】 右目用画像と左目用画像の合成画像を表
示し観測者に立体的感を与えることを特徴とする立体画
像表示装置において、右目用画像７０４と左目用画像７
０５をそれぞれ右目および左目に分離入力して立体像を
再現する画像分離入力手段７０９と、計算機により３次
元空間を記述する情報から撮影画像を生成する３次元コ
ンピュータグラフィクスを用いて左右目用２画像を生成
する立体画像生成手段７０１と、左右２画像の視差量の
変化により非立体表示と立体表示状態への移行可能な表
示状態移行手段７０６を有して、非立体表示と立体視へ
の移行を連続的に滑らかに行うものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、３次元コンピュー
タグラフィックスによって生成された視差のある２画像
を用いて立体感のある画像を表示し、観察者に違和感無
く受け入れられるように考慮した立体画像表示に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、観測者に立体感を与える立体
表示装置として視差のある右目、左目用の画像が、それ
ぞれ対応する右目、左目に分離入力する方式を用いるも
のが普及している。

【０００３】これらの立体表示装置の左右画像の分離入
力方式として、偏光や液晶シャッタを用いたメガネ方式
や、表示面に円柱状レンズアレイを用いたレンチキュラ
レンズ方式等が知られている。メガネ方式の特徴として
は左右画像を時分割で立体表示装置上に表示し表示装置
の表示面上に交互に左右画像を表示する。そして、左右
画像の切り替えに同期させて表示画面前面に置かれた液
晶シャッタの偏光状態も交互に切り替える。一方、観測
者は左右偏光状態が異なる偏光メガネを装備するするこ
とにより、左右画像を左右の目に分離入力することがで
きる。

【０００４】また、レンチキュラ方式では、左右画像は
表示面に特殊な配置を持って配置され、表示面の前面に
置かれた円柱状レンズアレイによって左右画像が光学的
に分離され、それぞれ右目、左目に入るように工夫され
ている。

【０００５】これらの立体表示装置の画像としては、通
常は次の２種類の画像が主に用いられている。 （１）異なる２つの位置に置かれたカメラで撮影した自
然画像。 （２）３次元コンピュータグラフィックスを用いて、異
なる２視点からレンダリングを行って得られたコンピュ
ータグラフィックス（ＣＧ）画像。

【０００６】この場合のレンダリングとは、コンピュー
タが３次元形状データや視点位置を考慮して２次元の画
像を生成する処理を指すもので、ここでは撮影時に視差
量の固定された（１）の自然画像ではなく、視差量を画
像生成時に任意に制御できる（２）のＣＧ画像を想定し
ている。

【０００７】現在、コンピュータグラフィックスは、Ｃ
ＡＤ設計、ゲーム、シミュレーション等の多くのソフト
ウェアで広く用いられており、これらの分野に立体表示
装置が使われはじめている。今後も臨場感や空間把握の
向上という点から、立体表示装置の利用は益々普及する
ものと考えられる。

【０００８】こうした３次元コンピュータグラフィック
スは、３次元形状データに基づいて任意の視点からの撮
影画像を得ることができるという特徴を持つもので、現
在では計算機の計算性能が向上して、３次元コンピュー
タグラフィックスを用いた画像がリアルタイムに生成で
きる状況になっている。

【０００９】もともと、立体表示装置によって人間が立
体感を得られる原理については良く知られているもので
あるが、もう一度図１１を基に振り返って見ると、図１
１の９２０は観測者と立体表示装置９５０を上面から見
た図であり、人間は３次元空間中の物体に注目した場合
図１１の９１０のように、眼球の左右の光軸を物体上９
３０で交差するように調節する。この動作は左右眼球の
網膜上での左右画像の位置を一致させることに相当し、
この動作は「融像」と呼ばれている。それに注目物体の
像が網膜上で結像するように眼球のレンズ体を調整す
る、すなわちピントを注目物体に合わせようとするの
で、これらの動作を人間に誘起させることによって立体
感を与えるものである。

【００１０】すなわち観測者は左右の目にそれぞれ入っ
た視差のある２画像を融像すべく、眼球の光軸を図の９
２０に示すように制御する。この結果光軸の交差する点
として点９４０に物体が存在するように感じる。ここで
扱う立体表示装置はこのような融像を利用するタイプの
ものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、融像という立体感の原理に基づいて立体視が
行われるが、通常、人間の目はピントの合う物体位置と
融像を行う物体位置は、図１１の９１０に示すように一
致しているのに対し、立体表示装置による立体視を行っ
ている場合、図１１の９２０に示すようにピントの合う
位置と融像位置は、図の９４０と表示面９５０とで異な
り、生理的に不自然な状態である。

【００１２】このように、人間が現実の３次元世界で感
じる立体感を疑似的に再現した上述の立体表示装置によ
る立体視は、個人差から違和感を感じ易い人や、不自然
な立体視に対して拒絶反応が強い傾向の人の中には、立
体視が困難である場合や立体視状態に入れないという観
測者が出てくるという問題がある。

【００１３】また、従来の立体表示方法では、立体表示
装置上に最初から視差のある２画像が表示されていて、
観測者が立体表示装置を注視した時点で観測者は立体視
状態に入ることを強いられることになり、現実の自然な
物体注視の状態から、立体表示装置による立体視への移
行を、こうした従来の方式で考えると、立体表示装置側
には生理的に自然な注視状態から立体画像の生理的に不
自然な注視状態への、急激で不連続な変化を抑制して観
察者にソフトに対応し、立体画像環境へ静かに誘うとい
ったインターフェースは備えていないので、観察者は注
視状態の不連続な変化に対し生理的に追従順応する努力
を一方的に負担させられるという問題がある。

【００１４】そこで、請求項１に記載の発明の目的は、
３次元コンピュータグラフィックスを用いて任意の視点
からの撮影画像を瞬時に生成し、生理的に自然な非立体
表示と立体視状態への移行を連続的で人に優しくより容
易に行うことができる立体画像表示方法を提供すること
にある。

【００１５】更に、請求項２に記載の発明の目的は、上
述の請求項１の目的に加えて、観察者が自分の意思で非
立体表示と立体視状態への双方向の移行を自由にできる
立体画像表示方法を提供することにある。

【００１６】更に、請求項３に記載の発明の目的は、上
述の請求項１の目的に加えて、観察者には非立体表示と
立体視状態への移行を意識させないように自動的に優し
く行うことができる立体画像表示方法を提供することに
ある。

【００１７】更に、請求項４乃至６に記載の発明の目的
は、非立体表示と立体視状態への移行を、左右２画像の
視差量を所定の割合いに従って連続的に変化させて行う
ことによって、観察者に与える移行時の感覚を違和感無
くより滑らかにすることができる立体画像表示方法を提
供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本出願に係る発明の目的
を実現する構成は、請求項１に記載のように、右目用画
像と左目用画像の合成画像を表示し観測者に立体的感を
与える事を特徴とする立体画像表示装置において、右目
用画像と左目用画像をそれぞれ右目および左目に分離入
力して立体像を再現する画像分離入力手段と、計算機に
より３次元空間を記述する情報から撮影画像を生成する
３次元コンピュータグラフィックスを用いて前記右目用
および左目用の２画像を生成する立体画像生成手段と、
前記左右２画像の視差量の変化により視差の無い平面的
な表示状態と立体表示状態への移行可能な表示状態移行
手段とを有して、前記左右２画像の視差量を連続的に変
化させ、視差量ゼロの表示状態と有限な視差を持つ表示
状態との間を連続的に滑らかに移行することを特徴とす
る立体画像表示方法にある。

【００１９】この構成によれば、非立体表示と立体視へ
の移行を観察者の感覚にとって、連続的により滑らかに
行うことができる。

【００２０】本出願に係る発明の目的を実現する他の構
成は、請求項２に記載のように、請求項１記載の立体画
像表示方法において、前記２つの表示状態間の連続的な
移行を観測者が要求する任意のタイミングで実行するこ
とを特徴とする立体画像表示方法にある。

【００２１】この構成によれば、観測者が表示装置注視
中に何らかの原因によって立体視状態を失っても、容易
に立体視状態に復帰させることができる。

【００２２】本出願に係る発明の目的を実現する他の構
成は、請求項３に記載のように、請求項１記載の立体画
像表示方法において、非立体表示から立体表示への連続
的な移行を観測者が表示装置前に着席したことを検知し
て自動的に行うことを特徴とする立体画像表示方法にあ
る。

【００２３】この構成によれば、観察者は意識しないで
自動的に立体画像環境に没入することができる。

【００２４】本出願に係る発明の目的を実現する具体的
な構成は、請求項４に記載のように、前記表示状態移行
手段は、前記立体画像生成手段による右目用、左目用レ
ンダリングに与える視点位置データを制御して移行制御
を行うことを特徴とする請求項１記載の立体画像表示方
法にある。

【００２５】この構成によれば、レンダリングにより右
目用、左目用画像を生成する際の視点位置データを変化
させることにより、左右画像の視差量を変化させること
ができる。

【００２６】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項５に記載のように、前記視点位置
データの制御は、視差量Ｌ＝０の平面的表示状態から視
差量変化率ｄに基づき視差量を変化させる式Ｌ′＝Ｌ＋
ｄに従って増加させて行き、右目用視点位置ＰＲ＝（Ｘ
Ｒ，ＹＲ，ＺＲ）および左目用視線位置ＰＬ＝（ＸＬ，
ＹＬ，ＺＬ）のデータを変更しながら、前記増加した視
差量Ｌ′が終了条件を満たすまで連続増加させることを
特徴とする請求項１又は４記載の立体表示方法にある。

【００２７】この構成によれば、左右画像の視差量を
Ｌ′＝Ｌ＋ｄ式に従って変化させると同時に、対応する
左右の目の視点位置の座標データ（ＸＲ，ＹＲ，ＺＲ）
＝ＰＲ、（ＸＬ，ＹＬ，ＺＬ）＝ＰＬを変更するので、
左右視点位置の異なる画像を生成して立体画像を再現す
ることができる。

【００２８】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項６に記載のように、前記視点位置
データは、共通の視点座標系で視点原点ＰＯからＸ軸上
に＋Ｌ，−Ｌを加えた座標を右目用視点位置ＰＲおよび
左目用視点位置ＰＬとして決定することを特徴とする請
求項５記載の立体画像表示方法にある。

【００２９】この構成によれは、視点原点ＰＯを中心と
するＸ軸上の左右に各視点位置を設定することができ
る。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を参照して説明する。図１〜図１０は本発明の実施
の形態に係る図である。

【００３１】本実施の形態は、本発明の立体画像表示方
法を実証する、レンチキュラ方式の立体表示装置と３次
元コンピュータグラフィックス用のコンピュータ上で実
行されるものであり、以降、各図に従って具体的に説明
する。

【００３２】図１は本発明の実施の形態に係る立体画像
表示方法の実証に用いられる立体表示装置の構成図であ
る。

【００３３】図１はレンチキュラレンズ方式の立体表示
装置であって、表示される左右画像とレンチキュラレン
ズの関係を上面図で示したものである。表示面２０１に
交互に並べて配置された左右画像２０３は、レンチキュ
ラレンズ２０２の効果により左右方向に分離され、観測
者の左右の目にそれぞれ分離入射することになる。

【００３４】図２は図１に示す立体表示装置における画
像合成の説明図である。この左右画像の分離入力方式に
ついては既に実用化されていて周知のものであるが、以
下図２により説明する。左右画像３０１，３０２を１画
素毎に縦方向へ交互に並べ、１つの合成画像３０３を作
成する。

【００３５】また、左右画像を時分割で切り替える方式
の立体表示装置を使う場合は特に画像の合成処理は必要
がない。また、ディスプレイのインターレススキャンを
利用した方式では、左右画像を横方向に合成する手順が
必要になる。

【００３６】なお、本実施の形態の立体表示装置として
はレンチキュラレンズ方式を示したが、装置はこれに限
定するわけでは無く、視差のある左右画像をそれぞれ対
応する左右の目に分離入力し、人間の融像動作を利用し
て立体感を得る方式の任意の立体装置に全て適用可能な
ものである。

【００３７】図３は図１に示す立体表示装置に接続する
コンピュータのブロック図である。図３に示すコンピュ
ータ４０３の記憶装置４０４には立体画像生成のプログ
ラムが格納されていて、ＣＰＵ４０５によって実行され
る。その立体画像は画像メモリ４０６に生成され立体表
示装置４０２に出力される。

【００３８】図４は図３に示すコンピュータによりコン
ピュータグラフィクス画像を生成する処理のフローチャ
ートである。

【００３９】これら３次元コンピュータグラフィクスに
よるＣＧ画像を生成する方法についても、既に実用化さ
れているものであり周知の多種多様な方法が存在する。
ここでは、多角形から構成される形状データから多角形
の表面のみを描画するポリゴンレンダリングと呼ばれる
方法に因って説明を行うが、本発明はこれに限定するも
のではなく、３次元コンピュータグラフィクスの各種の
レンダリング手法が使用可能である。なお、以降は３次
元コンピュータグラフィクスにより生成される画像をＣ
Ｇ画像と略して呼ぶことにする。

【００４０】ポリゴンレンダリングとは多角形の集合と
して定義される３次元形状データに基づき（Ｓ５０
１）、図４に示す各処理段階を経てＣＧ画像を生成する
ものである。

【００４１】先ず、モデリング変換とも呼ばれるローカ
ル／ワールド変換ににより、物体の移動、回転、変形を
表現する（Ｓ５０２）。次に、物体の照明効果を与える
ための照明計算を行う。具体的には、多角形の法線ベク
トルと照明ベクトルから、各多角形ごとに表面の輝度の
値を計算する（Ｓ５０３）。

【００４２】視界変換として、Ｓ５０２で定義される空
間を更に視点位置、視線方向を考慮して視点位置を原点
とした座標系に変換する（Ｓ５０４）。続いて、３次元
の物体情報を、図５に示す図４の２次元平面への投影処
理の説明図のように、２次元の射影面に投影する（Ｓ５
０５）。投影後、２次元図形として与えられた多角形
を、走査線に分解し、多角形内部の画素を塗り潰し（Ｓ
５０６）、画像メモリ上にＣＧ画像を生成する。

【００４３】なお、このような３次元コンピュータグラ
フィックスによりＣＧ画像を生成する部分のプログラム
は３次元グラフイックライブラリと呼ばれ、通常、ソフ
トウェア作成者はこのような共通の３次元グラフィック
ライブラリを使ってソフトウェアを作成する。現在、３
次元グラフィックライブラリとしてはＯｐｅｎＧＬやＰ
ＨＩＧＳ等が知られていて普及している。また、最近で
はパーソナルコンピュータで使用できる３次元グラフィ
ックライブラリも普及し始めている。本実施の形態の場
合もＣＧ画像生成部は、このような３次元グラフィック
ライブラリを使用して処理を行うものである。

【００４４】図６は本発明の実施の形態に係る立体画像
表示方法を実証するシステムのブロック図である。

【００４５】図６は本発明の実施の形態に係る立体画像
表示システムの構成を最も具体的に示した図であり、７
０１は３次元グラフィックライブラリを用い、ＣＧ画像
を生成する３次元ＣＧ画像生成部である。３次元ＣＧ画
像生成部７０１は３次元物体形状データ７０２と左右視
点位置（視差）データ７０３を入力として、右目用と左
目用に２回レンダリングを行い、右目用と左目用ＣＧ画
像７０４と７０５を生成する。

【００４６】図７は図６に示す視点位置データを決定す
る際の説明図である。

【００４７】この時、図７に示すように、共通の視点座
標系で視点原点ＰＯ８０１から、Ｘ軸に＋Ｌ，−Ｌを加
えた座標をそれぞれ右目用視点位置ＰＲ８０２、左目用
視点位置ＰＬ８０３として使用する。すなわち、次の式
１に従ってＰＲ，ＰＬを決定している。

【００４８】 ＰＬ＝（ＸＬ，ＹＬ，ＺＬ）＝（−Ｌ，０，０） ＰＲ＝（ＸＲ，ＹＲ，ＺＲ）＝（Ｌ，０，０） …（１） また視線方向と投影面の上方を定義するベクトル、Ｖａ
ｔ８０４、Ｖｕｐ８０５は右目、左目とも同じものを用
いる。

【００４９】図６の視点位置データ７０３は、後述の２
Ｄ／３Ｄ移行動作の実行時に移行を制御する２Ｄ／３Ｄ
移行制御部７０６によって制御される。また、左右２回
のレンダリングによって得られた画像は先に説明したよ
うな合成方法により、画像合成部７０７で合成して画像
メモリ７０８に生成し、立体表示装置７０９へ出力す
る。

【００５０】図８は図６に示す２Ｄ／３Ｄ移行制御部の
移行動作のフローチャートである。図８は本発明の内容
を最も良く表す図であり、図８，図６を参照して本発明
の核心部分である２Ｄ／３Ｄ移行動作のシーケンスにつ
いて説明する。

【００５１】２Ｄ／３Ｄ移行動作とは、本発明の特徴で
ある視差の無い非立体表示から視差のある立体視への連
続的な移行動作であり、観測者が入力装置（キーボード
等）よりコンピューターに移行動作開始の要求を伝える
と、２Ｄ／３Ｄ移行制御部７０６は、視差量を表す変数
Ｌをゼロに初期化する（Ｓ９０１）。左右の視点位置も
対応して同じ点に配置する（Ｓ９０２）。

【００５２】次に、ＣＧ画像生成部７０１で左右の視点
位置と形状データに基づき画像を生成する（Ｓ９０
３）。生成した左右ＣＧ画像を画像合成部７０７で構成
し（Ｓ９０４）、立体表示装置７０９に表示する（Ｓ９
０５）。但し、この状態では、立体表示装置７０９に左
右画像として同一のものが生成されるので、観測者は通
常の平面的な画像を観測している状態である。

【００５３】続いて、視差量Ｌを次式、 Ｌ′＝Ｌ＋ｄ …（２） 但し、Ｌ′：増加したＬ ｄ：視差量を変化させる割合（変化率） に従って増加させて行き（Ｓ９０６）。左右視点位置も
式（１）に従って変更し、視差量Ｌ＞Ｌｍａｘの終了条
件を満たすまでＳ９０２〜Ｓ９０６を繰り返す（Ｓ９０
７）。

【００５４】この場合視差量を変化させる割合ｄ、視差
目的値Ｌｍａｘは適宜選べば良い。

【００５５】このようにして、本実施の形態では、視差
の無い平面的な表示状態から立体表示状態への移行を、
連続的に滑らかに行うことができる。

【００５６】また、本実施の形態では２Ｄ／３Ｄ移行動
作を観測者の入力装置操作等をきっかけとして行い、観
測者は入力装置の操作によって任意に非立体表示と立体
視の間を移行可能なように構成したが、これを観測者が
立体表示装置前に着席したことを検出器（例えば、椅子
に取り付けたスイッチ等）によって検知し、自動的に図
８に示した移行動作を開始するように構成してもよい。

【００５７】次に、図８のような２Ｄ／３Ｄ移行制御に
よって実際に得られた結果の３次元像を示す。

【００５８】図９は図８に示す２Ｄ／３Ｄ移行制御によ
って得られた立体画像を示す図である。

【００５９】図１０は図９に示す立体画像の視差量を増
加した場合の図である。

【００６０】図９（ａ）は視差量Ｌ＝０．０の時の２次
元表示像であり、図９（ｂ）はＬ＝０．００４に増加し
た時の立体表示像である。また、図１０（ａ）はＬ＝
０．００８と更に増加させた時の立体表示像、図１０
（ｂ）はＬ＝０．０１２まで増加させた時の立体表示像
であり、視差量Ｌの増加に従って２次元像から３次元像
へ連続的に移行する様子を示したものである。

【００６１】このように、Ｌ＝０の状態から、徐々に連
続してＬを増加させて行くと、図９（ａ）のようなＬ＝
０の平面像から、最後の図１０（ｂ）のような完全な立
体表示像まで滑らかに変化させることができる。

【００６２】このように、本実施の形態によれば、観測
者の入力装置の操作をきっかけとして開始するか、又は
観測者に意識させないように自動的に開始するにして
も、どちらの場合も２Ｄ／３Ｄ移行動作を連続的に滑ら
かに移行制御するように構成したので、女性でも余り感
覚的な負担を感じる事なく立体画像環境を体感すること
ができる。

【００６３】（請求項と実施の形態の対応）画像分離入
力手段は図１に示すレンチキュラレンズ方式の立体表示
装置を指すが、本発明ではレンチキュラレンズ方式に限
定するものではなく、融像方式の立体表示装置の殆どを
含むものとする。

【００６４】立体画像生成手段は、主に図６に示す３次
元ＣＧ画像生成部の動作に相当し、詳しくは図３に示す
コンピュータシステムのポリゴンレンダリングを主体と
したコンピュータグラフィックスによる、図４のフロー
チャートに示すＣＧ画像生成動作を含むが、ＣＧ画像生
成についてもポリゴンレンダリングに限定するものでは
無く、各種の生成手法が適用可能である。

【００６５】表示状態移行手段は、本発明の中心であっ
て、図６に示す２Ｄ／３Ｄ移行制御部の制御により図８
に示すフローチャートの処理を実行するものである。

【００６６】（他の実施の形態）ここまでは、立体画像
表示方法の２Ｄ／３Ｄ移行制御について、観察者が入力
装置を操作するのをきっかけとする方式を主体に、観察
者に意識させないで自動的に開始する方式とを別けて説
明したが、実際に立体表示装置を構成しようとする際に
は自動的開始方式を主体に、観察者のマニュアル操作に
よる割り込み切換えを最優先とするといった形式が、最
も常識的なシステムとして考えられるが、これらは勿論
本発明の範囲内の構成である。

【００６７】また、実際にＣＧ画像生成を基本とするＣ
ＡＤ設計、ゲーム、シミュレーションの世界では、状況
によっては（例えば、Ｚ軸データの関連度の薄いＸ軸、
Ｙ軸方向のみの上、下方向の寸法、積み重ね数、などの
直線性データ等）２次元表示の方が明確な場合は、３次
元表示を２次元表示画面に切換えて比較確認するといっ
た手法は多用されているが、本発明の２Ｄ／３Ｄ移行制
御を立体画像表示の開始時だけでなく、こうした途中の
３Ｄ→２Ｄ→３Ｄ→２Ｄ→３Ｄのような操作時にも、積
極的に適用すれば観察者の生理的負担を軽減して能率を
改善できる。

【００６８】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１に記載
の発明によれば、左右目用の画像をそれぞれ分離入力す
る画像分離入力手段と、３次元コンピュータグラフィッ
クスによる立体画像生成手段と、左右２画像の視差量を
変化させる表示状態移行手段を備えて、視差量をゼロの
平面的表示から立体視の状態まで連続的に変化させるよ
うに構成したので、生理的に自然な非立体表示と不自然
な立体視状態への移行を連続的で、人に優しくより容易
に行うことが可能になる。

【００６９】更に、請求項２に記載の発明によれば、２
次元表示状態と立体視状態の２つの表示状態間の連続的
な移行を観測者が要求する任意のタイミングで実行でき
るように構成したので、請求項１の効果に加えて、観察
者が自分の意思でマニアル操作により非立体表示と立体
表示状態への移行を自由に行うことが可能になる。

【００７０】更に、請求項３に記載の発明によれば、非
立体表示から立体視への連続的な移行を自動的に行うよ
うに構成したので、請求項１の効果に加えて、非立体表
示と立体視への移行を観察者に意識させないように自動
的に優しく行うことが可能になる。

【００７１】更に、請求項４乃至６に記載の発明によれ
ば、視差量Ｌを変化率ｄに従って増加させ、同時に左、
右目用レンダリングの視点位置データＰＲ，ＰＬを更新
しながら非立体表示と立体視への移行を行うように構成
したので、観察者に与える移行時の感覚を違和感無くよ
り滑らかなもにして、非立体表示と立体視への移行を行
うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る立体画像表示方法の
実証に用いる立体表示装置の構成図である。

【図２】図１に示す立体表示装置による画像合成の説明
図である。

【図３】図１に示す立体表示装置に接続するコンピュー
タのブロック図である。

【図４】図３に示すコンピュータによりコンピュータグ
ラフィックス画像を生成する処理のフローチャートであ
る。

【図５】図４に示す２次元平面への投影処理の説明図で
ある。

【図６】本発明の実施の形態に係る立体画像表示方法を
実証するシステムのブロック図である。

【図７】図６に示す視点位置データを決定する方式の説
明図である

【図８】図６に示す２Ｄ／３Ｄ移行制御部の動作のフロ
ーチャートである。

【図９】図８に示す２Ｄ／３Ｄ移行制御によって得られ
た立体画像を示す図である。

【図１０】図９に示す立体画像の視差量を増加した場合
の図である。

【図１１】従来の立体視の原理の説明図である。

【符号の説明】

２０１ 表示面 ２０２ レンチキュラレンズ ２０３ 合成画像 ４０１ 入力装置 ４０２ 立体画像表示装置 ４０３ コンピュータ ４０４ 立体画像生成部プログラム ４０５ ＣＰＵ ４０６ ７０８ 画像メモリ ７０１ ３次元ＣＧ画像生成部 ７０２ ３次元形状データ ７０３ 左右視点位置データ ７０４ 右目用ＣＧ画像 ７０５ 左目用ＣＧ画像 ７０６ ２Ｄ／３Ｄ移行制御部 ７０７ 画像合成部 ７０９ 立体表示装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 右目用画像と左目用画像の合成画像を表
   示し観測者に立体的感を与える事を特徴とする立体画像
   表示装置において、 右目用画像と左目用画像をそれぞれ右目および左目に分
   離入力して立体像を再現する画像分離入力手段と、計算
   機により３次元空間を記述する情報から撮影画像を生成
   する３次元コンピュータグラフィックスを用いて前記右
   目用および左目用の２画像を生成する立体画像生成手段
   と、前記左右２画像の視差量の変化により視差の無い平
   面的な表示状態と立体表示状態への移行可能な表示状態
   移行手段とを有して、前記左右２画像の視差量を連続的
   に変化させ、視差量ゼロの表示状態と有限な視差を持つ
   表示状態との間を連続的に滑らかに移行することを特徴
   とする立体画像表示方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の立体画像表示方法におい
   て、前記２つの表示状態間の連続的な移行を観測者が要
   求する任意のタイミングで実行することを特徴とする立
   体画像表示方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の立体画像表示方法におい
   て、非立体表示から立体表示への連続的な移行を観測者
   が表示装置前に着席したことを検知して自動的に行うこ
   とを特徴とする立体画像表示方法。
4. 【請求項４】 前記表示状態移行手段は、前記立体画像
   生成手段による右目用、左目用レンダリングに与える視
   点位置データを制御して移行制御を行うことを特徴とす
   る請求項１記載の立体画像表示方法。
5. 【請求項５】 前記視点位置データの制御は、視差量Ｌ
   ＝０の平面的表示状態から視差量変化率ｄに基づき視差
   量を変化させる式Ｌ′＝Ｌ＋ｄに従って増加させて行
   き、右目用視点位置ＰＲ＝（ＸＲ，ＹＲ，ＺＲ）および
   左目用視点位置ＰＬ＝（ＸＬ，ＹＬ，ＺＬ）のデータを
   変更しながら、前記増加した視差量Ｌ′が終了条件を満
   たすまで連続増加させることを特徴とする請求項１又は
   ４記載の立体画像表示方法。
6. 【請求項６】 前記視点位置データは、共通の視点座標
   系で視点原点ＰＯからＸ軸上に＋Ｌ，−Ｌを加えた座標
   を右目用視点位置ＰＲおよび左目用視点位置ＰＬとして
   決定することを特徴とする請求項５記載の立体画像表示
   方法。