(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象に動きの変化が与えられているように知覚させる装置であって、
光源からの光による投影によって透過性のある単一画像を前記対象に重畳させた状態で、前記光源から前記対象までの光路上の何れかの部材に関する機構を動かし、重畳した前記単一画像が含む画像領域の輝度成分パターンと前記対象が含む前記画像領域に対応する対象パターンとの間の位置関係を変化させるものであり、
前記単一画像が含む前記画像領域の前記輝度成分パターンと、前記対象が含む前記画像領域に対応する前記対象パターンとは、空間的に一致または近似するパターンであり、
前記単一画像が含む前記画像領域の前記輝度成分パターンが、前記対象が含む前記画像領域に対応する前記対象パターンまたはその近傍に重畳され、
前記単一画像が含む前記画像領域の前記輝度成分パターンの少なくとも一部の空間周波数成分は、前記対象が含む前記画像領域に対応する前記対象パターンの空間周波数成分よりも低空間周波数成分が高周波数成分に対して抑圧されたものであり、
前記光路上の何れかの部材は、前記光源、前記対象が表された対象部、前記光源と前記対象部との間に配置され、前記単一画像が表された透過性のある単一画像部、及び、前記光路上に配置され、前記輝度成分パターンと前記対象パターンとの間の位置関係を変化させる透過性のある部材の何れかである、装置。
【請求項２】
請求項１の装置であって、
前記対象部と、
前記単一画像部と、を有する装置。
【請求項３】
対象に動きの変化が与えられているように知覚させる装置であって、
光源からの光による投影によって透過性のある画像または写真である前記対象を単一画像に重畳させた状態で、前記光源から前記単一画像までの光路上の何れかの部材に関する機構を動かし、重畳した前記単一画像が含む画像領域の輝度成分パターンと前記対象が含む前記画像領域に対応する対象パターンとの間の位置関係を変化させるものであり、
前記単一画像が含む前記画像領域の前記輝度成分パターンと、前記対象が含む前記画像領域に対応する前記対象パターンとは、空間的に一致または近似するパターンであり、
前記単一画像が含む前記画像領域の前記輝度成分パターンが、前記対象が含む前記画像領域に対応する前記対象パターンまたはその近傍に重畳され、
前記単一画像が含む前記画像領域の前記輝度成分パターンの少なくとも一部の空間周波数成分は、前記対象が含む前記画像領域に対応する前記対象パターンの空間周波数成分よりも低空間周波数成分が高周波数成分に対して抑圧されたものであり、
前記光路上の何れかの部材は、前記光源、前記単一画像が表された単一画像部、前記光源と前記単一画像部との間に配置され、前記対象が表された透過性のある対象部、及び、前記光路上に配置され、前記輝度成分パターンと前記対象パターンとの間の位置関係を変化させる透過性のある部材の何れかである、装置。
【請求項４】
請求項３の装置であって、
前記単一画像部と、
前記対象部と、を有する装置。
【請求項５】
対象に動きの変化が与えられているように知覚させる装置であって、
透過性のある単一画像部を透過して観測される前記対象の像を、前記単一画像部で表示した透過性のある単一画像に重畳させた状態で、前記対象が表された対象部から前記単一画像部までの光路上の何れかの部材に関する機構を動かし、重畳した前記単一画像が含む画像領域の輝度成分パターンと前記対象が含む前記画像領域に対応する対象パターンとの間の位置関係を変化させるものであり、
前記単一画像が含む前記画像領域の前記輝度成分パターンと、前記対象が含む前記画像領域に対応する前記対象パターンとは、空間的に一致または近似するパターンであり、
前記単一画像が含む前記画像領域の前記輝度成分パターンが、前記対象が含む前記画像領域に対応する前記対象パターンまたはその近傍に重畳され、
前記単一画像が含む前記画像領域の前記輝度成分パターンの少なくとも一部の空間周波数成分は、前記対象が含む前記画像領域に対応する前記対象パターンの空間周波数成分よりも低空間周波数成分が高周波数成分に対して抑圧されたものであり、
前記光路上の何れかの部材は、前記対象部、前記対象部からの光を透過させる位置に配置されている前記単一画像部、及び、前記光路上に配置され、前記輝度成分パターンと前記対象パターンとの間の位置関係を変化させる透過性のある部材の何れかである、装置。
【請求項６】
請求項５の装置であって、
前記対象部と、
前記単一画像部と、を有する装置。
【請求項７】
対象に動きの変化が与えられているように知覚させる装置であって、
透過性のある対象部を透過して観測される単一画像を、前記対象部で表示した透過性のある画像または写真である前記対象に重畳させた状態で、前記単一画像が表された単一画像部から前記対象部までの光路上の何れかの部材に関する機構を動かし、重畳した前記単一画像が含む画像領域の輝度成分パターンと前記対象が含む前記画像領域に対応する対象パターンとの間の位置関係を変化させるものであり、
前記単一画像が含む前記画像領域の前記輝度成分パターンと、前記対象が含む前記画像領域に対応する前記対象パターンとは、空間的に一致または近似するパターンであり、
前記単一画像が含む前記画像領域の前記輝度成分パターンが、前記対象が含む前記画像領域に対応する前記対象パターンまたはその近傍に重畳され、
前記単一画像が含む前記画像領域の前記輝度成分パターンの少なくとも一部の空間周波数成分は、前記対象が含む前記画像領域に対応する前記対象パターンの空間周波数成分よりも低空間周波数成分が高周波数成分に対して抑圧されたものであり、
前記光路上の何れかの部材は、前記単一画像部、前記単一画像部からの光を透過させる位置に配置されている前記対象部、及び、前記光路上に配置され、前記輝度成分パターンと前記対象パターンとの間の位置関係を変化させる透過性のある部材の何れかである、装置。
【請求項８】
請求項７の装置であって、
前記対象部と、
前記単一画像部と、を有する装置。
【請求項９】
請求項１から８の何れかの装置であって、
前記対象および前記単一画像の少なくとも一方の移動、回転、および湾曲の少なくとも何れかにより、前記画像領域の輝度成分パターンと前記対象が含む前記画像領域に対応するパターンとの間の位置関係を変化させる装置。
【請求項１０】
請求項１から９の何れかの装置であって、
前記単一画像が輝度成分のみからなる、装置。
【請求項１１】
対象に動きの変化が与えられているように知覚させる方法であって、
光源からの光による投影によって透過性のある単一画像を前記対象に重畳させた状態で、前記光源から前記対象までの光路上の何れかの部材に関する機構を動かし、重畳した前記単一画像が含む画像領域の輝度成分パターンと前記対象が含む前記画像領域に対応する対象パターンとの間の位置関係を変化させるものであり、
前記単一画像が含む前記画像領域の前記輝度成分パターンと、前記対象が含む前記画像領域に対応する前記対象パターンとは、空間的に一致または近似するパターンであり、
前記単一画像が含む前記画像領域の前記輝度成分パターンが、前記対象が含む前記画像領域に対応する前記対象パターンまたはその近傍に重畳され、
前記単一画像が含む前記画像領域の前記輝度成分パターンの少なくとも一部の空間周波数成分は、前記対象が含む前記画像領域に対応する前記対象パターンの空間周波数成分よりも低空間周波数成分が高周波数成分に対して抑圧されたものであり、
前記光路上の何れかの部材は、前記光源、前記対象が表された対象部、前記光源と前記対象部との間に配置され、前記単一画像が表された透過性のある単一画像部、及び、前記光路上に配置され、前記輝度成分パターンと前記対象パターンとの間の位置関係を変化させる透過性のある部材の何れかである、方法。
【請求項１２】
対象に動きの変化が与えられているように知覚させる方法であって、
光源からの光による投影によって透過性のある画像または写真である前記対象を単一画像に重畳させた状態で、前記光源から前記単一画像までの光路上の何れかの部材に関する機構を動かし、重畳した前記単一画像が含む画像領域の輝度成分パターンと前記対象が含む前記画像領域に対応する対象パターンとの間の位置関係を変化させるものであり、
前記単一画像が含む前記画像領域の前記輝度成分パターンと、前記対象が含む前記画像領域に対応する前記対象パターンとは、空間的に一致または近似するパターンであり、
前記単一画像が含む前記画像領域の前記輝度成分パターンが、前記対象が含む前記画像領域に対応する前記対象パターンまたはその近傍に重畳され、
前記単一画像が含む前記画像領域の前記輝度成分パターンの少なくとも一部の空間周波数成分は、前記対象が含む前記画像領域に対応する前記対象パターンの空間周波数成分よりも低空間周波数成分が高周波数成分に対して抑圧されたものであり、
前記光路上の何れかの部材は、前記光源、前記単一画像が表された単一画像部、前記光源と前記単一画像部との間に配置され、前記対象が表された透過性のある対象部、及び、前記光路上に配置され、前記輝度成分パターンと前記対象パターンとの間の位置関係を変化させる透過性のある部材の何れかである、方法。
【請求項１３】
対象に動きの変化が与えられているように知覚させる方法であって、
透過性のある単一画像部を透過して観測される前記対象の像を、前記単一画像部で表示した透過性のある単一画像に重畳させた状態で、前記対象が表された対象部から前記単一画像部までの光路上の何れかの部材に関する機構を動かし、重畳した前記単一画像が含む画像領域の輝度成分パターンと前記対象が含む前記画像領域に対応する対象パターンとの間の位置関係を変化させるものであり、
前記単一画像が含む前記画像領域の前記輝度成分パターンと、前記対象が含む前記画像領域に対応する前記対象パターンとは、空間的に一致または近似するパターンであり、
前記単一画像が含む前記画像領域の前記輝度成分パターンが、前記対象が含む前記画像領域に対応する前記対象パターンまたはその近傍に重畳され、
前記単一画像が含む前記画像領域の前記輝度成分パターンの少なくとも一部の空間周波数成分は、前記対象が含む前記画像領域に対応する前記対象パターンの空間周波数成分よりも低空間周波数成分が高周波数成分に対して抑圧されたものであり、
前記光路上の何れかの部材は、前記対象部、前記対象部からの光を透過させる位置に配置されている前記単一画像部、及び、前記光路上に配置され、前記輝度成分パターンと前記対象パターンとの間の位置関係を変化させる透過性のある部材の何れかである、方法。
【請求項１４】
対象に動きの変化が与えられているように知覚させる方法であって、
透過性のある対象部を透過して観測される単一画像を、前記対象部で表示した透過性のある画像または写真である前記対象に重畳させた状態で、前記単一画像が表された単一画像部から前記対象部までの光路上の何れかの部材に関する機構を動かし、重畳した前記単一画像が含む画像領域の輝度成分パターンと前記対象が含む前記画像領域に対応する対象パターンとの間の位置関係を変化させるものであり、
前記単一画像が含む前記画像領域の前記輝度成分パターンと、前記対象が含む前記画像領域に対応する前記対象パターンとは、空間的に一致または近似するパターンであり、
前記単一画像が含む前記画像領域の前記輝度成分パターンが、前記対象が含む前記画像領域に対応する前記対象パターンまたはその近傍に重畳され、
前記単一画像が含む前記画像領域の前記輝度成分パターンの少なくとも一部の空間周波数成分は、前記対象が含む前記画像領域に対応する前記対象パターンの空間周波数成分よりも低空間周波数成分が高周波数成分に対して抑圧されたものであり、
前記光路上の何れかの部材は、前記単一画像部、前記単一画像部からの光を透過させる位置に配置されている前記対象部、及び、前記光路上に配置され、前記輝度成分パターンと前記対象パターンとの間の位置関係を変化させる透過性のある部材の何れかである、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象に動きの変化が与えられているように知覚させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、静止した対象に動きの印象を与える場合には、光投影技術が用いられる。既存技術では、物体表面を一種のキャンバスと見立て、そこに新たな映像を投影することにより、静止した対象に動きの印象を与えてきた（例えば、非特許文献１，２等参照）。この場合、被投影対象の表面に新たな映像を重ねるため、静止した対象の色や肌理、風合いの印象は損なわれてしまう。この問題を回避するために、被投影対象のグレースケール画像に動きを与え、その動画と元のグレースケール画像との差分をとったものを投影する技術が提案されている（例えば、特許文献１等参照）。グレースケール画像情報のみを投影するので、被投影対象側では輝度のみが変調されるのみであることから、特許文献１の技術では対象の色、肌理、風合いを損なわない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ／２０１５／１６３３１７号
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Raskar, R., Ziegler, R., & William, T., “Cartoon Dioramas in motion,”(2002), Int Symp on Non-photorealistic Animation and Rendering (NPAR) 2002, Annecy, France.
【非特許文献２】Siegl, C., Colaitani, M., Thies, L., & Zollhofer, M., Izadi, S., Stamminger, M., & Bauer, F., “Real-Time Pixel luminance optimization for dynamic multi-projection mapping,” (2015), ACM Transactions on Graphics (TOG) - Proceedings of ACM SIGGRAPH Asia 2015, 34(6), 237.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術では、対象に動きの変化が与えられているように知覚させるために、複数種類の画像からなる画像列を生成する必要があった。すなわち、対象のグレースケール画像を変形させたり移動させたりして生成した複数種類の変形動画と、元のグレースケール画像との差分をとった差分画像からなる列を作成し、それを連続的に表示する必要があった。
【０００６】
本発明の課題は、従来よりも簡易に、対象に動きの変化が与えられているように知覚させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
対象に動きの変化が与えられているように知覚させるために、単一画像と当該対象とを重畳させた状態で、当該単一画像および当該対象の少なくとも一方を機械的に動かし、当該単一画像が含む画像領域の輝度成分パターンと当該対象が含む当該画像領域に対応するパターンとの間の位置関係を変化させる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、単一画像を用いるため、複数種類の画像からなる画像列を生成する従来よりも簡易に、対象に動きの変化が与えられているように知覚させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は実施形態の映像生成システムの機能構成を例示するためのブロック図である。
【図２】図２Ａは対象を撮影して得られる静止画像の一例を説明するための概念図である。図２Ｂは静止画像から得られる単一画像の一例を説明するための概念図である。図２Ｃは単一画像の動きの一例を説明するための概念図である。
【図３】図３Ａは実施形態の映像投影システムの構成を例示するためのブロック図である。図３Ｂは対象に投影された映像の一例を説明するための概念図である。
【図４】図４Ａは静止画像から得られる単一画像の一例を説明するための概念図である。図４Ｂは単一画像の動きの一例を説明するための概念図である。図４Ｃは対象に投影された映像の一例を説明するための概念図である。
【図５】図５Ａは単一画像を動かすことで得られる映像の一例を説明するための概念図である。図５Ｂは対象に投影された映像の一例を説明するための概念図である。
【図６】図６は実施形態の映像投影システムの構成を例示するためのブロック図である。
【図７】図７Ａは対象を撮影して得られる静止画像を動かすことで得られる映像の一例を説明するための概念図である。図７Ｂは静止画像から得られる単一画像の一例を説明するための概念図である。図７Ｃは投影された映像および単一画像の一例を説明するための概念図である。
【図８】図８Ａは対象を撮影して得られる静止画像を動かすことで得られる映像の一例を説明するための概念図である。図８Ｂは単一画像を動かすことで得られる映像の一例を説明するための概念図である。図８Ｃは投影された映像および単一画像の一例を説明するための概念図である。
【図９】図９Ａは対象を撮影して得られる静止画像を動かすことで得られる映像の一例を説明するための概念図である。図９Ｂは単一画像を動かすことで得られる映像の一例を説明するための概念図である。図９Ｃは投影された映像および単一画像の一例を説明するための概念図である。
【図１０】図１０は実施形態の映像表示システムの構成を例示するためのブロック図である。
【図１１】図１１は実施形態の映像投影システムの構成を例示するためのブロック図である。
【図１２】図１２Ａは対象を撮影して得られる静止画像から得られる単一画像の一例を説明するための概念図である。図１２Ｂおよび図１２Ｃは単一画像透過部材を動かした様子を例示した概念図である。図１２Ｄは対象に投影された映像の一例を説明するための概念図である。
【図１３】図１３Ａは対象を撮影して得られる静止画像から得られる単一画像の一例を説明するための概念図である。図１３Ｂおよび図１３Ｃは単一画像透過部材を動かした様子を例示した概念図である。図１３Ｄは対象に投影された映像の一例を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を説明する。
［概要］
まず、実施形態の概要を説明する。
実施形態では、「対象」に動きの変化が与えられているように知覚させるために、「単一画像」と「対象」とを重畳させた状態で、「単一画像」および「対象」の少なくとも一方を動かし、「単一画像」が含む「画像領域」の輝度成分パターンと「対象」が含む「対象パターン（「単一画像」が含む「画像領域」に対応するパターン）」との間の位置関係を変化させる。「単一画像」を用いるため、複数種類の画像からなる画像列を生成する従来よりも簡易に、対象に動きの変化が与えられているように知覚させることができる。なお、「対象に動きの変化が与えられているように知覚させる」とは、静止している「対象」に動きが与えられたように知覚されること、または、動いている「対象」の動きが変化したように知覚されることを意味する。
【００１１】
「対象」は、例えば、所定面（例えば、紙、ボード、壁、スクリーン、電子ペーパー、通常のディスプレイや透過型ディスプレイなどの画面）上のパターン（例えば、所定面に「印刷」「描画」「表示」または「投影」された画像や写真、所定面を構成する素材の色合いに基づく柄や模様、所定面の形状に基づく模様、境界線、濃淡など）である。「所定面」は、平面であってもよいし、平面とみなせる物であってもよいし、曲面であってもよいし、凹凸面であってもよい。「対象」が、立体的形状を備える物（例えば、花瓶、ボール、模型、建築物など）の表面のパターン（例えば、表面に「印刷」「描画」「表示」または「投影」された画像や写真、表面を構成する素材の色合いに基づく柄や模様、表面の形状に基づく模様、境界線、濃淡など）であってもよい。
【００１２】
「単一画像」は「対象」に対応する１枚の静止画像（１種類の画像）であり、その全領域または一部の領域を「画像領域」と呼ぶことにする。「単一画像」は「対象」を撮影して得られた静止画像から得られたものであってもよいし、「対象」と同一または近似する像を撮影した静止画像から得られたものであってもよいし、「対象」に基づいて作画された静止画像から得られたものであってもよい。「単一画像」の輝度は空間的に一様ではなく、「単一画像」が含む「画像領域」は輝度成分からなる模様である「輝度成分パターン」を持つ。「単一画像」は輝度成分のみからなる画像であってもよいし、輝度成分と色成分（色差成分）とからなる画像であってもよい。「対象」の色や質感の変化を抑えつつ、「対象」に動きの変化が与えられているように知覚させるためには、「単一画像」の輝度成分が色成分に比べて優位に知覚されるものであることが望ましい。「単一画像」が輝度成分のみからなる画像である場合には、「対象」の色や質感の見かけをほとんど変化させることなく、「対象」に動きの変化が与えられているように知覚させることができる。また「画像領域」の高空間周波数成分が低空間周波数成分よりも優位に知覚されることにより、「対象」に明確に動きを知覚させることができる（この理由は後述する）。そのため「画像領域」は、高空間周波数成分が低空間周波数成分よりも優位に知覚される領域であることが望ましい。言い換えると、「画像領域」は、低空間周波数成分が高空間周波数成分に対して抑圧された領域であるか、高空間周波数成分が低空間周波数成分よりも強調された領域であることが望ましい。
【００１３】
「単一画像」と「対象」とを重畳させる方法に限定はない。透過性のある「単一画像」を透過性のない「対象」に重ねて表示してもよいし、透過性のある「対象」を透過性のない「単一画像」に重ねて表示してもよいし、透過性のある「単一画像」を透過性のある「対象」に重ねて表示してもよいし、透過性のある「対象」を透過性のある「単一画像」に重ねて表示してもよい。例えば、印刷や描画された「対象」にプロジェクタなどで「単一画像」を投影してもよいし、投影された「対象」に「単一画像」を投影してもよいし、「対象」と「単一画像」とが同一画面上に表示されてもよいし、ディスプレイ（非透過型または透過型）に表示された「対象」に「単一画像」を投影してもよいし、ディスプレイ（非透過型または透過型）に表示された「単一画像」に「対象」を投影してもよい。また、例えば「対象」と観察者との間に透過型ディスプレイなどの透明な液晶画面を設置し、当該液晶画面に透過性のある「単一画像」を表示してもよい。これによっても、観察者から見ると、「対象」に透過性のある「単一画像」を重畳させたことになる。また、例えば「単一画像」と観察者との間に透過型ディスプレイなどの透明な液晶画面を設置し、当該液晶画面に透過性のある「対象」を表示してもよい。観察者から見ると、「単一画像」に透過性のある「対象」を重畳させたことになる。また、透過性のある材質（プラスチック、ポリエチレン、ガラスなど）に透過性のある「単一画像」を印刷または描画した「単一画像透過部材」を設けてもよい。光源からの光を「単一画像透過部材」に入射させ、透過後の光を「対象」に投影することで、「単一画像」を「対象」に重畳させることができる。また「単一画像透過部材」が透過性のある「単一画像」を表示する透明な液晶画面であってもよい。さらに透過性のある材質に透過性のある「対象」を印刷または描画した「対象透過部材」を設け、光源からの光を「単一画像透過部材」に入射させ、「単一画像透過部材」を透過した出射光を「対象透過部材」に投影することで、「単一画像」を「対象」に重畳させてもよい。この場合、光源と観察者との間に「単一画像透過部材」および「対象透過部材」が配置され、光源と「対象透過部材」との間に「単一画像透過部材」が配置されてもよい。これにより観測者は「対象透過部材」の透過映像を見ることで「単一画像」が「対象」に重畳した様子を観測できる。「対象透過部材」が透過性のある「対象」を表示する透明な液晶画面であってもよい。光源からの光を「対象透過部材」に入射させ、透過後の光を「単一画像」に投影することで、「単一画像」と「対象」とを重畳させてもよい。また、スマートフォンなどの表示画面に「対象」を表示し、その表示画面上に「単一画像透過部材」を取り付けることで「単一画像」を「対象」に重畳させてもよい。光源はＬＥＤや蛍光灯などの人工的なものであってもよいし、太陽などの自然光のものであってもよい。
【００１４】
「画像領域」が含む「輝度成分パターン」は「対象」が含む「対象パターン」またはその近傍に重ねられる。例えば、「輝度成分パターン」の輪郭またはその近傍が「対象パターン」の輪郭と重なるように配置されてもよいし、「単一画像」の輪郭またはその近傍が「対象」の輪郭と重なるように配置されてもよいし、「輝度成分パターン」が含むエッジまたはその近傍が「対象パターン」が含むエッジに重なるように配置されてもよい。
【００１５】
「単一画像」および「対象」の少なくとも一方をソフトウェア的に動かしてもよいし、ハードウェア的に動かしてもよい。ソフトウェア的に動かす場合には、例えば、「表示」または「投影」される「単一画像」および「対象」の少なくとも一方のパターンの動きを画像処理で実現すればよい。ハードウェア的に動かす場合には、「単一画像」が「印刷」「描画」または「表示」された部材を機械的に動かしてもよいし、「対象」が「印刷」「描画」または「表示」された部材を機械的に動かしてもよいし、「単一画像」や「対象」を投影するための装置を機械的に動かしてもよい。光源からの光を「単一画像透過部材」に透過させ、透過後の光を「対象」に投影することで、「単一画像」を「対象」に重畳させる場合、光源から「対象」までの光路に存在する部材（光源および「対象」を含む）の少なくとも何れかに関する機構を機械的に動かしてもよい。光源からの光を「単一画像透過部材」に入射させ、「単一画像透過部材」を透過した出射光を「対象透過部材」に投影することで「単一画像」を「対象」に重畳させる場合、光源から「対象透過部材」までの光路に存在する部材（光源および「対象透過部材」を含む）の少なくとも何れかに関する機構を機械的に動かしてもよい。フィルムなどの可撓性がある部材に印刷、描画、または表示された「単一画像」の場合、その部材を機械的に湾曲させることで「単一画像」を湾曲させることができる。同様に、可撓性がある部材に印刷、描画、または表示された「対象」である場合、その部材を機械的に湾曲させることで「対象」を湾曲させることができる。表示画面に「対象」を表示し、その表示画面に「単一画像透過部材」を取り付ける場合、「単一画像透過部材」を機械的に動かしてもよい（スライドなど）。
【００１６】
例えば、「対象部」に「対象」が表れ、透過性のある「単一画像部」に透過性のある「単一画像」が表れ、「単一画像部」が「光源」と「対象部」との間に配置されているとする。「対象部」の例は、所定面（例えば、紙、ボード、壁、スクリーン、電子ペーパー、通常のディスプレイや透過型ディスプレイなどの画面）や立体的形状を備える物（例えば、花瓶、ボール、模型、建築物など）である。前述の「対象透過部材」を「対象部」としてもよい。「対象」は「対象部」上のパターンや「対象部」の表面のパターンである。「単一画像部」の例は前述の「単一画像透過部材」である。「光源」は「単一画像部」および「対象部」に対して設置された専用の光源（ＬＥＤ等）であってもよいし、外部の光源（ＬＥＤ、蛍光灯、自然光等）であってもよい。この場合に「光源」からの光による投影によって「単一画像」を「対象」に重畳させた状態（「単一画像」の投影像を「対象」に重畳させた状態）で、「光源」から「対象」（対象部）までの光路上の何れかの部材（例えば、「光源」「単一画像部」「対象部」および光路上に配置されたレンズやフィルターなどのその他の部材の少なくとも何れか）に関する機構を動かし、重畳した「単一画像」が含む画像領域の輝度成分パターンと「対象」が含むパターン（「単一画像」が含む画像領域に対応するパターン）との間の位置関係を変化させてもよい。
【００１７】
或いは、例えば「単一画像部」に単一画像が表れ、「対象部」に透過性のある「対象」が表れており、「対象部」が「光源」と「単一画像部」との間に配置されているとする。「単一画像部」の例は、所定面（例えば、紙、ボード、壁、スクリーン、電子ペーパー、通常のディスプレイや透過型ディスプレイなどの画面）や立体的形状を備える物（例えば、花瓶、ボール、模型、建築物など）である。前述の「単一画像透過部材」を「単一画像部」としてもよい。「対象部」の例は前述の「対象透過部材」である。この場合に「光源」からの光による投影によって「対象」を「単一画像」に重畳させた状態（「対象」の投影像を「単一画像」に重畳させた状態）で、「光源」から「単一画像」（単一画像部）までの光路上の何れかの部材（例えば、「光源」「単一画像部」「対象部」および光路上に配置されたレンズやフィルターなどのその他の部材の少なくとも何れか）に関する機構を動かし、重畳した「単一画像」が含む画像領域の輝度成分パターンと「対象」が含むパターン（「単一画像」が含む画像領域に対応するパターン）との間の位置関係を変化させてもよい。
【００１８】
或いは、例えば「対象部」に「対象」が表れ、透過性のある「単一画像部」で透過性のある「単一画像」を表示するものとする。「単一画像部」は「対象部」からの光（像）を透過させる位置に配置されているとする。例えば、「単一画像部」は「単一画像」を表示する透過型ディスプレイであり、「単一画像部」が「対象」に対向した状態で配置されている。この場合に「単一画像部」を透過した「対象」を「単一画像部」で表示した「単一画像」に重畳させた状態で、「対象部」から「単一画像部」までの光路上の何れかの部材に関する機構（例えば、「単一画像部」「対象部」および光路上に配置されたレンズやフィルターなどのその他の部材の少なくとも何れか）を動かし、重畳した「単一画像」が含む画像領域の輝度成分パターンと「対象」が含むパターン（「単一画像」が含む画像領域に対応するパターン）との間の位置関係を変化させてもよい。
【００１９】
或いは、例えば透過性のある「対象部」が透過性のある対象を表示し、「単一画像部」に単一画像が表れ、「対象部」が「単一画像部」からの光（像）を透過させる位置に配置されているものとする。この場合に「対象部」を透過した単一画像を「対象部」で表示した対象に重畳させた状態で、「単一画像部」から「対象部」までの光路上の何れかの部材（例えば、「単一画像部」「対象部」および光路上に配置されたレンズやフィルターなどのその他の部材の少なくとも何れか）に関する機構を動かし、重畳した「単一画像」が含む画像領域の輝度成分パターンと「対象」が含むパターン（「単一画像」が含む画像領域に対応するパターン）との間の位置関係を変化させてもよい。
【００２０】
なお、機械的な動きの動力は、アクチュエータなどの電気的なものであってもよいし、人力によるものであってもよいし、風力や揺れなどの環境によるものであってもよい。「単一画像」および「対象」の一方をソフトウェア的に動かし、他方をハードウェア的に動かしてもよい。
【００２１】
「単一画像」および「対象」の少なくとも一方の動きの例は、移動、拡大、縮小、回転、および湾曲の少なくとも何れかであり、これらの動きを複合した動きであってもよい。これらの動きは「単一画像」と「対象」との間の相対的な動きであってもよいし、所定の基準点に対する絶対的な動きであってもよい。また動きは反復的や周期的なものであってもよいし、反復的や周期的でないものであってもよい。また「単一画像」および「対象」の少なくとも一方の「動き」は、連続的な動きであってもよいし、断続的な動きであってもよいし、１回のみの動きであってもよい。
【００２２】
「画像領域」の「輝度成分パターン」と「対象」が含む「対象パターン」との間の位置関係（例えば、相対位置）の変化は、所定の範囲内に制限される。例えば「輝度成分パターン」が「対象パターン」の近傍を移動する範囲に制限される。例えば、「画像領域」の輪郭の近傍が「対象パターン」の輪郭と重なるように配置された状態で「画像領域」と「対象パターン」との間の位置関係を変化させてもよいし、「単一画像」の輪郭の近傍が「対象」の輪郭と重なるように配置された状態で「画像領域」と「対象パターン」との間の位置関係を変化させてもよいし、「画像領域」が含むエッジの近傍が「対象パターン」が含むエッジの近傍に重なるように配置された状態で「画像領域」と「対象パターン」との間の位置関係を変化させてもよい。「輝度成分パターン」と「対象パターン」とのずれ幅は、両者が見かけ上分離しない範囲内に制限される。見かけ上分離しない範囲については、輝度成分パターンや対象パターンの大きさ、スクリーン等に表示する場合にはその大きさ、ユーザからの視角などを考慮して設定する。上述の動きの中で「輝度成分パターン」が「対象パターン」と交わってもよいし、交わらなくてもよい。
【００２３】
［第１実施形態］
次に、図面を用いて第１実施形態を説明する。
＜映像生成システムの構成＞
図１に例示するように、本形態の映像生成システムは、映像生成装置１１、撮影装置１２、設置板１３、および対象１４を有する。映像生成装置１１は、撮影処理部１１１、グレースケール変換部１１２、フィルタリング部１１３、および記憶部１１５を有する。映像生成装置１１は、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）等のプロセッサ（ハードウェア・プロセッサ）およびＲＡＭ（random-access memory）・ＲＯＭ（read-only memory）等のメモリ等を備える汎用または専用のコンピュータが所定のプログラムを実行することで構成される装置である。このコンピュータは１個のプロセッサやメモリを備えていてもよいし、複数個のプロセッサやメモリを備えていてもよい。このプログラムはコンピュータにインストールされてもよいし、予めＲＯＭ等に記録されていてもよい。また、ＣＰＵのようにプログラムが読み込まれることで機能構成を実現する電子回路（circuitry）ではなく、プログラムを用いることなく処理機能を実現する電子回路を用いて一部またはすべての処理部が構成されてもよい。また、１個の装置を構成する電子回路が複数のＣＰＵを含んでいてもよい。撮影装置１２はカラーの静止画像を撮影可能な一般的なカメラである。設置板１３は平面部１３１を有する板であり、対象１４は平面部１３１に固定された印刷物である。対象１４は一様ではなく、少なくとも一部に模様を有する。すなわち、対象１４を撮影して得られた画像や映像の空間周波数は零ではない。
【００２４】
＜映像投影システムの構成＞
図３Ａに例示するように、本形態の映像投影システムは、映像投影装置１５、プロジェクタ１６、設置板１７、および対象１８を有する。映像投影装置１５は、再生処理部１５１および記憶部１５２を有する。映像投影装置１５は、例えば、上述のコンピュータが所定のプログラムを実行することで構成される装置である。設置板１７は平面部１７１を有する板であり、対象１８は平面部１３１に固定された印刷物である。対象１８は上述の対象１４であってもよいし、対象１４の複製物であってもよいし、対象１４の類似物であってもよい。プロジェクタ１６は一般的なものでよい。対象１４の類似物としては、対象１４の一部の色や柄や輝度などが変更されたり省略されたりしたものや、対象１４に色や柄や輝度などを付加したものを例示できる。
【００２５】
＜映像生成処理＞
まず映像生成処理を説明する。この処理では、対象１８に動きが与えられているように知覚させるために対象１８に重畳させる映像を生成する。まず、撮影処理部１１１の制御の下、撮影装置１２が対象１４を撮影する（図１）。撮影によって得られたカラーの静止画像１４０（図２Ａ）は撮影処理部１１１に送られ、グレースケール変換部１１２に送られる。
【００２６】
グレースケール変換部１１２は、静止画像１４０をグレースケールに変換し、輝度成分パターンを含む単一画像１４０’（図２Ａ）を生成する。単一画像１４０’は輝度成分のみからなる。例えば、グレースケール変換部１１２は、NTSC加重平均法（輝度Y=R×0.298912＋G×0.586611＋B×0.114478、ここでR，G，Bはそれぞれ、各ピクセルの赤，緑，青チャンネルの強度を表す）によって静止画像１４０をグレースケールの単一画像１４０’に変換する。ただし、グレースケールに変換できる手法なら、これ以外の方法を用いてもよい。
【００２７】
単一画像１４０’はフィルタリング部１１３に送られる。フィルタリング部１１３は、単一画像１４０’を高空間周波数フィルタリングし、低空間周波数成分を抑圧した単一画像１４１を生成する。単一画像１４１の高空間周波数成分は低空間周波数成分よりも優位に知覚される。この際のフィルターサイズは任意であるものの、フィルターサイズを大きくする（つまり、高空間周波数フィルターの通過帯域を広くする）と元の単一画像１４０’に近い単一画像１４１を対象１８に投影することになり、対象１８の見かけが変わってしまう。つまり、対象１８そのものが動いて見えるというよりは、別の映像が投影されているように知覚される。そのため、高空間周波数フィルターのフィルターサイズをできるだけ小さく設定することが望ましい。ただ、高空間周波数フィルターのサイズを小さくするほど、知覚させることができる対象１８の動きの大きさ（変調量）が小さくなる（詳細は後述）。そのため、高空間周波数フィルターのサイズは、知覚させようとする対象１８の動きの大きさとの関係も考慮して決定しなければならない。この高空間周波数フィルタリングに用いるフィルターは、例えば、単一画像１４０’の位相を変えないで高空間周波数成分を抽出できるものである。例えば、Adobe Photoshop（登録商標）などの既存の画像編集ソフトに組み込まれているエッジ検出フィルターを用いたり、高空間周波数方位成分をたたみ込んで算出したりすることでも、同様の結果を得ることができる。単一画像１４１は輝度成分パターン１４１ａを有する画像領域を含む（図２Ｂ）。得られた単一画像１４１は記憶部１１５に格納される。
【００２８】
＜映像投影処理＞
前処理として単一画像１４１が映像投影装置１５（図３Ａ）の記憶部１５２に格納される。記憶部１１５が記憶部１５２と同一であればこの前処理は不要である。次に位置合わせのため、再生処理部１５１が単一画像１４１をプロジェクタ１６に送り、プロジェクタ１６から単一画像１４１を対象１８に合わせて投影する。その際、見た目で位置合わせをしてもよいし、構造化光法などの既存技術を使ってプロジェクタ１６の光源と撮影装置１２との対応関係をとることで位置合わせを行ってもよい。見た目で位置合わせを行う場合には、例えば、単一画像１４１の画像領域の輝度成分パターン１４１ａ（図２Ｂ）が、対象１８の対象パターン１８ａ（図３Ｂ）またはその近傍に重なるように行われる。例えば、輝度成分パターン１４１ａの輪郭またはその近傍が対象パターン１８ａの輪郭と重なるように配置されてもよいし、単一画像１４１の輪郭またはその近傍が対象１８の輪郭と重なるように配置されてもよいし、輝度成分パターン１４１ａが含むエッジまたはその近傍が対象パターン１８ａに含まれるエッジに重なるように配置されてもよい。
【００２９】
その後、再生処理部１５１が単一画像１４１をプロジェクタ１６に送り、プロジェクタ１６から単一画像１４１を対象１８に合わせて投影しつつ、画像処理によって単一画像１４１を移動させることで（図２Ｃ）、単一画像１４１の輝度成分パターン１４１ａと対象１８の対象パターン１８ａとの間の位置関係を変化させる（図３Ｂ）。本形態では単一画像１４１をａ−ｂ方向に一次元的に反復移動（振動）させる。輝度成分パターン１４１ａの反復移動は対象パターン１８ａの近傍に制限される。このように対象パターン１８ａに対する輝度成分パターン１４１ａの位置を空間的にずらすことで対象１８の動きの印象を変調できる。すなわち、対象１８を静止させたまま投影する単一画像１４１を空間的にずらすと、対象１８がその方向へ対象が動いて見え、本形態の例では対象１８が振動しているように知覚される。
【００３０】
＜なぜ対象１８が動いているように知覚されるか＞
単一画像１４１の高空間周波数成分と対象１８の低空間周波数成分との間に位相ずれがある場合、低空間周波数成分の位相は高空間周波数成分の位相によって知覚上捕捉される（参考文献１）。本形態では高空間周波数成分の単一画像１４１を静止した対象１８へずらして投影するが、そのずれに基づいて、最終的な画像情報に高空間周波数成分の位相変調が生じる。その高空間周波数成分の位相変調が低空間周波数成分の位相を知覚上捕捉するので、位相変調方向へ投影対象が動いて見えるものと思われる。高空間周波数フィルタリングのカットオフ周波数が高いほど、位相変調が生じる空間範囲が狭くなるので、単一画像１４１を動かせる空間量が小さくなる。
参考文献１：Morrone, M. C. & Burr, D. C., “Feature detection in human vision: a phase-dependent energy model,” 1988, Proceedings of the Royal Society of London, B235, 221-245.
【００３１】
＜本形態の特徴＞
本形態では、１枚の高空間周波数画像である単一画像１４１を対象１８に投影しつつ、これらの間の相対位置をずらし、人間の空間周波数統合メカニズムを利用することで対象１８の動きの印象を変調できる。これにより、従来よりも簡易に、対象１８に動きが与えられているように知覚させることができる。すなわち、本形態では撮影された静止画像１４０をグレースケール化して輝度成分のみからなる単一画像１４０’を生成するものの、既存技術とは異なり、そのパターンの形状を変形させた動画（画像列）を生成しないし、生成された動画と単一画像１４０’との差分も計算しない。それにもかかわらず、対象１８に動きが与えられているように錯覚させることができる。例えば、美術館の絵画や、食品サンプルなどに対して、１枚の画像を投影するだけで動きの印象を与え、対象の見かけの印象や質感を変えることができ、対象の注目度を向上させることができる。この点から、インテリアや芸術面における動きの新しい表現手法を提供できる。
【００３２】
なお、ある画像の高空間周波数成分を異なる画像の低空間周波数成分に重ねて表示することによって、近くで見るのと遠くで見るのとでは異なる見え方を表示することができるハイブリッドイメージ法は提案されている（例えば、参考文献２等参照）。しかし、この既存技術は高空間周波数成分を重ねることで、重ねられた側の画像情報に動き印象を付け加えるものではない。また、重ねられる側としては低空間周波数成分画像が想定されており、実物体や通常の写真に対して高空間周波数成分を重ねて表示することは想定されていない。実対象の高空間周波数成分を重ねて表示しても、実対象の見た目の高空間周波数が高くなるだけで本技術が提案しているような動きの効果は生じない。
参考文献２：Oliva, A., Torralba, A., & Schyns, P. G., “Hybrid Images. ACM Transactions on Graphics,” (2006), ACM Siggraph, 25-3, 527-530.
【００３３】
［第１実施形態の変形例１］
第１実施形態は、対象１８の対象パターン１８ａ全体が動いているように知覚させるものであった。しかし、輝度成分パターン１４１ａの一部の領域のみを対象パターン１８ａの一部の領域に重畳させつつ動かし、この対象パターン１８ａの一部の領域のみに動き印象を与えてもよい。例えば、動き印象を与えたくない領域に一様照明を照射してもよい。この一様照明の輝度が対象パターン１８ａのエッジの明暗の中間輝度になるように操作することで、投影される輝度成分パターン１４１ａの一部の領域（動き印象を与えたくない領域）が見かけ上消失する。これにより、対象パターン１８ａの一部の領域のみに動き印象を与えることができる。輝度成分パターン１４１ａの一部の領域（動き印象を与えたくない領域）を投影しないこととしても、同様な効果を得ることができる。
【００３４】
例えば、図４Ａのような輝度成分パターン１４１ａの一部の領域１４１ａ’（両目の領域）のみを図４Ｂのようにａ−ｂ方向に一次元的に反復移動（振動）させ、図４Ｃのように対象パターン１８ａの一部の領域（両目の領域）に重畳させることで、この対象パターン１８ａの一部の領域のみに動き印象を与えてもよい。あるいは、例えば図５Ａのような輝度成分パターン１４１ａの一部の領域１４１ａ”（右目の領域）のみを拡大および縮小させ、図５Ｂのように対象パターン１８ａの一部の領域（右目の領域）に重畳させることで、この対象パターン１８ａの一部の領域のみに動き印象を与えてもよい。
【００３５】
［第１実施形態の変形例２］
単一画像１４１に与える動きは、第１実施形態およびその変形例１のものに限定されない。単一画像１４１の移動、拡大、縮小、回転、および湾曲の少なくとも何れかにより、輝度成分パターン１４１ａと対象パターン１８ａとの間の位置関係を変化させてもよい。なお、移動方向はａ−ｂ方向に限定されず、その他の方向に移動してもよい。また移動、拡大、縮小、回転、および湾曲は一次元的なものに限定されず、２次元的なものであってもよいし、反復しなくてもよい（以下同様）。
【００３６】
［第１実施形態の変形例３］
映像生成装置１１がさらに、単一画像１４１の移動、拡大、縮小、回転、および湾曲の少なくとも何れかによって得られる複数の画像（例えば、図２Ｃ）を映像として出力する映像生成部１１４を有していてもよい（図１）。これにより、再生処理部１５１からこの映像をプロジェクタ１６に送り、プロジェクタ１６から単一画像１４１を対象１８に合わせて投影するだけで、対象１８に動きが与えられているように知覚させることができる。映像生成部１１４から出力される複数の画像がインターネット等を介して配信されてもよいし、記録媒体に記録されて流通されてもよい。
【００３７】
［第１実施形態の変形例４］
第１実施形態では、静止画像１４０をグレースケールに変換し、輝度成分パターンを含む単一画像１４０’を生成し、それを高空間周波数フィルタリングし、単一画像１４１を生成した。しかし、静止画像１４０をグレースケールに変換する処理を省略し、得られた静止画像１４０を高空間周波数フィルタリングして単一画像１４１を生成してもよい。あるいは、静止画像１４０の特定の色成分を強調したり、抑圧したりした画像を高空間周波数フィルタリングして単一画像１４１を生成してもよい。また静止画像１４０によって、グレースケールに変換する処理を省略したり、高空間周波数フィルタリングの処理を省略したりしてもよい。
【００３８】
［第１実施形態の変形例５］
第１実施形態では、画像処理によって単一画像１４１を移動させることで（図２Ｃ）、単一画像１４１の輝度成分パターン１４１ａと対象１８の対象パターン１８ａとの間の位置関係を変化させた（図３Ｂ）。しかし、プロジェクタ１６（光源を含む）を機械的に動かすことによって単一画像１４１を移動させ、単一画像１４１の輝度成分パターン１４１ａと対象１８の対象パターン１８ａとの間の位置関係を変化させてもよい。あるいは、対象１８を機械的に動かし、単一画像１４１の輝度成分パターン１４１ａと対象１８の対象パターン１８ａとの間の位置関係を変化させてもよい。その他、プロジェクタ１６および対象１８を機械的に動かし、単一画像１４１の輝度成分パターン１４１ａと対象１８の対象パターン１８ａとの間の位置関係を変化させてもよい。さらに、機械的に振動する対象１８よりも大きい振幅で単一画像１４１が機械的または画像処理によって動くように投影することで、対象１８が実際よりも大きく動いてみえるように錯覚させることができる。ただし、対象１８の振動の周波数と単一画像１４１の振動の周波数とが同一または近似することが望ましい。一方、対象１８を機械的に振動させつつ、そこに静止した単一画像１４１を投影すると、対象１８の振動が弱まったり、止まって見えたりする。さらには、機械的に振動する対象１８の振動よりも小さい振幅で単一画像１４１が機械的または画像処理によって動くように投影することで、対象１８の動きが小さく見える。この場合も、対象１８の振動の周波数と単一画像１４１の振動の周波数とが同一または近似することが望ましい。その他、単一画像１４１および対象１８の少なくとも一方の移動、拡大、縮小、回転、および湾曲の少なくとも何れかにより、輝度成分パターン１４１ａと対象パターン１８ａとの間の位置関係を変化させてもよい。
【００３９】
［第２実施形態］
プロジェクタで投影した対象に単一画像を投影しつつ、それらの間の位置関係を変化させてもよい。以下では第１実施形態およびその変形例との相違点を中心に説明し、共通する事項については同じ参照番号を用いて説明を省略する。
【００４０】
＜映像投影システムの構成＞
図６に例示するように、本形態の映像投影システムは、映像投影装置２５、プロジェクタ２６１，２６２、および設置板１７を有する。映像投影装置２５は、再生処理部２５１および記憶部２５２を有する。映像投影装置２５は、例えば、上述のコンピュータが所定のプログラムを実行することで構成される装置である。
【００４１】
＜映像投影処理＞
前処理として単一画像１４１が映像投影装置２５（図６）の記憶部２５２に格納される。本形態ではさらに撮影装置１２で対象１４を撮影することによって得られた対象１４の１枚の静止画像である対象２４１も記憶部２５２に格納される。次に位置合わせのため、再生処理部２５１が単一画像１４１をプロジェクタ２６１に送り、対象２４１をプロジェクタ２６２に送り、プロジェクタ２６１からの単一画像１４１をプロジェクタ２６２からの対象２４１に合わせて設置板１７の平面部１７１に投影する。位置合わせの方法は第１実施形態と同じでよい。
【００４２】
その後、再生処理部２５１が単一画像１４１をプロジェクタ２６１に送り、対象２４１をプロジェクタ２６２に送り、単一画像１４１を対象２４１に合わせて設置板１７の平面部１７１に投影しつつ、画像処理によって単一画像１４１および対象２４１の少なくとも一方を移動させることで、単一画像１４１の輝度成分パターン１４１ａと対象２４１の対象パターンとの間の位置関係を変化させる。例えば、第１実施形態やその変形例で説明したように、単一画像１４１を移動させることで、単一画像１４１の輝度成分パターン１４１ａと対象２４１の対象パターンとの間の位置関係を変化させる。あるいは、単一画像１４１を移動させずに（図７Ｂ）、対象２４１のみをａ−ｂ方向に振動させ（図７Ａ）、それらを重ね合わせて投影してもよい（図７Ｃ）。単一画像１４１と対象２４１との両方を振動させてもよい。例えば、対象２４１をａ−ｂ方向に振動させ（図８Ａ）、それよりも大きな振幅で単一画像１４１をａ−ｂ方向に振動させ（図８Ｂ）、それらを重ね合わせて投影してもよい（図８Ｃ）。これにより対象２４１が実際よりも大きく動いてみえるように錯覚させることができる。逆に、対象２４１をａ−ｂ方向に振動させ（図９Ａ）、それよりも小さな振幅で単一画像１４１をａ−ｂ方向に振動させ（図９Ｂ）、それらを重ね合わせて投影してもよい（図９Ｃ）。これにより対象２４１が実際よりも小さく動いてみえるように錯覚させることができる。その他、対象２４１をａ−ｂ方向に振動させつつ、そこに静止した単一画像１４１を投影すると、対象２４１の振動が弱まったり、止まって見えたりする。本形態でも、対象パターン１８ａに対する輝度成分パターン１４１ａの相対位置は所定の範囲に制限される。すなわち、単一画像１４１および対象２４１の少なくとも一方の動きは、対象パターン１８ａの近傍に輝度成分パターン１４１ａが位置する範囲内に制限される。
【００４３】
＜本形態の特徴＞
本形態でも、第１実施形態と同様、従来よりも簡易に、対象２４１に動きが与えられているように知覚させることができる。さらに、実際に動いている対象２４１と単一画像１４１とを重ねて投影することで、対象２４１の動きが実際と異なるように知覚させることもできる。
【００４４】
［第２実施形態の変形例１］
単一画像１４１の輝度成分パターン１４１ａの一部の領域のみを対象２４１の対象パターンの一部の領域に重畳させ、これらの間の位置関係を変化させることで、対象２４１の対象パターンの一部の領域のみに動き印象を与えてもよい。
【００４５】
［第２実施形態の変形例２］
単一画像１４１および対象２４１の少なくとも一方の移動、拡大、縮小、回転、および湾曲の少なくとも何れかにより、輝度成分パターン１４１ａと対象２４１の対象パターンとの間の位置関係を変化させてもよい。
【００４６】
［第３実施形態］
単一画像１４１を投影するのではなく、透過性のある単一画像１４１を透過型ディスプレイに表示してもよい。図１０に例示するように、本形態の映像表示システムは、映像表示装置３５、透過型ディスプレイ３６、設置板１７、および対象１８を有する。映像表示装置３５は、再生処理部１５１および記憶部１５２を有する。透過型ディスプレイ３６の一方の面３６１は、設置板１７の対象１８側（平面部１７１側）に対向配置される。この場合には、まず位置合わせのために、再生処理部１５１が単一画像１４１を透過型ディスプレイ３６に送り、透過型ディスプレイ３６で透過性のある単一画像１４１を表示する。見た目で位置合わせを行う場合、観察者が透過型ディスプレイ３６の他方の面３６２側からＡ方向を閲覧し、透過型ディスプレイ３６に表示された透過性のある単一画像１４１と対象１８との重なり具合を調整する。調整の方法は第１実施形態と同じである。その後、再生処理部１５１が単一画像１４１を透過型ディスプレイ３６に送り、透過型ディスプレイ３６で単一画像１４１を表示しつつ（図２Ｂ）、画像処理によって単一画像１４１を前述のように移動させる（図２Ｃ）。これにより、透過型ディスプレイ３６の他方の面３６２側（Ａ方向）から見ると、単一画像１４１と対象１８とが重畳した状態で、単一画像１４１の輝度成分パターン１４１ａと対象１８の対象パターン１８ａとの間の位置関係が変化する（図３Ｂ）。Ａ方向から透過型ディスプレイ３６を閲覧する観察者は、対象１８に動きが与えられたように知覚する。
【００４７】
［第３実施形態の変形例１］
この場合も、輝度成分パターン１４１ａの一部の領域のみを対象パターン１８ａの一部の領域に重畳させつつ動かし、この対象パターン１８ａの一部の領域のみに動き印象を与えてもよい。単一画像１４１の移動、拡大、縮小、回転、および湾曲の少なくとも何れかにより、輝度成分パターン１４１ａと対象パターン１８ａとの間の位置関係を変化させてもよい。透過型ディスプレイ３６を機械的に動かすことによって単一画像１４１を移動させ、単一画像１４１の輝度成分パターン１４１ａと対象１８の対象パターン１８ａとの間の位置関係を変化させてもよい。あるいは、対象１８を機械的に動かし、単一画像１４１の輝度成分パターン１４１ａと対象１８の対象パターン１８ａとの間の位置関係を変化させてもよい。その他、透過型ディスプレイ３６および対象１８を機械的に動かし、単一画像１４１の輝度成分パターン１４１ａと対象１８の対象パターン１８ａとの間の位置関係を変化させてもよい。本変形例でも、対象パターン１８ａに対する輝度成分パターン１４１ａの相対位置は所定の範囲に制限される。すなわち、単一画像１４１および対象２４１の少なくとも一方の動きは、対象パターン１８ａの近傍に輝度成分パターン１４１ａが位置する範囲内に制限される。
【００４８】
［第３実施形態の変形例２］
単一画像１４１および対象１８を同じディスプレイに表示してもよい。すなわち、同じディスプレイ上で単一画像１４１を対象１８に重畳させて表示し、単一画像１４１および対象１８の少なくとも一方を動かし、単一画像１４１が含む輝度成分パターン１４１ａと対象１８が含む対象パターン１８ａとの間の位置関係を変化させてもよい。
【００４９】
［第３実施形態の変形例３］
単一画像１４１に代えて透過性のある対象１８を透過型ディスプレイ３６に表示し、設置板１７の平面部１７１に単一画像１４１を印刷、描画、表示、または投影してもよい。透過型ディスプレイ３６で対象１８を表示しつつ、画像処理によって対象１８を移動させる。これにより、透過型ディスプレイ３６の他方の面３６２側（Ａ方向）から見ると、単一画像１４１と対象１８とが重畳した状態で、単一画像１４１の輝度成分パターン１４１ａと対象１８の対象パターン１８ａとの間の位置関係が変化する。Ａ方向から透過型ディスプレイ３６を閲覧する観察者は、対象１８の動きが小さくなったように知覚する。
【００５０】
［第４実施形態］
第１実施形態と同様な透過性のある単一画像を透明フィルムに印刷し、その背後から光を当てて対象に投影し、それらの間の位置関係を変化させてもよい。これにより、プロジェクタやディスプレイといった映像表示装置を用いないで、対象の動き印象を変調できる。
【００５１】
＜映像投影システムの構成＞
図１１に例示するように、本形態の映像投影システムは、映像投影装置４５、投影装置４６、設置板４７、および対象１８を有する。映像投影装置４５は、再生処理部４５１、駆動部４５３、および記憶部４５２を有する。映像投影装置４５は、例えば、上述のコンピュータが所定のプログラムを実行することで構成される装置である。投影装置４６は、光源４６１、単一画像透過部材４６２、および凸レンズ４６４を有する。光源４６１はＬＥＤ等である。単一画像透過部材４６２は、透明フィルムに透過性のある単一画像１４１（図２Ｂ）を印刷したものである。設置板４７は平面部４７１を有する板であり、対象１８は平面部４３１に固定された印刷物である。光源４６１からの光は単一画像透過部材４６２に入射し、単一画像透過部材４６２を透過した出射光は凸レンズ４６４で集光されて対象１８に投影される。これにより、単一画像１４１が対象１８に重畳できる。単一画像１４１と対象１８とは事前に位置合わせされている。位置合わせの方法は第１実施形態と同じである。また、光源４６１から対象１８までの光路に存在する部材（光源および「対象」を含む）の少なくとも何れかに関する機構を機械的に動かすことが可能である。すなわち、光源４６１、単一画像透過部材４６２、凸レンズ４６４、および対象１８の何れかに関する機構を機械的に動かすことができる。映像投影装置４５の記憶部４５２には、光源４６１から対象１８までの光路に存在する部材の少なくとも何れかに関する機構を機械的に動かすための制御情報が格納されている。
【００５２】
＜映像投影処理＞
光源４６１が点灯すると、その光は単一画像透過部材４６２に入射し、単一画像透過部材４６２を透過した出射光は凸レンズ４６４で集光されて対象１８に投影される。これにより、単一画像１４１が対象１８に重畳される。また再生処理部４５１は記憶部４５２から制御情報を抽出し、それに基づく制御信号を駆動部４５３に送る。駆動部４５３は、入力された制御信号に基づいて、光源４６１から対象１８までの光路に存在する部材の少なくとも何れかに関する機構を機械的に動かす。これにより、単一画像１４１を対象１８に重畳させた状態で、単一画像１４１が含む画像領域の輝度成分パターン１４１ａと対象１８が含む対象パターン１８ａとの間の位置関係（相対位置）を変化させる。本形態でも、対象パターン１８ａに対する輝度成分パターン１４１ａの相対位置は所定の範囲に制限される。すなわち、単一画像１４１および対象２４１の少なくとも一方の動きは、対象パターン１８ａの近傍に輝度成分パターン１４１ａが位置する範囲内に制限される。
【００５３】
光源４６１から対象１８までの光路に存在する部材の機構であれば、どの機構を機械的に動かしてもよい。例えば、光源４６１と対象１８の位置は固定とし、単一画像透過部材４６２だけを可動式にする構成が考えられる。単一画像透過部材４６２の動かし方は複数想定される。例えば、単一画像透過部材４６２を対象１８と略平行（例えば、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、Ｙ−Ｚ平面方向）に移動（例えば、振動）させたり、単一画像透過部材４６２の対象１８からの距離を変えたり、単一画像透過部材４６２を回転（例えば、対象１８と略平行なＹ−Ｚ平面での回転（Ｙ軸と略平行な回転軸を中心とした回転）、Ｙ−Ｚ平面上の任意の回転軸を中心とした回転、それらを混合した回転）させたり、外力で単一画像透過部材４６２を曲げることで、投影された単一画像１４１と対象１８との位置関係を変化させ、前述のように対象１８の動きを変調させることができる。例えば、単一画像透過部材４６２（図１２Ａ）をＺ軸方向に振動させた場合（図２Ｃ）、第１実施形態と同様に、単一画像１４１の輝度成分パターン１４１ａが対象１８の対象パターン１８ａに対して空間的に位置づれし、対象１８がＺ軸方向に振動しているように知覚させることができる（図３Ｂ）。例えば、単一画像透過部材４６２（図１２Ａ）をＹ軸と略平行な回転軸を中心として回転させた場合（図１２Ｂおよび図１２Ｃ）、対象１８に投影された単一画像１４１は、対象１８の対象パターン１８ａに対してＺ軸方向へ圧縮される動きと、元の形状への復元する動きとを行う。これにより、対象１８がＺ軸方向へ圧縮したり、元の形状へ復元したりする動きを知覚させることができる。例えば、単一画像透過部材４６２（図１３Ａ）にＺ軸方向の力を加えて湾曲させた場合（図１３Ｂおよび図１３Ｃ）、対象１８に投影された単一画像１４１は、対象１８に対してＺ軸方向へ圧縮される動きと、元の形状への復元する動きとを行う。これによっても、対象１８がＺ軸方向へ圧縮したり、元の形状へ復元したりする動きを知覚させることができる。あるいは、凸レンズ４６４をＸ軸と略平行に動かして焦点を変化させてもよいし、凸レンズ４６４をＹ−Ｚ平面と略平行に移動させてもよいし、凸レンズ４６４を回転（例えば、Ｙ−Ｚ平面上の任意の回転軸を中心とした回転）させてもよい。
【００５４】
光源４６１と単一画像透過部材４６２を同期して動かしてもよい。つまり、光源４６１と単一画像透過部材４６２を一体化し、同期して動くようにしてもよい。また、単一画像透過部材４６２と設置板４７を互いに独立に動かしたり、一体化した光源４６１および単一画像透過部材４６２を動かし、それと独立に設置板４７を動かしたりしてもよい。例えば、対象１８をＺ軸方向に振動させ、それよりも大きな振幅で単一画像１４１をＺ軸方向に振動させ、それらを重ね合わせて投影するように制御されてもよい。これにより対象１８が実際よりも大きく動いてみえるように錯覚させることができる。ただし、対象１８の振動の周波数と単一画像１４の振動の周波数とが同一または近似することが望ましい。逆に、対象１８をＺ軸方向に振動させ、それよりも小さな振幅で単一画像１４１をＺ軸方向に振動させ、それらを重ね合わせて投影するように制御されてもよい。これにより対象１８が実際よりも小さく動いてみえるように錯覚させることができる。この場合も、対象１８の振動の周波数と単一画像１４の振動の周波数とが同一または近似することが望ましい。その他、対象１８をＺ軸方向に振動させつつ、そこに静止した単一画像１４１を投影すると、対象１８の振動が弱まったり、止まって見えたりする。
【００５５】
＜本形態の特徴＞
本形態でも従来よりも簡易に、対象１８に動きが与えられているように知覚させたり、対象１８の動きを変調させたりできる。特に本形態では、プロジェクタや液晶モニターなどの映像表示機器を利用せずに、フィルムや光源などの安価な部材のみを用いて対象１８に動きが与えられているように知覚させたり、対象１８の動きを変調させたりできる。例えば、美術館の絵画や、食品サンプルなどに対して動きの印象を与えたり、見かけの印象や質感を変えたりしたいときに、安価で簡易な装置を提案することができる。この点から、インテリアや芸術面など幅広い分野での普及が期待される。
【００５６】
［第４実施形態の変形例１］
本形態では、透明フィルムに透過性のある単一画像１４１（図２Ｂ）を印刷した単一画像透過部材４６２を用いた。第１実施形態で説明したように、単一画像１４１はグレースケール化した単一画像１４０’を高空間周波数フィルタリングして得られた画像である。しかし、単一画像１４１に代えてグレースケール化前の透過性のある単一画像や高空間周波数フィルタリング前の透過性のある単一画像を透明フィルムに印刷した単一画像透過部材４６２を用いてもよい。
【００５７】
［第４実施形態の変形例２］
対象１８が固定された設置板４７に代えて、透過性のある材質の板（例えば、プラスチック板やガラス板）に透過性のある対象１８を印刷した対象透過部材４７’を用いてもよい。この場合、観察者は単一画像１４１が対象１８に重畳し、単一画像１４１と対象１８との相対位置が変化する透過映像を、対象透過部材４７’を通して見ることができる。
【００５８】
［第４実施形態の変形例３］
光源４６１に代えて太陽光や環境光などの自然光を用いてよい。この場合には自然光が単一画像透過部材４６２に入射し、単一画像透過部材４６２を透過した出射光は凸レンズ４６４で集光されて対象１８に投影される。その他は第４実施形態およびその変形例１，２の何れかと同じでよい。
【００５９】
［第４実施形態の変形例４］
対象１８が固定された設置板４７に代えて、透過性のある材質の板（例えば、プラスチック板やガラス板）に透過性のある対象１８を印刷した対象透過部材４７’を用い、光源４６１を単一画像透過部材４６２の外側（図１１における左側）ではなく、対象透過部材４７’の外方（図１１における右側）に配置してもよい。この場合には、光源４６１からの光が透過性のある対象１８が印刷された対象透過部材４７’に外方から入射し、対象透過部材４７’を透過した出射光が凸レンズ４６４で集光されて単一画像透過部材４６２に投影される。これによっても単一画像透過部材４６２の単一画像と対象１８とを重畳させることができ、光源４６１から単一画像透過部材４６２までの光路に存在する部材の少なくとも何れかに関する機構を機械的に動かすことで、対象１８に動きの変化が与えられているように知覚させることができる。この場合も光源４６１に代えて自然光が用いられてもよい。単一画像透過部材４６２に代えて、単一画像が印刷、描画、表示等された透過性を持たない部材が用いられてもよい。
【００６０】
［第４実施形態の変形例５］
第４実施形態およびその変形例において凸レンズ４６４が省略されてもよいし、さらに上述の光路に別のレンズ（凹レンズ等）を介在させてもよい。
【００６１】
［その他の変形例等］
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、対象１４，１８が上述の実施形態で述べた以外の印刷物、描画物、表示画像、表示映像、投影画像、投影映像、所定面を構成する素材の色合いに基づく柄や模様、平面物または立体物の表面形状に基づく模様、境界線、濃淡などであってもよい。上述の構成をコンピュータによって実現する場合、各装置が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体の例は、非一時的な（non-transitory）記録媒体である。このような記録媒体の例は、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等である。
【００６２】
このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。
【００６３】
このようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、まず、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶装置に格納する。処理の実行時、このコンピュータは、自己の記憶装置に格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。このプログラムの別の実行形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるＡＳＰ（Application Service Provider）型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。
【００６４】
対象に動きの変化が与えられているように知覚させる映像のデータ構造であって、単一画像と当該対象とを重畳させた状態で、当該単一画像および当該対象の少なくとも一方を動かし、当該単一画像が含む画像領域の輝度成分パターンと当該対象が含む当該画像領域に対応するパターンとの間の位置関係を変化させる装置で用いる映像のデータ構造を流通させてもよい。また、対象に動きの変化が与えられているように知覚させるために当該対象に重畳させる映像のデータ構造であって、輝度成分パターンを含む単一画像の移動、拡大、縮小、回転、および湾曲の少なくとも何れかである複数の画像からなり、装置で投影または表示される映像のデータ構造を流通させてもよい。データ構造の流通は、例えば、そのデータ構造を記録したＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行ってもよいし、インターネット等のネットワーク上のサーバコンピュータにそのデータ構造をアップロードし、そこから配信することによって行ってもよい。
【００６５】
上述のようにコンピュータ上で所定のプログラムを実行させて実現された処理機能の少なくとも一部がハードウェアで実現されてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１１  映像生成装置
１２，４６  撮影装置
１４，１８  対象
１５，２５，４５  映像投影装置
３５  映像表示装置
１６，２６１，２６２  プロジェクタ
３６  透過型ディスプレイ
１４１  単一画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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