(57)【要約】【課題】構造計算を省力化、高速化することで合理的なシステムを設計することができる仮想現実感生成装置及び仮想現実感生成装置の設計方法を提供する。【解決手段】ｘ、ｚ方向を互いに垂直な平面内方向とし、ｙ方向を前記平面に垂直な方向とした場合、スクリーン２とプロジェクタ３との間で投影シミュレーションを行いプロジェクタ３の映像を欠損無く投影させる第１工程と、第１工程で得られたスクリーンとプロジェクタの位置関係から主要部の重心を計算するとともに主要部の各要素の重量から主要部の重量を計算する第２工程と、主要部１の重量に耐えうる支柱４の選択を行う少なくとも支柱４の重心のｘ、ｚ成分を、主要部１の重心ｘ、ｚ成分と一致させる、又は主要部１の重心のｘ、ｚ成分に最も近づける第３工程と、第３工程で配置決定した支柱４を主要部１の重量で座屈しないように計算する第４工程とを含んだことを特徴とする仮想現実感生成装置の設計方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーンとスクリーンに映像を投影するプロジェクタとを有した主要部と、主要部を支持する支柱とを備えた仮想現実感生成装置の設計方法であって、ｘ方向とｚ方向とが水平面上で直交し、ｙ方向がこの水平面に対して垂直であるとした場合、スクリーンとプロジェクタとの間で投影シミュレーションを行いプロジェクタの映像を欠損無く投影させる第１工程と、第１工程で得られたスクリーンとプロジェクタのｘ、ｙ、ｚ成分から主要部の重心と重量を計算する第２工程と、主要部の重量に耐えうる支柱の選択を行う第３工程と、第３工程で配置決定した支柱を主要部の重量で座屈しないように計算する第４工程と、を含んだことを特徴とする仮想現実感生成装置の設計方法。
【請求項２】
第４工程の後に、支柱の高さを再度変更する工程を含み、この工程の後に第４工程と同様の工程を更に含む請求項１記載の仮想現実感生成装置の設計方法。
【請求項３】
第４工程の後に、主要部を再度回転させる工程を含み、この工程の後に第３工程及び第４工程と同様の工程を更に含む請求項１記載の仮想現実感生成装置の設計方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の仮想現実感生成装置の設計方法を用いて設計した仮想現実感生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、本発明は広視野角の立体映像を実スケールで歪みなく表示することにより観察者に高い没入感を与える仮想現実感生成装置及び仮想現実感生成装置の設計方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、特許第３３８７４８７号公報（特許文献１）に示されるように、仮想現実感生成装置は知られている。この仮想現実感生成装置は図１５に示すように、球面形状型広視野角スクリーン１０１に歪みのない高品質の映像を投影するためにプロジェクタと反射鏡１０２の配置設計を行い、球面スクリーン対応歪み補正手段や投影手段設置位置対応補正手段といった観察者の視点位置に応じた歪み補正処理１０３を行っている。
【特許文献１】特許第３３８７４８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許３３８７４８７号公報に示される上記従来例の仮想現実感生成装置にあっては、構造設計はシステムの製作段階で行われ、配置設計段階では検討されないため、構造計算時に再度必要なデータを収集及び入力しなければならず省力化、高速化がされていない。
【０００４】
本願発明は上記背景技術に鑑みて発明されたものであり、その課題は、構造計算を省力化、高速化することで合理的なシステムを設計することができる仮想現実感生成装置及び仮想現実感生成装置の設計方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本願請求項１記載の発明では、スクリーンとスクリーンに映像を投影するプロジェクタとを有した主要部と、主要部を支持する支柱とを備えた仮想現実感生成装置の設計方法であって、ｘ、ｚ方向を互いに垂直な平面内方向とし、ｙ方向を前記平面に垂直な方向とした場合、スクリーンとプロジェクタとの間で投影シミュレーションを行いプロジェクタの映像を欠損無く投影させる第１工程と、第１工程で得られたスクリーンとプロジェクタの位置関係から主要部の重心を計算するとともに主要部の各要素の重量から主要部の重量を計算する第２工程と、主要部の重量に耐えうる支柱の選択を行う少なくとも支柱の重心のｘ、ｚ成分を、主要部の重心ｘ、ｚ成分と一致させる、又は主要部の重心のｘ、ｚ成分に最も近づける第３工程と、第３工程で配置決定した支柱を主要部の重量で座屈しないように計算する第４工程と、を含んだことを特徴としている。
【０００６】
又、本願請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の仮想現実感生成装置の設計方法において、第４工程の後に、支柱の高さを再度変更する工程を含み、この工程の後に第４工程を更に含むことを特徴としている。
【０００７】
又、本願請求項３記載の発明では、上記請求項１記載の仮想現実感生成装置の設計方法において、第４工程の後に、主要部を再度回転させる工程を含み、この工程の後に第３工程と第４工程を更に含むことを特徴としている。
【０００８】
又、本願請求項４記載の発明では、上記請求項１〜３のいずれか１項記載の仮想現実感生成装置の設計方法を用いて形成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本願請求項１記載の発明の仮想現実感生成装置の設計方法においては、特に、第１工程から第４工程までを含むことで、従来技術と比較して構造計算を省力化、高速化することができる。
【００１０】
本願請求項２記載の発明の仮想現実感生成装置の設計方法においては、特に、支柱の高さを再度変更する工程を含み、この工程の後に第４工程を更に含むので、あらかじめ設計してあったシステム主要部の高さ変更に対して、主要部の計算を省略して構造を再設計できる。
【００１１】
本願請求項３記載の発明の仮想現実感生成装置の設計方法においては、特に、第４工程の後に、主要部を再度回転させる工程を含み、この工程の後に第３工程と第４工程を更に含むので、あらかじめ設計してあったシステム主要部に対してｘ軸周りの回転を考える場合に、主要部の計算を部分的に省略して構造を再設計できる。
【００１２】
本願請求項４記載の発明の仮想現実感生成装置においては、設計時に第１工程から第４工程までを含むことで、従来技術と比較して構造計算を省力化、高速化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本願発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１４】
図１〜８は、本願請求項１、４に対応した第一の実施形態である仮想現実感生成装置及び仮想現実感生成装置の設計方法を示している。
【００１５】
この仮想現実感生成装置は、スクリーン２とスクリーン２に映像を投影するプロジェクタ３とを有した主要部１と、主要部１を支持する支柱４と、を備えた仮想現実感生成装置であって、ｘ及びｚ方向を互いに垂直な平面内方向とし、ｙ方向を平面に垂直な方向とした場合、少なくとも支柱４の重心のｘ及びｚ成分を、主要部１の重心ｘ及びｚ成分と一致させる、又は、主要部１の重心のｘ及びｚ成分に最も近づけている。そして、この仮想現実感生成装置の設計方法は、スクリーン２とスクリーン２に映像を投影するプロジェクタ３とを有した主要部１と、主要部１を支持する支柱４とを備えた仮想現実感生成装置の設計方法であって、ｘ、ｚ方向を互いに垂直な平面内方向とし、ｙ方向を前記平面に垂直な方向とした場合、スクリーン２とプロジェクタ３との間で投影シミュレーションを行いプロジェクタ３の映像を欠損無く投影させる第１工程と、第１工程で得られたスクリーン２とプロジェクタ３の位置関係から主要部１の重心を計算するとともに主要部１の各要素の重量から主要部１の重量を計算する第２工程と、主要部１の重量に耐えうる支柱４の選択を行う少なくとも支柱４の重心のｘ、ｚ成分を、主要部１の重心ｘ、ｚ成分と一致させる、又は主要部１の重心のｘ、ｚ成分に最も近づける第３工程と、第３工程で配置決定した支柱４を主要部１の重量で座屈しないように計算する第４工程と、を含んでいる。
【００１６】
以下、この実施形態の仮想現実感生成装置及び仮想現実感生成装置の設計方法をより具体的詳細に説明する。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の仮想現実感生成装置は、スクリーン２、プロジェクタ３、ミラー５を構成要素とし、各構成要素を一体化した主要部１に対して、スクリーン２に設置された支柱４によって主要部１と土台６を連結し、仮想現実感生成装置全体を支持する。スクリーン２にはプロジェクタ３から投影された映像が表示される。ここでは半球ドーム型スクリーンを考えるが、任意のスクリーン形状に対して適応可能である。プロジェクタ３は任意の映像を、ミラー５を介してスクリーン２に投影する。又、ミラー５を介さず直接投影することも可能である。ミラー５はプロジェクタ３からの映像を反射させて投影距離を延長する。
【００１８】
これらの各構成要素に対して、形状、重心、重量の各データを投影データ用ＤＢに保持しておく。投影シミュレーション、強度計算などは仮想現実感生成装置と一体あるいは独立な演算装置で行い、必要な入力は入力部で、計算は処理部で行い表示部に出力する。一時記憶は適宜必要なデータを保存する。また、演算装置は鋼材ＤＢ、投影データ用ＤＢにアクセスし、必要な情報を取得する。
【００１９】
次に、本実施形態の仮想現実感生成装置の設計方法について、図８に示すフローチャートに基づいて第１工程から順に述べる。
【００２０】
図２に示すように、第１工程では、まず、観察者７の視点とスクリーン２との位置関係を定め、これに対してプロジェクタ３、ミラー５を、映像を欠損なく投影できる最適な位置に配置することを考える。最も単純にはスクリーン２の中心とプロジェクタ３の中心を一致させるように配置すればスクリーン２上にはプロジェクタ３からの映像が欠けずに映される。しかし、観察者７の視点位置がスクリーン２とプロジェクタ３の間にあることで、観察者７によって投影像８がさえぎられ、影部９が生じてしまう（図２（ａ））。また、もしスクリーン２と視点位置の間にプロジェクタ３があるような場合にはプロジェクタ３本体が視界を遮ってしまうため、映像に欠損が生じる。そこで、スクリーン２上に影部９が出ないようにプロジェクタ３の位置を中心から周辺へ移動する（図２（ｂ））。また、スクリーン２とプロジェクタ３の位置が離れていると主要部１の奥行きサイズが大きく設置が困難になるため、ミラー５で映像を反射させ、プロジェクタ３の位置を反転させることで奥行き距離を縮小させる（図２（ｃ））。
【００２１】
ここで、スクリーン２の位置、形状、プロジェクタ３の位置、投影映像パラメータ、ミラー５の位置、姿勢、観察者７の視点位置をデータとして与えれば、そこからスクリーン２に投影される映像を計算により求めることができる。プロジェクタ３、ミラー５の位置、姿勢を随時変更し、計算結果の映像に欠損がないようなプロジェクタ３、ミラー５の位置を機器の設置可能範囲と考える。
【００２２】
次に、上記設置可能範囲の中から最適の配置を１つ選択する。ここでは、必要な奥行き（ｚ軸方向）距離が最小となる配置を最適と定義する。図３に示すように、この場合はｃ配置が最適となる。
【００２３】
第２工程では、第１工程によって決定した配置に対して、主要部１全体での重量と重心位置を計算する。図４に示すように、各構成要素ｉに対して、
重量ｗi
位置Ｐi＝（Ｘi、Ｙi、Ｚi）
重心ｇi＝（ｘgi、ｙgi、ｚgi）
Ｇi＝（Ｘi＋ｘgi、Ｙi＋ｙgi、Ｚi＋ｚgi）＝（Ｘgi、Ｙgi、Ｚgi）
とする。この場合は、位置Ｐiはシステム全体での原点Ｏ（システムの土台上面）を基準としたワールド座標である。又、重心ｇiは要素ｉの原点Ｏiを基準とした物体座標での重心位置である。又、重心Ｇiは要素ｉのワールド座標系での重心位置である。
【００２４】
ここで、各物体の原点は、例えばプロジェクタ３であればレンズ中心、半球ドーム型スクリーンであれば本来の球の中心点（切断面の円の中心）などが該当する。主要部１全体での重量と重心をそれぞれＷ、Ｇ＝（Ｘg、Ｙg、Ｚg）とすると
Ｗ＝Σｗi
ＸG＝（ΣＸgiｗi）／Σｗi    （∵Σ（Ｘgi−Ｘg）ｗi＝０）
ＺG＝（ΣＺgiｗi）／Σｗi    （∵Σ（Ｚgi−Ｚg）ｗi＝０）
となる。以降、重心Ｇに関しては、ＸＺ平面上の位置のみを考え、Ｙ軸方向の位置は必要ないため、Ｙg＝０とする。
【００２５】
第３工程では、第２工程で求めた重量Ｗ、重心Ｇを用いて支柱４の固定位置を求める。まず、図５に示すように、支柱４と連結される第１要素に関して、支柱設置可能領域１３を求める。第１要素の形状データより、第１要素における法線ベクトル１０を計算する。このとき、第１要素がスクリーン２の場合には、スクリーン面１１に対して法線ベクトル１０を求め、その他の要素の場合には物体表面１２に対して法線ベクトル１０を求める。
【００２６】
物体形状はメッシュで分割した平面の集合で近似でき、ある平面ｊに対して４点ｊm＝（ｘjm、ｙjm、ｚjm）  （ｍ＝１〜４）で定義されている。
【００２７】
ｊの法線ベクトルｎj＝（ｎjx、ｎjy、ｎjz）はｊ1、ｊ2、ｊ4から以下のように求められる。
ｎjx＝（ｙj1−ｙj4）（ｚj2−ｚj1）−（ｚj1−ｚj4）（ｙj2−ｙj1）
ｎjy＝（ｚj1−ｚj4）（ｘj2−ｘj1）−（ｘj1−ｘj4）（ｚj2−ｚj1）
ｎjz＝（ｘj1−ｘj4）（ｙj2−ｙj1）−（ｙj1−ｙj4）（ｘj2−ｘj1）
次に法線ベクトル１０の向きを判断する。各法線ベクトルｎjに対して、０°のベクトルｎ＝（１、０、０）との内積を取る。
【００２８】
ｎjとｎのなす角をθとするとｃｏｓφ＝ｎj・ｎ／（｜ｎj｜｜ｎ｜）となる。第１要素がスクリーン２であれば０≦ｃｏｓφ≦１となる平面ｊを、第１要素がその他の物体であれば−１≦ｃｏｓφ≦０となる平面ｊを、支柱設置可能領域Ｓとする。ここで、法線ベクトル１０に関しては、随時形状データより求めてもよいが、形状データの一種として、形状データと同様にあらかじめ与えておくことも可能である。
【００２９】
支柱設置可能領域Ｓが求まったら、図６に示すように、第２工程で求めた重心ＧがＳに含まれるかどうかを判定する。
【００３０】
Ｇ∈Ｓの場合は、重心を支点にすることで最小の耐力で支えられるため（モーメントＭ＝０）、Ｇを支点とする。必要耐力はＭ＝０よりＷのみとなる。これは以下の式となる。
耐力Ｎに対してＧ∈Ｓの場合はＮ＝Ｗ (∵Ｍ＝０)    （式１とする）
Ｇ(Ｓの場合は、重心を支点にすることはできないため、Ｇに最も近い点Ｇ’＝（Ｘ’g、Ｙ’g、Ｚ’g）を支点とする。具体的には、（Ｘ’g−Ｘg）2＋（Ｚ’g−Ｚg）2＝ｍｉｎとなる平面ｊ内の点Ｇ’を探す。このとき、重心Ｇと支点Ｇ’の距離によりＭ＝Ｗ√（（Ｘ’g−Ｘg）2＋（Ｚ’g−Ｚg）2）が発生するため、必要耐力はＭ＋Ｗとなる。これは以下の式となる。
Ｇ(Ｓの場合はＮ＝Ｗ＋Ｍ    （式２とする）
次に、第４工程では、図７に示すように、第３工程で求めた耐力に加えて、支柱長さに対して座屈耐力を計算する。
【００３１】
まず、支柱長さｌを求める。前工程で求めた支柱位置（Ｘp、０、Ｚp）に対して第１要素の支柱設置位置におけるｙ座標Ｙpを計算する。形状データはメッシュ上の離散値であるため、該当平面内で線形補間を行い、ｙ座標値ｙjを求める。ｙjはローカル座標系Ｏi上の値であり、ｌ＝Ｙp＝Ｙ1＋ｙjとする。
【００３２】
次に、部材を仮決めする。圧縮応力に対する条件式は式１、２より、
σ＝（Ｗ＋Ｍ）／Ａ＜σa  （Ａ：支柱断面積、σa：許容圧縮応力度）  となる（式３とする）。
【００３３】
ただし、σa＝σy／γ  （γ≧１：安全率）であり、また、式１の場合はＭ＝０である。
【００３４】
座屈荷重に対する条件式は、
４π2ＥＩ／ｌ2＞Ｗ  （Ｅ：ヤング係数、Ｉ：弱軸周り断面２次モーメント）  となる（式４とする）。
【００３５】
ただし、支柱４は両端を第１要素と土台６に固定されるため、座屈長さｌk＝ｌ／２である。
【００３６】
そして、表１に示すような部材ＤＢより、式３、式４を満たす鋼材を選択する。ここで、Ｉ、Ａは鋼材の形状に、σyは鋼材の種類に依存する。条件を満たすものが複数ある場合、単位重量の最も軽い材を最適候補として示す。なお、該当する複数の鋼材を選択してリストアップしてもよい。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
したがって、光学計算でも使用するデータに加えて、各構成要素の重心、重力のデータを用いて光学計算と同時に構造計算を行い、各要素の配置に応じた支柱４とその位置を求めているので、従来技術と比較して構造計算を省力化、高速化することができる。また、光学的、構造的設計を同時に行うことで双方の観点で合理的なシステムを設計することができる。
【００３９】
なお、第１要素の支柱設置可能領域１３については、要素の形状データのみから計算でき、また要素の姿勢が変わらなければ再利用性があるため、例えば初回のみ計算を行い、求められた範囲をＤＢに蓄えておくこともできる。この場合、ある要素のある姿勢（回転角度）に対して、データがなければ（初回）計算を実行、データがあれば（２回目以降）計算は行わずＤＢからデータの取得を行えばよい。
【００４０】
図９、１０は、本願請求項１、２、４に対応した第２の実施形態である仮想現実感生成装置及び仮想現実感生成装置の設計方法を示している。
【００４１】
なお、ここでは、上記第一の実施形態と相違する事項についてのみ説明し、その他の事項については、上記第一の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。
【００４２】
第１実施形態において、第４工程まで計算を終えた後、主要部１の高さをｈからｈ’に変更することを考える。このとき、図１０に示すように、主要部１を構成する各要素間の位置関係は変化しないため、第３工程計算終了部分まではすべて高さ変更前の値を使用する（主要部１の重量、重心位置、支柱４の設置位置など）。
【００４３】
高さの変更により、支柱長さが変わるため、支柱４の座屈荷重を再計算する。ただし、主要部１の重量は変化しないものであり、圧縮応力（式３）については高さｈでの値をそのまま使用する。図９に示すように、高さを図９（ａ）のｈから図９（ｂ）のｈ’に変更することで、支柱４の長さはｌからｌ’（ｌ’＝ｌ＋ｈ’−ｈ）へ変更される。支柱４の固定条件は高さｈの場合と変わらず第１要素と土台６への両端固定になるから、座屈長さｌk＝ｌ’／２を用いて座屈荷重に対する条件式は
４π2ＥＩ／ｌ’2＞Ｗ  （Ｅ：ヤング係数、Ｉ：弱軸周り断面２次モーメント）  となる（式５とする）。
【００４４】
後は第４工程と同様に、式３、５を満たす鋼材を選択する。
【００４５】
したがって、あらかじめ設計してあったシステム主要部１の高さ変更に対して、主要部１の計算を省略して構造を再設計できる。
【００４６】
図１１〜１４は、本願請求項１、３、４に対応した第３の実施形態である仮想現実感生成装置及び仮想現実感生成装置の設計方法を示している。
【００４７】
なお、ここでは、上記第一の実施形態と相違する事項についてのみ説明し、その他の事項については、上記第一の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。
【００４８】
図１１に示すように、第１実施形態において、第４工程までの計算を終了後、主要部１をｘ軸周りにθ回転させることを考える。第２実施形態と同様に、主要部１を構成する各要素間の位置関係は変化しない。ただし、各要素の姿勢は回転により変化している。
【００４９】
主要部１を第１要素の原点Ｏ1を中心にｘ軸周りに角度θだけ回転する。Ｏ1座標系においては、ある点ｐ＝（ｘ、ｙ、ｚ）が点ｐ’＝（ｘ、ｙ’、ｚ’）  （ｙ’＝ｙｃｏｓθ−ｚｓｉｎθ、ｚ’＝ｚｃｏｓθ＋ｙｓｉｎθ）に移動する（式６とする）。
【００５０】
ワールド座標系においては、点Ｐ＝（Ｘ、Ｙ、Ｚ）がＯ1＝（ＸA、ＹA、ＺA）を中心に回転することになり、回転後の座標Ｐ’は、Ｐ’＝（Ｘ、Ｙ’、Ｚ’）  （Ｙ’＝Ｙｃｏｓθ＋ＹA（１−ｃｏｓθ）−Ｚｓｉｎθ＋ＺAｓｉｎθ、Ｚ’＝Ｚｃｏｓθ＋ＺA（１−ｃｏｓθ）＋Ｙｓｉｎθ−ＹAｓｉｎθ）である（式７とする）。
【００５１】
各要素の姿勢すなわち回転後の形状は式６に形状データの座標値を代入することで求められる。各面ｊの法線ベクトルｎjと、ｎjの土台平面となす角度φを第１実施形態と同様に計算する。あるいは、第１実施形態で求めた各面ｊの法線ベクトルｎjを式６により回転させ、ｎjの土台平面となす角度φを求めることもできる。φが計算できたら、以降は第１実施形態と同様に支柱設置可能領域Ｓを求める。
【００５２】
第１要素の形状と回転角度によってＳが存在しない場合には、支柱４を立てることが不可能となるため、第１要素を例えばスクリーン２からプロジェクタ３に変更するなど、別の要素に入れ替えて再度検討を行う必要がある。ただし、主要部１の重量には変化はなく、第２工程の一部分までは再計算の必要はない。また、第１要素の入れ替えのみで各要素の位置関係に変更がない場合は重心Ｇも第２工程の計算結果のまま使用することができる。ただし、各要素の配置も変更した場合には第１実施形態に即して第１工程からやり直す必要がある。
【００５３】
図１２に示すように、回転後のスクリーン２が視点位置に合うように、主要部１全体をｙ軸方向にｔだけ平行移動する。点Ｐ’のｙ座標はそれぞれ式７よりｙ’＋ｔ、Ｙ’＋ｔとなる（式８とする）。
【００５４】
スクリーン位置を調整した後の主要部１に関して、式８のｙ座標が負の値をとらないことを確認する。もしｙ座標値が負の数だった場合には、主要部１が土台６の下部に存在することとなるためシステムの製作は不可能であり、この場合は回転後の第１要素に対して他の要素配置（第１工程）を変更、新しい配置での重心位置を計算（第２工程。ただし主要部総重量Ｗの計算は不要）しておく。
【００５５】
Ｓが存在し、なおかつ主要部全体が土台６より上部に位置していた場合、支柱位置を決定する。第１実施形態と同様に重心Ｇと支柱設置可能領域Ｓの位置関係を調べ、
Ｇ∈Ｓ⇒支点＝Ｇ、耐力＝Ｗ
Ｇ(Ｓ⇒支点＝Ｇから最も近いＳ内の点、耐力＝Ｗ＋Ｍ
とする。
【００５６】
ここで、図１３に示すように、ある物体を回転した場合、物体に対する重力の方向は回転により変化するが、重心位置は物体内で変化しないことから、Ｇは第２工程で求めた重心を使用する。
【００５７】
支点位置が決まったら第１実施形態の第４工程と同様に支柱長さｌを求め、式３、４を満たす支柱４を選択する。
【００５８】
図１４に、上述した主要部１の回転後のフローチャートをそれぞれ記載している。ここで、＊１にあるように、第１要素を入れ替えても支柱設置可能領域１３がない場合、そのままの配置ではシステムの製作が不可能であるため、この段階で設計を終了する。あるいは、＊２のように、回転後の第１要素を初期値として他の要素を配置し直してもよい。＊２の場合、主要部１の全体重量Ｗには変化はないので、配置完了後は重心だけを計算すればよい。以降の流れは回転前の工程と同様になる。
【００５９】
なお、回転を行って再設計した後で再度視点高さを変更する（第２実施形態）ことも可能。
【００６０】
したがって、あらかじめ設計してあったシステムに対してｘ軸周りの回転を考える場合に、主要部１の計算を部分的に省略して構造を再設計できる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本願発明の第一の実施形態である仮想現実感生成装置の主要部概略図。
【図２】同仮想現実感生成装置の設計方法のプロジェクタ及びミラーの配置例を示す概略図。
【図３】同仮想現実感生成装置の設計方法のプロジェクタ及びミラーの配置例を示す概略図。
【図４】同仮想現実感生成装置の設計方法の構成要素に対する重量、位置、重心の関係を示す概略図。
【図５】同仮想現実感生成装置の設計方法の支柱設置可能領域を示す斜視図
【図６】同仮想現実感生成装置の設計方法の支柱設置可能領域に重心が含まれるかどうかを判定する場合を説明するための概略図。
【図７】同仮想現実感生成装置の設計方法の座屈耐力を計算する場合を説明するための概略図
【図８】同仮想現実感生成装置の設計方法の工程を示すフローチャート。
【図９】本願発明の第二の実施形態である仮想現実感生成装置の設計方法の支柱の長さと主要部の高さとを説明するための概略図。
【図１０】同仮想現実感生成装置の設計方法の工程を示すフローチャート。
【図１１】本願発明の第三の実施形態である仮想現実感生成装置の設計方法の主要部をｘ軸周りにθ回転させたときの概略図。
【図１２】同仮想現実感生成装置の設計方法がｙ軸方向にｔだけ平行移動させたときの概略図。
【図１３】同仮想現実感生成装置の設計方法がある物体を回転した場合の重心を説明するための概略図。
【図１４】同仮想現実感生成装置の設計方法の後半部分の工程を示すフローチャート。
【図１５】従来例である仮想現実感生成装置の全体構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００６２】
１  主要部
２  スクリーン
３  プロジェクタ
４  支柱
５  ミラー
６  土台
７  観察者
８  投影像
９  影部
１０  法線ベクトル
１１  スクリーン面
１２  物体表面
１３  支柱設置可能領域
【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】
2008003132.tif 000012
【図１０】
2008003132.tif 000013
【図１１】
2008003132.tif 000014
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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