(57)【要約】【課題】携帯型の電子機器において、フレーム間の接続が滑らかな３Ｄアニメーションを表示する。【解決手段】仮想的な三次元空間に表示する物体の情報である三次元物体情報を記憶する第１の記憶部１と、三次元物体情報を読み出す物体情報読み出し部２と、読み出された三次元物体情報を用いて所定の演算をし、仮想的な三次元空間に物体をそれぞれ表示したｎ（ｎは、自然数）フレームの三次元画像を生成する三次元画像生成部２と、生成されたｎフレームの三次元画像を記憶する第２の記憶部３と、記憶されたｎフレームの三次元画像をフレーム単位で読み出す画像読み出し部４と、フレーム単位で読み出されたｎフレームの三次元画像を、フレーム単位で順次表示する表示部５とを備えることで実現する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯型の電子機器であって、
仮想的な三次元空間に表示する物体の情報である三次元物体情報を記憶する第１の記憶手段と、
上記第１の記憶手段に記憶された三次元物体情報を読み出す物体情報読み出し手段と、
上記物体情報読み出し手段によって読み出された三次元物体情報を用いて所定の演算をし、上記仮想的な三次元空間に上記物体をそれぞれ表示したｎ（ｎは、自然数）フレームの三次元画像を生成する三次元画像生成手段と、
上記三次元画像生成手段によって生成されたｎフレームの三次元画像を記憶する第２の記憶手段と、
上記第２の記憶手段に記憶されたｎフレームの三次元画像をフレーム単位で読み出す画像読み出し手段と、
上記画像読み出し手段によってフレーム単位で読み出されたｎフレームの三次元画像を、フレーム単位で順次表示する表示手段とを備えること
を特徴とする電子機器。
【請求項２】
上記第１の記憶手段は、当該電子機器に装着可能なリムーバルな記憶手段であること
を特徴とする請求項１記載の電子機器。
【請求項３】
携帯型の電子機器における画像表示方法であって、
第１の記憶手段に記憶された仮想的な三次元空間に表示する物体の情報である三次元物体情報を読み出す物体情報読み出し工程と、
上記物体情報読み出し工程によって読み出された三次元物体情報を用いて所定の演算をし、上記仮想的な三次元空間に上記物体をそれぞれ表示したｎ（ｎは、自然数）フレームの三次元画像を生成する三次元画像生成工程と、
上記三次元画像生成工程によって生成されたｎフレームの三次元画像を第２の記憶手段に記憶させる記憶工程と、
上記第２の記憶手段に記憶されたｎフレームの三次元画像をフレーム単位で読み出す画像読み出し工程と、
上記画像読み出し工程によってフレーム単位で読み出されたｎフレームの三次元画像を、フレーム単位で順次表示する表示工程とを備えること
を特徴とする画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯型の電子機器に関し、三次元画像の表示を行う電子機器及び画像表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータに入出力される数値情報から画像ｓを生成するコンピュータグラフィックス技術には、遠近法に基づいて二次元空間に構築された仮想的な三次元空間上に、物体を配置させた画像として表示させる３Ｄコンピュータグラフィックスがある。３Ｄコンピュータグラフィックスでは、非常に多くの数値計算を伴うため、高速演算可能なＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）や、大容量のメモリが必要であり、高スペックのワークステーションによってのみ実現可能であった。
【０００３】
近年、低価格なＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）にも、高速演算処理可能なＣＰＵや、画像処理専用のＣＰＵであるＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、画像処理専用のメモリであるＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）を搭載したビデオカードが標準装備されるようになり、３Ｄコンピュータグラフィックスは、多くのユーザに利用可能な技術となってきている。
【０００４】
また、３Ｄコンピュータグラフィックスは、生成した静止画像を１つのフレームとして、１秒間に十フレームから数十フレームの画像を連続的に表示させ、仮想的な３次元空間上で物体を動作させる、３Ｄアニメーションも実行することができる。
【０００５】
しかし、３Ｄアニメーションを実行するには、静止画像を生成するよりも、さらに多くの数値計算が必要であるため、汎用のＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）では処理能力に限界があり、滑らかな動画像を生成するには、高価なグラフィック専用のワークステーションが不可欠であった。
【０００６】
このように、３Ｄコンピュータグラフィックで、動画像を生成する際の演算処理を軽減し、汎用のワークステーションでも三次元表示を高速に実行できる手法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平５−３２４８５１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、携帯電話、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラなどといった、小型で携帯性のある電子機器には、例えば、液晶表示パネルなどの表示部が備えられている。
【０００９】
このような表示部は、上記電子機器の各種機能を実行する際に、視覚的な支援をするために設けられている。例えば、デジタルスチルカメラの液晶表示パネルは、ファインダー、撮影した画像の表示、各種撮影モードを設定する際のメニュー表示といった用途に使用されている。特に、電子機器の多機能化に伴い、上記機能を利用するためのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）による操作環境を液晶表示パネルに表示させることで、ユーザの利便性を大いに高めることができる。
【００１０】
さらに、３Ｄアニメーションを用いて、ＧＵＩを構築すれば、視覚的な効果が増すためユーザの利便性をより高めることができる。
【００１１】
しかしながら、このような携帯型の電子機器が搭載しているＣＰＵは、処理能力があまり高くないため、１フレーム毎にリアルタイムに演算処理をして画像を生成し、フレーム間の接続が滑らかな３Ｄアニメーションを表示させることは極めて困難であるといった問題がある。
【００１２】
また、上述したように処理能力のあまり高くないＣＰＵでも、滑らかな３Ｄアニメーションを得るために、３Ｄアニメーションを実行するのに必要なフレーム数の画像をあらかじめ生成しておき、これをメモリに保持しておくことも考えられるが、携帯型の電子機器が搭載しているメモリのメモリ容量は、極めて限られているため、複数の３Ｄアニメーションを使用する場合など根本的な解決にならないといった問題がある。
【００１３】
そこで、本発明は上述したような問題を解決するために案出されたものであり、比較的処理能力の低いＣＰＵしか備えることができない携帯型の電子機器において、２次元空間に仮想的に構築された３次元空間上を動作する３Ｄモデルによる３Ｄアニメーションを生成し、生成した３Ｄアニメーションのフレーム間を滑らかに表示するような電子機器及び画像表示方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る電子機器は、携帯型の電子機器であって、仮想的な三次元空間に表示する物体の情報である三次元物体情報を記憶する第１の記憶手段と、上記第１の記憶手段に記憶された三次元物体情報を読み出す物体情報読み出し手段と、上記物体情報読み出し手段によって読み出された三次元物体情報を用いて所定の演算をし、上記仮想的な三次元空間に上記物体をそれぞれ表示したｎ（ｎは、自然数）フレームの三次元画像を生成する三次元画像生成手段と、上記三次元画像生成手段によって生成されたｎフレームの三次元画像を記憶する第２の記憶手段と、上記第２の記憶手段に記憶されたｎフレームの三次元画像をフレーム単位で読み出す画像読み出し手段と、上記画像読み出し手段によってフレーム単位で読み出されたｎフレームの三次元画像を、フレーム単位で順次表示する表示手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
また、上述の目的を達成するために、本発明に係る画像表示方法は、携帯型の電子機器における画像表示方法であって、第１の記憶手段に記憶された仮想的な三次元空間に表示する物体の情報である三次元物体情報を読み出す物体情報読み出し工程と、上記物体情報読み出し工程によって読み出された三次元物体情報を用いて所定の演算をし、上記仮想的な三次元空間に上記物体をそれぞれ表示したｎ（ｎは、自然数）フレームの三次元画像を生成する三次元画像生成工程と、上記三次元画像生成工程によって生成されたｎフレームの三次元画像を第２の記憶手段に記憶させる記憶工程と、上記第２の記憶手段に記憶されたｎフレームの三次元画像をフレーム単位で読み出す画像読み出し工程と、上記画像読み出し工程によってフレーム単位で読み出されたｎフレームの三次元画像を、フレーム単位で順次表示する表示工程とを備えることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電子機器及び画像表示方法の実施の形態を図面を参照にして詳細に説明する。
【００１７】
本発明は、図１に示すような、被写体を静止画像として撮影するデジタルスチルカメラ１０に適用される。図１に示すように、デジタルスチルカメラ１０は、表示部５を備えている。デジタルスチルカメラ１０は、仮想的な３次元空間上を３Ｄモデルが動作する３Ｄアニメーションを生成し、表示部５に表示させることができる。
【００１８】
図２に、本発明を適用したデジタルスチルカメラ１０の構成を示す。デジタルスチルカメラ１０は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１と、カメラ制御部２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）３と、ＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）４と、表示部５とを備えている。また、デジタルスチルカメラ１０は、図示しないが、被写体からの光を集束するレンズなどである光学系と、光学系を駆動させる光学駆動系などを備えている。
【００１９】
ＲＯＭ１は、仮想的な３次元空間上に配置する物体のデータが格納されたメモリである。ＲＯＭ１に格納されたデータは、物体を描画する際のデータであり、物体に関するデータ、物体を照らす光源のデータ、物体を見る視点に関するデータなどである。
【００２０】
ＲＯＭ１に格納されたデータは、３Ｄコンピュータグラフィックにおいて、モデリングと呼ばれる工程によって生成され、モデリングによって生成されたデータによって、仮想的な３次元空間に配置させる物体の３Ｄモデルが構築されることになる。以下、ＲＯＭ１に格納されたデータを３Ｄモデルデータと呼ぶ。ＲＯＭ１に格納された３Ｄモデルデータは、カメラ制御部２によって、読み出され、計算、描画され、所定のフレーム数の静止画像データとなる。
【００２１】
カメラ制御部２は、デジタルスチルカメラ１０の各機能部を統括的に制御するＣＰＵである。カメラ制御部２は、図示しない、光学駆動系の動作を制御したり、３Ｄアニメーションを生成する際の演算処理を行ったりする。
【００２２】
カメラ制御部２は、ＲＯＭ１に格納された３Ｄモデルデータを用いて、３Ｄアニメーションとして使用するｎフレーム（ｎは自然数）の静止画像を生成する。カメラ制御部２で生成される静止画像は、ビットマップ画像である。
【００２３】
カメラ制御部２は、ＲＯＭ１から読み出した３Ｄモデルデータによって生成される３Ｄモデルの仮想的な３次元空間上での配置位置を、３Ｄアニメーションを構築するフレーム毎に演算する。さらに、カメラ制御部２は、ＲＯＭ１から３Ｄモデルデータを読み出して、演算して求めた上記配置位置に３Ｄモデルが２次元的に配置されるように、演算処理をして描画し、ビットマップ画像を生成する。カメラ制御部２によって生成されたｎフレームのビットマップ画像は、ＲＡＭ３に格納される。
【００２４】
ＲＡＭ３は、カメラ制御部２によって生成された静止画像データであるｎフレームのビットマップ画像が格納されるメモリである。
【００２５】
ＶＲＡＭ４は、ＲＡＭ３に格納されたｎフレームのビットマップ画像をフレーム単位で読み出して一時的に格納する。ＶＲＡＭ４に格納されたビットマップ画像は、１フレーム単位で順番に読み出され、図示しない所定のハードウェアによってビデオ信号に変換され表示部５に出力される。
【００２６】
表示部５は、液晶表示パネルなどであり、撮影した画像を表示させたり、ファインダーの代わりに被写体を表示したり、当該デジタルスチルカメラ１０の各種機能を操作するメニューをＧＵＩ表示したりする。
【００２７】
また、表示部５は、カメラ制御部２によって生成されるｎフレームのビットマップ画像によって構築される３Ｄアニメーションを表示する。表示部５は、ＶＲＡＭ４にフレーム単位で記憶され、所定のハードウェアによってビデオ信号に変換されたビットマップ画像をフレーム単位で順番に表示する。
【００２８】
続いて、図３に示すフローチャートを用いて、本発明を適用したデジタルスチルカメラ１０において、３Ｄアニメーションを実行する際の動作について説明をする。
【００２９】
例えば、図４に示すような、デジタルスチルカメラ１０自身の外観を３Ｄモデル化した画像を矢印Ａ方向に回転させるような３Ｄアニメーションを表示部５に表示させるとする。
【００３０】
ステップＳ１において、カメラ制御部２は、表示部５に表示させる３Ｄアニメーションの全フレームの画像を描画したかどうかを判断する。
【００３１】
全てのフレームの画像が描画されている場合は、工程をステップＳ４へと進め、まだ描画されていないフレームの画像がある場合は、工程をステップＳ２へと進める。以下に説明をするステップＳ２、ステップＳ３によって、１フレームの画像が描画されることになる。
【００３２】
ステップＳ２において、カメラ制御部２は、当該フレームにおける、仮想的な３次元空間上での３Ｄモデルの位置を計算する。３Ｄアニメーションのように動作の伴う３Ｄモデルでは、１フレーム毎に仮想的な３次元空間における位置が異なるため、カメラ制御部２は、移動量を考慮して位置計算を行う。
【００３３】
ステップＳ３において、カメラ制御部２は、ステップＳ２で実行された座標計算に基づき、ＲＯＭ１に記憶された３Ｄモデルデータを用いて、３ＤモデルをＲＡＭ３上に描画する。このとき、各フレームは、ビットマップ画像としてＲＡＭ３に記憶される。ステップＳ３の工程が終了すると、工程は再びステップＳ１へと戻る。
【００３４】
例えば、図５（ａ）に示すように、デジタルスチルカメラ１０の外観を表現した３Ｄモデルが、仮想的な３次元空間において、矢印Ａ方向にｎフレームで１回転するようなイメージの３Ｄアニメーションの場合、各フレームの３Ｄモデルは、ステップＳ２で計算された座標空間に位置するような、ビットマップ画像として、図５（ｂ）に示すようにＲＡＭ３に記憶される。
【００３５】
ステップＳ４において、カメラ制御部２は、ＲＡＭ３に記憶された１つの３Ｄアニメーションを実行するための全てのフレームのビットマップ画像が、ＶＲＡＭ４にコピーされたかどうかを判断する。
【００３６】
ＶＲＡＭ４に全てのフレームのビットマップ画像がコピーされていない場合は、工程をステップＳ５へと進め、全てのフレームのビットマップ画像がＶＲＡＭ４にコピーされた場合は、工程を終了する。
【００３７】
ステップＳ５において、カメラ制御部２は、ＲＡＭ３に記憶されたビットマップ画像を読み出して、ＶＲＡＭ４にコピーする。例えば、図６に示すように、ステップＳ３でＲＡＭ３に記憶されたｎフレームのビットマップ画像は、ＶＲＡＭ４に順番にコピーされていく。また、カメラ制御部２は、ＶＲＡＭ４にコピーされたビットマップ画像を順次読み出してビデオ信号に変換し、表示部５に表示させていく。
【００３８】
また、図４に示す３Ｄモデルを回転させ続けるには、カメラ制御部２によって生成され、ＲＡＭ３に記憶された１回転分のビットマップ画像を繰り返し使用し、ＶＲＡＭ４を介して表示部５に表示させればよい。
【００３９】
このように、デジタルスチルカメラ１０のカメラ制御部２は、ＲＯＭ１に記憶された３Ｄモデルデータから、カメラ制御部２によって３Ｄモデルを描画したｎフレームのビットマップ画像を生成し、ＲＡＭ３に記憶させる。カメラ制御部２は、ＲＡＭ３に記憶したｎフレームのビットマップ画像をＶＲＡＭ４にコピーすることで、３Ｄアニメーションを表示部５に表示させることができる。
【００４０】
上述のような構成のデジタルスチルカメラ１０が生成する３Ｄアニメーションは、当該デジタルスチルカメラ１０の操作を支援する際に表示されるＧＵＩに用いられたりする。例えば、デジタルスチルカメラ１０の外観を３Ｄモデル化し、所定の方向に回転させるような３Ｄアニメーションを作成すれば、当該デジタルスチルカメラ１０の外観を全て表示させることができる。したがって、このように回転する３Ｄアニメーションに、当該デジタルスチルカメラ１０に備えられた全ての操作ボタンの解説、各機能部の説明などを付加することで、効果的な視覚情報としてユーザに提供することができる。
【００４１】
また、電池をイメージした３Ｄモデルを生成し、電池残量が少なくなったら上記電池をイメージした３Ｄモデルを回転させることで、その旨を伝えるといったことなども可能である。
【００４２】
さらに、このようなデジタルスチルカメラ１０の操作などに関するＧＵＩとしてだけではなく、実際に被写体を撮影した画像に、３Ｄアニメーションを合成して表示させるといったことも可能である。例えば、図７に示すように、撮影した風景に、３Ｄアニメーションとして生成した所定のキャラクタＢを合成することができる。
【００４３】
具体的には、まず、デジタルスチルカメラ１０は、被写体を撮影し、撮影した画像をＲＡＭ３などに格納する。続いて、カメラ制御部２は、ＲＯＭ１に記憶されている３Ｄモデルデータを読み出して、３Ｄアニメーションを構築するｎフレームのビットマップ画像を生成し、ＲＡＭ３に格納させる。そして、カメラ制御部２は、撮影した画像と、生成したｎフレームの画像とをＶＲＡＭ４にコピーし、表示部５に表示させていく。
【００４４】
この場合、カメラ制御部２は、撮影した画像の処理と、ビットマップ画像の生成という処理を実行しなくてはならず、処理にかかる負荷が増すが、ｎフレームのビットマップ画像が生成されＲＡＭ３に全て記憶されるまで、ＶＲＡＭ４へのコピーは開始されない。したがって、カメラ制御部２は、撮影した画像と、ＲＡＭ３に格納されているｎフレームのビットマップ画像とをＶＲＡＭ４へコピーするという動作をして表示部５に画像を表示させるだけなので、このように、３Ｄアニメーションを表示させる場合でも負荷が軽減され、フレーム間の接続が滑らかな画像を表示させることができる。
【００４５】
このように、本発明を適用したデジタルスチルカメラ１０は、カメラ制御部２よって、ＲＯＭ１に記憶された３Ｄモデルデータを用いてｎフレームのビットマップ画像を生成するが、生成したビットマップ画像を直接ＶＲＡＭ４に書き込むのではなく、一旦、ＲＡＭ３に記憶させることでＣＰＵであるカメラ制御部２の負荷を低減させることができる。
【００４６】
なお、本発明の実施の形態として示したデジタルスチルカメラ１０においては、３Ｄモデルを生成する際に用いる３Ｄモデルデータを、当該デジタルスチルカメラ１０が備えるＲＯＭ１に記憶しているが、リムーバルな記憶媒体、例えば、半導体メモリなどに記憶させておき、このリムーバルな記憶媒体を装着して読み出すようにしてもよい。
【００４７】
このように、リムーバルな記憶媒体に記憶された３Ｄモデルデータを利用可能とすることで、デジタルスチルカメラ１０は、プリセットされた３Ｄモデルだけではなく、様々な３Ｄモデルを用いた３Ｄアニメーションを、カメラ制御部２へ負荷をかけずに容易に生成することができる。
【００４８】
また、本発明は、表示する３Ｄアニメーションの種類（例えば、３Ｄモデルが回転するような３Ｄアニメーションなど）によって限定されるものではなく、携帯性の電子機器において、３Ｄアニメーションを生成して、表示する場合に広く適用可能である。
【００４９】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明は、三次元物体情報を用いて所定の演算をし、仮想的な三次元空間に物体をそれぞれ表示したｎ（ｎは、自然数）フレームの三次元画像を生成し、生成されたｎフレームの三次元画像を、一旦、第２の記憶手段で記憶させてから、フレーム単位で読み出し、フレーム単位で順次表示させる。
【００５０】
これにより、情報処理能力が比較的低い携帯性の電子機器であっても、生成したｎフレームの三次元画像を、最初のフレームを表示させてから、順次、時間的ストレスなく滑らかに表示させることが可能となる。
【００５１】
また、表示する際に３次元物体情報を用いてｎフレームの三次元画像を毎回生成するため、情報記憶容量が確保しにくい携帯性の電子機器であっても、表示する三次元画像に較べて情報量が格段に少ない３次元物体情報を保持することで、ｎフレームの三次元画像を表示させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態として示すデジタルスチルカメラの外観を示す図である。
【図２】同デジタルスチルカメラの要部構成について説明するための図である。
【図３】同デジタルスチルカメラにおいて、３Ｄアニメーションを生成する際の動作について説明するための図である。
【図４】同デジタルスチルカメラにおいて、生成する３Ｄアニメーションを表示させた一例を示した図である。
【図５】同デジタルスチルカメラのＲＡＭに記憶されるビットマップ画像のイメージを示した図である。
【図６】同デジタルスチルカメラのＲＡＭからＶＲＡＭにコピーされるビットマップ画像のイメージを示した図である。
【図７】同デジタルスチルカメラにおいて、撮影した画像と、生成した３Ｄアニメーションとを合成して表示させたイメージを示した図である。
【符号の説明】
１  ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、２  カメラ制御部、３  ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、４  ＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、５  表示部
【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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