(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の多面体を組み合わせて構成されたオブジェクトの形状を検出する形状検出装置であって、
前記複数の多面体における各多面体の各頂点の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記複数の多面体における２つの多面体の組み合わせ毎に、頂点間の距離に基づいて２つの多面体がいずれかの面で接合しているか否かを判定する接合判定手段と、
前記接合判定手段により得られた各多面体の接合面の情報に基づいて、各多面体の接面パターンを判定し、前記複数の多面体における接面パターンの構成に基づいて前記オブジェクトの形状を判定する形状判定手段と
を備えることを特徴とする形状検出装置。
【請求項２】
前記形状検出装置は、形状と接面パターンの構成とを対応付けた対応情報を格納した記憶部を備え、
前記形状判定手段は、前記対応情報に基づいて、前記複数の多面体における接面パターンの構成に対応する形状を前記オブジェクトの形状であると判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の形状検出装置。
【請求項３】
前記接合判定手段は、前記２つの多面体における第１の多面体のある面の２頂点の各々が、第２の多面体のいずれかの頂点と閾値以下の距離にあることを検出した場合に、第１の多面体は当該面を接合面として第２の多面体と接合していると判定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の形状検出装置。
【請求項４】
前記位置情報取得手段は、各多面体の３点に付与された位置検出素子の位置情報に基づいて、各多面体の各頂点の位置情報を取得する
ことを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の形状検出装置。
【請求項５】
複数の多面体を組み合わせて構成されたオブジェクトの形状を検出するための形状検出装置が実行する形状検出方法であって、
前記複数の多面体における各多面体の各頂点の位置情報を取得する位置情報取得ステップと、
前記複数の多面体における２つの多面体の組み合わせ毎に、頂点間の距離に基づいて２つの多面体がいずれかの面で接合しているか否かを判定する接合判定ステップと、
前記接合判定ステップにより得られた各多面体の接合面の情報に基づいて、各多面体の接面パターンを判定し、前記複数の多面体における接面パターンの構成に基づいて前記オブジェクトの形状を判定する形状判定ステップと
を備えることを特徴とする形状検出方法。
【請求項６】
前記形状検出装置は、形状と接面パターンの構成とを対応付けた対応情報を格納した記憶部を備え、
前記形状判定ステップにおいて、前記形状検出装置は、前記対応情報に基づいて、前記複数の多面体における接面パターンの構成に対応する形状を前記オブジェクトの形状であると判定する
ことを特徴とする請求項５に記載の形状検出方法。
【請求項７】
前記接合判定ステップにおいて、前記形状検出装置は、前記２つの多面体における第１の多面体のある面の２頂点の各々が、第２の多面体のいずれかの頂点と閾値以下の距離にあることを検出した場合に、第１の多面体は当該面を接合面として第２の多面体と接合していると判定する
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の形状検出方法。
【請求項８】
コンピュータを、請求項１ないし４のうちいずれか１項に記載の形状検出装置における各手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアルタイムに実空間の対象物を認識してそこへ画像投影を行う技術に関連し、特に、画像投影する対象物の組み合わせ構造がダイナミックに変形した場合にも対象物の位置や方角をトラッキングし続ける技術に関連するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、固定の立体の対象物に画像投影を行うプロジェクションマッピングの技術や、モーションキャプチャ技術により動的な対象物の位置や姿勢の変化を認識し、それに対応して画像投影する技術がある。
【０００３】
例えば特許文献１には、オブジェクトへ投影された格子状のパターンを観察することで、精度よく三次元形状を測定する三次元形状測定装置が開示されている。しかし、このような従来の技術では、複数のユニットが組み合わされたオブジェクトについて、動的に各ユニットが移動する場合には個別のユニットをトラッキングし続けることは困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１２７９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
つまり、従来の技術では、動的にユニットの組み合わせが変わる投影対象のオブジェクトに対し、実空間へのプロジェクションマッピングによって投影する映像を重畳した情報を、リアルタイムに仮想空間上に生成することはできない。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、複数の多面体が組み合わされたオブジェクトについて、動的に各多面体が移動する場合でも、オブジェクトの形状を把握し続けることを可能とする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施の形態によれば、複数の多面体を組み合わせて構成されたオブジェクトの形状を検出する形状検出装置であって、
前記複数の多面体における各多面体の各頂点の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記複数の多面体における２つの多面体の組み合わせ毎に、頂点間の距離に基づいて２つの多面体がいずれかの面で接合しているか否かを判定する接合判定手段と、
前記接合判定手段により得られた各多面体の接合面の情報に基づいて、各多面体の接面パターンを判定し、前記複数の多面体における接面パターンの構成に基づいて前記オブジェクトの形状を判定する形状判定手段と
を備えることを特徴とする形状検出装置が提供される。
【０００８】
また、本発明の実施の形態によれば、複数の多面体を組み合わせて構成されたオブジェクトの形状を検出するための形状検出装置が実行する形状検出方法であって、
前記複数の多面体における各多面体の各頂点の位置情報を取得する位置情報取得ステップと、
前記複数の多面体における２つの多面体の組み合わせ毎に、頂点間の距離に基づいて２つの多面体がいずれかの面で接合しているか否かを判定する接合判定ステップと、
前記接合判定ステップにより得られた各多面体の接合面の情報に基づいて、各多面体の接面パターンを判定し、前記複数の多面体における接面パターンの構成に基づいて前記オブジェクトの形状を判定する形状判定ステップと
を備えることを特徴とする形状検出方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の実施の形態によれば、複数の多面体が組み合わされたオブジェクトについて、動的に各多面体が移動する場合でも、オブジェクトの形状を把握し続けることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る形状検出システムの構成図である。
【図２】立法体の頂点を検出するための構成の例を説明するための図である。
【図３】形状判定部４０の動作を説明するための処理フローである。
【図４】接合判定を行う立法体を示す図である。
【図５】ユニットＡにおいてユニットＢと接していない面を示す図である。
【図６】ユニットＡがユニットＢと接する場合の例を示す図である。
【図７】ユニットの接面パターンを示す図である。
【図８】ユニットの形状パターンと接面パターンの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。例えば、本実施の形態では、本発明をプロジェクションマッピングに適用する場合の例を想定しているが、本発明に係る形状検出技術は、プロジェクションマッピング以外の分野にも適用可能である。また、本実施の形態では、オブジェクトを構成する多面体の例として立法体を採用しているが、これは例であり、本発明は立法体以外の多面体にも適用可能である。
【００１２】
（システム構成）
図１に本発明の実施の形態に係る形状検出システムの構成例を示す。図１に示す形状検出システムは、本発明の形状認識技術をプロジェクションマッピングに適用する場合の例である。
【００１３】
図１に示すように、本実施の形態に係る形状検出システムは、実空間ユニット１０、位置検出部２０、仮想ユニット形状構築部３０、形状判定部４０、実空間状況の仮想再現部５０、仮想空間像描画部６０、仮想空間視点構築部７０、投影部８０（プロジェクター）を有する。また、図１には、実空間ユニット１０の操作を行う操作者１と、実空間ユニット１０に投影された画像を閲覧する閲覧者２が示されている。
【００１４】
実空間ユニット１０は、画像（動画あるいは静止画）の投影を行う対象となる物である。本実施の形態では、当該物は立方体の組み合わせからなり、各立法体は動的に移動可能である。以下、当該物（立方体の組み合わせ）を「オブジェクト」と呼び、オブジェクトを構成する各立方体を「ユニット」と呼ぶ。
【００１５】
位置検出部２０は、後述するように各ユニットに張り付けられたマーカの位置を検出する。仮想ユニット形状構築部３０は、オブジェクトを構成する各ユニットの既知の形状情報を保持する機能部である。当該形状情報は、各ユニットの位置姿勢に依存しない各頂点の３次元座標である。図２（ａ）に示すユニットを例にとると、例えば、「頂点１：（１００，１００，１００）、...、頂点７：（０，０，０）、...」のような頂点１〜頂点８の位置データが保持される。なお、各ユニットの形状は、メジャー等を用いて人が計測してもよいし、既存の３Ｄスキャナ装置等を用いて自動的に計測してもよい。
【００１６】
形状判定部４０は、仮想ユニット形状構築部３０から取得した各ユニットの既知の形状情報と、位置検出部２０により得られた現実世界のマーカの位置情報に基づいて、各ユニットの各頂点の現実世界の位置を算出し、当該各ユニットの各頂点の位置情報から、オブジェクトの形状を検出する。形状判定部４０の処理内容の詳細については後述する。
【００１７】
実空間状況の仮想再現部５０は、形状判定部４０により得られたオブジェクトの形状及び空間内での配置をコンピュータのデータとして仮想的に再現する。仮想空間視点構築部７０は、仮想空間の視点を設定する。仮想空間像描画部６０は、実空間状況の仮想再現部５０により得られたデータ及び仮想空間視点構築部７０により得られた視点の情報を用いて、オブジェクトに投影する仮想空間の画像を描画し、当該画像の情報を投影部８０（プロジェクター）に渡す。そして、投影部８０がオブジェクト上に画像の投影を行う。
【００１８】
本実施の形態に係る形状検出システムにおける仮想ユニット形状構築部３０、形状判定部４０、実空間状況の仮想再現部５０、仮想空間像描画部６０、仮想空間視点構築部７０は、例えば、１つ又は複数のコンピュータに、各機能部に対応するプログラムを実行させることで実現可能である。
【００１９】
また、形状判定部４０を単独の装置（形状判定装置）として構成することも可能である。当該形状判定装置は、仮想ユニット形状構築部３０、実空間状況の仮想再現部５０、仮想空間像描画部６０、仮想空間視点構築部７０等を含んでいてもよい。当該形状判定装置についても、コンピュータに、本実施の形態で説明する形状判定に係る処理に対応するプログラムを実行させることにより実現可能である。
【００２０】
当該形状判定装置は、オブジェクトを構成する複数の多面体における各多面体の各頂点の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記複数の多面体における２つの多面体の組み合わせ毎に、頂点間の距離に基づいて２つの多面体がいずれかの面で接合しているか否かを判定する接合判定手段と、前記接合判定手段により得られた各多面体の接合面の情報に基づいて、各多面体の接面パターンを判定し、前記複数の多面体における接面パターンの構成に基づいて前記オブジェクトの形状を判定する形状判定手段を含む。これらの手段は、コンピュータに内蔵されるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やメモリ、ハードディスク等のハードウェア資源を用いて、当該装置で実施される処理に対応するプログラムを実行することによって実現することが可能である。上記プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（可搬メモリ等）に記録して、保存したり、配布したりすることが可能である。また、上記プログラムをインターネットや電子メールなど、ネットワークを通して提供することも可能である。
【００２１】
（頂点の位置検出について）
ユニットの各頂点の位置（現実世界の位置）の取得方法は特定の方法に限定されず、種々の方法を用いることができる。一例として、本実施の形態では、赤外線反射による３点測量機材（図１の位置検出部２０に対応）を使用してマーカの位置を検出し、当該マーカの位置と各ユニットの既知の形状情報に基づきユニットの各頂点の位置を取得することとしている。具体的には以下のとおりである。
【００２２】
例えば図２（ａ）に示すように、ユニット毎に３つの再帰性反射マーカ（位置検出素子）を張り付ける。マーカは、ユニットの個体毎に頂点を挟むユニークな位置に張り付ける。これにより、３つのマーカの位置関係から、どのユニットかを特定することができる。
【００２３】
図２（ａ）の例では、ユニットの頂点１にマーカＰ２を配置し、マーカＰ２と同一平面上の頂点４の方向にマーカＰ１を配置し、頂点２の方向にマーカＰ３を配置している。
【００２４】
形状判定部４０は、位置検出部２０により取得したマーカＰ１、Ｐ２、Ｐ３の位置情報から直交する３つの直交単位ベクトルｖ１、ｖ２、ｖ３を算出する（図２（ｂ））。直交単位ベクトルｖ１はｖ１＝Ｐ１−Ｐ２、直交単位ベクトルｖ２はｖ２＝Ｐ３−Ｐ２、直交単位ベクトルｖ３はｖ１とｖ２の外積ｖ１×ｖ２で求めることができる。
【００２５】
そして、形状判定部４０は、一つの頂点に配置したマーカＰ２の座標値と直交単位ベクトルｖ１，ｖ２，ｖ３とから変換行列Ｍ（図２（ｃ））を生成する。形状判定部４０は、下記の式（１）に示すように、仮想ユニット形状構築部３０から取得する頂点の位置ベクトル｛Ｘ，Ｙ，Ｚ，１｝に変換行列Ｍを掛けることにより、当該頂点の現実世界の位置（実空間座標系における位置）である｛ｘ′，ｙ′，ｚ′，１｝を算出する。
【００２６】
【数１】
0006429240.tif 000002
仮想ユニット形状構築部３０から取得するユニットの各頂点の位置に対して上記演算を行うことで、ユニットの各頂点の現実世界の位置が算出される。つまり、変換行列Ｍはユニットの回転と移動の情報を有し、仮想ユニット形状構築部３０から取得する各頂点の位置ベクトルと掛け合わせることで、移動・回転後の実際の各頂点位置を得ることができる。
【００２７】
上記のような処理を行うことで、８頂点全てにマーカを付ける必要がなくなり、どのような形状のユニットであっても３点のマーカを取り付ければその位置姿勢を仮想空間上で再現できる。
【００２８】
（形状判定処理の詳細）
図３は、特に形状判定部４０による形状判定処理に着目した形状検出システムの処理フローである。また、図３は、上記の処理により、各ユニットの各頂点の位置の取得がなされた後の処理フローを示す。例えば、ユニットＡとユニットＢがある場合に、ユニットＡの頂点１〜頂点８のそれぞれの位置、及びユニットＢの頂点１〜頂点８のそれぞれの位置が取得されている。
【００２９】
図３に示す処理フローの手順に沿って形状判定処理を詳細に説明する。形状判定処理は、立法体の接合判定、各ユニットの接面パターンの抽出、ユニット組み合わせによる形状パターンの認識の３つの処理に大きく分けることができる。以下、各処理について、図３に示す処理フローを参照しながら説明する。
【００３０】
なお、図３に示す処理フローは、オブジェクトの形状判定・描画の１回の処理を示しており、実際には、各ユニットの各頂点の位置の取得、及び、図３に示す処理フローが所定時間間隔で繰り返し実行され、オブジェクトの動的な形状変更にリアルタイムに追随した画像投影が行われる。
【００３１】
＜１．立法体の接合判定＞
ステップＳ１において、形状判定部４０は、接合判定を行う２つのユニットを選択する。ここでは、図４に示すように、ユニットＡ（左）とユニットＢ（右）が選択されたものとする。
【００３２】
次に、形状判定部４０は、ユニットＡの３次元的な立体内の対角に位置する２頂点（本実施の形態では、図４に示す頂点１と頂点７）を選び、いずれかの頂点がユニットＢのいずれかの頂点と近いかどうかの判定を行う。すなわち、図３のステップＳ２において、形状判定部４０は、まず、ユニットＡの頂点１とユニットＢのいずれかの頂点が近いかどうか判定する。ここでは、閾値を予め定めておき、頂点間の距離が閾値以下である場合に、「近い」と判定する。
【００３３】
ステップＳ２の判定結果がＮｏの場合（閾値を超えて遠い場合）、ユニットＡの頂点１を含む３面ではユニットＢと接合していないと判定し、ステップＳ９に進む。ステップＳ９において、形状判定部４０は、ユニットＡの頂点７とユニットＢのいずれかの頂点が近いかどうか判定する。
【００３４】
ステップＳ９の判定結果がＮｏの場合、形状判定部４０は、ユニットＡの頂点７を含む３面でも、ユニットＢと接合していないと判定する。図５は、ステップＳ９の判定結果がＮｏの場合に対応する状況を説明するための図であり、ユニットＢに接していないとして棄却される３面（頂点７を含む３面）を網掛けで示している。
【００３５】
上記のようにステップＳ９でＮｏの場合、ステップＳ５に進み、全てのユニットの組み合わせにおいて接合判定が完了していなければ、ステップＳ１に戻り、次の２ユニットの組み合わせに対して処理を継続する。
【００３６】
ステップＳ２での判定結果がＹｅｓの場合、すなわち、ユニットＡの頂点１とユニットＢのいずれかの頂点との距離が閾値以下である場合、ステップＳ３に進み、形状判定部４０は、頂点１を含む３面それぞれについて、平面内の対角の頂点についても距離判定を行う。すなわち、ステップＳ３では、ユニットＡの頂点３、６、８のいずれかと、ユニットＢのいずれかの頂点が近いかどうか判定を行う。
【００３７】
ステップＳ９での判定結果がＹｅｓの場合も同様であり、ステップＳ１０において、形状判定部４０は、頂点７を含む３面それぞれについて、平面内の対角の頂点について距離判定を行う。すなわち、ステップＳ１０では、ユニットＡの頂点２、４、５のいずれかと、ユニットＢのいずれかの頂点が近いかどうか判定を行う。
【００３８】
ステップＳ３もしくはステップＳ１０での判定結果がＹｅｓ（「近い」と判定）の場合、「近い」との判定結果を得たユニットＡの頂点と、選択した頂点（１もしくは７）を含む面でユニットＢと接合していると判断し、当該面を接合面として記憶部（形状判定部４０が備えるメモリ等）に記録する（ステップＳ４）。
【００３９】
図６は、ステップＳ１０における判定の例を示しており、頂点２、４、５のいずれかでユニットＢの任意の頂点と近い場合、それぞれ、頂点７と２を含む面、頂点７と４を含む面、頂点７と５を含む面で、ユニット同士が接合していると判定される。
【００４０】
ステップＳ４の記録が終わるとステップＳ５に進み、全てのユニットの組み合わせにおいて接合判定が完了していなければ、ステップＳ１に戻り、次の２ユニットの組み合わせに対して処理を継続する。
【００４１】
すなわち、上述した判定処理をユニットの全組み合わせにおいて行い、各ユニットのどの面が他のユニットと接しているかという情報（接面情報）を記憶部に保存しておく。
【００４２】
＜２．各ユニットの接面パターンの抽出＞
全てのユニットの組み合わせにおいて接合判定を行った後、図３のステップＳ６において、形状判定部４０は、接合判定により得られた接合面の情報から各ユニットの接面パターンを判定し、記憶部に記録する。
【００４３】
ステップＳ５までの処理で、記憶部には、各ユニットの各頂点の位置情報とともに、ユニット毎に、ユニットのどの面が他のユニットと接しているかの接面情報が格納されている。一例として、「ユニットＡ：頂点１と６を含む面が接面」、「ユニットＢ：頂点７と４を含む面が接面、頂点１と６を含む面が接面」、...．といった情報が記憶部に格納されている。
【００４４】
本実施の形態のように、オブジェクトを構成するユニットが立法体（正６面体）である場合、６面のうちの何面が接面であるかにより、図７に示すように接面パターンを分類できる。つまり、図７に示すように、「ｆ１：接面なし」、「ｆ２：１接面」、「ｆ３：２接面、２接面が平行」、「ｆ４：２接面、２接面が直角」、「ｆ５：３接面、３接面のうち２面が平行」、「ｆ６：３接面、３接面が互いに直角」に分類できる。
【００４５】
本実施の形態では、このパターンの情報を記憶部に予め保持しており、形状判定部４０は、各ユニットの接面情報に基づいて、各ユニットがどのパターンに該当するかを判定し、判定結果を記憶部に記録する。ステップＳ７においては、例えば、記憶部に、「ユニットＡ：ｆ１」、「ユニットＢ：ｆ３」、...．といった情報が記録される。
【００４６】
＜３．ユニット組み合わせによる形状パターンの認識＞
次に、図３のステップＳ７において、形状判定部４０は、接合した各ユニットの接面パターンの構成によりオブジェクトの形状を判定する。
【００４７】
本実施の形態では、例えば図８に示すように、接面パターンの構成とオブジェクトの形状パターンとの関係を示す情報が予め記憶部に格納されている。
【００４８】
図８に示すように、本実施の形態では、ユニットの数毎に、接面パターンの構成に対応する形状パターンが定められている。形状判定部４０は、当該形状パターンと、ステップＳ６で記録した各ユニットの接面パターンの情報とに基づいて、オブジェクトの形状判定を行う。
【００４９】
図８に示すように、例えば、ユニット数が３である場合において、３ユニットのうちの２つのユニットの接面パターンがｆ２（１接面）であり、残り１ユニットの接面パターンがｆ３（２接面が平行）であるという構成の場合、当該オブジェクトはパターン３の形状であると判定される。また、例えば、ユニット数が４である場合において、４ユニットのうちの３つのユニットの接面パターンがｆ２（１接面）であり、残り１ユニットの接面パターンがｆ６（３接面が互いに直角）であるという構成の場合、パターン１０の形状であると判定される。
【００５０】
ここで、例えば、パターン３のオブジェクトを例にとると、３つのユニット全てが地面に接して横たえてある場合と、先端の１ユニットのみが地面に接して直立している場合で、画像投影パターンを変えることも可能である。この場合、、形状パターンを決定するとともに、当該オブジェクト全体としての向きを識別する必要がある。
【００５１】
例えば、オブジェクトを構成する複数ユニットにおいて特定ユニットを予め定めておき、当該特定ユニットの接面方向等によりオブジェクトの方向を判定することができる。例えば、地面をｘ−ｚ平面、パターン３の先端のユニットＡの接面方向ベクトルとして（０，１，０）が得られた場合、このオブジェクトは明らかに地面に対してユニット３つが直立する向き（ｙ軸方向）で接続されていると判定する。このように、同形状であってもその向きによって印象の異なるオブジェクトに関して、画像投影パターンを自動的に切り替えることが可能である。
【００５２】
＜描画＞
図３のステップＳ８において、実空間状況の仮想再現部５０は、形状判定部４０からオブジェクト形状データ、各形状パターンに対応した表面画像データを受け取り、オブジェクトの配置、表面色を仮想空間内に再現し、当該再現情報を仮想空間像描画部６０に渡す。仮想空間像描画部６０は、仮想空間視点構築部７０から受け取られた視点情報をもとに、実空間上でオブジェクトへの投影を行うための画像を仮想空間像として描画することで、当該描画の情報が投影部８０に送られ、投影部８０から実空間ユニット１０に対して重畳した画像投影がなされる。
【００５３】
（実施の形態のまとめ）
以上、説明したように、本実施の形態によれば、複数の多面体を組み合わせて構成されたオブジェクトの形状を検出する形状検出装置であって、前記複数の多面体における各多面体の各頂点の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記複数の多面体における２つの多面体の組み合わせ毎に、頂点間の距離に基づいて２つの多面体がいずれかの面で接合しているか否かを判定する接合判定手段と、前記接合判定手段により得られた各多面体の接合面の情報に基づいて、各多面体の接面パターンを判定し、前記複数の多面体における接面パターンの構成に基づいて前記オブジェクトの形状を判定する形状判定手段とを備える形状検出装置が提供される。
【００５４】
前記形状検出装置は、形状と接面パターンの構成とを対応付けた対応情報を格納した記憶部を備え、前記形状判定手段は、前記対応情報に基づいて、前記複数の多面体における接面パターンの構成に対応する形状を前記オブジェクトの形状であると判定することができる。
【００５５】
前記接合判定手段は、前記２つの多面体における第１の多面体のある面の２頂点の各々が、第２の多面体のいずれかの頂点と閾値以下の距離にあることを検出した場合に、第１の多面体は当該面を接合面として第２の多面体と接合していると判定することとしてもよい。
【００５６】
前記位置情報取得手段は、例えば、各多面体の３点に付与された位置検出素子の位置情報に基づいて、各多面体の各頂点の位置情報を取得する。
【００５７】
すなわち、本実施の形態では、実空間の各ユニットに付与した３点の位置検出素子の位置情報から各ユニットの頂点座標を計算し、任意の２つのユニットについて頂点間の距離を判定し、接合判定を行い、接合面の情報から各ユニットの接面パターンを判定して記録し、接合した各ユニットの接面パターン構成により形状を判定することとしているため、少ない計算量とすることができ、各ユニットに対する準備労力の少なさ、計算量の少なさにより、効率的にオブジェクトの形状をトラッキングし続けることが可能となる。
【００５８】
これにより、可動する複数の投影面に対し定められた動画あるいは静止画を、リアルタイムに、投影面に対する幾何学的補正を施した上で投影できるとともに、これらの空間的な位置情報及び投影情報を３次元空間内のデータとして収蔵し、再現できる。
【００５９】
また、プロジェクションマッピングをオブジェクトに施してテクスチャ感を出すシステムで、組み立てられたり崩れたりするような演出をする際に、効率的にオブジェクトの全体構造を認識することができる。
【００６０】
また、例えば、室内の模様替えや災害時において家具が崩れた状態のシミュレーションを行うこともできる。この場合、各面が真っ白のユニット家具へ映像をプロジェクタで投影して家具全体のイメージを再現する。
【００６１】
このように、本実施の形態によれば、ユニットの組み合わせや位置をＣＡＤソフトの中で変更するのではなく、実空間でユニットを手作業で変更する際に映像を追従させることで、全体のスケール感を維持しながら容易にシミュレーションを行うことができる。
【００６２】
本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１  操作者
２  閲覧者
１０  実空間ユニット
２０  位置検出部
３０  仮想ユニット形状構築部
４０  形状判定部
５０  実空間状況の仮想再現部
６０  仮想空間像描画部
７０  仮想空間視点構築部
８０  投影部
【図１】
0006429240.tif 000003
【図２】
0006429240.tif 000004
【図３】
0006429240.tif 000005
【図４】
0006429240.tif 000006
【図５】
0006429240.tif 000007
【図６】
0006429240.tif 000008
【図７】
0006429240.tif 000009
【図８】
0006429240.tif 000010