(57)【要約】【課題】構造物の透明部品の形状を確認することができるとともに、任意の方向の２次元画像データを表示手段に選択順に順次表示する際に、瞬時に表示することができる構造物の外観シミュレーション方法を提供すること。【解決手段】少なくとも一部が透明部品で覆われている構造物の三次元図形データを作成し（ステップＳ１０１）、３次元図形データを所定ピッチで回転させ、各回転角度における当該三次元図形データから両眼視差に基づいた右側および左側２次元画像データを生成し、当該右側および左側２次元画像データとを合成し、立体視用２次元画像データを生成し（ステップＳ１０２）、各回転角度における立体視用２次元画像データから当該回転角度に基づいて関連付けたマトリックス状データを生成し（ステップＳ１０３）、マトリックス状データから任意回転角度における立体視用２次元画像データを選択し（ステップＳ１０４）、選択された２次元画像データを選択順に表示する（ステップＳ１０５）。【選択図】        図３
2005128798.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部が透明部品で覆われている構造物の三次元図形データを作成する３次元図形データ作成手順と、
前記３次元図形データを所定ピッチで回転させ、各回転角度における当該三次元図形データから両眼視差に基づいた右側２次元画像データおよび左側２次元画像データをレイトレーシング法により生成し、当該右側２次元画像データと左側２次元画像データとを合成し、前記構造物の外観の立体視用２次元画像データを生成する立体視用２次元画像データ生成手順と、
前記各回転角度における立体視用２次元画像データから当該各回転角度における立体視用２次元画像データを回転角度に基づいて関連付けたマトリックス状データを生成するマトリックス状データ生成手順と、
前記マトリックス状データから任意回転角度における立体視用２次元画像データを選択する立体視用２次元画像データ選択手順と、
前記選択された立体視用２次元画像データを選択順に立体視用表示手段に表示する立体視用２次元画像表示手順と、
前記立体視用表示手段に表示された立体視用２次元画像データを立体視する立体視手順と、
を含むことを特徴とする構造物の外観シミュレーション方法。
【請求項２】
前記２次元データ手順は、前記３次元図形データを直交する２方向のそれぞれに所定ピッチで回転させることを特徴とする請求項１に記載の構造物の外観シミュレーション方法。
【請求項３】
前記立体視用２次元画像データ選択手順は、入力手段の変化量に基づいて任意回転角度における立体視用２次元画像データを選択することを特徴とする請求項１または２に記載の構造物の外観シミュレーション方法。
【請求項４】
前記少なくとも一部が透明部品で覆われている構造物は、車両用灯具であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の構造物の外観シミュレーション方法。
【請求項５】
前記請求項１〜４のいずれか１つに記載の構造物の外観シミュレーション方法をコンピュータに実行させることを特徴とする構造物の外観シミュレーションプログラム。
【請求項６】
少なくとも一部が透明部品で覆われている構造物の三次元図形データを作成する３次元図形データ作成手段と、
前記３次元図形データを所定ピッチで回転させ、各回転角度における当該三次元図形データから両眼視差に基づいた右側２次元画像データおよび左側２次元画像データをレイトレーシング法により生成し、当該右側２次元画像データと左側２次元画像データとを合成し、前記構造物の外観の立体視用２次元画像データを生成する立体視用２次元画像データ生成手段と、
前記各回転角度における２次元画像データから当該各回転角度における２次元画像データを回転角度に基づいて関連付けたマトリックス状データを生成するマトリックス状データ生成手段と、
前記マトリックス状データから任意回転角度における２次元画像データを選択する２次元画像データ選択手段と、
前記選択された２次元画像データを選択順に表示する立体視用表示手段と、
前記立体視用表示手段に表示された立体視用２次元画像データを立体視する立体視手段と、
を備えることを特徴とする構造物の外観シミュレーション装置。
【請求項７】
少なくとも一部が透明部品で覆われている構造物の三次元図形データを作成する三次元図形データ作成手段と、
前記３次元図形データを所定ピッチで回転させ、各回転角度における当該三次元図形データから両眼視差に基づいた右側２次元画像データおよび左側２次元画像データをレイトレーシング法により生成し、当該右側２次元画像データと左側２次元画像データとを合成し、前記構造物の外観の立体視用２次元画像データを生成する立体視用２次元画像データ生成手段と、
前記各回転角度における２次元画像データから当該各回転角度における２次元画像データを回転角度に基づいて関連付けたマトリックス状データを生成するマトリックス状データ生成手段と、
を備えるデータ生成装置と、
前記データ生成装置により予め生成されたマトリックス状データを取得するデータ取得手段と、
前記マトリックス状データから任意回転角度における２次元画像データを選択する２次元画像データ選択手段と、
前記選択された２次元画像データを選択順に表示する表示手段と、
前記立体視用表示手段に表示された立体視用２次元画像データを立体視する立体視手段と、
を備える２次元画像表示装置と、
を備えることを特徴とする構造物の外観シミュレーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一部が透明部品で覆われている構造物の外観を予測する技術に関し、さらに詳しくは、少なくとも構造物の透明部品の形状を確認することができる外観シミュレーションプログラム及び構造物の外観シミュレーション装置、並びに構造物の外観シミュレーションシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年におけるコンピュータ技術の発達により、実際に構造物、例えば車両用ヘッドランプなどの少なくとも一部が透明部品で覆われている構造物を試作せずに、コンピュータ上のシミュレーションで構造物の外観を予測する技術が用いられるようになってきている。このような、構造物の外観シミュレーションにおいては、構造物の３次元図形データからこの構造物の外観の２次元画像データを生成する必要がある。一般的には、少なくとも一部が透明部品で覆われている構造物の３次元図形データから高品位（写真のような現実感のある）の構造物の外観の２次元画像データを生成、つまりレンダリングするためには、レイトレーシング法（光線追跡法）が用いられている。このレイトレーシング法は、構造物の透明部品における光の反射、透過、屈折効果を加味して３次元図形データから２次元画像データを生成するもので、生成された２次元画像データが実際の構造物と比較して現実感のあるものとなる。
【０００３】
しかし、通常、上記生成された２次元画像データは、表示手段により平面で表示される。従って、この表示された２次元画像データからでは、構造物の透明部品の形状、特に凹凸や部品のボリュームなどを確認することが困難である。従来、表示手段により表示された２次元画像データを立体的に視認する、つまり立体視する技術としては、例えば、左右の視差画像を表示手段に表示し、この画像を液晶シャッターメガネや偏光メガネをかけて右目用の画像と左目用の画像とをそれぞれ見分けることにより、奥行きのある立体映像を観察するものがある（特許文献１参照）。従って、上記従来の技術を用いることにより、少なくとも一部が透明部品で覆われている構造物を立体視することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１６７２１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、車両用ヘッドランプなど少なくとも一部が透明部品で覆われている構造物の外観を予測する際には、表示手段により一方向から見た２次元画像データを表示し、この表示された２次元画像データを立体視したのみでは、構造物の正確な評価を行うことが困難である。これは、構造物の透明部品は、見る方向により、その形状、特に凹凸や部品のボリュームなどが異なり、表示手段により表示された一方向のみから見た２次元画像データを立体視しても、構造物の全体的な評価、すなわち見栄えを判断することができないからである。そこで、この構造物の３次元図形データからこの表示された立体視用２次元画像データを見る者の見たい任意の方向における構造物の外観の立体視用２次元画像データを表示手段に順次表示し、この表示された立体視用２次元画像データを順次立体視する必要がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、構造物の透明部品の形状を確認することができるとともに、任意の方向の立体視用２次元画像データを表示手段に順次表示する際に、瞬時に表示することができる構造物の外観シミュレーション方法及び構造物の外観シミュレーションプログラム、並びに構造物の外観シミュレーションシステム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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明は、構造物の外観シミュレーション方法であって、少なくとも一部が透明部品で覆われている構造物の三次元図形データを作成する３次元図形データ作成手順と、３次元図形データを所定ピッチで回転させ、各回転角度における当該三次元図形データから両眼視差に基づいた右側２次元画像データおよび左側２次元画像データをレイトレーシング法により生成し、当該右側２次元画像データと左側２次元画像データとを合成し、構造物の外観の立体視用２次元画像データを生成する立体視用２次元画像データ生成手順と、各回転角度における立体視用２次元画像データから当該各回転角度における立体視用２次元画像データを回転角度に基づいて関連付けたマトリックス状データを生成するマトリックス状データ生成手順と、マトリックス状データから任意回転角度における立体視用２次元画像データを選択する立体視用２次元画像データ選択手順と、選択された立体視用２次元画像データを選択順に立体視用表示手段に表示する立体視用２次元画像表示手順と、立体視用表示手段に表示された立体視用２次元画像データを立体視する立体視手順とを含むことを特徴とする。
【０００８】
また、この発明では、構造物の外観シミュレーション装置であって、少なくとも一部が透明部品で覆われている構造物の三次元図形データを作成する３次元図形データ作成手段と、３次元図形データを所定ピッチで回転させ、各回転角度における当該三次元図形データから両眼視差に基づいた右側２次元画像データおよび左側２次元画像データをレイトレーシング法により生成し、当該右側２次元画像データと左側２次元画像データとを合成し、構造物の外観の立体視用２次元画像データを生成する立体視用２次元画像データ生成手段と、各回転角度における２次元画像データから当該各回転角度における２次元画像データを回転角度に基づいて関連付けたマトリックス状データを生成するマトリックス状データ生成手段と、マトリックス状データから任意回転角度における２次元画像データを選択する２次元画像データ選択手段と、選択された２次元画像データを選択順に表示する立体視用表示手段と、立体視用表示手段に表示された立体視用２次元画像データを立体視する立体視手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
これらの発明によれば、予め、構造物の３次元図形データを所定ピッチで回転させ、この回転した構造物の３次元図形データから、人間の両眼視差に基づいた右側２次元画像データおよび左側２次元画像データを生成し、この右側２次元画像データおよび左側２次元画像データを合成することで、構造物の外観の立体視用２次元画像データを生成し、この生成された複数の構造物の外観の立体視用２次元画像データをピッチに基づいて関連付けて、つまり隣り合う各回転角度における立体視用２次元画像データを配列したマトリックス状データを生成する。そして、この予め生成されたマトリックス状データから表示された立体視用２次元画像データを見る者が見たい方向、つまり任意回転角度における立体視用２次元画像データを選択し、立体視用表示手段は選択された構造物の外観の立体視用２次元画像データを選択順に表示し、この表示された立体視用２次元画像データを見る者はこの立体視用表示手段に表示された立体視用２次元画像データを立体視する。つまり、計算時間を要する構造物の３次元図形データから各回転角度における構造物の外観の立体視用２次元画像データを予め生成し、これを１つのマトリックス状データとし、このマトリックス状データ内の各回転角度における立体視用２次元画像データから任意回転角度における立体視用２次元画像データを選択して立体視用表示手段に表示させる。従って、表示された立体視用２次元画像データを見る者が、見たい方向の構造物の透明部品の形状を任意の方向の立体視用２次元画像データにより確認することができる。また、選択された任意回転角度における構造物の外観の立体視用２次元画像データを立体視用表示手段に表示させる際には、選択された後にこの選択された任意回転角度における構造物の外観の立体視用２次元画像データを構造物の３次元図形データから生成する必要をなくすることができる。これらにより、構造物の透明部品の形状を確認することができるとともに、任意の方向の立体視用２次元画像データを立体視用表示手段に順次表示する際に、瞬時に表示することで、構造物の全体の評価、すなわち見栄えを判断することができる。
【００１０】
また、この発明では、上記構造物の外観シミュレーション方法において、２次元データ手順は、３次元図形データを直交する２方向のそれぞれに所定ピッチで回転させることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、表示手段に表示される構造物の外観の立体視用２次元画像データは、１方向に所定ピッチで回転させた場合に見える構造物の外観を予測するだけではなく、２方向、つまり構造物の外観をすべての方向から見た場合のこの構造物の外観の立体視用２次元画像データを瞬時に表示することができる。従って、表示された立体視用２次元画像データを見る者が、構造物の全体的な確実な評価、すなわち見栄えを判断することができる。
【００１２】
また、この発明では、上記構造物の外観シミュレーション方法において、立体視用２次元画像データ選択手順は、入力手段の変化量に基づいて任意回転角度における立体視用２次元画像データを選択することを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、例えば、マウスなどの入力手段の変化量に基づいて１つあるいは連続して任意回転角度における立体視用２次元画像データを選択し、この選択された立体視用２次元画像データを表示手段に選択順に表示する。つまり、表示された立体視用２次元画像データを見る者は、見たい方向の構造物の外観における立体視用２次元画像データを選択でき、この表示された立体視用２次元画像データを見る者の選択した立体視用２次元画像データを表示手段に瞬時に表示することができる。これにより、実際の構造物を手に取って見ることで構造物の全体的な評価を行う場合と、近似した状態で構造物の全体の評価を行うことができる。
【００１４】
また、この発明では、上記構造物の外観シミュレーション方法において、少なくとも一部が透明部品で覆われている構造物は、車両用灯具であることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、構造物を車両用灯具とするので、車両用灯具の透明部品であるアウターレンズを介して見えるバルブ、リフレクター、インナーパネル（化粧版）などの内臓部品を任意の方向における車両用灯具の外観の２次元画像データから予測することができる。従って、立体視用表示手段に表示された立体視用２次元画像データを見る者は、車両用灯具の全体的な確実な評価、すなわち見栄えを判断することができる。
【００１６】
また、この発明では、構造物の外観シミュレーションプログラムであって、上記構造物の外観シミュレーション方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、構造物の外観シミュレーションプログラムをコンピュータに読み取らせて実行することによって、上記構造物の外観シミュレーション方法をコンピュータを利用して実現することができ、これらの各方法と同様の効果を得ることができる。
【００１８】
また、この発明では、構造物の外観シミュレーションシステムであって、少なくとも一部が透明部品で覆われている構造物の三次元図形データを作成する三次元図形データ作成手段と、３次元図形データを所定ピッチで回転させ、各回転角度における当該三次元図形データから両眼視差に基づいた右側２次元画像データおよび左側２次元画像データをレイトレーシング法により生成し、当該右側２次元画像データと左側２次元画像データとを合成し、構造物の外観の立体視用２次元画像データを生成する立体視用２次元画像データ生成手段と、各回転角度における２次元画像データから当該各回転角度における２次元画像データを回転角度に基づいて関連付けたマトリックス状データを生成するマトリックス状データ生成手段とを備えるデータ生成装置と、データ生成装置により予め生成されたマトリックス状データを取得するデータ取得手段と、マトリックス状データから任意回転角度における２次元画像データを選択する２次元画像データ選択手段と、選択された２次元画像データを選択順に表示する表示手段と、立体視用表示手段に表示された立体視用２次元画像データを立体視する立体視手段とを備える２次元画像表示装置とを備えることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、マトリックス状データを生成するデータ生成装置と生成されたマトリックス状データ内の任意回転角度における立体視用２次元画像データを表示する２次元画像表示装置とは、個別の装置で構成されている。従って、少なくとも計算量の多い３次元図形データに基づく立体視用２次元画像データの生成は、処理速度の速いコンピュータであるデータ生成装置により行うので、計算量の少ない立体視用２次元画像データを表示手段に表示させることは、処理速度の遅いコンピュータでも行うことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る構造物の外観シミュレーション方法及び構造物の外観シミュレーションプログラム、並びに構造物の外観シミュレーションシステムは、構造物の透明部品の形状を確認することができるとともに、任意の方向の立体視用２次元画像データを表示手段に順次表示する際に、瞬時に表示することで、構造物の全体の評価、すなわち見栄えを判断することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための最良の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。以下の説明では、少なくとも一部が透明部品で覆われている構造物として車両用灯具、すなわちフロントコンビネーションランプを用いる場合について説明するが、この発明はこれに限定されず、リアコンビネーションランプ、ヘッドランプ、サイドランプ、フォグランプ、テールランプなどの車両用灯具、透明部品としてウィンドウを備える車両などを構造物として用いても良い。また、透明部品には、無色透明な部品、無色半透明な部品、有色透明な部品、有色半透明な部品が含まれる。
【実施例】
【００２２】
図１は、この発明に係る構造物の外観シミュレーションシステムの構成例を示す図である。同図に示すように、この発明に係る構造物の外観シミュレーションシステム１は、データ生成装置１０と２次元画像表示装置２０とにより構成されている。データ生成装置１０は、処理部１１と、記憶部１２と、入出力装置１３とにより構成されている。一方、２次元画像表示装置２０は、処理部２１と、記憶部２２と入出力装置２３とにより構成されている。
【００２３】
データ生成装置１０の処理部１１には、さらに３次元図形データ作成部１１ａと、立体視用２次元画像データ生成部１１ｂと、マトリックス状データ生成部１１ｃとにより構成される。また、このデータ生成装置１０には、入出力ポート１４が備えられており、この入出力ポート１４を介して、入出力装置１３が接続されている。この入出力装置１３に備えられた入力手段１３ａで、構造物の３次元図形データを作成するために必要な情報、立体視用２次元画像データを生成するため必要な各部品の物性値（反射率、屈折率、色など）および境界条件（光源あるいは平行光源の入射角度、周囲の環境色など）を処理部１１や記憶部１２に入力する。ここで、入力手段１３ａには、キーボード、マウス、タブレット、音声認識装置等の入力デバイスを用いることができる。
【００２４】
処理部１１を構成する３次元図形データ作成部１１ａと、立体視用２次元画像データ生成部１１ｂと、マトリックス状データ生成部１１ｃとは、入出力ポート１４によって相互に接続されており、相互に計算結果やその他の情報をやり取りできるように構成されている。また。記憶部１２も入出力ポート１４に接続されており、処理部１１の計算結果を一時的に格納したり、後述する生成されたマトリックス状データ６０を格納したりする。記憶部１２に対しては、処理部１１を構成する３次元図形データ作成部１１ａ、立体視用２次元画像データ生成部１１ｂ、マトリックス状データ生成部１１ｃが入出力ポート１４を介してアクセスできるようになっている。
【００２５】
記憶部１２は、この発明に係る構造物の外観シミュレーション方法の一部、つまり３次元図形データ作成手順と、立体視用２次元画像データ生成手順と、マトリックス状データ生成手順を実現する構造物の外観シミュレーションプログラムが格納されている。ここで、記憶部１２は、ハードディスク装置等の固定ディスク装置、フレキシブルディスク、光磁気ディスク装置、またはフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ等のような読み出しのみが可能な記憶媒体）や、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ等のストレージ手段、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。
【００２６】
処理部１１は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリとＣＰＵ（Central Processing Unit）とにより構成されている。構造物の外観シミュレーションの際には、上記のように作成された３次元図形データ、立体視用２次元画像データを生成するため必要な各部品の物性値および境界条件などに基づいて、この処理部１１が上記構造物の外観シミュレーションプログラムの一部を処理部１１の図示しないメモリに読み込んで演算を行う。なお、処理部１１は、適宜演算途中の数値を記憶部１２に格納し、格納した数値を適宜記憶部１２から取り出して演算を行う。また、この処理部１１は、上記構造物の外観シミュレーションプログラムの替わりに専用のハードウェアにより実現されるものであっても良い。
【００２７】
なお、作成中あるいは作成後の構造物の３次元図形データおよび生成中あるいは生成後の構造物の外観の立体視２次元画像データは、入出力装置１３の表示手段１３ｂに表示される。ここで、表示手段１３ｂには、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）や液晶表示装置等を使用することができる。また、上記作成中あるいは作成後の構造物の３次元図形データおよび生成中あるいは生成後の構造物の外観の立体視用２次元画像データなどは、図示しないプリンタに出力することもできる。また、記憶部１２は、処理部１１内に設けられていても良いし、他の装置（例えば、データベースサーバ）内に設けられていても良い。また、入出力装置１３を備えた図示しない端末装置から、データ生成装置１０に有線、無線のいずれかの方法でアクセスすることができる構成であっても良い。
【００２８】
２次元画像表示装置２０の処理部２１には、さらにマトリックス状データ取得部２１ａと、立体視用２次元画像データ選択部２１ｂと、立体視用２次元画像表示部２１ｃにより構成される。また、この立体視用２次元画像表示装置２０には、入出力ポート２４が備えられており、この入出力ポート２４を介して、入出力装置２３が接続されている。この入出力装置２３に備えられた入力手段２３ａで、データ生成装置１０からマトリックス状データ６０を取得するための信号、マトリックス状データ６０から後述する任意回転角度における立体視用２次元画像データを選択するための信号を処理部２１や記憶部２２に入力する。ここで、この発明に係る構造物の外観シミュレーションシステム１では、同図に示すように、入力手段２３ａを機械式あるいは光学式マウスとするが、これに限定されるものではなく、入力手段が変位し、入出力ポート２４を介してその変位量を信号として、処理部２１や記憶部２２に入力できるものであれば良い。例えば、キーボード（テンキーや方向キーなど）、タブレット等の入力デバイスを用いることができる。
【００２９】
処理部２１を構成するマトリックス状データ取得部２１ａと、立体視用２次元画像データ選択部２１ｂと、立体視用２次元画像表示部２１ｃとは、入出力ポート２４によって相互に接続されており、相互に計算結果やその他の情報をやり取りできるように構成されている。また。記憶部２２も入出力ポート２４に接続されており、処理部２１の計算結果を一時的に格納したり、後述する取得したマトリックス状データを格納したりする。記憶部２２に対しては、処理部２１を構成するマトリックス状データ取得部２１ａ、立体視用２次元画像データ選択部２１ｂ、立体視用２次元画像表示部２１ｃが入出力ポート２４を介してアクセスできるようになっている。
【００３０】
記憶部２２は、この発明に係る構造物の外観シミュレーション方法の一部、つまり立体視用２次元画像データ選択手順と、立体視用２次元画像表示手順とを実現する構造物の外観シミュレーションプログラムが格納されている。ここで、記憶部２２は、上記記憶部１２と同様に構成することができる。
【００３１】
処理部２１は、上記処理部１１と同様に構成されている。構造物の外観シミュレーションの際には、上記のように取得したマトリックス状データ６０および入力手段２４ａの変位量に基づいて、この処理部２１が上記構造物の外観シミュレーションプログラムの一部を処理部２１の図示しないメモリに読み込んで演算を行う。なお、処理部２１は、適宜演算途中の数値を記憶部２２に格納し、格納した数値を適宜記憶部２２から取り出して演算を行う。また、この処理部２１は、上記構造物の外観シミュレーションプログラムの替わりに専用のハードウェアにより実現されるものであっても良い。
【００３２】
選択された後述する任意回転角度における２次元画像データ５０は、入出力装置２３の立体視用表示手段２３ｂに選択順に表示される。ここで、立体視用表示手段２３ｂには、上記表示装置１３ｂと同様のものを使用することができる。なお、記憶部２２は、処理部２１内に設けられていても良いし、他の装置（例えば、データベースサーバ）内に設けられていても良い。また、入出力装置２３を備えた図示しない端末装置から、２次元画像表示装置２０に有線、無線のいずれかの方法でアクセスすることができる構成であっても良い。
【００３３】
また、上記構造物の外観シミュレーションプログラムは、データ生成装置１０および２次元画像表示装置２０に必ずしも単一的に構成されるものに限られず、コンピュータシステムにすでに記憶されているプログラム、例えばＯＳ（Operating System）に代表される別個のプログラムと協働してその機能を達成するものであっても良い。また、図１に示す処理部１１、２１の機能を実現するための構造物の外観シミュレーションプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶して、この記録媒体に記録された構造物の外観シミュレーションプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりこの発明に係る構造物の外観シミュレーション方法を実行しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器などのハードウェアを含むものとする。
【００３４】
図２は、２次元画像表示装置の立体視手段の概略構成例である。同図に示すように、２次元画像表示装置２０の立体視手段は、立体視用表示手段２３ｂに取り付けられる偏光部２３ｃおよび立体画像表示部２３ｄと、立体視用表示手段２３ｂに表示された立体視用２次元画像データ５０を見る者がかける偏光メガネ２３ｅとにより構成されている。偏光部２３ｃは、立体視用表示手段２３ｂの図示しない表示部の前方に、この表示部を覆うよう取り付けられている。この偏光部２３ｃは、透過軸方向が所定方向（同図では、矢印Ｂ方向）の直線偏光板あるいは直線偏光フィルタである。
【００３５】
立体画像表示部２３ｄは、上記偏光部２３ｃの前方に、立体視用表示手段２３ｂの図示しない表示部と同一の大きさで取り付けられている。この立体画像表示部２３ｄは、光学的主軸方向が上記偏光部２３ｃの透過軸方向に対して所定角度であり、位相差機能を有する右目用立体画像表示部２３ｆと、位相差機能を有しない左目用立体画像表示部２３ｇとにより構成されている。この右目用立体画像表示部２３ｆと右目用立体画像表示部２３ｇとは、この立体視用表示手段２３ｂの図示しない表示部の上下方向に交互に帯状に形成されている。なお、右目用立体画像表示部２３ｆと右目用立体画像表示部２３ｇとの間隔は、少なくとも立体視用表示手段２３ｂの図示しない表示部を形成する画素の上下方向の長さの整数倍であれば何倍でも良いが、人間が視認できない間隔であることが好ましい。
【００３６】
右目用立体画像表示部２３ｆは、位相差機能、つまり特定の波長域の光の振動方向を回転し得る機能を有し、光学的主軸方向が矢印Ｃ方向である１／２波長板であり、この１／２波長板を設けない部分を左目用立体画像表示部２３ｇとするものである。右目用立体画像表示部２３ｆには、１／２波長板が設けられているため、この右目用立体画像表示部２３ｆから出射される右目用画像は、楕円偏光となる。一方、左目用立体画像表示部２３ｇには、１／２波長板が設けられていないため、この左目用立体画像表示部２３ｇから出射される左目用画像は、偏光部２３ｃの透過軸方向と同一方向の直線偏光となる。ここで、１／２波長板とは、特定の波長域の光の振動方向を９０度回転させる性質を有するものであり、上記偏光部２３ｃの透過軸方向に対して±４５度に傾斜する光学的主軸を有するものである。
【００３７】
偏光メガネ２３ｅは、偏光板付右目用レンズ２３ｈと、偏光版付左目用レンズ２３ｉとにより構成されている。ここで、偏光板付右目用レンズ２３ｈに取り付けられている図示しない偏光板の透過軸方向（同図では、矢印Ｄ方向）と、左目用立体画像表示部２３ｇから出射される左目用画像の直線偏光とは、直交する方向であるため、この偏光板付右目用レンズ２３ｈに入射する左目用画像が遮断される。しかし、偏光板付右目用レンズ２３ｈに取り付けられている図示しない偏光板の透過軸方向（同図では、矢印Ｄ方向）と、右目用立体画像表示部２３ｆから出射される右目用画像の楕円偏光とは、同一方向であるため、この偏光板付右目用レンズ２３ｈに入射する左目用画像は透過される。従って、同図に示すように、立体視用表示手段２３ｂに表示された後述する立体視用２次元画像データ５０を見る者の右目には、同図に示すように、右目用画像が視認される。
【００３８】
一方、偏光板付左目用レンズ２３ｉに取り付けられている図示しない偏光板の透過軸方向（同図では、矢印Ｅ方向）と、右目用立体画像表示部２３ｆから出射される左目用画像の楕円偏光とは、直交する方向であるため、この偏光板付左目用レンズ２３ｉに入射する右目用画像が遮断される。しかし、偏光板付左目用レンズ２３ｉに取り付けられている図示しない偏光板の透過軸方向（同図では、矢印Ｅ方向）と、左目用立体画像表示部２３ｇから出射される左目用画像の直線偏光とは、同一方向であるため、この偏光板付左目用レンズ２３ｉに入射する左目用画像は透過される。従って、同図に示すように、立体視用表示手段２３ｂに表示された後述する立体視用２次元画像データ５０を見る者の左目には、同図に示すように、左目用画像が視認される。これにより、この偏光メガネ２３ｅをかけて立体視用表示手段２３ｂに表示された後述する立体視用２次元画像データ５０を見る者は、この表示された立体視用２次元画像データ５０を立体的に視認、つまり立体視することができる。なお、右目用立体画像表示部２３ｆおよび偏光板付右目用レンズ２３ｈの構成と、左目用立体画像表示部２３ｇおよび偏光板付左目用レンズ２３ｉとの構成を逆にしても良い。
【００３９】
次に、この発明に係る構造物の外観シミュレーション方法について説明する。図３は、この発明に係る構造物の外観シミュレーション方法のフローチャートを示す図である。まず、データ生成装置１０の処理部１１は、構造物であるフロントコンビネーションランプの３次元図形データ３０を作成する（ステップＳ１０１）。図４は、作成された３次元図形データを示す図である。ここでは、例えば、データ生成装置１０の記憶部１２に格納されている３次元ＣＡＤ（Computer Aided Design）プログラム、３次元ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）プログラムなどを実行することにより、処理部１１の３次元データ作成部１１ａは、フロントコンビネーションランプを設計することで３次元図形データ３０を作成する。なお、作成された３次元図形データ３０は、３次元座標を用いて逐一特定される。
【００４０】
作成された３次元図形データ３０は、複数の部品により構成されている。具体的には、同図に示すように、複数のバルブ３１、光を反射する反射部品であるリフレクター３２やインナーパネル３３がハウジング３４内に配置され、これらを覆うように透明部品であるアウターレンズ３５がハウジングに固定されている。この作成された３次元図形データ３０は、データ生成装置１０の記憶部１２に一旦格納される。
【００４１】
次に、データ生成装置１０の処理部１１は、構造物であるフロントコンビネーションランプの３次元図形データ３０からフロントコンビネーションランプの外観の立体視用２次元画像データ５０を生成する（ステップＳ１０２）。図５は、立体視用２次元画像データ生成手順のフローチャートを示す図である。同図に示すように、まず、処理部１１の立体視用２次元画像データ生成部１１ｂは、３次元図形データ３０の各部品３１〜３５の物性値の設定を行う（ステップＳ２０１）。これは、入出力装置１３の入力手段１３ａから入力された各部品３１〜３５の物性値、例えば各部品３１〜３５の反射率、屈折率、材料特性、部品の表面の色をこの各部品３１〜３５に設定する。なお、各部品３１〜３５のうち、共通の材料などで構成される部品がある場合は、予めこれらの部品を１つのグループとし、このグループに対して物性値を設定しても良い。
【００４２】
次に、立体視用２次元画像データ生成部１１ｂは、物性値が設定された３次元図形データ３０が内部に配置されるように、環境ＢＯＸ４０を同一の３次元座標内に配置する（ステップＳ２０２）。図６は、３次元図形データと環境ＢＯＸとの関係を示す図である。同図に示すように、２次元画像データ生成部１１ｂは、３次元図形データ３０が作成された３次元座標に直方体の環境ＢＯＸ４０を作成し、この環境ＢＯＸ４０内に３次元図形データ３０が配置、好ましくは環境ＢＯＸ４０の中心に配置する。または、立体視用２次元画像データ生成部１１ｂは、予め環境ＢＯＸ４０を作成し、この作成した環境ＢＯＸ４０の３次元座標に記憶部１２から３次元図形データ３０を読み出し、この３次元図形データ３０を環境ＢＯＸ４０内に配置しても良い。なお、環境ＢＯＸ４０は、同図に示すように、４つの側面４１と、天井面４２と、床面４３とにより構成されている。
【００４３】
次に、立体視用２次元画像データ生成部１１ｂは、環境ＢＯＸ４０の色を設定する（ステップＳ２０３）。図７は、環境ＢＯＸの色の設定説明図である。同図に示すように、環境ＢＯＸ４０の側面４１は、水平線４１ａを基準に地面側４１ｂと空側４１ｃとに分けられている。地面側４１ｂは、水平線４１ａの直近、つまり近傍地面部分４１ｄから水平線４１ａから最も離れている部分、つまり遠方地面部分４１ｅに向かって、色が順次変化するように設定されている。一方、空側４１ｃは、水平線４１ａの直近、つまり近傍空部分４１ｆから水平線４１ａから最も離れている部分、つまり遠方空部分４１ｇに向かって、色が順次変化するように設定されている。また、天井面４２は、側面４１の空側４１ｃの遠方空部分４１ｇの色と同一色となるように設定されている。また、地面４３は、側面４１の地面側４１ｂの遠方地面部分４１ｅの色と同一色となるように設定されている。
【００４４】
記憶部１２には、予め四季に応じた色がＲＧＢ値（０〜２５５）として、格納されている。つまり、四季、例えば春、夏、秋、冬のそれぞれにおいて、地面側４１ｂの近傍地面部分４１ｄの近傍地面色、遠方地面部分４１ｅの遠方地面色、空側４１ｃの近傍空部分４１ｆの近傍空色、遠方空部分４１ｇの遠方空色がＲＧＢ値で格納されている。２次元画像データ生成部１１ｂは、入出力装置１３の入力手段１３ａから入力された季節に基づいて、記憶部１２から側面４１の各部分４１ｄ〜４１ｇの色を読み出し、環境ＢＯＸ４０の色を設定する。
【００４５】
次に、立体視用２次元画像データ生成部１１ｂは、３次元図形データ３０に対する平行光源Ｌの設定を行う（ステップＳ２０４）。図８は、３次元図形データに対する平行光源の設定説明図である。同図に示すように、平行光源Ｌは、環境ＢＯＸ４０の外部からこの環境ＢＯＸ４０内に照射される光である。また、平行光源Ｌは、後述するカメラＣが配置される位置から見たときの３次元座標のＸＺ平面に対する入射角度θにより設定される。記憶部１２には、予め季節あるいは月日と、場所と、時刻とに基づいた入射角度θが格納されている。入射角度θは、時間、緯度、地軸の傾き等で決定されるものである。ここで、例えば、季節を春、場所を東京、時刻を１２：００とすると、東京の緯度が３５．５度、地軸の傾き２３．４度から入射角度θは、ＸＺ平面に対して５４．５度となる。２次元画像データ生成部１１ｂは、入出力装置１３の入力手段１３ａから入力された季節、場所、時刻に基づいて、記憶部１２から平行光源Ｌの入射角度θを読み出し、３次元図形データ３０および環境ＢＯＸ４０の３次元座標において入射角度θである平行光源Ｌを設定する。
【００４６】
上述のように、環境ＢＯＸ４０の色の設定（ステップＳ２０３）および／または平行光源の設定（ステップＳ２０４）を行うことにより、３次元図形データ３０から２次元画像データ５０を生成する際に、構造物であるフロントコンビネーションランプの透明部分であるアウターレンズ３５や反射部分であるリフレクター３２およびインナーパネル３３などに屋外環境に応じた色を映り込ませることができる。これにより、生成される構造物の外観の立体視用２次元画像データ５０が屋外環境に実際に置かれた構造物の外観と近似することができる。
【００４７】
次に、立体視用２次元画像データ生成部１１ｂは、右側用カメラＣR、左側用カメラＣLの設定を行う（ステップＳ２０５）。ここでは、まず、環境ＢＯＸ４０内に配置された３次元図形データ３０を見る、つまり立体視用２次元画像データ５０を生成する方向を決定する。次に、同図に示すように、３次元図形データ３０および環境ＢＯＸ４０の３次元座標において、人間の両眼視差を考慮して、右側用カメラＣR、左側用カメラＣLを配置する。つまり、人間の右目と左目との中心と、立体視用２次元画像データ５０を生成する方向における３次元図形データ３０の中心とが同一直線にある際に、３次元図形データ３０に向くようにそれぞれ右目の位置に右側用カメラＣRを左目の位置に左側用カメラＣLを配置する。
【００４８】
次に、立体視用２次元画像データ生成部１１ｂは、３次元図形データ３０から構造物の外観の右側２次元画像データ５０R、左側２次元画像データ５０Lを生成する（ステップＳ２０６）。これは、上記３次元図形データ３０および環境ＢＯＸ４０の３次元座標において配置された右側用カメラＣR、左側用カメラＣLのそれぞれから環境ＢＯＸ４０内に配置された３次元図形データ３０をレイトレーシング法により、レンダリングし、右側２次元画像データ５０R、左側２次元画像データ５０Lを生成する。レイトレーシング法（光線追跡法）は、構造物であるフロントコンビネーションランプの透明部品であるアウターレンズ３５や反射部分であるリフレクター３２およびインナーパネル３３などにおける光の反射、透過、屈折効果を加味して３次元図形データから右側２次元画像データ５０R、左側２次元画像データ５０Lを生成するものである。
【００４９】
レイトレーシング法により生成された右側２次元画像データ５０R、左側２次元画像データ５０Lは、同図に示すように、実際の構造物であるフロントコンビネーションランプの透明部品であるアウターレンズ内のバルブ、リフレクター、インナーパネルなどを確認することができる。さらに、このアウターレンズ、リフレクター、インナーパネルの映り込みも、実際の構造物と同様に予測することができる。なお、生成された構造物の外観の右側２次元画像データ５０R、左側２次元画像データ５０Lは、データ生成装置１０の記憶部１２に一旦格納される。
【００５０】
次に、立体視用２次元画像データ生成部１１ｂは、構造物の外観の右側２次元画像データ５０R、左側２次元画像データ５０Lを合成し、立体視用２次元画像データ５０を生成する（ステップＳ２０７）。図９は、立体視用２次元画像データを合成により生成する説明図である。図１０は、生成された構造物の外観の立体視用２次元画像データの例を示す図である。まず、立体視用２次元画像データ生成部１１ｂは、データ生成装置１０の記憶部１２に格納された右側２次元画像データ５０R、左側２次元画像データ５０Lを読み出す。次に、立体視用２次元画像データ生成部１１ｂは、図９に示すように、記憶部１２から読み出された右側２次元画像データ５０R、左側２次元画像データ５０Lのそれぞれから、図２に示す立体視用表示手段２３ｂに取り付けられた立体画像表示部２３ｄの右目用立体画像表示部２３ｆ、左目用立体画像表示部２３ｇにそれぞれに対向する部分に表示される部分を抜き出す。
【００５１】
ここで、この右目用立体画像表示部２３ｆと左目用立体画像表示部２３ｇは、上述のように、立体視用表示手段２３ｂの図示しない表示部の上下方向に交互に帯状に形成されている。従って、立体視用２次元画像データ生成部１１ｂは、右側２次元画像データ５０Rからこの右側２次元画像データ５０Rが立体視表示手段２３ｂに表示された場合に、右目用立体画像表示部２３ｆが位置するこの表示部の部分（帯状の右目用立体画像表示部２３ｆと同じ大きさの範囲に含まれる複数の画素群）のみを抜き出し、右目用画像を生成する。また、左側２次元画像データ５０Lからこの左側２次元画像データ５０Lが立体視表示手段２３ｂに表示された場合に、この左目用立体画像表示部２３ｇが位置するこの表示部の部分のみ（帯状の左目用立体画像表示部２３ｇと同じ大きさの範囲に含まれる複数の画素群）を抜き出し、左目用画像を生成する。そして、上記抜き出した右目用画像と左眼用画像を合成し、図１０に示すように、１つの立体視用２次元画像データ５０を生成する。なお、生成された構造物の外観の立体視用２次元画像データ５０は、データ生成装置１０の記憶部１２に一旦格納される。
【００５２】
次に、立体視用２次元画像データ生成部１１ｂは、３次元図形データ３０を所定ピッチで回転させる（ステップＳ２０８）。これは、３次元図形データ３０および環境ＢＯＸ４０の３次元座標において、この３次元図形データ３０をＸ方向（Ｚ軸に対して）および／またはＺ方向（Ｙ軸に対して）に回転させる。つまり、図８に示すように、３次元図形データ３０をこの３次元座標に配置された右側用カメラＣR、左側用カメラＣLに対して、Ｘ方向に回転するようにおよび／またはＺ方向に所定ピッチで回転させる。ここで、所定ピッチとは、少なくとも各方向に１０度以下とする。これは、所定ピッチが１０度以上であると、後述する表示手段２３ｂに選択された任意回転角度における立体視用２次元画像データ５０を選択順に順次表示しても、表示された立体視用２次元画像データ５０を見る者がこの構造物の全体の評価を正確に行えないからである。なお、所定ピッチを３度以下とすることが好ましい。所定ピッチが３度以下であると、後述する立体視用表示手段２３ｂに選択された任意回転角度における立体視用２次元画像データ５０を選択順に順次表示する際に、実際の構造物を手にとって回転させた場合と、略同様な表示を立体視用表示手段２３ｂにより行え、表示された立体視用２次元画像データ５０を見る者がこの構造物の全体の評価を行いやすくなるからである。また、３次元図形データ３０を回転させずに、この３次元図形データ３０を中心に３次元座標における右側用カメラＣR、左側用カメラＣLの配置をＸ方向および／またはＺ方向に回転させてもよい。これにより、実際の構造物を屋外環境に置いた際に、この実際の構造物に対して立体視用表示手段２３ｂに表示された立体視用２次元画像データ５０を見る者の視線が所定ピッチで回転した場合と同様な立体視用２次元画像データ５０を生成することができる。
【００５３】
次に、立体視用２次元画像データ生成部１１ｂは、３次元図形データ３０をすべての回転角度で立体視用２次元画像データ５０を生成したか否かを判断する（ステップＳ２０９）。すべての回転角度で立体視用２次元画像データ５０を生成していない場合は、上記ステップＳ２０６に戻り、Ｘ方向および／またはＺ方向に回転させた３次元図形データ３０から構造物の外観の右側２次元画像データ５０R、左側２次元画像データ５０Lをレイトレーシング法により生成し、これらを合成して立体視用２次元画像データ５０を生成し、生成された立体視用２次元画像データ５０をデータ生成装置１０の記憶部１２に一旦格納する。一方、Ｘ方向および／またはＺ方向に回転させた３次元図形データ３０から立体視用２次元画像データ５０を生成した場合は、図５に示す立体視用２次元画像データ生成手順を終了する。ここでは、後述する表示手段である立体視用表示手段２３ｂに表示される構造物の外観の立体視用２次元画像データ５０が、１方向に所定ピッチで回転させた場合に見える構造物の外観の立体視用２次元画像データ５０だけでなく、２方向、つまり構造物の外観をすべての方向から見た場合のこの構造物の外観の立体視用２次元画像データ５０を表示することができる。
【００５４】
ここで、立体視用２次元画像データ生成部１１ｂは、入出力装置１３の入力手段１３ａから所定ピッチを例えば１０度と入力された場合は、３次元図形データをＸ方向および／またはＺ方向に１０度ずつ回転させる。なお、３次元図形データ３０をＸＺ方向に所定ピッチで回転させる際には、構造物の形状により、ＸＺ方向に所定ピッチで回転させることができる回転角度を設定しても良い。例えば、フロントコンビネーションランプなどの構造物の全体的な評価、すなわち見栄えを判断する際には、アウターレンズを見ることができる角度までＸ方向および／またはＺ方向に回転させれば良い。これは、アウターレンズを固定するハウジングの外観は、フロントコンビネーションランプの全体的な評価にあまり影響を与えないため、実際のハウジングに対応する部分が大部分を占める立体視用２次元画像データ５０は、３次元図形データ３０から生成する必要はないからである。また、上記図５に示す立体視用２次元画像データ生成手順では、環境ＢＯＸ４０を設定したが、構造物の全体的な評価に際して屋外環境を考慮しない場合は、この環境ＢＯＸ４０を設定しなくても良い。また、立体視用表示手段２３ｂに表示された立体視用２次元画像データ５０を見る者が構造物の全体的な確実な評価、すなわち見栄えを判断する際に、一方向に所定ピッチで回転させた構図物の外観のみで判断できる場合は、構造物の３次元図形データ３０をＸ方向あるいはＺ方向のいずれか一方向にのみ回転させて、立体視用２次元画像データ５０を生成しても良い。
【００５５】
次に、データ生成装置１０の処理部１１は、図３に示すように、生成された複数の立体視用２次元画像データ５０からマトリックス状データ６０を生成する（ステップＳ１０３）。図１１−１は、マトリックス状データ生成手順のフローチャートを示す図である。図１１−２は、マトリックス状データの概念図である。図１１−１に示すように、処理部１１のマトリックス状データ生成部１１ｃは、まず、ＸＺ方向の回転角度に応じて各回転角度における立体視用２次元画像データ５０を配列する（ステップＳ３０１）。例えば、図１１−２に示すように、ＸＺ方向に回転させていない立体視用２次元画像データを立体視用２次元画像データ（０，０）とし、この立体視用２次元画像データ（０，０）を中央に配置し、Ｘ方向に１回だけ回転、つまり左右に１ピッチ回転させた場合における立体視用２次元画像データ（１，０）、立体視用２次元画像データ（−１，０）とし、立体視用２次元画像データ（０，０）の左右に配置する。一方、Ｚ方向に１回だけ回転、つまり上下に１ピッチ回転させた場合における立体視用２次元画像データ（０，１）、立体視用２次元画像データ（０，−１）とし、立体視用２次元画像データ（０，０）の上下に配置する。また、ＸＺ方向の両方の方向に１回だけ回転、つまり上下および左右に１ピッチ回転させた場合における立体視用２次元画像データ（１，１）、立体視用２次元画像データ（１，−１）、立体視用２次元画像データ（１，−１）、立体視用２次元画像データ（−１，−１）とし、立体視用２次元画像データ（０，０）の上下左右の斜めに配置する。これにより、各回転角度における立体視用２次元画像データ５０が９個ある場合は、３×３の行列に配列された立体視用２次元画像データ群となる。
【００５６】
次に、マトリックス状データ生成部１１ｃは、上記配列された立体視用２次元画像データ群の各立体視用２次元画像データに順番に連番を付与する（ステップＳ３０２）。この順番は、左右方向あるいは上下方向に連続するデータ順である。従って、例えば、３×３の行列に配列されたデータ群を左右方向に順番に連番を付与する場合は、まず、一行目にある立体視用２次元画像データ（１，１）に番号「０００１」を付与し、この立体視用２次元画像データ（１，１）の右隣りの立体視用２次元画像データ（０，１）に番号「０００２」を付与し、この立体視用２次元画像データ（０，１）の右隣りの立体視用２次元画像データ（−１，１）に番号「０００３」を付与する。次に、２行目にある立体視用２次元画像データ（０，１）に番号「０００４」、立体視用２次元画像データ（０，０）に番号「０００５」、立体視用２次元画像データ（０，−１）に番号「０００６」をそれぞれ付与する。そして、３行目にある立体視用２次元画像データ（−１，１）に番号「０００７」、立体視用２次元画像データ（−１，０）に番号「０００８」、立体視用２次元画像データ（−１，−１）に番号「０００９」をそれぞれ付与する。
【００５７】
次に、マトリックス状データ生成部１１ｃは、各回転角度における立体視用２次元画像データ５０に順番に付与された連番を関連付ける（ステップＳ３０３）。これは、立体視用２次元画像データ群の各立体視用２次元画像データ５０と隣り合う（斜め方向も含む）すべての立体視用２次元画像データ５０とを、各立体視用２次元画像データ５０に付与された番号で関連付ける。これは、図１１−２に示すように、立体視用２次元画像データ群の各立体視用２次元画像データの付与された番号に対して、矢印Ａに示す関連付けを行う。例えば、番号「０００５」のＸ方向のプラス方向に隣り合うのは、番号「０００６」であり、番号「０００６」のＸ方向のマイナス方向に隣り合うのは、番号「０００５」であると関連付ける。また、番号「０００５」のＸ方向のプラス方向およびＺ方向のプラス方向に隣り合うのは、番号「０００１」であり、番号「０００１」のＸ方向のマイナス方向およびＺ方向のマイナス方向に隣り合うのは、番号「０００５」であると関連付ける。ここで、図示はしないが、例えば番号「０００１」のＸ方向のプラス方向に隣り合うのは、番号「０００７」であり、番号「０００７」のＸ方向のマイナス方向に隣り合うのは、番号「０００１」であると関連付けても良いし、番号「０００３」のＸ方向のマイナス方向およびＹ方向のプラス方向に隣り合うのは、番号「０００７」であり、番号「０００７」のＸ方向のプラス方向およびＹ方向のマイナス方向に隣り合うのは番号「０００３」であると関連付けても良い。これにより、後述する２次元画像表示装置２０の処理部２１の立体視用２次元画像データ表示部２１ｃにおいて、１回転以上回転するように、立体視用表示手段２３ｂに２次元画像データを選択順に表示させることができる。
【００５８】
上述のように、各回転角度における立体視用２次元画像データ５０を回転角度に基づいて関連付けたマトリックス状データ６０を生成し、生成されたマトリックス状データ６０は、データ生成装置１０の記憶部１２に一旦格納され、図１１−１に示すマトリックス状データ生成手順を終了する。なお、データ生成装置１０の記憶部１２に格納された各回転角度のおける立体視用２次元画像データのすべてを用いてマトリックス状データ６０を生成する必要はない。例えば、所定ピッチを５度とし、３次元図形データ３０から各回転角度における立体視用２次元画像データ５０を生成しても、この複数の立体視用２次元画像データ５０から３次元図形データ３０を１０度ごとに回転させた各回転角度における立体視用２次元画像データ５０を選択し、マトリックス状データ６０を生成しても良い。また、生成された各回転角度における立体視用２次元画像データ５０のファイル形式（ｂｍｐ、ｊｐｇ、ｐｉｘなど）、立体視用表示手段２３ｂにおいて表示する際の画像領域などを変更して、マトリックス状データ６０を作成しても良い。
【００５９】
次に、２次元画像表示装置２０の処理部２１のマトリックス状データ取得部２１ａは、図１に示すように、データ生成装置１０の処理部１１のマトリックス状データ生成部１１ｃで生成され、記憶部１２に格納されたマトリックス状データ６０をこのデータ生成装置１０から取得する。データ生成装置１０からマトリックス状データ６０を取得する方法としては、例えば、データ生成装置１０の入出力ポート１４と２次元画像表示装置２０の入出力ポート２４が図示しないＬＡＮケーブルなどで接続されている場合は、処理部２１のマトリックス状データ取得部２１ａがこの入出力ポート２４、ＬＡＮケーブル、入出力ポート１４を介して、データ生成装置１０の記憶部１２に格納されたマトリックス状データ６０を取得しても良い。
【００６０】
また、データ生成装置１０の入出力ポート１４と２次元画像表示装置２０の入出力ポート２４がＬＡＮケーブルなどで接続されてない場合は、入出力ポート１４を介して、データ生成装置１０の記憶部１２に格納されているマトリックス状データ６０を図示しない出力手段により、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＡＭなどの光ディスク、ＭＯなどの光磁気ディスクなど持ち運び可能な記憶媒体に記憶する。そして、処理部２１のマトリックス状データ取得部２１ａは、入出力ポート２４に接続された図示しない読み取り手段により、この持ち運び可能な記憶媒体に記憶されたマトリックス状データ６０を読み取ることで、マトリックス状データ６０を取得しても良い。また、処理部２１のマトリックス状データ取得部２１ａにより、取得されたマトリックス状データ６０は、２次元画像装置２０の記憶部２２に格納される。なお、この発明に係る構造物の外観シミュレーションシステム１は、データ生成装置１０および２次元画像表示装置２０の２つの装置から構成されているが、この発明はこれに限定されるものではなく、１つの構造物の外観シミュレーション装置としても良い。この場合は、上記３次元図形データ作成部１１ａと、立体視用２次元画像データ生成部１１ｂと、マトリックス状データ生成部１１ｃと、立体視用２次元画像データ選択部２１ｂと、立体視用２次元画像表示部２１ｃとにより構成される１つの処理部を有することになるので、この処理部には上記マトリックス状データ取得部２１ａが必要なくなり、構造物の外観シミュレーション装置を簡単な構成にすることできる。
【００６１】
次に、２次元画像表示装置２０の処理部２１は、図３に示すように、マトリックス状データ６０から任意回転角度における立体視用２次元画像データ５０を選択する（ステップＳ１０４）。図１２−１は、立体視用２次元画像選択データ選択手順のフローチャートを示す図である。図１２−２は、入力手段の変位量の説明図である。まず、処理部２１の２次元画像データ選択部２１ｂは、図１２−１に示すように、記憶部１２に格納されているマトリックス状データ６０の基準画像番号を選択する（ステップＳ４０１）。この基準画像番号が付与されている立体視用２次元画像データ５０は、例えばＸＺ方向に回転させていない立体視用２次元画像データ５０であり、図１１−２におけるマトリックス状画像データ６０では、立体視用２次元画像データ（０，０）となる。従って、立体視用２次元画像データ選択部２１ｂは、この立体視用２次元画像データ（０，０）に付与された画像番号「０００１」を選択する。次に、立体視用２次元画像データ選択部２１ｂは、この選択した基準画像番号（図１１−２においては、画像番号「０００１」）を処理部２１の立体視用２次元画像表示部２１ｃに出力する（ステップＳ４０２）。
【００６２】
次に、立体視用２次元画像データ選択部２１ｂは、２次元画像表示装置２０の入出力装置２３の入力手段２３ａであるマウスの移動を感知したか否かを判断する（ステップＳ４０３）。これは、入力手段２３ａが移動すると、この入力手段２３ａから移動信号が入出力ポート２４を介して、処理部２１に入力される。従って、立体視用２次元画像データ選択部２１ｂは、この移動信号の有無を判断することで、入力手段２３ａが移動したか否かを判断する。ここで、立体視用２次元画像データ選択部２１ｂは、入力手段２３ａの移動を感知していないと判断すると、図１２−１に示す立体視用２次元画像データ選択手順を終了する。
【００６３】
一方、立体視用２次元画像データ選択部２１ｂは、入力手段２３ａの移動を感知したと判断すると、この入力手段２３ａが移動する直前のＸＹ座標を取得する（ステップＳ４０４）。ここで、入力手段２３ａであるマウスの移動は、表示手段２３ｂに表示されるカーソルの移動と連動している。また、２次元画像データ装置２０の処理部２１は、立体視用表示手段２３ｂのＸＹ座標に対するこのカーソルの位置を把握している。従って、入力手段２３ａの移動を感知した際に、２次元画像データ選択部２１ｂは、処理部２１で把握しているカーソル位置のＸＹ座標を入力手段２３ａのＸＹ座標に置き換えることで、この入力手段２３ａのＸＹ座標を取得する。
【００６４】
次に、立体視用２次元画像データ選択部２１ｂは、入力手段２３ａの単位時間当たりの変位量を算出する（ステップＳ４０５）。ここで、入力手段２３ａであるマウスは、図１０−２に示すように、Ｘ方向およびＹ方向に移動する（同図では、点線）と、Ｘ方向のプラス方向あるいはマイナス方向およびＹ方向のプラス方向あるいはマイナス方向に対してそれぞれ移動信号を２次元画像表示部２０の処理部２１に出力する。この移動信号は、入力手段２３ａであるマウスのＸ方向およびＹ方向に対応してそれぞれに設けられたこのＸ方向およびＹ方向の移動を検出するロータリーエンコーダから処理部２１に出力される。また、この移動信号は、入力手段２３ａであるマウスの所定変位量（例えば、トラックボールに対抗して回転するロータリーエンコーダが所定角度回転した際の移動量）ごとに出力される。立体視用２次元画像データ選択部２１ｂは、入力手段２３ａであるマウスから移動信号が入力されていると、入力手段２３ａの移動を感知した後から移動信号の数を所定の単位時間までカウントする。つまり、入力手段２３ａであるマウスをすばやく移動させると、所定の単位時間当たりの移動信号のカウント数が増えることとなる。従って、立体視用２次元画像データ選択部２１ｂは、単位時間当たりに、入力手段２３ａであるマウスから出力される移動信号のカウント数に基づいてＸ方向のプラス方向あるいはマイナス方向およびＹ方向のプラス方向あるいはマイナス方向に対する変位量を算出する。例えば、Ｘ方向のプラス方向およびＹ方向のマイナス方向に対する移動信号がそれぞれ１回だけ処理部２１に出力されると、Ｘ方向およびＹ方向の変位量は、それぞれ１となり、Ｘ方向のマイナス方向およびＹ方向のマイナス方向に対する移動信号がそれぞれ２回だけ処理部２１に出力されると、Ｘ方向およびＹ方向の変位量は、それぞれ−２となる。なお、Ｘ方向およびＹ方向に対する移動信号のカウント数に応じて、Ｘ方向およびＹ方向の変位量を変更しても良い。例えば、Ｘ方向のプラス方向に対する移動信号が５回処理部２１に出力されて始めて、Ｘ方向の変位量を１と設定しても良い。
【００６５】
次に、立体視用２次元画像データ選択部２１ｂは、上記Ｘ方向およびＹ方向のそれぞれの変位量からマトリックス状データ６０の画像番号を選択する（ステップＳ４０６）。これは、入力手段２３ａであるマウスのＸ方向およびＹ方向のそれぞれの変位量から、マトリックス状データ６０の関連付けされた画像番号を選択するものである。立体視用２次元画像データ選択部２１ｂは、立体視用２次元画像表示部２１ｃに出力した最新の選択された画像番号を基準に、Ｘ方向およびＹ方向のそれぞれの変位量に基づいて画像番号を選択する。例えば、図１１−２に示す立体視用２次元画像データ（０，０）に付与された画像番号「０００５」を立体視用２次元画像表示部２１ｃに出力した最新の選択された画像番号とし、上記ステップＳ４０５で算出されたＸ方向の変位量が−１、Ｙ方向の変位量が１であるとする。この場合は、立体視用２次元画像データ選択部２１ｂは、このマトリックス状データ６０から立体視用２次元画像データ（０，０）の左斜め下に配列された立体視用２次元画像データ（−１，１）に付与された画像番号「０００７」を選択する。つまり、ＸＺ方向に回転していない立体視用２次元画像データ（０，０）からＸ方向のマイナス方向に所定ピッチ１回分およびＺ方向のマイナス方向に所定ピッチ１回分回転させた立体視用２次元画像データ（−１，１）が選択されることとなる。
【００６６】
次に、立体視用２次元画像データ選択部２１ｂは、選択された画像番号を立体視用２次元画像表示部２１ｃに出力する（ステップＳ４０７）。例えば、上記ステップＳ４０６の例では、画像番号「０００７」を立体視用２次元画像表示部２１に出力する。そして、ステップＳ４０３に戻り、立体視用２次元画像データ選択部２１ｂは、まだ入力手段２３ａが移動していると判断すると、ステップＳ４０４〜ステップＳ４０７を繰り返し、さらに選択された画像番号を立体視用２次元画像表示部２１ｃに出力する。
【００６７】
次に、２次元画像表示装置２０の処理部２１は、図３に示すように、選択された立体視用２次元画像データを選択順に立体視用表示手段２３ｂにより表示する（ステップＳ１０５）。図１３は、表示手段により表示される立体視用２次元画像データを示す図である。まず、立体視用２次元画像表示手順として、２次元画像表示部２１ｃは、上記ステップＳ１０４において選択された画像番号に基づいて、記憶部２２に格納されているマトリックス状データ６０から立体視用２次元画像データ５０を選択順に順次読み出し、この選択順に順次読み出した立体視用２次元画像データ５０を立体視用表示手段２３ｂに出力する。次に、この立体視用表示手段２３ｂは、図１３に示す複数の立体視用２次元画像データ５０のうち選択された立体視用２次元画像データ５０を表示する。つまり、立体視用２次元画像表示部２１ｃは、入力手段２３ａの変位量に基づいて選択された任意回転角度における立体視用２次元画像データ５０を立体視用表示手段２３ｂに選択順に順次表示させる。
【００６８】
そして、立体視用表示手段２３ｂに選択順に順次表示された立体視用２次元画像データ５０に基づいて、構造物の評価を行う（ステップＳ１０６）。上記立体視用表示手段２３ｂにより選択順に順次表示される任意角度における立体視用２次元画像データ５０は、図２に示すように、偏光部２３ｃ、立体画像表示部２３ｄ、偏光メガネ２３ｅを介して、表示された立体視用２次元画像データ５０を見る者が立体視する。２次元画像表示装置２０の立体視手段における立体視手順は、同図に示すように、まず偏光部２３ｃにより、立体視用表示手段２３ｂに表示された立体視用２次元画像データ５０は、矢印Ｂ方向の直線偏光となる。
【００６９】
次に、矢印Ｂ方向の直線偏光となった立体視用２次元画像データ５０は、立体画像表示部２３ｄの位相差機能を有する右目用立体画像表示部２３ｆにより、この立体視用２次元画像データ５０の右目用画像が楕円偏光となる。一方、立体画像表示部２３ｄの位相差機能を有する左目用立体画像表示部２３ｇにより、この立体視用２次元画像データ５０の左目用画像が直線偏光となる。次に、偏光メガネ２３ｅの矢印Ｄ方向に透過軸方向を有する偏光板付右目用レンズ２３ｈは、立体視用２次元画像データ５０の右目用画像のみを透過し、表示された立体視用２次元画像データ５０を見る者の右目は、右目用画像のみ視認する。一方、偏光メガネ２３ｅの矢印Ｅ方向に透過軸方向を有する偏光板付左目用レンズ２３ｉは、立体視用２次元画像データ５０の左目用画像のみを透過し、表示された立体視用２次元画像データ５０を見る者の左目は、左目用画像のみ視認する。これにより、この偏光メガネ２３ｅをかけた者は、立体視用表示手段２３ｂに表示された立体視用２次元画像データ５０を立体的に視認、つまり立体視する。そして、立体視用表示手段２３ｂに選択順に順次表示された立体視用２次元画像データ５０を立体視することで、構造物の評価を行う（ステップＳ１０６）。
【００７０】
これにより、構造物の外観シミュレーション方法を終了する。以上のように、計算時間を要する構造物の３次元図形データ３０から各回転角度における構造物の外観の立体視用２次元画像データ５０を予め生成し、これを１つのマトリックス状データ６０とし、このマトリックス状データ６０内の各回転角度における立体視用２次元画像データ５０から任意回転角度における立体視用２次元画像データ５０を選択して立体視用表示手段２３ｂに表示し、表示された立体視用２次元画像データを見る者が、見たい方向の構造物の透明部品の形状を任意の方向の立体視用２次元画像データにより確認することができる。また、選択された任意回転角度における構造物の外観の立体視用２次元画像データ５０を立体視用表示手段２３ｂに表示させる際には、選択された後にこの選択された任意回転角度における構造物の外観の立体視用２次元画像データ５０を構造物の３次元図形データ３０から生成する必要をなくすることができる。これらにより、構造物の透明部品の形状を確認することができるとともに、任意の方向の立体視用２次元画像データ５０を立体視用表示手段２３ｂに順次表示する際に、瞬時に表示することで、構造物の全体の評価、すなわち見栄えを判断することができる。
【００７１】
また、マトリックス状データ６０を生成するデータ生成装置１０と生成されたマトリックス状データ６０内の任意回転角度における立体視用２次元画像データ５０を表示する２次元画像表示装置２０とは、個別の装置で構成されている。従って、少なくとも計算量の多い３次元図形データ３０に基づく立体視用２次元画像データ５０の生成は、処理速度の速いコンピュータであるデータ生成装置１０により行うので、計算量の少ない立体視用２次元画像データ５０を立体視用表示手段２３ｂに表示させることは、処理速度の遅いコンピュータでも行うことができる。
【００７２】
また、立体視用表示手段２３ｂに表示された立体視用２次元画像データ５０を見る者は、偏光メガネ２３ｅをかけて、この立体視用表示手段２３ｂを見るだけで、表示された立体視用２次元画像データ５０を立体視することができる。従って、複数の者が一度に構造物の透明部品の形状を確認することができ、構造物の全体の評価、すなわち見栄えを判断することができる。
【００７３】
なお、上記実施例では、立体画像表示部２３ｄの右目用立体画像表示部２３ｆと右目用立体画像表示部２３ｇとを立体視用表示手段２３ｂの図示しない表示部の上下方向に交互に帯状に形成したが、この発明はこれに限定されるものではない。例えば、立体画像表示部２３ｄは、所定面積を共に有する右目用立体画像表示部２３ｆと右目用立体画像表示部２３ｇが千鳥状に配列されても良い。なお、この場合は、データ生成装置１０の記憶部１２から読み出された右側２次元画像データ５０R、左側２次元画像データ５０Lから、上記千鳥状に配列された右目用立体画像表示部２３ｆおよび左目用立体画像表示部２３ｇにそれぞれ表示される部分を抜き出して、立体視用２次元画像データを合成する必要がある。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
以上のように、この発明に係る構造物の外観シミュレーション方法、構造物の外観シミュレーションプログラム及び構造物の外観シミュレーション装置、並びに構造物の外観シミュレーションシステムは、構造物の外観の予測に有用であり、特に、車両用灯具のように少なくとも一部が透明部品で覆われている構造物の外観の予測に適している。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】この発明に係る構造物の外観シミュレーションシステムの構成例を示す図である。
【図２】２次元表示装置の立体視手段の概略構成例を示す図である。
【図３】この発明に係る構造物の外観シミュレーション方法のフローチャートを示す図である。
【図４】作成された３次元図形データを示す図である。
【図５】立体視用２次元画像データ生成手順のフローチャートを示す図である。
【図６】３次元図形データと環境ＢＯＸとの関係を示す図である。
【図７】環境ＢＯＸの色の設定説明図である。
【図８】３次元図形データに対する平行光源の設定説明図である。
【図９】立体視用２次元画像データを合成により生成する説明図である。
【図１０】生成された構造物の外観の立体視用２次元画像データの例を示す図である。
【図１１−１】マトリックス状データ生成手順のフローチャートを示す図である。
【図１１−２】マトリックス状データの概念図である。
【図１２−１】立体視用２次元画像選択データ選択手順のフローチャートを示す図である。
【図１２−２】入力手段の変位量の説明図である。
【図１３】表示手段により表示される立体視用２次元画像データを示す図である。
【符号の説明】
【００７６】
１  外観シミュレーションシステム
１０  データ生成装置
１１  処理部
１１ａ  ３次元図形データ作成部
１１ｂ  立体視用２次元画像データ生成部
１１ｃ  マトリックス状データ生成部
１２  記憶部
１３  入出力部装置
１３ａ  入力手段
１３ｂ  表示手段
１４  入出力ポート
２０  ２次元画像表示装置
２１  処理部
２１ａ  マトリックス状データ取得部
２１ｂ  立体視用２次元画像データ選択部
２１ｃ  立体視用２次元画像表示部
２２  記憶部
２３  入出力装置
２３ａ  入力手段
２３ｂ  立体視用表示手段
２３ｃ  偏光部
２３ｄ  立体画像表示部
２３ｅ  偏光メガネ
２３ｆ  右目用立体画像表示部
２３ｇ  左目用立体画像表示部
２３ｈ  偏光板付右目用レンズ
２３ｉ  偏光板付左目用レンズ
２４  入出力ポート
３０  ３次元図形データ
３５  アウターレンズ（透明部品）
４０  環境ＢＯＸ
５０  立体視用２次元画像データ
５０R  右側２次元画像データ
５０L  左側２次元画像データ
６０  マトリックス状データ
【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１１−１】
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【図１１−２】
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【図１２−１】
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【図１２−２】
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【図１３】
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