三维虚拟现实显示装置、头戴式显示器和三维虚拟现实显示方法制造方法及图纸

技术编号:37250906 阅读:17 留言:0更新日期:2023-04-20 23:29
本发明专利技术的三维虚拟现实显示装置包括:拍摄现实空间并输出现实空间中存在的现实物体图像的摄像机;测量从现实空间的观测者到现实物体的距离的距离传感器;显示器;和使显示器显示三维虚拟现实物体的处理器,处理器在现实物体位于观测者观测三维虚拟现实物体的视线上的情况下,对距观测者的要显示三维虚拟现实物体的距离与从观测者到现实物体的距离进行比较,在现实物体与三维虚拟现实物体重叠的情况下,进行使三维虚拟现实物体显示在视线上而使现实物体图像不显示在视线上的消除重叠显示处理。处理。处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】三维虚拟现实显示装置、头戴式显示器和三维虚拟现实显示方法


[0001]本专利技术涉及三维虚拟现实显示装置、头戴式显示器和三维虚拟现实显示方法,特别涉及用于体验包括现实空间和虚拟现实物体(AR对象:Argument Reality Object)的混合现实(MR:Mixed Reality)的技术。

技术介绍

[0002]专利文献1公开了“对显示装置输出将现实空间图像与虚拟物体图像合成得到的合成图像的信息处理装置确定现实物体的位置,基于所确定的现实物体的位置的信息来判断现实物体是否正在移动,正在移动的情况下为了以能够识别现实物体是否存在的方式使所述显示装置显示而输出所述合成图像”(摘自说明书摘要)的技术。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2016

122392号公报

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的课题
[0007]专利文献1中,三维AR对象与现实空间的现实物体在来自HMD的视线上重叠的情况下,使三维AR对象成为半透明,或者在现实物体附近使三维AR对象成为不显示等,对三维AR对象的显示施加制约。因此,存在不能准确地识别三维AR对象而进行MR体验的情况。
[0008]本专利技术是鉴于上述课题得出的,目的在于提供一种能够更准确地识别三维AR对象的技术。
[0009]用于解决课题的技术方案
[0010]为了解决上述课题,本专利技术具备要求的权利范围所记载的结构。举其一例,特征在于,包括:拍摄现实空间并输出所述现实空间中存在的现实物体图像的摄像机;测量从所述现实空间的观测者到所述现实物体的距离的距离传感器;显示器;和使所述显示器显示三维虚拟现实物体的处理器,所述处理器,在所述现实物体位于所述观测者观测所述三维虚拟现实物体的视线上的情况下,对距所述观测者的要显示所述三维虚拟现实物体的距离与从所述观测者到所述现实物体的距离进行比较,在所述现实物体与所述三维虚拟现实物体重叠的情况下,进行使所述三维虚拟现实物体显示在所述视线上而使所述现实物体图像不显示在所述视线上的消除重叠显示处理。
[0011]专利技术效果
[0012]根据本专利技术,能够更准确地识别三维AR对象。上述以外的目的、结构、效果将在以下实施方式中说明。
附图说明
[0013]图1是第一实施方式的三维虚拟现实显示系统的概要图。
[0014]图2是作为三维虚拟现实显示装置的一例的HMD的外观图。
[0015]图3是HMD的框图。
[0016]图4是VR服务服务器的框图。
[0017]图5是MR辅助服务器的框图。
[0018]图6A是表示现有的三维虚拟现实显示例的图(表示3DAR对象与现实物体重叠的状态的图)。
[0019]图6B是表示第一实施方式的三维虚拟现实显示(第一消除重叠显示例)的图。
[0020]图6C是表示第一实施方式的三维虚拟现实显示(第二消除重叠显示例)的图。
[0021]图6D是表示第一实施方式的三维虚拟现实显示(第三消除重叠显示例)的图。
[0022]图7A是第一实施方式的MR体验程序的流程图。
[0023]图7B是表示体积的重叠程度的判断算法例的图。
[0024]图8是第一实施方式的VR服务服务器的流程图。
[0025]图9是第一实施方式的MR辅助服务器的流程图。
[0026]图10A是表示现有的三维虚拟现实显示的例子的图(表示现实物体与3DAR对象相比位于近前处的状态的图)。
[0027]图10B是表示第二实施方式的三维虚拟现实显示(第四消除重叠显示例)的图。
[0028]图11是第二实施方式的MR体验程序的流程图。
[0029]图12A是表示现有的三维虚拟现实显示的例子的图(表示3DAR对象与现实物体重叠的状态的图)
[0030]图12B是表示第三实施方式的三维虚拟现实显示例的图(透明部位的处理例)。
[0031]图12C是表示第三实施方式的三维虚拟现实显示例的图(置换为VR图像的例子)。
[0032]图13是表示3DAR对象表的图。
[0033]图14是第三实施方式的MR体验程序的流程图。
[0034]图15是表示第三实施方式的三维虚拟现实显示的其他例的图。
[0035]图16是第四实施方式的MR辅助服务器的框图。
[0036]图17是表示第四实施方式的三维虚拟现实显示处理的流程的流程图。
具体实施方式
[0037]以下,参考附图,对于本专利技术的实施方式进行说明。在全部图中对于同一结构、步骤附加同一附图标记,省略重复说明。
[0038]本实施方式中,对于用测距摄像机拍摄现实空间而得到的三维现实空间图像(以下称为“现实空间图像”)合成用CG(Computer Graphics:计算机图形学)生成的三维虚拟现实物体(以下称为“3DAR对象”,在图中记作“3D

ARO”)并显示。本实施方式中,通过使用测距摄像机20而使摄像机与测量距离的距离传感器一体地构成,但也可以将摄像机与例如超声波测距仪等分体的距离传感器组合地构成。
[0039]在拍摄现实空间得到的三维现实空间图像上叠加3DAR对象并显示时,在要在距离视点较远一侧显示的图像中,因要在较近一侧显示的图像而产生遮蔽区域。作为表现该遮
蔽区域的图像处理方法,有遮挡处理。
[0040]将AR图像与现实空间的背景图像合成得到的混合现实空间(MR)图像,被用于游戏和维护作业、促销等内容。为了合成AR图像,例如从现实空间图像中拍摄称为AR标记的被拍摄体,对于该被拍摄体区域叠加与AR标记关联的AR图像。作为进行三维虚拟现实显示的硬件,大多使用摄像机与显示器一体化的HMD(头戴式显示器),所以以下对于在HMD中实现本专利技术的实施方式进行说明。
[0041][第一实施方式][0042]参考图1至图9,对于第一实施方式进行说明。
[0043](三维虚拟现实显示系统的结构)
[0044]图1是第一实施方式的三维虚拟现实显示系统的概要图。
[0045]图1中,MR体验者2在头部佩戴HMD2a,观看MR空间1。同样,MR体验者3在头部佩戴HMD3a,观看MR空间1。
[0046]HMD2a、3a分别与接入点1a之间收发无线LAN信号1b、2b、3b来进行无线通信连接。
[0047]接入点1a配置在MR空间1中。并且,接入点1a与MR空间1外的网络7连接,与HMD2a、3a以及设置在网络7中的VR服务服务器8和MR辅助服务器9分别进行通信。VR(Virtual Reality)指的是虚拟现实空间。
[0048]现实空间中,存在MR非体验者4a、4b。另外,作为现实空间的背景的一部分,存在花瓶5a和窗5b。3DAR对象6是车的三维AR对象。
[0049]MR空间1是设想进行车的促销的空间,不是限定于特本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种三维虚拟现实显示装置,其特征在于,包括:拍摄现实空间并输出所述现实空间中存在的现实物体图像的摄像机;测量从所述现实空间的观测者到所述现实物体的距离的距离传感器;显示器;和使所述显示器显示三维虚拟现实物体的处理器,所述处理器,在所述现实物体位于所述观测者观测所述三维虚拟现实物体的视线上的情况下,对距所述观测者的要显示所述三维虚拟现实物体的距离与从所述观测者到所述现实物体的距离进行比较,在所述现实物体与所述三维虚拟现实物体重叠的情况下,进行使所述三维虚拟现实物体显示在所述视线上而使所述现实物体图像不显示在所述视线上的消除重叠显示处理。2.如权利要求1所述的三维虚拟现实显示装置,其特征在于:所述处理器,在所述现实物体位于与构成所述三维虚拟现实物体的点中的、沿着所述视线的远近方向上最远的最远点距离相同处或与所述最远点相比靠近前处的情况下,判断为所述现实物体与所述三维虚拟现实物体重叠。3.如权利要求2所述的三维虚拟现实显示装置,其特征在于:所述处理器,在所述现实物体与所述最远点相比在所述视线上位于更远处的情况下,对所述现实物体图像执行使其显示在所述三维虚拟现实物体的背后的遮挡处理来进行显示。4.如权利要求2所述的三维虚拟现实显示装置,其特征在于:所述处理器,在所述现实物体位于与所述最远点距离相同处或与所述最远点相比靠近前处的情况下,从所述摄像机拍摄所述现实空间而得到的三维现实空间图像中删除所述现实物体图像,并在进行了该删除的区域中嵌入基于所述三维现实空间图像生成的背景物体图像来进行显示。5.如权利要求4所述的三维虚拟现实显示装置,其特征在于:所述处理器将删除了的所述现实物体图像移动到所述三维现实空间图像中的避开所述视线的位置来进行显示。6.如权利要求2所述的三维虚拟现实显示装置,其特征在于:所述处理器,在所述现实物体位于与所述最远点距离相同处或与所述最远点相比靠近前处的情况下,在预先准备的三维虚拟空间图像上叠加所述三维虚拟现实物体来进行显示。7.如权利要求2所述的三维虚拟现实显示装置,其特征在于:所述处理器,在所述现实物体位于与构成所述三维虚拟现实物体的点中的、沿着所述视线的远近方向上最近的最近点距离相同处或与所述最近点相比靠近前处的情...

【专利技术属性】
技术研发人员:川前治奥万寿男
申请(专利权)人:麦克赛尔株式会社
类型:发明
国别省市:

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