[发明专利]图像处理方法和图像处理设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过将虚拟空间的图像叠加于现实空间上而向观察者呈现该图像的技术。

背景技术

混合实境(MR)系统为用户提供一种通过将现实空间的图像与虚拟空间的图像组合在一起而获得的混合实境空间图像，所述虚拟空间图像是依照用户的视点的位置、朝向等信息生成的。MR系统可以向观察者呈现仿佛虚拟对象存在于现实空间一样的情形，并且能使观察者以实际尺寸以及高于常规虚拟现实(VR)系统的真实性的感觉进行观察。

另一方面，在设计和制造领域中，使用三维(3D)CAD的设计(形状和设计)已成为主流。在这种情况下，作为一种用于对借助3D-CAD设计的对象进行评估的方法，目前流行使用一种在计算机屏幕上将借助3D-CAD创建的数据(立体格式)显示为3D-CG并对其进行虚拟评估的系统，一种通过快速原型化设备或类似设备来生成简单原型并通过触觉对其进行评估的方法，以及其他类似的方法。

但是，对在计算机屏幕上将3D-CAD数据显示为3D-CG的方法来说，评估是在虚拟空间上进行的，并且该对象是无法被评估为具有现实空间上的实际尺寸的感觉。此外，借助快速原型化设备或类似设备来创建简单原型(简单的实体模型)的方法或类似的方法在识别粗略形状方面是非常有效的，但是由于加工精度、材料等限制，这种方法无法再现基于3D-CAD而设计的详细信息，例如细节、颜色以及类似的设计细节。

为了在更接近成品的情况下评估设计数据，目前提出了如下方法。即，使用MR系统将通过转换3D-CAD数据创建的3D数据叠加在由快速原型化设备或类似设备基于3D-CAD数据而创建的简单原型(简单的实体模型)上，同时将位置和朝向相匹配。由此，视觉和触觉评估同时实现，并且设计数据可以在一种更接近成品对象的状态下被评估。

此外，还提出了这样一种方法，其中该方法在简单原型上布置索引、从作为图像数据输入的现实空间的图像信息中检测所布置的索引，并且使用检测到的索引的位置和朝向信息来校正现实空间与虚拟空间之间的配准。

但是，常规方法只能处理作为刚体的简单原型。更具体的说，当简单原型具有可移动部分时，无法在依照可移动部分的移动来移动3D-CG数据的同时将3D-CG数据叠加在简单原型上。此外，无法使用布置在可移动部分上的索引的位置和朝向信息来校正现实空间与虚拟空间之间配准。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而做出的，并且本发明的目的是提供一种用于在简单原型具有可移动部分时，将3D-CG数据叠加在简单原型之上，同时依照所述可移动部分的移动来移动3D-CG数据的技术。

为了实现本发明的目标，例如，本发明的图像处理方法包括以下过程。

即，一种用于生成和输出虚拟空间的图像的图像处理方法，其特征在于包括：

第一获取步骤，获取观察者的视点的位置和朝向；

第二获取步骤，获取具有可移动部分的现实对象的位置和朝向；

用于获取可移动部分的移动量的获取步骤；

移动步骤，根据所述移动量来移动代表现实对象的虚拟对象中的、与可移动部分相对应的部分；

生成步骤，根据观察者的视点的位置和朝向以及现实对象的位置和朝向，来生成当从所述视点观察虚拟对象时看到的图像，所述虚拟对象中的与所述可移动部分相对应的部分在所述移动步骤中被移动；以及

输出步骤，输出在所述生成步骤中生成的图像。

为了实现本发明的目标，例如，本发明的图像处理设备包括以下配置。

即，一种用于生成和输出虚拟空间的图像的图像处理设备，其特征在于包括：

第一获取单元，用于获取观察者的视点的位置和朝向；

第二获取单元，用于获取具有可移动部分的现实对象的位置和朝向；

用于获取可移动部分的移动量的获取单元；

移动单元，用于根据所述移动量来移动代表现实对象的虚拟对象中的、与可移动部分相对应的部分；

生成单元，用于根据观察者的视点的位置和朝向以及现实对象的位置和朝向，来生成当从所述视点观察虚拟对象时看到的图像，所述虚拟对象中的与所述可移动部分相对应的部分被所述移动单元移动；以及

输出单元，用于输出由所述生成单元生成的图像。

通过以下结合附图的描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，其中，在整个附图中相同的参考字符表示相同或相似的部分。

附图说明

被引入并构成说明书一部分的附图例示了本发明的实施例，并且与说明书一起用于说明本发明的原理。