JP6788998B2 - Image generation method, image generator and simulator - Google Patents
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Description
本発明は、画像を生成する方法及び画像生成装置及びシミュレータに関する。 The present invention relates to a method for generating an image, an image generator, and a simulator.
従来、航空機又は車両等の操縦を訓練するためのシミュレータが使用されている。 Conventionally, a simulator for training the operation of an aircraft or a vehicle has been used.
このようなシミュレータでは、実際に操縦している状態の臨場感を得るために広い視野を有する表示部に画像が表示される。シミュレータの操縦者は表示部に映される画像を見ながら操縦を訓練する。 In such a simulator, an image is displayed on a display unit having a wide field of view in order to obtain a sense of realism in an actual maneuvering state. The operator of the simulator trains the maneuver while looking at the image displayed on the display.
このような広い視野の表示部に表示される画像を、複数の画像生成装置を用いて生成することが提案されている。例えば、1つの画像を2つの領域に分割して、各分割領域の画像を1つの画像生成装置が生成する。各画像生成装置が生成した画像は、並べて配置された表示部に表示されて、操縦者から見た1つの視野を表す画像が形成される。 It has been proposed to generate an image displayed on a display unit having such a wide field of view by using a plurality of image generators. For example, one image is divided into two regions, and one image generator generates an image of each divided region. The images generated by each image generator are displayed on the display units arranged side by side, and an image representing one field of view seen by the operator is formed.
操縦者から見た視野の画像は、3次元空間である仮想的な模擬視界空間に各図形が配置された後、模擬視界空間が2次元の投影面に投影して生成される。 The image of the visual field seen from the operator is generated by arranging each figure in a virtual simulated visual field space which is a three-dimensional space, and then projecting the simulated visual field space onto a two-dimensional projection plane.
例えば、視野に見える雲を描画する場合には、模擬視界空間において、視点から延びる直線に対して直交するように雲の粒子を模擬する図形が配置されて、雲の図形を生成する。雲の粒子を模擬する図形は、平面図形である。 For example, when drawing a cloud that can be seen in a visual field, a figure that simulates a cloud particle is arranged so as to be orthogonal to a straight line extending from a viewpoint in a simulated visual field space, and a cloud figure is generated. The figure that simulates the particles of a cloud is a plane figure.
図1は、従来例の雲の画像を生成する方法を説明する図である。 FIG. 1 is a diagram illustrating a method of generating a cloud image of a conventional example.
模擬視界空間において、操縦者の視点Pから見た視野は、第1視野V1及び第2視野V2に分割される。第1視野V1と第2視野V2とは、境界面Bにおいて接している。第1視野V1の画像及び第2視野V2の画像それぞれは、異なる画像生成装置を用いて生成される。 In the simulated visual field space, the visual field viewed from the operator's viewpoint P is divided into a first visual field V1 and a second visual field V2. The first visual field V1 and the second visual field V2 are in contact with each other at the boundary surface B. The image of the first visual field V1 and the image of the second visual field V2 are generated by using different image generators.
模擬視界空間において、雲の図形は、複数の雲の粒子の図形140により形成される。雲の粒子の図形140は、平面図形である。模擬視界空間において、雲の粒子の図形140は、視点Pと雲の粒子の図形140とを結んだ線が、雲の粒子の図形140に対して直交するように配置される。図1には、平面図形である雲の粒子の図形を、面と平行な方向から見た模擬視界空間が示されている。 In the simulated field of view space, the cloud figure is formed by the figure 140 of a plurality of cloud particles. The figure 140 of the cloud particle is a plane figure. In the simulated view space, the cloud particle figure 140 is arranged so that the line connecting the viewpoint P and the cloud particle figure 140 is orthogonal to the cloud particle figure 140. FIG. 1 shows a simulated visual field in which a cloud particle figure, which is a plane figure, is viewed from a direction parallel to the surface.
画像生成装置が生成する各画像を連続的に表示部に表示することにより、模擬視界の映像が形成される。 By continuously displaying each image generated by the image generator on the display unit, an image of a simulated field of view is formed.
しかしながら、操縦者が、雲の中に進行していくと、視野に見える映像では、あたかも雲が視点から逃げていくように見えるため、現実感に乏しい映像となる。これは、雲の粒子の図形140それぞれが、視線の向きに対して、同じ角度で配置されていないためである。 However, as the pilot advances into the clouds, the image that can be seen in the field of view looks as if the clouds are escaping from the viewpoint, resulting in an unrealistic image. This is because each of the cloud particle figures 140 is not arranged at the same angle with respect to the direction of the line of sight.
そこで、模擬視界空間において、雲の粒子の図形それぞれを、視線の向きに対して直交するように配置して画像を生成する他の方法が提案されている。雲の粒子の図形それぞれが、視線の向きに対して、同じ角度で配置されることにより、上述した問題を解消することができる。 Therefore, another method has been proposed in which the figures of the cloud particles are arranged so as to be orthogonal to the direction of the line of sight in the simulated visual field space to generate an image. By arranging each of the cloud particle figures at the same angle with respect to the direction of the line of sight, the above-mentioned problem can be solved.
図2は、従来例の雲の画像を生成する他の方法を説明する図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating another method of generating a conventional cloud image.
雲の粒子の図形140は、図形の基準位置が、視線S1、S2の向きに対して直交する平面内に配置される。その結果、雲の粒子の図形140は、視線S1、S2の向きに対して直交するように配置される。 The cloud particle figure 140 is arranged in a plane in which the reference position of the figure is orthogonal to the directions of the lines of sight S1 and S2. As a result, the cloud particle figure 140 is arranged so as to be orthogonal to the directions of the lines of sight S1 and S2.
ところで、図2に示す例では、雲の粒子の図形140は、第1視野V1から第2視野V2に跨って配置されている。 By the way, in the example shown in FIG. 2, the cloud particle figure 140 is arranged across the first visual field V1 and the second visual field V2.
雲の粒子の図形140は、第1視野V1に配置される部分140aと、第2視野V2に配置される部分140bとを有する。
The cloud particle figure 140 has a
第1視野V1に配置される部分140aは、雲の粒子の図形140の基準位置141が、第1視野V1の視線S1の向きに対して直交する平面T1に含まれるように配置される。また、第2視野V2に配置される部分140bは、雲の粒子の図形140の基準位置141が、第2視野V2の視線S2の向きに対して直交する平面T2に含まれるように配置される。
The
その結果、第1視野V1に配置される部分140aは、第1視野V1と第2視野V2との境界面Bにおいて、第2視野V2に配置される部分140bと不連続に配置されるという問題が生じる。
As a result, there is a problem that the
本明細書では、視点から見た画像において、境界において接している2つの視野に跨って配置される図形が違和感なく見える画像を生成する方法を提供することを課題とする。 An object of the present specification is to provide a method for generating an image in which figures arranged across two fields of view that are in contact with each other at a boundary can be seen without discomfort in an image viewed from a viewpoint.
また、本明細書では、視点から見た画像において、境界において接している2つの視野に跨って配置される図形が連続するように画像を生成する画像生成装置を提供することを課題とする。 Another object of the present specification is to provide an image generation device that generates an image so that figures arranged across two fields of view that are in contact with each other at a boundary are continuous in an image viewed from a viewpoint.
本明細書では、視点から見た画像において、境界において接している2つの視野に跨って配置される図形が違和感なく見えるに画像を生成する画像生成装置を備えるシミュレータを提供することを課題とする。 An object of the present specification is to provide a simulator provided with an image generation device that generates an image so that figures arranged across two fields of view that are in contact with each other at a boundary can be seen without discomfort in an image viewed from a viewpoint. ..
本明細書に開示する方法によれば、視点から見た第1視野の第1画像と、上記第1視野と境界面で接しており上記視点から見た第2視野の第2画像とを生成する方法であって、
図形の基準点が上記第1視野内に位置しており、上記第1視野から上記第2視野に跨る上記図形の上記第1視野内に含まれる第1部分を、上記第1視野の第1視線と直交し且つ上記基準点を含む、第1平面に含まれるように生成し、
上記図形の上記第2視野内に含まれる第2部分を、上記第2視野の上記第1視線とは異なる第2視線と直交し且つ上記境界面において上記第1平面と接続する第2平面に含まれるように生成する。
According to the method disclosed in the present specification, a first image of the first visual field viewed from the viewpoint and a second image of the second visual field viewed from the viewpoint, which is in contact with the first visual field at a boundary surface, are generated. How to do
The reference point of the figure is located in the first visual field, and the first portion of the figure that extends from the first visual field to the second visual field and is included in the first visual field is the first portion of the first visual field. Generated so as to be included in the first plane, which is orthogonal to the line of sight and includes the above reference point.
Second connecting a second portion, and said first line of sight of the second field and Oite the first plane and the boundary plane perpendicular to the different second sight line contained within said second field of said pattern Generate so that it is included in the plane.
また、本明細書に開示する画像生成装置によれば、視点から見た第1視野の第1画像と、上記第1視野と境界面で接しており上記視点から見た第2視野の第2画像とを生成する画像生成装置であって、図形の基準点が上記第1視野内に位置しており、上記第1視野から上記第2視野に跨る上記図形の上記第1視野内に含まれる第1部分を、上記第1視野の第1視線と直交し且つ上記基準点を含む、第1平面に含まれるように生成する第1画像生成部と、上記図形の上記第2視野内に含まれる第2部分を、上記第2視野の上記第1視線とは異なる第2視線と直交し且つ上記境界面において上記第1平面と接続する第2平面に含まれるように生成する第2画像生成部と、を備える。 Further, according to the image generator disclosed in the present specification, the first image of the first visual field viewed from the viewpoint is in contact with the first visual field at the boundary surface, and the second image of the second visual field viewed from the viewpoint is in contact with the first image. An image generator that generates an image, in which a reference point of a figure is located in the first field of view, and is included in the first field of view of the figure that extends from the first field of view to the second field of view. The first part is included in the first image generation unit that is orthogonal to the first line of sight of the first field of view and includes the reference point and is generated so as to be included in the first plane, and within the second field of view of the figure. a second portion which is the second to be generated as the aforementioned first line of sight of the second field is included in a second plane which connects the Oite said first plane and perpendicular to the different second sight the boundary surface It includes an image generation unit.
更に、本明細書に開示するシミュレータによれば、操縦者の視点から見た第1視野の第1画像と、上記第1視野と境界面で接しており上記視点から見た第2視野の第2画像とを生成する画像生成部であって、図形の基準点が上記第1視野内に位置しており、上記第1視野から上記第2視野に跨る上記図形の上記第1視野内に含まれる第1部分を、上記第1視野の第1視線と直交し且つ上記基準点を含む、第1平面に含まれるように生成する第1画像生成部と、上記図形の上記第2視野内に含まれる第2部分を、上記第2視野の上記第1視線とは異なる第2視線と直交し且つ上記境界面において上記第1平面と接続する第2平面に含まれるように生成する第2画像生成部と、を備える画像生成装置と、上記画像生成装置が生成した画像を表示する表示部と、操縦者が位置し操縦を行う操縦部と、上記操縦部に動揺を与える動揺装置と、を備える。 Further, according to the simulator disclosed in the present specification, the first image of the first visual field viewed from the operator's viewpoint is in contact with the first visual field at the boundary surface, and the second visual field viewed from the above viewpoint is the second. An image generation unit that generates two images, in which a reference point of a figure is located in the first field of view and is included in the first field of view of the figure that extends from the first field of view to the second field of view. The first part is generated so as to be included in the first plane, which is orthogonal to the first line of sight of the first field of view and includes the reference point, and within the second field of view of the figure. the second portion included, first generated as included in the second plane connected to Oite the first plane to the and the boundary surface perpendicular to the different second sight and the first line of sight of the second field An image generation device including two image generation units, a display unit for displaying an image generated by the image generation device, a control unit in which the operator is located and controls, and a rocking device that shakes the control unit. , Equipped with.
本明細書に開示する方法によれば、視点から見た画像において、境界において接している2つの視野に跨って配置される図形が違和感なく見える画像を生成できる。 According to the method disclosed in the present specification, in an image viewed from a viewpoint, it is possible to generate an image in which figures arranged across two fields of view that are in contact with each other at a boundary can be seen without discomfort.
また、本明細書に開示する画像生成装置によれば、視点から見た画像において、境界において接している2つの視野に跨って配置される図形が違和感なく見える画像を生成できる。 Further, according to the image generation device disclosed in the present specification, it is possible to generate an image in which the figures arranged across the two visual fields that are in contact with each other at the boundary can be seen without discomfort in the image viewed from the viewpoint.
更に、本明細書に開示するシミュレータによれば、視点から見た画像において、境界において接している2つの視野に跨って配置される図形が違和感なく見える画像を生成できる。 Further, according to the simulator disclosed in the present specification, it is possible to generate an image in which the figures arranged across the two visual fields in contact with each other at the boundary can be seen without discomfort in the image viewed from the viewpoint.
以下、本明細書で開示するシミュレータの好ましい一実施形態を、図を参照して説明する。但し、本発明の技術範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。 Hereinafter, a preferred embodiment of the simulator disclosed in the present specification will be described with reference to the drawings. However, the technical scope of the present invention is not limited to those embodiments, but extends to the inventions described in the claims and their equivalents.
シミュレータ10は、例えば、航空機又は車両等の操縦訓練のためのシミュレータである。
The
シミュレータ10は、操縦者50が位置し操縦操作を行う操縦部11と、操縦部11に動揺を与える動揺装置12と、映像を生成する画像生成装置20と、画像生成装置20が生成した映像を表示する表示部13と、制御装置14を備える。表示部13に表示される映像は、複数の画像が連続して表示されることにより形成される。操縦部11は、操縦者50が着席する操縦席11a及びシミュレータを操作するための操縦桿11bを有する。
The
表示部13は、第1表示部13aと、第2表示部13bを有する。第1表示部13aと第2表示部13bとは隣接して配置されており、第1表示部13aに表示される画像と、第2表示部13bに表示される画像とにより、操縦者50から見た視野を表す1つの画像が形成される。
The
第1表示部13a及び第2表示部13bとして、例えば、液晶ディスプレイを用いることができる。また、第1表示部13a及び第2表示部13bとして、プロジェクタにより映像が投影されるスクリーンを用いてもよい。プロジェクタには、画像生成装置20から表示する映像信号が入力される。
As the
画像生成装置20は、第1表示部13aに表示する画像を生成する第1画像生成装置21と、第2表示部13bに表示する画像を生成する第2画像生成装置22を有する。第1画像生成装置21は、第1表示部13aに表示する画像を生成し、第2画像生成装置22は、第2表示部13bに表示する画像を生成する。
The
表示部13は、左右に大きく開いた2つの表示部13a、13bを有するので、操縦者50に対して、広い視野を与える。操縦者50には、実際に操縦している状態の臨場感がもたらされる。
Since the
制御装置14は、操縦部11、動揺装置12及び画像生成装置20を制御する。
The
制御装置14は、所定の操縦訓練内容を有するシナリオに基づいて、表示部13に表示する画像の描画命令を画像生成装置20に出力する。
The
また、制御装置14は、操縦者50の操縦に応じて、動揺装置12の動揺を制御する。動揺装置12は、操縦部11を、縦方向、水平方向又は斜め方向に動揺させる。更に、制御装置14は、操縦者50の操縦に応じて、表示部13に表示される映像を画像生成装置20に生成させる。
Further, the
操縦者50は、表示部13に映し出される映像を目で見ながら操縦桿11bを操作して、操縦の訓練を行う。
The
以下、画像生成装置20について、更に詳述する。
Hereinafter, the
図3に示すように、第1画像生成装置21は、第1処理部21aと、第1記憶部21bと、第1表示部21cと、第1操作部21dと、第1通信部21eを有する。同様に、第2画像生成装置22は、第2処理部22aと、第2記憶部22bと、第2表示部22cと、第2操作部22dと、第2通信部22eを有する。
As shown in FIG. 3, the first
第1処理部21aは、一つまたは複数のプロセッサと、周辺回路とを有する。第1処理部21aは、第1記憶部21bに予め記憶されている所定のプログラムに従い、第1画像生成装置21の各ハードウェア構成要素の制御及び各種処理を行い、処理中に生じるデータを一時的に保存するために第1記憶部21bを利用する。
The
第1記憶部21bは、ランダムアクセスメモリ(RAM)若しくはリードオンリーメモリ(ROM)等の半導体メモリ、又は磁気ディスク若しくはフラッシュメモリ等の不揮発性メモリを有していてもよい。また、第1記憶部21bは、所定のプログラムを記憶する記憶媒体を読み出し可能なドライブが接続可能であっても良い。 The first storage unit 21b may have a semiconductor memory such as a random access memory (RAM) or a read-only memory (ROM), or a non-volatile memory such as a magnetic disk or a flash memory. Further, the first storage unit 21b may be connected to a drive capable of reading a storage medium for storing a predetermined program.
第1表示部21cと、第1処理部21aに制御されて、各種の情報を表示可能である。表示部23としては、例えば、液晶ディスプレイを用いることができる。なお、第1画像生成装置21は、第1表示部21cを有していなくてもよい。
Various types of information can be displayed under the control of the
第1操作部21dと、シミュレータ10の管理者により操作されて、操作情報を入力可能である。なお、第1画像生成装置21は、第1操作部21dを有していなくてもよい。
The operation information can be input by being operated by the
第1通信部21eは、制御装置14及び表示部13及び第2画像生成装置22との間で通信を行う。第1画像生成装置21は、第2画像生成装置22と、表示部13に画像を出力するタイミングを同期して行うことが好ましい。
The
画像生成装置20は、例えば、グラフィックス・プロセッシング・ユニット(GPU)を有するコンピュータ、又はステートマシン等を用いて形成され得る。
The
上述した第1画像生成装置21の各部の説明は、第2画像生成装置22に対しても適宜適用される。
The above description of each part of the first
図4は、模擬視界空間における第1視野及び第2視野を説明する図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating a first visual field and a second visual field in the simulated visual field space.
仮想的な模擬視界空間には、共通の視点Pを頂点として、四角すい状に拡がる第1視野V1と第2視野V2が生成される。第1視野V1と第2視野V2とは、境界面Bにおいて接している。本実施形態では、第1視野V1と第2視野V2とは、境界面Bを対称面として対称な形状を有する。なお、第1視野V1と第2視野V2とは非対称な形状を有していてもよい。 In the virtual simulated visual field space, a first visual field V1 and a second visual field V2 that expand in a square cone shape are generated with the common viewpoint P as the apex. The first visual field V1 and the second visual field V2 are in contact with each other at the boundary surface B. In the present embodiment, the first visual field V1 and the second visual field V2 have a symmetrical shape with the boundary surface B as a symmetrical plane. The first visual field V1 and the second visual field V2 may have an asymmetrical shape.
第1視野V1の第1視線S1は、視点Pの位置から、第1視野V1を形成する四角すいの底面と直交するように延びる。図4に示す例では、第1視線S1は、視点Pの位置から、第1視野V1を形成する四角すい台の上底M1の中心C1と、下底M2の中心C2を通って延びている。 The first line of sight S1 of the first field of view V1 extends from the position of the viewpoint P so as to be orthogonal to the bottom surface of the square pan forming the first field of view V1. In the example shown in FIG. 4, the first line of sight S1 extends from the position of the viewpoint P through the center C1 of the upper base M1 of the square pan forming the first visual field V1 and the center C2 of the lower base M2. ..
同様に、第2視野V2の第2視線S2は、視点Pの位置から、第2視野V2を形成する四角すいの底面と直交するように延びる。図4に示す例では、第2視線S2は、視点Pの位置から、第2視野V2を形成する四角すい台の上底N1の中心D1と、下底N2の中心D2を通って延びている。 Similarly, the second line of sight S2 of the second field of view V2 extends from the position of the viewpoint P so as to be orthogonal to the bottom surface of the square pan forming the second field of view V2. In the example shown in FIG. 4, the second line of sight S2 extends from the position of the viewpoint P through the center D1 of the upper base N1 of the square pan forming the second visual field V2 and the center D2 of the lower base N2. ..
ここで、第1視線S1と、第2視線S2とは、異なる視線である。 Here, the first line of sight S1 and the second line of sight S2 are different lines of sight.
図5は、第1視線S1及び第2視線S2を含む平面を用いて、模擬視界空間を切断した断面を示す。 FIG. 5 shows a cross section obtained by cutting a simulated visual field space using a plane including the first line of sight S1 and the second line of sight S2.
第1視野V1は、視点Pから視角A1で拡がっている。第1視線S1は、視角A1を二等分する。同様に、第2視野V2は、視点Pから視角A1と同じ角度を有する視角A2で拡がっている。第2視線S2は、視角A2を二等分する。 The first visual field V1 extends from the viewpoint P at a viewing angle A1. The first line of sight S1 bisects the viewing angle A1. Similarly, the second visual field V2 extends from the viewpoint P at a viewing angle A2 having the same angle as the viewing angle A1. The second line of sight S2 bisects the viewing angle A2.
次に、画像生成装置20が、雲の図形を模擬視界空間に生成する処理を、図面を参照しながら、以下に説明する。
Next, the process by which the
図6は、雲の図形を説明する図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating a cloud figure.
画像生成装置20は、制御装置14から、雲の図形を生成する命令を受け取る。雲の図形を生成する命令は、雲の図形の基準点31の位置と、雲の図形の寸法を指示する、基準点31からの距離の情報を有する。
The
画像生成装置20は、模擬視界空間において、基準点31から所定の範囲にわたって、所定数の雲の粒子の図形を配置する。
The
図7(A)は、雲の粒子の図形を説明する図である。 FIG. 7A is a diagram illustrating a figure of cloud particles.
雲の粒子の図形40は、平面図形であり、基準点41から半径R及び角度θ(極座標)で表される所定の領域として生成される。本実施形態では、雲の粒子の図形40は、正方形の平面図形である。複数の雲の粒子の図形40が模擬視界空間に3次元的に配置されることにより、複数の雲の粒子の図形40が配置された領域は、雲の図形30を形成する。雲の粒子の図形の基準点41は、例えば、雲の粒子の図形の重心とすることができる。
The figure 40 of the cloud particle is a plane figure, and is generated as a predetermined region represented by a radius R and an angle θ (polar coordinates) from the
雲の図形を生成する命令は、第1画像生成装置21及び第2画像生成装置22に渡される。第1画像生成装置21及び第2画像生成装置22は、雲の図形の基準点31の位置と、基準点31からの距離の情報に基づいて、共通のアルゴリズムに従って、雲の粒子の図形の基準点の位置を生成する。雲の図形を生成する一の命令に対して生成される雲の粒子の図形の基準点の位置は、第1画像生成装置21及び第2画像生成装置22に対して同じである。第1画像生成装置21は、第1視野V1に配置される雲の粒子の図形を生成し、第2画像生成装置22は、第2視野V2に配置される雲の粒子の図形を生成する。
The command to generate the cloud figure is passed to the first
第1画像生成装置21及び第2画像生成装置22それぞれは、一の雲の粒子の図形を生成する時に、雲の粒子の図形の全体が第1視野V1に含まれるのか、若しくは雲の粒子の図形の全体が第2視野V2に含まれるのか、若しくは、雲の粒子の図形の一部が、第1視野V1又は第2視野V2に含まれるのかを判断する。
When each of the first
雲の粒子の図形の全体が第1視野V1に含まれる場合には、雲の粒子の図形は、第1画像生成装置21により生成される。
When the entire figure of the cloud particle is included in the first visual field V1, the figure of the cloud particle is generated by the
同様に、雲の粒子の図形の全体が第2視野V2に含まれる場合には、雲の粒子の図形は、第2画像生成装置22により生成される。
Similarly, when the entire figure of the cloud particle is included in the second visual field V2, the figure of the cloud particle is generated by the
また、雲の粒子の図形が、第1視野V1に配置される部分と、第2視野V2に配置される部分とを有する場合には、第1視野V1に配置される部分は、第1画像生成装置21により生成され、第2視野V2に配置される部分は、第2画像生成装置22により生成される。
Further, when the figure of the cloud particle has a portion arranged in the first visual field V1 and a portion arranged in the second visual field V2, the portion arranged in the first visual field V1 is the first image. The portion generated by the
図8は、雲の粒子の図形40の基準点41が、第1視野V1に配置されており、且つ雲の粒子の図形40の全体が、第1視野V1に配置される場合を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a case where the
雲の粒子の図形40は第1視野V1に配置されるので、第1画像生成装置21が、雲の粒子の図形40を生成する。
Since the cloud particle figure 40 is arranged in the first field of view V1, the
第1画像生成装置21は、第1視野V1の第1視線S1と直交し且つ基準点41を含む、第1平面T1に含まれるように、雲の粒子の図形40を生成する。雲の粒子の図形40は、図7(A)に示すように、基準点41から半径R及び角度θで表される所定の領域として第1平面T1内に生成される。
The first
同様に、雲の粒子の図形の基準点が、第2視野V2に配置されており、且つ雲の粒子の図形の全体が、第2視野V2に配置される場合には、第2画像生成装置22が、雲の粒子の図形を第2視野V2内に生成する。 Similarly, when the reference point of the cloud particle figure is arranged in the second field of view V2 and the entire cloud particle figure is arranged in the second field of view V2, the second image generator. 22 creates a figure of cloud particles in the second field of view V2.
画像生成装置20は、上述したように模擬視界空間に図形を配置した後、模擬視界空間が2次元の投影面に投影した投影画像を、操縦者からみた視野の画像として生成して表示部13に出力する。
The
次に、図7(B)に示すように、雲の粒子の図形40が、第1視野V1から第2視野V2に跨って配置される場合の画像生成装置20の動作を、図9(A)及び図9(B)を参照しながら、以下に説明する。
Next, as shown in FIG. 7B, the operation of the
図7(B)に示すように、雲の粒子の図形40は、第1視野V1内に配置される部分40aと、第2視野V2内に配置される部分40bを有する。第1視野V1に配置される部分40aと、第2視野V2に配置される部分40bとは、境界面Bにおいて分けられている。雲の粒子の図形40の基準点41は、第1視野V1に含まれている。
As shown in FIG. 7B, the cloud particle figure 40 has a
第1画像生成装置21は、図9(A)に示すように、第1視野V1の第1視線S1と直交し且つ基準点41を含む、第1平面T1に含まれるように、雲の粒子の図形40の第1視野V1内に含まれる部分40aを生成する。
As shown in FIG. 9A, the
第2画像生成装置22は、図9(A)及び図9(B)に示すように、第1平面T1と視点Pとの間の距離E1と、第2視線S2と直交し且つ基準点41を含む平面T3と、視点Pとの間の距離E2との比と、視点Pと基準点41との間の距離E3との積の値(E1/E2・E3)を求める。そして、第2画像生成装置22は、視点Pと基準点41と結んだ直線上において、視点Pから積の値(E1/E2・E3)だけ離れた位置を、第2の基準点42として求める。
As shown in FIGS. 9A and 9B, the
次に、第2画像生成装置22は、図9(A)に示すように、第2視野V2の第2視線S2と直交し且つ第2の基準点42を含む、第2平面T2に含まれるように、雲の粒子の図形40の第2視野V2内に含まれる部分40bを生成する。
Next, as shown in FIG. 9A, the
図10(A)及び図10(B)は、雲の粒子の図形40が、第1視野V1から第2視野V2に跨って配置されており、雲の粒子の図形40の基準点41が、第2視野V2に含まれている場合の説明である。
In FIGS. 10A and 10B, the cloud particle figure 40 is arranged across the first visual field V1 to the second visual field V2, and the
第2画像生成装置22は、図10(A)に示すように、第2視野V2の第2視線S2と直交し且つ基準点41を含む、第2平面T2に含まれるように、雲の粒子の図形40の第2視野V2に含まれる部分40bを生成する。
As shown in FIG. 10A, the
第1画像生成装置21は、図10(A)及び図10(B)に示すように、第2平面T2と視点Pとの間の距離E2と、第1視線S1と直交し且つ基準点41を含む平面T4と、視点Pとの間の距離E1との比と、視点Pと基準点41との間の距離E3との積の値(E2/E1・E3)を求める。そして、第1画像生成装置21は、視点Pと基準点41と結んだ直線上において、視点Pから積の値(E2/E1・E3)だけ離れた位置を、第2の基準点42として求める。
As shown in FIGS. 10A and 10B, the
次に、第1画像生成装置21は、図10(A)に示すように、第1視野V1の第1視線S1と直交し且つ第2の基準点42を含む、第1平面T1に含まれるように、雲の粒子の図形40の第1視野V1内に含まれる部分40aを生成する。このように、図形の基準点が第2視界V2に位置する場合でも、図形の基準点が第1視界V1に位置する場合と同様にして、図形の第1視野V1内に含まれる部分を生成できる。
Next, as shown in FIG. 10A, the
上述した本実施形態のシミュレータ10によれば、操縦者の視点から見た画像において、境界において接している2つの視野に跨って配置される図形が違和感なく見える画像を生成できるので、より現実に近い映像を見ながら操縦訓練を行うことができる。
According to the
本発明では、上述した実施形態の画像を生成する方法及び画像生成装置及びシミュレータは、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。 In the present invention, the method for generating an image of the above-described embodiment, the image generator, and the simulator can be appropriately changed as long as the gist of the present invention is not deviated.
例えば、画像生成装置20は、第1視野V1から第2視野V2に跨る図形を、他の方法を用いて生成してもよい。図11は、第1視野V1から第2視野V2に跨る雲の粒子の図形40を生成する他の方法を説明する図である。
For example, the
まず、第1画像生成装置21は、第1視野V1の第1視線S1と直交し且つ基準点41を含む、第1平面T1に含まれるように、雲の粒子の図形40の第1視野V1内に含まれる部分40aと、雲の粒子の図形40の第2視野V2内に含まれる部分40cとを生成する。
First, the
次に、第2画像生成装置22は、第1平面T1が境界面Bと交差する線を回転軸Rとして、第2視野V2内に含まれる部分40cを第2平面T2内に回転移動させて、雲の粒子の図形40の第2視野V2内に含まれる部分40bを生成する。
Next, the second
また、上述した実施形態では、模擬視界空間には2つの視界が境界面で接して配置されていたが、模擬視界空間には、3つ以上の視界が隣接する視界と境界面で接するように配置されていてもよい。2つの隣接する視界を跨ぐに配置される図形は、上述したのと同様に生成される。 Further, in the above-described embodiment, two visual fields are arranged in contact with each other at the boundary surface in the simulated visual field space, but three or more visual fields are in contact with the adjacent visual field at the boundary surface in the simulated visual field space. It may be arranged. A figure arranged across two adjacent fields of view is generated in the same manner as described above.
また、上述した実施形態では、第1画像生成装置21が第1視界V1の画像を生成し、第2画像生成装置22が第2視界V2の画像を生成していたが、第1画像生成装置21は第1視界V1の画像と共に、境界面から所定の範囲の第2視界V2の領域の画像を生成し、第2画像生成装置22は第2視界V2の画像と共に、境界面から所定の範囲の第1視界V1の領域の画像を生成してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the first
10 シミュレータ
11 操縦部
11a 操縦席
11b 操縦桿
12 動揺装置
13 表示部
13a 第1表示部
13b 第2表示部
14 制御装置
20 画像生成装置
21 第1画像生成装置
21a 第1処理部
21b 第1記憶部
21c 第1表示部
21d 第1操作部
21e 第1通信部
22 第2画像生成装置
22a 第2処理部
22b 第2記憶部
22c 第2表示部
23d 第2操作部
22e 第2通信部
30 雲の図形
31 雲の図形の基準点
40 雲の粒子の図形
41 雲の粒子の図形の基準点
42 第2の基準点
50 操縦者
P 視点
V1 第1視野
V1a 単位ベクトル
V2 第2視野
V2a 単位ベクトル
B 境界面
R 回転軸
S1 第1視線
S2 第2視線
M1 上底面
C1 上底面の中心
M2 下底面
C2 下底面の中心
N1 上底面
D1 上底面の中心
N2 下底面
D2 下底面の中心
T1 第1平面
T2 第2平面
10
Claims (8)
図形の基準点が前記第1視野内に位置しており、前記第1視野から前記第2視野に跨る前記図形の前記第1視野内に含まれる第1部分を、前記第1視野の第1視線と直交し且つ前記基準点を含む、第1平面に含まれるように生成し、
前記図形の前記第2視野内に含まれる第2部分を、前記第2視野の前記第1視線とは異なる第2視線と直交し且つ前記境界面において前記第1平面と接続する第2平面に含まれるように生成する、方法。 It is a method of generating a first image of a first visual field viewed from a viewpoint and a second image of a second visual field viewed from the viewpoint, which is in contact with the first visual field at a boundary surface.
The first portion of the figure that is located in the first visual field and extends from the first visual field to the second visual field and is included in the first visual field of the graphic is the first portion of the first visual field. Generated so as to be included in the first plane, which is orthogonal to the line of sight and includes the reference point.
Second connecting first and second portions, said first line of sight of the second field and Oite the first plane to the boundary surface and perpendicular to the different second sight line contained within said second field of view of the figure A method of generating to be included in a plane.
前記視点と前記基準点と結んだ直線上において、前記視点から前記積の値だけ離れた位置を、第2の基準点として求め、
前記第2視野の前記第2視線と直交し且つ前記第2の基準点を含む、前記第2平面に含まれるように、前記図形の前記第2視野内に含まれる前記第2部分を生成する請求項1に記載の方法。 The ratio of the distance between the first plane and the viewpoint, the distance between the plane orthogonal to the second line of sight and including the reference point, and the viewpoint, and the viewpoint and the reference point. Find the value of the product with the distance between
On the straight line connecting the viewpoint and the reference point, a position separated from the viewpoint by the value of the product is obtained as the second reference point.
Generate the second portion included in the second visual field of the figure so that it is included in the second plane that is orthogonal to the second line of sight of the second visual field and includes the second reference point. The method according to claim 1.
前記第1平面が前記境界面と交差する線を回転軸として、前記第3部分を前記第2平面内に回転移動させて、前記第2部分を生成する、請求項1に記載の方法。 The first portion included in the first visual field of the figure and the said portion of the figure so as to be included in the first plane which is orthogonal to the first line of sight of the first visual field and includes the reference point. generating a third portion that is part of in the second field of view,
The method according to claim 1, wherein the second portion is generated by rotationally moving the third portion within the second plane with a line at which the first plane intersects the boundary surface as a rotation axis.
前記第2の図形の前記第1視野内に含まれる第5部分を、前記第1視野の前記第1視線と直交し且つ前記境界面において前記第2平面と接続する、第4平面に含まれるように生成する、請求項1〜3の何れか一項に記載の方法。 The fourth portion of the second figure, which is located in the second field of view and extends from the second field of view to the first field of view, is included in the second field of view of the second figure. Generated so as to be included in the third plane, which is orthogonal to the second line of sight and includes the reference point of the second figure.
A fifth portion included in the second of the first in the visual field of the graphic, is connected to Oite the second plane to the said orthogonal and said boundary surface and the first line of sight of the first field, the fourth plane The method according to any one of claims 1 to 3, which is generated so as to be included.
図形の基準点が前記第1視野内に位置しており、前記第1視野から前記第2視野に跨る前記図形の前記第1視野内に含まれる第1部分を、前記第1視野の第1視線と直交し且つ前記基準点を含む、第1平面に含まれるように生成する第1画像生成部と、
前記図形の前記第2視野内に含まれる第2部分を、前記第2視野の前記第1視線とは異なる第2視線と直交し且つ前記境界面において前記第1平面と接続する第2平面に含まれるように生成する第2画像生成部と、
を備える画像生成装置。 An image generation device that generates a first image of a first visual field viewed from a viewpoint and a second image of a second visual field viewed from the viewpoint, which is in contact with the first visual field at a boundary surface.
The first portion of the figure that is located in the first visual field and extends from the first visual field to the second visual field and is included in the first visual field of the graphic is the first portion of the first visual field. A first image generation unit that is orthogonal to the line of sight and includes the reference point and is generated so as to be included in the first plane.
Second connecting first and second portions, said first line of sight of the second field and Oite the first plane to the boundary surface and perpendicular to the different second sight line contained within said second field of view of the figure A second image generator that is generated so that it is included in the plane,
An image generator comprising.
前記第1画像生成部は、前記第2の図形の前記第1視野内に含まれる第5部分を、前記第1視野の前記第1視線と直交し且つ前記境界面において前記第2平面と接続する、第4平面に含まれるように生成する、請求項6に記載の画像生成装置。 In the second image generation unit, the reference point of the second figure is located in the second field of view, and in the second field of view of the second figure extending from the second field of view to the first field of view. The included fourth portion is generated so as to be included in the third plane which is orthogonal to the second line of sight and includes the reference point of the second figure.
Wherein the first image generation unit, the second to fifth portion included within the first field of graphics, the first field of the first line of sight perpendicular to and Oite the second plane to the interface The image generating apparatus according to claim 6, which is connected to and generated so as to be included in a fourth plane.
図形の基準点が前記第1視野内に位置しており、前記第1視野から前記第2視野に跨る前記図形の前記第1視野内に含まれる第1部分を、前記第1視野の第1視線と直交し且つ前記基準点を含む、第1平面に含まれるように生成する第1画像生成部と、
前記図形の前記第2視野内に含まれる第2部分を、前記第2視野の前記第1視線とは異なる第2視線と直交し且つ前記境界面において前記第1平面と接続する第2平面に含まれるように生成する第2画像生成部と、
を備える画像生成装置と、
前記画像生成装置が生成した画像を表示する表示部と、
操縦者が位置し操縦を行う操縦部と、
前記操縦部に動揺を与える動揺装置と、
を備える操縦訓練のためのシミュレータ。 An image generation unit that generates a first image of the first visual field viewed from the viewpoint of the operator and a second image of the second visual field viewed from the viewpoint, which is in contact with the first visual field at a boundary surface.
The first portion of the figure that is located in the first visual field and extends from the first visual field to the second visual field and is included in the first visual field of the graphic is the first portion of the first visual field. A first image generation unit that is orthogonal to the line of sight and includes the reference point and is generated so as to be included in the first plane.
Second connecting first and second portions, said first line of sight of the second field and Oite the first plane to the boundary surface and perpendicular to the different second sight line contained within said second field of view of the figure A second image generator that is generated so that it is included in the plane,
An image generator equipped with
A display unit that displays an image generated by the image generator, and
The control unit where the pilot is located and controls,
A rocking device that shakes the control unit,
A simulator for pilot training equipped with.
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