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显示介质、处理装置、程序及记录程序的计算机可读取记录介质

文献发布时间:2023-06-19 19:28:50


显示介质、处理装置、程序及记录程序的计算机可读取记录介质

技术领域

本发明涉及显示介质、处理装置、程序以及记录程序的计算机可读取记录介质。

背景技术

由于依赖于方向而显示互不相同的图像的显示介质吸引其观察者的目光,容易受到关注,因此被用于广告用的海报、卡片等。为了制作这样的显示介质,一般需要特殊的装置和器材。

为了在显示介质中实现高效的信息显示,存在能够显示多个信息的显示介质(参照专利文献1)。根据该专利文献1所记载的发明,将涂布有颜色的平面部件划分为多个子单元(cell),在平面部件形成使子单元的颜色视觉确认的突状部件。突状部件在平面部件上与指定方向平行且与平面部件垂直地形成。当从指定方向观察显示介质时,从指定方向观察涂布于与指定方向平行的子单元的颜色。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第6374625号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1所记载的显示介质中,由于突状部件的颜色为单色,因此色域狭窄。另外,由于用设置在平面部件上的一部分颜色显示内容,所以显示介质显示的各内容的亮度有时变低。另外,专利文献1公开了在平面上形成显示介质,对于具有立体形状的情况没有任何公开。

因此,本发明的目的在于,提供一种与能够显示广色域且高亮度的多个内容的具有立体形状的显示介质相关的技术。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题,本发明的第一特征涉及一种显示介质,具备:基材,其具有立体形状;以及隔板,其在所述基材的表面具有按多个方向呈放射状地划分所述基材的表面上的空间的面,对从所述多个方向中的预定方向观察所述显示介质时露出的部分,赋予与所述预定方向对应的内容的颜色,所述内容是在未设置所述显示介质的状态下从所述预定方向上的视点观察设置所述显示介质的位置的视野中的、设置所述显示介质的部分的图像数据。

所述隔板也可以具有在所述多个方向中的每个视觉确认该隔板的方向上,将所述基材的表面上的空间呈放射状地划分的面。

所述隔板可以形成于设置于所述立体形状的表面的单元,所述隔板的骨架可以包含以虚拟地设置于连接所述方向与所述单元上的点的线上的点为母点的沃罗诺伊图中的沃罗诺伊面的一部分。

本发明的第二特征是一种处理装置,其计算对上述第一特征所记载的显示介质赋予的颜色,所述显示介质的表面被虚拟地划分为多个子单元,确定从所述多个方向的各个方向被视觉确认的子单元,所述处理装置具备:取得部,其在未设置所述显示介质的状态下,取得从所述多个方向上的各个视点观察设置所述显示介质的位置的视野中的、设置所述显示介质的部分的各图像数据;以及颜色决定部,其以通过从所述多个方向的各个方向被视觉确认的子单元的各个颜色而形成的颜色接近与所述多个方向的各方向对应的所述图像数据的部分的颜色的方式,决定提供给所述子单元的颜色。

本发明的第三特征是一种程序,其计算提供给上述第一特征所记载的显示介质的颜色,所述显示介质的表面被虚拟地划分为多个子单元,确定从所述多个方向的各个方向被视觉确认的子单元,所述程序使计算机发挥如下功能:取得部,其在未设置所述显示介质的状态下,取得从所述多个方向上的各个视点观察设置所述显示介质的位置的视野中的、设置所述显示介质的部分的各图像数据;以及颜色决定部,其以通过从所述多个方向的各个方向被视觉确认的子单元的各个颜色而形成的颜色接近与所述多个方向的各方向对应的所述内容的部分的颜色的方式,决定提供给所述子单元的颜色。

本发明的第四特征涉及一种处理装置,其决定在具有立体形状的基材的表面上设置多个部件的位置,所述处理装置具备:存储装置,其存储确定所述基材的形状的基材形状数据、分别包含所述多个部件的多个封装的形状、以及确定所述封装内的设置于所述基材的表面的基准位置的封装数据;封装部,其参照所述基材形状数据和所述封装数据,将一个封装的基准位置配置于所述基材的表面,将已经配置的一个封装作为基准封装,以与所述基准封装接触的方式,执行在所述基材的表面配置封装的处理,直到无法配置与所述基准封装接触的新的封装为止,并反复进行所述处理,直至无法配置与已经配置的封装接触的新的封装;以及位置计算部,其按照由所述封装部配置的所述封装的位置,以使所述部件的表面位于所述封装的基准位置的方式,计算设置所述部件的位置。

本发明的第五特征是一种程序,其决定在具有立体形状的基材的表面设置多个部件的位置,该程序使计算机发挥如下功能:存储部,其存储确定所述基材的形状的基材形状数据、分别包含所述多个部件的多个封装的形状、以及确定所述封装内的设置于所述基材的表面的基准位置的封装数据;封装部,其参照所述基材形状数据和所述封装数据,将一个封装的基准位置配置于所述基材的表面,将已经配置的一个封装作为基准封装,以与所述基准封装接触的方式,执行在所述基材的表面配置封装的处理,直到无法配置与所述基准封装接触的新的封装为止,并反复进行所述处理,直至无法配置与已经配置的封装接触的新的封装;以及位置计算部,其按照由所述封装部配置的所述封装的位置,以使所述部件的表面位于所述封装的基准位置的方式,计算设置所述部件的位置。

本发明的第六特征是一种处理装置,其确定向基材追加了多个部件的模型的形状,所述处理装置具备:存储装置,其存储确定所述基材的形状的形状数据、确定各部件的形状的部件形状数据以及确定追加所述部件的所述基材中的位置的部件位置数据;交叉确定部,其在将所述部件追加到由所述部件位置数据确定的位置的情况下,确定与其他部件的形状交叉的部件;以及变更部,其将追加确定出的部件的位置变更为不与其他部件的形状交叉的位置。

变更部也可以在不存在追加所述确定出的部件的位置的情况下,删除所述确定出的部件。

也可以进一步具备生成部,其通过所述基材的形状与由所述变更部进行变更后的追加各部件的位置以及各部件的形状的并集运算,生成所述模型的形状数据。

本发明的第七特征是一种程序,其确定向基材追加了多个部件的模型的形状,所述程序使计算机发挥如下功能:存储部,其存储确定所述基材的形状的形状数据、确定各部件的形状的部件形状数据以及确定追加所述部件的所述基材中的位置的部件位置数据;交叉确定部,其在将所述部件追加到由所述部件位置数据确定的位置的情况下,确定与其他部件的形状交叉的部件;以及变更部,其将追加确定出的部件的位置变更为不与其他部件的形状交叉的位置。

发明效果

根据本发明,能够提供一种与能够显示广色域且高亮度的多个内容的具有立体形状的显示介质相关的技术。

附图说明

图1是本发明的实施方式的显示介质中使用的单元和隔板(partition)的俯视图。

图2是本发明的实施方式的隔板的立体图。

图3是说明在本发明的实施方式的显示介质的基材上设置的单元的图。

图4是说明本发明的实施方式的显示介质的一例的图。

图5是说明本发明的实施方式的隔板的图。

图6是说明本发明的实施方式的显示介质在各方向上显示的目标图像的一例的图。

图7是说明本发明的实施方式的显示介质在各方向上显示的输出图像的一例的图。

图8是说明本发明的实施方式的处理装置的硬件结构和功能块的图。

图9是说明本发明的实施方式的处理装置的形状确定部的功能块的图。

图10是说明本发明的实施方式的封装处理的图。

图11是说明本发明的实施方式的封装处理的流程图。

图12是说明在本发明的实施方式中具有立体形状的基材和对该基材实施了封装处理的状态的图。

图13是说明本发明的实施方式的隔板形状确定处理的流程图。

图14是说明本发明的实施方式的形状确定处理的流程图。

图15是说明本发明的实施方式的颜色决定处理的流程图。

图16是说明应用例所涉及的生成输入像素值数据的处理装置的功能块的图。

图17是设置在设置显示介质的位置的能够360度拍摄的全景相机所取得的极坐标图像数据的一例。

图18是每个指定方向的图像数据的一例。

图19是确定设置显示介质的位置的每个指定方向的图像数据的一例。

图20是说明显示介质的表面中的直接照射光的明部和除此以外的暗部的图。

图21是说明应用例所涉及的取得部进行的取得处理的流程图。

具体实施方式

接下来,参照附图说明本发明的实施方式。在下面的附图的描述中,对于相同或者类似的部分,赋予相同或者类似的附图标记。

(显示介质)

本发明的实施方式的显示介质1具有任意的立体形状,在多个方向上分别显示不同的内容。显示介质1具备:具有立体形状的基材2;以及在基材2的表面具有按多个方向呈放射状地划分基材2的表面上的空间的面的隔板(partition)P。

显示介质1的基材2只要是具有立体形状的任意的形状即可。基材2具有例如图12的(a)所示那样的兔子形状,但不限于此。在本发明的实施方式中,对以能够将显示介质1设置于台子等的方式在底面不设置隔板P的情况进行说明,但只要在视觉确认显示介质1时露出的部分设置隔板即可。

显示介质1形成为能够在多个方向上分别显示不同的内容。显示介质1通过从预定的各方向进行观察,能够按每个方向显示不同的内容。

在本发明的实施方式中,将显示介质1显示内容的方向称为指定方向。另外,将从指定方向上的视点视觉确认显示介质1的方向称为视线方向。此外,在本发明的实施方式中能够显示内容的指定方向也可以相对于显示介质1在预定的角度的范围内。

显示介质1在各指定方向上显示的内容是任意的静态图像。显示介质1能够按每个指定方向显示任意的内容。在显示介质1所显示的多个内容之间,不存在构图类似的、被摄体或被摄体的一部分共通等限制。显示介质1能够在每个指定方向上显示表示不同的意思内容的任意内容。由此,视觉确认了显示介质1的用户能够从按每个指定方向显示的各内容中理解不同的信息,因此显示介质1能够传达较多的信息。

在本发明的实施方式中,在指定方向上显示的各内容是任意的静态图像,各自的被摄体不同。在本发明的实施方式中,被摄体是用内容表现的有形物、文字、记号、数字等,是表现物体的像素的块。被摄体也可以相对于背景鲜明地显示。在本发明的实施方式中,按每个指定方向显示的各内容不是多个被摄体改变重叠方式或者变形,而是能够包含颜色、形状等完全不同的被摄体。在本发明的实施方式中,在一个指定方向上显示的内容在素色的背景中包含文字,在其他的指定方向上表现的内容能够在市区的背景中包含人的实像。

此外,从与任意的指定方向分离的方向视觉确认了显示介质1的用户视觉确认与显示介质1所意图的内容不同的内容。与显示介质1所意图的内容不同的内容是不打算使用户从内容的显示内容理解预定的信息的内容,在多数情况下,是用户难以从该内容理解含义的内容。

在一边从显示介质1上的空间改变视线位置一边观察显示介质1时,也有能够从显示介质1所显示的内容理解含义的位置,也有无法理解含义的位置。能够从内容理解含义的位置是显示介质1所设想的多个指定方向中的任意一个指定方向上的位置、或者任意一个指定方向的附近的位置。

(隔板)

参照图1和图2,对本发明的实施方式的显示介质1所具备的隔板P进行说明。如图1所示,在各单元C设置有隔板P。

如图3所示,显示介质1具有基材2。基材2只要进行漫反射即可。

在本发明的实施方式中,基材2具有立体形状,在该立体形状的表面上形成多个单元C。单元C只要虚拟地形成即可,相邻的单元C也可以不在视觉上区别。在图3所示的例子中,基材2的表面是XY平面,设置于基材2的外侧。基材2的表面可以形成为平面,也可以形成为曲面。在图3所示的例子中,单元C具有矩形,但也可以是圆形等任意的形状。另外,在基材2中,对遍布地铺设单元C的情况进行说明,但也可以在单元C之间设置单元以外的区域。

在本发明的实施方式中,光源存在于全方位。提供给显示介质1的颜色在全方位各向同性地扩散。

在形成于显示介质1的基材2的表面的各单元C形成图1及图2所示的隔板P。在显示介质1的基材2的表面形成多个隔板P。设置于各单元C的各隔板P相互独立地形成于基材2的表面。在从预定的指定方向观察显示介质1时,通过对与视线方向对置的隔板P的面赋予的颜色和对基材2的表面赋予的颜色来表现与该视点对应的内容。

隔板P形成于单元C。隔板P是在与基材2的表面相交的面上形成的面,具有从多个方向分别观察显示介质1时露出的部分。基材2和隔板P例如由装有颜料的UV(ultraviolet)固化树脂、石膏等具有遮蔽性的部件形成。在图1所示的例子中,隔板P以与单元C的外缘接触的方式设置。

如图4所示,隔板P具有相对于基材2的表面向外侧隆起的凸形状。另外,隔板P也可以是以隔板P的前端为表面而相对于该表面向内侧凹陷的凹形状。在隔板P与基材2接触的部分以外的表面部分,赋予表现内容的颜色。本发明的实施方式的显示介质1由于对基材2的表面赋予了凸形状的内容的颜色,所以与仅对基材赋予内容的颜色的情况相比,提供内容的颜色的面积变大。具备这样的隔板P的显示介质1即使在用一个介质显示多个内容的情况下,也能够将表现各内容的面积形成得宽阔,因此能够显示广色域且高亮度的内容。

另外,在本发明的实施方式中,进一步对基材2的表面中的与隔板P接触的部分以外的表面部分赋予表现内容的颜色。由此,能够宽阔地形成表现各内容的面积。

如图1和图2所示,隔板P具有多个面。隔板P针对显示介质1的1个指定方向具有1个以上的面。该面与从1个指定方向上的视点视觉确认显示介质1的视线方向相对,在从视点视觉确认显示介质1时露出。在相对于指定方向露出的面,表现与该指定方向对应的内容的颜色。

更详细地说,对隔板P的表面中的从多个方向中的预定方向观察显示介质1时露出的部分赋予与该预定方向对应的内容的颜色。关于显示介质1的各指定方向,在从该指定方向观察显示介质1时,隔板P的表面的一部分相对于指定方向露出,对该露出的部分赋予与该指定方向对应的内容的颜色。由此,由于隔板P具有多个面,因此能够针对多个指定方向表现与各指定方向对应的内容的一部分。

在本发明的实施方式中,隔板P具有在多个方向中的每个视觉确认该隔板的方向上将基材2的表面上的空间呈放射状地划分的面。在本发明的实施方式中,显示介质1具有立体形状,因此根据设置隔板P的位置,在该隔板P被视觉确认的方向上产生限制。在图12的(a)所示的例子中,兔子的头部上的1点能够在侧面或者上表面视觉确认,另一方面,兔子的躯体上的1点无法从这一点的相反侧视觉确认。因此,隔板P在设置该隔板P的每个位置,以针对能够视觉确认该隔板P的方向具有表现内容的面的方式形成。

此外,即使是相对于预定的指定方向露出的部分,也有朝向其他指定方向也露出的情况。在这样相对于多个指定方向露出的部分,对与这些多个指定方向对应的多个内容赋予适当的颜色。

对图1和图2所示的隔板P赋予针对5个指定方向的5个内容的颜色。5个指定方向除了单元C相对于基材2的法线方向之外,是方位角0度且仰角45度的方向、方位角90且仰角45度的方向、方位角180度且仰角45度的方向以及方位角270度且仰角45度的方向。在此,方位角表示单元C在基材2的XY平面上的方位,仰角表示单元C在基材2的XY平面与从XY平面仰视Z方向的某个点的视线所成的角。

在图1和图2所示的例子中,隔板P具有与多个视线相对的16个三角形状面。隔板P具有与单元相对于基材2的法线方向对应的4个三角形状面。在该4个面,表现与法线方向对应的内容的一部分。另外,隔板P在法线方向以外的4个方向上分别具有3个三角形状面。在各3个面,表现与各方向上对应的内容的一部分。

参照图5,对隔板P的形状进行说明。在本发明的实施方式中,虚拟地形成针对在指定方向上虚拟地设置的母点的沃罗诺伊图。隔板P的骨架包含将虚拟地设置在连结指定方向与单元C上的点的线上的点作为母点的沃罗诺伊图中的沃罗诺伊面的一部分。隔板P是对作为骨架的沃罗诺伊面进行了加厚而得到的。隔板P的表面包括与沃罗诺伊面平行的面。

在图5所示的例子中,设置有3个视点E1、E2和E3。在从各视点E1、E2以及E3视觉确认单元C的中心Cs时的视线上,设置有母点T1、T2以及T3。母点T1、T2及T3设置在以单元C的中心Cs为中心的预定半径的虚拟球体上。

隔板P具有1个以上的遮蔽部件B。遮蔽部件B是以沃罗诺伊面为骨架,对沃罗诺伊面进行了加厚的部件。遮蔽部件B将设置有隔板P的单元C上的空间划分为每个指定方向的区域。

在图5所示的例子中,隔板P具有遮蔽部件B1及B2。遮蔽部件B1是以沃罗诺伊面Q1为骨架,进行了厚度l的加厚的部件。遮蔽部件B2是以沃罗诺伊面Q2为骨架,进行了厚度l的加厚的部件。另外,遮蔽部件B1的前端形成为半径为l的圆状。

遮蔽部件B1将单元C上的空间划分为与视点E1对应的空间A1和与视点E2对应的空间A2。遮蔽部件B2将单元C上的空间划分为与视点E2对应的空间A2和与视点E3对应的空间A3。

在隔板P的表面中,从多个指定方向中的预定的指定方向观察显示介质1时露出的部分具有当从多个指定方向中的预定的指定方向以外的方向观察显示介质1时被遮蔽的部分。即使在隔板P的表面相对于预定的1个以上的指定方向露出的情况下,也存在无法从其他的指定方向看到的情况。隔板P的表面表现与露出的指定方向对应的内容的颜色。由此,显示介质1能够针对多个指定方向表现不同的内容的一部分,因此能够显示广色域且高亮度的多个内容。

在图5所示的例子中,遮蔽部件B1的空间A1侧的面能够从视点E1视觉确认,另一方面,具有无法从视点E2或者视点E3视觉确认的部分。遮蔽部件B1的空间A2侧的面能够从视点E2视觉确认,另一方面,具有无法从视点E1或者视点E3视觉确认的部分。遮蔽部件B2的空间A2侧的面能够从视点E2视觉确认,另一方面,具有无法从视点E1或者视点E3视觉确认的部分。遮蔽部件B2的空间A3侧的面能够从视点E3视觉确认,另一方面,具有无法从视点E1或者视点E2视觉确认的部分。

隔板P所具有的各面形成为容易从指定方向视觉确认,难以从除此以外的指定方向视觉确认。隔板P所具有的各面兼具发出针对指定方向形成内容的颜色的效果和从指定方向以外遮光的效果。由此,显示介质1能够针对各指定方向显示任意的不同内容。另外,显示介质1能够针对各指定方向显示色域宽且亮度高的内容。隔板P的各面由于抑制来自指定方向以外的视线的影响,因此能够对从指定方向观察的面赋予适当的颜色。

在本发明的实施方式中,隔板P的骨架形成于针对母点而形成的沃罗诺伊面上。沃罗诺伊面形成为在各母点中通过与邻近的母点的中央且遮挡来自各个母点的视线。隔板P的面是对这样形成的沃罗诺伊面设置预定的厚度而形成的。

通过对这样形成的隔板P的表面赋予颜色,能够对较宽的面赋予内容的颜色,提高内容的视觉确认性(亮度)。

此外,在本发明的实施方式中,显示介质1由3D打印机形成。因此,隔板P的形状和精度依赖于形成隔板的3D打印机的性能。例如,通过在3D打印机的性能的范围内对沃罗诺伊面形成薄的厚度而形成隔板P,能够提高从指定方向的视觉确认性。

参照图6以及图7,对本发明的实施方式的显示介质1所显示的内容的一例进行说明。在图6和图7所示的例子中,使图4所示的显示介质1在将XY平面上的侧面的方位角每次错开45度的8个方向(仰角0度)和从上表面(Z轴)起的1个方向(仰角90度)的合计9个方向上显示不同的内容。图7所示的显示介质1由3D打印机形成。

图6是显示介质1要在各方向上显示的目标图像。图6的(a)~(h)所示的各图是针对XY平面上的侧面的方位角不同的8个方向进行显示的目标图像。图6的(i)是针对上表面进行显示的目标图像。

图7是显示介质1在各方向上显示的内容。图7的(a)~(h)所示的各图是对XY平面上的侧面的方位角不同的8个方向进行显示的内容,与图6的(a)~(h)对应。图7的(i)是对上表面进行显示的内容,与图6的(i)对应。图7的各图能够分别表现图6的各图的特征,可知能够在一个显示介质1中对9个方向分别显示不同的内容。

此外,在图7所示的例子中,有时设置于兔子的头部、背骨等附近的隔板P在全部9个指定方向上具有面。另一方面,设置于兔子的一个侧面的隔板P有时具有3-4方向等比9个方向少的面。

在本发明的实施方式中,隔板P具有相对于多个方向分别露出的面。另外,由于露出的面按多个方向呈放射状地划分基材2的表面上的空间,因此即使显示介质1所显示的方向增加,也能够维持露出的面的面积,因此能够显示广色域且高亮度的多个内容。

(处理装置)

参照图8,对本发明的实施方式的处理装置3进行说明。处理装置3为了在指定方向上显示内容而计算出隔板P的位置和形状。而且,处理装置3以使针对各指定方向显示的输出图像(内容)接近期望的目标图像的方式,计算显示介质1的各子单元L的颜色。

处理装置3针对指定方向上的母点计算沃罗诺伊面,确定以该沃罗诺伊面为中心的隔板P的位置以及形状,确定显示介质1的形状。处理装置3将显示介质1的表面分割为多个子单元L,针对各子单元L,判定是否能够从各指定方向看到。处理装置3以能够通过对能够从各指定方向看到的子单元L赋予的颜色来显示与各指定方向对应的内容的方式,使各子单元L的颜色最佳化。

此外,在本发明的实施方式中,说明处理装置3计算隔板P的位置及形状和子单元L的颜色的情况,但不限于此。例如,隔板P的位置及形状和子单元L的颜色也可以通过手动计算来计算。另外,隔板P的位置及形状也可以使用规尺或罗盘等工具来设计。

处理装置3是具备存储装置10、处理控制装置20以及输入输出接口30的一般的计算机。一般的计算机执行处理程序,由此实现图8所示的功能。

存储装置10是ROM(Read Only Memory:只读存储器)、RAM(Random AccessMemory:随机存取存储器)、硬盘等,存储用于处理控制装置20执行处理的输入数据、输出数据以及中间数据等各种数据。处理控制装置20是CPU(Central Processing Unit:中央处理器),对存储于存储装置10的数据进行读写,或者与输入输出接口30进行数据的输入输出,执行处理装置3中的处理。

输入输出接口30是与向处理控制装置20进行输入输出的外部装置的接口。在本发明的实施方式中,输入输出接口30将隔板P的形状和隔板P上的子单元L的颜色输出到隔板P的制造装置。制造装置基于所输入的隔板P的位置及形状、显示介质1的颜色,形成隔板P。

在本发明的实施方式中,制造装置是3D打印机。此外,显示介质1的形状以及显示介质1上的子单元L的颜色的数据也可以经由通信网络或者通信线缆等从处理装置3输入到制造装置。与显示介质1相关的数据也可以经由USB(Universal Serial Bus:通用串行总线)存储器等存储介质输入至制造装置。在本发明的实施方式中,说明3D打印机进行显示介质1的形成以及着色的情况,但不限于此。例如,显示介质1的形成和着色也可以分别由不同的装置进行。

存储装置10存储处理程序,并且存储条件数据11、形状数据12、输入像素值数据13以及色值数据14。条件数据11以及输入像素值数据13在处理控制装置20的处理之前预先提供。处理程序也可以存储在HDD、SSD、USB(Universal Serial Bus:通用串行总线)存储器、CD(Compact Disc:光盘)、DVD(Digital Versatile Disc:数字多功能光盘)等计算机可读取记录介质中,也能够经由网络进行发布。

条件数据11包含基材2的形状的数据和用于决定隔板P的形状及颜色所需的条件的数据。条件例如是指定方向及指定方向的数量、显示介质1的单元C的形状及位置等。

形状数据12是确定显示介质1的形状的数据。形状数据12也可以以制造装置能够读取的形式生成。

输入像素值数据13是显示介质1对各方向输出的输出图像的目标图像的数据。输入像素值数据13针对每个指定方向,确定与在显示介质1上形成的各单元对应的色值。输入像素值数据13例如具有与显示介质1的各单元具有相同的排列的每个区间的色值。色值例如是RGB的三原色的各值。

色值数据14确定提供给显示介质1的各子单元L的色值。色值与输入像素值数据13相同,例如是RGB的三原色的各值。

处理控制装置20具备形状确定部21、形状输出部22、颜色决定部23以及输出部24。

形状确定部21计算隔板P的位置和形状,确定显示介质1的形状。形状确定部21将对所确定的显示介质1的形状进行确定的形状数据12存储于存储装置10。形状确定部21按照形成显示介质1的制造装置的性能,确定显示介质1的形状。

形状输出部22经由输入输出接口30将形状确定部21所生成的形状数据12输出到制造装置。制造装置基于输入的形状数据12形成显示介质1。

颜色决定部23根据输入像素值数据13决定设置于显示介质1的表面的各子单元L的颜色,生成色值数据14,并存储于存储装置10。

输出部24经由输入输出接口30将颜色决定部23所生成的色值数据14输出到制造装置。制造装置基于输入的色值数据14,对显示介质1的各子单元L进行着色。

(形状确定部)

形状确定部21将包含隔板P的封装(pack)密集地排列在显示介质1的表面,计算隔板P的位置。形状确定部21针对各隔板P,以按照每个视觉确认隔板P的方向具有将基材2的表面上的空间呈放射状划分的面的方式计算隔板P的形状。例如,形状确定部21首先计算针对在各指定方向上设置的母点的沃罗诺伊面。形状确定部21进而将针对计算出的沃罗诺伊面设置有预定的厚度的形状计算为隔板P的形状。若确定设置各隔板P的位置及形状,则形状确定部21以隔板P彼此不交叉的方式更新隔板P的位置。根据更新后的各隔板P的位置、各隔板P的形状及基材2的形状,计算并集,生成确定显示介质1的形状的形状数据12,并存储在存储装置10中。

在本发明的实施方式中,对确定设置于显示介质1的隔板P的位置以及形状的情况进行说明,但显示介质1以及隔板P也可以置换为一般的模型以及部件。例如,形状确定部21也可以应用于确定在基材2中追加了多个部件的模型的形状的情况。模型可以是一般的有形物,也可以是输入到3D打印机等在计算机处理中使用的对象。

参照图9,对形状确定部21进行说明。形状确定部21具备计算部100、验证部130以及生成部150。

(计算部)

计算部100计算在具有立体形状的基材2的表面设置多个隔板P(部件)的位置以及各隔板P的形状。

为了显示广色域且高亮度的内容,显示介质1优选在基材2的表面设置更多的隔板P。另一方面,在隔板P彼此交叉的情况下,会产生成为其他隔板P的影子而无法看到隔板P的颜色、无法确定显示介质1的形状而无法用3D打印机生成显示介质1等不良情况。

因此,计算部100计算配置隔板P的位置,以使尽量多的隔板P在从各视点方向观察时,隔板P彼此不重叠。在本发明的实施方式中,不是全局地密集排列隔板P(不是计算在基材的整个表面密集地排列隔板的最优解),而是通过反复进行局部密集排列(相对于一个隔板P密集地排列周围的隔板P),将隔板P密集地排列。在全局地密集排列隔板的情况下,有时花费很大的计算成本,但通过反复进行局部密集排列,能够减轻计算负荷。

计算部100在决定隔板P的配置时,定义包含隔板P的封装,并密集地排列该封装,由此能够密集地排列隔板P。此外,此处定义的封装只要包含根据规格等确定的隔板P的最大体积即可。如图5中说明的那样,由于隔板P在半径r的球内形成,因此封装也具有半径r的球形状。

计算部100在将封装排列于基材2的表面之后,确定配置于该封装内的隔板P的位置。计算部100根据隔板P的位置,确定隔板P的形状,以使得具有针对视觉确认该位置的各指定方向的面(沃罗诺伊面)。

计算部100具有条件数据11、封装数据111、封装位置数据112、隔板位置数据113、隔板形状数据114、封装部121、隔板位置计算部122以及隔板形状计算部123。

如参照图8所说明的那样,条件数据11包含确定基材2的形状的数据(基材形状数据)和用于决定指定方向等的隔板P的形状以及颜色所需的条件的数据。

封装数据111确定分别包含多个隔板P(部件)的多个封装的形状和各封装内的设置于基材2的表面的基准位置。基准位置是成为将封装配置于基材时的基准的位置,以基准位置来到基材2的表面的方式配置。

在此,封装是包含隔板P的形状即可,但为了更密集地排列,优选与隔板P接触。在实施方式中,隔板P在以图5所示的单元C的中心Cs为中心的半径r的虚拟球内形成有隔板P,封装具有半径r的球形状。此外,在本发明的实施方式中,封装是球,但只要是在凸包等的表面没有凹陷的形状即可。在封装的表面,即使存在凹陷,只要以其他的封装不与该凹陷接触的方式进行控制即可,封装的形状有时也可容许凹陷。

封装位置数据112是根据封装部121的处理结果,确定配置在基材2的表面的各封装的位置的数据。封装位置数据112例如包含配置各封装的基准位置的基材2的表面的位置。

隔板位置数据113是根据隔板位置计算部122的处理结果来确定各隔板P的位置的数据。隔板位置数据113包括配置单元C的中心Cs等隔板P的基准位置的基材2的表面的位置。

隔板形状数据114是根据隔板形状计算部123的处理结果来确定各隔板P的形状的数据。隔板形状数据114具有在能够视觉确认设置隔板P的位置的每个指定方向上能够从该指定方向视觉确认、且从除此以外的指定方向难以视觉确认的面。该面例如由沃罗诺伊面定义。

封装部121参照条件数据11的基材形状数据和封装数据111,将一个封装的基准位置配置在基材2的表面。封装部121执行如下的处理:将已经配置的一个封装作为基准封装,以与基准封装接触的方式在基材的表面配置封装,直至无法配置与基准封装接触的新的封装。封装部121变更基准封装,反复进行该处理,直到无法配置与已经配置的封装接触的新的封装。

封装部121若无法配置与已经配置的封装接触的新的封装,则生成包含配置于基材2的各封装的位置在内的封装位置数据112。

此外,封装部121不是排列封装的实物和基材的实物,而是为了决定隔板P的位置,作为计算机处理来进行排列封装对象和基材对象的计算。

如图10的(a)所示,封装部121在基材2的表面配置基准封装P0。封装部121以与基准封装P0接触的方式配置新的封装P1。此时,基准封装P0和新的封装P1的基准位置位于基材2的表面。封装不与其他封装交叉,但封装与基材的表面以交叉的方式配置。

如图10的(b)所示,封装部121以与基准封装P0和新的封装P1接触的方式配置新的封装P2。新的封装P2的基准位置位于基材2的表面。而且,如果以与基准封装P0和已经放置的封装接触的方式反复进行配置新的封装P3至P6的处理,则封装部121得到图10的(c)那样的配置。

在图10的(c)中,由于无法配置与基准封装P0接触的新的封装,因此将基准封装P0以外的封装(例如封装P1)作为新的基准封装,以与封装P1和现有的封装(在此为P2或P6)接触的方式配置新的封装。

此外,图10所示的例子是基材2的表面为平面的情况。在基材2的表面为曲面的情况下,能够配置于基准封装P0的周围的封装的数量为5个以下。

这样,通过以与现有的封装接触的方式来配置封装,能够将各封装局部地密集排列,在不花费计算成本的情况下将封装密集地排列在基材2的整体上。

参照图11,对封装部121的封装处理进行说明。

首先,在步骤S101中,封装部121将1个封装的基准位置配置在基材2的表面。

对于已经配置的各封装,反复进行步骤S102至步骤S104的处理。

在步骤S102中,封装部121将已经配置的一个封装定义为基准封装。在步骤S103中,以与基准封装接触的方式将新的封装的基准位置设置于基材2的表面。在步骤S104中,封装部121判断是否能够以与在步骤S102中定义的基准封装接触的方式设置新的封装。在能够设置新的封装的情况下,在步骤S103中设置新的封装。在不能设置新的封装的情况下,在步骤S102中,封装部121定义新的基准封装并进行步骤S103至步骤S104的处理。

对已经配置的各封装进行步骤S102至步骤S104的处理,在无法对已经配置的各封装配置新的封装的情况下,进入步骤S105。在步骤S105中,封装部121输出包含在步骤S103中配置的各封装的位置在内的封装位置数据112。

若封装部121生成封装位置数据112,则隔板位置计算部122参照封装位置数据,确定隔板P(部件)的位置。

隔板位置计算部122计算各封装中的隔板P的位置,生成隔板位置数据113。隔板位置计算部122根据由封装部121配置的封装的位置,计算设置隔板P(部件)的位置,以使隔板P的表面位于封装的基准位置。在本发明的实施方式中,封装包含隔板P的最大体积,因此将封装的位置确定为隔板P的位置。更具体而言,隔板位置计算部122计算隔板P的位置,以使图5的隔板P的各沃罗诺伊面的交点成为封装的基准位置。

参照图12,示出在基材2的表面配置有封装的状态。图12的(a)表示基材2的形状,图12的(b)表示配置有封装的状态。如图12的(b)所示,能够通过封装部121在基材2的表面密集地配置封装。

若隔板位置计算部122生成隔板位置数据113,则隔板形状计算部123确定各隔板的形状。

隔板形状计算部123按照设置有各隔板P的位置来确定隔板的形状。由于隔板P设置于具有立体形状的基材,因此根据设置隔板P的位置,能够视觉确认该隔板P的指定方向受到限制。隔板P具有从指定方向容易视觉确认的面,以表现在被视觉确认的该指定方向上显示的内容的一部分。通过不具有与未被视觉确认的指定方向有关的面,能够使用更多的资源来显示1个内容,能够显示精细的内容。

对隔板形状计算部123计算在某个单元中设置的隔板P的形状的方法进行说明。预先确定单元C的尺寸(X轴方向的长度和Y轴方向的长度)、指定方向和指定方向的数量(n)。在此,单元C具有X轴方向的长度以及Y轴方向的长度相同的正方形。另外,单元C的对角线上的距离为2r。此外,在基材2不是平面的情况下,虚拟球形成为与基材2的表面交叉。

如图5所示,假定以单元C的中心Cs为中心的半径r的虚拟球。将从指定方向观察中心Cs时的与虚拟球的交点设为与该指定方向对应的母点。在图5所示的例子中,针对从中心Cs观察视点E1的指定方向,决定母点T1。同样地,针对从中心Cs观察视点E2的指定方向,决定母点T2。针对从中心Cs观察视点E3的指定方向,决定母点T3。

当与各指定方向对应的母点确定时,根据接近哪个母点来对单元C上的空间进行区域分割,由此决定立体的沃罗诺伊图。用以单元C的中心Cs为中心的半径r的虚拟球切取了该立体的沃罗诺伊图而得的部分成为隔板P的骨架(中心/芯)。

隔板P的骨架是作为虚拟地设置于多个方向的各方向上的母点的沃罗诺伊图中的沃罗诺伊面的一部分。

然而,通过计算得到的隔板P的骨架是所谓的流形(manifold),没有厚度,无法造型。因此,以骨架为中心,在所指定的距离l的位置设置面M。面M形成为距最近的骨架的距离为l。包含面M的立体形状成为隔板P。此外,距离l与虚拟球的半径r相比足够小。若距离l的值较大,则存在赋予颜色的面的面积变小而视觉确认性降低的情况,因此优选尽量小。距离l的值依赖于形成隔板P的装置(3D打印机)等的性能。

在此,隔板P中包含的面M使用隐函数建模由式(1)表示。

[数式1]

M={x|‖x-s‖-l=0,s∈S}······式(1)

M:构成隔板的面

x:M上的点

s:隔板的骨架

l:从隔板的骨架到面M的最短距离

由式(1)表现的隔板P的面M是非流形面(nonmanifold face)。在式(1)中,隔板P的厚度为2l。通过将3D打印机的最小分辨率设定为2l,能够以最小的误差进行制作。此外,式(1)是集合的记述,但在安装上,通过将式(2)多边形化(Polygonizer),进行三角形网格化。由此,所生成的各个隔板P保证水密网格。

[数式2]

‖x-s‖-l=0······式(2)

此外,具体的隔板P的形状也可以适当变更。例如,如图5所示,形成于隔板P的多个遮蔽部件可以形成为一体形状,也可以分别形成。

另外,隔板P的骨架包括从多个方向观察显示介质1时的视线的交点。如图1以及图2所示,在相对于单元C的中心Cs对称地设置指定方向的情况下,视线的交点设置于单元C的中心Cs。另外,视线的交点成为作为虚拟地设置于多个方向的各方向上的母点的沃罗诺伊图中的沃罗诺伊面的交点。换言之,隔板P的遮蔽部件以从单元C的中心Cs呈放射状地划分单元上的空间的方式形成。

参照图13,对隔板形状计算部123的隔板形状计算处理进行说明。图13所示的处理是计算1个隔板P的形状的处理。

在步骤S201中,隔板形状计算部123计算从处理对象的单元C的中心Cs起半径r的虚拟球的位置。

隔板形状计算部123针对各指定方向重复进行步骤S102的处理。在步骤S102中,形状确定部21计算从处理对象的指定方向观察单元C的视线与在步骤S101中计算出的虚拟球的交点并作为母点。当针对各指定方向计算出母点时,进入步骤S203。

在步骤S203中,隔板形状计算部123计算针对在步骤S202中计算出的各母点的沃罗诺伊面。在步骤S204中,隔板形状计算部123将在步骤S203中计算出的沃罗诺伊面中的在步骤S201中计算出的虚拟球内的形状确定为设置于处理对象的单元C的隔板P的骨架。用步骤S201中计算出的虚拟球切取步骤S203中计算出的沃罗诺伊面而得的内侧成为隔板P的骨架。

在步骤S205中,隔板形状计算部123对在步骤S204中计算出的隔板P的骨架设置厚度,确定隔板P的形状。在此,将从在步骤S204中确定的隔板P的骨架离开预定距离的位置的集合确定为隔板P的形状。所确定的隔板的形状作为隔板形状数据114而输出。

隔板形状计算部123生成确定各隔板P的形状的隔板形状数据114。

(验证部)

验证部130针对由计算部100计算出的隔板P的位置和形状,验证3D打印机是否能够识别显示介质1的形状。另外,验证部130以3D打印机能够识别显示介质1的形状的方式来变更隔板P的位置。

计算部100定义包含隔板P的封装,将封装密集排列并决定各隔板P的位置后,确定各隔板P的形状。因此,产生隔板P彼此接触、隔板P的外缘交叉的情况。若隔板P的外缘交叉,则无法确保显示介质1的水密性,3D打印机无法掌握显示介质1的表面形状。

因此,验证部130以各个隔板P独立的方式变更与其他隔板P交叉的隔板P的位置,从而消除隔板P彼此的交叉。由此,验证部130通过用3D打印机更新为能够形成显示介质1的隔板P的位置,从而能够确定显示介质1的表面形状。

验证部130具备隔板位置数据113、隔板形状数据114、交叉数据131、交叉确定部141以及变更部142。

隔板位置数据113以及隔板形状数据114是由计算部100生成的数据。

交叉数据131是由交叉确定部141生成的数据,是根据显示介质1所具备的多个隔板P的位置以及形状来确定与其他隔板P交叉的隔板P的数据。

交叉确定部141在将隔板P追加到由隔板位置数据113确定的位置的情况下,确定与其他隔板P的形状交叉的隔板P。交叉确定部141确定各个隔板P的位置以及形状,确定与其他隔板交叉的隔板P,并存储在交叉数据131中。

变更部142将追加被确定为与其他隔板P交叉的隔板P的位置变更为不与其他隔板P的形状交叉的位置。变更部142可以在从被确定为交叉的隔板P起的预定范围以内,寻找与其他的隔板P不交叉的位置,也可以在基材2的表面的任一个上进行寻找。在本发明的实施方式中,由于隔板P根据其设置位置与指定方向的关系来确定形状,因此优选变更为在变更后的位置上与指定方向的关系也不会大幅破坏的位置。

变更部142在没有追加被确定的隔板P的位置的情况下,删除被确定为与其他隔板交叉的隔板P。变更部142从隔板位置数据113以及隔板形状数据114中对删除对象的隔板P的数据进行删除。

(生成部)

生成部150根据基材2的形状和追加各隔板P(部件)的位置及各隔板P(部件)的形状的并集运算,生成显示介质1(模型)的形状数据12。各隔板的位置由隔板位置数据113确定,是由隔板位置计算部122计算出的位置、或者由变更部142变更后的位置。

在对基材2追加各隔板P的形状来计算并集的情况下,按照隔板P的数量产生追加的处理,因此计算成本高。因此,生成部150预先计算各隔板P的形状的并集,进一步计算与基材2的形状的并集。由此,向基材2追加隔板P的处理的次数成为1次,能够抑制计算成本。

生成部150所生成的形状数据12是在基材2上具备多个隔板P的显示介质1的形状的数据。此时,隔板P具有与能够视觉确认其设置位置的指定方向对应的面,在该面表现在指定方向上显示的内容的一部分颜色。

(形状确定方法)

参照图14,对形状确定部21的形状确定方法进行说明。

首先,在步骤S1中,计算部100通过封装部121在基材2的表面密集地配置包含隔板P的封装。该处理如参照图11所说明的那样。

在步骤S2中,计算部100通过隔板位置计算部122,在由步骤S1配置的封装中配置隔板P,确定该隔板的位置。在步骤S3中,计算部100通过隔板形状计算部123,根据在步骤S2中计算出的隔板P的位置,计算隔板P的形状。该处理如参照图13所说明的那样。

当计算出隔板P的位置及形状时,在步骤S4中,验证部130通过交叉确定部141确定与其他隔板P交叉的隔板P。在步骤S5中,验证部130通过变更部142变更与其他隔板P交叉的隔板P的位置,消除交叉。

在步骤S6中,生成部150按照基材2的形状、在步骤S2或步骤S5中确定的隔板的位置、以及在步骤S3中确定的隔板P的形状,生成显示介质1的形状数据12。

这样生成的形状数据12能够确保显示介质1的水密性,3D打印机能够掌握显示介质1的形状。

(颜色决定部)

在本发明的实施方式中,显示介质1的表面被虚拟地划分为多个子单元L,对该子单元L上着色表现内容的颜色。不仅在隔板P的表面,在除了隔板P的设置面以外的基材2的表面设置有子单元L。

颜色决定部23首先确定从多个方向的各个方向被视觉确认的子单元L。颜色决定部23针对各子单元L,判定是否能够从各指定方向看到。而且,如下述的式(3)所示,颜色决定部23以使从多个方向的各个方向被视觉确认的子单元L各自的颜色所形成的颜色接近与多个方向的各方向对应的内容的隔板P的部分的颜色的方式,决定提供给子单元L的颜色。

颜色决定部23确定针对各指定方向显示的各目标图像中的处理对象的单元的色值。以在从指定方向观察隔板P时能够视觉确认的子单元L的颜色的混合成为与该指定方向对应的目标图像中的处理对象的单元的色值的方式,决定该单元的各子单元L的颜色。对各指定方向重复同样的处理,使处理对象的单元的各子单元L的颜色最佳化。另外,颜色决定部23同样地计算对显示介质1的各子单元赋予的颜色。

颜色决定部23生成对最佳化后的各子单元L的颜色进行确定的色值数据14。色值数据14确定在显示介质1的各单元C中设置的各子单元L的颜色。颜色决定部23将所生成的色值数据14存储于存储装置10。

此外,本发明的实施方式的显示介质1能够针对指定方向显示良好的内容,但即使在从指定方向稍微离开的情况下,也能够显示内容。例如,虽然离开指定方向,但在远离其他指定方向的情况下,针对指定方向显示的内容被稍微变形而显示。在这样的内容中的变形少的情况、或者内容的识别中影响较少的范围内的变形的情况下,即使是变形的内容,用户也能够理解内容的意思内容。

另一方面,例如,在从沃罗诺伊面上对显示介质1进行视觉确认等从远离任意的指定方向的方向对显示介质1进行视觉确认的情况下,用户能够视觉确认的内容与显示介质1所意图的内容不同,多数情况下无法使用户从内容中识别意思内容。

另外,在本发明的实施方式中,说明在基材2上设置内容的颜色的情况,但不限于此。例如,也可以不在基材2上设置颜色,而仅对隔板P的表面赋予内容的颜色。

如图1至图2所示,形成隔板P的面被虚拟地划分为多个子单元L。在隔板P中,从多个指定方向中的至少1个指定方向看到的部分被划分为多个子单元L。对各子单元L赋予表现内容的颜色。各子单元L不需要在视觉上划分,也可以是虚拟的划分。例如,也可以对相邻的子单元L赋予相同的颜色,子单元L在视觉上不进行区别。

此外,图5所示的多个子单元L在说明上相互分离,但优选以相邻的方式形成。另外,图5所示的子单元L的厚度是为了提高视觉确认性而较大地记载的厚度,但不限于此。虽然未图示,但在本发明的实施方式中,在图5所示的基材2上也设置有子单元L。

子单元L的大小相对于距视点的距离充分小。视点设置在远离并置加法混色成立的程度的场所。

子单元L是划分显示介质1的表面的区域。如图1-2等所示,子单元L是与将隔板P的表面分割成网格状时的交点对应的区域。子单元L可以是以网格划分时的交点为顶点的区域,也可以是以交点为中心的区域。

对计算提供给显示介质1的表面的颜色的方法进行说明。

首先,按照每个指定方向确定从指定方向视觉确认的子单元L。在此,通过从各指定方向对显示介质1进行再现(rendering),从而确定能够从该指定方向看到的子单元L和看不到的子单元L。针对显示介质1所设想的各指定方向,确定能够从该指定方向看到的子单元L和看不到的子单元L。

接着,说明对赋予各子单元L的颜色进行确定的方法。在从各指定方向视觉确认的子单元L中,以能够表现与各指定方向对应的内容的该子单元L所在的单元的色值的方式,决定各子单元L的色值。此时,通过并置加法混色,在从指定方向视觉确认的多个子单元L中能够表现内容的色值即可。

具体而言,根据式(3),以从指定方向看到的单元的颜色Ac和与该指定方向对应的内容的处理对象的单元的颜色B的差接近的方式,决定各子单元L的颜色。单元的颜色Ac通过对能够从指定方向视觉确认的各子单元L赋予的颜色的混色来表现。

[数式3]

A:表示能否从各指定方向视觉确认各子单元的矩阵(n×p)

(能够从指定方向看到的情况下为1,看不到的情况下为0)

n:指定方向的数量

p:子单元的数量

p:各子单元的颜色(p×3)

B:各指定方向的内容的处理对象的单元的颜色的矩阵(n×3)。

此外,各子单元L的颜色例如也可以用RGB(Red、Green、Blue)、CMY(Cyan、Magenta、Yellow)等颜色的3原色表示时的3个参数的矩阵来表示。

若像这样针对1个单元决定各子单元L的颜色时,对于其他单元也同样地决定各子单元L的颜色。另外,在基材2的表面存在未配置单元的区域的情况下,颜色决定部23也可以针对该区域设定子单元L,与上述同样地计算提供给该子单元L的颜色。

通过配置这样形成及着色的单元,显示介质1能够针对各指定方向显示不同的内容。

本发明的实施方式的显示介质1中,隔板P增加设置有隔板P的单元的面积,表现与指定方向对应的内容的一部分,因此能够显示广色域且高亮度的多个内容。

参照图15,说明由颜色决定部23进行的颜色确定处理。图15所示的例子是决定一个单元中的基材2和隔板P的表面的子单元L的颜色的处理。

在步骤S301中,颜色决定部23将处理对象的单元C的表面划分为多个子单元L。

对于在步骤S301中划分出的各子单元L以及各指定方向,执行步骤S302的处理。在步骤S202中,颜色决定部23判定处理对象的子单元L是否能够从处理对象的指定方向看到。若针对各子单元L以及各指定方向结束步骤S302的处理,则进入步骤S303。

在步骤S303中,颜色决定部23以能够在从各指定方向看到的子单元L中表现成为目标的色值的方式,设定各子单元L的颜色。这里,成为目标的色值是在各指定方向上显示的各内容的色值中的、由处理对象的单元表现的色值。成为目标的色值按每个指定方向设置。颜色决定部23以满足能够从各指定方向看到的各子单元L的颜色的混色与在各指定方向上显示的内容的处理对象的单元的色值接近的必要条件的方式,使单元C的表面的各子单元L的色值最佳化。

这样,处理装置3基于式(1)和式(3),计算各单元的隔板P的形状和对单元赋予的颜色,由此形成显示介质1。

另外,本发明的实施方式的显示介质1能够对多个方向分别提供不同的意思内容的信息,因此能够在有限的区域提供更多的信息。

(第一变形例)

在本发明的实施方式中,对显示介质1在各指定方向上显示的内容为静态图像的情况进行了说明,但不限于此。例如,在隔板P的表面由能够显示动态图像的显示器形成,能够动态地变更隔板的表面的情况下,显示介质1在各指定方向上显示的内容也可以是动态图像。能够显示动态图像的显示器例如是液晶显示器或有机EL(electro-Luminescence:电致发光)显示器等。

在该情况下,多个目标动态图像中的同时显示的各帧数据成为目标图像。处理装置3以使在显示介质1显示的动态图像中的、在各指定方向上同时显示的各帧数据接近各目标图像的方式,使显示介质1上的各子单元L的颜色最佳化。

另外,本发明的实施方式的子单元L形成在显示器上。子单元L是构成显示器的像素或多个相邻的像素组。

(第二变形例)

在本发明的实施方式中,对用3D打印机形成显示介质1的情况进行了说明,但不限于此。在本发明的实施方式中,显示介质1的大小受到3D打印机的规格的限制,但显示介质1也可以形成为任意的大小。

例如,如在棒球场、音乐会会场、市区等设置的广告板那样,能够在数米至几十米的大型显示器中应用本申请的实施方式的显示介质1的显示方法。将这样的大型显示器划分为多个单元,在各单元形成具有与多个指定方向对应的面的隔板。对这些隔板的表面赋予构成与指定方向对应的输出图像的颜色。

通过在这样的大型显示器中应用实施方式的显示方法,能够对更广的范围的更多的人显示与各人的位置对应的内容。

例如,设置在大厅的中央的显示介质能够对各方向分别显示不同的内容。

另外,能够将设置于市区的大型显示器灵活应用于道路的引导标识等。对于相对于大型显示器位于不同的指定方向的人,能够同时提供与各个指定方向对应的不同的信息。例如,大型显示器通过分别显示针对不同的指定方向的信号,能够在1个显示器中实现与多个方向对应的信号灯。

本发明的实施方式的显示方法能够对特定的方向提供信息。例如,通过将本发明的实施方式的显示介质设置在多个车道共存的交叉路口,显示介质能够确定各个车道来显示信号。由此,进入该交叉路口的驾驶员能够防止将向自己的车道的信号显示和向其他车道的信号显示搞错这样的错认。特别是,本发明的实施方式的显示介质1由于具有立体形状,因此能够在任意的方向上显示内容。显示介质1优选设置在位于交叉路口等各方向的人视觉确认的场所。

另外,在本发明的实施方式中,说明了显示介质显示能够用人眼直接视觉确认的内容的情况,但不限于此。也可以由照相机拍摄显示介质的输出图像,人经由该拍摄图像来识别内容。在显示介质巨大的情况下,例如也可以经由无人机等的空中拍摄,由人识别内容。

(第三变形例)

也可以将本发明的实施方式的显示介质应用于裸眼地提供立体视觉的技术。

本发明的实施方式的显示介质可以针对指定方向显示不同的内容。第三变形例所涉及的使显示介质显示内容的指定方向与视觉确认显示介质的用户的左右的视觉角度的差一致。显示介质针对右眼的指定方向显示用户能够识别立体视觉的右眼用的内容,并且针对左眼的指定方向显示左眼用的内容。

如上所述,第三实施的变形例的显示介质可以应用于裸眼3D。

(应用例)

参照图16至图21,对使用本发明的实施方式的显示介质1的应用例进行说明。

应用例的显示介质1所显示的内容是在未设置显示介质1的状态下从预定方向上的视点观察设置有显示介质1的位置的视野中的、设置显示介质1的部分的图像数据。在应用例中,内容是包含设置显示介质1的预定位置的视野中的、设置显示介质1的部分的图像数据。关于显示介质1显示内容的各指定方向,显示介质1显示从该方向观察到的视野。由此,显示介质1显示不存在显示介质1的状态下的背景,因此能够进行显示介质1透明或不存在那样的演出。

参照图16,对生成作为应用例的内容的输入像素值数据13的处理进行说明。在图16所示的例子中,视野图像数据组15、形状数据12以及输入像素值数据13被存储在存储装置10中。取得部25设置于处理控制装置20。

视野图像数据组15是从指定方向上的视点观察设置显示介质1的预定的位置时的、观察到未设置显示介质1的状态的视野的图像数据组。在此,指定方向是以所设置的显示介质1为起点,通过视觉确认显示介质1的视点方向的方向。未设置显示介质1的状态是设置显示内容的显示介质1之前的状态。视野图像数据组15的各图像数据不包含显示介质1的外观。视野图像数据组15包含每个指定方向的视野的图像数据。

形状数据12及输入像素值数据13如参照图8所说明的那样。在应用例中,形状数据12是针对每个指定方向能够通过再现等来确定从该指定方向上的视点视觉确认显示介质1时的显示介质1的形状的数据。在应用例中,输入像素值数据13是将显示介质1显示内容的指定方向与在未设置显示介质1的状态下从预定方向(指定方向)上的视点观察设置显示介质1的位置的视野中的、设置显示介质1的部分的图像数据对应起来的数据。关于某个指定方向的输入像素值数据13,例如,从由在该指定方向上设置的视点观察设置显示介质1的位置的视野截取显示介质1的形状部分而生成。

取得部25在未设置显示介质1的状态下,取得从多个方向上的各个视点观察设置显示介质1的位置的视野中的、设置显示介质1的部分的各图像数据。取得部25将与多个方向对应的各图像数据作为输入像素值数据13。颜色决定部23参照输入像素值数据13,决定赋予各隔板P的各子单元的颜色。

取得部25例如从由显示介质1的指定方向上的视点观察设置显示介质的位置的视野中截取显示介质1的形状部分。取得部25针对各指定方向,生成截取了显示介质1的形状部分的图像数据,生成输入像素值数据13。

参照图17至图19,对取得部25的处理进行说明。在图18至图19中,指定方向是俯仰角0度且方位角0度、45度、90度、135度、180度、225度、270度以及315度这8个方向和仰角90度的1个方向的合计9个方向。

取得部25在设置显示介质1的位置设置能够360度拍摄的全景相机,取得极坐标图像数据。极坐标图像数据针对来自设置显示介质1的位置的全景,确定光的波长的分布。如图17所示,取得部25,将俯仰角θ和方位角α对应于极坐标图像数据。

取得部25从图17所示的图像中截取包含从各视点看到的设置显示介质1的位置的范围。范围例如由视角39.6度等视角确定。各视点设置在能够显示显示介质1的指定方向上。在此,指定方向由俯仰角θ和方位角α确定。由此,如图18所示,取得部25生成每个指定方向的图像数据。

此外,在本发明的实施方式中,根据由全景相机拍摄到的极坐标图像数据,生成每个指定方向的图像数据,但不限于此。例如,也可以从显示介质1的指定方向上的视点拍摄设置显示介质1的方向,生成每个指定方向的图像数据。

如图19的各图所示,取得部25确定指定方向的图像数据中的设置显示介质1的部分。此时,根据显示介质1的朝向和与图像数据对应的指定方向,确定设置显示介质1的部分。具体而言,在图19所示的各图中,显示介质1的形状不同。取得部25从各指定方向的图像数据中截取设置显示介质1的部分,生成输入像素值数据13。

在此,对设置于显示介质1上的点p的隔板P的形状进行说明。将显示介质1的n个指定方向设为极坐标

通过这样确定输入像素值数据13,显示介质1显示不存在显示介质1的状态下的背景,能够进行显示介质1透明或不存在那样的演出。

根据光源相对于显示介质1所设置的位置的位置以及显示介质1的形状等,有时显示介质1的整体不会被明亮地照射。例如,如图20所示,显示介质1的表面中的直接照射光的部分变亮,只有间接光照射的部分或未照射光的部分变暗。

因此,考虑到显示介质1的表面上的光的照射状况,取得部25也可以具备对设置显示介质1的部分的各图像数据的颜色进行调节的调整部26。调整部26在将显示介质1置于预定的位置的状态下取得从各视点观察显示介质1而得到的亮度。调整部26调整与各视点对应的图像数据的亮度,以使取得的亮度成为目标亮度。取得部25按照调整后的图像数据,生成输入像素值数据13。颜色决定部23参照输入像素值数据13,决定提供给隔板P的各子单元的颜色。

调整部26也可以针对图像数据中的各像素调整各像素的亮度,以成为目标亮度。

对与某个指定方向上的视点对应的图像数据的某个像素进行说明。将某个像素的目标亮度设为l

通过这样生成输入像素值数据13,调整部26能够根据设置显示介质1的位置来调整亮度,且能够调整显示介质1所显示的颜色以更好地融合背景的颜色。显示介质1能够更高精度地进行透明或不存在那样的演出。

参照图21,对取得部25的取得处理进行说明。对于显示介质1显示内容的各指定方向,反复进行步骤S401至步骤S405的处理。

首先,在步骤S401中,取得部25取得从对象的指定方向上的视点观察到的视野图像数据。在步骤S402中,取得部25根据形状数据12对从对象的方向观察到的显示介质的形状进行再现。在步骤S403中,取得部25从在步骤S401中取得的视野图像数据中截取在步骤S403中确定出的显示介质1的形状部分,生成目标图像数据。在步骤S404中,取得部25对在步骤S403中生成的目标图像数据的各像素的亮度进行调整,以使设置了显示介质1的情况下的显示介质1的表面的亮度成为目标亮度。

关于显示介质1显示内容的各指定方向,当步骤S401至步骤S405的处理结束时,取得部25在步骤S405中生成输入像素值数据13。

这样,通过显示介质1显示应用例的内容,能够进行显示介质1透明或不存在那样的演出。

(其他实施方式)

如上述那样,通过本发明的实施方式、其变形例1至3以及应用例进行了记载,但构成该公开的一部分的论述以及附图不应该理解为限定本发明。对于本领域技术人员,根据本公开明确了各种代替的实施方式、实施例和运用技术。

例如,本发明的实施方式所记载的处理装置既可以如图8所示在一个硬件上构成,也可以根据其功能、处理数量而在多个硬件上构成。另外,也可以在实现其他功能的现有的处理系统上实现。

当然,本发明包括这里没有记载的各种各样的实施方式等。因此,本发明的技术范围仅由基于上述的说明的与适当的请求专利保护的技术方案相关的发明确定事项决定。

附图标记说明

1 显示介质

2 基材

3 处理装置

10 存储装置

11 条件数据

12 形状数据

13 输入像素值数据

14 色值数据

15 视野图像数据组

20 处理控制装置

21 形状确定部

22 形状输出部

23 颜色决定部

24 输出部

25 取得部

26 调整部

30 输入输出接口

100 计算部

111 封装数据

112 封装位置数据

113 隔板位置数据

114 隔板形状数据

121 封装部

122 隔板位置计算部

123 隔板形状计算部

130 验证部

131 交叉数据

141 交叉确定部

142 变更部

150 生成部

A 空间

B 遮蔽部件

C 单元

Cs 中心

L 子单元

P 隔板

T 母点。

相关技术
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技术分类

06120115919540