视点位置计算装置和图像生成装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明的实施方式涉及视点位置计算装置和图像生成装置。
【背景技术】
[0002] 能够使用测量对象物的三维形状而得到的数据来生成图像。通过变更生成图像时 的视点，能够从各个方向确认对象物的形状。在这样的图像中，期望提供易于观察的图像。
【发明内容】
[0003] 本发明的实施方式提供一种根据三维形状数据提供易于观察的图像的视点位置 计算装置和图像生成装置。
[0004] 根据本发明的实施方式，提供包括形状取得部、测量信息取得部以及视点位置计 算部的视点位置计算装置。所述形状取得部取得表示包括第1部分和第2部分的对象物的三 维形状的、并且包括与所述第1部分的第1位置以及所述第2部分的第2位置有关的信息的形 状数据。所述测量信息取得部取得包括和连结所述第1位置和所述第2位置而与成为测量的 对象的长度对应的线段有关的线段数据的第1测量信息数据。所述视点位置计算部根据所 述形状数据和所述第1测量信息数据，计算视点。生成从所述视点观察所述对象物时的第1 图像，所述第1图像是根据所述形状数据和所述线段数据来生成的，包括包含所述第1位置 和所述第2位置的所述对象物的第1区域的像以及所述线段的像。
【附图说明】
[0005] 图1是示出第1实施方式的视点位置计算装置和图像生成装置的框图。
[0006] 图2是示出第1实施方式的视点位置计算以及图像生成装置的流程图。
[0007] 图3(a)~图3(c)是示出尺寸测定的状况的示意图。
[0008] 图4是示出形状数据的一部分以及测量信息数据的示意图。
[0009]图5是示出第1实施方式的测量对象面群的导出的流程图。
[0010] 图6是示出第1实施方式的测量对象面群的导出的示意图。
[0011] 图7是示出第1实施方式的测量对象面群的示意图。
[0012] 图8是示出第1实施方式的候补视点位置的计算的示意图。
[0013] 图9是示出第1实施方式的候补视点位置的计算的示意图。
[0014] 图10(a)以及图10(b)是示出第1实施方式的评价用形状的示意图。
[0015] 图11(a)~图11(c)是示出图像生成装置的动作的示意图。
[0016] 图12是示出第2实施方式的视点位置计算装置和图像生成装置的框图。
[0017] 图13是示出第2实施方式的视点位置计算以及图像生成的流程图。
[0018] 图14是示出第3实施方式的视点位置计算装置和图像生成装置的框图。
[0019] 图15是示出第3实施方式的视点位置计算以及图像生成装置的流程图。
[0020] 图16(a)以及图16(b)是示出第3实施方式的视点位置计算以及图像生成装置的动 作的示意图。
[0021] 符号说明
[0022] 1:形状取得部;2:测量信息取得部;3:视点位置计算部;4:显示图像生成部;5:输 入部;6:显示部;7:测量信息校正部;20:电梯竖井;21:视点；21d:视点方向；22:注视点；23: 矢量;24:平面;25:姿势矢量;26:照相机;31:候补视点位置计算部;32:评价用形状生成部； 33:评价值计算部;34:视点位置选择部;41:三角形面;51、52:测量对象面群;61:探索基准 面;6In:法线矢量;62:探索对象面;62η:法线矢量;80:Delte按钮；θ、φ :旋转角；11〇、120、 130 :视点位置计算装置;210、220、230:图像生成装置;(：1:圆柱汰1、1^:线段 ;？1~?4:第1~ 第4位置;Pa、Pb、Pc、Pd:第1~第4部分;R1:第1区域;S1:第1球;S101~S109:步骤;S2:第2 球；S201 ~5209、5221、5222、5301~5303:步骤；1!~了3:部件 ；￥16￥?〇11^_8七3付：位置； ViewPoint_end:位置;ViewPoint_base:候补视点基准位置;bl~b4:第1~第4测量基准点； p_center:点;pf、pf 1、pf2、pl:代表点;rc、rs:半径;vecl~3:第1~第3主轴。
【具体实施方式】
[0023]以下，参照附图，说明各实施方式。
[0024] 另外，附图是示意性或者概念性的图，各部分的厚度与宽度的关系、部分之间的大 小的比例等未必与现实相同。另外，既有表示相同的部分的情况，也有根据附图而相互的尺 寸、比例被表示为不同的情况。
[0025] 另外，在本申请说明书和各图中，关于上述图，对与上述同样的要素，附加同一符 号而适当地省略详细的说明。
[0026] (第丨实施方式）
[0027]图1是例示第1实施方式的视点位置计算装置和图像生成装置的框图。
[0028] 图2是例示第1实施方式的视点位置计算以及图像生成装置的流程图。
[0029] 如图1所示，本实施方式的图像生成装置210包括视点位置计算装置110和显示图 像生成部4。
[0030] 视点位置计算装置110包括形状取得部1、测量信息取得部2以及视点位置计算部 3〇
[0031] 视点位置计算部3包括候补视点位置计算部31、评价用形状生成部32、评价值计算 部33以及视点位置选择部34。
[0032] 例如，在图像生成装置210以及视点位置计算装置110中包含的各块中，使用包括 CPU(Central Processing Unit，中央处理单元）、存储器等的运算装置。另外，形状取得部1 以及测量信息取得部2也可以包括经由有线或者无线与外部通信的输入输出接口。作为各 块的一部分或者全部，能够使用LSI(Large Scale Integration，大规模集成）等集成电路 或者IC(Integrated Circuit，集成电路)芯片组。作为各块，既可以使用单独的电路，也可 以使用集成了一部分或者全部的电路。各块彼此既可以被设置成一体，也可以独立地设置 一部分的块。另外，也可以分别在各块中，独立地设置其一部分。在集成化中，不限于LSI，也 可以使用专用电路或者通用处理器。
[0033]图1的各块也可以是经由通信网直接或者间接地可相互通信的方式。通信网是例 如LAN(Local Area Network，局域网）、因特网等网络(云）等。
[0034] 形状取得部1取得形状数据(步骤S101)。此处，形状数据是表示对象物的三维形状 的数据。对象物是例如电梯的升降路径内壁、为了控制电梯轿厢的行进方向而安装的轨道 以及为了支撑轨道而在壁面上安装的托架等。但是，在实施方式中，对象物不限于该例子。 在形状数据中，通过例如三角形的面的集合来表现了对象物的形状。实施方式的视点位置 计算装置110以及图像生成装置210被用于通过形状数据表现了的对象物的各部分的尺寸 测定。
[0035] 图3(a)~图3(c)是例示尺寸测定的状况的示意图。图3(a)例示了通过形状数据表 现了的对象物。在该例子中，对象物是电梯竖井20。
[0036] 图3(b)例示了根据形状数据生成的图像。图3(b)所示的图像是对图3(a)的形状数 据进行绘制而得到的图像。在该例子中，在绘制时使用的视点21位于电梯的下方(纸面的下 方）。图3 (b)的图像对应于从视点21沿着视点方向21 d仰视电梯竖井20的图像。
[0037] 在通过形状数据表现了的对象物的表面上，设定成为测量的基准的点（测量基准 点）。即，根据形状数据上的希望测量的部位，选择图像上的2点。例如，选择第1测量基准点 (第1位置P1)以及第2测量基准点（第2位置P2)。然后，通过计算它们之间的距离，能够测定 尺寸。此时，定义以2个测量基准点为端点的线段L1。线段L1显示于显示器等。由此，能够使 通过设定了的测量基准点来测量的尺寸变得明确。在进行多次尺寸测定的情况下，能够使 测量基准点的组合变得明确。
[0038] 测量信息取得部2取得测量信息数据(步骤S102)。测量信息数据是和测量基准点、 与各测量基准点对应的面的ID以及线段的组合有关的数据。
[0039]视点位置计算部3根据形状数据和测量信息数据，计算能够看到定义了测量基准 点的对象物(轨道、托架、壁面或者顶棚）、测量基准点以及线段那样的视点（步骤S103~步 骤 S108)。
[0040] 显示图像生成部4通过使用由视点位置计算部3计算出的视点，绘制形状数据和测 量信息数据(线段数据），生成从视点观察对象物时的显示图像(第1图像）（步骤S109)。显示 图像包括包含第1位置P1以及第2位置P2的对象物的第1区域的像。进而，显示图像包括线段 L1的像。
[0041] 例如，如图3(c)所示，显示图像生成部4将形状数据以及线段数据投影到平面24 (屏幕面）。平面24是将视点21和注视点22所成的矢量23作为法线矢量的平面。另外，绘制方 法不限于上述方法，也可以应用在计算机图形(CG)的领域中的一般的各种绘制手法。例如， 在CG的领域中，在照相机26的控制中，使用Look-at矢量以及Up矢量。视点21和注视点22所 成的矢量23以及姿势矢量25与L 〇〇k-at矢量以及Up矢量分别对应。能够应用能够使用它们 来进行处理的各种绘制方法。
[0042]以下，详细说明图1所示的各块。
[0043] (1)形状取得部1
[0044]形状取得部1从外部存储、三维距离测量装置取得表现电梯竖井的形状数据(步骤 S101)。图4是例示形状数据的一部分以及测量信息数据的示意图。如图4所示，通过三角形 面41的集合来表现形状数据，针对每个三角形面41定义了唯一的面ID。在四边形以上的多 边形面、或者曲面等参数化表现了的形状的情况下，变换为基于三角形面的表现即可。 [0045]作为外部存储，不限于硬盘、CD等存储介质，包括用通信网连接了的服务器。
[0046]作为三维距离测量装置，可以举出激光测距仪、立体照相机等。在立体照相机的情 况下，通过基于图像推测各像素的纵深，能够得到三维点。从这些装置得到的数据是三维 点，所以根据所得到的点群构成三角形面。其中，有使用激光测距仪的探测器、像素的邻接 关系来构成面的方法、根据点群来直接推测面的方法等各种方法。
[0047] (2)测量信息取得部2
[0048] 测量信息取得部2取得将2个测量基准点和1个线段以及包括各个测量基准点的三 角形面的面ID集中为1个而得到的测量信息数据(步骤S102)。
[0049] 例如，对象物包括位于第1位置P1的第1部分Pa和位于第2位置P2的第2部分Pb，形 状数据包括与对象物中的第1位置P1以及第2位置P2有关的信息。在测定第1位置P1与第2位 置P2之间的距离的情况下，定义连结第1位置P1和第2位置P2的线段L1。即，线段L1是与成为 尺寸测定的对象的长度对应的线段。换言之，第1位置P1是测量的开始位置，第2位置P2是测 量的结束位置，线段L1是从第1位置P1延伸至第2位置P2的线段。
[0050] 例如，1个测量信息数据(第1测量信息数据)包括1个线段数据。在图4的例子中，线 段数据包括与第1位置P1、第2位置P2以及线段L1有关的信息。在实施方式中，能够与希望测 定的部位对应地，定义多个测量信息数据(线段数据）。
[0051 ] (3)视点位置计算部3
[0052] (3-1)候补视点位置计算部31
[0053] 候补视点位置计算部31根据形状数据和测量信息数据，计算成为最终使用的视点 的候补的多个候补视点。由显示图像生成部4最终使用的视点从在这里计算的多个候补视 点中选择了 1个。
[0054] 候补视点位置计算部31在候补视点的计算时，计算视点位置、注视点位置以及决 定该视点位置的正上方的方向的姿势矢量。