專(zhuān)利名稱(chēng)：信息處理裝置及信息處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及被構(gòu)造成實(shí)現(xiàn)虛擬空間與觀(guān)察該虛擬空間的用戶(hù)之間交互 的信息處理裝置及該信息處理裝置的信息處理方法。
背景技術(shù)：
眾所周之，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)(VR系統(tǒng))指執(zhí)行以下操作的系統(tǒng)。即，VR 系統(tǒng)利用三維計(jì)算機(jī)圖形學(xué)(CG)構(gòu)造虛擬空間并在大尺寸顯示器、移動(dòng)裝 置顯示器或頭戴顯示器(醒D)上顯示虛擬空間中的圖像。因此，VR系統(tǒng)能 夠使用戶(hù)感覺(jué)好像虛擬空間就是現(xiàn)實(shí)空間。
此外，已發(fā)展了一種混合現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)(MR系統(tǒng))，用于在現(xiàn)實(shí)空間的圖像 上重疊顯示使用三維CG生成的虛擬對(duì)象。MR系統(tǒng)使用現(xiàn)實(shí)空間的圖像以允 許用戶(hù)比在傳統(tǒng)VR系統(tǒng)的所提供的中更容易享受實(shí)際尺寸的感覺(jué)。在使用這 種傳統(tǒng)系統(tǒng)的HMD的情況下，因?yàn)楦鶕?jù)用戶(hù)的視點(diǎn)及用戶(hù)視線(xiàn)(虛擬軸)的 方向來(lái)顯示虛擬空間，所以用戶(hù)能夠感受更強(qiáng)烈的沉浸在虛擬空間中的感覺(jué)。
與此同時(shí)，近些年來(lái)，使用三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(3D-CAD)技術(shù)設(shè)計(jì)產(chǎn) 品的方法已成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制造領(lǐng)域的主流。在這點(diǎn)上，作為對(duì)已使用 3D-CAD設(shè)計(jì)的對(duì)象進(jìn)行評(píng)估的方法，通常使用對(duì)使用3D-CAD生成并在計(jì)算 機(jī)屏上作為3D-CG圖像顯示的數(shù)據(jù)在視覺(jué)上進(jìn)行評(píng)估。
此外，通常還使用一種用于評(píng)估使用快速原型化裝置制造的簡(jiǎn)化原型 (簡(jiǎn)化模型)進(jìn)而基于觸覺(jué)評(píng)估該原型的方法。然而，在使用傳統(tǒng)方法評(píng)估 汽車(chē)或大尺寸裝置的情況下，因?yàn)椴荒茉谟?jì)算機(jī)屏上獲得實(shí)際尺寸的感覺(jué)所 以不容易進(jìn)行近似的評(píng)估。
此外，在制造簡(jiǎn)化模型的情況下，如果要制造的模型的尺寸很大，則制 造花費(fèi)可能變高。在這點(diǎn)上，傳統(tǒng)方法允許用戶(hù)評(píng)估在通過(guò)使用VR系統(tǒng)或 MR系統(tǒng)以利用3D—CAD顯示CG信息從而用戶(hù)能夠感受實(shí)際尺寸或沉浸其中 的環(huán)境下的產(chǎn)品。
因此，用戶(hù)能夠通過(guò)看具有實(shí)際尺寸的虛擬對(duì)象來(lái)更直觀(guān)地評(píng)估或核査
口
廣叩o
在評(píng)估要設(shè)計(jì)的對(duì)象的可操作性或可組裝性的情況下，不僅需要所提供
的作為CG信息的視覺(jué)信息，而且需要在觸摸對(duì)象時(shí)獲得的觸覺(jué)信息。
在進(jìn)行使用模型評(píng)估要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的的情況下，用戶(hù)能夠?qū)嶋H觸摸并核
査該模型。然而，為了在使用VR系統(tǒng)或MR系統(tǒng)的情況下獲得觸覺(jué)信息，有 必要使用指定的裝置、設(shè)備或方法。
艮P，為了表達(dá)用CG信息表達(dá)的虛擬對(duì)象的感覺(jué)，需要使用執(zhí)行接觸檢 測(cè)處理以檢測(cè)用戶(hù)與虛擬對(duì)象的接觸并且向該用戶(hù)表達(dá)并提供觸覺(jué)信息的設(shè) 備。
表達(dá)觸覺(jué)信息的設(shè)備通常稱(chēng)為"觸覺(jué)設(shè)備"或"觸覺(jué)顯示器"。這種"觸 覺(jué)設(shè)備"或"觸覺(jué)顯示器"包括表達(dá)來(lái)自虛擬對(duì)象的反應(yīng)的力反饋提供裝置 以及向用戶(hù)的皮膚感覺(jué)提供剌激的皮膚感覺(jué)提供裝置(觸覺(jué)顯示器)。
可以使用力反饋提供裝置表達(dá)來(lái)自對(duì)象的反應(yīng)以評(píng)估并核査要設(shè)計(jì)的 產(chǎn)品(對(duì)象)。然而，傳統(tǒng)的力反饋提供裝置通常是大尺寸的，因而運(yùn)輸起來(lái) 不容易。因此，在虛擬評(píng)估汽車(chē)或大尺寸裝置的情況下，因?yàn)榱Ψ答佁峁┭b 置的便攜性差，所以可能限制要設(shè)計(jì)的對(duì)象的可用評(píng)估范圍。因此，在此情 況下，對(duì)于用戶(hù)直觀(guān)執(zhí)行需要的評(píng)估操作可能變得困難。
此外，在很大的區(qū)域上使用力反饋提供裝置的情況下，因?yàn)樵诙鄶?shù)情況 下只有一個(gè)著力點(diǎn)可用來(lái)表達(dá)對(duì)象的感覺(jué)，所以對(duì)于用戶(hù)通過(guò)觸覺(jué)感受用戶(hù) 身體整個(gè)沉浸其中的感覺(jué)是困難的。因此，甚至在能夠提供實(shí)際尺寸的感覺(jué) 的VR系統(tǒng)或MR系統(tǒng)中表達(dá)要設(shè)計(jì)的虛擬對(duì)象的情況下，可能限制可用于使 用觸覺(jué)核査的虛擬對(duì)象的范圍或區(qū)域。因此，可能降低要使用實(shí)際尺寸的虛 擬對(duì)象來(lái)設(shè)計(jì)的對(duì)象的評(píng)估效果。
另一方面，在使用便攜性高的小尺寸皮膚感覺(jué)提供裝置的情況下，能夠 通過(guò)在用戶(hù)身體的多個(gè)部位安裝小尺寸皮膚感覺(jué)提供裝置來(lái)以較強(qiáng)烈的沉浸 其中的感覺(jué)來(lái)表達(dá)觸覺(jué)。
在這點(diǎn)上，作為高便攜性皮膚感覺(jué)提供裝置，2009年3月18日 申請(qǐng)日期2008年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月10日
發(fā)明者西村直樹(shù), 野上敦史 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社