CN119399412A 虚拟现实图像生成系统及方法 （株式会社和冠）

201880090305.22018.12.26空间中的电子笔的指示位置、笔姿势的输入装2检测电路，所述检测电路在操作中根据电子笔与所述传感器之间的存储指令的一个或多个存储设备，所述指令当由所述一个或多个检测在第二三维空间中的所述电子笔的第一姿势，所述第一姿势包括所述指令当由所述一个或多个处理器执行时，使所述所述指令当由所述一个或多个处理器执行时，使所述一个或多所述指令当由所述一个或多个处理器执行时，使所述5.根据权利要求1所述的VR图像生成系统，所述指令当由所述一个或多个处理器执行基于所述电子笔在所述第二三维空间中指示的所述第二指示位所述检测电路在操作中检测在所述第一三维空间中的所述电子及所述指令当由所述一个或多个处理器执行时，使所述一个或多个处理器所述第二倾斜角是相对于所述传感器的输入面的倾斜所述指令当由所述一个或多个处理器执行时，使所述一个或多个处理3所述指令当由所述一个或多个处理器执行时，使所述一个或多个处理所述指令当由所述一个或多个处理器执行时，使所述一个或多个通过检测电路，根据电子笔与所述传感器之间的信号的授受来检测所检测在第二三维空间中的所述电子笔的第一姿势，所述第一姿势包括检测所述电子笔在所述第二三维空间中指示的第二指示位置，并且当基于所述电子笔在所述第一三维空间中指示的所述第一指示位基于所述电子笔在所述第二三维空间中指示的所述第二指示位通过所述检测电路，检测在所述第一三维空间中的所述电子笔的第二姿所述方法进一步包括：当所述电子笔处于所述第一三维空间时，基所述第二倾斜角是相对于所述传感器的输入面的倾斜基于来自包括在所述电子笔中的陀螺仪传感器的输出，来检测所述电子笔的所述4存储指令的一个或多个存储设备，所述指令当由所述一个或多个基于由所述电子设备检测的所述电子笔的姿势，来计算所述电基于由所述电子笔的陀螺仪传感器检测的所述电子笔的姿势和由所述电子设备的陀计算电子笔相对于包括数字转换器的电子设备的相所述计算包括：基于由所述电子设备检测的所述电子笔的姿势，来计算所所述计算包括：基于由所述电子笔的第一陀螺仪传感器检测的5[0001]本申请是于2020年8月26日进入中国国家阶段的、PCT申请号为PCT/JP2018/[0003]已知有通过利用电子笔对被称作数字转换器的坐标输入装置连续地进行位置指特开2016_126503号公报）中提供了能够检测相对于位置检测装置的传感器部的输入面的[0011]在上述的专利文献1的情况下，使用从以电子笔的指示位置为中心的周围的多个6[0017]第二检测部，检测所述电子笔所在的三维空间中的所述电子及位置中包含的姿势的信息与第一指示位置的位置坐标[0020]图1是用于说明包括本发明的输入装置的第一实施方式的空间位置指示系统的结[0024]图5是用于说明通过电子笔与数字转换器的信号的授受来检测电子笔的倾斜的动[0025]图6是用于说明数字转换器通过与电子笔的信号的授受来检测电子笔的指示位置及倾斜时的检测精度在输入面的周边区域和其他[0026]图7是示出用于说明本发明的输入装置的第二实施方式的主要的动作的流程图的[0027]图8是示出用于说明本发明的输入装置的第二实施方式的主要的动作的流程图的VR的空间作为3D描绘空间的第一实施方式的输入装置的空间位置指示系统的整体的结构的概要的图。图2是示出包括第一实施方式的输入装置的空间位置指示系统的各部分的功7省略通过在数字转换器20的传感器部22的环形线圈与电子笔10的谐振电路之间进行电[0039]数字转换器20的位置检测部23通过传感器部22的环形线圈而向电子笔10供给信20构成为将由电子笔10的笔尖指示的位置检测为[0040]在该例的数字转换器20中，传感器部22的多个环形线圈以罩住输入面21S的大致检测区域不仅包括电子笔10的笔尖与数字转换器20的输入面21S接触时的平面区域，也包括电子笔10的笔尖与数字转换器20的输入面21S不接触而与输入面21S在与该输入面21S正[0043]空间位置检测用单元30构成为包括2个发光追踪装置31A、31B和多个光位置通知HMD50中，在包括数字转换器20的位置检测区域DT的动作检测空间区域MD中描绘出的3D描8利用发出的红外线激光在动作检测空间区域MD内搜索的搜索单元及检知接收到红外线激测追踪器位置而在动作检测空间区域MD内探索扫描的方式出射，进行搜索。追踪器32A、的时间点从发出的红外线激光的发光时刻起的经过时刻。在该情况下，追踪器32A、32B、[0048]2个发光追踪装置31A、31B相对于空间描绘信息生成装置40以有线或无线的方式32D在动作检测空间区域MD中的空间位置信息向空间描绘信息生成装置40的输入信息处理测区域DT中的电子笔10的指示位置的信息和由输入信息处理部41的空间信息处理部410检42具备用于生成3D描绘像的描绘像生成部421和用于生成在HMD50中显示的VR图像的VR图[0053]描绘像生成部421基于电子笔10的位置指示来生成3D描绘像，并且基于由电子笔9描绘像生成部421也使包括电子笔10相对于数字转换器20的输入面21S的倾斜角、倾斜方[0058]显示图像生成部42的VR图像生成部422生成在HMD50中显示的VR图像。作为VR图VR图像生成部422中的VR图像的生成相关的处理称作VR和笔姿势的信息从输入信息处理部41向显示图像生成部42的VR[0063]输入信息处理部41根据来自数字转换器20的信息和来自空间位置检测用单元30利用数字转换器20的位置检测区域DT的空间坐标系的信息和空间位置检测用单元30的动作检测空间区域MD的空间坐标系的信息。在该情况下，2个空间坐标系能够分别独立地设空间位置检测用单元30的动作检测空间区域MD的空间坐标系的信息变换为数字转换器20姿势的信息是例如以地球的重力方向或水平面方向为基准的空间位置检测用单元30的动作检测空间区域MD中的倾斜角。[0067]若能够将数字转换器20以使与其传感器部22的输入面21S正交的方向与空间位置检测用单元30的动作检测空间区域MD的Z轴方向准确地一致的方式设置，则在空间位置检测用单元30的动作检测空间区域MD的空间中检测的电子笔10的倾斜角与相对于数字转换于空间位置检测用单元30的动作检测空间区域中检测的电子笔10的绝对的倾斜角如以下说明这样被变换为相对于数字转换器20的传感体的中心的O点的球体坐标系。该图3中的X_Y平面（包括互相正交的X轴方向和Y轴方向的[0070]在图3中，表示电子笔10的壳体的轴心方向的与笔尖相反一侧的后端部的端缘的位置的点成为球面坐标。在该情况下，球体的半径r成为电子笔10的壳体的轴心方向的长的空间内与垂直方向一致的状态时的电子笔10的后端侧的端缘的位置设为Q点，则电子笔10的壳体的轴心方向成为了相对于数字转换器20的传感器部22的输入面21S垂直的方向时斜方向变换为电子笔10相对于数字转换器20的传感器部22的输入面21S的相对的倾斜角及传感器部22的输入面21S的相对的倾斜角及倾斜方向变换为使用空间位置检测用单元30检构成数字转换器20的位置检测部23将电子笔10的指示位置的检测输出向选择部411作为其[0075]另外，空间信息处理部410的空间位置检测部4101将电子笔10的笔尖的空间位置用单元30的动作检测空间区域MD的空间坐标系的信息变换为数字转换器20的位置检测区作为其另一方的输入信号而供给。子笔10的接收信号的信号电平来检测电子笔10的笔尖从数字转换器20的输入面21S起的分的输入面21S起的分离距离为数字转换器20能够检测电子笔的悬停状态的Z轴方向的临界高度Lz以下时，以选择来自数字转换器20的位置检测部23的位置检测输出的方式进行控[0078]选择部411将一方的输入和另一方的输入中的一方根据选择控制信号SE而切换，构成为将该共用的选择部的输出向关联建立部41[0080]使用空间位置检测用单元30而由空间信息处理部410的笔姿势检测部4102检测到[0081]该VR图像系处理用的关联建立部416将来自选择部412的电子笔10的指示位置的信息与来自空间信息处理部410的笔姿势检测部4102的笔姿势的信息建立关联并作为对而意味着将在电子笔10的指示位置处检测的笔姿势的信息相对于从选择部412输出的该电子[0082]在关联建立部416中建立关联的电子笔10的指示位置的信息和笔姿势的信息都是[0083]相对于此，在关联建立部416中建立关联的电子笔10的指示位置的信息是来自数[0084]显示图像生成部42的VR图像生成部422使用来自该关联建立部416的电子笔10的像以在基于电子笔10的指示位置的信息的位[0085]在该情况下，来自选择部412的电子笔10的指示位置的信息由选择控制信号SE切用单元30中成为共通的坐标空间的方式由坐标变换部413进行坐标变换，因此，在选择部[0086]另外，来自空间信息处理部410的笔姿势检测部4102的笔姿势的信息通过姿势变换部417而向3D描绘系处理用的关联建立部415供给。对姿势变换部417供给着来自笔姿势检测部4102的笔姿势的信息和由数字转换器姿势检测部4103检测到的数字转换器20的姿空间坐标系中的电子笔10的笔姿势变换为相对于数字转换器20的传感器部22的输入面21S[0087]3D描绘系处理用的关联建立部415将来自选择部411的电子笔10的指示位置的信息和来自姿势变换部417的由笔姿势检测部4102检测到的笔姿势的信息被变换为相对于数字转换器20的输入面21S的相对的笔姿势的信息后的信息建立建立并作为对而向显示图像关联建立也与关联建立部416同样地意味着将在电子笔10的指示位置处检测的笔姿势的信息相对于从选择部412输出的该电子笔10的指示位置作为对而[0088]描绘像生成部421具备基于来自数字转换器20的电子笔10的指示位置的检测输出和在该实施方式中由空间位置检测用单元30检测到的笔姿势的信息来描绘精细的线画等的笔描绘功能和进行基于根据由空间位置检测用单元30检测到的电子笔10的空间位置和位置检测区域DT的空间区域以外时进行动作的方式受到控制，描绘像生成部421以在电子笔10的指示位置为数字转换器20的位置检测区域DT的空间区域内时执行笔描绘功能且在电子笔10的指示位置为数字转换器20的位置检测区域DT的空间区域以外时执行手势处理使是由空间位置检测用单元30检测到的，也会被变换为相对于数字转换器20的输入面21S施方式中，电子笔10的指示位置通过使用坐标变换部413而在数字转换器20和空间位置检够将由空间位置检测用单元30检测到的电子笔10的笔姿势在3D描绘像生成中利用。另外，20的检测区域的空间坐标和空间位置检测用单元30的检测区域的空间坐标作为共通的坐理部41及显示图像生成部42的各部当然能够构成为通过软件程序而执行的软件[0098]以下说明的第二实施方式的输入装置是在与在上述的第一实施方式中说明的空[0099]图4示出该第二实施方式的空间位置指示系统的要部的结构例。该第二实施方式取代第一实施方式中的空间描绘信息生成装置40的输入信息处理部41而设置如图4所示的靠外侧的标注斜线而示出的周边区域PE中，仅能得到比上述的规定数少的多个信号电平。而使用由空间位置检测用单元30检测的电子笔10A的指示位置24基于省略了图示的电子笔10A与数字转换器20A的传感器部22的信号的授受来检测电子的笔姿势的信息向输入信息处理部41A的选择部418的一方的输入端子供给。对该选择部418的另一方的输入端子供给来自空间信息处理部410的笔姿势检测部4102的使用空间位[0106]来自选择部418的电子笔10A的笔姿势的信息向关联建立部415供给，与来自选择的姿势检测部24的电子笔10A的笔姿势的信息向姿势变换部417R供给，并且由空间信息处理部410的数字转换器姿势检测部4103检测到的包括数字转换器20A的倾斜角及倾斜方向的数字转换器姿势的信息向该姿势变换部4姿势的信息和来自空间信息处理部410的数字转换器姿势检测部4103的数字转换器20A的10A相对于输入面21S的相对的笔姿势变换为由空间位置检测用单元30检测的动作检测空[0109]并且，由该姿势变换部417R进行姿势变换后的电子笔10A的笔姿势的信息向选择部419的另一方的输入端子供给。由选择部419如后述那样选择并输出的电子笔10A的笔姿势的信息向关联建立部416供给，与来自选择部412的电子笔10A的指示位置的信息进行与施方式的选择控制信号生成部414同样的选择控制信号SE，将显示图像生成部42的描绘像[0111]来自该第二实施方式的选择控制信号生成部414A的选择控制信号SEA不仅根据电[0112]因而，从数字转换器20A的位置检测部23向该第二实施方式的选择控制信号生成部414A除了来自电子笔10A的接收信号的信号电平的信息之外也供给电子笔10A的指示位位置检测区域DT的空间区域内且周边区域PE的内侧的中央部区域的空间区域内时和处于来自数字转换器20A的位置检测部23的电子笔10A的指示位置的信息，并向关联建立部416部413中进行坐标变换处理后的来自空间位置检测部4101的电子笔10A的指示位置的信息，来自数字转换器20A的姿势检测部24的电子笔10A的笔姿势的信息，并向关联建立部415供部417的从由笔姿势检测部4102检测到的电子笔10A的笔姿势变换为相对的笔姿势后的笔来自姿势变换部417R的从由数字转换器20A的姿势检测部24检测到的电子笔10A的笔姿势[0117]参照图7及作为其后续的图8来说明该第二实施方式的空间位置指示系统的输入字转换器20A中检测电子笔10A的指示位置的状态时，输入信息处理部41A判别是否能够在[0119]在步骤S1中判别为成为了在数字转换器20A中检测电子笔10A的指示位置的状态入信息处理部41A将来自数字转换器20A的电子笔10A的指示位置的信息与笔姿势的信息建[0121]接着，输入信息处理部41A进行用于使由空间信息处理部410的空间位置检测部4101检测到的电子笔10A的指示位置的信息成为与数字转换器20A共通的坐标系的信息的息与由空间信息处理部410的笔姿势检测部4102检测到的笔姿势的信息建立关联，作为VR于使由空间信息处理部410的空间位置检测部4101检测到的电子笔10A的指示位置的信息理部41A取得由空间信息处理部410的数字转换器姿势检测部4103检测到的数字转换器20A将来自数字转换器20A的姿势检测部24的笔姿势的信息变换为空间区域中的绝对姿势的信S11中进行坐标变换而得到的电子笔10A的指示位置的信息与在步骤S13中求出的绝对姿势将来自空间信息处理部410的笔姿势检测部4102的笔姿势的信息变换为相对于数字转换器换而得到的电子笔10A的指示位置的信息与在步骤S13中求出的绝对姿势的信息建立关联，[0125]由于该第二实施方式的空间位置指示系统的输入信息处理部41A如以上这样构器20A的位置检测区域DT的空间区域中的比输入面21S的周边区域PE靠内侧的中央部区域中，使用比在空间位置检测用单元30中检测的情况高精度且由数字转换器20A的位置检测域的外侧的空间区域中，使用比在数字转换器20A的位置检测部23中检测的情况高精度且由空间位置检测用单元30的空间位置检测部4101检测的电子笔10A的置检测区域DT的空间区域中的比输入面21S的周边区域PE靠内侧的中央部区域中，使用比在空间位置检测用单元30中检测的情况高精度且由数字转换器20A的姿势检测部24检测的间区域中，使用比在数字转换器20A的位置检测部23中检测的情况高精度且由空间位置检测用单元30的笔姿势检测部4102检测的电子笔10A的[0129]以上说明的第一实施方式及第二实施方式是将本发明的输入装置应用于空间位包括悬停区域的位置检测区域DT内检测电子笔备电子笔10B和具备数字转换器的平板装置60构成第三实施方式的输入装置。如图9所示，置60相对于机90的载置面例如具有倾斜角θ61S的上方的三维空间中的电子笔10B的笔姿势的陀螺仪传感器单元70以能够插拔的方式以内置于电子笔10B的与笔尖侧相反一侧[0132]图10是用于说明构成该第三实施方式的输入装置的电子笔10B、平板装置60及陀维空间的以地轴为基准的绝对的姿势对应