JP4624588B2 - 画像生成装置、プログラム及び情報記憶媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、立体視画像の表示に好適な画像生成装置、これを実現するためのプログラム及び情報記憶媒体に関する。
【０００２】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】
近年、画像生成装置（例えば、ゲーム装置）や映画等の分野において、より臨場感あふれる雰囲気を作り出すため、立体視画像が用いられることがある。立体視画像は、観者（例えば、ゲーム装置の場合はプレーヤ）の左右の眼に対し、それぞれ左眼用及び右眼用の画像を用意し、これら画像の視差により観者の注視点にある物体に立体感を与える。
【０００３】
このような立体視画像を生成する方式としては、種々提案されており、専用の眼鏡等を必要としない方式として、例えばパララックスバリア（Parallax Barrier）方式、レンティキュラ（Lenticular）方式、インテグラルフォトグラフィ（Integral Photography）方式がある。
【０００４】
パララックスバリア方式は、表示画面に、短冊状（縦格子状）の隙間（スリット）を有するパララックスバリアの隙間から観者の左右の眼が見るべき画像を短冊状に配置し、左右の眼にそれぞれ互いに視差を有する左眼用画像と右眼用画像のみが見えるようにすることで、左右視差が形成され立体視が可能となる。
【０００５】
レンティキュラ方式も、パララックスバリア方式と同様に、互いに視差を有する左眼用画像と右眼用画像とを短冊状に並べて、左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像の対として構成される短冊集合画像に対応したかまぼこ状のレンズ（レンティキュラレンズ）の焦点面に、左右の眼が見るべき画像としてそれぞれ上記左眼用画像及び右眼用画像が位置するように配置することで左右視差を形成する。
【０００６】
これに対して、インテグラルフォトグラフィ方式は、昆虫の複眼に似た蝿の眼レンズ板を配置し、各レンズに対応して更に視点を変えた方向の複数の画像を用意することで、左右視差だけでなく上下方向の視差を形成する。
【０００７】
このような種々の方式により生成される立体視画像は、専用の眼鏡等を観者に装着させる必要がなく、臨場感あふれる画像を表示することができる。
【０００８】
ところで、より臨場感あふれる雰囲気を作り出すために、立体視画像は、視点の移動可能範囲が大きいほうが望ましい。
【０００９】
しかしながら、パララックスバリア方式やレンティキュラレンズ方式では、簡素な構成で立体視を実現することができる一方、原理的に、立体視が可能な範囲が狭い。したがって、近年の半導体技術や実装技術等の進歩により電子機器の軽量化、携帯化が進み、携帯電話や携帯型ゲーム機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等に、これら方式を用いた表示装置を備えたとしても、観者の視点の移動可能範囲が制限され、立体視の不連続感が残る等、実用的ではない。
【００１０】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、処理負荷をかけることなく視点の移動可能範囲を拡大させて立体視画像を表示することができる画像生成装置、これを実現するためのプログラム及び情報記憶媒体を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、画像生成を行う画像生成装置であって、左眼用画像及び右眼用画像をそれぞれ画面の上下方向に短冊状に分割した左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を対とした短冊集合画像が、画面の左右方向に複数配列された立体視画像を表示する表示手段と、前記画面の上下方向を第１の軸とした場合に、前記画面の前記第１の軸回りの回転角度を取得する角度取得手段と、取得された回転角度に応じて、短冊集合画像を変更する画像変更手段とを含み、前記画像変更手段は、各短冊集合画像の左眼用短冊画像と右眼用短冊画像とを入れ替えることを特徴とする。
【００１２】
また本発明に係るプログラムは、コンピュータにより使用可能なプログラム（情報記憶媒体又は搬送波に具現化されるプログラム）であって、上記手段をコンピュータに実現させることを特徴とする。また本発明に係る情報記憶媒体は、コンピュータにより使用可能な情報記憶媒体であって、上記手段をコンピュータに実現させるためのプログラムを含むことを特徴とする。
【００１３】
ここで、左眼用画像及び右眼用画像とは、本来観者の着目する物体に立体感を与えるために互いに左右方向の視差を有する画像であって、それぞれ観者の左眼で見るべき画像、右眼で見るべき画像をいう。
【００１４】
また、画面の上下方向に短冊状に分割するとは、画面の上下方向を長手方向として、画面の左右方向に複数の領域に分割することをいう。
【００１５】
また、立体視画像とは、この左眼用画像及び右眼用画像に基づく左右方向の視差によって、観者が注視する物体に立体感を与えるための画像をいう。なお、表示させる立体視画像は、３次元空間であるオブジェクト空間において生成されたオブジェクト画像であってもよいし、３次元画像を模した擬似的な２次元画像であってもよい。
【００１６】
更に、表示手段の画面とは、上述した立体視画像の表示画面を意味する。
【００１７】
更にまた、角度取得手段は、ソフトウェア又はハードウェアに関わらず、上述した表示手段の画面の上下方向である第１の軸回りの回転角度を取得する。このような角度取得手段としては、例えばジャイロセンサのようなハードウェアとしての角速度取得手段で角速度を取得し、これをソフトウェアで積分演算等を行って回転角度を取得するようにしてもよい。
【００１８】
本発明によれば、画面の上下方向である第１の軸回りの回転角度に応じて、観者の左眼で見るべき左眼用短冊画像、観者の右眼で見るべき右眼用短冊画像を互いに入れ替えて表示することにより、所定の回転角度を越えたときに発生する立体視の不連続性を解消し、観者の視点の移動可能範囲を拡大することができる。また、単に各短冊集合画像表示領域において、各短冊画像を入れ替えるだけでよいので、立体視画像生成に伴う処理負荷の増加を軽微なものに抑えつつ、観者の視点の移動可能範囲の拡大を実現することができる。
【００１９】
また本発明は、画像生成を行う画像生成装置であって、左眼用画像及び右眼用画像をそれぞれ画面の上下方向に（当該上下方向を長手方向として）短冊状に分割した左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を対とした第１〜第Ｎの短冊集合画像が、画面の左右方向に複数配列された立体視画像を表示する表示手段と、前記画面の上下方向を第１の軸とした場合に、前記第１の軸回りの回転角度を取得する角度取得手段と、取得された回転角度に応じて、少なくとも第１〜第Ｎの短冊集合画像のうちいずれかを変更する画像変更手段とを含み、前記画像変更手段は、第ｍ（１＜ｍ＜Ｎ、ｍは自然数）の短冊集合画像において、取得された回転角度に応じて、左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像のうち少なくとも一方を、隣接する短冊集合画像の左眼用短冊画像若しくは右眼用短冊画像に変更することを特徴とする。
【００２０】
また本発明に係るプログラムは、コンピュータにより使用可能なプログラム（情報記憶媒体又は搬送波に具現化されるプログラム）であって、上記手段をコンピュータに実現させることを特徴とする。また本発明に係る情報記憶媒体は、コンピュータにより使用可能な情報記憶媒体であって、上記手段をコンピュータに実現させるためのプログラムを含むことを特徴とする。
【００２１】
本発明においては、取得された回転角度に応じて短冊集合画像を構成する左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を左右方向にずらすようにした。すなわち、左眼用短冊画像として、取得された回転角度に応じて隣接する短冊集合画像の左眼用短冊画像若しくは右眼用短冊画像をずらして表示させる。同様に、右眼用短冊画像としては、取得された回転角度に応じて隣接する短冊集合画像の左眼用短冊画像若しくは右眼用短冊画像をずらして表示させる。
【００２２】
これにより、観者の視点の移動に伴って、観察できる左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像に基づいて左右方向の視差を維持させることが可能となるので、立体視の不連続感を解消し、観者の視点の移動可能範囲を拡大することができる。また、単に各短冊集合画像表示領域において、各短冊画像を左右方向にずらすだけでよいので、立体視画像生成に伴う処理負荷の増加を軽微なものに抑えつつ、観者の視点の移動可能範囲の拡大を実現することができる。
【００２３】
また本発明に係る画像生成装置、プログラム及び情報記憶媒体は、前記画像変更手段は、第ｍ（１＜ｍ＜Ｎ、ｍは自然数）の短冊集合画像において、取得された回転角度に応じて、左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像のうち少なくとも一方を、当該回転角度の回転方向に基づき移動させた視点からの短冊画像に変更することを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、観者の視点の移動に応じて、観察できる左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像に基づいて左右方向の視差を維持させた画像を、対応する短冊画像として表示させることにより、立体視の不連続感を解消し、観者の視点の移動可能範囲を拡大することができる。
【００２５】
また本発明に係る画像生成装置、プログラム及び情報記憶媒体は、前記視点からの短冊画像は、予め用意された画像であることを特徴とする。
【００２６】
本発明によれば、予め用意された画像を用いるようにしたので、画像生成に伴う処理負荷を伴うことなく、観者の視点の移動に伴って、立体視の不連続性が解消する立体視画像を表示させることができる。
【００２７】
また本発明に係る画像生成装置、プログラム及び情報記憶媒体は、前記角度取得手段によって取得された回転角度に応じて、オブジェクト空間での左眼用及び右眼用の仮想カメラの視点設定を行う仮想カメラ設定手段と、オブジェクト空間において設定された前記左眼用及び右眼用の仮想カメラを視点とした左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を生成する画像生成手段とを含み（或いは該手段をコンピュータに実現させ、或いは該手段をコンピュータに実現させるプログラムを含み）、前記視点からの短冊画像は、前記画像生成手段で生成された画像であることを特徴とする。
【００２８】
ここで、オブジェクト空間とは、例えば定義点（ポリゴンの頂点或いは自由曲面の制御点など）により形状が特定されるオブジェクトが配置される仮想的な３次元空間をいう。
【００２９】
また、仮想カメラとは、上述したオブジェクト空間における視点を意味する。
【００３０】
本発明によれば、更に、リアルタイム処理によって、オブジェクト空間におけるオブジェクト画像を生成するといういわゆる３次元画像の生成処理を適用するようにしたので、画面の回転角度に基づいて設定された視点からの画像を予め用意する必要がなくなると共に、当該画面の変化を滑らかに表現することができ、その変化のバリエーションを多様化させることができる。
【００３１】
また本発明に係る画像生成装置は、前記表示手段は、画面に表示される各短冊集合画像の対応した位置に短冊状の隙間を有するパララックスバリアを含み、前記パララックスバリアの隙間から、観者の右眼には各短冊集合画像の右眼用短冊画像、観者の左眼には各短冊集合画像の左眼用短冊画像が見えるように前記立体視画像が表示されることを特徴とする。
【００３２】
本発明によれば、表示手段の画面の前面に、立体視画像を構成する左眼用画像及び右眼用画像の対応した位置にその隙間が位置するように配置されるパララックスバリアを用いたパララックスバリア方式による立体視を行う場合に、観者の視点の移動可能範囲を拡大させる立体視画像を表示させる画像生成装置を安価に提供することができる。
【００３３】
また本発明に係る画像生成装置は、前記表示手段は、画面に表示される各短冊集合画像に対応して、焦点面が合うように配置されたレンティキュラレンズを含み、前記レンティキュラレンズを介して、観者の右眼には各短冊集合画像の右眼用短冊画像、観者の左眼には各短冊集合画像の左眼用短冊画像が見えるように前記立体視画像が表示されることを特徴とする。
【００３４】
本発明によれば、表示手段の画面の前面に、立体視画像を構成する左眼用画像及び右眼用画像の対応した位置に、その焦点面が合うように配置されるレンティキュラレンズ方式による立体視を行う場合に、観者の視点の移動可能範囲を拡大させる立体視画像を表示させる画像生成装置を安価に提供することができる。
【００３５】
また本発明に係る画像生成装置、プログラム及び情報記憶媒体は、前記角度取得手段は、前記第１の軸回りの回転角速度を検出する角速度検出手段によって検出された回転角速度に基づいて前記回転角度を取得することを特徴とする。
【００３６】
本発明によれば、角速度検出手段として安価で入手しやすいジャイロセンサを用いて、左右方向の視差を持たせるために必要な第１の軸回りの回転角度を取得するようにしたので、画像生成装置の小型軽量化及び低コスト化を図ることができる。
【００３７】
また本発明に係る画像生成装置、プログラム及び情報記憶媒体は、前記取得した回転角度を、時間経過に伴い所与の値に近付ける手段を含むことを特徴とする。
【００３８】
本発明によれば、角速度検出手段として安価で入手しやすいジャイロセンサの検出精度が著しく低い場合であっても、装置本体の第１の軸回りの回転角度に応じた短冊画像を含む立体視画像を表示可能な画像生成装置を提供することができる。この場合、臨場感あふれる立体視画像の表示と、低コスト化とを両立することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて説明する。
【００４０】
１． 立体視の原理
本発明が適用された画像生成装置は、観者（例えば、ゲーム装置の場合はプレーヤ）の左右の眼に対し、それぞれ左眼用及び右眼用の画像を用意する。
【００４１】
図１（Ａ）、（Ｂ）に、このような画像生成装置によって生成された立体視画像の一例を示す。
【００４２】
画像生成装置は、立体視画像として図１（Ａ）に示すように、画面１０上に、左眼用画像ＩＬと右眼用画像ＩＲを表示する。この場合、左眼用画像ＩＬは、画面１０の観者の左眼ＥLにのみ見えるようになっており、右眼用画像ＩＲは、画面１０の観者の右眼ＥRにのみ見えるようになっている。
【００４３】
これにより、図１（Ｂ）に示すように、画面１０に表示される立体視画像は、左眼ＥLと注視点とを結ぶ視線と、右眼ＥRと注視点とを結ぶ視線との交点１２に位置するように感じられ、立体感のある物体が観察されることになる。
【００４４】
１．２ 立体視画像
このような立体視画像を生成することで観者の立体視を可能にする方式としては、種々の方式が知られており、例えばパララックスバリア方式や、レンティキュラ方式がある。
【００４５】
図２に、パララックスバリア方式による立体視表示を行う場合の画面の構成について模式的に示す。以下では、画面の左右方向の軸をｘ軸、画面の上下方向の軸をｙ軸、画面に対して垂直な方向の軸をｚ軸とする。
【００４６】
この場合、画像生成装置の画面３０の前面（観者の視点（左眼ＥL、右眼ＥR）が存在するｚ軸方向）には、パララックスバリア３２が配置される。
【００４７】
パララックスバリア３２は、画面のｙ軸方向にスリットが設けられている。
【００４８】
画面３０に表示される立体視画像の表示領域は、左眼用短冊画像表示領域（Ｌ）３４と右眼用短冊画像表示領域（Ｒ）３６とから構成されている。左眼用短冊画像表示領域３４及び右眼用短冊画像表示領域３６は、それぞれ画面３０のｙ軸方向に細長い短冊形状をしており、ｘ軸方向に交互に配置される。
【００４９】
パララックスバリア３２の各スリットは、観者の所与の観察点を基準として、それぞれ一組の左眼用短冊画像表示領域３４及び右眼用短冊画像表示領域３６を有する短冊集合画像表示領域３８に対応した位置に形成される。
【００５０】
図３に、左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像と立体視画像の関係を説明するための図を示す。
【００５１】
左眼用短冊画像４０と右眼用短冊画像４２は、それぞれｘ軸方向に所与のライン幅ごとに分割される。このライン幅としては、例えば１ピクセルであってもよいし、数ピクセル単位であってもよいが、当該ライン幅はパララックスバリア３２のスリット幅と関連付けられる。なお、これら左眼用短冊画像４０及び右眼用短冊画像４２は、所与のフレーム周期で生成される。
【００５２】
このような所与のライン幅単位に分割された左眼用短冊画像４０1〜４０Nと右眼用短冊画像４２1〜４２Nとを交互に配置することによって、立体視画像４４を構成することができる。
【００５３】
すなわち、パララックスバリア３２のスリットに対応した左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像の組み合わせを短冊集合画像とすると、立体視画像４４は、第１〜第Ｎの短冊集合画像４６1〜４６Nをｘ軸方向に配列することで構成される。
【００５４】
このように立体視画像を構成することによって、図２において、観者の左眼ＥLには、パララックスバリア３２の隙間から画面３０の左眼用短冊画像表示領域３４に表示された左眼用短冊画像が入射される。また、観者の右眼ＥRには、パララックスバリア３２の隙間から画面３０の右眼用短冊画像表示領域３６に表示された右眼用短冊画像が入射される。したがって、観者の左眼は左眼用短冊画像のみを、観者の右眼は右眼用短冊画像のみを見ることになり、これら左眼用短冊画像の集合である左眼用画像及び右眼用短冊画像の集合である右眼用画像による左右視差により立体視が可能となる。
【００５５】
図４に、レンティキュラ方式による立体視表示を行う場合の画面の構成について模式的に示す。
【００５６】
この場合、画像生成装置の画面５０の前面（観者の視点（左眼ＥL、右眼ＥR）が存在するｚ軸方向）には、レンティキュラレンズ５２が配置されている。
【００５７】
レンティキュラレンズ５２は、複数の円筒状凸レンズをｘ軸方向に連ねることで構成される。
【００５８】
画面５０に表示される立体視画像の表示領域は、左眼用短冊画像表示領域５４と、右眼用短冊画像表示領域５６とから構成されている。左眼用短冊画像表示領域５４及び右眼用短冊画像表示領域５６は、それぞれ画面のｙ軸方向に細長い短冊形状をしており、ｘ軸方向に交互に配置される。
【００５９】
レンティキュラレンズの各凸レンズは、観者の所与の観察点を基準として、それぞれ一組の左眼用短冊画像表示領域５４及び右眼用短冊画像表示領域５６を含む短冊集合画像表示領域５８に対応した位置に形成される。
【００６０】
図４において、観者の左眼ＥLには、レンティキュラレンズ５２の光屈折作用により、画面５０の左眼用短冊画像表示領域５４に表示された左眼用短冊画像が入射される。また、観者の右眼ＥRには、レンティキュラレンズ５２の光屈折作用により、画面５０の右眼用短冊画像表示領域５６に表示された右眼用短冊画像が入射される。したがって、観者の左眼は左眼用短冊画像のみを、観者の右眼は右眼用短冊画像のみを見ることになり、これら左眼用短冊画像の集合である左眼用画像及び右眼用短冊画像の集合である右眼用画像による左右視差により立体視が可能となる。
【００６１】
しかしながら、図２乃至図４に示したような複数の短冊集合画像をｙ軸方向に配列して構成した立体視画像による立体視を行う場合、観者の移動可能範囲が制限されるという問題がある。この点について、レンティキュラレンズ方式を例に説明する。
【００６２】
図５に、レンティキュラレンズ方式による立体視表示を行う場合に、観者の移動可能範囲について説明するための模式図を示す。
【００６３】
ただし、図４に示した部分と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。また、第１〜第Ｎの短冊集合画像表示領域のうち、第ｍ（１＜ｍ＜Ｎ、ｍは自然数）の短冊集合画像が表示される第ｍの短冊集合画像表示領域に着目して説明する。
【００６４】
画面５０には、上述したように各短冊集合画像表示領域に、左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像からなる短冊集合画像が表示される。すなわち、第ｍの短冊集合画像表示領域の場合、当該短冊集合画像表示領域を構成する左眼用短冊画像表示領域Ｌmに左眼用短冊画像ＩＬm、右眼用短冊画像表示領域Ｒmに右眼用短冊画像ＩＲmが表示される。
【００６５】
ここで、観者の左眼又は右眼の視線がＥ−１の場合、右眼用短冊画像ＩＲm及び左眼用短冊画像ＩＬmが表示される第ｍの短冊集合画像表示領域に対応したレンティキュラレンズ５２の凸レンズＣＬmより、第ｍの短冊集合画像の左眼用短冊画像ＩＬmが観察される。
【００６６】
また、観者の左眼又は右眼の視線がＥ−２の場合、この第ｍの短冊集合画像表示領域に対応したレンティキュラレンズ５２の凸レンズＣＬmより、第ｍの短冊集合画像の右眼用短冊画像ＩＲmが観察される。
【００６７】
したがって、観者の左眼ＥL及び右眼ＥRからの視線がそれぞれＥ−１、Ｅ−２の場合、第ｍの短冊集合画像の左眼用短冊画像ＩＬm及び右眼用短冊画像ＩＲmの観察領域にあるため、左眼は画像ＩＬを、右眼は画像ＩＲを観察し、両画像による正しい左右視差により立体視が可能となる。
【００６８】
ところで、このような画面５０に対して、観者の視線がＥ−３のように移動した場合、第ｍの短冊集合画像表示領域に対応したレンティキュラレンズ５２の凸レンズＣＬmより、第（ｍ＋１）の短冊集合画像の右眼用短冊画像ＩＲm+1が観察されてしまう。同様に、観者の視線がＥ−４のように移動した場合、第ｍの短冊集合画像表示領域に対応したレンティキュラレンズ５２の凸レンズＣＬmより、第（ｍ−１）の短冊集合画像の左眼用短冊画像ＩＬm-1が観察されてしまう。
【００６９】
したがって、例えば観者の左眼ＥL及び右眼ＥRからの視線がそれぞれＥ−２、Ｅ−４の場合、第ｍの短冊集合画像の右眼用短冊画像ＩＲm及び第（ｍ−１）の短冊集合画像の左眼用短冊画像ＩＬm-1の観察領域にあるため、左眼は画像ＩＲを、右眼は画像ＩＬを観察し、両画像による誤った視差により立体視が不可能となる。
【００７０】
このように、画面５０に対する観者の左眼ＥL及び右眼ＥRからの視線方向によって、正しい左右視差を有する視差画像を観察することができないため、画面５０に対する観者の移動可能範囲が制限されることになる。
【００７１】
そこで、本発明が適用された画像生成装置では、画面と観者の視線方向の角度として、画面のｙ軸回りの回転角度を取得し、当該回転角度に応じて画面の各短冊集合画像表示領域に表示される左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を変更することで、観者の視点の移動可能範囲を拡大することを特徴としている。
【００７２】
これにより、観者の視点の移動可能範囲を越えてしまうと、正しい視差画像を観察することができなくなり、例えば立体視の不連続感が生じてしまうという問題を解消することができる。
【００７３】
２． 原理構成
図６に、本発明が適用される画像生成装置（例えばゲーム装置）の原理構成の概要を示す。
【００７４】
この画像生成装置６０は、画像生成部６２、角度取得部６４、表示部６６を含む。画像生成部６２は、より具体的には左原画像生成部６８、右原画像生成部７０、立体視画像生成部７２、短冊画像表示位置変更部７４を含む。
【００７５】
画像生成部６２は、角度取得部６４によって取得されたｙ軸回りの回転角度に応じた立体視画像を生成し、表示部６６に出力する。
【００７６】
画像生成部６２は、より具体的には、角度取得部６４によって取得されたｙ軸回りの回転角度に応じて、表示部６６の観者の左眼と右眼に対して視差を有する立体視画像を生成する。このため左原画像生成部６８は、表示部６６の観者の左眼で見るべき左眼用画像を生成する。また、右原画像生成部７０は、表示部６６の観者の右眼で見るべき右眼用画像を生成する。
【００７７】
立体視画像生成部７２は、左原画像生成部６８によって生成された左眼用画像と、右原画像生成部７０によって生成された右眼用原画像とに基づいて、立体視画像を生成する。より具体的には、立体視画像生成部７２は、図３に示したように、左眼用原画像及び右眼用原画像をそれぞれ画面のｙ軸方向に短冊領域に分割し、分割した左眼用短冊画像と右眼用短冊画像を画面のｘ軸方向に交互に配列させた立体視画像を生成する。
【００７８】
短冊画像表示位置変更部７４は、角度取得部６４によって取得された回転角度に応じて、立体視画像生成部７２によって生成された各短冊集合画像の左眼用短冊画像、右眼用短冊画像のうち少なくとも一方を変更し、表示部６６に出力する。
【００７９】
また、角度取得部６４は、基準位置からのｙ軸回りの回転角度を取得し、画像生成部６２に出力する。角度取得部６４は、表示部６６と同一筐体内に含まれていなくてもよいが、同一筐体内に含まれる場合には表示部６６には、表示部６６自体の回転角度に応じた立体視画像を表示させることが可能となる。
【００８０】
表示部６６は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示したように、立体視画像生成部７２及び短冊画像表示位置変更部７４によって生成された立体視画像として、表示部６６の観者の左眼には左眼用短冊画像、当該観者の右眼には右眼用短冊画像がそれぞれ同時に見えるように表示させる。
【００８１】
このような表示部６６としては、図２で説明したパララックスバリア、若しくは図４で説明したレンティキュラレンズを配置することで実現することができる。
【００８２】
このような構成の画像生成装置６０は、短冊画像表示位置変更部７４により、角度取得部６４で取得された回転角度に応じて、左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像のうち少なくとも一方の画像を変更することによって、観者の視線の移動可能範囲を大幅に拡大して、より臨場感あふれる立体視画像を表示することができる。
【００８３】
この短冊画像表示位置変更部７４は、種々の方式にしたがって短冊集合画像を構成する左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を変更することで、観者の視点の移動可能範囲を拡大させることができる。
【００８４】
以下では、短冊画像表示位置変更部７４の動作態様によってそれぞれ異なる立体視画像を生成する第１〜第３の実施形態における画像生成装置について詳細に説明する。
【００８５】
３． 第１の実施形態
図７に、本発明が適用された第１の実施形態における画像生成装置の短冊画像表示位置変更部の動作を説明するための説明図を示す。
【００８６】
第１の実施形態における画像生成装置の表示部の画面７６は、上述したようにｘ軸に沿って第１〜第Ｎの短冊集合画像表示領域を有している。第ｍ（１≦ｍ≦Ｎ、ｍは自然数）の短冊集合画像表示領域は、左眼用短冊画像表示領域Ｌm及び右眼用短冊画像表示領域Ｒmを含む。左眼用短冊画像表示領域Ｌmには、左眼用短冊画像ＩＬmが表示される。右眼用短冊画像表示領域Ｒmには、右眼用短冊画像ＩＲmが表示される。
【００８７】
ここで、角度取得部によって取得された回転角度が所与の閾値を越えると、短冊画像表示位置変更部は、各短冊集合画像において左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を入れ替える。例えば、第ｍの短冊集合画像表示領域の場合、角度取得部によって取得された回転角度が所与の閾値を越えたとき、第ｍの短冊集合画像表示領域の左眼用短冊画像表示領域Ｌmに右眼用短冊画像ＩＲm、右眼用短冊画像表示領域Ｒmに左眼用短冊画像ＩＬmが表示される。
【００８８】
このように、取得された回転角度に応じて短冊集合画像を構成する左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を入れ替えた短冊集合画像を画面７６に表示させることによって、立体視の不連続感を解消し、観者の視点の移動可能範囲を拡大することができる。また、単に各短冊集合画像表示領域において、各短冊画像を入れ替えるだけでよいので、立体視画像生成に伴う処理負荷の増加を軽微なものに抑えることができる。
【００８９】
３．１ ゲーム装置
３．１．１ 外観
図８に、第１の実施形態における画像生成装置を適用したゲーム装置の外観正面図を示す。
【００９０】
第１の実施形態のゲーム装置（広義には、画像生成装置）８０は、図６に示した構成の画像生成装置を含み、更に、携帯可能な筐体８２の正面側に配置される画面８４、左操作部８６、右操作部８８を含む。
【００９１】
ここでは、説明の便宜上、画面８４の左右方向をｘ軸、画面８４の上下方向をｙ軸、画面に垂直な方向をｚ軸とする。
【００９２】
画面８４は、上述した立体視画像が表示されるＬＣＤを含み、その前面にパララックスバリア若しくはレンティキュラレンズが設けられている。すなわち、画面８４を構成するＬＣＤには、１枚（１フレーム）の左眼用画像を表示するための表示領域と、１枚の右眼用画像を表示するための表示領域とが、短冊状に左眼用短冊画像表示領域及び右眼用短冊画像表示領域として交互に配置され、両短冊画像が同時に表示される。
【００９３】
左操作部８６及び右操作部８８は、それぞれ１又は複数の押下ボタンにより構成される。これら左操作部８６及び右操作部８８は、プレーヤが例えば筐体８２を両手で把持した状態で、プレーヤの左手の指及び右手の指でそれぞれ操作可能となるように配置される。
【００９４】
このゲーム装置８０は、図８に示したｙ軸回りの回転角度を求め、求められた回転角度に応じて、短冊集合画像を構成する左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を変更した立体視画像を表示する。
【００９５】
３．１．２ 機能ブロック構成
図９に、第１の実施形態のゲーム装置の機能ブロック図の一例を示す。
【００９６】
なお同図において、第１の実施形態は、少なくとも処理部１００、表示部１９０、角速度検出部１９８を含めばよく、それ以外のブロック（例えば、操作部１６０、音出力部１９２、携帯型情報記憶装置１９４、通信部１９６）については任意の構成要素とすることができる。
【００９７】
ここで処理部１００は、装置全体の制御、装置内の各ブロックへの命令の指示、ゲーム処理、画像処理、又は音処理等の各種の処理を行うものであり、その機能は、各種プロセッサ（ＣＰＵ、ＤＳＰ等）、或いはＡＳＩＣ（ゲートアレイ等）等のハードウェアや、所与のプログラム（ゲームプログラム）により実現できる。
【００９８】
操作部１６０は、プレーヤが操作データを入力するためのものであり、図８に示した左操作部８６、右操作部８８を含み、その機能は、レバー、ボタン、マイク等のハードウェアにより実現できる。
【００９９】
主記憶部１７０は、処理部１００や通信部１９６等のワーク領域となるもので、その機能はＲＡＭ等のハードウェアにより実現できる。
【０１００】
情報記憶媒体（コンピュータにより使用可能な記憶媒体）１８０は、プログラムやデータ等の情報を格納するものであり、その機能はハードディスク、或いはメモリ（ＲＯＭ）等のハードウェアにより実現できる。処理部１００は、この情報記憶媒体１８０に格納される情報に基づいて本発明（第１の実施形態）の種々の処理を行う。すなわち情報記憶媒体１８０には、本発明（第１の実施形態）の手段（特に処理部１００に含まれるブロック）を実行するための情報（プログラム或いはデータ）が格納される。
【０１０１】
なお、情報記憶媒体１８０に格納される情報の一部又は全部は、装置への電源導入時等に主記憶部１７０に転送されることになる。また情報記憶媒体１８０には、本発明の処理を行うためのプログラム、画像データ、音データ、表示物の形状データ、本発明の処理を指示するための情報、或いはその指示にしたがって処理を行うための情報等を含ませることができる。
【０１０２】
表示部１９０は、第１の実施形態により生成された画像を出力するものであり、図８に示す画面８４を含み、その機能は、左眼用画像及び右眼用画像とに基づいて形成される左右視差による立体視が可能なＬＣＤ等のハードウェアにより実現できる。より具体的には、表示部１９０は、有限個の画素からなるＬＣＤの前面にパララックスバリア若しくはレンティキュラレンズが配置される。ＬＣＤには、１枚（１フレーム）の左眼用画像を表示するための表示領域と、１枚の右眼用画像を表示するための表示領域とが、短冊状に左眼用短冊画像表示領域及び右眼用短冊画像表示領域として交互に配置されている。パララックスバリアが配置される場合、その隙間からは、表示部１９０の観者の左眼には左眼用短冊画像表示領域に表示される左眼用短冊画像、右眼には右眼用短冊画像表示領域に表示される右眼用短冊画像のみが見えるようになっている。また、レンティキュラレンズが配置される場合、各短冊集合画像に対応したレンズの光屈折効果により、表示部１９０の観者の左眼には左眼用短冊画像表示領域に表示される左眼用短冊画像、右眼には右眼用短冊画像表示領域に表示される右眼用短冊画像のみが見えるようになっている。
【０１０３】
音出力部１９２は、第１の実施形態により生成された音を出力するものであり、その機能は、スピーカ等のハードウェアにより実現できる。
【０１０４】
携帯型情報記憶装置１９４は、プレーヤの個人データやゲームのセーブデータ等が記憶されるものであり、この携帯型情報記憶装置１９４としては、メモリカード等を考えることができる。
【０１０５】
通信部１９６は、外部（例えばホスト装置や他のゲーム装置）との間で通信を行うための各種の制御を行うものであり、その機能は、各種プロセッサ、或いは通信用ＡＳＩＣ等のハードウェアや、プログラム等により実現できる。
【０１０６】
角速度検出部１９８は、基準位置から、図８に示すｙ軸回りの回転角速度を検出するものであり、ジャイロセンサ等のハードウェアにより実現できる。検出された回転角速度は、積分演算により回転角度として把握される。ここではジャイロセンサを採用することにより、装置の低コスト化を図ることが可能となる。ただし、例えば磁気センサによる絶対角度の検出のように、基準位置からの図８に示すｙ軸回りの回転角度を安価な構成で検出できるのであれば、角速度検出部に代え、角度演算部を除去して角度取得部を含めるようにしてもよい。
【０１０７】
なお本発明（第１の実施形態）の手段を実行するためのプログラム或いはデータは、ホスト装置（サーバ）が有する情報記憶媒体からネットワーク及び通信部１９６を介して情報記憶媒体１８０に配信するようにしてもよい。このようなホスト装置（サーバ）の情報記憶媒体の使用も本発明の範囲内に含まれる。
【０１０８】
処理部１００（プロセッサ）は、ゲーム処理部１１０、画像生成部１２０、角度演算部１３０を含む。
【０１０９】
ゲーム処理部１１０は、各種モードの設定処理、ゲームの進行処理、選択画面の設定処理、オブジェクト（１又は複数のプリミティブ面）の位置やオブジェクト空間における回転角度（Ｘ、Ｙ又はＺ軸回り回転角度）を求める処理、オブジェクトを動作させる処理（モーション処理）、オブジェクト空間における視点の位置（仮想カメラの位置）や視線角度（仮想カメラの回転角度）を求める処理、マップオブジェクト等のオブジェクトをオブジェクト空間へ配置する処理、ヒットチェック処理、ゲーム結果(結果、成績)を演算する処理、複数のプレーヤが共通のゲーム空間でプレイするための処理、或いはゲームオーバー処理等の種々のゲーム処理を、操作部１６０からの操作データや、携帯型情報記憶装置１９４からの個人データや、保存データや、ゲームプログラム等に基づいて行う。
【０１１０】
ここで、オブジェクト空間とは、例えば定義点（ポリゴンの頂点或いは自由曲面の制御点など）により形状が特定されるオブジェクトが配置される仮想的な３次元空間をいう。
【０１１１】
また、仮想カメラとは、上述したオブジェクト空間における視点を意味する。
【０１１２】
画像生成部１２０は、ゲーム処理部１１０からの指示等にしたがって各種の画像処理を行い、例えばオブジェクト空間内で左眼用及び右眼用の仮想カメラ（視点）から見える左眼用画像及び右眼用画像を生成し、これらに基づいて生成される立体視画像を表示部１９０に出力する。その際、角度演算部１３０によって演算された回転角度に基づいて、例えばオブジェクト空間内で左眼用及び右眼用の仮想カメラ（視点）を設定し、これらから見える左眼用画像及び右眼用画像を生成する。
【０１１３】
角度演算部１３０は、角速度検出部１９８によって検出されたゲーム装置の図８に示すｙ軸回りの回転角速度に基づいて基準位置からの回転角度を演算して求める。より具体的には、角度演算部１３０は、角速度検出部１９８によって検出された回転角速度に対して積分演算を行って回転角度を取得する。この回転角度は、画像生成部１２０において、短冊画像の表示位置を変更するために用いられる。
【０１１４】
更に、処理部１００は、上記のゲーム処理結果に基づいて各種の音処理を行い、ＢＧＭ、効果音、又は音声等の音を生成し、音出力部１９２に出力する。
【０１１５】
なお、処理部１００の機能は、その全てをハードウェアにより実現してもよいし、その全てをプログラムにより実現してもよい。或いは、ハードウェアとプログラムの両方により実現してもよい。
【０１１６】
画像生成部１２０は、ジオメトリ処理部１２２、描画（レンダリング）部１２４、立体視画像処理部１２６を含む。
【０１１７】
ジオメトリ処理部１２２は、座標変換、クリッピング処理、透視変換、或いは光源計算等の種々のジオメトリ処理（３次元演算）を行う。そして、本実施形態では、オブジェクト空間における左眼用及び右眼用の仮想カメラの位置を、角度演算部１３０で求められた回転角度に応じて設定し、この設定した左眼用及び右眼用の仮想カメラそれぞれを視点として上述のジオメトリ処理を行い、同一フレームにおいて２種類のジオメトリ処理後（透視変換後）のオブジェクトデータ（オブジェクトの頂点座標、頂点テクスチャ座標、或いは輝度データ等）が、主記憶部１７０に格納される。
【０１１８】
描画部１２４は、左眼用及び右眼用の画像それぞれについて、ジオメトリ処理後（透視変換後）のオブジェクトデータと、所与のテクスチャとに基づいて、オブジェクトをフレームバッファに描画する。これにより、オブジェクトが移動するオブジェクト空間において、左眼用及び右眼用仮想カメラ（視点）から見える画像が描画（生成）される。
【０１１９】
立体視画像処理部１２６は、上述した左眼用及び右眼用仮想カメラを視点としたオブジェクト画像である左眼用画像及び右眼用画像から、表示部１９０のＬＣＤに立体視画像を表示するための立体視画像情報を生成する。より具体的には、立体視画像処理部１２６は、表示部１９０の画面の前面に配置されたパララックスバリア若しくはレンティキュラレンズに対応して、１枚（１フレーム）の左眼用画像を表示するための表示領域と、１枚の右眼用画像を表示するための表示領域とが、短冊状に左眼用短冊画像表示領域及び右眼用短冊画像表示領域として交互に配置される画面に、立体視画像を生成する。
【０１２０】
なお、本実施形態のゲーム装置は、１人のプレーヤのみがプレイできるシングルプレーヤモード専用のシステムにしてもよいし、このようなシングルプレーヤモードのみならず、複数のプレーヤがプレイできるマルチプレーヤモードを備えるシステムにしてもよい。
【０１２１】
また複数のプレーヤがプレイする場合に、これらの複数のプレーヤに提供するゲーム画像やゲーム音を、１つの端末を用いて生成してもよいし、ネットワーク（伝送ライン、通信回線）等で接続された複数の端末を用いて生成してもよい。
【０１２２】
３．１．３ 回転角度取得
第１の実施形態におけるゲーム装置は、角速度検出部１９８によって検出される回転角速度に基づく回転角度に応じて、第１〜第Ｎの短冊集合画像の左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を入れ替えることができる。
【０１２３】
そのため、第１の実施形態におけるゲーム装置は、角速度検出部１９８としてジャイロセンサが設けられ、図８に示すｙ軸回りの回転角速度ωｙを検出する。
ゲーム装置のｙ軸回りの回転角度θｙは、この回転角速度ωｙを積分することにより求められる。
【０１２４】
ところで、角速度検出部１９８としてのジャイロセンサは、一般に携帯型ゲーム装置に適用できるものは検出精度が低い。すなわち、小型軽量化と低コストとを両立させるジャイロセンサの検出精度は低いのが現状である。
【０１２５】
図１０に、このような検出精度の低いジャイロセンサにより検出される回転角速度ωｙとこれによって生成される回転角度θｙの変化を示す。
【０１２６】
時間経過に伴い、図８に示す筐体８２をｙ軸回りに回転させると、角速度検出部１９８としてのジャイロセンサによって、その回転角速度ωｙが検出される。例えば、ある時間ｔ１において回転を停止した場合、本来は回転角速度ωｙが０になるべきにもかかわらず、ジャイロセンサの検出精度に起因したある微小な回転角速度ωｙが検出されてしまう場合がある。
【０１２７】
上述したように回転角度θｙは、回転角速度ωｙを積分したものであるため、時間ｔ１以降はＡ１のように固定値になるべきにもかかわらず、微小な回転角速度ωｙが積分され、Ａ２のように次第に回転角度が変化してしまう。
【０１２８】
したがって、このような回転角度θｙに基づいて、各短冊集合画像を構成する左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を変更すると、筐体８２をｙ軸回りに回転させていないにもかかわらず、観者によって観察される立体視画像が変化してしまう。
【０１２９】
そこで、第１の実施形態におけるゲーム装置の角度演算部１３０では、角速度検出部１９８によって検出された回転角速度ωｙを積分演算して求められた回転角度θｙの値を常にゆっくりと所与の値（例えば、０）に近付けることによって、検出精度の低いジャイロセンサを角速度検出部１９８として適用した場合であっても、ジャイロセンサの検出精度に依存することなく、ゲームの面白みを増大させることができるようになっている。
【０１３０】
図１１に、検出精度の低いジャイロセンサにより検出される回転角速度ωｙと、これに基づいて第１の実施形態における角度演算部１３０によって演算された回転角度θｙの変化を示す。
【０１３１】
時間経過に伴い、図８に示す筐体８２をｙ軸回りに回転させると、角速度検出部１９８としてのジャイロセンサによって、その回転角速度ωｙが検出されるが、例えばある時間ｔ１において回転を停止した場合、本来は回転角速度ωｙが０になるべきにもかかわらず、ジャイロセンサの検出精度に起因したある微小な回転角速度ωｙが検出されてしまう場合がある。
【０１３２】
しかしながら、第１の実施形態では、常に回転角度θｙをゆっくり０に近付けるようにしているため、回転角速度ωｙを積分した回転角度θｙについて、時間ｔ１以降においてＡ１のようにならず、Ｂ１のように変化する。
【０１３３】
例えば、取得された回転角度θｙについて、（１）式に示すように所与の関数ｆにしたがって回転角度θｙを０に近付ける。
【０１３４】
θｙ＝ｆ（θｙ） ・・・（１）
また、（２）式に示すように１未満の定数の乗算により回転角度θｙの絶対値が０に近付くようにしてもよい。
【０１３５】
θｙ＝β・θｙ （０＜β＜１、βは定数） ・・・（２）
このように、回転角度θｙを０に戻すようにすることによって、角速度検出部１９８としてのジャイロセンサの誤差によりθｙが次第に正しい値からずれてしまうのを防ぐことができる。
【０１３６】
第１の実施形態におけるゲーム装置は、所与のフレーム周期で、このようにして角度演算部１３０に求められたｙ軸回りの回転角度θｙに応じて、画像生成部１２０においてオブジェクト空間における左眼用及び右眼用の仮想カメラを設定し、ジオメトリ処理部１２２においてジオメトリ処理された後、描画部１２４でこれに基づくオブジェクト画像が生成される。
【０１３７】
このようにして生成された左眼用画像及び右眼用画像は、図３に示すように、立体視画像処理部１２６において処理され、立体視画像が生成される。
【０１３８】
３．１．４ ｙ軸回りの回転角度
次に、第１の実施形態において、図８に示すｙ軸回りの回転角度に応じて各短冊集合画像の左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を変更する短冊画像表示位置変更部の動作について説明する。
【０１３９】
図１２に、表示部１９０の画面に表示される左眼用画像及び右眼用画像とからなる立体視画像と観者の視点との関係を示す。
【０１４０】
ここでは、表示部１９０の画面２５０のｚ軸方向の所与の位置に、図２に示したパララックスバリア又は図４に示したレンティキュラレンズ（図示せず）が存在するものとする。また、画面２５０における注視点Ｍにおいて、画面２５０に垂直な方向におけるθｙの値を０（正面）とし、反時計回りを正方向とする。
【０１４１】
パララックスバリア方式又はレンティキュラ方式により、画面２５０に表示される立体視画像において、左眼用短冊画像表示領域Ｌ1〜ＬNを合わせたものをＳＬ、右眼用短冊画像表示領域Ｒ1〜ＲNを合わせたものをＳＲとすると、回転角度θｙの変化に伴い、観者の眼（左眼ＥL、右眼ＥR）がＳＬ、ＳＲに表示される画像を観察する範囲が交互に存在することになる。
【０１４２】
したがって、ＳＬには常に左眼ＥL用の左眼用画像、ＳＲには常に右眼ＥR用の右眼用画像を表示する場合、正面付近（回転角度θｙ＝０）の位置では、左眼ＥL及び右眼ＥRには、それぞれＳＬ及びＳＲに表示される画像が観察され、正しい立体視を得ることができる。
【０１４３】
ところが、画面２５０における注視点Ｍと観者の視点との相対的な角度（ｙ軸回りの回転角度）が変化すると、例えば回転角度θｙの値がθｙ1に観者の視点が移動したとき、左眼ＥL´にはＳＲに表示される画像、右眼ＥR´にはＳＬに表示される画像が観察されてしまい、互いに正しい左右視差を有しなくなるため、立体視が不可能となってしまう。
【０１４４】
なお、ここでは回転角度θｙ1を中心に左眼用画像は左眼ＥL´、右眼用画像は右眼ＥR´として、所与のオフセット分だけずれた位置からそれぞれの画像を注視しているものとしている。
【０１４５】
そこで、第１の実施形態では、画面２５０における注視点Ｍと観者の視点との相対的な角度（ｙ軸回りの回転角度）に応じて、ＳＬ及びＳＲに表示すべき画像を変更するようにしている。
【０１４６】
より具体的には、観者の視点が正面付近（回転角度θｙ＝０）の位置では、ＳＬ及びＳＲには上述した場合と同様にそれぞれ左眼用画像ＩＬ及び右眼用画像ＩＲを表示させるが、回転角度θｙの値がθｙ1のとき左眼用画像ＩＬ及び右眼用画像ＩＲを入れ替えて、ＳＬ及びＳＲにはそれぞれ右眼用画像ＩＲ及び左眼用画像ＩＬを表示させる。
【０１４７】
こうすることで、注視点Ｍと観者の視点との相対的な角度が変化しても、立体視の不連続性を解消する。
【０１４８】
３．１．５ 処理例
次に、上述した第１の実施形態の処理の詳細例について、フローチャートを用いて説明する。
【０１４９】
以下では、画面２５０上の第１〜第Ｎの短冊集合画像表示領域を構成する左眼用短冊画像表示領域Ｌ1〜ＬN、右眼用短冊画像表示領域Ｒ1〜ＲNが、ｘ軸に沿って順にＲ1、Ｌ1、Ｒ2、Ｌ2、Ｒ3、Ｌ3、・・・と配列されているものとする。また、左眼用画像ＩＬを分割して得られる左眼用短冊画像をＩＬ1〜ＩＬN、右眼用画像ＩＲを分割して得られる右眼用短冊画像をＩＲ1〜ＩＲNとする。
【０１５０】
図１３に、第１の実施形態におけるｙ軸回りの回転角度θｙに応じた立体視画像の生成処理の一例を示す。
【０１５１】
まず、処理部１００は、角速度検出部１９８によって検出されるｙ軸回りの回転角速度ωｙを取り出し、角度演算部１３０において積分演算を行ってｙ軸回りの回転角度θｙを取得する（ステップＳ１０）。
【０１５２】
次に、この取得したｙ軸回りの回転角度θｙの値が、「−（θ1＋θ2）／２」より小さいか否かを判別する（ステップＳ１１）。
【０１５３】
回転角度θｙの値が「−（θ1＋θ2）／２」より小さいと判別されたとき（ステップＳ１１：Ｙ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像の右眼用短冊画像ＩＲi（１≦ｉ≦Ｎ、ｉは自然数、以下同様）を右眼用短冊画像表示領域Ｒiに、左眼用短冊画像ＩＬiを左眼用短冊画像表示領域Ｌiにそのまま表示させるようにする（ステップＳ１２）。
【０１５４】
これにより、図１２におけるＳＬには左眼用画像、ＳＲには右眼用画像が表示され、観者の右眼には右眼用画像が、左眼には左眼用画像が観察され、正しい左右方向の視差を有する立体視画像による立体視が可能となる。
【０１５５】
また、回転角度θｙの値が「−（θ1＋θ2）／２」より小さくないと判別されたとき（ステップＳ１１：Ｎ）、取得されたｙ軸回りの回転角度θｙの値が「−θ1／２」より小さいか否かを判別する（ステップＳ１３）。
【０１５６】
回転角度θｙの値が「−θ1／２」より小さいと判別されたとき（ステップＳ１３：Ｙ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像の右眼用短冊画像ＩＲiを左眼用短冊画像表示領域Ｌiに、左眼用短冊画像ＩＬiを右眼用短冊画像表示領域Ｒiに表示させるように設定する（ステップＳ１４）。
【０１５７】
このように、各短冊集合画像表示領域において、左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を入れ替えることにより、ＳＬには右眼用画像、ＳＲには左眼用画像が表示され、観者の右眼には右眼用画像が、左眼には左眼用画像が観察され、正面位置から移動しながら観察される立体視について不連続感が発生しなくなり、観者の視点の移動可能範囲を拡大させることができる。
【０１５８】
回転角度θｙの値が「−θ1／２」より小さいと判別されなかったとき（ステップＳ１３：Ｎ）、取得されたｙ軸回りの回転角度θｙの値が「θ1／２」以下であるか否かを判別する（ステップＳ１５）。
【０１５９】
回転角度θｙの値が「θ1／２」以下であると判別されたとき（ステップＳ１５：Ｙ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像の右眼用短冊画像ＩＲiを右眼用短冊画像表示領域Ｒiに、左眼用短冊画像ＩＬiを左眼用短冊画像表示領域Ｌiにそのまま表示させるようにする（ステップＳ１６）。
【０１６０】
回転角度θｙの値が「θ1／２」以下であると判別されなかったとき（ステップＳ１５：Ｎ）、取得されたｙ軸回りの回転角度θｙの値が「（θ1＋θ2）／２」以下であるか否かを判別する（ステップＳ１７）。
【０１６１】
回転角度θｙの値が「（θ1＋θ2）／２」以下であると判別されたとき（ステップＳ１７：Ｙ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像の右眼用短冊画像ＩＲiを左眼用短冊画像表示領域Ｌiに、左眼用短冊画像ＩＬiを右眼用短冊画像表示領域Ｒiに表示させるように設定する（ステップＳ１８）。
【０１６２】
回転角度θｙの値が「（θ1＋θ2）／２」以下であると判別されなかったとき（ステップＳ１７：Ｎ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像の右眼用短冊画像ＩＲiを右眼用短冊画像表示領域Ｒiに、左眼用短冊画像ＩＬiを左眼用短冊画像表示領域Ｌiにそのまま表示させるようにする（ステップＳ１９）。
【０１６３】
そして、ステップＳ１２、ステップＳ１４、ステップＳ１６、ステップＳ１８、ステップＳ１９で設定されたように、立体視画像生成部に生成された立体視画像の各短冊画像が、左眼用短冊画像表示領域Ｌi及び右眼用短冊画像表示領域Ｒiに表示される立体視画像が生成され（ステップＳ２０）、表示部１９０のＬＣＤに出力される（ステップＳ２１）。
【０１６４】
続いて、所与の終了操作の有無を判別し（ステップＳ２２）、終了操作がなかったと判別されたとき（ステップＳ２２：Ｎ）、ステップＳ１０に戻る。
【０１６５】
一方、所与の終了操作があったと判別されたとき（ステップＳ２２：Ｙ）、一連の処理を終了する（エンド）。
【０１６６】
このように第１の実施形態によれば、パララックスバリア方式やレンティキュラ方式のように左右視差による立体視を可能にするための立体視画像において、表示部の画面のｙ軸回りの回転角度に応じて左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を入れ替えて表示するようにしたので、立体視が可能な観者の視点の移動可能範囲を拡大することができる。
【０１６７】
４． 第２の実施形態
第１の実施形態では、画面のｙ軸回りの回転角度に応じて各短冊集合画像表示領域に表示される左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を入れ替えるようにすることで、観者の視点の移動可能範囲を拡大するようにしていたが、本発明はこれに限定されるものではない。第２の実施形態では、画面のｙ軸回りの回転角度に応じて、各短冊集合画像表示領域に表示される左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を左右方向にずらすことで、観者の視点の移動可能範囲を拡大するようにしている。
【０１６８】
図１４に、第２の実施形態における画像生成装置の短冊画像表示位置変更部の動作を説明するための説明図を示す。
【０１６９】
第２の実施形態における画像生成装置の表示部の画面２６０は、上述したようにｘ軸に沿って第１〜第Ｎの短冊集合画像表示領域を有している。第ｍ（１≦ｍ≦Ｎ、ｍは自然数）の短冊集合画像表示領域は、左眼用短冊画像表示領域Ｌm及び右眼用短冊画像表示領域Ｒmを含む。左眼用短冊画像表示領域Ｌmには、左眼用短冊画像ＩＬmが表示される。右眼用短冊画像表示領域Ｒmには、右眼用短冊画像ＩＲmが表示される。
【０１７０】
ここで、角度取得部によって取得された回転角度が第１の回転方向に所与の閾値を越えると、短冊画像表示位置変更部は、各短冊集合画像において左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像をずらす。例えば、第ｍの短冊集合画像表示領域の場合、第ｍの短冊集合画像表示領域の左眼用短冊画像表示領域Ｌmに当該短冊集合画像表示領域の右眼用短冊画像ＩＲm、右眼用短冊画像表示領域Ｒmに隣接する第（ｍ−１）の短冊集合画像表示領域の左眼用画像ＩＬm-1が表示される。
【０１７１】
一方、角度取得部によって取得された回転角度が第１の回転方向と反対方向の第２の回転方向に所与の閾値を越えると、短冊画像表示位置変更部は、各短冊集合画像において左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像をずらす。例えば、第ｍの短冊集合画像表示領域の場合、第ｍの短冊集合画像表示領域の左眼用短冊画像表示領域Ｌmに隣接する第（ｍ＋１）の短冊集合画像表示領域の右眼用画像ＩＲm+1、右眼用短冊画像表示領域Ｒmに当該短冊集合画像表示領域の左眼用画像ＩＬmが表示される。
【０１７２】
このように、取得された回転角度に応じて短冊集合画像を構成する左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を左右方向にずらした短冊集合画像を画面２６０に表示させることによって、立体視の不連続感を解消し、観者の視点の移動可能範囲を拡大することができる。また、単に各短冊集合画像表示領域において、各短冊画像を左右方向にずらすだけでよいので、立体視画像生成に伴う処理負荷の増加を軽微なものに抑えることができる。
【０１７３】
第２の実施形態における画像生成装置についても、第１の実施形態と同様にゲーム装置に適用することができる。その構成及び動作は、図８乃至図１１に示した第１の実施形態と同様のため、その図示及び説明を省略する。
【０１７４】
第２の実施形態が、第１の実施形態が異なる点は、短冊画像表示位置変更部の動作である。
【０１７５】
図１２及び図１５を参照しながら、第２の実施形態における短冊画像表示位置変更部の動作を含む第２の実施形態の処理の詳細例について、フローチャートを用いて説明する。
【０１７６】
図１５に、第２の実施形態におけるｙ軸回りの回転角度θｙに応じた立体視画像の生成処理の一例を示す。
【０１７７】
処理部１００は、角速度検出部１９８によって検出されるｙ軸回りの回転角速度ωｙを取り出し、角度演算部１３０において積分演算を行ってｙ軸回りの回転角度θｙを取得する（ステップＳ３０）。
【０１７８】
次に、この取得したｙ軸回りの回転角度θｙの値が、「−（θ1＋θ2）／２」より小さいか否かを判別する（ステップＳ３１）。
【０１７９】
回転角度θｙの値が「−（θ1＋θ2）／２」より小さいと判別されたとき（ステップＳ３１：Ｙ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像の右眼用短冊画像ＩＲi-1を右眼用短冊画像表示領域Ｒiに、左眼用短冊画像ＩＬi-1を左眼用短冊画像表示領域Ｌiに表示させるようにする（ステップＳ３２）。
【０１８０】
これにより、図１２におけるＳＬには左眼用画像、ＳＲには右眼用画像が表示され、観者の右眼には右眼用画像が、左眼には左眼用画像が観察され、正しい左右方向の視差を有する立体視画像による立体視が可能となる。
【０１８１】
また、回転角度θｙの値が「−（θ1＋θ2）／２」より小さくないと判別されたとき（ステップＳ３１：Ｎ）、取得されたｙ軸回りの回転角度θｙの値が「−θ1／２」より小さいか否かを判別する（ステップＳ３３）。
【０１８２】
回転角度θｙの値が「−θ1／２」より小さいと判別されたとき（ステップＳ３３：Ｙ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像の左眼用短冊画像ＩＬi-1を右眼用短冊画像表示領域Ｒiに、右眼用短冊画像ＩＲiを左眼用短冊画像表示領域Ｌiに表示させるように設定する（ステップＳ３４）。
【０１８３】
このように、各短冊集合画像表示領域において、左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を１つずつずらすことにより、ＳＬには右眼用画像、ＳＲには左眼用画像が表示され、観者の右眼には右眼用画像が、左眼には左眼用画像が観察され、正面位置から移動しながら観察される立体視について不連続感が発生しなくなり、観者の視点の移動可能範囲を拡大させることができる。
【０１８４】
回転角度θｙの値が「−θ1／２」より小さいと判別されなかったとき（ステップＳ３３：Ｎ）、取得されたｙ軸回りの回転角度θｙの値が「θ1／２」以下であるか否かを判別する（ステップＳ３５）。
【０１８５】
回転角度θｙの値が「θ1／２」以下であると判別されたとき（ステップＳ３５：Ｙ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像の右眼用短冊画像ＩＲiを右眼用短冊画像表示領域Ｒiに、左眼用短冊画像ＩＬiを左眼用短冊画像表示領域Ｌiにそのまま表示させるように設定する（ステップＳ３６）。
【０１８６】
回転角度θｙの値が「θ1／２」以下であると判別されなかったとき（ステップＳ３５：Ｎ）、取得されたｙ軸回りの回転角度θｙの値が「（θ1＋θ2）／２」以下であるか否かを判別する（ステップＳ３７）。
【０１８７】
回転角度θｙの値が「（θ1＋θ2）／２」以下であると判別されたとき（ステップＳ３７：Ｙ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像の左眼用短冊画像ＩＬiを右眼用短冊画像表示領域Ｒiに、右眼用短冊画像ＩＲi+1を左眼用短冊画像表示領域Ｌiに表示させるようにする（ステップＳ３８）。
【０１８８】
回転角度θｙの値が「（θ1＋θ2）／２」以下であると判別されなかったとき（ステップＳ３７：Ｎ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像の右眼用短冊画像ＩＲi+1を右眼用短冊画像表示領域Ｒiに、左眼用短冊画像ＩＬi+1を左眼用短冊画像表示領域Ｌiに表示させるようにする（ステップＳ３９）。
【０１８９】
そして、ステップＳ３２、ステップＳ３４、ステップＳ３６、ステップＳ３８、ステップＳ３９で設定されたように、立体視画像生成部に生成された立体視画像の各短冊画像が、左眼用短冊画像表示領域Ｌi及び右眼用短冊画像表示領域Ｒiに表示される立体視画像が生成され（ステップＳ４０）、表示部１９０のＬＣＤに出力される（ステップＳ４１）。
【０１９０】
続いて、所与の終了操作の有無を判別し（ステップＳ４２）、終了操作がなかったと判別されたとき（ステップＳ４２：Ｎ）、ステップＳ３０に戻る。
【０１９１】
一方、所与の終了操作があったと判別されたとき（ステップＳ４２：Ｙ）、一連の処理を終了する（エンド）。
【０１９２】
なお、上述した左眼用短冊画像表示領域Ｌ1、ＬN、右眼用短冊画像表示領域Ｒ1、ＲNのうち、ずらすべき短冊画像がない場合には、そのまま左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を表示させるようにしてもよいし、予め用意された短冊画像を表示するようにしてもよい。
【０１９３】
このように第２の実施形態によれば、パララックスバリア方式やレンティキュラ方式のように左右視差による立体視を可能にするための立体視画像において、表示部の画面のｙ軸回りの回転角度に応じて左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を１つ若しくは２つずつずらして表示するようにしたので、立体視が可能な観者の視点の移動可能範囲を拡大することができる。
【０１９４】
５． 第３の実施形態
第１及び第２の実施形態では、画面のｙ軸回りの回転角度に応じて各短冊集合画像表示領域に表示される左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像の位置を変更することで、観者の視点の移動可能範囲を拡大するようにしていたが、本発明はこれに限定されるものではない。第３の実施形態では、画面のｙ軸回りの回転角度に応じて、各短冊集合画像表示領域に表示される左眼用短冊画像若しくは右眼用短冊画像について、更に左方向若しくは右方向に移動させた視点からの短冊画像に変更することで、観者の視点の移動可能範囲を拡大するようにしている。
【０１９５】
例えば、図１２において、観者の視点が正面付近（回転角度θｙ＝０）の位置では、左眼ＥL及び右眼ＥRには左眼用画像ＩＬ及び右眼用画像ＩＲが観察されるが、回転角度θｙの値がθｙ1のとき、ＳＲには右眼用画像ＩＲを、ＳＬには右眼用画像ＩＲよりも更に右の方向から見た右眼用画像ＩＲＲに切り替えることにより、正しい立体視が得られるようにしている。
【０１９６】
この場合、右眼用画像ＩＲＲは、予め用意した画像であってもよいし、オブジェクト空間において仮想カメラを右眼用画像ＩＲよりも更に右側にオフセットした位置に設定して作成されたものであってもよい。
【０１９７】
また、逆方向に観者の視点が変化したときには、左眼用画像ＩＬについても同様に行う。
【０１９８】
図１６に、第３の実施形態における画像生成装置の短冊画像表示位置変更部の動作を説明するための説明図を示す。
【０１９９】
第３の実施形態における画像生成装置の表示部の画面２７０は、上述したようにｘ軸に沿って第１〜第Ｎの短冊集合画像表示領域を有している。第ｍ（１≦ｍ≦Ｎ、ｍは自然数）の短冊集合画像表示領域は、左眼用短冊画像表示領域Ｌm及び右眼用短冊画像表示領域Ｒmを含む。左眼用短冊画像表示領域Ｌmには、左眼用短冊画像ＩＬmが表示される。右眼用短冊画像表示領域Ｒmには、右眼用短冊画像ＩＲmが表示される。
【０２００】
ここで、角度取得部によって取得された回転角度が第１の回転方向に所与の閾値を越えると、短冊画像表示位置変更部は、各短冊集合画像において左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像のうち一方に、更に視点を移動させた場合の短冊画像を表示させる。例えば、第ｍの短冊集合画像表示領域の場合、第ｍの短冊集合画像表示領域の左眼用短冊画像表示領域Ｌmにはそのまま当該短冊集合画像表示領域の左眼用短冊画像ＩＬmが、右眼用短冊画像表示領域Ｒmには更に視点を左方向に移動させた左眼用画像ＩＬＬを分割して得られる左眼用短冊画像ＩＬＬmが表示される。これにより、観者の左眼には画像ＩＬＬが、右眼には画像ＩＬが観察されるため、立体視の不連続性が解消される。
【０２０１】
同様に、角度取得部によって取得された回転角度が第１の回転方向と反対方向の第２の回転方向に所与の閾値を越えると、短冊画像表示位置変更部は、各短冊集合画像において左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像のうち一方に、更に視点を移動させた場合の短冊画像を表示させる。例えば、第ｍの短冊集合画像表示領域の場合、第ｍの短冊集合画像表示領域の左眼用短冊画像表示領域Ｌmには更に視点を右方向に移動させた右眼用画像ＩＲＲを分割して得られる右眼用短冊画像ＩＲＲmが、右眼用短冊画像表示領域Ｒmにはそのまま当該短冊画像表示領域の右眼用短冊画像ＩＲmが表示される。
【０２０２】
このように、取得された回転角度に応じて短冊集合画像を構成する左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像のうち一方に、更に視点を移動させた短冊画像に変更した短冊集合画像を画面２７０に表示させることによって、立体視の不連続感を解消し、観者の視点の移動可能範囲を拡大することができる。
【０２０３】
第３の実施形態における画像生成装置についても、第１及び第２の実施形態と同様にゲーム装置に適用することができる。その構成及び動作は、図８乃至図１１に示した第１の実施形態と同様のため、その図示及び説明を省略する。
【０２０４】
第３の実施形態が、第１及び第２の実施形態が異なる点は、短冊画像表示位置変更部の動作である。
【０２０５】
図１２及び図１７を参照しながら、第３の実施形態における短冊画像表示位置変更部の動作を含む第２の実施形態の処理の詳細例について、フローチャートを用いて説明する。
【０２０６】
図１７に、第３の実施形態におけるｙ軸回りの回転角度θｙに応じた立体視画像の生成処理の一例を示す。
【０２０７】
処理部１００は、角速度検出部１９８によって検出されるｙ軸回りの回転角速度ωｙを取り出し、角度演算部１３０において積分演算を行ってｙ軸回りの回転角度θｙを取得する（ステップＳ５０）。
【０２０８】
次に、この取得したｙ軸回りの回転角度θｙの値が、「−（θ1＋θ2）／２」より小さいか否かを判別する（ステップＳ５１）。
【０２０９】
回転角度θｙの値が「−（θ1＋θ2）／２」より小さいと判別されたとき（ステップＳ５１：Ｙ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像について、更に左方向に移動させた左眼用仮想カメラからの左眼用画像ＩＬＬを分割して得られる左眼用短冊画像ＩＬＬiを右眼用短冊画像表示領域Ｒiに、同様に左眼用短冊画像ＩＬＬiを左眼用短冊画像表示領域Ｌiに表示させるように設定する（ステップＳ５２）。
【０２１０】
これにより、図１２におけるＳＬにはＩＬＬが表示され左眼から観察され、ＳＲにはＩＬＬが表示され右眼から観察され、互いに左右方向の視差がないため立体視ができない状態となる。しかしながら、観者の視点を移動させることによる不連続性を解消できる利点がある。
【０２１１】
また、回転角度θｙの値が「−（θ1＋θ2）／２」より小さくないと判別されたとき（ステップＳ５１：Ｎ）、取得されたｙ軸回りの回転角度θｙの値が「−θ1／２」より小さいか否かを判別する（ステップＳ５３）。
【０２１２】
回転角度θｙの値が「−θ1／２」より小さいと判別されたとき（ステップＳ５３：Ｙ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像について、更に左方向に移動させた左眼用仮想カメラからの左眼用画像ＩＬＬを分割して得られる左眼用短冊画像ＩＬＬiを右眼用短冊画像表示領域Ｒiに、左眼用画像ＩＬを分割して得られる左眼用短冊画像ＩＬiを左眼用短冊画像表示領域Ｌiに表示させるように設定する（ステップＳ５４）。
【０２１３】
このように、更に左方向に視点を移動させた左眼用仮想カメラからの左眼用画像ＩＬＬを用いて、ＳＲには当該左眼用画像ＩＬＬ、ＳＬには左眼用画像ＩＬが表示される。これにより、ＳＬを見る観者の右眼にはＩＬが観察され、ＳＲを見る観者の左眼にはＩＬＬが観察されることになり、正面位置から移動しながら観察される立体視について不連続感が発生しなくなり、観者の視点の移動可能範囲を拡大させることができる。
【０２１４】
回転角度θｙの値が「−θ1／２」より小さいと判別されなかったとき（ステップＳ５３：Ｎ）、取得されたｙ軸回りの回転角度θｙの値が「θ1／２」以下であるか否かを判別する（ステップＳ５５）。
【０２１５】
回転角度θｙの値が「θ1／２」以下であると判別されたとき（ステップＳ５５：Ｙ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像について、右眼用画像ＩＲを分割して得られる右眼用短冊画像ＩＲiを右眼用短冊画像表示領域Ｒiに、左眼用画像ＩＬを分割して得られる左眼用短冊画像ＩＬiを左眼用短冊画像表示領域Ｌiに表示させるように設定する（ステップＳ５６）。
【０２１６】
回転角度θｙの値が「θ1／２」以下であると判別されなかったとき（ステップＳ５５：Ｎ）、取得されたｙ軸回りの回転角度θｙの値が「（θ1＋θ2）／２」以下であるか否かを判別する（ステップＳ５７）。
【０２１７】
回転角度θｙの値が「（θ1＋θ2）／２」以下であると判別されたとき（ステップＳ５７：Ｙ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像について、右眼用画像ＩＲを分割して得られる右眼用短冊画像ＩＲiを右眼用短冊画像表示領域Ｒiに、更に右方向に移動させた右眼用仮想カメラからの右眼用画像ＩＲＲを分割して得られる右眼用短冊画像ＩＲＲiを左眼用短冊画像表示領域Ｌiに表示させるように設定する（ステップＳ５８）。
【０２１８】
回転角度θｙの値が「（θ1＋θ2）／２」以下であると判別されなかったとき（ステップＳ５７：Ｎ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像について、更に右方向に移動させた右眼用仮想カメラからの右眼用画像ＩＲＲを分割して得られる右眼用短冊画像ＩＲＲiを右眼用短冊画像表示領域Ｒiに、同様に右眼用短冊画像ＩＲＲiを左眼用短冊画像表示領域Ｌiに表示させるように設定する（ステップＳ５９）。
【０２１９】
そして、ステップＳ５２、ステップＳ５４、ステップＳ５６、ステップＳ５８、ステップＳ５９で設定されたように、立体視画像生成部に生成された立体視画像の各短冊画像が、左眼用短冊画像表示領域Ｌi及び右眼用短冊画像表示領域Ｒiに表示される立体視画像が生成され（ステップＳ６０）、表示部１９０のＬＣＤに出力される（ステップＳ６１）。
【０２２０】
続いて、所与の終了操作の有無を判別し（ステップＳ６２）、終了操作がなかったと判別されたとき（ステップＳ６２：Ｎ）、ステップＳ５０に戻る。
【０２２１】
一方、所与の終了操作があったと判別されたとき（ステップＳ６２：Ｙ）、一連の処理を終了する（エンド）。
【０２２２】
なお、上述した左眼用短冊画像表示領域Ｌ1、ＬN、右眼用短冊画像表示領域Ｒ1、ＲNのうち、ずらすべき短冊画像がない場合には、そのまま左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を表示させるようにしてもよいし、予め用意された短冊画像を表示するようにしてもよい。
【０２２３】
このように第３の実施形態によれば、パララックスバリア方式やレンティキュラ方式のように左右視差による立体視を可能にするための立体視画像において、表示部の画面のｙ軸回りの回転角度に応じて左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像の少なくとも１つを、更に視点を移動させた短冊画像に変更するようにしたので、立体視が可能な観者の視点の移動範囲を拡大することができる。また、これら画像を、仮想カメラの視点設定により生成するようにしたので、時間的、空間的に連続性のある画像を容易に生成することができる。
【０２２４】
なお、第３の実施形態では、オブジェクト空間において左眼用画像Ｌ及び右眼用画像Ｒを生成するための左眼用仮想カメラＣL及び右眼用仮想カメラＣRの位置を、ｙ軸回りに回転角度θｙに応じて設定し、その都度左眼用画像ＩＬＬ及び右眼用画像ＩＲＲを生成するようにしていたが、これに限定されるものではない。例えば、予め左眼用画像ＩＬＬ及び右眼用画像ＩＲＲを用意して、回転角度θｙに応じて表示される画像を切り替えるようにしもよい。この場合、画像生成による処理負荷を大幅に低減することができる。
【０２２５】
また、第１〜第３の実施形態では、仮想カメラの設定によりオブジェクト空間における左眼用画像及び右眼用画像を生成するようにしたので、従来のように画素単位に多くの種類の画像を用意する必要がなく、表示解像度を劣化させることがなくなる。また、観者の眼の残像効果によるフレーム画像の表示期間内で左眼用画像及び右眼用画像の２枚の画像を生成すればよいので、リアルタイムの画像生成処理が可能となって、例えば３次元のオブジェクト空間におけるグラフィック処理により生成される動画の立体視画像を表示させることが容易となる。なお、表示させる立体視画像は、オブジェクト空間における３次元画像である必要はなく、３次元画像を模した擬似的な２次元画像であってもよい。いずれにしろ表示画像の生成に必要な処理コストを大幅に削減することができる。
【０２２６】
なお、本発明の各手段は、その全てを、ハードウェアのみにより実行してもよいし、情報記憶媒体に格納されるプログラムや通信インターフェースを介して配信されるプログラムのみにより実行してもよい。或いは、ハードウェアとプログラムの両方により実行してもよい。
【０２２７】
なお本発明は、上記実施形態で説明したものに限らず、種々の変形実施が可能である。
【０２２８】
また第１〜第３の実施形態では、オブジェクト空間における３次元画像を生成するものとして説明したが、これに限定されるものではない。左眼用画像及び右眼用画像として、３次元画像を模した擬似的な２次元画像であって、リアルタイム処理することなく、予め用意された複数の画像を切り替えるようにしてもよい。
【０２２９】
更にまた、第１〜第３の実施形態における表示部として、パララックスバリア方式及びレンティキュラ方式を例に説明したが、立体視画像の表示方式によって限定されるものではなく、左眼用画像及び右眼用画像によって形成される左右視差による立体視が表示可能な方式であればよい。
【０２３０】
また、第１〜第３の実施形態では画像生成装置としてゲーム装置について説明したが、これに限定されるものではない。例えば携帯電話機やＰＤＡにも同様に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）、（Ｂ）は、立体視画像の一例を示す説明図である。
【図２】表示部がパララックスバリア方式による立体視表示を行う場合について説明するための説明図である。
【図３】左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像と立体視画像の関係を説明するための説明図である。
【図４】表示部がレンティキュラレンズ方式による立体視表示を行う場合について説明するための説明図である。
【図５】レンティキュラレンズ方式による立体視表示を行う場合に、観者の移動可能範囲について説明するための模式図である。
【図６】本発明が適用される画像生成装置の原理構成の概要を示す構成図である。
【図７】第１の実施形態における画像生成装置の短冊画像表示位置変更部の動作を説明するための説明図である。
【図８】第１の実施形態における画像生成装置を適用したゲーム装置の外観正面図である。
【図９】第１の実施形態のゲーム装置の機能ブロックの一例を示すブロック図である。
【図１０】検出精度の低いジャイロセンサにより検出される回転角速度ωｙとこれによって生成される回転角度θｙの変化を示す説明図である。
【図１１】検出精度の低いジャイロセンサにより検出される回転角速度ωｙと、これに基づいて第１の実施形態における角度演算部によって演算された回転角度θｙの変化を示す説明図である。
【図１２】表示部の画面に表示される左眼用画像及び右眼用画像とからなる立体視画像と観者の視点との関係を示す説明図である。
【図１３】第１の実施形態におけるｙ軸回りの回転角度θｙに応じた立体視画像の生成処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４】第２の実施形態における画像生成装置の短冊画像表示位置変更部の動作を説明するための説明図である。
【図１５】第２の実施形態におけるｙ軸回りの回転角度θｙに応じた立体視画像の生成処理の一例を示すフローチャートである。
【図１６】第３の実施形態における画像生成装置の短冊画像表示位置変更部の動作を説明するための説明図である。
【図１７】第３の実施形態におけるｙ軸回りの回転角度θｙに応じた立体視画像の生成処理の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０、３０、５０、７６、８４、２５０、２６０、２７０ 画面
１２ 交点
３２ パララックスバリア
３４、５４ 左眼用短冊画像表示領域
３６、５６ 右眼用短冊画像表示領域
３８、５８ 短冊集合画像表示領域
４０ 左眼用画像
４０1〜４０N 左眼用短冊画像
４２ 右眼用画像
４２1〜４２N 右眼用短冊画像
４４ 立体視画像
４６1〜４６N 第１〜第Ｎの短冊集合画像
５２ レンティキュラレンズ
６０ 画像生成装置
６２ 画像生成部
６４ 角度取得部
６６、１９０ 表示部
６８ 左原画像生成部
７０ 右原画像生成部
７２ 立体視画像生成部
７４ 短冊画像表示位置変更部
８０ ゲーム装置
８２ 筐体
８６ 左操作部
８８ 右操作部
１００ 処理部
１１０ ゲーム処理部
１２０ 画像生成部
１２２ ジオメトリ処理部
１２４ 描画部
１２６ 立体視画像処理部
１３０ 角度演算部
１６０ 操作部
１７０ 主記憶部
１８０ 情報記憶媒体
１９２ 音出力部
１９４ 携帯型情報記憶装置
１９６ 通信部
１９８ 角速度検出部
ＣL 左眼用仮想カメラ
ＣＬm 凸レンズ
ＣR 右眼用仮想カメラ
ＥL 左眼
ＥR 右眼
ＩＬ、ＩＬＬ 左眼用画像
ＩＬ1〜ＩＬN 左眼用短冊画像
ＩＲ、ＩＲＲ 右眼用画像
ＩＲ1〜ＩＲN 右眼用短冊画像
Ｌ1〜ＬN 左眼用短冊画像表示領域
Ｒ1〜ＲN 右眼用短冊画像表示領域
θｙ、θｙ１ 回転角度
ωｙ 回転角速度
【発明の属する技術分野】
本発明は、立体視画像の表示に好適な画像生成装置、これを実現するためのプログラム及び情報記憶媒体に関する。
【０００２】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】
近年、画像生成装置（例えば、ゲーム装置）や映画等の分野において、より臨場感あふれる雰囲気を作り出すため、立体視画像が用いられることがある。立体視画像は、観者（例えば、ゲーム装置の場合はプレーヤ）の左右の眼に対し、それぞれ左眼用及び右眼用の画像を用意し、これら画像の視差により観者の注視点にある物体に立体感を与える。
【０００３】
このような立体視画像を生成する方式としては、種々提案されており、専用の眼鏡等を必要としない方式として、例えばパララックスバリア（Parallax Barrier）方式、レンティキュラ（Lenticular）方式、インテグラルフォトグラフィ（Integral Photography）方式がある。
【０００４】
パララックスバリア方式は、表示画面に、短冊状（縦格子状）の隙間（スリット）を有するパララックスバリアの隙間から観者の左右の眼が見るべき画像を短冊状に配置し、左右の眼にそれぞれ互いに視差を有する左眼用画像と右眼用画像のみが見えるようにすることで、左右視差が形成され立体視が可能となる。
【０００５】
レンティキュラ方式も、パララックスバリア方式と同様に、互いに視差を有する左眼用画像と右眼用画像とを短冊状に並べて、左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像の対として構成される短冊集合画像に対応したかまぼこ状のレンズ（レンティキュラレンズ）の焦点面に、左右の眼が見るべき画像としてそれぞれ上記左眼用画像及び右眼用画像が位置するように配置することで左右視差を形成する。
【０００６】
これに対して、インテグラルフォトグラフィ方式は、昆虫の複眼に似た蝿の眼レンズ板を配置し、各レンズに対応して更に視点を変えた方向の複数の画像を用意することで、左右視差だけでなく上下方向の視差を形成する。
【０００７】
このような種々の方式により生成される立体視画像は、専用の眼鏡等を観者に装着させる必要がなく、臨場感あふれる画像を表示することができる。
【０００８】
ところで、より臨場感あふれる雰囲気を作り出すために、立体視画像は、視点の移動可能範囲が大きいほうが望ましい。
【０００９】
しかしながら、パララックスバリア方式やレンティキュラレンズ方式では、簡素な構成で立体視を実現することができる一方、原理的に、立体視が可能な範囲が狭い。したがって、近年の半導体技術や実装技術等の進歩により電子機器の軽量化、携帯化が進み、携帯電話や携帯型ゲーム機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等に、これら方式を用いた表示装置を備えたとしても、観者の視点の移動可能範囲が制限され、立体視の不連続感が残る等、実用的ではない。
【００１０】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、処理負荷をかけることなく視点の移動可能範囲を拡大させて立体視画像を表示することができる画像生成装置、これを実現するためのプログラム及び情報記憶媒体を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、画像生成を行う画像生成装置であって、左眼用画像及び右眼用画像をそれぞれ画面の上下方向に短冊状に分割した左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を対とした短冊集合画像が、画面の左右方向に複数配列された立体視画像を表示する表示手段と、前記画面の上下方向を第１の軸とした場合に、前記画面の前記第１の軸回りの回転角度を取得する角度取得手段と、取得された回転角度に応じて、短冊集合画像を変更する画像変更手段とを含み、前記画像変更手段は、各短冊集合画像の左眼用短冊画像と右眼用短冊画像とを入れ替えることを特徴とする。
【００１２】
また本発明に係るプログラムは、コンピュータにより使用可能なプログラム（情報記憶媒体又は搬送波に具現化されるプログラム）であって、上記手段をコンピュータに実現させることを特徴とする。また本発明に係る情報記憶媒体は、コンピュータにより使用可能な情報記憶媒体であって、上記手段をコンピュータに実現させるためのプログラムを含むことを特徴とする。
【００１３】
ここで、左眼用画像及び右眼用画像とは、本来観者の着目する物体に立体感を与えるために互いに左右方向の視差を有する画像であって、それぞれ観者の左眼で見るべき画像、右眼で見るべき画像をいう。
【００１４】
また、画面の上下方向に短冊状に分割するとは、画面の上下方向を長手方向として、画面の左右方向に複数の領域に分割することをいう。
【００１５】
また、立体視画像とは、この左眼用画像及び右眼用画像に基づく左右方向の視差によって、観者が注視する物体に立体感を与えるための画像をいう。なお、表示させる立体視画像は、３次元空間であるオブジェクト空間において生成されたオブジェクト画像であってもよいし、３次元画像を模した擬似的な２次元画像であってもよい。
【００１６】
更に、表示手段の画面とは、上述した立体視画像の表示画面を意味する。
【００１７】
更にまた、角度取得手段は、ソフトウェア又はハードウェアに関わらず、上述した表示手段の画面の上下方向である第１の軸回りの回転角度を取得する。このような角度取得手段としては、例えばジャイロセンサのようなハードウェアとしての角速度取得手段で角速度を取得し、これをソフトウェアで積分演算等を行って回転角度を取得するようにしてもよい。
【００１８】
本発明によれば、画面の上下方向である第１の軸回りの回転角度に応じて、観者の左眼で見るべき左眼用短冊画像、観者の右眼で見るべき右眼用短冊画像を互いに入れ替えて表示することにより、所定の回転角度を越えたときに発生する立体視の不連続性を解消し、観者の視点の移動可能範囲を拡大することができる。また、単に各短冊集合画像表示領域において、各短冊画像を入れ替えるだけでよいので、立体視画像生成に伴う処理負荷の増加を軽微なものに抑えつつ、観者の視点の移動可能範囲の拡大を実現することができる。
【００１９】
また本発明は、画像生成を行う画像生成装置であって、左眼用画像及び右眼用画像をそれぞれ画面の上下方向に（当該上下方向を長手方向として）短冊状に分割した左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を対とした第１〜第Ｎの短冊集合画像が、画面の左右方向に複数配列された立体視画像を表示する表示手段と、前記画面の上下方向を第１の軸とした場合に、前記第１の軸回りの回転角度を取得する角度取得手段と、取得された回転角度に応じて、少なくとも第１〜第Ｎの短冊集合画像のうちいずれかを変更する画像変更手段とを含み、前記画像変更手段は、第ｍ（１＜ｍ＜Ｎ、ｍは自然数）の短冊集合画像において、取得された回転角度に応じて、左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像のうち少なくとも一方を、隣接する短冊集合画像の左眼用短冊画像若しくは右眼用短冊画像に変更することを特徴とする。
【００２０】
また本発明に係るプログラムは、コンピュータにより使用可能なプログラム（情報記憶媒体又は搬送波に具現化されるプログラム）であって、上記手段をコンピュータに実現させることを特徴とする。また本発明に係る情報記憶媒体は、コンピュータにより使用可能な情報記憶媒体であって、上記手段をコンピュータに実現させるためのプログラムを含むことを特徴とする。
【００２１】
本発明においては、取得された回転角度に応じて短冊集合画像を構成する左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を左右方向にずらすようにした。すなわち、左眼用短冊画像として、取得された回転角度に応じて隣接する短冊集合画像の左眼用短冊画像若しくは右眼用短冊画像をずらして表示させる。同様に、右眼用短冊画像としては、取得された回転角度に応じて隣接する短冊集合画像の左眼用短冊画像若しくは右眼用短冊画像をずらして表示させる。
【００２２】
これにより、観者の視点の移動に伴って、観察できる左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像に基づいて左右方向の視差を維持させることが可能となるので、立体視の不連続感を解消し、観者の視点の移動可能範囲を拡大することができる。また、単に各短冊集合画像表示領域において、各短冊画像を左右方向にずらすだけでよいので、立体視画像生成に伴う処理負荷の増加を軽微なものに抑えつつ、観者の視点の移動可能範囲の拡大を実現することができる。
【００２３】
また本発明に係る画像生成装置、プログラム及び情報記憶媒体は、前記画像変更手段は、第ｍ（１＜ｍ＜Ｎ、ｍは自然数）の短冊集合画像において、取得された回転角度に応じて、左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像のうち少なくとも一方を、当該回転角度の回転方向に基づき移動させた視点からの短冊画像に変更することを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、観者の視点の移動に応じて、観察できる左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像に基づいて左右方向の視差を維持させた画像を、対応する短冊画像として表示させることにより、立体視の不連続感を解消し、観者の視点の移動可能範囲を拡大することができる。
【００２５】
また本発明に係る画像生成装置、プログラム及び情報記憶媒体は、前記視点からの短冊画像は、予め用意された画像であることを特徴とする。
【００２６】
本発明によれば、予め用意された画像を用いるようにしたので、画像生成に伴う処理負荷を伴うことなく、観者の視点の移動に伴って、立体視の不連続性が解消する立体視画像を表示させることができる。
【００２７】
また本発明に係る画像生成装置、プログラム及び情報記憶媒体は、前記角度取得手段によって取得された回転角度に応じて、オブジェクト空間での左眼用及び右眼用の仮想カメラの視点設定を行う仮想カメラ設定手段と、オブジェクト空間において設定された前記左眼用及び右眼用の仮想カメラを視点とした左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を生成する画像生成手段とを含み（或いは該手段をコンピュータに実現させ、或いは該手段をコンピュータに実現させるプログラムを含み）、前記視点からの短冊画像は、前記画像生成手段で生成された画像であることを特徴とする。
【００２８】
ここで、オブジェクト空間とは、例えば定義点（ポリゴンの頂点或いは自由曲面の制御点など）により形状が特定されるオブジェクトが配置される仮想的な３次元空間をいう。
【００２９】
また、仮想カメラとは、上述したオブジェクト空間における視点を意味する。
【００３０】
本発明によれば、更に、リアルタイム処理によって、オブジェクト空間におけるオブジェクト画像を生成するといういわゆる３次元画像の生成処理を適用するようにしたので、画面の回転角度に基づいて設定された視点からの画像を予め用意する必要がなくなると共に、当該画面の変化を滑らかに表現することができ、その変化のバリエーションを多様化させることができる。
【００３１】
また本発明に係る画像生成装置は、前記表示手段は、画面に表示される各短冊集合画像の対応した位置に短冊状の隙間を有するパララックスバリアを含み、前記パララックスバリアの隙間から、観者の右眼には各短冊集合画像の右眼用短冊画像、観者の左眼には各短冊集合画像の左眼用短冊画像が見えるように前記立体視画像が表示されることを特徴とする。
【００３２】
本発明によれば、表示手段の画面の前面に、立体視画像を構成する左眼用画像及び右眼用画像の対応した位置にその隙間が位置するように配置されるパララックスバリアを用いたパララックスバリア方式による立体視を行う場合に、観者の視点の移動可能範囲を拡大させる立体視画像を表示させる画像生成装置を安価に提供することができる。
【００３３】
また本発明に係る画像生成装置は、前記表示手段は、画面に表示される各短冊集合画像に対応して、焦点面が合うように配置されたレンティキュラレンズを含み、前記レンティキュラレンズを介して、観者の右眼には各短冊集合画像の右眼用短冊画像、観者の左眼には各短冊集合画像の左眼用短冊画像が見えるように前記立体視画像が表示されることを特徴とする。
【００３４】
本発明によれば、表示手段の画面の前面に、立体視画像を構成する左眼用画像及び右眼用画像の対応した位置に、その焦点面が合うように配置されるレンティキュラレンズ方式による立体視を行う場合に、観者の視点の移動可能範囲を拡大させる立体視画像を表示させる画像生成装置を安価に提供することができる。
【００３５】
また本発明に係る画像生成装置、プログラム及び情報記憶媒体は、前記角度取得手段は、前記第１の軸回りの回転角速度を検出する角速度検出手段によって検出された回転角速度に基づいて前記回転角度を取得することを特徴とする。
【００３６】
本発明によれば、角速度検出手段として安価で入手しやすいジャイロセンサを用いて、左右方向の視差を持たせるために必要な第１の軸回りの回転角度を取得するようにしたので、画像生成装置の小型軽量化及び低コスト化を図ることができる。
【００３７】
また本発明に係る画像生成装置、プログラム及び情報記憶媒体は、前記取得した回転角度を、時間経過に伴い所与の値に近付ける手段を含むことを特徴とする。
【００３８】
本発明によれば、角速度検出手段として安価で入手しやすいジャイロセンサの検出精度が著しく低い場合であっても、装置本体の第１の軸回りの回転角度に応じた短冊画像を含む立体視画像を表示可能な画像生成装置を提供することができる。この場合、臨場感あふれる立体視画像の表示と、低コスト化とを両立することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて説明する。
【００４０】
１． 立体視の原理
本発明が適用された画像生成装置は、観者（例えば、ゲーム装置の場合はプレーヤ）の左右の眼に対し、それぞれ左眼用及び右眼用の画像を用意する。
【００４１】
図１（Ａ）、（Ｂ）に、このような画像生成装置によって生成された立体視画像の一例を示す。
【００４２】
画像生成装置は、立体視画像として図１（Ａ）に示すように、画面１０上に、左眼用画像ＩＬと右眼用画像ＩＲを表示する。この場合、左眼用画像ＩＬは、画面１０の観者の左眼ＥLにのみ見えるようになっており、右眼用画像ＩＲは、画面１０の観者の右眼ＥRにのみ見えるようになっている。
【００４３】
これにより、図１（Ｂ）に示すように、画面１０に表示される立体視画像は、左眼ＥLと注視点とを結ぶ視線と、右眼ＥRと注視点とを結ぶ視線との交点１２に位置するように感じられ、立体感のある物体が観察されることになる。
【００４４】
１．２ 立体視画像
このような立体視画像を生成することで観者の立体視を可能にする方式としては、種々の方式が知られており、例えばパララックスバリア方式や、レンティキュラ方式がある。
【００４５】
図２に、パララックスバリア方式による立体視表示を行う場合の画面の構成について模式的に示す。以下では、画面の左右方向の軸をｘ軸、画面の上下方向の軸をｙ軸、画面に対して垂直な方向の軸をｚ軸とする。
【００４６】
この場合、画像生成装置の画面３０の前面（観者の視点（左眼ＥL、右眼ＥR）が存在するｚ軸方向）には、パララックスバリア３２が配置される。
【００４７】
パララックスバリア３２は、画面のｙ軸方向にスリットが設けられている。
【００４８】
画面３０に表示される立体視画像の表示領域は、左眼用短冊画像表示領域（Ｌ）３４と右眼用短冊画像表示領域（Ｒ）３６とから構成されている。左眼用短冊画像表示領域３４及び右眼用短冊画像表示領域３６は、それぞれ画面３０のｙ軸方向に細長い短冊形状をしており、ｘ軸方向に交互に配置される。
【００４９】
パララックスバリア３２の各スリットは、観者の所与の観察点を基準として、それぞれ一組の左眼用短冊画像表示領域３４及び右眼用短冊画像表示領域３６を有する短冊集合画像表示領域３８に対応した位置に形成される。
【００５０】
図３に、左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像と立体視画像の関係を説明するための図を示す。
【００５１】
左眼用短冊画像４０と右眼用短冊画像４２は、それぞれｘ軸方向に所与のライン幅ごとに分割される。このライン幅としては、例えば１ピクセルであってもよいし、数ピクセル単位であってもよいが、当該ライン幅はパララックスバリア３２のスリット幅と関連付けられる。なお、これら左眼用短冊画像４０及び右眼用短冊画像４２は、所与のフレーム周期で生成される。
【００５２】
このような所与のライン幅単位に分割された左眼用短冊画像４０1〜４０Nと右眼用短冊画像４２1〜４２Nとを交互に配置することによって、立体視画像４４を構成することができる。
【００５３】
すなわち、パララックスバリア３２のスリットに対応した左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像の組み合わせを短冊集合画像とすると、立体視画像４４は、第１〜第Ｎの短冊集合画像４６1〜４６Nをｘ軸方向に配列することで構成される。
【００５４】
このように立体視画像を構成することによって、図２において、観者の左眼ＥLには、パララックスバリア３２の隙間から画面３０の左眼用短冊画像表示領域３４に表示された左眼用短冊画像が入射される。また、観者の右眼ＥRには、パララックスバリア３２の隙間から画面３０の右眼用短冊画像表示領域３６に表示された右眼用短冊画像が入射される。したがって、観者の左眼は左眼用短冊画像のみを、観者の右眼は右眼用短冊画像のみを見ることになり、これら左眼用短冊画像の集合である左眼用画像及び右眼用短冊画像の集合である右眼用画像による左右視差により立体視が可能となる。
【００５５】
図４に、レンティキュラ方式による立体視表示を行う場合の画面の構成について模式的に示す。
【００５６】
この場合、画像生成装置の画面５０の前面（観者の視点（左眼ＥL、右眼ＥR）が存在するｚ軸方向）には、レンティキュラレンズ５２が配置されている。
【００５７】
レンティキュラレンズ５２は、複数の円筒状凸レンズをｘ軸方向に連ねることで構成される。
【００５８】
画面５０に表示される立体視画像の表示領域は、左眼用短冊画像表示領域５４と、右眼用短冊画像表示領域５６とから構成されている。左眼用短冊画像表示領域５４及び右眼用短冊画像表示領域５６は、それぞれ画面のｙ軸方向に細長い短冊形状をしており、ｘ軸方向に交互に配置される。
【００５９】
レンティキュラレンズの各凸レンズは、観者の所与の観察点を基準として、それぞれ一組の左眼用短冊画像表示領域５４及び右眼用短冊画像表示領域５６を含む短冊集合画像表示領域５８に対応した位置に形成される。
【００６０】
図４において、観者の左眼ＥLには、レンティキュラレンズ５２の光屈折作用により、画面５０の左眼用短冊画像表示領域５４に表示された左眼用短冊画像が入射される。また、観者の右眼ＥRには、レンティキュラレンズ５２の光屈折作用により、画面５０の右眼用短冊画像表示領域５６に表示された右眼用短冊画像が入射される。したがって、観者の左眼は左眼用短冊画像のみを、観者の右眼は右眼用短冊画像のみを見ることになり、これら左眼用短冊画像の集合である左眼用画像及び右眼用短冊画像の集合である右眼用画像による左右視差により立体視が可能となる。
【００６１】
しかしながら、図２乃至図４に示したような複数の短冊集合画像をｙ軸方向に配列して構成した立体視画像による立体視を行う場合、観者の移動可能範囲が制限されるという問題がある。この点について、レンティキュラレンズ方式を例に説明する。
【００６２】
図５に、レンティキュラレンズ方式による立体視表示を行う場合に、観者の移動可能範囲について説明するための模式図を示す。
【００６３】
ただし、図４に示した部分と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。また、第１〜第Ｎの短冊集合画像表示領域のうち、第ｍ（１＜ｍ＜Ｎ、ｍは自然数）の短冊集合画像が表示される第ｍの短冊集合画像表示領域に着目して説明する。
【００６４】
画面５０には、上述したように各短冊集合画像表示領域に、左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像からなる短冊集合画像が表示される。すなわち、第ｍの短冊集合画像表示領域の場合、当該短冊集合画像表示領域を構成する左眼用短冊画像表示領域Ｌmに左眼用短冊画像ＩＬm、右眼用短冊画像表示領域Ｒmに右眼用短冊画像ＩＲmが表示される。
【００６５】
ここで、観者の左眼又は右眼の視線がＥ−１の場合、右眼用短冊画像ＩＲm及び左眼用短冊画像ＩＬmが表示される第ｍの短冊集合画像表示領域に対応したレンティキュラレンズ５２の凸レンズＣＬmより、第ｍの短冊集合画像の左眼用短冊画像ＩＬmが観察される。
【００６６】
また、観者の左眼又は右眼の視線がＥ−２の場合、この第ｍの短冊集合画像表示領域に対応したレンティキュラレンズ５２の凸レンズＣＬmより、第ｍの短冊集合画像の右眼用短冊画像ＩＲmが観察される。
【００６７】
したがって、観者の左眼ＥL及び右眼ＥRからの視線がそれぞれＥ−１、Ｅ−２の場合、第ｍの短冊集合画像の左眼用短冊画像ＩＬm及び右眼用短冊画像ＩＲmの観察領域にあるため、左眼は画像ＩＬを、右眼は画像ＩＲを観察し、両画像による正しい左右視差により立体視が可能となる。
【００６８】
ところで、このような画面５０に対して、観者の視線がＥ−３のように移動した場合、第ｍの短冊集合画像表示領域に対応したレンティキュラレンズ５２の凸レンズＣＬmより、第（ｍ＋１）の短冊集合画像の右眼用短冊画像ＩＲm+1が観察されてしまう。同様に、観者の視線がＥ−４のように移動した場合、第ｍの短冊集合画像表示領域に対応したレンティキュラレンズ５２の凸レンズＣＬmより、第（ｍ−１）の短冊集合画像の左眼用短冊画像ＩＬm-1が観察されてしまう。
【００６９】
したがって、例えば観者の左眼ＥL及び右眼ＥRからの視線がそれぞれＥ−２、Ｅ−４の場合、第ｍの短冊集合画像の右眼用短冊画像ＩＲm及び第（ｍ−１）の短冊集合画像の左眼用短冊画像ＩＬm-1の観察領域にあるため、左眼は画像ＩＲを、右眼は画像ＩＬを観察し、両画像による誤った視差により立体視が不可能となる。
【００７０】
このように、画面５０に対する観者の左眼ＥL及び右眼ＥRからの視線方向によって、正しい左右視差を有する視差画像を観察することができないため、画面５０に対する観者の移動可能範囲が制限されることになる。
【００７１】
そこで、本発明が適用された画像生成装置では、画面と観者の視線方向の角度として、画面のｙ軸回りの回転角度を取得し、当該回転角度に応じて画面の各短冊集合画像表示領域に表示される左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を変更することで、観者の視点の移動可能範囲を拡大することを特徴としている。
【００７２】
これにより、観者の視点の移動可能範囲を越えてしまうと、正しい視差画像を観察することができなくなり、例えば立体視の不連続感が生じてしまうという問題を解消することができる。
【００７３】
２． 原理構成
図６に、本発明が適用される画像生成装置（例えばゲーム装置）の原理構成の概要を示す。
【００７４】
この画像生成装置６０は、画像生成部６２、角度取得部６４、表示部６６を含む。画像生成部６２は、より具体的には左原画像生成部６８、右原画像生成部７０、立体視画像生成部７２、短冊画像表示位置変更部７４を含む。
【００７５】
画像生成部６２は、角度取得部６４によって取得されたｙ軸回りの回転角度に応じた立体視画像を生成し、表示部６６に出力する。
【００７６】
画像生成部６２は、より具体的には、角度取得部６４によって取得されたｙ軸回りの回転角度に応じて、表示部６６の観者の左眼と右眼に対して視差を有する立体視画像を生成する。このため左原画像生成部６８は、表示部６６の観者の左眼で見るべき左眼用画像を生成する。また、右原画像生成部７０は、表示部６６の観者の右眼で見るべき右眼用画像を生成する。
【００７７】
立体視画像生成部７２は、左原画像生成部６８によって生成された左眼用画像と、右原画像生成部７０によって生成された右眼用原画像とに基づいて、立体視画像を生成する。より具体的には、立体視画像生成部７２は、図３に示したように、左眼用原画像及び右眼用原画像をそれぞれ画面のｙ軸方向に短冊領域に分割し、分割した左眼用短冊画像と右眼用短冊画像を画面のｘ軸方向に交互に配列させた立体視画像を生成する。
【００７８】
短冊画像表示位置変更部７４は、角度取得部６４によって取得された回転角度に応じて、立体視画像生成部７２によって生成された各短冊集合画像の左眼用短冊画像、右眼用短冊画像のうち少なくとも一方を変更し、表示部６６に出力する。
【００７９】
また、角度取得部６４は、基準位置からのｙ軸回りの回転角度を取得し、画像生成部６２に出力する。角度取得部６４は、表示部６６と同一筐体内に含まれていなくてもよいが、同一筐体内に含まれる場合には表示部６６には、表示部６６自体の回転角度に応じた立体視画像を表示させることが可能となる。
【００８０】
表示部６６は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示したように、立体視画像生成部７２及び短冊画像表示位置変更部７４によって生成された立体視画像として、表示部６６の観者の左眼には左眼用短冊画像、当該観者の右眼には右眼用短冊画像がそれぞれ同時に見えるように表示させる。
【００８１】
このような表示部６６としては、図２で説明したパララックスバリア、若しくは図４で説明したレンティキュラレンズを配置することで実現することができる。
【００８２】
このような構成の画像生成装置６０は、短冊画像表示位置変更部７４により、角度取得部６４で取得された回転角度に応じて、左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像のうち少なくとも一方の画像を変更することによって、観者の視線の移動可能範囲を大幅に拡大して、より臨場感あふれる立体視画像を表示することができる。
【００８３】
この短冊画像表示位置変更部７４は、種々の方式にしたがって短冊集合画像を構成する左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を変更することで、観者の視点の移動可能範囲を拡大させることができる。
【００８４】
以下では、短冊画像表示位置変更部７４の動作態様によってそれぞれ異なる立体視画像を生成する第１〜第３の実施形態における画像生成装置について詳細に説明する。
【００８５】
３． 第１の実施形態
図７に、本発明が適用された第１の実施形態における画像生成装置の短冊画像表示位置変更部の動作を説明するための説明図を示す。
【００８６】
第１の実施形態における画像生成装置の表示部の画面７６は、上述したようにｘ軸に沿って第１〜第Ｎの短冊集合画像表示領域を有している。第ｍ（１≦ｍ≦Ｎ、ｍは自然数）の短冊集合画像表示領域は、左眼用短冊画像表示領域Ｌm及び右眼用短冊画像表示領域Ｒmを含む。左眼用短冊画像表示領域Ｌmには、左眼用短冊画像ＩＬmが表示される。右眼用短冊画像表示領域Ｒmには、右眼用短冊画像ＩＲmが表示される。
【００８７】
ここで、角度取得部によって取得された回転角度が所与の閾値を越えると、短冊画像表示位置変更部は、各短冊集合画像において左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を入れ替える。例えば、第ｍの短冊集合画像表示領域の場合、角度取得部によって取得された回転角度が所与の閾値を越えたとき、第ｍの短冊集合画像表示領域の左眼用短冊画像表示領域Ｌmに右眼用短冊画像ＩＲm、右眼用短冊画像表示領域Ｒmに左眼用短冊画像ＩＬmが表示される。
【００８８】
このように、取得された回転角度に応じて短冊集合画像を構成する左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を入れ替えた短冊集合画像を画面７６に表示させることによって、立体視の不連続感を解消し、観者の視点の移動可能範囲を拡大することができる。また、単に各短冊集合画像表示領域において、各短冊画像を入れ替えるだけでよいので、立体視画像生成に伴う処理負荷の増加を軽微なものに抑えることができる。
【００８９】
３．１ ゲーム装置
３．１．１ 外観
図８に、第１の実施形態における画像生成装置を適用したゲーム装置の外観正面図を示す。
【００９０】
第１の実施形態のゲーム装置（広義には、画像生成装置）８０は、図６に示した構成の画像生成装置を含み、更に、携帯可能な筐体８２の正面側に配置される画面８４、左操作部８６、右操作部８８を含む。
【００９１】
ここでは、説明の便宜上、画面８４の左右方向をｘ軸、画面８４の上下方向をｙ軸、画面に垂直な方向をｚ軸とする。
【００９２】
画面８４は、上述した立体視画像が表示されるＬＣＤを含み、その前面にパララックスバリア若しくはレンティキュラレンズが設けられている。すなわち、画面８４を構成するＬＣＤには、１枚（１フレーム）の左眼用画像を表示するための表示領域と、１枚の右眼用画像を表示するための表示領域とが、短冊状に左眼用短冊画像表示領域及び右眼用短冊画像表示領域として交互に配置され、両短冊画像が同時に表示される。
【００９３】
左操作部８６及び右操作部８８は、それぞれ１又は複数の押下ボタンにより構成される。これら左操作部８６及び右操作部８８は、プレーヤが例えば筐体８２を両手で把持した状態で、プレーヤの左手の指及び右手の指でそれぞれ操作可能となるように配置される。
【００９４】
このゲーム装置８０は、図８に示したｙ軸回りの回転角度を求め、求められた回転角度に応じて、短冊集合画像を構成する左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を変更した立体視画像を表示する。
【００９５】
３．１．２ 機能ブロック構成
図９に、第１の実施形態のゲーム装置の機能ブロック図の一例を示す。
【００９６】
なお同図において、第１の実施形態は、少なくとも処理部１００、表示部１９０、角速度検出部１９８を含めばよく、それ以外のブロック（例えば、操作部１６０、音出力部１９２、携帯型情報記憶装置１９４、通信部１９６）については任意の構成要素とすることができる。
【００９７】
ここで処理部１００は、装置全体の制御、装置内の各ブロックへの命令の指示、ゲーム処理、画像処理、又は音処理等の各種の処理を行うものであり、その機能は、各種プロセッサ（ＣＰＵ、ＤＳＰ等）、或いはＡＳＩＣ（ゲートアレイ等）等のハードウェアや、所与のプログラム（ゲームプログラム）により実現できる。
【００９８】
操作部１６０は、プレーヤが操作データを入力するためのものであり、図８に示した左操作部８６、右操作部８８を含み、その機能は、レバー、ボタン、マイク等のハードウェアにより実現できる。
【００９９】
主記憶部１７０は、処理部１００や通信部１９６等のワーク領域となるもので、その機能はＲＡＭ等のハードウェアにより実現できる。
【０１００】
情報記憶媒体（コンピュータにより使用可能な記憶媒体）１８０は、プログラムやデータ等の情報を格納するものであり、その機能はハードディスク、或いはメモリ（ＲＯＭ）等のハードウェアにより実現できる。処理部１００は、この情報記憶媒体１８０に格納される情報に基づいて本発明（第１の実施形態）の種々の処理を行う。すなわち情報記憶媒体１８０には、本発明（第１の実施形態）の手段（特に処理部１００に含まれるブロック）を実行するための情報（プログラム或いはデータ）が格納される。
【０１０１】
なお、情報記憶媒体１８０に格納される情報の一部又は全部は、装置への電源導入時等に主記憶部１７０に転送されることになる。また情報記憶媒体１８０には、本発明の処理を行うためのプログラム、画像データ、音データ、表示物の形状データ、本発明の処理を指示するための情報、或いはその指示にしたがって処理を行うための情報等を含ませることができる。
【０１０２】
表示部１９０は、第１の実施形態により生成された画像を出力するものであり、図８に示す画面８４を含み、その機能は、左眼用画像及び右眼用画像とに基づいて形成される左右視差による立体視が可能なＬＣＤ等のハードウェアにより実現できる。より具体的には、表示部１９０は、有限個の画素からなるＬＣＤの前面にパララックスバリア若しくはレンティキュラレンズが配置される。ＬＣＤには、１枚（１フレーム）の左眼用画像を表示するための表示領域と、１枚の右眼用画像を表示するための表示領域とが、短冊状に左眼用短冊画像表示領域及び右眼用短冊画像表示領域として交互に配置されている。パララックスバリアが配置される場合、その隙間からは、表示部１９０の観者の左眼には左眼用短冊画像表示領域に表示される左眼用短冊画像、右眼には右眼用短冊画像表示領域に表示される右眼用短冊画像のみが見えるようになっている。また、レンティキュラレンズが配置される場合、各短冊集合画像に対応したレンズの光屈折効果により、表示部１９０の観者の左眼には左眼用短冊画像表示領域に表示される左眼用短冊画像、右眼には右眼用短冊画像表示領域に表示される右眼用短冊画像のみが見えるようになっている。
【０１０３】
音出力部１９２は、第１の実施形態により生成された音を出力するものであり、その機能は、スピーカ等のハードウェアにより実現できる。
【０１０４】
携帯型情報記憶装置１９４は、プレーヤの個人データやゲームのセーブデータ等が記憶されるものであり、この携帯型情報記憶装置１９４としては、メモリカード等を考えることができる。
【０１０５】
通信部１９６は、外部（例えばホスト装置や他のゲーム装置）との間で通信を行うための各種の制御を行うものであり、その機能は、各種プロセッサ、或いは通信用ＡＳＩＣ等のハードウェアや、プログラム等により実現できる。
【０１０６】
角速度検出部１９８は、基準位置から、図８に示すｙ軸回りの回転角速度を検出するものであり、ジャイロセンサ等のハードウェアにより実現できる。検出された回転角速度は、積分演算により回転角度として把握される。ここではジャイロセンサを採用することにより、装置の低コスト化を図ることが可能となる。ただし、例えば磁気センサによる絶対角度の検出のように、基準位置からの図８に示すｙ軸回りの回転角度を安価な構成で検出できるのであれば、角速度検出部に代え、角度演算部を除去して角度取得部を含めるようにしてもよい。
【０１０７】
なお本発明（第１の実施形態）の手段を実行するためのプログラム或いはデータは、ホスト装置（サーバ）が有する情報記憶媒体からネットワーク及び通信部１９６を介して情報記憶媒体１８０に配信するようにしてもよい。このようなホスト装置（サーバ）の情報記憶媒体の使用も本発明の範囲内に含まれる。
【０１０８】
処理部１００（プロセッサ）は、ゲーム処理部１１０、画像生成部１２０、角度演算部１３０を含む。
【０１０９】
ゲーム処理部１１０は、各種モードの設定処理、ゲームの進行処理、選択画面の設定処理、オブジェクト（１又は複数のプリミティブ面）の位置やオブジェクト空間における回転角度（Ｘ、Ｙ又はＺ軸回り回転角度）を求める処理、オブジェクトを動作させる処理（モーション処理）、オブジェクト空間における視点の位置（仮想カメラの位置）や視線角度（仮想カメラの回転角度）を求める処理、マップオブジェクト等のオブジェクトをオブジェクト空間へ配置する処理、ヒットチェック処理、ゲーム結果(結果、成績)を演算する処理、複数のプレーヤが共通のゲーム空間でプレイするための処理、或いはゲームオーバー処理等の種々のゲーム処理を、操作部１６０からの操作データや、携帯型情報記憶装置１９４からの個人データや、保存データや、ゲームプログラム等に基づいて行う。
【０１１０】
ここで、オブジェクト空間とは、例えば定義点（ポリゴンの頂点或いは自由曲面の制御点など）により形状が特定されるオブジェクトが配置される仮想的な３次元空間をいう。
【０１１１】
また、仮想カメラとは、上述したオブジェクト空間における視点を意味する。
【０１１２】
画像生成部１２０は、ゲーム処理部１１０からの指示等にしたがって各種の画像処理を行い、例えばオブジェクト空間内で左眼用及び右眼用の仮想カメラ（視点）から見える左眼用画像及び右眼用画像を生成し、これらに基づいて生成される立体視画像を表示部１９０に出力する。その際、角度演算部１３０によって演算された回転角度に基づいて、例えばオブジェクト空間内で左眼用及び右眼用の仮想カメラ（視点）を設定し、これらから見える左眼用画像及び右眼用画像を生成する。
【０１１３】
角度演算部１３０は、角速度検出部１９８によって検出されたゲーム装置の図８に示すｙ軸回りの回転角速度に基づいて基準位置からの回転角度を演算して求める。より具体的には、角度演算部１３０は、角速度検出部１９８によって検出された回転角速度に対して積分演算を行って回転角度を取得する。この回転角度は、画像生成部１２０において、短冊画像の表示位置を変更するために用いられる。
【０１１４】
更に、処理部１００は、上記のゲーム処理結果に基づいて各種の音処理を行い、ＢＧＭ、効果音、又は音声等の音を生成し、音出力部１９２に出力する。
【０１１５】
なお、処理部１００の機能は、その全てをハードウェアにより実現してもよいし、その全てをプログラムにより実現してもよい。或いは、ハードウェアとプログラムの両方により実現してもよい。
【０１１６】
画像生成部１２０は、ジオメトリ処理部１２２、描画（レンダリング）部１２４、立体視画像処理部１２６を含む。
【０１１７】
ジオメトリ処理部１２２は、座標変換、クリッピング処理、透視変換、或いは光源計算等の種々のジオメトリ処理（３次元演算）を行う。そして、本実施形態では、オブジェクト空間における左眼用及び右眼用の仮想カメラの位置を、角度演算部１３０で求められた回転角度に応じて設定し、この設定した左眼用及び右眼用の仮想カメラそれぞれを視点として上述のジオメトリ処理を行い、同一フレームにおいて２種類のジオメトリ処理後（透視変換後）のオブジェクトデータ（オブジェクトの頂点座標、頂点テクスチャ座標、或いは輝度データ等）が、主記憶部１７０に格納される。
【０１１８】
描画部１２４は、左眼用及び右眼用の画像それぞれについて、ジオメトリ処理後（透視変換後）のオブジェクトデータと、所与のテクスチャとに基づいて、オブジェクトをフレームバッファに描画する。これにより、オブジェクトが移動するオブジェクト空間において、左眼用及び右眼用仮想カメラ（視点）から見える画像が描画（生成）される。
【０１１９】
立体視画像処理部１２６は、上述した左眼用及び右眼用仮想カメラを視点としたオブジェクト画像である左眼用画像及び右眼用画像から、表示部１９０のＬＣＤに立体視画像を表示するための立体視画像情報を生成する。より具体的には、立体視画像処理部１２６は、表示部１９０の画面の前面に配置されたパララックスバリア若しくはレンティキュラレンズに対応して、１枚（１フレーム）の左眼用画像を表示するための表示領域と、１枚の右眼用画像を表示するための表示領域とが、短冊状に左眼用短冊画像表示領域及び右眼用短冊画像表示領域として交互に配置される画面に、立体視画像を生成する。
【０１２０】
なお、本実施形態のゲーム装置は、１人のプレーヤのみがプレイできるシングルプレーヤモード専用のシステムにしてもよいし、このようなシングルプレーヤモードのみならず、複数のプレーヤがプレイできるマルチプレーヤモードを備えるシステムにしてもよい。
【０１２１】
また複数のプレーヤがプレイする場合に、これらの複数のプレーヤに提供するゲーム画像やゲーム音を、１つの端末を用いて生成してもよいし、ネットワーク（伝送ライン、通信回線）等で接続された複数の端末を用いて生成してもよい。
【０１２２】
３．１．３ 回転角度取得
第１の実施形態におけるゲーム装置は、角速度検出部１９８によって検出される回転角速度に基づく回転角度に応じて、第１〜第Ｎの短冊集合画像の左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を入れ替えることができる。
【０１２３】
そのため、第１の実施形態におけるゲーム装置は、角速度検出部１９８としてジャイロセンサが設けられ、図８に示すｙ軸回りの回転角速度ωｙを検出する。
ゲーム装置のｙ軸回りの回転角度θｙは、この回転角速度ωｙを積分することにより求められる。
【０１２４】
ところで、角速度検出部１９８としてのジャイロセンサは、一般に携帯型ゲーム装置に適用できるものは検出精度が低い。すなわち、小型軽量化と低コストとを両立させるジャイロセンサの検出精度は低いのが現状である。
【０１２５】
図１０に、このような検出精度の低いジャイロセンサにより検出される回転角速度ωｙとこれによって生成される回転角度θｙの変化を示す。
【０１２６】
時間経過に伴い、図８に示す筐体８２をｙ軸回りに回転させると、角速度検出部１９８としてのジャイロセンサによって、その回転角速度ωｙが検出される。例えば、ある時間ｔ１において回転を停止した場合、本来は回転角速度ωｙが０になるべきにもかかわらず、ジャイロセンサの検出精度に起因したある微小な回転角速度ωｙが検出されてしまう場合がある。
【０１２７】
上述したように回転角度θｙは、回転角速度ωｙを積分したものであるため、時間ｔ１以降はＡ１のように固定値になるべきにもかかわらず、微小な回転角速度ωｙが積分され、Ａ２のように次第に回転角度が変化してしまう。
【０１２８】
したがって、このような回転角度θｙに基づいて、各短冊集合画像を構成する左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を変更すると、筐体８２をｙ軸回りに回転させていないにもかかわらず、観者によって観察される立体視画像が変化してしまう。
【０１２９】
そこで、第１の実施形態におけるゲーム装置の角度演算部１３０では、角速度検出部１９８によって検出された回転角速度ωｙを積分演算して求められた回転角度θｙの値を常にゆっくりと所与の値（例えば、０）に近付けることによって、検出精度の低いジャイロセンサを角速度検出部１９８として適用した場合であっても、ジャイロセンサの検出精度に依存することなく、ゲームの面白みを増大させることができるようになっている。
【０１３０】
図１１に、検出精度の低いジャイロセンサにより検出される回転角速度ωｙと、これに基づいて第１の実施形態における角度演算部１３０によって演算された回転角度θｙの変化を示す。
【０１３１】
時間経過に伴い、図８に示す筐体８２をｙ軸回りに回転させると、角速度検出部１９８としてのジャイロセンサによって、その回転角速度ωｙが検出されるが、例えばある時間ｔ１において回転を停止した場合、本来は回転角速度ωｙが０になるべきにもかかわらず、ジャイロセンサの検出精度に起因したある微小な回転角速度ωｙが検出されてしまう場合がある。
【０１３２】
しかしながら、第１の実施形態では、常に回転角度θｙをゆっくり０に近付けるようにしているため、回転角速度ωｙを積分した回転角度θｙについて、時間ｔ１以降においてＡ１のようにならず、Ｂ１のように変化する。
【０１３３】
例えば、取得された回転角度θｙについて、（１）式に示すように所与の関数ｆにしたがって回転角度θｙを０に近付ける。
【０１３４】
θｙ＝ｆ（θｙ） ・・・（１）
また、（２）式に示すように１未満の定数の乗算により回転角度θｙの絶対値が０に近付くようにしてもよい。
【０１３５】
θｙ＝β・θｙ （０＜β＜１、βは定数） ・・・（２）
このように、回転角度θｙを０に戻すようにすることによって、角速度検出部１９８としてのジャイロセンサの誤差によりθｙが次第に正しい値からずれてしまうのを防ぐことができる。
【０１３６】
第１の実施形態におけるゲーム装置は、所与のフレーム周期で、このようにして角度演算部１３０に求められたｙ軸回りの回転角度θｙに応じて、画像生成部１２０においてオブジェクト空間における左眼用及び右眼用の仮想カメラを設定し、ジオメトリ処理部１２２においてジオメトリ処理された後、描画部１２４でこれに基づくオブジェクト画像が生成される。
【０１３７】
このようにして生成された左眼用画像及び右眼用画像は、図３に示すように、立体視画像処理部１２６において処理され、立体視画像が生成される。
【０１３８】
３．１．４ ｙ軸回りの回転角度
次に、第１の実施形態において、図８に示すｙ軸回りの回転角度に応じて各短冊集合画像の左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を変更する短冊画像表示位置変更部の動作について説明する。
【０１３９】
図１２に、表示部１９０の画面に表示される左眼用画像及び右眼用画像とからなる立体視画像と観者の視点との関係を示す。
【０１４０】
ここでは、表示部１９０の画面２５０のｚ軸方向の所与の位置に、図２に示したパララックスバリア又は図４に示したレンティキュラレンズ（図示せず）が存在するものとする。また、画面２５０における注視点Ｍにおいて、画面２５０に垂直な方向におけるθｙの値を０（正面）とし、反時計回りを正方向とする。
【０１４１】
パララックスバリア方式又はレンティキュラ方式により、画面２５０に表示される立体視画像において、左眼用短冊画像表示領域Ｌ1〜ＬNを合わせたものをＳＬ、右眼用短冊画像表示領域Ｒ1〜ＲNを合わせたものをＳＲとすると、回転角度θｙの変化に伴い、観者の眼（左眼ＥL、右眼ＥR）がＳＬ、ＳＲに表示される画像を観察する範囲が交互に存在することになる。
【０１４２】
したがって、ＳＬには常に左眼ＥL用の左眼用画像、ＳＲには常に右眼ＥR用の右眼用画像を表示する場合、正面付近（回転角度θｙ＝０）の位置では、左眼ＥL及び右眼ＥRには、それぞれＳＬ及びＳＲに表示される画像が観察され、正しい立体視を得ることができる。
【０１４３】
ところが、画面２５０における注視点Ｍと観者の視点との相対的な角度（ｙ軸回りの回転角度）が変化すると、例えば回転角度θｙの値がθｙ1に観者の視点が移動したとき、左眼ＥL´にはＳＲに表示される画像、右眼ＥR´にはＳＬに表示される画像が観察されてしまい、互いに正しい左右視差を有しなくなるため、立体視が不可能となってしまう。
【０１４４】
なお、ここでは回転角度θｙ1を中心に左眼用画像は左眼ＥL´、右眼用画像は右眼ＥR´として、所与のオフセット分だけずれた位置からそれぞれの画像を注視しているものとしている。
【０１４５】
そこで、第１の実施形態では、画面２５０における注視点Ｍと観者の視点との相対的な角度（ｙ軸回りの回転角度）に応じて、ＳＬ及びＳＲに表示すべき画像を変更するようにしている。
【０１４６】
より具体的には、観者の視点が正面付近（回転角度θｙ＝０）の位置では、ＳＬ及びＳＲには上述した場合と同様にそれぞれ左眼用画像ＩＬ及び右眼用画像ＩＲを表示させるが、回転角度θｙの値がθｙ1のとき左眼用画像ＩＬ及び右眼用画像ＩＲを入れ替えて、ＳＬ及びＳＲにはそれぞれ右眼用画像ＩＲ及び左眼用画像ＩＬを表示させる。
【０１４７】
こうすることで、注視点Ｍと観者の視点との相対的な角度が変化しても、立体視の不連続性を解消する。
【０１４８】
３．１．５ 処理例
次に、上述した第１の実施形態の処理の詳細例について、フローチャートを用いて説明する。
【０１４９】
以下では、画面２５０上の第１〜第Ｎの短冊集合画像表示領域を構成する左眼用短冊画像表示領域Ｌ1〜ＬN、右眼用短冊画像表示領域Ｒ1〜ＲNが、ｘ軸に沿って順にＲ1、Ｌ1、Ｒ2、Ｌ2、Ｒ3、Ｌ3、・・・と配列されているものとする。また、左眼用画像ＩＬを分割して得られる左眼用短冊画像をＩＬ1〜ＩＬN、右眼用画像ＩＲを分割して得られる右眼用短冊画像をＩＲ1〜ＩＲNとする。
【０１５０】
図１３に、第１の実施形態におけるｙ軸回りの回転角度θｙに応じた立体視画像の生成処理の一例を示す。
【０１５１】
まず、処理部１００は、角速度検出部１９８によって検出されるｙ軸回りの回転角速度ωｙを取り出し、角度演算部１３０において積分演算を行ってｙ軸回りの回転角度θｙを取得する（ステップＳ１０）。
【０１５２】
次に、この取得したｙ軸回りの回転角度θｙの値が、「−（θ1＋θ2）／２」より小さいか否かを判別する（ステップＳ１１）。
【０１５３】
回転角度θｙの値が「−（θ1＋θ2）／２」より小さいと判別されたとき（ステップＳ１１：Ｙ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像の右眼用短冊画像ＩＲi（１≦ｉ≦Ｎ、ｉは自然数、以下同様）を右眼用短冊画像表示領域Ｒiに、左眼用短冊画像ＩＬiを左眼用短冊画像表示領域Ｌiにそのまま表示させるようにする（ステップＳ１２）。
【０１５４】
これにより、図１２におけるＳＬには左眼用画像、ＳＲには右眼用画像が表示され、観者の右眼には右眼用画像が、左眼には左眼用画像が観察され、正しい左右方向の視差を有する立体視画像による立体視が可能となる。
【０１５５】
また、回転角度θｙの値が「−（θ1＋θ2）／２」より小さくないと判別されたとき（ステップＳ１１：Ｎ）、取得されたｙ軸回りの回転角度θｙの値が「−θ1／２」より小さいか否かを判別する（ステップＳ１３）。
【０１５６】
回転角度θｙの値が「−θ1／２」より小さいと判別されたとき（ステップＳ１３：Ｙ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像の右眼用短冊画像ＩＲiを左眼用短冊画像表示領域Ｌiに、左眼用短冊画像ＩＬiを右眼用短冊画像表示領域Ｒiに表示させるように設定する（ステップＳ１４）。
【０１５７】
このように、各短冊集合画像表示領域において、左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を入れ替えることにより、ＳＬには右眼用画像、ＳＲには左眼用画像が表示され、観者の右眼には右眼用画像が、左眼には左眼用画像が観察され、正面位置から移動しながら観察される立体視について不連続感が発生しなくなり、観者の視点の移動可能範囲を拡大させることができる。
【０１５８】
回転角度θｙの値が「−θ1／２」より小さいと判別されなかったとき（ステップＳ１３：Ｎ）、取得されたｙ軸回りの回転角度θｙの値が「θ1／２」以下であるか否かを判別する（ステップＳ１５）。
【０１５９】
回転角度θｙの値が「θ1／２」以下であると判別されたとき（ステップＳ１５：Ｙ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像の右眼用短冊画像ＩＲiを右眼用短冊画像表示領域Ｒiに、左眼用短冊画像ＩＬiを左眼用短冊画像表示領域Ｌiにそのまま表示させるようにする（ステップＳ１６）。
【０１６０】
回転角度θｙの値が「θ1／２」以下であると判別されなかったとき（ステップＳ１５：Ｎ）、取得されたｙ軸回りの回転角度θｙの値が「（θ1＋θ2）／２」以下であるか否かを判別する（ステップＳ１７）。
【０１６１】
回転角度θｙの値が「（θ1＋θ2）／２」以下であると判別されたとき（ステップＳ１７：Ｙ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像の右眼用短冊画像ＩＲiを左眼用短冊画像表示領域Ｌiに、左眼用短冊画像ＩＬiを右眼用短冊画像表示領域Ｒiに表示させるように設定する（ステップＳ１８）。
【０１６２】
回転角度θｙの値が「（θ1＋θ2）／２」以下であると判別されなかったとき（ステップＳ１７：Ｎ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像の右眼用短冊画像ＩＲiを右眼用短冊画像表示領域Ｒiに、左眼用短冊画像ＩＬiを左眼用短冊画像表示領域Ｌiにそのまま表示させるようにする（ステップＳ１９）。
【０１６３】
そして、ステップＳ１２、ステップＳ１４、ステップＳ１６、ステップＳ１８、ステップＳ１９で設定されたように、立体視画像生成部に生成された立体視画像の各短冊画像が、左眼用短冊画像表示領域Ｌi及び右眼用短冊画像表示領域Ｒiに表示される立体視画像が生成され（ステップＳ２０）、表示部１９０のＬＣＤに出力される（ステップＳ２１）。
【０１６４】
続いて、所与の終了操作の有無を判別し（ステップＳ２２）、終了操作がなかったと判別されたとき（ステップＳ２２：Ｎ）、ステップＳ１０に戻る。
【０１６５】
一方、所与の終了操作があったと判別されたとき（ステップＳ２２：Ｙ）、一連の処理を終了する（エンド）。
【０１６６】
このように第１の実施形態によれば、パララックスバリア方式やレンティキュラ方式のように左右視差による立体視を可能にするための立体視画像において、表示部の画面のｙ軸回りの回転角度に応じて左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を入れ替えて表示するようにしたので、立体視が可能な観者の視点の移動可能範囲を拡大することができる。
【０１６７】
４． 第２の実施形態
第１の実施形態では、画面のｙ軸回りの回転角度に応じて各短冊集合画像表示領域に表示される左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を入れ替えるようにすることで、観者の視点の移動可能範囲を拡大するようにしていたが、本発明はこれに限定されるものではない。第２の実施形態では、画面のｙ軸回りの回転角度に応じて、各短冊集合画像表示領域に表示される左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を左右方向にずらすことで、観者の視点の移動可能範囲を拡大するようにしている。
【０１６８】
図１４に、第２の実施形態における画像生成装置の短冊画像表示位置変更部の動作を説明するための説明図を示す。
【０１６９】
第２の実施形態における画像生成装置の表示部の画面２６０は、上述したようにｘ軸に沿って第１〜第Ｎの短冊集合画像表示領域を有している。第ｍ（１≦ｍ≦Ｎ、ｍは自然数）の短冊集合画像表示領域は、左眼用短冊画像表示領域Ｌm及び右眼用短冊画像表示領域Ｒmを含む。左眼用短冊画像表示領域Ｌmには、左眼用短冊画像ＩＬmが表示される。右眼用短冊画像表示領域Ｒmには、右眼用短冊画像ＩＲmが表示される。
【０１７０】
ここで、角度取得部によって取得された回転角度が第１の回転方向に所与の閾値を越えると、短冊画像表示位置変更部は、各短冊集合画像において左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像をずらす。例えば、第ｍの短冊集合画像表示領域の場合、第ｍの短冊集合画像表示領域の左眼用短冊画像表示領域Ｌmに当該短冊集合画像表示領域の右眼用短冊画像ＩＲm、右眼用短冊画像表示領域Ｒmに隣接する第（ｍ−１）の短冊集合画像表示領域の左眼用画像ＩＬm-1が表示される。
【０１７１】
一方、角度取得部によって取得された回転角度が第１の回転方向と反対方向の第２の回転方向に所与の閾値を越えると、短冊画像表示位置変更部は、各短冊集合画像において左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像をずらす。例えば、第ｍの短冊集合画像表示領域の場合、第ｍの短冊集合画像表示領域の左眼用短冊画像表示領域Ｌmに隣接する第（ｍ＋１）の短冊集合画像表示領域の右眼用画像ＩＲm+1、右眼用短冊画像表示領域Ｒmに当該短冊集合画像表示領域の左眼用画像ＩＬmが表示される。
【０１７２】
このように、取得された回転角度に応じて短冊集合画像を構成する左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を左右方向にずらした短冊集合画像を画面２６０に表示させることによって、立体視の不連続感を解消し、観者の視点の移動可能範囲を拡大することができる。また、単に各短冊集合画像表示領域において、各短冊画像を左右方向にずらすだけでよいので、立体視画像生成に伴う処理負荷の増加を軽微なものに抑えることができる。
【０１７３】
第２の実施形態における画像生成装置についても、第１の実施形態と同様にゲーム装置に適用することができる。その構成及び動作は、図８乃至図１１に示した第１の実施形態と同様のため、その図示及び説明を省略する。
【０１７４】
第２の実施形態が、第１の実施形態が異なる点は、短冊画像表示位置変更部の動作である。
【０１７５】
図１２及び図１５を参照しながら、第２の実施形態における短冊画像表示位置変更部の動作を含む第２の実施形態の処理の詳細例について、フローチャートを用いて説明する。
【０１７６】
図１５に、第２の実施形態におけるｙ軸回りの回転角度θｙに応じた立体視画像の生成処理の一例を示す。
【０１７７】
処理部１００は、角速度検出部１９８によって検出されるｙ軸回りの回転角速度ωｙを取り出し、角度演算部１３０において積分演算を行ってｙ軸回りの回転角度θｙを取得する（ステップＳ３０）。
【０１７８】
次に、この取得したｙ軸回りの回転角度θｙの値が、「−（θ1＋θ2）／２」より小さいか否かを判別する（ステップＳ３１）。
【０１７９】
回転角度θｙの値が「−（θ1＋θ2）／２」より小さいと判別されたとき（ステップＳ３１：Ｙ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像の右眼用短冊画像ＩＲi-1を右眼用短冊画像表示領域Ｒiに、左眼用短冊画像ＩＬi-1を左眼用短冊画像表示領域Ｌiに表示させるようにする（ステップＳ３２）。
【０１８０】
これにより、図１２におけるＳＬには左眼用画像、ＳＲには右眼用画像が表示され、観者の右眼には右眼用画像が、左眼には左眼用画像が観察され、正しい左右方向の視差を有する立体視画像による立体視が可能となる。
【０１８１】
また、回転角度θｙの値が「−（θ1＋θ2）／２」より小さくないと判別されたとき（ステップＳ３１：Ｎ）、取得されたｙ軸回りの回転角度θｙの値が「−θ1／２」より小さいか否かを判別する（ステップＳ３３）。
【０１８２】
回転角度θｙの値が「−θ1／２」より小さいと判別されたとき（ステップＳ３３：Ｙ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像の左眼用短冊画像ＩＬi-1を右眼用短冊画像表示領域Ｒiに、右眼用短冊画像ＩＲiを左眼用短冊画像表示領域Ｌiに表示させるように設定する（ステップＳ３４）。
【０１８３】
このように、各短冊集合画像表示領域において、左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を１つずつずらすことにより、ＳＬには右眼用画像、ＳＲには左眼用画像が表示され、観者の右眼には右眼用画像が、左眼には左眼用画像が観察され、正面位置から移動しながら観察される立体視について不連続感が発生しなくなり、観者の視点の移動可能範囲を拡大させることができる。
【０１８４】
回転角度θｙの値が「−θ1／２」より小さいと判別されなかったとき（ステップＳ３３：Ｎ）、取得されたｙ軸回りの回転角度θｙの値が「θ1／２」以下であるか否かを判別する（ステップＳ３５）。
【０１８５】
回転角度θｙの値が「θ1／２」以下であると判別されたとき（ステップＳ３５：Ｙ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像の右眼用短冊画像ＩＲiを右眼用短冊画像表示領域Ｒiに、左眼用短冊画像ＩＬiを左眼用短冊画像表示領域Ｌiにそのまま表示させるように設定する（ステップＳ３６）。
【０１８６】
回転角度θｙの値が「θ1／２」以下であると判別されなかったとき（ステップＳ３５：Ｎ）、取得されたｙ軸回りの回転角度θｙの値が「（θ1＋θ2）／２」以下であるか否かを判別する（ステップＳ３７）。
【０１８７】
回転角度θｙの値が「（θ1＋θ2）／２」以下であると判別されたとき（ステップＳ３７：Ｙ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像の左眼用短冊画像ＩＬiを右眼用短冊画像表示領域Ｒiに、右眼用短冊画像ＩＲi+1を左眼用短冊画像表示領域Ｌiに表示させるようにする（ステップＳ３８）。
【０１８８】
回転角度θｙの値が「（θ1＋θ2）／２」以下であると判別されなかったとき（ステップＳ３７：Ｎ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像の右眼用短冊画像ＩＲi+1を右眼用短冊画像表示領域Ｒiに、左眼用短冊画像ＩＬi+1を左眼用短冊画像表示領域Ｌiに表示させるようにする（ステップＳ３９）。
【０１８９】
そして、ステップＳ３２、ステップＳ３４、ステップＳ３６、ステップＳ３８、ステップＳ３９で設定されたように、立体視画像生成部に生成された立体視画像の各短冊画像が、左眼用短冊画像表示領域Ｌi及び右眼用短冊画像表示領域Ｒiに表示される立体視画像が生成され（ステップＳ４０）、表示部１９０のＬＣＤに出力される（ステップＳ４１）。
【０１９０】
続いて、所与の終了操作の有無を判別し（ステップＳ４２）、終了操作がなかったと判別されたとき（ステップＳ４２：Ｎ）、ステップＳ３０に戻る。
【０１９１】
一方、所与の終了操作があったと判別されたとき（ステップＳ４２：Ｙ）、一連の処理を終了する（エンド）。
【０１９２】
なお、上述した左眼用短冊画像表示領域Ｌ1、ＬN、右眼用短冊画像表示領域Ｒ1、ＲNのうち、ずらすべき短冊画像がない場合には、そのまま左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を表示させるようにしてもよいし、予め用意された短冊画像を表示するようにしてもよい。
【０１９３】
このように第２の実施形態によれば、パララックスバリア方式やレンティキュラ方式のように左右視差による立体視を可能にするための立体視画像において、表示部の画面のｙ軸回りの回転角度に応じて左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を１つ若しくは２つずつずらして表示するようにしたので、立体視が可能な観者の視点の移動可能範囲を拡大することができる。
【０１９４】
５． 第３の実施形態
第１及び第２の実施形態では、画面のｙ軸回りの回転角度に応じて各短冊集合画像表示領域に表示される左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像の位置を変更することで、観者の視点の移動可能範囲を拡大するようにしていたが、本発明はこれに限定されるものではない。第３の実施形態では、画面のｙ軸回りの回転角度に応じて、各短冊集合画像表示領域に表示される左眼用短冊画像若しくは右眼用短冊画像について、更に左方向若しくは右方向に移動させた視点からの短冊画像に変更することで、観者の視点の移動可能範囲を拡大するようにしている。
【０１９５】
例えば、図１２において、観者の視点が正面付近（回転角度θｙ＝０）の位置では、左眼ＥL及び右眼ＥRには左眼用画像ＩＬ及び右眼用画像ＩＲが観察されるが、回転角度θｙの値がθｙ1のとき、ＳＲには右眼用画像ＩＲを、ＳＬには右眼用画像ＩＲよりも更に右の方向から見た右眼用画像ＩＲＲに切り替えることにより、正しい立体視が得られるようにしている。
【０１９６】
この場合、右眼用画像ＩＲＲは、予め用意した画像であってもよいし、オブジェクト空間において仮想カメラを右眼用画像ＩＲよりも更に右側にオフセットした位置に設定して作成されたものであってもよい。
【０１９７】
また、逆方向に観者の視点が変化したときには、左眼用画像ＩＬについても同様に行う。
【０１９８】
図１６に、第３の実施形態における画像生成装置の短冊画像表示位置変更部の動作を説明するための説明図を示す。
【０１９９】
第３の実施形態における画像生成装置の表示部の画面２７０は、上述したようにｘ軸に沿って第１〜第Ｎの短冊集合画像表示領域を有している。第ｍ（１≦ｍ≦Ｎ、ｍは自然数）の短冊集合画像表示領域は、左眼用短冊画像表示領域Ｌm及び右眼用短冊画像表示領域Ｒmを含む。左眼用短冊画像表示領域Ｌmには、左眼用短冊画像ＩＬmが表示される。右眼用短冊画像表示領域Ｒmには、右眼用短冊画像ＩＲmが表示される。
【０２００】
ここで、角度取得部によって取得された回転角度が第１の回転方向に所与の閾値を越えると、短冊画像表示位置変更部は、各短冊集合画像において左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像のうち一方に、更に視点を移動させた場合の短冊画像を表示させる。例えば、第ｍの短冊集合画像表示領域の場合、第ｍの短冊集合画像表示領域の左眼用短冊画像表示領域Ｌmにはそのまま当該短冊集合画像表示領域の左眼用短冊画像ＩＬmが、右眼用短冊画像表示領域Ｒmには更に視点を左方向に移動させた左眼用画像ＩＬＬを分割して得られる左眼用短冊画像ＩＬＬmが表示される。これにより、観者の左眼には画像ＩＬＬが、右眼には画像ＩＬが観察されるため、立体視の不連続性が解消される。
【０２０１】
同様に、角度取得部によって取得された回転角度が第１の回転方向と反対方向の第２の回転方向に所与の閾値を越えると、短冊画像表示位置変更部は、各短冊集合画像において左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像のうち一方に、更に視点を移動させた場合の短冊画像を表示させる。例えば、第ｍの短冊集合画像表示領域の場合、第ｍの短冊集合画像表示領域の左眼用短冊画像表示領域Ｌmには更に視点を右方向に移動させた右眼用画像ＩＲＲを分割して得られる右眼用短冊画像ＩＲＲmが、右眼用短冊画像表示領域Ｒmにはそのまま当該短冊画像表示領域の右眼用短冊画像ＩＲmが表示される。
【０２０２】
このように、取得された回転角度に応じて短冊集合画像を構成する左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像のうち一方に、更に視点を移動させた短冊画像に変更した短冊集合画像を画面２７０に表示させることによって、立体視の不連続感を解消し、観者の視点の移動可能範囲を拡大することができる。
【０２０３】
第３の実施形態における画像生成装置についても、第１及び第２の実施形態と同様にゲーム装置に適用することができる。その構成及び動作は、図８乃至図１１に示した第１の実施形態と同様のため、その図示及び説明を省略する。
【０２０４】
第３の実施形態が、第１及び第２の実施形態が異なる点は、短冊画像表示位置変更部の動作である。
【０２０５】
図１２及び図１７を参照しながら、第３の実施形態における短冊画像表示位置変更部の動作を含む第２の実施形態の処理の詳細例について、フローチャートを用いて説明する。
【０２０６】
図１７に、第３の実施形態におけるｙ軸回りの回転角度θｙに応じた立体視画像の生成処理の一例を示す。
【０２０７】
処理部１００は、角速度検出部１９８によって検出されるｙ軸回りの回転角速度ωｙを取り出し、角度演算部１３０において積分演算を行ってｙ軸回りの回転角度θｙを取得する（ステップＳ５０）。
【０２０８】
次に、この取得したｙ軸回りの回転角度θｙの値が、「−（θ1＋θ2）／２」より小さいか否かを判別する（ステップＳ５１）。
【０２０９】
回転角度θｙの値が「−（θ1＋θ2）／２」より小さいと判別されたとき（ステップＳ５１：Ｙ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像について、更に左方向に移動させた左眼用仮想カメラからの左眼用画像ＩＬＬを分割して得られる左眼用短冊画像ＩＬＬiを右眼用短冊画像表示領域Ｒiに、同様に左眼用短冊画像ＩＬＬiを左眼用短冊画像表示領域Ｌiに表示させるように設定する（ステップＳ５２）。
【０２１０】
これにより、図１２におけるＳＬにはＩＬＬが表示され左眼から観察され、ＳＲにはＩＬＬが表示され右眼から観察され、互いに左右方向の視差がないため立体視ができない状態となる。しかしながら、観者の視点を移動させることによる不連続性を解消できる利点がある。
【０２１１】
また、回転角度θｙの値が「−（θ1＋θ2）／２」より小さくないと判別されたとき（ステップＳ５１：Ｎ）、取得されたｙ軸回りの回転角度θｙの値が「−θ1／２」より小さいか否かを判別する（ステップＳ５３）。
【０２１２】
回転角度θｙの値が「−θ1／２」より小さいと判別されたとき（ステップＳ５３：Ｙ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像について、更に左方向に移動させた左眼用仮想カメラからの左眼用画像ＩＬＬを分割して得られる左眼用短冊画像ＩＬＬiを右眼用短冊画像表示領域Ｒiに、左眼用画像ＩＬを分割して得られる左眼用短冊画像ＩＬiを左眼用短冊画像表示領域Ｌiに表示させるように設定する（ステップＳ５４）。
【０２１３】
このように、更に左方向に視点を移動させた左眼用仮想カメラからの左眼用画像ＩＬＬを用いて、ＳＲには当該左眼用画像ＩＬＬ、ＳＬには左眼用画像ＩＬが表示される。これにより、ＳＬを見る観者の右眼にはＩＬが観察され、ＳＲを見る観者の左眼にはＩＬＬが観察されることになり、正面位置から移動しながら観察される立体視について不連続感が発生しなくなり、観者の視点の移動可能範囲を拡大させることができる。
【０２１４】
回転角度θｙの値が「−θ1／２」より小さいと判別されなかったとき（ステップＳ５３：Ｎ）、取得されたｙ軸回りの回転角度θｙの値が「θ1／２」以下であるか否かを判別する（ステップＳ５５）。
【０２１５】
回転角度θｙの値が「θ1／２」以下であると判別されたとき（ステップＳ５５：Ｙ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像について、右眼用画像ＩＲを分割して得られる右眼用短冊画像ＩＲiを右眼用短冊画像表示領域Ｒiに、左眼用画像ＩＬを分割して得られる左眼用短冊画像ＩＬiを左眼用短冊画像表示領域Ｌiに表示させるように設定する（ステップＳ５６）。
【０２１６】
回転角度θｙの値が「θ1／２」以下であると判別されなかったとき（ステップＳ５５：Ｎ）、取得されたｙ軸回りの回転角度θｙの値が「（θ1＋θ2）／２」以下であるか否かを判別する（ステップＳ５７）。
【０２１７】
回転角度θｙの値が「（θ1＋θ2）／２」以下であると判別されたとき（ステップＳ５７：Ｙ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像について、右眼用画像ＩＲを分割して得られる右眼用短冊画像ＩＲiを右眼用短冊画像表示領域Ｒiに、更に右方向に移動させた右眼用仮想カメラからの右眼用画像ＩＲＲを分割して得られる右眼用短冊画像ＩＲＲiを左眼用短冊画像表示領域Ｌiに表示させるように設定する（ステップＳ５８）。
【０２１８】
回転角度θｙの値が「（θ1＋θ2）／２」以下であると判別されなかったとき（ステップＳ５７：Ｎ）、短冊画像表示位置変更部は、立体視画像生成部に生成された立体視画像について、更に右方向に移動させた右眼用仮想カメラからの右眼用画像ＩＲＲを分割して得られる右眼用短冊画像ＩＲＲiを右眼用短冊画像表示領域Ｒiに、同様に右眼用短冊画像ＩＲＲiを左眼用短冊画像表示領域Ｌiに表示させるように設定する（ステップＳ５９）。
【０２１９】
そして、ステップＳ５２、ステップＳ５４、ステップＳ５６、ステップＳ５８、ステップＳ５９で設定されたように、立体視画像生成部に生成された立体視画像の各短冊画像が、左眼用短冊画像表示領域Ｌi及び右眼用短冊画像表示領域Ｒiに表示される立体視画像が生成され（ステップＳ６０）、表示部１９０のＬＣＤに出力される（ステップＳ６１）。
【０２２０】
続いて、所与の終了操作の有無を判別し（ステップＳ６２）、終了操作がなかったと判別されたとき（ステップＳ６２：Ｎ）、ステップＳ５０に戻る。
【０２２１】
一方、所与の終了操作があったと判別されたとき（ステップＳ６２：Ｙ）、一連の処理を終了する（エンド）。
【０２２２】
なお、上述した左眼用短冊画像表示領域Ｌ1、ＬN、右眼用短冊画像表示領域Ｒ1、ＲNのうち、ずらすべき短冊画像がない場合には、そのまま左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を表示させるようにしてもよいし、予め用意された短冊画像を表示するようにしてもよい。
【０２２３】
このように第３の実施形態によれば、パララックスバリア方式やレンティキュラ方式のように左右視差による立体視を可能にするための立体視画像において、表示部の画面のｙ軸回りの回転角度に応じて左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像の少なくとも１つを、更に視点を移動させた短冊画像に変更するようにしたので、立体視が可能な観者の視点の移動範囲を拡大することができる。また、これら画像を、仮想カメラの視点設定により生成するようにしたので、時間的、空間的に連続性のある画像を容易に生成することができる。
【０２２４】
なお、第３の実施形態では、オブジェクト空間において左眼用画像Ｌ及び右眼用画像Ｒを生成するための左眼用仮想カメラＣL及び右眼用仮想カメラＣRの位置を、ｙ軸回りに回転角度θｙに応じて設定し、その都度左眼用画像ＩＬＬ及び右眼用画像ＩＲＲを生成するようにしていたが、これに限定されるものではない。例えば、予め左眼用画像ＩＬＬ及び右眼用画像ＩＲＲを用意して、回転角度θｙに応じて表示される画像を切り替えるようにしもよい。この場合、画像生成による処理負荷を大幅に低減することができる。
【０２２５】
また、第１〜第３の実施形態では、仮想カメラの設定によりオブジェクト空間における左眼用画像及び右眼用画像を生成するようにしたので、従来のように画素単位に多くの種類の画像を用意する必要がなく、表示解像度を劣化させることがなくなる。また、観者の眼の残像効果によるフレーム画像の表示期間内で左眼用画像及び右眼用画像の２枚の画像を生成すればよいので、リアルタイムの画像生成処理が可能となって、例えば３次元のオブジェクト空間におけるグラフィック処理により生成される動画の立体視画像を表示させることが容易となる。なお、表示させる立体視画像は、オブジェクト空間における３次元画像である必要はなく、３次元画像を模した擬似的な２次元画像であってもよい。いずれにしろ表示画像の生成に必要な処理コストを大幅に削減することができる。
【０２２６】
なお、本発明の各手段は、その全てを、ハードウェアのみにより実行してもよいし、情報記憶媒体に格納されるプログラムや通信インターフェースを介して配信されるプログラムのみにより実行してもよい。或いは、ハードウェアとプログラムの両方により実行してもよい。
【０２２７】
なお本発明は、上記実施形態で説明したものに限らず、種々の変形実施が可能である。
【０２２８】
また第１〜第３の実施形態では、オブジェクト空間における３次元画像を生成するものとして説明したが、これに限定されるものではない。左眼用画像及び右眼用画像として、３次元画像を模した擬似的な２次元画像であって、リアルタイム処理することなく、予め用意された複数の画像を切り替えるようにしてもよい。
【０２２９】
更にまた、第１〜第３の実施形態における表示部として、パララックスバリア方式及びレンティキュラ方式を例に説明したが、立体視画像の表示方式によって限定されるものではなく、左眼用画像及び右眼用画像によって形成される左右視差による立体視が表示可能な方式であればよい。
【０２３０】
また、第１〜第３の実施形態では画像生成装置としてゲーム装置について説明したが、これに限定されるものではない。例えば携帯電話機やＰＤＡにも同様に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）、（Ｂ）は、立体視画像の一例を示す説明図である。
【図２】表示部がパララックスバリア方式による立体視表示を行う場合について説明するための説明図である。
【図３】左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像と立体視画像の関係を説明するための説明図である。
【図４】表示部がレンティキュラレンズ方式による立体視表示を行う場合について説明するための説明図である。
【図５】レンティキュラレンズ方式による立体視表示を行う場合に、観者の移動可能範囲について説明するための模式図である。
【図６】本発明が適用される画像生成装置の原理構成の概要を示す構成図である。
【図７】第１の実施形態における画像生成装置の短冊画像表示位置変更部の動作を説明するための説明図である。
【図８】第１の実施形態における画像生成装置を適用したゲーム装置の外観正面図である。
【図９】第１の実施形態のゲーム装置の機能ブロックの一例を示すブロック図である。
【図１０】検出精度の低いジャイロセンサにより検出される回転角速度ωｙとこれによって生成される回転角度θｙの変化を示す説明図である。
【図１１】検出精度の低いジャイロセンサにより検出される回転角速度ωｙと、これに基づいて第１の実施形態における角度演算部によって演算された回転角度θｙの変化を示す説明図である。
【図１２】表示部の画面に表示される左眼用画像及び右眼用画像とからなる立体視画像と観者の視点との関係を示す説明図である。
【図１３】第１の実施形態におけるｙ軸回りの回転角度θｙに応じた立体視画像の生成処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４】第２の実施形態における画像生成装置の短冊画像表示位置変更部の動作を説明するための説明図である。
【図１５】第２の実施形態におけるｙ軸回りの回転角度θｙに応じた立体視画像の生成処理の一例を示すフローチャートである。
【図１６】第３の実施形態における画像生成装置の短冊画像表示位置変更部の動作を説明するための説明図である。
【図１７】第３の実施形態におけるｙ軸回りの回転角度θｙに応じた立体視画像の生成処理の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０、３０、５０、７６、８４、２５０、２６０、２７０ 画面
１２ 交点
３２ パララックスバリア
３４、５４ 左眼用短冊画像表示領域
３６、５６ 右眼用短冊画像表示領域
３８、５８ 短冊集合画像表示領域
４０ 左眼用画像
４０1〜４０N 左眼用短冊画像
４２ 右眼用画像
４２1〜４２N 右眼用短冊画像
４４ 立体視画像
４６1〜４６N 第１〜第Ｎの短冊集合画像
５２ レンティキュラレンズ
６０ 画像生成装置
６２ 画像生成部
６４ 角度取得部
６６、１９０ 表示部
６８ 左原画像生成部
７０ 右原画像生成部
７２ 立体視画像生成部
７４ 短冊画像表示位置変更部
８０ ゲーム装置
８２ 筐体
８６ 左操作部
８８ 右操作部
１００ 処理部
１１０ ゲーム処理部
１２０ 画像生成部
１２２ ジオメトリ処理部
１２４ 描画部
１２６ 立体視画像処理部
１３０ 角度演算部
１６０ 操作部
１７０ 主記憶部
１８０ 情報記憶媒体
１９２ 音出力部
１９４ 携帯型情報記憶装置
１９６ 通信部
１９８ 角速度検出部
ＣL 左眼用仮想カメラ
ＣＬm 凸レンズ
ＣR 右眼用仮想カメラ
ＥL 左眼
ＥR 右眼
ＩＬ、ＩＬＬ 左眼用画像
ＩＬ1〜ＩＬN 左眼用短冊画像
ＩＲ、ＩＲＲ 右眼用画像
ＩＲ1〜ＩＲN 右眼用短冊画像
Ｌ1〜ＬN 左眼用短冊画像表示領域
Ｒ1〜ＲN 右眼用短冊画像表示領域
θｙ、θｙ１ 回転角度
ωｙ 回転角速度
Claims (15)
- 左眼用画像及び右眼用画像をそれぞれ画面の上下方向に短冊状に分割した左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を対とした短冊集合画像が画面の左右方向に複数配列された立体視画像を表示する表示手段と、プレーヤが筐体を手で把持した状態でプレーヤの手で操作可能な操作部と、前記画面の上下方向を第１の軸とした場合に前記第１の軸回りの回転角速度を検出する角速度検出手段とを備えた携帯可能な画像生成装置であって、
前記角速度検出手段によって検出された回転角速度に基づいて、前記画面の前記第１の軸回りの回転角度を取得する角度取得手段と、
取得された回転角度に応じて、短冊集合画像を変更する画像変更手段とを含み、
前記画像変更手段は、
各短冊集合画像の左眼用短冊画像と右眼用短冊画像とを入れ替えることを特徴とする画像生成装置。 - 左眼用画像及び右眼用画像がそれぞれ画面の上下方向に短冊状に分割された左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を対とした第１〜第Ｎの短冊集合画像が画面の左右方向に複数配列された立体視画像を表示する表示手段と、プレーヤが筐体を手で把持した状態でプレーヤの手で操作可能な操作部と、前記画面の上下方向を第１の軸とした場合に前記第１の軸回りの回転角速度を検出する角速度検出手段とを備えた携帯可能な画像生成装置であって、
前記角速度検出手段によって検出された回転角速度に基づいて、前記画面の前記第１の軸回りの回転角度を取得する角度取得手段と、
取得された回転角度に応じて、少なくとも第１〜第Ｎの短冊集合画像のうちいずれかを変更する画像変更手段とを含み、
前記画像変更手段は、
第ｍ（１＜ｍ＜Ｎ、ｍは自然数）の短冊集合画像において、
取得された回転角度に応じて、左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像のうち少なくとも一方を、隣接する短冊集合画像の左眼用短冊画像若しくは右眼用短冊画像に変更することを特徴とする画像生成装置。 - 左眼用画像及び右眼用画像がそれぞれ画面の上下方向に短冊状に分割された左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を対とした第１〜第Ｎの短冊集合画像が画面の左右方向に複数配列された立体視画像を表示する表示手段と、プレーヤが筐体を手で把持した状態でプレーヤの手で操作可能な操作部と、前記画面の上下方向を第１の軸とした場合に前記第１の軸回りの回転角速度を検出する角速度検出手段とを備えた携帯可能な画像生成装置であって、
前記角速度検出手段によって検出された回転角速度に基づいて、前記画面の前記第１の軸回りの回転角度を取得する角度取得手段と、
取得された回転角度に応じて、少なくとも第１〜第Ｎの短冊集合画像のうちいずれかを変更する画像変更手段とを含み、
前記画像変更手段は、
第ｍ（１＜ｍ＜Ｎ、ｍは自然数）の短冊集合画像において、
取得された回転角度に応じて、左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像のうち少なくとも一方を、当該回転角度の回転方向に基づき移動させた視点からの短冊画像に変更することを特徴とする画像生成装置。 - 請求項３において、
前記視点からの短冊画像は、予め用意された画像であることを特徴とする画像生成装置。 - 請求項３において、
前記角度取得手段によって取得された回転角度に応じて、オブジェクト空間での左眼用及び右眼用の仮想カメラの視点設定を行う仮想カメラ設定手段と、
オブジェクト空間において設定された前記左眼用及び右眼用の仮想カメラを視点とした左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を生成する画像生成手段とを含み、
前記視点からの短冊画像は、前記画像生成手段で生成された画像であることを特徴とする画像生成装置。 - 請求項１乃至５のいずれかにおいて、
前記表示手段は、
画面に表示される各短冊集合画像の対応した位置に短冊状の隙間を有するパララックスバリアを含み、
前記パララックスバリアの隙間から、観者の右眼には各短冊集合画像の右眼用短冊画像、観者の左眼には各短冊集合画像の左眼用短冊画像が見えるように前記立体視画像が表示されることを特徴とする画像生成装置。 - 請求項１乃至５のいずれかにおいて、
前記表示手段は、
画面に表示される各短冊集合画像に対応して、焦点面が合うように配置されたレンティキュラレンズを含み、
前記レンティキュラレンズを介して、観者の右眼には各短冊集合画像の右眼用短冊画像、観者の左眼には各短冊集合画像の左眼用短冊画像が見えるように前記立体視画像が表示されることを特徴とする画像生成装置。 - 請求項１乃至７のいずれかにおいて、
前記取得した回転角度を、時間経過に伴い所与の値に近付ける手段を含むことを特徴とする画像生成装置。 - 左眼用画像及び右眼用画像をそれぞれ画面の上下方向に短冊状に分割した左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を対とした短冊集合画像が画面の左右方向に複数配列された立体視画像を表示する表示手段と、プレーヤが筐体を手で把持した状態でプレーヤの手で操作可能な操作部と、前記画面の上下方向を第１の軸とした場合に前記第１の軸回りの回転角速度を検出する角速度検出手段とを備えた携帯可能な画像生成装置のためのプログラムであって、
前記角速度検出手段によって検出された回転角速度に基づいて、前記画面の前記第１の軸回りの回転角度を取得する角度取得手段と、
取得された回転角度に応じて、短冊集合画像を変更する画像変更手段として前記画像生成装置のコンピュータを機能させ、
前記画像変更手段は、
各短冊集合画像の左眼用短冊画像と右眼用短冊画像とを入れ替えることを特徴とするプログラム。 - 左眼用画像及び右眼用画像がそれぞれ画面の上下方向に短冊状に分割された左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を対とした第１〜第Ｎの短冊集合画像が画面の左右方向に複数配列された立体視画像を表示する表示手段と、プレーヤが筐体を手で把持した状態でプレーヤの手で操作可能な操作部と、前記画面の上下方向を第１の軸とした場合に前記第１の軸回りの回転角速度を検出する角速度検出手段とを備えた携帯可能な画像生成装置のためのプログラムであって、
前記角速度検出手段によって検出された回転角速度に基づいて、前記画面の前記第１の軸回りの回転角度を取得する角度取得手段と、
取得された回転角度に応じて、少なくとも第１〜第Ｎの短冊集合画像のうちいずれかを変更する画像変更手段として前記画像生成装置のコンピュータを機能させ、
前記画像変更手段は、
第ｍ（１＜ｍ＜Ｎ、ｍは自然数）の短冊集合画像において、
取得された回転角度に応じて、左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像のうち少なくとも一方を、隣接する短冊集合画像の左眼用短冊画像若しくは右眼用短冊画像に変更することを特徴とするプログラム。 - 左眼用画像及び右眼用画像がそれぞれ画面の上下方向に短冊状に分割された左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を対とした第１〜第Ｎの短冊集合画像が画面の左右方向に複数配列された立体視画像を表示する表示手段と、プレーヤが筐体を手で把持した状態でプレーヤの手で操作可能な操作部と、前記画面の上下方向を第１の軸とした場合に前記第１の軸回りの回転角速度を検出する角速度検出手段とを備えた携帯可能な画像生成装置のためのプログラムであって、
前記角速度検出手段によって検出された回転角速度に基づいて、前記画面の前記第１の軸回りの回転角度を取得する角度取得手段と、
取得された回転角度に応じて、少なくとも第１〜第Ｎの短冊集合画像のうちいずれかを変更する画像変更手段として前記画像生成装置のコンピュータを機能させ、
前記画像変更手段は、
第ｍ（１＜ｍ＜Ｎ、ｍは自然数）の短冊集合画像において、
取得された回転角度に応じて、左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像のうち少なくとも一方を、当該回転角度の回転方向に基づき移動させた視点からの短冊画像に変更することを特徴とするプログラム。 - 請求項１１において、
前記視点からの短冊画像は、予め用意された画像であることを特徴とするプログラム。 - 請求項１１において、
前記角度取得手段によって取得された回転角度に応じて、オブジェクト空間での左眼用及び右眼用の仮想カメラの視点設定を行う仮想カメラ設定手段と、
オブジェクト空間において設定された前記左眼用及び右眼用の仮想カメラを視点とした左眼用短冊画像及び右眼用短冊画像を生成する画像生成手段として更に前記画像生成装置のコンピュータを機能させ、
前記視点からの短冊画像は、前記画像生成手段で生成された画像であることを特徴とするプログラム。 - 請求項９乃至１３のいずれかにおいて、
前記取得した回転角度を時間経過に伴い所与の値に近付ける手段として更に前記画像生成装置のコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。 - コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、
請求項９乃至１４のいずれかのプログラムを記憶したことを特徴とする情報記憶媒体。
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