JP3579697B2 - 視覚効果生成装置及び視覚効果生成方法 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、視覚における錯覚効果を利用して、多角形状の対象物が拡大・縮小、変形、偏心運動を繰り返すように知覚される視覚効果を生成する視覚効果生成装置及び視覚効果生成方法に関する。
背景技術
従来から、多角形状の対象物が拡大・縮小、変形、偏心運動を繰り返すような視覚効果を生成する方法としては、実際に多角形状の対象物の像を拡大・縮小、変形、偏心運動させる方法が知られている。
しかしながら、上述した従来の方法によって得られる視覚効果は、あくまで予測の範囲に止まり、意外性はあまり知覚されなかった。
本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので、多角形状の対象物が物理的には拡大・縮小、変形、偏心運動をしていないにもかかわらず、多角形状の対象物が拡大・縮小、変形、偏心運動したかの如く知覚させることができ、奇妙な意外性を生じさせることのできる視覚効果生成装置及び視覚効果生成方法を提供しようとするものである。
発明の開示
本発明の視覚効果生成装置は、回転軸の周囲に窓を配置した第１の対象物と、この第１の対象物の窓からその一部が見えるように配置した多角形状の第２の対象物とにより構成され、前記第１の対象物と前記第２の対象物とが前記回転軸の周りに相対的に回転できるようにしたことを特徴とする。
また、本発明の視覚効果生成装置は、回転軸の周囲に隠蔽部を配置した第１の対象物と、この第１の対象物の前記隠蔽部により隠蔽されその一部が見えなくなるように配置した多角形状の第２の対象物とにより構成され、前記第１の対象物と前記第２の対象物とが前記回転軸の周りに相対的に回転できるようにしたことを特徴とする。
また、本発明の視覚効果生成装置は、回転軸の周囲に鏡面を配置した第１の対象物と、この第１の対象物の前記鏡面にその一部が写るように配置した多角形状の第２の対象物とにより構成され、前記第１の対象物と前記第２の対象物とが前記回転軸の周りに相対的に回転できるようにしたことを特徴とする。
また、本発明の視覚効果生成方法は、回転軸の周囲に窓を配置した第１の対象物に相当する第１の図形と、前記第１の対象物の窓からその一部が見えるように配置した多角形状の第２の対象物に相当する第２の図形とが前記回転軸の周りに相対的に回転するように画面上に表示させたことを特徴とする。
さらに、本発明の視覚効果生成方法は、回転軸の周囲に隠蔽部を配置した第１の対象物に相当する第１の図形と、前記第１の対象物の前記隠蔽部により隠蔽されその一部が見えなくなるように配置した多角形状の第２の対象物に相当する第２の図形とが前記回転軸の周りに相対的に回転するように画面上に表示させたことを特徴とする。
本発明においては、新しく発見された視覚における錯覚現象を利用し、実際には多角形状対象物は全く拡大・縮小や、変形や、偏心運動をしていないのに、多角形状対象物が拡大・縮小、変形、偏心運動をしている如く知覚されるようにすることができる。
上記錯覚現象は、多角形状対象物が部分的に隠蔽されて全体が見えない場合でも、それが運動し、隠蔽される部分が順次変化してゆくと、全体の形状が知覚されるようになり、特に頂点部とその近辺が隠蔽されると、全体が縮小されたように知覚されるというものである。
回転軸に周囲に複数の窓あるいは隠蔽部あるいは鏡面を配置した第１の対象物は、多角形状の第２の対象物を部分的に隠蔽する役目を果し、第１の対象物と第２の対象物を相対的に回転させることにより、多角形状の第２の対象物の隠蔽される部分（従って見える部分も）が順次移動してゆくようになり、頂点部が隠蔽された状態で収縮し、頂点部が見える状態で拡大しているかのように知覚される。
窓等の大きさを変化させることにより、隠蔽される部分の割合が変化し、それに応じて拡大・縮小、変形、偏心運動の効果が変化する。第１の対象物および第２の対象物をコンピュータを利用し、図形として表示することにより、窓等の位置や大きさなども自由に変化させることが可能となり、より柔軟な視覚効果の生成が可能となる。
また、窓等の位置や大きさの変更は、第１の対象物の変更あるいは、第１の対象物を光の透過および不透過を制御可能な光変調機能を有するプレート例えば液晶画像表示パネルを使用して構成することにより実現できる。
さらに、上記のように生成された図形を光学的に拡大投影することにより、さらに光学的に視覚効果を生成できる。
また、第１の対象物に鏡面を設けた場合、鏡面にホログラムを記録しておくことにより、さらに他の視覚効果を生成できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の第１の実施例の構成を示す図。
第２図は、本発明の第２の実施例の構成を示す図。
第３図は、本発明の第３の実施例の構成を示す図。
第４図は、本発明の第４の実施例の構成を示す図。
第５図は、本発明の第５の実施例の構成を示す図。
第６図は、本発明の第６の実施例の構成を示す図。
第７図は、本発明の第７の実施例の構成を示す図。
第８図は、本発明の第８の実施例の構成を示す図。
第９図は、本発明の第９の実施例の構成を示す図。
第10図は、本発明の第10の実施例の構成を示す図。
第11図は、第２の対象物の他の構成例を示す図。
第12図は、第２の対象物の他の構成例を示す図。
第13図は、第２の対象物の他の構成例を示す図。
第14図は、第２の対象物の他の構成例を示す図。
第15図は、本発明の第11の実施例の構成を示す図。
第16図は、第１の対象物の相対的回転を説明するための図。
第17図は、第１の実施例の構成を立体的に示した図。
第18図は、第８の実施例の構成を立体的に示した図。
第19図は、本発明の第12の実施例の構成を示す図。
第20図は、本発明の第13の実施例の構成を示す図。
第21図は、本発明の第14の実施例の構成を示す図。
第22図は、本発明の第15の実施例の構成を示す図。
第23図は、本発明の第16の実施例の構成を示す図。
第24図は、本発明の第17の実施例の構成を示す図。
第25図は、本発明の第18の実施例の構成を示す図。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の詳細を図面を参照して説明する。
第１〜６図は、それぞれ本発明の第１〜６の実施例の装置の構成を示すもので、これらの図において、Ａは窓Ｗを有する第１の対象物、Ｂはこの第１の対象物Ａによって隠蔽されるように配置された多角形形状の第２の対象物である。
これらの第１の対象物Ａと第２の対象物Ｂとは、回転軸Ｃを中心に相対的に回転可能に構成されており、これらを回転させることにより、第２の対象物Ｂの一部（図中斜線で示す）が第１の対象物Ａの窓Ｗから見え隠れするようになっている。
第１図に示す第１の実施例では、第１の対象物Ａは四角形状に構成され（後述する第２〜４の実施例でも同じ。）、この第１の対象物Ａに４つの円形の窓Ｗが配設されている。第２の対象物Ｂは、これらの窓Ｗから四隅が見える大きさの四角形状とされている。
第２図に示す第２の実施例では、第１の対象物Ａに４つの四角形状の窓Ｗが配設されており、第２の対象物Ｂは、これらの窓Ｗから四隅が見える大きさの四角形状とされている。
第３図に示す第３の実施例では、第１の対象物Ａに３つの円形の窓Ｗが配設されており、第２の対象物Ｂは、これらの窓Ｗから各頂点が見える大きさの三角形状とされている。
第４図に示す第４の実施例では、第１の対象物Ａに配設された窓Ｗは四角形状であり、物理的には１個であるが、ある回転位置では四角形状の第２の対象物Ｂの輪郭の複数の部分が見えるように構成されている。
第５図に示す第５の実施例では、第１の対象物Ａは円形とされており、この第１の対象物Ａに配設された窓Ｗは、十字状のスリットから構成されている。また、第２の対象物Ｂは、四角形状とされている。
第６図に示す第６の実施例では、第１の対象物Ａは円形とされており、この第１の対象物Ａに４つの円形の窓Ｗが配設されている。また、第２の対象物Ｂは、フレーム状（枠状）に構成されている。
第７〜10図は、窓Ｗを有する第１の対象物Ａの変わりに、第２の対象物Ｂの一部を隠蔽する隠蔽部を有する第１の対象物Ｄを用いた第７〜10の実施例の構成を示すものである。これらの実施例では、第１の対象物Ｄと第２の対象物Ｂとは、回転軸Ｃを中心に相対的に回転可能に構成されており、これらを回転させることのより、第２の対象物Ｂの一部（図中斜線で示す）が第１の対象物Ｄから見え隠れするようになっている。
第７〜９図に示す第７〜９の実施例では、回転軸Ｃを中心として複数の隠蔽部が放射状に配列されて第１の対象物Ｄが構成されており、第２の対象物Ｂは、四角形状とされている。
また、第10図に示す第10の実施例では、透明の円板Ｅ上に、回転軸Ｃを中心として複数（本実施例では４つ）の隠蔽部Ｆを配列して第１の対象物Ｄが構成されている。
上記した各実施例において、多角形状の第２の対象物Ｂの角数に対し、第１の対象物Ａの窓の数あるいは第１の対象物Ｄの隠蔽部の数を異ならせると、拡大・縮小のみでなく、変形、偏心運動の効果を得ることができる。多角形状の第２の対象物Ｂの角数に比べ、窓数あるいは隠蔽部数を少なくし、多角形状の第２の対象物Ｂの角のうちの１部が見え、１部が見えなくなるように配置することにより、多角形状の第２の対象物Ｂが変形しているように知覚される視覚効果を実現できる。
多角形状の第２の対象物Ｂの角数をｎとした時、窓の数あるいは隠蔽体の数を（ｎ−１）個又は（ｎ＋１）個とすると偏心運動の効果を得ることができる。
なお、多角形状の第２の対象物Ｂとしては、正多角形のように凸部のみを有するもののみではなく、第11図に示すように、凸部、凹部が混合されて構成された第２の対象物Ｂでも同様の効果が得られる。凹部の角については、凸部の角と反対に、それが見える時に縮小し、見えない時に拡大するように知覚される。
以上に示した実施例においては、第１の対象物Ａ又はＤにおいて、窓又は隠蔽部は回転中心に対し、同一半径の円周上に等間隔に配置されているが、必ずしもそのようにすることは必要としない。同一半径の円周上とならないように、又は等間隔とならないように配置した場合には、さらに異なる視覚的効果を実現できる。
この状況は、第２の対象物についても同様である。即ち、上述した各実施例では、多角形状物体の頂点に相当する位置が回転中心に対して同一半径の円周上に等間隔に存在するか、あるいはそれらの角度をずらせて複数個重ね合せて構成できる形状のものが示されているが、多角形状対象物の角に相当する部分を同一半径の円周上に配置する必要はなく、又円周上に等間隔で配置する必要もない。同一円周上でなく、又等間隔とならないような形状とすることにより、さらに異なる視覚的効果を実現できる。
また、多角形状の第２の対象物Ｂは、必ずしも明確な角を持つ必要はなく、第12図に示すように、その角部が丸みを持っていても同様の効果が得られる。
多角形状対象物は、板状あるいは窓状の面的なもののみではなく、第６図あるいは第13図および第14図に示すように、その枠部に相当する線状、さらには、それらを重ね合せて構成される形状のものであってもよい。
これらの例においては、いずれも第２の対象物Ｂの方が回転するように表示してあるが、第１の対象物Ａ、Ｄの方を回転させても、また両者を反対方向に回転させても、また同方向で異なる回転速度で回転させても、全く同様の効果が得られる。
回転数は、数十秒に１回転程度から毎秒１〜２回転程度において著しい効果が得られる。多角形としては、３〜９角形程度がよく、それ以上にすると、拡大・縮小の知覚が弱くなってくる。
第15図はコンピュータグラフィックスの技法を用いて表示する第11の実施例を示すものであり、この場合、窓Ｗから漏れてくる光の一部が第２の対象物Ｂで遮られ、見えなくなっているのと等価に表示された例である。
コンピューによって表示する場合には、第16図に示されているように、第１の対象物Ａと第２の対象物Ｂの回転角度をそれぞれφ、θとしたとき、これらを
φ＝φ_０＋ｖ_φ・ｔ
θ＝θ_０＋ｖ_θ・ｔ
と時間の経過に従って変化させて表示することにより実現できる。これは、通常に使用されているコンピュータグラフィクスの技術を用いて容易に行える。すなわち、第１の対象物Ａおよび第２の対象物Ｂのコンピュータモデルを生成し、それらを上記のφ、θの角度回転され、隠面処理を行って表示することで実現できる。これらは極めて一般的な技術となっている。
なお、上記実施例において、窓Ｗ以外の部分あるいは隠蔽部を除く領域で、第１の対象物Ａ、Ｄと、第２の対象物Ｂとが、色、明るさともに同一コントラストとなるようにして、二者の区別が困難となるように構成する場合には、第１の対象物Ａ、Ｄと、第２の対象物Ｂの目に対する位置関係が逆転しても同様の効果が得られる。
次に、鏡面を用いた実施例について説明する。
第17図は、第１図に示した第１の実施例、第18図は、第８図に示した第８の実施例の構成を立体的に示した斜視図であり、これらの図においてＯは、観測者を示している。一方、第19図は、鏡面Ｍを用いた第12の実施例の構成を示すものである。すなわち、この実施例では、観測者Ｏに対して、部分的な鏡面Ｍを有する第１の対象物Ａが設けられており、この第１の対象物Ａと観測者Ｏとの間に、第１の対象物Ａに対して相対的に回転できるように構成された第２の対象物Ｂが配置されている。
また、第20図に示す第13の実施例では、第２の対象物Ｂが観測者Ｏの後側に配置され、鏡面Ｍを有する第１の対象物Ａと第２の対象物Ｂとが観測者Ｏを挟むように配置されている。
以上のような、第12、13の実施例の構成において、第１の対象物Ａの全面が鏡面である場合の第２の対象物Ｂの鏡像Ｉを想定すれば、この鏡像Ｉが第17図の第２の対象物Ｂに対応し、第１の対象物Ａ上の部分的な鏡面Ｍが窓Ｗに対応するので、第17図に示す第１の実施例の場合と等価な効果が得られる。
なお、第19、20図において、第１の対象物Ａの鏡面Ｍとそれ以外の部分を入れ替えた構成、すなわち、第１の対象物Ａ全体を鏡面とし、鏡面Ｍの部分に隠蔽体を配置した構成においても、同様な効果が得られる。この場合には、第18図に示した第８の実施例のように、隠蔽部を構成する第１の対象物Ｄを配置した場合と等価となる。
第19図に示した第12の実施例においては、観測者Ｏと第１の対象物Ａとの間に第２の対象物Ｂが配置され、この第２の対象物Ｂが観測者Ｏの視野を遮ってしまうことになるが、第19図に示すように、第２の対象物Ｂとして枠状のものを用いれば、問題は生じない。
また、第20図に示した第13の実施例においては、第１の対象物Ａと第２の対象物Ｂとの間に観測者Ｏが位置するため、観測者Ｏが、第２の対象物Ｂの鏡像の生成を妨げる虞があるが、観測者Ｏに対して、装置を十分大きく構成すればこの障害は無視でき、また、観測方法を工夫することによってこの障害を除去できる。
さらに、第19、20図に示した第12、13の実施例においては、第１の対象物Ａと、第２の対象物Ｂと、観測者Ｏが同一の軸（回転軸）上に位置するよう構成したが、軸から外れた位置、すなわち、斜め方向から観察するよう構成することもできる。このような構成とすることにより、軸上から観察する場合とは異なった視覚効果が得られることもあり、また、前述した第２の対象物Ｂが視界を遮る障害、あるいは、観測者Ｏが鏡像の生成を妨げる障害を回避できる。
第21図は、このように、第１の対象物Ａ、第２の対象物Ｂ、観測者Ｏが同一の軸（回転軸）上に位置しないよう構成した第14の実施例を示すものである。この実施例では、第１の対象物Ａと第２の対象物Ｂの面が平行とならないよう構成されている。
このように構成された本実施例では、部分的に観測される第２の対象物Ｂの鏡像と第２の対象物Ｂ本体とを同時に観測することができ、それらの比較において不思議さを倍加することが可能となる。
第22図は、第１の対象物Ａを万華鏡のように、複数個配置した第15の実施例の構成を示すものである。この実施例では、各々の第１の対象物Ａにおける部分的な鏡面Ｍの配置を異ならせることによって、異なった視覚効果を同時に観測できる。
以上説明したように、第１の対象物Ａに部分的な鏡面Ｍを配置した第12〜15の実施例においては、鏡面Ｍとして、ホログラムが記録された鏡面を使用することにより、第１の対象物Ａの前面あるいは後面にホログラム像が生成されるように構成することもできる。この場合、第２の対象物Ｂの鏡像を生成する鏡面としての性質をほとんど損なうことなく、ホログラムを記録した鏡面を構成することができる。このような構成においては、生成されたホログラム像と、第２の対象物Ｂ自体あるいはその鏡像との間の干渉関係による新しい視覚効果を付加することができる。
以上説明した第１〜15の実施例においては、第１の対象物Ａにおける窓Ｗ、隠蔽部分、鏡面Ｍの数や配置を変えることによって異なった視覚効果を生成することができる。第２の対象物Ｂとして同一のものを用い、第１の対象物Ａを複数種類用意し、それらを順次交換してゆくことにより、得られる視覚効果を、より際立たせることが可能となる。このような場合、第１の対象物Ａが順次自動的に変化するよう構成することにより、その効果を著しく高めることができる。
このような効果を実現する第16〜18の実施例の構成を、第23〜25図に示す。
第23図に示す第16の実施例では、第２の対象物Ｂの異なる視覚効果生成装置が複数個（４個）その中心が同一円周上となるように並列的に配置されたものに相当する。すなわち、形状の異なる多角形状の４つの第２の対象物B1、B2、B3、B4が同一円周上に配置され、この円と同一の軸を中心に回転可能とされた構造体ＡR上に、第２の対象物B1、B2、B3,B4に対応して、種類の異なる４個の第１の対象物A1、A2、A3、A4が配置されている。構造体ＡRを回転し、第１の対象物A1、A2、A3、A4のそれぞれが第２の対象物B1、B2、B3、B4の位置に合致する回転角ずつ回転することによって、視覚効果の種類を変更できる。なお、構造体ＡR上に設ける第１の対象物A1、A2、A3、A4のいずれかを、第２の対象物B1、B2、B3、B4の全体が見えるように構成することにより、視覚効果を増加できる。
また、第24図に示す第17の実施例では、種類の異なる複数種類の第１の対象物Ａを、ロールシート状対象物上に形成したもので、このロールシート状対象物をローラーに巻取り、移動することによって、第１の対象物Ａの種類を変更し、順次異なった視覚効果を生成することができる。
また、第25図に示す第18の実施例では、第１の対象物Ａとして、光の透過および不透過を制御可能な光変調機能を有するプレート、例えば液晶画像表示パネルを使用し、コンピュータPCからの制御によって、液晶画像表示パネルに第２の対象物Ｂの一部が見えるように窓Wpを表示し、この表示する窓Wpのパターンの種類を変更するようにしたものである。このように、液晶画像表示パネル等を使用しても、第１の対象物Ａの種類を交換するのと等価な効果を得ることができる。なお、隠蔽部分の形状を変える場合も、同様に液晶画像表示パネル等を使用することができる。
以上説明したように、本発明によれば、多角形対象物は物理的には拡大・縮小、変形、偏心運動していないにもかかわらず、拡大・縮小、変形、偏心運動しているかのように知覚され、奇妙な意外性を持った知覚を生じさせることができる。従って、人間の注目を喚起したり、奇異な印象により強く意識させるなどの効果がある。
産業上の利用可能性
本発明は、視覚効果を生成する装置及び方法に関する。本発明では、多角形対象物は物理的には拡大・縮小、変形、偏心運動していないにもかかわらず、多角形対象物が、拡大・縮小、変形、偏心運動しているかのように知覚される。これによって、人間の注目を喚起したり、奇異な印象により強く意識させることができる。

Claims (12)

1. 回転軸の周囲に窓を配置した第１の対象物と、
   この第１の対象物の窓からその一部が見えるように配置した多角形状の第２の対象物とにより構成され、
   前記第１の対象物と前記第２の対象物とが前記回転軸の周りに相対的に回転できるようにし、
   前記第１の対象物と前記第２の対象物とを前記回転軸の 周りに相対的に回転させた際に、前記第２の対象物の隠 蔽される部分が順次変化し、これによって、前記第２の 対象物の全体の形状が知覚されるとともに、前記第２の 対象物が拡大・縮小、又は変形、又は偏心運動している かのように知覚されるようにした
   ことを特徴とする視覚効果生成装置。
2. 請求項１記載の視覚効果生成装置において、
   前記第１の対象物と前記第２の対象物を光学的に投影することを特徴とする視覚効果生成装置。
3. 請求項１記載の視覚効果生成装置において、
   前記窓の形状および配置を変更可能とされていることを特徴とする視覚効果生成装置。
4. 請求項３記載の視覚効果生成装置において、
   前記第１の対象物は、光の透過および不透過を制御可能な光変調機能を有するプレートであり、コンピュータからの画像表示の指令により前記窓の形状および配置を変更可能とされていることを特徴とする視覚効果生成装置。
5. 回転軸の周囲に隠蔽部を配置した第１の対象物と、
   この第１の対象物の前記隠蔽部により隠蔽されその一部が見えなくなるように配置した多角形状の第２の対象物とにより構成され、
   前記第１の対象物と前記第２の対象物とが前記回転軸の周りに相対的に回転できるようにし、
   前記第１の対象物と前記第２の対象物とを前記回転軸の 周りに相対的に回転させた際に、前記第２の対象物の隠 蔽される部分が順次変化し、これによって、前記第２の 対象物の全体の形状が知覚されるとともに、前記第２の 対象物が拡大・縮小、又は変形、又は偏心運動している かのように知覚されるようにした
   ことを特徴とする視覚効果生成装置。
6. 請求項５記載の視覚効果生成装置において、
   前記第１の対象物と前記第２の対象物を光学的に投影することを特徴とする視覚効果生成装置。
7. 請求項５記載の視覚効果生成装置において、
   前記隠蔽部の形状および配置を変更可能とされていることを特徴とする視覚効果生成装置。
8. 請求項７記載の視覚効果生成装置において、
   前記第１の対象物は、光の透過および不透過を制御可能な光変調機能を有するプレートであり、コンピュータからの画像表示の指令により前記隠蔽部の形状および配置を変更可能とされていることを特徴とする視覚効果生成装置。
9. 回転軸の周囲に鏡面を配置した第１の対象物と、
   この第１の対象物の前記鏡面にその一部が写るように配置した多角形状の第２の対象物とにより構成され、
   前記第１の対象物と前記第２の対象物とが前記回転軸の周りに相対的に回転できるようにし、
   前記第１の対象物と前記第２の対象物とを前記回転軸の 周りに相対的に回転させた際に、前記第２の対象物の隠 蔽される部分が順次変化し、これによって、前記第２の 対象物の全体の形状が知覚されるとともに、前記第２の 対象物が拡大・縮小、又は変形、又は偏心運動している かのように知覚されるようにした
   ことを特徴とする視覚効果生成装置。
10. 請求項９記載の視覚効果生成装置において、前記鏡面にホログラムが記録されていることを特徴とする視覚効果生成装置。
11. 回転軸の周囲に窓を配置した第１の対象物に相当する第１の図形と、前記第１の対象物の窓からその一部が見えるように配置した多角形状の第２の対象物に相当する第２の図形とが前記回転軸の周りに相対的に回転するように画面上に表示させ、
    前記第１の図形と前記第２の図形とを前記回転軸の周り に相対的に回転させた際に、前記第２の図形の隠蔽され る部分が順次変化し、これによって、前記第２の図形の 全体の形状が知覚されるとともに、前記第２の図形が拡 大・縮小、又は変形、又は偏心運動しているかのように 知覚されるようにした
    ことを特徴とする視覚効果生成方法。
12. 回転軸の周囲に隠蔽部を配置した第１の対象物に相当する第１の図形と、前記第１の対象物の前記隠蔽部により隠蔽されその一部が見えなくなるように配置した多角形状の第２の対象物に相当する第２の図形とが前記回転軸の周りに相対的に回転するように画面上に表示させ、
    前記第１の図形と前記第２の図形とを前記回転軸の周り に相対的に回転させた際に、前記第２の図形の隠蔽され る部分が順次変化し、これによって、前記第２の図形の 全体の形状が知覚されるとともに、前記第２の図形が拡 大・縮小、又は変形、又は偏心運動しているかのように 知覚されるようにした
    ことを特徴とする視覚効果生成方法。

Images