TWI441670B - 摩天輪 - Google Patents

Description

摩天輪 FERRIS WHEEL

本發明係關於摩天輪。

向來，設置於遊樂園等之摩天輪是眾所周知的(參照例如專利文獻1)。此摩天輪具有旋轉輪、與沿著旋轉輪的周方向隔著特定的間隔設置之複數的吊艙。摩天輪於吊艙搭載乘客的狀態下緩緩地旋轉。吊艙內的乘客可隨著緩慢的移動而享受不斷改變視野方向之風景。而且可享受在頂點附近遠眺四周。

然而，以往的摩天輪，不過是僅能眺望吊艙外面的當時所看得到的風景。因而，因人而異，也會有人覺得無聊。尤其，對於熟知當地的人或曾搭乘過的人等而言，以往的摩天輪於新鮮感方面有所不足。

然而，近年來呈現將現實空間與虛擬空間於實際時間融合的複合現實感[Mixed Reality；包含擴張現實感(Augmented Reality)、擴張虛擬感(Augmented Virtuality)]的裝置廣為受到研究(參照例如專利文獻2、3)。提示此複合現實感的裝置，例如，首先藉由照像機等之照像部將現實空間照像。其次，提示複合現實感的裝置再將虛擬圖像重疊於用照像部拍攝的圖像(實際圖像)而產生合成圖像。接著，提示複合現實感的裝置將該合成圖像輸出到外部。如此，提示複合現實感的裝置，可對看到此合成圖像的使用者賦予融合有實際圖像與虛擬圖像的複合現實感。專利文獻2、3的裝置，係在頭戴式顯示裝置(HMD；head mount display)上安裝有照像部。而且，對此照像部所拍攝的實際圖像即時以虛擬圖像重疊而產生合成圖像。然後，將此合成圖像顯現在頭戴式顯示裝置。因此，若於安裝著頭戴式顯示裝置的狀態下步行，則虛擬圖像會重疊顯示於對應於使用者的視點之影像上。從而，頭戴式顯示裝置可賦予使用者宛如在現實空間中存在著該虛擬圖像般的感覺。

然而，僅在地面上步行、跑步的使用者若使用此種可提示複合現實感的裝置，使用者只能欣賞在地面上可看到的周遭景色之範圍，而無法玩味複合現實感。

[先前技術文獻]

[專利文獻1]　日本特開2007-167215號公報

[專利文獻2]　日本特開2008-293209號公報

[專利文獻3]　日本特開2008-275391號公報

本發明係鑑於上述情事而完成者。本發明之目的在於提供一種摩天輪，其係使複合現實感之提示範圍非僅是地面上的視野而是更廣範圍，並同時對吊艙的乘客賦予超越單純眺望風景所能得到的樂趣。

為解決上述課題，本發明之摩天輪係做成下述構成。

本發明之摩天輪具有複數的吊艙63、照像部1及控制部3。照像部1係設置於各吊艙63。照像部1之構成係用以拍攝吊艙63外的實際風景。顯示部2係設置於各吊艙63內。控制部3之構成係用以將虛擬圖像重疊於以照像部1拍攝的實際圖像的特定位置，藉此產生合成圖像。控制部係使該合成圖像顯示於顯示部2。

藉由如此之構成，可對吊艙63的乘客賦予利用自摩天輪的吊艙63可看見的廣範圍視野之複合現實感(含擴張現實感與擴張虛擬感)。而且，吊艙63並非僅是於水平方向而是也於高度方向持續移動。因而，可賦予僅是地面上的視點所無法得到的複合現實感。

在本發明之摩天輪中以具有控制部3、記憶部34、虛擬圖像變形手段36、圖像合成手段33及圖像顯示手段35為佳。記憶部34係記憶有虛擬圖像。虛擬圖像變形手段36係依據吊艙63的位置來變化記憶在此記憶部34的虛擬圖像之大小、角度。圖像合成手段33之構成係用來將經由虛擬圖像變形手段36變化的圖像重疊在以照像部1拍攝的實際圖像的特定位置，藉此產生合成圖像。圖像顯示手段35則將經由圖像合成手段33產生的圖像顯示在顯示部。

藉由如此之構成，可依據吊艙63的移動而使虛擬圖像變形。藉此，可使合成圖像更接近現實者。

又，本發明之摩天輪，以具備位置偵測部、拍攝方向偵測部為佳。位置偵測部之構成係用來偵測照像部1的位置。當位置偵測部偵測得照像部1的位置時，會產生偵測資訊。拍攝方向偵測部之構成係用來偵測照像部1的拍攝方向。當拍攝方向偵測部偵測得照像部1的拍攝方向時，拍攝方向偵測部會產生偵測資訊。前述虛擬圖像變形手段36係依據位置偵測部產生的偵測資訊與拍攝方向偵測部產生的偵測資訊來變化前述虛擬圖像。

藉由如此之構成，可比較精確地進行實際圖像與虛擬圖像的位置校準。

又，本發明之摩天輪，以更進一步具備前述控制部3、 標記物辨識手段30、位置/姿勢解析手段32為佳。標記物辨識手段30係以前述實際圖像中含有的特定物體做為標記物進行辨識。位置/姿勢解析手段32之構成係用來解析經由標記物辨識手段30辨識的標記物的位置/姿勢。前述記憶部34係將前述虛擬圖像與前述標記物對應上而預先記憶。前述虛擬圖像變形手段36依據位置/姿勢解析手段32解析的標記物的位置/姿勢資訊來變化前述虛擬圖像。控制部3，一旦經由前述標記物辨識手段30辨識出標記物，即自記憶部34取得與該標記物對應的虛擬圖像。然後，標記物辨識手段30自記憶部34取得的虛擬圖像經由虛擬圖像變形手段36使其變化。藉由圖像合成手段33將此經變化的圖像重疊在對應於實際圖像的標記物之部分，藉此產生合成圖像。接著，經由圖像顯示手段35將該合成圖像顯示於顯示部2。

藉由如此的構成，可提高實際圖像與虛擬圖像的位置校準之精確度。

又，前述虛擬圖像以與現代不同的時代之風景為原型的電腦製圖圖像為佳。

藉此，例如可將在該土地上的過去歷史上之建築物或未來想像圖等重疊於實際圖像來產生合成圖像，而可對吊艙63的乘客給予樂趣。

又，本發明之摩天輪以前述記憶部中記憶有複數之不同年代的虛擬圖像為佳。又，前述各吊艙進一步具有可設定成任意年代的風景之設定部52。前述控制部3，係自記憶部34取得對應於經由該設定部52設定之年代的虛擬圖像並重疊於前述實際圖像，藉此產生圖像。經由圖像顯示 手段35將該合成圖像顯示於顯示部2。

藉此，可將吊艙63的乘客所想要的年代之風景經由顯示部2顯示，對乘客給予更進一步的樂趣。

又，本發明之摩天輪中，前述照像部1以照像機為佳。照像機係設置於吊艙63的外部。照像機之構成係可改變拍攝方向者。前述吊艙63以進一步具備可改變前述照像機的拍攝方向之操作部為佳。

藉此，可將吊艙63的乘客所要的視點之實際圖像與虛擬圖像重疊而顯示。因而可對乘客賦予利用更廣範圍視野之複合現實感。

又，本發明之摩天輪以前述顯示部係配備於頭戴式顯示裝置中為佳。

藉由本發明之摩天輪，可使複合現實感之提示範圍非僅是地面上的視點而是更廣範圍，並同時對吊艙的乘客賦予超越單純眺望風景所能得到的樂趣。

下述係依據本發明之實施形態就本發明之實施形態進行說明。

實施形態1之摩天輪，如圖2所示，具有一對的支撐腳體60。一對的支撐腳體60係自摩天輪的設置面起前後隔開間隔而設立。在一對的支撐腳體60的上端水平架設著旋轉軸61。於此旋轉軸61上支樞著旋轉輪62，藉此使旋轉輪62成為旋轉自如的狀態。旋轉輪62係藉由設置於支撐腳體60的驅動裝置(未圖示)而旋轉驅動。旋轉輪62係形成為大致圓形的骨架框體。在旋轉輪62之外周端部沿著圓周 方向隔著特定間隔掛吊著吊艙63。掛吊在旋轉輪62的外周端部的各吊艙63係於旋轉自如的狀態安裝在旋轉輪62。因而，各吊艙63移動至旋轉輪62的任何位置皆可一直保持鉛直姿勢。各吊艙63的旋轉軌跡為大致圓周狀軌跡。在吊艙63的旋轉軌跡的下端部位設置有用來讓乘客上下之乘車場64。

各吊艙63之外形係做成正視呈大致圓形。各吊艙63，在內部有乘客搭乘所需的空間。各吊艙63具有門66，此門66係做成出入口65可開閉的構成。在吊艙63之外部的下部安裝有用來拍攝吊艙63外的風景(實際風景)的照像部1。本實施形態的照像部1係由例如CCD(電荷耦合元件；Charge Coupled Device)照像所構成。又，照像部1係安裝於拍攝方向驅動裝置(未圖示)上。照像部1係構成為藉由拍攝方向驅動裝置可將拍攝方向自水平方向到稍向下的狀態下做全方位變換。換言之，照像部1係藉由拍攝方向驅動裝置可於水平方向360度旋轉之構成。此照像部1係透過後述的控制部3而與設置在吊艙63內部的操作部5連接。藉由操作操作部5可改變照像部1的拍攝方向。此操作部5，如圖3所示，係設置於與吊艙63的出入口65相反側的內面側。又，操作部5係鄰接顯示部2而配置。操作部5具有可傾倒自如的操作桿51。當使操作桿51傾倒時，可改變照像部1的拍攝方向。顯示部2係由監視器構成。顯示部2係設置為朝上方略傾斜而配置。藉此，以配置成使其顯示面朝向乘客臉部所在位置的部分。此顯示部2係連接到控制部3。顯示部2係經由控制部3而控制。顯示部2係設置於相向配置之一對的座位67之大致中間部。在吊艙63 中較座位67上方處安裝有通透窗68，乘客可透過此通透窗68眺望外部風景(實際風景)。

又，操作部5並非限定於上述般固定地安裝在吊艙63的內面側。做為其他例，亦可透過配設之電氣配線安裝在顯示部2的側面。此時，此操作部可移動自如。又，做為其他例，亦可在吊艙63的內側面新設收訊部(未圖示)。此時，可進一步設置具有收訊部的操作部。並可無線操作操作部。

控制部3之構成係：對於經由照像部1拍攝的實際圖像之某特定物體，經由重疊以虛擬圖像來產生合成圖像。又，控制部3之構成係用來使該合成圖像顯示於顯示部2。控制部3係將虛擬圖像重疊在經由照像部1拍攝之圖像而產生新圖像。又，控制部3之構成係使該圖像顯示於顯示部2之使用所謂的複合現實感(含擴張現實感和擴張虛擬感)的技術者。本實施形態之控制部3之構成係用來辨識做為標記物的風景之特定物體者。又，控制部3係使虛擬圖像重疊在對應於該標記物的部分。亦即，控制部3係利用標記物辨識型之複合現實感技術。控制部3，如圖1所示，係由電腦構成。電腦係以微處理器做為主構成要素。電腦具有標記物辨識手段30、標記物記憶部31、位置/姿勢解析手段32、虛擬圖像變形手段36、記憶部34、圖像合成手段33及圖像顯示手段35。本實施形態之控制部3的電腦係容納於各吊艙63的座位67之內部。

標記物辨識手段30，係以經由照像部1拍攝之實際風景中所含有的特定物體做為標記物而進行辨識。標記物乃依據實際風景中所含有的特定物體(例如城跡、展望台等) 的3維形狀之特徵而進行辨識。此特定物體之3維形狀特徵的資訊係預先已載入於標記物記憶部31中。此標記物記憶部31係由記憶體構成。標記物記憶部31容納有複數的不同之標記物的形狀資訊。標記物辨識手段30係藉由將記憶在標記物記憶部31的形狀資訊與經由照像部1拍攝的圖像中所含有之特定物體的形狀資訊比對，來辨識出究竟相當於記憶在標記物記憶部31的複數標記物之中的哪一標記物來進行辨識。此經由標記物辨識手段之處理，可藉由動態程式比對(DP；Dynamic Programming Matching)等之圖像比對演繹而可達成。此處理中，藉由提高照像部1的解析度可更詳細地執行與載入標記物的比對。因而，若提高照像部1的解析度，載入標記物的數量可增多。做為本實施形態之標記物，可例示出：實際圖像中所含有的城、城跡、展望台、塔、公寓、遊樂設施、車站、高速公路等。又，標記物之辨識，亦可將實際圖像中所含有的複數物體分別做為標記物而進行複數點之辨識。又，做為本實施形態之標記物，亦可將實際圖像中所含有之複數物體當作一組標記物而進行辨識。經由此標記物辨識手段30所辨識之標記物有關的資訊，係傳送到位置/姿勢解析手段32與虛擬圖像變形手段36。

位置/姿勢解析手段32係用來求出經由標記物辨識手段30辨識的標記物之3維的位置與姿勢。位置/姿勢解析手段32係用以算出例如：(a)取自標記物辨識手段30的有關標記物的3維形狀之資訊、(b)依據對應於實際圖像內之該標記物的物體之3維位置、形狀而算出該標記物對照像部1的位置、姿勢。亦即，位置/姿勢解析手段32係用來解析自 照像部1到看到的標記物之距離、角度。換言之，位置/姿勢解析手段32，係用來解析照像部1到標記物的距離。又，位置/姿勢解析手段32亦解析照像部1朝向標記物的方向和水平方向之間的角度。做為針對對應於標記物的物體之3維位置、形狀做界定的資訊，可舉出例如該標記物的至少3點特徵點之在標記物內的座標值。又，計算標記物之3維位置、姿勢的手法可用習知的手法。此手法可例示如：「加藤博一、汐崎德男、橘啟八郎：根據由具特徵圖像即時產生的樣版匹配，以產生擴張現實感為目的的位置定位手法；日本虛擬實境(virtual reality)學會論文誌，Vol.7,No.2,pp.119-128(2002)」中所揭示的手法。

又，標記物之位置/姿勢亦可用位置偵測部與拍攝方向偵測部解析。位置偵測部之構成係用來偵測吊艙的位置(亦即照像部1的位置)。藉此，拍攝方向偵測部會產生表示照像部1的拍攝方向之偵測資訊。根據位置偵測部的偵測資訊與拍攝方向偵測部之偵測資訊來解析相對於照像部1之位置/姿勢。位置偵測部可由例如制動發振器、制動收訊器與計時器構成。制動發訊器係設置於乘車場64。制動收訊器係設置於各吊艙。計時器之構成係用來測定制動收訊器收到發自制動發訊器的訊號的時間點起算的時間。設置於各吊艙63的控制部3係依據由計時器測定的時間資訊、和以恆定速度旋轉之旋轉輪62的旋轉速度資訊來演算出各吊艙63的位置。做為拍攝方向偵測部可用地磁感測器、陀螺儀感測器等之感測器。又，摩天輪的旋轉輪62係連續地旋轉而使各吊艙63以一定的速度移動。因而，實際圖像中所包含的標記物之位置/姿勢係不斷地改變。

又，做為位置偵測部當然亦可以是利用所謂的衛星定位系統(GPS：Global Positioning System)。

此由位置/姿勢解析手段32解析之位置/姿勢資訊係被送到虛擬圖像變形手段36。

當虛擬圖像變形手段36取得發送自標記物辨識手段30的有關標記物的資訊時，會自記憶部34取得對應於該標記物的虛擬圖像。此記憶部34係由記憶體構成。記憶部34之構成係使其預先記憶著特定的標記物和特定的虛擬圖像之對應關係。做為此虛擬圖像可列舉：以過去的風景(例如城墎、宮殿)為原型的電腦製圖圖像(以下稱為CG圖像)、以預測未來的風景為原型的CG圖像等，種種以與現代不同之時代的風景為原型者。尤其，做為過去的風景係以名勝古蹟做為標記物而辨識時，可將做為虛擬圖像之在該場所以前曾經建造的城墎或宮殿等之CG圖像重疊於實際圖像上、或以日本戰國時代的戰爭之狀態做為CG圖像重疊於實際圖像上。又，有關日本戰國時代的戰爭之形態等，若以動畫呈現該戰爭的狀態，可更加賦予臨場感和樂趣為更佳。當然，可更往上追朔，例如亦可用石器時代的住所等做為CG圖像。

虛擬圖像變形手段36會將記憶在記憶部34的虛擬圖像的大小、角度依吊艙63的位置做變化。具體而言，虛擬圖像變形手段36係依據由位置/姿勢解析手段32解析的標記物的位置/姿勢資訊來變化虛擬圖像。當虛擬圖像變形手段36接收到由標記物辨識手段30送出的有關標記物的資訊時，如上述般會自記憶部34取得對應於標記物的虛擬圖像。又，虛擬圖像變形手段36係依據由位置/姿勢解析手段32所算出的資訊來指定虛擬圖像的大小、角度。然後，虛擬圖像變形手段36會依據指定的虛擬圖像的大小、角度資訊來使虛擬圖像變形。做為此變形，較佳者係假定在地面上設置有以3維的虛擬圖像呈現的物體(例如，城墎等)，使其變化成為和由吊艙63的照像部1所看到的該地面上物體的形狀一致。

又，虛擬圖像變形手段36亦可具有可於上述般進行虛擬圖像的大小、角度的變形之外並可依據實際風景的明亮度來修正虛擬圖像的明亮度之修正手段。亦即，經由利用修正手段來調校虛擬圖像的明亮度可使虛擬圖像之重疊於實際圖像不致有不諧調感。

如此般經由虛擬圖像變形手段36變形的虛擬圖像係送出到圖像合成手段33。

當圖像合成手段33取得由虛擬圖像變形手段36所變形的虛擬圖像之資訊，會將變形後的虛擬圖像重疊在對應於實際圖像的標記物之部分。如此，圖像合成手段33可產生新的圖像(合成圖像)。於此所產生的合成圖像係被送到圖像顯示手段35。

圖像顯示手段35之構成係用來將經由圖像合成手段33所產生的圖像顯示於顯示部2。當圖像顯示手段35接收到來自圖像合成手段33的合成圖像之資訊，就將該合成圖像顯示於配設在吊艙63內的顯示部2。

如此般於控制部3中的一連串之控制係隨著吊艙63的移動而連續地進行。例如，隨著吊艙63的昇高，標記物的相對姿勢也相繼變化。然而，虛擬圖像變形手段36也依據吊艙的位置而使虛擬圖像變化。因而，虛擬圖像係隨著吊艙63的昇高而逐漸變小。且虛擬圖像係朝向自上方眺望的形態。藉由上述之控制，由顯示部2所顯示的圖像，即使重疊在實際圖像上的圖像為虛擬圖像，亦可不受限制地做成為與實際圖像相近者。

又，經由顯示部2顯示的圖像係虛擬圖像重疊在實際圖像者。因而，係與天候狀況、明亮度等周圍環境同步。藉此，例如與僅將事先收錄的錄影圖像搭配摩天輪的移動而播放者相比，臨場感更為增加。

亦即，本實施形態之摩天輪，可對吊艙63的乘客賦予利用自摩天輪的吊艙63可看見的廣範圍視野之複合現實感。且吊艙63並非單只於水平方向移動，於高度方向亦持續移動著。因而，賦予僅於地面上的視點所無法得到的複合現實感成為可能。

而且，本實施形態的摩天輪在操作部設置有可自由改變照像部1的拍攝方向之操作桿51。因而，可對乘客所觀看方向的風景賦予複合現實感。藉此，可感受到更進一步的樂趣。

於此，本實施形態的摩天輪，於操作部5亦可在操作桿51之外進一步設置可設定虛擬圖像的內容的設定部52。此設定部52具有以各時代為原型所製作的虛擬圖像之中用以顯示設定的年代之虛擬圖像的年代設定按鈕、用以顯示虛幻世界的非真實存在之各種角色(例如怪獸等)的角色設定按鈕等各種能做設定的設定按鈕。此設定部52係連接至控制部3，例如，若操作年代設定按鈕，則可選擇繩文時代、彌生時代...之類的過去之風景或表示未來之風景等，使其顯示於顯示部2。於記憶部34中預先記憶著對應於各時代的複數虛擬圖像。例如經由年代設定按鈕設定為日本的平安時代，則設定部52會向圖像合成手段33送出「選擇了平安時代」的信號。如此則控制部3會自記憶部34取得對應於平安時代且對應於經由標記物辨識手段30辨識的標記物之虛擬圖像(例如以平安京城為原型的CG圖像)。然後，虛擬圖像變形手段36即依據位置/姿勢解析手段32的資訊(亦即對應於吊艙63的位置)使該虛擬圖像的大小/姿勢(角度)變形，藉由圖像合成手段33將經變形的虛擬圖像重疊於實際圖像來產生圖像。於此所產生的圖像被送到圖像顯示手段35並顯示於顯示部2。

由於如此般藉由設定部52可將顯示於顯示部2的圖像設定為乘客所希望的時代者，故可獲得僅自摩天輪眺望景色所無法得到之有關土地的歷史之學習，並且亦可喚起對歷史的興趣。再者，由於可自上方眺望歷史上的建築物等，故乘客可感受到以往未曾有的樂趣。

又，由於本實施形態的摩天輪僅須在更新內容(content)時對記憶於記憶部34的虛擬圖像進行修正與變更，故只須定期進行內容的變更亦可做成重複循環(repeater)。

又，做為虛擬圖像，若用顯示出對應於標記物的特定物體(名勝古蹟、有名的景點等)的名稱之圖像、或者記載有該特定的物體之觀光資訊或解說文的圖像等，顯示部2的顯示亦可利用來做為摩天輪的影像導覽。又，虛擬圖像可讓它於建築物前面顯示企業名、可於飄往空中的廣告氣球上記載企業名、商品名或商標名，而可利用其做為所謂的數位電子看板(digital signage,電子廣告板)。

再者，虛擬圖像亦可利用顯示海中、水中的樣子和地上的樣子者做為CG圖像所製作者；亦可利用將實際風景以夜間圖像使用，如以極光(aurora)、閃電、宇宙、星座之圖像做為CG圖像來製作成虛擬圖像。

如上述，實施形態1的摩天輪具備複數的吊艙、照像部、顯示部與控制部。照像部設置於各吊艙。照像部之構成係用來拍攝此吊艙外面的風景。顯示部設置於各吊艙內。控制部之構成係用來將虛擬圖像重疊在照像部拍攝的實際圖像的特定位置以產生合成圖像。控制部之構成係用來將該合成圖像顯示於顯示部。

藉由如此之構成，可對吊艙63的乘客賦予利用自摩天輪的吊艙63可看見的廣範圍視野之複合現實感(含擴張現實感與擴張虛擬感)。而且，吊艙63並非僅是於水平方向、而是也於高度方向持續移動。因而，可賦予僅是地面上的視點所無法得到的複合現實感。

又，控制部具有記憶部、虛擬圖像變形手段、圖像合成手段、圖像顯示手段。記憶部記憶著虛擬圖像。虛擬圖像變形手段之構成係用以依據吊艙的位置來變化記憶在記憶部的虛擬圖像之大小、角度。圖像合成手段係用來將經由虛擬圖像變形手段變化的圖像重疊在以照像部拍攝的實際圖像的特定位置，藉此產生合成圖像。圖像顯示手段則將經由圖像合成手段產生的圖像顯示在顯示部。

此情況下，可依吊艙63的移動而將虛擬圖像變形。藉以將合成圖像接近於現實者。

又，摩天輪具有位置偵測部與拍攝方向偵測部。位置偵測部之構成係用來偵測照像部的位置。拍攝方向偵測部之構成係用來偵測照像部之拍攝方向。虛擬圖像變形手段之構成係用來依據位置偵測部的偵測資訊和拍攝方向偵測部的偵測資訊以使前述虛擬圖像變化。

此情況下，可比較精確地進行實際圖像與虛擬圖像的位置校準。

又，控制部更進一步具有標記物辨識手段、位置/姿勢解析手段。標記物辨識手段之構成係用來將實際圖像中所包含的特定物體做為標記物而辨識。位置/姿勢解析手段之構成係用來解析經由標記物辨識手段辨識的標記物的位置及姿勢。記憶部係將前述虛擬圖像與前述標記物對應上而預先記憶。虛擬圖像變形手段依據位置/姿勢解析手段解析的標記物的位置/姿勢資訊來變化前述虛擬圖像。控制部，一旦經由標記物辨識手段辨識出標記物，即自記憶部取得與該標記物對應的虛擬圖像。

控制部會將自記憶部取得的虛擬圖像經由虛擬圖像變形手段使其變化。換言之，虛擬圖像變形手段係將控制部自取得的虛擬圖像使其變化。

又，控制部藉由圖像合成手段將經變化的圖像重疊在對應於實際圖像的標記物之部分而產生合成圖像。圖像顯示手段則使合成圖像顯示於顯示部。

此情況下，可提高實際圖像與虛擬圖像的位置校準之精確度。

又，照像部1係設置於吊艙63的外部，為可改變拍攝方向的照像機。吊艙63更進一步具有用來改變照像機的拍攝方向之操作部5。

藉此，可將吊艙63的乘客所要的視點之實際圖像與虛擬圖像重疊而顯示。因而可對乘客賦予利用更廣範圍視野之複合現實感。

其次，就實施形態2依據圖4說明。由於本實施形態與上述實施形態大部分為相同，故對相同部分賦予相同符號而省略說明，主要針對相異部分說明。

本實施形態的摩天輪之顯示部2係具備有頭戴式顯示裝置7，此點係與上述實施形態相異。此頭戴式顯示裝置7係由頭戴式顯示裝置70(Head Mount Display;HMD)所構成。頭戴式顯示裝置70為可戴於頭部的顯示器。乘客若戴上頭戴式顯示裝置70，則做為顯示部2的顯示器係覆蓋著乘客的眼睛之正前方。

本實施形態的摩天輪在操作部5設置有用以連接頭戴式顯示裝置70的連結部71。此連結部71係連接到控制部3。頭戴式顯示裝置70一旦和此連結部71連接，則會接收到由控制部3的圖像顯示手段35所送來的圖像訊號，而在覆蓋眼睛前方的顯示部2顯示合成圖像。

藉此，若設定來顯示過去的風景或未來的風景，就可眺望宛如搭乘時光機器般的超時空之景觀。

又，亦可使顯示於頭戴式顯示裝置70的顯示部2之內容使用3D方式讓乘客感受到景深與立體感。亦即，亦可在控制部3設置3D圖像形成手段，其係用來產生右眼所看到的內容和左眼所看到的內容相異的圖像，而產生讓乘客對顯示部2的顯示內容認知為立體的。藉以做成為更富於臨場感的摩天輪。

以上，係就本發明之摩天輪基於利用標記物辨識型的複合現實感之摩天輪所做的說明，但是，本發明之摩天輪亦可以是使用將任意圖像的特徵點做為替代標記物之所謂的無標記物追蹤(markerless tracking)(例如，日本特開2007-207251所例示的)技術者。此情況下，實施形態1中的標記物辨識手段30即非為必要的構成。

又，本發明之虛擬圖像變形手段只要是可依吊艙的位置而使圖像變形者皆可，故亦可對應摩天輪的恆定的移動而將虛擬圖像的大小、角度特定化。因此，實施形態1的位置/姿勢解析手段32非為本發明之必要的構成。

又，亦可構成為：於實施形態2之使用頭戴式顯示裝置70者之中，在設置於各吊艙63的頭戴式顯示裝置70設置照像部1，使此照像部1的拍攝方向與視線一致，並於此照像部1設置位置偵測部、拍攝方向偵測部。如此做的話，可呈現出對應於乘客實際朝向的方向之複合現實感。又，此情況下，設置於頭戴式顯示裝置70的照像部1當然係屬於於本發明中所謂的「設置於各吊艙」的範疇內。又，做為頭戴式顯示裝置70亦可用無線顯示器。

又，實施形態1之摩天輪的控制部3雖係設置於吊艙63，然而，本發明之摩天輪，亦可做成為控制部係設置於離開吊艙的處所(例如建築物的房間等)，而對各吊艙的顯示部進行遙控者。又，實施形態1之摩天輪之設定部52的年代設定係做成為對應於繩文時代、彌生時代...之各時代者，然而，本發明之摩天輪之設定部亦可以是可選擇西曆或歷史大事者。

1．．．照像部

2．．．顯示部

3．．．控制部

5．．．操作部

30．．．標記物辨識手段

31．．．標記物記憶部

32．．．位置/姿勢解析手段

33．．．圖像合成手段

34．．．記憶部

35．．．圖像顯示手段

36．．．虛擬圖像變形手段

5．．．操作部

51．．．操作桿

52．．．設定部

60．．．支撐腳體

61．．．旋轉軸

62．．．旋轉輪

63．．．吊艙

64．．．乘車場

65．．．出入口

66．．．門

67．．．座位

68．．．通透窗

G．．．設置面

圖1係表示本發明之一實施形態的方塊圖。

圖2係表示同上之摩天輪全體的前視圖。

圖3係表示同上之吊艙內的立體圖。

圖4係表示另一實施形態之吊艙內的立體圖。

1‧‧‧照像部

2‧‧‧顯示部

3‧‧‧控制部

30‧‧‧標記物辨識手段

31‧‧‧標記物記憶部

32‧‧‧位置/姿勢解析手段

33‧‧‧圖像合成手段

34‧‧‧記憶部

35‧‧‧圖像顯示手段

36‧‧‧虛擬圖像變形手段

5‧‧‧操作部

51‧‧‧操作桿

52‧‧‧設定部

Claims (8)

1. 一種摩天輪，其係具有複數個吊艙；其特徵為具備：照像部，設置於各吊艙且用以拍攝吊艙外面的風景；顯示部，設置於各吊艙內；控制部，於利用照像部所拍攝到的實際圖像之特定位置，藉由重疊虛擬圖像來產生合成圖像，並將該合成圖像顯示於顯示部；位置偵測部，用以偵測前述照像部的位置，並輸出用以顯示前述照像部的位置之照像部位置資訊；以及驅動裝置，係使各吊艙移動；前述位置偵測部係具備有計時器，該計時器係測定前述照像部移動至特定位置的時間點起算的經過時間，並輸出用以顯示前述經過時間之經過時間資訊；前述位置偵測部係依據前述經過時間資訊及吊艙的移動速度輸出前述照像部位置資訊。
2. 如申請專利範圍第1項之摩天輪，其中前述控制部進一步具有：記憶部，係記憶虛擬圖像；虛擬圖像變形手段，係因應吊艙之位置使記憶於該記憶部之虛擬圖像的大小、角度變化；圖像合成手段，係將藉由虛擬圖像變形手段所變化之圖像重疊於利用照像部所拍攝到的實際圖像之特定位置而產生合成圖像；及圖像顯示手段，將經由圖像合成手段所產生的圖像顯示於顯示部。
3. 如申請專利範圍第2項之摩天輪，其中進一步具有： 拍攝方向偵測部，用以偵測前述照像部的拍攝方向；前述虛擬圖像變形手段係依據前述位置偵測部的偵測資訊與前述拍攝方向偵測部的偵測資訊來變化前述虛擬圖像。
4. 如申請專利範圍第2項之摩天輪，其中前述控制部進一步具有：標記物辨識手段，係以前述實際圖像中所包含的特定物體做為標記物而進行辨識；以及位置/姿勢解析手段，用以解析經由標記物辨識手段所辨識之標記物的位置/姿勢；前述記憶部係使前述標記物與虛擬圖像相對應而預先記憶；前述虛擬圖像變形手段係根據位置/姿勢解析手段所解析之標記物的位置/姿勢的資訊而變化前述虛擬圖像；控制部係當經由前述標記物辨識手段辨識出標記物時，不但會自記憶部取得與該標記物對應到的虛擬圖像，同時藉由虛擬圖像變形手段來改變所取得之虛擬圖像，再將變化得之圖像經由圖像合成手段重疊到實際圖像的標記物所對應到的部分而產生合成圖像，再經由圖像顯示手段將合成圖像顯示於顯示部。
5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之摩天輪，其中前述虛擬圖像係模擬與現代不同的時代之風景的電腦製圖圖像。
6. 如申請專利範圍第5項之摩天輪，其中前述記憶部中記憶有複數個不同年代的虛擬圖像； 前述各吊艙進一步具有可設定成任意年代的風景之設定部；前述控制部係自前述記憶部取得對應到經由該設定部所設定之年代的虛擬圖像，並重疊於前述實際圖像而產生圖像，再經由圖像顯示手段將該合成圖像顯示於顯示部。
7. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之摩天輪，其中前述照像部係設置於吊艙外部且為可改變拍攝方向之照像機；前述吊艙進一步具備可改變前述照像機的拍攝方向之操作部。
8. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之摩天輪，其中前述顯示部係配置於頭戴式顯示裝置中。