JP2001014488A - 仮想追跡カメラ装置と仮想追跡光源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ３次元仮想空間内の仮想追跡カメラ装置にお
いて、前フレームで算出された仮想追跡カメラの方位で
現フレームを撮影するため、フレーム時間の時間のずれ
を生じ、正確な追跡が不可であるという課題があった。 【解決手段】 指定された追跡仮想被写体の動きデータ
である物体キーフレームデータを取り出す物体キーフレ
ーム算出部１３と、選択されている物体キーフレームに
対応する時刻での仮想追跡カメラの位置を算出するカメ
ラキーフレーム補間部１５と、算出した仮想追跡カメラ
の位置から仮想追跡被写体への仮想カメラ方位を算出す
るカメラ方位決定部１７と、得られた世界座標系での仮
想カメラ方位と位置から逆モデリング変換を行いモデリ
ング座標を算出する逆モデリング変換部１８と、カメラ
キーフレームとして前記仮想物体保存部に再保存するカ
メラキーフレーム作成部１９とを備え、ユーザは仮想追
跡カメラと仮想追跡被写体とを指定するだけで再生シナ
リオの仮想追跡カメラの方位を自動更新することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は３次元コンピュータ
グラフィックス（３ＤＣＧ）における仮想追跡カメラ装
置と仮想追跡光源に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７に従来の仮想追跡カメラ装置の構造
を示しており、モデリング変換部４１、視点座標変換部
４２、ピクセル描画部４３、追跡目標算出部４４、追跡
カメラ方位決定部４５で構成されている。以下、従来例
を図７を用いて説明する。

【０００３】モデリング変換部４１は追跡被写体と追跡
カメラのモデリング座標を入力し、世界座標（ワールド
座標）に変換する。次に、視点座標変換部４２では追跡
カメラが持つカメラ方位で視点座標変換を行い、ピクセ
ル描画部４３では透視変換などを行って描画をおこな
う。また、ピクセル描画部４３においては追跡被写体へ
の次フレームの視点方向を算出し、追跡カメラ方位決定
部４５によって追跡カメラの座標を決定する。

【０００４】次フレームにおいては、追跡カメラ方位決
定部４５で算出された仮想追跡カメラで追跡被写体を撮
影する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この仮想追跡カメラ装
置においては、前フレームで算出された仮想追跡カメラ
の方位で現フレームを撮影するため、フレーム時間の時
間のずれを生じ、正確な追跡が不可である。本発明は、
正確な仮想追跡カメラの算出を行い、かつ、追跡カメラ
の方位算出時間を縮小すると共に、その展開として仮想
追跡光源を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明は、仮想被写体と仮想カメラと仮想光源を保
存している仮想物体保存部と、上記仮想被写体の注目物
体である仮想追跡被写体と仮想追跡カメラを指定する追
跡物体指定部と、指定された追跡仮想被写体の動きデー
タである物体キーフレームデータを取り出す物体キーフ
レーム算出部と、物体キーフレームでの仮想追跡被写体
の世界座標系での位置を算出する第１のモデリング変換
部と、選択されている物体キーフレームに対応する時刻
での仮想追跡カメラの位置を算出するカメラキーフレー
ム補間部と、算出された仮想追跡カメラ位置から世界座
標系での位置を算出する第２のモデリング変換部と、算
出した仮想追跡カメラの位置から仮想追跡被写体への仮
想カメラ方位を算出するカメラ方位決定部と、得られた
世界座標系での仮想カメラ方位と位置から逆モデリング
変換を行い、モデリング座標を算出する逆モデリング変
換部と、カメラキーフレームとして前記仮想物体保存部
に再保存するカメラキーフレーム作成部とを備えたもの
である。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の仮想追跡
カメラ装置は、仮想被写体と仮想カメラと仮想光源のシ
ナリオを保存している仮想物体保存部と、上記仮想被写
体の注目物体である仮想追跡被写体と仮想追跡カメラを
指定する追跡物体指定部と、前記追跡物体指定部によっ
て指定された追跡仮想被写体の動きデータである物体キ
ーフレームデータを前記仮想物体保存部から取り出す物
体キーフレーム算出部と、前記物体キーフレーム算出部
の出力から物体キーフレームでの仮想追跡被写体の世界
座標系での位置を算出する第１のモデリング変換部と、
選択されている物体キーフレームに対応する時刻での仮
想追跡カメラの位置を前記仮想物体保存部と物体キーフ
レーム算出部の出力から算出するカメラキーフレーム補
間部と、前記カメラキーフレーム補間部によって算出さ
れた仮想追跡カメラ位置から世界座標系での位置を算出
する第２のモデリング変換部と、第２のモデリング変換
部が算出した仮想追跡カメラの位置から仮想追跡被写体
への仮想カメラ方位を算出するカメラ方位決定部と、前
記カメラ方位決定部で得られた世界座標系での仮想カメ
ラ方位と位置から逆モデリング変換を行いモデリング座
標を算出する逆モデリング変換部と、カメラキーフレー
ムとして前記仮想物体保存部に再保存するカメラキーフ
レーム作成部とを備えたことを特徴とする。

【０００８】本発明の請求項２記載の仮想追跡光源装置
は、仮想被写体と仮想カメラと仮想光源のシナリオを保
存している仮想物体保存部と、上記仮想被写体の注目物
体である仮想追跡被写体と仮想追跡光源を指定する追跡
物体指定部と、前記追跡物体指定部によって指定された
追跡仮想被写体の動きデータである物体キーフレームデ
ータを前記仮想物体保存部から取り出す物体キーフレー
ム算出部と、前記物体キーフレーム算出部の出力の物体
キーフレームでの仮想追跡被写体の世界座標系での位置
を算出する第１のモデリング変換部と、選択されている
物体キーフレームに対応する時刻での仮想追跡光源の位
置を算出する光源キーフレーム補間部と、前記光源キー
フレーム補間部で算出された仮想追跡光源位置から世界
座標系での位置を算出する第２のモデリング変換部と、
前記第１，第２のモデリング変換部の出力から仮想追跡
被写体への仮想光源方位を算出する光源方位決定部と、
前記光源方位決定部によって得られた世界座標系での仮
想光源方位と位置から逆モデリング変換を行いモデリン
グ座標を算出する逆モデリング変換部と、光源キーフレ
ームとして前記仮想物体保存部に再保存する光源キーフ
レーム作成部とを備えたことを特徴とする。

【０００９】本発明の請求項３記載の仮想追跡カメラ装
置は、仮想被写体と仮想カメラと仮想光源のシナリオを
保存している仮想物体保存部と、上記仮想被写体の注目
物体である仮想追跡被写体と仮想追跡カメラを指定する
追跡物体指定部と、前記追跡物体指定部によって指定さ
れた追跡仮想被写体の動きデータである物体キーフレー
ムデータを前記仮想物体保存部から取り出す物体キーフ
レーム算出部と、前記物体キーフレーム算出部の出力か
ら物体キーフレームでの仮想追跡被写体の世界座標系で
の位置を算出する第１のモデリング変換部と、選択され
ている物体キーフレームに対応する時刻での仮想追跡カ
メラの位置を前記仮想物体保存部と物体キーフレーム算
出部の出力から算出するカメラキーフレーム補間部と、
前記カメラキーフレーム補間部で算出された仮想追跡カ
メラ位置から世界座標系での位置を算出する第２のモデ
リング変換部と、前記第２のモデリング変換部で算出し
た仮想追跡カメラの位置から仮想追跡被写体への仮想カ
メラ方位を算出するカメラ方位決定部と、仮想追跡物体
を包含する３次元境界領域を前記カメラ方位決定部で決
定された方位で視点座標変換する境界領域変換部と、視
点座標系での境界領域が占有する仮想スクリーンの領域
から仮想追跡カメラの画角の補正を行うかどうかを判定
する境界領域判定部と、前記境界領域判定部の判定結果
に基づき仮想追跡カメラの画角を調整する画角補正部
と、得られた世界座標系での仮想カメラ方位と位置及び
画角から逆モデリング変換を行いモデリング座標を算出
する逆モデリング変換部と、カメラキーフレームとして
前記仮想物体保存部に再保存するカメラキーフレーム作
成部とを備えたことを特徴とする。

【００１０】以下、本発明の各実施の形態を図１〜図６
に基づいて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の（実施の形態１）の仮
想追跡カメラ装置を示す。図１において１１は追跡物体
指定部、１２は仮想被写体、仮想カメラ、仮想光源、そ
してそれら仮想物体の動き情報を記述したシナリオを保
存する仮想物体保存部、１３は指定された追跡仮想被写
体の動き情報であるキーフレームを取り出す被写体キー
フレーム算出部、１４はモデリング座標で記述されてい
る追跡仮想被写体を世界座標系に変換する第１のモデリ
ング変換部、１５は仮想カメラの中で追跡用に指定され
た追跡カメラの動き情報であるキーフレームを取り出
し、仮想被写体キーフレームの時刻での追跡カメラの位
置情報である追跡カメラフレームを算出するカメラキー
フレーム補間部、１６は追跡カメラフレームの位置情報
を世界座標系に変換する第２のモデリング変換部、１７
は追跡カメラ位置から追跡仮想被写体に伸びる方向を視
線方向に設定するカメラ方位決定部、１８は世界座標系
での追跡カメラの視線方向をモデリング座標系に変換す
る逆モデリング変換部、１９は新たなキーフレームとし
て追跡カメラの位置情報と、カメラ方位を仮想物体保存
部のシナリオに再登録するカメラキーフレーム作成部で
ある。

【００１１】仮想物体保存部１２はモデリング座標系で
作成された仮想被写体と仮想カメラと仮想光源からなる
複数の仮想物体の形状と各仮想物体の表面属性と、ある
シーンでの各仮想物体の配置と各仮想物体のキーフレー
ムからなる動きデータによって構成されたシナリオを保
存している。ここで、表面属性とは仮想物体が持つ表面
の色や光の反射率やテクスチャマッピングデータであ
る。第１の追跡物体指定部１１では、ある仮想被写体に
対し、ある仮想カメラを追跡させることを指定する。こ
の手法としては、仮想物体リストで仮想カメラと仮想被
写体とを対応させたり、実際のレンダリングした画像上
で仮想被写体に仮想カメラを対応させるようなグラフィ
カルなユーザインターフェースを設けることによって実
現できる。

【００１２】次に、物体キーフレーム算出部１３は追跡
対象となった仮想被写体の動きデータであるキーフレー
ムを仮想物体保存部１２から抽出し、第１のモデリング
変換部１４によって世界座標系での位置が決定される。
ここで物体キーフレームは、図２を用いて説明する。Ｏ
（１）、Ｏ（２）、・・・、Ｏ（４）は、仮想被写体の
原点動きを示すキーフレームであり、また、Ｘ（ｍ）Ｙ
（ｍ）Ｚ（ｍ）、ｍ＝１、２、３、４は、仮想被写体の
座標軸の回転を示している。また、Ｏ（ｌ）はこれら仮
想被写体の原点のキーフレームに対し時間パラメータを
持つスプライン補間などを用いて算出した原点の動きを
示している。また、座標軸の回転についても同様にスプ
ライン補間などを用いて各時刻の値が決定される。

【００１３】次に、指定された仮想追跡カメラのキーフ
レームが仮想物体保存部１２から取り出される。しか
し、一般に、全仮想物体のキーフレームの時刻は一致し
ない。例えば、追跡指定された仮想追跡被写体のキーフ
レームが、描画開始から１秒、３秒、７秒、・・・を定
義し、一方指定された仮想追跡カメラのキーフレームが
描画開始から２秒、４秒、６秒、・・・と定義されてい
る。そのため、カメラキーフレーム補間部１５は取り出
されたカメラキーフレームを前述のスプライン補間など
を用いて仮想追跡被写体のキーフレームを定義した時刻
での仮想追跡カメラの位置を算出する。第２のモデリン
グ変換部１６は、算出された仮想追跡カメラの補間後の
データを世界座標系に変換する。そして、世界座標系
で、しかも仮想追跡被写体のキーフレーム時刻での仮想
追跡被写体の位置と仮想追跡カメラの位置が算出された
ことになる。

【００１４】一方、仮想追跡カメラの回転を示すキーフ
レームは追跡指定されているためデータの変更をする必
要が生じる。なぜならば、仮想カメラから被写体を撮影
する場合、仮想カメラのＺ軸方向対して垂直に仮想スク
リーンを設け、被写体を投影する。なぜならば、３次元
ＣＧ画像を生成するアルゴリズムとして、Ｚバッファ法
を採用することが多く、その際、物体の隠れ面処理を効
率的に行うために視点座標系でのＺ値を奥行きデータと
して用いるためである。

【００１５】そのため、カメラ方位決定部１７は仮想追
跡カメラのＺ軸、即ちカメラ視線方向を仮想追跡被写体
の方向に決定する。以下、図３を用いて説明する。図３
で仮想追跡カメラの更新前の座標軸はＸｏＹｏＺｏで記
述している。ここでＺｏ方向に仮想追跡被写体が存在し
ないために仮想スクリーン上に被写体を投影することは
出来ない。

【００１６】前述のように世界座標系での仮想追跡被写
体と仮想追跡カメラの位置が算出されたため、仮想追跡
カメラの原点から、仮想追跡被写体へのベクトルは容易
に算出される。例えば、仮想追跡物体の注目点、即ちス
クリーンの中心に描画される点の世界座標系中心からの
ベクトルをＰ、仮想追跡カメラの原点への世界座標系中
心からのベクトルをＣとすると、仮想視線ベクトルＶは
Ｖ＝Ｐ−Ｃで表現される。そのため、旧の仮想追跡カメ
ラの座標をＶとＺｏのなす角θだけＺｏ及びＸｏ、Ｙｏ
を回転操作することによって更新した仮想追跡カメラを
算出することが出来る。

【００１７】尚、本例ではＺ軸周りの回転は導入してい
ない。得られた仮想追跡カメラの位置や回転は世界座標
系での値であるため、モデリング座標系に逆モデリング
変換部１８によって変換する。更に、仮想追跡カメラの
シナリオデータとしてカメラキーフレーム作成部１９で
更新し、仮想物体保存部１２の仮想追跡カメラのシナリ
オを更新する。

【００１８】尚、仮想追跡物体の一キーフレームについ
てのみ説明したが、仮想追跡物体の全キーフレームにお
いて同じ操作を繰り返し、仮想追跡カメラのキーフレー
ム全体を更新するものである。ここで、キーフレームと
して仮想追跡カメラのシナリオを作成しているため、得
られた更新シナリオで再生を行う際は、毎描画フレー
ム、例えばテレビ出力ならば秒３０コマの毎フレームに
ついては仮想追跡カメラの座標はスプライン等の補間演
算がされる。

【００１９】以上のように、各描画フレーム、について
仮想追跡カメラのシナリオを変更することなく、また、
ユーザは仮想追跡カメラと仮想追跡被写体とを指定する
だけで再生シナリオを自動更新することができる。 （実施の形態２）図４は本発明の（実施の形態２）の仮
想追跡光源装置を示す。

【００２０】図４において２１は追跡物体指定部、２２
は仮想被写体、仮想カメラ、仮想光源、そしてそれら仮
想物体の動き情報を記述したシナリオを保存する仮想物
体保存部、２３は指定された追跡仮想被写体の動き情報
であるキーフレームを取り出す被写体キーフレーム算出
部、２４はモデリング座標で記述されている追跡仮想被
写体を世界座標系に変換する第１のモデリング変換部、
２５は仮想光源の中で追跡用に指定された追跡光源の動
き情報であるキーフレームを取り出し、仮想被写体キー
フレームの時刻での追跡光源の位置情報である追跡光源
フレームを算出する光源キーフレーム補間部、２６は追
跡光源フレームの位置情報を世界座標系に変換する第２
のモデリング変換部、２７は追跡光源位置から追跡仮想
被写体に伸びる方向を視線方向に設定する光源方位決定
部、２８は世界座標系での追跡光源の視線方向をモデリ
ング座標系に変換する逆モデリング変換部、２９は新た
なキーフレームとして追跡光源の位置情報と、光源方位
を仮想物体保存部のシナリオに再登録する光源キーフレ
ーム作成部である。

【００２１】このように構成された仮想追跡光源装置に
ついて、以下、その動作を述べる。仮想追跡光源装置は
（実施の形態１）の仮想追跡カメラと同様に、仮想追跡
光源を仮想追跡カメラとして扱うことによって実現す
る。仮想物体保存部２２はモデリング座標系で作成され
た仮想被写体と仮想カメラと仮想光源からなる複数の仮
想物体の形状と各仮想物体の表面属性と、あるシーンで
の各仮想物体の配置と各仮想物体のキーフレームからな
る動きデータによって構成されたシナリオを保存してい
る。追跡物体指定部２１では、ある仮想被写体に対し、
ある仮想光源を追跡させることを指定する。この手法と
しては、仮想物体リストで仮想光源と仮想被写体とを対
応させたり、実際のレンダリングした画像上で仮想被写
体に仮想光源を対応させるようなグラフィカルなユーザ
インターフェースを設けることによって実現できる。

【００２２】次に、物体キーフレーム算出部２３は追跡
対象となった仮想被写体の動きデータであるキーフレー
ムを仮想物体保存部２２から抽出し、第１のモデリング
変換部２４によって世界座標系での位置が決定される。
次に、指定された仮想追跡光源のキーフレームが仮想物
体保存部２２から取り出される。しかし、一般に、実施
の形態１と同様に全仮想物体のキーフレームの時刻は一
致しない。そのため、光源キーフレーム補間部２５は取
り出された光源キーフレームを前述のスプライン補間な
どを用いて仮想追跡被写体のキーフレームを定義した時
刻での仮想追跡光源の位置を算出する。第２のモデリン
グ変換部２６は、算出された仮想追跡光源の補間後のデ
ータを世界座標系に変換する。そして、世界座標系で、
しかも仮想追跡被写体のキーフレーム時刻での仮想追跡
被写体の位置と仮想追跡光源の位置が算出されたことに
なる。

【００２３】一方、仮想追跡光源の回転を示すキーフレ
ームは追跡指定されているためデータの変更をする必要
が生じる。そのため、光源方位決定部２７は仮想追跡光
源のＺ軸、即ち光源視線方向を仮想追跡被写体の方向に
決定する。得られた仮想追跡光源の位置や回転は世界座
標系での値であるため、モデリング座標系に逆モデリン
グ変換部２８によって変換する。更に、仮想追跡光源の
シナリオデータとして光源キーフレーム作成部２９で更
新し、仮想物体保存部２２の仮想追跡光源のシナリオを
更新する。

【００２４】尚、仮想追跡物体の一キーフレームについ
てのみ説明したが、仮想追跡物体の全キーフレームにお
いて同じ操作を繰り返し、仮想追跡光源のキーフレーム
全体を更新するものである。ここで、キーフレームとし
て仮想追跡光源のシナリオを作成しているため、得られ
た更新シナリオで再生を行う際は、毎描画フレーム、例
えばテレビ出力ならば秒３０コマの毎フレームについて
は仮想追跡光源の座標はスプライン等の補間演算がされ
る。

【００２５】以上のように、各描画フレーム、について
仮想追跡光源のシナリオを変更することなく、また、ユ
ーザは仮想追跡光源と仮想追跡被写体とを指定するだけ
で再生シナリオを自動更新することができる。また、仮
想追跡光源の場合、（実施の形態１）の仮想追跡カメラ
装置と異なり、仮想光源の光の強さ、光源色、スポット
ライトのラジアン角（光の放射程度を示す角度）もキー
フレームとして登録されている場合がある。例えば、仮
想光源位置が決定されたとき、仮想光源位置と仮想被写
体の距離を算出し、距離に対応した光源の強さや、距離
に対応したスポットライトのラジアン角をキーフレーム
化することが可能である。

【００２６】（実施の形態３）図５は本発明の（実施の
形態３）の仮想追跡カメラ装置を示し、１１〜１９は図
１と同一である。１００は仮想追跡被写体を包含する３
次元の境界領域を視点座標系に変換する境界領域変換
部、１０１は変換された境界領域のＸＹ座標が所定の範
囲内にあるか否かの判定を行う境界領域判定部、１０２
は境界領域判定部の結果により画角補正を行う画角補正
部である。

【００２７】このように構成された仮想追跡カメラ装置
について、以下、その動作を述べる。この（実施の形態
３）は（実施の形態１）で説明した仮想追跡カメラの視
線方位を決定するのみならず、画角つまりズーム角を補
正するものである。境界領域変換部１００は仮想追跡被
写体を包含する３次元境界領域を更新後の仮想追跡カメ
ラ位置から視点座標系に変換する。

【００２８】以下、図６を用いて説明する。図６で３次
元境界領域として直方体で示している。尚、直方体以
外、例えば球でも可能である。直方体で設定された３次
元境界領域は視点座標系に変換した場合のＸＹ座標は、
仮想スクリーンを構成している長方形の頂点座標と比較
することが可能である。今、仮想スクリーンを構成する
４頂点の視点座標系での値を（Ｘｓ、Ｙｓ）、（Ｘｓ、
−Ｙｓ）、（−Ｘｓ、−Ｙｓ）、（−Ｘｓ、Ｙｓ）とす
る。

【００２９】また、３次元境界領域を視点座標系に変換
した際の、Ｘ座標の最大値Ｘｍａｘ、最小値Ｘｍｉｎ、
同様にＹ座標についてＹｍａｘ、Ｙｍｉｎとすると、仮
想スクリーン上で占める境界領域を算出することが可能
である。境界領域判定部１０１は、上記の仮想スクリー
ンの頂点座標と境界領域座標から画像補正をかけるべき
かどうかを判定する。例えば、仮想スクリーンの領域を
超えた値を境界領域のＸｍａｘ、・・・が備えているな
らば、画角を広げてズームアウトする判定を下す。

【００３０】また逆に、所定の領域よりも小さいなら
ば、画角を小さくしてズームインを行う判定をする。画
角補正部１８は仮想スクリーンの４頂点の視点座標を変
化させて画角補正を行う。例えば、仮想スクリーンと仮
想追跡カメラの原点との距離、即ち焦点距離ｆを変化さ
せない場合には仮想追跡カメラの原点と、焦点距離ｆと
仮想スクリーンの頂点から画角を算出することができる
ため、予め指定された画角に補正をかけることが可能で
ある。

【００３１】この画角データはカメラキーフレーム作成
部１９によって、（実施の形態１）のシナリオデータを
変更させ仮想物体保存部１２に保存する。このように、
仮想追跡カメラが仮想追跡被写体を撮影したときに、
（実施の形態１）で説明した効果以外に、仮想スクリー
ン上に投影される予定の仮想追跡被写体の領域のみを視
点座標系で判定し、仮想追跡カメラの画角をキーフレー
ム単位で自動調整することが可能であるため、少ないユ
ーザ負担でカメラワークを設定することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、以下のよ
うな顕著な効果が得られる。まず、各描画フレームにつ
いて仮想追跡カメラのシナリオを変更することなく、ま
た、ユーザは仮想追跡カメラと仮想追跡被写体とを指定
するだけで再生シナリオの仮想追跡カメラの方位を自動
更新することができる。

【００３３】また、仮想スクリーン上に投影される予定
の仮想追跡被写体の領域のみを視点座標系で判定し、仮
想追跡カメラの画角をキーフレーム単位で自動調整する
ことが可能であるため、少ないユーザ負担でカメラワー
クを設定することができる。更に、スポットライト等の
顕著な配光特性を備えた光源の仮想被写体への追跡もキ
ーフレーム単位で設定することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の（実施の形態１）の仮想追跡カメラ装
置を示す構成図

【図２】同実施の形態の仮想追跡被写体のキーフレーム
概念図

【図３】同実施の形態の仮想追跡カメラの視線方位変換
を示す概念図

【図４】本発明の（実施の形態２）の仮想追跡光源装置
を示す構成図

【図５】本発明の（実施の形態３）の仮想追跡カメラ装
置を示す構成図

【図６】同実施の形態の仮想追跡カメラの画角判定を示
す概念図

【図７】従来の仮想追跡カメラ装置のブロック図

【符号の説明】

１１ 追跡物体指定部 １２ 仮想物体保存部 １３ 物体キーフレーム算出部 １４，１６ モデリング変換部 １５ カメラキーフレーム補間部 １７ カメラ方位決定部 １８ 逆モデリング変換部 １１ カメラキーフレーム作成部

フロントページの続き (72)発明者 青柳 早苗 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大久保 晴代 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 田中 直樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5B050 BA07 BA08 EA07

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】仮想被写体と仮想カメラと仮想光源のシナ
   リオを保存している仮想物体保存部と、 上記仮想被写体の注目物体である仮想追跡被写体と仮想
   追跡カメラを指定する追跡物体指定部と、 前記追跡物体指定部によって指定された追跡仮想被写体
   の動きデータである物体キーフレームデータを前記仮想
   物体保存部から取り出す物体キーフレーム算出部と、 前記物体キーフレーム算出部の出力から物体キーフレー
   ムでの仮想追跡被写体の世界座標系での位置を算出する
   第１のモデリング変換部と、 選択されている物体キーフレームに対応する時刻での仮
   想追跡カメラの位置を前記仮想物体保存部と物体キーフ
   レーム算出部の出力から算出するカメラキーフレーム補
   間部と、 前記カメラキーフレーム補間部によって算出された仮想
   追跡カメラ位置から世界座標系での位置を算出する第２
   のモデリング変換部と、 第２のモデリング変換部が算出した仮想追跡カメラの位
   置から仮想追跡被写体への仮想カメラ方位を算出するカ
   メラ方位決定部と、 前記カメラ方位決定部で得られた世界座標系での仮想カ
   メラ方位と位置から逆モデリング変換を行いモデリング
   座標を算出する逆モデリング変換部と、 カメラキーフレームとして前記仮想物体保存部に再保存
   するカメラキーフレーム作成部とを備えた仮想追跡カメ
   ラ装置。
2. 【請求項２】仮想被写体と仮想カメラと仮想光源のシナ
   リオを保存している仮想物体保存部と、 上記仮想被写体の注目物体である仮想追跡被写体と仮想
   追跡光源を指定する追跡物体指定部と、 前記追跡物体指定部によって指定された追跡仮想被写体
   の動きデータである物体キーフレームデータを前記仮想
   物体保存部から取り出す物体キーフレーム算出部と、 前記物体キーフレーム算出部の出力の物体キーフレーム
   での仮想追跡被写体の世界座標系での位置を算出する第
   １のモデリング変換部と、 選択されている物体キーフレームに対応する時刻での仮
   想追跡光源の位置を算出する光源キーフレーム補間部
   と、 前記光源キーフレーム補間部で算出された仮想追跡光源
   位置から世界座標系での位置を算出する第２のモデリン
   グ変換部と、 前記第１，第２のモデリング変換部の出力から仮想追跡
   被写体への仮想光源方位を算出する光源方位決定部と、 前記光源方位決定部によって得られた世界座標系での仮
   想光源方位と位置から逆モデリング変換を行いモデリン
   グ座標を算出する逆モデリング変換部と、 光源キーフレームとして前記仮想物体保存部に再保存す
   る光源キーフレーム作成部とを備えた仮想追跡光源装
   置。
3. 【請求項３】仮想被写体と仮想カメラと仮想光源のシナ
   リオを保存している仮想物体保存部と、 上記仮想被写体の注目物体である仮想追跡被写体と仮想
   追跡カメラを指定する追跡物体指定部と、 前記追跡物体指定部によって指定された追跡仮想被写体
   の動きデータである物体キーフレームデータを前記仮想
   物体保存部から取り出す物体キーフレーム算出部と、 前記物体キーフレーム算出部の出力から物体キーフレー
   ムでの仮想追跡被写体の世界座標系での位置を算出する
   第１のモデリング変換部と、 選択されている物体キーフレームに対応する時刻での仮
   想追跡カメラの位置を前記仮想物体保存部と物体キーフ
   レーム算出部の出力から算出するカメラキーフレーム補
   間部と、 前記カメラキーフレーム補間部で算出された仮想追跡カ
   メラ位置から世界座標系での位置を算出する第２のモデ
   リング変換部と、 前記第２のモデリング変換部で算出した仮想追跡カメラ
   の位置から仮想追跡被写体への仮想カメラ方位を算出す
   るカメラ方位決定部と、 仮想追跡物体を包含する３次元境界領域を前記カメラ方
   位決定部で決定された方位で視点座標変換する境界領域
   変換部と、 視点座標系での境界領域が占有する仮想スクリーンの領
   域から仮想追跡カメラの画角の補正を行うかどうかを判
   定する境界領域判定部と、 前記境界領域判定部の判定結果に基づき仮想追跡カメラ
   の画角を調整する画角補正部と、 得られた世界座標系での仮想カメラ方位と位置及び画角
   から逆モデリング変換を行いモデリング座標を算出する
   逆モデリング変換部と、 カメラキーフレームとして前記仮想物体保存部に再保存
   するカメラキーフレーム作成部とを備えた仮想追跡カメ
   ラ装置。