JP2001126085A - 画像生成システム、画像表示システム、画像生成プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体および画像生成方法 - Google Patents
画像生成システム、画像表示システム、画像生成プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体および画像生成方法Info
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
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Abstract
面部分と動きを持つ仮想物体をリアルに表示でき、オペ
レータの意志により変更可能な画像を生成し、表示す
る。 【解決手段】 仮想三次元空間内に配置される仮想視点
を定義する視点定義手段と、上記仮想三次元空間内に表
示される仮想物体を定義するとともに、上記仮想三次元
空間内に配置され、動画が投影される仮想パネルを上記
仮想視点及び上記仮想物体に基づいて定義する仮想パネ
ル定義手段と、上記仮想視点に基づいて複数の動画から
上記仮想パネルに投影される動画を選択する動画選択手
段と、上記仮想パネルを上記仮想三次元空間内に配置
し、当該仮想パネルに上記選択された動画を投影して、
上記仮想視点からの画像を生成する仮想三次元空間画像
生成手段とを有する画像生成装置と、上記画像生成装置
に上記複数の動画を出力する動画出力装置とを備えたも
のである。
Description
グラフィクスに基づく仮想三次元空間の画像を生成する
画像生成システム、当該画像生成システムで生成された
画像を表示する画像表示システム、上記画像を生成する
画像生成プログラムを記録したコンピュータ読み取り可
能な記録媒体および上記画像を生成する画像生成方法に
関するものである。
ペレータの意志によって自由かつ滑らかに視点移動をす
ることのできるリアルタイム・コンピュータ・グラフィ
クス(以下、リアルタイムCG)において、曲面部分と
動きを持つ人間などの物体を、リアルに表現する方法が
求められている。リアルタイムCGにおける仮想物体
は、ポリゴンと呼ばれる平面多角形を三次元的に組み合
わせ、それらのポリゴンに色を付けたり写真を貼ったり
することによって表示される。また、ポリゴンの幾何形
状や位置を変化させることによって、その仮想物体に動
きを与えることができる。
十から数千までのポリゴンによってリアルな表示を行う
ことができる。しかし、人間や動植物など、多くの曲面
部分を持つ物体の場合は、曲面をポリゴンによって近似
しなければならないので、リアルな表示を行うためには
数十万を超えるポリゴンが必要となる。ところが、ポリ
ゴンの数が多くなるほど計算機の計算負荷が大きくなる
ので、現在までに普及している汎用計算機を使ってリア
ルタイムCGを動作させるためには、数千程度までポリ
ゴン数を減少させなければならない。このため、汎用計
算機上では人間や動植物などをリアルに表示することが
できないとう問題があった。これまでに、この問題の解
決することを目標とするいくつか技術が開示されてい
る。
では、リアルタイムCGによって作られた仮想的な三次
元空間(以下、仮想三次元空間)内に、動きのある人物
などを表示する方法が記載されている。これによると、
人物の表示において、人物をポリゴンによって構成する
のではなく、実写ビデオやコンピュータ・グラフィクス
から作ったアニメーションデータを利用する。実施の方
法は次の通りである。はじめに、物体を上下/前後/右
左の6方向から見た場合のアニメーションデータを用意
する。次に、仮想三次元空間内の物体のあるべき位置
に、6つの長方形のポリゴンからなる直方体を配置す
る。次に、上記6つのポリゴンのうち、仮想三次元空間
内の仮想視点から物体へ伸ばした線分の方向と最も近い
法線ベクトルを持つポリゴンを選択する。続いて、選択
したポリゴンだけを可視状態にして、予め用意したアニ
メーションデータを投影する。このとき、選択した面
(ポリゴン)が前面である場合は、前方向から見た場合
のアニメーションデータを選択して投影する。この方法
によれば、物体のリアルなアニメーションデータをいず
れかのポリゴンに投影して物体のリアルタイムCGを生
成することにより、ポリゴン数を増加させずに物体をリ
アルに表示することができる。また、動きを持つ物体を
表示することもできる。
号公報では、リアルタイムCGにおいて、複雑な人体の
内部構造などを表示する方法が記載されている。これに
よると、人体の内部構造などの表示において、人体の内
部構造をポリゴンによって構成するのではなく、写真や
コンピュータ・グラフィクスから作った画像を使用す
る。実施の方法は次の通りである。はじめに、物体を中
心として、上下/前後/右左など複数の方向から見た場
合の画像データの集まりを予め用意しておく。次に、仮
想三次元空間内の物体のあるべき位置に、仮想三次元空
間内の仮想視点に対して常に正面を向くように、1枚の
長方形のポリゴンを配置する。次に、仮想視点から物体
を見た方向と最も近い方向から見た場合の画像データ
を、予め用意しておいた画像データの中から選択する。
続いて、選択した画像データを前述のポリゴンに投影す
る。この方法を利用すれば、物体のリアルな画像データ
をポリゴンに投影して物体のリアルタイムCGを生成す
ることにより、ポリゴン数を増加させずに物体をリアル
に表示することができる。
予め用意したアニメーションデータや画像データを記憶
手段に記憶させておく必要があるため、上記アニメーシ
ョンデータ又は画像データの情報量が膨大である場合に
は、現在までに普及している記憶容量の少ない汎用計算
機上でリアルタイムCGによる画像を生成することがで
きないという問題があった。例えば、オペレータの意志
による視点移動に対応してより滑らかに、より自由に、
よりリアルに、仮想物体を表示させるためには、その程
度に応じて上記アニメーションデータ又は画像データの
情報量を増加させる必要があるが、記憶容量の少ない現
在の汎用計算機では膨大な情報量を記憶することができ
ないため画像を生成することができなかった。
ーションデータ又は画像データからポリゴンに投影する
ものを選択するため、その記憶内容の範囲でしか画像を
生成することができないという問題があった。
された物体に対する仮想視点をオペレータの意志により
変更した場合の画像を生成して表示するものであり、仮
想物体自体の位置や向きをオペレータの意志により変更
した場合の画像を生成することができないという問題が
あった。
めになされたもので、記憶容量の小さい汎用計算機であ
っても、曲面部分と動きを持つ人間や動植物などの物体
をリアルに表示できる画像を生成すること、及び、その
画像を表示することを目的としている。
を予め作成し、汎用計算機上に記憶しておかなくても、
曲面部分と動きを持つ人物などの物体をリアルに表示で
きる画像を生成すること、及び、その画像を表示するこ
とを目的としている。
ータの意志により変更した場合の画像を生成すること、
及び、その画像を表示することを目的としている。
システムは、コンピュータ・グラフィックスに基づく仮
想三次元空間の画像を生成するものであって、上記仮想
三次元空間内に配置される仮想視点を定義する視点定義
手段と、上記仮想三次元空間内に表示される仮想物体を
定義するとともに、上記仮想三次元空間内に配置され、
動画が投影される仮想パネルを上記仮想視点及び上記仮
想物体に基づいて定義する仮想パネル定義手段と、上記
視点定義手段に定義された仮想視点に基づいて複数の動
画から上記仮想パネルに投影される動画を選択する動画
選択手段と、上記仮想パネル定義手段に定義された仮想
パネルを上記仮想三次元空間内に配置し、当該仮想パネ
ルに上記動画選択手段に選択された動画を投影して、上
記視点定義手段に定義された仮想視点からの画像を生成
する仮想三次元空間画像生成手段とを有する画像生成装
置と、上記画像生成装置に上記複数の動画を出力する動
画出力装置とを備えたものである。
は、上記動画選択手段は、上記視点定義手段に定義され
た仮想視点及び上記仮想パネル定義手段に定義された仮
想物体に基づいて複数の動画から上記仮想パネルに投影
される動画を選択するように構成されたものである。
テムは、コンピュータ・グラフィックスに基づく仮想三
次元空間の画像を生成するものであって、上記仮想三次
元空間内に配置される仮想視点を定義する視点定義手段
と、上記仮想三次元空間内に表示される仮想物体を定義
するとともに、上記仮想三次元空間内に配置され、動画
が投影される仮想パネルを上記仮想視点及び上記仮想物
体に基づいて定義する仮想パネル定義手段と、上記仮想
パネル定義手段に定義された仮想パネルを上記仮想三次
元空間内に配置し、当該仮想パネルに動画を投影して、
上記視点定義手段に定義された仮想視点からのコンピュ
ータ・グラフィックスに基づく仮想三次元空間の画像を
生成する仮想三次元空間画像生成手段とを有する画像生
成装置と、上記視点定義手段に定義された仮想視点に基
づいて上記仮想パネルに投影される動画を出力する動画
出力装置とを備えたものである。
は、上記動画出力装置は、上記視点定義手段に定義され
た仮想視点及び上記仮想パネル定義手段に定義された仮
想物体に基づいて上記仮想パネルに投影される動画を出
力するように構成されたものである。
は、上記視点定義手段は、上記仮想視点の定義を変更可
能に構成されたものである。
は、上記仮想パネル定義手段は、上記仮想物体の定義を
変更可能に構成されたものである。
は、上記動画出力装置は、被写体の周囲に配置され、一
色で塗りつぶされた囲いと、上記被写体の周囲に配置さ
れ、当該被写体を撮影した動画を出力するビデオカメラ
とを有した動画撮影装置としたものである。
は、上記動画出力装置から出力される動画の種類を予め
入力され、当該動画の種類に応じて、上記視点定義手段
に定義される仮想視点又は上記仮想パネル定義手段に定
義される仮想物体の定義範囲を制御する定義範囲制御手
段を備えたものである。
テムは、コンピュータ・グラフィックスに基づく仮想三
次元空間の画像を生成するものであって、上記仮想三次
元空間内に配置される仮想視点を定義する視点定義手段
と、上記仮想三次元空間内に表示される仮想物体を定義
する物体定義手段と、上記視点定義手段に定義された仮
想視点からのコンピュータ・グラフィックスに基づく仮
想三次元空間の画像を生成する仮想三次元空間画像生成
手段と、上記視点定義手段に定義された仮想視点に基づ
いて動画を出力する動画出力装置と、上記仮想三次元空
間画像生成手段で生成された画像と上記動画出力装置か
ら出力された動画とを合成した画像を生成する画像合成
手段を備えたものである。
は、上記動画出力装置は、上記視点定義手段に定義され
た仮想視点及び上記物体定義手段に定義された仮想物体
に基づいて動画を生成するように構成されたものであ
る。
は、上記視点定義手段は、上記仮想視点の定義を変更可
能に構成されたものである。
は、上記物体定義手段は、上記仮想物体の定義を変更可
能に構成されたものである。
テムは、右目用の仮想三次元空間画像及び左目用の仮想
三次元空間画像を生成する上記画像生成システムと、当
該画像生成システムで生成された上記右目用の仮想三次
元空間画像を右目にて、上記画像生成システムで生成さ
れた左目用の仮想三次元空間画像を左目にて同時に視認
可能に表示する表示装置とを備えたものである。
グラムを記録したコンピュータ読取可能な記憶媒体は、
コンピュータ・グラフィックスに基づく仮想三次元空間
の画像を生成する画像生成プログラムを記録したコンピ
ュータ読取可能な記憶媒体であって、上記仮想三次元空
間内に配置される仮想視点を定義する視点定義手順と、
上記仮想三次元空間内に表示される仮想物体を定義する
とともに、上記仮想三次元空間内に配置され、動画が投
影される仮想パネルを上記仮想視点及び上記仮想物体に
基づいて定義する仮想パネル定義手順と、上記視点定義
手順で定義された仮想視点に基づいて、複数の動画を出
力する動画出力装置から出力された上記複数の動画から
上記仮想パネルに投影される動画を選択する動画選択手
順と、上記仮想パネル定義手順で定義された仮想パネル
を上記仮想三次元空間内に配置し、当該仮想パネルに上
記動画選択手順で選択された動画を投影して、上記視点
定義手順で定義された仮想視点からの画像を生成する仮
想三次元空間画像生成手順とを実行させるためのプログ
ラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体であ
る。
グラムを記録したコンピュータ読取可能な記憶媒体は、
コンピュータ・グラフィックスに基づく仮想三次元空間
の画像を生成する画像生成プログラムを記録したコンピ
ュータ読取可能な記憶媒体であって、上記仮想三次元空
間内に配置される仮想視点を定義する視点定義手順と、
上記仮想三次元空間内に表示される仮想物体を定義する
とともに、上記仮想三次元空間内に配置され、動画が投
影される仮想パネルを上記仮想視点及び上記仮想物体に
基づいて定義する仮想パネル定義手順と、上記仮想パネ
ル定義手順で定義された仮想パネルを上記仮想三次元空
間内に配置し、当該仮想パネルに上記視点定義手順で定
義された仮想視点に基づいて動画出力装置から出力され
た動画を投影して、上記視点定義手順で定義された仮想
視点からのコンピュータ・グラフィックスに基づく仮想
三次元空間の画像を生成する仮想三次元空間画像生成手
順とを実行させるためのプログラムを記録したコンピュ
ータ読取可能な記録媒体である。
グラムを記録したコンピュータ読取可能な記憶媒体は、
コンピュータ・グラフィックスに基づく仮想三次元空間
の画像を生成する画像生成プログラムを記録したコンピ
ュータ読取可能な記憶媒体であって、上記仮想三次元空
間内に配置される仮想視点を定義する視点定義手順と、
上記仮想三次元空間内に表示される仮想物体を定義する
物体定義手順と、上記視点定義手順で定義された仮想視
点からのコンピュータ・グラフィックスに基づく仮想三
次元空間の画像を生成する仮想三次元空間画像生成手順
と、上記仮想三次元空間画像生成手順で生成された画像
と上記視点定義手順で定義された仮想視点に基づいて動
画出力装置から出力された動画とを合成した画像を生成
する画像合成手順とを実行させるためのプログラムを記
録したコンピュータ読取可能な記録媒体である。
は、コンピュータ・グラフィックスに基づく仮想三次元
空間の画像を生成する方法であって、上記仮想三次元空
間内に配置される仮想視点を定義する視点定義工程と、
上記仮想三次元空間内に表示される仮想物体を定義する
とともに、上記仮想三次元空間内に配置され、動画が投
影される仮想パネルを上記仮想視点及び上記仮想物体に
基づいて定義する仮想パネル定義工程と、上記視点定義
工程で定義された仮想視点に基づいて、複数の動画を出
力する動画出力装置から出力された上記複数の動画から
上記仮想パネルに投影される動画を選択する動画選択工
程と、上記仮想パネル定義工程で定義された仮想パネル
を上記仮想三次元空間内に配置し、当該仮想パネルに上
記動画選択工程で選択された動画を投影して、上記視点
定義工程で定義された仮想視点からの画像を生成する仮
想三次元空間画像生成工程とを含んだものである。
は、コンピュータ・グラフィックスに基づく仮想三次元
空間の画像を生成する方法であって、上記仮想三次元空
間内に配置される仮想視点を定義する視点定義工程と、
上記仮想三次元空間内に表示される仮想物体を定義する
とともに、上記仮想三次元空間内に配置され、動画が投
影される仮想パネルを上記仮想視点及び上記仮想物体に
基づいて定義する仮想パネル定義工程と、上記仮想パネ
ル定義工程で定義された仮想パネルを上記仮想三次元空
間内に配置し、当該仮想パネルに上記視点定義工程で定
義された仮想視点に基づいて動画出力装置から出力され
た動画を投影して、上記視点定義工程で定義された仮想
視点からのコンピュータ・グラフィックスに基づく仮想
三次元空間の画像を生成する仮想三次元空間画像生成工
程とを含んだものである。
は、コンピュータ・グラフィックスに基づく仮想三次元
空間の画像を生成する方法であって、上記仮想三次元空
間内に配置される仮想視点を定義する視点定義工程と、
上記仮想三次元空間内に表示される仮想物体を定義する
物体定義工程と、上記視点定義工程で定義された仮想視
点からのコンピュータ・グラフィックスに基づく仮想三
次元空間の画像を生成する仮想三次元空間画像生成工程
と、上記仮想三次元空間画像生成工程で生成された画像
と上記視点定義工程で定義された仮想視点に基づいて動
画出力装置から出力された動画とを合成した画像を生成
する画像合成工程とを含んだものである。
画像生成システムの実施の形態を詳細に説明する。
形態1による画像生成システムの構成を示す構成図であ
る。この画像生成システムは、各種プログラムと、これ
らプログラムの動作する汎用計算機と、周辺機器と、動
画撮影装置から構成されている。
像生成装置であり、ここでは、各種プログラムを動作さ
せる汎用計算機である。2は、オペレータが操作した操
作信号を上記汎用計算機1に入力する入力装置のマウス
である。3は、上記汎用計算機1で生成された仮想三次
元空間の画像を表示する表示装置のディスプレイであ
る。
視点を定義する視点定義プログラムであり、視点定義手
段に相当する。ここでは上記仮想三次元空間における仮
想視点の位置を定義する。また、ここでは上記仮想視点
の定義を変更可能に構成され、上記マウス2から入力さ
れたオペレータによる操作信号に基づいて上記仮想視点
の定義を変更する。
仮想物体を定義するとともに、上記仮想三次元空間内に
配置され、動画が投影される仮想パネルを上記仮想視点
及び上記仮想物体に基づいて定義する仮想パネル定義プ
ログラムであり、仮想パネル定義手段に相当する。ここ
では、上記仮想三次元空間における仮想物体の位置及び
向きを定義するとともに、上記視点定義プログラム4に
定義された仮想視点に基づいて上記仮想パネルの向きを
定義し、上記仮想物体の位置に基づいて上記仮想パネル
の位置を定義する。また、ここでは上記仮想物体の定義
を変更可能に構成され、上記マウス2から入力されたオ
ペレータによる操作信号に基づいて上記仮想物体の定義
を変更する。
れた仮想視点に基づいて複数の動画から上記仮想パネル
に投影される動画を選択する動画選択プログラムであ
り、動画選択手段に相当する。ここでは、上記視点定義
プログラム4に定義された仮想視点及び上記仮想パネル
定義プログラム5に定義された仮想物体に基づいて複数
の動画から上記仮想パネルに投影される動画を選択す
る。
元空間を汎用計算機1中に作成し、上記仮想パネル定義
プログラム5に定義された仮想パネルを上記仮想三次元
空間内に配置し、当該仮想パネルに上記動画選択プログ
ラム6に選択された動画を投影して、上記視点定義プロ
グラム4に定義された仮想視点からの画像を生成するC
Gプログラムであり、仮想三次元空間画像生成手段に相
当する。
画を撮影し、上記汎用計算機1に出力する動画撮影装置
であり、動画出力装置に相当する。
ックスライブラリを使って製作された、計算機上に仮想
三次元空間を作成し、仮想視点からの画像を生成するプ
ログラムで、一般的なものである。このCGプログラム
7は、仮想三次元空間の画像をディスプレイ3に表示す
ることができる。また、オペレータがマウス2を操作す
ることによって、視点定義プログラムの定義内容を変更
し、仮想三次元空間内の仮想視点の配置を変更すること
ができる。
次元空間の画像を生成する様子について説明する。図2
は、仮想三次元空間画像の生成を説明する説明図であ
り、前述の図と同一部分に同一符号を付し説明を省略す
る。
2に示したような、仮想三次元空間100が作成され
る。平行四辺形に見える平面状の物体は、現実空間の床
に相当する面の例である。大小2つの球状の仮想物体A
101、仮想物体B102は、仮想三次元空間中に配置
された建物などの仮想物体の例である。
視点が定義されると、上記仮想三次元空間内にその仮想
視点が配置され、当該仮想視点からの仮想三次元空間画
像103が生成される。このとき、オペレータがマウス
2を操作して、所定の操作信号を入力すると、視点定義
プログラム4によって上記仮想視点の定義が変更され、
上記操作信号に対応した異なる仮想視点からの画像が得
られる。
を1秒間に10回程度更新するので、仮想視点を自由に
滑らかに移動することによって、あたかも仮想三次元空
間内を歩き回ったときのような画像を生成することがで
きる。
て図3を使って説明する。図3は、実施の形態1による
画像生成システムの詳細な構成を示す詳細構成図であ
る。前述の図と同一部分に同一符号を付し説明を省略す
る。なお、図3は、仮想パネル定義プログラム5、動画
選択プログラム6、動画撮影装置8を、図2の装置に加
えた構成になっている。また、ここでは例として、仮想
三次元空間中に仮想物体として人物を表示するものと
し、これを人物オブジェクトと呼ぶものとする。
元空間内に配置される仮想視点の位置を定義する。そし
て、仮想パネル定義プログラム5は、上記仮想三次元空
間内に配置される人物オブジェクトの上記仮想三次元空
間における位置及び向きを定義すると共に、上記視点定
義プログラム4に定義された仮想視点の位置情報を受け
取って、仮想パネルが常に上記仮想視点に対して正面を
向くように、仮想パネルの向きを定義し、上記人物オブ
ジェクトの位置と同一となるように、仮想パネルの位置
を定義する。
ネル定義プログラム5に定義された上記仮想パネルの位
置及び向きに基づいて、仮想三次元空間中に1枚の長方
形のポリゴンからなる仮想パネル104を配置する。
尚、仮想三次元空間において、XYZの3軸による直角
座標と、Z軸の正方向を基準にしてY軸を中心とした反
時計回りの方角φを定義する。床に相当する面をXZ平
面、上に相当する向きをY軸の正方向とする。ここで便
宜上、仮想パネル104は、下辺の中点(以下、基準点
と呼ぶ)を人物オブジェクトの位置のXZ平面上の座標
と一致させ、またXZ平面に垂直に配置されるものとす
る。また、仮想パネル104の縦横サイズは一定である
とする。
物の周りに被写体正面の位置を0゜とし、反時計回りに
10゜おきに配置された36台のビデオカメラと、人物
の周りを青色で塗りつぶした壁(一般にブルーバックと
呼ばれている)とで構成され、青色で塗りつぶした壁に
開けた小穴を通して、複数のビデオカメラによって同時
に複数方向から被写体を撮影する。なおここでは、映像
制作において一般的に行われているように、動画中の青
色の部分を除去する画像処理を行うことにより、動画中
の被写体以外の部分を透明にした動画が出力されるもの
とする。
画撮影装置8の36台のビデオカメラによって撮影され
ている動画の中から1つを選択し、上記CGプログラム
7は、その動画を仮想三次元空間中に配置した仮想パネ
ル104に投影する。選択される動画は、視点定義プロ
グラム4と仮想パネル定義プログラム5の定義内容を、
次の式(1)に当てはめることによって決定される。
ブジェクトの向いている方角(人物オブジェクトの向
き)、φvは人物オブジェクトの基準点(人物オブジェ
クトの位置)からの仮想視点の方角、φmは選択される
動画を撮影しているビデオカメラの位置である。また、
int(a)は、数値aの整数部分を返す関数、mod(b,c)は、
数値bを数値cで割ったときの余りを返す関数であると
する。例えば、図3のように、人物オブジェクトの向い
ている方角φpが43゜、人物オブジェクトの基準点か
らの仮想視点の方角φvが11゜であったとすると、φ
mは330゜と計算されるので、動画が動画選択プログ
ラム6は、人物が330゜方向から撮影されている動画
を選択する。
想パネル定義プログラム5の定義に基づいて配置した仮
想パネル104に、上記動画選択プログラム6によって
選択された動画を投影して、上記視点定義プログラム4
に定義された仮想視点からの画像を生成し、当該仮想三
次元空間の画像をディスプレイ3に表示する。このよう
に、仮想視点の位置及び人物オブジェクトの位置と向き
に応じて撮影中の動画が選択され、仮想パネル104に
投影されて仮想三次元空間の画像が生成されるので、汎
用計算機1に膨大な記憶容量がない場合でもリアルな人
物オブジェクトを表示することができる。
を変更するためにマウス2を操作すると、その操作信号
は上記視点定義プログラム4に入力され、当該視点定義
プログラム4は上記操作信号に応じて仮想視点の定義を
変更する。例えば、図3の状態から仮想視点を人物オブ
ジェクトの右の方へ、定量的に言えば、人物オブジェク
トの基準点から仮想視点の方角φvを11゜から56゜
に変更したとする。
記変更された仮想視点の位置情報を視点定義プログラム
4から受け取って、φmを(1)式から再計算する。φ
mの値は、10゜と計算されるので、上記動画選択プロ
グラム6は、上記動画撮影装置8で撮影されている10
゜の動画を選択する。また、上記仮想パネル定義プログ
ラム5は、上記視点定義プログラム4によって変更され
た仮想視点の定義に基づいて、仮想パネルが上記仮想視
点に対して正面を向くように、仮想パネルの定義を変更
する。
想パネル定義プログラム5の定義に基づいて配置した仮
想パネル104に、上記動画選択プログラム6によって
選択された動画を投影して、上記視点定義プログラム4
に定義された仮想視点からの画像を生成し、当該仮想三
次元空間の画像をディスプレイ3に表示する。
た場合でも、次々に適当な動画が選択されて仮想パネル
104に投影されて仮想三次元空間の画像が生成される
ので、あたかもポリゴンで構成された仮想物体であるか
のように、視点移動に追従して見え方の変わる人物オブ
ジェクトを表示することができる。
トの位置や向きを変更するためにマウス2を操作する
と、その操作信号は上記仮想パネル定義プログラム5に
入力され、当該仮想パネル定義プログラム5は上記操作
信号に応じて人物オブジェクトの定義及び仮想パネルの
定義を変更する。例えば、図3の状態から人物オブジェ
クトの方角を右回りに、定量的に言えば、人物オブジェ
クトの向いている方角φpを43゜から350゜に変更
したとする。この場合、人物オブジェクトの位置は変更
されないので、仮想パネルの定義は変更しない。人物オ
ブジェクトの位置が変更された場合には、仮想パネルの
位置の定義を上記人物オブジェクトの位置に合わせて変
更するとともに、上記仮想視点に対して正面を向くよう
に、仮想パネルの向きの定義を変更する。
上記動画選択プログラム6は、上記変更された人物オブ
ジェクトの定義、ここでは、人物オブジェクトの向いて
いる方角(人物オブジェクトの向き)の情報を仮想パネ
ル定義プログラム5から受け取り、φmを(1)式から
再計算する。φmの値は20゜と計算されるので、上記
動画選択プログラム6は、上記動画撮影装置8で撮影さ
れている20゜の動画を選択する。
想パネル定義プログラム5の定義に基づいて配置した仮
想パネル104に、上記動画選択プログラム6によって
選択された動画を投影して、上記視点定義プログラム4
に定義された仮想視点からの画像を生成し、当該仮想三
次元空間の画像をディスプレイ3に表示する。
置に変化があった場合でも、次々に適当な動画が選択さ
れて仮想パネル104に投影されて仮想三次元空間の画
像が生成されるので、あたかもポリゴンで構成されたオ
ブジェクトであるかのように、位置や方角の変化に追従
して見え方の変わる人物オブジェクトを表示することが
できる。
物体として仮想三次元空間に表示される人物を複数方向
から撮影している複数の動画から仮想視点及び人物オブ
ジェクトの定義に応じた動画を選択し、上記仮想視点及
び人物オブジェクトの定義に基づいて定義して仮想三次
元空間に配置した仮想パネルに上記選択した撮影中の動
画を投影して、上記仮想視点からの画像を生成すること
により、動画を汎用計算機内に記憶せずに仮想三次元空
間画像を生成できるので、記憶容量の小さい汎用計算機
であっても、曲面部分と動きを持つ人間や動植物などの
物体をリアルに表示できる画像を生成することができ
る。また、例えば、動画撮影装置の処理速度と汎用計算
機の処理速度とが異なるために、上記動画撮影装置で撮
影された動画を上記汎用計算機内で一時記憶する場合に
おいても、36台分の動画のうち選択された1台分の動
画のみを一時記憶すれば良く、記憶容量の小さい汎用計
算機であっても曲面部分と動きを持つ人間や動植物など
の物体をリアルに表示できる画像を生成することができ
る。
て仮想視点の定義を変更するとともに、人物オブジェク
トの定義及び上記変更した仮想視点の定義に基づいて動
画を選択し直し、上記人物オブジェクトの定義及び上記
変更した仮想視点の定義に基づいて定義を変更した仮想
パネルに上記選択した動画を投影して、上記仮想視点か
らの画像を生成することにより、仮想視点の位置に変化
があった場合でも、次々に適当な動画が選択されて仮想
三次元空間画像が生成されるので、あたかもポリゴンで
構成された仮想物体であるかのように、オペレータの意
志に応じた視点移動に追従して見え方の変わる人物オブ
ジェクトを表示できる画像を生成することができる。
て人物オブジェクトの位置の定義を変更するとともに、
仮想視点の定義及び上記変更した人物オブジェクトの位
置の定義に基づいて動画を選択し直し、上記仮想視点の
定義及び上記変更した人物オブジェクトの位置の定義に
基づいて定義を変更した仮想パネルに上記選択した動画
を投影して、上記仮想視点からの画像を生成することに
より、人物オブジェクトの位置に変化があった場合で
も、次々に適当な動画が選択されて仮想三次元空間画像
が生成されるので、あたかもポリゴンで構成された仮想
物体であるかのように、オペレータの意志に応じた人物
オブジェクトの移動に追従して見え方の変わる人物オブ
ジェクトを表示できる画像を生成することができる。
て人物オブジェクトの向きの定義を変更するとともに、
仮想視点の定義及び上記変更した人物オブジェクトの定
義に基づいて動画を選択し直し、仮想パネルに上記選択
した動画を投影して、上記仮想視点からの画像を生成す
ることにより、人物オブジェクトの向きに変化があった
場合でも、次々に適当な動画が選択されて仮想三次元空
間画像が生成されるので、あたかもポリゴンで構成され
た仮想物体であるかのように、オペレータの意志に応じ
た人物オブジェクトの向きの変化に追従して見え方の変
わる人物オブジェクトを表示できる画像を生成すること
ができる。
の周りに配置された36台のビデオカメラと、人物の周
りを青色で塗りつぶした壁(囲い)とで構成され、青色
で塗りつぶした壁に開けた小穴を通して、複数のビデオ
カメラによって同時に複数方向から被写体を撮影し、そ
の動画中の青色の部分を除去する画像処理を行うことに
より、被写体以外の部分を透明にした動画が出力される
ため、被写体である人物のみを仮想物体として表示でき
る画像を生成することができる。
画出力装置として複数の動画を撮影する動画撮影装置を
用いた場合であるが、次に、動画出力装置として複数の
動画を生成する物である場合の実施の形態2を説明す
る。
像生成システムの構成を示す構成図である。図4は、図
1と同一又は相当部分に同一符号を付して示してある。
この画像生成システムは、各種プログラムと、これらプ
ログラムの動作する汎用計算機1と、マウス2、ディス
プレイ3の周辺機器と、数万を超えるポリゴンからなる
仮想オブジェクトの画像を高速に生成できる高性能計算
機9から構成される。上記高性能計算機9は動画出力装
置に相当する。視点定義プログラム4、仮想パネル定義
プログラム5、動画選択プログラム6、CGプログラム
7は、実施の形態1と同様に、汎用計算機1上で実行さ
れるプログラムである。
間においてポリゴンを使った人物オブジェクトをリアル
に表示するには、数十万程度のポリゴンが必要である。
上記高性能計算機9は、このように多くのポリゴンによ
って構成される仮想オブジェクトの画像を、高速に生成
することのできる計算機である。例えば、米国シリコン
グラフィックス社の上位グラフィック・ワークステーシ
ョンがこれに相当する。
高性能計算機9上に、リアルタイムCGによる仮想三次
元空間を作成し、数十万程度のポリゴンで構成された仮
想物体、例えば人物のポリゴンモデルを配置する。ま
た、この人物のポリゴンモデルに、歩く/踊るなどの動
作を与える。次に、高性能計算機9上の仮想三次元空間
内に複数の仮想視点を配置する。例えば、人物のポリゴ
ンモデルを中心として、人物のポリゴンモデルの正面か
ら反時計回りに10゜おきに、36個の仮想視点を円状
に配置する。ここで上記高性能計算機9は、36個の高
性能計算機9における仮想視点から、36種類の画像を
同時に生成する。この画像は、人物のポリゴンモデルに
は動作が定義されているので、動画となっている。これ
らの動画を、0゜〜350゜の動画と呼ぶものとする。
の実施の形態1と同様である。動画撮影装置8によって
撮影される0゜〜350゜の動画の代わりに、高性能計
算機9によって生成される0゜〜350゜の動画から、
動画選択プログラム6が1つの動画を選択する。CGプ
ログラム7は、選択された動画を仮想パネル104に投
影して、仮想視点からの画像を生成し、当該仮想三次元
空間の画像をディスプレイ3に表示する。
ブジェクトの定義を変更するためにマウス2を操作する
と、その操作信号は視点定義プログラム4又は仮想パネ
ル定義プログラム5に入力され、仮想三次元空間中の仮
想視点の定義又は人物オブジェクトの定義が変更され
る。すると、前述の実施の形態1と同様に、変更された
定義に基づいて、動画選択プログラム6は、直ちに異な
る動画を選択し、CGプログラム7は選択された動画を
仮想パネル104に投影して画像を生成し、当該仮想三
次元空間の画像をディスプレイ3に表示する。
点の位置や人物オブジェクトの向きや位置に変化があっ
た場合でも、次々に適当な動画が選択されて仮想パネル
104に投影されるので、あたかもポリゴンで構成され
たオブジェクトであるかのように、仮想視点の位置や人
物オブジェクトの向きや位置の変化に追従して見え方の
変わる人物オブジェクトを表示することができる。
能計算機で同時に生成されている動作を持つ人物のポリ
ゴンモデルに対する複数の仮想視点からの複数の動画か
ら、仮想視点及び人物オブジェクトの定義に応じた動画
を選択し、上記仮想視点及び人物オブジェクトの定義に
基づいて定義して仮想三次元空間に配置した仮想パネル
に上記選択した撮影中の動画を投影して、上記仮想視点
からの画像を生成することにより、動画を汎用計算機内
に記憶せずに仮想三次元空間画像を生成できるので、記
憶容量の小さい汎用計算機であっても、曲面部分と動き
を持つ人間や動植物などの物体をリアルに表示できる画
像を生成することができる。また、例えば、高性能計算
機の処理速度と汎用計算機の処理速度とが異なるため
に、上記高性能計算機で生成された動画を上記汎用計算
機内で一時記憶する場合においても、36の動画のうち
選択された1つの動画のみを一時記憶すれば良く、記憶
容量の小さい汎用計算機であっても曲面部分と動きを持
つ人間や動植物などの物体をリアルに表示できる画像を
生成することができる。
て、前述の実施の形態と同様に、仮想視点の定義、人物
オブジェクトの定義、及び又は、仮想パネルの定義を変
更するとともに、変更した定義に基づいて動画を選択し
直し、仮想パネルに投影して、上記仮想視点からの画像
を生成することにより、仮想視点の位置、人物オブジェ
クトの位置、及び又は、人物オブジェクトの向きに変化
があった場合でも、次々に適当な動画が選択されて仮想
三次元空間画像が生成されるので、あたかもポリゴンで
構成された仮想物体であるかのように、オペレータの意
志に応じて見え方の変わる人物オブジェクトを表示でき
る画像を生成することができる。
画出力装置として複数の動画を同時に生成する高性能計
算機を用いた場合であるが、次に、動画出力装置とし
て、仮想視点及び人物オブジェクトの定義に基づいて動
画を生成する高性能計算機を用いる場合の実施の形態3
を説明する。
像生成システムの構成を示す構成図である。図5は、図
1と同一又は相当部分い同一符号を付して示してある。
この画像生成システムは、各種プログラムと、これらプ
ログラムの動作する汎用計算機と、マウス2、ディスプ
レイ3の周辺機器と、数万を超えるポリゴンからなる仮
想オブジェクトの画像を高速に生成できる高性能計算機
9から構成される。上記高性能計算機9は、動画出力装
置に相当する。視点定義プログラム4、仮想パネル定義
プログラム5、CGプログラム7は、実施の形態2と同
様に、汎用計算機1上で実行されるプログラムである。
の形態2と同様に、この高性能計算機9上に、リアルタ
イムCGによる仮想三次元空間を作成し、数十万程度の
ポリゴンで構成された人物のポリゴンモデルを配置す
る。また、この人物のポリゴンモデルに、歩く/踊るな
どの動作を与える。次に、高性能計算機9は、汎用計算
機1の視点定義プログラム4に定義された仮想視点の位
置情報と、仮想パネル定義プログラム5に定義された人
物オブジェクトの位置と向きの情報を受け取る。続い
て、これらの情報から高性能計算機9は、仮想三次元空
間中の人物オブジェクトの向いている方角(人物オブジ
ェクトの向き)φp、人物オブジェクトの基準点(人物
オブジェクトの位置)からの仮想視点の方角φvを得て
次の式(2)に代入し、φmを算出する。
の仮想三次元空間内に、人物のポリゴンモデルを中心と
した円周上で、正面から反時計回りにφmの角度に高性
能計算機9上の仮想三次元空間内における仮想視点を配
置し、この仮想視点からの人物のポリゴンモデルの動画
を生成する。生成した動画を、汎用計算機1のCGプロ
グラム7が受け取り、前述の実施の形態と同様に仮想パ
ネル104に投影して、仮想視点からの画像を生成し、
当該仮想三次元空間の画像をディスプレイ3に表示す
る。
ブジェクトの定義を変更するためにマウス2を操作する
と、その操作信号は視点定義プログラム4又は仮想パネ
ル定義プログラム5に入力され、仮想三次元空間中の仮
想視点の定義又は人物オブジェクトの定義が変更され
る。すると、変更された定義に基づいて、上記高性能計
算機9は、直ちに高性能計算機9上の仮想三次元空間中
における仮想視点又は人物オブジェクトを再配置し、異
なる人物のポリゴンモデルの動画を生成する。そして、
この動画を汎用計算機1のCGプログラム7が受け取っ
て、仮想パネル104に投影して、仮想視点からの画像
を生成し、当該仮想三次元空間の画像をディスプレイ3
に表示する。
算機1上の仮想三次元空間中の仮想視点の位置や人物オ
ブジェクトの方角や位置に変化があった場合でも、次々
に適当な動画が生成されて仮想パネル104に投影され
るので、あたかもポリゴンで構成されたオブジェクトで
あるかのように、仮想視点の位置や人物オブジェクトの
位置や方角の変化に追従して見え方の変わる人物オブジ
ェクトを表示することができる。
計算機上の仮想視点及び人物オブジェクトの定義に基づ
いて高性能計算機で生成されている動作を持つ人物のポ
リゴンモデルの動画を、上記仮想視点及び人物オブジェ
クトの定義に基づいて定義して汎用計算機上の仮想三次
元空間に配置した仮想パネルに投影して、上記仮想視点
からの画像を生成することにより、動画を汎用計算機内
に記憶せずに仮想三次元空間画像を生成できるので、記
憶容量の小さい汎用計算機であっても、曲面部分と動き
を持つ人間や動植物などの物体をリアルに表示できる画
像を生成することができる。また、例えば、高性能計算
機の処理速度と汎用計算機の処理速度とが異なるため
に、上記高性能計算機で生成された動画を上記汎用計算
機内で一時記憶する場合においても、1つの動画のみを
一時記憶すれば良く、記憶容量の小さい汎用計算機であ
っても曲面部分と動きを持つ人間や動植物などの物体を
リアルに表示できる画像を生成することができる。
て、前述の実施の形態と同様に、仮想視点の定義、人物
オブジェクトの定義、及び又は、仮想パネルの定義を変
更するとともに、変更した定義に基づいて、高性能計算
機で生成されている動画を仮想パネルに投影して、上記
仮想視点からの画像を生成することにより、仮想視点の
位置、人物オブジェクトの位置、及び又は、人物オブジ
ェクトの向きに変化があった場合でも、次々に適当な動
画が投影されて仮想三次元空間画像が生成されるので、
あたかもポリゴンで構成された仮想物体であるかのよう
に、オペレータの意志に応じて見え方の変わる人物オブ
ジェクトを表示できる画像を生成することができる。
画出力装置として、仮想視点及び人物オブジェクトの定
義に基づいて動画を生成する高性能計算機を用いた場合
であるが、次に、動画出力装置として、仮想視点及び人
物オブジェクトの定義に基づいて人物を撮影する可動式
動画撮影装置を用いる場合の実施の形態4を説明する。
像生成システムの構成を示す構成図である。図6は、図
1と同一又は相当部分に同一符号を付して示してある。
この画像生成システムは、各種プログラムと、これらプ
ログラムの動作する汎用計算機1と、マウス2、ディス
プレイ3の周辺機器と、動画出力装置に相当し、例えば
産業用ロボットのアームの先端にビデオカメラを取り付
け、ビデオカメラの位置を電気信号によって変更するこ
とのできる可動式動画撮影装置10から構成される。視
点定義プログラム4、仮想パネル定義プログラム5、C
Gプログラム7は、実施の形態2と同様に、汎用計算機
1上で実行されるプログラムである。
式動画撮影装置10は、汎用計算機1の視点定義プログ
ラム4に定義された仮想三次元空間中の仮想視点の位置
情報と、仮想パネル定義プログラム5に定義された人物
オブジェクトの位置と向きの情報を受け取る。次に、こ
れらの情報から上記可動式動画撮影装置10は、人物オ
ブジェクトの向いている方角(人物オブジェクトの向
き)φp、人物オブジェクトの基準点(人物オブジェク
トの位置)からの仮想視点の方角φvを得て、実施の形
態3に示した(2)式からφmを算出する。続いて、上記
可動式動画撮影装置10は、被写体からφmに相当する
方向にビデオカメラを移動して上記被写体を撮影する。
このビデオカメラで撮影されている動画を、上記汎用計
算機1のCGプログラム7が受け取り、前述の実施の形
態と同様に、仮想三次元空間中の仮想パネルに投影し
て、仮想視点からの画像を生成し、当該仮想三次元空間
の画像をディスプレイ3に表示する。
ブジェクトの定義を変更するためにマウス2を操作する
と、その操作信号は視点定義プログラム4又は仮想パネ
ル定義プログラム5に入力され、仮想三次元空間中の仮
想視点の定義又は人物オブジェクトの定義が変更され
る。すると、その変更された定義に基づいて、上記可動
式動画撮影装置10は、直ちにビデオカメラの配置を変
更し、異なる方向から被写体を撮影する。そして、この
動画を汎用計算機1のCGプログラム7が受け取って、
仮想パネル104に投影して、仮想視点からの画像を生
成し、当該仮想三次元空間の画像をディスプレイ3に表
示する。
算機1上の仮想三次元空間中の仮想視点の位置や人物オ
ブジェクトの方角や位置に変化があった場合でも、次々
に適当な動画が撮影されて仮想パネル104に投影され
るので、あたかもポリゴンで構成されたオブジェクトで
あるかのように、仮想視点の位置や人物オブジェクトの
位置や方角の変化に追従して見え方の変わる人物オブジ
ェクトを表示することができる。
計算機上の仮想視点及び人物オブジェクトの定義に基づ
いて可動式動画撮影装置で撮影されている人物の動画
を、上記仮想視点及び人物オブジェクトの定義に基づい
て定義して汎用計算機上の仮想三次元空間に配置した仮
想パネルに投影して、上記仮想視点からの画像を生成す
ることにより、動画を汎用計算機内に記憶せずに仮想三
次元空間画像を生成できるので、記憶容量の小さい汎用
計算機であっても、曲面部分と動きを持つ人間や動植物
などの物体をリアルに表示できる画像を生成することが
できる。また、例えば、可動式動画撮影装置の処理速度
と汎用計算機の処理速度とが異なるために、上記可動式
動画撮影装置で生成された動画を上記汎用計算機内で一
時記憶する場合においても、1つの動画のみを一時記憶
すれば良く、記憶容量の小さい汎用計算機であっても曲
面部分と動きを持つ人間や動植物などの物体をリアルに
表示できる画像を生成することができる。
て、前述の実施の形態と同様に、仮想視点の定義、人物
オブジェクトの定義、及び又は、仮想パネルの定義を変
更するとともに、変更した定義に基づいて可動式動画撮
影装置で撮影されている動画を仮想パネルに投影して、
上記仮想視点からの画像を生成することにより、仮想視
点の位置、人物オブジェクトの位置、及び又は、人物オ
ブジェクトの向きに変化があった場合でも、次々に適当
な動画が投影されて仮想三次元空間画像が生成されるの
で、あたかもポリゴンで構成された仮想物体であるかの
ように、オペレータの意志に応じて見え方の変わる人物
オブジェクトを表示できる画像を生成することができ
る。
画撮影装置は、実施の形態1の動画撮影装置と同様に、
被写体である人物の周りを青色で塗りつぶした壁(囲
い)を備え、その壁に開けた小穴を通して被写体を撮影
し、その動画中の青色の部分を除去する画像処理を行
い、動画中の被写体以外の部分を透明にした動画を出力
するように構成しても良い。これにより、被写体である
人物のみを仮想物体として表示できる画像を生成するこ
とができる。
撮影されている動画、又は、現在生成されている動画を
仮想パネルに投影して仮想三次元空間画像を生成する場
合であるが、次に、予め用意した動画を仮想パネルに投
影して仮想三次元空間画像を生成する場合の実施の形態
5を説明する。
像生成システムの構成を示す構成図である。図7は、図
1と同一又は相当部分に同一符号を付して示してある。
この画像生成システムは、各種プログラムと、これらプ
ログラムの動作する汎用計算機1と、これに接続された
マウス2、ディスプレイ3の周辺機器と、動画出力装置
に相当し、動画を汎用計算機1に配信する動画サーバ1
1から構成される。視点定義プログラム4、仮想パネル
定義プログラム5、動画選択プログラム6、CGプログ
ラム7は、実施の形態2と同様に、汎用計算機1上で実
行されるプログラムである。
11には、予め、人物などの被写体をいろいろな角度か
らビデオカメラで撮影した動画が蓄積されている。例え
ば、被写体を正面から10゜づつ、0゜〜350゜の3
6カ所から撮影した動画である。まず、動画サーバ11
は、これらの動画を汎用計算機1に配信する。
は、前述の実施の形態1と同様である。動画撮影装置8
によって撮影された0゜〜350゜の動画の代わりに、
動画サーバ11によって配信される0゜〜350゜の動
画から、動画選択プログラム6が1つの動画を選択す
る。CGプログラム7は、選択された動画を仮想パネル
104に投影して、仮想視点からの画像を生成し、当該
仮想三次元空間の画像をディスプレイ3に表示する。
ブジェクトの定義を変更するためにマウス2を操作する
と、その操作信号は視点定義プログラム4又は仮想パネ
ル定義プログラム5に入力され、仮想三次元空間中の仮
想視点の定義又は人物オブジェクトの定義が変更され
る。すると、前述の実施の形態1と同様に、その変更さ
れた定義に基づいて、動画選択プログラム6は、直ちに
異なる動画を選択し、CGプログラム7は選択された動
画を仮想パネル104に投影して画像を生成し、当該仮
想三次元空間の画像をディスプレイ3に表示する。
点の位置や人物オブジェクトの向きや位置に変化があっ
た場合でも、次々に適当な動画が選択されて仮想パネル
104に投影されるので、あたかもポリゴンで構成され
たオブジェクトであるかのように、仮想視点の位置や人
物オブジェクトの向きや位置の変化に追従して見え方の
変わる人物オブジェクトを表示することができる。
サーバから配信される複数の仮想視点からの複数の動画
から、仮想視点及び人物オブジェクトの定義に応じた動
画を選択し、上記仮想視点及び人物オブジェクトの定義
に基づいて定義して仮想三次元空間に配置した仮想パネ
ルに上記配信された動画を投影して、上記仮想視点から
の画像を生成することにより、動画を汎用計算機内に記
憶せずに仮想三次元空間画像を生成できるので、記憶容
量の小さい汎用計算機であっても、曲面部分と動きを持
つ人間や動植物などの物体をリアルに表示できる画像を
生成することができる。また、例えば、動画サーバの処
理速度と汎用計算機の処理速度とが異なるために、上記
動画サーバから配信された動画を上記汎用計算機内で一
時記憶する場合においても、汎用計算機においては、上
記複数の動画のうち選択された1つの動画のみを一時記
憶すれば良く、記憶容量の小さい汎用計算機であっても
曲面部分と動きを持つ人間や動植物などの物体をリアル
に表示できる画像を生成することができる。
て、前述の実施の形態と同様に、仮想視点の定義、人物
オブジェクトの定義、及び又は、仮想パネルの定義を変
更するとともに、変更した定義に基づいて配信サーバか
ら配信される動画を選択し直し、仮想パネルに投影し
て、上記仮想視点からの画像を生成することにより、仮
想視点の位置、人物オブジェクトの位置、及び又は、人
物オブジェクトの向きに変化があった場合でも、次々に
適当な動画が選択されて仮想三次元空間画像が生成され
るので、あたかもポリゴンで構成された仮想物体である
かのように、オペレータの意志に応じて見え方の変わる
人物オブジェクトを表示できる画像を生成することがで
きる。
画出力装置として、複数の動画を配信する動画サーバを
用いた場合であるが、次に、動画出力装置として、仮想
視点及び人物オブジェクトの定義に基づいて動画を配信
する動画サーバを用いる場合の実施の形態6を説明す
る。
像生成システムの構成を示す構成図である。図8は、図
1と同一又は相当部分に同一符号を付して示してある。
この画像生成システムは、各種プログラムと、これらプ
ログラムの動作する汎用計算機1と、これに接続された
マウス2、ディスプレイ3の周辺機器と、動画出力装置
に相当し、動画を汎用計算機1に配信する動画サーバ1
1から構成される。視点定義プログラム4、仮想パネル
定義プログラム5、CGプログラム7は、実施の形態3
と同様に、汎用計算機1上で実行されるプログラムであ
る。
の形態5と同様に、動画サーバ11には、予め、人物な
どの被写体をいろいろな角度からビデオカメラで撮影し
た動画が蓄積されている。例えば、被写体を正面から1
0゜づつ、0゜〜350゜の36カ所から撮影した動画
である。まず、動画サーバ11は、汎用計算機1の視点
定義プログラム4に定義された仮想三次元空間中の仮想
視点の位置情報と、仮想パネル定義プログラム5に定義
された人物オブジェクトの位置と向きの情報を受け取
る。続いて、これらの情報から上記動画サーバ11は、
人物オブジェクトの向いている方角(人物オブジェクト
の向き)φp、人物オブジェクトの基準点(人物オブジ
ェクトの位置)からの仮想視点の方角φvを得て、実施
の形態1の(1)式からφmを算出し、当該φmに相当す
る動画を汎用計算機1に配信する。一方、上記汎用計算
機1のCGプログラム7は、上記配信された動画を、仮
想三次元空間中の仮想パネル104に動画を投影して、
仮想視点からの画像を生成し、当該仮想三次元空間の画
像をディスプレイ3に表示する。
ブジェクトの定義を変更するためにマウス2を操作する
と、その操作信号は視点定義プログラム4又は仮想パネ
ル定義プログラム5に入力され、仮想三次元空間中の仮
想視点の定義又は人物オブジェクトの定義が変更され
る。すると、その変更された定義に基づいて、上記動画
サーバ11は、直ちに異なる動画を汎用計算機に配信す
る。そして、この動画を汎用計算機1のCGプログラム
7が受け取って、仮想パネル104に投影して、仮想視
点からの画像を生成し、当該仮想三次元空間の画像をデ
ィスプレイ3に表示する。
算機1上の仮想三次元空間中の仮想視点の位置や人物オ
ブジェクトの方角や位置に変化があった場合でも、次々
に適当な動画が配信されて仮想パネル104に投影され
るので、あたかもポリゴンで構成されたオブジェクトで
あるかのように、仮想視点の位置や人物オブジェクトの
位置や方角の変化に追従して見え方の変わる人物オブジ
ェクトを表示することができる。
計算機上の仮想視点及び人物オブジェクトの定義に基づ
いて動画サーバから配信される動画を、上記仮想視点及
び人物オブジェクトの定義に基づいて定義して汎用計算
機上の仮想三次元空間に配置した仮想パネルに投影し
て、上記仮想視点からの画像を生成することにより、動
画を汎用計算機内に記憶せずに仮想三次元空間画像を生
成できるので、記憶容量の小さい汎用計算機であって
も、曲面部分と動きを持つ人間や動植物などの物体をリ
アルに表示できる画像を生成することができる。また、
例えば、動画サーバの処理速度と汎用計算機の処理速度
とが異なるために、上記動画サーバから配信された動画
を上記汎用計算機内で一時記憶する場合においても、汎
用計算機においては、配信された1つの動画のみを一時
記憶すれば良く、記憶容量の小さい汎用計算機であって
も曲面部分と動きを持つ人間や動植物などの物体をリア
ルに表示できる画像を生成することができる。
て、前述の実施の形態と同様に、汎用計算機で仮想視点
の定義、人物オブジェクトの定義、及び又は、仮想パネ
ルの定義を変更するとともに、当該変更した定義に基づ
いて配信サーバから配信された動画を仮想パネルに投影
して、上記仮想視点からの画像を生成することにより、
仮想視点の位置、人物オブジェクトの位置、及び又は、
人物オブジェクトの向きに変化があった場合でも、次々
に適当な動画が選択されて仮想三次元空間画像が生成さ
れるので、あたかもポリゴンで構成された仮想物体であ
るかのように、オペレータの意志に応じて見え方の変わ
る人物オブジェクトを表示できる画像を生成することが
できる。
レータによるマウスの操作信号に基づいて仮想視点の定
義を変更して、仮想視点の移動に追従した仮想三次元空
間画像を生成する場合であるが、次に、仮想パネルに投
影する動画に制約がある場合に、不適当な仮想三次元空
間画像が生成されないように、仮想三次元空間内の上記
仮想視点の移動範囲を制限する場合の実施の形態7を説
明する。
像生成システムの構成を示す構成図である。図9は、図
1と同一又は相当部分に同一符号を付し手示してある。
この画像生成システムは、各種プログラムと、これらプ
ログラムの動作する汎用計算機1と、これに接続された
マウス2、ディスプレイ3の周辺機器と、動画撮影装置
8から構成される。視点定義プログラム4、仮想パネル
定義プログラム5、動画選択プログラム6、CGプログ
ラム7は、実施の形態1と同様に、汎用計算機1上で実
行されるプログラムである。
に定義された仮想視点の定義が変更されるときに、上記
仮想視点及び上記人物オブジェクトの定義に基づいて求
められた動画の種類と予め入力された動画撮影装置8か
ら出力される動画の種類とに応じて、上記視点定義プロ
グラム4の定義範囲を制御する定義範囲制御プログラム
であり、予め入力された動画出力装置から出力される動
画の種類に応じて、視点定義手段又は仮想パネル定義手
段の定義範囲を制御する定義範囲制御手段に相当する。
範囲制御プログラム12以外は前述の実施の形態1と同
様に図3のように構成されている。ただし便宜上、仮想
三次元空間中の仮想視点の高さは一定で、被写体の背丈
に相当する高さに設定するものとする。また、図3の動
画撮影装置8において、ビデオカメラは270゜〜35
0゜、0゜から90゜の19台のみが配置されているも
のとする。すなわち、被写体の前方だけが撮影されるよ
うになっているとする。また、このビデオカメラの配置
についての情報は、動画撮影装置8から出力される動画
の種類として、予め、定義範囲制御プログラムに入力さ
れているものとする。
において、オペレータがマウス2を操作し、人物オブジ
ェクトの基準点(人物オブジェクトの位置)からの仮想
視点の方角φvを、例えば11゜から300゜に変更し
ようとしたとする。すると、その操作信号は視点定義プ
ログラム4に入力され、上記操作信号に応じた仮想視点
の定義が求められる。当該仮想視点の定義が求められる
と、定義範囲制御プログラム12は、前述の実施の形態
1の式(1)に基づいてφmを求める。ここではφvは3
00゜、φpは43゜であるので、φmは260゜と計
算される。
は、上記求めたφm=260゜と、予め入力されている
動画撮影装置8から出力される動画の種類、すなわち被
写体を撮影しているビデオカメラの位置とを比較する。
ところが、260゜の方向に配置されたビデオカメラは
無いので、上記定義範囲制御プログラム12は、上記視
点定義プログラム4で求められた仮想視点の定義に対す
る無効信号を上記視点定義プログラム4に出力する。す
ると、当該視点定義プログラム4は、上記マウス2の操
作信号を無効にし、当該操作信号による仮想視点の定義
の変更を行わない。
たビデオカメラがある場合は、上記定義範囲制御プログ
ラム12は、上記視点定義プログラム4で求められた仮
想視点の定義に対する有効信号を上記視点定義プログラ
ム4に出力する。すると、当該視点定義プログラム4
は、上記マウス2の操作信号を有効にし、当該操作信号
による仮想視点の定義の変更を行う。
オカメラが存在しない場合は、マウス2の操作を無効に
することにより、不適当な仮想三次元空間画像が生成さ
れないようにすることができる。
は、ビデオカメラを被写体を中心として床面に水平な円
の円周上に配置しているので、被写体の真上および真下
からの動画を得ることはできない。従って、仮想三次元
空間内の仮想視点を、人物オブジェクトの真上または真
下に移動したも、見え方として正しい仮想三次元空間画
像を生成することは不可能である。一方、仮想三次元空
間内の床面に相当するXZ平面からの仮想視点の高さ
が、被写体を撮影しているビデオカメラの床面からの高
さに対して50%〜150%に相当する範囲であれば、
適当な画像を生成できることが実験により確かめられて
いる。
装置は、出力可能な動画と出力不可能な動画があるの
で、仮想三次元空間内の仮想視点を移動する際に仮想視
点の移動範囲を制限することによって、不適当な仮想三
次元空間画像が生成されないようにすることができる。
視点定義プログラムに定義された仮想視点の定義が変更
されるときに、上記仮想視点及び上記人物オブジェクト
の定義に基づいて求められた動画の種類と定義範囲制御
プログラムに予め入力された動画撮影装置から出力され
る動画の種類とを比較し、上記求められた動画の種類が
上記動画撮影装置から出力される動画の種類にない場合
に上記仮想視点の定義の変更を無効にし、上記求められ
た動画の種類が上記動画撮影装置から出力される動画の
種類にある場合に上記仮想視点の定義の変更を有効にし
て、上記視点定義プログラムの定義範囲を制御すること
により、仮想パネルに投影する動画に制約がある場合
に、仮想三次元空間内の仮想視点の移動範囲を制限する
ことができるため、不適当な仮想三次元空間画像が生成
されないようにすることができる。
する動画に制約がある場合に、不適当な仮想三次元空間
画像が生成されないように、仮想三次元空間内の仮想視
点の移動範囲を制限する場合であるが、次に、仮想三次
元空間内の人物オブジェクトの定義を制限する場合の実
施の形態8を説明する。
画像生成システムの構成を示す構成図である。図10
は、図1と同一又は相当部分に同一符号を付して示して
ある。この画像生成システムは、各種プログラムと、こ
れらプログラムの動作する汎用計算機1と、これに接続
されたマウス2、ディスプレイ3の周辺機器と、動画撮
影装置8から構成される。視点定義プログラム4、仮想
パネル定義プログラム5、動画選択プログラム6、CG
プログラム7は、実施の形態7と同様に、汎用計算機1
上で実行されるプログラムである。
上記仮想パネルプログラム5に定義された人物オブジェ
クトの定義が変更されるときに、上記仮想視点及び上記
人物オブジェクトの定義に基づいて求められた動画の種
類と予め入力された動画撮影装置8から出力される動画
の種類とに応じて、上記仮想パネルプログラム5の定義
範囲を制御するものであり、予め入力された動画出力装
置から出力される動画の種類に応じて、視点定義手段又
は仮想パネル定義手段の定義範囲を制御する定義範囲制
御手段に相当する。
施の形態7と同様に、上記定義範囲制御プログラム12
以外は前述の実施の形態1と同様に図3のように構成さ
れている。ただし便宜上、仮想三次元空間中の仮想視点
の高さは一定で、被写体の背丈に相当する高さに設定す
るものとする。また、図3の動画撮影装置8において、
ビデオカメラは270゜〜350゜、0゜から90゜の
19台のみが配置されているものとする。すなわち、被
写体の前方だけが撮影されるようになっているとする。
また、このビデオカメラの配置についての情報は、動画
撮影装置8から出力される動画の種類として、予め、定
義範囲制御プログラムに入力されているものとする。
において、オペレータがマウス2を操作し、仮想三次元
空間中の人物オブジェクトの向いている方角(人物オブ
ジェクトの向き)φpを変更しようとしたとする。する
と、その操作信号は仮想パネル定義プログラム5に入力
され、上記操作信号に応じた人物オブジェクトの定義が
求められる。当該人物オブジェクトの定義が求められる
と、定義範囲制御プログラム12は、前述の実施の形態
1の式(1)に基づいてφmを求める。
は、上記求めたφmと、予め入力されている動画撮影装
置8から出力される動画の種類、すなわち被写体を撮影
しているビデオカメラの位置とを比較する。その結果、
上記求めたφmの方向に配置されたビデオカメラは無い
場合は、上記定義範囲制御プログラム12は、上記仮想
パネル定義プログラム5で求められた人物オブジェクト
の定義に対する無効信号を上記仮想パネル定義プログラ
ム5に出力する。すると、当該仮想パネル定義プログラ
ム5は、上記マウス2の操作信号を無効にし、当該操作
信号による人物オブジェクトの定義の変更を行わない。
たビデオカメラがある場合は、上記定義範囲制御プログ
ラム12は、上記仮想パネル定義プログラム5で求めら
れた人物オブジェクトの定義に対する有効信号を上記仮
想パネル定義プログラム5に出力する。すると、当該仮
想パネル定義プログラム5は、上記マウス2の操作信号
を有効にし、当該操作信号による人物オブジェクトの定
義の変更を行う。
オカメラが存在しない場合は、マウス2の操作を無効に
することにより、不適当な仮想三次元空間画像が生成さ
れないようにすることができる。
仮想パネル定義プログラムに定義された人物オブジェク
トの定義が変更されるときに、上記仮想視点及び上記人
物オブジェクトの定義に基づいて求められた動画の種類
と定義範囲制御プログラムに予め入力された動画撮影装
置から出力される動画の種類とを比較し、上記求められ
た動画の種類が上記動画撮影装置から出力される動画の
種類にない場合に上記人物オブジェクトの定義の変更を
無効にし、上記求められた動画の種類が上記動画撮影装
置から出力される動画の種類にある場合に上記人物オブ
ジェクトの定義の変更を有効にして、上記視点定義プロ
グラムの定義範囲を制御することにより、仮想パネルに
投影する動画に制約がある場合に、仮想三次元空間内の
人物オブジェクトの移動範囲を制限することができるた
め、不適当な仮想三次元空間画像が生成されないように
することができる。
想三次元空間内に配置された仮想パネルに動画を投影す
る場合について説明したが、次に、動画出力装置とし
て、仮想視点及び仮想物体の情報に基づいて動画を生成
する高性能計算機を用い、仮想三次元空間の画像と動画
出力装置から出力された動画とを合成する場合の実施の
形態9を説明する。
画像生成システムの構成を示す構成図である。図12
は、図1と同一又は相当部分に同一符号を付して示して
ある。この画像生成システムは、各種プログラムと、こ
れらプログラムの動作する汎用計算機1と、マウス2、
ディスプレイ3の周辺機器と、汎用計算機に比べて多く
のポリゴンから構成される仮想物体の動画を高速に生成
できる高性能計算機9から構成される。上記高性能計算
機9は動画出力装置に相当する。視点定義プログラム4
は視点定義手段、CGプログラム7は仮想三次元空間画
像生成手段、物体定義プログラム13は仮想三次元空間
内に表示される仮想物体を定義する物体定義手段、画像
合成プログラム14はCGプログラム7で生成された画
像と高性能計算機9から出力された動画とを合成した画
像を生成する画像合成手段、にそれぞれ相当し、汎用計
算機1上で実行されるプログラムである。
間においてポリゴンを使って人物などをリアルに表示す
るには、数十万程度のポリゴンが必要である。上記高性
能計算機9は、このように多くのポリゴンによって構成
される仮想物体の画像を、高速に生成することのできる
計算機である。例えば、米国シリコングラフィックス社
の上位グラフィック・ワークステーションが挙げられ
る。
数十万程度のポリゴンで構成され、かつ動作を与えられ
た人物のポリゴンモデルを含む仮想三次元空間画像を、
高性能計算機を利用して汎用計算機上で生成する方法に
ついて述べるものとする。以下、前述の人物のポリゴン
モデルを人物オブジェクトと呼び、その他のポリゴンモ
デルをCGオブジェクトと呼ぶ。
が定義されており、仮想三次元空間101中には、視点
定義プログラム4の定義内容である位置と向きに基づい
て、仮想視点201が配置されている。また、物体定義
プログラム13には、人物オブジェクトの位置と向きが
定義されている。また、仮想三次元空間101中には、
CGオブジェクト301および302が配置されている
ものとする。
間102が定義されている。高性能計算機9は、物体定
義プログラム13から人物オブジェクトの位置と向きの
情報を受け取り、それに基づいて仮想三次元空間102
中に人物オブジェクト303を配置する。このとき、人
物オブジェクト303を定義するポリゴンのデータは、
高性能計算機9に蓄えられているものとしている。
グラム4から仮想視点の位置と向きの情報を受け取り、
それに基づいて仮想三次元空間102中に仮想視点20
2を配置し、この仮想視点から人物オブジェクトの動画
402を生成する。
02は、画像合成プログラム14に送られ、CGプログ
ラム7が生成した仮想三次元空間画像401と合成され
て、ディスプレイ3に合成画像403として表示され
る。ここで、動画402と画像401を合成する方法に
はいくつかの種類がある。例えば、動画402におい
て、人物オブジェクト303に相当する部分のピクセル
以外のすべてのピクセルを青色にしておき、画像合成プ
ログラム6において画像401に対して動画402中の
青色以外のピクセルを画像401に上書きするようにす
ることにより、合成画像403が得られる。これはクロ
マキーと呼ばれている方法である。
る、動画の各ピクセルに与えられた仮想視点からの距離
を使う方法がある。例えば、動画402において、人物
オブジェクト303に相当する部分のピクセルのデプス
値を0.0から0.4に設定し、それ以外のピクセルの
デプス値を1.0に設定するものとする。また画像40
1においては、すべてのピクセルのデプス値を、0.5
から0.9の範囲で設定するものとする。次に、画像合
成プログラム6において画像401と動画402を重
ね、ピクセル毎にデプス値の大きい方のピクセルだけを
取り出して画像に再構成すれば、合成画像403を得る
ことができる。
すると、その操作信号は視点定義プログラム4または物
体定義プログラム5に入力され、仮想視点または人物オ
ブジェクトの定義が変更されるものとする。すると、変
更された定義に基づいて、上記高性能計算機9は、直ち
に高性能計算機9上の仮想三次元空間中における仮想視
点または人物オブジェクトを再配置し、異なる人物のポ
リゴンモデルの動画401を生成する。そして、この動
画401を汎用計算機1の動画合成プログラム14が受
け取って、CGプログラム7が生成した仮想三次元空間
画像401との合成を行い、合成画像402をディスプ
レイ3に表示する。
算機1上の仮想三次元空間中の仮想視点の位置や人物オ
ブジェクトの方角や位置に変化があった場合でも、次々
に適当な動画が生成されて画像合成プログラム14に送
られるので、あたかも汎用計算機1の仮想三次元空間1
01中に配置された仮想物体であるかのように、仮想視
点201の位置や方向、または人物オブジェクトの位置
や方角の変化に追従して見え方の変わる人物オブジェク
トを含む仮想三次元空間画像を表示することができる。
計算機上の仮想視点及び人物オブジェクトの定義に基づ
いて高性能計算機で生成された動作を持つ人物のポリゴ
ンモデルの動画を、汎用計算機上で生成した仮想三次元
空間画像と合成することにより、動画を汎用計算機内に
記憶せずに仮想三次元空間画像を生成できるので、記憶
容量の小さい汎用計算機であっても、曲面部分と動きを
持つ人間や動植物などの物体をリアルに表示する画像を
生成することができる。また、例えば、高性能計算機の
処理速度と汎用計算機の処理速度とが異なるために、上
記高性能計算機で生成された動画を上記汎用計算機内で
一時記憶する場合においても、1つの動画のみを一時記
憶すれば良く、記憶容量の小さい汎用計算機であっても
曲面部分と動きを持つ人間や動植物などの物体をリアル
に表示できる画像を生成することができる。
て仮想視点の定義または人物オブジェクトの定義を変更
できるようにするとともに、変更された定義に基づい
て、高性能計算機で生成された動画と汎用計算機で生成
された仮想三次元空間画像とを合成することにより、仮
想視点の位置や向きまたは人物オブジェクトの位置や向
きに変化があった場合でも、次々に適当な動画が生成さ
れて仮想三次元空間画像との合成画像が生成されるの
で、あたかも汎用計算機上の仮想三次元空間中に配置さ
れている仮想物体であるかのように、オペレータの意志
に応じて見え方の変わる人物オブジェクトを表示できる
画像を生成することができる。
は、動画出力装置として高性能計算機を用いる方法につ
いて述べたが、次に、汎用計算機の内部に実装する三次
元グラフィクス・ボードを動画出力装置として用いる実
施の形態10を説明する。
る画像生成システムの構成を示す構成図である。この画
像生成システムは、各種プログラムと、これらプログラ
ムの動作する汎用計算機1と、マウス2、ディスプレイ
3の周辺機器と、汎用計算機1の内部に実装され、数万
を超えるポリゴンからなる仮想物体の動画を高速に生成
できる三次元グラフィクス・ボード15から構成され
る。上記三次元グラフィクス・ボード15は動画出力装
置に相当する。視点定義プログラム4は視点定義手段、
CGプログラム7は仮想三次元空間画像生成手段、物体
定義プログラム13は物体定義手段、画像合成プログラ
ム14は画像合成手段、にそれぞれ相当し、汎用計算機
1上で実行されるプログラムである。
間においてポリゴンを使って人物オブジェクトをリアル
に表示するには数十万程度のポリゴンが必要であり、計
算能力の高い計算機が必要である。また、物体をボクセ
ルと呼ばれる微少の立方体の塊として表現するボリュー
ム・モデリングという手法がある。ボリューム・モデリ
ングに基づくコンピュータ・グラフィクスの描画には、
さらに計算能力の高い計算機が必要となる。このような
ボリューム・モデリングに基づくコンピュータ・グラフ
ィクスを高速に描画する三次元グラフィクス・ボードの
例として、三菱電機製のVolumeProという製品がある。
ルで構成され、かつ動作を与えられた人物のボクセルモ
デルを含む仮想三次元空間画像を、三次元グラフィクス
・ボードを用いて汎用計算機上で生成する方法について
述べる。以下、前述の人物のボクセルモデルを人物オブ
ジェクトと呼び、その他のポリゴンモデルをCGオブジ
ェクトと呼ぶものとする。
が定義されており、仮想三次元空間101中には、視点
定義プログラム4の定義内容である位置と向きに基づい
て、仮想視点201が配置されている。また、物体定義
プログラム13には、人物オブジェクトの位置と向きが
定義されている。また、仮想三次元空間101中には、
CGオブジェクト301および302が配置されている
ものとする。
には仮想三次元空間102が定義されている。三次元グ
ラフィクス・ボード15は、物体定義プログラム13か
ら人物オブジェクトの位置と向きの情報を受け取り、そ
れに基づいて仮想三次元空間102中に人物オブジェク
ト303を配置する。このとき、人物オブジェクト30
3を定義するボクセルのデータは、三次元グラフィクス
・ボード上に蓄えられているもの、または汎用計算機1
の主メモリ上に蓄えられているものである。
は、視点定義プログラム4から仮想視点の位置と向きの
情報を受け取り、それに基づいて仮想三次元空間102
中に仮想視点202を配置し、この仮想視点から人物オ
ブジェクトの動画402を生成する。
生成された動画402は、画像合成プログラム14に送
られ、CGプログラム7が生成した仮想三次元空間画像
401と合成されて、ディスプレイ3に合成画像403
として表示される。動画402と画像401を合成する
方法は、実施の形態9と同様である。
ジェクトの定義を変更するためにマウス2を操作した場
合の動作も、実施の形態9と同様である。
用計算機上の仮想視点及び人物オブジェクトの定義に基
づいて三次元グラフィクス・ボードで生成された動作を
持つ人物のポリゴンモデルの動画を、CGプログラム上
で生成した仮想三次元空間画像と合成することにより、
動画を汎用計算機内に記憶せずに仮想三次元空間画像を
生成できるので、記憶容量の小さい汎用計算機であって
も、曲面部分と動きを持つ人間や動植物などの物体をリ
アルに表示する画像を生成することができる。また、例
えば、三次元グラフィクス・ボードの処理速度とCGプ
ログラムの処理速度とが異なるために、上記三次元グラ
フィクス・ボードで生成された動画を上記汎用計算機内
で一時記憶する場合においても、1つの動画のみを一時
記憶すれば良く、記憶容量の小さい汎用計算機であって
も曲面部分と動きを持つ人間や動植物などの物体をリア
ルに表示できる画像を生成することができる。
て仮想視点の定義または人物オブジェクトの定義を変更
できるようにするとともに、変更された定義に基づい
て、三次元グラフィクス・ボードで生成された動画とC
Gプログラムで生成された仮想三次元空間画像とを合成
することにより、仮想視点の位置や向きまたは人物オブ
ジェクトの位置や向きに変化があった場合でも、次々に
適当な動画が生成されて仮想三次元空間画像との合成画
像が生成されるので、あたかもCGプログラム上の仮想
三次元空間中に配置されている仮想物体であるかのよう
に、オペレータの意志に応じて見え方の変わる人物オブ
ジェクトを表示できる画像を生成することができる。
の変形について述べる。
は、1枚の長方形のポリゴンであるとしたが、他の形状
であっても、また2枚以上のポリゴンの組み合わたもの
でもよい。例えば、楕円形にして、立体感を出すように
してもよい。
て、図3の動画撮影装置8は、壁に空けた小穴を通して
被写体を撮影するようにしていたが、他の方法で撮影し
てもよい。例えば、図11に示すように、被写体の上方
から撮影するようにしてもよい。
て、仮想パネルを、仮想三次元空間中に1枚だけ配置す
る例について述べたが、複数枚を配置し、複数の人物オ
ブジェクトなどを表示してもよい。
て、仮想パネルに投影する動画が、人物の動画である例
について述べたが、人物以外の動物や動きのある機械な
ど、他のものであってもよい。また、動画ではなく、花
瓶や部屋などの静止画であってもよい。
て、動画出力装置である動画撮影装置、高性能計算機、
可動式動画撮影装置、動画サーバに対して、画像生成装
置である汎用計算機1台を接続する構成で説明を行った
が、接続する汎用計算機は2台以上であってもよい。ま
た反対に、1台の汎用計算機に対して、複数の動画撮影
装置、高性能計算機、可動式動画撮影装置、動画サーバ
を接続する構成であってもよい。
て、1枚以上の仮想パネルを画像生成装置である汎用計
算機上の仮想三次元空間中に配置し、それに投影する動
画を、1台以上の動画出力装置である動画撮影装置、高
性能計算機、可動式動画撮影装置、動画サーバから受け
取る構成であってもよい。
て、仮想パネルに投影する動画が、ビデオカメラで撮影
した実写映像である場合と、リアルタイムCGのポリゴ
ンモデルから高性能計算機で生成した動画である場合に
ついて述べたが、他の動画像、例えばセルアニメーショ
ンであってもよい。
て、動画出力装置である動画撮影装置および可動式動画
撮影装置において、被写体を中心として床面に水平な円
の円周上にビデオカメラを配置する例について述べた
が、他の配置の仕方でもよい。例えば、床面に垂直な円
の円周上にも配置したり、被写体との距離を変えて配置
してもよい。またビデオカメラの配置の間隔は10゜で
あるとしたが、他の間隔であってもよい。また被写体を
中心とする半球または球の内側に、適当な間隔で配置し
てもよい。高性能計算機においても同様に、高性能計算
機上の仮想三次元空間内の仮想視点の配置は、前述の実
施の形態以外の配置でもよい。動画サーバにおいても同
様に前述の実施の形態以外の配置でもよい。
て、オペレータによる操作信号に基づいて、仮想視点の
定義又は人物オブジェクトの定義を変更する場合につい
て説明したが、これに限定されるものではない。例え
ば、視点定義手段である視点定義プログラムは、仮想視
点の定義を所定時間毎にX軸方向に所定距離移動した位
置に変更するものであっても良い。また例えば、仮想パ
ネル定義手段である仮想パネル定義プログラムは、人物
オブジェクトの位置の定義を所定時間毎にZ軸方向に所
定距離移動した位置に変更し、人物オブジェクトの向き
の定義を所定時間ごとに所定角度ずつ反時計回りの方角
に回転した向きに変更するものであっても良い。
て、動画選択手段である動画選択プログラムは、仮想視
点の定義及び人物オブジェクトの定義に基づいて画像を
選択する場合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、人物オブジェクトの位置と向きが
固定である場合は、仮想視点の定義のみに基づいて動画
を選択するようにしても良い。例えば、人物オブジェク
トの基準点が原点(0,0,0)に固定されてX-Z平面に対して
垂直に立ち、人物オブジェクトの向きがZ軸方向に固定
されている場合について説明する。前述の式(1)におい
て、常にφpは0°であり、φvは原点から見た仮想視点
の方角となるので、仮想視点の座標を(X,Z)とした場
合、動画選択プログラムは式(3)に基づいて動画を選択
する。ただし、atanはアークタンジェントを示す。
て、図5に示した高性能計算機、図6に示した可動式動
画撮影装置、図8に示した動画サーバなどの動画出力装
置は、仮想視点の定義及び人物オブジェクトの定義に基
づいて画像を出力する場合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、人物オブジェクトの
位置と向きが固定である場合は、仮想視点の定義のみに
基づいて動画を出力する。
て、動画出力装置である動画撮影装置または可動式動画
撮影装置は、右目用と左目用の2種類の動画を分けて撮
影した2種類の動画を出力するように構成し、画像生成
装置である汎用計算機は、上記右目用と左目用の2種類
の動画を用いて、右目用と左目用の2種類の仮想三次元
空間画像を生成するように構成し、表示装置であるディ
スプレイは、上記右目用の仮想三次元空間画像を右目に
て、上記画像生成システムで生成された左目用の仮想三
次元空間画像を左目にて同時に視認可能に表示するよう
に構成しても良い。これにより、仮想パネルに投影した
動画に立体感を与えることができる。
装置または可動式動画撮影装置は、2台のビデオカメラ
を左右に8cm程(人間の眼球間距離に相当)離して配
置し、同時に同じ被写体を撮影することにより、それぞ
れ右目用の動画、左目用の動画を撮影して出力する。
台用意し、それぞれ右目用の仮想三次元空間画像を生成
する汎用計算機と、左目用の仮想三次元空間画像を生成
する汎用計算機に処理を割り当てる。ここで、1つのマ
ウスを上記2台の汎用計算機につなげて、仮想視点や人
物オブジェクトを全く同じに操作できるようにする。上
記2台の汎用計算機は、それぞれ前述の実施の形態と同
様に動作し、上記右目用の汎用計算機は上記右目用の動
画を仮想パネルに投影して画像を生成し、上記左目用の
汎用計算機は上記左目用の動画を仮想パネルに投影して
画像を生成する。
よび動画サーバにおいても、同様に変形しても良く、同
様の効果が得られる。
て、仮想三次元空間画像生成手段であるCGプログラム
を実行する計算機を汎用計算機としているが、グラフィ
ック・ワークステーションなどの高性能計算機などであ
ってもよい。また動画を汎用計算機に入力する方法は、
専用ケーブルを使う方法、イーサネット(登録商標)な
どのローカルエリアネットワークを使う方法、ISDN
やインターネットの広域ネットワークを使う方法など、
動画を汎用計算機に入力できる方法であればどのような
方法であってもよい。
て、動画選択プログラム、高性能計算機、可動式動画撮
影装置、動画サーバで、動画を選択するための計算式が
例示されているが、複数の動画からいずれかを選択可能
であれば、他の計算式であってもよい。
て、仮想三次元空間内における仮想パネルを、床相当面
であるXZ平面に垂直で、かつ視点に対して正面を向く
ように配置しているが、他の配置方法でもよい。例え
ば、床相当面に関係なく、常に視点から仮想パネルに伸
ばした線分と仮想パネルが垂直になるように配置しても
よい。
て、定義範囲制御手段である定義範囲制御プログラム
は、仮想視点及び人物オブジェクトの定義に基づいて求
められた動画の種類が予め入力された動画撮影装置から
出力される動画の種類に存在しない場合にマウスの操作
を無効にすることによって不適当な画像の生成を回避し
ていたが、他の方法で回避してもよい。例えば、上記仮
想視点及び人物オブジェクトの定義に基づいて求められ
た動画に最も近い動画に対応する仮想視点又は人物オブ
ジェクトの定義を、視点定義プログラム又は仮想パネル
定義プログラムに出力するようにしてもよい。
て、定義範囲制御手段である定義範囲制御プログラム
は、仮想視点及び上記人物オブジェクトの定義に基づい
て求められた動画の種類と予め入力された動画の種類と
に応じて、定義範囲を制御していたが、動画出力装置又
は動画選択手段が仮想視点の定義のみに基づいて動画を
出力する又は動画を選択する場合、上記定義範囲制御プ
ログラムは、仮想視点の定義に基づいて求められた動画
の種類と予め入力された動画の種類とに応じて、定義範
囲を制御するように構成する。
て、定義範囲制御手段である定義範囲制御プログラム
は、動画出力装置である動画撮影装置から出力される動
画の種類が予め入力されていたが、例えば、動画出力装
置が実施の形態2又は実施の形態3で説明したような高
性能計算機である場合は、上記定義範囲制御プログラム
は、上記高性能計算機で生成される動画の種類を予め入
力して構成する。また例えば、動画出力装置が実施の形
態4で説明したような可動式動画撮影装置である場合
は、上記定義範囲制御プログラムは、上記可動式動画撮
影装置で撮影される動画の種類を予め入力して構成す
る。さらにまた、例えば、動画出力装置が実施の形態2
又は実施の形態3で説明したような動画サーバである場
合は、上記定義範囲制御プログラムは、上記動画サーバ
で配信される動画の種類を予め入力して構成する。
て、定義範囲制御手段である定義範囲制御プログラム
は、独立した構成要素として説明したが、上記定義範囲
制御プログラムを視点定義手段である視点定義プログラ
ムに含めても良い。この場合視点定義プログラムは仮想
パネル定義プログラムから人物オブジェクトの定義の情
報を受け取るように構成する。また、上記定義範囲制御
プログラムを仮想パネル定義手段である仮想パネル定義
プログラムに含めても良い。また、上記定義範囲制御プ
ログラムを動画選択手段である動画選択プログラムに含
めても良い。さらにまた、上記定義範囲制御プログラム
を図5に示した高性能計算機、図6に示した可動式動画
撮影装置、図8に示した動画サーバなどの動画出力装置
に含めても良い。
高性能計算機9上の仮想三次元空間102中に人物オブ
ジェクト303と仮想視点202を配置する際に、それ
ぞれ物体定義プログラム13と視点定義プログラム4に
定義されている位置と方向に基づいて配置を行っていた
が、人物オブジェクト303または仮想視点202を固
定とし、人物オブジェクト303と仮想視点202の位
置と方向の相対的な関係が保存されるように配置しても
よい。位置の例で示せば、人物オブジェクトの基準点の
座標値を原点(0,0,0)として、視点定義プログラム4に
定義されている仮想視点の座標値が(-20,10,150)で、物
体定義プログラム13に定義されている人物オブジェク
トの座標値が(30,20,60)であるとき、(-20-30,10-20,15
0-60)=(-50,-10,90)の座標に仮想視点202を配置すれ
ばよい。また、実施の形態10において、三次元グラフ
ィクス・ボード10上の仮想三次元空間102中に、人
物オブジェクト303と仮想視点202を配置する際
も、同様の変形が可能である。
において、仮想三次元空間画像生成手段はCGプログラ
ムであるとしたが、計算機に実装する形態の三次元グラ
フィクス・ボードなどのハードウェアであってもよい。
例えば図13において、汎用計算機1に三次元グラフィ
クス・ボードを2枚挿入し、一方を仮想三次元空間画像
生成手段、一方を動画生成装置として実施してもよい。
において、視点定義手段、物体定義手段、画像合成手
段、仮想三次元空間画像生成手段を、それぞれ視点定義
プログラム、物体定義プログラム、画像合成プログラ
ム、CGプログラムといったソフトウェアで実施してい
るがが、これらのうちのすべてまたは一部を、同じ動作
を行うハードウェアによって実施してもよい。
よび実施の形態10の図13において、人物オブジェク
トと仮想視点の向きを示す情報として、Z軸のプラス方
向を基準にしてX−Z平面上で反時計回りの方向φ(一
般的な用語してヨー角)が与えられるものとしている
が、これに加えてピッチ角やロール角などを与えるよう
に実施してもよい。同様に、位置を示す情報としてX−
Y−Zの三次元直交座標値を使用しているが、他の座標
系、例えば球座標を用いてもよい。
テムによれば、仮想三次元空間内に配置される仮想視点
を定義する視点定義手段と、上記仮想三次元空間内に表
示される仮想物体を定義するとともに、上記仮想三次元
空間内に配置され、動画が投影される仮想パネルを上記
仮想視点及び上記仮想物体に基づいて定義する仮想パネ
ル定義手段と、上記視点定義手段に定義された仮想視点
に基づいて複数の動画から上記仮想パネルに投影される
動画を選択する動画選択手段と、上記仮想パネル定義手
段に定義された仮想パネルを上記仮想三次元空間内に配
置し、当該仮想パネルに上記動画選択手段に選択された
動画を投影して、上記視点定義手段に定義された仮想視
点からの画像を生成する仮想三次元空間画像生成手段と
を有する画像生成装置と、上記画像生成装置に上記複数
の動画を出力する動画出力装置とを備えたことにより、
上記画像生成装置内に動画を記憶せずに仮想三次元空間
画像を生成できるので、記憶容量の小さい汎用計算機で
あっても、曲面部分と動きを持つ人間や動植物などの物
体をリアルに表示できる画像を生成することができる。
また、例えば、上記動画出力装置の処理速度と画像生成
装置の処理速度とが異なるために、上記動画出力装置か
ら出力された動画を上記画像生成装置内で一時記憶する
場合においても、複数の動画のうち選択された1つの動
画のみを一時記憶すれば良く、記憶容量の小さい汎用計
算機であっても曲面部分と動きを持つ人間や動植物など
の物体をリアルに表示できる画像を生成することができ
るという効果がある。
ば、上記動画選択手段は、上記視点定義手段に定義され
た仮想視点及び上記仮想パネル定義手段に定義された仮
想物体に基づいて複数の動画から上記仮想パネルに投影
される動画を選択するように構成されたことにより、仮
想視点及び仮想物体の定義に応じた動画が選択されて仮
想三次元空間画像が生成されるので、上記仮想視点及び
仮想物体の定義に応じて見え方の変わる仮想物体を表示
できる画像を生成することができるという効果がある。
によれば、仮想三次元空間内に配置される仮想視点を定
義する視点定義手段と、上記仮想三次元空間内に表示さ
れる仮想物体を定義するとともに、上記仮想三次元空間
内に配置され、動画が投影される仮想パネルを上記仮想
視点及び上記仮想物体に基づいて定義する仮想パネル定
義手段と、上記仮想パネル定義手段に定義された仮想パ
ネルを上記仮想三次元空間内に配置し、当該仮想パネル
に動画を投影して、上記視点定義手段に定義された仮想
視点からのコンピュータ・グラフィックスに基づく仮想
三次元空間の画像を生成する仮想三次元空間画像生成手
段とを有する画像生成装置と、上記視点定義手段に定義
された仮想視点に基づいて上記仮想パネルに投影される
動画を出力する動画出力装置とを備えたことにより、上
記画像生成装置内に動画を記憶せずに仮想三次元空間画
像を生成できるので、記憶容量の小さい汎用計算機であ
っても、曲面部分と動きを持つ人間や動植物などの物体
をリアルに表示できる画像を生成することができる。ま
た、例えば、上記動画出力装置の処理速度と画像生成装
置の処理速度とが異なるために、上記動画出力装置から
出力された動画を上記画像生成装置内で一時記憶する場
合においても、1つの動画のみを一時記憶すれば良く、
記憶容量の小さい汎用計算機であっても曲面部分と動き
を持つ人間や動植物などの物体をリアルに表示できる画
像を生成することができるという効果がある。
ば、上記動画出力装置は、上記視点定義手段に定義され
た仮想視点及び上記仮想パネル定義手段に定義された仮
想物体に基づいて上記仮想パネルに投影される動画を出
力するように構成されたことにより、仮想視点及び仮想
物体の定義に応じた動画により仮想三次元空間画像が生
成されるので、上記仮想視点及び仮想物体の定義に応じ
て見え方の変わる仮想物体を表示できる画像を生成する
ことができるという効果がある。
ば、上記視点定義手段は、上記仮想視点の定義を変更可
能に構成されたことにより、仮想視点に変化があった場
合でも、次々に適当な動画により仮想三次元空間画像が
生成されるので、あたかもポリゴンで構成された仮想物
体であるかのように、オペレータの意志に応じた視点移
動に追従して見え方の変わる仮想物体を表示できる画像
を生成することができるという効果がある。
ば、上記仮想パネル定義手段は、上記仮想物体の定義を
変更可能に構成されたことにより、仮想物体に変化があ
った場合でも、次々に適当な動画により仮想三次元空間
画像が生成されるので、あたかもポリゴンで構成された
仮想物体であるかのように、オペレータの意志に応じて
見え方の変わる仮想物体を表示できる画像を生成するこ
とができるという効果がある。
ば、上記動画出力装置は、被写体の周囲に配置され、一
色で塗りつぶされた囲いと、上記被写体の周囲に配置さ
れ、当該被写体を撮影した動画を出力するビデオカメラ
とを有した動画撮影装置であることにより、上記動画出
力装置からは、被写体以外の部分を透明にした動画が出
力されるため、被写体のみを仮想物体として表示できる
画像を生成することができるという効果がある。
ば、上記動画出力装置から出力される動画の種類を予め
入力され、当該動画の種類に応じて、上記視点定義手段
に定義される仮想視点又は上記仮想パネル定義手段に定
義される仮想物体の定義範囲を制御する定義範囲制御手
段を備えたことにより、仮想三次元空間内の仮想視点又
は仮想物体の定義範囲を制限することができるため、仮
想パネルに投影される動画に制約がある場合に、不適当
な仮想三次元空間画像が生成されないようにすることが
できるという効果がある。
によれば、仮想三次元空間内に配置される仮想視点を定
義する視点定義手段と、上記仮想三次元空間内に表示さ
れる仮想物体を定義する物体定義手段と、上記視点定義
手段に定義された仮想視点からのコンピュータ・グラフ
ィックスに基づく仮想三次元空間の画像を生成する仮想
三次元空間画像生成手段と、上記視点定義手段に定義さ
れた仮想視点に基づいて動画を出力する動画出力装置
と、上記仮想三次元空間画像生成手段で生成された画像
と上記動画出力装置から出力された動画とを合成した画
像を生成する画像合成手段を備えたことにより、動画を
記憶せずに仮想三次元空間画像を生成できるので、記憶
容量の小さい汎用計算機であっても、曲面部分と動きを
持つ人間や動植物などの物体をリアルに表示できる画像
を生成することができる。また、例えば、上記動画出力
装置の処理速度と仮想三次元空間画像生成手段の処理速
度とが異なるために、上記動画出力装置から出力された
動画を一時記憶する場合においても、1つの動画のみを
一時記憶すれば良く、記憶容量の小さい汎用計算機であ
っても曲面部分と動きを持つ人間や動植物などの物体を
リアルに表示できる画像を生成することができるという
効果がある。
ば、上記動画出力装置は、上記視点定義手段に定義され
た仮想視点及び上記物体定義手段に定義された仮想物体
に基づいて動画を生成するように構成されたことによ
り、仮想視点及び仮想物体の定義に応じた動画により仮
想三次元空間画像が生成されるので、上記仮想視点及び
仮想物体の定義に応じて見え方の変わる仮想物体を表示
できる画像を生成することができるという効果がある。
ば、上記視点定義手段は、上記仮想視点の定義を変更可
能に構成されたことにより、仮想視点に変化があった場
合でも、次々に適当な動画により仮想三次元空間画像が
生成されるので、あたかもポリゴンで構成された仮想物
体であるかのように、オペレータの意志に応じた視点移
動に追従して見え方の変わる仮想物体を表示できる画像
を生成することができるという効果がある。
ば、上記物体定義手段は、上記仮想物体の定義を変更可
能に構成されたことにより、仮想物体に変化があった場
合でも、次々に適当な動画により仮想三次元空間画像が
生成されるので、あたかもポリゴンで構成された仮想物
体であるかのように、オペレータの意志に応じて見え方
の変わる仮想物体を表示できる画像を生成することがで
きるという効果がある。
によれば、右目用の仮想三次元空間画像及び左目用の仮
想三次元空間画像を生成する画像生成システムと、当該
画像生成システムで生成された上記右目用の仮想三次元
空間画像を右目にて、上記画像生成システムで生成され
た左目用の仮想三次元空間画像を左目にて同時に視認可
能に表示する表示装置とを備えたことにより、仮想パネ
ルに投影された動画に立体感を与えることができるた
め、立体感のある仮想物体を表示できるという効果があ
る。
ムを記録したコンピュータ読取可能な記憶媒体によれ
ば、上記仮想三次元空間内に配置される仮想視点を定義
する視点定義手順と、上記仮想三次元空間内に表示され
る仮想物体を定義するとともに、上記仮想三次元空間内
に配置され、動画が投影される仮想パネルを上記仮想視
点及び上記仮想物体に基づいて定義する仮想パネル定義
手順と、上記視点定義手順で定義された仮想視点に基づ
いて、複数の動画を出力する動画出力装置から出力され
た上記複数の動画から上記仮想パネルに投影される動画
を選択する動画選択手順と、上記仮想パネル定義手順で
定義された仮想パネルを上記仮想三次元空間内に配置
し、当該仮想パネルに上記動画選択手順で選択された動
画を投影して、上記視点定義手順で定義された仮想視点
からの画像を生成する仮想三次元空間画像生成手順とを
実行させるためのプログラムを記録したことにより、動
画を記憶せずに仮想三次元空間画像を生成できるので、
記憶容量の小さい汎用計算機であっても、曲面部分と動
きを持つ人間や動植物などの物体をリアルに表示できる
画像を生成することができる。また、例えば、上記動画
出力装置との処理速度とが異なるために、上記動画出力
装置から出力された動画を一時記憶する場合において
も、複数の動画のうち選択された1つの動画のみを一時
記憶すれば良く、記憶容量の小さい汎用計算機であって
も曲面部分と動きを持つ人間や動植物などの物体をリア
ルに表示できる画像を生成することができるという効果
がある。
ムを記録したコンピュータ読取可能な記憶媒体によれ
ば、上記仮想三次元空間内に配置される仮想視点を定義
する視点定義手順と、上記仮想三次元空間内に表示され
る仮想物体を定義するとともに、上記仮想三次元空間内
に配置され、動画が投影される仮想パネルを上記仮想視
点及び上記仮想物体に基づいて定義する仮想パネル定義
手順と、上記仮想パネル定義手順で定義された仮想パネ
ルを上記仮想三次元空間内に配置し、当該仮想パネルに
上記視点定義手順で定義された仮想視点に基づいて動画
出力装置から出力された動画を投影して、上記視点定義
手順で定義された仮想視点からのコンピュータ・グラフ
ィックスに基づく仮想三次元空間の画像を生成する仮想
三次元空間画像生成手順とを実行させるためのプログラ
ムを記録したことにより、動画を記憶せずに仮想三次元
空間画像を生成できるので、記憶容量の小さい汎用計算
機であっても、曲面部分と動きを持つ人間や動植物など
の物体をリアルに表示できる画像を生成することができ
る。また、例えば、上記動画出力装置との処理速度とが
異なるために、上記動画出力装置から出力された動画を
一時記憶する場合においても、1つの動画のみを一時記
憶すれば良く、記憶容量の小さい汎用計算機であっても
曲面部分と動きを持つ人間や動植物などの物体をリアル
に表示できる画像を生成することができるという効果が
ある。
ムを記録したコンピュータ読取可能な記憶媒体によれ
ば、仮想三次元空間内に配置される仮想視点を定義する
視点定義手順と、上記仮想三次元空間内に表示される仮
想物体を定義する物体定義手順と、上記視点定義手順で
定義された仮想視点からのコンピュータ・グラフィック
スに基づく仮想三次元空間の画像を生成する仮想三次元
空間画像生成手順と、上記仮想三次元空間画像生成手順
で生成された画像と上記視点定義手順で定義された仮想
視点に基づいて動画出力装置から出力された動画とを合
成した画像を生成する画像合成手順とを実行させるため
のプログラムを記録したことにより、動画を記憶せずに
仮想三次元空間画像を生成できるので、記憶容量の小さ
い汎用計算機であっても、曲面部分と動きを持つ人間や
動植物などの物体をリアルに表示できる画像を生成する
ことができる。また、例えば、上記動画出力装置との処
理速度が異なるために、上記動画出力装置から出力され
た動画を一時記憶する場合においても、1つの動画のみ
を一時記憶すれば良く、記憶容量の小さい汎用計算機で
あっても曲面部分と動きを持つ人間や動植物などの物体
をリアルに表示できる画像を生成することができるとい
う効果がある。
れば、上記仮想三次元空間内に配置される仮想視点を定
義する視点定義工程と、上記仮想三次元空間内に表示さ
れる仮想物体を定義するとともに、上記仮想三次元空間
内に配置され、動画が投影される仮想パネルを上記仮想
視点及び上記仮想物体に基づいて定義する仮想パネル定
義工程と、上記視点定義工程で定義された仮想視点に基
づいて、複数の動画を出力する動画出力装置から出力さ
れた上記複数の動画から上記仮想パネルに投影される動
画を選択する動画選択工程と、上記仮想パネル定義工程
で定義された仮想パネルを上記仮想三次元空間内に配置
し、当該仮想パネルに上記動画選択工程で選択された動
画を投影して、上記視点定義工程で定義された仮想視点
からの画像を生成する仮想三次元空間画像生成工程とを
含んだことにより、動画を記憶せずに仮想三次元空間画
像を生成できるので、記憶容量の小さい汎用計算機であ
っても、曲面部分と動きを持つ人間や動植物などの物体
をリアルに表示できる画像を生成することができる。ま
た、例えば、上記動画出力装置との処理速度とが異なる
ために、上記動画出力装置から出力された動画を一時記
憶する場合においても、複数の動画のうち選択された1
つの動画のみを一時記憶すれば良く、記憶容量の小さい
汎用計算機であっても曲面部分と動きを持つ人間や動植
物などの物体をリアルに表示できる画像を生成すること
ができるという効果がある。
れば、上記仮想三次元空間内に配置される仮想視点を定
義する視点定義工程と、上記仮想三次元空間内に表示さ
れる仮想物体を定義するとともに、上記仮想三次元空間
内に配置され、動画が投影される仮想パネルを上記仮想
視点及び上記仮想物体に基づいて定義する仮想パネル定
義工程と、上記仮想パネル定義工程で定義された仮想パ
ネルを上記仮想三次元空間内に配置し、当該仮想パネル
に上記視点定義工程で定義された仮想視点に基づいて動
画出力装置から出力された動画を投影して、上記視点定
義工程で定義された仮想視点からのコンピュータ・グラ
フィックスに基づく仮想三次元空間の画像を生成する仮
想三次元空間画像生成工程とを含んだことにより、動画
を記憶せずに仮想三次元空間画像を生成できるので、記
憶容量の小さい汎用計算機であっても、曲面部分と動き
を持つ人間や動植物などの物体をリアルに表示できる画
像を生成することができる。また、例えば、上記動画出
力装置との処理速度とが異なるために、上記動画出力装
置から出力された動画を一時記憶する場合においても、
1つの動画のみを一時記憶すれば良く、記憶容量の小さ
い汎用計算機であっても曲面部分と動きを持つ人間や動
植物などの物体をリアルに表示できる画像を生成するこ
とができるという効果がある。
れば、仮想三次元空間内に配置される仮想視点を定義す
る視点定義工程と、上記仮想三次元空間内に表示される
仮想物体を定義する物体定義工程と、上記視点定義工程
で定義された仮想視点からのコンピュータ・グラフィッ
クスに基づく仮想三次元空間の画像を生成する仮想三次
元空間画像生成工程と、上記仮想三次元空間画像生成工
程で生成された画像と上記視点定義工程で定義された仮
想視点に基づいて動画出力装置から出力された動画とを
合成した画像を生成する画像合成工程とを含んだことに
より、動画を記憶せずに仮想三次元空間画像を生成でき
るので、記憶容量の小さい汎用計算機であっても、曲面
部分と動きを持つ人間や動植物などの物体をリアルに表
示できる画像を生成することができる。また、例えば、
上記動画出力装置との処理速度が異なるために、上記動
画出力装置から出力された動画を一時記憶する場合にお
いても、1つの動画のみを一時記憶すれば良く、記憶容
量の小さい汎用計算機であっても曲面部分と動きを持つ
人間や動植物などの物体をリアルに表示できる画像を生
成することができるという効果がある。
す構成図である。
説明図である。
成を示す詳細構成図である。
す構成図である。
す構成図である。
す構成図である。
す構成図である。
す構成図である。
す構成図である。
示す構成図である。
示す構成図である。
を示す構成図である。
ログラム 5 仮想パネル定義プログラム 6 動画選択プ
ログラム 7 CGプログラム 8 動画撮影装
置 9 高性能計算機 10 可動式動
画撮影装置 11 動画サーバ 12 定義範囲
制御プログラム 13 物体定義プログラム 14 画像合成
プログラム 15 三次元グラフィックス・ボード。
Claims (19)
- 【請求項1】 コンピュータ・グラフィックスに基づく
仮想三次元空間の画像を生成する画像生成システムにお
いて、上記仮想三次元空間内に配置される仮想視点を定
義する視点定義手段と、上記仮想三次元空間内に表示さ
れる仮想物体を定義するとともに、上記仮想三次元空間
内に配置され、動画が投影される仮想パネルを上記仮想
視点及び上記仮想物体に基づいて定義する仮想パネル定
義手段と、上記視点定義手段に定義された仮想視点に基
づいて複数の動画から上記仮想パネルに投影される動画
を選択する動画選択手段と、上記仮想パネル定義手段に
定義された仮想パネルを上記仮想三次元空間内に配置
し、当該仮想パネルに上記動画選択手段に選択された動
画を投影して、上記視点定義手段に定義された仮想視点
からの画像を生成する仮想三次元空間画像生成手段とを
有する画像生成装置と、上記画像生成装置に上記複数の
動画を出力する動画出力装置とを備えたことを特徴とす
る画像生成システム。 - 【請求項2】 上記動画選択手段は、上記視点定義手段
に定義された仮想視点及び上記仮想パネル定義手段に定
義された仮想物体に基づいて複数の動画から上記仮想パ
ネルに投影される動画を選択するように構成されたこと
を特徴とする請求項1に記載の画像生成システム。 - 【請求項3】 コンピュータ・グラフィックスに基づく
仮想三次元空間の画像を生成する画像生成システムにお
いて、上記仮想三次元空間内に配置される仮想視点を定
義する視点定義手段と、上記仮想三次元空間内に表示さ
れる仮想物体を定義するとともに、上記仮想三次元空間
内に配置され、動画が投影される仮想パネルを上記仮想
視点及び上記仮想物体に基づいて定義する仮想パネル定
義手段と、上記仮想パネル定義手段に定義された仮想パ
ネルを上記仮想三次元空間内に配置し、当該仮想パネル
に動画を投影して、上記視点定義手段に定義された仮想
視点からのコンピュータ・グラフィックスに基づく仮想
三次元空間の画像を生成する仮想三次元空間画像生成手
段とを有する画像生成装置と、上記視点定義手段に定義
された仮想視点に基づいて上記仮想パネルに投影される
動画を出力する動画出力装置とを備えたことを特徴とす
る画像生成システム。 - 【請求項4】 上記動画出力装置は、上記視点定義手段
に定義された仮想視点及び上記仮想パネル定義手段に定
義された仮想物体に基づいて上記仮想パネルに投影され
る動画を出力するように構成されたことを特徴とする請
求項3に記載の画像生成システム。 - 【請求項5】 上記視点定義手段は、上記仮想視点の定
義を変更可能に構成されたことを特徴とする請求項1な
いし請求項4のいずれかに記載の画像生成システム。 - 【請求項6】 上記仮想パネル定義手段は、上記仮想物
体の定義を変更可能に構成されたことを特徴とする請求
項1ないし請求項5のいずれかに記載の画像生成システ
ム。 - 【請求項7】 上記動画出力装置は、被写体の周囲に配
置され、一色で塗りつぶされた囲いと、上記被写体の周
囲に配置され、当該被写体を撮影した動画を出力するビ
デオカメラとを有した動画撮影装置であることを特徴と
する請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の動画生
成システム。 - 【請求項8】 上記動画出力装置から出力される動画の
種類を予め入力され、当該動画の種類に応じて、上記視
点定義手段に定義される仮想視点又は上記仮想パネル定
義手段に定義される仮想物体の定義範囲を制御する定義
範囲制御手段を備えたことを特徴とする請求項1ないし
請求項7のいずれかに記載の画像生成システム。 - 【請求項9】 コンピュータ・グラフィックスに基づく
仮想三次元空間の画像を生成する画像生成システムにお
いて、上記仮想三次元空間内に配置される仮想視点を定
義する視点定義手段と、上記仮想三次元空間内に表示さ
れる仮想物体を定義する物体定義手段と、上記視点定義
手段に定義された仮想視点からのコンピュータ・グラフ
ィックスに基づく仮想三次元空間の画像を生成する仮想
三次元空間画像生成手段と、上記視点定義手段に定義さ
れた仮想視点に基づいて動画を出力する動画出力装置
と、上記仮想三次元空間画像生成手段で生成された画像
と上記動画出力装置から出力された動画とを合成した画
像を生成する画像合成手段を備えたことを特徴とする画
像生成システム。 - 【請求項10】 上記動画出力装置は、上記視点定義手
段に定義された仮想視点及び上記物体定義手段に定義さ
れた仮想物体に基づいて動画を生成するように構成され
たことを特徴とする請求項9に記載の画像生成システ
ム。 - 【請求項11】 上記視点定義手段は、上記仮想視点の
定義を変更可能に構成されたことを特徴とする請求項9
又は請求項10のいずれかに記載の画像生成システム。 - 【請求項12】 上記物体定義手段は、上記仮想物体の
定義を変更可能に構成されたことを特徴とする請求項8
ないし請求項10のいずれかに記載の画像生成システ
ム。 - 【請求項13】 右目用の仮想三次元空間画像及び左目
用の仮想三次元空間画像を生成する上記請求項1ないし
請求項8のいずれかに記載の画像生成システムと、当該
画像生成システムで生成された上記右目用の仮想三次元
空間画像を右目にて、上記画像生成システムで生成され
た左目用の仮想三次元空間画像を左目にて同時に視認可
能に表示する表示装置とを備えたことを特徴とする画像
表示システム。 - 【請求項14】 コンピュータ・グラフィックスに基づ
く仮想三次元空間の画像を生成する画像生成プログラム
を記録したコンピュータ読取可能な記憶媒体において、
上記仮想三次元空間内に配置される仮想視点を定義する
視点定義手順と、上記仮想三次元空間内に表示される仮
想物体を定義するとともに、上記仮想三次元空間内に配
置され、動画が投影される仮想パネルを上記仮想視点及
び上記仮想物体に基づいて定義する仮想パネル定義手順
と、上記視点定義手順で定義された仮想視点に基づい
て、複数の動画を出力する動画出力装置から出力された
上記複数の動画から上記仮想パネルに投影される動画を
選択する動画選択手順と、上記仮想パネル定義手順で定
義された仮想パネルを上記仮想三次元空間内に配置し、
当該仮想パネルに上記動画選択手順で選択された動画を
投影して、上記視点定義手順で定義された仮想視点から
の画像を生成する仮想三次元空間画像生成手順とを実行
させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可
能な記録媒体。 - 【請求項15】 コンピュータ・グラフィックスに基づ
く仮想三次元空間の画像を生成する画像生成プログラム
を記録したコンピュータ読取可能な記憶媒体において、
上記仮想三次元空間内に配置される仮想視点を定義する
視点定義手順と、上記仮想三次元空間内に表示される仮
想物体を定義するとともに、上記仮想三次元空間内に配
置され、動画が投影される仮想パネルを上記仮想視点及
び上記仮想物体に基づいて定義する仮想パネル定義手順
と、上記仮想パネル定義手順で定義された仮想パネルを
上記仮想三次元空間内に配置し、当該仮想パネルに上記
視点定義手順で定義された仮想視点に基づいて動画出力
装置から出力された動画を投影して、上記視点定義手順
で定義された仮想視点からのコンピュータ・グラフィッ
クスに基づく仮想三次元空間の画像を生成する仮想三次
元空間画像生成手順とを実行させるためのプログラムを
記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。 - 【請求項16】 コンピュータ・グラフィックスに基づ
く仮想三次元空間の画像を生成する画像生成プログラム
を記録したコンピュータ読取可能な記憶媒体において、
上記仮想三次元空間内に配置される仮想視点を定義する
視点定義手順と、上記仮想三次元空間内に表示される仮
想物体を定義する物体定義手順と、上記視点定義手順で
定義された仮想視点からのコンピュータ・グラフィック
スに基づく仮想三次元空間の画像を生成する仮想三次元
空間画像生成手順と、上記仮想三次元空間画像生成手順
で生成された画像と上記視点定義手順で定義された仮想
視点に基づいて動画出力装置から出力された動画とを合
成した画像を生成する画像合成手順とを実行させるため
のプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒
体。 - 【請求項17】 コンピュータ・グラフィックスに基づ
く仮想三次元空間の画像を生成する画像生成方法におい
て、上記仮想三次元空間内に配置される仮想視点を定義
する視点定義工程と、上記仮想三次元空間内に表示され
る仮想物体を定義するとともに、上記仮想三次元空間内
に配置され、動画が投影される仮想パネルを上記仮想視
点及び上記仮想物体に基づいて定義する仮想パネル定義
工程と、上記視点定義工程で定義された仮想視点に基づ
いて、複数の動画を出力する動画出力装置から出力され
た上記複数の動画から上記仮想パネルに投影される動画
を選択する動画選択工程と、上記仮想パネル定義工程で
定義された仮想パネルを上記仮想三次元空間内に配置
し、当該仮想パネルに上記動画選択工程で選択された動
画を投影して、上記視点定義工程で定義された仮想視点
からの画像を生成する仮想三次元空間画像生成工程とを
含んだことを特徴とする画像生成方法。 - 【請求項18】 コンピュータ・グラフィックスに基づ
く仮想三次元空間の画像を生成する画像生成方法におい
て、上記仮想三次元空間内に配置される仮想視点を定義
する視点定義工程と、上記仮想三次元空間内に表示され
る仮想物体を定義するとともに、上記仮想三次元空間内
に配置され、動画が投影される仮想パネルを上記仮想視
点及び上記仮想物体に基づいて定義する仮想パネル定義
工程と、上記仮想パネル定義工程で定義された仮想パネ
ルを上記仮想三次元空間内に配置し、当該仮想パネルに
上記視点定義工程で定義された仮想視点に基づいて動画
出力装置から出力された動画を投影して、上記視点定義
工程で定義された仮想視点からのコンピュータ・グラフ
ィックスに基づく仮想三次元空間の画像を生成する仮想
三次元空間画像生成工程とを含んだことを特徴とする画
像生成方法。 - 【請求項19】 コンピュータ・グラフィックスに基づ
く仮想三次元空間の画像を生成する画像生成方法におい
て、上記仮想三次元空間内に配置される仮想視点を定義
する視点定義工程と、上記仮想三次元空間内に表示され
る仮想物体を定義する物体定義工程と、上記視点定義工
程で定義された仮想視点からのコンピュータ・グラフィ
ックスに基づく仮想三次元空間の画像を生成する仮想三
次元空間画像生成工程と、上記仮想三次元空間画像生成
工程で生成された画像と上記視点定義工程で定義された
仮想視点に基づいて動画出力装置から出力された動画と
を合成した画像を生成する画像合成工程とを含んだこと
を特徴とする画像生成方法。
Priority Applications (2)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP22964699 | 1999-08-16 | ||
JP11-229646 | 1999-08-16 | ||
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