JP2003091745A - 三次元シーンでイメージベースのレンダリング情報を表現するための方法 - Google Patents
三次元シーンでイメージベースのレンダリング情報を表現するための方法Info
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T15/00—3D [Three Dimensional] image rendering
- G06T15/10—Geometric effects
- G06T15/20—Perspective computation
- G06T15/205—Image-based rendering
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＡＦＸ技術でＩＢＲ技術を使用できるように
する方法を提供する。 【解決手段】 三次元シーンでＩＢＲ技術を使用して三
次元シーン内のオブジェクトを表現する方法において、
映像及びその映像の各点に関する深さ情報を使用する
か、映像と、その映像の一面の各点に投影されるあらゆ
る点に関する深さ情報配列及び各点に関する色相情報配
列によって表現することを特徴とする。ＩＢＲ技術にお
いて幾何学的情報を含む技術のうち簡単な方法であるＧ
ＢＴ、ＬＤＩ及びＯｃｔｒｅｅ方式に対する表現方法を
定義してＭＰＥＧ−４ＡＦＸで使用可能にする。
する方法を提供する。 【解決手段】 三次元シーンでＩＢＲ技術を使用して三
次元シーン内のオブジェクトを表現する方法において、
映像及びその映像の各点に関する深さ情報を使用する
か、映像と、その映像の一面の各点に投影されるあらゆ
る点に関する深さ情報配列及び各点に関する色相情報配
列によって表現することを特徴とする。ＩＢＲ技術にお
いて幾何学的情報を含む技術のうち簡単な方法であるＧ
ＢＴ、ＬＤＩ及びＯｃｔｒｅｅ方式に対する表現方法を
定義してＭＰＥＧ−４ＡＦＸで使用可能にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はアニメーションフレ
ームワーク拡張（Ａｎｉｍａｔｉｏｎ Ｆｒａｍｅｗｏ
ｒｋ ｅＸｔｅｎｔｉｏｎ；ＡＦＸ）技術でイメージベ
ースのレンダリング（Ｉｍａｇｅ−Ｂａｓｅｄ Ｒｅｎ
ｄｅｒｉｎｇ：ＩＢＲ）技術を使用できるようにする方
法に関する。
ームワーク拡張（Ａｎｉｍａｔｉｏｎ Ｆｒａｍｅｗｏ
ｒｋ ｅＸｔｅｎｔｉｏｎ；ＡＦＸ）技術でイメージベ
ースのレンダリング（Ｉｍａｇｅ−Ｂａｓｅｄ Ｒｅｎ
ｄｅｒｉｎｇ：ＩＢＲ）技術を使用できるようにする方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】三次元グラフィックス分野に関する研究
が開始されてから実写のような現実感を再現することが
この分野の研究者の目標となっている。それで多角形
（ポリゴン）モデル（ｐｏｌｙｇｏｎａｌ ｍｏｄｅ
ｌ）を使用した伝統的なレンダリング技術に関する研究
が推進された結果、モデリングとレンダリング技術が開
発されて非常に現実感のある三次元シーンを作れるよう
になった。しかし、複雑なモデルを作るプロセスには熟
練者の多くの労力を必要とし、また長時間がかかる。ま
た、現実感のある複雑なシーンであるほどその情報量が
膨大になるためにデータの収容及び伝送の効率が落ち
る。
が開始されてから実写のような現実感を再現することが
この分野の研究者の目標となっている。それで多角形
（ポリゴン）モデル（ｐｏｌｙｇｏｎａｌ ｍｏｄｅ
ｌ）を使用した伝統的なレンダリング技術に関する研究
が推進された結果、モデリングとレンダリング技術が開
発されて非常に現実感のある三次元シーンを作れるよう
になった。しかし、複雑なモデルを作るプロセスには熟
練者の多くの労力を必要とし、また長時間がかかる。ま
た、現実感のある複雑なシーンであるほどその情報量が
膨大になるためにデータの収容及び伝送の効率が落ち
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する技術的課題は、三次元シーン内でＩＢＲ技術を使用
して三次元シーン内のオブジェクトを表現する方法を提
供することである。
する技術的課題は、三次元シーン内でＩＢＲ技術を使用
して三次元シーン内のオブジェクトを表現する方法を提
供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めの本発明による三次元シーン内でのオブジェクトを表
現する方法は、三次元シーンでＩＢＲ技術を使用して三
次元シーン内のオブジェクトを表現する方法において、
映像情報及びその映像の各点に関する深さ情報を使用す
ることによってオブジェクトを表現することを特徴とす
る。また、映像と、その映像の一面の各点に投影される
あらゆる点に関する深さ情報配列及び各点に関する色相
情報配列によって表現することを特徴とする。前記オブ
ジェクト表現方法は、好ましくは、面を定義するために
その面を見る視覚的位置及び方向、並びに視野の範囲を
横及び縦に対して各々定義するフィールドを含むことを
特徴とする。また、前記オブジェクト表現方法は、好ま
しくは、深さ情報の範囲を定めるために視点から近い方
及び遠い方の境界面との距離を各々定義するフィールド
を含むことを特徴とする。また、前記オブジェクト表現
方法は、投影方法が直交投影であるか遠近投影であるか
を示すフィールドをさらに含むことを特徴とする。ま
た、本発明による三次元シーン内でのオブジェクトを表
現する方法は、三次元シーンでＩＢＲ技術を使用して三
次元シーン内のオブジェクトを表現する方法において、
一つのモデルを含む正六面体がある場合にその正六面体
をノードで表現し、これを８等分して各々子ノードとし
て管理し、子ノードのうちモデルの一部を含むノードを
８等分する方式でノードの大きさが十分に小さくなるま
で反復してモデルの幾何学的情報を表現することを特徴
とする。
めの本発明による三次元シーン内でのオブジェクトを表
現する方法は、三次元シーンでＩＢＲ技術を使用して三
次元シーン内のオブジェクトを表現する方法において、
映像情報及びその映像の各点に関する深さ情報を使用す
ることによってオブジェクトを表現することを特徴とす
る。また、映像と、その映像の一面の各点に投影される
あらゆる点に関する深さ情報配列及び各点に関する色相
情報配列によって表現することを特徴とする。前記オブ
ジェクト表現方法は、好ましくは、面を定義するために
その面を見る視覚的位置及び方向、並びに視野の範囲を
横及び縦に対して各々定義するフィールドを含むことを
特徴とする。また、前記オブジェクト表現方法は、好ま
しくは、深さ情報の範囲を定めるために視点から近い方
及び遠い方の境界面との距離を各々定義するフィールド
を含むことを特徴とする。また、前記オブジェクト表現
方法は、投影方法が直交投影であるか遠近投影であるか
を示すフィールドをさらに含むことを特徴とする。ま
た、本発明による三次元シーン内でのオブジェクトを表
現する方法は、三次元シーンでＩＢＲ技術を使用して三
次元シーン内のオブジェクトを表現する方法において、
一つのモデルを含む正六面体がある場合にその正六面体
をノードで表現し、これを８等分して各々子ノードとし
て管理し、子ノードのうちモデルの一部を含むノードを
８等分する方式でノードの大きさが十分に小さくなるま
で反復してモデルの幾何学的情報を表現することを特徴
とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例について詳細に説明する。
施例について詳細に説明する。
【０００６】最近、実写や絵を使用して現実感のあるシ
ーンを生成可能なＩＢＲ技術が活発に研究されている。
ＩＢＲ技術はあらかじめ取得した多数枚の映像を使用し
て色々な角度でそのシーンを見るようにする。したがっ
て、伝統的なレンダリングの場合にシーン中のモデルの
複雑度によって情報量及び計算量が増加することとは異
なって、ＩＢＲでは複雑度とは独立的な情報及び計算で
も現実感のあるシーンを再現できる。
ーンを生成可能なＩＢＲ技術が活発に研究されている。
ＩＢＲ技術はあらかじめ取得した多数枚の映像を使用し
て色々な角度でそのシーンを見るようにする。したがっ
て、伝統的なレンダリングの場合にシーン中のモデルの
複雑度によって情報量及び計算量が増加することとは異
なって、ＩＢＲでは複雑度とは独立的な情報及び計算で
も現実感のあるシーンを再現できる。
【０００７】ＩＳＯ／ＩＥＣ傘下のＪＴＣ１／ＳＣ２９
／ＷＧ１１グループではＭＰＥＧ−４Ｓｙｓｔｅｍｓ
（１４４９６−１）という標準案を制定したが、この技
術で基本的な三次元シーンを示すことができる。これを
拡張するためにＭＰＥＧ−４ＳＮＨＣ小グループでＡＦ
Ｘに対する標準化を進めている。
／ＷＧ１１グループではＭＰＥＧ−４Ｓｙｓｔｅｍｓ
（１４４９６−１）という標準案を制定したが、この技
術で基本的な三次元シーンを示すことができる。これを
拡張するためにＭＰＥＧ−４ＳＮＨＣ小グループでＡＦ
Ｘに対する標準化を進めている。
【０００８】ＩＢＲ技術には色々な種類がある。まず、
一つの場所からいろいろな方向を見るためには、一つの
場所からあらゆる方向のシーンを写真に撮った後、パノ
マラ式で連結して見ればよい。いろいろな場所に移動し
つつ見るためには各場所であらゆる方向の写真を生成す
ればよい。しかし、このような方法はあまりにも多くの
映像データを必要とする。このような短所を補完するた
めに映像データだけでなく幾何学的なデータを共に使用
する技術が開発された。
一つの場所からいろいろな方向を見るためには、一つの
場所からあらゆる方向のシーンを写真に撮った後、パノ
マラ式で連結して見ればよい。いろいろな場所に移動し
つつ見るためには各場所であらゆる方向の写真を生成す
ればよい。しかし、このような方法はあまりにも多くの
映像データを必要とする。このような短所を補完するた
めに映像データだけでなく幾何学的なデータを共に使用
する技術が開発された。
【０００９】幾何学的表現を使用したＩＢＲ技術にもい
ろいろな種類がある。このうちにはＳｕｒｆａｃｅ Ｌ
ｉｇｈｔ ＦｉｅｌｄやＶｉｅｗ−ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ
Ｔｅｘｔｕｒｅｓ技術がある。これらの手法は高画質が
可能であるが、複雑な幾何学的情報を必要とする。一
方、Ｒｅｌｉｅｆ Ｔｅｘｔｕｒｅ（ＲＴ）技術はいず
れか一つの映像とその映像の各点に関する深さ情報を使
用してテクスチャーを立体的に見せる技術である。これ
を正六面体に適用する方法をＢｏｘ Ｔｅｘｔｕｒｅ
（ＢＴ）というが、この場合には図１のように六面に該
当する映像と、図２のように各映像に該当する深さ情報
を使用する。この技術を正六面体でない任意の個数の平
面に対して適用する方法をＧｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ Ｂ
ｏｘ Ｔｅｘｔｕｒｅ（ＧＢＴ）という。これらの技術
（ＲＴ、ＢＴ、ＧＢＴ）では、映像情報と深さ情報を一
般の映像圧縮技術を使用して圧縮すれば情報量を最小化
できる。しかし、これらの技術は図３のように各面で見
える点に関する情報だけを使用するので、見られない位
置の情報は失われてしまう。
ろいろな種類がある。このうちにはＳｕｒｆａｃｅ Ｌ
ｉｇｈｔ ＦｉｅｌｄやＶｉｅｗ−ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ
Ｔｅｘｔｕｒｅｓ技術がある。これらの手法は高画質が
可能であるが、複雑な幾何学的情報を必要とする。一
方、Ｒｅｌｉｅｆ Ｔｅｘｔｕｒｅ（ＲＴ）技術はいず
れか一つの映像とその映像の各点に関する深さ情報を使
用してテクスチャーを立体的に見せる技術である。これ
を正六面体に適用する方法をＢｏｘ Ｔｅｘｔｕｒｅ
（ＢＴ）というが、この場合には図１のように六面に該
当する映像と、図２のように各映像に該当する深さ情報
を使用する。この技術を正六面体でない任意の個数の平
面に対して適用する方法をＧｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ Ｂ
ｏｘ Ｔｅｘｔｕｒｅ（ＧＢＴ）という。これらの技術
（ＲＴ、ＢＴ、ＧＢＴ）では、映像情報と深さ情報を一
般の映像圧縮技術を使用して圧縮すれば情報量を最小化
できる。しかし、これらの技術は図３のように各面で見
える点に関する情報だけを使用するので、見られない位
置の情報は失われてしまう。
【００１０】このような短所を補完するためにＬａｙｅ
ｒｅｄ Ｄｅｐｔｈ Ｉｍａｇｅ（ＬＤＩ）という技術を
使用できる。図４のようにＬＤＩは一面の各点に投影さ
れるあらゆる点の色及び距離を格納する。したがって、
図５のように一面の各点を対応していろいろな点に関す
る情報を有するようになる。この技術はＲＴやＢＴ技術
より情報量は多いが、あらゆる点に関する情報を有して
いる。
ｒｅｄ Ｄｅｐｔｈ Ｉｍａｇｅ（ＬＤＩ）という技術を
使用できる。図４のようにＬＤＩは一面の各点に投影さ
れるあらゆる点の色及び距離を格納する。したがって、
図５のように一面の各点を対応していろいろな点に関す
る情報を有するようになる。この技術はＲＴやＢＴ技術
より情報量は多いが、あらゆる点に関する情報を有して
いる。
【００１１】深さ情報を使用する方法以外に他の方法の
うち幾何学的な情報をＯｃｔｒｅｅ構造で格納する方法
がある。Ｏｃｔｒｅｅ構造とは、正六面体をノードで表
現してこれを８等分してこれらを各々子ノードとして管
理するものであって、一モデルを含む正六面体がある場
合、これを表現するノードを８等分した後、子ノードの
うちモデルの一部を含むノードを再び８等分する方式に
して、ノードが十分に小さくなるまで反復すれば、その
Ｏｃｔｒｅｅでモデルの幾何学的な情報を表現できる。
Ｏｃｔｒｅｅ構造で幾何学的な情報を格納するＩＢＲ技
術のうちにはＢｉｎａｒｙ Ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ Ｏｃ
ｔｒｅｅ（ＢＶＯ）がある。
うち幾何学的な情報をＯｃｔｒｅｅ構造で格納する方法
がある。Ｏｃｔｒｅｅ構造とは、正六面体をノードで表
現してこれを８等分してこれらを各々子ノードとして管
理するものであって、一モデルを含む正六面体がある場
合、これを表現するノードを８等分した後、子ノードの
うちモデルの一部を含むノードを再び８等分する方式に
して、ノードが十分に小さくなるまで反復すれば、その
Ｏｃｔｒｅｅでモデルの幾何学的な情報を表現できる。
Ｏｃｔｒｅｅ構造で幾何学的な情報を格納するＩＢＲ技
術のうちにはＢｉｎａｒｙ Ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ Ｏｃ
ｔｒｅｅ（ＢＶＯ）がある。
【００１２】本発明はＩＢＲ技術の幾何学的な情報を含
む技術のうち簡単な方法であるＧＢＴ、ＬＤＩ及びＯｃ
ｔｒｅｅ方式に対する表現方法を次のように定義して使
用するが、これはＭＰＥＧ−４ＡＦＸに適用可能であ
る。
む技術のうち簡単な方法であるＧＢＴ、ＬＤＩ及びＯｃ
ｔｒｅｅ方式に対する表現方法を次のように定義して使
用するが、これはＭＰＥＧ−４ＡＦＸに適用可能であ
る。
【００１３】深さ情報を使用するＧＢＴとＬＤＩとは混
用して使用できるが、深さ情報をグループで管理するＤ
ｅｐｔｈＩｍａｇｅＧｒｏｕｐノードがある。表１はＤ
ｅｐｔｈＩｍａｇｅＧｒｏｕｐノードの定義を示す。Ｄ
ｅｐｔｈＩｍａｇｅＧｒｏｕｐはｄｅｐｔｈＩｍａｇｅ
という配列でＤｅｐｔｈＩｍａｇｅノードを管理する。
用して使用できるが、深さ情報をグループで管理するＤ
ｅｐｔｈＩｍａｇｅＧｒｏｕｐノードがある。表１はＤ
ｅｐｔｈＩｍａｇｅＧｒｏｕｐノードの定義を示す。Ｄ
ｅｐｔｈＩｍａｇｅＧｒｏｕｐはｄｅｐｔｈＩｍａｇｅ
という配列でＤｅｐｔｈＩｍａｇｅノードを管理する。
【００１４】
【表１】
【００１５】表２はＤｅｐｔｈＩｍａｇｅノードに関す
る定義を示す。ＤｅｐｔｈＩｍａｇｅノードは一面に関
する映像情報及び一定範囲に含まれる深さ情報を管理す
る。
る定義を示す。ＤｅｐｔｈＩｍａｇｅノードは一面に関
する映像情報及び一定範囲に含まれる深さ情報を管理す
る。
【００１６】
【表２】
【００１７】まず面を定義するためにその面を見る視覚
的位置及び方向を定め、視野（ｆｉｅｌｄＯｆＶｉｅ
ｗ）の範囲を横及び縦に対して定義する。そして深さ情
報の範囲を定めるために視点から近い方及び遠い方の境
界面との距離（ｎｅａｒＰｌａｎｅ及びｆａｒＰｌａｎ
ｅ）を定義する。このような情報を有して投影する方法
は直交投影（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ）と遠近投影（ｐｅ
ｒｓｐｅｃｔｉｖｅ）の２つがあるが、ｏｒｔｈｏｇｏ
ｎａｌ情報は投影方法を決定するパラメータである。Ｏ
ｒｔｈｏｇｏｎａｌ情報が真（ｔｒｕｅ）の場合には視
野の範囲（ｆｉｅｌｄＯｆＶｉｅｗ）フィールドの横及
び縦の値が境界面の横及び縦の大きさとして使われ、ｏ
ｒｔｈｏｇｏｎａｌ情報が偽（ｆａｌｓｅ）の場合には
ｆｉｅｌｄＯｆＶｉｅｗフィールドの横及び縦の値が視
野の横及び縦範囲に対する角度として使われる。また、
ｄｉＴｅｘｔｕｒｅは映像情報及び深さ情報を有してい
る。
的位置及び方向を定め、視野（ｆｉｅｌｄＯｆＶｉｅ
ｗ）の範囲を横及び縦に対して定義する。そして深さ情
報の範囲を定めるために視点から近い方及び遠い方の境
界面との距離（ｎｅａｒＰｌａｎｅ及びｆａｒＰｌａｎ
ｅ）を定義する。このような情報を有して投影する方法
は直交投影（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ）と遠近投影（ｐｅ
ｒｓｐｅｃｔｉｖｅ）の２つがあるが、ｏｒｔｈｏｇｏ
ｎａｌ情報は投影方法を決定するパラメータである。Ｏ
ｒｔｈｏｇｏｎａｌ情報が真（ｔｒｕｅ）の場合には視
野の範囲（ｆｉｅｌｄＯｆＶｉｅｗ）フィールドの横及
び縦の値が境界面の横及び縦の大きさとして使われ、ｏ
ｒｔｈｏｇｏｎａｌ情報が偽（ｆａｌｓｅ）の場合には
ｆｉｅｌｄＯｆＶｉｅｗフィールドの横及び縦の値が視
野の横及び縦範囲に対する角度として使われる。また、
ｄｉＴｅｘｔｕｒｅは映像情報及び深さ情報を有してい
る。
【００１８】映像情報及び深さ情報を有するｄｉＴｅｘ
ｔｕｒｅフィールドには３つのＩＢＲ用テクスチャーノ
ード（ＳｉｍｐｌｅＴｅｘｔｕｒｅ、ＬａｙｅｒｅｄＴ
ｅｘｔｕｒｅ及びＰｏｉｎｔＴｅｘｔｕｒｅ）のうち一
つを使うことができる。ＳｉｍｐｌｅＴｅｘｔｕｒｅノ
ードは一つの映像情報（Ｔｅｘｔｕｒｅ）と一つの深さ
情報（ｄｅｐｔｈ）とを有する。
ｔｕｒｅフィールドには３つのＩＢＲ用テクスチャーノ
ード（ＳｉｍｐｌｅＴｅｘｔｕｒｅ、ＬａｙｅｒｅｄＴ
ｅｘｔｕｒｅ及びＰｏｉｎｔＴｅｘｔｕｒｅ）のうち一
つを使うことができる。ＳｉｍｐｌｅＴｅｘｔｕｒｅノ
ードは一つの映像情報（Ｔｅｘｔｕｒｅ）と一つの深さ
情報（ｄｅｐｔｈ）とを有する。
【００１９】表３はＳｉｍｐｌｅＴｅｘｔｕｒｅノード
に関する定義を示す。これによって一つのＲＴ情報を示
すことができる。
に関する定義を示す。これによって一つのＲＴ情報を示
すことができる。
【００２０】
【表３】
【００２１】ＬａｙｅｒｅｄＴｅｘｔｕｒｅノードはい
くつかの映像情報（Ｔｅｘｔｕｒｅｓ［］）と同数の深
さ情報（ｄｅｐｔｈｓ［］）を有しうる。表４はＬａｙ
ｅｒｅｄＴｅｘｔｕｒｅノードに関する定義を示す。こ
れは一つのＬＤＩ情報を示しうる。ＳｉｍｐｌｅＴｅｘ
ｔｕｒｅノードとＬａｙｅｒｅｄＴｅｘｔｕｒｅノード
はＭＰＥＧ−４で使用するテクスチャーノード（Ｉｍａ
ｇｅＴｅｘｔｕｒｅ、ＭｏｖｉｅＴｅｘｔｕｒｅ及びＰ
ｉｘｅｌＴｅｘｔｕｒｅなど）を使用できる。Ｍｏｖｉ
ｅＴｅｘｔｕｒｅのように動映像情報を使用する場合に
はＩＢＲ情報を動かすことができる。
くつかの映像情報（Ｔｅｘｔｕｒｅｓ［］）と同数の深
さ情報（ｄｅｐｔｈｓ［］）を有しうる。表４はＬａｙ
ｅｒｅｄＴｅｘｔｕｒｅノードに関する定義を示す。こ
れは一つのＬＤＩ情報を示しうる。ＳｉｍｐｌｅＴｅｘ
ｔｕｒｅノードとＬａｙｅｒｅｄＴｅｘｔｕｒｅノード
はＭＰＥＧ−４で使用するテクスチャーノード（Ｉｍａ
ｇｅＴｅｘｔｕｒｅ、ＭｏｖｉｅＴｅｘｔｕｒｅ及びＰ
ｉｘｅｌＴｅｘｔｕｒｅなど）を使用できる。Ｍｏｖｉ
ｅＴｅｘｔｕｒｅのように動映像情報を使用する場合に
はＩＢＲ情報を動かすことができる。
【００２２】
【表４】
【００２３】ＰｏｉｎｔＴｅｘｔｕｒｅノードは面の各
点に投影されるあらゆる点に対する深さ情報配列（ｄｅ
ｐｔｈ［］）と各点の色相配列（ｃｏｌｏｒ［］）があ
る。表５はＰｏｉｎｔＴｅｘｔｕｒｅノードに関する定
義を示す。深さ情報配列は、面の各点に対してその点に
投影される空間上の点の個数を先に格納した後、各々の
深さ情報を格納する。
点に投影されるあらゆる点に対する深さ情報配列（ｄｅ
ｐｔｈ［］）と各点の色相配列（ｃｏｌｏｒ［］）があ
る。表５はＰｏｉｎｔＴｅｘｔｕｒｅノードに関する定
義を示す。深さ情報配列は、面の各点に対してその点に
投影される空間上の点の個数を先に格納した後、各々の
深さ情報を格納する。
【００２４】
【表５】
【００２５】Ｏｃｔｒｅｅ情報を管理できるノードは次
の表６のＯｃｔｒｅｅＩｍａｇｅノードのように定義で
きる。
の表６のＯｃｔｒｅｅＩｍａｇｅノードのように定義で
きる。
【００２６】
【表６】
【００２７】ｏｃｔｒｅｅｌｅｖｅｌフィールドにはツ
リー構造の最大階層が定義される。例えば、ｏｃｔｒｅ
ｅｌｅｖｅｌの値が８の場合、ｏｃｔｒｅｅ構造が最大
８段階まで階層的に構成されうるので、正六面体の一辺
に沿って最大２５６個の末端（ｌｅａｆ）ノードまで生
成できる。ｏｃｔｒｅｅｉｍａｇｅｓ［］はＤｅｐｔｈ
Ｉｍａｇｅノードの配列である。この時、ＤｅｐｔｈＩ
ｍａｇｅノードでのｄｉＴｅｘｔｕｒｅフィールドでは
ＳｉｍｐｌｅＴｅｘｔｕｒｅノードを使用せねばなら
ず、ＤｅｐｔｈＩｍａｇｅのｎｅａｒＰｌａｎｅ及びｆ
ａｒＰｌａｎｅフィールドとＳｉｍｐｌｅＴｅｘｔｕｒ
ｅのｄｅｐｔｈフィールドは使われない。ｏｃｔｒｅｅ
ｓｉｚｅフィールドは正六面体の一辺の長さを示す。そ
して、この正六面体の位置は座標系の原点（０、０、
０）を正六面体の中央に位置させる。
リー構造の最大階層が定義される。例えば、ｏｃｔｒｅ
ｅｌｅｖｅｌの値が８の場合、ｏｃｔｒｅｅ構造が最大
８段階まで階層的に構成されうるので、正六面体の一辺
に沿って最大２５６個の末端（ｌｅａｆ）ノードまで生
成できる。ｏｃｔｒｅｅｉｍａｇｅｓ［］はＤｅｐｔｈ
Ｉｍａｇｅノードの配列である。この時、ＤｅｐｔｈＩ
ｍａｇｅノードでのｄｉＴｅｘｔｕｒｅフィールドでは
ＳｉｍｐｌｅＴｅｘｔｕｒｅノードを使用せねばなら
ず、ＤｅｐｔｈＩｍａｇｅのｎｅａｒＰｌａｎｅ及びｆ
ａｒＰｌａｎｅフィールドとＳｉｍｐｌｅＴｅｘｔｕｒ
ｅのｄｅｐｔｈフィールドは使われない。ｏｃｔｒｅｅ
ｓｉｚｅフィールドは正六面体の一辺の長さを示す。そ
して、この正六面体の位置は座標系の原点（０、０、
０）を正六面体の中央に位置させる。
【００２８】ｏｃｔｒｅｅフィールドはｏｃｔｒｅｅの
内部ノードの構造を示す配列である。各ノードは１バイ
トで子ノードに間する情報を有するが、ｉ番目のビット
が１の場合にそのノードに対する子ノードが存在する。
各子ノードの順序は図６のよう定義できる。そしてｏｃ
ｔｒｅｅ配列において各ノードの羅列順序は幅優先探索
（ｂｒｅａｄｔｈ ｆｉｒｓｔ ｓｅａｒｃｈ）順序であ
る。すなわち、最上位段階（階層）ノードに間する情報
後にその次の段階に存在するあらゆるノードに関する情
報が羅列され、その次の段階に進む。ｏｃｔｒｅｅｎｏ
ｒｍａｌ［］フィールド及びｏｃｔｒｅｅｃｏｌｏ
ｒ［］フィールドは選択的に使われうるフィールドであ
って、各ｏｃｔｒｅｅノードに関する法線情報及び色相
情報を格納できる。
内部ノードの構造を示す配列である。各ノードは１バイ
トで子ノードに間する情報を有するが、ｉ番目のビット
が１の場合にそのノードに対する子ノードが存在する。
各子ノードの順序は図６のよう定義できる。そしてｏｃ
ｔｒｅｅ配列において各ノードの羅列順序は幅優先探索
（ｂｒｅａｄｔｈ ｆｉｒｓｔ ｓｅａｒｃｈ）順序であ
る。すなわち、最上位段階（階層）ノードに間する情報
後にその次の段階に存在するあらゆるノードに関する情
報が羅列され、その次の段階に進む。ｏｃｔｒｅｅｎｏ
ｒｍａｌ［］フィールド及びｏｃｔｒｅｅｃｏｌｏ
ｒ［］フィールドは選択的に使われうるフィールドであ
って、各ｏｃｔｒｅｅノードに関する法線情報及び色相
情報を格納できる。
【００２９】本発明の実施例によれば、ＩＢＲで幾何学
的情報を表現するにあたって深さ情報を使用する方法
（ＧＢＴ、ＬＤＩ）及び構造情報を使用する方法（Ｏｃ
ｔｒｅｅ）があるが、これをＭＰＥＧ−４ＡＦＸで使用
できるように表現するノードを定義する。
的情報を表現するにあたって深さ情報を使用する方法
（ＧＢＴ、ＬＤＩ）及び構造情報を使用する方法（Ｏｃ
ｔｒｅｅ）があるが、これをＭＰＥＧ−４ＡＦＸで使用
できるように表現するノードを定義する。
【００３０】図７は、表２のように定義されたＤｅｐｔ
ｈＩｍａｇｅノードの各フィールドが直交投影に適用さ
れる場合の意味を示す。図８は、ＤｅｐｔｈＩｍａｇｅ
ノードの各フィールドが遠近投影に適用される場合の意
味を示す。ＤｅｐｔｈＩｍａｇｅノードでは図７や図８
の太線で表示された六面体の内部に定義されたオブジェ
クトについて、視点から近い面に投影される点に間する
情報を管理する。図９はこの技術を正六面体に対して適
用するＢｏｘ Ｔｅｘｔｕｒｅ技術を使用したプログラ
ムで得た結果を示す。
ｈＩｍａｇｅノードの各フィールドが直交投影に適用さ
れる場合の意味を示す。図８は、ＤｅｐｔｈＩｍａｇｅ
ノードの各フィールドが遠近投影に適用される場合の意
味を示す。ＤｅｐｔｈＩｍａｇｅノードでは図７や図８
の太線で表示された六面体の内部に定義されたオブジェ
クトについて、視点から近い面に投影される点に間する
情報を管理する。図９はこの技術を正六面体に対して適
用するＢｏｘ Ｔｅｘｔｕｒｅ技術を使用したプログラ
ムで得た結果を示す。
【００３１】図１０は、ｏｃｔｒｅｅ構造に対する断面
を示す。正六面体内のオブジェクトをｏｃｔｒｅｅで表
現するためにそのオブジェクトの表面が含まれるノード
を反復的に分割する。これをより多くの段階に分割する
ほどオブジェクトをさらに精巧に表現できる。これを画
面にレンダリングする時に図１１のように画面から遠い
ノードから画面にディスプレーすればよい。
を示す。正六面体内のオブジェクトをｏｃｔｒｅｅで表
現するためにそのオブジェクトの表面が含まれるノード
を反復的に分割する。これをより多くの段階に分割する
ほどオブジェクトをさらに精巧に表現できる。これを画
面にレンダリングする時に図１１のように画面から遠い
ノードから画面にディスプレーすればよい。
【００３２】本発明によれば、三次元シーン内にＩＢＲ
技術を使用して三次元シーン内のオブジェクトを表現す
る方法及びその装置を提供でき、特にＩＳＯ／ＩＥＣ１
４４９６（ＭＰＥＧ−４）でまたはＶＲＭＬ（Ｖｉｒｔ
ｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ Ｌａｎｇｕ
ａｇｅ）で三次元シーン内にＩＢＲ技術を使用して三次
元シーン内のオブジェクトを表現できる。したがって、
ＧＢＴ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｂｏｘ Ｔｅｘｔｕｒｅ）技
術、ＬＤＩ（Ｌａｙｅｒｅｄ Ｄｅｐｔｈ Ｉｍａｇｅ）
技術またはＢＶＯ技術を使用して三次元シーン内のオブ
ジェクトをレンダリングすることができる。
技術を使用して三次元シーン内のオブジェクトを表現す
る方法及びその装置を提供でき、特にＩＳＯ／ＩＥＣ１
４４９６（ＭＰＥＧ−４）でまたはＶＲＭＬ（Ｖｉｒｔ
ｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ Ｌａｎｇｕ
ａｇｅ）で三次元シーン内にＩＢＲ技術を使用して三次
元シーン内のオブジェクトを表現できる。したがって、
ＧＢＴ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｂｏｘ Ｔｅｘｔｕｒｅ）技
術、ＬＤＩ（Ｌａｙｅｒｅｄ Ｄｅｐｔｈ Ｉｍａｇｅ）
技術またはＢＶＯ技術を使用して三次元シーン内のオブ
ジェクトをレンダリングすることができる。
【００３３】本発明はまたコンピュータで読み取り可能
な記録媒体にコンピュータで読み取り可能なコード（コ
ンピュータプログラム）として実現可能である。コンピ
ュータで読み取り可能な記録媒体はコンピュータシステ
ムで読み取り可能なデータが格納されるすべての記録装
置を含む。コンピュータで読み取り可能な記録媒体の例
にはＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フレ
キシブルディスク、光データ記憶装置などがある。本発
明はまた、情報伝送媒体により伝送可能なコード（コン
ピュータプログラム）として実現可能である。情報を伝
送可能な媒体としては、キャリヤウェーブ（例えばイン
ターネットを通した伝送）の形に実現されるものも含
む。また、コンピュータで読み取り可能な記録媒体はネ
ットワークで連結されたコンピュータシステムに分散さ
れ、分散方式でコンピュータで読み取り可能なコードが
格納されて実行可能である。
な記録媒体にコンピュータで読み取り可能なコード（コ
ンピュータプログラム）として実現可能である。コンピ
ュータで読み取り可能な記録媒体はコンピュータシステ
ムで読み取り可能なデータが格納されるすべての記録装
置を含む。コンピュータで読み取り可能な記録媒体の例
にはＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フレ
キシブルディスク、光データ記憶装置などがある。本発
明はまた、情報伝送媒体により伝送可能なコード（コン
ピュータプログラム）として実現可能である。情報を伝
送可能な媒体としては、キャリヤウェーブ（例えばイン
ターネットを通した伝送）の形に実現されるものも含
む。また、コンピュータで読み取り可能な記録媒体はネ
ットワークで連結されたコンピュータシステムに分散さ
れ、分散方式でコンピュータで読み取り可能なコードが
格納されて実行可能である。
【００３４】また、本発明による方法を遂行するために
必要なデータまたはデータベースの構造は前述したよう
な記録媒体に保存可能であり、コンピュータプログラム
の遂行によって所望の機能と効果を達成できる。
必要なデータまたはデータベースの構造は前述したよう
な記録媒体に保存可能であり、コンピュータプログラム
の遂行によって所望の機能と効果を達成できる。
【００３５】
【発明の効果】前述したように、本発明はＩＢＲ技術に
おいて幾何学的情報を含む技術のうち簡単な方法のＧＢ
Ｔ、ＬＤＩ及びＯｃｔｒｅｅ方式に対する表現方法を定
義してＭＰＥＧ−４ＡＦＸで使用可能にする。本発明で
定義したＩＢＲ表現は簡単なので使用しやすく、ＭＰＥ
Ｇ−４で提供する映像圧縮技術と共に使用すれば効率的
に圧縮及び伝送できる。また動的映像を使用する場合に
はＩＢＲ技術でアニメーションも可能である。本発明で
定義したノードはＭＰＥＧ−４でだけでなくＶＲＭＬの
ように３次元シーンを表現する方式ででもＩＢＲを使用
できる。
おいて幾何学的情報を含む技術のうち簡単な方法のＧＢ
Ｔ、ＬＤＩ及びＯｃｔｒｅｅ方式に対する表現方法を定
義してＭＰＥＧ−４ＡＦＸで使用可能にする。本発明で
定義したＩＢＲ表現は簡単なので使用しやすく、ＭＰＥ
Ｇ−４で提供する映像圧縮技術と共に使用すれば効率的
に圧縮及び伝送できる。また動的映像を使用する場合に
はＩＢＲ技術でアニメーションも可能である。本発明で
定義したノードはＭＰＥＧ−４でだけでなくＶＲＭＬの
ように３次元シーンを表現する方式ででもＩＢＲを使用
できる。
【００３６】国際標準化機構のＩＳＯ／ＩＥＣ（Ｉｎｔ
ｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｏ
ｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ／Ｉｎｔｅｒｎａ
ｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏ
ｍｍｉｓｓｉｏｎ）傘下のＪＴＣ１／ＳＣ２９／ＷＧ１
１グループではＭＰＥＧ−４の標準案を拡張させてい
る。ＭＰＥＧ−４には基本的な三次元シーンを示しうる
１４４９６−１（Ｓｙｓｔｅｍｓ）標準があり、これを
拡張するためにＭＰＥＧ−４ＳＮＨＣ小グループでＡＦ
Ｘ（Ａｎｉｍａｔｉｏｎ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ｅＸｔｅ
ｎｓｉｏｎ）に関する標準化を進めている。ＡＦＸでは
複雑な三次元シーンを表現するために必要な技術を検討
しているが、本発明のようにＡＦＸ内のＩＢＲに関する
技術は検討されておらず、本発明はＭＰＥＧ−４ＡＦＸ
でＩＢＲ技術を使用できるようにＩＢＲ技術を表現でき
る方法及びその装置を提供できる。
ｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｏ
ｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ／Ｉｎｔｅｒｎａ
ｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏ
ｍｍｉｓｓｉｏｎ）傘下のＪＴＣ１／ＳＣ２９／ＷＧ１
１グループではＭＰＥＧ−４の標準案を拡張させてい
る。ＭＰＥＧ−４には基本的な三次元シーンを示しうる
１４４９６−１（Ｓｙｓｔｅｍｓ）標準があり、これを
拡張するためにＭＰＥＧ−４ＳＮＨＣ小グループでＡＦ
Ｘ（Ａｎｉｍａｔｉｏｎ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ｅＸｔｅ
ｎｓｉｏｎ）に関する標準化を進めている。ＡＦＸでは
複雑な三次元シーンを表現するために必要な技術を検討
しているが、本発明のようにＡＦＸ内のＩＢＲに関する
技術は検討されておらず、本発明はＭＰＥＧ−４ＡＦＸ
でＩＢＲ技術を使用できるようにＩＢＲ技術を表現でき
る方法及びその装置を提供できる。
【図１】Ｂｏｘ Ｔｅｘｔｕｒｅで使用する映像情報の
例を示す。
例を示す。
【図２】Ｂｏｘ Ｔｅｘｔｕｒｅで使用する深さ情報の
例を示す。
例を示す。
【図３】Ｒｅｌｉｅｆ Ｔｅｘｔｕｒｅのための情報を
生成する時に各点を投影する例を示す。
生成する時に各点を投影する例を示す。
【図４】Ｌａｙｅｒｅｄ Ｄｅｐｔｈ Ｉｍａｇｅのため
の情報を生成する時に各点を投影する例を示す。
の情報を生成する時に各点を投影する例を示す。
【図５】Ｌａｙｅｒｅｄ Ｄｅｐｔｈ Ｉｍａｇｅのため
の情報を生成する時に各点が投影された例を示す。
の情報を生成する時に各点が投影された例を示す。
【図６】Ｏｃｔｒｅｅにおける子ノードの順序を示す。
【図７】ＤｅｐｔｈＩｍａｇｅノードの各フィールドが
直交投影に適用される場合を示す。
直交投影に適用される場合を示す。
【図８】ＤｅｐｔｈＩｍａｇｅノードの各フィールドが
遠近投影に適用される場合を示す。
遠近投影に適用される場合を示す。
【図９】Ｂｏｘ Ｔｅｘｔｕｒｅ情報を使用してレンダ
リングした例を示す。
リングした例を示す。
【図１０】Ｏｃｔｒｅｅ構造の断面を示す。
【図１１】Ｏｃｔｒｅｅ構造の情報に対するレンダリン
グ方法を示す。
グ方法を示す。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5B050 AA08 AA09 BA07 BA08 BA09
BA12 BA18 EA09 EA24 EA27
EA28
5B080 AA13 BA05 FA02 GA00
Claims (14)
- 【請求項１】 三次元シーンでイメージベースのレンダ
リング技術を使用して三次元シーン内のオブジェクトを
表現する方法において、 映像情報及びその映像の各点に関する深さ情報を使用し
て前記オブジェクトを表現することを特徴とする三次元
シーン内でのオブジェクトを表現する方法。 - 【請求項２】 面を定義するためにその面を見る視覚的
位置及び方向、並びに視野の範囲を横及び縦に対して各
々定義するフィールドを含むことを特徴とする請求項１
に記載のオブジェクト表現方法。 - 【請求項３】 深さ情報の範囲を定めるために視点から
近い方及び遠い方の境界面との距離を各々定義するフィ
ールドを含むことを特徴とする請求項１に記載のオブジ
ェクト表現方法。 - 【請求項４】 投影方法が直交投影であるか遠近投影で
あるかを示すフィールドをさらに含むことを特徴とする
請求項１に記載のオブジェクト表現方法。 - 【請求項５】 直交投影方式の場合には視野の範囲フィ
ールドの横及び縦の値が境界面の横及び縦の大きさを示
し、遠近投影方式の場合には視野の範囲フィールドの横
及び縦の値が視野の横及び縦の範囲に対する角度を示す
ことを特徴とする請求項２に記載のオブジェクト表現方
法。 - 【請求項６】 三次元シーンでイメージベースのレンダ
リング技術を使用して三次元シーン内のオブジェクトを
表現する方法において、 映像、その映像の一面の各点に投影されるあらゆる点に
関する深さ情報配列及び各点に関する色相情報配列によ
って表現することを特徴とする三次元シーン内でのオブ
ジェクトを表現する方法。 - 【請求項７】 面を定義するためにその面を見る視覚的
位置及び方向を定め、視野の範囲を横及び縦に対して各
々定義するフィールドを含むことを特徴とする請求項６
に記載のオブジェクト表現方法。 - 【請求項８】 深さ情報の範囲を定めるために視点から
近い方及び遠い方の境界面との距離を各々定義するフィ
ールドを含むことを特徴とする請求項６に記載のオブジ
ェクト表現方法。 - 【請求項９】 投影方法が直交投影であるか遠近投影で
あるかを示すフィールドをさらに含むことを特徴とする
請求項６に記載のオブジェクト表現方法。 - 【請求項１０】 直交投影方式の場合には視野の範囲フ
ィールドの横及び縦の値が境界面の横及び縦の大きさを
示し、遠近投影方式の場合には視野の範囲フィールドの
横及び縦の値が視野の横及び縦範囲に対する角度を示す
ことを特徴とする請求項７に記載のオブジェクト表現方
法。 - 【請求項１１】 三次元シーンでイメージベースのレン
ダリング技術を使用して三次元シーン内のオブジェクト
を表現する方法において、 一つのモデルを含む正六面体がある場合にその正六面体
をノードで表現し、これを８等分して各々子ノードとし
て管理し、子ノードのうちモデルの一部を含むノードを
８等分する方式でノードの大きさが十分に小さくなるま
で反復してモデルの幾何学的情報を表現することを特徴
とする三次元シーンでのオブジェクト表現方法。 - 【請求項１２】 前記ノードは、 ツリー構造の最大段階が定義されるｏｃｔｒｅｅｌｅｖ
ｅｌフィールドと、 正六面体の一辺の長さを示すｏｃｔｒｅｅｓｉｚｅフィ
ールドと、 ｏｃｔｒｅｅの内部ノードの構造を示す配列のｏｃｔｒ
ｅｅフィールドとを含むことを特徴とする請求項１１に
記載のオブジェクト表現方法。 - 【請求項１３】 請求項１、６または１１に記載された
方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記
録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項１４】 請求項１、６または１１に記載された
方法を実行する手段としてコンピュータを機能させるた
めのプログラム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2001-40975 | 2001-07-09 | ||
| KR1020010040975A KR100561837B1 (ko) | 2001-07-09 | 2001-07-09 | 삼차원 환경에서 이미지 기반의 랜더링의 정보를 표현하기위한 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003091745A true JP2003091745A (ja) | 2003-03-28 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002199665A Expired - Fee Related JP3964749B2 (ja) | 2001-07-09 | 2002-07-09 | 三次元シーンでイメージベースのレンダリング情報を表現するための方法 |
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|---|---|
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| KR100624457B1 (ko) * | 2005-01-08 | 2006-09-19 | 삼성전자주식회사 | 깊이-영상 기반의 모델링 방법 및 장치 |
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| CN110866971B (zh) * | 2019-10-29 | 2023-08-11 | 桂林理工大学 | 真平方正射影像制作方法 |
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