JP2009075869A - 多視点画像描画装置、方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】高品質な立体画像を高速に生成することが可能な多視点画像描画装置、方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】描画対象物の形状を表す一又は複数の形状データと、描画手順を記述した一又は複数の描画プログラムと、互いに異なる複数の視点に関する情報を定義した視点データと、を少なくとも含んだＣＧデータから一の描画プログラムを順次選択し、一の描画プログラムの実行毎にこの描画プログラムで描画すべき描画対象物を、視点を切り替えながら連続して描画することで、視点毎の描画画像からなる多視点画像を描画する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、立体画像の表示にかかる多視点画像を描画する多視点画像描画装置、方法及びプログラムに関する。

互いに異なる視差を有した複数の画像（視差画像）に含まれた各画素を離散的に配置して１枚の合成画像を生成し、合成画像の各画素から射出される光線の軌道を光線制御素子により制御することで、観察者に立体画像を知覚させることが可能な立体画像表示装置が知られている。

合成画像は視差画像から直接的に生成されるのではなく、各視差画像をタイル状に配置することで描画した１枚の中間画像（多視点画像）を経由して生成が行われている。例えば、特許文献１には、タイル状の描画画像からなる多視点画像に対して符号化・記憶・伝送・復号化等の各種データ処理を施した後、画素配列を並び替えて最終的な合成画像に変換する技術が開示されている。

また、コンピュータグラフィクス（Computer Graphics：ＣＧ）技術を用いて立体画像を描画する際にも、中間画像である多視点画像を描画した後、専用のハードウェアで画素配列を並び替えて最終的な合成画像に変換する方法が有効である。ステンシルバッファやポリゴンスティプル等のＣＧ技術を用いて特定の画素への書き込みを禁止することにより、多視点画像を介さずに最終的な合成画像を直接描画することも可能であるが、多視点画像を介した場合に比べて描画速度は低下する傾向にある。なお、多視点画像は、タイル状の描画領域毎に一の視点について全ての描画対象物を描画し終えた後、異なる視点に切り替え、再度、全ての描画対象物をその異なる視点から描画するという一連の手順を繰り返すことで描画が行われている。

特許第３３５８４６６号公報

しかしながら、単一の視点を基準とした単視点画像を描画する場合と比較し、タイル状の多視点画像の描画にかかる計算量、処理量は格段に大きく、高品質な立体画像を高速に描画することが困難であるという問題がある。

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、高品質な立体画像を高速に生成することが可能な多視点画像描画装置、方法及びプログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、描画対象物の形状を表す一又は複数の形状データと、描画手順を記述した一又は複数の描画プログラムと、互いに異なる複数の視点に関する情報を定義した視点データと、を少なくとも含んだＣＧデータを記憶する第１記憶手段と、前記一又は複数の描画プログラムから一の描画プログラムを順次選択し、この描画プログラムにより描画する描画対象物を設定する第１設定手段と、前記視点データに定義された複数の視点から一の視点に関する情報を順次選択し、これら各情報を前記描画プログラム実行時の描画条件として各々設定する第２設定手段と、前記第１設定手段により設定された一の描画プログラムの実行毎に、この描画プログラムで描画すべき描画対象物を前記描画条件の各々で設定された各視点について連続して描画し、視点毎の描画画像からなる多視点画像を生成する描画手段と、前記多視点画像を記憶する第２記憶手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明は、描画対象物の形状を表す一又は複数の形状データと、描画手順を記述した一又は複数の描画プログラムと、互いに異なる複数の視点に関する情報を定義した視点データと、を少なくとも含んだＣＧデータを記憶する記憶手段から、一の描画プログラムを順次選択し、この描画プログラムにより描画する描画対象物を設定する第１設定工程と、前記視点データに定義された複数の視点から一の視点に関する情報を順次選択し、これら各情報を前記描画プログラム実行時の描画条件として各々設定する第２設定工程と、前記第１設定工程で設定された一の描画プログラムの実行毎に、この描画プログラムで描画すべき描画対象物を前記描画条件の各々で設定された各視点について連続して描画し、視点毎の描画画像からなる多視点画像を生成する描画工程と、を含むことを特徴とする。

また、本発明は、コンピュータを、描画対象物の形状を表す一又は複数の形状データと、描画手順を記述した一又は複数の描画プログラムと、互いに異なる複数の視点に関する情報を定義した視点データと、を少なくとも含んだＣＧデータを記憶する記憶手段から、一の描画プログラムを順次選択し、この描画プログラムにより描画する描画対象物を設定する第１設定手段と、前記視点データに定義された複数の視点から一の視点に関する情報を順次選択し、これら各情報を前記描画プログラム実行時の描画条件として各々設定する第２設定手段と、前記第１設定手段により設定された一の描画プログラムの実行毎に、描画プログラムで描画すべき描画対象物を前記描画条件の各々で設定された各視点について連続して描画し、視点毎の描画画像からなる多視点画像を生成する描画手段と、して機能させることを特徴とする。

本発明によれば、単一の描画プログラムで描画すべき描画対象物のみを、視点を切り替えながら連続して描画することで、描画処理に要する各種データを効率的に読み出すことができるため、データ転送の冗長性及びオーバーヘッドを低減することができ、高品質な立体画像を高速に生成することができる。

以下に添付図面を参照して、多視点画像描画装置、方法及びプログラムの最良な実施形態を詳細に説明する。

図１は、本実施形態にかかる多視点画像描画装置のハードウェア構成を示したブロック図である。図１に示したように、多視点画像描画装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）／ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）１、操作部２、表示部３、ＲＯＭ（Read Only Memory）４、ＲＡＭ（Random Access Memory）／ＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）５、記憶部６、通信部７等を備え、各部はバス８により接続されている。

ＣＰＵ／ＧＰＵ１は、ＲＡＭ／ＶＲＡＭ５の所定領域を作業領域として、ＲＯＭ４又は記憶部６に予め記憶された各種制御プログラムとの協働により各種処理を実行し、多視点画像描画装置１００を構成する各部の動作を統括的に制御する。また、ＣＰＵ／ＧＰＵ１は、ＲＯＭ４又は記憶部６に予め記憶された所定のプログラムとの協働により、後述する各機能部の機能を実現させる。

操作部２は、マウスやキーボード等の入力デバイスであって、ユーザから操作入力された情報を指示信号として受け付け、その指示信号をＣＰＵ／ＧＰＵ１に出力する。

表示部３は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示デバイスと、レンチキュラーレンズ等の光線制御素子と、を有し、後述する提示部１５の制御により立体画像を提示する３次元画像表示装置である。

図２は、表示部３の構造の一例を概略的に示した斜視図である。ここでは、視点数ｎ＝９として説明する。同図に示したように、表示部３は、表示デバイス３１と、当該表示デバイス３１の表示面の前面に配置された光線制御素子としてのレンチキュラー板３４を備えている。

表示デバイス３１の表示面には、縦横比が３：１のサブ画素３２が横方向に直線状に１行に並び、各サブ画素３２は同一行内で横方向に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）が交互に並ぶようにマトリクス状に配列されている。一方、垂直方向にも直線上に一列に並んでおり、これも同一列内でＲ、Ｇ、Ｂが交互に並ぶように配列されている。なお、サブ画素行の縦周期（３Ｐｐ）は、サブ画素３２の横周期Ｐｐの３倍である。

一般的なカラー画像表示装置においては、横に並んだＲＧＢの３つのサブ画素３２で１実効画素、即ち、輝度と色とが任意に設定できる最小単位が構成されることから、サブ画素は縦横比が３：１となっている。図２の表示面では、縦に並んだＲＧＢの３つのサブ画素３２で１実効画素３３（黒枠で示される）が構成される。

レンチキュラー板３４を構成するシリンドリカルレンズ３５は、実効画素３３のほぼ正面に配置される。なお、シリンドリカルレンズ３５の水平ピッチ（Ｐｓ）は、表示面内に配列されたサブ画素の横周期（Ｐｐ）の９倍となっている。このような構成により、シリンドリカルレンズ越しに拡大されて見えるサブ画素３２が、水平位置の観察位置の変動に応じて切り替わる。すなわち、各実効画素３３に表示される合成画像の見え方が切り替わることで、観察者に立体映像を視認させることができる。なおここで、合成画像とは、後述する多視点画像変換部１４により生成される合成画像に相当するものである。

図１に戻り、ＲＯＭ４は、多視点画像描画装置の制御にかかるプログラムや各種設定情報等を書き換え不可能に記憶する。

ＲＡＭ／ＶＲＡＭ５は、ＳＤＲＡＭあるいはＤＤＲメモリ等の揮発性記憶手段であって、ＣＰＵ／ＧＰＵ１の作業エリアとして機能する。具体的には、後述する多視点画像描画処理時において生成される合成画像生成の際の中間画像や各種変数、パラメータの値を一時記憶するバッファ領域としての役割を果たす。なお、ＲＡＭ／ＶＲＡＭ５は、種別の異なる複数の記憶媒体から構成する態様としてもよい。

記憶部６は、磁気的又は光学的に記録可能な記憶媒体を有し、多視点画像描画装置の制御にかかるプログラムや各種情報を書き換え可能に記憶する。具体的に、記憶部６は、後述する多視点画像描画処理の実行にかかるプログラムや各種の情報を記憶している。

通信部７は、外部装置との間で通信を行うインターフェイスであって、受信した各種情報をＣＰＵ／ＧＰＵ１に出力し、また、ＣＰＵ／ＧＰＵ１から出力される各種情報を外部装置へと送信する。

以下、第１の実施形態にかかる多視点画像描画装置１００の機能的構成について説明する。なお、多視点画像描画装置１００は、図１に示したハードウェア構成を有するものとする。

図３は、ＣＰＵ／ＧＰＵ１とＲＯＭ４又は記憶部６に予め記憶された所定のプログラムとの協働により実現される、多視点画像描画装置１００の機能的構成を示した図である。同図に示したように、多視点画像描画装置１００は、ＣＧデータ記憶部１１、多視点画像描画部１２、多視点画像記憶部１３、多視点画像変換部１４、提示部１５を備えている。

ＣＧデータ記憶部１１は、記憶部６に確保された記憶領域であって、視点位置に関する視点データと、描画する対象物の形状に関する形状データと、光源に関する光源データと、描画する対象物のテクスチャ画像に関するテクスチャデータと、描画処理の手順を記述したプログラム（描画プログラム）等、多視点画像の描画に必要な各種データ（以下、ＣＧデータという）を記憶している。

上記ＣＧデータのうち、視点データは、対象物を描画する際の総視点数や各視点の位置（視点位置）、視点間の距離、描画する対象物との距離（視距離）、各視点位置からの注視方向等に関する情報を含んでいる。なお、各視点位置には固有の視点番号が予め付与されており、この視点番号に基づいて各視点にかかる各種の情報が関連付けられているものとする。

形状データは、描画対象物（オブジェクト）の形状を表すポリゴンデータや、当該オブジェクトが配置される仮想空間等に関するデータを含んでいる。テクスチャデータは、ポリゴンデータの表面に貼り付ける画像（テクスチャ画像）に関するデータを含んでいる。光源データは、オブジェクトを照射する光源に関するデータ群であって、光源強度、光源位置、照射位置、光源ベクトル、照射範囲、光源の色等を含んでいる。

また、描画プログラムは、上記した各データに基づき、各視点位置から見た描画対象物を描画（レンダリング）するための手順を記述したプログラムである。描画プログラムは、描画対象物の特性毎に個別に用意されており、本実施形態では、各描画プログラムを識別するための描画プログラム番号Ｐ（Ｐは整数）が、夫々付与されているものとする。ここで描画対象物の特性とは、描画対象物の材質（マテリアル）及び反射特性の類似度や描画方法等の類似度等であって、これらの特性から同じ描画プログラム番号の描画プログラムにより描画することが可能と判断された描画対象物については、同一描画プログラム番号の描画プログラムにより描画される。なお、描画プログラムと描画対象物との関係は、予め規定されている態様としてもよいし、多視点画像描画部１２が描画対象物の特性に応じて使用する描画プログラムを選定する態様としてもよい。

例えば、描画プログラム番号０の描画プログラムが描画対象物Ａを描画するものであるとし、描画プログラム番号１の描画プログラムが描画対象物Ｂを描画するものであるとし、描画プログラム番号２の描画プログラムが描画対象物Ｃ、Ｄを描画するものであるとすると、これら３つの描画プログラムの実行により、図４に示したような一枚の画像（視差画像）が描画されることになる。なお、図４では、複数の視点位置のうち、特定の視点位置（単視点）から見た場合の描画対象物Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが表す図形を示している。

なお、本実施形態では、多視点画像を描画するために必要となる視点データを全てＣＧデータ記憶部１１に記憶するものとするが、代表的な視点に関するデータだけをＣＧデータ記憶部１１に記憶する態様としてもよい。この場合、残りの視点データについては、多視点画像描画部１２が算出することで補完する構成としてもよい。また、ＣＧデータ記憶部１１に記憶されるＣＧデータは上記の形式に限定されず、所望のＣＧを描画するために必要となる他のデータを含んでもよい。

多視点画像描画部１２は、ＣＧデータ記憶部１１のＣＧデータに基づいて、各描画プログラムで描画すべき対象物を、視点を切り替えながら連続して描画することで、各視点についての画像をタイル状に配置した一の多視点画像を描画する。以下、多視点画像描画部１２について詳細に説明する。

図５は、多視点画像描画部１２の構成を示した図である。同図に示したように、多視点画像描画部１２は、複数の描画設定ユニット（描画ユニット１２１、１２２、１２３）と、画像描画部１２４とを有している。ここで、描画設定ユニットの個数はＣＧデータに含まれた描画プログラムの個数と対応しており、同図では、Ｎｐ（Ｎｐは整数）個分の描画設定ユニットを有した構成を想定している。また、後述する第０描画プログラム設定部１２１１、第１描画プログラム設定部１２２１、第（Ｎｐ−１）描画プログラム設定部１２３１の、「第Ｐ（０≦Ｐ≦Ｎｐ−１）」部分は、描画プログラムの描画プログラム番号と対応するものである。なお、描画ユニットは、ＣＧデータに含まれた描画プログラムの個数に応じた数だけ動的に生成する態様としてもよいし、所定数分の描画ユニットを予め用意しておき、ＣＧデータに含まれた描画プログラムの個数分の描画ユニットを用いる態様としてもよい。

描画設定ユニット１２１において、第０描画プログラム設定部１２１１は、ＣＧデータに含まれた描画プログラムのうち、描画プログラム番号０の描画プログラムの実行と当該描画プログラムにより描画する描画対象物を設定する等、描画プログラムの実行に必要となる各種のパラメータを設定する。

第０視点設定部１２１２、第１視点設定部１２１３、第（Ｎｅ−１）視点設定部１２１４は、第０描画プログラム設定部１２１１にかかる描画プログラム、即ち、描画プログラム番号０の描画プログラムについて多視点画像の描画時に必要となる、各視点に関するパラメータを描画条件として夫々設定する。なお、視点設定部は、ＣＧデータの視点データに定義された視点数に応じた数だけ動的に生成する態様としてもよいし、所定数分の視点設定部を予め用意しておき、視点データに定義された視点数分の視点設定部を用いる態様としてもよい。

ここで、各視点設定部の「第Ｅ（０≦Ｅ≦Ｎｅ−１）」部分は視点番号と対応しており、この視点番号に対応する視点データからパラメータを設定する。具体的に、第０視点設定部１２１２は、視点番号０の視点に関するパラメータを設定し、第１視点設定部１２１３は、視点番号１の視点に関するパラメータを設定し、第（Ｎｅ−１）視点設定部１２１４は、視点番号Ｎｅ−１の視点に関するパラメータを設定する。

描画設定ユニット１２２において、第１描画プログラム設定部１２２１は、第０描画プログラム設定部１２１１と同様に、ＣＧデータに含まれた描画プログラムのうち、描画プログラム番号１の描画プログラムの実行と当該描画プログラムにより描画する描画対象物を設定する等、描画プログラムの実行に必要となる各種のパラメータを設定する。

第０視点設定部１２２２、第１視点設定部１２２３、第（Ｎｅ−１）視点設定部１２２４は、描画設定ユニット１２１の各視点設定部と同様、第１描画プログラム設定部１２２１にかかる描画プログラム、即ち、描画プログラム番号１の描画プログラムについて多視点画像の生成時に必要となる、各視点に関するパラメータを描画条件として夫々設定する。

また、描画設定ユニット１２３においても、第（Ｎｐ−１）描画プログラム設定部１２３１は、第０描画プログラム設定部１２１１と同様に、描画プログラム番号（Ｎｐ−１）の描画プログラムの実行と当該描画プログラムにより描画する描画対象物を設定する等、描画プログラムの実行に必要となる各種のパラメータを設定する。

第０視点設定部１２３２、第１視点設定部１２３３、第（Ｎｅ−１）視点設定部１２３４は、描画設定ユニット１２１の各視点設定部と同様に、第（Ｎｐ−１）描画プログラム設定部１２３１にかかる描画プログラム、即ち、描画プログラム番号（Ｎｐ−１）の描画プログラムについて多視点画像の生成時に必要となる、各視点に関するパラメータを描画条件として夫々設定する。

画像描画部１２４は、描画設定ユニット１２１、１２２、１２３で設定された各パラメータに基づき、描画設定ユニット毎に当該描画設定ユニットにかかる一の描画プログラムを各視点について連続して実行することで、タイル状に配置した視差画像群からなる一の多視点画像を描画する。

以下、多視点画像描画部１２の動作について説明する。図６は、多視点画像描画部１２により実行される多視点画像描画処理の手順を示したフローチャートである。

まず、多視点画像描画部１２は、描画プログラム番号Ｐを０に初期化する（ステップＳ１１）。続いて、第Ｐ描画プログラム設定部は、描画プログラム番号Ｐの描画プログラムに関するパラメータを設定する（ステップＳ１２）。具体的に、Ｐ＝０の場合、第０描画プログラム設定部１２１１が、描画プログラム番号０の描画プログラムに関するパラメータを設定する。

次いで、多視点画像描画部１２は、視点位置を表す視点番号Ｅを０に初期化する（ステップＳ１３）。続いて、第Ｅ視点設定部は、視点番号Ｅの視点に関するパラメータを設定する（ステップＳ１４）。具体的に、Ｐ＝０、Ｅ＝０である場合には、第０視点設定部１２１２が、視点番号０の視点に関するパラメータを設定する。

画像描画部１２４は、ステップＳ１２でパラメータが設定された描画プログラム番号Ｐの描画プログラムを実行し、ステップＳ１４で設定された視点番号Ｅのパラメータに基づいて、視点番号Ｅの視点から見た描画対象物の画像を描画する（ステップＳ１５）。ここで描画された画像は、多視点画像記憶部１３に確保された視点番号Ｅの視点に対応する描画領域に保持される。

図７は、多視点画像記憶部１３に確保された多視点画像描画用の記憶領域（描画領域）を模式的に示した図である。同図に示したように、多視点画像描画用の描画領域は、視点毎に確保されたタイル状の複数の描画領域（以下、タイルという）から構成されており、各タイルには対応する視点（視点番号）の画像が描画されるようになっている。なお、図７では、１８視点に対応する１８枚のタイルから多視点画像保持用の描画領域を構成することとしたが、これに限らず、任意のタイル数（視点数）で多視点画像保持用の描画領域を構成することとしてもよい。また、１８枚のタイルを３行６列で配置した態様を示したが、この配置方法に限定されないものとする。

図６に戻り、多視点画像描画部１２は、視点番号Ｅに１を加算した後（ステップＳ１６）、視点番号Ｅの値が総視点数Ｎｅより小さいか否かを判定する（ステップＳ１７）。ここで、視点番号Ｅの値が総視点数Ｎｅより小さいと判定した場合には（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）、ステップＳ１４の処理へと再び戻り、処理の対象を次の視点に切り替える。具体的に、Ｐ＝０である場合にＥ＝１となった場合には、第１視点設定部１２１３が視点番号１の視点に関するパラメータを設定する。

一方、ステップＳ１７において、視点番号Ｅの値が総視点数Ｎｅ以上と判定した場合には（ステップＳ１７；Ｎｏ）、多視点画像描画部１２は、描画プログラム番号Ｐに１を加算した後（ステップＳ１８）、描画プログラム番号Ｐの値が描画プログラムの総数Ｎｐより小さいか否かを判定する（ステップＳ１９）。

ステップＳ１９において、描画プログラム番号Ｐの値が描画プログラムの総数Ｎｐより小さいと判定した場合には（ステップＳ１９；Ｙｅｓ）、ステップＳ１２の処理へと再び戻り、次の描画プログラムに切り替える。具体的に、Ｐ＝１となった場合には、第１描画プログラム設定部１２２１が、描画プログラム番号１の描画プログラムに関するパラメータを設定する。

一方、ステップＳ１９において、描画プログラム番号Ｐの値が描画プログラムの総数Ｎｐ以上と判定した場合には（ステップＳ１９；Ｎｏ）、本処理を終了する。このように、多視点画像描画部１２が実行する多視点画像描画処理は、ステップＳ１４〜Ｓ１７の視点に関するループ（視点ループ）と、ステップＳ１２〜Ｓ１９の描画プログラムに関するループの二重構造を有している。

図８〜１０は、上記した多視点画像描画処理により多視点画像が描画されるまでの過程を説明するための図である。なお、各図においてＮｅ＝１８、Ｎｐ＝３であるものとする。また、図中に示した図形Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、描画プログラム番号１〜３の描画プログラムにより描画された描画対象物を示しており、描画プログラム番号０の描画プログラムにより描画対象物Ａが、描画プログラム番号１の描画プログラムにより描画対象物Ｂが、描画プログラム番号２の描画プログラムにより描画対象物Ｃ、Ｄが描画されるものとする。

図８は、Ｐ＝０での視点ループにより描画された画像の状態を示した図である。Ｐ＝０での視点ループにおいて、多視点画像描画部１２は、視点番号Ｅを０から１７まで変化させながら描画プログラム番号０の描画プログラムを実行することで、視点番号０〜１７の各視点から見た描画対象物Ａを多視点画像記憶部１３の対応するタイルに夫々描画している。

図９は、続くＰ＝１での視点ループにより描画された画像の状態を示した図である。Ｐ＝１の視点ループにおいて、多視点画像描画部１２は、視点番号Ｅを０から１７まで変化させながら描画プログラム番号１の描画プログラムを実行することで、視点番号０〜１７の各視点から見た描画対象物Ｂを多視点画像記憶部１３の対応するタイルに夫々描画している。

図１０は、続くＰ＝２での視点ループにより描画された画像の状態を示した図である。Ｐ＝２の視点ループにおいて、多視点画像描画部１２は、視点番号Ｅを０から１７まで変化させながら描画プログラム番号２の描画プログラムを実行することで、視点番号０〜１７の各視点から見た描画対象物Ｃ、Ｄを多視点画像記憶部１３の対応するタイルに夫々描画している。このように、多視点画像描画部１２は、ＣＧデータに含まれた全ての描画プログラムについて、各視点から見た描画対象物を対応するタイルに描画することで、一の多視点画像が描画される。

図１１、１２は、図８〜１０に示した多視点画像描画部１２による多視点画像描画方法と対比するための図であって、従来の多視点画像描画方法を表している。図１１、１２に示したように、従来の多視点画像描画方法では、タイル毎に一の視点について全ての描画プログラムを実行し、描画が完了した時点で次の視点に処理を移行する視点単位での多視点描画方法となっている。この多視点描画方法の場合、描画処理に要する各種データの読み出し（アクセス）回数は、描画プログラム数×総視点数×総タイル数となり、タイル数が増加するに伴いその頻度も増加することとなる。

これに対し、多視点画像描画部１２による多視点画像描画方法では、一の描画プログラムについて各視点についての描画を連続して行い、この描画プログラムでの描画が完了した時点で次の描画プログラムに処理を移行する描画プログラム単位での多視点描画方法となっている。この多視点描画方法の場合、描画処理に要する各種データのアクセス回数は、描画プログラム数×総視点数となるため、タイル数には依存しない。即ち、本実施形態の多視点画像描画方法によれば、多視点画像の描画処理に要する各種データを効率的に読み出すことができるため、データ転送の冗長性及びオーバーヘッドを低減することができる。

図３に戻り、多視点画像記憶部１３は、ＲＡＭ／ＶＲＡＭ５又は記憶部６に確保された記憶領域であって、図７に示した多視点画像描画の描画領域を有している。なお、多視点画像描画用の描画領域には、多視点画像描画部１２により描画される全ての画像を保持可能な記憶容量が確保されているものとする。

多視点画像変換部１４は、多視点画像記憶部１３に記憶されたタイル状の多視点画像を読み込み、当該多視点画像に含まれた画素の配列を並び替えることで、立体画像提示のための合成画像を生成する。ここで、画素配列の並び替え方法は、公知の技術を用いる等特に問わないものとするが、表示部３の仕様（例えば、１実効画素３３の大きさやシリンドリカルレンズ３５の水平ピッチＰｓ等）に応じて行われることが好ましい。

提示部１５は、多視点画像変換部１４により生成された合成画像を、表示部３の表示デバイス３１に表示させることで、観察者に立体画像を提示する。

以上のように、本実施形態にかかる多視点画像描画装置１００によれば、単一の描画プログラムで描画するべき対象物のみを、視点を切り替えながら連続して描画することで、描画時に必要となる各種データへのアクセスを効率的に行うことができるため、データ転送の冗長性及びオーバーヘッドを低減させることができる。これにより、高品質な立体画像を高速に生成することができるという格別の効果を奏する。

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態にかかる多視点画像描画装置について説明する。なお、上述した第１の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付与しその説明を省略する。

図１３は、第２の実施形態にかかる多視点画像描画装置２００の機能的構成を示したブロック図である。なお、多視点画像描画装置２００は、図１に示したハードウェア構成を有するものとする。

図１３に示したように、多視点画像描画装置２００は、上述したＣＧデータ記憶部１１、多視点画像記憶部１３、多視点画像変換部１４、提示部１５に加え、分割方法決定部１６、多視点画像描画部１７、部分多視点画像記憶部１８を備えている。

一般にＣＧの描画処理では、メモリ帯域幅が処理速度のボトルネックになることが知られている。上述した第１の実施形態では、多視点画像記憶部１３のメモリ帯域幅については言及していないが、この多視点画像記憶部１３の帯域幅によっては処理速度が低下する可能性がある。そのため、本実施形態では、多視点画像記憶部１３に加えて、当該多視点画像記憶部１３と比較しメモリ帯域幅の広い小容量の部分多視点画像記憶部１８を併用することで、処理速度の低下を抑制するようになっている。なお、部分多視点画像記憶部１８としては、例えば、ｅＤＲＡＭ（Embedded Dynamic Random Access Memory）等を用いることができる。

なお、描画される多視点画像の容量によっては、全てのタイルを部分多視点画像記憶部１８に記憶することができない場合が考えられる。そのため、本実施形態では、分割方法決定部１６が、多視点画像の容量と部分多視点画像記憶部１８の記憶容量とに応じて、多視点画像をタイルの境界部分で複数の部分領域に分割する分割方法を決定することで、この部分領域毎に描画された多視点画像が、部分多視点画像記憶部１８に保持されるようになっている。

具体的に、分割方法決定部１６は、部分多視点画像記憶部１８の記憶容量と、ＣＧデータ記憶部１１に記憶されたＣＧデータから導出される多視点画像の容量等の各種の条件とに基づき、下記式（１）により、部分多視点画像記憶部１８が保持することが可能な画像（タイル）の個数、即ち、一度に描画することが可能な視点数Ｎｆを導出する。また、分割方法決定部１６は、視点数Ｎｆに基づき、下記式（２）により部分領域の総数Ｎｒを導出する。
Ｎｆ＝Ｍ／（Ｗ×Ｈ×Ｃ＋Ｗ×Ｈ×Ｚ） （１）
Ｎｒ＝Ｎｅ／Ｎｆ （２）

上記式（１）において、「Ｍ」は部分多視点画像記憶部１８の記憶容量（単位はバイト）を示している。「Ｗ」、「Ｈ」はＣＧデータから導出される各タイルの幅と高さ（単位は画素）を示している。「Ｃ」、「Ｚ」はＣＧデータから導出されるカラー値やデプス値等の１画素あたりの情報量（単位はバイト）を示している。なお、上記式（１）において、演算子「／」は小数点以下切り捨ての整数除算であるものとする。また、上記式（２）において、演算子「／」は小数点以下切り上げの整数除算であるものとする。

図１４は、分割方法決定部１６の動作を説明するための図であって、分割方法決定部１６により分割された部分領域の例を示している。同図において、破線で囲まれたタイル（描画領域）部分が部分領域を示しており、ここでは、３つの部分領域（部分領域０〜２）に分割された例を示している。なお、図中、「Ｗ」、「Ｈ」は、上記式（１）に対応する、タイルの幅と高さを表している。

分割方法決定部１６は、上記式（１）、（２）に基づき複数のタイルにより形成される多視点画像の描画領域を、複数の部分領域に分割すると、導出したＮｆ、Ｎｒの値とともに、各部分領域に関する情報を多視点画像描画部１７に出力する。

具体的に、分割方法決定部１６は、各部分領域０〜２に含まれる視点番号Ｅを、部分領域を基準としたＥ［Ｒ］［Ｖ］の形式で表し、視点番号ＥとＥ［Ｒ］［Ｖ］との関係を示した情報を多視点画像描画部１７に出力する。ここで、「Ｒ」は何番目の部分領域かを指示する部分領域番号であり、「Ｖ」は部分領域内の視点数をカウントするための部分視点番号である。例えば、部分領域１の視点７は、Ｅ［１］［１］に対応する。

また、分割方法決定部１６は、各部分領域０〜２に含まれる総視点数を、部分領域を基準としたＮｆ［Ｒ］の形式で表し、多視点画像描画部１７に出力する。例えば、部分領域０〜２に含まれた総視点数は、夫々、Ｎｆ［０］＝６、Ｎｆ［１］＝６、Ｎｆ［２］＝６と表される。

図１３に戻り、多視点画像描画部１７は、図５に示した構成と同様の構成を有しており、分割方法決定部１６から入力された情報に基づいて、各描画プログラムで描画すべき対象物を、描画プログラム単位で視点を切り替えながら連続して描画することで、部分領域毎に多視点画像を描画する。

以下、多視点画像描画部１７の動作について説明する。図１５は、多視点画像描画部１７により実行される多視点画像描画処理の手順を示したフローチャートである。

まず、多視点画像描画部１７は、部分領域番号Ｒを０に初期化した後（ステップＳ２１）、描画プログラム番号Ｐを０に初期化する（ステップＳ２２）。続いて、第Ｐ描画プログラム設定部は、描画プログラム番号Ｐの描画プログラムに関するパラメータを設定する（ステップＳ２３）。

続いて、多視点画像描画部１７が、部分視点番号Ｖを０に初期化すると（ステップＳ２４）、Ｅ［Ｒ］［Ｖ］に対応する視点番号Ｅの第Ｅ視点設定部は、この視点番号Ｅ（Ｅ［Ｒ］［Ｖ］）に関するパラメータを設定する（ステップＳ２５）。例えば、Ｒ＝０、Ｐ＝０、Ｖ＝０の場合には、第０視点設定部１２１２が、Ｅ［０］［０］、即ち、視点番号０の視点に関するパラメータを設定する。

画像描画部１２４は、ステップＳ２３でパラメータが設定された描画プログラム番号Ｐの描画プログラムを実行し、ステップＳ２５で設定された視点番号Ｅ（Ｅ［Ｒ］［Ｖ］）のパラメータに基づいて、視点番号Ｅ（Ｅ［Ｒ］［Ｖ］）の視点から見た描画対象物の画像を描画する（ステップＳ２６）。ここで描画された画像は、部分多視点画像記憶部１８に確保された当該画像の視点番号Ｅ（Ｅ［Ｒ］［Ｖ］）に対応する描画領域に保持される。

続いて、多視点画像描画部１７は、部分視点番号Ｖに１を加算した後（ステップＳ２７）、部分視点番号Ｖの値が視点数Ｎｆ［Ｒ］より小さいか否かを判定する（ステップＳ２８）。ここで、部分視点番号Ｖの値が視点数Ｎｆ［Ｒ］より小さいと判定した場合には（ステップＳ２８；Ｙｅｓ）、ステップＳ２５の処理へと再び戻り、次の部分視点番号に切り替える。

一方、ステップＳ２８において、部分視点番号Ｖの値が視点数Ｎｆ［Ｒ］以上と判定した場合には（ステップＳ２８；Ｎｏ）、多視点画像描画部１７は、描画プログラム番号Ｐに１を加算した後（ステップＳ２９）、描画プログラム番号Ｐの値が描画プログラムの総数Ｎｐより小さいか否かを判定する（ステップＳ３０）。

ステップＳ３０において、描画プログラム番号Ｐの値が描画プログラムの総数Ｎｐより小さいと判定した場合には（ステップＳ３０；Ｙｅｓ）、ステップＳ２３の処理へと再び戻り、次の描画プログラムに切り替える。

一方、ステップＳ３０において、描画プログラム番号Ｐの値が描画プログラムの総数Ｎｐ以上と判定した場合には（ステップＳ３０；Ｎｏ）、多視点画像描画部１７は、部分領域番号Ｒに１を加算した後（ステップＳ３１）、部分領域番号Ｒの値が分割領域の総数Ｎｒより小さいか否かを判定する（ステップＳ３２）。

ステップＳ３２において、部分領域番号Ｒの値が分割領域の総数Ｎｒより小さいと判定した場合には（ステップＳ３２；Ｙｅｓ）、ステップＳ２２の処理へと再び戻り、次の部分領域に切り替える。

一方、ステップＳ３２において、部分領域番号Ｒの値が分割領域の総数Ｎｒ以上と判定した場合には（ステップＳ３２；Ｎｏ）、本処理を終了する。このように、多視点画像描画部１７が実行する多視点画像描画処理は、ステップＳ２５〜Ｓ２８の部分視点番号に関するループ（部分視点ループ）と、ステップＳ２３〜Ｓ３０の描画プログラムに関するループと、ステップＳ２２〜Ｓ３２の部分領域に関するループの三重構造を有している。

部分多視点画像記憶部１８は、多視点画像描画部１７により部分領域分の多視点画像が描画される毎に、描画された部分領域分の多視点画像を多視点画像記憶部１３に出力する。また、多視点画像記憶部１３は、部分多視点画像記憶部１８から入力される部分領域毎の多視点画像を順次保持し、全部分領域分の多視点画像を記憶することで、全ての視点についてのタイルから構成される一の多視点画像を記憶する。

図１６〜２１は、上記した多視点画像描画処理により多視点画像が描画されるまでの過程を説明するための図である。なおＮｆ［０］＝Ｎｆ［１］＝Ｎｆ［２］＝６、Ｎｐ＝３、Ｎｒ＝３であるものとする。

図１６に示したように、最初のＲ＝０、Ｐ＝０の部分視点ループにおいて、多視点画像描画部１７は、視点番号Ｅを０から５まで変化させながら描画プログラム番号０の描画プログラムを実行することで、視点番号０〜５の各視点から見た描画対象物Ａを部分多視点画像記憶部１８に描画する。

また、図１７に示したように、Ｒ＝０、Ｐ＝１の部分視点ループにおいて、多視点画像描画部１７は、視点番号Ｅを０から５まで変化させながら描画プログラム番号１の描画プログラムを実行することで、視点番号０〜５の各視点から見た描画対象物Ｂを部分多視点画像記憶部１８に描画する。

また、図１８に示したように、Ｒ＝０、Ｐ＝２の部分視点ループにおいて、多視点画像描画部１７は、視点番号Ｅを０から５まで変化させながら描画プログラム番号２の描画プログラムを実行することで、視点番号０〜５の各視点から見た描画対象物Ｃ、Ｄを部分多視点画像記憶部１８に描画する。この時点で、部分領域０についての描画は完了する。

部分多視点画像記憶部１８は、多視点画像描画部１７により描画された部分領域０についての多視点画像を、多視点画像記憶部１３の視点番号０から５に対応するするタイルに複製した後、自己の記憶領域に記憶された多視点画像をクリアする。ここで図１９は、部分領域０についての多視点画像を保持した多視点画像記憶部１３の状態を表している。

次のＲ＝１、Ｐ＝０の部分視点ループにおいて、多視点画像描画部１７は、視点番号Ｅを６から１１まで変化させながら描画プログラム番号０の描画プログラムを実行することで、視点番号６〜１１の各視点から見た描画対象物Ａを部分多視点画像記憶部１８に描画する。なお、描画結果は図１６と同様となるため、図示は省略する。

また、Ｒ＝１、Ｐ＝１の部分視点ループにおいて、多視点画像描画部１７は、視点番号Ｅを６から１１まで変化させながら描画プログラム番号１の描画プログラムを実行することで、視点番号６〜１１の各視点から見た描画対象物Ｂを部分多視点画像記憶部１８に描画する。なお、描画結果は図１７と同様となるため、図示は省略する。

また、Ｒ＝１、Ｐ＝２の部分視点ループにおいて、多視点画像描画部１７は、視点番号Ｅを６から１１まで変化させながら描画プログラム番号２の描画プログラムを実行することで、視点番号６〜１１の各視点から見た描画対象物Ｃ、Ｄを部分多視点画像記憶部１８に描画する。この時点で、部分領域１についての描画は完了する。なお、描画結果は図１８と同様となるため、図示は省略する。

部分多視点画像記憶部１８は、多視点画像描画部１７により描画された部分領域１についての多視点画像を、多視点画像記憶部１３の視点番号６から１１に対応するタイルに複製した後、自己の記憶領域に記憶された多視点画像をクリアする。ここで図２０は、部分領域０及び１についての多視点画像を保持した多視点画像記憶部１３の状態を表している。

次のＲ＝２、Ｐ＝０の部分視点ループにおいて、多視点画像描画部１７は、視点番号Ｅを１２から１７まで変化させながら描画プログラム番号０の描画プログラムを実行することで、視点番号１２〜１７の各視点から見た描画対象物Ａを部分多視点画像記憶部１８に描画する。なお、描画結果は図１６と同様となるため、図示は省略する。

また、Ｒ＝２、Ｐ＝１の部分視点ループにおいて、多視点画像描画部１７は、視点番号Ｅを１２から１７まで変化させながら描画プログラム番号１の描画プログラムを実行することで、視点番号１２〜１７の各視点から見た描画対象物Ｂを部分多視点画像記憶部１８に描画する。なお、描画結果は図１７と同様となるため、図示は省略する。

また、Ｒ＝２、Ｐ＝２のループにおいて、多視点画像描画部１７は、視点番号Ｅを１２から１７まで変化させながら描画プログラム番号２の描画プログラムを実行することで、視点番号１２〜１７の各視点から見た描画対象物Ｃ、Ｄを部分多視点画像記憶部１８に描画する。この時点で、部分領域２についての描画は完了する。なお、描画結果は図１８と同様となるため、図示は省略する。

部分多視点画像記憶部１８は、多視点画像描画部１７により描画された部分領域２についての多視点画像を、多視点画像記憶部１３の視点番号１２から１７に対応するするタイルに複製した後、自己の記憶領域に記憶された多視点画像をクリアする。ここで図２１は、部分領域０、１及び２についての多視点画像を保持した多視点画像記憶部１３の状態を表している。このように、部分領域毎に多視点画像を多視点画像記憶部１３に順次記憶することで、一の多視点画像を得ることができる。

以上のように、本実施形態にかかる多視点画像描画装置２００によれば、多視点画像をタイルの境界部分で複数の部分領域に分割し、部分領域毎に多視点画像の描画を行うことで、多視点画像記憶部１３よりもメモリ帯域幅の広い部分多視点画像記憶部１８を効率的に活用することができる。これにより、高品質な立体画像をより高速に生成することができるという格別の効果を奏する。

［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態にかかる多視点画像描画装置について説明する。なお、上述した第１、２の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付与しその説明を省略する。

図２２は、第３の実施形態にかかる多視点画像描画装置３００の機能的構成を示したブロック図である。なお、多視点画像描画装置３００は、図１に示したハードウェア構成を有するものとする。

図２２に示したように、多視点画像描画装置３００は、上述したＣＧデータ記憶部１１、多視点画像記憶部１３、多視点画像変換部１４、提示部１５、分割方法決定部１６、部分多視点画像記憶部１８に加えて、シーングラフ処理部１９、多視点画像描画部２０を備えている。

上述した第１、第２の実施形態では、Ｎｐ個の描画プログラム番号の０からＮｐ−１番目までを順番に実行していたが、現実のＣＧ映像においては、描画プログラムの実行順序は常に同じではなく、描画するシーンに応じて動的に変ることが多い。また、常にＮｐ個の描画プログラムの全てが実行されるとは限らない。

そのため、本実施形態にかかる多視点画像描画装置３００では、図２３に示したようなシーングラフを各シーンに応じた数だけＣＧデータ記憶部１１に記憶し、描画するシーンに応じてシーングラフを使い分けることで、シーンに応じた描画方法で多視点画像を描画する。ここで、シーングラフは、図２３に示したように、シーングラフの親ノードとなるルートノードと、描画プログラム番号が規定される内部ノードと、描画対象物が規定されるリーフノードの三層からなるツリー構造を有している。

シーングラフ処理部１９は、描画するシーンに応じて、ＣＧデータ記憶部１１に記憶された一のシーングラフを読み出し、深さ優先順でトラバースすることによって、実行する描画プログラム番号の順序と、各描画プログラム番号の描画プログラムで描画すべき描画対象物とを対応付けた情報（シーン情報）を多視点画像描画部２０に出力する。

例えば、図２３に示したシーングラフの例では、最初に描画プログラム番号２の描画プログラムで描画対象物Ａを描画し、次に描画プログラム番号１の描画プログラムで描画対象物Ｂを描画し、次に描画プログラム番号３の描画プログラムで描画対象物Ｂを重ね描きするとともに描画対象物Ｃ、Ｄを描画し、最後に描画プログラム番号０の描画プログラムで描画対象物Ｅ、Ｆ、Ｇを描画することを指示したシーン情報を多視点画像描画部２０に出力する。

また、シーングラフ処理部１９は、シーンが切り替わる毎に、切り替え後のシーンに対応するシーングラフをＣＧデータ記憶部１１から読み出し、このシーングラフについてのシーン情報を多視点画像描画部２０に出力する。なお、シーングラフ処理部１９が、描画するシーンに応じてシーングラフに定義された描画プログラムの実行順序の変更や、各描画プログラムで描画する描画対象物を変更することで、シーングラフを動的に再構築する態様としてもよい。

多視点画像描画部２０は、多視点画像描画部１７と同様の機能を有するとともに、前段のシーングラフ処理部１９から入力されたシーン情報に基づいて、当該シーン情報で指示された描画プログラムの順序で、この描画プログラムで描画すべき描画対象物を視点を切り替えながら連続して描画する。

以下、多視点画像描画部２０の動作について説明する。図２４は、多視点画像描画部２０により実行される多視点画像描画処理の手順を示したフローチャートである。

まず、多視点画像描画部２０は、部分領域番号Ｒを０に初期化する（ステップＳ４１）。次に、多視点画像描画部２０は、シーン情報で指示された描画プログラムの実行順序に応じ、最初の描画プログラム番号をＰに設定する（ステップＳ４２）。例えば、図２３に示したシーングラフの場合、多視点画像描画部２０はＰ＝２を設定する。

続いて、第Ｐ描画プログラム設定部は、描画プログラム番号Ｐの描画プログラムに関するパラメータを設定する（ステップＳ４３）。次いで、多視点画像描画部２０が、部分視点番号Ｖを０に初期化すると（ステップＳ４４）、Ｅ［Ｒ］［Ｖ］に対応する視点番号Ｅの第Ｅ視点設定部は、この視点番号Ｅ（Ｅ［Ｒ］［Ｖ］）に関するパラメータを設定する（ステップＳ４５）。

画像描画部１２４は、ステップＳ４３でパラメータが設定された描画プログラム番号Ｐの描画プログラムを実行し、ステップＳ４５で設定された視点番号Ｅ（Ｅ［Ｒ］［Ｖ］）のパラメータに基づいて、視点番号Ｅ（Ｅ［Ｒ］［Ｖ］）の視点から見た描画対象物の画像を描画する（ステップＳ４６）。ここで描画された画像は、部分多視点画像記憶部１８に確保された当該画像の視点番号Ｅ（Ｅ［Ｒ］［Ｖ］）に対応する描画領域に保持される。

続いて、多視点画像描画部２０は、部分視点番号Ｖに１を加算した後（ステップＳ４７）、部分視点番号Ｖの値が視点数Ｎｆ［Ｒ］より小さいか否かを判定する（ステップＳ４８）。ここで、部分視点番号Ｖの値が視点数Ｎｆ［Ｒ］より小さいと判定した場合には（ステップＳ４８；Ｙｅｓ）、ステップＳ４５の処理へと再び戻り、次の部分視点番号に切り替える。

一方、ステップＳ４８において、部分視点番号Ｖの値が視点数Ｎｆ［Ｒ］以上と判定した場合には（ステップＳ４８；Ｎｏ）、多視点画像描画部２０は、シーン情報で指示された全ての描画プログラムを実行したか否かを判定する（ステップＳ４９）。ここで、未実行の描画プログラムがあると判定した場合には（ステップＳ４９；Ｎｏ）、シーン情報で指示された描画プログラムの実行順序に応じ、次の描画プログラム番号をＰに設定した後（ステップＳ５０）、ステップＳ４３の処理へと再び戻る。

一方、ステップＳ４９において、シーン情報で指示された全ての描画プログラムを実行したと判定した場合には（ステップＳ４９；Ｙｅｓ）、多視点画像描画部２０は、部分領域番号Ｒに１を加算した後（ステップＳ５１）、部分領域番号Ｒの値が分割領域の総数Ｎｒより小さいか否かを判定する（ステップＳ５２）。

ステップＳ５２において、部分領域番号Ｒの値が分割領域の総数Ｎｒより小さいと判定した場合には（ステップＳ５２；Ｙｅｓ）、ステップＳ４２の処理へと再び戻り、次の部分領域に切り替える。

一方、ステップＳ５２において、部分領域番号Ｒの値が分割領域の総数Ｎｒ以上と判定した場合には（ステップＳ５２；Ｎｏ）、本処理を終了する。

以上のように、本実施形態の多視点画像描画装置３００によれば、描画プログラム番号を内部ノードに持つシーングラフを用いることにより、シーンに応じて任意の描画プログラムの組み合わせを任意の順序で実行することが可能となる。その結果、シーン切り替えを含む実用的な多視点画像を描画することができる。

なお、本実施形態では、第２の実施形態の構成にシーングラフ処理部１９を追加した構成を説明したが、これに限らず、第１の実施形態の構成にシーングラフ処理部１９を追加する態様としてもよい。

以上、発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲での種々の変更、置換、追加などが可能である。

例えば、先に述べた多視点画像描画装置１００、２００、３００における各処理を実行するプログラムを、インストール可能な形式又は実行可能な形式でＣＤ−ＲＯＭ、フロッピー（Ｒ）ディスク（ＦＤ）、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供する態様としてもよい。

また、多視点画像描画装置１００、２００、３００における各処理を実行するプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、通信部７を介してネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。

この場合には、プログラムは、多視点画像描画装置１００、２００、３００において上記記録媒体から読み出して実行することによりＲＡＭ／ＶＲＡＭ５上にロードされ、上記ソフトウェア構成で説明した各部がＲＡＭ／ＶＲＡＭ５上に生成される。

多視点画像描画装置のハードウェア構成を示した図である。 表示部の構造を示した図である。 第１の実施形態にかかる多視点画像描画装置の機能的構成を示した図である。 描画プログラムにより描画された画像の一例を示した図である。 多視点画像描画部の構成を示した図である。 第１の実施形態にかかる多視点画像描画処理の手順を示したフローチャートである。 多視点画像描画用の記憶領域を模式的に示した図である。 第１の実施形態にかかる多視点画像描画処理を説明するための図である。 第１の実施形態にかかる多視点画像描画処理を説明するための図である。 第１の実施形態にかかる多視点画像描画処理を説明するための図である。 従来の多視点画像描画方法を説明するための図である。 従来の多視点画像描画方法を説明するための図である。 第２の実施形態にかかる多視点画像描画装置の機能的構成を示した図である。 部分領域の例を示した図である。 第２の実施形態にかかる多視点画像描画処理の手順を示したフローチャートである。 第２の実施形態にかかる多視点画像描画処理を説明するための図である。 第２の実施形態にかかる多視点画像描画処理を説明するための図である。 第２の実施形態にかかる多視点画像描画処理を説明するための図である。 第２の実施形態にかかる多視点画像描画処理を説明するための図である。 第２の実施形態にかかる多視点画像描画処理を説明するための図である。 第２の実施形態にかかる多視点画像描画処理を説明するための図である。 第３の実施形態にかかる多視点画像描画装置の機能的構成を示した図である。 シーングラフの一例を示した図である。 第３の実施形態にかかる多視点画像描画処理の手順を示したフローチャートである。

符号の説明

１００ 多視点画像描画装置
２００ 多視点画像描画装置
３００ 多視点画像描画装置
１ ＣＰＵ／ＧＰＵ
２ 操作部
３ 表示部
３１ 表示デバイス
３２ サブ画素
３３ 実効画素
３４ レンチキュラー板
３５ シリンドリカルレンズ
４ ＲＯＭ
５ ＲＡＭ／ＶＲＡＭ
６ 記憶部
７ 通信部
８ バス
１１ ＣＧデータ記憶部
１２ 多視点画像描画部
１３ 多視点画像記憶部
１４ 多視点画像変換部
１５ 提示部
１６ 分割方法決定部
１７ 多視点画像描画部
１８ 部分多視点画像記憶部
１９ シーングラフ処理部
２０ 多視点画像描画部
１２１ 描画設定ユニット
１２１１ 第０描画プログラム設定部
１２１２ 第０視点設定部
１２１３ 第１視点設定部
１２１４ 第（Ｎｅ−１）視点設定部
１２２ 描画設定ユニット
１２２１ 第１描画プログラム設定部
１２２２ 第０視点設定部
１２２３ 第１視点設定部
１２２４ 第（Ｎｅ−１）視点設定部
１２３ 描画設定ユニット
１２３１ 第（Ｎｐ−１）描画プログラム設定部
１２３２ 第０視点設定部
１２３３ 第１視点設定部
１２３４ 第（Ｎｅ−１）視点設定部
１２４ 画像描画部

Claims (10)

1. 描画対象物の形状を表す一又は複数の形状データと、描画手順を記述した一又は複数の描画プログラムと、互いに異なる複数の視点に関する情報を定義した視点データと、を少なくとも含んだＣＧデータを記憶する第１記憶手段と、
   前記一又は複数の描画プログラムから一の描画プログラムを順次選択し、この描画プログラムにより描画する描画対象物を設定する第１設定手段と、
   前記視点データに定義された複数の視点から一の視点に関する情報を順次選択し、これら各情報を前記描画プログラム実行時の描画条件として各々設定する第２設定手段と、
   前記第１設定手段により設定された一の描画プログラムの実行毎に、この描画プログラムで描画すべき描画対象物を前記描画条件の各々で設定された各視点について連続して描画し、視点毎の描画画像からなる多視点画像を生成する描画手段と、
   前記多視点画像を記憶する第２記憶手段と、
   を備えたことを特徴とする多視点画像描画装置。
2. 前記多視点画像を複数の部分領域に分割する分割方法を決定する分割方法決定手段と、
   前記部分領域分の多視点画像を記憶する第３記憶手段と、
   を更に備え、
   前記描画手段は、前記多視点画像を部分領域毎に生成し、生成された部分領域の多視点画像を前記第３記憶手段から前記第２記憶手段に出力させることを特徴とする請求項１に記載の多視点画像描画装置。
3. 前記分割方法決定手段は、前記多視点画像の容量と前記第３記憶手段の記憶容量に応じて前記分割方法を決定することを特徴とする請求項２に記載の多視点画像描画装置。
4. 前記第３記憶手段のメモリ帯域幅は、前記第２記憶手段のメモリ帯域幅より広いことを特徴とする請求項２又は３に記載の多視点画像描画装置。
5. 前記第３記憶手段の記憶容量は、前記第２記憶手段の記憶容量より小なることを特徴とする請求項４に記載の多視点画像描画装置。
6. 前記描画プログラムの実行順序と各描画プログラムで描画する描画対象物との関係を定義した１又は複数のシーングラフを記憶する第４記憶手段と、
   描画するシーンに応じたシーングラフを前記第４記憶手段から読み出し、当該シーングラフに定義された描画プログラムの実行順序と各描画プログラムで描画する描画対象物とを指示するシーン情報を前記描画手段に出力するシーングラフ処理手段と、
   を更に備え、
   前記描画手段は前記シーン情報に基づいて、当該シーン情報で指示された描画プログラムの順序で、この描画プログラムで描画すべき描画対象物を前記描画条件の各々で設定された各視点について描画することを特徴とする請求項２に記載の多視点画像描画装置。
7. 前記シーングラフ処理手段は、描画するシーンに応じて、前記シーングラフに定義された描画プログラムの実行順序と各描画プログラムで描画する描画対象物との関係を再構築することを特徴とする請求項６に記載の多視点画像描画装置。
8. 前記第２記憶手段に記憶された多視点画像に含まれる画素の配列を変換し、立体画像表示のための合成画像を生成する多視点画像変換手段と、
   前記合成画像により表される立体画像を観察者に提示する提示手段と、
   を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の多視点画像描画装置。
9. 描画対象物の形状を表す一又は複数の形状データと、描画手順を記述した一又は複数の描画プログラムと、互いに異なる複数の視点に関する情報を定義した視点データと、を少なくとも含んだＣＧデータを記憶する記憶手段から、一の描画プログラムを順次選択し、この描画プログラムにより描画する描画対象物を設定する第１設定工程と、
   前記視点データに定義された複数の視点から一の視点に関する情報を順次選択し、これら各情報を前記描画プログラム実行時の描画条件として各々設定する第２設定工程と、
   前記第１設定工程で設定された一の描画プログラムの実行毎に、この描画プログラムで描画すべき描画対象物を前記描画条件の各々で設定された各視点について連続して描画し、視点毎の描画画像からなる多視点画像を生成する描画工程と、
   を含むことを特徴とする多視点画像描画方法。
10. コンピュータを、
    描画対象物の形状を表す一又は複数の形状データと、描画手順を記述した一又は複数の描画プログラムと、互いに異なる複数の視点に関する情報を定義した視点データと、を少なくとも含んだＣＧデータを記憶する記憶手段から、一の描画プログラムを順次選択し、この描画プログラムにより描画する描画対象物を設定する第１設定手段と、
    前記視点データに定義された複数の視点から一の視点に関する情報を順次選択し、これら各情報を前記描画プログラム実行時の描画条件として各々設定する第２設定手段と、
    前記第１設定手段により設定された一の描画プログラムの実行毎に、描画プログラムで描画すべき描画対象物を前記描画条件の各々で設定された各視点について連続して描画し、視点毎の描画画像からなる多視点画像を生成する描画手段と、
    して機能させることを特徴とする多視点画像描画プログラム。

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