JP2015132953A - 画像処理装置およびその方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態では、CGレンダリングにより作成されたライトフィールドデータとして、レイトレーシング法を用いたライトフィールドCG画像を生成する画像処理方法について説明する。
まず、本実施形態のレイトレーシング法における光線挙動を、図1を用いて説明する。
図4のブロック図により本実施形態の画像処理を実行する情報処理装置の構成例を示す。
以下、図1から図3を用いて説明した本実施形態における画像処理の詳細について、図5のフローチャートを用いて説明する。なお、図5に示す処理は、画像生成処理用APに従いCPU201により実行される。
以下では、画素の分光放射輝度を色信号に変換する処理(S509)について、図10のフローチャートを用いて説明する。なお、以下の説明では、色信号をsRGBとして説明するが、AdobeRGBなどの他の色信号でも構わない。
Y = k∫Ex(λ)y(λ)d(λ);
Z = k∫Ex(λ)z(λ)d(λ); …(1)
ここで、kは定数、
積分範囲は例えば380nmから780nm。
│RLinear│ │ 3.2406 -1.5372 -0.4986││X│
│GLinear│=│-0.9689 1.8758 0.0415││Y│ …(2)
│BLinear│ │ 0.0557 -0.2040 1.0570││Z│
└ ┘ └ ┘└ ┘
if (RLinear≦0.0031308)
R = 12.92・RLinear;
else
R = 1.055・RLinear 1.0/2.4 - 0.055;
if (GLinear≦0.0031308)
G = 12.92・GLinear;
else
G = 1.055・GLinear 1.0/2.4 - 0.055;
if (BLinear≦0.0031308)
B = 12.92・BLinear;
else
B = 1.055・BLinear 1.0/2.4 - 0.055; …(3)
CPU201は、上記の処理を描画画面の全画素に対して行い、描画画面に対応する画像データを生成する。
以下、S505における光線追跡処理の詳細について、図6のフローチャートを用いて説明する。
ここで、P0(λ)の注目光線の強度、
θは注目光線の入射角、
Q(θ)は光源のθ方向の配光特性、
S(λ)は光源の分光放射輝度。
Pt(λt) = P0(λi)×ft(x, ωi, λt, ωt); …(5)
ここで、P0(λi)は物体に入射する波長λiの光線の強度、
frは物体の反射特性、
ftは物体の透過特性。
ここで、xは物体上の位置、
ωiは入射角、
λiは入射光線の波長、
Liは入射光線の強度、
ωrは反射角、
λrは出射光線の波長、
Lrは出射光線の強度、
nは法線。
以下、S607における光線変化方向算出処理の詳細について説明する。本実施形態では、前方クリップ面102での衝突点と、レンズアレイ面データから、光線の変化方向を算出する。
以下、本発明にかかる第2実施形態の画像処理を説明する。上述した第1実施形態では、光線の進行方向を前方クリップ面とレンズアレイ面によって決定する例を示したが、第2実施形態では、レンズアレイ面を構成するレンズ面の大きさにより光線方向を決定する。第2実施形態において、第1実施形態と略同様の構成については同一符号を付してその詳細な説明を省略し、第1実施形態と異なる点について説明する。
第2実施形態おける光線挙動について、図9を用いて説明する。図9に示すように第2実施形態では、カメラ101から、前方クリップ面102における各セルの中点903へ、光線を射出する。そして、中点903を通過してレンズアレイ面103へ向かう光線を変化させる。このとき、各中点903は予め、レンズアレイ面103を構成する複数のレンズのいずれかに対応付けられており、各中点903を通過した光線は対応付けられたレンズ面に向かうように変化する。このような中点903からレンズアレイ面103上の対応付けられたレンズ面へ、光線をランダムに変化させることを繰り返すことによって、ライトフィールドCGをレンダリングすることができる。
第2実施形態においても図6に示す光線追跡処理を行うが、S607の光線変化方向算出処理の内容が第1実施形態とは異なる。具体的にはS607において、前方クリップ面の中点903と、レンズアレイ面103の対応付けられたレンズ面の範囲との間で、ランダムに光線方向を決定する。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記録媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
Claims (16)
- 視点から光線追跡を行ってシーンを描画する画像処理装置であって、
視点から描画対象となるシーンの方向に、第1面、第2面、第3面を順に設定し、前記第1面において、前記第2面を構成する複数の小領域の配置に応じて光線の追跡方向を変化させる制御手段と、
前記変化した追跡方向に光線を追跡する追跡手段と、
前記追跡手段による追跡結果に基づいて前記第2面と前記第3面の間のシーンを描画する描画手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記制御手段は、前記第1面に交差した光線の追跡方向を、該交差位置から、該交差位置に対応する前記第2面の小領域における特定の点を結ぶ方向に変化させることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記第1面は複数のセルに分割され、
前記制御手段は、前記第1面に交差した光線の追跡方向を、該交差位置から、該交差位置が属するセルに対応する前記第2面の小領域における特定の点を結ぶ方向に変化させることを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。 - 前記追跡手段は、前記第1面において前記セルに内接する円領域を通過した光線のみを追跡することを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。
- 前記特定の点は、小領域の中心であることを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記特定の点は、小領域毎に位置が異なることを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- さらに、前記複数の小領域の構成情報を取得する取得手段を有し、
前記制御手段は、前記第1面における前記交差位置と前記構成情報から、前記交差位置に対応する前記第2面の小領域を決定することを特徴とする請求項2乃至6のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記構成情報は、前記第2面の小領域ごとに、前記特定の点を規定する情報を含むことを特徴とする請求項7に記載の画像処理装置。
- 前記制御手段は、前記第1面における特定の点に交差した光線の追跡方向を、該交差位置から前記交差位置に対応する前記第2面の小領域における点を結ぶ方向に変化させることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記制御手段は、前記交差位置に対応する前記第2面の小領域における点をランダムに決定することを特徴とする請求項9に記載の画像処理装置。
- 前記第1面は複数のセルに分割され、
前記制御手段は、前記第1面のセルにおける特定の点に交差した光線の追跡方向を、該交差位置から前記セルに対応する前記第2面の小領域における点を結ぶ方向に変化させることを特徴とする請求項9または10に記載の画像処理装置。 - 前記第1面のセルにおける特定の点は、該セルの中心であることを特徴とする請求項9乃至11のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- さらに、前記複数の小領域の構成情報を取得する取得手段を有し、
前記制御手段は、前記第1面における前記交差位置と前記構成情報から、前記交差位置に対応する前記第2面の小領域を決定することを特徴とする請求項9乃至12のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 制御手段、追跡手段、描画手段を有し、視点から光線追跡を行ってシーンを描画する画像処理装置における画像処理方法であって、
前記制御手段が、視点から描画対象となるシーンの方向に、第1面、第2面、第3面を順に設定し、前記第1面において、前記第2面を構成する複数の小領域の配置に応じて光線の追跡方向を変化させ、
前記追跡手段が、前記変化した追跡方向に光線を追跡し、
前記描画手段が、前記追跡手段による追跡結果に基づいて前記第2面と前記第3面の間のシーンを描画することを特徴とする画像処理方法。 - コンピュータを請求項1から請求項13の何れか一項に記載された画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
- 請求項15に記載されたプログラムが記録されたコンピュータが読み取り可能な記録媒体。
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