JPH02204791A

JPH02204791A - 動画作成方法

Info

Publication number: JPH02204791A
Application number: JP1023996A
Authority: JP
Inventors: Hideji Nakamura; 英児中村; Shigeki Masaki; 正木　茂樹
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1989-02-03
Filing date: 1989-02-03
Publication date: 1990-08-14
Anticipated expiration: 2013-01-26
Also published as: JP2703032B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の属する技術分野）本発明は、コンピュータを用いて静止画像を時間的に順
次に変形させて動画を作成する方法に関する。

（従来の技術）従来、コンピュータを用いた動画の作成方法として、動
く対象となる画像（以下オブジェクトと記述する）に対
して動く経路、速度、動く対象のサイズなどの動きを決
める変形要因をそれぞれ個別に入力して作成していく方
法がある。

この方法ではオブジェクトの動きの軌跡や速度、拡大縮
小率、回転などの動きを決める変形要因の時間変化をそ
れぞれ個別に入力し、これらの入力された動きの情報か
ら、オブジェクトの動きの内容を算出することによって
動画を作成する。

コンピュータを用いて静止画像を時間的に順次に変形さ
せて、動画を作成する際、従来の方法では動きを決める
変形要因をそれぞれ個別に入力するために入力作業に手
間がかかるという問題がある。

（発明の目的）本発明は上記のような従来の欠点を解消し、オブジェク
トの軌跡、速度、拡大縮小率、回転などオブジェク１へ
の動きを決める変形要因を一回の操作で一括して入力し
、動画作成を容易にする動画作成方法を提供することを
目的とするものである。

（発明の構成）（発明の特徴と従来技術との差異）本発明は上記目的を達成するため、静止画像を時間的に
順次変形させて、動画を作成する方法であって、前記時
間的に順次変形の各種変形要因のうち、その複数要因を
操作者が操作する座標入力装置の動きで同時に入力し、
該座標入力装置の動きから前記各種変形要因毎の時間変
化を、分離して算出することを最も主要な特徴とする。

従来の技術とは、コンピュータを用いて動画を作成する
ためにあたり、動きの軌跡や速度、拡大縮小率、回転の
時間変化などの動きを決める複数の変形要因を一回の操
作で同時に入力することができ、動画の容易な作成を可
能とする点が異なる。

（実施例）第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
り１図において、１０１はオブジェクトの作成部、１０
２は動的情報入力部、１０３ば動的内容算出部、１０４
は動的情報修正編集部、１０５はオブジェクトの図形デ
ータや動的内容のデータを記憶する記憶部、１０６は変
換行列算出部、１０７は動画作成部、１０８はデイスプ
レィ等にデータを表示する画像表示部、１０９は全体の
実行および、マウスやタブレット、イメージスキャナ、
あるいはキーボード等の入力装置からのデータの入力、
画像表示部１０８等を制御する制御部である。

オブジェクト作成部１０１はオブジェクトをマウスやタ
ブレットなどのディジタイズ装置やイメージスキャナな
どの画像入力装置を用いて、該オブジェクトの輪郭を構
成する点列の位置情報として。

図形的に入力し、オブジェクトの図形データを第２図に
例示するようなデータ構造（２）で生成し、該オブジェ
クトデータを画像表示部１０８に渡し。

オブジェクトを表示する。さらに該オブジェクトの図形
データ（１）を記憶部１０５に記憶する。

第２図において、同図（１）はマウスやタブレットなど
のディジタイズ装置を用いて入力したオブジェクトの図
形データ例、同図（２）は同図（１）の図形データを有
するオブジェクトのデータ構造例である。同図（１）に
おいて、２０１はオブジェクトを識別するための番号ｉ
、２０２は該オブジェクトｊを構成する端点数ｎ１．２
０３は各端点の属性Ａｔ（ｔ）。

２０４は各端点Ｐ　ｌ　（ｔ）の座標値（Ｘ＋（ｔＬ　
ｙ＋（ｔ））、（ｔ＝１．・・・、ｎｌ；座標原点は予
め定めておく）。

２０５はオブジェクトｉの内部領域色Ｃ０，２０６はオ
ブジェクトｉの境界色ＣｂＩである。ここで端点の属性
Ａ　Ｉ　（ｔ）は以下の意味を持つ。

また、同図（２）において、オブジェクトｉは。

ｐ　＋　（１）　〜ｐ　＋　（ｎ＋）のｎ１個の端点間
を色Ｃ１１の直線で結んで構成し、内部は色Ｃ１で塗り
つぶす場合について例示したものである。実際の動く対
象画像は複数のオブジェクトから構成してもよい。

また、第２図（２）ではマウス等を用いて、オブジェク
トが多角形や円等の幾何学的な図形（ジオメトリツク図
形という）からなる場合のデータ構造の例を示している
が、イメージスキャナを用いてオブジェクト画像を入力
し、オブジェクトを構成する画素１点１点の色値、およ
び画素位置情報をデータとして持つドツト形式のデータ
構造でも何ら差し支えない。

次に第１図の動的情報入力部１０２の動作を、第３図に
示す動的情報の入力・修正編集画面の一例図及び第４図
に示す動的情報入力部１０２のデータ構造の一例図を用
いて説明する。

ここで動的情報とはオブジェクトの動きを決定する」二
で重要となる移動の軌跡や移動の速度の時間変化、拡大
縮小率の時間変化、回転角度の時間変化の情報等をいう
。予め動的情報入力部１０２は第３図に示す動的情報入
力・修正編集画面を画像表示部１０８を用いて表示して
おき、動的情報の入力にはマウスやタブレットを用いて
動的情報を図形的に入力する。

ここで、３０１は動的情報の入力・編集領域、３０２は
速度の時間変化編集領域、３０３は拡大縮小率の時間変
化の編集領域、３０４は回転角度の時間変化の編集領域
、３０５はメニュー表示領域である。

オブジェクトの動的情報の入力には動的情報入力・編集
領域３０１で入力し、該動的情報を第４図のようなデー
タ構成で動的内容算出部１０３に渡す。

以下に動的情報の入力の一例として、マウスを用いて、
オブジェクトの移動の軌跡、速度、拡大縮小率１回転角
度の動的情報を一回の操作で同時に入力する方法につい
て説明する。

オブジェクトの動的情報を入力するにはまず動的情報入
力対象のオブジェクト番号をキーボード等から指示する
。次にマウス等によりまずメニュー表示領域３０５上で
“入力″を指定し、動的情報入力・編集領域３０１に直
接マウス等のカーソルを移動させる。さらに該動的情報
入力・編集領域３０１内でマウスのカーソルをオブジェ
クトの動きの開始する場所に移動させる。動的情報の取
り込みは、マウスのボタンを押下しながら、オブジェク
トの動きに対応してマウスのカーソルを動かすことによ
り、カーソルの移動した軌跡の座標データｐ＋（ｔ）＝
（ｘｒｌ（ｔＬ　ｙ、ｔ（ｔ））（ｔ”１ｔ”・＋Ｎｐ
＋）を−定時間間隔で取り込む。

ここでＮＰｌは上記入力した軌跡の総点数であり、また
動的情報入力・編集領域３０１において水平方向の軸を
Ｘ軸、垂直方向の軸をＹ軸とする。入力を終了させるた
めには、マウスのボタンを離せばよい。さらにオブジェ
クトを表示するコマ数をキーボード等から入力する。入
力されたデータは第４図に示すデータ構成で動的内容算
出部１０３に渡される。

ここで４０１はオブジェクトを識別するためのオブジェ
クト番号、４０２はオブジェクトが動くコマの枚数、４
０３は入力された軌跡の点数、４０４は入力された軌跡
の座標データである。

次に第１図の動的内容算出部１０３では、第４図のデー
タから、それぞれ移動の軌跡や速度や拡大縮小率、回転
角度などの動的情報の時間変化を算出し、算出結果を動
的情報修正編集部１０４に渡す。

以下に入力されたデータ（第４図）から動的内容算出部
１０３において移動の軌跡や速度や拡大縮小率、回転角
度の時間変化を算出する方法について説明する。

まず入力された軌跡の座標データより入力点間を関数等
により補間する。

（１）移動の軌跡：オブジェクトの移動の軌跡は入力点
Ｐ　、　（ｔ）　（ｔ＝１．・・・ｔＮｐ＋）の軌跡と
座標関係を予め対応づけて決めておくだけで求まる。こ
こでは簡単のため移動の軌跡をＰＩ（ｔ）（ｔ＝１１２
ｔ・・・−Ｎ−１）の軌跡そのものとする。

（２）速度の時間変化：入力点ＰＩ（ｔ）における速度
Ｖ　ｌ　（ｔ）は軌跡の座標データ４０４を用い、第６
図に示すように当該入力点Ｐ　ｌ　（ｔ）と直前の入力
点ｐ　、　（ｔ−１間を結ぶ補間曲線り。との長さＰＩ
（ｔ）ｐ　、　（ｔ−ｔ）として定義する。

（３）拡大縮小率の時間変化：拡大縮小率Ｓ、（ｔ）の
定め方は種々あるが、ここでは例えば第７図に示すよう
に入力点Ｐ　Ｉ（ｔ）　＝　（Ｘ　ｐ＋　（ｔ）　＋　
３’　ｐ＋　（ｔ））における拡大縮小率を、予め特定
の点（例えば座標原点など）を参照点’ｐＰ（ｘｒｌ　
ｙｒ）として決めておき、当該入力点Ｐ　Ｉ　（ｔ）と
参照点Ｐ１との距離りを用い、Ｓ　、（ｔ）＝　ｆ　（
Ｌ）と定める。但し、ｆは距離りより拡大縮小率を定め
る関数であり、例えばａを定数としてｆ（Ｉ、）＝ａＬ
のように予め決めておく。

（４）回転角度の時間変化：入力点Ｐ　、　（ｔ）にお
ける回転角度Ｒ、（ｔ）は第８図に示すように補間曲線
り、のＰ　ｌ　（ｔ）における接線がＸ軸となす角度Ｏ
Ｉを用いてＲ＋（ｔ）＝　０　＋　　０、−□と定義す
る。例えば補間曲線の関数表現形式がＹ＝Ｆ（Ｘ）の場
合にはθ１　＝ｔａｎ−１Ｆ　’　（ｘ　ｐ　＋　（ｔ
）　）で求められる。但し、Ｆ’（Ｘ）はＦ（Ｘ）の−
次導関数である。

上記のようにしてオブジェクトの移動の軌跡、速度、拡
大縮小率２回転角度の動的情報の時間変化を算出し、結
果を動的情報修正編集部１０４に渡す。算出結果のデー
タ構造の一例を第５図（ａ）に示す。ここで５０１はオ
ブジェクトを識別するためのオブジェクト番号、５０２
はオブジェクトが動くコマの枚数、５０３は動的情報入
力部１０２で入力された軌跡の入力点数、５０４は軌跡
の座標値データ、５０５は速度の時間変化のデータ、５
０６は拡大縮小率の時間変化のデータ、５０７は回転角
度の時間変化のデータである。

動的情報修正編集部１０４では動的情報入力部１０２で
入力され、動的内容算出部１０３で算出されたオブジェ
クトの動的情報、すなわち移動の軌跡や速度、拡大縮小
率、回転角度に対してマウス等を用いて会話的に修正編
集を行い、その動きのデータを記憶部１０５に記憶する
。該編集部の入力にはマウスやタブレットなどのディジ
タイズ装置を用いろ。以下に動的情報修正編集部１０４
の動作を第３図及び第５図を用いて説明する。

予め動的情報修正編集部１０４は動的情報入力部１０２
で入力され、動的内容算出部１０３で算出された動的情
報のデータ第５図（ａ）をもとに第３図に示す動的情報
入力・修正編集画面の画面構成及びそれぞれの動的情報
をそれぞれの編集領域に画像表示部１０８を用いて表示
しておく、ただし、第５図（ａ）のデータより、第３図
に示す表示画面の座標系（予め適正にスケーリングして
おくものとする）に変換してから表示を行う。

まずマウス等によりメニュー表示領域３０５における“
修正編集”を選択する。次にマウス等のカーソルを修正
すべき動的情報の編集領域内に移動させ、マウス等のボ
タンを押して指示することにより、修正編集する動的情
報を指定する。さらに既に入力された動的情報を表示し
たそれぞれの動的情報編集領域を見ながら、マウス等を
用いて修正点の選択および位置の修正を行う。修正編欽
した動的情報は第５図（ｂ）に示すように当該データの
位置を再入力したデータにより、書き換える。

第５図（ｂ）では拡大縮小率のデータ５０６を修正編集
した例を示す。そして、オブジェクトの修正編集が終了
次第、修正した第５図（ｂ）のデータを記憶部１０５に
記憶する。

変換行列算出部１０６は動的情報修正編集部１ｏ７Ｉで
記憶部１０５に記憶されたオブジェクトの１すＳ的情報
データ（第５図（ｂ）と同じもの）を読み出し、該デー
タから実際に動きの変換行列等の動画作成のためのデー
タ（第７図）を生成し、該動画作成のためのデータを動
画作成部１０７に渡す。以下に変換行列算出部１０６の
動作を説明する。

まず動的情報データ第５図（ｂ）をもとに、オブジェク
トが動くコマ毎のそれぞれの動的情報の時間変化を求め
る。以下に具体例として速度のコマ毎の時間変化の算出
方法を説明する。動的情報データ（第５図（ｂ））より
与えられたＶ、（ｔ）（ｔ＝１．−・・Ｎ、１）という
離散点の座標データより、それらの離散点間を関数等を
補間し、関数ｆ□（ｕ）（］≦Ｕ≦Ｎ□）を求める。こ
うすることにより、オブジェク１〜が動くコマの枚数を
Ｎ、とすると、任意のコマ枚ｋ　（ｋ＝１．−、Ｎｌ）
における速度Ｖ　ｉ　（ｋ）はｖ＋（ｋ）＝　ｆ−１（
（ｋ−１）／（Ｎ、−１）Ｘ（Ｎ、１−１）＋１）と表
せる。拡大縮小率や回転角度の時間変化５１（ｋ）ｌ　
ｒｉ（ｋ）（ｋ＝１１−ｔＮｉ）についても速度の時間
変化と同様にして求められる。

次に任意のコマ数ｋにおけるＸ方向、Ｘ方向の入力され
た軌跡の始点からの移動画素数ｔＸ（ｋ）。

ｔ、（ｋ）（ｋ＝１．・・・−Ｎｌ　）を以下のように
して決定する。

軌跡の座標値データ（Ｘｔｉ（ｊＬ　ｙｐ＋（ｔ））（
ｔ＝ｉｔ・・、Ｎ、Ｉ））を動的内容算出部１０３と同
様に関数等で補間し、連結した軌跡の離散座標点系列Ｃ
：（Ｘ（１）、　ｙ（１））−（ｘ（Ｌ）、　ｙ（Ｌ）
）を得る。この時、始点（ｘ（１）、　ｙ（１））から
終点（ｘ（Ｌ）、　ｙ（Ｌ））までの軌跡Ｃ上で移動す
る際の移動画像素数は１．である。軌跡の離散座標点系
列Ｃ上で始点（Ｘ　（１）　。

ｙ　（１））から（ｘ（ｄ）、　ｙ（１り）まで移動す
る際の移動画像素数ＱがＱ≦゛Σｖ　＋　（ｋ）＜　Ｑ
　＋１となる時。

ｔｘ（ｋ）＝ｘｌ））−ｘ（１）、　　ｔ、（ｋ）＝ｙ
（ａ）−ｙ（１）とする。

オブジェクトのコマ毎の動的情報を算出した後、オブジ
ェクトの座標値を変換するための変換行列を作成する。

すなわち任意のコマ数ｋにおける変換行列は以下のよう
になる。

（移動の変換行列）×（拡大縮小の変換行列）×（回転
の変換行列）変換行列算出後、第９図のようなデータを
生成する。ここで第９図は動的内容算出部１０３の出力
データの一例であり、９０１は以下に続く動的情報のオ
ブジェクト番号ｉ、９０２はオブジェクトｉの動的情報
の変換行列Ｍ＋　（ｋ）　（ｋ＝１　、・・・、Ｎ、）
である。

この後変換行列算出部１０６はオブジェクトの動的内容
データ（第９図）を動画作成部１０７に渡す。

動画作成部１０７はオブジェクト作成部１０１で作成さ
れたオブジェクトの図形データ（第２図（１））を記憶
部１０５から読み出し、変換行列算出部１０６で生成さ
れた動的内容データ（第９図）をもとに動画を作成し、
画像表示部１０８に動画を表示する。すなわちオブジェ
クトを構成する端点（Ｘ　ｒ　（ｔ）　、　ｙｌ　（ｔ
））（ｔ＝１．・・・、ｎ、）の任意のコマ数ｋにおけ
る座標値（ｘ’＋（ｋＬｙ’＋（ｋ））は、変換行列算
出部１０６で生成された座標の変換行列Ｍｉ（ｋ）によ
り、（ｘ’＋（ｋ）、ｙ’＋（ｋ）１）　＝（ｘ＋（１
）、ｙｌ（１）１）　Ｍ＋（ｋ）で算出され、さらに当
該端点の属性２０３（第２図（１））にしたがって新た
なオブジェクトを生成する。

この生成されたオブジェクトを画像表示部１０８に表示
する。このような動作を繰り返し行うことによって動画
を作成する。また、作成された動画は画像表示部１０８
以外のデイスプレィ等の表示装置に表示したもよい。

記憶部１０５はオブジェクト作成部１０１で作成された
データ（第２図）や動的情報修正編集部１０４で入力・
修正編集されたデータ（第５図）を格納する。

制御部１０９は第１図における全体の処理シーケンスの
制御、各部の実行制御、および、オブジェクト作成部１
０１、動的情報入力部１０２、動的情報修正編集部１０
４で用いるマウスやディジタイザ等のデータ入力制御、
１０８のデイスプレィ等へのデータ表示を制御する表示
制御を行う。

画像表示部１０ｇは制御部１０９の制御のもとにデイス
プレィ等に、オブジェクト作成部１ｏ１．あるいは動的
情報入力部１０２、動的情報修正編集部１０４、動画作
成部１０７からデータを受け、第２図に示すようなオブ
ジェクト、あるいは第５図に示すような動的情報等を表
示両面上に表示する２これらを動作させるには、動く対
象となる画像（オブジェクト）をオブジェクト作成部１
０１で図形的に入力し、第２図のようなオブジェクトデ
ータを記憶部１０５に記憶する。更にオブジェクトに動
きを与えるために、動的情報入力部１０２でオブジェク
トの動き（動的情報）をマウスやタブレットなどのディ
ジタイズ装置によりオブジェクトの動きを決定する複数
の変形要因を一回の操作で同時に図形的に入力し、該入
力されたデータ（第４図）より動的内容算出部１０３に
おいて動的情報データ（第５図）を算出し、該データを
動的情報修正編集部１０４に渡す。

そして、動的情報修正編集部１０４では該動的情報を会
話的に修正し、第５図（ｂ）のデータ構成で動的情報デ
ータを記憶部１０５に記憶する。変換行列作成部１０６
では記憶部１０５から動的情報データ（第５図（ｂ））
を読み出し、オブジェクトが動くコマ毎の変換行列を算
出し、第９図のような動的内容を示すデータを作成し、
動画作成部１０７に渡す。

動画作成部１０７では動的内容（第９図）をもとにコマ
毎に記憶部１０５から読み出したオブジェクトデータ（
第２図（１））の座標変換を行い、動画を作成し、画像
表示部１０８に表示する。

但し、これらの全体の処理シーケンスの制御、各部の実
行制御、およびマウスやディジタイザ、あるいはキーボ
ード等の入力装置からのデータ入力制御等は制御部１０
９が行う。

（発明の効果）以上述べたように、本発明によればオブジェクトの動き
をマウスやタブレットなどのディジタイズ装置よりオブ
ジェクトの動きを決定する複数の変形要因を一回の操作
で図形的に入力し、該入力された情報より、それぞれの
変形要因を分離算出し、動画を容易に入力作成すること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図はオブジェクトの図形データの一例を示す図、第３
図はＭＩＪ＋的情報の入力・修正編集画面の一例を示す
図、第４図は動的情報入力部のデータ構造の一例、第５
図は動的情報のデータ構造の一例を示す図、第６図は速
度の時間変化の算出方法を示す図、第７図は拡大縮小率
の時間変化の算出方法を示す図、第８図は回転角度の時
間変化の算出方法を示す図、第９図は変換行列算出部出
力のデータ構成の一例を示す図である。１０１・・・オブジェクト作成部、１０２・・・動的情
報入力部、１０３・・・動的内容算出部、１０４・・・
動的情報修正編集部、１０５・・・記憶部、１０６・・
・変換行列算出部、１０７・・・動画作成部、１０８・
・・画像表示部、１０９・・・制御部、２０１・・・オ
ブジェクト番号。２０２・・・端点の数、２０３・・・端点の属性。２０４・・・座標値、２０５・・・領域色、２０６・・
・境界色、３０１・・・動的情報入力・編集領域、３０
２・・・速度時間変化編集領域、３０３・・・拡大縮小
率時間変化編集領域。３０４・・・回転角度時間変化［集領域、３０５・・・
メニュー表示領域、４０１・・・オブジェクト番号、４
０２・・・オブジェクトが動くコマ数、４０３・・・軌
跡の入力点数、４０４・・・軌跡座標データ、５０１・
・・オブジェクト番号、５０２・・・オブジェクトが動
くコマ数、５０３・・・軌跡の入力点数、５０４・・・
軌跡データ、５０５・・・速度データ、５０６・・・拡
大縮小率データ、５０７・・・回転角度データ、９０１
・・・オブジェクト番号。９０２・・・変換行列。特許出願人　日本電信電話株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

静止画像を時間的に順次に変形させて、動画を作成する
方法であって、前記時間的に順次変形の各種変形要因の
うち、その複数要因を操作者が操作する座標入力装置の
動きで同時に入力し、該座標入力装置の動きから前記各
種変形要因毎の時間変化を、分離して算出することを特
徴とする動画作成方法。