JPH0638102A - 画像生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 映像と共に記録されたカメラ情報とライト情
報に基づいて３次元形状データから画像データを生成す
ることにより、記録された映像と同一の撮影環境をシミ
ュレートできる画像生成装置を提供する。 【構成】 映像信号とカメラ情報とライト情報が記録さ
れた記録媒体１から情報再生部２は内容を読み出し、再
生情報解釈部３はその内容を解釈し、映像信号とカメラ
情報とライト情報を供給する。画像データを生成する画
像データ生成部６に対し、カメラ情報設定部４は、再生
情報解釈部３から送られたカメラ情報に基づき画像デー
タを生成するよう指示し、ライト情報設定部５も同様に
再生情報解釈部３から送られたライト情報に基づき画像
データを生成するよう指示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は計算機を用いて３次元の
物体の画像を作成する画像生成装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、放送分野、映画分野における効果
的な映像の要求に応じて、画像生成装置は単に画像を生
成するだけでなく、画像合成、画像処理などのより複雑
な映像制作のための機能を持つものが提案されている
（例えば、特開昭６１−２６７１８２号公報）。

【０００３】以下、図面を参照しながら、上述した従来
の画像生成装置の一例について説明する。図８は従来の
画像生成装置のブロック図を示すものである。

【０００４】図８において、１は記録媒体で、映像信号
とズーム情報、フォーカス情報、絞り情報を含むカメラ
情報を記録する。２は情報再生部で、記録媒体１に記録
された情報を読み出す。３は再生情報解釈部で、情報再
生部２から送られた情報を解釈し、映像信号とカメラ情
報を供給する。４はカメラ情報設定部で、再生情報解釈
部３から送られたカメラ情報に基づき画像データを生成
するよう画像データ生成部６に指示する。６は画像デー
タ生成部で、３次元形状データから画像データを生成す
る。

【０００５】以上のように構成された画像生成装置につ
いて、以下その動作について説明する。あるシーンＡを
撮影した時の映像信号とカメラ情報が記録媒体に記録さ
れているとする。さて、シーンＡと合成することを前提
に別のシーンＢとして３次元画像を生成する場合を考え
る。あるシーンＡを撮影した際、用いられたカメラワー
クは、カメラ情報として映像信号と共に記録媒体１に記
録されている。違和感のない合成画像を得るためには、
別のシーンＢの３次元画像を生成する際、既にとったシ
ーンＡのカメラワークと合わせることが重要である。そ
こで、映像信号だけでなくカメラ情報も記録された記録
媒体１の情報を情報再生部２により取り込み、再生情報
解釈部３に供給する。

【０００６】再生情報解釈部３はカメラ情報をカメラ情
報設定部４に供給する。カメラ情報設定部４はカメラ情
報に基づき画像データを生成するよう画像データ生成部
６に対し指示する。画像データ生成部６は、指示された
カメラ情報を用い３次元形状データから画像データを生
成する。この画像データと再生情報解釈部３から送られ
た映像信号を用いて画像合成を行なうことになる。

【０００７】このようにして既に撮影されたシーンのカ
メラの情報を記録し、画像生成時に用いることにより、
シーンＡとシーンＢのカメラワークを全く同一にするこ
とができ、２つのシーンの自然な合成画像を得ることが
可能となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の構成では、映像制作において画質に大きな影
響を与えるライティングに関しては、情報として画像生
成装置に取り込んでいないため、動きのある複雑なライ
ティング設定ができないという問題点があった。またシ
ーンＡとシーンＢの各々の物体の位置関係が不明である
ので、画像合成時にどちらの物体が前にあるかどうかを
逐一チェックしなければならないという問題点があっ
た。

【０００９】本発明は上記問題点に鑑み、カメラワーク
だけでなくライティングワークも情報として取り込め、
撮影環境をシミュレートできる画像生成装置を得ること
を目的としている。また、カメラと記録すべき物体との
距離も情報として取り込む画像生成装置を得ることを目
的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達するために
本発明の画像記録装置は、少なくともカメラ位置情報と
ズーム情報とフォーカス情報と絞り情報からなるカメラ
情報と少なくともライト位置情報とライト方向情報とラ
イト強度情報からなるライト情報と少なくとも映像信号
を含む画像情報とを記録した記録媒体を再生する情報再
生部と、情報再生部から出力される情報を入力とし画像
情報とカメラ情報とライト情報を出力する再生情報解釈
部と、再生情報解釈部から出力されたカメラ情報を入力
とし画像データ生成部に対しカメラ情報に基づき画像デ
ータを生成するよう指示するカメラ情報設定部と、再生
情報解釈部から出力されたライト情報を入力とし画像デ
ータ生成部に対しライト情報に基づき画像データを生成
するよう指示するライト情報設定部と、前記カメラ情報
設定部と前記ライト情報設定部により指示されたカメラ
情報とライト情報に基づいて、３次元形状データから画
像データを生成する画像データ生成部とを備えたもので
ある。さらに、上述した画像情報に記録すべき物体とカ
メラとの距離を示す距離情報を含んだ画像生成装置であ
る。

【００１１】

【作用】本発明は上記した構成によって、既に記録され
たシーンと同一の撮影環境で３次元形状データから画像
データを生成できることになるので、これらシーン画像
を合成しても違和感のない画像を得られることとなる。

【００１２】また、画像情報には記録された物体の映像
信号およびカメラとその物体までの距離情報が含まれて
いるので、撮影された映像信号と生成された画像データ
を合成する際、距離情報を利用することが可能になり、
効率良く画像合成が行なえることになる。

【００１３】

【実施例】以下本発明の一実施例の画像記録装置につい
て、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施
例における画像記録装置のブロック図を示すものであ
る。

【００１４】図１において、１は記録媒体で、少なくと
もカメラ情報とライト情報と映像情報を記録する。２は
情報再生部で記録媒体１に記録された情報を読み出す。
３は再生情報解釈部で、情報再生部２から出力された情
報を入力とし、画像情報とカメラ情報とライト情報を解
釈して出力する。ここで画像情報は少なくとも映像信号
を含み、カメラ情報は、少なくともカメラ位置情報とズ
ーム情報とフォーカス情報と絞り情報を含んでおり、ラ
イト情報は少なくともライト位置情報とライト方向情報
とライト強度情報を含んでいる。４はカメラ情報設定部
で、５はライト情報設定部である。

【００１５】６は、画像データ生成部で３次元形状デー
タから画像データを生成する。カメラ情報設定部４は、
再生情報解釈部３から供給されたカメラ情報に基づき画
像データ生成部６に対しカメラ設定を行ない、またライ
ト情報設定部５は再生情報解釈部３から供給されたライ
ト情報に基づき画像データ生成部６に対しライト設定を
行なう。画像データ生成部は、カメラ情報設定部４とラ
イト情報設定部５により指示されたカメラ設定とライト
設定の下、３次元形状データから画像データを生成す
る。

【００１６】以上のように構成された画像記録装置につ
いて、以下図１、図２、図３、図４、図５、図６、図７
を用いてその動作を説明する。あるシーンＡを撮影した
時の映像信号とカメラ情報が記録媒体に記録されている
とする。さて、シーンＡと合成することを前提に別のシ
ーンＢとしてある３次元形状データから画像を生成する
場合を考える。あるシーンＡを撮影した際、用いられた
カメラワークとライティングワークは、カメラ情報とラ
イト情報として映像信号と共に記録媒体１に記録されて
いる。違和感のない合成画像を得るためには、別のシー
ンＢを画像生成する際、既にとったシーンＡのカメラワ
ークおよびライティングワークと合わせることが重要で
ある。そこで、画像情報だけでなくカメラ情報およびラ
イト情報も記録された記録媒体の情報を情報再生部２に
より取り込む。

【００１７】再生情報解釈部３により得られたカメラ情
報を用いてカメラ情報設定部４は画像データ生成部６に
対してカメラ設定を行なうよう指示し、同様に再生情報
解釈部３により得られたライト情報を用いてライト情報
設定部５は画像データ生成部６に対してライト設定を行
なうよう指示する。この結果、シーンＢの画像生成では
シーンＡと同じカメラ設定、ライト設定でシーンＢの画
像データを生成する。

【００１８】図２は、記録媒体１に記録された人間を被
撮影物としたあるシーンＡの異なる３つの時刻ｔ１、ｔ
２、ｔ３での画像情報とそれに対応したカメラ情報とラ
イト情報の一例を示すものである。ここでは簡単のた
め、画像情報は映像信号のみ、カメラ情報はズーム情報
のみ、ライト情報はライト強度情報のみの情報を示して
おく。

【００１９】図２（ａ）は時刻ｔ１での情報を示す。こ
こでは、カメラ情報のズーム情報が５００、ライト情報
のライト強度情報が１００であることを示す。図２
（ｂ）は時刻ｔ２での情報を示す。ここでは、時刻ｔ１
の状態から画像は被撮影物がズームアップされている。
それに従いカメラ情報のズーム情報が１００に変化して
いる。図２（ｃ）は時刻ｔ３での情報を示す。ここで
は、ライト強度を弱めて暗い画像を得ている。これに従
いライト情報のライト強度情報が８０に変化している。

【００２０】図３は図２の例で得られた記録媒体１のカ
メラ情報とライト情報を用いて水平面上に柱を立てた３
次元形状データを基に画像生成した別のシーンＢの時刻
ｔ１、ｔ２、ｔ３での画像データを表示したものであ
る。図３（ａ）は時刻ｔ１での画像データを表示したも
のであり、図２（ａ）の場合に対応してカメラ情報設定
部３とライト情報設定部４によりカメラ情報のズーム情
報の値５００、ライト情報のライト強度情報の値１００
に応じて画像データ生成部６が生成された画像である。
また、図３（ｂ）は時刻ｔ２での画像データを表示した
ものである。カメラ情報設定部４は図２（ｂ）でのカメ
ラ情報に従いカメラのズーム情報の値１００に応じて画
像データを生成するよう画像データ生成部６に指示する
ので、ズームアップされた画像データが生成されてい
る。図３（ｃ）は時刻ｔ３での画像データを表示したも
のである。ここでは図２（ｃ）でのライト情報に従いラ
イトのライト強度情報を８０に弱めるようにライト情報
設定部部１１は画像データ生成部６に指示するので、得
られる画像も暗くなる。

【００２１】図４は、図２の画像に図３で示した画像か
ら柱のみを切りだし、図２の画像と合成させたものであ
る。図２と図３の時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３におけるカメラ
情報とライト情報は同じであるので、合成された画像は
違和感のないものになる。

【００２２】次に、映像信号と距離情報を含む画像情報
を用いた場合の動作例を示す。距離情報はカメラの各画
素毎にカメラから記録すべき物体への距離を示してい
る。図５は、あるシーンＣの画像情報の一部を示す。こ
こで、図５（ａ）は、映像信号の３×３の画素を表し、
画素の輝度等を斜線、ハッチングで表現する。図５
（ｂ）は各画素に対応する距離情報を数値で示してい
る。これらの情報は記録媒体１に記録されている。

【００２３】図６は、ある３次元形状データから生成さ
れた画像データに関する情報の一部を表示したものであ
る。ここで、図６（ａ）は、生成された画像データから
得られる映像信号で図５と同じ位置の画素を表してい
る。図６（ｂ）はそれに対応して画像データ生成部６内
で設定されているカメラ位置から３次元形状データで表
された物体までの距離情報を示す。普通、画像データ生
成部６では、カメラと物体間の距離情報は、中間データ
として生成されるものである。

【００２４】さて、このシーンＣとシーンＤから画像合
成を行なう際、隠面消去を行なわなければならない。そ
こで、画像情報の距離情報と画像データ生成部６で中間
データとして生成される距離情報を用いてこの隠面消去
を行なえば良い。すなわち、合成すべき２つの画像の距
離情報を比較し、より小さい距離情報を持つ画素を最終
的な合成画像の画素とする。

【００２５】図７は、図５、図６で示された画像情報に
より合成した結果の画像を示す。距離情報の小さい画素
が最終的な合成画像の画素になるので、図７では、最下
段の画素がシーンＤの画素で、その他は全てシーンＣの
画素になっている。このように画像情報の距離情報を利
用することにより、合成画像が効率良く得られることに
なる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明は、カメラ情報とラ
イト情報と画像情報とを記録した記録媒体を再生する情
報再生部と、再生された画像情報とカメラ情報とライト
情報を解釈して出力する再生情報解釈部と、画像データ
生成部に対し前記カメラ情報に基づき画像データを生成
するよう指示するカメラ情報設定部と、画像データ生成
部に対し前記ライト情報に基づき画像データを生成する
よう指示するライト情報設定部と、設定されたカメラ情
報およびライト情報に基づいて３次元形状データから画
像データを生成する画像データ生成部とを備えた構成に
より、既に記録されたシーンと同一の撮影環境で３次元
形状データから画像データを生成できることになるの
で、これらシーン画像を合成しても違和感のない画像を
得られることとなる。

【００２７】また、画像情報には記録された物体の映像
信号およびカメラとその物体までの距離情報が含まれて
いるので、撮影された映像信号と生成された画像データ
を合成する際、距離情報を利用することが可能になり、
効率良く画像合成が行なえることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における画像記録装置のブロ
ック図

【図２】（ａ）は本発明の一実施例における時刻ｔ１の
あるシーンＡでの画像情報とカメラ情報、ライト情報を
示す図 （ｂ）は同時刻ｔ２での画像情報とカメラ情報、ライト
情報を示す図 （ｃ）は同時刻ｔ３での画像情報とカメラ情報、ライト
情報を示す図

【図３】（ａ）は本発明の一実施例の時刻ｔ１における
あるシーンＡで記録されたカメラ情報とライト情報を用
いて生成された画像情報を示す図 （ｂ）は同時刻ｔ２での画像情報を示す図 （ｃ）は同時刻ｔ３での画像情報を示す図

【図４】（ａ）は本発明の一実施例の時刻ｔ１における
あるシーンＡとシーンＢを合成した時の画像情報を示す
図 （ｂ）は同時刻ｔ２での画像情報とカメラ情報、ライト
情報を示す図 （ｃ）は同時刻ｔ３での画像情報とカメラ情報、ライト
情報を示す図

【図５】（ａ）は本発明の一実施例におけるあるシーン
Ｃの距離情報と映像信号からなる画像情報の３×３の画
素状態を示す図 （ｂ）は同各画素に対応する距離情報を数値で示す図

【図６】（ａ）は本発明の一実施例におけるあるシーン
Ｄの画像データ生成部６で生成された距離情報と画像デ
ータから得られる映像信号を示す図 （ｂ）は同各画素に対応する距離情報を示す図

【図７】本実施例のあるシーンＣとシーンＤを合成した
時に得られる合成画像を示す図

【図８】従来の画像記録装置のブロック図

【符号の説明】

１ 記録媒体 ２ 情報再生部 ３ 再生情報解釈部 ４ カメラ情報設定部 ５ ライト情報設定部 ６ 画像データ生成部 ２１ 画像情報 ２２ カメラ情報 ２３ ライト情報 ３１ 映像信号の画素 ３２ 距離情報

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくともカメラ位置情報とズーム情報と
   フォーカス情報と絞り情報からなるカメラ情報と少なく
   ともライト位置情報とライト方向情報とライト強度情報
   からなるライト情報と少なくとも映像信号を含む画像情
   報とを記録した記録媒体を再生する情報再生部と、前記
   情報再生部から出力される情報を入力とし画像情報とカ
   メラ情報とライト情報を解釈して出力する再生情報解釈
   部と、前記再生情報解釈部から出力されたカメラ情報を
   入力とし前記画像データ生成部に対しカメラ情報に基づ
   き画像データを生成するよう指示するカメラ情報設定部
   と、前記再生情報解釈部から出力されたライト情報を入
   力とし前記画像データ生成部に対しライト情報に基づき
   画像データを生成するよう指示するライト情報設定部
   と、前記カメラ情報設定部と前記ライト情報設定部によ
   り指示されたカメラ情報とライト情報に基づいて、３次
   元形状データから画像データを生成する画像データ生成
   部とを備えた画像生成装置。
2. 【請求項２】画像情報は記録すべき物体とカメラとの距
   離を示す距離情報を含む請求項１記載の画像生成装置。