JPH0652291A - コンピュータ・グラフィックスを用いて幾何学的な立体画像を作成する方法および装置 - Google Patents

コンピュータ・グラフィックスを用いて幾何学的な立体画像を作成する方法および装置

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JPH0652291A
JPH0652291A JP5101433A JP10143393A JPH0652291A JP H0652291 A JPH0652291 A JP H0652291A JP 5101433 A JP5101433 A JP 5101433A JP 10143393 A JP10143393 A JP 10143393A JP H0652291 A JPH0652291 A JP H0652291A
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stereoscopic image
screens
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JP5101433A
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Lawrence Allen Ray
アレン レイ ローレンス
Richard N Ellson
エヌ エルソン リチャード
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Eastman Kodak Co
Original Assignee
Eastman Kodak Co
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T15/003D [Three Dimensional] image rendering
    • G06T15/10Geometric effects
    • G06T15/20Perspective computation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/00127Connection or combination of a still picture apparatus with another apparatus, e.g. for storage, processing or transmission of still picture signals or of information associated with a still picture
    • H04N1/00132Connection or combination of a still picture apparatus with another apparatus, e.g. for storage, processing or transmission of still picture signals or of information associated with a still picture in a digital photofinishing system, i.e. a system where digital photographic images undergo typical photofinishing processing, e.g. printing ordering
    • H04N1/00185Image output
    • H04N1/00201Creation of a lenticular or stereo hardcopy image

Abstract

(57)【要約】 【目的】描画対象とする幾何学的グラフィック画像から
立体画像を作成するための方法および装置を提供する。 【構成】 本装置はグラフィックス・モデル作成システ
ム10、グラフィック画像コントローラ12、立体画像
印刷システム14から構成される。利用者は立体画像の
観察者からの視点を決定する。視点が決まると画面数、
画面間の間隔、画面位置をシステムが自動的に決定す
る。システムは各画面のアスペクト比を調整し、描画に
先立ち、対象を回転させる。描かれた画面を電子的に挿
入された画像として蓄積する。この挿入画像をレンチキ
ュラー写真などの立体画像の作成に用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は幾何学的に奥行を有する
画像(以下、立体画像という)を作成する方法および装
置、より詳細には物体の幾何学的なモデルをグラフィッ
ク的に作成し、対象物体の画面を自動的に作成し、レン
チキュラー方式を用いて奥行のある物体の立体画像のハ
ードコピー印刷の作成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】奥行を知覚する画像の作成は従来、写真
技術により行なわれてきた。インテグラル写真(フォト
グラフィー)およびレンチキュラー写真は理論的な検討
と実証が古くからなされているが、商業的に成功したも
のは限られている。インテグラル写真およびレンチキュ
ラー写真を支える基本的な概念は以前より多くのものが
知られている(おおこし・たかのり(大越孝敬)「スリ
ー・ディメンジョナル・イメージング・テクニクス(Th
ree-Dimensional Imaging Techniques)」アカデミック
・プレス(Academic Press)ニューヨーク、1976年
刊、およびG.リップマン(Lippman )" E'preuves r
e'versibles, Photographics integrales "Comptes Ren
dus 146号446−451頁、1908年3月2日
を参照)。ここで「インテグラル写真」とは、ごく微
小な写真画像要素を多数統合して全体の画像を構成する
ものである。一般に、適当な厚みを有するプラスチック
板の前面に同一球状に椀曲した浮彫りまたは成型による
モザイク状の各部分によりレンズを形成し、これら個々
の微小なレンズを通して各写真画像要素を観察する。そ
してこの板を写真画像要素をなすエマルジョンの層に接
着するかまたは密着した状態に保持する。レンチキュラ
ー写真はインテグラル写真の特殊な形態と考えられるも
ので、微小なレンズを印刷面全体にわたって垂直方向に
円筒形に形成する方法である。レンチキュラー写真の最
近の商業的試行の例としては、現在、香港のカメラ工場
で製造され、ニシカ(Nishika )カメラなる商標名で販
売されているニムスロ(Nimslo)カメラがある。この画
像は立体感ははっきり得られるが写実性に限界があり、
印刷物を動かしたり観察者が印刷物を見るに適する点
(適正な点)から移動すると画像に不連続(ジャンプ)
が現われる。
【0003】レンチキュラー写真を作成する光学的方法
が大越によって記されている。それによれば、所望の情
景に向って直角の水平方向に移動できるようにしたレー
ル上のキャリッジに写真撮影カメラを固定する。中央の
適正な点から左右いずれかの側の側面の適正な点までカ
メラを横方向に移動し、等しい間隔を置きながら順次露
光し、一連の写真を撮影する。中央の適正な点から側面
の適正点までの距離は、レンチキュラー材がレンチキュ
ール(個々の円筒型レンズ)の背後の写真画像要素に作
る射影が隣接のレンチキュール背後の画像要素に作る射
影と重畳しない範囲の最大の角度によって決まる。中央
の適正点からの画は必ずしも存在する必要はなく、その
場合は画面の総数は偶数となり、一方、中央の適正な点
の画がある場合は画面数は奇数となる。横方向の適正点
の間(それら適正点を含む)にある画面の合計数によっ
て写真要素の数が定まり、それらの要素がそれぞれのレ
ンチキュールの背後に設けられる。
【0004】次に、こうして得た各画面のネガを、カメ
ラのレンズと同一の焦点距離を持ったレンズを有する引
伸ばし機にかける。前述のようにカメラは一連の露光の
際、横方向に移動しており、原画面の画像の位置はフィ
ルムのフォーマットに対し横に移動して見える。その結
果ネガから引き伸ばされた画像の位置は、一連のネガが
フィルム・ゲートに置かれるにつれて、引伸ばし機の台
の中央から横方向に移動する。適切な厚みを持った透明
なプラスチック・シートの平らな背面にエマルジョンを
密着させた写真材のシートと、該プラスチックシートの
反対側は浮彫りまたはその他の方法により成型されたレ
ンチキュールを有するものからなる集合体を、レンチキ
ュラー側を引伸ばしレンズに向けて引伸ばし台の上に設
置する。台上のこのシートの位置を、中央の画像の駒が
この集合体の中心に位置するように調整し、引伸ばし機
から投影される情報がレンチキュールを通して写真エマ
ルジョン上に露光される。続いて後続のネガをフィルム
ゲートに置き、この集合体の位置を台上で再調整し、各
々の画面が集合体の中心にくるように位置を再設定し、
引伸ばし機から投影される情報の露光をさらにおこな
う。同様にして横方向の適正点の間にあるすべての画面
をレンチキュラーのプラスチックシートを通してエマル
ジョン上に露光する。フィルムシートはレンチキュラー
のプラスチックシートから分離することができ、これを
現像する。引伸ばしレンズの口径を入れ替えられる画面
間の横方向の移動量と同一であるように設定しておく
と、各レンチキュール背面の空隙は完全に写真画像要素
で埋められる。この処理の最終ステップとして、写真フ
ィルムおよびプラスチックシートを再度、エマルジョン
の層とレンチキュラーのプラスチックシートの平らな側
の面とが密着するよう組み立て、円筒型レンチキュール
を通して露光して得た隣りあう画像の長い帯が、観察用
レンチキュールの下に再び同じように位置するように横
の位置決めをする。
【0005】理想的には、インテグラル写真あるいはレ
ンチキュラー写真により各微小レンズ即ちレンチキュー
ルを通して異なる角度から無数の画面を表示しうるはず
であるが、各角度の画面には対応する露光済のエマルジ
ョンあるいは他のハードコピー用媒体の有限の小さい領
域が必要であるので、これは不可能である。ニムスロ(N
imslo) 印刷では、各レンズ後面の画面の数は4画面に
制限されており、そのうち2画面は左からの透視画面、
他の2つは右からの透視画面である。この数は従来の写
真エマルジョンの解像度の制限を十分下回る数である
が、観察者が頭を横に動かして観察できる立体的な透視
画面は2つしか選択できない。
【0006】光学的多重投影法はイーストマン・コダッ
ク社の研究者・技術者によって1960年代から70年
代にかけて多くの実験が行なわれ、レンチキュラー写真
は1969年の株主向け年次報告書の表紙に使われた。
この印刷は、各レンズを通した透視画面が円滑に移り変
わるようにするため、複数の異なる情景画面を撮影する
多数のカメラを使用するものであった。最大21の異な
る角度からの画面を表示でき、非常に効果的な結果が得
られている。この画像記録方法は、最終の印刷記録を一
連の2次元の画像記録から間接的に得るものであるた
め、「間接」法と呼ばれている。
【0007】上記の間接的光学技術によるインテグラル
写真の概念は、ダグラス・ライト(Douglas Wright)が
取得し、ペンシルバニア州フィラデルフィアのディメン
ジョナル・ビジョンズ・グループ(Dimensional Vision
s Group )に譲渡された米国特許第4,724,449
号および第4,956,705号にも記載されている。
特許第4,724,449号には、大越による技術と本
質的に類似の、横移動するフィルムのホルダーを有する
カメラによって、最終的に3次元の印刷処理をするため
の多数の情景画面を別個のネガに撮影し画像情報を記録
することが記されている。こうして得たネガから観察可
能な印刷を得る方法については記述されていないが、カ
メラの水平運動しか記されていないことからみて、水平
画像を分離する手段のみを有するものである。このこと
から印刷表示は上述のレンチキュラー手段、あるいは例
えば、右(左)目で見るための画像が左(右)目で見え
るのを防ぐため合成印刷の前面に位置するフェイスプレ
ート上にロンチ罫線(Ronchi ruling )を用いたラスタ
ー遮断(raster occlusion)の方法によるものと考えら
れる。印刷作成にラスター遮断を用いる方法については
専門書に詳細に記述されているが(L.リプトン(Lipt
on)著「ファウンデーションズ・オブ・ザ・ステレオス
コーピック・カメラ(Foundations of the Stereoscopi
c Camera)」ニューヨーク、バン・ノストランド・ライ
ンホルド(Van Nostrand Reinhold)1978年刊、お
よびN.A.バリウス(Valyus)「ステレオスコーピー
(Stereoscopy )」ロンドン、フォーカル・プレス(Fo
cal Press )1962年刊を参照)、画像の明かるさが
減少するという新たな問題がある。ライト(Wright)の
特許第4,956,705号には写真カメラの代わりに
ビデオ用のCCDアレーを用いて同じ画像を捕捉する過
程が記されており、さらに、「静止または運動中の物体
を凍結し、後の処理のためにディジタル化する」ための
「フレーム捕捉用」のボードをコンピュータに搭載して
画像を捕捉する方法が記述されている。
【0008】レンチキュラー印刷材に光学的に記録され
た情景を、従来は「間接」印刷処理により、微小レンズ
の表示角度が原情景の角度方向と正しく対応するように
印刷していたが、英国のグラハム・S・B・ストリート
(Graham S. B. Street )が米国特許第4,552,8
53号において、記録画像を正しい角度関係で「直接」
印刷する方法を示し、以後はこの方法が用いられるよう
になった。これは、極めて大口径のカメラレンズからの
光束を集め、上述の投影法と同様の方法により写真フィ
ルムが固定されたレンチキュラー材のシート上に導くも
のである。
【0009】画像の作成のためレンチキュラーの張り合
わせとコンピュータ・グラフィックスを利用する方法に
ついてはすでに記述されている。(ショーン・ラブ(Sh
aunLove)およびデイビッド・F・マックアリスター(D
avid F. McAllister )「コンピュータ・ジェネレーテ
ィッド・レンチキュラー・ステレオグラムス(Computer
Generated Lenticular Stereograms )SPIE第10
83号、スリー・ディメンジョナル・ビジュアライゼー
ション・アンド・ディスプレイ・テクノロジーズ( Thr
ee-Dimensional Visualization and Display Technolog
ies )(1989年)を参照)1990年7月26日発
行のPCT出願番号PCT/US90/00306号お
よび対応する米国出願番号第296,775号(198
9年1月13日出願)の、サンディン(Sandin)、サン
ダー(Sandor)、カナリー(Cunnally)およびメイヤー
ス(Meyers)による発明「コンピュータ・ジェネレーテ
ィッド・オートステレオグラフィ・メソッド・アンド・
アパレイタス(Computer Generated Autostereography
Method And Apparatus)」には、コンピュータ・グラフ
ィックス・システムを用いたバリア方式(barrier typ
e)の自動立体画像の作成に関する記述がある。このサ
ンディン(Sandin)出願の方法はコンピュータ・グラフ
ィックス・システムをカメラ相当のものとして利用して
いる。即ちシステムによる観察の条件を個別に決定する
必要があり、出力は個別のファイルとして捕捉され、後
で処理される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来のシステムでは立
体画像の作成にあたりグラフィックスの作者はレンチキ
ュラー材、プリンタの解像度、および仮想カメラの好ま
しい組み合わせを考慮し、それに基づき立体画像用のす
べての画面を作成するための必要な諸条件、例えば見る
画面の数、中央のカメラの位置、印刷の解像度、および
レンチキュラーの空間位置などを個々に指定する必要が
あった。このため、グラフィックスの作者即ちコンピュ
ータ・グラフィックス・システムの利用者は、立体画像
を作成する技術の詳細に精通していなければならなかっ
た。
【0011】このため、蓄積資源および計算資源の有効
利用を自動的に処理するステップをシステムに具備し、
それによって利用者が作成する際の必要な操作等を容易
化することが求められていた。
【0012】本発明は上記従来技術の課題に鑑みなされ
たものであり、その目的は、幾何学的なモデルから立体
画像を作成することであり、また、複数の画像を自動的
に合成することにある。
【0013】また、本発明の目的は、コンピュータ・グ
ラフィックス描画システムを立体画像を作成するシステ
ムと一致させるように指向することにある。
【0014】また、本発明の目的は、グラフィックで作
成された物体のレンチキュラー印刷を作成する方法を提
供することにある。
【0015】また、本発明の目的は、立体画像を作成す
るすべての条件を完全に制御することにある。
【0016】さらに、本発明の目的は、物体の立体画像
の自動的な作成を可能とすることにある。
【0017】
【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために、請求項1記載の幾何学的物体に対し立体
画像を作成する方法は、(a)グラフィックス・システ
ムを用いて物体のグラフィック・モデルを作成するステ
ップと、(b)グラフィック対象物体についての差異を
有する画面を自動的に作成するステップと、(c)画面
から立体画像を作成するステップと、を含むことを特徴
とする。
【0018】また、上記目的を達成するために、請求項
2記載の方法は、請求項1に記載された方法であって、
前記ステップ(b)は、(b1)各画面の描画および蓄
積を行なうステップと、(b2)蓄積された画面を挿入
することにより合成画像を作成するステップと、を含む
ことを特徴とする。
【0019】また、上記目的を達成するために、請求項
3記載の方法は、請求項1に記載された方法であって、
前記ステップ(b)は、(b1)画面を描くステップ
と、(b2)描かれた画面を挿入することにより合成画
像を作成するステップと、を含むことを特徴とする。
【0020】また、上記目的を達成するために、請求項
4記載の方法は、請求項1に記載された方法であって、
前記ステップ(b)は、(b1)観察する線の中央を指
定するステップと、(b2)画面数を決定するステップ
と、(b3)中央の画面から、各画面の位置および画面
数を決定するステップと、(b4)観察する線の位置に
従って画面を描くステップと、(b5)画面の挿入をす
ることにより合成画像を作成するステップと、を含むこ
とを特徴とする。
【0021】また、上記目的を達成するために、請求項
5記載の方法は、請求項4に記載された方法であって、
前記ステップ(b3)は利用者が画面位置を指定するス
テップを含むことを特徴とする。
【0022】また、上記目的を達成するために、請求項
6記載の方法は、請求項4に記載された方法であって、
前記ステップ(b2)の最大画面数の決定は、画面数=
プリンタの解像度/レンチキュラーのピッチに従って行
なうことを特徴とする。
【0023】また、上記目的を達成するために、請求項
7記載の方法は、請求項4に記載された方法であって、
前記観察する線の位置は、画面数およびトラック長より
決定することを特徴とする。
【0024】また、上記目的を達成するために、請求項
8記載の方法は、請求項7に記載された方法であって、
前記トラック長は、観察対象点から観察点までの距離
と、画面の角度によって決定することを特徴とする。
【0025】また、上記目的を達成するために、請求項
9記載の方法は、請求項1に記載された方法であって、
前記ステップ(c)は、(c1)描かれた画素のアスペ
クト比を変更し、立体画像の画素アスペクト比を所望の
値にするため画面を圧縮するステップと、を含むことを
特徴とする。
【0026】また、上記目的を達成するために、請求項
10記載の方法は、請求項9に記載された方法であっ
て、前記ステップ(c1)は、(ci)所望の画像アス
ペクト比Aを、HDを立体画像の幅、VDを立体画像の
高さとして A=HD/VD により決定するステップと、(cii)画素アスペクト
比Cを、ISVをプリンタの画素間の垂直方向の間隔、
ISHをプリンタの画素間の水平方向の間隔、NVを画
面数として C=(ISV*HD)/(NV*ISH*VD) により決定するステップと、を含むことを特徴とする。
【0027】また、上記目的を達成するために、請求項
11記載の方法は、請求項1に記載された方法であっ
て、前記ステップ(b)は出力に先立ち、90°回転す
るステップを含むことを特徴とする。
【0028】また、上記目的を達成するために、請求項
12記載の方法は、グラフィックス対象物体の立体画像
を作成する方法であって、(a)物体の所望のグラフィ
ック・モデルを作成するステップと、(b)観察する中
央の位置を決定するステップと、(c)主たる画像の角
度を決定するステップと、(d)画面数を決定するステ
ップと、(e)観察位置を決定するステップと、(f)
画素のアスペクト比を決定するステップと、(g)ステ
ップ(a)−(g)に応じて画像を描くステップと、
(h)描いた画像の挿入を行ない合成画像とするステッ
プと、(i)合成画像を印刷するステップと、(j)印
刷画像にレンチキュラーの上張りを付加するステップ
と、を含むことを特徴とする。
【0029】また、上記目的を達成するために、請求項
13記載の装置は、幾何学的な立体画像を作成する装置
であって、幾何学的モデルを作成するための幾何学的画
像作成装置と、自動的にモデルの画面(複数)を作成
し、これらの画面から立体画像を作成するための立体画
像作成装置と、を含むことを特徴とする。
【0030】また、上記目的を達成するために、請求項
14記載の装置は、幾何学的な立体画像を作成する装置
であって、利用者が物体の所望する視点を指定しグラフ
ィック画像を作成するために使用するグラフィックス・
システムと、異なる視野から物体の画面を作成するため
のグラフィックス・システムを制御する制御手段と、画
面から立体画像を作成する手段と、を含むことを特徴と
する。
【0031】また、上記目的を達成するために、請求項
15記載の装置は、請求項14に記載された装置であっ
て、前記制御手段は利用者によって指定された中央の画
面および中央画面の観察位置に応じて観察する線を指定
する手段と、表示する装置の解像度とレンチキュラーの
ピッチとから画面数を決定する手段と、画面数、画素間
の間隔、画像の水平および垂直長に応じて画素のアスペ
クト比を決定する手段と、観察する線、中央の画面、中
央画面の観察位置、画面数および画素アスペクト比に応
じて画面を90°回転させる手段と、を含むことを特徴
とする。
【0032】さらに、上記目的を達成するために、請求
項16記載の装置は、元の比率によりグラフィック対象
物体を表示するための立体画像の表示用の装置であっ
て、レンチキュラーの上張りと、上張りと対向しグラフ
ィック対象物体の画面を含む画像基盤と、を含み、前記
画面はグラフィック対象物体の原画面比率と等しい比率
を有することを特徴とする。
【0033】本発明の方法及び装置においては、立体画
像を観察者が中央から見る視点を選択し、中央の画面と
して蓄積する。この中央画面の周辺の画面を自動的に決
定し、所望する品質の画面を媒体で複製できるだけの数
の画面を蓄積する。画面の数は各画面の画素のアスペク
ト比を調整することに使用する。画面を重ね合わせ、例
えばレンチキュラー印刷のような立体画像にするための
電子的な画像として作成し蓄積する。
【0034】
【実施例】以下、図面を用いながら本発明の一実施例に
ついて説明する。なお、本発明の関連出願として、米国
特許出願番号722,713号及び米国特許出願番号8
85,706がある。
【0035】従来からの方法では立体画像の作成は写真
に撮られた画像から行なうことが前提である。コンピュ
ータ・グラフィックスによって写真のような写実的な画
像の作成を行なうことができる。コンピュータ・グラフ
ィックスは立体的に見える画像を作るのに非常に好都合
なものである。その最たる理由は、写真による場合と異
なり処理の相違に左右されないこと、画像はコンピュー
タによる単なるモデルであってその対象が必ずしも実在
する必要のないことである。
【0036】1970年代以来、コンピュータ・グラフ
ィックスは写実的な画像の作成手段として用いられて来
た。(J.フォーレー、A.バンダム( J.Foley,A.Va
nDam)著「ファンダメンタルス・オブ・インタラクティ
ブ・コンピュータ・グラフィックス(Fundamentals of
Interactive Computer Graphics )」アディソン・ウェ
スレー(Addison-Wesley)1982年刊を参照。)以
来、コンピュータ・グラフィックスは娯楽、宣伝あるい
は科学データの分析などに用いられて来た。コンピュー
タ・グラフィックスのソフトウェアは、表面の材質の特
性、光の物理的伝搬、物体の構造という画像を構成する
基本的なモデルに依り異なる。コンピュータ・グラフィ
ックのモデルとしてよく使われるものには、多角形描
画、レイ・トレーシング(A.グラスナー(A.Glasner
)著「レイ・トレーシング(Ray Tracing )」アカデ
ミック・プレス (Academic Press)1989年刊を参
照。)、ラディオシティ(Radiosity )(「ラディオシ
ティ(Radiosity )」1991年ラスベガスでのSIG
GRAPHにおけるコース基調講演)、あるいは幾何学
的モデリング(ニューマン(Newman)ら「プリンシプル
ズ・オブ・インタラクティブ・コンピュータ・グラフィ
ックス(Principles of Interactive Computer Graphic
s )」マグローヒル1979年刊参照)があり、これら
が漠然と用いられている。各方法には写実的な画像を完
成するにそれぞれ利点と限界がある。
【0037】画像が作成された後(即ち、光、幾何学的
形状、表面のすべてのモデルが決定された後)、目の位
置と、目が焦点あわせをされる先が独立に定められる。
その結果グラフィックスの設計者は同一画像について、
視点を変更する、あるいは画像の対象を回転、移動、拡
大、縮小することにより、多数の画面を得ることができ
る。得られた画像は理想化されディジタル情報として捉
えられ、したがって処理の違いにより異なる画像となる
という問題は解消する。本発明においてはさらに、グラ
フィックスの設計者がレンチキュラー材、プリンタの解
像度、および仮想カメラの好ましい組み合わせを考慮
し、それに基づきすべての画面を選択する処理を簡単に
できるようにする。本発明によれば、利用者が印刷装置
とレンチキュラー材の特性を記述しておき、グラフィッ
クスの設計者が中央からみた画面を選択するだけでよ
く、その他の画面は自動的に決定され、立体合成画像の
ファイルが作成され、プリンタへの出力が行なわれる。
【0038】本発明における自動化の方法によって、出
力印刷装置およびレンチキュラー材を目標として最適化
を図った最終の印刷ファイルを作成できる。本発明にお
いては、観察画面数、中央の位置に関するカメラの位
置、印刷の解像度、およびレンチキュラーの間隔が自動
的に選択されるため、利用者に便利である。これにより
利用者が立体画像を作成する技術に精通する必要がなく
好都合である。なお、本システムは利用者が自動設定を
解除する手段も備えている。所要蓄積量は複数の一時画
像を順次処理し直接最終の印刷ファイルに挿入すること
によって削減される。最終印刷ファイルの蓄積量は1ギ
ガバイト即ち100億文字近くとなる。従来の方法によ
る一時ファイルの蓄積量はほぼこの2倍である。計算リ
ソースは一時的画像ファイル内に画素を順次配列するこ
とによって削減される。描画に先立ち画像を自動的に転
置することにより計算時間およびシステム要件を大幅に
削減できる。従来の方法はこの問題の解決を指向しては
いなかった(転置は印刷の便宜のためではなく、印刷フ
ァイルそのものに効率的に挿入するためであることに留
意されたい)。
【0039】図1に示すように、本発明は3つの主要な
処理ないしシステムからなる。即ち、グラフィックス・
モデルの作成システム10、立体画像の作成に必要な制
御を行なうためのコントローラ12、それに最終的に立
体画像を作成することのできる画像印刷システム14で
ある。グラフィックス・モデル作成システム10によっ
て、利用者(即ちグラフィックスの設計者)は例えば家
屋のような幾何学的な対象のグラフィックモデルを作成
する。グラフィックス・モデル作成システム10として
は多くのコンピュータ・グラフィックス・システムがあ
り、例えばウェーブフロント・テクノロジーズ社(Wave
front Technologies)によるWAVEFRONT、アリアス・リ
サーチ社(Alias Research Inc. )により発売されシリ
コン・グラフィックス・コンピュータ上で動作するALIA
S 、あるいはアップル社(AppleComputer Inc. )のマ
ッキントッシュ・コンピュータ用にピクサー社(Pixar
)から発売されているMACRENDERMAN などがある。A
T&Tピクセル・マシーンズ社(AT&T Pixel Machines
)から発売され、AT&Tピクセル・マシーン・コン
ピュータで実行するように設計されているレイリブ(RA
YLIB)システムが望ましい。幾何学モデルを作成するた
めの幾何学的モデル作成システム10とグラフィックス
設計者とのインタフェースは従来の方法と同じである。
モデルが作成され、利用者が立体画像の作成のため所望
する物体の視野を選択すると、グラフィック画像コント
ローラ12はシステム10を制御し、レンチキュラー印
刷のような立体的な画像の作成に適した画素アスペクト
比を持つ中央の選択画面の左右両側の視角から、十分な
数の画面を自動的に作成する。コントローラ12はシス
テム10と同一のコンピュータ上に実装することもでき
るが、サン・マイクロシステムズ社(SUN MICROSYSTEM
S )のワークステーションのようなウィンドウによるシ
ステムを使用することもできよう。コントローラ12に
ついては追って図2−図4により詳細に説明する。立体
画像の作成に適した画像ないし画面は、立体画像をレン
チキュラー印刷で作成するため画像印刷システム14へ
自動的に転送され、幾何学的に作成された画像のレンチ
キュラー印刷を行なうプリンタ16を制御する。プリン
タシステム14については先に参照した写真システムの
アプリケーションに詳しく説明されている。システム1
4はサン・マイクロシステムズ社(SUN MICROSYSTEMS
)のシステムのようなウィンドウを基本としたコンピ
ュータシステムを使用して実現しうる。システム10,
12,14は上述のごとく異なる複数のコンピュータに
実装するようにできるが、破線18で示したように、例
えばサン・ワークステーションと接続されたAT&Tピ
クセル・マシーンのように1つのコンピュータシステム
上のソフトウェア・システムにより実行することが望ま
しい。
【0040】印刷ファイルからハードコピーを作成する
ための印刷手段には、既に数多くの考案がなされてい
る。1つの方法は、印刷ファイルをビデオ信号に変換し
CRTの画面に表示する。次にこれを光学レンズを用い
て写真感光材上に適当な時間露光し、画像にする。第2
の方法は、画像情報によって変調したレーザービームを
平らな光学面をもつ多面体に直接照射し、写真感光材が
露光ゲートをゆっくり移動する間、反射ビームが感光材
を繰り返し走査するようにする。第3の方法は本発明に
用いるに望ましいものであって、電子走査印刷による方
法である。これは赤・青・緑の光ビームをミラーおよび
ビーム分割器により結合し、レンズによって写真感光材
の表面に焦点合わせをするものである。印刷ファイルに
従いレンズを経由して照射される光を変調しながら、例
えば写真フィルムのエマルジョン層のような感光材の表
面を、焦点を合わせ結合されたビームに対し相対的に移
動させる。なお、赤・青・緑の光は、光学的に結合する
代りに時系列により実現するシステムもあるが、露光は
集積されて類似の結果が得られる。
【0041】上記いずれの方法においても合成印刷ファ
イルのハードコピーを作成することができるが、走査印
刷法という好ましい実施方法を用いると走査線の直線性
および位置的な正確性を得るのに最良の制御ができる。
この直線性および位置的な正確性はともに、レンチキュ
ラーのフェースプレート即ち重ね合わせ層の背部にもた
らされる情報を正確な角度で表示するために必要であ
る。画素の正確な印刷ができ、プリンタ16として利用
できる市販の電子走査プリンタとしては、マクドネル・
デットウィラー社(McDonnell-Detwiller )のモデル1
000、および好ましくはイーストマン・コダック社
(Eastman Kodak Co. )のLVTモデル1620Aイメ
ージ・レコーダがある。
【0042】本発明は主としてレンチキュラー画像即ち
立体感を知覚しうる画像の作成を企図して設計され、コ
ンピュータ・グラフィックス・システム10による多重
画像を処理するものである。画面の数は、画面の遷移途
中にできる人工的な加工画像を最小にしうるに十分な数
となるように設計するが、実現しうる印刷方法やレンチ
キュラー材からの制約を受ける。
【0043】システムコントローラは、幾何学的モデル
の作成や最終の立体画像の印刷過程にある煩わしいステ
ップの多くをなくすためのものである。コントローラは
利用者が自動的に印刷に適したファイルを作成する、あ
るいは処理を人手で修正するために介入するときに用い
られる。最終の立体画像をコンピュータ・グラフィック
・システムから作成する処理は通常、下記のステップか
らなる。
【0044】1)情景のモデルとしてコンピュータ・グ
ラフィックス・システムが描画できるものを作成する。
2)画面数と、各画面についてのカメラの位置を設定す
る。3)レンチキュールの数を考慮して画像の大きさを
決定する。4)画素のアスペクト比を再設定する。5)
各々の画像を描き、各ファイルに蓄積する。6)蓄積し
た画像を転置する。7)もし画素のアスペクト比が再設
定されていない場合はレンチキュラー材の物理的制約を
考慮し画像を再抽出する。8)画像を組み合わせる。
9)画像を印刷する。
【0045】これらのステップは多大の労力を要し、誤
りを生じ易く、さらに時間がかかり不必要な場合もあ
る。本発明の目的は、上記の大部分のステップを自動的
に処理するようにし、高解像度プリンタに送出できる単
一の画像ファイルとすることである。そのための1つの
方法は、対話型のウィンドウにより必要に応じて利用者
を支援する機能を提供し、あるいは他のオプション機能
を利用可能にするものである。ただし、指定のない場合
はあらかじめ定められた値に設定される。
【0046】現在、各種の画像プリンタが市場に出回っ
ている。性能や機能仕様はプリンタにより異なり、立体
画像の作成にとって好ましいパラメータの選択も、選定
するプリンタで異なる。このようなパラメータとして
は、解像度、最大画像サイズ、カラーの校正あるいはデ
ータの形式などがある(ただしこれらに限定されな
い)。同一ピッチのレンチキュラー材であってもプリン
タの解像度により、各レンチキュール背面の画像数は異
なる。図2に示すように、システムはプリンタの仕様の
データベースにある該プリンタの特性データ20を保有
し、これにより利用者は種々の細かいが重要な詳細情報
について考慮しなくてすむ。
【0047】また、立体画像の作成にあたりレンチキュ
ラー材の選択も重要な要件である。レンチキュラー材の
仕様22はプリンタの仕様20とともに、各レンチキュ
ール背面に適した画面の数を規定する。実際、もしレン
チキュラー材のピッチがnレンズ/インチ、プリンタの
解像度がmドット/インチであるとすると、利用できる
画像数の最大はm/nより小さいかあるいは等しい最大
の整数となる。装置の形式について考慮すべき他の重要
なパラメータはレンチキュラー材の厚さおよびその屈折
率である。これら2つの要件により仮想カメラmの選択
可能な位置θmが定まる。これはスネル(Snell )の法
則の基本的応用による。中央の観察線に対する好ましい
角度は、 θm =(m−(M+1)/2)(nl Δx/t) (1) で表わされる。ここで、Mはレンチキュールあたりの画
像数、tはレンチキュラー材の厚さ、Δxは画像のスト
ライプ(1または複数の走査線)の幅、またnlはレン
チキュラー材の屈折率であり、通常1.5である。もう
1つの考慮点は、一時画像ファイルの画素のアスペクト
比であるが、これについては式(7)により説明する。
一時画像ファイルの数と出力画像装置の画素の形状によ
りアスペクト比の変更が規定される。プリンタおよびレ
ンチキュラー材という装置の要件24は許容しうる最大
ディスパリティ26、その結果であるトラック長lおよ
び画像の数28を決定するために用いられる。これにつ
いては、ロバート・アッカ(Robert Akka )著「オート
マティック・ソフトウェア・コントロール・オブ・ディ
スプレイ・パラメタズ・フォー・ステレオスコピック・
グラフィックス・イメージズ(Automatic Software Con
trol of Display Parameters for Stereoscopic Graphi
cs Images )」(1992年2月カリフォルニア州サン
ノゼにおけるSPIEの第1669巻、ステレオスコピ
ック・ディスプレイズ・アンド・アプリケーションズ
(Stereoscopic Displays and Applications)に所収)
および、大越孝敬著「スリー・ディメンジョナル・イメ
ージング・テクニクス(Three Dimensional Imaging Te
chniques)」(アカデミック・プレス(Academic Pres
s)1976年)を参照されたい(参考として添付)。
そこには仮想カメラから最も近い対象までのディスパリ
ティと、仮想カメラの位置を決定する方法が記述されて
いる。画像の制限値30は、もし画像数が超過した場合
の結果は予測不能であるが、無視することはできる。最
大ディスパリティを無視した場合にはしばしば観察者に
とって目障りとなるサテライト画像を生ずることがあ
る。
【0048】カメラの幾何学的入力値32は、画像の望
ましい観察対象点(look-at-point)34および中央カ
メラの置かれる観察点(look-from point )と、パン、
ツイスト、ティルトを指定する。観察点などにより中央
カメラの位置を定めるのは、完全な立体画像の作成に先
立ち利用者が描画像をあらかじめ確認するためである。
即ち利用者は、中央カメラの視野が作成表示のモデルと
なるように、希望する幾何学的対象30の画像を位置決
めし、それによって観察対象点、観察点を決定する。こ
れらの値は利用者の美的感覚を満たすように設定され
る。カメラ・トラック・ベクトルは仮想カメラがその上
に設定される線をいう(図3参照)。通常カメラ・トラ
ック・ベクトルはX軸に平行で、かつ中央の観察点と観
察対象点とを結ぶ線で定まるベクトルに垂直にとる。対
象上を視点が移動する際、注意して観察するとしばしば
「フリップ」と呼ばれる画面間の小さな変化が見られ
る。また、「ジャンプ」と呼ぶ大きな変化も観察され、
それらの画像が繰り返し現われる。この現象は前述の大
越による論文に記されている。中央画像即ち主画像のジ
ャンプ点間の角度をθT で表わす。この角度の選択によ
り解像可能な個々の奥行の数が定まる。ここで、θT が
増すにつれ解像可能な奥行の数が少なくなる。画面の数
を増やす、θT を減らす、あるいは物体の最大奥行長を
減らすのいずれかの方法によってフリップの影響を少な
くすることができる。θT の好ましい設定値は10度で
ある。ただし利用者は所望の値に変更できる。カメラ・
トラック長は主画像の角度により決定され、次式で表わ
される。
【0049】 トラック長=2・(観察点と観察対象点間の)距離・SinθT (2) 画面フレームの希望条件40は物体を捉える画像平面に
関する。視差がゼロの平面が画像内の物体の中央を横切
るようにするのが好ましい。こうすると立体画像は画像
面の前後の両側に広がってみえる。中央のカメラ位置に
対する物体の最近点および最遠点をシステムで決定する
こともできるが、利用者が中央カメラの観察対象点を選
びこれを選択するのが望ましい。利用者が視差がゼロの
平面位置を定める際の支援のため、従来のグラフィック
ス・システムの描画機能によって観察対象点を含むよう
に設定した平面の背景をクリッピングした画面、即ち画
像平面の前面にある物体のみを描く機能を設ける。また
他の選択機能として、観察対象点を含むように設定した
平面の前面をクリッピングした画面、即ち画像平面の後
面にある物体のみを描く機能も設ける。
【0050】利用者がカメラ位置を定めた後、描画プロ
セス44が開始され、プリンタおよびレンチキュラー材
のための単一ファイルを作成し復帰する。
【0051】コンピュータ・グラフィックス・システム
10でモデル化される環境は、概念的には同一の仮想カ
メラをカメラ・トラック線48に沿って複数個配置した
ものである。仮想カメラあるいは視野50,52,54
は図3に示すように、各カメラあるいは視野の観察対象
点が同一となるよう、あるいはカメラの焦点軸が平行と
なるように位置づける。各仮想カメラの位置およびツイ
スト、パン、ティルトの指定は利用者が変更できる。カ
メラを調整するに都合のよい方法はグラフィック・アイ
コンの利用である。物体56を回転あるいは移動させC
RTモニターで観察しうるようなグラフィック・システ
ム10により、それらを各出力画像として作成する。コ
ンピュータ・グラフィックス・システムは透視影法、正
射影法のいずれをも可能であり、利用者によって定め
る。カメラあるいは視野の位置は両端のカメラあるいは
視野の中心点に関して、次式により定まる。
【0052】 Pk =f+(l(nv −2k+1)/(2(nv −l))t (3) ここで、fは観察対象点即ち中央のカメラの位置、Pk
は観察点即ち、点(xp,yp ,zp )、kはカメラの
数、nv は画面数、lは最大トラック長により定まるト
ラック長、tはトラックの単位ベクトル(xt ,yt ,
zt )である。各仮想カメラの観察点はすべて(無限遠
において)同一に設定され、次式を用いて決定される。
【0053】 観察点tk =a+l(nv +2k+1)/2(nv −l)t (4) ここで、ベクトルaは中央の仮想カメラの観察対象点で
ある。
【0054】画面間の間隔(カメラの位置)は利用者が
調整できる。カメラの線48は既に説明したように、世
界座標系(world-coordinate-system )のX−Y平面に
平行であると仮定する。(J.フォーレー(Foley) およ
びA.バンダム(VanDam)著「ファンダメンタルズ・オブ
・インタラクティブ・コンピュータ・グラフィックス
(Fundamentals of Interactive Computer Graphics)」
(アディソン・ウェスレー(Addison-Wesley) 1982
年刊)を参照)ただしこれは必須ではない。画面により
定まる線48と、観察対象点からカメラ位置の中心を結
ぶ線は互いに垂直である。
【0055】画面の数はレンチキュラー材のピッチおよ
び出力プリンタの解像度に依存する。最大画面数(nv
)は、 画面数=プリンタの解像度/レンチキュラーのピッチ =(ドット/インチ)/(レンチキュール数/インチ) =ドット/レンチキュール数 (5) 画面数は指定がなされないことによって、最大値より小
さく設定されることがありうる。この場合には欠落画面
は黒あるいは未露光の画素によって置き換えられる。こ
の修正により認識される画像品質が向上する場合があ
る。合成画像あるいは創作による幾何学画像の作成にお
いては、コンピュータ・グラフィックスの作成者は物体
の位置、形状、表面の特性、照明、視点などのモデルの
パラメータを調整しながら画像を繰り返し作成する。こ
れは通常、中央のカメラからの視点による1つの画像に
ついて行なう。
【0056】利用者が作成した画像に満足すると、シス
テムは一連の写真撮影に擬して、各位置からの画像の生
成を行なう。この様子を図4(a),(b)に複数画像
のうちの2つの画像で示す。これを起動するには利用者
はカメラ即ち画面の数、仮想カメラの線の方向および画
面間の間隔についての情報を準備するか、あるいは自動
的に定められた値を承認するかを行なわなければならな
い。それによりシステムは指定された画面間隔により指
定数の画面を中央画面の両側にカメラ線に沿って画像を
回転または移動して、各画面の画像を自動的に作成す
る。別の方法として利用者はグラフィックス・システム
10と対話により回転を実行するようにすることもでき
よう。これにより、利用者が所望する中央画面の両側に
所望量の回転または移動を人為的に行なうことができ
る。さらに、プリンタの解像度、レンチキュラー・ピッ
チおよびカメラ間隔を利用者が入力し、式(3)を用い
てシステムが画面数を決定することもできる。1つの画
面に対する各々のグラフィックスを作成すると、出力装
置により取り出し一時画像ファイル(図には示していな
い)に蓄積する。好ましい実施態様においては上記の作
業は、AT&Tピクセル・マシーンのRAYLibライ
ブラリ中の、コントローラ12により起動される"raysa
ve"コマンドにより開始される。
【0057】グラフィックス・システムの画像をレンチ
キュラー画像発生器に適した画像に修正するためには、
コンピュータ・グラフィックス画像を個別に蓄積する方
法に変更する必要がある。最終画像のアスペクト比を適
切な値とするには次のようにする。アスペクトとは、 アスペクト=画像の水平長/画像の垂直長 (6) であり、水平長および垂直長とはそれぞれ高さおよび幅
である。ディジタル・プリンタが、垂直方向にΔv 、
水平方向にΔh の画素間隔を持つ直線のマトリックスで
画素を出力すると仮定する。最終の画像サイズを維持す
るにはコンピュータによる作成画像のアスペクト比を修
正する必要があり、コンピュータ・グラフィック・シス
テム10が作成すべきアスペクト比は次式で与えられ
る。
【0058】 画素のアスペクト比=(Δv /(Δh 画面数))アスペクト (7) ここで、画面数とは処理されるべき画像の数(nv )で
ある。例えば、画素間隔Δv =0.01,Δh =0.0
1、またアスペクト=1.2とすると、画面数が12の
場合には、画素のアスペクト比は0.1でなければなら
ない。このことはレンチキュラー印刷の作成に使用する
画像は、水平方向に見かけ上10倍圧縮されることを意
味する。この圧縮画像の画面を他の画面と結合すると、
結果として見えるグラフィックス対象物体の比率(対象
画面比)は元のグラフィックス対象の比率と一致する。
この操作は大抵のコンピュータ・グラフィック・システ
ムで行ないうるもので、コンピュータのアスペクトがサ
ブルーチンの入力として用意されており、例えばRAY
LIBシステムにおいては、RAYpersp-projectである。
【0059】画像をコンピュータ・ファイルに格納する
場合、通常の方法は画像情報を水平方向の順に蓄積す
る。レンチキュラーの突起部即ちレンズ部は垂直方向に
構成され、各画面の画像を順次織り込まなければならな
いので、格納する方向は印刷方向と直角となる。これは
基本的な制約にはならないが、各画面をレンチキュラー
材と同一の方向に織り込むために格納した画像を転置す
る必要があり、効率的でない。画像を格納する前に(描
画してディスクなどの蓄積媒体に移す前に)この問題を
除去しておくため、画面を90°回転することを行な
う。この回転機能は大半のコンピュータ・グラフィック
ス・システムにあり、本発明の望ましいシステムにも実
装しうる。この結果、蓄積画像はレンチキュラーの小レ
ンズの方向に配列される。
【0060】好ましい実施例においては、個別画面の一
時ファイルへの蓄積が完了すると、ただちに挿入を行な
って最終画像ファイルに統合する。これにより画面ファ
イルは削除可能となる。この処理によって、個々の画面
ファイルをすべて同時に蓄積し挿入過程で蓄積ファイル
から最終の画像ファイルを作成する従来方法に比し、必
要なファイル蓄積空間を減らすことができる。n画面か
らなる最終画像ファイルについて、本発明の方法と従来
技術による方法との所要ファイル蓄積容量の比は、2n
対 n+1である。12画面からなる典型的なファイル
では本発明の方法の所要メモリ量は、従来の挿入方法に
比して13/24即ち55%以下となる。本発明の最終
画像ファイルの構成方法は以下の通りである。一時画面
ファイルの連続する行を取りだし、印刷のとき同一のレ
ンチキュール内になる画素を最終画像ファイル内で互い
に隣り合うように置き、次のレンチキュールとなる一時
画像ファイルの行は最終画像ファイル内での行番号を別
にし、離して置くようにする。例として最終画像がk個
の画像からなり、合成画像の印刷サイズがn×m画素
(nはkの整数倍)とする。個々の仮想カメラの位置に
ついて画像にインデクスを付与する。即ち最左端の画像
をI1とし、最右端の画像をIk とする。各画像Ij
(j =1, . . . , k )は(n/k)×mの画素からな
る。画像は上述のように回転をしているため、描画像は
m×(n/k)の画像として参照される。この画像のp
番目の行(1本の走査線または、画像線が複数の走査線
からなる場合は複数の走査線)は最終画像ファイルのk
(i−1)+(k−i)+1行目に蓄積される。この最
終画像ファイルを用いて、プリンタによりレンチキュラ
ー材の下に置く画像を作成する。
【0061】本発明により画面を自動作成する場合、R
AYlibグラフィックス・システムにおいて特定のサ
ブルーチン実行機能を使用すると都合がよい。さらに詳
細には、コントローラ12により画素のアスペクト比の
決定などの計算を行ない、計算値を所望の機能を実行す
るサブルーチンの1パラメータとして使用する。図5に
示すように、本発明はまず、グラフィックスの設計者ま
たは利用者が所望の幾何学的画像、またはグラフィック
ス画像の作成(70)から開始し、つぎに利用者は表示
画像(画面)を所望の中央のカメラ位置に位置決めし、
観察点を指定する(72)。主画像の角度を指定し(7
4)、先に説明した方法により画面数を決定する(7
6)。利用者はまた観察対象点を指定し、あるいは先に
説明したように計算によることもできる。観察用の線
を、観察点と観察対象点を結ぶ線に垂直にx軸上に決定
する。ステップ72においてあらかじめ異なる指定がさ
れていない限り、それが観察線となる。例えば画面の指
示する方向(直線の延長上あるいは画面の点に収束)な
どの他のデフォールト値も変更することができる。観察
線の長さを最大ディスパリティあるいは利用者の他の要
件から決定し、カメラの位置を決定する。つぎに既述の
方法により仮想カメラの幾何学的位置即ち観察位置を決
定する(78)。そして、画素のアスペクト比を決定し
(80)、適切なサブルーチンを呼び出す。描画システ
ムはあらかじめ設定したサブルーチンのパラメータに基
づき、自動的にカメラを90°回転させる(82)。カ
メラ位置、観察対象点およびサブルーチンの実行結果を
用いて、第1の画像を作成(描画)する(84)。得ら
れた画像を一時画像ファイルに蓄積する。一時画像を挿
入し(86)最終画像ファイルに格納する。これで一時
画像ファイルの内容は消去可能となる。画像の数が所定
数となると(88)印刷ファイルは完成する。そうでな
ければ、新しいカメラの位置などを用いて次の画面を描
く(80)。最後に印刷ファイルをプリンタに転送し、
立体画像を印刷する(90)。画像あたり少なくとも1
2画面を作るのが望ましく、立体画像の奥行の解像度向
上のためにはさらにできるだけ多数の画面を作るのが望
ましい。印刷画像にレンチキュラーを上張りし一体化す
ることによって最終的な立体画像の印刷が完成する。
【0062】本発明の多くの特徴、利点はその詳細な仕
様から明らかであり、本発明の真の精神および範囲に属
するこれらすべての特徴、利点を請求項において網羅す
ることを企図している。また当業者によって多くの修正
および変更がなされうることから、本発明は以上に説明
し記述した構成、動作そのものに限定されるべきでな
く、すべての適当な修正およびそれと同等のものは本発
明の範囲内とみなされるべきである。例えば、本技術は
バリア方式あるいはインテグラル方式の立体画像に利用
することができる。利用者がシステムの規準を超えて値
を指定した場合には、システムは利用者に警告メッセー
ジあるいは警告のダイアログ・ボックスにより警告を出
すことができる。例えば、利用者が指定するカメラのト
ラック長によっては、結果の画像のディスパリティが許
容範囲を超える可能性がある。この場合コンピュータは
「カメラのトラック長が規定値を超えています。トラッ
ク長を短くして下さい」といった警告文を発するように
することができよう。本明細書においては、グラフィッ
クス・システムのサブルーチンにパラメータをあたえ、
これらのサブルーチンが異なるグラフィック機能を実行
するように記述している。しかし他の制御方法、例えば
計算を行なうことによって、コマンドが用意しシステム
に発信しうるパラメータのリストを作成する方法も可能
である。さらにこのリストをバッチ処理の運転に用いる
こともできよう。
【0063】
【発明の効果】本発明は画像システムのすべての面にお
いて完全な画像制御を行なう利点を有する。すなわち、
各々の画素の値はコンピュータ・グラフィックス・シス
テムが算出しうる精度で計算される。本発明によりフィ
ルムの処理が不要となり、カメラの光学的な差や、立体
画像の精密さを減ずることとなる他の画像劣化要因をな
くすことができる。また、グラフィックスの作者の純粋
な想像力から生まれるイメージがコンピュータ・グラフ
ィックス・システムでモデル化しうるかぎり、それを立
体画像にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の装置構成図である。
【図2】本発明の実施例のパラメータ設定説明図であ
る。
【図3】本発明の実施例の幾何学的物体の幾何学的視点
を示す説明図である。
【図4】本発明の実施例の幾何学的物体の2つの画面を
示す説明図である。
【図5】本発明の実施例の処理フローチャートである。
【符号の説明】
10 グラフィックス・モデル作成システム 12 コントローラ 14 画像印刷システム 16 プリンタ

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 幾何学的物体に対し立体画像を作成する
    方法であって、 (a)グラフィックス・システムを用いて物体のグラフ
    ィック・モデルを作成するステップと、 (b)グラフィック対象物体についての差異を有する画
    面を自動的に作成するステップと、 (c)画面から立体画像を作成するステップと、 を含むことを特徴とするコンピュータ・グラフィックス
    を用いて幾何学的な立体画像を作成する方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載された方法であって、前
    記ステップ(b)は、 (b1)各画面の描画および蓄積を行なうステップと、 (b2)蓄積された画面を挿入することにより合成画像
    を作成するステップと、 を含むことを特徴とするコンピュータ・グラフィックス
    を用いて幾何学的な立体画像を作成する方法。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載された方法であって、前
    記ステップ(b)は、 (b1)画面を描くステップと、 (b2)描かれた画面を挿入することにより合成画像を
    作成するステップと、 を含むことを特徴とするコンピュータ・グラフィックス
    を用いて幾何学的な立体画像を作成する方法。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載された方法であって、前
    記ステップ(b)は、 (b1)観察する線の中央を指定するステップと、 (b2)画面数を決定するステップと、 (b3)中央の画面から、各画面の位置および画面数を
    決定するステップと、 (b4)観察する線の位置に従って画面を描くステップ
    と、 (b5)画面の挿入をすることにより合成画像を作成す
    るステップと、 を含むことを特徴とするコンピュータ・グラフィックス
    を用いて幾何学的な立体画像を作成する方法。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載された方法であって、前
    記ステップ(b3)は利用者が画面位置を指定するステ
    ップを含むことを特徴とするコンピュータ・グラフィッ
    クスを用いて幾何学的な立体画像を作成する方法。
  6. 【請求項6】 請求項4に記載された方法であって、前
    記ステップ(b2)の最大画面数の決定は、 画面数=プリンタの解像度/レンチキュラーのピッチ に従って行なうことを特徴とするコンピュータ・グラフ
    ィックスを用いて幾何学的な立体画像を作成する方法。
  7. 【請求項7】 請求項4に記載された方法であって、前
    記観察する線の位置は、画面数およびトラック長より決
    定することを特徴とするコンピュータ・グラフィックス
    を用いて幾何学的な立体画像を作成する方法。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載された方法であって、前
    記トラック長は、観察対象点から観察点までの距離と、
    画面の角度によって決定することを特徴とするコンピュ
    ータ・グラフィックスを用いて幾何学的な立体画像を作
    成する方法。
  9. 【請求項9】 請求項1に記載された方法であって、前
    記ステップ(c)は、 (c1)描かれた画素のアスペクト比を変更し、立体画
    像の画素アスペクト比を所望の値にするため画面を圧縮
    するステップを含むことを特徴とするコンピュータ・グ
    ラフィックスを用いて幾何学的な立体画像を作成する方
    法。
  10. 【請求項10】 請求項9に記載された方法であって、
    前記ステップ(c1)は、 (ci)所望の画像アスペクト比Aを、HDを立体画像
    の幅、VDを立体画像の高さとして A=HD/VD により決定するステップと、 (cii)画素アスペクト比Cを、ISVをプリンタの
    画素間の垂直方向の間隔、ISHをプリンタの画素間の
    水平方向の間隔、NVを画面数として C=(ISV*HD)/(NV*ISH*VD) により決定するステップと、 を含むことを特徴とするコンピュータ・グラフィックス
    を用いて幾何学的な立体画像を作成する方法。
  11. 【請求項11】 請求項1に記載された方法であって、
    前記ステップ(b)は出力に先立ち、90°回転するス
    テップを含むことを特徴とするコンピュータ・グラフィ
    ックスを用いて幾何学的な立体画像を作成する方法。
  12. 【請求項12】 グラフィックス対象物体の立体画像を
    作成する方法であって、 (a)物体の所望のグラフィック・モデルを作成するス
    テップと、 (b)観察する中央の位置を決定するステップと、 (c)主たる画像の角度を決定するステップと、 (d)画面数を決定するステップと、 (e)観察位置を決定するステップと、 (f)画素のアスペクト比を決定するステップと、 (g)ステップ(a)−(g)に応じて画像を描くステ
    ップと、 (h)描いた画像の挿入を行ない合成画像とするステッ
    プと、 (i)合成画像を印刷するステップと、 (j)印刷画像にレンチキュラーの上張りを付加するス
    テップと、 を含むことを特徴とするコンピュータ・グラフィックス
    を用いて幾何学的な立体画像を作成する方法。
  13. 【請求項13】 幾何学的な立体画像を作成する装置で
    あって、 幾何学的モデルを作成するための幾何学的画像作成装置
    と、 自動的にモデルの複数の画面を作成し、これらの画面か
    ら立体画像を作成するための立体画像作成装置と、 を含むことを特徴とする幾何学的な立体画像を作成する
    装置。
  14. 【請求項14】 幾何学的な立体画像を作成する装置で
    あって、 利用者が物体の所望する視点を指定しグラフィック画像
    を作成するために使用するグラフィックス・システム
    と、 異なる視野から物体の画面を作成するためのグラフィッ
    クス・システムを制御する制御手段と、 画面から立体画像を作成する手段と、 を含むことを特徴とする幾何学的な立体画像を作成する
    装置。
  15. 【請求項15】 請求項14に記載された装置であっ
    て、前記制御手段は、 利用者によって指定された中央の画面および中央画面の
    観察位置に応じて観察する線を指定する手段と、 表示する装置の解像度とレンチキュラーのピッチとから
    画面数を決定する手段と、 画面数、画素間の間隔、画像の水平および垂直長に応じ
    て画素のアスペクト比を決定する手段と、 観察する線、中央の画面、中央画面の観察位置、画面数
    および画素アスペクト比に応じて画面を90°回転させ
    る手段と、 を含むことを特徴とする幾何学的な立体画像を作成する
    装置。
  16. 【請求項16】 元の比率によりグラフィック対象物体
    を表示するための立体画像の表示用の装置であって、 レンチキュラーの上張りと、 上張りと対向しグラフィック対象物体の画面を含む画像
    基盤と、を含み、前記画面はグラフィック対象物体の原
    画面比率と等しい比率を有することを特徴とする立体画
    像の表示用の装置。
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