JP4482657B1 - 3次元コンテンツを立体コンテンツに自動変換するステレオビューア - Google Patents
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Abstract
【解決手段】3Dコンテンツデータを入力する入力部と、そのデータから左目用と右目用の2次元表示画像を生成する画像生成部と、左目と右目の位置および視線方向用のデータ保持部と、を備える。左目と右目間はdで、その視線方向は、距離に応じた輻輳角で交わる。画像生成部は、左目右目用画像用記憶領域を水平方向に分割して、左目用右目用2D表示画像を生成する。視線方向をθ変えるには、横をx方向、縦をy方向、xとyに垂直な手前をz方向とするとき、左目位置(xl、yl、zl)と右目位置(xr、yr、zr)との差を(−d×cos(θ)、yl−(1/χ)×yr、d×sin(θ))、とする。この式を含め、プログラム中の圧縮率χで縦横比を調整し、見やすい画像とする。
【選択図】図6
Description
プロセス<1>:立体視の原理に基づく適切な立体フォーマットを有する立体表示装置を選定する。
プロセス<2>:左眼用と右眼用の1対のアニメ画像の枠組みを表示装置に適合する形式で用意する。
プロセス<3>:左右2枚のアニメ画像を、視差を付けて生成する。
プロセス<4>:時間順に流れる多数対の左右のアニメ画像に対して、左右同期させて描画する機構を設ける。
プロセス<5>:アニメ画像から構成される動画映像を立体表示装置に掛けて閲覧する。
プロセス<1>は、立体テレビの立体フォーマットとして、サイドバイド形式が採用される。
プロセス<2>は、テレビ画面は左右に2分割され、左眼用を左画面、右眼用を右画面に対応させ、その画面を、
プロセス<3>で生成された2画像を表示する領域とする。そしてプロセス<3>で、その2つの画像から左右の視差の付いた1対の画像が作られるが、このための視差アルゴリズムを考案するのが難しい。現在のところ、映像の水平方向の動きから奥行きを推定するアルゴリズム(MTD法)(非特許文献1)、および背景や色を奥行きの手掛かりとするアルゴリズムなどが開発されている。いずれにしてもプロセス<3>では、奥行き判定を半導体演算素子で高速処理している。また、
プロセス<4>の左右の同期と描画は、電子的な高速な処理の流れの過程でプロセス<4>と同時に実現している。
プロセス<5>で、視聴者は通常のテレビ番組を立体テレビで受信する。これにより番組を立体視で閲覧できる。
(1)まず、ディスプレイ装置の1画面は左右の2画面に分割する。
(2)次に、左画面には左眼用画像、右画面には右眼用画像の枠組みを用意する(プロセス<2>)。
(3)この時、2つの画像は横方向が2分の1に圧縮し、左右の両画像の間で両眼視差と輻輳角を付ける。
(4)ウォークスルーを行なう度に、左右の画像の間で同期を取りながら描画する(プロセス<4>)。
(5)閲覧時にはハードウェア機能(またはソフトウェア機能)を用いて、左右の画像をともに横方向を2倍に拡大し、両画像を重ね合わせる。閲覧者はこのディスプレイ画面を立体視する(プロセス<5>)。
(1) 2画像生成プログラム(HTML言語で記述:プロセス<2>を担当)
(2) 立体視設定プログラム(VRML言語で記述:プロセス<3>を担当)
(3) 画像同期プログラム(JavaScript(登録商標)言語で記述:プロセス<4>を担当)
この要素プログラムの概要は、次の通りである。
(1′)2画像生成プログラムは、プロセス<2>を実現する。これはHTML言語で記述されるウェブページであり、左右の2画像の枠組みを立体ディスプレイ装置に生成する働きをする(HTML言語のTable機能を利用)。
(2′)このウェブページには、プロセス<3>を実現する立体視設定プログラムが埋め込まれ(HTML言語のEmbed機能を利用)、左右両眼用の画像に視差を与える。このプログラムはVRML言語で記述され、[III]の部分のウェブサイトにアップロードされているVRMLコンテンツにURL(Uniform Resource Locator:統一資源位置指定子)を介して連結する(VRML言語のInline機能を利用)。
(3′)そして2つの立体視設定プログラムの間には、画像同期プログラムが介在する。JavaScript(登録商標)言語で記述されたこのプログラムは、プロセス<4>を実現し、左右の画像の同期を保つ働きをする。この画像同期プログラムは、CortonaのVRML Automation機能に立体視に関するウォークスルーなどの情報を伝える。
そして最終段階で、立体視情報を受け取ったCortonaの左右の描画エンジンは、視差の伴った左右画像を描画するのである。なお、ステレオビューアはウェブ関連の言語で記述されるため、[I]の部分のウェブサイトにアップロードすることが可能となる。
VRMLプラグインがコントロールする1つの仮想世界には、ウォークスルーする透明な1つ(1人)のアバターが存在し、そのアバターの眼(1つの眼しか持たない)を通して、閲覧者は仮想世界を眺める。そこで、左右2つの仮想世界に存在する2つのアバターのそれぞれの眼を、立体視を担う左眼と右眼に対応させ、それに両眼視差と輻輳角を与える。
閲覧者がアバターの動きをコントロールして仮想世界を自由にウォークスルーできるようにするには、上記の一対のアバターについて、リアルタイムで連動する必要がある。このため、2画像を描画するVRMLプラグインの2つの描画エンジンを以下のように同期させる。
2 データ保持部
3 同期部
4L、4R 画像生成部
5 ウェブサイト
6 ブラウザ
6L、6R 描画エンジン
7 立体ディスプレイ装置
7L、7R 画面
Claims (6)
- 観察者に3次元画像表示用の左目用画像と右目用画像とを提示するためのそれぞれの表示信号を出力する装置であって、
異なる視点から見た画像を2次元表示装置に表示することのできる3次元コンテンツデータを入力する入力部と、
上記3次元コンテンツデータの、予め決められた左目位置および視線方向と右目位置および視線方向それぞれから見た左目用2次元表示画像と右目用2次元表示画像を生成する画像生成部と、
上記左目用2次元表示画像と右目用2次元表示画像間でそれぞれの変化の同期をとる同期部と、
上記左目位置および視線方向と右目位置および視線方向のそれぞれのデータを保持するデータ保持部と、を備え、
上記左目位置と右目位置は、所定の距離(d)を隔てたものであり、
上記左目視線方向と右目視線方向とは、対象物までの距離に応じた輻輳角をもって交わり、
上記画像生成部は、表示画像記憶領域を左目用画像用記憶領域と右目用画像用記憶領域とに水平方向に分割したそれぞれの領域に、上記左目用2次元表示画像と右目用2次元表示画像とを生成し、
左目から右目に向かう横方向をx方向とし、x方向に垂直で表示画像の上向き縦方向をy方向とし、x方向とy方向に垂直な手前方向をz方向とするとき、視線方向を角度θだけ変える場合に、左目位置(xl、yl、zl)と右目位置(xr、yr、zr)について、
- アナグリフ方式の3次元画像表示用の左目用画像と右目用画像とを提示するために色変換を行う画像変換部を通して出力することを特徴とする請求項1に記載の3次元コンテンツを立体コンテンツに自動変換するステレオビューア。
- 液晶シャッター方式の3次元画像表示用の左目用画像と右目用画像とを交互に出力する画像変換部を通して出力することを特徴とする請求項1に記載の3次元コンテンツを立体コンテンツに自動変換するステレオビューア。
- 偏光フィルタ方式の3次元画像表示装置の左目用画像と右目用画像とを提示するために、上記左目用画像と右目用画像を、互いに直交する偏光が透過する領域に合わせて配列する画像変換部を通して出力することを特徴とする請求項1に記載の3次元コンテンツを立体コンテンツに自動変換するステレオビューア。
- 視差障壁方式またはレンチキュラーレンズ方式の3次元画像表示装置の左目用画像と右目用画像とを、視差障壁またはレンチキュラーレンズの縦縞に合わせて、前記縦縞の1周期中に縦縞状の左目用画像と右目用画像を交互に並列して配置する画像変換部を通して出力することを特徴とする請求項1に記載の3次元コンテンツを立体コンテンツに自動変換するステレオビューア。
- 3次元画像表示における移動において、
観察者から見て横方向の移動は、上記左目位置および右目位置の移動で行い、
観察者から見て縦方向の移動は、上記3次元コンテンツデータにおける回転で行う、
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載の3次元コンテンツを立体コンテンツに自動変換するステレオビューア。
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