JPH09190550A - Generation method and device for omnidirectional image display data - Google Patents
Generation method and device for omnidirectional image display dataInfo
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- JPH09190550A JPH09190550A JP8018263A JP1826396A JPH09190550A JP H09190550 A JPH09190550 A JP H09190550A JP 8018263 A JP8018263 A JP 8018263A JP 1826396 A JP1826396 A JP 1826396A JP H09190550 A JPH09190550 A JP H09190550A
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Landscapes
- Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、全方位画像表示用
データの生成方法及びその生成装置に係り、更に詳しく
はコンピュータ・グラフィクスの技法を使用して観測者
の視線方向に応じて観測位置周囲の風景を表示するため
のデータを作成する場合に好適な全方位画像表示用デー
タの生成方法及びその生成装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for generating omnidirectional image display data, and more particularly to the use of computer graphics techniques to determine the surroundings of an observation position according to the direction of the observer's line of sight. The present invention relates to an omnidirectional image display data generation method and a generation method thereof, which are suitable for generating data for displaying a landscape.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、3次元空間中の観測位置周囲の風
景画像を得る方法としては、例えば広角レンズを使用し
て広範囲にわたる風景を1枚の画像に撮影する方法があ
る。また、前記広角レンズを使用した方法とは別に、3
次元空間中に分布する複数の点(母点)の位置に基づい
て3次元空間を重複のない領域に分割するボロノイ図構
成手法がある(参考文献:「計算幾何学と地理情報処
理」(共立出版・bit別冊・pp.126ー132、「3次元
ボロノイ図構成のための数値的に安定な逐次添加法」
(情報処理学会誌、Vol.35,No.1 pp.1-10 1994))。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of obtaining a landscape image around an observation position in a three-dimensional space, there is a method of capturing a landscape over a wide range into one image by using a wide-angle lens, for example. In addition to the method using the wide-angle lens, 3
There is a Voronoi diagram construction method that divides a three-dimensional space into non-overlapping regions based on the positions of a plurality of points (generic points) distributed in the three-dimensional space (reference: "Computational Geometry and Geographic Information Processing" (Kyoritsu Publication, separate volume, pp.126-132, "Numerically stable sequential addition method for 3D Voronoi diagram construction"
(Journal of Information Processing Society of Japan, Vol.35, No.1 pp.1-10 1994)).
【0003】更に、3次元物体の形状を微小な多角形平
面(ポリゴンパッチ)の集合として近似的に表現すると
共に、物体を撮影した画像を各ポリゴンパッチに投影し
た画像(テクスチャ画像)を作成しておき、観測者の視
線方向と各ポリゴンパッチとの位置関係から決定される
射影関係に基づきテクスチャ画像を変形して組み合わせ
ることにより、物体を任意の観測方向から見た画像を作
成するコンピュータ・グラフィクスの手法(テクスチャ
・マッピング)が知られている。Furthermore, the shape of a three-dimensional object is approximately expressed as a set of minute polygonal planes (polygon patches), and an image (texture image) is created by projecting an image of the object onto each polygon patch. Computer graphics that create an image of an object viewed from an arbitrary observation direction by transforming and combining texture images based on the projective relationship determined from the positional relationship between the observer's line of sight and each polygon patch. Is known (texture mapping).
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、観測者の視
線方向に応じて観測者周囲の風景画像を提示するため
に、従来の広角レンズを使用した画像撮影法を用いて風
景を撮影しておき、撮影した画像の一部分を抽出して提
示する方法が考えられる。しかしながら、当該方法で
は、観測者に画像を提示する前に画像の歪みを補正する
作業が必要であり、広角レンズを使用すると画像の歪み
が著しいため、画像の歪みの補正作業が困難であるとい
う問題があった。By the way, in order to present a landscape image around the observer in accordance with the direction of the observer's line of sight, the landscape is photographed using a conventional image photographing method using a wide-angle lens. A method of extracting and presenting a part of a captured image can be considered. However, in this method, it is necessary to correct the image distortion before presenting the image to the observer, and when a wide-angle lens is used, the image distortion is significant, so it is difficult to correct the image distortion. There was a problem.
【0005】そこで、前記の問題を解決するために、画
像の歪みの補正作業が不要であるか或いは補正作業が簡
便なレンズを備えた撮像装置を使用して、光軸方向を変
えながら観測位置周囲の風景を複数の画像に分割して撮
影した後、観測位置を中心とする球面の形状を微小な多
角形平面(ポリゴンパッチ)の集合で表現し、各ポリゴ
ンパッチに撮影した画像中の適当な部分を貼り付ける
(テクスチャ・マッピング)ことにより、観測者に提示
する画像を生成することが考えられる。Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, an image pickup device equipped with a lens that does not require correction of image distortion or is simple in correction work is used while changing the optical axis direction. After dividing the surrounding landscape into multiple images and shooting them, the shape of the sphere centered at the observation position is expressed by a set of minute polygonal planes (polygon patches), and appropriate images in each polygon patch are captured. It is conceivable to generate an image to be presented to the observer by pasting such portions (texture mapping).
【0006】しかしながら、前述した撮像装置を使用し
た場合、各画像を撮影した際の撮像装置の配置に応じた
ポリゴンパッチモデルを生成する方法は未だ開発されて
いないという問題があった。また仮に、球面を表現する
ポリゴンパッチモデルを生成することができたとして
も、それを構成する各ポリゴンパッチに貼り付けるべき
テクスチャ画像を生成する方法も未だ開発されていない
という問題があった。However, when the above-mentioned image pickup device is used, there has been a problem that a method for generating a polygon patch model according to the arrangement of the image pickup device at the time of shooting each image has not been developed yet. Even if a polygon patch model expressing a spherical surface could be generated, there was a problem that a method for generating a texture image to be attached to each polygon patch forming the polygon patch model has not been developed yet.
【0007】本発明は、上述した点に鑑みなされたもの
であり、3次元空間中の観測位置の周囲のあらゆる方位
の風景を表示するためのデータを画像の歪み補正を行う
ことなく簡便に作成することを可能とした全方位画像表
示用データの生成方法及びその生成装置を提供すること
を目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and simply creates data for displaying a landscape in all directions around an observation position in a three-dimensional space without performing image distortion correction. It is an object of the present invention to provide an omnidirectional image display data generation method and a generation device that enable the above.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の発明は、観測者の視線方向に応じて観測
位置周囲の撮影画像を表示するためのデータを生成する
全方位画像表示用データの生成方法において、3次元空
間中の観測位置の全周囲を覆う一組の画像を撮影する画
像撮影工程と、前記観測位置を中心とした球面の形状を
近似的に表現する多角形平面モデルを作成する多角形平
面作成工程と、該多角形平面作成工程で作成した多角形
平面モデルの各多角形平面に貼り付けるテクスチャ画像
を前記画像撮影工程で撮影した画像群に基づき生成する
テクスチャ画像生成工程とを有することを特徴とする。In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is an omnidirectional image display for generating data for displaying a captured image around an observation position according to the direction of the line of sight of an observer. Image data generating method, a step of capturing a set of images covering the entire circumference of an observation position in a three-dimensional space, and a polygonal plane that approximately expresses the shape of a spherical surface centered on the observation position. A polygonal plane creating step for creating a model, and a texture image for producing a texture image to be attached to each polygonal plane of the polygonal plane model created in the polygonal plane creating step based on the image group taken in the image taking step. And a generation step.
【0009】上記目的を達成するため、請求項2の発明
は、前記請求項1記載の全方位画像表示用データの生成
方法において、前記多角形平面作成工程では、前記画像
撮影工程における各撮影の光軸と球面との交点を母点と
して構成した3次元ボロノイ図を用いて前記多角形平面
モデルを作成することを特徴とする。In order to achieve the above-mentioned object, the invention of claim 2 is the method for generating omnidirectional image display data according to claim 1, wherein in the polygonal plane creating step, each image in the image taking step is taken. It is characterized in that the polygonal plane model is created by using a three-dimensional Voronoi diagram configured with the intersection of the optical axis and the spherical surface as a generating point.
【0010】上記目的を達成するため、請求項3の発明
は、前記請求項1または2記載の全方位画像表示用デー
タの生成方法において、前記テクスチャ画像生成工程で
は、前記画像撮影工程における各撮影の光軸と球面との
交点を母点として構成した3次元ボロノイ図を用いて前
記テクスチャ画像を生成することを特徴とする。In order to achieve the above object, the invention of claim 3 is the method of generating data for omnidirectional image display according to claim 1 or 2, wherein in the texture image generating step, each image capturing in the image capturing step is performed. It is characterized in that the texture image is generated using a three-dimensional Voronoi diagram configured with the intersection of the optical axis and the spherical surface as the generating point.
【0011】上記目的を達成するため、請求項4の発明
は、観測者の視線方向に応じて観測位置周囲の撮影画像
を表示するためのデータを生成する全方位画像表示用デ
ータの生成装置において、3次元空間中の観測位置の全
周囲を覆う一組の画像を撮影する画像撮影手段と、前記
観測位置を中心とした球面の形状を近似的に表現する多
角形平面モデルを作成する多角形平面作成手段と、該多
角形平面作成手段により作成した多角形平面モデルの各
多角形平面に貼り付けるテクスチャ画像を前記画像撮影
手段により撮影した画像群に基づき生成するテクスチャ
画像生成手段とを具備することを特徴とする。In order to achieve the above object, the invention of claim 4 is an omnidirectional image display data generating apparatus for generating data for displaying a photographed image around an observation position according to the direction of the line of sight of an observer. Image capturing means for capturing a set of images covering the entire circumference of the observation position in the three-dimensional space, and a polygon for creating a polygonal plane model that approximately expresses the shape of a spherical surface centered on the observation position. And a texture image generation unit for generating a texture image to be attached to each polygonal plane of the polygonal plane model created by the polygonal plane creation unit based on an image group photographed by the image photographing unit. It is characterized by
【0012】上記目的を達成するため、請求項5の発明
は、前記請求項4記載の全方位画像表示用データの生成
装置において、前記多角形平面作成手段は、前記画像撮
影手段における各撮影の光軸と球面との交点を母点とし
て構成した3次元ボロノイ図を用いて前記多角形平面モ
デルを作成することを特徴とする。In order to achieve the above object, a fifth aspect of the present invention is the omnidirectional image display data generating apparatus according to the fourth aspect, wherein the polygonal plane creating means is provided for each of the image taking means. It is characterized in that the polygonal plane model is created by using a three-dimensional Voronoi diagram configured with the intersection of the optical axis and the spherical surface as a generating point.
【0013】上記目的を達成するため、請求項6の発明
は、前記請求項4または5記載の全方位画像表示用デー
タの生成装置において、前記テクスチャ画像生成手段
は、前記画像撮影手段における各撮影の光軸と球面との
交点を母点として構成した3次元ボロノイ図を用いて前
記テクスチャ画像を生成することを特徴とする。In order to achieve the above object, the invention of claim 6 is the omnidirectional image display data generating apparatus according to claim 4 or 5, wherein the texture image generating means is one of the image capturing means. It is characterized in that the texture image is generated using a three-dimensional Voronoi diagram configured with the intersection of the optical axis and the spherical surface as the generating point.
【0014】上記目的を達成するため、請求項7の発明
は、前記請求項4,5または6記載の全方位画像表示用
データの生成装置において、前記画像撮影手段は、球形
等の筺体の周方向に沿って配置された複数の撮像部を備
えて構成されていることを特徴とする。In order to achieve the above object, the invention of claim 7 is the omnidirectional image display data generating device according to claim 4, 5 or 6, wherein the image capturing means is a sphere of a casing such as a sphere. It is characterized by comprising a plurality of image pickup units arranged along the direction.
【0015】上記目的を達成するため、請求項8の発明
は、前記請求項4,5または6記載の全方位画像表示用
データの生成装置において、前記画像撮影手段は、複数
のCCDカメラを備えて構成されていることを特徴とす
る。In order to achieve the above object, the invention of claim 8 is the omnidirectional image display data generating apparatus according to claim 4, 5 or 6, wherein the image capturing means comprises a plurality of CCD cameras. It is characterized by being configured.
【0016】上記目的を達成するため、請求項9の発明
は、前記請求項4,5または6記載の全方位画像表示用
データの生成装置において、前記画像撮影手段は、光軸
方向の変化が可能な単一のカメラを備えて構成されてい
ることを特徴とする。In order to achieve the above object, the invention of claim 9 is the omnidirectional image display data generating apparatus according to claim 4, 5 or 6, wherein the image capturing means is capable of changing the optical axis direction. It is characterized by being configured with a single possible camera.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0018】(1)第1の実施の形態。(1) First embodiment.
【0019】先ず、第1の実施の形態に係る全方位画像
表示用データ生成装置の基本構成を図1に基づき説明す
る。全方位画像表示用データ生成装置は、全方位撮影装
置1と、フレームバッファ2と、CPU(中央処理装
置)3と、インタフェース(外部機器との入出力部)4
と、第1記憶装置5と、第2記憶装置6とを備える構成
となっている。First, the basic configuration of the omnidirectional image display data generating apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The omnidirectional image display data generation device includes an omnidirectional imaging device 1, a frame buffer 2, a CPU (central processing unit) 3, and an interface (an input / output unit with an external device) 4.
And a first storage device 5 and a second storage device 6.
【0020】上記各部の構成を詳述すると、全方位撮影
装置1は、観測地点の周囲を覆う画像群を撮影する。フ
レームバッファ2は、撮影装置1により撮影された画像
を一時的に記憶する。CPU3は、第1記憶装置5に記
憶されている処理手順に基づき後述の図4及び図5の処
理を行うものであり、カウンタi(後述)を備えてい
る。インタフェース4は、全方位画像表示用データ生成
装置と外部機器(図示略)との間におけるデータの送受
を行う。Explaining in detail the configuration of each of the above parts, the omnidirectional photographing device 1 photographs a group of images covering the periphery of the observation point. The frame buffer 2 temporarily stores the image photographed by the photographing device 1. The CPU 3 performs the processing of FIGS. 4 and 5 described later based on the processing procedure stored in the first storage device 5, and includes a counter i (described later). The interface 4 sends and receives data between the omnidirectional image display data generating device and an external device (not shown).
【0021】第1記憶装置5は、CPU3の処理手順を
記憶するものであり、全方位画像表示用データ生成プロ
グラムの画像撮影ルーチンの記憶領域r1と、ポリゴン
パッチ生成ルーチンの記憶領域r2と、テクスチャ画像
生成ルーチンの記憶領域r3とを備えている。第2記憶
装置6は、CPU3の処理に必要な情報及び入出力デー
タを記憶するものであり、撮影データの記憶領域d1
と、ボロノイ図データの記憶領域d2と、ポリゴンパッ
チデータの記憶領域d3と、テクスチャ画像データの記
憶領域d4とを備えている。The first storage device 5 stores the processing procedure of the CPU 3, and includes a storage area r1 for the image capturing routine of the omnidirectional image display data generation program, a storage area r2 for the polygon patch generation routine, and a texture. A storage area r3 for an image generation routine is provided. The second storage device 6 stores information necessary for the processing of the CPU 3 and input / output data, and is a storage area d1 for shooting data.
A storage area d2 for Voronoi diagram data, a storage area d3 for polygon patch data, and a storage area d4 for texture image data.
【0022】図2は全方位画像表示用データ生成装置の
全方位撮影装置1の断面図である。全方位撮影装置1
は、筺体7と複数の撮像装置8・・・とを備える構成と
なっている。全方位撮影装置1の筺体7は球形として構
成されており、筺体7には複数の撮像装置8・・・が装
備されている。これら全ての撮像装置8は、その光軸9
・・・が筺体7の中心10を通るように配置されてい
る。尚、撮像装置8は、筺体7の内部に必ずしも均等な
密度で配置する必要は無い。FIG. 2 is a sectional view of the omnidirectional photographing device 1 of the omnidirectional image display data generating device. Omnidirectional imaging device 1
Is configured to include a housing 7 and a plurality of imaging devices 8 ... The housing 7 of the omnidirectional imaging device 1 is configured as a sphere, and the housing 7 is equipped with a plurality of image pickup devices 8 ... All of these imaging devices 8 have their optical axes 9
Are arranged so as to pass through the center 10 of the housing 7. It should be noted that the image pickup devices 8 do not necessarily have to be arranged inside the housing 7 at a uniform density.
【0023】図3は全方位画像表示用データ生成装置の
第2記憶装置6に格納されるポリゴンパッチデータファ
イルのデータ構成を示す図である。図3において、11
は頂点データを示しており、全てのポリゴンパッチ(多
角形平面)の頂点の3次元座標(X,Y,Z)に識別子
IDvを付与したデータである。12はデリミタ(文字
列を限定する記号)を示しており、頂点データ(頂点座
標)11と頂点間の接続情報13の区切りを表してい
る。13はポリゴンの接続情報を示しており、ポリゴン
の識別子IDvと当該ポリゴンパッチに貼り付けるテク
スチャ画像の識別子IDt、及び頂点の識別子を一組と
して1つのポリゴンパッチを表している。14は形状デ
ータファイルの終了を表すコードである。FIG. 3 is a diagram showing the data structure of a polygon patch data file stored in the second storage device 6 of the omnidirectional image display data generation device. In FIG. 3, 11
Indicates vertex data, which is data in which the identifier IDv is assigned to the three-dimensional coordinates (X, Y, Z) of the vertices of all polygon patches (polygonal planes). Reference numeral 12 denotes a delimiter (a symbol that limits a character string), which represents a partition between vertex data (vertex coordinates) 11 and connection information 13 between vertices. Reference numeral 13 denotes polygon connection information, which represents one polygon patch with a combination of a polygon identifier IDv, a texture image identifier IDt attached to the polygon patch, and a vertex identifier. Reference numeral 14 is a code indicating the end of the shape data file.
【0024】次に、全方位画像表示用データ生成装置の
第1記憶装置5に格納されたプログラムを用いて、全方
位画像表示用データを生成する手順を図4に基づき説明
する。Next, the procedure for generating the omnidirectional image display data using the program stored in the first storage device 5 of the omnidirectional image display data generating device will be described with reference to FIG.
【0025】先ず、ステップSA1では、観測者は全方
位撮影装置1を用いて観測地点周囲の風景を撮影する。
全方位撮影装置1により撮影した画像データは、フレー
ムバッファ2に一時的に蓄積された後、第2記憶装置6
の撮影データ記憶領域d1に光軸方向のデータとともに
記憶される。ここで、全方位撮影装置1を構成する撮影
装置8の個数をN個とすると、N枚の画像(I1〜I2)
が得られる。First, in step SA1, the observer uses the omnidirectional photographing device 1 to photograph the scenery around the observation point.
The image data captured by the omnidirectional image capture device 1 is temporarily stored in the frame buffer 2 and then stored in the second storage device 6.
Is stored in the shooting data storage area d1 together with the data in the optical axis direction. Here, assuming that the number of image capturing devices 8 forming the omnidirectional image capturing device 1 is N, N images (I1 to I2)
Is obtained.
【0026】ステップSA2では、全方位撮影装置1を
構成する撮像装置8の光軸方向を元に、観測地点を中心
とする球面の形状を近似的に表現するポリゴンパッチを
作成する。即ち、ステップSA2において撮像装置8の
個数と同数(N個)のポリゴンパッチが生成される。ス
テップSA2については後で詳述する。In step SA2, a polygon patch that approximately expresses the shape of a spherical surface centered at the observation point is created based on the optical axis direction of the image pickup device 8 which constitutes the omnidirectional image pickup device 1. That is, in step SA2, the same number (N) of polygon patches as the number of imaging devices 8 are generated. Step SA2 will be described later in detail.
【0027】ステップSA3では、特定のポリゴンパッ
チを指定するためのカウンタiを初期化して値を1とす
る。ステップSA4では、カウンタiで指定されたポリ
ゴンパッチに貼り付けるテクスチャ画像を生成する。ス
テップSA4については後で詳述する。ステップSA5
では、カウンタiの値をインクリメントする。At step SA3, a counter i for designating a specific polygon patch is initialized to a value of 1. At Step SA4, a texture image to be attached to the polygon patch designated by the counter i is generated. Step SA4 will be described in detail later. Step SA5
Then, the value of the counter i is incremented.
【0028】ステップSA6では、カウンタiの値とN
との大小関係がi>Nであるかi≦Nであるかを判定す
る。i>Nであると判定された場合は、全てのポリゴン
パッチについてテクスチャ画像生成処理が終了している
として、ステップSA7へ移行する。他方、i≦Nであ
ると判定された場合は、テクスチャ画像生成処理を施し
ていないポリゴンパッチがあるとして、ステップSA4
へ戻る。ステップSA7では、インタフェース(外部機
器との入出力部)4を介してポリゴンパッチデータ及び
テクスチャデータを外部機器へ出力し、処理を終了す
る。At step SA6, the value of the counter i and N
It is determined whether the magnitude relation with and is i> N or i ≦ N. If i> N, it is determined that the texture image generation processing has been completed for all polygon patches, and the process proceeds to step SA7. On the other hand, if it is determined that i ≦ N, it is determined that there is a polygon patch for which the texture image generation processing has not been performed, and step SA4
Return to In step SA7, the polygon patch data and the texture data are output to the external device via the interface (input / output unit with the external device) 4, and the process ends.
【0029】次に、ポリゴンパッチ作成処理(図4のス
テップSA2)について図5に基づき説明する。Next, the polygon patch creation processing (step SA2 in FIG. 4) will be described with reference to FIG.
【0030】先ず、ステップSB1では、観測者の観測
位置を中心とする適当な半径の球面Sを設定する。ステ
ップSB2では、全方位撮影装置1における特定の撮像
装置を指定するためのカウンタjを初期化して値を1と
する。ステップSB3では、第j番目の撮像装置の光軸
と球面Sとの交点Gjの座標を算出する。算出した交点
Gjの座標は、3次元ボロノイ図を構成する際の母点と
して第2記憶装置6のボロノイ図データの記憶領域d2
に蓄積される。First, in step SB1, a spherical surface S having an appropriate radius centered on the observation position of the observer is set. In step SB2, a counter j for designating a specific image pickup device in the omnidirectional photographing device 1 is initialized to a value of 1. In step SB3, the coordinates of the intersection Gj between the optical axis of the j-th image pickup device and the spherical surface S are calculated. The calculated coordinates of the intersection point Gj are storage areas d2 of the Voronoi diagram data of the second storage device 6 as mother points when constructing the three-dimensional Voronoi diagram.
Is accumulated in
【0031】ここで、図6はステップSB3の処理を模
式的に表した図である。図6において、21は複数ある
撮像装置のうちの1つの撮像装置、22は撮像装置21
の光軸、23は光軸22と球面24との交点である。Here, FIG. 6 is a diagram schematically showing the processing of step SB3. In FIG. 6, reference numeral 21 is one of a plurality of image pickup apparatuses, and 22 is an image pickup apparatus 21.
Is the optical axis of the optical axis, and 23 is the intersection of the optical axis 22 and the spherical surface 24.
【0032】ステップSB4では、カウンタjをインク
リメントする。ステップSB5では、カウンタjの値と
Nとの大小関係がj>Nであるかj≦Nであるかを判定
する。j>Nであると判定された場合は、全ての撮像装
置について母点算出処理が終了しているとして、ステッ
プSB6へ移行する。他方、j≦Nであると判定された
場合は、母点算出処理を施していない撮像装置があると
して、ステップSB3へ戻る。At step SB4, the counter j is incremented. In step SB5, it is determined whether the magnitude relationship between the value of the counter j and N is j> N or j ≦ N. If it is determined that j> N, it is determined that the mother point calculation processing has been completed for all the imaging devices, and the process proceeds to step SB6. On the other hand, if it is determined that j ≦ N, it is determined that there is an image pickup device for which the mother point calculation process is not performed, and the process returns to step SB3.
【0033】ステップSB6では、点G1〜G2を母点と
して3次元ボロノイ図を構成する。当該ステップSB6
で得られたそれぞれのボロノイ領域に属するボロノイ辺
の方向と位置のデータは、第2記憶装置6のボロノイ図
データの記憶領域d2に蓄積される。ステップSB7で
は、特定のボロノイ領域を指定するためのカウンタkを
初期化して値を1とする。At step SB6, a three-dimensional Voronoi diagram is constructed with the points G1 and G2 as generating points. Step SB6
The data of the direction and the position of the Voronoi side belonging to each Voronoi region obtained in step 3 are stored in the Voronoi diagram data storage region d2 of the second storage device 6. In step SB7, a counter k for designating a specific Voronoi region is initialized to a value of 1.
【0034】ステップSB8では、第k番目のボロノイ
領域に属するボロノイ辺と球面Sとの交点の座標を算出
し、ポリゴンパッチの頂点とする。ステップSB9で
は、ポリゴンパッチの辺によって接続されている頂点の
組を算出する。具体的には、同一のボロノイ面上に存在
する頂点がポリゴンパッチの辺によって接続されている
と判定することにより、ポリゴンパッチの辺の2つの端
点を探索する。ステップSB10では、ステップSB8
及びステップSB9において算出したポリゴンパッチの
頂点データ及び接続情報が、第2記憶装置6のポリゴン
パッチデータの記憶領域d3に蓄積される。In step SB8, the coordinates of the intersection of the Voronoi side belonging to the k-th Voronoi region and the spherical surface S are calculated and used as the vertices of the polygon patch. In step SB9, a set of vertices connected by the sides of the polygon patch is calculated. Specifically, by determining that the vertices existing on the same Voronoi surface are connected by the sides of the polygon patch, two end points of the sides of the polygon patch are searched. At Step SB10, Step SB8
The vertex data and connection information of the polygon patch calculated in step SB9 are accumulated in the polygon patch data storage area d3 of the second storage device 6.
【0035】ステップSB11では、カウンタkをイン
クリメントする。ステップSB12では、カウンタkの
値とNとの大小関係がk>Nであるかk≦Nであるかを
判定する。k>Nであると判定された場合は、全てのボ
ロノイ領域について頂点座標の算出処理が終了したとし
て、ポリゴンパッチの作成処理を終了する。他方、k≦
Nであると判定された場合は、ポリゴンの頂点座標の算
出処理を施していないボロノイ領域があるとして、ステ
ップSB8へ戻る。At step SB11, the counter k is incremented. In step SB12, it is determined whether the magnitude relation between the value of the counter k and N is k> N or k ≦ N. When it is determined that k> N, it is determined that the vertex coordinate calculation process has been completed for all Voronoi regions, and the polygon patch creation process is terminated. On the other hand, k ≦
If it is determined to be N, it is determined that there is a Voronoi region in which the calculation process of the vertex coordinates of the polygon is not performed, and the process returns to step SB8.
【0036】図7は上述した処理によって求めた球面を
表現するポリゴンパッチモデルの生成例である。FIG. 7 shows an example of generating a polygon patch model that represents the spherical surface obtained by the above-mentioned processing.
【0037】次に、テクスチャ画像生成処理(図4のス
テップSA4)について図8に基づき説明する。Next, the texture image generation process (step SA4 in FIG. 4) will be described with reference to FIG.
【0038】先ず、ステップSC1では、指定されたポ
リゴンパッチに対応する画像面上の領域Rを抽出する。
具体的には、第m番目のポリゴンパッチに対して第m番
面のボロノイ領域に着目し、当該第m番目のボロノイ領
域に属する各ボロノイ辺と画像Imの画像面との交点の
座標(画像の2次元座標系における座標)を求める。当
該処理により、ポリゴンパッチの頂点と対応する画像面
上の点の組を求めることができる。First, in step SC1, a region R on the image surface corresponding to the designated polygon patch is extracted.
Specifically, focusing on the m-th Voronoi region for the m-th polygon patch, the coordinates of the intersection of each Voronoi side belonging to the m-th Voronoi region and the image plane of the image Im (image In the two-dimensional coordinate system). By this processing, a set of points on the image plane corresponding to the vertices of the polygon patch can be obtained.
【0039】ステップSC2では、領域Rの形状とポリ
ゴンパッチの形状とが一致するように画像Imを変形す
る。変形の結果得られた画像は、当該ポリゴンパッチに
貼り付けるテクスチャ画像として、第2記憶装置6のテ
クスチャ画像データの記憶領域d4に蓄積される。In step SC2, the image Im is deformed so that the shape of the region R and the shape of the polygon patch match. The image obtained as a result of the deformation is accumulated in the storage area d4 of the texture image data of the second storage device 6 as a texture image to be attached to the polygon patch.
【0040】次に、図9を例に、あるボロノイ領域に関
してポリゴンパッチ及びこれに対応する画像面上の領域
Rを求める処理について再度説明する。図中網がけした
部分32がボロノイ領域であり、ボロノイ領域の境界と
なる面がボロノイ面である。また、図9の例では4本の
ボロノイ辺(34,35,36,37)が当該ボロノイ
領域に属している。Next, with reference to FIG. 9 as an example, the processing for obtaining a polygon patch and a corresponding area R on the image plane for a certain Voronoi area will be described again. The shaded portion 32 in the figure is the Voronoi region, and the surface that becomes the boundary of the Voronoi region is the Voronoi surface. Further, in the example of FIG. 9, four Voronoi sides (34, 35, 36, 37) belong to the Voronoi region.
【0041】上記図5のステップSB8ではポリゴンパ
ッチの頂点座標を求めたが、図9の例ではボロノイ辺3
4と球面31との交点を求めることにより、ポリゴンパ
ッチの頂点P1の座標を求めることができる。同様に、
ポリゴンパッチの頂点P2,P3,P4は各々ボロノイ辺
35,36,37と球面31との交点として求める。In step SB8 of FIG. 5, the vertex coordinates of the polygon patch are obtained. In the example of FIG. 9, the Voronoi side 3
By finding the intersection of 4 and the spherical surface 31, the coordinates of the vertex P1 of the polygon patch can be found. Similarly,
The vertices P2, P3, P4 of the polygon patch are obtained as the intersections of the Voronoi sides 35, 36, 37 and the spherical surface 31, respectively.
【0042】また、ポリゴンパッチの頂点の組(P1,
P2)、(P2,P3)、(P3,P4)及び(P4,P1)
が各々同一のボロノイ面上に存在することから、上記図
5のステップSB9の処理を施すことにより、それらの
頂点の組がポリゴンパッチの辺によって接続されている
という情報を得ることができる。Further, a set of vertices of the polygon patch (P1,
P2), (P2, P3), (P3, P4) and (P4, P1)
Are present on the same Voronoi surface, it is possible to obtain the information that the set of vertices are connected by the sides of the polygon patch by performing the processing of step SB9 in FIG. 5 described above.
【0043】更に、上記図8のステップSC1の処理を
施すことにより、ボロノイ辺34,35,36及び37
と画像面38との交点Q1,Q2,Q3及びQ4の座標がそ
れぞれ算出され、ポリゴンパッチP1P2P3P4に対応す
る画像面上の領域が四辺形Q1Q2Q3Q4(39)である
ことが判明する。Further, by performing the processing of step SC1 in FIG. 8, the Voronoi sides 34, 35, 36 and 37 are obtained.
The coordinates of the intersections Q1, Q2, Q3, and Q4 of the image plane 38 are calculated, and it is found that the area on the image plane corresponding to the polygon patch P1P2P3P4 is a quadrangle Q1Q2Q3Q4 (39).
【0044】上述した処理により作成したデータを用い
れば、コンピュータ・グラフィクスのテクスチャ・マッ
ピング手法により、観察者の視線方向に応じて全方位の
風景画像を作成することが可能となる。By using the data created by the above-mentioned processing, it is possible to create an omnidirectional landscape image according to the direction of the line of sight of the observer by the texture mapping method of computer graphics.
【0045】上述したように、本第1の実施の形態によ
れば、3次元空間中の観測位置の全周囲を覆う一組の画
像を撮影し、観測位置を中心とした球面の形状を近似的
に表現するポリゴンパッチモデルを3次元ボロノイ図を
用いて作成し、作成したポリゴンパッチモデルの各ポリ
ゴンパッチに貼り付けるテクスチャ画像を撮影画像群に
基づき3次元ボロノイ図を用いて生成するため、3次元
空間を重複の無い領域に分割することができ、従って、
3次元空間中の観測位置の周囲のあらゆる方位の風景を
表示するためのデータを画像の歪み補正を行うことなく
簡便に作成することが可能となる。これにより、従来の
如く、3次元空間中の観測位置周囲の風景画像を撮影す
る際に画像の歪み補正を行わなければならないといった
煩雑さを解消することができる。As described above, according to the first embodiment, a set of images covering the entire circumference of the observation position in the three-dimensional space is photographed, and the shape of the spherical surface centered on the observation position is approximated. 3D Voronoi diagram is used to create a polygonal patch model that is expressed dynamically, and a texture image to be attached to each polygon patch of the created polygon patch model is generated based on the captured image group using the 3D Voronoi diagram. It is possible to divide the dimensional space into non-overlapping regions, thus
It is possible to easily create data for displaying a landscape in all directions around the observation position in the three-dimensional space without performing image distortion correction. As a result, it is possible to eliminate the complexity of having to perform image distortion correction when capturing a landscape image around an observation position in a three-dimensional space as in the conventional art.
【0046】(2)第2の実施の形態。(2) Second embodiment.
【0047】上記第1の実施の形態では、上記手法を用
いることにより観測者が位置する観測地点周囲の全方位
にわたる静止画像を得るようにした。これに対して、本
第2の実施の形態は、例えば複数台のCCD(電荷結合
デバイス)カメラを同期させて観測地点周囲の動画像を
撮影し、1フレーム毎にテクスチャ画像の生成処理を施
すことにより、全方位の動画像を表示するデータを作成
するようにしたものである。In the first embodiment, the above method is used to obtain a still image in all directions around the observation point where the observer is located. On the other hand, in the second embodiment, for example, a plurality of CCD (charge coupled device) cameras are synchronized to capture a moving image around an observation point, and a texture image generation process is performed for each frame. As a result, data for displaying moving images in all directions is created.
【0048】本第2の実施の形態によれば、複数台のC
CDカメラを同期させて撮影した観測地点周囲の動画像
に基づき全方位の動画像表示用データを作成するため、
上記第1の実施の形態と同様に、3次元空間中の観測位
置の周囲のあらゆる方位の風景を表示するためのデータ
を画像の歪み補正を行うことなく簡便に作成することが
可能となる。これにより、従来の如く、3次元空間中の
観測位置周囲の風景画像を撮影する際に画像の歪み補正
を行わなければならないといった煩雑さを解消すること
ができる。According to the second embodiment, a plurality of C
In order to create omnidirectional video image display data based on the video images around the observation point, which were taken by synchronizing the CD cameras,
As in the case of the first embodiment, it is possible to easily create data for displaying a landscape in all directions around an observation position in a three-dimensional space without performing image distortion correction. As a result, it is possible to eliminate the complexity of having to perform image distortion correction when capturing a landscape image around an observation position in a three-dimensional space as in the conventional art.
【0049】(3)第3の実施の形態。(3) Third embodiment.
【0050】上記第1の実施の形態では、複数台の撮像
装置(カメラ)を用いて観測地点を覆う画像群を撮影し
た。これに対して、本第3の実施の形態は、光軸方向の
観測機構を備えた1台のカメラを用いて光軸方向を変化
させながら複数枚の画像を撮影することにより、観測地
点周囲を覆う画像群を撮影するようにしたものである。In the first embodiment, a plurality of image pickup devices (cameras) are used to photograph a group of images covering the observation point. On the other hand, in the third embodiment, a single camera equipped with an observation mechanism in the optical axis direction is used to capture a plurality of images while changing the optical axis direction, and thus the surroundings of the observation point are measured. The image group covering the is photographed.
【0051】本第3の実施の形態によれば、光軸方向の
観測機構を備えた1台のカメラを用いて光軸方向を変化
させながら観測地点周囲を覆う画像群を撮影するため、
上記第1の実施の形態と同様に、3次元空間中の観測位
置の周囲のあらゆる方位の風景を表示するためのデータ
を画像の歪み補正を行うことなく簡便に作成することが
可能となる。これにより、従来の如く、3次元空間中の
観測位置周囲の風景画像を撮影する際に画像の歪み補正
を行わなければならないといった煩雑さを解消すること
ができる。According to the third embodiment, since a single camera equipped with an optical axis observation mechanism is used to take an image group covering the periphery of the observation point while changing the optical axis direction,
As in the case of the first embodiment, it is possible to easily create data for displaying a landscape in all directions around an observation position in a three-dimensional space without performing image distortion correction. As a result, it is possible to eliminate the complexity of having to perform image distortion correction when capturing a landscape image around an observation position in a three-dimensional space as in the conventional art.
【0052】[0052]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、全方位画像表示用データの生成方法は、3次元
空間中の観測位置の全周囲を覆う一組の画像を撮影する
画像撮影工程と、観測位置を中心とした球面の形状を近
似的に表現する多角形平面モデルを作成する多角形平面
作成工程と、多角形平面作成工程で作成した多角形平面
モデルの各多角形平面に貼り付けるテクスチャ画像を画
像撮影工程で撮影した画像群に基づき生成するテクスチ
ャ画像生成工程とを有するため、3次元空間中の観測位
置の周囲のあらゆる方位の風景を表示するためのデータ
を画像の歪み補正を行うことなく簡便に作成することが
可能となる。これにより、従来の如く、3次元空間中の
観測位置周囲の風景画像を撮影する際に画像の歪み補正
を行わなければならないといった煩雑さを解消すること
ができる。As described above, according to the first aspect of the invention, the omnidirectional image display data generating method captures a set of images covering the entire circumference of the observation position in the three-dimensional space. Each polygon of the polygonal plane model created in the image capturing step, the polygonal plane creation step that creates a polygonal plane model that approximately expresses the shape of the spherical surface around the observation position, and the polygonal plane model created in the polygon plane creation step A texture image generation process for generating a texture image to be pasted on a plane based on an image group photographed in the image photographing process is performed, so that data for displaying a landscape in all directions around an observation position in a three-dimensional space is imaged. It is possible to easily create the image without correcting the distortion. As a result, it is possible to eliminate the complexity of having to perform image distortion correction when capturing a landscape image around an observation position in a three-dimensional space as in the conventional art.
【0053】請求項2の発明によれば、請求項1記載の
全方位画像表示用データの生成方法において、多角形平
面作成工程では、画像撮影工程における各撮影の光軸と
球面との交点を母点として構成した3次元ボロノイ図を
用いて多角形平面モデルを作成するため、3次元空間を
重複の無い領域に分割することができ、従って、請求項
1の発明と同様に、3次元空間中の観測位置の周囲のあ
らゆる方位の風景を表示するためのデータを画像の歪み
補正を行うことなく簡便に作成することが可能となる。
これにより、従来の如く、3次元空間中の観測位置周囲
の風景画像を撮影する際に画像の歪み補正を行わなけれ
ばならないといった煩雑さを解消することができる。According to the second aspect of the present invention, in the omnidirectional image display data generating method according to the first aspect, in the polygonal plane creating step, the intersection point between the optical axis and the spherical surface of each image taking step in the image taking step is defined. Since the polygonal plane model is created using the three-dimensional Voronoi diagram configured as the generating points, the three-dimensional space can be divided into non-overlapping regions. Therefore, like the invention of claim 1, the three-dimensional space can be divided. It is possible to easily create data for displaying a landscape in all directions around the observation position inside without correcting the image distortion.
As a result, it is possible to eliminate the complexity of having to perform image distortion correction when capturing a landscape image around an observation position in a three-dimensional space as in the conventional art.
【0054】請求項3の発明によれば、請求項1または
2記載の全方位画像表示用データの生成方法において、
テクスチャ画像生成工程では、画像撮影工程における各
撮影の光軸と球面との交点を母点として構成した3次元
ボロノイ図を用いてテクスチャ画像を生成するため、3
次元空間を重複の無い領域に分割することができ、従っ
て、請求項1の発明と同様に、3次元空間中の観測位置
の周囲のあらゆる方位の風景を表示するためのデータを
画像の歪み補正を行うことなく簡便に作成することが可
能となる。これにより、従来の如く、3次元空間中の観
測位置周囲の風景画像を撮影する際に画像の歪み補正を
行わなければならないといった煩雑さを解消することが
できる。According to the invention of claim 3, in the method for generating omnidirectional image display data according to claim 1 or 2,
In the texture image generation step, since the texture image is generated using the three-dimensional Voronoi diagram configured with the intersection of the optical axis of each photographing in the image photographing step and the spherical surface as the generating point, 3
The three-dimensional space can be divided into non-overlapping regions, and therefore, like the invention of claim 1, the data for displaying the landscape in all directions around the observation position in the three-dimensional space is subjected to image distortion correction. It is possible to easily create it without performing. As a result, it is possible to eliminate the complexity of having to perform image distortion correction when capturing a landscape image around an observation position in a three-dimensional space as in the conventional art.
【0055】請求項4の発明によれば、全方位画像表示
用データの生成装置は、3次元空間中の観測位置の全周
囲を覆う一組の画像を撮影する画像撮影手段と、観測位
置を中心とした球面の形状を近似的に表現する多角形平
面モデルを作成する多角形平面作成手段と、多角形平面
作成手段により作成した多角形平面モデルの各多角形平
面に貼り付けるテクスチャ画像を画像撮影手段により撮
影した画像群に基づき生成するテクスチャ画像生成手段
とを具備しているため、3次元空間中の観測位置の周囲
のあらゆる方位の風景を表示するためのデータを画像の
歪み補正を行うことなく簡便に作成することが可能とな
る。これにより、従来の如く、3次元空間中の観測位置
周囲の風景画像を撮影する際に画像の歪み補正を行わな
ければならないといった煩雑さを解消することができ
る。According to the fourth aspect of the present invention, the omnidirectional image display data generating apparatus sets the image taking means for taking a set of images covering the entire circumference of the observing position in the three-dimensional space, and the observing position. Image the polygonal plane creating means for creating a polygonal plane model that approximately represents the shape of the centered sphere, and the texture image to be attached to each polygonal plane of the polygonal plane model created by the polygon plane creating means. The image distortion correction is performed for the data for displaying the landscape in all directions around the observation position in the three-dimensional space because the image data is generated based on the image group photographed by the photographing unit. It is possible to easily create it without As a result, it is possible to eliminate the complexity of having to perform image distortion correction when capturing a landscape image around an observation position in a three-dimensional space as in the conventional art.
【0056】請求項5の発明によれば、請求項4記載の
全方位画像表示用データの生成装置において、多角形平
面作成手段は、画像撮影手段における各撮影の光軸と球
面との交点を母点として構成した3次元ボロノイ図を用
いて多角形平面モデルを作成するため、3次元空間を重
複の無い領域に分割することができ、従って、請求項4
の発明と同様に、3次元空間中の観測位置の周囲のあら
ゆる方位の風景を表示するためのデータを画像の歪み補
正を行うことなく簡便に作成することが可能となる。こ
れにより、従来の如く、3次元空間中の観測位置周囲の
風景画像を撮影する際に画像の歪み補正を行わなければ
ならないといった煩雑さを解消することができる。According to the fifth aspect of the present invention, in the omnidirectional image display data generating apparatus according to the fourth aspect, the polygonal plane creating means defines the intersection between the optical axis of each image taking in the image taking means and the spherical surface. Since the polygonal plane model is created using the three-dimensional Voronoi diagram configured as the generating points, the three-dimensional space can be divided into non-overlapping regions.
Similarly to the invention described above, it becomes possible to easily create data for displaying a landscape in all directions around an observation position in a three-dimensional space without performing image distortion correction. As a result, it is possible to eliminate the complexity of having to perform image distortion correction when capturing a landscape image around an observation position in a three-dimensional space as in the conventional art.
【0057】請求項6の発明によれば、請求項4または
5記載の全方位画像表示用データの生成装置において、
テクスチャ画像生成手段は、画像撮影手段における各撮
影の光軸と球面との交点を母点として構成した3次元ボ
ロノイ図を用いてテクスチャ画像を生成するため、3次
元空間を重複の無い領域に分割することができ、従っ
て、請求項4の発明と同様に、3次元空間中の観測位置
の周囲のあらゆる方位の風景を表示するためのデータを
画像の歪み補正を行うことなく簡便に作成することが可
能となる。これにより、従来の如く、3次元空間中の観
測位置周囲の風景画像を撮影する際に画像の歪み補正を
行わなければならないといった煩雑さを解消することが
できる。According to the invention of claim 6, in the omnidirectional image display data generating device according to claim 4 or 5,
Since the texture image generation means generates a texture image using a three-dimensional Voronoi diagram configured with the intersection of the optical axis of each photographing in the image photographing means and the spherical surface as the mother point, the three-dimensional space is divided into non-overlapping regions. Therefore, like the invention of claim 4, it is possible to simply create data for displaying a landscape in all directions around an observation position in a three-dimensional space without performing image distortion correction. Is possible. As a result, it is possible to eliminate the complexity of having to perform image distortion correction when capturing a landscape image around an observation position in a three-dimensional space as in the conventional art.
【0058】請求項7の発明によれば、請求項4,5ま
たは6記載の全方位画像表示用データの生成装置におい
て、画像撮影手段は、球形等の筺体の周方向に沿って配
置された複数の撮像部を備えて構成されているため、3
次元空間中の観測位置の全周囲を覆う画像を的確に撮影
することができ、従って、請求項4の発明と同様に、3
次元空間中の観測位置の周囲のあらゆる方位の風景を表
示するためのデータを画像の歪み補正を行うことなく簡
便に作成することが可能となる。これにより、従来の如
く、3次元空間中の観測位置周囲の風景画像を撮影する
際に画像の歪み補正を行わなければならないといった煩
雑さを解消することができる。According to a seventh aspect of the invention, in the omnidirectional image display data generating apparatus according to the fourth, fifth or sixth aspect, the image photographing means is arranged along the circumferential direction of the casing such as a sphere. Since it is configured to include a plurality of imaging units, 3
An image covering the entire circumference of the observation position in the dimensional space can be accurately captured, and therefore, as in the invention of claim 4, 3
It is possible to easily create the data for displaying the landscape in all directions around the observation position in the dimensional space without correcting the image distortion. As a result, it is possible to eliminate the complexity of having to perform image distortion correction when capturing a landscape image around an observation position in a three-dimensional space as in the conventional art.
【0059】請求項8の発明によれば、請求項4,5ま
たは6記載の全方位画像表示用データの生成装置におい
て、画像撮影手段は、複数のCCDカメラを備えて構成
されているため、複数のCCDカメラを同期させて観測
地点周囲の動画像を撮影し、1フレーム毎にテクスチャ
画像の生成処理を施すことにより、全方位の動画像を表
示するデータを作成することができ、従って、請求項4
の発明と同様に、3次元空間中の観測位置の周囲のあら
ゆる方位の風景を表示するためのデータを画像の歪み補
正を行うことなく簡便に作成することが可能となる。こ
れにより、従来の如く、3次元空間中の観測位置周囲の
風景画像を撮影する際に画像の歪み補正を行わなければ
ならないといった煩雑さを解消することができる。According to the eighth aspect of the present invention, in the omnidirectional image display data generating apparatus according to the fourth, fifth or sixth aspect, the image capturing means comprises a plurality of CCD cameras. By capturing a moving image around the observation point by synchronizing a plurality of CCD cameras and performing a texture image generation process for each frame, it is possible to create data for displaying the moving image in all directions. Claim 4
Similarly to the invention described above, it becomes possible to easily create data for displaying a landscape in all directions around an observation position in a three-dimensional space without performing image distortion correction. As a result, it is possible to eliminate the complexity of having to perform image distortion correction when capturing a landscape image around an observation position in a three-dimensional space as in the conventional art.
【0060】請求項9の発明によれば、請求項4,5ま
たは6記載の全方位画像表示用データの生成装置におい
て、画像撮影手段は、光軸方向の変化が可能な単一のカ
メラを備えて構成されているため、カメラの光軸方向を
変化させながら複数枚の画像を撮影することにより、観
測地点周囲を覆う画像群を撮影することができ、従っ
て、請求項4の発明と同様に、3次元空間中の観測位置
の周囲のあらゆる方位の風景を表示するためのデータを
画像の歪み補正を行うことなく簡便に作成することが可
能となる。これにより、従来の如く、3次元空間中の観
測位置周囲の風景画像を撮影する際に画像の歪み補正を
行わなければならないといった煩雑さを解消することが
できる。According to a ninth aspect of the invention, in the omnidirectional image display data generating apparatus according to the fourth, fifth or sixth aspect, the image photographing means is a single camera capable of changing the optical axis direction. Since it is configured to be provided, by capturing a plurality of images while changing the optical axis direction of the camera, it is possible to capture an image group covering the periphery of the observation point. Therefore, the same as in the invention of claim 4. In addition, it is possible to easily create data for displaying a landscape in all directions around the observation position in the three-dimensional space without performing image distortion correction. As a result, it is possible to eliminate the complexity of having to perform image distortion correction when capturing a landscape image around an observation position in a three-dimensional space as in the conventional art.
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る全方位画像表
示用データ生成装置の基本構成を示すブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of an omnidirectional image display data generation device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】第1の実施の形態に係る全方位撮影装置におけ
る撮像装置の配置状態を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an arrangement state of image pickup devices in the omnidirectional photographing device according to the first embodiment.
【図3】第1の実施の形態に係る第2記憶装置に格納さ
れるポリゴンパッチデータファイルのデータ構成を示す
説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a data structure of a polygon patch data file stored in a second storage device according to the first embodiment.
【図4】第1の実施の形態に係る第1記憶装置に格納さ
れたプログラムに基づく全方位画像表示用データを生成
する手順を示す流れ図である。FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for generating omnidirectional image display data based on a program stored in the first storage device according to the first embodiment.
【図5】第1の実施の形態に係るポリゴンパッチ作成処
理を示す流れ図である。FIG. 5 is a flowchart showing a polygon patch creation process according to the first embodiment.
【図6】第1の実施の形態に係る3次元ボロノイ図の母
点算出の概念を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a concept of generating points of a three-dimensional Voronoi diagram according to the first embodiment.
【図7】第1の実施の形態に係るポリゴンパッチの生成
例を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a generation example of a polygon patch according to the first embodiment.
【図8】第1の実施の形態に係るテクスチャ画像生成処
理を示す流れ図である。FIG. 8 is a flowchart showing texture image generation processing according to the first embodiment.
【図9】第1の実施の形態に係るボロノイ領域とポリゴ
ンパッチ及び画像面との位置関係を模式的に示す説明図
である。FIG. 9 is an explanatory diagram schematically showing the positional relationship between the Voronoi region, the polygon patch, and the image plane according to the first embodiment.
1 全方位撮影装置(画像撮影手段) 3 CPU(多角形平面作成手段、テクスチャ画像生成
手段) 8 撮像装置(撮像部)1 omnidirectional photographing device (image photographing means) 3 CPU (polygonal plane generating means, texture image generating means) 8 imaging device (imaging unit)
Claims (9)
の撮影画像を表示するためのデータを生成する全方位画
像表示用データの生成方法において、 3次元空間中の観測位置の全周囲を覆う一組の画像を撮
影する画像撮影工程と、前記観測位置を中心とした球面
の形状を近似的に表現する多角形平面モデルを作成する
多角形平面作成工程と、該多角形平面作成工程で作成し
た多角形平面モデルの各多角形平面に貼り付けるテクス
チャ画像を前記画像撮影工程で撮影した画像群に基づき
生成するテクスチャ画像生成工程とを有することを特徴
とする全方位画像表示用データの生成方法。1. A method for generating omnidirectional image display data for generating data for displaying a captured image around an observation position according to an observer's line-of-sight direction. An image capturing step of capturing a set of images to cover, a polygonal plane creating step of creating a polygonal plane model that approximately expresses the shape of a spherical surface centered on the observation position, and a polygonal plane creating step. Generating omnidirectional image display data, comprising: a texture image generating step of generating a texture image to be attached to each polygonal plane of the created polygonal plane model based on the image group photographed in the image photographing step. Method.
ータの生成方法において、前記多角形平面作成工程で
は、前記画像撮影工程における各撮影の光軸と球面との
交点を母点として構成した3次元ボロノイ図を用いて前
記多角形平面モデルを作成することを特徴とする全方位
画像表示用データの生成方法。2. The method for generating omnidirectional image display data according to claim 1, wherein in the polygonal plane creating step, an intersection of an optical axis of each shooting in the image shooting step and a spherical surface is used as a mother point. A method for generating omnidirectional image display data, characterized in that the polygonal plane model is created using the three-dimensional Voronoi diagram.
表示用データの生成方法において、前記テクスチャ画像
生成工程では、前記画像撮影工程における各撮影の光軸
と球面との交点を母点として構成した3次元ボロノイ図
を用いて前記テクスチャ画像を生成することを特徴とす
る全方位画像表示用データの生成方法。3. The method for generating omnidirectional image display data according to claim 1 or 2, wherein in the texture image generating step, an intersection between an optical axis of each photographing in the image photographing step and a spherical surface is a mother point. A method of generating omnidirectional image display data, characterized in that the texture image is generated using the constructed three-dimensional Voronoi diagram.
の撮影画像を表示するためのデータを生成する全方位画
像表示用データの生成装置において、 3次元空間中の観測位置の全周囲を覆う一組の画像を撮
影する画像撮影手段と、前記観測位置を中心とした球面
の形状を近似的に表現する多角形平面モデルを作成する
多角形平面作成手段と、該多角形平面作成手段により作
成した多角形平面モデルの各多角形平面に貼り付けるテ
クスチャ画像を前記画像撮影手段により撮影した画像群
に基づき生成するテクスチャ画像生成手段とを具備する
ことを特徴とする全方位画像表示用データの生成装置。4. An omnidirectional image display data generation device for generating data for displaying a captured image around an observation position according to the direction of the observer's line of sight. Image capturing means for capturing a set of images to cover, polygonal plane creating means for creating a polygonal plane model that approximately expresses the shape of a spherical surface centered on the observation position, and the polygonal plane creating means. Omnidirectional image display data, comprising: a texture image generation means for generating a texture image to be attached to each polygonal plane of the created polygonal plane model based on an image group photographed by the image photographing means. Generator.
ータの生成装置において、前記多角形平面作成手段は、
前記画像撮影手段における各撮影の光軸と球面との交点
を母点として構成した3次元ボロノイ図を用いて前記多
角形平面モデルを作成することを特徴とする全方位画像
表示用データの生成装置。5. The omnidirectional image display data generating device according to claim 4, wherein the polygonal plane creating means includes:
An omnidirectional image display data generation device, wherein the polygonal plane model is created using a three-dimensional Voronoi diagram configured with intersections between the optical axis of each shooting and the spherical surface in the image shooting means as generating points. .
表示用データの生成装置において、前記テクスチャ画像
生成手段は、前記画像撮影手段における各撮影の光軸と
球面との交点を母点として構成した3次元ボロノイ図を
用いて前記テクスチャ画像を生成することを特徴とする
全方位画像表示用データの生成装置。6. The omnidirectional image display data generating apparatus according to claim 4 or 5, wherein the texture image generating means uses an intersection of an optical axis of each photographing in the image photographing means and a spherical surface as a mother point. An omnidirectional image display data generating device, wherein the texture image is generated using the constructed three-dimensional Voronoi diagram.
画像表示用データの生成装置において、前記画像撮影手
段は、球形等の筺体の周方向に沿って配置された複数の
撮像部を備えて構成されていることを特徴とする全方位
画像表示用データの生成装置。7. The omnidirectional image display data generating apparatus according to claim 4, 5 or 6, wherein the image capturing means includes a plurality of image capturing units arranged along a circumferential direction of a housing such as a sphere. An omnidirectional image display data generation device characterized in that it is provided with.
画像表示用データの生成装置において、前記画像撮影手
段は、複数のCCDカメラを備えて構成されていること
を特徴とする全方位画像表示用データの生成装置。8. The omnidirectional image display data generating apparatus according to claim 4, 5 or 6, wherein the image capturing means is provided with a plurality of CCD cameras. Image display data generation device.
画像表示用データの生成装置において、前記画像撮影手
段は、光軸方向の変化が可能な単一のカメラを備えて構
成されていることを特徴とする全方位画像表示用データ
の生成装置。9. The omnidirectional image display data generating apparatus according to claim 4, 5 or 6, wherein said image capturing means comprises a single camera capable of changing the optical axis direction. An apparatus for generating data for omnidirectional image display, characterized in that
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8018263A JPH09190550A (en) | 1996-01-10 | 1996-01-10 | Generation method and device for omnidirectional image display data |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8018263A JPH09190550A (en) | 1996-01-10 | 1996-01-10 | Generation method and device for omnidirectional image display data |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09190550A true JPH09190550A (en) | 1997-07-22 |
Family
ID=11966795
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8018263A Pending JPH09190550A (en) | 1996-01-10 | 1996-01-10 | Generation method and device for omnidirectional image display data |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09190550A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001074090A1 (en) * | 2000-03-31 | 2001-10-04 | Olympus Optical Co., Ltd. | Method for posting three-dimensional image data and system for creating three-dimensional image |
JP2002203254A (en) * | 2000-08-30 | 2002-07-19 | Usc Corp | Curved surface image transforming method and recording medium with the curved surface image transforming method recorded thereon |
US6781598B1 (en) | 1999-11-25 | 2004-08-24 | Sony Computer Entertainment Inc. | Entertainment apparatus, image generation method, and storage medium |
JP2012221324A (en) * | 2011-04-11 | 2012-11-12 | Taisei Corp | Panoramic image data generation device |
-
1996
- 1996-01-10 JP JP8018263A patent/JPH09190550A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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