表示視点に依存した3次元動オブジェクトへの面テクスチャマッピング手法
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(2) そ こ で 、本 提 案 手 法 は 、再 生 時 の 視 点 に 応 じ て 、 正 確 で 高 解 像 度 の テ ク ス チ ャ を 再 現 し た 3次 元 動 オ ブ ジ ェ ク ト を 再 生 表 示 す る こ と 目 的 と す る 。本 手法では、３次元モデルの表面ポリゴンの visibilityを そ れ ぞ れ の カ メ ラ 画 像 に 対 し て 求 め 、 表示視点の視線方向に近いカメラ画像から順に visibleな 領 域 の ポ リ ゴ ン の み に テ ク ス チ ャ を 与 る こ と で 、テ ク ス チ ャ の 境 界 や ず れ の 少 な い テ ク ス チ ャ マ ッ ピ ン グ を 実 現 す る 。ま た 、面 テ ク ス チ ャ マ ッ ピ ン グ を 利 用 す る こ と で 、撮 影 画 像 と 同 等 の 解像度のテクスチャを与えられた３次元動オブ ジェクトを再生表示することが可能である。 最 後 に 、19 台 の カ メ ラ で 被 写 体 を 撮 影 す る シ ス テ ム [2]を 利 用 し 、３ 次 元 動 オ ブ ジ ェ ク ト 生 成 実 験 を 行 う 。我 々 が 提 案 す る 視 点 依 存 型 の 面 テ ク ス チ ャ マ ッ ピ ン グ 手 法 に よ り 、高 精 細 な ３ 次 元 動 オ ブ ジ ェ ク ト を 、短 時 間 で は あ る が 実 時 間 再 生 表 示 で きることを確認したので報告する。. 視 体 積 交 差 法 の 原 理 を 図 ２ に 示 す 。視 体 積 交 差 法 は 、各 カ メ ラ の 撮 影 画 像 か ら ク ロ マ キ ー 処 理 等 によって被写体領域を抽出したシルエット画像 を 用 い る 。シ ル エ ッ ト 部 分 を ３ 次 元 voxel空 間 中 に 逆 投 影 す る と 、カ メ ラ の 光 学 中 心 を 頂 点 と し 、シ ル エ ッ ト 部 分 を 断 面 と す る visual coneが ３ 次 元 空 間 中 に 形 成 さ れ る 。 こ の よ う な visual coneを 各 カ メ ラ に つ い て 求 め る こ と で 、 各 カ メ ラ の visual cone の 共 通 領 域 を 被 写 体 の 近 似 形 状 を 表 し た visual hullと し て 求 め る こ と が で き る 。 こ の visual hullに 、 離 散 的 マ ー チ ン グ キ ュ ー ブ 法 [6]を 適 用 す る こ と で 、表 面 を ポ リ ゴ ン で 構 成 し た 被 写 体 の 近 似モデルを生成する。. 被写体. 2. ３ 次 元 モ デ ル ３ 次 元 動 オ ブ ジ ェ ク ト は 、図 １ の よ う に 被 写 体 を 複 数 の カ メ ラ で 撮 影 し た 多 視 点 画 像 か ら 、映 像 フレーム毎に生成される被写体の３次元モデル によって構成される。. シルエット画像. Visual hull. Visual cone 画像面. シルエット画像. 光学中心 図２：視体積交差法. 2.2. 近 似 モデルの形 状 補 正 視体積交差法は安定した形状の３次元モデル を 低 い 計 算 コ ス ト で 生 成 す る こ と が で き る 。し か し 、生 成 し た ３ 次 元 モ デ ル は 被 写 体 の 真 の 形 状 に 外 接 し た 近 似 モ デ ル と な る た め 、被 写 体 の 表 面 の 曲面などの細かい形状を正確に復元することは 困難である。. 図１：多視点画像撮影システム. 2.1. 視 体 積 交 差 法 被写体を複数のカメラで撮影した多視点画像 か ら 、よ り 正 確 で 安 定 し た 形 状 の ３ 次 元 モ デ ル を 生 成 す る た め に 、我 々 は 視 体 積 交 差 法 と ス テ レ オ マッチング法を併用した３次元モデル生成手法 を 用 い て い る 。本 手 法 は 、視 体 積 交 差 法 に よ っ て 求められる近似的な３次元モデルの表面形状を ステレオマッチング法で補正する。. そ こ で 、視 体 積 交 差 法 で 求 め た 近 似 モ デ ル の 表 面 形 状 を 、よ り 被 写 体 に 近 い 形 状 に 補 正 す る 。近 似モデルは被写体の表面に外接した形状になっ て い る の で 、真 の 表 面 は 近 似 モ デ ル の 表 面 か ら 内 部 に 向 か っ て 浅 い 位 置 に あ る と 仮 定 で き る 。本 手 法 は こ の 性 質 を 利 用 し て 、ス テ レ オ マ ッ チ ン グ 法 を用いて近似モデルの形状を補正する。 具 体 的 に は 、カ メ ラ 画 像 か ら 視 体 積 交 差 法 で 求 め た 近 似 モ デ ル 表 面 ま で の 距 離 画 像 を 求 め る 。そ してステレオマッチング法によってカメラ毎に 距離画像を補正することで近似モデルの形状を 補正する。. −18− 2.
(3) 2.2.1 表 面 頂 点 の visibility カメラから近似モデル表面までの距離画像を 求 め る た め に 、近 似 モ デ ル の 表 面 頂 点 を そ れ ぞ れ の カ メ ラ 画 像 に 投 影 し 、カ メ ラ 画 像 の 各 画 素 か ら 近 似 モ デ ル 表 面 ま で の 距 離 値（ initial depth）を 求 め る 。こ の 際 に 、カ メ ラ 画 像 に 写 っ て い な い 裏 側 の occlusion 頂 点 を 投 影 し て し ま う と 、 正 確 な initial depthを 求 め る こ と が で き な い 。そ こ で 、近 似モデルの表面頂点のそれぞれのカメラに対す る visibilityを 求 め 、 visibleな 頂 点 の み を カ メ ラ に 投 影 す る こ と で 正 確 な initial depthを 求 め る 。 こ の 表 面 頂 点 の visibilityを 求 め る 手 法 と し て は Ray-casting が 考 え ら れ る が 、こ の 手 法 は カ メ ラ の 光学直線とモデル表面の交点に最も近い３次元 モ デ ル 上 の 頂 点 を 探 索 す る た め 、莫 大 な 計 算 時 間 を 必 要 と し て し ま う 。そ こ で 我 々 は 、図 ３ に 示 す よ う に 、近 似 モ デ ル の 表 面 頂 点 を カ メ ラ の 光 学 直 線 上 に 微 少 量 前 方 へ 変 位 さ せ る こ と で 、低 コ ス ト に 頂 点 の visibilityを 調 べ る 手 法 を 考 案 し た [3]。本 手 法 で は 、変 位 後 の 頂 点 が 近 似 モ デ ル の 内 側 に 存 在 す れ ば occlusion頂 点 、 外 側 に 存 在 す れ ば visible な頂点であることが判定できる。 こ う し て 画 素 毎 に initial depth を 計 算 す る こ と で カ メ ラ 画 像 毎 の 距 離 画 像 を 求 め る 。次 に 、こ の 距離画像をステレオマッチング法で補正する手 法を示す。. 光学中心 画像面. shift Visible 頂点. 近似モデル 被写体. ω. 探索範囲 （奥行き）. PW 探索範囲 （画素）. init.dep. Pg. 参照カメラ. 画像面. 基準カメラ. 図４：ステレオマッチング法による形状補正. error (ω ) = ssd (ω ) + k (ω − init.dep.) 2. (1). ω : 仮距離値 init.dep . : initial depth ssd : 画 素 ブ ロ ッ ク の 輝 度 の 誤 差 二 乗 和 k : init.dep.か ら の 距 離 に 応 じ た 重 み 係 数 式 (1) の 右 辺 第 ２ 項 で 、initial depth か ら の 距 離 に 応 じ た 重 み を 加 算 す る こ と で 、被 写 体 内 部 の 点 よ りも近似モデルの表面近傍の点が選択されやす い よ う に し て い る 。こ の 工 夫 に よ り 、被 写 体 表 面 に 模 様 が 少 な く 、正 確 な 対 応 点 探 索 が 困 難 な 場 合 にも、形状の安定性を保つことができる。 この処理を基準カメラ画像の被写体領域を構 成 す る 全 て の 画 素 に 対 し て 行 い 、被 写 体 ま で の 距 離画像を求める。. 近似モデル shift. 本 手 法 の 手 順 を 図 ４ に 示 す 。基 準 カ メ ラ 画 像 の 探索対象画素から被写体までの仮距離値 ω をパ ラ メ ー タ と し て 、 ω を initial depthか ら 近 似 モ デ ル の 内 側 に 変 位 さ せ な が ら 対 応 点 探 索 を 行 う 。そ し て 、(1)式 で 定 義 さ れ る 画 素 ブ ロ ッ ク 間 の 誤 差 評 価 関数が最小となるときの仮距離値 ω を被写体ま での距離として求める。. Occlusion 頂点. 図 ３ ： 頂 点 の visibility. 2.2.2 ステレオマッチング法 による形 状 補 正 ステレオマッチング法は２台のカメラ画像間 で 対 応 点 探 索 を 行 い 、カ メ ラ 画 像 間 の 視 差 情 報 を 求 め る 。そ し て こ の 視 差 情 報 に 基 づ き カ メ ラ か ら 被写体までの距離情報を三角測量の原理に基づ き 求 め る 手 法 で あ る 。本 手 法 を 用 い て 、カ メ ラ か ら近似モデルまでの距離画像を補正する。. 2.2.3 距 離 画 像 の統 合 ス テ レ オ マ ッ チ ン グ 法 で 求 め た 、カ メ ラ 台 数 分 の被写体までの距離画像を統合して被写体の３ 次 元 モ デ ル を 生 成 す る 。こ こ で は 、再 び 被 写 体 が 存 在 す る と 想 定 さ れ る ３ 次 元 voxel 空 間 を 定 義 し 、 こ の voxel 空 間 中 に カ メ ラ 台 数 分 の 距 離 画 像 を 配 置 す る 。そ し て 、全 て の カ メ ラ の 距 離 画 像 の 内 側 に 存 在 す る voxel の 集 合 を solid model と し て 切 り 出 す 。最 後 に こ の solid model に 離 散 的 マ ー チ ン グ キ ュ ー ブ 法 を 適 用 し 、表 面 頂 点 の ３ 次 元 座 標 、及 びポリゴンの接続情報で構成される３次元モデ ルを生成する。. −19− 3.
(4) 3. テ ク ス チ ャ マ ッ ピ ン グ 手 法 ３次元モデル表面に多視点画像からテクスチ ャを与える手法としては視点独立型と視点依存 型 の ２ つ の 手 法 が 考 え ら れ る 。視 点 独 立 型 テ ク ス チ ャ マ ッ ピ ン グ 手 法 は 、あ ら か じ め ３ 次 元 モ デ ル 表面に特定のカメラ画像からテクスチャを与え る 手 法 で あ る 。一 方 、視 点 依 存 型 テ ク ス チ ャ マ ッ ピ ン グ 手 法 は 、再 生 時 の 表 示 視 点 に 応 じ た 最 適 な テクスチャ画像からモデル表面にテクスチャを 与える手法である。 視 点 独 立 型 テ ク ス チ ャ マ ッ ピ ン グ は 、一 度 モ デ ル 表 面 に 固 有 の テ ク ス チ ャ を 与 え て し ま え ば 、そ れをもとに３次元動オブジェクトを表示するこ と が で き る 。よ っ て デ ー タ サ イ ズ が 比 較 的 小 さ く な り 、長 時 間 の 動 画 を リ ア ル タ イ ム に 再 生 す る こ と が 可 能 で あ る 。し か し 、モ デ ル 表 面 に 、ど の カ メラ画像からテクスチャを与えるかが問題とな り 、視 点 に よ っ て は テ ク ス チ ャ の 境 界 や テ ク ス チ ャのずれが目立ってしまう。 一 方 、視 点 依 存 型 テ ク ス チ ャ マ ッ ピ ン グ は 、再 生時の表示視点に近い視線方向から撮影したカ メラ画像からモデル表面にテクスチャを与える の で 、任 意 の 視 点 か ら 視 点 独 立 型 よ り も 良 好 な 画 質で３次元動オブジェクトを表示することが可 能 で あ る 。し か し 、表 示 視 点 が 変 わ る た び に テ ク スチャの再計算が必要となるため動画再生が遅 く な る 。ま た 、複 数 の カ メ ラ 画 像 を 読 み 込 む 必 要 1.Front image. が あ る の で 、メ モ リ ー の 使 用 量 が 大 き く な っ て し まい、長時間の動画再生は難しい。 我 々 は こ れ ま で 、数 分 の ３ 次 元 動 オ ブ ジ ェ ク ト をリアルタイムに動画再生することを目的とし て い た の で 、視 点 独 立 型 の テ ク ス チ ャ マ ッ ピ ン グ 手 法 を 用 い て き た [1,2] 。し か し 、今 後 の PC の 性 能 向 上 を 考 慮 し 、任 意 の 視 点 か ら で も 高 精 細 か つ 撮 影画像に近い高解像度の３次元動オブジェクト を 表 示 す る た め に 、視 点 依 存 型 の 面 テ ク ス チ ャ マ ッピング手法を今回新たに提案する。ここでは、 従来の視点独立型の頂点テクスチャマッピング 手 法 と 、今 回 新 た に 提 案 す る 視 点 依 存 型 の 面 テ ク ス チ ャ マ ッ ピ ン グ 手 法 を 説 明 し 、こ れ ら の 手 法 を 比較する。. 3.1. 視 点 独 立 型 頂 点 テクスチャマッピング 我々は長時間のリアルタイム動画再生を実現 す る た め に 、視 点 独 立 型 の 頂 点 テ ク ス チ ャ マ ッ ピ ン グ 手 法 を 用 い て き た 。頂 点 テ ク ス チ ャ マ ッ ピ ン グ は 、３ 次 元 モ デ ル の 表 面 頂 点 に テ ク ス チ ャ 画 像 か ら RGB 値 を 与 え る こ と で 、モ デ ル 表 面 の テ ク ス チャを再現する。 この視点独立型頂点テクスチャマッピング手 法 で は 、顔・服 の 模 様 な ど の 被 写 体 の 特 徴 的 な 領 域が最も良く写っているカメラ画像から順番に モデル表面にテクスチャを与えることが好まし い と 考 え た 。そ こ で 、複 数 台 の カ メ ラ 画 像 の 中 か ら 、被 写 体 の 特 徴 的 な 領 域 が 良 く 写 っ て い る カ メ. 2.Back image. 3.Left image. 4.Right image. ・・・・・・. 頂点テクスチャ マッピング. ・・・・・・. 3次元モデル. テクスチャマッピング結果. 図５：視点独立型頂点テクスチャマッピング手法. −20− 4.
(5) ラ画像をユーザーが選択し、そのカメラ画像を front image と す る 。 そ し て 最 初 に front image か ら モ デ ル 表 面 の 頂 点 に テ ク ス チ ャ を 与 え る 。こ の 際 に カ メ ラ 画 像 に 写 っ て い な い occlusion 頂 点 に 誤 っ て テ ク ス チ ャ を 与 え て し ま う 場 合 が あ る 。そ こ で 、2.2.1. で 提 案 し た 手 法 を 用 い て 、カ メ ラ 画 像 か ら visible な 頂 点 の み に テ ク ス チ ャ を 与 え る 。そ し て 図 ５ に 示 す よ う に 、 front image の 次 に 180 度 反 対 側 の カ メ ラ 画 像 back image か ら 残 り の 頂 点 に テ ク ス チ ャ を 与 え 、次 に 左 90 度 、右 90 度 の カ メ ラ 画像という順で３次元モデルの表面頂点全体に テクスチャマッピングする。 本 手 法 は 、頂 点 に 固 有 の RGB 値 を 与 え る こ と で デ ー タ サ イ ズ が 小 さ く な り 、長 時 間 の ３ 次 元 動 オ ブ ジ ェ ク ト の リ ア ル タ イ ム 再 生 に 適 し て い る 。し か し 、 front image や back image の 視 点 位 置 か ら 離 れた任意の視点から撮影するとテクスチャの境 界 や ず れ が 目 立 つ 。ま た 、頂 点 テ ク ス チ ャ マ ッ ピ ングを利用しているので３次元モデルの頂点解 像 度 が 低 い 場 合 は 、撮 影 画 像 と 同 等 の 解 像 度 の テ ク ス チ ャ を 再 現 す る こ と は 困 難 で あ る 。我 々 は こ れ ま で 、よ り 高 精 細 な テ ク ス チ ャ 解 像 度 を 得 る た め 、5mm の 頂 点 間 隔 で 生 成 し た モ デ ル に XGA 解 像 度（ 1024x768 ）の テ ク ス チ ャ 画 像 か ら 頂 点 テ ク ス チ ャ マ ッ ピ ン グ を お こ な っ て き た 。し か し 、頂 点 テ ク ス チ ャ マ ッ ピ ン グ を 用 い て XGA 解 像 度 の 画 像 と 同 等 の テ ク ス チ ャ 解 像 度 を 実 現 す る に は 、お よ そ 2mm の 頂 点 間 隔 が 必 要 と な り 、３ 次 元 モ デ ル のデータサイズが膨大になってしまう。. 3.2. 視 点 依 存 型 面 テクスチャマッピング 今回我々が新たに提案する視点依存型の面テ ク ス チ ャ マ ッ ピ ン グ 手 法 で は 、３ 次 元 動 オ ブ ジ ェ クトの再生時の表示視点に近いカメラで撮影し た 画 像 か ら 、モ デ ル 表 面 ポ リ ゴ ン に テ ク ス チ ャ を 与 え る 。こ こ で は 、撮 影 画 像 に 近 い 高 解 像 度 の テ クスチャを再現するためにポリゴンにカメラ画 像をマッピングする一般的な面テクスチャマッ ピングを用いている。 ま ず 、３ 次 元 動 オ ブ ジ ェ ク ト の 重 心 と 実 際 に 被 写体を撮影した複数台のカメラとを結ぶカメラ ベ ク ト ル を 求 め る 。そ し て 、重 心 と 表 示 視 点 を 結 ぶ 視 線 ベ ク ト ル を 求 め 、視 線 ベ ク ト ル に 対 し て 内 積の小さいカメラベクトルを持つカメラ画像か ら順にモデル表面にテクスチャマッピングする。 こ の 際 に 、カ メ ラ 画 像 か ら 写 っ て い な い occlusion 部分のポリゴンに誤ってテクスチャマッピング す る 場 合 が あ る 。そ こ で 、2.2.1. で 提 案 し た 手 法 を 用 い て 、３ 次 元 モ デ ル 表 面 の 各 ポ リ ゴ ン が そ れ ぞ れ の カ メ ラ 画 像 か ら visible か 、occlusion か を あ ら か じ め 求 め て お く 。こ こ で は 、あ る カ メ ラ 画 像 に 対 し て ポ リ ゴ ン を 構 成 す る ３ 頂 点 が 全 て visible で あ る 場 合 に 、こ の ポ リ ゴ ン は そ の カ メ ラ 画 像 か ら visible で あ る と 判 定 す る 。 そ し て 、 こ の ポ リ ゴ ン の visibility の 情 報 に 基 づ き 、 テ ク ス チ ャ マ ッ ピ ン グ す る カ メ ラ 画 像 か ら visible な ポ リ ゴ ン の み を 描 画 し 、 OpenGL の テ ク ス チ ャ 座 標 自 動 生 成 機 能 （ GlgenTex ）を 利 用 し て 描 画 さ れ た ポ リ ゴ ン の み にテクスチャマッピングする。. テクスチャマッピング結果 （視点Ａ） Cam3. Cam4. Cam5 Cam1. Cam6. Cam2 Cam3 視線ベクトル. Cam2. カメラベクトル 視点Ａ ＜テクスチャ画像の順番＞ Cam1, Cam2, Cam3,・・・. モデル中心. 図６：視点依存型面テクスチャマッピング手法. −21− 5. Cam1.
(6) ッ ピ ン グ 手 法 と の 比 較 を 図 ７ に 示 す 。視 点 依 存 型 では表示視点と視点方向の近いカメラ画像から テ ク ス チ ャ マ ッ ピ ン グ さ れ て い る の で 、視 点 独 立 型の手法と比べて任意の視点から撮影した場合 にもテクスチャの境界やずれが目立たない良好 な 画 像 を 表 示 す る こ と が で き る 。ま た 、ポ リ ゴ ン にカメラ画像をマッピングする一般的な面テク ス チ ャ マ ッ ピ ン グ 手 法 を 用 い る こ と で 、頂 点 テ ク スチャマッピングよりも高解像度のテクスチャ を 再 現 す る こ と が で き る（ 図 ８ ）。し か し 、前 述 の と お り 大 量 の テ ク ス チ ャ デ ー タ を 読 み 込 み 、視 点に応じてテクスチャ画像を切り換える処理が 必要となるため長時間の動画再生には多くのメ モリ量を必要とする。. 図 ６ に 具 体 的 な 手 法 を 示 す 。再 生 時 に 視 点 Ａ か ら 撮 影 し た 映 像 を 表 示 す る 場 合 、視 点 Ａ と モ デ ル の 重 心 を 結 ぶ 視 線 ベ ク ト ル を 求 め 、こ の 視 線 ベ ク トルに対して内積の小さいカメラベクトルを持 つ カ メ ラ 画 像 を 順 に 選 択 す る （ こ の 場 合 、 Cam1, Cam2, Cam3… の 順 ）。次 に 、あ ら か じ め 計 算 し て あ る Cam1 か ら visible な モ デ ル 表 面 の ポ リ ゴ ン を 描 画 し 、こ の ポ リ ゴ ン に Cam1 の 画 像 を テ ク ス チ ャ マ ッ ピ ン グ す る 。同 様 に 残 り の ポ リ ゴ ン を 、優 先 順位の高いカメラから順に描画しテクスチャマ ッピングすることで視点Ａから撮影した３次元 動オブジェクトが表示される。 この視点依存型面テクスチャマッピング手法 と前節で説明した視点独立型頂点テクスチャマ 視点依存型 面テクスチャマッピング. 撮影画像. (a). 視点独立型 頂点テクスチャマッピング. (b). (a). (b). (a) 撮 影 画 像 と 同 じ 視 点 位 置 ， (b) 任 意 の 視 点 位 置 （ 同 一 の ３ 次 元 形 状 モ デ ル を 使 用 ： 生 成 し た ３ 次 元 モ デ ル の 頂 点 間 隔 は 5mm．） （ 視 点 独 立 型 で は 、 図 中 の 撮 影 画 像 を Front image と し て 最 優 先 に マ ッ ピ ン グ ．） 図７：テクスチャマッピング手法の比較. 撮影画像. 視点依存型 面テクスチャマッピング. 視点独立型 頂点テクスチャマッピング. （ 同 一 の ３ 次 元 形 状 モ デ ル を 使 用 ： 生 成 し た ３ 次 元 モ デ ル の 頂 点 間 隔 は 5mm．） （ 視 点 独 立 型 で は 、 図 中 の 撮 影 画 像 を Front image と し て 最 優 先 に マ ッ ピ ン グ ．） 図８：面テクスチャ手法と頂点テクスチャ手法の比較. −22− 6.
(7) 4. ３ 次 元 動 オ ブ ジ ェ ク ト 表 示 実 験 こ れ ま で に 説 明 し て き た 手 法 を 用 い て 、被 写 体 を複数台のカメラで撮影した映像から３次元動 オ ブ ジ ェ ク ト を 生 成 し 表 示 す る 実 験 を 行 う 。撮 影 は図９に示すクロマキー用の青い壁で囲まれた 直 径 8m 高 さ 2.5m の カ メ ラ ド ー ム で 行 う 。. れ る 。 再 生 に は Pentium4(3.2GHz) 、 メ モ リ 2G 、 ビ デ オ ボ ー ト に WildCat4 、 を 搭 載 し た PC を 利 用 し た 。１ フ レ ー ム あ た り 、 19 枚 の テ ク ス チ ャ 画 像 を 読 み 込 む 必 要 が あ る た め 、 １ 秒 （ 10 フ レ ー ム 分 ） 程度のデータを動画再生することしかできなか っ た が 、今 回 使 用 し た PC で は 撮 影 時 と 同 じ フ レ ー ム レ ー ト（ 10frame/sec) で の リ ア ル タ イ ム 動 画 再 生 を 実 現 す る こ と が で き た 。ま た 、視 点 移 動 に 伴 う テクスチャマッピングの再処理もスムーズに行 えることを確認した。. 5. お わ り に. 図９：撮影用ドーム. 本 シ ス テ ム で は 図 10 の よ う に 、カ メ ラ を 天 井 に ３ 台 、上 段 に 12 台 、中 段 に ４ 台 配 置 し て 撮 影 を 行 う 。① ～ ⑫ の カ メ ラ は ス テ レ オ マ ッ チ ン グ 法 に よ る形状補正に利用するため、隣接させて配置す る 。視 体 積 交 差 法 に は ① ～ ⑲ 全 て の カ メ ラ を 利 用 す る 。 尚 、 撮 影 に は XGA 解 像 度 (1024x768) の IEEE1394 カ ラ ー カ メ ラ を 利 用 し 、毎 秒 10 フ レ ー ム の同期撮影を行う。 17. 18. 文. top. 2.0m. 3.5m. 1 11 1. 12. 1 2. 10 2.5m. 19. 多視点画像から生成した３次元動オブジェク ト に 高 精 細 な テ ク ス チ ャ を 与 え る 手 法 と し て 、視 点依存型面テクスチャマッピング手法を考案し た 。本 手 法 を 用 い て 、動 く 人 物 を 対 象 に 実 験 を 行 っ た と こ ろ 、高 解 像 度 の テ ク ス チ ャ を 与 え た ３ 次 元 動 オ ブ ジ ェ ク ト を 、短 時 間 で は あ る が 、任 意 の 視点から表示することができた。 今 後 は 、長 時 間 動 画 の リ ア ル タ イ ム 再 生 を 実 現 するためにテクスチャ画像の圧縮や再生システ ム の 開 発 を 検 討 す る 。ま た 、３ 次 元 動 オ ブ ジ ェ ク ト は 、被 写 体 の 動 き を さ ま ざ ま な 視 点 か ら 見 る こ と が で き る の で 、能 や 歌 舞 伎 と い っ た 日 本 の 伝 統 文 化 の 教 育 や 伝 承 へ の 応 用 も 考 え ら れ る 。そ こ で 、 これらの日本の伝統芸能の演者の動きを３次元 動 オ ブ ジ ェ ク ト 化 す る こ と で 、無 形 文 化 財 の ア ー カイブ作成を行う。. 3. 13. 4. 9 16. 8. 7. 6. 5 14. 1.3m 15. 図 10 ： カ メ ラ 配 置 図 11 に 、提 案 し た 視 点 依 存 型 面 テ ク ス チ ャ マ ッ ピング手法を利用して３次元動オブジェクトを 動 画 再 生 し た 結 果 を 示 す 。３ 次 元 動 オ ブ ジ ェ ク ト は 5mm の 頂 点 間 隔 で 生 成 し 、 １ フ レ ー ム あ た り 、 お よ そ ６ 万 頂 点 、12 万 ポ リ ゴ ン の デ ー タ で 構 成 さ. −23− 7. 献. [1] 冨 山 ， 片 山 ， 岩 舘 他 ，“ 視 体 積 交 差 法 と ス テ レ オ マッチング法を用いた多視点画像からの３次元 動 オ ブ ジ ェ ク ト 生 成 手 法 ，” 映 情 学 誌 ， vol.58， no.6， pp.797－ 806, Jun.2004.. [2] 冨 山 ， 片 山 ， 岩 舘 他 ， “多 視 点 画 像 を 用 い た ３ 次 元 映 像 の 高 精 細 生 成 シ ス テ ム ， ” CVIM 研 資 , vol.140, pp.57-62, Sep.2003. [3] 冨 山 ， 折 原 ， 岩 舘 ， “多 視 点 画 像 を 用 い た 高 精 細 ３ 次 元 モ デ ル の 高 速 生 成 手 法 ，” MIRU2004, vol.II, pp.85-90, Jul.2004. [4] 高 井 ，松 山 ，“ 3 次 元 ビ デ オ 映 像 の 高 精 細 表 示 ア ル ゴ リ ズ ム と 編 集 シ ス テ ム ，” 映 情 学 誌 ， vol.56， no.4， pp.1－ 9, 2002.. [5] 源 田 ， 向 川 ， 尺 長 ， “視 点 と 法 線 を 組 み 合 わ せ た 任 意 視 点 映 像 の 生 成 法 ， ” CVIM 研 資 , vol.137, pp.53-60, Mar.2003. [6] 剣 持 ， 小 谷 ， 井 宮 ， “点 の 連 結 性 を 考 慮 し た マ ー チ ン グ キ ュ ー ブ 法 ， ” 信 学 技 報 , vol.98, no.58, PRMU 98-218, pp.197-204, 1999..
(8) 正面視点. 背面視点. 左俯瞰視点. 右俯瞰視点. 正面下視点. 図 11： ３ 次 元 動 オ ブ ジ ェ ク ト の 表 示 結 果 （視点依存型面テクスチャマッピング. −24− 8.
(9)
図
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