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JP7634974B2 - Image generating device, image generating method, and program - Google Patents
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JP7634974B2 - Image generating device, image generating method, and program - Google Patents

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Description

本発明は、画像生成装置、画像生成方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to an image generation device, an image generation method, and a program.

コンピュータグラフィックスの分野では、三次元の仮想空間内に配置されるオブジェクトを、当該仮想空間内に配置される仮想的なカメラ(以下、仮想カメラという)で撮影することにより得られる画像を、任意の表示装置で表示することが行われている。以降の説明では、仮想カメラが行う撮影により得られる画像を、仮想視点画像という。 In the field of computer graphics, an image of an object placed in a three-dimensional virtual space is captured by a virtual camera (hereafter referred to as a virtual camera) placed in the virtual space, and the captured image is displayed on any display device. In the following explanation, an image captured by a virtual camera is referred to as a virtual viewpoint image.

特許文献1には、仮想空間内に配置された人が移動し、かつ移動する人を仮想視点画像内に収め続けたい場合の仮想カメラの移動方法について開示されている。ここで、仮想カメラの移動方法とは、撮影範囲に収めたい複数の被写体の位置関係から、当該被写体が撮影範囲に含まれる仮想カメラ座標を算出し、算出した仮想カメラ座標へ仮想カメラを移動させることで実現する方法である。 Patent Document 1 discloses a method of moving a virtual camera when a person placed in a virtual space moves and the moving person needs to be kept captured in a virtual viewpoint image. Here, the method of moving a virtual camera is a method that calculates virtual camera coordinates that include multiple subjects to be captured in the shooting range from the relative positions of the subjects, and moves the virtual camera to the calculated virtual camera coordinates.

特開2017-545号公報JP 2017-545 A

しかしながら、仮想視点画像を表示させる表示装置の特性によっては、所望する仮想視点画像の表示がされない場合がある。例えば、立体画像を表示する裸眼立体視ディスプレイでは、被写体を結像可能な物理的な結像範囲をもつという特性を有しており、仮想カメラの撮影範囲よりも結像範囲が狭い場合がある。そのため、特許文献1に記載の仮想カメラの移動方法のように、仮想カメラの撮影範囲に被写体が含まれるように仮想カメラを移動させても、結像範囲を超えて被写体が動くと、結像範囲に被写体が入らず結像できない場合が生じ得る。この結果、仮想視点画像に映るオブジェクトがぼやけた表示になってしまうなど、所望の仮想視点画像の表示がされない可能性がある。 However, depending on the characteristics of the display device that displays the virtual viewpoint image, the desired virtual viewpoint image may not be displayed. For example, naked-eye stereoscopic displays that display stereoscopic images have the characteristic of having a physical imaging range in which an image of a subject can be formed, and the imaging range may be narrower than the shooting range of the virtual camera. Therefore, even if the virtual camera is moved so that the subject is included in the shooting range of the virtual camera, as in the virtual camera movement method described in Patent Document 1, if the subject moves beyond the imaging range, it may not be possible to form an image because the subject does not fall within the imaging range. As a result, the object reflected in the virtual viewpoint image may appear blurred, and the desired virtual viewpoint image may not be displayed.

本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、表示装置の特性に応じて、所望の仮想視点画像の表示が行われるようにすることを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above problems, and aims to enable the display of a desired virtual viewpoint image according to the characteristics of the display device.

上記目的を達成するために、本発明の一態様による画像生成装置は、仮想空間に位置する仮想的なカメラである仮想カメラの撮影範囲に対する表示手段の結像範囲に、前記仮想空間における被写体の位置が含まれるように、前記仮想カメラの位置を制御する制御手段と、
前記制御手段により制御された前記仮想カメラの位置に基づいて仮想視点画像を生成する生成手段と、
を備え
前記制御手段は、
前記仮想カメラの位置と、前記被写体の位置とに基づいて、前記仮想カメラの光軸方向における前記被写体の奥行きを算出する奥行き算出手段と、
前記結像範囲と前記被写体の奥行きとを比較する比較手段と、を備え、
前記比較手段の比較により、前記被写体の奥行きが前記結像範囲に含まれていない場合に、前記結像範囲に前記被写体の奥行きが含まれるように前記仮想カメラの位置を制御することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an image generating device according to one aspect of the present invention includes: a control means for controlling a position of a virtual camera, which is a virtual camera located in a virtual space, such that an image forming range of a display means for a shooting range of the virtual camera includes a position of a subject in the virtual space;
a generating means for generating a virtual viewpoint image based on the position of the virtual camera controlled by the control means;
Equipped with
The control means
a depth calculation means for calculating a depth of the subject in a direction of an optical axis of the virtual camera based on a position of the virtual camera and a position of the subject;
a comparison means for comparing the imaging range with the depth of the subject,
When the comparison by the comparison means shows that the depth of the subject is not included in the imaging range, the position of the virtual camera is controlled so that the depth of the subject is included in the imaging range .

本発明によれば、表示装置の特性に応じて、所望の仮想視点画像の表示が行われるようにすることができる。 According to the present invention, it is possible to display a desired virtual viewpoint image according to the characteristics of the display device.

実施形態1に係る仮想視点画像生成システムの機能構成を説明するためのブロック図。FIG. 2 is a block diagram for explaining the functional configuration of the virtual visual point image generating system according to the first embodiment. 実施形態1、2に係る複数の撮像装置の配置例を示す図。1A and 1B are diagrams showing examples of arrangement of a plurality of image capture devices according to the first and second embodiments. 実施形態1、2に係る仮想視点画像生成システムのハードウェア構成を説明するためのブロック図。FIG. 2 is a block diagram for explaining the hardware configuration of the virtual viewpoint image generating system according to the first and second embodiments. 表示装置が有する結像範囲を説明するための図。FIG. 2 is a diagram for explaining an imaging range of a display device. 実施形態1に係る操作可能領域制御部の機能構成を説明する図。4 is a diagram for explaining the functional configuration of an operation area control unit according to the first embodiment. FIG. 実施形態1に係る処理の流れを説明するフローチャート。4 is a flowchart for explaining a processing flow according to the first embodiment. 実施形態1に係る制御処理の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of a control process according to the first embodiment. 実施形態2に係る仮想視点画像生成システムの機能構成を説明するためのブロック図。FIG. 11 is a block diagram for explaining the functional configuration of a virtual visual point image generating system according to a second embodiment. 実施形態2に係る操作可能領域制御部の機能構成を説明する図。10A and 10B are diagrams for explaining the functional configuration of an operation area control unit according to a second embodiment. 実施形態2に係る奥行き算出部による算出例を説明する図。13A to 13C are diagrams for explaining an example of calculation by a depth calculation unit according to the second embodiment. 実施形態2に係る処理の流れを説明するフローチャート。10 is a flowchart illustrating a process flow according to a second embodiment.

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 The following embodiments are described in detail with reference to the attached drawings. Note that the following embodiments do not limit the invention according to the claims. Although the embodiments describe multiple features, not all of these multiple features are necessarily essential to the invention, and multiple features may be combined in any manner. Furthermore, in the attached drawings, the same reference numbers are used for the same or similar configurations, and duplicate explanations are omitted.

[実施形態1]
本実施形態では、表示装置が有する結像範囲に任意の被写体が含まれるように仮想カメラの位置を制御する処理に関して説明する。
[Embodiment 1]
In this embodiment, a process of controlling the position of the virtual camera so that an arbitrary subject is included in the imaging range of the display device will be described.

以下の説明では、図1により実施形態1に係る仮想視点画像生成システムの全体について説明し、図2により仮想空間上の被写体を実際の撮像装置の撮影画像を基に生成する場合の撮像装置の配置例を説明する。 In the following explanation, FIG. 1 will be used to explain the overall virtual viewpoint image generation system according to the first embodiment, and FIG. 2 will be used to explain an example of the arrangement of an imaging device when a subject in a virtual space is generated based on an image captured by an actual imaging device.

そして、図3により、仮想視点画像生成システムのハードウェア構成を説明し、図4により、表示装置が有する結像範囲について説明する。続いて図5により、本発明の実施形態1の特徴である、結像範囲に任意の被写体が含まれるように制御する処理に関する機能構成について説明し、図6により、その制御処理の流れを説明する。 Then, the hardware configuration of the virtual viewpoint image generation system is described with reference to FIG. 3, and the imaging range of the display device is described with reference to FIG. 4. Next, the functional configuration relating to the process of controlling the imaging range so that an arbitrary subject is included therein, which is a feature of the first embodiment of the present invention, is described with reference to FIG. 5, and the flow of the control process is described with reference to FIG. 6.

(仮想視点画像生成システム100の説明)
図1は実施形態1に係る仮想視点画像生成システム100の機能構成を説明するためのブロック図である。仮想視点画像生成システム100は、仮想空間上の被写体を、ユーザから指定された仮想視点に基づいて、指定された仮想視点からの見えを表す仮想視点画像として画像化するシステムである。仮想視点画像生成システム100は、操作情報入力部101と、仮想視点画像生成装置102とを有する。
(Explanation of the virtual viewpoint image generation system 100)
1 is a block diagram for explaining the functional configuration of a virtual viewpoint image generation system 100 according to the first embodiment. The virtual viewpoint image generation system 100 is a system that images a subject in a virtual space as a virtual viewpoint image representing a view from a virtual viewpoint specified by a user. The virtual viewpoint image generation system 100 includes an operation information input unit 101 and a virtual viewpoint image generation device 102.

(操作情報入力部101)
仮想視点の操作入力は操作情報入力部101を介して行われ、仮想視点画像の生成は仮想視点画像生成装置102が行う。なお、実施形態1における仮想視点画像は、ユーザが自由に(任意に)指定した視点に対応する画像に限定されず、例えば、予め備える複数の視点候補からユーザが選択した視点に対応する画像なども仮想視点画像に含まれる。また、実施形態1では仮想視点画像が動画である場合を中心に説明するが、この例に限定されず、仮想視点画像は静止画であってもよい。
(Operation Information Input Unit 101)
An operation input of the virtual viewpoint is performed via an operation information input unit 101, and a virtual viewpoint image is generated by a virtual viewpoint image generating device 102. Note that the virtual viewpoint image in the first embodiment is not limited to an image corresponding to a viewpoint freely (arbitrarily) specified by the user, and for example, an image corresponding to a viewpoint selected by the user from a plurality of viewpoint candidates provided in advance is also included in the virtual viewpoint image. Also, in the first embodiment, the case where the virtual viewpoint image is a moving image will be mainly described, but the present invention is not limited to this example, and the virtual viewpoint image may be a still image.

操作情報入力部101は、ユーザの指示を受け、入力された情報を処理したうえで仮想視点画像生成装置102へ処理した情報を送信する機能を有する。送信される情報には、仮想視点の操作を行うための仮想カメラの操作指示情報と、不図示の表示装置が有する物理的な結像範囲を識別するための物理情報、結像対象とする被写体情報とが含まれる。ここで、ユーザの指示は、例えば、操作情報入力部101に接続されたマウスやキーボードといった外部デバイスによる入力で行われる。 The operation information input unit 101 has a function of receiving instructions from a user, processing the input information, and transmitting the processed information to the virtual viewpoint image generating device 102. The transmitted information includes operation instruction information for a virtual camera for operating the virtual viewpoint, physical information for identifying the physical imaging range of a display device (not shown), and subject information to be imaged. Here, the user's instructions are input, for example, by an external device such as a mouse or keyboard connected to the operation information input unit 101.

仮想カメラの操作指示情報は、仮想空間上における仮想カメラの移動量を指定するパラメータ値である。パラメータ値は、例えば、3次元空間におけるXYZ方向を示すベクトル値である。パラメータ値は、ユーザにより指示されることを想定しており、例えば、操作情報入力部101に接続されたジョイスティック等のパン、チルトおよびロール方向の3軸を操作するコントローラで指示可能である。なお、ジョイスティック以外にもマウスやキーボード等のユーザが操作可能なデバイスであってもよい。 The virtual camera operation instruction information is a parameter value that specifies the amount of movement of the virtual camera in the virtual space. The parameter value is, for example, a vector value indicating the XYZ directions in three-dimensional space. The parameter value is assumed to be specified by the user, and can be specified, for example, by a controller that operates three axes in the pan, tilt, and roll directions, such as a joystick connected to the operation information input unit 101. Note that, other than a joystick, a device that can be operated by the user, such as a mouse or a keyboard, may also be used.

また、仮想カメラの操作指示情報は、XYZ方向の3軸以外にも仮想視点の視野の大きさである画角を操作可能なパラメータ値もよく、単一の仮想カメラに限られず、複数の仮想カメラを操作可能なパラメータ値であってもよい。 In addition, the virtual camera operation instruction information may be parameter values capable of operating the angle of view, which is the size of the field of view of the virtual viewpoint, in addition to the three axes in the X, Y and Z directions, and may be parameter values capable of operating multiple virtual cameras, not limited to a single virtual camera.

表示装置が有する物理的な結像範囲を識別するための物理情報は、例えば、不図示の表示装置の型番といった個々のデバイスを識別する情報である。 The physical information for identifying the physical imaging range of the display device is, for example, information that identifies an individual device, such as the model number of the display device (not shown).

物理情報の取得方法としては、例えば、ユーザの手動操作により、操作情報入力部101が予め保有する型番のリストから該当する型番を選択することにより物理情報を取得することが可能であるが、この他、操作情報入力部101が仮想視点画像生成システム100に接続された不図時の表示装置を自動認識し、該当する型番をリスト上から選択する構成でもよい。ここで、表示装置には、例えば、裸眼立体視ディスプレイが含まれる。 As a method of acquiring the physical information, for example, the user can manually select the relevant model number from a list of model numbers stored in advance in the operation information input unit 101 to acquire the physical information, but it is also possible for the operation information input unit 101 to automatically recognize an unintended display device connected to the virtual viewpoint image generation system 100 and select the relevant model number from the list. Here, the display device includes, for example, a naked eye stereoscopic display.

結像対象とする被写体情報は、例えば、仮想空間内の各被写体に配された識別情報(ID)である。操作情報入力部101は、予め被写体と識別情報(ID)とを対応付けたテーブルを有しており、仮想視点画像を表示可能な不図示の表示装置のモニタ上で、任意の被写体をマウスでクリックすることで被写体に対応付けられた識別情報(ID)が選択される。なお、モニタ上での任意の被写体の選択には、マウスによる選択以外にも、任意の閾値に基づいた画像処理によって画像中から該当する被写体を選択することも可能である。例えば、ラグビーでボールを持っている選手を被写体として画像中から抽出し、選択してもよい。また、結像対象外の被写体が選択されてもよい。 The subject information to be imaged is, for example, identification information (ID) assigned to each subject in the virtual space. The operation information input unit 101 has a table in which subjects and identification information (ID) are previously associated with each other, and the identification information (ID) associated with an arbitrary subject is selected by clicking the mouse on an arbitrary subject on the monitor of a display device (not shown) capable of displaying a virtual viewpoint image. In addition to selecting an arbitrary subject on the monitor using a mouse, it is also possible to select the corresponding subject from an image by image processing based on an arbitrary threshold value. For example, a rugby player holding the ball may be extracted from an image and selected as the subject. Also, a subject that is not to be imaged may be selected.

(仮想視点画像生成装置102)
仮想視点画像生成装置102は、操作情報入力部101から送信された各情報に基づいて、表示装置が有する結像範囲に仮想空間上の被写体が含まれるような仮想カメラの視点を決定し、仮想視点画像を生成する。操作情報入力部101から送信される情報は、それぞれ表示特性識別部103、仮想カメラ座標取得部104、被写体座標取得部105で処理される。
(Virtual viewpoint image generating device 102)
The virtual viewpoint image generating device 102 determines the viewpoint of a virtual camera such that a subject in a virtual space is included in the imaging range of the display device, and generates a virtual viewpoint image, based on each piece of information transmitted from the operation information input unit 101. The information transmitted from the operation information input unit 101 is processed by a display characteristic identification unit 103, a virtual camera coordinate acquisition unit 104, and a subject coordinate acquisition unit 105, respectively.

表示特性識別部103は、操作情報入力部101から受信した個々のデバイスを識別する物理情報から、仮想カメラの撮影範囲に対する結像範囲の位置と大きさを識別する。結像範囲の位置と大きさは、型番といった個々のデバイスを示す物理情報に対応付けられており、仮想視点画像生成装置102は、撮影範囲に対する結像範囲の位置と大きさと物理情報とを対応づける不図示のテーブルを有している。表示特性識別部103は、操作情報入力部101から受信した表示装置の物理情報に基づいて、当該テーブルを参照することで物理情報に対応付けられた結像範囲の位置と大きさを識別することができる。表示特性識別部103は、識別した結像範囲の位置と大きさを、操作可能領域制御部106へ入力する。 The display characteristic identification unit 103 identifies the position and size of the imaging range relative to the shooting range of the virtual camera from the physical information identifying each device received from the operation information input unit 101. The position and size of the imaging range are associated with physical information indicating each device, such as a model number, and the virtual viewpoint image generation device 102 has a table (not shown) that associates the position and size of the imaging range relative to the shooting range with the physical information. The display characteristic identification unit 103 can identify the position and size of the imaging range associated with the physical information by referring to the table based on the physical information of the display device received from the operation information input unit 101. The display characteristic identification unit 103 inputs the position and size of the identified imaging range to the operable area control unit 106.

仮想カメラ座標取得部104は、操作情報入力部101から受信した操作指示情報から、仮想空間内における仮想カメラの位置座標(位置情報)を取得する。ここで、操作指示情報は、仮想空間上における仮想カメラの移動量を指定するパラメータ値、例えば、ベクトル値であり、現在の仮想カメラの位置をベクトル値の分だけ移動した座標を、操作指示を反映した次の仮想カメラの位置座標(位置情報)として取得する。仮想カメラ座標取得部104は、取得した位置座標を、操作可能領域制御部106へ入力する。 The virtual camera coordinate acquisition unit 104 acquires the position coordinates (position information) of the virtual camera in the virtual space from the operation instruction information received from the operation information input unit 101. Here, the operation instruction information is a parameter value, for example a vector value, that specifies the amount of movement of the virtual camera in the virtual space, and the coordinates obtained by moving the current virtual camera position by the vector value are acquired as the position coordinates (position information) of the next virtual camera that reflects the operation instruction. The virtual camera coordinate acquisition unit 104 inputs the acquired position coordinates to the operable area control unit 106.

被写体座標取得部105は、操作情報入力部101から受信した被写体情報から、仮想空間における被写体の位置座標を取得する。仮想視点画像生成装置102は、被写体情報と仮想空間における被写体の位置座標とを対応づける不図示のテーブルを有しており、被写体座標取得部105は、当該テーブルを参照することで被写体の位置座標を取得できる。被写体座標取得部105は、取得した位置座標を、操作可能領域制御部106へ入力する。 The subject coordinate acquisition unit 105 acquires the position coordinates of the subject in the virtual space from the subject information received from the operation information input unit 101. The virtual viewpoint image generation device 102 has a table (not shown) that associates subject information with the position coordinates of the subject in the virtual space, and the subject coordinate acquisition unit 105 can acquire the position coordinates of the subject by referring to the table. The subject coordinate acquisition unit 105 inputs the acquired position coordinates to the operationable area control unit 106.

操作可能領域制御部106は、表示特性識別部103、仮想カメラ座標取得部104、被写体座標取得部105から受信した各情報に基づいて、仮想空間上の被写体が、表示装置が有する結像範囲の内部に含まれるように、仮想カメラの視点(仮想カメラの位置)を制御する。操作可能領域制御部106は、制御された仮想カメラの位置を仮想カメラ位置設定部107に送信し、仮想カメラ位置設定部107は、操作可能領域制御部106により制御された仮想カメラの位置の情報に基づいて仮想カメラの位置を実際に設定する。その後、仮想視点画像生成部108は仮想カメラの視点に基づく仮想視点画像を生成する。 The operable area control unit 106 controls the viewpoint of the virtual camera (the position of the virtual camera) based on the information received from the display characteristic identification unit 103, the virtual camera coordinate acquisition unit 104, and the subject coordinate acquisition unit 105 so that the subject in the virtual space is included within the imaging range of the display device. The operable area control unit 106 transmits the controlled position of the virtual camera to the virtual camera position setting unit 107, which actually sets the position of the virtual camera based on the information on the position of the virtual camera controlled by the operable area control unit 106. After that, the virtual viewpoint image generation unit 108 generates a virtual viewpoint image based on the viewpoint of the virtual camera.

なお、一つの仮想視点画像生成装置102に対して、複数の操作情報入力部101が接続されてもよく、一つの操作情報入力部101に対して、複数の仮想視点画像生成装置102が接続されてもよい。また、仮想視点画像生成装置102と操作情報入力部101とを1対多や多対1で接続する場合の接続方法は、有線の通信ケーブルで接続してもよく、無線による通信で接続してもよく、ルータ、ネットワークハブといった中継機器を介する構成としてもよい。 Note that multiple operation information input units 101 may be connected to one virtual viewpoint image generating device 102, and multiple virtual viewpoint image generating devices 102 may be connected to one operation information input unit 101. When connecting the virtual viewpoint image generating device 102 and the operation information input unit 101 in a one-to-many or many-to-one manner, the connection method may be a wired communication cable, or may be a wireless communication connection, or may be a configuration via a relay device such as a router or a network hub.

(複数の撮像装置の配置例)
仮想空間上の被写体は、コンピュータグラフィクスで生成された被写体でもよいが、実際に複数の撮像装置で撮影した画像に基づいて生成してもよい。図2は、複数の撮像装置で撮影を行う場合の、複数の撮像装置の配置例を示す図である。
(Example of arrangement of multiple imaging devices)
The subject in the virtual space may be a subject generated by computer graphics, or may be generated based on images actually captured by a plurality of imaging devices. Fig. 2 is a diagram showing an example of the arrangement of a plurality of imaging devices when capturing images using the plurality of imaging devices.

例えば、サッカーやラグビーといった競技が行われる競技場211を取り囲むように複数の撮像装置210aから撮像装置210nをそれぞれ異なる位置に設定し、同期して撮像を行うことで、複数の撮像装置210a~210nにより複数の撮影画像が取得される。次に、取得された複数の撮影画像から、人物やボールなどの所定のオブジェクトに対応する前景領域を抽出した前景画像と、前景領域以外の背景領域を抽出した背景画像が取得される。 For example, multiple imaging devices 210a to 210n are set in different positions surrounding a stadium 211 where sports such as soccer or rugby are played, and multiple captured images are acquired by the multiple imaging devices 210a to 210n by synchronously capturing images. Next, from the multiple captured images, a foreground image is acquired in which a foreground area corresponding to a specific object such as a person or a ball is extracted, and a background image is acquired in which a background area other than the foreground area is extracted.

その後、所定のオブジェクトの三次元形状を表す前景モデルと前景モデルに色付けするためのテクスチャデータとが前景画像に基づいて生成され、競技場などの背景の三次元形状を表す背景モデルに色づけするためのテクスチャデータが背景画像に基づいて生成される。そして、前景モデルと背景モデルに対してテクスチャデータをマッピングし、視点情報が示す仮想視点に応じてレンダリングを行うことにより、仮想空間上に被写体が生成される。ただし、被写体の生成方法はこれに限定されず、三次元モデルを用いずに撮像画像の射影変換により生成する方法など、種々の方法を用いることができる。 After that, a foreground model representing the three-dimensional shape of a specific object and texture data for coloring the foreground model are generated based on the foreground image, and texture data for coloring a background model representing the three-dimensional shape of the background, such as a stadium, is generated based on the background image. The texture data is then mapped onto the foreground model and background model, and rendering is performed according to the virtual viewpoint indicated by the viewpoint information, thereby generating a subject in a virtual space. However, the method of generating a subject is not limited to this, and various methods can be used, such as a method of generating a subject by projective transformation of a captured image without using a three-dimensional model.

なお、複数の撮像装置210a~210nは撮像領域の全周にわたって設置されていなくてもよく、設置場所の制限等によっては撮像領域の一部の方向にのみ設置されていてもよい。また、撮像装置210a~210nの数は図に示す例に限定されず、例えば撮像領域をサッカーの競技場とする場合には、競技場211の周囲に、例えば、30台程度の撮像装置210a~210nが設置されてもよい。また、望遠カメラと広角カメラなど機能が異なる撮像装置が設置されていてもよい。 The multiple imaging devices 210a-210n do not have to be installed around the entire circumference of the imaging area, and may be installed only in one direction of the imaging area depending on restrictions on the installation location, etc. The number of imaging devices 210a-210n is not limited to the example shown in the figure, and for example, if the imaging area is a soccer stadium, about 30 imaging devices 210a-210n may be installed around the stadium 211. Imaging devices with different functions, such as telephoto cameras and wide-angle cameras, may also be installed.

(仮想視点画像生成システム100のハードウェア構成)
図3は、仮想視点画像生成システム100のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。
(Hardware configuration of the virtual viewpoint image generation system 100)
FIG. 3 is a block diagram for explaining the hardware configuration of the virtual viewpoint image generating system 100. As shown in FIG.

CPU(Central Processing Unit)320は、RAM(Random Access Memory)321やROM(Read Only Memory)322に格納されるプログラムやデータを用いて本発明の実施形態に係る処理を実行する。 The CPU (Central Processing Unit) 320 executes the processing according to the embodiment of the present invention using programs and data stored in the RAM (Random Access Memory) 321 and the ROM (Read Only Memory) 322.

CPU320は、仮想視点画像生成システム100の全体的な動作制御を行う。なお、操作情報入力部101もしくは仮想視点画像生成装置102がCPU320とは異なる1又は複数の専用のハードウェアを有し、CPU320による処理の少なくとも一部を専用のハードウェアが実行してもよい。専用のハードウェアの例としては、例えば、ASIC(特定用途向け集積回路)、FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)、およびDSP(デジタルシグナルプロセッサ)などがある。 The CPU 320 controls the overall operation of the virtual viewpoint image generation system 100. Note that the operation information input unit 101 or the virtual viewpoint image generation device 102 may have one or more pieces of dedicated hardware different from the CPU 320, and at least a part of the processing by the CPU 320 may be executed by the dedicated hardware. Examples of the dedicated hardware include, for example, an ASIC (application specific integrated circuit), an FPGA (field programmable gate array), and a DSP (digital signal processor).

ROM321は、プログラムやデータを保持する。RAM322は、ROM321から読み出されるプログラムやデータを一時的に記憶するワークエリアを有する。また、RAM322は、CPU320が各処理を実行する際に用いるワークエリアを提供する。 ROM321 holds programs and data. RAM322 has a work area that temporarily stores programs and data read from ROM321. RAM322 also provides a work area that is used when CPU320 executes each process.

操作入力部323は、例えばマウスやキーボード、ジョイティック等の三軸コントローラであってユーザが操作する情報を取得する。取得した情報は操作情報入力部101に送信される。なお、操作入力部323は、これらに限定されない。 The operation input unit 323 is, for example, a mouse, keyboard, or a three-axis controller such as a joystick, and acquires information operated by the user. The acquired information is sent to the operation information input unit 101. Note that the operation input unit 323 is not limited to these.

外部インターフェース324は、高精細度マルチメディアインタフェース(HDMI(登録商標))やSDI(シリアルデジタルインタフェース)等の画像出力ポートを介し、外部モニタへ情報を送信しても良い。また、イーサネット(登録商標)等を介して画像データを送信しても良い。 The external interface 324 may transmit information to an external monitor via an image output port such as a high-definition multimedia interface (HDMI (registered trademark)) or SDI (serial digital interface). It may also transmit image data via Ethernet (registered trademark) or the like.

(表示装置403の結像範囲)
図4は、表示装置が有する結像範囲を説明するための図である。図4(a)は、表示装置403の表示で、人物を被写体とした表示の模擬図である。点線で描画された被写体405は、結像せずにボケた状態で表示されていることを示しており、実線で描画された被写体404は結像した状態で表示されていることを示している。このときの撮影条件を図4(b)および図4(c)を用いて説明する。
(Imaging range of the display device 403)
Fig. 4 is a diagram for explaining the imaging range of a display device. Fig. 4(a) is a simulated diagram of a display of a display device 403 with a person as the subject. The subject 405 drawn with a dotted line indicates that the subject is displayed in a blurred state without being imaged, and the subject 404 drawn with a solid line indicates that the subject is displayed in an imaged state. The shooting conditions at this time will be explained with reference to Figs. 4(b) and 4(c).

図4(b)は、仮想カメラ400が、表示装置403に対して表示する仮想視点画像を撮影している場面の模擬図であり、図4(c)は、図4(b)を横から見た図である。仮想カメラ400の位置に対して手前側に被写体404が位置しており、仮想カメラ400の位置に対して奥側に被写体405が位置している。表示範囲401は、仮想カメラ400の視点における撮影範囲のうち、表示装置403上に表示可能な撮影範囲を示し、枠内の被写体のみ表示装置403で表示される。結像範囲402は、表示範囲401のうち、被写体が結像される範囲を示し、枠内の被写体のみ表示装置403で結像される。被写体404は結像範囲402内に位置するため、表示装置403上で結像される。一方で、被写体405は結像範囲402の外に位置するため、表示装置403上で結像されずに、例えばボケた状態で表示される。 Figure 4(b) is a diagram of a scene in which the virtual camera 400 is capturing a virtual viewpoint image to be displayed on the display device 403, and Figure 4(c) is a diagram of Figure 4(b) seen from the side. A subject 404 is located in front of the position of the virtual camera 400, and a subject 405 is located behind the position of the virtual camera 400. The display range 401 indicates the capturing range that can be displayed on the display device 403 from the capturing range at the viewpoint of the virtual camera 400, and only the subject within the frame is displayed on the display device 403. The imaging range 402 indicates the range in which the subject is imaged from the display range 401, and only the subject within the frame is imaged on the display device 403. The subject 404 is located within the imaging range 402, so an image is formed on the display device 403. On the other hand, the subject 405 is located outside the imaging range 402, so it is not imaged on the display device 403, and is displayed, for example, in a blurred state.

撮影範囲と表示範囲401、結像範囲402が、図4(b)で示す関係性を持つのは、本実施形態が表示装置と想定する裸眼立体視ディスプレイの特性によるものである。裸眼立体視ディスプレイとは、3次元(3D)眼鏡等のデバイスを利用せずに、裸眼で3次元(3D)映像を視ることが可能なディスプレイである。例えば、レンズアレイを用いた裸眼立体視ディスプレイであれば、ディスプレイの表面上に並んだレンズアレイの光学特性を利用して、被写体が表示されるディスプレイ内の奥行き方向のある面に、レンズアレイの結像面が設けられる。これが結像範囲402である。このような原理から、ディスプレイの奥行き方向全てを結像面とすることが難しく、結像範囲402は表示範囲401よりも狭い範囲となる。 The shooting range, display range 401, and imaging range 402 have the relationship shown in FIG. 4B due to the characteristics of the naked eye stereoscopic display assumed as the display device in this embodiment. A naked eye stereoscopic display is a display that allows three-dimensional (3D) images to be viewed with the naked eye without using devices such as three-dimensional (3D) glasses. For example, in the case of a naked eye stereoscopic display using a lens array, the optical characteristics of the lens array arranged on the surface of the display are used to provide an imaging surface of the lens array on a surface in the depth direction within the display where the subject is displayed. This is the imaging range 402. Due to this principle, it is difficult to make the entire depth direction of the display an imaging surface, and the imaging range 402 is narrower than the display range 401.

また、結像面はディスプレイ表面に物理的に設けられたレンズアレイによって決まるため、表示範囲401に対する結像範囲402の位置と大きさは、ディスプレイ(表示装置)ごとに固有の設定となる。ゆえに、表示範囲401に対して結像範囲402だけを例えば大きくすることはできない。結像範囲402の外に位置した被写体405を結像させるには、例えば、仮想カメラ400の位置を被写体から遠ざけて、被写体に対する結像範囲402の相対的な大きさを大きくする必要がある。 In addition, since the imaging surface is determined by a lens array physically provided on the display surface, the position and size of the imaging range 402 relative to the display range 401 are unique settings for each display (display device). Therefore, it is not possible to enlarge only the imaging range 402 relative to the display range 401. To image a subject 405 located outside the imaging range 402, for example, it is necessary to move the position of the virtual camera 400 away from the subject and increase the relative size of the imaging range 402 relative to the subject.

そこで、所定の被写体が結像範囲402内に含まれるか否かを判別し、結像範囲402内に被写体が含まれない場合に、結像範囲402内に仮想空間における被写体の位置が含まれるように仮想カメラ400の位置を制御する処理を行うのが、図3に示す操作可能領域制御部106である。 The operable area control unit 106 shown in FIG. 3 determines whether a specific subject is included within the imaging range 402, and if the subject is not included within the imaging range 402, controls the position of the virtual camera 400 so that the position of the subject in the virtual space is included within the imaging range 402.

(操作可能領域制御部106の構成)
図5は本発明の実施形態1に係る操作可能領域制御部106の機能構成を説明するためのブロック図である。操作可能領域制御部106は、機能構成として、結像範囲算出部500、奥行き算出部501、比較部502、座標算出部503、座標送信部504を有する。
(Configuration of the operable area control unit 106)
5 is a block diagram for explaining the functional configuration of the operable area control unit 106 according to the first embodiment of the present invention. The operable area control unit 106 has, as its functional configuration, an imaging range calculation unit 500, a depth calculation unit 501, a comparison unit 502, a coordinate calculation unit 503, and a coordinate transmission unit 504.

結像範囲算出部500は、まず、仮想カメラ座標取得部104から入力された仮想カメラ400の位置座標を基にして仮想カメラ400の撮影範囲を求める。次に、結像範囲算出部500は、表示特性識別部103で識別した仮想カメラ400の撮影範囲に対する結像範囲の位置と大きさのテーブルから、仮想カメラ400の位置座標における結像範囲402を算出する。すなわち、結像範囲算出部500は、仮想カメラ座標取得部104から入力された仮想カメラを操作するための指示情報と、表示特性識別部103から入力された表示装置の結像範囲をする識別ための物理情報とに基づいて、仮想カメラ400の現在の視点(仮想カメラ400の位置)における表示装置の結像範囲を算出する。 The imaging range calculation unit 500 first obtains the shooting range of the virtual camera 400 based on the position coordinates of the virtual camera 400 input from the virtual camera coordinate acquisition unit 104. Next, the imaging range calculation unit 500 calculates the imaging range 402 at the position coordinates of the virtual camera 400 from a table of the position and size of the imaging range relative to the shooting range of the virtual camera 400 identified by the display characteristic identification unit 103. That is, the imaging range calculation unit 500 calculates the imaging range of the display device at the current viewpoint of the virtual camera 400 (the position of the virtual camera 400) based on the instruction information for operating the virtual camera input from the virtual camera coordinate acquisition unit 104 and the physical information for identifying the imaging range of the display device input from the display characteristic identification unit 103.

奥行き算出部501は、仮想カメラ400の光軸700と被写体との交点のうち、仮想カメラ400に対する第1の位置と、第1の位置に比べて仮想カメラ400から遠い第2の位置との間の位置座標を求め、この位置座標に基づいた距離を被写体の奥行きとして算出する。例えば、奥行き算出部501は、仮想カメラ400の位置情報と、被写体の座標位置情報を基に、被写体座標取得部105で選択された被写体について、仮想カメラ400の光軸方向と被写体との交点のうち、仮想カメラ400に対して最も近い最近部(第1の位置)および仮想カメラ400に最も遠い最遠部(第2の位置)の間の位置座標を求め、2点間の距離を被写体の奥行きとして算出する。 The depth calculation unit 501 obtains position coordinates between a first position relative to the virtual camera 400 and a second position farther from the virtual camera 400 than the first position among the intersections of the optical axis 700 of the virtual camera 400 and the subject, and calculates the distance based on these position coordinates as the depth of the subject. For example, based on the position information of the virtual camera 400 and the coordinate position information of the subject, the depth calculation unit 501 obtains position coordinates between the nearest part (first position) that is closest to the virtual camera 400 and the farthest part (second position) that is farthest from the virtual camera 400 among the intersections of the optical axis direction of the virtual camera 400 and the subject for the subject selected by the subject coordinate acquisition unit 105, and calculates the distance between the two points as the depth of the subject.

比較部502は、結像範囲算出部500で算出された結像範囲402と、奥行き算出部501で算出された被写体の奥行きを比較して、結像範囲402内に被写体が含まれているか否かを判断する。 The comparison unit 502 compares the imaging range 402 calculated by the imaging range calculation unit 500 with the depth of the subject calculated by the depth calculation unit 501 to determine whether the subject is included within the imaging range 402.

座標算出部503は、比較部502の比較結果で、被写体の奥行きが結像範囲402内に含まれていないと判断された場合に(被写体の奥行き>結像範囲402)、結像範囲402内に被写体が含まれるように仮想カメラ400の位置座標を修正した仮想カメラ400の位置を算出する。 When the comparison result of the comparison unit 502 determines that the depth of the subject is not included within the imaging range 402 (subject depth > imaging range 402), the coordinate calculation unit 503 calculates the position of the virtual camera 400 by correcting the position coordinates of the virtual camera 400 so that the subject is included within the imaging range 402.

一方、比較部502の比較結果で、被写体の奥行きが結像範囲402内に含まれている判断された場合に(被写体の奥行き≦結像範囲402)、座標送信部504は、座標算出部503による仮想カメラ400の位置座標の修正を行うことなく、取得した仮想カメラ400の位置座標に基づいて仮想カメラ400の位置座標を更新する。 On the other hand, if the comparison result of the comparison unit 502 indicates that the depth of the subject is included within the imaging range 402 (subject depth ≦ imaging range 402), the coordinate transmission unit 504 updates the position coordinates of the virtual camera 400 based on the acquired position coordinates of the virtual camera 400 without correcting the position coordinates of the virtual camera 400 by the coordinate calculation unit 503.

座標送信部504は、比較部502の情報もしくは、座標算出部503により修正された仮想カメラ400の位置情報を基に、仮想カメラ400の位置座標を仮想カメラ位置設定部107に設定する。 The coordinate transmission unit 504 sets the position coordinates of the virtual camera 400 in the virtual camera position setting unit 107 based on the information of the comparison unit 502 or the position information of the virtual camera 400 corrected by the coordinate calculation unit 503.

(実施形態1の処理)
図6は実施形態1に係る処理の流れを説明するフローチャートであり、図6のフローチャートを用いて、本発明の実施形態1の特徴となる任意の被写体が結像範囲に含まれるように仮想カメラ400の位置を制御する処理について説明する。本制御処理はCPU320が実行する。
(Processing of the First Embodiment)
6 is a flowchart for explaining the flow of processing according to the first embodiment, and processing for controlling the position of virtual camera 400 so that an arbitrary subject is included in the imaging range, which is a feature of the first embodiment of the present invention, will be explained using the flowchart in FIG. This control processing is executed by CPU 320.

まず、ステップS601において、操作情報入力部101に接続された、表示装置403の物理情報が参照され、操作情報入力部101は、表示装置403の物理情報を表示特性識別部103に送信する。 First, in step S601, the physical information of the display device 403 connected to the operation information input unit 101 is referenced, and the operation information input unit 101 transmits the physical information of the display device 403 to the display characteristic identification unit 103.

続くステップS602で、表示特性識別部103は、操作情報入力部101から受信した個々の表示装置(表示デバイス)の特性を示す物理情報から、仮想カメラの撮影範囲に対する結像範囲の位置と大きさを、保有するテーブルの参照により識別する。 In the next step S602, the display characteristic identification unit 103 identifies the position and size of the imaging range relative to the shooting range of the virtual camera from the physical information indicating the characteristics of each display device (display device) received from the operation information input unit 101 by referring to a table stored therein.

ステップS603において、ユーザが不図示のモニタ上で、結像対象の被写体を選択し、操作情報入力部101が、選択された被写体の、例えば、IDを保有するテーブルの参照により取得し、取得したIDを結像対象の被写体情報として被写体座標取得部105に送信する。 In step S603, the user selects a subject to be imaged on a monitor (not shown), and the operation information input unit 101 acquires, for example, the ID of the selected subject by referring to a table that holds the ID, and transmits the acquired ID to the subject coordinate acquisition unit 105 as subject information to be imaged.

ステップS604において、被写体座標取得部105は、保有するテーブルの参照により、受信した被写体情報(ID)と対応付けられた仮想空間における被写体の位置座標を取得する。そして、被写体座標取得部105は、取得した被写体の位置座標を操作可能領域制御部106に対して送信する。 In step S604, the subject coordinate acquisition unit 105 acquires the position coordinates of the subject in the virtual space associated with the received subject information (ID) by referring to the table stored therein. The subject coordinate acquisition unit 105 then transmits the acquired position coordinates of the subject to the operable area control unit 106.

なお、結像対象の被写体を選択し、当該被写体が結像範囲に含まれるように仮想カメラ400の位置を制御する場合に限られず、結像対象外の被写体を選択することも可能である。この場合、以降のステップで、結像対象外の被写体が結像範囲に含まれないように仮想カメラ400の位置を修正するように制御を行えばよい。 Note that the present invention is not limited to selecting a subject to be imaged and controlling the position of virtual camera 400 so that the subject is included in the imaging range. It is also possible to select a subject that is not to be imaged. In this case, in the subsequent steps, control is performed to correct the position of virtual camera 400 so that the subject that is not to be imaged is not included in the imaging range.

ステップS605において、ユーザが仮想カメラ400の位置を操作する。操作情報入力部101は、ユーザの操作に基づいた仮想カメラの操作指示情報(例えば、仮想カメラ400の移動量を指定する移動ベクトル)を仮想カメラ座標取得部104に送信する。 In step S605, the user operates the position of the virtual camera 400. The operation information input unit 101 transmits operation instruction information for the virtual camera based on the user's operation (e.g., a movement vector that specifies the amount of movement of the virtual camera 400) to the virtual camera coordinate acquisition unit 104.

ステップS606において、仮想カメラ座標取得部104は、操作情報入力部101から受信した操作指示情報(移動ベクトル)を基に、仮想カメラ400の仮想空間上における位置座標を取得する。その後、仮想カメラ座標取得部104は、取得した仮想カメラ400の位置座標を操作可能領域制御部106に対して送信する。 In step S606, the virtual camera coordinate acquisition unit 104 acquires the position coordinates of the virtual camera 400 in the virtual space based on the operation instruction information (movement vector) received from the operation information input unit 101. After that, the virtual camera coordinate acquisition unit 104 transmits the acquired position coordinates of the virtual camera 400 to the operationable area control unit 106.

ステップS607において、結像範囲算出部500は、ステップS606で受信した仮想カメラ400の位置座標に基づいて表示装置403上に表示可能な表示範囲401(撮影範囲)を算出する。 In step S607, the imaging range calculation unit 500 calculates the display range 401 (capture range) that can be displayed on the display device 403 based on the position coordinates of the virtual camera 400 received in step S606.

ステップS608において、結像範囲算出部500は、仮想カメラ400の撮影範囲に対する結像範囲の位置と大きさのテーブルから、現在の仮想カメラ400の位置座標における結像範囲402を算出する。そして、結像範囲算出部500は、算出した結像範囲402を比較部502に対して送信する。 In step S608, the imaging range calculation unit 500 calculates the imaging range 402 at the current position coordinates of the virtual camera 400 from a table of the position and size of the imaging range relative to the shooting range of the virtual camera 400. The imaging range calculation unit 500 then transmits the calculated imaging range 402 to the comparison unit 502.

ステップS609において、奥行き算出部501は、ステップS606で受信した仮想カメラ400の位置座標における光軸700を算出する。 In step S609, the depth calculation unit 501 calculates the optical axis 700 at the position coordinates of the virtual camera 400 received in step S606.

ステップS610において、奥行き算出部501は、ステップS604で算出された位置座標に位置する被写体について、仮想カメラ400の光軸700方向における被写体の奥行き701を算出する。なお、結像対象の被写体が複数の場合は、例えば、図7(b)のように、仮想カメラ400に対して最も近い被写体404と、仮想カメラ400に対して最も遠い被写体405との距離を求め、2点間の距離を奥行き701として算出する。 In step S610, the depth calculation unit 501 calculates the depth 701 of the subject located at the position coordinates calculated in step S604 in the direction of the optical axis 700 of the virtual camera 400. If there are multiple subjects to be imaged, for example, as shown in FIG. 7B, the distance between the subject 404 closest to the virtual camera 400 and the subject 405 farthest from the virtual camera 400 is found, and the distance between the two points is calculated as the depth 701.

ステップS611において、比較部502は、ステップS608で結像範囲算出部500により算出された結像範囲402の範囲内に、ステップS610で奥行き算出部501により算出された奥行き701が含まれているか否かを判断する。ステップS611の判断の結果、結像範囲402の範囲内に被写体の奥行き701が含まれている場合は(S611-Yes)、処理をステップS612に進める。ステップS612では、座標送信部504は、ステップS606で取得した仮想カメラ400の位置座標を仮想カメラ位置設定部107に送信する。ここで、座標送信部504は、座標算出部503による仮想カメラ400の位置座標の修正を行うことなく、ステップS606で取得した仮想カメラ400の位置座標に基づいて仮想カメラ400の視点の位置を維持(修正なく位置を更新)する。 In step S611, the comparison unit 502 determines whether the depth 701 calculated by the depth calculation unit 501 in step S610 is included within the imaging range 402 calculated by the imaging range calculation unit 500 in step S608. If the result of the determination in step S611 is that the depth 701 of the subject is included within the imaging range 402 (S611-Yes), the process proceeds to step S612. In step S612, the coordinate transmission unit 504 transmits the position coordinates of the virtual camera 400 acquired in step S606 to the virtual camera position setting unit 107. Here, the coordinate transmission unit 504 maintains the position of the viewpoint of the virtual camera 400 based on the position coordinates of the virtual camera 400 acquired in step S606 (updates the position without correction), without correcting the position coordinates of the virtual camera 400 by the coordinate calculation unit 503.

一方、S611の判断の結果、結像範囲402の範囲内に被写体の奥行き701が含まれていない場合(S611-No)、処理をステップS613に進める。ステップS613では、座標算出部503は、ステップS610で算出した奥行き701が結像範囲402の範囲内に含まれるように、仮想カメラ400の位置座標を修正し、修正した位置座標により仮想カメラの位置を更新する。例えば、図7(c)のように、仮想カメラ400を光軸700に沿って被写体から離す方向(矢印702の方向)に位置座標を修正することで、被写体に対する結像範囲402の相対的な大きさを大きくすることができる。これにより、拡大した結像範囲402の範囲内に被写体の奥行き701が含まれるように仮想カメラの位置を制御することができる。このような処理によって、位置座標の修正前では図7(a)のように結像対象である被写体405が結像できていない状態(破線で示す状態)から、位置座標の修正後では図7(d)のように、結像できている状態(実線で示す状態)へと結像範囲402の範囲内に被写体を含めることが可能となる。なお、仮想カメラ400の位置座標の修正制御は、視点をずらさないように光軸700方向に沿って修正することを想定しているが、光軸700からずれる方向に修正してもよい。 On the other hand, if the result of the judgment in S611 is that the depth 701 of the subject is not included within the imaging range 402 (S611-No), the process proceeds to step S613. In step S613, the coordinate calculation unit 503 corrects the position coordinates of the virtual camera 400 so that the depth 701 calculated in step S610 is included within the imaging range 402, and updates the position of the virtual camera using the corrected position coordinates. For example, as shown in FIG. 7C, the position coordinates of the virtual camera 400 can be corrected in a direction away from the subject along the optical axis 700 (in the direction of the arrow 702), thereby increasing the relative size of the imaging range 402 with respect to the subject. This allows the position of the virtual camera to be controlled so that the depth 701 of the subject is included within the expanded imaging range 402. This processing makes it possible to include the subject within the imaging range 402, from a state in which the subject 405 to be imaged cannot be imaged (as shown by the dashed line) as in Fig. 7(a) before the position coordinates are corrected, to a state in which the subject can be imaged (as shown by the solid line) as in Fig. 7(d) after the position coordinates are corrected. Note that the control for correcting the position coordinates of the virtual camera 400 is assumed to be corrected along the optical axis 700 so as not to shift the viewpoint, but the correction may be made in a direction deviating from the optical axis 700.

以上に説明したように、表示装置が有する結像範囲に任意の被写体が含まれるように制御する処理によって、結像範囲に被写体が含まれるか否かを人為的に確認せずに仮想視点画像を生成することが可能になる。これにより、裸眼立体視ディスプレイなどの表示装置で仮想視点画像を表示する場合に、被写体が動いても結像させ続けることが可能になり、例えば、ダンスやスポーツなど、被写体が継続的に移動するシーンでも、任意の被写体を結像し続けることができる。 As described above, by controlling the processing to include an arbitrary subject within the imaging range of the display device, it becomes possible to generate a virtual viewpoint image without manually checking whether or not the subject is included within the imaging range. As a result, when displaying a virtual viewpoint image on a display device such as a naked eye stereoscopic display, it becomes possible to continue imaging even if the subject moves. For example, it is possible to continue imaging an arbitrary subject even in scenes where the subject moves continuously, such as in dancing or sports.

[実施形態2]
本実施形態では、表示装置が有する結像範囲に対して、被写体ごとに結像範囲に含める程度を任意に指定する制御処理に関して説明する。
[Embodiment 2]
In this embodiment, a control process will be described in which the extent to which each subject is included in the imaging range of the display device is arbitrarily specified.

実施形態1においては、結像対象の被写体が完全に結像範囲402の範囲内に含まれるように仮想カメラ400の位置座標を制御する方法を説明した。ただし、被写体を意図的に結像させないような映像制作の手法も可能である。例えば、ドラマや映画といった映像制作において、注目する被写体を浮き上がらせるために、カメラの被写界深度を狭くして、他の被写体をある程度ぼかすという表現方法をとることがある。実施形態2では、被写体ごとにどの程度結像させるかの閾値を設定可能とすることで、このような表現方法への対応を可能とするものである。 In the first embodiment, a method for controlling the position coordinates of the virtual camera 400 so that the subject to be imaged is completely contained within the imaging range 402 has been described. However, video production techniques that intentionally do not image the subject are also possible. For example, in the production of videos such as dramas and movies, a representation method may be used in which the camera's depth of field is narrowed and other subjects are blurred to a certain extent in order to make a target subject stand out. In the second embodiment, it is possible to accommodate such representation methods by making it possible to set a threshold value for the degree to which each subject is imaged.

以下の説明では、図8により実施形態2に係る仮想視点画像生成システムの全体について説明し、図9、図10により本発明の実施形態2の特徴である、結像範囲に被写体が含まれる範囲を指定する処理に関する機能構成について説明し、図11により、その処理の流れを説明する。 In the following explanation, Fig. 8 will be used to explain the overall virtual viewpoint image generation system according to the second embodiment, Figs. 9 and 10 will be used to explain the functional configuration related to the process of specifying the range in which the subject is included in the imaging range, which is a feature of the second embodiment of the present invention, and Fig. 11 will be used to explain the flow of that process.

実施形態1と同一の番号が付されているものは、同一の構成要素を示すものであり、ここでは説明を省略する。 The same components as those in the first embodiment are designated by the same numbers, and their explanations are omitted here.

(仮想視点画像生成システム800の説明)
図8は実施形態2に係る仮想視点画像生成システム800の機能構成を説明するためのブロック図である。仮想視点画像生成システム800は、操作情報入力部801と、仮想視点画像生成装置802とを有する。
(Explanation of the virtual viewpoint image generation system 800)
8 is a block diagram for explaining the functional configuration of a virtual visual point image generating system 800 according to embodiment 2. The virtual visual point image generating system 800 includes an operation information input unit 801 and a virtual visual point image generating device 802.

(操作情報入力部801)
操作情報入力部801は、仮想視点画像生成装置802に対して、仮想視点の操作を行うための仮想カメラの操作指示情報、表示装置が有する物理的な結像範囲を識別するための物理情報、結像対象とする被写体情報のほかに、被写体ごとの閾値情報を送信する。
(Operation Information Input Unit 801)
The operation information input unit 801 transmits to the virtual viewpoint image generating device 802 operation instruction information for the virtual camera for operating the virtual viewpoint, physical information for identifying the physical imaging range of the display device, subject information to be imaged, and threshold information for each subject.

被写体ごとの閾値情報は、表示装置が有する結像範囲に対して、被写体ごとに結像範囲に含まれる程度(割合)を任意に指定する閾値であり、ユーザが結像対象として被写体を選択する際に、追加的に設定するものである。閾値情報は、例えば、50%や100%といった割合で設定され、設定された閾値情報に基づいて、奥行き701を補正する。なお、閾値情報の設定方法としては、割合以外にも、例えば、優先度が「高い」、又は優先度が「低い」など、閾値の段階を示す設定であってもよい。 The threshold information for each subject is a threshold that arbitrarily specifies the extent (proportion) of the subject's inclusion in the imaging range of the display device, and is additionally set when the user selects the subject as the imaging target. The threshold information is set as a percentage, for example, 50% or 100%, and the depth 701 is corrected based on the set threshold information. Note that the method of setting the threshold information may be a setting that indicates a threshold level, such as "high" priority or "low" priority, in addition to a percentage.

仮想視点画像生成装置802は、操作情報入力部801から送信された各情報に基づいて、仮想空間上の被写体を表示装置が有する結像範囲に被写体が含まれるように仮想カメラの位置を制御して、仮想視点画像を生成する。仮想視点画像生成装置802は、機能構成として閾値設定部803と操作可能領域制御部804とを有する点で、実施形態1で説明した仮想視点画像生成装置102と相違する。 The virtual viewpoint image generating device 802 generates a virtual viewpoint image by controlling the position of the virtual camera so that the subject in the virtual space is included in the imaging range of the display device based on each piece of information transmitted from the operation information input unit 801. The virtual viewpoint image generating device 802 differs from the virtual viewpoint image generating device 102 described in the first embodiment in that it has a threshold setting unit 803 and an operable area control unit 804 as functional components.

閾値設定部803は、操作情報入力部801から送信される、被写体ごとにどの程度の割合で結像範囲402に含めるかの閾値情報を識別する。例えば、被写体の全てを結像範囲402に含める場合の閾値(割合)を100%とする。操作情報入力部801から送られる閾値情報が「高・低」といった優先度で送られてくる場合に、閾値設定部803は、優先度(高)として設定されている閾値(例えば、70%)や優先度(低)として設定されている閾値(例えば、30%)への修正を行う。 The threshold setting unit 803 identifies the threshold information transmitted from the operation information input unit 801, which indicates the percentage of each subject to be included in the imaging range 402. For example, the threshold (percentage) when the entire subject is included in the imaging range 402 is set to 100%. When the threshold information transmitted from the operation information input unit 801 is transmitted with a priority such as "high" or "low", the threshold setting unit 803 modifies the threshold to the threshold set as the high priority (e.g., 70%) or the threshold set as the low priority (e.g., 30%).

操作可能領域制御部804は、表示特性識別部103、仮想カメラ座標取得部104、被写体座標取得部105および閾値設定部803から受信した各情報に基づいて、結像範囲内部に指定の閾値の割合だけ被写体が含まれるように、仮想カメラの位置を制御する。操作可能領域制御部804は、制御された仮想カメラの位置を仮想カメラ位置設定部107に送信し、仮想カメラ位置設定部107は、操作可能領域制御部804により制御された仮想カメラの位置の情報に基づいて仮想カメラの位置を実際に設定する。 The operable area control unit 804 controls the position of the virtual camera so that the subject is included within the imaging range at a ratio equal to the specified threshold, based on the information received from the display characteristic identification unit 103, the virtual camera coordinate acquisition unit 104, the subject coordinate acquisition unit 105, and the threshold setting unit 803. The operable area control unit 804 transmits the controlled position of the virtual camera to the virtual camera position setting unit 107, and the virtual camera position setting unit 107 actually sets the position of the virtual camera based on the information on the position of the virtual camera controlled by the operable area control unit 804.

(操作可能領域制御部804の構成)
図9は本発明の実施形態2に係る操作可能領域制御部804の機能構成を説明するためのブロック図である。操作可能領域制御部804は、実施形態1の操作可能領域制御部106の機能構成から奥行き算出部900が変更された機能構成となっている。
(Configuration of the operable area control unit 804)
9 is a block diagram for explaining the functional configuration of an operable area control unit 804 according to the second embodiment of the present invention. The operable area control unit 804 has a functional configuration in which a depth calculation unit 900 is changed from the functional configuration of the operable area control unit 106 of the first embodiment.

奥行き算出部900は、閾値設定部803から取得した被写体ごとに設定された閾値情報と、仮想カメラ400の位置情報と、被写体の座標位置情報を基に、奥行きを算出する。奥行き算出部900は、算出した奥行きを比較部502へ送信する。比較部502は、結像範囲算出部500で算出された結像範囲402と、奥行き算出部900で算出された被写体の奥行きを比較し、結像範囲402内に閾値情報に基づいた被写体の奥行きが含まれているか否かを判断する。比較部502による比較の結果は、座標算出部503または座標送信部504に送信され、以降、実施形態1と同様の処理を経て、仮想カメラ位置設定部107に仮想カメラ400の位置座標が送信される。 The depth calculation unit 900 calculates the depth based on the threshold information set for each subject acquired from the threshold setting unit 803, the position information of the virtual camera 400, and the coordinate position information of the subject. The depth calculation unit 900 transmits the calculated depth to the comparison unit 502. The comparison unit 502 compares the imaging range 402 calculated by the imaging range calculation unit 500 with the depth of the subject calculated by the depth calculation unit 900, and determines whether the imaging range 402 includes the depth of the subject based on the threshold information. The result of the comparison by the comparison unit 502 is transmitted to the coordinate calculation unit 503 or the coordinate transmission unit 504, and thereafter, the position coordinates of the virtual camera 400 are transmitted to the virtual camera position setting unit 107 through the same processing as in the first embodiment.

(奥行き算出部900の説明)
図10は、実施形態2に係る奥行き算出部900による奥行きの算出例を説明する図である。仮想カメラ400の位置に対して手前側に被写体404が位置しており、仮想カメラ400の位置に対して奥側に被写体405が位置している。この例では、被写体404に対して設定される閾値が100%で、被写体405に対して設定される閾値が50%であるとする。この場合、被写体404における仮想カメラ400に対して最も近い位置から、被写体405自身が有する奥行き1001を半分(設定された閾値:50%相当分)だけ短くした位置までの距離をとった奥行き1002を算出する。
(Explanation of Depth Calculation Unit 900)
10 is a diagram for explaining an example of calculation of depth by the depth calculation unit 900 according to the second embodiment. The subject 404 is located in front of the position of the virtual camera 400, and the subject 405 is located behind the position of the virtual camera 400. In this example, the threshold value set for the subject 404 is 100%, and the threshold value set for the subject 405 is 50%. In this case, a depth 1002 is calculated as the distance from the closest position of the subject 404 to the virtual camera 400 to a position that is half the depth 1001 of the subject 405 itself (corresponding to the set threshold value: 50%).

(実施形態2の処理)
図11は実施形態2に係る処理の流れを説明するフローチャートであり、図11のフローチャートを用いて、本発明の実施形態2の特徴となる、表示装置が有する結像範囲に対して、被写体ごとに結像範囲に含める程度を任意に指定する閾値を踏まえて仮想カメラ400の位置を制御する処理について説明する。本処理はCPU320が実行する。実施形態1で説明した処理のフローチャート(図6)と同様の処理については、同一のステップ番号を付し、説明を省略する。
(Processing of the Second Embodiment)
Fig. 11 is a flowchart for explaining the flow of processing according to the second embodiment, and will be used to explain processing for controlling the position of the virtual camera 400 based on a threshold value for arbitrarily specifying the extent to which each subject is to be included in the imaging range of the display device, which is a feature of the second embodiment of the present invention. This processing is executed by the CPU 320. Processing similar to that in the processing flowchart (Fig. 6) explained in the first embodiment is given the same step number, and explanations will be omitted.

まず、ステップS1101において、ステップS603で選択された結像対象の各被写体について、ユーザが閾値情報を設定する。設定された閾値情報は操作情報入力部801から閾値設定部803に送信される。 First, in step S1101, the user sets threshold information for each subject to be imaged selected in step S603. The set threshold information is transmitted from the operation information input unit 801 to the threshold setting unit 803.

ステップS1102において、奥行き算出部900は、被写体の座標位置情報(S604)と、仮想カメラ400の位置情報(S606)と、閾値設定部803から取得した被写体ごとに設定された閾値情報(S1101)とに基づいて、被写体の奥行きを算出する。奥行き算出部900は、算出した奥行き1102を比較部502へ送信する。 In step S1102, the depth calculation unit 900 calculates the depth of the subject based on the coordinate position information of the subject (S604), the position information of the virtual camera 400 (S606), and the threshold information set for each subject obtained from the threshold setting unit 803 (S1101). The depth calculation unit 900 transmits the calculated depth 1102 to the comparison unit 502.

以降の制御処理は実施形態1に係る制御処理と同等である。ステップS611の判断の結果、結像範囲402の範囲内に被写体ごとに設定された閾値情報に基づいた被写体の奥行きが含まれている場合は(S611-Yes)、処理をステップS612に進める。ステップS612では、座標送信部504は、ステップS606で取得した仮想カメラ400の位置座標を仮想カメラ位置設定部107に送信する。ここで、座標送信部504は、座標算出部503による仮想カメラ400の位置座標の修正を行うことなく、ステップS606で取得した仮想カメラ400の位置座標に基づいて仮想カメラ400の位置座標を更新する。 The control process thereafter is the same as that according to the first embodiment. If the result of the determination in step S611 is that the depth of the subject based on the threshold information set for each subject is included within the imaging range 402 (S611-Yes), the process proceeds to step S612. In step S612, the coordinate transmission unit 504 transmits the position coordinates of the virtual camera 400 acquired in step S606 to the virtual camera position setting unit 107. Here, the coordinate transmission unit 504 updates the position coordinates of the virtual camera 400 based on the position coordinates of the virtual camera 400 acquired in step S606, without correcting the position coordinates of the virtual camera 400 by the coordinate calculation unit 503.

一方、S611の判断の結果、結像範囲402の範囲内に被写体ごとに設定された閾値情報に基づいた被写体の奥行きが含まれていない場合(S611-No)、処理をステップS613に進める。ステップS613では、座標算出部503は、ステップS610で算出した奥行き701が結像範囲402の範囲内に含まれるように、仮想カメラ400の位置座標を修正して仮想カメラ400の位置を制御する。 On the other hand, if the result of the determination in S611 is that the depth of the subject based on the threshold information set for each subject is not included within the imaging range 402 (S611-No), the process proceeds to step S613. In step S613, the coordinate calculation unit 503 corrects the position coordinates of the virtual camera 400 and controls the position of the virtual camera 400 so that the depth 701 calculated in step S610 is included within the imaging range 402.

先に説明した実施形態1では、被写体の奥行き701を結像範囲402に含めるために、図7(c)のように、仮想カメラ400を光軸700に沿って被写体から離す方向(矢印702の方向)に位置座標を修正することで、被写体に対する結像範囲402の相対的な大きさを大きくする例を説明した。 In the first embodiment described above, an example was described in which the position coordinates of the virtual camera 400 are corrected in a direction away from the subject along the optical axis 700 (in the direction of the arrow 702) as shown in FIG. 7(c) in order to include the depth 701 of the subject in the imaging range 402, thereby increasing the relative size of the imaging range 402 for the subject.

実施形態2では、図7(c)で説明した処理例の他に、例えば、閾値が設定された被写体の奥行きを結像範囲に含めるために、被写体に対する結像範囲の相対的な大きさを小さくすることが必要とされる場合には、仮想カメラ400を光軸700に沿って被写体に近づける方向(矢印702の逆方向)に位置座標を修正することも可能である。 In the second embodiment, in addition to the processing example described in FIG. 7(c), for example, when it is necessary to reduce the relative size of the imaging range for the subject in order to include the depth of the subject for which a threshold is set in the imaging range, it is also possible to modify the position coordinates in a direction that brings the virtual camera 400 closer to the subject along the optical axis 700 (the opposite direction of the arrow 702).

以上説明したように、裸眼立体視ディスプレイなどの表示装置で仮想視点画像を表示する場合に、被写体が動いても結像させ続けることが可能になり、更に、表示装置が有する結像範囲に対して、被写体ごとに設定された閾値情報に基づき、被写体ごとに結像範囲に含める範囲を任意に指定する処理によって、特定の被写体のみ結像し、他の被写体をある程度ぼかした仮想視点画像を生成することが可能になる。 As described above, when a virtual viewpoint image is displayed on a display device such as a naked-eye stereoscopic display, it is possible to continue to image the subject even if the subject moves. Furthermore, by performing a process that arbitrarily specifies the range to be included in the imaging range of each subject based on threshold information set for each subject, it is possible to generate a virtual viewpoint image in which only a specific subject is imaged and other subjects are blurred to a certain extent.

(他の実施形態)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
Other Embodiments
The present invention can also be realized by a process in which a program for implementing one or more of the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or device via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or device read and execute the program. The present invention can also be realized by a circuit (e.g., ASIC) that implements one or more of the functions.

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。 The invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and variations are possible without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the following claims are appended to disclose the scope of the invention.

100:仮想視点画像生成システム、
101:操作情報入力部、102:仮想視点画像生成装置、
103:表示特性識別部、104:仮想カメラ座標取得部、
105:被写体座標取得部、106:操作可能領域制御部、
107:仮想カメラ位置設定部、400:仮想カメラ、
402:結像範囲、403:表示装置
100: Virtual viewpoint image generation system,
101: operation information input unit, 102: virtual viewpoint image generating device,
103: display characteristic identification unit, 104: virtual camera coordinate acquisition unit,
105: Subject coordinate acquisition unit, 106: Operable area control unit,
107: virtual camera position setting unit, 400: virtual camera,
402: Imaging range, 403: Display device

Claims (13)

仮想空間に位置する仮想的なカメラである仮想カメラの撮影範囲に対する表示手段の結像範囲に、前記仮想空間における被写体の位置が含まれるように、前記仮想カメラの位置を制御する制御手段と、
前記制御手段により制御された前記仮想カメラの位置に基づいて仮想視点画像を生成する生成手段と、
を備え
前記制御手段は、
前記仮想カメラの位置と、前記被写体の位置とに基づいて、前記仮想カメラの光軸方向における前記被写体の奥行きを算出する奥行き算出手段と、
前記結像範囲と前記被写体の奥行きとを比較する比較手段と、を備え、
前記比較手段の比較により、前記被写体の奥行きが前記結像範囲に含まれていない場合に、前記結像範囲に前記被写体の奥行きが含まれるように前記仮想カメラの位置を制御することを特徴とする画像生成装置。
a control means for controlling a position of the virtual camera, which is a virtual camera located in a virtual space, so that the position of a subject in the virtual space is included in an image formation range of the display means relative to a shooting range of the virtual camera;
a generating means for generating a virtual viewpoint image based on the position of the virtual camera controlled by the control means;
Equipped with
The control means
a depth calculation means for calculating a depth of the subject in a direction of an optical axis of the virtual camera based on a position of the virtual camera and a position of the subject;
a comparison means for comparing the imaging range with the depth of the subject,
An image generating device characterized in that, when a comparison by said comparison means shows that the depth of the subject is not included in the imaging range, the position of the virtual camera is controlled so that the depth of the subject is included in the imaging range.
前記仮想カメラを操作するための操作指示情報と、前記表示手段の結像範囲を識別するための物理情報と、選択された被写体を特定するための被写体情報とを入力する入力手段と、
前記操作指示情報に基づいて前記仮想空間における前記仮想カメラの位置を取得するカメラ座標取得手段と、
前記物理情報に基づいて、前記仮想カメラの撮影範囲に対する前記結像範囲の位置と大きさを識別する識別手段と、
前記被写体情報に基づいて、前記仮想空間における前記被写体の位置を取得する被写体座標取得手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の画像生成装置。
an input means for inputting operation instruction information for operating the virtual camera, physical information for identifying an imaging range of the display means, and subject information for identifying a selected subject;
a camera coordinate acquisition means for acquiring a position of the virtual camera in the virtual space based on the operation instruction information;
an identification means for identifying a position and a size of the imaging range relative to a shooting range of the virtual camera based on the physical information;
a subject coordinate acquisition means for acquiring a position of the subject in the virtual space based on the subject information;
2. The image generating apparatus of claim 1, further comprising:
前記制御手段は、
前記仮想カメラの位置に基づいた撮影範囲を求め、当該撮影範囲に対する結像範囲の位置と大きさを保持するテーブルから、前記仮想カメラの位置における前記結像範囲を算出する結像範囲算出手段をえることを特徴とする請求項1または2に記載の画像生成装置。
The control means
3. The image generating device according to claim 1, further comprising an imaging range calculation means for calculating a shooting range based on a position of the virtual camera, and calculating the imaging range at the position of the virtual camera from a table that holds the position and size of the imaging range for the shooting range.
前記制御手段は、前記被写体の奥行きが前記結像範囲に含まれていない場合に、前記仮想カメラの位置を前記被写体から離す方向に前記仮想カメラの位置を制御することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像生成装置。 4. The image generating device according to claim 1, wherein the control means controls the position of the virtual camera in a direction away from the subject when the depth of the subject is not included in the imaging range. 前記制御手段は、前記仮想カメラの光軸に沿って、前記被写体から離す方向に前記仮想カメラの位置を制御することを特徴とする請求項4に記載の画像生成装置。 The image generating device according to claim 4, characterized in that the control means controls the position of the virtual camera along the optical axis of the virtual camera in a direction away from the subject. 前記制御手段は、前記比較手段の比較により、前記被写体の奥行きが前記結像範囲に含まれている場合に、前記仮想カメラの位置を維持することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像生成装置。 4. The image generating device according to claim 1 , wherein the control means maintains the position of the virtual camera when the comparison by the comparison means indicates that the depth of the subject is included in the imaging range. 前記奥行き算出手段は、前記仮想カメラの光軸と前記被写体との交点のうち、前記仮想カメラに対する第1の位置と、前記第1の位置に比べて前記仮想カメラから遠い第2の位置との間の位置座標を求め、当該位置座標に基づいた距離を前記被写体の奥行きとして算出することを特徴とする請求項乃至6のいずれか1項に記載の画像生成装置。 The image generating device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the depth calculation means determines position coordinates between a first position with respect to the virtual camera and a second position, which is farther from the virtual camera than the first position, among the intersections of the optical axis of the virtual camera and the subject, and calculates a distance based on the position coordinates as the depth of the subject. 前記結像範囲に前記被写体の奥行きを含める割合を設定する閾値設定手段を更に備え、
前記奥行き算出手段は、前記被写体の位置と、前記仮想カメラの位置と、前記割合とに基づいて、前記被写体の奥行きを算出し、
前記制御手段は、前記割合が設定された被写体の奥行きが前記結像範囲に含まれるように前記仮想カメラの位置を制御することを特徴とする請求項乃至7のいずれか1項に記載の画像生成装置。
a threshold setting unit that sets a ratio of the depth of the subject to the imaging range,
the depth calculation means calculates a depth of the subject based on a position of the subject, a position of the virtual camera, and the ratio;
8. The image generating device according to claim 1 , wherein the control means controls the position of the virtual camera so that the depth of the subject for which the ratio is set is included in the imaging range.
前記閾値設定手段は、前記被写体が複数の場合に、複数の被写体のそれぞれに、前記割合を設定することを特徴とする請求項8に記載の画像生成装置。 The image generating device according to claim 8, characterized in that, when there are multiple subjects, the threshold setting means sets the ratio for each of the multiple subjects. 前記奥行き算出手段は、前記閾値設定手段で設定された前記割合に基づいて、前記被写体の奥行きを補正することを特徴とする請求項8または9に記載の画像生成装置。 The image generating device according to claim 8 or 9, characterized in that the depth calculation means corrects the depth of the subject based on the ratio set by the threshold setting means. 前記表示手段には、裸眼立体視ディスプレイが含まれることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の画像生成装置。 The image generating device according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the display means includes a naked eye stereoscopic display. 仮想視点画像を生成する画像生成装置における画像生成方法であって、
仮想空間に位置する仮想的なカメラである仮想カメラの撮影範囲に対する表示手段の結像範囲に、前記仮想空間における被写体の位置が含まれるように、前記仮想カメラの位置を制御し、
前記制御された前記仮想カメラの位置に基づいて前記仮想視点画像を生成することを含み、
前記仮想カメラの位置を制御することは、
前記仮想カメラの位置と、前記被写体の位置とに基づいて、前記仮想カメラの光軸方向における前記被写体の奥行きを算出し、
前記結像範囲と前記被写体の奥行きとを比較し、
前記比較により、前記被写体の奥行きが前記結像範囲に含まれていない場合に、前記結像範囲に前記被写体の奥行きが含まれるように前記仮想カメラの位置を制御することを含むことを特徴とする画像生成方法。
1. An image generation method for an image generation device that generates a virtual viewpoint image, comprising:
controlling a position of the virtual camera such that an image-forming range of a display means for a shooting range of the virtual camera, which is a virtual camera located in a virtual space, includes a position of a subject in the virtual space;
generating the virtual viewpoint image based on the controlled position of the virtual camera ;
Controlling the position of the virtual camera includes:
calculating a depth of the subject in a direction of an optical axis of the virtual camera based on a position of the virtual camera and a position of the subject;
Comparing the imaging range with the depth of the subject;
An image generating method characterized by including, when the comparison shows that the depth of the subject is not included in the imaging range, controlling the position of the virtual camera so that the depth of the subject is included in the imaging range.
コンピュータを、請求項1乃至11のいずれか1項に記載の画像生成装置の各手段として機能させるためのプログラム。 A program for causing a computer to function as each of the means of the image generating device according to any one of claims 1 to 11.
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