JP7761162B2 - Distribution control system, distribution control device, distribution control method, and program - Google Patents
Distribution control system, distribution control device, distribution control method, and programInfo
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Description
本開示は、配信制御システム、配信制御装置、配信制御方法、及びプログラムに関する。 This disclosure relates to a distribution control system, a distribution control device, a distribution control method, and a program.
ボリュメトリックビデオやホログラム等に代表される6自由度(6DoF:six degrees of freedom)を持つ立体映像コンテンツが知られている。このようなコンテンツを通信ネットワークにより高品質に配信するためには、高いデータ圧縮技術や通信ネットワーク/システムの負荷分散技術等の利用といったこと以外に、コンテンツ自体の配信を制御する仕組みが必要である。特に、クライアントとなるXR(VR/AR/MR/SR等)デバイスの視界情報や仮想空間におけるユーザの位置情報等に応じて、コンテンツの配信を動的に制御する仕組みが重要である。 Six degrees of freedom (6DoF) stereoscopic video content, such as volumetric video and holograms, is well known. Delivering such content with high quality over a communications network requires not only advanced data compression technology and communications network/system load balancing technology, but also a mechanism for controlling the distribution of the content itself. In particular, a mechanism for dynamically controlling content distribution based on information such as the field of view of the client XR (VR/AR/MR/SR, etc.) device and the user's position in the virtual space is crucial.
ボリュメトリックビデオはポリゴンメッシュ(以下、単に「メッシュ」ともいう。)とテクスチャとで構成されたアニメーションデータであり、クライアント側で仮想環境と合わせてレンダリングすることで、ディスプレイ上に表示され、視聴ができる。 Volumetric video is animation data composed of polygon meshes (hereinafter simply referred to as "meshes") and textures, and is displayed on a display by rendering it together with the virtual environment on the client side, allowing it to be viewed.
ボリュメトリックビデオ配信技術として、非特許文献1や2に記載されている技術が知られている。非特許文献1では、クライアントであるAR/VRデバイスで検出されたユーザの頭の動きに基づいて、ボリュメトリックビデオのレンダリングをサーバ側で行い、2Dデータとして当該クライアントに送信する手法が提案されている。また、非特許文献2では、通信ネットワークの帯域に応じてボリュメトリックビデオのLevel Of Detailを動的に変更させることで、再生に必要なデータ量を削減する手法が提案されている。 Technologies described in Non-Patent Documents 1 and 2 are known as volumetric video distribution technologies. Non-Patent Document 1 proposes a method in which volumetric video is rendered on the server side based on the user's head movements detected by the client AR/VR device, and then transmitted to the client as 2D data. Non-Patent Document 2 also proposes a method in which the volumetric video's Level Of Detail is dynamically changed depending on the bandwidth of the communication network, thereby reducing the amount of data required for playback.
ところで、ボリュメトリックビデオはデータ量が大きく、その配信に必要な通信ネットワークの帯域が大きいため、効率的に配信する手法が求められている。 However, volumetric video requires a large amount of data and requires a large communication network bandwidth for its distribution, so an efficient distribution method is required.
しかしながら、上記の非特許文献1で提案されている手法では、各ユーザのレンダリングをサーバ側で行う必要があるため、サーバの負荷が大きい。また、ユーザ数が増えた場合にはサーバリソースの分割によって、各ユーザが視聴する映像品質の劣化が発生し得る。更に、クライアントからサーバに対して位置情報を高頻度に低遅延で送信する必要があり、例えば、VR酔いが発生し始めるMotion to Photon遅延を20ms以下に抑えることは通信ネットワークとサーバの両方で負担が大きい。However, the method proposed in the above-mentioned non-patent document 1 requires rendering for each user to be performed on the server side, which places a heavy load on the server. Furthermore, as the number of users increases, the division of server resources may result in a degradation of the quality of the video viewed by each user. Furthermore, location information must be sent from the client to the server frequently and with low latency. For example, keeping the Motion to Photon delay, at which VR sickness begins to occur, to 20 ms or less places a heavy burden on both the communication network and the server.
一方で、上記の非特許文献2で提案されている手法では、通信ネットワークの使用可能帯域が狭いときには、視聴中のボリュメトリックビデオでユーザから見える範囲の3Dデータ(つまり、ユーザに対して前面に相当する3Dデータ)も含めて画質とLevel Of Detailを落としてしまうため、大幅な体感品質の低下をもたらす。 On the other hand, the method proposed in the above-mentioned non-patent document 2 reduces the image quality and level of detail of the volumetric video being viewed, including the 3D data visible to the user (i.e., the 3D data that corresponds to the front of the user), when the available bandwidth of the communication network is narrow, resulting in a significant degradation in the quality of experience.
本開示は、上記の点に鑑みてなされたもので、ユーザの体感品質を維持しつつ、立体映像コンテンツの配信に要するデータ量を削減できる技術を提供する。 This disclosure has been made in consideration of the above points and provides technology that can reduce the amount of data required to deliver three-dimensional video content while maintaining the user's quality of experience.
本開示の一態様による配信制御システムは、立体映像コンテンツを構成する立体データが表す対象物に対して、前記対象物を中心とする複数の仮想視点を配置する配置部と、前記仮想視点毎に、前記対象物を中心として前記仮想視点を正の方向に所定の角度回転させた第1の仮想視点と、前記対象物を中心として前記仮想視点を負の方向に前記角度回転させた第2の仮想視点とを算出する算出部と、前記仮想視点毎に、前記第1の仮想視点及び前記第2の仮想視点から視認できない部分のデータ量を削減した一面立体データを作成する作成部と、前記対象物が配置される仮想空間上におけるユーザの位置と視界に応じて、前記仮想視点毎の一面立体データのうちの1つの仮想視点の一面立体データを前記ユーザの端末に配信する配信部と、を有する。 A distribution control system according to one aspect of the present disclosure includes an arrangement unit that arranges multiple virtual viewpoints centered on an object represented by three-dimensional data constituting three-dimensional video content; a calculation unit that calculates, for each virtual viewpoint, a first virtual viewpoint obtained by rotating the virtual viewpoint by a predetermined angle in the positive direction around the object, and a second virtual viewpoint obtained by rotating the virtual viewpoint by the same angle in the negative direction around the object; a creation unit that creates one-plane three-dimensional data for each virtual viewpoint by reducing the amount of data for portions that cannot be seen from the first virtual viewpoint and the second virtual viewpoint; and a distribution unit that distributes one-plane three-dimensional data for one virtual viewpoint from the one-plane three-dimensional data for each virtual viewpoint to a user's terminal in accordance with the user's position and field of view in a virtual space in which the object is located.
ユーザの体感品質を維持しつつ、立体映像コンテンツの配信に要するデータ量を削減できる技術が提供される。 Technology is provided that can reduce the amount of data required to deliver 3D video content while maintaining the user's quality of experience.
以下、本発明の一実施形態について説明する。以下の実施形態では、立体映像コンテンツの一例としてボリュメトリックビデオを対象に、ユーザの体感品質を維持しつつ、その配信に要するデータ量を削減することができる配信制御システム1について説明する。ここで、ボリュメトリックビデオとは、メッシュとテクスチャとで表される3Dデータ(3次元データ又は立体データともいう。)で構成されたアニメーションデータのことである。すなわち、例えば、時刻tのフレームの3Dデータをdtとすれば、ボリュメトリックビデオは{dt|t∈[ts,te]}と表される。tsはボリュメトリックビデオの開始時刻、teは終了時刻である。 An embodiment of the present invention will be described below. In the following embodiment, a distribution control system 1 will be described that targets volumetric video as an example of stereoscopic video content and can reduce the amount of data required for distribution while maintaining the user's quality of experience. Here, volumetric video refers to animation data composed of 3D data (also referred to as three-dimensional data or stereoscopic data) represented by meshes and textures. That is, for example, if the 3D data of a frame at time t is dt , the volumetric video is expressed as { dt |tε[ ts , te ]}, where ts is the start time of the volumetric video and te is the end time.
なお、以下で説明する実施形態は、ボリュメトリックビデオに限られず、例えば、ホログラム等といった6自由度を持つ立体映像コンテンツに対しても同様に適用することができる。 Note that the embodiments described below are not limited to volumetric video, but can also be applied to three-dimensional video content with six degrees of freedom, such as holograms.
<全体構成例>
まず、本実施形態に係る配信制御システム1の全体構成について、図1を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係る配信制御システム1の全体構成の一例を示す図である。
<Overall configuration example>
First, the overall configuration of a distribution control system 1 according to this embodiment will be described with reference to Fig. 1. Fig. 1 is a diagram showing an example of the overall configuration of the distribution control system 1 according to this embodiment.
図1に示すように、本実施形態に係る配信制御システム1には、配信制御サーバ10と、コンテンツサーバ20と、クライアント30と、サービスサイトサーバ40とが含まれる。また、配信制御サーバ10とクライアント30は、インターネット等の通信ネットワーク50を介して通信可能に接続される。同様に、クライアント30とサービスサイトサーバ40は、通信ネットワーク50を介して通信可能に接続される。 As shown in FIG. 1, the distribution control system 1 according to this embodiment includes a distribution control server 10, a content server 20, a client 30, and a service site server 40. The distribution control server 10 and the client 30 are communicatively connected via a communication network 50 such as the Internet. Similarly, the client 30 and the service site server 40 are communicatively connected via the communication network 50.
なお、配信制御サーバ10とコンテンツサーバ20は同一のローカルネットワーク内に存在し、当該ローカルネットワーク内で通信可能に接続されているものとするが、これに限られず、例えば、通信ネットワーク50を介して通信可能に接続されてもよい。 Note that the distribution control server 10 and the content server 20 are assumed to exist within the same local network and to be connected so that they can communicate within that local network, but this is not limited to this and they may also be connected so that they can communicate via a communication network 50, for example.
配信制御サーバ10は、与えられたボリュメトリックビデオを構成する3Dデータから複数の一面3Dデータを作成し、これら複数の一面3Dデータをコンテンツサーバ20に保存する。ここで、一面3Dデータとは、ボリュメトリックビデオを構成する3Dデータが表す対象物を或る1つの視点から見たときの3次元データであり、ユーザの体感品質を維持しつつ元の3Dデータよりもデータ量を削減したものである。なお、対象物とは、ボリュメトリックビデオの被写体のことであり、例えば、人、動植物、構造物、建物、機械、天体、自然現象等といったメッシュとテクスチャで表現可能な任意の対象のことを意味する。The distribution control server 10 creates multiple single-panel 3D data from the 3D data that constitutes the given volumetric video, and stores these multiple single-panel 3D data on the content server 20. Here, single-panel 3D data refers to three-dimensional data of an object represented by the 3D data that constitutes the volumetric video when viewed from a single viewpoint, and is reduced in data volume compared to the original 3D data while maintaining the user's quality of experience. Note that the object refers to the subject of the volumetric video, and can be any object that can be represented by a mesh and texture, such as a person, animal, plant, structure, building, machine, celestial body, natural phenomenon, etc.
また、配信制御サーバ10は、クライアント30からの視聴要求に応じて、ユーザの視点や空間位置、視界(視線方向及び視野範囲)等から適切な一面3Dデータを決定し、この一面3Dデータをクライアント30に配信する。なお、ユーザの視点、空間位置とは、対象物が配置されている仮想空間内におけるユーザの位置のことである。 In addition, in response to a viewing request from a client 30, the distribution control server 10 determines appropriate single-sided 3D data based on the user's viewpoint, spatial position, field of view (line of sight direction and field of view range), etc., and distributes this single-sided 3D data to the client 30. Note that the user's viewpoint and spatial position refer to the user's position within the virtual space in which the object is located.
コンテンツサーバ20は、複数の一面3Dデータを保存する。また、コンテンツサーバ20は、配信制御サーバ10からのデータ要求に応じて、このデータ要求に対応する一面3Dデータを配信制御サーバ10に返信する。 The content server 20 stores multiple single-sided 3D data. In addition, in response to a data request from the distribution control server 10, the content server 20 returns the single-sided 3D data corresponding to this data request to the distribution control server 10.
クライアント30は、ボリュメトリックビデオを視聴するユーザが利用する各種端末(例えば、XR(VR/AR/MR/SR等)デバイス等)であり、配信制御サーバ10から配信された一面3Dデータをレンダリングし、ボリュメトリックビデオを再生する。なお、XRデバイスには、HMD(Head Mount Display)の他、XRデバイスとして機能するアプリケーションプログラムが搭載されたスマーフォンやタブレット端末、ウェアラブルデバイス等が含まれる。 The client 30 is a device (e.g., an XR (VR/AR/MR/SR, etc.) device) used by a user to view the volumetric video, and renders the single-sided 3D data distributed from the distribution control server 10 and plays the volumetric video. Note that XR devices include HMDs (Head Mount Displays), as well as smartphones, tablet devices, and wearable devices equipped with application programs that function as XR devices.
ユーザがボリュメトリックビデオを視聴する際には、例えば、以下のような手順が行われる。まず、ユーザは、クライアント30でサービスサイトサーバ40にアクセスし、当該ユーザが視聴可能なコンテンツ(ボリュメトリックビデオ)の一覧を取得する。次に、ユーザは、この一覧の中から自身が視聴を所望するボリュメトリックビデオを選択し、選択したボリュメトリックビデオへのリンクを得る。そして、クライアント30が当該リンクにアクセスすることで、視聴要求が配信制御サーバ10に送信され、この要求に対して一面3Dデータが返信されることでボリュメトリックビデオの再生が開始される。 When a user views a volumetric video, the following procedure is performed, for example. First, the user accesses the service site server 40 using the client 30 and obtains a list of content (volumetric videos) that the user can view. Next, the user selects the volumetric video they wish to view from this list and obtains a link to the selected volumetric video. Then, when the client 30 accesses the link, a viewing request is sent to the distribution control server 10, and playback of the volumetric video begins when full-screen 3D data is returned in response to this request.
また、クライアント30は、適宜、ユーザの視点や空間位置、視界等といった情報(以下、ユーザの視点又は空間位置と視界とを表す情報を「ユーザ視点情報」ともいう。)を配信制御サーバ10に送信する。これにより、ユーザの視点や空間位置、視界等に応じた一面3Dデータが配信制御サーバ10から返信され、クライアント30で再生されることになる。 In addition, the client 30 appropriately transmits information such as the user's viewpoint, spatial position, field of view, etc. (hereinafter, information representing the user's viewpoint or spatial position and field of view will also be referred to as "user viewpoint information") to the distribution control server 10. As a result, one-sided 3D data corresponding to the user's viewpoint, spatial position, field of view, etc. will be returned from the distribution control server 10 and played back on the client 30.
サービスサイトサーバ40は、ユーザが視聴可能なコンテンツ(ボリュメトリックビデオ)の一覧を提示し、この一覧の中から選択されたコンテンツへのリンクをクライアント30に提供する。 The service site server 40 presents a list of content (volumetric video) that the user can view and provides the client 30 with a link to content selected from this list.
ここで、本実施形態に係る配信制御サーバ10は、一面3Dデータ作成部101と、対応表作成部102と、配信制御部103と、配信部104とを有する。これら各部は、例えば、配信制御サーバ10にインストールされた1以上のプログラムが、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサに実行させる処理により実現される。 The distribution control server 10 according to this embodiment includes a single-sided 3D data creation unit 101, a correspondence table creation unit 102, a distribution control unit 103, and a distribution unit 104. Each of these units is realized, for example, by one or more programs installed in the distribution control server 10 being executed by a processor such as a CPU (Central Processing Unit).
また、本実施形態に係る配信制御サーバ10は、対応表記憶部105を有する。対応表記憶部105は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)等の補助記憶装置により実現される。 The distribution control server 10 according to this embodiment also has a correspondence table storage unit 105. The correspondence table storage unit 105 is realized by an auxiliary storage device such as an HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive).
一面3Dデータ作成部101は、配信制御サーバ10に与えられたボリュメトリックビデオを構成する3Dデータから複数の一面3Dデータを作成する。より具体的には、一面3Dデータ作成部101は、ボリュメトリックビデオを構成する3Dデータが表す対象物を中心に複数の仮想視点を等間隔(又は非等間隔)に配置した上で、仮想視点毎に、当該仮想視点及び当該対象物を中心にその仮想視点を或る角度だけ回転させた視点から当該対象物を見たときに、当該対象物の視認できない部分に相当するメッシュに対してジオメトリー簡素化(Level Of Detail低下処理)を行うことで、一面3Dデータを作成する。このように、仮想視点毎に、3Dデータが表す対象物のメッシュのうち、当該仮想視点及び当該対象物を中心にその仮想視点を或る角度だけ回転させた視点からは視認できない部分に相当するメッシュに対して、頂点削除等といったジオメトリー簡素化を行うことで、仮想視点毎の一面3Dデータを作成する。 The single-panel 3D data creation unit 101 creates multiple single-panel 3D data from the 3D data constituting the volumetric video provided to the distribution control server 10. More specifically, the single-panel 3D data creation unit 101 arranges multiple virtual viewpoints at equal (or unequal) intervals around the object represented by the 3D data constituting the volumetric video, and then, for each virtual viewpoint, performs geometry simplification (Level of Detail reduction processing) on meshes corresponding to portions of the object that cannot be seen when the object is viewed from the virtual viewpoint and a viewpoint rotated a certain angle around the virtual viewpoint, thereby creating single-panel 3D data. In this way, for each virtual viewpoint, geometry simplification, such as vertex deletion, is performed on meshes corresponding to portions of the object's mesh that cannot be seen from the virtual viewpoint and a viewpoint rotated a certain angle around the virtual viewpoint, thereby creating single-panel 3D data for each virtual viewpoint.
そして、一面3Dデータ作成部101は、作成した複数の一面3Dデータをコンテンツサーバ20に保存する。 Then, the single-sided 3D data creation unit 101 stores the created multiple single-sided 3D data in the content server 20.
対応表作成部102は、複数の一面3Dデータを作成する際に配置された各仮想視点と、その仮想視点の視聴角度範囲とを対応付けた対応表(以下、「視聴角度範囲対応表」ともいう。)を作成する。視聴角度範囲とは、対象物を見た際に、当該仮想視点で対象物を見た場合と同一の体感品質を得られる範囲のことである。言い換えれば、当該仮想視点と同様に、対象物を見たときにジオメトリー簡素化された部分が見えない範囲のことである。 The correspondence table creation unit 102 creates a correspondence table (hereinafter also referred to as a "viewing angle range correspondence table") that associates each virtual viewpoint placed when creating multiple single-plane 3D data with the viewing angle range of that virtual viewpoint. The viewing angle range is the range within which, when viewing an object, the same quality of experience can be obtained as when viewing the object from that virtual viewpoint. In other words, it is the range within which the simplified geometric parts of the object cannot be seen when viewing the object from that virtual viewpoint.
配信制御部103は、クライアント30からユーザ視点情報を受信すると、視聴角度範囲対応表を参照して、このユーザ視点情報から適切な一面3Dデータを決定する。より具体的には、配信制御部103は、ユーザ視点情報に含まれる視点又は空間位置で視界内に対象物の少なくとも一部の部分を捉えた場合に、当該視点又は空間位置が含まれる視聴角度範囲に対応する仮想視点を特定し、特定した仮想視点に対応する一面3Dデータを適切なものとして決定する。 When the distribution control unit 103 receives user viewpoint information from the client 30, it refers to the viewing angle range correspondence table and determines appropriate single-sided 3D data from this user viewpoint information. More specifically, when at least a portion of an object is captured within the field of view from the viewpoint or spatial position included in the user viewpoint information, the distribution control unit 103 identifies a virtual viewpoint corresponding to the viewing angle range that includes that viewpoint or spatial position, and determines the single-sided 3D data corresponding to the identified virtual viewpoint as appropriate.
配信部104は、配信制御部103によって決定された一面3Dデータをクライアント30に送信する。 The distribution unit 104 transmits the single-sided 3D data determined by the distribution control unit 103 to the client 30.
対応表記憶部105は、対応表作成部102によって作成された視聴角度範囲対応表を記憶する。 The correspondence table memory unit 105 stores the viewing angle range correspondence table created by the correspondence table creation unit 102.
また、本実施形態に係るコンテンツサーバ20は、一面3Dデータ記憶部201を有する。一面3Dデータ記憶部201は、例えば、HDDやSSD等の補助記憶装置により実現される。 The content server 20 according to this embodiment also has a single-sided 3D data storage unit 201. The single-sided 3D data storage unit 201 is realized, for example, by an auxiliary storage device such as an HDD or SSD.
一面3Dデータ記憶部201は、一面3Dデータ作成部101によって作成された各一面3Dデータを記憶する。 The single-sided 3D data storage unit 201 stores each single-sided 3D data created by the single-sided 3D data creation unit 101.
なお、図1に示す配信制御システム1の構成は一例であって、他の構成であってもよい。例えば、配信制御サーバ10とコンテンツサーバ20が一体のサーバで構成されていてもよい。 Note that the configuration of the distribution control system 1 shown in Figure 1 is an example, and other configurations may be used. For example, the distribution control server 10 and the content server 20 may be configured as an integrated server.
<各種処理の詳細>
以下、複数の一面3Dデータを作成するための一面3Dデータ作成処理と、視聴角度範囲対応表を作成するための対応表作成処理と、適切な一面3Dデータをクライアント30に配信するための配信処理との各処理について説明する。なお、一面3Dデータ作成処理と対応表作成処理は、配信処理よりも前に実行される事前処理である。
<Details of various processes>
Below, we will explain each of the following processes: a single-panel 3D data creation process for creating multiple single-panel 3D data, a correspondence table creation process for creating a viewing angle range correspondence table, and a distribution process for distributing appropriate single-panel 3D data to client 30. Note that the single-panel 3D data creation process and the correspondence table creation process are pre-processing executed before the distribution process.
≪一面3Dデータ作成処理≫
まず、一面3Dデータ作成処理について、図2を参照しながら説明する。図2は、本実施形態に係る一面3Dデータ作成処理の一例を示すフローチャートである。なお、以下では、ボリュメトリックビデオが配信制御サーバ10に与えられているものとする。
<<One-sided 3D data creation process>>
First, the single-screen 3D data creation process will be described with reference to Fig. 2. Fig. 2 is a flowchart showing an example of the single-screen 3D data creation process according to this embodiment. In the following, it is assumed that volumetric video has been provided to the distribution control server 10.
一面3Dデータ作成部101は、ボリュメトリックビデオを構成する3Dデータの中から1フレーム分の3Dデータを取得する(ステップS101)。以下では、一面3Dデータ作成部101は、時刻tのフレームの3Dデータdtを取得したものとする。なお、tの初期値はt=tsとすればよい。 The single-screen 3D data creation unit 101 acquires one frame of 3D data from the 3D data that constitutes the volumetric video (step S101). In the following, it is assumed that the single-screen 3D data creation unit 101 acquires 3D data d t for a frame at time t. Note that the initial value of t may be set to t = t s .
なお、3Dデータはメッシュとテクスチャとで構成されるが、以下ではテクスチャに対しては特に処理を行わないため、上記のステップS101では、3Dデータのメッシュのみを取得してもよい。 Note that 3D data consists of a mesh and a texture, but since no special processing is performed on the texture below, in step S101 above, only the mesh of the 3D data may be obtained.
次に、一面3Dデータ作成部101は、上記のステップS102で取得した3Dデータdtが表す対象物を中心にN個の仮想視点を配置する(ステップS102)。ただし、各仮想視点の視線方向は対象物であるものとする。例えば、一面3Dデータ作成部101は、当該対象物を中心とする所定の半径の円の円周上に、等間隔(又は非等間隔でもよい。)に当該対象物を視線方向とするN個の仮想視点を配置する。なお、Nは予め決められた2以上の整数である。 Next, the single-plane 3D data creation unit 101 arranges N virtual viewpoints around the object represented by the 3D data dt acquired in step S102 (step S102). The line-of-sight direction of each virtual viewpoint is the object. For example, the single-plane 3D data creation unit 101 arranges N virtual viewpoints, with the object as the line-of-sight direction, at equal intervals (or may be unequal intervals) on the circumference of a circle of a predetermined radius centered on the object. N is a predetermined integer of 2 or greater.
ここで、N=8である場合における仮想視点の配置例を図3に示す。図3に示す例では、対象物Oを中心として、半径Rの円の円周上に等間隔(つまり、2π/N間隔)で、対象物Oを視線方向とする仮想視点V1~V8が反時計回りに配置されている。また、図3に示す例では、仮想視点V1の角度を対象物Oに対する角度の基準(θ1=0)として、仮想視点V1からの回転角を対象物Oに対する仮想視点V2~V8の角度θ2~θ8としている。 An example of the arrangement of virtual viewpoints when N = 8 is shown in Fig. 3. In the example shown in Fig. 3, virtual viewpoints V1 to V8 , with the object O as the line of sight, are arranged counterclockwise at equal intervals (i.e., 2π/N intervals) on the circumference of a circle with radius R centered on the object O. Also, in the example shown in Fig. 3, the angle of virtual viewpoint V1 is set as the reference angle with respect to the object O ( θ1 = 0), and the angles θ2 to θ8 of virtual viewpoints V2 to V8 with respect to the object O are set as rotation angles from virtual viewpoint V1 .
なお、円の円周上に仮想視点を配置することは一例であって、これに限られず、例えば、対象物を中心とする多角形の辺上や頂点上に仮想視点を配置してもよい。また、図3に示す例では、簡単のため、対象物Oの中心を原点とするxyz空間のxy平面上に仮想視点V1~V8を配置したが、これに限られず、例えば、当該原点を中心とする球面上(又は多面体上)に仮想視点を配置してもよい。 Note that placing virtual viewpoints on the circumference of a circle is one example and is not limited to this, and for example, virtual viewpoints may be placed on the sides or vertices of a polygon centered on the object. Also, in the example shown in Figure 3, for simplicity, virtual viewpoints V1 to V8 are placed on the xy plane of xyz space with the center of object O as the origin, but this is not limited to this, and for example, virtual viewpoints may be placed on a sphere (or polyhedron) centered at the origin.
以下では、対象物を中心とする或る半径の円の円周上に等間隔でN個の仮想視点が反時計回りに配置されたものとする。 In the following, we will assume that N virtual viewpoints are arranged counterclockwise at equal intervals on the circumference of a circle of a certain radius centered on the object.
次に、一面3Dデータ作成部101は、上記のステップS102で配置したN個の仮想視点の中から1つの仮想視点を選択する(ステップS103)。 Next, the single-sided 3D data creation unit 101 selects one virtual viewpoint from the N virtual viewpoints arranged in step S102 above (step S103).
次に、一面3Dデータ作成部101は、上記のステップS103で選択した仮想視点及びその-π/N~+π/Nの範囲から当該対象物を見たときに、当該対象物の視認できない部分に相当するメッシュに対してジオメトリー簡素化(Level Of Detail低下処理)を行って、当該仮想視点に対応する一面3Dデータを作成する(ステップS104)。具体的には、一面3Dデータ作成部101は、以下の手順1~手順6により、当該仮想視点に対応する一面3Dデータを作成する。以下では、上記のステップS103で選択した仮想視点をVi、対象物に対する仮想視点Viの角度をθiとする。なお、θiは角度の基準(例えば、仮想視点V1の角度θ1=0)からの回転角である。 Next, the single-plane 3D data creation unit 101 performs geometry simplification (Level Of Detail reduction processing) on meshes corresponding to portions of the object that cannot be seen when the object is viewed from the virtual viewpoint selected in step S103 and its range of -π/N to +π/N, thereby creating single-plane 3D data corresponding to the virtual viewpoint (step S104). Specifically, the single-plane 3D data creation unit 101 creates single-plane 3D data corresponding to the virtual viewpoint by the following steps 1 to 6. In the following, the virtual viewpoint selected in step S103 is defined as V i , and the angle of virtual viewpoint V i with respect to the object is defined as θ i . Note that θ i is a rotation angle from a reference angle (for example, the angle θ 1 of virtual viewpoint V 1 =0).
手順1:一面3Dデータ作成部101は、仮想視点Viから当該対象物を見たときに、当該対象物の視認可能な部分の角度範囲(以下、視認範囲ともいう。)を算出する。視認範囲は、例えば、対象物に対する視点の角度から-π/2~+π/2の範囲とすればよい。仮想視点Viから対象物Oを見たときの視認範囲を図4に示す。これは、仮想視点Viから対象物Oを見たときに、仮想視点Viからは、対象物Oの部分のうち、θi-π/2<θ<θi+π/2の部分を視認できることを表している。なお、θは角度を取る変数を表す。 Step 1: The single-side 3D data creation unit 101 calculates the angular range of the visible portion of the object when the object is viewed from a virtual viewpoint Vi (hereinafter also referred to as the visible range). The visible range may be, for example, a range of -π/2 to +π/2 from the angle of the viewpoint relative to the object. The visible range when the object O is viewed from a virtual viewpoint Vi is shown in Figure 4. This indicates that when the object O is viewed from the virtual viewpoint Vi , the portion of the object O that satisfies θi -π /2 < θ < θi +π/2 can be viewed from the virtual viewpoint Vi . Note that θ represents a variable that takes an angle.
手順2:一面3Dデータ作成部101は、当該対象物を中心に仮想視点Viを+π/N回転させた位置に仮想視点Vi1を設定し、この仮想視点Vi1から当該対象物を見たときの視認範囲を算出する。仮想視点Vi1から対象物Oを見たときの視認範囲を図5に示す。これは、仮想視点Vi1から対象物Oを見たときに、仮想視点Vi1からは、対象物Oの部分のうち、θi+(1/N-1/2)π<θ<θi+(1/N+1/2)πの部分を視認できることを表している。なお、角度θi+π/Nは、仮想視点Viと仮想視点Vi+1(ただし、i=NのときはV1)との間を等分する角度であり、仮想視点Viと仮想視点Vi+1(ただし、i=NのときはV1)との境界とみなすことができるため、以下では「正方向の境界角度」ともいう。 Step 2: The single-view 3D data creation unit 101 sets a virtual viewpoint V i1 at a position obtained by rotating the virtual viewpoint V i by +π/N around the object, and calculates the viewable range when the object is viewed from this virtual viewpoint V i1 . The viewable range when the object O is viewed from the virtual viewpoint V i1 is shown in FIG. 5. This indicates that when the object O is viewed from the virtual viewpoint V i1 , the portion of the object O that satisfies θ i + (1/N - 1/2)π < θ < θ i + (1/N + 1/2)π can be viewed from the virtual viewpoint V i1 . Note that the angle θ i + π/N is an angle that equally divides the distance between the virtual viewpoint V i and the virtual viewpoint V i+1 (however, V 1 when i = N), and can be considered the boundary between the virtual viewpoint V i and the virtual viewpoint V i+1 (however, V 1 when i = N). Therefore, hereinafter, this angle is also referred to as the "positive boundary angle."
手順3:一面3Dデータ作成部101は、当該対象物を中心に仮想視点Viを-π/N回転させた位置に仮想視点Vi2を設定し、この仮想視点Vi2から当該対象物を見たときの視認範囲を算出する。仮想視点Vi2から対象物Oを見たときの視認範囲を図6に示す。これは、仮想視点Vi2から対象物Oを見たときに、仮想視点Vi2からは、対象物Oの部分のうち、θi-(1/N+1/2)π<θ<θi-(1/N-1/2)πの部分を視認できることを表している。なお、角度θi-π/Nは、仮想視点Viと仮想視点Vi-1(ただし、i=1のときはVN)との間を等分する角度であり、仮想視点Viと仮想視点Vi-1(ただし、i=1のときはVN)との境界とみなすことができるため、以下では「負方向の境界角度」ともいう。 Step 3: The single-view 3D data creation unit 101 sets a virtual viewpoint V i2 at a position obtained by rotating the virtual viewpoint V i by -π/N around the object, and calculates the visible range when the object is viewed from this virtual viewpoint V i2 . The visible range when the object O is viewed from the virtual viewpoint V i2 is shown in FIG. 6. This indicates that when the object O is viewed from the virtual viewpoint V i2 , the portion of the object O that satisfies θ i -(1/N+1/2)π<θ<θ i -(1/N-1/2)π can be viewed from the virtual viewpoint V i2 . The angle θ i -π/N is an angle that equally divides the distance between the virtual viewpoint V i and the virtual viewpoint V i-1 (however, V N when i = 1), and can be considered the boundary between the virtual viewpoint V i and the virtual viewpoint V i-1 (however, V N when i = 1). Therefore, this angle is also referred to as the "negative boundary angle" below.
手順4:一面3Dデータ作成部101は、仮想視点Viの視認範囲と、仮想視点Vi1の視認範囲と、仮想視点Vi2の視認範囲との和集合を視認可能範囲として算出する。すなわち、一面3Dデータ作成部101は、θi-(1/N+1/2)π<θ<θi+(1/N+1/2)πを視認可能範囲とする。 Step 4: The single-sided 3D data creation unit 101 calculates the union of the visible range of virtual viewpoint V i , the visible range of virtual viewpoint V i1 , and the visible range of virtual viewpoint V i2 as the visible range. In other words, the single-sided 3D data creation unit 101 determines the visible range to be θ i - (1/N + 1/2)π < θ < θ i + (1/N + 1/2)π.
なお、視認可能範囲は仮想視点Vi1の視認範囲と仮想視点Vi2の視認範囲との和集合に一致するため、視認可能範囲を算出する際に、仮想視点Viの視認範囲は不要である。このため、上記の手順1は実行されなくてもよい。この場合、上記の手順4では、仮想視点Vi1の視認範囲と仮想視点Vi2の視認範囲との和集合を視認可能範囲として算出すればよい。 Note that since the visible range coincides with the union of the visible range of the virtual viewpoint V i1 and the visible range of the virtual viewpoint V i2 , the visible range of the virtual viewpoint V i is not necessary when calculating the visible range. Therefore, the above step 1 does not need to be performed. In this case, in the above step 4, the visible range can be calculated as the union of the visible range of the virtual viewpoint V i1 and the visible range of the virtual viewpoint V i2 .
手順5:一面3Dデータ作成部101は、θi-π<θ≦θi+πと視認可能範囲の差集合を視認可能範囲外として算出する。すなわち、一面3Dデータ作成部101は、θi-π<θ≦θi-(1/N+1/2)π及びθi+(1/N+1/2)π≦θ≦θi+πを視認可能範囲外として算出する。視認可能範囲及び視認可能範囲外を図7に示す。視認可能範囲は、θi-π/N~θi+π/Nの範囲内にある視点から対象物Oを見たときに、視認し得る対象物Oの部分の角度範囲を表している。一方で、視認可能範囲外は、θi-π/N~θi+π/Nの範囲内にある視点からは視認できない対象物Oの部分の角度範囲を表している。 Step 5: The single-plane 3D data creation unit 101 calculates the difference set between θi -π<θ≦ θi +π and the visible range as the out-of-view range. That is, the single-plane 3D data creation unit 101 calculates θi -π<θ≦ θi- (1/N+1/2)π and θi +(1/N+1/2)π≦θ≦ θi +π as the out-of-view range. The visible range and out-of-view range are shown in FIG. 7. The visible range represents the angular range of the portion of the object O that is visible when the object O is viewed from a viewpoint within the range of θi - π/N to θi +π/N. On the other hand, the out-of-view range represents the angular range of the portion of the object O that is not visible from a viewpoint within the range of θi-π/N to θi+π/N.
手順6:一面3Dデータ作成部101は、対象物の部分のうち、視認可能範囲外に相当する部分のメッシュに対してジオメトリー簡素化(Level Of Detail低下処理)を行う。これにより、θi-π/N~θi+π/Nの範囲内にある視点から当該対象物を見たときに、元の3Dデータdtと同等の体感品質が得られ、かつ、元の3Dデータdtよりもデータ量が削減された一面3Dデータが作成される。以下、時刻tにおける3Dデータdtの仮想視点Viに対応する一面3Dデータをdtiとする。 Step 6: The single-plane 3D data creation unit 101 performs geometry simplification ( Level Of Detail reduction processing) on the mesh of the portion of the object that corresponds to outside the visible range. As a result, single-plane 3D data is created that provides a quality of experience equivalent to that of the original 3D data d t when the object is viewed from a viewpoint within the range of θ i -π/ N to θ i +π/N, and has a reduced data volume compared to the original 3D data d t . Hereinafter, the single-plane 3D data corresponding to the virtual viewpoint V i of the 3D data d t at time t is referred to as d ti .
次に、一面3Dデータ作成部101は、N個すべての仮想視点を選択したか否かを判定する(ステップS105)。 Next, the single-sided 3D data creation unit 101 determines whether all N virtual viewpoints have been selected (step S105).
上記のステップS105で未だ選択していない仮想視点があると判定された場合、一面3Dデータ作成部101は、上記のステップS103に戻り、未だ選択していない仮想視点の中から1つの仮想視点を選択し、ステップS104以降の処理を実行する。 If it is determined in step S105 above that there is a virtual viewpoint that has not yet been selected, the single-sided 3D data creation unit 101 returns to step S103 above, selects one virtual viewpoint from the virtual viewpoints that have not yet been selected, and executes the processing from step S104 onwards.
一方で、上記のステップS105でN個すべての仮想視点を選択したと判定された場合、一面3Dデータ作成部101は、与えられたボリュメトリックビデオに次のフレームがあるか否かを判定する(ステップS106)。 On the other hand, if it is determined in step S105 above that all N virtual viewpoints have been selected, the one-sided 3D data creation unit 101 determines whether there is a next frame in the given volumetric video (step S106).
上記のステップS106で次のフレームがあると判定された場合、一面3Dデータ作成部101は、上記のステップS101に戻り、次のフレームの3Dデータを取得し、ステップS102以降の処理を実行する。すなわち、この場合、一面3Dデータ作成部101は、t←t+1として、上記のステップS101に戻り、次の時刻tのフレームの3Dデータdtを取得する。 If it is determined in step S106 that there is a next frame, the single-plane 3D data creation unit 101 returns to step S101, acquires 3D data for the next frame, and executes the processes from step S102 onward. That is, in this case, the single-plane 3D data creation unit 101 sets t←t+1, returns to step S101, and acquires 3D data d t for the next frame at time t.
一方で、上記のステップS106で次のフレームがないと判定された場合(つまり、時刻t=teである場合)、一面3Dデータ作成部101は、上記のステップS104で作成された各一面3Dデータを、コンテンツサーバ20の一面3Dデータ記憶部201に保存する(ステップS107)。これにより、一面3Dデータの集合{dti|t∈[ts,te],i∈[1,N]}が一面3Dデータ記憶部201に保存されることになる。 On the other hand, if it is determined in step S106 that there is no next frame (i.e., time t=t e ), the single-plane 3D data creation unit 101 stores each single-plane 3D data created in step S104 in the single-plane 3D data storage unit 201 of the content server 20 (step S107). As a result, the single-plane 3D data set {d ti |t∈[t s , t e ], i∈[1, N]} is stored in the single-plane 3D data storage unit 201.
なお、本実施形態では、仮想視点の配置数Nは全フレームで共通としたが、フレーム毎に異なっていてもよい。また、本実施形態では、上記のステップS102~ステップS105をフレーム毎に繰り返し実行したが、例えば、或る時間幅(時間幅がte-tsである場合も含む)において、フレーム間で3Dデータdtが同一である場合は、当該時間幅に含まれる1つのフレームの3Dデータdtに関してのみ上記のステップS102~ステップS105を実行してもよい。 In this embodiment, the number N of virtual viewpoints is the same for all frames, but may be different for each frame. Also, in this embodiment, steps S102 to S105 are repeatedly executed for each frame, but for example, if the 3D data d t is the same between frames within a certain time span (including the case where the time span is t e -t s ), steps S102 to S105 may be executed only for the 3D data d t of one frame included in that time span.
≪対応表作成処理≫
次に、対応表作成処理について、図8を参照しながら説明する。図8は、本実施形態に係る対応表作成処理の一例を示すフローチャートである。以下では、3Dデータdt(ただし、t∈[ts,te])に関する視聴角度範囲対応表を作成する場合について説明する。なお、以下では、d=dtと表す。
<Correspondence table creation process>
Next, the correspondence table creation process will be described with reference to Fig. 8. Fig. 8 is a flowchart showing an example of the correspondence table creation process according to this embodiment. Below, a case where a viewing angle range correspondence table relating to 3D data dt (where tε[ ts , te ]) is created will be described. Note that d = dt will be expressed below.
対応表作成部102は、図2のステップS102と同様に、3Dデータdが表す対象物を中心にN個の仮想視点を配置する(ステップS201)。なお、仮想視点の配置数、配置方法(等間隔又は非等間隔、円周上に配置又は多角形上に配置等)は図2のステップS102と同様とする。 The correspondence table creation unit 102 arranges N virtual viewpoints around the object represented by the 3D data d (step S201), similar to step S102 in Figure 2. Note that the number of virtual viewpoints and the arrangement method (equally spaced or non-equally spaced, arranged on a circle or on a polygon, etc.) are the same as in step S102 in Figure 2.
次に、対応表作成部102は、上記のステップS201で配置したN個の仮想視点の中から1つの仮想視点を選択する(ステップS202)。 Next, the correspondence table creation unit 102 selects one virtual viewpoint from the N virtual viewpoints arranged in step S201 above (step S202).
次に、対応表作成部102は、上記のステップS202で選択した仮想視点に関する境界角度(正方向の境界角度と負方向の境界角度)を算出する(ステップS203)。すなわち、上記のステップS202で選択した仮想視点をVi、対象物に対する仮想視点Viの角度をθiとすれば、対応表作成部102は、正方向の境界角度θi+π/Nと、負方向の境界角度θi-π/Nとを算出する。 Next, the correspondence table creation unit 102 calculates the boundary angles (positive boundary angle and negative boundary angle) related to the virtual viewpoint selected in step S202 (step S203). That is, if the virtual viewpoint selected in step S202 is V i and the angle of the virtual viewpoint V i with respect to the object is θ i , the correspondence table creation unit 102 calculates the positive boundary angle θ i +π/N and the negative boundary angle θ i -π/N.
次に、対応表作成部102は、N個すべての仮想視点を選択したか否かを判定する(ステップS204)。 Next, the correspondence table creation unit 102 determines whether all N virtual viewpoints have been selected (step S204).
上記のステップS204で未だ選択していない仮想視点があると判定された場合、対応表作成部102は、上記のステップS202に戻り、未だ選択していない仮想視点の中から1つの仮想視点を選択し、ステップS203以降の処理を実行する。 If it is determined in step S204 above that there is a virtual viewpoint that has not yet been selected, the correspondence table creation unit 102 returns to step S202 above, selects one virtual viewpoint from the virtual viewpoints that have not yet been selected, and executes the processing from step S203 onwards.
一方で、上記のステップS204でN個すべての仮想視点を選択したと判定された場合、対応表作成部102は、上記のステップS203で算出した境界角度から各仮想視点の視聴角度範囲を算出することで視聴角度範囲対応表を作成し、作成した視聴角度範囲対応表を対応表記憶部105に保存する(ステップS205)。仮想視点Vi(ただし、i∈[1,N])の視聴角度範囲は、負方向の境界角度θi-π/N以上、かつ、正方向の境界角度θi+π/N未満の角度範囲、つまりθi-π/N≦θ<θi+π/Nと算出される。これにより、仮想視点Viと視聴角度範囲θi-π/N≦θ<θi+π/Nとを対応付けることで視聴角度範囲対応表が作成される。このように作成された視聴角度範囲対応表の一例を図9に示す。 On the other hand, if it is determined in step S204 that all N virtual viewpoints have been selected, the correspondence table creation unit 102 creates a viewing angle range correspondence table by calculating the viewing angle range of each virtual viewpoint from the boundary angle calculated in step S203, and stores the created viewing angle range correspondence table in the correspondence table storage unit 105 (step S205). The viewing angle range of virtual viewpoint V i (where i∈[1,N]) is calculated to be an angle range equal to or greater than the boundary angle θ i -π/N in the negative direction and less than the boundary angle θ i +π/N in the positive direction, that is, θ i -π/N≦θ<θ i +π/N. In this way, the viewing angle range correspondence table is created by associating virtual viewpoint V i with the viewing angle range θ i -π/N≦θ<θ i +π/N. An example of the viewing angle range correspondence table created in this manner is shown in FIG. 9.
なお、本実施形態では、時刻t∈[ts,te]の3Dデータdtで共通の視聴角度範囲対応表を作成したが、例えば、フレームによって仮想視点の配置数が異なる場合等には、仮想視点の配置数毎に視聴角度範囲対応表を作成してもよい。 In this embodiment, a common viewing angle range correspondence table is created for 3D data dt at time t∈[ ts , te ]. However, for example, if the number of virtual viewpoints differs depending on the frame, a viewing angle range correspondence table may be created for each number of virtual viewpoints.
≪配信処理≫
次に、配信処理について、図10を参照しながら説明する。図10は、本実施形態に係る配信処理の一例を示すフローチャートである。以下のステップS301~ステップS303はユーザ視点情報を受信する毎に実行され、ステップS304~ステップS305はフレーム間隔毎に実行される。ただし、以下では、ユーザの視界内に対象物の少なくとも一部の部分が含まれているものとする。
<Distribution process>
Next, the distribution process will be described with reference to Fig. 10. Fig. 10 is a flowchart showing an example of the distribution process according to this embodiment. The following steps S301 to S303 are executed each time user viewpoint information is received, and steps S304 to S305 are executed at each frame interval. However, in the following, it is assumed that at least a portion of the target object is included in the user's field of view.
配信制御部103は、クライアント30から受信したユーザ視点情報に含まれる視点又は空間位置を用いて、対象物に対するユーザ位置を算出する(ステップS301)。ここで、ユーザ位置は、対象物に対する視点又は空間位置の角度である。なお、角度の基準は、図8のステップS203で対象物に対する仮想視点の角度を決定したときと同様とする。The distribution control unit 103 calculates the user position relative to the object using the viewpoint or spatial position included in the user viewpoint information received from the client 30 (step S301). Here, the user position is the angle of the viewpoint or spatial position relative to the object. Note that the angle criteria are the same as those used when determining the angle of the virtual viewpoint relative to the object in step S203 of Figure 8.
次に、配信制御部103は、対応表記憶部105に記憶されている視聴角度範囲対応表を参照して、上記のステップS301で算出したユーザ位置から仮想視点を特定する(ステップS302)。すなわち、配信制御部103は、各仮想視点のうち、ユーザ位置が含まれる視聴角度範囲に対応する仮想視点を特定する。具体的には、上記のステップS301で算出したユーザ位置をθUとしたとき、配信制御部103は、θi-π/N≦θU<θi+π/Nを満たす仮想視点Viを特定する。 Next, the distribution control unit 103 refers to the viewing angle range correspondence table stored in the correspondence table storage unit 105 and identifies a virtual viewpoint from the user position calculated in step S301 (step S302). That is, the distribution control unit 103 identifies, from among the virtual viewpoints, a virtual viewpoint corresponding to the viewing angle range that includes the user position. Specifically, when the user position calculated in step S301 is θ U , the distribution control unit 103 identifies a virtual viewpoint V i that satisfies θ i - π/N ≦ θ U < θ i + π/N.
次に、配信制御部103は、上記のステップS302で特定した仮想視点に対応する一面3Dデータを配信対象に決定する(ステップS303)。すなわち、例えば、上記のステップS302で特定した仮想視点がViである場合、配信制御部103は、一面3Dデータ{dti}を配信対象に決定する。 Next, the distribution control unit 103 determines the single-plane 3D data corresponding to the virtual viewpoint identified in step S302 as the distribution target (step S303). That is, for example, if the virtual viewpoint identified in step S302 is V i , the distribution control unit 103 determines the single-plane 3D data {d ti } as the distribution target.
配信部104は、上記のステップS303で決定した配信対象の一面3Dデータのうち、該当の時刻のフレームの一面3Dデータをコンテンツサーバ20から取得する(ステップS304)。 The distribution unit 104 obtains the single-sided 3D data for the frame at the corresponding time from the single-sided 3D data to be distributed determined in step S303 above from the content server 20 (step S304).
そして、配信部104は、上記のステップS304で取得した一面3Dデータをクライアント30に配信する(ステップS305)。これにより、クライアント30側で当該一面3Dデータがレンダリングされ、ディスプレイ上に対象物が表示される。 Then, the distribution unit 104 distributes the single-sided 3D data acquired in step S304 to the client 30 (step S305). As a result, the single-sided 3D data is rendered on the client 30 side, and the object is displayed on the display.
<ハードウェア構成>
最後に、本実施形態に係る配信制御サーバ10及びコンテンツサーバ20のハードウェア構成について説明する。本実施形態に係る配信制御サーバ10及びコンテンツサーバ20は、例えば、図11に示すコンピュータ500のハードウェア構成により実現される。なお、クライアント30及びサービスサイトサーバ40も同様のハードウェア構成で実現されていてもよい。
<Hardware configuration>
Finally, the hardware configuration of the delivery control server 10 and the content server 20 according to this embodiment will be described. The delivery control server 10 and the content server 20 according to this embodiment are realized, for example, by the hardware configuration of a computer 500 shown in Fig. 11. The client 30 and the service site server 40 may also be realized by a similar hardware configuration.
図11に示すコンピュータ500は、入力装置501と、表示装置502と、外部I/F503と、通信I/F504と、プロセッサ505と、メモリ装置506とを有する。これらの各ハードウェアは、それぞれがバス507により通信可能に接続される。 The computer 500 shown in Figure 11 has an input device 501, a display device 502, an external I/F 503, a communication I/F 504, a processor 505, and a memory device 506. Each of these pieces of hardware is connected to each other so that they can communicate with each other via a bus 507.
入力装置501は、例えば、キーボードやマウス、タッチパネル等である。表示装置502は、例えば、ディスプレイ等である。なお、コンピュータ500は、入力装置501及び表示装置502のうちの少なくとも一方を有していなくてもよい。 The input device 501 is, for example, a keyboard, a mouse, a touch panel, etc. The display device 502 is, for example, a display, etc. Note that the computer 500 does not necessarily have to have at least one of the input device 501 and the display device 502.
外部I/F503は、記録媒体503a等の外部装置とのインタフェースである。なお、記録媒体503aとしては、例えば、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disk)、SDメモリカード(Secure Digital memory card)、USB(Universal Serial Bus)メモリカード等が挙げられる。 The external I/F 503 is an interface with external devices such as a recording medium 503a. Examples of recording media 503a include a CD (Compact Disc), a DVD (Digital Versatile Disk), an SD memory card (Secure Digital memory card), and a USB (Universal Serial Bus) memory card.
通信I/F504は、他の装置や機器、システム等との間でデータ通信を行うためのインタフェースである。プロセッサ505は、例えば、CPU等の各種演算装置である。メモリ装置506は、例えば、HDDやSSD、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ等の各種記憶装置である。 The communication I/F 504 is an interface for data communication with other devices, equipment, systems, etc. The processor 505 is, for example, a CPU or other computing device. The memory device 506 is, for example, a HDD, SSD, RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, or other storage device.
本実施形態に係る配信制御サーバ10及びコンテンツサーバ20は、図11に示すコンピュータ500のハードウェア構成を有することにより、上述した各種処理を実現することができる。なお、図11に示すコンピュータ500のハードウェア構成は一例であって、コンピュータ500は、他のハードウェア構成を有していてもよい。例えば、コンピュータ500は、複数のプロセッサ505を有していてもよいし、複数のメモリ装置506を有していてもよい。 The distribution control server 10 and content server 20 according to this embodiment have the hardware configuration of a computer 500 shown in FIG. 11, and are therefore able to perform the various processes described above. Note that the hardware configuration of the computer 500 shown in FIG. 11 is merely an example, and the computer 500 may have other hardware configurations. For example, the computer 500 may have multiple processors 505 or multiple memory devices 506.
<まとめ>
以上のように、本実施形態に係る配信制御システム1は、立体映像コンテンツを構成する3Dデータが表す対象物に対して複数の仮想視点を配置した上で、これらの仮想視点毎に、当該仮想視点の負方向の境界角度から正方向の境界角度までの範囲内の視点からは視認できない部分のポリゴンメッシュをジオメトリー簡素化する。各仮想視点の負方向の境界角度から正方向の境界角度までの範囲内の視点からはジオメトリー簡素化された部分が視認されることはないため、ユーザの体感品質が低下せず、かつ、元の3Dデータよりもデータ量が削減された一面3Dデータを作成することができる。
<Summary>
As described above, the distribution control system 1 according to this embodiment arranges multiple virtual viewpoints with respect to an object represented by 3D data constituting stereoscopic video content, and then, for each of these virtual viewpoints, geometrically simplifies the polygon mesh of the portion that cannot be seen from viewpoints within a range from the negative boundary angle to the positive boundary angle of the virtual viewpoint. Because the geometrically simplified portion cannot be seen from viewpoints within a range from the negative boundary angle to the positive boundary angle of each virtual viewpoint, it is possible to create single-plane 3D data that does not degrade the user's quality of experience and that has a reduced data volume compared to the original 3D data.
したがって、クライアント30におけるユーザの位置や視界に応じて、適切な一面3Dデータを配信することで、ユーザの体感品質は維持したまま立体映像コンテンツの配信に要するデータ量を削減することが可能となる。また、これに加えて、クライアント30側のレンダリング負荷も削減されるため、クライアント30側の処理負荷の軽減も実現することが可能となる。Therefore, by delivering appropriate single-sided 3D data according to the user's position and field of view at client 30, it is possible to reduce the amount of data required to deliver stereoscopic video content while maintaining the user's quality of experience. In addition, the rendering load on client 30 is also reduced, which makes it possible to reduce the processing load on client 30.
本発明は、具体的に開示された上記の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲の記載から逸脱することなく、種々の変形や変更、既知の技術との組み合わせ等が可能である。 The present invention is not limited to the specifically disclosed embodiments above, and various modifications, alterations, and combinations with known technologies are possible without departing from the scope of the claims.
1 配信制御システム
10 配信制御サーバ
20 コンテンツサーバ
30 クライアント
40 サービスサイトサーバ
50 通信ネットワーク
101 一面3Dデータ作成部
102 対応表作成部
103 配信制御部
104 配信部
105 対応表記憶部
201 一面3Dデータ記憶部
500 コンピュータ
501 入力装置
502 表示装置
503 外部I/F
503a 記録媒体
504 通信I/F
505 プロセッサ
506 メモリ装置
507 バス
REFERENCE SIGNS LIST 1 Distribution control system 10 Distribution control server 20 Content server 30 Client 40 Service site server 50 Communication network 101 One-sided 3D data creation unit 102 Correspondence table creation unit 103 Distribution control unit 104 Distribution unit 105 Correspondence table storage unit 201 One-sided 3D data storage unit 500 Computer 501 Input device 502 Display device 503 External I/F
503a Recording medium 504 Communication I/F
505 Processor 506 Memory device 507 Bus
Claims (8)
前記仮想視点毎に、前記対象物を中心として前記仮想視点を正の方向に所定の角度回転させた第1の仮想視点と、前記対象物を中心として前記仮想視点を負の方向に前記角度回転させた第2の仮想視点とを算出する算出部と、
前記仮想視点毎に、前記第1の仮想視点及び前記第2の仮想視点から視認できない部分のデータ量を削減した一面立体データを作成する作成部と、
前記対象物が配置される仮想空間上におけるユーザの位置と視界に応じて、前記仮想視点毎の一面立体データのうちの1つの仮想視点の一面立体データを前記ユーザの端末に配信する配信部と、
を有する配信制御システム。 a placement unit that places a plurality of virtual viewpoints centered on an object represented by three-dimensional data constituting three-dimensional video content;
a calculation unit that calculates, for each of the virtual viewpoints, a first virtual viewpoint obtained by rotating the virtual viewpoint by a predetermined angle in a positive direction around the object as a center, and a second virtual viewpoint obtained by rotating the virtual viewpoint by the predetermined angle in a negative direction around the object as a center;
a creating unit that creates, for each of the virtual viewpoints, one-plane three-dimensional data in which the amount of data of a portion that cannot be viewed from the first virtual viewpoint and the second virtual viewpoint is reduced;
a distribution unit that distributes one-plane three-dimensional data of one virtual viewpoint among the one-plane three-dimensional data for each virtual viewpoint to a terminal of the user in accordance with a position and field of view of the user in the virtual space in which the object is placed;
A distribution control system having:
前記対象物を中心として、円若しくは球は等間隔若しくは非等間隔に、又は、多角形若しくは多面体の頂点若しくは辺上に、前記複数の仮想視点を配置する、請求項1に記載の配信制御システム。 The placement unit
The distribution control system according to claim 1 , wherein the plurality of virtual viewpoints are arranged at equal or unequal intervals on circles or spheres, or on vertices or edges of a polygon or polyhedron, with the object at the center.
前記配置部によってN(ただし、Nは予め決められた2以上の整数)個の仮想視点が円上に等間隔に配置された場合、前記仮想視点毎に、前記仮想視点を正の方向にπ/N回転させた第1の仮想視点と、前記仮想視点を負の方向にπ/N回転させた第2の仮想視点とを算出する、請求項1に記載の配信制御システム。 The calculation unit
2. The distribution control system according to claim 1, wherein when the arrangement unit arranges N (where N is a predetermined integer of 2 or greater) virtual viewpoints at equal intervals on a circle, for each of the virtual viewpoints, a first virtual viewpoint obtained by rotating the virtual viewpoint by π/N in a positive direction and a second virtual viewpoint obtained by rotating the virtual viewpoint by π/N in a negative direction are calculated.
前記対象物に対する前記第1の仮想視点の角度の±π/2の範囲を、前記第1の仮想視点における視認可能範囲として算出し、
前記対象物に対する前記第2の仮想視点の角度の±π/2の範囲を、前記第2の仮想視点における視認可能範囲として算出し、
前記対象物に対する前記仮想視点の角度の±πの範囲から、前記第1の仮想視点における視認可能範囲と前記第2の仮想視点における視認可能範囲との和で表される範囲を除いた範囲を、前記第1の仮想視点及び前記第2の仮想視点から視認できない部分として算出する、請求項3に記載の配信制御システム。 The creation unit
calculating a range of ±π/2 of the angle of the first virtual viewpoint with respect to the object as a viewable range from the first virtual viewpoint;
calculating a range of ±π/2 of the angle of the second virtual viewpoint with respect to the object as a viewable range from the second virtual viewpoint;
The distribution control system according to claim 3, wherein a range excluding a range represented by the sum of the visible range at the first virtual viewpoint and the visible range at the second virtual viewpoint from a range of ±π of the angle of the virtual viewpoint relative to the object is calculated as the portion that cannot be seen from the first virtual viewpoint and the second virtual viewpoint.
前記対象物に対する前記位置の角度が、前記対象物に対する第1の仮想視点の角度未満、かつ、前記対象物に対する第2の仮想視点の角度以上となる仮想視点を特定し、特定した仮想視点に対応する一面立体データを前記ユーザの端末に配信する、請求項1乃至4の何れか一項に記載の配信制御システム。 The distribution unit
5. The distribution control system according to claim 1, further comprising: identifying a virtual viewpoint where the angle of the position relative to the object is less than the angle of a first virtual viewpoint relative to the object and is greater than or equal to the angle of a second virtual viewpoint relative to the object; and distributing one-sided stereoscopic data corresponding to the identified virtual viewpoint to the user's terminal.
前記仮想視点毎に、前記対象物を中心として前記仮想視点を正の方向に所定の角度回転させた第1の仮想視点と、前記対象物を中心として前記仮想視点を負の方向に前記角度回転させた第2の仮想視点とを算出する算出部と、
前記仮想視点毎に、前記第1の仮想視点及び前記第2の仮想視点から視認できない部分のデータ量を削減した一面立体データを作成する作成部と、
前記対象物が配置される仮想空間上におけるユーザの位置と視界に応じて、前記仮想視点毎の一面立体データのうちの1つの仮想視点の一面立体データを前記ユーザの端末に配信する配信部と、
を有する配信制御装置。 a placement unit that places a plurality of virtual viewpoints centered on an object represented by three-dimensional data constituting three-dimensional video content;
a calculation unit that calculates, for each of the virtual viewpoints, a first virtual viewpoint obtained by rotating the virtual viewpoint by a predetermined angle in a positive direction around the object as a center, and a second virtual viewpoint obtained by rotating the virtual viewpoint by the predetermined angle in a negative direction around the object as a center;
a creating unit that creates, for each of the virtual viewpoints, one-plane three-dimensional data in which the amount of data of a portion that cannot be viewed from the first virtual viewpoint and the second virtual viewpoint is reduced;
a distribution unit that distributes one-plane three-dimensional data of one virtual viewpoint among the one-plane three-dimensional data for each virtual viewpoint to a terminal of the user in accordance with a position and field of view of the user in the virtual space in which the object is placed;
A distribution control device having the above configuration.
前記仮想視点毎に、前記対象物を中心として前記仮想視点を正の方向に所定の角度回転させた第1の仮想視点と、前記対象物を中心として前記仮想視点を負の方向に前記角度回転させた第2の仮想視点とを算出する算出手順と、
前記仮想視点毎に、前記第1の仮想視点及び前記第2の仮想視点から視認できない部分のデータ量を削減した一面立体データを作成する作成手順と、
前記対象物が配置される仮想空間上におけるユーザの位置と視界に応じて、前記仮想視点毎の一面立体データのうちの1つの仮想視点の一面立体データを前記ユーザの端末に配信する配信手順と、
をコンピュータが実行する配信制御方法。 an arrangement step of arranging a plurality of virtual viewpoints centered on an object represented by three-dimensional data constituting the three-dimensional video content;
a calculation step of calculating, for each of the virtual viewpoints, a first virtual viewpoint obtained by rotating the virtual viewpoint by a predetermined angle in a positive direction around the object as a center, and a second virtual viewpoint obtained by rotating the virtual viewpoint by the predetermined angle in a negative direction around the object as a center;
a creating step of creating, for each of the virtual viewpoints, one-plane three-dimensional data in which the amount of data of a portion that cannot be viewed from the first virtual viewpoint and the second virtual viewpoint is reduced;
a delivery procedure for delivering one of the one-plane three-dimensional data for each virtual viewpoint to a terminal of the user in accordance with a position and field of view of the user in the virtual space in which the object is placed;
The computer executes the delivery control method.
前記仮想視点毎に、前記対象物を中心として前記仮想視点を正の方向に所定の角度回転させた第1の仮想視点と、前記対象物を中心として前記仮想視点を負の方向に前記角度回転させた第2の仮想視点とを算出する算出手順と、
前記仮想視点毎に、前記第1の仮想視点及び前記第2の仮想視点から視認できない部分のデータ量を削減した一面立体データを作成する作成手順と、
前記対象物が配置される仮想空間上におけるユーザの位置と視界に応じて、前記仮想視点毎の一面立体データのうちの1つの仮想視点の一面立体データを前記ユーザの端末に配信する配信手順と、
をコンピュータに実行させるプログラム。 an arrangement step of arranging a plurality of virtual viewpoints centered on an object represented by three-dimensional data constituting the three-dimensional video content;
a calculation step of calculating, for each of the virtual viewpoints, a first virtual viewpoint obtained by rotating the virtual viewpoint by a predetermined angle in a positive direction around the object as a center, and a second virtual viewpoint obtained by rotating the virtual viewpoint by the predetermined angle in a negative direction around the object as a center;
a creating step of creating, for each of the virtual viewpoints, one-plane three-dimensional data in which the amount of data of a portion that cannot be viewed from the first virtual viewpoint and the second virtual viewpoint is reduced;
a delivery procedure for delivering one of the one-plane three-dimensional data for each virtual viewpoint to a terminal of the user in accordance with a position and field of view of the user in the virtual space in which the object is placed;
A program that causes a computer to execute the following.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/040353 WO2024089875A1 (en) | 2022-10-28 | 2022-10-28 | Delivery control system, delivery control device, delivery control method, and program |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP7761162B2 true JP7761162B2 (en) | 2025-10-28 |
Family
ID=90830308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2024552639A Active JP7761162B2 (en) | 2022-10-28 | 2022-10-28 | Distribution control system, distribution control device, distribution control method, and program |
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| Country | Link |
|---|---|
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2000306117A (en) | 1999-02-19 | 2000-11-02 | Sanyo Electric Co Ltd | Three-dimensional image forming device, three- dimensional image forming and displaying device, method and device for data holding, and medium |
| WO2021117802A1 (en) | 2019-12-13 | 2021-06-17 | ソニーグループ株式会社 | Image processing device and method |
| JP2021179835A (en) | 2020-05-14 | 2021-11-18 | キヤノン株式会社 | Image processing apparatus, image processing method, and program |
Family Cites Families (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP7297969B2 (en) * | 2021-01-26 | 2023-06-26 | キヤノン株式会社 | Information processing device, program, generation method, and system |
-
2022
- 2022-10-28 JP JP2024552639A patent/JP7761162B2/en active Active
- 2022-10-28 WO PCT/JP2022/040353 patent/WO2024089875A1/en not_active Ceased
Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
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| JP2021179835A (en) | 2020-05-14 | 2021-11-18 | キヤノン株式会社 | Image processing apparatus, image processing method, and program |
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| Publication number | Publication date |
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| JPWO2024089875A1 (en) | 2024-05-02 |
| WO2024089875A1 (en) | 2024-05-02 |
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