(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
観客側の空間と舞台側の空間を仕切るスクリーンと、舞台側の空間内に存在する被写体を撮像する撮像装置と、前記被写体が接地する床面と、前記撮像装置で撮像された撮像画像に基づいて、前記スクリーン及び前記床面への投影画像を生成する画像生成装置と、当該画像生成装置で生成された前記投影画像を前記観客側の空間から前記スクリーンに向かって投影するプロジェクタとを備え、
前記スクリーンは、透光性を有する複数の投影面と、当該各投影面の間に形成された隙間とを備え、
前記画像生成装置は、前記撮像画像から前記被写体の動作に対応する影画像を生成する影画像生成手段と、前記影画像のうち、前記プロジェクタから前記投影面に投影されるスクリーン用画像を生成するスクリーン用画像生成手段と、前記影画像のうち、前記プロジェクタから前記隙間を通過して前記床面に投影される床面用画像を生成する床面用画像生成手段とを備え、
前記投影面及び前記隙間は、互い違いに配置され、前記床面と前記投影面に映し出される影画像のうち、前記投影面及び前記隙間の存在によって欠損した部分につき、周囲の視覚情報から補う前記観客の知覚補完作用によって画像の連続性を確保し、欠損のない完全な画像として認識可能となる程度に、前記投影面と前記隙間の幅が設定されることを特徴とする舞台演出システム。
【請求項２】
前記画像生成装置は、前記スクリーン用画像と前記床面用画像を合成して前記投影画像を生成する画像合成手段を更に備えたことを特徴とする請求項１記載の舞台演出システム。
【請求項３】
前記スクリーン用画像生成手段では、前記隙間に投影される部分の前記影画像をカットして前記スクリーン用画像を生成し、
前記床面用画像生成手段では、前記投影面に投影される部分の前記影画像をカットして前記床面用画像を生成することを特徴とする請求項２記載の舞台演出システム。
【請求項４】
前記画像生成装置は、前記スクリーン用画像と前記床面用画像を所定のタイミングで切り換えることで前記投影画像を生成することを特徴とする請求項１記載の舞台演出システム。
【請求項５】
所定の投影画像を前記舞台側の空間から前記スクリーンに向かって投影する他のプロジェクタを更に備えたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の舞台演出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、演者の動作に対応する影画像を人工的に生成して舞台上に投影する舞台演出システムに係り、更に詳しくは、簡単なシステム構成で、観客及び演者が同時に影画像を見ることのできる舞台演出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近時において、演者による即興的な身体表現と、当該身体表現に対応したインタラクティブ性のある画像とを組み合わせた舞台演出がメディアアートやダンスパフォーマンスにて行われることが増えている。このような舞台演出には、所定の映像を舞台上の床面から背面に連続的に提示するシステムが用いられることがあるが、当該システムとして、本発明者らは、演者の足元から延びる影画像を人工的に生成し、床面における演者の接地部分から背面に向かって影画像を連続的に投影する影メディア投影システムを開発した（非特許文献１参照）。この影メディア投影システム５０は、図７に示されるように、観客側から見て演者Ｐの背面側に配置された透光性を有する背面スクリーン５２と、演者Ｐが接地する床面５３と、演者Ｐを撮像するサーモカメラ５５と、サーモカメラ５５で撮像された演者Ｐの熱分布画像から、背面スクリーン５２に投影される第１の影画像Ｓ１及び床面５３に投影される第２の影画像Ｓ２をそれぞれ生成する影画像生成装置５６と、第１の影画像Ｓ１を投影する第１のプロジェクタ５８と、第２の影画像Ｓ２を投影する第２のプロジェクタ５９とを備えている。第１のプロジェクタ５８は、背面スクリーン５２の裏側となる後方位置から背面スクリーンに５２向かって第１の影画像Ｓ１を投影し、第２のプロジェクタ５９は、天井側から床面５３に向かって第２の影画像Ｓ２を投影するようになっている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】渡辺大喜、沖山良太、渡辺貴文、西洋子、三輪敬之、「コミュニカビリティと共創表現−影メディアによる身体表現ジェネレータの開発」、ヒューマンインタフェース学会研究報告集、２００９年５月、Ｖｏｌ．１１  Ｎｏ．２、ｐｐ．１１７−１２０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記影メディア投影システム５０にあっては、影画像Ｓ１，Ｓ２を投影するために、２台のプロジェクタ５８，５９が必要になり、舞台が広範囲に亘り複数の影メディア投影システム５０が必要になる場合には、プロジェクタ５８，５９の台数が倍増することになる。また、床面５３に投影される第２の影画像Ｓ２の投影範囲を更に広げるためには、第２のプロジェクタ５９の設置高さを更に高くしなければならない。従って、前記影メディア投影システム５０では、影画像Ｓ１，Ｓ２を投影する範囲を拡大するほど、システムの複雑化を招来し、舞台への設置が行いにくくなる。
【０００５】
また、前記影メディア投影システム５０では、演者Ｐが背面スクリーン５２に投影された第１の影画像Ｓ１と観客を同時に見ることができないが、舞台上のパフォーマンス向上のために、演者Ｐは観客と向き合いながら同時に影画像Ｓ１，Ｓ２を見たいという要請がある。
【０００６】
本発明は、このような課題に着目して案出されたものであり、その目的は、投影画像を広範囲で投影する際に、プロジェクタの台数を抑えてシステム構築を簡素化できるとともに、演者が観客と向き合いながら投影画像を見ることができる舞台演出システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明は、観客側の空間と舞台側の空間を仕切るスクリーンと、舞台側の空間内に存在する被写体を撮像する撮像装置と、前記被写体が接地する床面と、前記撮像装置で撮像された撮像画像に基づいて、前記スクリーン及び前記床面への投影画像を生成する画像生成装置と、当該画像生成装置で生成された前記投影画像を前記観客側の空間から前記スクリーンに向かって投影するプロジェクタとを備え、
前記スクリーンは、透光性を有する複数の投影面と、当該各投影面の間に形成された隙間とを備え、
前記画像生成装置は、前記撮像画像から前記被写体の動作に対応する影画像を生成する影画像生成手段と、前記影画像のうち、前記プロジェクタから前記投影面に投影されるスクリーン用画像を生成するスクリーン用画像生成手段と、前記影画像のうち、前記プロジェクタから前記隙間を通過して前記床面に投影される床面用画像を生成する床面用画像生成手段とを備える、という構成を採っている。
【０００８】
また、前記画像生成装置は、前記スクリーン用画像と前記床面用画像を合成して前記投影画像を生成する画像合成手段を更に備える、という構成を採ることが好ましい。
【０００９】
更に、前記スクリーン用画像生成手段では、前記隙間に投影される部分の前記影画像をカットして前記スクリーン用画像を生成し、
前記床面用画像生成手段では、前記投影面に投影される部分の前記影画像をカットして前記床面用画像を生成する、という構成を併せて採用することが好ましい。
【００１０】
また、前記画像生成装置は、前記スクリーン用画像と前記床面用画像を所定のタイミングで切り換えることで前記投影画像を生成する、という構成を採ることもできる。
【００１１】
更に、所定の投影画像を前記舞台側の空間から前記スクリーンに向かって投影する他のプロジェクタを更に備える、という構成を採ることもできる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、舞台で演者がパフォーマンスを行う場合、当該演者が被写体となって演者の影画像が生成される。この影画像は、観客側の空間と舞台側の空間を仕切るスクリーンに対し、観客側の空間から投影されることになり、演者の足元まで延びる影画像の下側部分が、床面用画像として隙間を通じて床面に投影され、残りの影画像の部分が、スクリーン用画像として、前記床面用画像に連なるようにスクリーンの投影面に投影されることになる。ここで、投影面は、透光性を有するため、観客と演者は、隙間の他に投影面を通じて相互に視認可能になる他、プロジェクタの存在する観客側の空間から投影されたスクリーン用画像を観客側及び舞台側の両側から見ることができる。更に、床面用画像は、演者が見ることができることはもとより、隙間を通じて観客側からも見ることが可能である。従って、演者は、観客と向き合いながら、スクリーン画像と床面用画像を見ることができる。
【００１３】
しかも、スクリーンは、投影面と隙間を有し、画像生成装置により、投影面に投影されるスクリーン用画像と隙間を通じて床面に投影される床面用画像とが生成されるから、スクリーンに投影するための投影画像として、スクリーン用画像と床面用画像とを合成しても、各画像が混在した状態で投影面及び床面に投影されることがなく、１台のプロジェクタで投影画像を投影面及び床面に投影することができる。従って、１システム当りプロジェクタが１台で済み、投影画像を広範囲で投影するためにシステムを増設する場合でも、プロジェクタの台数を最小限に抑えてシステム構築を簡素化できる。
【００１４】
また、前記舞台側の空間から前記スクリーンに向かって所定の投影画像を投影する他のプロジェクタを更に備えることにより、当該他のプロジェクタからの投影画像を、投影面の他に、隙間を通じて観客側の空間の床面や壁面にも投影することができ、劇場全体の演出効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る舞台演出システム全体の概念図。
【図２】前記舞台演出システムにおける各構成装置の位置関係を示す概略側面図。
【図３】撮像装置で撮像した画像から生成された影画像を例示した図。
【図４】（Ａ）は、図３の影画像の上側部分を射影変換した図であり、（Ｂ）は、（Ａ）を部分的にカットする画像処理を行った後の図である。
【図５】（Ａ）は、図３の影画像の下側部分を射影変換した図であり、（Ｂ）は、（Ａ）を部分的にカットする画像処理を行った後の図である。
【図６】図４（Ｂ）及び図５（Ｂ）の各画像を合成処理した後の図。
【図７】従来における影メディア投影システムの概念図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１には、本実施形態に係る舞台演出システムの概略構成図が示されている。この図において、舞台演出システム１０は、観客側の空間Ａと舞台側の空間Ｂを仕切るスクリーン１１と、舞台側の空間Ｂ内に存在する演者Ｐ（被写体）を撮像する撮像装置１３と、演者Ｐが接地する舞台上の床面１４と、撮像装置１３で撮像された撮像画像に基づいて、スクリーン１１及び床面１４への投影画像を生成する画像生成装置１６と、画像生成装置１６で生成された前記投影画像を観客側の空間Ａからスクリーン１１及び床面１４に投影するプロジェクタ１７とを備えて構成されている。
【００１８】
前記スクリーン１１は、透光性を有する複数の投影面１９と、各投影面１９の間に形成された隙間２０とを備えている。
【００１９】
前記各投影面１９は、短冊形状をなす白色の紗幕からなり、幅方向に面一で一定間隔毎に配置されている。従って、各投影面１９の間に形成された隙間２０は、幅方向（同図中左右方向）に一定間隔で形成されるとともに、高さ方向（同図中上下方向）に延びる形状となっており、スクリーン１１は、高さ方向に延びるスリットが幅方向に一定間隔で形成された縦スリット型スクリーンとなる。
【００２０】
なお、特に限定されるものではないが、本実施形態では、各投影面１９の幅を１０ｃｍとし、各投影面１９の間隔すなわち各隙間２０の幅を１５ｃｍとしている。投影面１９としては、透光性を有し、且つ、投影画像を面上に映し出すことができる限りにおいて、他の幕体、例えば、他の布地や透明スクリーンを採用することもできる。
【００２１】
前記撮像装置１３として、本実施形態では、演者Ｐの温度分布画像を取得可能な赤外線サーモカメラを採用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、後述するように演者Ｐの影画像を生成するために演者Ｐの輪郭を画像処理で取得できる限りにおいて、種々の撮像装置を採用可能である。
【００２２】
なお、撮像装置１３は、図３に示されるように、演者Ｐを背面（又は正面）から撮像可能となる高さ及び位置にセットされており、プロジェクタ１７は、スクリーン１１及び床面１４に対して斜め上方から前記投影画像を投影可能な高さ及び位置にセットされている。
【００２３】
前記画像生成装置１６は、ＣＰＵ等の演算処理装置及びメモリやハードディスク等の記憶装置等からなるコンピュータによって構成され、当該コンピュータを以下の各手段として機能させるためのプログラムがインストールされている。
【００２４】
すなわち、画像生成装置１６は、図１に示されるように、撮像装置１３で撮像された温度分布画像から、演者Ｐの輪郭を求め、当該輪郭の内側領域となる影画像を生成する影画像生成手段２２と、影画像生成手段２２で生成された影画像のうち、プロジェクタ１７から投影面１９に投影されるスクリーン用画像を生成するスクリーン用画像生成手段２３と、前記影画像のうち、プロジェクタ１７から隙間２０を通過して床面１４に投影される床面用画像を生成する床面用画像生成手段２４と、前記スクリーン用画像と前記床面用画像とを合成して前記投影画像を生成する画像合成手段２５とを備えて構成されている。
【００２５】
前記影画像生成手段２２は、本発明者らによって提案された他の発明（特開２００４−２９７７６６号公報）に適用された手法、すなわち、取得した温度分布画像に対し、所定温度以上となっている画素を閾値として２値化する手法により、演者Ｐの輪郭を求めて演者Ｐの影画像を生成するようになっている。つまり、ここでは、撮像装置１３の位置から演者Ｐに向かって光を照射する仮想光源Ｌ（図２参照）があると仮定し、この仮想光源Ｌによって出来る演者Ｐの影に相当する画像を影画像Ｓとして人工的に生成する。
【００２６】
本実施形態では、演者Ｐに対応する人物の影画像Ｓが生成されるが、本発明はこれに限らず、仮想光源Ｌの光の照射による演者Ｐの影に相当する画像に対し、更に、所定の変形加工を施すことで、演者Ｐの動作に対応する非人物的な影画像Ｓを生成してもよい。
【００２７】
前記スクリーン用画像生成手段２３では、以下の手順で前記スクリーン用画像が生成される。
【００２８】
先ず、図３に示されるように、撮像装置１３で撮像された撮像画像Ｇの中で、スクリーン１１に対応する領域となる第１の画像領域Ｇ１が切り出される。ここで、影画像Ｓのうち、第１の画像領域Ｇ１の中に存在する影画像Ｓの上側部分Ｓ１は、図２に示されるように、前記仮想光源Ｌから演者Ｐに対して光を照射したときにスクリーン１１上に映る演者Ｐの影に相当する。なお、スクリーン１１と撮像装置１３は、それぞれ固定配置されて相対移動しないため、第１の画像領域Ｇ１は、スクリーン１１と撮像装置１３との相対位置関係に応じて予め特定される。
【００２９】
次に、スクリーン１１を隔てて撮像装置１３と反対側に位置して設置高さの異なるプロジェクタ１７から上側部分Ｓ１を投影した場合に、仮想光源Ｌによって光を照射したときと同じようにスクリーン１１上に上側部分Ｓ１が映るように、第１の画像領域Ｇ１について射影変換が行われる。具体的に、例えば、図３に示されるように、撮像装置１３側から見た第１の画像領域Ｇ１（点ＡＢＣＤで囲まれる部分）は、図４（Ａ）に示されるように、プロジェクタ１７から見た第１の画像領域Ｇ１に射影変換される。第１の画像領域Ｇ１の四隅の点ＡＢＣＤは、図３及び図４で相互に対応しており、例えば、射影変換前に第１の画像領域Ｇ１の左下に存在する点Ａは、射影変換によって左右反転されて第１の画像領域Ｇ１の右下に存在するように変換される。従って、影画像Ｓの上側部分Ｓ１は、線対称変換されることになる。なお、ここでの射影変換は、スクリーン１１、撮像装置１３及びプロジェクタ１７の相対位置関係が不変となっていることから、予め記憶された公知の変換式を用いて行われる。
【００３０】
そして、射影変換された第１の画像領域Ｇ１のうち、隙間２０に投影される部分（図４（Ａ）中ハッチング部分）に相当する画素部分の影画像Ｓ１がカットされ、図４（Ｂ）に示されるように、隙間２０のピッチに対応して幅方向に規則的に欠落した部分を有する縦ストライプ状のスクリーン用画像Ｍ１が生成される。
【００３１】
前記床面用画像生成手段２４では、以下の手順で床面用画像が生成される。
【００３２】
先ず、図３に示される撮像画像Ｇの中で、床面１４に対応する領域となる第２の画像領域Ｇ２（点ＡＢＥＦで囲まれる部分）が切り出される。ここで、影画像Ｓのうち、第２の画像領域Ｇ２の中に存在し、影画像Ｓの上側部分Ｓ１に連なる下側部分Ｓ２は、図３に示されるように、前記仮想光源Ｌから演者Ｐに対して光を照射したときに演者Ｐの足元から床面１４上に映る演者Ｐの影に相当する。なお、撮像装置１３と床面１４は、それぞれ固定配置されて相対移動しないため、第２の画像領域Ｇ２は、撮像装置１３と床面１４の相対位置関係に応じて予め設定される。
【００３３】
次に、観客側の空間Ａに存在するプロジェクタ１７から下側部分Ｓ２を投影した場合に、スクリーン１１を透過した投影画像は、仮想光源Ｌによって光を照射したときと同じように下側部分Ｓ２が床面１４に映るように、第２の画像領域Ｇ２について射影変換が行われる。具体的に、例えば、図３に示されるように、撮像装置１３側から見た第２の画像領域Ｇ２は、図５（Ａ）に示されるように、プロジェクタ１７から見た第２の画像領域Ｇ２に射影変換される。第２の画像領域Ｇ２の四隅の点ＡＢＥＦは、図３及び図５で相互に対応しており、例えば、射影変換前に第２の画像領域Ｇ２の左下に存在する点Ｆは、射影変換によって１８０度回転されて第２の画像領域Ｇ２の左上に存在するように変換される。なお、ここでの射影変換は、第１の画像領域Ｇ１のときと同様、スクリーン１１、撮像装置１３、床面１４及びプロジェクタ１７の相対位置関係に基づき予め記憶された第２の画像領域Ｇ２の変換用の変換式を用いて行われる。
【００３４】
そして、射影変換された第２の画像領域Ｇ２のうち、投影面１９に投影される部分（図５（Ａ）中ハッチング部分）がカットされ、同図（Ｂ）に示されるように、隙間２０のピッチに対応して幅方向に規則的に欠落した部分を有する縦ストライプ状の床面用画像Ｍ２が生成される。
【００３５】
前記画像合成手段２５では、スクリーン用画像Ｍ１と床面用画像Ｍ２との位置関係を整合させながら、これら各画像を合成することで図６に示される投影画像Ｍ３が生成される。すなわち、スクリーン画像Ｍ１と床面用画像Ｍ２に共通して存在する辺ＡＢ部分を合わせて各画像が重ね合わされる。得られた投影画像Ｍ３は、射影変換前の第１及び第２の画像領域Ｇ１，Ｇ２について、第１の画像領域Ｇ１に対して第２の画像領域Ｇ２を辺ＡＢで折り返して重畳したようになっているが、同図に示されるように、第１及び第２の画像領域Ｇ１，Ｇ２内の影画像Ｓ１，Ｓ２が、幅方向に互い違いに配置されて同じ部分に重なり合わないようになっている。
【００３６】
以上により、スクリーン用画像Ｍ１内に生成された影画像Ｓの上側部分Ｓ１は、投影面１９にのみ映し出され、投影面１９は透光性を有することから、観客側及び舞台側の各空間Ａ，Ｂから、投影面１９に映る影画像Ｓの上側部分Ｓ１を見ることが可能になる。一方、床面用画像Ｍ２内に生成された影画像Ｓの下側部分Ｓ２は、投影面１９には映し出されずに、当該投影面１９の間に形成された隙間２０を通じて、反対側の床面１４に映し出されることになり、観客側及び舞台側の各空間Ａ，Ｂから、床面１４に映る影画像Ｓの下側部分Ｓ２を見ることが可能になる。
【００３７】
ここで、投影面１９と隙間２０が互い違いに配置されていることから、床面１４と投影面１９に映し出される各影画像Ｓ１，Ｓ２の接合部分が、幅方向にずれており、各影画像Ｓ１，Ｓ２は、投影面１９や隙間２０の存在によって欠損した部分が存在する。しかしながら、障害物によって欠けた部分を周囲の視覚情報から補う人間の知覚補完作用によって、観客や演者Ｐは、自己の知覚によって画像の連続性を確保し、欠損のない完全な画像として認識可能になる。
【００３８】
なお、投影画像Ｍ３としては、スクリーン用画像Ｍ１と床面用画像Ｍ２を画像合成手段２５で合成した画像を用いたが、当該合成画像を用いずに、スクリーン用画像Ｍ１と床面用画像Ｍ２を時間差で切り換える画像切換手段を画像生成装置１６に設け、スクリーン用画像Ｍ１と床面用画像Ｍ２を交互にプロジェクタ１７から照射することもできる。
【００３９】
また、スクリーン１１とプロジェクタ１７との間に、スクリーン１１に対面するように追加スクリーンを配置し、当該追加スクリーンに他のプロジェクタから所定の背景画像等を投影することもできる。追加スクリーンは、透光性を有するものであれば何でも良く、前述した知覚補完による画像生成に影響しないように、隙間２０に相対する追加スクリーンの位置に背景画像等を投影することを例示できる。
【００４０】
更に、舞台側の空間Ｂからスクリーン１１に向かって投影する他のプロジェクタを更に設けることができる。当該他のプロジェクタでは、あらゆる種類の画像を投影でき、前述の投影画像と別の画像が投影される。他のプロジェクタからの投影画像は、投影面１９に投影される他、隙間２０を通じて観客側の空間Ａの床面や壁面に投影される。また、当該他のプロジェクタを演者Ｐの背後に設置することで、この他のプロジェクタからの光による演者Ｐの実際の影が、床面１４及び投影面１９に投影され、人工的に投影された影画像Ｓに重なってより幻想的な空間を生成することができる。従って、プロジェクタ１７の反対側の空間に他のプロジェクタを設けることで、隙間２０を通じた画像の相互透過によって、劇場全体の演出効果を更に高めることができる。
【００４１】
その他、本発明における装置各部の構成は図示構成例に限定されるものではなく、実質的に同様の作用を奏する限りにおいて、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  舞台演出システム
１１  スクリーン
１３  撮像装置
１４  床面
１６  画像生成装置
１７  プロジェクタ
１９  投影面
２０  隙間
２２  影画像生成手段
２３  スクリーン用画像生成手段
２４  床面用画像生成手段
２５  画像合成手段
Ａ  観客側の空間
Ｂ  舞台側の空間
Ｇ  撮像画像
Ｍ１  スクリーン用画像
Ｍ２  床面用画像
Ｍ３  投影画像
Ｐ  演者（被写体）
Ｓ  影画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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