(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータを使用して仮想オートステレオコピック画像を生成する方法であって、
仮想３次元空間において、該仮想３次元空間内に少なくとも１つのオブジェクトを定義することによって画像となるべきシーンを作成する工程と、
ここで、前記少なくとも１つのオブジェクトは、コンピュータによって生成された画像を含み、
前記仮想３次元空間に関連した仮想視点を所定の固定位置に定義する工程と、
前記定義された少なくとも１つのオブジェクトと前記定義された仮想視点とを使用して、前記シーンを含む前記仮想３次元空間に関連づけられた視差スキャン情報を生成する工程と、
ここで、前記視差スキャン情報は、前記少なくとも１つのオブジェクトの位置と収束平面との間の距離に応じて変化する視差オフセットを含み、該視差オフセットは、前記収束平面ではゼロであり、所定の閾値距離値で最大値をとり、
前記生成された視差スキャン情報に基づいて、前記シーン内の前記少なくとも１つのオブジェクトの位置に所定の量の前記視差オフセットを適用させることによって、少なくとも１つのオブジェクトを含む仮想オートステレオコピック画像を生成する工程と、
前記生成された仮想オートステレオコピック画像をメモリに格納する工程と、
前記生成された仮想オートステレオコピック画像を表示する工程と
を具えたことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記視差オフセットは、前記収束平面と前記閾値距離値との間で線形に変化することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記視差オフセットは、前記収束平面と前記閾値距離値との間で非線形関数に従って変化することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記生成のステップは、バーテックスシェーダを使用して前記少なくとも１つのオブジェクトの位置をオフセットすることをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
マシン可読コードを格納するコンピュータ可読メモリであって、前記マシン可読コードは、
仮想３次元空間において、該仮想３次元空間内に少なくとも１つのオブジェクトを定義することによって画像となるべきシーンを作成する工程と、
ここで、前記少なくとも１つのオブジェクトは、コンピュータによって生成された画像を含み、
前記仮想３次元空間に関連した仮想視点を所定の固定位置に定義する工程と、
前記定義された少なくとも１つのオブジェクトと前記定義された仮想視点とを使用して、前記シーンを含む前記仮想３次元空間に関連づけられた視差スキャン情報を生成する工程と、
ここで、前記視差スキャン情報は、前記少なくとも１つのオブジェクトの位置と収束平面との間の距離に応じて変化する視差オフセットを含み、該視差オフセットは、前記収束平面ではゼロであり、所定の閾値距離値で最大値をとり、
前記生成された視差スキャン情報に基づいて、前記シーン内の前記少なくとも１つのオブジェクトの位置に所定の量の前記視差オフセットを適用させることによって、少なくとも１つのオブジェクトを含む仮想オートステレオコピック画像を生成する工程と、
前記生成された仮想オートステレオコピック画像をメモリに格納する工程と、
前記生成された仮想オートステレオコピック画像を表示する工程と
を具えた方法を実施するためのコンピュータ命令を含むことを特徴とするコンピュータ可読メモリ。
【請求項６】
コンピュータを用いた画像生成システムであって、
仮想３次元空間において、該仮想３次元空間内に少なくとも１つのオブジェクトを定義することによって画像となるべきシーンを作成する命令と、ここで、前記少なくとも１つのオブジェクトは、コンピュータによって生成された画像を含み、前記仮想３次元空間に関連した仮想視点を所定の固定位置に定義する命令と、前記定義された少なくとも１つのオブジェクトと前記定義された仮想視点とを使用して、前記シーンを含む前記仮想３次元空間に関連づけられた視差スキャン情報を生成する命令と、ここで、前記視差スキャン情報は、前記少なくとも１つのオブジェクトの位置と収束平面との間の距離に応じて変化する視差オフセットを含み、該視差オフセットは、前記収束平面ではゼロであり、所定の閾値距離値で最大値をとり、前記生成された視差スキャン情報に基づいて、前記シーン内の前記少なくとも１つのオブジェクトの位置に所定の量の前記視差オフセットを適用させることによって、少なくとも１つのオブジェクトを含む仮想オートステレオコピック画像を生成する命令とを含むマシン可読コードを格納するコンピュータ可読メモリと、
前記コンピュータ可読メモリに格納された前記命令を実行するプロセッサと、
１つまたは複数の前記生成された仮想オートステレオコピック画像を格納するデータ格納部と、
前記生成された仮想オートステレオコピック画像を表示する表示器と
を具えたことを特徴とする画像生成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シーンオブジェクトの位置操作による視差スキャンを用いたビジュアルアート分野に関し、より詳細には、視差スキャンを使用してオートステレオスコピック３Ｄコンピュータグラフィック画像を生成し表示するシステムおよび方法に関する。
【０００２】
なお、本出願は、２００２年１１月２７日に出願の米国特許仮出願第６０／４２９３５８号明細書の利益を主張するものであり、その特許を参照により本明細書に組み込む。
【背景技術】
【０００３】
３次元錯覚を生ずるように表示できる２次元画像の生成は、ビジュアルアート分野の長年にわたる目標であった。このような３次元錯覚を生成するための方法および装置は、ある程度、人間の奥行知覚の生理機能についての理解の深まり、ならびにアナログ／デジタル信号処理およびコンピュータ画像生成ソフトウェアによる画像操作の発展と並行して進展してきた。
【０００４】
両眼（すなわち、立体）視には、同一の方向を見る、視野が一部重なった２つの眼が必要である。各々の目は、少し異なった角度からシーンを眺め、網膜上に像を結ぶ。網膜は、神経細胞またはニューロンが並んだ眼底の陥凹面である。各々の眼からの２次元網膜像は、視神経に沿って脳の視覚中枢に送られ、そこで立体視と呼ばれるプロセスで組み合わされて、そのシーンの知覚された３次元モデルが形成される。
【０００５】
３次元空間の知覚は、例えば、単眼キュー（ｍｏｎｏｃｕｌａｒ  ｃｕｅ）、両眼キュー（ｂｉｎｏｃｕｌａｒ  ｃｕｅ）などで確認される、シーン中の様々な種類の情報に依存する。単眼キューには、相対サイズ、線遠近（ｌｉｎｅａｒ  ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ）、干渉、照明、陰影などの要素が含まれる。また、両眼キューには、両眼視差（ｒｅｔｉｎａｌ  ｄｉｓｐａｒｉｔｙ）、調節、収束（ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ）、学習キュー（例えば、対象の熟知度）などが含まれる。あるシーンにおける３次元知覚の生成には、これらすべての要素が寄与するが、両眼視差は、３次元知覚を生成するための最も重要な情報源の一つになり得る。詳細には、両眼視差は、脳に提供される視差情報（すなわち、異なる観測位置に起因する、オブジェクトの位置、運動の方向、他の視覚特性などについての視覚認識可能な変化）である。各々の眼は異なる観測位置を有するので、それらは同じシーンの僅かに異なる光景を提供することができる。各光景間の差は、脳がそのシーンの３次元様相を知覚するために使用できる視差情報を表す。
【０００６】
単眼の奥行キューと受け取った視覚情報の視差情報の間には差異が存在する。どちらの眼も本質的には同一の単眼奥行キューを提供するが、各々が異なる視差奥行情報を提供し、その差は真の３次元ビューを生成するために不可欠のものである。
【０００７】
奥行情報は、ある程度までは、２次元画像中で知覚できる。例えば、スチール写真、絵画、標準のテレビや映画を見たとき、あるいは片目をつぶって景色を見たときなどに、単眼の奥行を知覚することができる。単眼の奥行は、両眼視差奥行情報の助けなしに知覚される。単眼の奥行関係は、相対サイズ、重なり、遠近感、陰影などの単眼奥行キューから脳によって解釈される。２次元画像から単眼奥行情報を解釈する（すなわち、単眼キューを使用して、２次元平面上に３次元空間を表示する）ために、観察者は、実際に幼児期に学習したプロセスを通して奥行情報を画像へ読み取る。
【０００８】
真の３次元画像は、３Ｄまたは３次元と一般に呼ばれているコンピュータ生成画像とは異なることがある。詳細には、３次元（３Ｄ）という用語は、過去数年に渡り、コンピュータ画像産業によって、遠近法、陰影、反射、および動きを利用した奥行キューを使用して生成される画像を含むように拡張されてきた。これらの画像は、驚くほど素晴らしい結果を生成できるが、それでもやはり２次元である。なぜならば、本当の３次元画像に含まれる視差奥行情報を欠くからである。
【０００９】
真の３次元画像を生成し、かつ／または表示するシステムおよび方法がいくつか存在する。これらの方法は、２つの主要なカテゴリーに分類できる。すなわち、ステレオスコピック表示法とオートステレオスコピック表示法である。ステレオスコープ、偏光、アナグリフ（ａｎａｇｌｙｐｈｉｃ）、プルフリッヒ（Ｐｕｌｆｒｉｃｈ）、シャッタなどの技術を含めたステレオスコピック技術では、観測者は、例えば眼鏡などの特殊な観賞用装置を装着する必要がある。ホログラフィ、レンティキュラスクリーン（ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ  ｓｃｒｅｅｎ）、視差バリアなどのオートステレオスコピック技術では、特殊な眼鏡の使用なしに３次元錯覚を有する画像を生成できるが、これらの方法では、一般に特殊なスクリーンを使用する必要がある。
【００１０】
他のいくつかのシステムおよび方法では、視差スキャン情報を使用して、オートステレオスコピック表示の生成を可能にしている。オートステレオスコピック表示は、観測者が、従来の表示器上で見たときでも画像を３次元として知覚できるようにするものである。例えば、単一のカメラが、視差スキャン動作を実施しながら画像を記録する少なくとも１つの方法が提案されている。したがって、単一のカメラの光軸を繰り返しパターンで移動させて、カメラの光軸を基準の静止軸からオフセットさせることができる。このオフセットにより視差情報が生成される。このカメラ光軸の動きは、視差スキャン動作と呼ばれている。動作がパターンとして繰り返されると、動作は振動的になる。どの時点においても、動作は視差スキャン角によって記述できる。
【００１１】
視差情報に基づいてオートステレオスコピック表示を生成するために、スキャン動作中に取り込んだデータを順次表示することができる。これらの画像は、例えば、約３Ｈｚから約６Ｈｚの表示サイクル速度で表示することができる。この周波数は、視差画像表示が順次切り換わる速度を表わす。表示される一連の視差画像により、３次元情報を観測者に伝えるオートステレオスコピック表示を提供することができる。
【００１２】
視差情報はコンピュータ生成画像に組み込むこともできる。例えば、参照により本明細書に組み込まれた特許文献１（「‘３４７号特許」）は、コンピュータが、仮想レンズを有する仮想カメラを使用して視差画像を生成する方法を開示している。視差画像は、レンズ開口部の所望の視差スキャンパターンをシミュレートすることによって生成することができる。また、例えば、レイトレーシング（ｒａｙ  ｔｒａｃｉｎｇ）アルゴリズムを使用して視差画像を生成することもできる。画像は、フレーム単位でコンピュータメモリに格納することができる。格納された画像をメモリから取り出して、コンピュータモニタ上に表示すること、ビデオテープに記録してＴＶ画面上に表示すること、および／またはフィルムに記録してスクリーン上に映写することができる。
【００１３】
【特許文献１】米国特許第６，３２４，３４７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
したがって、‘３４７号特許の方法では、カメラの視点（例えば、レンズ開口部）を移動させて視差スキャン情報を生成する。画像生成のレイトレーシング法は、‘３４７号特許の方法の一実施形態で使用できるものであるが、この方法を使用して、映画の特殊効果に使用されるような高品質のコンピュータ画像を生成することもできる。
しかし、レイトレーシング法を使用して、被写界深度の変化などの視覚的効果をシミュレートするためには、大量の計算が必要であり、処理リソースに重い負荷をかける可能性がある。したがって、このようなレイトレーシング法は、３Ｄコンピュータゲーム、アニメーション、他のグラフィックアプリケーションなど、迅速な応答を必要とするある種の用途には向かないこともある。
【００１５】
仮想レンズの動きをシミュレートして視差画像情報を生成することは、状況によっては、表示される視差画像を不安定にすることがある。図１Ａおよび１Ｂは、‘３４７号特許において、視差情報を生成するために使用される方法の一実施形態を示す。図１Ａは、３つのオブジェクトＡ、Ｂ、Ｃがカメラ１１の光軸２０上に存在する状況を示す。‘３４７号特許の方法は、カメラ１１の視点（例えば、レンズ位置）を移動させて視差情報を生成することを含む。例えば、図１Ｂに示したように、カメラ１１を図１Ａの元の位置から移動させる。その結果、収束平面１０上にある収束点１２の前方、および後方のオブジェクトは、光軸２０に対して移動したように見えることになる。詳細には、収束点１２の前方にあるオブジェクトＡは、ある方向に移動したように見え、オブジェクトＣは、光軸２０に対してオブジェクトＡの移動方向とは逆の方向に移動したように見えることになる。
【００１６】
視点が移動する‘３４７号特許の方法では、オブジェクトＡおよびＣが移動したように見える量は、それぞれのオブジェクトのレンズからの距離に線形に依存する。図２Ａに示したように、収束点１２を越えた位置にあるオブジェクトは、視点からの距離が増大するにつれて、視差オフセットの量が線形に増加する。
しかし、この特性は、表示された視差画像を不安定にする可能性がある。詳細には、表示された視差画像において、視点から遠くの位置にあるオブジェクトは、視点により近いオブジェクトに比べて長い距離分移動したように見える。視点から遠いオブジェクトは、視点により近いオブジェクトに比べて奥行情報への寄与は少ないので、遠くのオブジェクトの移動はそれほど重要でないにもかかわらず、画像の不安定（例えば、連続する視差画像フレーム間のオブジェクトの移動によって引き起こされるジッタ効果など）を引き起こす可能性がある。‘３４７号特許の方法を使用すること（すなわち、仮想視点を移動させて、視差情報を生成すること）は、ある状況下では、極端に深度の深いところでオブジェクトの安定性を直接制御することであり、非実用的な場合もある。
【００１７】
本発明は、上記従来技術に関する１つまたは複数の問題点を克服することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の一態様は、コンピュータを使用して、仮想オートステレオスコピック画像を生成する方法を含む。本発明の方法は、仮想３次元空間内に少なくとも１つのオブジェクトを定義する工程と、仮想視点を定義する工程とを含むことができる。画像は、少なくとも１つのオブジェクトについての視差スキャン動作をシミュレートすることによって生成できる。生成された画像は、表示し、格納することができる。
【００１９】
本発明の他の態様は、画像を生成する方法を含む。この方法は、画像化されるシーンに関する少なくとも１つのシーンパラメータを自動的に監視する工程と、その少なくとも１つのシーンパラメータに基づいて視差スキャンパラメータを決定する工程と、その視差スキャンパラメータをシーン中の少なくとも１つのオブジェクトに適用する工程と、その少なくとも１つのオブジェクトを含む画像を生成する工程とを含むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明は、視差スキャンを使用してオートステレオスコピック３Ｄコンピュータグラフィック画像を生成し表示するためのシステムおよび方法を含む。すなわち、視差情報をコンピュータグラフィック画像に組み込むことによって、それらの画像を、３次元特性を有するものとして知覚することができる。本発明は、少なくとも２つの方法で従来技術の方法を改善する。第１に、自動スキャン制御アルゴリズムにより、３Ｄ仮想シーン情報に基づいて適切な視差スキャンパラメータを計算する。第２に、シーンの幾何学的配置を固定したままでカメラを移動して、３Ｄ仮想シーンに視差スキャンを適用する代わりに、本発明の方法は、カメラを固定したままで各シーンオブジェクトを移動することによって視差スキャンを適用する。
【００２１】
コンピュータ画像生成に適用される、以前の視差スキャン方法は、カメラのアイリスを画像化されるシーンオブジェクトに対して移動させることによって視差情報をシーン画像に組み込んでいた。本発明は、この方法を逆にして、カメラを通常の位置に固定したまま、シーンオブジェクトに視差オフセットを適用する。この方法は、各オブジェクトが受ける視差の量を変更する手段を提供することによって、視差スキャン処理のより優れた制御を可能にする。いくつかの従来技術の方法では、すべてのオブジェクトを収束点からの距離に比例する量だけ移動させることができるが、本発明の方法は潜在的に、距離に対するオフセットの任意のマッピングを可能にする。このようなマッピングにより、非常に遠い、および非常に近いオブジェクトに対する比例オフセットを縮小することが可能になり、その結果、生成および／または記録された画像内に望ましくない不安定性を示す極端に近いまたは極端に遠いオブジェクトが含まれる場合を、最小に、または防止することができる。
【００２２】
本発明の方法は、ＭＯＥ（ｍｏｖｉｎｇ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｅｌｅｍｅｎｔ）レンズの非線系な挙動をより厳密に近似する結果を提供することもできる。ＭＯＥレンズを近似することは、例えば、コンピュータ生成画像をライブの動画像と合成する際に、両方の種類の画像が視差スキャンを含むような場合に有用になる。
【００２３】
本発明に従ってシーンオブジェクトを移動させることの効果は、例えば、図１Ｃに示される。図１Ｂに示した従来技術の方法で実施されるようにカメラ１１の位置を変更するのではなく、カメラ１１の位置は固定されたままである。その代わりに、オブジェクトＡ、Ｂ、およびＣの位置は、収束平面１０から各オブジェクトまでの距離に基づいて調整される。例えば、オブジェクトＡ、Ｂ、およびＣを含む仮想のシーンにおいて、コンピュータは、オブジェクトＡがカメラ１１と収束平面１０の間にあることを判断することができる。次に、コンピュータは、オブジェクトＡの位置を光軸２０に対して第１の方向にオフセットすることができる。同様に、コンピュータは、オブジェクトＣが、視点から収束平面１０よりさらに遠い距離にあると判断することができる。したがって、オブジェクトＣは、オブジェクトＡが移動したのと反対の方向に移動することになる。オブジェクトＢの位置は、オブジェクトＢが収束平面１０上に位置するので、固定されたままである。シーン中の各オブジェクトを、視差オフセット量にしたがって、例えば、オブジェクトが存在するｘ−ｙ平面上の任意の方向に移動させることができることに留意されたい。さらに、必要ならば、シーン中の各オブジェクトに、ある量の回転を加えることもできる。
【００２４】
図１Ｂおよび図１Ｃを観察すると、カメラ１１の位置を移動させることによっても（図１Ｂ）、オブジェクトＡ、Ｂ、Ｃの位置を移動させることによっても（図１Ｃ）、同一の視差スキャン情報が生成できることが分かる。詳細には、図１Ｂに示されたカメラの動きに応答して、オブジェクトＡは、光軸２０に対して上方に移動したように見え、オブジェクトＢは固定したままであり、オブジェクトＣは光軸２０に対して下方に移動したように見える。図Ｃでは、カメラ１１は固定位置に置いたままであるが、同一の相対的動作をシミュレートすることができる。図Ｃにおいて、オブジェクトＡは、光軸２０に対して上方に移動したように見え、オブジェクトＢは固定したままであり、オブジェクトＣは光軸２０に対して下方に移動したように見える。
【００２５】
図１Ｂに示した従来技術の方法の一実施形態では、各オブジェクトに適用される視差オフセットの量は、収束平面に対するオブジェクトの位置に依存する線形関数によって提供することができる。上記のように、この手法は一連の視差画像のオートステレオスコピック表示において不安定になることがある。従来技術の方法のいくつかの実施形態では、オブジェクトの位置をオフセットするために回転を利用しており、オブジェクトの位置は、収束平面からオブジェクトまでの距離と適用される視差オフセットの量とを関連付ける線形関数によって定められた位置から外れることができなかった。
【００２６】
本発明の方法では、各オブジェクトに適用されるオフセットの量を制御することができる。視点ではなく、シーン中のオブジェクトを動かすことによって視差画像が生成されるので、各オブジェクトに適用される動きの量は完全に調整可能である。この特性に基づくと、オブジェクトに適用される移動量は、線形関数を満たす値に限定されることはない。むしろ、所望する任意の移動量をオブジェクトに適用することができる。この特徴は、視点から遠く離れたオブジェクトの望ましくない動きを最小に、または防止するうえで特に有用である。詳細には、あるシーンオブジェクトに適用される動きの量は、非線形の距離−マッピング曲線に従うことが可能であり、したがって収束平面から閾値距離を越えてより遠くにあるオブジェクトには、低減された視差オフセット量を適用する。
【００２７】
図２Ａ〜２Ｃは、本発明の方法と併せて使用できる、いくつかの距離−マッピング曲線を示す。図２Ａは、線形の距離−マッピング曲線を示す。本発明は、図２Ａの線形の距離−マッピング曲線に従って、シーン中のオブジェクトに視差オフセット値を適用することもできるが、この曲線は、ある状況下では、オートステレオスコピック表示を不安定にする恐れがある。例えば、線形の距離−マッピング曲線では、シーン中の遠くのオブジェクトに適用される視差オフセットが大きくなりすぎることがある。
【００２８】
図２Ｂは、本発明に適合するアプリケーションで使用できる非線系の距離−マッピング曲線を示す。図示のように、シーン中のオブジェクトに適用される視差オフセット量は、収束点１２ではゼロであり、ある閾値距離３２まではリニアに増加する。閾値距離を越えると適用される視差オフセットの量は一定に保たれる。閾値距離３２は、任意の距離に選択することができる。第２の閾値距離３２’を、収束点１２に対して、より視点に近い距離に実装することもできる。
【００２９】
図２Ｃは、本発明に適合するアプリケーションで使用できる、もう１つの非線系の距離−マッピング曲線を示す。図示のように、シーン中のオブジェクトに適用される視差オフセットの量は、収束点１２ではゼロであり、ある閾値距離３２までは増加する。閾値距離を越えると適用される視差オフセットの量は一定に保たれる。ただし、収束点１２と閾値距離３２の間はリニアに増加するのではなく、図２Ｃの距離−マッピング曲線は、任意の所定の非線形関数（例えば、双曲正接関数）の経路に従う。図２Ａ〜２Ｃのいずれかに示された距離−マッピング曲線の実装は、例えば、「バーテックスプログラム（ｖｅｒｔｅｘ  ｐｒｏｇｒａｍｓ）」または「バーテックスシェーダ（ｖｅｒｔｅｘ  ｓｈａｄｅｒｓ）」をサポートする、コンピュータハードウェアベースの３Ｄアクセラレータを使用して、実時間でオブジェクトごとに実施することができる。バーテックスシェーダを使用して、例えば、１つまたは複数の距離−マッピング曲線を計算することもできる。
【００３０】
本発明に適合する方法は、図３に記載したように進めることができる。図３に示した方法は、フレームベースで実施することができる。すなわち、この処理は、３Ｄグラフィックアプリケーションによって生成され、表示される新たなフレームごとに実施することができる。さらに、本発明の処理は、３Ｄグラフィックアプリケーションによって生成されるフレームの任意の部分が視差オフセット情報を含むように選択的に実施することもできる。
【００３１】
コンピュータシミュレーション（例えば、３Ｄコンピュータゲーム）に与える効果を最大にするために、コンピュータは、シーン情報を監視し、そのシーン情報に基づき、適切な視差スキャンパラメータを自動的に決定することができる。コンピュータの意思決定過程において、入力またはユーザフィードバックを使用してもしなくてもよい。詳細には、オートスキャン制御アルゴリズムにより、記録されるシーンに関する情報を収集し使用して、視差角や収束距離などの各パラメータの最適設定を決定することができる。視差スキャン設定の決定に使用できる適切なシーン情報には、例えば、観測者の動き、速度、シーン中の様々なオブジェクトへの距離、視野（ＦＯＶ）角、表示器の画面サイズなどがある。最適な視差スキャン設定が決定された後で、それらの設定は、次のフレーム、またはコンピュータによって生成される一組のフレーム中で使用することができる。このように、視差スキャンの３Ｄ効果は、各シーンごとに、そのシーンの特性に従って合わせ込むことができる。
【００３２】
ステップ１００において、コンピュータが画像フレームを生成する方法が開始される。ステップ１１０で、オブジェクトおよびオブジェクトの動きが３次元空間内で定義される。またステップ１２０で、オブジェクトを含むシーンも３次元空間内に定義される。画像化装置またはカメラ、カメラ位置（視点）、照明、レンジなどがステップ１３０で定義される。カメラ定義には、画像化平面、レンズパラメータ（例えば、サイズ、形状）、およびレンズ口径パラメータ（例えば、サイズ、形状）などのシミュレーションを含めることができる。各フレームを生成する前に、ステップ１４０で、視差スキャン角がコンピュータによって、シーン情報および前回の視差スキャン角に基づいて計算される。ステップ１５０で、オブジェクトの点位置が計算される（例えば、シーンオブジェクトのある部分を表わすために、多角形上の点または頂点の位置が使用される）。ステップ１６０で、視差オフセットが計算され、ステップ１５０で計算された点位置に適用される。ステップ１５０および１６０は、シーン中の各オブジェクトの各点ごとに繰り返すことができる。各点が計算され、オフセットが適用された後で、ステップ１７０でオブジェクトが生成される。生成された画像は、ステップ１８０でフレームごとにコンピュータメモリに格納することができる。次に、格納された画像をメモリから取り出して、コンピュータモニタ上に表示すること、ビデオテープに記録してＴＶ画面上に表示すること、および／またはフィルム上に記録してスクリーン上に映写することができる（ステップ１９０）。
【００３３】
例示的一実施形態では、バーテックスシェーダなど様々なソフトウェアルーチンを使用して、図３に記載した１つまたは複数のステップを達成することができる。例えば、オブジェクト位置計算ソフトウェアルーチンによって、視差スキャンパラメータを計算することができ、また同一のまたは他のソフトウェアルーチンによって三角関数計算を実施して、シーン中の各点の位置を決定することができる。しかし、これらの情報だけに基づいてシーンを生成する代わりに、バーテックスシェーダを選択し、計算された視差スキャンおよびオブジェクト位置パラメータをロードすることもできる。シーン中の各点ごとにバーテックスシェーダをコールして、計算された視差スキャンパラメータに基づき、計算されたオブジェクトの位置を適切な量だけオフセットさせることができる。このプロセスの間に、バーテックスシェーダを使用して、任意の所望の距離−マッピング曲線を、計算されたオブジェクト位置に適用することもできる。
【００３４】
バーテックスシェーダは、シーン中のオブジェクトの位置をオンザフライで修正することができる。例えば、カメラの位置を固定したままで、シーンオブジェクトを光軸に垂直な平面内で移動させることができる。移動量は、光軸に沿って測定された、オブジェクトの平面から収束平面までの距離に基づいて決まる。バーテックスシェーダ方式は、安定性を改善し、明確に定義された収束平面を提示する。この挙動は、視差スキャン時のＭＯＥレンズ光学系の挙動により近づくものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１Ａ】視差オフセットを含まない状況を示す概略図である。
【図１Ｂ】画像中に視差オフセット情報を生成する従来技術の方法を示す概略図である。
【図１Ｃ】本発明の例示的一実施形態による、視差オフセット情報を生成する方法を示す概略図である。
【図２Ａ】本発明の例示的一方法によって使用できる、視差オフセット対距離の様々なプロファイルを示す図である。
【図２Ｂ】本発明の例示的一方法によって使用できる、視差オフセット対距離の様々なプロファイルを示す図である。
【図２Ｃ】本発明の例示的一方法によって使用できる、視差オフセット対距離の様々なプロファイルを示す図である。
【図３】本発明の例示的一実施形態によって実施される方法の代表的な構成を示す図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
0004766877.tif 000004
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
0004766877.tif 000006
【図２Ｃ】
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【図３】
0004766877.tif 000008