(57)【要約】  【課題】  仮想スタジオ・セットのテクスチャを実際のスタジオ・セットのテクスチャに基づいて再現することのできるテクスチャ情報取得装置を提供する。  【解決手段】  実際のスタジオ・セットを構成するポリゴンの座標情報を入力するポリゴン座標情報入力手段１１と、ポリゴンのテクスチャ情報を取得するテクスチャ情報取得手段１５と、テクスチャ情報取得手段１５の移動可能範囲を設定する移動可能範囲設定手段１２と、テクスチャ情報取得手段１５が移動可能範囲内でポリゴンと最大限に正対する位置および方向を決定するテクスチャ情報取得位置・方向決定手段１３と、テクスチャ情報取得手段１５の位置および方向に制御するテクスチャ情報取得位置・方向制御手段１６と、取得されたポリゴンのテクスチャ情報を格納するテクスチャ情報格納手段１４と、仮想スタジオ・セットを構成するポリゴンにテクスチャ情報を貼付けるテクスチャ情報貼付け手段１７とを含む。【選択図】  図１
2005196237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実際のスタジオ・セットを構成するポリゴンの座標情報を入力するポリゴン座標情報入力手段と、
前記ポリゴンのテクスチャ情報を取得するテクスチャ情報取得手段と、
前記テクスチャ情報取得手段の移動可能範囲を設定する移動可能範囲設定手段と、
前記テクスチャ情報取得手段が前記移動可能範囲内で前記ポリゴンと最大限に正対する位置および方向を決定するテクスチャ情報取得位置・方向決定手段と、
前記テクスチャ情報取得手段を前記テクスチャ情報取得位置・方向決定手段で決定された位置および方向に制御するテクスチャ情報取得位置・姿勢制御手段と、
前記テクスチャ情報取得位置・姿勢制御手段により所定の位置および方向に制御された前記テクスチャ情報取得手段で取得された前記ポリゴンのテクスチャ情報を格納するテクスチャ情報格納手段と、
仮想スタジオ・セットを構成するポリゴンに前記テクスチャ情報格納手段に格納されている対応するテクスチャ情報を貼付けるテクスチャ情報貼付け手段とを含むテクスチャ情報処理装置。
【請求項２】
前記テクスチャ情報取得位置・方向決定手段が、
前記ポリゴンの重心を通る法線を決定する法線決定手段と、
前記法線が前記移動可能範囲と交点を有するか否かを判定する交点有無判定手段と、
前記交点有無判定手段が交点有りと判定したときには、前記交点のうちスタジオ・セットに近い方の交点をテクスチャ情報取得位置に、前記法線の逆方向をテクスチャ情報取得方向に決定する交点有り時テクスチャ情報取得位置・方向決定手段と、
前記交点有無判定手段が交点無しと判定したときには、前記重心を通り前記法線と最小の角度を成して前記移動可能範囲と接する接線が前記移動可能範囲と接する接点をテクスチャ情報取得位置に、前記接線の逆方向をテクスチャ情報取得方向に決定する交点無し時テクスチャ情報取得位置・方向決定手段とを含む請求項１に記載のテクスチャ情報処理装置。
【請求項３】
前記テクスチャ情報取得手段が、
前記テクスチャ情報取得位置・方向決定手段で決定されたテクスチャ情報取得位置・方向において、前記カメラの画角を前記ポリゴンを最大限に取り込む画角に、前記カメラのフォーカス値を前記カメラと前記ポリゴンの重心との距離に設定する撮影パラメータ設定手段を含む請求項１または請求項２に記載のテクスチャ情報処理装置。
【請求項４】
実際のスタジオ・セットを構成するポリゴンの座標情報を入力するポリゴン座標情報入力手段と、
前記ポリゴンのテクスチャ情報を取得するテクスチャ情報取得手段と、
前記テクスチャ情報取得手段の移動可能範囲を設定する移動可能範囲設定手段と、
前記移動可能範囲設定手段で設定された移動可能範囲に複数のテクスチャ情報取得位置および方向を設定するテクスチャ情報取得位置・方向設定手段と、
前記テクスチャ情報取得手段を前記テクスチャ情報取得位置・方向設定手段で設定された位置および方向に制御するテクスチャ情報取得位置・姿勢制御手段と、
前記テクスチャ情報取得位置・姿勢制御手段により所定の位置および方向に制御された前記テクスチャ情報取得手段で取得された前記ポリゴンのテクスチャ情報を格納するテクスチャ情報格納手段と含むテクスチャ情報処理装置。
【請求項５】
前記テクスチャ情報格納手段に格納されているテクスチャ情報の中から前記仮想スタジオ・セットを構成するポリゴンと最大限に正対するテクスチャ情報取得条件で取得されたテクスチャ情報を選択するテクスチャ情報選択手段と、
前記仮想スタジオ・セットを構成するポリゴンに、前記テクスチャ情報選択手段で選択されたテクスチャ情報を貼付けるテクスチャ情報貼付け手段とを含む請求項４に記載のテクスチャ情報処理装置。
【請求項６】
前記テクスチャ情報選択手段が、複数の画角および複数のフォーカス値で取得された複数のテクスチャ情報から、前記ポリゴンが最大に撮影される画角、かつ前記カメラから前記ポリゴンの重心までの距離との差が最小となるフォーカス値で取得したテクスチャ情報を選択するものである請求項５に記載のテクスチャ情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テクスチャ情報取得装置に係り、特に、テレビジョン番組制作に使用する仮想スタジオ・セットにおいて必要な部分のテクスチャを実際のスタジオ・セットのテクスチャに基づいて再現することのできるテクスチャ情報取得装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、テレビジョン番組をスタジオ内に組み立てられたスタジオ・セットを使用して制作することが一般的である。
【０００３】
このため、番組制作に長時間を要する場合には、スタジオ内にスタジオ・セットを組み立てた状態で維持するか、あるいは撮影の都度スタジオ・セットを組み立てる必要があった。
【０００４】
しかし、スタジオ・セットを組み立てた状態で維持すると、スタジオは占有されてしまい、スタジオを有効に利用できないという課題が生じる。一方、撮影の都度スタジオ・セットを組み立てると、解体、組み立てに時間と費用がかかるという課題が生じる。
【０００５】
上記の課題を解決するために、組み立てられたスタジオ・セットを映像データとして保存し、別に撮影された被写体と保存されている映像データに基づいて再現された仮想スタジオ・セットとを合成して番組を制作する技術が知られている。
【０００６】
従って、この場合には、スタジオ・セットの映像データを予め撮影して保存しておく必要があるが、スタジオ・セットを全天周映像として撮影する方法が既に提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
上記の従来の全天周画像作成装置は、カメラのズーム量およびフォーカス量とカメラの主点位置および画角との対応データを記憶装置内に格納しておき、撮影に使用するレンズのズーム量およびフォーカス量に応じてカメラの主点位置および画角を調整することにより、不自然な継ぎ目が存在しない任意の解像度の全天周画像を撮影することが可能となる。
【特許文献１】特開２０００−１４７６４３号公報（［０００６］〜［０００７］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の従来の全天周画像作成装置では、撮影時のカメラ位置を対応データ取得時のカメラ位置から変更することはできなかった。
【０００９】
このため、対応データ取得時のカメラ位置でカメラの死角となる部分については映像データを取得できないという問題があった。
【００１０】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたものであって、仮想スタジオ・セットの必要な部分のテクスチャを実際のスタジオ・セットのテクスチャに基づいて再現することのできるテクスチャ情報取得装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るテクスチャ情報取得装置の第１の実施形態は、実際のスタジオ・セットを構成するポリゴンの座標情報を入力するポリゴン座標情報入力手段と、前記ポリゴンのテクスチャ情報を取得するテクスチャ情報取得手段と、前記テクスチャ情報取得手段の移動可能範囲を設定する移動可能範囲設定手段と、前記テクスチャ情報取得手段が前記移動可能範囲内で前記ポリゴンと最大限に正対する位置および方向を決定するテクスチャ情報取得位置・方向決定手段と、
前記テクスチャ情報取得手段を前記テクスチャ情報取得位置・方向決定手段で決定された位置および方向に制御するテクスチャ情報取得位置・姿勢制御手段と、前記テクスチャ情報取得位置・姿勢制御手段により所定の位置および方向に制御された前記テクスチャ情報取得手段で取得された前記ポリゴンのテクスチャ情報を格納するテクスチャ情報格納手段と、仮想スタジオ・セットを構成するポリゴンに前記テクスチャ情報格納手段に格納されている対応するテクスチャ情報を貼付けるテクスチャ情報貼付け手段とを含む構成を有している。
【００１２】
そして、第１の実施形態は、前記テクスチャ情報取得位置・方向決定手段が、前記ポリゴンの重心を通る法線を決定する法線決定手段と、前記法線が前記移動可能範囲と交点を有するか否かを判定する交点有無判定手段と、前記交点有無判定手段が交点有りと判定したときには、前記交点のうちスタジオ・セットに近い方の交点をテクスチャ情報取得位置に、前記法線の逆方向をテクスチャ情報取得方向に決定する交点有り時テクスチャ情報取得位置・方向決定手段と、前記交点有無判定手段が交点無しと判定したときには、前記重心を通り前記法線と最小の角度を成して前記移動可能範囲と接する接線が前記移動可能範囲と接する接点をテクスチャ情報取得位置に、前記接線の逆方向をテクスチャ情報取得方向に決定する交点無し時テクスチャ情報取得位置・方向決定手段とを含んでもよい。
【００１３】
また、第１の実施形態は、前記テクスチャ情報取得手段が、前記テクスチャ情報取得位置・方向決定手段で決定されたテクスチャ情報取得位置・方向において、前記カメラの画角を前記ポリゴンを最大限に取り込む画角に、前記カメラのフォーカス値を前記カメラと前記ポリゴンの重心との距離に設定する撮影パラメータ設定手段を含んでもよい。
【００１４】
この構成により、スタジオ・セットを構成するポリゴンのテクスチャ情報を最大限に正対する位置から取得することが可能となる。
【００１５】
本発明に係るテクスチャ情報取得装置の第２の実施形態は、実際のスタジオ・セットを構成するポリゴンの座標情報を入力するポリゴン座標情報入力手段と、前記ポリゴンのテクスチャ情報を取得するテクスチャ情報取得手段と、前記テクスチャ情報取得手段の移動可能範囲を設定する移動可能範囲設定手段と、前記移動可能範囲設定手段で設定された移動可能範囲に複数のテクスチャ情報取得位置および方向を設定するテクスチャ情報取得位置・方向設定手段と、前記テクスチャ情報取得手段を前記テクスチャ情報取得位置・方向設定手段で設定された位置および方向に制御するテクスチャ情報取得位置・姿勢制御手段と、前記テクスチャ情報取得位置・姿勢制御手段により所定の位置および方向に制御された前記テクスチャ情報取得手段で取得された前記ポリゴンのテクスチャ情報を格納するテクスチャ情報格納手段と含む構成を有している。
【００１６】
そして、第２の実施形態は、前記テクスチャ情報取得条件設定手段で設定されたテクスチャ情報取得条件で前記ポリゴンのテクスチャ情報を取得して前記テクスチャ情報格納手段に格納するテクスチャ情報取得手段を含んでもよい。
【００１７】
また、第２の実施形態は、前記テクスチャ情報格納手段に格納されているテクスチャ情報の中から前記ポリゴンと最大限に正対するテクスチャ情報取得条件で取得されたテクスチャ情報を選択するテクスチャ情報選択手段と、前記仮想スタジオ・セット生成手段で生成された仮想スタジオ・セットを構成するポリゴンに前記テクスチャ情報選択手段で選択されたテクスチャ情報を貼付けるテクスチャ情報貼付け手段とを含んでもよい。
【００１８】
さらに、第２の実施形態は、前記テクスチャ情報選択手段が、複数の画角および複数のフォーカス値で取得された複数のテクスチャ情報から、前記ポリゴンが最大に撮影される画角、かつ前記カメラから前記ポリゴンの重心までの距離との差が最小となるフォーカス値で取得したテクスチャ情報を選択するものであってもよい。
【００１９】
この構成により、映像メモリに格納された複数のテクスチャ情報から最も適切なテクスチャ情報を選択して仮想スタジオ・セットを生成することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るテクスチャ情報取得装置によれば、仮想スタジオ・セットの必要な部分のテクスチャを実際のスタジオ・セットのテクスチャに基づいて再現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明に係るテクスチャ情報取得装置の第１の実施形態は、図１に示すように、実際のスタジオ・セットを構成するポリゴンの座標情報を入力するポリゴン座標情報入力手段１１と、ポリゴンのテクスチャ情報を取得するテクスチャ情報取得手段１５と、テクスチャ情報取得手段１５の移動可能範囲を設定する移動可能範囲設定手段１２と、テクスチャ情報取得手段１５が移動可能範囲内でポリゴンと最大限に正対する位置および方向を決定するテクスチャ情報取得位置・方向決定手段１３と、テクスチャ情報取得手段１５をテクスチャ情報取得位置・方向決定手段１３で決定された位置および方向に制御するテクスチャ情報取得位置・方向制御手段１６と、テクスチャ情報取得位置・方向制御手段１６により所定の位置および方向に制御されたテクスチャ情報取得手段１５で取得されたポリゴンのテクスチャ情報を格納するテクスチャ情報格納手段１４と、仮想スタジオ・セットを構成するポリゴンにテクスチャ情報格納手段１４に格納されている対応するテクスチャ情報を貼付けるテクスチャ情報貼付け手段１７とを含む。
【００２２】
本発明に係るテクスチャ情報取得装置の第１の実施形態を適用した仮想スタジオ生成システムは、図２に示すように、実線直方体で示されるスタジオ・セット２１と、スタジオ・セット２１を構成するポリゴンのテクスチャを撮影するテレビジョン・カメラ２２と、テレビジョン・カメラ２２の位置および撮影方向を制御するためのマニュピレータ２３と、ポリゴン座標情報入力手段１１、移動可能範囲設定手段１２、テクスチャ情報取得位置・方向決定手段１３、テクスチャ情報格納手段１４およびテクスチャ情報貼付け手段１７として機能するコンピュータ２４とを含む。
【００２３】
以下の実施形態の説明においては、スタジオ・セット２１内に四角柱２５が配置されていて、四角柱２５の前面および上面のテクスチャを取得する場合について説明する。
【００２４】
なお、本実施形態においては、実際のスタジオ・セットおよび仮想スタジオ・セットを構成するポリゴンは三角形であるものとしているが、四角形等他の形状であってもよい。
【００２５】
また、マニュピレータ２３は、テクスチャ情報取得装置の指令に応じて、予め設定さられた点線直方体で示される移動可能範囲２６の中でテレビジョン・カメラ２２の位置を移動することができるものとする。
【００２６】
テクスチャ情報取得装置であるコンピュータ２４は、図３に示すように、バス２４０にＣＰＵ２４１、メモリ２４２、映像メモリ２４３、映像インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２４４、操作インターフェイス２４５、周辺機器インターフェイス２４６が接続された構成を有する。
【００２７】
映像インターフェイス２４４は、テレビジョン・カメラ２２と接続され、テレビジョン・カメラ２２で撮影されたテクスチャ情報をコンピュータ２４に取り込むように動作する。
【００２８】
なお、コンピュータ２４に取り込まれたテクスチャ情報は、映像メモリ２４３に格納される。
【００２９】
操作インターフェイス２４５は、マニュピレータ２３に接続され、マニュピレータ２３に取り付けられたテレビジョン・カメラ２２の位置および姿勢を制御するように動作する。
【００３０】
周辺機器インターフェイス２４６は、表示装置３１、キーボード３２、およびポインティング・デバイス３３に接続され、テクスチャ情報取得装置のユーザとコンピュータ２４との間で情報の授受が行えるように動作する。
【００３１】
コンピュータ２４は、図４に示すプログラムを実行することにより、テクスチャ情報取得装置として機能する。
【００３２】
また、テレビジョン・カメラ２２およびマニュピレータ２３は、テクスチャ情報取得手段１５として機能する。
【００３３】
コンピュータ２４は、まずポリゴン座標入力手段として動作する（ステップＳ４１）。
【００３４】
スタジオ内に組み立てられているスタジオ・セット２１を複数のポリゴンが貼り合わされて構成されているものとみなして、各ポリゴンの頂点の３次元座標をコンピュータ２４のメモリ２４２中に格納する。
【００３５】
具体的には、Ｘ・Ｙ平面内にあるポリゴン２５ａの３つの頂点Ａ1 、Ａ2  およびＡ3 の座標は以下のようになる。
Ａ1 ＝（Ｘa1、Ｙa1、Ｚa1）
Ａ2 ＝（Ｘa2、Ｙa1、Ｚa1）
Ａ3 ＝（Ｘa2、Ｙa2、Ｚa1）
さらに、Ｘ・Ｚ平面内にあるポリゴン２５ｂの３つの頂点Ａ1 、Ｂ2  およびＢ3 の座標は以下のようになる。
Ａ1 ＝（Ｘa1、Ｙa1、Ｚa1）
Ｂ2 ＝（Ｘa1、Ｙa1、Ｚb2）
Ｂ3 ＝（Ｘa2、Ｙa1、Ｚa1）
ポリゴンの３次元座標は、キーボード３２を使用して入力してもよいが、スタジオ・セットのＣＡＤデータから自動生成することが有利である。
【００３６】
次に、コンピュータ２４は、移動可能範囲設定手段１２として動作する（ステップＳ４２）。
【００３７】
移動可能範囲設定処理は、マニュピレータ２３によりテレビジョン・カメラ２２を移動することができる範囲を設定する処理であり、スタジオ・セット前方の以下の４点を頂点とする平面として設定される。
（Ｘmin，Ｙmin，Ｚmin），（Ｘmax，Ｙmin，Ｚmin），（Ｘmax，Ｙmax，Ｚmin），
（Ｘmin，Ｙmax，Ｚmin）
ここで、Ｚminはテレビジョン・カメラ２２がスタジオ・セットに最も接近することのできる位置のＺ軸座標である。Ｚ軸方向に関してはスタジオ・セットに最も接近した位置でテクスチャを撮影することが最適であることは明らかであるので、以下の説明ではテクスチャ情報取得位置はＺminを含むＸＹ平面上にあるものとしている。
【００３８】
次に、コンピュータ２４は、テクスチャ情報取得位置・方向決定手段１３として動作する（ステップＳ４３）が、動作の詳細は後述する。
【００３９】
そして、コンピュータ２４は、テクスチャ情報取得位置・方向決定手段１３において決定されたテクスチャ情報取得位置において、ポリゴンのテクスチャ情報を取得するが（ステップＳ４４）、詳細は後述する。
【００４０】
そして、コンピュータ２４は、取得されたテクスチャを映像メモリ２４３中に格納する（ステップＳ４５）。
【００４１】
このとき、コンピュータ２４は、テクスチャ情報格納手段１４として動作する。
【００４２】
さらに、コンピュータ２４は、メモリ２４２に格納されているスタジオ・セットのＣＡＤデータに基づいて、コンピュータ２４内に仮想スタジオ・セットを生成する（ステップＳ４６）。
【００４３】
そして、コンピュータ２４はテクスチャ貼付け手段１７として動作し、仮想スタジオ・セットを構成しているポリゴンに、対応するテクスチャを映像メモリ２４３から選択して貼付ける（ステップＳ４７）。これにより、仮想スタジオ・セットが完成する。
【００４４】
テクスチャ取得条件決定手段は、ポリゴン毎にテクスチャ取得条件を決定するが、詳細を図５のフローチャートおよび図６の説明図を参照しつつ説明する。
【００４５】
まず、コンピュータ２４は、１つのポリゴンの重心を通る法線の方程式を決定する（ステップＳ４３１）。
【００４６】
例えば、１つのポリゴンの３頂点Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 の座標が以下のように表されるとする。
【００４７】
【数１】
2005196237.tif 000003
【００４８】
すると、そのポリゴンの重心（Ｘm 、Ｙm 、Ｚm ）の座標は次式で表すことができる。
【００４９】
【数２】
2005196237.tif 000004
【００５０】
重心Ｇ（Ｘm 、Ｙm 、Ｚm ）を通るポリゴンの法線方向のベクトルＮ＝（Ｎx ，Ｎy ，Ｎz ）は次式により表すことができる。
【００５１】
【数３】
2005196237.tif 000005
【００５２】
よって、ポリゴンの重心を通る法線の方程式は、次式で定義される。
【００５３】
【数４】
2005196237.tif 000006
【００５４】
上式から、ポリゴン２５ａの重心を通る法線の方程式は、Ｘ・Ｙ平面上の点（Ｘｍ，Ｙｍ）を通るＺ軸に平行な直線となる。
【００５５】
【数５】
2005196237.tif 000007
【００５６】
そして、ポリゴン２５ｂの重心を通る法線の方程式は次式となる。
【００５７】
【数６】
2005196237.tif 000008
【００５８】
重心を通る法線の決定後に、この法線が移動可能範囲と交点を有するか否かを判定する（ステップＳ４３２）。
【００５９】
そして、コンピュータ２４は、法線と移動可能範囲とが交点を有すると判定した場合には、スタジオ・セットに近い方の交点の座標を決定する（ステップＳ４３３）。
【００６０】
例えば、法線が、図６（ａ）に示すように、移動可能範囲の前面を構成するＸ・Ｙ平面内の点Ｅを通過する場合には、点Ｅの座標は以下のように決定される。
【００６１】
【数７】
2005196237.tif 000009
【００６２】
そして、点Ｅをポリゴン情報取得位置として決定する（ステップＳ４３４）。
【００６３】
ポリゴン２５ａの場合は、法線はＺ軸に平行な直線となるので、法線Ｎと移動可能範囲２６との交点Ｅの座標は以下のように表される。
【００６４】
【数８】
2005196237.tif 000010
【００６５】
そして、この点Ｅがテクスチャ情報取得位置に決定される。
【００６６】
一方、コンピュータ２４が、法線と移動可能範囲２６とが交点を有しないと判定した場合には、ポリゴンの重心Ｇを通り、法線Ｎと成す角度θが最小となる移動可能範囲に接する接線ｍを決定する（ステップＳ４３５）。
【００６７】
例えば、図６（ｂ）に示すように、ポリゴンの重心Ｇを通る法線Nが移動可能範囲と交点を有しない場合は、法線Ｎと成す角度θが最小となる重心Ｇを通り移動可能範囲２６に接する接線は直線ｍとなる。
【００６８】
そして、直線ｍが移動可能範囲２６と接する点Ｊをテクスチャ情報取得位置に決定する（ステップＳ４３６）。
【００６９】
ポリゴン２５ｂの場合は、その重心Ｇを通る接線ｍと移動可能範囲２６との接点Ｊの座標は以下のように表される。
【００７０】
【数９】
2005196237.tif 000011
【００７１】
そして、この接点Ｊがテクスチャ情報取得位置に決定される。
【００７２】
最後に、コンピュータ２４は、すべてのポリゴンについてテクスチャ情報取得位置を決定したか否かを判定し（ステップＳ４３７）、すべてのポリゴンについてテクスチャ情報取得位置を決定していないと判定したときには、ステップＳ４３１に戻り、ステップＳ４３１からステップＳ４３６の処理を繰り返す。
【００７３】
逆に、すべてのポリゴンについてテクスチャ情報取得区間を決定したと判定したときには、テクスチャ取得位置決定手段の動作を終了する。
【００７４】
コンピュータ２４は、図７に示すプログラムに従って、マニュピレータ２３を操作して、テレビジョン・カメラ２２の位置および姿勢を制御し、テレビジョン・カメラ２２を画角およびフォーカス値を設定した後、スタジオ・セットのテクスチャを撮影する。
【００７５】
このとき、マニュピレータ２３およびテレビジョン・カメラ２２はテクスチャ情報取得手段として動作する
即ち、コンピュータ２４は、マニュピレータ２３を操作して、テレビジョン・カメラ２２をステップＳ４３で決定されたテクスチャ情報取得位置に移動する（ステップＳ４４１）。
【００７６】
次に、コンピュータ２４は、マニュピレータ２３の先端に設置されている雲台のチルト角度およびパン角度を制御して、テレビジョン・カメラ２２の撮影方向をポリゴンの重心Ｇに向ける（ステップＳ４４２）。
【００７７】
そして、コンピュータ２４は、テレビジョン・カメラ２２をポリゴンが最大に撮影される画角およびポリゴンの重心Ｇからテレビジョン・カメラ２２の距離に等しいフォーカス値に設定し（ステップＳ４４３）、スタジオ・セットのテクスチャ情報を取得する（ステップＳ４４４）。
【００７８】
上記の第１の実施形態によれば、スタジオ・セットのテクスチャ情報を取得する前にスタジオ・セット撮影時の分割方法が決定していれば、最適撮影位置で各ポリゴンのテクスチャ情報を取得することが可能となる。
【００７９】
しかし、上記の第１の実施形態によれば、ポリゴン毎に撮影位置、画角、およびフォーカス値が決定されているため、ポリゴン数が増加した場合にはテクスチャ情報取得に時間がかかることとなる。
【００８０】
そこで、本発明の第２の実施形態では、予め定められた撮影条件でテクスチャ情報を取得することにより、テクスチャ情報取得に要する時間を短縮できるようにしている。
【００８１】
即ち、本発明に係るテクスチャ情報取得装置の第２の実施形態は、図８に示すように、実際のスタジオ・セットを構成するポリゴンの座標情報を入力するポリゴン座標情報入力手段１１と、ポリゴンのテクスチャ情報を取得するテクスチャ情報取得手段１５と、テクスチャ情報取得手段１５の移動可能範囲を設定する移動可能範囲設定手段１２と、移動可能範囲設定手段１２で設定された移動可能範囲に複数のテクスチャ情報取得位置および方向を設定するテクスチャ情報取得位置・方向設定手段８１と、テクスチャ情報取得手段１５をテクスチャ情報取得位置・方向設定手段８１で設定された位置および方向に制御するテクスチャ情報取得位置・方向制御手段１６と、テクスチャ情報取得位置・方向制御手段１６により所定の位置および方向に制御されたテクスチャ情報取得手段１５で取得されたポリゴンのテクスチャ情報を格納するテクスチャ情報格納手段１４と含む。
【００８２】
本発明に係るテクスチャ情報取得装置の第２の実施形態は、さらに、図８に示すように、テクスチャ情報格納手段に格納されているテクスチャ情報の中から前記ポリゴンと最大限に正対するテクスチャ情報取得位置で取得されたテクスチャ情報を選択するテクスチャ情報選択手段８２と、仮想スタジオ・セットを構成するポリゴンにテクスチャ情報選択手段８２で選択されたテクスチャ情報を貼付けるテクスチャ情報貼付け手段１７とを含んでもよい。
【００８３】
なお、第２の実施形態においてポリゴン座標情報入力手段１１、移動可能範囲設定手段１２、テクスチャ情報取得位置・方向設定手段８１、テクスチャ情報格納手段１４、テクスチャ情報選択手段８２、テクスチャ情報貼付け手段１７として機能するコンピュータ２４の構成は、第１の実施形態と同一であるので、その説明を省略する。
【００８４】
即ち、コンピュータ２４は、図９に示すプログラムを実行することにより、テクスチャ情報取得装置として動作する。なお、第１の実施形態において使用するプログラムと同一の処理には、同一の参照番号を付与して、その説明を省略する。
【００８５】
コンピュータ２４は、ステップＳ４２で設定された移動可能範囲内でテクスチャ情報取得条件を設定する（ステップＳ５）が、その詳細は後述する。
【００８６】
そして、コンピュータ２４は、設定されたテクスチャ情報取得条件においてテクスチャ情報を取得し（ステップＳ４４）、映像メモリ２４３中に格納する（ステップＳ４５）。
【００８７】
次に、コンピュータ２４は、コンピュータ２４のメモリ２４２に格納されているスタジオ・セットのＣＡＤデータに基づいて、コンピュータ２４内に仮想スタジオ・セットを生成する（ステップＳ４６）。
【００８８】
そして、コンピュータ２４は、ポリゴンのテクスチャを映像メモリ２４３に格納されているテクスチャ情報の中から選択する（ステップＳ６）が、詳細は後述する。
【００８９】
最後に、コンピュータ２４は、選択されたテクスチャを仮想スタジオ・セットのポリゴンに貼り付けて仮想スタジオ・セットを完成させる（ステップＳ４７）。
【００９０】
次に、図１０を参照して、テクスチャ情報取得条件の設定動作を説明する。
【００９１】
まず、コンピュータ２４は、ステップＳ４２で設定された格子状に分割して各格子点をテクスチャ情報取得位置に設定する（ステップＳ５１）。
【００９２】
分割は等間隔とすることが現実的であるが、不等間隔に分割しても差し支えない。
【００９３】
例えば、移動可能範囲をＸ軸方向（スタジオ・セットの横方向）に１０分割、Ｙ軸方向（スタジオ・セットの高さ方向）に５分割した場合は、１０×５＝５０のテクスチャ情報取得位置が設定される。
【００９４】
次に、コンピュータ２４は、テクスチャ情報取得位置におけるテレビジョン・カメラ２２の撮影姿勢（チルト角度およびパン角度）を設定する（ステップＳ５２）。
【００９５】
例えば、テレビジョン・カメラ２２のパン角度が左右９０度であれば、０度、±１０度、±２０度・・・±９０度のように１０度間隔に、合計１９の水平方向の撮影姿勢を設定することができる。
【００９６】
また、テレビジョン・カメラ２２のチルト角度が上下６０度であれば、０度、±１０度、±２０度・・・±６０度のように１０度間隔に、合計１３の垂直方向の撮影姿勢を設定することができる。
【００９７】
次に、コンピュータ２４は、各情報取得位置および撮影姿勢において使用する画角を、例えば４に設定する（ステップＳ５３）。
【００９８】
さらに、コンピュータ２４は、各情報取得位置、撮影姿勢および画角において使用するフォーカス値を、例えば３に設定する（ステップＳ５４）。
【００９９】
以上の処理により、上述の例においては、５０（撮影位置）×１９（パン角度）×１３（チルト角度）×４（画角）×３（フォーカス値）＝１４８２００のテクスチャ取得条件が設定される。
【０１００】
次に、図１１を参照して、テクスチャ情報選択動作を説明する。
【０１０１】
まず、コンピュータ２４は、各テクスチャ情報取得条件における撮影方向単位ベクトルを算出する（ステップＳ６１）。
【０１０２】
ここで、撮影方向単位ベクトルは、テレビジョン・カメラ２２の中心を始点とする光軸方向の単位ベクトルである。
【０１０３】
フォーカス値、および画角を変更しても撮影方向単位ベクトルは変わらないので、ステップＳ６１においては、５０×１９×１３＝１２３５０の撮影方向単位ベクトルが算出される。
【０１０４】
次に、コンピュータ２４は、メモリ２４２に記憶されているスタジオ・セットのＣＡＤデータに基づき仮想スタジオ・セットを生成し（ステップＳ６２）、さらに、仮想スタジオ・セットを構成するポリゴンを生成する（ステップＳ６３）。
【０１０５】
次に、コンピュータ２４は、映像メモリ２４３に格納されているテクスチャを選択するが（ステップＳ６４）、詳細は後述する。
【０１０６】
最後に全てのポリゴンについてテクスチャを選択したか否かを判定し（ステップＳ６５）、全てのポリゴンについてテクスチャが選択されるまで、ステップＳ６４の処理を繰り返す。
【０１０７】
次に、図１２を参照してテクスチャ選択処理の詳細を説明する。
【０１０８】
コンピュータ２４は、まず、１つのポリゴンを特定し、このポリゴンの重心を通る法線方向単位ベクトルを算出する（ステップＳ６４１）。
【０１０９】
次に、法線方向単位ベクトルとステップＳ６１で算出された撮影方向単位ベクトルとの内積Ｑを算出（ステップＳ６４２）する。
【０１１０】
【数１０】
2005196237.tif 000012
【０１１１】
次に、コンピュータ２４は、内積が最小値をとるテクスチャ情報取得条件を特定する（ステップＳ６４３）。
【０１１２】
即ち、上記の例においては、１２３５０の撮影条件の中で法線方向単位ベクトルと撮影方向単位ベクトルの成す角度が１８０度に最も近くなる撮影条件を特定する。これは、法線方向単位ベクトルと撮影方向単位ベクトルの成す角度が１８０度に近づくほど、ポリゴンに対向する位置に近づくからである。
【０１１３】
そして、特定された撮影条件で取得されたテクスチャ情報の中から、ポリゴン全体が最も大きく撮影されている画角、およびテレビジョン・カメラからポリゴンまでの距離に最も近いフォーカス値で撮影された（映像の大きさが最大かつ焦点の合った状態で撮影された）テクスチャ情報を選択し（ステップＳ６４４）、選択されてテクスチャ情報を仮想スタジオ・セットのポリゴンのテクスチャ情報とする。
【０１１４】
以上第２の実施形態によれば、予め定められた撮影条件でテクスチャ情報を取得しておき、最も適切なテクスチャ情報を、仮想スタジオ・セットを構成するポリゴンに使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
以上のように、本発明に係るテクスチャ情報取得装置は、仮想スタジオ・セットの必要な部分のテクスチャを実際のスタジオ・セットのテクスチャに基づいて再現できるという効果を有し、仮想スタジオ・セット生成システム等として有効である。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明に係るテクスチャ情報取得装置の第１の実施形態のブロック図
【図２】本発明に係るテクスチャ情報取得装置の構成図
【図３】コンピュータの構成図
【図４】第１の実施形態で実行されるプログラムのフローチャート
【図５】テクスチャ情報取得条件決定プログラムのフローチャート
【図６】テクスチャ情報取得条件決定方法の説明図
【図７】テクスチャ情報取得プログラムのフローチャート
【図８】本発明に係るテクスチャ情報取得装置の第２の実施形態のブロック図
【図９】第２の実施形態で実行されるプログラムのフローチャート
【図１０】テクスチャ情報取得条件設定プログラムのフローチャート
【図１１】テクスチャ情報選択プログラムのフローチャート
【図１２】テクスチャ情報選択プログラムの詳細フローチャート
【符号の説明】
【０１１７】
１1  ポリゴン座標情報入力手段
１２  移動可能範囲設定手段
１３  テクスチャ情報取得位置・方向決定手段
１４  テクスチャ情報格納手段
１５  テクスチャ情報取得手段
１６  テクスチャ情報取得位置・方向制御手段
１７  テクスチャ情報貼付け手段
８１  テクスチャ情報取得位置・方向設定手段
８２  テクスチャ情報選択手段
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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