(57)【要約】【課題】  既存のデジタルビデオディスクなどからコマであるキャラクターを抽出、又は新たにコマであるキャラクターの各々の面映像を作成し、従来の静止映像の連続的なモーションによる映像表示ではなく、フレーム単位背景映像の中にコマであるキャラクターが自由に動き回り、奥から手前に、手前から奥へとキャラクターが飛び出してくる映像を生成できる３次元立体映像ジェネレータの提供である。【解決手段】  人間の目の特徴である残像現象と左右の目の視認距離のバランス差を利用し、１点透視法あるいは多点透視法を用いコマであるキャラクターが背景映像の中から飛び出してくる映像を生成するために背景映像のフレーム単位あるいは背景映像の最初から最後までのコマであるキャラクターの動作を定義するマクロ命令を付与することによりフレーム映像単位でコマであるキャラクターの詳細な動作を映像として表示できる３次元立体映像ジェネレータである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
背景映像の中を動き回るコマである複数のキャラクターを格納する手段と、各々のコマであるキャラクターをフレーム単位で上下左右移動動作、回転動作、拡大縮小動作する手段と、背景映像の中に動き回るコマであるキャラクターをフレーム単位で背景映像と合成し表示する手段を有する３次元立体映像ジェネレータ。
【請求項２】
背景映像のフレーム単位にコマであるキャラクターの動作を定義するマクロ命令と背景映像を合成したファイルを作成する手段と、合成したファイルからフレーム映像単位でマクロ命令を呼び出しコマであるキャラクターの上下左右移動動作、回転動作、１点透視法ならびに多点透視法を用いて奥から手前に、手前から奥へ拡大縮小しながらコマであるキャラクターが飛び出る映像動作を実行する手段を有する３次元立体映像ジェネレータ。
【請求項３】
背景映像とは別に映像の最初から最後までフレーム映像単位でコマであるキャラクターの動作を定義するマクロ命令ファイルを作成する手段と、フレーム映像単位でマクロ命令を呼び出しコマであるキャラクターの上下左右移動動作、回転動作、１点透視法ならびに多点透視法を用いて奥から手前に、手前から奥へ拡大縮小しながらコマであるキャラクターが飛び出る映像動作を実行する手段を有する３次元立体映像ジェネレータ。
【請求項４】
各々のキャラクターおよびキャラクターの各々の面映像データに番号を付与して記憶格納する手段と、記憶格納したキャラクターおよびキャラクターの面映像番号を特定して呼び出す手段と、呼び出したキャラクターの特定面映像をマクロ命令に従ってフレーム映像単位で背景映像と合成し表示する手段を有する３次元立体映像ジェネレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、コンパクトディスク、デジタルビデオディスクおよび近年サービスが開始される地上波デジタル放送などの２次元映像コンテンツを３次元映像コンテンツに変換し、通常のモニターにコマであるキャラクターが飛び出すような３次元立体映像をリアルタイムに生成表示する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、テレビゲームおよび３次元コンピュータグラフィックスにおいては、例えばテレビゲームなどはコンピュータ言語であるＣ言語あるいはベーシック言語などを用いてプログラムを開発し、そのプログラムを専用のゲーム端末装置で動作させることによりジョイステックなどのツールを併用使用して通常のモニターに映像を写し出してゲームとして遊ぶことのできる方法を用いている。また３次元アニメーションなどのコンピュータグラフィックスなどは、通常人間とか犬とかの動きを表現する骨と呼ばれる骨格を作成し、その骨格にワイヤーフレームと呼ばれる方法で人間とか犬などの表面部分を作成する手法を用いているが、１つ１つの動作を作成するのに大変な作業をしなければならないのである。通常、テレビではフレームと呼ばれる静止映像を秒あたり３０フレーム連続的に映し出すことにより映像に動きがあるように表示されるので人間の目の残像現象を利用して静止映像であっても動いていると認識されるのである。映画では秒あたり２４フレームが多く使用されテレビと同様に静止映像であるフレーム映像をつなぎ合わせることにより動画として人間の目には映るのである。テレビおよび映画においてもカメラで撮影した映像は対象物が３次元であってもカメラの仕組みからして２次元である平面映像しか撮影することができないのである。また、３次元コンピュータグラフィックスを用いて作成するアニメーションなども各フレーム中のキャラクターの動作をフレーム単位で作成して、つなぎ合わせることで動画として映し出している。このように現状においては静止映像を連続的につなぎ合わせることによって動画映像として映し出す方法しかないのである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  背景のある映像の中で１つ１つの動きのあるコマであるキャラクターを、上下左右、回転、奥から手前に、手前から奥へ自由に移動できる映像を作成する３次元立体映像ジェネレータの提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  前記課題を解決するために、通常視覚的に立体映像を作成する手法としては１点透視法があり平面映像の１点を指定して、その１点からコマであるキャラクターを拡大、即ち高速にズームしながら手前にキャラクターを移動すると、人間の目の残像現象と左右の目の視認距離のバランス差により人間の目には奥から物体が飛び出してくるように写ることが知られている。また、２点透視法などの多点透視法を用いれば平面映像から複数のコマであるキャラクターが飛び出してくる映像を作成することも可能となる。この手法をリアルタイムにフレーム単位で高速に処理するには２つのＣＰＵを用いて、１つのＣＰＵはマスターＣＰＵとしてフレーム単位の背景映像である２次元平面映像を制御処理し、もう１つのＣＰＵはスレーブＣＰＵとしてフレーム単位のコマであるキャラクターの上下左右移動動作、回転動作、Ｚ軸である奥行き移動動作映像を制御処理する方式を用いる。【０００５】  次に、映像として映し出すフレーム映像単位にヘッダーファイルと呼ぶ背景映像の中の動かしたいコマであるキャラクターの動作を定義するマクロ命令が書かれたテキストファイルを映像のフレーム映像ファイルに合成した複合ファイルを作成する。このマクロ命令が書かれたフレーム映像単位のテキストファイルには背景映像である２次元平面映像の中に動かしたいコマであるキャラクター番号と各々のキャラクターの面番号が定義され、映像の中で使用する各々のキャラクターおよび各々の面映像データは番号を付与して前もってマスターＣＰＵとスレーブＣＰＵのキャラクターメモリへダウンロードして記憶格納しておく。【０００６】  次に、映像が開始されると本発明では静止映像のフレーム映像単位に静止映像とマクロ命令が書かれたテキストファイルとの複合ファイルであり、テキストファイル部分を読み取ることによってコマであるキャラクターの動作が定義されるので、従来のような映像を構成している静止映像であるフレーム映像単位で静止映像を作成する必要はなくフレーム映像単位の背景映像の中にマクロ命令で定義されたコマであるキャラクターの動作を自由に動かすことが可能になる。複合ファイルに記述されるマクロ命令はコマであるキャラクターの動作を複数定義することにより複雑な動作も可能で、例えばキャラクターを回転しながら場所を移動する。あるいは回転しながら奥からキャラクターが手前に飛び出してくるような映像を自由に作成できる特徴をもった３次元立体映像ジェネレータである。【０００７】  次に前記の方式はフレーム映像単位にマクロ命令を合成した複合ファイル形式であるが、他の方法として背景映像であるフレーム単位の静止映像はそのまま何も加工せずに、コマであるキャラクターの動作をフレーム映像単位に定義するストーリファイル方式で作成することも可能である。ストーリファイル方式とは前記ヘッダーファイル部分をフレーム映像単位に合わせてコマであるキャラクターの動作を連続的に定義する方式である。
つまり、ヘッダーファイル方式はフレーム映像単位個別の定義であるが、ストーリファイル方式は最初のフレーム映像から最後のフレーム映像までのフレーム映像単位で連続的にコマであるキャラクターの動作を定義する方式である。また、前記２つのＣＰＵを用いて背景映像処理とコマであるキャラクターを動かす方法以外に、例えばパソコンを用いてＣ言語などのプログラム言語でマクロ命令の詳細動作を作成し、前記同じ映像効果をモニター上に表示できることは言うまでもない。このように専用ハードウエアを用いた３次元立体映像を生成する方法とソフトウエアによる３次元立体映像を生成する方法のどちらでも前記映像効果をモニターに表示できる特徴をもった３次元立体映像ジェネレータである。
【発明の効果】
【０００８】  本発明の３次元立体映像ジェネレータによれば従来のようなフレーム映像単位で詳細なキャラクター動作を作成する必要がなく、キャラクターの正面、右側面、左側面、背面などの面映像を作成し記憶格納することでマクロ命令に従ってフレーム映像単位でキャラクターの詳細な動作を映像として表現できる３次元立体映像ジェネレータの提供である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】  本発明の３次元立体映像ジェネレータの一実施の形態を図１〜図１１を参照して説明する。本実施の形態において図１は１点透視法による飛び出し映像の概念図である。【００１０】  次に図２は専用ハードウエアによる３次元立体映像ジェネレータのシステム構成図である。背景映像をフレーム番号単位で制御するマスターＣＰＵ１０。マスターＣＰＵの動作を制御するプログラムＲＯＭ２０。マスターＣＰＵ映像編集加工用のワークＲＡＭ３０。マスターＣＰＵフレーム管理用トグルフレーム＃１メモリ４０。マスターＣＰＵフレーム管理用トグルフレーム＃２メモリ５０。マスターＣＰＵ管理用キャラクター＃１メモリ６０。マスターＣＰＵとパソコンとのデータ授受用ＰＣＩバスインターフェース７０。マスターＣＰＵとスレーブＣＰＵとの映像フレームの同期を管理する同期インターフェース８０。マスターＣＰＵおよびスレーブＣＰＵの各種メモリ間のデータ直接転送を制御するＤＭＡインターフェース９０。マスターＣＰＵ制御の背景映像とスレーブＣＰＵ制御のキャラクター映像を合成するトグル画像合成＃１メモリ１００。マスターＣＰＵ制御の背景映像とスレーブＣＰＵ制御のキャラクター映像を合成するトグル画像合成＃２メモリ１１０。マスターＣＰＵ共通バスマスター１２０。画像合成メモリからモニターに映像を映し出すデジタルＲＧＢ出力インターフェース１３０。画像合成メモリからモニターに映像を映し出すＮＴＳＣ出力インターフェース１４０。映像表示モニター１５０。キャラクター動作をフレーム番号単位で制御するスレーブＣＰＵ１６０。スレーブＣＰＵの動作を制御するプログラムＲＯＭ１７０。スレーブＣＰＵの映像編集加工用のワークＲＡＭ１８０。スレーブＣＰＵフレーム管理用トグルフレーム＃３メモリ１９０。スレーブＣＰＵフレーム管理用トグルフレーム＃４メモリ２００。スレーブＣＰＵ管理用キャラクター＃２メモリ２１０およびバススレーブ２２０を有する。【００１１】  次に図３はヘッダーファイル方式のファイル構成概念図である。この例ではキャラクターが奥から手前にズームして飛び出す映像である。１点透視法の最初のキャラクター２３０。１点透視法の２番目に大きくなったキャラクター２４０。１点透視法の３番目に大きくなったキャラクター２５０を有する。【００１２】    次に図４はストーリファイル方式のファイル構成概念図である。この例ではキャラクターが奥から手前にズームして飛び出す映像であるテキストファイル２６０を有する。【００１３】  次に図５はコマであるキャラクターおよび各々のキャラクターの面映像に番号を付与してキャラクターメモリに記憶格納する概念図である。キャラクターメモリ２７０を有する。【００１４】  次に図６はヘッダーファイルおよびストーリファイルのマクロ命令の基本構成図である。フレーム番号単位のコマであるキャラクターの動作を定義するマクロ命令および動作パラメータ２８０。マクロ命令の詳細コマンド種類２９０を有する。【００１５】  次に図７はコマであるキャラクターのＸＹ座標を移動するマクロ命令であるポインター移動コマンドの基本構成図と移動を表す表現図である。ポインター移動コマンド構成表３００。ＸＹ座標移動表現図３１０を有する。��００１６】  次に図８はコマであるキャラクターの回転動作するマクロ命令の回転コマンドの基本構成図と回転方向表現図である。回転コマンド構成表３２０。回転方向表現図３３０を有する。【００１７】  次に図９はコマであるキャラクターの飛び出し映像動作するマクロ命令のＺ軸移動コマンドの基本構成図と拡大縮小表現図である。Ｚ軸移動コマンド構成表３４０。拡大映像表現図３５０。縮小映像表現図３６０を有する。【００１８】  次に図１０はコマであるキャラクターが回転しながらＸＹ座標を移動する複合動作のマクロ命令構成図およびフレーム単位動作表現図である。回転および移動複合コマンド構成表３７０。複合コマンド動作表現図３８０を有する。【００１９】  次に図１１はコマであるキャラクターの１点透視法による移動しながら拡大縮小する複合動作のマクロ命令構成図およびフレーム単位動作表現図である。拡大縮小および移動複合コマンド構成表３９０。複合コマンド動作表現図４００を有する。
【実施例】
【００２０】  前述した本発明の実施の形態の３次元立体映像ジェネレータの実施例を説明する。
図５の映像の中で使用するすべてのコマであるキャラクターの各々の面映像を作成し、又は既存のデジタルビデオディスクなどの映像から抽出し、図５のキャラクターメモリ２７０へ番号を付与して記憶格納する。このキャラクターメモリは図２のキャラクター＃１メモリ６０およびキャラクター＃２メモリ２１０であり、各々のキャラクターの正面図、右側面図、左側面図、背面図などの映像データを前もって記憶格納するためのメモリである。【００２１】  次に図６はマクロ命令の基本構成図であり最初がフレーム番号、２番目がマクロ命令種類、３番目以降がマクロ命令のパラメータが書き込まれる。この例ではマクロ命令０００は何もせずフレーム単位の背景映像を写すのみの映像動作を行うノーオペレーションコマンドである。マクロ命令００１はコマであるキャラクターをＸＹ座標のどこへ移動するかのポインター移動コマンドでありパラメータｎｎｎのキャラクター番号が付加される。図７はポインター移動コマンド構成表３００を示しておりキャラクター番号を指定し、移動したいＸ座標とＹ座標およびキャラクターの面番号を指定することにより表現図３１０のような映像動作を行う。マクロ命令００２はコマであるキャラクターの回転動作させる回転コマンドでありパラメータｎｎｎのキャラクター番号が付加される。図８は回転コマンド構成表３２０を示しておりキャラクター番号を指定し、回転の方向とキャラクターの面番号を指定することにより表現図３３０のような映像動作を行う。マクロ命令００３はコマであるキャラクターを１点透視法あるいは多点透視法により飛び出し映像を生成するＺ軸移動コマンドでありパラメータｎｎｎのキャラクター番号が付加される。図９はＺ軸移動コマンド構成表３４０を示しておりキャラクター番号を指定し、拡大縮小すべき倍率とキャラクターの面番号を指定することにより拡大映像表現図３５０あるいは縮小映像表現図３６０のような映像動作を行う。またマクロ命令はコマンドの複合処理ができるものである。例えば、図１０はポインター移動コマンドと回転コマンドの複合マクロ命令構成表３７０を示しており各々のマクロ命令にはキャラクター番号が付加される。コマであるキャラクターの面番号をフレーム単位で移動しながら回転する映像を生成し、その動きであるモーションは表現図３８０のような映像動作を行う。また図１１はポインター移動コマンドとＺ軸移動コマンドの複合マクロ命令構成表３９０を示しており各々のマクロ命令にはキャラクター番号が付加される。コマであるキャラクターの面番号をフレーム単位で移動しながら拡大縮小する映像を生成し、その動きであるモーションは表現図４００のような映像動作を行う。【００２２】  次にヘッダーファイル方式において図３を例とすれば、図３のフレーム映像単位の背景映像とマクロ命令を合成した複合ファイル２３０、２４０、２５０を作成する。この例では複合ファイル２３０からフレーム映像単位で複合ファイル２５０までヘッダーファイルに書き込まれたマクロ命令に従ってコマであるキャラクターが奥から手前に拡大しながら飛び出す映像を映し出している。【００２３】  次にストーリファイル方式において図４を例とすれば、図４の最初から最後までの背景映像とは別に映像の最初から最後までのフレーム映像単位のコマであるキャラクターの動作を決める単独マクロ命令および複合マクロ命令を連続的なストーリーに合わせたテキストファイル２６０を作成する。この例ではテキストファイル２６０によりフレーム映像単位で順次コマであるキャラクターが奥から手前に拡大しながら飛び出す３つのフレーム映像を示している。【００２４】  次にマクロ命令であるポインター移動コマンド、回転コマンド、Ｚ軸移動コマンド以外に、映像としてさらに詳細な動きを生成するマクロ命令を定義して、その詳細な映像動作を処理するマイクロコマンドを作成し、前もってダウンロードすることにより自由にマクロ命令を定義してコマであるキャラクターの詳細な映像動作を生成できる特徴を持った３次元立体映像ジェネレータである。
【産業上の利用可能性】
【００２５】  本発明の３次元立体映像ジェネレータによれば、従来のアナログ映像コンテンツからコンパクトディスク、ビデオディスク、地上波デジタル放送などのデジタル映像コンテンツに大きく変わろうとしている現状において、背景映像の中をコマであるキャラクターが自由自在に動き回る動画映像を簡便な方法にて作成でき、実写映像などに使用されるコンピュータグラフィックスによる特殊映像ならびに３次元コンピュータアニメーション映像などの映像制作分野に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】  本発明の３次元立体映像ジェネレータの飛び出し映像概念図である。
【図２】  本発明の３次元立体映像ジェネレータの専用ハードウエアを用いたシステム構成図である。
【図３】  本発明の３次元立体映像ジェネレータのヘッダーファイル方式のファイル構成概念図である。
【図４】  本発明の３次元立体映像ジェネレータのストーリファイル方式のファイル構成概念図である。
【図５】  本発明の３次元立体映像ジェネレータのキャラクターメモリ記憶格納概念図である。
【図６】  本発明の３次元立体映像ジェネレータのマクロ命令基本構成図である。
【図７】  本発明の３次元立体映像ジェネレータのマクロ命令ポインター移動コマンド基本構成図と移動を表す表現図である。
【図８】  本発明の３次元立体映像ジェネレータのマクロ命令回転コマンドの基本構成図と回転方向表現図である。
【図９】  本発明の３次元立体映像ジェネレータのマクロ命令Ｚ軸移動コマンド基本構成図と拡大縮小表現図である。
【図１０】  本発明の３次元立体映像ジェネレータのキャラクターが回転しながらＸＹ座標移動する複合動作マクロ命令構成図およびフレーム単位動作表現図である。
【図１１】  本発明の３次元立体映像ジェネレータの１点透視法による移動しながら拡大縮小する複合動作マクロ命令構成図およびフレーム単位動作表現図である。
【符号の説明】
【００２７】１０・・・マスターＣＰＵ、２０・・・マスターＣＰＵプログラムＲＯＭ、３０・・・マスターＣＰＵワークＲＡＭ、４０・・・マスターＣＰＵトグルフレーム＃１メモリ、５０・・・マスターＣＰＵトグルフレーム＃２メモリ、６０・・・マスターＣＰＵキャラクター＃１メモリ、７０・・・ＰＣＩバスインターフェース、８０・・・同期インターフェース、９０・・・ＤＭＡインターフェース、１００・・・画像合成＃１メモリ、１１０・・・画像合成＃２メモリ、１２０・・・バスマスター、１３０・・・デジタルＲＧＢ出力インターフェース、１４０・・・ＮＴＳＣ出力インターフェース、１５０・・・映像表示モニター、１６０・・・スレーブＣＰＵ、１７０・・・スレーブＣＰＵプログラムＲＯＭ、１８０・・・スレーブＣＰＵワークＲＡＭ、１９０・・・スレーブＣＰＵトグルフレーム＃３メモリ、２００・・・スレーブＣＰＵトグルフレーム＃４メモリ、２１０・・・スレーブＣＰＵキャラクター＃２メモリ、２２０・・・バススレーブ、２３０・・・ヘッダーファイル方式１点透視法最初のキャラクター映像、２４０・・・ヘッダーファイル方式１点透視法２番目のキャラクター拡大映像、２５０・・・ヘッダーファイル方式１点透視法３番目のキャラクター拡大映像、２６０・・・ストーリファイル方式テキストファイル、２７０・・・キャラクターメモリ、２８０・・・マクロ命令動作パラメータ、２９０・・・マクロ命令詳細コマンド種類、３００・・・ポインター移動コマンド構成表、３１０・・・ＸＹ座標移動表現図、３２０・・・回転コマンド構成表、３３０・・・回転方向表現図、３４０・・・Ｚ軸移動コマンド構成表、３５０・・・拡大映像表現図、３６０・・・縮小映像表現図、３７０・・・回転および移動複合コマンド構成表、３８０・・・複合コマンド動作表現図、３９０・・・拡大縮小および移動複合コマンド構成表、４００・・・複合コマンド動作表現図。
【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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