(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像シーケンスを作成するための装置であって、
前記画像シーケンスは、観察者に、時間的次元を有する少なくとも一つの撮影対象物を含んだ事象の視覚的な印象を伝達するのに適しており、
前記装置は、画像撮影機器（１０；１０ａ〜１０ｅ；２６）と、駆動ユニットを有する移動装置（２２，６０〜６４）と、制御ユニット（１００）とを有しており、
前記画像撮影機器は、一次連続画像を撮影するためのものであり、
前記駆動ユニットを有する移動装置は、前記画像撮影機器を、異なる撮影位置及び/又は異なる撮影方向に、前記一次連続画像の撮影中に移動させるためのものであり、
前記制御ユニットは、前記移動装置と、前記撮影機器の画角及び/又は焦点面とを制御するためのものである、画像シーケンスを作成するための装置において、
前記撮影対象物のための回転装置（２４；２４ａ，２４ｂ、４４〜４８，５８ａ，１２４ａ）が設けられており、
該回転装置は、前記撮影対象物の空間内の位置を示す軸の角位置を前記画像撮影機器の撮影方向に対して相対的に変化させるためのものであり、
出力側で前記制御ユニットの入力側に接続された計算ユニット（１０６）が設けられており、
該計算ユニットは、時間に依存する空間座標と空間角度との関係を、時間に依存する平面座標と平面角度との関係に変換するように構成されており、
前記回転装置は、前記時間に依存する空間座標と空間角度との関係を、時間に依存する回転角度の関係に変換するように構成されており、
前記時間に依存する空間座標と空間角度との関係は、撮影対象物に対する画像撮影機器の仮想の空間的運動を表すものであり、
前記時間に依存する平面座標と平面角度との関係は、予め設定された、回転装置の回転軸に対して実質的に平行な平面内において、実際に行われる画像撮影機器の運動を表すものであり、
前記時間に依存する回転角度の関係は、実際に行われる画像撮影機器の運動と同期する、実際に行われる回転装置の回転を表すものであり、
前記移動装置は、前記画像撮影機器を予め設定された平面内でのみ移動させるように構成されており又は制御されることを特徴とする画像シーケンスを作成するための装置。
【請求項２】
画像処理ユニット（１０２）が設けられており、
該画像処理ユニットは、少なくとも部分的に画像撮影機器（２６）によって、又はコンピュータグラフィックスユニット（１０５）によって作成された複数の一次連続画像の個々の画像をそれぞれ重畳して、最終的な画像シーケンスを形成するためのものであることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
データ入力側を介して計算ユニット（１０６）の出力側に接続された制御信号記憶装置（１０１）が設けられており、
該制御信号記憶装置は、一次連続画像の撮影中に装置の個々の構成要素へ送出される制御信号を記憶するためのものであり、
前記制御信号記憶装置のデータ出力側は、選択的に、後続の一次連続画像の撮影の際に前記構成要素の制御入力側に又は前記計算ユニットの入力側に接続可能であるか、又は複数の一次連続画像から最終的な画像シーケンスを作成する際に画像処理ユニット（１０２）の入力側に接続可能であり、
制御信号が直接的又は間接的に後続の撮影の制御のために及び／又は画像処理のために呼び出されることを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項４】
制御ユニット（１００）は、コンピュータグラフィックスユニット（１０５）に接続するためのインターフェース（１０８）を有しており、
該インターフェースは、写真技術的又はビデオ技術的に作成及び合成された画像シーケンスの同期的な形成のために、装置のための制御データを前記コンピュータグラフィックスユニットに及び／又は前記コンピュータグラフィックスユニットから単方向的又は双方向的に転送するためのものであることを特徴とする請求項１から３までのうちの１項記載の装置。
【請求項５】
画像撮影機器によって作成された複数の一次連続画像の画像をブルー・スクリーン技術の形式で重畳することができるように、撮影背景として単色の画面が設けられていることを特徴とする請求項１から４までのうちの１項記載の装置。
【請求項６】
回転可能な及び／又は光の強さを制御可能な、単数又は複数の撮影対象物のための照明装置（６６，６８）が設けられており、
該照明装置は、制御ユニット（１００）の出力側に接続された制御入力側を有していることを特徴とする請求項１から５までのうちの１項記載の装置。
【請求項７】
回転装置（２４ａ）には、専用の駆動ユニットを有し入力側で制御ユニット（１００）に接続されたもう一つの装置（１２４ａ，２２４ａ）が設けられており、
該装置は、前記回転装置を基準にして撮影対象物をシフト又は付加的に回転させるためのものであることを特徴とする請求項１から６までのうちの１項記載の装置。
【請求項８】
異なる大きさの複数の回転装置（２４ａ，２４ｂ；４４〜４８）が、異なる大きさの複数の撮影対象物のために設けられており、
前記複数の回転装置は、時間的に連続して複数の一次連続画像を撮影するために使用され、
全ての前記回転装置は、制御ユニット（１００）の出力側と接続されている制御入力側を有していることを特徴とする請求項１から７までのうちの１項記載の装置。
【請求項９】
画像撮影機器（１０，１０ａ〜１０ｅ；２６）はフィルムカメラ又はビデオカメラであり、
回転装置（２４；２４ａ，２４ｂ；４４〜４８；５８ａ；１２４ａ）は実質的に水平回転ステージであることを特徴とする請求項１から８までのうちの１項記載の装置。
【請求項１０】
画像撮影機器は、超音波、Ｘ線ビーム又は粒子ビーム又は核スピン又は電子スピンの画像作成に使用される医療用結像装置であることを特徴とする請求項１から９までのうちの１項記載の装置。
【請求項１１】
移動装置は、水平方向ならびに垂直方向にそれぞれ直線的な運動をするカメラ支持台（６３、６４；６３’、６４’）を有していることを特徴とする請求項１から１０までのうちの１項記載の装置。
【請求項１２】
画像撮影機器（２６）は、３つの軸の周囲を回転乃至旋回可能な支持台（６４；６４’）を有していることを特徴とする請求項１から１１までのうちの１項記載の装置。
【請求項１３】
画像シーケンスを作成するための方法であって、
該画像シーケンスは、観察者に、時間的次元を有し少なくとも一つの対象物を含む事象の視覚的印象を伝達するのに適しており、
画像撮影機器を用いて一次連続画像が作成され、
制御ユニットを用いて、前記画像撮影機器の画角及び結像面が、一次連続画像の作成過程の間に変化させられる、画像シーケンスを作成するための方法において、
前記対象物を、その周囲から切り離して、前記画像撮影機器の画角に対して相対的に所定の軸の周囲で回転させ、
前記対象物の時間に依存する空間座標と空間角度との関係を、前記対象物と前記画像撮影機器の画角との間の前記対象物の回転軸に対して平行な所定の平面内における時間に依存する平面座標と平面角度との関係に、及び前記対象物に対する時間に依存する回転角度の関係に変換し、
ここで、前記時間に依存する空間座標と空間角度との関係は、撮影対象物に対する画像撮影機器の仮想の空間的運動を表すものであり、
前記時間に依存する平面座標と平面角度との関係は、予め設定された、回転装置の回転軸に対して実質的に平行な平面内において、実際に行われる画像撮影機器の運動を表すものであり、
前記時間に依存する回転角度の関係は、実際に行われる画像撮影機器の運動と同期する、実際に行われる回転装置の回転を表すものである、
ことを特徴とする画像シーケンスを作成する方法。
【発明の詳細な説明】
動き制御（”モーションコントロール”）は、カメラ移動の正確な実施及び反復を行わせるため、映画等フィルム−及びテレビ産業において使用される。そのような正確な動きの必要性（当該の動きは、コンピュータを介してプログラミングされる）は、種々異なる理由から生じている。そのうちの1つは、撮影スタジオ、殊に、情報関連スタジオにおけるカメラの自動化の進行発展である。そして、最も重要な理由は、特殊効果の作成の必要性である。その場合、マルチソース、ないしマルチレイヤ写真画像が利用されるのである。
コンピュータグラフィックスの今日の発展は、カメラ対物レンズにより写真撮影された”現実”の画像の被写界と、コンピュータにより生成された”人工的”画像の被写界との間の実際上操作可能な連結、結合手段の必要性を強めている。
コンピュータグラフィックス−画像における三次元（3Ｄ）運動のイルージョンは、数学的計算の結果である。画像の各要素は、（バーチャル）”カメラ”の運動（これは、理論的にのみ存在する）の維持下で、所定のプログラムに基づいて正確に計算されねばならない。コンピュータグラフィックス”カメラ”は、実際のカメラの運動及び該カメラによる画像生成に著しく影響を及ぼすあらゆる物理的制約を免れている。
運動中の現実のカメラにより写真撮影された画像（実時間撮影）は、多くの物理的障害により影響を受ける。それらの障害は、部分的に質量慣性および該質量慣性により生じる運動エネルギー並びにそれの運動軌跡経路の変動と関連する。マルチソースないしマルチレイヤ写真画像の場合、そのような障害の結果として現れるのは、画像の種々異なるコンポーネント相互間の相対的に不正確な位置関係および場合により画像ジッタである。それらの障害が特に深刻な問題となるのは、個個のコンポーネントに対して異なる基準尺度が適用された場合である。多くの場合それらの障害を回避するための何等の機械的な解決手段がない。”実時間”写真撮影を実施適用しなければならない場合、ことに、生物対象物の撮影の場合は、できるだけ単純な運動（一方の側から他方の側への直線的移動及び均一な旋回運動）を、短い時間間隔で実施適用しなければならない。これに関連して別の問題もある。コンピュータにより生成された画像は、カメラ位置から形成されるだけではない。コンピュータ画像の各構成部分は、空間中で、ｘｙｚ−座標により規定された固有の位置を有しなければならない。公知の運動制御系は、カメラの位置決めの設計計画のみを可能にするが（ｘｙｚ−座標に相応して）、撮影される対象物の位置決めの設計計画及び実施は可能でない。このことは、カメラ運動のみを集中的に重視した結果であり、カメラにより撮影される対象物の運動へ留意のなされなかった結果である。
殊にマルチコンポーネント−写真撮影技術を使用しなければならない場合には、特殊効果の作成は極めて複雑なプロセスである。被写界における少数のスタジオしか、特殊効果の作成、殊にマルチコンポーネント−写真撮影の特殊効果の作成をすることができない。各スタジオは、これまでそれぞれ固有の運動制御系を開発発展させてきたが、工業上の標準は存在していない。更に、コンピュータ画像（これらは、場合によりマルチコンポーネント−写真撮影画像においてコンポーネントとして関与する）の生成のためのソフトウェアは、標準化された運動制御系に関連せずに開発発展されたのである。
従って、”被写界”において同種の運動を実施でき、そして、”実時間”写真撮影の場合における”ジッタ”の問題を解決し得る、統合化されたハードウェア及びソフトウェア−システムを構成する高度の必要性がある。
本発明の課題とするところは、その作成が従来手法ではカメラの相当複雑な運動を要するフィルム−ないしビデオシーケンスを、簡単化された、そして比較的に”ジッタ”の起こり難いカメラ運動を以て作成し得る装置及び方法を提供することにある。
前記課題は、請求の範囲1の構成要件ないし請求の範囲15の構成要件により解決される。
本発明の装置は、撮影すべき対象物の写真画像のシミュレーションに使用される。該装置は、ｘｙ−平面内で移動可能であり、且つ、ある1つの軸を中心として回転可能なカメラを有し、前記軸は、カメラを通って延在し、且つ、ｘｙ−平面に対して実質的に垂直方向に向いている。前記装置は、更に、回転可能な回転台を有する。回転台は、選択的に写真撮影すべき対象物を、対象物軸を中心として回転する。前記対象物軸は、ｘｙ−平面に対して実質的に垂直方向に向いている。カメラは、カメラ保持体に取り付けられており、該保持体によっては、カメラは、少なくとも、或１つのカメラ軸を中心として回転可能に保持され、前記の或１つのカメラ軸は、対象物軸に対して実質的に並行な方向に向いている。更に、回転台のほうに向かって、また、そこから離反するようにｙ−軸に沿ってカメラ保持体の往復運動をさせるための駆動ユニットが設けられている。変換装置は、カメラ（これは、ｘｙ−平面内で移動可能、かつ、それを通る軸を中心として回転可能である）と、対象物との間の第一の空間的及び角度関係を、カメラと、対象物との間の第二の空間的及び角度関係に”変換”するものである。ここにおいて、前提とされているのは、カメラは、カメラ軸を中心として回転可能にカメラ保持体に取り付けられており、且つ、ｙ−軸に沿って移動（シフト）可能であり、且つ、対象物は回転可能な回転台上に位置しており、ここで、第二の関係の集合（量）によって、第一の関係の集合（量）により作成されるのと実質的に同一の写真撮影画像が作成され得るということである。制御ユニットは、第二の関係の集合（量）に相応して、回転可能な回転台及びカメラの回転運動の制御のためと、ｙ−軸に沿ってカメラの運動を行わせるように駆動ユニットを制御するために設けられている。カメラは、付加的にｚ−軸に沿って、そして、ｙ−平面に対して垂直方向に運動せしめられる。
有利な実施例では、当該装置は、複数の一次画像シーケンス（これらは、部分的に、又は、完全に、撮像装置により、又は、合成的に、例えば、コンピュータグラフィックスとして生成される）のそれぞれの画像の重畳を行わせて、生成画像シーケンスの作成を行わせるための画像処理ユニットを有する。種々異なる画像の当該の重畳は、フィルムコピー技術又はデジタル（ビデオ）−画像処理技術のそれ自体公知の手段により行わせる。特に有利であるのは、ブルースクリーン技術として知られている方法であり、ここで、撮影の際単色スクリーン（”ブルースクリーン技術”）が、撮影背景として設けられている。
種々異なる画像シーケンス間の同期化のためと、場合によりコンピュータグラフィックス−シーケンス、例えば、バーチャルリアリティ−シーケンス（当該のシーケンスは、現実の対象物の撮影に適合されていてこれと容易に混合可能なものである）の実現のためにも、当該装置は、有利には、制御信号に対する記憶装置をも有し、前記制御信号は、一次画像シーケンスの収録中、本装置のコンポーネント（カメラ、カメラ保持体、回転台等々）へ送出されるものである。前記記憶装置のデータ入力側は、少なくとも1つの画像シーケンスの収録中計算ユニットの出力側と接続されており、これにより算出された制御信号を記憶する。それのデータ出力側は、選択的に、更なる一次画像シーケンスの収録の際コンポーネントの制御入力側に接続可能、又は、複数の一次画像シーケンスから生成画像シーケンスの作成の際画像処理ユニットの入力側に接続可能であり、ここにおいて、制御信号は、更なる撮影収録の制御のため及び/又は画像処理のため直接的又は間接的に呼び出され得る。
殊に、計算ユニットにはグラフィックスコンピュータとの接続のためインターフェースが配属されており。ここで、写真技術−又はビデオ技術的に生成された、そして、合成的な（コンピュータグラフィックス−）画像シーケンスの、同期化状態での作成のため、当該グラフィックス−コンピュータへ、及び/又はそこから装置に対する制御データの一方向又は双方向転送のため配属されている。
更なる有利な実施例では、計算ユニット及び/又は画像処理ユニットは、スケーリングユニットを有する。該スケーリングユニットは、対象物の種々異なる画像シーケンスの生成をさせるよう（種々異なる撮影状態調整設定−特別に異なる量尺度（対象物間隔、ズーム調整設定）を考慮して）、及び/又は当該の撮影状態の調整設定に鑑みて種々異なる画像シーケンスから重畳すべき個個の画像のパラメータの生成をさせるべく装置を作動させるよう、制御信号の個別的な調整設定をするために使用される。例えば、相対的な画像大きさの調整設定、画像平面の回転、及び/又は個個の画像の重畳のための画像−重み係数の調整設定が行われる。
更に、有利には、画像処理ユニットは、重畳により形成された画像シーケンスの事後的な加工処理（”ｍａｔｔｉｎｇ”（マットプロセス））のための手段を有する。
更なる重要な実施例によれば、単数又は、複数の当該装置は、複数の対象物に対する制御可能な、例えば、回転可能及び/又は光度の点で可制御の照明装置を有し、該照明装置は、計算ユニットの出力側に接続された制御入力側を有する。それによりそれぞれの撮影対象物の照明は、本発明の特別な撮影技術に適合される。
人物、動物、車両等々を表示すべきシーンを簡単に実現し得るため、回転装置上又はその中に更なる装置が設けられており、この更なる装置は、別個の駆動ユニットを有していて、回転装置に関して撮影対象物の移動又は付加的な回転を行わせ得るためのものである
同時に、そこにおいて著しく異なる大きさの対象物を表示すべき画像シーケンスを有用に生成し得るため、複数の相異なる大きさの複数の撮影対象物に対する相異なる大きさの複数の回転装置を設けことができ、前記装置は、時間順次的に複数の一次画像シーケンスの収録のため使用される。ここにおいて、それらすべての回転装置は、複数の制御入力側を有し、該制御入力側は、計算装置の出力側に接続されている。
撮像装置即ち、”カメラ”は、殊に、フィルム−又は、ビデオカメラであり、そして、回転装置は、実質的に水平の回転台であり、そして、運動装置は、水平方向及び垂直方向の直線状のガイドにて案内されるカメラ保持体ないし車を有する。
医療上の適用例に対しては、撮像装置は、亦、画像生成のため殊に超音波、ｘ線−又は粒子線又は核スピン又は電子スピンを操作使用する医療装置であり得る。撮影対象物は、勿論、人物、又は、動物（これは、例えば、回転可能な横臥台上に載っている）である。
2つの、−場合によりさらなる−適用例にて、撮像装置は、有利には、3つの軸を中心として回転可能ないし旋回可能な保持体を有する。
本発明の方法の有利な実施例では、複数の一次画像シーケンスのそれぞれの画像が1つの生成画像シーケンスの作成されるように重畳される。ここにおいて、当該の重畳は、殊に、”ブルースクリーン技術”で行われ得る。
有利には、本発明の方法では、一次画像シーケンスの生成の際使用された制御データが記憶され、そして、選択的に、さらなる一次画像シーケンスの生成の際及び/又は複数の画像シーケンスから生成画像シーケンスの作成の際改めて呼び出され、そして、直接的に又は、換算後画像作成のため使用される。
種々異なる画像シーケンスの生成のための制御データは、殊に、相対的画像大きさの調整設定のため、画像平面の回転のため。及び/又は一次画像に対する画像−重み係数の調整設定のため、そして、混合による生成画像の作成のためスケーリング及び/又は重み付け処理を受け得る。
図1には、そこにおいて従来手法で写真画像を生成し得る、1つのカメラ位置と1つの対象物との間の空間的及び角度関係を略示する。
図2には、そこにおいて図1におけるのと同じ画像が撮影される、本発明の実施例による、カメラ位置と対象物との間の空間的及び角度関係を略示する。
図3には、そこにおいて従来手法で写真画像を生成し得る、2つのカメラ位置と1つの対象物との間の空間的及び角度関係を略示する。
図4ａおよび4ｂは、そこにおいて図3におけるのと同じ写真撮影画像が撮影され得る、本発明の実施例）に相応する、2つのカメラ位置と1つの対象物との間の空間的及び角度関係を略示する。
図5は、そこにおいて従来手法で写真画像を生成し得る、5つのカメラ位置と1つの対象物との間の空間的及び角度関係を略示する。
図6ａ〜6ｅは、そこにおいて図5におけるのと同じ画像が撮影され得る、本発明の実施例に相応する、5つのカメラ位置と1つの対象物との間の空間的及び角度関係を略示する。
図7は、そこにおいて従来手法で写真画像を生成し得る、5つのカメラ位置（該カメラ位置は、対象物の周りの湾曲した軌跡経路を表わす）と1つの対象物との間の空間的及び角度関係を略示する。
図8ａ〜8ｅは、そこにおいて図7におけるのと同じ写真撮影画像が撮影され得る、本発明の実施例に相応する、5つのカメラ位置と1つの対象物との間の空間的及び角度関係を略示する。
図9は、そこにおいて従来手法で写真画像を生成し得る、5つのカメラ位置（該カメラ位置は、対象物の周りの円形の軌跡経路を表わす）と1つの対象物との間の空間的及び角度関係を略示する。
図10ａ〜10ｅは、そこにおいて図9におけるのと同じ画像が撮影され得る、本発明の実施例に相応する、5つのカメラ位置と1つの対象物との間の空間的及び角度関係を略示する。
図11には、そこにおいて従来手法で写真画像を生成し得る、1つのカメラ位置と3つの対象物との間の空間的及び角度関係を略示する。
図１２ａ〜１２ｃには、本発明による、３つのカメラ位置と対象物との間の空間的角度関係について略示されており、その際、図１１の装置で得られるのと同じ写真映像と組み合わせて得られる写真映像が形成され、
図１３には、カメラ位置と３つの対象物との間の空間的角度関係について略示されており、その際、従来のやり方で写真映像が形成され、
図１４ａから１４ｃには、本発明による、３つのカメラ位置と対象物との間の空間的角度関係について略示されており、その際、図１３の装置で得られるのと同じ写真映像と組み合わせて得られる写真映像が形成され、
図１５には、カメラ位置と３つの対象物との間の空間的角度関係について略示されており、その際、従来のやり方で写真映像が形成され、
図１６ａから１６ｃには、本発明による、３つのカメラ位置と対象物との間の空間的角度関係について略示されており、その際、図１５の装置で得られるのと同じ写真映像と組み合わせて得られる写真映像が形成され、
図１７には、カメラ位置と３つの部分との間の空間的角度関係について略示されており、その際、従来のやり方で写真映像が形成されており、
図１８，１９，２０には、それぞれ１部分について略示されており、その際、１部分とカメラ位置との間の空間的角度関係について説明する際の技術的概念について定義されており、
図２１ａ〜２１ｃには、本発明の１実施例による、カメラ位置と１部分との間の３つの異なった空間的角度関係について略示されており、その際、図１７の装置で得られるのと同じ写真映像と組み合わせて得られる写真映像が形成され、
図２２には、カメラ位置と３つの部分との間の空間的角度関係について略示されており、その際、従来のやり方で写真映像が形成され、
図２３ａ〜２３ｃには、本発明の１実施例による、カメラ位置と１部分との間の３つの異なった空間的角度関係について略示されており、その際、図２２の装置で得られるのと同じ写真映像と組み合わせて得られる写真映像が形成され、
図２４には、カメラ位置と３つの部分との間の空間的角度関係について略示されており、その際、従来のやり方で写真映像が形成され、
図２５ａ〜２５ｃには、本発明の１実施例による、カメラ位置と１部分との間の３つの異なった空間的角度関係について略示されており、その際、図２４の装置で得られるのと同じ写真映像と組み合わせて得られる写真映像が形成され、
図２６には、カメラ位置と種々異なる大きさの３つの対象物との間の空間的角度関係について略示されており、その際、従来のやり方で写真映像が形成され、図２７ａ〜２７ｃには、本発明の１実施例による、カメラ位置と１対象物との間の３つの異なった空間的角度関係について略示されており、その際、図２６の装置で得られるのと同じ写真映像と組み合わせて得られる写真映像が形成され、
図２８には、カメラ位置と種々異なる大きさの３つの対象物との間の空間的角度関係について略示されており、その際、従来のやり方で写真映像が形成され、
図２９ａ〜２９ｃには、本発明の１実施例による、カメラ位置と１対象物との間の３つの異なった空間的角度関係について略示されており、その際、図２８の装置で得られるのと同じ写真映像と組み合わせて得られる写真映像が形成され、
図３０には、カメラ位置と種々異なる大きさの３つの対象物との間の空間的角度関係について略示されており、その際、従来のやり方で写真映像が形成され、
図３１ａ〜３１ｃには、本発明の１実施例による、カメラ位置と１対象物との間の３つの異なった空間的角度関係について略示されており、その際、図３０の装置で得られるのと同じ写真映像と組み合わせて得られる写真映像が形成され、
図３２には、カメラ位置と３つの部分との間の空間的角度関係について略示されており、その際、従来のやり方で写真映像が形成され、
図３３ａ〜３３ｃには、本発明の１実施例による、カメラ位置と種々異なる大きさの３つの種々異なる部分との間の３つの異なった空間的角度関係について略示されており、その際、図３２の装置で得られるのと同じ写真映像と組み合わせて得られる写真映像が形成され、
図３４には、カメラ位置と３つの部分との間の空間的角度関係について略示されており、その際、従来のやり方で写真映像が形成され、
図３５ａ〜３５ｃには、本発明の１実施例による、カメラ位置と種々異なる大きさの３つの種々異なる部分との間の３つの異なった空間的角度関係について略示されており、その際、図３４の装置で得られるのと同じ写真映像と組み合わせて得られる写真映像が形成され、
図３６には、カメラ位置と３つの部分との間の空間的角度関係について略示されており、その際、従来のやり方で写真映像が形成され、
図３７ａ〜３７ｃには、本発明の１実施例による、カメラ位置と種々異なる大きさの３つの種々異なる部分との間の３つの異なった空間的角度関係について略示されており、その際、図３６の装置で得られるのと同じ写真映像と組み合わせて得られる写真映像が形成され、
図３８には、直線に沿って「歩いて行く」俳優と該俳優に従うカメラとの間の空間的角度関係について５つの種々のカメラ−俳優−空間関係で略示されており、
図３９〜４３には、図３８にＡＥで示した直線に沿って移動する円形回転台上で俳優が歩いて行く様子について略示されており、その際、図３８に示されている各位置のうちのそれぞれ一つの位置が示されており、
図４４には、図３９−４３の合成図が示されており、
図４５には、本発明の１実施例による、カメラ位置と俳優との間の５つの異なった空間的角度関係について略示されており、その際、図３８に示した位置で得られる映像に相応する写真映像が形成され、
図４６には、本発明の１実施例による、移動制御装置の斜視図が示されており、
図４７には、本発明の１実施例に相応する移動制御装置内のカメラ乃至カメラ保持部材の斜視図が示されており、
図４８には、それぞれ照明装置を備えた回り舞台を有する、本発明の１実施例による装置の全景（斜視）略図が示されており、
図４９には、図４６の移動制御装置に対して変更した移動制御装置の詳細側面図が示されており、
図５０には、移動制御装置の１実施例のブロック接続図が示されている。
本発明を理解し易くするには、空間内でのカメラの移動と、この移動に基づいて得られる映像とを区別すると有利である。事実上のカメラ移動（実際には、３次元（３Ｄ−）運動である）は、「物理的運動」と呼ばれる。
経験上分かる様に、特殊映像は、特殊な「物理的運動」の結果であり、公知の移動制御システムは、この様な仮定に基づいている。しかし、本発明が基づく認識は、特殊映像というものは、視覚経験に基づいて仮定しているのとは異なった（且つ、有利には著しく簡単な）、空間内でのカメラの物理的運動の結果でもあり得るということである。本発明（移動シミュレーション制御）では、ｘｙ平面でのカメラの移動が、ｙ軸に沿った移動、カメラ回動運動（一方の側から他方の側への）及び回り舞台乃至回転回転台上での対象物の回転運動に変換（「移し変え」）される。
この様な変換は、３つの独立した「機械運動装置」（それぞれ極めて簡単な機械的運動の一つ、即ち、直線運動又は回転運動を行う）を用いて行われる。最初の機械運動装置は、カメラをｙ方向で前後運動させる直線トレース運動システムである。第２の機械運動装置は、カメラをｘｙ平面に対して垂直な軸線を中心にして回転又は回動させるカメラヘッド乃至カメラ保持装置である。第３の機械運動装置は、同様に、ｘｙ平面に対して垂直な軸線を中心にして回転する回転可能な回転台である。この様な装置を使用する際には、対象物は、回転可能な回転台上に配置され、回転台、カメラヘッド及び直線トレース運動システムは、これら３つの機械運動装置の運動が共働して、カメラの、対象物に対して相対的な従来の運動をシミュレートする様にコーディネートして駆動される。
本発明を理解し易くはするために、これに関する用語を定義しておくと良い。図１には、従来の写真撮影での撮影位置の平面図が、カード状に示されている。この図の中心は、点Ｂである。
カメラ１０は、点Ｃ（ｘ及びｙ座標ｘ＿ｃａｍ＝−２．５、ｙ＿ｃａｍ＝−１．５）に配置されている。図の中心Ｂに、円形板１２（その中心点のｘ及びｙ座標ｘ＿ｂｏａｒｄ＝０  ｙ＿ｂｏａｒｄ＝０）が配置されている。この円形板には、北方向（即ち、ｙ軸方向）を向いた部分が載置されている。この北方向は、物理的運動のあらゆる角度記載の基準方向として使用されている。北方向は、値０°である。
カメラは、目標点Ｔ（ｘ及びｙ座標ｘ＿ｔａｒｇｅｔ＝−０．５，ｙ＿ｔａｒｇｅｔ＝１．５）を向いている。北方向と、カメラ１０（点Ｃ）と点Ｔとの接続線との間の角度は、「カメラ視角」１４と呼ぶ。図１では、カメラ視覚１４の値は、３３．６９°（ｌｏｏｋ＝３３．６９°）である。カメラ１０（点Ｃ）と円形板１２の中心点（点Ｂ）との間隔は、「カメラ移動区間」１６と呼ばれ、値２．９２のグラフユニット（ｔｒａｖｅｌ＝２．９２）である。
矢印方向と、カメラ１０（点Ｃ）と円形板１２（点Ｂ）の中心点との接続線との間の角度は、「シーン構成角度」１８（ｓ＿ｒｏｔ）と呼ばれ、値−５９．０４°（ｓ＿ｒｏｔ＝−５９．０４°）である。
シーン構成角度とカメラ視角との間の角度差は、「カメラ回動角度」２０（ｃ＿ｐａｎ）と呼ばれ、値−２５．３５°（ｃ＿ｐａｎ＝−２５．３５°）である。
カメラ移動区間１６、カメラ回動角度２０、シーン構成角度１８の各値は、纏めて「条件」と呼ばれ、図１での、カメラ１０（ＣＡＭ）と円形板１２との間の空間的角度関係を示す。
図２には、図１に示されているのと同じ撮影位置が略示されている（但し、本発明による運動シミュレーション制御装置を用いて実現されている）。図２に示されている様に、運動シミュレーション制御装置は、直線案内部２２（数字が付された直線によって図示されている）、及び円形回り舞台２４（円によって示されている）を有している。図２から分かる様に、回り舞台２４には、図１に示したのと同じ矢印が示されている。回り舞台の中心は、カメラ位置用の基準点であり、案内部２２上では値０である。運動シミュレーション制御装置は、カメラ２６（直線トレース案内部２２に沿って運動し、回り舞台２４と同じ面で回転乃至回動する）も有している。
図２と図１とを比較して分かる様に、図１で設定されている各条件の全ては、図２でも同様に、カメラ２６と回り舞台２４との間の運動シミュレーション制御装置による配列構成によって充足される。図２では、カメラ２６と回り舞台２４の中心点とは、図１のカメラ１０と円形板１２の中心点との間隔と同じ間隔（即ち、ｔｒａｖｅｌ＝２．９２）である。更に、図２では、カメラ２６は、回り舞台２４から、図１でカメラが円形板１２の中心から左に回動しているのと同じ角度（ｃ＿ｐａｎ＝２５．３５°）だけ回動している。同様に、図２の回りの舞台２４は、図１の円形板１２と同じ、カメラ２６に対して相対的な角度だけ回動されている（ｓ＿ｒｏｔ＝−５９．０４°）。図２の、この回動角度は、回り舞台２４上に矢印１８によって示されている。
図３では、図１のカメラ１０に相応するカメラ１０ａ、並びに、第２のカメラ１０ｂ（点Ｄ）（カード表示図では、カメラ１０ａとは別の位置にあるが、空間内の同じ点（点Ｔ）を向いている）がある。図３では、カメラ１０ｂに対しては、付加的な「条件」が設定されている。図４ａ及び４ｂには、本発明の実施例での回り舞台２４に関する位置が示されている（図３のカメラ位置を変換乃至「シミュレーション」するため）。図４ａから分かる様に、本発明によると、カメラ２６と回り舞台２４とは回動されて、カメラ２６と回り舞台２４との配置構成が形成されており、その際、図３でカメラ１０ａに対して設定されている各条件は、全て充足されている。同様に、図４ｂに示されている様に、カメラ２６及び回り舞台２４は、本発明の実施例では、回動することができ、その際、カメラ２６と回り舞台２４との配置構成が形成されて、図３でカメラ１０ｂに対して設定されている各条件は、全て充足されている。この実施例では、カメラを直線案内部２２上で移動させる必要はない。と言うのは、「移動区間」、即ち、図３で、カメラ位置点Ｃと円形板１２の中心点Ｂとの間隔と、カメラ位置点Ｄと円形板１２の中心点Ｂとの間隔とは、両カメラ位置とも同じであるからである。
図１〜４の分析から推定できるように、運動シミュレーション制御装置によって、従来の写真撮影での、カメラ１０ａとカメラ１０ｂに対する「各条件」を全て充足することができる（その際、両カメラは、ｘｙ平面の異なった２つの点（点Ｃ乃至点Ｄ）に配置されている）場合には、運動シミュレーション制御システムによって、ｘｙ平面の所定点に配置されている各カメラに対する各条件（従来の撮影用に使用される）を充足することができる。
この仮定を基にして、以下ではカメラがｘｙ平面を移動する場合に生じることを論じる。図５には従来の写真撮影における直線に沿った１つのカメラ１０の物理的な移動を示している。この場合カメラ１０は地点Ｃから地点Ｄまで移動する。走行期間中カメラ１０は常に地点Ｔを監視するように回転する。図に５つ示されているカメラ位置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅは“カメラ移動”の５つのフェーズを表す。結像においてはこの５つのフェーズに対する条件が定義される。カメラの走行区間は、５つのグラフィック単位（distance＝５）となる。
図６のａ〜ｅは、移動シミュレーション制御がどのように直線移動に、そして図５によるカメラと対象物の関係がどのように他の移動ないし関係に“トランスレート”されるかが示されている。図６ａ〜ｅにて認められるように、図５に示した各カメラ位置に対する移動シミュレーション制御は回転台２４に対して相対的に選択的カメラ位置を与える。この位置において同じ写真像が撮影され得る。例えば図６のａでは、図５のカメラ位置１０ａにおいてと同じ条件を達成するために、カメラ２６と回転台２４がどのように回転し得るかが示されている。図５のカメラ位置１０ｂにおいてと同じ条件を達成するためには、カメラ２６は本発明の実施例において回転台２４の近傍で移動し、カメラ２６も回転台２４も相応に回転する。そしてカメラ位置１０ｃ〜１０ｅに対する条件を新たに満たすために、図６ｃ〜図６ｅに示されているように類似の過程が行われる。
このことからわかることは、移動シミュレーション制御が図５に提示されている５つのカメラ位置のそれぞれに対する条件（これはカメラ走行の５つのフェーズを表す）を満たすことができる場合には、このシミュレーション制御はその他の全てのフェーズに対する条件も満たすことができるということである。このことから得られる結論としては、カメラ２６は、該カメラが移動シミュレーション制御を介して駆動される場合には、回転台２４もカメラ１０が回転台１２を認知するのと同じように識別することである。
図５及び図６ａ〜ｅからは、２つの動きの間の、すなわち初期の物理的な“移動”（ＰＭdistance）と移動シミュレーション制御を用いて表される“トランスレート”された移動との間の根本的な相違が認められる。図５に示されたカメラ１０の走行はｘ軸上で開始されている。しかしながら移動シミュレーション制御によって実施される移動は、図６ａ〜ｅに示されているようにｙ軸上の直線状のガイド２２に沿って開始されている。この実施例において移動シミュレーション制御を使用する利点は、図６ａ〜ｅに示されているようにｙ軸上のカメラ２６の全走行区間（ＭＣＳdistance＝２．８２グラフィック単位、前進方向と後進方向での移動）が、図５による１つの方向に関して移動するｘ軸上の区間（ＰＭdistance＝５．０グラフィック単位）よりも遥かに短いことである。ｙ方向の全移動領域（すなわち最も遠い地点と最も近い地点の間の区間差）は“ルート”と称される。図６ａ〜ｅにおいてルート絶対値は１．４２である（１０ａまたは１０ｅのポジション−１０ｃのポジション；２．９２−１．５）。図６ａ〜ｅは、ｘ軸上の移動が完全に消去されること表している。ｙ軸上の走行区間（ＭＣＳdistance）とｘ軸上の走行区間（ＰＭdistance）の間の差は、移動シミュレーション制御によって移動するカメラが、初期のカメラ走行期間中に移動したカメラの場合よりも遥かにゆっくり走行することが表されている。このカメラの移動速度の低減は、撮影像の品質に関して非常に重要である。なぜならそれによって生ぜしめられる画像ジッタが僅かだからである。
図７には、地点Ｔを中心に円形のコース上を移動するカメラでの場合を想定した、カメラ１０の５つのカメラ位置１０ａ′〜１０ｅ′が示されている。この図７からは各カメラ位置における種々の条件がみてとれる。図７では走行区間は５．５５グラフィック単位となる。
図８ａ〜ｅには、本発明の実施例による移動シミュレーション制御による移動がどのように変換されるかが示されている。図８ａ〜ｅは、移動シミュレーション制御のもとでのカメラ２６の５つの異なるカメラ位置を表している。この場合各図は図７に示されたカメラ位置に相応する。図８ａ〜ｅに示されているカメラ２６のカメラ位置のそれぞれは、図７におけるそのつどの初期のカメラ位置のもとで示されたのと同じ条件のセットで、カメラ２６と回転台２４の相対的な回転角度と一緒に供給される。そこからわかることは、図８ａ〜ｅに示されたカメラ位置は、図７に示されたカメラ位置と同じ写真画像を供給することである。この画像の分析から、次のような結果が得られる。すなわち移動シミュレーション制御によって、ｘｙ平面で円形コース上に延在するカメラ移動がｙ軸に沿った直線的で一次元のカメラ移動に変換される。図８ａ〜ｅは（図６ａ〜ｅに示しているように）次のようなことをデモンストレーションしている。すなわちｘ軸方向のカメラ移動が移動シミュレーション制御によって完全に消去されることをデモンストレーションしている。
図９は回転台１２を中心とした円形移動を表した５つのカメラ位置１０ａ″〜１０ｅ″を示したものである（この場合の走行区間は９．７７グラフィック単位である）。カメラは目標値点Ｔ（ｘ＿target＝−０．５、ｙ＿target＝０．５）へ配向される。既に前述した実施例のように、図９に示されている各カメラ位置毎の全ての条件は、カメラ２６と回転台２４の間の移動シミュレーション制御の要求によって、図１０ａ〜ｅに示されているのと同じように満たされる。この実施例において興味深いのは、ＭＣＳdistance＝０であることが検出されることである。このことは、カメラ２６が本発明による制御のもとで全く動かないことを意味するのではなくその軸線を中心に回転することを意味する。
次に前述した本発明の基本原理に基づいてその作法を詳細に説明する。従来の撮影においてはカメラ自体が移動してスタチックな“被写界”を結像していた。区間の移動と視角の変更を行う全ての作業は専らカメラによって行われていた。カメラによって取り込まれたスタチックな“被写界”は、明確な基準点を有していない。この基準点は無限量の可視画素からなる。この写真的な“被写界”の基準点の複合性とエラーは多層画像の形成やコンピュータグラフィックの形成及び積分の際に問題を投げかける。
本発明は次のような考察を基礎としている。すなわちカメラは空間的移動における一部にしか関与せず、回転台上に存在する“被写界”の一部しか取り入れないことを基礎としている。この“被写界”の一部は、回転台固有の回転移動によってカメラと共に全ての動きの実施に関与する。この場合の“被写界”はスタチックなものではなく、その受入れられるべき無限量の可視画素は、回転台上にある可視画素に制限される。移動シミュレーション制御は、カメラと、前記“被写界”の所定の地点との間の新たな空間的移動を合成する。この地点を中心に（制限された）実際の場が回転する。この回転の中心は撮影される対称の移動及び位置と画像構成に対する明確な基準点となる。
再度図９に基づけば、結像をなすカメラ１０は図９において回転台１２を中心とした円形コース上を移動し、この移動の間は回転台１２の中心点との間隔を維持する。移動シミュレーション制御を用いて実施されるカメラ走行は、カメラ１０と、回転台１２の中心点との間の間隔における変化を表す。このことは次のようなことに対する理由となる。すなわちなぜカメラ２６が本発明の１実施例による制御のもとで図１０ａ〜ｅに示されているように全く移動しないかということに対する理由となる。図９におけるカメラの全走行区間（ＰＭdistance＝９．７７）は、図１０ａ〜ｅに示されているように回転台２４とカメラ２６の回転へトランスレートされる。
これまでに“条件”と称されて図面に示されている、３つの動きの間の種々の関係は、カメラの前進及び後退移動と、カメラの旋回と、回転台の回転とによって実現可能であり、これによって二次元的なカメラ移動が撮影空間においてシミュレート可能となる。これにより回転台上に存在する“被写界”のうちの選択された一部の正確な結像画像が得られるものとなる。カメラの前進及び後退走行、カメラの旋回、及び回転台の回転は、移動シミュレーション制御の３つの基本となるチャネルを形成する。この３つのチャネルの同期操作は、空間においてあらゆる動きの可能な仮想“車両”を形成する。この仮想“車両”の動きは、全ての動きに対する３つのチャネルの関与量に依存する。
次に移動シミュレーション制御の機能を図１１〜２５に基づき詳細に説明する。ここにおいて“被写界”の全画像は、（種々の回転台上に）存在する被写界部分の複数の個別画像から形成されるものとする。
図１１，１３，１５は、既に図５で示したのとおなじようにカメラ１０の同じ直線的動きを概略的に示したものである。しかしながらここでは簡単化の理由からカメラ移動の３つのフェーズ（すなわち地点Ｃ，Ｃａ′，Ｄの３つ）しか示していない。これらの図面では３つのプレート１２ａ，１２ｂ，１２ｃがｘｙ平面の種々の個所に配置されている。図面１１，１３，１５のそれぞれには各カメラ位置毎に、カメラと、プレート１２ａ，１２ｂ，１２ｃと、目標点Ｔとの間の空間的な関係（“条件”）が示されている。
図１２のａ〜ｃ、図１４のａ〜ｃ，図１６のａ〜ｃには、移動シミュレーション制御がカメラと回転台との間の種々の空間的配置構成を介してどのように図１１，１３，１５に示された条件を満たし得るかが示されている。図１２ａ〜ｃには、回転台２４とカメラ２６の間の例えば３つの異なる角度と空間座標の関係が示されている。図１２ａに示されている第１の関係は、図１１に示されたカメラ１０とプレート１２ａとの間の特性を示している。同じように図１２ｂに示されている関係は、カメラ１０とプレート１２ｂとの間で成り立つ関係と同じものである。そして図１２ｃに示された関係は図１１のカメラ１０とプレート１２ｃの間の関係に相応する。
同様に図１４ａ〜ｃに示されている３つのカメラ−関係は、図１３に示されている符号１２ａ，１２ｂ，１２ｃの付された３つの回転台とカメラ１０との間の関係に相応する。さらに図１６ａ〜ｃに示されている種々異なる３つのカメラ−回転台関係は、図１５に示されたカメラ１０と３つの回転台１２ａ，１２ｂ，１２ｃの間の関係に相応する。これらの実施例からは次のようなことが明らかである。すなわち本発明を用いれば、３つの対象物のそれぞれの写真画像が、カメラ２６と回転台２４の回転と、回転台に対するカメラ２６の直線的ガイドライン２２に沿った移動とによって得られることが明らかである。
これまでは本発明を明確にするための実施例が一次元の矢印の付された１つのプレートだけに関連して説明されてきたが、以下でも説明するように本発明は二次元、三次元の対象物にも適用可能である。
図１７には長区間の矢印に似た対象物２８が示されている（地点ａ，ｄ，ｈ，ｌ，ｉ，ｅ）。この対象物２８は比較的小さな３つの区分２８ａ，２８ｂ，２８ｃ（地点ａ，ｂ，ｆ，ｊ，ｉ，ｅないし地点ｂ，ｃ，ｇ，ｋ，ｊ，ｆないし地点ｃ，ｄ，ｈ，ｌ，ｋ，ｇで形成される）から構成される。各区分は、円形プレート３０ａ，３０ｂ，３０ｃに基づいており、このプレートのそれぞれは北ないしはｙ軸方向に向いた矢印を備えている。
図１８、１９、２０には、カメラと、各区分のコーナとの間の空間的角度関係を数学的に記述するために用いられる区分条件が示されている。
これらの図面は、（“コーナｂ”に基づく）区分条件に用いられる数学的用語の説明に用いられる。図１８は、例えばプレートの中心点（x_board,y_board)と対象物のコーナｂ（x_cor,y_cor)との間のコーナ−プレート間隔（cor_board_dist)と、矢印方向とプレート３０ｂの中心点から対象物２８ｂのコーナｂまで延在する直線との間のコーナ−プレート角度（cor_board_angle)を表している。
図１９にはカメラ旋回（c_pan)が、すなわちプレート３０ｂの中心点からカメラ１０へ延びるラインと、カメラ１０の可視方向（つまり目標点Ｔ）へ延在するラインとの間の角度を表す。この図１９は、カメラ１０とコーナｂの間のコーナ−カメラ間隔（cor_cam_distance)や、コーナｂからカメラ１０へ延在するラインと、カメラ１０の可視方向へ延在するラインとの間のコーナ−角度（cor_angle)も示している。さらに図１９は、シーン構成−回転角度（s_rot)、すなわちカメラ１０の可視方向と矢印方向との間の角度も表している。
最後に図２０には、本発明の実施例による装置の回転台２４上に区分２８ｂがもたらされる場合に、区分−条件のそれぞれがどのように同値を有しているかが示されている。図１７〜１９に表された用語は以下の“区分−測定基準−条件”の説明においても用いられる。
既に前述したように、図１７は、３つの区分２８ａ，２８ｂ，２８ｃが３つの円形回転台３０ａ，３−ｂ，３０ｃにどのように基づき、地点Ｃにカメラが配置されている場合のカメラ１０がどのように従来の画像を提供するかが示されている。図２１のａ，ｂ，ｃには、個々の区分２８ａ，２８ｂ，２８ｃがカメラ２６に対して、図１７での同じ区分がプレート３０ａ，３０ｂ，３０ｃ上に配設されているのと同じようなポジションで、どのように回転台２４上に配設されるかが示されている。図２２には、カメラが前記の区分２８ａ，２８ｂ，２８ｃに対して別の状態で地点Ｃａ′にある場合の、各区分２８ａ，２８ｂ，２８ｃの間の関係が示されている。図２３ａ，ｂ，ｃには、前記区分が本発明による装置の回転台上に配設され、回転台２４とカメラ２６が適切に回転され相互に間隔をおいている場合の例が示されている。この間隔はカメラ２６に関して図２２に示されたのと同じ位置にある。図２４には、カメラ１０が第３のポジション、地点Ｄに或場合のプレート３０ａ，３０ｂ，３０ｃ上の前記区分とカメラ１０との間の関係が示されている。図２５ａ，ｂ，ｃには、この関係が、回転台２４上の区分の配置と、カメラ２６及び回転台２４の回転と、回転台２４に対するカメラ２６の（直線的な）移動とによってどのように得られるのかが示されている。
図１７、２２、２４の各区分の配置構成に対する基準点は、そのつどのプレートの中心点と、各プレート上に矢印で示される北の方向である。既に前述したように図２１のａ，ｂ，ｃは、図１７と同じように、カメラ２６と１つの区分の間の別々の３つの関係を示している。図２１のａに示されている第１の関係は、図１７に示されたカメラ１０と区分２８ａとの間の関係をシミュレートしている。同じように図２１ｂに示されている関係は、図１７のカメラ１０と区分２８ｂに関する条件をシミュレートしている。さらに図２１ｃに示されている第３の関係は、図１７のカメラ１０と区分２８ｃに関する条件を表している。図２１のａ〜ｃと、図２３のａ〜ｃと、図２５のａ〜ｃからは、移動シミュレーション制御が、カメラ２６と回転台２４の間の配置構成を介して、図１７，２２，２４に示された三次元対象物に対する区分−条件の全てを満たしていることが認められる（このことから対象物もカメラ可視角度も、実際にカメラの移動を三次元的に受け入れることのできる高次元特性を備えていることが明らかである）。
また次のようなことも容易に理解できる。すなわち回転台上の各区分が別個に撮影される場合に、別々に得られる３つの区分画像が最終的または全体的画像を形成するために順次重畳可能であることも容易に理解できる。図２１のａ，ｂ，ｃに示された関係に基づいて別個に形成される３つの画像が相互に重畳されるならば、最終的に得られる画像は、図１７に従って撮影可能な画像に相応する。それに類似して、図２３のａ，ｂ，ｃに示されている別個の３つの関係が３つの別個の画像を形成するために使用される場合には、この３つの別個の画像が全体画像の形成のために相互に組み合わされる。この全体画像は、図２２に従って撮影される画像と同じものである。更に、３つの別個の画像を発生するために、図２５ａ，２５ｂおよび２５ｃに図示された、３つの別個の関係を利用し、かつこれら３つの画像を相互に重畳するとき、全体像は、図２４に図示されている関係から得られる画像と同一になるはずである。このことは、比較的大きな物体の画像を合成するために、種々異なった部分の別個の画像を重畳することができることを示している。
ｘ−ｙ平面上の種々の位置の３つの別個の画像を表す部分（いわば“被写界”の部分を表している）は１つの物体の１つの結合（cohesive）画像に結合することができるので、種々の結論を導き出すことができる。
まず、“被写界”の全体イメージを、回転台上に存在する“被写界”の小さな部分の別個の画像の重畳によって形成することができる。第２に、“被写界”の選択された部分をｘ−ｙ平面上の任意の領域に配置することができる。その画像を相互に重畳することができるこの形式の選択された部分の量に関する制限はない。第３に、回転台上に載せられた物体の画像が、別の回転台の平面上に存在する別の物体の重畳された画像と視覚的に結合（同期）される。第４に、回転台の平面の寸法は制限されていない。図１７，２２および２４では、部分のコーナは回転台ないし回転台３０ａおよび３０ｂにおいて回転台の外周の外に延在している。図２１ａ，２１ｂ，２３ａ，２３ｂ，２５ａおよび２５ｂにおいて、部分のコーナが回転台の外周の外に延在しているにも拘わらず、すべての部分条件がなお満たされていることが分かる。回転台の平面の寸法は、フィルムスタジオにおいて使用可能なスペースにのみ依存している。
更に、公知の運動制御装置の構成は、画像のすべての成分が、繰り返される、同一の運動（上方向および下方向にスケーリングされた成分の寸法に依存して）によって写真撮影されかつカメラは、これら運動を実現するために、従来の“物理的な運動”を実施しなければならないという仮定に基づいている。本発明による基本構成は別の仮定に基づいている。（全体の）画像のすべての成分は、種々異なった運動の期間に撮影することができる。その結果は、従来の“物理的な運動”において撮影された画像に等しい画像であるが、この従来の運動はカメラによって空間的には実現されない。
マルチ成分画像の作成における最大の問題は、寸法ないしスケーリングの問題である。全体画像の種々異なった成分が種々異なった寸法（大きさ）を有しているとき、それらを相互に正確に整合することは非常に困難である。この問題は、２つの重大な影響によって惹き起こされる。
第１番目には、カメラの物理的な運動を、成分の寸法に依存して上方向または下方向にスケーリングしなければならないということである。非線形の物理的な運動の上向きおよび下向きのスケーリングは、モニタおよび運動制御装置の構成に対して種々異なった物理的な条件を形成する（その際運動学的なエネルギーの種々異なった値も重要である）。このために、個々の成分に対して種々異なった印象の画像の震え（“ジッタ”）が現れる。第２のファクターは、空間において撮影される成分の配置に対する一義的な基準点、即ち物体がカメラに関連してどこに配置されるべきであるかという一義的な基準点の欠如である。本発明はこの問題を解決するものである。従来の物理的な運動の期間には、カメラが空間におけるそのｘｙｚ位置を非線形的に変えるとき、画像の震えが発生する。というのは、カメラ撮影の際の画像の震え（“ジッタ”）の発生は実質的に遠心力によって生じるからである。物理的な運動が純然たる線形であるとき、画像の震えは発生しないかまたは、それが画像において認識されない程度に僅かである。非線形運動の運動シミュレーション制御は線形運動に変換されるので、運動シミュレーション制御において使用されるガイドが殆どまたは完全に直線的であると仮定すれば、“ジッタ”問題は解決済みである。
スケーリングに関連した問題の完全な解決策は、図２６、図２８および図３０を考察すればよく分かる。これらの図は、カメラ１０の直線状の運動の３つの位相を表している。カメラ１０は点Ａ（図２６において座標ｘ＿ｃａｍ＝−１．５を有する）から点Ａ１（図２８において座標ｘ＿ｃａｍ＝２．５，ｙ＿ｃａｍ＝０を有する）に、それから点Ｄ（図３０において座標ｘ＿ｃａｍ＝２．５，ｙ＿ｃａｍ＝１．５を有する）に進みかつ座標系の中心点に位置している目標点Ｔを観察する。これらの図において、３つの種々異なった寸法に応える種々異なった大きさを有する３つのプレートがある。これらのプレートのそれぞれは、方位北を示す矢印を有しており、これも基準方向として使用される。
寸法に対する基準量はプレートの半径である。説明した例において（本発明の実施に際する回転台２４の半径を図形単位とするとき）プレートの半径は寸法（スケール）１：１において図形単位の値（半径＝１．０）を有し、寸法（スケール）２：１においてそれは２の図形単位の値（半径２．０）を有し勝つ寸法（スケール）１：２においてそれは０．５図形単位の値を有している（半径＝０．５）。プレートの種々異なった寸法は、次の関係式に従ったカメラ走行に関連している：スケーリングされた走行＝走行×半径。換言すれば、図２６から分かるように、実際のまたは図２６に示されているスケーリングされたカメラ走行は、本発明の実施例において実施されるカメラ走行に、スケーリングされた走行を半径によって除算することによって変換される。この関係を図２６，２８および３０に示されている条件に使用すれば、３つの回転台の１つに対するカメラの運動のそれぞれのフェーズに対して、“スケーリング条件”を設定することができる。
図２７ａないし２７ｃには、本発明の実施例におけるカメラ２６と回転台２４との間の３つの関係が例示されている。図２７ａに示された関係は、図２６においてカメラ１０とプレート４４との間の関係によって形成されるスケーリング条件の場合と同じ画像を発生する。即ち、図２７ａにおけるカメラ２６と回転台２４との間の相対運動は、図２６におけるカメラ１０とプレート４４との間のスケーリングされた運動と同じ寸法を提供するものである。
相応に、図２７ａに図示された関係は、図２６におけるカメラ１０とプレート４６との間のスケーリング条件と同じ画像を提供するものである。同様に、図２７ｃに図示された関係は、図２６におけるカメラ１０とプレート４８との間のスケーリング条件と同じ画像を生じるものである。
類似の仕方で、図２９ａないし図２９ｃに図示された関係は、図２８に図示されたスケーリング条件に相応し、一方図３１ａないし図３１ｃに図示された関係は、それぞれ個々のプレートに対して、図３０に図示されたスケーリング条件と同一の画像を発生するものである。図２７ａないし２７ｃ，図２９ａないし図２９ｃおよび図３１ａないし図３１ｃから、カメラ２６および回転台２４の相応の配置によって、運動シミュレーション制御部は、図２６，２８および３０において設定されたスケーリング条件を満足することが分かる。
本発明の上述の実施例の寸法ないしスケーリングの特徴は、３次元の物体に使用することができる。図３２，３４および３６において、３つの比較的小さな部分５０ａ、５０ｂ，５０ｃから構成されている１つの長い、矢印に類似した物体５０が示されている。各部分は、別のプレート５２ａ、５２ｂまたは５２ｃに置かれている。図３２，３４および３６が所望の表示結果、即ち異なった寸法を有する３つの部分から組み合わされて成る物体を示していることを確かめることが重要である。この部分のディメンジョンは、それぞれのプレートの半径に対するその関係によって定めることができる。図３２，３４および３６において、カメラと各部分のそれぞれのコーナとの間の関係を表す付加的な“部分スケーリング条件”が定められている。
図３３ａないし３３ｃ，図３５ａないし３５ｃおよび図３７ａないし３７ｃにおいて、それぞれ部分５０ａ、５０ｂ，５０ｃに相応する個々の部分５４ａ、５４ｂ，５４ｃが図示されており、これらは回転台２４上において、カメラ２６に対して、図３２，３４および３６における部分と同じ位置に配置されている。各部分の配置に対する基礎は、回転台２４の中心点および回転台２４における矢印の方向である。各部分のディメンジョンに対する基礎は、回転台２４の半径に対するその関係である。図３３ａないし３３ｃ，図３５ａないし３５ｃおよび図３７ａないし３７ｃは、運動シミュレーション制御部がカメラ２６と回転台２４との間の配置を介して図３２，３４および３６に図示の部分スケーリング条件を満足することができることを示している。
図３３ａないし３３ｃに示されている回転台上の各部分ないし各領域が別個に撮影されかつ図示の部分の３つの画像が相互に重畳されるとき、最終または全体画像は、図３２において得られる画像と同一のものになるはずである。類似の手法で、図３５ａないし３５ｃに示されている回転台上の各部分が別個に撮影されかつ図示の部分の３つの画像が相互に重畳されるとき、最終的な画像は、図３４において得られる画像と同一のものになるはずであり、一方図３７ａないし３７ｃに示されている部分が別個に写真撮影されかつこれら部分の３つの画像が相互に重畳されるとき、最終画像は、図３６において得られる画像と同一のものになるはずであル。このことは、種々異なった寸法を有する部分の重畳された画像が、長い、矢印に類似した物体の画像を生じるということを示すものである。
部分の３つの別個の画像およびｘ−ｙ平面における種々異なった寸法および種々異なった配置が１つの物体の合成または結合（cohesive）画像に結合することができるとき、種々異なった結論を導き出すことができる。
まず、“被写界”の全体画像を、別の寸法に相応する、“被写界”の小さな部分の別個の画像の重畳によって形成することができる。使用することができる、寸法の値に関しては制限がない。更に、“被写界”のそれぞれの部分は、種々異なった寸法を有する成分から組み合わせることができる。“被写界”の、小さな部分への分割により、画像の組み合わせが無限に実現される。カメラ走行の間、新しい部分が画像に入りかつ古い部分が画像を離れ、即ち部分は相互に連続的にオーバラップしている。イメージ化されたないし写真撮影される“被写界”の寸法には制限がない。
しかし運動する物体が、例えば走行するカメラの前を行く俳優である場合、回転台の面を超えた区間にわたって運動するとき、従来の写真撮影では問題が生じる可能性がある。本発明は、１実施例において、以下に説明するように、この問題をも解決する。
図３８には、点Ａから点Ｂに移動する俳優５６が略示されており、個々においてカメラ１０は俳優の動きに追従する。分かり易くするために、カメラ１０の各位置は、俳優５６に対して相対的に、俳優が当該画像に対して存在する点によって表されている。例えば俳優が点Ａにいるとき、俳優の位置および対応するカメラ位置は５６ａないし１０ａで表される。点Ａと点Ｅとの間の距離は“Ｇａｎｇ（コース）”と称されかつ図３８には５．６５図形単位の絶対値を有している（Ｇａｎｇ＝５．６５）。
図３９には、その中心点が点Ｇにあるプレート５８ａが示されている。俳優５６は、このプレート５８ａ上の点Ａにいる（角度ＧＡＥ＝９０°を有している）。コースＡＥの区間は、プレート５８ａ上の湾曲した線ＡＥに変換することができる。湾曲した線ＡＥの長さは、コースの区間に等しい。湾曲した線ＡＥは、俳優（Ａ）とプレート（点Ｇ）との間の間隔に等しい半径を有する縁の円周の部分である。この半径は、（例において）０．８２図形単位の値を有している（walk radius＝０．８２）。
プレートがｘ−ｙ面において（点Ａから点Ｅ間で）走行するカメラ１０に同期して運動しかつ時計回りにおいて回転することができるものとする。俳優は、あたかも自分が踏み車の上を歩くかのように、プレート５８ａ上を反時計回りに進む。図３９ないし４３は、点Ａから点Ｅに対する“動く”プレートの５つのフェーズを示しかつそれぞれのフェーズに対して、“コース条件”が示されている。進みの実施の間、プレートの回転（“final s＿rot”）は次の２つの回転の和である：（１）本来の条件を持った回転（プレートの中心とカメラ位置との間の角度、即ちs＿rot）および（２）コースの区間を変換する、プレートの回転（board＿angle）。図４４には、全体の運動過程がまとめられて示されている。
図４５ａないし４５ｅには、図３９ないし４３にそれぞれ設定されているコース条件を満足する位置５６ａないし５６ｅにおけるカメラ２６と、回転台２４と、進む俳優との間の、本発明の実施例による配置関係が示されている。進行ないしコースのそれぞれの区間およびそれぞれの方向は運動シミュレーション制御を使用して実現することができるという結論を導き出すことができる。これまでの説明において、ｚ軸（高さ）には触れなかった。カメラの高さ位置は、上述の“車両”の機能に関与しないが、それは任意に選択することができる。唯一の制限は、カメラ２６を回転台の面から持ち上げることができるレベルに関する。このレベルは、フィルムスタジオの規模および実際の構造、殊に運動シミュレーション制御装置の大きさによって制限されている。
高さのこの制限は、そのイメージが重力によって影響を受けるコンポーネント（生き物、火、水等）を撮影するときにのみ当てはまる。そのイメージが重力によって変化しないコンポーネントすべて（無生物物体、建築物モデル、石、家具等）は、別の位置（側方向に傾けられたまたは逆立ち状態に設置された）おいて撮影することができる。カメラが側方向に回転されると、ｚ軸とｘ軸は入れ替わる。側方向の姿勢をとっているコンポーネントは、直立した姿勢にあるように見える。“車両”はいまやｚ−ｙ面を運動することができる。それは、垂直方向の壁に沿って制限されない長さにわたって上方向および下方向に運動することができる。カメラが逆立ちしていると、物体は逆立ち状態で通常と見える。“車両”は制限されない天井の下で運動することができる。しかし高さは、カメラ走行と同様に、撮影されるコンポーネントの寸法に依存してアップ方向またはダウン方向にスケーリングしなければならない。
図４６ないし４９は、運動シミュレーション制御装置の構成が示されている。図２８に図示されているように、装置全体は、人物および物体を縮尺１：１で撮影するための１つの大きな回転台２４ａと、モデルおよびミニチュアを小さな縮尺で撮影するための小さな回転台２４ｂと、床部に設置するかまたは天井から吊り下げることができる水平方向の直線案内部２２とから成っている。この案内部２２は有利には、その一端が回転台２４ａの中心点の方を向いており、多端が小さな回転台２４ｂの中心点の方を向いている。タワーに類似した構造物６２はこの水平方向の案内部２２に沿って走行する。タワー６０は図４６に詳しく図示されている。タワー６０は垂直方向の直線的な案内部６２を有している。この垂直方向の直線的な案内部に沿って、カメラヘッドないしカメラ保持体６４を支持するキャリッジ６３が移動する。
カメラヘッド６４にカメラ２６が組み込まれている。カメラヘッド６４は、カメラ旋回、カメラ傾き、カメラ回転（側方向および垂直方向における）、ズーム、鮮鋭度調整およびノード点調整設定を実施することができる種々のモータを有している。カメラはノード点位置（対物レンズ内のすべての角度の交点）に配置されている。ノード点調整設定は、ズーム調整設定に相応して連続的に調整することができる。その理由は、ノード点は対物レンズの焦点距離に依存しているからである。ノード点のｘ−ｙ−ｚ位置は、カメラのｘ−ｙ−ｚ位置を表している。
タワー６０の、水平方向の直線的な案内部２２に沿った前進方向および後進方向の運動は、カメラ走行の“条件”を実施する。カメラ走行（travel＝０）の基準点は回転台２４ａの中心点である。
カメラヘッド６４の設けられたキャリッジ６３を垂直方向の直線のガイドに沿って上下運動させることで、カメラ２６の高さ調節が行われる。高さに対する基準点（level＝０）は、回転ステージ２４ａの平面のレベルに交点がおかれた位置である。
カメラ２６の横方向運動（カメラヘッド内部での振り）により、パンの”条件”が実行に移される。パンに対する基準点（ｃ＿ｐａｎ＝０）は回転ステージ２４ａの中心点である。
その他のカメラ機能（ズーム、フォーカシング調節、傾斜および旋回）は、”車両”の機能に寄与するものではなく、任意に選ぶことができる。小さい回転テーブル２４ｂの中心点へ向けさせるために、タワーを１８０°旋回させることができる。この場合、回転テーブル２４ｂの平面の中心点およびレベルは、カメラ走行、パンおよび高さ調節に対する基準点となり、それぞれ値０となる。この回転テーブル２４ｂは、縮小模型やモデルを撮影するために利用できる。大きなステージ２４ａと小さな回転テーブル２４ｂとの間隔は、実践での考量により定められるものである。縮小模型やモデルを用いて作業が行われる場合、役者を使って作業するときとは異なる照明条件が必要とされ、これはカメラと撮影されるコンポーネントとの間隔が短くなることで焦点進度が小さくなることと関係する。
回転ステージ２４ａまたは小さい回転テーブル２４ｂを回転させることによって、シーン構築のための旋回（ｓ＿ｒｏｔ）の”条件”が満たされる。
図４７には、カメラ２６の設けられたカメラホルダ６４が詳細に示されている。この図には殊に個々の運動能力Ｍα（垂直軸を中心としたカメラの旋回＝水平方向のカメラの振り）、Ｍβ（第１の水平軸を中心とした旋回、これはカメラの光学軸と等しい）、（第２の水平軸を中心とした旋回、これはカメラの光学軸に対し垂直＝垂直方向のカメラの振り）、Ｍｈ（カメラの高さの変位）、およびＭＮ（交点の変位”nodal point adjust”）が示されている。
運動制御システムのさらに別の部分は、旋回可能な照明構造部６６および６８である。これらの構造部は回転ステージおよび回転テーブルの上に懸架されており、ステージ２４ａないし回転テーブル２４ｂと同期して回転される。照明ランプを旋回させることで、慣用の運動中に”被写界”で生じるのと同じ変化が撮影されるコンポーネントの照明に際して得られる。
図４９には、図４６の斜視図で表されている装置を変形したカメラ２６用の運動装置の構成が示されている。この部分の参照符号は図４６〜４８で採用した参照符号と対応するものであり、その際、変形された部分に対する参照符号には”′”が付加されている。
図５０には、ブロック回路図の形式で運動装置の１つの実施形態における基本動作ユニットが詳細に示されており、その際にこの図ではそれらの信号の結合関係も示されており、さらにはこのシステムのための個々の制御信号についても詳細に示されている。
図示されているシステムの主となる機能グループは制御データ計算ユニット１００と画像処理ユニット１０２である。制御データ計算ユニットの入／出力側には制御データメモリ１０１が設けられており、画像処理ユニットの出力側には複数のモニタ１０３．１〜１０３．ｎが、入／出力側には複数のビデオメモリないしビデオレコーダ１０４．１〜１０４．ｎが設けられている（これらのうち図中にはそれぞれ２つの機器が示されている）。
制御データ計算ユニット１００と制御データメモリ１０１は出力側で画像処理ユニット１０２の入力側ならびにコンピュータグラフィックスユニット１０５の入力側とも接続されており、さらにコンピュータグラフィックスユニット自体はその入／出力側で画像処理ユニット１０２とも接続されている。制御データ計算ユニット１００および制御データメモリ１０１の入力側は、スケーリング計算機１０６を介して入力ユニット１０７、画像処理ユニット１０２の出力側ならびにコンピュータグラフィックスユニット１０５の出力側と接続されている。制御データ計算ユニット１００およびコンピュータグラフィックスユニット１０５は、インターフェース１０８を介してダイレクトに双方向で相互接続されている。
制御データ計算ユニット１００は、方向を示す矢印を両側にもつ一点鎖線で図中に示されているように、運動装置および照明装置のコンポーネントの（個別には示されていない）各アクチュエータと接続されており、このことによって個々の制御プロセスを実現できる。このためこのユニットは同時にインターフェースとしても機能する。有利には各アクチュエータにはセンサ（図示せず）も接続されており、逆にこれらのセンサを介してアクチュエータの位置を問い合わせることができる。しかし、装置の目下の調整位置の検出を次のようにして行うこともできる。すなわち、すべての調整位置（手動制御のときのカメラホルダ６４およびカメラ２６の調整位置も含む）を中央操作ユニット１０７により入力し、時間に依存する制御信号の目下の値を計算ユニット１００から制御メモリ１０１へダイレクトに転送することでも行える。
詳細にはたとえば以下の制御信号が用いられる。すなわち、それらの制御信号は手動制御を介して入力され、または計算され、対応するアクチュエータおよび選択的にメモリ１０１の記憶領域へ導かれる。
図面の左側に示されているように、回転ステージ２４ａの照明装置におけるランプ６６ａの照度に対する制御信号Ｌ１は、ランプ６６ａに前置接続されている照度調整器（たとえばサイリスタ制御として実現される）へ導かれ、この調整器によりランプの照度が調整される。照度調整器に設けられたセンサまたは別個のフォトセンサを介して、目下の照度を問い合わせることができる。しかしこの場合、上述のように制御信号Ｌ１をじかに記憶させることもできる。ランプ６６ａを旋回させるため照明装置６６に設けられているモータ（たとえばステッピングモータ）へは制御信号Φ４が導かれ、この制御信号によって回転ステージ２４ａの上のランプ６６ａの旋回位置が設定される。同様に、図面の右側に示されているように、回転テーブル２４ｂに属する照明装置６８のランプ６８ａの照度ならびに旋回位置は、照度制御信号Ｌ２と旋回角度制御信号Φ５により制御される。
回転ステージ２４ａの旋回は、回転ステージに設けられた駆動モータへ導かれる旋回角度制御信号Φ１により制御される。回転ステージ２４ａの上またはその中に配置されている回転プレート１２４ａの旋回は、旋回角度制御信号Φ３を介して回転プレート用の別個のモータにより制御され、さらにこの回転プレート１２４ａ上のコンベヤベルト２２４ａの運動は位置制御信号ｂにより制御され、別個のコンベヤベルト用モータにより実行に移される。回転ステージ２４ａ、回転プレート１２４ａおよびコンベヤベルト２２４ａに対しても、時間に依存する位置を検出するためにそれぞれ相応のセンサを設けておくことができる。しかしながらこれまで挙げてきた信号については、計算ユニット１００からメモリ１０１へダイレクトに転送するの好ましく、その理由は、コンポーネント２４ａ，２４ｂ，６６，６８，１２４ａ，２２４ａの手動による制御が例外的な事例において場合によっては考慮に入れられるからである。回転ステージ２４ａと同じように回転テーブル２４ｂは旋回角度制御信号Φ２により制御され、この制御信号は回転テーブル２４ｂ用の別個のモータへ導かれる。
上述の制御信号および制御機能は、カメラ２６に対する対象物の相対的な運動（たとえば旋回）ならびに対象物への照明に係わるものであって、これらは画像シーケンス撮影手法の２つの基本要素のうちの一方を成すものである。他方の基本要素つまり物体の運動に合わせて調節されるカメラの（２次元での）運動、旋回および位置調整は、以下のようにして実現される。
カメラと対象物との間の間隔を設定する位置制御信号ａは、レールガイド２２用のモータ（慣用の電動モータまたはリニアモータ）へ導かれ、回転ステージ２４ａないし回転テーブル２４ｂの平面上でのカメラ位置の高さを設定する別の位置制御信号ｈは、カメラタワー６０に設けられたモータへ導かれる。信号ａもｈも（手による入力の場合でも）好適には計算ユニット１００からメモリ１０１へ転送される。
カメラホルダ６４およびカメラ２６の制御は結局のところ、旋回角度制御信号ａ，β、ｙ（図４７中でＭα，Ｍβ，Ｍｙの付された３つの軸を中心としたカメラホルダの旋回に対応）、位置制御信号Ｎ（図４７中でＭＮの付されたカメラホルダにおけるカメラ位置の長手方向調節用）によって行われ、その際、これらの信号はカメラホルダにおける（図示されていない）相応のモータへ供給され、さらにはズーム（焦点距離調節）信号ｆおよびフォーカシング調節信号Ｆによって行われ、その際、これらの信号はカメラ２６自体へ供給される。カメラホルダとカメラを集中制御する場合でも、これらの信号は制御部１００から制御信号メモリ１０１へダイレクトに転送される。
しかし最後に述べた制御プロセスないし調整プロセスのためにカメラの目下の位置および調整状態を検出するセンサが設けられていれば、この装置をいっそう変化させやすい状態で使用できる。慣用の電気的なセンサあるいは光学的な変位センサないし角度センサとすることのできる図示されていないこれらのセンサによって、カメラを手動制御した場合でも調整側定量を捕捉できるようになる。そのような手動制御は、多数の適用事例において１つまたは複数の画像シーケンスを生成する際に少なくとも行われるものであり、たとえば初期の制御信号セットを得るためにも行われ、この場合、そのような制御信号セットは別の撮影あるいは（後で述べるような）画像処理のために利用される。
このような装置におけるセンサによって捕捉された位置調整信号、角度調整信号およびその他の調整信号は、図面の左側に（ソースとの正確な対応づけを記すことなく）入力信号Ｐｉとして示されているが、それらの調整信号は（マルチチャネルの）処理ユニット１０９の入力側へ供給され、そこからメモリ１０１へ転送することができるし、あるいはスケーリング計算機１０６へ供給することができる。破線を引くことでこの実施形態の任意に採用可能な特徴構成が示されている。
制御データ計算ユニット１００は一般的な構造を備えた高速マイクロコンピュータシステムとして特別に構成することができ、その際、インストールされたソフトウェアによって、実施例の他の個所で説明した成されるべき特定のカメラ走行におけるカメラと対象物との相対運動における運動座標の換算が実現され、さらに特定の画像シーケンスを作成する際にそのつど制御すべき装置のコンポーネントのために個々の制御データセットを得る目的で、入力された撮影データを並列処理（いわばマルチチャネルで処理）することができる。つまり、たとえばカメラと対象物との（仮定の）相対運動と（やはり）仮定のカメラの振りについての時間依存の軌跡座標の入力に応じて、カメラ、回転ステージおよび照明装置の運動を実際に実行に移すための完全な制御データセットの計算が行われ、このことはそれらのデータセットを用いることで完全に自動的に制御される。
すでに述べたように、この装置を用いて手動制御による撮影を行うこともでき、その際に各コンポーネントの運動ないし調整状況を捕捉して相応のデータを記憶させ、それらのデータを利用しながらあとで撮影を自動的に再現させたり、あるいは選択的に１次データに対しスケーリングおよび／またはその他の処理を施すことができ、得られた２次データに基づき修正された運動を実現させることができる。
したがってたとえば、回転ステージ２４ａ上の物体を手動制御により撮影することによって、これと精確に同期された回転テーブル２４ｂ上の（著しく小さい）第２の物体の撮影を自動的に行わせるためのデータを供給することができ、さらには両方の画像シーケンスをそれぞれ異なるスケールで重ね合わせたり合成させたりするためのデータを供給することができる。この目的で、第２の撮影プロセスを制御するためにスケーリングコンピュータ１０６において制御データに対しまずはじめに、物体の実際の大きさの比に応じて換算処理を施し、あとで画像処理ユニット１０２における合成プロセスを制御するために、第２のスケーリングデータセットを準備処理することができる。もちろんこのようにして、複数の画像シーケンスを（完全に自動化または部分的に手動制御して）形成し、それらをビデオメモリ１０４．１〜１０４．ｎに格納し、モニタ１０３．１〜１０３．ｎによってコントロールしながら処理することができる。
同様に、インターフェース１０８を介して撮影装置とコンピュータグラフィックスユニット１０５とを共働させることができ、このことにより画像シーケンスをコンピュータグラフィックスシーケンスと（またはその逆で）まえもって同期させ、目立つような同期ずれや”ジッター”現象を伴うことなく両方の画像をきわめて完璧に合成することができる。さらにこの場合も、そのつどスケーリング計算機１０６によりスケーリングを行うことができる。
制御データメモリ１０１は、任意にアクセス可能なマルチチャネルの読み出し書き込み用メモリとして構成されている。このメモリは図５０による実施形態の場合、スケーリングユニット１０６とじかに接続されており、このことによって記憶されているデータセットを計算ユニットとは無関係に別の形態的特性に計算しなおし、スケーリングされた形で新たに記憶させることができる。
画像処理ユニット１０２として、計算ユニット１００、コンピュータグラフィックスユニット１０５およびスケーリングユニット１０６との接続用インターフェースをもつ公知の最新のスタジオ機器を使用することができる。ユニット１０６を多段式に、”Matte”ユニットおよび”Ultimatte”ユニットから成るように構成することもでき、その場合、モニタおよびレコーダないし画像メモリもハイアラーキで関係づけられる。
本発明はその構成に関して、前述の有利な実施例に限定されるものではない。むしろ、基本的に異なる種類の構成においてもこれまで示したきた解決手段を利用する多数の変形実施例が考えられる。つまりたとえば、記述の各機能ユニットをコンピュータシステム内に統合することもできるし、および／または特定の機能ユニットを純粋にソフトウェアとして実現することもできる。
モーションシミュレーション制御は一般にコンピュータソフトウェアを用いることで行うことができ、このソフトウェアは（一般化された視点でいえば）以下の機能を有するものである。
１．”被写界”（コンポーネントの配置およびスケール）を形成する。
２．速度の設定も含むカメラの物理的運動の形成
３．（必要に応じて）コンピュータグラフィックス環境で形成された”被写界”および”物理的な運動”に関するコンピュータグラフィックスソフトウェアのデータを受け取る（これらのコンピュータグラフィックスデータに基づきモーションシミュレーション制御による”被写界”の視覚的な部分を捕捉できる）。
４．”被写界”の所定のポイントの位置に基づき、慣用の物理的な運動を”車両の”運動に変換する（このことは条件の数学的根拠に関係する、付録Ａ参照）。
５．”車両”データをモーションシミュレーション制御の個々の駆動部ないしモータへ伝達する。
６．（必要に応じて）”被写界”と”車両”のデータをコンピュータグラフィックスシステムへ伝達する（”車両”データに基づき”被写界”の視覚的な部分をコンピュータグラフィックスソフトウェアを用いて生成できる）。
前述の説明において、コンピュータ支援により生成される画像の構築に関する問題点について言及してきた。それらの問題点は、莫大な量のビジュアル情報を含む”被写界”のイメージの複雑性と関連している。モーションシミュレーション制御の基本原理は、コンピュータグラフィックス画像の構築に適用されるべきものである。数学的な計算の対象は”被写界”の画像全体とすべきではない。この場合、”被写界”は、コンピュータの画面が小さなピクセルに分割されているのと同じように、種々のｘｙｚ座標をもつ小部分に分割される。本発明が適用されることでは、”被写界”の１つの小部分の画像に対し数学的な計算処理が施される。この計算にあたり、上述の”車両の”基本原理が適用される。ｘ方向におけるコンピュータグラフィックス”カメラ”の位置は、ｙ軸およびその部分の振りと回転に変換されることになる。これらの小部分の重ね合わせられた画像によって最終的に、適正な（著しく複雑な）”被写界”全体の画像が形成される。
付録Ａ：「条件」のための数学的基礎
データ
１．カメラ位置：
0003810432.tif 000002
２．カメラ画角：
0003810432.tif 000003
条件
0003810432.tif 000004
付録Ｂ  テーブルのリスト
テーブル１は図１７、２２、２４に図示された空間と角度の関係のうちのいくつかの関係のリストである。
テーブル２は図１７に図示された空間と角度の関係のうちのいくつかの関係のリストである。
テーブル３は図２１に図示された空間と角度の関係のうちのいくつかの関係のリストである。
テーブル４は図２２に図示された空間と角度の関係のうちのいくつかの関係のリストである。
テーブル５は図２３に図示された空間と角度の関係のうちのいくつかの関係のリストである。
テーブル６は図２４に図示された空間と角度の関係のうちのいくつかの関係のリストである。
テーブル７は図２５に図示された空間と角度の関係のうちのいくつかの関係のリストである。
テーブル８は図３２、３４、３６に図示された空間と角度の関係のうちのいくつかの関係のリストである。
テーブル９は図３２に図示された空間と角度の関係のうちのいくつかの関係のリストである。
テーブル１０は図３３に図示された空間と角度の関係のうちのいくつかの関係のリストである。
テーブル１１は図３４に図示された空間と角度の関係のうちのいくつかの関係のリストである。
テーブル１２は図３５に図示された空間と角度の関係のうちのいくつかの関係のリストである。
テーブル１３は図３６に図示された空間と角度の関係のうちのいくつかの関係のリストである。
テーブル１４は図３７に図示された空間と角度の関係のうちのいくつかの関係のリストである。
【図１】
0003810432.tif 000005
【図２】
0003810432.tif 000006
【図３】
0003810432.tif 000007
【図４ａ】
0003810432.tif 000008
【図４ｂ】
0003810432.tif 000009
【図５】
0003810432.tif 000010
【図６ａ】
0003810432.tif 000011
【図６ｂ】
0003810432.tif 000012
【図６ｃ】
0003810432.tif 000013
【図６ｄ】
0003810432.tif 000014
【図６ｅ】
0003810432.tif 000015
【図７】
0003810432.tif 000016
【図８ａ】
0003810432.tif 000017
【図８ｂ】
0003810432.tif 000018
【図８ｃ】
0003810432.tif 000019
【図８ｄ】
0003810432.tif 000020
【図８ｅ】
0003810432.tif 000021
【図９】
0003810432.tif 000022
【図１０ａ】
0003810432.tif 000023
【図１０ｂ】
0003810432.tif 000024
【図１０ｃ】
0003810432.tif 000025
【図１０ｄ】
0003810432.tif 000026
【図１０ｅ】
0003810432.tif 000027
【図１１】
0003810432.tif 000028
【図１２ａ】
0003810432.tif 000029
【図１２ｂ】
0003810432.tif 000030
【図１２ｃ】
0003810432.tif 000031
【図１３】
0003810432.tif 000032
【図１４ａ】
0003810432.tif 000033
【図１４ｂ】
0003810432.tif 000034
【図１４ｃ】
0003810432.tif 000035
【図１５】
0003810432.tif 000036
【図１６ａ】
0003810432.tif 000037
【図１６ｂ】
0003810432.tif 000038
【図１６ｃ】
0003810432.tif 000039
【図１７】
0003810432.tif 000040
【図１８】
0003810432.tif 000041
【図１９】
0003810432.tif 000042
【図２０】
0003810432.tif 000043
【図２１ａ】
0003810432.tif 000044
【図２１ｂ】
0003810432.tif 000045
【図２１ｃ】
0003810432.tif 000046
【図２２】
0003810432.tif 000047
【図２３ａ】
0003810432.tif 000048
【図２３ｂ】
0003810432.tif 000049
【図２３ｃ】
0003810432.tif 000050
【図２４】
0003810432.tif 000051
【図２５ａ】
0003810432.tif 000052
【図２５ｂ】
0003810432.tif 000053
【図２５ｃ】
0003810432.tif 000054
【図２６】
0003810432.tif 000055
【図２７ａ】
0003810432.tif 000056
【図２７ｂ】
0003810432.tif 000057
【図２７ｃ】
0003810432.tif 000058
【図２８】
0003810432.tif 000059
【図２９ａ】
0003810432.tif 000060
【図２９ｂ】
0003810432.tif 000061
【図２９ｃ】
0003810432.tif 000062
【図３０】
0003810432.tif 000063
【図３１ａ】
0003810432.tif 000064
【図３１ｂ】
0003810432.tif 000065
【図３１ｃ】
0003810432.tif 000066
【図３２】
0003810432.tif 000067
【図３３ａ】
0003810432.tif 000068
【図３３ｂ】
0003810432.tif 000069
【図３３ｃ】
0003810432.tif 000070
【図３４】
0003810432.tif 000071
【図３５ａ】
0003810432.tif 000072
【図３５ｂ】
0003810432.tif 000073
【図３５ｃ】
0003810432.tif 000074
【図３６】
0003810432.tif 000075
【図３７ａ】
0003810432.tif 000076
【図３７ｂ】
0003810432.tif 000077
【図３７ｃ】
0003810432.tif 000078
【図３８】
0003810432.tif 000079
【図３９】
0003810432.tif 000080
【図４０】
0003810432.tif 000081
【図４１】
0003810432.tif 000082
【図４２】
0003810432.tif 000083
【図４３】
0003810432.tif 000084
【図４４】
0003810432.tif 000085
【図４５ａ】
0003810432.tif 000086
【図４５ｂ】
0003810432.tif 000087
【図４５ｃ】
0003810432.tif 000088
【図４５ｄ】
0003810432.tif 000089
【図４５ｅ】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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