JPH09233499A - 立体画像生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像中の特定オブジェクトの飛び出し量の変
化を小さくしたまま立体感を十分感じさせるとともに、
特定オブジェクトに関して視距離および輻輳による距離
をほぼ一致させた画像を生成し得る、立体画像生成装置
を提供する。 【解決手段】 複数のオブジェクトの三次元形状デー
タ、三次元座標内の初期位置データ、運動データおよび
三次元座標内の第１および第２の視点の位置データに基
づき、前記三次元座標内の複数のオブジェクトを前記第
１、第２の視点から撮像した第１、第２の二次元画像デ
ータを夫々生成し、前記複数のオブジェクトの中から任
意に選択した特定オブジェクトである球２の第１および
第２の二次元画像データの中心からの水平方向の変位量
の差がほぼ一定になるように、前記第１および第２の二
次元画像データ全体を水平移動制御することにより、図
１（ａ）〜（ｃ）の画像を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、観察者にとって見
やすい立体画像を生成する立体画像生成装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】立体画像をコンピュータを用いて生成す
る従来技術としては、例えば、仮想的な三次元空間内に
配置した複数のオブジェクト（物体）を、該仮想的な三
次元空間内に配置した左右の仮想カメラにより撮像した
二次元画像を生成する方法がある。この方法によれば、
視差のある左右の二次元画像が得られる。また、立体動
画像を作成する場合には、上記仮想的な三次元空間内で
固定した左右の仮想カメラに対しオブジェクトを時間の
経過ととともに動かしたり、固定した複数のオブジェク
トに対し左右の仮想カメラを時間の経過とともに動かし
たりすることにより、動画像を構成するための複数の画
像を生成する。

【０００３】上記従来の画像作成方法を図２７のフロー
チャートに基づいて説明する。図２７のステップ１０１
〜１０３では、複数のオブジェクトの形状データ、初期
位置データおよび時間的な動きのデータ（運動データ）
を入力し、外部記憶装置に記憶させる。次のステップ１
０４では、左右の仮想カメラの位置データ、画角データ
および交差角（姿勢）データを入力し、外部記憶装置に
記憶させる。次のステップ１０５〜１０６では、上記ス
テップ１０１〜１０４で記憶したデータに基づいてフレ
ーム毎の左右の二次元画像生成（レンダリング）を全フ
レームについて行う。

【０００４】上記ステップ１０１〜１０６の処理によ
り、例えば図２８のように仮想三次元空間１内にオブジ
ェクトである球２および三角錐３と、左右の仮想カメラ
４Ｌ，４Ｒとを配置し、球２のみが矢印で示すように左
右の仮想カメラ４Ｌ，４Ｒに向かって接近するように設
定した場合、球２が接近するにつれて大きくなりながら
左画像内では右寄りに移動し右画像内では左寄りに移動
する図２９（ａ）〜（ｃ）に示すような左画像列および
右画像列が生成される。生成された左画像列および右画
像列は夫々、ステップ１０７，１０８で読み出された
後、例えば図２９（ａ），（ｂ），（ｃ）の順番（時間
の経過順）で外部記憶装置に記憶される。その後、これ
ら左画像列および右画像列はビデオデッキ等の画像録画
装置を用いてビデオテープ等の記録媒体に録画される。

【０００５】上記のようにして生成された立体画像は立
体ディスプレイによって観察される。立体画像の観察に
用いる立体ディスプレイの一例である頭部装着型画像表
示装置（ＨＭＤ）は、二眼式立体ディスプレイの一種で
あり、観察者の左右眼球の前に夫々左右表示素子および
左右接眼光学系が配置されており、左眼用画像を左眼球
に提示するとともに右眼用画像を右眼球に提示すること
により立体視できるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記図２９（ａ）〜
（ｃ）の画像列をこの順番で例えばＨＭＤによって観察
するときの画像内の各オブジェクトの見え方は、例えば
図３０に示すようになる。すなわち、図３０中の球２は
時間の経過とともに図示矢印方向に移動して眼球側に接
近するように、言い換えれば飛び出してくるように見え
る。しかしながら、画像の視距離はＨＭＤの接眼光学系
により決定されるため、観察者眼球のピント調節作用は
固定された状態になる。つまり、画像内の球２に関して
視距離と輻輳による距離とは一致しない。この現象は、
ＨＭＤのみならずシャッター切り替え方式やレンチキュ
ラー方式等の各種立体テレビにも共通して生じる。これ
ら方式の立体テレビの視距離はＣＲＴ等の表示装置から
観察者眼球までの距離となる。また、ＨＭＤの場合は、
接眼光学系によって形成される虚像面から眼球までの距
離になる。このように立体画像観察時に視距離と輻輳に
よる距離とが一致しない状態で飛び出し量の変化が大き
い画像を見ると、不自然な見え方になってしまい、観察
者の眼球疲労を招くという問題が生じる場合がある。一
方、この問題を解消するため、飛び出し量の変化が小さ
い画像を生成するようにすると、立体画像のインパクト
が弱まってしまう。

【０００７】また、上記問題を解決するため、特公平６
−８５５９０号公報では、ＨＭＤによる立体画像観察時
に接眼レンズをメカニカル的に駆動することによって視
距離を画像に合わせて変化させる技術を提案している
が、この技術ではＨＭＤに「接眼レンズをメカニカル的
に駆動する」装置を追加する必要があるため、コストア
ップが避けられないという問題が生じる。

【０００８】本発明は、特公平６−８５５９０号公報の
ような装置の追加を必要とせずに、画像中の特定のオブ
ジェクトの飛び出し量の変化を小さくしたまま立体感を
十分感じさせることが可能な立体画像をコンピュータ等
を用いて生成し得る立体画像生成装置であって、画像中
の特定のオブジェクトに関して視距離と輻輳による距離
とをほぼ一致させることで一層自然な立体感を与えるこ
とが可能な立体画像生成装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的のため、本発明
の請求項１の立体画像生成装置は、複数のオブジェクト
の三次元形状データと、前記複数のオブジェクトの三次
元座標内の初期位置データと、前記複数のオブジェクト
の三次元座標内の運動データと、前記三次元座標内の第
１および第２の視点の位置データとを記憶する記憶手段
と、前記三次元座標内の複数のオブジェクトを前記第１
の視点から描画した第１の二次元画像データを、前記記
憶手段により記憶された各データに基づいて生成する第
１の描画手段と、前記三次元座標内の複数のオブジェク
トを前記第２の視点から描画した第２の二次元画像デー
タを、前記記憶手段により記憶された各データに基づい
て生成する第２の描画手段と、前記複数のオブジェクト
の中から任意に選択した特定オブジェクトの、前記第１
および第２の描画手段によって生成される前記第１およ
び第２の二次元画像データの中心からの水平方向の変位
量の差がほぼ一定になるように、前記第１および第２の
二次元画像データのうち少なくともいずれか一方の二次
元画像データ全体の水平移動を制御する二次元画像デー
タ制御手段とを具備して成ることを特徴とするものであ
る。

【００１０】また、本発明の請求項２の立体画像生成装
置は、左側視点および右側視点の動画像を生成する立体
画像生成装置において、前記左側視点および右側視点の
動画像内に夫々、少なくとも１つの時間的に大きさの変
化する像を含む複数の像を視差を有するように描画する
描画手段と、前記描画手段によって描画される前記時間
的に大きさの変化する像の特定の１つの像の、前記左側
視点および右側視点の動画像の中心からの水平方向の変
位量の差がほぼ一定になるように、該特定の１つの像の
水平移動を制御する第１の像制御手段と、前記描画手段
によって描画される前記特定の１つの像の大きさの変化
に応じて、前記左側視点および右側視点の動画像内の他
の像を前記特定の１つの像に対して水平移動を制御する
第２の像制御手段とを具備して成ることを特徴とするも
のである。

【００１１】また、本発明の請求項３の立体画像生成装
置は、互いに視点の異なる第１および第２の動画像を生
成する立体画像生成装置において、前記第１および第２
の動画像内に夫々、少なくとも１つの時間的に大きさの
変化する像を含む複数の像を互いに視差を有するように
描画する描画手段と、前記描画手段によって描画される
前記時間的に大きさの変化する像の特定の１つの像の、
前記第１および第２の動画像の中心からの水平方向の変
位量の差がほぼ一定になるように、該特定の１つの像を
画像制御することにより、立体観察時の前記特定の１つ
の像の輻輳による距離を固定する第１の画像制御手段
と、前記第１および第２の動画像内の他の像の、前記第
１および第２の動画像の中心からの水平方向の変位量の
差が変化するように該他の像を画像制御する第２の画像
制御手段とを具備して成ることを特徴とするものであ
る。

【００１２】また、本発明の請求項４の立体画像生成装
置は、複数のオブジェクトの三次元形状データと、前記
複数のオブジェクトの三次元座標内の初期位置データ
と、前記複数のオブジェクトの三次元座標内の運動デー
タと、前記三次元座標内の第１および第２の視点の位置
データとを記憶する記憶手段と、前記三次元座標内の複
数のオブジェクトを前記第１の視点から描画した第１の
二次元画像データを、前記記憶手段により記憶された各
データに基づいて生成する第１の描画手段と、前記三次
元座標内の複数のオブジェクトを前記第２の視点から描
画した第２の二次元画像データを、前記記憶手段により
記憶された各データに基づいて生成する第２の描画手段
と、前記第１の描画手段によって生成される前記第１の
二次元画像データ全体の水平移動を制御する第１の二次
元画像データ制御手段と、前記第１の二次元画像データ
制御手段による水平移動の量とは異なる移動量で前記第
２の描画手段によって生成される前記第２の二次元画像
データ全体の水平移動を制御する第２の二次元画像デー
タ制御手段とを具備して成ることを特徴とするものであ
る。

【００１３】本発明は、図１（ａ）〜（ｃ）に例示する
ような、眼球に対して球２を遠近方向に動かす場合であ
っても球２の表示される位置がほとんど変化しないよう
にした左画像列および右画像列を生成し得る立体画像生
成装置を提供する。図１（ａ）〜（ｃ）の画像列をこの
順番で例えばＨＭＤで表示したとき、ＨＭＤによって呈
示される立体空間は、例えば図２に示すようになる。す
なわち、球２の大きさは時間の経過とともに大きくなる
が、球２の眼球に対する距離（輻輳による距離）は変化
しない。一方、三角錐３は大きさは変化しないが、時間
の経過とともに図示矢印のように眼球に対し遠方に移動
する。つまり、球２と三角錐３との間の距離は時間の経
過とともに大きくなる。その結果、観察者の感じ方とし
ては、球２は図３０の従来例と同様に時間の経過ととも
に飛び出してくるように見える。

【００１４】上記においては、人間の眼球は相対的距離
の変化には敏感であるが、絶対的距離の検出にはそれほ
ど敏感ではないことを利用している。すなわち、発明者
が行った実験によれば、黒色の背景の中に輻輳による距
離が変化するオブジェクトが１つだけ配置された立体画
像を見る場合には、距離が変化しているようには見えな
いが、立体画像内の互いに異なる動きをする複数のオブ
ジェクトを同時に見ると立体感を感じることが判明し
た。つまり、あるオブジェクトとあるオブジェクトとの
間の距離の変化は認識可能であるが、単一の物体の距離
変化は認識しにくいということである。本発明の図１
（ａ）〜（ｃ）の立体画像では、球２と三角錐３との間
の距離は変化し、かつ球２の大きさは変化するが三角錐
３の大きさは変化しないことにより、観察者はあたかも
球２が眼球側に接近し、三角錐３は位置を変えていない
ように見える。よって、球３の飛び出し量はほとんど変
化せず、立体感のある画像を提示することができる。

【００１５】さらに、図２における球２の輻輳による距
離Ｌを接眼レンズの視距離と一致させるようにすると、
視距離と輻輳による距離が常に一致するようになり、一
層好ましい。このように輻輳による距離を固定するオブ
ジェクトを以下ターゲットオブジェクトと呼ぶ。以下、
実際に生成される立体画像の条件を求める。立体観察時
のターゲットオブジェクトの輻輳による距離Ｌを視距離
ＬＢａｓｅと等しくするためには、図３において、球２
の左画像の中心からの水平方向の変位量ｘ1 および球２
の右画像の中心からの水平方向の変位量ｘ2 が以下の条
件を満たす必要がある。

【数１】

【００１６】上記（１），（２）式の導出には図４を用
いている。図４において、ｄは、左仮想カメラ４Ｌの左
視点および右仮想カメラ４Ｒの右視点の中点Ｏから左右
視点までの距離を示し、右視点側を＋ｄとし、左視点側
を−ｄとするように設定されている。また、ＬＢａｓｅ
は視距離を示し、θは左右仮想カメラの水平方向の半画
角を示し、Ｈは距離ＬＢａｓｅ離れた線上の任意の水平
座標を示す。また、後述するＬｏｂｊ はターゲットオ
ブジェクトの中心から左右視点までの奥行き方向の距離
（輻輳による距離）を示す。上記（１），（２）式より
（３）式が導かれる。

【数２】 輻輳は、立体画像を観察する際にオブジェクトである球
２の左画像の中心からの水平方向の変位量ｘ1 と球２の
右画像の中心からの水平方向の変位量ｘ2 とが異なる場
合に生じ、球２の水平方向の変位量の差｜ｘ1 −ｘ2 ｜
が（３）式を満たすとき、球２の輻輳による距離はＬＢ
ａｓｅとなる。

【００１７】したがって、（３）式を満たすような左右
画像を生成すれば、画像中のターゲットオブジェクトの
飛び出し量の変化を小さくしたまま立体感を十分感じさ
せることが可能になり、さらに左右画像中のターゲット
オブジェクトに関して視距離と輻輳による距離とをほぼ
一致させれば、一層自然な立体感を与えることが可能に
なる。

【００１８】次に、ターゲットオブジェクトである球２
の飛びだし量を視距離ＬＢａｓｅを中心として±２ディ
オプターまで許容する場合の条件を求める。これは、図
５に示す「輻輳−調節の対応関係と許容範囲」から導く
ことができる。この図５は、「O plus E No.73 ，株)
新技術コミニケーションズ, 1985年12月の第98乃至 109
頁記載、生理光学15, ３次元ディスプレイ，畑田豊彦
（東京工芸大学・工学部）」の第１０３頁の図１３８を
引用したものであり、図中の横軸は輻輳を示し、縦横は
調節（視度）を示す。この図５から分かるように、輻輳
が調節値の±２ディオプター内にある場合には、融像し
やすい輻輳を生じさせることができる。

【００１９】この場合において、球２の水平方向の変位
量の差｜ｘ1 −ｘ2 ｜が満たすべき条件を求める。上記
（３）式をディオプターで微分すると、

【数３】 となる（但し、距離の単位はｍｍとする、以下同様）。
この（４）式の右辺に４（ディオプター）を掛けること
により、４ディオプター変化するときの球２の水平方向
の変位量の差｜ｘ1 −ｘ2 ｜の変化量が求まる。よっ
て、球２の飛び出し量の変化量を例えば４ディオプター
以内にする場合には次式を満たせばよい。

【数４】 つまり、ターゲットオブジェクトである球２の飛び出し
量の変化量を４ディオプター内に抑えるためには（５）
式を満たせばよいことが判る。

【００２０】一方、ターゲットオブジェクトである球２
の飛び出し量が視距離ＬＢａｓｅを中心として±２ディ
オプター内であるためには次の（６）式を満たせばよ
い。

【数５】 また、視距離ＬＢａｓｅ＞５００に場合には、上記
（６）式を満たすようにしても、下記（６’）式を満た
すようにしてもよい。

【数６】 その場合、例えば視距離ＬＢａｓｅ＝１０００（ｍｍ）
であれば、ターゲットオブジェクトである球２の飛び出
し量を５００（ｍｍ）〜２０００（ｍｍ）の範囲に抑え
ることになる。さらに望ましくは、ターゲットオブジェ
クトである球２の飛びだし量を視距離ＬＢａｓｅを中心
として±１ディオプターまで許容する。この場合、図５
から分かるように、輻輳が調節値の±１ディオプター内
にある場合には、短時間提示で融像できる輻輳を生じさ
せることができる。よって、球２の飛び出し量の変化量
を例えば２ディオプター以内にする場合には次式を満た
せばよい。

【数７】 つまり、ターゲットオブジェクトである球２の飛び出し
量の変化量を２ディオプター内に抑えるためには（７）
式を満たせばよいことが判る。一方、ターゲットオブジ
ェクトである球２の飛び出し量が視距離ＬＢａｓｅを中
心として±１ディオプター内であるためには次の（８）
式を満たせばよい。

【数８】 また、視距離ＬＢａｓｅ＞１０００の場合には、上記
（８）式を満たすようにしても、下記（８’）式を満た
すようにしてもよい。

【数９】

【００２１】以上、観察者に注視してもらいたい物体で
あるターゲットオブジェクトの飛び出し量の変化を小さ
くしたまま立体感を十分感じることのできる立体画像の
条件を示した。本発明によれば、観察者に注視してもら
いたい物体とそれ以外の物体との間の距離を大きく変化
させながら、観察者に注視してもらいたい物体の飛び出
し量の変化を小さくすることができる。よって、図２９
（ａ）〜（ｃ）の従来例の場合のように観察者に注視し
てもらいたい物体の飛び出し量の変化を小さくするとそ
れ以外の物体との間の距離の変化が小さくなってしまう
不具合は生じない。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。図６は本発明の第１実施形態
の立体画像生成装置の全体構成を示す図である。本実施
形態の立体画像生成装置は、処理装置１１と、それに接
続される周辺装置とから成り、周辺装置としては、オペ
レーターが各種データを入力するためのキーボードやマ
ウス等の入力装置１２と、オペレータが入力したデータ
や生成された画像をモニタするための表示装置１３と、
入力したデータを記憶するための外部記憶装置１４と、
生成した動画像を録画するための録画装置１５とを具備
して成る。処理装置１１は、ＣＧ（コンピュータグラフ
ィックス）像生成のための計算を行ったり、各周辺装置
の処理を行うためのＣＰＵ（図示せず）と、データを一
時的に記憶するための内部記憶装置１１ａとを内蔵して
いる。

【００２３】本実施形態は、左右の画像（ピクチャー）
を生成した後にシフトする例であり、通常の左右画像の
生成の後に、ターゲットオブジェクトの輻輳による距離
が固定されるように、言い換えればターゲットオブジェ
クトの表示位置が所定の位置に固定されるように、画像
編集を行う。

【００２４】図７は第１実施形態において処理装置が行
う立体画像生成処理を示すフローチャートである。図７
において、まず、ステップ５１〜５３では、複数のオブ
ジェクトの形状データ、初期位置データおよび時間的な
動きのデータ（運動データ）をキーボード等の入力装置
１２によって入力し、外部記憶装置１４に記憶させる。
次のステップ５４では、左右の仮想カメラの位置デー
タ、画角データおよび交差角（姿勢）データを入力し、
外部記憶装置１４に記憶させる。その際、左右仮想カメ
ラの位置は両者の間隔が観察者の眼幅（例えば６５ｍ
ｍ）となるように設定し、その画角および交差角は観察
に使用するＨＭＤの接眼光学系の画角および交差角と同
一に設定するのが望ましい。

【００２５】次のステップ５５では、ターゲットオブジ
ェクト（ＣＧ製作者が観察者に注目してもらいたいオブ
ジェクト）を上記複数のオブジェクトの中から選択設定
し、外部記憶装置１４に記憶させる（代わりに、オブジ
ェクト上の特定の点を選択設定するようにしてもよ
い）。このステップ５５で選択したターゲットオブジェ
クトに関しては、以下の処理により視距離と輻輳による
距離とが一致することになり、ここではターゲットオブ
ジェクトが球２であるものとして以下の説明を展開す
る。次のステップ５６では、使用するＨＭＤの接眼光学
系の視距離データ（例えば１０００ｍｍ）を入力し、外
部記憶装置１４に記憶させる。

【００２６】次のステップ５７では、上記ステップ５１
〜５６で記憶したデータに基づいてレンダリングを行
い、左右仮想カメラにより撮影される現行フレームの左
右の二次元画像（ピクチャー）を生成し、生成した左右
画像を内部記憶装置１１ａに一旦記憶させる。このレン
ダリングは、図２９（ａ）〜（ｃ）に示す従来例と同様
にして行うものとし、例えば図２８に示すように仮想三
次元空間１内に配置したオブジェクトである球２および
三角錐３を同一空間内に配置した左右の仮想カメラ４
Ｌ，４Ｒで撮像したときの左画像および右画像を生成す
るものであり、このレンダリングにより、例えば図８
（ａ）に示すような画像が生成される。上記レンダリン
グにより生成される左右画像は夫々、画像内に、時間の
経過とともに大きさの変化する少なくとも１つのオブジ
ェクトおよびそれ以外の１つ以上のオブジェクト（時間
の経過とともに大きさの変化するオブジェクトでも変化
しないオブジェクトでもよい）が視差を有するように描
かれている必要があり、画像内には２つ以上のオブジェ
クトが含まれることになる。

【００２７】次のステップ５８では、上記ステップ５１
〜５７で記憶したデータに基づいて現フレームにおける
ターゲットオブジェクトである球２から左右仮想カメラ
の視点までの距離Ｌｏｂｊ （図４参照）を算出し、そ
れを用いて、次のステップ５９で次式により左右画像全
体を夫々画像中心から水平方向に移動（シフト）するシ
フト量Ｓを画素単位で算出する。

【数１０】 ここで、ｄは左右仮想カメラの視点の中点（図４参照）
から左右視点までの距離（右視点側を正とし、左視点側
を負とする）、Ｌｏｂｊ はターゲットオブジェクトの
中心から左右視点までの奥行き方向の距離（輻輳による
距離）、ＬＢａｓｅはＨＭＤの接眼光学系によって決定
される視距離、θはカメラの水平方向の半画角、ＰＨ−
ｈａｌｆは１つの画像の水平画素数の半分である。シフ
ト量Ｓが正のとき画像全体の右方向シフトを表わし、負
のとき左方向シフトを表わす。

【００２８】上記シフト量Ｓの具体例を以下に示す。例
えば、ｄ＝３２（ｍｍ）、ＬＢａｓｅ＝１０００（ｍ
ｍ）、θ＝２４．２、ＰＨ−ｈａｌｆ＝３２０と設定し
た場合には、Ｌｏｂｊ ＝５００（ｍｍ）のときは、右
画像については２３画素だけ右へシフトし、左画像につ
いては２３画素だけ左へシフトする。また、Ｌｏｂｊ＝
２０００（ｍｍ）のときは、右画像については１０画素
だけ左へシフトし、左画像については１０画素だけ右へ
シフトする。

【００２９】ここで、視距離ＬＢａｓｅと輻輳による距
離Ｌｏｂｊ との一致精度は±２ディオプター内のずれ
までなら許容する。これは、上述した図５に示す「輻輳
−調節の対応関係と許容範囲」から導くことができる。
この図５から分かるように、輻輳が調節値の±２ディオ
プター内にある場合には、融像しやすい輻輳を生じさせ
ることができる。よって、その条件としては、

【数１１】 を満足すれば十分である。上式中、ｄ、Ｌｏｂｊ 、Ｌ
Ｂａｓｅの単位はｍｍである。また、ＬＢａｓｅ＞５０
０のときは、上記（１０）式を満たすようにしても、下
記（１１）式を満たすようにしてもよい。

【数１２】 さらに望ましくは、視距離ＬＢａｓｅと輻輳による距離
Ｌｏｂｊとの一致精度を±１ディオプター内のずれまで
許容させる。この場合、図５から分かるように短時間提
示で融像できる輻輳を生じさせることができる。その条
件としては、

【数１３】 を満足すればよい。また、視距離ＬＢａｓｅ＞１０００
の場合には、上記（１２）式を満たすようにしても、下
記（１３）式を満たすようにしてもよい。

【数１４】

【００３０】図７において、次のステップ６０では、上
記ステップ５９で求めたシフト量Ｓだけ上記図８（ａ）
の画像を水平方向にシフトして新しい左右画像を生成す
る。この新しい左右画像は、例えば図８（ｂ）に示すよ
うに、図８（ａ）の画像全体を左方向にずらした結果、
空白になった部分（右端部）を黒表示としたものであ
る。このシフト後の左右画像は、外部記憶装置１４に記
憶する。

【００３１】次のステップ６１では、現在処理中のフレ
ームが最終フレームか否かを判断し、最終フレームの処
理を完了するまで、ステップ６１のＮＯ−５７−５８−
５９−６０−６１のループを繰り返す。そして、次のス
テップ６２では、外部記憶装置１４から左画像列を読み
出し、その左画像列をビデオデッキ等の画像録画装置を
用いてビデオテープ等の記録媒体に左眼用動画として録
画する。さらに、次のステップ６３では、外部記憶装置
１４から右画像列を読み出し、その右画像列をビデオデ
ッキ等の画像録画装置を用いてビデオテープ等の記録媒
体に右眼用動画として録画する。以上の一連の処理が終
了すると、結果的に左右の動画像列が生成される。この
動画像列の左右画像は、前述した（９）式、（１０）式
または（１１）式を満足するシフト量Ｓで水平方向にシ
フトした左右画像であるので、結果的に、前述した
（３）式、（５）式、（６）式または（６’）式を満足
する画像としてＨＭＤ等に表示し得るものとなる。ま
た、（１２）式、（１３）式を満足するシフト量Ｓで水
平方向にシフトすれば、（７）式、（８）式、または
（８’）式を満足する画像としてＨＭＤ等に表示し得
る。

【００３２】上記左右画像の一例を図１（ａ）〜（ｃ）
に示す。これら左右画像は、画像内に、時間の経過とと
もに大きさが変化するオブジェクトである球２と、時間
が経過しても大きさが変化しないオブジェクトである三
角錐３とが視差を有するように描かれており、図１の
（ａ），（ｂ），（ｃ）の各画像の間では球２と三角錐
３との水平方向の相対的位置関係が時間の経過とともに
変化するようになっている。ここで、図１の（ａ）から
（ｂ）への変化および（ｂ）から（ｃ）への変化を分析
すると、球２は、球２の左画像の中心からの水平方向の
変位量と右画像の中心からの水平方向の変位量との差
（図３の｜ｘ1 −ｘ2 ｜）がほぼ一定になるように水平
方向にシフトされている（それにより、立体観察時の球
２の輻輳による距離が固定される）。一方、三角錐３
は、球２の大きさの変化に応じて、球２に対して水平方
向にシフトされており、三角錐３は、三角錐３の左画像
の中心からの水平方向の変位量と右画像の中心からの水
平方向の変位量との差が変化するように水平方向にシフ
トされている。

【００３３】次に、上記のようにして生成した立体画像
の観察例を図９を用いて説明する。本実施形態では、立
体画像の観察をＨＭＤ２１で行う。まず、作成された左
右の動画像を記録したビデオテープを夫々、左用画像再
生装置２２Ｌ、右用画像再生装置２２Ｒに挿入して再生
する。その際、左右画像再生装置２２Ｌ、２２Ｒは互い
に同期信号を供給することにより同期して画像を再生
し、左画像再生装置２２Ｌからは左画像信号および左音
声信号が、右画像再生装置２２Ｒからは右画画像信号お
よび右音声信号が、ＨＭＤコントロールボックス２３に
入力される。ＨＭＤコントロールボックス２３は、ＨＭ
Ｄ２１へ左画像信号および左音声信号ならびに右画像信
号および右音声信号を供給するとともに、ＨＭＤ２１の
表示素子（ＬＣＤ）の駆動回路へ電力を供給する他、外
界像の遮断／透過を切り換えるための液晶シャッタを駆
動する液晶シャッタ駆動信号を供給する。また、ＨＭＤ
コントロールボックス２３では、ＨＭＤ２１に設けたヘ
ッドフォンの音声のボリューム調整を行うこともでき
る。

【００３４】ＨＭＤ２１内では、左画像信号は左ＬＣＤ
で表示され、左接眼光学系で拡大されて観察者の左眼球
に投影される。右画像信号は右ＬＣＤで表示され、右接
眼光学系で拡大されて観察者の右眼球に投影される。こ
こで、ＨＭＤ２１の左右接眼光学系の視距離は、図７の
フローチャートのステップ５６で設定した視距離と同一
になるように構成する。

【００３５】本実施形態の立体画像生成装置によれば、
図７のフローチャートのステップ５５で設定した、ＣＧ
作成者が提示したいターゲットオブジェクトについて
は、常に輻輳による距離が視距離と一致するので、観察
者がそのターゲットオブジェクトを注視するとき、観察
者眼球のピント調整作用が働くため、ピント調節位置と
両眼輻輳による位置は常に一致することになる。以下、
このことについて左右画像の具体例を用いて説明する。

【００３６】図２８に示すように仮想三次元空間１内に
オブジェクトである球２および三角錐３と、左右の仮想
カメラ４Ｌ，４Ｒとを配置し、球２のみが矢印で示すよ
うに左右の仮想カメラ４Ｌ，４Ｒに向かって接近するよ
うに設定した場合、生成される左右画像は例えば図１
（ａ）〜（ｃ）に示すようになる。この左右画像を
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順番でＨＭＤ２１で表示した
とき、ＨＭＤ２１によって呈示される立体空間は、例え
ば図２に示すようになる。すなわち、球２は時間の経過
とともに大きくなるが、眼球に対する距離（輻輳による
距離）は時間が経過しても変化せず、表示位置が固定さ
れる。一方、三角錐３は時間が経過しても大きさは変化
しないが、時間の経過とともに図示矢印のように眼球に
対し遠方に移動する。つまり、図３０の従来例と同様に
球２と三角錐３との間の距離は時間の経過とともに増大
するが、球２の眼球に対する距離は変化しない。このと
き、「人間の眼球は相対的距離の変化には敏感である
が、絶対的距離の検出にはそれほど敏感ではない」とい
う上述した人間の視覚の作用により、観察者はあたかも
球２が眼球側に接近し、三角錐３は位置を変えていない
ように見える。よって、球３の飛び出し量をほとんど変
化させずに、立体感のある画像を提示することができ
る。

【００３７】また、図１０に示すように仮想三次元空間
１内にオブジェクトである球２および三角錐３と、左右
の仮想カメラ４Ｌ，４Ｒとを配置し、球２は矢印で示す
ように左右の仮想カメラ４Ｌ，４Ｒに向かって接近し、
三角錐３は矢印で示すように左右の仮想カメラ４Ｌ，４
Ｒから遠ざかるように設定した場合、生成される左右画
像は例えば図１１（ａ）〜（ｃ）に示すようになる。こ
の左右画像を（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順番でＨＭＤ２
１によって表示すると、球２は時間の経過とともに大き
くなるが、眼球に対する距離（輻輳による距離）は時間
が経過しても変化せず、表示位置が固定される。なお、
この例の場合、球２は輻輳角も固定されることになる。
一方、三角錐３は時間の経過とともに小さくなりつつ眼
球に対し遠方に移動する。このとき、上述した人間の視
覚の作用により、観察者はあたかも球２が眼球側に接近
し、三角錐３は眼球から遠ざかるように見える。よっ
て、球３の飛び出し量をほとんど変化させずに、立体感
のある画像を提示することができる。

【００３８】なお、図１０の設定を用いて、上記従来例
により生成される左右画像は例えば図３１（ａ）〜
（ｃ）に示すようになる。この左右画像を（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）の順番でＨＭＤ２１によって表示する
と、本実施形態と同様に球２が眼球側に接近し三角錐３
は眼球から遠ざかるように見えるが、球２の表示位置が
固定されず眼球側に移動する点が本実施形態と相違す
る。

【００３９】また、図１２に示すように仮想三次元空間
１内にオブジェクトである球２および三角錐３と、左右
の仮想カメラ４Ｌ，４Ｒとを配置し、球２のみが矢印で
示すように左右の仮想カメラ４Ｌ，４Ｒに向かって斜め
に接近するように設定した場合、生成される左右画像は
例えば図１３（ａ）〜（ｃ）に示すようになる。この左
右画像を（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順番でＨＭＤ２１で
表示したとき、ＨＭＤ２１によって呈示される立体空間
は、例えば図１４に示すようになる。すなわち、球２は
時間の経過とともに大きくなりつつ、図示矢印のように
眼球に対する距離（輻輳による距離）が時間の経過とと
もにほとんど変化せずほぼ真横に移動する。この場合、
図１３（ａ）〜（ｃ）の画像を左右を上下に並び替えた
図１５（ａ）〜（ｃ）に示すように、球２の各画像内に
おける位置は変化しているが、球２の左画像の中心から
の水平方向の変位量と右画像の中心からの水平方向の変
位量との差｜ｘ1 −ｘ2 ｜は、上記（６）式または
（６’）式の範囲でしか変化せず、ほぼ一定になる。一
方、三角錐３は時間の経過とともに眼球から遠ざかるが
大きさは変化しない。このとき、上述した人間の視覚の
作用により、観察者はあたかも球２が眼球側に斜めに接
近し、三角錐３は位置を変えていないように見える。よ
って、球３の飛び出し量をほとんど変化させずに、立体
感のある画像を提示することができる。

【００４０】なお、図１２の設定を用いて、上記従来例
により生成される左右画像は例えば図３２（ａ）〜
（ｃ）に示すようになる。この左右画像を（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）の順番でＨＭＤ２１で表示したとき、Ｈ
ＭＤ２１によって呈示される立体空間は、例えば図３３
に示すようになる。すなわち、本実施形態と同様に球２
が眼球側に接近し三角錐３は動かないように見えるが、
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順番で画像が変化するに従
い、｜ｘ1 −ｘ2 ｜が増大するように変化する点が本実
施形態と相違する。

【００４１】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、ターゲットオブジェクトの輻輳による距離Ｌｏｂｊ
が固定された立体画像を作成することができる。この
立体画像は、上記輻輳による距離Ｌｏｂｊ と視距離Ｌ
Ｂａｓｅとを一致させているので、一層見やすい画像と
なる。なお、ＨＭＤ２１での観察例としては図３４のよ
うに、処理装置１１で生成した立体画像を録画装置１５
を介することなく直接ＨＭＤ２１で観察してもよい。こ
のときは図７のフローチャートにおけるステップ６０で
記憶することなくシフトした画像を出力する。

【００４２】図１６（ａ）〜（ｄ）は本発明の第２実施
形態における立体画像生成処理により生成される画像を
例示する図である。本実施形態では、ＨＭＤ画角よりも
大きなカメラ画角で画像を生成し、その画像を第１実施
形態と同様にシフトした後、ＨＭＤ画角分切り出すよう
にしている。なお、本実施形態では、上記第１実施形態
と同様に図６の立体画像生成装置を使用する。

【００４３】本実施形態においては、上記第１実施形態
と同様に図７のフローチャートにより処理装置が立体画
像生成処理を行うが、その内容の一部を第１実施形態と
は変更している。すなわち、図７のフローチャートのス
テップ５４では、左右仮想カメラの画角をＨＭＤ接眼光
学系の画角よりも大きくするようにする。このステップ
５４の処理により生成される画像は例えば図１６（ａ）
のようになり、画角を大きくした分、第１実施形態の画
像（図８（ａ））よりもオブジェクトは小さくなる。こ
の図１６（ａ）の画像は、図７のステップ６０におい
て、第１実施形態と同様にシフトされて図１６（ｂ）の
ような画像となるが、本実施形態のステップ６０では、
上記シフト処理の後に、図１６（ｃ）に示すようなＨＭ
Ｄ接眼光学系の画角の画像領域分の切り出しの処理と、
図１６（ｄ）に示すような拡大処理とが行われる。

【００４４】本実施形態によれば、上記第１実施形態の
作用効果に加えて、上記第１実施形態のように画像の端
部に黒を表示させることなく画像全体を表示することが
できる作用効果が得られる。

【００４５】図１７は本発明の第３実施形態における立
体画像生成処理により生成される画像を、仮想三次元空
間内のオブジェクトと左右仮想カメラとの位置関係に基
づいて説明するための図である。本実施形態では、図１
７に示すように仮想三次元空間内１にターゲットオブジ
ェクトである立方体５と、左右の仮想カメラ４Ｌ，４Ｒ
とを配置し、ターゲットオブジェクト５が左右の仮想カ
メラ４Ｌ，４Ｒに向かって接近する際に、ターゲットオ
ブジェクト５に対する輻輳による距離を常に一定にする
ため、仮想カメラ４Ｌ，４Ｒの注視方向をターゲットオ
ブジェクト５から左右仮想カメラの視点までの距離Ｌｏ
ｂｊに追従させるようにしている。

【００４６】すなわち、ターゲットオブジェクト５が座
標Ｐ１の位置にある場合には左右仮想カメラ４Ｌ，４Ｒ
の注視点を座標Ｐ２に設定する。また、ターゲットオブ
ジェクト５が接近して座標Ｐ３の位置にある場合には、
左右仮想カメラの注視点も接近させて座標Ｐ４に設定す
る。このように、左右仮想カメラ４Ｌ，４Ｒの注視方向
を変化させることにより、ターゲットオブジェクト５に
対する輻輳による距離を固定させることができる。この
とき、左右仮想カメラの注視方向角度ψは、左視点、右
視点からの視線に対し左視点、右視点とターゲットオブ
ジェクト５とを結んだ線分がなす角度ωから固定角度φ
を差し引いた角度とし（ψ＝ω−φ）、このψは以下の
式で表わされる。

【数１５】 ここで、ｄは左仮想カメラ４Ｌの左視点および右仮想カ
メラ４Ｒの右視点の中点Ｏから左右視点までの距離を示
し、ＬＢａｓｅは視距離を示す。（１４）式において、
例えばｄ＝３２、ＬＢａｓｅ＝１０００の場合、固定角
度φ＝１．８度となる。

【００４７】本実施形態では、上記第１実施形態と同様
に、視距離と輻輳による距離との一致精度は±２ディオ
プター内のずれまでなら許容するように設定する。この
とき（１４）式は次式に書き換えられる。

【数１６】 となる。なお、左右仮想カメラの注視方向は左右の各々
について別に計算する。ここで角度ωは次式で表わされ
る。

【数１７】 さらに望ましくは、視距離と輻輳による距離との一致精
度を±１ディオプター内に許容するように設定した場合
は次式となる。

【数１８】

【００４８】図１８は第３実施形態において処理装置が
行う立体画像生成処理を示すフローチャートであり、ス
テップ５１〜５６は第１実施形態の図７と同一であるの
で説明を省略する（ただし、本実施形態のステップ５４
では交差角を使用しない）。次のステップ７１では、上
記ステップ５１〜５６で記憶した各データを読み出し
て、上記（１４）式、（１５）式または（１５’）式の
計算を行い、左右仮想カメラの注視方向角度（左右仮想
カメラの注視方向の動きを表わす）ψを夫々求め、この
注視方向角度のデータは外部記憶装置１４に記憶する。
次のステップ７２，７３では、第１実施形態と同様に通
常のレンダリングを左右の全フレームに亘って行い、生
成した左右画像を１フレームずつ外部記憶装置１４に記
憶する。その後、ステップ７４，７５で、第１実施形態
のステップ６２，６３と同様に、外部記憶装置１４から
左右画像列を読み出し、その左右画像列をビデオデッキ
等の画像録画装置を用いてビデオテープ等の記録媒体に
左右眼用動画として録画する。

【００４９】以上の一連の処理により、結果的に、ター
ゲットオブジェクトの輻輳による距離（図１７に示すよ
うにターゲットオブジェクトが左右仮想カメラの視点の
垂直２等分線と平行な線分上を動く場合は輻輳角）が固
定された立体画像を作成することができる。さらに輻輳
による距離と視距離とを一致させているので一層見やす
い画像となる。本実施形態によれば、上記第１実施形
態、第２実施形態のように画像シフトを行なわない分、
処理速度が高速化されるという利点がある。

【００５０】図１９は本発明の第４実施形態における立
体画像生成処理の原理を説明するための図である。上記
第１〜第３実施形態では、ターゲットオブジェクトの遠
近方向の動きに拘わらず飛び出し量が変化しないような
左右画像を生成しているが、そのようにすると背景が無
く単一の物体のみが動く画像の場合には画像の大きさが
変わるだけで奥行き方向は変化せず、立体感が損なわれ
るおそれがある。そこで、本実施形態では、ターゲット
オブジェクトの飛び出し量に狭い範囲内に限定した変化
を与えるようにしている。さらに、その範囲を視距離を
中心とした領域に設定することにより、一層見やすい画
像を生成するようにしている。

【００５１】図１９には、ターゲットオブジェクトから
仮想カメラまでの奥行き方向の距離の逆数を１０００倍
した値である１０００／Ｌｏｂｊ （以下、元輻輳と称
す）とシフト等による画像変換後の輻輳１０００／ＬＴ
ａｇ （以下、変換後輻輳）との関係が示されている。
ここで、元輻輳が最小値αから最大値βまでの範囲で変
化する場合には、変換後輻輳は元輻輳に比例しつつ、
（１０００／視距離ＬＢａｓｅ）を中心とした±２ディ
オプター以内の範囲（図１９に斜線を付けて示す）で変
化し、変換後輻輳の変化量は２γ（ただし、０≦γ≦２
かつγ≦１０００／ＬＢａｓｅ）となる。

【００５２】このとき、ターゲットオブジェクトである
球２の奥行き方向の距離は図２０（ａ）に示すように変
換されるため、視距離ＬＢａｓｅの近傍（ディオプター
で±２の範囲）で視距離が変化するオブジェクトとして
見えることになる。また、ターゲットオブジェクト以外
のオブジェクト（図示の三角錐）３とターゲットオブジ
ェクト２との相対的な距離は従来例と同様に変化するた
め、両オブジェクトの動きは従来例と同様に立体的に見
えることになる。なお、従来例の方法で立体画像を生成
した場合のオブジェクトの見え方は、図２０（ｂ）に示
すように、ターゲットオブジェクトである球の奥行き方
向の距離が遠距離から近距離まで大きく変化するものと
なる。

【００５３】上述した元輻輳と変換後輻輳との関係は次
式で表わされる。

【数１９】 ここで得られる１／ＬＴａｇ を次式に代入してシフト
量Ｓを決定する。

【数２０】 この（１９）式は（９）式のＬＢａｓｅをＬＴａｇ に
置き換えたものである。ここで、ｄは左右仮想カメラ４
Ｌ，４Ｒの左右視点の中点Ｏから左右視点までの距離を
示し、右視点側を＋ｄとし、左視点側を−ｄとするよう
に設定されている。また、Ｌｏｂｊ はターゲットオブ
ジェクトの中心から左右視点までの奥行き方向の距離
（輻輳による距離）を示し、θは左右仮想カメラの水平
方向の半画角を示し、ＰＨ−ｈａｌｆは１つの画像の水
平画素数の半分である。シフト量Ｓが正のとき画像全体
の右方向シフトを表わし、負のとき左方向シフトを表わ
す。

【００５４】上記シフト量Ｓの具体例を以下に示す。例
えば、ＬＢａｓｅ＝１０００、ｄ＝３２、θ＝２４．
２、ＰＨ−ｈａｌｆ＝３２０、γ＝１、ＬＯｂｊ の最
小値α＝０．２５（＝１０００／４０００）、最大値β
＝４（＝１０００／２５０）と設定した場合には、上記
（１８）式、（１９）式により、Ｌｏｂｊ ＝５００の
ときは、右画像については２５画素だけ右へシフトし、
左画像については２５画素だけ左へシフトする。また、
Ｌｏｂｊ ＝２０００のときは、右画像については８画
素だけ右へシフトし、左画像については８画素だけ左へ
シフトする。

【００５５】上記（１９）式については、眼球の焦点深
度内程度の公差は許容することができる。上述した図５
を鑑みて、（１９）式は次式に置き換えられる。

【数２１】

【００５６】次に、本実施形態の立体画像生成処理につ
いて説明する。図２１は第４実施形態において処理装置
が行う立体画像生成処理を示すフローチャートであり、
ステップ５１〜５６は第１実施形態の図７と同一である
ので説明を省略する。次のステップ７６では、上記ステ
ップ５１〜５６で記憶した各データを読み出し、全フレ
ームにおけるターゲットオブジェクトから視点までの距
離を算出し、外部記憶装置１４に記憶する。次のステッ
プ７７では、上記ステップ７６の処理により得られるタ
ーゲットオブジェクトから視点までの距離の最大値およ
び最小値から、（１２）式におけるαおよびβを求め、
外部記憶装置１４に記憶する。次のステップ７８では、
ターゲットオブジェクトの輻輳変化量γを入力し、外部
記憶装置１４に記憶する。以下のステップ７９〜８４の
処理は、第１実施形態の図７のステップ５７、５９〜６
３の処理と同一であるため、説明を省略する。ただし、
ステップ８０のシフト量Ｓの計算においては上記（１
８）式、（１９）式または（２０）式を使用する。

【００５７】本実施形態によれば、結果的に、ターゲッ
トオブジェクトの飛び出し量の変化を小さくしたまま立
体感を十分感じることのできる立体画像をコンピュータ
を用いて生成することができる。さらに、飛び出し量の
変化の範囲を視距離を中心としてその近傍領域に設定す
ることにより、一層見やすい画像を作成することができ
る。

【００５８】図２２は第５実施形態において処理装置が
行う立体画像生成処理を示すフローチャートである。こ
の図２２は第３実施形態の図１８のフローチャートに対
し、ステップ５６とステップ７１との間にステップ７０
を挿入する変更を加えたものである。本実施形態は上記
第４実施形態の方式を第３実施形態に応用したものであ
り、元画像の輻輳による距離の変化を視距離の近傍の領
域内に圧縮して輻輳による距離に変化を与えるように左
右仮想カメラの注視方向の制御を行う。このとき、左右
仮想カメラの注視方向角度ψは、左視点、右視点からの
視線に対し左視点、右視点とターゲットオブジェクトと
を結んだ線分がなす角度ωから固定角度φを差し引いた
角度とし（ψ＝ω−φ）、この角度ψをターゲットオブ
ジェクトまでの距離Ｌｏｂｊ に応じて変化させる。

【００５９】そのため、まず、第４実施形態の（１８）
式でＬＴａｇ を求める。次にＬＴａｇ を次式に代入
する。

【数２２】 ここで、第４実施形態と同様に眼球の焦点深度内程度の
公差は許容するので、（２１）式は次式に置き換えられ
る。

【数２３】

【００６０】上記図２２のフローチャートのステップ７
０では、上記ステップ５１〜５６で記憶した各データに
基づき算出した全フレームにおけるターゲットオブジェ
クトから視点までの距離の最大値および最小値から、
（１８）式におけるαおよびβを求め、外部記憶装置１
４に記憶する。次のステップ７１では、上記第４実施形
態と同様に左右仮想カメラの注視方向を計算するが、そ
の注視方向の計算には上記（２１）式を用いる。なお、
以下のステップ７２〜７５は第３実施形態と同一である
ため、説明を省略する。

【００６１】本実施形態によれば、結果的に、ターゲッ
トオブジェクトの飛び出し量の変化を小さくしたまま立
体感を十分感じることのできる立体画像をコンピュータ
を用いて生成することができる。さらに、飛び出し量の
変化の範囲を視距離を中心としてその近傍領域に設定す
ることにより、一層見やすい画像を作成することができ
る。さらに、第４実施形態のように画像シフトを行わな
い分、処理速度が高速化されるという利点がある。な
お、第４，第５実施形態では、元輻輳と変換後輻輳の関
係が図１９のように比例関係になるものとしたが、これ
に限定されるものではなく、非線型になるようにしても
よい。

【００６２】図２３は第６実施形態において処理装置が
行う立体画像生成処理を示すフローチャートである。本
実施形態では、動画のフレーム数が進むに従い、つまり
時間が経過するに従いシフト量や注視方向を変化させる
ようにしたものである。この方式では、立体動画像の最
初のフレーム帯（例えば最初の５分間）では従来例と同
様の通常の立体画像生成方式で画像を作成し、時間が経
過するに従い（例えば５分後から１０分後の間）第４実
施形態や第５実施形態の方式で立体画像を作成し、ある
フレーム以降の時間帯（例えば１０分後以降）では第１
実施形態や第２実施形態の方式で画像を作成する。

【００６３】すなわち、図２３のフローチャートのステ
ップ８５では、第４実施形態と同様に図２１のステップ
５１〜５６、７６、７７の処理を行う。次のステップ８
６では、第１切換フレームナンバーＦ１および第２切換
フレームバーＦ２を入力して外部記憶装置１４に記憶
し、次のステップ８７では上記ステップ５１〜５６で記
憶したデータに基づいてレンダリングを行い、左右仮想
カメラにより撮影される現行フレームの左右の二次元画
像を生成し、生成した左右画像を内部記憶装置１１ａに
一旦記憶させる。このレンダリングは、上記従来例と同
様にして行うものする。

【００６４】次のステップ８８では、現行のフレームナ
ンバーＦがＦ１，Ｆ２により３分割される時間帯のどれ
に該当するかを判定し、Ｆ≦Ｆ１であれば処理を直ちに
ステップ９２に進め、Ｆ１＜Ｆ≦Ｆ２であれば処理をス
テップ８９に進め、Ｆ２＜Ｆであれば処理をステップ９
０に進める。ステップ８９では第４実施形態と同様に
（１８）式、（１９）式または（２０）式を用いてシフ
ト量Ｓを計算し、ステップ９０では第１実施形態と同様
に（９）式、（１０）式または（１１）式を用いてシフ
ト量Ｓを計算する。次のステップ９１ではそのシフト量
Ｓで画像シフトを行う。そして、次のステップ９２では
生成した左右画像を１フレームずつ外部記憶装置１４に
記憶する。なお、次のステップ９３〜９５の処理は第４
実施形態のステップ８２〜８４と同一であるので説明を
省略する。上記処理により、Ｆ１以前のフレームの画像
については画像シフトがなされないため、従来例の生成
方法で生成したのと同一の画像が生成され、Ｆ１からＦ
２までの間のフレームの画像については第４実施形態の
方式で計算したシフト量Ｓで水平方向にシフトされ、Ｆ
２以降のフレームの画像については第１実施形態の方式
で計算したシフト量Ｓで水平方向にシフトされることに
なる。

【００６５】本実施形態によれば、最初の時間帯（Ｆ≦
Ｆ１）ではターゲットオブジェクトの輻輳による距離が
大きく変化することにより観察者にインパクトを与える
ことを重視した画像を提示することができる。また、時
間が経過するに従い、立体視疲労を抑えることを重視し
た画像を、時間帯（Ｆ１＜Ｆ≦Ｆ２）と時間帯（Ｆ２＜
Ｆ）とで２段階に切り換えて提示することができる。

【００６６】なお、上記図２３のフローチャートでは画
像シフト方式を用いているが、左右仮想カメラの注視方
向を制御する第２実施形態や第５実施形態の方式を用い
てもよいことは勿論である。また、画像生成方式の切り
換えを不連続にせずに、徐々に切り換えてもよい。その
ような方式の一例としては、（１８）式におけるγをフ
レームナンバーＦが大きくなるに従い小さくしていく方
法がある。

【００６７】図２４は本発明の第７実施形態の立体画像
生成装置の全体構成を示す図であり、第１実施形態の図
６と同一の部分には同一符号を付けて説明を省略する。
本実施形態では、画像生成装置の画像を見るためのディ
スプレイとして図６の表示装置１３の代わりにＨＭＤ１
６が備えられており、このＨＭＤ１６は、オペレータが
データの確認および生成した立体画像の確認に使用す
る。

【００６８】図２４において、処理装置１１からフレー
ム毎に交互に左右画像がＨＭＤ１６へ出力され、これら
左右画像がＨＭＤ１６内でフレーム毎に左ＬＣＤ、右Ｌ
ＣＤへ振り分けられることにより立体画像を観察するこ
とができる。このときＨＭＤ１６の接眼光学系の視距
離、画角および交差角は、図７のステップ５４、５６で
設定した仮想カメラの視距離、画角および交差角と同一
であることが望ましい。オペレータは、例えば図７のス
テップ６２，６３の最終的な録画の前に、生成した立体
画像を確認し、良ければ録画を実行する。

【００６９】本実施形態によれば、録画前にオペレータ
が画像を確認および修正できるという利点を有してい
る。

【００７０】図２５は第８実施形態において処理装置が
行う立体画像生成処理を示すフローチャートである。本
実施形態では、ターゲットオブジェクトの設定をオペレ
ータが行わなくても処理装置１１が自動設定するように
している。この自動設定においてターゲットオブジェク
トの設定条件は、仮想カメラの水平画角および垂直画角
の中央領域にあるオブジェクトでかつ仮想カメラに一番
近いオブジェクトとするのがよい。これは、観察者が画
像を観察する場合、ほぼ中央に位置し最も手前のオブジ
ェクトを注目するからである。この設定条件を図２６を
用いて説明する。左右仮想カメラ４Ｌ，４Ｒの前に球
２、三角錐３および直方体５の３つのオブジェクトを配
置した場合、仮想カメラ４Ｌの中央画角領域（点線）内
に入っていて仮想カメラ４Ｌ，４Ｒに一番距離が近いオ
ブジェクトは直方体５である。そこで、この直方体５が
ターゲットオブジェクトとなる。その際、上記中央領域
は仮想カメラ画角の５０％とするのが望ましい。

【００７１】図２５のフローチャートは本実施形態のタ
ーゲットオブジェクトの自動設定を上記第１実施形態に
応用したものであり、第１実施形態のステップ５５，５
８を夫々、ステップ５５ａ，５８ａに変更している。ス
テップ５５ａでは、ターゲットとオブジェクトの設定条
件を入力し、外部記憶装置１４にその設定条件を記憶す
る。また、ステップ５８ａでは、上記ステップ５１〜５
４，５５ａ，５６で入力した各データを読み出し、ステ
ップ５５ａの設定条件に適合するオブジェクトを探し、
それをターゲットオブジェクトに設定する。

【００７２】本実施形態によれば、オペレータがターゲ
ットオブジェクトを設定する必要がないので入力の手間
が省けるという利点があり、特に、時間の経過とともに
ターゲットオブジェクトとなるオブジェクトが頻繁に変
わっていく画像の場合には入力の手間が省ける利点が顕
著になる。なお、上記においては第１実施形態に応用し
た場合を示したが、第２〜第７実施形態に応用し得るこ
とは言うまでもない。

【００７３】以上、実施形態に基づいて説明したが、本
明細書中には、以下の付記項として示した発明が含まれ
る。

【００７４】複数のオブジェクトの三次元形状データ
と、前記複数のオブジェクトの三次元座標内の初期位置
データと、前記複数のオブジェクトの三次元座標内の運
動データと、前記三次元座標内の第１および第２の視点
の位置データとを記憶する記憶手段と、前記三次元座標
内の複数のオブジェクトを前記第１の視点から描画した
第１の二次元画像データを、前記記憶手段により記憶さ
れた各データに基づいて生成する第１の描画手段と、前
記三次元座標内の複数のオブジェクトを前記第２の視点
から描画した第２の二次元画像データを、前記記憶手段
により記憶された各データに基づいて生成する第２の描
画手段と、前記複数のオブジェクトの中から任意に選択
した特定オブジェクトの、前記第１および第２の描画手
段によって生成される前記第１および第２の二次元画像
データの中心からの水平方向の変位量の差がほぼ一定に
なるように、前記第１および第２の二次元画像データの
うち少なくともいずれか一方の二次元画像データ全体の
水平移動を制御する二次元画像データ制御手段とを具備
して成ることを特徴とする立体画像生成装置（付記項
１）。

【００７５】または、複数のオブジェクトの三次元形状
データと、前記複数のオブジェクトの三次元座標内の初
期位置データと、前記複数のオブジェクトの三次元座標
内の運動データと、前記三次元座標内の第１および第２
の視点の位置データとを記憶する記憶手段と、前記三次
元座標内の複数のオブジェクトを前記第１の視点から描
画した第１の二次元画像データを、前記記憶手段により
記憶された各データに基づいて生成する第１の描画手段
と、前記三次元座標内の複数のオブジェクトを前記第２
の視点から描画した第２の二次元画像データを、前記記
憶手段により記憶された各データに基づいて生成する第
２の描画手段と、前記第１の描画手段によって生成され
る前記第１の二次元画像データ全体の水平移動を制御す
る第１の二次元画像データ制御手段と、前記第１の二次
元画像データ制御手段による水平移動の量とは異なる移
動量で前記第２の描画手段によって生成される前記第２
の二次元画像データ全体の水平移動を制御する第２の二
次元画像データ制御手段とを具備して成ることを特徴と
する立体画像生成装置（付記項２）において、前記二次
元画像データ制御手段は、前記第１の二次元画像データ
に対する制御方向と前記第２の二次元画像データに対す
る制御方向とを逆方向にすることを特徴とする立体画像
生成装置としてもよい（付記項３）。

【００７６】また、上記付記項１または２において、前
記二次元画像データ制御手段は、前記第１の二次元画像
上における特定オブジェクトの水平方向の変位量ｘ1 と
前記第２の二次元画像上における特定オブジェクトの水
平方向の変位量ｘ2 との差｜ｘ1 −ｘ2 ｜の画像全体に
おける変化量Δ｜ｘ1 −ｘ2 ｜を、次式

【数２４】 （ただし、ｄは第１および第２の視点の中点から第１お
よび第２の視点までの距離、θは第１および第２の仮想
カメラ手段の半画角であり、水平方向の変位量ｘ1 ，ｘ
2 は二次元画像全体の水平距離を２として規格化したも
のである）を満たすよう制御することを特徴とする立体
画像生成装置としてもよい（付記項４）。

【００７７】また、上記付記項１または２において、前
記制御後の第１および第２の二次元画像データによる画
像は視距離ＬＢａｓｅで立体観察され、前記二次元画像
データ制御手段は、前記第１の二次元画像上における特
定オブジェクトの水平方向の変位量ｘ1 と前記第２の二
次元画像上における特定オブジェクトの水平方向の変位
量ｘ2 との差｜ｘ1 −ｘ2 ｜を、次式

【数２５】 （ただし、ｄは第１および第２の視点の中点から第１お
よび第２の視点までの距離、θは第１および第２の仮想
カメラ手段の半画角であり、水平方向の変位量ｘ1 ，ｘ
2 は二次元画像全体の水平距離を２として規格化したも
のである）を満たすよう制御することを特徴とする立体
画像生成装置としてもよい（付記項５）。

【００７８】また、上記付記項１または２において、前
記特定オブジェクトは、前記第１および第２の視点まで
の距離が時間的に変化するオブジェクトであることを特
徴とする立体画像生成装置としてもよい（付記項６）。
また、上記付記項１または２において、前記二次元画像
データ制御手段は、前記特定オブジェクトから前記第１
および第２の視点までの奥行き方向の距離Ｌｏｂｊ に
応じて制御量を変化させることを特徴とする立体画像生
成装置としてもよい（付記項７）。

【００７９】また、上記付記項１または２において、前
記制御後の第１および第２の二次元画像データを入力さ
れて該第１および第２の二次元画像データによる画像を
表示する第１および第２の表示素子と、前記第１および
第２の表示素子が表示する画像を観察者の第１および第
２の眼球の夫々に拡大して提示する第１および第２の接
眼光学系とを有する頭部装着型映像表示装置を具えるこ
とを特徴とする立体画像生成装置としてもよい（付記項
８）。また、上記付記項１または２において、前記複数
のオブジェクトの中で前記第１および第２の仮想カメラ
手段の水平画角に対し中央５０％の範囲内に位置し、か
つ最も前記第１および第２の仮想カメラ手段に接近して
位置するオブジェクトを前記特定オブジェクトに設定す
る特定オブジェクト設定手段を有することを特徴とする
立体画像生成装置としてもよい（付記項９）。

【００８０】また、上記付記項１または２において、前
記二次元画像データ制御手段は、前記特定オブジェクト
から前記第１および第２の視点までの距離に応じて前記
第１および第２の二次元画像データを水平方向にシフト
する画像データシフト手段であることを特徴とする立体
画像生成装置としてもよい（付記項１０）。また、上記
付記項１０において、前記制御後の第１および第２の二
次元画像は視距離ＬＢａｓｅで立体観察され、その水平
方向のシフト量Ｓは、次式

【数２６】 （ただし、ｄは第１および第２の視点の中点から第１お
よび第２の視点までの距離、Ｌｏｂｊ は特定オブジェ
クトから前記中点までの距離、θは第１および第２の仮
想カメラ手段の半画角、ＰＨ−ｈａｌｆは第１および第
２の二次元画像の水平画素数の半分である）を満たすよ
うに制御することを特徴とする立体画像生成装置として
もよい（付記項１１）。

【００８１】また、上記付記項１０において、前記制御
後の第１および第２の二次元画像は視距離ＬＢａｓｅで
立体観察され、その水平方向のシフト量Ｓは、次式

【数２７】 （ただし、ｄは第１および第２の視点の中点から第１お
よび第２の視点までの距離、Ｌｏｂｊ は特定オブジェ
クトから前記中点までの距離、θは第１および第２の仮
想カメラ手段の半画角、ＰＨ−ｈａｌｆは第１および第
２の二次元画像の水平画素数の半分、α，βは特定オブ
ジェクトから仮想カメラ手段までの奥行き方向の距離の
逆数を１０００倍した値である元輻輳１０００／Ｌｏｂ
ｊ の最小値および最大値、γは変換後輻輳１０００／
ＬＴａｇ の変化量の半分であり、０≦γ≦２かつγ≦
１０００／ＬＢａｓｅである）を満たすことを特徴とす
る立体画像生成装置としてもよい（付記項１２）。

【００８２】また、上記付記項１０において、前記画像
データシフト手段のシフト量Ｓは画像のフレーム番数に
応じて変化させることを特徴とする立体画像生成装置と
してもよい（付記項１３）。また、上記付記項１０にお
いて、前記画像データシフト手段は、画像データのシフ
ト後に画像データの一部を抽出する画像データ抽出手段
を有することを特徴とする立体画像生成装置としてもよ
い（付記項１４）。また、上記付記項１または２におい
て、前記二次元画像データ制御手段は、前記特定オブジ
ェクトから前記第１および第２の視点までの距離に応じ
て前記第１および第２の仮想カメラ手段の注視方向を変
化させる注視方向制御手段であることを特徴とする立体
画像生成装置としてもよい（付記項１５）。

【００８３】また、上記付記項１５において、前記制御
後の第１および第２の二次元画像は視距離ＬＢａｓｅで
立体観察され、前記第１および第２の仮想カメラ手段の
注視方向角度ψは、次式

【数２８】 （ただし、ｄは第１および第２の視点の中点から第１お
よび第２の視点までの距離、ωは第１および第２の視点
からの視線に対し第１および第２の視点と前記特定オブ
ジェクトとを結んだ線分がなす角度である）を満足する
ことを特徴とする立体画像生成装置としてもよい（付記
項１６）。

【００８４】また、上記付記項１５において、前記制御
後の第１および第２の二次元画像は視距離ＬＢａｓｅで
立体観察され、前記第１および第２の仮想カメラ手段の
注視方向角度ψは、次式

【数２９】 （ただし、ｄは第１および第２の視点の中点から第１お
よび第２の視点までの距離、Ｌｏｂｊ は特定オブジェ
クトから前記中点までの距離、ωは第１および第２の視
点からの視線に対し第１および第２の視点と前記特定オ
ブジェクトとを結んだ線分がなす角度、α，βは特定オ
ブジェクトから仮想カメラ手段までの奥行き方向の距離
の逆数を１０００倍した値である元輻輳１０００／Ｌｏ
ｂｊ の最小値および最大値、γは変換後輻輳１０００
／ＬＴａｇ の変化量の半分であり、０≦γ≦２かつγ
≦１０００／ＬＢａｓｅである）を満足することを特徴
とする立体画像生成装置としてもよい（付記項１７）。
また、上記付記項１５において、前記注視方向制御手段
が制御する前記第１および第２の仮想カメラ手段の注視
方向は画像のフレーム番数に応じて変化させることを特
徴とする立体画像生成装置としてもよい（付記項１
８）。

【００８５】また、左側視点および右側視点の動画像を
生成する立体画像生成装置において、前記左側視点およ
び右側視点の動画像内に夫々、少なくとも１つの時間的
に大きさの変化する像を含む複数の像を視差を有するよ
うに描画する描画手段と、前記描画手段によって描画さ
れる前記時間的に大きさの変化する像の特定の１つの像
の、前記左側視点および右側視点の動画像の中心からの
水平方向の変位量の差がほぼ一定になるように、該特定
の１つの像の水平移動を制御する第１の像制御手段と、
前記描画手段によって描画される前記特定の１つの像の
大きさの変化に応じて、前記左側視点および右側視点の
動画像内の他の像を前記特定の１つの像に対して水平移
動を制御する第２の像制御手段とを具備して成ることを
特徴とする立体画像生成装置（付記項１９）。

【００８６】または、視点の異なる第１および第２の動
画像を生成する立体画像生成装置において、前記第１お
よび第２の動画像内に夫々、少なくとも１つの時間的に
大きさの変化する像を含む複数の像を視差を有するよう
に描画する描画手段と、前記描画手段によって描画され
る前記時間的に大きさの変化する像の特定の１つの像
の、前記第１および第２の動画像の中心からの水平方向
の変位量の差がほぼ一定になるように、該特定の１つの
像を画像制御することにより、立体観察時の前記特定の
１つの像の輻輳による距離を固定する第１の画像制御手
段と、前記第１および第２の動画像内の他の像の、前記
第１および第２の動画像の中心からの水平方向の変位量
の差が変化するように該他の像を画像制御する第２の画
像制御手段とを具備して成ることを特徴とする立体画像
生成装置（付記項２０）において、前記時間的に大きさ
の変化する像の特定の１つの像が時間の経過とともに大
きくなる場合は該特定の１つの像と前記他の像とが相対
的に離反し、時間の経過とともに小さくなる場合は該特
定の１つの像と前記他の像とが相対的に接近するように
前記水平移動制御を行うことを特徴とする立体画像生成
装置としてもよい（付記項２１）。

【００８７】また、上記付記項１９または上記付記項２
０において、前記時間的に大きさの変化する像の特定の
１つの像は、前記左側視点および右側視点の動画像の水
平移動制御の際に水平方向の相対的な位置を変化させな
いことを特徴とする立体画像生成装置としてもよい（付
記項２２）。

【００８８】また、複数のオブジェクトの三次元形状デ
ータと、前記複数のオブジェクトの三次元座標内の初期
位置データと、前記複数のオブジェクトの三次元座標内
の運動データと、前記三次元座標内の第１および第２の
視点の位置データとを記憶手段に記憶することをコンピ
ュータにもたらす第１のコンピュータリーダブルプログ
ラム手段と、前記三次元座標内の複数のオブジェクトを
前記第１の視点から描画した第１の二次元画像データ
を、前記記憶手段により記憶された各データに基づいて
生成することをコンピュータにもたらす第２のコンピュ
ータリーダブルプログラム手段と、前記三次元座標内の
複数のオブジェクトを前記第２の視点から描画した第２
の二次元画像データを、前記記憶手段により記憶された
各データに基づいて生成することをコンピュータにもた
らす第３のコンピュータリーダブルプログラム手段と、
前記複数のオブジェクトの中から任意に選択した特定オ
ブジェクトの、前記第２および第３のコンピュータリー
ダブルプログラム手段に従って前記コンピュータによっ
て生成される前記第１および第２の二次元画像データの
中心からの水平方向の変位量の差がほぼ一定になるよう
に、前記第１および第２の二次元画像データのうち少な
くともいずれか一方の二次元画像データ全体の水平移動
を制御することをコンピュータにもたらす第４のコンピ
ュータリーダブルプログラム手段とを具備して成ること
を特徴とする立体画像を生成する処理を実行するために
収録されたコンピュータリーダブルプログラムコード手
段を有するコンピュータリーダブル記憶媒体（付記項２
３）。

【００８９】左側視点および右側視点の動画像内に夫
々、少なくとも１つの時間的に大きさの変化する像を含
む複数の像を視差を有するように描画することをコンピ
ュータにもたらす第１のコンピュータリーダブルプログ
ラム手段と、前記第１のコンピュータリーダブルプログ
ラム手段に従って前記コンピュータによって描画される
前記時間的に大きさの変化する像の特定の１つの像の、
前記左側視点および右側視点の動画像の中心からの水平
方向の変位量の差がほぼ一定になるように、該特定の１
つの像の水平移動を制御することをコンピュータにもた
らす第２のコンピュータリーダブルプログラム手段と、
前記第１のコンピュータリーダブルプログラム手段に従
って前記コンピュータによって描画される前記特定の１
つの像の大きさの変化に応じて、前記左側視点および右
側視点の動画像内の他の像を前記特定の１つの像に対し
て水平移動を制御することをコンピュータにもたらす第
３のコンピュータリーダブルプログラム手段とを具備し
てなることを特徴とする左側視点および右側視点の動画
像を生成する処理を実行するために収録されたコンピュ
ータリーダブルプログラムコード手段を有するコンピュ
ータリーダブル記憶媒体（付記項２４）。

【００９０】第１および第２の動画像内に夫々、少なく
とも１つの時間的に大きさの変化する像を含む複数の像
を互いに視差を有するように描画することをコンピュー
タにもたらす第１のコンピュータリーダブルプログラム
手段と、前記第１のコンピュータリーダブルプログラム
手段に従って前記コンピュータによって描画される前記
時間的に大きさの変化する像の特定の１つの像の、前記
第１および第２の動画像の中心からの水平方向の変位量
の差がほぼ一定になるように、該特定の１つの像を画像
制御することにより、立体観察時の前記特定の１つの像
の輻輳による距離を固定するコンピュータにもたらす第
２のコンピュータリーダブルプログラム手段と、前記第
１および第２の動画像内の他の像の、前記第１および第
２の動画像の中心からの水平方向の変位量の差が変化す
るように該他の像を画像制御することをコンピュータに
もたらす第３のコンピュータリーダブルプログラム手段
とを具備してなることを特徴とする互いに視点の異なる
第１および第２の動画像を生成する処理を実行するため
に収録されたコンピュータリーダブルプログラムコード
手段を有するコンピュータリーダブル記憶媒体（付記項
２５）。

【００９１】複数のオブジェクトの三次元形状データ
と、前記複数のオブジェクトの三次元座標内の初期位置
データと、前記複数のオブジェクトの三次元座標内の運
動データと、前記三次元座標内の第１および第２の視点
の位置データとを記憶手段に記憶することをコンピュー
タにもたらす第１のコンピュータリーダブルプログラム
手段と、前記三次元座標内の複数のオブジェクトを前記
第１の視点から描画した第１の二次元画像データを、前
記記憶手段により記憶された各データに基づいて生成す
ることをコンピュータにもたらす第２のコンピュータリ
ーダブルプログラム手段と、前記三次元座標内の複数の
オブジェクトを前記第２の視点から描画した第２の二次
元画像データを、前記記憶手段により記憶された各デー
タに基づいて生成することをコンピュータにもたらす第
３のコンピュータリーダブルプログラム手段と、前記第
２のコンピュータリーダブルプログラム手段に従って前
記コンピュータによって生成される前記第１の二次元画
像データ全体の水平移動を制御することをコンピュータ
にもたらす第４のコンピュータリーダブルプログラム手
段と、前記第４のコンピュータリーダブルプログラム手
段に従って前記コンピュータによって制御される水平移
動の両とは異なる移動量で前記第３のコンピュータリー
ダブルプログラム手段に従って前記コンピュータによっ
て生成される前記第２の二次元画像データ全体の水平移
動を制御することをコンピュータにもたらす第５のコン
ピュータリーダブルプログラム手段とを具備して成るこ
とを特徴とする立体画像を生成する処理を実行するため
に収録されたコンピュータリーダブルプログラムコード
手段を有するコンピュータリーダブル記憶媒体（付記項
２６）。

【００９２】立体画像を生成する処理を実行するコンピ
ュータシステムにおいて、 複数のオブジェクトの三次
元形状データと、前記複数のオブジェクトの三次元座標
内の初期位置データと、前記複数のオブジェクトの三次
元座標内の運動データと、前記三次元座標内の第１およ
び第２の視点の位置データとを記憶する記憶し、前記三
次元座標内の複数のオブジェクトを前記第１の視点から
描画した第１の二次元画像データを、前記記憶手段によ
り記憶された各データに基づいて生成し、前記三次元座
標内の複数のオブジェクトを前記第２の視点から描画し
た第２の二次元画像データを、前記記憶手段により記憶
された各データに基づいて生成し、前記複数のオブジェ
クトの中から任意に選択した特定オブジェクトの、前記
第１および第２の二次元画像データの中心からの水平方
向の変位量の差がほぼ一定になるように、前記第１およ
び第２の二次元画像データのうち少なくともいずれか一
方の二次元画像データ全体の水平移動を制御することを
特徴とする前記立体画像を生成する方法（付記項２
７）。

【００９３】左側視点および右側視点の動画像を生成す
る処理を実行するコンピュータシステムにおいて、前記
左側視点および右側視点の動画像内に夫々、少なくとも
１つの時間的に大きさの変化する像を含む複数の像を視
差を有するように描画し、前記描画手段によって描画さ
れる前記時間的に大きさの変化する像の特定の１つの像
の、前記左側視点および右側視点の動画像の中心からの
水平方向の変位量の差がほぼ一定になるように、該特定
の１つの像の水平移動を制御し、前記描画手段によって
描画される前記特定の１つの像の大きさの変化に応じ
て、前記左側視点および右側視点の動画像内の他の像を
前記特定の１つの像に対して水平移動を制御することを
特徴とする前記左側視点および右側視点の動画像を生成
する方法（付記項２８）。

【００９４】互いに視点の異なる第１および第２の動画
像を生成する処理を実行するコンピュータシステムにお
いて、前記第１および第２の動画像内に夫々、少なくと
も１つの時間的に大きさの変化する像を含む複数の像を
互いに視差を有するように描画し、前記描画手段によっ
て描画される前記時間的に大きさの変化する像の特定の
１つの像の、前記第１および第２の動画像の中心からの
水平方向の変位量の差がほぼ一定になるように、該特定
の１つの像を画像制御することにより、立体観察時の前
記特定の１つの像の輻輳による距離を固定し、前記第１
および第２の動画像内の他の像の、前記第１および第２
の動画像の中心からの水平方向の変位量の差が変化する
ように該他の像を画像制御することを特徴とする前記互
いに視点の異なる第１および第２の動画像を生成する方
法（付記項２９）。

【００９５】立体画像を生成する処理を実行するコンピ
ュータシステムにおいて、複数のオブジェクトの三次元
形状データと、前記複数のオブジェクトの三次元座標内
の初期位置データと、前記複数のオブジェクトの三次元
座標内の運動データと、前記三次元座標内の第１および
第２の視点の位置データとを記憶し、前記三次元座標内
の複数のオブジェクトを前記第１の視点から描画した第
１の二次元画像データを、前記記憶手段により記憶され
た各データに基づいて生成し、前記三次元座標内の複数
のオブジェクトを前記第２の視点から描画した第２の二
次元画像データを、前記記憶手段により記憶された各デ
ータに基づいて生成し、前記第１の二次元画像データ全
体の水平移動を制御し、前記第１の二次元画像データ全
体の水平移動の量とは異なる移動量で前記第２の二次元
画像データ全体の水平移動を制御することを特徴とする
前記立体画像を制御する方法（付記項３０）。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｃ）は本発明の立体画像生成装置に
より生成される画像を例示する図である。

【図２】図１（ａ）〜（ｃ）の画像を観察するときの画
像内の各オブジェクトの見え方を説明するための図であ
る。

【図３】本発明の立体画像生成装置により生成される画
像内の特定オブジェクトの配置状態を説明するための図
である。

【図４】本発明の立体画像生成装置により画像を生成す
る際の、仮想三次元空間内のオブジェクトおよび左右仮
想カメラの配置状態を例示する図である。

【図５】輻輳−調節の対応関係および許容範囲を説明す
るための図である

【図６】本発明の第１実施形態の立体画像生成装置の全
体構成を示す図である。

【図７】第１実施形態において処理装置が行う立体画像
生成処理を示すフローチャートである。

【図８】（ａ），（ｂ）は第１実施形態において生成さ
れる画像を例示する図である。

【図９】第１実施形態において生成した立体画像の観察
例を説明するための図である。

【図１０】第１実施形態において画像を生成する際の、
仮想三次元空間内のオブジェクトおよび左右仮想カメラ
の配置状態を例示する図である。

【図１１】（ａ）〜（ｃ）は第１実施形態の立体画像生
成装置により生成される画像を例示する図である。

【図１２】第１実施形態において画像を生成する際の、
仮想三次元空間内のオブジェクトおよび左右仮想カメラ
の配置状態の他の例を示す図である。

【図１３】（ａ）〜（ｃ）は第１実施形態の立体画像生
成装置により生成される画像の他の例を示す図である。

【図１４】図１３（ａ）〜（ｃ）の画像を観察するとき
の画像内の各オブジェクトの見え方を説明するための図
である。

【図１５】（ａ）〜（ｃ）は第１実施形態の立体画像生
成装置により生成される画像内の特定オブジェクトの配
置状態を説明するための図である。

【図１６】（ａ）〜（ｄ）は本発明の第２実施形態にお
ける立体画像生成処理により生成される画像を例示する
図である。

【図１７】本発明の第３実施形態における立体画像生成
処理により生成される画像を、仮想三次元空間内のオブ
ジェクトと左右仮想カメラとの位置関係に基づいて説明
するための図である。

【図１８】第３実施形態において処理装置が行う立体画
像生成処理を示すフローチャートである。

【図１９】本発明の第４実施形態における立体画像生成
処理の原理を説明するための図である。

【図２０】（ａ）、（ｂ）は夫々、第４実施形態および
従来例において画像を観察するときの画像内の各オブジ
ェクトの見え方を説明するための図である。

【図２１】第４実施形態において処理装置が行う立体画
像生成処理を示すフローチャートである。

【図２２】第５実施形態において処理装置が行う立体画
像生成処理を示すフローチャートである。

【図２３】第６実施形態において処理装置が行う立体画
像生成処理を示すフローチャートである。

【図２４】本発明の第７実施形態の立体画像生成装置の
全体構成を示す図である。

【図２５】第８実施形態において処理装置が行う立体画
像生成処理を示すフローチャートである。

【図２６】第８実施形態における特定オブジェクトの自
動設定の設定条件を説明するための図である。

【図２７】従来例における立体画像生成処理を示すフロ
ーチャートである。

【図２８】画像を生成する際の、仮想三次元空間内のオ
ブジェクトおよび左右仮想カメラの配置状態を例示する
図である。

【図２９】（ａ）〜（ｃ）は従来例により生成される画
像を例示する図である。

【図３０】図２９（ａ）〜（ｃ）の画像を観察するとき
の画像内の各オブジェクトの見え方を説明するための図
である。

【図３１】（ａ）〜（ｃ）は、図１０の設定を用いて上
記従来従来例により生成される画像を例示する図であ
る。

【図３２】（ａ）〜（ｃ）は、図１２の設定を用いて上
記従来従来例により生成される画像を例示する図であ
る。

【図３３】図３２（ａ）〜（ｃ）の画像を観察するとき
の画像内の各オブジェクトの見え方を説明するための図
である。

【図３４】第１実施形態において生成した立体画像の観
察例を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 仮想三次元空間 ２ 特定オブジェクト（ターゲットオブジェクト） ３ オブジェクト ４Ｌ，４Ｒ 左右仮想カメラ １１ 処理装置 １１ａ 内部記憶装置 １２ 入力装置 １３ 表示装置 １４ 外部記憶装置 １５ 録画装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のオブジェクトの三次元形状データ
   と、前記複数のオブジェクトの三次元座標内の初期位置
   データと、前記複数のオブジェクトの三次元座標内の運
   動データと、前記三次元座標内の第１および第２の視点
   の位置データとを記憶する記憶手段と、 前記三次元座標内の複数のオブジェクトを前記第１の視
   点から描画した第１の二次元画像データを、前記記憶手
   段により記憶された各データに基づいて生成する第１の
   描画手段と、 前記三次元座標内の複数のオブジェクトを前記第２の視
   点から描画した第２の二次元画像データを、前記記憶手
   段により記憶された各データに基づいて生成する第２の
   描画手段と、 前記複数のオブジェクトの中から任意に選択した特定オ
   ブジェクトの、前記第１および第２の描画手段によって
   生成される前記第１および第２の二次元画像データの中
   心からの水平方向の変位量の差がほぼ一定になるよう
   に、前記第１および第２の二次元画像データのうち少な
   くともいずれか一方の二次元画像データ全体の水平移動
   を制御する二次元画像データ制御手段とを具備して成る
   ことを特徴とする立体画像生成装置。
2. 【請求項２】 左側視点および右側視点の動画像を生成
   する立体画像生成装置において、 前記左側視点および右側視点の動画像内に夫々、少なく
   とも１つの時間的に大きさの変化する像を含む複数の像
   を視差を有するように描画する描画手段と、 前記描画手段によって描画される前記時間的に大きさの
   変化する像の特定の１つの像の、前記左側視点および右
   側視点の動画像の中心からの水平方向の変位量の差がほ
   ぼ一定になるように、該特定の１つの像の水平移動を制
   御する第１の像制御手段と、 前記描画手段によって描画される前記特定の１つの像の
   大きさの変化に応じて、前記左側視点および右側視点の
   動画像内の他の像を前記特定の１つの像に対して水平移
   動を制御する第２の像制御手段とを具備して成ることを
   特徴とする立体画像生成装置。
3. 【請求項３】 互いに視点の異なる第１および第２の動
   画像を生成する立体画像生成装置において、 前記第１および第２の動画像内に夫々、少なくとも１つ
   の時間的に大きさの変化する像を含む複数の像を互いに
   視差を有するように描画する描画手段と、 前記描画手段によって描画される前記時間的に大きさの
   変化する像の特定の１つの像の、前記第１および第２の
   動画像の中心からの水平方向の変位量の差がほぼ一定に
   なるように、該特定の１つの像を画像制御することによ
   り、立体観察時の前記特定の１つの像の輻輳による距離
   を固定する第１の画像制御手段と、 前記第１および第２の動画像内の他の像の、前記第１お
   よび第２の動画像の中心からの水平方向の変位量の差が
   変化するように該他の像を画像制御する第２の画像制御
   手段とを具備して成ることを特徴とする立体画像生成装
   置。
4. 【請求項４】 複数のオブジェクトの三次元形状データ
   と、前記複数のオブジェクトの三次元座標内の初期位置
   データと、前記複数のオブジェクトの三次元座標内の運
   動データと、前記三次元座標内の第１および第２の視点
   の位置データとを記憶する記憶手段と、 前記三次元座標内の複数のオブジェクトを前記第１の視
   点から描画した第１の二次元画像データを、前記記憶手
   段により記憶された各データに基づいて生成する第１の
   描画手段と、 前記三次元座標内の複数のオブジェクトを前記第２の視
   点から描画した第２の二次元画像データを、前記記憶手
   段により記憶された各データに基づいて生成する第２の
   描画手段と、 前記第１の描画手段によって生成される前記第１の二次
   元画像データ全体の水平移動を制御する第１の二次元画
   像データ制御手段と、 前記第１の二次元画像データ制御手段による水平移動の
   量とは異なる移動量で前記第２の描画手段によって生成
   される前記第２の二次元画像データ全体の水平移動を制
   御する第２の二次元画像データ制御手段とを具備して成
   ることを特徴とする立体画像生成装置。