JPH10149455A - 画像生成表示装置および生成表示画像編集装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示対象物体を包み込むような曲面の投影し
た物体表面をテクスチャマッピングする画像生成表示装
置において、視線変更を緩やかに行う場合でも、少ない
サンプル画像数で動きの滑らかな動画表示を行えるよう
にすること。 【解決手段】 サンプル位置保存部２と、サンプル画像
制作部３と、特徴点候補画像制作部４と、特徴点指定部
６と、カメラ位置入力部１と、隣接サンプル位置算出部
５と、サンプル画像変形部７と、サンプル画像合成部８
と、上記合成画像を上記カメラ位置から見える表示対象
物体を２次元平面に投影した画像として画面表示する合
成画像表示部９とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、３次元画像を２次
元画像に置き換えて画像生成しかつその表示を行う画像
生成表示装置およびその画像表示を行うための編集を行
う生成表示画像編集装置に関し、特に、計算機援用設計
（ＣＡＤ）や科学技術シミュレーション，さらにはビデ
オゲーム機等の分野において、コンピュータグラフィッ
クスや実写映像を編集したものに変形処理を加えて画面
表示を行うための画像生成表示装置およびこの装置で画
像生成表示を行うための情報を予め生成し編集しておく
生成表示画像編集装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像生成表示装置は写実的な画面
表示を用いて、計算機と人間のコミュニケーションを図
る道具として、種々の設計やシミュレーション、ゲーム
機等に利用されている。

【０００３】以下図面を参照しながら、上述した従来の
画像生成表示装置の一例について説明する。

【０００４】図２０は従来の画像生成表示装置の構成を
示すものである。

【０００５】図２０において、９９１は内包面作成部、
９９２は内包面投影部、９９３は投影画像保存部、９９
４はカメラ指定部、９９５はテクスチャマッピング部、
９９６は生成画像表示部である。

【０００６】次に動作について説明する。

【０００７】まず、内包面作成部９９１において、表示
対象物体を包み込むような曲面を作成する。

【０００８】このような曲面としては、例えば、物体を
内包したり物体に外接したりする球面や円筒面がある
が、実際にはこのような球面や円筒面はポリゴンで作成
する。

【０００９】次に、内包面投影部９９２において、物体
の表面の模様を上記曲面を構成する１つの面に投影す
る。

【００１０】この投影には、例えば、上記曲面内部の点
を始点とし表示対象物体表面上の任意の点を通る半直線
と上記曲面との交点を算出し、この交点に物体表面の任
意の点の輝度，色調を写映するなどの方法がある。

【００１１】それから、投影画像保存部９９３におい
て、上記曲面に投影した模様を展開し２次元画像として
保存する。

【００１２】一方、カメラ指定部９９４において、表示
対象物体を仮りにカメラで見たとした場合にそのカメラ
の位置や視線の方向を指定する。

【００１３】即ち、このカメラ指定部９９４は表示対象
物体が画面表示される際にどの位置からどの面を見た表
示とするかを指定するものである。

【００１４】次に、テクスチャマッピング部９９５にお
いて、上記カメラから見た投影面を平面に張りつける，
いわゆるテクスチャマッピング手法を用いて画像生成を
実行する。

【００１５】最後に、生成画像表示部９９６において、
上記生成画像を，上記カメラから見た表示対象物体の画
像として画面表示する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、表示対象物体に対し視線変更、即ちカ
メラの位置や方向に変更を加えた場合に相当する画像を
生成してその表示を行おうとする場合に、その視線変更
を連続的にかつ緩やかに行う場合、空間的な撮影間隔を
おいてサンプルしたサンプル画像の画像数が少ないと、
その動きがコマ落ちしたような不自然なものになってし
まい、動きの滑らかな動画表示を行うことが非常に困難
であるという課題を有していた。

【００１７】図２１はこのサンプル画像の撮影方法の一
例を示すもので、球面上から被写体を撮影する場合を示
すものである。この図２１に示すように、表示対象物体
（被写体）ａを覆う球面上から撮影をする際に、ある間
隔で配置された撮影位置，つまり被写体を覆う球面に一
定間隔で形成した経度ｃと緯度ｄの交叉点ｂ、から撮影
を行うが、その経度ｃと緯度ｄの交叉点ｂから撮影した
画像であるサンプル画像の画像数が少ない場合、上述の
ように、動きの滑らかな動画表示を行うことが非常に困
難になってしまう。

【００１８】本発明は、上記課題に鑑み、カメラの位置
や方向を連続的でかつ緩やかに変更する場合に相当する
画像を得る際にも、動きの滑らかな写実的な動画像を容
易に生成表示することができる画像生成表示装置，およ
びその画像生成表示に必要なサンプル画像および特徴点
の情報を予め編集する生成表示画像編集装置を提供せん
とするものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項１の画像生成表示装置は、表示対象
を内包する仮想的な球面上に所定間隔で形成された緯線
と経線の交点の位置をサンプル位置として保存するサン
プル位置保存部と、上記サンプル位置から表示対象の画
像を平面に投影した画像であるサンプル画像を制作する
サンプル画像制作部と、表示対象の表面上の，特徴点を
含む点を上記平面上に投影した画像からなる特徴点候補
画像を制作する特徴点候補画像制作部と、互いに隣接す
る複数のサンプル位置から見える表示対象の表面上の点
のなかから特徴点を上記サンプル画像及び特徴点候補画
像上に対して指定する特徴点指定部と、上記仮想的な球
面上の任意の点を上記表示対象を撮像する仮想的なカメ
ラの位置（以下、仮想カメラ位置と称す）として指定す
るカメラ位置入力部と、上記仮想カメラ位置に隣接する
複数のサンプル位置を算出する隣接サンプル位置算出部
と、上記隣接する複数のサンプル位置に対応するサンプ
ル画像をそれぞれの特徴点が一致するように変形するサ
ンプル画像変形部と、変形した上記サンプル画像を、上
記仮想的なカメラの位置と当該サンプル画像が位置する
サンプル位置との距離を重みとする加重平均により合成
することにより、当該仮想カメラ位置から見た表示対象
画像としての合成画像を得るサンプル画像合成部と、上
記合成画像を、上記仮想カメラ位置から見える表示対象
を２次元平面に投影した画像として画面表示する合成画
像表示部とを備えるようにしたものである。

【００２０】また、この発明の請求項２の画像生成表示
装置は、請求項１の画像生成表示装置において、サンプ
ル画像制作部を、上記サンプル位置から表示対象物体を
カメラ撮影し２次元画像に変換する物体撮影部と、上記
２次元画像をサンプル画像として保存するサンプル画像
保存部とから構成するようにしたものである。

【００２１】また、この発明の請求項３の画像生成表示
装置は、請求項１の画像生成表示装置において、サンプ
ル画像制作部を、表示対象映像の形状及び属性データか
らなる物体モデルを保存する物体モデル保存部と、上記
サンプル位置を仮想カメラとして上記物体モデルを画像
生成するサンプル画像生成部と、サンプル画像生成部で
生成した画像をサンプル画像として保存するサンプル画
像保存部とから構成するようにしたものである。

【００２２】また、この発明の請求項４の画像生成表示
装置は、請求項１の画像生成表示装置において、特徴点
候補画像制作部を、サンプル位置から表示対象物体の表
面に特徴点の候補となる目印を付加した表示対象物体を
カメラ撮影し２次元画像に変換する特徴点候補撮影部
と、上記２次元画像を特徴点候補画像として保存する特
徴点画像保存部とから構成するようにしたものである。

【００２３】また、この発明の請求項５の画像生成表示
装置は、請求項１の画像生成表示装置において、特徴点
候補画像制作部を、表示対象物体の表面上の任意の点を
特徴点候補モデルとしてその３次元位置を保存する特徴
点候補位置保存部と、サンプル位置を上記仮想カメラ位
置として上記特徴点候補モデルを画像生成する特徴点候
補生成部と、上記特徴点候補生成部で生成した画像を上
記特徴点候補画像として保存する特徴点画像保存部とか
ら構成するようにしたものである。

【００２４】また、この発明の請求項６の画像生成表示
装置は、請求項１の画像生成表示装置において、特徴点
指定部を、サンプル画像と特徴点候補画像を任意の割合
でアルファ合成し画面表示する画像合成表示部と、上記
合成画像の特徴点候補から特徴点を対話的に選択する特
徴点選択部と、上記特徴点の２次元位置を保存する特徴
点保存部とから構成するようにしたものである。

【００２５】また、この発明の請求項７の生成表示画像
編集装置は、表示対象を内包する仮想的な球面上に所定
間隔で形成された緯線と経線の交点の位置をサンプル位
置として保存するサンプル位置保存部と、上記サンプル
位置から表示対象の画像を平面に投影した画像であるサ
ンプル画像を制作するサンプル画像制作部と、表示対象
の表面上の，特徴点を含む点を上記平面上に投影した画
像からなる特徴点候補画像を制作する特徴点候補画像制
作部と、互いに隣接する複数のサンプル位置から見える
表示対象の表面上の点のなかから特徴点を上記サンプル
画像及び特徴点候補画像上に対して指定する特徴点指定
部とから構成するようにしたものである。

【００２６】また、この発明の請求項８の生成表示画像
編集装置は、請求項７の生成表示画像編集装置におい
て、サンプル画像制作部を、上記サンプル位置から表示
対象物体をカメラ撮影し２次元画像に変換する物体撮影
部と、上記２次元画像をサンプル画像として保存するサ
ンプル画像保存部とから構成するようにしたものであ
る。

【００２７】また、この発明の請求項９の生成表示画像
編集装置は、請求項７の生成表示画像編集装置におい
て、サンプル画像制作部を、表示対象映像の形状及び属
性データからなる物体モデルを保存する物体モデル保存
部と、上記サンプル位置を仮想カメラとして上記物体モ
デルを画像生成するサンプル画像生成部と、サンプル画
像生成部で生成した画像をサンプル画像として保存する
サンプル画像保存部とから構成するようにしたものであ
る。

【００２８】また、この発明の請求項１０の生成表示画
像編集装置は、請求項７の生成表示画像編集装置におい
て、特徴点候補画像制作部を、サンプル位置から表示対
象物体の表面に特徴点の候補となる目印を付加した表示
対象物体をカメラ撮影し２次元画像に変換する特徴点候
補撮影部と、上記２次元画像を特徴点候補画像として保
存する特徴点画像保存部とから構成するようにしたもの
である。

【００２９】また、この発明の請求項１１の生成表示画
像編集装置は、請求項７の生成表示画像編集装置におい
て、特徴点候補画像制作部を、表示対象物体の表面上の
任意の点を特徴点候補モデルとしてその３次元位置を保
存する特徴点候補位置保存部と、サンプル位置を上記仮
想カメラ位置として上記特徴点候補モデルを画像生成す
る特徴点候補生成部と、上記特徴点候補生成部で生成し
た画像を上記特徴点候補画像として保存する特徴点画像
保存部とから構成するようにしたものである。

【００３０】また、この発明の請求項１２の生成表示画
像編集装置は、請求項７の生成表示画像編集装置におい
て、特徴点指定部を、サンプル画像と特徴点候補画像を
任意の割合でアルファ合成し画面表示する画像合成表示
部と、上記合成画像の特徴点候補から特徴点を対話的に
選択する特徴点選択部と、上記特徴点の２次元位置を保
存する特徴点保存部とから構成するようにしたものであ
る。

【００３１】さらに、この発明の請求項１３の画像生成
表示装置は、表示対象を内包する仮想的な球面上の任意
の点を上記表示対象を撮像する仮想的なカメラの位置
（以下、仮想カメラ位置と称す）として指定するカメラ
位置入力部と、請求項７ないし１２のいずれかの生成表
示画像編集装置によって得られたサンプル位置のなかか
ら上記仮想カメラ位置に隣接する複数のサンプル位置を
算出する隣接サンプル位置算出部と、請求項７ないし１
２のいずれかの生成表示画像編集装置によって得られた
上記隣接する複数のサンプル位置に対応するサンプル画
像をそれぞれの特徴点が一致するように変形するサンプ
ル画像変形部と、変形した上記サンプル画像を、上記仮
想的なカメラの位置と当該サンプル画像が位置するサン
プル位置との距離を重みとする加重平均により合成する
ことにより、当該仮想カメラ位置から見た表示対象画像
としての合成画像を得るサンプル画像合成部と、上記合
成画像を、上記仮想カメラ位置から見える表示対象を２
次元平面に投影した画像として画面表示する合成画像表
示部とから構成するようにしたものである。

【００３２】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．以下、本発明の実施の形態１における画
像生成表示装置について、図面を参照しながら説明す
る。

【００３３】図１は本発明の実施の形態１における画像
生成表示装置の構成図である。

【００３４】図１において、１はカメラ位置入力部、２
はサンプル位置保存部、３はサンプル画像制作部、４は
特徴点候補画像制作部、５は隣接サンプル位置算出部、
６は特徴点指定部、７はサンプル画像変形部、８はサン
プル画像合成部、９は合成画像表示部である。

【００３５】以上のように構成された画像生成表示装置
について、以下、図１ないし図１８を用いてその動作を
説明する。

【００３６】まず、図１のサンプル位置保存部２におい
て、実在する物体あるいはコンピュータグラフィックス
（ＣＧ）表示のための仮想物体を内包する仮想的な球面
上に，一定間隔で形成された緯線と経線の交点の位置を
そのサンプル位置として保存する。

【００３７】これは、例えば実写で静止画（サンプル画
像）を作成する場合には、図１４のようなドームｅを実
際に作り、その３次元空間上の撮影位置を保存すること
になる。

【００３８】また、コンピュータグラフィックスで静止
画（サンプル画像）を作成する場合には、物体，空間，
カメラもすべて仮想的なものであるから、上記のような
ドームを仮想的にコンピュータの内部に作り、撮影位置
をその仮想空間の３次元位置によって記憶することにな
る。

【００３９】なお、コンピュータグラフィックスでは、
被写体はまだ画像生成されたものではなく、強いて言う
ならば被写体ｇ全体を１つの座標系（被写体を作成する
際の座標系）ｈで表わし、その座標系ｈが上記のような
ドームを定義している３次元座標系ｆのどの位置に配置
するかだけを情報として持っている。

【００４０】そしてその被写体（仮想物体）ｇの各頂点
の座標値は、座標系ｆで示されており、その値は、図３
のサンプル画像制作部３内の物体モデル保存部３１に保
存される。

【００４１】図７は本発明の実施の形態１における画像
生成表示装置の視点位置の概念図である。図７におい
て、７１は表示対象物体（被写体）、７２は座標軸、７
３は表示対象物体を内包する仮想的な曲面である球面
（以下、仮想球と称す）、７４は仮想球７３の中心であ
る。

【００４２】この表示対象物体を撮影するサンプル位置
の例として、表示対象物体７１の重心、即ち、その境界
線により周囲の空間から仕切られた箱状の空間（バウン
ダリボックス）の重心をその中心とするような仮想球７
３の表面上の点Ａ〜Ｄがある。この点Ａ〜Ｄは点ＡとＢ
とが同じ緯度に位置し、点ＣとＤとが点ＡとＢとは別
の，同じ緯度に位置し、点ＡとＣとが同じ経度に位置
し、さらに点ＢとＤとが点ＡとＣとは別の，同じ経度に
位置するものである。

【００４３】次に、図１のサンプル画像制作部３におい
て、サンプル画像、即ち、上記サンプル位置から見た表
示対象物体を平面に投影した画像を制作する。ここで、
視線ベクトルは上記サンプル位置を始点とし、仮想球７
３の中心７４を終点とする。

【００４４】図８は本発明の実施の形態１における画像
生成表示装置のサンプル画像の概念図である。図８にお
いて、８１〜８４はサンプル画像である。

【００４５】このサンプル画像８１〜８４はそれぞれ図
７のサンプル位置Ａ〜Ｄから表示対象画像を撮像して得
られたサンプル画像の例である。

【００４６】図２は図１に示された，本発明の実施の形
態１における画像生成表示装置のサンプル画像制作部３
の第１の構成例を示す図であり、この構成例は表示対象
が実在する物体、即ち、実写映像である場合にそのサン
プル画像を制作する場合を示している。図２において、
２１は物体撮影部、２２はサンプル画像保存部である。

【００４７】このサンプル画像制作部３においては、ま
ず、物体撮影部２１において、各サンプル位置から表示
対象物体をカメラにより撮影しこれを２次元画像に変換
する。

【００４８】次に、サンプル画像保存部２２において、
上記２次元画像をサンプル画像として保存する。これに
より、静止画を用いて動画を生成するのに必要な，多視
点から撮影した静止画をサンプル画像として得ることが
できる。

【００４９】図３は図１に示された，本発明の実施の形
態１における画像生成表示装置のサンプル画像制作部の
第２の構成例を示す図であり、この構成例は表示対象が
コンピュータグラフィックス（ＣＧ）映像である場合に
そのサンプル画像を制作する場合を示している。図３に
おいて、３１は物体モデル保存部、３２はサンプル画像
生成部、３３はサンプル画像保存部である。

【００５０】このサンプル画像制作部３においては、ま
ず、物体モデル保存部３１において、表示対象物体の形
状及び属性データからなる物体モデルを保存する。

【００５１】なお、この物体モデルは、コンピュータグ
ラフィックス映像ではなく仮想物体であり、物体を定義
する際の座標系での物体を構成する頂点座標値，どの頂
点を結んで平面（ポリゴン）を形成しているかの情報等
からなる形状データと、その平面に張りつけるテクスチ
ャの種類，そのテクスチャ自身の持つ座標値，透明度等
の属性データから構成されている。

【００５２】図１５はこの物体モデル内に存在する１つ
のポリゴンｉとテクスチャの座標系ｊとの対応関係を示
す。

【００５３】次に、図３のサンプル画像生成部３２にお
いて、上記各サンプル位置を仮想的なカメラの位置とし
て上記物体モデルを見た場合の物体モデルを画像生成す
る。

【００５４】なお、この画像生成処理は、レイトレーシ
ング（光線追跡法）やＺバッファ法の手法によってその
順序が異なるが、一般的には図１６に示すような順序で
その処理を行う。

【００５５】図１６において、３２１は世界座標変換手
段、３２２は視点座標変換手段、３２３はクリッピング
処理手段、３２４は透視変換手段、３２５は輝度計算手
段、３２６はテクスチャマッピング手段、３２７は隠れ
面処理手段である。

【００５６】まず、世界座標変換手段３２１によりポリ
ゴンとテクスチャとの間で世界座標の変換を行い、次に
視点座標変換手段３２２により視点座標の変換を行う。
そして、クリッピング処理手段３２３によりクリッピン
グ処理を行い、透視変換手段３２４により透視変換を行
う。そして、輝度計算手段３２５によりテクスチャの輝
度計算を行い、テクスチャマッピング手段３２６により
テクスチャマッピング（テクスチャの張りつけ）を行
う。そして、最後に隠れ面処理手段３２７により隠れ面
処理を行う。なお、本発明の画像生成処理はこの手順や
手法に限られるものではない。

【００５７】最後に、図３のサンプル画像保存部３３に
おいて、サンプル画像生成部３２で生成した画像をサン
プル画像として保存する。

【００５８】そして、図１の特徴点候補画像制作部４に
おいて、物体表面上の点を，上記２次元画像を投影する
平面上に投影した画像からなる特徴点候補画像を制作す
る。

【００５９】図４は本発明の実施の形態１における画像
生成表示装置の特徴点候補画像制作部の第１の構成例を
示す図であり、この構成例は実写映像を生成表示する場
合にその特徴点候補画像を制作する場合を示している。
図４において、４１は特徴点候補、４２は特徴点候補撮
影部、４３は特徴点候補画像保存部である。

【００６０】まず、表示対象物体の表面に特徴点候補４
１となる目印を、人手によるマーキング等によって付加
する。

【００６１】次に、特徴点候補撮影部４２において、サ
ンプル位置から上記目印を付加した表示対象物体をカメ
ラで撮影しこれを２次元画像に変換する。

【００６２】最後に、特徴点画像保存部４３において、
上記２次元画像を特徴点候補画像、即ち特徴点となる可
能性のある物体表面上の点を含む画像、として保存す
る。この特徴点候補画像は、例えば、モーションキャプ
チャをカメラで撮影した画像がこれにあたる。なお、特
徴点とは、例えばモーションキャプチャをカメラで撮影
した場合、そのマーカがこれに相当する。そしてこの場
合、マーカやそれ以外にもさまざまなものが映っている
が、これらが特徴点候補画像に該当する。

【００６３】図５は本発明の実施の形態１における画像
生成表示装置の特徴点候補画像制作部の第２の構成例を
示す図であり、この構成例はコンピュータグラフィック
（ＣＧ）映像を生成表示する場合にその特徴点候補画像
を制作する場合を示している。図５において、５１は特
徴点候補位置保存部、５２は特徴点候補生成部、５３は
特徴点候補画像保存部である。

【００６４】まず、特徴点候補位置保存部５１におい
て、表示対象物体の表面上の任意の点を特徴点候補モデ
ルとしてその３次元位置を保存する。

【００６５】この特徴点候補は物体の頂点やエッジ，色
や明るさが急激に変化する点等を基準として選択する。

【００６６】その手法としては、形状モデルが既知であ
るので、オペレータが特徴点候補を数値的に入力する方
法があり、また、形状モデルとテクスチャ等の属性デー
タをもとに、既に述べたような画像生成の手法で実際に
描画を行い、特徴点候補を画面上で指定し、３次元位置
を保存する方法等がある。

【００６７】図１７はこの３次元位置の保存方法を示
す。図１７において、５１１は物体モデルを描画するス
テップ、５１２は特徴点候補を選択するステップ、５１
３は仮想カメラの視点とマーカを結ぶ半直線と物体デー
タとの交点の３次元座標を得るステップ、５１４は物体
座標系の３次元位置に変換するステップ、５１５は複数
の特徴点を求めたか否かを判定するステップ、５１６は
仮想カメラの位置を変更したか否かを判定するステッ
プ、５１７は仮想カメラの位置を変更するステップであ
る。

【００６８】この３次元位置の保存方法は以下のように
なる。

【００６９】即ち、 (1) 仮想カメラ位置と視線方向を選び、その位置から見
た物体モデルを画像生成の手法を用いて実際に描画する
（ステップ５１１）。

【００７０】(2) 特徴点候補としたい位置（点）を描画
された画面上でマウス等を使って指定し、描画画面上に
マーカを付ける（ステップ５１２）。

【００７１】(3) 仮想カメラの視点位置から描画画面上
の指定された点（マーカ）を通る半直線を３次元空間上
で引き、３次元空間上に配置されている形状データとの
交点の３次元空間位置を算出する（ステップ５１３）。

【００７２】(4) 交点の３次元位置は視点座標系での値
なので、物体座標系での３次元位置に変換する（ステッ
プ５１４）。

【００７３】(5) (2) 〜(4) を繰り返し、複数の特徴点
候補を求める（ステップ５１５）。

【００７４】(6) (1) に戻り、異なる位置に仮想カメラ
を配置し（ステップ５１６，５１７）、(2) 〜(4) を繰
り返す。

【００７５】次に、図５の特徴点候補生成部５２におい
て、サンプル位置を仮想的なカメラの位置として上記特
徴点候補モデルを画像生成する。

【００７６】その処理は、適切なサンプル位置に仮想カ
メラを配置し、３次元空間位置の特徴点候補を画像生成
手法により描画する。そしてその特徴点候補はマーカ等
で明示することになる。

【００７７】最後に、特徴点候補画像保存部５３におい
て、上記特徴点候補生成部で生成した画像を特徴点候補
画像として保存する。

【００７８】図９は本発明の実施の形態１における画像
生成表示装置の特徴点候補の概念図である。図９におい
て、９１〜９４はサンプル画像であり、このサンプル画
像９１〜９４は図７のサンプル位置Ａ〜Ｄに対応する特
徴点の候補画像の例である。また、Ｅ〜Ｋはそのサンプ
ル画像の特徴点候補である。

【００７９】次に、図１の特徴点指定部６において、隣
接する複数のサンプル位置から見える物体表面上の点を
特徴点として上記サンプル画像及び特徴点候補画像上に
指定する。

【００８０】図６は本発明の実施の形態１における画像
生成表示装置の特徴点指定部の構成図である。図６にお
いて、６１は画像合成表示部、６２は特徴点選択部、６
３は特徴点保存部である。

【００８１】まず、画像合成表示部６１において、サン
プル画像と特徴点候補画像を任意の割合でアルファ合成
し、画面表示する。

【００８２】図１８はこのアルファ合成を行う手段の構
成例を示す。図１８において、６１１は特徴点候補画像
に対しα（αは合成比率であり、０≦α≦１を満たす任
意の値）を掛ける乗算器、６１２はサンプル画像に対し
（１−α）を掛ける乗算器、６１３はこれら乗算器６１
１，６１２の出力の和をとり合成画像を出力する加算器
である。

【００８３】このアルファ合成は２つの映像の加重平均
をとるものであるが、このアルファ合成を行う理由は、
ＣＧ映像の場合、サンプル画像と特徴点候補画像を合成
しないと、どの特徴点候補を特徴点として選択すればよ
いかが判明しないからである。なお、実写映像の場合
は、特徴点候補画像にも表示対象物体が映っているの
で、必ずしもアルファ合成を行う必要はない。

【００８４】次に、図６の特徴点選択部６２において、
上記合成画像の特徴点候補から特徴点のみからなる特徴
点画像を、対話的にあるいは画像認識により自動的に選
択する。

【００８５】この特徴点選択部６２によって、特徴点候
補のなかから特徴点を選択することにより、ノイズのよ
うな特徴点を除去するだけでなく、特徴点の数をできる
だけ少なくし、これ以降の処理における演算量を削減す
ることができる。

【００８６】そしてその際、選択する特徴点としては、
画像の輝度や色彩が急激に変化する部分、即ち、画像の
輪郭部や角部を選択するのが一般的である。

【００８７】また、画像認識により特徴点を自動的に選
択する手法は、例えば次のようなものがある。

【００８８】(1) ｎ×ｎ画素からなる重み付けされたブ
ロックをサンプル画像上で移動させ、各画像データと重
みを掛け算してその和をとるようなフィルタ処理によ
り、不要な特徴点候補を除去する。

【００８９】(2) ある輝度値以下の値をもつ特徴点候補
の画素は除去する。

【００９０】但し、コンピュータグラフィックスで求め
た特徴点候補については、以上の手法を使用できないた
め、手動で特徴点候補を選び、最終的な特徴点も手動で
選ばざるを得なくなる。

【００９１】そして、図６の特徴点保存部６３におい
て、上記特徴点の２次元位置を保存する。

【００９２】次に、図１のカメラ位置入力部１におい
て、上記球面上の任意の点を仮想的なカメラの位置に指
定する。

【００９３】そして、隣接サンプル位置算出部５におい
て、上記カメラ位置に隣接するサンプル位置を算出す
る。

【００９４】さらに、サンプル画像変形部７において、
上記サンプル位置から撮影して得られたサンプル画像を
それぞれの特徴点が一致するように変形する。

【００９５】図１０は本発明の実施の形態１における画
像生成表示装置の画像変形の概念図である。図１０にお
いて、１０１〜１０４は変形後のサンプル画像である。

【００９６】図１１は本発明の実施の形態における画像
生成表示装置のテクスチャ座標の概念図である。図１１
において、１１１はテクスチャ座標軸、１１２はサンプ
ル画像である。

【００９７】図１の隣接サンプル位置算出部５におけ
る，隣接するサンプル位置の算出は以下の手法により行
う。

【００９８】まず、カメラ位置入力部１で指定したカメ
ラ位置Ｍと、隣接サンプル位置算出部５で算出した隣接
するサンプル位置Ａ〜Ｄの仮想球７３上の座標をそれぞ
れ、Ｍ（φ，θ）、Ａ（φ１，θ１），Ｂ（φ１，θ
２），Ｃ（φ２，θ１），Ｄ（φ２，θ２）とする。

【００９９】ここで、θおよびφはそれぞれ次式を満た
すものとする。

【０１００】θ１≦θ＜θ２ φ１≦φ＜φ２ 変形前のサンプル位置Ａ〜Ｄの特徴点Ｅのテクスチャ画
像をそれぞれ、Ａ（Ｕ_ea，Ｖ_ea），Ｂ（Ｕ_eb，Ｖ_eb），
Ｃ（Ｕ_ec，Ｖ_ec），Ｄ（Ｕ_ed，Ｖ_ed）とすると、変形後
のサンプル位置Ａ〜Ｄの特徴点Ｅのテクスチャ座標Ｅ
（Ｕ_e，Ｖ_e ）は次式で算出する。

【０１０１】Ｕ_e ＝Ｗ_a ・Ｕ_ea＋Ｗ_b ・Ｕ_eb＋Ｗ_c ・Ｕ
_ec＋Ｗ_d ・Ｕ_ed Ｖ_e ＝Ｗ_a ・Ｖ_ea＋Ｗ_b ・Ｖ_eb＋Ｗ_c ・Ｖ_ec＋Ｗ_d ・Ｖ
_ed ここで、Ｗ_a ，Ｗ_b ，Ｗ_c ，Ｗ_d は次式を満たすものと
する。

【０１０２】Ｗ_a ＝（１−α）（１−β） Ｗ_b ＝α（１−β） Ｗ_c ＝（１−α）β Ｗ_d ＝αβ α＝（θ−θ１）／（θ２−θ１） β＝（φ−φ１）／（φ２−φ１） 同様にして、変形前のサンプル位置Ａ〜Ｄの特徴点Ｆ〜
Ｋのテクスチャ座標を用いて変形後のサンプル位置Ａ〜
Ｄの特徴点Ｆ〜Ｋのテクスチャ座標を算出する。

【０１０３】次に、図１のサンプル画像合成部８におい
て、変形した上記サンプル画像をカメラ位置とサンプル
位置との距離を重みとする加重平均により合成画像を作
成する。

【０１０４】以下、図１２，図１３を用いてその変形方
法を説明する。

【０１０５】図１２は本発明の実施の形態１における画
像生成表示装置の合成画像の概念図である。図１２にお
いて、１２１は変形後の合成画像、１２２は合成画像で
ある。

【０１０６】図１３は本発明の実施の形態１における画
像生成表示装置の加重平均の概念図である。図１３にお
いて、Ａ〜Ｄはサンプルの視点位置、Ｍは視点位置であ
る。

【０１０７】加重平均の重みＷ_a ，Ｗ_b ，Ｗ_c ，Ｗ_d は
次式で算出する。

【０１０８】Ｗ_a ＝（１−α）（１−β） Ｗ_b ＝α（１−β） Ｗ_c ＝（１−α）β Ｗ_d ＝αβ ここでαおよびβは次式を満たすものとする。

【０１０９】α＝（θ−θ１）／（θ２−θ１） β＝（φ−φ１）／（φ２−φ１） そして、画像の輝度についても、以上で説明した座標と
同様のアルゴリズムによりこれを合成する。

【０１１０】最後に、合成画像表示部９において、上記
合成画像を上記カメラ位置から見える表示対象物体を２
次元平面に投影した画像として画面表示する。

【０１１１】これにより、実写あるいはコンピュータグ
ラフィックスにより生成したサンプル画像を用いて、サ
ンプル位置ではない仮想カメラ位置からの映像を、その
複数のサンプル画像のうちの現在仮想カメラで撮影した
い仮想カメラ位置の近傍にあるカメラ位置から撮影（ま
たは生成）したサンプル画像を補間してこれを生成し、
表示することができ、カメラの位置や方向を連続的でか
つ緩やかに変更した場合に相当する画像を生成する場合
に、そのサンプル画像が少ない場合でも、動きの滑らか
な写実的な動画像を複雑な演算を用いることなく容易に
生成表示することができる。

【０１１２】このため、任意の仮想カメラ位置からの映
像を全てコンピュータグラフィックス映像により作り出
すのに要する処理時間よりも遙かに短い処理時間で、緩
やかに視線変更を行った場合に相当する動画像を、容易
にかつ滑らかに生成表示することができる。

【０１１３】このように、本実施の形態１の装置によれ
ば、サンプル画像を用いて任意のカメラ位置から見た表
示対象を生成し、これを表示するようにしたので、カメ
ラの位置や方向を連続的でかつ緩やかに変更した場合に
相当する画像を生成する場合に、そのサンプル画像が少
ない場合でも、動きの滑らかな写実的な動画像を容易に
かつ短時間に生成してこれを表示することができる。

【０１１４】実施の形態２．以下、本発明の実施の形態
２における生成表示画像編集装置および画像生成表示装
置について、図面を参照しながら説明する。

【０１１５】この実施の形態２は実施の形態１における
画像生成表示装置を、その生成表示の準備段階である編
集を行う生成表示画像編集装置と本来の画像の生成表示
を行う画像生成表示装置とに分割し、これらを別個の装
置として実現したものである。

【０１１６】図１９は本発明の実施の形態２における生
成表示画像編集装置および画像生成表示装置の構成図で
ある。

【０１１７】図において、２００は生成表示画像編集装
置、３００は画像生成表示装置である。

【０１１８】生成表示画像編集装置２００は、サンプル
位置保存部２，サンプル画像制作部３，特徴点候補画像
制作部４，特徴点指定部６からなり、表示対象に関する
サンプル画像を生成するとともに、これに関する特徴点
を指定する。

【０１１９】また、画像生成表示装置３００はカメラ位
置入力部１，隣接サンプル位置算出部５，サンプル画像
変形部７，サンプル画像合成部８，合成画像表示部９か
らなり、生成表示画像編集装置２００により得られたサ
ンプル画像および特徴点に基づき、カメラ位置入力部１
により得られた視線情報を用いてサンプル画像を変形
し、これを表示する。

【０１２０】このように、本実施の形態２の装置によれ
ば、装置が画像生成表示の準備段階である編集を行う生
成表示画像編集装置と本来の画像の生成表示を行う画像
生成表示装置とに分離されているので、ビデオゲーム機
等，専ら画像の生成表示を行い、中央演算処理装置の処
理能力にあまり期待ができない画像生成表示装置に対し
て、その画像生成表示に必要なサンプル画像および特徴
点の情報を予め生成して、これに提供しておくことがで
きる。

【０１２１】従って、このような生成表示画像編集装置
を用いることによって、画像生成表示装置の中央演算処
理装置にあまり負荷をかけることなく、カメラの位置や
方向を連続的でかつ緩やかに変更する場合に相当する，
動きの滑らかな写実的な動画像を容易に生成表示するこ
とができる。

【０１２２】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１の画像
生成表示装置によれば、表示対象を内包する仮想的な球
面上に所定間隔で形成された緯線と経線の交点の位置を
サンプル位置として保存するサンプル位置保存部と、上
記サンプル位置から表示対象の画像を平面に投影した画
像であるサンプル画像を制作するサンプル画像制作部
と、表示対象の表面上の，特徴点を含む点を上記平面上
に投影した画像からなる特徴点候補画像を制作する特徴
点候補画像制作部と、互いに隣接する複数のサンプル位
置から見える表示対象の表面上の点のなかから特徴点を
上記サンプル画像及び特徴点候補画像上に対して指定す
る特徴点指定部と、上記仮想的な球面上の任意の点を上
記表示対象を撮像する仮想的なカメラの位置（以下、仮
想カメラ位置と称す）として指定するカメラ位置入力部
と、上記仮想カメラ位置に隣接する複数のサンプル位置
を算出する隣接サンプル位置算出部と、上記隣接する複
数のサンプル位置に対応するサンプル画像をそれぞれの
特徴点が一致するように変形するサンプル画像変形部
と、変形した上記サンプル画像を、上記仮想的なカメラ
の位置と当該サンプル画像が位置するサンプル位置との
距離を重みとする加重平均により合成することにより、
当該仮想カメラ位置から見た表示対象画像としての合成
画像を得るサンプル画像合成部と、上記合成画像を、上
記カメラ位置から見える表示対象を２次元平面に投影し
た画像として画面表示する合成画像表示部とを備えるよ
うにしたので、連続的で緩やかなカメラの位置や方向の
変更に即した動きの滑らかな写実的な動画像を生成表示
することができる効果がある。

【０１２３】また、この発明の請求項２の画像生成表示
装置によれば、請求項１の画像生成表示装置において、
サンプル画像制作部を、上記サンプル位置から表示対象
物体をカメラ撮影し２次元画像に変換する物体撮影部
と、上記２次元画像をサンプル画像として保存するサン
プル画像保存部とから構成するようにしたので、実写映
像に基づき画像を生成表示する際に、そのサンプル画像
制作を容易に実現できる効果がある。

【０１２４】また、この発明の請求項３の画像生成表示
装置によれば、請求項１の画像生成表示装置において、
サンプル画像制作部を、表示対象映像の形状及び属性デ
ータからなる物体モデルを保存する物体モデル保存部
と、上記サンプル位置を仮想カメラとして上記物体モデ
ルを画像生成するサンプル画像生成部と、サンプル画像
生成部で生成した画像をサンプル画像として保存するサ
ンプル画像保存部とから構成するようにしたので、コン
ピュータグラフィックス映像に基づき画像を生成表示す
る際に、そのサンプル画像制作を容易に実現できる効果
がある。

【０１２５】また、この発明の請求項４の画像生成表示
装置によれば、請求項１の画像生成表示装置において、
特徴点候補画像制作部を、表示対象物体の表面に特徴点
の候補となる目印を付加する特徴点候補付加部と、サン
プル位置から上記目印を付加した表示対象物体をカメラ
撮影し２次元画像に変換する特徴点候補撮影部と、上記
２次元画像を特徴点候補画像として保存する特徴点画像
保存部とから構成するようにしたので、実写映像に基づ
き画像を生成表示する際に、その特徴点候補画像制作を
容易に実現できる効果がある。

【０１２６】また、この発明の請求項５の画像生成表示
装置によれば、請求項１の画像生成表示装置において、
特徴点候補画像制作部を、表示対象物体の表面上の任意
の点を特徴点候補モデルとしてその３次元位置を保存す
る特徴点候補位置保存部と、サンプル位置を上記仮想カ
メラ位置として上記特徴点候補モデルを画像生成する特
徴点候補生成部と、上記特徴点候補生成部で生成した画
像を上記特徴点候補画像として保存する特徴点画像保存
部とから構成するようにしたので、コンピュータグラフ
ィックス映像に基づき画像を生成表示する際に、その特
徴点候補画像制作を容易に実現できる効果がある。

【０１２７】また、この発明の請求項６の画像生成表示
装置によれば、請求項１の画像生成表示装置において、
特徴点指定部を、サンプル画像と特徴点候補画像を任意
の割合でアルファ合成し画面表示する画像合成表示部
と、上記合成画像の特徴点候補から特徴点を対話的に選
択する特徴点選択部と、上記特徴点の２次元位置を保存
する特徴点保存部とから構成するようにしたので、サン
プル画像と特徴点候補画像を合成した画像を参照しなが
ら、特徴点となるべき点を任意に選択できるので、特徴
点としてそれに相応しい所望の点を対話的に選択するこ
とにより、これを指定することができる効果がある。

【０１２８】また、この発明の請求項７の生成表示画像
編集装置によれば、表示対象を内包する仮想的な球面上
に所定間隔で形成された緯線と経線の交点の位置をサン
プル位置として保存するサンプル位置保存部と、上記サ
ンプル位置から表示対象の画像を平面に投影した画像で
あるサンプル画像を制作するサンプル画像制作部と、表
示対象の表面上の，特徴点を含む点を上記平面上に投影
した画像からなる特徴点候補画像を制作する特徴点候補
画像制作部と、互いに隣接する複数のサンプル位置から
見える表示対象の表面上の点のなかから特徴点を上記サ
ンプル画像及び特徴点候補画像上に対して指定する特徴
点指定部とから構成するようにしたので、連続的で緩や
かなカメラの位置や方向の変更に即した動きの滑らかな
写実的な動画像を生成表示するために必要なサンプル画
像や特徴点を獲得できる効果がある。

【０１２９】また、この発明の請求項８の生成表示画像
編集装置によれば、請求項７の生成表示画像編集装置に
おいて、サンプル画像制作部を、上記サンプル位置から
表示対象物体をカメラ撮影し２次元画像に変換する物体
撮影部と、上記２次元画像をサンプル画像として保存す
るサンプル画像保存部とから構成するようにしたので、
実写映像に基づき画像を生成表示するための編集を行う
際に、そのサンプル画像制作を容易に実現できる効果が
ある。

【０１３０】また、この発明の請求項９の生成表示画像
編集装置によれば、請求項７の生成表示画像編集装置に
おいて、サンプル画像制作部を、表示対象映像の形状及
び属性データからなる物体モデルを保存する物体モデル
保存部と、上記サンプル位置を仮想カメラとして上記物
体モデルを画像生成するサンプル画像生成部と、サンプ
ル画像生成部で生成した画像をサンプル画像として保存
するサンプル画像保存部とから構成するようにしたの
で、コンピュータグラフィックス映像に基づき画像を生
成表示するための編集を行う際に、そのサンプル画像制
作を容易に実現できる効果がある。

【０１３１】また、この発明の請求項１０の生成表示画
像編集装置によれば、請求項７の生成表示画像編集装置
において、特徴点候補画像制作部を、表示対象物体の表
面に特徴点の候補となる目印を付加する特徴点候補付加
部と、サンプル位置から上記目印を付加した表示対象物
体をカメラ撮影し２次元画像に変換する特徴点候補撮影
部と、上記２次元画像を特徴点候補画像として保存する
特徴点画像保存部とから構成するようにしたので、実写
映像に基づき画像を生成表示するための編集を行う際
に、その特徴点候補画像制作を容易に実現できる効果が
ある。

【０１３２】また、この発明の請求項１１の生成表示画
像編集装置によれば、請求項７の生成表示画像編集装置
において、特徴点候補画像制作部を、表示対象物体の表
面上の任意の点を特徴点候補モデルとしてその３次元位
置を保存する特徴点候補位置保存部と、サンプル位置を
上記仮想カメラ位置として上記特徴点候補モデルを画像
生成する特徴点候補生成部と、上記特徴点候補生成部で
生成した画像を上記特徴点候補画像として保存する特徴
点画像保存部とから構成するようにしたので、コンピュ
ータグラフィックス映像に基づき画像を生成表示するた
めの編集を行う際に、その特徴点候補画像制作を容易に
実現できる効果がある。

【０１３３】また、この発明の請求項１２の生成表示画
像編集装置によれば、請求項７の生成表示画像編集装置
において、特徴点指定部を、サンプル画像と特徴点候補
画像を任意の割合でアルファ合成し画面表示する画像合
成表示部と、上記合成画像の特徴点候補から特徴点を対
話的に選択する特徴点選択部と、上記特徴点の２次元位
置を保存する特徴点保存部とから構成するようにしたの
で、サンプル画像と特徴点候補画像を合成した画像を参
照しながら、特徴点となるべき点を任意に選択できるの
で、特徴点としてそれに相応しい所望の点を対話的に選
択することにより、これを指定することができる効果が
ある。

【０１３４】さらに、この発明の請求項１３の画像生成
表示装置によれば、表示対象を内包する仮想的な球面上
の任意の点を上記表示対象を撮像する仮想的なカメラの
位置（以下、仮想カメラ位置と称す）として指定するカ
メラ位置入力部と、請求項７ないし１２のいずれかの生
成表示画像編集装置によって得られたサンプル位置のな
かから上記仮想カメラ位置に隣接する複数のサンプル位
置を算出する隣接サンプル位置算出部と、請求項７ない
し１２のいずれかの生成表示画像編集装置によって得ら
れた上記隣接する複数のサンプル位置に対応するサンプ
ル画像をそれぞれの特徴点が一致するように変形するサ
ンプル画像変形部と、変形した上記サンプル画像を、上
記仮想的なカメラの位置と当該サンプル画像が位置する
サンプル位置との距離を重みとする加重平均により合成
することにより、当該仮想カメラ位置から見た表示対象
画像としての合成画像を得るサンプル画像合成部と、上
記合成画像を、上記仮想カメラ位置から見える表示対象
を２次元平面に投影した画像として画面表示する合成画
像表示部とから構成するようにしたので、外部の生成表
示画像編集装置によって予め得られた情報を用いて、連
続的で緩やかなカメラの位置や方向の変更に即した動き
の滑らかな写実的な動画像を生成表示することができる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における画像生成表示装
置の構成図である。

【図２】本発明の実施の形態１における画像生成表示装
置のサンプル画像制作部の第１の実施例における構成図
である。

【図３】本発明の実施の形態１における画像生成表示装
置のサンプル画像制作部の第２の実施例における構成図
である。

【図４】本発明の実施の形態１における画像生成表示装
置の特徴点候補画像制作部の第１の実施例における構成
図である。

【図５】本発明の実施の形態１における画像生成表示装
置の特徴点候補画像制作部の第２の実施例における構成
図である。

【図６】本発明の実施の形態１における画像生成表示装
置の特徴点指定部の構成図である。

【図７】本発明の実施の形態１における画像生成表示装
置の視点位置の概念図である。

【図８】本発明の実施の形態１における画像生成表示装
置のサンプル画像の概念図である。

【図９】本発明の実施の形態１における画像生成表示装
置の特徴点候補の概念図である。

【図１０】本発明の実施の形態１における画像生成表示
装置の画像変形の概念図である。

【図１１】本発明の実施の形態１における画像生成表示
装置のテクスチャ座標の概念図である。

【図１２】本発明の実施の形態１における画像生成表示
装置の合成画像の概念図である。

【図１３】本発明の実施の形態１における画像生成表示
装置の加重平均の概念図である。

【図１４】ドームの座標系と仮想物体を作成する際の座
標系との関係を示す図である。

【図１５】物体モデル内に存在する１つのポリゴンとテ
クスチャの座標系との対応関係を示す図である。

【図１６】一般的な画像生成処理手法の順序を示す図で
ある。

【図１７】３次元位置の保存方法を示すフローチャート
図である。

【図１８】アルファ合成を行う手段の構成例を示す図で
ある。

【図１９】本発明の実施の形態２における生成表示画像
編集装置および画像生成表示装置の構成図である。

【図２０】画像生成表示装置の従来例の構成図である。

【図２１】サンプル画像の撮影方法の一例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ … カメラ位置入力部 ２ … サンプル位置保存部 ３ … サンプル画像制作部 ４ … 特徴点候補画像制作部 ５ … 隣接サンプル位置算出部 ６ … 特徴点指定部 ７ … サンプル画像変形部 ８ … サンプル画像合成部 ９ … 合成画像表示部 ２１ … 物体撮影部 ２２ … サンプル画像保存部 ３１ … 物体モデル保存部 ３２ … サンプル画像生成部 ３３ … サンプル画像保存部 ４１ … 特徴点候補 ４２ … 特徴点候補撮影部 ４３ … 特徴点候補画像保存部 ５１ … 特徴点候補位置保存部 ５２ … 特徴点候補生成部 ５３ … 特徴点候補画像保存部 ６１ … 画像合成表示部 ６２ … 特徴点選択部 ６３ … 特徴点保存部 ７１ … 表示対象物体 ７２ … 座標軸 ７３ … 仮想球 ８１，８２，８３，８４ … サンプル画像 ９１，９２，９３，９４ … サンプル画像 １０１，１０２，１０３，１０４ … 変形後のサンプ
ル画像 １１１ … テクスチャ座標軸 １１２ … サンプル画像 １２１ … 変形後の合成画像 １２２ … 合成画像 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ … サンプルの視点位置 Ｍ … 視点位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日高 教行 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示対象を内包する仮想的な球面上に所
   定間隔で形成された緯線と経線の交点の位置をサンプル
   位置として保存するサンプル位置保存部と、 上記サンプル位置から表示対象の画像を平面に投影した
   画像であるサンプル画像を制作するサンプル画像制作部
   と、 表示対象の表面上の，特徴点を含む点を上記平面上に投
   影した画像からなる特徴点候補画像を制作する特徴点候
   補画像制作部と、 互いに隣接する複数のサンプル位置から見える表示対象
   の表面上の点のなかから特徴点を上記サンプル画像及び
   特徴点候補画像上に対して指定する特徴点指定部と、 上記仮想的な球面上の任意の点を上記表示対象を撮像す
   る仮想的なカメラの位置（以下、仮想カメラ位置と称
   す）として指定するカメラ位置入力部と、 上記仮想カメラ位置に隣接する複数のサンプル位置を算
   出する隣接サンプル位置算出部と、 上記隣接する複数のサンプル位置に対応するサンプル画
   像をそれぞれの特徴点が一致するように変形するサンプ
   ル画像変形部と、 変形した上記サンプル画像を、上記仮想的なカメラの位
   置と当該サンプル画像が位置するサンプル位置との距離
   を重みとする加重平均により合成することにより、当該
   仮想カメラ位置から見た表示対象画像としての合成画像
   を得るサンプル画像合成部と、 上記合成画像を、上記仮想カメラ位置から見える表示対
   象を２次元平面に投影した画像として画面表示する合成
   画像表示部とを備えたことを特徴とする画像生成表示装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の画像生成表示装置におい
   て、 サンプル画像制作部を、 上記サンプル位置から表示対象物体をカメラ撮影し２次
   元画像に変換する物体撮影部と、 上記２次元画像をサンプル画像として保存するサンプル
   画像保存部とから構成したことを特徴とする画像生成表
   示装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の画像生成表示装置におい
   て、 サンプル画像制作部を、 表示対象映像の形状及び属性データからなる物体モデル
   を保存する物体モデル保存部と、 上記サンプル位置を仮想カメラとして上記物体モデルを
   画像生成するサンプル画像生成部と、 サンプル画像生成部で生成した画像をサンプル画像とし
   て保存するサンプル画像保存部とから構成したことを特
   徴とする画像生成表示装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の画像生成表示装置におい
   て、 特徴点候補画像制作部を、 サンプル位置から表示対象物体の表面に特徴点の候補と
   なる目印を付加した表示対象物体をカメラ撮影し２次元
   画像に変換する特徴点候補撮影部と、 上記２次元画像を特徴点候補画像として保存する特徴点
   画像保存部とから構成したことを特徴とする画像生成表
   示装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の画像生成表示装置におい
   て、 特徴点候補画像制作部を、 表示対象物体の表面上の任意の点を特徴点候補モデルと
   してその３次元位置を保存する特徴点候補位置保存部
   と、 サンプル位置を上記仮想カメラ位置として上記特徴点候
   補モデルを画像生成する特徴点候補生成部と、 上記特徴点候補生成部で生成した画像を上記特徴点候補
   画像として保存する特徴点画像保存部とから構成したこ
   とを特徴とする画像生成表示装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載の画像生成表示装置におい
   て、 特徴点指定部を、 サンプル画像と特徴点候補画像を任意の割合でアルファ
   合成し画面表示する画像合成表示部と、 上記合成画像の特徴点候補から特徴点を対話的に選択す
   る特徴点選択部と、 上記特徴点の２次元位置を保存する特徴点保存部とから
   構成したことを特徴とする画像生成表示装置。
7. 【請求項７】 表示対象を内包する仮想的な球面上に所
   定間隔で形成された緯線と経線の交点の位置をサンプル
   位置として保存するサンプル位置保存部と、 上記サンプル位置から表示対象の画像を平面に投影した
   画像であるサンプル画像を制作するサンプル画像制作部
   と、 表示対象の表面上の，特徴点を含む点を上記平面上に投
   影した画像からなる特徴点候補画像を制作する特徴点候
   補画像制作部と、 互いに隣接する複数のサンプル位置から見える表示対象
   の表面上の点のなかから特徴点を上記サンプル画像及び
   特徴点候補画像上に対して指定する特徴点指定部とを備
   えたことを特徴とする生成表示画像編集装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載の生成表示画像編集装置に
   おいて、 サンプル画像制作部を、 上記サンプル位置から表示対象物体をカメラ撮影し２次
   元画像に変換する物体撮影部と、 上記２次元画像をサンプル画像として保存するサンプル
   画像保存部とから構成したことを特徴とする生成表示画
   像編集装置。
9. 【請求項９】 請求項７記載の生成表示画像編集装置に
   おいて、 サンプル画像制作部を、 表示対象映像の形状及び属性データからなる物体モデル
   を保存する物体モデル保存部と、 上記サンプル位置を仮想カメラとして上記物体モデルを
   画像生成するサンプル画像生成部と、 サンプル画像生成部で生成した画像をサンプル画像とし
   て保存するサンプル画像保存部とから構成したことを特
   徴とする生成表示画像編集装置。
10. 【請求項１０】 請求項７記載の生成表示画像編集装置
    において、 特徴点候補画像制作部を、 サンプル位置から表示対象物体の表面に特徴点の候補と
    なる目印を付加した表示対象物体をカメラ撮影し２次元
    画像に変換する特徴点候補撮影部と、 上記２次元画像を特徴点候補画像として保存する特徴点
    画像保存部とから構成したことを特徴とする生成表示画
    像編集装置。
11. 【請求項１１】 請求項７記載の生成表示画像編集装置
    において、 特徴点候補画像制作部を、 表示対象物体の表面上の任意の点を特徴点候補モデルと
    してその３次元位置を保存する特徴点候補位置保存部
    と、 サンプル位置を上記仮想カメラ位置として上記特徴点候
    補モデルを画像生成する特徴点候補生成部と、 上記特徴点候補生成部で生成した画像を上記特徴点候補
    画像として保存する特徴点画像保存部とから構成したこ
    とを特徴とする生成表示画像編集装置。
12. 【請求項１２】 請求項７記載の生成表示画像編集装置
    において、 特徴点指定部を、 サンプル画像と特徴点候補画像を任意の割合でアルファ
    合成し画面表示する画像合成表示部と、 上記合成画像の特徴点候補から特徴点を対話的に選択す
    る特徴点選択部と、 上記特徴点の２次元位置を保存する特徴点保存部とから
    構成したことを特徴とする生成表示画像編集装置。
13. 【請求項１３】 表示対象を内包する仮想的な球面上の
    任意の点を上記表示対象を撮像する仮想的なカメラの位
    置（以下、仮想カメラ位置と称す）として指定するカメ
    ラ位置入力部と、 請求項７ないし１２のいずれかに記載の生成表示画像編
    集装置によって得られたサンプル位置のなかから上記仮
    想カメラ位置に隣接する複数のサンプル位置を算出する
    隣接サンプル位置算出部と、 請求項７ないし１２のいずれかに記載の生成表示画像編
    集装置によって得られた上記隣接する複数のサンプル位
    置に対応するサンプル画像をそれぞれの特徴点が一致す
    るように変形するサンプル画像変形部と、 変形した上記サンプル画像を、上記仮想的なカメラの位
    置と当該サンプル画像が位置するサンプル位置との距離
    を重みとする加重平均により合成することにより、当該
    仮想カメラ位置から見た表示対象画像としての合成画像
    を得るサンプル画像合成部と、 上記合成画像を、上記仮想カメラ位置から見える表示対
    象を２次元平面に投影した画像として画面表示する合成
    画像表示部とを備えたことを特徴とする画像生成表示装
    置。