JPH11120377A - 画像生成方法、画像生成装置および画像生成プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
画像生成方法、画像生成装置および画像生成プログラムを記録した記録媒体Info
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- JPH11120377A JPH11120377A JP14635598A JP14635598A JPH11120377A JP H11120377 A JPH11120377 A JP H11120377A JP 14635598 A JP14635598 A JP 14635598A JP 14635598 A JP14635598 A JP 14635598A JP H11120377 A JPH11120377 A JP H11120377A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 自然な被写界深度を持った画像を高速に生成
し、さらに実際のカメラを用いて撮影する同じ指定の仕
方で被写界深度を制御する。 【解決手段】 オブジェクトモデルデータ読出処理部１
で記憶装置１１からオブジェクトモデルデータを読み出
し、座標変換および陰面消去処理部２で座標変換と陰影
処理をし、結果をＺバッファ３に格納する。デフォーカ
ス処理部５はＺバッファ３からＲ，Ｇ，Ｂ，Ｚの値を読
み込み、実際のカメラと同じレンズの焦点距離と絞り値
および被写体との距難からなる関数に従ってピントを外
したデフォーカス像を生成し、デフォーカスバッファ６
に格納する。マルチプレーンバッファ処理部７はそのデ
フォーカス計算結果イメージを画素単位で視点からの距
離の近い順にマルチプレーンバッファ８に格納する。全
てのオブジェクトの処理が終了した後マルチプレーンバ
ッファ８の内容から目的とするイメージを生成する。
し、さらに実際のカメラを用いて撮影する同じ指定の仕
方で被写界深度を制御する。 【解決手段】 オブジェクトモデルデータ読出処理部１
で記憶装置１１からオブジェクトモデルデータを読み出
し、座標変換および陰面消去処理部２で座標変換と陰影
処理をし、結果をＺバッファ３に格納する。デフォーカ
ス処理部５はＺバッファ３からＲ，Ｇ，Ｂ，Ｚの値を読
み込み、実際のカメラと同じレンズの焦点距離と絞り値
および被写体との距難からなる関数に従ってピントを外
したデフォーカス像を生成し、デフォーカスバッファ６
に格納する。マルチプレーンバッファ処理部７はそのデ
フォーカス計算結果イメージを画素単位で視点からの距
離の近い順にマルチプレーンバッファ８に格納する。全
てのオブジェクトの処理が終了した後マルチプレーンバ
ッファ８の内容から目的とするイメージを生成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は画像生成装置および
方法に関し、特に、自然な被写界深度をもった画像を高
速に生成できる、あるいは、被写界深度を制御できる画
像生成装置および方法に関する。
方法に関し、特に、自然な被写界深度をもった画像を高
速に生成できる、あるいは、被写界深度を制御できる画
像生成装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、コンピュータグラフィクスにより
画像を生成する際に実写と同じような被写界深度を得る
ためには、大きく分けて （１）従来の方法で生成された絵（画面の全ての領域で
ピントが合っている）を生成した後デフォーカスフィル
タでぼかしを入れる方法（Potmesil,Michael etal."A L
ens and Aperture Camera Model for Synthetic Image
Genaration", Computer Graphics, vol.17, no.3, pp13
7-145, 1981.） （２）分散光線追跡法（Cook,R.L. et al."Distributed
Ray Tracing", Computer Graphics, vol18, no.3, pp1
37-145, 1984.）による方法 がある。
画像を生成する際に実写と同じような被写界深度を得る
ためには、大きく分けて （１）従来の方法で生成された絵（画面の全ての領域で
ピントが合っている）を生成した後デフォーカスフィル
タでぼかしを入れる方法（Potmesil,Michael etal."A L
ens and Aperture Camera Model for Synthetic Image
Genaration", Computer Graphics, vol.17, no.3, pp13
7-145, 1981.） （２）分散光線追跡法（Cook,R.L. et al."Distributed
Ray Tracing", Computer Graphics, vol18, no.3, pp1
37-145, 1984.）による方法 がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、実写に見ら
れる自然な被写界深度が持つ最も重要な性格のひとつ
に、ピントを合わせた距離により手前に存在する大きく
ぼけた物体の像はぼけると同時にエッジから透けて見え
る、がある。上記（１）の方法では完全に陰面消去され
て生成された絵をぼかすため、そのような手前の物体を
いくら大きくぼかしてもその向こうの物体が透けて見え
ることは基本的にありえず、結果的に不自然な絵ができ
てしまうという問題があった。また上記（２）の方法で
はそのような問題は基本的に生じないのであるが、元々
時間のかかる光線追跡法を基本としながらさらに最低で
も数十本の分散された光線を追跡せねばならず、したが
って所望とする画像が生成されるまで非常に長い時間が
かかるという問題があった。また、一般に生成手段を問
わず複数の画像を生成後合成するためには、従来技術に
よれば合成される境界を明確にしておかなければなら
ず、手前に合成される物体にピントを合わせた状態で生
成しておきその物体の像のエッジを明確にしておかなく
てはならなかった。手前に合成された物体をデフォーカ
ス状態としたい場合には熟練された手作業によって合成
しなくてはならず、したがって動画における作業量は非
常に大きかった。それを避けるためには一般的には予め
実写の撮影時に全て手前から奥までピントが合うように
（以下パンフォーカスと書く）撮影せねばならず、それ
による撮影条件への制限が大きかった。
れる自然な被写界深度が持つ最も重要な性格のひとつ
に、ピントを合わせた距離により手前に存在する大きく
ぼけた物体の像はぼけると同時にエッジから透けて見え
る、がある。上記（１）の方法では完全に陰面消去され
て生成された絵をぼかすため、そのような手前の物体を
いくら大きくぼかしてもその向こうの物体が透けて見え
ることは基本的にありえず、結果的に不自然な絵ができ
てしまうという問題があった。また上記（２）の方法で
はそのような問題は基本的に生じないのであるが、元々
時間のかかる光線追跡法を基本としながらさらに最低で
も数十本の分散された光線を追跡せねばならず、したが
って所望とする画像が生成されるまで非常に長い時間が
かかるという問題があった。また、一般に生成手段を問
わず複数の画像を生成後合成するためには、従来技術に
よれば合成される境界を明確にしておかなければなら
ず、手前に合成される物体にピントを合わせた状態で生
成しておきその物体の像のエッジを明確にしておかなく
てはならなかった。手前に合成された物体をデフォーカ
ス状態としたい場合には熟練された手作業によって合成
しなくてはならず、したがって動画における作業量は非
常に大きかった。それを避けるためには一般的には予め
実写の撮影時に全て手前から奥までピントが合うように
（以下パンフォーカスと書く）撮影せねばならず、それ
による撮影条件への制限が大きかった。
【０００４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、自然な被写界深度をもった画像を高速に生成
できる画像生成装置および方法を提供することを目的と
する。また、本発明は、実際のカメラを用いて撮影する
同じ指定の仕方（レンズの焦点距離、Ｆ値、ピントを合
わせる距離）で被写界深度を制御できる画像生成装置お
よび方法を提供することを目的とする。
たもので、自然な被写界深度をもった画像を高速に生成
できる画像生成装置および方法を提供することを目的と
する。また、本発明は、実際のカメラを用いて撮影する
同じ指定の仕方（レンズの焦点距離、Ｆ値、ピントを合
わせる距離）で被写界深度を制御できる画像生成装置お
よび方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項１に記載の発明は、画素値とし
てＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値を記憶でき複数プレーンから
なるマルチプレンバッファと、ピントを合わせたその前
後に実用上ピントが合っている範囲である被写界深度を
利用して視点に対する前後関係を表現したいオブジェク
トをオブジェクトモデルデータとし、該オブジェクトモ
デルデータ毎に少なくとも座標変換、陰面処理、デーフ
ォーカス処理をしたデータであって、画素毎にＲ，Ｇ，
Ｂ，Ａ，Ｚの値を有する複数のデフォーカスデータを、
視点からの距離の近い順に前記マルチプレーンバッファ
に格納するマルチプレーンバッファ処理部とを備えたこ
とを特徴とする画像生成装置。また、請求項２に記載の
発明は、請求項１に記載の画像生成装置において、前記
画像生成装置は、全てのデフォーカスデータについてマ
ルチプレーンバッファ処理部によるが終了した後、前記
マルチプレーンバッファの内容から目的とするイメージ
を生成し、出力する出力イメージ作成処理部をさらに備
えたことを特徴としている。また、請求項３に記載の発
明は、請求項１に記載の画像生成装置において、前記マ
ルチプレーバッファ処理部は、前記マルチプレーンバッ
ファのプレーン数をｎとした場合、デフォーカスデータ
上の画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値Ｚd （Ｘ，Ｙ）と
ｎプレーン目のマルチプレーンバッファ上の対応する画
素位置のＺ値Ｚm （Ｘ、Ｙ）#n を比較し、前者の方が
小さければ前記マルチプレーンバッファの各プレーンの
対応する画像のＺ値Ｚm（Ｘ、Ｙ）#1からＺm（Ｘ，Ｙ）
#nまで順にＺd（Ｘ，Ｙ）と比較し、Ｚd（Ｘ，Ｙ）＜Ｚ
m（Ｘ，Ｙ）#N を満たすＮプレーン目の対応する画像位
置のＺ値が見つかった時点でマルチプレーンバッファ上
のＮプレーン以降の対応する画素の画素値を１つづつ後
のプレーンの対応する画素にシフトし、前記デフォーカ
スデータの画素値を前記マルチプレーンバッファのＮプ
レーン目の画素値とすることで、前記複数のデフォーカ
スデータを、視点からの距離の近い順に前記マルチプレ
ーンバッファに格納する処理を行うことを特徴としてい
る。また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の
画像生成装置において、前記マルチプレーンバッファ
は、初期段階で必要最低限数のプレーンを備え、前記マ
ルチプレーンバッファ処理部は、前記複数のデフォーカ
スデータを視点からの距離の近い順に前記マルチプレー
ンバッファに格納する処理を行う際、前記マルチプレー
ンバッファのプレーンが足りなくなる毎に必要なプレー
ンを新たに確保することを特徴としている。また、請求
項５に記載の発明は、請求項２に記載の画像生成装置に
おいて、画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値を記憶で
きるデフォーカスバッファと、前記オブジェクトモデル
データに対し座標変換、陰面処理、シェーディング処理
が行われ、画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ｚの値を有するシ
ェーディングデータから、実際のカメラと同じレンズの
焦点距離と絞り値および被写体との距離からなる関数に
したがってピントを外したデフォーカス像を生成し、前
記デフォーカスバッファに格納するデフォーカス処理部
とをさらに備え、前記マルチプレーンバッファ処理部
は、前記デフォーカスバッファに格納されたデータを前
記デフォーカスデータとして処理することを特徴として
いる。
に、本発明のうち請求項１に記載の発明は、画素値とし
てＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値を記憶でき複数プレーンから
なるマルチプレンバッファと、ピントを合わせたその前
後に実用上ピントが合っている範囲である被写界深度を
利用して視点に対する前後関係を表現したいオブジェク
トをオブジェクトモデルデータとし、該オブジェクトモ
デルデータ毎に少なくとも座標変換、陰面処理、デーフ
ォーカス処理をしたデータであって、画素毎にＲ，Ｇ，
Ｂ，Ａ，Ｚの値を有する複数のデフォーカスデータを、
視点からの距離の近い順に前記マルチプレーンバッファ
に格納するマルチプレーンバッファ処理部とを備えたこ
とを特徴とする画像生成装置。また、請求項２に記載の
発明は、請求項１に記載の画像生成装置において、前記
画像生成装置は、全てのデフォーカスデータについてマ
ルチプレーンバッファ処理部によるが終了した後、前記
マルチプレーンバッファの内容から目的とするイメージ
を生成し、出力する出力イメージ作成処理部をさらに備
えたことを特徴としている。また、請求項３に記載の発
明は、請求項１に記載の画像生成装置において、前記マ
ルチプレーバッファ処理部は、前記マルチプレーンバッ
ファのプレーン数をｎとした場合、デフォーカスデータ
上の画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値Ｚd （Ｘ，Ｙ）と
ｎプレーン目のマルチプレーンバッファ上の対応する画
素位置のＺ値Ｚm （Ｘ、Ｙ）#n を比較し、前者の方が
小さければ前記マルチプレーンバッファの各プレーンの
対応する画像のＺ値Ｚm（Ｘ、Ｙ）#1からＺm（Ｘ，Ｙ）
#nまで順にＺd（Ｘ，Ｙ）と比較し、Ｚd（Ｘ，Ｙ）＜Ｚ
m（Ｘ，Ｙ）#N を満たすＮプレーン目の対応する画像位
置のＺ値が見つかった時点でマルチプレーンバッファ上
のＮプレーン以降の対応する画素の画素値を１つづつ後
のプレーンの対応する画素にシフトし、前記デフォーカ
スデータの画素値を前記マルチプレーンバッファのＮプ
レーン目の画素値とすることで、前記複数のデフォーカ
スデータを、視点からの距離の近い順に前記マルチプレ
ーンバッファに格納する処理を行うことを特徴としてい
る。また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の
画像生成装置において、前記マルチプレーンバッファ
は、初期段階で必要最低限数のプレーンを備え、前記マ
ルチプレーンバッファ処理部は、前記複数のデフォーカ
スデータを視点からの距離の近い順に前記マルチプレー
ンバッファに格納する処理を行う際、前記マルチプレー
ンバッファのプレーンが足りなくなる毎に必要なプレー
ンを新たに確保することを特徴としている。また、請求
項５に記載の発明は、請求項２に記載の画像生成装置に
おいて、画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値を記憶で
きるデフォーカスバッファと、前記オブジェクトモデル
データに対し座標変換、陰面処理、シェーディング処理
が行われ、画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ｚの値を有するシ
ェーディングデータから、実際のカメラと同じレンズの
焦点距離と絞り値および被写体との距離からなる関数に
したがってピントを外したデフォーカス像を生成し、前
記デフォーカスバッファに格納するデフォーカス処理部
とをさらに備え、前記マルチプレーンバッファ処理部
は、前記デフォーカスバッファに格納されたデータを前
記デフォーカスデータとして処理することを特徴として
いる。
【０００６】また、請求項６に記載の発明は、請求項２
に記載の画像生成装置において、画素値としてＲ，Ｇ，
Ｂ，Ａ，Ｚの値を記憶できるデフォーカスバッファと、
前記オブジェクトモデルデータに座標変換、陰面処理、
シェーディング処理が行われ、画素値としてＲ，Ｇ，
Ｂ，Ａ，Ｚの値を有するシェーディングデータから、実
際のカメラと同じレンズの焦点距離と絞り値および被写
体との距離からなり、パラメータとしてＡを含む関数に
したがってピントを外したデフォーカス像を生成し、前
記デフォーカスバッファに格納するデフォーカス処理部
と、をさらに備え、前記マルチプレーンバッファ処理部
は、前記デフォーカスバッファに格納されたデータを前
記デフォーカスデータとして処理することを特徴として
いる。また、請求項７に記載の発明は、請求項５に記載
の画像生成装置において、前記デフォーカス処理部は、
前記シェーディングデータをスキャンし、点光源をぼか
したときの該点光源像の直径Φを計算し、該直径の円内
における点光源像の強度比を求め、該直径の円内におけ
る強度比の和が１．０になるように強度比係数Ｍを求
め、前記強度比係数Ｍを利用して前記直径Φの円内にお
けるＲ，Ｇ，Ｂの値，アルファ値Ａの値を求めて前記デ
フォーカスバッファに保存されている値に加え、前記デ
フォーカスバッファ上の前記直径Φの円内画素位置
（ａ，ｂ）におけるＺ値と前記シェーディングデータの
同じ画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を比べ、該シェー
ディングデータのＺ値の方が小さければ前記シェーディ
ングデータの画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を前記デ
フォーカスバッファ上の前記直径Φの円内画素位置
（ａ，ｂ）におけるＺ値に移すことによりデフォーカス
画像の生成を行うことを特徴としている。また、請求項
８に記載の発明は、請求項７に記載の画像生成装置にお
いて、前記デフォーカス処理部は、前記直径の円内にお
ける点光源像の強度比を、コサインを用いた近似計算に
より求めることを特徴としている。また、請求項９に記
載の発明は、請求項５に記載の画像生成装置において、
前記画像生成装置は、画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ｚの値
を記憶できるＺバッファと、前記オブジェクトモデルデ
ータに座標変換、陰面処理、シェーディング処理をし、
結果を前記Ｚバッファに格納する座標変換および陰面消
去処理部とをさらに備え、前記デフォーカス処理部は、
前記Ｚバッファに格納されたデータを前記シェーディン
グデータとして処理することを特徴としている。また、
請求項１０に記載の発明は、請求項６に記載の画像生成
装置において、画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ、Ｚの値を
記憶できるＺバッファと、前記オブジェクトモデルデー
タに座標変換、陰面処理、シェーディング処理をし、結
果を前記Ｚバッファに格納する座標変換および陰面消去
処理部とをさらに備え、前記デフォーカス処理部は、前
記Ｚバッファに格納されたデータを前記シェーディング
データとして処理することを特徴としている。また、請
求項１１に記載の発明は、請求項１に記載の画像生成装
置において、前記オブジェクトは、パンフォーカスによ
り生成され、Ｚ値として無限遠が与えられた背景画像を
含むことを特徴としている。
に記載の画像生成装置において、画素値としてＲ，Ｇ，
Ｂ，Ａ，Ｚの値を記憶できるデフォーカスバッファと、
前記オブジェクトモデルデータに座標変換、陰面処理、
シェーディング処理が行われ、画素値としてＲ，Ｇ，
Ｂ，Ａ，Ｚの値を有するシェーディングデータから、実
際のカメラと同じレンズの焦点距離と絞り値および被写
体との距離からなり、パラメータとしてＡを含む関数に
したがってピントを外したデフォーカス像を生成し、前
記デフォーカスバッファに格納するデフォーカス処理部
と、をさらに備え、前記マルチプレーンバッファ処理部
は、前記デフォーカスバッファに格納されたデータを前
記デフォーカスデータとして処理することを特徴として
いる。また、請求項７に記載の発明は、請求項５に記載
の画像生成装置において、前記デフォーカス処理部は、
前記シェーディングデータをスキャンし、点光源をぼか
したときの該点光源像の直径Φを計算し、該直径の円内
における点光源像の強度比を求め、該直径の円内におけ
る強度比の和が１．０になるように強度比係数Ｍを求
め、前記強度比係数Ｍを利用して前記直径Φの円内にお
けるＲ，Ｇ，Ｂの値，アルファ値Ａの値を求めて前記デ
フォーカスバッファに保存されている値に加え、前記デ
フォーカスバッファ上の前記直径Φの円内画素位置
（ａ，ｂ）におけるＺ値と前記シェーディングデータの
同じ画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を比べ、該シェー
ディングデータのＺ値の方が小さければ前記シェーディ
ングデータの画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を前記デ
フォーカスバッファ上の前記直径Φの円内画素位置
（ａ，ｂ）におけるＺ値に移すことによりデフォーカス
画像の生成を行うことを特徴としている。また、請求項
８に記載の発明は、請求項７に記載の画像生成装置にお
いて、前記デフォーカス処理部は、前記直径の円内にお
ける点光源像の強度比を、コサインを用いた近似計算に
より求めることを特徴としている。また、請求項９に記
載の発明は、請求項５に記載の画像生成装置において、
前記画像生成装置は、画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ｚの値
を記憶できるＺバッファと、前記オブジェクトモデルデ
ータに座標変換、陰面処理、シェーディング処理をし、
結果を前記Ｚバッファに格納する座標変換および陰面消
去処理部とをさらに備え、前記デフォーカス処理部は、
前記Ｚバッファに格納されたデータを前記シェーディン
グデータとして処理することを特徴としている。また、
請求項１０に記載の発明は、請求項６に記載の画像生成
装置において、画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ、Ｚの値を
記憶できるＺバッファと、前記オブジェクトモデルデー
タに座標変換、陰面処理、シェーディング処理をし、結
果を前記Ｚバッファに格納する座標変換および陰面消去
処理部とをさらに備え、前記デフォーカス処理部は、前
記Ｚバッファに格納されたデータを前記シェーディング
データとして処理することを特徴としている。また、請
求項１１に記載の発明は、請求項１に記載の画像生成装
置において、前記オブジェクトは、パンフォーカスによ
り生成され、Ｚ値として無限遠が与えられた背景画像を
含むことを特徴としている。
【０００７】また、請求項１２に記載の発明は、請求項
１に記載の画像生成装置において、前記オブジェクト
は、自然画像を利用して、画像合成時に使用しない領域
であるクロマキー領域を、利用者から与えられる閾値を
もって抽出し、該抽出されたクロマキー領域に無限遠の
Ｚ値と色情報としてＲ，Ｇ，Ｂ各々に０を与え、それ以
外の領域についてはＲ，Ｇ，Ｂ値はそのままで、利用者
が与えるＺ値を与えたフォアグラウンド画像を含むこと
を特徴としている。また、請求項１３に記載の発明は、
請求項９に記載の画像生成装置において、画素値として
Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｚの値を記憶できる背景画像用バッファ
と、背景画像を、Ｚ値として無限遠を与えることにより
ＲＧＢＺ変換処理し、前記背景画像がオブジェクトと同
じ撮影パラメータで生成されている場合、前記ＲＧＢＺ
変換処理の結果を前記背景画像用バッファに書き込み、
前記背景画像がパンフォーカスにより生成されている場
合、前記ＲＧＢＺ変換処理の結果を前記Ｚバッファに書
き込みその後前記デフォーカス処理部によりデフォーカ
ス処理されたデータを前記背景画像用バッファに書き込
む処理部と、をさらに備え、前記出力イメージ作成処理
部は、前記背景画像用バッファと前記マルチプレーンバ
ッファの値を読み込み、イメージを生成し、出力するこ
とを特徴としている。また、請求項１４に記載の発明
は、請求項１０に記載の画像生成装置において画素値と
してＲ，Ｇ，Ｂ，Ｚの値を記憶できる背景画像用バッフ
ァと、背景画像を、Ｚ値として無限遠を与えることによ
りＲＧＢＺ変換処理し、前記背景画像がオブジェクトと
同じ撮影パラメータで生成されている場合、前記ＲＧＢ
Ｚ変換処理の結果を背景画像用バッファに書き込み、前
記背景画像がパンフォーカスにより生成されている場
合、前記ＲＧＢＺ変換処理の結果を前記Ｚバッファに書
き込みその後前記デフォーカス処理部によりデフォーカ
ス処理されたデータを前記背景画像用バッファに書き込
む処理部と、をさらに備え、前記出力イメージ作成処理
部は、前記背景画像用バッファと前記マルチプレーンバ
ッファの値を読み込み、イメージを生成し、出力するこ
とを特徴としている。また、請求項１５に記載の発明
は、請求項９に記載の画像生成装置において、自然画像
を利用して合成時に使用しない領域であるクロマキー領
域を、利用者から与えられる閾値をもって抽出するクロ
マキー領域処理部と、抽出されたクロマキー領域に無限
遠のＺ値と色情報としてＲ，Ｇ，Ｂ各々に０を与え、そ
れ以外の領域についてはＲ，Ｇ，Ｂ値はそのままで、利
用者が与えるＺ値を与え、前記Ｚバッファに書き送むＲ
ＧＢＺ変換処理部とをさらに備えたことを特徴としてい
る。また、請求項１６に記載の発明は、請求項１０に記
載の画像生成装置において、自然画像を利用して合成時
に使用しない領域であるクロマキー領域を、利用者から
与えられる閾値をもって抽出し、該抽出した領域と接す
る他の領域との境界領域においてなだらかに変化するＡ
を算出するクロマキー領域処理部と、抽出されたクロマ
キー領域に無限遠のＺ値と色情報としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ
各々に０を与え、それ以外の領域についてはＲ，Ｇ，Ｂ
はそのままで、前記算出されたＡ値と、利用者が指定し
たＺ値を与え、前記Ｚバッファに書き込むＲＧＢＡＺ変
換処理部とをさらに備えたことを特徴としている。
１に記載の画像生成装置において、前記オブジェクト
は、自然画像を利用して、画像合成時に使用しない領域
であるクロマキー領域を、利用者から与えられる閾値を
もって抽出し、該抽出されたクロマキー領域に無限遠の
Ｚ値と色情報としてＲ，Ｇ，Ｂ各々に０を与え、それ以
外の領域についてはＲ，Ｇ，Ｂ値はそのままで、利用者
が与えるＺ値を与えたフォアグラウンド画像を含むこと
を特徴としている。また、請求項１３に記載の発明は、
請求項９に記載の画像生成装置において、画素値として
Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｚの値を記憶できる背景画像用バッファ
と、背景画像を、Ｚ値として無限遠を与えることにより
ＲＧＢＺ変換処理し、前記背景画像がオブジェクトと同
じ撮影パラメータで生成されている場合、前記ＲＧＢＺ
変換処理の結果を前記背景画像用バッファに書き込み、
前記背景画像がパンフォーカスにより生成されている場
合、前記ＲＧＢＺ変換処理の結果を前記Ｚバッファに書
き込みその後前記デフォーカス処理部によりデフォーカ
ス処理されたデータを前記背景画像用バッファに書き込
む処理部と、をさらに備え、前記出力イメージ作成処理
部は、前記背景画像用バッファと前記マルチプレーンバ
ッファの値を読み込み、イメージを生成し、出力するこ
とを特徴としている。また、請求項１４に記載の発明
は、請求項１０に記載の画像生成装置において画素値と
してＲ，Ｇ，Ｂ，Ｚの値を記憶できる背景画像用バッフ
ァと、背景画像を、Ｚ値として無限遠を与えることによ
りＲＧＢＺ変換処理し、前記背景画像がオブジェクトと
同じ撮影パラメータで生成されている場合、前記ＲＧＢ
Ｚ変換処理の結果を背景画像用バッファに書き込み、前
記背景画像がパンフォーカスにより生成されている場
合、前記ＲＧＢＺ変換処理の結果を前記Ｚバッファに書
き込みその後前記デフォーカス処理部によりデフォーカ
ス処理されたデータを前記背景画像用バッファに書き込
む処理部と、をさらに備え、前記出力イメージ作成処理
部は、前記背景画像用バッファと前記マルチプレーンバ
ッファの値を読み込み、イメージを生成し、出力するこ
とを特徴としている。また、請求項１５に記載の発明
は、請求項９に記載の画像生成装置において、自然画像
を利用して合成時に使用しない領域であるクロマキー領
域を、利用者から与えられる閾値をもって抽出するクロ
マキー領域処理部と、抽出されたクロマキー領域に無限
遠のＺ値と色情報としてＲ，Ｇ，Ｂ各々に０を与え、そ
れ以外の領域についてはＲ，Ｇ，Ｂ値はそのままで、利
用者が与えるＺ値を与え、前記Ｚバッファに書き送むＲ
ＧＢＺ変換処理部とをさらに備えたことを特徴としてい
る。また、請求項１６に記載の発明は、請求項１０に記
載の画像生成装置において、自然画像を利用して合成時
に使用しない領域であるクロマキー領域を、利用者から
与えられる閾値をもって抽出し、該抽出した領域と接す
る他の領域との境界領域においてなだらかに変化するＡ
を算出するクロマキー領域処理部と、抽出されたクロマ
キー領域に無限遠のＺ値と色情報としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ
各々に０を与え、それ以外の領域についてはＲ，Ｇ，Ｂ
はそのままで、前記算出されたＡ値と、利用者が指定し
たＺ値を与え、前記Ｚバッファに書き込むＲＧＢＡＺ変
換処理部とをさらに備えたことを特徴としている。
【０００８】次に、請求項１７に記載の発明は、画素値
としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値を記憶できるデフォーカ
スバッファと、デフォーカス処理の対象のモデルデータ
に対し座標変換、陰面処理、シェーディング処理が行わ
れ、画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ｚの値を有するシェーデ
ィングデータから、実際のカメラと同じレンズの焦点距
離と絞り値および被写体との距離からなる関数にしたが
ってピントを外したデフォーカス像を前記デフォーカス
バッファを利用して生成するデフォーカス処理部とを備
えたことを特徴とする画像生成装置である。また、請求
項１８に記載の発明は、請求項１７に記載の画像生成装
置において、前記デフォーカス処理部は、前記シェーデ
ィングデータをスキャンし、点光源をぼかしたときの該
点光源像の直径Φを計算し、該直径の円内における点光
源像の強度比を求め、該直径の円内における強度比の和
が１．０になるように強度比係数Ｍを求め、前記強度比
係数Ｍを利用して前記直径Φの円内におけるＲ，Ｇ，Ｂ
の値，アルファ値Ａの値を求めて前記デフォーカスバッ
ファに保存されている値に加え、前記デフォーカスバッ
ファ上の前記直径Φの円内画素位置（ａ，ｂ）における
Ｚ値と前記シェーディングデータの同じ画素位置（Ｘ，
Ｙ）におけるＺ値を比べ、該シェーディングデータのＺ
値の方が小さければ前記シェーディングデータの画素位
置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を前記デフォーカスバッファ
上の前記直径Φの円内画素位置（ａ，ｂ）におけるＺ値
に移すことによりデフォーカス画像の生成を行うことを
特徴としている。また、請求項１９に記載の発明は、請
求項１８に記載の画像生成装置において、前記デフォー
カス処理部は、前記直径の円内における点光源像の強度
比を、コサインを用いた近似計算により求めることを特
徴としている。また、請求項２０に記載の発明は、請求
項１７に記載の画像生成装置において、画素値として
Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｚの値を記憶できるＺバッファと、前記モ
デルデータに座標変換、陰面処理、シェーディング処理
をし、結果を前記Ｚバッファに格納する座標変換および
陰面消去処理部とをさらに備え、前記デフォーカス処理
部は、前記Ｚバッファに格納されたデータを前記シェー
ディングデータとして処理することを特徴としている。
としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値を記憶できるデフォーカ
スバッファと、デフォーカス処理の対象のモデルデータ
に対し座標変換、陰面処理、シェーディング処理が行わ
れ、画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ｚの値を有するシェーデ
ィングデータから、実際のカメラと同じレンズの焦点距
離と絞り値および被写体との距離からなる関数にしたが
ってピントを外したデフォーカス像を前記デフォーカス
バッファを利用して生成するデフォーカス処理部とを備
えたことを特徴とする画像生成装置である。また、請求
項１８に記載の発明は、請求項１７に記載の画像生成装
置において、前記デフォーカス処理部は、前記シェーデ
ィングデータをスキャンし、点光源をぼかしたときの該
点光源像の直径Φを計算し、該直径の円内における点光
源像の強度比を求め、該直径の円内における強度比の和
が１．０になるように強度比係数Ｍを求め、前記強度比
係数Ｍを利用して前記直径Φの円内におけるＲ，Ｇ，Ｂ
の値，アルファ値Ａの値を求めて前記デフォーカスバッ
ファに保存されている値に加え、前記デフォーカスバッ
ファ上の前記直径Φの円内画素位置（ａ，ｂ）における
Ｚ値と前記シェーディングデータの同じ画素位置（Ｘ，
Ｙ）におけるＺ値を比べ、該シェーディングデータのＺ
値の方が小さければ前記シェーディングデータの画素位
置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を前記デフォーカスバッファ
上の前記直径Φの円内画素位置（ａ，ｂ）におけるＺ値
に移すことによりデフォーカス画像の生成を行うことを
特徴としている。また、請求項１９に記載の発明は、請
求項１８に記載の画像生成装置において、前記デフォー
カス処理部は、前記直径の円内における点光源像の強度
比を、コサインを用いた近似計算により求めることを特
徴としている。また、請求項２０に記載の発明は、請求
項１７に記載の画像生成装置において、画素値として
Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｚの値を記憶できるＺバッファと、前記モ
デルデータに座標変換、陰面処理、シェーディング処理
をし、結果を前記Ｚバッファに格納する座標変換および
陰面消去処理部とをさらに備え、前記デフォーカス処理
部は、前記Ｚバッファに格納されたデータを前記シェー
ディングデータとして処理することを特徴としている。
【０００９】次に、請求項２１に記載の発明は、ピント
を合わせたその前後に実用上ピントが合っている範囲で
ある被写界深度を利用して視点に対する前後関係を表現
したいオブジェクトをオブジェクトモデルデータとし、
該オブジェクトモデルデータ毎に少なくとも座標変換、
陰面処理、デーフォーカス処理をしたデータであって、
画素毎にＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値をする複数のデフォー
カスデータを取得するステップと、画素値としてＲ，
Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値を記憶でき複数プレーンからなるマ
ルチプレーンバッファに前記取得したデフォーカスデー
タを視点からの距離の近い順に格納するマルチプレーン
バッファ処理ステップとを含むことを特徴とする画像生
成方法である。また、請求項２２に記載の発明は、請求
項２１に記載の画像生成方法において、全てのデフォー
カスデータについてマルチプレーンバッファ処理ステッ
プによるが終了した後、前記マルチプレーンバッファの
内容から目的とするイメージを生成し、出力する出力イ
メージ作成処理ステップををさらに含むことを特徴とし
ている。また、請求項２３に記載の発明は、請求項２１
に記載の画像生成方法において、前記マルチプレーバッ
ファ処理ステップは、前記マルチプレーンバッファのプ
レーン数をｎとした場合、デフォーカスデータ上の画素
位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値Ｚd （Ｘ，Ｙ）とｎプレー
ン目のマルチプレーンバッファ上の対応する画素位置の
Ｚ値Ｚm （Ｘ、Ｙ）#n を比較し、前者の方が小さけれ
ば前記マルチプレーンバッファの各プレーンの対応する
画像のＺ値Ｚm（Ｘ、Ｙ）#1からＺm（Ｘ，Ｙ）#nまで順
にＺd（Ｘ，Ｙ）と比較し、Ｚd（Ｘ，Ｙ）＜Ｚm（Ｘ，
Ｙ）#N を満たすＮプレーン目の対応する画像位置のＺ
値が見つかった時点でマルチプレーンバッファ上のＮプ
レーン以降の対応する画素の画素値を１つづつ後のプレ
ーンの対応する画素にシフトし、前記デフォーカスデー
タの画素値を前記マルチプレーンバッファのＮプレーン
目の画素値とすることにより、前記複数のデフォーカス
データを、視点からの距離の近い順に前記マルチプレー
ンバッファに格納する処理を行うことを特徴としてい
る。また、請求項２４に記載の発明は、請求項２１に記
載の画像生成方法において、前記マルチプレーンバッフ
ァは、初期段階で必要最低限数のプレーンを備え、前記
マルチプレーンバッファ処理ステップは、前記複数のデ
フォーカスデータを視点からの距離の近い順に前記マル
チプレーンバッファに格納する処理を行う際、前記マル
チプレーンバッファのプレーンが足りなくなる毎に必要
なプレーンを新たに確保する処理を行うことを特徴とし
ている。また、請求項２５に記載の発明は、請求項２２
に記載の画像生成方法において、前記デフォーカスデー
タを取得するステップは、前記デフォーカスデータを取
得するために、前記オブジェクトモデルデータに対し座
標変換、陰面処理、シェーディング処理が行われ、画素
値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ｚの値を有するシェーディングデ
ータから、実際のカメラと同じレンズの焦点距離と絞り
値および被写体との距離からなる関数にしたがってピン
トを外したデフォーカス像を生成し、前記デフォーカス
バッファに格納するデフォーカス処理ステップをさらに
含むことを特徴としている。また、請求項２６に記載の
発明は、請求項２２に記載の画像生成方法において、前
記オブジェクトモデルデータに座標変換、陰面処理、シ
ェーディング処理が行われ、画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，
Ａ，Ｚの値を有するシェーディングデータから、実際の
カメラと同じレンズの焦点距離と絞り値および被写体と
の距離からなり、パラメータとしてＡを含む関数にした
がってピントを外したデフォーカス像を生成し、前記デ
フォーカスバッファに格納するデフォーカス処理ステッ
プをさらに含み、前記デフォーカスデータを取得するス
テップは、前記デフォーカスバッファに格納されたデー
タを前記デフォーカスデータとして取得することを特徴
としている。
を合わせたその前後に実用上ピントが合っている範囲で
ある被写界深度を利用して視点に対する前後関係を表現
したいオブジェクトをオブジェクトモデルデータとし、
該オブジェクトモデルデータ毎に少なくとも座標変換、
陰面処理、デーフォーカス処理をしたデータであって、
画素毎にＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値をする複数のデフォー
カスデータを取得するステップと、画素値としてＲ，
Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値を記憶でき複数プレーンからなるマ
ルチプレーンバッファに前記取得したデフォーカスデー
タを視点からの距離の近い順に格納するマルチプレーン
バッファ処理ステップとを含むことを特徴とする画像生
成方法である。また、請求項２２に記載の発明は、請求
項２１に記載の画像生成方法において、全てのデフォー
カスデータについてマルチプレーンバッファ処理ステッ
プによるが終了した後、前記マルチプレーンバッファの
内容から目的とするイメージを生成し、出力する出力イ
メージ作成処理ステップををさらに含むことを特徴とし
ている。また、請求項２３に記載の発明は、請求項２１
に記載の画像生成方法において、前記マルチプレーバッ
ファ処理ステップは、前記マルチプレーンバッファのプ
レーン数をｎとした場合、デフォーカスデータ上の画素
位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値Ｚd （Ｘ，Ｙ）とｎプレー
ン目のマルチプレーンバッファ上の対応する画素位置の
Ｚ値Ｚm （Ｘ、Ｙ）#n を比較し、前者の方が小さけれ
ば前記マルチプレーンバッファの各プレーンの対応する
画像のＺ値Ｚm（Ｘ、Ｙ）#1からＺm（Ｘ，Ｙ）#nまで順
にＺd（Ｘ，Ｙ）と比較し、Ｚd（Ｘ，Ｙ）＜Ｚm（Ｘ，
Ｙ）#N を満たすＮプレーン目の対応する画像位置のＺ
値が見つかった時点でマルチプレーンバッファ上のＮプ
レーン以降の対応する画素の画素値を１つづつ後のプレ
ーンの対応する画素にシフトし、前記デフォーカスデー
タの画素値を前記マルチプレーンバッファのＮプレーン
目の画素値とすることにより、前記複数のデフォーカス
データを、視点からの距離の近い順に前記マルチプレー
ンバッファに格納する処理を行うことを特徴としてい
る。また、請求項２４に記載の発明は、請求項２１に記
載の画像生成方法において、前記マルチプレーンバッフ
ァは、初期段階で必要最低限数のプレーンを備え、前記
マルチプレーンバッファ処理ステップは、前記複数のデ
フォーカスデータを視点からの距離の近い順に前記マル
チプレーンバッファに格納する処理を行う際、前記マル
チプレーンバッファのプレーンが足りなくなる毎に必要
なプレーンを新たに確保する処理を行うことを特徴とし
ている。また、請求項２５に記載の発明は、請求項２２
に記載の画像生成方法において、前記デフォーカスデー
タを取得するステップは、前記デフォーカスデータを取
得するために、前記オブジェクトモデルデータに対し座
標変換、陰面処理、シェーディング処理が行われ、画素
値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ｚの値を有するシェーディングデ
ータから、実際のカメラと同じレンズの焦点距離と絞り
値および被写体との距離からなる関数にしたがってピン
トを外したデフォーカス像を生成し、前記デフォーカス
バッファに格納するデフォーカス処理ステップをさらに
含むことを特徴としている。また、請求項２６に記載の
発明は、請求項２２に記載の画像生成方法において、前
記オブジェクトモデルデータに座標変換、陰面処理、シ
ェーディング処理が行われ、画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，
Ａ，Ｚの値を有するシェーディングデータから、実際の
カメラと同じレンズの焦点距離と絞り値および被写体と
の距離からなり、パラメータとしてＡを含む関数にした
がってピントを外したデフォーカス像を生成し、前記デ
フォーカスバッファに格納するデフォーカス処理ステッ
プをさらに含み、前記デフォーカスデータを取得するス
テップは、前記デフォーカスバッファに格納されたデー
タを前記デフォーカスデータとして取得することを特徴
としている。
【００１０】また、請求項２７に記載の発明は、請求項
２５に記載の画像生成方法において、前記デフォーカス
処理ステップは、前記シェーディングデータをスキャン
し、点光源をぼかしたときの該点光源像の直径Φを計算
し、該直径の円内における点光源像の強度比を求め、該
直径の円内における強度比の和が１．０になるように強
度比係数Ｍを求め、前記強度比係数Ｍを利用して前記直
径Φの円内におけるＲ，Ｇ，Ｂの値，アルファ値Ａの値
を求めて前記デフォーカスバッファに保存されている値
に加え、前記デフォーカスバッファ上の前記直径Φの円
内画素位置（ａ，ｂ）におけるＺ値と前記シェーディン
グデータの同じ画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を比
べ、該シェーディングデータのＺ値の方が小さければ該
シェーディングデータの画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ
値を前記デフォーカスバッファ上の前記直径Φの円内画
素位置（ａ，ｂ）におけるＺ値に移すことによりデフォ
ーカス画像の生成を行うことを特徴としている。また、
請求項２８に記載の発明は、請求項２７に記載の画像生
成方法において、前記デフォーカス処理ステップは、前
記直径の円内における点光源像の強度比を、コサインを
用いた近似計算により求めることを特徴としている。ま
た、請求項２９に記載の発明は、請求項２５に記載の画
像生成方法において、前記オブジェクトモデルデータに
座標変換、陰面処理、シェーディング処理をし、結果を
Ｚバッファに格納するステップをさらに含み、前記デフ
ォーカス処理ステップは、前記Ｚバッファに格納された
データをシェーディングデータとして処理することを特
徴としている。また、請求項３０に記載の発明は、請求
項２６に記載の画像生成方法において、前記オブジェク
トモデルデータに座標変換、陰面処理、シェーディング
処理をし、結果をＺバッファに格納するステップをさら
に含み、前記デフォーカス処理ステップは、前記Ｚバッ
ファに格納されたデータをシェーディングデータとして
処理することを特徴としている。また、請求項３１に記
載の発明は、請求項２１に記載の画像生成方法におい
て、前記オブジェクトは、パンフォーカスにより生成さ
れ、Ｚ値として無限遠が与えられた背景画像を含むこと
を特徴としている。
２５に記載の画像生成方法において、前記デフォーカス
処理ステップは、前記シェーディングデータをスキャン
し、点光源をぼかしたときの該点光源像の直径Φを計算
し、該直径の円内における点光源像の強度比を求め、該
直径の円内における強度比の和が１．０になるように強
度比係数Ｍを求め、前記強度比係数Ｍを利用して前記直
径Φの円内におけるＲ，Ｇ，Ｂの値，アルファ値Ａの値
を求めて前記デフォーカスバッファに保存されている値
に加え、前記デフォーカスバッファ上の前記直径Φの円
内画素位置（ａ，ｂ）におけるＺ値と前記シェーディン
グデータの同じ画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を比
べ、該シェーディングデータのＺ値の方が小さければ該
シェーディングデータの画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ
値を前記デフォーカスバッファ上の前記直径Φの円内画
素位置（ａ，ｂ）におけるＺ値に移すことによりデフォ
ーカス画像の生成を行うことを特徴としている。また、
請求項２８に記載の発明は、請求項２７に記載の画像生
成方法において、前記デフォーカス処理ステップは、前
記直径の円内における点光源像の強度比を、コサインを
用いた近似計算により求めることを特徴としている。ま
た、請求項２９に記載の発明は、請求項２５に記載の画
像生成方法において、前記オブジェクトモデルデータに
座標変換、陰面処理、シェーディング処理をし、結果を
Ｚバッファに格納するステップをさらに含み、前記デフ
ォーカス処理ステップは、前記Ｚバッファに格納された
データをシェーディングデータとして処理することを特
徴としている。また、請求項３０に記載の発明は、請求
項２６に記載の画像生成方法において、前記オブジェク
トモデルデータに座標変換、陰面処理、シェーディング
処理をし、結果をＺバッファに格納するステップをさら
に含み、前記デフォーカス処理ステップは、前記Ｚバッ
ファに格納されたデータをシェーディングデータとして
処理することを特徴としている。また、請求項３１に記
載の発明は、請求項２１に記載の画像生成方法におい
て、前記オブジェクトは、パンフォーカスにより生成さ
れ、Ｚ値として無限遠が与えられた背景画像を含むこと
を特徴としている。
【００１１】また、請求項３２に記載の発明は、請求項
２１に記載の画像生成方法において、前記オブジェクト
は、自然画像を利用して、画像合成時に使用しない領域
であるクロマキー領域を、利用者から与えられる閾値を
もって抽出し、該抽出されたクロマキー領域に無限遠の
Ｚ値と色情報としてＲ，Ｇ，Ｂ各々に０を与え、それ以
外の領域についてはＲ，Ｇ，Ｂ値はそのままで、利用者
が与えるＺ値を与えたフォアグラウンド画像を含むこと
を特徴としている。また、請求項３３に記載の発明は、
請求項２９に記載の画像生成方法において、背景画像
を、Ｚ値として無限遠を与えることによりＲＧＢＺ変換
処理するステップと、前記背景画像がオブジェクトと同
じ撮影パラメータで生成されている場合、前記ＲＧＢＺ
変換処理の結果を背景画像用バッファに書き込むステッ
プと、前記背景画像がパンフォーカスにより生成されて
いる場合、前記ＲＧＢＺ変換処理の結果を前記Ｚバッフ
ァに書き込みその後前記デフォーカス処理部によりデフ
ォーカス処理されたデータを前記背景画像用バッファに
書き込むステップと、をさらに含み、出力イメージ作成
処理ステップは、前記背景画像用バッファと前記マルチ
プレーンバッファの値を読み込み、イメージを生成し、
出力することを特徴としている。また、請求項３４に記
載の発明は、請求項３０に記載の画像生成方法におい
て、背景画像を、Ｚ値として無限遠を与えることにより
ＲＧＢＺ変換処理するステップと、前記背景画像がオブ
ジェクトと同じ撮影パラメータで生成されている場合、
前記ＲＧＢＺ変換処理の結果を背景画像用バッファに書
き込むステップと、前記背景画像がパンフォーカスによ
り生成されている場合、前記ＲＧＢＺ変換処理の結果を
前記Ｚバッファに書き込みその後前記デフォーカス処理
部によりデフォーカス処理されたデータを前記背景画像
用バッファに書き込むステップと、をさらに含み、出力
イメージ作成処理ステップは、前記背景画像用バッファ
と前記マルチプレーンバッファの値を読み込み、イメー
ジを生成し、出力することを特徴としている。また、請
求項３５に記載の発明は、請求項２９に記載の画像生成
方法において、自然画像を利用して合成時に使用しない
領域であるクロマキー領域を、利用者から与えられる閾
値をもって抽出するクロマキー領域処理ステップと、抽
出されたクロマキー領域に無限遠のＺ値と色情報として
Ｒ，Ｇ，Ｂ各々に０を与え、それ以外の領域については
Ｒ，Ｇ，Ｂ値はそのままで、利用者が与えるＺ値を与
え、前記Ｚバッファに書き送むＲＧＢＺ変換処理ステッ
プとをさらに含むことを特徴としている。また、請求項
３６に記載の発明は、請求項３０に記載の画像生成方法
において、自然画像を利用して合成時に使用しない領域
であるクロマキー領域を、利用者から与えられる閾値を
もって抽出し、該抽出した領域と接する他の領域との境
界領域においてなだらかに変化するＡを算出するクロマ
キー領域処理ステップと、抽出されたクロマキー領域に
無限遠のＺ値と色情報としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ各々に０を
与え、それ以外の領域についてはＲ，Ｇ，Ｂはそのまま
で、前記算出されたＡ値と、利用者が指定したＺ値を与
え、前記Ｚバッファに書き込むＲＧＢＡＺ変換処理ステ
ップとをさらに含むことを特徴としている。
２１に記載の画像生成方法において、前記オブジェクト
は、自然画像を利用して、画像合成時に使用しない領域
であるクロマキー領域を、利用者から与えられる閾値を
もって抽出し、該抽出されたクロマキー領域に無限遠の
Ｚ値と色情報としてＲ，Ｇ，Ｂ各々に０を与え、それ以
外の領域についてはＲ，Ｇ，Ｂ値はそのままで、利用者
が与えるＺ値を与えたフォアグラウンド画像を含むこと
を特徴としている。また、請求項３３に記載の発明は、
請求項２９に記載の画像生成方法において、背景画像
を、Ｚ値として無限遠を与えることによりＲＧＢＺ変換
処理するステップと、前記背景画像がオブジェクトと同
じ撮影パラメータで生成されている場合、前記ＲＧＢＺ
変換処理の結果を背景画像用バッファに書き込むステッ
プと、前記背景画像がパンフォーカスにより生成されて
いる場合、前記ＲＧＢＺ変換処理の結果を前記Ｚバッフ
ァに書き込みその後前記デフォーカス処理部によりデフ
ォーカス処理されたデータを前記背景画像用バッファに
書き込むステップと、をさらに含み、出力イメージ作成
処理ステップは、前記背景画像用バッファと前記マルチ
プレーンバッファの値を読み込み、イメージを生成し、
出力することを特徴としている。また、請求項３４に記
載の発明は、請求項３０に記載の画像生成方法におい
て、背景画像を、Ｚ値として無限遠を与えることにより
ＲＧＢＺ変換処理するステップと、前記背景画像がオブ
ジェクトと同じ撮影パラメータで生成されている場合、
前記ＲＧＢＺ変換処理の結果を背景画像用バッファに書
き込むステップと、前記背景画像がパンフォーカスによ
り生成されている場合、前記ＲＧＢＺ変換処理の結果を
前記Ｚバッファに書き込みその後前記デフォーカス処理
部によりデフォーカス処理されたデータを前記背景画像
用バッファに書き込むステップと、をさらに含み、出力
イメージ作成処理ステップは、前記背景画像用バッファ
と前記マルチプレーンバッファの値を読み込み、イメー
ジを生成し、出力することを特徴としている。また、請
求項３５に記載の発明は、請求項２９に記載の画像生成
方法において、自然画像を利用して合成時に使用しない
領域であるクロマキー領域を、利用者から与えられる閾
値をもって抽出するクロマキー領域処理ステップと、抽
出されたクロマキー領域に無限遠のＺ値と色情報として
Ｒ，Ｇ，Ｂ各々に０を与え、それ以外の領域については
Ｒ，Ｇ，Ｂ値はそのままで、利用者が与えるＺ値を与
え、前記Ｚバッファに書き送むＲＧＢＺ変換処理ステッ
プとをさらに含むことを特徴としている。また、請求項
３６に記載の発明は、請求項３０に記載の画像生成方法
において、自然画像を利用して合成時に使用しない領域
であるクロマキー領域を、利用者から与えられる閾値を
もって抽出し、該抽出した領域と接する他の領域との境
界領域においてなだらかに変化するＡを算出するクロマ
キー領域処理ステップと、抽出されたクロマキー領域に
無限遠のＺ値と色情報としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ各々に０を
与え、それ以外の領域についてはＲ，Ｇ，Ｂはそのまま
で、前記算出されたＡ値と、利用者が指定したＺ値を与
え、前記Ｚバッファに書き込むＲＧＢＡＺ変換処理ステ
ップとをさらに含むことを特徴としている。
【００１２】次に、請求項３７に記載の発明は、デフォ
ーカス処理の対象のモデルデータに対し座標変換、陰面
処理、シェーディング処理が行われ、画素値としてＲ，
Ｇ，Ｂ，Ｚの値を有するシェーディングデータを取得す
るステップと、画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値を
記憶できるデフォーカスバッファを利用して、前記取得
したシェーディングデータを実際のカメラと同じレンズ
の焦点距離と絞り値および被写体との距離からなる関数
にしたがってピントを外したデフォーカス像を生成する
デフォーカス処理ステップとを含むことを特徴とした画
像生成方法である。また、請求項３８に記載の発明は、
請求項３７に記載の画像生成方法において、前記デフォ
ーカス処理ステップは、前記シェーディングデータをス
キャンし、点光源をぼかしたときの該点光源像の直径Φ
を計算し、該直径の円内における点光源像の強度比を求
め、該直径の円内における強度比の和が１．０になるよ
うに強度比係数Ｍを求め、前記強度比係数Ｍを利用して
前記直径Φの円内におけるＲ，Ｇ，Ｂの値，アルファ値
Ａの値を求めて前記デフォーカスバッファに保存されて
いる値に加え、前記デフォーカスバッファ上の前記直径
Φの円内画素位置（ａ，ｂ）におけるＺ値と前記シェー
ディングデータの同じ画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値
を比べ、該シェーディングデータのＺ値の方が小さけれ
ば前記シェーディングデータの画素位置（Ｘ，Ｙ）にお
けるＺ値を前記デフォーカスバッファ上の前記直径Φの
円内画素位置（ａ，ｂ）におけるＺ値に移すことにより
デフォーカス画像の生成を行うことを特徴としている。
また、請求項３９に記載の発明は、請求項３８に記載の
画像生成方法において、前記デフォーカス処理ステップ
は、前記直径の円内における点光源像の強度比を、コサ
インを用いた近似計算により求めることを特徴としてい
る。また、請求項４０に記載の発明は、請求項３７に記
載の画像生成方法において、前記モデルデータに座標変
換、陰面処理、シェーディング処理をし、結果をＺバッ
ファに格納する座標変換および陰面消去処理ステップを
さらに含み、前記シェーディングデータを取得するステ
ップは、前記Ｚバッファに格納されたデータを前記シェ
ーディングデータとして取得することを特徴としてい
る。
ーカス処理の対象のモデルデータに対し座標変換、陰面
処理、シェーディング処理が行われ、画素値としてＲ，
Ｇ，Ｂ，Ｚの値を有するシェーディングデータを取得す
るステップと、画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値を
記憶できるデフォーカスバッファを利用して、前記取得
したシェーディングデータを実際のカメラと同じレンズ
の焦点距離と絞り値および被写体との距離からなる関数
にしたがってピントを外したデフォーカス像を生成する
デフォーカス処理ステップとを含むことを特徴とした画
像生成方法である。また、請求項３８に記載の発明は、
請求項３７に記載の画像生成方法において、前記デフォ
ーカス処理ステップは、前記シェーディングデータをス
キャンし、点光源をぼかしたときの該点光源像の直径Φ
を計算し、該直径の円内における点光源像の強度比を求
め、該直径の円内における強度比の和が１．０になるよ
うに強度比係数Ｍを求め、前記強度比係数Ｍを利用して
前記直径Φの円内におけるＲ，Ｇ，Ｂの値，アルファ値
Ａの値を求めて前記デフォーカスバッファに保存されて
いる値に加え、前記デフォーカスバッファ上の前記直径
Φの円内画素位置（ａ，ｂ）におけるＺ値と前記シェー
ディングデータの同じ画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値
を比べ、該シェーディングデータのＺ値の方が小さけれ
ば前記シェーディングデータの画素位置（Ｘ，Ｙ）にお
けるＺ値を前記デフォーカスバッファ上の前記直径Φの
円内画素位置（ａ，ｂ）におけるＺ値に移すことにより
デフォーカス画像の生成を行うことを特徴としている。
また、請求項３９に記載の発明は、請求項３８に記載の
画像生成方法において、前記デフォーカス処理ステップ
は、前記直径の円内における点光源像の強度比を、コサ
インを用いた近似計算により求めることを特徴としてい
る。また、請求項４０に記載の発明は、請求項３７に記
載の画像生成方法において、前記モデルデータに座標変
換、陰面処理、シェーディング処理をし、結果をＺバッ
ファに格納する座標変換および陰面消去処理ステップを
さらに含み、前記シェーディングデータを取得するステ
ップは、前記Ｚバッファに格納されたデータを前記シェ
ーディングデータとして取得することを特徴としてい
る。
【００１３】次に、請求項４１に記載の発明は、ピント
を合わせたその前後に実用上ピントが合っている範囲で
ある被写界深度を利用して視点に対する前後関係を表現
したいオブジェクトをオブジェクトモデルデータとし、
該オブジェクトモデルデータ毎に少なくとも座標変換、
陰面処理、デーフォーカス処理をしたデータであって、
画素毎にＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値をする複数のデフォー
カスデータを取得するステップと、画素値としてＲ，
Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値を記憶でき複数プレーンからなるマ
ルチプレーンバッファに前記取得したデフォーカスデー
タを視点からの距離の近い順に格納するマルチプレーン
バッファ処理ステップとをコンピュータに実現させるた
めの画像生成プログラムを記録したコンピュータ読み取
り可能な記録媒体である。また、請求項４２に記載の発
明は、請求項４１に記載の画像生成プログラムを記録し
た記録媒体において、前記画像生成プログラムは、全て
のデフォーカスデータについてマルチプレーンバッファ
処理ステップによるが終了した後、前記マルチプレーン
バッファの内容から目的とするイメージを生成し、出力
する出力イメージ作成処理ステップををさらにコンピュ
ータに実現させることを特徴としている。また、請求項
４３に記載の発明は、請求項４１に記載の画像生成プロ
グラムを記録した記録媒体において、前記マルチプレー
バッファ処理ステップは、前記マルチプレーンバッファ
のプレーン数をｎとした場合、デフォーカスデータ上の
画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値Ｚd （Ｘ，Ｙ）とｎプ
レーン目のマルチプレーンバッファ上の対応する画素位
置のＺ値Ｚm （Ｘ、Ｙ）#n を比較し、前者の方が小さ
ければ前記マルチプレーンバッファの各プレーンの対応
する画像のＺ値Ｚm（Ｘ、Ｙ）#1からＺm（Ｘ，Ｙ）#nま
で順にＺd（Ｘ，Ｙ）と比較し、Ｚd（Ｘ，Ｙ）＜Ｚ
m（Ｘ，Ｙ）#N を満たすＮプレーン目の対応する画像位
置のＺ値が見つかった時点でマルチプレーンバッファ上
のＮプレーン以降の対応する画素の画素値を１つづつ後
のプレーンの対応する画素にシフトし、前記デフォーカ
スデータの画素値を前記マルチプレーンバッファのＮプ
レーン目の画素値とすることにより、前記複数のデフォ
ーカスデータを、視点からの距離の近い順に前記マルチ
プレーンバッファに格納する処理を行うことを特徴とし
ている。また、請求項４４に記載の発明は、請求項４１
に記載の画像生成プログラムを記録した記録媒体におい
て、前記マルチプレーンバッファは、初期段階で必要最
低限数のプレーンを備え、前記マルチプレーンバッファ
処理ステップは、前記複数のデフォーカスデータを視点
からの距離の近い順に前記マルチプレーンバッファに格
納する処理を行う際、前記マルチプレーンバッファのプ
レーンが足りなくなる毎に必要なプレーンを新たに確保
する処理を行うことを特徴としている。また、請求項４
５に記載の発明は、請求項４２に記載の画像生成プログ
ラムを記録した記録媒体において、前記デフォーカスデ
ータを取得するステップは、前記デフォーカスデータを
取得するために、前記オブジェクトモデルデータに対し
座標変換、陰面処理、シェーディング処理が行われ、画
素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ｚの値を有するシェーディング
データから、実際のカメラと同じレンズの焦点距離と絞
り値および被写体との距離からなる関数にしたがってピ
ントを外したデフォーカス像を生成し、前記デフォーカ
スバッファに格納するデフォーカス処理ステップをさら
に含むことを特徴としている。また、請求項４６に記載
の発明は、請求項４２に記載の画像生成プログラムを記
録した記録媒体において、前記画像生成プログラムは、
前記オブジェクトモデルデータに座標変換、陰面処理、
シェーディング処理が行われ、画素値としてＲ，Ｇ，
Ｂ，Ａ，Ｚの値を有するシェーディングデータから、実
際のカメラと同じレンズの焦点距離と絞り値および被写
体との距離からなり、パラメータとしてＡを含む関数に
したがってピントを外したデフォーカス像を生成し、前
記デフォーカスバッファに格納するデフォーカス処理ス
テップををさらに含み、前記デフォーカスデータを取得
するステップは、前記デフォーカスバッファに格納され
たデータを前記デフォーカスデータとして取得すること
を特徴としている。
を合わせたその前後に実用上ピントが合っている範囲で
ある被写界深度を利用して視点に対する前後関係を表現
したいオブジェクトをオブジェクトモデルデータとし、
該オブジェクトモデルデータ毎に少なくとも座標変換、
陰面処理、デーフォーカス処理をしたデータであって、
画素毎にＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値をする複数のデフォー
カスデータを取得するステップと、画素値としてＲ，
Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値を記憶でき複数プレーンからなるマ
ルチプレーンバッファに前記取得したデフォーカスデー
タを視点からの距離の近い順に格納するマルチプレーン
バッファ処理ステップとをコンピュータに実現させるた
めの画像生成プログラムを記録したコンピュータ読み取
り可能な記録媒体である。また、請求項４２に記載の発
明は、請求項４１に記載の画像生成プログラムを記録し
た記録媒体において、前記画像生成プログラムは、全て
のデフォーカスデータについてマルチプレーンバッファ
処理ステップによるが終了した後、前記マルチプレーン
バッファの内容から目的とするイメージを生成し、出力
する出力イメージ作成処理ステップををさらにコンピュ
ータに実現させることを特徴としている。また、請求項
４３に記載の発明は、請求項４１に記載の画像生成プロ
グラムを記録した記録媒体において、前記マルチプレー
バッファ処理ステップは、前記マルチプレーンバッファ
のプレーン数をｎとした場合、デフォーカスデータ上の
画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値Ｚd （Ｘ，Ｙ）とｎプ
レーン目のマルチプレーンバッファ上の対応する画素位
置のＺ値Ｚm （Ｘ、Ｙ）#n を比較し、前者の方が小さ
ければ前記マルチプレーンバッファの各プレーンの対応
する画像のＺ値Ｚm（Ｘ、Ｙ）#1からＺm（Ｘ，Ｙ）#nま
で順にＺd（Ｘ，Ｙ）と比較し、Ｚd（Ｘ，Ｙ）＜Ｚ
m（Ｘ，Ｙ）#N を満たすＮプレーン目の対応する画像位
置のＺ値が見つかった時点でマルチプレーンバッファ上
のＮプレーン以降の対応する画素の画素値を１つづつ後
のプレーンの対応する画素にシフトし、前記デフォーカ
スデータの画素値を前記マルチプレーンバッファのＮプ
レーン目の画素値とすることにより、前記複数のデフォ
ーカスデータを、視点からの距離の近い順に前記マルチ
プレーンバッファに格納する処理を行うことを特徴とし
ている。また、請求項４４に記載の発明は、請求項４１
に記載の画像生成プログラムを記録した記録媒体におい
て、前記マルチプレーンバッファは、初期段階で必要最
低限数のプレーンを備え、前記マルチプレーンバッファ
処理ステップは、前記複数のデフォーカスデータを視点
からの距離の近い順に前記マルチプレーンバッファに格
納する処理を行う際、前記マルチプレーンバッファのプ
レーンが足りなくなる毎に必要なプレーンを新たに確保
する処理を行うことを特徴としている。また、請求項４
５に記載の発明は、請求項４２に記載の画像生成プログ
ラムを記録した記録媒体において、前記デフォーカスデ
ータを取得するステップは、前記デフォーカスデータを
取得するために、前記オブジェクトモデルデータに対し
座標変換、陰面処理、シェーディング処理が行われ、画
素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ｚの値を有するシェーディング
データから、実際のカメラと同じレンズの焦点距離と絞
り値および被写体との距離からなる関数にしたがってピ
ントを外したデフォーカス像を生成し、前記デフォーカ
スバッファに格納するデフォーカス処理ステップをさら
に含むことを特徴としている。また、請求項４６に記載
の発明は、請求項４２に記載の画像生成プログラムを記
録した記録媒体において、前記画像生成プログラムは、
前記オブジェクトモデルデータに座標変換、陰面処理、
シェーディング処理が行われ、画素値としてＲ，Ｇ，
Ｂ，Ａ，Ｚの値を有するシェーディングデータから、実
際のカメラと同じレンズの焦点距離と絞り値および被写
体との距離からなり、パラメータとしてＡを含む関数に
したがってピントを外したデフォーカス像を生成し、前
記デフォーカスバッファに格納するデフォーカス処理ス
テップををさらに含み、前記デフォーカスデータを取得
するステップは、前記デフォーカスバッファに格納され
たデータを前記デフォーカスデータとして取得すること
を特徴としている。
【００１４】また、請求項４７に記載の発明は、請求項
４５に記載の画像生成プログラムを記録した記録媒体に
おいて、前記デフォーカス処理ステップは、前記シェー
ディングデータをスキャンし、点光源をぼかしたときの
該点光源像の直径Φを計算し、該直径の円内における点
光源像の強度比を求め、該直径の円内における強度比の
和が１．０になるように強度比係数Ｍを求め、前記強度
比係数Ｍを利用して前記直径Φの円内におけるＲ，Ｇ，
Ｂの値，アルファ値Ａの値を求めて前記デフォーカスバ
ッファに保存されている値に加え、前記デフォーカスバ
ッファ上の前記直径Φの円内画素位置（ａ，ｂ）におけ
るＺ値と前記シェーディングデータの同じ画素位置
（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を比べ、前記該シェーディング
データのＺ値の方が小さければ該シェーディングデータ
の画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を前記デフォーカス
バッファ上の前記直径Φの円内画素位置（ａ，ｂ）にお
けるＺ値に移すことによりデフォーカス画像の生成を行
うことを特徴としている。また、請求項４８に記載の発
明は、請求項４７に記載の画像生成プログラムを記録し
た記録媒体において、前記デフォーカス処理ステップ
は、前記直径の円内における点光源像の強度比を、コサ
インを用いた近似計算により求めることを特徴としてい
る。また、請求項４９に記載の発明は、請求項４５に記
載の画像生成プログラムを記録した記録媒体において、
前記画像生成プログラムは、前記オブジェクトモデルデ
ータに座標変換、陰面処理、シェーディング処理をし、
結果をＺバッファに格納するステップをさらに含み、前
記デフォーカス処理ステップは、前記Ｚバッファに格納
されたデータをシェーディングデータとして処理するこ
とを特徴としている。また、請求項５０に記載の発明
は、請求項４６に記載の画像生成プログラムを記録した
記録媒体において、前記画像生成プログラムは、前記オ
ブジェクトモデルデータに座標変換、陰面処理、シェー
ディング処理をし、結果をＺバッファに格納するステッ
プをさらに含み、前記デフォーカス処理ステップは、前
記Ｚバッファに格納されたデータをシェーディングデー
タとして処理することを特徴としている。また、請求項
５１に記載の発明は、請求項４１に記載の画像生成プロ
グラムを記録した記録媒体において、前記オブジェクト
は、パンフォーカスにより生成され、Ｚ値として無限遠
が与えられた背景画像を含むことを特徴としている。ま
た、請求項５２に記載の発明は、請求項４１に記載の画
像生成プログラムを記録した記録媒体において、前記オ
ブジェクトは、自然画像を利用して、画像合成時に使用
しない領域であるクロマキー領域を、利用者から与えら
れる閾値をもって抽出し、該抽出されたクロマキー領域
に無限遠のＺ値と色情報としてＲ，Ｇ，Ｂ各々に０を与
え、それ以外の領域についてはＲ，Ｇ，Ｂ値はそのまま
で、利用者が与えるＺ値を与えたフォアグラウンド画像
を含むことを特徴としている。
４５に記載の画像生成プログラムを記録した記録媒体に
おいて、前記デフォーカス処理ステップは、前記シェー
ディングデータをスキャンし、点光源をぼかしたときの
該点光源像の直径Φを計算し、該直径の円内における点
光源像の強度比を求め、該直径の円内における強度比の
和が１．０になるように強度比係数Ｍを求め、前記強度
比係数Ｍを利用して前記直径Φの円内におけるＲ，Ｇ，
Ｂの値，アルファ値Ａの値を求めて前記デフォーカスバ
ッファに保存されている値に加え、前記デフォーカスバ
ッファ上の前記直径Φの円内画素位置（ａ，ｂ）におけ
るＺ値と前記シェーディングデータの同じ画素位置
（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を比べ、前記該シェーディング
データのＺ値の方が小さければ該シェーディングデータ
の画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を前記デフォーカス
バッファ上の前記直径Φの円内画素位置（ａ，ｂ）にお
けるＺ値に移すことによりデフォーカス画像の生成を行
うことを特徴としている。また、請求項４８に記載の発
明は、請求項４７に記載の画像生成プログラムを記録し
た記録媒体において、前記デフォーカス処理ステップ
は、前記直径の円内における点光源像の強度比を、コサ
インを用いた近似計算により求めることを特徴としてい
る。また、請求項４９に記載の発明は、請求項４５に記
載の画像生成プログラムを記録した記録媒体において、
前記画像生成プログラムは、前記オブジェクトモデルデ
ータに座標変換、陰面処理、シェーディング処理をし、
結果をＺバッファに格納するステップをさらに含み、前
記デフォーカス処理ステップは、前記Ｚバッファに格納
されたデータをシェーディングデータとして処理するこ
とを特徴としている。また、請求項５０に記載の発明
は、請求項４６に記載の画像生成プログラムを記録した
記録媒体において、前記画像生成プログラムは、前記オ
ブジェクトモデルデータに座標変換、陰面処理、シェー
ディング処理をし、結果をＺバッファに格納するステッ
プをさらに含み、前記デフォーカス処理ステップは、前
記Ｚバッファに格納されたデータをシェーディングデー
タとして処理することを特徴としている。また、請求項
５１に記載の発明は、請求項４１に記載の画像生成プロ
グラムを記録した記録媒体において、前記オブジェクト
は、パンフォーカスにより生成され、Ｚ値として無限遠
が与えられた背景画像を含むことを特徴としている。ま
た、請求項５２に記載の発明は、請求項４１に記載の画
像生成プログラムを記録した記録媒体において、前記オ
ブジェクトは、自然画像を利用して、画像合成時に使用
しない領域であるクロマキー領域を、利用者から与えら
れる閾値をもって抽出し、該抽出されたクロマキー領域
に無限遠のＺ値と色情報としてＲ，Ｇ，Ｂ各々に０を与
え、それ以外の領域についてはＲ，Ｇ，Ｂ値はそのまま
で、利用者が与えるＺ値を与えたフォアグラウンド画像
を含むことを特徴としている。
【００１５】また、請求項５３に記載の発明は、請求項
４９に記載の画像生成プログラムを記録した記録媒体に
おいて、前記画像生成プログラムは、背景画像を、Ｚ値
として無限遠を与えることによりＲＧＢＺ変換処理する
ステップと、前記背景画像がオブジェクトと同じ撮影パ
ラメータで生成されている場合、前記ＲＧＢＺ変換処理
の結果を背景画像用バッファに書き込むステップと、前
記背景画像がパンフォーカスにより生成されている場
合、前記ＲＧＢＺ変換処理の結果を前記Ｚバッファに書
き込みその後前記デフォーカス処理部によりデフォーカ
ス処理されたデータを前記背景画像用バッファに書き込
むステップと、をさらに含み、出力イメージ作成処理ス
テップは、前記背景画像用バッファと前記マルチプレー
ンバッファの値を読み込み、イメージを生成し、出力す
ることを特徴とする請求項４９記載の画像生成プログラ
ムを記録した記録媒体。また、請求項５４に記載の発明
は、請求項５０に記載の画像生成プログラムを記録した
記録媒体において、前記画像生成プログラムは、背景画
像を、Ｚ値として無限遠を与えることによりＲＧＢＺ変
換処理するステップと、前記背景画像がオブジェクトと
同じ撮影パラメータで生成されている場合、前記ＲＧＢ
Ｚ変換処理の結果を背景画像用バッファに書き込むステ
ップと、前記背景画像がパンフォーカスにより生成され
ている場合、前記ＲＧＢＺ変換処理の結果を前記Ｚバッ
ファに書き込みその後前記デフォーカス処理部によりデ
フォーカス処理されたデータを前記背景画像用バッファ
に書き込むステップと、をさらに含み、出力イメージ作
成処理ステップは、前記背景画像用バッファと前記マル
チプレーンバッファの値を読み込み、イメージを生成
し、出力することを特徴としている。また、請求項５５
に記載の発明は、請求項４９に記載の画像生成プログラ
ムを記録した記録媒体において、前記画像生成プログラ
ムは、自然画像を利用して合成時に使用しない領域であ
るクロマキー領域を、利用者から与えられる閾値をもっ
て抽出するクロマキー領域処理ステップと、抽出された
クロマキー領域に無限遠のＺ値と色情報としてＲ，Ｇ，
Ｂ各々に０を与え、それ以外の領域についてはＲ，Ｇ，
Ｂ値はそのままで、利用者が与えるＺ値を与え、前記Ｚ
バッファに書き送むＲＧＢＺ変換処理ステップとをコン
ピュータに実現させることを特徴としている。また、請
求項５６に記載の発明は、請求項５０に記載の画像生成
プログラムを記録した記録媒体において、前記画像生成
プログラムは、自然画像を利用して合成時に使用しない
領域であるクロマキー領域を、利用者から与えられる閾
値をもって抽出し、該抽出した領域と接する他の領域と
の境界領域においてなだらかに変化するＡを算出するす
るクロマキー領域処理ステップと、抽出されたクロマキ
ー領域に無限遠のＺ値と色情報としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ各
々に０を与え、それ以外の領域についてはＲ，Ｇ，Ｂは
そのままで、前記算出されたＡ値と、利用者が指定した
Ｚ値を与え、前記Ｚバッファに書き込むＲＧＢＡＺ変換
処理ステップとをさらにコンピュータに実現させること
を特徴としている。
４９に記載の画像生成プログラムを記録した記録媒体に
おいて、前記画像生成プログラムは、背景画像を、Ｚ値
として無限遠を与えることによりＲＧＢＺ変換処理する
ステップと、前記背景画像がオブジェクトと同じ撮影パ
ラメータで生成されている場合、前記ＲＧＢＺ変換処理
の結果を背景画像用バッファに書き込むステップと、前
記背景画像がパンフォーカスにより生成されている場
合、前記ＲＧＢＺ変換処理の結果を前記Ｚバッファに書
き込みその後前記デフォーカス処理部によりデフォーカ
ス処理されたデータを前記背景画像用バッファに書き込
むステップと、をさらに含み、出力イメージ作成処理ス
テップは、前記背景画像用バッファと前記マルチプレー
ンバッファの値を読み込み、イメージを生成し、出力す
ることを特徴とする請求項４９記載の画像生成プログラ
ムを記録した記録媒体。また、請求項５４に記載の発明
は、請求項５０に記載の画像生成プログラムを記録した
記録媒体において、前記画像生成プログラムは、背景画
像を、Ｚ値として無限遠を与えることによりＲＧＢＺ変
換処理するステップと、前記背景画像がオブジェクトと
同じ撮影パラメータで生成されている場合、前記ＲＧＢ
Ｚ変換処理の結果を背景画像用バッファに書き込むステ
ップと、前記背景画像がパンフォーカスにより生成され
ている場合、前記ＲＧＢＺ変換処理の結果を前記Ｚバッ
ファに書き込みその後前記デフォーカス処理部によりデ
フォーカス処理されたデータを前記背景画像用バッファ
に書き込むステップと、をさらに含み、出力イメージ作
成処理ステップは、前記背景画像用バッファと前記マル
チプレーンバッファの値を読み込み、イメージを生成
し、出力することを特徴としている。また、請求項５５
に記載の発明は、請求項４９に記載の画像生成プログラ
ムを記録した記録媒体において、前記画像生成プログラ
ムは、自然画像を利用して合成時に使用しない領域であ
るクロマキー領域を、利用者から与えられる閾値をもっ
て抽出するクロマキー領域処理ステップと、抽出された
クロマキー領域に無限遠のＺ値と色情報としてＲ，Ｇ，
Ｂ各々に０を与え、それ以外の領域についてはＲ，Ｇ，
Ｂ値はそのままで、利用者が与えるＺ値を与え、前記Ｚ
バッファに書き送むＲＧＢＺ変換処理ステップとをコン
ピュータに実現させることを特徴としている。また、請
求項５６に記載の発明は、請求項５０に記載の画像生成
プログラムを記録した記録媒体において、前記画像生成
プログラムは、自然画像を利用して合成時に使用しない
領域であるクロマキー領域を、利用者から与えられる閾
値をもって抽出し、該抽出した領域と接する他の領域と
の境界領域においてなだらかに変化するＡを算出するす
るクロマキー領域処理ステップと、抽出されたクロマキ
ー領域に無限遠のＺ値と色情報としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ各
々に０を与え、それ以外の領域についてはＲ，Ｇ，Ｂは
そのままで、前記算出されたＡ値と、利用者が指定した
Ｚ値を与え、前記Ｚバッファに書き込むＲＧＢＡＺ変換
処理ステップとをさらにコンピュータに実現させること
を特徴としている。
【００１６】次に、請求項５７に記載の発明は、デフォ
ーカス処理の対象のモデルデータに対し座標変換、陰面
処理、シェーディング処理が行われ、画素値としてＲ，
Ｇ，Ｂ，Ｚの値を有するシェーディングデータを取得す
るステップと、画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値を
記憶できるデフォーカスバッファを利用して、前記取得
したシェーディングデータを実際のカメラと同じレンズ
の焦点距離と絞り値および被写体との距離からなる関数
にしたがってピントを外したデフォーカス像を生成する
デフォーカス処理ステップとをコンピュータに実現させ
るための画像生成プログラムを記録したコンピュータ読
み取り可能な記録媒体である。また、請求項５８に記載
の発明は、請求項５７に記載の画像生成プログラムを記
録した記録媒体において、前記デフォーカス処理ステッ
プは、前記シェーディングデータをスキャンし、点光源
をぼかしたときの該点光源像の直径Φを計算し、該直径
の円内における点光源像の強度比を求め、該直径の円内
における強度比の和が１．０になるように強度比係数Ｍ
を求め、前記強度比係数Ｍを利用して前記直径Φの円内
におけるＲ，Ｇ，Ｂの値，アルファ値Ａの値を求めて前
記デフォーカスバッファに保存されている値に加え、前
記デフォーカスバッファ上の前記直径Φの円内画素位置
（ａ，ｂ）におけるＺ値と前記シェーディングデータの
同じ画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を比べ、該シェー
ディングデータのＺ値の方が小さければ該シェーディン
グデータの画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を前記デフ
ォーカスバッファ上の前記直径Φの円内画素位置（ａ，
ｂ）におけるＺ値に移すことによりデフォーカス画像の
生成を行うことを特徴としている。また、請求項５９に
記載の発明は、請求項５８に記載の画像生成プログラム
を記録した記録媒体において、前記デフォーカス処理ス
テップは、前記直径の円内における点光源像の強度比
を、コサインを用いた近似計算により求めることを特徴
としている。また、請求項６０に記載の発明は、請求項
５７に記載の画像生成プログラムを記録した記録媒体に
おいて、前記画像生成プログラムは、前記モデルデータ
に座標変換、陰面処理、シェーディング処理をし、結果
をＺバッファに格納する座標変換および陰面消去処理ス
テップをさらに含み、前記シェーディングデータを取得
するステップは、前記Ｚバッファに格納されたデータを
前記シェーディングデータとして取得することを特徴と
している。
ーカス処理の対象のモデルデータに対し座標変換、陰面
処理、シェーディング処理が行われ、画素値としてＲ，
Ｇ，Ｂ，Ｚの値を有するシェーディングデータを取得す
るステップと、画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値を
記憶できるデフォーカスバッファを利用して、前記取得
したシェーディングデータを実際のカメラと同じレンズ
の焦点距離と絞り値および被写体との距離からなる関数
にしたがってピントを外したデフォーカス像を生成する
デフォーカス処理ステップとをコンピュータに実現させ
るための画像生成プログラムを記録したコンピュータ読
み取り可能な記録媒体である。また、請求項５８に記載
の発明は、請求項５７に記載の画像生成プログラムを記
録した記録媒体において、前記デフォーカス処理ステッ
プは、前記シェーディングデータをスキャンし、点光源
をぼかしたときの該点光源像の直径Φを計算し、該直径
の円内における点光源像の強度比を求め、該直径の円内
における強度比の和が１．０になるように強度比係数Ｍ
を求め、前記強度比係数Ｍを利用して前記直径Φの円内
におけるＲ，Ｇ，Ｂの値，アルファ値Ａの値を求めて前
記デフォーカスバッファに保存されている値に加え、前
記デフォーカスバッファ上の前記直径Φの円内画素位置
（ａ，ｂ）におけるＺ値と前記シェーディングデータの
同じ画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を比べ、該シェー
ディングデータのＺ値の方が小さければ該シェーディン
グデータの画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を前記デフ
ォーカスバッファ上の前記直径Φの円内画素位置（ａ，
ｂ）におけるＺ値に移すことによりデフォーカス画像の
生成を行うことを特徴としている。また、請求項５９に
記載の発明は、請求項５８に記載の画像生成プログラム
を記録した記録媒体において、前記デフォーカス処理ス
テップは、前記直径の円内における点光源像の強度比
を、コサインを用いた近似計算により求めることを特徴
としている。また、請求項６０に記載の発明は、請求項
５７に記載の画像生成プログラムを記録した記録媒体に
おいて、前記画像生成プログラムは、前記モデルデータ
に座標変換、陰面処理、シェーディング処理をし、結果
をＺバッファに格納する座標変換および陰面消去処理ス
テップをさらに含み、前記シェーディングデータを取得
するステップは、前記Ｚバッファに格納されたデータを
前記シェーディングデータとして取得することを特徴と
している。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００１８】（第１の実施の形態）図１は本発明の第ｌ
の実施形態の画像生成装置の構成図である。本実施形態
の画像生成装置はオブジェクトモデルデータ読み出し処
理部１と座標変換および陰面消去処理部２とＺバッファ
３とシェーディング・マッピング等処理部４とデフォー
カス処理部５とデフォーカスバッファ６とマルチプレー
ンバッファ処理部７とマルチプレーンバッファ８と出力
イメージ作成処理部９とディスク書き込み処理部１０と
記憶装置１１で構成される。
の実施形態の画像生成装置の構成図である。本実施形態
の画像生成装置はオブジェクトモデルデータ読み出し処
理部１と座標変換および陰面消去処理部２とＺバッファ
３とシェーディング・マッピング等処理部４とデフォー
カス処理部５とデフォーカスバッファ６とマルチプレー
ンバッファ処理部７とマルチプレーンバッファ８と出力
イメージ作成処理部９とディスク書き込み処理部１０と
記憶装置１１で構成される。
【００１９】オブジェクトモデルデータ読み出し処理部
１は記憶装置１１から、被写界深度を利用して前後関係
を表現したい物体（オブジェクト）毎にオブジェクトモ
デルデータを読み出し、次の座標変換および陰面消去処
理部２に渡す。オブジェクトの概念を図２に示す。オブ
ジェクトは通常複数のポリゴンや複数の基本形状（以下
プリミティブと書く）の組み合わせ（オブジェクトモデ
ルデータ）で表現される。図２のようにＡ、Ｂ、Ｃの３
つのオブジェクトが存在し、Ａ、Ｂ、Ｃの前後関係を被
写界深度によって表現したい場合、ここでＡ、Ｂ、Ｃ毎
にオブジェクトモデルデータを読み出し、座標変換およ
び陰面消去処理部２に渡す。読み出された各々の物体に
関して以下に説明する処理が進み、マルチプレーンバッ
ファ処理が終了したら次のオブジェクトを読み出す、と
いう処理をオブジェクトが無くなるまで続ける。なお、
ここでいう”被写界深度”とは、ピントを合わせたその
前後に実用上ピントがあっている範囲のことをいう。
１は記憶装置１１から、被写界深度を利用して前後関係
を表現したい物体（オブジェクト）毎にオブジェクトモ
デルデータを読み出し、次の座標変換および陰面消去処
理部２に渡す。オブジェクトの概念を図２に示す。オブ
ジェクトは通常複数のポリゴンや複数の基本形状（以下
プリミティブと書く）の組み合わせ（オブジェクトモデ
ルデータ）で表現される。図２のようにＡ、Ｂ、Ｃの３
つのオブジェクトが存在し、Ａ、Ｂ、Ｃの前後関係を被
写界深度によって表現したい場合、ここでＡ、Ｂ、Ｃ毎
にオブジェクトモデルデータを読み出し、座標変換およ
び陰面消去処理部２に渡す。読み出された各々の物体に
関して以下に説明する処理が進み、マルチプレーンバッ
ファ処理が終了したら次のオブジェクトを読み出す、と
いう処理をオブジェクトが無くなるまで続ける。なお、
ここでいう”被写界深度”とは、ピントを合わせたその
前後に実用上ピントがあっている範囲のことをいう。
【００２０】座標変換および陰面消去処理部２はオブジ
ェクトモデルデータ読み出し処理部１から渡されたオブ
ジェクト毎に座標変換、陰面消去やシェーディング等を
行う。この座標変換および陰面消去処理部２は一般的な
コンピュータグラフィックス画像生成装置と同じものが
使われる。
ェクトモデルデータ読み出し処理部１から渡されたオブ
ジェクト毎に座標変換、陰面消去やシェーディング等を
行う。この座標変換および陰面消去処理部２は一般的な
コンピュータグラフィックス画像生成装置と同じものが
使われる。
【００２１】座標変換とは、処理対処となるオブジェク
トモデルデータを各処理に適した座標系に変換する処理
のことをいう。一例としてボディ座標系で表わされたオ
ブジェクをその処理過程に応じて、ワールド座標系、視
点座標系、スクリーン座標系といった座標へ変換する処
理のことをいう。ここで、”ボディ座標系”とは、座標
系を各オブジェクトに関するデータの入力しやすい座標
原点および座標軸としたもののことをいう。なお、この
ボディ座標系はオブジェクト座標系もしくはモデル座標
系と呼ばれる場合もある。”ワールド座標系”とは、ボ
ディ座標系で表現されたオブジェクトを運動モデルに従
って配置するための座標系のことをいう。また、”視点
座標系”とは、ワールド座標系に対し視点の位置を原点
とし、視線の方向をＺ軸の正の方向とした座標系のこと
をいう。そして、”スクリーン座標系”とは視点座標系
に置かれたデータを画面に投影するための座標系をい
う。これら、座標変換は主にアフィン変換により行われ
る。
トモデルデータを各処理に適した座標系に変換する処理
のことをいう。一例としてボディ座標系で表わされたオ
ブジェクをその処理過程に応じて、ワールド座標系、視
点座標系、スクリーン座標系といった座標へ変換する処
理のことをいう。ここで、”ボディ座標系”とは、座標
系を各オブジェクトに関するデータの入力しやすい座標
原点および座標軸としたもののことをいう。なお、この
ボディ座標系はオブジェクト座標系もしくはモデル座標
系と呼ばれる場合もある。”ワールド座標系”とは、ボ
ディ座標系で表現されたオブジェクトを運動モデルに従
って配置するための座標系のことをいう。また、”視点
座標系”とは、ワールド座標系に対し視点の位置を原点
とし、視線の方向をＺ軸の正の方向とした座標系のこと
をいう。そして、”スクリーン座標系”とは視点座標系
に置かれたデータを画面に投影するための座標系をい
う。これら、座標変換は主にアフィン変換により行われ
る。
【００２２】また、陰面消去とは、視点から見てオブジ
ェクトの重なり等により見えない部分を消去する処理の
ことをいう。陰面消去の方法としては、Ｚバッファ法、
スキャンライン法、レイ・トレーシング法等がある。な
お、実施の形態ではＺバッファ法による陰面消去を例に
している。ここで、”Ｚバッファ法”とは視点からの距
離に関するＺ値を記憶可能なＺバッファを用いて、視点
から各オブジェクトの各点までの距離と対応するＺバッ
ファ内の画素のＺ値とを比較し、オブジェクトの点まで
の距離がＺバッファ内のＺ値より小さい（視点に近い）
場合に、Ｚバッファの対応する画素の色データおよびＺ
値を書き換えることで陰面消去を行う方法である。
ェクトの重なり等により見えない部分を消去する処理の
ことをいう。陰面消去の方法としては、Ｚバッファ法、
スキャンライン法、レイ・トレーシング法等がある。な
お、実施の形態ではＺバッファ法による陰面消去を例に
している。ここで、”Ｚバッファ法”とは視点からの距
離に関するＺ値を記憶可能なＺバッファを用いて、視点
から各オブジェクトの各点までの距離と対応するＺバッ
ファ内の画素のＺ値とを比較し、オブジェクトの点まで
の距離がＺバッファ内のＺ値より小さい（視点に近い）
場合に、Ｚバッファの対応する画素の色データおよびＺ
値を書き換えることで陰面消去を行う方法である。
【００２３】また、シェーディング・マッピング等処理
部４は座標変換・陰面消去されたオブジェクトにシェー
ディングやマッピング等処理を行う。シェーディング・
マッピング等処理部４は一般的なコンピュータグラフィ
ックス画像生成装置と同じものが使われる。
部４は座標変換・陰面消去されたオブジェクトにシェー
ディングやマッピング等処理を行う。シェーディング・
マッピング等処理部４は一般的なコンピュータグラフィ
ックス画像生成装置と同じものが使われる。
【００２４】ここで、”シェーディング”とは、目に見
えるオブジェクトの色を構成するさまざまな要素、つま
りオブジェクト本来の色や表面の状態、表面上の点の向
いている方向、光源の位置や色、視点の位置、視線の方
向、それに周囲のオブジェクトの映り込みなどを考慮し
て画素に付ける色を決定する処理のことをいう。このシ
ェーディング・アルゴリズムのことを一般にシェーディ
ングモデルと呼ぶが、このシェーディング・モデルとし
て、ランバートモデル、フォン・シェーディングモデ
ル、ブリン・シェーディングモデル等がある。また、”
マッピング”とは平面的なマッピングデータを３次元形
状を有するオブジェクト表面上へ写像することでオブジ
ェクトの表面の模様等を表わす処理のことをいう。マッ
ピング方法としては表面マッピング、ソリッドマッピン
グ等がある。なお、シェーディング・マッピング等処理
部４は、座標変換・陰面消去されたオブジェクトに対し
シェーディング処理を行う。さらにマッピング等の処理
が必要な場合、シェーディング・マッピング等処理部４
はそれらの処理も行う。
えるオブジェクトの色を構成するさまざまな要素、つま
りオブジェクト本来の色や表面の状態、表面上の点の向
いている方向、光源の位置や色、視点の位置、視線の方
向、それに周囲のオブジェクトの映り込みなどを考慮し
て画素に付ける色を決定する処理のことをいう。このシ
ェーディング・アルゴリズムのことを一般にシェーディ
ングモデルと呼ぶが、このシェーディング・モデルとし
て、ランバートモデル、フォン・シェーディングモデ
ル、ブリン・シェーディングモデル等がある。また、”
マッピング”とは平面的なマッピングデータを３次元形
状を有するオブジェクト表面上へ写像することでオブジ
ェクトの表面の模様等を表わす処理のことをいう。マッ
ピング方法としては表面マッピング、ソリッドマッピン
グ等がある。なお、シェーディング・マッピング等処理
部４は、座標変換・陰面消去されたオブジェクトに対し
シェーディング処理を行う。さらにマッピング等の処理
が必要な場合、シェーディング・マッピング等処理部４
はそれらの処理も行う。
【００２５】オブジェクト毎に生成されたイメージは図
３に示す一般的なフォーマットのＺバッファ３に格納さ
れ、次のデフォーカス処理部５に渡される。Ｚバッファ
３は処理の開始時に全ての（ｘ，ｙ）が図３の初期値に
初期化される。図３において結果として得たい画像のサ
イズとして横ｘmax画素、縦ｙmax画素としている。
３に示す一般的なフォーマットのＺバッファ３に格納さ
れ、次のデフォーカス処理部５に渡される。Ｚバッファ
３は処理の開始時に全ての（ｘ，ｙ）が図３の初期値に
初期化される。図３において結果として得たい画像のサ
イズとして横ｘmax画素、縦ｙmax画素としている。
【００２６】デフォーカスバッファ６のフォーマットを
図４に、デフォーカス処理を図７に示す。ｘmax ，ｙ
max は結果として得たい画像のサイズを横方向、縦方向
各々画素数で表したものである。処理の開始時には初期
値としてＲ＝０．０，Ｇ＝０．０，Ｂ＝０．０，視点か
ら対応する点までの距離Ｚ＝∞，アルファ値Ａ＝０．０
が全ての（ｘ，ｙ）に与えられる。なお、アルファ値Ａ
は、０から１の間の値を取り、別途詳細に説明する演算
方法によりその値が求められる。
図４に、デフォーカス処理を図７に示す。ｘmax ，ｙ
max は結果として得たい画像のサイズを横方向、縦方向
各々画素数で表したものである。処理の開始時には初期
値としてＲ＝０．０，Ｇ＝０．０，Ｂ＝０．０，視点か
ら対応する点までの距離Ｚ＝∞，アルファ値Ａ＝０．０
が全ての（ｘ，ｙ）に与えられる。なお、アルファ値Ａ
は、０から１の間の値を取り、別途詳細に説明する演算
方法によりその値が求められる。
【００２７】デフォーカス処理部５は、Ｚバッファ３上
の該当するオブジェクトが含まれているある座標（Ｘ，
Ｙ）の画素をデフォーカス像に広げるのだが、その広が
った像は円形であるとし、その直径Φを画素を単位とし
て幾何光学的アプローチによって求める（ステップ２１
〜２４）。
の該当するオブジェクトが含まれているある座標（Ｘ，
Ｙ）の画素をデフォーカス像に広げるのだが、その広が
った像は円形であるとし、その直径Φを画素を単位とし
て幾何光学的アプローチによって求める（ステップ２１
〜２４）。
【００２８】図５（ａ）〜（ｃ）を使ってその方法を説
明する。図５（ａ）〜（ｃ）は二次元で表しているが、
以下に説明するとおり二次元で考えて問題ない。本実施
形態では図５（ａ）〜（ｃ）に示すとおりレンズ面と絞
り輪面は同一としている。幾何光学の一般論として図５
（ａ）に示すように、（ｚ，ｙ）＝（ａ，ｂ）に位置す
る点光源が結像する座標（α，β）は次のように表され
る（必ずａ＞ｆ）。
明する。図５（ａ）〜（ｃ）は二次元で表しているが、
以下に説明するとおり二次元で考えて問題ない。本実施
形態では図５（ａ）〜（ｃ）に示すとおりレンズ面と絞
り輪面は同一としている。幾何光学の一般論として図５
（ａ）に示すように、（ｚ，ｙ）＝（ａ，ｂ）に位置す
る点光源が結像する座標（α，β）は次のように表され
る（必ずａ＞ｆ）。
【数１】
【００２９】次に、結像点（α，β）がフィルム面より
前にあるか後ろにあるかについて別々に図にしたのが図
５（ｂ）と図５（ｃ）である。ｓはカメラからある距離
ａ0にある点光源の結像点がフィルム面上になるように
調整された距離である。つまりカメラからａ0 の距離に
ある点光源にピントを合わせるように利用者が指定した
距離である。ａ0 は必ずｆより大きいので、
前にあるか後ろにあるかについて別々に図にしたのが図
５（ｂ）と図５（ｃ）である。ｓはカメラからある距離
ａ0にある点光源の結像点がフィルム面上になるように
調整された距離である。つまりカメラからａ0 の距離に
ある点光源にピントを合わせるように利用者が指定した
距離である。ａ0 は必ずｆより大きいので、
【数２】 である。
【００３０】図５（ｂ）と図５（ｃ）から３角形の相似
関係を使うと、
関係を使うと、
【数３】 が得られる。ここにおいて、Ｆは絞り値、ｆはレンズの
焦点距離、φirisは絞り輪の直径、φimageはフィルム
上に現れる点光源の像の直径である。
焦点距離、φirisは絞り輪の直径、φimageはフィルム
上に現れる点光源の像の直径である。
【００３１】ここで得られた直径φimage は実際の大き
さであるので単位を画素に変換し、実際に利用する像の
直径Φを求める（ステップ２３）。
さであるので単位を画素に変換し、実際に利用する像の
直径Φを求める（ステップ２３）。
【数４】
【００３２】ここにおいて、ａ0 はピントを合わす点光
源のカメラからの距離、ａは目的とする画素のカメラか
らの距離（Ｚバッファ３上のＺ値）、ｆはレンズの焦点
距離、Ｆは絞り値、φfilmはフィルムの撮像される有効
な長方形に外接する円の直径、ｘmax とｙmax は生成し
ようとする画像を構成する横方向の画素数と縦方向の画
素数である。
源のカメラからの距離、ａは目的とする画素のカメラか
らの距離（Ｚバッファ３上のＺ値）、ｆはレンズの焦点
距離、Ｆは絞り値、φfilmはフィルムの撮像される有効
な長方形に外接する円の直径、ｘmax とｙmax は生成し
ようとする画像を構成する横方向の画素数と縦方向の画
素数である。
【００３３】次に、（４）式で求まった直径がΦの円形
の像内での強度比分布を求める。一般に、波動光学では
強度比分布は、
の像内での強度比分布を求める。一般に、波動光学では
強度比分布は、
【数５】 に従う（Potmesil,Michael et al."A Lens and Apertur
e Camera Model for Synthetic Image Genaration", Co
mputer Graphics, vol.17, no.3, pp137-145, 198
1.）。ここで、（ｌ，ｍ）は原点（０，０）が円形の像
の中心であるように座標がとられている。また、Ｊ
l（ａ）はベッセル関数の第１次級数である。この式に
よって強度比分布を求めてもよいが、本発明では干渉を
考慮する必要が無く、また処理量の削減のために近似式
として次式を用いて強度比分布を求める。
e Camera Model for Synthetic Image Genaration", Co
mputer Graphics, vol.17, no.3, pp137-145, 198
1.）。ここで、（ｌ，ｍ）は原点（０，０）が円形の像
の中心であるように座標がとられている。また、Ｊ
l（ａ）はベッセル関数の第１次級数である。この式に
よって強度比分布を求めてもよいが、本発明では干渉を
考慮する必要が無く、また処理量の削減のために近似式
として次式を用いて強度比分布を求める。
【数６】 （５）式と（６）式の関数形を（ｌ2＋ｍ2）1/2＝ｒと
して図６に示す。
して図６に示す。
【００３４】（６）式では円形の像が原点を中心として
直径が２πであるので、デフォーカスバッファ６上で実
際に使用する形、すなわち直径がΦ、中心が（Ｘ，Ｙ）
に変換して用いることになる。すなわち、
直径が２πであるので、デフォーカスバッファ６上で実
際に使用する形、すなわち直径がΦ、中心が（Ｘ，Ｙ）
に変換して用いることになる。すなわち、
【数７】 として利用する。
【００３５】次に、（７）式により中心が（Ｘ，Ｙ）
で、直径がΦの円形の像内の全ての画素における強度比
の和を求め、その和が１．０となるように強度比係数Ｍ
を決める（ステップ２５）。
で、直径がΦの円形の像内の全ての画素における強度比
の和を求め、その和が１．０となるように強度比係数Ｍ
を決める（ステップ２５）。
【数８】
【００３６】以上求められた値を用いて、Ｚバッファ３
上の該当するオブジェクト内のある座標（Ｘ，Ｙ）の画
素のデフォーカス処理によって得られる、中心が（Ｘ，
Ｙ）で、直径がΦである円形の像（Ｒd，Ｇd，Ｂd） は
次式によって求められる。なお、以降Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ａ，
Ｚ，Ｒ（ｘ，ｙ）に付されたサフィックスｚ，ｄ，ｍは
それぞれＺバッファ３、デフォーカスバッファ６、マル
チプレーンバッファ８上の値であることを示している。
上の該当するオブジェクト内のある座標（Ｘ，Ｙ）の画
素のデフォーカス処理によって得られる、中心が（Ｘ，
Ｙ）で、直径がΦである円形の像（Ｒd，Ｇd，Ｂd） は
次式によって求められる。なお、以降Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ａ，
Ｚ，Ｒ（ｘ，ｙ）に付されたサフィックスｚ，ｄ，ｍは
それぞれＺバッファ３、デフォーカスバッファ６、マル
チプレーンバッファ８上の値であることを示している。
【数９】
【００３７】また、同時に出力イメージ作成処理部９で
使用するアルファ値Ａを求める。
使用するアルファ値Ａを求める。
【００３８】なお、（９），（１０），（１１）式は最
初Ｒd（ｘ，ｙ），Ｇd（ｘ，ｙ），Ｂd（ｘ，ｙ） の初
期値が与えられて、右辺の計算値を左辺に代入すること
を繰り返すことを示している。
初Ｒd（ｘ，ｙ），Ｇd（ｘ，ｙ），Ｂd（ｘ，ｙ） の初
期値が与えられて、右辺の計算値を左辺に代入すること
を繰り返すことを示している。
【数１０】
【００３９】以上のようにＲ，Ｇ，Ｂ，Ａの値をＺバッ
ファ３上の該当するオブジェクト内の全ての座標におい
て求め、結果をデフォーカスバッファ６の対応する座標
の該当する値に加える（ステップ２６）。
ファ３上の該当するオブジェクト内の全ての座標におい
て求め、結果をデフォーカスバッファ６の対応する座標
の該当する値に加える（ステップ２６）。
【００４０】デフォーカスバッファ６上（ｘ，ｙ）にお
けるＺ値については、Ｚバッファ３上の（Ｘ，Ｙ）にお
けるＺ値がデフォーカスバッファ６上の（ｘ，ｙ）にお
けるＺ値より小さければＺバッファ３上の（Ｘ，Ｙ）に
おけるＺ値をデフォーカスバッファ６上（ｘ，ｙ）のＺ
値に移す（ステップ２７）。
けるＺ値については、Ｚバッファ３上の（Ｘ，Ｙ）にお
けるＺ値がデフォーカスバッファ６上の（ｘ，ｙ）にお
けるＺ値より小さければＺバッファ３上の（Ｘ，Ｙ）に
おけるＺ値をデフォーカスバッファ６上（ｘ，ｙ）のＺ
値に移す（ステップ２７）。
【００４１】マルチプレーンバッファ８のフォーマット
を図８、マルチプレーンバッファ処理を図１０に示す。
ｘmax ，ｙmax は結果として得たい画像のサイズを横方
向、縦方向各々画素数で表したものである。ｎはマルチ
プレーンバッファ８の枚数であり、出力画像上重なって
見えるデフォーカスされたオブジェクトの数に依存して
決定される値である。マルチプレーンバッファ８には任
意の座標（ｘ，ｙ），（（０≦ｘ＜ｘmax ），（０≦ｙ
＜ｙmax ））について各々ｎ個のＲm （ｘ，ｙ），Ｇm
（ｘ，ｙ），Ｂm（ｘ，ｙ），Ｚm（ｘ，ｙ），Ａ
m（ｘ，ｙ）が保持される。マルチプレーンバッファ８
の初期値として処理開始時に全ての（ｘ，ｙ）の全ての
ｎについてＲm＝０．０，Ｇm＝０．０，Ｂm＝０．０，
Ｚm＝∞，Ａm ＝０．０が与えられる。
を図８、マルチプレーンバッファ処理を図１０に示す。
ｘmax ，ｙmax は結果として得たい画像のサイズを横方
向、縦方向各々画素数で表したものである。ｎはマルチ
プレーンバッファ８の枚数であり、出力画像上重なって
見えるデフォーカスされたオブジェクトの数に依存して
決定される値である。マルチプレーンバッファ８には任
意の座標（ｘ，ｙ），（（０≦ｘ＜ｘmax ），（０≦ｙ
＜ｙmax ））について各々ｎ個のＲm （ｘ，ｙ），Ｇm
（ｘ，ｙ），Ｂm（ｘ，ｙ），Ｚm（ｘ，ｙ），Ａ
m（ｘ，ｙ）が保持される。マルチプレーンバッファ８
の初期値として処理開始時に全ての（ｘ，ｙ）の全ての
ｎについてＲm＝０．０，Ｇm＝０．０，Ｂm＝０．０，
Ｚm＝∞，Ａm ＝０．０が与えられる。
【００４２】デフォーカスバッファ６上の処理中のオブ
ジェクトに含まれるある座標（Ｘ，Ｙ）からマルチプレ
ーンバッファ８の対応する座標（Ｘ，Ｙ）に全ての情報
Ｒ（Ｘ，Ｙ），Ｇ（Ｘ，Ｙ），Ｂ（Ｘ，Ｙ），Ｚ（Ｘ，
Ｙ），Ａ（Ｘ，Ｙ）が移される。その際の処理の概略を
図９に示す。
ジェクトに含まれるある座標（Ｘ，Ｙ）からマルチプレ
ーンバッファ８の対応する座標（Ｘ，Ｙ）に全ての情報
Ｒ（Ｘ，Ｙ），Ｇ（Ｘ，Ｙ），Ｂ（Ｘ，Ｙ），Ｚ（Ｘ，
Ｙ），Ａ（Ｘ，Ｙ）が移される。その際の処理の概略を
図９に示す。
【００４３】図９は処理中のオブジェクトに含まれるあ
る座標（Ｘ，Ｙ）についての処理を説明している。既に
説明したようにマルチプレーンバッファ８のある座標
（Ｘ，Ｙ）についてｎ個のＲm（Ｘ，Ｙ），Ｇm（Ｘ，
Ｙ），Ｂm（Ｘ，Ｙ），Ｚm（Ｘ，Ｙ），Ａm（Ｘ，Ｙ）
が保持されており、各々Ｒm（Ｘ，Ｙ）#n，Ｇm（Ｘ，
Ｙ）# n，Ｂm（Ｘ，Ｙ）#n，Ｚm（Ｘ，Ｙ）#n，Ａ
m（Ｘ，Ｙ）#nと表している。マルチプレーンバッファ
処理部７はマルチプレーンバッファ８を（Ｘ，Ｙ）につ
いて常にＺm（Ｘ，Ｙ）#1≦Ｚm（Ｘ，Ｙ）#2≦Ｚ
m（Ｘ，Ｙ）#3 ・・・ ≦Ｚm（Ｘ，Ｙ）#nとなるように
制御する。デフォーカスバッファ６の（Ｘ，Ｙ）につい
て、マルチプレーンバッファ処理部７はまずデフォーカ
スバッファ６上の（Ｘ，Ｙ）におけるＺd（Ｘ，Ｙ）と
マルチプレーンバッファ８上のＺm（Ｘ，Ｙ）#nを比較
する（ステップ３３）。その結果Ｚd（Ｘ，Ｙ）＞Ｚ
m（Ｘ，Ｙ）#nであればマルチプレーンバッファ処理部
７はデフォーカスバッファ６からの（Ｘ，Ｙ）に関する
情報のマルチプレーンバッファ８への移送を行わない。
Ｚd（Ｘ，Ｙ）≦Ｚm（Ｘ，Ｙ）#nであればマルチプレー
ンバッファ処理部７はＺm（Ｘ，Ｙ）#1からＺm（Ｘ，
Ｙ）#nまで順にＺd（Ｘ，Ｙ）との比較を行う（ステッ
プ３４，３５）。Ｚd（Ｘ，Ｙ） ＜ Ｚm（Ｘ，Ｙ）#N 、
（１≦Ｎ≦ｎ）であるＮが見つかった時点でマルチプレ
ーンバッファ処理部７はＮ以降の（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｚ，
Ａ）をひとつづつ後ろにシフトさせ（ステップ３６）、
最後にデフォーカスバッファ６のＲd （Ｘ，Ｙ），Ｇd
（Ｘ，Ｙ），Ｂd（Ｘ，Ｙ），Ｚd（Ｘ，Ｙ），Ａ
d（Ｘ，Ｙ）をＮ番目のマルチプレーンバッファ８のＲm
（Ｘ，Ｙ）#N，Ｇm（Ｘ，Ｙ）#N，Ｂm（Ｘ，Ｙ）#N，Ｚ
m（Ｘ，Ｙ）#N，Ａm（Ｘ，Ｙ）#Nに移す（ステップ３
７）。この作業を該当するオブジェクトが含まれる全て
の（Ｘ，Ｙ）で行う（ステップ３１，３２）。
る座標（Ｘ，Ｙ）についての処理を説明している。既に
説明したようにマルチプレーンバッファ８のある座標
（Ｘ，Ｙ）についてｎ個のＲm（Ｘ，Ｙ），Ｇm（Ｘ，
Ｙ），Ｂm（Ｘ，Ｙ），Ｚm（Ｘ，Ｙ），Ａm（Ｘ，Ｙ）
が保持されており、各々Ｒm（Ｘ，Ｙ）#n，Ｇm（Ｘ，
Ｙ）# n，Ｂm（Ｘ，Ｙ）#n，Ｚm（Ｘ，Ｙ）#n，Ａ
m（Ｘ，Ｙ）#nと表している。マルチプレーンバッファ
処理部７はマルチプレーンバッファ８を（Ｘ，Ｙ）につ
いて常にＺm（Ｘ，Ｙ）#1≦Ｚm（Ｘ，Ｙ）#2≦Ｚ
m（Ｘ，Ｙ）#3 ・・・ ≦Ｚm（Ｘ，Ｙ）#nとなるように
制御する。デフォーカスバッファ６の（Ｘ，Ｙ）につい
て、マルチプレーンバッファ処理部７はまずデフォーカ
スバッファ６上の（Ｘ，Ｙ）におけるＺd（Ｘ，Ｙ）と
マルチプレーンバッファ８上のＺm（Ｘ，Ｙ）#nを比較
する（ステップ３３）。その結果Ｚd（Ｘ，Ｙ）＞Ｚ
m（Ｘ，Ｙ）#nであればマルチプレーンバッファ処理部
７はデフォーカスバッファ６からの（Ｘ，Ｙ）に関する
情報のマルチプレーンバッファ８への移送を行わない。
Ｚd（Ｘ，Ｙ）≦Ｚm（Ｘ，Ｙ）#nであればマルチプレー
ンバッファ処理部７はＺm（Ｘ，Ｙ）#1からＺm（Ｘ，
Ｙ）#nまで順にＺd（Ｘ，Ｙ）との比較を行う（ステッ
プ３４，３５）。Ｚd（Ｘ，Ｙ） ＜ Ｚm（Ｘ，Ｙ）#N 、
（１≦Ｎ≦ｎ）であるＮが見つかった時点でマルチプレ
ーンバッファ処理部７はＮ以降の（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｚ，
Ａ）をひとつづつ後ろにシフトさせ（ステップ３６）、
最後にデフォーカスバッファ６のＲd （Ｘ，Ｙ），Ｇd
（Ｘ，Ｙ），Ｂd（Ｘ，Ｙ），Ｚd（Ｘ，Ｙ），Ａ
d（Ｘ，Ｙ）をＮ番目のマルチプレーンバッファ８のＲm
（Ｘ，Ｙ）#N，Ｇm（Ｘ，Ｙ）#N，Ｂm（Ｘ，Ｙ）#N，Ｚ
m（Ｘ，Ｙ）#N，Ａm（Ｘ，Ｙ）#Nに移す（ステップ３
７）。この作業を該当するオブジェクトが含まれる全て
の（Ｘ，Ｙ）で行う（ステップ３１，３２）。
【００４４】該当するオブジェクトの処理が終了した場
合（ステップ３８）、そのオブジェクトが最後のオブジ
ェクトであれば次の出力イメージ作成処理部９に移り、
そうでない場合はオブジェクトモデルデータ読み出し処
理部１に戻って次のオブジェクトモデルデータを読み出
し、ここまで説明してきた各処理を行う。
合（ステップ３８）、そのオブジェクトが最後のオブジ
ェクトであれば次の出力イメージ作成処理部９に移り、
そうでない場合はオブジェクトモデルデータ読み出し処
理部１に戻って次のオブジェクトモデルデータを読み出
し、ここまで説明してきた各処理を行う。
【００４５】ここでは、マルチプレーンバッファ８の枚
数ｎは、出力画像上重なって見えるデフォーカスされた
オブジェクトの数に依存して決定される値であり、予め
ｎ枚のマルチプレーンバッファ８が確保されているもの
として説明した。しかし、マルチプレーンバッファ８を
動的に確保できるようであれば、初期段階で最低限のマ
ルチプレーンバッファ８の数（例えば１枚）のみを確保
し、図１０のステップＳ３６のＮ番目のプレーン以降の
プレーンの情報をひとつづつ後ろに下げる処理でマルチ
プレーバッファ８の数が足りなくなったとき、マルチプ
レーンバッファ８用のプレーンバッファを新たに確保す
るようにしても良い。すなわち、現在マルチプレーンバ
ッファ８のプレーン数がαで、ステップＳ３６の処理の
ためにプレーン数が（α＋１）必要になった場合、新た
に１プレーン分のバッファを初期化して確保し、マルチ
プレーンバッファ８のプレーン数を（α＋１）とした
後、Ｎ番目のプレーン以降のプレーンの情報をひとつづ
つ後ろに下げる処理を行うとよい。なお、マルチプレー
ンバッファ８の必要枚数は、最大で処理するオブジェク
トの数となる。
数ｎは、出力画像上重なって見えるデフォーカスされた
オブジェクトの数に依存して決定される値であり、予め
ｎ枚のマルチプレーンバッファ８が確保されているもの
として説明した。しかし、マルチプレーンバッファ８を
動的に確保できるようであれば、初期段階で最低限のマ
ルチプレーンバッファ８の数（例えば１枚）のみを確保
し、図１０のステップＳ３６のＮ番目のプレーン以降の
プレーンの情報をひとつづつ後ろに下げる処理でマルチ
プレーバッファ８の数が足りなくなったとき、マルチプ
レーンバッファ８用のプレーンバッファを新たに確保す
るようにしても良い。すなわち、現在マルチプレーンバ
ッファ８のプレーン数がαで、ステップＳ３６の処理の
ためにプレーン数が（α＋１）必要になった場合、新た
に１プレーン分のバッファを初期化して確保し、マルチ
プレーンバッファ８のプレーン数を（α＋１）とした
後、Ｎ番目のプレーン以降のプレーンの情報をひとつづ
つ後ろに下げる処理を行うとよい。なお、マルチプレー
ンバッファ８の必要枚数は、最大で処理するオブジェク
トの数となる。
【００４６】出力イメージ作成処理部９は０≦ｘ＜ｘ
max ， ０≦ｙ＜ｙmaxの全ての（ｘ，ｙ）について、次
式の計算を行い出力イメージ作成する。
max ， ０≦ｙ＜ｙmaxの全ての（ｘ，ｙ）について、次
式の計算を行い出力イメージ作成する。
【数１１】
【００４７】以上の第１の実施形態では、Ｚバッファ３
からＲ，Ｇ，Ｂ，Ｚの値を読み込み、実際のカメラと同
じレンズの焦点距離と絞り値および被写体との距離から
なる関数（式（１２））にしたがってピントを外したデ
フォーカス像を生成したが、Ｚバッファ３からＲ，Ｇ，
Ｂ，Ａ，Ｚの値を読み込み、実際のカメラと同じレンズ
と同じ焦点距離と絞り値および被写体との距離からな
り、パラメータとしてＡを含む関数
からＲ，Ｇ，Ｂ，Ｚの値を読み込み、実際のカメラと同
じレンズの焦点距離と絞り値および被写体との距離から
なる関数（式（１２））にしたがってピントを外したデ
フォーカス像を生成したが、Ｚバッファ３からＲ，Ｇ，
Ｂ，Ａ，Ｚの値を読み込み、実際のカメラと同じレンズ
と同じ焦点距離と絞り値および被写体との距離からな
り、パラメータとしてＡを含む関数
【数１２】 にしたがってピントを外したデフォーカス像を生成して
もよい。この場合、Ｚバッファ３のフォーマットおよび
初期値は図１１のようになる。ここで、（１６）式は右
辺の値を左辺に代入することを意味し、最初Ａd（ｘ，
ｙ）の値として初期値が与えられる。
もよい。この場合、Ｚバッファ３のフォーマットおよび
初期値は図１１のようになる。ここで、（１６）式は右
辺の値を左辺に代入することを意味し、最初Ａd（ｘ，
ｙ）の値として初期値が与えられる。
【００４８】（第２の実施の形態）図１２は本発明の第
２の実施形態の画像生成装置の構成図である。
２の実施形態の画像生成装置の構成図である。
【００４９】本実施形態では、背景画像読み出し処理部
１２とＲＧＢＺ変換処理部１３とスイッチ１４と背景画
像用バッファ１５が第１の実施形態（図１）に付加され
て構成されている。ここで、ＲＧＢＺ変換処理部１３は
Ｒ，Ｇ，Ｂの情報にＺの値を加える処理を行う。
１２とＲＧＢＺ変換処理部１３とスイッチ１４と背景画
像用バッファ１５が第１の実施形態（図１）に付加され
て構成されている。ここで、ＲＧＢＺ変換処理部１３は
Ｒ，Ｇ，Ｂの情報にＺの値を加える処理を行う。
【００５０】背景画像読み出し処理部１２は背景画像を
記憶装置１１から読み出し、記憶装置１１に格納されて
いる画像ファイルフォーマットがＲＧＢ形式でなけれ
ば、まず画像ファイルフォーマットをＲＧＢ形式に変換
する。変換方法については一般的なものと同じであるた
め説明は省略する。生成しようとしている画像サイズｘ
max， ｙmax と同じ大きさであればそのままＲＧＢＺ変
換処理部１３に渡し、そうでない場合には ｘmax，ｙ
max に合わせる処理をここで行う。その際の処理方法は
一般的なものと同じであるので説明は省略する。
記憶装置１１から読み出し、記憶装置１１に格納されて
いる画像ファイルフォーマットがＲＧＢ形式でなけれ
ば、まず画像ファイルフォーマットをＲＧＢ形式に変換
する。変換方法については一般的なものと同じであるた
め説明は省略する。生成しようとしている画像サイズｘ
max， ｙmax と同じ大きさであればそのままＲＧＢＺ変
換処理部１３に渡し、そうでない場合には ｘmax，ｙ
max に合わせる処理をここで行う。その際の処理方法は
一般的なものと同じであるので説明は省略する。
【００５１】背景画像は生成画像内で無限遠に論理的に
置かれる。そのため背景画像の全ての座操におけるＺ値
として無限遠を発生して、Ｒ，Ｇ，Ｂの情報に加える。
記憶装置１１に格納されている背景画像が第１の実施形
態により生成されるときに指定する撮影パラメータ（レ
ンズの焦点距離とＦ値とピントを合わせる距離）と同じ
ものを用いて生成されている場合と、パンフォーカスで
生成している場合によってこの後の流れが若干異なる。
置かれる。そのため背景画像の全ての座操におけるＺ値
として無限遠を発生して、Ｒ，Ｇ，Ｂの情報に加える。
記憶装置１１に格納されている背景画像が第１の実施形
態により生成されるときに指定する撮影パラメータ（レ
ンズの焦点距離とＦ値とピントを合わせる距離）と同じ
ものを用いて生成されている場合と、パンフォーカスで
生成している場合によってこの後の流れが若干異なる。
【００５２】［背景画像が同じ撮影パラメータで生成さ
れている場合］ＲＧＢＺ変換処理部１３の出力はスイッ
チ１４を経て全て背景画像用バッファ１５に移される。
背景画像用バッファ１５のフォーマットを図１３に示
す。
れている場合］ＲＧＢＺ変換処理部１３の出力はスイッ
チ１４を経て全て背景画像用バッファ１５に移される。
背景画像用バッファ１５のフォーマットを図１３に示
す。
【００５３】背景画像用バッファ１５に移された後、第
１の実施形態による画像生成が開始される。全てのオブ
ジェクトに関してマルチプレーンバッファ処理が終了し
た後、出力イメージ作成処理部９における処理が第１の
実施形態と異なる。（１３）式〜（１５）式の代わりに
第２の実施形態では次式によって出力画像を作成する。
１の実施形態による画像生成が開始される。全てのオブ
ジェクトに関してマルチプレーンバッファ処理が終了し
た後、出力イメージ作成処理部９における処理が第１の
実施形態と異なる。（１３）式〜（１５）式の代わりに
第２の実施形態では次式によって出力画像を作成する。
【数１３】 ここで、Ｒ（ｘ，ｙ）back，Ｇ（ｘ，ｙ）back，Ｂ
（ｘ，ｙ）backは背景画像用バッファ１５上の座標
（ｘ，ｙ）におけるＲ，Ｇ，Ｂ値である。
（ｘ，ｙ）backは背景画像用バッファ１５上の座標
（ｘ，ｙ）におけるＲ，Ｇ，Ｂ値である。
【００５４】［背景画像がパンフォーカスにより生成さ
れている場合］ＲＧＢＺ変換処理部１３の出力はスイッ
チ１４を径てＺバッファ３に移される。完了後、第１の
実施形態と同じデフォーカス処理がＺバッファ３に移さ
れた背景画像全体に対して行われる。第２の実施形態で
は背景画像にアルファ値Ａは必要無いので（１２）式に
よるアルファ値Ａは計算しない。デフォーカス処理の結
果はデフォーカスバッファ６ではなく背景画像用バッフ
ァ１５に移される。
れている場合］ＲＧＢＺ変換処理部１３の出力はスイッ
チ１４を径てＺバッファ３に移される。完了後、第１の
実施形態と同じデフォーカス処理がＺバッファ３に移さ
れた背景画像全体に対して行われる。第２の実施形態で
は背景画像にアルファ値Ａは必要無いので（１２）式に
よるアルファ値Ａは計算しない。デフォーカス処理の結
果はデフォーカスバッファ６ではなく背景画像用バッフ
ァ１５に移される。
【００５５】背景画像に関してデフォーカス処理が終
り、結果が背景画像用バッファ１５に格納された後、第
１の実施形態による画像生成が開始される。全てのオブ
ジェクトに関してマルチプレーンバッファ処理が終了し
た後、出力イメージ作成処理部９における処理が行われ
る。これは背景画像が同じ撮影パラメータで生成されて
いる場合と同じく（１７）式〜（１９）式に従って行わ
れる。
り、結果が背景画像用バッファ１５に格納された後、第
１の実施形態による画像生成が開始される。全てのオブ
ジェクトに関してマルチプレーンバッファ処理が終了し
た後、出力イメージ作成処理部９における処理が行われ
る。これは背景画像が同じ撮影パラメータで生成されて
いる場合と同じく（１７）式〜（１９）式に従って行わ
れる。
【００５６】なお、本実施例において画像処理装置は背
景画像用バッファ１５を備え、出力イメージ作成処理部
９が背景画像用バッファ１５およびマルチプレーンバッ
ファ８内のデータを用いて式（１７）〜（１９）によっ
て出力画像を作成するものとして説明した。しかし、上
述の背景処理バッファ１５への出力データにさらにＺ値
＝∞およびアルファ値Ａ＝１．０を付加してデフォーカ
スバッファ６に移し、マルチプレーンバッファ処理部７
によりデフォーカスされた背景画像をマルチプレーンバ
ッファ８に納めさせることで、出力イメージ処理部９の
処理は、第１の実施の形態で説明した処理と同じく（１
３）式〜（１５）式により処理することができる。ま
た、これにより背景画像用バッファ１５を省くことがで
きる。
景画像用バッファ１５を備え、出力イメージ作成処理部
９が背景画像用バッファ１５およびマルチプレーンバッ
ファ８内のデータを用いて式（１７）〜（１９）によっ
て出力画像を作成するものとして説明した。しかし、上
述の背景処理バッファ１５への出力データにさらにＺ値
＝∞およびアルファ値Ａ＝１．０を付加してデフォーカ
スバッファ６に移し、マルチプレーンバッファ処理部７
によりデフォーカスされた背景画像をマルチプレーンバ
ッファ８に納めさせることで、出力イメージ処理部９の
処理は、第１の実施の形態で説明した処理と同じく（１
３）式〜（１５）式により処理することができる。ま
た、これにより背景画像用バッファ１５を省くことがで
きる。
【００５７】（第３の実施の形態）図１４は本発明の第
３の実施形態の画像生成装置の構成図である。本実施形
態では、フォアグラウンド画像読み出し処理部１６とク
ロマキー領域抽出処理部１７とＲＧＢＺ変換処理部１８
が第２の実施形態（図１２）に付加されて構成されてい
る。
３の実施形態の画像生成装置の構成図である。本実施形
態では、フォアグラウンド画像読み出し処理部１６とク
ロマキー領域抽出処理部１７とＲＧＢＺ変換処理部１８
が第２の実施形態（図１２）に付加されて構成されてい
る。
【００５８】第３の実施形態は第１の実施形態において
最初にオブジェクトのオブジェクトモデルデータ読み出
し処理前に実行してもよいし、あるオブジェクトのマル
チプレーンバッファ処理終了後次のオブジェクトのオブ
ジェクトモデルデータ読み出し処理開始前の間の任意の
タイミングで行うこともできるし、最後のオブジェクト
のマルチプレーンバッファ処理終了後で出力イメージ作
成処理前でもよい。
最初にオブジェクトのオブジェクトモデルデータ読み出
し処理前に実行してもよいし、あるオブジェクトのマル
チプレーンバッファ処理終了後次のオブジェクトのオブ
ジェクトモデルデータ読み出し処理開始前の間の任意の
タイミングで行うこともできるし、最後のオブジェクト
のマルチプレーンバッファ処理終了後で出力イメージ作
成処理前でもよい。
【００５９】フォアグラウンド画像読み出し処理部１６
は、ブルーバック等を用いて撮影された画像（以下フォ
アグラウンド画像と書く）を記憶装置１１から読み出
す。記憶装置１１に格納されている画像ファイルフォー
マットがＲＧＢ形式でなければ、ここでまず画像ファイ
ルフォーマットをＲＧＢ形式に変換する。変換方法につ
いては一般的なものと同じであるため説明は省略する。
生成しようとしている画像サイズ ｘmax，ｙmax と同じ
大きさであればそのままＲＧＢＺ変換処理部１８に渡
し、そうでない場合には ｘmax，ｙmax に合わせる処理
をここで行う。その際の処理方法は一般的なものと同じ
であるので説明は省略する。
は、ブルーバック等を用いて撮影された画像（以下フォ
アグラウンド画像と書く）を記憶装置１１から読み出
す。記憶装置１１に格納されている画像ファイルフォー
マットがＲＧＢ形式でなければ、ここでまず画像ファイ
ルフォーマットをＲＧＢ形式に変換する。変換方法につ
いては一般的なものと同じであるため説明は省略する。
生成しようとしている画像サイズ ｘmax，ｙmax と同じ
大きさであればそのままＲＧＢＺ変換処理部１８に渡
し、そうでない場合には ｘmax，ｙmax に合わせる処理
をここで行う。その際の処理方法は一般的なものと同じ
であるので説明は省略する。
【００６０】クロマキー領域抽出処理部１７は、読み出
されたフォアグラウンド画像からクロマキー領域を抽出
する。その際の処理については一般的なものと同じであ
るため詳細な説明は省略する。その処理の概要として
は、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂ各々について閾値 Ｒmin， Ｒ
max， Ｇmin，Ｇmax， Ｂmin， Ｂmax が利用者から与
えられ、フォアグラウンド画像からＲ，Ｇ，Ｂ各々全て
その範囲に含まれる画素をクロマキー領域とみなすこと
によりクロマキー処理をする。
されたフォアグラウンド画像からクロマキー領域を抽出
する。その際の処理については一般的なものと同じであ
るため詳細な説明は省略する。その処理の概要として
は、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂ各々について閾値 Ｒmin， Ｒ
max， Ｇmin，Ｇmax， Ｂmin， Ｂmax が利用者から与
えられ、フォアグラウンド画像からＲ，Ｇ，Ｂ各々全て
その範囲に含まれる画素をクロマキー領域とみなすこと
によりクロマキー処理をする。
【００６１】ＲＧＢＺ変換処理部１８は、記憶装置１１
から読み出され、フォアグラウンド画像読み出し処理部
１６で大きさ がｘmax， ｙmax，フォーマットがＲＧＢ
フォーマットに変換されたフォアグラウンド画像が第１
の実施形態の説明で述べたＺバッファ３に書き込まれ
る。このときクロマキー領域抽出処理部１７によって抽
出されたクロマキー領域内の画素の座標について（Ｒ，
Ｇ，Ｂ）＝（０，０，０）としまたＺ値に無限遠を与
え、その他の領域の座標についてはＲ，Ｇ，Ｂ値はその
ままで利用者が与えるＺ値を与えＺバッファ３に書き込
む。これを図１５に示す。終了後デフォーカス処理以降
は第１の実施形態で述べたあるオブジェクトに関する処
理と同じ処理が行われる。
から読み出され、フォアグラウンド画像読み出し処理部
１６で大きさ がｘmax， ｙmax，フォーマットがＲＧＢ
フォーマットに変換されたフォアグラウンド画像が第１
の実施形態の説明で述べたＺバッファ３に書き込まれ
る。このときクロマキー領域抽出処理部１７によって抽
出されたクロマキー領域内の画素の座標について（Ｒ，
Ｇ，Ｂ）＝（０，０，０）としまたＺ値に無限遠を与
え、その他の領域の座標についてはＲ，Ｇ，Ｂ値はその
ままで利用者が与えるＺ値を与えＺバッファ３に書き込
む。これを図１５に示す。終了後デフォーカス処理以降
は第１の実施形態で述べたあるオブジェクトに関する処
理と同じ処理が行われる。
【００６２】（第４の実施の形態）図１６は本発明の第
４の実施形態の画像生成装置の構成図である。本実施形
態では、フォアグラウンド画像読み出し処理部１６とク
ロマキー領域抽出処理部１７とＲＧＢＡＺ変換処理部１
８’が第２の実施形態（図１２）に付加されて構成され
ている。
４の実施形態の画像生成装置の構成図である。本実施形
態では、フォアグラウンド画像読み出し処理部１６とク
ロマキー領域抽出処理部１７とＲＧＢＡＺ変換処理部１
８’が第２の実施形態（図１２）に付加されて構成され
ている。
【００６３】第４の実施形態は第２の実施形態において
最初にオブジェクトのオブジェクトモデルデータ読み出
し処理前に実行してもよいし、あるオブジェクトのマル
チプレーンバッファ処理終了後次のオブジェクトのオブ
ジェクトモデルデータ読み出し処理開始前の間の任意の
タイミングで行うこともできるし、最後のオブジェクト
のマルチプレーンバッファ処理終了後で出力イメージ作
成処理前でもよい。
最初にオブジェクトのオブジェクトモデルデータ読み出
し処理前に実行してもよいし、あるオブジェクトのマル
チプレーンバッファ処理終了後次のオブジェクトのオブ
ジェクトモデルデータ読み出し処理開始前の間の任意の
タイミングで行うこともできるし、最後のオブジェクト
のマルチプレーンバッファ処理終了後で出力イメージ作
成処理前でもよい。
【００６４】フォアグラウンド画像読み出し処理部１６
は、ブルーバック等を用いて撮影された画像（以下フォ
アグラウンド画像と書く）を記憶装置１１から読み出
す。記憶装置１１に格納されている画像ファイルフォー
マットがＲＧＢ形式でなければ、ここでまず画像ファイ
ルフォーマットをＲＧＢ形式に変換する。変換方法につ
いては一般的なものと同じであるため説明は省略する。
生成しようとしている画像サイズｘmax， ｙmax と同じ
大きさであればそのままＲＧＢＡＺ変換処理部１８’に
渡し、そうでない場合にはｘmax， ｙmax に合わせる処
理をここで行う。その際の処理方法は一般的なものと同
じであるので説明は省略する。
は、ブルーバック等を用いて撮影された画像（以下フォ
アグラウンド画像と書く）を記憶装置１１から読み出
す。記憶装置１１に格納されている画像ファイルフォー
マットがＲＧＢ形式でなければ、ここでまず画像ファイ
ルフォーマットをＲＧＢ形式に変換する。変換方法につ
いては一般的なものと同じであるため説明は省略する。
生成しようとしている画像サイズｘmax， ｙmax と同じ
大きさであればそのままＲＧＢＡＺ変換処理部１８’に
渡し、そうでない場合にはｘmax， ｙmax に合わせる処
理をここで行う。その際の処理方法は一般的なものと同
じであるので説明は省略する。
【００６５】クロマキー領域抽出処理部１７は、読み出
されたフォアグラウンド画像からクロマキー領域を抽出
し、Ａ値を算出する。ここで、クロマキー領域抽出処理
部１７は、クロマキー領域において０、クロマキー領域
以外の領域において１とし、クロマキー領域に接するク
ロマキー領域以外の領域との境界領域においてなだらか
に変化するＡ値を算出する。なお、クロマキー領域の抽
出、Ａ値の算出処理については一般的なものと同じであ
るため詳細な説明を省略する。ここで、クロマキー領域
の抽出処理の概要としては、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂ各々に
ついて閾値Ｒmi n， Ｒmax， Ｇmin，Ｇmax， Ｂmin，
Ｂmax が利用者から与えられ、フォアグラウンド画像か
らＲ，Ｇ，Ｂ各々全てその範囲に含まれる画素をクロマ
キー領域とみなすことによりクロマキー処理をする。
されたフォアグラウンド画像からクロマキー領域を抽出
し、Ａ値を算出する。ここで、クロマキー領域抽出処理
部１７は、クロマキー領域において０、クロマキー領域
以外の領域において１とし、クロマキー領域に接するク
ロマキー領域以外の領域との境界領域においてなだらか
に変化するＡ値を算出する。なお、クロマキー領域の抽
出、Ａ値の算出処理については一般的なものと同じであ
るため詳細な説明を省略する。ここで、クロマキー領域
の抽出処理の概要としては、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂ各々に
ついて閾値Ｒmi n， Ｒmax， Ｇmin，Ｇmax， Ｂmin，
Ｂmax が利用者から与えられ、フォアグラウンド画像か
らＲ，Ｇ，Ｂ各々全てその範囲に含まれる画素をクロマ
キー領域とみなすことによりクロマキー処理をする。
【００６６】ＲＧＢＡＺ変換処理部１８’は、記憶装置
１１から読み出され、フォアグラウンド画像読み出し処
理部１６で大きさがｘmax， ｙmax， フォーマットが
ＲＧＢフォーマットに変換されたフォアグラウンド画像
が第１の実施形態の説明で述べたＺバッファ３に書き込
まれる。このときクロマキー領域抽出処理部１７によっ
て抽出されたクロマキー領域内の画素の座標について
（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ａ）＝（０，０，０，０）としまたＺ値
に無限遠を与え、その他の領域の座標についてはＲ，
Ｇ，Ｂ値はそのままで、クロマキー領域抽出処理部１７
により算出されたＡ値および利用者が与えるＺ値を図１
１に示す構成のＺバッファ３に書き込む。これを図１７
に示す。
１１から読み出され、フォアグラウンド画像読み出し処
理部１６で大きさがｘmax， ｙmax， フォーマットが
ＲＧＢフォーマットに変換されたフォアグラウンド画像
が第１の実施形態の説明で述べたＺバッファ３に書き込
まれる。このときクロマキー領域抽出処理部１７によっ
て抽出されたクロマキー領域内の画素の座標について
（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ａ）＝（０，０，０，０）としまたＺ値
に無限遠を与え、その他の領域の座標についてはＲ，
Ｇ，Ｂ値はそのままで、クロマキー領域抽出処理部１７
により算出されたＡ値および利用者が与えるＺ値を図１
１に示す構成のＺバッファ３に書き込む。これを図１７
に示す。
【００６７】終了後デフォーカス処理以降は第１の実施
形態で述べたあるオブジェクトに関する処理と同じ処理
が行われる。
形態で述べたあるオブジェクトに関する処理と同じ処理
が行われる。
【００６８】（第５の実施の形態）本発明の第５の実施
形態は、第１の実施形態（図１）に、第３の実施形態
（図１４）のフォアグラウンド画像読み出し処理部１
６、クロマキー領域抽出処理部１７、ＲＧＢＺ変換処理
部１８を付加したものである。その説明は図１と図１４
の説明から容易に類推できるので、省略する。
形態は、第１の実施形態（図１）に、第３の実施形態
（図１４）のフォアグラウンド画像読み出し処理部１
６、クロマキー領域抽出処理部１７、ＲＧＢＺ変換処理
部１８を付加したものである。その説明は図１と図１４
の説明から容易に類推できるので、省略する。
【００６９】（第６の実施の形態）本発明の第６の実施
形態は、第１の実施形態（図１）に、第４の実施形態
（図１６）のフォアグラウンド画像読み出し処理部１
６、クロマキー領域抽出処理部１７、ＲＧＢＡＺ変換処
理部１８’を付加したものである。その説明は図１と図
１６の説明から容易に類推できるので、省略する。
形態は、第１の実施形態（図１）に、第４の実施形態
（図１６）のフォアグラウンド画像読み出し処理部１
６、クロマキー領域抽出処理部１７、ＲＧＢＡＺ変換処
理部１８’を付加したものである。その説明は図１と図
１６の説明から容易に類推できるので、省略する。
【００７０】（第７の実施の形態）図１８は本発明の第
７の実施形態の画像生成装置の構成図である。図１８に
おいて、記憶装置１１には、ピントを合わせたその前後
に実用上ピントが合っている範囲である被写界深度を利
用して視点に対する前後関係を表現したいオブジェクト
をオブジェクトモデルデータとし、このオブジェクトモ
デルデータ毎に少なくとも座標変換、陰面処理、デーフ
ォーカス処理をしたデータであって、画素毎にＲ，Ｇ，
Ｂ，Ａ，Ｚの値をする複数のデフォーカスデータが記憶
されている。
７の実施形態の画像生成装置の構成図である。図１８に
おいて、記憶装置１１には、ピントを合わせたその前後
に実用上ピントが合っている範囲である被写界深度を利
用して視点に対する前後関係を表現したいオブジェクト
をオブジェクトモデルデータとし、このオブジェクトモ
デルデータ毎に少なくとも座標変換、陰面処理、デーフ
ォーカス処理をしたデータであって、画素毎にＲ，Ｇ，
Ｂ，Ａ，Ｚの値をする複数のデフォーカスデータが記憶
されている。
【００７１】デフォーカスデータ読み出し処理部３１
は、記憶装置１１に記憶されているデフォーカスデータ
を順次読み出し、マルチプレーンバッファ処理部７に渡
す。マルチプレンバッファ処理部７は、画素値として
Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値を記憶でき複数プレーンからな
るマルチプレンバッファ８を利用して、渡されたデフォ
ーカスデータを、視点からの距離の近い順にマルチプレ
ーンバッファ８に格納する。
は、記憶装置１１に記憶されているデフォーカスデータ
を順次読み出し、マルチプレーンバッファ処理部７に渡
す。マルチプレンバッファ処理部７は、画素値として
Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値を記憶でき複数プレーンからな
るマルチプレンバッファ８を利用して、渡されたデフォ
ーカスデータを、視点からの距離の近い順にマルチプレ
ーンバッファ８に格納する。
【００７２】ディスク書き込み処理部３２は、処理対象
となるデフォーカスデータがすべて処理された後、マル
チプレーンバッファ８に記憶されたデータを記憶装置に
書き込む。
となるデフォーカスデータがすべて処理された後、マル
チプレーンバッファ８に記憶されたデータを記憶装置に
書き込む。
【００７３】以上により、複数のデフォーカスデータか
らピントを合わせた距離により手前に存在する大きくぼ
けた物体の像はぼけると同時にエッジから透けて見える
自然な被写界深度をもった画像を高速に生成することが
可能となる。
らピントを合わせた距離により手前に存在する大きくぼ
けた物体の像はぼけると同時にエッジから透けて見える
自然な被写界深度をもった画像を高速に生成することが
可能となる。
【００７４】なお、図１８において図１の各部に対応す
る部分には同一の符号を付けている。
る部分には同一の符号を付けている。
【００７５】ここでいう、オブジェクトは、パンフォー
カスにより生成され、Ｚ値として無限遠が与えられた背
景画像を含むものであってもよい。また、オブジェクト
は、自然画像を利用して、画像合成時に使用しない領域
であるクロマキー領域を、利用者から与えられる閾値を
もって抽出し、該抽出されたクロマキー領域に無限遠の
Ｚ値と色情報としてＲ，Ｇ，Ｂ各々に０を与え、それ以
外の領域についてはＲ，Ｇ，Ｂ値はそのままで、利用者
が与えるＺ値を与えたフォアグラウンド画像を含むもの
であってもよい。
カスにより生成され、Ｚ値として無限遠が与えられた背
景画像を含むものであってもよい。また、オブジェクト
は、自然画像を利用して、画像合成時に使用しない領域
であるクロマキー領域を、利用者から与えられる閾値を
もって抽出し、該抽出されたクロマキー領域に無限遠の
Ｚ値と色情報としてＲ，Ｇ，Ｂ各々に０を与え、それ以
外の領域についてはＲ，Ｇ，Ｂ値はそのままで、利用者
が与えるＺ値を与えたフォアグラウンド画像を含むもの
であってもよい。
【００７６】図１８において、マルチプレーバッファ処
理部８の動作は、第１の実施の形態で説明した通りであ
る。すなわち、マルチプレーンバッファ８のプレーン数
をｎとした場合、デフォーカスデータ上の画素位置
（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値Ｚd （Ｘ，Ｙ）とｎプレーン目
のマルチプレーンバッファ８上の対応する画素位置のＺ
値Ｚm （Ｘ、Ｙ）#n を比較する。そして、Ｚd （Ｘ，
Ｙ）≦Ｚm （Ｘ、Ｙ）#nであればマルチプレーンバッフ
ァ８の各プレーンの対応する画像のＺ値Ｚm（Ｘ、Ｙ）1
からＺm（Ｘ，Ｙ）#nまで順にＺd（Ｘ，Ｙ）と比較し、
Ｚd（Ｘ，Ｙ）＜Ｚm（Ｘ，Ｙ）#N を満たすＮプレーン
目の対応する画像位置のＺ値を見つける。
理部８の動作は、第１の実施の形態で説明した通りであ
る。すなわち、マルチプレーンバッファ８のプレーン数
をｎとした場合、デフォーカスデータ上の画素位置
（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値Ｚd （Ｘ，Ｙ）とｎプレーン目
のマルチプレーンバッファ８上の対応する画素位置のＺ
値Ｚm （Ｘ、Ｙ）#n を比較する。そして、Ｚd （Ｘ，
Ｙ）≦Ｚm （Ｘ、Ｙ）#nであればマルチプレーンバッフ
ァ８の各プレーンの対応する画像のＺ値Ｚm（Ｘ、Ｙ）1
からＺm（Ｘ，Ｙ）#nまで順にＺd（Ｘ，Ｙ）と比較し、
Ｚd（Ｘ，Ｙ）＜Ｚm（Ｘ，Ｙ）#N を満たすＮプレーン
目の対応する画像位置のＺ値を見つける。
【００７７】条件を満たすＮプレーン目の対応する画像
位置のＺ値が見つかった時点でマルチプレーンバッファ
８上のＮプレーン以降の対応する画素の画素値を１つづ
つ後のプレーンの対応する画素にシフトし、デフォーカ
スデータの画素値をマルチバッファ８のＮプレーン目の
画素値とする。以上により複数のデフォーカスデータ
を、視点からの距離の近い順にマルチプレーンバッファ
８に格納する処理を行う。なお、マルチプレーンバッフ
ァ８は、初期段階で必要最低限のプレーン数を備え、マ
ルチプレーンバッファ処理部７は、複数のデフォーカス
データを視点からの距離の近い順に前記マルチプレーン
バッファに格納する処理を行う際、マルチプレーンバッ
ファ８のプレーンが足りなくなる毎に必要なプレーンを
新たに確保するようにしてもよい。
位置のＺ値が見つかった時点でマルチプレーンバッファ
８上のＮプレーン以降の対応する画素の画素値を１つづ
つ後のプレーンの対応する画素にシフトし、デフォーカ
スデータの画素値をマルチバッファ８のＮプレーン目の
画素値とする。以上により複数のデフォーカスデータ
を、視点からの距離の近い順にマルチプレーンバッファ
８に格納する処理を行う。なお、マルチプレーンバッフ
ァ８は、初期段階で必要最低限のプレーン数を備え、マ
ルチプレーンバッファ処理部７は、複数のデフォーカス
データを視点からの距離の近い順に前記マルチプレーン
バッファに格納する処理を行う際、マルチプレーンバッ
ファ８のプレーンが足りなくなる毎に必要なプレーンを
新たに確保するようにしてもよい。
【００７８】また、図１８の画像生成装置において、図
１で説明したデフォーカスバッファ６と、デフォーカス
処理部５とをさらに備えるようにしても良い。なお、こ
のとき、記憶装置１１には、オブジェクトモデルデータ
に座標変換、陰面処理、シェーディング処理が行われ、
画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ｚの値を有するシェーディン
グデータが記憶され、これに対する処理が行われること
になり、マルチプレーンバッファ処理部７は、デフォー
カスバッファ６に格納されたデータをデフォーカスデー
タとして処理することになる。
１で説明したデフォーカスバッファ６と、デフォーカス
処理部５とをさらに備えるようにしても良い。なお、こ
のとき、記憶装置１１には、オブジェクトモデルデータ
に座標変換、陰面処理、シェーディング処理が行われ、
画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ｚの値を有するシェーディン
グデータが記憶され、これに対する処理が行われること
になり、マルチプレーンバッファ処理部７は、デフォー
カスバッファ６に格納されたデータをデフォーカスデー
タとして処理することになる。
【００７９】これに加え、さらに、図１で説明した座標
変換および陰面消去処理部２やＺバッファ、必要に応じ
てシェーディング・マッピング等処理部を備えても良
い。この時、記憶装置に記憶される処理対象となるデー
タは、第１の実施の形態で説明した通りとなる。
変換および陰面消去処理部２やＺバッファ、必要に応じ
てシェーディング・マッピング等処理部を備えても良
い。この時、記憶装置に記憶される処理対象となるデー
タは、第１の実施の形態で説明した通りとなる。
【００８０】また、図１８の記画像生成装置は、さら
に、第２の実施の形態から第６の実施形態で説明した背
景画像やフォアグランド画像を処理するための処理部を
さらに備えるものであっても良い。
に、第２の実施の形態から第６の実施形態で説明した背
景画像やフォアグランド画像を処理するための処理部を
さらに備えるものであっても良い。
【００８１】（第８の実施の形態）図１９は本発明の第
８の実施形態の画像生成装置の構成図である。本実施形
態では、図１８と比較し、本実施形態の画像生成装置
は、出力イメージ作成処理部９が付加され、図１８のデ
ィスク書き込み処理部３２が第１の実施形態で説明した
ディスク書き込み処理部１０となっている点が異なる。
ここで、図１９において図１８の各部に対応する部分に
は同一の符号を付け、その説明を省略する。なお、出力
イメージ作成処理部９、ディスク書き込み処理部１０の
動作は、第１の実施形態で説明した通りであり、その説
明を省略する。以上により、複数のデフォーカスデータ
からピントを合わせた距離により手前に存在する大きく
ぼけた物体の像はぼけると同時にエッジから透けて見え
る自然な被写界深度をもった画像を高速に生成すること
が可能となる。
８の実施形態の画像生成装置の構成図である。本実施形
態では、図１８と比較し、本実施形態の画像生成装置
は、出力イメージ作成処理部９が付加され、図１８のデ
ィスク書き込み処理部３２が第１の実施形態で説明した
ディスク書き込み処理部１０となっている点が異なる。
ここで、図１９において図１８の各部に対応する部分に
は同一の符号を付け、その説明を省略する。なお、出力
イメージ作成処理部９、ディスク書き込み処理部１０の
動作は、第１の実施形態で説明した通りであり、その説
明を省略する。以上により、複数のデフォーカスデータ
からピントを合わせた距離により手前に存在する大きく
ぼけた物体の像はぼけると同時にエッジから透けて見え
る自然な被写界深度をもった画像を高速に生成すること
が可能となる。
【００８２】（第９の実施の形態）図２０は本発明の第
９の実施形態の画像生成装置の構成図である。図２０の
画像生成装置において、記憶装置１１には、デフォーカ
ス処理の対象のモデルデータに対し座標変換、陰面処
理、シェーディング処理が行われ、画素値としてＲ，
Ｇ，Ｂ，Ｚの値を有するシェーディングデータが記憶さ
れている。そして、シェーディングデータ読み出し処理
部４１は、記憶装置１１から処理対象のシェーディング
データを読み出し、デフォーカス処理部５に引き渡す。
デフォーカス処理部５は、引き渡されたシェーディング
データから、実際のカメラと同じレンズの焦点距離と絞
り値および被写体との距離からなる関数にしたがってピ
ントを外したデフォーカス像をデフォーカスバッファ６
を利用して生成する。ディスク書き込み処理部４２は、
デフォーカスバッファ６上に生成されたデフォーカス画
像を記憶装置１１に書き込み。以上により、デフォーカ
スされた画像を生成することができる。なお、図１８に
おいて図１の各部に対応する部分には同一の符号を付け
ている。
９の実施形態の画像生成装置の構成図である。図２０の
画像生成装置において、記憶装置１１には、デフォーカ
ス処理の対象のモデルデータに対し座標変換、陰面処
理、シェーディング処理が行われ、画素値としてＲ，
Ｇ，Ｂ，Ｚの値を有するシェーディングデータが記憶さ
れている。そして、シェーディングデータ読み出し処理
部４１は、記憶装置１１から処理対象のシェーディング
データを読み出し、デフォーカス処理部５に引き渡す。
デフォーカス処理部５は、引き渡されたシェーディング
データから、実際のカメラと同じレンズの焦点距離と絞
り値および被写体との距離からなる関数にしたがってピ
ントを外したデフォーカス像をデフォーカスバッファ６
を利用して生成する。ディスク書き込み処理部４２は、
デフォーカスバッファ６上に生成されたデフォーカス画
像を記憶装置１１に書き込み。以上により、デフォーカ
スされた画像を生成することができる。なお、図１８に
おいて図１の各部に対応する部分には同一の符号を付け
ている。
【００８３】デフォーカス処理部６は、第１の実施の形
態で説明した通りであるが、その動作を再度説明すると
以下のようになる。引き渡されたシェーディングデータ
をスキャンする。そして、点光源をぼかしたときの該点
光源像の直径Φを計算する。求めた直径の円内における
点光源像の強度比を求め、直径Φの円内における強度比
の和が１．０になるように強度比係数Ｍを求める。そし
て、強度比係数Ｍを利用して直径Φの円内におけるＲ，
Ｇ，Ｂの値，アルファ値Ａの値を求めてデフォーカスバ
ッファ６に保存されている値に加える。このとき、デフ
ォーカスバッファ６上の前記直径Φの円内画素位置
（ａ，ｂ）におけるＺ値とシェーディングデータ上の同
じ画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を比べ、前記、シェ
ーディングデータのＺ値の方が小さければシェーディン
グデータ上の画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値をデフォ
ーカスバッファ６上の直径Φの円内画素位置（ａ，ｂ）
におけるＺ値に移す。以上により、デフォーカス画像の
生成を行う。なお、デフォーカス処理部５は、直径Φの
円内における点光源像の強度比を、コサインを用いた近
似計算により求めることで、高速演算が可能となる。
態で説明した通りであるが、その動作を再度説明すると
以下のようになる。引き渡されたシェーディングデータ
をスキャンする。そして、点光源をぼかしたときの該点
光源像の直径Φを計算する。求めた直径の円内における
点光源像の強度比を求め、直径Φの円内における強度比
の和が１．０になるように強度比係数Ｍを求める。そし
て、強度比係数Ｍを利用して直径Φの円内におけるＲ，
Ｇ，Ｂの値，アルファ値Ａの値を求めてデフォーカスバ
ッファ６に保存されている値に加える。このとき、デフ
ォーカスバッファ６上の前記直径Φの円内画素位置
（ａ，ｂ）におけるＺ値とシェーディングデータ上の同
じ画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を比べ、前記、シェ
ーディングデータのＺ値の方が小さければシェーディン
グデータ上の画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値をデフォ
ーカスバッファ６上の直径Φの円内画素位置（ａ，ｂ）
におけるＺ値に移す。以上により、デフォーカス画像の
生成を行う。なお、デフォーカス処理部５は、直径Φの
円内における点光源像の強度比を、コサインを用いた近
似計算により求めることで、高速演算が可能となる。
【００８４】（第１０の実施の形態）図２１は本発明の
第１０の実施形態の画像生成装置の構成図である。本実
施形態では、図２０と比較し、本実施形態の画像生成装
置は、座標変換および陰面消去処理部２、Ｚバッファ
３、および必要に応じてシェーディング・マッピング等
処理部４が付加されている点が異なる。ここで、図２１
において図２０の各部に対応する部分には同一の符号を
付け、その説明を省略する。なお、モデルデータ読み出
し処理部４３は、図１のオブジェクトモデルデータ読み
出し処理部１に対応する。なお、座標変換および陰面消
去処理部２、Ｚバッファ３、シェーディング・マッピン
グ等処理部４については、第１の実施形態で説明した通
りであり、その説明を省略する。
第１０の実施形態の画像生成装置の構成図である。本実
施形態では、図２０と比較し、本実施形態の画像生成装
置は、座標変換および陰面消去処理部２、Ｚバッファ
３、および必要に応じてシェーディング・マッピング等
処理部４が付加されている点が異なる。ここで、図２１
において図２０の各部に対応する部分には同一の符号を
付け、その説明を省略する。なお、モデルデータ読み出
し処理部４３は、図１のオブジェクトモデルデータ読み
出し処理部１に対応する。なお、座標変換および陰面消
去処理部２、Ｚバッファ３、シェーディング・マッピン
グ等処理部４については、第１の実施形態で説明した通
りであり、その説明を省略する。
【００８５】なお、第１〜第１０の実施の形態で説明し
た画像生成装置により生成された画像は、記憶装置１１
に納められるものとして説明したがこれに限定されるも
のではない。例えば、順次表示装置に表示されるもので
あっても良い。また、第１〜第１０の実施の形態で説明
した各処理部の機能は、専用のハードウェアによりその
機能が実現されるものであっても、プログラムとして提
供され画像生成装置内の図示しないメモリを利用しＣＰ
Ｕ（中央演算装置）により実行されることにより、その
機能が実現されるものであってもよい。
た画像生成装置により生成された画像は、記憶装置１１
に納められるものとして説明したがこれに限定されるも
のではない。例えば、順次表示装置に表示されるもので
あっても良い。また、第１〜第１０の実施の形態で説明
した各処理部の機能は、専用のハードウェアによりその
機能が実現されるものであっても、プログラムとして提
供され画像生成装置内の図示しないメモリを利用しＣＰ
Ｕ（中央演算装置）により実行されることにより、その
機能が実現されるものであってもよい。
【００８６】なお、図１、図７、図１０、図１２、図１
４、図１６、図１８、図１９、図２０、図２１に示した
手順はプログラムで実行され、該プログラムはフロッピ
ーディスク、ＣＤＲＯＭ、ＲＯＭテープなどのコンピュ
ータ読み取り可能な記録媒体に記録されて提供され、コ
ンピュータシステムは該プログラムを実行し、画面を生
成する。なお、ここでいう「コンピュータシステム」と
は、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとす
る。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」と
は、上述したフロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の可
般媒体のほか、コンピュータシステムに内蔵されるハー
ドディスク等の記憶装置も含むものとする。さらに「コ
ンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネ
ット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介して
プログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の
間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサー
バやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮
発性メモリのように、一定時間プログラムを保持してい
るものも含むものとする。また上記プログラムは、前述
した機能の一部を実現するためのものであっても良く、
さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記
録されているプログラムとの組み合わせて実現できるも
のであっても良い。
４、図１６、図１８、図１９、図２０、図２１に示した
手順はプログラムで実行され、該プログラムはフロッピ
ーディスク、ＣＤＲＯＭ、ＲＯＭテープなどのコンピュ
ータ読み取り可能な記録媒体に記録されて提供され、コ
ンピュータシステムは該プログラムを実行し、画面を生
成する。なお、ここでいう「コンピュータシステム」と
は、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとす
る。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」と
は、上述したフロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の可
般媒体のほか、コンピュータシステムに内蔵されるハー
ドディスク等の記憶装置も含むものとする。さらに「コ
ンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネ
ット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介して
プログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の
間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサー
バやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮
発性メモリのように、一定時間プログラムを保持してい
るものも含むものとする。また上記プログラムは、前述
した機能の一部を実現するためのものであっても良く、
さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記
録されているプログラムとの組み合わせて実現できるも
のであっても良い。
【００８７】以上説明したように、本発明は、実際のカ
メラと同じやり方により実写と同様の自然な被写界深度
を持った画像を高速に生成することができ、また透明／
半透明のオブジェクトも扱える。また、実写等予め別に
生成された画像を被写界深度上自然に背景として合成し
利用でき、また透明／半透明のオブジェクトも扱える。
また、Ａ値も与えることによりブルーバック等で撮影さ
れた人物画像等の自然画像を被写界深度上自然に合成で
き、また透明／半透明のオブジェクトも扱える。
メラと同じやり方により実写と同様の自然な被写界深度
を持った画像を高速に生成することができ、また透明／
半透明のオブジェクトも扱える。また、実写等予め別に
生成された画像を被写界深度上自然に背景として合成し
利用でき、また透明／半透明のオブジェクトも扱える。
また、Ａ値も与えることによりブルーバック等で撮影さ
れた人物画像等の自然画像を被写界深度上自然に合成で
き、また透明／半透明のオブジェクトも扱える。
【００８８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による画像
生成装置および方法およびそのプログラムを記録した記
録媒体によれば、下記の効果を得ることができる。その
ため、本発明によれば、画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ，
Ｚの値を記憶でき複数プレーンからなるマルチプレンバ
ッファを利用し、ブジェクトモデルデータ毎に少なくと
も座標変換、陰面処理、デーフォーカス処理をし複数の
デフォーカスデータを、視点からの距離の近い順にマル
チプレーンバッファに格納している。これにより、複数
のデフォーカスデータからピントを合わせた距離により
手前に存在する大きくぼけた物体の像はぼけると同時に
エッジから透けて見えるようになり、自然な被写界深度
をもった画像を高速に生成することが可能となる。ま
た、デフォーカス処理の対象のモデルデータに対し座標
変換、陰面処理が行われたシェーディングデータから、
実際のカメラと同じレンズの焦点距離と絞り値および被
写体との距離からなる関数にしたがってピントを外した
デフォーカス像をデフォーカスバッファを利用して生成
している。これにより、実際のカメラと同じ指定の仕方
（レンズの焦点距離、Ｆ値、ピントを合わぜる距離）に
より実写と同様の自然な被写界深度をもった画像を、実
際のカメラと同じ指定の仕方で制御することができるよ
になる。
生成装置および方法およびそのプログラムを記録した記
録媒体によれば、下記の効果を得ることができる。その
ため、本発明によれば、画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ，
Ｚの値を記憶でき複数プレーンからなるマルチプレンバ
ッファを利用し、ブジェクトモデルデータ毎に少なくと
も座標変換、陰面処理、デーフォーカス処理をし複数の
デフォーカスデータを、視点からの距離の近い順にマル
チプレーンバッファに格納している。これにより、複数
のデフォーカスデータからピントを合わせた距離により
手前に存在する大きくぼけた物体の像はぼけると同時に
エッジから透けて見えるようになり、自然な被写界深度
をもった画像を高速に生成することが可能となる。ま
た、デフォーカス処理の対象のモデルデータに対し座標
変換、陰面処理が行われたシェーディングデータから、
実際のカメラと同じレンズの焦点距離と絞り値および被
写体との距離からなる関数にしたがってピントを外した
デフォーカス像をデフォーカスバッファを利用して生成
している。これにより、実際のカメラと同じ指定の仕方
（レンズの焦点距離、Ｆ値、ピントを合わぜる距離）に
より実写と同様の自然な被写界深度をもった画像を、実
際のカメラと同じ指定の仕方で制御することができるよ
になる。
【図１】 本発明の第１の実施形態の画像生成装置の構
成図である。
成図である。
【図２】 オブジェクトの概念を示す図である。
【図３】 Ｚバッファ３のフォーマットおよび初期値を
示す図である。
示す図である。
【図４】 デフォーカスバッファ６のフォーマットおよ
び初期値を示す図である。
び初期値を示す図である。
【図５】 幾何光学によるデフォーカス処理の説明図で
ある。
ある。
【図６】 波動光学によるデフォーカス処理の関数形を
示す図である。
示す図である。
【図７】 デフォーカス処理部５の処理を示す流れ図で
ある。
ある。
【図８】 マルチプレーンバッファ８のフォーマットお
よび初期値を示す図である。
よび初期値を示す図である。
【図９】 マルチプレーンバッファ処理の概念を示す図
である。
である。
【図１０】 マルチプレーンバッファ処理部７の処理を
示す流れ図である。
示す流れ図である。
【図１１】 Ｚバッファ３からＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値
を読み込み、デフォーカス画像を生成する場合のＺバッ
ファ３のフォーマットと初期値を示す図である。
を読み込み、デフォーカス画像を生成する場合のＺバッ
ファ３のフォーマットと初期値を示す図である。
【図１２】 本発明の第２の実施形態の画像生成装置の
構成図である。
構成図である。
【図１３】 図１１における背景画像用バッファ１５の
フォーマットおよび初期値を示す図である。
フォーマットおよび初期値を示す図である。
【図１４】 本発明の第３の実施形態の画像生成装置の
構成図である。
構成図である。
【図１５】 第３の実施形態におけるクロマキー領域抽
出処理とＲＧＢＺ変換処理の概要を示す図である。
出処理とＲＧＢＺ変換処理の概要を示す図である。
【図１６】 本発明の第４の実施形態の画像形成装置の
構成図である。
構成図である。
【図１７】 第４の実施形態におけるクロマキー領域抽
出処理とＲＧＢＡＺ変換処理の概要を示す図である。
出処理とＲＧＢＡＺ変換処理の概要を示す図である。
【図１８】 本発明の第７の実施形態の画像生成装置の
構成図である。
構成図である。
【図１９】 本発明の第８の実施形態の画像生成装置の
構成図である。
構成図である。
【図２０】 本発明の第９の実施形態の画像生成装置の
構成図である。
構成図である。
【図２１】 本発明の第１０の実施形態の画像生成装置
の構成図である。
の構成図である。
１ オブジェクトモデルデータ読み出し処理部 ２ 座標変換および陰面消去処理部 ３ Ｚバッファ ４ シェーディング・マッピング等処理部 ５ デフォーカス処理部 ６ デフォーカスバッファ ７ マルチプレーンバッファ処理部 ８ マルチプレーンバッファ ９ 出力イメージ作成処理部 １０ ディスク書き込み処理部 １１ 記憶装置 １２ 背景画像読み出し処理部 １３ ＲＧＢＺ変換処理部 １４ スイッチ １５ 背景画像用バッファ １６ フォアグラウンド画像読み出し処理部 １７ クロマキー領域抽出処理部 １８ ＲＧＢＺ変換処理部 １８’ ＲＧＢＡＺ変換処理部 ３１ デフォーカスデータ読み出し処理部 ３２、４２ ディスク書き込み処理部 ４１ シェーディングデータ読み出し処理部 ４３ モデルデータ読み出し処理部 ２１〜２７，３１〜３８ ステップ
Claims (60)
- 【請求項１】 画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値を
記憶でき複数プレーンからなるマルチプレンバッファ
と、 ピントを合わせたその前後に実用上ピントが合っている
範囲である被写界深度を利用して視点に対する前後関係
を表現したいオブジェクトをオブジェクトモデルデータ
とし、該オブジェクトモデルデータ毎に少なくとも座標
変換、陰面処理、デーフォーカス処理をしたデータであ
って、画素毎にＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値を有する複数の
デフォーカスデータを、視点からの距離の近い順に前記
マルチプレーンバッファに格納するマルチプレーンバッ
ファ処理部とを備えたことを特徴とする画像生成装置。 - 【請求項２】 前記画像生成装置は、全てのデフォーカ
スデータについてマルチプレーンバッファ処理部による
が終了した後、前記マルチプレーンバッファの内容から
目的とするイメージを生成し、出力する出力イメージ作
成処理部をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載
の画像生成装置。 - 【請求項３】 前記マルチプレーバッファ処理部は、 前記マルチプレーンバッファのプレーン数をｎとした場
合、デフォーカスデータ上の画素位置（Ｘ，Ｙ）におけ
るＺ値Ｚd （Ｘ，Ｙ）とｎプレーン目のマルチプレーン
バッファ上の対応する画素位置のＺ値Ｚm （Ｘ、Ｙ）
#n を比較し、前者の方が小さければ前記マルチプレー
ンバッファの各プレーンの対応する画像のＺ値Ｚ
m（Ｘ、Ｙ）#1からＺm（Ｘ，Ｙ）#nまで順にＺd（Ｘ，
Ｙ）と比較し、Ｚd（Ｘ，Ｙ）＜Ｚm（Ｘ，Ｙ）#N を満
たすＮプレーン目の対応する画像位置のＺ値が見つかっ
た時点でマルチプレーンバッファ上のＮプレーン以降の
対応する画素の画素値を１つづつ後のプレーンの対応す
る画素にシフトし、前記デフォーカスデータの画素値を
前記マルチプレーンバッファのＮプレーン目の画素値と
することで、前記複数のデフォーカスデータを、視点か
らの距離の近い順に前記マルチプレーンバッファに格納
する処理を行うことを特徴とする請求項１記載の画像生
成装置。 - 【請求項４】 前記マルチプレーンバッファは、初期段
階で必要最低限数のプレーンを備え、 前記マルチプレーンバッファ処理部は、 前記複数のデフォーカスデータを視点からの距離の近い
順に前記マルチプレーンバッファに格納する処理を行う
際、前記マルチプレーンバッファのプレーンが足りなく
なる毎に必要なプレーンを新たに確保することを特徴と
する請求項１記載の画像生成装置。 - 【請求項５】 前記画像生成装置は、 画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値を記憶できるデフ
ォーカスバッファと、 前記オブジェクトモデルデータに対し座標変換、陰面処
理、シェーディング処理が行われ、画素値としてＲ，
Ｇ，Ｂ，Ｚの値を有するシェーディングデータから、実
際のカメラと同じレンズの焦点距離と絞り値および被写
体との距離からなる関数にしたがってピントを外したデ
フォーカス像を生成し、前記デフォーカスバッファに格
納するデフォーカス処理部とをさらに備え、 前記マルチプレーンバッファ処理部は、前記デフォーカ
スバッファに格納されたデータを前記デフォーカスデー
タとして処理することを特徴とする請求項２記載の画像
生成装置。 - 【請求項６】 前記画像生成装置は、 画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値を記憶できるデフ
ォーカスバッファと、 前記オブジェクトモデルデータに座標変換、陰面処理、
シェーディング処理が行われ、画素値としてＲ，Ｇ，
Ｂ，Ａ，Ｚの値を有するシェーディングデータから、実
際のカメラと同じレンズの焦点距離と絞り値および被写
体との距離からなり、パラメータとしてＡを含む関数に
したがってピントを外したデフォーカス像を生成し、前
記デフォーカスバッファに格納するデフォーカス処理部
と、 をさらに備え、 前記マルチプレーンバッファ処理部は、前記デフォーカ
スバッファに格納されたデータを前記デフォーカスデー
タとして処理することを特徴とする請求項２記載の画像
生成装置。 - 【請求項７】 前記デフォーカス処理部は、 前記シェーディングデータをスキャンし、 点光源をぼかしたときの該点光源像の直径Φを計算し、 該直径の円内における点光源像の強度比を求め、 該直径の円内における強度比の和が１．０になるように
強度比係数Ｍを求め、 前記強度比係数Ｍを利用して前記直径Φの円内における
Ｒ，Ｇ，Ｂの値，アルファ値Ａの値を求めて前記デフォ
ーカスバッファに保存されている値に加え、 前記デフォーカスバッファ上の前記直径Φの円内画素位
置（ａ，ｂ）におけるＺ値と前記シェーディングデータ
の同じ画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を比べ、該シェ
ーディングデータのＺ値の方が小さければ前記シェーデ
ィングデータの画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を前記
デフォーカスバッファ上の前記直径Φの円内画素位置
（ａ，ｂ）におけるＺ値に移すことによりデフォーカス
画像の生成を行うことを特徴とする請求項５記載の画像
生成装置。 - 【請求項８】 前記デフォーカス処理部は、 前記直径の円内における点光源像の強度比を、コサイン
を用いた近似計算により求めることを特徴とする請求項
７記載の画像生成装置。 - 【請求項９】 前記画像生成装置は、 画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ｚの値を記憶できるＺバッフ
ァと、 前記オブジェクトモデルデータに座標変換、陰面処理、
シェーディング処理をし、結果を前記Ｚバッファに格納
する座標変換および陰面消去処理部とをさらに備え、 前記デフォーカス処理部は、 前記Ｚバッファに格納されたデータを前記シェーディン
グデータとして処理することを特徴とする請求項５記載
の画像生成装置。 - 【請求項１０】 前記画像生成装置は、 画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ、Ｚの値を記憶できるＺバ
ッファと、 前記オブジェクトモデルデータに座標変換、陰面処理、
シェーディング処理をし、結果を前記Ｚバッファに格納
する座標変換および陰面消去処理部とをさらに備え、 前記デフォーカス処理部は、 前記Ｚバッファに格納されたデータを前記シェーディン
グデータとして処理することを特徴とする請求項６記載
の画像生成装置。 - 【請求項１１】 前記オブジェクトは、 パンフォーカスにより生成され、Ｚ値として無限遠が与
えられた背景画像を含むことを特徴とする請求項１記載
の画像生成装置。 - 【請求項１２】 前記オブジェクトは、 自然画像を利用して、画像合成時に使用しない領域であ
るクロマキー領域を、利用者から与えられる閾値をもっ
て抽出し、該抽出されたクロマキー領域に無限遠のＺ値
と色情報としてＲ，Ｇ，Ｂ各々に０を与え、それ以外の
領域についてはＲ，Ｇ，Ｂ値はそのままで、利用者が与
えるＺ値を与えたフォアグラウンド画像を含むことを特
徴とする請求項１記載の画像生成装置。 - 【請求項１３】 前記画像生成装置は、 画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ｚの値を記憶できる背景画像
用バッファと、 背景画像を、Ｚ値として無限遠を与えることによりＲＧ
ＢＺ変換処理し、前記背景画像がオブジェクトと同じ撮
影パラメータで生成されている場合、前記ＲＧＢＺ変換
処理の結果を前記背景画像用バッファに書き込み、前記
背景画像がパンフォーカスにより生成されている場合、
前記ＲＧＢＺ変換処理の結果を前記Ｚバッファに書き込
みその後前記デフォーカス処理部によりデフォーカス処
理されたデータを前記背景画像用バッファに書き込む処
理部と、 をさらに備え、 前記出力イメージ作成処理部は、 前記背景画像用バッファと前記マルチプレーンバッファ
の値を読み込み、イメージを生成し、出力することを特
徴とする請求項９記載の画像生成装置。 - 【請求項１４】 前記画像生成装置は、 画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ｚの値を記憶できる背景画像
用バッファと、 背景画像を、Ｚ値として無限遠を与えることによりＲＧ
ＢＺ変換処理し、前記背景画像がオブジェクトと同じ撮
影パラメータで生成されている場合、前記ＲＧＢＺ変換
処理の結果を背景画像用バッファに書き込み、前記背景
画像がパンフォーカスにより生成されている場合、前記
ＲＧＢＺ変換処理の結果を前記Ｚバッファに書き込みそ
の後前記デフォーカス処理部によりデフォーカス処理さ
れたデータを前記背景画像用バッファに書き込む処理部
と、 をさらに備え、 前記出力イメージ作成処理部は、 前記背景画像用バッファと前記マルチプレーンバッファ
の値を読み込み、イメージを生成し、出力することを特
徴とする請求項１０記載の画像生成装置。 - 【請求項１５】 前記画像生成装置は、 自然画像を利用して合成時に使用しない領域であるクロ
マキー領域を、利用者から与えられる閾値をもって抽出
するクロマキー領域処理部と、 抽出されたクロマキー領域に無限遠のＺ値と色情報とし
てＲ，Ｇ，Ｂ各々に０を与え、それ以外の領域について
はＲ，Ｇ，Ｂ値はそのままで、利用者が与えるＺ値を与
え、前記Ｚバッファに書き送むＲＧＢＺ変換処理部とを
さらに備えたことを特徴とする請求項９記載の画像生成
装置。 - 【請求項１６】 前記画像生成装置は、 自然画像を利用して合成時に使用しない領域であるクロ
マキー領域を、利用者から与えられる閾値をもって抽出
し、該抽出した領域と接する他の領域との境界領域にお
いてなだらかに変化するＡを算出するクロマキー領域処
理部と、 抽出されたクロマキー領域に無限遠のＺ値と色情報とし
てＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ各々に０を与え、それ以外の領域につ
いてはＲ，Ｇ，Ｂはそのままで、前記算出されたＡ値
と、利用者が指定したＺ値を与え、前記Ｚバッファに書
き込むＲＧＢＡＺ変換処理部とをさらに備えたことを特
徴とする請求項１０記載の画像生成装置。 - 【請求項１７】 画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値
を記憶できるデフォーカスバッファと、 デフォーカス処理の対象のモデルデータに対し座標変
換、陰面処理、シェーディング処理が行われ、画素値と
してＲ，Ｇ，Ｂ，Ｚの値を有するシェーディングデータ
から、実際のカメラと同じレンズの焦点距離と絞り値お
よび被写体との距離からなる関数にしたがってピントを
外したデフォーカス像を前記デフォーカスバッファを利
用して生成するデフォーカス処理部とを備えたことを特
徴とする画像生成装置。 - 【請求項１８】 前記デフォーカス処理部は、 前記シェーディングデータをスキャンし、 点光源をぼかしたときの該点光源像の直径Φを計算し、 該直径の円内における点光源像の強度比を求め、 該直径の円内における強度比の和が１．０になるように
強度比係数Ｍを求め、 前記強度比係数Ｍを利用して前記直径Φの円内における
Ｒ，Ｇ，Ｂの値，アルファ値Ａの値を求めて前記デフォ
ーカスバッファに保存されている値に加え、 前記デフォーカスバッファ上の前記直径Φの円内画素位
置（ａ，ｂ）におけるＺ値と前記シェーディングデータ
の同じ画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を比べ、該シェ
ーディングデータのＺ値の方が小さければ前記シェーデ
ィングデータの画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を前記
デフォーカスバッファ上の前記直径Φの円内画素位置
（ａ，ｂ）におけるＺ値に移すことによりデフォーカス
画像の生成を行うことを特徴とする請求項１７記載の画
像生成装置。 - 【請求項１９】 前記デフォーカス処理部は、 前記直径の円内における点光源像の強度比を、コサイン
を用いた近似計算により求めることを特徴とする請求項
１８記載の画像生成装置。 - 【請求項２０】 前記画像生成装置は、 画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ｚの値を記憶できるＺバッフ
ァと、 前記モデルデータに座標変換、陰面処理、シェーディン
グ処理をし、結果を前記Ｚバッファに格納する座標変換
および陰面消去処理部とをさらに備え、 前記デフォーカス処理部は、 前記Ｚバッファに格納されたデータを前記シェーディン
グデータとして処理することを特徴とする請求項１７記
載の画像生成装置。 - 【請求項２１】 ピントを合わせたその前後に実用上ピ
ントが合っている範囲である被写界深度を利用して視点
に対する前後関係を表現したいオブジェクトをオブジェ
クトモデルデータとし、該オブジェクトモデルデータ毎
に少なくとも座標変換、陰面処理、デーフォーカス処理
をしたデータであって、画素毎にＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの
値をする複数のデフォーカスデータを取得するステップ
と、 画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値を記憶でき複数プ
レーンからなるマルチプレーンバッファに前記取得した
デフォーカスデータを視点からの距離の近い順に格納す
るマルチプレーンバッファ処理ステップとを含むことを
特徴とする画像生成方法。 - 【請求項２２】 前記画像生成方法は、 全てのデフォーカスデータについてマルチプレーンバッ
ファ処理ステップによるが終了した後、前記マルチプレ
ーンバッファの内容から目的とするイメージを生成し、
出力する出力イメージ作成処理ステップををさらに含む
ことを特徴とする請求項２１記載の画像生成方法。 - 【請求項２３】 前記マルチプレーバッファ処理ステッ
プは、 前記マルチプレーンバッファのプレーン数をｎとした場
合、デフォーカスデータ上の画素位置（Ｘ，Ｙ）におけ
るＺ値Ｚd （Ｘ，Ｙ）とｎプレーン目のマルチプレーン
バッファ上の対応する画素位置のＺ値Ｚm （Ｘ、Ｙ）
#n を比較し、 前者の方が小さければ前記マルチプレーンバッファの各
プレーンの対応する画像のＺ値Ｚm（Ｘ、Ｙ）#1からＺm
（Ｘ，Ｙ）#nまで順にＺd（Ｘ，Ｙ）と比較し、Ｚ
d（Ｘ，Ｙ）＜Ｚm（Ｘ，Ｙ）#N を満たすＮプレーン目
の対応する画像位置のＺ値が見つかった時点でマルチプ
レーンバッファ上のＮプレーン以降の対応する画素の画
素値を１つづつ後のプレーンの対応する画素にシフト
し、 前記デフォーカスデータの画素値を前記マルチプレーン
バッファのＮプレーン目の画素値とすることにより、前
記複数のデフォーカスデータを、視点からの距離の近い
順に前記マルチプレーンバッファに格納する処理を行う
ことを特徴とする請求項２１記載の画像生成方法。 - 【請求項２４】 前記マルチプレーンバッファは、初期
段階で必要最低限数のプレーンを備え、前記マルチプレ
ーンバッファ処理ステップは、 前記複数のデフォーカスデータを視点からの距離の近い
順に前記マルチプレーンバッファに格納する処理を行う
際、前記マルチプレーンバッファのプレーンが足りなく
なる毎に必要なプレーンを新たに確保する処理を行うこ
とを特徴とする請求項２１記載の画像生成方法。 - 【請求項２５】 前記デフォーカスデータを取得するス
テップは、前記デフォーカスデータを取得するために、 前記オブジェクトモデルデータに対し座標変換、陰面処
理、シェーディング処理が行われ、画素値としてＲ，
Ｇ，Ｂ，Ｚの値を有するシェーディングデータから、実
際のカメラと同じレンズの焦点距離と絞り値および被写
体との距離からなる関数にしたがってピントを外したデ
フォーカス像を生成し、前記デフォーカスバッファに格
納するデフォーカス処理ステップをさらに含むことを特
徴とする請求項２２記載の画像生成方法。 - 【請求項２６】 前記画像生成方法は、 前記オブジェクトモデルデータに座標変換、陰面処理、
シェーディング処理が行われ、画素値としてＲ，Ｇ，
Ｂ，Ａ，Ｚの値を有するシェーディングデータから、実
際のカメラと同じレンズの焦点距離と絞り値および被写
体との距離からなり、パラメータとしてＡを含む関数に
したがってピントを外したデフォーカス像を生成し、前
記デフォーカスバッファに格納するデフォーカス処理ス
テップをさらに含み、 前記デフォーカスデータを取得するステップは、 前記デフォーカスバッファに格納されたデータを前記デ
フォーカスデータとして取得することを特徴とする請求
項２２記載の画像生成方法。 - 【請求項２７】 前記デフォーカス処理ステップは、 前記シェーディングデータをスキャンし、 点光源をぼかしたときの該点光源像の直径Φを計算し、 該直径の円内における点光源像の強度比を求め、 該直径の円内における強度比の和が１．０になるように
強度比係数Ｍを求め、 前記強度比係数Ｍを利用して前記直径Φの円内における
Ｒ，Ｇ，Ｂの値，アルファ値Ａの値を求めて前記デフォ
ーカスバッファに保存されている値に加え、 前記デフォーカスバッファ上の前記直径Φの円内画素位
置（ａ，ｂ）におけるＺ値と前記シェーディングデータ
の同じ画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を比べ、該シェ
ーディングデータのＺ値の方が小さければ該シェーディ
ングデータの画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を前記デ
フォーカスバッファ上の前記直径Φの円内画素位置
（ａ，ｂ）におけるＺ値に移すことによりデフォーカス
画像の生成を行うことを特徴とする請求項２５記載の画
像生成方法。 - 【請求項２８】 前記デフォーカス処理ステップは、 前記直径の円内における点光源像の強度比を、コサイン
を用いた近似計算により求めることを特徴とする請求項
２７記載の画像生成方法。 - 【請求項２９】 前記画像生成方法は、 前記オブジェクトモデルデータに座標変換、陰面処理、
シェーディング処理をし、結果をＺバッファに格納する
ステップをさらに含み、 前記デフォーカス処理ステップは、前記Ｚバッファに格
納されたデータをシェーディングデータとして処理する
ことを特徴とする請求項２５記載の画像生成方法。 - 【請求項３０】 前記画像生成方法は、 前記オブジェクトモデルデータに座標変換、陰面処理、
シェーディング処理をし、結果をＺバッファに格納する
ステップをさらに含み、 前記デフォーカス処理ステップは、前記Ｚバッファに格
納されたデータをシェーディングデータとして処理する
ことを特徴とする請求項２６記載の画像生成方法。 - 【請求項３１】 前記オブジェクトは、 パンフォーカスにより生成され、Ｚ値として無限遠が与
えられた背景画像を含むことを特徴とする請求項２１記
載の画像生成方法。 - 【請求項３２】 前記オブジェクトは、 自然画像を利用して、画像合成時に使用しない領域であ
るクロマキー領域を、利用者から与えられる閾値をもっ
て抽出し、該抽出されたクロマキー領域に無限遠のＺ値
と色情報としてＲ，Ｇ，Ｂ各々に０を与え、それ以外の
領域についてはＲ，Ｇ，Ｂ値はそのままで、利用者が与
えるＺ値を与えたフォアグラウンド画像を含むことを特
徴とする請求項２１記載の画像生成方法。 - 【請求項３３】 前記画像生成方法は、 背景画像を、Ｚ値として無限遠を与えることによりＲＧ
ＢＺ変換処理するステップと、 前記背景画像がオブジェクトと同じ撮影パラメータで生
成されている場合、前記ＲＧＢＺ変換処理の結果を背景
画像用バッファに書き込むステップと、 前記背景画像がパンフォーカスにより生成されている場
合、前記ＲＧＢＺ変換処理の結果を前記Ｚバッファに書
き込みその後前記デフォーカス処理部によりデフォーカ
ス処理されたデータを前記背景画像用バッファに書き込
むステップと、 をさらに含み、 出力イメージ作成処理ステップは、 前記背景画像用バッファと前記マルチプレーンバッファ
の値を読み込み、イメージを生成し、出力することを特
徴とする請求項２９記載の画像生成方法。 - 【請求項３４】 前記画像生成方法は、 背景画像を、Ｚ値として無限遠を与えることによりＲＧ
ＢＺ変換処理するステップと、 前記背景画像がオブジェクトと同じ撮影パラメータで生
成されている場合、前記ＲＧＢＺ変換処理の結果を背景
画像用バッファに書き込むステップと、 前記背景画像がパンフォーカスにより生成されている場
合、前記ＲＧＢＺ変換処理の結果を前記Ｚバッファに書
き込みその後前記デフォーカス処理部によりデフォーカ
ス処理されたデータを前記背景画像用バッファに書き込
むステップと、 をさらに含み、 出力イメージ作成処理ステップは、 前記背景画像用バッファと前記マルチプレーンバッファ
の値を読み込み、イメージを生成し、出力することを特
徴とする請求項３０記載の画像生成方法。 - 【請求項３５】 前記画像生成方法は、 自然画像を利用して合成時に使用しない領域であるクロ
マキー領域を、利用者から与えられる閾値をもって抽出
するクロマキー領域処理ステップと、 抽出されたクロマキー領域に無限遠のＺ値と色情報とし
てＲ，Ｇ，Ｂ各々に０を与え、それ以外の領域について
はＲ，Ｇ，Ｂ値はそのままで、利用者が与えるＺ値を与
え、前記Ｚバッファに書き送むＲＧＢＺ変換処理ステッ
プとをさらに含むことを特徴とする請求項２９記載の画
像生成方法。 - 【請求項３６】 前記画像生成方法は、 自然画像を利用して合成時に使用しない領域であるクロ
マキー領域を、利用者から与えられる閾値をもって抽出
し、該抽出した領域と接する他の領域との境界領域にお
いてなだらかに変化するＡを算出するクロマキー領域処
理ステップと、 抽出されたクロマキー領域に無限遠のＺ値と色情報とし
てＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ各々に０を与え、それ以外の領域につ
いてはＲ，Ｇ，Ｂはそのままで、前記算出されたＡ値
と、利用者が指定したＺ値を与え、前記Ｚバッファに書
き込むＲＧＢＡＺ変換処理ステップとをさらに含むこと
を特徴とする請求項３０記載の画像生成方法。 - 【請求項３７】 デフォーカス処理の対象のモデルデー
タに対し座標変換、陰面処理、シェーディング処理が行
われ、画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ｚの値を有するシェー
ディングデータを取得するステップと、 画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値を記憶できるデフ
ォーカスバッファを利用して、前記取得したシェーディ
ングデータを実際のカメラと同じレンズの焦点距離と絞
り値および被写体との距離からなる関数にしたがってピ
ントを外したデフォーカス像を生成するデフォーカス処
理ステップとを含むことを特徴とする画像生成方法。 - 【請求項３８】 前記デフォーカス処理ステップは、 前記シェーディングデータをスキャンし、 点光源をぼかしたときの該点光源像の直径Φを計算し、 該直径の円内における点光源像の強度比を求め、 該直径の円内における強度比の和が１．０になるように
強度比係数Ｍを求め、 前記強度比係数Ｍを利用して前記直径Φの円内における
Ｒ，Ｇ，Ｂの値，アルファ値Ａの値を求めて前記デフォ
ーカスバッファに保存されている値に加え、 前記デフォーカスバッファ上の前記直径Φの円内画素位
置（ａ，ｂ）におけるＺ値と前記シェーディングデータ
の同じ画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を比べ、該シェ
ーディングデータのＺ値の方が小さければ前記シェーデ
ィングデータの画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を前記
デフォーカスバッファ上の前記直径Φの円内画素位置
（ａ，ｂ）におけるＺ値に移すことによりデフォーカス
画像の生成を行うことを特徴とする請求項３７記載の画
像生成方法。 - 【請求項３９】 前記デフォーカス処理ステップは、 前記直径の円内における点光源像の強度比を、コサイン
を用いた近似計算により求めることを特徴とする請求項
３８記載の画像生成方法。 - 【請求項４０】 前記画像生成方法は、 前記モデルデータに座標変換、陰面処理、シェーディン
グ処理をし、結果をＺバッファに格納する座標変換およ
び陰面消去処理ステップをさらに含み、 前記シェーディングデータを取得するステップは、 前記Ｚバッファに格納されたデータを前記シェーディン
グデータとして取得することを特徴とする請求項３７記
載の画像生成方法。 - 【請求項４１】 ピントを合わせたその前後に実用上ピ
ントが合っている範囲である被写界深度を利用して視点
に対する前後関係を表現したいオブジェクトをオブジェ
クトモデルデータとし、該オブジェクトモデルデータ毎
に少なくとも座標変換、陰面処理、デーフォーカス処理
をしたデータであって、画素毎にＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの
値をする複数のデフォーカスデータを取得するステップ
と、 画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値を記憶でき複数プ
レーンからなるマルチプレーンバッファに前記取得した
デフォーカスデータを視点からの距離の近い順に格納す
るマルチプレーンバッファ処理ステップとをコンピュー
タに実現させるための画像生成プログラムを記録したコ
ンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項４２】 前記画像生成プログラムは、 全てのデフォーカスデータについてマルチプレーンバッ
ファ処理ステップによるが終了した後、前記マルチプレ
ーンバッファの内容から目的とするイメージを生成し、
出力する出力イメージ作成処理ステップををさらにコン
ピュータに実現させることを特徴とする請求項４１記載
の画像生成プログラムを記録した記録媒体。 - 【請求項４３】 前記マルチプレーバッファ処理ステッ
プは、 前記マルチプレーンバッファのプレーン数をｎとした場
合、デフォーカスデータ上の画素位置（Ｘ，Ｙ）におけ
るＺ値Ｚd （Ｘ，Ｙ）とｎプレーン目のマルチプレーン
バッファ上の対応する画素位置のＺ値Ｚm （Ｘ、Ｙ）
#n を比較し、 前者の方が小さければ前記マルチプレーンバッファの各
プレーンの対応する画像のＺ値Ｚm（Ｘ、Ｙ）#1からＺm
（Ｘ，Ｙ）#nまで順にＺd（Ｘ，Ｙ）と比較し、Ｚ
d（Ｘ，Ｙ）＜Ｚm（Ｘ，Ｙ）#N を満たすＮプレーン目
の対応する画像位置のＺ値が見つかった時点でマルチプ
レーンバッファ上のＮプレーン以降の対応する画素の画
素値を１つづつ後のプレーンの対応する画素にシフト
し、 前記デフォーカスデータの画素値を前記マルチプレーン
バッファのＮプレーン目の画素値とすることにより、前
記複数のデフォーカスデータを、視点からの距離の近い
順に前記マルチプレーンバッファに格納する処理を行う
ことを特徴とする請求項４１記載の画像生成プログラム
を記録した記録媒体。 - 【請求項４４】 前記マルチプレーンバッファは、初期
段階で必要最低限数のプレーンを備え、 前記マルチプレーンバッファ処理ステップは、 前記複数のデフォーカスデータを視点からの距離の近い
順に前記マルチプレーンバッファに格納する処理を行う
際、前記マルチプレーンバッファのプレーンが足りなく
なる毎に必要なプレーンを新たに確保する処理を行うこ
とを特徴とする請求項４１記載の画像生成プログラムを
記録した記録媒体。 - 【請求項４５】 前記デフォーカスデータを取得するス
テップは、前記デフォーカスデータを取得するために、 前記オブジェクトモデルデータに対し座標変換、陰面処
理、シェーディング処理が行われ、画素値としてＲ，
Ｇ，Ｂ，Ｚの値を有するシェーディングデータから、実
際のカメラと同じレンズの焦点距離と絞り値および被写
体との距離からなる関数にしたがってピントを外したデ
フォーカス像を生成し、前記デフォーカスバッファに格
納するデフォーカス処理ステップをさらに含むことを特
徴とする請求項４２記載の画像生成プログラムを記録し
た記録媒体。 - 【請求項４６】 前記画像生成プログラムは、 前記オブジェクトモデルデータに座標変換、陰面処理、
シェーディング処理が行われ、画素値としてＲ，Ｇ，
Ｂ，Ａ，Ｚの値を有するシェーディングデータから、実
際のカメラと同じレンズの焦点距離と絞り値および被写
体との距離からなり、パラメータとしてＡを含む関数に
したがってピントを外したデフォーカス像を生成し、前
記デフォーカスバッファに格納するデフォーカス処理ス
テップををさらに含み、 前記デフォーカスデータを取得するステップは、 前記デフォーカスバッファに格納されたデータを前記デ
フォーカスデータとして取得することを特徴とする請求
項４２記載の画像生成プログラムを記録した記録媒体。 - 【請求項４７】 前記デフォーカス処理ステップは、 前記シェーディングデータをスキャンし、 点光源をぼかしたときの該点光源像の直径Φを計算し、 該直径の円内における点光源像の強度比を求め、 該直径の円内における強度比の和が１．０になるように
強度比係数Ｍを求め、 前記強度比係数Ｍを利用して前記直径Φの円内における
Ｒ，Ｇ，Ｂの値，アルファ値Ａの値を求めて前記デフォ
ーカスバッファに保存されている値に加え、 前記デフォーカスバッファ上の前記直径Φの円内画素位
置（ａ，ｂ）におけるＺ値と前記シェーディングデータ
の同じ画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を比べ、前記該
シェーディングデータのＺ値の方が小さければ該シェー
ディングデータの画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を前
記デフォーカスバッファ上の前記直径Φの円内画素位置
（ａ，ｂ）におけるＺ値に移すことによりデフォーカス
画像の生成を行うことを特徴とする請求項４５記載の画
像生成プログラムを記録した記録媒体。 - 【請求項４８】 前記デフォーカス処理ステップは、 前記直径の円内における点光源像の強度比を、コサイン
を用いた近似計算により求めることを特徴とする請求項
４７記載の画像生成プログラムを記録した記録媒体。 - 【請求項４９】 前記画像生成プログラムは、 前記オブジェクトモデルデータに座標変換、陰面処理、
シェーディング処理をし、結果をＺバッファに格納する
ステップをさらに含み、 前記デフォーカス処理ステップは、前記Ｚバッファに格
納されたデータをシェーディングデータとして処理する
ことを特徴とする請求項４５記載の画像生成プログラム
を記録した記録媒体。 - 【請求項５０】 前記画像生成プログラムは、 前記オブジェクトモデルデータに座標変換、陰面処理、
シェーディング処理をし、結果をＺバッファに格納する
ステップをさらに含み、 前記デフォーカス処理ステップは、前記Ｚバッファに格
納されたデータをシェーディングデータとして処理する
ことを特徴とする請求項４６記載の画像生成プログラム
を記録した記録媒体。 - 【請求項５１】 前記オブジェクトは、 パンフォーカスにより生成され、Ｚ値として無限遠が与
えられた背景画像を含むことを特徴とする請求項４１記
載の画像生成プログラムを記録した記録媒体。 - 【請求項５２】 前記オブジェクトは、 自然画像を利用して、画像合成時に使用しない領域であ
るクロマキー領域を、利用者から与えられる閾値をもっ
て抽出し、該抽出されたクロマキー領域に無限遠のＺ値
と色情報としてＲ，Ｇ，Ｂ各々に０を与え、それ以外の
領域についてはＲ，Ｇ，Ｂ値はそのままで、利用者が与
えるＺ値を与えたフォアグラウンド画像を含むことを特
徴とする請求項４１記載の画像生成プログラムを記録し
た記録媒体。 - 【請求項５３】 前記画像生成プログラムは、 背景画像を、Ｚ値として無限遠を与えることによりＲＧ
ＢＺ変換処理するステップと、 前記背景画像がオブジェクトと同じ撮影パラメータで生
成されている場合、前記ＲＧＢＺ変換処理の結果を背景
画像用バッファに書き込むステップと、 前記背景画像がパンフォーカスにより生成されている場
合、前記ＲＧＢＺ変換処理の結果を前記Ｚバッファに書
き込みその後前記デフォーカス処理部によりデフォーカ
ス処理されたデータを前記背景画像用バッファに書き込
むステップと、 をさらに含み、 出力イメージ作成処理ステップは、 前記背景画像用バッファと前記マルチプレーンバッファ
の値を読み込み、イメージを生成し、出力することを特
徴とする請求項４９記載の画像生成プログラムを記録し
た記録媒体。 - 【請求項５４】 前記画像生成プログラムは、 背景画像を、Ｚ値として無限遠を与えることによりＲＧ
ＢＺ変換処理するステップと、 前記背景画像がオブジェクトと同じ撮影パラメータで生
成されている場合、前記ＲＧＢＺ変換処理の結果を背景
画像用バッファに書き込むステップと、 前記背景画像がパンフォーカスにより生成されている場
合、前記ＲＧＢＺ変換処理の結果を前記Ｚバッファに書
き込みその後前記デフォーカス処理部によりデフォーカ
ス処理されたデータを前記背景画像用バッファに書き込
むステップと、 をさらに含み、 出力イメージ作成処理ステップは、 前記背景画像用バッファと前記マルチプレーンバッファ
の値を読み込み、イメージを生成し、出力することを特
徴とする請求項５０記載の画像生成プログラムを記録し
た記録媒体。 - 【請求項５５】 前記画像生成プログラムは、 自然画像を利用して合成時に使用しない領域であるクロ
マキー領域を、利用者から与えられる閾値をもって抽出
するクロマキー領域処理ステップと、 抽出されたクロマキー領域に無限遠のＺ値と色情報とし
てＲ，Ｇ，Ｂ各々に０を与え、それ以外の領域について
はＲ，Ｇ，Ｂ値はそのままで、利用者が与えるＺ値を与
え、前記Ｚバッファに書き送むＲＧＢＺ変換処理ステッ
プとをさらにコンピュータに実現させることを特徴とす
る請求項４９記載の画像生成プログラムを記録した記録
媒体。 - 【請求項５６】 前記画像生成プログラムは、 自然画像を利用して合成時に使用しない領域であるクロ
マキー領域を、利用者から与えられる閾値をもって抽出
し、該抽出した領域と接する他の領域との境界領域にお
いてなだらかに変化するＡを算出するするクロマキー領
域処理ステップと、 抽出されたクロマキー領域に無限遠のＺ値と色情報とし
てＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ各々に０を与え、それ以外の領域につ
いてはＲ，Ｇ，Ｂはそのままで、前記算出されたＡ値
と、利用者が指定したＺ値を与え、前記Ｚバッファに書
き込むＲＧＢＡＺ変換処理ステップとをさらにコンピュ
ータに実現させることを特徴とする請求項５０記載の画
像生成プログラムを記録した記録媒体。 - 【請求項５７】 デフォーカス処理の対象のモデルデー
タに対し座標変換、陰面処理、シェーディング処理が行
われ、画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ｚの値を有するシェー
ディングデータを取得するステップと、 画素値としてＲ，Ｇ，Ｂ，Ａ，Ｚの値を記憶できるデフ
ォーカスバッファを利用して、前記取得したシェーディ
ングデータを実際のカメラと同じレンズの焦点距離と絞
り値および被写体との距離からなる関数にしたがってピ
ントを外したデフォーカス像を生成するデフォーカス処
理ステップとをコンピュータに実現させるための画像生
成プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記
録媒体。 - 【請求項５８】 前記デフォーカス処理ステップは、 前記シェーディングデータをスキャンし、 点光源をぼかしたときの該点光源像の直径Φを計算し、 該直径の円内における点光源像の強度比を求め、 該直径の円内における強度比の和が１．０になるように
強度比係数Ｍを求め、 前記強度比係数Ｍを利用して前記直径Φの円内における
Ｒ，Ｇ，Ｂの値，アルファ値Ａの値を求めて前記デフォ
ーカスバッファに保存されている値に加え、 前記デフォーカスバッファ上の前記直径Φの円内画素位
置（ａ，ｂ）におけるＺ値と前記シェーディングデータ
の同じ画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を比べ、該シェ
ーディングデータのＺ値の方が小さければ該シェーディ
ングデータの画素位置（Ｘ，Ｙ）におけるＺ値を前記デ
フォーカスバッファ上の前記直径Φの円内画素位置
（ａ，ｂ）におけるＺ値に移すことによりデフォーカス
画像の生成を行うことを特徴とする請求項５７記載の画
像生成プログラムを記録した記録媒体。 - 【請求項５９】 前記デフォーカス処理ステップは、 前記直径の円内における点光源像の強度比を、コサイン
を用いた近似計算により求めることを特徴とする請求項
５８記載の画像生成プログラムを記録した記録媒体。 - 【請求項６０】 前記画像生成プログラムは、 前記モデルデータに座標変換、陰面処理、シェーディン
グ処理をし、結果をＺバッファに格納する座標変換およ
び陰面消去処理ステップをさらに含み、 前記シェーディングデータを取得するステップは、 前記Ｚバッファに格納されたデータを前記シェーディン
グデータとして取得することを特徴とする請求項５７記
載の画像生成プログラムを記録した記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14635598A JP3382536B2 (ja) | 1997-06-02 | 1998-05-27 | 画像生成方法、画像生成装置および画像生成プログラムを記録した記録媒体 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14402497 | 1997-06-02 | ||
| JP9-144024 | 1997-06-02 | ||
| JP21772597 | 1997-08-12 | ||
| JP9-217725 | 1997-08-12 | ||
| JP14635598A JP3382536B2 (ja) | 1997-06-02 | 1998-05-27 | 画像生成方法、画像生成装置および画像生成プログラムを記録した記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-05-27 JP JP14635598A patent/JP3382536B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6593922B1 (en) | 1999-12-31 | 2003-07-15 | Square Co., Ltd. | Computer readable recording medium having programs for three-dimensional computer image processing stored thereon, graduation rendering processing method, and video game device |
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