次世代自由視点テレビの構築原理の研究

点击翻译按钮获取中文摘要

将来の没入メディアでは、高い写実性と水平・垂直の両方向視差を広い範囲で実現する高画質・広視域のFTVが必要となる。しかし，従来の点ベースのシーン表現では、高画質・広視域のFTVは実現できない。このため、昨年度に面ベースのシーン表現と面ベースFTVを提案した。今年度は、4次元極座標光線空間を用いて面ベース表現と面ベースFTVの性能解析を行うとともに、面ベースFTV によるFree Navigation実験を行い、高画質・広視域FTVとしての性能を検証した。水平・垂直の両方向視差の実現に必要な４次元極座標光線空間を可視化するため、表面上の位置が方向を表す方位球を定義し、その表面にviewを配置することにより４次元極座標光線空間の全てを表示した。3次元空間の物体上の１点が発する光線群は４次元極座標光線空間に螺旋構造を生じる。この構造を利用すれば、光線空間から水平・垂直の両方向視差を持つ３次元シーンの自由視点画像を生成できる。viewの１画素から光線の入射方向にdepthの距離だけ遡ると3次元空間の１点となる。これがこの光線の光源である。この光源は多視点映像の他のviewからも見える。depthが正しい場合にはどのviewから遡った点も一致する。しかし、depthに誤りがあるとこれらの点は一致せず、多数の偽の光源が発生する。このため点ベース表現の光線空間には多数の偽の光線が含まれる。これに対して、面ベース表現では面を検出して光線空間を生成するため、偽の光線の発生を抑えて視域を広げることができる。面ベースFTV によるFree Navigation実験を行った。正20面体の12頂点にカメラを配置し、中心に置かれた物体を全方向から撮影した。光線空間の３viewから面を検出し、面ベースの自由視点画像生成を行った。これにより360度の広い視域を実現でき、面ベースFTVの有効性を実証した。