仮想空間への人間の取り込みに関する研究

点击翻译按钮获取中文摘要

仮想環境中に人間が入り込む場合、人間を通常のコンピュータグラフィックスと同じ手法でモデル化しようとすると、モデルが非常に複雑になり、実時間でのモデル制御と表示は困難である。そこで、人間の実写画像を仮想環境の中に取り込み、仮想環境の画像とを適切に融合させることにより、複雑な3次元モデルを経由することなく仮想環境中に実際の人間が存在しているかのような感覚を操作者に与えることを目的として研究を行った。考案した手法は以下の通りである。まず、仮想環境に取り込み人間を複数の移動するカメラで撮影し、計算機の中に取り込む。この画像から人間の画像のみを切りだし、仮想世界の画像の中にテキスチャマッピングを利用して貼り込む。このとき、背景部分を透明にすることにより、複雑な輪郭を持たない単純な矩形の画像をテキスチャとして用いることが可能になる。観察者の視点に対応する適切なカメラ位置における画像を用いることにより、観察者にとって自然な立体感のある画像が得られる。本方式の実現可能性が検証するため、人間の画像入力を行うシステムを構築した。人間の周囲に回転軌道上を旋回するカメラを設置し、全体をブルーバックスクリーンで覆って人間画像のみを切り出せるようにした。カメラ画像を計算機に取り込み、ソフトウェア処理により背景を透明化して、テキスチャ画像を作成した。このテキスチャ画像を仮想空間モデルの中に一枚の板として貼り込み、人間の画像と仮想環境の画像をあわせて表示した。その結果、観察者の視点移動に対応して人間と他の仮想物体との前後関係も含めて適切な画像が生成され、本方式の有効性が確認された。