全方位画像を用いた広域環境の自由視点レンダリング

高橋, 拓二, 川崎, 洋, 池内, 克史, 坂内, 正夫

近年，映像技術や，コンピュータグラフィックス（CG ）の発展にともない，現実感の高い仮想空間を生成することが可能となってきている．しかしながら，これまで主流であったモデルベースによるレンダリングでは，高性能なハードウェアを使用したとしても大規模で複雑な環境を構築するには限界のあることが認識されつつある．一方，大量の画像を蓄積し，これらの実画像を様々に加工・処理し，再構築することで撮影点以外での視点映像を作りだすイメージベースと呼ばれる手法が注目されている．この手法を用いればジオメトリベースでは困難であったCG 画像を再現できる可能性がある．これまで，イメージベースの研究対象としては，比較的小さい対象が主であった．また，広域を対象とした研究であっても広範囲に自由視点の画像再構築を実現した例はない．そこで本論文では，イメージベースによる手法を用いて，より自由に，広範囲にわたり，都市空間という広域環境をリアリティを持ってレンダリングする手法を提案する．本手法は，直線経路に沿って撮影した映像を素材とし，光線空間に基づく画像の再構成手法により，撮影経路と同一平面に限定される任意視点からの画像生成を可能とする．また，本手法の有効性を示すために，実際に車載カメラで撮影した都市の映像を用いて実験を行ったところ，良好な結果を得ることができた．

This paper presents a new method for rendering views, especially those of large-scale scenes, such as broad city landscapes. The main contribution of our method is that we are able to easily render any view from an arbitrary point to an arbitrary direction on the ground in a virtual environment. Our method belongs to the family of work that employs plenoptic functions; however, unlike other works of this type, this particular method allows us to render a novel view from almost any point on the plane, at which images are taken. To achieve this purpose, we use omni-directional camera and multiple cameras for capturing process and apply IBR for rendering process. In this paper, we describe the basic theory of a new plenoptic function, analyze the applicable areas of the theory and the characteristics of generated images, and demonstrate a complete working system using omni directional images.

全方位画像を用いた広域環境の自由視点レンダリング

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