特殊効果動画生成方法および特殊効果動画生成装置
【課題】演算時間を短縮できるとともに、映像との合成に関して合成映像の品位を向上させることができる特殊効果動画生成装置を提供する。
【解決手段】メモリ１３は、映像における各々の座標についての演算パラメータを記憶する。演算器３は、ランダムな座標のパーティクルを発生する。比較器１１は、映像信号入力部１０に記憶されている映像のディジタル信号であって演算器３が発生したパーティクルの座標に相当する位置のディジタル信号に対して、パーティクルの座標に対応する演算パラメータを用いた演算を行ってパーティクルのパラメータを決定する。決定されたパラメータは、メモリ９に記憶される。演算器１４は、メモリ９に記憶されているパラメータにもとづいて特殊画像を生成する。
【解決手段】メモリ１３は、映像における各々の座標についての演算パラメータを記憶する。演算器３は、ランダムな座標のパーティクルを発生する。比較器１１は、映像信号入力部１０に記憶されている映像のディジタル信号であって演算器３が発生したパーティクルの座標に相当する位置のディジタル信号に対して、パーティクルの座標に対応する演算パラメータを用いた演算を行ってパーティクルのパラメータを決定する。決定されたパラメータは、メモリ９に記憶される。演算器１４は、メモリ９に記憶されているパラメータにもとづいて特殊画像を生成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーティクルシミュレーションによって動画を生成する特殊効果動画生成方法および特殊効果動画生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
時間的に変化する自然現象等を動画像で再現する手法として、パーティクルシミュレーションがある。パーティクルシミュレーションでは、例えば、煙や水滴の動きを、粒子（パーティクル）の集合で表現する（例えば、特許文献１参照。）。パーティクルシミュレーションによって、自然現象等を再現する画像を生成することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２１６１５５号公報（段落０００４−０００６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、パーティクルシミュレーションでは、図７に示すように、パーティクル７１、パーティクル７１を発生するオブジェクト（パーティクル発生オブジェクト）７２、パーティクル７１に影響を与えるオブジェクト７３、およびパーティクル７１には関係しない一般オブジェクト７４の４種類のオブジェクトが用いられる。
【０００５】
そして、同一空間上に配置された各オブジェクトからパーティクルのパラメータ演算が行われる。すなわち、パーティクル７１自身の空間座標、パーティクル７１と空間に配置されたオブジェクトとの間の距離、パーティクル７１と他のパーティクルとの間の距離等からパーティクル７１の各パラメータを演算する。そのために、パーティクル７１のパラメータに影響を与えるオブジェクト等をあらかじめ２次元空間または３次元空間に配置しておく必要がある。図７には、３次元空間に配置された例が示されている。
【０００６】
以上のように、空間に配置されたオブジェクトの情報にもとづいてパラメータ演算を行って特殊効果画像を生成しているので、生成された特殊効果画像そのものを対象にしてディジタル映像を合成することしかできない。
【０００７】
また、パーティクルシミュレーションによって生成される動画像と他のディジタル映像とを合成する場合には、生成された動画像と他のディジタル映像とをキー信号（ＫＥＹ信号）によって合成することが一般的である。すると、パーティクルシミュレーションによって生成された動画像の上にディジタル映像を合成すると、キー信号で縁取りされた合成映像になってしまう。
【０００８】
また、オブジェクトの位置情報にもとづいてパーティクルのパラメータ演算を行っているので、オブジェクトに対して複雑な変形を施すと、膨大な演算時間が必要になってしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、演算時間を短縮できるとともに、映像との合成に関して合成映像の品位を向上させることができる特殊効果動画生成方法および特殊効果動画生成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による特殊効果動画生成装置は、映像における各々の座標についての演算パラメータを入力して記憶する記憶手段（例えば、メモリ１３）と、映像内の座標に対応付けられたパーティクルを発生するパーティクル発生手段（例えば、演算器３）と、入力された映像のディジタル信号を記憶する映像信号入力手段（例えば、映像信号入力部１０）と、映像信号入力手段に記憶されている映像のディジタル信号であってパーティクル発生手段が発生したパーティクルの座標に相当する位置のディジタル信号に対して、パーティクルの座標に対応する記憶手段に記憶されている演算パラメータを用いた演算（比較処理を含む。）を行って、パーティクルのパラメータを決定するパラメータ決定手段（例えば、演算器８および比較器１１で実現される。）と、パラメータ決定手段が決定したパラメータを用いて特殊画像を生成する特殊画像生成手段（例えば、演算器１４）とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
記憶手段が、パーティクルの可視／不可視を決めるための可視範囲テーブルを記憶し、パラメータ決定手段が、映像信号入力手段に記憶されている映像のディジタル信号と可視範囲テーブルにおける演算パラメータとを比較して、パーティクルの各々の座標の可視／不可視を示すパラメータを決定するように構成されていてもよい。
【００１２】
パラメータ決定手段が決定したパラメータにもとづいて、特殊画像生成手段が生成する特殊画像と他の映像とを合成する際に使用されるキー信号を生成する画像作成手段（例えば、演算器１４Ｂ）を備えていてもよい。
【００１３】
記憶手段が、映像信号の輝度信号および色差信号に対する演算を示す演算パラメータ（例えば、輝度信号Ｙに対する演算パラメータ、色差信号Ｐｂに対する演算パラメータ、および色差信号Ｐｒに対する演算パラメータ）を記憶し、パラメータ決定手段が、映像のディジタル信号に対して演算パラメータが示す演算を行ってパラメータを決定するように構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、パーティクルが配された空間上に配置された各オブジェクトを参照してパラメータ演算を行う場合に比べて、特殊画像を生成する際の演算量を軽減でき、回路規模を小さくすることができる。また、パラメータ決定手段が映像のディジタル信号と可視範囲テーブルにおける演算パラメータとを比較してパーティクルの各々の座標の可視／不可視を示すパラメータを決定するように構成されている場合には、可視／不可視の判定を行う前に、あらかじめ決められている総パーティクル数までの数のパーティクルを生成するので、生成されるパーティクルの数を一定に保つことができる。また、パラメータ決定手段が決定したパラメータにもとづいて、特殊画像生成手段が生成する特殊画像と他の映像とを合成する際に使用されるキー信号を生成する画像作成手段をさらに備えている場合には、特殊画像が生成される前に決定されたパラメータにもとづいてキー信号が生成され、合成画像がキー信号で縁取りされた合成映像になってしまうようなことが防止され、合成映像の品位を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１６】
実施の形態１．
図１は、本発明によるパーティクルシミュレーションによって特殊効果画像（以下、特殊画像という。）を生成する特殊効果画像生成装置の第１の実施の形態（実施の形態１）を示すブロック図である。図１に示す特殊効果画像生成装置は、制御用ＣＰＵ（図示せず）等から出力されるパラメータ等を入力するパラメータ入力部１，１２、パーティクルの初期値を生成する処理等を行う演算器３、総パーティクル数とパーティクル数とを比較して新規パーティクル生成の判断を行う比較器４、各パーティクルのパラメータを決めるための演算を行う演算器６、演算器６が出力するパーティクルの座標を２次元座標に変換する演算器８、シリアル−パラレル変換器やフレームメモリ等で構成されディジタル映像信号（映像のディジタル信号）が入力される映像信号入力部１０、映像信号入力部１０に入力された映像信号と可視範囲テーブルの設定値とを比較して可視パラメータを設定する比較器１１、メモリ９に配置されているパーティクルのパラメータから特殊画像を生成する処理を行う演算器１４、およびパラレル−シリアル変換等の処理を行って特殊画像を出力する映像出力部１５を含む。
【００１７】
また、特殊効果画像生成装置は、パラメータ入力部１に入力されたパラメータを保持するメモリ２、パラメータ入力部１２に入力されたパラメータを保持するメモリ１３、演算器３が出力するパラメータ配列（各パーティクルのパラメータの並び）を記憶するメモリ５、演算器３が出力するパーティクルの数を保持するメモリ７、および特殊画像生成時のパラメータを記憶するメモリ９を含む。
【００１８】
メモリ２は、パーティクル発生時の座標の範囲が設定された座標初期値テーブル２Ａと、ライフサイクル初期値が設定されたライフサイクル初期値テーブル２Ｂと、演算対象となるパーティクル数の上限値が設定された総パーティクル数２Ｃとを保持する。
【００１９】
メモリ９は、パーティクルから特殊画像を生成するときのパラメータとなる座標９Ａと、ライフサイクル９Ｂと、可視パラメータ９Ｃとのデータを、各パーティクル配列として記憶する。
【００２０】
次に、図２のフローチャートを参照して、図１に示す特殊効果画像生成装置の動作を説明する。
【００２１】
まず、パーティクルの初期値が設定される（ステップＡ１）。具体的には、パラメータ入力部１に、パーティクル発生時の座標の範囲（映像内の座標の範囲）を設定する座標初期値テーブル２Ａと、ライフサイクル初期値を設定するライフサイクル初期値テーブル２Ｂと、演算対象となるパーティクル数の上限値を設定する総パーティクル数２Ｃとが、パラメータとして入力される。入力されたそれらは、メモリ２に記憶される。座標初期値テーブル２Ａとライフサイクル初期値テーブル２Ｂとは、パーティクル生成時に与えられる初期値の範囲を定めたテーブルに相当する。また、総パーティクル数２Ｃは、特殊効果画像生成装置で演算されるパーティクルの数の最大値を示す。
【００２２】
以下、ステップＡ２〜Ａ１４の処理が実行されるが、ステップＡ２〜Ａ１４の処理がフィールド毎の処理であり、ステップＡ５〜Ａ１２はパーティクル毎の処理である。
【００２３】
パーティクルシミュレーション機能が起動されると、パラメータ入力部１２に入力される可視範囲テーブルがメモリ１３に記憶される。可視範囲テーブルは、例えば１画面の各々の画素位置における映像信号に対応する可視パラメータの対応付けを示すテーブルである。すなわち、各々の位置の画素について、可視パラメータを「１」にする輝度（彩度や明度などであってもよい）の範囲または「０」にする輝度の範囲が可視範囲テーブルに設定されている。換言すれば、可視パラメータを「１」にするための閾値が設定されている。映像信号の例えば輝度が閾値以上であれば、可視パラメータが「１」に設定される。
【００２４】
比較器４は、メモリ７に記憶されているパーティクル数とメモリ２に記憶されている総パーティクル数と比較し、パーティクル数が総パーティクル数未満であれば、演算器３を動作させて新規パーティクルの生成を行う（ステップＡ３，Ａ４）。なお、比較器４は、総パーティクル数までの数のパーティクルを一時に生成するのではなく、任意の時期に、逐次パーティクルを生成してもよい。また、生成されたパーティクルの数が総パーティクル数に達する前に新規パーティクルの生成を止めてもよい。
【００２５】
例えば、メモリ２における座標初期値テーブル２Ａには、ｘ座標：０〜１９２０、ｙ座標：０〜１０８０、ｚ座標：０が設定されている。すなわち、この実施の形態では、２次元空間にパーティクルが配置される場合を例にする。ライフサイクル初期値テーブル２Ｂには、３０〜６０が設定されている。総パーティクル数２Ｃとして１００が設定されている。また、メモリ１３における可視範囲テーブルには、１２８〜２５５が設定されている。
【００２６】
演算器３は、ステップＡ３の処理で、座標初期値テーブル２Ａおよびライフサイクル初期値テーブル２Ｂに設定されている値の範囲で、ランダムな値を、新規に生成するパーティクルのパラメータとする。そして、生成したパーティクルの通し番号とともにパラメータをメモリ５に記憶させる。なお、演算器３が決定するパーティクルの座標は、２次元空間においてパーティクルが存在する位置を特定できるデータであれば、その形式を問わない。一例として、パーティクルの中心座標（重心の座標）であってもよいし、パーティクルの外縁の座標であってもよいし、他の表現形式であってもよい。
【００２７】
ステップＡ５〜Ａ１２のパーティクル毎の処理において、演算器６は、各々のパーティクルのパラメータについて演算を行う（ステップＡ５）。例えば、ライフサイクルのパラメータを１減少させる。なお、演算器６は、ライフサイクルが０または負値になったパーティクルを削除する（ステップＡ６，Ａ７）。演算器６は、ライフサイクルが正値であるパーティクルのパラメータをメモリ９および演算器８に出力する。メモリ９において、演算器６から出力されたパラメータが、パーティクルの通し番号とともに座標９Ａおよびライフサイクル９Ｂとして記憶される。
【００２８】
演算器８は、演算器６が出力したパーティクルの座標を２次元座標に変換し、２次元座標を比較器１１に出力する（ステップＡ８）。なお、この実施の形態では、パーティクルは２次元空間に配置されているので、演算器８は、演算器６が出力したパーティクルの座標をそのまま比較器１１に出力する。
【００２９】
比較器１１は、パーティクルの座標（例えば、中心座標）に相当する画素位置の映像信号を映像信号入力部１０から入力する（ステップＡ９）。そして、その画素位置に対応する可視範囲テーブルの設定値をメモリ１３から入力し、映像信号入力部１０から入力した映像信号のレベルとメモリ１３から入力した可視範囲テーブルの設定値とを比較する（ステップＡ１０）。可視範囲テーブルの設定値が輝度である場合には、比較器１１は、映像信号における輝度信号を可視範囲テーブルの設定値と比較する。
【００３０】
映像信号のレベルが閾値以上であれば、比較器１１は、メモリ９に、可視パラメータとして「１」を出力し（ステップＡ１１）、閾値未満であれば可視パラメータとして「０」を出力する（ステップＡ１２）。なお、可視範囲テーブルに１２８〜２５５が設定されている場合には、閾値は１２８である。また、メモリ９において、比較器１１が出力した値は、そのパーティクルの座標９Ａおよびライフサイクル９Ｂに対応させて可視パラメータ９Ｃとして記憶される。
【００３１】
演算器１４は、可視パラメータ９Ｃとして「１」が設定されているパーティクルの座標９Ａおよびライフサイクル９Ｂを用いて、特殊画像を生成する（ステップＡ１３）。そして、生成した特殊画像を映像信号として映像出力部１５に出力する（ステップＡ１４）。
【００３２】
以上のように、この実施の形態では、生成されたパーティクルのパラメータ（この例では、可視／不可視）が、映像信号（例えば、映像信号における輝度信号）を用いて定められている。すなわち、パーティクルが配された空間上に配置された各オブジェクト以外の信号を用いてパーティクルシミュレーションによる特殊画像を生成することができる。よって、パーティクルが配された空間上に配置された各オブジェクトを参照してパラメータ演算を行う場合に比べて、特殊画像を生成する際の演算量を軽減でき、回路規模を小さくすることができる。また、可視／不可視の判定を行う前に、あらかじめ決められている総パーティクル数までの数のパーティクルを生成するので、生成されるパーティクルの数を一定に保つことができる。よって、例えば、ある時期に急激にパーティクルの生成のための演算量が増加するということはない。また、演算器１４Ａが、映像信号入力部１０に入力されて記憶されている映像信号のレベルにもとづいて可視／不可視の設定がなされたパーティクルから特殊画像を生成するので、演算器１４Ａが生成した特殊画像に対して、映像信号入力部１０に入力された映像信号を合成する場合に、不自然な合成画像になってしまう可能性が低減する。
【００３３】
実施の形態２．
第１の実施の形態では、演算器１４が生成した特殊画像の映像信号は、一つの映像出力部１５に出力されていたが、第２の実施の形態（実施の形態２）では、特殊効果動画生成装置は、複数の特殊画像の映像信号を出力できるように構成される。
【００３４】
図３は、第２の実施の形態の特殊効果画像生成装置を示すブロック図である。図３に示す特殊効果画像生成装置では、図１に示された演算器１４に代えて、複数（図３に示す例では二つ）の演算器１４Ａ，１４Ｂが設けられ、映像出力部１５に代えて、映像出力部１５Ａ，１５Ｂが設けられている。その他の構成は、図１に示された特殊効果画像生成装置の構成と同じである。
【００３５】
次に、図４のフローチャートを参照して、図３に示された特殊効果画像生成装置の動作を説明する。ステップＡ１〜Ａ１２までの処理は、図２に示された第１の実施の形態の動作と同じである。この実施の形態では、例えば、演算器１４Ａが、第１の実施の形態における演算器１４と同様に、可視パラメータ９Ｃとして「１」が設定されているパーティクルの座標９Ａおよびライフサイクル９Ｂを用いて、特殊画像を生成する（ステップＡ１３）。そして、生成した特殊画像を映像信号として１フィールド毎に映像出力部１５Ａに出力する（ステップＡ１４）。
【００３６】
演算器１４Ｂは、演算器１４Ａとは異なる演算によって画像を生成し、生成した画像を映像信号として映像出力部１５Ｂに出力する（ステップＢ１３，Ｂ１４）。例えば、演算器１４Ｂは、演算器１４Ａが生成した特殊画像に対するキー信号としての画像を生成する。
【００３７】
この実施の形態では、演算器１４Ｂは、映像信号入力部１０に入力された映像信号のレベル（例えば、輝度信号の値）にもとづいて可視／不可視の設定がなされたパーティクルのパラメータにもとづいて例えばキー信号を生成する。演算器１４Ｂが、パーティクルのパラメータにもとづいてキー信号を生成する場合、可視とされたパーティクルの領域を含まないようにキー信号を生成することができる。よって、例えば、演算器１４Ａが生成した特殊画像に対して映像信号入力部１０に入力された映像信号を合成する場合に、合成画像においてパーティクルが欠けてしまうことが防止される。すなわち、キー信号で縁取りされた合成映像になってしまうことが防止される。
【００３８】
実施の形態３．
図５は、第３の実施の形態（実施の形態３）の特殊効果画像生成装置を示すブロック図である。図５に示す特殊効果画像生成装置では、図１に示された映像信号入力部１０に代えて、複数（図５に示す例では二つ）の映像信号入力部１０Ａ，１０Ｂが設けられている。その他の構成は、図１に示された特殊効果画像生成装置の構成と同じである。ただし、パラメータ入力部１２を介して、メモリ１３には、可視範囲テーブルに加えて、映像信号入力部１０Ｂに入力された映像信号における輝度信号Ｙに対する演算パラメータ、色差信号Ｐｂに対する演算パラメータ、および色差信号Ｐｒに対する演算パラメータも入力され、メモリ１３は、それらの演算パラメータを記憶する。メモリ１３に記憶されるパラメータの集まりをパラメータ演算テーブルという。
【００３９】
また、メモリ９には、パーティクルから特殊画像を生成するときのパラメータとなる座標９Ａと、ライフサイクル９Ｂと、可視パラメータ９Ｃとのデータに加えて、比較器１１が出力するパラメータＹ（９Ｄ）、パラメータＰｂ（９Ｅ）およびパラメータＰｒ（９Ｆ）も記憶される。
【００４０】
次に、図６のフローチャートを参照して、図５に示された特殊効果画像生成装置の動作を説明する。ステップＡ１〜Ａ１２の処理は第１の実施の形態における処理と同じである。ただし、パーティクルシミュレーション機能が起動されると、パラメータ入力部１２に入力されるパラメータ演算テーブルがメモリ１３に記憶される。また、この実施の形態では、比較器１１は、パーティクルの座標に相当する画素位置に対応する映像信号を映像信号入力部１０Ａから入力する（ステップＡ９）。また、その画素位置に対応する可視範囲テーブルの設定値をメモリ１３から入力し、映像信号入力部１０Ａから入力した映像信号のレベルとメモリ１３から入力した可視範囲テーブルの設定値とを比較する（ステップＡ１０）。そして、比較器１１は、比較結果に応じて、可視パラメータ９Ｃとして「１」または「０」をメモリ９に出力する。
【００４１】
また、比較器１１は、演算器８から出力されたパーティクルの座標に相当する画素位置に対応する映像信号を映像信号入力部１０Ｂから入力する。そして、その画素位置に対応するパラメータ定義テーブル（可視範囲テーブルの設定値を除く。）の設定値をメモリ１３から入力し、映像信号入力部１０Ｂから入力した映像信号（Ｙ、ＰｂおよびＰｒ）の値に対して、メモリ１３から入力したパラメータ定義テーブルにおける演算パラメータにもとづく演算を行う（ステップＢ１０）。そして、演算結果を、パラメータＹ（９Ｄ）、パラメータＰｂ（９Ｅ）およびパラメータＰｒ（９Ｆ）としてメモリ９に出力する（ステップＢ１１）。メモリ９は、それらのパラメータを記憶する。
【００４２】
なお、パラメータ定義テーブルにおける演算パラメータは、映像信号入力部１０Ｂから入力した映像信号（Ｙ、ＰｂおよびＰｒ）にもとづいて、パーティクルのパラメータ（Ｙ、ＰｂおよびＰｒ）をどのようにするのかを決めるための演算を示すパラメータであるが、例えば、所定値（３つのパラメータの一部については１でもよい。）の乗算を示す。
【００４３】
この実施の形態では、演算器１４は、可視パラメータ９Ｃとして「１」が設定されているパーティクルの座標９Ａ、ライフサイクル９Ｂ、パラメータＹ（９Ｄ）、パラメータＰｂ（９Ｅ）およびパラメータＰｒ（９Ｆ）を用いて、特殊画像を生成する（ステップＡ１３）。そして、生成した特殊画像を映像信号として映像出力部１５に１フィールド毎に出力する（ステップＡ１４）。なお、ステップＡ１３において、演算器１４は、パーティクルの各々の座標９Ａについて、パラメータＹ（９Ｄ）、パラメータＰｂ（９Ｅ）およびパラメータＰｒ（９Ｆ）をそのままパーティクルのパラメータとしてもよい。
【００４４】
また、映像信号入力部１０Ａに入力される映像信号と映像信号入力部１０Ｂに入力される映像信号とは同じものであってもよい。また、映像信号入力部は３個以上設けられていてもよい。
【００４５】
この実施の形態では、演算器１４は、映像信号入力部１０Ａに入力された映像信号のレベルにもとづいてパーティクルの可視／不可視を定めるとともに、映像信号入力部１０Ｂにに入力された映像信号の値にもとづいてパーティクルのパラメータを決定する。すなわち、特殊画像を生成するための演算が、外部から入力される映像信号にもとづいて実行されている。
【００４６】
なお、上記の各実施の形態において、演算器３，６，８，１４を独立したものとして説明したが、それらを一つの演算装置にまとめてもよい。さらに、比較器４，１１も演算装置にまとめてもよい。また、メモリ２，５，７，９，１３を独立したものとして説明したが、それらを一つの記憶装置にまとめてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明を、放送機器や映像機器に適用することができる。すなわち、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置で生成されたパーティクルシミュレーションを用いたＣＧ画像と放送機器や映像機器による映像とを合成したり、映像入力装置を有する情報処理装置や編集機において、動画編集時の合成、トランジション効果、特殊効果のために適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】第１の実施の形態の特殊効果画像生成装置を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態の特殊効果画像生成装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】第２の実施の形態の特殊効果画像生成装置を示すブロック図である。
【図４】第２の実施の形態の特殊効果画像生成装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】第３の実施の形態の特殊効果画像生成装置を示すブロック図である。
【図６】第３の実施の形態の特殊効果画像生成装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】一般的なパーティクルシミュレーションを説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ パラメータ入力部
２ メモリ
３ 演算器
４ 比較器
５ メモリ
６ 演算器
７ メモリ
８ 演算器
９ メモリ
１０ 映像信号入力部
１１ 比較器
１２ パラメータ入力部
１３ メモリ
１４ 演算器
１５ 映像出力部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーティクルシミュレーションによって動画を生成する特殊効果動画生成方法および特殊効果動画生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
時間的に変化する自然現象等を動画像で再現する手法として、パーティクルシミュレーションがある。パーティクルシミュレーションでは、例えば、煙や水滴の動きを、粒子（パーティクル）の集合で表現する（例えば、特許文献１参照。）。パーティクルシミュレーションによって、自然現象等を再現する画像を生成することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２１６１５５号公報（段落０００４−０００６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、パーティクルシミュレーションでは、図７に示すように、パーティクル７１、パーティクル７１を発生するオブジェクト（パーティクル発生オブジェクト）７２、パーティクル７１に影響を与えるオブジェクト７３、およびパーティクル７１には関係しない一般オブジェクト７４の４種類のオブジェクトが用いられる。
【０００５】
そして、同一空間上に配置された各オブジェクトからパーティクルのパラメータ演算が行われる。すなわち、パーティクル７１自身の空間座標、パーティクル７１と空間に配置されたオブジェクトとの間の距離、パーティクル７１と他のパーティクルとの間の距離等からパーティクル７１の各パラメータを演算する。そのために、パーティクル７１のパラメータに影響を与えるオブジェクト等をあらかじめ２次元空間または３次元空間に配置しておく必要がある。図７には、３次元空間に配置された例が示されている。
【０００６】
以上のように、空間に配置されたオブジェクトの情報にもとづいてパラメータ演算を行って特殊効果画像を生成しているので、生成された特殊効果画像そのものを対象にしてディジタル映像を合成することしかできない。
【０００７】
また、パーティクルシミュレーションによって生成される動画像と他のディジタル映像とを合成する場合には、生成された動画像と他のディジタル映像とをキー信号（ＫＥＹ信号）によって合成することが一般的である。すると、パーティクルシミュレーションによって生成された動画像の上にディジタル映像を合成すると、キー信号で縁取りされた合成映像になってしまう。
【０００８】
また、オブジェクトの位置情報にもとづいてパーティクルのパラメータ演算を行っているので、オブジェクトに対して複雑な変形を施すと、膨大な演算時間が必要になってしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、演算時間を短縮できるとともに、映像との合成に関して合成映像の品位を向上させることができる特殊効果動画生成方法および特殊効果動画生成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による特殊効果動画生成装置は、映像における各々の座標についての演算パラメータを入力して記憶する記憶手段（例えば、メモリ１３）と、映像内の座標に対応付けられたパーティクルを発生するパーティクル発生手段（例えば、演算器３）と、入力された映像のディジタル信号を記憶する映像信号入力手段（例えば、映像信号入力部１０）と、映像信号入力手段に記憶されている映像のディジタル信号であってパーティクル発生手段が発生したパーティクルの座標に相当する位置のディジタル信号に対して、パーティクルの座標に対応する記憶手段に記憶されている演算パラメータを用いた演算（比較処理を含む。）を行って、パーティクルのパラメータを決定するパラメータ決定手段（例えば、演算器８および比較器１１で実現される。）と、パラメータ決定手段が決定したパラメータを用いて特殊画像を生成する特殊画像生成手段（例えば、演算器１４）とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
記憶手段が、パーティクルの可視／不可視を決めるための可視範囲テーブルを記憶し、パラメータ決定手段が、映像信号入力手段に記憶されている映像のディジタル信号と可視範囲テーブルにおける演算パラメータとを比較して、パーティクルの各々の座標の可視／不可視を示すパラメータを決定するように構成されていてもよい。
【００１２】
パラメータ決定手段が決定したパラメータにもとづいて、特殊画像生成手段が生成する特殊画像と他の映像とを合成する際に使用されるキー信号を生成する画像作成手段（例えば、演算器１４Ｂ）を備えていてもよい。
【００１３】
記憶手段が、映像信号の輝度信号および色差信号に対する演算を示す演算パラメータ（例えば、輝度信号Ｙに対する演算パラメータ、色差信号Ｐｂに対する演算パラメータ、および色差信号Ｐｒに対する演算パラメータ）を記憶し、パラメータ決定手段が、映像のディジタル信号に対して演算パラメータが示す演算を行ってパラメータを決定するように構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、パーティクルが配された空間上に配置された各オブジェクトを参照してパラメータ演算を行う場合に比べて、特殊画像を生成する際の演算量を軽減でき、回路規模を小さくすることができる。また、パラメータ決定手段が映像のディジタル信号と可視範囲テーブルにおける演算パラメータとを比較してパーティクルの各々の座標の可視／不可視を示すパラメータを決定するように構成されている場合には、可視／不可視の判定を行う前に、あらかじめ決められている総パーティクル数までの数のパーティクルを生成するので、生成されるパーティクルの数を一定に保つことができる。また、パラメータ決定手段が決定したパラメータにもとづいて、特殊画像生成手段が生成する特殊画像と他の映像とを合成する際に使用されるキー信号を生成する画像作成手段をさらに備えている場合には、特殊画像が生成される前に決定されたパラメータにもとづいてキー信号が生成され、合成画像がキー信号で縁取りされた合成映像になってしまうようなことが防止され、合成映像の品位を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１６】
実施の形態１．
図１は、本発明によるパーティクルシミュレーションによって特殊効果画像（以下、特殊画像という。）を生成する特殊効果画像生成装置の第１の実施の形態（実施の形態１）を示すブロック図である。図１に示す特殊効果画像生成装置は、制御用ＣＰＵ（図示せず）等から出力されるパラメータ等を入力するパラメータ入力部１，１２、パーティクルの初期値を生成する処理等を行う演算器３、総パーティクル数とパーティクル数とを比較して新規パーティクル生成の判断を行う比較器４、各パーティクルのパラメータを決めるための演算を行う演算器６、演算器６が出力するパーティクルの座標を２次元座標に変換する演算器８、シリアル−パラレル変換器やフレームメモリ等で構成されディジタル映像信号（映像のディジタル信号）が入力される映像信号入力部１０、映像信号入力部１０に入力された映像信号と可視範囲テーブルの設定値とを比較して可視パラメータを設定する比較器１１、メモリ９に配置されているパーティクルのパラメータから特殊画像を生成する処理を行う演算器１４、およびパラレル−シリアル変換等の処理を行って特殊画像を出力する映像出力部１５を含む。
【００１７】
また、特殊効果画像生成装置は、パラメータ入力部１に入力されたパラメータを保持するメモリ２、パラメータ入力部１２に入力されたパラメータを保持するメモリ１３、演算器３が出力するパラメータ配列（各パーティクルのパラメータの並び）を記憶するメモリ５、演算器３が出力するパーティクルの数を保持するメモリ７、および特殊画像生成時のパラメータを記憶するメモリ９を含む。
【００１８】
メモリ２は、パーティクル発生時の座標の範囲が設定された座標初期値テーブル２Ａと、ライフサイクル初期値が設定されたライフサイクル初期値テーブル２Ｂと、演算対象となるパーティクル数の上限値が設定された総パーティクル数２Ｃとを保持する。
【００１９】
メモリ９は、パーティクルから特殊画像を生成するときのパラメータとなる座標９Ａと、ライフサイクル９Ｂと、可視パラメータ９Ｃとのデータを、各パーティクル配列として記憶する。
【００２０】
次に、図２のフローチャートを参照して、図１に示す特殊効果画像生成装置の動作を説明する。
【００２１】
まず、パーティクルの初期値が設定される（ステップＡ１）。具体的には、パラメータ入力部１に、パーティクル発生時の座標の範囲（映像内の座標の範囲）を設定する座標初期値テーブル２Ａと、ライフサイクル初期値を設定するライフサイクル初期値テーブル２Ｂと、演算対象となるパーティクル数の上限値を設定する総パーティクル数２Ｃとが、パラメータとして入力される。入力されたそれらは、メモリ２に記憶される。座標初期値テーブル２Ａとライフサイクル初期値テーブル２Ｂとは、パーティクル生成時に与えられる初期値の範囲を定めたテーブルに相当する。また、総パーティクル数２Ｃは、特殊効果画像生成装置で演算されるパーティクルの数の最大値を示す。
【００２２】
以下、ステップＡ２〜Ａ１４の処理が実行されるが、ステップＡ２〜Ａ１４の処理がフィールド毎の処理であり、ステップＡ５〜Ａ１２はパーティクル毎の処理である。
【００２３】
パーティクルシミュレーション機能が起動されると、パラメータ入力部１２に入力される可視範囲テーブルがメモリ１３に記憶される。可視範囲テーブルは、例えば１画面の各々の画素位置における映像信号に対応する可視パラメータの対応付けを示すテーブルである。すなわち、各々の位置の画素について、可視パラメータを「１」にする輝度（彩度や明度などであってもよい）の範囲または「０」にする輝度の範囲が可視範囲テーブルに設定されている。換言すれば、可視パラメータを「１」にするための閾値が設定されている。映像信号の例えば輝度が閾値以上であれば、可視パラメータが「１」に設定される。
【００２４】
比較器４は、メモリ７に記憶されているパーティクル数とメモリ２に記憶されている総パーティクル数と比較し、パーティクル数が総パーティクル数未満であれば、演算器３を動作させて新規パーティクルの生成を行う（ステップＡ３，Ａ４）。なお、比較器４は、総パーティクル数までの数のパーティクルを一時に生成するのではなく、任意の時期に、逐次パーティクルを生成してもよい。また、生成されたパーティクルの数が総パーティクル数に達する前に新規パーティクルの生成を止めてもよい。
【００２５】
例えば、メモリ２における座標初期値テーブル２Ａには、ｘ座標：０〜１９２０、ｙ座標：０〜１０８０、ｚ座標：０が設定されている。すなわち、この実施の形態では、２次元空間にパーティクルが配置される場合を例にする。ライフサイクル初期値テーブル２Ｂには、３０〜６０が設定されている。総パーティクル数２Ｃとして１００が設定されている。また、メモリ１３における可視範囲テーブルには、１２８〜２５５が設定されている。
【００２６】
演算器３は、ステップＡ３の処理で、座標初期値テーブル２Ａおよびライフサイクル初期値テーブル２Ｂに設定されている値の範囲で、ランダムな値を、新規に生成するパーティクルのパラメータとする。そして、生成したパーティクルの通し番号とともにパラメータをメモリ５に記憶させる。なお、演算器３が決定するパーティクルの座標は、２次元空間においてパーティクルが存在する位置を特定できるデータであれば、その形式を問わない。一例として、パーティクルの中心座標（重心の座標）であってもよいし、パーティクルの外縁の座標であってもよいし、他の表現形式であってもよい。
【００２７】
ステップＡ５〜Ａ１２のパーティクル毎の処理において、演算器６は、各々のパーティクルのパラメータについて演算を行う（ステップＡ５）。例えば、ライフサイクルのパラメータを１減少させる。なお、演算器６は、ライフサイクルが０または負値になったパーティクルを削除する（ステップＡ６，Ａ７）。演算器６は、ライフサイクルが正値であるパーティクルのパラメータをメモリ９および演算器８に出力する。メモリ９において、演算器６から出力されたパラメータが、パーティクルの通し番号とともに座標９Ａおよびライフサイクル９Ｂとして記憶される。
【００２８】
演算器８は、演算器６が出力したパーティクルの座標を２次元座標に変換し、２次元座標を比較器１１に出力する（ステップＡ８）。なお、この実施の形態では、パーティクルは２次元空間に配置されているので、演算器８は、演算器６が出力したパーティクルの座標をそのまま比較器１１に出力する。
【００２９】
比較器１１は、パーティクルの座標（例えば、中心座標）に相当する画素位置の映像信号を映像信号入力部１０から入力する（ステップＡ９）。そして、その画素位置に対応する可視範囲テーブルの設定値をメモリ１３から入力し、映像信号入力部１０から入力した映像信号のレベルとメモリ１３から入力した可視範囲テーブルの設定値とを比較する（ステップＡ１０）。可視範囲テーブルの設定値が輝度である場合には、比較器１１は、映像信号における輝度信号を可視範囲テーブルの設定値と比較する。
【００３０】
映像信号のレベルが閾値以上であれば、比較器１１は、メモリ９に、可視パラメータとして「１」を出力し（ステップＡ１１）、閾値未満であれば可視パラメータとして「０」を出力する（ステップＡ１２）。なお、可視範囲テーブルに１２８〜２５５が設定されている場合には、閾値は１２８である。また、メモリ９において、比較器１１が出力した値は、そのパーティクルの座標９Ａおよびライフサイクル９Ｂに対応させて可視パラメータ９Ｃとして記憶される。
【００３１】
演算器１４は、可視パラメータ９Ｃとして「１」が設定されているパーティクルの座標９Ａおよびライフサイクル９Ｂを用いて、特殊画像を生成する（ステップＡ１３）。そして、生成した特殊画像を映像信号として映像出力部１５に出力する（ステップＡ１４）。
【００３２】
以上のように、この実施の形態では、生成されたパーティクルのパラメータ（この例では、可視／不可視）が、映像信号（例えば、映像信号における輝度信号）を用いて定められている。すなわち、パーティクルが配された空間上に配置された各オブジェクト以外の信号を用いてパーティクルシミュレーションによる特殊画像を生成することができる。よって、パーティクルが配された空間上に配置された各オブジェクトを参照してパラメータ演算を行う場合に比べて、特殊画像を生成する際の演算量を軽減でき、回路規模を小さくすることができる。また、可視／不可視の判定を行う前に、あらかじめ決められている総パーティクル数までの数のパーティクルを生成するので、生成されるパーティクルの数を一定に保つことができる。よって、例えば、ある時期に急激にパーティクルの生成のための演算量が増加するということはない。また、演算器１４Ａが、映像信号入力部１０に入力されて記憶されている映像信号のレベルにもとづいて可視／不可視の設定がなされたパーティクルから特殊画像を生成するので、演算器１４Ａが生成した特殊画像に対して、映像信号入力部１０に入力された映像信号を合成する場合に、不自然な合成画像になってしまう可能性が低減する。
【００３３】
実施の形態２．
第１の実施の形態では、演算器１４が生成した特殊画像の映像信号は、一つの映像出力部１５に出力されていたが、第２の実施の形態（実施の形態２）では、特殊効果動画生成装置は、複数の特殊画像の映像信号を出力できるように構成される。
【００３４】
図３は、第２の実施の形態の特殊効果画像生成装置を示すブロック図である。図３に示す特殊効果画像生成装置では、図１に示された演算器１４に代えて、複数（図３に示す例では二つ）の演算器１４Ａ，１４Ｂが設けられ、映像出力部１５に代えて、映像出力部１５Ａ，１５Ｂが設けられている。その他の構成は、図１に示された特殊効果画像生成装置の構成と同じである。
【００３５】
次に、図４のフローチャートを参照して、図３に示された特殊効果画像生成装置の動作を説明する。ステップＡ１〜Ａ１２までの処理は、図２に示された第１の実施の形態の動作と同じである。この実施の形態では、例えば、演算器１４Ａが、第１の実施の形態における演算器１４と同様に、可視パラメータ９Ｃとして「１」が設定されているパーティクルの座標９Ａおよびライフサイクル９Ｂを用いて、特殊画像を生成する（ステップＡ１３）。そして、生成した特殊画像を映像信号として１フィールド毎に映像出力部１５Ａに出力する（ステップＡ１４）。
【００３６】
演算器１４Ｂは、演算器１４Ａとは異なる演算によって画像を生成し、生成した画像を映像信号として映像出力部１５Ｂに出力する（ステップＢ１３，Ｂ１４）。例えば、演算器１４Ｂは、演算器１４Ａが生成した特殊画像に対するキー信号としての画像を生成する。
【００３７】
この実施の形態では、演算器１４Ｂは、映像信号入力部１０に入力された映像信号のレベル（例えば、輝度信号の値）にもとづいて可視／不可視の設定がなされたパーティクルのパラメータにもとづいて例えばキー信号を生成する。演算器１４Ｂが、パーティクルのパラメータにもとづいてキー信号を生成する場合、可視とされたパーティクルの領域を含まないようにキー信号を生成することができる。よって、例えば、演算器１４Ａが生成した特殊画像に対して映像信号入力部１０に入力された映像信号を合成する場合に、合成画像においてパーティクルが欠けてしまうことが防止される。すなわち、キー信号で縁取りされた合成映像になってしまうことが防止される。
【００３８】
実施の形態３．
図５は、第３の実施の形態（実施の形態３）の特殊効果画像生成装置を示すブロック図である。図５に示す特殊効果画像生成装置では、図１に示された映像信号入力部１０に代えて、複数（図５に示す例では二つ）の映像信号入力部１０Ａ，１０Ｂが設けられている。その他の構成は、図１に示された特殊効果画像生成装置の構成と同じである。ただし、パラメータ入力部１２を介して、メモリ１３には、可視範囲テーブルに加えて、映像信号入力部１０Ｂに入力された映像信号における輝度信号Ｙに対する演算パラメータ、色差信号Ｐｂに対する演算パラメータ、および色差信号Ｐｒに対する演算パラメータも入力され、メモリ１３は、それらの演算パラメータを記憶する。メモリ１３に記憶されるパラメータの集まりをパラメータ演算テーブルという。
【００３９】
また、メモリ９には、パーティクルから特殊画像を生成するときのパラメータとなる座標９Ａと、ライフサイクル９Ｂと、可視パラメータ９Ｃとのデータに加えて、比較器１１が出力するパラメータＹ（９Ｄ）、パラメータＰｂ（９Ｅ）およびパラメータＰｒ（９Ｆ）も記憶される。
【００４０】
次に、図６のフローチャートを参照して、図５に示された特殊効果画像生成装置の動作を説明する。ステップＡ１〜Ａ１２の処理は第１の実施の形態における処理と同じである。ただし、パーティクルシミュレーション機能が起動されると、パラメータ入力部１２に入力されるパラメータ演算テーブルがメモリ１３に記憶される。また、この実施の形態では、比較器１１は、パーティクルの座標に相当する画素位置に対応する映像信号を映像信号入力部１０Ａから入力する（ステップＡ９）。また、その画素位置に対応する可視範囲テーブルの設定値をメモリ１３から入力し、映像信号入力部１０Ａから入力した映像信号のレベルとメモリ１３から入力した可視範囲テーブルの設定値とを比較する（ステップＡ１０）。そして、比較器１１は、比較結果に応じて、可視パラメータ９Ｃとして「１」または「０」をメモリ９に出力する。
【００４１】
また、比較器１１は、演算器８から出力されたパーティクルの座標に相当する画素位置に対応する映像信号を映像信号入力部１０Ｂから入力する。そして、その画素位置に対応するパラメータ定義テーブル（可視範囲テーブルの設定値を除く。）の設定値をメモリ１３から入力し、映像信号入力部１０Ｂから入力した映像信号（Ｙ、ＰｂおよびＰｒ）の値に対して、メモリ１３から入力したパラメータ定義テーブルにおける演算パラメータにもとづく演算を行う（ステップＢ１０）。そして、演算結果を、パラメータＹ（９Ｄ）、パラメータＰｂ（９Ｅ）およびパラメータＰｒ（９Ｆ）としてメモリ９に出力する（ステップＢ１１）。メモリ９は、それらのパラメータを記憶する。
【００４２】
なお、パラメータ定義テーブルにおける演算パラメータは、映像信号入力部１０Ｂから入力した映像信号（Ｙ、ＰｂおよびＰｒ）にもとづいて、パーティクルのパラメータ（Ｙ、ＰｂおよびＰｒ）をどのようにするのかを決めるための演算を示すパラメータであるが、例えば、所定値（３つのパラメータの一部については１でもよい。）の乗算を示す。
【００４３】
この実施の形態では、演算器１４は、可視パラメータ９Ｃとして「１」が設定されているパーティクルの座標９Ａ、ライフサイクル９Ｂ、パラメータＹ（９Ｄ）、パラメータＰｂ（９Ｅ）およびパラメータＰｒ（９Ｆ）を用いて、特殊画像を生成する（ステップＡ１３）。そして、生成した特殊画像を映像信号として映像出力部１５に１フィールド毎に出力する（ステップＡ１４）。なお、ステップＡ１３において、演算器１４は、パーティクルの各々の座標９Ａについて、パラメータＹ（９Ｄ）、パラメータＰｂ（９Ｅ）およびパラメータＰｒ（９Ｆ）をそのままパーティクルのパラメータとしてもよい。
【００４４】
また、映像信号入力部１０Ａに入力される映像信号と映像信号入力部１０Ｂに入力される映像信号とは同じものであってもよい。また、映像信号入力部は３個以上設けられていてもよい。
【００４５】
この実施の形態では、演算器１４は、映像信号入力部１０Ａに入力された映像信号のレベルにもとづいてパーティクルの可視／不可視を定めるとともに、映像信号入力部１０Ｂにに入力された映像信号の値にもとづいてパーティクルのパラメータを決定する。すなわち、特殊画像を生成するための演算が、外部から入力される映像信号にもとづいて実行されている。
【００４６】
なお、上記の各実施の形態において、演算器３，６，８，１４を独立したものとして説明したが、それらを一つの演算装置にまとめてもよい。さらに、比較器４，１１も演算装置にまとめてもよい。また、メモリ２，５，７，９，１３を独立したものとして説明したが、それらを一つの記憶装置にまとめてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明を、放送機器や映像機器に適用することができる。すなわち、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置で生成されたパーティクルシミュレーションを用いたＣＧ画像と放送機器や映像機器による映像とを合成したり、映像入力装置を有する情報処理装置や編集機において、動画編集時の合成、トランジション効果、特殊効果のために適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】第１の実施の形態の特殊効果画像生成装置を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態の特殊効果画像生成装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】第２の実施の形態の特殊効果画像生成装置を示すブロック図である。
【図４】第２の実施の形態の特殊効果画像生成装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】第３の実施の形態の特殊効果画像生成装置を示すブロック図である。
【図６】第３の実施の形態の特殊効果画像生成装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】一般的なパーティクルシミュレーションを説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ パラメータ入力部
２ メモリ
３ 演算器
４ 比較器
５ メモリ
６ 演算器
７ メモリ
８ 演算器
９ メモリ
１０ 映像信号入力部
１１ 比較器
１２ パラメータ入力部
１３ メモリ
１４ 演算器
１５ 映像出力部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パーティクルシミュレーションによって動画を生成する特殊効果動画生成方法において、
映像における各々の座標についての演算パラメータを入力して記憶する演算パラメータ記憶処理と、
映像内の座標に対応付けられたパーティクルを発生するパーティクル発生処理と、
入力された映像のディジタル信号における前記パーティクルの座標に相当する位置のディジタル信号に対して、当該パーティクルの座標に相当する座標についての演算パラメータを用いた演算を行って、パーティクルのパラメータを決定するパラメータ決定処理と、
前記パラメータ決定処理で決定されたパラメータを用いて特殊画像を生成する画像生成処理と
を含むことを特徴とする特殊効果動画生成方法。
【請求項２】
演算パラメータ記憶処理で、パーティクルの可視／不可視を決めるための可視範囲テーブルを記憶し、
パラメータ決定処理で、映像のディジタル信号と前記可視範囲テーブルにおける演算パラメータとを比較して、パーティクルの各々の座標の可視／不可視を示すパラメータを決定する
請求項１記載の特殊効果動画生成方法。
【請求項３】
パラメータ決定処理で決定されたパラメータにもとづいて、画像生成処理で生成された特殊画像と他の映像とを合成する際に使用されるキー信号を生成するキー信号作成処理を含む
請求項１または請求項２記載の特殊効果動画生成方法。
【請求項４】
演算パラメータ記憶処理で、映像信号の輝度信号および色差信号に対する演算を示す演算パラメータを記憶し、
パラメータ決定処理で、映像のディジタル信号に対して前記演算パラメータが示す演算を行ってパラメータを決定する
請求項１から請求項３のうちのいずれかに記載の特殊効果動画生成方法。
【請求項５】
パーティクルシミュレーションによって動画を生成する特殊効果動画生成装置において、
映像における各々の座標についての演算パラメータを入力して記憶する記憶手段と、
映像内の座標に対応付けられたパーティクルを発生するパーティクル発生手段と、
入力された映像のディジタル信号を記憶する映像信号入力手段と、
前記映像信号入力手段に記憶されている映像のディジタル信号であって前記パーティクル発生手段が発生したパーティクルの座標に相当する位置のディジタル信号に対して、当該パーティクルの座標に対応する前記記憶手段に記憶されている演算パラメータを用いた演算を行って、パーティクルのパラメータを決定するパラメータ決定手段と、
前記パラメータ決定手段が決定したパラメータを用いて特殊画像を生成する特殊画像生成手段と
を備えたことを特徴とする特殊効果動画生成装置。
【請求項６】
記憶手段は、パーティクルの可視／不可視を決めるための可視範囲テーブルを記憶し、
パラメータ決定手段は、映像信号入力手段に記憶されている映像のディジタル信号と前記可視範囲テーブルにおける演算パラメータとを比較して、パーティクルの各々の座標の可視／不可視を示すパラメータを決定する
請求項５記載の特殊効果動画生成装置。
【請求項７】
パラメータ決定手段が決定したパラメータにもとづいて、特殊画像生成手段が生成する特殊画像と他の映像とを合成する際に使用されるキー信号を生成する画像作成手段を備えた
請求項５または請求項６記載の特殊効果動画生成装置。
【請求項８】
記憶手段は、映像信号の輝度信号および色差信号に対する演算を示す演算パラメータを記憶し、
パラメータ決定手段は、映像のディジタル信号に対して前記演算パラメータが示す演算を行ってパラメータを決定する
請求項５から請求項７のうちのいずれかに記載の特殊効果動画生成装置。
【請求項１】
パーティクルシミュレーションによって動画を生成する特殊効果動画生成方法において、
映像における各々の座標についての演算パラメータを入力して記憶する演算パラメータ記憶処理と、
映像内の座標に対応付けられたパーティクルを発生するパーティクル発生処理と、
入力された映像のディジタル信号における前記パーティクルの座標に相当する位置のディジタル信号に対して、当該パーティクルの座標に相当する座標についての演算パラメータを用いた演算を行って、パーティクルのパラメータを決定するパラメータ決定処理と、
前記パラメータ決定処理で決定されたパラメータを用いて特殊画像を生成する画像生成処理と
を含むことを特徴とする特殊効果動画生成方法。
【請求項２】
演算パラメータ記憶処理で、パーティクルの可視／不可視を決めるための可視範囲テーブルを記憶し、
パラメータ決定処理で、映像のディジタル信号と前記可視範囲テーブルにおける演算パラメータとを比較して、パーティクルの各々の座標の可視／不可視を示すパラメータを決定する
請求項１記載の特殊効果動画生成方法。
【請求項３】
パラメータ決定処理で決定されたパラメータにもとづいて、画像生成処理で生成された特殊画像と他の映像とを合成する際に使用されるキー信号を生成するキー信号作成処理を含む
請求項１または請求項２記載の特殊効果動画生成方法。
【請求項４】
演算パラメータ記憶処理で、映像信号の輝度信号および色差信号に対する演算を示す演算パラメータを記憶し、
パラメータ決定処理で、映像のディジタル信号に対して前記演算パラメータが示す演算を行ってパラメータを決定する
請求項１から請求項３のうちのいずれかに記載の特殊効果動画生成方法。
【請求項５】
パーティクルシミュレーションによって動画を生成する特殊効果動画生成装置において、
映像における各々の座標についての演算パラメータを入力して記憶する記憶手段と、
映像内の座標に対応付けられたパーティクルを発生するパーティクル発生手段と、
入力された映像のディジタル信号を記憶する映像信号入力手段と、
前記映像信号入力手段に記憶されている映像のディジタル信号であって前記パーティクル発生手段が発生したパーティクルの座標に相当する位置のディジタル信号に対して、当該パーティクルの座標に対応する前記記憶手段に記憶されている演算パラメータを用いた演算を行って、パーティクルのパラメータを決定するパラメータ決定手段と、
前記パラメータ決定手段が決定したパラメータを用いて特殊画像を生成する特殊画像生成手段と
を備えたことを特徴とする特殊効果動画生成装置。
【請求項６】
記憶手段は、パーティクルの可視／不可視を決めるための可視範囲テーブルを記憶し、
パラメータ決定手段は、映像信号入力手段に記憶されている映像のディジタル信号と前記可視範囲テーブルにおける演算パラメータとを比較して、パーティクルの各々の座標の可視／不可視を示すパラメータを決定する
請求項５記載の特殊効果動画生成装置。
【請求項７】
パラメータ決定手段が決定したパラメータにもとづいて、特殊画像生成手段が生成する特殊画像と他の映像とを合成する際に使用されるキー信号を生成する画像作成手段を備えた
請求項５または請求項６記載の特殊効果動画生成装置。
【請求項８】
記憶手段は、映像信号の輝度信号および色差信号に対する演算を示す演算パラメータを記憶し、
パラメータ決定手段は、映像のディジタル信号に対して前記演算パラメータが示す演算を行ってパラメータを決定する
請求項５から請求項７のうちのいずれかに記載の特殊効果動画生成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−２４３１２０（Ｐ２００８−２４３１２０Ａ）
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−８６４２３（Ｐ２００７−８６４２３）
【出願日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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