專利名稱：信息處理設(shè)備、信息處理方法和程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及信息處理設(shè)備、信息處理方法和程序，更具體地，涉及用于通過使用操縱桿等實(shí)現(xiàn)直觀操作以顯示用CG (計(jì)算機(jī)圖形)形成的虛擬三維空間的信息處理設(shè)備、信息處理方法和程序。
背景技術(shù)：
已經(jīng)存在這樣的系統(tǒng)，其能夠通過使用諸如操縱桿的操作輸入設(shè)備，移動(dòng)、轉(zhuǎn)向和旋轉(zhuǎn)用CG形成的虛擬三維空間中的對(duì)象的位置、控制點(diǎn)的坐標(biāo)、虛擬相機(jī)的位置等(例如見專利文獻(xiàn)I)。引用列表專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本專利申請(qǐng)公開No. 2003-265858

發(fā)明內(nèi)容
然而，傳統(tǒng)系統(tǒng)可能導(dǎo)致以下問題。例如，當(dāng)操作者將操縱桿向右傾斜以便將對(duì)象移動(dòng)到屏幕上顯示的虛擬三維空間中的右邊時(shí)，取決于虛擬相機(jī)的位置，對(duì)象不一定移動(dòng)到屏幕上的右邊。也就是說，對(duì)象在屏幕上移動(dòng)的方向取決于虛擬相機(jī)和指示對(duì)象的位置的坐標(biāo)軸之間的關(guān)系變化。因此，傳統(tǒng)系統(tǒng)難以執(zhí)行直觀操作以移動(dòng)虛擬三維空間中的對(duì)
任雄已經(jīng)考慮這些情況作出本公開，并且本公開的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)用于發(fā)出指令給操作者以移動(dòng)虛擬三維空間中的對(duì)象等的直觀操作，該操作者在觀看虛擬三維空間的圖像的同時(shí)執(zhí)行操作。解決問題的技術(shù)方案作為本公開一個(gè)方面的一種信息處理設(shè)備包括CG圖像生成單兀,基于CG描述數(shù)據(jù)執(zhí)行CG圖像的實(shí)時(shí)渲染，所述CG描述數(shù)據(jù)定義利用CG形成的虛擬三維空間的內(nèi)容；三維操作單元，用于輸入相互垂直的三個(gè)軸方向的參數(shù)；關(guān)聯(lián)單元，將作為要控制的對(duì)象的虛擬三維空間中的虛擬相機(jī)或?qū)ο笈c所述三維操作單元關(guān)聯(lián)；坐標(biāo)模式選擇單元，選擇目標(biāo)系統(tǒng)或源系統(tǒng)作為指示使用所述三維操作單元的操作的坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)模式；以及控制單元，響應(yīng)于通過所述三維操作單元輸入三個(gè)軸方向的參數(shù)，控制所述CG圖像生成單元以使得虛擬三維空間的圖像在虛擬相機(jī)與所述三維操作單元相關(guān)聯(lián)的情況和對(duì)象與所述三維操作單元相關(guān)聯(lián)的情況之間變化，通過改變根據(jù)輸入?yún)?shù)的所述CG生成單元的控制量導(dǎo)致所述變化。響應(yīng)于通過所述三維操作單元輸入三個(gè)軸方向的參數(shù),所述控制單元控制所述CG圖像生成單元以使得虛擬三維空間的圖像在虛擬相機(jī)與所述三維操作單元相關(guān)聯(lián)的情況和對(duì)象與所述三維操作單元相關(guān)聯(lián)的情況之間變化，通過反轉(zhuǎn)根據(jù)輸入?yún)?shù)的所述CG生成單元的控制量的符號(hào)導(dǎo)致所述變化。
作為本公開一個(gè)方面的信息處理設(shè)備還可以包括操作模式選擇單元，其選擇Locsize、locxyz、Rot、Axisloc、asp、shift asp 或 shift rot 作為使用所述三維操作單兀的操作模式。所述三維操作單元能夠在虛擬相機(jī)與所述三維操作單元相關(guān)聯(lián)的情況和對(duì)象與所述三維操作單元相關(guān)聯(lián)的情況之間執(zhí)行不同種類的操作。作為本公開一個(gè)方面的信息處理設(shè)備還可以包括呈現(xiàn)單元，其對(duì)操作者示出對(duì)應(yīng)于通過所述三維操作單元輸入的參數(shù)的控制量。所述關(guān)聯(lián)單元可以將虛擬三維空間中的虛擬相機(jī)或多個(gè)對(duì)象與所述三維操作單元關(guān)聯(lián)。所述三維操作單元還可以用作數(shù)字特效裝置的用戶接口。作為本公開一個(gè)方面的一種信息處理方法是要由信息處理設(shè)備執(zhí)行的信息處理方法，所述信息處理設(shè)備包括CG圖像生成單元，配置為基于CG描述數(shù)據(jù)執(zhí)行CG圖像的實(shí)時(shí)渲染，所述CG描述數(shù)據(jù)定義利用CG(計(jì)算機(jī)圖形)形成的虛擬三維空間的內(nèi)容；以及三維操作單元，配置為用于輸入相互垂直的三個(gè)軸方向的參數(shù)。所述信息處理方法包括關(guān)聯(lián)步驟，將作為要控制的對(duì)象的虛擬三維空間中的虛擬相機(jī)或?qū)ο笈c所述三維操作單元關(guān)聯(lián)；坐標(biāo)模式選擇步驟，選擇目標(biāo)系統(tǒng)或源系統(tǒng)作為指示使用所述三維操作單元的操作的坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)模式；以及控制步驟，響應(yīng)于通過所述三維操作單元輸入三個(gè)軸方向的參數(shù)，控制所述CG圖像生成單元以使得虛擬三維空間的圖像在虛擬相機(jī)與所述三維操作單元相關(guān)聯(lián)的情況和對(duì)象與所述三維操作單元相關(guān)聯(lián)的情況之間變化，通過改變根據(jù)輸入?yún)?shù)的所述CG生成單元的控制量導(dǎo)致所述變化。作為本公開一個(gè)方面的一種程序使得計(jì)算機(jī)用作CG圖像生成單元，配置為基于CG描述數(shù)據(jù)執(zhí)行CG圖像的實(shí)時(shí)渲染，所述CG描述數(shù)據(jù)定義利用CG (計(jì)算機(jī)圖形)形成的虛擬三維空間的內(nèi)容；三維操作單元，配置為用于輸入相互垂直的三個(gè)軸方向的參數(shù)；關(guān)聯(lián)單元，配置為將作為要控制的對(duì)象的虛擬三維空間中的虛擬相機(jī)或?qū)ο笈c所述三維操作單元關(guān)聯(lián)；坐標(biāo)模式選擇單元，配置為選擇目標(biāo)系統(tǒng)或源系統(tǒng)作為指示使用所述三維操作單元的操作的坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)模式；以及控制單元，配置為響應(yīng)于通過所述三維操作單元輸入三個(gè)軸方向的參數(shù)，控制所述CG圖像生成單元以使得虛擬三維空間的圖像在虛擬相機(jī)與所述三維操作單元相關(guān)聯(lián)的情況和對(duì)象與所述三維操作單元相關(guān)聯(lián)的情況之間變化，通過改變根據(jù)輸入?yún)?shù)的所述CG生成單元的控制量導(dǎo)致所述變化。在本公開的一個(gè)方面中，虛擬三維空間中的虛擬相機(jī)或?qū)ο笞鳛橐刂频膶?duì)象與三維操作單元相關(guān)聯(lián)，并且選擇目標(biāo)系統(tǒng)或源系統(tǒng)作為指示使用三維操作單元的操作的坐標(biāo)模式。此外，響應(yīng)于通過三維操作單元輸入三個(gè)軸方向的參數(shù)，控制CG圖像生成單元。改變根據(jù)輸入?yún)?shù)的所述CG生成單元的控制量，以使得虛擬三維空間的圖像在虛擬相機(jī)與所述三維操作單元相關(guān)聯(lián)的情況和對(duì)象與所述三維操作單元相關(guān)聯(lián)的情況之間變化。本發(fā)明的有利效果根據(jù)本公開的一個(gè)方面，可能實(shí)現(xiàn)用于發(fā)出指令給操作者以移動(dòng)虛擬三維空間中的對(duì)象等的直觀操作，該操作者在觀看虛擬三維空間的圖像的同時(shí)執(zhí)行操作。相應(yīng)地，可以生成即時(shí)、高附加值的視頻圖像。


圖1是示出應(yīng)用本公開的視頻編輯設(shè)備的示例性配置的方塊圖。圖2是示出操作輸入單元的示例性配置的外觀圖。圖3是示出可以或不可以利用操縱桿執(zhí)行的操作的圖。圖4是示出在要操作虛擬相機(jī)的情況下根據(jù)操縱桿的操作改變的參數(shù)的圖。圖5是示出在要操作對(duì)象的情況下根據(jù)操縱桿的操作改變的參數(shù)的圖。圖6是示出在要操作對(duì)象的情況下根據(jù)操縱桿的操作移動(dòng)對(duì)象的圖。圖7是示出在要操作對(duì)象的情況下根據(jù)操縱桿的操作移動(dòng)對(duì)象的圖。圖8是不出用于說明通過改變matFrWF2D中的TrnsPstLocX和TrnsPstLocy執(zhí)行的二維移動(dòng)操作的示例性屏幕顯示的圖。圖9是示出用于說明通過改變matFrWF2D中的TrnsPstSize執(zhí)行的放大操作的示例性屏幕顯示的圖。圖10是示出用于說明通過改變matFrWF2D中的TrnsPstRotation執(zhí)行的旋轉(zhuǎn)操作的示例性屏幕顯示的圖。圖11是示出示例性多屏幕顯示的圖。圖12是示出示例性多屏幕顯示的圖。圖13是示出示例性多屏幕顯示的圖。圖14是示出示例性多屏幕顯示的圖。圖15是示出計(jì)算機(jī)的示例性配置的方塊圖。
具體實(shí)施例方式以下，將參考附圖詳細(xì)描述用于執(zhí)行本公開的最佳模式(以下稱為實(shí)施例)?！?.實(shí)施例〉[視頻編輯設(shè)備的示例性配置]圖1示出作為實(shí)施例的視頻編輯設(shè)備的示例性配置。該作為所謂的數(shù)字特效裝置的視頻編輯設(shè)備10由操作者(如編輯電視節(jié)目的視頻圖像的編輯者)操作，并且設(shè)計(jì)為能夠通過使用操作輸入設(shè)備(如在編輯電視節(jié)目的視頻圖像時(shí)使用的操縱桿或軌跡球)控制利用CG創(chuàng)建的虛擬三維空間的圖像。視頻編輯設(shè)備10包括CG圖像生成單元11、矩陣開關(guān)12、用戶接口 13和廣播視頻生成單元14?；陬A(yù)先生成的CG描述數(shù)據(jù)，在廣播視頻生成單元14的控制下，CG圖像生成單元11對(duì)用CG創(chuàng)建的虛擬三維空間的圖像執(zhí)行實(shí)時(shí)渲染，并且將得到的圖像輸出到矩陣開關(guān)12。根據(jù)操作者輸入的選擇操作，矩陣開關(guān)12選擇性地將從CG圖像生成單元11輸入的虛擬三維空間圖像和從VTR、視頻服務(wù)器等(未示出)輸入的輸入圖像中的一些輸出到廣播視頻生成單元14。用戶接口 13包括操作輸入單元21、對(duì)應(yīng)表22和顯示單元23。圖2示出操作輸入單元21的示例性配置。操作輸入單元21包括操縱桿31、和輸入三維方向或x、y和z方向的參數(shù)的Z環(huán)(z-ring)32、和用于執(zhí)行各種選擇操作的按鈕(坐標(biāo)模式選擇按鈕33、操作模式選擇按鈕34等)。操作者可以執(zhí)行操作以將操縱桿31向右和左傾斜，以便發(fā)出用于在X方向上移動(dòng)、放大/縮小、旋轉(zhuǎn)等的指令。此外，操作者可以執(zhí)行操作以將操縱桿31向后和前傾斜，以便發(fā)出用于在y方向上移動(dòng)、放大/縮小、旋轉(zhuǎn)等的指令。此外，操作者可以執(zhí)行操作以將操縱桿31或Z環(huán)32順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，以便發(fā)出用于在z方向上移動(dòng)、放大/縮小、旋轉(zhuǎn)等的指令。替代操縱桿31，可以使用諸如軌跡球的一些其他指向設(shè)備。此外，操作者可以操作在操作輸入單元21上提供的坐標(biāo)模式選擇按鈕33，以選擇目標(biāo)系統(tǒng)(屏幕坐標(biāo)系統(tǒng))或源系統(tǒng)(虛擬對(duì)象(虛擬三維空間中的虛擬相機(jī)或?qū)ο?的坐標(biāo)系統(tǒng))作為用于要利用操縱桿31操作的對(duì)象的坐標(biāo)模式。此外，操作可以操作在操作輸入單元21上提供的操作模式選擇按鈕34 (Locsize按鈕、locxyz按鈕、Rot按鈕、Axisloc按鈕、asp按鈕和shift按鈕)，以選擇Locsize、locxyz>Rot>AxisIoc>asp>shift asp 或 shift rot 作為操作模式。應(yīng)當(dāng)注意,“shift asp”意味著同時(shí)選擇shift按鈕和asp按鈕。類似地,“shift rot”意味著同時(shí)選擇shift按鈕和rot按鈕。對(duì)應(yīng)表22存儲(chǔ)與虛擬三維空間中的每個(gè)對(duì)象和虛擬相機(jī)相關(guān)聯(lián)的各個(gè)操作者ID。通過操作在操作輸入單元21上的按鈕等將一個(gè)或多個(gè)操作者ID與操縱桿31相關(guān)聯(lián)，可以利用操縱桿31操作虛擬三維空間中的一個(gè)或多個(gè)對(duì)象或虛擬相機(jī)。圖3示出在虛擬相機(jī)或虛擬三維空間中的對(duì)象(以下簡(jiǎn)稱為對(duì)象)與操縱桿31相關(guān)聯(lián)的情況下或在操縱桿31要操作虛擬相機(jī)或?qū)ο蟮那闆r下允許或禁止的操作類型。可以利用操作輸入單元21的操縱桿31執(zhí)行的操作包括以下八種類型放大/縮小操作、三維移動(dòng)操作、旋轉(zhuǎn)操作、旋轉(zhuǎn)軸移動(dòng)操作、橫寬比改變操作、變形設(shè)置操作、透視設(shè)置操作和二維移動(dòng)操作。在要操作虛擬相機(jī)的情況下，在這八種類型中，允許七種類型的操作，它們是三維移動(dòng)操作、旋轉(zhuǎn)操作、旋轉(zhuǎn)軸移動(dòng)操作、橫寬比改變操作、變形設(shè)置操作、透視設(shè)置操作和二維移動(dòng)操作，并且禁止放大/縮小操作。在要操作對(duì)象的情況下，在這八種類型中，允許三種類型的操作，它們是放大/縮小操作、三維移動(dòng)操作、旋轉(zhuǎn)操作，并且禁止旋轉(zhuǎn)軸移動(dòng)操作、橫寬比改變操作、變形設(shè)置操作、透視設(shè)置操作和二維移動(dòng)操作。操作者不能選擇任何禁止操作，或者在選擇禁止操作的情況下，即使傾斜操縱桿31，顯示器上的CG也不改變。相應(yīng)地，在整體操作感保持與傳統(tǒng)數(shù)字特效裝置的操作感相同的同時(shí)，禁止了導(dǎo)致CG配置中的問題的改變。因此，操作者可以執(zhí)行編輯操作而不擔(dān)心不正確的操作。回來參考圖1，顯示單元23對(duì)用戶呈現(xiàn)(顯示)表示虛擬三維空間中的對(duì)象等的移動(dòng)量的數(shù)值。該移動(dòng)根據(jù)使用操縱桿31的操作出現(xiàn)。廣播視頻生成單元14根據(jù)使用用戶接口 13的操作輸入單元21的操作控制CG圖像生成單元11，以便對(duì)利用CG創(chuàng)建的三維虛擬空間的圖像執(zhí)行實(shí)時(shí)渲染，并且將得到的圖像輸出到矩陣開關(guān)12。根據(jù)通過用戶接口 13輸入的編輯操作，廣播視頻生成單元14還處理從矩陣開關(guān)12輸入的圖像，并且將得到的圖像輸出到后級(jí)。微處理器并入構(gòu)成視頻編輯設(shè)備10的從CG圖像生成單元11到廣播視頻生成單元14的每個(gè)單元中，并且這些單元設(shè)計(jì)為通過相互交換控制信號(hào)來操作。
[操作的描述]在設(shè)置時(shí)首先，預(yù)先創(chuàng)建的CG描述數(shù)據(jù)(Collada格式)讀入CG圖像生成單元11中，并且基于讀取的CG描述數(shù)據(jù)，創(chuàng)建默認(rèn)Flavor (特色)。這里，通過使用CG創(chuàng)建軟件預(yù)先創(chuàng)建CG描述數(shù)據(jù)，并且通過CG創(chuàng)建軟件將其轉(zhuǎn)換為Collada格式的Collada文件。CG描述數(shù)據(jù)不僅包含Collada文件，而且還包括要使用的構(gòu)造(texture)數(shù)據(jù)(靜態(tài)圖像和運(yùn)動(dòng)圖像)和著色器(shader)。此外,Flavor是存儲(chǔ)渲染對(duì)應(yīng)的一組CG描述數(shù)據(jù)時(shí)的各種設(shè)置的文件。在讀取到CG圖像生成單元11中之后，CG描述數(shù)據(jù)中包含的Collada文件、構(gòu)造數(shù)據(jù)和著色器被轉(zhuǎn)換為Native格式，并且保持在內(nèi)部存儲(chǔ)器中。然后自動(dòng)生成默認(rèn)的Flavor。在默認(rèn)Flavor中，稱為Manipulator ID (操縱者ID)的第一對(duì)應(yīng)標(biāo)識(shí)號(hào)(I)分配給要在CG渲染中使用的虛擬相機(jī)。此后，可以手動(dòng)地創(chuàng)建期望的Flavor (通過使用用戶接口 13的操作輸入單元21輸入的操作)。在這里生成的Flavor中，可以設(shè)置Manipulator ID,并且虛擬相機(jī)、虛擬光或?qū)ο?的實(shí)例)可以與每個(gè)Manipulator ID關(guān)聯(lián)。為了執(zhí)行(更新)這些設(shè)置，CG圖像生成優(yōu)選地同時(shí)執(zhí)行。因?yàn)檫x擇了在顯示的列表中指示的節(jié)點(diǎn)(虛擬相機(jī)、虛擬光或?qū)ο?的實(shí)例))，所以圍繞輸出的CG圖像中的對(duì)應(yīng)部分(這是選擇節(jié)點(diǎn))的框被高亮。結(jié)果，選擇的節(jié)點(diǎn)變得清楚，并且增加了可操作性。在操作時(shí)當(dāng)使用CG圖像輸出時(shí)，操作者通過用戶接口 13選擇Flavor，并且發(fā)出加載指令。CG圖像生成單元11讀取對(duì)應(yīng)的CG描述數(shù)據(jù)(已轉(zhuǎn)換)，并且開始實(shí)時(shí)渲染。在操作輸入單元21上，存在每個(gè)具有與其關(guān)聯(lián)的Manipulator ID的按鈕用于單個(gè)操縱桿31。當(dāng)操作者選擇這些按鈕的一個(gè)(或多個(gè))時(shí)，對(duì)應(yīng)于加載的Flavoer中與選擇的按鈕相關(guān)聯(lián)的Manipulator ID的節(jié)點(diǎn)要通過操縱桿31的操作控制。在與選擇的按鈕相關(guān)聯(lián)的Manipulator ID與Flavor中的虛擬相機(jī)相關(guān)聯(lián)的情況下，例如，整個(gè)CG根據(jù)操縱桿31上執(zhí)行的操作在輸出圖像中移動(dòng)。在Manipulator ID與不同于虛擬相機(jī)的某物相關(guān)聯(lián)的情況下，對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)在CG空間中移動(dòng)，并且對(duì)結(jié)果執(zhí)行渲染。[用于顯示與數(shù)字特效裝置的行為相同行為的頂點(diǎn)處理]首先，描述在選擇對(duì)應(yīng)于虛擬相機(jī)的Manipulator ID并操作操縱桿31的情況下要執(zhí)行的操作。圖4示出可以通過與虛擬相機(jī)有關(guān)的各種操作改變的參數(shù)。圖中的每行示出當(dāng)在坐標(biāo)模式和操作模式的組合中操作操縱桿31時(shí)要發(fā)送的控制信號(hào)的類型。每個(gè)控制信號(hào)示出指示其類型的值、三維矢量的操作量(如X方向上-10的值)。作為坐標(biāo)模式，選擇Src (源)系統(tǒng)或Tgt (目標(biāo))系統(tǒng)。作為操作模式，選擇axisloc、asp、Locsize、locxyz、Rot、shift asp 或 shift rot。X、Y和Z的各列示出當(dāng)操作操縱桿31時(shí)生成的控制信號(hào)作為指令指向的參數(shù)。例如，在選擇源系統(tǒng)作為坐標(biāo)模式同時(shí)選擇axisloc作為操作模式時(shí)，當(dāng)操作者傾斜操縱桿31時(shí)，根據(jù)傾斜生成三維矢量參數(shù)TrnsLAxisLoc、TrnsLAxisLoc和TrnsLAxisLoc*-l。在選擇目標(biāo)系統(tǒng)作為坐標(biāo)模式同時(shí)選擇asp作為操作模式時(shí)，例如，當(dāng)操作者傾斜操縱桿31時(shí)，根據(jù)傾斜生成標(biāo)量值參數(shù)TrnsLViewX、TrnsLViewY和TrnsLViewZ0為了實(shí)現(xiàn)如同數(shù)字特效裝置的行為的行為，如利用操縱桿31移動(dòng)虛擬相機(jī)以改變屏幕顯示，作為對(duì)象坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)的頂點(diǎn)坐標(biāo)需要根據(jù)以下等式(I)變換為用于在屏幕上繪圖的投影坐標(biāo)投影坐標(biāo)=matFrWF2D*ProjectionMatrix*matFrWF3D*ViewMatrix*WorIdMatrix*頂點(diǎn)坐標(biāo)...(I)在傳統(tǒng)CG中，使用以下等式(2):投影坐標(biāo)=ProjectionMatrix*ViewMatrix*WorldMatrix*頂點(diǎn)坐標(biāo)...(2)這里，WorldMatrix是用于通過放大、縮小、移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)將對(duì)象空間中的頂點(diǎn)坐標(biāo)變換為世界空間的矩陣。在世界空間中，確定要執(zhí)行繪圖的空間中的虛擬相機(jī)、對(duì)象等的相對(duì)位置。WorldMatrix通過CG描述數(shù)據(jù)或模型操作的設(shè)置確定。ViewMatrix是用于將世界坐標(biāo)變換為坐標(biāo)系統(tǒng)(視圖坐標(biāo))的矩陣，在該坐標(biāo)系統(tǒng)中，X軸、Y軸和Z軸分別是虛擬相機(jī)的向右方向、向上方向和視線方向，原點(diǎn)是CG描述數(shù)據(jù)中虛擬相機(jī)的位置。在視圖坐標(biāo)系統(tǒng)中，確定要用于繪圖的對(duì)象相對(duì)于虛擬相機(jī)的位置。通過CG描述數(shù)據(jù)中虛擬相機(jī)的設(shè)置確定與ViewMatrix有關(guān)的虛擬相機(jī)參數(shù)。這里，matFrffF3D是基于用于將數(shù)字特效裝置中使用的頂點(diǎn)坐標(biāo)變換為投影坐標(biāo)的矩陣的矩陣。通過在ProjectionMatrix和ViewMatrix之間插入matFrWF3D,視頻編輯設(shè)備10的操作者可以將通過數(shù)字特效裝置的3D變換增加到CG操作者創(chuàng)建的CG視頻圖像。例如，實(shí)現(xiàn)放置在固定相機(jī)前方的鏡子的效果?？梢酝ㄟ^來自鏡子的反射捕獲相機(jī)沒有朝向的(或CG創(chuàng)建者沒有想要捕獲)的場(chǎng)景(數(shù)字特效裝置的效果)。ProjectionMatrix是用于將視圖坐標(biāo)變化為投影坐標(biāo)的矩陣。投影坐標(biāo)確定屏幕上對(duì)象的顯示。ProjectionMatrix通過視角、橫寬比、前剪輯距離和后剪輯距離。這里，matFrffF2D是基于用于將數(shù)字特效裝置中使用的頂點(diǎn)坐標(biāo)變換為投影坐標(biāo)的矩陣的矩陣。通過在ProjectionMatrix之后增加matFrWF2D,視頻編輯設(shè)備10的操作者可以將通過數(shù)字特效裝置的2D變換增加到CG創(chuàng)建者創(chuàng)建的CG視頻圖像。在matFrWF3D和matFrWF2D中，使用在傳統(tǒng)數(shù)字特效裝置中使用的參數(shù)和新定義的參數(shù)。數(shù)字特效裝置中使用的參數(shù)包括以下三維矢量和標(biāo)量值三維矢量TrnsLSrcLoc (局部變換源位置)，TrnsLAxisLoc (局部變換軸自旋)，TrnsLSrcRot (局部變換源旋轉(zhuǎn))，TrnsLSrcSpin (局部變換源自旋)，TrnsLTgtLoc (局部變換目標(biāo)位置)，TrnsLTgtRot (局部變換目標(biāo)旋轉(zhuǎn))，TrnsLTgtSpin (局部變換目標(biāo)自旋)，TrnsGAxisLoc (全局變換軸位置)，TrnsGSrcRot (全局變換源旋轉(zhuǎn))，TrnsGSrcSpin (全局變換源自旋)，TrnsGSrcLoc (全局變換源位置)，TrnsGTgtLoc (全局變換目標(biāo)位置)，TrnsGTgtRot (全局變換目標(biāo)旋轉(zhuǎn))，TrnsGTgtSpin (全局變換目標(biāo)自旋)標(biāo)量值TrnsPreSize (變換前大小),TrnsSkewX (斜 X 變換),TrnsSkewY (斜 Y 變換),TrnsPreAspect (變換前方位)，TrnsPreRateX (變換前比率 X)，TrnsPreRateY (變換前比率X)，TrnsLPstLocX (局部變換后位置X)，TrnsLPstLocY (局部變換后位置Y)，TrnsLPstSize (局部變換后大小)，TrnsLViewX局部變換后視圖X)，TrnsLViewY(局部變換后視圖Y)，TrnsLPersZ(局部變換后透視Z)，TrnsGSize (全局變換后大小)，TrnsGPstLocX (全局變換后位置X)，TrnsGPstLocY (全局變換后位置Y), TrnsGPstSize (全局變換后大小),TrnsGViewX (全局變換后視圖X), TrnsGViewY (全局變換后視圖Y)，TrnsGPersZ(全局變換后透視Z)。每個(gè)標(biāo)量的初始值設(shè)為I (與變換有關(guān))或0 (與移動(dòng)有關(guān))。新定義的參數(shù)是zeroAxisLoc (零軸位置)、ScreenZeroAxisLoc (屏幕零軸位置)、TrnsPstRotation(變換后旋轉(zhuǎn))，ScreenResolutionff(屏幕分辨率W)和ScreenResolutionH(屏幕分辨率 H)。zeroAxisLoc:三維矢量。整個(gè)加載場(chǎng)景(路線節(jié)點(diǎn)(route node))中的邊界盒(以各個(gè)坐標(biāo)軸的最大值和最小值形成的長(zhǎng)方體，在該坐標(biāo)上上存在CG空間中的所有對(duì)象等)的中心坐標(biāo)。當(dāng)確定(加載)虛擬相機(jī)時(shí)，分配該值。即使中心坐標(biāo)由于運(yùn)動(dòng)圖像或?qū)ο蟮囊苿?dòng)而變化，zeroAxisLoc不變化。ScreenZeroAxisLoc:四維矢量?？梢酝ㄟ^ ProjectionMatrix*matF;rWF3D*ze;roAxisLoc確定的zeroAxisLoc的投影坐標(biāo)。在計(jì)算matFrWF2D時(shí)使用。實(shí)現(xiàn)放大/縮小和選擇操作，其中中心是屏幕中的zeroAxisLoc。TrnsPstRotation:標(biāo)量值。在計(jì)算matFrWF2D時(shí)使用。旋轉(zhuǎn)操作時(shí)旋轉(zhuǎn)角的設(shè)置值，其中中心是屏幕中的zeroAxisLoc。ScreenResolutionW:標(biāo)量值。視頻圖像輸出的水平分辨率的設(shè)置值。ScreenResolutionH:標(biāo)量值。視頻圖像輸出的垂直分辨率的設(shè)置值。作為輸出矩陣的matFrWF3D、matLAxis和matGAxis的算術(shù)表達(dá)式為以下的算術(shù)表達(dá)式(3)到(5):matFrWF3D=Tpv.Tgl.Tga *tgr *Tga(-1).Tgs.Τ11.Tla *Tlr *Tla(-l).Tpre.Tshpre...(3)matLAxiS=Tpv.Tgl.Tga.tgr.Tga(_1).Tgs.Tll.Tla.Tlr...(4)matGAxiS=Tpv.Tgl.Tga.tgr...(5)在算術(shù)表達(dá)式(3)III (5)中，Tgl 表示 TGLoc, Tga 表示 TGAxisLoc, tgr 表示TGTgtspin.TGRot.TGSreSpin, Tgs 表不 Tcsize, Tll 表不 Tlloc, Tla 表不 TLAxisLoc,并且 Tlr 表不
r^LTgtSpin ^LEot ^ LSreSpin0此外，Tpv表不為 Tpv=Matrix4:: translation (Vector3 (O, O, -zeroAxisLoc.z))*。[算術(shù)公式I]
權(quán)利要求
1.一種信息處理設(shè)備,包括: CG圖像生成單元，配置為基于CG描述數(shù)據(jù)執(zhí)行CG圖像的實(shí)時(shí)渲染，所述CG描述數(shù)據(jù)定義利用CG (計(jì)算機(jī)圖形)形成的虛擬三維空間的內(nèi)容； 三維操作單元，配置為用于輸入相互垂直的三個(gè)軸方向的參數(shù)； 關(guān)聯(lián)單元，配置為將作為要控制的對(duì)象的虛擬三維空間中的虛擬相機(jī)或?qū)ο笈c所述三維操作單元關(guān)聯(lián)； 坐標(biāo)模式選擇單元，配置為選擇目標(biāo)系統(tǒng)或源系統(tǒng)作為指示使用所述三維操作單元的操作的坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)模式；以及 控制單元,配置為響應(yīng)于通過所述三維操作單元輸入三個(gè)軸方向的參數(shù),控制所述CG圖像生成單元以使得虛擬三維空間的圖像在虛擬相機(jī)與所述三維操作單元相關(guān)聯(lián)的情況和對(duì)象與所述三維操作單元相關(guān)聯(lián)的情況之間變化，通過改變根據(jù)輸入?yún)?shù)的所述CG生成單元的控制量導(dǎo)致所述變化。
2.如權(quán)利要求1所述的信息處理設(shè)備，其中，響應(yīng)于通過所述三維操作單元輸入三個(gè)軸方向的參數(shù)，所述控制單元控制所述CG圖像生成單元以使得虛擬三維空間的圖像在虛擬相機(jī)與所述三維操作單元相關(guān)聯(lián)的情況和對(duì)象與所述三維操作單元相關(guān)聯(lián)的情況之間變化，通過反轉(zhuǎn)根據(jù)輸入?yún)?shù)的所述CG生成單元的控制量的符號(hào)導(dǎo)致所述變化。
3.如權(quán)利要求1或2所述的信息處理設(shè)備，還包括: 操作模式選擇單元，配置為選擇Locsize、locxyz、Rot、Axisloc、asp、shift asp或shift rot作為使用所述三維操作單元的操作模式。
4.如權(quán)利要求3所述的信息處理設(shè)備，其中所述三維操作單元能夠在虛擬相機(jī)作為要控制的對(duì)象與所述三維操作 單元相關(guān)聯(lián)的情況和對(duì)象與所述三維操作單元相關(guān)聯(lián)的情況之間執(zhí)行不同種類的操作。
5.如權(quán)利要求1到4的任一所述的信息處理設(shè)備，還包括: 呈現(xiàn)單元，配置為對(duì)操作者示出對(duì)應(yīng)于通過所述三維操作單元輸入的參數(shù)的控制量。
6.如權(quán)利要求1或2所述的信息處理設(shè)備，其中所述關(guān)聯(lián)單元將虛擬三維空間中的虛擬相機(jī)或多個(gè)對(duì)象與所述三維操作單元關(guān)聯(lián)。
7.如權(quán)利要求1所述的信息處理設(shè)備，其中所述三維操作單元用作數(shù)字特效裝置的用戶接口。
8.一種要由信息處理設(shè)備執(zhí)行的信息處理方法，所述信息處理設(shè)備包括: CG圖像生成單元，其基于CG描述數(shù)據(jù)執(zhí)行CG圖像的實(shí)時(shí)渲染，所述CG描述數(shù)據(jù)定義利用CG (計(jì)算機(jī)圖形)形成的虛擬三維空間的內(nèi)容；以及 三維操作單元，用于輸入相互垂直的三個(gè)軸方向的參數(shù)， 所述信息處理方法包括: 關(guān)聯(lián)步驟，將作為要控制的對(duì)象的虛擬三維空間中的虛擬相機(jī)或?qū)ο笈c所述三維操作單元關(guān)聯(lián)； 坐標(biāo)模式選擇步驟，選擇目標(biāo)系統(tǒng)或源系統(tǒng)作為指示使用所述三維操作單元的操作的坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)模式；以及 控制步驟，響應(yīng)于通過所述三維操作單元輸入三個(gè)軸方向的參數(shù)，控制所述CG圖像生成單元以使得虛擬三維空間的圖像在虛擬相機(jī)與所述三維操作單元相關(guān)聯(lián)的情況和對(duì)象與所述三維操作單元相關(guān)聯(lián)的情況之間變化，通過改變根據(jù)輸入?yún)?shù)的所述CG生成單元的控制量導(dǎo)致所述變化。
9.一種用于使得計(jì)算機(jī)用作以下的程序: CG圖像生成單元，配置為基于CG描述數(shù)據(jù)執(zhí)行CG圖像的實(shí)時(shí)渲染，所述CG描述數(shù)據(jù)定義利用CG (計(jì)算機(jī)圖形)形成的虛擬三維空間的內(nèi)容； 三維操作單元，配置為用于輸入相互垂直的三個(gè)軸方向的參數(shù)； 關(guān)聯(lián)單元，配置為將作為要控制的對(duì)象的虛擬三維空間中的虛擬相機(jī)或?qū)ο笈c所述三維操作單元關(guān)聯(lián)； 坐標(biāo)模式選擇單元，配置為選擇目標(biāo)系統(tǒng)或源系統(tǒng)作為指示使用所述三維操作單元的操作的坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)模式；以及 控制單元,配置為響應(yīng)于通過所述三維操作單元輸入三個(gè)軸方向的參數(shù)，控制所述CG圖像生成單元以使得虛擬三維空間的圖像在虛擬相機(jī)與所述三維操作單元相關(guān)聯(lián)的情況和對(duì)象與所述三維操作單元相關(guān)聯(lián)的情況之間變化，通過改變根據(jù)輸入?yún)?shù)的所述CG生成單元的控制量導(dǎo)致所述變 化。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種信息處理設(shè)備、信息處理方法和程序，其在觀看虛擬三維空間的圖像的同時(shí)，通過執(zhí)行操作的操作者，實(shí)現(xiàn)指引虛擬三維空間中的對(duì)象等的移動(dòng)的直觀操作。根據(jù)本公開的一種信息處理設(shè)備包括控制單元，其通過響應(yīng)于使用三維操作單元輸入三個(gè)軸方向上的參數(shù)，控制計(jì)算機(jī)生成(CG)圖像生成單元，并且根據(jù)是虛擬相機(jī)或?qū)ο笈c三維操作單元關(guān)聯(lián)的情況改變對(duì)應(yīng)于輸入?yún)?shù)的CG圖像生成單元的控制量，改變虛擬三維空間中的圖像。本公開可應(yīng)用于用于編輯廣播圖像的視頻編輯設(shè)備。
文檔編號(hào)G06F3/033GK103080882SQ201180042259
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月9日
發(fā)明者柿原利政, 鵜飼健生, 南信之 申請(qǐng)人:索尼公司