Vol.106 No.12 (2023/12)　目次へ

そのとき研究の歴史が動いた――画像認識の発展の歴史を振り返って――

小特集 4.

イメージベーストレンダリングのそのとき

The “Moment” of Image-based Rendering

岡部孝弘

岡部孝弘　正員　九州工業大学大学院情報工学研究院知能情報工学研究系

Takahiro OKABE, Member (Department of Artificial Intelligence, Kyushu Institute of Technology, Iizuka-shi, 820-8502 Japan).

電子情報通信学会誌　Vol.106 No.12 pp.1086-1090 2023年12月

©電子情報通信学会2023

Abstract

　任意視点・任意照明環境における写実的な画像の生成は，コンピュータグラフィックス（CG）とコンピュータビジョン（CV）の学際的な研究課題の一つである．イメージベーストレンダリングは，画像から画像を直接生成することで，写実的な任意視点・任意照明画像の生成を行うものである．本稿では，イメージベーストレンダリング分野の金字塔的な研究として，SIGGRAPH2000で発表されたDebevecらの論文に焦点を当て，その時代背景やその後も含めて，イメージベーストレンダリングのそのときについて考える．

キーワード：イメージベーストモデリング，イメージベーストレンダリング，イメージベーストライティング，ライトステージ

1．ま　え　が　き

　写実的な画像の生成，特に，任意視点から撮影した画像（任意視点画像）や任意照明環境における画像（任意照明画像）の生成は，コンピュータグラフィックス（CG）とコンピュータビジョン（CV）の学際的な研究課題の一つである．本稿の主題であるイメージベーストレンダリング（Image-Based Rendering）は，写実的な画像を生成する方法の一つであり，2000年代後半からのコンピュテーショナルフォトグラフィー^(用語)の隆盛や，2020年に発表されたNeRF（Neural Radiance Fields）⁽¹⁾^,^(用語)の大流行など，今なお活発に研究されている．

　本稿では，イメージベーストレンダリング分野の数多くの金字塔的な研究の中から，SIGGRAPH2000で発表されたDebevecらの論文“Acquiring the Reflectance Field of a Human Face”⁽²⁾に焦点を当て，その時代背景やその後も含めて，イメージベーストレンダリングのそのときについて考える．この研究は，ライトステージを用いたイメージベーストレンダリングにより任意照明顔画像を生成するものである．その技術は，映画産業への多大な貢献から，2010年にアカデミー賞，いわゆるオスカーのScientific and Engineering Awardを受賞することになる．

2．時　代　背　景

2.1　Computer Graphics Meets Computer Vision

　CGが三次元世界のモデルから写実的な画像を生成する“順問題”であるのに対して，CVは実写画像から三次元世界のモデルを構築する“逆問題”である（図1）．つまり，CGとCVは順問題と逆問題の関係にある．したがって，CV技術で求めた実際の三次元世界のモデルをCG技術の入力として用いることで，写実的な画像の生成が可能になると考えられる．このような背景から，1990年代後半に，CVとCGの学際領域の研究が一気に盛んになった．

図1　コンピュータグラフィックスとコンピュータビジョンの関係

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小特集 4. イメージベーストレンダリングのそのとき

1．ま え が き

2．時 代 背 景

2.1 Computer Graphics Meets Computer Vision

1．ま　え　が　き

2．時　代　背　景

2.1　Computer Graphics Meets Computer Vision