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■パノラマ写真と画像処理　Pt.1　

パノラマ写真を実感する

　「パノラマ」という言葉は何故か大正ロマンを感じさせる。かつて、流行ったパノラマ館や江戸川乱歩の「パノラマ島奇譚」という言葉がそういったものを連想させるのだろう。私も自分で写真の現像・焼き付けをしていた頃は、フィルム一本まるまる使ってベタ焼きでパノラマ写真を撮るのが好きだった。

　そういう癖は持ち歩くカメラが「写るんです」と「デジカメ」へ変化した今でも変わらない。例えば、

• スキー場の特殊相対性理論 - ジャンプの飛距離は何メートルだ?- (1999.12.16)

1999年12月の万座温泉

　そしてまた、次に示す写真もそうだ。これは1999年夏頃の早朝に箱根の湖尻で撮影したものである。360度のパノラマを撮影したものだ。

1999年夏頃の早朝に箱根の湖尻で撮影したもの

　観光に行った先で撮影したと思われるかもしれないが、残念ながら違う。出勤途中に撮影したものである。豊かな自然がありすぎて、涙が出そうである。

　パノラマ写真としては、こういう景色を撮ったものも良いが、人が写っているものも良い。私の勤務先がこの大自然の中に移転してくる前、都会の中にあった頃に居室で撮ったパノラマ写真などはとても面白い。窓の向こうにはビルが見えたり、周りに写っている人ですでに退職した人が何人もいたりして、涙無しには見られない。

　もちろん、こういった写真はパノラマ写真で楽しむのも良いが、もっと実感できるものに加工しても楽しい。私がかつて都会の居室で撮影したものは、当時はAppleのQuicktimeVRのムービーファイルに変換して遊んでいた。今はもうない居室の中をグリグリ動かすのはホロ哀しいものがあり、とても味わい深かった。

　ところで、WEB上でそういうパノラマのVRファイルを見せるにはどうしたら良いだろうか？もちろん、AppleのQuicktimeVRを用いれば良いわけではあるが、プラグインが必要である。私はQuicktimeは好きであるが、ブラウザーのQuicktimeのプラグインは嫌いである。WEBを眺めているときに、「Quicktimeのアップグレードはいかがでしょう？」というダイアログが出ると、少しムッとしてしまう。そこで、Javaを使うことにした。いや、もちろんJavaをサポートしていないブラウザーもたくさんあるが、こちらの方がまだ好きなのである。

　そのようなパノラマのVRを実現するJavaアプレットには、例えば

• Panoramania
• http://www.lamatek.com/lamasoft/Panoramic/test.html
• Ｊａｖａアプレット（パノラマver1.1）
• http://village.infoweb.ne.jp/~fwbc6098/java/panorama/panorama.htm
• TheVRApplet1.0
• http://www.physik.uni-greifswald.de/~jonas/VRApplet/VRApplet.html
• how toinsert the panorama show (java applet) inside your home page ?
• http://persoweb.francenet.fr/~carl/brique/exapano1.htm

　さて、ここまでは単なる前振りである。本題は、実はこれから始まる。先日このようなメールを頂いた。

　私はWindowsを使っているのですが、AppleのQuicktimeVRに興味があって、QuicktimeVRのパノラマ・ムービーを作っています。しかし、素材となる画像の作成に四苦八苦しております。ご承知の通り、

1. ライカ版カメラに２４ミリ広角レンズをつけて、
2. 三脚にパノラマヘッドをつけて、ぐるりと周囲を１２枚撮りして、
3. 現像、プリントし、
4. スキャニングして、ステッチャソフトでレンダリングし、
5. それをMacintosh上でMake-QTVR-Pａｎｏｒａｍａにドロップして、
ようやく１枚のパノラマmovファイルができるわけですが、最初のカメラ撮影で、タイムラグのため、歩行者など、動きのあるものがうまくパノラマ化できません。

　その場合には、スリットスキャンカメラを入手し、それをカラープリントする設備を準備すればいいのでしょうけど、高価です。

　そこで、

1. ８ミリビデオに広角レンズを付け、
2. ９０度横倒しにして、１０秒程度で１回転するようにステッピングモーターで駆動するパノラマヘッド（自作）に乗せ、
3. 高速シャッター撮影し、
4. マックのＡＶ機能で円周１２枚の静止画を取り出
5. し、
パノラマ化しています。

　長々と分かりにくいことを書きましたが、要は、「マックで動く電子スリットスキャンソフト」をなんとか作っていただけないでしょうか？もし、そのようなソフトがあれば、

1. ８ミリビデオを横倒しにして、
2. モーター回転するヘッドでぐるりと３６０度撮影し、
3. その撮影した動画ファイルの、各フレームから走査線にして数本分を抽出し（インターレースで２５６本のうちセンター１２８本目の前後数本の走査線分）、
4. それを貯めて１枚のｊｐｇファイルにする、
5. そのJPEG画像をMakeQTVRPanoramaの入力にして、パノラマムービーを作る、
ということが簡単にできるようになります。こういうソフトがあれば、だれでも、旅先などで、ビデオを横倒しに持ってぐるりとスピンするだけで、あとはAVマックとパノラマ化ソフトで簡単にQuicktimeVRパノラマファイルが作れるようになると思うのですが…

　まずは、答えを先に書いてしまおう。私が作らなくても、

• NIH-Image (MacOS)
• ScionImagePC (Windows)

• 複数画像(動画)からの走査線抽出

　ScionImagePCの動作画面を以下に示す。NIH-Imageとほぼ同じである。

ScionImagePCの動作画面

　これらのソフトのStack-Slice機能を用いれば「複数画像(動画)からの走査線抽出」ができる。その使用例と、その面白い座標軸変換について考えてみたい。しかし、このページは少々重くなってきた。まして、走査線の抽出の話は使用画像が多くならざるをえない。そこで、次回、詳しく使用例を紹介することにする。よく、次回といったまま数ヶ月経つことがあるが、今回は大丈夫である。少なくとも数日後には登場することと思う(多分)。

　あれっ、ここまで書いてからinfoseekで検索すると、

• パノラマ写真のひっみっつっ!
• http://www.imagica.com/nomad/sig98/hitachi/

■「モナ・リザ」の背景と自己相似性　

フラクタル地形を作ろう

　以前、

• 「モナリザ」の自己相似形- 48x48の「世界への微笑」 - (2000.02.24)

「モナリザ」の微笑はどうにも奥深く見えるから不思議である。その微笑の先に何があるのかを深く考えさせる。そして、その答えはなかなか見つけられない。「モナリザの微笑」を眺め考えると、その先には結局「モナリザ」しか見えてこない。答えが見えないのである

jun hirabayashi　作　48x48の「モナリザ」　部分　2000年

　ところで、本家のダ・ビンチの「モナ・リザ」と言えば、本当に奇妙な背景である。荒涼として、とても普通の景色とは思えない。地学の教科書に出てきそうな地形だ。グランド・キャニオンのような侵食地形のようである。
 

本家のダ・ビンチの「モナ・リザ」

　ダ・ビンチは治水に関して深く興味を持ち、大好きだったと聞く(いや、もちろん本当に聞いたわけじゃないけれど)。ダ・ビンチは治水に関してはプロフェッショナルだった。それを考えれば、この「モナ・リザ」の荒涼たる背景なども、ダ・ビンチの趣味そのままのようで面白く感じられる。しかし、見れば見るほどこの背景は不思議である。Bryce等の「自然っぽい地形」を描いてくれるソフトで作成した景色のようである。

　その手のソフトは想像上の地形を作成するのに大抵フラクタルを用いる。つまり、フラクタル地形である。フラクタル地形というのは、例えば山脈の一部分を拡大してみてもそこにはやはりその山脈自身と同じような高低があるということである。どんなに拡大してみてもそこにはやはり小さな山脈があるのだ。というよりは、どんなに拡大してみても、小さな山あり谷ありと言った方が良いだろうか。そういう自己相似性を利用してやれば「自然っぽい地形」を描けるわけだ。

　「モナ・リザ」の微笑の中はどこまで拡大しても「モナ・リザ」の微笑がある、つまり「モナ・リザ」の前景は感覚としてのフラクタル性を持っているように感じられる。そして、背景もまたフラクタル性を顕著に持つフラクタル地形っぽいのである。ダ・ビンチが自己相似性、フラクタルについて考えていたと想像してみると、とても面白いと思う。

　さて、フラクタル地形の説明を少しだけ書いたが、やはりここは自分でもそのフラクタル地形を作成してみなければマズイだろう。何しろ、私はフラクタル地形のことは良く知らない。とりあえず、自分で作成してみないことにはよくわからない。まずは実践あるのみだ(もちろん、トンデモナイ内容を実践するのは問題外だ)。

　そこで、まずは手っ取り早くMathematicaでフラクタル地形を作成してみた。次のアニメーションGIF画像はMathematicaでフラクタル地形を作成していく様子である。荒いスケールの凹凸を作成して、その後段段と細かいスケールの凹凸を作成していくようにしてみた。プログラム時間は10分である。ここらへんの手軽さがMathematicaのスゴイ所だ。
 

フラクタル地形を作成していく様子

　この計算は適当に作ってみただけなので色々と問題がある。例えば原点(0,0)から放射状に凹凸がある。これは計算上の問題である。しかし、今回は面倒なので深追いはしない(カッコつけて言う内容じゃないが…)。これを手直ししようとするととたんに面倒になってしまうのである。

　とりあえず、完成したフラクタル地形は次のようになる。hirax山脈とでも名づけておこう。
 

完成したフラクタル地形

　なかなか「自然な山脈」っぽくないだろうか？青い光に照らされた幻想的な山脈である。といっても、色がなんとも自然でなくて、「自然な山脈」には見えないという人も多いだろう。というわけで、色調を変えて、それっぽくしてみた。そこで、次が先の完成画像の色調を変えて、「自然っぽく」したフラクタル地形である。
 

先の完成画像の色調を変えて、「自然っぽく」したフラクタル地形

　これが、Mathematicaで作成した「山岳地形」だ。結構、それっぽく見えると思う。今回は、Mathematicaの内部でレンダリングしたそのままであるが、次回(といっても、いつになるかわからないのはいつものこと)には、Mathematicaで作成した「山岳地形」を元にきちんとレンダリングしてみたいと思う。さぞや、幻想的な景色が作成できるに違いない。

　さて、私はフラクタル図形を眺めているとなぜだか知らないが、水戸黄門の主題歌が頭の中で響いてくるのである。あの、「人生楽ありゃ苦もあるさ…」というヤツである。もう、流れ出したら止まらないのだ。それはもう水戸黄門の主題歌のフラクタルである。
　そして、ひどい時には「どんぐりころころ」と水戸黄門の主題歌の輪唱が頭の中で始まってしまったりするのだ。それを「カノン」と言えば聞こえは良いが、いやもうホントにたまらない状態である。
 

どんぐりころころ、どんぐりこ

人生楽ありゃ、苦もあるさ

お池にはまって、さぁ大変

くじけりゃ、誰かが先に行く…

あぁ、止めてくれぇ…
  

■appleの画面のにじみ　

　昨日、行きの新幹線の中で田路氏らの「カラーLCD向けのサブピクセルレンダリング…」という発表資料を読んでいた。ClearTypeやCoolTypeにから繋がる話である。その中の「このサブピクセル単位で描画を行うというアイデアはAppleにさかのぼる」という記述が懐かしかった。確かにappleのハイレゾモードはトリッキーだったような覚えはあるけど、どんな風にトリッキーだったかは忘れちゃった。だけど、あれは発想の順序がClearTypeとはそもそも逆だったような気も？
　だけど、よく覚えていないし、気のせいかな？何故か、感傷的になるなぁ…。

■POV-Rayプラグイン　

　PhotoshopからPOV-Rayのレンダリング機能を使って、三次元画像を描くプラグインの叩き台を作る。三次元ロゴもこれで、ね…。

■POV-RAYプラグイン　

　高品質な鳥瞰図レンダリングを行う（といっても、レンダリングをするのはPOV-RAYです）プラグイン。とりあえず、試しに作ってみたバージョンをここにおいておきます。色々な使い方ができますが、詳しくはYukiwikiの方に書いていこうと思います。ちなみに、このバージョンではPOV-RAYのパスはデフォルトの場所決めうちなので、ご注意下さい。とりあえずのバージョンということは、使ってみて要望した機能はまず間違いなく（簡単なことであれば）入るということで。