JP2001188924A - ３次元形状データの修正方法 - Google Patents
３次元形状データの修正方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】簡単な入力操作で形状モデルの一部分に所望の
曲面を追加できるようにする。 【解決手段】形状モデルの一部に面を貼り合わせる３次
元形状データの修正において、形状モデルＭの修正対象
部分に対応した輪郭をもち、かつ１つの入力項目に対応
したパラメータで全体の湾曲の度合いが規定される曲面
モデルｍ１〜５を生成する第１のステップと、形状モデ
ルＭと曲面モデルｍ１〜５とを位置合わせした状態を示
す画像Ｇ１〜５を表示する第２のステップと、パラメー
タ値の指定変更操作に呼応して、曲面モデルを変形させ
る第３のステップとを設ける。
曲面を追加できるようにする。 【解決手段】形状モデルの一部に面を貼り合わせる３次
元形状データの修正において、形状モデルＭの修正対象
部分に対応した輪郭をもち、かつ１つの入力項目に対応
したパラメータで全体の湾曲の度合いが規定される曲面
モデルｍ１〜５を生成する第１のステップと、形状モデ
ルＭと曲面モデルｍ１〜５とを位置合わせした状態を示
す画像Ｇ１〜５を表示する第２のステップと、パラメー
タ値の指定変更操作に呼応して、曲面モデルを変形させ
る第３のステップとを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、３次元形状データ
の修正方法に関する。
の修正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】３次元計測装置を利用したモデリングが
行われている。例えば光切断法を用いる３次元計測装置
は、スリット光を投射し且つ偏向することによって対象
物を光学的にスキャンし、三角測量の原理を適用して演
算により３次元形状データを求める。対象物の全周を計
測し、得られた３次元形状データを繋ぎ合わせることに
より、対象物の全体についての形状モデルが得られる。
行われている。例えば光切断法を用いる３次元計測装置
は、スリット光を投射し且つ偏向することによって対象
物を光学的にスキャンし、三角測量の原理を適用して演
算により３次元形状データを求める。対象物の全周を計
測し、得られた３次元形状データを繋ぎ合わせることに
より、対象物の全体についての形状モデルが得られる。
【０００３】対象物の形状、向き、または照明の状態な
どの計測条件によっては、部分的に３次元形状データが
得られず、データの欠落が生じることがある。このよう
な場合に、３次元形状データの修正が行われる。
どの計測条件によっては、部分的に３次元形状データが
得られず、データの欠落が生じることがある。このよう
な場合に、３次元形状データの修正が行われる。
【０００４】従来において、データが欠落した部分に対
して穴埋めを行う方法として、プリミティブの格子を変
形するなどして新たに曲面を生成し、生成した曲面とデ
ータ欠落部の輪郭部分とを繋ぐ方法がある。特開平１１
−１５９９４号公報には、穴埋めが不自然とならないよ
うに、オペレータが結果を確認しながら試行錯誤で曲面
の微調整を行うことの可能なコンピュータシステムが開
示されている。このシステムでは、曲面内の１個以上の
点とその移動先の位置とを指定すれば、移動先の位置を
含む滑らかな面へと元の曲面が自動的に変形され、形状
の変化を示す数値データが表示される。オペレータは数
値データによって変形を評価し、結果に不満であれば改
めて曲面内の点およびその移動先を指定する。
して穴埋めを行う方法として、プリミティブの格子を変
形するなどして新たに曲面を生成し、生成した曲面とデ
ータ欠落部の輪郭部分とを繋ぐ方法がある。特開平１１
−１５９９４号公報には、穴埋めが不自然とならないよ
うに、オペレータが結果を確認しながら試行錯誤で曲面
の微調整を行うことの可能なコンピュータシステムが開
示されている。このシステムでは、曲面内の１個以上の
点とその移動先の位置とを指定すれば、移動先の位置を
含む滑らかな面へと元の曲面が自動的に変形され、形状
の変化を示す数値データが表示される。オペレータは数
値データによって変形を評価し、結果に不満であれば改
めて曲面内の点およびその移動先を指定する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来では、形状モデル
に追加する曲面を調整するときに、オペレータが入力し
なければならない指定値が多く、形状モデルのデータ修
正作業が面倒であるという問題があった。特に、起伏の
複雑な曲面の場合には、多数の点について指定しなけれ
ばならず、作業負担が大きかった。
に追加する曲面を調整するときに、オペレータが入力し
なければならない指定値が多く、形状モデルのデータ修
正作業が面倒であるという問題があった。特に、起伏の
複雑な曲面の場合には、多数の点について指定しなけれ
ばならず、作業負担が大きかった。
【０００６】本発明は、簡単な入力操作で形状モデルの
一部分に所望の曲面を追加できるようにすることを目的
としている。
一部分に所望の曲面を追加できるようにすることを目的
としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明の方法
は、形状モデルの一部に面を貼り合わせる３次元形状デ
ータの修正方法であって、前記形状モデルの修正対象部
分に対応した輪郭をもち、かつ１つの入力項目に対応し
たパラメータで全体の湾曲の度合いが規定される曲面モ
デルを生成する第１のステップと、前記形状モデルと前
記曲面モデルとを位置合わせした状態を示す画像を表示
する第２のステップと、パラメータ値の指定変更操作に
呼応して、前記曲面モデルを変形させる第３のステップ
とを有してなる。
は、形状モデルの一部に面を貼り合わせる３次元形状デ
ータの修正方法であって、前記形状モデルの修正対象部
分に対応した輪郭をもち、かつ１つの入力項目に対応し
たパラメータで全体の湾曲の度合いが規定される曲面モ
デルを生成する第１のステップと、前記形状モデルと前
記曲面モデルとを位置合わせした状態を示す画像を表示
する第２のステップと、パラメータ値の指定変更操作に
呼応して、前記曲面モデルを変形させる第３のステップ
とを有してなる。
【０００８】請求項２の発明の修正方法は、前記第１の
ステップにおいて、前記三次元形状モデルにおける前記
修正対象部分の周辺の形状データを用いるものである。
請求項３の発明の修正方法は、前記パラメータが前記曲
面モデルの平均曲率を表すものである。
ステップにおいて、前記三次元形状モデルにおける前記
修正対象部分の周辺の形状データを用いるものである。
請求項３の発明の修正方法は、前記パラメータが前記曲
面モデルの平均曲率を表すものである。
【０００９】請求項４の発明の修正方法は、画面上にパ
ラメータ変更を行うための部材を表示するステップと、
前記表示された部材によるパラメータ変更に連動して、
前記形状モデルの修正対象部分に対応した輪郭を備えか
つ変更されたパラメータに応じた度合いで湾曲した曲面
モデルを連続的に生成するとともに、前記形状モデルと
前記曲面モデルとを位置合わせした状態を示す画像も連
続的に表示するステップとを有してなる。
ラメータ変更を行うための部材を表示するステップと、
前記表示された部材によるパラメータ変更に連動して、
前記形状モデルの修正対象部分に対応した輪郭を備えか
つ変更されたパラメータに応じた度合いで湾曲した曲面
モデルを連続的に生成するとともに、前記形状モデルと
前記曲面モデルとを位置合わせした状態を示す画像も連
続的に表示するステップとを有してなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る３次元処理装
置の構成を示すブロック図である。３次元処理装置１
は、バス１０、ＣＰＵ（中央処理装置）１１、メモリ１
２、補助記憶装置１３、入出力インタフェース１４、キ
ーボード１５、マウス１６、および表示装置１７を備え
たコンピュータシステムである。
置の構成を示すブロック図である。３次元処理装置１
は、バス１０、ＣＰＵ（中央処理装置）１１、メモリ１
２、補助記憶装置１３、入出力インタフェース１４、キ
ーボード１５、マウス１６、および表示装置１７を備え
たコンピュータシステムである。
【００１１】ＣＰＵ１１は、本発明を適用したデータ修
正を含む種々の処理を実行する。メモリ１２は、ＣＰＵ
１１が実行する手順を記述した制御プログラムを格納す
るＲＯＭ１２ａと、ＣＰＵ１１が各種処理を実行するた
めに必要なデータの格納領域および作業領域を提供する
ＲＡＭ１２ｂとを有する。補助記憶装置１３は、３次元
データ（形状データ）、２次元カラー画像データなどの
処理対象となるデータを格納するために用いられる。入
出力インタフェース１４は、処理対象のデータを装置の
外部から入力し、または生成したデータを装置の外部へ
出力するために用いられる。
正を含む種々の処理を実行する。メモリ１２は、ＣＰＵ
１１が実行する手順を記述した制御プログラムを格納す
るＲＯＭ１２ａと、ＣＰＵ１１が各種処理を実行するた
めに必要なデータの格納領域および作業領域を提供する
ＲＡＭ１２ｂとを有する。補助記憶装置１３は、３次元
データ（形状データ）、２次元カラー画像データなどの
処理対象となるデータを格納するために用いられる。入
出力インタフェース１４は、処理対象のデータを装置の
外部から入力し、または生成したデータを装置の外部へ
出力するために用いられる。
【００１２】キーボード１５およびマウス１６は、各種
の指示または設定の入力に用いられる。表示装置１７
は、３次元データおよび生成した面の画像を表示すると
ともに、処理状況や処理結果、および処理過程の表示に
も用いられる。表示装置１７はマルチウインドウシステ
ムによって複数のウィンドウを表示することが可能であ
る。
の指示または設定の入力に用いられる。表示装置１７
は、３次元データおよび生成した面の画像を表示すると
ともに、処理状況や処理結果、および処理過程の表示に
も用いられる。表示装置１７はマルチウインドウシステ
ムによって複数のウィンドウを表示することが可能であ
る。
【００１３】３次元処理装置１を用いることにより、図
示しない３次元計測装置から入力されたり、モデリング
処理で作成されたりした３次元データに対して、所望の
曲面データを追加することができる。この機能は、形状
モデルの欠落部分（穴）に対する穴埋めに好適である。
示しない３次元計測装置から入力されたり、モデリング
処理で作成されたりした３次元データに対して、所望の
曲面データを追加することができる。この機能は、形状
モデルの欠落部分（穴）に対する穴埋めに好適である。
【００１４】図２は穴埋めの概念図である。例示におけ
る修正対象の３次元データは、マスコット人形の形状モ
デルＭである。形状モデルＭには欠落部分９０が存在す
る。すなわち、マスコット人形の上面部分が欠落してい
る。穴埋めは、欠落部分９０に対して格子状の平面ｍを
貼り付け、その平面ｍを形状モデルＭに応じた適切な曲
面に変形させ、曲面と欠落部分の輸郭とを繋ぐデータ処
理である。３次元処理装置１においては、オペレータ
（ユーザー）は簡単な操作で所望の湾曲状態の穴埋めを
行うことができる。 〔第１の操作形態〕図３は操作の第１例の説明図であ
る。図３（ａ）はダイアログの構成を示し、図３（ｂ）
はモニタ表示の切り換わりの例を示している。
る修正対象の３次元データは、マスコット人形の形状モ
デルＭである。形状モデルＭには欠落部分９０が存在す
る。すなわち、マスコット人形の上面部分が欠落してい
る。穴埋めは、欠落部分９０に対して格子状の平面ｍを
貼り付け、その平面ｍを形状モデルＭに応じた適切な曲
面に変形させ、曲面と欠落部分の輸郭とを繋ぐデータ処
理である。３次元処理装置１においては、オペレータ
（ユーザー）は簡単な操作で所望の湾曲状態の穴埋めを
行うことができる。 〔第１の操作形態〕図３は操作の第１例の説明図であ
る。図３（ａ）はダイアログの構成を示し、図３（ｂ）
はモニタ表示の切り換わりの例を示している。
【００１５】第１例における操作の手順は次のとおりで
ある。 （１）形状モデルＭの修正が可能なモデリングモードに
おいて、オペレータは欠落部分９０を含む領域を指定し
て穴埋めの実行を指示する。これを受けて、３次元処理
装置１は、欠落部分９０の輪郭を検出して処理対象を特
定するとともに、表示装置１７の画面内にパラメータ値
（後述の係数γ）を問い合わせるダイアログ７１を表示
する。 （２）オペレータは、ダイアログ７１におけるスライダ
のノブ７１４をドラッグすることにより、パラメータ値
を０〜１の間で設定する。そして、オペレータが表示
（Ａｐｐｌｙ）ボタン７１１をクリックする。３次元処
理装置１は、穴埋めの演算を行い、画面内のモニタ領域
７５に穴埋めの結果を示す画像Ｇ４を表示する。この演
算過程が本発明の第１のステップに相当し、結果の表示
が第２のステップに相当する。画像Ｇ４は、形状モデル
Ｍに曲面ｍ４を位置合わせした状態を示す。曲面ｍ４の
湾曲状態はパラメータ値によって規定されている。 （３）満足のいく結果が得られなかった場合には、オペ
レータは適当なパラメータ値に設定し直し、再び表示ボ
タン７１１をクリックする。満足できる形状になるまで
これを繰り返す。パラメータ値の設定変更に呼応して、
３次元処理装置１は演算をやり直して結果を表示する。
この過程が本発明の第３のステップに相当する。図３
（ｂ）の例では、画像Ｇ４が表示された後、計２回のパ
ラメータ変更が行われ、変更毎に画像Ｇ４から画像Ｇ２
へ、さらに画像Ｇ２から画像Ｇ３へと表示が切り換わっ
ている。曲面ｍ４よりパラメータ値を大きくすれば、曲
面ｍ４よりも湾曲が緩やかな曲面ｍ２で穴埋めされ、曲
面ｍ４と曲面ｍ２の中間のパラメータ値を設定すれば、
曲面ｍ４よりも緩やかで曲面ｍ２よりも急峻な曲面ｍ３
で穴埋めされる。
ある。 （１）形状モデルＭの修正が可能なモデリングモードに
おいて、オペレータは欠落部分９０を含む領域を指定し
て穴埋めの実行を指示する。これを受けて、３次元処理
装置１は、欠落部分９０の輪郭を検出して処理対象を特
定するとともに、表示装置１７の画面内にパラメータ値
（後述の係数γ）を問い合わせるダイアログ７１を表示
する。 （２）オペレータは、ダイアログ７１におけるスライダ
のノブ７１４をドラッグすることにより、パラメータ値
を０〜１の間で設定する。そして、オペレータが表示
（Ａｐｐｌｙ）ボタン７１１をクリックする。３次元処
理装置１は、穴埋めの演算を行い、画面内のモニタ領域
７５に穴埋めの結果を示す画像Ｇ４を表示する。この演
算過程が本発明の第１のステップに相当し、結果の表示
が第２のステップに相当する。画像Ｇ４は、形状モデル
Ｍに曲面ｍ４を位置合わせした状態を示す。曲面ｍ４の
湾曲状態はパラメータ値によって規定されている。 （３）満足のいく結果が得られなかった場合には、オペ
レータは適当なパラメータ値に設定し直し、再び表示ボ
タン７１１をクリックする。満足できる形状になるまで
これを繰り返す。パラメータ値の設定変更に呼応して、
３次元処理装置１は演算をやり直して結果を表示する。
この過程が本発明の第３のステップに相当する。図３
（ｂ）の例では、画像Ｇ４が表示された後、計２回のパ
ラメータ変更が行われ、変更毎に画像Ｇ４から画像Ｇ２
へ、さらに画像Ｇ２から画像Ｇ３へと表示が切り換わっ
ている。曲面ｍ４よりパラメータ値を大きくすれば、曲
面ｍ４よりも湾曲が緩やかな曲面ｍ２で穴埋めされ、曲
面ｍ４と曲面ｍ２の中間のパラメータ値を設定すれば、
曲面ｍ４よりも緩やかで曲面ｍ２よりも急峻な曲面ｍ３
で穴埋めされる。
【００１６】なお、画像Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４は、仮想空間
内に配置した形状モデルを画面に投影した像である。オ
ペレータは、シェーディングを施したサーフェスモデ
ル、ワイヤーフレームモデルなどの表示形態の選択が可
能である。 （４）満足のいく結果が得られら了承（ＯＫ）ボタン７
１２をクリックする。これにより穴埋めが完了する。穴
埋めをした状態の形状モデルが修正後の３次元データと
して補助記憶装置１３に保存される。 〔第２の操作形態〕図４は操作の第２例の説明図であ
る。図４（ａ）はダイアログの構成を示し、図４（ｂ）
はモニタ表示の切り換わりの例を示している。
内に配置した形状モデルを画面に投影した像である。オ
ペレータは、シェーディングを施したサーフェスモデ
ル、ワイヤーフレームモデルなどの表示形態の選択が可
能である。 （４）満足のいく結果が得られら了承（ＯＫ）ボタン７
１２をクリックする。これにより穴埋めが完了する。穴
埋めをした状態の形状モデルが修正後の３次元データと
して補助記憶装置１３に保存される。 〔第２の操作形態〕図４は操作の第２例の説明図であ
る。図４（ａ）はダイアログの構成を示し、図４（ｂ）
はモニタ表示の切り換わりの例を示している。
【００１７】第２例における操作の手順は次のとおりで
ある。 （１）モデリングモードにおいて、オペレータは欠落部
分９０を含む領域を指定して穴埋めの実行を指示する。
これを受けて、３次元処理装置１は、欠落部分９０の輪
郭を検出して処理対象を特定し、パラメータのデフォル
ト値（例えば０．５）を適用して穴埋めの演算を行う。
そして、３次元処理装置１は、演算の結果を示す画像Ｇ
３をモニタ領域７５に表示するとともに、パラメータ値
の良否を問い合わせるダイアログ７２を表示する。 （２）オペレータは、ダイアログ７２におけるスライダ
のノブ７２４をドラッグすることにより、パラメータ値
を０〜１の間で設定することができる。ドラッグと連動
して、ドラッグ位置のパラメータ値を適用して穴埋めの
演算が行われ、その結果を示す画像Ｇ１〜Ｇ５がリアル
タイムで表示される。つまり、スライダの操作を行うだ
けで、穴埋め部分を平面化したり尖らせたりと自由に変
形させることができる。 （３）満足のいく結果が得られたならば、了承（ＯＫ）
ボタン７２２をクリックする。これにより穴埋めが完了
する。
ある。 （１）モデリングモードにおいて、オペレータは欠落部
分９０を含む領域を指定して穴埋めの実行を指示する。
これを受けて、３次元処理装置１は、欠落部分９０の輪
郭を検出して処理対象を特定し、パラメータのデフォル
ト値（例えば０．５）を適用して穴埋めの演算を行う。
そして、３次元処理装置１は、演算の結果を示す画像Ｇ
３をモニタ領域７５に表示するとともに、パラメータ値
の良否を問い合わせるダイアログ７２を表示する。 （２）オペレータは、ダイアログ７２におけるスライダ
のノブ７２４をドラッグすることにより、パラメータ値
を０〜１の間で設定することができる。ドラッグと連動
して、ドラッグ位置のパラメータ値を適用して穴埋めの
演算が行われ、その結果を示す画像Ｇ１〜Ｇ５がリアル
タイムで表示される。つまり、スライダの操作を行うだ
けで、穴埋め部分を平面化したり尖らせたりと自由に変
形させることができる。 （３）満足のいく結果が得られたならば、了承（ＯＫ）
ボタン７２２をクリックする。これにより穴埋めが完了
する。
【００１８】このような第２の形態によれば、穴埋めの
作業を第１の形態よりも迅速に進めることができる。た
だし、ＣＰＵ１１を含むデバイスの処理能力が十分に高
いことが要求される。
作業を第１の形態よりも迅速に進めることができる。た
だし、ＣＰＵ１１を含むデバイスの処理能力が十分に高
いことが要求される。
【００１９】以下、穴埋めの演算について説明する。図
５は穴埋めのためのデータ処理の内容を説明するための
図である。図５（ａ）のように、欠落部分（以下、穴と
いう）９０に沿ったｘｙ平面を想定し、ｘｙ平面と直交
するｚ方向を貼り付けの方向として、欠落部分９０にそ
れより大きい平面（格子）ｍを対応づける。そして、穴
９０の内部の格子点をｚ方向に移動させて曲面を生成す
る。平面ｍの各格子点の配置に際しては、形状モデルＭ
における穴の周辺のデータの位置（傾き）の影響を考慮
する。すなわち、穴周辺のデータ位置を境界条件とし
て、各補間点間の二階微分までの総和が最小になるよう
に格子点位置を計算する。このときの一階微分と二階微
分の項の係数を変化させることによって、生成する曲面
の形状を変化させることができ、上述のようにユーザの
希望どうりの穴埋めを実現することができる。
５は穴埋めのためのデータ処理の内容を説明するための
図である。図５（ａ）のように、欠落部分（以下、穴と
いう）９０に沿ったｘｙ平面を想定し、ｘｙ平面と直交
するｚ方向を貼り付けの方向として、欠落部分９０にそ
れより大きい平面（格子）ｍを対応づける。そして、穴
９０の内部の格子点をｚ方向に移動させて曲面を生成す
る。平面ｍの各格子点の配置に際しては、形状モデルＭ
における穴の周辺のデータの位置（傾き）の影響を考慮
する。すなわち、穴周辺のデータ位置を境界条件とし
て、各補間点間の二階微分までの総和が最小になるよう
に格子点位置を計算する。このときの一階微分と二階微
分の項の係数を変化させることによって、生成する曲面
の形状を変化させることができ、上述のようにユーザの
希望どうりの穴埋めを実現することができる。
【００２０】図５において太い枠線で示すように、穴９
０に対してバウンディングボックス（Ｂｏｕｎｄｉｎｇ
ｂｏｘ）ＢＢを生成する。バウンディングボックスＢ
Ｂ内に格子を作り、バウンディングボックスＢＢの外に
も１ライン分の環状の格子を作る。この格子点数は、穴
９０の周辺の三次元データから自動的に求める。オペレ
ータが指定することもできる。
０に対してバウンディングボックス（Ｂｏｕｎｄｉｎｇ
ｂｏｘ）ＢＢを生成する。バウンディングボックスＢ
Ｂ内に格子を作り、バウンディングボックスＢＢの外に
も１ライン分の環状の格子を作る。この格子点数は、穴
９０の周辺の三次元データから自動的に求める。オペレ
ータが指定することもできる。
【００２１】格子点のうち、穴９０の内部に存在する点
（図５の白丸○）を未知データとし、これらのｚ方向の
位置を求めることが曲面の生成である。バウンディング
ボックスＢＢの内側に存在し、穴９０の外に存在する点
（図５の黒丸●）は既知データで、形状モデルＭと曲面
とを滑らかに繋ぐための境界値として用いる。バウンデ
ィングボックスＢＢ上および外の点（図５の黒四角■）
は境界値である。ここで、境界値は、格子点を形状モデ
ルＭのポリゴンに射影することによって求めることがで
きる。
（図５の白丸○）を未知データとし、これらのｚ方向の
位置を求めることが曲面の生成である。バウンディング
ボックスＢＢの内側に存在し、穴９０の外に存在する点
（図５の黒丸●）は既知データで、形状モデルＭと曲面
とを滑らかに繋ぐための境界値として用いる。バウンデ
ィングボックスＢＢ上および外の点（図５の黒四角■）
は境界値である。ここで、境界値は、格子点を形状モデ
ルＭのポリゴンに射影することによって求めることがで
きる。
【００２２】これらの境界値、既知データ、および未知
データを、ｕy,x 、ｙ＝０，…Ｎｙ＋３、ｘ＝０，…Ｎ
ｘ＋３（ここで、Ｎｘ、Ｎｙはそれぞれバウンディング
ボックスＢＢ内のｘ方向、ｙ方向における格子点の個数
である。）のように２次の配列とする。境界値、既知デ
ータは、すでに求められているとする。また、格子の間
隔をｘ方向及びｙ方向のそれぞれついてＨｘ、Ｈｙとお
く。
データを、ｕy,x 、ｙ＝０，…Ｎｙ＋３、ｘ＝０，…Ｎ
ｘ＋３（ここで、Ｎｘ、Ｎｙはそれぞれバウンディング
ボックスＢＢ内のｘ方向、ｙ方向における格子点の個数
である。）のように２次の配列とする。境界値、既知デ
ータは、すでに求められているとする。また、格子の間
隔をｘ方向及びｙ方向のそれぞれついてＨｘ、Ｈｙとお
く。
【００２３】未知データを求めるために、エネルギー関
数を設定し、そのエネルギー関数が最小になるように未
知データの値を定める。 Ｅ（ｕ）＝Ｓ（ｕ）＋Ｐ（ｕ） ここでＳ（ｕ）は滑らかでない度合いを表し、Ｐ（ｕ）
は制約条件からのずれを表す。
数を設定し、そのエネルギー関数が最小になるように未
知データの値を定める。 Ｅ（ｕ）＝Ｓ（ｕ）＋Ｐ（ｕ） ここでＳ（ｕ）は滑らかでない度合いを表し、Ｐ（ｕ）
は制約条件からのずれを表す。
【００２４】Ｓ（ｕ）は一階微分と二階微分の総和で表
現し、Ｐ（ｕ）については考慮しないものとする。すな
わち、
現し、Ｐ（ｕ）については考慮しないものとする。すな
わち、
【００２５】
【数１】
【００２６】Ｓ（ｕ）において、一階微分の項の係数γ
が１に近ければ、一階微分の項の影響が強くなるので、
生成される曲面の曲り具合が小さくなり平らな状態にな
る。これに対して、係数γが０に近ければ、二階微分の
項の影響が強くなるので、曲り具合が大きくなる。
が１に近ければ、一階微分の項の影響が強くなるので、
生成される曲面の曲り具合が小さくなり平らな状態にな
る。これに対して、係数γが０に近ければ、二階微分の
項の影響が強くなるので、曲り具合が大きくなる。
【００２７】このエネルギー関数Ｅ（ｕ）が最小になる
ようなｕ0 を求める。ｕ＝ｕ0 のときに最小になるとす
れば、 ∇Ｅ（ｕ0 ）＝∇Ｓ（ｕ0 ）＝０ が成り立つ。∇Ｓ（ｕ0 ）＝０を展開すると連立一次方
程式となる。その連立一次方程式を解いて未知データを
求める。求めた未知データから曲面を生成することがで
きる。この際に、γの値を変更することによって、ユー
ザの希望どおりの穴埋めを行うことができる。未知デー
タのみを使って曲面を生成し、その生成した曲面と穴９
０の輪郭部分とを繋げれば、穴埋めが完了する。
ようなｕ0 を求める。ｕ＝ｕ0 のときに最小になるとす
れば、 ∇Ｅ（ｕ0 ）＝∇Ｓ（ｕ0 ）＝０ が成り立つ。∇Ｓ（ｕ0 ）＝０を展開すると連立一次方
程式となる。その連立一次方程式を解いて未知データを
求める。求めた未知データから曲面を生成することがで
きる。この際に、γの値を変更することによって、ユー
ザの希望どおりの穴埋めを行うことができる。未知デー
タのみを使って曲面を生成し、その生成した曲面と穴９
０の輪郭部分とを繋げれば、穴埋めが完了する。
【００２８】以上の実施形態において、１つの入力項目
に対応した湾曲を規定するパラメータが複数（例えばｘ
軸方向とｙ軸方向とで独立したパラメータ）であっても
よい。パラメータ変更操作に係わる表示部材はスライダ
に限らず、ダイヤル状のものでもよい。
に対応した湾曲を規定するパラメータが複数（例えばｘ
軸方向とｙ軸方向とで独立したパラメータ）であっても
よい。パラメータ変更操作に係わる表示部材はスライダ
に限らず、ダイヤル状のものでもよい。
【００２９】
【発明の効果】請求項１乃至請求項４の発明によれば、
簡単な入力操作で形状モデルの一部分に所望の曲面を追
加することができる。
簡単な入力操作で形状モデルの一部分に所望の曲面を追
加することができる。
【図１】本発明に係る３次元処理装置の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】穴埋めの概念図である。
【図３】操作の第１例の説明図である。
【図４】操作の第２例の説明図である。
【図５】穴埋めのためのデータ処理の内容を説明するた
めの図である。
めの図である。
Ｍ 形状モデル ｍ１〜ｍ５ 曲面（曲面モデル） ９０ 欠落部分（修正対象部分） Ｇ１〜Ｇ５ 画像 ７２ダイアログ （部材）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 英郎 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 Ｆターム(参考） 5B046 FA18 GA01 HA05 5B050 CA07 EA06 EA28 FA02 FA13 5B080 AA08 DA06
Claims (4)
- 【請求項１】形状モデルの一部に面を貼り合わせる３次
元形状データの修正方法であって、 前記形状モデルの修正対象部分に対応した輪郭をもち、
かつ１つの入力項目に対応したパラメータで全体の湾曲
の度合いが規定される曲面モデルを生成する第１のステ
ップと、 前記形状モデルと前記曲面モデルとを位置合わせした状
態を示す画像を表示する第２のステップと、 パラメータ値の指定変更操作に呼応して、前記曲面モデ
ルを変形させる第３のステップと、 を有してなることを特徴とする３次元形状データの修正
方法。 - 【請求項２】前記第１のステップでは、前記三次元形状
モデルにおける前記修正対象部分の周辺の形状データを
用いる請求項１記載の３次元形状データの修正方法。 - 【請求項３】前記パラメータは、前記曲面モデルの平均
曲率を表す請求項１記載の３次元形状データの修正方
法。 - 【請求項４】形状モデルの一部に面を貼り合わせる３次
元形状データの修正方法であって、 画面上にパラメータ変更を行うための部材を表示するス
テップと、 前記表示された部材によるパラメータ変更に連動して、
前記形状モデルの修正対象部分に対応した輪郭を備えか
つ変更されたパラメータに応じた度合いで湾曲した曲面
モデルを連続的に生成するとともに、前記形状モデルと
前記曲面モデルとを位置合わせした状態を示す画像も連
続的に表示するステップと、 を有してなることを特徴とする３次元形状データの修正
方法。
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|---|---|---|---|
| JP37235699A JP4214645B2 (ja) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | 形状モデルの欠落部分の穴埋め装置 |
| US09/749,624 US7006093B2 (en) | 1999-12-28 | 2000-12-28 | Method and system for processing a three-dimensional shape data |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37235699A JP4214645B2 (ja) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | 形状モデルの欠落部分の穴埋め装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001188924A true JP2001188924A (ja) | 2001-07-10 |
| JP4214645B2 JP4214645B2 (ja) | 2009-01-28 |
Family
ID=18500306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP37235699A Expired - Fee Related JP4214645B2 (ja) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | 形状モデルの欠落部分の穴埋め装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7006093B2 (ja) |
| JP (1) | JP4214645B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007528529A (ja) * | 2003-11-28 | 2007-10-11 | ブラッコ イメージング エス．ピー．エー． | ３ｄデータ集合のサーフェスを識別するための方法及びシステム（「ボクセル分割」） |
| JP5531087B1 (ja) * | 2012-12-28 | 2014-06-25 | 株式会社オー・エル・エム デジタル | 画像処理装置および方法、並びにプログラム |
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| WO2008151419A1 (en) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Darwin Dimensions Inc. | Sex selection in inheritance based avatar generation |
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| JPH11134518A (ja) | 1997-11-04 | 1999-05-21 | Minolta Co Ltd | ３次元形状データ処理装置 |
| JPH11134517A (ja) | 1997-11-04 | 1999-05-21 | Minolta Co Ltd | ３次元形状データ処理装置 |
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| JP2000003446A (ja) | 1998-06-15 | 2000-01-07 | Ricoh Co Ltd | 欠測値推定方法、三次元データ入力装置、及び、記録媒体 |
| US6456287B1 (en) * | 1999-02-03 | 2002-09-24 | Isurftv | Method and apparatus for 3D model creation based on 2D images |
-
1999
- 1999-12-28 JP JP37235699A patent/JP4214645B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-12-28 US US09/749,624 patent/US7006093B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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|---|---|
| JP4214645B2 (ja) | 2009-01-28 |
| US20010013874A1 (en) | 2001-08-16 |
| US7006093B2 (en) | 2006-02-28 |
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