JP2006244347A - 画像処理方法および画像処理装置およびプログラムおよび記憶媒体 - Google Patents
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Abstract
【課題】自動的に形状簡略を行う。
【解決手段】ポリゴンで表現された三次元形状を描画する画像処理方法において、それぞれのポリゴンについて、ある方向を法線にもつ平面に頂点を射影することで簡略化を行うようにしたものである。
【選択図】 図2
【解決手段】ポリゴンで表現された三次元形状を描画する画像処理方法において、それぞれのポリゴンについて、ある方向を法線にもつ平面に頂点を射影することで簡略化を行うようにしたものである。
【選択図】 図2
Description
本発明は、ポリゴンで表現された三次元形状を描画する画像処理方法および画像処理装置およびプログラムおよび記憶媒体に関する。
近年、種々の応用分野で三次元形状が計算機で表現される機会が多くなっており、これまでにも多くのデータが蓄積されている。
この三次元形状には、三角形ポリゴンによって表現されるものが多い。
この三角形ポリゴンで精密に表現された形状を、より簡略な表現に変換することが、セキュリティーや、データ量などの観点から求められることがある。
このような観点から提案されたものとして、例えば、特許文献1,2に開示されたものなどがある。
特開2002−197127号公報
特開2004−94466号公報
しかしながら、このような従来技術では、形状簡略化はされているが、もとのデータ中で表現されている形状特徴データを利用したり、形状から形状特徴を抽出するなどの高コストの手法をとるか、利用者が形状に対して多くの指示を出す必要があった。
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、自動的に形状簡略を行うことができる画像処理方法および画像処理装置およびプログラムおよび記憶媒体を提供することを目的とする。
本発明は、ポリゴンで表現された三次元形状を描画する画像処理方法において、それぞれのポリゴンについて、ある方向を法線にもつ平面に頂点を射影することで簡略化を行うようにしたものである。
また、前記平面は、前記三次元形状に対して、大区画と小区画の二種類の領域分けを行うことで最適な射影平面として求めるものである。
また、前記法線の方向は、形状中で共通の法線方向を持つ平面の組み合わせのうち、面積の和が最も大きくなる組み合わせの法線方向である。
また、請求項1または請求項2または請求項3記載の画像処理方法を実現するための画像処理装置である。
また、請求項1または請求項2または請求項3記載の画像処理方法を実現するためのプログラムである。
また、請求項5記載のプログラムを格納した記憶媒体である。
また、請求項5記載のプログラムを格納した記憶媒体である。
したがって、本発明によれば、三次元ポリゴン形状を、低コストの計算で、簡略化することができ、セキュリティーのために詳細を隠蔽したい場合などに応用できるという効果を得る。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例にかかる画像処理装置の構成の一例を示している。
同図において、CPU(中央処理装置)1は、この画像処理装置の動作制御を行うものであり、ROM(リード・オンリ・メモリ)2は、CPU1が起動時に実行するプログラムや必要なデータ等を記憶するためのものであり、RAM(ランダム・アクセス・メモリ)3は、CPU1のワークエリア等を構成するためのものである。
キャラクタジェネレータ4は、図形文字の表示データを発生するためのものであり、時計回路5は、現在日時情報を出力するためのものであり、ローカルエリアネットワークインターフェース回路6は、この画像処理装置をローカルエリアネットワーク(図示略)に接続するためのものであり、ローカルエリアネットワーク伝送制御部7は、ローカルエリアネットワークを介して行う通信制御等を行うものである。
磁気ディスク装置28、種々のアプリケーションプログラム、ワークデータ、ファイルデータ、画像データなどの種々のデータを記憶するためのものであり、CRT画面表示装置9は、この画像処理装置を操作したりユーザに対して提示する種々の画面を表示するためのものであり、表示制御部10は、CRT画面表示装置9の表示内容を制御するためのものである。
キーボード装置11は、この画像処理装置に種々のキー操作を行うためのものであり、画面指示装置12は、CRT画面表示装置9の任意の点を指示する等の操作作業を行うためのものであり、入力制御部13は、キーボード装置11および画面指示装置12の入力情報を取り込む等するためのものである。
これらのCPU1、ROM2、RAM3、キャラクタジェネレータ4、時計回路5、ローカルエリアネットワーク伝送制御部7、磁気ディスク装置8、表示制御部10、および、入力制御部13は、バス14に接続されており、これらの各要素間のデータのやりとりは、主としてこのバス14を介して行われる。
図2は、本発明の一実施例にかかる三次元データ表示手段の概略構成を示している。
同図において、簡略化計算部24は、形状簡略化の計算を実際に行うためのものであり、パラメーター入力部26は、形状簡略化のために必要なパラメータを利用者が入力するためのものであり、形状保持部23は、三次元ポリゴンデータを保持するためのものである。
ポリゴン入力部21は、外部ファイル等から元の三次元ポリゴンデータを入力し、形状保持部23に送るためのものであり、ポリゴン出力部22は、形状保持部23が保持する形状のポリゴンデータを、外部ファイル等へ出力するためのものである。
形状表示部25は、形状保持部23が保持する三次元形状ポリゴンデータを表示するためのものである。
次に、図3に従って、本発明の一実施例にかかる三次元データ表示手段の概略構成を示し説明する。
まず、ポリゴン入力部21を介して、外部からポリゴンデータが取り込まれたものとする。
この状態で、利用者は、形状表示部25で表示されている形状を参照して、パラメータ入力部26より必要なパラメータを入力する(処理101)。
これにより、簡略化計算部24において、パラメータ入力部26で入力されたパラメータを使って、元のポリゴン形状が簡略化される。利用者はこの簡略化された形状を確認して良好と判断されれば、そのデータをポリゴン出力部22より出力する。
ここで、利用者が入力するパラメータは、簡略化方向ベクトルA、基準点の三次元座標値P、大区間距離D、小区関分割数kよりなる。
例えば、図4のような形状を表現したポリゴンデータを簡略化するものとする。
これを、簡略化方向ベクトルAの直交方向からみたものが図5である。同図において、ベクトルAと基準点Pが示されている。
次いで、図6に示すように、この基準点Pを通り、ベクトルAを法線方向にもつ平面L(0)を求める。さらに、L(0)に平行で、距離Dの間隔をもった大区間平面L(1),L(2),L(3),…,L(−1),L(−2),L(−3),…を、もとの形状を覆うだけ求める(処理102)。
この隣接する平面間を、図7に示すように、さらに小区間分割数kで分割した平面l(l(1),l(2),l(3),l(4),l(5);k=5の場合)を求める(処理103)。
次に、形状の各ポリゴンに対して代表値として、重心点g、重心点から方向ベクトルAの負の方向に見て最初の大区間平面との距離fと、ポリゴンの法線方向とベクトルAとがなす角度θの余弦値にポリゴンの面積をかけた値w(図8,図12参照)を求める(処理104)。
次いで、ある大区間の中に重心点が入っているすべてのポリゴンに関して、距離fの値wを重みとする重み付け平均rを求める。そして、その大区間の中の各小区間で、その中に重心点が入っているすべてのポリゴンの値wを足し合わせた値sを求め、この値sが大きい値となっているかどうかを調べる(判断106)。
判断106の結果がNOになる場合(例えば、値sが1.5以下の場合)には、この大区間で代表平面を置く距離として重み付け平均rを採用する(処理107)。
一方、判断106の結果画YESになるときには、その中で最大の値sを持つ小区間において、その中で大区間の場合と同様に距離fの値wを重みとする重み付平均tを求め、これを大区間で代表平面を置く距離として採用する(処理108)。
このように、各大区間で代表平面を置く距離を求め、図9に示すように、その位置に代表平面Rを置く。そして、この大区間中にあるポリゴンの頂点を、代表平面位置に射影する。
ただし、ある頂点が属するすべてのポリゴンの法線方向が、簡略化方向とのなす角があるしきい値以上、例えば、45度以上であるかどうかを調べ(判断109)、判断109の結果がNOになるときには、その頂点を移動し、判断109の結果がYESになるときには、その頂点は移動しないようにする。
これにより、方向Aに対して形状の簡略化が行われる。
その結果、図10,11に示したように、元の三次元形状が簡略化されて表示されることとなる。この場合、上面の四角柱状の高い突き出し部は保持され、低い円柱状の突き出し部が除去されている。また底面の傾きが消されていることがわかる。
なお、以上の計算は、説明のために三次元で行っているが、実際にはほとんどの計算では方向成分以外は不要なので、一次元として計算処理することができる。
ここでは、方向Aは利用者が指定するとしたが、形状中で共通の法線方向を持つ平面の組み合わせのうち、面積の和が最も大きくなる組み合わせの法線方向を採用するように、自動的に求めてもよい。
また、利用者が簡略化されたデータは適切でないと判断した場合は、再び形状保持部からデータを簡略化計算部に取り込んで、別のパラメータで簡略化を再度実行することができる。
さらに、ある方向で簡略化したあと、別の方向での簡略化をおこなうことで簡略化のレベルをあげることもできる。
このようにして、本実施例では、三次元ポリゴン形状を、低コストの計算で、簡略化することができ、セキュリティーのために詳細を隠蔽したい場合などに応用できる。
21 ポリゴン入力部
22 ポリゴン出力部
23 形状保持部
24 簡略化計算部
25 形状表示部
26 パラメータ入力部
22 ポリゴン出力部
23 形状保持部
24 簡略化計算部
25 形状表示部
26 パラメータ入力部
Claims (6)
- ポリゴンで表現された三次元形状を描画する画像処理方法において、
それぞれのポリゴンについて、ある方向を法線にもつ平面に頂点を射影することで簡略化を行うようにしたことを特徴とする画像処理方法。 - 前記平面は、前記三次元形状に対して、大区画と小区画の二種類の領域分けを行うことで最適な射影平面として求めることを特徴とする請求項1記載の画像処理方法。
- 前記法線の方向は、形状中で共通の法線方向を持つ平面の組み合わせのうち、面積の和が最も大きくなる組み合わせの法線方向であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の画像処理方法。
- 前記請求項1または請求項2または請求項3記載の画像処理方法を実現するための画像処理装置。
- 前記請求項1または請求項2または請求項3記載の画像処理方法を実現するためのプログラム。
- 請求項5記載のプログラムを格納した記憶媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005062192A JP2006244347A (ja) | 2005-03-07 | 2005-03-07 | 画像処理方法および画像処理装置およびプログラムおよび記憶媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005062192A JP2006244347A (ja) | 2005-03-07 | 2005-03-07 | 画像処理方法および画像処理装置およびプログラムおよび記憶媒体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2006244347A true JP2006244347A (ja) | 2006-09-14 |
Family
ID=37050683
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2005062192A Pending JP2006244347A (ja) | 2005-03-07 | 2005-03-07 | 画像処理方法および画像処理装置およびプログラムおよび記憶媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2006244347A (ja) |
-
2005
- 2005-03-07 JP JP2005062192A patent/JP2006244347A/ja active Pending
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