JP2937937B2 - 三次元オブジェクトデータ処理方法 - Google Patents
三次元オブジェクトデータ処理方法Info
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- G—PHYSICS
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- G—PHYSICS
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Description
トデータを処理する方法、特に、予めオブジェクトの三
次元データが記憶装置に準備されているとき、描画関連
処理の対象空間に含まれるオブジェクトを記憶装置から
探索して読み出し、これに処理を加えて表示等を行う方
法に関する。
世界では、ユーザの視点に応じて多数のオブジェクトを
描画する処理がよく行われている。例えば、ビル群を上
空から見た図を作成したいとき、まずユーザが視点の位
置と視線方向などのパラメータを指定する。このパラメ
ータからビューボリュームとよばれる視野空間が定ま
る。つづいてビルなどのオブジェクトの三次元データが
読み込まれ、これに対して透視投影のための座標変換が
行われる。この後、ビューボリュームから外れるオブジ
ェクトを除去するために、クリッピングが行われる。ク
リッピングで残ったオブジェクトにラスタライズ(レン
ダリング)処理が施され、オブジェクトの表面に必要な
色などが付され、画面に表示される。
ライビングシミュレーション、ウォークスルーシミュレ
ーションなど、刻々と変化する視点に追従して画像を表
示する場合がある。しかし上述の方法では、視点が変わ
るたびにすべてのオブジェクトに対して座標変換等の処
理をやり直す必要がある。このため、オブジェクトの数
が多い場合には、リアルタイム処理に支障をきたすこと
がある。最近はコンピュータパワーが急激に伸びたとは
いえ、CGに対する要請はその伸びを上回る状況にあ
り、多数のオブジェクトを処理するための計算時間が三
次元CGのひとつのネックとなっている。特に、前述の
ドライビングシミュレーションが複雑な都市空間をカバ
ーしなければならない場合や、種々の設備をもつ工場の
ウォークスルー映像を得る場合、オブジェクトは膨大な
数になる。従来一般的な方法では、ある程度大容量の三
次元データに対するリアルタイムの可視的シミュレーシ
ョンは諦めざるをえない状況であった。
のであり、その目的は、オブジェクトが多数存在する場
合でも、高速の描画を可能とするための三次元オブジェ
クトデータ処理方法の提供にある。
クトデータ処理方法は、予めオブジェクトの三次元デー
タが、各オブジェクトをノードとし各オブジェクトの座
標を各ノードのキーとして構成されたツリーとして、記
憶装置に準備されているとき、記憶装置に含まれるオブ
ジェクトのうち描画関連処理の対象空間に含まれるもの
を前記ツリーを用いて探索してひとつのグループに統合
し、統合されたオブジェクトの三次元データを視点に依
存する平面に投影し、投影後に得られる二次元データを
そのグループのテクスチャデータとして保持するととも
に、前記ツリーにおいて、そのグループを構成する各オ
ブジェクトのノードに対し、そのグループのテクスチャ
データに対するリンクを設定するというものである。
「描画関連処理の対象空間」の例として後述の統合直方
体がある。「視点に依存する平面」の例は、視点からオ
ブジェクトを見たとき、オブジェクト付近にあって視線
と直交する平面である。「投影」の例に平行投影があ
る。「テクスチャデータ」とは、主観的には模様を表す
データであり、客観的には画素データの集合に係る二次
元データ等、二次元画像を生成することの可能なデータ
をいう。本発明では、複数のオブジェクトを前記平面に
投影したとき、各オブジェクトをその平面の「模様」と
みなす点に特徴がある。したがって、本発明ではテクス
チャデータの生成がオブジェクトの三次元データの投影
処理から行われるため、もともと存在する三次元データ
のみを材料にしてテクスチャデータを生成することがで
きる。このため、既存の三次元データの有効活用ができ
る。しかも本発明では、オブジェクトをノードとし当該
オブジェクトの座標をそのノードのキーとして構成され
たツリーを用いて前記探索を行うとともに、そのツリー
の中にグループに関する情報を埋め込むことにより、そ
のツリーを探索のみならずグループ管理に用いているの
で、例えばオブジェクトを探索するとき、同時に、その
オブジェクトがなんらかのグループに属しているかどう
かが判明するため、必要に応じてオブジェクト単独の処
理をグループに対する一括処理に変更することができ
る。このため、グループ化を行う本発明の処理に非常に
有利である。
クトのデータが二次元データであるテクスチャデータと
して保持されるため、それ以降視点に変化があっても、
オブジェクトごとに三次元データの座標変換等をする必
要がない。この結果、計算負荷が軽減され、リアルタイ
ム処理に有利である。さらに、本発明では投影という手
法を用いるため、表面がフラットでないオブジェクトに
ついても二次元のテクスチャデータで表現できるため、
応用が広い。
そのグループのテクスチャデータを視点から見て前記対
象空間の遠い側に配置して表示してもよい。その場合、
その対象空間に新たなオブジェクトが現れたとき、これ
が視点に近い側にきて前記テクスチャデータに遮られな
いため、表示の際に好都合である。
細度の異なる複数のテクスチャデータを生成して保持し
ておき、そのグループを描画する際、そのグループと視
点との距離に応じて所望のテクスチャデータを選択して
もよい。従来より、CGにはLOD(Level Of Detail
s)という考え方がある。これはオブジェクトの画像デ
ータを詳細度に応じて複数モデル用意しておき、視点か
ら遠いものは詳細度の低いモデルを表示するというもの
である。本発明では、このLODを複数のオブジェクト
からなるグループに対して適用することより、例えば視
点から近いグループは詳細に描き、そうでないグループ
はデータ量を落として描く等の処理が可能になる。本発
明では、こうした処理をグループ単位で行うため、オブ
ジェクト単位で行う場合よりも処理が高速化できる。
リー(k dimensional tree)を用いることができる。
データ処理方法は、複数のオブジェクトをその空間的な
位置関係に着目してグループ化し、そのグループに含ま
れるオブジェクトの画像データをグループ単位でテクス
チャデータに変換して保持するものである。「空間的な
位置関係」とは、例えば論理的な位置関係を除く趣旨で
ある。論理的な位置関係とは、例えば人の「顔」の中に
「目」があることに基づいて「顔」の下位に「目」を従
属させるような、論理上把握可能な階層的位置関係をい
う。オブジェクトを階層的に把握する技術自体は既知で
ある。本発明では、オブジェクトどうしの論理上の関係
の有無には注目せず、単にそれらの空間的な位置関係に
注目してグループ化を図る。一例として、視点から同様
の距離にあり、かつ視点からそれらに向かう視線ベクト
ルが近いような複数のオブジェクトをグループ化する。
この方法によれば、もともと位置的に近いオブジェクト
を同一のグループに含めるような処理が可能であり、そ
れらをひとつのテクスチャデータで保持すればウォーク
スルーをはじめとする描画に都合がよい。
次元オブジェクトデータ処理方法を、その方法を利用し
た空間探索システムによって説明する。
てオブジェクトの三次元データのうち座標データを管理
する。6−dツリーは一般にk−dツリーと呼ばれるも
のにおいてキーkが6の場合に相当する。k−dツリー
はバイナリサーチに利用される二分木に探索のキーをk
個持たせたツリーである。二次元領域の探索にk−dツ
リーを利用する技術は知られているが、ここではこれを
三次元領域の探索に拡張して用いる。このツリーの理解
のために、1−dツリー、2−dツリー、6−dツリー
の順に説明する。なお、こうしたk−dツリーを平面探
索に利用する技術については、例えば、J.L.Bentley著
「Multidimensional binarysearch trees used for ass
ociative searching. Communication of the ACM 18.50
9-517 1975」や J.B.Rosenberg著「Geographical data
structures compared: A study of data structures su
pporting region querys. IEEE Trans. on CAD, Vol. C
AD-4, No.1, 53-67, Jan.1985」に記述されている。
る。図1に1−dツリーの例を示す。ここではa〜fで
表す6個のノードがあり、各ノードはひとつずつキー
(数値データ)をもっている。ルートはノードd、その
チャイルド(chdとも表記)はノードfとeである。ま
た、リーフ、すなわち木の末端のノードはノードb、
c、aである。このツリーの生成規則は以下のとおりで
ある。
た、ptree;root=left_chd(x)とptree;root=righ
t_chd(x)は、それぞれノードxの左側および右側の
チャイルドをルートとする部分木 ptree に含まれる任
意のノードを示す。
になる。例えば、 条件: K<3 という探索条件が与えられたとき、ノードfとノードb
が条件を満たすものとして選び出される。この際、まず
ルートのノードdが前記条件を満たすかどうかが判定さ
れる。ノードdのキーは3で前記条件の上限を超えるた
め、この時点でこのノードの右側のチャイルドをルート
とする部分木に含まれるノードに対するチェックが全く
不要になる。こうして、与えられた探索条件とキーの大
小関係から所望のノードを高速に見つけ出すことができ
る。
られたとき、所望のノードを高速に見い出すことのでき
るツリーである。これら2つのキーは本来互いに無関係
であるため、それらをひとつのツリーに組み込む工夫が
必要である。
8個のノードa〜hがあり、各ノードはそれぞれ2つの
キーをもっている。ここでは便宜的に、上のキーを「0
番目のキー」、下を「1番目のキー」と名付ける。ま
た、ルートのノードdの深さ(Dとも表記)を0、二段
目のノードfおよびeの深さを1、以降、n段目の深さ
を(n−1)と定義し、 dpt=D mod k なる数、dptを定義する。kはキーの数で、ここでは
2であるため、dptは0、1の繰り返しになる。この
ツリーの生成規則は以下のとおりである。
ーK(x,dpt)について、 K(x,dpt)≧K(ptree;root=left_chd(x),dp
t) 規則2.任意のノードxのdpt番目のキーK(x,dp
t)について、 K(x,dpt)<K(ptree;root=right_chd(x),dp
t) この規則を図2で説明する。まず、ルートのノードdに
ついて、dpt=0と決まる。したがって、規則1、2
は以下のように書き換えることができる。
「7」は、ノードdの左側のチャイルドであるノードf
をルートとする部分木のすべてのノードの0番目のキー
以上である。実際に、それらのノードのキーは「5」
「4」「3」であり、正しい。
「7」は、ノードdの右側のチャイルドであるノードe
をルートとする部分木のすべてのノードの0番目のキー
よりも小さい。実際に、それらのノードのキーは「9」
「11」「8」「13」であり、正しい。
のノードは、0番目のキーを根拠として関連づけられて
いる。
ドeについてdpt=1であるため、規則1、2は以下
のように書き換えられる。
「5」は、ノードeの左側のチャイルドであるノードc
をルートとする部分木のすべてのノードの1番目のキー
以上である。実際に、それらのノードのキーは「3」
「1」であり、正しい。
「5」は、ノードeの右側のチャイルドであるノードa
をルートとする部分木のすべてのノードの1番目のキー
よりも小さい。実際に、そのノードのキーは「8」であ
り、正しい。
のノードは、1番目のキーを根拠として関連づけられて
いる。以下同様に、dpt=0であるノードはそれ以下
の全ノードと0番目のキーで関連づけられ、dpt=1
であるノードはそれ以下の全ノードと1番目のキーで関
連づけられている。2−dツリーには2つのキーが含ま
れるものの、ノードを特定しさえすれば(1)の二分木
と把握することができる。
係を示す図である。ここでは、0番目のキーをx軸、1
番目のキーをy軸にとっている。まず図3のごとく、ル
ートであるノードdにより、x=7で二分されている。
ノードd以下の全ノードは二分された領域のいずれかに
属する。
り、それらが属する領域がそれぞれy=7、5で二分さ
れている。図5ではノードb、c、aにより、各領域が
再びx=4、11、8で二分されている。以下、どのよ
うなキーをもつノードが新たに登録されても、それは図
3等に示す二次元領域のいずれかの領域にプロットされ
るため、必ず2−dツリーのいずれかのリーフとして接
続することができる。したがって、複数のノードのうち
いずれをルートに据えても、必ずすべてのノードをツリ
ーに入れることができる。
り、2つのキーに対する条件による領域探索が可能にな
る。例えば、 条件0:0番目のキー>7 条件1:1番目のキー>6 という2つの探索条件が与えられたとき、ノードaのみ
が条件を満たすものとして選び出される。この際、まず
ルートのノードdが条件0を満たすかどうかがチェック
される。ノードdの0番目のキー「7」は条件0の下限
に満たないため、この時点でノードdの左側のチャイル
ドであるノードf以下のノードが考慮が外れる。
のノードについて条件1がチェックされる。ノードeの
1番目のキー「5」は条件1の下限に満たないため、こ
の時点でノードeの左側のチャイルドであるノードc以
下のノードが考慮が外れる。以下、同様のチェックを繰
り返すことでノードの候補が効率的に絞り込まれてい
く。
条件とすることができた。その意味で、ノードをxy平
面上の所望の領域に含まれる点とみなして探索すること
が可能であった。キーを4個に拡張すれば、各ノードに
ついてxmin、xmax、ymin、ymaxを記述することがで
きるため、ノードをxy平面上の矩形領域として定義す
ることができる。
本実施形態ではこれら0〜5番目のキーを順に第iオブ
ジェクトに関するximin、yimin、zimin、x
imax、yimax、zimaxとする。ximinは第iオブジ
ェクトの占める空間の最小x座標、ximaxは同最大x
座標、その他は同様にy、z座標に関する。これら6個
の座標は後述の対象直方体を示すものに当たる。ツリー
の生成規則自体は2−dツリーと同様であるため図示し
ないが、 dpt=D mod k のkが6である点で異なる。こうして生成された6−d
ツリーに対する探索は後述する。
方法を用いた空間探索システムの構成図である。
ョン2とそれに内蔵または外付けされる記憶部14から
なる。記憶部14はオブジェクトの6−dツリー、オブ
ジェクトに関するデータ(以下、単にオブジェクトデー
タともいう)、およびグループに関するデータ(以下、
単にグループデータともいう)を記憶している。ワーク
ステーション2は、ユーザからの指示を受け付けるユー
ザインタフェイス(以下、UI)部4、ビューボリュー
ムに含まれるオブジェクトまたはグループを探索する空
間探索部6、記憶部14から読み出した6−dツリーを
オンメモリで保持する6−dツリー保持部8、ユーザの
グループ化指示に基づいて複数のオブジェクトを統合
し、テクスチャデータを生成するテクスチャデータ生成
部10、ビューボリュームを表示するよう指示されたと
き、このビューボリュームに含まれるオブジェクトおよ
びグループをクリッピングによって探索し、これに座標
変換を加えて表示するラスタライズ部12を含む。
る。同図のごとく、記憶部14には大別してオブジェク
トデータを記憶する領域20、グループデータを記憶す
る領域22、および6−dツリーを記憶する領域24が
ある。オブジェクトデータはオブジェクトAの領域20
a、オブジェクトBの領域20b等に分かれており、同
様にグループデータはグループAの領域22a、グルー
プBの領域22b等に分かれている。6−dツリーは領
域24から読み出され、通常は図6の6−dツリー保持
部8にロードされ、利用される。
aの内部構成をさらに示す図である。同図のごとくオブ
ジェクトAの領域20aは、オブジェクトAの座標デー
タ領域30と、オブジェクトAの画像に関連する情報を
記憶する画像データ領域32からなる。オブジェクトを
ポリゴンで表現する場合、各ポリゴンの頂点の座標が座
標データ領域30に記憶され、各ポリゴンの色データ等
が画像データ領域32に記憶される。一方、図9は、図
7のグループAの領域22aの内部構成を示している。
同図のごとくグループAの領域22aは、グループAの
座標データ領域40と、グループAの画像に関連する情
報を詳細度に応じて記憶するLODデータ領域42a,
b等からなる。例えば、視点からグループAまでの距離
が小さい場合、詳細モデルであるLOD1データを利用
し、距離が大きい場合、いくぶん簡略化されたモデルで
あるLOD2データを利用する。LODデータはすべて
二次元のテクスチャデータである。
れる。編集過程では、複数のオブジェクトをグループ化
してテクスチャデータを生成し、これを登録しておく。
表示過程では、ビューボリュームに含まれるオブジェク
トとグループを探索し、ラスタライズ処理を施して表示
する。
ーチャートである。大まかな手順はつぎのとおりであ
る。まず、ユーザの指示によって視点を定め、ビューボ
リュームを決める(S10)。このビューボリュームに
含まれるオブジェクトをすべて探索して表示する(S1
4〜S18)。ユーザはこれらのオブジェクトの中から
グループとして統合したいものを含む直方体領域(この
直方体を「統合直方体」とよぶ)を指定する(S2
0)。つづいて、統合直方体に含まれるオブジェクトが
クリッピングによって探索され(S22)、これが視点
から見て統合直方体の背面に当たる平面(これを投影平
面とよぶ)に投影され、テクスチャデータが生成される
(S24)。これをそのグループに関連づけて記憶部1
4に登録する(S26)。以下、これらを詳述する。
テーション2に対して編集の開始を指示する。つづい
て、編集したい空間映像を表示させるために、ビューボ
リュームを特定すべくパラメータを入力する。パラメー
タとしては、視点の位置、視線ベクトルなどがある。こ
のパラメータに従い、空間探索部6はビューボリューム
を定める(S10)。これと並行し、記憶部14から6
−dツリーが読み込まれて6−dツリー保持部8に置か
れる(S12)。つぎに、空間探索部6にて、ビューボ
リュームに関する基準直方体の算出を行う(S14)。
「基準直方体」とはビューボリューム60を中に包含す
る直方体であり、その3辺はx、y、z軸に平行にとら
れる。したがって、基準直方体の8個の頂点のx、y、
x座標の最大値および最小値(xsmax、xsmin、ys
max、ysmin、zsmax、zsminと表記)の6個の数値
で基準直方体を記述することができる。
ある。「対象直方体」とは各オブジェクト64を包含
し、かつその3辺がそれぞれx、y、z軸に平行である
直方体をいう。オブジェクトiは6個の数値、x
imax、ximin、yimax、yimin、zimax、zimin
で記述でき、これら6個の数値をもとに、基準直方体に
対して各対象直方体のクリッピングが行われる。なお、
実際にはオブジェクト64はビューボリューム60に比
べて相当小さい場合が多いが、ここでは拡大して描いて
いる。
する各対象直方体のクリッピングを行う(S16)。こ
のために、本実施形態で利用する6−dツリーでは、各
オブジェクトに対応する各対象直方体をノードとし、x
imax等の6個の数値を各ノードのキーとして生成して
おく。クリッピングでは、この6−dツリーに対し、基
準直方体の6個の数値xsmaxを探索の条件として処理
が行われる。例えば、ある対象直方体全体が基準直方体
に完全に入る場合、探索の条件は、 条件0:0番目のキーximin≧xsmin 条件1:1番目のキーyimin≧ysmin 条件2:2番目のキーzimin≧zsmin 条件3:3番目のキーximax≦xsmax 条件4:4番目のキーyimax≦ysmax 条件5:5番目のキーzimax≦zsmax の6つとなる。y方向およびz方向は完全に基準直方体
に入るが、x方向の一部がはみ出す対象直方体は、条件
0のみを、 条件0:0番目のキーximin<xsmin とするか、または条件3のみを、 条件3:3番目のキーximax>xsmax とする。y方向またはz方向のみがはみ出す場合を考え
併せれば、結局、条件0〜5のうち任意の1つを不参照
にすることにより、一方向がはみ出す場合も含めた探索
が可能となる。同様に、二方向にはみ出す場合も含めた
探索は、 (条件0か3を不参照)×(条件1か4を不参照)+
(条件0か3を不参照)×(条件2か5を不参照)+
(条件1か4を不参照)×(条件2か5を不参照) で可能である。三方向にはみ出す場合も含めれば、 (条件0か3を不参照)×(条件1か4を不参照)×
(条件2か5を不参照) で探索できる。以上を総合し、逆に参照すべき条件の組
合せを考えれば、 (条件0か3)×(条件1か4)×(条件2か5) の8通りでよいことがわかる。以下、これら8通りの各
組合せについて2−dツリーのときと同様の過程を経て
基準直方体に含まれうる対象直方体を拾い出す。以上で
クリッピングは終了する。
される。このため、クリッピングで選び出されたオブジ
ェクトに関するデータが記憶部14からロードされ、こ
れらのオブジェクトについて既知の座標変換が行われ、
ラスタライズが実行され、表示される(S18)。以上
で編集の準備が整う。
ボリュームの例を示している。ここでは、室内に置かれ
た制御盤70が描画されている。この制御盤70はディ
スプレイ、各種スイッチ、ボタンなど、多数のオブジェ
クトから構成されているが、これらのオブジェクトはC
Gの処理上はそれぞれ別個の存在であり、クリッピング
や座標変換が個別に行われている。本実施形態では、こ
の制御盤70全体をひとつのグループにすることを考え
る。
盤70全体が含まれるよう統合直方体72をマウスで大
まかに描く(S20)。同図では統合直方体の縦横は描
けるが、奥行き方向は描けないため、奥行き方向はデフ
ォルト値を入れる等、既知の手法で対処する。ユーザの
描いた統合直方体は、UI部4を介して空間探索部6に
送られ、ここでその三辺がそれぞれx、y、z軸に平行
になるよう調整される。これはクリッピングを配慮した
ものであり、こうして調整された統合直方体を「修正統
合直方体」とよぶ。
2)。今回のクリッピングは、修正統合直方体の中にい
ずれの対象直方体が含まれるかを決めるものであり、そ
の方法自体はS16と同様である。この結果、修正統合
直方体に含まれるオブジェクトが判明し、これらがひと
つのグループにまとめられる。図14はノードa〜hが
含まれる6−dツリーの概念図であり、ここではノード
aとノードcがひとつのグループ80に統合されてい
る。グループ化のために、6−dツリーの各ノードには
グループ名を記録する領域が設けられており、同図のご
とくノードaとcには「グループA」というグループ名
が記述されている。グループ名が書き込まれると、6−
dツリー保持部8内の6−dツリーがメモリ上で更新さ
れる。グループAが定まれば、そのグループの空間位置
を示す座標データが図9の座標データ領域22aに記述
される。以下簡単のために、この座標データはグループ
Aに関する統合直方体の頂点の座標であるとする。図1
3の制御盤70の場合、相当多数のオブジェクトが単一
のグループAに統合される。
り、グループAに属するすべてのオブジェクトを投影平
面に投影してテクスチャデータを生成する(S24)。
図15はオブジェクトの投影の様子を示す図で、簡単の
ため、修正統合直方体90には三角錘オブジェクト9
2、球オブジェクト94、直方体オブジェクト96のみ
が含まれるとして描いている。また、点Pは視点位置で
ある。本実施形態では、視点方向から見て修正統合直方
体90の背面に当たる平面を投影平面98とし、3つの
オブジェクトを平行投影手法によってこの平面に投影す
る。背面に投影するのは、この修正統合直方体領域に別
のオブジェクトが現れたとき、これがテクスチャデータ
の平面に遮られて表示されなくなる状態を回避するため
である。同図では、この処理によって投影された各オブ
ジェクトの像100、102、104が斜線で示されて
いる。
ャデータが得られたとき、テクスチャデータ生成部10
は、まずこの画像を図9のLOD1データ領域42aに
格納する(S26)とともに、この画像の画素を間引く
など既知の処理により、解像度の低い画像を生成する。
こうして得られた画像をLOD2データ領域42bに格
納し、以下必要に応じてさらに詳細度の低い画像を別の
LODデータ領域(図示せず)に格納していく(S2
6)。最後に、ユーザが希望すれば6−dツリー保持部
8に最終的に残った6−dツリーを記憶部14に書き戻
し、編集を終了する。
集過程の後につづけて行われるものではない。システム
を起動してすぐに表示過程に入ることもでき、その場合
はそれ以前に登録されたグループが利用可能になる。グ
ループに属さないオブジェクトはそれぞれ個別に利用さ
れる。
ある。表示過程における大まかな手順は、編集過程の前
半、つまり図10のS18(表示)までとほぼ同等であ
るが、グループに関する配慮が入る。
わちビューボリュームをUI部4を介して特定する(S
30)。これと並行してオブジェクトデータに関する6
−dツリーが読み込まれてメモリに置かれる(S3
2)。つづいて、基準直方体が算出される(S34)。
る対象直方体のクリッピングを行う(S36)。すなわ
ち、通常どおり6−dツリーを上から探索していき、基
準直方体に入るオブジェクトxが選ばれる。そこで、そ
のノードにグループ名が記述されているかどうかを判定
する。グループ名が記述されていなければ、そのオブジ
ェクトに関する座標データ30と画像データ32だけを
処理する。一方、グループ名、例えば「グループA」が
記述されていれば、上述のデータに加えてグループデー
タ領域22にもアクセスし、図9に示すグループAの座
標データ40を読み出す。この後、クリッピングが終わ
ればラスタライズ部12で編集過程同様の処理を経て表
示を行う。このとき、グループAが視点から近ければ図
9のLOD1データ42aを利用し、遠ければLOD2
データ42bを利用する。他のグループについても同様
である。
ば、各グループに含まれる複数のオブジェクトに関する
クリッピングが一括して完了すること、座標変換やラス
タライズ処理が二次元データであるテクスチャデータに
対して行われること、によって処理時間の大幅な短縮に
結びつく。
ータについても透視変換が可能であるため、例えば図1
3において制御盤70に対して左右に移動する場合のウ
ォークスルー映像を容易に生成することができる。例え
ば視点が右に移動すれば、制御盤70の左側の高さが相
対的に低く見えるはずであり、これが透視変換で表現で
きるためである。
処理方法を用いた空間探索システムの構成と動作であ
る。なお、本実施形態について以下のような応用、変形
等が考えられる。
一体の複数オブジェクトをグループ化したが、これは一
体である必要はない。空間的な位置に一定の関係のある
オブジェクトであれば、論理的、物理的な関係がなくて
もグループ化できる。例えば、視点からの距離がほぼ等
しく、それぞれの間隔もあまり大きくないようなオブジ
ェクトはグループ化に好適である。
基準直方体等の直方体を導入したが、これは必須ではな
い。既知の各種クリッピング手法を採用してもよい。
ある。
ある。
ある。
理方法を用いた空間探索システムの構成図である。
す図である。
である。
フローチャートである。
ュームの例を示す図である。
ってグループ化の概念を示す図である。
様子を示す図である。
フローチャートである。
部、8 6−dツリー保持部、10 テクスチャデータ
生成部、12 ラスタライズ部、14 記憶部、20
オブジェクトデータを記憶する領域、20a オブジェ
クトAの領域、22 グループデータを記憶する領域、
22a グループAの領域、24 6−dツリーを記憶
する領域、30 座標データ領域、32 画像データ領
域、40グループAの座標データ領域、42a,b L
ODデータ領域、60 ビューボリューム、62 基準
直方体、64 オブジェクト、66 対象直方体、70
制御盤、72 統合直方体、80 ひとつのグループ、
90 修正統合直方体、92 三角錘オブジェクト、9
4 球オブジェクト、96 直方体オブジェクト、98
投影平面、100,102,104 オブジェクトの
像。
Claims (3)
- 【請求項1】 予め各オブジェクトの三次元データが、
各オブジェクトをノードとし各オブジェクトの座標を各
ノードのキーとして構成されたツリーともに、記憶装置
に準備されているとき、 記憶装置に含まれるオブジェクトのうち描画関連処理の
対象空間に含まれるものを前記ツリーを用いて探索して
ひとつのグループに統合し、統合されたオブジェクトの
三次元データを視点に依存する平面に投影し、投影後に
得られる二次元データをそのグループのテクスチャデー
タとして保持するとともに、前記ツリーにおいて、その
グループを構成する各オブジェクトのノードに対し、そ
のグループのテクスチャデータに対するリンク情報を設
定する三次元オブジェクトデータ処理方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載の方法において、 あるグループを描画する際、そのグループのテクスチャ
データを、前記対象空間の視点から見て遠い側の面に、
前記対象空間の背景画像として配置して表示する三次元
オブジェクトデータ処理方法。 - 【請求項3】 請求項1、2のいずれかに記載の方法に
おいて、 あるグループについて詳細度の異なる複数のテクスチャ
データを生成して保持しておき、そのグループを描画す
る際、そのグループと視点との距離に応じて所望のテク
スチャデータを選択する三次元オブジェクトデータ処理
方法。
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---|---|---|---|
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JP2001112984A (ja) * | 1999-10-19 | 2001-04-24 | Sanyo Product Co Ltd | 遊技機 |
US20040183886A1 (en) * | 2003-03-18 | 2004-09-23 | Regelsberger Matthias H. | LED-writer with improved uniform light output |
JP4447865B2 (ja) | 2003-08-01 | 2010-04-07 | ソニー株式会社 | 地図表示システム、地図データ加工装置、地図表示装置及び地図表示方法 |
JP4778865B2 (ja) * | 2006-08-30 | 2011-09-21 | 株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント | 画像ビューワ、画像表示方法及びプログラム |
JP4617501B2 (ja) * | 2007-12-10 | 2011-01-26 | 株式会社セガ | テクスチャマッピング方法、プログラム及び装置 |
US8581914B2 (en) * | 2008-09-30 | 2013-11-12 | Microsoft Corporation | Real-time kd-tree construction on graphics hardware |
JP6281006B1 (ja) * | 2017-03-30 | 2018-02-14 | 株式会社スクウェア・エニックス | 交差判定プログラム、交差判定方法及び交差判定装置 |
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---|---|---|---|---|
US4974176A (en) * | 1987-12-18 | 1990-11-27 | General Electric Company | Microtexture for close-in detail |
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US5592599A (en) * | 1991-12-18 | 1997-01-07 | Ampex Corporation | Video special effects system with graphical operator interface |
JP2883514B2 (ja) * | 1993-06-10 | 1999-04-19 | 株式会社ナムコ | 画像合成装置およびこれを用いたゲーム装置 |
GB2284526B (en) * | 1993-06-10 | 1997-12-10 | Namco Ltd | An image synthesizing system and a game playing apparatus using the same |
CN1182491A (zh) * | 1995-03-02 | 1998-05-20 | 参数技术有限公司 | 用于创建和增强纹理映象的计算机图形*** |
IL112940A (en) * | 1995-03-08 | 1998-01-04 | Simtech Advanced Training & Si | Apparatus and method for simulating a terrain and objects thereabove |
-
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玉田ほか"多次元データ構造に基づく3次元仮想都市空間の管理と高速描写",電子情報通信学会論文誌 D−▲II▼,Vol.J78−D−11,No.8(1995年8月20日),p.1205−1213 |
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US6104409A (en) | 2000-08-15 |
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