JP3453410B2 - 画像処理装置及びその方法 - Google Patents
画像処理装置及びその方法Info
- Publication number
- JP3453410B2 JP3453410B2 JP23470093A JP23470093A JP3453410B2 JP 3453410 B2 JP3453410 B2 JP 3453410B2 JP 23470093 A JP23470093 A JP 23470093A JP 23470093 A JP23470093 A JP 23470093A JP 3453410 B2 JP3453410 B2 JP 3453410B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- texture
- animation
- input
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Image Generation (AREA)
- Processing Or Creating Images (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はコンピュータグラフィッ
クス等の画像処理装置及びその方法に関するものであ
り、特に３次元空間内の複数個の物体それぞれに独立し
たテクスチャアニメーションを施したコンピュータグラ
フィックスアニメーション（ＣＧアニメーション）を実
現する画像処理装置及びその方法に関するものである。
クス等の画像処理装置及びその方法に関するものであ
り、特に３次元空間内の複数個の物体それぞれに独立し
たテクスチャアニメーションを施したコンピュータグラ
フィックスアニメーション（ＣＧアニメーション）を実
現する画像処理装置及びその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のコンピュータグラフィックス、特
に３次元物体を表現した画像を形成する３次元グラフィ
ックスにおいては、通常画像を得るためには大きく分け
て、 ・モデリング ・レンダリング という２つの作業が必要となる。
に３次元物体を表現した画像を形成する３次元グラフィ
ックスにおいては、通常画像を得るためには大きく分け
て、 ・モデリング ・レンダリング という２つの作業が必要となる。
【０００３】まずモデリングは、画像の中で表現したい
対象物の形，色，表面の性質などのデータをコンピュー
タの中に作成する作業である。たとえば、人間の顔の画
像を作るのであれば、その表面の形がどうなっているの
か、顔のどの部分がどのような形をしているのか、光の
反射率はどうか、といったデータを作成し、あとのレン
ダリングで使えるような形式でコンピュータ内に格納す
る。このようなデータの集まりを物体のモデルという。
対象物の形，色，表面の性質などのデータをコンピュー
タの中に作成する作業である。たとえば、人間の顔の画
像を作るのであれば、その表面の形がどうなっているの
か、顔のどの部分がどのような形をしているのか、光の
反射率はどうか、といったデータを作成し、あとのレン
ダリングで使えるような形式でコンピュータ内に格納す
る。このようなデータの集まりを物体のモデルという。
【０００４】またレンダリングは、モデルができあがっ
た後で、その物体をある位置から見たときにどのように
見えるかを考え、その見え方にしたがった画像を作成す
ることをいう。したがって、レンダリングを行うには、
モデルの他に、見る位置（視点）や照明に関する条件を
考える必要がある。レンダリング作業を細分化すると次
のようになる。
た後で、その物体をある位置から見たときにどのように
見えるかを考え、その見え方にしたがった画像を作成す
ることをいう。したがって、レンダリングを行うには、
モデルの他に、見る位置（視点）や照明に関する条件を
考える必要がある。レンダリング作業を細分化すると次
のようになる。
【０００５】・座標変換
・隠面消去
・シェーディング
・リアルさを出すための工夫
まず、座標変換はモデルを表している種々の座標値に対
して、視点の位置から見たときに、画面上のどの位置に
見えるのかを計算して、画面上の座標に変換することを
意味する。次に、隠面消去によって、モデルの中で、現
在の視点の位置から考えて、どの部分が見え、どの部分
が見えないかを判断する。隠面消去の代表的な手法とし
てはＺバッファ法やスキャンライン法といったアルゴリ
ズムが挙げられる。そして、隠面消去が済んで、物体の
どの部分が見えるかが確定したら、次に照明を考えて各
部分がどのような色、どのような明るさに見えるかを判
断し、その色を画面、すなわち、ピクセルに塗るシェー
ディングの処理を行う。そして、通常レンダリングの最
後に実行されるのが、リアルさを出すための工夫であ
る。これは、視野変換，隠面消去，シェーディングを行
って画像を作成したとしても、得られる絵（像）は実在
の物体とはほど遠い面白みのないものとなってしまうた
めである。この理由としては、このような手法が、物体
の表面は理想的な平面あるいは数式で表せる完全に滑ら
かな曲面であったり、表面の色が面ごとに一定であると
いった仮定に基づいているためである。こうした状況を
避け、得られる画像をより現実に近いものとするために
行われる代表的手法の一つにテクスチャマッピングがあ
る。テクスチャマッピングはあらかじめ用意した２次元
パターンを３次元空間内の物体モデルの表面に貼り付け
る（数学的に言えば写像する）手法で、単調な表面で構
成された物体を複雑な表面を持つ物体に疑似的に見せか
せることを目的としている。これにより、たとえば単純
な直方体のモデルを金属や石材のように見せることが可
能となる。
して、視点の位置から見たときに、画面上のどの位置に
見えるのかを計算して、画面上の座標に変換することを
意味する。次に、隠面消去によって、モデルの中で、現
在の視点の位置から考えて、どの部分が見え、どの部分
が見えないかを判断する。隠面消去の代表的な手法とし
てはＺバッファ法やスキャンライン法といったアルゴリ
ズムが挙げられる。そして、隠面消去が済んで、物体の
どの部分が見えるかが確定したら、次に照明を考えて各
部分がどのような色、どのような明るさに見えるかを判
断し、その色を画面、すなわち、ピクセルに塗るシェー
ディングの処理を行う。そして、通常レンダリングの最
後に実行されるのが、リアルさを出すための工夫であ
る。これは、視野変換，隠面消去，シェーディングを行
って画像を作成したとしても、得られる絵（像）は実在
の物体とはほど遠い面白みのないものとなってしまうた
めである。この理由としては、このような手法が、物体
の表面は理想的な平面あるいは数式で表せる完全に滑ら
かな曲面であったり、表面の色が面ごとに一定であると
いった仮定に基づいているためである。こうした状況を
避け、得られる画像をより現実に近いものとするために
行われる代表的手法の一つにテクスチャマッピングがあ
る。テクスチャマッピングはあらかじめ用意した２次元
パターンを３次元空間内の物体モデルの表面に貼り付け
る（数学的に言えば写像する）手法で、単調な表面で構
成された物体を複雑な表面を持つ物体に疑似的に見せか
せることを目的としている。これにより、たとえば単純
な直方体のモデルを金属や石材のように見せることが可
能となる。
【０００６】さて、以上に述べたような方法により得ら
れる絵に動きをつけたコンピュータグラフィックスアニ
メーション（ＣＧアニメーション）を作成する場合、大
別して次の２つの方法がある。
れる絵に動きをつけたコンピュータグラフィックスアニ
メーション（ＣＧアニメーション）を作成する場合、大
別して次の２つの方法がある。
【０００７】第１番目の方法としては、３次元空間にお
き、照明条件，視点条件（視点の位置・方向・画角）、
および物体モデルの形状や色等を少しずつ変化させその
都度レンダリングを行うことで一連のアニメーション用
の画像群を得たのち（または一つの画像をレンダリング
するごとに）、それらをビデオレコーダ等の録画装置を
用いて一コマ一コマ録画（コマ録画）し、すべての録画
が終わったあとで再生装置で再生する方法である。この
方法においては、画像のレンダリングの際にかかる時間
は許される範囲で長くしてよいので（１つの画像のレン
ダリングに要する時間と作成するアニメーションの全体
の時間に依存する）、画面上に複雑な形状の物体を多数
配置したり、レイトレーシング（光線追跡法）に代表さ
れるような長い計算時間を必要とするレンダリング手法
を用いて高品位な画像を作成することも可能である。た
とえば、現在のテレビコマーシャルやＳＦ映画等で用い
られているＣＧ映像のほとんどは、この方法によって作
成されたものである。
き、照明条件，視点条件（視点の位置・方向・画角）、
および物体モデルの形状や色等を少しずつ変化させその
都度レンダリングを行うことで一連のアニメーション用
の画像群を得たのち（または一つの画像をレンダリング
するごとに）、それらをビデオレコーダ等の録画装置を
用いて一コマ一コマ録画（コマ録画）し、すべての録画
が終わったあとで再生装置で再生する方法である。この
方法においては、画像のレンダリングの際にかかる時間
は許される範囲で長くしてよいので（１つの画像のレン
ダリングに要する時間と作成するアニメーションの全体
の時間に依存する）、画面上に複雑な形状の物体を多数
配置したり、レイトレーシング（光線追跡法）に代表さ
れるような長い計算時間を必要とするレンダリング手法
を用いて高品位な画像を作成することも可能である。た
とえば、現在のテレビコマーシャルやＳＦ映画等で用い
られているＣＧ映像のほとんどは、この方法によって作
成されたものである。
【０００８】また、第２番目の方法としては、前述の照
明条件，視点条件、および物体モデルの形状や色を変更
しながらレンダリング、およびそのレンダリング処理に
よって得られた画像の表示という２つの処理を高速に繰
り返すことでＣＧアニメーションを実行する方法があ
る。これは一般的にリアルタイムＣＧアニメーションと
呼ばれるもので、ユーザからの指示を直接レンダリング
に反映させることでＣＧアニメーションの動きをリアル
タイムにコントロールするインタラクティブ（対話的）
処理が可能なことが最大の特徴である。反面、実現に関
しては実行するコンピュータのパフォーマンスに依存
し、画面上に表示できる物体の個数に制限があったり、
レンダリング手法として単純で高速なものに限定されて
しまうといった制約があるため、前者と比較して作成さ
れる画像は低品質なものとなる。航空機操縦練習用のフ
ライトシミュレータやゲームセンター用のレーシングゲ
ームがその好例である。
明条件，視点条件、および物体モデルの形状や色を変更
しながらレンダリング、およびそのレンダリング処理に
よって得られた画像の表示という２つの処理を高速に繰
り返すことでＣＧアニメーションを実行する方法があ
る。これは一般的にリアルタイムＣＧアニメーションと
呼ばれるもので、ユーザからの指示を直接レンダリング
に反映させることでＣＧアニメーションの動きをリアル
タイムにコントロールするインタラクティブ（対話的）
処理が可能なことが最大の特徴である。反面、実現に関
しては実行するコンピュータのパフォーマンスに依存
し、画面上に表示できる物体の個数に制限があったり、
レンダリング手法として単純で高速なものに限定されて
しまうといった制約があるため、前者と比較して作成さ
れる画像は低品質なものとなる。航空機操縦練習用のフ
ライトシミュレータやゲームセンター用のレーシングゲ
ームがその好例である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例で
説明したコンピュータグラフィックス装置におけるレン
ダリング画像内の物体へのテクスチャマッピングは、主
に現実に存在する物体の素材感や感触を模倣するために
行われているため、ＣＧアニメーション進行中のテクス
チャの視覚的な変化は、視点条件や光線条件の変化に伴
う微妙な色の変化のみであり、テクスチャの形状や色が
ダイナミックに変化するような、アート性を重視したテ
クスチャ・アニメーションを持ったＣＧアニメーション
は実現されていなかった。
説明したコンピュータグラフィックス装置におけるレン
ダリング画像内の物体へのテクスチャマッピングは、主
に現実に存在する物体の素材感や感触を模倣するために
行われているため、ＣＧアニメーション進行中のテクス
チャの視覚的な変化は、視点条件や光線条件の変化に伴
う微妙な色の変化のみであり、テクスチャの形状や色が
ダイナミックに変化するような、アート性を重視したテ
クスチャ・アニメーションを持ったＣＧアニメーション
は実現されていなかった。
【００１０】また、入力されたテクスチャ用画像が少な
い場合、その限られた画像を複数の物体にマッピングす
ることになるため、得られるＣＧアニメーションの画像
が単調で面白みのないものになるという欠点があった。
い場合、その限られた画像を複数の物体にマッピングす
ることになるため、得られるＣＧアニメーションの画像
が単調で面白みのないものになるという欠点があった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決することを目的としたものであり、特に３次元空間内
に存在する複数個の物体それぞれにテクスチャアニメー
ション状態値を持たせ、アニメーション進行中に前記テ
クスチャアニメーション状態値を変化させ、個々の物体
ごとに独立したテクスチャアニメーションを実行するこ
とで、従来にないアート性に満ちたＣＧアニメーション
を実現する画像処理装置及びその方法を提供しようとす
るものである。
決することを目的としたものであり、特に３次元空間内
に存在する複数個の物体それぞれにテクスチャアニメー
ション状態値を持たせ、アニメーション進行中に前記テ
クスチャアニメーション状態値を変化させ、個々の物体
ごとに独立したテクスチャアニメーションを実行するこ
とで、従来にないアート性に満ちたＣＧアニメーション
を実現する画像処理装置及びその方法を提供しようとす
るものである。
【００１２】この課題を解決するため、本発明の画像処
理装置は以下に示す構成を備える。すなわち、物体の３
次元形状データを入力することでモデリングを行うデー
タ入力手段と、テクスチャ画像データを入力する画像入
力手段と、該画像入力手段で入力したテクスチャ画像デ
ータに対して所定のアニメーション処理を行う際に利用
する状態値を初期値として入力する状態値入力手段と、
該状態値入力手段で入力した状態値を、当該状態値で設
定された変更速度情報に基づいて更新する状態値更新手
段と、 状態値に基づいて、前記テクスチャ画像を加工す
る画像処理手段と、 該画像処理手段により生成されたテ
クスチャ画像を、前記３次元形状データの面にテクスチ
ャマッピングを行ってテクスチャマッピングを施した画
像を生成する画像生成手段と、生成された画像を表示す
る画像表示手段とを備える。
理装置は以下に示す構成を備える。すなわち、物体の３
次元形状データを入力することでモデリングを行うデー
タ入力手段と、テクスチャ画像データを入力する画像入
力手段と、該画像入力手段で入力したテクスチャ画像デ
ータに対して所定のアニメーション処理を行う際に利用
する状態値を初期値として入力する状態値入力手段と、
該状態値入力手段で入力した状態値を、当該状態値で設
定された変更速度情報に基づいて更新する状態値更新手
段と、 状態値に基づいて、前記テクスチャ画像を加工す
る画像処理手段と、 該画像処理手段により生成されたテ
クスチャ画像を、前記３次元形状データの面にテクスチ
ャマッピングを行ってテクスチャマッピングを施した画
像を生成する画像生成手段と、生成された画像を表示す
る画像表示手段とを備える。
【００１３】また、本発明の画像処理方法は以下に示す
工程を備える。
工程を備える。
【００１４】物体の３次元形状データを入力することで
モデリングを行うデータ入力工程と、テクスチャ画像デ
ータを入力する画像入力工程と、該画像入力工程で入力
したテクスチャ画像データに対して所定のアニメーショ
ン処理を行う際に利用する状態値を初期値として入力す
る状態値入力工程と、 該状態値入力工程で入力した状態
値を、当該状態値で設定された変更速度情報に基づいて
更新する状態値更新工程と、 状態値に基づいて、前記テ
クスチャ画像を加工する画像処理工程と、 該画像処理工
程により生成されたテクスチャ画像を、前記３次元形状
データの面にテクスチャマッピングを行ってテクスチャ
マッピングを施した画像を生成する画像生成工程と、生
成された画像を表示する画像表示工程とを備える。
モデリングを行うデータ入力工程と、テクスチャ画像デ
ータを入力する画像入力工程と、該画像入力工程で入力
したテクスチャ画像データに対して所定のアニメーショ
ン処理を行う際に利用する状態値を初期値として入力す
る状態値入力工程と、 該状態値入力工程で入力した状態
値を、当該状態値で設定された変更速度情報に基づいて
更新する状態値更新工程と、 状態値に基づいて、前記テ
クスチャ画像を加工する画像処理工程と、 該画像処理工
程により生成されたテクスチャ画像を、前記３次元形状
データの面にテクスチャマッピングを行ってテクスチャ
マッピングを施した画像を生成する画像生成工程と、生
成された画像を表示する画像表示工程とを備える。
【００１５】
【００１６】
【実施例】まず、本実施例の特徴を明確にするため、実
施例に適応した３次元立体のモデリングから画像のレン
ダリング、さらにはそのレンダリングによる生成画像の
表示までの処理の流れを説明する。
施例に適応した３次元立体のモデリングから画像のレン
ダリング、さらにはそのレンダリングによる生成画像の
表示までの処理の流れを説明する。
【００１７】＜１．モデリング＞
はじめに、３次元物体のモデリングについて説明する。
これは、モデリング座標系における物体の３次元形状デ
ータの入力を行うことである。ただし、モデリング座標
系とは物体の形状を定義し操作するための座標系のこと
である。たとえば、図２のような立方体の形状モデリン
グを行う場合、図示の立方体のある一つの頂点を原点と
したモデリング座標系を考える。そして、この座標系に
おける立方体の８個の頂点の座標データ（ｘ，ｙ，ｚ座
標）をたとえば次のように決定する。
これは、モデリング座標系における物体の３次元形状デ
ータの入力を行うことである。ただし、モデリング座標
系とは物体の形状を定義し操作するための座標系のこと
である。たとえば、図２のような立方体の形状モデリン
グを行う場合、図示の立方体のある一つの頂点を原点と
したモデリング座標系を考える。そして、この座標系に
おける立方体の８個の頂点の座標データ（ｘ，ｙ，ｚ座
標）をたとえば次のように決定する。
【００１８】
表１
＜座標データ＞（頂点番号は上から順番に付ける）
８ ・・・ すべての頂点数
０．０ ０．０ ０．０
１．０ ０．０ ０．０
１．０ １．０ ０．０ ・・・ 各頂点の（ｘ，ｙ，ｚ）座標
０．０ １．０ ０．０
０．０ ０．０ −１．０
１．０ ０．０ −１．０
１．０ １．０ −１．０
０．０ １．０ −１．０
上記表１のごとく、頂点数に続いて、各頂点（頂点１〜
８）の座標データが入力される。
８）の座標データが入力される。
【００１９】さて、次にどの点とどの点を結んで面を作
るかといった面ループデータを次表のように決定する。
るかといった面ループデータを次表のように決定する。
【００２０】
表２
＜面ループデータ＞
６ ・・・ 物体を構成する面の数
４ ・・・ １番目の面ループを構成する頂点数
１ ２ ３ ４ ・・・ １番目の面の頂点番号列
４ ・・・ ２番目の面ループを構成する頂点数
５ ６ ７ ８
４ ・
４ ３ ７ ８ ・
４ ・
１ ５ ８ ４ ・
４ ・
１ ２ ６ ５
４ ・・・ ６番目の面ループを構成する頂点数
２ ６ ７ ３ ・・・ ６番目の面の頂点番号列
このようにして得られた一組の座標データと面ループデ
ータが、図２の物体のモデリングデータとなる。
ータが、図２の物体のモデリングデータとなる。
【００２１】＜２．レンダリング＞
・投影変換
物体の３次元形状のモデリングが終わったら、次に投影
変換を行う。写真撮影にたとえると、レンズ（焦点距離
＝倍率）の選定や撮影する場所（視点）、カメラの向き
（視軸）の決定に相当する。
変換を行う。写真撮影にたとえると、レンズ（焦点距離
＝倍率）の選定や撮影する場所（視点）、カメラの向き
（視軸）の決定に相当する。
【００２２】図３は、投影変換のための４つの座標系を
示した図である。まず、モデリング座標系において定義
された物体の形状データはワールド座標系（物体の形を
表すときにモデル内の座標に用いる座標系）におけるデ
ータに変換される。そして、対象となる物体を見ること
ができるように、選定したカメラをいろいろな方向に向
けることでビューイング変換（視野変換）を行う。この
際、ワールド座標系で表された物体のデータが視点座標
系のデータに変換されることになる。また、この変換の
ためにワールド座標系の中にスクリーン（視野窓）を指
定し、このスクリーンが物体の最終的な投影面となる。
そして、このスクリーンを定義するための座標系がＵＶ
Ｎ座標系（スクリーン座標系）と呼ばれる。ただし、視
点前方のすべてのものを描くと、不必要な計算時間をと
る場合があるので作画領域を決めることも必要である
（この作画領域はビューボリューム（視野空間）と呼ば
れ、またこの作業はクリッピングと呼ばれる）。
示した図である。まず、モデリング座標系において定義
された物体の形状データはワールド座標系（物体の形を
表すときにモデル内の座標に用いる座標系）におけるデ
ータに変換される。そして、対象となる物体を見ること
ができるように、選定したカメラをいろいろな方向に向
けることでビューイング変換（視野変換）を行う。この
際、ワールド座標系で表された物体のデータが視点座標
系のデータに変換されることになる。また、この変換の
ためにワールド座標系の中にスクリーン（視野窓）を指
定し、このスクリーンが物体の最終的な投影面となる。
そして、このスクリーンを定義するための座標系がＵＶ
Ｎ座標系（スクリーン座標系）と呼ばれる。ただし、視
点前方のすべてのものを描くと、不必要な計算時間をと
る場合があるので作画領域を決めることも必要である
（この作画領域はビューボリューム（視野空間）と呼ば
れ、またこの作業はクリッピングと呼ばれる）。
【００２３】次に、投影変換についてより詳細に説明す
る。図４は投影変換を示した図である。図において、ま
ず空間に投影の中心となる視点を置き、その視点から視
軸（視点を端として人間が見ている方向に向かう半直
線）および視角（画角）θを考える。そして、視軸を直
交し視点からの距離がｆである平面を投影面（スクリー
ン）と考えると、投影面と視錐（視点を中心として視軸
を軸とする円錐面）の交わる部分は円形をしている。そ
して、図のように、この円弧上に４つの頂点を持ち、横
の長さをｈ、縦の長さをｖである矩形領域を考え、この
領域をスクリーンとする。
る。図４は投影変換を示した図である。図において、ま
ず空間に投影の中心となる視点を置き、その視点から視
軸（視点を端として人間が見ている方向に向かう半直
線）および視角（画角）θを考える。そして、視軸を直
交し視点からの距離がｆである平面を投影面（スクリー
ン）と考えると、投影面と視錐（視点を中心として視軸
を軸とする円錐面）の交わる部分は円形をしている。そ
して、図のように、この円弧上に４つの頂点を持ち、横
の長さをｈ、縦の長さをｖである矩形領域を考え、この
領域をスクリーンとする。
【００２４】ここで、このｈとｖをθとｆから計算する
方法を考える。ただし、ｈとｖの比率は表示画像の横と
縦の比率と同じであるとする。図において、まずＯＥは
前述の円形部分の半径であるので、 ∠ＯＰＥ＝θ／２ （式−０） となり、この結果、 len（ＯＥ）＝ｆ*tan（θ／２） （式−１） また、点ＯはＥＧの中点であるので、前式を用い、 len（ＥＧ）＝２*len（ＯＥ）＝２* ｆ*tan（θ／２） （式−２） となる。次に、表示画像の横と縦の画素数をそれぞれａ
とｂで既知であるとすると、この２つの比率はｈとｖの
比率と同じであるので、 ａ：ｂ＝ｈ：ｖ （式−３） となる。また、三平方の定理により、 ｈ* ｈ＋ｖ* ｖ＝len （ＥＧ）*len（ＥＧ） （式−４） したがって、（式−２），（式−３），（式−４）より ｈ＝２* ｆ*tan（θ／２）／sqrt（１＋（ａ／ｂ）* （ａ／ｂ））（式−５） ｖ＝２* ｆ*tan（θ／２）／sqrt（１＋（ｂ／ａ）* （ｂ／ａ））（式−６） となる。
方法を考える。ただし、ｈとｖの比率は表示画像の横と
縦の比率と同じであるとする。図において、まずＯＥは
前述の円形部分の半径であるので、 ∠ＯＰＥ＝θ／２ （式−０） となり、この結果、 len（ＯＥ）＝ｆ*tan（θ／２） （式−１） また、点ＯはＥＧの中点であるので、前式を用い、 len（ＥＧ）＝２*len（ＯＥ）＝２* ｆ*tan（θ／２） （式−２） となる。次に、表示画像の横と縦の画素数をそれぞれａ
とｂで既知であるとすると、この２つの比率はｈとｖの
比率と同じであるので、 ａ：ｂ＝ｈ：ｖ （式−３） となる。また、三平方の定理により、 ｈ* ｈ＋ｖ* ｖ＝len （ＥＧ）*len（ＥＧ） （式−４） したがって、（式−２），（式−３），（式−４）より ｈ＝２* ｆ*tan（θ／２）／sqrt（１＋（ａ／ｂ）* （ａ／ｂ））（式−５） ｖ＝２* ｆ*tan（θ／２）／sqrt（１＋（ｂ／ａ）* （ｂ／ａ））（式−６） となる。
【００２５】尚、上記式中、len （ＡＢ）は線分ＡＢの
長さを返す関数、またsqrt（ｘ）はｘの平方根を返す関
数であり、その中身については説明するまでもないであ
ろう。
長さを返す関数、またsqrt（ｘ）はｘの平方根を返す関
数であり、その中身については説明するまでもないであ
ろう。
【００２６】そして、このスクリーンをいろいろな方向
に動かすことで視野変換を行う。そして、視野変換が決
定したのち、空間に存在する物体の３次元形状の各点に
対し、視点と投影面の交点を求める操作を行うことで図
４のようにスクリーン上に投影図を得る（ただし、この
場合は視点と投影面の距離が有限である投影を示してい
る）。したがって、投影変換が行われると前述の視点座
標系で表されたデータはＵＶＮ座標系におけるデータに
変換されたことになる。
に動かすことで視野変換を行う。そして、視野変換が決
定したのち、空間に存在する物体の３次元形状の各点に
対し、視点と投影面の交点を求める操作を行うことで図
４のようにスクリーン上に投影図を得る（ただし、この
場合は視点と投影面の距離が有限である投影を示してい
る）。したがって、投影変換が行われると前述の視点座
標系で表されたデータはＵＶＮ座標系におけるデータに
変換されたことになる。
【００２７】この投影変換が終わり、ＵＶＮ座標系によ
って示された図形は最終的なデバイス座標系に変換され
表示装置に表示される。ただし、デバイス座標系とは、
画像の中でピクセルやドットの位置を表すときに用いる
座標系のことをいい、表示画像における座標系と同一で
あるとする。
って示された図形は最終的なデバイス座標系に変換され
表示装置に表示される。ただし、デバイス座標系とは、
画像の中でピクセルやドットの位置を表すときに用いる
座標系のことをいい、表示画像における座標系と同一で
あるとする。
【００２８】以上に説明した座標変換を、実際にどのよ
うにして実現しているかを数式を使って説明する。
うにして実現しているかを数式を使って説明する。
【００２９】まず、Ｘ−Ｚ平面を水平に、Ｙ軸は鉛直に
なるように設定されたワールド座標系において、視点の
位置と方向、対象となる物体が決定される。また、視点
座標系のｘ軸は視軸と平行に、ｙ軸はＵＶＮ座標系のＵ
軸に平行となるように設定する。ここでワールド座標空
間における任意の点Ｐの座標を、 （Ｘ，Ｙ，Ｚ） と示すとする。視点の座標を（Ｘｅ，Ｙｅ，Ｚｅ）、ワ
ールド座標系における方位角（左右の角度）をα、仰角
（上下の角度）をβ、点Ｐの視点座標系での座標を
（ｘ，ｙ，ｚ）で示すと、両者の間には次の関係が成立
する。
なるように設定されたワールド座標系において、視点の
位置と方向、対象となる物体が決定される。また、視点
座標系のｘ軸は視軸と平行に、ｙ軸はＵＶＮ座標系のＵ
軸に平行となるように設定する。ここでワールド座標空
間における任意の点Ｐの座標を、 （Ｘ，Ｙ，Ｚ） と示すとする。視点の座標を（Ｘｅ，Ｙｅ，Ｚｅ）、ワ
ールド座標系における方位角（左右の角度）をα、仰角
（上下の角度）をβ、点Ｐの視点座標系での座標を
（ｘ，ｙ，ｚ）で示すと、両者の間には次の関係が成立
する。
【００３０】
【数１】
そして、３次元立体を投影する投影面は、視点座標系の
ｘ軸に垂直であるとし、また、視距離は前述のようにｆ
であるとすると、空間内の点Ｐを投影面であるＵ−Ｖ平
面上に投影した点Ｐ’の座標（ｘ’，ｙ’）は、 ｘ’＝−ｆ・（ｘ／ｚ） ｙ’＝−ｆ・（ｙ／ｚ） で示される。
ｘ軸に垂直であるとし、また、視距離は前述のようにｆ
であるとすると、空間内の点Ｐを投影面であるＵ−Ｖ平
面上に投影した点Ｐ’の座標（ｘ’，ｙ’）は、 ｘ’＝−ｆ・（ｘ／ｚ） ｙ’＝−ｆ・（ｙ／ｚ） で示される。
【００３１】・画像の生成と表示
そして、最終的にＵ−Ｖ平面内のスクリーン領域（図５
Ａ）が表示画像（デバイス座標系）におけるピクセル
（画素）の列に変換されるが、その際のスクリーン内の
点Ｐ’に対応する表示画像上の点を図５Ｂに示すように
Ｐ''（ｘ''，ｙ''）とすると、座標値ｘ''，ｙ''はそれ
ぞれ、 ｘ''＝ａ・ｘ’／ｈ＋ａ／２ ｙ''＝ｂ・ｙ’／ｖ＋ｂ／２ で与えられる。ただし、ｈとｖはそれぞれスクリーンの
横と縦の長さを、また、ａとｂはそれぞれ表示画像（デ
バイス座標系）の横と縦の画素数を示すものとする。
Ａ）が表示画像（デバイス座標系）におけるピクセル
（画素）の列に変換されるが、その際のスクリーン内の
点Ｐ’に対応する表示画像上の点を図５Ｂに示すように
Ｐ''（ｘ''，ｙ''）とすると、座標値ｘ''，ｙ''はそれ
ぞれ、 ｘ''＝ａ・ｘ’／ｈ＋ａ／２ ｙ''＝ｂ・ｙ’／ｖ＋ｂ／２ で与えられる。ただし、ｈとｖはそれぞれスクリーンの
横と縦の長さを、また、ａとｂはそれぞれ表示画像（デ
バイス座標系）の横と縦の画素数を示すものとする。
【００３２】そして、この座標変換を用いて最終的な出
力画像内の画素に対応するスクリーン上の点（サンプル
ポイント）を考え、まず物体の内部に含まれるサンプル
ポイントを探し出し、さらにそれに対応する表示画像中
の画素をその点における物体上にテクスチャの色の値で
塗りつぶしていくことにより、ＵＶＮ座標系に変換され
た物体が最終的な２次画像のピクセルの列に変換される
ことになる。なお、このような方法で複数個の物体を描
く場合、表示デバイスの画素ごとに奥行き情報を格納す
る領域（Ｚバッファ）を設け、この領域を用いて複数個
の物体の奥行きを比較し隠れた面を消去する手法（隠面
消去法）が用いられるのが一般的である。
力画像内の画素に対応するスクリーン上の点（サンプル
ポイント）を考え、まず物体の内部に含まれるサンプル
ポイントを探し出し、さらにそれに対応する表示画像中
の画素をその点における物体上にテクスチャの色の値で
塗りつぶしていくことにより、ＵＶＮ座標系に変換され
た物体が最終的な２次画像のピクセルの列に変換される
ことになる。なお、このような方法で複数個の物体を描
く場合、表示デバイスの画素ごとに奥行き情報を格納す
る領域（Ｚバッファ）を設け、この領域を用いて複数個
の物体の奥行きを比較し隠れた面を消去する手法（隠面
消去法）が用いられるのが一般的である。
【００３３】＜３．ＣＧアニメーション処理＞以下、本
発明の実施例におけるＣＧアニメーション処理を図面に
基づき詳細に説明する。
発明の実施例におけるＣＧアニメーション処理を図面に
基づき詳細に説明する。
【００３４】図１は本発明の一実施例のコンピュータグ
ラフィックス装置を示したものである。
ラフィックス装置を示したものである。
【００３５】図において、２はＣＧアニメーション処理
のスタート、物体にマッピングするテクスチャの選択、
およびテクスチャアニメーションの選択、およびＣＧア
ニメーション処理実行中のテクスチャアニメーション状
態値の変更等の指示を与えるコマンド入力装置であり、
たとえばキーボードが用いられる。
のスタート、物体にマッピングするテクスチャの選択、
およびテクスチャアニメーションの選択、およびＣＧア
ニメーション処理実行中のテクスチャアニメーション状
態値の変更等の指示を与えるコマンド入力装置であり、
たとえばキーボードが用いられる。
【００３６】３は物体のモデリングデータ、視点条件等
の初期値の入力を行うためのデータ入力装置であり、た
とえばマウスが用いられる。
の初期値の入力を行うためのデータ入力装置であり、た
とえばマウスが用いられる。
【００３７】４はテクスチャ用画像を入力するための画
像入力装置であり、たとえばドラムスキャナが用いられ
る。
像入力装置であり、たとえばドラムスキャナが用いられ
る。
【００３８】５はテクスチャ用画像を撮影するための撮
影装置であり、たとえば写真機が用いられる。
影装置であり、たとえば写真機が用いられる。
【００３９】６は各種変数の更新、および物体のモデリ
ングデータ、視点条件、画像処理後のテクスチャ画像に
よる表示画像のレンダリング処理等を行う演算装置であ
る。
ングデータ、視点条件、画像処理後のテクスチャ画像に
よる表示画像のレンダリング処理等を行う演算装置であ
る。
【００４０】７は物体のモデリングデータ、視点条件、
およびアニメーション変数等の各種データを格納するフ
ァイル装置（ハードディスクや光磁気ディスク装置等）
である。
およびアニメーション変数等の各種データを格納するフ
ァイル装置（ハードディスクや光磁気ディスク装置等）
である。
【００４１】８はレンダリング処理により生成された表
示画像を表示するための表示装置であり、たとえば、Ｃ
ＲＴモニタが用いられる。
示画像を表示するための表示装置であり、たとえば、Ｃ
ＲＴモニタが用いられる。
【００４２】９は２次元画像に対し後述のモザイク処理
を施した画像を生成する画像処理装置１である。
を施した画像を生成する画像処理装置１である。
【００４３】１０は２次元画像に対し同じく後述の色変
換処理を施した画像を生成する画像処理装置である。
換処理を施した画像を生成する画像処理装置である。
【００４４】１１は視点位置の移動、および視点の方位
角、仰角の変化を入力するための視点入力装置であり、
たとえばスペースボールが用いられる。スペースボール
は一般的には図６Ａのような形をしており、その球状の
部分を微妙に動かすことで任意の方向への移動、および
任意の軸を中心とした回転を検出する装置である。本実
施例では、図６Ａのように、ある方向にボールの中心が
動いた場合には、その移動ベクトルのＸ，Ｙ，Ｚの各移
動量成分Ｄｘ，Ｄｙ，Ｄｚを出力し、また、図６Ｂのよ
うにある軸を中心としてボールが回転した場合には、そ
の方位角と仰角の各回転量成分Ｄα，Ｄβを出力するも
のとする。
角、仰角の変化を入力するための視点入力装置であり、
たとえばスペースボールが用いられる。スペースボール
は一般的には図６Ａのような形をしており、その球状の
部分を微妙に動かすことで任意の方向への移動、および
任意の軸を中心とした回転を検出する装置である。本実
施例では、図６Ａのように、ある方向にボールの中心が
動いた場合には、その移動ベクトルのＸ，Ｙ，Ｚの各移
動量成分Ｄｘ，Ｄｙ，Ｄｚを出力し、また、図６Ｂのよ
うにある軸を中心としてボールが回転した場合には、そ
の方位角と仰角の各回転量成分Ｄα，Ｄβを出力するも
のとする。
【００４５】１は制御装置であり、コマンド入力装置
２、データ入力装置３、画像入力装置５、演算装置６、
ファイル装置７、表示装置８を制御するものである。ま
た、この制御装置１には、不図示のメモリがあって、フ
ァイル装置７に予め記憶されているＯＳ（オペレーティ
ングシステム）や後述する図９、１０のフローチャート
にかかるプログラムをロードし、実行する。
２、データ入力装置３、画像入力装置５、演算装置６、
ファイル装置７、表示装置８を制御するものである。ま
た、この制御装置１には、不図示のメモリがあって、フ
ァイル装置７に予め記憶されているＯＳ（オペレーティ
ングシステム）や後述する図９、１０のフローチャート
にかかるプログラムをロードし、実行する。
【００４６】以上のように構成されたコンピュータグラ
フィックス装置について、本実施例ではリアルタイムＣ
Ｇアニメーションの場合につき、データの流れにしたが
って説明する。
フィックス装置について、本実施例ではリアルタイムＣ
Ｇアニメーションの場合につき、データの流れにしたが
って説明する。
【００４７】まず、ユーザがコマンド入力装置２である
キーボードのキーを押すことでＣＧアニメーション処理
が開始する。次に形状データの入力待ち状態になり、ユ
ーザは複数の物体の形状データを系モデリング座標系
（モデリング座標系はワールド座標系と一致しているも
のとする）における座標値を用いて入力することで物体
の形状モデリングを行う。次に、視点条件（視点座標，
視角（画角），仰角，方位角，スクリーンまでの距離）
の初期化が行われる。次に、図１において、撮影装置５
によって撮影されたテクスチャ用の入力画像、たとえば
風景の入力画像は画像入力装置４によってＡ／Ｄ（アナ
ログ／デジタル）変換され、ファイル装置７に格納され
る。ここで、便宜上入力画像の各画素構成する赤，緑，
青のデータをそれぞれＲ，Ｇ，Ｂで表す。また１画素は
各成分８ビット構成、すなわち２５６階調で表現可能な
データであり、最高輝度を２５５、最低輝度を０とする
が、本発明はこれに限定されるものではない。なお、本
実施例では、この画像入力の際に、制御装置１によって
指定された画像の読み取りピッチによって、入力画像の
縦横の画素数が決定する。次にユーザはモデリングした
複数の物体それぞれにつき、マッピングするテクスチャ
アニメーションをあらかじめ登録されているアニメーシ
ョン処理群の中から選択する。そして、それぞれの物体
につき指定されたテクスチャアニメーションの初期状態
値を入力する。そしてすべての値の初期化が完了した
ら、ＣＧアニメーション開始待ち状態となり、ユーザよ
り開始の命令が下されるとＣＧアニメーションがスター
トする。そして、次にユーザからのコマンド受付チェッ
クが行われる。この際、ユーザによる命令が無い場合に
は、そのままの視点条件、テクスチャアニメーション状
態値を基に前述の方法で画像のレンダリング処理および
表示が行われる。ただし、たとえ視点条件が変化しなく
ても物体上のテクスチャアニメーションは初期値の状態
を保って（テクスチャアニメーションの速度を示す状態
値に応じて）変化する。反対に、もしユーザによる視点
条件の変化、およびテクスチャアニメーション状態値の
変化の命令があったら、その変化に応じた画像のレンダ
リングおよび表示が行われることになる。また、同様に
コマンド受付チェックの際、ＣＧアニメーション終了の
命令が下されるとＣＧアニメーション処理は終了する。
なお、本実施例における画像のレンダリング処理の中で
は、従来例で述べたシェーディングは特に触れていない
が、本発明はこれに限定されるものではない。
キーボードのキーを押すことでＣＧアニメーション処理
が開始する。次に形状データの入力待ち状態になり、ユ
ーザは複数の物体の形状データを系モデリング座標系
（モデリング座標系はワールド座標系と一致しているも
のとする）における座標値を用いて入力することで物体
の形状モデリングを行う。次に、視点条件（視点座標，
視角（画角），仰角，方位角，スクリーンまでの距離）
の初期化が行われる。次に、図１において、撮影装置５
によって撮影されたテクスチャ用の入力画像、たとえば
風景の入力画像は画像入力装置４によってＡ／Ｄ（アナ
ログ／デジタル）変換され、ファイル装置７に格納され
る。ここで、便宜上入力画像の各画素構成する赤，緑，
青のデータをそれぞれＲ，Ｇ，Ｂで表す。また１画素は
各成分８ビット構成、すなわち２５６階調で表現可能な
データであり、最高輝度を２５５、最低輝度を０とする
が、本発明はこれに限定されるものではない。なお、本
実施例では、この画像入力の際に、制御装置１によって
指定された画像の読み取りピッチによって、入力画像の
縦横の画素数が決定する。次にユーザはモデリングした
複数の物体それぞれにつき、マッピングするテクスチャ
アニメーションをあらかじめ登録されているアニメーシ
ョン処理群の中から選択する。そして、それぞれの物体
につき指定されたテクスチャアニメーションの初期状態
値を入力する。そしてすべての値の初期化が完了した
ら、ＣＧアニメーション開始待ち状態となり、ユーザよ
り開始の命令が下されるとＣＧアニメーションがスター
トする。そして、次にユーザからのコマンド受付チェッ
クが行われる。この際、ユーザによる命令が無い場合に
は、そのままの視点条件、テクスチャアニメーション状
態値を基に前述の方法で画像のレンダリング処理および
表示が行われる。ただし、たとえ視点条件が変化しなく
ても物体上のテクスチャアニメーションは初期値の状態
を保って（テクスチャアニメーションの速度を示す状態
値に応じて）変化する。反対に、もしユーザによる視点
条件の変化、およびテクスチャアニメーション状態値の
変化の命令があったら、その変化に応じた画像のレンダ
リングおよび表示が行われることになる。また、同様に
コマンド受付チェックの際、ＣＧアニメーション終了の
命令が下されるとＣＧアニメーション処理は終了する。
なお、本実施例における画像のレンダリング処理の中で
は、従来例で述べたシェーディングは特に触れていない
が、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４８】ここで本実施例における２つの画像処理方
法（モザイク処理，色変換処理）について説明する。
法（モザイク処理，色変換処理）について説明する。
【００４９】まず、本実施例におけるモザイク処理につ
いて説明する。モザイク処理は、図７に示すように、画
像をある一定の画素数（単位画素数）を一辺とする正方
形領域に分割し、個々の領域に含まれるすべての画素を
その領域中のある一つの画素（代表画素：図の場合は正
方形領域の最も左上のグレーで色付けされた点）の色の
値で置き換える処理のことをいう。ただし、分割は画像
の左上の点を基準点として行われ、画像の右端と下端に
接した領域で片の長さが単位画素に満たない場合はその
場合にできる長方形領域を同様に代表画素の色で塗りつ
ぶすこととする。
いて説明する。モザイク処理は、図７に示すように、画
像をある一定の画素数（単位画素数）を一辺とする正方
形領域に分割し、個々の領域に含まれるすべての画素を
その領域中のある一つの画素（代表画素：図の場合は正
方形領域の最も左上のグレーで色付けされた点）の色の
値で置き換える処理のことをいう。ただし、分割は画像
の左上の点を基準点として行われ、画像の右端と下端に
接した領域で片の長さが単位画素に満たない場合はその
場合にできる長方形領域を同様に代表画素の色で塗りつ
ぶすこととする。
【００５０】また、本実施例における色変換処理とは、
Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの色に対する変化量を設定し、画像
におけるすべての画素のＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの値に対
し、対応する色の変化量を加算（または減算）する処理
のことである。ただし、この加算（または減算）によっ
て求められた新しい値が、０より小さい場合は新しい値
を０とし、また２５５より大きい場合は新しい値を２５
５とするものとする。ここで、Ｎ個の画素で構成された
画像のｉ番目の画素の色を（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）（ｉ＝
１，…，Ｎ）、ＲＧＢそれぞれの色の変化量をＳR ，Ｓ
G ，ＳB とすると、この色変換処理は次式で与えられ
る。
Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの色に対する変化量を設定し、画像
におけるすべての画素のＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの値に対
し、対応する色の変化量を加算（または減算）する処理
のことである。ただし、この加算（または減算）によっ
て求められた新しい値が、０より小さい場合は新しい値
を０とし、また２５５より大きい場合は新しい値を２５
５とするものとする。ここで、Ｎ個の画素で構成された
画像のｉ番目の画素の色を（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）（ｉ＝
１，…，Ｎ）、ＲＧＢそれぞれの色の変化量をＳR ，Ｓ
G ，ＳB とすると、この色変換処理は次式で与えられ
る。
【００５１】
Ｒｉ←Ｒｉ＋ＳR
Ｇｉ←Ｇｉ＋ＳG （ｉ＝１，…，Ｎ）
Ｂｉ←Ｂｉ＋ＳB
以上に説明した画像処理装置は、以下のＣＧアニメーシ
ョン処理の中で用いられる。
ョン処理の中で用いられる。
【００５２】次に、本実施例におけるテクスチャマッピ
ング方法について説明する。
ング方法について説明する。
【００５３】図８は、空間内の物体へのテクスチャマッ
ピングの代表的手法であるパースペクティブ・コーディ
ネート（投射コーディネート）を示した図である。ま
ず、空間上に投影の中心となる点Ｐを置き、この点を中
心として、３次元物体をすっぽり含むような四角錐Ｐ−
ＡＢＣＤを考える（ただし四角形ＡＢＣＤは長方形であ
るとする）。また、四角形ＡＢＣＤの２本の対角線の交
点をＭとする。そして、点Ｐと物体との間に、ＰＭと垂
直になる平面ｇを置き、この平面が四角錐を切り取る矩
形領域をＡ’Ｂ’Ｃ’Ｄ’とする。また、四角形Ａ’
Ｂ’Ｃ’Ｄ’の２本の対角線の交点をＭ’とする。ここ
で、テクスチャ画像を表す領域をＥＦＧＨとし、ＥＦＧ
Ｈの２本の対角線の交点をＭ''とする。そして、Ｍ''を
Ｍ’に重ね、テクスチャＥＦＧＨが四角形Ａ’Ｂ’Ｃ’
Ｄ’をすっぽり囲むように配置した状態で、点Ｐからの
投影を行い、物体上にテクスチャの一部分をマッピング
する（図では、テクスチャに描かれた“Ｍ”が球状の物
体の表面へマッピングされている）。たとえば、図８の
ようにテクスチャマッピングを施した球状の物体をある
視点条件において見た場合に、スクリーン上に投影され
る像は、図１１Ａのようになり、また、それとは異なる
視点条件で見た場合に投影される像は図１１Ｂのように
なる。
ピングの代表的手法であるパースペクティブ・コーディ
ネート（投射コーディネート）を示した図である。ま
ず、空間上に投影の中心となる点Ｐを置き、この点を中
心として、３次元物体をすっぽり含むような四角錐Ｐ−
ＡＢＣＤを考える（ただし四角形ＡＢＣＤは長方形であ
るとする）。また、四角形ＡＢＣＤの２本の対角線の交
点をＭとする。そして、点Ｐと物体との間に、ＰＭと垂
直になる平面ｇを置き、この平面が四角錐を切り取る矩
形領域をＡ’Ｂ’Ｃ’Ｄ’とする。また、四角形Ａ’
Ｂ’Ｃ’Ｄ’の２本の対角線の交点をＭ’とする。ここ
で、テクスチャ画像を表す領域をＥＦＧＨとし、ＥＦＧ
Ｈの２本の対角線の交点をＭ''とする。そして、Ｍ''を
Ｍ’に重ね、テクスチャＥＦＧＨが四角形Ａ’Ｂ’Ｃ’
Ｄ’をすっぽり囲むように配置した状態で、点Ｐからの
投影を行い、物体上にテクスチャの一部分をマッピング
する（図では、テクスチャに描かれた“Ｍ”が球状の物
体の表面へマッピングされている）。たとえば、図８の
ようにテクスチャマッピングを施した球状の物体をある
視点条件において見た場合に、スクリーン上に投影され
る像は、図１１Ａのようになり、また、それとは異なる
視点条件で見た場合に投影される像は図１１Ｂのように
なる。
【００５４】尚、以下の説明では、説明を簡単にするた
め、物体としては一つの平面からなるもののみを扱う
が、本発明はこれに限られたものではない。
め、物体としては一つの平面からなるもののみを扱う
が、本発明はこれに限られたものではない。
【００５５】以上に説明したテクスチャマッピングの方
法は以下のＣＧアニメーション処理の中で用いられる。
法は以下のＣＧアニメーション処理の中で用いられる。
【００５６】次に、本実施例におけるＣＧアニメーショ
ン処理について説明する。
ン処理について説明する。
【００５７】図９は、本実施例におけるＣＧアニメーシ
ョン処理を示したフローチャートである。
ョン処理を示したフローチャートである。
【００５８】以下、データの流れにしたがって処理方法
を詳細に説明する。
を詳細に説明する。
【００５９】＜ステップＳ１の説明＞
１−１
ユーザは四角形の座標データの入力を行う。このとき、
制御装置１は表示装置８に対して、 “四角形の座標データを入力して下さい。−−−＞” というメッセージを表示し、ユーザによるコマンド入力
装置２よりの入力を促し、その入力を待つ。
制御装置１は表示装置８に対して、 “四角形の座標データを入力して下さい。−−−＞” というメッセージを表示し、ユーザによるコマンド入力
装置２よりの入力を促し、その入力を待つ。
【００６０】ここで、ユーザはキーボードによりこのメ
ッセージに続けて、例えば、 “4 1.0 0.0 0.0 2.0 0.0 0.0 2.0 1.0 0.0 1.0 1.0 1.
0 0.0” とタイプし、最後にリターンキーを押すとこれらの数値
データが四角形座標データとしてファイル装置７に格納
される（スペースがデリミタになる）。但し、これらの
数値データのうち、第１番目の数値が四角形の頂点の数
を、また２番目から４番目、５番目から７番目、８番目
から１０番目、１１番目から１３番目の３個毎の数値の
組みがそれぞれの四角形の各頂点のｘ，ｙ，ｚ座標を示
している。
ッセージに続けて、例えば、 “4 1.0 0.0 0.0 2.0 0.0 0.0 2.0 1.0 0.0 1.0 1.0 1.
0 0.0” とタイプし、最後にリターンキーを押すとこれらの数値
データが四角形座標データとしてファイル装置７に格納
される（スペースがデリミタになる）。但し、これらの
数値データのうち、第１番目の数値が四角形の頂点の数
を、また２番目から４番目、５番目から７番目、８番目
から１０番目、１１番目から１３番目の３個毎の数値の
組みがそれぞれの四角形の各頂点のｘ，ｙ，ｚ座標を示
している。
【００６１】１−２
次に、ユーザは四角形の面ループデータを入力する。す
なわち、制御装置１は表装置８に、 “四角形の面ループデータを入力して下さい。−−−
＞” というメッセージを表示し、コマンド入力装置２である
キーボードをコマンド入力待ち状態とする。ここで、ユ
ーザはキーボードよりこの表示応答すべく、例えば、 “1 4 1 2 3 4” とタイプし、最後にリターンキーを押す。これによりこ
れらの数値データが四角形の面ループデータとしてファ
イル装置７に格納される。但し、これらの数値のうち、
１番目の数値が物体を構成する面の数を、２番目の数値
が面ループの構成する頂点数を、また３番目から６番目
までの数値が四角形の面の頂点番号列を示している。
なわち、制御装置１は表装置８に、 “四角形の面ループデータを入力して下さい。−−−
＞” というメッセージを表示し、コマンド入力装置２である
キーボードをコマンド入力待ち状態とする。ここで、ユ
ーザはキーボードよりこの表示応答すべく、例えば、 “1 4 1 2 3 4” とタイプし、最後にリターンキーを押す。これによりこ
れらの数値データが四角形の面ループデータとしてファ
イル装置７に格納される。但し、これらの数値のうち、
１番目の数値が物体を構成する面の数を、２番目の数値
が面ループの構成する頂点数を、また３番目から６番目
までの数値が四角形の面の頂点番号列を示している。
【００６２】１−３
次にユーザは、三角形の座標データの入力を行う。すな
わち、制御装置１は表示装置８に次のようなメッセージ
を表示し、コマンド入力装置２による入力を促す。
わち、制御装置１は表示装置８に次のようなメッセージ
を表示し、コマンド入力装置２による入力を促す。
【００６３】
“三角形の座標データを入力して下さい。−−−＞”
これを受け、ユーザはキーボードにより続けて、例え
ば、 “3 -1.0 0.0 0.0 -1.0 1.0 0.0 -2.0 0.0 0.0” とタイプし、最後にリターンキーを押す。これにより、
これらの数値データが三角形の座標データとしてファイ
ル装置７に格納される。ただし、第１番目の数値は３角
形の頂点数、２番目から４番目、５番目から７番目、８
番目から１０番目の３個毎の数値の組みが三角形のｘ，
ｙ，ｚ座標を示している。
ば、 “3 -1.0 0.0 0.0 -1.0 1.0 0.0 -2.0 0.0 0.0” とタイプし、最後にリターンキーを押す。これにより、
これらの数値データが三角形の座標データとしてファイ
ル装置７に格納される。ただし、第１番目の数値は３角
形の頂点数、２番目から４番目、５番目から７番目、８
番目から１０番目の３個毎の数値の組みが三角形のｘ，
ｙ，ｚ座標を示している。
【００６４】１−４
次に、ユーザは三角形の面ループデータを入力する。す
なわち、制御装置１は表装置８に、 “三角形の面ループデータを入力して下さい。−−−
＞” というメッセージを表示し、コマンド入力装置２である
キーボードをコマンド入力待ち状態とする。ここで、ユ
ーザはキーボードよりこの表示応答すべく、例えば、 “1 3 1 2 3” とタイプし、最後にリターンキーを押す。これによりこ
れらの数値データが三角形の面ループデータとしてファ
イル装置７に格納される。但し、これらの数値のうち、
１番目の数値が物体を構成する面の数を、２番目の数値
が面ループの構成する頂点数を、また３番目から５番目
までの数値が三角形の面の頂点番号列を示している。
なわち、制御装置１は表装置８に、 “三角形の面ループデータを入力して下さい。−−−
＞” というメッセージを表示し、コマンド入力装置２である
キーボードをコマンド入力待ち状態とする。ここで、ユ
ーザはキーボードよりこの表示応答すべく、例えば、 “1 3 1 2 3” とタイプし、最後にリターンキーを押す。これによりこ
れらの数値データが三角形の面ループデータとしてファ
イル装置７に格納される。但し、これらの数値のうち、
１番目の数値が物体を構成する面の数を、２番目の数値
が面ループの構成する頂点数を、また３番目から５番目
までの数値が三角形の面の頂点番号列を示している。
【００６５】＜ステップＳ２の説明＞
次にユーザは視点条件データの初期値の入力を行う。
【００６６】このため、制御装置１は表示装置８に、
“視点条件を入力して下さい。−−−＞”
とうメッセージを表示し、コマンド入力装置２であるキ
ーボードよりの入力を促す。ユーザはこのメッセージが
表示されると、例えば、 “0.0 0.0 -10.0 2.0 0.0 0.0 5.0” とタイプし、最後にリターンキーを押す。これで、これ
らの数値データが視点条件データの初期値としてファイ
ル装置７に格納される。但し、これらの数値のうち、１
番目から３番目までの数値は視点座標Ｐe（Ｘe，Ｙe，
Ｚe）の各座標を、また４番目から７番目の数値がそれ
ぞれ視角θ、方位角α、仰角β、視距離ｆを示すもので
ある。そして、これらの値と表示画像の縦横の画素数
ａ，ｂを用い、スクリーン縦横の長さｈとｖがそれぞれ
前述した（式−５）、（式−６）により計算される。
ーボードよりの入力を促す。ユーザはこのメッセージが
表示されると、例えば、 “0.0 0.0 -10.0 2.0 0.0 0.0 5.0” とタイプし、最後にリターンキーを押す。これで、これ
らの数値データが視点条件データの初期値としてファイ
ル装置７に格納される。但し、これらの数値のうち、１
番目から３番目までの数値は視点座標Ｐe（Ｘe，Ｙe，
Ｚe）の各座標を、また４番目から７番目の数値がそれ
ぞれ視角θ、方位角α、仰角β、視距離ｆを示すもので
ある。そして、これらの値と表示画像の縦横の画素数
ａ，ｂを用い、スクリーン縦横の長さｈとｖがそれぞれ
前述した（式−５）、（式−６）により計算される。
【００６７】＜ステップ３の説明＞次に、ユーザは撮影
装置５で撮影された風景と人物の２枚の写真原稿を、画
像入力装置４であるたとえばドラムスキャナのドラム上
に貼り付け、コマンド入力装置２から処理開始の命令を
制御装置１へ送る。制御装置１は、処理開始の命令を受
け取ると、画像入力装置４にスキャン開始の命令を送
る。そして、入力装置４は、スキャン開始の命令を受け
取ると、ドラムに貼り付けられた画像をスキャンして、
入力画像のたとえば８ビット量子化データを出力する。
そして、制御装置１は画像入力装置４が出力した２個の
画像データをテクスチャ画像としてファイル装置７内に
格納する。
装置５で撮影された風景と人物の２枚の写真原稿を、画
像入力装置４であるたとえばドラムスキャナのドラム上
に貼り付け、コマンド入力装置２から処理開始の命令を
制御装置１へ送る。制御装置１は、処理開始の命令を受
け取ると、画像入力装置４にスキャン開始の命令を送
る。そして、入力装置４は、スキャン開始の命令を受け
取ると、ドラムに貼り付けられた画像をスキャンして、
入力画像のたとえば８ビット量子化データを出力する。
そして、制御装置１は画像入力装置４が出力した２個の
画像データをテクスチャ画像としてファイル装置７内に
格納する。
【００６８】またこの際、演算装置６の写真原稿の横の
長さａ１、縦の長さｂ１、人物の写真原稿の横の長さａ
２、縦の長さｂ２および画像入力の際の読み取りピッチ
ｐより、風景の画像の横と縦の画素数Ｘ１，Ｙ１、およ
び人物の画像の横と縦の画素数Ｘ２，Ｙ２を次式により
計算し、ファイル装置７内に格納する。
長さａ１、縦の長さｂ１、人物の写真原稿の横の長さａ
２、縦の長さｂ２および画像入力の際の読み取りピッチ
ｐより、風景の画像の横と縦の画素数Ｘ１，Ｙ１、およ
び人物の画像の横と縦の画素数Ｘ２，Ｙ２を次式により
計算し、ファイル装置７内に格納する。
【００６９】Ｘ１＝ａ１／ｐ
Ｙ１＝ｂ１／ｐ
Ｘ２＝ａ２／ｐ
Ｙ２＝ｂ２／ｐ
＜ステップ４の説明＞制御装置１は、コマンド入力装置
２をコマンド入力待ち状態とし、ユーザが前述の四角形
と三角形それぞれの物体につきマッピングするテクスチ
ャ画像を、たとえば 四角形→風景のテクスチャ 三角形→人物のテクスチャ のように指定する。
２をコマンド入力待ち状態とし、ユーザが前述の四角形
と三角形それぞれの物体につきマッピングするテクスチ
ャ画像を、たとえば 四角形→風景のテクスチャ 三角形→人物のテクスチャ のように指定する。
【００７０】＜ステップＳ５の説明＞制御装置１は、コ
マンド入力装置２をコマンド入力待ち状態とし、ユーザ
は前述の四角形と三角形それぞれの物体にマッピングす
るテクスチャ画像のためのテクスチャアニメーションを
たとえば、 四角形物体→モザイク処理 三角形物体→色変換処理 のように指定する。
マンド入力装置２をコマンド入力待ち状態とし、ユーザ
は前述の四角形と三角形それぞれの物体にマッピングす
るテクスチャ画像のためのテクスチャアニメーションを
たとえば、 四角形物体→モザイク処理 三角形物体→色変換処理 のように指定する。
【００７１】＜ステップＳ６の説明＞制御装置１は、デ
ータ入力装置３をデータ入力待ち状態とし、ユーザは各
物体上で実行されるテクスチャアニメーション状態値の
入力を以下のように行う。
ータ入力装置３をデータ入力待ち状態とし、ユーザは各
物体上で実行されるテクスチャアニメーション状態値の
入力を以下のように行う。
【００７２】まず、四角形上で実行されるモザイク処理
のためのテクスチャアニメーション状態値を、たとえば モザイクの単位画素数Ｎ＝５ モザイクの単位画素数の変化のスピードＳｍ＝２ モザイクの単位画素数の変化の増減方向Ｄｍ＝１ モザイクの単位画素数の最小値Ｎｍｉｎ＝１ モザイクの単位画素数の最大値Ｎｍａｘ＝１００ で入力し初期化を行う。ただし、モザイクの単位画素数
の変化の増減方向は１（増加）または−１（減少）のど
ちらかの値をとるものとする。
のためのテクスチャアニメーション状態値を、たとえば モザイクの単位画素数Ｎ＝５ モザイクの単位画素数の変化のスピードＳｍ＝２ モザイクの単位画素数の変化の増減方向Ｄｍ＝１ モザイクの単位画素数の最小値Ｎｍｉｎ＝１ モザイクの単位画素数の最大値Ｎｍａｘ＝１００ で入力し初期化を行う。ただし、モザイクの単位画素数
の変化の増減方向は１（増加）または−１（減少）のど
ちらかの値をとるものとする。
【００７３】また、三角形の物体上で実行される色変換
処理のテクスチャアニメーション状態値を、たとえば、 Ｒの変化スピードＳR ＝１０ Ｒの変化の増減方向ＤR ＝１ Ｇの変化スピードＳG ＝２０ Ｇの変化の増減方向ＤG ＝−１ Ｂの変化スピードＳB ＝３０ Ｂの変化の増減方向ＤB ＝−１ で入力し初期化を行う。ただし、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの
色の変化の増減方向は１（増加）または−１（減少）の
どちらかの値をとるものとする。そして、入力されたこ
れらの値はファイル装置７内に格納される。
処理のテクスチャアニメーション状態値を、たとえば、 Ｒの変化スピードＳR ＝１０ Ｒの変化の増減方向ＤR ＝１ Ｇの変化スピードＳG ＝２０ Ｇの変化の増減方向ＤG ＝−１ Ｂの変化スピードＳB ＝３０ Ｂの変化の増減方向ＤB ＝−１ で入力し初期化を行う。ただし、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの
色の変化の増減方向は１（増加）または−１（減少）の
どちらかの値をとるものとする。そして、入力されたこ
れらの値はファイル装置７内に格納される。
【００７４】＜ステップＳ７の説明＞次に、制御装置１
の命令により、コマンド入力装置２はコマンド入力待ち
状態となり、ユーザがＹＥＳを入力すると次のステップ
へ進み（ＣＧアニメーションが開始し）、ＮＯを入力す
るとステップＳ１に戻る（最初からやり直す）。
の命令により、コマンド入力装置２はコマンド入力待ち
状態となり、ユーザがＹＥＳを入力すると次のステップ
へ進み（ＣＧアニメーションが開始し）、ＮＯを入力す
るとステップＳ１に戻る（最初からやり直す）。
【００７５】＜ステップＳ８の説明＞制御装置１の命令
により、ＣＧアニメーション主要部の処理を行い、しか
るべき終了命令が下されるとＣＧアニメーション処理は
終了する。
により、ＣＧアニメーション主要部の処理を行い、しか
るべき終了命令が下されるとＣＧアニメーション処理は
終了する。
【００７６】次にＣＧアニメーション処理の主要部であ
る前述のステップＳ８で行われる処理について説明す
る。
る前述のステップＳ８で行われる処理について説明す
る。
【００７７】図１０はＣＧアニメーションの主要部で行
われる処理を示したフローチャートである。
われる処理を示したフローチャートである。
【００７８】以下、データの流れにしたがって処理方法
を詳細に説明する。
を詳細に説明する。
【００７９】＜ステップＴ１の説明＞制御装置１の命令
により、コマンド入力装置２はコマンド入力チェック状
態となり、ユーザからＣＧアニメーション終了の命令が
あった場合はＣＧアニメーション処理を終了し、なかっ
た場合は次のステップへ進む。
により、コマンド入力装置２はコマンド入力チェック状
態となり、ユーザからＣＧアニメーション終了の命令が
あった場合はＣＧアニメーション処理を終了し、なかっ
た場合は次のステップへ進む。
【００８０】＜ステップＴ２の説明＞制御装置１の命令
により、視点入力装置１１であるスペースボールは移動
ベクトルにおけるＸ，Ｙ，Ｚ方向のそれぞれ成分Ｄx ，
Ｄy ，Ｄz 、および、回転方向における左右と上下それ
ぞれの回転成分Ｄα，Ｄβを測定し、ファイル装置７内
に格納する。
により、視点入力装置１１であるスペースボールは移動
ベクトルにおけるＸ，Ｙ，Ｚ方向のそれぞれ成分Ｄx ，
Ｄy ，Ｄz 、および、回転方向における左右と上下それ
ぞれの回転成分Ｄα，Ｄβを測定し、ファイル装置７内
に格納する。
【００８１】＜ステップＴ３の説明＞制御装置１の命令
により、演算装置４はファイル装置７内のＤx ，Ｄy ，
Ｄzを用い、視点の位置Ｘｅ，Ｙｅ，Ｚｅを次式で更新
する。
により、演算装置４はファイル装置７内のＤx ，Ｄy ，
Ｄzを用い、視点の位置Ｘｅ，Ｙｅ，Ｚｅを次式で更新
する。
【００８２】Ｘｅ←Ｘｅ＋Ｄx
Ｙｅ←Ｙｅ＋Ｄy
Ｚｅ←Ｚｅ＋Ｄz
また、同じくファイル装置７内のＤαとＤβを用い、方
位角αと仰角βを次式で更新する。
位角αと仰角βを次式で更新する。
【００８３】α←α＋Ｄα
β←β＋Ｄβ
そして、これらの新しいＸｅ，Ｙｅ，Ｚｅ，α，βはフ
ァイル装置７内に格納される。
ァイル装置７内に格納される。
【００８４】＜ステップＴ４の説明＞制御装置１の命令
により、演算装置４はファイル装置７内のＤx ，Ｄy ，
Ｄz，Ｄα，Ｄβを用いてアニメーション状態値の更新
を行う。
により、演算装置４はファイル装置７内のＤx ，Ｄy ，
Ｄz，Ｄα，Ｄβを用いてアニメーション状態値の更新
を行う。
【００８５】まず、演算装置４はＤα，Ｄβを用いて四
角形上のモザイク処理を示すテクスチャアニメーション
状態値の更新を、たとえば次のように行う。
角形上のモザイク処理を示すテクスチャアニメーション
状態値の更新を、たとえば次のように行う。
【００８６】Ｓｍ←Ｓｍ＋ｏｍｉｔ（Ｄα）
Ｄｍ←Ｄｍ＊ｍａｒｋ（Ｄβ）
Ｎ←Ｎ＋Ｓｍ＊Ｄｍ
（ただし、Ｎ＜Ｎｍｉｎの場合：Ｎ←Ｎｍｉｎ、
また、Ｎ＞Ｎｍａｘの場合：Ｎ←Ｎｍａｘとする）
Ｎｍｉｎ←Ｎｍｉｎ （変化なし）
Ｎｍａｘ←Ｎｍａｘ （変化なし）
ただし、ｏｍｉｔ（ｘ）はｘの小数点以下を切り捨てる
関数、またｍａｒｋ（ｘ）はｘの符号が正か負によりそ
れぞれ１と−１を返す関数であるとする。
関数、またｍａｒｋ（ｘ）はｘの符号が正か負によりそ
れぞれ１と−１を返す関数であるとする。
【００８７】次に、演算装置６はＤx ，Ｄy ，Ｄz を用
いて三角形上の色変換処理を示すアニメーション状態値
の更新を、たとえば次のように行う。
いて三角形上の色変換処理を示すアニメーション状態値
の更新を、たとえば次のように行う。
【００８８】ＳR ←ＳR ＋ｏｍｉｔ（Ｄx ）
ＤR ←ＤR ＊ｍａｒｋ（Ｄy ）
ＳG ←ＳG ＋ｏｍｉｔ（Ｄy ）
ＤG ←ＤG ＊ｍａｒｋ（Ｄz ）
ＳB ←ＳB ＋ｏｍｉｔ（Ｄz ）
ＤB ←ＤB ＊ｍａｒｋ（Ｄx ）
そして、これらの更新値はファイル７内に格納される。
【００８９】＜ステップＴ５の説明＞制御装置１の命令
により、画像処理装置９は四角形の物体のテクスチャア
ニメーション状態変数を用いて、同じく四角形の物体に
指定されたファイル装置７内の風景の画像に対し、同じ
く四角形物体に指定されたモザイク処理を施す。
により、画像処理装置９は四角形の物体のテクスチャア
ニメーション状態変数を用いて、同じく四角形の物体に
指定されたファイル装置７内の風景の画像に対し、同じ
く四角形物体に指定されたモザイク処理を施す。
【００９０】また同様に、制御装置１の命令により、画
像処理装置１０は三角形物体のテクスチャアニメーショ
ン状態変数を用いて、三角形物体に指定されたファイル
装置７内の人物の画像に対し、同じく三角形物体に指定
された色変換処理を施す。
像処理装置１０は三角形物体のテクスチャアニメーショ
ン状態変数を用いて、三角形物体に指定されたファイル
装置７内の人物の画像に対し、同じく三角形物体に指定
された色変換処理を施す。
【００９１】そして、処理後の２つのテクスチャ画像は
ファイル装置７内へ格納される。
ファイル装置７内へ格納される。
【００９２】＜ステップＴ６の説明＞制御装置１の命令
により、演算装置６は画像のレンダリング処理を行う。
により、演算装置６は画像のレンダリング処理を行う。
【００９３】まず、演算装置６は生成画像とおなじ大き
さの背景画像を作成し、すべての画素をたとえば黒の
色、 （Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，０，０） で初期化する。
さの背景画像を作成し、すべての画素をたとえば黒の
色、 （Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，０，０） で初期化する。
【００９４】そして、演算装置６は前述のレンダリング
方法により、ファイル装置７内の視点条件値を用いて、
空間内の四角形物体に、同じくファイル装置７内のモザ
イク処理後のテクスチャをマッピングを施した物体を作
成された背景画像上のしかるべき位置に描写する。
方法により、ファイル装置７内の視点条件値を用いて、
空間内の四角形物体に、同じくファイル装置７内のモザ
イク処理後のテクスチャをマッピングを施した物体を作
成された背景画像上のしかるべき位置に描写する。
【００９５】また、同様に演算装置６は前述のレンダリ
ング方法により、ファイル装置７内の視点条件値を用い
て、空間内の三角形物体に、同じくファイル装置７内の
色変換処理後のテクスチャをマッピングを施した物体を
背景画像のしかるべき位置に描写する。
ング方法により、ファイル装置７内の視点条件値を用い
て、空間内の三角形物体に、同じくファイル装置７内の
色変換処理後のテクスチャをマッピングを施した物体を
背景画像のしかるべき位置に描写する。
【００９６】ただし、これら２つの平面物体へのテクス
チャマッピングは、前述のパースペクティブ・コーディ
ネートにおける投影の中心軸が平面物体と垂直になるよ
うに設定され行われるものとする。
チャマッピングは、前述のパースペクティブ・コーディ
ネートにおける投影の中心軸が平面物体と垂直になるよ
うに設定され行われるものとする。
【００９７】この結果得られた生成画像は、ファイル装
置７内に格納される。
置７内に格納される。
【００９８】＜ステップＴ７の説明＞制御装置１の命令
により、表示装置８はファイル装置７内の生成画像を表
示した（生成画像を表示装置へ出力）後、ステップＳ８
へ戻る。
により、表示装置８はファイル装置７内の生成画像を表
示した（生成画像を表示装置へ出力）後、ステップＳ８
へ戻る。
【００９９】以上説明したように、本実施例によれば、
３次元空間内に存在する複数個の物体それぞれにテクス
チャアニメーション状態値を持たせ、アニメーション進
行中に前記テクスチャアニメーション状態値を変化させ
て、個々の物体ごとに独立したテクスチャアニメーショ
ンを実行することで、従来にないアート性に満ちたＣＧ
アニメーションを実現することを特徴とするコンピュー
タグラフィックス装置を提供することができる。これに
より、あらかじめ複数のテクスチャアニメーション手法
を用意しておけば、入力したテクスチャ用画像の個数が
たとえ少ない場合も、その少ない画像を用いてバリエー
ションに富んだ変化を持つテクスチャアニメーションが
可能となる。
３次元空間内に存在する複数個の物体それぞれにテクス
チャアニメーション状態値を持たせ、アニメーション進
行中に前記テクスチャアニメーション状態値を変化させ
て、個々の物体ごとに独立したテクスチャアニメーショ
ンを実行することで、従来にないアート性に満ちたＣＧ
アニメーションを実現することを特徴とするコンピュー
タグラフィックス装置を提供することができる。これに
より、あらかじめ複数のテクスチャアニメーション手法
を用意しておけば、入力したテクスチャ用画像の個数が
たとえ少ない場合も、その少ない画像を用いてバリエー
ションに富んだ変化を持つテクスチャアニメーションが
可能となる。
【０１００】なお、本発明は、複数の機器から構成され
るシステムに適用しても、１つの機器からなるシステム
に適用してもよい。また、本発明は、システムあるいは
装置にプログラムを供給することで実現される場合にも
適用できることはいうまでもない。
るシステムに適用しても、１つの機器からなるシステム
に適用してもよい。また、本発明は、システムあるいは
装置にプログラムを供給することで実現される場合にも
適用できることはいうまでもない。
【０１０１】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、３次元空間内に存在する複数個の物体それぞれにテ
クスチャアニメーション状態値を持たせ、ＣＧアニメー
ション進行中に前記テクスチャアニメーション状態値を
変化させ、個々の物体ごとに独立したテクスチャアニメ
ーションを実行することで、従来にないアート性に満ち
たＣＧアニメーションを実現することを特徴とするコン
ピュータグラフィックス装置を提供することができる。
ば、３次元空間内に存在する複数個の物体それぞれにテ
クスチャアニメーション状態値を持たせ、ＣＧアニメー
ション進行中に前記テクスチャアニメーション状態値を
変化させ、個々の物体ごとに独立したテクスチャアニメ
ーションを実行することで、従来にないアート性に満ち
たＣＧアニメーションを実現することを特徴とするコン
ピュータグラフィックス装置を提供することができる。
【０１０２】これにより、入力したテクスチャ用画像の
個数がたとえ少ない場合も、その少ない画像を用いてバ
リエーションに富んだ変化のテクスチャアニメーション
を持ったＣＧアニメーションが可能となる。
個数がたとえ少ない場合も、その少ない画像を用いてバ
リエーションに富んだ変化のテクスチャアニメーション
を持ったＣＧアニメーションが可能となる。
【０１０３】
【図１】本発明実施例のコンピュータグラフィックス装
置を示した図である。
置を示した図である。
【図２】モデリング座標系における３次元物体を示した
図である。
図である。
【図３】投影変換のための４つの座標系を示した図であ
る。
る。
【図４】投影変換を示した図である。
【図５Ａ】実施例におけるスクリー（ＵＶＮ座標系）を
示す図である。
示す図である。
【図５Ｂ】実施例における表示画像（デバイス座標系）
を示す図である。
を示す図である。
【図６Ａ】スペースボールを構造図である。
【図６Ｂ】スペースボールを構造図である。
【図７】モザイク処理を説明する図である。
【図８】テクスチャマッピングの様子を示した図であ
る。
る。
【図９】ＣＧアニメーション処理全体を示したフローチ
ャートである。
ャートである。
【図１０】ＣＧアニメーション処理の主要部分の処理を
示したフローチャートである。
示したフローチャートである。
【図１１Ａ】図８における物体のある視点条件の下での
投影像を示す図である。
投影像を示す図である。
【図１１Ｂ】図８における物体の他の視点条件の下での
投影像を示す図である。
投影像を示す図である。
１ 制御装置
２ コマンド入力装置
３ データ入力装置
４ 画像入力装置
５ 撮影装置
６ 演算装置
７ ファイル装置
８ 表示装置
９、１０ 画像処理装置
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平１−131976（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−90275（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−95666（ＪＰ，Ａ)
土肥浩 外１名，”小規模並列プロセ
ッサによる擬人化エージェント動画像の
実時間生成”，画像電子学会誌，画像電
子学会，1993年 ６月25日，第22巻，第
３号，ｐ．240−246
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G06T 15/70
G06T 15/00
ＣＳＤＢ（日本国特許庁)
Claims (8)
- 【請求項１】 物体の３次元形状データを入力すること
でモデリングを行うデータ入力手段と、 テクスチャ画像データを入力する画像入力手段と、該画像入力手段で入力したテクスチャ画像データに対し
て所定のアニメーション処理を行う際に利用する状態値
を初期値として入力する状態値入力手段と、 該状態値入力手段で入力した状態値を、当該状態値で設
定された変更速度情報に基づいて更新する状態値更新手
段と、 状態値に基づいて、前記テクスチャ画像を加工する画像
処理手段と、 該画像処理手段により生成されたテクスチャ画像を、前
記３次元形状データの面にテクスチャマッピングを行っ
てテクスチャマッピングを施した画像を生成する画像生
成手段と、 生成された画像を表示する画像表示手段とを備えること
を特徴とする画像処理装置。 - 【請求項２】 更に、前記画像表示手段による３次元物
体の表示を行っている最中に、視点を変更する変更手段
を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装
置。 - 【請求項３】 前記テクスチャアニメーション内のアニ
メーション状態値は前記コンピュータグラフィックスア
ニメーション実行中において可変であることを特徴とす
る請求項第１項に記載の画像処理装置。 - 【請求項４】 複数個の物体の３次元形状データそれぞ
れに独立したテクスチャ画像データの入力、状態値の入
力、状態値の更新、画像処理、及び、画像生成を行な
い、前記表示手段で前記複数の物体の画像を表示するこ
とを特徴とする請求項第１項に記載の画像処理装置。 - 【請求項５】 物体の３次元形状データを入力すること
でモデリングを行うデータ入力工程と、 テクスチャ画像データを入力する画像入力工程と、該画像入力工程で入力したテクスチャ画像データに対し
て所定のアニメーション処理を行う際に利用する状態値
を初期値として入力する状態値入力工程と、 該状態値入力工程で入力した状態値を、当該状態値で設
定された変更速度情報に基づいて更新する状態値更新工
程と、 状態値に基づいて、前記テクスチャ画像を加工する画像
処理工程と、 該画像処理工程により生成されたテクスチャ画像を、前
記３次元形状データの面にテクスチャマッピングを行っ
てテクスチャマッピングを施した画像を生成する画像生
成工程と、 生成された画像を表示する画像表示工程とを備えること
を特徴とする画像処理方法。 - 【請求項６】 更に、前記画像表示工程による３次元物
体の表示を行っている最中に、視点を変更する変更工程
を備えることを特徴とする請求項５に記載の画像処理方
法。 - 【請求項７】 前記テクスチャアニメーション内のアニ
メーション状態値は前記コンピュータグラフィックスア
ニメーション実行中において可変であることを特徴とす
る請求項第５項に記載の画像処理方法。 - 【請求項８】 複数個の物体の３次元形状データそれぞ
れに独立したテクスチャ画像データの入力、状態値の入
力、状態値の更新、画像処理、及び、画像生成を行な
い、前記表示工程で前記複数の物体の画像を表示するこ
とを特徴とする請求項第５項に記載の画像処理方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23470093A JP3453410B2 (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | 画像処理装置及びその方法 |
| US08/307,152 US5687307A (en) | 1993-09-21 | 1994-09-16 | Computer graphic animation in which texture animation is independently performed on a plurality of objects in three-dimensional space |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23470093A JP3453410B2 (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | 画像処理装置及びその方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0793587A JPH0793587A (ja) | 1995-04-07 |
| JP3453410B2 true JP3453410B2 (ja) | 2003-10-06 |
Family
ID=16975036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23470093A Expired - Fee Related JP3453410B2 (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | 画像処理装置及びその方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3453410B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL2011182C2 (en) * | 2013-07-17 | 2015-01-21 | Aesthetic Interactions B V | Luminaire system. |
-
1993
- 1993-09-21 JP JP23470093A patent/JP3453410B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 土肥浩 外１名，"小規模並列プロセッサによる擬人化エージェント動画像の実時間生成"，画像電子学会誌，画像電子学会，１９９３年 ６月２５日，第２２巻，第３号，ｐ．２４０−２４６ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0793587A (ja) | 1995-04-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5687307A (en) | Computer graphic animation in which texture animation is independently performed on a plurality of objects in three-dimensional space | |
| US6222551B1 (en) | Methods and apparatus for providing 3D viewpoint selection in a server/client arrangement | |
| US5856829A (en) | Inverse Z-buffer and video display system having list-based control mechanism for time-deferred instructing of 3D rendering engine that also responds to supervisory immediate commands | |
| US8144158B2 (en) | Display system having floating point rasterization and floating point framebuffering | |
| US5561745A (en) | Computer graphics for animation by time-sequenced textures | |
| US5680525A (en) | Three-dimensional graphic system with an editor for generating a textrue mapping image | |
| US6151026A (en) | Image processing apparatus and image processing method | |
| US5877769A (en) | Image processing apparatus and method | |
| US20080246760A1 (en) | Method and apparatus for mapping texture onto 3-dimensional object model | |
| JP3626144B2 (ja) | 立体オブジェクトデータからの漫画的表現の２次元画像の生成方法および生成プログラム | |
| JP3179392B2 (ja) | 画像処理装置及び画像処理方法 | |
| US6744440B1 (en) | Image processing apparatus, recording medium, and program | |
| JP2003115055A (ja) | 画像生成装置 | |
| JP3501479B2 (ja) | 画像処理装置 | |
| JP2003168130A (ja) | リアルタイムで合成シーンのフォトリアルなレンダリングをプレビューするための方法 | |
| JP3278501B2 (ja) | 画像処理装置および方法 | |
| JP3453410B2 (ja) | 画像処理装置及びその方法 | |
| JP3850080B2 (ja) | 画像生成表示装置 | |
| JP3712015B2 (ja) | 画像作成装置および方法 | |
| JPH05342368A (ja) | ３次元画像生成方法及び装置 | |
| JP2000057372A (ja) | 画像処理装置、画像処理方法及び記憶媒体 | |
| JP3749373B2 (ja) | 三次元立体構造体の二次元表示方法 | |
| JP3441804B2 (ja) | 画像処理装置及び方法 | |
| JP3538248B2 (ja) | 画像合成装置及び画像合成方法 | |
| JP2000067266A (ja) | ラスターイメージの表示方法及び編集方法並びにそれらを利用したコンピュータ支援図形処理システム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030704 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070718 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080718 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080718 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090718 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090718 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100718 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100718 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110718 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120718 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120718 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130718 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |