JP4133996B2 - テクスチャ作成方法 - Google Patents
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Description
このような条件のもと3次元オブジェクトを配置することにより、描画する必要のあるオブジェクトのみが配置されるため、冗長度を減らして、より高速にテクスチャを作成することができる。
背景となるテクスチャは、単なる模様であってもよいし、単なる背景色、あるいは、あらかじめ作成しておいたラップラウンドテクスチャなどであってもよい。
「単位シート」とは、有体物としては、壁に貼り付ける壁紙や、床に敷き詰めるマット、タイルなどの一構成単位をいう。また、無体物としては、上述の壁紙やタイルを実際に製造する際に、コンピュータ上で設計する際に金型や印刷パターンとして必要な電子的データ、あるいは、コンピュータプログラム上で使用されるグラフィックパターンなどをいう。したがって、単位シートは、コンピュータ上で仮想的に作成されていてもよい。
また、単位シートが有体物の場合のZ値とは、単位シートが有体物として形成される以前のコンピュータ上での電子データの段階での奥行き情報を意味している。
図1は、本実施の形態に係るテクスチャ作成方法により作成されるテクスチャ20を示す。このテクスチャは、各画素ごとに、RGB(Red、Green、Blue)の輝度を表す色情報とともに、視点からの奥行きを表すZ値をデータとして持っている。
図2は、図1に示すテクスチャ20を平面上にタイル状に貼り付けた状態を示している。図2に示すように、テクスチャの境界面において、模様やパターンが連続して現れている。以下、このような繰り返してマッピングすると、模様やパターンが連続して現れるテクスチャをラップラウンドテクスチャという。以下、このラップラウンドテクスチャを高速に作成する方法について説明する。
まず、テクスチャとして表現が望まれる物体の質感を表現するのにふさわしい3次元オブジェクトを配置する(S100)。たとえば、岩の凹凸を表現したい場合には、円柱、楕円球などの3次元オブジェクト、あるいは予め作成しておいた岩の凹凸の一部分を表すオブジェクトなどを所定の空間内100に配置してモデリングする。
次に、たとえばZバッファ法などによって視点からの奥行き情報を参照しつつ、3次元オブジェクトを描画領域に描画する(S300)。図4の上部に示される座標軸Zは、カメラの視線方向を表しており、Z座標が大きいほど、視点からの距離が遠いことを意味する。ここでの「描画領域」とは、一般的にはフレームバッファおよびZバッファとして扱われるメモリ上の領域を意味し、「描画領域に描画する」とは、これらのメモリ上のある領域に画像処理の結果を格納することを意味するものであり、実際の表示画面への表示を意味するものではない。
領域20αと領域20βを合成し、あらたな領域20γを作成する場合、それぞれの第i行j列の画素についてZ値同士をそれぞれの領域のZバッファを参照して比較する。その結果、Zij(α)>Zij(β)のとき、領域20βに描画されている画素データの方が視点に近いオブジェクトの一部であることを意味するから、合成の結果あらたに得られる領域20γの第i行j列の色情報Cij(γ)をCij(β)に更新し、Zij(γ)をZij(β)に更新する。逆に、Zij(α)<Zij(β)のとき、領域20αに描画されている画素データの方が視点に近いオブジェクトの一部であることを意味するから、合成の結果あらたに得られる領域20γの第i行j列の色情報Cij(γ)をCij(α)に更新し、Zij(γ)をZij(α)に更新する。
この処理を、第1行1列から第M行N列のすべての画素について行うことによって、領域20αと領域20βの合成が完了する。こうして得られた領域20γは、視点から近いオブジェクト、すなわちZ値の小さなオブジェクトが順次上書きされたものとなる。
本実施の形態における各領域同士の合成は、はじめにターゲット領域20Aと領域20Bを合成し、合成して得られたデータを新たなターゲット領域20A’とする。こうして得られた新たなターゲット領域20A’と、領域20Cを合成しターゲット領域20A’’とする。このように、順次得られるターゲット領域20Aに領域20B〜20Iまでを順番に合成していくことにより、すべての領域を合成することができる。ここで、領域の合成は、必ずしもターゲット領域に順次合成していく必要はなく、別途メモリ領域を用意し、この領域に合成後のデータを格納して目的のテクスチャデータを作成してもよい。
次に、このターゲット領域20Aを中心として周囲を領域20B〜20Lに分割する。この領域20B〜20Lの領域の中で、ターゲット領域20Aに含まれるオブジェクトが存在する領域20B、20C、20D、20F、20G、20Hは合成する必要がある。領域20I、20K、20Lにはオブジェクトは存在しないため、合成してもしなくてもよい。また、領域20Lのように、ターゲット領域20Aに含まれるオブジェクトは存在しないが、その領域にのみ含まれるオブジェクト70が存在する場合には、合成してもしなくてもよい。
さらに、ユーザにテクスチャをデザインさせ、そのテクスチャをゲームで使用する場合にも、リアルタイムで作成する必要があるため、本実施の形態に係るテクスチャ作成方法を利用することができる。
たとえば、凹凸のない平面のシートを作成したい場合には、上述の方法によって生成されたテクスチャの電子データを、シートを形成する材料に印刷することによって、実際に繰り返し貼り付けることのできる単位シートを作成することができる。
また、3次元的な単位シートとしては、表面に凹凸を有する壁紙やタイルなどが考えられる。たとえば、花柄のデザインのタイルであって、花の模様が浮き出ているようなタイルを構成する単位シートを作成する場合には、上述の方法により作成された3次元テクスチャの電子データをもとに、CADをもちいて金型を作成し、この金型をもとに同一のタイルを作成することもできる。
Claims (6)
- プロセッサによるモデリング処理により、空間に3次元オブジェクトを配置し、プロセッサによるレンダリング処理により、該3次元オブジェクトを視点からの奥行きを表すZ値を参照しながら陰面処理してメモリ上の描画領域に描画するステップと、
プロセッサにより、メモリ上の前記描画領域を互いに合同な複数の領域に分割するステップと、
プロセッサにより、分割された領域を、メモリ上の所定のターゲット描画領域に合成して描画するステップと、
を含み、プロセッサがメモリ上の前記所定のターゲット描画領域に合成して描画する際には、重なる画素同士のZ値を比較した結果にもとづき画素データおよびZ値を更新し、分割された領域を合成することにより得られるデータを目的のテクスチャデータとすることを特徴とするテクスチャ作成方法。 - 前記空間にプロセッサにより配置されるすべての3次元オブジェクトは、少なくともその一部が、分割された領域から選択された1つの領域に含まれるように配置されることを特徴とする請求項1に記載のテクスチャ作成方法。
- プロセッサが前記分割された領域を前記ターゲット描画領域に合成して描画するステップに先立って、プロセッサが前記所定のターゲット描画領域に前記3次元オブジェクトよりも視点から遠いZ値を用いて背景となるテクスチャを描画するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載のテクスチャ作成方法。
- 請求項1に記載のテクスチャ作成方法によって作成されたテクスチャの各画素のZ値を、前記複数の3次元オブジェクトが配置された空間内の視点に対して垂直な所定の基準面からの高さ情報へと変換し、変換後の固有の高さ情報のデータを前記テクスチャデータの一部として保持することを特徴とする高さ情報付きテクスチャ作成方法。
- 請求項1に記載のテクスチャ作成方法によって作成されるテクスチャの各画素について法線方向を計算し、前記法線方向のデータを前記テクスチャデータの一部として保持することを特徴とする法線マップテクスチャ作成方法。
- プロセッサに、モデリング処理によって空間に3次元オブジェクトを配置させるステップと、
プロセッサに、レンダリング処理によって該3次元オブジェクトを視点からの奥行きを表すZ値を参照しながら陰面処理してメモリ上の描画領域に描画させるステップと、
プロセッサに、メモリ上の前記描画領域を互いに合同な複数の領域に分割させるステップと、
プロセッサに、分割された複数の領域をメモリ上の所定のターゲット描画領域に合成して描画させ、重なる画素同士のZ値を比較した結果にもとづき画素データおよびZ値を更新させるステップと、
分割された複数の領域を合成することにより得られるデータを目的のテクスチャデータとしてメモリに保存するステップと、
を備えることを特徴とするコンピュータで実行可能なプログラム。
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