JPH08329280A

JPH08329280A - 画像合成装置

Info

Publication number: JPH08329280A
Application number: JP13492495A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ishii; 浩史石井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-06-01
Filing date: 1995-06-01
Publication date: 1996-12-13

Abstract

(57)【要約】【目的】物体のエッジ情報の再現性の良い、高画質な
２次元画像の合成を行うこと。【構成】物体の３次元構造を表すモデル情報を記憶す
るモデル情報記憶部１と、前記モデル情報を２次元画像
へ変換するためのレンダリング情報を出力するレンダリ
ング情報生成部２と、前記レンダリング情報とモデル情
報を入力とし、２次元画像を合成するためのポリゴンデ
ータを生成するポリゴンデータ生成部10と、前記ポリゴ
ンデータを入力とし、２次元画像を合成する画像合成部
３によって構成され、ポリゴンデータ生成部10は、少な
くとも、前記モデル情報から１次ポリゴンデータを生成
し、各１次ポリゴン中から前記レンダリング情報に応じ
て一部ポリゴンを抽出しこれを細分化することにより２
次ポリゴンを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物体の３次元的な構造
に基づいて２次元画像を合成する画像合成装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータを用いて物体の３次元的な
構造から２次元画像を合成するいわゆる３次元コンピュ
ータグラフィクス（ＣＧ）の技術は、ＣＡＤ／ＣＡＭな
どにおけるデータの可視化のための非常に重要な技術で
ある。従来、３次元ＣＧの技術において、一つの物体の
３次元的なモデル情報は、その種類によって２次画像合
成に必要な計算量が異なり、一般的に画質の高い２次画
像の合成に必要な計算量が多くなる傾向にある。具体的
には、３次元的な構造から複数のポリゴン情報を生成し
２次元画像を合成する場合、このポリゴン数を多く、細
密にとると、画質の高い２次画像が合成できるが、その
２次画像の合成に必要な計算量が多くなるという課題を
有していた。

【０００３】これに対する改善技術として、例えば、平
成５年特許願第１０５６８９号で提案した技術がある。
この技術を図９および図１０を用いて説明する。これは
図９に示すモデル情報記憶部９１では、図１０に示すよ
うに予め１つの物体に対して荒いポリゴンで表現される
３次元的モデル情報１１０と、細かいポリゴンで表現さ
れるモデル情報１１１が各頂点の３次元座標データ等で
記憶されている。レンダリング情報生成部９２では、物
体のモデル情報以外の情報、例えば物体の投影面からの
位置、方向、また周囲の照明情報等が生成される。この
例では、このレンダリング情報に基づき、必要に応じて
複数のモデル情報を選択部９３で選択し切替えることに
よって、計算量を少なくする等の処理を行なっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術では、１つの物体について、画質の高い２次画像を
得るためには、やはり依然として必要な計算量が多いと
いう課題を有していた。たとえば、図１０に示す、荒い
３次元的モデル情報１１０から、一方向に２倍精密なモ
デル１１１にポリゴン数を単純に増やすことによって、
２倍精密な画像を合成する場合、ポリゴン数を４倍にし
なければならないので、必要な計算量も４倍となり、し
たがって、高画質な画像合成には多くの時間がかかると
いった、問題があった。

【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、物体
のエッジ情報の再現性の良い、高画質な２次元画像の合
成を行うことができる画像合成装置を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、物体の３次元構造を表すモデル情報を記憶す
るモデル情報記憶手段と、前記モデル情報を２次元画像
へ変換するためのレンダリング情報を出力するレンダリ
ング情報生成手段と、前記レンダリング情報とモデル情
報とを入力とし、２次元画像を合成するためのポリゴン
データを生成するポリゴンデータ生成手段と、前記ポリ
ゴンデータを入力とし、２次元画像を合成する画像合成
手段とを具備し、前記ポリゴンデータ生成手段は、少な
くとも、前記モデル情報から１次ポリゴンデータを生成
する手段と、前記各１次ポリゴン中から前記レンダリン
グ情報に応じて、一部ポリゴンを抽出しこれを細分化す
ることにより２次ポリゴンを生成する手段を有する構成
である。

【０００７】

【作用】２次元画像の画質を決定する最も重要な要素
は、物体のエッジ情報の再現性である。３次元的モデル
情報から細かいポリゴンデータを生成することによっ
て、高画質な２次元画像合成が得られるのも、物体のエ
ッジ情報の再現性が向上するためである。

【０００８】本発明は、１次ポリゴンデータの中から、
この物体のエッジ情報の再現に重要な、物体輪郭形成ポ
リゴンを抽出し、この物体輪郭形成ポリゴンのみ、さら
に細分化した２次ポリゴンを生成することによって、全
体的に、圧倒的に少ないポリゴン数によって、物体のエ
ッジ情報の再現性の良い、高画質な２次元画像の合成が
可能となる。結果、非常に少ない計算量で、高画質な２
次元画像の合成が可能となる。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の第１の実施例を示す画像合成
装置のブロック図である。図１において、１はモデル情
報記憶部、２はレンダリング情報生成部、３は画像合成
部、４は１次ポリゴン生成部、５は物体輪郭形成ポリゴ
ン抽出部、６は２次ポリゴン生成部、８はポリゴンデー
タ選択部、１０はポリゴンデータ生成部である。

【００１０】図２は本発明の第１の実施例を示す画像処
理装置の動作を示す略線図である。以下図１と図２を用
いてその動作を説明する。まず、モデル情報記憶部１に
は、図２(a)と図２(b)のレンジデータ１１、テクスチュ
アデータ１２に示すように、物体のモデル情報が、図２
(ｃ)に示すような円柱座標系Ｘ−Φでとった半径データ
ｒの形のレンジデータ１１とそれに対応した位置の物体
表面のテクスチャ情報１２が格納されている。

【００１１】レンダリング情報生成部２では、物体のモ
デル情報以外の情報、例えば物体の投影面からの位置、
方向、また周囲の照明情報等が生成される。ポリゴンデ
ータ生成部１０では、モデル情報からＸ−Φ上に示す各
頂点によって構成された１次ポリゴンデータ１４が生成
される。このとき、モデル情報から得る情報は、ポリゴンＰ：各頂点｛ｐ０、ｐ１、ｐ２｝頂点ｐｎ（ｎ＝０，１，２）：｛三次元座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）｝：｛テクスチャ情報１２上での座標（ｕ、ｖ）｝であるが、この｛三次元座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）｝の情報か
ら、図２(ｆ)に示すように、｛投影面上のＸＹ座標
（ｘ、ｙ）｝が算出される。この１次ポリゴンデータ１
４からは、図２(ｅ)の１５に示すように荒い物体の２次
元画像が合成できる。

【００１２】物体輪郭形成ポリゴン抽出部５では、まず
各１次ポリゴンについての法線ベクトルと２次元画像投
影面の法線ベクトルの関係を図２(ｆ)に示すように調
べ、両ベクトルの内積が負である１次ポリゴンを裏ポリ
ゴン１０１として識別し、正である１次ポリゴンを表ポ
リゴン１０２として識別する。さらに、表ポリゴン１０
２として識別された１次ポリゴンのうち、隣接するポリ
ゴンが裏ポリゴン１０１であるものを物体輪郭形成ポリ
ゴンとして抽出し、その裏ポリゴンと共有しているライ
ンを物体輪郭ライン１０３として抽出する。

【００１３】２次ポリゴン生成部６では、図２(ｇ)に示
すように、物体輪郭形成ポリゴンにおける物体輪郭ライ
ン１０３上に少なくとも１つ以上の２次ポリゴン用の点
１０４を設け、２次ポリゴン１０５を生成する。このと
き、物体輪郭ライン１０３上の点１０４の３次元位置
は、レンジデータ１１から生成される。

【００１４】ポリゴンデータ生成部１０は、この２次ポ
リゴンと、物体輪郭形成ポリゴン以外の表ポリゴンの１
次ポリゴンから生成されるレンダリング情報を出力す
る。出力形式は、各ポリゴンについて、ポリゴンＰ：各頂点｛ｐ０、ｐ１、ｐ２｝頂点ｐｎ（ｎ＝０，１，２）：｛投影面上のＸＹ座標（ｘ、ｙ）｝｛テクスチャ情報１２上での座標（ｕ、ｖ）｝である。

【００１５】画像合成部３では、ポリゴンデータ生成部
１０からのポリゴンデータ入力にしたがって、投影面上
のＸＹ座標上に、テクスチャ情報のテクスチャデータ１
２を転写することによって物体の画像を合成する。

【００１６】これによって合成される物体の画像は、図
２(ｈ)に示すように、投影面から見た場合の物体輪郭部
分が２次ポリゴン１０５によって非常に細かく再現さ
れ、図２(ｅ)に示す、１次ポリゴンデータだけから合成
された荒い物体の２次元の合成画像１５と比べ、各段に
高画質の２次元の合成画像１８が合成できる。しかもポ
リゴン数を単純に増やすことによって、輪郭部を２倍精
密にするためには、ポリゴン数を４倍にしなければなら
ないが、本発明によれば、これによって増加するポリゴ
ン数は、輪郭部分の一部であり、しかも、輪郭部を２倍
精密にするためには、輪郭部分のポリゴンを２倍にする
だけなので、この高画質化によって生じる計算量の増加
を最小限に押えることができる。

【００１７】なお、物***置が画像投影面から離れてい
るためにその画像の大きさが小さくなる場合や、画面上
で早く動く場合など、視覚的に輪郭情報を精密に再現す
る必要がない場合がある。この場合、図１に示すポリゴ
ンデータ選択部８により、１次ポリゴンを選択すること
によって高速化する。

【００１８】なお、ここでは、モデル情報記憶部１に
は、物体のモデル情報が、円柱座標系でとった半径デー
タの形のレンジデータ１１とそれに対応した位置の物体
表面のテクスチャデータ１２が格納されているとした
が、レンジデータ１１の代りに、予め図２(ｉ)に示すよ
うに、１次ポリゴンの頂点座標と、２次ポリゴンで頂点
となりうる１次ポリゴンの各ライン上の頂点座標を記憶
する形としても良い。この場合、記憶されるモデル情報
形式は、各１次ポリゴンについて、である。ここで、図２の頂点データと、従来の図１０の
細かいポリゴン１１１に示すデータの異なる点は、図２
の２次ポリゴン用頂点は、あくまで１次ポリゴンのライ
ン上に位置し、投影面に画像が合成される方向や位置に
よって、はじめて２次ポリゴンが分割生成されることで
ある。

【００１９】図３は本発明の第２の実施例を示す画像合
成装置のブロック図である。図３において、３１はモデ
ル情報記憶部、３２はレンダリング情報生成部、３３は
画像合成部、３４は１次ポリゴン生成部、３５は物体輪
郭形成ポリゴン抽出部、３６は２次ポリゴン生成部、３
７はポリゴンデータ生成部である。

【００２０】図４は、本発明の第２の実施例における画
像処理装置の動作を示す略線図である。以下図３と図４
を用いてその動作を説明する。まず、モデル情報記憶部
３１には、物体のモデル情報が、図４(ｃ)に示す円柱座
標系Ｘ−Φでとった半径データｒの形のレンジデータ１
１とそれに対応した位置の物体表面のテクスチャ情報１
２が格納されている。レンダリング情報生成部３２で
は、物体のモデル情報以外の情報、例えば物体の投影面
からの位置、方向、また周囲の照明情報等が生成され
る。またポリゴンデータ生成部３７では、モデル情報か
ら、図４のＸ−Φ上に示すように、１次ポリゴンデータ
１４が生成される。この１次ポリゴンデータ１４から
は、図４(ｅ)に示すように、荒い物体の２次元の合成画
像１５が合成できる。

【００２１】物体輪郭形成ポリゴン抽出部３５では、ま
ず各１次ポリゴンについての法線ベクトルと２次元画像
投影面の法線ベクトルの関係を図４(ｆ)に示すように調
べ、両ベクトルの内積が負である１次ポリゴンを裏ポリ
ゴン１０１として識別し、正である１次ポリゴンを表ポ
リゴン１０２として識別する。さらに、表ポリゴンとし
て識別された１次ポリゴンのうち、両ベクトルの内積が
０の値であるものを物体輪郭付近ポリゴン１２０として
抽出し、その物体輪郭付近ポリゴン１２０の各ラインを
物体輪郭ライン１２１として抽出する。

【００２２】２次ポリゴン生成部３６では、図４(ｇ)に
示すように、まず物体輪郭付近ポリゴン１２０を分割
し、また物体輪郭付近ポリゴン１２０に隣接する表ポリ
ゴン１２２についても物体輪郭ライン１２１上に少なく
とも１つ以上の点を設けることによって、２次ポリゴン
を生成する。このとき、物体輪郭ライン上の点の３次元
位置は、レンジデータ１１から生成される。ポリゴンデ
ータ生成部３７は、この２次ポリゴンと１次ポリゴンか
ら生成されるポリゴンデータを出力する。

【００２３】画像合成部３３では、このポリゴンデータ
入力にしたがって、投影面上のＸＹ座標上に、テクスチ
ャ情報１２のデータを転写することによって物体の画像
を合成する。

【００２４】これによって合成される物体の画像は、図
４(ｈ)に示すように、投影面から見た場合の物体輪郭部
分が２次ポリゴン１２３によって非常に細かく再現さ
れ、図４(ｅ)に示す１次ポリゴンデータ１４だけから合
成された荒い物体の２次元画像とくらべ、各段に高画質
の２次元画像が合成できる。

【００２５】図５は本発明の第３の実施例を示す画像合
成装置のブロック図である。図５において、５１はモデ
ル情報記憶部、５２はレンダリング情報生成部、５３は
画像合成部、５４は１次ポリゴン生成部、５５は物体輪
郭形成ライン抽出部、５６は２次ポリゴン生成部、５７
はポリゴンデータ生成部である。

【００２６】図６は本発明の第３の実施例を示す画像処
理装置の動作を示す略線図である。以下図５及び図６を
用いてその動作を説明する。まず、モデル情報記憶部５
１には、図６(a),(b)に示すような物体のモデル情報
が、図６(c)に示すように円柱座標系Ｘ−Φでとった半
径データｒの形のレンジデータ１１について、図６(ｉ)
に示すように１次ポリゴンの頂点座標と、２次ポリゴン
で頂点となりうる１次ポリゴンの各ライン上の頂点座標
について記憶されている。この場合、記憶されるモデル
情報形式は、各１次ポリゴンについて、ポリゴンＰ：各頂点｛ｐ０、ｐ１、ｐ２｝各ライン｛ｌ０、ｌ１、ｌ２｝頂点ｐｎ（ｎ＝０，１，２）：｛ＸＹＺ座標（ｘ、ｙ、ｚ）｝｛テクスチャ情報１２上での座標（ｕ、ｖ）ラインｌｎ（ｎ＝０，１，２）：｛隣接ポリゴンＰ’｝｛２次ポリゴン用頂点ｐ’ｍ（ｍ＝０〜）｝２次ポリゴン用頂点ｐ’ｍ（ｍ＝０〜）：｛ＸＹＺ座標（ｘ、ｙ、ｚ）｝｛１次ポリゴンライン上の位置比：０〜１．０｝｛１次ポリゴンライン上からのＸＹＺ座標のずれＶｄ＝（ｄｘ、ｄｙ、ｄｚ）｝である。

【００２７】ただし、２次ポリゴン用頂点の｛テクスチ
ャ情報１２上での座標（ｕ、ｖ）｝は、その１次ポリ
ゴンライン上の位置比と、１次ポリゴンの頂点の情報か
ら補間によって求める。

【００２８】物体輪郭形成ライン抽出部５５では、ま
ず、各１次ポリゴンの各ラインについて、２次ポリゴン
用頂点ｐ’ｍの１次ポリゴンライン上からのＸＹＺ座標
のずれベクトルＶｄとレンダリング情報から得られる２
次元画像投影面の法線ベクトルＶと距離Ｚの関係から、
投影面上での、Ｖｄによる位置のずれの大きさｒｄを下
式のように求める。

【００２９】ｒｄ＝｜Ｖ×Ｖｄ｜／Ｚこのｒｄの値が、ある閾値を越えるものを２次頂点１３
１として抽出する。２次ポリゴン生成部５６では、図６
(ｇ)に示すように、まず各１次ポリゴンの各ラインにつ
いて、２次頂点１３１を探し、２次頂点１３１が存在す
る場合は、この２次頂点１３１を使用して１次ポリゴン
を分割することによって、２次ポリゴン１３２を生成す
る。

【００３０】ポリゴンデータ生成部５７は、この２次ポ
リゴンと１次ポリゴンから生成されるポリゴンデータを
出力し、画像合成部５３では、このポリゴンデータ入力
にしたがって、投影面上のＸＹ座標上に、テクスチャ情
報１２のデータを転写することによって物体の画像を合
成する。

【００３１】これによって合成される物体の画像は、図
６(ｈ)に示すように、投影面から見た場合の物体輪郭部
分が２次ポリゴン１３２によって非常に細かく再現さ
れ、１次ポリゴンデータだけから合成された荒い物体の
２次元画像とくらべ、各段に高画質の２次元画像が合成
できる。

【００３２】図７は本発明の第４の実施例を示す画像合
成装置のブロック図である。図７において、７１はモデ
ル情報記憶部、７２はレンダリング情報生成部、７３は
画像合成部、７４は１次ポリゴン生成部、７５は物体輪
郭形成ポリゴン抽出部、７６は２次ポリゴン生成部、７
７は３次ポリゴン生成部、７８は選択部、７９はポリゴ
ンデータ生成部である。

【００３３】図８は、本実施例を示す画像処理装置の動
作を示す略線図である。本実施例においては、２次ポリ
ゴン生成部７６までの動作は、第１の実施例と同様で、
この出力の２次ポリゴンデータからは、図８(ａ)に示す
ように、かなり精密な物体の輪郭部が合成できる。しか
し、合成画像における輪郭部は、２次ポリゴン１０５の
各ラインによって、場所によっては角が知覚され、視覚
上の違和感の原因となる。

【００３４】３次ポリゴン生成部７７では、図８(ｂ)に
示すように、２次ポリゴン１０５の各ラインのうちの物
体輪郭ラインをその頂点１０８の列として抽出し、この
列中に補間点１０７を設けることにより投影面上での物
体輪郭にスムージングをかける。これにより２次ポリゴ
ンデータ１０５の一部はさらに細分化し、３次ポリゴン
１０６が生成される。

【００３５】補間点１０７を設ける方法としては、スプ
ライン関数等を用いる方法が幾つか提案されている。こ
こでは、そのいずれでも良い。ただし、補間点１０７の
分割前のラインからの距離が一定の値を越えない場合
は、その補間点を取消し、そのラインは分割しないもの
とする。

【００３６】これによって合成される物体の画像は、図
８(ｃ)に示すように、投影面から見た場合の物体輪郭部
分が２次ポリゴン１０５によって非常に細かく再現され
るだけでなく、物体輪郭部が滑らかに再現され、ポリゴ
ンデータから合成された画像特有の輪郭部の角が知覚さ
れにくいので、さらに視覚上自然な２次元画像が合成で
きる。

【００３７】しかもポリゴン数は、輪郭部の一部を再分
割するだけなので、この高画質化によって生じる計算量
の増加を最小限に押えることができる。なお、物体がサ
イコロのような人工物体の場合、このようなスムージン
グがかえって、再現性を損なう場合がある。３次元モデ
ル情報として、１次ボリゴンの各ラインについての属性
の一つに、スムージングについてのＯｎ／Ｏｆｆのフラ
グメントを設けることにより、この影響を防ぐものとす
る。

【００３８】この場合、記憶されるモデル情報形式は、
各１次ポリゴンについて、ポリゴンＰ：各頂点｛ｐ０、ｐ１、ｐ２｝各ライン｛ｌ０、ｌ１、ｌ２｝頂点ｐｎ（ｎ＝０，１，２）：｛ＸＹＺ座標（ｘ、ｙ、ｚ）｝｛テクスチャ情報１２上での座標（ｕ、ｖ）ラインｌｎ（ｎ＝０，１，２）：｛隣接ポリゴンＰ’｝｛２次ポリゴン用頂点ｐ’ｍ（ｍ＝０〜）｝｛スムージングフラグメント（Ｏｎ／Ｏｆｆ）｝２次ポリゴン用頂点ｐ’ｍ（ｍ＝０〜）：｛ＸＹＺ座標（ｘ、ｙ、ｚ）｝｛１次ポリゴンライン上の位置比：０〜１．０｝｛１次ポリゴンライン上からのＸＹＺ座標のずれＶｄ＝（ｄｘ、ｄｙ、ｄｚ）｝である。

【００３９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、２次元画
像の画質を決定する最も重要な物体のエッジ情報を精密
に再現することができ、かつ物体のエッジ情報の再現に
重要で物体輪郭形成に重要なポリゴンを抽出し、この物
体輪郭形成に重要なポリゴンのみ、さらに細分化した２
次ポリゴンを生成することによって、全体的に、圧倒的
に少ないポリゴン数によって、物体のエッジ情報の再現
性の良い、高画質な２次元画像の合成が可能となる。

【００４０】しかもポリゴン数を単純に増やすことによ
って、輪郭部を２倍精密にするためにはポリゴン数を４
倍にしなければならないが、本発明によれば、これによ
って増加するポリゴン数は輪郭部分の一部であり、しか
も輪郭部を２倍精密にするためには輪郭部分のポリゴン
を２倍にするだけなので、この高画質化によって生じる
計算量の増加を最小限に押えることができる。

【００４１】さらに投影面から見た場合の物体輪郭部分
が精密に再現されるだけでなく、物体輪郭部が滑らかに
再現することも可能で、ポリゴンデータから合成された
画像特有の劣化原因である輪郭部の角が知覚されにくい
ので、さらに視覚上自然な２次元画像が合成できること
も可能となる。

【００４２】これによって、本発明を利用すれば、ＣＡ
ＤやＣＡＭまたはゲームなどで画像を合成する際に、非
常に高画質な画像を安価な装置または計算機で非常に高
速に合成することが可能となり、その産業的効果は大き
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す画像合成装置のブ
ロック図

【図２】(a)〜(i)は本発明の第１の実施例を示す画像処
理装置の動作を示す略線図

【図３】本発明の第２の実施例を示す画像合成装置のブ
ロック図

【図４】(a)〜(h)は本発明の第２の実施例を示す画像処
理装置の動作を示す略線図

【図５】本発明の第３の実施例を示す画像合成装置のブ
ロック図

【図６】(a)〜(i)は本発明の第３の実施例を示す画像処
理装置の動作を示す略線図

【図７】本発明の第４の実施例を示す画像合成装置のブ
ロック図

【図８】(a)〜(c)は本発明の第４の実施例を示す画像処
理装置の動作を示す略線図

【図９】従来例を示す画像合成装置のブロック図

【図１０】(a)〜(d)は従来例を示す画像処理装置の動作
を示す略線図

【符号の説明】

１モデル情報記憶部２レンダリング情報生成部３画像合成部４１次ポリゴン生成部５物体輪郭形成ポリゴン抽出部６２次ポリゴン生成部８ポリゴンデータ選択部１０ポリゴンデータ生成部１１レンジデータ１２テクスチュアデータ１４１次ポリゴンデータ１５１次ポリゴンによる合成画像１８合成画像５５輪郭形成ライン抽出部７７３次ポリゴン生成部１０１裏ポリゴン１０２表ポリゴン１０３物体輪郭ライン１０４２次ポリゴン用頂点１０５２次ポリゴン１０６３次ポリゴン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体の３次元構造を表すモデル情報を記憶
するモデル情報記憶手段と、前記モデル情報を２次元画
像へ変換するためのレンダリング情報を出力するレンダ
リング情報生成手段と、前記レンダリング情報とモデル
情報とを入力とし、２次元画像を合成するためのポリゴ
ンデータを生成するポリゴンデータ生成手段と、前記ポ
リゴンデータを入力とし、２次元画像を合成する画像合
成手段とを具備し、前記ポリゴンデータ生成手段は、少
なくとも、前記モデル情報から１次ポリゴンデータを生
成する手段と、前記各１次ポリゴン中から前記レンダリ
ング情報に応じて、一部ポリゴンを抽出しこれを細分化
することにより２次ポリゴンを生成する手段を有するこ
とを特徴とした画像合成装置。
【請求項２】ポリゴンデータ生成手段は、モデル情報か
ら１次ポリゴンデータを生成する手段と、少なくともこ
の１次ポリゴンデータの法線ベクトルと、前記レンダリ
ング情報から得られる、合成する２次元画像の投影面の
法線ベクトルの関係の条件から、各１次ポリゴンについ
て物体における裏ポリゴンと表ポリゴンに選別し、各表
ポリゴンについて隣接するポリゴンが裏ポリゴンである
場合、これを物体輪郭形成ポリゴンとして抽出する手段
と、前記物体輪郭形成ポリゴンについて、さらに１次ポ
リゴンを細分化した２次ポリゴンを生成する手段を有す
ることを特徴とした請求項１記載の画像合成装置。
【請求項３】ポリゴンデータ生成手段は、少なくとも、
モデル情報から１次ポリゴンデータを生成する手段と、
少なくともこの１次ポリゴンデータの法線ベクトルと、
前記レンダリング情報から得られる、合成する２次元画
像の投影面の法線ベクトルの関係を条件として、物体輪
郭付近ポリゴンを抽出する手段と、前記物体輪郭付近ポ
リゴンについては、さらに１次ポリゴンを細分化した２
次ポリゴンを生成する手段を有することを特徴とした請
求項１記載の画像合成装置。
【請求項４】モデル情報は３次元情報として、少なくと
も１次ポリゴンデータと１次ポリゴン上に２次ポリゴン
用の頂点データを有することを特徴とした請求項１記載
の画像合成装置。
【請求項５】モデル情報は３次元情報として、少なくと
も１次ポリゴンデータと１次ポリゴンの各ライン上に２
次ポリゴン用の頂点データを有することを特徴とした請
求項１記載の画像合成装置。
【請求項６】モデル情報は３次元情報として、１次ポリ
ゴンデータと１次ポリゴン上に２次ポリゴン用の頂点デ
ータを有し、ポリゴンデータ生成部は、少なくとも、前
記モデル情報から１次ポリゴンデータを生成する手段
と、前記１次ポリゴン平面からの２次ポリゴン用の頂点
の位置のずれが前記レンダリング情報から得られる合成
する２次元画像の投影面上に投射される大きさがある閾
値を越える頂点を検出し、この２次ポリゴン用の頂点を
用いて１次ポリゴンを細分化した２次ポリゴンを生成す
る手段を有することを特徴とした請求項４または５記載
の画像合成装置。
【請求項７】ポリゴンデータ生成手段は少なくとも、モ
デル情報から１次ポリゴンデータを生成する手段と、こ
の１次ポリゴンデータがレンダリング情報から得られる
合成する２次元画像の投影面に投射される場合について
物体の輪郭を形成するラインを物体輪郭形成ラインとし
て各１次ポリゴンデータの各ラインの中から抽出する物
体輪郭形成ライン抽出手段と、この物体輪郭形成ライン
上に補間点を設けることにより物体輪郭形成ラインを有
する１次ポリゴンを細分化した２次ポリゴンを生成する
２次ポリゴン生成手段を有することを特徴とした請求項
１記載の画像合成装置。
【請求項８】物体輪郭形成ライン抽出手段は、１次ポリ
ゴンデータの法線ベクトルと、前記合成する２次元画像
の投影面の法線ベクトルの関係を条件から、各１次ポリ
ゴンについて物体における裏ポリゴンと表ポリゴンに選
別し、各表ポリゴンについて隣接するポリゴンが裏ポリ
ゴンである場合、これを物体輪郭形成ポリゴンとして抽
出し、裏ポリゴンと共有するラインを、物体輪郭形成ラ
インとして抽出することを特徴とした請求項７記載の画
像合成装置。
【請求項９】モデル情報は３次元情報として、少なくと
もポリゴンデータと各ポリゴンの各ラインの属性値とし
て、分割可能または不可のフラグメントデータを有する
ことを特徴とした請求項１記載の画像合成装置。