JPH10222701A - コンピュータグラフィック装置および画像データの作成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンピュータグラフィック装置１０は、特定
のパーツの画像品質を確保した上で、レンダリング計算
時間を短縮化できる。 【解決手段】 コンピュータグラフィック装置１０は、
１のパーツにつき複数の精度で形状データＦ（ｉ，Ａ）
〜形状データＦ（ｉ，Ｅ）などを作成する。形状データ
Ｆ（ｉ，Ａ）〜形状データＦ（ｉ，Ｅ）は、選別データ
Ｓ（ｉ，Ｘ）に基づいて、１つが選択されて、これらを
複数組み合わせてレンダリングを実行することにより３
次元画像データが作成される。選別データＳ（ｉ，Ｘ）
としては、各パーツＰ（ｉ）のカメラ視点からの距離を
示す視点データＳａ（ｉ，Ｘ）、サイズデータＳｂ
（ｉ，Ｘ）、重要度データＳｃ（ｉ，Ｘ）などである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、居住空
間に配置される商品などを画像表示するために使用され
るコンピュータグラフィック装置及び画像データの作成
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、商品などを立体的に画面表示
して商品の購買を促進する手段として、コンピュータグ
ラフィック装置の利用が検討されている。こうしたコン
ピュータグラフィック装置において画像データを作成す
るには、各パーツの外観をポリゴンやポリラインなどで
作成した形状データを作成し、この形状データの外観と
なる質感データを作成し、さらに光源やカメラ位置（視
点位置）を設定した後に、Ｚバッファ法やレイトレーシ
ング法などの方法でレンダリングを実行することにより
画像データを作成している。すなわち、レンダリング
は、光源の設定に従って立体図形の各面の明るさを計算
することにより、遠近法に基づいた３次元空間を２次元
面へ投影した画像データを作成している。

【０００３】上記コンピュータグラフィック装置におけ
る、画像データの精度やレンダリング時間を変更するに
は、形状データなどはそのままで光線追跡回数の変更な
どのレンダリング条件を変更するか、形状データなどの
精度を変更した別のデータを作成することにより行なっ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように画
像データの精度を変更すると、レンダリング時間が長く
なったり、また、別のデータとすべて置き換えるのに手
間がかかるという課題があった。

【０００５】本発明は、上記従来の技術の問題を解決す
るものであり、特定のパーツの画像品質を確保した上
で、レンダリング時間を短縮できるコンピュータグラフ
ィック装置および画像データの作成方法を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記課題を解決するためになされた第１の発明は、コンピ
ュータを用いて３次元画像データを作成するコンピュー
タグラフィック装置において、上記３次元画像データの
一部を構成する１のパーツにつき複数の形状及び質感を
含む精度でパーツデータをそれぞれ作成し、該パーツデ
ータを１群としたパーツデータ群を複数記憶したパーツ
データ記憶手段と、このパーツデータ記憶手段に記憶し
た１のパーツデータ群を、他のパーツデータ群から選別
する選別データを記憶した選別データ記憶手段と、上記
パーツデータ群の中から、上記選別データ記憶手段に記
憶された選別データに基づいて、１のパーツデータを選
択する選択手段と、この選択手段により選択された複数
のパーツデータを組み合わせて、レンダリングを行なう
ことにより３次元画像データを作成するレンダリング手
段と、を備えたことを特徴とする。

【０００７】本発明にかかるコンピュータグラフィック
装置は、複数のパーツに基づいて３次元画像を作成する
装置であり、パーツデータ記憶手段にパーツデータ群を
複数記憶している。このパーツデータ群は、１つのパー
ツにつき複数の精度で作成されたパーツデータからなっ
ている。また、選別データ記憶手段には、選別データが
記憶されており、この選別データは、１のパーツデータ
群から他のパーツデータ群を選別するためのデータであ
り、選択手段は、選別データに基づいて、パーツデータ
群の中から１つのパーツデータを選択する。そして、選
択手段により選択された複数のパーツデータは、レンダ
リング手段により組み合わされてレンダリングが行われ
ることにより３次元画像が作成される。

【０００８】このようなコンピュータグラフィック装置
では、精密な精度を必要としないパーツに対して、選別
データにより精度の低いパーツデータを選択して３次元
画像データを作成するから、無駄な計算を省き、コンピ
ュータの負荷を軽減することができる。これにより軽減
されたコンピュータの負担を、精密な描画を必要とする
形状に対して向けることができ、レンダリングに要する
計算時間を短縮することができる。すなわち、パーツに
対して、選別データに基づいて、画像品質とレンダリン
グ時間の２つの要素を考慮した上で、最適なパーツデー
タを選択することにより短時間にレンダリングを行なう
ことができる。

【０００９】なお、選別データとしては、パーツの重要
度を相対的に表わしたデータや、パーツの大きさを表わ
したデータ、視点からパーツまでの距離を表わしたデー
タを用いることができる。例えば、商品の販売にコンピ
ュータグラフィック装置を用いる場合に、販売しようと
する重要度の高い商品について精度の高いパーツデータ
を選択することにより、商品を他のパーツより品質の高
い３次元画像データで作成し、一方、背景の一部を構成
するパーツについて精度の低い３次元画像とすることに
より、重要なパーツの画像品質を確保した上で、レンダ
リング時間を短縮することができる。

【００１０】第２の発明は、コンピュータを用いて３次
元画像データを作成する画像データの作成方法におい
て、上記３次元画像データの一部を構成する１のパーツ
につき複数の精度でパーツデータをそれぞれ作成し、該
パーツデータを１群としたパーツデータ群を作成する工
程と、上記１のパーツデータ群を、他のパーツデータ群
から選別する選別データを作成する工程と、上記パーツ
データ群の中から、上記選別データに基づいて、１のパ
ーツデータを選択する工程と、該選択された複数のパー
ツデータを組み合わせて、レンダリングを行なうことに
より３次元画像データを作成する工程と、を備えた画像
データの作成方法である。

【００１１】また、他の発明の態様としてコンピュータ
を用いて３次元画像データを作成するソフトウエアを記
憶した記憶媒体において、上記３次元画像データの一部
を構成する１のパーツにつき複数の精度でパーツデータ
をそれぞれ作成し、該パーツデータを１群としたパーツ
データ群を作成する処理と、上記１のパーツデータ群
を、他のパーツデータ群から選別する選別データを作成
する処理と、上記パーツデータ群の中から、上記選別デ
ータに基づいて、１のパーツデータを選択する処理と、
該選択された複数のパーツデータを組み合わせて、レン
ダリングを行なうことにより３次元画像データを作成す
る処理と、を記憶した記録媒体であってもよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以上説明した本発明の構成・作用
を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施例
について説明する。

【００１３】図１は本発明の一実施の形態にかかるコン
ピュータグラフィック装置１０を示すシステム構成図で
ある。コンピュータグラフィック装置１０は、中央制御
部１２を中心に構成されており、この中央制御部１２へ
の入力手段としてキーボード１４、マウス１６、デジタ
イザ１８などを備え、また出力手段として画像表示装置
２０、ハードディスク２２、光ディスク装置２４などを
備えており、これらは入出力制御部２６を介して制御さ
れる。ハードディスク２２には、コンピュータグラフィ
ックを実現するためのソフトウエアが格納されている。

【００１４】上記中央制御部１２は、上記ソフトウエア
に基づいて、３次元画像を作成及び描画するための各種
の機能を備えており、これらの機能を図２に示す作業フ
ローチャートで表わすと、形状モデル作成工程Ｓ１０
と、質感データ作成工程Ｓ１２と、光源データ作成工程
Ｓ１４と、カメラ位置設定工程Ｓ１６と、選別データ作
成工程Ｓ１８と、レンダリングパラメータ設定工程Ｓ２
０と、レンダリング実行工程Ｓ２２とが含まれている。

【００１５】形状モデル作成工程Ｓ１０は、画像表示装
置２０に表示するためのパーツ（基本図形）や、これら
のパーツを配置するためのレイアウト図などをポリライ
ンやポリゴンで作成する工程である。形状モデル作成工
程Ｓ１０は、画像表示装置２０の表示画面を見て、キー
ボード１４やマウス１６などにより対話的に入力できる
各種のコマンドやツールにしたがって行なわれる。

【００１６】図３は画像表示装置２０に表示されている
形状モデル作成工程Ｓ１０に使用される作図領域３０、
コマンドを配列したツールボックス３２及びメニューバ
ー３４を示す図である。作図領域３０は、上面図、正面
図、側面図及び斜視図などを表示する領域であり、この
作図領域３０に、マウス１６にてツールボックス３２や
メニューバー３４のコマンドを選択してレイアウト図や
パーツを作成する。ツールボックス３２のコマンドに
は、パーツなどを描くための折れ線、曲線、円、楕円な
どの平面図形や、球、円錐などの立体図形を描くための
各種の命令が含まれている。

【００１７】このような形状モデル作成工程Ｓ１０で
は、たとえば、図４に示すような浴室を描く場合には、
作図領域３０にレイアウト図を作成すると共に、このレ
イアウト図に配置する浴槽、カランなどのパーツを作成
する。このとき、各パーツは、ポリゴン及びポリライン
で複数の精度で描く。すなわち、図５及び図６はコーナ
ーを面取りした立方体を描いたものであり、図６の方が
図５より四角形のコーナーを滑らかにして精度を高くし
て描いている。このように浴槽などを作成した各パーツ
Ｐ（ｉ）｛ただし、ｉは自然数を示す。｝は、複数の精
度で描かれる。ここで、各パーツＰ（ｉ）を５段階のレ
ベル（Ａ〜Ｅ）で描くと、図７に示すパーツデータ群と
してのデータ構造となる。すなわち、パーツＰ（ｉ）毎
に、５つのデータとして形状データＦ（ｉ，Ａ）〜形状
データＦ（ｉ，Ｅ）が作成され、形状データＦ（ｉ，
Ａ）がもっとも精度の高いデータ、形状データＦ（ｉ，
Ｅ）がもっとも粗いデータとしてハードディスク２２に
保存される。なお、形状データＦ（ｉ，Ａ）〜形状デー
タＦ（ｉ，Ｅ）は、すべて作成する必要がなく、ヌルデ
ータとしてもよい。

【００１８】また、図２に示す質感データ作成工程Ｓ１
２は、画像表示装置２０に表示される作図領域３０（図
３）の形状データＦ（ｉ，Ａ）〜形状データＦ（ｉ，
Ｅ）のそれぞれに、図８に示す質感設定ウインド４０に
基づいて、質感を入力する工程である。この質感設定ウ
インド４０は、図３に示すメニューバー３４のコマンド
を選択することにより画像表示装置２０に表示させるこ
とができ、色素材４１、色種類４２、つや強弱４３、透
明度４４、金属性４５、粗性４６、鏡面性４７、屈折率
４８などのパラメータを設定するためのコマンドを備え
ている。これらのパラメータを設定するには、リストボ
ックスＬｂや色彩パレット（図示省略）を選択するか、
スライドバーＳｂをクリックするか、テキストボックス
Ｔｂに数値を入力することにより行なう。

【００１９】ここで、色素材４１は、パーツＰ（ｉ）の
表面に付す素材を、木材、樹脂、金属、ガラスなどのメ
ニューから選択するコマンドである。色種類４２は、多
数の色相、彩度を表示した色彩パレットからパーツＰ
（ｉ）に付する単一色を選択するコマンドである。色の
つや強弱４３は、パーツＰ（ｉ）でのつやの明るさを選
択するコマンドであり、０（つや弱）〜１００（つや
強）の間で設定する。透明度４４は、光がパーツＰ
（ｉ）を透過する度合を選択するコマンドであり、０
（透過しない）〜１００（透過する）の間で設定する。
さらに、金属性４５は、パーツＰ（ｉ）に金属を選択し
たときに設定される金属光沢性を選択するコマンドであ
り、０（低い）〜１００（高い）の間で設定し、光を当
てたときに、０に近いパーツＰ（ｉ）ほどつやの色がラ
イトの色に近づき、１００に近いパーツＰ（ｉ）ほど、
つやの色が物体の色に近くなる。粗性４６は、周囲の情
景が映り込む度合を選択するコマンドであり、０（鈍く
映る）〜１００（はっきり映る）の間で設定し、０に近
いほど周囲の情景は映り込みにくくなり、１００に近い
ほど、均等に映り込む。鏡面性４７は、周囲の情景の映
り込む度合を選択するコマンドであり、０（無鏡面）〜
１００（完全鏡面）の間で設定し、１００に近いほど、
映り込みが多くなる。屈折率４８は、ガラスなどの透明
材料を選択した場合に光が透過する場合の、光の屈折の
度合を選択するコマンドであり、０.１〜１０の間で設
定し、１０に近いほど光の屈折率が大きくなる。

【００２０】これらの質感データも、図７に示すよう
に、５段階のレベルで設定すると、質感データＣ（ｉ，
Ａ）〜質感データＣ（ｉ，Ｅ）として形状データＦ
（ｉ，Ａ）〜形状データＦ（ｉ，Ｅ）にそれぞれ関連つ
けられてハードディスク２２に保存される。

【００２１】図２に示す光源データ作成工程Ｓ１４は、
光源を３次元空間に設定する工程であり、図９に示す画
像表示装置２０に表示される光源設定ウインド５０に基
づいて、マウス１６の入力などで設定される。図９にお
いて、光源設定ウインド５０は、光源の種類を選択する
光源種類選択コマンド５１、光源の強度を設定する光強
度コマンド５２、光源の色などを設定する光源色コマン
ド５３、光源配置コマンド５４を備えている。

【００２２】ここで、光源種類選択コマンド５１で選択
可能である光源のタイプとして、たとえば、平行光、環
境光、点光源、スポットライト、発光体である。平行光
は、同じ方向に向けて進行する光線の塊であり、光は拡
散せず、減衰もしない光源として設定される。

【００２３】環境光は、画面全体に均一でかつある程度
の明るさを持たせるための光である。つまり、コンピュ
ータの画像計算では、自然現象である拡散光を忠実に反
映できないため、直接光の当たらない部分が真っ黒にな
ることから、これを防ぐために環境光が用いられる。

【００２４】点光源は、ある点から球状に進行する光線
の塊であり、拡散することから該点光源から離れるにし
たがって減衰する光源である。スポットライトは、ある
点から円錐状に進行する光線の塊であり、拡散すること
から該スポットライトから離れるにしたがって減衰する
光源である。発光体は、蛍光灯などの面光源を表わす光
源である。

【００２５】また、光源設定ウインド５０の光源配置コ
マンド５４は、光源の位置、光の方向・角度、光の及ぶ
範囲などをレイアウト図で設定するコマンドである。す
なわち、図１０ないし図１２は平行光、点光源、スポッ
トライトの配置をそれぞれ説明する説明図である。

【００２６】すなわち、図１０に示すように平行光ＬＴ
１の配置は、光の方向ｄ１を設定することにより行な
う。また、図１１に示すように点光源ＬＴ２は、光源位
置を設定するとともに、光の強さが徐々に弱まる減衰範
囲を該点光源ＬＴ２を中心とした同心円で設定する。こ
のとき、光の減衰範囲は、光が減衰しないで届く範囲を
１００％とすると、光が届く外縁を０とし、その間をそ
れぞれの減衰量で設定したものである。

【００２７】さらに、図１２に示すように、スポットラ
イトＬＴ３は、光源位置、光源の位置を頂点とする円錐
の範囲、角度を設定するとともに、光の強さが徐々に弱
まる範囲を該スポットライトＬＴ３を頂点とした円錐で
設定する。このスポットライトＬＴ３の減衰範囲も、図
１１の点光源ＬＴ２と同様に、光が減衰しない範囲を１
００％とすると、光が届かない外縁を０％とし、その間
の減衰量を％で設定する。

【００２８】これらの光源データも、図７のパーツデー
タ群としてのデータ構造で表され、５段階のレベルで設
定すると、光源データＬ（ｊ，Ａ）〜光源データＬ
（ｊ，Ｅ）としてハードディスク２２に記憶される。こ
こで、ｊは光源データの番号を表す自然数である。

【００２９】また、図２に示すカメラ位置設定工程Ｓ１
６は、レイアウト図の視点位置を設定するための工程で
あり、図１３に示すカメラ設定ウインド６０に基づいて
設定される。カメラ設定ウインド６０は、視点設定コマ
ンド６１、注視点設定コマンド６２及びズーム設定コマ
ンド６３を備えている。図１４はレイアウト図により視
点を設定している図である。すなわち、図１４はパーツ
Ｐ（１）をカメラ視点Ｐｃから注視点Ｐｄを中心にして
カメラ位置を設定している状態を示す図である。

【００３０】視点設定コマンド６１は、図１４に示すレ
イアウト図を見ながら、現在のカメラ視点Ｐｃを変更で
きるコマンドであり、視点設定コマンド６１をマウス１
６でクリックした後に、カメラ視点Ｐｃをマウス１６で
ドラッグして上下左右へ回り込むように移動することに
より設定できる。

【００３１】同様に、注視点設定コマンド６２は、現在
の注視点Ｐｄの位置を変更できるコマンドであり、注視
点設定コマンド６２をクリックした後に、注視点Ｐｄを
上下左右を見回すように移動することにより設定でき
る。また、ズーム設定コマンド６３は、画像表示装置２
０で描写される範囲を拡大または縮小し、つまり視野角
θを変更するコマンドである。

【００３２】また、図２に示す選別データ作成工程Ｓ１
８は、各パーツＰ（ｉ）ごとに、図１６に示す相対的な
選別データＳ（ｉ，Ｘ）を対話的に設定する工程であ
り、図１５に示すように、マウス１６などにより入力設
定できる選別データ設定ウインド７０に基づいて行なわ
れる。図１５において、選別データ設定ウインド７０
は、パーツＰ（ｉ）に対する視点距離設定コマンド７
１、サイズ設定コマンド７２、重要度設定コマンド７３
などを備えている。

【００３３】視点距離設定コマンド７１は、レイアウト
図上において、カメラ視点ＰｃからパーツＰ（ｉ）まで
の相対的な距離を対話的に設定するものであり、Ａ〜Ｅ
の５段階のレベルで、Ａが最大、Ｅが最小に設定するよ
うになっている。なお、カメラ位置設定工程Ｓ１６によ
り視点が設定されている場合において、初期値として、
パーツＰ（ｉ）の重心とカメラ視点Ｐｃまでの距離を基
準にして視点距離レベルがＡ〜Ｅのいずれかのレベルに
演算設定されている。

【００３４】また、サイズ設定コマンド７２は、レイア
ウト図上におけるパーツＰ（ｉ）の相対的なサイズを設
定するものであり、Ａ〜Ｅの５段階のレベルで、Ａが最
大、Ｅが最小に設定するようになっている。なお、形状
モデル作成工程Ｓ１０の際に、パーツＰ（ｉ）に寸法が
入力されている場合には、その初期値として各パーツＰ
（ｉ）の表面積を基準にしてサイズレベルがＡ〜Ｅのい
ずれかに演算設定されている。

【００３５】また、パーツＰ（ｉ）の重要度設定コマン
ド７３は、レイアウト図上に表示される複数のパーツＰ
（ｉ）に対して、相対的な重要度を設定するものであ
り、Ａ〜Ｅの５段階のレベルで、Ａが最大、Ｅが最小に
設定するようになっている。

【００３６】これらの視点距離設定コマンド７１、サイ
ズ設定コマンド７２、重要度設定コマンド７３により設
定された選別データＳ（ｉ，Ｘ）は、図１６に示すよう
に視点データＳａ（ｉ，Ｘ）、サイズデータＳｂ（ｉ，
Ｘ）、重要度データＳｃ（ｉ，Ｘ）としてパーツＰ
（ｉ）に関連して記憶される。ここで、Ｘは各選別デー
タの精度を表わす変数であり、Ａ〜Ｅの値をとる。な
お、光源データＬ（ｊ，Ａ）〜光源データＬ（ｊ，Ｅ）
に対しても選別データが付され、つまり視点データＳａ
（ｊ，Ｘ）、サイズデータＳｂ（ｊ，Ｘ）、重要度デー
タＳｃ（ｊ，Ｘ）として付される。なお、光源データＬ
（ｊ，Ａ）〜光源データＬ（ｊ，Ｅ）に付される選別デ
ータＳ（ｉ，Ｘ）は、平行光などではサイズデータＳｂ
（ｊ，Ｘ）はヌルデータとされる。

【００３７】図２に示すレンダリングパラメータ設定工
程Ｓ２０は、レンダリング法の選択や、レンダリングを
行なう際の各種のパラメータを対話的に入力する工程で
あり、図１７に示すように、マウス１６などにより入力
設定できるレンダリング設定ウインド８０に基づいて行
なわれる。

【００３８】図１７において、レンダリング設定ウイン
ド８０は、画像サイズ設定コマンド８１、解像度設定コ
マンド８２、レンダリング設定コマンド８３などを備え
ている。画像サイズ設定コマンド８１は、画像表示装置
２０に表示されるレンダリング画面のサイズを設定する
コマンドであり、縦×横のドット数で設定するものであ
る。

【００３９】解像度設定コマンド８２は、画像表示装置
２０に表示したい画像の解像度をＡ〜Ｅの５段階のレベ
ル、つまりＡが高解像度、Ｅがもっとも低い解像度に設
定するようになっている。

【００４０】レンダリング設定コマンド８３は、周知の
Ｚバッファ法、レイトレーシング法等のレンダリング法
を選択するコマンドである。すなわち、Ｚバッファ法
は、複数のポリゴン間のＺ座標軸の位置判定を、ピクセ
ル単位で行ない、視点位置側にもっとも近いピクセルを
選択してレンダリングする方法である。また、レイトレ
ーシング法は、光源から光線が発射され、パーツＰ
（ｉ）に反射し、カメラ視点Ｐｃに届いた映像を結ぶ
（カメラに映る）という光学現象をコンピュータ上でシ
ミュレーションしようとする方法である。

【００４１】Ｚバッファ法は、レイトレーシング法と比
べると、高速に処理できるが、光の反射・透過・影・ア
ンチエイリアスなどの処理が正確に実行できず、画像品
質は低い。一方、レイトレーシング法は、光線を追跡す
るとき、反射・透過・屈折などの光学現象を計算できる
ため、ガラスや金属などの質感をうまく表現できるが、
処理時間が長いという特徴がある。

【００４２】レイトレーシング法を選択すると、オプシ
ョン設定が許可される。オプション設定として、ディザ
設定コマンド８４、光線追跡回数設定コマンド８５、屈
折回数設定コマンド８６、反射回数設定コマンド８７、
アンチエリアスレベル８８のそれぞれの設定が含まれて
おり、これらの設定により画像品質を向上させることが
できる反面、レンダリング時間が長くなることから、こ
れらの条件を対話的に選択することになる。

【００４３】上記ディザ設定コマンド８４は、フルカラ
ーを選択しなかった場合、つまり、２５６色、または６
万５０００色を設定した場合に、その中間色を作成して
画像品質を向上させる設定である。

【００４４】光線追跡回数設定コマンド８５は、レイト
レーシング実行時に光の分岐を追跡する回数を設定する
コマンドである。屈折回数設定コマンド８６は、レイト
レーシング実行時に、屈折する光を計算する回数を設定
するコマンドである。反射回数設定コマンド８７は、レ
イトレーシング実行時に、反射する光を計算する回数を
設定するコマンドである。光線の追跡、屈折、反射など
の回数は、２〜６回の間で設定し、回数が多いほど画像
品質が向上する。

【００４５】アンチエリアスレベル８８は、色の境界が
ギザギザになったり、段階状（ステアケース）になる現
象を防止するアンチエリアス処理を設定するコマンドで
あり、設定には「なし」「低」「中」「高」の５段階で
設定する。このアンチエイリアスを設定すると、レンダ
リング画像の画質を高めることができる。

【００４６】こうした３次元画像データを作成すると共
にレンダリング条件などを設定した後に、レンダリング
実行コマンド９１をクリックすると、レンダリングプロ
グラムが実行され、図４に示したような３次元画像が表
示されるが、こうした画像表示がされる処理を図１８に
示すフローチャートに基づいて説明する。本処理では、
形状モデル作成工程Ｓ１０などで作成されたｎ個のパー
ツ（１）〜パーツ（ｎ）について、選別データ設定ウイ
ンド７０で付与した選別データＳ（ｉ，Ｘ）に基づい
て、それぞれ１の形状データＦ（ｉ，Ａ）〜形状データ
Ｆ（ｉ，Ｅ）などを選択してレンダリングの実行処理が
なされる。

【００４７】図１８において、各種の変数の初期化の後
に、ステップ１０２にて、選別データ設定ウインド７０
（図１５）で設定された選別データＳ（ｉ，Ｘ）に基づ
いて、形状・質感選択データＴ（ｉ）が次式（１）に基
づいて算出される。 Ｔ（ｉ）＝Ｆ（ｋａ１・Ｓａ（ｉ，Ｘ） ＋ｋｂ１・Ｓｂ（ｉ，Ｘ）＋ｋｃ１・Ｓｃ（ｉ，Ｘ））…（１） ここで、形状・質感選択データＴ（ｉ）は、形状データ
Ｆ（ｉ，Ａ）〜形状データＦ（ｉ，Ｅ）、及び質感デー
タＣ（ｉ，Ａ）〜質感データＣ（ｉ，Ｅ）を選択するた
めに用いられるデータであり、Ｓａ（ｉ，Ｘ）は視点デ
ータＳａ（ｉ，Ｘ）を示し、Ｓｂ（ｉ，Ｘ）はサイズデ
ータＳｂ（ｉ，Ｘ）を示し、Ｓｃ（ｉ，Ｘ）は重要度デ
ータＳｃ（ｉ，Ｘ）を示す。ｋａ１、ｋｂ２、ｋｃ３
は、視点データＳａ（ｉ，Ｘ）に重み付けをするための
パラメータである。この形状・質感選択データＴ（ｉ）
は、５段階のレベルで選択するパラメータを戻り値とす
る関数Ｆの値をとり、つまり、Ａ〜Ｅのいずれかの値を
とる。

【００４８】続くステップ１０４では、形状・質感選択
データＴ（ｉ）の値に基づいて、形状データＦ（ｉ，
Ａ）〜形状データＦ（ｉ，Ｅ）及び質感データＣ（ｉ，
Ａ）〜質感データＣ（ｉ，Ｅ）のうちから、１のデータ
が選択及び読み込みが実行される。

【００４９】続くステップ１０６ではカウンタｉがイン
クリメントされて、さらに続くステップ１０８にてｎ個
のパーツＰ（ｉ）についてステップ１０２、ステップ１
０４の処理が実行された後にステップ１１０へ移行す
る。

【００５０】次のステップ１１０では、光源選択データ
Ｖ（ｊ）が次式に基づいて算出される。 Ｖ（ｊ）＝Ｆ（ｋａ２・Ｓａ（ｉ，Ｘ） …（２） ＋ｋｂ２・Ｓｂ（ｉ，Ｘ）＋ｋｃ２・Ｓｃ（ｉ，Ｘ）） この光源選択データＶ（ｊ）は、光源データＬ（ｊ，
Ａ）〜光源データＬ（ｊ，Ｅ）を選択するために用いる
データであり、形状・質感選択データＴ（ｉ）と同様
に、視点データＳａ（ｊ，Ｘ）などの選別データＳ
（ｉ，Ｘ）、及び重み付けパラメータｋａ２、ｋｂ２、
ｋｃ３に基づいて、Ａ〜Ｅのいずれかの値をとる。

【００５１】続くステップ１１２では、光源選択データ
Ｖ（ｊ）の値に基づいて、光源データＬ（ｊ，Ａ）〜光
源データＬ（ｊ，Ｅ）のうちから、１のデータが選択・
読み込みされる。そして、ステップ１１４にてカウンタ
ｊがインクリメントされた後に、ステップ１１６にてｍ
個の光源データＬ（ｊ，Ｘ）のすべての処理を終えたと
判定された後に、ステップ１２０へ移行する。

【００５２】そして、ステップ１２０において、それら
のデータに基づいて、レンダリング設定ウインド８０に
より設定されたパラメータに基づいてレンダリングが実
行される。このレンダリングは、光源の設定に従って立
体図形の各面の明るさを計算することにより、遠近法に
基づいた３次元空間を２次元面へ投影した画像を作成す
る。本処理で作成された画像は、ステップで画面に表示
されるとともに、画像ファイルとしてハードディスク２
２に保存される。

【００５３】このような処理で、図４に示すような３次
元画像が作成されるが、本処理では、複数のパーツＰ
（ｉ）について、例えば、視点からの距離が遠いもの
や、重要度が低いものについては、選別データＳ（ｉ，
Ｘ）に基づいてレンダリング計算が短く精度の低い形状
データＦ（ｉ，Ｅ）などを選択して、レンダリングを実
行する。つまり、図１９に示すように、例えば、複数の
形状データＦ（ｉ，Ａ）〜形状データＦ（ｉ，Ｅ）の５
つから、視点からの距離などの選別データＳ（ｉ，Ｘ）
に基づいて、形状データＦ（ｉ，Ｂ）を選択して、レン
ダリングを実行する。

【００５４】したがって、視点から距離が遠いパーツＰ
（ｉ）については、形状データＦ（ｉ，Ｅ）が選択され
て、中央制御部１２の負荷が軽減されてレンダリングの
時間が短くなり、視点からの距離が短いパーツＰ（ｉ）
や重要度が高いパーツＰ（ｉ）については、高い精度で
レンダリングが実行されるから、画像品質をさほど低下
させることなく、高速でコンピュータグラフィックのレ
ンダリングを実行することができる。

【００５５】なお、この発明は上記実施例に限られるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の
態様において実施することが可能であり、例えば次のよ
うな変形も可能である。

【００５６】上記実施の形態では、選別データＳ（ｉ，
Ｘ）として、視点データＳａ（ｉ，Ｘ）、サイズデータ
Ｓｂ（ｉ，Ｘ）、重要度データＳｃ（ｉ，Ｘ）を用い
て、形状データＦ（ｉ，Ａ）〜形状データＦ（ｉ，Ｅ）
の選択に使用したが、これに限らず、レンダリングの描
画速度に影響のあるパラメータであれば、他のパラメー
タであってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態にかかるコンピュータグ
ラフィック装置１０を示すシステム構成図。

【図２】画像データ処理を表わすフローチャート。

【図３】形状モデルを作成するための画面を表わす説明
図。

【図４】コンピュータグラフィックで作成される３次元
画像の一例を示す図。

【図５】形状モデル作成工程で作成される形状データＦ
（ｉ，Ｄ）の一例を示す説明図。

【図６】図５より精度の高い形状データＦ（ｉ，Ａ）の
一例を示す説明図。

【図７】形状データなどのデータ構造を説明する説明
図。

【図８】質感設定ウインド４０を説明する説明図。

【図９】光源設定ウインド５０を説明する説明図。

【図１０】光源データとして平行光の設定を説明する説
明図。

【図１１】光源データとして点光源の設定を説明する説
明図。

【図１２】光源データとしてスポットライトの設定を説
明する説明図。

【図１３】カメラ設定ウインド６０を説明する説明図。

【図１４】視点位置の設定を説明する説明図。

【図１５】選別データ設定ウインド７０を説明する説明
図。

【図１６】選別データのデータ構造を説明する説明図。

【図１７】レンダリング設定ウインド８０を説明する説
明図。

【図１８】レンダリング実行処理を表わすフローチャー
ト。

【図１９】形状データＦ（ｉ，Ａ）〜形状データＦ
（ｉ，Ｅ）の選別を説明するための説明図。

【符号の説明】

１０…コンピュータグラフィック装置 １２…中央制御部 １４…キーボード １６…マウス １８…デジタイザ ２０…画像表示装置 ２２…ハードディスク ２４…光ディスク装置 ２６…入出力制御部 ３０…作図領域 ３２…ツールボックス ３４…メニューバー ４０…質感設定ウインド ４１…色素材 ４２…色種類 ４３…つや強弱 ４４…透明度 ４５…金属性 ４６…粗性 ４７…鏡面性 ４８…屈折率 ５０…光源設定ウインド ５１…光源種類選択コマンド ５２…光強度コマンド ５３…光源色コマンド ５４…光源配置コマンド ６０…カメラ設定ウインド ６１…視点設定コマンド ６２…注視点設定コマンド ６３…ズーム設定コマンド ７０…選別データ設定ウインド ７１…視点距離設定コマンド ７２…サイズ設定コマンド ７３…重要度設定コマンド ８０…レンダリング設定ウインド ８１…画像サイズ設定コマンド ８２…解像度設定コマンド ８３…レンダリング設定コマンド ８４…ディザ設定コマンド ８５…光線追跡回数設定コマンド ８６…屈折回数設定コマンド ８７…反射回数設定コマンド ８８…アンチエリアスレベル ９１…レンダリング実行コマンド

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンピュータを用いて３次元画像データ
   を作成するコンピュータグラフィック装置において、 上記３次元画像データの一部を構成する１のパーツにつ
   き複数の形状及び質感を含む精度でパーツデータをそれ
   ぞれ作成し、該パーツデータを１群としたパーツデータ
   群を複数記憶したパーツデータ記憶手段と、 このパーツデータ記憶手段に記憶した１のパーツデータ
   群を、他のパーツデータ群から選別する選別データを記
   憶した選別データ記憶手段と、 上記パーツデータ群の中から、上記選別データ記憶手段
   に記憶された選別データに基づいて、１のパーツデータ
   を選択する選択手段と、 この選択手段により選択された複数のパーツデータを組
   み合わせて、レンダリングを行なうことにより３次元画
   像データを作成するレンダリング手段と、 を備えたことを特徴とするコンピュータグラフィック装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 上記パーツデータは、パーツの形状、パーツの質感、光
   源の減衰レベルのいずれかを含むデータであるコンピュ
   ータグラフィック装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２において、 上記選別データは、パーツの重要度を表わすデータ、パ
   ーツの大きさを表わすデータ、３次元画像データを描写
   するための視点からパーツまでの距離を表わすデータの
   いずれかを含むコンピュータグラフィック装置。
4. 【請求項４】 コンピュータを用いて３次元画像データ
   を作成する画像データの作成方法において、 上記３次元画像データの一部を構成する１のパーツにつ
   き複数の精度でパーツデータをそれぞれ作成し、該パー
   ツデータを１群としたパーツデータ群を作成する工程
   と、 上記１のパーツデータ群を、他のパーツデータ群から選
   別する選別データを作成する工程と、 上記パーツデータ群の中から、上記選別データに基づい
   て、１のパーツデータを選択する工程と、 該選択された複数のパーツデータを組み合わせて、レン
   ダリングを行なうことにより３次元画像データを作成す
   る工程と、 を備えたことを特徴とする画像データの作成方法。