JPH07200870A - Stereoscopic three-dimensional image generator - Google Patents

Stereoscopic three-dimensional image generator

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JPH07200870A
JPH07200870A JP5337006A JP33700693A JPH07200870A JP H07200870 A JPH07200870 A JP H07200870A JP 5337006 A JP5337006 A JP 5337006A JP 33700693 A JP33700693 A JP 33700693A JP H07200870 A JPH07200870 A JP H07200870A
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JP
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image
stereoscopic
eye
processing
data
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Yukio Kishimoto
行生 岸本
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Sharp Corp
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Abstract

PURPOSE:To provide a stereoscopic three-dimesional image generator which can simplify its constitution and can reduce the entire computational complexity. CONSTITUTION:The processing parts prepared between a fluoroscopic projection conversion processing part 16 and a shading processing part 19 are used in common to the left and right images, the acquired raster data are shifted by a left-light shift processing part 20 for the left and right images based on the depth information on each pixel. These shifted raster data are shown on the left and right displays 23 and 24. At this time, a series of common processings are carried out with the visual points set at the centers of both eyes.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、左右両眼にそれぞれ視
差に基づく異なる画像を提示する立体視用の3次元画像
生成装置の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a three-dimensional image generating apparatus for stereoscopic vision which presents different images to the left and right eyes based on parallax.

【0002】[0002]

【従来の技術】数値データによる対象物の3次元モデル
を計算機内に構築し、該モデルを立体的に表示する方法
が、数値解析やCADの分野のみならず多くのアプリケ
ーションソフトウェアで重要となっている。このような
立体表示は、単に3次元モデルを2次元に投影して平面
ディスプレイに表示することが行われて来たが、近年
は、左右の目に見える画像をそれぞれ提示することによ
って立体的に表示する立体視が実現されるようになって
いる。
2. Description of the Related Art A method of constructing a three-dimensional model of an object by numerical data in a computer and displaying the model three-dimensionally is important not only in the fields of numerical analysis and CAD but also in many application software. There is. Such a stereoscopic display has been performed by simply projecting a three-dimensional model in two dimensions and displaying it on a flat display, but in recent years, stereoscopic display has been achieved by presenting left and right visible images, respectively. The stereoscopic view to be displayed is realized.

【0003】このような立体視のために2つの画像を立
体的に提示する方法には、次の2つの方法がある。 (1)左目用の画像と右目用の画像とを1つのディスプ
レイ上に時分割して表示し、液晶シャッター等を時分割
に同期して開閉するメガネを用いて見せる方法。 (2)2つのディスプレイを用意し、それぞれのディス
プレイに左右の目から見える画像を提示して、それぞれ
の目で見るようにする方法。
There are the following two methods for stereoscopically presenting two images for such stereoscopic viewing. (1) A method for displaying an image for the left eye and an image for the right eye in a time-sharing manner on a single display, and showing them using glasses that open and close a liquid crystal shutter or the like in synchronization with the time-sharing. (2) A method in which two displays are prepared, and an image that can be seen from the left and right eyes is presented on each display so that they can be seen by each eye.

【0004】いずれの方法においても、2つの立体視用
の画像を生成する場合には、従来、例えば図6に示すよ
うに、表示するモデルデータをモデリング変換した後、
透視投影変換からクリッピング処理を経て隠面消去・シ
ェーディング処理までを左右それぞれの画像用に独立し
た構成をとって、左右それぞれ独立に行っている。得ら
れた表示用データ(ラスタデータ)は、対応するそれぞ
れのフレームバッファに書き込まれた後、各ディスプレ
イに個別に表示されたり、1つのディスプレイに時分割
して表示される。なお、このほかに、モデリング変換か
らすべて左右独立した構成をとっているものもある。
In any of the methods, in order to generate two stereoscopic images, conventionally, for example, as shown in FIG. 6, model data to be displayed is subjected to modeling conversion, and thereafter,
The perspective projection conversion, clipping processing, hidden surface removal and shading processing are performed independently for each of the left and right images. The obtained display data (raster data) is written in each corresponding frame buffer and then displayed individually on each display or displayed on one display in a time-division manner. In addition to this, there is also a configuration in which the left and right are all independent from the modeling conversion.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の装
置では、透視投影変換からクリッピング処理、隠面消去
処理、シェーディング処理に至る一連の過程が左右のデ
ィスプレイ用にそれぞれ独立した構成で独立に処理され
ている。これは、図7に示すようにある対象物を上から
見た場合に、左右の目から見える各画像が、両目の間隔
の分だけ視点がずれているために、それぞれの目で見た
対象物の形状や色などが異なって見えるためである。
As described above, in the conventional apparatus, a series of processes from perspective projection conversion to clipping processing, hidden surface removal processing, and shading processing are independently configured for the left and right displays. Is being processed. As shown in FIG. 7, when an object is viewed from above, the images viewed from the left and right eyes are displaced by the distance between the eyes, so the objects viewed by each eye This is because the shapes and colors of things look different.

【0006】しかしながら、上記従来の立体視用3次元
画像生成装置では、左右の目から見た各画像がそれぞれ
独立した構成で取り扱われるために、1つの画像を生成
する場合と比較して2倍の装置構成を必要とするという
問題点があった。また、上記の各種処理をそれぞれ左右
1セットで処理する場合には、例えば左右の画像を順に
生成して同期させるため、左右1セットの画像を生成し
終わるまでの計算量が多くなり、そのため、処理時間が
長くなるという問題点があった。
However, in the above-described conventional three-dimensional image generation apparatus for stereoscopic vision, each image viewed from the left and right eyes is treated with an independent structure, so that it is twice as large as the case where one image is generated. However, there is a problem in that the device configuration is required. Further, when the above various processes are processed in one set on the left and right, for example, since the left and right images are sequentially generated and synchronized, the amount of calculation until the generation of one set on the left and right ends is large. There is a problem that the processing time becomes long.

【0007】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、装置構成を簡素化し全体と
しての計算量を低減しうる立体視用3次元画像生成装置
を提供することを課題とする。
The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and provides a stereoscopic three-dimensional image generation apparatus capable of simplifying the apparatus configuration and reducing the calculation amount as a whole. Is an issue.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明はつぎの構成を有する。すなわち本発明は、
左目用の画像と右目用の画像とを生成してそれぞれ左目
と右目とに表示する立体視用3次元画像生成装置におい
て、表示対象物の3次元モデルデータを左右の目の中央
に視点を置いた視野座標系に変換する視野座標変換処理
手段と、該視野座標変換処理手段の処理結果に立体的な
視覚効果を実現する処理を加える立体効果実現処理手段
と、該立体効果実現処理手段の処理結果に視点の差に応
じた左右ずらし処理を加えて左目用の画像と右目用の画
像を生成する左右ずらし処理手段と、を有することを特
徴とする立体視用3次元画像生成装置である。
In order to solve the above problems, the present invention has the following constitution. That is, the present invention is
In a stereoscopic 3D image generation apparatus that generates an image for the left eye and an image for the right eye and displays the image for the left eye and the right eye, respectively, a 3D model data of a display object is placed at the center of the left and right eyes. Field coordinate conversion processing means for converting into a visual field coordinate system, stereoscopic effect realization processing means for adding processing for realizing a stereoscopic visual effect to the processing result of the visual field coordinate conversion processing means, and processing by the stereoscopic effect realization processing means A stereoscopic three-dimensional image generation device comprising: a left-right shift processing unit that adds left-right shift processing according to a difference in viewpoints to a result to generate an image for the left eye and an image for the right eye.

【0009】また本発明においては、前記立体効果実現
処理手段の処理結果である画素データを視点からの奥行
き方向に比例して左または右にずらして、左目用の画像
と右目用の画像とを生成する左右ずらし処理手段を備え
ることができる。また本発明においては、前記左右ずら
し処理手段が、ずらした画素間の補間を行う補間手段を
含むことができる。
Further, in the present invention, the pixel data, which is the processing result of the stereoscopic effect realizing processing means, is shifted to the left or right in proportion to the depth direction from the viewpoint to generate an image for the left eye and an image for the right eye. A left-right shift processing means for generating can be provided. Further, in the present invention, the left-right shift processing means may include an interpolation means for performing interpolation between the shifted pixels.

【0010】[0010]

【作用】上記のように構成された本発明にあっては、左
右の画像を立体視で見たときに認識される1つの像が、
左右の目の中央に視点を置いて得られる像と近似してい
ることを利用し、ラスタデータを得るまでの処理を左右
の目の中央に視点を置いたものとして処理する。すなわ
ち、視野座標変換処理手段によって、表示対象物の3次
元モデルデータを左右の目の中央に視点を置いた視野座
標系に変換した後、立体効果実現処理手段によって、視
野座標変換処理手段の処理結果に、立体的な視覚効果を
実現する処理を加える。
In the present invention configured as described above, one image recognized when the left and right images are viewed stereoscopically is
Utilizing the fact that it approximates the image obtained by placing the viewpoint at the center of the left and right eyes, the processing until the raster data is obtained is performed assuming that the viewpoint is placed at the center of the left and right eyes. That is, after the three-dimensional model data of the display object is converted by the visual field coordinate conversion processing means into a visual field coordinate system in which the viewpoint is placed in the center of the left and right eyes, the three-dimensional effect realization processing means processes the visual field coordinate conversion processing means. A process for realizing a three-dimensional visual effect is added to the result.

【0011】左右ずらし処理手段は、立体効果実現処理
手段の処理結果(ラスタデータ)に、視点の差、つま
り、仮に設定した視点(左右の目の中央)と左右それぞ
れの目の視点との差に応じた左右ずらし処理を加えて、
左目用の画像と右目用の画像を生成する。こうして得ら
れた左右の画像データは、例えばフレームバッファに書
き込まれて、左右のディスプレイに表示される。
The left / right shift processing means adds a difference in viewpoint to the processing result (raster data) of the stereoscopic effect realizing processing means, that is, a difference between a temporarily set viewpoint (center of left and right eyes) and viewpoints of the left and right eyes. Add the left and right shift processing according to
Generate an image for the left eye and an image for the right eye. The left and right image data thus obtained are written in, for example, a frame buffer and displayed on the left and right displays.

【0012】[0012]

【実施例】次に、本発明の1実施例を図面を参照して詳
細に説明する。図1は本発明に係る立体視用3次元画像
生成装置の1実施例構成を示す機能ブロック図、図2は
同実施例における立体視用画像生成過程を示すフローチ
ャート、図3は各種処理後のデータの変化を示す図、図
4と図5は左右ずらし処理の説明に供する図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of one embodiment of a three-dimensional image generation apparatus for stereoscopic vision according to the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing a stereoscopic image generation process in the same embodiment, and FIG. FIGS. 4 and 5 are diagrams for explaining the data shift, and FIGS. 4 and 5 are diagrams for explaining the left and right shift processing.

【0013】本実施例の立体視用3次元画像生成装置
は、図1に示すように、大別して、各部を総合的に制御
するとともに表示対象物の3次元モデルデータを送出す
る制御部10と、座標計算等を行うジオメトリエンジン
部11と、左右の表示用のラスタデータを生成するラス
タエンジン部12と、左目用の表示部13と、右目用の
表示14とから構成されている。
As shown in FIG. 1, the stereoscopic three-dimensional image generation apparatus of the present embodiment is roughly classified into a control unit 10 for comprehensively controlling each unit and transmitting three-dimensional model data of a display object. A geometry engine unit 11 that calculates coordinates, a raster engine unit 12 that generates raster data for left and right display, a display unit 13 for the left eye, and a display 14 for the right eye.

【0014】制御部10から送出される3次元モデルデ
ータは、3次元の表示対象物を数値的に表現したデータ
である。ジオメトリエンジン部11は、モデリング変換
を行うモデリング変換処理部15と、透視投影変換を行
う透視投影変換処理部16と、クリッピング処理を行う
クリッピング処理部17とで構成されている。モデリン
グ変換は、3次元モデルデータの座標系を物体座標系
(絶対座標系)に変換する処理である。また、透視投影
変換は、視点を固定してその視点の位置と方向をもとに
対象を投影する処理であり、物体座標系を視野座標系に
変換する処理である。
The three-dimensional model data sent from the control unit 10 is data that numerically represents a three-dimensional display object. The geometry engine unit 11 includes a modeling conversion processing unit 15 that performs modeling conversion, a perspective projection conversion processing unit 16 that performs perspective projection conversion, and a clipping processing unit 17 that performs clipping processing. The modeling conversion is a process of converting the coordinate system of the three-dimensional model data into the object coordinate system (absolute coordinate system). Further, the perspective projection conversion is a process of fixing the viewpoint and projecting an object based on the position and direction of the viewpoint, and is a process of converting the object coordinate system into the visual field coordinate system.

【0015】従来は、左右の目の視点の位置が異なるた
め、前述のように、左目用と右目用の2つの透視投影変
換を行っていたが、本実施例では、左右の目の中央の位
置を視点として1つの透視投影変換を行うようになって
いる。これは、左右の画像を立体視で見たときに認識さ
れる1つの像が、左右の目の中央に視点を置いて得られ
る像と近似していることを利用したものである。また、
クリッピング処理は、ディスプレイ上に表示領域を指定
し、外側にはみでたデータを取り除く処理である。
Conventionally, since the positions of the viewpoints of the left and right eyes are different, two perspective projection conversions for the left eye and the right eye have been performed as described above. One perspective projection conversion is performed with the position as the viewpoint. This is based on the fact that one image recognized when the left and right images are viewed stereoscopically approximates the image obtained by placing the viewpoints at the centers of the left and right eyes. Also,
The clipping process is a process of designating a display area on the display and removing the data that is padded outside.

【0016】また、ラスタエンジン部12は、隠面消去
処理を行う隠面消去処理部18と、シェーディング処理
を行うシェーディング処理部19と、得られたラスタデ
ータを左右の表示用にずらす処理を行う左右ずらし処理
部20とで構成され、隠面消去処理部18には、隠面消
去処理に用いるZバッファ18aが接続されている。隠
面消去処理は、現実感の強い本物に近い画像を得るた
め、実際には隠れて見えない面(隠面)を消去する処理
であって、これにより、物体の裏側および他の物体の陰
になる部分の面は除去され、正面から見える部分のみが
残されて表示されることになる。
The raster engine unit 12 also performs a hidden surface removal processing unit 18 for performing a hidden surface removal process, a shading processing unit 19 for performing a shading process, and a process for shifting the obtained raster data for left and right display. The hidden surface removal processing unit 18 is connected to a Z buffer 18a used for the hidden surface removal processing. The hidden surface erasing process is a process of erasing a surface (hidden surface) that is actually hidden and invisible in order to obtain a highly realistic image that is close to the real thing. The surface of the part to be displayed is removed, and only the part visible from the front is left and displayed.

【0017】本実施例では、隠面消去の手法として、い
わゆるZバッファ法を用いている。これは、各画素(ピ
クセル)ごとのZ軸方向(奥行き方向)の距離を記憶す
るメモリ(前記Zバッファ18a)を設け、新たに画素
データを書き込む際に、新旧の距離データを比較し、視
点に近いほうの画素データを残すようにする方法であ
る。また、シェーディング処理は、3次元物体のモデル
を表示するときに、モデルに当たった光が特定の方向に
どれだけ反射してくるかを計算し、面の向きと方向に応
じて面に陰影をつける処理である。このシェーディング
処理を行うと、さらに物体の相互関係が明らかとなり、
現実感が増す。こうした隠面消去処理やシェーディング
処理によって立体的な視覚効果が実現され、これらの処
理で得られた画像データ(ラスタデータ)は立体感のあ
るものとなる。
In this embodiment, the so-called Z buffer method is used as a hidden surface erasing method. This is provided with a memory (the Z buffer 18a) that stores the distance in the Z-axis direction (depth direction) for each pixel (pixel), and when writing new pixel data, compares the old and new distance data, This is a method in which the pixel data closer to is left. In addition, the shading processing calculates how much the light hitting the model is reflected in a specific direction when displaying a model of a three-dimensional object, and shades the surface according to the direction and direction of the surface. It is a process to attach. When this shading process is performed, the interrelationships of objects are further clarified,
Reality increases. A stereoscopic visual effect is realized by such hidden surface removal processing and shading processing, and the image data (raster data) obtained by these processings have a stereoscopic effect.

【0018】また、左右ずらし処理の内容は、後で詳述
するが、仮に設定した視点(本実施例では左右の目の中
央)と左右それぞれの目の視点との差に応じて、対象物
のラスタデータの奥行きの値(Z値)に合わせてずらす
というものであって、これにより、左目用の画像と右目
用の画像が生成される。
The contents of the left and right shifting processing will be described in detail later, but the object is determined according to the difference between the tentatively set viewpoint (center of the left and right eyes in this embodiment) and the viewpoints of the left and right eyes. The image data for the left eye and the image for the right eye are generated in accordance with the depth value (Z value) of the raster data.

【0019】左右の表示部13と14は、それぞれ、左
右ずらし処理によって得られたデータを格納するフレー
ムバッファ21、22と、画像を表示するディスプレイ
23、24とで構成されている。フレームバッファ2
1、22は、ディジタル形式の画像データを記憶する大
容量のメモリであって、表示速度で内容を読み出し、D
/A変換して表示すると同時に、画素データを書き込む
ことができる。
The left and right display units 13 and 14 are respectively composed of frame buffers 21 and 22 for storing data obtained by the left and right shift processing and displays 23 and 24 for displaying images. Frame buffer 2
Reference numerals 1 and 22 denote large-capacity memories for storing digital format image data, which read contents at a display speed,
Pixel data can be written simultaneously with / A conversion and display.

【0020】なお、座標変換処理手段は透視投影変換処
理部16、立体効果実現処理手段は隠面消去処理部18
とシェーディング処理部19、左右ずらし処理手段は左
右ずらし処理部20によってそれぞれ構成されている。
The coordinate conversion processing means is a perspective projection conversion processing section 16, and the stereoscopic effect realization processing means is a hidden surface removal processing section 18.
The shading processing unit 19 and the left / right shift processing unit are configured by a left / right shift processing unit 20, respectively.

【0021】次に、このように構成された本装置による
画像生成過程を、図2に示すフローチャートに従って説
明する。まず、制御部10から表示対象物の3次元モデ
ルデータ30(図3(a)参照)がモデリング変換処理
部15に送られると(S1)、モデリング変換処理部1
5は、モデルデータ30に対して拡大、縮小、回転、平
行移動などのモデリング変換を行って、物体座標系にお
けるモデルデータ31(図3(b)参照)を計算し、こ
のデータを透視投影変換処理部16に送る(S2)。
Next, an image generation process by the present apparatus having the above-mentioned structure will be described with reference to the flow chart shown in FIG. First, when the control unit 10 sends the three-dimensional model data 30 (see FIG. 3A) of the display object to the modeling conversion processing unit 15 (S1), the modeling conversion processing unit 1
5 performs modeling conversion such as enlargement, reduction, rotation, and parallel movement on the model data 30 to calculate model data 31 (see FIG. 3B) in the object coordinate system, and performs perspective projection conversion of this data. It is sent to the processing unit 16 (S2).

【0022】次いで、透視投影変換処理部16は、モデ
ルデータ31に対してあらかじめ設定された視点の位置
や方向を元にして透視投影変換を行って、視野座標系に
おけるモデルデータ32(図3(c)参照)を計算し、
このデータをクリッピング処理部17に送る(S3)。
このとき、前述のように、従来は、左右の目の視点の位
置が異なるため、左目用と右目用の2つの透視投影変換
を別々に行っていたが、本実施例では、左右の目の中央
の位置を視点として1つの透視投影変換を行う。このた
め、データ処理時間の多くを占有する透視投影変換の為
のデータ処理量は約半減する。
Next, the perspective projection conversion processing unit 16 performs perspective projection conversion on the model data 31 based on the preset position and direction of the viewpoint, and the model data 32 in the visual field coordinate system (see FIG. c))),
This data is sent to the clipping processing unit 17 (S3).
At this time, as described above, conventionally, the perspective positions of the left and right eyes are different, so that two perspective projection conversions for the left eye and the right eye are separately performed, but in the present embodiment, the left and right eyes are converted. One perspective projection conversion is performed with the center position as the viewpoint. Therefore, the amount of data processing for perspective projection conversion, which occupies most of the data processing time, is reduced to about half.

【0023】次いで、クリッピング処理部17は、あら
かじめ指定された表示領域外のデータを取り除いて、モ
デルデータ32を表示サイズに合わせた後、このデータ
を隠面消去処理部18に送る(S4)。次いで、隠面消
去処理部18は、クリッピング処理されたモデルデータ
32に対してZバッファ法による隠面消去処理を行っ
て、実際には隠れて見えない面を消去したデータ33
(図3(d)参照)を計算し、このデータをシェーディ
ング処理部19に送る(S5)。
Next, the clipping processing section 17 removes the data outside the display area designated in advance and adjusts the model data 32 to the display size, and then sends this data to the hidden surface removal processing section 18 (S4). Next, the hidden surface removal processing unit 18 performs hidden surface removal processing by the Z-buffer method on the model data 32 subjected to the clipping processing, and the data 33 in which the hidden surface that is actually hidden is deleted.
(See FIG. 3D) is calculated, and this data is sent to the shading processing unit 19 (S5).

【0024】次いで、シェーディング処理部19は、隠
面消去処理が施されたデータ33に対してシェーディン
グ処理を行って、面の向きと方向に応じて面に陰影をつ
けたデータ34(図3(e)参照)を計算し、このデー
タをラスタデータとして左右ずらし処理部20に送る
(S6)。モデルデータ32は、こうした隠面消去処理
(S5)およびシェーディング処理(S6)を経ること
によって順次立体感が付与され、最終的に、現実感の強
い本物に近い画像データ(ラスタデータ)34に変化す
ることになる。
Next, the shading processing section 19 performs shading processing on the data 33 which has been subjected to the hidden surface removal processing, and the data 34 in which the surface is shaded according to the direction and direction of the surface (see FIG. e)) is calculated, and this data is sent to the left / right shift processing unit 20 as raster data (S6). The model data 32 is sequentially given a stereoscopic effect by undergoing the hidden surface removal processing (S5) and the shading processing (S6), and finally changes to image data (raster data) 34 having a strong sense of reality and being close to a real thing. Will be done.

【0025】ラスタデータ34が左右ずらし処理部20
に入力されると、左右ずらし処理部20は、ラスタデー
タ34に対して左右ずらし処理を左目用と右目用に並行
して行って、左目用の画像35(図3(f)参照)と右
目用の画像36(図3(g)参照)をそれぞれ生成する
(S7)。すなわち、仮に設定した視点(本実施例では
左右の目の中央)と左右それぞれの目の視点との差に応
じて、ラスタデータ34の各ピクセル(画素)データ
を、奥行きの値(Z値)、つまり視点座標系におけるZ
軸方向の値に比例してずらす。これにより、Z値が大き
いほどずらし量は大きくなる。
The raster data 34 is moved to the left and right by the processing unit 20.
When input to the left eye, the left and right shift processing unit 20 performs left and right shift processing on the raster data 34 in parallel for the left eye and the right eye, and the left eye image 35 (see FIG. 3F) and the right eye are processed. The respective images 36 (see FIG. 3 (g)) for use are generated (S7). That is, each pixel (pixel) data of the raster data 34 is converted into a depth value (Z value) according to the difference between the tentatively set viewpoint (center of the left and right eyes in this embodiment) and the viewpoints of the left and right eyes. , That is, Z in the viewpoint coordinate system
Shift in proportion to the axial value. As a result, the larger the Z value, the larger the shift amount.

【0026】実際のずらし量は、視点と対象物との距離
や対象物の大きさと、表示サイズに応じて比例する量と
なる。例えば、左目用の画像を生成する場合を例にとる
と、図4に示すように、稜線Aと稜線Bを比較すれば稜
線BのほうがZ値が大きいため、そのZ値に比例して図
中矢印で示した左方向へのずらし量が大きくなる。これ
を実際にずらして表示すると、図5(a)と(b)に示
すように、稜線Bが左方向にずれて見えることになる。
The actual shift amount is an amount proportional to the distance between the viewpoint and the object, the size of the object, and the display size. For example, in the case of generating an image for the left eye, as shown in FIG. 4, when the ridge line A and the ridge line B are compared, the ridge line B has a larger Z value. The amount of shift to the left indicated by the middle arrow increases. When this is actually shifted and displayed, the ridge line B appears to be shifted to the left as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b).

【0027】ステップ7で生成された左目用の画像35
と右目用の画像36はそれぞれ対応するフレームバッフ
ァ21、22に格納され(S8、S9)、左右のディス
プレイ23、24に表示される(S10、S11)。こ
れを立体視鏡や立体視用メガネを用いて見ると、対象物
を立体視することができる。
The image 35 for the left eye generated in step 7
And the image 36 for the right eye are stored in the corresponding frame buffers 21 and 22 (S8, S9), and displayed on the left and right displays 23 and 24 (S10, S11). When this is viewed using a stereoscope or glasses for stereoscopic vision, the object can be stereoscopically viewed.

【0028】したがって、本実施例によれば、透視投影
変換処理部16、クリッピング処理部17、隠面消去処
理部18、シェーディング処理部19を左右の画像用に
共通化したので、これらの処理における計算量が概略半
減され、左右ずらし処理部20の追加はあるものの、全
体としては装置構成が簡素化され、その分装置全体の計
算量を少なくすることができ、処理時間の短縮が図られ
る。
Therefore, according to the present embodiment, the perspective projection conversion processing unit 16, the clipping processing unit 17, the hidden surface removal processing unit 18, and the shading processing unit 19 are shared for the left and right images. Although the calculation amount is roughly halved and the left / right shift processing unit 20 is added, the device configuration is simplified as a whole, the calculation amount of the entire device can be reduced accordingly, and the processing time can be shortened.

【0029】なお、本実施例では、立体効果を出す手法
として、隠面消去処理とシェーディング処理を用いてい
るが、シェーディング処理についてはこれに限定される
ものではなく、他のレンダリング処理、例えばレイ・ト
レーシング(光線追跡法)などを用いてもよい。また本
実施例では、左右別々のディスプレイに左目用の画像と
右目用の画像を表示するとしたが、1つのディスプレイ
を時分割して使用してもよいし、その他左右の目にそれ
ぞれ異なる画像を提示できる提示手段を使用してもよい
ことは明らかである。
In this embodiment, the hidden surface removal processing and the shading processing are used as the method of producing the stereoscopic effect. However, the shading processing is not limited to this, and other rendering processing such as ray -Tracing (ray tracing method) may be used. In this embodiment, the left-eye image and the right-eye image are displayed on separate left and right displays, but one display may be used in a time-sharing manner, and different images may be displayed on the left and right eyes. Obviously, any presentation means that can be presented may be used.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、表
示対象物の3次元モデルデータに対する座標変換処理か
ら立体効果実現処理に至るまでの一連の処理を左右の画
像用に共通化したので、装置構成が簡素化され、その分
装置全体の計算量が低減され、処理時間の短縮が図られ
るという効果がある。
As described above, according to the present invention, a series of processes from the coordinate conversion process to the three-dimensional model data of the display object to the stereoscopic effect realization process are shared for the left and right images. The device configuration is simplified, the calculation amount of the entire device is reduced, and the processing time is shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の立体視用3次元画像生成装置の1実施
例の機能ブロック図である。
FIG. 1 is a functional block diagram of an embodiment of a stereoscopic 3D image generation apparatus of the present invention.

【図2】同実施例における立体視用画像生成過程を示す
フローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a stereoscopic image generation process in the embodiment.

【図3】立方体を例に各種処理後のデータの変化を示す
説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a change in data after various kinds of processing using a cube as an example.

【図4】左右ずらし処理において左目用の画像を得るた
めのずらし量の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a shift amount for obtaining an image for the left eye in the left and right shift processing.

【図5】図4のずらし量に応じてずらした画像を示す図
である。
5 is a diagram showing an image shifted according to the shift amount of FIG.

【図6】従来の立体視用3次元画像生成装置のデータの
流れを示す機能ブロック図である。
FIG. 6 is a functional block diagram showing a data flow of a conventional three-dimensional image generation apparatus for stereoscopic vision.

【図7】対象物を左右の目から見た様子を示す説明図で
ある。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a state where an object is viewed from the left and right eyes.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 制御部 15 モデリング変換処理部 16 透視投影変換処理部(座標変換処理手段) 17 クリッピング処理部 18 隠面消去処理部(立体効果実現処理手段) 19 シェーディング処理部(立体効果実現処理手段) 20 左右ずらし処理部(左右ずらし処理手段) 21、22 フレームバッファ 23、24 ディスプレイ 10 Control Unit 15 Modeling Conversion Processing Unit 16 Perspective Projection Conversion Processing Unit (Coordinate Conversion Processing Unit) 17 Clipping Processing Unit 18 Hidden Surface Elimination Processing Unit (Stereoscopic Effect Realization Processing Unit) 19 Shading Processing Unit (Stereoscopic Effect Realization Processing Unit) 20 Left and Right Shift processing unit (left and right shift processing means) 21, 22 Frame buffer 23, 24 Display

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 左目用の画像と右目用の画像とを生成し
てそれぞれ左目と右目とに表示する立体視用3次元画像
生成装置において、 表示対象物の3次元モデルデータを左右の目の中央に視
点を置いた視野座標系に変換する視野座標変換処理手段
と、 該視野座標変換処理手段の処理結果に立体的な視覚効果
を実現する処理を加える立体効果実現処理手段と、 該立体効果実現処理手段の処理結果に視点の差に応じた
左右ずらし処理を加えて左目用の画像と右目用の画像を
生成する左右ずらし処理手段と、 を有することを特徴とする立体視用3次元画像生成装
置。
1. A stereoscopic 3D image generation apparatus for generating an image for the left eye and an image for the right eye and displaying the image for the left eye and the image for the right eye, respectively. A visual field coordinate conversion processing unit for converting into a visual field coordinate system with a viewpoint in the center, a stereoscopic effect realization processing unit for adding a process for realizing a stereoscopic visual effect to the processing result of the visual field coordinate conversion processing unit, and the stereoscopic effect. A three-dimensional image for stereoscopic vision, comprising: left-right shift processing means for adding left-right shift processing according to a difference in viewpoint to the processing result of the realization processing means to generate a left-eye image and a right-eye image. Generator.
【請求項2】 請求項1において、 前記立体効果実現処理手段の処理結果である画素データ
を視点からの奥行き方向に比例して左または右にずらし
て、左目用の画像と右目用の画像とを生成する左右ずら
し処理手段を備えたことを特徴とする立体視用3次元画
像生成装置。
2. The image data for left eye and the image for right eye according to claim 1, wherein the pixel data which is the processing result of the stereoscopic effect realization processing means is shifted to the left or right in proportion to the depth direction from the viewpoint. A three-dimensional image generation apparatus for stereoscopic vision, comprising a left-right shift processing means for generating
【請求項3】 請求項1または請求項2において、 前記左右ずらし処理手段が、ずらした画素間の補間を行
う補間手段を含むことを特徴とする立体視用3次元画像
生成装置。
3. The stereoscopic three-dimensional image generation device according to claim 1, wherein the left-right shift processing unit includes an interpolation unit that interpolates between the shifted pixels.
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