CN101908221A - 图像处理方法和图像处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像处理方法和图像处理装置，有效地管理与三维模型的渲染有关的数据。计算机(20)，将预先作成的规定图案的纹理粘贴在三维模型上并进行渲染，对作为位图图像而得到的渲染完成图像进行解析，对渲染完成图像的坐标(x，y)和纹理的坐标(Xt(x，y)，Yt(x，y))的对应关系或增益(Gc，t(x，y))、偏压(Bc，t(x，y))进行设定。而且，通过线性压缩对坐标(Xt(x，y)，Yt(x，y))进行压缩。

Description

图像处理方法和图像处理装置

技术领域

本发明涉及对粘贴纹理并进行渲染时所使用图像数据进行处理的图像处理方法和图像处理装置。

背景技术

以往，作为这种图像处理方法，提出了实时渲染三维模型并在显示器中显示的方法(例如，参照专利文献1)，预先渲染三维模型并作成位图图像后加以保存，通过读取位图图像进行显示器的显示的方法等。

【专利文献1】日本特开平07-152925号公报

在前者的方法中，由于需要在比画面的显示周期短的周期进行渲染处理，所以要求高的运算能力。因而，根据使用的计算机的不同，产生运算能力不足，无法进行光线跟踪等的高品质的渲染。另一方面，在后者的方法中，由于仅显示位图图像，所以通过预先进行高品质的渲染而作成位图图像，能够显示高品质的图像，但现状是之后无法更换成不同的纹理并使用。此外，这样的图像数据尺寸也大，也要求根据搭载的存储器的容量有效地管理。

发明内容

本发明的图像处理方法和图像处理装置，以有效地管理三维模型的渲染图像为主要目的。

本发明的图像处理方法和图像处理装置，为了达成上述的主要目的而采用以下的单元。

本发明的图像处理方法，其特征在于，取得表示下述两个对应关系的图像描绘信息，即：将纹理粘贴在三维模型上并进行渲染的渲染完成图像的坐标和所述纹理的坐标的对应关系、以及所述渲染完成图像的每个像素的色和所述纹理的每个像素的色的对应关系，利用线性压缩方式对表示上述渲染完成图像的坐标和上述纹理的坐标的对应关系的上述图像描绘信息进行压缩。

在本发明的图像处理方法中，在表示纹理和渲染完成图像的对应关系的图像描绘信息之中，至少对于表示渲染完成图像的坐标和纹理的坐标的对应关系的图像描绘信息，利用线性压缩方式进行压缩。由此，有效地且抑制画质的降低地管理渲染完成图像。

在这样的本发明的图像处理方法中，表示渲染完成图像的每个像素的色和纹理的每个像素的色的对应关系的图像描绘信息，也可以是JPEG压缩方式的信息。

此外，在本发明的图像处理方法中，也能够通过利用三角形分割来渲染完成图像的坐标和纹理的坐标的任一方的值来进行线性近似，从而压缩数据。这样，能够抑制画质的劣化并利用比较简易的处理提高压缩率。

在本发明的图像处理方法中，也能够将对于每个坐标设定了不同的灰度值的规定图案作为纹理粘贴在三维模型上并进行渲染，通过该渲染，作为位图图像而获得渲染完成图像，并通过对该渲染完成图像进行解析，来设定所述渲染完成图像的坐标和所述纹理的坐标的对应关系并作为所述图像描绘信息进行保存，在将希望的纹理作为图像进行显示时，基于上述保存的图像描绘信息在上述渲染完成图像中配置上述希望的纹理并进行显示。这样，能够更换希望的纹理地对渲染三维模型的图像进行显示并且与实时渲染三维模型并显示相比，能够减少处理负担。在此，在图像的显示中，包含以帧为单位描绘图像并作为动态图像进行显示的方式。在该方式的本发明的图像处理方法中，也能够通过根据上述渲染完成图像的各坐标的灰度值特定对应的上述规定图案的坐标而导出上述对应关系。在这些方式的本发明的图像处理方法中，上述规定图案，是与以二进制数表现纹理的坐标时的位数相同的图案，将以二进制数表现坐标时的各位与各图案相对应，并且各图案的各坐标的灰度值设定为与该相对应的位的值对应值。这样，能够更正确地设定对应关系。在该情况下，上述二进制数也可以是葛莱码(交替二进制数)。这样，由于在向邻接的坐标转移时总是只发生1位的变化，所以能够抑制因图像的灰度值的误差而引起错误的数据。在这些方面的本发明的图像处理方法中，作为上述规定图案，除了用于设定上述对应关系的对应关系设定用图案之外还将以最小灰度值全涂而成的第一全涂图案粘贴在上述三维模型上并进行渲染，将上述渲染完成图像中的上述第一全涂图案的灰度值即偏压值作为表示渲染完成图像的每个像素的色和纹理的每个像素的色的对应关系的上述图像描绘信息进行保存，能够通过基于上述保存的偏压值补偿上述希望的纹理的灰度值来变换成上述渲染完成图像的灰度值并进行显示。这样，能够反映出在由三维模型的渲染而得到的效果之中不依存于原来的纹理的效果。在该情况下，也能够利用线性压缩方式压缩偏压值。进而，在这些方面的本发明的图像处理方法中，作为上述规定图案，除了用于设定上述对应关系的对应关系设定用图案之外还将以最小灰度值全涂而成的第一全涂图案和以最大灰度值全涂而成的第二全涂图案粘贴在上述三维模型上并分别进行渲染，算出作为上述渲染完成图像中的上述第二全涂图案的灰度值和上述第一全涂图案的灰度值的偏差即增益并作为表示渲染完成图像的每个像素的色和纹理的每个像素的色的对应关系的上述图像描绘信息加以保存，能够基于上述保存的增益将上述希望的纹理的灰度值变换成上述渲染完成图像的灰度值并进行显示。这样，能够反映出在基于三维模型的渲染而得到效果之中不受原来的纹理的灰度值影响的效果。在该情况下，在上述渲染完成图像中配置n个(n为自然数)纹理并进行显示的情况下，设定n个由(n-1)个所述第一全涂图案和1个所述第二全涂图案构成的组，并将针对各组令所述第二全涂图案粘贴在所述三维模型上的部位不同的第一组群、和由n个所述第一全涂图案构成的第二组分别按照各组粘贴在所述三维模型上并进行渲染，针对所述第一组群的各组，对将所述第一组群按照各组进行渲染而得到的各渲染完成图像的灰度值和将所述第二组进行渲染而得到的渲染完成图像的灰度值进行比较，从而来特定在所述三维模型上粘贴纹理的区域即纹理区域，对该特定的纹理区域算出所述增益。这样，也能够更容易地特定纹理区域。另外，在纹理和渲染完成图像由多个色成分(例如3色)构成的情况下，针对各色成分将第一组群和第二组粘贴在三维模型上并进行渲染，针对各色成分算出增益即可。

本发明的图像处理装置，其主旨在于，具备：取得表示将纹理粘贴在三维模型上并进行了渲染的渲染完成图像的坐标和上述纹理的坐标的对应关系以及上述渲染完成图像的每个像素的色和上述纹理的每个像素的色的对应关系的图像描绘信息的图像描绘信息的取得单元，和利用线性压缩方式对表示上述渲染完成图像的坐标和上述纹理的坐标的对应关系的上述图像描绘信息进行压缩的压缩单元。

在本发明的图像处理装置中，将表示纹理和渲染完成图像的对应关系的图像描绘信息之中，至少针对表示渲染完成图像的坐标和纹理的坐标的对应关系的图像描绘信息，利用线性压缩方式进行压缩。由此，有效地抑制画质的降低地管理渲染完成图像。

附图说明

图1是说明特殊纹理的说明图。

图2是说明特殊纹理的说明图。

图3是非纹理区域和纹理区域的说明图。

图4是表示图像处理方法所使用计算机20的结构的概略的结构图。

图5是表示特殊纹理生成处理的一例的流程图。

图6是表示特殊纹理的一例的说明图。

图7是表示按照每一组对特殊纹理进行渲染的样子的说明图。

图8是表示渲染完成图像解析处理的一例的流程图。

图9是说明偏压Bc，t(x，y)和增益Gc，t(x，y)的说明图。

图10是表示压缩处理的一例的流程图。

图11是表示线性压缩处理的一例的流程图。

图12是表示平面α和像素C的关系的说明图。

图13是表示平面β和像素P的关系的说明图。

图14是表示三角形分割点集合G＝{A，B，C，P}的样子的说明图。

图15是表示线性压缩的样子的说明图。

图16是表示三个更换用纹理的说明图。

图17是表示更换用纹理的幻灯放映显示的一例的说明图。

图18是表示变形例的特殊纹理的说明图。

图19是使用变形例的特殊纹理进行渲染的样子的说明图。

图20是表示变形例的特殊纹理的说明图。

符号说明

20...计算机；22...显示器；31...存储部；32...特殊纹理生成处理部；34...渲染处理部；36...渲染完成图像解析处理部；38...压缩处理部；40...观察器；41...存储部；42...输入处理部；44...展开处理部；46...描绘处理部；MC...存储卡。

具体实施方式

接着，对本发明的一实施方式的概略进行说明。

本发明的一实施方式，是与对假想的三维的构造体粘贴二维的纹理，生成表示沿规定方向注视粘贴后的三维的构造体的状态的二维的图像(以下，称作渲染完成图像)的渲染处理相关的技术。即，本发明的一实施方式，是用于提供有效地管理进行该渲染处理时所使用的图像数据的压缩方式的方式，该压缩方式适用于利用渲染处理生成粘贴有纹理的纹理区域和没有粘贴该纹理的区域并存的渲染完成图像的情况。

在本实施方式中，为了能够以较少的资源实施上述的渲染处理，与在三维模型上粘贴纹理后的渲染完成图像相比较，将用于由纹理生成渲染完成图像的系数作为图像描绘信息预先定义。

该系数是规定了任意的纹理的像素的位置和渲染完成图像的像素的位置的对应关系，以及各像素间的色的变化的数式，且经由以下的工序而算出。

(A)特定粘贴的纹理

(B)特定渲染处理对亮度造成的影响

(C)特定像素的位置的对应关系

这些工序，不是利用任意的纹理而是利用为了特定上述的系数而生成的规定图案的纹理(以下，称作特殊纹理)加以实施的。另外，特殊纹理的大小(纵横的像素数)被设定为与上述的二维的纹理相同。以下，对该(A)～(C)的概略进行说明。

(A)特定粘贴的纹理

图1A是用于说明渲染处理的概要的图。在本实施方式的渲染处理中，假定将n个(n为自然数)二维的纹理粘贴在假想的三维的构造体的各面上，在粘贴有纹理的状态下将从规定方向注视该三维的构造体的二维的图像设为渲染完成图像。因此，在渲染完成图像中，成为根据三维的构造体的朝向视认最大n个纹理的状态。在同图1A中，将对假想的长方体R粘贴二维的纹理T₁～T₆时的渲染完成图像作为I₀加以表示，表示可视认6个纹理T₁～T₆之中的3个纹理T₁～T₃的例子。另外，在同图1A的例子中，假定假想的长方体R放置在台上，在台上形成有长方体R的影S。

这样的渲染处理，由于是通过在三维的构造体的特定的面上粘贴特定的纹理而实现的，所以在渲染完成图像所在的坐标一定对应一个纹理，不会对应多个纹理。即，渲染完成图像的坐标和纹理的坐标具有一对一的关系。因此，在本实施方式中，生成仅特定的一个为白、该特定的一个以外为黑的n个特殊纹理，进而，生成n个全部为黑的特殊纹理，通过与渲染完成图像比较来特定与上述的特定的一个白色的特殊纹理对应的渲染完成图像的位置。另外，在此，白的特殊纹理相当于第二全涂图案，黑的特殊纹理相当于第一全涂图案。

图1B～图1D，用右侧所示6个矩形表示代替图1A所示的纹理T₁～T₆粘贴的特殊纹理的例子，在图1B中，表示仅相当于纹理T₁的特殊纹理为白，相当于纹理T₂～T₆的特殊纹理为黑的例子。此外，图1C表示相当于纹理T₁～T₆的特殊纹理为黑的例子。而且，将由基于以上的图1B和图1C所示的特殊纹理的渲染处理所生成的渲染完成图像分别表示为I₁、I₂。

在本实施方式中，通过比较按照以上的方式生成的渲染完成图像I₁、I₂来特定与第二全涂图案的特殊纹理对应的渲染完成图像的位置。即，当针对渲染完成图像的每个像素比较渲染完成图像I₁、I₂的亮度时，在粘贴有第二全涂图案的特殊纹理的像素中在亮度上产生差异，但在粘贴有第一全涂图案的特殊纹理的像素中不会产生差异。因此，例如，如果对各像素进行判定渲染完成图像I₁的亮度是否比渲染完成图像I₂的亮度大的处理，对于判定为渲染完成图像I₁的亮度比渲染完成图像I₂的亮度大的像素，能够判定为粘贴有第二全涂图案的特殊纹理。

即，如图1B所示，通过对将纹理T₁作为第二全涂图案的特殊纹理进行渲染处理时的渲染完成图像I₁，和如图1C所示将所有的纹理作为第一全涂图案的特殊纹理进行渲染处理时的渲染完成图像I₂进行比较，能够特定纹理T₁对应的渲染完成图像的位置。同样地，通过对如图1D所示将纹理T₂作为第二全涂图案的特殊纹理进行渲染处理时的渲染完成图像I₃和渲染完成图像I₂进行比较，能够特定纹理T₂对应的渲染完成图像的位置。因而，如果对设n个纹理的任一个为白、其他为黑的特殊纹理进行了渲染的渲染完成图像分别进行以上的处理，则能够特定在渲染完成图像中n个纹理所粘贴的位置。

(B)特定渲染处理对亮度造成的影响

接着，针对渲染完成图像的各像素，特定渲染处理对亮度造成的影响。如图1A所示的渲染处理，在将各纹理T₁～T₆粘贴在假想的三维的构造体上后，认为因来自设定在假想的位置的光源的光及该三维的构造体的形状引起的阴影等中受到规定的影响，特定渲染完成图像的亮度值。因此，能够对渲染完成图像的每个像素规定该规定的影响。进而，在本实施方式中，渲染完成图像的每个像素的亮度值，认为由不依存于纹理T₁～T₆的定数成分(以下，称作偏压B)和与纹理T₁～T₆的亮度成比例的比例成分(以下，称作增益G)的和所规定。

因此，如果对渲染完成图像的每个像素特定偏压B和增益G，则能够特定渲染处理对亮度造成的影响。能够利用将图1C所示的n个纹理全部更换成第一全涂图案的特殊纹理并进行了渲染处理的渲染完成图像I₂和图1B、图1D所示的n个纹理的特定的一个更换成第二全涂图案的特殊纹理，将其他更换成第一全涂图案的特殊纹理并进行了渲染处理的渲染完成图像I₁、I₃等，特定该影响。

即，如果图1C所示的渲染完成图像I₂，全部n个为第一全涂图案的特殊纹理，成为在将该第一全涂图案的特殊纹理粘贴在假想的三维的构造体上而生成的渲染完成图像的各像素中有意的亮度值(比0大的亮度值)，则可知该亮度值不会受到原来的纹理的影响而成为有意的值。因此，能够将第一全涂图案的特殊纹理粘贴在假想的三维的构造体上而生成的渲染完成图像的各像素中的亮度值定义为偏压B。

另一方面，如果从与粘贴有第二全涂图案的特殊纹理的部分相当的渲染完成图像的各像素中亮度值减去偏压B，则能够特定增益G。因此，通过从与粘贴有第二全涂图案的特殊纹理的位置对应的渲染完成图像的各像素减去偏压B来特定各像素的增益G。

(C)特定像素的位置的对应关系

接着，特定渲染前后的像素的位置的对应关系。即，特定纹理的各像素的位置，和渲染完成图像的各像素的位置的对应关系。该对应关系的特定是基于对特殊纹理进行了渲染的渲染完成图像，通过使该渲染完成图像的坐标(x、y)和纹理的坐标(X、Y)对应来实施的。但是，在本实施方式中，该对应关系的特定是通过进行特定x坐标和X坐标的对应关系和特定y坐标和Y坐标的对应关系的处理来实施的，生成用于分别进行前者和后者的特殊纹理(对应关系设定用图案)。

图2A～图2C，是为了特定表示x坐标和X坐标的对应关系而生成的特殊纹理的例子的图。在这些图中，采用令横向的像素的位置为X坐标，规定x坐标，令纵向的像素的位置为Y坐标，规定y坐标的坐标系。此外，在此，由于X坐标、Y坐标均假设值域为1～8的纹理，所以特殊纹理与X坐标、Y坐标的值域均为1～8。在图2A中，在特殊纹理的一个中用箭头表示X坐标的值。此外，为了特定x坐标和X坐标的对应关系而生成的特殊纹理，针对n个纹理全部都为相同的图案。例如，图2A所示例子表示如图1A所示将6个纹理T₁～T₆粘贴在假想的三维的构造体上时生成的特殊纹理的例子。在该图2A所示例子中，作为代替6个纹理T₁～T₆的特殊纹理的图案全部相同。

但是，在为了特定x坐标和X坐标的对应关系而生成的特殊纹理中，生成与X坐标的位数相同的图案。例如，在图2A～图2C所示的例子中，由于X坐标的值域为1～8且为3位，所以生成三个种类的特殊纹理。即，在图2A、2B、2C的各个中特殊纹理的图案为不同的图案，但如果在图2A所示的特殊纹理彼此间比较，则n个特殊纹理的图案相同。

进而，在本实施方式中，以从三个种类的特殊纹理相同地依次抽出X坐标值的亮度而得到的亮度的排列在所有的X坐标值中不同的方式，设定该三个种类的特殊纹理的图案。例如，按照图2A、2B、2C的顺序依次抽出X坐标值1的亮度而得到的排列是(黑、黑、黑)，按照图2A、2B、2C的顺序依次抽出X坐标值2的亮度而得到的排列是(白、黑、黑)。这样，如果以对于所有的X坐标值的排列全部不同的方式设定特殊纹理的图案，则基于对上述三个种类的特殊纹理进行渲染处理后的三个种类的渲染完成图像的各坐标的亮度值，能够特定原来的特殊纹理的X坐标值。例如，如果通过依次参照三个种类的渲染完成图像的各坐标的亮度值来特定原来的特殊纹理的亮度的排列，则能够特定与渲染完成图像的各坐标对应的特殊纹理的X坐标值。

更具体而言，在图2A～图2C所示的例子中，依次抽出渲染完成图像I₄、I₅、I₆的位置P₁的亮度值而特定的原来的特殊纹理的亮度的排列为(黑、黑、黑)。该排列与原来的特殊纹理的X坐标值1的亮度对应，其他的X坐标值的亮度不会与该排列对应。因此，在抽出了该排列的渲染完成图像的位置P₁，能够特定粘贴有特殊纹理的X坐标值1的图像。

因此，在本实施方式中，生成各n个与特殊纹理的X坐标的位数相同个数的图案的特殊纹理并进行渲染处理，依次抽出根据上述的(A)特定粘贴有n个纹理的任一个的渲染完成图像的各位置的亮度值。然后，通过基于抽出的排列特定原来的特殊纹理的X坐标值，来特定x坐标和X坐标的对应关系。

这样的x坐标和X坐标的对应关系是，例如优选通过用葛莱码表现X坐标值来加以特定する。图2A～图2C所示的特殊纹理的图案是，使用葛莱码特定x坐标和X坐标的对应关系时所利用的图案。即，在这些例子中，由于使用葛莱码特定x坐标和X坐标的对应关系，所以将用葛莱码表现X坐标值时的最下位的位值为0的情况设为黑，将1的情况设为白，生成图2A所示的图案。同样地，将用葛莱码表现X坐标值时比最下位高一位的上位的位(称作中位)值为0的情况设为黑，将1的情况设为白，生成图2B所示的图案，将最上位的值为0的情况设为黑，将1的情况设为白，生成图2C所示的图案。即，图2A所示的特殊纹理的图案由用葛莱码表现X坐标值时的最下位的位值所决定，图2B，图2C所示的特殊纹理的图案由用葛莱码表现X坐标值时的中位、最上位的位值所决定。即，在图2A～图2C所示的例子中，形成有与位数3相同个数的图案，且在图2A，2B，2C的各图分别与最下位、中位、最上位相对应。

图2D是说明该图案的生成的图。如同图2D所示，表示X坐标值1的葛莱码为(000)，最下位为0，中位为0，最上位为0。因此，图2A所示的特殊纹理的X坐标值1的亮度为黑，图2B所示的特殊纹理的X坐标值1的亮度为黑，图2C所示的特殊纹理的X坐标值1的亮度为黑。同样地，表示X坐标值2的葛莱码为(001)，最下位为1，中位为0，最上位为0。因此，图2A所示的特殊纹理的X坐标值2的亮度为白，图2B所示的特殊纹理的X坐标值2的亮度为黑，图2C所示的特殊纹理的X坐标值2的亮度为黑。通过持续同样的处理X坐标值3～8，生成图2A～图2C的图案。

如果像这样利用葛莱码决定多个种类的特殊纹理的图案，则通过根据由该多个种类的特殊纹理生成的渲染完成图像的各坐标的亮度值而特定的原来的特殊纹理的亮度，能够决定用葛莱码表现原来的特殊纹理的X坐标值的值。在此，由渲染完成图像的各坐标的亮度值而特定的原来的特殊纹理的亮度，例如能够通过判定从渲染完成图像的亮度值减去上述的偏压B而得到的值是否比增益G的1/2大来特定。即，在原来的特殊纹理为黑的情况下，从渲染完成图像的亮度值减去上述的偏压B而得到的值は大致变为0，在原来的特殊纹理为白的情况下，从渲染完成图像的亮度值减去上述的偏压B而得到的值成为与增益G大致相同的值。因此，能够认为如果从渲染完成图像的各位置的亮度值减去各位置的偏压B而得到的值比各位置的增益G的1/2大，则原来的特殊纹理为白，如果从渲染完成图像的各位置的亮度值减去各位置的偏压B而得到的值为各位置的增益G的1/2以下，则原来的特殊纹理为黑。

因此，对基于用葛莱码表现X坐标值时的最下位的位值而生成的特殊纹理进行渲染，生成渲染完成图像，在根据该渲染完成图像的各坐标的亮度值判定原来的特殊纹理为白的情况下，该位置的葛莱码表现的X坐标值的最下位值为1。此外，在根据渲染完成图像的各坐标的亮度值判定原来的特殊纹理为黑情况下，该位置的葛莱码表现的X坐标值的最下位值为0。通过对多个种类的特殊纹理分别实施以上的处理，能够决定与渲染完成图像的各位置对应的葛莱码表现的X坐标值的全位，结果，能够定义x坐标和X坐标的对应关系。

例如，在图2A所示的例子中，由于从渲染完成图像I₄的位置P₁(x，y)的亮度值减去偏压B(x，y)而得到的值为增益G(x，y)的1/2以下，所以判定原来的特殊纹理为黑。因此，与位置P1(x，y)对应的纹理的X坐标值的最下位为0。同样地，在图2B所示的例子中，由于从渲染完成图像I₅的位置P1(x，y)的亮度值减去偏压B(x，y)而得到的值为增益G(x，y)的1/2以下，所以判定原来的特殊纹理为黑。因此，与位置P₁(x，y)对应的纹理的X坐标值的中位为0。在图2C所示的例子中，由于从渲染完成图像I₆的位置P₁(x，y)的亮度值减去偏压B(x，y)而得到的值为增益G(x，y)的1/2以下，所以判定原来的特殊纹理为黑。因此，与位置P1(x，y)对应的纹理的X坐标值的最上位为0。因此，特定与位置P1(x，y)对应的X坐标值的葛莱码表现为(000)，X坐标值1。

以上的处理，成为与如下的处理实质上等价的处理，即、基于多个种类的渲染完成图像的各坐标的亮度值特定原来的特殊纹理的亮度的排列，并根据该排列特定X坐标值，从而决定与渲染完成图像的各坐标对应的X坐标值。另外，对于Y坐标值也进行同样的处理，能够特定与渲染完成图像的各坐标对应的Y坐标值。即，通过使图2A～图2C所示的图案旋转90度的特殊纹理进行与X坐标值的判定同样的判定，能够特定用葛莱码表现Y坐标值的值与y坐标的对应关系。

如果按照上述方式执行(A)～(C)的各工序，能够特定与渲染完成图像的任意的坐标(x，y)对应的纹理的坐标(X，Y)。此外，能够特定在渲染完成图像的任意的坐标(x，y)中渲染处理对亮度造成的影响。因此，如果保存表示通过各工序特定的坐标的对应关系和渲染处理对亮度造成的影响的信息，能够基于该保存的信息以极少的资源高速地执行从任意的纹理生成渲染完成图像的处理。此外，即便在渲染处理中假设的假想的三维的构造体和照明的位置等不明确的情况下，即，仅渲染处理后的图像和处理前的纹理明确的情况下，也能够再生渲染处理。

在本实施方式中，如上所述，利用函数表现渲染前的纹理和渲染完成图像的对应关系。即，令渲染完成图像的坐标值(x，y)为变量，对于各坐标值，将表示粘贴的纹理的I(x，y)，偏压B(x，y)，增益G(x，y)，纹理的坐标X(x，y)，Y(x，y)作为图像描绘信息加以规定，能够根据任意的纹理生成渲染完成图像。

在此，偏压B(x，y)，增益G(x，y)，坐标X(x，y)，坐标Y(x，y)是与变量x，y对应且偏压B(x，y)，增益G(x，y)，坐标X(x，y)，坐标Y(x，y)的灰度值变化的函数，在本实施方式中，通过压缩这些函数能够有效地且边抑制画质的降低边管理渲染完成图像。即，通过JPE G压缩方式以高压缩率对偏压B(x，y)，增益G(x，y)进行压缩，对于坐标X(x，y)，坐标Y(x，y)而言通过线性压缩方式抑制画质的降低。

具体而言，坐标X(x，y)表示纹理的坐标X和渲染完成图像的坐标(x，y)的对应关系，坐标Y(x，y)表示纹理的坐标Y和渲染完成图像的坐标(x，y)的对应关系。因此，在因不可逆压缩方式使坐标的对应关系产生误差的情况下，在渲染完成图像中应粘贴纹理的本来的位置与实际上粘贴纹理的位置产生误差。在此，如果该误差在纹理的邻接像素间急剧变化则渲染完成图像的画质显著劣化，但该误差在纹理的每个像素中渐渐变化的情况下，能够抑制渲染完成图像的画质降低。

因此，在本实施方式中，采用通过线性压缩方式对坐标X(x，y)，坐标Y(x，y)进行压缩的结构。即，例如，在JPEG压缩方式中，由于将图像分割MCU成(Minimum Coded Unit)后进行压缩处理，所以在MCU的边界产生误差急剧变化的马赛克噪音。但是，在线性压缩中，由于以在邻接的像素间灰度值线性变化的方式进行压缩，所以即使由压缩而引起误差，该误差在纹理的每个像素中渐渐变化。因此，通过线性压缩方式对坐标X(x，y)，坐标Y(x，y)进行压缩，能够抑制画质的降低。

另外，线性压缩可通过各种手法进行，例如，当用在x-y平面上以坐标X的值为高度的三维的图表表现坐标X(x，y)时，能够通过用表面全部由多边形(例如三角形)构成的近似的凹凸来表现在该图表上坐标X的值所表示的高度方向的凹凸来实现线性压缩。另外，在以表面全部为三角形的方式定义近似的凹凸的情况下，可采用以该三角形向x-y平面的投影为被德洛内三角形分割的三角形的方式决定三角形结构。此外，能够通过利用三角形分割使三角形的数量增加直至三角形所示的近似的坐标X的值，与坐标X的真实的值的误差在规定值以内而实现近似。

接着，使用附图对本发明的实施的方式和具体的例子进行说明。图4是表示本发明的一实施方式图像处理方法所使用计算机20和观察器40的结构的概略的结构图。本实施方式的计算机20由通用计算机构成，该通用计算机由作为中央运算处理装置的CPU、存储处理程序的ROM，暂时存储数据的RAM，图形处理器(GPU)，硬盘(HDD)，显示器22等构成，作为其功能块，具备：存储表示假想的三维的构造体的三维模型数据(以下，称作三维模型)或粘贴在其上的纹理数据(以下，称作纹理)等的存储部31，生成粘贴在三维模型上的前处理用的特殊纹理的特殊纹理生成处理部32，对三维模型进行渲染而生成位图图像的渲染处理部34，对作为由渲染而得到的位图图像的渲染完成图像进行解析的渲染完成图像解析处理部36，对生成的渲染完成图像和由渲染完成图像解析处理部36的解析而得到的各种数据进行压缩的压缩处理部38。

特殊纹理生成处理部32，是生成粘贴于由渲染处理部34渲染的三维模型上的特殊纹理的处理部，具体而言，生成在值0.0～1.0的灰度值范围内灰度值为值1.0的全白的图案(第二全涂图案)，或灰度值为值0.0的全黑的图案(第一全涂图案)，值0.0和值1.0的灰度值在横向上交替呈现的竖条纹的图案(对应关系设定用图案)，值0.0和值1.0的灰度值在纵向上交替呈现的横条纹的图案(对应关系设定用图案)。另外，将在后面对这些各图案所具有的作用进行阐述。

渲染处理部34是通过将3D渲染用的软件安装到计算机20中而发挥功能的处理部，通过在三维模型上粘贴由特殊纹理生成处理部32生成的纹理并进行渲染以规定的帧速率(例如，1秒钟30次或60次等)以帧为单位再生位图图像并显示动画。在本实施方式中，使用一边探寻来自光源的光一边计算对象面的反射及光的屈折等并进行渲染的光线跟踪法进行渲染处理。

渲染完成图像解析处理部36，通过对由渲染处理部34生成的位图图像(渲染完成图像)进行解析，生成图像描绘信息，该图像描绘信息用于代替特殊纹理自由地更换照片等的希望的图像数据并能够在观察器40侧显示渲染完成图像。

压缩处理部38，是用于对伴随着由渲染完成图像解析处理部36解析而生成的图像描绘信息进行压缩的处理部，在本实施方式中，为了抑制画质的劣化并且提高全体的压缩率，分别使用多种的压缩方式对数据进行压缩。对于压缩方式的详细情况将在后面进行阐述。

本实施方式的观察器40，具备：存储在计算机20的渲染处理部34得到的渲染完成图像及被渲染完成图像解析处理部36解析并且被压缩处理部38压缩的图像描绘信息等的存储部41；管理存储于存储卡MC的照片等的图像数据的输入的输入处理部42；对由输入处理部42输入的图像数据及存储于存储部41的渲染完成图像，图像描绘信息进行解码(展开)的展开处理部44；和将输入到渲染完成图像的图像数据作为纹理合成描绘的描绘处理部46。该观察器40能够进行幻灯放映显示，即，根据来自用户的指示依次读取存储于存储卡MC的多个图像数据并且使用图像描绘信息将读取的图像数据粘贴在三维模型的渲染完成图像上并进行依次再生。

接着，对这样构成的本实施方式的计算机20的特殊纹理生成处理部32或渲染处理部34，渲染完成图像解析处理部36，压缩处理部38的动作，和观察器40的展开处理部44和描绘处理部46的动作进行说明。首先，对特殊纹理生成处理部32的处理进行说明。图5是表示特殊纹理生成处理的一例的流程图。

在特殊纹理生成处理中，首先，将用于特定是多个组(set)之中的哪一组的的对象组编号i初始化为值1(步骤S100)，对于对象组编号i按照每个RGB的色成分生成n个特殊纹理(步骤S110)，将对象组编号i仅增加值1(步骤S120)，比较对象组编号i和值n(步骤S130)，在对象组编号i为值n以下时返回到步骤S110，对下一个对象组编号i反复进行生成n个特殊纹理的处理，当对象组编号i超过值n时进行下一个处理。在此，对象组编号i从值1至值n的特殊纹理的生成是按照如下方式进行的，如下式(1)所示，将第一至第n对象纹理编号j从第一开始每值1地变换并且对对象纹理编号j和对象组编号i进行比较，对两者一致的对象纹理编号j在最小值0.0(黑)～最大值1.0(白)的灰度值范围内在全坐标(X，Y)设定值1.0的灰度值，由此生成全白的特殊纹理(第二全涂图案)，通过对两者不一致的对象纹理编号j在全坐标(X，Y)设定值0.0的灰度值，由此生成全黑的特殊纹理(第一全涂图案)。在此，式(1)中的“c”，表示与图像数据的RGB值的各色对应的值，“n”表示在一个画面配置的纹理的数量，“b”表示以二进制数表示纹理的坐标时的位数，“Tc，i，j(X，Y)”表示色成分c，对象组编号i，对象纹理编号j的特殊纹理的坐标(X，Y)的灰度值(以下相同)。另外，在此，对于所有的色成分，将在全坐标中设定为灰度值的最大值的图案称作全白，将在全坐标中设定灰度值的最小值的图案称作全黑(以下相同)。

【数1】

当i＝j时，T_c，i，j(X，Y)＝1.0

当i≠j时，T_c，i，j(X，Y)＝0.0                    …(1)

c＝1～3，j＝1～n，X＝1～2^b，Y＝1～2^b

当生成对象组编号i为值1～值n的特殊纹理(由n个组构成的第一组群)时，接着，生成对象组编号i为值(n+1)的每个色成分的n个特殊纹理(步骤S140)(第二组)，将对象组编号i仅增加值1(步骤S150)。在此，对象组编号i为值(n+1)的特殊纹理的生成是通过如下方式进行的，如下式(2)所示，通过对从第一至第n的所有的对象纹理编号j在全坐标(X，Y)中设定值0.0的灰度值而生成全黑的特殊纹理。

【数2】

T_c，n+1，j(X，Y)＝0.0                …(2)

c＝1～3，j＝1～n，X＝1～2^b，Y＝1～2^b

当生成对象组编号i为值(n+1)的特殊纹理时，接着，通过下式(3)生成与对于对象组编号i而言将纹理的坐标设为交替二进制数(葛莱码)表现时的第[i-(n+2)]位对应的竖条纹的每个色成分的n个特殊纹理(步骤S160)，将对象组编号i仅增加值1(步骤S170)，比较对象组编号i和值(n+b+1)(步骤S180)，当对象组编号i为值(n+b+1)以下时返回到步骤S160，对下一个对象组编号i反复进行生成n个特殊纹理的处理，当对象组编号i超过值(n+b+1)时进行下一个处理。根据以上的处理，生成用于设定渲染完成图像的x坐标和特殊纹理的X坐标的对应关系的对应关系设定用图案。在此，式(3)中的“gray(a)”是数值a的葛莱码(交替二进制数代码)表现，“and(a，b)”表示a和b的每位的逻辑积(以下相同)。从第(n+2)至第(n+b+1)番的对象组编号i，在分别用二进制数表现纹理的坐标时与从第(b-1)位(最下位)至第0位(最上位)的各位对应，当与对象组编号i对应的位的值为值1时设定值1.0(白)的灰度值，当对应的位的值为值0时设定值0.0(黑)的灰度值，由此生成竖条纹的特殊纹理。在本实施方式中，用交替二进制数表现纹理的坐标，例如，当纹理数n为值3且坐标为值1～8的3位(b＝3)时，作为对象组编号i表示第二位(最下位)时的值5的特殊纹理，对于X坐标值1设定黑的灰度值、对于X坐标值2，3设定白的灰度值、对于X坐标值4，5设定黑的灰度值、对于X坐标值6，7，设定白的灰度值、对于X坐标值8设定黑的灰度值。此外，作为对象组编号i表示第一位的值6的特殊纹理，对于X坐标值1，2设定黑的灰度值、对于X坐标值3～6设定白的灰度值，对于X坐标值7，8设定黑的灰度值，作为对象组编号i表示第0位(最上位)的值7的特殊纹理，对于X坐标值1～4设定黑的灰度值，对于X坐标值5～8设定白的灰度值。

【数3】

当and(gray(X-1)，2^i-(n+2))≠0时，T_c，i，j(X，Y)＝1.0

当and(gray(X-1)，2^i-(n+2))＝0时，T_c，i，j(X，Y)＝0.0        …(3)

c＝1～3，i＝n+2～n+b+1，j＝1～n，X＝1～2^b，Y＝1～2^b

当生成对象组编号i为值(n+2)～值(n+b+1)的特殊纹理时，接着，通过下式(4)生成与对于对象组编号i将纹理的y坐标设为交替二进制数表现时的第[i-(n+b+2)]位对应的横条纹的每个色成分的n个特殊纹理(步骤S185)，将对象组编号i增加值1(步骤S190)，比较对象组编号i和值(n+2b+1)(步骤S195)，当对象组编号i为值(n+2b+1)以下时返回到步骤S185并对下一个对象组编号i反复进行生成n个特殊纹理的处理，当对象组编号i超过值(n+2b+1)时，所有的特殊纹理的生成结束，结束本程序。根据以上的处理，生成用于设定渲染完成图像的y坐标和特殊纹理的Y坐标的对应关系的对应关系设定用图案。从第(n+b+2)至第(n+2b+1)的对象组编号i，在分别用二进制数表现纹理的坐标时与从第(b-1)位(最下位)至第0位(最上位)的各位对应，当与对象组编号i对应的位的值为值1时设定值1.0(白)的灰度值，当对应位的值为值0时设定值0.0(黑)的灰度值，由此生成横条纹的特殊纹理。在本实施方式中，用交替二进制数表现纹理的坐标，例如，令纹理数n为值3且y坐标为值1～8的3位(b＝3)，作为对象组编号i表示第二位(最下位)的值8的特殊纹理，对于Y坐标值1设定黑的灰度值、对于Y坐标值2，3设定白的灰度值、对于Y坐标值4，5设定黑的灰度值、对于Y坐标值6，7设定白的灰度值、对于Y坐标值8设定黑的灰度值。此外，作为对象组编号i表示第一位的值9的特殊纹理，对于Y坐标值1，2设定黑的灰度值、对于Y坐标值3～6设定白的灰度值、对于Y坐标值7，8设定黑的灰度值，作为对象组编号i表示第0位(最上位)的值10的特殊纹理，对于Y坐标值1～4设定黑的灰度值、对于Y坐标值值5～8设定白的灰度值。在图6中表示纹理数n为值3且坐标的位数b为值3时生成的特殊纹理的一览表。

【数4】

当and(gray(Y-1)，2^i-(n+b+2))≠0时，T_c，i，j(X，Y)＝1.0

当and(gray(Y-1)，2^i-(n+b+2))＝0时，T_c，i，j(X，Y)＝0.0        …(4)

c＝1～3，i＝n+2～n+2b+1，j＝1～n，X＝1～2^b，Y＝1～2^b

渲染处理部34，对每一组，将对应的n个特殊纹理粘贴在三维模型上并进行渲染处理。在图7中表示渲染处理的样子。在本实施方式中，将三维模型作为动画进行渲染，令纹理数n为值3且位数b为值3，因此进行合计10组份的渲染处理而生成10组份的动画。该动画由针对帧1～T的各帧的每个生成的位图图像(渲染完成图像)构成。另外，在图7中，从10组份的渲染完成图像分别抽出共通的帧编号的位图图像并表示。

接着，说明对由渲染处理部34生成的渲染完成图像进行解析的处理。图8是表示由渲染完成图像解析处理部36执行的渲染完成图像解析处理的一例的流程图。

在渲染完成图像解析处理中，首先，如下式(5)所示，将表示各帧编号t(＝1～T)中的粘贴在渲染完成图像的坐标(x，y)的纹理编号的变量It(x，y)初始化为值0(步骤S200)，特定对象帧t的组编号1～n的渲染完成图像中的全白区域(坐标)，设定与该全白区域的变量It(x，y)对应的纹理编号(步骤S210)。如下式(6)所示，能够通过将对象组编号i从第一至第n依次移位并且比较对象组编号i的渲染完成图像的灰度值(各色成分的灰度值的总和)和组编号(n+1)的渲染完成图像的灰度值(各色成分的灰度值的总和)进行该处理。即，将在对象组编号i中与编号i相等的纹理编号的特殊纹理设定为全白，将在组编号(n+1)中全纹理编号的特殊纹理设定为全黑。因此，在对象组编号i的渲染完成图像的灰度值比组编号(n+1)的渲染完成图像的灰度值大的情况下，可知在坐标(x，y)粘贴纹理编号i的特殊纹理。在此，式(5)中的“w”表示渲染完成图像的幅方向的尺寸，“h”表示渲染完成图像的高度方向的尺寸。此外，式(6)中的“Ac，i，t(x，y)”表示色成分c、组编号i(1～n)、帧编号t的渲染完成图像的坐标(x，y)的灰度值(以下相同)。

【数5】

I_t(x，y)＝0                …(5)

i＝1～n，x＝1～w，y＝1～h

$\underset{c=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{A}_{c,n+1,t}(x,y)<\underset{c=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{A}_{c,i,t}(x,y)$ 时，I_t(x，y)＝i  …(6)

i＝1～n，t＝1～T，x＝1～w，y＝1～h

接着利用下式(7)将组编号(n+1)的渲染完成图像的灰度值设定为偏压Bc，t(x，y)(步骤S220)，并且对于变量It(x，y)不是值0的渲染完成图像的坐标(x，y)，即对于粘贴有纹理的区域利用下式(8)计算增益Gc，t(x，y)(步骤S230)。在此，式(8)中的“Ac，It(x，y)，t(x，y)”表示色成分c，变量It(x，y)所存储的组编号i、帧编号t的渲染完成图像的坐标(x，y)的灰度值。在图9中表示偏压Bc，t(x，y)和增益Gc，t(x，y)的关系。在三维模型上粘贴纹理并进行渲染的情况下，如图所示，不依存于原来的纹理的灰度值的补偿量相当于偏压Bc，t(x，y)，渲染完成图像的灰度值的变化相对于原来的纹理的灰度值的变化的倾斜度相当于增益Gc，t(x，y)。

【数6】

B_c，t(x，y)＝A_c，n+1，t(x，y)                    …(7)

当I_t(x，y)≠0时，G_c，t(x，y)＝A_{c，It(x，y)，t}(x，y)-B_c，t(x，y)

当I_t(x，y)＝0时，G_c，t(x，y)＝0                  …(8)

c＝1～3，t＝1～T，x＝1～w，y＝1～h

而且，利用下式(9)将纹理的葛莱码表现的坐标(X′t(x，y)，Y′t(x，y))初始化为值0(步骤S240)，设定组编号(n+2)～(n+2b+1)的渲染完成图像的坐标(x，y)和纹理的坐标(X′t(x，y)，Y′t(x，y))的对应关系(步骤S250)。在此，坐标的对应关系由下式(10)设定，具体而言，是通过如下方式进行的，判定将编号i从第一至第b依次变换并从组编号(i+n+1)的渲染完成图像的灰度值Ac，i+n+1，t(x，y)减去偏压Bc，t(x，y)而得到的值(各色成分的总和)是否比用组编号i的渲染完成图像的增益Gc，t(x，y)除以值2而得到的值(各色成分的总和)大、即组编号(i+n+1)的白和黑的竖条纹的图案之中坐标(x，y)是否为白，当为白时将交替二进制数表现的坐标X′t(x，y)的对应的第(i-1)位的值设定设定为值1，判定将编号i从第一至第b依次变换并且从组编号(i+b+n+1)的渲染完成图像的灰度值Ac，i+B+n+1，t(x，y)减去偏压Bc，t(x，y)而得到的值(各色成分的总和)是否比组编号i的渲染完成图像的增益Gc，t(x，y)除以值2而得到的值(各色成分的总和)大、即组编号(i+b+n+1)的白和黑的横条纹的图案之中坐标(x，y)是否为白，当为白时将坐标Y′t(x，y)的对应的第(i-1)位的值设定为值1。在此，式(10)中的“or(a，b)”表示a和b的每位的逻辑和。

【数7】

X′_t(x，y)＝0        …(9)

Y′_t(x，y)＝0

t＝1～T，x＝1～w，y＝1～h

$\frac{\underset{c=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{G}_{c,t}(x,y)}{2}<\underset{c=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{A}_{c,i+n+1,t}(x,y)-\underset{c=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{B}_{c,t}(x,y)$ 时

X′_t(x，y)＝or(X′_t(x，y)，2^i-1)

$\frac{\underset{c=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{G}_{c,t}(x,y)}{2}<\underset{c=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{A}_{c,i+b+n+1,t}(x,y)-\underset{c=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{B}_{c,t}(x,y)$ 时

Y′_t(x，y)＝or(Y′_t(x，y)，2^i-1)

…(10)

i＝1～b，t＝1～T，x＝1～w，y＝1～h

当设定坐标的对应关系时，使用下式(11)对葛莱码表现的纹理的坐标(X′t(x，y)，Y′t(x，y))进行解码并算出解码后坐标(Xt(x，y)，Yt(x，y))(步骤S260)，判定对于值1～T的全帧是否完成处理(步骤S270)，当对于全帧没有完成处理时将下一个帧设定为对象帧t并返回步骤S210反复进行处理，当对于全帧完成处理时结束本处理。在此，式(11)中的“gray-1(a)”表示对葛莱码A进行解码后的值，“Xt(x，y)”表示与帧编号t的渲染完成图像的坐标(x，y)对应的纹理的x坐标，“Yt(x，y)”表示与帧编号t的渲染完成图像的坐标(x，y)对应的纹理的y坐标。另外，在本实施方式中，由于将坐标(X′t(x，y)，Y′t(x，y))的原点设为(1，1)，所以将对葛莱码进行解码后的值加算值1。作为图像描绘信息，包含变量It(x，y)、偏压Bc，t(x，y)、增益Gc，t(x，y)、坐标(Xt(x，y)，Yt(x，y))。

【数8】

X_t(x，y)＝gray^-1(X′_t(x，y))+1

Y_t(x，y)＝gray^-1(Y′_t(x，y))+1    …(11)

t＝1～T，x＝1～w，y＝1～h

接着，说明对由渲染完成图像解析处理部36解析而得到的图像描绘信息进行压缩的处理，特别是对坐标(Xt(x，y)，Yt(x，y))进行压缩的处理。图10是表示由压缩处理部38执行的压缩处理的一例的流程图。

在压缩处理中，首先，通过JPEG压缩方式对偏压Bc，t(x，y)和增益Gc，t(x，y)进行压缩(步骤S300)。接着，通过线性压缩方式对坐标(Xt(x，y)，Yt(x，y))进行压缩(步骤S310)，并保存压缩数据(步骤S320)，结束本程序。另外，也可以将粘贴有纹理的纹理区域与没有粘贴纹理非纹理区域分离，对各区域的任一个或两者实施以上的压缩处理的结构。此外，也可以对作为图像描绘信息的It(x，y)进行压缩。

图11是表示通过图10的步骤S310执行的线性压缩处理的一例的流程图。本实施方式中的线性压缩处理，是分别利用三角形分割对渲染完成图像的坐标Xt(x，y)，Yt(x，y)进行线性近似的方式。即，在x-y平面将坐标值Xt设为高度的图表中，用近似于该高度的多个三角形覆盖x-y平面的上部空间，该多个三角形和坐标值Xt的差分设定为规定的基准以下。而且，认为该三角形的表面是坐标(x，y)的坐标值Xt。具体而言，首先，设定对象纹理区域(步骤S400)。即，由于坐标Xt(x，y)仅针对It(x，y)≠0的坐标(x，y)即粘贴有纹理的坐标加以定义，所以在此从全坐标(x，y)之中，将一个It(x，y)≠0的区域设定为对象纹理区域。另外，如果It(x，y)≠0的区域只有一个，则该一个区域成为对象纹理区域，在It(x，y)≠0的区域在x-y平面内分离而存在多个的情况下，将各区域设为一个一个的对象纹理区域，对各个对象纹理区域进行步骤S410以后的处理。另外，在本实施方式中，也可以针对纹理区域对坐标Xt(x，y)，Yt(x，y)分别进行线性压缩，但针对非纹理区域设定任意的坐标值Xt，Yt并针对全坐标(x，y)集中进行线性压缩。

如果设定对象纹理区域，则通过取得该对象纹理区域内的灰度值z(坐标值Xt或坐标值Yt)的平均算出平均灰度值za(步骤S410)，并且计算对象纹理区域内的各像素的灰度值z和平均灰度值za的偏差Δz(步骤S420)，判定计算出的偏差Δz是否比阈值zref大(步骤S430)。当任一个像素的偏差Δz都在阈值zref以下时，判定是否存在下一个纹理区域(步骤S560)，当存在下一个纹理区域时返回步骤S400并将该纹理区域设定为对象纹理区域，反复进行处理，当任一个像素的偏差Δz比阈值zref大时，检索灰度值为最大z1的像素A(x1，y1，z1)和灰度值为最小z2的像素B(x2，y2，z2)(步骤S440)，设定包括与A-B直线正交且与x-y平面平行的直线以及2点A，B的平面α(步骤S450)，检索距设定的平面α的距离L1为最大的像素C(x3，y3，z3)(步骤S460)。在图12中表示平面α和像素C的关系。如果像这样检索像素C，则判定距离L1是否比阈值Lref大(步骤S470)，当距离L1为阈值Lref以下时向下一个处理进展，当距离L1比阈值Lref大时设定点集合G＝{A，B，C}(步骤S480)，设定包含上述3点A，B，C的平面β(步骤S490)。在图13中表示平面β和像素P的关系。接着，检索距平面的距离Lp最大的像素P(xp，yp，zp)(步骤S500)。另外，当开始执行S500时，成为距离Lp的算出对象的平面是在步骤S490设定的平面β，在S500的执行为两次以下情况下，成为距离Lp的算出对象的平面是在步骤S540再设定的平面。

而且，判定距离LP是否比阈值Lref大(步骤S510)，当距离LP为阈值Lref以下时向下一个处理进展，当距离Lp比阈值Lref大时设定新加入像素P的点集合G(步骤S520)，对设定的点集合G进行三角形分割(步骤S530)，再设定平面(步骤S540)。图14是三角形分割点集合G＝{A，B，C，P}的样子的说明图。如图所示，用两者所共有的直线A-B分割包含3点A，B，C的三角平面和包含3点A，B，P的三角平面，通过以直线A-B为边界延长各三角平面来再设定平面。如果再设定平面，则返回步骤S500检索距再设定的平面的距离Lp为最大的新像素P(xp，yp，zp)(步骤S510)，至距离Lp为阈值Lref以下为止反复进行步骤S500～S540的处理。如果在步骤S510距离Lp为阈值Lref以下，则将设定的平面剪切成对象纹理区域的形状(步骤S550)，当存在下一个纹理区域时(步骤S560)，返回步骤S400将该纹理区域设定为对象纹理区域并反复进行步骤S400～S560的处理，当不存在下一个纹理区域时将针对各纹理区域切下的各平面进行组合(步骤S570)，按照每列(y坐标方向)在x坐标方向上对其依次进行扫描(步骤S580)，保存由此得到的始点a，倾斜度Δa，长度L(步骤S590)，结束本处理。表示该保存的始点a，倾斜度Δa，长度L的信息成为表示被线性压缩的坐标Xt(x，y)或坐标Yt(x，y)的信息。在图15中表示线性压缩的样子。如图所示，通过对扫描线s1求出始点a0、a1、a2，倾斜度Δa0、Δa1、Δa2和长度l0、l1、l2，并针对各扫描线s2、s3......的每个反复上述处理，保存结果而进行线性压缩。

被计算机20的压缩处理部38压缩的图像描绘信息(偏压Bc，(x，y)、增益Gc，t(x，y)、坐标Xt(x，y)、Yt(x，y))和变量It(x，y)存储在观察器40的存储部41中，并且在通过观察器40的展开处理部44利用线性压缩用的解压处理对被线性压缩的坐标Xt(x，y)，Yt(x，y)进行解压，并利用JPEG解压处理对被JPEG压缩的偏压Bc，t(x，y)、增益Gc，t(x，y)进行解压后，用于描绘处理部46的描绘处理中。在描绘处理部46中，将存储于存储卡MC的照片等的多个图像数据作为更换用纹理读取并且使用下式(12)合成为渲染完成图像并依次进行描绘，由此能够进行一边更换纹理一边显示三维模型的渲染完成图像的幻灯放映再生。在此，式(12)中的“Uc，It(x，y)(Xt(x，y)，Yt(x，y))”表示色成分c、纹理编号i中的更换用纹理的坐标(X，Y)的灰度值(0.0～1.0)，“Pc，t(x，y)”表示色成分c、帧编号t中的显示图像(渲染完成图像)的坐标(x，y)的灰度值(0.0～1.0)。如式(12)所示，显示图像的灰度值Pc，t(x，y)的设定，是通过如下设定如下的值进行的，即、对于变量It(x，y)不是值0的纹理配置区域将与显示图像的坐标(x，y)对应的更换用纹理的坐标(Xt(x，y)，Yt(x，y))的灰度值乘以增益Gc，t(x，y)后与偏压Bc，t(x，y)相加而得到的值。在图16中表示纹理编号为1～3的三个更换用纹理，在图17中表示在渲染完成图像中配置图16的更换用纹理并进行描绘的样子。如上所述，由于作为坐标Xt(x，y)，Yt(x，y)使用被线性压缩压缩的坐标，所以能够以比较高的压缩率抑制数据量并抑制配置更换用纹理时的图像的失真。

【数9】

当I_t(x，y)≠0时，

P_c，t(x，y)＝B_c，t(x，y)+G_c，t(x，y)U_{c，It(x，y)}(X_t(x，y)，Y_t(x，y))

当I_t(x，y)＝0时，

P_c，t(x，y)＝B_c，t(x，y)                …(12)

c＝1～3，t＝1～T，x＝1～w，y＝1～h

根据以上说明的实施例的图像处理方法，在三维模型粘贴特殊纹理并进行渲染并且对渲染完成图像进行解析而得到图像描绘信息，且通过线性压缩方式对作为上述图像描绘信息之一的表示坐标(x，y)和纹理的坐标(X，Y)的对应关系的图像描绘信息(Xt(x，y)，Yt(x，y))进行压缩，所以能够抑制全体的画质的劣化并利用高的压缩率对数据进行压缩。此外，在计算机20侧，将与二进制数表现坐标(X，Y)时的各位的值对应的x坐标用的竖条纹的图案和y坐标用的横条纹的图案作为特殊纹理粘贴在三维模型上并进行渲染，通过对利用渲染作为位图图像而得到渲染完成图像进行解析来设定渲染完成图像的坐标(x，y)和纹理的坐标(Xt(x，y)，Yt(x，y))的对应关系并作为图像描绘信息加以保存，在观察器40侧使用渲染完成图像显示图像时，由于根据预先存储的图像描绘信息基于纹理的坐标(Xt(x，y)，Yt(x，y))的灰度值在显示图像的坐标(x，y)上描绘，所以能够自由地更换纹理而再生三维模型的渲染完成图像并且与实时渲染三维模型地进行显示相比能够减少处理负担。而且，由于使用增益Gc，t(x，y)或偏压Bc，t(x，y)变换纹理的灰度值并设定显示图像的灰度值，所以也能够反映渲染三维模型时的折射光或镜面反射，影等的影响。进而，由于作为用于特定坐标的对应关系的特殊纹理形成与交替二进制数对应的竖条纹的图案和横条纹的图案，所以在向邻接的坐标转移时总是变化1位，能够抑制因图像的灰度值的误差而引起错误的数据。

在本实施方式中，通过线性压缩方式对坐标Xt(x，y)，Yt(x，y)进行压缩，但并不限定于此，也可以通过线性压缩对偏压Bc，t(x，y)或增益Gc，t(x，y)进行压缩。此外，成为线性压缩对象的坐标系也可以为x-y坐标系。即，也可以将坐标的对应关系规定为xt(X，Y)，yt(X，Y)，以利用三角形分割的线性近似表现X-Y平面上的高度xt或yt等。此外，也可以代替上述的JPE G压缩方式而通过其他的压缩方式例如JPE G 2000或GIF、TIFF、Deflate压缩等的可逆压缩处理进行压缩。

在本实施方式中，通过将与二进制数表现坐标(X，Y)时的各位的值对应的x坐标用的竖条纹的图案和y坐标用的横条纹的图案用作纹理，粘贴在三维模型上进行渲染并对渲染结果进行解析，生成图像描绘信息，但所使用的图案并不限定于此，也可以使用在x坐标方向(横向)上浓淡(灰度值)渐渐变化的图案和在y坐标方向(纵向)上浓淡渐渐变换图案。在该情况下，也可以代替由上述的式(3)得到的组编号(n+2)～(n+b+1)的竖条纹的图案而使用由下式(13)得到的组编号(n+2)的1个的图案并且代替由式(4)得到的组编号(n+b+2)～(n+2b+1)的横条纹的图案而使用由下式(14)得到的组编号(n+3)的一个图案。

【数10】

$T_{c,n+2,j}(X,Y)=\frac{X-1}{2^b}...\left(13\right)$

$T_{c,n+3,j}(X,Y)=\frac{Y-1}{2^b}...\left(14\right)$

c＝1～3，j＝1～n，X＝1～2^b，Y＝1～2^b

在使用式(13)的图案和式(14)的图案的情况下，坐标的对应关系的设定能够通过下式(15)求得。在图18中表示特殊纹理的一例，在图19中将图18的特殊纹理粘贴在三维模型上并进行渲染的样子。由此，能够减少要生成的特殊纹理的数量。

【数11】

$X_t(x,y)=\frac{\underset{c=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{A}_{c,n+2,t}(x,y)-\underset{c=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{B}_{c,t}(x,y)}{\underset{c=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{G}_{c,t}(x,y)}\&times;2^b+1$

$Y_t(x,y)=\frac{\underset{c=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{A}_{c,n+3,t}(x,y)-\underset{c=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{B}_{c,t}(x,y)}{\underset{c=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{G}_{c,t}(x,y)}\&times;2^b+1...\left(15\right)$

t＝1～T，x＝1～w，y＝1～h

在本实施方式中，将对象组编号i为值(n+2)～值(n+b+1)的竖条纹图案的特殊纹理设为与用交替二进制数表现坐标时的各位的值对应并且将对象组编号i为值(n+b+2)～值(n+2b+1)的横条纹图案的特殊纹理设定为与用交替二进制数表现坐标时的各位的值对应对应，但也可以作为与一般的二进制数表现坐标时的各位的值对应的纹理而生成这些图案。在图20中表示该情况的特殊纹理的一例。

在本实施方式中，利用观察器40再生图像，但只要是能够再生图像的设备，也可以使用带液晶画面的便携式电话或打印机等其他设备。

另外，本发明并不限定于上述实施方式，只要属于本发明的技术的范围内就能够通过各种方式进行方面。

Claims (13)

1.一种图像处理方法，其特征在于：

取得表示下述两个对应关系的图像描绘信息，即：将纹理粘贴在三维模型上并进行渲染的渲染完成图像的坐标和所述纹理的坐标的对应关系、以及所述渲染完成图像的每个像素的色和所述纹理的每个像素的色的对应关系，

通过线性压缩方式，对表示所述渲染完成图像的坐标和所述纹理的坐标的对应关系的所述图像描绘信息进行压缩。

2.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于：

通过JPE G压缩方式对表示所述渲染完成图像的每个像素的色和所述纹理的每个像素的色的对应关系的所述图像描绘信息进行压缩。

3.根据权利要求1或2所述的图像处理方法，其特征在于：

所述线性压缩方式，是利用三角形分割对所述渲染完成图像的坐标和所述纹理的坐标的任一方的值进行线性近似，从而对数据进行压缩。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的图像处理方法，其特征在于：

将针对每个坐标设定了不同的灰度值的规定图案作为纹理粘贴在三维模型上并进行渲染，

通过该渲染，作为位图图像而获得渲染完成图像，并通过对该渲染完成图像进行解析，来设定所述渲染完成图像的坐标和所述纹理的坐标的对应关系并作为所述图像描绘信息进行保存，

在将希望的纹理作为图像进行显示时，基于所述保存的图像描绘信息，在所述渲染完成图像中配置所述希望的纹理并进行显示。

5.根据权利要求4所述的图像处理方法，其特征在于：

根据所述渲染完成图像的各坐标的灰度值，来特定所对应的所述规定图案的坐标，从而导出所述对应关系。

6.根据权利要求4或5所述的图像处理方法，其特征在于：

所述规定图案，是与用二进制数表现所述纹理的坐标时的位数相同的图案，将用二进制数表现坐标时的各位与各图案相对应，并且将各图案的各坐标的灰度值设定为与该相对应的位的值对应的值。

7.根据权利要求6所述的图像处理方法，其特征在于：

所述二进制数是葛莱码(交替二进制数)。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的图像处理方法，其特征在于：

作为所述规定图案，除了用于设定所述渲染完成图像的坐标和所述纹理的坐标的对应关系的对应关系设定用图案之外，还将以最小灰度值全涂而成的第一全涂图案粘贴在所述三维模型上并进行渲染，

所述渲染完成图像的所述第一全涂图案的灰度值为偏压值，将该偏压值作为表示所述渲染完成图像的每个像素的色和所述纹理的每个像素的色的对应关系的所述图像描绘信息进行保存，

基于所述保存的偏压值，对所述希望的纹理的灰度值进行补偿而变换成所述渲染完成图像的灰度值并进行显示。

9.根据权利要求8所述的图像处理方法，其特征在于：

通过所述线性压缩方式对所述偏压值进行压缩。

10.一种图像处理方法，其是权利要求4至9中任一项所述的图像处理方法，其特征在于：

作为所述规定图案，除了用于设定所述渲染完成图像的坐标和所述纹理的坐标的对应关系的对应关系设定用图案之外，还将以最小灰度值全涂而成的第一全涂图案和以最大灰度值全涂而成的第二全涂图案粘贴在所述三维模型上并分别进行渲染，

算出所述渲染完成图像中所述第二全涂图案的灰度值和所述第一全涂图案的灰度值的偏差即增益，并作为表示所述渲染完成图像的每个像素的色和所述纹理的每个像素的色的对应关系的所述图像描绘信息进行保存，

基于所述保存的增益，将所述希望的纹理的灰度值变换成所述渲染完成图像的灰度值并进行显示。

11.根据权利要求10所述的图像处理方法，其特征在于：

在所述渲染完成图像中配置n个(n为自然数)纹理并进行显示的情况下，设定n个由(n-1)个所述第一全涂图案和1个所述第二全涂图案构成的组，并将针对各组令所述第二全涂图案粘贴在所述三维模型上的部位不同的第一组群、和由n个所述第一全涂图案构成的第二组分别按照各组粘贴在所述三维模型上并进行渲染，

按照所述第一组群的各组，对将所述第一组群按照各组进行渲染而得到的各渲染完成图像的灰度值和将所述第二组进行渲染而得到的渲染完成图像的灰度值进行比较，从而来特定在所述三维模型上粘贴纹理的区域即纹理区域，对该特定的纹理区域算出所述增益。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的图像处理方法，其特征在于：

以帧为单位描绘图像并作为动态图像进行显示。

13.一种图像处理装置，其特征在于，具备：

图像描绘信息取得单元，其取得表示将纹理粘贴在三维模型上并进行渲染的渲染完成图像的坐标和所述纹理的坐标的对应关系以及所述渲染完成图像的每个像素的色和所述纹理的每个像素的色的对应关系的图像描绘信息；和

压缩单元，其通过线性压缩方式对表示所述渲染完成图像的坐标和所述纹理的坐标的对应关系的所述图像描绘信息进行压缩。

Images