JP2000322597A - Image generation device and recording medium - Google Patents

Image generation device and recording medium

Info

Publication number
JP2000322597A
JP2000322597A JP13110999A JP13110999A JP2000322597A JP 2000322597 A JP2000322597 A JP 2000322597A JP 13110999 A JP13110999 A JP 13110999A JP 13110999 A JP13110999 A JP 13110999A JP 2000322597 A JP2000322597 A JP 2000322597A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
information
image
reflection
refraction
generating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP13110999A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3612239B2 (en
Inventor
Moritaka Arai
盛孝 荒井
Masayuki Shimada
政行 島田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP13110999A priority Critical patent/JP3612239B2/en
Publication of JP2000322597A publication Critical patent/JP2000322597A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3612239B2 publication Critical patent/JP3612239B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Image Generation (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image generation device which fast generates a high quality image obtained by considering a reflection effect and refraction effect in a plane having complicated ruggedness. SOLUTION: An incident vector 36 in a vertex on an anisotropic radiation plane is calculated from the position coordinates, etc., of a viewpoint (step 601). Plural anisotropic reflection vectors Li are calculated to the vector 36 (step 602). The vectors Li are decided by the material of an object and an incident angle. The reflection color and reflectance of each vector Li are calculated (step 603). The reflection colors of the respective vectors Li are combined to calculate a synthetic reflection color (step 604).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、画像生成装置及び
記録媒体に関するものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an image generating apparatus and a recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】昨今、コンピュータグラフィックス(C
G)の発展は目覚ましく、様々な物がコンピュータ上で
表現されるようになった。特に、グラフィックハードウ
ェアには、形状データの座標変換や照光処理、最終的な
画像の生成処理を高速に演算するものや、混合処理によ
りフレームバッファに保存されている画像と現在処理中
の画像とを高速に合成するものなどがある。また、CG
に対する要求は益々高まり、単にコンピュータ上で物体
を描画するだけでなく、よりリアルな描画、例えば物体
表面における反射や屈折、加えて視点情報や運動情報を
考慮した描画が求められつつある。
2. Description of the Related Art Recently, computer graphics (C)
The development of G) was remarkable, and various things came to be expressed on computers. In particular, graphic hardware that performs high-speed calculation of coordinate transformation and illumination processing of shape data and final image generation processing, and images stored in the frame buffer and images currently being processed by mixing processing Are synthesized at high speed. Also, CG
There is an increasing demand for not only simple drawing of an object on a computer but also more realistic drawing, for example, drawing considering reflection and refraction on the surface of the object, as well as viewpoint information and motion information.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このような反射や屈折
を考慮する描写は従来理想的な平滑面を対象としてお
り、入射ベクトルに対して反射ベクトルが一本のみ存在
すると仮定して行われた。しかしながら、表面がブラシ
仕上げのように複雑な凹凸を持つ場合、入射光に対する
反射光が一位的にならないため、その面に対する反射や
屈折を考慮した画像はリアリティに欠ける。
The description taking into account such reflection and refraction has conventionally been directed to an ideal smooth surface, and has been performed on the assumption that only one reflection vector exists for an incident vector. . However, when the surface has complicated irregularities such as a brush finish, the reflected light with respect to the incident light does not become the first place, and the image in which the reflection and refraction with respect to the surface are considered lacks reality.

【0004】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、複雑な凹凸のある面
に対する反射効果や屈折効果を考慮した高品位な画像を
高速に生成する画像生成装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide an image for generating a high-quality image at high speed in consideration of a reflection effect and a refraction effect on a surface having complicated unevenness. It is to provide a generating device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために本発明は、コンピュータ画像を生成する画像生成
装置であって、物体の形状情報を入力する手段と、視点
情報を入力する手段と、前記物体の形状情報と前記視点
情報を基に、前記物体の画像を生成する第1の画像生成
手段と、前記物体の形状情報と前記物体表面の材質と前
記視点情報を基にして、前記物体表面における複数の反
射ベクトルまたは複数の屈折ベクトルに対する反射情報
または屈折情報を算出する算出手段と、前記第1の画像
生成手段によって作成された画像と、前記反射情報また
は屈折情報とを合成して画像を生成する第2の画像生成
手段と、を具備することを特徴とする画像生成装置であ
る。
According to the present invention, there is provided an image generating apparatus for generating a computer image, comprising: means for inputting shape information of an object; and means for inputting viewpoint information. A first image generation unit that generates an image of the object based on the shape information of the object and the viewpoint information, based on the shape information of the object, a material of the surface of the object, and the viewpoint information, Calculating means for calculating reflection information or refraction information for a plurality of reflection vectors or a plurality of refraction vectors on the surface of an object; combining the image created by the first image generation means with the reflection information or refraction information; And a second image generating means for generating an image.

【0006】また第2の発明は、コンピュータ画像を生
成する画像生成装置であって、物体の形状情報を入力す
る手段と、前記物体の運動情報を入力する手段と、前記
物体の形状情報と前記運動情報を基に、前記物体の画像
を生成する第1の画像生成手段と、前記物体の形状情報
と前記物体表面の材質と前記運動情報を基にして、前記
物体表面における複数の反射ベクトルまたは複数の屈折
ベクトルに対する反射情報または屈折情報を算出する算
出手段と、前記第1の画像生成手段によって作成された
画像と、前記反射情報または屈折情報とを合成して画像
を生成する第2の画像生成手段と、を具備することを特
徴とする画像生成装置である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an image generating apparatus for generating a computer image, comprising: means for inputting shape information of an object; means for inputting motion information of the object; First image generating means for generating an image of the object based on the motion information; and a plurality of reflection vectors or a plurality of reflection vectors on the object surface based on the shape information of the object, the material of the object surface, and the motion information. Calculating means for calculating reflection information or refraction information for a plurality of refraction vectors; a second image for generating an image by combining the image created by the first image generation means with the reflection information or refraction information And a generation unit.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図1は、本実施の形態に係
る画像生成装置1の概略構成を示す図である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an image generation device 1 according to the present embodiment.

【0008】図1において、画像生成装置1は、外部記
憶装置2より読み込んだ3次元CGデータと、外部入力
装置3より入力された視点情報を基にCG画像データを
作成し、外部表示装置4に出力する。
In FIG. 1, an image generation device 1 creates CG image data based on three-dimensional CG data read from an external storage device 2 and viewpoint information input from an external input device 3, Output to

【0009】画像生成装置1に接続される外部記憶装置
2は物体の形状、質感等を含む物体情報、及び種類、位
置、属性等を含む光源情報を記憶するものであり、例え
ばハードディスクやCD−ROM等である。また、ネッ
トワークに接続された他の外部記憶装置を用いることも
できる。
An external storage device 2 connected to the image generating device 1 stores object information including the shape and texture of the object and light source information including the type, position, attribute, etc. ROM and the like. Further, another external storage device connected to the network can be used.

【0010】また、外部入力装置3はマウス、キーボー
ド及びジョイスティック等の機器であり、物体形状を観
察する位置等の視点情報を入力する。外部表示装置4は
画像を表示する機器であり、CRTディスプレイ等であ
る。
The external input device 3 is a device such as a mouse, a keyboard, and a joystick, and inputs viewpoint information such as a position for observing an object shape. The external display device 4 is a device that displays an image, such as a CRT display.

【0011】図1に示すように、画像生成装置1はCG
データ読み込み部5、CGデータ記憶部6、視点情報算
出部7、視点情報記憶部8、第1レンダリング処理部
9、反射情報算出部10、第2レンダリング処理部11
を有する。画像生成装置1は例えば一台のコンピュータ
よりなる。
[0011] As shown in FIG.
Data reading unit 5, CG data storage unit 6, viewpoint information calculation unit 7, viewpoint information storage unit 8, first rendering processing unit 9, reflection information calculation unit 10, second rendering processing unit 11
Having. The image generation device 1 is composed of, for example, one computer.

【0012】図1において、CGデータ読み込み部5は
外部記憶装置2から物体のCGデータを読み出し、CG
データ記憶部6はそれを記憶する。また、視点情報算出
部7は外部入力装置3によって入力された視点情報から
視点位置座標等を算出し、視点情報記憶部8に記憶させ
る。
In FIG. 1, a CG data reading section 5 reads CG data of an object from an external storage device 2 and
The data storage unit 6 stores it. In addition, the viewpoint information calculation unit 7 calculates viewpoint position coordinates and the like from viewpoint information input by the external input device 3 and stores the coordinates in the viewpoint information storage unit 8.

【0013】第1レンダリング処理部9は物体の画像を
生成し、反射情報算出部10は物体表面における反射情
報を算出する。生成された物体画像と反射情報は第2レ
ンダリング処理部11によって合成される。
The first rendering processing unit 9 generates an image of the object, and the reflection information calculation unit 10 calculates reflection information on the surface of the object. The generated object image and the reflection information are combined by the second rendering processing unit 11.

【0014】以下に画像生成装置1の各部における処理
について説明する。図2は、画像生成装置1による画像
生成処理を示すフローチャートである。図1において、
CGデータ読み込み部5が外部記憶装置2から物体の3
次元CGデータを読み出し、CGデータ記憶部6に記憶
する(ステップ201)。
The processing in each section of the image generating apparatus 1 will be described below. FIG. 2 is a flowchart illustrating an image generation process performed by the image generation device 1. In FIG.
The CG data reading unit 5 reads the object 3 from the external storage device 2.
The dimensional CG data is read and stored in the CG data storage unit 6 (Step 201).

【0015】次に、外部入力装置3により入力された視
点情報から、視点情報算出部7にて視点位置座標等を算
出し、視点情報記憶部8に記憶する(ステップ20
2)。第1レンダリング処理部9は、物体のCGデータ
及び視点情報から、照光効果等を考慮して物体のレンダ
リング処理を行う(ステップ203)。このレンダリン
グ処理はコンピュータのグラフィックスハードウェアに
て行われる。
Next, the viewpoint information calculation unit 7 calculates viewpoint position coordinates and the like from the viewpoint information input by the external input device 3 and stores them in the viewpoint information storage unit 8 (step 20).
2). The first rendering processing unit 9 performs the rendering processing of the object based on the CG data and the viewpoint information of the object in consideration of the illumination effect and the like (step 203). This rendering process is performed by the graphics hardware of the computer.

【0016】図3は描画対象物体である車41を示す図
であり、図4はピクセル63におけるレンダリングデー
タを示す図である。車41の座標等のCGデータは外部
記憶装置2からCGデータ読み込み部5に読み出され、
CGデータ記憶部6に保管される。第1レンダリング処
理部9は、車41のCGデータと、視点位置や光源位置
などから照光効果を考慮した車41のレンダリング処理
を行う。
FIG. 3 is a diagram showing a car 41 as an object to be drawn, and FIG. 4 is a diagram showing rendering data in pixels 63. The CG data such as the coordinates of the car 41 is read from the external storage device 2 to the CG data reading unit 5,
It is stored in the CG data storage unit 6. The first rendering processing unit 9 performs rendering processing of the car 41 in consideration of the CG data of the car 41 and the lighting effect from the viewpoint position, the light source position, and the like.

【0017】図4に示すように、第1レンダリング処理
部9による第1レンダリング終了時のピクセル63のレ
ンダリングデータは、ピクセル色R(赤)、G(緑)、
B(青)の各成分が(r1,g1,b1)、アルファ値
(重み係数)がα1である。反射効果を実現するために
は、通常α1は「1.0」であるが、任意の値を設定す
ることが可能である。
As shown in FIG. 4, the rendering data of the pixel 63 at the end of the first rendering by the first rendering processor 9 includes pixel colors R (red), G (green),
Each component of B (blue) is (r1, g1, b1), and the alpha value (weight coefficient) is α1. In order to realize the reflection effect, α1 is usually “1.0”, but any value can be set.

【0018】次に、反射情報算出部10は物体形状の各
頂点において反射率及び反射色を算出し(ステップ20
4)、第2レンダリング処理部11はステップ203で
処理された画像に、ステップ204で算出された反射色
及び反射率を用いて算出した反射効果を合成レンダリン
グする(ステップ205)。合成レンダリングした画像
は、外部表示装置4に表示される(ステップ206)。
Next, the reflection information calculation unit 10 calculates the reflectance and the reflection color at each vertex of the object shape (step 20).
4), the second rendering processing unit 11 renders the image processed in step 203 with the reflection effect calculated using the reflection color and the reflectance calculated in step 204 (step 205). The combined rendered image is displayed on the external display device 4 (step 206).

【0019】図1に示す反射情報算出部10は、後述す
る方法により反射色を算出する。第2レンダリング処理
部11は、算出された反射色と第1レンダリング処理部
9で生成された画像とを合成レンダリングする。
The reflection information calculation section 10 shown in FIG. 1 calculates a reflection color by a method described later. The second rendering processing unit 11 performs composite rendering of the calculated reflection color and the image generated by the first rendering processing unit 9.

【0020】即ち、例えば、図4に示すピクセル63に
おいて反射色が(r2,g2,b2)であるとき、第2
レンダリング処理終了時のピクセル63における最終的
な値は(α1×r1+α2×r2,α1×g1+α2×
g2,α1×b1+α2×b2)となる。尚、この場合
α2=1とするが、α2には任意の値が設定できる。
That is, for example, when the reflection color is (r2, g2, b2) in the pixel 63 shown in FIG.
The final value of the pixel 63 at the end of the rendering processing is (α1 × r1 + α2 × r2, α1 × g1 + α2 ×
g2, α1 × b1 + α2 × b2). In this case, α2 = 1, but any value can be set as α2.

【0021】このような合成レンダリング処理はコンピ
ュータのグラフィックスハードウェアで行われるため、
非常に高速に処理される。このようにして作成された最
終的な画像は、図1に示す外部出力装置4によって表示
される。
Since such a composite rendering process is performed by graphics hardware of a computer,
It is very fast. The final image created in this way is displayed by the external output device 4 shown in FIG.

【0022】以下、反射情報の算出方法について詳細に
説明する。図3に示す車41において例えばホイール表
面は異方性反射面33である。異方性反射面33とは複
雑な凹凸を有する面であり、例えば金属加工におけるス
ピン仕上げ、ヘアライン仕上げ等のように方向性のある
細かな傷を持つ面などである。
Hereinafter, a method of calculating the reflection information will be described in detail. In the vehicle 41 shown in FIG. 3, for example, the wheel surface is the anisotropic reflection surface 33. The anisotropic reflection surface 33 is a surface having complicated irregularities, and is, for example, a surface having directional fine scratches such as a spin finish or a hairline finish in metal working.

【0023】図5は異方性反射面33における反射光3
7を示す図であり、図6は反射ベクトルを示す図であ
る。図5に示すように、視点35から異方性反射面33
上の点Pへの入射ベクトル36に対する反射光37は広
がりのある形状となり、1つの反射ベクトルでは表せな
い。この反射光37は物体の材質や入射ベクトル36、
即ち入射角度により決定され、理想的な平滑な面に比べ
て複雑な形状になる。
FIG. 5 shows the reflected light 3 on the anisotropic reflection surface 33.
FIG. 7 is a diagram showing a reflection vector, and FIG. 6 is a diagram showing a reflection vector. As shown in FIG.
The reflected light 37 with respect to the incident vector 36 at the upper point P has a wide shape and cannot be represented by one reflected vector. This reflected light 37 is the material of the object and the incident vector 36,
That is, the shape is determined by the angle of incidence, and becomes more complicated than an ideal smooth surface.

【0024】そこで、本画像生成装置1では異方性反射
面33に対する反射光37の形状を予め記憶しておき、
この反射光37をn個の反射ベクトルLi(i=1,
…,n、但しnは1以上の整数)でサンプリングし、近
似する。ここでnが大きいほど反射光37は正確に近似
される。
Therefore, in the image generating apparatus 1, the shape of the reflected light 37 with respect to the anisotropic reflection surface 33 is stored in advance,
This reflected light 37 is converted into n reflection vectors Li (i = 1,
.., N, where n is an integer of 1 or more) and approximate. Here, as n is larger, the reflected light 37 is more accurately approximated.

【0025】図7は異方性反射面33に対する反射情報
計算のフローチャートである。視点35の位置座標等か
ら異方性反射面33上の頂点Pにおける入射ベクトル3
6を算出する(ステップ601)。
FIG. 7 is a flowchart for calculating reflection information for the anisotropic reflection surface 33. The incident vector 3 at the vertex P on the anisotropic reflection surface 33 is determined from the position coordinates of the viewpoint 35 and the like.
6 is calculated (step 601).

【0026】次に、入射ベクトル36に対する異方性反
射ベクトルLiを算出する(ステップ602)。前述の
ように異方性反射ベクトルLiは物体の材質や入射ベク
トル36とで決定されるが、入射ベクトル毎にプログラ
ム内で生成することも可能であるし、材質と入射角度ご
との反射ベクトルLiを保持しておいてもよい。尚、各
反射ベクトルLiは最も成分の大きなベクトルで正規化
しておく。
Next, an anisotropic reflection vector Li for the incident vector 36 is calculated (step 602). As described above, the anisotropic reflection vector Li is determined by the material of the object and the incident vector 36, but can be generated in a program for each incident vector, or the reflection vector Li for each material and incident angle can be determined. May be held. Each reflection vector Li is normalized by a vector having the largest component.

【0027】次に、各反射ベクトルLiの反射色と反射
率を算出する(ステップ603)。反射色とは、反射ベ
クトルLiと反射ベクトルLi上に存在する物体との交
点における色である。交点を求める対象の物体は実際に
描画されている物体に限らず、仮想物体でも構わない。
例えば、図3に示すように、車41の周囲に仮想球43
を設けて、車41の周囲にある物体の画像、即ちテクス
チャ画像45を仮想球43に写した場合、反射色は反射
ベクトルLiと仮想球43の交点の色となる。
Next, the reflection color and the reflectance of each reflection vector Li are calculated (step 603). The reflection color is a color at an intersection between the reflection vector Li and an object existing on the reflection vector Li. The object for which the intersection is to be obtained is not limited to the actually drawn object, but may be a virtual object.
For example, as shown in FIG.
When the image of the object around the car 41, that is, the texture image 45 is captured on the virtual sphere 43, the reflection color is the color of the intersection of the reflection vector Li and the virtual sphere 43.

【0028】図8は反射角γに対する反射率W(γ)の
一例を示す図である。反射率は材質によって異なる。反
射角γは点Pにおける法線ベクトル39と反射ベクトル
とがなす角度である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of the reflectance W (γ) with respect to the reflection angle γ. The reflectivity differs depending on the material. The reflection angle γ is an angle between the normal vector 39 at the point P and the reflection vector.

【0029】ステップ603では、例えば、図6に示す
反射ベクトルL1、L2、L3のそれぞれと仮想球43
との交点の反射色、及び反射ベクトルL1、L2、L3
の反射角γ1、γ2、γ3に対する反射率W(γ1)、
W(γ2)、W(γ3)が求められる。
In step 603, for example, each of the reflection vectors L1, L2, L3 shown in FIG.
The reflection color at the intersection with and the reflection vectors L1, L2, L3
The reflectance W (γ1) for the reflection angles γ1, γ2, γ3 of
W (γ2) and W (γ3) are obtained.

【0030】次に、ステップ603で算出された反射ベ
クトルLiの反射色を合成し(ステップ604)、合成
反射色を算出する。合成反射色R(r,g,b)は次式
で求められる。 R(r,g,b)=1/nΣW(γi)×|Li|×Li(r,g,b) …(1) ここでnは反射ベクトルのサンプリング数、W(γi)
は反射ベクトルLiの反射率、|Li|は反射ベクトル
Liの大きさ、Li(r,g,b)は反射ベクトルLi
の反射色である。
Next, the reflection colors of the reflection vector Li calculated in step 603 are combined (step 604), and the combined reflection color is calculated. The composite reflection color R (r, g, b) is obtained by the following equation. R (r, g, b) = 1 / nΣW (γi) × | Li | × Li (r, g, b) (1) where n is the number of reflection vector samples, W (γi)
Is the reflectance of the reflection vector Li, | Li | is the size of the reflection vector Li, and Li (r, g, b) is the reflection vector Li.
Is the reflection color.

【0031】式(1)に示される反射色の合成処理は、
画像生成装置1が有する前述のグラフィックスハードウ
ェアを利用して行われる。すなわち、R(r,g,b)
が、図4における、α2×r2、α2×g2、α2×b
2に相当する。
The process of synthesizing the reflected color shown in equation (1)
This is performed by using the above-described graphics hardware included in the image generation device 1. That is, R (r, g, b)
Are α2 × r2, α2 × g2, α2 × b in FIG.
Equivalent to 2.

【0032】第2レンダリング処理部11はこうして求
めた合成反射色と第1レンダリング処理部9で求めた物
体の画像との合成レンダリング処理を行い、最終的な画
像が外部表示装置4に表示される。
The second rendering processing unit 11 performs a composite rendering process on the composite reflection color obtained in this way and the image of the object obtained by the first rendering processing unit 9, and the final image is displayed on the external display device 4. .

【0033】合成反射色を求める計算処理や合成レンダ
リング処理はプログラムで行うこともできるが、多くの
演算時間を要するため高速の描画が行えない。しかしな
がら、本実施の形態のようにグラフィックスハードウェ
アを利用すれば、リアルな描画が高速に行える。
Although the calculation processing and the composite rendering processing for obtaining the composite reflection color can be performed by a program, high-speed drawing cannot be performed because a large amount of calculation time is required. However, if graphics hardware is used as in the present embodiment, realistic drawing can be performed at high speed.

【0034】次に、画像描画のリアリティをより高める
ための方法について説明する。図9は反射角ごとに用意
するテクスチャ画像を示す図である。図9に示すよう
に、反射角が0度に近い場合は明瞭なテクスチャ画像4
5−1を仮想球43に張り、反射角が90度に近い場合
はぼけたテクスチャ画像45−2を仮想球に張る。この
ように反射角ごとに異なるテクスチャ画像を用いること
によって、更にリアルな反射効果を実現できる。
Next, a method for further enhancing the reality of image drawing will be described. FIG. 9 is a diagram showing a texture image prepared for each reflection angle. As shown in FIG. 9, when the reflection angle is close to 0 degrees, a clear texture image 4 is obtained.
5-1 is put on the virtual sphere 43, and when the reflection angle is close to 90 degrees, the blurred texture image 45-2 is put on the virtual sphere. By using a different texture image for each reflection angle, a more realistic reflection effect can be realized.

【0035】図10はテクスチャ画像45−3を示す図
である。このようにテクスチャ画像45−3において画
像がクリアな領域A及び画像がぼけた領域Bとに分ける
事で、よりリアルな反射効果を実現することもできる。
例えば、物体の中央部には明瞭な反射画像を貼付け、物
体の端の方には、ぼけた反射画像を貼付ける。
FIG. 10 is a diagram showing a texture image 45-3. In this way, by dividing the texture image 45-3 into the area A in which the image is clear and the area B in which the image is blurred, a more realistic reflection effect can be realized.
For example, a clear reflection image is pasted on the center of the object, and a blurred reflection image is pasted on the edge of the object.

【0036】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、コンピュータのグラフィックハードウェアを利用し
て、異方性反射面を含む物体における反射効果を考慮し
た精巧な画像を高速に生成し、表示させることが可能で
ある。これによりグラフィックエンジンを持たないパソ
コンにおいても高品位な画像を生成することができる。
As described above, according to the present embodiment, an elaborate image taking into account the reflection effect of an object including an anisotropic reflection surface is generated at high speed by using graphic hardware of a computer. It can be displayed. As a result, a high-quality image can be generated even in a personal computer having no graphic engine.

【0037】尚、本実施の形態では視点35の位置を外
部入力装置3より入力したが、視点位置を固定し、外部
入力装置3より車41の移動量等を入力することも可能
である。この場合、車41の移動量や移動方向に合わせ
て像を写す仮想物体の形状を選択すると、より効率的に
反射効果の算出が行える。
Although the position of the viewpoint 35 is input from the external input device 3 in the present embodiment, it is also possible to fix the viewpoint position and input the moving amount of the car 41 from the external input device 3. In this case, if the shape of the virtual object that captures an image is selected according to the moving amount and moving direction of the car 41, the reflection effect can be calculated more efficiently.

【0038】また、本実施の形態では反射効果について
説明したが、反射ベクトルを屈折ベクトルとして屈折色
を算出し、材質に応じた屈折率を用意すれば、屈折情報
を算出し、同様に合成レンダリング処理を行うことが可
能である。尚、本実施の形態における図2や図7に示す
処理を行うプログラムをCD−ROM等の記録媒体に格
納して流通させることもできる。
In the present embodiment, the reflection effect has been described. However, if a refraction color is calculated using a reflection vector as a refraction vector and a refraction index corresponding to a material is prepared, refraction information is calculated, and the composite rendering is similarly performed. It is possible to perform processing. It should be noted that the program for performing the processing shown in FIGS. 2 and 7 in the present embodiment can be stored in a recording medium such as a CD-ROM and distributed.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、反射効果や屈折効果を考慮した高品位な画像を高
速に生成することができる。
As described above in detail, according to the present invention, a high-quality image can be generated at high speed in consideration of the reflection effect and the refraction effect.

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

【図1】 本発明の1実施の形態に係る画像生成装置1
を示す図
FIG. 1 is an image generation apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
Figure showing

【図2】 画像生成装置1による画像生成処理を示すフ
ローチャート
FIG. 2 is a flowchart illustrating an image generation process performed by the image generation device 1.

【図3】 車41を示す図FIG. 3 is a view showing a car 41;

【図4】 ピクセル63の画像データを示す図FIG. 4 is a diagram showing image data of a pixel 63;

【図5】 異方性反射面33における反射光37を示す
FIG. 5 is a view showing reflected light 37 on an anisotropic reflection surface 33;

【図6】 反射ベクトルLiを示す図FIG. 6 is a diagram showing a reflection vector Li.

【図7】 異方性反射面33における反射情報計算のフ
ローチャート
FIG. 7 is a flowchart of calculation of reflection information on the anisotropic reflection surface 33;

【図8】 反射角度との反射率を示す図FIG. 8 is a diagram showing a reflection angle and a reflectance.

【図9】 反射角度ごとに用意するテクスチャ画像を示
す図
FIG. 9 is a diagram showing a texture image prepared for each reflection angle.

【図10】 テクスチャ画像45−3を示す図FIG. 10 is a diagram showing a texture image 45-3.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1………画像生成装置 2………外部記憶装置 3………外部入力装置 4………外部表示装置 5………CGデータ読み込み部 6………CGデータ記憶部 7………視点情報算出部 8………視点情報記憶部 9………第1レンダリング処理部 10………反射情報算出部 11………第2レンダリング処理部 1 Image generating device 2 External storage device 3 External input device 4 External display device 5 CG data reading unit 6 CG data storage unit 7 View point information Calculating unit 8 View point information storing unit 9 First rendering processing unit 10 Reflection information calculating unit 11 Second rendering processing unit

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コンピュータ画像を生成する画像生成装
置であって、 物体の形状情報を入力する手段と、 視点情報を入力する手段と、 前記物体の形状情報と前記視点情報を基に、前記物体の
画像を生成する第1の画像生成手段と、 前記物体の形状情報と前記物体表面の材質と前記視点情
報を基にして、前記物体表面における複数の反射ベクト
ルまたは複数の屈折ベクトルに対する反射情報または屈
折情報を算出する算出手段と、 前記第1の画像生成手段によって作成された画像と、前
記反射情報または屈折情報とを合成して画像を生成する
第2の画像生成手段と、 を具備することを特徴とする画像生成装置。
1. An image generating apparatus for generating a computer image, comprising: a unit for inputting shape information of an object; a unit for inputting viewpoint information; and the object based on the shape information of the object and the viewpoint information. First image generating means for generating an image of, based on the shape information of the object, the material of the surface of the object and the viewpoint information, reflection information for a plurality of reflection vectors or a plurality of refraction vectors on the surface of the object or Calculating means for calculating refraction information; and second image generating means for generating an image by combining the image created by the first image generating means with the reflection information or the refraction information. An image generation device characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 コンピュータ画像を生成する画像生成装
置であって、 物体の形状情報を入力する手段と、 前記物体の運動情報を入力する手段と、 前記物体の形状情報と前記運動情報を基に、前記物体の
画像を生成する第1の画像生成手段と、 前記物体の形状情報と前記物体表面の材質と前記運動情
報を基にして、前記物体表面における複数の反射ベクト
ルまたは複数の屈折ベクトルに対する反射情報または屈
折情報を算出する算出手段と、 前記第1の画像生成手段によって作成された画像と、前
記反射情報または屈折情報とを合成して画像を生成する
第2の画像生成手段と、 を具備することを特徴とする画像生成装置。
2. An image generating apparatus for generating a computer image, comprising: a unit for inputting shape information of an object; a unit for inputting motion information of the object; and based on the shape information and the motion information of the object. A first image generating means for generating an image of the object; and a plurality of reflection vectors or a plurality of refraction vectors on the object surface, based on the shape information of the object, the material of the object surface, and the motion information. Calculating means for calculating reflection information or refraction information; and second image generation means for generating an image by combining the image created by the first image generation means with the reflection information or refraction information. An image generating apparatus, comprising:
【請求項3】 請求項1或いは請求項2に記載された第
2の画像生成手段は、 第1の画像生成手段によって作
成され、前記物体情報をピクセル色とアルファ値で表し
た第1の画像と、 前記反射情報または屈折情報をピクセル色とアルファ値
で表した第2の画像と、 を合成することを特徴とする
画像生成装置。
3. The first image generating means according to claim 1 or 2, wherein the first image is generated by the first image generating means, and the object information is represented by a pixel color and an alpha value. And a second image in which the reflection information or the refraction information is represented by a pixel color and an alpha value.
【請求項4】 前記反射情報または屈折情報は、前記物
体の周囲に任意形状の仮想物体を設け、前記仮想物体と
反射ベクトル或いは屈折ベクトルとの交点の情報である
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の画像生
成装置。
4. The reflection information or refraction information, wherein a virtual object having an arbitrary shape is provided around the object, and information about an intersection of the virtual object and a reflection vector or a refraction vector is provided. Alternatively, the image generation device according to claim 2.
【請求項5】 前記反射情報または屈折情報は、反射ベ
クトルまたは屈折ベクトルの角度に応じて明瞭さが異な
ることを特徴とする請求項1または請求項2記載の画像
生成装置。
5. The image generating apparatus according to claim 1, wherein the reflection information or the refraction information has different clarity depending on the angle of the reflection vector or the refraction vector.
【請求項6】 前記反射情報または屈折情報は、物体の
位置に応じて明瞭さが異なることを特徴とする請求項1
または請求項2記載の画像生成装置。
6. The clarity of the reflection information or the refraction information differs according to the position of an object.
Alternatively, the image generation device according to claim 2.
【請求項7】 コンピュータ画像を生成する画像生成装
置であって、 物体の形状情報を入力する手段と、 視点情報を入力する手段と、 前記物体の形状情報と前記視点情報を基に、前記物体の
画像を生成する第1の画像生成手段と、 前記物体の形状情報と前記物体表面の材質と前記視点情
報を基にして、前記物体表面における複数の反射ベクト
ルまたは複数の屈折ベクトルに対する反射情報または屈
折情報を算出する算出手段と、 前記第1の画像生成手段によって作成された画像と、前
記反射情報または屈折情報とを合成して画像を生成する
第2の画像生成手段と、 を具備する画像生成装置としてコンピュータを機能させ
るプログラムを記録した記録媒体。
7. An image generating apparatus for generating a computer image, comprising: a unit for inputting shape information of an object; a unit for inputting viewpoint information; and the object based on the shape information of the object and the viewpoint information. First image generating means for generating an image of, based on the shape information of the object, the material of the surface of the object and the viewpoint information, reflection information for a plurality of reflection vectors or a plurality of refraction vectors on the surface of the object or An image comprising: a calculation unit for calculating refraction information; and a second image generation unit for generating an image by combining the image created by the first image generation unit with the reflection information or the refraction information. A recording medium that records a program that causes a computer to function as a generation device.
【請求項8】 コンピュータ画像を生成する画像生成装
置であって、 物体の形状情報を入力する手段と、 前記物体の運動情報を入力する手段と、 前記物体の形状情報と前記運動情報を基に、前記物体の
画像を生成する第1の画像生成手段と、 前記物体の形状情報と前記物体表面の材質と前記運動情
報を基にして、前記物体表面における複数の反射ベクト
ルまたは複数の屈折ベクトルに対する反射情報または屈
折情報を算出する算出手段と、 前記第1の画像生成手段によって作成された画像と、前
記反射情報または屈折情報とを合成して画像を生成する
第2の画像生成手段と、 を具備する画像生成装置としてコンピュータを機能させ
るプログラムを記録した記録媒体。
8. An image generating apparatus for generating a computer image, comprising: a unit for inputting shape information of an object; a unit for inputting motion information of the object; and based on the shape information and the motion information of the object. A first image generating means for generating an image of the object; and a plurality of reflection vectors or a plurality of refraction vectors on the object surface, based on the shape information of the object, the material of the object surface, and the motion information. Calculating means for calculating reflection information or refraction information; and second image generation means for generating an image by combining the image created by the first image generation means with the reflection information or refraction information. A recording medium on which a program for causing a computer to function as an image generation device is provided.
JP13110999A 1999-05-12 1999-05-12 Image generating apparatus and recording medium Expired - Fee Related JP3612239B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13110999A JP3612239B2 (en) 1999-05-12 1999-05-12 Image generating apparatus and recording medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13110999A JP3612239B2 (en) 1999-05-12 1999-05-12 Image generating apparatus and recording medium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000322597A true JP2000322597A (en) 2000-11-24
JP3612239B2 JP3612239B2 (en) 2005-01-19

Family

ID=15050202

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13110999A Expired - Fee Related JP3612239B2 (en) 1999-05-12 1999-05-12 Image generating apparatus and recording medium

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3612239B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004079663A1 (en) * 2003-03-06 2004-09-16 Digital Media Professionals Inc. Light reflection intensity calculation circuit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004079663A1 (en) * 2003-03-06 2004-09-16 Digital Media Professionals Inc. Light reflection intensity calculation circuit
US7616802B2 (en) 2003-03-06 2009-11-10 Digital Media Professionals, Inc. Light reflection intensity calculation circuit

Also Published As

Publication number Publication date
JP3612239B2 (en) 2005-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3184327B2 (en) Three-dimensional graphics processing method and apparatus
US8610729B2 (en) Floating point computer system with fog
US8223149B2 (en) Cone-culled soft shadows
JP2002304637A (en) System and method for generating real-time shadow of transparent object
US6972758B2 (en) Methods and apparatus for rendering an image including portions seen through one or more objects of the image
US7212215B2 (en) Apparatus and method for rendering an antialiased image
JPH06348860A (en) Picture synthesizing device and game device using the same
US6712700B1 (en) Stereo model displaying method and apparatus in video game, game apparatus, and computer-readable recording medium stored with stereo model displaying program for video game
JP3253020B2 (en) Rendering method and device, game device, and computer-readable recording medium for storing program for rendering three-dimensional model
US6906729B1 (en) System and method for antialiasing objects
JP3612239B2 (en) Image generating apparatus and recording medium
JPH05298460A (en) Device for expressing shell quality sense
US20020033822A1 (en) Image generating system
US6900804B1 (en) Method of forming polygon image and image processing apparatus using the same
EP1249791B1 (en) 3-D game image processing method and device for drawing border lines
JP3648404B2 (en) Image generating apparatus and recording medium
JP3375879B2 (en) Graphic processing method and apparatus
JPH06259571A (en) Image synthesizer
JP3372034B2 (en) Rendering method and apparatus, game apparatus, and computer-readable recording medium storing program for rendering stereo model
JP2003256864A (en) Texture mapping program
JP2000040164A (en) Image generation device
JP3453410B2 (en) Image processing apparatus and method
JP2518712B2 (en) Method and apparatus for producing high quality rendering drawing in computer graphic
JP2002024847A (en) Device and method for forming image and recording medium
JP4313892B2 (en) Drawing apparatus, drawing method, and recording medium

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040607

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040622

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040820

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20041019

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20041022

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071029

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081029

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091029

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091029

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101029

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111029

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121029

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131029

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees