JP2000348199A - テクスチャマッピング方法及び装置 - Google Patents
テクスチャマッピング方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ３次元形状データにマッピングされた第１の
テクスチャ画像データが存在する場合に、３次元形状デ
ータと第２のテクスチャ画像データとのマッピングを容
易に行うこと。 【解決手段】 第１のテクスチャ画像データがマッピン
グされた３次元形状データと第２のテクスチャ画像デー
タとを入力し、第１のテクスチャ画像３１と第２のテク
スチャ画像３２とを表示装置に表示する。そして、第１
のテクスチャ画像と第２のテクスチャ画像との対応する
複数組の点（ａ１とｂ１，ａ２とｂ２，…）をポインテ
ィングデバイスで指定する。処理装置が３次元形状デー
タと第１のテクスチャ画像データとの既知のマッピング
情報、及び、第１のテクスチャ画像と第２のテクスチャ
画像との指定された複数組の点の対応関係に基づいて、
３次元形状データと第２のテクスチャ画像データとの対
応関係を演算する。
テクスチャ画像データが存在する場合に、３次元形状デ
ータと第２のテクスチャ画像データとのマッピングを容
易に行うこと。 【解決手段】 第１のテクスチャ画像データがマッピン
グされた３次元形状データと第２のテクスチャ画像デー
タとを入力し、第１のテクスチャ画像３１と第２のテク
スチャ画像３２とを表示装置に表示する。そして、第１
のテクスチャ画像と第２のテクスチャ画像との対応する
複数組の点（ａ１とｂ１，ａ２とｂ２，…）をポインテ
ィングデバイスで指定する。処理装置が３次元形状デー
タと第１のテクスチャ画像データとの既知のマッピング
情報、及び、第１のテクスチャ画像と第２のテクスチャ
画像との指定された複数組の点の対応関係に基づいて、
３次元形状データと第２のテクスチャ画像データとの対
応関係を演算する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、３次元形状データ
にテクスチャ画像データをマッピングする方法、言い換
えれば、３次元物体の表面に模様等の２次元画像を貼り
付けるテクスチャマッピング方法、及びテクスチャマッ
ピング装置に関する。
にテクスチャ画像データをマッピングする方法、言い換
えれば、３次元物体の表面に模様等の２次元画像を貼り
付けるテクスチャマッピング方法、及びテクスチャマッ
ピング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータグラフィックスにおいて、
３次元物体を表示させる際の物体表面の色や模様を表現
する手法として、テクスチャマッピングがある。これ
は、図６に示すように、３次元形状データで表示された
オブジェクト６１とその２次元画像６２との対応付けを
行う手法である。
３次元物体を表示させる際の物体表面の色や模様を表現
する手法として、テクスチャマッピングがある。これ
は、図６に示すように、３次元形状データで表示された
オブジェクト６１とその２次元画像６２との対応付けを
行う手法である。
【０００３】図６（Ａ）に示すように、３次元オブジェ
クト６１の表面の点Ｍが座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で表され、
これに対応する２次元画像６２の点ｍが、図６（Ｂ）に
示すように座標（ｕ，ｖ）で表されるとすれば、このマ
ッピングの対応関係は次の（１）式で表される。
クト６１の表面の点Ｍが座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で表され、
これに対応する２次元画像６２の点ｍが、図６（Ｂ）に
示すように座標（ｕ，ｖ）で表されるとすれば、このマ
ッピングの対応関係は次の（１）式で表される。
【０００４】
【数１】
【０００５】である。なお、Ｐは射影行列、ｓはスカラ
ーである。例えば、特開平１０−２７１１号公報に記載
されているような３次元形状計測装置を用いて、物体の
３次元形状データとカラ一画像を同時に取得する。この
カラ一画像は、カメラパラメータが既知であるので、３
次元形状データとのマッピングのための対応関係がとれ
たテクスチャ画像データとして使用することができる。
なお、カメラパラメータは、カラーＣＣＤ（固体撮像素
子）の画素ピッチ、レンズの焦点距離、視点、物体の注
視点、光軸の位置、視野のＹ方向ベクトル（視野の傾
き）を含んでいる。
ーである。例えば、特開平１０−２７１１号公報に記載
されているような３次元形状計測装置を用いて、物体の
３次元形状データとカラ一画像を同時に取得する。この
カラ一画像は、カメラパラメータが既知であるので、３
次元形状データとのマッピングのための対応関係がとれ
たテクスチャ画像データとして使用することができる。
なお、カメラパラメータは、カラーＣＣＤ（固体撮像素
子）の画素ピッチ、レンズの焦点距離、視点、物体の注
視点、光軸の位置、視野のＹ方向ベクトル（視野の傾
き）を含んでいる。
【０００６】したがって、３次元形状計測装置を用いて
同時に取得した３次元形状データ及びテクスチャ画像デ
ータを用いて、テクスチャマッピングの手法により立体
モデルを容易に生成することができる。
同時に取得した３次元形状データ及びテクスチャ画像デ
ータを用いて、テクスチャマッピングの手法により立体
モデルを容易に生成することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、３次元
形状計測装置を用いて実際の物体の３次元形状データ及
びテクスチャ画像データ（カラー画像データ）を取得
し、テクスチャマッピングによって実物の立体モデルを
生成する場合に、得られたカラー画像が高画質であれば
ある程、実物に近い立体モデルを生成することができ
る。
形状計測装置を用いて実際の物体の３次元形状データ及
びテクスチャ画像データ（カラー画像データ）を取得
し、テクスチャマッピングによって実物の立体モデルを
生成する場合に、得られたカラー画像が高画質であれば
ある程、実物に近い立体モデルを生成することができ
る。
【０００８】ところで、同じ物体を画素数の多いディジ
タルカメラで別途撮影し、又は通常のカメラで撮影して
スキャナーでディジタル化することによって、より高画
質のカラー画像を得ることが可能である。そこで、その
ようにして得られたより高画質のカラー画像をテクスチ
ャ画像として用い、３次元形状計測装置で取得した３次
元形状データにマッピングすれば、より実物に近い立体
モデルを生成することができる。
タルカメラで別途撮影し、又は通常のカメラで撮影して
スキャナーでディジタル化することによって、より高画
質のカラー画像を得ることが可能である。そこで、その
ようにして得られたより高画質のカラー画像をテクスチ
ャ画像として用い、３次元形状計測装置で取得した３次
元形状データにマッピングすれば、より実物に近い立体
モデルを生成することができる。
【０００９】しかしながら、別々に取得された３次元形
状データとカラー画像データとは、マッピングのための
対応関係がとれていないので、ユーザの操作により後で
テクスチャマッピングを行う必要がある。例えば、３次
元画像と２次元カラー画像とをモニタ画面に表示する。
ユーザがそれらの画像を見て互いの対応点を判断して指
定する。その作業を多数の対応点に関して繰り返す。こ
のような作業は非常に骨の折れる作業であると共に、こ
のようにして行われたテクスチャマッピングの精度はユ
ーザの熟練度などに大きく左右される。
状データとカラー画像データとは、マッピングのための
対応関係がとれていないので、ユーザの操作により後で
テクスチャマッピングを行う必要がある。例えば、３次
元画像と２次元カラー画像とをモニタ画面に表示する。
ユーザがそれらの画像を見て互いの対応点を判断して指
定する。その作業を多数の対応点に関して繰り返す。こ
のような作業は非常に骨の折れる作業であると共に、こ
のようにして行われたテクスチャマッピングの精度はユ
ーザの熟練度などに大きく左右される。
【００１０】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
ので、別々に取得された３次元形状データとカラー画像
データとのテクスチャマッピングを容易に行うことがで
きる方法及び装置を提供することを目的とする。
ので、別々に取得された３次元形状データとカラー画像
データとのテクスチャマッピングを容易に行うことがで
きる方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の方法は、３次
元形状データにマッピングされた第１のテクスチャ画像
データがすでに存在する場合に、前記３次元形状データ
と第２のテクスチャ画像データとをマッピングする方法
であって、前記第１のテクスチャ画像データがマッピン
グされた３次元形状データと前記第２のテクスチャ画像
データとを入力し、第１のテクスチャ画像と第２のテク
スチャ画像とを表示し、前記第１のテクスチャ画像と前
記第２のテクスチャ画像との対応する複数組の点を指定
し、前記３次元形状データと前記第１のテクスチャ画像
データとの既知のマッピング情報、及び、前記第１のテ
クスチャ画像と前記第２のテクスチャ画像との指定され
た複数組の点の対応関係に基づいて、前記３次元形状デ
ータと前記第２のテクスチャ画像データとの対応関係を
演算し、前記第２のテクスチャ画像データがマッピング
された３次元形状データを出力する。
元形状データにマッピングされた第１のテクスチャ画像
データがすでに存在する場合に、前記３次元形状データ
と第２のテクスチャ画像データとをマッピングする方法
であって、前記第１のテクスチャ画像データがマッピン
グされた３次元形状データと前記第２のテクスチャ画像
データとを入力し、第１のテクスチャ画像と第２のテク
スチャ画像とを表示し、前記第１のテクスチャ画像と前
記第２のテクスチャ画像との対応する複数組の点を指定
し、前記３次元形状データと前記第１のテクスチャ画像
データとの既知のマッピング情報、及び、前記第１のテ
クスチャ画像と前記第２のテクスチャ画像との指定され
た複数組の点の対応関係に基づいて、前記３次元形状デ
ータと前記第２のテクスチャ画像データとの対応関係を
演算し、前記第２のテクスチャ画像データがマッピング
された３次元形状データを出力する。
【００１２】このような方法によれば、別々に取得され
た３次元形状データと第２のテクスチャ画像データ（カ
ラー画像データ）とのテクスチャマッピングを行う際
に、３次元形状データとのマッピングの対応関係がとれ
ている第１のテクスチャ画像データを仲介にして、２次
元カラー画像同士（第１及び第２のテクスチャ画像）の
間で対応する点を指定すればよい。このような作業は、
３次元画像と２次元カラー画像との間で対応する点を指
定する作業に比べて容易である。
た３次元形状データと第２のテクスチャ画像データ（カ
ラー画像データ）とのテクスチャマッピングを行う際
に、３次元形状データとのマッピングの対応関係がとれ
ている第１のテクスチャ画像データを仲介にして、２次
元カラー画像同士（第１及び第２のテクスチャ画像）の
間で対応する点を指定すればよい。このような作業は、
３次元画像と２次元カラー画像との間で対応する点を指
定する作業に比べて容易である。
【００１３】請求項２の方法では、前記第１のテクスチ
ャ画像データは、前記３次元形状データの取得と同時に
取得された画像データである。従来技術の項で述べたよ
うに、公知の３次元形状計測装置を用いて３次元形状デ
ータ及びテクスチャ画像データを同時に取得することが
できる。
ャ画像データは、前記３次元形状データの取得と同時に
取得された画像データである。従来技術の項で述べたよ
うに、公知の３次元形状計測装置を用いて３次元形状デ
ータ及びテクスチャ画像データを同時に取得することが
できる。
【００１４】請求項３の方法では、前記第２のテクスチ
ャ画像データの解像度が、前記第１のテクスチャ画像デ
ータの解像度より高い。このような場合に、上記のテク
スチャマッピングによって、より高解像度のテクスチャ
画像を３次元画像に貼り付けて、高品質の立体モデルを
容易に生成することができる。
ャ画像データの解像度が、前記第１のテクスチャ画像デ
ータの解像度より高い。このような場合に、上記のテク
スチャマッピングによって、より高解像度のテクスチャ
画像を３次元画像に貼り付けて、高品質の立体モデルを
容易に生成することができる。
【００１５】請求項４の装置は、第１のテクスチャ画像
データがマッピングされた３次元形状データと第２のテ
クスチャ画像データとを入力するためのインタフェース
と、第１のテクスチャ画像と前記第２のテクスチャ画像
とを表示する表示装置と、前記第１のテクスチャ画像と
前記第２のテクスチャ画像との対応する複数組の点を指
定するためのポインティングデバイスと、前記３次元形
状データと前記第１のテクスチャ画像との既知のマッピ
ング情報、及び、前記第１のテクスチャ画像と前記第２
のテクスチャ画像との指定された複数組の点の対応関係
に基づいて、前記３次元形状データと前記第２のテクス
チャ画像データとの対応関係を演算する処理装置と、前
記第２のテクスチャ画像データがマッピングされた３次
元形状データを出力するためのインタフェースとを備え
る。
データがマッピングされた３次元形状データと第２のテ
クスチャ画像データとを入力するためのインタフェース
と、第１のテクスチャ画像と前記第２のテクスチャ画像
とを表示する表示装置と、前記第１のテクスチャ画像と
前記第２のテクスチャ画像との対応する複数組の点を指
定するためのポインティングデバイスと、前記３次元形
状データと前記第１のテクスチャ画像との既知のマッピ
ング情報、及び、前記第１のテクスチャ画像と前記第２
のテクスチャ画像との指定された複数組の点の対応関係
に基づいて、前記３次元形状データと前記第２のテクス
チャ画像データとの対応関係を演算する処理装置と、前
記第２のテクスチャ画像データがマッピングされた３次
元形状データを出力するためのインタフェースとを備え
る。
【００１６】請求項５の記録媒体は、第１のテクスチャ
画像データがマッピングされた３次元形状データと第２
のテクスチャ画像データとを入力するステップ、第１の
テクスチャ画像と第２のテクスチャ画像とを表示するス
テップ、前記第１のテクスチャ画像と前記第２のテクス
チャ画像との対応する複数組の点を指定された情報に基
づいて設定するステップ、前記３次元形状データと前記
第１のテクスチャ画像データとの既知のマッピング情
報、及び、前記第１のテクスチャ画像と前記第２のテク
スチャ画像との設定された複数組の点の対応関係に基づ
いて、前記３次元形状データと前記第２のテクスチャ画
像データとの対応関係を演算するステップ、及び、前記
第２のテクスチャ画像データがマッピングされた３次元
形状データを出力するステップをコンピュータに実行さ
せるためのプログラムを記録した記録媒体である。
画像データがマッピングされた３次元形状データと第２
のテクスチャ画像データとを入力するステップ、第１の
テクスチャ画像と第２のテクスチャ画像とを表示するス
テップ、前記第１のテクスチャ画像と前記第２のテクス
チャ画像との対応する複数組の点を指定された情報に基
づいて設定するステップ、前記３次元形状データと前記
第１のテクスチャ画像データとの既知のマッピング情
報、及び、前記第１のテクスチャ画像と前記第２のテク
スチャ画像との設定された複数組の点の対応関係に基づ
いて、前記３次元形状データと前記第２のテクスチャ画
像データとの対応関係を演算するステップ、及び、前記
第２のテクスチャ画像データがマッピングされた３次元
形状データを出力するステップをコンピュータに実行さ
せるためのプログラムを記録した記録媒体である。
【００１７】本発明に係る装置は、例えばパーソナルコ
ンピュータ又はワークステーションなどを用いて実現さ
れる。本発明に係る方法を実行するためのプログラム
は、半導体メモリ、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、フ
ロッピー（登録商標）ディスク、又は光磁気ディスクな
どの記録媒体に格納される。記録媒体に格納されたプロ
グラムは、主メモリ上に適時ローディングされ、処理装
置によって実行される。記録媒体がネットワークなどの
通信回線で結ばれたサーバに設けられている場合には、
通信回線を介してサーバからプログラムが読み取られ又
はダウンロードされる。プログラムは、種々のＯＳ、プ
ラットホーム、システム環境、又はネットワーク環境の
下で動作するように供給可能である。
ンピュータ又はワークステーションなどを用いて実現さ
れる。本発明に係る方法を実行するためのプログラム
は、半導体メモリ、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、フ
ロッピー（登録商標）ディスク、又は光磁気ディスクな
どの記録媒体に格納される。記録媒体に格納されたプロ
グラムは、主メモリ上に適時ローディングされ、処理装
置によって実行される。記録媒体がネットワークなどの
通信回線で結ばれたサーバに設けられている場合には、
通信回線を介してサーバからプログラムが読み取られ又
はダウンロードされる。プログラムは、種々のＯＳ、プ
ラットホーム、システム環境、又はネットワーク環境の
下で動作するように供給可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態に係る情
報処理装置１の概略構成を示すブロック図である。
報処理装置１の概略構成を示すブロック図である。
【００１９】図１において、情報処理装置１は、バス１
０に接続されたＣＰＵ（処理装置）１１、メモリ１２、
補助記憶装置１３、入出力インタフェース１４、キーボ
ード１５、マウス１６、及び表示装置１７を備えてい
る。
０に接続されたＣＰＵ（処理装置）１１、メモリ１２、
補助記憶装置１３、入出力インタフェース１４、キーボ
ード１５、マウス１６、及び表示装置１７を備えてい
る。
【００２０】ＣＰＵ１１は、本発明のテクスチャマッピ
ングを含む処理を実行する処理装置に相当する。メモリ
１２は、ＣＰＵ１１が実行する手順を記述した制御プロ
グラムを格納するＲＯＭ１２ａと、ＣＰＵ１１が各種処
理を実行するために必要なデータの格納領域及び作業領
域を提供するＲＡＭ１２ｂとを有する。補助記憶装置１
３は、３次元形状データ、テクスチャ画像データ等の処
理対象となるデータを格納するために用いられる。入出
力インタフェース１４は、処理対象のデータを装置の外
部から入力し、あるいは生成したデータを装置の外部へ
出力するために用いられる。
ングを含む処理を実行する処理装置に相当する。メモリ
１２は、ＣＰＵ１１が実行する手順を記述した制御プロ
グラムを格納するＲＯＭ１２ａと、ＣＰＵ１１が各種処
理を実行するために必要なデータの格納領域及び作業領
域を提供するＲＡＭ１２ｂとを有する。補助記憶装置１
３は、３次元形状データ、テクスチャ画像データ等の処
理対象となるデータを格納するために用いられる。入出
力インタフェース１４は、処理対象のデータを装置の外
部から入力し、あるいは生成したデータを装置の外部へ
出力するために用いられる。
【００２１】キーボード１５は、データ選択などの各種
入力に用いられる。マウス１６は表示装置１７に表示さ
れた画像上の点（位置）を指定するためのポインティン
グデバイスに相当する。表示装置１７は、各画像を表示
すると共に、処理状況や処理結果、及び処理過程の表示
にも用いられる。表示装置１７はマルチウインドウシス
テムによって複数のウィンドウを表示することができ
る。
入力に用いられる。マウス１６は表示装置１７に表示さ
れた画像上の点（位置）を指定するためのポインティン
グデバイスに相当する。表示装置１７は、各画像を表示
すると共に、処理状況や処理結果、及び処理過程の表示
にも用いられる。表示装置１７はマルチウインドウシス
テムによって複数のウィンドウを表示することができ
る。
【００２２】図２は、上記のような構成を有する情報処
理装置１を用いて、３次元形状データとテクスチャ画像
データとのマッピングを行う処理のフローチャートであ
る。まず、ステップ＃１０１において、入出力インタフ
ェース１４を通して、３次元形状データと第１テクスチ
ャ画像データとを入力する。入力されたこれらのデータ
は補助記憶装置１３に一旦格納される。
理装置１を用いて、３次元形状データとテクスチャ画像
データとのマッピングを行う処理のフローチャートであ
る。まず、ステップ＃１０１において、入出力インタフ
ェース１４を通して、３次元形状データと第１テクスチ
ャ画像データとを入力する。入力されたこれらのデータ
は補助記憶装置１３に一旦格納される。
【００２３】３次元形状データ及び第１テクスチャ画像
データは、従来技術の項で述べた３次元形状計測装置を
用いて実際の物体を計測し又は撮影して得られたもので
ある。したがって、この第１テクスチャ画像データは、
カメラパラメータが既知であるので、３次元形状データ
とのマッピングの対応関係が既知である。つまり、前述
の（１）式における射影行列Ｐが既知である。
データは、従来技術の項で述べた３次元形状計測装置を
用いて実際の物体を計測し又は撮影して得られたもので
ある。したがって、この第１テクスチャ画像データは、
カメラパラメータが既知であるので、３次元形状データ
とのマッピングの対応関係が既知である。つまり、前述
の（１）式における射影行列Ｐが既知である。
【００２４】つぎに、ステップ＃１０２において、第２
テクスチャ画像データを入力する。この第２テクスチャ
画像データは、第１テクスチャ画像データと入れ替えら
れて、最終的に３次元形状データとのマッピングを行う
２次元画像データである。この画像は、例えばディジタ
ルカメラを用いて撮影され、３次元形状計測装置を用い
て撮影された画像より高解像度である。第２テクスチャ
画像データも入出力インタフェース１４を通して入力さ
れ、補助記憶装置１３に一旦格納される。
テクスチャ画像データを入力する。この第２テクスチャ
画像データは、第１テクスチャ画像データと入れ替えら
れて、最終的に３次元形状データとのマッピングを行う
２次元画像データである。この画像は、例えばディジタ
ルカメラを用いて撮影され、３次元形状計測装置を用い
て撮影された画像より高解像度である。第２テクスチャ
画像データも入出力インタフェース１４を通して入力さ
れ、補助記憶装置１３に一旦格納される。
【００２５】図３に、３次元形状計測装置２１による物
体ＯＢの撮影と、ディジタルカメラ２２による物体ＯＢ
の撮影との好ましい位置関係を示す。このように、３次
元形状計測装置２１を用いて物体ＯＢを撮影したときの
３次元形状計測装置２１の位置にできるだけ近い位置か
らディジタルカメラ２２による物体ＯＢの撮影を行うこ
とが好ましい。なお、図３及び以下の図において、物体
ＯＢは、うさぎの置物として描かれている。
体ＯＢの撮影と、ディジタルカメラ２２による物体ＯＢ
の撮影との好ましい位置関係を示す。このように、３次
元形状計測装置２１を用いて物体ＯＢを撮影したときの
３次元形状計測装置２１の位置にできるだけ近い位置か
らディジタルカメラ２２による物体ＯＢの撮影を行うこ
とが好ましい。なお、図３及び以下の図において、物体
ＯＢは、うさぎの置物として描かれている。
【００２６】つぎに、ステップ＃１０３において、第１
テクスチャ画像と第２テクスチャ画像とを表示装置１７
に表示させる。図４に示すように、表示装置１７の表示
面ＨＧに２つのウィンドウｗ１及びｗ２を生成し、第１
のウィンドウｗ１に第１テクスチャ画像３１を表示させ
ると共に、第２のウィンドウｗ２に第２テクスチャ画像
３２を表示させる。
テクスチャ画像と第２テクスチャ画像とを表示装置１７
に表示させる。図４に示すように、表示装置１７の表示
面ＨＧに２つのウィンドウｗ１及びｗ２を生成し、第１
のウィンドウｗ１に第１テクスチャ画像３１を表示させ
ると共に、第２のウィンドウｗ２に第２テクスチャ画像
３２を表示させる。
【００２７】つぎに、ステップ＃１０４において、第１
テクスチャ画像３１上の点ａ１を指定する。点ａ１の指
定は、マウス１６を用いてカーソルを所定の位置に移動
し、マウスボタンをクリックすることにより行うことが
できる。
テクスチャ画像３１上の点ａ１を指定する。点ａ１の指
定は、マウス１６を用いてカーソルを所定の位置に移動
し、マウスボタンをクリックすることにより行うことが
できる。
【００２８】つづいて、ステップ＃１０５において、上
記のステップで指定した第１テクスチャ画像３１上の点
ａ１に対応する第２テクスチャ画像３２上の点ｂ１を指
定する。上記と同様に、マウス１６を用いて点ｂ１を指
定することができる。
記のステップで指定した第１テクスチャ画像３１上の点
ａ１に対応する第２テクスチャ画像３２上の点ｂ１を指
定する。上記と同様に、マウス１６を用いて点ｂ１を指
定することができる。
【００２９】なお、ステップ＃１０４及び＃１０５の処
理の順番は逆でもよい。つまり、先に第２テクスチャ画
像３２上の点ｂ１を指定した後、これに対応する第１テ
クスチャ画像３１上の点ａ１を指定する順番でもよい。
そして、複数の組（例えば６組以上）について、ステッ
プ＃１０４及び＃１０５を繰り返し、第１テクスチャ画
像３１と第２のテクスチャ画像３２との対応する点の組
を複数組指定する。
理の順番は逆でもよい。つまり、先に第２テクスチャ画
像３２上の点ｂ１を指定した後、これに対応する第１テ
クスチャ画像３１上の点ａ１を指定する順番でもよい。
そして、複数の組（例えば６組以上）について、ステッ
プ＃１０４及び＃１０５を繰り返し、第１テクスチャ画
像３１と第２のテクスチャ画像３２との対応する点の組
を複数組指定する。
【００３０】複数組の対応点の指定が終了すると（ステ
ップ＃１０６のイエス）、ＣＰＵ１１は、３次元形状デ
ータと第１テクスチャ画像３１との既知のマッピング情
報、及び、第１テクスチャ画像３１と第２テクスチャ画
像３２との指定された複数組の点の対応関係に基づい
て、３次元形状データと第２テクスチャ画像３２との対
応関係を演算する（ステップ＃１０７）。
ップ＃１０６のイエス）、ＣＰＵ１１は、３次元形状デ
ータと第１テクスチャ画像３１との既知のマッピング情
報、及び、第１テクスチャ画像３１と第２テクスチャ画
像３２との指定された複数組の点の対応関係に基づい
て、３次元形状データと第２テクスチャ画像３２との対
応関係を演算する（ステップ＃１０７）。
【００３１】図５に示すように、３次元形状計測装置２
１を用いて同時に取得された３次元画像３３と第１テク
スチャ画像３１とのマッピングのための対応関係は既知
であり、例えば３次元画像３３上の点ｃ１（Ｘ１，Ｙ
１，Ｚ１）に対応する第１テクスチャ画像３１上の点は
ａ１（ｕ１’，ｖ１’）である。そして、上記の処理に
より、第１テクスチャ画像３１上の点ａ１（ｕ１’，ｖ
１’）と第２テクスチャ画像３２上の点ｂ１（ｕ１，ｖ
１）とが対応付けられたとすると、結局、第１テクスチ
ャ画像３１上の点ａ１（ｕ１’，ｖ１’）を仲介にし
て、３次元画像３３上の点ｃ１（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）と
第２テクスチャ画像３２上の点ｂ１（ｕ１，ｖ１）とが
対応付けられたことになる。
１を用いて同時に取得された３次元画像３３と第１テク
スチャ画像３１とのマッピングのための対応関係は既知
であり、例えば３次元画像３３上の点ｃ１（Ｘ１，Ｙ
１，Ｚ１）に対応する第１テクスチャ画像３１上の点は
ａ１（ｕ１’，ｖ１’）である。そして、上記の処理に
より、第１テクスチャ画像３１上の点ａ１（ｕ１’，ｖ
１’）と第２テクスチャ画像３２上の点ｂ１（ｕ１，ｖ
１）とが対応付けられたとすると、結局、第１テクスチ
ャ画像３１上の点ａ１（ｕ１’，ｖ１’）を仲介にし
て、３次元画像３３上の点ｃ１（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）と
第２テクスチャ画像３２上の点ｂ１（ｕ１，ｖ１）とが
対応付けられたことになる。
【００３２】このようにして、求められた複数組の３次
元画像３３上の点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と第２テクスチャ画像
３２上の対応点（ｕ，ｖ）とがメモリ１２（ＲＡＭ１２
ｂ）に一旦記憶される。なお、上述のように、第１及び
第２のテクスチャ画像３１，３２上の複数組の対応点の
指定を終了した後に、３次元画像３３上の点（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）と第２テクスチャ画像３２上の点（ｕ，ｖ）との複
数組の対応関係を求めて記憶する代わりに、１組の対応
点を指定するたびに、３次元画像３３上の点（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）と第２テクスチャ画像３２上の点（ｕ，ｖ）との対
応関係を１組求めて記憶する処理を複数組繰り返すよう
にしてもよい。
元画像３３上の点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と第２テクスチャ画像
３２上の対応点（ｕ，ｖ）とがメモリ１２（ＲＡＭ１２
ｂ）に一旦記憶される。なお、上述のように、第１及び
第２のテクスチャ画像３１，３２上の複数組の対応点の
指定を終了した後に、３次元画像３３上の点（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）と第２テクスチャ画像３２上の点（ｕ，ｖ）との複
数組の対応関係を求めて記憶する代わりに、１組の対応
点を指定するたびに、３次元画像３３上の点（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）と第２テクスチャ画像３２上の点（ｕ，ｖ）との対
応関係を１組求めて記憶する処理を複数組繰り返すよう
にしてもよい。
【００３３】ＣＰＵ１１は、得られた複数組の３次元画
像３３上の点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と第２テクスチャ画像３２
上の点（ｕ，ｖ）との対応関係から、以下のようにして
射影行列Ｐを求める。従来技術の項で説明したように、
テクスチャマッピングにおける３次元画像上の点Ｍ
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とテクスチャ画像上の点ｍ（ｕ，ｖ）と
の対応関係は、射影行列Ｐを用いて上の（１）式で表さ
れる。
像３３上の点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と第２テクスチャ画像３２
上の点（ｕ，ｖ）との対応関係から、以下のようにして
射影行列Ｐを求める。従来技術の項で説明したように、
テクスチャマッピングにおける３次元画像上の点Ｍ
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とテクスチャ画像上の点ｍ（ｕ，ｖ）と
の対応関係は、射影行列Ｐを用いて上の（１）式で表さ
れる。
【００３４】また、射影行列Ｐは、１２個の要素からな
る３×４の行列であり、次の（４）式で表される。
る３×４の行列であり、次の（４）式で表される。
【００３５】
【数２】
【００３６】（４）式を展開すれば、１組の３次元画像
上の点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とテクスチャ画像上の点ｍ（ｕ，
ｖ）との対応関係から、射影行列Ｐの要素に関する２つ
の線形方程式が得られる〔（５）式〕。
上の点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とテクスチャ画像上の点ｍ（ｕ，
ｖ）との対応関係から、射影行列Ｐの要素に関する２つ
の線形方程式が得られる〔（５）式〕。
【００３７】
【数３】
【００３８】したがって、ｎ組の３次元画像上の点Ｍ
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とテクスチャ画像上の点ｍ（ｕ，ｖ）と
の対応関係から、つぎの方程式を得る〔（６）式〕。 Ｂｐ＝０ ……（６）但し、
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とテクスチャ画像上の点ｍ（ｕ，ｖ）と
の対応関係から、つぎの方程式を得る〔（６）式〕。 Ｂｐ＝０ ……（６）但し、
【００３９】
【数４】
【００４０】つまり、ｐは射影行列Ｐの要素を並べたも
のであり、Ｂはｎ組の３次元画像上の点Ｍ（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）とテクスチャ画像上の点ｍ（ｕ，ｖ）とで定義され
る２ｎ×１２の行列である。
のであり、Ｂはｎ組の３次元画像上の点Ｍ（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）とテクスチャ画像上の点ｍ（ｕ，ｖ）とで定義され
る２ｎ×１２の行列である。
【００４１】この結果、射影行列Ｐの要素であるｐは、
ＢTＢの最小の固有値に対応する固有ベクトルとして求
めることができる。なお、この計算方法の詳細について
は、徐剛、辻三郎 著「３次元ビジョン」（共立出版）
に記載されている。
ＢTＢの最小の固有値に対応する固有ベクトルとして求
めることができる。なお、この計算方法の詳細について
は、徐剛、辻三郎 著「３次元ビジョン」（共立出版）
に記載されている。
【００４２】このようにして、３次元形状データとのマ
ッピングのための対応関係が求められた第２テクスチャ
画像データは、変換関数及び３次元形状データと共に補
助記憶装置１３に記憶され、あるいは入出力インタフェ
ース１４を介して装置の外部に出力される（ステップ＃
１０８）。
ッピングのための対応関係が求められた第２テクスチャ
画像データは、変換関数及び３次元形状データと共に補
助記憶装置１３に記憶され、あるいは入出力インタフェ
ース１４を介して装置の外部に出力される（ステップ＃
１０８）。
【００４３】補助記憶装置１３は、通常、ハードディス
ク装置で構成されるが、それに代えて、光磁気ディス
ク、フレキシブルディスク等のリムーバルディスク１８
を用いた記憶装置を備えてもよい。この場合に、リムー
バルディスク１８は、３次元形状データ、テクスチャ画
像データなどの処理対象となるデータを入力するための
インタフェースとしての役割を果たすこともできる。ま
た、テクスチャマッピングを含む処理のためのプログラ
ムを記録した記録媒体として使用することもできる。
ク装置で構成されるが、それに代えて、光磁気ディス
ク、フレキシブルディスク等のリムーバルディスク１８
を用いた記憶装置を備えてもよい。この場合に、リムー
バルディスク１８は、３次元形状データ、テクスチャ画
像データなどの処理対象となるデータを入力するための
インタフェースとしての役割を果たすこともできる。ま
た、テクスチャマッピングを含む処理のためのプログラ
ムを記録した記録媒体として使用することもできる。
【００４４】なお、プログラムの実行に先立って、補助
記憶装置１３又は記録媒体（リムーバルディスク）１８
に格納されたプログラムはメモリ１２（ＲＡＭ１２ｂ）
にロードされる。プログラムを記憶した記録媒体として
は、その他、ＣＲ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭなどを用い
ることもできる。
記憶装置１３又は記録媒体（リムーバルディスク）１８
に格納されたプログラムはメモリ１２（ＲＡＭ１２ｂ）
にロードされる。プログラムを記憶した記録媒体として
は、その他、ＣＲ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭなどを用い
ることもできる。
【００４５】上記実施形態では、３次元形状データと第
１テクスチャ画像データとは３次元形状計測装置を用い
て同時に取得されたものであるが、本発明は、これに限
るわけではない。３次元形状データと第１テクスチャ画
像データとが別々に取得された場合であっても、何らか
の方法により、両データのマッピングのための対応関係
が既知であれば、３次元形状データと新たな２次元画像
データ（第２テクスチャ画像データ）とのマッピングを
本発明の方法及び装置によって行うことができる。
１テクスチャ画像データとは３次元形状計測装置を用い
て同時に取得されたものであるが、本発明は、これに限
るわけではない。３次元形状データと第１テクスチャ画
像データとが別々に取得された場合であっても、何らか
の方法により、両データのマッピングのための対応関係
が既知であれば、３次元形状データと新たな２次元画像
データ（第２テクスチャ画像データ）とのマッピングを
本発明の方法及び装置によって行うことができる。
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば、別々に取得された３次
元形状データと第２のテクスチャ画像データ（カラー画
像データ）とのテクスチャマッピングを行う際に、３次
元形状データとのマッピングの対応関係がとれている第
１のテクスチャ画像データを仲介にして、２次元カラー
画像同士（第１及び第２のテクスチャ画像）の間で対応
する点を指定することにより、容易に３次元形状データ
と第２のテクスチャ画像データとのテクスチャマッピン
グを行うことができる。
元形状データと第２のテクスチャ画像データ（カラー画
像データ）とのテクスチャマッピングを行う際に、３次
元形状データとのマッピングの対応関係がとれている第
１のテクスチャ画像データを仲介にして、２次元カラー
画像同士（第１及び第２のテクスチャ画像）の間で対応
する点を指定することにより、容易に３次元形状データ
と第２のテクスチャ画像データとのテクスチャマッピン
グを行うことができる。
【００４７】請求項２の発明によれば、３次元形状計測
装置を用いて３次元形状データと同時に取得されたカラ
ー画像データを、３次元形状データとのマッピングの対
応関係がとれている第１のテクスチャ画像データとして
用いることができる。
装置を用いて３次元形状データと同時に取得されたカラ
ー画像データを、３次元形状データとのマッピングの対
応関係がとれている第１のテクスチャ画像データとして
用いることができる。
【００４８】請求項３の発明によれば、より高解像度の
実物に近い立体モデルを得ることができる。
実物に近い立体モデルを得ることができる。
【図１】本発明の実施形態に係る情報処理装置の概略構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】図１の情報処理装置を用いて３次元形状データ
とテクスチャ画像データとのマッピングを行う処理のフ
ローチャートである。
とテクスチャ画像データとのマッピングを行う処理のフ
ローチャートである。
【図３】３次元形状計測装置による物体の計測又は撮影
とディジタルカメラによる物体の撮影との好ましい位置
関係を示す図である。
とディジタルカメラによる物体の撮影との好ましい位置
関係を示す図である。
【図４】表示装置の表示面に２つのウィンドウを生成
し、第１及び第２のテクスチャ画像を表示させ、対応点
を指定する様子を示す図である。
し、第１及び第２のテクスチャ画像を表示させ、対応点
を指定する様子を示す図である。
【図５】３次元形状計測装置を用いて同時に取得された
３次元画像と第１テクスチャ画像、そして新たに取得さ
れた第２テクスチャ画像の対応点の関係を示す図であ
る。
３次元画像と第１テクスチャ画像、そして新たに取得さ
れた第２テクスチャ画像の対応点の関係を示す図であ
る。
【図６】３次元画像と２次元画像との対応付けを示す図
である。
である。
１ 情報処理装置（テクスチャマッピング装置） １１ ＣＰＵ（処理装置） １３ 補助記憶装置（インタフェース） １４ 入出力インタフェース（インタフェース） １６ マウス（ポインティングデバイス） １７ 表示装置 １８ リムーバルディスク（記憶媒体） ３１ 第１テクスチャ画像（第１のテクスチャ画像） ３２ 第２テクスチャ画像（第２のテクスチャ画像） ３３ ３次元画像（３次元形状データ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榎本 靖美 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 Ｆターム(参考） 5B050 BA09 CA07 EA19 FA02 5B080 GA22
Claims (5)
- 【請求項１】３次元形状データにマッピングされた第１
のテクスチャ画像データがすでに存在する場合に、前記
３次元形状データと第２のテクスチャ画像データとをマ
ッピングする方法であって、 前記第１のテクスチャ画像データがマッピングされた３
次元形状データと前記第２のテクスチャ画像データとを
入力し、 第１のテクスチャ画像と第２のテクスチャ画像とを表示
し、 前記第１のテクスチャ画像と前記第２のテクスチャ画像
との対応する複数組の点を指定し、 前記３次元形状データと前記第１のテクスチャ画像デー
タとの既知のマッピング情報、及び、前記第１のテクス
チャ画像と前記第２のテクスチャ画像との指定された複
数組の点の対応関係に基づいて、前記３次元形状データ
と前記第２のテクスチャ画像データとの対応関係を演算
し、 前記第２のテクスチャ画像データがマッピングされた３
次元形状データを出力することを特徴とするテクスチャ
マッピング方法。 - 【請求項２】前記第１のテクスチャ画像データは、前記
３次元形状データの取得と同時に取得された画像データ
である請求項１記載のテクスチャマッピング方法。 - 【請求項３】前記第２のテクスチャ画像の解像度が、前
記第１のテクスチャ画像の解像度より高い請求項１又は
２記載のテクスチャマッピング方法。 - 【請求項４】第１のテクスチャ画像データがマッピング
された３次元形状データと第２のテクスチャ画像データ
とを入力するためのインタフェースと、 第１のテクスチャ画像と第２のテクスチャ画像とを表示
する表示装置と、 前記第１のテクスチャ画像と前記第２のテクスチャ画像
との対応する複数組の点を指定するためのポインティン
グデバイスと、 前記３次元形状データと前記第１のテクスチャ画像デー
タとの既知のマッピング情報、及び、前記第１のテクス
チャ画像と前記第２のテクスチャ画像との指定された複
数組の点の対応関係に基づいて、前記３次元形状データ
と前記第２のテクスチャ画像データとの対応関係を演算
する処理装置と、 前記第２のテクスチャ画像データがマッピングされた３
次元形状データを出力するためのインタフェースとを備
えたことを特徴とするテクスチャマッピング装置。 - 【請求項５】第１のテクスチャ画像データがマッピング
された３次元形状データと第２のテクスチャ画像データ
とを入力するステップ、 第１のテクスチャ画像と第２のテクスチャ画像とを表示
するステップ、 前記第１のテクスチャ画像と前記第２のテクスチャ画像
との対応する複数組の点を指定された情報に基づいて設
定するステップ、 前記３次元形状データと前記第１のテクスチャ画像デー
タとの既知のマッピング情報、及び、前記第１のテクス
チャ画像と前記第２のテクスチャ画像との設定された複
数組の点の対応関係に基づいて、前記３次元形状データ
と前記第２のテクスチャ画像データとの対応関係を演算
するステップ、及び、 前記第２のテクスチャ画像データがマッピングされた３
次元形状データを出力するステップ、 をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録し
たコンピュータ読取り可能な記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15737599A JP2000348199A (ja) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | テクスチャマッピング方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15737599A JP2000348199A (ja) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | テクスチャマッピング方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000348199A true JP2000348199A (ja) | 2000-12-15 |
Family
ID=15648293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15737599A Pending JP2000348199A (ja) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | テクスチャマッピング方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000348199A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8918976B2 (en) * | 2002-12-10 | 2014-12-30 | Chep Technology Pty Limited | Automated digital inspection and associated methods |
| CN109472741A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-03-15 | 先临三维科技股份有限公司 | 三维拼接方法及装置 |
| JP7297960B1 (ja) | 2022-03-04 | 2023-06-26 | 株式会社バンダイ | 情報処理装置、及び、コンピュータプログラム |
-
1999
- 1999-06-04 JP JP15737599A patent/JP2000348199A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8918976B2 (en) * | 2002-12-10 | 2014-12-30 | Chep Technology Pty Limited | Automated digital inspection and associated methods |
| CN109472741A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-03-15 | 先临三维科技股份有限公司 | 三维拼接方法及装置 |
| JP7297960B1 (ja) | 2022-03-04 | 2023-06-26 | 株式会社バンダイ | 情報処理装置、及び、コンピュータプログラム |
| WO2023167227A1 (ja) * | 2022-03-04 | 2023-09-07 | 株式会社バンダイ | 情報処理装置、画像処理装置、及び、コンピュータプログラム |
| JP2023128649A (ja) * | 2022-03-04 | 2023-09-14 | 株式会社バンダイ | 情報処理装置、及び、コンピュータプログラム |
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| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
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|
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