JP2001043393A - ３次元レンダリング方法 - Google Patents
３次元レンダリング方法Info
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- JP2001043393A JP2001043393A JP11216867A JP21686799A JP2001043393A JP 2001043393 A JP2001043393 A JP 2001043393A JP 11216867 A JP11216867 A JP 11216867A JP 21686799 A JP21686799 A JP 21686799A JP 2001043393 A JP2001043393 A JP 2001043393A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高速のレンダリングが可能で、しかも、実際
の状態に近いリアルな画像を得ることができる３次元レ
ンダリング方法を提供する。 【解決手段】 視点から所定の距離に仮想境界面を想定
し、仮想境界面に対し視点に近い側の領域を第１の領
域、仮想境界面に対し視点から遠い側の領域を第２の領
域としたとき、（１）第２の領域内の対象物にレンダリ
ングを行ない背景画像とし、この背景画像を利用して第
１の領域内の対象物にのみリアルタイムでレンダリング
を繰り返し行なうとともに、（２）背景画像と第１の領
域内の対象物に対するレンダリングを行った画像との間
に画像のずれが発生し背景画像を更新する必要が生じた
場合、第２の領域内の対象物にレンダリングを行ない背
景画像を更新する。
の状態に近いリアルな画像を得ることができる３次元レ
ンダリング方法を提供する。 【解決手段】 視点から所定の距離に仮想境界面を想定
し、仮想境界面に対し視点に近い側の領域を第１の領
域、仮想境界面に対し視点から遠い側の領域を第２の領
域としたとき、（１）第２の領域内の対象物にレンダリ
ングを行ない背景画像とし、この背景画像を利用して第
１の領域内の対象物にのみリアルタイムでレンダリング
を繰り返し行なうとともに、（２）背景画像と第１の領
域内の対象物に対するレンダリングを行った画像との間
に画像のずれが発生し背景画像を更新する必要が生じた
場合、第２の領域内の対象物にレンダリングを行ない背
景画像を更新する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、３次元画像処理に
おいて対象物をレンダリングする３次元レンダリング方
法に関するものである。
おいて対象物をレンダリングする３次元レンダリング方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、３次元画像の合成処理に際して
は、視野領域内の表示対象物についてリアルタイムでま
たは一定時間ごとに、あるいは対象物に色・位置・形状
等の変化のあるたびに、レンダリングを行うようにして
いる。しかしながら、視野領域内の表示対象物すべてに
ついて毎回レンダリングを行うとすると、演算負荷が膨
大なものとなり、レンダリング処理に長時間かかってし
まう。そのため従来から、この演算負荷を軽減し、か
つ、自然な３次元画像を得る方法が種々提案されてい
る。
は、視野領域内の表示対象物についてリアルタイムでま
たは一定時間ごとに、あるいは対象物に色・位置・形状
等の変化のあるたびに、レンダリングを行うようにして
いる。しかしながら、視野領域内の表示対象物すべてに
ついて毎回レンダリングを行うとすると、演算負荷が膨
大なものとなり、レンダリング処理に長時間かかってし
まう。そのため従来から、この演算負荷を軽減し、か
つ、自然な３次元画像を得る方法が種々提案されてい
る。
【０００３】図１０（ａ）は、例えば遊技機などの３次
元画像の合成処理においてレンダリング対象となる３次
元空間の領域を示す図であり、図１０（ｂ）は図１０
（ａ）の領域を２次元的に描いた図である。図１０に示
すように、一般的には、nearとfarに挟まれた四角錐台
の領域のみを対象に３次元レンダリングを行うととも
に、その後ろ側の領域については２次元画像である背景
を貼付ける等して、すべての領域に対してレンダリング
処理を行わずに演算負荷を低減するようにしている。
元画像の合成処理においてレンダリング対象となる３次
元空間の領域を示す図であり、図１０（ｂ）は図１０
（ａ）の領域を２次元的に描いた図である。図１０に示
すように、一般的には、nearとfarに挟まれた四角錐台
の領域のみを対象に３次元レンダリングを行うととも
に、その後ろ側の領域については２次元画像である背景
を貼付ける等して、すべての領域に対してレンダリング
処理を行わずに演算負荷を低減するようにしている。
【０００４】また、特開平６−３４８８６０号公報に
は、例えばドライブゲームにおいて、領域内の特定の凹
凸のある３次元オブジェクト（通り過ぎる建物等）を所
定のアングルからみた画像を予めテクスチャ情報として
記憶しておき、３次元オブジェクトのポリゴンにこのテ
クスチャ情報をマッピングして表示画面を形成する画像
合成装置が開示されている。これにより、従来は３次元
領域内で１００個ものポリゴンを要していた凹凸のある
オブジェクトを少ないポリゴンで表現して、ハードウェ
アの負担を抑えるようにしている。
は、例えばドライブゲームにおいて、領域内の特定の凹
凸のある３次元オブジェクト（通り過ぎる建物等）を所
定のアングルからみた画像を予めテクスチャ情報として
記憶しておき、３次元オブジェクトのポリゴンにこのテ
クスチャ情報をマッピングして表示画面を形成する画像
合成装置が開示されている。これにより、従来は３次元
領域内で１００個ものポリゴンを要していた凹凸のある
オブジェクトを少ないポリゴンで表現して、ハードウェ
アの負担を抑えるようにしている。
【０００５】また、特開平９−１６７２５８号公報に
は、３次元領域内に配置された立木等の表示物（本来は
立体物）を簡易オブジェクト（平面画像）として形成
し、視点の変位があっても当該オブジェクトが視線方向
を向くように回転させて合成表示することにより、演算
負荷を抑えて処理時間を短縮させる試みが開示されてい
る。
は、３次元領域内に配置された立木等の表示物（本来は
立体物）を簡易オブジェクト（平面画像）として形成
し、視点の変位があっても当該オブジェクトが視線方向
を向くように回転させて合成表示することにより、演算
負荷を抑えて処理時間を短縮させる試みが開示されてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１０
に示す例では、nearとfarで画定される領域もある程度
の広さがあるため、その領域すべてについてリアルタイ
ムにレンダリング処理を行うには、ハードウェアの負担
がまだ大きいものであった。これを回避するために、ne
ar−far領域を狭くすることが考えられるが、その場合
は３次元画像処理を行う空間が狭くなり種々の不具合が
生じる。
に示す例では、nearとfarで画定される領域もある程度
の広さがあるため、その領域すべてについてリアルタイ
ムにレンダリング処理を行うには、ハードウェアの負担
がまだ大きいものであった。これを回避するために、ne
ar−far領域を狭くすることが考えられるが、その場合
は３次元画像処理を行う空間が狭くなり種々の不具合が
生じる。
【０００７】一方、上述した特開平６−３４８８６０号
公報に開示された技術は、所定の角度から見た表示物の
平面（２次元）画像を用意しておき、当該表示物の距離
に応じてこの画像をマッピングしたポリゴンの大小を変
化させることにより立体遠近感を実現するものである。
しかしながら、この技術はドライブゲームにおける道端
の建物のように、当該表示物を見る角度が所定の範囲内
からである場合には好適に用いることができるが、プレ
イヤーが移動しながら視線角度を変えるようなゲームの
場合にはその画像では対応できない。このため、複数ア
ングルから見た画像を用意して視点の変化にも対応でき
るようにするとの記載はあるが、この画像はあくまでも
平面（２次元）画像であるため、特に当該表示物に近づ
いたときなどに、多数のポリゴンを用いて凹凸を表示し
た立体画像に比して不自然さは消えないものである。
公報に開示された技術は、所定の角度から見た表示物の
平面（２次元）画像を用意しておき、当該表示物の距離
に応じてこの画像をマッピングしたポリゴンの大小を変
化させることにより立体遠近感を実現するものである。
しかしながら、この技術はドライブゲームにおける道端
の建物のように、当該表示物を見る角度が所定の範囲内
からである場合には好適に用いることができるが、プレ
イヤーが移動しながら視線角度を変えるようなゲームの
場合にはその画像では対応できない。このため、複数ア
ングルから見た画像を用意して視点の変化にも対応でき
るようにするとの記載はあるが、この画像はあくまでも
平面（２次元）画像であるため、特に当該表示物に近づ
いたときなどに、多数のポリゴンを用いて凹凸を表示し
た立体画像に比して不自然さは消えないものである。
【０００８】また、特開平９−１６７２５８号公報に開
示された技術は、簡易オブジェクトである表示対象から
の角度が変わると、当該対象の向きを変えて合成表示す
るだけであり、視点が当該表示対象に近くなっても簡易
表示（２次元画像）のままである。従って、この場合
も、特に当該表示物に近づいたときに、多数のポリゴン
を用いて立体表示した画像に比して不自然さが残るもの
である。
示された技術は、簡易オブジェクトである表示対象から
の角度が変わると、当該対象の向きを変えて合成表示す
るだけであり、視点が当該表示対象に近くなっても簡易
表示（２次元画像）のままである。従って、この場合
も、特に当該表示物に近づいたときに、多数のポリゴン
を用いて立体表示した画像に比して不自然さが残るもの
である。
【０００９】このように、従来の技術では、３次元領域
内の特定のオブジェクトに平面画像を用いるようにして
いるため高速のレンダリングは可能であるが、これらの
画像は前もって想定されたいくつかの角度にしか対応で
きず、また、当該対象物は近くに寄っても２次元画像で
あるため視点が近くに移動したときに実際の状態に近い
リアルな画像を得ることはできなかった。
内の特定のオブジェクトに平面画像を用いるようにして
いるため高速のレンダリングは可能であるが、これらの
画像は前もって想定されたいくつかの角度にしか対応で
きず、また、当該対象物は近くに寄っても２次元画像で
あるため視点が近くに移動したときに実際の状態に近い
リアルな画像を得ることはできなかった。
【００１０】本発明の目的は上述した課題を解消して、
高速のレンダリングが可能で、しかも、視点が対象物の
近くに寄った場合に実際の状態に近いリアルな画像を得
ることができる３次元レンダリング方法を提供しようと
するものである。
高速のレンダリングが可能で、しかも、視点が対象物の
近くに寄った場合に実際の状態に近いリアルな画像を得
ることができる３次元レンダリング方法を提供しようと
するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の３次元レンダリ
ング方法は、仮想３次元空間における対象物のレンダリ
ング方法であって、視点から所定の距離に仮想境界面を
想定し、仮想境界面に対し視点に近い側の領域を第１の
領域、仮想境界面に対し視点から遠い側の領域を第２の
領域としたとき、（１）第１の領域および第２の領域内
の対象物にレンダリングを行ない、このレンダリングに
よって得た第２領域の画像を背景画像として利用して、
その後のレンダリングは前記第１の領域内の対象物にの
みレンダリングを継続的に行なうようにすると共に、
（２）前記背景画像と第１の領域内の対象物に対するレ
ンダリングを行った画像との間に画像のずれが発生し背
景画像を更新する必要が生じた場合、第２の領域内の対
象物にレンダリングを行ない背景画像を更新する、こと
を特徴とするものである。
ング方法は、仮想３次元空間における対象物のレンダリ
ング方法であって、視点から所定の距離に仮想境界面を
想定し、仮想境界面に対し視点に近い側の領域を第１の
領域、仮想境界面に対し視点から遠い側の領域を第２の
領域としたとき、（１）第１の領域および第２の領域内
の対象物にレンダリングを行ない、このレンダリングに
よって得た第２領域の画像を背景画像として利用して、
その後のレンダリングは前記第１の領域内の対象物にの
みレンダリングを継続的に行なうようにすると共に、
（２）前記背景画像と第１の領域内の対象物に対するレ
ンダリングを行った画像との間に画像のずれが発生し背
景画像を更新する必要が生じた場合、第２の領域内の対
象物にレンダリングを行ない背景画像を更新する、こと
を特徴とするものである。
【００１２】本発明では、３次元領域のうち仮想境界面
より遠景の部分について、一旦レンダリングを行った場
合はそれを背景としてその後も利用し、仮想境界面より
前景の画像とのずれが生じるまで再レンダリングを行わ
ないよう構成することにより、仮想境界面以遠の３次元
領域について再レンダリングの回数を大幅に減少して高
速レンダリングを可能としている。同時に、視点に近い
対象物は継続的にレンダリングを行った画像を用いるこ
とで、実際の状態に近い自然な画像を得ることができ
る。
より遠景の部分について、一旦レンダリングを行った場
合はそれを背景としてその後も利用し、仮想境界面より
前景の画像とのずれが生じるまで再レンダリングを行わ
ないよう構成することにより、仮想境界面以遠の３次元
領域について再レンダリングの回数を大幅に減少して高
速レンダリングを可能としている。同時に、視点に近い
対象物は継続的にレンダリングを行った画像を用いるこ
とで、実際の状態に近い自然な画像を得ることができ
る。
【００１３】また、本発明は、仮想３次元空間における
対象物のレンダリング方法であって、視点から所定の距
離に第１の仮想境界面を、視点から見て当該第１の仮想
境界面より近い位置に第２の仮想境界面を想定し、前記
第１の仮想境界面に対し視点に近い側の領域を第１の領
域、前記第２の仮想境界面に対し視点から遠い側の領域
を第２の領域としたとき、（１）第１の領域および第２
の領域内の対象物にレンダリングを行ない、このレンダ
リングによって得た第２領域の画像を背景画像として利
用して、その後のレンダリングは前記第１の領域内の対
象物にのみレンダリングを継続的に行うようにすると共
に、（２）前記背景画像と第１の領域内の対象物に対す
るレンダリングを行った画像との間に画像のずれが発生
し背景画像を更新する必要が生じた場合、第２の領域内
の対象物にレンダリングを行ない背景画像を更新するよ
うにしても良い。
対象物のレンダリング方法であって、視点から所定の距
離に第１の仮想境界面を、視点から見て当該第１の仮想
境界面より近い位置に第２の仮想境界面を想定し、前記
第１の仮想境界面に対し視点に近い側の領域を第１の領
域、前記第２の仮想境界面に対し視点から遠い側の領域
を第２の領域としたとき、（１）第１の領域および第２
の領域内の対象物にレンダリングを行ない、このレンダ
リングによって得た第２領域の画像を背景画像として利
用して、その後のレンダリングは前記第１の領域内の対
象物にのみレンダリングを継続的に行うようにすると共
に、（２）前記背景画像と第１の領域内の対象物に対す
るレンダリングを行った画像との間に画像のずれが発生
し背景画像を更新する必要が生じた場合、第２の領域内
の対象物にレンダリングを行ない背景画像を更新するよ
うにしても良い。
【００１４】後に詳細に説明するが、１の仮想境界面の
手前側と後ろ側の領域に分けて画像処理を行うと、例え
ば視点が後退した場合等に、第１の領域と第２の領域が
離れて空白部分が何もレンダリングされずに黒く抜けて
しまう場合がある。そこで、リアルタイムで３次元レン
ダリングを行う第１の領域と、所定の場合に再レンダリ
ングを行う第２の領域を予め部分的にオーバーラップさ
せておけば、ある範囲内で視点の移動・回転があっても
第１の領域と第２の領域との間に画像の空白部分が生じ
ることがなく、何もレンダリングされずに黒く抜けてし
まうのを防ぐことができる。
手前側と後ろ側の領域に分けて画像処理を行うと、例え
ば視点が後退した場合等に、第１の領域と第２の領域が
離れて空白部分が何もレンダリングされずに黒く抜けて
しまう場合がある。そこで、リアルタイムで３次元レン
ダリングを行う第１の領域と、所定の場合に再レンダリ
ングを行う第２の領域を予め部分的にオーバーラップさ
せておけば、ある範囲内で視点の移動・回転があっても
第１の領域と第２の領域との間に画像の空白部分が生じ
ることがなく、何もレンダリングされずに黒く抜けてし
まうのを防ぐことができる。
【００１５】本発明の好適例として、背景画像と第１の
領域内のレンダリング画像との間の画像のずれによる背
景画像の更新を、視点移動により、視点から仮想境界面
までの距離が５％以上変化した際に行うか、視線移動に
より、視線方向が５度以上変化した際に行うよう構成す
る。本願発明者のシミュレーションにより、かかる場合
に背景画像を更新するようにすれば違和感のない自然な
画像を得られることが判明している。
領域内のレンダリング画像との間の画像のずれによる背
景画像の更新を、視点移動により、視点から仮想境界面
までの距離が５％以上変化した際に行うか、視線移動に
より、視線方向が５度以上変化した際に行うよう構成す
る。本願発明者のシミュレーションにより、かかる場合
に背景画像を更新するようにすれば違和感のない自然な
画像を得られることが判明している。
【００１６】また、更なる実施例としては、前記背景画
像と第１の領域内のレンダリング画像との間の画像のず
れによる背景画像の更新を、前記仮想３次元空間におけ
る時刻が所定量経過した際に行うように構成する。この
場合は、特に都市景観シミュレーションにおいて最適な
３次元レンダリングを行うことができる。
像と第１の領域内のレンダリング画像との間の画像のず
れによる背景画像の更新を、前記仮想３次元空間におけ
る時刻が所定量経過した際に行うように構成する。この
場合は、特に都市景観シミュレーションにおいて最適な
３次元レンダリングを行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、添付の図
面を参照しながら以下に詳細に説明する。図１（ａ）、
（ｂ）はそれぞれ本発明の３次元レンダリング方法を説
明するための図であり、図１（ａ）はレンダリングの対
象となる３次元空間内の領域を示す図、図１（ｂ）は図
１（ａ）の領域を２次元的に描いた図である。本発明の
レンダリングの対象となる３次元空間は、図１（ａ）に
示すように、視点（目またはカメラ）１から広がる四角
錐の領域であり、そのうちnearとfarに挟まれた四角錐
台の領域がレンダリング対象となる３次元領域である。
面を参照しながら以下に詳細に説明する。図１（ａ）、
（ｂ）はそれぞれ本発明の３次元レンダリング方法を説
明するための図であり、図１（ａ）はレンダリングの対
象となる３次元空間内の領域を示す図、図１（ｂ）は図
１（ａ）の領域を２次元的に描いた図である。本発明の
レンダリングの対象となる３次元空間は、図１（ａ）に
示すように、視点（目またはカメラ）１から広がる四角
錐の領域であり、そのうちnearとfarに挟まれた四角錐
台の領域がレンダリング対象となる３次元領域である。
【００１８】図１に示すように、本発明では、nearとfa
rで画定される領域（３次元領域）内に仮想投影面Ｐを
設定し、仮想投影面Ｐより近い領域を第１の領域、仮想
投影面Ｐより遠方の領域を第２の領域とする。ここで、
仮想投影面Ｐは、視点１からの視軸方向に直交する配置
に設定するのが好適である。そして、仮想投影面Ｐより
遠方にある、すなわち第２の領域内の表示対象物２を、
仮想投影面Ｐに２次元画像として投影し、これを背景画
像として利用する。同時に、視点１から仮想投影面Ｐま
での間、すなわち第１の領域内にある表示物３について
はリアルタイムで従来と同様の３次元仮想空間内に表示
するための演算を行い、視点１と仮想空間面Ｐとの仮想
空間内（near）に描画する。
rで画定される領域（３次元領域）内に仮想投影面Ｐを
設定し、仮想投影面Ｐより近い領域を第１の領域、仮想
投影面Ｐより遠方の領域を第２の領域とする。ここで、
仮想投影面Ｐは、視点１からの視軸方向に直交する配置
に設定するのが好適である。そして、仮想投影面Ｐより
遠方にある、すなわち第２の領域内の表示対象物２を、
仮想投影面Ｐに２次元画像として投影し、これを背景画
像として利用する。同時に、視点１から仮想投影面Ｐま
での間、すなわち第１の領域内にある表示物３について
はリアルタイムで従来と同様の３次元仮想空間内に表示
するための演算を行い、視点１と仮想空間面Ｐとの仮想
空間内（near）に描画する。
【００１９】図２は本発明の２次元レンダリング方法の
一例を説明するためのフローチャートである。本発明の
レンダリング方法では、まず、一旦第１の領域および第
２の領域内のすべての対象物に対し３次元のレンダリン
グを行う。すなわち、第２の領域内の対象物をレンダリ
ングした後に、これを２次元背景画像として記憶する
（ステップＳ１）。そして、ここで得た背景画像を使用
して、第１の領域内の対象物をレンダリングする（ステ
ップＳ２）。
一例を説明するためのフローチャートである。本発明の
レンダリング方法では、まず、一旦第１の領域および第
２の領域内のすべての対象物に対し３次元のレンダリン
グを行う。すなわち、第２の領域内の対象物をレンダリ
ングした後に、これを２次元背景画像として記憶する
（ステップＳ１）。そして、ここで得た背景画像を使用
して、第１の領域内の対象物をレンダリングする（ステ
ップＳ２）。
【００２０】実際の一例として、図３に第２の領域にお
ける背景のレンダリング画像を、図４に第１の領域にお
ける近景のレンダリング画像を、図５に図３に示す第２
の領域における背景のレンダリング画像と図４に示す第
１の領域における近景のレンダリング画像とを結合した
画像をそれぞれ示す。
ける背景のレンダリング画像を、図４に第１の領域にお
ける近景のレンダリング画像を、図５に図３に示す第２
の領域における背景のレンダリング画像と図４に示す第
１の領域における近景のレンダリング画像とを結合した
画像をそれぞれ示す。
【００２１】その後、第１の領域については継続的にレ
ンダリングを行っていくが、ここで視点の移動・回転等
の影響により背景画像を更新する必要があるか否かを判
断する（ステップＳ３）。この判断により、背景画像を
更新する必要がない場合には（ＮＯ）、第２の領域の背
景はそのままで第１の領域のみのレンダリングを繰り返
す。
ンダリングを行っていくが、ここで視点の移動・回転等
の影響により背景画像を更新する必要があるか否かを判
断する（ステップＳ３）。この判断により、背景画像を
更新する必要がない場合には（ＮＯ）、第２の領域の背
景はそのままで第１の領域のみのレンダリングを繰り返
す。
【００２２】ステップＳ３において、背景画像を更新す
る必要が発生しているとき、すなわち背景画像と第１の
領域内の再レンダリングした画像との間にずれが発生し
たときは（ＹＥＳ）、第２の領域の再レンダリングを行
い、更に２次元画像としたものを、新たな背景画像とし
て利用して画像の合成を行う。
る必要が発生しているとき、すなわち背景画像と第１の
領域内の再レンダリングした画像との間にずれが発生し
たときは（ＹＥＳ）、第２の領域の再レンダリングを行
い、更に２次元画像としたものを、新たな背景画像とし
て利用して画像の合成を行う。
【００２３】ここで、背景画像と第１の領域内のレンダ
リング画像との間の画像のずれによる背景画像の更新時
期の判定（図２：ステップＳ３）について説明する。図
６（ａ）〜（ｃ）および図７は更新時期の判定方法の一
例を説明するための図である。図６（ａ）〜（ｃ）は、
視点の移動により２つのレンダリング領域すなわち第１
の領域と第２の領域との間に画像のずれが生じる場合を
示し、図６（ａ）は第２の領域が第１の領域に対し後退
した例を、図６（ｂ）は第２の領域が第２の領域に対し
前進した例を、図６（ｃ）は第２の領域が第１の領域に
対し上下左右に移動した例をそれぞれ平面的に示す。ま
た、図７は、視線方向の回転により２つのレンダリング
領域すなわち第１の領域と第２の領域との間にずれが生
じる場合を示す。
リング画像との間の画像のずれによる背景画像の更新時
期の判定（図２：ステップＳ３）について説明する。図
６（ａ）〜（ｃ）および図７は更新時期の判定方法の一
例を説明するための図である。図６（ａ）〜（ｃ）は、
視点の移動により２つのレンダリング領域すなわち第１
の領域と第２の領域との間に画像のずれが生じる場合を
示し、図６（ａ）は第２の領域が第１の領域に対し後退
した例を、図６（ｂ）は第２の領域が第２の領域に対し
前進した例を、図６（ｃ）は第２の領域が第１の領域に
対し上下左右に移動した例をそれぞれ平面的に示す。ま
た、図７は、視線方向の回転により２つのレンダリング
領域すなわち第１の領域と第２の領域との間にずれが生
じる場合を示す。
【００２４】本発明では通常は第２の領域へのレンダリ
ングを行わないため、第１の領域内のレンダリングを繰
り返すことで、図６および図７に示すように、ゲームプ
レイヤーの位置変化などにより第１の領域内のレンダリ
ング画像と第２の領域内のレンダリング画像とのずれが
生じる。このような場合に、何もレンダリングされない
領域が発生して画像が黒く抜けてしまったり、一方の領
域の画像が他の領域の画像に不自然にくいこんでしまう
ため、第２の領域への再レンダリングが必要となる。
ングを行わないため、第１の領域内のレンダリングを繰
り返すことで、図６および図７に示すように、ゲームプ
レイヤーの位置変化などにより第１の領域内のレンダリ
ング画像と第２の領域内のレンダリング画像とのずれが
生じる。このような場合に、何もレンダリングされない
領域が発生して画像が黒く抜けてしまったり、一方の領
域の画像が他の領域の画像に不自然にくいこんでしまう
ため、第２の領域への再レンダリングが必要となる。
【００２５】第２の領域の再レンダリングを行う基準
は、都市景観シミュレーションでは、背景画像と第１の
領域内のレンダリング画像との間の画像のずれによる背
景画像の更新を、視点移動により、視点から仮想境界面
までの距離が５％以上変化した際に行うか、視線移動に
より、視線方向が５度以上変化した際に行うよう構成す
る。なお、本願発明者のシミュレーションにより、２つ
の領域のずれは、距離で５〜７％、角度で５度程度の変
位までは不具合が生じないことが判明している。
は、都市景観シミュレーションでは、背景画像と第１の
領域内のレンダリング画像との間の画像のずれによる背
景画像の更新を、視点移動により、視点から仮想境界面
までの距離が５％以上変化した際に行うか、視線移動に
より、視線方向が５度以上変化した際に行うよう構成す
る。なお、本願発明者のシミュレーションにより、２つ
の領域のずれは、距離で５〜７％、角度で５度程度の変
位までは不具合が生じないことが判明している。
【００２６】この第２の領域の再レンダリングを行う基
準は、上記の例に限るものではない。一例として、都市
景観シミュレーションである場合に、３次元空間内での
時間経過により太陽の位置が移る例を図８を用いて説明
する。図８（ａ）に示すように、仮想空間での時刻ａに
は、太陽５の光が角度ａ１で照射するため第２の領域内
の表示対象物２により影ａ２ができている。その後に時
刻ｂになると、太陽５が移動するため光が角度ｂ１で照
射し、対象物２による影はｂ２となるべきである。この
場合には、たとえ視点が全く動いていなくても第２の領
域の再レンダリングを行うようにする。あるいは、一定
時間間隔でまたはこの表示対象物２に色・位置・形状等
の変化のあるたびにレンダリングを行うようにしても良
い。
準は、上記の例に限るものではない。一例として、都市
景観シミュレーションである場合に、３次元空間内での
時間経過により太陽の位置が移る例を図８を用いて説明
する。図８（ａ）に示すように、仮想空間での時刻ａに
は、太陽５の光が角度ａ１で照射するため第２の領域内
の表示対象物２により影ａ２ができている。その後に時
刻ｂになると、太陽５が移動するため光が角度ｂ１で照
射し、対象物２による影はｂ２となるべきである。この
場合には、たとえ視点が全く動いていなくても第２の領
域の再レンダリングを行うようにする。あるいは、一定
時間間隔でまたはこの表示対象物２に色・位置・形状等
の変化のあるたびにレンダリングを行うようにしても良
い。
【００２７】このようにして３次元仮想空間内の表示対
象物のすべてを描写することにより、第２の領域内の表
示対象物については２次元背景画像を用いることにより
ハードウェアの負担を飛躍的に軽減し、同時に視点から
近い位置にある第１の領域内の表示対象物についてはリ
アルタイムで３次元レンダリングを行うことで実際の映
像に近い３次元レンダリング画像を得ることができる。
従って、全体として自然な３次元画像を実現することが
できる。
象物のすべてを描写することにより、第２の領域内の表
示対象物については２次元背景画像を用いることにより
ハードウェアの負担を飛躍的に軽減し、同時に視点から
近い位置にある第１の領域内の表示対象物についてはリ
アルタイムで３次元レンダリングを行うことで実際の映
像に近い３次元レンダリング画像を得ることができる。
従って、全体として自然な３次元画像を実現することが
できる。
【００２８】図９は、本発明の３次元レンダリング方法
の他の実施形態を説明する図である。図９に示すよう
に、本実施形態では、３次元領域をnear１−far１とで
画定される第１の領域と、near２−far２で画定される
第２の領域とに分けており、更に、これら第１の領域と
第２の領域が部分的にオーバーラップするように設定し
ている。
の他の実施形態を説明する図である。図９に示すよう
に、本実施形態では、３次元領域をnear１−far１とで
画定される第１の領域と、near２−far２で画定される
第２の領域とに分けており、更に、これら第１の領域と
第２の領域が部分的にオーバーラップするように設定し
ている。
【００２９】本実施形態の３次元レンダリング方法も、
上述した第１の実施形態の方法と同様にレンダリングを
行う。すなわち、まず、一旦第１の領域および第２の領
域内のすべての対象物に対し３次元のレンダリングを行
う。そして、near２−far２の第２の領域のレンダリン
グ結果を背景とする。その後、一定の時間間隔で繰り返
し行う次回以降のレンダリングの際、第２の領域の背景
はそのままで第１の領域のレンダリングを繰り返す。そ
して、背景画像と第１の領域内の再レンダリングした画
像との間に所定量以上のずれが発生したとき、第２の領
域のレンダリング結果を更新する必要があると判断し、
再び第２の領域のレンダリングを行い結果を背景画像と
する。以上のステップを繰り返すことで、リアルタイム
のレンダリングを行うことができる。
上述した第１の実施形態の方法と同様にレンダリングを
行う。すなわち、まず、一旦第１の領域および第２の領
域内のすべての対象物に対し３次元のレンダリングを行
う。そして、near２−far２の第２の領域のレンダリン
グ結果を背景とする。その後、一定の時間間隔で繰り返
し行う次回以降のレンダリングの際、第２の領域の背景
はそのままで第１の領域のレンダリングを繰り返す。そ
して、背景画像と第１の領域内の再レンダリングした画
像との間に所定量以上のずれが発生したとき、第２の領
域のレンダリング結果を更新する必要があると判断し、
再び第２の領域のレンダリングを行い結果を背景画像と
する。以上のステップを繰り返すことで、リアルタイム
のレンダリングを行うことができる。
【００３０】このように３次元レンダリングを行うよう
にすれば、図６及び図７に示すように、多少視点位置が
変って２つのレンダリング領域にずれが生じた場合で
も、何もレンダリングされずに画像が黒く抜けてしまう
ような事態を回避することができる。なお、第１の領域
と第２の領域をオーバーラップさせる範囲は、視点から
の距離方向における５〜１０％程度、好適には７％程度
に設定する。
にすれば、図６及び図７に示すように、多少視点位置が
変って２つのレンダリング領域にずれが生じた場合で
も、何もレンダリングされずに画像が黒く抜けてしまう
ような事態を回避することができる。なお、第１の領域
と第２の領域をオーバーラップさせる範囲は、視点から
の距離方向における５〜１０％程度、好適には７％程度
に設定する。
【００３１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、３次元レンダリング領域を第１及び第２の領
域に分け、背景となる第２の領域について一旦レンダリ
ングを行った場合はそれを背景として利用して、リアル
タイムでレンダリングを行う第１の領域とのずれが生じ
るまで再レンダリングを行わないよう構成しているた
め、遠景の再レンダリングの回数を大幅に減少し高速レ
ンダリングを可能とするとともに、背景も３次元のレン
ダリングを行った画像を用いるため、実際の状態に近い
リアルな画像を得ることができる。
によれば、３次元レンダリング領域を第１及び第２の領
域に分け、背景となる第２の領域について一旦レンダリ
ングを行った場合はそれを背景として利用して、リアル
タイムでレンダリングを行う第１の領域とのずれが生じ
るまで再レンダリングを行わないよう構成しているた
め、遠景の再レンダリングの回数を大幅に減少し高速レ
ンダリングを可能とするとともに、背景も３次元のレン
ダリングを行った画像を用いるため、実際の状態に近い
リアルな画像を得ることができる。
【図１】（ａ）（ｂ）はそれぞれ本発明の３次元レンダ
リング方法を説明するための図である。
リング方法を説明するための図である。
【図２】本発明の３次元レンダリング方法の一例を説明
するためのフローチャートである。
するためのフローチャートである。
【図３】第２の領域における背景のレンダリング画像の
一例を示す図である。
一例を示す図である。
【図４】第１の領域における近景のレンダリング画像の
一例を示す図である。
一例を示す図である。
【図５】図３と図４に示すレンダリング画像を結合した
全体のレンダリング画像の一例を示す図である。
全体のレンダリング画像の一例を示す図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は背景画像更新時期の判定方法
の一例を説明するための図である。
の一例を説明するための図である。
【図７】背景画像更新時期の判定方法の他の例を説明す
るための図である。
るための図である。
【図８】背景画像更新時期の判定方法の他の例を説明す
るための図である。
るための図である。
【図９】本発明の３次元レンダリング方法の他の実施形
態を説明するための図である。
態を説明するための図である。
【図１０】従来の３次元レンダリング方法を説明するた
めの図である。
めの図である。
１ 視点 ２、３ 表示対象物 ５ 仮想太陽
Claims (5)
- 【請求項１】 仮想３次元空間における対象物のレンダ
リング方法であって、視点から所定の距離に仮想境界面
を想定し、仮想境界面に対し視点に近い側の領域を第１
の領域、仮想境界面に対し視点から遠い側の領域を第２
の領域としたとき、（１）第１の領域および第２の領域
内の対象物にレンダリングを行ない、このレンダリング
によって得た第２領域の画像を背景画像として利用し
て、その後のレンダリングは前記第１の領域内の対象物
にのみレンダリングを継続的に行なうようにすると共
に、（２）前記背景画像と第１の領域内の対象物に対す
るレンダリングを行った画像との間に画像のずれが発生
し背景画像を更新する必要が生じた場合、第２の領域内
の対象物にレンダリングを行ない背景画像を更新するよ
うにしたことを特徴とする３次元レンダリング方法。 - 【請求項２】 仮想３次元空間における対象物のレンダ
リング方法であって、視点から所定の距離に第１の仮想
境界面を、視点から見て当該第１の仮想境界面より近い
位置に第２の仮想境界面を想定し、前記第１の仮想境界
面に対し視点に近い側の領域を第１の領域、前記第２の
仮想境界面に対し視点から遠い側の領域を第２の領域と
したとき、（１）第１の領域および第２の領域内の対象
物にレンダリングを行ない、このレンダリングによって
得た第２領域の画像を背景画像として利用して、その後
のレンダリングは前記第１の領域内の対象物にのみレン
ダリングを継続的に行うようにすると共に、（２）前記
背景画像と第１の領域内の対象物に対するレンダリング
を行った画像との間に画像のずれが発生し背景画像を更
新する必要が生じた場合、第２の領域内の対象物にレン
ダリングを行ない背景画像を更新するようにしたことを
特徴とする３次元レンダリング方法。 - 【請求項３】 前記背景画像と第１の領域内のレンダリ
ング画像との間の画像のずれによる背景画像の更新を、
視点移動により、視点から仮想境界面までの距離が５％
以上変化した際に行う請求項１又は２に記載の３次元レ
ンダリング方法。 - 【請求項４】 前記背景画像と第１の領域内のレンダリ
ング画像との間の画像のずれによる背景画像の更新を、
視線移動により、視線方向が５度以上変化した際に行う
請求項１乃至３のいずれかに記載の３次元レンダリング
方法。 - 【請求項５】 前記背景画像と第１の領域内のレンダリ
ング画像との間の画像のずれによる背景画像の更新を、
前記仮想３次元空間における時刻が所定量経過した際に
行う請求項１乃至４のいずれかに記載の３次元レンダリ
ング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21686799A JP3144637B2 (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | ３次元レンダリング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21686799A JP3144637B2 (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | ３次元レンダリング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001043393A true JP2001043393A (ja) | 2001-02-16 |
| JP3144637B2 JP3144637B2 (ja) | 2001-03-12 |
Family
ID=16695163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21686799A Expired - Fee Related JP3144637B2 (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | ３次元レンダリング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3144637B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004023399A2 (en) * | 2002-09-06 | 2004-03-18 | Sony Computer Entertainment Inc. | Method and apparatus for rendering three-dimensional objets |
| AU772753B2 (en) * | 2000-12-22 | 2004-05-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Incremental update of computer graphics |
| JP2007213577A (ja) * | 2006-02-08 | 2007-08-23 | Samsung Electronics Co Ltd | レンダリング領域を最小化する３ｄグラフィックスデータのレンダリング方法およびシステム |
| JP2012128630A (ja) * | 2010-12-15 | 2012-07-05 | Irem Software Engineering Inc | 動画生成装置 |
| US8760446B2 (en) | 2009-07-21 | 2014-06-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image processing apparatus performing rendering using multiple viewpoints and method |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101756198B1 (ko) * | 2015-07-14 | 2017-07-10 | 이경환 | 침대용 선반의 결합 구조물 |
-
1999
- 1999-07-30 JP JP21686799A patent/JP3144637B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU772753B2 (en) * | 2000-12-22 | 2004-05-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Incremental update of computer graphics |
| WO2004023399A2 (en) * | 2002-09-06 | 2004-03-18 | Sony Computer Entertainment Inc. | Method and apparatus for rendering three-dimensional objets |
| WO2004023399A3 (en) * | 2002-09-06 | 2004-05-27 | Sony Computer Entertainment Inc | Method and apparatus for rendering three-dimensional objets |
| US7310098B2 (en) | 2002-09-06 | 2007-12-18 | Sony Computer Entertainment Inc. | Method and apparatus for rendering three-dimensional object groups |
| JP2007213577A (ja) * | 2006-02-08 | 2007-08-23 | Samsung Electronics Co Ltd | レンダリング領域を最小化する３ｄグラフィックスデータのレンダリング方法およびシステム |
| US7746346B2 (en) | 2006-02-08 | 2010-06-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and system of rendering 3-dimensional graphics data to minimize rendering area, rendering time, and power consumption |
| JP4589348B2 (ja) * | 2006-02-08 | 2010-12-01 | 三星電子株式会社 | レンダリング領域を最小化する３ｄグラフィックスデータのレンダリング方法およびシステム |
| US8760446B2 (en) | 2009-07-21 | 2014-06-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image processing apparatus performing rendering using multiple viewpoints and method |
| JP2012128630A (ja) * | 2010-12-15 | 2012-07-05 | Irem Software Engineering Inc | 動画生成装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3144637B2 (ja) | 2001-03-12 |
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