JP2001043400A - コンピュータグラフィックの表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】表示対象物のコンピュータグラフィックを簡易
に作成する。 【解決手段】表示対象物のコンピュータグラフィックを
表示装置に表示させるコンピュータグラフィックの表示
方法であって、一の表示対象物の形状データを他の表示
対象物の形状データに変換し、変換された前記他の表示
対象物の形状データを基に、前記一の表示対象物のコン
ピュータグラフィックを表示装置に表示させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は計算機を用いて生物
像を生成する生物像生成支援システム及び生物像生成方
法に係り、特に合成生物立体像生成に適した３次元合成
生物像生成支援システム及び生物像生成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の生物像生成システムは、特開平2
−42581号公報に記載のように、生物体全体の筋肉モデ
ルの変位を生成し、生物像を復元するもので、生物全体
の筋肉モデルを使用し、意志・概念表現から筋肉変位を
与えるための変換形式と変換形式に固体差を制御する固
体差係数形式で構成されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、簡便
な生物像の生成について配慮がされていなかった。生物
の形状は工業製品の形状に比して著しく複雑で、単に平
面や曲面の組合せで表現すると膨大なデータ量になって
しまう。それ故に、独自のデータ形式または独自のデー
タ管理方法によるデータ量の削減が必要とされている。
また、植物の向日的な動き，風や雨によるそよぎ，成長
や落葉などの動き，動物の複雑な動きは、どのように記
述するかも従来は不明な状況である。さらに、生物は髭
状突起，毛皮，羽毛及び頭髪などで特徴付けられるが、
それら外表面質感の表現も含めて生物を簡便に生成する
ことを考慮していなかった。また、生物の標準的な形
状，生物の標準的な動き及び生物の標準的な外表面質感
などのデータを利用して、新たな個性的な生物を生成す
るまでは考慮されていなかった。

【０００４】本発明は、生物の標準的な形状、生物の標
準的な動き及び生物の標準的な外表面質感などのデータ
を準備し、これを利用して個性的な生物の全身の３次元
合成像をリアルに、かつ、簡便に制作できるシステム及
び生物像生成方法を提供することをその目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、生物像の形
状に対応するデータを記憶する形状データ記憶部と、生
物像の動きに対応するデータを記憶する動きデータ記憶
部と、生物像の外表面の質感に対応するデータを記憶す
る外表面の質感データ記憶部と、上記生物像の形状に対
応するデータと、上記生物像の動きに対応するデータ
と、上記生物像の外表面の質感に対応するデータとの少
なくとも一つを訂正し得る編集部と、上記生物像の形状
に対応するデータと、上記生物像の動きに対応するデー
タと、上記生物像の外表面の質感に対応するデータとを
組み合わせて出力する出力部とを有することにより達成
される。

【０００６】更に、上記目的は、生物の各構成要素の標
準データをシステム内に内蔵させ、更に簡便にそれらに
個性を付与できるようにすることで達成できる。

【０００７】即ち、多角形や自由曲面などの表現以外に
生物特有の特徴量を関数などの表現を包括した生物の外
形を与える標準の形状データ及びその活用処理、生物に
可能な動きを要所要所のシーンとして記述するまたは関
数として記述した標準の動きデータ及び生物の外皮上の
特徴を３次元的に与える２次元３次元投射処理などの方
法で表現した標準の外表面質感データをシステムに内蔵
させる。更にそれらを簡便に修正することで制作者の意
図を反映できる編集部、即ちエディタを付加し、制作者
の意図する個性的な生物の全身の３次元合成像を製作す
る。

【０００８】更に、上記目的は、計算機を用いて生物像
を生成するものにおいて、生物像の形状に対応するデー
タを記憶するステップと、生物像の動きに対応するデー
タを記憶するステップと、生物像の外表面の質感に対応
するデータを記憶するステップと、上記生物像の形状に
対応するデータと、上記生物像の動きに対応するデータ
と、上記生物像の外表面の質感に対応するデータとの少
なくとも一つを訂正するステップと、上記生物像の形状
に対応するデータと、上記生物像の動きに対応するデー
タと、上記生物像の外表面の質感に対応するデータとを
組み合わせて出力するステップとを有することにより達
成される。

【０００９】多角形や自由曲面などの表現以外に生物特
有の特徴量を関数などの表現を包括した生物の外形を与
える標準の形状データを基本とし、例えば猫の形状デー
タから豹の形状データを得るなどの活用処理を行い、こ
れを簡便に修正する制作者意図反映部（エディタ）を利
用して個性を与える形状データを生成する。また、生物
に可能な動きを要所要所のシーンとして記述するまたは
関数として記述した標準の動きデータを基にして、これ
を簡便に修正する制作者意図反映部（エディタ）を利用
して個性を与える動きデータを生成する。さらに、生物
の外皮上の特徴を３次元的に与える２次元３次元投射処
理などで表現した標準の外表面質感データを基にして、
これを簡便に修正する制作者意図反映部（エディタ）を
利用して個性を与える動きデータを生成する。このよう
にして、制作者になんらの初期知識がなくても標準の外
形データを用いて個性的な生物の外形が得られ、標準の
動きデータから生物の個性的な動きが得られ、更に標準
の外表面質感データから個性的な外表面の質感が得られ
る。これらプロセスを通して、制作者が真に欲する個性
的な３次元合成生物像を得ることが出来る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を説明す
る。

【００１１】標準の生物像の３次元形状に対応するデー
タを記憶する形状データ記憶部１と、標準の生物像の３
次元の動きに対応するデータを記憶する動きデータ記憶
部２と、標準の生物像の３次元の外表面の質感に対応す
るデータを記憶する外表面の質感データ記憶部３と、上
記生物像の形状に対応するデータと、上記生物像の動き
に対応するデータと、上記生物像の外表面の質感に対応
するデータとの少なくとも一つを訂正し得る編集部４
と、上記生物像の形状に対応するデータと、上記生物像
の動きに対応するデータと、上記生物像の外表面の質感
に対応するデータとを組み合わせて出力する出力部（図
示せず）とを有する。

【００１２】標準の形状データ記憶部１，標準の動きデ
ータ２及び標準の外表面質感データ３を制作者意図反映
部（エディタ）４から参照し、各標準データ１，２，３
に制作者が意図する個性を与える処理を処理部５で行な
い、これを新規生物像データ記憶部６とする。これらに
レンダリングなどの処理を加えて、制作者が意図した新
規生物像の映像が得られる。

【００１３】標準の形状データ記憶部１は、多角形や自
由曲面でも記述できるが、データ量を考えると有効では
ない。生物の特徴量を抽出して、その特徴量をパラメー
タとして各種の形状データが生成できることが望まし
い。例えば、猫の形状データと豹の形状データとの変換
関数，人間であれば年齢別，性別などの骨格データをパ
ラメータとして種々な年齢及び男女の形状データを生成
する変換関数などを準備する。このような変換関数を準
備することで少数の標準の形状データから多数の変形応
用が可能になる。

【００１４】また、標準の動きデータ２についても動き
を基本動作成分と個性及び感情成分とを分離して記録
し、それらの個々の動作成分及び個性，感情などの特徴
量成分を位相，振幅を考慮して合成すれば、複雑な動作
が生成できる。この合成は、実時間関数のレベルではな
く、動作時の関節の角度変化を周フーリエ変換して求め
られる各周波数での振幅及び位相差を合成して、それを
フーリエ逆変換して達成される。

【００１５】標準の外表面質感データ３については、単
なる映像マッピングでもある程度表現できるが、３次元
的な法線データのマッピングを行うとよりリアルな質感
が得られる。髭状突起，毛皮，羽毛及び頭髪などは、突
起を線で近似し、その周囲に半径を仮定して求めた反射
量に一本毎に振らせた乱数成分を加えることで実現でき
る。

【００１６】このようにして準備された標準データと制
作者意図反映部（エディタ）４によって個性のある３次
元合成生物像を表現できる。

【００１７】図２に本発明になる３次元合成生物像表現
支援システムの一実施例をなすハードシステム構成を示
す。ローカル処理装置１３を中心として、入力デバイス
１０から入力される各種パラメータに従って、データフ
ァイル１１を参照し、３次元合成生物像を生成し、これ
を画像ファイル１２に蓄積しつつ、映像装置１４及び音
声装置１５を介して３次元合成生物像を表現する。標準
データはデータファイル１１内及びＬＡＮ装置１６を介
して外部のデータベース（図示せず）に収納されてお
り、必要に応じてローカル処理装置１３へ取り込むこと
ができる。このデータを映像装置１４及び音声装置１５
で出力しつつ、入力デバイス１０から制作者の意図を検
出し、それに従って変形する。この過程を繰り返すこと
によって、制作者が意図した個性的な３次元合成生物像
を生成する。

【００１８】以下、対象を合成人間像の生成支援として
説明するが、人間像を生成する手法と生物像一般の生成
手法はほぼ同様であるので、他の生物像一般に適用可能
なことは明確である。

【００１９】図３は本発明になる人間像を生成する処理
の流れの一実施例を示す。

【００２０】骨格及び動作生成パート２０，体形生成パ
ート３０，頭部生成パート３５，服飾及び質感生成パー
ト４６で構成されている。先ず骨格及び動作生成パート
２０の標準骨格モデルデータ２１に記憶される標準の骨
格モデルデータから骨格エディタ２２を用いて体形，性
別，年齢，民族などを指定してオリジナル骨格データを
生成し、オリジナル骨格データ記憶部２３に記憶する。
更に、動作エディタ／シミュレータ２４で初期姿勢２５
を参照しながら動作ライブラリ２６から動作生成２７
し、動作エディタ／シミュレータ２４でそれを修正し、
動作記述データを得て、動作記述データ記憶部２８に記
憶する。これから１コマ毎のデータを肉付処理２９へ送
る。

【００２１】また一方で体形生成パート３０の標準体モ
デル３１で標準体モデルデータを検索し、オリジナル骨
格データ２３に基づいて変形し、さらに体モデラ／レン
ダラ３２で映像化しながら体エディタ３３で細部を修正
し、個性化されたオリジナル体形データを得て、オリジ
ナル体形データ記憶部３４に記憶する。このオリジナル
体形データを肉付処理２９へ送る。

【００２２】一方、合成人間像の場合には頭部が極めて
重要であるので、頭部生成パート３５を準備している。
この中に頭部のみの標準頭部モデル３６を準備してい
る。この標準頭部モデル３６に記憶された標準頭部モデ
ルデータを頭部モデラ／レンダラ３７を介して頭部エデ
ィタ３８で適宜修正し、これに表情ライブラリ３９に記
憶された表情データを参照して表情エディタ／シミュレ
ータ４０を利用して頭部エディタ３８で生成した表情を
付加し、表情記述データを生成して、表情記述データ記
憶部４４に記憶する。この表情記述データは、全身の動
作へも影響する可能性があり、表情記述データを肉付処
理２９へ送る。更に、標準毛髪モデル４１に記憶された
標準毛髪モデルデータを参照して、毛髪モデラ／レンダ
ラ４２で映像化して頭部エディタ３８で適宜修正し、オ
リジナル頭部データを生成して、オリジナル頭部データ
記憶部４３に記憶する。これから１コマ毎のデータを肉
付処理２９へ送る。

【００２３】これらのプロセスで生成された各データを
肉付処理２９で適宜組み合わせ処理を行って、肉付けデ
ータを生成して、肉付けデータ記憶部４５に記憶し、服
飾及び質感生成パート４６へ送る。

【００２４】服飾及び質感生成パート４６では、標準服
飾モデル４７に記憶された標準服飾モデルデータを参照
して服飾モデラ／レンダラ４８を用いて映像化しながら
服飾エディタ４９でオリジナル服飾データを制作し、オ
リジナル服飾データ記憶部５０に記憶する。また、服飾
の色，柄及び材質についてはイメージ構造知識データベ
ース５１及び情緒・物理変換機構５２を介して服飾モデ
ラ／レンダラ４８で映像化し、服飾エディタ４９で選択
修正しながら生成する。このようにして得られたオリジ
ナル服飾データと肉付けデータを組合せて着衣処理５３
し、オリジナル着衣データを生成して、オリジナル着衣
データ記憶部５４に記憶する。

【００２５】高度な映像を得るためにレンダリング処理
を行う。勿論、先ず背景データ５５が必要であるが、３
次元生物像自体ではないので詳しくは述べない。レンダ
リング知識データベース５６を参照し、ビジュアルエン
ハンスマネジャ５７と意思反映レンダラ５８で制作者の
意思を意思抽出マンマシン５９で抽出する。これを情緒
・物理変換機構５２を介して標準薄膜モデル６０の標準
薄膜モデルデータから被膜データ生成６１を行い、オリ
ジナル着衣データにテキスチュアマッピング６２を実行
し、映像化する。これらのプロセスで３次元合成人間像
を生成することができる。

【００２６】本発明になる３次元合成人間像生成支援シ
ステムの他の実施例を図４に示す。

【００２７】標準の人体データ記憶部８１，標準の動作
データ記憶部８２，標準の頭部データ記憶部８３及び標
準の服飾データ記憶部８４を有し、それぞれにエディタ
及び処理部を有する。即ち、標準の人体データ記憶部８
１を人体エディタ８５及び人体処理部８６で制作者の意
図する個性的な人体データを生成し、これをオリジナル
合成人間像データ記憶部９３に収納する。同様に、動作
エディタ８７及び動作処理部８８で個性的な動作を生成
し、これをオリジナル合成人間像データ記憶部９３に収
納する。また、頭部エディタ８９及び頭部処理部９０で
個性的な頭部データを生成し、これをオリジナル合成人
間像データ記憶部９３に収納する。さらに、服飾エディ
タ９１及び服飾処理部９２で個性的な服飾データを生成
し、これをオリジナル合成人間像データ記憶部９３に収
納する。これらで形成されたデータがオリジナル合成人
間像データ９３である。この構成では標準の外表面質感
データがないように見えるが、標準の人体データ記憶部
８１，標準の頭部データ記憶部８３及び標準の服飾デー
タ記憶部８４のそれぞれに標準の外表面質感データが含
まれている。このように生成されたオリジナル合成人間
データ９３をレンダラー９４で映像化し、映像出力９５
する。このようにして、３次元合成人間像を生成する。

【００２８】図５に本発明になる３次元合成人間像生成
支援システムの他の実施例を示す。

【００２９】マンマシンインターフェース９６を介して
モデリング言語，動作言語，レンダリング言語を入力
し、これらをモデリング言語解釈９７，動作言語解釈９
９，レンダリング言語解釈１０１で解釈し、それぞれに
モデリング９８，アニメーション１００，レンダリング
１０２などの処理を行いグラフィックスインターフェー
ス１０４及びオーディオインターフェース１０５へ出力
する。この場合には、データベース１０３に標準の人体
データ，標準の動作データ，標準の頭部データ及び標準
の服飾データを保有し、また、オリジナル合成人間像デ
ータもデータベース１０３に収納される。即ち、この場
合には、前述のエディタの部分がマンマシンインターフ
ェース９６として纏められ、また標準データ及びオリジ
ナルデータもデータベース１０３に一括して管理され
る。それ故に、図４の実施例と若干異なるが、処理の流
れとしては、やはり人体データを制作し、動作データを
制作し、さらに頭部データ及び服飾データを個別に制作
することになり、ほぼ同じである。

【００３０】図６に本発明になる３次元合成人間像生成
支援システムの他の実施例を示す。

【００３１】この実施例では、一般のコンピュータグラ
フィックスシステムに３次元合成人間像生成部が付属す
る構成になっている。即ち、マンマシンインターフェー
ス１０６，エディタ１０７，ＣＧ機能部１０８及びＣＧ
データベース１０９が一般のコンピュータグラフィック
スシステムであり、これにヒューマンエディタ１１０，
人間機能１１１及び人間データベース１１２で構成され
る３次元合成人間像生成部が付属する。この付属部分が
図４に相当する。

【００３２】図７に本発明になる３次元合成人間像生成
支援システムのエディタ構成例を示すための各エディタ
が有する表示部（例えば、カラーＣＲＴディスプレイ，
カラー液晶ディスプレイ）での画面での表示例を示す。

【００３３】エディタは、６種類準備する。即ち、キャ
ラクタ（登場人物）エディタ１１３，環境（背景，小道
具）エディタ１１４，ストーリエディタ（絵コンテ作
成）１１５，動作エディタ／シミュレータ（カメラアン
グル）１１６，表情エディタ／シミュレータ１１７及び
ラッシュシミュレータ１１８である。先ず、ストーリエ
ディタ(絵コンテ作成）１１５でストーリを制作する。
次に登場人物をキャラクタ（登場人物）エディタ１１３
で制作する。また、舞台や小道具を環境（背景，小道
具）エディタ１１４で制作する。これらを用いて登場人
物の動作，表情を動作エディタ／シミュレータ（カメラ
アングル）１１６及び表情エディタ／シミュレータ１１
７で生成する。制作途中の映像をラッシュシミュレータ
１１８で確認しながら映像を制作する。なお、各エディ
タの操作順序は全く任意であり、制作者の制作しやすい
順に且つ自由に制作できる。このようなエディタ環境で
個性的な３次元合成生物像を生成でき、且つ個性的な３
次元合成生物像が活躍する映像を制作することができ
る。

【００３４】以下にそれぞれの詳細を述べる。

【００３５】先ず、標準データの収集についてのべる。
標準の人体データは図８に示すような方法で生成するこ
とができる。即ち、３次元形状計測装置による実測１１
９で人体を直接計測するまたは人形などの外表面の形状
データを測定し、形状データを得て、形状データ記憶部
１２０に記憶する。しかし、この形状データは、影にな
る部分が含まれていないので、その部分は形状エディタ
による補足１２１で制作する必要がある。さらに、これ
らを合成して人体データを生成するが、測定値をそのま
ま使用するとデータ量が多すぎるので、適当な粗さまで
形状データの間引き１２２を行う。このように、実測１
１９，補足１２１，間引き１２２のプロセスで人体デー
タを生成して、人体データ記憶部１２４に記憶する。な
お、このプロセスで眼の両端や口の両端などのポイント
データに特徴点へのフラグ付け１２３を行う。このよう
にして人体データ１２４を生成する。これらのデータは
全身を一体に記憶，管理しても良いが、部分毎に管理し
ても良い。例えば、頭部，胴体，手部及び足部などに分
離して記憶，管理するのも良い。

【００３６】次に、標準の骨格データであるが、これは
各部の長さが明確に求められたデータ集から性別または
年齢別に収集することができる。このデータで標準の人
体データを補正して使用する。

【００３７】標準の動作データは、例えば実際の人間の
動作を映像として測定し、それから各関節の角度の時間
変化を求め、それを周波数分析して、各高調波の振幅と
位相角で記録する。この方法は波形を直接ディジタイズ
する方法に比して格段に記憶情報量が少なくてすむ。

【００３８】また、さらに複雑な動作も個々の動作成分
の和で与えられる。また、個々の動作成分の加える比率
によって微妙な制御が可能となり、個性的な動作も容易
に実現できる。

【００３９】頭部については、図３に示すように標準頭
部モデル，標準毛髪モデル及び表情ライブラリなどを準
備する。標準頭部モデルは標準人体モデルから部分的に
分離して保管するので、生成方法は前述の通りである。
標準毛髪モデルは、人体から直接測定することは困難で
ある。そこで、種々の髪型を計算機内で生成し、表示の
段階で毛髪らしく表示する処理を加える。この処理は、
毛髪を１本毎に見えるように表示するもので、毛髪１本
毎に光の反射率を乱数で変化させることで実現できる。
更に、表情については表情を分類し、約２００種類と
し、それぞれを顔のキーポイントを選定した制御点のど
の組をどのように移動するかで表現する。この時にフラ
グの付いた特徴点を参照して制御点を決める。以上の様
にして、頭部の標準データを生成する。

【００４０】服飾については、図３に示すように型紙を
標準データとしている。一般に縫製産業で使用されるデ
ータをそのまま利用できる型紙から寸法を入力すれば良
い。これはシステムに必要に応じて順次入力して、利用
すれば良い。また、標準被膜モデル、イメージ構造知識
データベースなどのデータも必要である。標準皮膜モデ
ルは布の質感を記憶する。例えば、絹の質感，麻の質
感，綿の質感である。またレースの質感も必要であろ
う。これらは実写映像をそのまま記録して、使用する場
合もあり、また、粗い繊維の場合は、繊維の太さに応じ
て変化するようにした法線データをマッピングし、繊維
の立体感を強調することもできる。イメージ構造知識デ
ータベースは、色，模様などを多数記憶して、選択的に
使用する。

【００４１】本発明になる着衣処理の他の実施例を図９
に示す。

【００４２】体形データ記憶部１２５に記憶される体形
データ，型紙データ記憶部１２６に記憶される型紙デー
タ，布質，色及び柄データ記憶部１２７に記憶される布
質，色及び柄データ、及び縫製知識データ記憶部１２８
に記憶される縫製知識データを服飾エディタで変形，修
正及び選択し、着付けデータを生成して、着付けデータ
記憶部１３１に記憶する。着用する人体の体形データと
衣服の種類及び縫製知識をデータとして個性的な型紙を
作り、これを着付けデータ１３１とする。これを人体の
外形形状に沿わせて、縫製知識データ１２８の縫製余裕
データでゆとりを持たせて縫製する。これらを服飾エデ
ィタ１２９で実現する。一方、姿勢データ記憶部１３０
に記憶され、動作エディタで生成された姿勢データを準
備し、これに着付けデータ１３１のデータを着せる。人
体の動作に伴う衣服の変形，しわなどの発生は、人体の
外形を境界条件として力学的数値シミュレーションで求
めるようにしてある。この時、衣服の材料物性から予測
される伸びや坐屈などを人体との接触状況に応じて自動
設定することで計算を簡易化している。この場合に、衣
装の各部の応力エネルギが最小となるように着せるので
あるが、弾性範囲を容易に超すので、計算のみでは着衣
の状況を求められず、初期条件として着衣がどこに拘束
されるかの条件を拘束条件エディタ１３２で設定する。
それに基づいて力学的シミュレーション１３３を行い、
着衣データ出力１３４となる。

【００４３】以上のように、各種の標準データをシステ
ム内に準備する。これらのデータを用いて、個性的な３
次元合成人間像を生成する。

【００４４】次に標準データを利用して個性的な３次元
合成人間像を生成する過程について述べる。その流れの
一例を図７に示す。

【００４５】先ず、キャラクタエディタで個性的な人体
を生成するが、これは図３の骨格及び動作生成パート２
０と体形生成パート３０と同じである。ここでは、標準
骨格モデル２１に記憶された標準骨格モデルデータを用
いて骨格エディタ２２で個性を生成する。標準骨格モデ
ル２１は男女別に、また年齢別のデータを民族別に持っ
ているので、「民族，年齢，性別」などを言語で入力す
ることで標準骨格データを選別する。次に、骨格エディ
タ２２を用いて「身長，体重」などの個性をあたえる。
更に、個性は横幅が広い、右手が長いなども指定でき
る。

【００４６】その作業時の骨格エディタ２２の表示部に
表示された画面例を図１０に示す。骨格エディタ２２で
スクリーン２００上に示された標準骨格モデルデータ２
０１を変形処理２０２したり、部分修正２０３したりし
て、個性的なオリジナル骨格データを制作する。これを
基本として、標準体モデルデータを生成し、更に細部に
ついて体エディタ３３で修正し、オリジナル体形データ
を生成する。

【００４７】他の生成方法の一実施例を図１１で示す。
この場合には骨格モデルからではなく、標準体モデル３
１から始める。スクリーン２００上の標準体モデルデー
タ２０４の何を変えるかをアイコン２０５で選択し、例
えば性別を最上段のアイコン２０５で、体形を３段目の
アイコンで選択することで大まかに選定し、オリジナル
体形データ３４を生成する。勿論、必要があれば、細部
についても形状データレベルで修正できる。

【００４８】このようにして制作されたオリジナル体形
データ３４は、それぞれにオリジナル体形データファイ
ルとして記録されるので、再び使用することができる。

【００４９】図１２にオリジナル体形データファイル検
索状況の一例を示す。スクリーン２００上に顔部分を簡
略表示２０６するので、その中から特定のオリジナル体
形データ２０７を選定することができる。

【００５０】次に頭部の生成である。オリジナル体形デ
ータの段階で頭部も表示されるが、更に詳細に修正する
場合のイメージ例を図１３に示す。このレベルでは、顔
のレンダリング映像２０８を見ながら、その外形データ
２０９を直接修正してゆく。

【００５１】体形の細部修正は図１４に示すようにスク
リーン上のパッチ展開図２１０で一点毎に修正し、その
結果が全体図２１１に反映され、それを見ながら修正を
繰り返し、個性的な頭部を制作する。頭部では、頭髪が
重要である。標準毛髪モデル（図３の４７）から選択す
ると便利である。その一実施例を図１５に示す。標準髪
型アイコン２１２から適当な髪型を選定し、頭部モデル
に着装した映像２１３を生成し、制作者の便に供する。
しかし、髪型を決めても、細部に個性を与えたい場合が
ある。図１６にそのような場合の一実施例になる編集画
面を示す。スクリーン２００上の髪状況アイコン２１４
から適宜選択し、細部を修正して行く。その修正に従っ
て、頭部の正面図２１５，頭部の側面図２１６及び頭部
の背面図２１７を表示するので、それを見ながら修正を
進める。このようにして、個性的な人体を生成する。

【００５２】以上のようにして人体を形成し、次に着衣
の生成となる。ここでは、型紙などで構成される標準服
飾モデル４７から適当なモデルを選定し、標準薄膜モデ
ル６０及びイメージ構造知識データベース５１から布の
材質，色及び柄を選択し、肉付けデータ４５で与えられ
る姿勢の人体に着衣すれば良い。従って、制作作業はデ
ータベースからの呼出しと、個性化のための微小な形状
変形及び属性入力である。姿勢による着衣の変形は自動
生成する。

【００５３】装飾品については、必ずしも必須ではない
が、靴，眼鏡，時計，イヤリング，ブレスレット、など
を標準服飾モデル４７の一部として設定しているので選
択と微小な修正で着装できる。

【００５４】顔の質感の一部として化粧の質感が重要で
ある。顔の質感は標準薄膜モデル６０を利用して生成す
るマッピング画像によって表現するので、この２次元の
マッピングデータを対話型で変更する。これは「ペイン
トシステム」を呼び出すことで実現している。

【００５５】次に動作を生成する。図３では、標準動作
ライブラリ２６を利用して、動作エディタ／シミュレー
タ２４で個性を与える。そして、この動作をどのような
順で、何処でするのかを設定する。そこで、動作の経路
を図１７に示すようにスクリーン２００上の経路設定画
面で設定する。表示は三面図２１８と透視図２１９であ
る。その経路上でどのような動作を行うかを例えば図１
８のように、スクリーン２００上の編集画面で設定す
る。三面図２２０と透視図２２１で経路上のどこからど
こまでであるかを設定し、そこでの動作を動作アイコン
２２２で設定する。これらを設定通りに動作させて、不
適当な部分は図１９のようなキーフレームエディタでど
の部分、即ち動作点２２３がどのように動くか、即ち動
作の様子２２４を個個に指定することもできる。一方、
局所的な動作で重要なものが表情である。表情の設定方
法の一実施例を図２０に示す。スクリーン２００上の表
情アイコン２２５と表情期間設定２２６とで何時、どの
ような表情でいるかを設定する。設定された内容をプレ
ビュー画面２２７で確認する。

【００５６】更に、局所的な動作として、発声がある。
これも図２１に示すようにスクリーン２００上の発声内
容入力２２８へ言語で入力し、その発声期間を発声期間
設定２２９で設定する。その結果をプレビュー画面２２
７と音声で確認する。

【００５７】以上のようにして３次元合成生物像の一種
である合成人間像を生成する。生成された合成人間像
は、レンダリング処理でリアルな映像とすることができ
る。ここでは、レンダリング知識データベース５６を利
用して好みの構図及び彩色構成が得られる。

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、標準データを有してい
るので事前に各種データを入力する必要がなく、また制
作者意図反映部を有するのでほぼ対話感覚で個性のある
生物像を表現できる。即ち、未経験者でも簡便に合成生
物像を表現できる。

【００５９】また、多量のデータとなる形状データを簡
便な標準モデルから変形処理で多くに利用できる。

【００６０】さらに複雑な動作も基本動作の和として計
算できるので、動作データの軽量化を実現できる。ま
た、外表面の質感についても、異方性反射モデルによる
簡便な生成が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる一実施例のシステム構成を示す
図。

【図２】本発明になる一実施例のハードシステム構成を
示す図。

【図３】本発明になる一実施例の処理の流れを示す図。

【図４】本発明になる一実施例のシステム構成を示す
図。

【図５】本発明になる一実施例のシステム構成を示す
図。

【図６】本発明になる一実施例のシステム構成を示す
図。

【図７】本発明になるシステムを用いた３次元合成人間
像生成プロセスの一例を示す図。

【図８】人体形状データ収集の流れの一例を示す図。

【図９】本発明になる着衣データ生成部分の一実施例を
示す図。

【図１０】３次元合成人間像生成の途中で使用するエデ
ィタの表示部での画面の一例を示す図。

【図１１】３次元合成人間像生成の途中で使用するエデ
ィタの表示部での画面の一例を示す図。

【図１２】３次元合成人間像生成の途中で使用するエデ
ィタの表示部での画面の一例を示す図。

【図１３】３次元合成人間像生成の途中で使用するエデ
ィタの表示部での画面の一例を示す図。

【図１４】３次元合成人間像生成の途中で使用するエデ
ィタの表示部での画面の一例を示す図。

【図１５】３次元合成人間像生成の途中で使用するエデ
ィタの表示部での画面の一例を示す図。

【図１６】３次元合成人間像生成の途中で使用するエデ
ィタの表示部での画面の一例を示す図。

【図１７】３次元合成人間像生成の途中で使用するエデ
ィタの表示部での画面の一例を示す図。

【図１８】３次元合成人間像生成の途中で使用するエデ
ィタの表示部での画面の一例を示す図。

【図１９】３次元合成人間像生成の途中で使用するエデ
ィタの表示部での画面の一例を示す図。

【図２０】３次元合成人間像生成の途中で使用するエデ
ィタの表示部での画面の一例を示す図。

【図２１】３次元合成人間像生成の途中で使用するエデ
ィタの表示部での画面の一例を示す図。

【符号の説明】

１…標準の形状データ記憶部、２…標準の動きデータ記
憶部、３…標準の外表面質感データ記憶部、４…制作者
意図反映部（エディタ）、５…処理部、６…新規生物像
データ記憶部、１０…入力デバイス、１１…データファ
イル、１２…画像ファイル、１３…ローカル処理装置、
１４…映像装置、１５…音声装置、１６…ＬＡＮ装置、
２０…骨格及び動作生成パート、２１…標準骨格モデ
ル、２２…骨格エディタ、２３…オリジナル骨格データ
記憶部、２４…動作エディタ／シミュレータ、２５…初
期姿勢、２６…動作ライブラリ、２７…動作生成、２８
…動作記述データ記憶部、２９…肉付処理、３０…体形
生成パート、３１…標準体モデル、３２…体モデラ／レ
ンダラ、３３…体エディタ、３４…オリジナル体形デー
タ、３５…頭部生成パート、３６…標準頭部モデル、３
７…頭部モデラ／レンダラ、３８…頭部エディタ、３９
…表情ライブラリ、４０…表情エディタ／シミュレー
タ、４１…標準毛髪モデル、４２…毛髪モデラ／レンダ
ラ、４３…オリジナル頭部データ記憶部、４４…表情記
述データ記憶部、４５…肉付けデータ、４６…服飾及び
質感生成パート、４７…標準服飾モデル、４８…服飾モ
デラ／レンダラ、４９…服飾エディタ、５０…オリジナ
ル服飾データ記憶部、５１…イメージ構造知識データベ
ース、５２…情緒・物理変換機構、５３…着衣処理、５
４…オリジナル着衣データ記憶部、５５…背景データ記
憶部、５６…レンダリング知識データベース、５７…ビ
ジュアルエンハンスマネジャ、５８…意思反映レンダ
ラ、５９…意思抽出マンマシン、６０…標準薄膜モデ
ル、６１…被膜データ生成、６２…テキスチュアマッピ
ング、８１…標準の人体データ記憶部、８２…標準の動
作データ記憶部、８３…標準の頭部データ記憶部、８４
…標準の服飾データ記憶部、８５…人体エディタ、８６
…人体処理部、８７…動作エディタ、８８…動作処理
部、８９…頭部エディタ、９０…頭部処理部、９１…服
飾エディタ、９２…服飾処理部、９３…オリジナル合成
人間像データ記憶部、９４…レンダラー、９５…映像出
力、９６，１０６…マンマシンインターフェース、９７
…モデリング言語解釈、９８…モデリング、９９…動作
言語解釈、１００…アニメーション、１０１…レンダリ
ング言語解釈、１０２…レンダリング、１０３…データ
ベース、１０４…グラフィックスインターフェース、１
０５…オーディオインターフェース、１０７…エディ
タ、１０８…ＣＧ機能部、１０９…ＣＧデータベース、
１１０…ヒューマンエディタ、１１１…人間機能、１１
２…人間像データベース、１１３…キャラクタ（登場人
物）エディタ、１１４…環境(背景，小道具)エディタ、
１１５…ストーリエディタ（絵コンテ作成）、１１６…
動作エディタ／シミュレータ（カメラアングル）、１１
７…表情エディタ／シミュレータ、１１８…ラッシュシ
ミュレータ、１１９…３次元形状計測装置による実測、
120…形状データ記憶部、１２１…形状エディタによる
補足、１２２…形状データの間引き、１２３…特徴点へ
のフラグ付け、１２４…人体データ記憶部、１２５…体
形データ記憶部、１２６…型紙データ記憶部、１２７…
布質，色及び柄データ記憶部、１２８…縫製知識データ
記憶部、１２９…服飾エディタ、１３０…姿勢データ記
憶部、１３１…着付けデータ記憶部、１３２…拘束条件
エディタ、133…力学的シミュレーション、１３４…着
衣データ出力、２００…スクリーン、２０１…標準骨格
モデル、２０２…変形処理、２０３…部分修正、２０４
…標準体モデル、２０５…アイコン、２０６…簡略表
示、２０７…オリジナル体形データ記憶部、２０８…レ
ンダリング映像、２０９…外形データ記憶部、２１０…
パッチ展開図、２１１…全体図、２１２…標準髪型アイ
コン、２１３…頭部モデルに着装した映像、２１４…髪
状況アイコン、２１５…頭部の正面図、２１６…頭部の
側面図、２１７…頭部の背面図、２１８，２２０…三面
図、２１９，２２１…透視図、２２２…動作アイコン、
２２３…動作点、２２４…動作の様子、225…表情アイ
コン、２２６…表情期間設定、２２７…プレビュー画
面、２２８…発声内容入力、２２９…発声期間設定。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安生 健一 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 宇佐美 芳明 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 鵜沼 宗利 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 矢島 章夫 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 栗原 恒弥 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 西山 譲二 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所デザイン研究所内 (72)発明者 宮田 智行 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所デザイン研究所内 (72)発明者 高月 宏明 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所デザイン研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表示対象物のコンピュータグラフィックを
   表示装置に表示させるコンピュータグラフィックの表示
   方法であって、 一の表示対象物の形状データを他の表示対象物の形状デ
   ータに変換し、 変換された前記他の表示対象物の形状データを基に、前
   記一の表示対象物のコンピュータグラフィックを表示装
   置に表示させるコンピュータグラフィックの表示方法。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記変換は、変換関数による変換であることを特徴とす
   るコンピュータグラフィックの表示方法。
3. 【請求項３】請求項１乃至２において、 前記表示対象物は猫と豹であることを特徴とするコンピ
   ュータグラフィックの表示方法。
4. 【請求項４】請求項１乃至２において、 前記形状データは、人間の年齢別若しくは性別の形状デ
   ータであることを特徴とするコンピュータグラフィック
   の表示方法。