JP2001056871A - 多解像度による幾何学的配置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ユーサ゛システムリソースの使用を最小限にし且つ速度を
犠牲にせず3Dオフ゛シ゛ェクトのリアルなレンタ゛リンク゛を生成するこ
と。 【解決手段】 複数解像度のオフ゛シ゛ェクトの3次元視覚表示
を生成する方法及び装置。オフ゛シ゛ェクトの頂点リストを検索
し、該頂点リストで識別された頂点の崩壊順序を決定し、
該決定された崩壊順序に応じて頂点リストで識別された頂
点を再順序付けし、該崩壊順序に応じて頂点崩壊リストを
作成する。頂点崩壊リストはターケ゛ット頂点に対して崩壊させ
られるために隣接する頂点を指定する。頂点リストは他の
頂点属性を参照せずに3D座標の頂点を構成し、又は他の
頂点属性を参照しても良い。オフ゛シ゛ェクトのホ゜リコ゛ン数及びオフ
゛シ゛ェクトの位置、速度、及び領域に基づくフレームを動的に管
理する実行時管理手段が開示される。ホ゜リコ゛ン数もターケ゛ット
フレームレートとターケ゛ットホ゜リコ゛ン数に基づいて調整される。異な
る解像度レヘ゛ルが伝送されるリモート接続全体にわたるテ゛ータの
連続的な転送のためのシステムも開示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、３次元グラフィッ
クスの生成分野に関し、特に３次元環境における多解像
度オブジェクトの生成分野に関する。

【０００２】

【従来の技術】ゲームその他のソフトウェアアプリケー
ションで使用するためのリアルな３次元オブジェクトレ
ンダリングは、長い間コンピュータ業界のソフトウェア
メーカ及びハードウェアメーカの目標であった。しかし
ながら、一般的なユーザの家庭用コンピュータ上でのリ
アルな３次元オブジェクトレンダリングの達成を妨げる
極めて多数の問題がある。

【０００３】３次元グラフィックスは、ポリゴンを用い
て、レンダリングされるべきオブジェクトを作成する。
かかるポリゴンが生成され操作されて、オブジェクトの
湾曲及びディテールが描かれる。１つのオブジェクトの
作成に使用するポリゴンの数が多くなればなるほど、該
オブジェクトは詳細でリアルなものとなる。しかしなが
ら、１つのオブジェクトの作成に使用するポリゴン数が
多くなるほど該オブジェクトのレンダリングに要する計
算が多くなり、このため、該オブジェクトをレンダリン
グする速度が低下することになる。このため、開発者の
見地からすれば、速度とリアリズムとの間のトレードオ
フが存在する。

【０００４】この問題の解決は容易ではない。大抵のユ
ーザは、最新の高性能パーソナルコンピュータを有して
いないので、開発者は、製品を最大数の潜在的なユーザ
を対象とするものにしたい場合には、最小公分母のため
にオブジェクトを設計しなければならない。このため、
開発者は、ユーザのプロセッサが遅いものであって毎秒
少数の三角形をレンダリングする能力しかないものであ
ると仮定しなければならない。このため、開発者は、上
述のトレードオフを行う場合には、（速度とリアリズム
との）方程式の速度側を支持し、一層速いマシンが全ユ
ーザにより使用されている場合よりも少数の三角形を用
いてオブジェクトを設計しなければならない。しかしな
がら、この解決策は、ローエンドコンピュータを有する
ユーザもハイエンドコンピュータを有するユーザも満足
させるものとはならない。リアリズムを完全に犠牲にす
ることを開発者が望まないため、ローエンドコンピュー
タを有するユーザは、依然として低速でむらのある(cho
ppy)イメージを得ることになる可能性が高く、またハイ
エンドコンピュータを有するユーザは、当該アプリケー
ションがハイエンドマシンの一層大きな処理能力を利用
するよう設計されていないため、不自然でロボットのよ
うなイメージを得ることになる。実際に、ハイエンドシ
ステムによっては、ポリゴン数が少な過ぎるためにアプ
リケーションの処理が高速過ぎて再生や対話ができなく
なる。

【０００５】開発者が直面するもう１つの問題は、同じ
オブジェクトでも、該オブジェクトが必要とする詳細部
分は、それが画面に近い場合の方が背景にある場合より
も多くなる、という事実である。オブジェクトが画面に
近づくと、該オブジェクトを構成するポリゴンの角及び
直線縁部を一層明確に見ることができる。このとき、オ
ブジェクトの角を滑らかにし、及びオブジェクトのリア
ルなレンダリングを続行するためには、より多くのポリ
ゴンが必要となる。しかしながら、最も詳細なバージョ
ンのオブジェクトを用いたオブジェクトのレンダリング
が常に可能であるとは限らない。これは、アプリケーシ
ョンがあまりにも大きな計算力を必要とするために、画
面上に迅速にかつ滑らかにイメージをレンダリングする
ことができなくなるからである。滑らかな３Ｄアニメー
ションを達成するために、プロセッサは、20〜60フレー
ム／秒で３Ｄオブジェクトをレンダリングしなければな
らない。各オブジェクト毎にあまりにも多くのポリゴン
が使用され、及びオブジェクトが画面に近づいた際に該
オブジェクトに必要となるリアリズムを提供する場合に
は、プロセッサは、滑らかなレンダリングのために必要
となる上述の最小限のフレームレートを達成することが
できなくなる。

【０００６】３次元のオブジェクトのリアルなレンダリ
ングを可能にすると共に画面上のポリゴン数を制限する
１つの解決策として、詳細レベルマッピング（Level of
Detail mapping）の使用が挙げられる。詳細レベルマ
ッピングは、画面までのオブジェクトの距離に基づいて
オブジェクトの異なる解像度レベルを提供するものであ
る。異なる詳細レベルを生成するために、開発者は、必
要とされる各レベル毎に異なるバージョン（即ち変形
版）のオブジェクトを生成しなければならない。典型的
には、３つまたは４つのレベルしか使用されない。これ
は、レンダリングされるべき複数バージョンのオブジェ
クトの各々の格納がユーザのシステムリソースをあまり
にも多く消費し得るからである。

【０００７】詳細レベル法には幾つかの欠点がある。第
１に、この方法は、上述のように、システムリソースに
大きな衝撃を与えるものとなる。該方法の場合、各オブ
ジェクトは、以前に各バージョンのオブジェクトの格納
に必要とされた記憶スペースよりも３倍または４倍も多
くの記憶スペースを必要とする。各レベルは、別個の頂
点リスト並びに別個のデータ構造を必要とする。第２
に、あるレベルから別のレベルへと遷移する際にオブジ
ェクトポッピングとして知られる効果が発生する。オブ
ジェクトが画面に向かって移動する際に、一層高い詳細
バージョンのオブジェクトが突然レンダリングされて観
察者のところで「ポップアウト(pop out)」し（即ち急
に展開し）、これによりアプリケーションの３Ｄ沈み品
質（immersive qualities）が破壊される。詳細レベル
法はまた、各バージョンのオブジェクトの余分な生成を
必要とし、このため、開発者は一層多くの時間が必要と
なる。詳細レベル法はまた、上述の最小公分母の問題に
対処していない。各オブジェクトの最高の詳細レベル
は、アプリケーションを使用することになる非能率的な
コンピュータを有するユーザを考慮して作成されなけれ
ばならない。このため、最高の詳細レベルは、ポリゴン
を大量に含むことはできず、さもないと、ユーザのロー
エンドコンピュータ上に現れるイメージは、低速でむら
のあるものとなる。更に、かかるイメージは、ハイエン
ドコンピュータの一層大きな処理能力を利用することが
できないものであるため、ユーザのハイエンドコンピュ
ータ上では、角張ったロボットのようなものとなって現
れることになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明によれば、３Ｄ
オブジェクトのリアルなレンダリングを生成する一方、
ユーザのシステムリソースの使用を最小限にし、及び速
度を犠牲にすることなく忠実度を最大限にする、装置、
システム、及び方法が開示される。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、画面上のオブ
ジェクトの位置その他の因子に応じて頂点マージ処理を
使用してオブジェクトの連続的な詳細レベルを生成し、
これによりオブジェクトのポッピング効果を除去する。
オブジェクトが背景に向かって移動し、このためリアル
なレンダリングを提供すべくポリゴンを削減する必要が
ある場合には、最小限の視覚的な歪みしか生じないよう
設計された方法でオブジェクトの頂点が共にマージ（即
ち合併）される。頂点がマージされると、オブジェクト
内の幾つかのポリゴンが除去される。したがって、オブ
ジェクトが画面から遠くに離れるよう移動するにつれて
オブジェクトのポリゴン数が連続的に減少することにな
る。また、オブジェクトが画面に向かって移動する場合
には、オブジェクトに頂点が追加されて、該オブジェク
トにポリゴンが追加される。このため、オブジェクトが
ユーザに近づいて精巧な詳細（即ち細部）が必要になる
際に、該オブジェクトの一層リアルな描写が提供される
ことになる。従って、任意の所与の瞬間には、画面上の
あらゆるオブジェクトは、オブジェクトのリアルなレン
ダリングを提供するために必要となる数のポリゴンしか
有していない。不必要なポリゴンが描画されることは決
してなく、このため、ユーザのシステムは最適な状態で
利用されていることになる。３Ｄ環境でのオブジェクト
の動きに基づき、オブジェクトに対してポリゴンが連続
的に付加または除去されるため、オブジェクトのポッピ
ング効果は生成されない。

【００１０】更に、本発明は、ユーザのシステム上で１
つのバージョンのオブジェクトが生成され格納されるこ
としか必要とせず、このためシステムリソースに対する
衝撃が最小限となる。１つの頂点リスト（これは好適に
は最高の詳細レベルを指定するものとなる）を使用する
ため、本発明によるシステムは、画面上に表示するため
のオブジェクトの連続的な詳細レベルを生成することが
できる。また、該システムは、有利にもオブジェクトの
解像度をオンザフライで上げたり下げたりすることが可
能である。また、表示中の現在の詳細レベルしか格納さ
れないため、必要となるメモリの使用が最小限となる。
解像度の変更を誘導するための実行時に先立って決定さ
れる特定の最小限の情報を格納することにより、解像度
の変更が最適速度で実行時に行われる。本発明の別の利
点は、開発者が自分の好みに従って頂点のマージ処理を
微調整する（tweak：つまむ、つねる）ことを可能にす
る能力にある。最後に、本発明は、ユーザのシステムの
能力に応じて画面内のポリゴンの数を自動式に調節し、
これにより、あらゆるユーザにとって最適なイメージが
提供される。一実施態様では、本発明は、システムを監
視して、フレームがレンダリングされるフレームレート
を決定し、それに従い一度に画面上に許容されるポリゴ
ンの総数を調節する。

【００１１】更に、ターゲットフレームレートをセット
することが可能であり、これにより、シーンがレンダリ
ングされるべき速度をユーザが指定することが可能とな
る。本発明は、ポリゴンの総数を動的に調節して、フレ
ームレートが確実に維持されるようにする。代替的に
は、本発明は、ポリゴン数を指定することを可能にし、
フレームレートにかかわらず画面上に常に該一定量のポ
リゴンが存在することを確実にする。

【００１２】好適実施例では、多数の解像度を有する１
つのオブジェクトの３次元の視覚的な表現の生成が、次
のようにして行われる。即ち、オブジェクトについての
頂点リストを読み出し、該頂点リスト中で識別された頂
点に関する崩壊順序を決定し、該決定された崩壊順序に
応じて前記頂点リスト中で識別された頂点の再順序付け
を行い、及び前記崩壊順序に応じて頂点崩壊リストを作
成する。ここで、頂点崩壊リストは、ターゲットとなる
頂点（以下、ターゲット頂点と称す）について、それが
崩壊させられることになる隣接する頂点を指定するする
ものである。該頂点リストは、他の頂点の属性を参照す
ることなく頂点の３Ｄ座標から構成することが可能であ
り、また、代替的な実施例では、頂点リストは、色また
は法線（normal）といった頂点の他の属性を参照するこ
とも可能である。

【００１３】より詳細には、好適実施態様では、オブジ
ェクトの崩壊順序の決定が、次のようにして行われる。
即ち、一組の崩壊経路から１つの最適な崩壊経路を決定
し、該選択された崩壊経路について視覚的な歪みの因子
を計算し、前記選択された崩壊経路について崩壊値を決
定し、該崩壊値の比較を前記一組の崩壊経路における各
経路毎に繰り返し行ってオブジェクトに対して最も小さ
い視覚的な歪みを生じさせる崩壊経路を決定し、崩壊さ
せるべき次の頂点を選択し、選択された崩壊経路に沿っ
てオブジェクトを崩壊させ、これを最小限の解像度レベ
ルが達成されるまで繰り返す。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１Ａは、本発明によるコンピュ
ータシステム100の好適実施例を示している。該コンピ
ュータシステム100は、典型的には、Intel社製Pentium
（商標）プロセッサを有し、Microsoft社製Windows95
（商標）オペレーティングシステムを実行するパーソナ
ルコンピュータ等のコンピュータシステム100で実施さ
れる。ＲＯＭ112は、不変の機能を有するデータを格納
する読み出し専用メモリである。ディスク124は、例え
ばオペレーティングシステムのモジュールやデータベー
スその他のモジュールといった即時アクセスを必要とし
ないデータを格納する。一実施例では、開発者166によ
る使用時には、ディスク124は、頂点リスト生成モジュ
ール138、崩壊経路決定モジュール142、崩壊値分析モジ
ュール146、崩壊経路選択モジュール150、頂点リスト15
8、及び崩壊リスト154を格納する。ユーザ170により使
用される場合の一実施例では、ディスク124は、アプリ
ケーション、実行時管理手段162、及び崩壊リスト154を
格納する。格納されているモジュールへのアクセスが要
求されると、該モジュールがＲＡＭ108へと移動され
る。該ＲＡＭ108は、更なる即時アクセスを必要とする
データを格納するものである。ディスプレイ120及び入
力装置116は、バス118を介してプロセッサ104に接続さ
れ、ユーザ170又は開発者166がディスク124に格納され
ているモジュールとの対話を行うことを可能にする。

【００１５】図１Ｂは、本発明の好適実施例を実施した
分散型アーキテクチャを示している。頂点リスト生成手
段180は、メモリに接続された特定用途向け集積回路
（ＡＳＩＣ）から構成され、頂点リスト158を生成す
る。該頂点リスト158は、崩壊経路決定手段184へ送ら
れ、該崩壊経路決定手段184は、受信した頂点リスト158
から崩壊経路を決定する。この崩壊経路のデータは、崩
壊値分析手段188に送られ、該崩壊値分析手段188が、該
崩壊経路データを分析して、各崩壊経路毎に崩壊値を決
定する。該崩壊値は、崩壊経路自体と共に崩壊経路選択
手段192へと送られ、該崩壊経路選択手段192は、選択さ
れた崩壊経路に沿ってオブジェクトが崩壊された場合に
該崩壊を見ている観察者に対して最小の視覚的な歪みを
生成することになる崩壊経路を頂点リストから選択す
る。該選択された崩壊経路は、崩壊リストメモリ194に
格納され、該選択された崩壊経路に応じて、新たな一組
の頂点が頂点リスト生成手段138により生成される。該
システムは、リストを生成する元となる残りの頂点を頂
点リスト生成手段が有さなくなるまで崩壊経路の生成及
び選択を続行し、次いでシステムの処理が完了する。最
終的なの崩壊リストは、崩壊リストメモリから開発者の
コンピュータ100のプロセッサ104へと伝送される。

【００１６】データソース196は、処理対象となる元の
頂点リストを格納する。該データソースは、オブジェク
トのモデリングを要求するアプリケーション、即ち、本
発明によるモデリングを必要とするオブジェクトを格納
する二次のソースを含む。一実施例では、モジュール13
8,142,146,150は、一組のフィールドプログラマブルゲ
ートアレイ(Field Programmable Gate Array)として実
施され、上述の別個の機能を実行するようにプログラム
される。分散型アーキテクチャにおいて別個の機能を区
画化することにより、より高速でより堅牢な処理が達成
される。

【００１７】図２Ａは、崩壊順序を生成するための本発
明の好適実施例の処理を示している。まず頂点リスト15
8を獲得する(200)。典型的には、頂点リスト158は、開
発者166がモデリングすることを望む各オブジェクト毎
に、該開発者166により提供される。頂点リスト158は、
３Ｄ座標マップへの索引を含むことが可能であり、又
は、頂点リスト158は、テクスチャマップ等の他のマッ
プ若しくは通常のマップへと索引付けすることが可能で
ある。頂点リスト158は、普通はその処理前に「クリー
ニング」される。典型的には、頂点リスト158は、互い
に接近するが実際に重なることのない縁部を有する三角
形を指定することが可能である。クリーニング操作を実
行しなければ、それら近接する縁部が一部をなす三角形
が２つの別個のポリゴンとみなされることになり、これ
は、モデルの一層低い解像度において孔部または割れ目
を生じさせるものとなる。このため、本システムは、頂
点リスト内の冗長な頂点データを探し、該冗長性を排除
する。

【００１８】頂点リスト158は、オブジェクトに使用す
る最大数の一組の頂点を指定し、又は、オブジェクトに
使用する最大数の一組の頂点及び最小数の一組の頂点を
指定することが可能である。最小数の一組の頂点は、最
小限の品質レベルであって該品質レベルを超えてオブジ
ェクトが崩壊することのできない最小限の品質レベルが
規定されるように、開発者166により指定される。オブ
ジェクト内で崩壊する頂点が多くなるほど、近くで検査
した場合に該オブジェクトのリアルさが低下して見える
ことになる。このため、幾つかのオブジェクトについ
て、開発者166は、或るポイントが存在することを決定
することが可能である。この或るポイントとは、該ポイ
ントを超えた場合にオブジェクトがその真の形状として
もはや認知できなくなるポイントである（該ポイントに
おけるオブジェクトが画面上で極めて小さいものであ
り、それ故、十分な細部を指定するために多数のポリゴ
ンを必要としない場合であっても）。かかるオブジェク
トについて、開発者166は、最小数の一組の頂点を指定
する。オブジェクトは、該最小数の頂点まで崩壊するこ
とが可能となる。本システムは、その処理中にそれらの
頂点を識別し、オブジェクト中のそれらの頂点を崩壊さ
せることはない。また、頂点リスト158は、オブジェク
トの漸進的に低下する解像度を表すネストされた一組の
頂点を指定することができる。この場合、システムは、
ネストされた頂点の組の間の補間を行う崩壊リストを生
成する。

【００１９】頂点リストを獲得した後、システムは、崩
壊順序の決定（204）へと進む。オブジェクトの崩壊順
序は、個々の頂点が他の頂点にマージされる順序を指定
するものとなる。頂点は、考え得る最小の視覚的な歪み
をオブジェクトに生じさせる目的で、崩壊経路に沿って
崩壊される。例えば、図２Ｂに示すように、オブジェク
トは多数の頂点を有しており、そのうちの３つがV1,V2,
V3として明記されている。本発明によるシステムが、第
１の崩壊経路がV1→V2であると決定した場合には、オブ
ジェクトは図２Ｃに示すようになる。図２Ｃのオブジェ
クトは、図２Ｂのオブジェクトよりもレンダリングすべ
きポリゴンが少ない。従って、図２Ｃのオブジェクト
は、図２Ｂのオブジェクトよりも低い解像度を有してお
り、該オブジェクトが背景に一層接近して配置された場
合、又は以下で詳述する他の因子に起因して、又は解像
度を高くしてもユーザ170により気づかれない可能性が
高い場合に、表示されるべきものである。背景に一層接
近する際に、一層少ないポリゴンを含むバージョンのオ
ブジェクトを表示することにより、プロセッサは、前景
に一層接近しているオブジェクトの処理に一層多くの時
間を充てることが可能となる。これにより、フレームレ
ートに影響を与えることなく、前景のオブジェクトが一
層多くのポリゴン数を有することが可能となる。

【００２０】オブジェクトについての崩壊順序を決定し
た後、該崩壊順序により指定される順序へと頂点リスト
158の再順序付けを行う（208）。最初に崩壊させるべき
頂点が識別され、その他の頂点が、それら頂点の崩壊優
先順位に基づいて順序付けされる。システムは、この情
報を格納するために、別の構成を用いる代わりに既存の
頂点リスト158を用いることにより、そのメモリ中での
専有面積を有利に最小限にする。次いで、システムは、
頂点崩壊リスト154を生成する（212）。該頂点崩壊リス
トは、ターゲット頂点が崩壊される際の対象となる頂点
を指定するものとなり、代替的には、該リストは、追加
された頂点の接続対象となる頂点を指定するものとな
る。オブジェクトの頂点を崩壊させて一層低い解像度を
達成する場合、システムは、所望の解像度が得られるま
で頂点リスト中で順序付けされた通りに単純に頂点を削
除することが可能である。しかしながら、頂点を追加す
ることによりオブジェクトの解像度を上げるためには、
一層多くの情報が必要となる。何れの場合にも、正しい
三角形のリストが、所望の解像度でシステムにより生成
されなければならない。該三角形のリストは、所望の解
像度を達成するためにレンダリングされなければならな
い三角形の全てに関する連結情報を指定するものであ
る。

【００２１】例えば、図２Ｄに示されているように、オ
ブジェクトは最初は低解像度の状態にある。図２Ｅで
は、該オブジェクトに頂点が追加されてポリゴン数が増
大し、これにより該オブジェクトの解像度が上げられて
いる。しかしながら、図示のように、更なる情報が存在
しない場合には、システムは、該新たな頂点に接続すべ
き頂点を知ることができない。このため、一層多くの情
報が頂点崩壊リスト154に格納される。該頂点崩壊リス
ト154は、各頂点が接続されることになる隣接する頂点
についての連結情報を格納する。図２Ｄ及び図２Ｅの例
では、V1の接続対象となる頂点も頂点崩壊リスト154中
で指定され、このため、システムは描画すべき正しい縁
部を知ることができる。前記連結情報を使用することに
より、各解像度毎に正しい三角形リストが生成される。
好適実施例では、処理を最適化するために、２つのリス
ト154,158に関する情報が同じ位置に格納される。崩壊
情報を格納するために好適には配列その他のデータ構造
が使用されるため、ターム（即ち関係）リストが記述的
に使用される。

【００２２】図３は、本発明による崩壊順序の決定の好
適実施例を一層詳細に示す説明図である。最初に、一組
の崩壊経路が決定される（300）。この一組の崩壊経路
は、オブジェクトの現在の解像度において、各頂点と、
その接続対象となる他のあらゆる頂点との間における考
え得るあらゆる崩壊経路を識別するものである。したが
って、図２Ｂのオブジェクトには11の頂点（V1〜V11）
が存在する。V2については、４つの潜在的な崩壊経路
（C1,C2,C3,C4）を識別することが可能である。

【００２３】次いで、該一組の崩壊経路から１つの崩壊
経路が選択される(304）。該選択された崩壊経路につい
て視覚的な歪みの因子が計算される（308）。視覚的な
歪みの因子は、オブジェクトに対する所定の崩壊による
影響の大きさである。崩壊経路のなかには、他の崩壊経
路よりも遙かに大きな視覚的影響をユーザに与えるもの
がある。例えば、V1がV2へと崩壊する場合、オブジェク
トはその幅が顕著に縮むように見えるであろう。しかし
ながら、V8がV11へと崩壊する場合には、ユーザにはオ
ブジェクトが歪んだようには見えないであろう。システ
ムは、以下で詳述するように、面積変化、角度変化、及
び局所的な体積変化を含む、幾つかの視覚的歪み因子を
計算することにより、上記の差異を捉える。

【００２４】各崩壊経路には、該崩壊経路について計算
された視覚的歪み因子の関数として、崩壊値が１つずつ
与えられる（312）。該崩壊値は、好適には、崩壊経路
の視覚的歪み因子の重み付けられた組み合わせである。
異なる因子を重み付けすることにより、開発者166が開
発対象となる特定アプリケーションで適用される因子の
重要性を指定することが可能となる。

【００２５】システムは、崩壊経路が更に存在するか否
かを決定する（316）。崩壊経路が更に存在する場合に
は、次の崩壊経路が選択され（304）、上述の処理が繰
り返される。また、崩壊経路がそれ以上存在しない場合
には、システムは、崩壊経路の崩壊値を比較して、オブ
ジェクトに対して最も小さな視覚的歪みを生じさせる崩
壊経路を決定する（320）。

【００２６】崩壊すべき頂点は、前記決定された崩壊経
路に応じて識別され（324）、該頂点に対して崩壊優先
順位が割り当てられ（326）、該崩壊優先順位が頂点リ
ストの再順序づけを行う際に使用される。オブジェクト
は前記崩壊経路に沿って崩壊される（328）。システム
は、最小数の頂点からなる頂点の組以外に２つ以上の頂
点が残っているか否かを判定する（332）。かかる頂点
が２つ以上残っていない場合には、次いでシステムは頂
点リスト158の再順序づけへと移行する。また、かかる
頂点が２つ以上残っている場合には、システムは、該崩
壊されたオブジェクトを新たに処理されるべきオブジェ
クトとして扱い、上述の処理を繰り返す。システムは、
最小限の視覚的歪みをオブジェクトに生じさせる一組の
崩壊経路が決定され、該崩壊経路によりオブジェクトが
その最大限の解像度から最小限の解像度へと縮小される
まで、オブジェクトの処理を行う。格納される各崩壊経
路毎に、ターゲット頂点が接続されることになる頂点、
及び三角形リストにより表される連結性の変化が格納さ
れる。これにより、頂点がオブジェクトに追加された際
に、該追加された頂点に他の頂点がどの三角形によって
接続されるかをシステムが識別することが可能となる。
この情報は、上述のように頂点崩壊リスト154中に格納
される。

【００２７】図４は、一組の崩壊経路を決定する方法の
代替実施例を示している。まずターゲット頂点が選択さ
れる（400）。オブジェクトの既存の頂点のうちの任意
の１つを選択することが可能であり、この際に順序は重
要ではない。次いで、各頂点を検査するために最大数の
隣接する頂点を指定する入力が受信される（404）。こ
れは、開発者166がシステムの処理時間を制御すること
を可能にする。各頂点毎にシステムにより検査される隣
接する頂点の数を制限することにより、システムはその
分だけ多くの計算を実施する必要がなくなる。

【００２８】次いで、隣接する頂点が識別される（40
8）。隣接する頂点は、ターゲット頂点への縁部に沿っ
て接続される頂点である。隣接する頂点は、ターゲット
頂点に直接に接続される任意の頂点、並びに別の１つ又
は２つ以上の頂点を介してターゲット頂点へと接続され
る任意の頂点を含むものとなる。このリストは、あらゆ
る頂点が処理される場合には極めて大きなものとなり得
る、ということが推測されよう。しかしながら、上述の
ように、隣接する頂点の最大数を指定して処理を最小限
にすることが可能である。

【００２９】隣接する頂点を識別した後、ターゲット頂
点と隣接する頂点との間で崩壊経路が決定される（41
2）。システムは、最大数の崩壊経路に達したか否かを
判定する（416）。最大数の崩壊経路に達した場合に
は、システムは更なる頂点が存在するか否かを判定する
（420）。更なる頂点が存在する場合には、上述のよう
に他の頂点についての崩壊経路が計算される。また、更
なる頂点が存在しない場合には、システムは、一組の崩
壊経路から１つの崩壊経路を選択する（304）。

【００３０】図５は、崩壊経路の選択の一実施例を示し
ている。該実施例では、崩壊値を有することになる崩壊
経路の数を制限することにより、プロセッサによる計算
が最小限にされる。オブジェクトを介した最初の反復の
ために、あらゆる崩壊経路について崩壊値が計算され
る。崩壊経路が選択された後、該崩壊経路に沿ってオブ
ジェクトが崩壊される。新たな一組の崩壊経路が、上述
のように生成される。しかしながら、この反復では、オ
ブジェクトを崩壊させるために以前に使用された崩壊経
路から所定距離内にある崩壊経路について、崩壊値が生
成される。前回の崩壊の後、多数の崩壊経路が同じ状態
を維持し、それらの崩壊値（即ち、オブジェクトについ
ての崩壊による視覚的な影響の測定値）もまた同じ状態
を維持することになる。

【００３１】例えば、図２Ｂにおいて、C1が崩壊経路と
して選ばれた場合、その結果として図２Ｃに示すオブジ
ェクトが得られる。V8とV11との間の崩壊経路の崩壊値
は、かかる２つの変形前後のオブジェクトで同じ状態を
維持する。これは、V8及びV11の周りの頂点がC1の崩壊
による影響を受けないからである。従って、V8〜V11に
ついての崩壊経路の崩壊値を再計算する必要がない。あ
らゆる崩壊の後にあらゆる崩壊経路について視覚的歪み
因子を計算するということがないため、システムの計算
は大幅に最小限なものとなり、処理速度が遙かに速くな
る。

【００３２】したがって、図５に示すように、システム
は、崩壊経路が前の崩壊経路からしきい値距離内にある
か否かを判定する（500）。該しきい値は、開発者166が
プリセットし又は規定することが可能なものである。開
発者166は、異なるしきい値で実験を行い、計算を最小
限にしつつ精度を最大限にすることが可能である。崩壊
経路がしきい値内にある場合には、システムは、該崩壊
経路について視覚的歪み因子を計算する（308）。ま
た、崩壊経路がしきい値内にない場合には、既存の崩壊
値が該崩壊経路の崩壊値として続けて使用され、そして
次の崩壊経路が選択される。

【００３３】図６は、本発明の好適実施例に従って好適
に計算される３つの視覚的歪み因子を示している。第１
に、選択された崩壊経路に沿ったオブジェクトの崩壊に
応じてオブジェクトの面積変化が計算される（600）。
該オブジェクトの面積変化の計算は、崩壊前のオブジェ
クトの表面積を計算し、次いで崩壊後のオブジェクトの
表面積を計算することにより行われる。該２つの表面積
間の差は、崩壊処理を受けることになるオブジェクトの
表面積に対する影響を示すものとなる。第２に、崩壊経
路に沿ったオブジェクトの崩壊に応じて角度変化が計算
される（604）。該角度変化は、崩壊を受けることにな
るオブジェクトの局所的な曲率に対する影響の尺度とな
るものである。システムは、頂点が一部をなす三角形の
法線を計算する。大きい曲率を表す複数の点は、オブジ
ェクトの視覚的な外観にとって一層重要なものである。
従って、かかる点には、それらの崩壊優先順位を低下さ
せる尺度が割り当てられる。第３に、崩壊に応じて局所
的な体積変化が計算される（608）。ターゲット頂点を
角錐の頂点として用いて、該ターゲット頂点から角錐が
生成される。該角錐の基部は、３つの連続する隣接した
頂点より形成された三角形である。かかる一連の角錐
が、隣接する三つ組の頂点の連続する複数組から構築さ
れ、それらの体積が合計される。オブジェクトの体積が
決定され、ターゲット頂点が崩壊経路に沿って崩壊され
て、再び体積が計算される。この体積変化は、オブジェ
クトの視覚的外観に対する影響を表すものとして使用さ
れる。角錐の「局所的な体積」の変化の計算は、オブジ
ェクトの「真の」体積の計算よりも遙かに速く、またオ
ブジェクトの幾何学的配置を一層精確に示すものとな
る。当業者にとって既知である他の視覚的歪みの尺度も
また本発明に従って使用することが可能である。表面偏
差といった誤差の統計的尺度もまた、視覚的歪みの計算
に使用することが可能である。

【００３４】図７は、選択された崩壊経路についての崩
壊値の決定の代替実施例を示している。該実施例では、
システムは、開発者166から、異なる因子についてその
優先順位の重みを指定する入力を受容する（700）。シ
ステムは、各因子に指定された優先順位重みを乗算し
（704）、次いで各因子を結合して崩壊値を得る（70
8）。開発者166が重みを指定することを可能とすること
により、一層独創的な制御が開発者166に許容されるこ
とになる。開発者166は、オブジェクトが極めて先がと
がったものであり、それ故、角度変化因子に最も高い重
みを与えるべきである、と決定することが可能である。
よって、開発者166は、角度変化因子に高い重みを指定
することになる。大きな角度変化因子を有するオブジェ
クトの崩壊は、崩壊のための優先順位が一層低く設定さ
れることになる。また、オブジェクトが有機的な形状を
表すものである場合には、局所的体積因子が一層重要に
なる。開発者166は、局所的体積因子に一層高い重みを
指定し、局所的体積に大きな影響を与える崩壊の優先順
位が一層低く設定されることになる。開発者166が、重
みを指定しない場合には、各因子を均等に重み付けする
デフォルト値が使用される。一実施例では、開発者166
は、因子を考慮対象から外すことにより、システムの処
理速度を上げることが可能である。例えば、開発者166
は、局所的な体積変化は特定のオブジェクトには関係し
ないものである、と決定することが可能である。次い
で、開発者166は、該オブジェクトについて局所的な体
積変化が計算されるべきでないことを指定する。これに
より、システムはオブジェクトを遙かに高速に処理する
ことが可能となる。

【００３５】図８は、崩壊順序決定ステップ204の代替
実施例を示している。該実施例により、開発者166が崩
壊順序を対話的に「微調整する」ことが可能となる。オ
ブジェクトの視覚的な歪みは本質的に主観的な決定であ
るため、本発明は、開発者166の主観的な嗜好をオブジ
ェクトの崩壊態様に導入することを有益にも可能とす
る。最初に、一組の崩壊経路が上述のように決定される
（800）。次いで、オブジェクトがユーザに対して現在
の解像度レベルで表示される。これが最初の反復である
場合には、該オブジェクトは最大の解像度レベルとな
る。システムは、前記一組の崩壊経路から１つの崩壊経
路をランダムに選択して、オブジェクトを崩壊させる。
システムは、該崩壊させたオブジェクトを開発者166に
対して表示し、該開発者166はオブジェクトに対する崩
壊の影響を確認することができる。開発者166が該崩壊
を是認した場合、該開発者166は該経路を選択する。該
経路を選択する入力をシステムが受信した（820）場
合、システムは、既に選択されている経路の数に基づき
前記経路に崩壊の優先順位付けを行う。また、開発者16
6が崩壊を是認しない場合には、次の崩壊経路が選択さ
れて処理が繰り返される。

【００３６】一実施例では、各崩壊経路毎に崩壊値が計
算され、該経路が上述のように優先順位付けされる。最
初に崩壊するように指定された崩壊経路は、崩壊される
べき最初の経路として選択されて、開発者166に対して
表示される。該崩壊経路を開発者166が選択する場合に
は、該経路はその優先順位を維持する。新たな一組の崩
壊経路が生成され、該新たな一組の崩壊経路から最も高
く優先順位付けされた崩壊経路が選択されて、開発者16
6に対して表示される。該崩壊経路を開発者166が選択し
ない場合には、次の最も高く優先順位付けられた経路が
選択されて、開発者166に対して表示される。勿論、開
発者166は、いつでも、該開発者166が崩壊させることを
望むオブジェクト内に見える特定の経路を指定すること
が可能である。かかる開発者166による選択は、システ
ムによる事前のあらゆる優先順位付けに優先するものと
なる。

【００３７】図９は、本発明の一実施例を示すものであ
り、この場合には、崩壊経路の計算を行う前に最小数の
頂点からなる組が開発者166により指定される。上述の
ように、該最小数の頂点からなる組は、開発者166が崩
壊させることを望まない一組の頂点である。したがっ
て、図９に示すように、崩壊経路が選択された（900）
後、システムは、該崩壊経路が、前記最小数の一組の頂
点において指定された１つの頂点を崩壊させるものであ
るか否かを決定する(904)。最小数の一組の頂点におけ
る頂点が存在する場合には、前記崩壊経路は選択されな
い。

【００３８】別の実施例では、テクスチャマップが頂点
により索引付けされる。テクスチャマップは、マップさ
れた領域にテクスチャを提供してリアルな外観をオブジ
ェクトに与えるものである。異なる三角形についてのテ
クスチャは互いに全く異なるものとなる可能性がある。
従って、１つの三角形を崩壊させる場合、システムは、
オブジェクトの外観に対する三角形のテクスチャの損失
による影響を判定しなければならない。崩壊がオブジェ
クトの外観に与えることになる影響のため、テクスチャ
の不連続部分の縁上にある頂点は崩壊させない。このた
め、崩壊経路を選択する場合には、崩壊経路内の頂点を
検査して、該頂点がテクスチャの不連続部分の縁上に位
置しているか否かを判定する。該頂点がテクスチャの不
連続部分の縁上に位置している場合には、該崩壊経路は
選択しない。

【００３９】図１０は、本発明の実行時管理手段を示し
ている。該実行時管理手段は、アプリケーションのリア
ルタイム実行時に必要に応じてオブジェクトに対してポ
リゴンの追加または削減を実行するものである。該実行
時管理手段は、コンピュータのグラフィックシステム、
及びオブジェクトの処理を行ったアプリケーションプロ
グラムと関連して動作する。アプリケーションの開始時
に、実行時管理手段は、該アプリケーションにおいて参
照されるオブジェクトを崩壊させる（1000）。実行時管
理手段は、オブジェクトの各崩壊レベル毎の拡張された
頂点崩壊情報をテーブル中に格納する（1004）。該拡張
された頂点崩壊情報は、頂点崩壊リスト154中に格納さ
れている情報であり、該頂点崩壊リスト154は、崩壊す
る各頂点の崩壊先となる頂点、並びにモデルから削除す
る必要のある三角形を指定するものである。拡張された
頂点崩壊情報をテーブルに格納することにより、プロセ
ッサがポリゴンの追加及び削除を一層高速に行うことが
可能となる。これは、プロセッサが、追加、削除、又は
再索引付けの対象となる頂点及び三角形を決定するのに
単に前記テーブルにアクセスするだけでよく、過度に要
求される計算を全く実行する必要がないからである。

【００４０】一実施例では、各オブジェクト毎の拡張さ
れたテーブルが開発段階で既に作成されており、該テー
ブルは、アプリケーションの開始時にアクセスを容易さ
せるべくデータメモリに単にロードされる。実行時管理
手段は、オブジェクトからの崩壊レベルに関するアプリ
ケーションからの要求を待つ。各オブジェクトの当初の
外観は、デフォルトの解像度で表される。アプリケーシ
ョン又はグラフィクスプログラムが、実行時管理手段か
らの増大または低下された解像度を要求（1008）する際
に、実行時管理手段は、該要求された解像度が、オブジ
ェクトの現在の崩壊レベルよりもより大きい崩壊レベル
を必要とするものであるか否かを決定する（1012）。オ
ブジェクトの現在の崩壊レベルは、メモリに格納されて
いるオブジェクトの唯一のものであるため、現在の崩壊
レベルは既知である。要求された解像度が、オブジェク
トについて一層高い崩壊レベルを必要とするものである
場合には、該要求された崩壊レベルが満たされるまで、
テーブル中の頂点崩壊情報に従ってオブジェクトに頂点
が追加される。この連続的な頂点の追加は、オブジェク
トの滑らかなレンダリングを提供し、上述のオブジェク
トポッピングという問題を無くすものとなる。同様に、
要求された解像度が、現在の崩壊レベルより低い崩壊レ
ベルを必要とするものである場合には、オブジェクトの
正しい解像度が達成されるまで頂点が崩壊される（101
6）。また、前記テーブルは、オブジェクトに対してポ
リゴンの追加および削除をその要求時に瞬時に行うこと
も可能にする。該テーブルはまた、全バージョンのオブ
ジェクトを格納する必要がないため、本発明により最小
限のメモリ占有率が達成可能となる。また、オブジェク
トに対する連続的なポリゴンの追加または削減により、
オブジェクトポッピングによるアーチファクトがなくな
る。したがって、本発明によれば、多数レベルの解像度
を提供すると共にリソースの使用を最小限にする、効率
が高くて高速のオブジェクトモデリングプロセスが開示
される。

【００４１】図１１は、オブジェクトを分析して崩壊レ
ベルを決定する実行時管理手段の代替実施例を示してい
る。該実施例では、上述のように、オブジェクトが崩壊
され（1100）、各崩壊レベル毎に頂点情報が格納される
（1104）。しかしながら、該実施例では、オブジェクト
が分析されて（1108）最適な崩壊レベルが決定される。
実行時管理手段が一層高い解像度を必要とする最適な崩
壊レベルを決定する場合（1112）には、オブジェクトに
頂点が追加される（1120）。また、最適な崩壊レベルが
現在の解像度よりも低い解像度を必要とする場合には、
頂点が崩壊される（1116）。

【００４２】図１２は、オブジェクトの最適な崩壊レベ
ルを分析するための幾つかの方法を示している。これら
の方法のうちの１つ又は全てを本発明に従って使用して
最適な崩壊レベルを決定することができる。最初に、オ
ブジェクトの速度が決定される（1200）。該オブジェク
トの速度は、オブジェクトが現在のフレームと直前のフ
レームとの間で移動した距離を測定し、該距離をそれら
フレーム間で経過した時間で除算することにより、決定
される。代替的には、該速度は、最も最近レンダリング
された複数のフレームのうちの幾つかに亘って移動した
距離を測定し、該距離を、該最近のフレームシーケンス
全体のレンダリングについての全経過時間で除算するこ
とにより、計算される。次いで、該決定された速度が、
オブジェクトの速度を崩壊レベルへとマップするテーブ
ルと比較される。このテーブルは、所与のオブジェクト
に関して特に設計されたものとすることが可能であり、
又は、速度と崩壊レベルとの間の一般的な相関関係を与
える大域テーブルとすることが可能である。オブジェク
トは、その移動速度が増大すると、そのリアルなレンダ
リングのために一層低い解像度を必要とする。これは、
かかる動きが、オブジェクトの一層細かな詳細を不明瞭
にする傾向を有するものだからである。このため、オブ
ジェクトの現在の速度がテーブルと比較されて、該速度
で必要となる解像度が決定される。該必要となる解像度
が当該オブジェクトの現在の崩壊レベルよりも大きい崩
壊レベルであると実行時管理手段が決定した場合（123
2）には、上述のように一層多くのポリゴンが追加され
る（1236）。オブジェクトが必要とする解像度が、現在
の崩壊レベルにより与えられる解像度よりも低い場合に
は、ポリゴンが削減される（1240）。このように、実行
時管理手段は、オブジェクトの解像度を動的に管理し
て、最適な忠実度を提供すると共に処理パワーの使用を
最小限にする。

【００４３】オブジェクトの突出した領域は、オブジェ
クトについての最適な崩壊レベルを決定するために実行
時管理手段により使用されるもう１つの因子である。オ
ブジェクトの突出した領域は、ディスプレイ上へのレン
ダリング時にオブジェクトが占有することになる領域で
ある。該オブジェクトの突出した領域が大きいほど、必
要となる解像度が高くなる。システムは、オブジェクト
の現在の突出した領域を決定し（1208）、該突出した領
域を、突出した領域と崩壊レベルとを相関させるテーブ
ルと比較する（1212）。次いで、該比較結果に従ってポ
リゴン数が調整される（1232）。

【００４４】本発明はまた、大域的なポリゴン数の管理
も提供する。この実施例では、ユーザは、各フレーム毎
にターゲットとなるポリゴン数（以下、ターゲットポリ
ゴン数と称す）を選択する。該実施例では、システム
は、１フレーム中に現在表示されているポリゴン数を決
定する（1216）。１フレーム中に表示されているポリゴ
ンの総数は、画面上にあるオブジェクトを判定して、そ
の各オブジェクトのポリゴン数を合計することにより、
または、１フレームで画面上に描画した三角形の数に関
する内部的なタリーをレンダリング手段に保持させるこ
とにより、計算することが可能である。この数は、所定
のターゲットポリゴン数と比較（1220）される。実行時
管理手段が、現在のポリゴン数がターゲットポリゴン数
よりも小さいと判定した場合（1232）には、更なるポリ
ゴンが追加される（1236）。また、現在のポリゴン数が
ターゲットポリゴン数よりも大きいと判定された場合に
は、ポリゴンが削減される（1240）。どのオブジェクト
にポリゴンを追加し、どのオブジェクトからポリゴンを
削減するかについての決定は、多くの方法で実施するこ
とが可能である。全てのポリゴンに対してポリゴンを一
様に追加し又は削除することが可能である。代替的に
は、オブジェクトを一つ一つ分析し、個々のオブジェク
ト単位でポリゴンの追加または削除を行うことが可能で
ある。

【００４５】代替的には、ユーザ170がターゲットとな
るフレームレート（以下、ターゲットフレームレートと
称す）を選択することが可能である。実行時管理手段
は、プロセッサのクロックを監視して、フレームのレン
ダリングに要した時間を判定することにより、現在のフ
レームレートを決定する（1224）。次いで、該現在のフ
レームレートがターゲットフレームレートと比較される
（1228）。実行時管理手段が、現在のフレームレートが
ターゲットフレームレートよりも速いと判定した場合
（1232）には、フレームにポリゴンを追加して（1236）
フレームレートを遅くする。また、現在のフレームレー
トがターゲットフレームレートよりも遅い場合には、フ
レームからポリゴンを削減して（1240）フレームレート
を速くする。このように、実行時管理手段は、ユーザ17
0からの最小限の入力しか必要としない動的及び大域的
なポリゴン管理を可能にする。この管理プロセスによ
り、本発明を万能のプラットフォームとすることが可能
となり、あたかも本発明が一層低速のプロセッサを有す
るシステムで使用されているかのように、ターゲットフ
レームレートまたはポリゴン数を低く設定することが可
能となり、また上述の利益が依然として提供される。し
かしながら、一層高速のプロセッサを有するシステム
は、一層高いフレームレートまたはポリゴン数を有する
ように設定することが可能であり、該システムの一層高
い処理能力が本発明により最大限にされる。

【００４６】図１３に示すように、本発明は、リモート
接続を介してデータを伝送するために使用することも可
能である。リモート接続（例えばインターネット）を介
してデータを受信する場合、ユーザ170は、要求したオ
ブジェクトが表示される前にデータがダウンロードされ
るのを待つことが多い。本発明によれば、リモート接続
を介してオブジェクトを要求する際に、最小限の頂点セ
ット即ち最低の崩壊レベルのオブジェクトがユーザ170
へと伝送される。この最低解像度バージョンのオブジェ
クトは、表示に必要となるデータが一層少ないものであ
り、このため、ユーザ170に遙かに速く伝送される。次
いで、追加の崩壊レベルがユーザ170に連続して送られ
て、オブジェクトの解像度がその最大の解像度まで増大
される。各崩壊レベルは、典型的には２、３のポリゴン
しか追加しないものであるので、各崩壊レベルもまた極
めて迅速に伝送される。この方法により、ユーザが、最
低解像度バージョンのオブジェクトを極めて迅速に受信
し、次いでその後にまもなく完全な解像度バージョンの
オブジェクトを受信することが可能となる。ユーザ170
は、完全な解像度のオブジェクトを必要としない場合に
は、不要なデータ（一層高解像度のデータ）が伝送され
るのを待った後にオブジェクトを見る、という必要はな
い。また、ユーザ170が、最大解像度には達しないが一
層高い解像度を必要とする場合であっても、本発明は、
該一層高い解像度をパケットで伝送し、これにより、ユ
ーザ170は、最大解像度バージョンのオブジェクト全体
がダウンロードされるのを待つのに要することになる時
間よりも短い時間でオブジェクトを見ることが可能とな
る。

【００４７】図１３に示されているように、リモート接
続にわたりオブジェクトについての要求が受信される
（1300）。該要求に応じて、最小解像度のオブジェクト
が要求側へと送信される（1304）。該最小解像度のオブ
ジェクトは、表示可能であると共にオブジェクトを依然
として精確に表現することが可能である最低解像度のオ
ブジェクトである。オブジェクトの最小限の数の頂点か
らなる組が、開発者166によって指定された場合、該組
は、送信すべき最小限の解像度として使用される。次い
で、オブジェクトの崩壊レベルを次の一層高い解像度ま
で上げるために必要となる頂点を含む１パケットの情報
が送信される（1308）。上記で詳述したように、該情報
は、オブジェクトの解像度を上げるために必要となる頂
点および接続を含むものとなる。次いで、システムは、
最大解像度またはターゲット解像度が送信されたか否か
を判定する（1312）。オブジェクトの解像度をその最大
解像度まで上げるために必要となる情報を含むパケット
が送信された場合に、システムは、最大解像度が達成さ
れたことを知る。代替的には、オブジェクトのダウンロ
ードを要求する際に、ユーザ170が、ターゲット解像度
を指定することが可能である。該ターゲット解像度の随
意選択により、ユーザが、該ユーザの忠実度上の必要性
を満たすようデータ転送に必要となる時間を最適化する
ことが可能となる。ユーザ170が、最大解像度のオブジ
ェクトを必要としない場合、ユーザは、その旨の指定を
行うことができ、中間的な解像度のオブジェクトのみが
送信される。該随意選択は、例えば、ユーザ170がダウ
ンロード中のものとは異なるオブジェクトを見たがって
いる場合、または、ユーザ170が高解像度で見ることが
できないコンピュータを有している場合に、有益なもの
である。ターゲット解像度または最大解像度が満たされ
なかった場合には、別のパケットがユーザ170に送信さ
れる。ターゲット解像度が満たされた場合には、データ
伝送が完了する。

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】本発明によるコンピュータシステムの好適実
施例を示すブロック図である。

【図１Ｂ】本発明によるモジュール式分散型アーキテク
チャによるコンピュータシステムの好適実施例を示すブ
ロック図である。

【図２Ａ】本発明による崩壊順序リスト作成の好適実施
例を示す概要図である。

【図２Ｂ】頂点が崩壊される前のオブジェクトの第１の
例を示す説明図である。

【図２Ｃ】本発明に従って頂点が崩壊された後の図２Ｂ
のオブジェクトを示す説明図である。

【図２Ｄ】一層低い解像度のオブジェクトを示す説明図
である。

【図２Ｅ】頂点が追加された図２Ｄのオブジェクトを示
す説明図である。

【図３】本発明による崩壊順序の決定の好適実施例を詳
細に示す説明図である。

【図４】本発明による一組の崩壊経路の決定の好適実施
例を詳細に示す説明図である。

【図５】本発明による崩壊経路を選択の好適実施例を詳
細に示す説明図である。

【図６】本発明による視覚的歪み因子の計算の好適実施
例を詳細に示す説明図である。

【図７】本発明による選択された崩壊経路についての崩
壊値の決定の好適実施例を詳細に示す説明図である。

【図８】本発明による崩壊順序の決定の代替的な好適実
施例を示す説明図である。

【図９】本発明による一組の崩壊経路の決定の代替的な
実施例を示す説明図である。

【図１０】本発明による実行時管理手段の好適実施例を
示すフローチャートである。

【図１１】本発明による実行時管理手段の代替的な実施
例を示すフローチャートである。

【図１２】本発明によるオブジェクトの最適な崩壊レベ
ルの分析の実施例を示す説明図である。

【図１３】データのリモート伝送で使用するための本発
明の一実施例を示す説明図である。

【符号の説明】

100 コンピュータシステム 104 プロセッサ 108 ＲＡＭ 112 ＲＯＭ 116 入力手段 118 バス 120 ディスプレイ 124 ディスク 138 頂点リスト生成モジュール 142 崩壊経路決定モジュール 146 崩壊値分析モジュール 150 崩壊経路選択モジュール 154 頂点崩壊リスト 158 頂点リスト

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多数の解像度を有するオブジェクトの３次
   元の視覚的な表現を生成するための方法であって、 オブジェクトの頂点の座標を獲得し、 該頂点のリスト中で識別された頂点について崩壊順序を
   決定し、 該決定された崩壊順序に応じて前記頂点のリスト中で識
   別された頂点の再順序付けを行い、 ターゲット頂点等について崩壊先となる隣接する頂点を
   指定する頂点崩壊リストを前記崩壊順序に応じて生成す
   る、という各ステップを有する、多数の解像度を有する
   オブジェクトの３次元の視覚的な表現を生成するための
   方法。
2. 【請求項２】崩壊順序を決定する前記ステップが、 一組の崩壊経路を決定し、 該一組の崩壊経路から１つの崩壊経路を選択し、 該選択された崩壊経路について視覚的歪み因子を計算
   し、 該計算された視覚的歪み因子に応じて前記選択された崩
   壊経路について崩壊値を決定し、 崩壊経路を選択する前記ステップ、視覚的歪み因子を計
   算する前記ステップ、及び各崩壊経路毎に崩壊値を決定
   する前記ステップを繰り返し、 崩壊させるべき次の頂点を、最小の視覚的歪みをオブジ
   ェクトに生じさせる崩壊経路を有する頂点として選択
   し、 該崩壊させるべき次の頂点をそれに対応する崩壊経路に
   沿って崩壊させ、 最小の解像度レベルが達成されるまで上記各ステップを
   繰り返す、という各ステップを有する、請求項１に記載
   の方法。
3. 【請求項３】視覚的歪み因子を計算する前記ステップ
   が、 前記選択された崩壊経路について面積変化因子を計算
   し、 前記選択された崩壊経路について角度変化因子を計算
   し、 前記選択された崩壊経路について局所的体積変化因子を
   計算する、 という各ステップを有する、請求項２に記載の方法。
4. 【請求項４】前記選択された崩壊経路について面積変化
   因子を計算する前記ステップが、 前記崩壊経路に沿ってターゲット頂点を崩壊させた後に
   オブジェクトの面積を計算し、 該計算された面積を前記崩壊の前のオブジェクトの面積
   から除算する、という各ステップを有する、請求項３に
   記載の方法。
5. 【請求項５】前記選択された崩壊経路について局所的体
   積変化因子を計算する前記ステップが、 前記崩壊経路に沿ってターゲット頂点を崩壊させた後に
   オブジェクトの体積を計算し、 該計算された体積を前記崩壊の前のオブジェクトの体積
   から減算する、という各ステップを有する、請求項３に
   記載の方法。
6. 【請求項６】体積を計算する前記ステップが、 角錐の頂点となるべきターゲット頂点を選択し、 該ターゲット頂点に３つの連続し隣接する頂点を接続す
   る三角形から前記角錐の基部を形成し、 該角錐の体積を計算し、 ３つの連続し隣接する頂点からなる次の一組の頂点から
   次の角錐を形成し、 該次の角錐の体積を計算し、 ３つの連続し隣接する頂点からなる一意の組の全てにつ
   いて、次の角錐を形成する前記ステップと体積を計算す
   る前記ステップとを繰り返し、 前記角錐の前記体積を合計してオブジェクトの体積を得
   る、 という各ステップを有する、請求項５に記載の方法。
7. 【請求項７】ユーザから視覚的歪み因子についての優先
   順位重みを指定する入力を受信するステップを有し、崩
   壊値を決定する前記ステップが、前記計算された視覚的
   歪み因子と前記優先順位重みとに応じて前記選択された
   崩壊経路についての崩壊値を決定するステップを有す
   る、請求項２に記載の方法。
8. 【請求項８】崩壊させるべき次の頂点をそれに対応する
   崩壊経路に沿って崩壊させる前記ステップに応じて前記
   次の頂点に対する局所的な崩壊経路が識別され、選択さ
   れた崩壊経路ごとに視覚的歪み因子を計算する前記ステ
   ップ及び選択された崩壊経路について崩壊値を決定する
   前記ステップが、前記局所的な崩壊経路についてのみ繰
   り返される、請求項２に記載の方法。
9. 【請求項９】一組の崩壊経路を決定する前記ステップ
   が、 １つのターゲット頂点を選択し、 １つのターゲット頂点についての最大数の隣接頂点を指
   定する入力を受信し、 該受信された入力に応じて多数の隣接頂点を識別し、 前記１つのターゲット頂点及び前記識別された隣接頂点
   の１つの座標に応じて崩壊経路を決定し、 該決定ステップを前記識別された隣接頂点の全てについ
   て繰り返し、 ターゲット頂点を選択する前記ステップ、隣接頂点を識
   別する前記ステップ、崩壊経路を決定する前記ステッ
   プ、及び該決定ステップを前記識別された隣接頂点の全
   てについて繰り返す前記ステップを、複数の頂点につい
   て繰り返す、という各ステップを有する、請求項２に記
   載の方法。
10. 【請求項１０】前記崩壊経路の選択に応じて、該選択さ
    れた崩壊経路に沿ってオブジェクトが崩壊される前に該
    オブジェクトを表示し、 前記選択された崩壊経路に沿って前記オブジェクトを崩
    壊させ、 前記選択された崩壊経路に沿って崩壊された後に前記オ
    ブジェクトを表示し、 崩壊経路を選択する入力の受信に応じて、該崩壊経路及
    びそれに対応する頂点を、崩壊させるべき次の頂点とし
    て崩壊順序リストに格納する、という各ステップを有す
    る、請求項２に記載の方法。
11. 【請求項１１】最小数の一組の頂点を指定する入力を受
    信するステップを有し、崩壊順序を決定する前記ステッ
    プが、前記指定された最小数の一組の頂点が崩壊されな
    いように崩壊順序を決定するステップを有する、請求項
    １に記載の方法。
12. 【請求項１２】多数の解像度レベルのオブジェクトが存
    在する場合における請求項１に記載の方法であって、 前記解像度レベルを最高解像度レベルから最低解像度レ
    ベルへと順序付けし、 崩壊のために最高解像度レベルを選択し、 崩壊順序を決定する前記ステップが、最高解像度レベル
    について崩壊順序を決定するステップを含み、このと
    き、次に低い解像度レベルの頂点は崩壊されず、 前記選択ステップ及び前記決定ステップを各解像度レベ
    ル毎に繰り返す、という各ステップを有する、請求項１
    に記載の方法。
13. 【請求項１３】前記頂点の座標に頂点の属性が関連づけ
    される、請求項１に記載の方法。
14. 【請求項１４】頂点がテクスチャマップ座標を有してい
    る、請求項２に記載の方法であって、 選択された崩壊経路に応じて第１の頂点を第２の頂点へ
    と崩壊させて新たな頂点を生成し、該新たな頂点に前記
    第２の頂点のテクスチャマップ座標を割り当て、 前記第１の頂点及び前記第２の頂点がテクスチャ不連続
    部の縁部上にあることに応じて前記崩壊経路を使用すべ
    きでない崩壊経路として識別する、という各ステップを
    有する、請求項２に記載の方法。
15. 【請求項１５】頂点が法線マップ座標を有している、請
    求項２に記載の方法であって、 選択された崩壊経路に応じて第１の頂点を第２の頂点へ
    と崩壊させて新たな頂点を生成し、該新たな頂点に前記
    第２の頂点の法線マップ座標を割り当てる、という各ス
    テップを有する、請求項２に記載の方法。
16. 【請求項１６】頂点がカラーマップ座標を有している、
    請求項２に記載の方法であって、 選択された崩壊経路に応じて第１の頂点を第２の頂点へ
    と崩壊させて新たな頂点を生成し、新たな頂点に前記第
    ２の頂点のカラーマップ座標を割り当て、 前記第１の頂点及び前記第２の頂点がカラー不連続部の
    縁部上にあることに応じて前記崩壊経路を使用すべきで
    ない崩壊経路として識別する、という各ステップを有す
    る、請求項２に記載の方法。
17. 【請求項１７】オブジェクトについて頂点リスト及び隣
    接リストが格納され、前記頂点リスト中の頂点が崩壊優
    先順位によって識別され、前記隣接リストが前記頂点に
    ついての崩壊経路を識別する、オブジェクトの表示方法
    であって、 前記頂点リスト及び前記隣接リストに応じてオブジェク
    トの崩壊を実行し、 現在の崩壊レベルの次に高い崩壊レベル及び現在の崩壊
    レベルの次に低い崩壊レベルにおけるオブジェクトにど
    の頂点が存在するかを示す頂点情報を各崩壊レベル毎に
    格納し、 オブジェクトについての崩壊レベルを要求する入力を受
    信し、 現在の崩壊レベルよりも高い解像度を必要とする前記要
    求された崩壊レベルに応じて、前記頂点リスト及び前記
    格納された頂点情報に応じてオブジェクトに頂点を追加
    し、 現在の崩壊レベルよりも低い解像度を必要とする前記要
    求された崩壊レベルに応じて、前記頂点リスト及び前記
    格納された頂点情報に応じてオブジェクト中の頂点を崩
    壊させる、という各ステップを有する、オブジェクトの
    表示方法。
18. 【請求項１８】頂点についての三角形連結情報を含む拡
    張された崩壊情報を格納するステップを有する、請求項
    １７に記載の方法。
19. 【請求項１９】オブジェクトについて頂点リスト及び隣
    接リストが格納され、前記頂点リスト中の頂点が崩壊優
    先順位によって識別され、前記隣接リストが前記頂点に
    ついての崩壊経路を識別する、オブジェクトの表示方法
    であって、 前記頂点リスト及び前記隣接リストに応じてオブジェク
    トの崩壊を実行し、 現在の崩壊レベルの次に高い崩壊レベル及び現在の崩壊
    レベルの次に低い崩壊レベルにおけるオブジェクトにど
    の頂点が存在するかを示す頂点情報を各崩壊レベル毎に
    格納し、 オブジェクトを分析して崩壊レベルを決定し、 該決定された崩壊レベルが一層高い解像度を必要とする
    ものであることに応じて、前記頂点リスト及び前記格納
    された頂点情報に応じてオブジェクトに頂点を追加し、 前記決定された崩壊レベルが一層低い解像度を必要とす
    るものであることに応じて、前記頂点リスト及び前記格
    納された頂点情報に応じてオブジェクト中の頂点を崩壊
    させる、という各ステップを有する、オブジェクトの表
    示方法。
20. 【請求項２０】オブジェクトを分析する前記ステップ
    が、 オブジェクトの速度を決定し、 オブジェクトの突出した領域を決定する、という各ステ
    ップを有する、請求項１９に記載の方法。
21. 【請求項２１】オブジェクトを分析する前記ステップ
    が、 現在表示中のポリゴン数を決定し、 該決定されたポリゴン数を所定のターゲットポリゴン数
    と比較し、 前記現在表示中のポリゴン数が前記所定のターゲットポ
    リゴン数よりも小さいことに応じてオブジェクトにポリ
    ゴンを追加する、という各ステップを有する、請求項２
    ０に記載の方法。
22. 【請求項２２】オブジェクトを分析する前記ステップ
    が、 現在のフレームレートを決定し、 該現在のフレームレートを所定のフレームレートと比較
    し、 該現在のフレーム・レートが該所定のフレームレートよ
    りも小さいことに応じてオブジェクト中の頂点を崩壊さ
    せる、という各ステップを有する、請求項１９に記載の
    方法。
23. 【請求項２３】最小解像度のオブジェクトが格納され及
    び一層高い解像度の前記オブジェクトを生成するための
    データを含む個々の情報パケットが格納されるシステム
    において、リモート接続にわたりデータを伝送するため
    の方法であって、 表示すべきオブジェクトの伝送のための要求を受信し、 該受信された要求に応じて最低解像度バージョンのオブ
    ジェクトを伝送し、 次に高い解像度の前記オブジェクトを生成するためのデ
    ータを含む情報パケットを伝送し、 前記オブジェクトのターゲット解像度が満たされたか否
    かを判定し、 前記オブジェクトのターゲット解像度が満たされていな
    いことに応じて、次に高い解像度の前記オブジェクトを
    生成するためのデータを含む情報パケットを伝送する前
    記ステップを繰り返す、という各ステップを有する、リ
    モート接続にわたりデータを伝送するための方法。