JP2001148030A - 画像処理装置、記録媒体およびプログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】表面に凹凸を持つ鏡の素材感を出すことがで
き、簡単な処理で効果の高いバンプマッピング処理を提
供する。 【解決手段】カラー画像である原テクスチャ画像Ｉａに
対して位置により濃淡の異なるグレイパターン画像Ｉｂ
を第１の合成手段１０８で合成し、第１合成テクスチャ
画像Ｉｅを得る。次に、原テクスチャ画像Ｉａをポリゴ
ンＯｐの属性ＯＰａである法線ベクトルの向き等に基づ
き拡大して拡大原テクスチャ画像Ｉｆを得る。この拡大
原テクスチャ画像Ｉｆとネガポジ反転グレイパターン画
像Ｉｄとを第２の合成手段１１２により合成して第２合
成テクスチャ画像Ｉｇを得る。最後に、この第２合成テ
クスチャ画像Ｉｇと第１合成テクスチャ画像Ｉｅを合成
して第３合成テクスチャ画像Ｉｈを作成する。この第３
合成テクスチャ画像Ｉｈで、表面に凹凸を持つ鏡（金属
的な表面）の素材感を表現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ポリゴンや２次
曲面等の形状面にテクスチャ画像を貼り付けて模様や質
感、特に凹凸の質感のある形状を描画するＣＧ（comput
er graphics）処理装置等に適用して好適な画像処理装
置および記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、滑らかな面を形成する微小平
面の傾きである法線ベクトルを、微小平面毎に変化させ
ることにより、滑らかな面にあたかも凹凸があるように
見せるレンダリング手法としてバンプマッピング技術が
知られている。

【０００３】このバンプマッピング技術によれば、複雑
な形状を入力する計算を行わなくても、十分に凹凸の質
感が得られるという利点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
バンプマッピング技術によれば、必ず、微小平面毎の法
線ベクトルを変化させる処理が必要であるという処理の
繁雑さが存在する。

【０００５】また、従来のバンプマッピング技術におい
ては、たとえば、表面に凹凸を持つ鏡（金属表面を含
む）の素材感を表現することができないという問題もあ
る。

【０００６】この発明はこのような技術を考慮してなさ
れたものであり、簡単な構成（処理）で凹凸の質感を表
現することを可能とする画像処理装置および記録媒体を
提供することを目的とする。

【０００７】また、この発明は簡単な構成で特殊な画像
を容易に作成することを可能とする画像処理装置および
記録媒体を提供することを目的とする。

【０００８】さらに、この発明は簡単な構成で、表面に
凹凸を持つ鏡や金属表面の素材感を表現することを可能
とする画像処理装置および記録媒体を提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の画像処理装置
は、原テクスチャ画像を記憶する原テクスチャ画像記憶
手段と、位置により濃淡の異なる部分を有するグレイパ
ターン画像を記憶するグレイパターン画像記憶手段と、
前記原テクスチャ画像と前記グレイパターン画像を合成
して、テクスチャ画像を作成するテクスチャ画像作成手
段とを備えて構成される（請求項１記載の発明）。

【００１０】この発明によれば、テクスチャ画像作成手
段により、原テクスチャ画像と、位置により濃淡の異な
る部分を有するグレイパターン画像とを合成して、テク
スチャ画像を作成するようにしている。このようにして
作成されたテクスチャ画像では、原テクスチャ画像が濃
淡により変調された画像となるので、簡単な構成（処
理）で特殊な画像を容易に作成することができる。

【００１１】この場合、原テクスチャ画像に合成する画
像としては、位置により濃淡の異なる部分を有するグレ
イパターン画像の各画素の濃淡を反転した反転グレイパ
ターン画像を使用することができる（請求項２記載の発
明）。

【００１２】もちろん、原テクスチャ画像に合成する画
像としては、位置により濃淡の異なる部分を有するグレ
イパターン画像と、前記グレイパターン画像の各画素の
濃淡を反転した反転グレイパターン画像との両方を用い
ることもでき、このとき、テクスチャ画像作成手段は、
前記原テクスチャ画像に前記グレイパターン画像または
前記反転グレイパターン画像のいずれか一方を合成して
第１の合成画像を作成した後、前記原テクスチャ画像を
拡大した画像に前記グレイパターン画像または前記反転
グレイパターン画像の中、残りの一方を合成して第２の
合成画像を作成し、前記第１の合成画像と前記第２の合
成画像を合成したテクスチャ画像を作成するように構成
される（請求項３記載の発明）。

【００１３】このようにして合成されたテクスチャ画像
では、たとえば、表面に凹凸を持つ鏡や金属表面の素材
感を表現することが可能となる。

【００１４】この場合、前記原テクスチャ画像の拡大
を、前記テクスチャ画像がマッピングされる形状面の法
線ベクトルの向き、視線ベクトルの向き、仮想光源ベク
トルの向きの中、少なくとも１つの向きに基づき演算し
た値に従い行うことで、例えば、実在感のある凹凸表現
が可能となる（請求項４記載の発明）。ここで、形状面
としては、たとえば、ポリゴンあるいは２次曲面等を挙
げることができる。

【００１５】また、原テクスチャ画像に合成する画像と
して、位置により濃淡の異なる部分を有するグレイパタ
ーン画像と、前記グレイパターン画像の各画素の濃淡を
反転した反転グレイパターン画像との両方を用いると
き、テクスチャ画像作成手段は、前記原テクスチャ画像
に前記グレイパターン画像または前記反転グレイパター
ン画像のいずれか一方を合成して第１の合成画像を作成
した後、前記原テクスチャ画像の位置をずらした画像
に、同様に位置をずらした前記グレイパターン画像また
は同様に位置をずらした前記反転グレイパターン画像の
中、残りの一方を合成して第２の合成画像を作成し、前
記第１の合成画像と前記第２の合成画像を合成したテク
スチャ画像を作成するように構成される（請求項５記載
の発明）。

【００１６】このようにして合成されたテクスチャ画像
では、表面に凹凸を持ち、かつ光を乱反射する表面を持
つ面の素材感を表現することができる。

【００１７】この場合、前記位置のずらしを、前記テク
スチャ画像がマッピングされる形状面の放線ベクトルの
向き、視線ベクトルの向き、仮想光源ベクトルの向きの
中、少なくとも１つの向きに基づき演算した値に従い行
うことで、例えば、実在感のある凹凸表現が可能となる
（請求項８記載の発明）。ここで、形状面としては、た
とえば、ポリゴンあるいは２次曲面等を挙げることがで
きる。

【００１８】この発明の記録媒体は、原テクスチャ画像
と、位置により濃淡の異なる部分を有するグレイパター
ン画像を読み出すステップと、前記原テクスチャ画像と
前記グレイパターン画像を合成して、テクスチャ画像を
作成するテクスチャ画像作成ステップとを有するプログ
ラムを記録している（請求項７記載の発明）。

【００１９】この場合、テクスチャ画像作成ステップに
より、原テクスチャ画像と、位置により濃淡の異なる部
分を有するグレイパターン画像とを合成して、テクスチ
ャ画像を作成するようにしている。このようにして作成
されたテクスチャ画像では、原テクスチャ画像が濃淡に
より変調された画像となるので、簡単な構成で特殊な画
像を容易に作成することができる。

【００２０】原テクスチャ画像に合成する画像として
は、位置により濃淡の異なる部分を有するグレイパター
ン画像の各画素の濃淡を反転した反転グレイパターン画
像を使用することができる（請求項８記載の発明）。

【００２１】もちろん、原テクスチャ画像に合成する画
像として、位置により濃淡の異なる部分を有するグレイ
パターン画像と、前記グレイパターン画像の各画素の濃
淡を反転した反転グレイパターン画像との両方を用いる
ことができ、このとき、テクスチャ画像作成ステップ
は、前記原テクスチャ画像に前記グレイパターン画像ま
たは前記反転グレイパターン画像のいずれか一方を合成
して第１の合成画像を作成した後、前記原テクスチャ画
像を拡大した画像に前記グレイパターン画像または前記
反転グレイパターン画像の中、残りの一方を合成して第
２の合成画像を作成し、前記第１の合成画像と前記第２
の合成画像を合成したテクスチャ画像を作成するように
構成される（請求項９記載の発明）。

【００２２】このようにして合成されたテクスチャ画像
では、たとえば、表面に凹凸を持つ鏡や金属表面の素材
感を表現することが可能となる。

【００２３】この場合、前記原テクスチャ画像の拡大
を、前記テクスチャ画像がマッピングされる形状面の法
線ベクトルの向き、視線ベクトルの向き、仮想光源ベク
トルの向きの中、少なくとも１つの向きに基づき演算し
た値に従い行うことで、例えば、実在感のある凹凸表現
が可能となる（請求項１０記載の発明）。ここで、形状
面としては、たとえば、ポリゴンあるいは２次曲面等を
挙げることができる。

【００２４】また、原テクスチャ画像に合成する画像と
して、位置により濃淡の異なる部分を有するグレイパタ
ーン画像と、前記グレイパターン画像の各画素の濃淡を
反転した反転グレイパターン画像との両方を用いると
き、テクスチャ画像作成ステップは、前記原テクスチャ
画像に前記グレイパターン画像または前記反転グレイパ
ターン画像のいずれか一方を合成して第１の合成画像を
作成した後、前記原テクスチャ画像の位置をずらした画
像に、同様に位置をずらした前記グレイパターン画像ま
たは同様に位置をずらした前記反転グレイパターン画像
の中、残りの一方を合成して第２の合成画像を作成し、
前記第１の合成画像と前記第２の合成画像を合成したテ
クスチャ画像を作成するように構成される（請求項１１
記載の発明）。

【００２５】このようにして合成されたテクスチャ画像
では、表面に凹凸を持ち、かつ光を乱反射する表面を持
つ面の素材感を表現することができる。

【００２６】この場合、前記位置のずらしを、前記テク
スチャ画像がマッピングされる形状面の放線ベクトルの
向き、視線ベクトルの向き、仮想光源ベクトルの向きの
中、少なくとも１つの向きに基づき演算した値に従い行
うことで、例えば、実在感のある凹凸表現が可能となる
（請求項１２記載の発明）。ここで、形状面としては、
たとえば、ポリゴンあるいは２次曲面等を挙げることが
できる。

【００２７】この発明のプログラムは、原テクスチャ画
像と、位置により濃淡の異なる部分を有するグレイパタ
ーン画像の各画素の濃淡を反転した反転グレイパターン
画像を読み出すステップと、前記原テクスチャ画像と前
記反転グレイパターン画像を合成して、テクスチャ画像
を作成するテクスチャ画像作成ステップとを有している
（請求項１３記載の発明）。

【００２８】この場合において、原テクスチャ画像と、
位置により濃淡の異なる部分を有するグレイパターン画
像とを合成して作成されたテクスチャ画像では、原テク
スチャ画像が濃淡により変調された画像となるので、簡
単な構成で特殊な画像を容易に作成することができる。

【００２９】この発明の画像処理装置は、原テクスチャ
画像を記憶する原テクスチャ画像記憶手段と、前記原テ
クスチャ画像を加工して加工後の原テクスチャ画像を作
成する原テクスチャ画像加工手段と、位置により濃淡の
異なる部分を有するグレイパターン画像を記憶するグレ
イパターン画像記憶手段と、前記グレイパターン画像を
加工して加工後のグレイパターン画像を作成するグレイ
パターン画像加工手段と、前記原テクスチャ画像または
前記加工後のテクスチャ画像に対して前記グレイパター
ン画像および（または）前記加工後のグレイパターン画
像を合成して、テクスチャ画像を作成するテクスチャ画
像作成手段とを備えることを特徴とする（請求項１４記
載の発明）。

【００３０】この発明によれば、テクスチャ画像作成手
段により作成されたテクスチャ画像は、原テクスチャ画
像または加工後の原テクスチャ画像に対してグレイパタ
ーン画像および（または）加工グレイパターン画像が合
成された濃淡が種々の形に変調された画像となるので、
比較的に簡単な構成でより特殊な画像を容易に作成する
ことができる。

【００３１】この場合、前記原テクスチャ画像加工手段
は、前記原テクスチャ画像を拡大および（または）位置
ずらしして加工後の原テクスチャ画像を作成し、前記グ
レイパターン画像加工手段は、前記グレイパターン画像
の濃淡を、所望の濃淡変換アルゴリズムに従い変換する
か、前記グレイパターン画像を拡大するか、前記グレイ
パターン画像を位置ずらしするかの中、少なくとも１つ
の加工を行い前記加工後のグレイパターン画像を作成す
るようにすることができる（請求項１５記載の発明）。
なお、拡大加工には、×１も含む。

【００３２】この発明の記録媒体は、原テクスチャ画像
と、位置により濃淡の異なる部分を有するグレイパター
ン画像を読み出すステップと、前記原テクスチャ画像を
加工して加工後の原テクスチャ画像を作成する原テクス
チャ画像加工ステップと、前記グレイパターン画像を加
工して加工後のグレイパターン画像を作成するグレイパ
ターン画像加工ステップと、前記原テクスチャ画像また
は前記加工後のテクスチャ画像に対して前記グレイパタ
ーン画像および（または）前記加工後のグレイパターン
画像を合成して、テクスチャ画像を作成するテクスチャ
画像作成ステップとを有するプログラムを格納している
（請求項１６記載の発明）。

【００３３】この発明によれば、テクスチャ画像作成ス
テップにより作成されたテクスチャ画像は、原テクスチ
ャ画像または加工後のテクスチャ画像に対してグレイパ
ターン画像および（または）加工グレイパターン画像が
合成された濃淡が種々の形に変調された画像となるの
で、比較的に簡単な構成でより特殊な画像を容易に作成
することができる。

【００３４】この場合、前記原テクスチャ画像加工ステ
ップは、前記原テクスチャ画像を拡大および（または）
位置ずらしして加工後の原テクスチャ画像を作成し、前
記グレイパターン画像加工ステップは、前記グレイパタ
ーン画像の濃淡を、所望の濃淡変換アルゴリズムに従い
変換するか、前記グレイパターン画像を拡大するか、前
記グレイパターン画像を位置ずらしするかの中、少なく
とも１つの加工を行い前記加工後のグレイパターン画像
を作成することができる（請求項１７記載の発明）。な
お、拡大加工は、×１を含む。

【００３５】この発明のプログラムは、原テクスチャ画
像と、位置により濃淡の異なる部分を有するグレイパタ
ーン画像を読み出すステップと、前記原テクスチャ画像
を加工して加工後の原テクスチャ画像を作成する原テク
スチャ画像加工ステップと、前記グレイパターン画像を
加工して加工後のグレイパターン画像を作成するグレイ
パターン画像加工ステップと、前記原テクスチャ画像ま
たは前記加工後のテクスチャ画像に対して前記グレイパ
ターン画像および（または）前記加工後のグレイパター
ン画像を合成して、テクスチャ画像を作成するテクスチ
ャ画像作成ステップとを有する（請求項１８記載の発
明）。

【００３６】この発明によれば、テクスチャ画像作成ス
テップにより作成されたテクスチャ画像は、原テクスチ
ャ画像または加工後の原テクスチャ画像に対してグレイ
パターン画像および（または）加工グレイパターン画像
が合成された濃淡が種々の形に変調された画像となるの
で、比較的に簡単な構成でより特殊な画像を容易に作成
することができる。

【００３７】この場合、前記原テクスチャ画像加工ステ
ップは、前記原テクスチャ画像を拡大および（または）
位置ずらしして加工後の原テクスチャ画像を作成し、前
記グレイパターン画像加工ステップは、前記グレイパタ
ーン画像の濃淡を、所望の濃淡変換アルゴリズムに従い
変換するか、前記グレイパターン画像を拡大するか、前
記グレイパターン画像を位置ずらしするかの中、少なく
とも１つの加工を行い前記加工後のグレイパターン画像
を作成することができる（請求項１９記載の発明）。な
お、拡大加工は×１を含む。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。

【００３９】図１は、この発明の一実施の形態が適用さ
れた３次元のＣＧ処理を行うエンタテインメント装置１
０の構成を示している。

【００４０】このエンタテインメント装置１０は、基本
的には、エンタテインメント装置１０全体を制御するＭ
ＰＵ（micro processing unit）１２と、各種プログラ
ムの動作や各種データの格納等に使用されるメインメモ
リ１４と、前記ＭＰＵ１２の制御に基づいて画像データ
を生成し、モニタ１８（この例ではＣＲＴモニタ）に出
力する画像処理部２０と、外部機器とのデータの送受信
を行うための入出力ポート２４と、例えばフラッシュメ
モリにより構成され、カーネル等の制御を行うためのＯ
ＳＤ機能を内蔵したＲＯＭ｛ＯＳＤＲＯＭ（on screen
display read only memory）｝２６とを有している。

【００４１】そして、ＭＰＵ１２には、バス３０を介し
て、メインメモリ１４、ＯＳＤＲＯＭ２６及び入出力ポ
ート２４等が接続されるとともに、透視投影変換を含む
座標変換、光源計算、ベクトル演算、ポリゴンの座標演
算等を高速に行うＧＴＥ（geometry transfer engine）
１３が直接、接続されている。

【００４２】このＧＴＥ１３は、ＭＰＵ１２からの計算
コマンドに応じて、モニタ１８に連続的に動画等として
表示しようとする３次元モデルを、形状面であるポリゴ
ンに分解する機能等を有する。

【００４３】入出力ポート２４には、例えばこのエンタ
テインメント装置１０に対してデータ（キー入力データ
や座標データ等）を入力するための入力装置３２や、各
種プログラムやデータ（オブジェクトに関するデータや
テクスチャデータ等）が記録された例えばＣＤ−ＲＯ
Ｍ、ＤＶＤ等の光ディスク３４を再生する光ディスク装
置３６等が接続される。なお、入力装置３２としては、
方向キー等を有する操作装置、いわゆるコントローラを
使用することができる。

【００４４】前記画像処理部２０は、レンダリングエン
ジン７０、メモリインターフェース７２、画像メモリ７
４、表示制御装置７６（例えばプログラマブルＣＲＴコ
ントローラ等）を有する。

【００４５】レンダリングエンジン７０は、ＭＰＵ１２
から供給される描画コマンドやポリゴンの座標データ等
に対応してレンダリング処理を行い、メモリインターフ
ェース７２を介して画像メモリ７４に所定の画像データ
を描画する動作を実行する。

【００４６】具体的には、レンダリングエンジン７０で
は、ＧＴＥ１３で計算されてＭＰＵ１２から供給される
３次元モデルを分解した形状面であるポリゴン（ポリゴ
ンの座標データ）に色や陰影を付けたり、光学的特性
（鏡面反射、拡散反射、屈折、透明感）を付けたり、表
面模様を付けたり、まわりの光（環境光）の回り混み等
を付ける処理であるテクスチャマッピング処理等を行
う。

【００４７】メモリインターフェース７２とレンダリン
グエンジン７０との間には第１のバス７８が接続され、
メモリインターフェース７２と画像メモリ７４との間に
は第２のバス８０が接続されている。第１及び第２のバ
ス７８及び８０は、それぞれ例えば１２８ビットのビッ
ト幅を有し、レンダリングエンジン７０が画像メモリ７
４に対して高速に描画処理を実行することができるよう
になっている。

【００４８】レンダリングエンジン７０は、例えばＮＴ
ＳＣ方式、あるいはＰＡＬ方式などの３２０×２４０画
素の画像データ、あるいは６４０×４８０画素の画像デ
ータを、リアルタイムに、即ち１／６０秒〜１／３０秒
の間に、１０数回〜数１０回以上画像メモリ７４に描画
できる能力を有する。

【００４９】画像メモリ７４は、例えばそれぞれ複数の
テクスチャ描画領域と表示描画領域を同一のエリアに指
定することができるユニファイドメモリ構造のものが採
用されている。

【００５０】表示制御装置７６は、光ディスク３４から
光ディスク装置３６を通じてメインメモリ１４に読み込
まれたテクスチャデータや、ＯＳＤＲＯＭ２６から読み
出されたテクスチャデータをメモリインターフェース７
２を介して画像メモリ７４のテクスチャ描画領域に書き
込んだり、画像メモリ７４の表示描画領域に描画された
画像データをメモリインターフェース７２を介して読み
取り、これをモニタ１８に出力し、画面上に表示させる
ように構成されている。

【００５１】図２は、ＭＰＵ１２からの描画コマンドに
応じて、３次元形状（３Ｄモデル）に対してレンダリン
グ処理を行うレンダリングエンジン７０とこれを制御す
るＭＰＵ１２とＧＴＥ１３とに係る画像処理（３次元Ｃ
Ｇ処理）プログラム（テクスチャ画像の作成機能：テク
スチャ画像作成手段）の第１実施例についての機能ブロ
ック図を示している。

【００５２】なお、以下に説明する画像処理プログラム
は、ＯＳＤＲＯＭ２６に３次元（３Ｄ）モデルデータ
や、２次元（２Ｄ）イメージデータとともに記録されて
いるものをＭＰＵ１２により読み出して実行するもので
あるが、これに限らず、この画像処理のプログラム、３
Ｄモデルデータおよび２Ｄイメージデータを光ディスク
３４に記録しておき、光ディスク装置３６を通じて読み
取り、メインメモリ１４にロードしてそれをＭＰＵ１２
により実行するようにしてもよい。

【００５３】次に、図２例の構成の説明を行う前に、こ
の発明の理解を容易化するため、図２の第１実施例で利
用されるテクスチャ画像等の画像データの構成（内容）
について説明する。

【００５４】これから加工しようとするテクスチャ画像
である原テクスチャ画像（単に、原画像ともいう。）Ｉ
ａは、たとえば、図３に模式的に示すような風景や静物
等を表すカラーのイメージ画像Ｑａ（以下、イメージ画
像とはモニタ１８上等に表示される画像をいう。）を表
す画像データである。画像データとしての原テクスチャ
画像Ｉａは、ＯＳＤＲＯＭ２６から読み出されて画像メ
モリ７４の所定領域に記録される。

【００５５】結果として、画像メモリ７４は、原テクス
チャ画像記憶手段、後述するグレイパターン画像記憶手
段、反転グレイパターン画像記憶手段、および加工グレ
イパターン画像記憶手段としても機能する。

【００５６】図４は、画像メモリ７４に記録された、実
際上、数百画素×数百画素程度の原テクスチャ画像Ｉａ
を理解の容易化のため便宜的に４×４画素のデータとし
て表したものを示している。この原テクスチャ画像Ｉａ
は、ＲＧＢ（Ｒは赤、Ｇは緑、Ｂは青を示す。）画像デ
ータＲａ、Ｇａ、Ｂａからなり、各ＲＧＢ画像データＲ
ａ、Ｇａ、Ｂａを構成する各画素ｉｊ（ｉ＝１−４、ｊ
＝１−４）の値は、たとえば、階調０−２５５の８ビッ
トの輝度データで表される。

【００５７】そして、具体的には、たとえば、画素ｉｊ
＝（１，１）の色（カラー）は、周知のように、画像デ
ータ（画素データ）Ｒａ１１と画像データ（画素デー
タ）Ｇａ１１と画像データ（画素データ）Ｂａ１１の組
み合わせで決定される。

【００５８】したがって、ここでは、図３に示したイメ
ージ画像Ｑａが、ＲＧＢ画像データＲａ、Ｇａ、Ｂａの
組み合わせで決定されるものとしている。

【００５９】次に、この発明に特徴的なグレイパターン
画像Ｉｂは、たとえば、図５に模式的に示すように、２
次元位置により濃淡の異なる部分を有する、いわゆるモ
ノクローム（白黒）のイメージ画像（グレイパターンイ
メージ画像という。）Ｑｂを表す画像データである。こ
のグレイパターン画像ＩｂもＯＳＤＲＯＭ２６から読み
出されて画像メモリ７４の他の所定領域に記録される。

【００６０】なお、図５に示すグレイパターンイメージ
画像Ｑｂにおいて、輝度は、白い部分が最も高く、右下
がりのハッチング部分が次に高く、クロスハッチング部
分がその次に高く、左下がりのハッチング部分が最も低
い順位となっている。

【００６１】図６は、画像メモリ７４に記録された、実
際上、数百画素×数百画素程度のグレイパターン画像Ｉ
ｂを理解の容易化のため便宜的に４×４画素のデータと
して表したものを示している。このグレイパターン画像
Ｉｂは、ＲＧＢ画像データＲｂ、Ｇｂ、Ｂｂおよびアル
ファチャンネルデータαｂから構成されている。

【００６２】グレイパターン（ここでは、白と黒とを含
む灰色パターンの意味）であるので、ＲＧＢ画像データ
Ｒｂ，Ｇｂ，Ｂｂを構成する画素ｉｊにおいて、行ｉ値
と列ｊ値が同じ配列位置の画素ｉｊの輝度は、全て等し
い値となっている。たとえば、画像データＲｂ１１＝Ｇ
ｂ１１＝Ｂｂ１１、画像データＲｂ２２＝Ｇｂ２２＝Ｂ
ｂ２２等となっているが、画像データＲｂ１１とＲｂ２
２とは、通常、異なる輝度値となっている。

【００６３】この図６例のグレイパターン画像Ｉｂで
は、全ての画素ｉｊの輝度が異なるものとなっており、
たとえば、隣り合う画素ｉｊの輝度差が大きくなるよう
に輝度値が配列される。実際上、グレイパターン画像Ｉ
ｂは、図５に示したように、数百画素×数百画素のグレ
イの濃淡から構成されているので、たとえば、和紙に墨
を流したようなバンプマップパターンのように見える。
上述したように、グレイパターン画像Ｉｂに対応するグ
レイパターンイメージ画像Ｑｂは、いわゆるモノクロ
（白黒）画像表示となる。

【００６４】図６において、グレイパターン画像Ｉｂの
中、アルファチャンネルデータαｂとは、このグレイパ
ターン画像Ｉｂと他の画像とを合成する際の合成比率を
表している。アルファチャンネルデータαｂの各画素ｉ
ｊの値は、それぞれ０〜１の値をとる。たとえば、図６
中の画素αｂｉｊにαｂｉｊ＝１２８の値が割り当てら
れた場合には、８ビットの分解能２５６で正規化され、
１２８／２５６＝０．５の割合で他の画像に合成される
ことになる（この合成処理をアルファブレンディング処
理という。）。通常は、０．５の割合が割り当てられ
る。

【００６５】原テクスチャ画像Ｉａにグレイパターン画
像Ｉｂがアルファブレンディング処理により合成された
ときの合成画像をＩｅとすると、その合成画像（後述す
る第１合成テクスチャ画像）Ｉｅの各画素値Ｉｅｉｊ
は、各ＲＧＢ値毎に次の（１）式で求められる輝度値を
有することになる。図２例において、この場合の合成画
像Ｉｅは、第１の合成手段１０８の出力として得られ
る。

【００６６】 Ｉｅｉｊ＝Ｉｂｉｊ×αｂｉｊ＋Ｉａｉｊ×（１−αｂｉｊ） …（１） 図７は、画像メモリ７４に記録される合成画像Ｉｅ（Ｒ
ＧＢ画像データＲｅ、Ｇｅ、Ｂｅからなる。）を模式的
に４×４画素のデータとして表している。

【００６７】この場合、合成画像Ｉｅを構成するＲＧＢ
画像データＲｅ、Ｇｅ、Ｂｅの中、たとえば、画素ｉｊ
＝（１，４）の画像データ（画素値）Ｒｅ１４、Ｇｅ１
４、Ｂｅ１４は、それぞれ、上記（１）式により、 Ｒｅ１４＝Ｒｂ１４×αｂ１４＋Ｒａ１４（１−αｂ１
４） Ｇｅ１４＝Ｇｂ１４×αｂ１４＋Ｇａ１４（１−αｂ１
４） Ｂｅ１４＝Ｂｂ１４×αｂ１４＋Ｂａ１４（１−αｂ１
４） で与えられる。

【００６８】次に、図２例の構成について説明する。

【００６９】図２に示す第１実施例に係るテクスチャ画
像の作成機能では、位置により濃淡の異なる部分を有す
るグレイパターン画像Ｉｂの各画素の濃淡を反転して画
像データとしての反転グレイパターン画像Ｉｄを作成す
る反転手段１０２と、選択手段１０４により選択された
グレイパターン画像Ｉｂあるいは反転グレイパターン画
像Ｉｄのいずれかの画像と原テクスチャ画像Ｉａとをア
ルファブレンディング処理により合成する第１の合成手
段１０８と、原テクスチャ画像Ｉａを拡大した拡大原テ
クスチャ画像Ｉｆを作成する拡大手段１１０と、拡大原
テクスチャ画像Ｉｆに対して第１の合成手段１０８で使
用されなかったグレイパターン画像Ｉｂあるいは反転グ
レイパターン画像Ｉｄをアルファブレンディング処理に
より合成して第２合成テクスチャ画像Ｉｇを出力する第
２の合成手段１１２を有する。

【００７０】なお、反転グレイパターン画像Ｉｄは、グ
レイパターン画像Ｉｂを反転手段１０２により反転した
もの、あるいは最初からＯＳＤＲＯＭ２６に反転グレイ
パターン画像Ｉｄとして格納されているもののいずれか
を選択手段１１４により選択して使用することができ
る。選択手段１１４は、図２に示す状態において、反転
手段１０２により反転したものを選択するように矢印が
描かれている。

【００７１】ここで、反転手段１０２は、濃淡を反転す
るというアルゴリズムを有するので、濃淡変換アルゴリ
ズムに従いグレイパターン画像の濃淡自体を変換して加
工グレイパターン画像を作成する加工グレイパターン画
像作成手段の一例を示している。

【００７２】この反転グレイパターン画像Ｉｄは、グレ
イパターン画像Ｉｂに対して、いわゆるネガとポジの関
係にあるので、この反転グレイパターン画像Ｉｄもモノ
クロ画像のバンプマップパターンのように見える。図８
は、図５に示したグレイパターンイメージ画像Ｑｂに対
する反転グレイパターンイメージ画像Ｑｄを示してい
る。

【００７３】この、図８に示す反転グレイパターンイメ
ージ画像Ｑｄにおいて、輝度は、図５における白い部分
に対応する位置に存在する左下がりのハッチング部分が
最も低く、図５における右下がりのハッチング部分に対
応する位置に存在するクロスハッチング部分が次に低
く、図５におけるクロスハッチング部分に対応する位置
に存在する右下がりのハッチング部分がその次に低く、
図５における左下がりのハッチング部分に対応する位置
に存在する白い部分が最も高い順位となっている。

【００７４】図２に示した拡大手段１１０は、マッピン
グ手段１２０で、後述するテクスチャ画像Ｉｊがマッピ
ング処理されるオブジェクトの形状面（たとえば、ポリ
ゴンあるいは２次曲面等）Ｏｐの属性Ｏｐａである法線
ベクトルの向き、視線ベクトルの向き、仮想光源ベクト
ルの向きの中、所望の属性Ｏｐａに基づき演算した値に
従い原テクスチャ画像Ｉａを拡大する。このように属性
Ｏｐａは、拡大処理用のパラメータである。なお、形状
面Ｏｐの作成は、上述したようにＧＴＥ１３により行わ
れる。

【００７５】ここで、拡大手段１１０は、画像を形状面
Ｏｐの属性Ｏｐａに従い拡大するというアルゴリズムを
有するので、画像拡大アルゴリズムに従いグレイパター
ン画像を拡大変換した加工後のグレイパターン画像を作
成する加工グレイパターン画像作成手段の一例を示して
いる。

【００７６】さらに、図２に示す第１実施例に係るテク
スチャ画像の作成機能では、第１の合成手段１０８によ
り合成されて得られた第１合成テクスチャ画像Ｉｅと第
２の合成手段１１２により合成されて得られた第２合成
テクスチャ画像Ｉｇとを合成して第３合成テクスチャ画
像Ｉｈを作成する第３の合成手段１１５と、選択手段１
１６により選択した第１合成テクスチャ画像Ｉｅまたは
第３合成テクスチャ画像Ｉｈをテクスチャ画像Ｉｊ（Ｉ
ｊは、ＩｅまたはＩｈ）として形状面Ｏｐにテクスチャ
マッピング処理してマッピング処理画像Ｉｋを得るマッ
ピング手段１２０とが備えられている。

【００７７】なお、図２において、一方の選択手段１０
４と他方の選択手段１０６とは、連動して切り換えられ
る。そのため、第１の合成手段１０８に一方の選択手段
１０４を介してグレイパターン画像Ｉｂが供給されると
きには、第２の合成手段１１２に他方の選択手段１０６
を介して反転グレイパターン画像Ｉｄが供給され、第１
の合成手段１０８に一方の選択手段１０４を介して反転
グレイパターン画像Ｉｄが供給されるときには、第２の
合成手段１１２に他方の選択手段１０６を介してグレイ
パターン画像Ｉｂが供給されるように相補的に構成され
ている。

【００７８】次に、図２に示す第１実施例に係るテクス
チャ画像の作成機能について、ＯＳＤＲＯＭ２６中のプ
ログラムに対応するフローチャートを参照してその第１
の具体例の動作を説明する。

【００７９】図９は、図２に示した第１実施例の第１の
具体例の処理フローチャートを示している。

【００８０】この第１の具体例においては、予め、連動
のスイッチと近似した動作をする連動の選択手段１０
４、１０６は、グレイパターン画像Ｉｂを第１の合成手
段１０８に導入するように切り換えられている（図２
中、選択手段１０４、１０６の矢印の図示位置）。ま
た、テクスチャ画像の選択手段１１６が第１合成テクス
チャ画像Ｉｅをテクスチャ画像Ｉｊとして取り込める側
に切り換えられている（図２中、選択手段１１６の矢印
の図示側と反対の位置）。

【００８１】そして、ステップＳ１で画像メモリ７４か
ら原テクスチャ画像Ｉａが読み出され、ステップＳ２で
画像メモリ７４からグレイパターン画像Ｉｂが読み出さ
れる。

【００８２】次に、ステップＳ３でテクスチャ画像作成
手段として機能する第１の合成手段１０８により、原テ
クスチャ画像Ｉａに対してグレイパターン画像Ｉｂがア
ルファブレンディング処理により合成されて第１合成テ
クスチャ画像Ｉｅが作成される。この第１合成テクスチ
ャ画像Ｉｅは、上述した（１）式で表されるものである
が理解の便宜上Ｉａ×Ｉｂ＝Ｉｅと積形式で表す。

【００８３】この第１合成テクスチャ画像Ｉｅの色の強
さは、グレイパターン画像Ｉｂの各画素の輝度に依存し
たものとなり、通常カラーの原テクスチャ画像Ｉａがグ
レイパターン画像Ｉｂの各画素の濃淡により輝度変調さ
れた画像となる。このため、簡単な構成（計算）で特殊
な効果を有する画像である第１合成テクスチャ画像Ｉｅ
を得ることができる。

【００８４】この第１の具体例では、ステップＳ４にお
いて、選択手段１１６を介してマッピング手段１２０の
一方の入力に供給される第１合成テクスチャ画像Ｉｅで
あるテクスチャ画像Ｉｊが、該マッピング手段１２０の
他方の入力に供給される形状面Ｏｐに対して、該マッピ
ング手段１２０によりテクスチャマッピング処理され、
マッピング処理画像Ｉｋが得られる。

【００８５】この場合、マッピング処理画像Ｉｋは、原
テクスチャ画像Ｉａに対してグレイパターン画像Ｉｂの
濃淡により２次元的に輝度変調された疑似凹凸を持った
ような画像となる。

【００８６】図１０は、図５に示したグレイパターンイ
メージ画像Ｑｂ（グレイパターン画像Ｉｂに対応するモ
ノクロイメージ画像）と図３に示した原テクスチャイメ
ージ画像Ｑａ（原テクスチャ画像Ｉａに対応するカラー
イメージ画像）とを合成した、第１合成テクスチャ画像
Ｉｅ（テクスチャ画像Ｉｊ、マッピング処理画像Ｉｋ）
に対応する、第１合成テクスチャイメージ画像Ｑｅｂを
模式的に示している。

【００８７】図１１は、図２に示した第１実施例の第２
の具体例の処理フローチャートを示している。

【００８８】この第２の具体例の処理では、図９に示し
た第１の具体例の処理に比較して、ステップＳ２の処理
がステップＳ１２の処理に代替されている点が異なる。
すなわち、この第２の具体例の処理では、一方の選択手
段１０４が反転グレイパターン画像Ｉｄ側に切り換えら
れ、他方の選択手段１０６がグレイパターン画像Ｉｂ側
に切り換えられて、ステップＳ１１〜Ｓ１４までの処理
が行われる。

【００８９】この第２の具体例においては、第１の合成
手段１０８により作成される第１の合成テクスチャ画像
Ｉｅは、原テクスチャ画像Ｉａが反転グレイパターン画
像Ｉｄの濃淡により輝度変調された画像となり（この場
合にも便宜的に、Ｉｅ＝Ｉａ×Ｉｄと積形成で表
す。）、マッピング手段１２０によるマッピング処理画
像Ｉｋが、原テクスチャ画像Ｉａに対して反転グレイパ
ターン画像Ｉｃ（Ｉｄ）の濃淡により輝度変調された第
１具体例の場合と同様な疑似凹凸を持ったような画像と
なる。

【００９０】図１２は、図８に示した反転グレイパター
ンイメージ画像Ｑｄと図３に示した原テクスチャイメー
ジ画像Ｑａとを合成した、第１合成テクスチャ画像Ｉｅ
（テクスチャ画像Ｉｊ、マッピング処理画像Ｉｋ）に対
応する、他の例の第１合成テクスチャイメージ画像Ｑｅ
ｄを模式的に示している。

【００９１】図１３は、図２の第１実施例の第３の具体
例の処理フローチャートを示している。

【００９２】この第３の具体例の処理では、ステップＳ
２１、Ｓ２２、Ｓ２３でそれぞれ原テクスチャ画像Ｉ
ａ、グレイパターン画像Ｉｂ、反転グレイパターン画像
Ｉｄが読み出される。

【００９３】次に、ステップＳ２４では、グレイパター
ン画像Ｉｂまたは反転グレイパターン画像Ｉｄが選択手
段１０４により選択され、テクスチャ画像Ｉａと第１の
合成手段１０８によりアルファブレンディング処理が行
われて第１合成テクスチャ画像Ｉｅが作成される。ここ
では、グレイパターン画像Ｉｂが選択されて、Ｉｅ＝Ｉ
ａ×Ｉｂで表される第１合成テクスチャ画像Ｉｅが作成
されるものとする。

【００９４】次に、ステップＳ２５では、拡大手段１１
０により原テクスチャ画像Ｉａが、図１４に示すよう
に、形状面Ｏｐの属性Ｏｐａである法線ベクトルＶｎの
向き、視線ベクトルＶｉの向き、仮想光源ベクトルＶｌ
の向きを考慮した属性Ｏｐａに基づき演算した値（たと
えば、ＶｎとＶｉとＶｌとのベクトル積演算値、Ｖｎと
Ｖｉのベクトル積演算値、またはＶｎとＶｌとのベクト
ル積演算値によって得られるベクトルの向き）に従い決
定された拡大率βで拡大され、拡大された原テクスチャ
画像（拡大原テクスチャ画像）Ｉｆ（Ｉｆは、理解の便
宜上、Ｉｆ＝βＩａと記載する。）が出力される。

【００９５】この場合、図４に示した原テクスチャ画像
Ｉａが、その画像Ｉａの２次元的な中心位置（画素ｉｊ
＝２２、２３、３２、３３の各１頂点の接する点）１２
２を拡大中心として放射状に拡大される。通常、この場
合の拡大率βは、β＝１〜２倍、好ましくは、１．１〜
２倍の間の値が選択される。さらに大きい拡大率βとし
てもよい。

【００９６】次に、ステップＳ２６では、第１の合成処
理に使用しなかった残りの、この例では反転グレイパタ
ーン画像Ｉｄと拡大原テクスチャ画像Ｉｆとが第２の合
成手段１１２によりアルファブレンディング処理され、
第２合成テクスチャ画像Ｉｇが作成される。

【００９７】この第２合成テクスチャ画像Ｉｇは、理解
の便宜上、Ｉｇ＝Ｉｄ×Ｉｆ＝Ｉｄ×βＩｅと表す。

【００９８】図１５は、図８に示した反転グレイパター
ンイメージ画像Ｑｄと、拡大原テクスチャ画像Ｉｆに対
応する拡大原テクスチャイメージ画像Ｑｆとを合成し
た、第２合成テクスチャ画像Ｉｇに対応する第２合成テ
クスチャイメージ画像Ｑｇを模式的に示している。

【００９９】次に、ステップＳ２７では、第３の合成手
段１１５により、第１合成テクスチャ画像Ｉｅと第２合
成テクスチャ画像Ｉｇとのアルファブレンディング処理
を行い第３合成テクスチャ画像Ｉｈ（理解の便宜上、Ｉ
ｈ＝Ｉｅ＋Ｉｇと和の形式で表す。）を作成する。

【０１００】この場合、第１合成テクスチャ画像Ｉｅま
たは第２合成テクスチャ画像Ｉｇのうち、どちらかの画
像に設定されるα値は、たとえば、α＝０〜１の間の適
当な値、通常は、α＝０．５（１：１の比率で混合する
意味）に設定される。

【０１０１】このようにして作成された第３合成テクス
チャ画像Ｉｈを選択手段１１６によりテクスチャ画像Ｉ
ｊとして選択し、ステップＳ２８において、マッピング
手段１２０により形状面Ｏｐに対してテクスチャマッピ
ング処理を行い、マッピング処理画像Ｉｋを得る。

【０１０２】このマッピング処理画像Ｉｋでは、理解の
便宜のために次の（２）式で表されるテクスチャ画像Ｉ
ｊが形状面Ｏｐにマッピングされる。

【０１０３】 Ｉｊ＝Ｉｈ＝Ｉｅ＋Ｉｇ＝（Ｉｂ×Ｉａ）＋（Ｉｄ×βＩａ） …（２） ここで、原テクスチャ画像Ｉａを拡大する度合いである
拡大率βを、形状面Ｏｐの属性Ｏｐａに基づいて得た値
から導いたことにより、マッピング処理画像Ｉｋでは、
擬似的に、表面に凹凸を持つ鏡（金属的な表面）の素材
感（質感）をバンプマッピング処理的に表現することが
できる。

【０１０４】図１６は、第１合成テクスチャ画像Ｉｅに
対応する第１合成テクスチャイメージ画像Ｑｅｂ（図１
０参照）と、第２合成テクスチャ画像Ｉｇに対応する第
２合成テクスチャイメージ画像Ｑｇ（図１５参照）との
アルファブレンディング処理後の第３合成テクスチャ画
像Ｉｈに対応する第３合成テクスチャイメージ画像Ｑｈ
ａを模式的に示している。

【０１０５】図１７は、ＭＰＵ１２からの描画コマンド
に応じて、３次元形状（３Ｄモデル）に対してレンダリ
ング処理を行うレンダリングエンジン７０とこれを制御
するＭＰＵ１２とＧＴＥ１３とに係る画像処理（３次元
ＣＧ処理）プログラム（テクスチャ画像の作成機能：テ
クスチャ画像作成手段）の第２実施例の機能ブロック図
を示している。

【０１０６】この図１７に示した第２実施例において、
図２に示した第１実施例に示したものと対応するものに
は同一の符号を付け、その詳細な説明を省略する。

【０１０７】この第２実施例では、図２に示した第１実
施例に比較して、拡大手段１１０が位置ずらし手段１３
０に代替される。

【０１０８】そして、この位置ずらし手段１３０の入力
として、他方の選択手段１０６の出力であって第１の合
成手段１０８に供給されていないグレイパターン画像Ｉ
ｂまたは反転グレイパターン画像Ｉｄと原テクスチャ画
像Ｉａが供給される。この位置ずらし手段１３０には、
位置ずらし用パラメータとして、図１４に示した形状面
Ｏｐの属性Ｏｐａである法線ベクトルＶｎの向き、視線
ベクトルＶｉの向き、仮想光源ベクトルＶｌの向きを考
慮した属性Ｏｐａも供給される。

【０１０９】位置ずらし手段１３０から、所望の画素
分、上下左右に画像の中心位置がずらされた位置ずらし
原テクスチャ画像Ｉｆａと、同様に同じだけ画像の中心
位置がずらされたグレイパターン画像Ｉｂ（または反転
グレイパターン画像Ｉｄ）である位置ずらしグレイパタ
ーン画像（または位置ずらし反転グレイパターン画像）
Ｉｆｄとが第２の合成手段１１２に供給される。

【０１１０】次に、ＯＳＤＲＯＭ２６中のプログラムに
対応するフローチャートを参照して、図１７に示す第２
実施例に係るテクスチャ画像の作成機能についての具体
例を説明する。

【０１１１】図１８は、第２実施例の処理フローチャー
トを示している。

【０１１２】ステップＳ３１〜Ｓ３４までの処理は、図
１３に示したステップＳ２１〜Ｓ２４の処理と同一の処
理である。

【０１１３】すなわち、まず、ステップＳ３１〜Ｓ３３
において、それぞれ、画像メモリ７４から、原テクスチ
ャ画像Ｉａとグレイパターン画像Ｉｂと反転グレイパタ
ーン画像Ｉｄが読み出され、次に、ステップＳ３４にお
いて、第１の合成手段１０８により、原テクスチャ画像
Ｉａに対して、たとえば、グレイパターン画像Ｉｂがア
ルファブレンディング処理により合成されて第１合成テ
クスチャ画像Ｉｅ（Ｉｅ＝Ｉａ×Ｉｂ）が作成される。

【０１１４】次に、ステップＳ３５では、位置ずらし手
段１３０により原テクスチャ画像Ｉａが、図１４に示し
たような形状面Ｏｐの属性Ｏｐａである法線ベクトルＶ
ｎの向き、視線ベクトルＶｉの向き、仮想光源ベクトル
Ｖｌの向きを考慮した属性Ｏｐａに基づき演算した値
（たとえば、ＶｎとＶｉとＶｌとのベクトル積演算値、
ＶｎとＶｉのベクトル積演算値、またはＶｎとＶｌとの
ベクトル積演算値によって得られるベクトルの向き）に
従い決定された上下左右方向位置ずらし量ｐで原テクス
チャ画像Ｉａを構成する各画素が位置ずらしをされ、位
置ずらしをされた原テクスチャ画像（位置ずらし原テク
スチャ画像）Ｉｆａ（Ｉｆａは、理解の便宜上、Ｉｆａ
＝ｐＩａと記載する。）が出力される。この位置ずらし
量ｐは、原テクスチャ画像Ｉａの実際の画像等に応じて
任意の値に選ぶことができる。

【０１１５】同様に、位置ずらし手段１３０では、同じ
位置ずらし量ｐで反転グレイパターン画像Ｉｄを構成す
る各画素が位置ずらしをされ、位置ずらしをされた原テ
クスチャ画像（位置ずらし反転グレイパターン画像）Ｉ
ｆｄ（Ｉｆｄ＝ｐＩｄ）が出力される。

【０１１６】この位置ずらしは、具体的には、図１９に
示すように、たとえば、右方向に２画素分、上方向に２
画素分ずらす場合には、位置ずらし量ｐがｐ（ｉ，ｊ）
＝ｐ（２，２）とされ、たとえば、原テクスチャ画像Ｉ
ａ中の画素Ｉａ３２の画素データが、原テクスチャ画像
Ｉａ中の画素Ｉａ１４の画素データ（位置ずらし原テク
スチャ画像ｐＩａ中の画素では画素ｐＩａ３２の画素デ
ータ）とされる。実際上、原テクスチャ画像Ｉａの大き
さは、たとえば、数百画素×数百画素あるので、位置ず
らし原テクスチャ画像Ｉｆａは、単に、原テクスチャ画
像Ｉａの中心が移動した画像となる。

【０１１７】同様に、たとえば、反転グレイパターン画
像Ｉｄ中の画素Ｉｄ４２の画素データが、反転グレイパ
ターン画像Ｉｄ中の画素Ｉｄ２４の画素データとされ
る。なお、この位置ずらしの際、アルファチャンネルα
の各値も同様にずらされる。

【０１１８】次に、ステップＳ３６では、それぞれ、図
１９に模式的に示す位置ずらし原テクスチャ画像Ｉｆａ
（Ｉｆａ＝ｐＩａ）と、位置ずらし反転グレイパターン
画像Ｉｆｄ（Ｉｆｄ＝ｐＩｄ）が第２の合成手段１１２
でアルファブレンディング処理により合成され第２合成
テクスチャ画像（第２合成位置ずらしテクスチャ画像）
Ｉｇが作成される。

【０１１９】この第２合成テクスチャ画像Ｉｇは、理解
の便宜上、Ｉｇ＝Ｉｆａ×Ｉｆｄ＝ｐＩａ×ｐＩｄと表
す。

【０１２０】次に、ステップＳ３７では、第３の合成手
段１１５により、第１合成テクスチャ画像Ｉｅと第２合
成テクスチャ画像Ｉｇとのアルファブレンディング処理
を行い第３合成テクスチャ画像Ｉｈ（理解の便宜上、Ｉ
ｈ＝Ｉｅ＋Ｉｇと表す。）を作成する。

【０１２１】この場合、第１合成テクスチャ画像Ｉｅあ
るいは第２合成テクスチャ画像Ｉｇのうち、どちらかの
画像に設定されるα値は、たとえば、α＝０〜１の間の
適当な値、通常は、α＝０．５に設定される。

【０１２２】このようにして作成された第３合成テクス
チャ画像Ｉｈを選択手段１１６によりテクスチャ画像Ｉ
ｊとして選択し、ステップＳ３８において、形状面Ｏｐ
に対してテクスチャマッピング処理を行い、マッピング
処理画像Ｉｋを得る。

【０１２３】このマッピング処理画像Ｉｋでは、便宜的
に次の（３）式で表されるテクスチャ画像Ｉｊが形状面
Ｏｐにマッピングされる。

【０１２４】 Ｉｊ＝Ｉｈ＝Ｉｅ＋Ｉｇ＝（Ｉｂ×Ｉａ）＋（ｐＩｄ×ｐＩａ） …（３） ここで、図１７に示した第２実施例では、原テクスチャ
画像Ｉａと反転グレイパターン画像Ｉｄの位置ずらし量
ｐを、形状面Ｏｐの属性Ｏｐａに基づいて得た値から導
いているので、マッピング処理画像Ｉｋでは、擬似的
に、表面に凹凸を持ち、なおかつ光を乱反射する表面を
持つ面の素材感を表現することができる。

【０１２５】図２０は、第１合成テクスチャ画像Ｉｅに
対応する第１合成テクスチャイメージ画像Ｑｅｂ（図１
０参照）と、第２合成テクスチャ画像Ｉｇに対応する第
２合成テクスチャイメージ画像Ｑｇ′（図示していな
い。）とのアルファブレンディング処理後の第３合成テ
クスチャ画像Ｉｈに対応する第３合成テクスチャイメー
ジ画像Ｑｈｂを模式的に示している。

【０１２６】なお、図２に示す第１実施例と図１７に示
す第２実施例とを合成して、たとえば、図２に示す拡大
手段１１０を図１７に示した位置ずらし手段１３０と第
２の合成手段１１２との間に挿入する図２１に示す構成
とすることにより、拡大と位置ずらしを併用したより効
果的な凹凸表現に係るテクスチャ画像を得ることができ
る。

【０１２７】この場合、拡大あるいは縮小と位置ずらし
処理を同時に行うようにすることもできる。

【０１２８】具体的には、テクスチャ画像が貼られる形
状面Ｏｐであるポリゴンは、実際上、その各頂点座標で
３次元座標上、成分の異なる法線ベクトルＮ（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）を有している。

【０１２９】テクスチャ画像の元の大きさがたとえば、
Ｕ画素×Ｖ画素＝２５６画素×２５６画素であるとす
る。そこで、上記ポリゴンをスクリーン座標系に変換し
たときの前記法線ベクトルのＸ成分（たとえば、−１〜
１に正規化された値）のθ（たとえば、０．２）×Ｕ
（ここでは、２５６）倍した値θＵをテクスチャ画像の
ｕ（Ｕ軸上０〜２５５の範囲をとる。）に加算した値
（ｕ＋θＵ）を新たなｕとする。

【０１３０】一方、スクリーン座標系に変換した法線ベ
クトルのＹ成分（−１〜１に正規化された値）のθ×Ｖ
（ここでは、０．２×２５６）倍した値をテクスチャ画
像のｖ（Ｖ軸上０〜２５５の範囲をとる。）に加算した
値（ｖ＋θＵ）を新たなｖとする。

【０１３１】このようにすれば、適度に効果的な画像を
得ることができる。ただし、この拡大率（縮小率、また
は位置ずらし量）θの値は、対象とする描画装置、３Ｄ
レンダリングアルゴリズム、使用する座標系に依存する
ので、その処理対象毎に大きく異なることはいうまでも
ない。

【０１３２】さらに、他の実施例として、上記グレイパ
ターン画像Ｉｂと反転グレイパターン画像Ｉｄとは、そ
れぞれネガポジを反転した関係にあるが、この考え方を
拡大して、たとえば、０〜２５５の値をとるグレイパタ
ーン画像Ｉｂを３分解（３分割ともいう。）以上とす
る。例として、３分解した場合、その３分解後の境界点
の両側（値が大きくなる側と小さくなる側、ただし、値
０では大きくなる側のみ、値２５５では小さくなる側の
みである。）にネガポジ反転的に値が分布するようにし
た３個のグレイパターンを用いてそれぞれ適当な比率で
原テクスチャ画像Ｉａにアルファブレンディングするこ
とで、より一層、効果的な画像を得ることができる。

【０１３３】ここで、３分解以上の例として、階調０−
２５５の値をとるグレイパターン画像Ｉｂを加工して
（画像処理して）５分解する例を第３実施例として、図
２２のフローチャートに基づき説明する。

【０１３４】なお、この図２２のフローチャートは、こ
の発明の第３実施例に係るテクスチャ画像の作成機能の
一部（原テクスチャ画像加工機能、グレイパターン画像
加工機能）についての具体例を示すものであり、この原
テクスチャ画像加工機能およびグレイパターン画像加工
機能の具体例は、たとえばＯＳＤＲＯＭ２６中にプログ
ラムとして格納されている。

【０１３５】分解前（加工前）のグレイパターン画像Ｉ
ｂは、図５にその例のイメージをグレイパターンイメー
ジ画像Ｑｂとして示したように２次元位置（以下、ｘｙ
位置という。）により濃淡の異なる部分を有するモノク
ロームの画像データである。

【０１３６】この図２２例では、画像記憶手段として
は、ｘ方向が２５６画素｛この例では、フローチャート
作成の便宜上、ｘ座標の幅Ｗｉｄｔｈは、Ｗｉｄｔｈ＝
２５５（２５６−１）とする。｝、ｙ方向が２５６画素
｛この例では、フローチャート作成の便宜上、ｙ座標の
高さＨｅｉｇｈｔは、Ｈｅｉｇｈｔ＝２５５（２５６−
１）とする。｝、合計６５５３６画素からなる、図２３
に示すメモリバッファ１５０を考える。なお、メモリバ
ッファ１５０は、画像メモリ７４の一部である。

【０１３７】このメモリバッファ１５０の各画素（ｘ，
ｙ）に、値０−２５５の中のいずれかの値の適当なグレ
イの階調データ（画素データあるいは画素値ともい
う。）が格納されている。

【０１３８】このグレイパターン画像Ｉｂは、たとえ
ば、図５に示したようなグレイパターンイメージ画像Ｑ
ｂとなるデータを格納してもよいが、ここでは、理解の
便宜のため、図２４に示すように、左上端の画素（０，
０）の画素値が、最大輝度の値２５５となり、以下、右
下に向かってだんだん輝度が暗くなり、画素（２５５，
０）と画素（０，２５５）を結ぶ左下がりの対角線上で
は、中間の輝度１２７となり、以下、右下に向かって輝
度が低くなり、右下端の画素（０，０）の画素値が最小
輝度値０となるようなデータからなるグレイパターン画
像ＳｒｃＡｌｐｈａ[ｙ]［ｘ］を分解前の画像とする。

【０１３９】すなわち、図２２例のフローチャートの説
明では、図２４に示したようなグレイパターン画像Ｓｒ
ｃＡｌｐｈａ[ｙ]［ｘ］がメモリバッファ１５０に格納
されているものとする。

【０１４０】そこで、ステップＳ４１では、このグレイ
パターン画像ＳｒｃＡｌｐｈａ［ｙ］［ｘ］の分解数Ｎ
ＬをＮＬ＝５とする。なお、分解数ＮＬは、１枚のグレ
イパターン画像ＳｒｃＡｌｐｈａ［ｙ］［ｘ］の各座標
（メモリアドレス）ｘｙに格納されている画素値（輝度
値であるが広く濃淡値と考えることもできる。）を、所
望のアルゴリズムに従い加工して、複数枚（ここでは、
５枚）の加工グレイパターン画像としてのグレイパター
ン画像ＤｓｔＡｌｐｈａ［ｉ］［ｙ］「ｘ」に分解する
ためのパラメータであるので、分解枚数ともいう。

【０１４１】ここで、［ｉ］は、分解数ＮＬの順番ｉ
（ｉ＝０，１，２，３，４：５分解の意味）を示してい
る。

【０１４２】そこで、ステップＳ４２では、１枚目のグ
レイパターン画像ＤｓｔＡｌｐｈａ［ｉ］［ｙ］［ｘ］
を選択するために、この順番ｉをｉ＝０とする。

【０１４３】次に、各分解範囲での階調数範囲Ｒａｎｇ
ｅを次の（４）式により決定する。

【０１４４】 Ｒａｎｇｅ＝２５６／（ＮＬ−１） …（４） ここでは、各分解範囲で取りうる階調数範囲Ｒａｎｇｅ
がＲａｎｇｅ＝２５６／（５−１）＝６４に決定され
る。

【０１４５】次に、各分解範囲でのピーク値Ｐｅａｋを
次の（５）式により決定する。

【０１４６】 Ｐｅａｋ＝ｉ×２５６／（ＮＬ−１） …（５） この場合、順番ｉ＝０のピーク値Ｐｅａｋは、Ｐｅａｋ
＝０×２５６／（５−１）＝０に決定される。

【０１４７】次に、ステップＳ４５、ステップＳ４６で
は、グレイパターン画像ＳｒｃＡｌｐｈａ中の画素デー
タを参照するｘｙ座標の初期値をそれぞれｙ＝０、ｘ＝
０、すなわち座標ｘｙ＝（０，０）に決定する。

【０１４８】ステップＳ４７では、次の（６）式に示す
条件判断を行う。

【０１４９】 Ｒａｎｇｅ＜ａｂｓ（ＳｒｃＡｌｐｈａ［ｙ］［ｘ］−Ｐｅａｋ） …（６） すなわち、このステップＳ４７では、グレイパターン画
像ＳｒｃＡｌｐｈａ［ｙ］［ｘ］に格納されている画素
値からピーク値Ｐｅａｋを差し引いた値の絶対値（abso
lute）が、階調数範囲Ｒａｎｇｅより小さいかどうかが
判断される。

【０１５０】第１回目の条件判断では、グレイパターン
画像ＳｒｃＡｌｐｈａ［０］［０］に格納されている画
素値＝２５５（図２４参照）からピーク値Ｐｅａｋ＝０
を差し引いた値は、２５５であり、階調数範囲Ｒａｎｇ
ｅは、Ｒａｎｇｅ＝６４であるので、（６）式の不等式
が６４＜ａｂｓ（２５５−０）として成立する。

【０１５１】このとき、分解後のグレイパターン画像Ｄ
ｓｔＡｌｐｈａ［ｉ］［ｙ］［ｘ］の座標（メモリアド
レス）ｘｙには、次の（７）式に基づく、画素値が格納
される。

【０１５２】 ＤｓｔＡｌｐｈａ［ｉ］［ｙ］［ｘ］←０ …（７） 今回は、グレイパターン画像ＤｓｔＡｌｐｈａ［０］
［０］［０］＝０が格納される。

【０１５３】次に、ステップＳ５０では、ｘ座標の値が
１増加したものが、新たなｘ座標とされ、ステップＳ５
１では、その新たなｘ座標（ｘ＝ｘ＋１）が幅Ｗｉｄｔ
ｈ＝２５５未満であるかどうかが判断される。

【０１５４】ここでは、ｘ座標がｘ＝１であるので、ス
テップＳ４６にもどり、ステップＳ４７の（６）式に示
した判断がなされる。

【０１５５】図２４から理解されるように、グレイパタ
ーン画像ＳｒｃＡｌｐｈａ［ｙ］［ｘ］のｙ座標がｙ＝
０の場合には、グレイパターン画像ＳｒｃＡｌｐｈａ
［０］［ｘ］＞１２６であり、ステップＳ４７の条件判
断が成立することはなく、ステップＳ４８において、１
行目（ｙ＝０）の１枚目のグレイパターン画像ＤｓｔＡ
ｌｐｈａ［０］［０］［ｘ］には、全て値０が格納され
る。

【０１５６】ｘ座標値がｘ＝２５５になったとき、ステ
ップＳ５１の判断が成立し、ステップＳ５２では、ｙ座
標が１つだけ更新される。ここでは、ｙ座標がｙ＝１と
される。

【０１５７】ステップＳ５３では、更新されたｙ座標値
が高さＨｅｉｇｈｔ（この例ではＨｅｉｇｈｔ＝２５
５）未満であるかどうかが判定され、この判定が成立し
たとき（ここでは、１＜２５５であるので成立）、ステ
ップＳ４６にもどり、２行目のｘ座標の１列目の座標ｘ
＝０とされる。

【０１５８】以下、順次、座標値がシークされていく
が、図２４のグレイパターン画像ＳｒｃＡｌｐｈａ
［ｙ］［ｘ］において、ステップＳ４７の（６）式の条
件が最初に成立しなくなるのは、６４＜ａｂｓ（６３−
０）となるときであり、図２４から予測すれば、ｙ座標
値がｙ＝１２８、ｘ座標値がｘ＝２５５のときであるこ
とが分かる。このとき、座標ｘｙ＝（２５５，１２８）
＝６３＝ＳｒｃＡｌｐｈａ［１２８］［２５５］であ
る。なお、この条件が成立する前の全てのｘｙ座標値
は、ステップＳ４８の処理が行われているので、グレイ
パターン画像ＤｓｔＡｌｐｈａ［０］［ｙ］［ｘ］は、
値０（黒）となっている。

【０１５９】ステップＳ４７の条件が成立しなかった場
合には、ステップ４９に進み、次の（８）式に示す判断
がなされる。

【０１６０】 ＤｓｔＡｌｐｈａ［ｉ］［ｙ］［ｘ］←２５５×（Ｒａｎｇｅ−ａｂｓ（Ｓｒ ｃＡｌｐｈａ［ｙ］［ｘ］−Ｐｅａｋ））／Ｒａｎｇｅ …（８） この場合、２５５×（６４−ａｂｓ（６３−０））／６
４≒４となるので、１枚目のグレイパターン画像Ｄｓｔ
Ａｌｐｈａ［０］［１２８］［２５５］には、値＝４が
格納される。

【０１６１】以下同様にして、たとえば、図２４中、座
標ｘｙ＝（０，２５５）＝１２７では、ステップＳ４８
の処理により、グレイパターン画像ＤｓｔＡｌｐｈａ
［０］［２５５］［０］の値は値０となり、座標ｘｙ＝
（２５５，２５５）＝０では、ステップＳ４９の処理に
より、２５５×（６４−ａｂｓ（０−０））／６４＝２
５５となるので、グレイパターン画像ＤｓｔＡｌｐｈａ
［０］［２５５］［２５５］の値は、値２５５となる。

【０１６２】このようにして、ステップＳ５３の条件が
不成立となった場合に、分解順番１枚目（ｉ＝０）のグ
レイパターン画像ＤｓｔＡｌｐｈａ［ｉ］［ｙ］［ｘ］
の各画素値が図２５に示すように決定される。

【０１６３】ここで、もとのグレイパターン画像Ｓｒｃ
Ａｌｐｈａ［ｙ］［ｘ］と分解後のグレイパターン画像
ＤｓｔＡｌｐｈａ［ｉ］［ｙ］［ｘ］のイメージ画像、
すなわち、表示装置上等に表現される画像について模式
的に説明する。

【０１６４】図２４に示すグレイパターン画像ＳｒｃＡ
ｌｐｈａ［ｙ］［ｘ］が、図２６に示すようなグレイパ
ターンイメージ画像ＩＳｒｃＡｌｐｈａ［ｙ］［ｘ］と
なる。

【０１６５】すなわち、グレイパターンイメージ画像Ｉ
ＳｒｃＡｌｐｈａ［ｙ］［ｘ］は、右下側では黒であ
り、その黒から矢印方向に沿って、順に、濃い灰、中間
の灰、明るい灰となって、左上側の白の画像となる。

【０１６６】その一方、図２７に示すように、図２５に
示す分解後１枚目のグレイパターン画像ＤｓｔＡｌｐｈ
ａ［０］［ｙ］［ｘ］が、図２７に示すようなグレイパ
ターンイメージ画像ＩＤｓｔＡｌｐｈａ［０］［ｙ］
［ｘ］となる。このグレイパターンイメージ画像ＩＤｓ
ｔＡｌｐｈａ［０］［ｙ］［ｘ］は、左上側から右下方
向に向かって、全体の約７／８の面積が黒（値０）とさ
れ、その場所から矢印で示す方向に、順に、濃い灰、中
間の灰、明るい灰となって、右下で白の画像となる。

【０１６７】このように、分解後のグレイパターン画像
ＤｓｔＡｌｐｈａ［０］［ｙ］［ｘ］は、もとのグレイ
パターン画像ＤｓｔＡｌｐｈａ［０］［ｙ］［ｘ］を図
２２に示した所望の濃淡変換アルゴリズムに従い変換さ
れた加工グレイパターン画像であることが理解される。

【０１６８】次に、分解後２枚目のグレイパターン画像
ＤｓｔＡｌｐｈａ［１］［ｙ］［ｘ］を作成する。

【０１６９】分解後１枚目のグレイパターン画像Ｄｓｔ
Ａｌｐｈａ［０］［ｙ］［ｘ］の作成が終了したとき、
フローチャート上では、ステップＳ５３の判定が不成立
のとき、ステップＳ５４において、順番ｉを値１だけ増
加させる（ここでは、ｉ＝２）。

【０１７０】ｉ＝２の場合、ステップＳ５５の判定は成
立するので、ステップＳ４４以降の処理を行う。

【０１７１】そして、今回の処理では、グレイパターン
画像ＳｒｃＡｌｐｈａ［ｙ］［ｘ］の濃淡配列を変更し
た分解後２枚目のグレイパターン画像ＤｓｔＡｌｐｈａ
［１］［ｙ］［ｘ］の画素値の決定処理を上記と同様に
行う。

【０１７２】このようにして、ステップＳ５５の判定が
不成立となったときに、１枚目から５枚目までの分解後
のグレイパターン画像ＤｓｔＡｌｐｈａ［ｉ］［ｙ］
［ｘ］が作成される。

【０１７３】分解前のグレイパターン画像ＳｒｃＡｌｐ
ｈａ［ｙ］［ｘ］と分解後のグレイパターン画像Ｄｓｔ
Ａｌｐｈａ［ｉ］［ｙ］［ｘ］の関係について、図２８
Ａ〜図２８Ｆを参照して模式的に説明する。

【０１７４】分解前のグレイパターン画像ＳｒｃＡｌｐ
ｈａ［ｙ］［ｘ］は、図２４から明らかなように、右下
の画素位置から左上の画素位置までの対角線上の位置を
横軸とし、画素値を縦軸として表せば、図２８Ａに示す
ように、画素値が徐々に増加する右上がりのグラフとな
ることが分かる。なお、図２８Ａ〜図２８Ｆの横軸で
は、後述する図２９Ａ〜図２９Ｆに示す各４角形の対角
線の長さを値２５６に規格化して位置表現としている。

【０１７５】次に、分解後の１枚目のグレイパターン画
像ＤｓｔＡｌｐｈａ［０］［ｙ］［ｘ］は、図２５、図
２７から分かるように、ピーク値ＰｅａｋがＰｅａｋ＝
０で階調数範囲ＲａｎｇｅがＲａｎｇｅ＝６４となって
いるので、図２８Ｂに示すグラフとなる。

【０１７６】以下同様に、階調数範囲Ｒａｎｇｅは、Ｒ
ａｎｇｅ＝６４で変わらないが、分解後の２枚目のグレ
イパターン画像ＤｓｔＡｌｐｈａ［１］［ｙ］［ｘ］
は、ピーク値ＰｅａｋがＰｅａｋ＝６４となるので、図
２８Ｃに示すグラフとなる。分解後の３枚目のグレイパ
ターン画像ＤｓｔＡｌｐｈａ［２］［ｙ］［ｘ］は、ピ
ーク値ＰｅａｋがＰｅａｋ＝１２８となるので、図２８
Ｄに示すグラフとなる。分解後の４枚目のグレイパター
ン画像ＤｓｔＡｌｐｈａ［３］［ｙ］［ｘ］は、ピーク
値ＰｅａｋがＰｅａｋ＝１９２となるので、図２８Ｅに
示すグラフとなる。分解後の５枚目のグレイパターン画
像ＤｓｔＡｌｐｈａ［４］［ｙ］［ｘ］は、ピーク値Ｐ
ｅａｋがＰｅａｋ＝２５５となるので、図２８Ｆに示す
グラフとなる。

【０１７７】ここで、分解前のグレイパターン画像Ｓｒ
ｃＡｌｐｈａ［ｙ］［ｘ］と分解後のグレイパターン画
像ＤｓｔＡｌｐｈａ［ｉ］［ｙ］［ｘ］についての、そ
れぞれの分解前グレイパターンイメージ画像ＩＳｒｃＡ
ｌｐｈａ［ｙ］［ｘ］と、分解後のグレイパターンイメ
ージ画像ＩＤｓｔＡｌｐｈａ［ｉ］［ｙ］［ｘ］との関
係について、図２９Ａ〜図２９Ｆに模式的に表す。

【０１７８】図２９Ａ〜図２９Ｆにおいて、クロスハッ
チング部分が最も黒い部分であり、密度の高いハッチン
グが次に黒い部分、密度の低いハッチングがやや明るい
部分、ハッチングをしていない部分が最も明るい部分で
ある。なお、実際上、各部分において、明るい部分から
暗い部分の方向に向かって徐々に明るさ（輝度）が暗く
なるような、いわゆるグラデーションになっている。

【０１７９】なお、図２２のフローチャートに示した、
グレイパターン画像ＳｒｃＡｌｐｈａ［ｙ］［ｘ］の分
解処理は、図５に示したグレイパターンイメージ画像Ｑ
ｂの画像データであるグレイパターン画像Ｉｂについて
も行えることはいうまでもなく、その場合には、かなり
バリエーションに富んだ分解処理後のグレイパターン画
像ＤｓｔＡｌｐｈａ［ｉ］［ｙ］［ｘ］が得られる。

【０１８０】したがって、この簡単な計算のみに基づく
分解処理を利用すれば、分解数ＮＬの値を、２以上の値
ＮＬ＝２，３，４，５，６，…に決めるだけで、その後
は、短い時間で、多種多様なグレイパターン画像Ｄｓｔ
Ａｌｐｈａ［ｉ］［ｙ］［ｘ］を計算により自動的に得
ることができる。

【０１８１】なお、分解数ＮＬをＮＬ＝２とすることに
より、グレイパターン画像Ｉｂを反転した反転グレイパ
ターン画像Ｉｄを得ることができる。その場合には、分
解処理は、反転手段１０２（図２等参照）として機能す
る。

【０１８２】そこで、一般的には、図３０に示すような
第４実施例の画像処理装置２００を構成することができ
る。この画像処理装置２００は、ソフトウェアによって
もハードウェアによっても構成することができる。

【０１８３】すなわち、画像処理装置２００は、カラー
画像である原テクスチャ画像Ｉａが供給されて、種々の
拡大カラー画像を作成して出力する拡大手段１１０（拡
大率は、×１も含む。）と、該拡大手段１１０から出力
される拡大後の原テクスチャ画像あるいは原テクスチャ
画像Ｉａに対して位置をずらす位置ずらし手段１３０と
を有する原テクスチャ画像加工手段２１４を備える。

【０１８４】また、画像処理装置２００は、グレイパタ
ーン画像ＳｒｃＡｌｈａ［ｙ］［ｘ］を２以上に分解し
て種々のグレイパターン画像ＤｓｔＡｌｐｈａ［ｉ］
［ｙ］［ｘ］を作成する分解手段２０６（たとえば、図
２２に示したアルゴリズムを実行する手段）と、グレイ
パターン画像ＳｒｃＡｌｈａ［ｙ］［ｘ］または前記分
解手段２０６から出力されるグレイパターン画像Ｄｓｔ
Ａｌｐｈａ［ｉ］［ｙ］［ｘ］を拡大して出力する拡大
手段１１０Ａ（拡大率は、×１も含む）と、グレイパタ
ーン画像ＳｒｃＡｌｈａ［ｙ］［ｘ］またはＤｓｔＡｌ
ｐｈａ［ｉ］［ｙ］［ｘ］またはグレイパターン画像拡
大手段１１０Ａから出力される拡大後のグレイパターン
画像の位置をずらす位置ずらし手段１３０Ａとを有する
グレイパターン画像加工手段２１６を備える。

【０１８５】さらに、画像処理装置２００は、原テクス
チャ画像加工手段２１４から出力される原テクスチャ画
像Ｉａ等の３つの入力、グレイパターン画像加工手段２
１６から出力されるグレイパターン画像ＳｒｃＡｌｈａ
［ｙ］［ｘ］等の４つの入力、合計７つの入力を選択的
に合成して所望のテクスチャ画像Ｉｊを作成する合成手
段２１２と、形状面Ｏｐにテクスチャ画像Ｉｊをテクス
チャマッピングするマッピング手段１２０とを備える。

【０１８６】ここで、拡大手段１１０、１１０Ａにおけ
る拡大率（×１も含む）、位置ずらし手段１３０、１３
０Ａにおける位置ずらし量、分解手段２０６における分
解数ＮＬは、それぞれ、形状面Ｏｐの属性Ｏｐａにより
選択したり、あるいは図示していない乱数発生器により
発生させた乱数で選択したりすることができる。

【０１８７】このように、図３０例の画像処理装置２０
０によれば、画像メモリ７４等から読み出した原テクス
チャ画像Ｉａを原テクスチャ画像加工手段２１４により
加工した画像の中の少なくとも１つの画像と、画像メモ
リ７４等から読み出した位置により濃淡の異なる部分を
有するグレイパターン画像ＳｒｃＡｌｐｈａ［ｙ］
［ｘ］をグレイパターン画像加工手段２１６により加工
した画像の中、少なくとも１つの画像とを、合成手段２
１２により選択的に合成してテクスチャ画像Ｉｊを作成
しているので、きわめて多種多様なテクスチャ画像Ｉｊ
を作成することができる。

【０１８８】このテクスチャ画像Ｉｊを用いてマッピン
グ手段１２０によりテクスチャマッピングを行うことに
より、上述した表面に凹凸を持つ鏡（金属的な表面）の
素材感を表現することができるマッピング処理画像Ｉｋ
が得られることはもちろんのこと、多種多様なマッピン
グ処理画像Ｉｋを、簡単な構成で得ることができる。

【０１８９】なお、この発明は、上述の実施の形態に限
らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成
を採り得ることはもちろんである。

【０１９０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、原テクスチャ画像と、位置により濃淡の異なる部分
を有するグレイパターン画像および（または）このグレ
イパターン画像の反転グレイパターン画像とを合成して
テクスチャ画像を作成するようにしているので、簡単な
構成（処理）で特殊な画像としてのテクスチャ画像を容
易に作成することができるという効果が達成される。こ
のテクスチャ画像では凹凸の質感を表現することができ
る。

【０１９１】この場合、テクスチャ画像を、形状面（た
とえば、ポリゴンまたは２次曲面）の法線ベクトルの向
き、視線ベクトルの向き、仮想光源ベクトルの向きなど
を基に演算した値に従い拡大して、前記グレイパターン
あるいは反転グレイパターンに合成したテクスチャ画像
を作成することで、実在感のある凹凸の質感を表現する
ことができる。

【０１９２】また、グレイパターン画像（あるいは反転
グレイパターン画像）とともに、原テクスチャ画像を、
形状面（たとえば、ポリゴンまたは２次曲面）の法線ベ
クトルの向き、視線ベクトルの向き、仮想光源ベクトル
の向きなどを基に演算した値に従い上下左右等にずらし
た後、前記反転グレイパターン画像（あるいは前記グレ
イパターン画像）に合成したテクスチャ画像を作成する
ことでも、実在感のある凹凸の質感を表現することがで
きる。

【０１９３】もちろん、前記の拡大処理と上下左右等の
ずらし処理を併用してテクスチャ画像を作成することが
でき、この場合には、より実在感のある凹凸の質感を表
現することができる。

【０１９４】また、この発明では、簡単な構成で特殊な
テクスチャ画像や、多種多様なテクスチャ画像を容易に
作成することができる。したがって、質感等の表現が容
易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態が適用されたエンタテ
インメント装置の構成ブロック図である。

【図２】この発明の第１実施例の構成を示す機能ブロッ
ク図である。

【図３】原テクスチャイメージ画像の模式図である。

【図４】原テクスチャ画像の模式的構成例の説明図であ
る。

【図５】グレイパターンイメージ画像の模式図である。

【図６】グレイパターン画像等の模式的構成例の説明図
である。

【図７】アルファブレンディング処理の説明に供される
説明図である。

【図８】反転グレイパターンイメージ画像の模式図であ
る。

【図９】テクスチャ画像作成の動作説明に供されるフロ
ーチャートである。

【図１０】第１合成テクスチャイメージ画像の模式図で
ある。

【図１１】他のテクスチャ画像作成の動作説明に供され
るフローチャートである。

【図１２】第１合成テクスチャイメージ画像の他の模式
図である。

【図１３】さらに他のテクスチャ画像作成の動作説明に
供されるフローチャートである。

【図１４】拡大率および位置ずらし量の導出説明に供さ
れる説明図である。

【図１５】第２合成テクスチャイメージ画像の模式図で
ある。

【図１６】第３合成テクスチャイメージ画像の模式図で
ある。

【図１７】この発明の第２実施例の構成を示す機能ブロ
ック図である。

【図１８】図１７例の動作説明に供されるフローチャー
トである。

【図１９】位置ずらし量の具体的な説明に供される説明
図である。

【図２０】第３合成テクスチャイメージ画像の他の模式
図である。

【図２１】この発明の第３実施例の構成を示す機能ブロ
ック図である。

【図２２】グレイパターン画像の分解処理を示すフロー
チャートである。

【図２３】グレイパターン画像のマトリクス構成を示す
説明図である。

【図２４】グレイパターン画像の例を示す説明図であ
る。

【図２５】分解処理後のグレーパターン画像の例を示す
説明図である。

【図２６】図２５例のグレイパターン画像のイメージを
示す説明図である。

【図２７】分解後のグレイパターン画像のイメージを示
す説明図である。

【図２８】図２８Ａは、グレイパターン画像を模式的に
示すグラフである。図２８Ｂは、ピークを値０にもつグ
レイパターン画像を模式的に示すグラフである。図２８
Ｃは、ピークを値６４にもつグレイパターン画像を模式
的に示すグラフである。図２８Ｄは、ピークを値１２８
にもつグレイパターン画像を模式的に示すグラフであ
る。図２８Ｅは、ピークを値１９２にもつグレイパター
ン画像を模式的に示すグラフである。図２８Ｆは、ピー
クを値２５５にもつグレイパターン画像を模式的に示す
グラフである。

【図２９】図２９Ａは、図２８Ａの画像に対応するイメ
ージ画像を模式的に示す説明図である。図２９Ｂは、図
２８Ｂの画像に対応するイメージ画像を模式的に示す説
明図である。図２９Ｃは、図２８Ｃの画像に対応するイ
メージ画像を模式的に示す説明図である。図２９Ｄは、
図２８Ｄの画像に対応するイメージ画像を模式的に示す
説明図である。図２９Ｅは、図２８Ｅの画像に対応する
イメージ画像を模式的に示す説明図である。図２９Ｆ
は、図２８Ｆの画像に対応するイメージ画像を模式的に
示す説明図である。

【図３０】この発明の第４実施例の画像処理装置の構成
を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０…エンタテインメント装置 １２…ＭＰＵ １３…ＧＴＥ １４…メインメモ
リ １８…モニタ ２０…画像処理部 ２６…ＯＳＤＲＯＭ ３４…光ディスク
（記録媒体） ７０…レンダリングエンジン ７２…メモリイン
ターフェース ７４…画像メモリ ７６…表示制御装
置 １０２…反転手段 １０４、１０６、１１４、１１６…選択手段 １０８…第１の合成手段 １１０、１１０Ａ
…拡大手段 １１２…第２の合成手段 １１５…第３の合
成手段 １２０…マッピング手段 １３０、１３０Ａ
…位置ずらし手段 ２００…画像処理装置 ２０６…分解手段 ２１２…合成手段

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原テクスチャ画像を記憶する原テクスチャ
   画像記憶手段と、 位置により濃淡の異なる部分を有するグレイパターン画
   像を記憶するグレイパターン画像記憶手段と、 前記原テクスチャ画像と前記グレイパターン画像を合成
   して、テクスチャ画像を作成するテクスチャ画像作成手
   段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】原テクスチャ画像を記憶する原テクスチャ
   画像記憶手段と、 位置により濃淡の異なる部分を有するグレイパターン画
   像の各画素の濃淡を反転した反転グレイパターン画像を
   記憶する反転グレイパターン画像記憶手段と、 前記原テクスチャ画像と前記反転グレイパターン画像を
   合成して、テクスチャ画像を作成するテクスチャ画像作
   成手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
3. 【請求項３】原テクスチャ画像を記憶する原テクスチャ
   画像記憶手段と、 位置により濃淡の異なる部分を有するグレイパターン画
   像を記憶するグレイパターン画像記憶手段と、 前記グレイパターン画像の各画素の濃淡を反転した反転
   グレイパターン画像を記憶する反転グレイパターン画像
   記憶手段と、 前記原テクスチャ画像と、前記グレイパターン画像と、
   前記反転グレイパターン画像に基づきテクスチャ画像を
   作成するテクスチャ画像作成手段とを備え、 該テクスチャ画像作成手段は、 前記原テクスチャ画像に前記グレイパターン画像または
   前記反転グレイパターン画像のいずれか一方を合成して
   第１の合成画像を作成した後、 前記原テクスチャ画像を拡大した画像に前記グレイパタ
   ーン画像または前記反転グレイパターン画像の中、残り
   の一方を合成して第２の合成画像を作成し、 前記第１の合成画像と前記第２の合成画像を合成して前
   記テクスチャ画像を作成することを特徴とする画像処理
   装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の画像処理装置において、 前記原テクスチャ画像の拡大は、前記テクスチャ画像が
   マッピングされる形状面の法線ベクトルの向き、視線ベ
   クトルの向き、仮想光源ベクトルの向きの中、少なくと
   も１つの向きに基づき演算した値に従い拡大されること
   を特徴とする画像処理装置。
5. 【請求項５】原テクスチャ画像を記憶する原テクスチャ
   画像記憶手段と、 位置により濃淡の異なる部分を有するグレイパターン画
   像を記憶するグレイパターン画像記憶手段と、 前記グレイパターン画像の各画素の濃淡を反転した反転
   グレイパターン画像を記憶する反転グレイパターン画像
   記憶手段と、 前記原テクスチャ画像と、前記グレイパターン画像と、
   前記反転グレイパターン画像に基づきテクスチャ画像を
   作成するテクスチャ画像作成手段とを備え、 該テクスチャ画像作成手段は、 前記原テクスチャ画像に前記グレイパターン画像または
   前記反転グレイパターン画像のいずれか一方を合成して
   第１の合成画像を作成した後、 前記原テクスチャ画像の位置をずらした画像に、同様に
   位置をずらした前記グレイパターン画像または同様に位
   置をずらした前記反転グレイパターン画像の中、残りの
   一方を合成して第２の合成画像を作成し、 前記第１の合成画像と前記第２の合成画像を合成して前
   記テクスチャ画像を作成することを特徴とする画像処理
   装置。
6. 【請求項６】請求項５記載の画像処理装置において、 前記位置のずらしは、前記テクスチャ画像がマッピング
   される形状面の放線ベクトルの向き、視線ベクトルの向
   き、仮想光源ベクトルの向きの中、少なくとも１つの向
   きに基づき演算した値に従いずらされることを特徴とす
   る画像処理装置。
7. 【請求項７】原テクスチャ画像と、位置により濃淡の異
   なる部分を有するグレイパターン画像を読み出すステッ
   プと、 前記原テクスチャ画像と前記グレイパターン画像を合成
   して、テクスチャ画像を作成するテクスチャ画像作成ス
   テップとを有するプログラムが格納された記録媒体。
8. 【請求項８】原テクスチャ画像と、位置により濃淡の異
   なる部分を有するグレイパターン画像の各画素の濃淡を
   反転した反転グレイパターン画像を読み出すステップ
   と、 前記原テクスチャ画像と前記反転グレイパターン画像を
   合成して、テクスチャ画像を作成するテクスチャ画像作
   成ステップとを有するプログラムが格納された記録媒
   体。
9. 【請求項９】原テクスチャ画像と、位置により濃淡の異
   なる部分を有するグレイパターン画像と、該グレイパタ
   ーンの各画素の濃度を反転した反転グレイパターン画像
   を読み出すステップと、 前記原テクスチャ画像と、前記グレイパターン画像と、
   前記反転グレイパターン画像に基づきテクスチャ画像を
   作成するテクスチャ画像作成ステップとを有するプログ
   ラムが格納された記録媒体において、 前記テクスチャ画像作成ステップでは、 前記原テクスチャ画像に前記グレイパターン画像または
   前記反転グレイパターン画像のいずれか一方を合成して
   第１の合成画像を作成するステップと、 前記原テクスチャ画像を拡大するステップと、 前記原テクスチャ画像を拡大した画像に前記グレイパタ
   ーン画像または前記反転グレイパターン画像の中、残り
   の一方を合成して第２の合成画像を作成するステップ
   と、 前記第１の合成画像と前記第２の合成画像を合成した合
   成画像を作成するステップとを有するプログラムが格納
   された記録媒体。
10. 【請求項１０】請求項９記載の記録媒体において、 前記原テクスチャ画像を拡大するステップでは、 前記テクスチャ画像がマッピングされる形状面の法線ベ
    クトルの向き、視線ベクトルの向き、仮想光源ベクトル
    の向きの中、少なくとも１つの向きに基づき演算した値
    に従い拡大されることを特徴とする記録媒体。
11. 【請求項１１】原テクスチャ画像と、位置により濃淡の
    異なる部分を有するグレイパターン画像と、該グレイパ
    ターンの各画素の濃度を反転した反転グレイパターン画
    像を読み出すステップと、 前記原テクスチャ画像と、前記グレイパターン画像と、
    前記反転グレイパターン画像に基づきテクスチャ画像を
    作成するテクスチャ画像作成ステップとを有するプログ
    ラムが格納された記録媒体において、 前記テクスチャ画像作成ステップでは、 前記原テクスチャ画像に前記グレイパターン画像または
    前記反転グレイパターン画像のいずれか一方を合成して
    第１の合成画像を作成するステップと、 前記原テクスチャ画像の位置をずらすステップと、 前記原テクスチャ画像の位置をずらした画像に、同様に
    位置をずらした前記グレイパターン画像または同様に位
    置をずらした前記反転グレイパターン画像の中、残りの
    一方を合成して第２の合成画像を作成するステップと、 前記第１の合成画像と前記第２の合成画像を合成したテ
    クスチャ画像を作成するステップとを有するプログラム
    が格納された記録媒体。
12. 【請求項１２】請求項１１記載の記録媒体において、 前記位置をずらすステップでは、 前記テクスチャ画像がマッピングされる形状面の放線ベ
    クトルの向き、視線ベクトルの向き、仮想光源ベクトル
    の向きの中、少なくとも１つの向きに基づき演算した値
    に従いずらされることを特徴とする記録媒体。
13. 【請求項１３】原テクスチャ画像と、位置により濃淡の
    異なる部分を有するグレイパターン画像の各画素の濃淡
    を反転した反転グレイパターン画像を読み出すステップ
    と、 前記原テクスチャ画像と前記反転グレイパターン画像を
    合成して、テクスチャ画像を作成するテクスチャ画像作
    成ステップとを有するプログラム。
14. 【請求項１４】原テクスチャ画像を記憶する原テクスチ
    ャ画像記憶手段と、 前記原テクスチャ画像を加工して加工後の原テクスチャ
    画像を作成する原テクスチャ画像加工手段と、 位置により濃淡の異なる部分を有するグレイパターン画
    像を記憶するグレイパターン画像記憶手段と、 前記グレイパターン画像を加工して加工後のグレイパタ
    ーン画像を作成するグレイパターン画像加工手段と、 前記原テクスチャ画像または前記加工後のテクスチャ画
    像に対して前記グレイパターン画像および（または）前
    記加工後のグレイパターン画像を合成して、テクスチャ
    画像を作成するテクスチャ画像作成手段とを備えること
    を特徴とする画像処理装置。
15. 【請求項１５】請求項１４記載の画像処理装置におい
    て、 前記原テクスチャ画像加工手段は、前記原テクスチャ画
    像を拡大および（または）位置ずらしして加工後の原テ
    クスチャ画像を作成し、 前記グレイパターン画像加工手段は、前記グレイパター
    ン画像の濃淡を、所望の濃淡変換アルゴリズムに従い変
    換するか、前記グレイパターン画像を拡大するか、前記
    グレイパターン画像を位置ずらしするかの中、少なくと
    も１つの加工を行い前記加工後のグレイパターン画像を
    作成することを特徴とする画像処理装置。
16. 【請求項１６】原テクスチャ画像と、位置により濃淡の
    異なる部分を有するグレイパターン画像を読み出すステ
    ップと、 前記原テクスチャ画像を加工して加工後の原テクスチャ
    画像を作成する原テクスチャ画像加工ステップと、 前記グレイパターン画像を加工して加工後のグレイパタ
    ーン画像を作成するグレイパターン画像加工ステップ
    と、 前記原テクスチャ画像または前記加工後のテクスチャ画
    像に対して前記グレイパターン画像および（または）前
    記加工後のグレイパターン画像を合成して、テクスチャ
    画像を作成するテクスチャ画像作成ステップとを有する
    プログラムが格納された記録媒体。
17. 【請求項１７】請求項１６記載の記録媒体において、 前記原テクスチャ画像加工ステップは、前記原テクスチ
    ャ画像を拡大および（または）位置ずらしして加工後の
    原テクスチャ画像を作成し、 前記グレイパターン画像加工ステップは、前記グレイパ
    ターン画像の濃淡を、所望の濃淡変換アルゴリズムに従
    い変換するか、前記グレイパターン画像を拡大するか、
    前記グレイパターン画像を位置ずらしするかの中、少な
    くとも１つの加工を行い前記加工後のグレイパターン画
    像を作成することを特徴とする記録媒体。
18. 【請求項１８】原テクスチャ画像と、位置により濃淡の
    異なる部分を有するグレイパターン画像を読み出すステ
    ップと、 前記原テクスチャ画像を加工して加工後の原テクスチャ
    画像を作成する原テクスチャ画像加工ステップと、 前記グレイパターン画像を加工して加工後のグレイパタ
    ーン画像を作成するグレイパターン画像加工ステップ
    と、 前記原テクスチャ画像または前記加工後のテクスチャ画
    像に対して前記グレイパターン画像および（または）前
    記加工後のグレイパターン画像を合成して、テクスチャ
    画像を作成するテクスチャ画像作成ステップとを有する
    プログラム。
19. 【請求項１９】請求項１８記載のプログラムにおいて、 前記原テクスチャ画像加工ステップは、前記原テクスチ
    ャ画像を拡大および（または）位置ずらしして加工後の
    原テクスチャ画像を作成し、 前記グレイパターン画像加工ステップは、前記グレイパ
    ターン画像の濃淡を、所望の濃淡変換アルゴリズムに従
    い変換するか、前記グレイパターン画像を拡大するか、
    前記グレイパターン画像を位置ずらしするかの中、少な
    くとも１つの加工を行い前記加工後のグレイパターン画
    像を作成することを特徴とするプログラム。