JP2001184518A - ３次元画像描画装置及び３次元画像描画方法 - Google Patents
３次元画像描画装置及び３次元画像描画方法Info
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- JP2001184518A JP2001184518A JP36956499A JP36956499A JP2001184518A JP 2001184518 A JP2001184518 A JP 2001184518A JP 36956499 A JP36956499 A JP 36956499A JP 36956499 A JP36956499 A JP 36956499A JP 2001184518 A JP2001184518 A JP 2001184518A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ３次元の立体画像の描画の高速化を図ること
ができるようにする。 【解決手段】 描画すべきポリゴンの全情報をディスプ
レイリストバッファ３により保持し、ディスプレイリス
トバッファ３に保持されている情報に基づき、ジオメト
リエンジン４により、透視変換と、ポリゴンに対する仮
想視点とを求め、ポリゴン−ジオメトリエンジン６によ
り、仮想視点から描画すべきポリゴンを見たときのディ
スプレイリストバッファ３の全てのポリゴンを透視変換
し、ポリゴン−ジオメトリエンジン６で求められた各ポ
リゴンのＺ値が所定の条件を満たすとき、ポリゴン−レ
ンダリングエンジン７によりポリゴン−Ｚバッファ８の
値を描画したポリゴンのＺ値に更新させ、レンダリング
エンジン１０により、ジオメトリエンジン４で求められ
た描画ポリゴンの座標と、Ｚバッファ１１のＺ値とを参
照して画像バッファ１２のポリゴンを表示する領域に、
ポリゴン−バッファ９の像を鏡像としテクスチャマッピ
ングの要領で貼付けるようにする。
ができるようにする。 【解決手段】 描画すべきポリゴンの全情報をディスプ
レイリストバッファ３により保持し、ディスプレイリス
トバッファ３に保持されている情報に基づき、ジオメト
リエンジン４により、透視変換と、ポリゴンに対する仮
想視点とを求め、ポリゴン−ジオメトリエンジン６によ
り、仮想視点から描画すべきポリゴンを見たときのディ
スプレイリストバッファ３の全てのポリゴンを透視変換
し、ポリゴン−ジオメトリエンジン６で求められた各ポ
リゴンのＺ値が所定の条件を満たすとき、ポリゴン−レ
ンダリングエンジン７によりポリゴン−Ｚバッファ８の
値を描画したポリゴンのＺ値に更新させ、レンダリング
エンジン１０により、ジオメトリエンジン４で求められ
た描画ポリゴンの座標と、Ｚバッファ１１のＺ値とを参
照して画像バッファ１２のポリゴンを表示する領域に、
ポリゴン−バッファ９の像を鏡像としテクスチャマッピ
ングの要領で貼付けるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハードウェアを用
いて、高速に高品位な立体画像を生成する３次元画像描
画装置及び３次元画像描画方法に関する。
いて、高速に高品位な立体画像を生成する３次元画像描
画装置及び３次元画像描画方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば３次元の立体画像を作成する場
合、グラフィックス・ワークステーションのハードウェ
アを用いる方法と、ソフトウェアを用いる方法とがあ
る。グラフィックス・ワークステーションのハードウェ
アを用いた場合には、高速に画像を生成することが可能
であるが、画像の品質は低い。これは、たとえば複数の
テクスチャ・マッピングを施したり、影付けを行ったり
することで、異方性反射表現や正確な写り込みを表現す
ることが困難だからである。
合、グラフィックス・ワークステーションのハードウェ
アを用いる方法と、ソフトウェアを用いる方法とがあ
る。グラフィックス・ワークステーションのハードウェ
アを用いた場合には、高速に画像を生成することが可能
であるが、画像の品質は低い。これは、たとえば複数の
テクスチャ・マッピングを施したり、影付けを行ったり
することで、異方性反射表現や正確な写り込みを表現す
ることが困難だからである。
【０００３】ここで言う、テクスチャ・マッピングとは
２次元のイメージ・データを３次元の立体形状の表面に
貼付け、材質感を表現するための手法である。また、異
方性反射表現とは、ヘア・ライン加工等のような細かい
傷を付ける金属の表面加工が施された面での艶の表現で
ある。
２次元のイメージ・データを３次元の立体形状の表面に
貼付け、材質感を表現するための手法である。また、異
方性反射表現とは、ヘア・ライン加工等のような細かい
傷を付ける金属の表面加工が施された面での艶の表現で
ある。
【０００４】一方、ソフトウェアを用いる場合には、任
意のテクスチャ・マッピングが実行でき、影付けや、異
方性反射表現、正確な写り込み等を表現することが可能
となっている。しかし、映像生成に要する時間は、グラ
フィックス・ワークステーションのハードウェアを用い
た場合に比べると、１００倍以上要する場合が多い。
意のテクスチャ・マッピングが実行でき、影付けや、異
方性反射表現、正確な写り込み等を表現することが可能
となっている。しかし、映像生成に要する時間は、グラ
フィックス・ワークステーションのハードウェアを用い
た場合に比べると、１００倍以上要する場合が多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように、３次元の
立体画像を作成するに際し、ソフトウェアを用いる場合
は画像の表現が豊かである反面、ハードウェアを用いた
場合に比べて映像生成に要する時間が非常に長くなって
しまう。
立体画像を作成するに際し、ソフトウェアを用いる場合
は画像の表現が豊かである反面、ハードウェアを用いた
場合に比べて映像生成に要する時間が非常に長くなって
しまう。
【０００６】一方、ハードウェアを用いた場合は、高速
に画像を生成することが可能であるが、画像の品質が低
下してしまう。特に、レイトレーシング法等による物体
表面での反射効果は、ハードウェアでの実現が困難であ
るばかりか、その高速化に制限がある。
に画像を生成することが可能であるが、画像の品質が低
下してしまう。特に、レイトレーシング法等による物体
表面での反射効果は、ハードウェアでの実現が困難であ
るばかりか、その高速化に制限がある。
【０００７】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、３次元の立体画像の描画におけるポリゴ
ン面での反射による効果を、ハードウェアでレンダリン
グすることにより描画の高速化を図ることができる３次
元画像描画装置及び３次元画像描画方法を提供すること
ができるようにするものである。
たものであり、３次元の立体画像の描画におけるポリゴ
ン面での反射による効果を、ハードウェアでレンダリン
グすることにより描画の高速化を図ることができる３次
元画像描画装置及び３次元画像描画方法を提供すること
ができるようにするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の３次元
画像描画装置は、処理装置から与えられる描画すべきポ
リゴンの全情報を保持するディスプレイリストバッファ
と、ディスプレイリストバッファに保持されている情報
に基づき、透視変換と、ポリゴンに対する仮想視点とを
求めるジオメトリエンジンと、描画すべきポリゴン面の
奥行き情報を有するポリゴン面−Ｚバッファと、仮想視
点から描画すべきポリゴンを見たときのディスプレイリ
ストバッファの全てのポリゴンを透視変換するポリゴン
−ジオメトリエンジンと、ポリゴン面のＺ値を保持する
ポリゴン−Ｚバッファと、ポリゴンの描画を保持するポ
リゴン−バッファと、表示装置に表示される画像を保持
する画像バッファと、ポリゴン−ジオメトリエンジンで
求められた各ポリゴンのＺ値を保持するＺバッファと、
ポリゴン−ジオメトリエンジンで求められた各ポリゴン
のＺ値が所定の条件を満たすとき、ポリゴン−Ｚバッフ
ァの値を描画したポリゴンのＺ値に更新するポリゴン−
レンダリングエンジンと、ジオメトリエンジンで求めら
れた描画ポリゴンの座標と、ＺバッファのＺ値とを参照
して画像バッファのポリゴンを表示する領域に、ポリゴ
ン−バッファの像を鏡像としテクスチャマッピングの要
領で貼付けるレンダリングエンジンとを備えることを特
徴とする。また、ジオメトリエンジンは、ディスプレイ
リストバッファに保持されている情報として、視点及び
ポリゴン情報（ポリゴン形状、色、反射率）を用いるよ
うにすることができる。また、ポリゴン−レンダリング
エンジンは、所定の条件として、ポリゴン面−Ｚバッフ
ァが保持している値＜Ｚ値＜ポリゴン−Ｚバッファが保
持している値を用いるようにすることができる。請求項
４に記載の３次元画像描画方法は、処理装置から与えら
れる描画すべきポリゴンの全情報をディスプレイリスト
バッファにより保持する第１の工程と、ディスプレイリ
ストバッファに保持されている情報に基づき、ジオメト
リエンジンにより、透視変換と、ポリゴンに対する仮想
視点とを求める第２の工程と、描画すべきポリゴン面の
奥行き情報をポリゴン面−Ｚバッファに保持させる第３
の工程と、ポリゴン−ジオメトリエンジンにより、仮想
視点から描画すべきポリゴンを見たときのディスプレイ
リストバッファの全てのポリゴンを透視変換する第４の
工程と、ポリゴン面のＺ値をポリゴン−Ｚバッファに保
持させる第５の工程と、ポリゴンの描画をポリゴン−バ
ッファに保持させる第６の工程と、表示装置に表示され
る画像を画像バッファに保持させる第７の工程と、ポリ
ゴン−ジオメトリエンジンで求められた各ポリゴンのＺ
値をＺバッファに保持させる第８の工程と、ポリゴン−
ジオメトリエンジンで求められた各ポリゴンのＺ値が所
定の条件を満たすとき、ポリゴン−レンダリングエンジ
ンによりポリゴン−Ｚバッファの値を描画したポリゴン
のＺ値に更新させる第９の工程と、レンダリングエンジ
ンにより、ジオメトリエンジンで求められた描画ポリゴ
ンの座標と、ＺバッファのＺ値とを参照して画像バッフ
ァのポリゴンを表示する領域に、ポリゴン−バッファの
像を鏡像としテクスチャマッピングの要領で貼付ける第
１０の工程とを備えることを特徴とする。また、第２の
工程には、ディスプレイリストバッファに保持されてい
る情報として、視点及びポリゴン情報（ポリゴン形状、
色、反射率）を用いる第１１の工程が含まれるようにす
ることができる。また、第９の工程には、所定の条件と
して、ポリゴン面−Ｚバッファが保持している値＜Ｚ値
＜ポリゴン−Ｚバッファが保持している値を用いる第１
２の工程が含まれるようにすることができる。本発明に
係る３次元画像描画装置及び３次元画像描画方法におい
ては、処理装置から与えられる描画すべきポリゴンの全
情報をディスプレイリストバッファにより保持し、ディ
スプレイリストバッファに保持されている情報に基づ
き、ジオメトリエンジンにより、透視変換と、ポリゴン
に対する仮想視点とを求め、ポリゴン−ジオメトリエン
ジンにより、仮想視点から描画すべきポリゴンを見たと
きのディスプレイリストバッファの全てのポリゴンを透
視変換し、ポリゴン−ジオメトリエンジンで求められた
各ポリゴンのＺ値が所定の条件を満たすとき、ポリゴン
−レンダリングエンジンによりポリゴン−Ｚバッファの
値を描画したポリゴンのＺ値に更新させ、レンダリング
エンジンにより、ジオメトリエンジンで求められた描画
ポリゴンの座標と、ＺバッファのＺ値とを参照して画像
バッファのポリゴンを表示する領域に、ポリゴン−バッ
ファの像を鏡像としテクスチャマッピングの要領で貼付
けるようにする。
画像描画装置は、処理装置から与えられる描画すべきポ
リゴンの全情報を保持するディスプレイリストバッファ
と、ディスプレイリストバッファに保持されている情報
に基づき、透視変換と、ポリゴンに対する仮想視点とを
求めるジオメトリエンジンと、描画すべきポリゴン面の
奥行き情報を有するポリゴン面−Ｚバッファと、仮想視
点から描画すべきポリゴンを見たときのディスプレイリ
ストバッファの全てのポリゴンを透視変換するポリゴン
−ジオメトリエンジンと、ポリゴン面のＺ値を保持する
ポリゴン−Ｚバッファと、ポリゴンの描画を保持するポ
リゴン−バッファと、表示装置に表示される画像を保持
する画像バッファと、ポリゴン−ジオメトリエンジンで
求められた各ポリゴンのＺ値を保持するＺバッファと、
ポリゴン−ジオメトリエンジンで求められた各ポリゴン
のＺ値が所定の条件を満たすとき、ポリゴン−Ｚバッフ
ァの値を描画したポリゴンのＺ値に更新するポリゴン−
レンダリングエンジンと、ジオメトリエンジンで求めら
れた描画ポリゴンの座標と、ＺバッファのＺ値とを参照
して画像バッファのポリゴンを表示する領域に、ポリゴ
ン−バッファの像を鏡像としテクスチャマッピングの要
領で貼付けるレンダリングエンジンとを備えることを特
徴とする。また、ジオメトリエンジンは、ディスプレイ
リストバッファに保持されている情報として、視点及び
ポリゴン情報（ポリゴン形状、色、反射率）を用いるよ
うにすることができる。また、ポリゴン−レンダリング
エンジンは、所定の条件として、ポリゴン面−Ｚバッフ
ァが保持している値＜Ｚ値＜ポリゴン−Ｚバッファが保
持している値を用いるようにすることができる。請求項
４に記載の３次元画像描画方法は、処理装置から与えら
れる描画すべきポリゴンの全情報をディスプレイリスト
バッファにより保持する第１の工程と、ディスプレイリ
ストバッファに保持されている情報に基づき、ジオメト
リエンジンにより、透視変換と、ポリゴンに対する仮想
視点とを求める第２の工程と、描画すべきポリゴン面の
奥行き情報をポリゴン面−Ｚバッファに保持させる第３
の工程と、ポリゴン−ジオメトリエンジンにより、仮想
視点から描画すべきポリゴンを見たときのディスプレイ
リストバッファの全てのポリゴンを透視変換する第４の
工程と、ポリゴン面のＺ値をポリゴン−Ｚバッファに保
持させる第５の工程と、ポリゴンの描画をポリゴン−バ
ッファに保持させる第６の工程と、表示装置に表示され
る画像を画像バッファに保持させる第７の工程と、ポリ
ゴン−ジオメトリエンジンで求められた各ポリゴンのＺ
値をＺバッファに保持させる第８の工程と、ポリゴン−
ジオメトリエンジンで求められた各ポリゴンのＺ値が所
定の条件を満たすとき、ポリゴン−レンダリングエンジ
ンによりポリゴン−Ｚバッファの値を描画したポリゴン
のＺ値に更新させる第９の工程と、レンダリングエンジ
ンにより、ジオメトリエンジンで求められた描画ポリゴ
ンの座標と、ＺバッファのＺ値とを参照して画像バッフ
ァのポリゴンを表示する領域に、ポリゴン−バッファの
像を鏡像としテクスチャマッピングの要領で貼付ける第
１０の工程とを備えることを特徴とする。また、第２の
工程には、ディスプレイリストバッファに保持されてい
る情報として、視点及びポリゴン情報（ポリゴン形状、
色、反射率）を用いる第１１の工程が含まれるようにす
ることができる。また、第９の工程には、所定の条件と
して、ポリゴン面−Ｚバッファが保持している値＜Ｚ値
＜ポリゴン−Ｚバッファが保持している値を用いる第１
２の工程が含まれるようにすることができる。本発明に
係る３次元画像描画装置及び３次元画像描画方法におい
ては、処理装置から与えられる描画すべきポリゴンの全
情報をディスプレイリストバッファにより保持し、ディ
スプレイリストバッファに保持されている情報に基づ
き、ジオメトリエンジンにより、透視変換と、ポリゴン
に対する仮想視点とを求め、ポリゴン−ジオメトリエン
ジンにより、仮想視点から描画すべきポリゴンを見たと
きのディスプレイリストバッファの全てのポリゴンを透
視変換し、ポリゴン−ジオメトリエンジンで求められた
各ポリゴンのＺ値が所定の条件を満たすとき、ポリゴン
−レンダリングエンジンによりポリゴン−Ｚバッファの
値を描画したポリゴンのＺ値に更新させ、レンダリング
エンジンにより、ジオメトリエンジンで求められた描画
ポリゴンの座標と、ＺバッファのＺ値とを参照して画像
バッファのポリゴンを表示する領域に、ポリゴン−バッ
ファの像を鏡像としテクスチャマッピングの要領で貼付
けるようにする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
て説明する。
【００１０】図１〜図９は、本発明の３次元画像描画装
置の一実施の形態に係る概念を説明するための図、図１
０は、本発明の３次元画像描画装置の一実施の形態を示
すブロック図である。
置の一実施の形態に係る概念を説明するための図、図１
０は、本発明の３次元画像描画装置の一実施の形態を示
すブロック図である。
【００１１】本実施の形態では、３次元画像の描画にお
けるポリゴン面での反射による効果を、仮想視点を設け
るとともに、ポリゴン面での反射に対しハードウェアレ
ンダリングした画像をポリゴン表面に貼付け、ポリゴン
表面での反射の効果を含む３次元画像を高速に生成する
ようにしている。
けるポリゴン面での反射による効果を、仮想視点を設け
るとともに、ポリゴン面での反射に対しハードウェアレ
ンダリングした画像をポリゴン表面に貼付け、ポリゴン
表面での反射の効果を含む３次元画像を高速に生成する
ようにしている。
【００１２】図１に示すように、空間に立方体Ａを置
き、その一面について注目し説明する。すなわち、視点
から立方体Ａへの視線を考えると、立方体Ａでの視線の
反射は、図２に示すように、視線に平行で、しかも立方
体Ａの面と垂直な面内で入射と反射がなされる。
き、その一面について注目し説明する。すなわち、視点
から立方体Ａへの視線を考えると、立方体Ａでの視線の
反射は、図２に示すように、視線に平行で、しかも立方
体Ａの面と垂直な面内で入射と反射がなされる。
【００１３】このときの視線の入射角αと反射角βと
は、その関係からα＝βとなるので、反射した視線を逆
にたどり、立方体Ａの面を通り越して交点から視点まで
の距離分の位置に仮想視点を設定する。
は、その関係からα＝βとなるので、反射した視線を逆
にたどり、立方体Ａの面を通り越して交点から視点まで
の距離分の位置に仮想視点を設定する。
【００１４】そして、仮想視点から手前にある立方体Ａ
を考慮せずに面を透視するようにすると、視点から面に
反射する像の鏡像になることが分る。つまり、仮想視点
から面のポリゴン面でマスクを行った透視画像を鏡像と
し、面の色、反射率を考慮して貼付けることにより、面
の反射を実現することができる。
を考慮せずに面を透視するようにすると、視点から面に
反射する像の鏡像になることが分る。つまり、仮想視点
から面のポリゴン面でマスクを行った透視画像を鏡像と
し、面の色、反射率を考慮して貼付けることにより、面
の反射を実現することができる。
【００１５】実際の反射については、たとえば図３に示
すように、立方体Ａに加え、立方体Ｂが表示範囲外に存
在する場合を考える。図４は、視点と立方体Ａ，Ｂを上
から眺めた図であり、上述した仮想視点は図５のように
なる。
すように、立方体Ａに加え、立方体Ｂが表示範囲外に存
在する場合を考える。図４は、視点と立方体Ａ，Ｂを上
から眺めた図であり、上述した仮想視点は図５のように
なる。
【００１６】このとき、図６に示すように、仮想視点か
ら立方体Ａを無視し面Ｃを通して立方体Ｂを見ると、図
７示すような像が見える。これは、仮想視点から立方体
Ａの面Ｃを通して見た鏡像であるため、図８及び図９に
示すような像となる。これを、立方体Ａの面Ｃに反射
率、色等を考慮して貼付ければ、面Ｃでの反射の効果を
表現することができる。
ら立方体Ａを無視し面Ｃを通して立方体Ｂを見ると、図
７示すような像が見える。これは、仮想視点から立方体
Ａの面Ｃを通して見た鏡像であるため、図８及び図９に
示すような像となる。これを、立方体Ａの面Ｃに反射
率、色等を考慮して貼付ければ、面Ｃでの反射の効果を
表現することができる。
【００１７】次に、本実施の形態の３次元画像描画装置
の構成を、図１０を用いて説明する。
の構成を、図１０を用いて説明する。
【００１８】図１０の３次元画像描画装置２は、ディス
プレイリストバッファ３、ジオメトリエンジン４、ポリ
ゴン面−Ｚバッファ５、ポリゴン−ジオメトリエンジン
６、ポリゴン−レンダリングエンジン７、ポリゴン−Ｚ
バッファ８、ポリゴン−バッファ９、レンダリングエン
ジン１０、Ｚバッファ１１及び画像バッファ１２を備え
ている。
プレイリストバッファ３、ジオメトリエンジン４、ポリ
ゴン面−Ｚバッファ５、ポリゴン−ジオメトリエンジン
６、ポリゴン−レンダリングエンジン７、ポリゴン−Ｚ
バッファ８、ポリゴン−バッファ９、レンダリングエン
ジン１０、Ｚバッファ１１及び画像バッファ１２を備え
ている。
【００１９】ディスプレイリストバッファ３は、処理装
置１から与えられる描画すべきポリゴンの全情報を保持
する。ジオメトリエンジン４は、ディスプレイリストバ
ッファ３に保持されている視点、ポリゴン情報（ポリゴ
ン形状、色、反射率）に基づき、透視変換と、ポリゴン
に対する仮想視点とを求める。
置１から与えられる描画すべきポリゴンの全情報を保持
する。ジオメトリエンジン４は、ディスプレイリストバ
ッファ３に保持されている視点、ポリゴン情報（ポリゴ
ン形状、色、反射率）に基づき、透視変換と、ポリゴン
に対する仮想視点とを求める。
【００２０】ポリゴン面−Ｚバッファ５は、描画すべき
ポリゴン面の奥行き情報を有する。ポリゴン−ジオメト
リエンジン６は、仮想視点から描画すべきポリゴンを見
たときのディスプレイリストバッファ３のディスプレイ
リスト中の全ポリゴンを透視変換する。
ポリゴン面の奥行き情報を有する。ポリゴン−ジオメト
リエンジン６は、仮想視点から描画すべきポリゴンを見
たときのディスプレイリストバッファ３のディスプレイ
リスト中の全ポリゴンを透視変換する。
【００２１】ポリゴン−レンダリングエンジン７は、ポ
リゴン−ジオメトリエンジン６で求められた各ポリゴン
のＺ値がポリゴン面−Ｚバッファ５の保持している値＜
Ｚ値＜ポリゴン−Ｚバッファ８の保持している値を満た
すとき、ポリゴン−バッファ９にポリゴンを描画し、ポ
リゴン−Ｚバッファ８を描画したポリゴンのＺ値に更新
する。
リゴン−ジオメトリエンジン６で求められた各ポリゴン
のＺ値がポリゴン面−Ｚバッファ５の保持している値＜
Ｚ値＜ポリゴン−Ｚバッファ８の保持している値を満た
すとき、ポリゴン−バッファ９にポリゴンを描画し、ポ
リゴン−Ｚバッファ８を描画したポリゴンのＺ値に更新
する。
【００２２】ポリゴン−Ｚバッファ８は、ポリゴン面の
Ｚ値を保持する。ポリゴン−バッファ９は、ポリゴンの
描画を保持する。レンダリングエンジン１０は、ジオメ
トリエンジン４で求められた描画ポリゴンの座標と、Ｚ
バッファ１１のＺ値とを参照して画像バッファ１２のポ
リゴンを表示する領域に、ポリゴン−バッファ９の像を
鏡像としテクスチャマッピングの要領で貼付ける。
Ｚ値を保持する。ポリゴン−バッファ９は、ポリゴンの
描画を保持する。レンダリングエンジン１０は、ジオメ
トリエンジン４で求められた描画ポリゴンの座標と、Ｚ
バッファ１１のＺ値とを参照して画像バッファ１２のポ
リゴンを表示する領域に、ポリゴン−バッファ９の像を
鏡像としテクスチャマッピングの要領で貼付ける。
【００２３】Ｚバッファ１１は、ポリゴン−ジオメトリ
エンジン６で求められた各ポリゴンのＺ値を保持する。
画像バッファ１２は、表示装置１３に表示される画像を
保持する。
エンジン６で求められた各ポリゴンのＺ値を保持する。
画像バッファ１２は、表示装置１３に表示される画像を
保持する。
【００２４】次に、このような構成の３次元画像描画装
置２の動作について説明する。
置２の動作について説明する。
【００２５】まず、ディスプレイリストバッファ３は、
処理装置１から描画するポリゴンの情報を受取ると、描
画する全てのポリゴンについての座標情報、色情報、表
面の反射率等を保持する。
処理装置１から描画するポリゴンの情報を受取ると、描
画する全てのポリゴンについての座標情報、色情報、表
面の反射率等を保持する。
【００２６】このとき、ジオメトリエンジン４は、ディ
スプレイリストバッファ３に保持されている視点の情報
からポリゴンを順に透視変換し、ポリゴンの画像バッフ
ァ１２中の座標を求める。
スプレイリストバッファ３に保持されている視点の情報
からポリゴンを順に透視変換し、ポリゴンの画像バッフ
ァ１２中の座標を求める。
【００２７】同時に、ジオメトリエンジン４は、ポリゴ
ン座標と視点情報とから反射鏡像を得るための仮想視点
を求め、ポリゴン面−Ｚバッファ５にポリゴン面のＺ値
を保持させる。
ン座標と視点情報とから反射鏡像を得るための仮想視点
を求め、ポリゴン面−Ｚバッファ５にポリゴン面のＺ値
を保持させる。
【００２８】次いで、ポリゴン−ジオメトリエンジン６
は、ジオメトリエンジン４で計算された仮想視点から描
画するポリゴン面を通して見えるディスプレイリストバ
ッファ３中の全てのポリゴンを視点変換し、ポリゴン−
レンダリングエンジン７に座標を渡す。
は、ジオメトリエンジン４で計算された仮想視点から描
画するポリゴン面を通して見えるディスプレイリストバ
ッファ３中の全てのポリゴンを視点変換し、ポリゴン−
レンダリングエンジン７に座標を渡す。
【００２９】ポリゴン−レンダリングエンジン７は、ポ
リゴンを通して見たときのＺ値をポリゴン−Ｚバッファ
８に保持しており、ポリゴン面−Ｚバッファ５＜Ｚ値＜
ポリゴン−Ｚバッファ８を満たすならポリゴン−バッフ
ァ９に描画を行う。
リゴンを通して見たときのＺ値をポリゴン−Ｚバッファ
８に保持しており、ポリゴン面−Ｚバッファ５＜Ｚ値＜
ポリゴン−Ｚバッファ８を満たすならポリゴン−バッフ
ァ９に描画を行う。
【００３０】次いで、レンダリングエンジン１０は、ジ
オメトリエンジン４で求められた描画のポリゴンのＺ座
標が画像バッファ１２の値と比較して手前にくるなら、
ポリゴンの色と反射率とを計算し、画像バッファ１２に
ポリゴン−バッファ９の画像を鏡像にしてテクスチャマ
ッピングの要領で貼付け、ポリゴンを描画する。そし
て、画像バッファ１２に描画された画像は、表示装置１
３により表示される。
オメトリエンジン４で求められた描画のポリゴンのＺ座
標が画像バッファ１２の値と比較して手前にくるなら、
ポリゴンの色と反射率とを計算し、画像バッファ１２に
ポリゴン−バッファ９の画像を鏡像にしてテクスチャマ
ッピングの要領で貼付け、ポリゴンを描画する。そし
て、画像バッファ１２に描画された画像は、表示装置１
３により表示される。
【００３１】このように、本実施の形態では、処理装置
１から与えられる描画すべきポリゴンの全情報をディス
プレイリストバッファ３により保持し、ディスプレイリ
ストバッファ３に保持されている情報に基づき、ジオメ
トリエンジン４により、透視変換と、ポリゴンに対する
仮想視点とを求め、ポリゴン−ジオメトリエンジン６に
より、仮想視点から描画すべきポリゴンを見たときのデ
ィスプレイリストバッファ３の全てのポリゴンを透視変
換し、ポリゴン−ジオメトリエンジン６で求められた各
ポリゴンのＺ値が所定の条件を満たすとき、ポリゴン−
レンダリングエンジン７によりポリゴン−Ｚバッファ８
の値を描画したポリゴンのＺ値に更新させ、レンダリン
グエンジン１０により、ジオメトリエンジン４で求めら
れた描画ポリゴンの座標と、Ｚバッファ１１のＺ値とを
参照して画像バッファ１２のポリゴンを表示する領域
に、ポリゴン−バッファ９の像を鏡像としテクスチャマ
ッピングの要領で貼付けるようにしたので、３次元の立
体画像の描画におけるポリゴン面での反射による効果
を、ハードウェアでレンダリングすることができ、描画
の高速化を図ることができる。
１から与えられる描画すべきポリゴンの全情報をディス
プレイリストバッファ３により保持し、ディスプレイリ
ストバッファ３に保持されている情報に基づき、ジオメ
トリエンジン４により、透視変換と、ポリゴンに対する
仮想視点とを求め、ポリゴン−ジオメトリエンジン６に
より、仮想視点から描画すべきポリゴンを見たときのデ
ィスプレイリストバッファ３の全てのポリゴンを透視変
換し、ポリゴン−ジオメトリエンジン６で求められた各
ポリゴンのＺ値が所定の条件を満たすとき、ポリゴン−
レンダリングエンジン７によりポリゴン−Ｚバッファ８
の値を描画したポリゴンのＺ値に更新させ、レンダリン
グエンジン１０により、ジオメトリエンジン４で求めら
れた描画ポリゴンの座標と、Ｚバッファ１１のＺ値とを
参照して画像バッファ１２のポリゴンを表示する領域
に、ポリゴン−バッファ９の像を鏡像としテクスチャマ
ッピングの要領で貼付けるようにしたので、３次元の立
体画像の描画におけるポリゴン面での反射による効果
を、ハードウェアでレンダリングすることができ、描画
の高速化を図ることができる。
【００３２】なお、本実施の形態では、反射の考慮を１
回とした場合について説明したが、この例に限らず、ポ
リゴン−ジオメトリエンジン６とポリゴン−レンダリン
グエンジン７とを再帰構造とすることで、複数回の反射
の映り込みを再現することができる。
回とした場合について説明したが、この例に限らず、ポ
リゴン−ジオメトリエンジン６とポリゴン−レンダリン
グエンジン７とを再帰構造とすることで、複数回の反射
の映り込みを再現することができる。
【００３３】
【発明の効果】以上の如く本発明に係る３次元画像描画
装置及び３次元画像描画方法によれば、処理装置から与
えられる描画すべきポリゴンの全情報をディスプレイリ
ストバッファにより保持し、ディスプレイリストバッフ
ァに保持されている情報に基づき、ジオメトリエンジン
により、透視変換と、ポリゴンに対する仮想視点とを求
め、ポリゴン−ジオメトリエンジンにより、仮想視点か
ら描画すべきポリゴンを見たときのディスプレイリスト
バッファの全てのポリゴンを透視変換し、ポリゴン−ジ
オメトリエンジンで求められた各ポリゴンのＺ値が所定
の条件を満たすとき、ポリゴン−レンダリングエンジン
によりポリゴン−Ｚバッファの値を描画したポリゴンの
Ｚ値に更新させ、レンダリングエンジンにより、ジオメ
トリエンジンで求められた描画ポリゴンの座標と、Ｚバ
ッファのＺ値とを参照して画像バッファのポリゴンを表
示する領域に、ポリゴン−バッファの像を鏡像としテク
スチャマッピングの要領で貼付けるようにしたので、３
次元の立体画像の描画におけるポリゴン面での反射によ
る効果を、ハードウェアでレンダリングすることがで
き、描画の高速化を図ることができる。
装置及び３次元画像描画方法によれば、処理装置から与
えられる描画すべきポリゴンの全情報をディスプレイリ
ストバッファにより保持し、ディスプレイリストバッフ
ァに保持されている情報に基づき、ジオメトリエンジン
により、透視変換と、ポリゴンに対する仮想視点とを求
め、ポリゴン−ジオメトリエンジンにより、仮想視点か
ら描画すべきポリゴンを見たときのディスプレイリスト
バッファの全てのポリゴンを透視変換し、ポリゴン−ジ
オメトリエンジンで求められた各ポリゴンのＺ値が所定
の条件を満たすとき、ポリゴン−レンダリングエンジン
によりポリゴン−Ｚバッファの値を描画したポリゴンの
Ｚ値に更新させ、レンダリングエンジンにより、ジオメ
トリエンジンで求められた描画ポリゴンの座標と、Ｚバ
ッファのＺ値とを参照して画像バッファのポリゴンを表
示する領域に、ポリゴン−バッファの像を鏡像としテク
スチャマッピングの要領で貼付けるようにしたので、３
次元の立体画像の描画におけるポリゴン面での反射によ
る効果を、ハードウェアでレンダリングすることがで
き、描画の高速化を図ることができる。
【図１】本発明の３次元画像描画装置の一実施の形態に
係る概念を説明するための図である。
係る概念を説明するための図である。
【図２】本発明の３次元画像描画装置の一実施の形態に
係る概念を説明するための図である。
係る概念を説明するための図である。
【図３】本発明の３次元画像描画装置の一実施の形態に
係る概念を説明するための図である。
係る概念を説明するための図である。
【図４】本発明の３次元画像描画装置の一実施の形態に
係る概念を説明するための図である。
係る概念を説明するための図である。
【図５】本発明の３次元画像描画装置の一実施の形態に
係る概念を説明するための図である。
係る概念を説明するための図である。
【図６】本発明の３次元画像描画装置の一実施の形態に
係る概念を説明するための図である。
係る概念を説明するための図である。
【図７】本発明の３次元画像描画装置の一実施の形態に
係る概念を説明するための図である。
係る概念を説明するための図である。
【図８】本発明の３次元画像描画装置の一実施の形態に
係る概念を説明するための図である。
係る概念を説明するための図である。
【図９】本発明の３次元画像描画装置の一実施の形態に
係る概念を説明するための図である。
係る概念を説明するための図である。
【図１０】本発明の３次元画像描画装置の一実施の形態
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
１ 処理装置 ２ ３次元画像描画装置 ３ ディスプレイリストバッファ ４ ジオメトリエンジン ５ ポリゴン面−Ｚバッファ ６ ポリゴン−ジオメトリエンジン ７ ポリゴン−レンダリングエンジン ８ ポリゴン−Ｚバッファ ９ ポリゴン−バッファ １０ レンダリングエンジン １１ Ｚバッファ １２ 画像バッファ １３ 表示装置 Ａ，Ｂ 立方体
Claims (6)
- 【請求項１】 処理装置から与えられる描画すべきポリ
ゴンの全情報を保持するディスプレイリストバッファ
と、 前記ディスプレイリストバッファに保持されている情報
に基づき、透視変換と、前記ポリゴンに対する仮想視点
とを求めるジオメトリエンジンと、 描画すべきポリゴン面の奥行き情報を有するポリゴン面
−Ｚバッファと、 仮想視点から描画すべきポリゴンを見たときの前記ディ
スプレイリストバッファの全てのポリゴンを透視変換す
るポリゴン−ジオメトリエンジンと、 前記ポリゴン面のＺ値を保持するポリゴン−Ｚバッファ
と、 前記ポリゴンの描画を保持するポリゴン−バッファと、 表示装置に表示される画像を保持する画像バッファと、 前記ポリゴン−ジオメトリエンジンで求められた各ポリ
ゴンのＺ値を保持するＺバッファと、 前記ポリゴン−ジオメトリエンジンで求められた各ポリ
ゴンのＺ値が所定の条件を満たすとき、前記ポリゴン−
Ｚバッファの値を描画したポリゴンのＺ値に更新するポ
リゴン−レンダリングエンジンと、 前記ジオメトリエンジンで求められた描画ポリゴンの座
標と、前記ＺバッファのＺ値とを参照して前記画像バッ
ファのポリゴンを表示する領域に、前記ポリゴン−バッ
ファの像を鏡像としテクスチャマッピングの要領で貼付
けるレンダリングエンジンとを備えることを特徴とする
３次元画像描画装置。 - 【請求項２】 前記ジオメトリエンジンは、前記ディス
プレイリストバッファに保持されている情報として、視
点及びポリゴン情報（ポリゴン形状、色、反射率）を用
いることを特徴とする請求項１に記載の３次元画像描画
装置。 - 【請求項３】 前記ポリゴン−レンダリングエンジン
は、前記所定の条件として、 前記ポリゴン面−Ｚバッファが保持している値＜Ｚ値＜
前記ポリゴン−Ｚバッファが保持している値を用いるこ
とを特徴とする請求項１に記載の３次元画像描画装置。 - 【請求項４】 処理装置から与えられる描画すべきポリ
ゴンの全情報をディスプレイリストバッファにより保持
する第１の工程と、 前記ディスプレイリストバッファに保持されている情報
に基づき、ジオメトリエンジンにより、透視変換と、前
記ポリゴンに対する仮想視点とを求める第２の工程と、 描画すべきポリゴン面の奥行き情報をポリゴン面−Ｚバ
ッファに保持させる第３の工程と、 ポリゴン−ジオメトリエンジンにより、仮想視点から描
画すべきポリゴンを見たときの前記ディスプレイリスト
バッファの全てのポリゴンを透視変換する第４の工程
と、 前記ポリゴン面のＺ値をポリゴン−Ｚバッファに保持さ
せる第５の工程と、 前記ポリゴンの描画をポリゴン−バッファに保持させる
第６の工程と、 表示装置に表示される画像を画像バッファに保持させる
第７の工程と、 前記ポリゴン−ジオメトリエンジンで求められた各ポリ
ゴンのＺ値をＺバッファに保持させる第８の工程と、 前記ポリゴン−ジオメトリエンジンで求められた各ポリ
ゴンのＺ値が所定の条件を満たすとき、ポリゴン−レン
ダリングエンジンにより前記ポリゴン−Ｚバッファの値
を描画したポリゴンのＺ値に更新させる第９の工程と、 レンダリングエンジンにより、前記ジオメトリエンジン
で求められた描画ポリゴンの座標と、前記Ｚバッファの
Ｚ値とを参照して前記画像バッファのポリゴンを表示す
る領域に、前記ポリゴン−バッファの像を鏡像としテク
スチャマッピングの要領で貼付ける第１０の工程とを備
えることを特徴とする３次元画像描画方法。 - 【請求項５】 前記第２の工程には、前記ディスプレイ
リストバッファに保持されている情報として、視点及び
ポリゴン情報（ポリゴン形状、色、反射率）を用いる第
１１の工程が含まれることを特徴とする請求項４に記載
の３次元画像描画方法。 - 【請求項６】 前記第９の工程には、前記所定の条件と
して、 前記ポリゴン面−Ｚバッファが保持している値＜Ｚ値＜
前記ポリゴン−Ｚバッファが保持している値を用いる第
１２の工程が含まれることを特徴とする請求項４に記載
の３次元画像描画方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36956499A JP2001184518A (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | ３次元画像描画装置及び３次元画像描画方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36956499A JP2001184518A (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | ３次元画像描画装置及び３次元画像描画方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001184518A true JP2001184518A (ja) | 2001-07-06 |
Family
ID=18494755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36956499A Pending JP2001184518A (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | ３次元画像描画装置及び３次元画像描画方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001184518A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007299080A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Sgi Japan Ltd | 画像生成方法及び画像生成装置 |
| CN106056658A (zh) * | 2016-05-23 | 2016-10-26 | 珠海金山网络游戏科技有限公司 | 一种虚拟对象渲染方法及装置 |
-
1999
- 1999-12-27 JP JP36956499A patent/JP2001184518A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007299080A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Sgi Japan Ltd | 画像生成方法及び画像生成装置 |
| CN106056658A (zh) * | 2016-05-23 | 2016-10-26 | 珠海金山网络游戏科技有限公司 | 一种虚拟对象渲染方法及装置 |
| CN106056658B (zh) * | 2016-05-23 | 2019-01-25 | 珠海金山网络游戏科技有限公司 | 一种虚拟对象渲染方法及装置 |
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