JP2002024847A - 画像生成装置、画像生成方法及び記録媒体 - Google Patents
画像生成装置、画像生成方法及び記録媒体Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カメラの注視点を考慮したリアリティの高い
画像を高速に生成する画像生成装置を提供すること。 【解決手段】 物体２３−１の基準点２７−１をバウン
ディングボックス２９の中心点として算出する。物体２
３−１の基準点２７−１と視点２１が見つめているカメ
ラの注視点２５との距離を算出し、その距離が閾値以下
であれば、物体２３−１は注視点２５周辺にある物体と
設定し、ぼかさずに表示させる。同様に、物体２３−２
に対して、基準点２７−２を算出し、物体２３−２の基
準点２７−２とカメラの注視点２５の距離が閾値より大
きい場合、物体２３−２は注視点２５周辺にない物体と
設定し、ぼかして表示させる。物体が注視点２５周辺に
あるか否かを判定することにより、物体をぼかして表示
するかぼかさずに表示するかを選別し、第１レンダリン
グ処理部１０は、ぼかして表示する物体２３−２をレン
ダリングし、第２レンダリング処理部１１は第１レンダ
リング処理部１０で生成したテクスチャ画像を背景とし
て、ぼかさずに表示する物体２３−１を合成レンダリン
グし、その画像をディスプレイに表示する
画像を高速に生成する画像生成装置を提供すること。 【解決手段】 物体２３−１の基準点２７−１をバウン
ディングボックス２９の中心点として算出する。物体２
３−１の基準点２７−１と視点２１が見つめているカメ
ラの注視点２５との距離を算出し、その距離が閾値以下
であれば、物体２３−１は注視点２５周辺にある物体と
設定し、ぼかさずに表示させる。同様に、物体２３−２
に対して、基準点２７−２を算出し、物体２３−２の基
準点２７−２とカメラの注視点２５の距離が閾値より大
きい場合、物体２３−２は注視点２５周辺にない物体と
設定し、ぼかして表示させる。物体が注視点２５周辺に
あるか否かを判定することにより、物体をぼかして表示
するかぼかさずに表示するかを選別し、第１レンダリン
グ処理部１０は、ぼかして表示する物体２３−２をレン
ダリングし、第２レンダリング処理部１１は第１レンダ
リング処理部１０で生成したテクスチャ画像を背景とし
て、ぼかさずに表示する物体２３−１を合成レンダリン
グし、その画像をディスプレイに表示する
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像生成装置、画
像生成方法及び記録媒体に関するものである。
像生成方法及び記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】昨今、コンピュータグラフィックス（Ｃ
Ｇ）の発展は目覚ましく、様々な物がコンピュータ上で
表現されるようになった。特に、グラフィックハードウ
ェアには、形状データの座標変換や照光処理、最終的な
画像の生成処理を高速に演算するものや、混合処理によ
りフレームバッファに保存されている画像と現在処理中
の画像とを高速に合成するものなどがある。
Ｇ）の発展は目覚ましく、様々な物がコンピュータ上で
表現されるようになった。特に、グラフィックハードウ
ェアには、形状データの座標変換や照光処理、最終的な
画像の生成処理を高速に演算するものや、混合処理によ
りフレームバッファに保存されている画像と現在処理中
の画像とを高速に合成するものなどがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のグラ
フィックハードウェアを用いた画像生成法では、すべて
の物体にピントが合った映像しか生成できない。現実の
カメラや人間の目は、ピントの合っている物体周辺以外
はぼけて見えているため、リアリティに乏しい。また、
シーン内のすべての物体がクリアに表示されるため、重
要な物体のみを強調することができないという問題があ
った。このぼかし処理を含めた全レンダリング処理をソ
フトウェアにて実現する方法が考えられているが、その
演算速度により対話的に物体形状を観察するシステムに
は不向きである。
フィックハードウェアを用いた画像生成法では、すべて
の物体にピントが合った映像しか生成できない。現実の
カメラや人間の目は、ピントの合っている物体周辺以外
はぼけて見えているため、リアリティに乏しい。また、
シーン内のすべての物体がクリアに表示されるため、重
要な物体のみを強調することができないという問題があ
った。このぼかし処理を含めた全レンダリング処理をソ
フトウェアにて実現する方法が考えられているが、その
演算速度により対話的に物体形状を観察するシステムに
は不向きである。
【０００４】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、カメラの注視点を考
慮したリアリティの高い画像を高速に生成する画像生成
装置を提供することにある。
もので、その目的とするところは、カメラの注視点を考
慮したリアリティの高い画像を高速に生成する画像生成
装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために第１の発明は、コンピュータ画像を生成する画像
生成装置であって、物体の形状情報を入力する手段と、
視点情報を入力する手段と、前記物体の形状情報と前記
視点情報を基に、前記物体をぼかさずに表示するかぼか
して表示するかを選別する選別手段と、前記選別された
物体の形状情報を基に、前記ぼかして表示する物体の画
像を生成する第１の画像生成手段と、前記第１の画像生
成手段によって作成された画像を背景とし、前記ぼかさ
ずに表示する物体の画像を生成する第２の画像生成手段
と、を具備することを特徴とする画像生成装置である。
ために第１の発明は、コンピュータ画像を生成する画像
生成装置であって、物体の形状情報を入力する手段と、
視点情報を入力する手段と、前記物体の形状情報と前記
視点情報を基に、前記物体をぼかさずに表示するかぼか
して表示するかを選別する選別手段と、前記選別された
物体の形状情報を基に、前記ぼかして表示する物体の画
像を生成する第１の画像生成手段と、前記第１の画像生
成手段によって作成された画像を背景とし、前記ぼかさ
ずに表示する物体の画像を生成する第２の画像生成手段
と、を具備することを特徴とする画像生成装置である。
【０００６】また、第２の発明は、コンピュータ画像を
生成する画像生成装置であって、物体の形状情報を入力
する手段と、前記物体の運動情報を入力する手段と、前
記物体の形状情報と前記運動情報を基に、前記物体をぼ
かさずに表示するかぼかして表示するかを選別する選別
手段と、前記選別された物体の形状情報を基に、前記ぼ
かして表示する物体の画像を生成する第１の画像生成手
段と、前記第１の画像生成手段によって作成された画像
を背景とし、前記ぼかさずに表示する物体の画像を生成
する第２の画像生成手段と、を具備することを特徴とす
る画像生成装置である。
生成する画像生成装置であって、物体の形状情報を入力
する手段と、前記物体の運動情報を入力する手段と、前
記物体の形状情報と前記運動情報を基に、前記物体をぼ
かさずに表示するかぼかして表示するかを選別する選別
手段と、前記選別された物体の形状情報を基に、前記ぼ
かして表示する物体の画像を生成する第１の画像生成手
段と、前記第１の画像生成手段によって作成された画像
を背景とし、前記ぼかさずに表示する物体の画像を生成
する第２の画像生成手段と、を具備することを特徴とす
る画像生成装置である。
【０００７】また、第３の発明は、コンピュータ画像を
生成する画像生成方法であって、物体の形状情報を入力
する工程と、視点情報を入力する工程と、前記物体の形
状情報と前記視点情報を基に、前記物体をぼかさずに表
示するかぼかして表示するかを選別する選別工程と、前
記選別された物体の形状情報を基に、前記ぼかして表示
する物体の画像を生成する第１の画像生成工程と、前記
第１の画像生成工程によって作成された画像を背景と
し、前記ぼかさずに表示する物体の画像を生成する第２
の画像生成工程と、を具備することを特徴とする画像生
成方法である。
生成する画像生成方法であって、物体の形状情報を入力
する工程と、視点情報を入力する工程と、前記物体の形
状情報と前記視点情報を基に、前記物体をぼかさずに表
示するかぼかして表示するかを選別する選別工程と、前
記選別された物体の形状情報を基に、前記ぼかして表示
する物体の画像を生成する第１の画像生成工程と、前記
第１の画像生成工程によって作成された画像を背景と
し、前記ぼかさずに表示する物体の画像を生成する第２
の画像生成工程と、を具備することを特徴とする画像生
成方法である。
【０００８】また、第４の発明は、コンピュータ画像を
生成する画像生成方法であって、物体の形状情報を入力
する工程と、前記物体の運動情報を入力する工程と、前
記物体の形状情報と前記運動情報を基に、前記物体をぼ
かさずに表示するかぼかして表示するかを選別する選別
工程と、前記選別された物体の形状情報を基に、前記ぼ
かして表示する物体の画像を生成する第１の画像生成工
程と、前記第１の画像生成工程によって作成された画像
を背景とし、前記ぼかして表示する物体の画像を生成す
る第２の画像生成工程と、を具備することを特徴とする
画像生成方法である。
生成する画像生成方法であって、物体の形状情報を入力
する工程と、前記物体の運動情報を入力する工程と、前
記物体の形状情報と前記運動情報を基に、前記物体をぼ
かさずに表示するかぼかして表示するかを選別する選別
工程と、前記選別された物体の形状情報を基に、前記ぼ
かして表示する物体の画像を生成する第１の画像生成工
程と、前記第１の画像生成工程によって作成された画像
を背景とし、前記ぼかして表示する物体の画像を生成す
る第２の画像生成工程と、を具備することを特徴とする
画像生成方法である。
【０００９】また、第５の発明は、物体の形状情報と視
点情報を基に、前記物体をぼかさずに表示するかぼかし
て表示するかを選別する選別手段と、前記選別された物
体の形状情報を基に、前記ぼかして表示する物体の画像
を生成する第１の画像生成手段と、前記第１の画像生成
手段によって作成された画像を背景とし、前記ぼかさず
に表示する物体の画像を生成する第２の画像生成手段
と、としてコンピュータを機能させるプログラムを記録
した記録媒体である。
点情報を基に、前記物体をぼかさずに表示するかぼかし
て表示するかを選別する選別手段と、前記選別された物
体の形状情報を基に、前記ぼかして表示する物体の画像
を生成する第１の画像生成手段と、前記第１の画像生成
手段によって作成された画像を背景とし、前記ぼかさず
に表示する物体の画像を生成する第２の画像生成手段
と、としてコンピュータを機能させるプログラムを記録
した記録媒体である。
【００１０】また、第６の発明は、物体の形状情報と運
動情報を基に、前記物体をぼかさずに表示するかぼかし
て表示するかを選別する選別手段と、前記選別された物
体の形状情報を基に、前記ぼかして表示する物体の画像
を生成する第１の画像生成手段と、前記第１の画像生成
手段によって作成された画像を背景とし、前記ぼかざず
に表示する物体の画像を生成する第２の画像生成手段
と、としてコンピュータを機能させるプログラムを記録
した記録媒体である。
動情報を基に、前記物体をぼかさずに表示するかぼかし
て表示するかを選別する選別手段と、前記選別された物
体の形状情報を基に、前記ぼかして表示する物体の画像
を生成する第１の画像生成手段と、前記第１の画像生成
手段によって作成された画像を背景とし、前記ぼかざず
に表示する物体の画像を生成する第２の画像生成手段
と、としてコンピュータを機能させるプログラムを記録
した記録媒体である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係
る画像生成装置１の概略構成を示す図である。
施の形態を詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係
る画像生成装置１の概略構成を示す図である。
【００１２】図１において、画像生成装置１は、外部記
憶装置２より読み込んだ３次元ＣＧデータと、外部入力
装置３より入力された視点情報を基にＣＧ画像データを
作成し、外部表示装置４に出力する。
憶装置２より読み込んだ３次元ＣＧデータと、外部入力
装置３より入力された視点情報を基にＣＧ画像データを
作成し、外部表示装置４に出力する。
【００１３】画像生成装置１に接続される外部記憶装置
２は物体の形状、質感、テクスチャ画像情報等を含む物
体情報、及び種類、位置、属性等を含む光源情報を記憶
するものであり、例えばハードディスクやＣＤ−ＲＯＭ
等である。尚、外部記憶装置２として、ネットワークに
接続された他の外部記憶装置を用いてもよい。
２は物体の形状、質感、テクスチャ画像情報等を含む物
体情報、及び種類、位置、属性等を含む光源情報を記憶
するものであり、例えばハードディスクやＣＤ−ＲＯＭ
等である。尚、外部記憶装置２として、ネットワークに
接続された他の外部記憶装置を用いてもよい。
【００１４】また、外部入力装置３はマウス、キーボー
ド及びジョイスティック等の機器であり、物体形状を観
察する位置等の視点情報を入力する。外部表示装置４は
画像を表示する機器であり、ＣＲＴディスプレイ等であ
る。
ド及びジョイスティック等の機器であり、物体形状を観
察する位置等の視点情報を入力する。外部表示装置４は
画像を表示する機器であり、ＣＲＴディスプレイ等であ
る。
【００１５】図１に示すように、画像生成装置１はＣＧ
データ読み込み部５、ＣＧデータ記憶部６、視点情報算
出部７、視点情報記憶部８、ＣＧデータ選別部９、第１
レンダリング処理部１０、第２レンダリング処理部１１
を有する。画像生成装置１は例えば一台のコンピュータ
よりなる。
データ読み込み部５、ＣＧデータ記憶部６、視点情報算
出部７、視点情報記憶部８、ＣＧデータ選別部９、第１
レンダリング処理部１０、第２レンダリング処理部１１
を有する。画像生成装置１は例えば一台のコンピュータ
よりなる。
【００１６】図１において、ＣＧデータ読み込み部５は
外部記憶装置２から物体のＣＧデータを読み出し、ＣＧ
データ記憶部６はそれを記憶する。また、視点情報算出
部７は外部入力装置３によって入力されたパラメタから
カメラの視点２１、上向きベクトル２２、注視点２５等
の視点情報を算出し、視点情報記憶部８に記憶させる。
外部記憶装置２から物体のＣＧデータを読み出し、ＣＧ
データ記憶部６はそれを記憶する。また、視点情報算出
部７は外部入力装置３によって入力されたパラメタから
カメラの視点２１、上向きベクトル２２、注視点２５等
の視点情報を算出し、視点情報記憶部８に記憶させる。
【００１７】ＣＧデータ選別部９はＣＧデータ記憶部６
から３次元ＣＧデータを、視点情報記憶部８から視点情
報を受け取り、各物体がカメラの注視点２５周辺にある
か否かを選別する。
から３次元ＣＧデータを、視点情報記憶部８から視点情
報を受け取り、各物体がカメラの注視点２５周辺にある
か否かを選別する。
【００１８】第１レンダリング処理部１０は、ＣＧデー
タ選別部９から選別された３次元ＣＧデータを受け取
り、照明効果等を考慮したぼかして表示される物体のレ
ンダリング処理を行う。
タ選別部９から選別された３次元ＣＧデータを受け取
り、照明効果等を考慮したぼかして表示される物体のレ
ンダリング処理を行う。
【００１９】第２レンダリング処理部１１は、第１レン
ダリング処理部１０から選別された３次元ＣＧデータ
と、背景用テクスチャ画像を受け取り、背景用テクスチ
ャ画像をバイリニアフィルタリングを適用しながらテク
スチャマッピングし、次に照明効果等を考慮したぼかさ
ずに表示される物体を合成レンダリングする。尚、ビデ
オカード等のグラフィックハードウェアが第１レンダリ
ング処理部１０、第２レンダリング処理部１１として機
能する。ビデオカードを用いることにより高速な演算を
行うことができる。
ダリング処理部１０から選別された３次元ＣＧデータ
と、背景用テクスチャ画像を受け取り、背景用テクスチ
ャ画像をバイリニアフィルタリングを適用しながらテク
スチャマッピングし、次に照明効果等を考慮したぼかさ
ずに表示される物体を合成レンダリングする。尚、ビデ
オカード等のグラフィックハードウェアが第１レンダリ
ング処理部１０、第２レンダリング処理部１１として機
能する。ビデオカードを用いることにより高速な演算を
行うことができる。
【００２０】以下に画像生成装置１の各部における処理
について説明する。図２は、画像生成装置１による画像
生成処理を示すフローチャートである。図２において、
ＣＧデータ読み込み部５が外部記憶装置２から物体の３
次元ＣＧデータを読み込み、ＣＧデータ記憶部６に記憶
する（ステップ２０１）。
について説明する。図２は、画像生成装置１による画像
生成処理を示すフローチャートである。図２において、
ＣＧデータ読み込み部５が外部記憶装置２から物体の３
次元ＣＧデータを読み込み、ＣＧデータ記憶部６に記憶
する（ステップ２０１）。
【００２１】次に、外部入力装置３により入力されたパ
ラメタから、視点情報算出部７にてカメラの視点２１、
上向きベクトル２２、注視点２５等の視点情報を算出
し、視点情報記憶部８に記憶する（ステップ２０２）。
ラメタから、視点情報算出部７にてカメラの視点２１、
上向きベクトル２２、注視点２５等の視点情報を算出
し、視点情報記憶部８に記憶する（ステップ２０２）。
【００２２】次に、ＣＧデータ記憶部６から３次元ＣＧ
データ、視点情報記憶部８から視点情報を受け取り、Ｃ
Ｇデータ選別部９にて、各物体がカメラの注視点２５周
辺にあるか否かを選別する（ステップ２０３）。
データ、視点情報記憶部８から視点情報を受け取り、Ｃ
Ｇデータ選別部９にて、各物体がカメラの注視点２５周
辺にあるか否かを選別する（ステップ２０３）。
【００２３】次に、第１レンダリング処理部９は、ＣＧ
データ選別部９から選別された３次元ＣＧデータを受け
取り、照光効果等を考慮してぼかして表示される物体の
レンダリング処理を行う（ステップ２０４）。本処理
は、奥行き処理に関しては、全ての物体に対して行う
が、レンダリング処理はカメラの注視点周辺にないと選
別された物体のみ行われる。処理された画像は、背景用
テクスチャ画像として保存する。尚、レンダリング処理
は、ビデオカード等のグラフィックスハードウェアにて
行われる。
データ選別部９から選別された３次元ＣＧデータを受け
取り、照光効果等を考慮してぼかして表示される物体の
レンダリング処理を行う（ステップ２０４）。本処理
は、奥行き処理に関しては、全ての物体に対して行う
が、レンダリング処理はカメラの注視点周辺にないと選
別された物体のみ行われる。処理された画像は、背景用
テクスチャ画像として保存する。尚、レンダリング処理
は、ビデオカード等のグラフィックスハードウェアにて
行われる。
【００２４】第２レンダリング処理部１１はステップ２
０４で処理された背景用テクスチャ画像を、無限遠に設
定した平面にバイリニアフィルタリングを適用しながら
テクスチャマッピングする。次に、選別された３次元Ｃ
Ｇデータから、照光効果等を考慮してぼかさずに表示さ
れる物体のレンダリング処理を行う（ステップ２０
５）。本処理は、奥行き処理に関しては、全ての物体に
対して行うが、レンダリング処理はカメラの注視点周辺
にあると選別された物体のみ行われる。尚、レンダリン
グ処理は、ビデオカード等のグラフィックスハードウェ
アにて行われる。レンダリングした画像は、外部表示装
置４に表示される（ステップ２０６）。ステップ２０２
からステップ２０６を繰り返し行う事で、インタラクテ
ィブに３Ｄ形状を観察する事ができる。
０４で処理された背景用テクスチャ画像を、無限遠に設
定した平面にバイリニアフィルタリングを適用しながら
テクスチャマッピングする。次に、選別された３次元Ｃ
Ｇデータから、照光効果等を考慮してぼかさずに表示さ
れる物体のレンダリング処理を行う（ステップ２０
５）。本処理は、奥行き処理に関しては、全ての物体に
対して行うが、レンダリング処理はカメラの注視点周辺
にあると選別された物体のみ行われる。尚、レンダリン
グ処理は、ビデオカード等のグラフィックスハードウェ
アにて行われる。レンダリングした画像は、外部表示装
置４に表示される（ステップ２０６）。ステップ２０２
からステップ２０６を繰り返し行う事で、インタラクテ
ィブに３Ｄ形状を観察する事ができる。
【００２５】以下、テクスチャマッピングについて詳細
に説明する。図３は、テクスチャ座標３０の定義を示
す。テクスチャ座標３０は、画像の横方向をＵ、縦方向
をＶとして定義され、それぞれ０．０〜１．０の範囲が
割り当てられる。
に説明する。図３は、テクスチャ座標３０の定義を示
す。テクスチャ座標３０は、画像の横方向をＵ、縦方向
をＶとして定義され、それぞれ０．０〜１．０の範囲が
割り当てられる。
【００２６】テクスチャ画像をポリンゴンにマッピング
する際には、このテクスチャ座標を用いて範囲を指定す
る。図４は、テクスチャ画像のマッピングの例を示す。
例えば、テクスチャ画像のマッピング３３は、テクスチ
ャＵ座標に０．３から０．７を、テクスチャＶ座標に
０．０から１．０の範囲を指定し、マッピングする。
する際には、このテクスチャ座標を用いて範囲を指定す
る。図４は、テクスチャ画像のマッピングの例を示す。
例えば、テクスチャ画像のマッピング３３は、テクスチ
ャＵ座標に０．３から０．７を、テクスチャＶ座標に
０．０から１．０の範囲を指定し、マッピングする。
【００２７】次に、テクスチャ画像をポリゴンにマッピ
ングする際のテクセルの選択方法であるバイリニアフィ
ルタリングについて説明する。テクセルとは、テクスチ
ャ画像を構成する各ピクセルのことである。図５は、２
×２のテクセルからなるテクスチャ画像３５を示す。図
５に示すように、テクスチャ画像３５は、テクセル３７
−１、３７−２、３７−３、３７−４からなる。
ングする際のテクセルの選択方法であるバイリニアフィ
ルタリングについて説明する。テクセルとは、テクスチ
ャ画像を構成する各ピクセルのことである。図５は、２
×２のテクセルからなるテクスチャ画像３５を示す。図
５に示すように、テクスチャ画像３５は、テクセル３７
−１、３７−２、３７−３、３７−４からなる。
【００２８】テクセルの選択方法であるバイリニアフィ
ルタリングは、指定されたテクスチャ座標に最も近いテ
クセル周辺の色を加重平均する方法である。図５に示す
ように、例えば、Ｕ＝０．４、Ｖ＝０．４が指定される
場合、テクセル３７−３に大きな重みを、テクセル３７
−１、３７−２、３７−４に小さな重みを設定し、これ
ら４つのテクセル３７−１、…、３７−４を加重平均し
た色が使用される。
ルタリングは、指定されたテクスチャ座標に最も近いテ
クセル周辺の色を加重平均する方法である。図５に示す
ように、例えば、Ｕ＝０．４、Ｖ＝０．４が指定される
場合、テクセル３７−３に大きな重みを、テクセル３７
−１、３７−２、３７−４に小さな重みを設定し、これ
ら４つのテクセル３７−１、…、３７−４を加重平均し
た色が使用される。
【００２９】図６は、ＣＧデータ選択部９のフローチャ
ートである。すなわち、図２のステップ２０３の処理を
詳細に示したものである。図７は、物体の注視点２５、
基準点２７およびぼかさずに表示される物体２３−１と
ぼかして表示される物体２３−２を示す。シーンにある
全ての物体に対して以下の処理を行う。
ートである。すなわち、図２のステップ２０３の処理を
詳細に示したものである。図７は、物体の注視点２５、
基準点２７およびぼかさずに表示される物体２３−１と
ぼかして表示される物体２３−２を示す。シーンにある
全ての物体に対して以下の処理を行う。
【００３０】図６に示すように、各物体の基準点２７を
算出する（ステップ３０１）。基準点２７は、バウンデ
ィングボックスの中心点とする、物体を構成する頂点の
巾で視点に最も近い（または遠い）点とする等、任意に
選択する。例えば、図７に示すように、物体２３−１の
基準点２７−１は、バウンディングボックス２９の中心
点とする。
算出する（ステップ３０１）。基準点２７は、バウンデ
ィングボックスの中心点とする、物体を構成する頂点の
巾で視点に最も近い（または遠い）点とする等、任意に
選択する。例えば、図７に示すように、物体２３−１の
基準点２７−１は、バウンディングボックス２９の中心
点とする。
【００３１】物体の基準点２７とカメラの注視点２５と
の距離を算出する（ステップ３０２）。例えば、図７で
は、カメラの視点２１が見つめている点である注視点２
５と物体２３−１の基準点２７−１との距離を算出す
る。
の距離を算出する（ステップ３０２）。例えば、図７で
は、カメラの視点２１が見つめている点である注視点２
５と物体２３−１の基準点２７−１との距離を算出す
る。
【００３２】ステップ３０２で算出した距離と、予め設
定した閾値とを比較する（ステップ３０３）。閾値は、
内容に応じて任意に設定する。閾値以下であれば、注視
点２５周辺にある物体に設定する（ステップ３０４）。
閾値より大きい場合、注視点２５周辺にない物体に設定
する（ステップ３０５）。
定した閾値とを比較する（ステップ３０３）。閾値は、
内容に応じて任意に設定する。閾値以下であれば、注視
点２５周辺にある物体に設定する（ステップ３０４）。
閾値より大きい場合、注視点２５周辺にない物体に設定
する（ステップ３０５）。
【００３３】図７に示すように、物体２３−１の基準点
２７−１とカメラの注視点２５との距離が閾値以下であ
れば、物体２３−１は注視点２５周辺にある物体と設定
し、ぼかさずにクリアに表示される。また、物体２３−
２に対して、基準点２７−２を算出し、物体２３−２の
基準点２７−２とカメラの注視点２５の距離が閾値より
大きい場合、物体２３−２は注視点２５周辺にない物体
と設定し、ぼかして表示される。
２７−１とカメラの注視点２５との距離が閾値以下であ
れば、物体２３−１は注視点２５周辺にある物体と設定
し、ぼかさずにクリアに表示される。また、物体２３−
２に対して、基準点２７−２を算出し、物体２３−２の
基準点２７−２とカメラの注視点２５の距離が閾値より
大きい場合、物体２３−２は注視点２５周辺にない物体
と設定し、ぼかして表示される。
【００３４】図８は、第１レンダリング処理部１０のフ
ローチャートである。すなわち、図２のステップ２０４
の処理を詳細に示したものである。第１レンダリング処
理部１０では、ぼかして表示される物体のみレンダリン
グするため、第２レンダリング処理部１１で生成される
最終画像よりも低い解像度の画像をレンダリングする。
第２レンダリング処理部１１より解像度が低ければ低い
ほど、ぼけた画像を生成する。例えば、２×２の平滑化
フィルタを施した場合と同程度にぼけた画像を生成した
い場合には、第２レンダリング処理部１１の１/２の解
像度でレンダリングする。本実施の形態では、奥行き判
定（陰面処理）にＺバッファアルゴリズムを使用する。
ローチャートである。すなわち、図２のステップ２０４
の処理を詳細に示したものである。第１レンダリング処
理部１０では、ぼかして表示される物体のみレンダリン
グするため、第２レンダリング処理部１１で生成される
最終画像よりも低い解像度の画像をレンダリングする。
第２レンダリング処理部１１より解像度が低ければ低い
ほど、ぼけた画像を生成する。例えば、２×２の平滑化
フィルタを施した場合と同程度にぼけた画像を生成した
い場合には、第２レンダリング処理部１１の１/２の解
像度でレンダリングする。本実施の形態では、奥行き判
定（陰面処理）にＺバッファアルゴリズムを使用する。
【００３５】Ｚバッファアルゴリズムとは、フレームバ
ッファの各画素に対応するスクリーン座標の奥行き情報
（Ｚ値）を格納するＺバッファを用意し、物体を構成す
る面が投影面に投影される時、その面が占める画素の位
置に、その面上の各点の色と奥行き情報（Ｚ値）を格納
する。その画素の位置にすでにＺ値が格納されている場
合、そのＺ値と比較して、フレームバッファに書き込も
うとしている情報が視点から見て近いときのみフレーム
バッファとＺバッファの内容を書き換える。この処理を
全画素について行った後、フレームバッファを出力し
て、陰面処理を行う。
ッファの各画素に対応するスクリーン座標の奥行き情報
（Ｚ値）を格納するＺバッファを用意し、物体を構成す
る面が投影面に投影される時、その面が占める画素の位
置に、その面上の各点の色と奥行き情報（Ｚ値）を格納
する。その画素の位置にすでにＺ値が格納されている場
合、そのＺ値と比較して、フレームバッファに書き込も
うとしている情報が視点から見て近いときのみフレーム
バッファとＺバッファの内容を書き換える。この処理を
全画素について行った後、フレームバッファを出力し
て、陰面処理を行う。
【００３６】図９は、Ｚバッファアルゴリズムによる陰
面処理を示す。図９に示すように、物体４１−１、４１
−２を構成する面が投影面４３に投影される時、物体４
１−１、物体４１−２の順に陰面処理される場合につい
て説明する。
面処理を示す。図９に示すように、物体４１−１、４１
−２を構成する面が投影面４３に投影される時、物体４
１−１、物体４１−２の順に陰面処理される場合につい
て説明する。
【００３７】物体４１−１の面の各画素をフレームバッ
ファとＺバッファの情報を書き込んだ後、物体４１−２
の面のＡ部の処理が行われるとき、すでに書き込まれて
いる物体４１−１の面のＺバッファの値と物体４１−２
の面のＡ部の画素のＺ値を比較する。この場合、物体４
１−２のＡ部の画素のＺ値の方がすでに書き込まれてい
るＺ値に比べて視点２１から見て遠いのでフレームバッ
ファとＺバッファの情報を書き換えない。これにより、
物体４１−１の面と物体４１−２の面の重なったＡ部が
物体４１−２の面により塗りつぶされない。
ファとＺバッファの情報を書き込んだ後、物体４１−２
の面のＡ部の処理が行われるとき、すでに書き込まれて
いる物体４１−１の面のＺバッファの値と物体４１−２
の面のＡ部の画素のＺ値を比較する。この場合、物体４
１−２のＡ部の画素のＺ値の方がすでに書き込まれてい
るＺ値に比べて視点２１から見て遠いのでフレームバッ
ファとＺバッファの情報を書き換えない。これにより、
物体４１−１の面と物体４１−２の面の重なったＡ部が
物体４１−２の面により塗りつぶされない。
【００３８】図８に示すように、まず、初期設定とし
て、フレームバッファとＺバッファを初期化する（ステ
ップ４０１）。
て、フレームバッファとＺバッファを初期化する（ステ
ップ４０１）。
【００３９】未処理の物体がある場合（ステップ４０
２）、物体を投影面に透視投影し、奥行き情報（Ｚ値）
が格納されるＺバッファを更新する（ステップ４０
３）。例えば、図７の物体２３−１、２３−２に対し
て、Ｚバッファを更新する。
２）、物体を投影面に透視投影し、奥行き情報（Ｚ値）
が格納されるＺバッファを更新する（ステップ４０
３）。例えば、図７の物体２３−１、２３−２に対し
て、Ｚバッファを更新する。
【００４０】物体が注視点周辺にないと設定されている
場合（ステップ４０４）、Ｚバッファの内容を参照し
て、フレームバッファを更新する（ステップ４０５）。
例えば、図７の注視点２５周辺にあると設定されている
物体２３−１は、フレームバッファの更新処理は行わな
い。また、注視点２５周辺にないと設定されている物体
２３−２は、Ｚバッファの内容を参照して、フレームバ
ッファを更新する。
場合（ステップ４０４）、Ｚバッファの内容を参照し
て、フレームバッファを更新する（ステップ４０５）。
例えば、図７の注視点２５周辺にあると設定されている
物体２３−１は、フレームバッファの更新処理は行わな
い。また、注視点２５周辺にないと設定されている物体
２３−２は、Ｚバッファの内容を参照して、フレームバ
ッファを更新する。
【００４１】前述のステップ４０２からステップ４０５
の処理を全ての物体に対して行った後（ステップ４０
２）、フレームバッファの内容を背景用のテクスチャ画
像として保存する（ステップ４０６）。
の処理を全ての物体に対して行った後（ステップ４０
２）、フレームバッファの内容を背景用のテクスチャ画
像として保存する（ステップ４０６）。
【００４２】図１０は、第２レンダリング処理部１１の
フローチャートである。すなわち、図２のステップ２０
５の処理を詳細に示したものである。第２レンダリング
処理部１１では、第１レンダリング処理部１０で生成し
た画像を背景として、ぼかさずに表示される物体のみレ
ンダリングする。
フローチャートである。すなわち、図２のステップ２０
５の処理を詳細に示したものである。第２レンダリング
処理部１１では、第１レンダリング処理部１０で生成し
た画像を背景として、ぼかさずに表示される物体のみレ
ンダリングする。
【００４３】第２レンダリング処理部１１では、まず第
１レンダリング処理部で生成した画像を、背景用ポリゴ
ンにバイリニアフィルタリングを適用しながらテクスチ
ャマッピングする。背景用ポリゴンには、投影面で第２
レンダリング処理部１１で生成される最終画像と同じ大
きさとなる、無限遠に設定した平面を使用する。
１レンダリング処理部で生成した画像を、背景用ポリゴ
ンにバイリニアフィルタリングを適用しながらテクスチ
ャマッピングする。背景用ポリゴンには、投影面で第２
レンダリング処理部１１で生成される最終画像と同じ大
きさとなる、無限遠に設定した平面を使用する。
【００４４】また、背景用ポリゴンに平面を使用してい
るが、波状のポリゴンを使うなどコンテンツに応じ任意
に設定してもよい。
るが、波状のポリゴンを使うなどコンテンツに応じ任意
に設定してもよい。
【００４５】図１０に示すように、初期設定として、フ
レームバッファとＺバッファを初期化する（ステップ５
０１）。
レームバッファとＺバッファを初期化する（ステップ５
０１）。
【００４６】第１レンダリング処理部１０で生成したテ
クスチャ画像を、背景としてバイリニアフィルタリング
を適用しながらテクスチャマッピングする（ステップ５
０２）。即ち、図３、図４、図５で説明したような処理
を行う。背景用ポリゴンを第１レンダリング処理部１０
で生成された最終画像と同じ大きさとなる、無限遠に設
定した投影面に透視投影し、フレームバッファを更新す
る。Ｚバッファは更新しない。
クスチャ画像を、背景としてバイリニアフィルタリング
を適用しながらテクスチャマッピングする（ステップ５
０２）。即ち、図３、図４、図５で説明したような処理
を行う。背景用ポリゴンを第１レンダリング処理部１０
で生成された最終画像と同じ大きさとなる、無限遠に設
定した投影面に透視投影し、フレームバッファを更新す
る。Ｚバッファは更新しない。
【００４７】未処理の物体がある場合（ステップ５０
３）、物体を透視投影し、奥行き情報（Ｚ値）が格納さ
れるＺバッファを更新する（ステップ５０４）。例え
ば、図７の物体２３−１、２３−２に対して、Ｚバッフ
ァを更新する。
３）、物体を透視投影し、奥行き情報（Ｚ値）が格納さ
れるＺバッファを更新する（ステップ５０４）。例え
ば、図７の物体２３−１、２３−２に対して、Ｚバッフ
ァを更新する。
【００４８】物体が注視点周辺にあると設定されている
場合（ステップ５０５）、Ｚバッファの内容を参照し
て、フレームバッファを更新する（ステップ５０６）。
例えば、図７の注視点２５周辺にあると設定されている
物体２３−１は、Ｚバッファの内容を参照して、フレー
ムバッファを更新する。また、注視点２５周辺にないと
設定されている物体２３−２は、フレームバッファの更
新処理は行わない。
場合（ステップ５０５）、Ｚバッファの内容を参照し
て、フレームバッファを更新する（ステップ５０６）。
例えば、図７の注視点２５周辺にあると設定されている
物体２３−１は、Ｚバッファの内容を参照して、フレー
ムバッファを更新する。また、注視点２５周辺にないと
設定されている物体２３−２は、フレームバッファの更
新処理は行わない。
【００４９】前述のステップ５０３からステップ５０６
の処理を全ての物体に対して行った後（ステップ５０
３）、フレームバッファの内容を、ディスプレイに表示
する（ステップ５０７）。
の処理を全ての物体に対して行った後（ステップ５０
３）、フレームバッファの内容を、ディスプレイに表示
する（ステップ５０７）。
【００５０】例えば、図７に示す物体２３−２はぼかし
て表示され、物体２３−１は明瞭に表示される。
て表示され、物体２３−１は明瞭に表示される。
【００５１】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、コンピュータのグラフィックハードウェアのテクス
チャマッピング機能を利用して、カメラの注視点２５周
辺以外のぼかした画像を高速に演算し、生成することに
より、対話的に物体形状を観察でき、リアリティの高い
画像を表示させることができる。これにより特別なグラ
フィックエンジンを持たない通常のパソコンにおいても
高品位な画像を生成することができる。
ば、コンピュータのグラフィックハードウェアのテクス
チャマッピング機能を利用して、カメラの注視点２５周
辺以外のぼかした画像を高速に演算し、生成することに
より、対話的に物体形状を観察でき、リアリティの高い
画像を表示させることができる。これにより特別なグラ
フィックエンジンを持たない通常のパソコンにおいても
高品位な画像を生成することができる。
【００５２】尚、本実施の形態では、視点の位置を外部
入力装置３より入力したが、視点位置を固定し、外部入
力装置３より運動情報としての物体の移動量（平行移
動、回転量）を入力することも可能である。
入力装置３より入力したが、視点位置を固定し、外部入
力装置３より運動情報としての物体の移動量（平行移
動、回転量）を入力することも可能である。
【００５３】また、本実施の形態では、ぼかして表示さ
れる物体のレンダリングと、ぼかさずに表示されるピン
トの合った物体のレンダリングとの２段階の処理で画像
を生成しているが、３段階以上のレンダリング処理する
ことも可能である。３段階のレンダリング処理の場合、
カメラの注視点から遠く離れた物体を大きくぼかしてレ
ンダリングし、カメラの注視点からやや離れた物体を少
しぼかしてレンダリングし、カメラの注視点２５周辺の
物体をクリアにレンダリングする。
れる物体のレンダリングと、ぼかさずに表示されるピン
トの合った物体のレンダリングとの２段階の処理で画像
を生成しているが、３段階以上のレンダリング処理する
ことも可能である。３段階のレンダリング処理の場合、
カメラの注視点から遠く離れた物体を大きくぼかしてレ
ンダリングし、カメラの注視点からやや離れた物体を少
しぼかしてレンダリングし、カメラの注視点２５周辺の
物体をクリアにレンダリングする。
【００５４】また、本実施の形態では、カメラの注視点
２５を基準にぼかして表示される物体とピントが合った
物体とを選別したが、予め重要性を設定しておき、シー
ン内の重要な物体のみをクリアに表示し、その他の物体
をぼかして表示することにより、物体の重要性を強調す
ることもできる。
２５を基準にぼかして表示される物体とピントが合った
物体とを選別したが、予め重要性を設定しておき、シー
ン内の重要な物体のみをクリアに表示し、その他の物体
をぼかして表示することにより、物体の重要性を強調す
ることもできる。
【００５５】また、図２に示す処理を行うプログラムは
ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に保持させて流通させてもよ
いし、このプログラムを通信回線を介して送受すること
もできる。
ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に保持させて流通させてもよ
いし、このプログラムを通信回線を介して送受すること
もできる。
【００５６】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、カメラの注視点を考慮したリアリティの高い画像
を高速に生成する画像生成装置を提供することができ
る。
れば、カメラの注視点を考慮したリアリティの高い画像
を高速に生成する画像生成装置を提供することができ
る。
【図１】 本発明の１実施の形態に係る画像生成装置１
を示す図
を示す図
【図２】 画像生成装置１による画像生成処理を示すフ
ローチャート
ローチャート
【図３】 テクスチャ座標３０の定義を示す図
【図４】 テクスチャ画像のマッピングの例を示す図
【図５】 ２×２のテクセルからなるテクスチャ画像３
５を示す
５を示す
【図６】 ＣＧデータ選択部９のフローチャート
【図７】 注視点２５、基準点２７およびぼかさず表示
される物体２３−１とぼかして表示される物体２３−２
を示す図
される物体２３−１とぼかして表示される物体２３−２
を示す図
【図８】 第１レンダリング処理部１０のフローチャー
ト
ト
【図９】 Ｚバッファアルゴリズムによる陰面処理を示
す図
す図
【図１０】 第２レンダリング処理部１１のフローチャ
ート
ート
１………画像生成装置 ２………外部記憶装置 ３………外部入力装置 ４………外部表示装置 ５………ＣＧデータ読み込み部 ６………ＣＧデータ記憶部 ７………視点情報算出部 ８………視点情報記憶部 ９………ＣＧデータ選別部 １０………第１レンダリング処理部 １１………第２レンダリング処理部
Claims (9)
- 【請求項１】 コンピュータ画像を生成する画像生成装
置であって、 物体の形状情報を入力する手段と、 視点情報を入力する手段と、 前記物体の形状情報と前記視点情報を基に、前記物体を
ぼかさずに表示するかぼかして表示するかを選別する選
別手段と、 前記選別された物体の形状情報を基に、前記ぼかして表
示する物体の画像を生成する第１の画像生成手段と、 前記第１の画像生成手段によって作成された画像を背景
とし、前記ぼかさずに表示する物体の画像を生成する第
２の画像生成手段と、 を具備することを特徴とする画像生成装置。 - 【請求項２】 コンピュータ画像を生成する画像生成装
置であって、 物体の形状情報を入力する手段と、 前記物体の運動情報を入力する手段と、 前記物体の形状情報と前記運動情報を基に、前記物体を
ぼかさずに表示するかぼかして表示するかを選別する選
別手段と、 前記選別された物体の形状情報を基に、前記ぼかして表
示する物体の画像を生成する第１の画像生成手段と、 前記第１の画像生成手段によって作成された画像を背景
とし、前記ぼかさずに表示する物体の画像を生成する第
２の画像生成手段と、 を具備することを特徴とする画像生成装置。 - 【請求項３】 前記選別手段は、前記物体が注視点周辺
にあるか否かにより選別を行うことを特徴とする請求項
１または請求項２記載の画像生成装置。 - 【請求項４】 前記選別手段は、前記物体が重要性があ
るか否かにより選別を行うことを特徴とする請求項１ま
たは請求項２記載の画像生成装置。 - 【請求項５】 前記第１の画像生成手段は、 第２の画像生成手段によって作成される最終画像より低
い解像度の画像を生成することを特徴とする請求項１ま
たは請求項２記載の画像生成装置。 - 【請求項６】 コンピュータ画像を生成する画像生成方
法であって、 物体の形状情報を入力する工程と、 視点情報を入力する工程と、 前記物体の形状情報と前記視点情報を基に、前記物体を
ぼかさずに表示するかぼかして表示するかを選別する選
別工程と、 前記選別された物体の形状情報を基に、前記ぼかして表
示する物体の画像を生成する第１の画像生成工程と、 前記第１の画像生成工程によって作成された画像を背景
とし、前記ぼかさずに表示する物体の画像を生成する第
２の画像生成工程と、 を具備することを特徴とする画像生成方法。 - 【請求項７】 コンピュータ画像を生成する画像生成方
法であって、 物体の形状情報を入力する工程と、 前記物体の運動情報を入力する工程と、 前記物体の形状情報と前記運動情報を基に、前記物体を
ぼかさずに表示するかぼかして表示するかを選別する選
別工程と、 前記選別された物体の形状情報を基に、前記ぼかして表
示する物体の画像を生成する第１の画像生成工程と、 前記第１の画像生成工程によって作成された画像を背景
とし、前記ぼかして表示する物体の画像を生成する第２
の画像生成工程と、 を具備することを特徴とする画像生成方法 - 【請求項８】 物体の形状情報と視点情報を基に、前記
物体をぼかさずに表示するかぼかして表示するかを選別
する選別手段と、 前記選別された物体の形状情報を基に、前記ぼかして表
示する物体の画像を生成する第１の画像生成手段と、 前記第１の画像生成手段によって作成された画像を背景
とし、前記ぼかさずに表示する物体の画像を生成する第
２の画像生成手段と、 としてコンピュータを機能させるプログラムを記録した
記録媒体。 - 【請求項９】 物体の形状情報と運動情報を基に、前記
物体をぼかさずに表示するかぼかして表示するかを選別
する選別手段と、 前記選別された物体の形状情報を基に、前記ぼかして表
示する物体の画像を生成する第１の画像生成手段と、 前記第１の画像生成手段によって作成された画像を背景
とし、前記ぼかざずに表示する物体の画像を生成する第
２の画像生成手段と、 としてコンピュータを機能させるプログラムを記録した
記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000210202A JP2002024847A (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | 画像生成装置、画像生成方法及び記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000210202A JP2002024847A (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | 画像生成装置、画像生成方法及び記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002024847A true JP2002024847A (ja) | 2002-01-25 |
Family
ID=18706495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000210202A Pending JP2002024847A (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | 画像生成装置、画像生成方法及び記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002024847A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006318195A (ja) * | 2005-05-12 | 2006-11-24 | Namco Bandai Games Inc | プログラム、情報記憶媒体及び画像生成システム |
| US7737076B2 (en) | 2003-12-25 | 2010-06-15 | Nissan Motor Co., Ltd. | Catalyst and producing method thereof |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10326071A (ja) * | 1997-03-27 | 1998-12-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 注視点高解像度化による計算機ホログラム表示方法並びに装置並びにこの方法を記録した記録媒体 |
| JPH11161814A (ja) * | 1997-11-25 | 1999-06-18 | Namco Ltd | 画像生成装置、シミュレーション装置及び情報記憶媒体 |
| JP2000132706A (ja) * | 1998-10-27 | 2000-05-12 | Sony Computer Entertainment Inc | 記録媒体、画像処理装置および画像処理方法 |
-
2000
- 2000-07-11 JP JP2000210202A patent/JP2002024847A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2006318195A (ja) * | 2005-05-12 | 2006-11-24 | Namco Bandai Games Inc | プログラム、情報記憶媒体及び画像生成システム |
| JP4680670B2 (ja) * | 2005-05-12 | 2011-05-11 | 株式会社バンダイナムコゲームス | プログラム、情報記憶媒体及び画像生成システム |
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