JP2002507799A - コンピューターアニメーションの確率的な詳細レベル - Google Patents

コンピューターアニメーションの確率的な詳細レベル

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JP2002507799A JP2000537175A JP2000537175A JP2002507799A JP 2002507799 A JP2002507799 A JP 2002507799A JP 2000537175 A JP2000537175 A JP 2000537175A JP 2000537175 A JP2000537175 A JP 2000537175A JP 2002507799 A JP2002507799 A JP 2002507799A
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アンソニー エー アポダカ
マーク ティー バンデウェッタリング
ラリー アイ グリッツ
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ピクサル アニメーション スタディオ
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Abstract

(57)【要約】 確率的なサンプリングを用いたコンピュータアニメーションにおいて異なるオブジェクト表示間の滑らかな転移の方法を提供する。この方法は、異なるレンダリング属性とともに異なる型の異なる幾何学的プリミティブからなるオブジェクト表示間と、さらにはポッピング又は他のビジュアルの人工物なしに異なる位相間とでの詳細さの転移のレベルを考慮している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の背景) 本発明は通常コンピューターグラフィックとコンピューターアニメーションの
発生に関わる。より詳細には、オブジェクトの視界による違った表示およびレン
ダリングされたシーンにおける重要度の間に関する円滑な転移に関わる。
【0002】 統合された画像におけるオブジェクトのコンピュータレンダリング(デジタル
画像の統合)において、画像は三次元空間の中で数学的に表示される必要がある
。幾何学的なプリミティブの集まりの表面に隣接したオブジェクトをモデル化す
ることによってこれは達成された。典型的に、プリミティブは単純な多角形かあ
るいは直線でない曲線(例えばNURBS(同形でない合理的なB-Splines曲線 ))で定義された重なった表面である。
【0003】 数字とプリミティブの複雑性の上の大きな程度による結果としての画像におけ
る入手可能な現実性は、オブジェクトを表示することに利用される。裏面および
複雑なプリミティブはより計算を必要とする。すなわち、多くの時間とメモリを
要する。与えられたオブジェクトは、シーンや景色からの距離におけるその位置
により、同じ詳細レベルに提供される必要が無い。このように、水準とプリミテ
ィブの形式の変化による与えられたオブジェクトの多数の概念が利用されること
が必要である。人は遠くのオブジェクトを描写するための単純なプリミティブを
利用することが出来る。
【0004】 オブジェクトの視界におけるオブジェクトの複雑性と分解能の限界は、詳細レ
ベル(Level-of-Detail:LOD)計算として知られている。LOD図式は、あ まりに小さすぎる重大な特有の色の幾何学的なプリミティブを除き、最終的な画
像から提案され、大きなプリミティブの小さい集まりによるプリミティブの大き
な集まりでいくつか置き換えられ、それはおおよそ最終図形の色の集合体である
。特定のオブジェクト図形は最終的に離れた写真のための単純な拡大した詳細バ
ージョンになるかも知れず、そして恐らく両者の間の水準の詳細になるであろう
【0005】 これはレンダリングシステムに明白な利益を2つ持つ。それはトータルの幾何
学的プリミティブの数を縮小する、そして大きなプリミティブの小さなサブピク
セルプリミティブを、それらは簡単な疑似ラインになり、なぜならばレンダラー
ズサンプリングレートはそれらのナイキストリミットより低いことが望ましいか
らである。単一オブジェクトの多数の表示を持つことの有用性の詳細はClark, J
.H. "Hierarchical Geometric Models for Visible Surface Algorithms" Comm.
ACM, 19(10):547-554 (October 1976) に見られる。飛行機シミュレーターは多
数の詳細レベルを使用している、シーン生産仕事量を縮小するために。これらの
シミュレーターは幾つかのオブジェクト表示、実際のfoveal(パイロットの視界
の中心)を基礎とした一つの飛行のオブジェクト表示、視界からの距離から選ば
れる。同様に、ファンクハウサーやシーキンは、多数の詳細レベルを使用してい
る。歩道に互いに作用するための一定の枠を維持するための詳細であり、枠とは
費用−利益分析に使われ、シーンの品質を理解するための、詳細レベルの中に選
ぶための節の枠のことである。Carlo H.,"Adaptive Display Algorithm for int
eractive Frame Rates During Visualization of Complex Virtual Environrnen
ts," Computer Graphics Annual Conference Series 1993, pp, 247-254 による
と、飛行機シミュレーターもファンクハウサーとシーキンの歩行もみんな、オブ
ジェクト表示の推移は瞬間のそして分離したポッピングという結果、視覚的な工
芸品それは高い品質のコンピューターアニメーションとして容認できない。これ
らのスムーズな推移の試みは幾何学表示の間に挿入されたことを焦点としている
。以下に見られる文献もある。Certain A., J. Popovie, T. DeRosc, T. Ducham
p, D. Salesin, W. Stuetzle "Interactive Multiresolution Surface Viewing "Computer Graphics Annual Conference Series 1996, pp, 91-98; Hoppe, Hu
gues, "Progressive Meshcs, "Computer Graphics Annual Conference Series 1
996, pp. 99-108, 1996; Turk, Greg, "Rc-tiling Polygonal Surfaces, "Compu
ter Graphics 26(2): 55-64, July 1992; Hoppe, Hugues, T. DeRose, T. Ducha
mp, J. McDonald, W. Stuetzle, "Mesh Optimization, "Computer Graphlcs Ann
ual Conference Series 1993, pp. 19-26しかしながら、これらの手段は特定の 幾何学表示に基づいている。その幾何学表示とは、全ての詳細表示をするために
使われる必要があるものである。オブジェクト表示は同一の位相幾何学を保持す
る必要があり、そしてその位相幾何学は互いにスムーズな補間によって関連づけ
られる。優先する手段は何も無く、円滑な転移を許す手段、独断的なモデル化さ
れたプリミティブ、位相幾何学、そして円滑な転移を含む方法論である。転移と
は任意の三次元幾何学的表示と置換や構造地図を利用する近似値を示す。
【0006】 円滑な転移における他の技術は、違うオブジェクト表示が画像をレンダリング
する必要がある、その画像とは表示と画像のピクセルレベルの間の交錯分解する
ためのものでる。この技術は能率が悪く、それぞれのオブジェクトの多数のレン
ダリングを必要としている、そして、品質の悪い画像の結果となり、なぜならば
視界の計算は全体のピクセルレベルにのみ近似され、そして疑似ライン化(フィ
ルタを再構築し、これらのピクセルにかすんだものを適用する動作)が充分に成
されないからである。さらに、ピクセルレベルにおける画像のレンダリングの間
の交錯分解は、同じ手順におけるシーンの転移における全てのオブジェクトを必
要とするか、あるいは、様々な組み合わせの多数のシーンがレンダリングされな
ければならない。そしてカットアンドペースト交錯分解を形成する。
【0007】 (発明の要約) 本発明は質の高いアニメーションに適応するような結果でもって効果的に「po
pping problem」を解決する。それは処理後のピクセルレベルに対する必要性や 目に見える加工物や不連続の関数なしで位相幾何学と不定の型の異なるオブジェ
クト表示の間の円滑な転移を成し遂げる。本発明は空間の擬似ライン、動きによ
るかすみ、フィールドの奥行きや影を表示するために多くの質の高い描写におい
て使われているすばらしく効果的な確率的サンプリング技術の拡張である。これ
らの方法は関連より合併し、Pixarに譲渡された"コンピューターグラフィックス
におけるPseudo-ranomポイントサンプリング技術"と題されたアメリカの特許Nos
.4,897,806;5025,400と5,239,624に示されている。
【0008】 本発明の概念の基礎は確率的サンプリングにより積分を概算する画面位置やレ
ンズ位置、時間のような付加された"次元"としての詳細レベル(あるいは異なる
オブジェクトを特徴付けるものの列挙)の扱いである。これはこの表された具体
像は無作為の標準偏差mからそれ表示された次元、オブジェクトのサンプルの画 面空間をそれぞれ関連付けることによりなされる。1つ以上のオブジェクト表示
により提供される変換の領域では、サンプルとされたオブジェクト表示は選択さ
れた基準をもとにつくられた画像による、例えばオブジェクトの画面サイズのよ
うな各部分の総体のうちにおけるオブジェクト表示の容量や無作為の変数による
【0009】 本発明の技術とクックの技術を組み合わせる事により、後処理やピクセルレベ
ルの高度な操作をすることなく一体化した方法で、目に見える状態が現在それぞ
れのサブピクセルのサンプル位置に対して決定している影や領域の奥行き、動作
によるかすみ、疑似ライン、多種の詳細レベルを統合する円滑で効果的なアニメ
ーションを作り出す。
【0010】 本技術では個々のサンプルは個々のオブジェクトに対する単一のLOD表示に
対して数値を求められており、目に見える状態は現在個々のサブピクセルサンプ
ルに対して算出されるので、それは異なるオブジェクト表示から別個に描写され
たピクセルレベルの画像において交錯分解することにより効果的に得られるより
良い画像を作り出す。さらに、本発明はオブジェクトの幾何学的表示の細部に限
ったり、頼らないので、オブジェクトの表示や定義に完全な自由を与える事がで
きる。例えば詳しく述べられた他の緑色の四角形ともう一方の葉の調整されたN
URB表示と表示された構造のように、例えば個々のオブジェクトの完全な異な
る表示を変換することができる。
【0011】 さらに、LODの目的に対する"オブジェクト"の定義を自由に決める事ができ
、アニメーション全般において定義を自由に変えることができる。例えば、森の
中の木、木の枝、枝の葉といったように森の異なるLOD表示の階級を保存し作
り出す事ができ、そして個別かつ継続的に重要な基準や階級のそれぞれのレベル
における"オブジェクト"に対する詳細な列挙を選ぶ事ができる。シーンのあるグ
ループでは描写されたオブジェクトは1つまたはいくつかのLOD表示された木
でありうる。他のグループでは描写されたオブジェクトは木の葉でありうる。上
記の両者場合において本発明はオブジェクトの異なるLOD表示の間おいて円滑
に変換し統合することをできるようにした。
【0012】 (望ましい実施例の詳細な説明) 図1は本発明を実施するための望ましいコンピュータシステムを示している。
メインバス1は1又はそれ以上のCPU2及び主記憶装置3に接続されている。
また、そのバスに接続されているのはキーボード4と大容量ディスクメモリ5で
ある。フレームバッファ6はそのメインバスからの出力情報を受け取り、それを
他のバス7を介してCRT若しくはフィルムに直接画像を描画する他の周辺機器
のいずれか一方に送信する。
【0013】 図2は幾何学的プリミティブの集合としての単純なオブジェクトを示している
。この図では、プリミティブはポリゴンであるが、実際には、NURBS等にす
ることができる。図3はより多くのプリミティブを用いた同じオブジェクトのよ
り詳細な表示である。特定のシーンにおいてオブジェクトを表示する詳細さの望
ましいレベルを決定するには、重要度の判定基準に基づいて画像を決定する必要
がある。一実施例では、オブジェクトのバウンディング枠(実際には、そのとき
アクティブな座標系の軸を揃えたバウンディング枠)を図4に示すように座標(
x最小値、x最大値、y最小値、y最大値、z最小値、z最大値)を指定して定
義することによって決定される。
【0014】 図5はこのバウンディング枠の範囲を画面に映写されたピクセルごとに示して
いる。この望ましい実施例では、この映写されたバウンディング枠のラスタエリ
アは、現在の詳細(dc)として定義されている。図6は異なるシーンで異なる
位置から見たときの同じオブジェクトのためのdcを示している。
【0015】 次にそのためにオブジェクトの特定の詳細表示のレベルが使用されていたdc
の範囲を定義する。これは、表示の詳細さの範囲を定義する、最小可視値、下方
転移値、上方転移値、最大可視値という4つの値を定義することによってなされ
る。与えられたシーンにおいてオブジェクトのdcに応じて以下の3つの型が可
能である。(1)dc<最小可視値又はdc>最大可視値ならば、そのオブジェ
クトのLOD表示はシーンをレンダリングするのに全く使用されない。(2)下
方転移値≦dc≦上方転移値ならば、考慮下にある詳細表示レベルは唯一与えら
れたシーンにおいてオブジェクトをレンダリングするのに使用される。(3)最
小可視値<dc<下方転移値又は上方転移値<dc<最大可視値ならば、dcは
転移領域にあり、考慮下にある詳細表示レベルはオブジェクトを表示するために
使用されるものの1つとなる。あるいはまた、それぞれのオブジェクトのために
異なる重要度の判定基準を定義する代わりに、全てのオブジェクトまたはオブジ
ェクトのいくつかの集合のための共通の重要度の判定基準を使用することもでき
る。例えば、特定の所望のオブジェクト又は特定のオブジェクトの特徴を囲む投
影されたバウンディング枠のラスタ範囲を使用することができる。
【0016】 図7はどのようにしてdcがそれぞれの表示の重要度を決定するかを示し、同
じオブジェクトの他の詳細表示レベルと比較したときのオブジェクトの特定の詳
細表示レベルの相対的なコントリビューションとして定義されている。重要度が
0であるときその表示は考慮されず、すなわち、その表示のプリミティブはレン
ダリングされない。重要度が1である場合、すいて以上その表示だけが考慮され
、すなわち、その幾何学的プリミティブだけがレンダリングされる。最終的に、
転移領域があり、且つ、与えられた表示の重要度が0と1との間にあるとき、そ
の表示は一又はそれ以上の低程度又は高程度に詳細な表示として画像に与える。
図7には、多様な詳細レベルのオブジェクトの3つの可能な表示のケースを描い
ている。そこでは、転移は2つの表示だけからコントリビューションを受けてい
る。
【0017】 2、3もしくは多数のレベルを所望により使用することができる。しかし、全
ての表示の重要度の合計は現在の潜在的な詳細さの値の全体の範囲を超えて1.
0でなければならない。この要求は、いかなる特定のイメージにおいて表示され
たもの以上またはそれ以下であることを妨げる。実際には、いくつかの最小サイ
ズより下にオブジェクトをフェードアウトさせるためには、最低レベルの表示の
低程度の転移を低程度に表示することはしばしば有用である。
【0018】 図7に戻り、そこに表されている望ましい転移関数では、可能な現在の詳細さ
の範囲はx軸にプロットされている。上述の実施例では、この範囲は、1シーン
でオブジェクトに支配され0から画像の正方形ピクセルの数までの任意の値をと
ることができるラスタ領域(正方形ピクセルによる)の範囲である。x軸に沿っ
たマークは、種々のオブジェクトの表示が利用されるべき現在の詳細さの範囲を
決定する点である。71は、0ピクセルにおける低程度の詳細表示のための最小
の可視値と下方転移点を示している。この選択では、低程度の詳細表示は画像か
らオブジェクトが消えるまで最大の強さで貢献する。むしろ上述したように、オ
ブジェクトが低程度の詳細さを72に示すように0以上の低程度の転移点に位置
づけることによって消える前に、オブジェクトにフェードアウトさせることがで
き、73に示す低程度の転移関数を加えることができる。この範囲では「1まで
の合計」規則が破られるため、オブジェクトはシーンでは他に比べて控えめに表
示されることから、消える前にフェードアウトするように見える。
【0019】 74は中程度の詳細表示の最小の可視点及び低程度の詳細表示の上方の転移点
を示している。双方の表叔父の併合された重要度が単一性を保つようにこれらの
2点は同じ点に見いだされなければならない。75は低程度の詳細表示の最大の
可視点及び中程度の詳細表示の低程度の転移点を示している。上記と同様の理由
により、これらの2点は同じ点でなければならない。76は上方の転移領域にお
ける低程度の詳細表示の重要度を示している。それは、低程度の詳細さの上方の
転移点の1から低程度の詳細表示の最大の可視点の0まで下方に向かって傾斜し
ている。同様に77は中程度の詳細表示のための低程度の転移関数を示している
。同様に、その関数は中程度の詳細表示の最小の可視点の0から中程度の詳細表
示のための低程度の転移点の1まで直線的に上方に傾斜している。78から80
は中程度の詳細表示のための一致点及び関数を示している。
【0020】 図7に示す単純な実現(方式)では、転移関数は直線的であり同じ大きさの傾
きをもっている。これらの関数は満足できるものであるが、これに限定されるも
のではない。さらに複雑で直線的でない(例えば高次の多項式又は指数関数)“
ease-in/ease-out”転移関数を代わりに使用することができる。また、異なる転
移関数を異なる転移のために使用できる。例えば低〜中程度の詳細さの転移では
中〜高程度の詳細さの転移で用いられるものとは異なる関数を使用することがで
きる。同様に、転移が生ずる詳細さの値の範囲は転移に応じて変化する。例えば
、中〜高程度の転移はさらになだらかなものとし、すなわち、中〜低程度の詳細
さ若しくは低程度の詳細さから0の転移までより大きな範囲を超える両方の表示
からのコントリビューションをもつ。さらに、より複雑なグラフィック表示を必
要とするが、2つ以上の異なるオブジェクトの表示が貢献する転移もまた可能で
ある。特定の現在の詳細さの範囲において画像に貢献するように望む全ての表示
のために関連する重要な関数を定義するだけでよい。そして、そのオブジェクト
の一貫した表示が望まれる場合、現在の詳細さの全ての値のために全ての表示の
重要度の合計が1になることが要求される。
【0021】 図7の82は、中〜高程度の詳細さの表示の転移領域内における現在の詳細さ
の典型的な値を示している。83は、中程度の詳細表示の情報の転移関数との現
在の詳細さの交線を示している。その交点のy座標は現在の詳細さにおける中程
度の詳細表示の重要度を示す。同様に84は、高程度の詳細表示の下方の転移と
の現在の詳細さの交点を示している。その交点のy座標は、現在の詳細さの値の
ための高程度の詳細表示のコントリビューションを示している。
【0022】 ほとんどのレンダラーが独立的にプリミティブを処理するため、与えられたオ
ブジェクトの表示に似たプリミティブは、そのオブジェクトの詳細表示のレベル
及び詳細さの範囲に基づいた、それが属するオブジェクトの表示の重要度Iをタ
グ付けされる。値が1のプリミティブは従来通りにレンダリングされ、値が0の
プリミティブは単に拒絶される。
【0023】 本発明の1つの重要な考察は、転移の領域におけるプリミティブに関して、画
像の構成要素(ピクセル)の色や彩度を計算するために図7に示されたように転
移関数と詳細さの範囲により距離的に定義された画像関数を組み入れたものであ
る画面位置(x,y);レンズ位置(lx,ly);と時間(t)とともに付加された次 元として詳細さの程度を考慮する事が出来るということである。この広範な完全
体(extended integral)を、クックによって使われた技術に類似し、サンプル
位置の組み合わせで目に見える状態を定義する様々な次元において個別に、確率
的に、サンプル化しそしてその次にピクセル画像を生み出すためにサンプルを分
別するモンテカルロ技術によって概算する事ができる。
【0024】 クック等の方法によると画面空間の位置は、ジッタード若しくはポイッソンデ
ィスクのパターンにおける分布領域から選ばれている。図8はピクセル単位の4
つのサンプルのジッタード分布領域を示している。レンズ位置及び時間(単一の
フレーム内での)は、サンプリングの矛盾を減少させるために適切に階層化され
て分配される。よいサンプリングパターンは様々な次元のランダム変数間での相
関関係を極力除くようにするものである。
【0025】 本発明は不作為の付加された変数を0から1の間に一様に当てはめるランダム
変数をとる表示次元制御偏差mである個々の画面空間サンプルと関連付ける事に よりランダムサンプリング技術をさらに発展させ、そして滑らかなLOD転移を
提供する。転移領域の中に入ってくるそれぞれのプリミティブは妥当なmの値の
上方及び下方の範囲とともにタグ付けされる。プリミティブのために、最小可視
値<dc<最大可視値であれば範囲は(下方=0,上方=I)であり、上方転移
値<dc<最大可視値であれば範囲は(1−I,1)である。その範囲がサンプ
ルのmを包含するプリミティブだけが貢献することができる。図7に図示された
例では、現在の詳細さが高程度の詳細表示が範囲(0,0.8)を与えている0
.8の重要度をもち中程度の詳細表示が範囲(0.8,1)を与えている0.2
の重要度をもっている。それゆえ、一様に抽出されたmのため、サンプル点の8
0%が高程度の詳細表示に見え、20%が中程度の詳細表示に見える。
【0026】 本発明は全ての形式のレンダラーとともに実現することができる。光のトレー
スでは画面やレンズ位置はそのサンプルのための色を生み出すためにトレースさ
れるであろう光線の方向や位置を与えるために組み合わされる。その光線は変化
するジオメトリーのための光オブジェクト交点テストがなされる時に使われる時
間とも結び付けられる。さらに、それぞれの光線は制御変数mを与えられる。そ
れぞれの光線は、その上方及び下方のタグが下方値≦m≦上方値であるプリミテ
ィブに対してだけその光線のためにテストされる。
【0027】 走査線及びzバッファアルゴリズム(Cook, R. L., Carpenter, L. and Catmu
ll, E., ”The Reyes Image Rendering Architecture,” Computer Graphics 21
(4):95-102,1987等参照)は似たような方式により強化できる。プリミティブは データベースにロードされるので、下方及び上方の詳細さの妥当な範囲とともに
タグ付けされる。それぞれのサブピクセルのサンプルは表示次元制御変数mとと
もにタグ付けされる。プリミティブはサブピクセルに走査されているため、上方
及び下方のタグが下方値≦m≦上方値であるようなそれらのサブピクセルにただ
加えられるだけである。
【0028】 また本発明は、最終的な画像が時間、レンズ及び独立してjitterされた空間的
な位置が分割してレンダリングされた多数の画像の平均となるアキュムレイショ
ンバッファ(Haeberli, Paul Akeley, Kurt, “The Accumulation Buffer: Hard
ware Support for High Quality Rendering, “Computer Graphics 24(4), pp.3
09-318. Aug. 1990参照)との結合において使用することができる。アキュムレ イションバッファの用途を拡張することができので、オブジェクトの異なる表示
が上述したように重み付けされたコントリビューションとともに異なるサブ画像
のためにランダムに選ばれる。それぞれのサブイメージのために選ばれた表示が
他の変化させた大きさと相互に関連しないように注意が払われなければならない
【0029】 上述した実施例では、単一tの現在の詳細さがオブジェクトごとにシーンごと
に定義される。フレーム内の大きな動きがある状況では、オブジェクトの現在の
詳細さのサイズはフレーム時間内で急激に変化しうる。その状況ではそれぞれの
上方及び下方の範囲のタグを時間の関数として格納し、サンプルmと比較するよ
りも優先してサンプル時間においてそれらを求めることが有用かもしれない。
【0030】 また、上述した実施例では、表示の間の選出は、もっぱら映写されたオブジェ
クトのラスタ空間領域に基づいている。ファンクハウザーおよびセクインでのよ
うに見る角度、方向、若しくはコストと利益といった基準のような他の要素がシ
ーン可視性及び重要度を決定するかもしれない。発明の実現における唯一の変更
はdcの新たな定義の置換であるだろう。
【0031】 最終的にそして重要なことであるが、本発明は詳細さの異なるレベル間での転
移に限定されるものではない。本発明は、いかなる所望の画像判断基準に基づい
て、自由裁量によるやりかたで変化するオブジェクトの表示間で滑らかな転移を
実現する。例えば、ビデオゲームでの建築物を表示することにおいては、観察者
と建築物の表面と直角をなすまでの間の角度にdcを依存させることができる。
角度が小さい間、建築物は単一のポリゴン上で表面のマップとして効率的に表示
される。角度が増加すると、例えば、建築物の横を観察者が飛び去るにつれ、上
述したような技術を用いてより複雑な建築物の三次元表示に転移することができ
る。より一般的には、本発明は異なるオブジェクトの異なる表示間でのなめらか
な転移すなわちモーフィングに使用することができる。その場合、dcは時間(
フレームシーケンス)又はモーフィングトランザクションを制御して動画に仕立
てる他のパラメータに依存することができる。
【0032】 本発明の多様な局面が望ましい実施例に関して説明されたとはいえ、本発明は
全体として添付のクレームの全範囲で保護されるべきものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を運用するコンピュータシステムの要素を示す概略図である。
【図2】 幾何学的プリミティブの集まりとしてオブジェクトの提示を示す図である。
【図3】 幾何学的プリミティブの更に大きいセットを使っている同じオブジェクトの 更に複雑な提示を示す図である。
【図4】 本発明の詳細を計算するのに使われる境界箱、梱包されたオブジェクトを示す
図である。
【図5】 画像の飛行機と現在の詳細の結果を示す境界箱の投影を表す図である。
【図6】 現在の詳細のための異なった価値を表すために同じ物体を角度を変えて表示し
た図である。
【図7】 詳細を変えた3つの表示のためのLODの変換のサンプルグラフを示す図であ
る。
【図8】 操作したサブピクセルのサンプリングパターンを示す図である。
【図9】 一つのオブジェクトの特別な提示の交差するサブピクセルのサンプリング点の
一つからの光線を示す図である。
【図10】 同じ物体で異なったサブピクセルを使い異なった提示をしたサンプリング点の
一つからの光線を示す図である。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成12年3月6日(2000.3.6)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0025
【補正方法】変更
【補正内容】
【0025】 本発明は不作為の付加された変数を0から1の間に一様に当てはめるランダム
変数をとる表示次元制御偏差mである個々の画面空間サンプルと関連付ける事に よりランダムサンプリング技術をさらに発展させ、そして滑らかなLOD転移を
提供する。転移領域の中に入ってくるそれぞれのプリミティブは妥当なmの値の
上方及び下方の範囲とともにタグ付けされる。プリミティブのために、最小可視
値<dc<最大可視値であれば範囲は(下方=0,上方=I)であり、上方転移
値<dc<下方転移値であれば範囲は(1−I,1)である。その範囲がサンプ
ルのmを包含するプリミティブだけが貢献することができる。図7に図示された
例では、現在の詳細さが高程度の詳細表示が範囲(0,0.8)を与えている0
.8の重要度をもち中程度の詳細表示が範囲(0.8,1)を与えている0.2
の重要度をもっている。それゆえ、一様に抽出されたmのため、サンプル点の8
0%が高程度の詳細表示に見え、20%が中程度の詳細表示に見える。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グリッツ ラリー アイ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 90939 ラークスプール ノース オール ド クァリー ロード 665 Fターム(参考) 5B050 AA06 BA08 BA09 BA11 EA19 EA24 EA28 FA02 5B080 AA12 AA13 BA05 CA01 FA15 GA02 GA04

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像のコンピュータレンダリング方法であって、 レンダリングされるシーンにおけるオブジェクトの異なる表示から構成されて
    いる複数の幾何学的プリミティブの選択可能なセットをコンピュータメモリに格
    納する段階と、 イメージピクセルの中の複数の前記幾何学的プリミティブの選択可能なセット
    から幾何学的プリミティブをサンプリングする段階と、 イメージピクセルを形成するために前記サンプルを結合する段階と、 を含むことを特徴とする画像のコンピュータレンダリング方法。
  2. 【請求項2】 前記幾何学的プリミティブの選択可能なセットは、異なる形
    状で構成されていることを特徴とする請求項1記載の画像のコンピュータレンダ
    リング方法。
  3. 【請求項3】 前記幾何プリミティブの選択可能なセットは、それらが連携
    するレンダリング特性に関連づけられていることを特徴とする請求項1記載の画
    像のコンピュータレンダリング方法。
  4. 【請求項4】 前記異なるオブジェクトの表示のいくつかは、異なる位相を
    所有可能であることを特徴とする請求項1記載の画像のコンピュータレンダリン
    グ方法。
  5. 【請求項5】 前記サンプルのいくつかは、イメージピクセルの中の異なる
    空間位置として得られることを特徴とする請求項1記載の画像のコンピュータレ
    ンダリング方法。
  6. 【請求項6】 前記幾何学的プリミティブの異なるセットは、オブジェクト
    の詳細表示のレベルに応じて構成することを特徴とする請求項1記載の画像のコ
    ンピュータレンダリング方法。
  7. 【請求項7】 イメージピクセルの中でサンプルされた地点でのピクセルに
    おける前記空間位置は、擬似的無作為に割り当てられることを特徴とする請求項
    5記載の画像のコンピュータレンダリング方法。
  8. 【請求項8】 サンプルされたそれぞれの地点において、サンプルされるた
    めの幾何学的プリミティブのセットは、疑似的無作為に決定されることを特徴と
    する請求項1記載の画像のコンピュータレンダリング方法。
  9. 【請求項9】 前記サンプルされたそれぞれの地点において、特定の幾何学
    的プリミティブのセットが疑似的無作為にサンプリングされる確率は、選択され
    た基準に基づく画像に依存することを特徴とする請求項8記載の画像のコンピュ
    ータレンダリング方法。
  10. 【請求項10】 コンピュータアニメーションにおいて、オブジェクトの異
    なる表示の間で転移するための方法であって、 あるシーンでのオブジェクトのために選択された基準に基づいて画像を定義す
    る段階と、 使用されるであろうオブジェクトの選択可能な表示のために前記選択された基
    準のオーバーラップする領域を定義する段階と、 可視的な基準の前記オーバーラップした領域において、前記選択された基準の
    関数として前記選択可能な表示の重要度が描かれた転移関数を定義する段階と、 それらの重要度に比例する確率とともに前記選択可能な表示をサンプリングす
    る段階と、 を含むことを特徴とする方法。
  11. 【請求項11】 前記選択される基準は、オブジェクトのバウンディング枠
    の投影ラスタ領域であることを特徴とする請求項10記載の方法。
  12. 【請求項12】 前記転移関数は、不連続な線形であることを特徴とする請
    求項10記載の方法。
  13. 【請求項13】 前記選択可能な表示の重要度がオーバーラップしている領
    域は、オブジェクトが表示された転移領域を越えないまたはそれ以下とするため
    に合計が1となることを特徴とする請求項10記載の方法。
  14. 【請求項14】 画像のコンピュータレンダリングのための幾何学的プリミ
    ティブをサンプリングする方法であって、 ランダム変数の範囲がオーバーラップしていない領域と異なるレンダリングす
    るためにオブジェクトの表示を構成する幾何学的プリミティブを割り当てる段階
    と、 前記ランダム変数の値をピクセルに含まれるサンプルに割り当てる段階と、 ピクセルの中の前記サンプルのためにそのサンプルに割り当てられたランダム変
    数の値を包み込む範囲に割り当てられたそれら幾何学的プリミティブだけをサン
    プリングする段階と、 を含むことを特徴とする方法。
  15. 【請求項15】 コンピュータアニメーションにおいて異なる位相のオブジ
    ェクト表示の間で滑らかに転移する方法。
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