JP2003016476A - ３次元仮想物体転送方法 - Google Patents
３次元仮想物体転送方法Info
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- JP2003016476A JP2003016476A JP2001199294A JP2001199294A JP2003016476A JP 2003016476 A JP2003016476 A JP 2003016476A JP 2001199294 A JP2001199294 A JP 2001199294A JP 2001199294 A JP2001199294 A JP 2001199294A JP 2003016476 A JP2003016476 A JP 2003016476A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ３次元仮想物体１を構成するポリゴンデータ
が送信されるが、３次元仮想物体１の形状が複雑になる
にしたがってポリゴンデータのデータ量が増加する。し
たがって、３次元仮想物体１の形状が複雑になると、無
線回線のトラヒックが増加して、無線回線に障害が発生
する場合がある課題があった。 【解決手段】 ポリゴンデータで構成される３次元仮想
物体１１の特徴を球面に投影して球面ボロノイ３２，３
３を生成し、その球面ボロノイ３２，３３のボロノイ多
角形からＮＵＲＢＳ関数を抽出し、その球面ボロノイ３
２，３３のパラメータと、そのＮＵＲＢＳ関数のパラメ
ータとを転送する。
が送信されるが、３次元仮想物体１の形状が複雑になる
にしたがってポリゴンデータのデータ量が増加する。し
たがって、３次元仮想物体１の形状が複雑になると、無
線回線のトラヒックが増加して、無線回線に障害が発生
する場合がある課題があった。 【解決手段】 ポリゴンデータで構成される３次元仮想
物体１１の特徴を球面に投影して球面ボロノイ３２，３
３を生成し、その球面ボロノイ３２，３３のボロノイ多
角形からＮＵＲＢＳ関数を抽出し、その球面ボロノイ３
２，３３のパラメータと、そのＮＵＲＢＳ関数のパラメ
ータとを転送する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、衛星や地上波デ
ータ放送などにおいて、ポリゴン３次元自由仮想物体を
配布・転送する３次元仮想物体転送方法に関するもので
ある。
ータ放送などにおいて、ポリゴン３次元自由仮想物体を
配布・転送する３次元仮想物体転送方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】図１５は従来の３次元仮想物体転送方法
を示す原理図であり、図において、１は３次元仮想物
体、２は３次元仮想物体１を構成するポリゴンデータの
送信処理を実施する送信処理部、３はポリゴンデータを
送信する無線送信機、４はポリゴンデータを受信する無
線受信機、５は無線受信機４により受信されたポリゴン
データから３次元仮想物体６を復元する復元処理部、６
は３次元仮想物体である。
を示す原理図であり、図において、１は３次元仮想物
体、２は３次元仮想物体１を構成するポリゴンデータの
送信処理を実施する送信処理部、３はポリゴンデータを
送信する無線送信機、４はポリゴンデータを受信する無
線受信機、５は無線受信機４により受信されたポリゴン
データから３次元仮想物体６を復元する復元処理部、６
は３次元仮想物体である。
【０００３】次に動作について説明する。３次元仮想物
体１は、ポリゴンという微小な三角形の平面要素によっ
て構成されている。３次元仮想物体１を転送する場合、
送信処理部２が３次元仮想物体１を構成するポリゴンデ
ータの送信処理を実施して、無線送信機３がポリゴンデ
ータを無線送信する。そして、無線受信機４がポリゴン
データを受信すると、復元処理部５が無線受信機４によ
り受信されたポリゴンデータから３次元仮想物体６を復
元する。
体１は、ポリゴンという微小な三角形の平面要素によっ
て構成されている。３次元仮想物体１を転送する場合、
送信処理部２が３次元仮想物体１を構成するポリゴンデ
ータの送信処理を実施して、無線送信機３がポリゴンデ
ータを無線送信する。そして、無線受信機４がポリゴン
データを受信すると、復元処理部５が無線受信機４によ
り受信されたポリゴンデータから３次元仮想物体６を復
元する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の３次元仮想物体
転送方法は以上のように構成されているので、３次元仮
想物体１を構成するポリゴンデータが送信されるが、３
次元仮想物体１の形状が複雑になるにしたがってポリゴ
ンデータのデータ量が増加する。したがって、３次元仮
想物体１の形状が複雑になると、無線回線のトラヒック
が増加して、無線回線に障害が発生する場合がある課題
があった。
転送方法は以上のように構成されているので、３次元仮
想物体１を構成するポリゴンデータが送信されるが、３
次元仮想物体１の形状が複雑になるにしたがってポリゴ
ンデータのデータ量が増加する。したがって、３次元仮
想物体１の形状が複雑になると、無線回線のトラヒック
が増加して、無線回線に障害が発生する場合がある課題
があった。
【０００５】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、３次元仮想物体を転送する際の送
信データを圧縮することができる３次元仮想物体転送方
法を得ることを目的とする。
めになされたもので、３次元仮想物体を転送する際の送
信データを圧縮することができる３次元仮想物体転送方
法を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係る３次元仮
想物体転送方法は、ポリゴンデータで構成される３次元
仮想物体の特徴を球面に投影して球面ボロノイを生成
し、その球面ボロノイのボロノイ多角形からＮＵＲＢＳ
関数を抽出し、その球面ボロノイのパラメータと、その
ＮＵＲＢＳ関数のパラメータとを転送するようにしたも
のである。
想物体転送方法は、ポリゴンデータで構成される３次元
仮想物体の特徴を球面に投影して球面ボロノイを生成
し、その球面ボロノイのボロノイ多角形からＮＵＲＢＳ
関数を抽出し、その球面ボロノイのパラメータと、その
ＮＵＲＢＳ関数のパラメータとを転送するようにしたも
のである。
【０００７】この発明に係る３次元仮想物体転送方法
は、ポリゴンデータから球面ボロノイを生成する際、３
次元仮想物体の重心を基準にして、３次元仮想物体を外
包する外包球体と、３次元仮想物体に内接する内接球体
を求め、その外包球体と内接球体の球面上に球面ボロノ
イを生成するようにしたものである。
は、ポリゴンデータから球面ボロノイを生成する際、３
次元仮想物体の重心を基準にして、３次元仮想物体を外
包する外包球体と、３次元仮想物体に内接する内接球体
を求め、その外包球体と内接球体の球面上に球面ボロノ
イを生成するようにしたものである。
【０００８】この発明に係る３次元仮想物体転送方法
は、球面ボロノイからＮＵＲＢＳ関数の自由曲線を生成
する際、その自由曲線を代表化させる節点を使用するよ
うにしたものである。
は、球面ボロノイからＮＵＲＢＳ関数の自由曲線を生成
する際、その自由曲線を代表化させる節点を使用するよ
うにしたものである。
【０００９】この発明に係る３次元仮想物体転送方法
は、３次元仮想物体の凸面の頂点を外包球体の球面上に
生成した球面ボロノイの母点に対応させるとともに、３
次元仮想物体の凹面の頂点を内接球体の球面上に生成し
た球面ボロノイの母点に対応させるようにしたものであ
る。
は、３次元仮想物体の凸面の頂点を外包球体の球面上に
生成した球面ボロノイの母点に対応させるとともに、３
次元仮想物体の凹面の頂点を内接球体の球面上に生成し
た球面ボロノイの母点に対応させるようにしたものであ
る。
【００１０】この発明に係る３次元仮想物体転送方法
は、球面ボロノイのボロノイ多角形の各頂点と母点を特
定し、各頂点から母点に引いた３角領域部分を細分化し
てポリゴンを生成するようにしたものである。
は、球面ボロノイのボロノイ多角形の各頂点と母点を特
定し、各頂点から母点に引いた３角領域部分を細分化し
てポリゴンを生成するようにしたものである。
【００１１】この発明に係る３次元仮想物体転送方法
は、外包球体と内接球体の球面上に球面ボロノイを生成
する際、その外包球体と内接球体の球面に平行な面のあ
る点を球面ボロノイの母点として選定するようにしたも
のである。
は、外包球体と内接球体の球面上に球面ボロノイを生成
する際、その外包球体と内接球体の球面に平行な面のあ
る点を球面ボロノイの母点として選定するようにしたも
のである。
【００１２】この発明に係る３次元仮想物体転送方法
は、隣接するボロノイ多角形を統合して、母点を代表化
するようにしたものである。
は、隣接するボロノイ多角形を統合して、母点を代表化
するようにしたものである。
【００１３】この発明に係る３次元仮想物体転送方法
は、球面ボロノイからＮＵＲＢＳ関数の自由曲線を生成
する際、ボロノイ多角形の境界線上に沿ってＮＵＲＢＳ
関数の自由曲線を生成するようにしたものである。
は、球面ボロノイからＮＵＲＢＳ関数の自由曲線を生成
する際、ボロノイ多角形の境界線上に沿ってＮＵＲＢＳ
関数の自由曲線を生成するようにしたものである。
【００１４】この発明に係る３次元仮想物体転送方法
は、ＮＵＲＢＳ関数の自由曲線を３次元仮想物体に近似
する際、遺伝的アルゴリズムを用いて、ＮＵＲＢＳ関数
の自由曲線をポリゴンに整合させるようにしたものであ
る。
は、ＮＵＲＢＳ関数の自由曲線を３次元仮想物体に近似
する際、遺伝的アルゴリズムを用いて、ＮＵＲＢＳ関数
の自由曲線をポリゴンに整合させるようにしたものであ
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による３
次元仮想物体転送方法を示す原理図であり、図におい
て、１１はポリゴンデータで構成される３次元仮想物
体、１２は３次元仮想物体１１の特徴を球面に投影して
生成された球面ボロノイ、１３はＮＵＲＢＳ（Ｎｏｎ
Ｕｎｉｆｏｒｍ Ｒｅｌａｔｉｏｎａｌ Ｂａｓｅ Ｓ
ｐｌｉｎｅ）関数の自由曲線で表現された３次元仮想物
体、１４は球面ボロノイのパラメータとＮＵＲＢＳ関数
のパラメータを送信する無線送信機、１５は球面ボロノ
イのパラメータとＮＵＲＢＳ関数のパラメータを受信す
る無線受信機、１６はＮＵＲＢＳ関数の自由曲線で表現
された３次元仮想物体、１７はポリゴンデータで構成さ
れる３次元仮想物体である。図２はこの発明の実施の形
態１による３次元仮想物体転送方法を示すフローチャー
トであり、図３は送信側の処理工程を詳細に示すフロー
チャートである。
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による３
次元仮想物体転送方法を示す原理図であり、図におい
て、１１はポリゴンデータで構成される３次元仮想物
体、１２は３次元仮想物体１１の特徴を球面に投影して
生成された球面ボロノイ、１３はＮＵＲＢＳ（Ｎｏｎ
Ｕｎｉｆｏｒｍ Ｒｅｌａｔｉｏｎａｌ Ｂａｓｅ Ｓ
ｐｌｉｎｅ）関数の自由曲線で表現された３次元仮想物
体、１４は球面ボロノイのパラメータとＮＵＲＢＳ関数
のパラメータを送信する無線送信機、１５は球面ボロノ
イのパラメータとＮＵＲＢＳ関数のパラメータを受信す
る無線受信機、１６はＮＵＲＢＳ関数の自由曲線で表現
された３次元仮想物体、１７はポリゴンデータで構成さ
れる３次元仮想物体である。図２はこの発明の実施の形
態１による３次元仮想物体転送方法を示すフローチャー
トであり、図３は送信側の処理工程を詳細に示すフロー
チャートである。
【００１６】次に動作について説明する。例えば、３次
元仮想遊園地にある人物キャラクタを転送する場合、転
送対象の人物キャラクタを選定する（ステップＳＴ
１）。即ち、ポリゴンデータで構成された３次元仮想物
体１１を選定する。
元仮想遊園地にある人物キャラクタを転送する場合、転
送対象の人物キャラクタを選定する（ステップＳＴ
１）。即ち、ポリゴンデータで構成された３次元仮想物
体１１を選定する。
【００１７】次に、ポリゴンデータで構成される３次元
仮想物体１１の特徴を球面に投影して球面ボロノイ１２
を生成する。即ち、３次元仮想物体１１の重心を基準に
して、３次元仮想物体１１を外包する外包球体と、３次
元仮想物体１１に内接する内接球体を設定する（ステッ
プＳＴ２，ＳＴ２ａ）。
仮想物体１１の特徴を球面に投影して球面ボロノイ１２
を生成する。即ち、３次元仮想物体１１の重心を基準に
して、３次元仮想物体１１を外包する外包球体と、３次
元仮想物体１１に内接する内接球体を設定する（ステッ
プＳＴ２，ＳＴ２ａ）。
【００１８】ここで、図４は３次元仮想物体１１を外包
する外包球体や３次元仮想物体１１に内接する内接球体
等を示す説明図である。図において、２１は３次元仮想
物体１１を外包する外包球体、２２は３次元仮想物体１
１に内接する内接球体、２３は外包球体２１の球面に平
行な３次元仮想物体１１の凸部分のベクトル、２４は３
次元仮想物体１１の中心からの法線、２５は内接球体２
２の球面に平行な３次元仮想物体１１の凹部分のベクト
ル、２６は３次元仮想物体１１の中心からの法線であ
る。
する外包球体や３次元仮想物体１１に内接する内接球体
等を示す説明図である。図において、２１は３次元仮想
物体１１を外包する外包球体、２２は３次元仮想物体１
１に内接する内接球体、２３は外包球体２１の球面に平
行な３次元仮想物体１１の凸部分のベクトル、２４は３
次元仮想物体１１の中心からの法線、２５は内接球体２
２の球面に平行な３次元仮想物体１１の凹部分のベクト
ル、２６は３次元仮想物体１１の中心からの法線であ
る。
【００１９】そして、外包球体２１と内接球体２２を設
定すると、上記のベクトル２３，２５や法線２４，２６
を用いて、外包球体２１及び内接球体２２の球面と３次
元仮想物体１１との幾何学的な平行度を計算し、平行度
が最も小さくなる面のある点を球面ボロノイの母点とし
て選定する（ステップＳＴ３ａ）。
定すると、上記のベクトル２３，２５や法線２４，２６
を用いて、外包球体２１及び内接球体２２の球面と３次
元仮想物体１１との幾何学的な平行度を計算し、平行度
が最も小さくなる面のある点を球面ボロノイの母点とし
て選定する（ステップＳＴ３ａ）。
【００２０】このようにして、球面ボロノイの母点を選
定すると、その母点上に同心２重構造の球面ボロノイを
生成する（ステップＳＴ３，ＳＴ３ｂ）。図５は球面ボ
ロノイ等を示す説明図であり、図において、３１はＮＵ
ＲＢＳ関数の自由曲線、３２，３３は球面ボロノイ、３
４は球面ボロノイ３２の母点（節点）、３５は球面ボロ
ノイ３３の母点（節点）である。
定すると、その母点上に同心２重構造の球面ボロノイを
生成する（ステップＳＴ３，ＳＴ３ｂ）。図５は球面ボ
ロノイ等を示す説明図であり、図において、３１はＮＵ
ＲＢＳ関数の自由曲線、３２，３３は球面ボロノイ、３
４は球面ボロノイ３２の母点（節点）、３５は球面ボロ
ノイ３３の母点（節点）である。
【００２１】また、図６は２次元ボロノイ図を示す説明
図であり、図において、４１は対象の仮想曲面を解析し
た結果から抽出した候補点、４２は候補点４１の位置を
平均統合して代表値を算出し、その代表値を母点として
作成した２次元ボロノイ図である。また、図７は同心２
重構造で生成された２個のボロノイ球面の配置を示す説
明図であり、図において、５１は外包球体２１の球面上
に作られた球面ボロノイ、５２は内接球体２２の球面上
に作られた球面ボロノイである。これらの２個の球面で
挟まれた領域中で、自由物体が存在するようにする。
図であり、図において、４１は対象の仮想曲面を解析し
た結果から抽出した候補点、４２は候補点４１の位置を
平均統合して代表値を算出し、その代表値を母点として
作成した２次元ボロノイ図である。また、図７は同心２
重構造で生成された２個のボロノイ球面の配置を示す説
明図であり、図において、５１は外包球体２１の球面上
に作られた球面ボロノイ、５２は内接球体２２の球面上
に作られた球面ボロノイである。これらの２個の球面で
挟まれた領域中で、自由物体が存在するようにする。
【００２２】上記のようにして、同心２重構造の球面ボ
ロノイを生成すると、その球面ボロノイのボロノイ多角
形からＮＵＲＢＳ関数を抽出する（ステップＳＴ４，Ｓ
Ｔ４ａ）。なお、ボロノイ多角形からＮＵＲＢＳ関数を
抽出するに際して、ＮＵＲＢＳ関数の自由曲線を３次元
仮想物体に近似させるが、遺伝的アルゴリズムを用い
て、ＮＵＲＢＳ関数の自由曲線をポリゴンに整合させる
（図１１、図１２を参照）。球面ボロノイの母点パラメ
ータやＮＵＲＢＳ関数のパラメータとしては、例えば次
のようなものがある。 ・球面ボロノイの母点パラメータ Ｖｏｒｏ（ｐ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１），ｐ２（ｘ２，ｙ
２，ｚ２），ｐ３（ｘ３，ｙ３，ｚ３），，，） ・ＮＵＲＢＳ関数のパラメータ Ｎｕ１（ｐ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１，ｗ１，ｋ１），ｐ２
（ｘ２，ｙ２，ｚ２，ｗ２，ｋ２），，，Ｖｏｒｏ（ｐ
１，ｐ２） Ｎｕ２（ｐ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１，ｗ１，ｋ１），ｐ２
（ｘ２，ｙ２，ｚ２，ｗ２，ｋ２），，，Ｖｏｒｏ（ｐ
１，ｐ２） ： ：
ロノイを生成すると、その球面ボロノイのボロノイ多角
形からＮＵＲＢＳ関数を抽出する（ステップＳＴ４，Ｓ
Ｔ４ａ）。なお、ボロノイ多角形からＮＵＲＢＳ関数を
抽出するに際して、ＮＵＲＢＳ関数の自由曲線を３次元
仮想物体に近似させるが、遺伝的アルゴリズムを用い
て、ＮＵＲＢＳ関数の自由曲線をポリゴンに整合させる
（図１１、図１２を参照）。球面ボロノイの母点パラメ
ータやＮＵＲＢＳ関数のパラメータとしては、例えば次
のようなものがある。 ・球面ボロノイの母点パラメータ Ｖｏｒｏ（ｐ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１），ｐ２（ｘ２，ｙ
２，ｚ２），ｐ３（ｘ３，ｙ３，ｚ３），，，） ・ＮＵＲＢＳ関数のパラメータ Ｎｕ１（ｐ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１，ｗ１，ｋ１），ｐ２
（ｘ２，ｙ２，ｚ２，ｗ２，ｋ２），，，Ｖｏｒｏ（ｐ
１，ｐ２） Ｎｕ２（ｐ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１，ｗ１，ｋ１），ｐ２
（ｘ２，ｙ２，ｚ２，ｗ２，ｋ２），，，Ｖｏｒｏ（ｐ
１，ｐ２） ： ：
【００２３】ここで、図８は遺伝的アルゴリズムの探索
過程を示す説明図であり、図において、６１は染色体ス
ープ、６２は遺伝的アルゴリズムの探索動態であり、ベ
クトル矢印の尻部は優性選択の部分から出ていることを
示している。６３は第３世代での染色体群であり、これ
らは突然変異と交叉によって探索している。また、図９
はポリゴン頂点の点群からＮＵＲＢＳ関数の自由曲線を
生成した様子を示す説明図であり、７１はポリゴン頂点
の点群、７２はＮＵＲＢＳ関数の自由曲線、７３は自由
曲線の節点である。
過程を示す説明図であり、図において、６１は染色体ス
ープ、６２は遺伝的アルゴリズムの探索動態であり、ベ
クトル矢印の尻部は優性選択の部分から出ていることを
示している。６３は第３世代での染色体群であり、これ
らは突然変異と交叉によって探索している。また、図９
はポリゴン頂点の点群からＮＵＲＢＳ関数の自由曲線を
生成した様子を示す説明図であり、７１はポリゴン頂点
の点群、７２はＮＵＲＢＳ関数の自由曲線、７３は自由
曲線の節点である。
【００２４】次に、無線送信機１４が球面ボロノイのパ
ラメータとＮＵＲＢＳ関数のパラメータを送信し（ステ
ップＳＴ５，５ａ）、無線受信機１５が球面ボロノイの
パラメータとＮＵＲＢＳ関数のパラメータを受信する
（ステップＳＴ６）。そして、球面ボロノイのパラメー
タとＮＵＲＢＳ関数のパラメータを使用して、ＮＵＲＢ
Ｓ関数の自由曲線で表現された３次元仮想物体１６を復
元する（ステップＳＴ７）。なお、球面ボロノイからＮ
ＵＲＢＳ関数の自由曲線を生成する際、ボロノイ多角形
の境界線上に沿ってＮＵＲＢＳ関数の自由曲線を生成す
る（図１３を参照）。
ラメータとＮＵＲＢＳ関数のパラメータを送信し（ステ
ップＳＴ５，５ａ）、無線受信機１５が球面ボロノイの
パラメータとＮＵＲＢＳ関数のパラメータを受信する
（ステップＳＴ６）。そして、球面ボロノイのパラメー
タとＮＵＲＢＳ関数のパラメータを使用して、ＮＵＲＢ
Ｓ関数の自由曲線で表現された３次元仮想物体１６を復
元する（ステップＳＴ７）。なお、球面ボロノイからＮ
ＵＲＢＳ関数の自由曲線を生成する際、ボロノイ多角形
の境界線上に沿ってＮＵＲＢＳ関数の自由曲線を生成す
る（図１３を参照）。
【００２５】次に、ＮＵＲＢＳ関数を補間することによ
り、ポリゴンデータで構成される３次元仮想物体１７を
復元し（ステップＳＴ８）、その３次元仮想物体１７に
色付けなどを施して、シーン場面に登場する３次元仮想
物体を復元する（ステップＳＴ９）。
り、ポリゴンデータで構成される３次元仮想物体１７を
復元し（ステップＳＴ８）、その３次元仮想物体１７に
色付けなどを施して、シーン場面に登場する３次元仮想
物体を復元する（ステップＳＴ９）。
【００２６】以上で明らかなように、この実施の形態１
によれば、ポリゴンデータで構成される３次元仮想物体
１１の特徴を球面に投影して球面ボロノイ３２，３３を
生成し、その球面ボロノイ３２，３３のボロノイ多角形
からＮＵＲＢＳ関数を抽出し、その球面ボロノイ３２，
３３のパラメータと、そのＮＵＲＢＳ関数のパラメータ
とを転送するように構成したので、３次元仮想物体を転
送する際の送信データを圧縮することができる効果を奏
する。
によれば、ポリゴンデータで構成される３次元仮想物体
１１の特徴を球面に投影して球面ボロノイ３２，３３を
生成し、その球面ボロノイ３２，３３のボロノイ多角形
からＮＵＲＢＳ関数を抽出し、その球面ボロノイ３２，
３３のパラメータと、そのＮＵＲＢＳ関数のパラメータ
とを転送するように構成したので、３次元仮想物体を転
送する際の送信データを圧縮することができる効果を奏
する。
【００２７】実施の形態２．上記実施の形態１では、特
に言及していないが、ボロノイ生成時において、最適解
が得られない退化状態にある場合、球面ボロノイのボロ
ノイ多角形の各頂点と母点を特定し、各頂点から母点に
引いた３角領域部分を細分化してポリゴンを生成するよ
うにしてもよい（図１４を参照）。これにより、最適解
が得られない退化状態を回避することができる。
に言及していないが、ボロノイ生成時において、最適解
が得られない退化状態にある場合、球面ボロノイのボロ
ノイ多角形の各頂点と母点を特定し、各頂点から母点に
引いた３角領域部分を細分化してポリゴンを生成するよ
うにしてもよい（図１４を参照）。これにより、最適解
が得られない退化状態を回避することができる。
【００２８】実施の形態３．上記実施の形態１では、特
に言及していないが、ボロノイ生成時において、最適解
が得られない退化状態にある場合、図１０（ａ）に示す
ように、２個の母点が極めて近接していることが原因で
あることがある。そこで、この実施の形態３では、図１
０（ｂ）に示すように、隣接するボロノイ多角形を統合
して、母点を代表化するようにする。これにより、最適
解が得られない退化状態を回避することができる。
に言及していないが、ボロノイ生成時において、最適解
が得られない退化状態にある場合、図１０（ａ）に示す
ように、２個の母点が極めて近接していることが原因で
あることがある。そこで、この実施の形態３では、図１
０（ｂ）に示すように、隣接するボロノイ多角形を統合
して、母点を代表化するようにする。これにより、最適
解が得られない退化状態を回避することができる。
【００２９】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ポリ
ゴンデータで構成される３次元仮想物体の特徴を球面に
投影して球面ボロノイを生成し、その球面ボロノイのボ
ロノイ多角形からＮＵＲＢＳ関数を抽出し、その球面ボ
ロノイのパラメータと、そのＮＵＲＢＳ関数のパラメー
タとを転送するように構成したので、３次元仮想物体を
転送する際の送信データを圧縮することができる効果が
ある。
ゴンデータで構成される３次元仮想物体の特徴を球面に
投影して球面ボロノイを生成し、その球面ボロノイのボ
ロノイ多角形からＮＵＲＢＳ関数を抽出し、その球面ボ
ロノイのパラメータと、そのＮＵＲＢＳ関数のパラメー
タとを転送するように構成したので、３次元仮想物体を
転送する際の送信データを圧縮することができる効果が
ある。
【００３０】この発明によれば、ポリゴンデータから球
面ボロノイを生成する際、３次元仮想物体の重心を基準
にして、３次元仮想物体を外包する外包球体と、３次元
仮想物体に内接する内接球体を求め、その外包球体と内
接球体の球面上に球面ボロノイを生成するように構成し
たので、２個の球面の間で自由物体を定義することがで
きる効果がある。
面ボロノイを生成する際、３次元仮想物体の重心を基準
にして、３次元仮想物体を外包する外包球体と、３次元
仮想物体に内接する内接球体を求め、その外包球体と内
接球体の球面上に球面ボロノイを生成するように構成し
たので、２個の球面の間で自由物体を定義することがで
きる効果がある。
【００３１】この発明によれば、球面ボロノイからＮＵ
ＲＢＳ関数の自由曲線を生成する際、その自由曲線を代
表化させる節点を使用するように構成したので、最適デ
ータ圧縮点を見つけ出すことができる効果がある。
ＲＢＳ関数の自由曲線を生成する際、その自由曲線を代
表化させる節点を使用するように構成したので、最適デ
ータ圧縮点を見つけ出すことができる効果がある。
【００３２】この発明によれば、３次元仮想物体の凸面
の頂点を外包球体の球面上に生成した球面ボロノイの母
点に対応させるとともに、３次元仮想物体の凹面の頂点
を内接球体の球面上に生成した球面ボロノイの母点に対
応させるように構成したので、凹面頂点と凸面頂点を特
定することができる効果がある。
の頂点を外包球体の球面上に生成した球面ボロノイの母
点に対応させるとともに、３次元仮想物体の凹面の頂点
を内接球体の球面上に生成した球面ボロノイの母点に対
応させるように構成したので、凹面頂点と凸面頂点を特
定することができる効果がある。
【００３３】この発明によれば、球面ボロノイのボロノ
イ多角形の各頂点と母点を特定し、各頂点から母点に引
いた３角領域部分を細分化してポリゴンを生成するよう
に構成したので、球面ボロノイからポリゴンを容易に生
成することができる効果がある。
イ多角形の各頂点と母点を特定し、各頂点から母点に引
いた３角領域部分を細分化してポリゴンを生成するよう
に構成したので、球面ボロノイからポリゴンを容易に生
成することができる効果がある。
【００３４】この発明によれば、外包球体と内接球体の
球面上に球面ボロノイを生成する際、その外包球体と内
接球体の球面に平行な面のある点を球面ボロノイの母点
として選定するように構成したので、対象自由物体の最
適データを如実に反映できる効果がある。
球面上に球面ボロノイを生成する際、その外包球体と内
接球体の球面に平行な面のある点を球面ボロノイの母点
として選定するように構成したので、対象自由物体の最
適データを如実に反映できる効果がある。
【００３５】この発明によれば、隣接するボロノイ多角
形を統合して、母点を代表化するように構成したので、
最適解が得られない退化状態を回避することができる効
果がある。
形を統合して、母点を代表化するように構成したので、
最適解が得られない退化状態を回避することができる効
果がある。
【００３６】この発明によれば、球面ボロノイからＮＵ
ＲＢＳ関数の自由曲線を生成する際、ボロノイ多角形の
境界線上に沿ってＮＵＲＢＳ関数の自由曲線を生成する
ように構成したので、ポリゴンを容易に復元することが
できる効果がある。
ＲＢＳ関数の自由曲線を生成する際、ボロノイ多角形の
境界線上に沿ってＮＵＲＢＳ関数の自由曲線を生成する
ように構成したので、ポリゴンを容易に復元することが
できる効果がある。
【００３７】この発明によれば、ＮＵＲＢＳ関数の自由
曲線を３次元仮想物体に近似する際、遺伝的アルゴリズ
ムを用いて、ＮＵＲＢＳ関数の自由曲線をポリゴンに整
合させるように構成したので、ＮＵＲＢＳ曲線を３次元
仮想物体に適合させることができる効果がある。
曲線を３次元仮想物体に近似する際、遺伝的アルゴリズ
ムを用いて、ＮＵＲＢＳ関数の自由曲線をポリゴンに整
合させるように構成したので、ＮＵＲＢＳ曲線を３次元
仮想物体に適合させることができる効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態１による３次元仮想物
体転送方法を示す原理図である。
体転送方法を示す原理図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による３次元仮想物
体転送方法を示すフローチャートである。
体転送方法を示すフローチャートである。
【図３】 送信側の処理工程を詳細に示すフローチャー
トである。
トである。
【図４】 ３次元仮想物体を外包する外包球体や３次元
仮想物体に内接する内接球体等を示す説明図である。
仮想物体に内接する内接球体等を示す説明図である。
【図５】 球面ボロノイ等を示す説明図である。
【図６】 ２次元ボロノイ図を示す説明図である。
【図７】 同心２重構造で生成された２個のボロノイ球
面の配置を示す説明図である。
面の配置を示す説明図である。
【図８】 遺伝的アルゴリズムの探索過程を示す説明図
である。
である。
【図９】 ポリゴン頂点の点群からＮＵＲＢＳ関数の自
由曲線を生成した様子を示す説明図である。
由曲線を生成した様子を示す説明図である。
【図１０】 隣接するボロノイ多角形の母点を示す説明
図である。
図である。
【図１１】 遺伝子変換を示す説明図である。
【図１２】 収束評価点を示す説明図である。
【図１３】 ＮＵＲＢＳ生成を示す説明図である。
【図１４】 ポリゴン用線を示す説明図である。
【図１５】 従来の３次元仮想物体転送方法を示す原理
図である。
図である。
１１ ポリゴンデータで構成される３次元仮想物体、１
２ 球面ボロノイ、１３ ＮＵＲＢＳ関数の自由曲線で
表現された３次元仮想物体、１４ 無線送信機、１５
無線受信機、１６ ＮＵＲＢＳ関数の自由曲線で表現さ
れた３次元仮想物体、１７ ポリゴンデータで構成され
る３次元仮想物体、２１ 外包球体、２２ 内接球体、
２３ 凸部分のベクトル、２４ ３次元仮想物体１１の
中心からの法線、２５ 凹部分のベクトル、２６ ３次
元仮想物体１１の中心からの法線、３１ ＮＵＲＢＳ関
数の自由曲線、３２，３３ 球面ボロノイ、３４ 球面
ボロノイ３２の母点（節点）、３５ 球面ボロノイ３３
の母点（節点）、４１ 候補点、４２ ２次元ボロノイ
図、５１ 球面ボロノイ、５２ 球面ボロノイ、６１
染色体スープ、６２ 遺伝的アルゴリズムの探索動態、
６３ 第３世代での染色体群、７１ ポリゴン頂点の点
群、７２ ＮＵＲＢＳ関数の自由曲線、７３自由曲線の
節点。
２ 球面ボロノイ、１３ ＮＵＲＢＳ関数の自由曲線で
表現された３次元仮想物体、１４ 無線送信機、１５
無線受信機、１６ ＮＵＲＢＳ関数の自由曲線で表現さ
れた３次元仮想物体、１７ ポリゴンデータで構成され
る３次元仮想物体、２１ 外包球体、２２ 内接球体、
２３ 凸部分のベクトル、２４ ３次元仮想物体１１の
中心からの法線、２５ 凹部分のベクトル、２６ ３次
元仮想物体１１の中心からの法線、３１ ＮＵＲＢＳ関
数の自由曲線、３２，３３ 球面ボロノイ、３４ 球面
ボロノイ３２の母点（節点）、３５ 球面ボロノイ３３
の母点（節点）、４１ 候補点、４２ ２次元ボロノイ
図、５１ 球面ボロノイ、５２ 球面ボロノイ、６１
染色体スープ、６２ 遺伝的アルゴリズムの探索動態、
６３ 第３世代での染色体群、７１ ポリゴン頂点の点
群、７２ ＮＵＲＢＳ関数の自由曲線、７３自由曲線の
節点。
Claims (9)
- 【請求項１】 ポリゴンデータで構成される３次元仮想
物体の特徴を球面に投影して球面ボロノイを生成し、そ
の球面ボロノイのボロノイ多角形からＮＵＲＢＳ関数を
抽出し、その球面ボロノイのパラメータと、そのＮＵＲ
ＢＳ関数のパラメータとを転送する３次元仮想物体転送
方法。 - 【請求項２】 ポリゴンデータから球面ボロノイを生成
する際、３次元仮想物体の重心を基準にして、３次元仮
想物体を外包する外包球体と、３次元仮想物体に内接す
る内接球体を求め、その外包球体と内接球体の球面上に
球面ボロノイを生成することを特徴とする請求項１記載
の３次元仮想物体転送方法。 - 【請求項３】 球面ボロノイからＮＵＲＢＳ関数の自由
曲線を生成する際、その自由曲線を代表化させる節点を
使用することを特徴とする請求項２記載の３次元仮想物
体転送方法。 - 【請求項４】 ３次元仮想物体の凸面の頂点を外包球体
の球面上に生成した球面ボロノイの母点に対応させると
ともに、３次元仮想物体の凹面の頂点を内接球体の球面
上に生成した球面ボロノイの母点に対応させることを特
徴とする請求項３記載の３次元仮想物体転送方法。 - 【請求項５】 球面ボロノイのボロノイ多角形の各頂点
と母点を特定し、各頂点から母点に引いた３角領域部分
を細分化してポリゴンを生成することを特徴とする請求
項１記載の３次元仮想物体転送方法。 - 【請求項６】 外包球体と内接球体の球面上に球面ボロ
ノイを生成する際、その外包球体と内接球体の球面に平
行な面のある点を球面ボロノイの母点として選定するこ
とを特徴とする請求項２記載の３次元仮想物体転送方
法。 - 【請求項７】 隣接するボロノイ多角形を統合して、母
点を代表化することを特徴とする請求項６記載の３次元
仮想物体転送方法。 - 【請求項８】 球面ボロノイからＮＵＲＢＳ関数の自由
曲線を生成する際、ボロノイ多角形の境界線上に沿って
ＮＵＲＢＳ関数の自由曲線を生成することを特徴とする
請求項１記載の３次元仮想物体転送方法。 - 【請求項９】 ＮＵＲＢＳ関数の自由曲線を３次元仮想
物体に近似する際、遺伝的アルゴリズムを用いて、ＮＵ
ＲＢＳ関数の自由曲線をポリゴンに整合させることを特
徴とする請求項１記載の３次元仮想物体転送方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001199294A JP2003016476A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | ３次元仮想物体転送方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001199294A JP2003016476A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | ３次元仮想物体転送方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003016476A true JP2003016476A (ja) | 2003-01-17 |
Family
ID=19036605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001199294A Abandoned JP2003016476A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | ３次元仮想物体転送方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003016476A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103978690B (zh) * | 2014-05-28 | 2016-05-11 | 山东大学 | 一种面向3d打印的物体内部结构优化方法 |
-
2001
- 2001-06-29 JP JP2001199294A patent/JP2003016476A/ja not_active Abandoned
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103978690B (zh) * | 2014-05-28 | 2016-05-11 | 山东大学 | 一种面向3d打印的物体内部结构优化方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060117 |
|
| A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20060301 |