JP2003085580A - Method of making image for solid expression, computer graphics system for slid expression and program for solid expression - Google Patents

Method of making image for solid expression, computer graphics system for slid expression and program for solid expression

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JP2003085580A
JP2003085580A JP2001280017A JP2001280017A JP2003085580A JP 2003085580 A JP2003085580 A JP 2003085580A JP 2001280017 A JP2001280017 A JP 2001280017A JP 2001280017 A JP2001280017 A JP 2001280017A JP 2003085580 A JP2003085580 A JP 2003085580A
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昌典 中井
Masato Kiuchi
正人 木内
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new 3DCG which expresses the surface shape of a solid by a plurality of straight lines and curved lines with same picture linear width by means of a linear picture. SOLUTION: This method of making image for solid expression comprises the step of inputting modeling data consisting of three-dimensional spatial coordinates, the step of rendering for obtaining a raster data by setting prescribed sample point group set on two-dimensional coordinates of an X-axis and an Y-axis on the X-axis, and Y-axis and an Z-axis which shows three- dimensional spatial coordinates and Z value which is set the value of the Z-axis of the modeling data in every sample point of the sample point group according to a quantization condition in a prescribed stage, and the step of generating a linear picture solid figure which consists of plurality of straight lines and curved lines with sample picture width by using the Z value as a variation quantity on the basis of the raster data.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、銀行券、株券、債
券、その他の有価証券類等の偽造防止に好適な立体表現
用画像の作成方法及び、立体表現用コンピュータ・グラ
フィックス・システム、並びに立体表現用プログラムを
記録した記録媒体に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of creating a stereoscopic image suitable for preventing counterfeiting of banknotes, stock certificates, bonds, and other securities, and a computer graphics system for stereoscopic expression. The present invention relates to a recording medium recording a program for three-dimensional expression.

【0002】[0002]

【従来の技術】今日、3Dコンピュータ・グラフィック
ス(以下3DCGと称する)と呼ばれる画像は、コンピ
ュータメモリ上に創造した3次元空間座標X軸(横
軸)、Y軸(縦軸)、Z軸(高さ軸)で表すモデリング
データに、コンピュータ処理によって視点を定めた位置
から成るレンダリングを行いラスタデータに変換した画
像である。又、レンダリングによって得た画像におい
て、モデリングデータを立体として認識させるには、同
時にシェーディング(陰影付け)処理を施すことによっ
て作成した物体表面の濃淡から自然な立体感を得るとい
うのが一般的である。3DCGの主な応用分野には、建
築物等の静止画像や映画等の動画像があり、実際に存在
する物体、あるいは存在していない仮想物体においても
立体形状を詳細に理解させることができる。このような
利点により、3DCGは今日の映像表現において重要な
役割を担っている。
2. Description of the Related Art Today, an image called 3D computer graphics (hereinafter referred to as 3DCG) is a three-dimensional spatial coordinate created on a computer memory: X-axis (horizontal axis), Y-axis (vertical axis), Z-axis ( This is an image obtained by rendering modeling data represented by a height axis) to raster data by rendering from a position where a viewpoint is determined by computer processing. Further, in order to recognize modeling data as a solid in an image obtained by rendering, it is common to obtain a natural stereoscopic effect from the shading of the object surface created by simultaneously performing shading (shading) processing. . The main fields of application of 3DCG include still images of buildings and moving images such as movies, and the three-dimensional shape can be made to be understood in detail even for an object that actually exists or a virtual object that does not exist. Due to these advantages, 3DCG plays an important role in today's image representation.

【0003】又、立体表現方法のうち、地形図も2次元
画像上に効率よく3次元空間を示した代表例である。地
形図の場合、2次元画像を観察者から向かって奥にある
低い位置と向かって手前にある高い位置とを、色表示を
変えることによって立体を認識させるものが一般的であ
る。例えば平地を緑色で表示したり山頂を茶色で表示し
たりすることである。地形図を3DCGによって描画す
るには、一般的にZ軸レンダリングという手法が適用さ
れる。Z軸レンダリングとは、特開平6−208629
号公報にあるように、色データとZデータを使用して、
コンピュータ・グラフィックス・システム内の表示装置
上に、行および列に配列された複数の画素を含み、各画
素に色が関連付けられた、3次元画像を図形表示する方
法およびシステムを提供する。このシステムは、レンダ
リング・システム内に、各画素に関連するZデータを決
定する命令と、Zデータを各画素に関連する色データと
組み合わせて、それらの画素の複数の修正済み色値を形
成する命令とを含む、コンピュータ・グラフィックス・
システムである。色テーブルから割り当てられた色を使
用して画素を表示して、画素色が物体の色に加えて高さ
や温度など他のパラメータを示す、3次元画像又は地形
図の2次元表現を形成している。
Of the three-dimensional representation methods, a topographic map is also a typical example showing a three-dimensional space efficiently on a two-dimensional image. In the case of a topographic map, a two-dimensional image is generally recognized as a three-dimensional object by changing the color display between a low position in the back and a high position in the front toward the viewer. For example, to display a flat land in green or a mountain peak in brown. A method called Z-axis rendering is generally applied to draw a topographic map by 3DCG. What is Z-axis rendering? JP-A-6-208629
As described in the publication, using color data and Z data,
Provided is a method and system for graphically displaying a three-dimensional image on a display device in a computer graphics system including a plurality of pixels arranged in rows and columns, each pixel having a color associated with it. The system combines instructions in the rendering system to determine Z data associated with each pixel and the Z data with color data associated with each pixel to form a plurality of modified color values for those pixels. Computer graphics, including instructions and
System. Display the pixels using the colors assigned from the color table to form a three-dimensional image or two-dimensional representation of the topographic map, where the pixel color indicates the object color as well as other parameters such as height and temperature. There is.

【0004】しかし、従来は、物体の立体感を奏するの
はレンダリングによって得た画像の濃淡若しくは色相分
けのみであり、3DCGは写真的な階調画像になってし
まうことが多く、線画的な表現が行われることは殆どな
かった。
However, conventionally, it is only the grayscale or hue division of the image obtained by rendering that gives the three-dimensional effect of the object, and 3DCG often becomes a photographic gradation image, and a line drawing expression is obtained. Was rarely done.

【0005】3DCGで線画的な表現をする手法として
は、ワイヤーフレームモデルと呼ばれる描画法がある。
ワイヤーフレームモデルの場合、その殆どはモデリング
データを線画表示したものである。つまり、ワイヤーフ
レームモデルは3次元座標間を均一の太さの実線で結ん
だ状態の画像であって、立体物のおおよその形状を理解
できるものの立体物の表面形状まで認識することはでき
ない。
A drawing method called a wire frame model is known as a method of expressing a line drawing with 3DCG.
In the case of the wire frame model, most of them are line drawings of modeling data. That is, the wire frame model is an image in which three-dimensional coordinates are connected by a solid line having a uniform thickness, and although the approximate shape of the three-dimensional object can be understood, the surface shape of the three-dimensional object cannot be recognized.

【0006】3DCGの他に線画で立体物を表示する代
表的な手法は、有価証券類の模様として古くから使われ
ている線画レリーフ模様がある。有価証券類では、偽造
防止効果を与えるため、券面に線画表現による線画レリ
ーフ模様が多く使用される。この線画レリーフ模様につ
いては、従来は、彫塑用粘土や手彫り彫刻で浮き彫りを
作製し、これを触針式のレリーフ彫刻機と呼ばれるもの
で、X方向に走査的にトレースし、その際の触針のZ方
向の上下動をY方向の変動に変換することにより、直万
線群の変位として、元の浮き彫りを線画レリーフ模様と
して2次元平面上に再現するという手法により作製して
いた。この様な、彫塑や彫刻により浮き彫りを作製する
手法は、極めて熟練した作業者や、職人が手作業で行う
ため、製造コストと時間がかかるという問題がある。
又、レリーフ彫刻機は機械的な走査方式であるため、レ
リーフ形状を表現するための線画パターンも直万線に限
られる等の制限があった。
[0006] In addition to 3DCG, a typical technique for displaying a three-dimensional object by a line drawing is a line drawing relief pattern that has been used as a pattern for securities. In securities, a line drawing relief pattern based on a line drawing expression is often used on the face of a ticket in order to provide an anti-counterfeiting effect. Regarding this line drawing relief pattern, in the past, relief was created with sculpting clay or hand engraving, and this is called a stylus-type relief engraving machine, which scans traces in the X direction and the stylus at that time. By converting the vertical movement in the Z direction into a variation in the Y direction, the original relief was reproduced as a line drawing relief pattern on the two-dimensional plane as a displacement of the straight line group. Such an engraving or engraving method by engraving or engraving has a problem in that manufacturing cost and time are required because an extremely skilled worker or craftsman performs the work manually.
Further, since the relief engraving machine is a mechanical scanning system, there is a limitation that the line drawing pattern for expressing the relief shape is limited to the straight lines.

【0007】手作業による問題点の解消を図るため、今
日ではコンピュータ処理による線画レリーフ模様の描画
方法が提案されている。コンピュータ処理による、公知
の初歩的アルゴリズムとしては、例えば特開平5−12
0450号公報に開示されるように、絵柄領域と背景領
域とからなる二値画像をラスタデータ又は輪郭線データ
の形式でコンピュータ内に用意し、この二値画像上に基
準線を所定間隔をおいて、互いに平行になるように定義
し、線画レリーフ模様の立体感を左右するパラメータと
して、傾斜角度と峰点を予め決めておき、基準線に基づ
いて万線を作成し、万線はモチーフとなる二値画像の背
景部分と絵柄部分との境界線で曲折するように作成する
方法がある。又、特開平5−158207号公報に開示
されるように、濃度値0〜255のいずれかが定義され
た画素の集合からなる階調画像をコンピュータ内に用意
し、この画像上で所定間隔をおいて互いに平行な複数の
基準線を定義し、入力した階調画像を二値化し、画像に
合まれる輪郭線を抽出し、基準線上の画素を輪郭線に基
づいて、絵柄の内部領域の画素と外部領域の画素に分
け、内部領域の画素については、その濃度値の目盛り位
置にそれぞれ変位点を定義し、基準線に基づいて万線を
作成する方法がある。更には、特開平5−158208
号公報、特開平5−158209号公報、特開平5−1
58210号公報に開示されるように、線画をモチーフ
とした線画レリーフ模様をデジタルデータとしてコンピ
ュータ内に用意し、この線画上には複数の基準線が定義
され、この基準線に基づいて万線が作成され、万線はモ
チーフとなる線画と交差する近傍において曲折するよう
に作成するか、又は交差する近傍において基準線を迂回
線に置換することにより作成する方法が提案されてい
る。しかし、このようなアルゴリズムによるコンピュー
タ処理手法においては、搬送用線群も機械的手法と同様
直線若しくは限定された曲線に限られ、レリーフ模様も
単純な立ち上がり曲線しか描けないという問題があっ
た。
In order to solve the problem by manual work, a line drawing relief pattern drawing method by computer processing has been proposed today. As a known rudimentary algorithm by computer processing, for example, JP-A-5-12
As disclosed in Japanese Patent No. 0450, a binary image composed of a pattern area and a background area is prepared in the form of raster data or contour line data in a computer, and reference lines are set on the binary image at predetermined intervals. Then, define them so that they are parallel to each other, predetermine the inclination angle and peak points as parameters that affect the stereoscopic effect of the line drawing relief pattern, and create a line based on the reference line. There is a method of making it so that it is bent at the boundary between the background portion and the pattern portion of the binary image. Further, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-158207, a gradation image composed of a set of pixels in which any one of density values 0 to 255 is defined is prepared in a computer, and predetermined intervals are set on this image. Define a plurality of reference lines parallel to each other, binarize the input gradation image, extract the contour line that fits the image, and extract the pixels on the reference line based on the contour line, There is a method in which pixels are divided into pixels and pixels in the external area, and displacement points are defined at the scale positions of the density values of the pixels in the internal area, and a line is created based on the reference line. Furthermore, JP-A-5-158208
JP-A-5-158209, JP-A5-1
As disclosed in Japanese Patent No. 58210, a line drawing relief pattern having a line drawing as a motif is prepared as digital data in a computer, and a plurality of reference lines are defined on this line drawing. A method has been proposed in which the lines are created so that the lines are bent in the vicinity where they intersect with the line drawing that becomes the motif, or by replacing the reference line with a bypass line in the vicinity where they intersect. However, in the computer processing method using such an algorithm, the transport line group is limited to a straight line or a limited curve like the mechanical method, and there is a problem that the relief pattern can draw only a simple rising curve.

【0008】又、最近ではコンピュータ処理による幾何
関数曲線の線画を発生させる技術が進歩し、線画レリー
フ模様の作成技術についても彩紋模様状の複雑な幾何関
数曲線状の線画に施すことが可能になっている。これに
より、公報の他にもコンピュータ用ソフトウェアとして
実現しているものがある。例えばバルコ・グラフィック
ス社(ベルギー)は、既に線画レリーフ模様生成機能を
有するソフトウェアを商品化し販売している。しかし、
このソフトウェアが内部処理で描画できる線画レリーフ
模様は、図2に示すように、二値画像Aもしくは輪郭線
データの境界線における線画レリーフ模様の画線dの立
ち上がりにおいて、境界線の大きさbより外側の距離c
から発生するだけでなく、レリーフ線の画線dを制御で
きるのがレリーフ線の立ち上がる角度や円形度等のみし
か選択できず、搬送用線群については自由な幾何曲線が
使えるものの、レリーフ模様においては単純な立ち上が
り曲線しか描けないという問題がある。
Further, recently, a technique for generating a line drawing of a geometric function curve by computer processing has advanced, and a technique for creating a line drawing relief pattern can also be applied to a complicated geometric function curve line drawing of a color pattern. Has become. As a result, in addition to the gazette, there are those implemented as computer software. For example, Barco Graphics (Belgium) has already commercialized and sold software having a function for generating a line drawing relief pattern. But,
As shown in FIG. 2, the line drawing relief pattern that can be drawn by the internal processing of this software is larger than the size b of the boundary line at the rising edge of the line d of the line drawing relief pattern at the boundary line of the binary image A or the contour line data. Outside distance c
In addition to the above, the relief line image d can be controlled only by the relief line rising angle, circularity, etc., but a free geometric curve can be used for the transport line group, but in the relief pattern Has the problem that it can only draw a simple rising curve.

【0009】上記問題を解決する方法として、複雑な形
状の線画レリーフ模様を作成したい場合は、テンプレー
トと呼ばれる濃度値0〜255のいずれかが定義された
画素の集合からなるラスタデータの階調画像を利用する
ことによって実現可能にできる。このようなテンプレー
トを利用する線画レリーフ模様の生成方法とは、濃度値
0〜255のいずれかが定義された画素の集合からなる
階調画像から、濃度値をレリーフの高さ情報に変換する
方法である。しかし、前記テンプレートを利用する方法
においても、例えばユラ社(ハンガリー)のレリーフ用
テンプレート作成ソフトウェアでは、図2に示す二値画
像Aをモチーフ絵柄として線画レリーフ模様にするには
図3に示すテンプレートA’のように、二値画像の連結
成分の境界線から、グレースケール画像に変換して4種
類の膨張処理によりレリーフの立ち上がり形状を制御し
ているので、この場合においても図4に示す線画レリー
フ模様b3のように、境界線より外側から発生する線画
レリーフ模様となる。このため輪郭線が細密且つ複雑で
立体的な線画レリーフ模様を作成するためのテンプレー
トが得られないだけでなく、線画レリーフ模様となった
後も線が平坦で抑揚がないという問題点がある。
As a method for solving the above problem, when it is desired to create a line drawing relief pattern having a complicated shape, a gradation image of raster data consisting of a set of pixels defined by density values 0 to 255 called a template. It can be realized by using. A line drawing relief pattern generation method using such a template is a method of converting a density value into relief height information from a gradation image formed of a set of pixels in which any one of density values 0 to 255 is defined. Is. However, even in the method using the template, for example, in the relief template creation software of Yura (Hungary), in order to make the binary image A shown in FIG. 2 a line drawing relief pattern as a motif picture, the template A shown in FIG. , The boundary shape of the connected component of the binary image is converted into a grayscale image and the rising shape of the relief is controlled by four types of expansion processing. Therefore, in this case also, the line drawing relief shown in FIG. Like the pattern b3, the line drawing relief pattern is generated from the outside of the boundary line. Therefore, there is a problem that not only a template for creating a three-dimensional line drawing relief pattern having a fine and complicated contour line cannot be obtained, but also the line is flat and no intonation even after the line drawing relief pattern is formed.

【0010】従って、線画によって豊かな立体感のある
物体表現ができる立体表現用画像とその作成方法及び作
成装置の開発が望まれていた。
Therefore, it has been desired to develop a stereoscopic image for producing an object having a rich stereoscopic effect by a line drawing, a method for producing the image, and an apparatus for producing the image.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の3
DCGでは、物体の立体感を奏するためにレンダリング
によって得られる画像は濃淡若しくは色相分けのみで表
現された写真的な階調画像であった。本発明は上記事情
に鑑み、線画による複数本の同一画線幅の直線及び曲線
によって、立体表面形状を表現する新しい3DCGを提
供することを目的とする。
As described above, the conventional 3
In DCG, an image obtained by rendering in order to give a stereoscopic effect to an object is a photographic gradation image expressed only by shading or hue. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a new 3DCG that expresses a three-dimensional surface shape by a plurality of straight lines and curves having the same drawing line width.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、3次元空間座
標からなるモデリングデータから得た立体表面形状を基
に、2次元座標上に複数本の同一画線幅の直線及び曲線
を形成させることを特徴とする立体表現用画像の作成方
法である。
According to the present invention, a plurality of straight lines and curves having the same drawing line width are formed on a two-dimensional coordinate based on a three-dimensional surface shape obtained from modeling data consisting of three-dimensional spatial coordinates. This is a method for creating a stereoscopic image.

【0013】本発明は、3次元空間座標からなるモデリ
ングデータを入力させる段階と、3次元空間座標を示す
X軸、Y軸、Z軸において、X軸、Y軸の2次元座標上
に設定した所定の標本点群と、前記標本点群の各標本点
毎に前記モデリングデータのZ軸の値を所定段階の量子
化条件によって定めたz値を設定させてラスタデータを
得るレンダリング段階と、前記ラスタデータを基に、前
記z値を変化量として複数本の同一画線幅の直線及び曲
線から成る線画立体図形を発生させる線画発生段階とを
有することを特徴とする前記立体表現用画像の作成方法
である。
According to the present invention, the step of inputting modeling data composed of three-dimensional space coordinates and the X-axis, Y-axis and Z-axis indicating the three-dimensional space coordinates are set on the two-dimensional coordinates of the X-axis and the Y-axis. A predetermined sampling point group; a rendering step of obtaining raster data by setting the z value of the Z axis of the modeling data set for each sampling point of the sampling point group by a quantization condition of a predetermined step; And a line drawing generating step for generating a line drawing solid figure composed of a plurality of straight lines and curves having the same drawing line width based on the raster data by using the z value as a change amount. Is the way.

【0014】本発明は、レンダリング段階によって得た
前記ラスタデータを、グレースケール画像データ形式に
変換させる段階をさらに有することを特徴とする前記立
体表現用画像の作成方法である。
The present invention is the method for producing an image for stereoscopic expression, further comprising the step of converting the raster data obtained by the rendering step into a grayscale image data format.

【0015】本発明は、レンダリング段階によって得た
前記ラスタデータ、又は前記グレースケール画像データ
形式に変換させる段階によって得た変換データにおけ
る、前記z値を所定の関数を用いて加工編集する段階を
さらに有することを特徴とする前記立体表現用画像の作
成方法である。
The present invention further includes the step of processing and editing the z value in the raster data obtained in the rendering step or the conversion data obtained in the conversion into the grayscale image data format using a predetermined function. The method for creating an image for stereoscopic expression is characterized by having.

【0016】本発明は、前記加工編集させる段階におい
て、前記ラスタデータ、又は前記グレースケール画像デ
ータにおけるz値を、1価関数を用いて線形変換するこ
とを特徴とする前記立体表現用画像の作成方法である。
According to the present invention, in the step of processing and editing, the z value in the raster data or the gray scale image data is linearly converted by using a monovalent function. Is the way.

【0017】本発明は、前記加工編集させる段階におい
て、前記ラスタデータ、又は前記グレースケール画像デ
ータのz値のヒストグラムを作成し、前記ヒストグラム
上でz値を非線形変換することを特徴とする前記立体表
現用画像の作成方法である。
According to the present invention, in the processing and editing step, a histogram of z values of the raster data or the grayscale image data is created, and z values are non-linearly converted on the histogram. This is a method of creating an image for expression.

【0018】本発明は、前記加工編集させる段階におい
て、前記ラスタデータ、又は前記グレースケール画像デ
ータのz値を空間フィルタテーブルを用いて、局所平均
を行うことを特徴とする前記立体表現用画像の作成方法
である。
According to the present invention, in the step of processing and editing, the z value of the raster data or the grayscale image data is locally averaged using a spatial filter table. It is a creation method.

【0019】本発明は、前記加工編集させる段階におい
て、前記ラスタデータ、又は前記グレースケール画像デ
ータのz値を空間フィルタテーブルを用い、エッジを強
調する処理を行うことを特徴とする前記立体表現用画像
の作成方法である。
According to the present invention, in the step of processing and editing, the z value of the raster data or the gray scale image data is subjected to edge enhancement processing by using a spatial filter table. This is a method of creating an image.

【0020】本発明は、前記加工編集させる段階におい
て、前記ラスタデータ、又は前記グレースケール画像デ
ータのz値を空間フィルタテーブルを用い、隣り合う標
本点のz値が滑らかに近似する処理を行うことを特徴と
する前記立体表現用画像の作成方法である。
According to the present invention, in the step of processing and editing, the z value of the raster data or the gray scale image data is subjected to a process of smoothly approximating the z value of adjacent sample points by using a spatial filter table. The method for producing an image for stereoscopic expression is characterized by:

【0021】本発明は、前記加工編集させる段階におい
て、前記ラスタデータ、又は前記グレースケール画像デ
ータのz値にランダムな係数を乗算することを特徴とす
る前記立体表現用画像の作成方法である。
The present invention is the method of creating an image for stereoscopic expression, characterized in that, in the step of processing and editing, the z value of the raster data or the grayscale image data is multiplied by a random coefficient.

【0022】本発明は、前記加工編集させる段階におい
て、前記ラスタデータ、又は前記グレースケール画像デ
ータの前記z値に対し、一定間隔の標本点領域において
平均化を行うことを特徴とする前記立体表現用画像の作
成方法である。
According to the present invention, in the step of processing and editing, the z values of the raster data or the grayscale image data are averaged in sample point areas at regular intervals, and thus the three-dimensional representation. This is a method of creating a business image.

【0023】本発明は、前記線画発生段階において、前
記z値を変化量として形状が変化する複数本の同一画線
幅の直線及び曲線から成る線画立体図形が、前記変化量
の奏するX、Y座標上の所定の方向で並び換え行い、前
記線画立体図形が前記z値の変化量で変化した領域をマ
スクあるいは白塗りを施すことを特徴とする前記立体表
現用画像の作成方法である。
According to the present invention, in the line drawing generating step, a line drawing solid figure composed of a plurality of straight lines and curves having the same drawing line width, the shape of which changes with the z value as a change amount, represents X and Y which the change amounts show. The method for creating a stereoscopic image is characterized in that the line drawing stereoscopic figure is rearranged in a predetermined direction, and a region where the line drawing stereoscopic figure is changed by the change amount of the z value is masked or white painted.

【0024】本発明は、レンダリング段階によって得た
ラスタデータ、又は画像データ形式に変換させる段階に
よって得た変換データ、又は加工編集させる段階によっ
て得た加工編集データ、又は線画発生段階によって得た
複数本の同一画線幅の直線及び曲線から成る線画立体図
形を、ディスプレイ・モニタ若しくはプリンタを用いて
表示出力させる立体データ校正確認段階を更に有するこ
とを特徴とする前記立体表現用画像の作成方法である。
According to the present invention, the raster data obtained in the rendering step, the conversion data obtained in the step of converting into the image data format, the processed and edited data obtained in the step of processing and editing, or the plurality of lines obtained in the line drawing generating step. The method for producing an image for stereoscopic expression, further comprising a step of confirming stereoscopic data calibration for displaying and outputting a line drawing stereoscopic figure composed of a straight line and a curved line having the same image line width by using a display monitor or a printer. .

【0025】本発明は、3次元空間座標からなるモデリ
ングデータを入力する手段と、3次元空間座標を示すX
軸、Y軸、Z軸において、X軸、Y軸の2次元座標上に
設定した所定の標本点群と、前記標本点群の各標本点毎
に前記モデリングデータのZ軸の値を所定段階の量子化
条件によって定めたz値で設定したラスタデータを得る
レンダリング手段と、前記ラスタデータを基に、前記z
値の変化に従って複数本の同一画線幅の直線及び曲線を
変化させて線画を発生させる線画発生手段とを有するこ
とを特徴とするコンピュータ・グラフィックス・システ
ムである。
According to the present invention, means for inputting modeling data consisting of three-dimensional space coordinates and X indicating the three-dimensional space coordinates.
A predetermined sampling point group set on the two-dimensional coordinates of the X axis and the Y axis in the axes, the Y axis, and the Z axis, and the Z axis value of the modeling data for each sampling point of the sampling point group in predetermined steps. Rendering means for obtaining the raster data set by the z value determined by the quantization condition of z, and the z based on the raster data.
A computer graphics system, comprising: a line drawing generation unit that changes a plurality of straight lines and curves having the same drawing line width to generate a line drawing.

【0026】本発明は、レンダリング手段によって得た
前記ラスタデータを、グレースケール画像データ形式に
変換させる手段をさらに有することを特徴とする前記コ
ンピュータ・グラフィックス・システムである。
The present invention is the computer graphics system, further comprising means for converting the raster data obtained by the rendering means into a grayscale image data format.

【0027】本発明は、レンダリング手段によって得た
前記ラスタデータ、又は前記グレースケール画像データ
形式に変換させる手段によって得た変換データの前記z
値を所定の関数を用いて加工編集する手段をさらに有す
ることを特徴とする前記コンピュータ・グラフィックス
・システムである。
According to the present invention, the z of the raster data obtained by the rendering means or the conversion data obtained by the means for converting into the grayscale image data format is described.
The computer graphics system further comprises means for processing and editing the value using a predetermined function.

【0028】本発明は、前記加工編集する手段におい
て、前記ラスタデータ、又は前記グレースケール画像デ
ータを、1価関数を用いて前記z値を線形変換すること
を特徴とする前記コンピュータ・グラフィックス・シス
テムである。
According to the present invention, in the processing and editing means, the z value of the raster data or the grayscale image data is linearly converted by using a monovalent function. System.

【0029】本発明は、前記加工編集する手段におい
て、前記ラスタデータ、又は前記グレースケール画像デ
ータの前記z値のヒストグラムを作成し、前記ヒストグ
ラム上で前記z値を非線形変換することを特徴とする前
記コンピュータ・グラフィックス・システムである。
The present invention is characterized in that, in the processing and editing means, a histogram of the z value of the raster data or the grayscale image data is created, and the z value is nonlinearly converted on the histogram. The computer graphics system.

【0030】本発明は、前記加工編集する手段におい
て、前記ラスタデータ、又は前記グレースケール画像デ
ータを、前記z値を空間フィルタテーブルを用いて、局
所平均を行うことを特徴とする前記立体表現用画像の作
成方法である。
According to the present invention, in the means for processing and editing, the raster data or the grayscale image data is subjected to local averaging by using a spatial filter table for the z value. This is a method of creating an image.

【0031】本発明は、前記加工編集する手段におい
て、前記ラスタデータ、又は前記グレースケール画像デ
ータを、前記z値を空間フィルタテーブルを用いて、エ
ッジを強調する処理を行うことを特徴とする前記コンピ
ュータ・グラフィックス・システムである。
The present invention is characterized in that, in the processing / editing means, the raster data or the grayscale image data is subjected to a process of emphasizing an edge by using a spatial filter table for the z value. It is a computer graphics system.

【0032】本発明は、前記加工編集する手段におい
て、前記ラスタデータ、又は前記グレースケール画像デ
ータにおけるX軸、Y軸の2次元座標上に設定した任意
の標本点群に、標本化分解能の補間修正を行うことを特
徴とする前記コンピュータ・グラフィックス・システム
である。
According to the present invention, in the processing and editing means, the sampling resolution is interpolated to an arbitrary sampling point group set on the two-dimensional coordinates of the X axis and the Y axis in the raster data or the grayscale image data. The computer graphics system is characterized by making a correction.

【0033】本発明は、前記加工編集する手段におい
て、前記ラスタデータ、又は前記グレースケール画像デ
ータのz値にランダムな係数を乗算することを特徴とす
る前記コンピュータ・グラフィックス・システムであ
る。
The present invention is the computer graphics system, wherein, in the processing and editing means, the z value of the raster data or the grayscale image data is multiplied by a random coefficient.

【0034】本発明は、前記加工編集する手段におい
て、前記ラスタデータ、又は前記グレースケール画像デ
ータの前記z値に対し、一定間隔の標本点領域において
平均化を行うことを特徴とする前記コンピュータ・グラ
フィックス・システムである。
According to the present invention, in the processing / editing means, the z values of the raster data or the grayscale image data are averaged in sample point regions at regular intervals. It is a graphics system.

【0035】本発明は、前記線画発生段階において、前
記z値を変化量として形状が変化する複数本の同一画線
幅の直線及び曲線から成る線画立体図形が、前記変化量
の奏するX、Y座標上の所定の方向で並び換え行い、前
記線画立体図形が前記z値の変化量で変化した領域をマ
スクあるいは白塗りを施すことを特徴とする前記コンピ
ュータ・グラフィックス・システムである。
According to the present invention, in the line drawing generating step, a line drawing solid figure composed of a plurality of straight lines and curves having the same drawing line width, the shape of which changes with the z value as a change amount, represents X, Y which the change amounts show. The computer graphics system is characterized in that the line drawing solid figure is rearranged in a predetermined direction and a mask or white paint is applied to a region in which the line drawing solid figure is changed by the change amount of the z value.

【0036】本発明は、レンダリング手段によって得た
ラスタデータ、又は画像データ形式に変換させる手段に
よって得た変換データ、又は加工編集させる手段によっ
て得た加工編集データ、又は線画発生手段によって得た
複数本の同一画線幅の直線及び曲線から成る線画立体図
形を、ディスプレイ・モニタ若しくはプリンタを用いて
表示出力させる立体データ校正確認手段を更に有するこ
とを特徴とする前記コンピュータ・グラフィックス・シ
ステムである。
According to the present invention, the raster data obtained by the rendering means, the conversion data obtained by the means for converting into the image data format, the processed and edited data obtained by the means for processing and editing, or the plurality of lines obtained by the line drawing generating means. The computer graphics system, further comprising: three-dimensional data calibration confirmation means for displaying and outputting a line drawing three-dimensional figure composed of a straight line and a curved line having the same image line width by using a display monitor or a printer.

【0037】本発明は、前記モデリングデータを入力す
る手段についてはモデリングデータのデータタイプの選
択、前記レンダリング手段についてはラスタデータの標
本化分解能の設定と各標本点毎の整数値範囲の設定、前
記線画発生手段については複数本の同一画線幅の直線及
び曲線の数、長さ、位置、画線幅、色、変化量の設定、
前記変換出力手段についてはラスタデータを変換するフ
ァイルフォーマットの選択、前記加工編集手段について
はラスタデータ又は前記変換データのz値を修正するた
めの設定値の設定、前記校正確認手段については線画立
体図形の選択又は変換データの選択又は加工データの選
択における所定の設定値を設定するためのパラメータ設
定手段を備えることを特徴とするコンピュータ・グラフ
ィックス・システムである。
In the present invention, the data type of the modeling data is selected for the means for inputting the modeling data, the sampling resolution of the raster data is set for the rendering means, and the integer value range is set for each sampling point. For the line drawing generating means, the number of straight lines and curves having the same drawing line width, the length, the position, the drawing line width, the color, the setting of the change amount,
The conversion output means selects a file format for converting the raster data, the processing / editing means sets a set value for correcting the z value of the raster data or the converted data, and the calibration confirmation means sets a line drawing solid figure. And a parameter setting means for setting a predetermined set value in the selection of the converted data or the selection of the processed data.

【0038】本発明は、前記いずれかに記載の方法を実
現するプログラムを記録した、コンピュータ読み取り可
能な記録媒体である。
The present invention is a computer-readable recording medium in which a program for implementing any one of the above methods is recorded.

【0039】[0039]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0040】本発明の立体表現用コンピュータ・グラフ
ィックス・システムは図1に示すように、モデリングデ
ータ入力手段1と、Z軸レンダリング手段2と、線画発
生手段3と、変換出力手段4と、加工編集手段5と、校
正確認手段6と、パラメータ設定手段7とを備えてい
る。
As shown in FIG. 1, the computer graphics system for stereoscopic expression of the present invention has modeling data input means 1, Z-axis rendering means 2, line drawing generation means 3, conversion output means 4 and processing. The editing means 5, the calibration confirmation means 6, and the parameter setting means 7 are provided.

【0041】(モデリングデータ入力手段1)コンピュ
ータ処理において立体物を表現するには、ポリゴンモデ
ラー、Bスプライン ベジェ等のオブジェクト表現方式
を用いて、3次元空間座標を有するモデリングデータを
作成し、Z軸レンダリング手段2に入力する。例えば、
ポリゴンモデラーを用いて作成した図5の模式図に示さ
れるようなモデリングデータP1を入力する。モデリン
グデータP1はコンピュータで処理できる形式であれ
ば、立体物のオブジェクト表現方式及びモデリングデー
タのファイルフォーマットを限定するものではない。
又、モデリングデータP1の作成は、市販の3DCGソ
フトウェアを用いて行っても良い。
(Modeling data input means 1) In order to represent a three-dimensional object by computer processing, modeling data having three-dimensional spatial coordinates is created by using an object expression system such as a polygon modeler or B-spline Bezier, and Z-axis is created. Input to the rendering means 2. For example,
The modeling data P1 as shown in the schematic diagram of FIG. 5 created using the polygon modeler is input. As long as the modeling data P1 can be processed by a computer, the object representation method of the three-dimensional object and the file format of the modeling data are not limited.
The modeling data P1 may be created using commercially available 3DCG software.

【0042】(Z軸レンダリング手段2)次に、モデリ
ングデータP1の空間座標におけるZ軸に対してZ軸レ
ンダリングを行う。Z軸レンダリングは、図5のZ軸の
値を図6に示すような0〜255の256段階の量子化
条件を基に、図7のラスタデータP2にモデリングデー
タP1をレンダリングするものである。まず、本実施の
形態ではモデリングデータP1のレンダリングに際し、
256段階の量子化条件として図6に示す整数値の表記
を用いた。整数値αの表記ではZ軸の値が「0」の時は
整数値「255」、Z軸の値が最大値「max」の時は
整数値「0」としている。又、整数値βの表記ではZ軸
の値が「0」の時は整数値「0」、Z軸の値が最大値
「max」の時は整数値「255」としている。本発明
では、整数値βの表記を用いた。整数値はあくまでも次
工程の処理の都合に合わせれば良いので、実際に用いる
場合は整数値α整数値βどちらの表記でも構わない。
(Z-axis rendering means 2) Next, Z-axis rendering is performed on the Z-axis in the spatial coordinates of the modeling data P1. The Z-axis rendering is to render the modeling data P1 on the raster data P2 of FIG. 7 based on the Z-axis value of FIG. 5 and the 256-step quantization condition of 0 to 255 as shown in FIG. First, in the present embodiment, when rendering the modeling data P1,
The notation of integer values shown in FIG. 6 is used as the quantization condition of 256 steps. In the notation of the integer value α, the integer value “255” is set when the Z-axis value is “0”, and the integer value “0” is set when the Z-axis value is the maximum value “max”. Further, in the notation of the integer value β, the integer value “0” is set when the Z-axis value is “0”, and the integer value “255” is set when the Z-axis value is the maximum value “max”. In the present invention, the notation of the integer value β is used. Since the integer value may be adjusted to the convenience of the process of the next step, in the actual use, either of the integer value α and the integer value β may be used.

【0043】レンダリングとは立体形状の設定データを
基にラスタデータを描画することを言うものである。即
ち図7のラスタデータP2では、ラスタデータの標本化
分解能として例えばX軸Y軸に1000×1000標本
点を設定し、Z軸レンダリングによってモデリングデー
タP1のZ軸の値を標本点毎に例えば256段階の整数
値を設定している。ラスタデータP2はx、yで表す2
次元座標と、256段階で表す整数値によって、標本化
分解能に帰属する3次元データとなっているものであ
る。これにより、10万個所の標本値からなる解像度の
3次元データが得られる。例えば、モデリングデータP
1の空間座標Z0は、ラスタデータP2の標本点Z0’
はx=500、y=950、z=0として表され、モデ
リングデータP1の空間座標Zmidoleは、ラスタ
データP2の標本点Zmidole’はx=500、y
=500、z=120として表され、モデリングデータ
P1の空間座標Zmaxは、ラスタデータP2の標本点
Zmax’はx=500、y=650、z=255とし
て表される。
Rendering refers to drawing raster data based on three-dimensional shape setting data. That is, in the raster data P2 of FIG. 7, for example, 1000 × 1000 sampling points are set on the X-axis and Y-axis as the sampling resolution of the raster data, and the Z-axis value of the modeling data P1 is set to 256 for each sampling point by Z-axis rendering. The integer value of the step is set. Raster data P2 is 2 represented by x and y
It is three-dimensional data belonging to the sampling resolution by the dimensional coordinates and the integer value expressed in 256 steps. As a result, three-dimensional data having a resolution of 100,000 sample values can be obtained. For example, modeling data P
The spatial coordinate Z0 of 1 is the sample point Z0 ′ of the raster data P2.
Are represented as x = 500, y = 950, and z = 0, and the spatial coordinate Zmidole of the modeling data P1 is x = 500, y for the sample point Zmidole ′ of the raster data P2.
= 500, z = 120, and the spatial coordinate Zmax of the modeling data P1 is expressed as x = 500, y = 650, z = 255 at the sample point Zmax ′ of the raster data P2.

【0044】従って、詳細且つ複雑な立体形状を奏する
にはモデリングデータP1の密度以外に、ラスタデータ
P2の高い標本化分解能が必要となる。尚、Z軸レンダ
リングの方法についてはここで特に限定するものではな
く、前記特開平6−208629号公報にあるような方
法を用いても良い。
Therefore, in order to achieve a detailed and complicated three-dimensional shape, a high sampling resolution of the raster data P2 is required in addition to the density of the modeling data P1. The Z-axis rendering method is not particularly limited here, and a method such as that disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-208629 may be used.

【0045】(線画発生手段3)次に、レンダリングを
終えたラスタデータP2を基に、モデリングデータP1
が有する立体形状を線画表示させる方法について説明す
る。例えば図8に示すようにラスタデータP2上に標本
点群P2’が横に並んで配置していたとすると、ラスタ
データP2は3次元データであるから、標本点群P2’
にはそれぞれx値、y値、z値の整数値が格納されてい
る。そこで、標本点群P2’と同じ位置に基本線B1を
設定し、z値(図8の下線を引いた数値)を基本線B1
におけるx軸及びy軸における任意の座標方向の変化量
として線画L1を描画する。尚、描画する線画はベジェ
曲線、スプライン曲線などにより、滑らかな線画を作成
することが望ましい。
(Line drawing generating means 3) Next, based on the raster data P2 which has been rendered, the modeling data P1 is generated.
A method of displaying a three-dimensional shape included in a line drawing will be described. For example, as shown in FIG. 8, if the sample point group P2 'is arranged side by side on the raster data P2, the raster data P2 is three-dimensional data.
Stores integer values of x value, y value, and z value, respectively. Therefore, the basic line B1 is set at the same position as the sample point group P2 ′, and the z value (the numerical value underlined in FIG. 8) is set to the basic line B1.
The line drawing L1 is drawn as the amount of change in the arbitrary coordinate directions on the x-axis and the y-axis. In addition, it is desirable to create a smooth line drawing by using a Bezier curve, a spline curve, or the like as a line drawing to be drawn.

【0046】即ち、図8の方法にて線画を描画すると、
図9に示すように、基本線方向がx軸方向であり、ラス
タデータP2上の標本点Zmidole’と交わる基本
線B2は線画L2のような形状で生成し、標本点Zma
x’と交わる基本線B3は線画L3のような形状で生成
し、標本点Z0’と交わる基本線B4は線画L4のよう
な形状で生成する。
That is, when a line drawing is drawn by the method shown in FIG.
As shown in FIG. 9, the basic line direction is the x-axis direction, and the basic line B2 intersecting the sample point Zmidole 'on the raster data P2 is generated in a shape like the line drawing L2, and the sample point Zma is generated.
The basic line B3 intersecting with x'is generated in a shape like a line drawing L3, and the basic line B4 intersecting with the sample point Z0 'is generated in a shape like a line drawing L4.

【0047】但し、立体形状を認識する上で最も重要な
のは、立体物に対する視点の位置である。そこで図10
に示すように、例えばモデリングデータP1に対する視
線Sの角度θが10度であり、Z軸の最大長z1が25
mmだったとすると、三角関数の定義(tanA=a/
b)により最大変化量x2は4.4mmであることが算
出できる。更に、モデリングデータP1のY軸の最大長
y1が80mmであり、モデリングデータP1と原寸大
の立体表示をする場合、図9のラスタデータP2に対し
最大変化量y2にz値を横基本線のy軸方向の変化量と
して適用する。尚、最大変化量y2は4.4mmである
から、ラスタデータP2上の標本点Zmax’のz値2
55が最大変化量の4.4mmとなるようにするため、
全ての標本点のz値に定数0.017(つまりy2/2
55=0.017である。)を乗算する。
However, the most important point in recognizing the three-dimensional shape is the position of the viewpoint with respect to the three-dimensional object. Therefore, FIG.
As shown in, the angle θ of the line of sight S with respect to the modeling data P1 is 10 degrees, and the maximum length z1 of the Z axis is 25.
If mm, the definition of the trigonometric function (tanA = a /
It can be calculated from b) that the maximum change amount x2 is 4.4 mm. Further, the maximum length y1 of the modeling data P1 on the Y-axis is 80 mm, and when stereoscopic display of the modeling data P1 and the actual size is performed, the z value is set to the maximum variation y2 of the raster data P2 of FIG. It is applied as the amount of change in the y-axis direction. Since the maximum change amount y2 is 4.4 mm, the z value 2 of the sample point Zmax 'on the raster data P2 is 2
In order for 55 to be the maximum change amount of 4.4 mm,
A constant 0.017 (ie y2 / 2) for the z values of all sample points
55 = 0.017. ).

【0048】次に、上述のように図9のラスタデータP
2の標本点全てのz値に定数0.017を乗算し、図9
のラスタデータP2全体をほぼ網羅するように例えば縦
ピッチが0.625mm且つ160本の横基本線からな
る線画の集合模様を配置し、図8の方法にて線画を描画
すると、図11に示すような複数本の同一画線幅の直線
及び曲線で形成した豊かな立体感のある物体表現の線画
立体図形P3を表示することができる。但し、立体形状
を認識する上で必ずしもモデリングデータ通りの厳密な
3次元空間を満足する必要はなく、少なくともy軸方向
の変化量はy2≦z1の関係が成立していれば自然な立
体形状として認識することができる。
Next, as described above, the raster data P of FIG.
The z values of all 2 sample points are multiplied by a constant 0.017, and
11 is obtained by arranging a set of line drawings each having a vertical pitch of 0.625 mm and 160 horizontal basic lines so as to cover almost all the raster data P2 of FIG. It is possible to display the line drawing solid figure P3 that is formed by a plurality of straight lines and curved lines having the same drawing line width and that expresses an object with a rich stereoscopic effect. However, in recognizing the three-dimensional shape, it is not always necessary to satisfy the strict three-dimensional space as the modeling data, and at least the change amount in the y-axis direction is a natural three-dimensional shape as long as the relationship of y2 ≦ z1 is satisfied. Can be recognized.

【0049】又、図11は線画立体図形P3の横基本線
に対し下向きに変化させているので下向きの顔のように
認識できるが、横基本線に対し上向きに変化させると上
向きの顔のように認識できる。
Further, in FIG. 11, since the line drawing solid figure P3 is changed downward with respect to the horizontal basic line, it can be recognized as a downward face, but when it is changed upward with respect to the horizontal basic line, it looks like an upward face. Can be recognized by.

【0050】更に、図12に示すように、基本線方向を
y軸方向とした場合、z値をx軸方向の変化量とするた
めに線画立体図形P3’に示すように横向きの顔のよう
になる。つまり変化量を表す数値は、前述では観察角度
がy軸方法であったが、基本線方向がy軸方向である場
合には観察角度をx方向に変化させることが望ましい。
Further, as shown in FIG. 12, when the basic line direction is the y-axis direction, the z-value is set as the amount of change in the x-axis direction. become. In other words, the numerical value indicating the amount of change is the y-axis observation angle in the above description, but it is desirable to change the observation angle in the x-direction when the basic line direction is the y-axis direction.

【0051】又、本実施の形態のように複数本の同一画
線幅の直線及び曲線にて立体形状をより明確に表現する
には、線画発生手段3から発生する線画の集合模様を予
め密にしておくことが望ましい。
Further, in order to more clearly express the three-dimensional shape by a plurality of straight lines and curved lines having the same drawing line width as in this embodiment, the aggregate pattern of the line drawings generated from the line drawing generating means 3 is previously densely packed. It is desirable to keep it.

【0052】又更に、線画発生手段3においては、線画
立体図形から立体形状が明確に認識できるように、隠線
消去を施すことが望ましい。隠線消去については後述の
実施例1にて詳細に説明する。
Further, in the line drawing generating means 3, it is desirable to perform hidden line removal so that the three-dimensional shape can be clearly recognized from the line drawing three-dimensional figure. Hidden line removal will be described in detail in Example 1 below.

【0053】尚、線画発生手段3は、スプライン曲線、
ベジエ曲線等、汎用の線画表現方法によって描画できる
CG装置であれば、何等装置を限定するものではない。
例えばバルコ・グラフィックス社(ベルギー)又はユラ
社(ハンガリー)の線画発生ソフトウェアにて本発明で
得たラスタデータP2をテンプレートとして用いること
により、本実施の形態における立体表現用画像を作成す
ることができる。
The line drawing generating means 3 is a spline curve,
The device is not limited as long as it is a CG device that can be drawn by a general-purpose line drawing expression method such as a Bezier curve.
For example, by using the raster data P2 obtained in the present invention as a template with the line drawing generation software of Barco Graphics (Belgium) or Yura (Hungary), the image for stereoscopic expression in the present embodiment can be created. it can.

【0054】(変換出力手段4)尚、図1に示すよう
に、必要に応じて上述した図9のラスタデータP2を各
種ファイルフォーマット例えばPICT、TIFF、E
PS等、汎用の形式の変換データP4に変換する。これ
により、汎用の形式のデータを基に線画の曲線形状を制
御する市販のソフトウェアであれば線画発生手段3に容
易に適用することができる。例えばバルコ・グラフィッ
クス社(ベルギー)又はユラ社(ハンガリー)の線画発
生ソフトウェアにて本発明で得た変換データP4をテン
プレートとして用いることにより、本実施の形態におけ
る立体表現用画像を作成することができる。
(Conversion output means 4) As shown in FIG. 1, if necessary, the raster data P2 of FIG. 9 described above is converted into various file formats such as PICT, TIFF, E.
The conversion data P4 is converted into a general-purpose conversion data P4 such as PS. As a result, commercially available software that controls the curve shape of a line drawing based on data in a general-purpose format can be easily applied to the line drawing generating means 3. For example, by using the conversion data P4 obtained in the present invention as a template by the line drawing generation software of Barco Graphics (Belgium) or Yura (Hungary), the image for stereoscopic expression in the present embodiment can be created. it can.

【0055】(加工編集手段5)加工編集手段5は図1
に示すように、必要に応じてラスタデータP2又は変換
データP4に加工編集を加え、加工データP5を作成す
るものである。例えば、変換データP4の標本点の数か
らz値のヒストグラムを作成し、ヒストグラム上でz値
の修正を行うこともできる。又例えば、標本化分解能の
補間修正や、z値を空間フィルタテーブルを用い、局所
平均、エッジ検出等の積和演算を行うこともできる。こ
れにより、本発明の立体表現用画像の奥行き感、粗さ、
滑らかさ等、様々な表現を演出することができる。
(Processing / editing means 5) The processing / editing means 5 is shown in FIG.
As shown in FIG. 6, the raster data P2 or the conversion data P4 is processed and edited as necessary to create the processed data P5. For example, a z-value histogram can be created from the number of sample points of the converted data P4, and the z-value can be corrected on the histogram. Further, for example, interpolation correction of the sampling resolution and a product sum calculation such as local averaging or edge detection can be performed using a spatial filter table for the z value. Thereby, the sense of depth, roughness, and
Various expressions such as smoothness can be produced.

【0056】例えば、加工編集手段5によって、ラスタ
データP2又は変換データP4に加工編集した加工デー
タP5aを画像表示したものを図13に示す。加工デー
タP5aは、ラスタデータP2又は変換データP4にお
ける顔部のz値のみにランダムな係数を乗算して作成し
たものである。次に、この加工データP5aを基に、線
画発生手段3にて線画立体図形P3と同様のパラメータ
設定で線画立体図形P3aを作成して得られた線画を図
14に示す。この加工データP5aの顔部において、各
標本点ごとのz値にランダムな係数を乗算して変化させ
ているので、線画立体図形P3aの顔部に砂目状の質感
をもたらすことができる。
For example, FIG. 13 shows an image display of the processed data P5a which has been processed and edited by the processing / editing means 5 into the raster data P2 or the conversion data P4. The processed data P5a is created by multiplying only the z value of the face portion in the raster data P2 or the conversion data P4 by a random coefficient. Next, FIG. 14 shows a line drawing obtained by creating a line drawing solid figure P3a with the same parameter setting as the line drawing solid figure P3 by the line drawing generating means 3 based on the processed data P5a. In the face portion of the processed data P5a, the z value for each sample point is changed by being multiplied by a random coefficient, so that the face portion of the line drawing solid figure P3a can be provided with a grainy texture.

【0057】又例えば、ラスタデータP2又は変換デー
タP4におけるX、Y方向の一定間隔の標本点領域にお
いてz値の平均化(モザイク処理)を行って作成した加
工データP5bを画像表示したものを図15に示す。次
に、この加工データP5bを基に、線画発生手段3にて
線画立体図形P3と同様のパラメータ設定で線画立体図
形P3bを作成したものを図16に示す。加工データP
5bの一定間隔の標本点領域についてz値の平均化させ
ているので、得られた線画立体図形P3bには階段状の
高さがもたらされている。
Further, for example, an image display of processed data P5b created by performing averaging (mosaic processing) of z values in sample point regions at constant intervals in the X and Y directions in the raster data P2 or the conversion data P4 is shown. Shown in 15. Next, FIG. 16 shows a line drawing solid figure P3b created by the line drawing generating means 3 based on the processed data P5b with the same parameter setting as the line drawing solid figure P3. Processing data P
Since the z-values are averaged for the sample point regions at constant intervals of 5b, the obtained line drawing solid figure P3b has a stepped height.

【0058】又例えば、ラスタデータP2又は変換デー
タP4における顔部の一定間隔の標本点領域においてz
値の平均化を行って作成し、且つ背景部のz値にランダ
ムな係数を与えて作成した加工データP5cを画像表示
したものを図17に示す。次に、この加工データP5c
を基に、線画発生手段3にて前記線画立体図形P3と同
様のパラメータ設定で線画立体図形P3cを作成したも
のを図18に示す。線画立体図形P3cは、加工データ
P5cの顔部は一定間隔の標本点領域についてz値の平
均化させているので、階段状の高さをもたらすことがで
き、背景部はランダムな係数がz値を微細に変化させて
いるので、砂目状の質感がもたらされている。
Further, for example, in the raster data P2 or the conversion data P4, z is set in the sample point area of the face portion at a constant interval.
FIG. 17 shows an image display of the processed data P5c created by averaging the values and giving a random coefficient to the z value of the background portion. Next, this processed data P5c
FIG. 18 shows a line drawing solid figure P3c created by the line drawing generating means 3 with the same parameter setting as that of the line drawing solid figure P3. In the line drawing solid figure P3c, the face value of the processed data P5c has the z values averaged over the sample point regions at regular intervals, so that a stepwise height can be obtained, and the background part has a random z value. The texture of the grain is brought about because it is changed minutely.

【0059】又例えば、ラスタデータP2又は変換デー
タP4における顔部左半分の一定間隔の標本点領域にお
いてz値の平均化を行って作成し、且つ顔部右半分のz
値にランダムな係数を与えて作成した加工データP5d
を画像表示したものを図19に示す。次に、この加工デ
ータP5dを基に、線画発生手段3にて前記線画立体図
形P3と同様のパラメータ設定で線画立体図形P3dを
作成したものを図20に示す。線画立体図形P3dは、
加工データP5dの顔部左半分は一定間隔の標本点領域
についてz値の平均化させているので、階段状の高さを
もたらすことができ、顔部右半分はランダムな係数がz
値を微細に変化させているので、砂目状の質感がもたら
されている。
Further, for example, in the raster data P2 or the conversion data P4, the z values are averaged in the sample point areas at regular intervals in the left half of the face, and the z value of the right half of the face is created.
Processing data P5d created by giving a random coefficient to the value
FIG. 19 shows what is displayed as an image. Next, FIG. 20 shows a line drawing solid figure P3d created by the line drawing generating means 3 based on the processed data P5d with the same parameter settings as the line drawing solid figure P3. The line drawing solid figure P3d is
Since the z value of the left half of the processed data P5d is averaged with respect to the sample point regions at regular intervals, a stepped height can be obtained, and the right half of the face has a random coefficient z.
The value is changed slightly, resulting in a grainy texture.

【0060】尚、加工編集手段5で加工編集するための
処理は、前述の例に限るものではない。
The processing for processing and editing by the processing and editing means 5 is not limited to the above example.

【0061】(校正確認手段6)校正確認手段6は必要
に応じて、線画立体図形P3又は変換データP4又は加
工データP5をディスプレイ・モニタ若しくはプリンタ
を用いて表示出力することができる。
(Calibration Confirmation Means 6) The calibration confirmation means 6 can display and output the line drawing solid figure P3, the conversion data P4, or the processed data P5 as necessary using a display monitor or a printer.

【0062】(パラメータ設定手段7)パラメータ設定
手段7は本発明の立体表現を実現するため、各手段に適
当なパラメータを設定する手段である。モデリングデー
タ入力手段1のパラメータについてはモデリングデータ
P1のデータタイプの選択を行う。Z軸レンダリング手
段2についてはラスタデータP2の標本化分解能の設定
と各標本点毎の整数値範囲の設定を行う。線画発生手段
3については複数本の同一画線幅の直線及び曲線の数、
長さ、位置、画線幅、色等の基本的な線画の構成要素の
設定の他、変化量y1の設定を行う。変換出力手段4に
ついてはラスタデータP2を変換する各種ファイルフォ
ーマットの選択を行う。加工編集手段5についてはラス
タデータP2又は前記変換データP4のz値等の修正す
るための設定値の設定を行う。校正確認手段6について
は線画立体図形P3の選択又は変換データP4の選択又
は加工データP5の選択を行うものである。
(Parameter Setting Means 7) The parameter setting means 7 is means for setting appropriate parameters for each means in order to realize the stereoscopic expression of the present invention. For the parameters of the modeling data input means 1, the data type of the modeling data P1 is selected. With respect to the Z-axis rendering means 2, the sampling resolution of the raster data P2 and the integer value range for each sample point are set. For the line drawing generating means 3, the number of straight lines and curves having the same drawing line width,
In addition to setting basic line drawing components such as length, position, drawing line width, and color, a change amount y1 is set. Regarding the conversion output means 4, various file formats for converting the raster data P2 are selected. With respect to the processing / editing means 5, setting values for correcting the z value of the raster data P2 or the conversion data P4 are set. The calibration confirmation means 6 selects the line drawing solid figure P3, the conversion data P4, or the processed data P5.

【0063】(線画レリーフ模様作成プログラムを記録
した記録媒体)本発明の立体表現方法は、その処理の手
順をコンピュータプログラムとして記録媒体に記録し、
コンピュータを用いて実行することにより実現が可能で
ある。具体的には、先ずプログラムを記録した記録媒体
を、コンピュータの読み取り装置で読み取る。例えば図
21に示された構成を有するコンピュータ8において、
プログラムを記録したフロッピー(登録商標)ディスク
11、CD−ROM12、又は磁気テープ13を、フロ
ッピーディスクドライブ9、光ディスクドライブ10、
又はテープ再生装置14で読み取り、コンピュータ8内
のハードディスクにインストールする。続いて、コンピ
ュータ8内のメインメモリに転送し、CPUにより順次
実行する。ここで、記録媒体はコンピュータにより読み
取り可能なものであればいかなるものであってもよく、
例えばハードディスク等の磁気ディスク、磁気テープ、
フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク(C
D−ROM、CD−R、DVD等)、光磁気ディスク
(MO等)、カードメモリ、半導体メモリ(フラッシュ
メモリ等)等を用いてもよい。又、記録媒体にはプログ
ラムを静的に保持し得るディスクやメモリ等に限らず、
プログラムを転送することが可能な通信媒体15も含ま
れる。さらに、記録媒体からコンピュータにインストー
ルされたプログラムの指示に基づいて、コンピュータ上
で稼動しているOS(オペレーティングシステム)や、
データベース管理ソフト、ネットワーク管理ソフト等の
MW(ミドルウェア)等が本発明による方法を実現する
ために処理の一部を実行してもよい。又、プログラムを
記述する言語には限定はなく、汎用言語として用いられ
ているC言語、C++、COBOL、PL/1、Sma
lltalk等、いかなる言語を用いて記述してもよ
い。上記のプログラムを記録した記録媒体を読み込んだ
コンピュータにより、線画レリーフ模様を作成すること
を短時間で実現することができる。
(Recording Medium Recording Line Drawing Relief Pattern Creating Program) In the three-dimensional expression method of the present invention, the processing procedure is recorded as a computer program in a recording medium,
It can be realized by executing using a computer. Specifically, first, the recording medium in which the program is recorded is read by the reading device of the computer. For example, in the computer 8 having the configuration shown in FIG.
A floppy (registered trademark) disk 11, a CD-ROM 12, or a magnetic tape 13 on which a program is recorded is attached to a floppy disk drive 9, an optical disk drive 10,
Alternatively, it is read by the tape reproducing device 14 and installed in the hard disk in the computer 8. Then, it is transferred to the main memory in the computer 8 and sequentially executed by the CPU. Here, the recording medium may be any computer-readable medium,
For example, magnetic disks such as hard disks, magnetic tapes,
Floppy disk, hard disk, optical disk (C
D-ROM, CD-R, DVD, etc., magneto-optical disk (MO, etc.), card memory, semiconductor memory (flash memory, etc.), etc. may be used. Further, the recording medium is not limited to a disk or memory capable of statically holding the program,
A communication medium 15 capable of transferring the program is also included. Furthermore, based on the instructions of the program installed in the computer from the recording medium, the OS (operating system) running on the computer,
MW (middleware) such as database management software and network management software may execute a part of the processing to implement the method according to the present invention. The language for writing the program is not limited, and C language, C ++, COBOL, PL / 1, Sma, which are used as general-purpose languages, are used.
It may be described using any language such as lltalk. It is possible to realize the creation of the line drawing relief pattern in a short time by the computer that reads the recording medium recording the above program.

【0064】又、既存の画像処理ソフトウェアを記述す
る言語を用いて、本発明の線画レリーフ模様作成方法を
記述したプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録
媒体に記録し、その記録媒体を既存の画像処理ソフトウ
ェアが搭載されたコンピュータで読み込み、既存の画像
処理ソフトウェアの拡張機能追加ソフトウェア(Plug-i
n)として動作させてもよい。
Further, a program describing the line drawing relief pattern creating method of the present invention is recorded on a computer-readable recording medium using a language for describing existing image processing software, and the recording medium is used for the existing image processing software. The image is read by a computer equipped with the
It may be operated as n).

【0065】(実施例1)次に、より複雑なモデリング
データの例で、本発明の立体表現用画像の特徴について
説明する。
(Embodiment 1) Next, the features of the image for stereoscopic expression of the present invention will be described with an example of more complicated modeling data.

【0066】図22は想像上の動物「シーサー」の立体
形状を、Bスプラインを用いて作成したモデリングデー
タP1aである。シェーディング処理を使ったレンダリ
ングでは、図23に示すラスタデータP4aのようにな
る。ラスタデータP4aは、変換出力手段4で作成する
ことができ、校正確認手段6にて立体形状を確認するこ
とができる。但し、シェーディング処理方法については
何等限定するものではない。
FIG. 22 shows modeling data P1a in which a three-dimensional shape of an imaginary animal "Shisa" is created using B-splines. Rendering using shading processing results in raster data P4a shown in FIG. The raster data P4a can be created by the conversion output means 4, and the three-dimensional shape can be confirmed by the calibration confirmation means 6. However, the shading processing method is not limited in any way.

【0067】本実施の形態の立体表現用画像の作成方法
では、Z軸レンダリング処理によって図24に示す例え
ばX軸Y軸に1000×1000の標本点を有するラス
タデータP2aを得たのち、加工編集手段5にてラスタ
データP2aのz値の線形変換を可能にしている。そこ
で、ラスタデータP2aを加工編集手段5において図2
5に示す1価関数を用いてz値の線形変換を行った。こ
れにより、ラスタデータP2aが有しているz値16の
範囲を「128」から「255」の高域に圧縮したz値
17に変更し、図26に示す加工データP5eを得た。
加工データP5eは、ラスタデータP2aのz値のうち
127以下は0であるため、「シーサー」の後方部18
は「0」というz値が設けられる
In the method for creating an image for stereoscopic expression of the present embodiment, the raster data P2a having 1000 × 1000 sample points on the X-axis and the Y-axis shown in FIG. The means 5 enables linear conversion of the z value of the raster data P2a. Therefore, the raster data P2a is processed by the processing / editing means 5 as shown in FIG.
The z-value was linearly converted using the monovalent function shown in FIG. As a result, the range of the z value 16 of the raster data P2a is changed to the z value 17 compressed from the high range of "128" to "255", and the processed data P5e shown in FIG. 26 is obtained.
In the processed data P5e, 127 or less of the z values of the raster data P2a is 0, so that the rear portion 18 of the “Shisa” is
Is provided with az value of "0"

【0068】次に、加工データP5eを領域19によっ
て選択した部分にのみ、線画発生手段3にて図27に示
すy方向の任意の最大変化量を有する線画立体図形P3
eを作成した。線画立体図形P3eは、前記加工データ
P5eにおいて前記加工編集手段5により「シーサー」
の後方部18のデータを「0」にしているので、前方部
にのみの線画立体図形となったものである。
Next, the line drawing three-dimensional figure P3 having an arbitrary maximum change amount in the y direction shown in FIG. 27 by the line drawing generating means 3 only in the portion selected by the region 19 of the processed data P5e.
e was created. The line drawing solid figure P3e is a "shisa" by the processing / editing means 5 in the processing data P5e.
Since the data of the rear part 18 is set to "0", it is a line drawing solid figure only in the front part.

【0069】更に、線画立体図形Q5の立体形状をより
見易くするために隠線消去を行う。本発明の隠線消去方
法の特徴は、線画発生手段3における生成した線画の順
位によって隠線される順位が決定するものである。例え
ば図28に示すように、横基本線に対し標本点z’から
下向きの変化量y’を与えて線画を生成させたとき、横
基本線の順位が上からになるように並び換えを行う。
又、横基本線に対し標本点z’から上向きの変化量y’
を与えて線画を生成させたとき、横基本線の順位が下か
らになるように並び換えを行う。即ち、変化量の奏する
X、Y座標上の所定の方向で並び換え行うものである。
図28のように第4位及び第5位の線画を、横基本線に
対して変化した領域Mを、図29に示すように、マスク
あるいは白塗りを施すことによって、下の順位の線画に
隠線消去ができる。
Further, hidden line elimination is performed in order to make the three-dimensional shape of the line drawing three-dimensional figure Q5 easier to see. A feature of the hidden line erasing method of the present invention is that the order of hidden lines is determined by the order of the line drawings generated by the line drawing generating means 3. For example, as shown in FIG. 28, when a line drawing is generated by giving a downward change amount y ′ from a sample point z ′ to the horizontal basic line, rearrangement is performed so that the horizontal basic line is ranked from the top. .
Also, the amount of change y ′ upward from the sample point z ′ with respect to the horizontal basic line
When a line drawing is generated by giving, the rearrangement is performed so that the order of the horizontal basic lines is from the bottom. That is, the rearrangement is performed in a predetermined direction on the X and Y coordinates that the change amount produces.
As shown in FIG. 29, the fourth or fifth line drawing is changed into a line drawing of the lower order by applying a mask or white paint to the area M changed with respect to the horizontal basic line as shown in FIG. You can erase hidden lines.

【0070】図27の線画立体図形P3eに隠線消去を
施すと、図30のP3fに示すように線画が重なり合う
ことなく立体図形を認識することができる。
When hidden line elimination is applied to the line drawing solid figure P3e in FIG. 27, the solid figure can be recognized without the line drawings overlapping as shown in P3f in FIG.

【0071】(実施例2)次に、ラスタデータP2又は
変換データP4のz値を加工編集手段5により加工処理
する場合における例について説明する。
(Second Embodiment) Next, an example in which the z value of the raster data P2 or the converted data P4 is processed by the processing / editing means 5 will be described.

【0072】加工編集手段5はラスタデータの加工編集
だけでなく、加工データに最加工を施すことも可能であ
る。例えば、加工データP5eに対し、任意の空間フィ
ルタテーブルを用いて、空間周波数成分の変換を行うこ
とができる。図31に示す空間フィルタテーブルは、一
般的に高域強調フィルタまたはラプラシアン法のエッジ
検出フィルタとも呼ばれる空間フィルタテーブルであ
る。この空間フィルタテーブルを用いて、加工データP
5eを再加工した結果、図32に示すようにz値を変換
した加工データP5fを得ることができる。図31に示
す空間フィルタテーブルのマトリックスは5×5の標本
点で示しているが、標本点の数に制限はない。更に、加
工データP5fに対して線画発生手段3を用いてy方向
の任意の最大変化量を有する線画立体図形を作成した結
果、図33に示されるような立体図形の輪郭の高さを増
した印象を与える線画立体図形P3iにすることができ
る。尚、上述した隠線消去も施している。
The processing / editing means 5 can perform not only the processing / editing of raster data but also the maximum processing on the processed data. For example, for the processed data P5e, the spatial frequency component can be converted by using an arbitrary spatial filter table. The spatial filter table shown in FIG. 31 is a spatial filter table generally called a high-frequency emphasis filter or a Laplacian method edge detection filter. Using this spatial filter table, the processed data P
As a result of reprocessing 5e, it is possible to obtain processed data P5f in which the z value is converted as shown in FIG. The matrix of the spatial filter table shown in FIG. 31 is shown by 5 × 5 sample points, but the number of sample points is not limited. Further, as a result of creating a line drawing solid figure having an arbitrary maximum change amount in the y direction with respect to the processed data P5f by using the line drawing generating means 3, the height of the contour of the solid figure as shown in FIG. 33 is increased. A line drawing solid figure P3i that gives an impression can be obtained. Incidentally, the hidden line erasing described above is also performed.

【0073】また、図34に示す空間フィルタテーブル
は、ガウシアン法の平滑化フィルタとも呼ばれる空間フ
ィルタテーブルである。この空間フィルタテーブルを用
いて、加工データP5eを再加工した結果、図35に示
すようにz値を変換した加工データP5hを得ることが
できる。図34に示す空間フィルタテーブルのマトリッ
クスは5×5の標本点で示しているが、標本点の数に制
限はない。更に、加工データP5hに対して線画発生手
段3を用いてy方向の任意の最大変化量を有する線画立
体図形を作成した結果、隣り合う標本点のz値が滑らか
に近似するため、図36に示されるような角のない柔ら
かな印象を与える線画立体図形P3kにすることができ
る。尚、上述した隠線消去も施している。
The spatial filter table shown in FIG. 34 is also called a Gaussian smoothing filter. As a result of reprocessing the processed data P5e using this spatial filter table, it is possible to obtain the processed data P5h with the z value converted as shown in FIG. The matrix of the spatial filter table shown in FIG. 34 is shown by 5 × 5 sample points, but the number of sample points is not limited. Furthermore, as a result of creating a line drawing solid figure having an arbitrary maximum change amount in the y direction with respect to the processed data P5h by using the line drawing generating means 3, the z values of the adjacent sample points are smoothly approximated, and therefore FIG. A line drawing solid figure P3k that gives a soft impression without corners as shown can be obtained. Incidentally, the hidden line erasing described above is also performed.

【0074】次に、図37に示すように、加工データP
5eのz値のヒストグラム(ア)を作成し、ヒストグラ
ム(ア)の「0」から「255」のz値を、ヒストグラ
ム(イ)のように変換することにより、図38に示すよ
うな加工データP5gを得ることができる。更に、加工
データP5fに対し線画発生手段3を用いて図33に示
されるようなy方向の任意の最大変化量を有する線画立
体図形を作成した結果、立体図形の手前にある高さを強
調したような線画立体図形P3jを得ることができる。
尚、ここでは上述した隠線消去も施している。
Next, as shown in FIG. 37, the processed data P
By creating a histogram (a) of the z value of 5e and converting the z value of "0" to "255" of the histogram (a) like the histogram (a), the processed data as shown in FIG. P5g can be obtained. Further, as a result of creating a line drawing solid figure having an arbitrary maximum change amount in the y direction as shown in FIG. 33 with respect to the processed data P5f using the line drawing generating means 3, the height in front of the solid figure is emphasized. It is possible to obtain such a line drawing solid figure P3j.
The hidden line elimination described above is also performed here.

【0075】(実施例3)次に、レンダリングを終えた
図40に示すラスタデータP2bを基に、線画発生手段
3にて、より立体的な表現を可能にする実施の形態につ
いて説明する。
(Third Embodiment) Next, an embodiment in which the line drawing generating means 3 enables a more three-dimensional expression based on the raster data P2b shown in FIG. 40 which has been rendered will be described.

【0076】先ず、図40に示すように、基本線方向が
x軸方向であり、ラスタデータP2b上の標本点Zmi
dole”と交わる基本線B2’は線画L2’のような
形状で生成し、標本点Zmax”と交わる基本線B3’
は線画L3’のような形状で生成し、標本点Z0”と交
わる基本線B4’は線画L4’のような形状で生成す
る。
First, as shown in FIG. 40, the basic line direction is the x-axis direction, and the sampling point Zmi on the raster data P2b.
The basic line B2 ′ intersecting with “dole” is generated in the shape of the line drawing L2 ′, and the basic line B3 ′ intersecting with the sample point Zmax ″.
Is generated in a shape like a line drawing L3 ′, and a basic line B4 ′ intersecting with the sample point Z0 ″ is generated in a shape like a line drawing L4 ′.

【0077】本実施例は、線画発生手段3において全て
の標本点のz値を任意の角度(方向)に任意の変化量
を、パラメータ設定手段7によって手入力で設定するこ
とができるものである。例えば角度θ’を30度とし、
変化量x3を20mmとしたとき、ラスタデータP2b
上の標本点Zmax”のz値255が最大変化量の20
mmとなるようにするため、全ての標本点のz値に定数
0.078(つまりx3/255=0.078であ
る。)を乗算する。
In the present embodiment, the line drawing generating means 3 can manually set the z values of all the sample points at arbitrary angles (directions) by an arbitrary amount by the parameter setting means 7. . For example, if the angle θ'is 30 degrees,
When the variation x3 is 20 mm, the raster data P2b
The z value 255 of the upper sampling point Zmax "is 20 which is the maximum change amount.
In order to obtain mm, the z values of all sample points are multiplied by a constant 0.078 (that is, x3 / 255 = 0.078).

【0078】次に、上述のように図40のラスタデータ
P2の標本点全てのz値に定数0.078を乗算し、図
40のラスタデータP2b全体をほぼ網羅するように例
えば縦ピッチが0.625mm且つ160本の横基本線
からなる線画の集合模様を配置し、図8に示された変化
の手法にて線画を描画する。これにより、図41に示す
ような複数本の同一画線幅の直線及び曲線で形成した豊
かな立体感のある物体表現の線画立体図形P3eを表示
することができる。
Next, as described above, the z values of all the sampling points of the raster data P2 of FIG. 40 are multiplied by a constant 0.078, and for example, the vertical pitch is 0 so that the entire raster data P2b of FIG. 40 is almost covered. A set pattern of line drawings consisting of 160 horizontal horizontal lines of 625 mm is arranged, and the line drawing is drawn by the changing method shown in FIG. As a result, it is possible to display the line drawing solid figure P3e that is formed by a plurality of straight lines and curved lines having the same drawing line width as shown in FIG.

【0079】更に、より自然な立体感を得るために、線
画発生手段3では前記線画立体図形P3eに対し必要に
応じて線画の描画像に変形を与えることができる。例え
ば図42に示すP3hは、図41の線画立体図形P3g
に7度の角度を有する角度θ”をパラメータ設定手段7
において操作者が設定し、変形を与えた状態を示したも
のである。これにより、自然且つ豊かな立体感のある物
体表現の線画立体図形P3hを表示することができる。
Further, in order to obtain a more natural three-dimensional effect, the line drawing generating means 3 can deform the drawn image of the line drawing as necessary for the line drawing three-dimensional figure P3e. For example, P3h shown in FIG. 42 is the line drawing solid figure P3g shown in FIG.
Parameter setting means 7 has an angle θ ″ with an angle of 7 degrees.
In the figure, the state is set by the operator and is deformed. As a result, it is possible to display the line drawing solid figure P3h that expresses a natural and rich three-dimensional object.

【0080】尚、本実施例は、線画発生手段3で角度
θ’、角度θ”、変化量x3をパラメータ設定手段7に
よって手入力で設定しているが、これらは3次元空間座
標を計算して算出しても良い。
In this embodiment, the line drawing generating means 3 sets the angle θ ′, the angle θ ″, and the variation amount x3 manually by the parameter setting means 7. However, these are calculated as three-dimensional space coordinates. It may be calculated by

【発明の効果】従来の3DCGでは、物体の立体感を奏
するのはレンダリングによって得た画像の濃淡若しくは
色相分けのみで写真的な階調画像になってしまうのに対
し、本発明によれば、線画による複数本の同一画線幅の
直線及び曲線によって、立体表面形状を表現する新しい
3DCGを提供することができる。
According to the present invention, in the conventional 3DCG, the stereoscopic effect of the object is a photographic gradation image only by the shade or hue of the image obtained by the rendering. It is possible to provide a new 3DCG that expresses a three-dimensional surface shape by a plurality of straight lines and curves having the same line width by line drawings.

【0081】[0081]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の立体表現用コンピュータ・グラフィッ
クス・システムを示したブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a computer graphics system for stereoscopic representation according to the present invention.

【図2】従来の技術における二値画像Aもしくは輪郭線
データの境界線における線画レリーフ模様の画線の立ち
上がりを示した説明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the rise of an image line of a line image relief pattern at a boundary line of a binary image A or contour line data in a conventional technique.

【図3】従来の技術における二値画像の連結成分の境界
線からレリーフの立ち上がり形状を制御するテンプレー
トを示した説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a template for controlling a relief rising shape from a boundary line between connected components of a binary image according to a conventional technique.

【図4】従来の技術における境界線より外側から発生す
る線画レリーフ模様を示した説明図。
FIG. 4 is an explanatory view showing a line drawing relief pattern generated from the outside of the boundary line in the conventional technique.

【図5】本発明の実施の形態によるモデリングデータを
示した説明図。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing modeling data according to the embodiment of the present invention.

【図6】同実施の形態に従いモデリングデータのZ軸の
値を0〜255の256段階の量子化条件を示した説明
図。
FIG. 6 is an explanatory view showing a quantization condition of 256 levels of 0 to 255 of the Z-axis value of modeling data according to the same embodiment.

【図7】同実施の形態に従いモデリングデータにZ軸レ
ンダリングでラスタデータの作成を示した説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing creation of raster data by Z-axis rendering on modeling data according to the embodiment.

【図8】同実施の形態に従いレンダリングを終えたラス
タデータを基にモデリングデータが有する立体形状を線
画表示させる方法示した説明図。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a method of displaying a three-dimensional shape included in modeling data as a line drawing based on raster data that has been rendered according to the embodiment.

【図9】同実施の形態に従いラスタデータの標本点と交
わる基本線の形状を示した説明図。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a shape of a basic line that intersects with sample points of raster data according to the same embodiment.

【図10】同実施の形態に従いモデリングデータに対す
る視線の角度θから三角関数の定義によりy軸方向の最
大変化量を示した説明図。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the maximum change amount in the y-axis direction from the angle θ of the line of sight with respect to the modeling data according to the embodiment, by definition of a trigonometric function.

【図11】同実施の形態に従い複数本の同一画線幅の直
線及び曲線で形成した豊かな立体感のある物体表現の線
画立体図形を示した説明図。
FIG. 11 is an explanatory view showing a line drawing solid figure of an object expression having a rich stereoscopic effect, which is formed by a plurality of straight lines and curves having the same drawing line width according to the embodiment.

【図12】同実施の形態に従い基本線方向がy軸方向と
した場合の複数本の同一画線幅の直線及び曲線で形成し
た豊かな立体感のある物体表現の線画立体図形を示した
説明図。
FIG. 12 is an explanatory view showing a line drawing solid figure of a rich three-dimensional object expression formed by a plurality of straight lines and curves having the same drawing line width when the basic line direction is the y-axis direction according to the embodiment. Fig.

【図13】同実施の形態に従い前記加工編集手段によっ
て顔部のz値のみにランダムな係数を与えた加工データ
を示した説明図。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing processed data in which a random coefficient is given only to az value of a face portion by the processing / editing unit according to the embodiment.

【図14】同実施の形態に従い基本線方向がy軸方向と
した場合の複数本の同一画線幅の直線及び曲線で形成し
砂目状の質感のある物体表現の線画立体図形を示した説
明図。
FIG. 14 shows a line drawing solid figure of an object expression having a grainy texture formed by a plurality of straight lines and curves having the same drawing line width when the basic line direction is the y-axis direction according to the embodiment. Explanatory drawing.

【図15】同実施の形態に従い前記加工編集手段によっ
て一定間隔の標本点領域についてz値の平均化を行った
加工データを示した説明図。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing processed data obtained by averaging z values for sample point regions at constant intervals by the processing / editing unit according to the embodiment.

【図16】同実施の形態に従い基本線方向がy軸方向と
した場合の複数本の同一画線幅の直線及び曲線で形成し
階段状の高さをもつ物体表現の線画立体図形を示した説
明図。
FIG. 16 shows a line drawing solid figure of an object expression having a stepped height formed by a plurality of straight lines and curves having the same drawing line width when the basic line direction is the y-axis direction according to the embodiment. Explanatory drawing.

【図17】同実施の形態に従い前記加工編集手段によっ
て顔部の一定間隔の標本点領域についてz値の平均化を
行い且つ背景部のz値のみにランダムな係数を与えた加
工データを示した説明図。
FIG. 17 shows processed data obtained by averaging z-values of sample point areas at regular intervals of the face portion by the processing / editing means according to the embodiment and giving a random coefficient only to the z-values of the background portion. Explanatory drawing.

【図18】同実施の形態に従い基本線方向がy軸方向と
した場合の複数本の同一画線幅の直線及び曲線で形成し
顔部に階段状の高さをもち且つ背景部に砂目状の質感の
ある物体表現の線画立体図形を示した説明図。
FIG. 18 is a view showing a stepwise height in the face portion and a grain in the background portion, which are formed by a plurality of straight lines and curved lines having the same drawing line width when the basic line direction is the y-axis direction according to the embodiment. Explanatory drawing showing a line drawing solid figure of an object expression with a texture.

【図19】同実施の形態に従い前記加工編集手段によっ
て顔部右半分のz値のみにランダムな係数を与えて且つ
顔部左半分の一定間隔の標本点領域についてz値の平均
化を行った加工データを示した説明図。
FIG. 19 is a diagram showing an example in which, according to the embodiment, a random coefficient is given only to z values in the right half of the face and the z values are averaged with respect to sample point regions at regular intervals in the left half of the face by the processing and editing means. Explanatory drawing which showed the processed data.

【図20】同実施の形態に従い基本線方向がy軸方向と
した場合の複数本の同一画線幅の直線及び曲線で形成し
顔部右半分に階段状の高さをもち且つ顔部左半分に砂目
状の質感のある物体表現の線画立体図形を示した説明
図。
FIG. 20 is a diagram showing a plurality of straight lines and curved lines having the same drawing width when the basic line direction is the y-axis direction according to the embodiment, and has a stepwise height in the right half of the face and the left side of the face; Explanatory drawing which showed the line drawing solid figure of the object expression with a half-grained texture.

【図21】同実施の形態に従い図形データ変更方法を実
現可能にするコンピュータプログラムを記録した記録媒
体の説明図。
FIG. 21 is an explanatory diagram of a recording medium having a computer program recorded thereon for realizing the graphic data changing method according to the embodiment.

【図22】同実施の形態に従い想像上の動物「シーサ
ー」の立体形状を、Bスプラインを用いて作成したモデ
リングデータ示した説明図。
FIG. 22 is an explanatory view showing modeling data created by using a B-spline for a three-dimensional shape of an imaginary animal “Shisa” according to the embodiment.

【図23】同実施の形態に従いシェーディング処理を使
ってレンダリングしたラスタデータを示した説明図。
FIG. 23 is an explanatory diagram showing raster data rendered by using shading processing according to the embodiment.

【図24】同実施の形態に従いZ軸レンダリング処理を
使ってレンダリングしたラスタデータを示した説明図。
FIG. 24 is an explanatory diagram showing raster data rendered by using Z-axis rendering processing according to the embodiment.

【図25】同実施の形態に従いz値の線形変換の1価関
数を示した説明図。
FIG. 25 is an explanatory view showing a monovalent function of z-value linear conversion according to the embodiment.

【図26】同実施の形態に従いz値の範囲を「128」
から「255」の高域に圧縮したラスタデータを示した
説明図。
FIG. 26 shows that the range of z value is “128” according to the embodiment.
Explanatory drawing showing the raster data compressed to the high frequency range from 1 to 255.

【図27】同実施の形態に従い線画発生手段にて作成し
たy方向の任意の最大変化量を有する線画立体図形を示
した説明図。
FIG. 27 is an explanatory view showing a line drawing solid figure having an arbitrary maximum change amount in the y direction created by the line drawing generating means according to the embodiment.

【図28】同実施の形態に従い横基本線に対し標本点
z’から下向きの変化量y’を与えて線画を生成させた
とき、横基本線の順位が上からになるような並び換えを
示した説明図。
FIG. 28 is a rearrangement in which the horizontal basic lines are ranked from the top when a line drawing is generated by giving a downward change amount y ′ from the sample point z ′ to the horizontal basic lines according to the embodiment. The explanatory view shown.

【図29】同実施の形態に従い横基本線に対して変化し
た領域Mを、マスクあるいは白塗りを施して下の順位の
線画の隠線消去を示した説明図。
FIG. 29 is an explanatory view showing hidden line erasing of a line drawing of a lower rank by masking or whitening the region M changed with respect to the horizontal basic line according to the embodiment.

【図30】同実施の形態に従い隠線消去を施した線画立
体図形を示した説明図。
FIG. 30 is an explanatory view showing a line drawing solid figure in which hidden line removal has been performed according to the embodiment.

【図31】同実施の形態に従いラプラシアン法のエッジ
検出フィルタとも呼ばれる空間フィルタテーブルを示し
た説明図。
FIG. 31 is an explanatory diagram showing a spatial filter table also called an edge detection filter of the Laplacian method according to the same embodiment.

【図32】同実施の形態に従い空間フィルタテーブルを
用いてz値を変換した加工データを示した説明図。
FIG. 32 is an explanatory diagram showing processed data in which z values are converted using the spatial filter table according to the same embodiment.

【図33】同実施の形態に従い線画発生手段を用いてy
方向の任意の最大変化量を有する線画立体図形を作成
し、立体図形の輪郭の高さを増した印象を与える線画立
体図形を示した説明図。
FIG. 33 is a diagram showing a case where y is obtained by using the line drawing generating means according to the embodiment.
Explanatory drawing which showed the line drawing solid figure which created the line drawing solid figure which has the arbitrary maximum amount of changes of direction, and gave the impression which height of the outline of the solid figure increased.

【図34】同実施の形態に従いガウシアン法の平滑化フ
ィルタとも呼ばれる空間フィルタテーブルを示した説明
図。
FIG. 34 is an explanatory view showing a spatial filter table also called a Gaussian smoothing filter according to the embodiment.

【図35】同実施の形態に従い空間フィルタテーブルを
用いてz値を変換した加工データを示した説明図。
FIG. 35 is an explanatory diagram showing processed data in which z values are converted using the spatial filter table according to the same embodiment.

【図36】同実施の形態に従い線画発生手段を用いてy
方向の任意の最大変化量を有する線画立体図形を作成
し、角のない柔らかな印象を与える線画立体図形を示し
た説明図。
FIG. 36 is a diagram illustrating a case where y is obtained by using the line drawing generating means according to the embodiment.
Explanatory drawing which created the line drawing solid figure which has the arbitrary maximum amount of changes of a direction, and showed the line drawing solid figure which gives a soft impression without a corner.

【図37】同実施の形態に従い加工データのz値のヒス
トグラムの変換を示した説明図。
FIG. 37 is an explanatory view showing conversion of a histogram of z values of processed data according to the embodiment.

【図38】同実施の形態に従い加工データのz値のヒス
トグラムの変換によって得た加工データを示した説明
図。
FIG. 38 is an explanatory diagram showing processed data obtained by converting a histogram of z values of processed data according to the embodiment.

【図39】同実施の形態に従いy方向の任意の最大変化
量を有する線画立体図形を作成し、立体図形の手前にあ
る高さを強調したような線画立体図形を示した説明図。
FIG. 39 is an explanatory diagram showing a line drawing solid figure in which a line drawing solid figure having an arbitrary maximum change amount in the y direction is created according to the embodiment and a height in front of the solid figure is emphasized.

【図40】同実施の形態に従いZ軸レンダリング処理を
使ってレンダリングしたラスタデータを示した説明図。
FIG. 40 is an explanatory diagram showing raster data rendered by using the Z-axis rendering process according to the embodiment.

【図41】同実施の形態に従い任意の角度(方向)に任
意の変化量によって作成した線画立体図形を示した説明
図。
FIG. 41 is an explanatory diagram showing a line drawing solid figure created by an arbitrary change amount at an arbitrary angle (direction) according to the embodiment.

【図42】同実施の形態に従い線画発生手段は前記線画
立体図形に対し線画の描画像に変形を施した線画立体図
形を示した説明図。
FIG. 42 is an explanatory view showing a line drawing solid figure in which the line drawing generating means modifies the drawn image of the line drawing according to the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 モデリングデータ入力手段 2 レンダリング手段 3 線画発生手段 4 変換出力手段 5 加工編集手段 6 校正確認手段 7 パラメータ設定手段 8 コンピュータ 9 フロッピーディスクドライブ 10 光ディスクドライブ 11 フロッピーディスク 12 CD−ROM 14 テープ再生装置 15 通信媒体 16 z値 17 z値 18 後方部 19 領域 A 二値画像 B1 基本線 B2 基本線 B3 基本線 b3 線画レリーフ模様 B4 基本線 c 距離 d 画線 L1 線画 L2 線画 L3 線画 L4 線画 M 領域 P1 モデリングデータ P1a モデリングデータ P2 ラスタデータ P2 標本点群 P2a ラスタデータP2b ラスタデータ P3 線画立体図形 P3a 線画立体図形 P3b 線画立体図形 P3c 線画立体図形 P3d 線画立体図形 P3e 線画立体図形 P3g 線画立体図形 P3h 線画立体図形 P3i 線画立体図形 P3j 線画立体図形 P3k 線画立体図形 P4 変換データ P4a ラスタデータ P5 加工データ P5a 加工データ P5b 加工データ P5c 加工データ P5d 加工データ P5e 加工データ P5f 加工データ P5g 加工データ P5h 加工データ Q5 線画立体図形 S 視線 X 次元空間座標 x2 最大変化量 x3 変化量 y 変化量 y1 最大長 y1 変化量 y2 最大変化量 z’ 標本点 y’ 変化量 Z0 空間座標 Z0” 標本点 z1 最大長 Zmax 空間座標 Zmax” 標本点 Zmidole 空間座標 Zmidole” 標本点 α 整数値 β 整数値 θ 角度 θ” 角度 1 Modeling data input means 2 Rendering means 3 Line drawing generation means 4 conversion output means 5 Processing and editing means 6 Calibration confirmation means 7 Parameter setting means 8 computers 9 floppy disk drive 10 Optical disc drive 11 floppy disks 12 CD-ROM 14 Tape playback device 15 Communication medium 16 z value 17 z value 18 rear part 19 areas A binary image B1 basic line B2 basic line B3 basic line b3 line drawing relief pattern B4 basic line c distance d stroke L1 line drawing L2 line drawing L3 line drawing L4 line drawing M area P1 modeling data P1a modeling data P2 raster data P2 sample point cloud P2a raster data P2b raster data P3 line drawing solid figure P3a Line drawing solid figure P3b Line drawing solid figure P3c line drawing solid figure P3d line drawing solid figure P3e Line drawing solid figure P3g line drawing solid figure P3h line drawing solid figure P3i line drawing solid figure P3j Line drawing solid figure P3k line drawing solid figure P4 conversion data P4a raster data P5 processing data P5a processing data P5b processing data P5c processing data P5d processing data P5e processing data P5f processing data P5g processing data P5h processing data Q5 Line drawing solid figure S line of sight X-dimensional space coordinates x2 maximum change x3 change amount y amount of change y1 maximum length y1 change amount y2 maximum change z'sample points y'change amount Z0 space coordinates Z0 ”sample points z1 maximum length Zmax space coordinates Zmax ”sample points Zmidole space coordinates Zmidole ”sample points α integer value β integer value θ angle θ ”angle

Claims (27)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 3次元空間座標からなるモデリングデー
タから得た立体表面形状を基に、2次元座標上に複数本
の同一画線幅の直線及び曲線を形成させることを特徴と
する立体表現用画像の作成方法。
1. A stereoscopic expression characterized by forming a plurality of straight lines and curves having the same line width on a two-dimensional coordinate based on a three-dimensional surface shape obtained from modeling data consisting of three-dimensional spatial coordinates. How to create an image.
【請求項2】 3次元空間座標からなるモデリングデー
タを入力させる段階と、3次元空間座標を示すX軸、Y
軸、Z軸において、X軸、Y軸の2次元座標上に設定し
た所定の標本点群と、前記標本点群の各標本点毎に前記
モデリングデータのZ軸の値を所定段階の量子化条件に
よって定めたz値を設定させてラスタデータを得るレン
ダリング段階と、前記ラスタデータを基に、前記z値を
変化量として複数本の同一画線幅の直線及び曲線から成
る線画立体図形を発生させる線画発生段階とを有するこ
とを特徴とする請求項1記載の立体表現用画像の作成方
法。
2. A step of inputting modeling data composed of three-dimensional space coordinates and an X-axis, Y indicating the three-dimensional space coordinates.
A predetermined sample point group set on the two-dimensional coordinates of the X axis and the Y axis on the axes Z and Z, and the value of the Z axis of the modeling data for each sample point of the sample point group is quantized in a predetermined step. A rendering step of setting the z value determined by the condition to obtain raster data, and generating a line drawing solid figure composed of a plurality of straight lines and curves having the same drawing line width based on the raster data with the z value as a change amount. The method for creating an image for stereoscopic expression according to claim 1, further comprising a line drawing generating step.
【請求項3】 レンダリング段階によって得た前記ラス
タデータを、グレースケール画像データ形式に変換させ
る段階をさらに有することを特徴とする請求項2記載の
立体表現用画像の作成方法。
3. The method for creating an image for stereoscopic representation according to claim 2, further comprising the step of converting the raster data obtained by the rendering step into a grayscale image data format.
【請求項4】 レンダリング段階によって得た前記ラス
タデータ、又は前記グレースケール画像データ形式に変
換させる段階によって得た変換データにおける、前記z
値を所定の関数を用いて加工編集する段階をさらに有す
ることを特徴とする請求項2又は3記載の立体表現用画
像の作成方法。
4. The z in the raster data obtained by the rendering step or in the converted data obtained by the step of converting to the grayscale image data format.
The method for creating an image for stereoscopic expression according to claim 2 or 3, further comprising a step of processing and editing the value using a predetermined function.
【請求項5】 前記加工編集させる段階において、前記
ラスタデータ、又は前記グレースケール画像データにお
けるz値を、1価関数を用いて線形変換することを特徴
とする請求項4記載の立体表現用画像の作成方法。
5. The image for stereoscopic expression according to claim 4, wherein, in the step of processing and editing, the z value in the raster data or the grayscale image data is linearly converted by using a monovalent function. How to create.
【請求項6】 前記加工編集させる段階において、前記
ラスタデータ、又は前記グレースケール画像データのz
値のヒストグラムを作成し、前記ヒストグラム上でz値
を非線形変換することを特徴とする請求項4記載の立体
表現用画像の作成方法。
6. The z of the raster data or the grayscale image data in the processing and editing step.
The method for creating an image for stereoscopic expression according to claim 4, wherein a histogram of values is created, and z values are non-linearly transformed on the histogram.
【請求項7】 前記加工編集させる段階において、前記
ラスタデータ、又は前記グレースケール画像データのz
値を空間フィルタテーブルを用いて、局所平均を行うこ
とを特徴とする請求項4記載の立体表現用画像の作成方
法。
7. The z of the raster data or the grayscale image data in the processing and editing step.
The method for producing an image for stereoscopic expression according to claim 4, wherein the values are locally averaged using a spatial filter table.
【請求項8】 前記加工編集させる段階において、前記
ラスタデータ、又は前記グレースケール画像データのz
値を空間フィルタテーブルを用い、エッジを強調する処
理を行うことを特徴とする請求項4記載の立体表現用画
像の作成方法。
8. The z of the raster data or the grayscale image data in the processing and editing step.
The method for creating an image for stereoscopic expression according to claim 4, wherein a process of emphasizing an edge is performed using a spatial filter table for the value.
【請求項9】 前記加工編集させる段階において、前記
ラスタデータ、又は前記グレースケール画像データのz
値を空間フィルタテーブルを用い、隣り合う標本点のz
値が滑らかに近似する処理を行うことを特徴とする請求
項4記載の立体表現用画像の作成方法。
9. The z of the raster data or the grayscale image data in the processing and editing step.
Using the spatial filter table for the values, z of adjacent sample points
The method for creating an image for stereoscopic expression according to claim 4, characterized in that processing for approximating the values smoothly is performed.
【請求項10】 前記加工編集させる段階において、前
記ラスタデータ、又は前記グレースケール画像データの
z値にランダムな係数を乗算することを特徴とする請求
項5記載の立体表現用画像の作成方法。
10. The method of creating an image for stereoscopic expression according to claim 5, wherein, in the step of processing and editing, the z value of the raster data or the grayscale image data is multiplied by a random coefficient.
【請求項11】 前記加工編集させる段階において、前
記ラスタデータ、又は前記グレースケール画像データの
前記z値に対し、一定間隔の標本点領域において平均化
を行うことを特徴とする請求項4記載の立体表現用画像
の作成方法。
11. The method according to claim 4, wherein in the step of processing and editing, the z values of the raster data or the grayscale image data are averaged in sample point regions at regular intervals. How to create a stereoscopic image.
【請求項12】 前記線画発生段階において、前記z値
を変化量として形状が変化する複数本の同一画線幅の直
線及び曲線から成る線画立体図形が、前記変化量の奏す
るX、Y座標上の所定の方向で並び換え行い、前記線画
立体図形が前記z値の変化量で変化した領域をマスクあ
るいは白塗りを施すことを特徴とする請求項2乃至11
記載の立体表現用画像の作成方法。
12. In the line drawing generating step, a line drawing solid figure composed of a plurality of straight lines and curves having the same drawing line width and changing in shape with the z value as a change amount is displayed on the X and Y coordinates represented by the change amount. 12. The rearrangement is carried out in a predetermined direction, and a mask or white paint is applied to a region in which the line drawing solid figure is changed by the change amount of the z value.
How to create the described stereoscopic image.
【請求項13】 レンダリング段階によって得たラスタ
データ、又は画像データ形式に変換させる段階によって
得た変換データ、又は加工編集させる段階によって得た
加工編集データ、又は線画発生段階によって得た複数本
の同一画線幅の直線及び曲線から成る線画立体図形を、
ディスプレイ・モニタ若しくはプリンタを用いて表示出
力させる立体データ校正確認段階を更に有することを特
徴とする請求項2乃至12記載の立体表現用画像の作成
方法。
13. Raster data obtained in the rendering step, converted data obtained in the step of converting into an image data format, modified data obtained in the step of processing and editing, or a plurality of identical lines obtained in the line drawing generating step. A line drawing solid figure consisting of straight lines and curves with a line width,
13. The method for creating an image for stereoscopic expression according to claim 2, further comprising a step of confirming correction of stereoscopic data for display output using a display monitor or a printer.
【請求項14】 3次元空間座標からなるモデリングデ
ータを入力する手段と、3次元空間座標を示すX軸、Y
軸、Z軸において、X軸、Y軸の2次元座標上に設定し
た所定の標本点群と、前記標本点群の各標本点毎に前記
モデリングデータのZ軸の値を所定段階の量子化条件に
よって定めたz値で設定したラスタデータを得るレンダ
リング手段と、前記ラスタデータを基に、前記z値の変
化に従って複数本の同一画線幅の直線及び曲線を変化さ
せて線画を発生させる線画発生手段とを有することを特
徴とするコンピュータ・グラフィックス・システム。
14. A means for inputting modeling data composed of three-dimensional space coordinates, and an X-axis, Y indicating the three-dimensional space coordinates.
In the axes Z and Z, a predetermined sample point group set on the two-dimensional coordinates of the X axis and the Y axis, and the Z axis value of the modeling data is quantized in predetermined steps for each sample point of the sample point group. Rendering means for obtaining raster data set with a z value determined by conditions, and a line drawing for generating a line drawing by changing a plurality of straight lines and curves having the same drawing width according to the change of the z value based on the raster data. A computer graphics system having a generating means.
【請求項15】 レンダリング手段によって得た前記ラ
スタデータを、グレースケール画像データ形式に変換さ
せる手段をさらに有することを特徴とする請求項14記
載のコンピュータ・グラフィックス・システム。
15. The computer graphics system according to claim 14, further comprising means for converting the raster data obtained by the rendering means into a grayscale image data format.
【請求項16】 レンダリング手段によって得た前記ラ
スタデータ、又は前記グレースケール画像データ形式に
変換させる手段によって得た変換データの前記z値を所
定の関数を用いて加工編集する手段をさらに有すること
を特徴とする請求項14又は15記載のコンピュータ・
グラフィックス・システム。
16. Further comprising means for processing and editing the z value of the raster data obtained by the rendering means or the converted data obtained by the means for converting into the grayscale image data format using a predetermined function. The computer according to claim 14 or 15, characterized in that
Graphics system.
【請求項17】 前記加工編集する手段において、前記
ラスタデータ、又は前記グレースケール画像データを、
1価関数を用いて前記z値を線形変換することを特徴と
する請求項16記載のコンピュータ・グラフィックス・
システム。
17. The raster data or the grayscale image data, in the processing and editing means,
17. The computer graphics according to claim 16, wherein the z value is linearly transformed by using a monovalent function.
system.
【請求項18】 前記加工編集する手段において、前記
ラスタデータ、又は前記グレースケール画像データの前
記z値のヒストグラムを作成し、前記ヒストグラム上で
前記z値を非線形変換することを特徴とする請求項17
記載のコンピュータ・グラフィックス・システム。
18. The processing and editing means creates a histogram of the z values of the raster data or the grayscale image data, and nonlinearly converts the z values on the histogram. 17
The described computer graphics system.
【請求項19】 前記加工編集する手段において、前記
ラスタデータ、又は前記グレースケール画像データを、
前記z値を空間フィルタテーブルを用いて、局所平均を
行うことを特徴とする請求項16記載の立体表現用画像
の作成方法。
19. The means for processing and editing the raster data or the grayscale image data,
The method of creating an image for stereoscopic expression according to claim 16, wherein the z value is locally averaged using a spatial filter table.
【請求項20】 前記加工編集する手段において、前記
ラスタデータ、又は前記グレースケール画像データを、
前記z値を空間フィルタテーブルを用いて、エッジを強
調する処理を行うことを特徴とする請求項16記載のコ
ンピュータ・グラフィックス・システム。
20. The raster data or the grayscale image data, in the processing and editing means,
17. The computer graphics system according to claim 16, wherein the z value is processed by using a spatial filter table to emphasize edges.
【請求項21】 前記加工編集する手段において、前記
ラスタデータ、又は前記グレースケール画像データにお
けるX軸、Y軸の2次元座標上に設定した任意の標本点
群に、標本化分解能の補間修正を行うことを特徴とする
請求項16記載のコンピュータ・グラフィックス・シス
テム。
21. In the processing and editing means, interpolation correction of sampling resolution is performed on an arbitrary sample point group set on two-dimensional coordinates of X axis and Y axis in the raster data or the grayscale image data. The computer graphics system of claim 16, wherein the computer graphics system comprises:
【請求項22】 前記加工編集する手段において、前記
ラスタデータ、又は前記グレースケール画像データのz
値にランダムな係数を乗算することを特徴とする請求項
16記載のコンピュータ・グラフィックス・システム。
22. In the processing and editing means, z of the raster data or the grayscale image data.
The computer graphics system of claim 16, wherein the value is multiplied by a random coefficient.
【請求項23】 前記加工編集する手段において、前記
ラスタデータ、又は前記グレースケール画像データの前
記z値に対し、一定間隔の標本点領域において平均化を
行うことを特徴とする請求項16記載のコンピュータ・
グラフィックス・システム。
23. The processing / editing means averages the z values of the raster data or the grayscale image data in sample point regions at regular intervals. Computer·
Graphics system.
【請求項24】 前記線画発生段階において、前記z値
を変化量として形状が変化する複数本の同一画線幅の直
線及び曲線から成る線画立体図形が、前記変化量の奏す
るX、Y座標上の所定の方向で並び換え行い、前記線画
立体図形が前記z値の変化量で変化した領域をマスクあ
るいは白塗りを施すことを特徴とする請求項14乃至2
3記載のコンピュータ・グラフィックス・システム。
24. In the line drawing generating step, a line drawing solid figure composed of a plurality of straight lines and curves having the same drawing line width, whose shape changes with the z value as a change amount, is displayed on the X and Y coordinates represented by the change amount. 3. The line drawing solid figure is rearranged in a predetermined direction, and a mask or white paint is applied to a region where the line drawing solid figure is changed by the change amount of the z value.
3. The computer graphics system described in 3.
【請求項25】 レンダリング手段によって得たラスタ
データ、又は画像データ形式に変換させる手段によって
得た変換データ、又は加工編集させる手段によって得た
加工編集データ、又は線画発生手段によって得た複数本
の同一画線幅の直線及び曲線から成る線画立体図形を、
ディスプレイ・モニタ若しくはプリンタを用いて表示出
力させる立体データ校正確認手段を更に有することを特
徴とする請求項14乃至24記載のコンピュータ・グラ
フィックス・システム。
25. Raster data obtained by rendering means, conversion data obtained by means for converting to image data format, processed / edited data obtained by means for processing / editing, or a plurality of identical lines obtained by line drawing generating means A line drawing solid figure consisting of straight lines and curves with a line width,
25. The computer graphics system according to claim 14, further comprising stereoscopic data calibration confirmation means for displaying and outputting using a display monitor or a printer.
【請求項26】 前記モデリングデータを入力する手段
についてはモデリングデータのデータタイプの選択、前
記レンダリング手段についてはラスタデータの標本化分
解能の設定と各標本点毎の整数値範囲の設定、前記線画
発生手段については複数本の同一画線幅の直線及び曲線
の数、長さ、位置、画線幅、色、変化量の設定、前記変
換出力手段についてはラスタデータを変換するファイル
フォーマットの選択、前記加工編集手段についてはラス
タデータ又は前記変換データのz値を修正するための設
定値の設定、前記校正確認手段については線画立体図形
の選択又は変換データの選択又は加工データの選択にお
ける所定の設定値を設定するためのパラメータ設定手段
を備えることを特徴とするコンピュータ・グラフィック
ス・システム。
26. A data type of modeling data is selected for a means for inputting the modeling data, a sampling resolution of raster data is set for the rendering means, an integer value range is set for each sample point, and the line drawing is generated. For the means, setting of the number, length, position, line width, color and change amount of a plurality of straight lines and curves having the same line width, for the conversion output means, selection of a file format for converting raster data, For the processing / editing means, setting of a set value for correcting the z value of the raster data or the converted data, and for the calibration confirmation means, a predetermined set value for selection of a line drawing solid figure, conversion data, or processing data. A computer graphics system comprising a parameter setting means for setting the.
【請求項27】 請求項1乃至13のいずれかに記載の
方法を実現するプログラム。
27. A program for realizing the method according to any one of claims 1 to 13.
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