JP2003256864A - テクスチャマッピングプログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ３次元モデル、光源、カメラのうち一部、も
しくは全部の位置関係に応じたテクスチャマッピングを
３次元モデルに対して行うこと。 【解決手段】 カメラと３次元モデルとの距離（ｙ）を
計算し、３次元モデル上の１点における法線ベクトルと
光源ベクトルとの内積値（ｘ）を求める。次に、ｘ、ｙ
を用いてテクスチャ画像において（（（ｘ＋１）×（Ｎ
−１）／２、ｙ×Ｍ／Ｌ２））に位置する画素を上記１
点に貼り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テクスチャマッピ
ングプログラムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像処理技術においてテクスチャマッピ
ングという処理がある。これは一般的には３次元モデル
の表面に２次元の画像（テクスチャ画像）を貼り付ける
（マッピングする）処理である。このテクスチャマッピ
ング処理において、光源からの光の方向ベクトルと３次
元モデルの表面の各点における法線ベクトルとが成す角
度の差に応じて粗い階調で３次元モデルに対して陰影を
付け、あたかも２次元のアニメ調の画像となるように、
３次元モデルに対して行う処理（以下、トゥーンシェー
ディング処理と呼ぶ）がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】３次元モデルがカメラ
の位置から遠い場所に位置する場合、３次元モデルの詳
細は表示された画面上ではわかりにくい。よってこの場
合、３次元モデルの画像情報を減らしていくことが好ま
しい。また、光源の位置と３次元モデルの位置関係によ
っては、３次元モデルの表面の色情報が変化する。例え
ば３次元モデルがカメラに対して逆光の場所に位置する
場合、カメラの位置から見た３次元モデルは概ね黒い物
体として見える。

【０００４】本発明はこのような点を考慮して成された
ものであり、３次元モデル、光源、カメラのうち一部、
もしくは全部の位置関係に応じたテクスチャマッピング
を３次元モデルに対して行うことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ために、例えば本発明のテクスチャマッピングプログラ
ムは以下の構成を備える。

【０００６】すなわち、３次元モデルに対してテクスチ
ャマッピングを行うテクスチャマッピングプログラムで
あって、３次元モデルにおいて注目部分の法線ベクトル
と、光源から当該３次元モデルに対して照射される光の
方向ベクトルとの内積値を求める第１の計算工程のプロ
グラムと、前記３次元モデルとカメラとの距離を求める
第２の計算工程のプログラムと、前記方向ベクトルと、
前記３次元モデルにおいてテクスチャマッピングを行う
部分の夫々の法線ベクトルとの内積値に応じた画素値を
有する画素列を第１の方向に、前記３次元モデルと前記
カメラとの距離に応じた画素値を有する画素列を前記第
１の方向とは直交する第２の方向に配置するテクスチャ
画像から、前記第１，２の計算工程での計算結果に基づ
いて前記注目部分にテクスチャマッピングを行う画素を
特定する特定工程のプログラムとを含み、前記特定工程
で特定された画素を前記注目部分にテクスチャマッピン
グすることを特徴とする。

【０００７】本発明の目的を達成するために、例えば本
発明のテクスチャマッピングプログラムは以下の構成を
備える。

【０００８】すなわち、３次元モデルに対してテクスチ
ャマッピングを行うテクスチャマッピングプログラムで
あって、３次元モデルにおいて注目部分の法線ベクトル
と、光源から当該３次元モデルに対して照射される光の
方向ベクトルとの角度差を求める第１の計算工程のプロ
グラムと、前記３次元モデルとカメラとの距離を求める
第２の計算工程のプログラムと、前記方向ベクトルと、
前記３次元モデルにおいてテクスチャマッピングを行う
部分の夫々の法線ベクトルとの角度差に応じた画素値を
有する画素列を第１の方向に、前記３次元モデルと前記
カメラとの距離に応じた画素値を有する画素列を前記第
１の方向とは直交する第２の方向に配置するテクスチャ
画像から、前記第１，２の計算工程での計算結果に基づ
いて前記注目部分にテクスチャマッピングを行う画素を
特定する特定工程のプログラムとを含み、前記特定工程
で特定された画素を前記注目部分にテクスチャマッピン
グすることを特徴とする。

【０００９】更に上記テクスチャマッピングプログラム
は、前記特定工程で特定された画素を前記３次元モデル
にテクスチャマッピングした処理済み３次元モデルに対
して更に文字線画が描画されたテクスチャ画像をテクス
チャマッピングすると共に、前記処理済み３次元モデル
と前記カメラとの距離に応じて前記文字線画の透明度を
制御する透明度制御工程のプログラムを含むことを特徴
とする。

【００１０】本発明の目的を達成するために、例えば本
発明のテクスチャマッピングプログラムは以下の構成を
備える。

【００１１】すなわち、３次元モデルに対してテクスチ
ャマッピングを行うテクスチャマッピングプログラムで
あって、３次元モデルにおいて注目部分の法線ベクトル
と、光源から当該３次元モデルに対して照射される光の
第１の方向ベクトルとの内積値を求める第１の計算工程
のプログラムと、前記第１の方向ベクトルと、カメラか
ら前記３次元モデルに対する第２の方向ベクトルとの内
積値を求める第２の計算工程のプログラムと、前記第１
の方向ベクトルと、前記３次元モデルにおいてテクスチ
ャマッピングを行う部分の夫々の法線ベクトルとの内積
値に応じた画素値を有する画素列を第１の方向に、前記
第１の方向ベクトルと前記第２の方向ベクトルとの内積
値に応じた画素値を有する画素列を前記第１の方向とは
直交する第２の方向に配置するテクスチャ画像から、前
記第１，２の計算工程での計算結果に基づいて前記注目
部分にテクスチャマッピングを行う画素を特定する特定
工程のプログラムとを含み、前記特定工程で特定された
画素を前記注目部分にテクスチャマッピングすることを
特徴とする。

【００１２】本発明の目的を達成するために、例えば本
発明のテクスチャマッピングプログラムは以下の構成を
備える。

【００１３】すなわち、３次元モデルに対してテクスチ
ャマッピングを行うテクスチャマッピングプログラムで
あって、３次元モデルにおいて注目部分の法線ベクトル
と、光源から当該３次元モデルに対して照射される光の
第１の方向ベクトルとの角度差を求める第１の計算工程
のプログラムと、前記第１の方向ベクトルと、カメラか
ら前記３次元モデルに対する第２の方向ベクトルとの角
度差を求める第２の計算工程のプログラムと、前記第１
の方向ベクトルと、前記３次元モデルにおいてテクスチ
ャマッピングを行う部分の夫々の法線ベクトルとの角度
差に応じた画素値を有する画素列を第１の方向に、前記
第１の方向ベクトルと前記第２の方向ベクトルとの角度
差に応じた画素値を有する画素列を前記第１の方向とは
直交する第２の方向に配置するテクスチャ画像から、前
記第１，２の計算工程での計算結果に基づいて前記注目
部分にテクスチャマッピングを行う画素を特定する特定
工程のプログラムとを含み、前記特定工程で特定された
画素を前記注目部分にテクスチャマッピングすることを
特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して、本発明
の好適な実施形態について詳細に説明する。

【００１５】まず、従来のトゥーンシェーディング処理
の概要について説明する。一般にコンピュータによって
３次元モデルを生成し、表示装置に表示する場合、３次
元モデルにはシェーディング処理が施される。光源から
照射される光の方向ベクトル（以下、光源ベクトル）と
３次元モデルの表面の各点における法線ベクトルとの内
積値を計算し、内積値が大きいほど暗く、内積値が小さ
いほど明るい色で各点を表現することで、３次元モデル
の表面になだらかな（細かい階調で）陰影を付けること
ができる。

【００１６】上記シェーディング処理（以下、トゥーン
シェーディング処理と区別するために一般シェーディン
グ処理と呼ぶことがある）を施された３次元モデルの画
像をアニメーション画像に合成して用いる場合、アニメ
ーションの画像は登場する各物体（生物を含む）の陰影
が粗い階調で表現されているため、合成後の画像を見た
観察者に、細かい階調で陰影が付けられた上記シェーデ
ィング処理を施された３次元モデルの画像に対する違和
感を与えることになる。そこで、３次元モデルに上記シ
ェーディング処理による画像の階調を粗くした、あたか
も２次元のアニメ調の画像となるようなテクスチャ画像
を、３次元モデルに貼り付ける処理（トゥーンシェーデ
ィング処理）を行う。

【００１７】図１に３次元モデルと光源とを示す。シェ
ーディング処理では、３次元モデルの任意の点Ｐ（３次
元モデルがポリゴンで形成されている場合はポリゴン）
における法線ベクトルＶ_Ｎと光源ベクトルＶ_Ｌとの内積
値に応じて点Ｐにおける陰影を決定する。一方、トゥー
ンシェーディング処理ではこの内積値に応じて、テクス
チャ画像のうち点Ｐに貼り付ける画素の位置を決定し、
決定した位置の画素を３次元モデルの点Ｐに貼り付ける
処理を行う。

【００１８】図２にこのトゥーンシェーディング処理で
用いるテクスチャ画像を示す。同図に示した画像は縦Ｍ
画素、横Ｎ画素であって、同図左から白、グレー、そし
て黒の領域を有する。夫々の領域の横方向の長さは任意
である。ここで３次元モデル上の任意の点における上記
内積値がａである場合、この点には、図２に示したテク
スチャ画像において左から（ａ＋１）（Ｎ−１）／２番
目の位置の画素を貼り付けることになる（左端の画素を
０番目とした場合）。つまり、内積値が大きい点ほどテ
クスチャ画像の右側の画素を用いる傾向にあり、内積値
が小さい点ほど左側の画素を用いる傾向にある。これに
より、内積値が大きい点ほど暗い色（同図では黒）、内
積値が小さいほど明るい色（同図では白）を割り当てる
ことができると共に、テクスチャ画像で用いられている
各色は大まかに分かれているので、トゥーンシェーディ
ング処理の結果、３次元モデルに上記シェーディング処
理による画像の階調を粗くした、あたかも２次元のアニ
メ調の画像となるようなテクスチャ画像を、３次元モデ
ルに貼り付けることができる。

【００１９】しかし上記従来のトゥーンシェーディング
処理において、テクスチャ画像（図２）を参照する方向
は内積値に応じて横方向のみであった。つまり、同図の
テクスチャ画像において縦方向を参照することはなかっ
た。そこで下記の実施形態では、状況（３次元モデル、
光源、カメラのうち一部、もしくは全部の位置関係）に
応じて用いるべき情報を縦方向に有するテクスチャ画像
と、このテクスチャ画像を用いてトゥーンシェーディン
グ処理を行うプログラムについて説明する。

【００２０】［第１の実施形態］本実施形態におけるト
ゥーンシェーディング処理を行うプログラムは、用いる
テクスチャ画像の縦方向を、このテクスチャ画像を貼り
付ける３次元モデルとカメラとの距離に応じて参照す
る。

【００２１】図３に本実施形態におけるトゥーンシェー
ディングを行うプログラムを実行する情報処理装置の基
本構成を示す。なお、同図に示した情報処理装置は一般
のパーソナルコンピュータやワークステーション、ゲー
ム装置等を含む。

【００２２】３０１はＣＰＵで、ＲＡＭ３０２やＲＯＭ
３０３に格納されたプログラムやデータを用いて本装置
全体の制御を行うと共に、後述のトゥーンシェーディン
グ処理を含む各種の画像処理を行う。３０２はＲＡＭ
で、ハードディスドライブ３０４（以下、ＨＤＤ）やＣ
Ｄ−ＲＯＭドライブ３０５から読み出されたプログラム
やデータなどを一時的に記憶するエリアを備えると共
に、ＣＰＵ３０１が各種の処理を実行する際に用いるワ
ークエリアも備える。３０３はＲＯＭで、本装置全体の
制御を行うためのプログラムやデータなどを格納する。
３０４は上記ＨＤＤで、ＣＤ−ＲＯＭドライブ３０５か
ら読み出されたプログラムやデータなどをファイルとし
て保存することができる。３０５はＣＤ−ＲＯＭドライ
ブで、プログラムやデータを格納した記憶媒体としての
ＣＤ−ＲＯＭからプログラムやデータを読み出す。３０
６は表示装置で、ＣＲＴや液晶画面などにより構成され
ており、画像や文字等を表示する。３０７は操作部で、
キーボードやマウス、ゲームを行うためのパッド、ジョ
イスティックなどにより構成されており、操作者からの
本装置に対する入力指示を行うためのインターフェース
として機能する。３０８は上述の各部を繋ぐバスであ
る。

【００２３】尚、上記構成に加えて、ＣＤ−ＲＯＭ以外
にもＤＶＤ−ＲＯＭやフロッピー（登録商標）ディスク
など、他の記憶媒体からプログラムやデータを読み出す
ためのドライブを備えても良い。

【００２４】次に、本実施形態におけるテクスチャ画像
について説明する。図４に本実施形態におけるテクスチ
ャ画像を示す。本実施形態におけるテクスチャ画像は縦
Ｍ画素、横Ｎ画素である。また同図において原点（０，
０）を同図画像の左上隅に取り、横方向をｘ軸方向、縦
方向をｙ軸方向とする。本実施形態では説明を簡単にす
るために、３次元モデルにおいて最も明るい部分の色を
白とするがこれに限定されるものではない。

【００２５】同図に示したテクスチャ画像をトゥーンシ
ェーディング処理に適用する場合、まず、３次元モデル
とカメラとの距離を計算する。計算した距離をｙとす
る。次に、３次元モデルにおいてテクスチャを貼る点Ｐ
における法線ベクトルと光源ベクトルとの内積値を求
め、これをｘとする。そして、図４に示したテクスチャ
画像において（（ｘ＋１）×（Ｎ−１）／２、ｙ×Ｍ／
Ｌ２）に対応する位置の画素を３次元モデルにおける点
Ｐに貼り付ける。

【００２６】図４に示したテクスチャ画像は、３次元モ
デルとカメラとの距離が遠くなるに従って使用可能な色
の種類が減るように構成されていると共に、３次元モデ
ルとカメラとの距離が遠くなるに従ってほとんどの内積
値に対する色がグレーとなるように構成されている。具
体的には、同図では距離が近い（距離０から距離Ｌ１）
場合には白、グレー、黒の３色が内積値に応じて使用可
能である。しかし距離がＬ１以上である場合、内積値が
如何なる値をとっても使用可能な色はグレー、黒の２色
となる。尚、距離がＬ２以上の場合、Ｌ２として扱う。

【００２７】よって、図４に示したテクスチャ画像を用
いて上述の通りトゥーンシェーディング処理を行うこと
で、３次元モデルとカメラとの距離に応じて使用可能な
色やその色数、各内積値に対する各色の割合を変化させ
ることができる。つまり、同図に示したテクスチャ画像
を用いてトゥーンシェーディング処理を行うことで従来
のトゥーンシェーディング処理による結果が得られると
共に、３次元モデルとカメラとの距離に応じて表現色を
変化させることができる。

【００２８】図５に本実施形態における上記テクスチャ
画像を用いたトゥーンシェーディング処理のフローチャ
ートを示す。なお、同図に示したフローチャートに従っ
たプログラムはＲＡＭ３０２に読み出され、ＣＰＵ３０
１により実行されるので、本実施形態における情報処理
装置は上記トゥーンシェーディング処理を行うことがで
きる。また、同図に示したフローチャートはトゥーンシ
ェーディング処理を施された３次元モデルを表示装置３
０６の画面上に表示する際のレンダリング処理（サブル
ーチン）として実行される。

【００２９】まず、カメラと３次元モデルとの距離
（ｙ）を計算し、ＲＡＭ３０２に記憶する（ステップＳ
５０１）。これは互いの３次元座標値を用いて求めるこ
とができる。なお、この距離を求める処理は同図に示し
たフローチャートに従った処理の外部で行い、ステップ
Ｓ５０１では、外部で求めた距離をＲＡＭ３０２に読み
込んでも良い。次に、３次元モデル上の１点（３次元モ
デルがポリゴンにより形成されている場合には１つのポ
リゴン）における法線ベクトルと光源ベクトルとの内積
値（ｘ）を求め、ＲＡＭ３０２に記憶する（ステップＳ
５０２）。

【００３０】次に、ステップＳ５０１，ステップＳ５０
２において求め、ＲＡＭ３０２に記憶されているｘ、ｙ
を用いて図４に示したテクスチャ画像において（（（ｘ
＋１）×（Ｎ−１）／２、ｙ×Ｍ／Ｌ２））に位置する
画素を上記１点に貼り付ける（ステップＳ５０３）。そ
して未だテクスチャ画像を貼り付けていない点が３次元
モデルにある場合には処理をステップＳ５０２に戻し、
この点に対して以下、同様に処理を行う。

【００３１】以上説明した、ステップＳ５０１〜ステッ
プＳ５０３の処理を３次元モデル上の全ての点に対して
行うことで、３次元モデル上に本実施形態におけるトゥ
ーンシェーディングを行うことができる。

【００３２】なお、上記説明ではテクスチャ画像に用い
る色の数を最大３つとしたがこれに限定されるものでは
ない。また、上記説明は図４に示したテクスチャ画像に
限定されるものではない。つまり、図４に示した各色の
割合や分布はこれに限定されるものではない。またテク
スチャ画像においてｘ軸方向は法線ベクトルと光源ベク
トルとの内積値に限定されるものではなく、他にも例え
ば法線ベクトルと光源ベクトルとの角度差であってもよ
い。

【００３３】次に、上記トゥーンシェーディング処理を
施された３次元モデルに対して文字線画が描画されたテ
クスチャ画像を更に貼り付ける場合について説明する。
図６は、上記トゥーンシェーディング処理を施された３
次元モデル６０１に対して点線が描画されたテクスチャ
画像６０２を貼り付け、野球のボールの３次元モデル６
０３を生成する流れを示す図である。テクスチャ画像６
０２は点線の部分（ボールの縫い目の部分）のみが任意
の色で描画されており、それ以外の領域は貼り付けた３
次元モデルの下地の色（即ち、本実施形態におけるトゥ
ーンシェーディング処理がなされた３次元モデルの表面
の色）が見えるように透明となっている。

【００３４】同図に示した方法により生成されたボール
の３次元モデル６０３がカメラから遠ざかるに従って下
地の色は上記トゥーンシェーディング処理により変化し
ていくが、上記の通り、縫い目の部分は確認し難くなる
と共に、ちらつく。そこで、カメラとの距離が大きくな
るに従ってこの縫い目の部分のα値を下げていき、カメ
ラとの距離が大きくなるに従ってこの縫い目の部分の透
明度を上げていくことが好適である。

【００３５】［第２の実施形態］本実施形態におけるト
ゥーンシェーディング処理を行うプログラムは、用いる
テクスチャ画像の縦方向を光源とカメラとの位置関係に
応じて参照する。図７にカメラ、３次元モデル、光源を
示す。Ｖ_Ｌ、Ｖ_Ｎは図１に示したものと同じで、Ｖ_Ｃは
カメラから３次元モデルに対する方向ベクトル（視線ベ
クトル）である。

【００３６】視線ベクトルＶ_Ｃと光源ベクトルＶ_Ｌとが
成す角度が１８０度の場合、すなわち、逆光の場合、カ
メラから見て３次元モデルは概ね図８（ａ）に示すよう
に見える。つまり、見える範囲で３次元モデルのほとん
どは黒く見え、周辺部分のみが若干明るく見える。一
方、視線ベクトルＶ_Ｃと光源ベクトルＶ_Ｌとが成す角度
が０度の場合、即ち順光の場合、カメラから見て３次元
モデルは概ね図８（ｂ）に示すように見える。つまり、
見える範囲で３次元モデルのほとんどは白く見える。こ
のようにカメラと光源の位置関係により３次元モデルの
見え方は変化する。

【００３７】図９に本実施形態におけるテクスチャ画像
を示す。本実施形態でも第１の実施形態と同様にテクス
チャ画像は縦Ｍ画素、横Ｎ画素であって、原点（０，
０）を同図画像の左上隅に取り、横方向をｘ軸方向、縦
方向をｙ軸方向とする。また本実施形態でも第１の実施
形態と同様に、３次元モデルにおいて最も明るい部分の
色を白とするがこれに限定されるものではない。

【００３８】同図に示したテクスチャ画像をトゥーンシ
ェーディング処理に適用する場合、まず、視線ベクトル
と光源ベクトルとが成す角度の差を計算する。計算した
角度の差をｙとする。次に、３次元モデルにおいてテク
スチャを貼る点Ｐにおける法線ベクトルと光源ベクトル
との内積値を求め、これをｘとする。そして、図９に示
したテクスチャ画像において座標（（ｘ＋１）×（Ｎ−
１）／２、ｙ×Ｍ／３６０）に位置する画素を３次元モ
デルにおける点Ｐに貼り付ける。

【００３９】図９に示したテクスチャ画像は、視線ベク
トルと光源ベクトルとの角度差が１８０度、すなわち、
逆光に近いほど使用する暗い色の種類と割合が増えるよ
うに構成されている。また、テクスチャ画像において各
色の種類、分布は１８０度を境に上部、下部は対象であ
る。

【００４０】よって、図９に示したテクスチャ画像を用
いて上述の通りトゥーンシェーディング処理を行うこと
で、カメラと光源の位置関係に応じて使用可能な色やそ
の色数、各内積値に対する各色の割合を変化させること
ができる。つまり、同図に示したテクスチャ画像を用い
てトゥーンシェーディング処理を行うことで従来のトゥ
ーンシェーディング処理による結果が得られると共に、
カメラと光源との位置関係に応じて表現色を変化させる
ことができる。

【００４１】図１０に本実施形態における上記テクスチ
ャ画像を用いたトゥーンシェーディング処理のフローチ
ャートを示す。なお、同図に示したフローチャートに従
ったプログラムはＲＡＭ３０２に読み出され、ＣＰＵ３
０１により実行されるので、本実施形態における情報処
理装置は上記トゥーンシェーディング処理を行うことが
できる。また、同図に示したフローチャートはトゥーン
シェーディング処理を施された３次元モデルを表示装置
３０６の画面上に表示する際のレンダリング処理（サブ
ルーチン）として実行される。

【００４２】まず、視線ベクトルと光源ベクトルとの角
度差（ｙ）を計算し、ＲＡＭ３０２に記憶する（ステッ
プＳ１００１）。視線ベクトルは、カメラの座標と３次
元モデルの座標を用いて求めることができる。光源ベク
トルは光源の座標と３次元モデルの座標を用いて求める
ことができる。なお、この角度差を求める処理は同図に
示したフローチャートに従った処理の外部で行い、ステ
ップＳ１００１では、外部で求めた角度差をＲＡＭ３０
２に読み込んでも良い。次に、３次元モデル上の１点
（３次元モデルがポリゴンにより形成されている場合に
は１つのポリゴン）における法線ベクトルと光源ベクト
ルとの内積値を（ｘ）求め、ＲＡＭ３０２に記憶する
（ステップＳ１００２）。

【００４３】次に、ステップＳ１００１，ステップＳ１
００２において求め、ＲＡＭ３０２に記憶しているｘ、
ｙを用いて図９に示したテクスチャ画像において
（（（ｘ＋１）×（Ｎ−１）／２、ｙ×Ｍ／３６０））
に位置する画素を上記１点に貼り付ける（ステップＳ１
００３）。そして未だテクスチャ画像を貼り付けていな
い点が３次元モデルにある場合には処理をステップＳ１
００２に戻し、この点に対して以下、同様に処理を行
う。

【００４４】以上説明した、ステップＳ１００１〜ステ
ップＳ１００３の処理を３次元モデル上の全ての点に対
して行うことで、３次元モデル上に本実施形態における
トゥーンシェーディングを行うことができる。

【００４５】なお、上記説明ではテクスチャ画像に用い
る色の数を最大３つとしたがこれに限定されるものでは
ない。また、上記説明は図９に示したテクスチャ画像に
限定されるものではない。つまり、図９に示した各色の
成分の割合や分布はこれに限定されるものではない。ま
たテクスチャ画像においてｘ軸方向は法線ベクトルと光
源ベクトルとの内積値に限定されるものではなく、他に
も例えば法線ベクトルと光源ベクトルとが成す角度であ
ってもよい。同様に、ｙ軸方向は視線ベクトルと光源ベ
クトルとの角度差に限定されるものではなく、他にも例
えば視線ベクトルと光源ベクトルとの内積値であっても
よい。

【００４６】［第３の実施形態］以上の処理（例えば図
５，１０に示したフローチャートの一部、もしくは全部
に従った処理）をプログラムとしてＣＤ−Ｒ、ＲＯＭや
ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＭＯ等の記憶媒体に記憶させ、この記
憶媒体に記憶されているプログラムをコンピュータに読
み込ませる（インストール、もしくはコピーさせる）こ
とで、このコンピュータは以上の処理を行うことができ
る。よって、この記憶媒体も本発明の範疇にあることは
明白である。

【００４７】また、上記実施形態で説明したトゥーンシ
ェーディング処理は以下の構成を備えるテクスチャマッ
ピング装置でも実現可能である。すなわち、３次元モデ
ルに対してテクスチャマッピングを行うテクスチャマッ
ピング装置であって、３次元モデルにおいて注目部分の
法線ベクトルと、光源から当該３次元モデルに対して照
射される光の方向ベクトルとの内積値を求める第１の計
算手段と、前記３次元モデルとカメラとの距離を求める
第２の計算手段と、前記方向ベクトルと、前記３次元モ
デルにおいてテクスチャマッピングを行う部分の夫々の
法線ベクトルとの内積値に応じた画素値を有する画素列
を第１の方向に、前記３次元モデルと前記カメラとの距
離に応じた画素値を有する画素列を前記第１の方向とは
直交する第２の方向に配置するテクスチャ画像から、前
記第１，２の計算手段による計算結果に基づいて前記注
目部分にテクスチャマッピングを行う画素を特定する特
定手段とを備え、前記特定手段により特定された画素を
前記注目部分にテクスチャマッピングすることを特徴と
するテクスチャマッピング装置により上記実施形態で説
明した一連の処理を行うことができるので、上記構成を
備える装置は本発明の範疇にあることは明確である。

【００４８】また、上記実施形態で説明したトゥーンシ
ェーディング処理は以下の構成を備えるテクスチャマッ
ピング装置でも実現可能である。すなわち、３次元モデ
ルに対してテクスチャマッピングを行うテクスチャマッ
ピング装置であって、３次元モデルにおいて注目部分の
法線ベクトルと、光源から当該３次元モデルに対して照
射される光の方向ベクトルとの角度差を求める第１の計
算手段と、前記３次元モデルとカメラとの距離を求める
第２の計算手段と、前記方向ベクトルと、前記３次元モ
デルにおいてテクスチャマッピングを行う部分の夫々の
法線ベクトルとの角度差に応じた画素値を有する画素列
を第１の方向に、前記３次元モデルと前記カメラとの距
離に応じた画素値を有する画素列を前記第１の方向とは
直交する第２の方向に配置するテクスチャ画像から、前
記第１，２の計算手段による計算結果に基づいて前記注
目部分にテクスチャマッピングを行う画素を特定する特
定手段とを備え、前記特定手段により特定された画素を
前記注目部分にテクスチャマッピングすることを特徴と
するテクスチャマッピング装置により上記実施形態で説
明した一連の処理を行うことができるので、上記構成を
備える装置は本発明の範疇にあることは明確である。

【００４９】また上記構成を備えるテクスチャマッピン
グ装置は更に、特定手段が特定した画素を３次元モデル
にテクスチャマッピングした処理済み３次元モデルに対
して更に文字線画が描画されたテクスチャ画像をテクス
チャマッピングすると共に、処理済み３次元モデルとカ
メラとの距離に応じて文字線画の透明度を制御する透明
度制御手段を備えてもよい。

【００５０】また、上記実施形態で説明したトゥーンシ
ェーディング処理は以下の構成を備えるテクスチャマッ
ピング装置でも実現可能である。すなわち、３次元モデ
ルに対してテクスチャマッピングを行うテクスチャマッ
ピング装置であって、３次元モデルにおいて注目部分の
法線ベクトルと、光源から当該３次元モデルに対して照
射される光の第１の方向ベクトルとの内積値を求める第
１の計算手段と、前記第１の方向ベクトルと、カメラか
ら前記３次元モデルに対する第２の方向ベクトルとの内
積値を求める第２の計算手段と、前記第１の方向ベクト
ルと、前記３次元モデルにおいてテクスチャマッピング
を行う部分の夫々の法線ベクトルとの内積値に応じた画
素値を有する画素列を第１の方向に、前記第１の方向ベ
クトルと前記第２の方向ベクトルとの内積値に応じた画
素値を有する画素列を前記第１の方向とは直交する第２
の方向に配置するテクスチャ画像から、前記第１，２の
計算手段による計算結果に基づいて前記注目部分にテク
スチャマッピングを行う画素を特定する特定手段とを備
え、前記特定手段により特定された画素を前記注目部分
にテクスチャマッピングすることを特徴とするテクスチ
ャマッピング装置により上記実施形態で説明した一連の
処理を行うことができるので、上記構成を備える装置は
本発明の範疇にあることは明確である。

【００５１】また、上記実施形態で説明したトゥーンシ
ェーディング処理は以下の構成を備えるテクスチャマッ
ピング装置でも実現可能である。すなわち、３次元モデ
ルに対してテクスチャマッピングを行うテクスチャマッ
ピング装置であって、３次元モデルにおいて注目部分の
法線ベクトルと、光源から当該３次元モデルに対して照
射される光の第１の方向ベクトルとの角度差を求める第
１の計算手段と、前記第１の方向ベクトルと、カメラか
ら前記３次元モデルに対する第２の方向ベクトルとの角
度差を求める第２の計算手段と、前記第１の方向ベクト
ルと、前記３次元モデルにおいてテクスチャマッピング
を行う部分の夫々の法線ベクトルとの角度差に応じた画
素値を有する画素列を第１の方向に、前記第１の方向ベ
クトルと前記第２の方向ベクトルとの角度差に応じた画
素値を有する画素列を前記第１の方向とは直交する第２
の方向に配置するテクスチャ画像から、前記第１，２の
計算手段による計算結果に基づいて前記注目部分にテク
スチャマッピングを行う画素を特定する特定手段とを備
え、前記特定手段により特定された画素を前記注目部分
にテクスチャマッピングすることを特徴とするテクスチ
ャマッピング装置により上記実施形態で説明した一連の
処理を行うことができるので、上記構成を備える装置は
本発明の範疇にあることは明確である。

【００５２】

【発明の効果】以上の説明により、本発明によって、３
次元モデル、光源、カメラのうち一部、もしくは全部の
位置関係に応じたテクスチャマッピングを３次元モデル
に対して行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】３次元モデルと光源を示す図である。

【図２】従来のトゥーンシェーディング処理で用いるテ
クスチャ画像を示す図である。

【図３】本発明の実施形態における情報処理装置の基本
構成を示すブロック図である。

【図４】本発明の第１の実施形態におけるテクスチャ画
像を示す図である。

【図５】本発明の第１の実施形態におけるトゥーンシェ
ーディング処理のフローチャートである。

【図６】本発明の第１の実施形態におけるトゥーンシェ
ーディング処理を施された３次元モデル６０１に対して
点線画鋲がされたテクスチャ画像６０２を貼り付け、ボ
ールの３次元モデル６０３を生成する流れを示す図であ
る。

【図７】カメラ、３次元モデル、光源を示す図である。

【図８】（ａ）は逆光の時に見える３次元モデルを示す
図で、（ｂ）は順光の時に見える３次元モデルを示す図
である。

【図９】本発明の第２の実施形態におけるテクスチャ画
像を示す図である。

【図１０】本発明の第２の実施形態におけるトゥーンシ
ェーディング処理のフローチャートである。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３次元モデルに対してテクスチャマッピ
   ングを行うテクスチャマッピングプログラムであって、 ３次元モデルにおいて注目部分の法線ベクトルと、光源
   から当該３次元モデルに対して照射される光の方向ベク
   トルとの内積値を求める第１の計算工程のプログラム
   と、 前記３次元モデルとカメラとの距離を求める第２の計算
   工程のプログラムと、 前記方向ベクトルと、前記３次元モデルにおいてテクス
   チャマッピングを行う部分の夫々の法線ベクトルとの内
   積値に応じた画素値を有する画素列を第１の方向に、前
   記３次元モデルと前記カメラとの距離に応じた画素値を
   有する画素列を前記第１の方向とは直交する第２の方向
   に配置するテクスチャ画像から、前記第１，２の計算工
   程での計算結果に基づいて前記注目部分にテクスチャマ
   ッピングを行う画素を特定する特定工程のプログラムと
   を含み、 前記特定工程で特定された画素を前記注目部分にテクス
   チャマッピングすることを特徴とするテクスチャマッピ
   ングプログラム。
2. 【請求項２】 ３次元モデルに対してテクスチャマッピ
   ングを行うテクスチャマッピングプログラムであって、 ３次元モデルにおいて注目部分の法線ベクトルと、光源
   から当該３次元モデルに対して照射される光の方向ベク
   トルとの角度差を求める第１の計算工程のプログラム
   と、 前記３次元モデルとカメラとの距離を求める第２の計算
   工程のプログラムと、 前記方向ベクトルと、前記３次元モデルにおいてテクス
   チャマッピングを行う部分の夫々の法線ベクトルとの角
   度差に応じた画素値を有する画素列を第１の方向に、前
   記３次元モデルと前記カメラとの距離に応じた画素値を
   有する画素列を前記第１の方向とは直交する第２の方向
   に配置するテクスチャ画像から、前記第１，２の計算工
   程での計算結果に基づいて前記注目部分にテクスチャマ
   ッピングを行う画素を特定する特定工程のプログラムと
   を含み、 前記特定工程で特定された画素を前記注目部分にテクス
   チャマッピングすることを特徴とするテクスチャマッピ
   ングプログラム。
3. 【請求項３】 更に、前記特定工程で特定された画素を
   前記３次元モデルにテクスチャマッピングした処理済み
   ３次元モデルに対して更に文字線画が描画されたテクス
   チャ画像をテクスチャマッピングすると共に、 前記処理済み３次元モデルと前記カメラとの距離に応じ
   て前記文字線画の透明度を制御する透明度制御工程のプ
   ログラムを含むことを特徴とする請求項１または２に記
   載のテクスチャマッピングプログラム。
4. 【請求項４】 前記透明度制御工程のプログラムは、前
   記処理済み３次元モデルと前記カメラとの距離が近いほ
   ど透明度を下げ、遠いほど透明度を上げることを特徴と
   する請求項３に記載のテクスチャマッピングプログラ
   ム。
5. 【請求項５】 ３次元モデルに対してテクスチャマッピ
   ングを行うテクスチャマッピングプログラムであって、 ３次元モデルにおいて注目部分の法線ベクトルと、光源
   から当該３次元モデルに対して照射される光の第１の方
   向ベクトルとの内積値を求める第１の計算工程のプログ
   ラムと、 前記第１の方向ベクトルと、カメラから前記３次元モデ
   ルに対する第２の方向ベクトルとの内積値を求める第２
   の計算工程のプログラムと、 前記第１の方向ベクトルと、前記３次元モデルにおいて
   テクスチャマッピングを行う部分の夫々の法線ベクトル
   との内積値に応じた画素値を有する画素列を第１の方向
   に、前記第１の方向ベクトルと前記第２の方向ベクトル
   との内積値に応じた画素値を有する画素列を前記第１の
   方向とは直交する第２の方向に配置するテクスチャ画像
   から、前記第１，２の計算工程での計算結果に基づいて
   前記注目部分にテクスチャマッピングを行う画素を特定
   する特定工程のプログラムとを含み、 前記特定工程で特定された画素を前記注目部分にテクス
   チャマッピングすることを特徴とするテクスチャマッピ
   ングプログラム。
6. 【請求項６】 ３次元モデルに対してテクスチャマッピ
   ングを行うテクスチャマッピングプログラムであって、 ３次元モデルにおいて注目部分の法線ベクトルと、光源
   から当該３次元モデルに対して照射される光の第１の方
   向ベクトルとの角度差を求める第１の計算工程のプログ
   ラムと、 前記第１の方向ベクトルと、カメラから前記３次元モデ
   ルに対する第２の方向ベクトルとの角度差を求める第２
   の計算工程のプログラムと、 前記第１の方向ベクトルと、前記３次元モデルにおいて
   テクスチャマッピングを行う部分の夫々の法線ベクトル
   との角度差に応じた画素値を有する画素列を第１の方向
   に、前記第１の方向ベクトルと前記第２の方向ベクトル
   との角度差に応じた画素値を有する画素列を前記第１の
   方向とは直交する第２の方向に配置するテクスチャ画像
   から、前記第１，２の計算工程での計算結果に基づいて
   前記注目部分にテクスチャマッピングを行う画素を特定
   する特定工程のプログラムとを含み、 前記特定工程で特定された画素を前記注目部分にテクス
   チャマッピングすることを特徴とするテクスチャマッピ
   ングプログラム。
7. 【請求項７】 前記テクスチャマッピングはトゥーンシ
   ェーディング処理であることを特徴とする請求項１乃至
   ６のいずれか１項に記載のテクスチャマッピングプログ
   ラム。