JP2004062637A - 3次元データへのポリラインの設定方法および装置 - Google Patents
3次元データへのポリラインの設定方法および装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】ポリゴンメッシュに対して画像の境界と一致するポリラインを容易に設定すること
【解決手段】ポリゴンメッシュで構成される3次元データへのポリラインの設定方法であって、ポリゴンメッシュとの位置情報の対応が既知の画像FTを準備するステップと、画像FT上に2次元のポリラインPLSを設定するステップと、設定された2次元のポリラインPLSに対応した位置にポリゴンメッシュPMを構成するポリゴンのエッジが存在するように、ポリゴンメッシュPMを編集して3次元のポリラインPLTを設定するステップとを有する。
【選択図】 図2
【解決手段】ポリゴンメッシュで構成される3次元データへのポリラインの設定方法であって、ポリゴンメッシュとの位置情報の対応が既知の画像FTを準備するステップと、画像FT上に2次元のポリラインPLSを設定するステップと、設定された2次元のポリラインPLSに対応した位置にポリゴンメッシュPMを構成するポリゴンのエッジが存在するように、ポリゴンメッシュPMを編集して3次元のポリラインPLTを設定するステップとを有する。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、3次元データへのポリラインの設定方法および装置ならびにコンピュータプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、対象物の3次元モデルを生成するために、対象物の3次元計測がしばしば行われる。つまり、3次元計測によって、例えば3次元上の点群からなる3次元データが得られ、これに基づいてポリゴンメッシュからなる3次元データが生成される。その3次元データに、対象物を撮影して得られた画像をマッピング(テクスチャマッピング)することによって3次元モデルが生成される。
【0003】
テクスチャマッピングを行うに当たって、画像上における模様や明暗などの境界と3次元データのポリゴン間の境界(つまりエッジ)とが一致することが好ましい。しかし、通常、それらは一致しないため、何らかの補正処理が必要である。
【0004】
従来においては、テクスチャとして用いる画像を見ながら、3次元データ上の適当な位置にライン(ポリライン)を引き、そのラインに基づいてポリゴンを分割し、そのラインをエッジとする新たなポリゴンを生成していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上に述べた従来の方法によると、画像と見比べながら、3次元データのどの辺りにラインを引けばよいかを考える必要がある。したがって、ラインを引くのに時間を要し、時間をかけても完全に一致させることは困難である。その上、処理対象のポリゴンをユーザが逐一選択する必要があり、ユーザの負担が大きい。
【0006】
画像上の境界とポリゴンメッシュの境界(ポリライン)とが一致しない場合には、1つのポリゴンに2種類の色または模様が乗ってしまい、画像の境界部分で色がぼやけてしまう。そのため、できあがった3次元モデルの全体を見たときの印象が悪くなる。また、境界を挟む両側の面において互いに異なる処理を行うことがあるが、ポリラインが真っ直ぐでない場合には、例えば片側の面で平滑化処理を行うとエッジが丸くなってしまうという問題もある。
【0007】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、ポリゴンメッシュに対して画像の境界と一致するポリラインを容易に設定する方法および装置ならびにコンピュータプログラムを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る方法によると、ポリゴンメッシュで構成される3次元データへのポリラインの設定方法であって、前記ポリゴンメッシュとの位置情報の対応が既知の画像を準備するステップと、前記画像上に2次元のポリラインを設定するステップと、設定された2次元のポリラインに対応した位置に前記ポリゴンメッシュを構成するポリゴンのエッジが存在するように、前記ポリゴンメッシュを編集して3次元のポリラインを設定するステップとを有する。
【0009】
また、前記画像が複数準備されており、前記ポリゴンメッシュに対応する同じ位置に対して複数の前記画像上にそれぞれ2次元のポリラインが設定された場合に、それぞれの2次元のポリラインから導かれる複数の3次元のポリラインを1つに統合するステップを有する。
【0010】
本発明に係る装置によると、前記ポリゴンメッシュとの位置情報の対応が既知の画像上に2次元のポリラインを設定する第1の手段と、設定された2次元のポリラインに対応した位置に前記ポリゴンメッシュを構成するポリゴンのエッジが存在するように、前記ポリゴンメッシュを編集して3次元のポリラインを設定する第2の手段とを有する。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の実施形態に係る3次元モデルの編集装置1のブロック図である。
【0012】
図1において、編集装置1は、装置本体10、磁気ディスク装置11、媒体ドライブ装置12、ディスプレイ装置13、キーボード14、およびマウス15などからなる。
【0013】
装置本体10は、CPU、RAM、ROM、ビデオRAM、入出力ポート、各種コントローラ、各種インタフェースなどからなる。RAMおよびROMなどに記憶されたプログラムをCPUが実行することにより、以下に説明する種々の機能が実現される。
【0014】
磁気ディスク装置11には、OS(Operating System) 、3次元モデル(3次元形状モデル)MLを生成しまたはテクスチャマッピングを行うためのモデリングプログラムPR、その他のプログラム、入力されまたは生成された3次元データ(3次元形状データ)DT、画像(2次元画像データ)FT、生成された3次元モデルML、その他のデータなどが格納されている。これらのプログラムおよびデータは、適時、装置本体10のRAMにローディングされる。
【0015】
なお、モデリングプログラムPRには、初期化処理、ポリライン設定処理、投影処理、ポリゴンメッシュ編集処理(位相編集処理)、ポリライン統合処理、マッピング処理、およびその他の処理のためのプログラムが含まれる。
【0016】
媒体ドライブ装置12は、CD−ROM(CD)、フロッピィディスクFD、光磁気ディスク、コンパクトフラッシュ(登録商標)などの半導体メモリHM、その他の記録媒体にアクセスし、データまたはプログラムの読み書きを行う。記録媒体の種類に応じて適切なドライブ装置が用いられる。上に述べたモデリングプログラムPRは、これら記録媒体からインストールすることも可能である。3次元データDTおよび画像FTなども記録媒体を介して入力することが可能である。
【0017】
ディスプレイ装置13の表示面HGには、上に述べた種々のデータ、3次元データDT、画像FT、モデリングプログラムPRによる処理過程の画像、生成された3次元モデルML、その他の画像またはデータが表示される。
【0018】
キーボード14およびマウス15は、ディスプレイ装置13に表示された画像FTおよび3次元データDTに対して、ユーザが種々の指定を行うために用いられる他、装置本体10に種々のデータを入力しまたは指令を与えるために用いられる。
【0019】
装置本体10には、対象物をその周囲の種々の位置から撮影して画像FTを得るためのデジタルカメラを接続することが可能である。また、対象物を撮影してその3次元データDTを入力するための3次元計測装置を接続することも可能である。このような3次元計測装置は、例えば光切断法によって対象物の3次元データDTを非接触で計測する。また、3次元計測装置から、3次元データDTではなく、3次元データDTを生成するための元となるデータを出力し、装置本体10によって3次元データDTを演算によって求めるようにしてもよい。このような3次元データDTまたはこれを加工したデータも、本発明における初期状態の3次元データとして用いることが可能である。
【0020】
なお、デジタルカメラで得られた画像FT上の各画素の座標と、3次元計測によって得られた3次元データDTに基づくポリゴンメッシュPM上の各頂点の位置情報との対応がとれるようになっている。そのために、デジタルカメラおよび3次元計測装置には、その位置および姿勢を検出して位置姿勢情報を出力する位置姿勢センサが設けられる。また、3次元計測装置それ自体によって、3次元データDTと画像FTとを取得することも可能である。その場合には、3次元計測装置の内部パラメータによって、3次元データDTと画像FTとの位置関係が規定され、または射影行列が生成される。
〔位相編集の概要〕
図2は編集装置1における位相編集の概念を示す図である。
【0021】
位相編集においては、3次元データDTのポリゴンメッシュPMとの対応が既知である画像FT上で、 2次元のポリラインPLSを設定し、 設定したポリラインPLSをポリゴンメッシュPMに反映させる。
【0022】
すなわち、図2において、対象物Qを撮影した画像FTと3次元データDTのポリゴンメッシュPMとは互いの位置関係が既知である。そのためには、例えば、画像FTについて射影行列からなるデータセットのようなものが得られていればよい。画像FTにおいて、対象物Qの手前の矩形の面上で対角線を境界とする濃淡模様が表示されている。その対角線を2次元のポリラインPLSとして設定する。ポリラインPLSの設定は、コンピュータが模様などを認識するようにして自動的に行ってもよく、ユーザが画面上で指定することにより手動で行ってもよい。そして、2次元のポリラインPLSを、ポリゴンメッシュPMに反映させる。ポリゴンメッシュPM上のポリラインPLTに対して、ポリゴンのエッジが一致するように、ポリゴンメッシュPMを編集する。その際の編集方法として、元のポリゴンをポリラインPLTにより分割して新たなエッジを生成する方法、元のポリゴンの頂点を移動してエッジを移動する方法、それらを混合した方法などがある。これによって、ポリゴンメッシュPM上に3次元のポリラインPLTが設定される。
【0023】
なお、画像FTとして、1枚の画像FTを用いる場合、2枚以上の複数の画像FTを用いる場合がある。複数の画像FTを用いる場合には、それらの境界部分においてそれぞれの画像FT上で設定されたポリラインPLSをポリゴンメッシュPM上で統一する処理を行う。
【0024】
編集装置1の位相編集方法によると、ユーザは、画像情報を用いてポリゴンメッシュの位相の編集を行うことができる。また、発生させたポリラインPLSは、 種々の後処理において有用な情報として扱うことが可能である。なお、本明細書において、「ポリライン」の語句は、単に線分のみを指すのではなく、当該ポリラインの属性を含む種々の情報、つまりポリライン情報を指すものとして使用する。但し、図面の説明などにおいて、線分を指して「ポリライン」と記載することがある。以下において更に詳しく説明する。
〔ポリゴンの分割によるポリラインの設定〕
まず、ポリゴンPGを分割することによってポリラインを設定する方法を説明する。
【0025】
ここでは、ポリゴンメッシュPMとして、3角形(3角パッチ)のみで構成されているものを想定する。画像FTは1枚だけ存在すると仮定する。
図3はポリラインPLSの例を示す図、図4は画像FT上に投影されたポリゴンメッシュPMの例を示す図、図5はポリゴンの分割方法を説明するための図、図6は分割されたポリゴンPGの連結関係を説明するための図である。
【0026】
まず、画像FT上に2次元のポリラインPLSを設定する。
図3に示すように、ポリラインPLSは、始点PS、節点PN、および終点PEを決定することにより設定される。始点PSおよび終点PEは、ポリラインPLSの端点を示す。節点PNは、始点PSと終点PEとの間の折れ線を決定する各線分の端点である。−方の端転として始点PSを設定し、始点PSから順に節点PNを設定し、他方の端点として終点PEを設定することにより、ポリラインPLSが定義される。ポリラインPLSの設定動作を複数回繰り返すことにより、複数のポリラインPLSを1つの画像FT上に設定することができる。始点PSおよび終点PEの設定方法によっては、分岐を有するポリラインPLS、または閉ループを構成するポリラインPLSを設定することも可能である。
【0027】
次に、図4に示すように、ポリラインPLSを設定した画像FT上に、ポリゴンメッシュPMを投影する。ポリゴンメッシュPMの投影に際して、画像FT上で陰面に当たる部分は投影しない。
【0028】
そして、画像FT上における、投影されたポリゴンメッシュPMを構成する各ポリゴンPGのエッジと、ポリラインPLSを構成する各線分と、の交点の座標を算出する。
【0029】
図5において、ポリゴンメッシュPMのポリゴンPG1は、3つの頂点(構成点)V1,V2,V3から構成される。ポリゴンPG1を画像FTに投影することによって、頂点V1〜3に対応する画像FT上の座標位置が、画像FTにおける頂点V1〜3として求まる。
【0030】
画像FT上において、投影されたポリゴンPGのエッジES1,ES2が、交点CS1,CS2において、ポリラインPLS1と交差する。ポリラインPLS1は、その端点の座標がP1,P2である。そこで、交点CS1,CS2の座標を求める。
【0031】
まず交点CS1の求め方について説明する。画像FT上におけるエッジES1は、その両端の頂点V1〜2によって定義される。交点CS1の座標は、次の(1)式によって示される。
【0032】
但し、tはエッジES1を内分する割合
sはポリラインPLS1を内分する割合
そして、(1)式から得られる次の関係、
t・V1+(1−t)・V2=s・P1+(1−s)・P2
から、t、sを求める。
【0033】
求められたtの値を、ポリゴンメッシュPMのポリゴンPGのエッジET1に適用することにより、ポリラインPLSをポリゴンメッシュPMに投影した場合におけるエッジET1との交点CT1を、次の(2)式により求める。
【0034】
CT1=t・V1+(1−t)・V2 ……(2)
同様に、交点CS2を求め、それに対応する交点CT2を求める。
なお、ここで求められる交点CTは近似解である。より厳密に求めるには、 視点位置から点P1,P2を通る2つの3次元ベクトルで決定される平面とポリゴンメッシュPMとの交点を計算するのがよい。
【0035】
ここで、 2次元のポリライン情報を構成する各節点PNについては、ポリゴンメッシュPMと画像FTとに対応する射影行列を元に、2次元から3次元に変換するための変換マップを作成しておき、ポリゴンメッシュPM上の3次元座標に変換する。その際に、投影先のポリゴンPGのID(ポリゴンID)も得るようにしておく。
【0036】
さて、投影されたポリゴンメッシュPMの全てのエッジESについて交点CSの計算を行った後、画像FT上のポリラインPLSと交点CSをもつエッジESを構成要素とするポリゴンPG、および、節点PNが投影されるポリゴンPGについて、それらポリゴンPGの分割に必要な情報を整理し、ポリゴンメッシュPMにおけるポリゴンPG上での交点CTと節点PNとの間の連結関係を定義する。
【0037】
交点CTおよび節点PNの連結関係を定義した後で、ポリゴンPGのエッジETの情報のうち、交点CTが存在するエッジETについて、 頂点Vの連結関係を更新する。その場合に、分割後のポリゴンメッシュPMが3角形のみで構成される必要があれば、既存の連結関係と交差しないように新たな連結関係を定義することもできる。このようにして連結関係を更新した後で、最新の連結関係に基づいてポリゴンPGを分割する。
【0038】
図6に示されるポリゴンPG1について、その連結関係を具体的に説明する。図6に示す元の1つのポリゴンPG1の連結関係は、3つの頂点の関係、つまり、V1−V2、V2−V3、V3−V1によって示される。
【0039】
ポリゴンPG1は、折れ曲がったポリラインPLSの各線分PLS2,3によって分割される。その連結関係は、ポリラインPLSとポリゴンPG1のエッジETとの交点CT、およびポリラインPLTの節点PNとの関係、つまり、V1−CT1、CT1−V2、V2−V3、V3−CT2、CT2−V1、CT1−PN、PN−CT2によって示される。
【0040】
さらに、ポリゴンメッシュPMが3角形のみで構成される場合には、次の連結関係が追加される。つまり、図6に破線で示されるように、PN−V1、PN−V2、PN−V3の連結関係が追加される。これによって、元の1つのポリゴンPG1は、5つの小さなポリゴンPG11〜15に分割されることとなる。なお、節点PNがポリゴンPG内にない場合には、通常、3つのポリゴンに分割される。
【0041】
このような処理によって、ポリラインPLTは、分割されたポリゴンPGのいずれかのエッジETと一致することとなる。つまり、2次元のポリラインPLSと投影面(画像面)上で一致するポリラインPLTを、ポリゴンメッシュPM上に生成し設定することができる。
【0042】
ところで、ポリラインPLTによってポリゴンPGを分割していくと、微小なポリゴンPGが多数発生する。解像度が一様なポリゴンメッシュ内で微小なポリゴンが発生すると、解像度の−様性が崩れてしまう。さらには、ポリラインPLTを生成した後の処理においても、扱い難いポリゴンメッシュとなってしまうおそれがある。
【0043】
そこで、そのような微小なポリゴンを削除するための微小エッジの縮退処理について、次に説明する。
〔微小エッジの縮退方法〕
図7はポリゴンメッシュPMの縮退処理を説明するための図である。
【0044】
まず、微小エッジであるか否かの判定のための閾値δeを設定する。閾値δeの値としては解像度に依存する値が考えられる。
閾値δeを用いて、 分割によって発生した全てのポリゴンPGのエッジET(Va,Vb)について、その長さ|Va−Vb|を求め、それが閾値δe以下である場合には微小エッジであると判断する。つまり、次の(3)式、
δe>|Va−Vb| ……(3)
を満たすエッジETを微小エッジとして検出する。
【0045】
そして、検出された微小エッジについては、エッジの縮退処理を行う。縮退処理は、エッジETの状況によって2種類に分けられる。
縮退処理の1つは、エッジETを構成する2つの頂点がポリラインPLT上の点であった場合である。この場合には、2つの頂点がポリラインPLTを構成する線分のうち同一の線分上に存在する場合にのみ、縮退処理を行う。それ以外の場合は、2つの頂点を縮退することによってポリラインPLSを設定した画像FT上でのポリラインPLSの直線性が失われてしまうおそれがあるため、縮退処理を行わない。
【0046】
縮退方法としては、 一方の頂点の座標を他方の頂点の座標に置き換える、または、2つの頂点の中点を計算し、両方の頂点の座標を中点の座標に置き換える、といった方法が考えられる。
【0047】
縮退処理の他の1つは、一方の頂点のみがポリライン上に存在し、他の頂点はポリライン上に存在しない場合である。この場合には、ポリライン上の頂点の座標を変更するような縮退処理は、ポリラインを設定した画像FT上でのポリラインPLSの直線性を失ってしまうおそれがあるため、避けねばならない。したがってこの場合には、ポリライン上に存在しない他方の頂点の座標をポリライン上に存在する頂点の座標で置き換えてしまうような縮退方法を取る必要がある。
【0048】
このような縮退処理の例が図7に示されている。ちなみに、2つの頂点ともポリライン上に存在しない場合も考えられるが、 この場合は、 ポリラインの設定前のポリゴンメッシュのエッジであり、 縮退の必要はないと考えられる。
【0049】
図8は分割によるポリラインの設定処理を示すフローチャートである。
図8において、画像FT上に2次元のポリラインPLSを設定する(#11)。画像FT上に投影されたポリゴンメッシュPMに対して、ポリラインPLSとの交点を算出する(#12)。ポリゴンPGのエッジETに関連した連結関係を定義する(#13)。連結関係に基づいてポリゴンPGを分割する(#14)。微小エッジの縮退を行う(#15)。
【0050】
次に、ポリゴンPGの分割によらず、ポリゴンPGの頂点の選択によってポリラインを設定する方法について説明する。
〔ポリゴン頂点の選択によるポリラインの設定〕
図9はポリゴン頂点の選択により設定されたポリラインPLTを示す図である。
【0051】
ここでは、 画像FT上に設定した2次元のポリラインPLSを元に、ポリゴンメッシュPM中のポリゴンPGの頂点を選択し、3次元のポリラインPLTとして設定する方法について述べる。
【0052】
上に述べたポリゴンの分割によるポリライン設定の場合と同様に、ポリゴンメッシュPMを画像FT上に投影するところまでの処理を行う。これによって、図4に示すような状態となる。
【0053】
その後、ポリライン構成点の検出を行う。すなわち、投影されたポリゴンメッシュPMのエッジと、2次元のポリラインPLSの各線分との間で、交差があるか否かの交差判定を行う。交差判定の結果、交差していると判定されたエッジの構成点のうち、投影点がポリラインPLSの線分に近い方の点をポリラインPLTの構成点として検出する。
【0054】
この処理を、投影されたポリゴンメッシュPMの全てのエッジについて行い、2次元ポリライン情報に対応するポリゴン頂点を検出し、 ポリライン構成点とする。次に、ポリライン構成点の移動を行う。
【0055】
すなわち、上のように検出されたポリライン構成点は、ポリゴンの頂点であり、画像FT上に投影しても、2次元のポリラインPLSの近傍には投影されるがポリラインPLSと一致することは少ない。そこで、ポリライン構成点の投影結果が2次元のポリラインPLSと一致するよう、ポリライン構成点を移動させる。
【0056】
まず、ポリライン構成点を画像FT上に投影する。投影前のポリライン構成点をpとし、投影されたポリライン構成点をPとする。ポリライン構成点が関連付けられている2次元のポリラインPLSを構成する線分Lとの距離Dを計算する。そして、画像FTの平面上で、線分Lと垂直な方向の単位ベクトルe計算する。ポリライン構成点Pに、ベクトル(D・e)を加えて移動し、線分L上にポリライン構成点Pを移動する。これにより、ポリライン構成点Pは、線分Lに対して垂直な方向つまり最短距離の位置に移動する。移動後のポリライン構成点をP’とする。ポリライン構成点P’は線分L上にある。そして、ポリライン構成点P’の位置に相当するポリゴン上の座標を計算し、ポリライン構成点pの座標値を書き換える。
【0057】
この処理を全てのポリライン構成点について行うことにより、図9に示すように、ポリライン構成点の投影結果を2次元のポリラインPLSと一致させることができる。
【0058】
図10はポリゴン頂点の選択によるポリラインの設定処理を示すフローチャートである。
図10において、画像FT上に2次元のポリラインPLSを設定する(#21)。ポリライン構成点の検出を行う(#22)。検出したポリライン構成点を移動する(#23)。
【0059】
次に、属性を持ったポリラインPLSを設定する方法について説明する。
〔属性を用いたポリラインの設定〕
画像FTにポリラインPLSを設定する際に、ポリラインPLSに属性を持たせることにより、属性に応じた処理を実行することができる。ここでは、ポリゴンメッシュPMのポリラインに設定することによって効果が得られると考えられる2つの属性について、その効果を説明する。
【0060】
その1つは、例えば6面体の稜線のようなジオメトリエッジである。ジオメトリエッジは、ポリゴンメッシュPMのうちで、 幾何形状特徴が顕著な部分に設定されるポリラインの属性として使用する。ポリラインにこの属性を付加することにより、ユーザが画像FT上で設定した2次元のポリラインPLSと、ポリゴンメッシュPMの幾何特徴情報とを併用し、より望ましい位置にポリラインPLSを設定することができる。
【0061】
他の1つは、テクスチャエッジである。テクスチャエッジは、画像FT上の色境界にあたるポリラインであることを示す属性として使用する。ポリラインにこの属性を付加することにより、ユーザが画像FT上で設定した2次元のポリラインPLSと、画像FTに対するエッジ抽出処理の結果を併用し、より望ましい位置にポリラインを設定することができる。
〔複数の画像を使用するポリラインの設定〕
次に、複数の画像FTにポリラインPLSを設定し、これらに基づいてポリゴンメッシュPMにポリラインPLTを設定する場合について説明する。
【0062】
ここでは、ポリゴンメッシュPMに複数の画像FTが対応付けられている場合に、各画像FTに設定された2次元のポリラインPLSを用いて、ポリゴンメッシュPMにポリラインPLTを設定する方法について説明する。
【0063】
2次元のポリラインPLSをポリゴンメッシュPMに反映させる基本的なアルゴリズムは、上に述べたとほぼ同じである。ここでは、複数の画像FTを用いてポリラインPLTを設定する際の特有の問題として、異なる画像FT上に設定された、同一個所を示す2次元のポリラインPLSの管理方法、および、 複数の画像FT間での設定位置のずれを防止する方法について説明する。
【0064】
まず、同一個所を示すポリラインの管理方法について説明する。
複数の画像FTを用いてポリラインを設定する際、別々の画像FTでポリゴンメッシュPMの同一個所を示す2次元のポリラインPLSを設定することがある。このように、画像FTの異なる各ポリラインPLSが同一個所についてのものであることを示すため、例えば、ポリラインPLSにIDを付加し、同一のIDを持つポリライン同士はポリゴンメッシュPMの同一個所を示すものとみなす、という管理方法をとることが考えられる。
【0065】
次に、ポリライン統合処理について説明する。
図11は複数の画像FTに設定されたポリラインPLSに基づくポリラインPLTの統合処理を示す図である。
【0066】
複数のポリラインPLSをポリゴンメッシュPMに投影した結果、同一個所に複数のポリラインPLTが設定される場合がある。もし、これらのポリラインPLTが同一個所のポリラインPLTであると認識できる場合には、それらを統合して1つのポリラインPLTに纏める。例えば、2つのポリラインPLTが、同一のIDを持つ場合、ポリライン間の距離が十分小さい場合などである。
【0067】
ポリライン統合の処理としては、例えば、2つの同一個所に設定されたポリラインPLTについて、それらの構成点を結ぶようなポリゴンエッジが存在する場合に、一方の構成点の座標を他方の構成点の座標で置き換えるエッジ縮退処理を行う。
【0068】
図11(A)においては、同一箇所に2つのポリラインPLT1,2が設定されている。これら2つのポリラインPLT1,2間に、それぞれの構成点を結ぶエッジET3,4…が存在する。それらのエッジETについて、それぞれの一方の構成点pkを移動して他方の構成点pwの位置に合わせる。図11(B)に示すように、黒丸の構成点pkが白丸の構成点pwの位置に移動して合わせられている。これによって、1つのポリラインPLT0に統合され、且つ微小ポリゴンが削減されている。
【0069】
なお、複数のポリラインPLTのうち、いずれを優先させるかについて、例えば次のような方法がある。
(1) 構成点数の多いポリラインPLTを優先する。
(2) 先に設定されたポリラインPLTを優先する。
〔設定のずれの減少方法〕
次に、複数のポリラインPLSを設定することにともなうずれを減少させる機能について説明する。
【0070】
複数枚の画像FTを用いて2次元のポリラインPLSを設定する際に、ユーザが同一個所にポリラインPLSを設定したつもりでも、結果として、ポリライン間の相対位置がずれてしまうことがある。これは、ユーザの意図を反映していない結果であるし、また、ポリラインの統合処理の際にも不具合を招きかねない。そこで、ユーザが複数の画像FTにまたがるポリラインPLSを同一個所に設定できるようにし、ポリライン間のずれを減少させるのが望ましい。そのために、適当なユーザインターフェイスが準備されている。
【0071】
そのようなユーザインターフェイスとして、設定済みのポリラインを表示する機能、カメラパラメータの誤差を修正する機能、3次元モデルを修正する機能などがある。
【0072】
まず、設定済みのポリラインの表示について説明する。ユーザが、ある個所についての2次元のポリラインPLSをある画像FTで設定したとする。その場合に、2次元のポリラインPLSと同一個所を示すポリラインPLSを他の画像FTで設定する際に、先に設定したポリラインPLSが、現在設定対象となっている画像FT中でどの位置にくるかを表示する。これによって、ユーザが同一個所に2次元のポリラインPLSを設定することが可能となる。
【0073】
設定済みのポリラインPLSを表示する手段としては、例えば、先に設定したポリラインPLSの節点PNをポリゴンメッシュPM上に投影し、求められた節点PNの3次元座標を現在設定対象となっている画像FT上に投影し、投影された節点PN間を結び、設定済みのポリラインPLSを表示するものを用いる。
【0074】
図12は設定済みの2次元ポリラインの表示例を示す。
図12において、画像FT3にポリラインPLS3が設定され、これに基づいてポリゴンメッシュPM1にポリラインPLT3が設定されている。次に、画像FT4に新たなポリラインPLSを設定する際に、ポリゴンメッシュPMに既に設定されたポリラインPLTについての情報(ポリラインPLS3)を画像FT4上に表示する。ポリラインPLS3を画像FT4に表示する方法として、例えば、ポリゴンメッシュPM1を画像FT4上に投影し、画像FT4上でポリラインPLT3に対応するポリラインPLSを設定する。
【0075】
これによって、画像FT4においてポリラインPLS3に連続する新しいポリラインPLS4を設定する際に、ポリゴンメッシュPM上の同一個所に対してずれのないポリラインPLSを容易に設定することができる。
【0076】
次に、カメラパラメータの誤差の修正について説明する。
ユーザが、複数の画像FTにおいて、同一個所を示す2次元のポリラインPLSをそれぞれ設定したとする。その時点で、 これらのポリラインPLSのポリゴンメッシュPMへの投影結果が異なる(つまり投影場所がずれている) と判明したとする。そうすると、その原因として、画像FTの持っている射影行列の値に誤差が含まれる場合、および、対象物の実際の形状とそれを計測して得られたポリゴンメッシュPMの形状とが異なる場合が考えられる。
【0077】
次に、射影行列に誤差が含まれる場合の対策について説明する。
そのための1つの方法として、ユーザの設定した2次元のポリラインPLSを元に、 キャリブレーションの微調整を行う。微調整の方法として、複数のポリラインPLSのうちから1つを選び、その投影結果の位置に他のポリラインPLSの投影結果が−致するよう、他の画像FTの射影行列を調整する。
【0078】
例えば、同一個所を指す2つのポリラインPLSが、 それぞれ別の画像FT上で設定されている場合に、一方のポリラインPLSを基準とし、このポリラインPLSの節点PNをポリゴンメッシュPM上に投影し、節点PNの3次元情報を取得する。そして他方のポリラインPLSをポリゴンメッシュPM上に投影し、先の3次元の節点PNが投影された他方のポリラインPLS上に存在するように他方のポリラインPLSが設定された画像FTのカメラパラメータを調整する。
【0079】
この方法の他に、線分の対応を用いたキャリブレーションの方法として、Zhang の「Estimating Motion and Structure from Correspondences of Line Segments between Two Perspective Images」(IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 17, 12, 1995. ) のような方法がある。
【0080】
さらに他の1つの方法としては、射影行列から得られるカメラパラメータをユーザが修正する方法がある。例えば、画像FTに関連付けられているカメラパラメータを修正するため、各パラメータに対応するスライドバーをもつダイアログをユーザに提供する。ユーザは、そのダイアログを用いてカメラパラメータを修正する。パラメータの修正結果を、例えば上の図12で説明したように画面上に表示する。また、他の画像FTで設定されたポリラインPLSの表示結果を用いて、その修正の是非を判別できるようにする方法でもよい。これらの方法により、各ポリラインPLSを投影した結果生じるそれらの間のずれを減少させることができる。
【0081】
次に、3次元モデルの修正について説明する。
複数のポリラインPLSの投影結果が一致しない他の1つの原因として、ポリゴンメッシュPMの形状が、対象物の実形状と異なっている場合が挙げられる。これは、通常の3次元デジタイザなどを用いて得られたポリゴンメッシュPMでは起こり難いが、SFS法(Shape From Silhouette 法)を用いて得られた計測データ、またはSubsampling 処理などによって解像度を低くしたポリゴンメッシュPMでは起こり得る。このような場合に、ポリゴンメッシュPMを修正することにより、投影結果の一致を導くことができる。
【0082】
ポリゴンメッシュPMの修正方法として、ユーザによる手動修正の方法以外に次の方法がある。つまり、ユーザが設定した、同一個所を示す複数のポリラインPLSと、射影行列を用いて線分ベースのステレオ法(例えば上に述べたZhang の方法)によるポリラインPLSの3次元位置推定を行い、その結果得られる3次元のポリラインPLTに対し、ポリゴンPGの近傍にあたるポリゴンメッシュPMをフィッティング(Fitting )するという方法である。
〔設定画像教示方法〕
次に、複数の画像FTを用いて同一個所の2次元のポリラインPLSを設定する際に、一番最後に設定したポリラインPLSに続く、他の画像FT上でポリラインPLSを設定したいという状況が生じる。その場合に、ポリゴンメッシュPMに割り当てられている画像FTの枚数が増加すると、ユーザが逐一画像FTを見て、次にどの画像FTにポリラインPLSを設定すればよいのかを判断する必要があり、その判断に時間を要することとなる。
【0083】
そこで、続きを設定したい、設定済みのポリラインPLSをヒントにして、そのポリラインPLSに続くポリラインPLSを設定するのに適している画像FTをユーザに提示する。これによってユーザの負担の軽減が図られる。
【0084】
また、複数の画像FTを合成して一枚の画像FTに変換し、その画像FTをポリラインPLSの設定対象画像としてユーザに提示する。
このような画像の教示のための処理を行うに当たり、ユーザがポリラインPLSを設定するのに好ましいと思われる画像FTの評価方法について説明する。
【0085】
まず、ユーザは、続きを設定したいポリラインPLSの端点(始点PS、終点PE、または節点PN)を選択する。この選択された端点をポリゴンメッシュPMに投影し、投影された点の周辺のポリゴンPGを検索する。そして、ポリゴンメッシュPMと対応付けられている複数の画像FTの内、先に検索されたポリゴンPGを画像FT上に投影するものをピックアップし、教示画像候補とする。教示画像候補の各画像について、ポリゴンメッシュPMを投影し、セルフオクルージョンが生じている領域の面積So、および、 先に検索された周辺のポリゴンPGの投影面上での面積Spを計算する。面積の計算が終了したら、面積Soが小さく面積Spが大きい画像を優先するような評価関数を作成する。そのような評価関数として、例えば次の(4)式を用いる。
【0086】
f(Sp,So)=Sp/(So+ε) ……(4)
但し、εは正の整数である。
上の(4)式による評価関数の値の大きい順に、教示画像候補をユーザに提示する。ユーザは、提示された画像のうちで最も設定し易そうな画像を選択してポリラインPLSを設定する。
【0087】
上に説明した画像教示によるポリラインの設定は、整理すると次のようなステップで行われることとなる。
(1) 任意の画像FTを選択する。
(2) 選択した画像FTに対し、2次元のポリラインPLSを設定する。
(3) 続きを設定したいポリラインPLSの端点を選択する。
(4) 画像教示機能により、教示画像候補について評価値が計算され、設定対象となる画像FTが評価値にしたがって順次教示される。
(5) 教示された画像FTから、ユーザが設定対象画像を選択する。
(6) 全ての画像FTについてポリラインPLSの設定が完了するまで、上の各ステップを繰り返す。
【0088】
次に、合成画像を用いたポリラインの設定について説明する。
これは、ポリゴンPGに対応付けられている複数の画像FTを合成して1つの画像にまとめ、ユーザが選択し易いい画像を設定対象画像として提示する方法である。
【0089】
図13は合成画像を生成する方法を説明するための図、図14は合成画像の例を示す図である。
複数の画像FTを1枚の画像に合成する方法としては、例えば図13に示すように、ポリゴンメッシュPMを取り囲むような円筒CLを想定し、この円筒CLに、ポリゴンメッシュPMを構成するポリゴンPGを投影する。そして、投影したポリゴンPGに対応する画像領域について、それぞれに対応する画像FTを用いて円筒面にマッピングする。その後、円筒CLを平面に展開する。これによって、図14に示すように、ポリゴンメッシュPMの全周から見た画像を展開した1枚の合成画像GFが得られる。
【0090】
このような合成画像をGF用いることにより、ユーザは、画像間の連結関係を気にすることなく、複数のポリラインPLSを設定することができる。また、円筒CLへの投影時に、円筒CLの各位置に対応する3次元座標を同時にマッピングすることにより、ポリゴンメッシュPMと合成画像GFとの間における座標関係の対応も構築できるため、ポリラインPLSの設定が容易に正確に行える。
【0091】
上に述べた実施形態によると、ポリゴンメッシュPMに対して、画像の境界と一致するポリラインPLTを容易に設定することができる。
上の実施形態において、対象物の種類、編集装置1の全体または各部の構成、形状、個数、処理の内容および順序などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【0092】
【発明の効果】
本発明によると、ポリゴンメッシュに対して、画像の境界と一致するポリラインを容易に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る3次元モデルの編集装置のブロック図である。
【図2】編集装置における位相編集の概念を示す図である。
【図3】ポリラインの例を示す図である。
【図4】画像上に投影されたポリゴンメッシュの例を示す図である。
【図5】ポリゴンの分割方法を説明するための図である。
【図6】分割されたポリゴンの連結関係を説明するための図である。
【図7】ポリゴンメッシュの縮退処理を説明するための図である。
【図8】分割によるポリラインの設定処理を示すフローチャートである。
【図9】ポリゴン頂点の選択により設定されたポリラインを示す図である。
【図10】ポリゴン頂点の選択によるポリラインの設定処理を示すフローチャートである。
【図11】複数の画像に設定されたポリラインに基づくポリラインの統合処理を示す図である。
【図12】設定済みの2次元ポリラインの表示例を示す。
【図13】合成画像を生成する方法を説明するための図である。
【図14】合成画像の例を示す図である。
【符号の説明】
1 編集装置(3次元データへのポリラインの設定装置)
10 装置本体(第1の手段、第2の手段)
PLS ポリライン(2次元のポリライン)
PLT ポリライン(3次元のポリライン)
PM ポリゴンメッシュ(3次元データ)
PG ポリゴン
ET エッジ
FT 画像
【発明の属する技術分野】
本発明は、3次元データへのポリラインの設定方法および装置ならびにコンピュータプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、対象物の3次元モデルを生成するために、対象物の3次元計測がしばしば行われる。つまり、3次元計測によって、例えば3次元上の点群からなる3次元データが得られ、これに基づいてポリゴンメッシュからなる3次元データが生成される。その3次元データに、対象物を撮影して得られた画像をマッピング(テクスチャマッピング)することによって3次元モデルが生成される。
【0003】
テクスチャマッピングを行うに当たって、画像上における模様や明暗などの境界と3次元データのポリゴン間の境界(つまりエッジ)とが一致することが好ましい。しかし、通常、それらは一致しないため、何らかの補正処理が必要である。
【0004】
従来においては、テクスチャとして用いる画像を見ながら、3次元データ上の適当な位置にライン(ポリライン)を引き、そのラインに基づいてポリゴンを分割し、そのラインをエッジとする新たなポリゴンを生成していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上に述べた従来の方法によると、画像と見比べながら、3次元データのどの辺りにラインを引けばよいかを考える必要がある。したがって、ラインを引くのに時間を要し、時間をかけても完全に一致させることは困難である。その上、処理対象のポリゴンをユーザが逐一選択する必要があり、ユーザの負担が大きい。
【0006】
画像上の境界とポリゴンメッシュの境界(ポリライン)とが一致しない場合には、1つのポリゴンに2種類の色または模様が乗ってしまい、画像の境界部分で色がぼやけてしまう。そのため、できあがった3次元モデルの全体を見たときの印象が悪くなる。また、境界を挟む両側の面において互いに異なる処理を行うことがあるが、ポリラインが真っ直ぐでない場合には、例えば片側の面で平滑化処理を行うとエッジが丸くなってしまうという問題もある。
【0007】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、ポリゴンメッシュに対して画像の境界と一致するポリラインを容易に設定する方法および装置ならびにコンピュータプログラムを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る方法によると、ポリゴンメッシュで構成される3次元データへのポリラインの設定方法であって、前記ポリゴンメッシュとの位置情報の対応が既知の画像を準備するステップと、前記画像上に2次元のポリラインを設定するステップと、設定された2次元のポリラインに対応した位置に前記ポリゴンメッシュを構成するポリゴンのエッジが存在するように、前記ポリゴンメッシュを編集して3次元のポリラインを設定するステップとを有する。
【0009】
また、前記画像が複数準備されており、前記ポリゴンメッシュに対応する同じ位置に対して複数の前記画像上にそれぞれ2次元のポリラインが設定された場合に、それぞれの2次元のポリラインから導かれる複数の3次元のポリラインを1つに統合するステップを有する。
【0010】
本発明に係る装置によると、前記ポリゴンメッシュとの位置情報の対応が既知の画像上に2次元のポリラインを設定する第1の手段と、設定された2次元のポリラインに対応した位置に前記ポリゴンメッシュを構成するポリゴンのエッジが存在するように、前記ポリゴンメッシュを編集して3次元のポリラインを設定する第2の手段とを有する。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の実施形態に係る3次元モデルの編集装置1のブロック図である。
【0012】
図1において、編集装置1は、装置本体10、磁気ディスク装置11、媒体ドライブ装置12、ディスプレイ装置13、キーボード14、およびマウス15などからなる。
【0013】
装置本体10は、CPU、RAM、ROM、ビデオRAM、入出力ポート、各種コントローラ、各種インタフェースなどからなる。RAMおよびROMなどに記憶されたプログラムをCPUが実行することにより、以下に説明する種々の機能が実現される。
【0014】
磁気ディスク装置11には、OS(Operating System) 、3次元モデル(3次元形状モデル)MLを生成しまたはテクスチャマッピングを行うためのモデリングプログラムPR、その他のプログラム、入力されまたは生成された3次元データ(3次元形状データ)DT、画像(2次元画像データ)FT、生成された3次元モデルML、その他のデータなどが格納されている。これらのプログラムおよびデータは、適時、装置本体10のRAMにローディングされる。
【0015】
なお、モデリングプログラムPRには、初期化処理、ポリライン設定処理、投影処理、ポリゴンメッシュ編集処理(位相編集処理)、ポリライン統合処理、マッピング処理、およびその他の処理のためのプログラムが含まれる。
【0016】
媒体ドライブ装置12は、CD−ROM(CD)、フロッピィディスクFD、光磁気ディスク、コンパクトフラッシュ(登録商標)などの半導体メモリHM、その他の記録媒体にアクセスし、データまたはプログラムの読み書きを行う。記録媒体の種類に応じて適切なドライブ装置が用いられる。上に述べたモデリングプログラムPRは、これら記録媒体からインストールすることも可能である。3次元データDTおよび画像FTなども記録媒体を介して入力することが可能である。
【0017】
ディスプレイ装置13の表示面HGには、上に述べた種々のデータ、3次元データDT、画像FT、モデリングプログラムPRによる処理過程の画像、生成された3次元モデルML、その他の画像またはデータが表示される。
【0018】
キーボード14およびマウス15は、ディスプレイ装置13に表示された画像FTおよび3次元データDTに対して、ユーザが種々の指定を行うために用いられる他、装置本体10に種々のデータを入力しまたは指令を与えるために用いられる。
【0019】
装置本体10には、対象物をその周囲の種々の位置から撮影して画像FTを得るためのデジタルカメラを接続することが可能である。また、対象物を撮影してその3次元データDTを入力するための3次元計測装置を接続することも可能である。このような3次元計測装置は、例えば光切断法によって対象物の3次元データDTを非接触で計測する。また、3次元計測装置から、3次元データDTではなく、3次元データDTを生成するための元となるデータを出力し、装置本体10によって3次元データDTを演算によって求めるようにしてもよい。このような3次元データDTまたはこれを加工したデータも、本発明における初期状態の3次元データとして用いることが可能である。
【0020】
なお、デジタルカメラで得られた画像FT上の各画素の座標と、3次元計測によって得られた3次元データDTに基づくポリゴンメッシュPM上の各頂点の位置情報との対応がとれるようになっている。そのために、デジタルカメラおよび3次元計測装置には、その位置および姿勢を検出して位置姿勢情報を出力する位置姿勢センサが設けられる。また、3次元計測装置それ自体によって、3次元データDTと画像FTとを取得することも可能である。その場合には、3次元計測装置の内部パラメータによって、3次元データDTと画像FTとの位置関係が規定され、または射影行列が生成される。
〔位相編集の概要〕
図2は編集装置1における位相編集の概念を示す図である。
【0021】
位相編集においては、3次元データDTのポリゴンメッシュPMとの対応が既知である画像FT上で、 2次元のポリラインPLSを設定し、 設定したポリラインPLSをポリゴンメッシュPMに反映させる。
【0022】
すなわち、図2において、対象物Qを撮影した画像FTと3次元データDTのポリゴンメッシュPMとは互いの位置関係が既知である。そのためには、例えば、画像FTについて射影行列からなるデータセットのようなものが得られていればよい。画像FTにおいて、対象物Qの手前の矩形の面上で対角線を境界とする濃淡模様が表示されている。その対角線を2次元のポリラインPLSとして設定する。ポリラインPLSの設定は、コンピュータが模様などを認識するようにして自動的に行ってもよく、ユーザが画面上で指定することにより手動で行ってもよい。そして、2次元のポリラインPLSを、ポリゴンメッシュPMに反映させる。ポリゴンメッシュPM上のポリラインPLTに対して、ポリゴンのエッジが一致するように、ポリゴンメッシュPMを編集する。その際の編集方法として、元のポリゴンをポリラインPLTにより分割して新たなエッジを生成する方法、元のポリゴンの頂点を移動してエッジを移動する方法、それらを混合した方法などがある。これによって、ポリゴンメッシュPM上に3次元のポリラインPLTが設定される。
【0023】
なお、画像FTとして、1枚の画像FTを用いる場合、2枚以上の複数の画像FTを用いる場合がある。複数の画像FTを用いる場合には、それらの境界部分においてそれぞれの画像FT上で設定されたポリラインPLSをポリゴンメッシュPM上で統一する処理を行う。
【0024】
編集装置1の位相編集方法によると、ユーザは、画像情報を用いてポリゴンメッシュの位相の編集を行うことができる。また、発生させたポリラインPLSは、 種々の後処理において有用な情報として扱うことが可能である。なお、本明細書において、「ポリライン」の語句は、単に線分のみを指すのではなく、当該ポリラインの属性を含む種々の情報、つまりポリライン情報を指すものとして使用する。但し、図面の説明などにおいて、線分を指して「ポリライン」と記載することがある。以下において更に詳しく説明する。
〔ポリゴンの分割によるポリラインの設定〕
まず、ポリゴンPGを分割することによってポリラインを設定する方法を説明する。
【0025】
ここでは、ポリゴンメッシュPMとして、3角形(3角パッチ)のみで構成されているものを想定する。画像FTは1枚だけ存在すると仮定する。
図3はポリラインPLSの例を示す図、図4は画像FT上に投影されたポリゴンメッシュPMの例を示す図、図5はポリゴンの分割方法を説明するための図、図6は分割されたポリゴンPGの連結関係を説明するための図である。
【0026】
まず、画像FT上に2次元のポリラインPLSを設定する。
図3に示すように、ポリラインPLSは、始点PS、節点PN、および終点PEを決定することにより設定される。始点PSおよび終点PEは、ポリラインPLSの端点を示す。節点PNは、始点PSと終点PEとの間の折れ線を決定する各線分の端点である。−方の端転として始点PSを設定し、始点PSから順に節点PNを設定し、他方の端点として終点PEを設定することにより、ポリラインPLSが定義される。ポリラインPLSの設定動作を複数回繰り返すことにより、複数のポリラインPLSを1つの画像FT上に設定することができる。始点PSおよび終点PEの設定方法によっては、分岐を有するポリラインPLS、または閉ループを構成するポリラインPLSを設定することも可能である。
【0027】
次に、図4に示すように、ポリラインPLSを設定した画像FT上に、ポリゴンメッシュPMを投影する。ポリゴンメッシュPMの投影に際して、画像FT上で陰面に当たる部分は投影しない。
【0028】
そして、画像FT上における、投影されたポリゴンメッシュPMを構成する各ポリゴンPGのエッジと、ポリラインPLSを構成する各線分と、の交点の座標を算出する。
【0029】
図5において、ポリゴンメッシュPMのポリゴンPG1は、3つの頂点(構成点)V1,V2,V3から構成される。ポリゴンPG1を画像FTに投影することによって、頂点V1〜3に対応する画像FT上の座標位置が、画像FTにおける頂点V1〜3として求まる。
【0030】
画像FT上において、投影されたポリゴンPGのエッジES1,ES2が、交点CS1,CS2において、ポリラインPLS1と交差する。ポリラインPLS1は、その端点の座標がP1,P2である。そこで、交点CS1,CS2の座標を求める。
【0031】
まず交点CS1の求め方について説明する。画像FT上におけるエッジES1は、その両端の頂点V1〜2によって定義される。交点CS1の座標は、次の(1)式によって示される。
【0032】
但し、tはエッジES1を内分する割合
sはポリラインPLS1を内分する割合
そして、(1)式から得られる次の関係、
t・V1+(1−t)・V2=s・P1+(1−s)・P2
から、t、sを求める。
【0033】
求められたtの値を、ポリゴンメッシュPMのポリゴンPGのエッジET1に適用することにより、ポリラインPLSをポリゴンメッシュPMに投影した場合におけるエッジET1との交点CT1を、次の(2)式により求める。
【0034】
CT1=t・V1+(1−t)・V2 ……(2)
同様に、交点CS2を求め、それに対応する交点CT2を求める。
なお、ここで求められる交点CTは近似解である。より厳密に求めるには、 視点位置から点P1,P2を通る2つの3次元ベクトルで決定される平面とポリゴンメッシュPMとの交点を計算するのがよい。
【0035】
ここで、 2次元のポリライン情報を構成する各節点PNについては、ポリゴンメッシュPMと画像FTとに対応する射影行列を元に、2次元から3次元に変換するための変換マップを作成しておき、ポリゴンメッシュPM上の3次元座標に変換する。その際に、投影先のポリゴンPGのID(ポリゴンID)も得るようにしておく。
【0036】
さて、投影されたポリゴンメッシュPMの全てのエッジESについて交点CSの計算を行った後、画像FT上のポリラインPLSと交点CSをもつエッジESを構成要素とするポリゴンPG、および、節点PNが投影されるポリゴンPGについて、それらポリゴンPGの分割に必要な情報を整理し、ポリゴンメッシュPMにおけるポリゴンPG上での交点CTと節点PNとの間の連結関係を定義する。
【0037】
交点CTおよび節点PNの連結関係を定義した後で、ポリゴンPGのエッジETの情報のうち、交点CTが存在するエッジETについて、 頂点Vの連結関係を更新する。その場合に、分割後のポリゴンメッシュPMが3角形のみで構成される必要があれば、既存の連結関係と交差しないように新たな連結関係を定義することもできる。このようにして連結関係を更新した後で、最新の連結関係に基づいてポリゴンPGを分割する。
【0038】
図6に示されるポリゴンPG1について、その連結関係を具体的に説明する。図6に示す元の1つのポリゴンPG1の連結関係は、3つの頂点の関係、つまり、V1−V2、V2−V3、V3−V1によって示される。
【0039】
ポリゴンPG1は、折れ曲がったポリラインPLSの各線分PLS2,3によって分割される。その連結関係は、ポリラインPLSとポリゴンPG1のエッジETとの交点CT、およびポリラインPLTの節点PNとの関係、つまり、V1−CT1、CT1−V2、V2−V3、V3−CT2、CT2−V1、CT1−PN、PN−CT2によって示される。
【0040】
さらに、ポリゴンメッシュPMが3角形のみで構成される場合には、次の連結関係が追加される。つまり、図6に破線で示されるように、PN−V1、PN−V2、PN−V3の連結関係が追加される。これによって、元の1つのポリゴンPG1は、5つの小さなポリゴンPG11〜15に分割されることとなる。なお、節点PNがポリゴンPG内にない場合には、通常、3つのポリゴンに分割される。
【0041】
このような処理によって、ポリラインPLTは、分割されたポリゴンPGのいずれかのエッジETと一致することとなる。つまり、2次元のポリラインPLSと投影面(画像面)上で一致するポリラインPLTを、ポリゴンメッシュPM上に生成し設定することができる。
【0042】
ところで、ポリラインPLTによってポリゴンPGを分割していくと、微小なポリゴンPGが多数発生する。解像度が一様なポリゴンメッシュ内で微小なポリゴンが発生すると、解像度の−様性が崩れてしまう。さらには、ポリラインPLTを生成した後の処理においても、扱い難いポリゴンメッシュとなってしまうおそれがある。
【0043】
そこで、そのような微小なポリゴンを削除するための微小エッジの縮退処理について、次に説明する。
〔微小エッジの縮退方法〕
図7はポリゴンメッシュPMの縮退処理を説明するための図である。
【0044】
まず、微小エッジであるか否かの判定のための閾値δeを設定する。閾値δeの値としては解像度に依存する値が考えられる。
閾値δeを用いて、 分割によって発生した全てのポリゴンPGのエッジET(Va,Vb)について、その長さ|Va−Vb|を求め、それが閾値δe以下である場合には微小エッジであると判断する。つまり、次の(3)式、
δe>|Va−Vb| ……(3)
を満たすエッジETを微小エッジとして検出する。
【0045】
そして、検出された微小エッジについては、エッジの縮退処理を行う。縮退処理は、エッジETの状況によって2種類に分けられる。
縮退処理の1つは、エッジETを構成する2つの頂点がポリラインPLT上の点であった場合である。この場合には、2つの頂点がポリラインPLTを構成する線分のうち同一の線分上に存在する場合にのみ、縮退処理を行う。それ以外の場合は、2つの頂点を縮退することによってポリラインPLSを設定した画像FT上でのポリラインPLSの直線性が失われてしまうおそれがあるため、縮退処理を行わない。
【0046】
縮退方法としては、 一方の頂点の座標を他方の頂点の座標に置き換える、または、2つの頂点の中点を計算し、両方の頂点の座標を中点の座標に置き換える、といった方法が考えられる。
【0047】
縮退処理の他の1つは、一方の頂点のみがポリライン上に存在し、他の頂点はポリライン上に存在しない場合である。この場合には、ポリライン上の頂点の座標を変更するような縮退処理は、ポリラインを設定した画像FT上でのポリラインPLSの直線性を失ってしまうおそれがあるため、避けねばならない。したがってこの場合には、ポリライン上に存在しない他方の頂点の座標をポリライン上に存在する頂点の座標で置き換えてしまうような縮退方法を取る必要がある。
【0048】
このような縮退処理の例が図7に示されている。ちなみに、2つの頂点ともポリライン上に存在しない場合も考えられるが、 この場合は、 ポリラインの設定前のポリゴンメッシュのエッジであり、 縮退の必要はないと考えられる。
【0049】
図8は分割によるポリラインの設定処理を示すフローチャートである。
図8において、画像FT上に2次元のポリラインPLSを設定する(#11)。画像FT上に投影されたポリゴンメッシュPMに対して、ポリラインPLSとの交点を算出する(#12)。ポリゴンPGのエッジETに関連した連結関係を定義する(#13)。連結関係に基づいてポリゴンPGを分割する(#14)。微小エッジの縮退を行う(#15)。
【0050】
次に、ポリゴンPGの分割によらず、ポリゴンPGの頂点の選択によってポリラインを設定する方法について説明する。
〔ポリゴン頂点の選択によるポリラインの設定〕
図9はポリゴン頂点の選択により設定されたポリラインPLTを示す図である。
【0051】
ここでは、 画像FT上に設定した2次元のポリラインPLSを元に、ポリゴンメッシュPM中のポリゴンPGの頂点を選択し、3次元のポリラインPLTとして設定する方法について述べる。
【0052】
上に述べたポリゴンの分割によるポリライン設定の場合と同様に、ポリゴンメッシュPMを画像FT上に投影するところまでの処理を行う。これによって、図4に示すような状態となる。
【0053】
その後、ポリライン構成点の検出を行う。すなわち、投影されたポリゴンメッシュPMのエッジと、2次元のポリラインPLSの各線分との間で、交差があるか否かの交差判定を行う。交差判定の結果、交差していると判定されたエッジの構成点のうち、投影点がポリラインPLSの線分に近い方の点をポリラインPLTの構成点として検出する。
【0054】
この処理を、投影されたポリゴンメッシュPMの全てのエッジについて行い、2次元ポリライン情報に対応するポリゴン頂点を検出し、 ポリライン構成点とする。次に、ポリライン構成点の移動を行う。
【0055】
すなわち、上のように検出されたポリライン構成点は、ポリゴンの頂点であり、画像FT上に投影しても、2次元のポリラインPLSの近傍には投影されるがポリラインPLSと一致することは少ない。そこで、ポリライン構成点の投影結果が2次元のポリラインPLSと一致するよう、ポリライン構成点を移動させる。
【0056】
まず、ポリライン構成点を画像FT上に投影する。投影前のポリライン構成点をpとし、投影されたポリライン構成点をPとする。ポリライン構成点が関連付けられている2次元のポリラインPLSを構成する線分Lとの距離Dを計算する。そして、画像FTの平面上で、線分Lと垂直な方向の単位ベクトルe計算する。ポリライン構成点Pに、ベクトル(D・e)を加えて移動し、線分L上にポリライン構成点Pを移動する。これにより、ポリライン構成点Pは、線分Lに対して垂直な方向つまり最短距離の位置に移動する。移動後のポリライン構成点をP’とする。ポリライン構成点P’は線分L上にある。そして、ポリライン構成点P’の位置に相当するポリゴン上の座標を計算し、ポリライン構成点pの座標値を書き換える。
【0057】
この処理を全てのポリライン構成点について行うことにより、図9に示すように、ポリライン構成点の投影結果を2次元のポリラインPLSと一致させることができる。
【0058】
図10はポリゴン頂点の選択によるポリラインの設定処理を示すフローチャートである。
図10において、画像FT上に2次元のポリラインPLSを設定する(#21)。ポリライン構成点の検出を行う(#22)。検出したポリライン構成点を移動する(#23)。
【0059】
次に、属性を持ったポリラインPLSを設定する方法について説明する。
〔属性を用いたポリラインの設定〕
画像FTにポリラインPLSを設定する際に、ポリラインPLSに属性を持たせることにより、属性に応じた処理を実行することができる。ここでは、ポリゴンメッシュPMのポリラインに設定することによって効果が得られると考えられる2つの属性について、その効果を説明する。
【0060】
その1つは、例えば6面体の稜線のようなジオメトリエッジである。ジオメトリエッジは、ポリゴンメッシュPMのうちで、 幾何形状特徴が顕著な部分に設定されるポリラインの属性として使用する。ポリラインにこの属性を付加することにより、ユーザが画像FT上で設定した2次元のポリラインPLSと、ポリゴンメッシュPMの幾何特徴情報とを併用し、より望ましい位置にポリラインPLSを設定することができる。
【0061】
他の1つは、テクスチャエッジである。テクスチャエッジは、画像FT上の色境界にあたるポリラインであることを示す属性として使用する。ポリラインにこの属性を付加することにより、ユーザが画像FT上で設定した2次元のポリラインPLSと、画像FTに対するエッジ抽出処理の結果を併用し、より望ましい位置にポリラインを設定することができる。
〔複数の画像を使用するポリラインの設定〕
次に、複数の画像FTにポリラインPLSを設定し、これらに基づいてポリゴンメッシュPMにポリラインPLTを設定する場合について説明する。
【0062】
ここでは、ポリゴンメッシュPMに複数の画像FTが対応付けられている場合に、各画像FTに設定された2次元のポリラインPLSを用いて、ポリゴンメッシュPMにポリラインPLTを設定する方法について説明する。
【0063】
2次元のポリラインPLSをポリゴンメッシュPMに反映させる基本的なアルゴリズムは、上に述べたとほぼ同じである。ここでは、複数の画像FTを用いてポリラインPLTを設定する際の特有の問題として、異なる画像FT上に設定された、同一個所を示す2次元のポリラインPLSの管理方法、および、 複数の画像FT間での設定位置のずれを防止する方法について説明する。
【0064】
まず、同一個所を示すポリラインの管理方法について説明する。
複数の画像FTを用いてポリラインを設定する際、別々の画像FTでポリゴンメッシュPMの同一個所を示す2次元のポリラインPLSを設定することがある。このように、画像FTの異なる各ポリラインPLSが同一個所についてのものであることを示すため、例えば、ポリラインPLSにIDを付加し、同一のIDを持つポリライン同士はポリゴンメッシュPMの同一個所を示すものとみなす、という管理方法をとることが考えられる。
【0065】
次に、ポリライン統合処理について説明する。
図11は複数の画像FTに設定されたポリラインPLSに基づくポリラインPLTの統合処理を示す図である。
【0066】
複数のポリラインPLSをポリゴンメッシュPMに投影した結果、同一個所に複数のポリラインPLTが設定される場合がある。もし、これらのポリラインPLTが同一個所のポリラインPLTであると認識できる場合には、それらを統合して1つのポリラインPLTに纏める。例えば、2つのポリラインPLTが、同一のIDを持つ場合、ポリライン間の距離が十分小さい場合などである。
【0067】
ポリライン統合の処理としては、例えば、2つの同一個所に設定されたポリラインPLTについて、それらの構成点を結ぶようなポリゴンエッジが存在する場合に、一方の構成点の座標を他方の構成点の座標で置き換えるエッジ縮退処理を行う。
【0068】
図11(A)においては、同一箇所に2つのポリラインPLT1,2が設定されている。これら2つのポリラインPLT1,2間に、それぞれの構成点を結ぶエッジET3,4…が存在する。それらのエッジETについて、それぞれの一方の構成点pkを移動して他方の構成点pwの位置に合わせる。図11(B)に示すように、黒丸の構成点pkが白丸の構成点pwの位置に移動して合わせられている。これによって、1つのポリラインPLT0に統合され、且つ微小ポリゴンが削減されている。
【0069】
なお、複数のポリラインPLTのうち、いずれを優先させるかについて、例えば次のような方法がある。
(1) 構成点数の多いポリラインPLTを優先する。
(2) 先に設定されたポリラインPLTを優先する。
〔設定のずれの減少方法〕
次に、複数のポリラインPLSを設定することにともなうずれを減少させる機能について説明する。
【0070】
複数枚の画像FTを用いて2次元のポリラインPLSを設定する際に、ユーザが同一個所にポリラインPLSを設定したつもりでも、結果として、ポリライン間の相対位置がずれてしまうことがある。これは、ユーザの意図を反映していない結果であるし、また、ポリラインの統合処理の際にも不具合を招きかねない。そこで、ユーザが複数の画像FTにまたがるポリラインPLSを同一個所に設定できるようにし、ポリライン間のずれを減少させるのが望ましい。そのために、適当なユーザインターフェイスが準備されている。
【0071】
そのようなユーザインターフェイスとして、設定済みのポリラインを表示する機能、カメラパラメータの誤差を修正する機能、3次元モデルを修正する機能などがある。
【0072】
まず、設定済みのポリラインの表示について説明する。ユーザが、ある個所についての2次元のポリラインPLSをある画像FTで設定したとする。その場合に、2次元のポリラインPLSと同一個所を示すポリラインPLSを他の画像FTで設定する際に、先に設定したポリラインPLSが、現在設定対象となっている画像FT中でどの位置にくるかを表示する。これによって、ユーザが同一個所に2次元のポリラインPLSを設定することが可能となる。
【0073】
設定済みのポリラインPLSを表示する手段としては、例えば、先に設定したポリラインPLSの節点PNをポリゴンメッシュPM上に投影し、求められた節点PNの3次元座標を現在設定対象となっている画像FT上に投影し、投影された節点PN間を結び、設定済みのポリラインPLSを表示するものを用いる。
【0074】
図12は設定済みの2次元ポリラインの表示例を示す。
図12において、画像FT3にポリラインPLS3が設定され、これに基づいてポリゴンメッシュPM1にポリラインPLT3が設定されている。次に、画像FT4に新たなポリラインPLSを設定する際に、ポリゴンメッシュPMに既に設定されたポリラインPLTについての情報(ポリラインPLS3)を画像FT4上に表示する。ポリラインPLS3を画像FT4に表示する方法として、例えば、ポリゴンメッシュPM1を画像FT4上に投影し、画像FT4上でポリラインPLT3に対応するポリラインPLSを設定する。
【0075】
これによって、画像FT4においてポリラインPLS3に連続する新しいポリラインPLS4を設定する際に、ポリゴンメッシュPM上の同一個所に対してずれのないポリラインPLSを容易に設定することができる。
【0076】
次に、カメラパラメータの誤差の修正について説明する。
ユーザが、複数の画像FTにおいて、同一個所を示す2次元のポリラインPLSをそれぞれ設定したとする。その時点で、 これらのポリラインPLSのポリゴンメッシュPMへの投影結果が異なる(つまり投影場所がずれている) と判明したとする。そうすると、その原因として、画像FTの持っている射影行列の値に誤差が含まれる場合、および、対象物の実際の形状とそれを計測して得られたポリゴンメッシュPMの形状とが異なる場合が考えられる。
【0077】
次に、射影行列に誤差が含まれる場合の対策について説明する。
そのための1つの方法として、ユーザの設定した2次元のポリラインPLSを元に、 キャリブレーションの微調整を行う。微調整の方法として、複数のポリラインPLSのうちから1つを選び、その投影結果の位置に他のポリラインPLSの投影結果が−致するよう、他の画像FTの射影行列を調整する。
【0078】
例えば、同一個所を指す2つのポリラインPLSが、 それぞれ別の画像FT上で設定されている場合に、一方のポリラインPLSを基準とし、このポリラインPLSの節点PNをポリゴンメッシュPM上に投影し、節点PNの3次元情報を取得する。そして他方のポリラインPLSをポリゴンメッシュPM上に投影し、先の3次元の節点PNが投影された他方のポリラインPLS上に存在するように他方のポリラインPLSが設定された画像FTのカメラパラメータを調整する。
【0079】
この方法の他に、線分の対応を用いたキャリブレーションの方法として、Zhang の「Estimating Motion and Structure from Correspondences of Line Segments between Two Perspective Images」(IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 17, 12, 1995. ) のような方法がある。
【0080】
さらに他の1つの方法としては、射影行列から得られるカメラパラメータをユーザが修正する方法がある。例えば、画像FTに関連付けられているカメラパラメータを修正するため、各パラメータに対応するスライドバーをもつダイアログをユーザに提供する。ユーザは、そのダイアログを用いてカメラパラメータを修正する。パラメータの修正結果を、例えば上の図12で説明したように画面上に表示する。また、他の画像FTで設定されたポリラインPLSの表示結果を用いて、その修正の是非を判別できるようにする方法でもよい。これらの方法により、各ポリラインPLSを投影した結果生じるそれらの間のずれを減少させることができる。
【0081】
次に、3次元モデルの修正について説明する。
複数のポリラインPLSの投影結果が一致しない他の1つの原因として、ポリゴンメッシュPMの形状が、対象物の実形状と異なっている場合が挙げられる。これは、通常の3次元デジタイザなどを用いて得られたポリゴンメッシュPMでは起こり難いが、SFS法(Shape From Silhouette 法)を用いて得られた計測データ、またはSubsampling 処理などによって解像度を低くしたポリゴンメッシュPMでは起こり得る。このような場合に、ポリゴンメッシュPMを修正することにより、投影結果の一致を導くことができる。
【0082】
ポリゴンメッシュPMの修正方法として、ユーザによる手動修正の方法以外に次の方法がある。つまり、ユーザが設定した、同一個所を示す複数のポリラインPLSと、射影行列を用いて線分ベースのステレオ法(例えば上に述べたZhang の方法)によるポリラインPLSの3次元位置推定を行い、その結果得られる3次元のポリラインPLTに対し、ポリゴンPGの近傍にあたるポリゴンメッシュPMをフィッティング(Fitting )するという方法である。
〔設定画像教示方法〕
次に、複数の画像FTを用いて同一個所の2次元のポリラインPLSを設定する際に、一番最後に設定したポリラインPLSに続く、他の画像FT上でポリラインPLSを設定したいという状況が生じる。その場合に、ポリゴンメッシュPMに割り当てられている画像FTの枚数が増加すると、ユーザが逐一画像FTを見て、次にどの画像FTにポリラインPLSを設定すればよいのかを判断する必要があり、その判断に時間を要することとなる。
【0083】
そこで、続きを設定したい、設定済みのポリラインPLSをヒントにして、そのポリラインPLSに続くポリラインPLSを設定するのに適している画像FTをユーザに提示する。これによってユーザの負担の軽減が図られる。
【0084】
また、複数の画像FTを合成して一枚の画像FTに変換し、その画像FTをポリラインPLSの設定対象画像としてユーザに提示する。
このような画像の教示のための処理を行うに当たり、ユーザがポリラインPLSを設定するのに好ましいと思われる画像FTの評価方法について説明する。
【0085】
まず、ユーザは、続きを設定したいポリラインPLSの端点(始点PS、終点PE、または節点PN)を選択する。この選択された端点をポリゴンメッシュPMに投影し、投影された点の周辺のポリゴンPGを検索する。そして、ポリゴンメッシュPMと対応付けられている複数の画像FTの内、先に検索されたポリゴンPGを画像FT上に投影するものをピックアップし、教示画像候補とする。教示画像候補の各画像について、ポリゴンメッシュPMを投影し、セルフオクルージョンが生じている領域の面積So、および、 先に検索された周辺のポリゴンPGの投影面上での面積Spを計算する。面積の計算が終了したら、面積Soが小さく面積Spが大きい画像を優先するような評価関数を作成する。そのような評価関数として、例えば次の(4)式を用いる。
【0086】
f(Sp,So)=Sp/(So+ε) ……(4)
但し、εは正の整数である。
上の(4)式による評価関数の値の大きい順に、教示画像候補をユーザに提示する。ユーザは、提示された画像のうちで最も設定し易そうな画像を選択してポリラインPLSを設定する。
【0087】
上に説明した画像教示によるポリラインの設定は、整理すると次のようなステップで行われることとなる。
(1) 任意の画像FTを選択する。
(2) 選択した画像FTに対し、2次元のポリラインPLSを設定する。
(3) 続きを設定したいポリラインPLSの端点を選択する。
(4) 画像教示機能により、教示画像候補について評価値が計算され、設定対象となる画像FTが評価値にしたがって順次教示される。
(5) 教示された画像FTから、ユーザが設定対象画像を選択する。
(6) 全ての画像FTについてポリラインPLSの設定が完了するまで、上の各ステップを繰り返す。
【0088】
次に、合成画像を用いたポリラインの設定について説明する。
これは、ポリゴンPGに対応付けられている複数の画像FTを合成して1つの画像にまとめ、ユーザが選択し易いい画像を設定対象画像として提示する方法である。
【0089】
図13は合成画像を生成する方法を説明するための図、図14は合成画像の例を示す図である。
複数の画像FTを1枚の画像に合成する方法としては、例えば図13に示すように、ポリゴンメッシュPMを取り囲むような円筒CLを想定し、この円筒CLに、ポリゴンメッシュPMを構成するポリゴンPGを投影する。そして、投影したポリゴンPGに対応する画像領域について、それぞれに対応する画像FTを用いて円筒面にマッピングする。その後、円筒CLを平面に展開する。これによって、図14に示すように、ポリゴンメッシュPMの全周から見た画像を展開した1枚の合成画像GFが得られる。
【0090】
このような合成画像をGF用いることにより、ユーザは、画像間の連結関係を気にすることなく、複数のポリラインPLSを設定することができる。また、円筒CLへの投影時に、円筒CLの各位置に対応する3次元座標を同時にマッピングすることにより、ポリゴンメッシュPMと合成画像GFとの間における座標関係の対応も構築できるため、ポリラインPLSの設定が容易に正確に行える。
【0091】
上に述べた実施形態によると、ポリゴンメッシュPMに対して、画像の境界と一致するポリラインPLTを容易に設定することができる。
上の実施形態において、対象物の種類、編集装置1の全体または各部の構成、形状、個数、処理の内容および順序などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【0092】
【発明の効果】
本発明によると、ポリゴンメッシュに対して、画像の境界と一致するポリラインを容易に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る3次元モデルの編集装置のブロック図である。
【図2】編集装置における位相編集の概念を示す図である。
【図3】ポリラインの例を示す図である。
【図4】画像上に投影されたポリゴンメッシュの例を示す図である。
【図5】ポリゴンの分割方法を説明するための図である。
【図6】分割されたポリゴンの連結関係を説明するための図である。
【図7】ポリゴンメッシュの縮退処理を説明するための図である。
【図8】分割によるポリラインの設定処理を示すフローチャートである。
【図9】ポリゴン頂点の選択により設定されたポリラインを示す図である。
【図10】ポリゴン頂点の選択によるポリラインの設定処理を示すフローチャートである。
【図11】複数の画像に設定されたポリラインに基づくポリラインの統合処理を示す図である。
【図12】設定済みの2次元ポリラインの表示例を示す。
【図13】合成画像を生成する方法を説明するための図である。
【図14】合成画像の例を示す図である。
【符号の説明】
1 編集装置(3次元データへのポリラインの設定装置)
10 装置本体(第1の手段、第2の手段)
PLS ポリライン(2次元のポリライン)
PLT ポリライン(3次元のポリライン)
PM ポリゴンメッシュ(3次元データ)
PG ポリゴン
ET エッジ
FT 画像
Claims (5)
- ポリゴンメッシュで構成される3次元データへのポリラインの設定方法であって、
前記ポリゴンメッシュとの位置情報の対応が既知の画像を準備するステップと、
前記画像上に2次元のポリラインを設定するステップと、
設定された2次元のポリラインに対応した位置に前記ポリゴンメッシュを構成するポリゴンのエッジが存在するように、前記ポリゴンメッシュを編集して3次元のポリラインを設定するステップと、
を有することを特徴とする3次元データへのポリラインの設定方法。 - 前記画像が複数準備されており、
前記ポリゴンメッシュに対応する同じ位置に対して複数の前記画像上にそれぞれ2次元のポリラインが設定された場合に、それぞれの2次元のポリラインから導かれる複数の3次元のポリラインを1つに統合するステップを有する、
請求項1記載の3次元データへのポリラインの設定方法。 - ポリゴンメッシュで構成される3次元データへのポリラインの設定装置であって、
前記ポリゴンメッシュとの位置情報の対応が既知の画像上に2次元のポリラインを設定する第1の手段と、
設定された2次元のポリラインに対応した位置に前記ポリゴンメッシュを構成するポリゴンのエッジが存在するように、前記ポリゴンメッシュを編集して3次元のポリラインを設定する第2の手段と、
を有することを特徴とする3次元データへのポリラインの設定装置。 - 前記第2の手段は、
前記画像上に前記ポリゴンメッシュを投影する手段と、
前記画像上において、投影されたポリゴンのエッジと前記ポリラインとの交点を求める手段と、
前記交点がポリゴンの頂点となるように、新たなポリゴンを生成しまたは元のポリゴンを移動する手段と、
を有することを特徴とする請求項3記載の3次元データへのポリラインの設定装置。 - ポリゴンメッシュで構成される3次元データへのポリラインの設定のためのコンピュータプログラムであって、
前記ポリゴンメッシュとの位置情報の対応が既知の画像上に2次元のポリラインを設定する処理と、
設定された2次元のポリラインに対応した位置に前記ポリゴンメッシュを構成するポリゴンのエッジが存在するように、前記ポリゴンメッシュを編集して3次元のポリラインを設定する処理と、
をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
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2002
- 2002-07-30 JP JP2002221683A patent/JP2004062637A/ja active Pending
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