JP2005122558A - 画像表示装置、画像表示方法、画像表示プログラム及び画像表示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 - Google Patents

Abstract

【課題】 処理時間を短縮することができる画像表示装置、画像表示方法、画像表示プログラム及び画像表示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を提供する。
【解決手段】 固定点決定部１０４は、衣服モデルを構成する複数のポリゴンの各質点の中から固定する質点を固定点として決定し、質点抽出部１０６は、質点の中から１の質点を抽出し、重力計算部１０７は、質点抽出部１０６によって抽出された質点に作用する重力の影響を、固定点決定部１０４によって決定された固定点に基づいて計算し、修正部１０８は、重力計算部１０７によって計算された重力の影響による質点の移動を制約処理により逐次修正し、表示制御部１１０は、修正部１０８によって修正された各質点を結ぶことで形成される衣服モデルと人体モデルとを合成した仮想的な試着状態を表示するよう表示部３００を制御する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、３次元モデルを表示する画像表示装置、画像表示方法、画像表示プログラム及び画像表示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に関するものである。

従来、３次元空間内において、人間が衣服を着用した状態を仮想的にシミュレーションする画像表示装置が知られている。このような従来の画像表示装置では、より現実に近い衣服を表現するために動力学に基づくシミュレーションが行われる。この動力学に基づくシミュレーションとは、例えば、重力の作用や人体と衣服との衝突等を考慮した衣服の表示である（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

ここで、従来の衣服のシミュレーションにおける処理について説明すると、衣服を構成する３次元モデルのすべての質点に対して一旦自由落下させてから、重力の影響で移動した（伸びた）各質点を一点一点制約処理により修正する処理を行うことによって、人体の形状に沿った自然な衣服を表現することができるようになる。

また、このような衣服のシミュレーションでは、硬い微分方程式の数値積分をどのように行うかが計算時間に影響を与える。衣服のシミュレーションでは、陰解法、陽解法及び制約充足法などの様々な計算手法が用いられる。
特開平９−３４９５２号公報 特開２００２−１１７４１４号公報

しかしながら、従来の衣服のシミュレーションでは、衣服を構成する３次元モデルのすべての質点に対して一旦自由落下させてから、重力の影響で移動した各質点を一点一点修正する処理を行っているので、処理時間が長くなり、リアルタイムで表示することが困難であった。

また、陰解法は、計算が安定しており、正確な計算ができる反面、計算に時間がかかるという問題を有している。一方、陽解法は、リアルタイムに表示する衣服のシミュレーションに用いられているが、計算が速い反面、計算の安定性及び計算の精度に劣るという問題を有している。また、制約充足法は、上述の陽解法に陰解法の安定性を併せ持つものであるが、収束計算を必要とするため、高い計算精度を保証するには計算時間がかかるという問題を有している。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、処理時間を短縮することができる画像表示装置、画像表示方法、画像表示プログラム及び画像表示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を提供することを目的とするものである。

本発明に係る画像表示装置は、３次元モデルを表示する画像表示装置であって、前記３次元モデルを構成する複数のポリゴンの各頂点を質点とし、当該質点の中から固定する質点を固定点として決定する固定点決定手段と、前記質点の中から一の質点を抽出する質点抽出手段と、前記質点抽出手段によって抽出された質点に作用する重力の影響を、前記固定点決定手段によって決定された固定点に基づいて計算する重力計算手段と、前記重力計算手段によって計算された重力の影響による質点の移動を制約処理により逐次修正する修正手段と、前記修正手段によって修正された各質点を結ぶことで形成される３次元モデルを表示する表示手段とを備える。

この構成によれば、３次元モデルを構成する複数のポリゴンの各頂点を質点とし、当該質点の中から固定する質点が固定点として決定され、質点の中から一の質点が抽出され、抽出された質点に作用する重力の影響が固定点に基づいて計算され、計算された重力の影響による質点の移動が制約処理により逐次修正され、修正された各質点が結ばれることで形成される３次元モデルが表示される。したがって、３次元モデルの質点毎に重力の影響を計算して制約処理により修正する処理が逐次行われるので、３次元モデルの全ての質点に対して一旦自由落下させてから、重力の影響で移動した各質点を一点一点修正する従来の処理に比して、重力の影響で移動する量を少なくすることができ、各質点を修正するための処理時間を短縮することができる。

また、上記の画像表示装置において、前記固定点決定手段は、前記修正手段によって逐次修正された質点を固定点として決定することが好ましい。

この構成によれば、逐次修正された質点が固定点として決定されるので、３次元モデルが有する全ての質点について、固定点に基づく制約処理による逐次修正を行うことができる。

また、上記の画像表示装置において、前記３次元モデルを構成する複数のポリゴンの全ての質点に対し、一の質点と他の質点との距離を算出する距離算出手段と、前記距離算出手段によって算出された一の質点と他の質点との距離をそれぞれ対応付けて対応表として記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている対応表を参照して、前記重力計算手段によって重力の影響を計算する処理順序を決定する処理順決定手段とをさらに備え、前記質点抽出手段は、処理順決定手段によって決定された処理順序に従って、前記３次元モデルを構成する複数のポリゴンの質点の中から一の質点を抽出することが好ましい。

この構成によれば、３次元モデルを構成する複数のポリゴンの全ての質点に対し、一の質点と他の質点との距離が算出され、算出された一の質点と他の質点との距離がそれぞれ対応付けられて対応表として記憶され、記憶されている対応表を参照して、重力の影響を計算する処理順序が決定され、決定された処理順序に従って、３次元モデルを構成する複数のポリゴンの質点の中から一の質点が抽出される。したがって、一の質点と他の質点との距離がそれぞれ対応付けられた対応表を作成することで、３次元モデルを構成する複数のポリゴンの各質点毎に作用する重力の影響を計算する処理順序を容易に決定することができる。

また、上記の画像表示装置において、前記３次元モデルは、人体を表す人体モデルと、人体が着用する衣服を表す衣服モデルとを含み、前記固定点決定手段は、前記衣服モデルを構成する複数のポリゴンの各頂点を質点とし、当該質点の中から固定する質点を固定点として決定し、前記質点抽出手段は、前記質点の中から一の質点を抽出し、前記重力計算手段は、前記質点抽出手段によって抽出された質点に作用する重力の影響を、前記固定点決定手段によって決定された固定点に基づいて計算し、前記修正手段は、前記重力計算手段によって計算された重力の影響による質点の移動を制約処理により逐次修正し、前記表示手段は、前記修正手段によって修正された各質点を結ぶことで形成される衣服モデルと前記人体モデルとを合成して表示することが好ましい。

この構成によれば、人体が着用する衣服を表す衣服モデルを構成する複数のポリゴンの各頂点を質点とし、当該質点の中から固定する質点が固定点として決定され、質点の中から一の質点が抽出され、抽出された質点に作用する重力の影響が固定点に基づいて計算され、計算された重力の影響による質点の移動が制約処理により逐次修正され、修正された各質点が結ばれることで形成される衣服モデルと人体を表す人体モデルとが合成して表示される。したがって、衣服モデルの質点毎に重力の影響を計算して制約処理により修正する処理が逐次行われるので、衣服モデルの全ての質点に対して一旦自由落下させてから、重力の影響で移動した各質点を一点一点修正する従来の処理に比して、重力の影響で移動する量を少なくすることができ、各質点を修正するための処理時間を短縮することができ、現実感のある試着状態をリアルタイムに表示することができる。

また、上記の画像表示装置において、前記衣服モデルを構成する複数のポリゴンの各質点毎に前記人体モデルとの衝突処理を行う衝突処理手段をさらに備えることが好ましい。

この構成によれば、衣服モデルを構成する複数のポリゴンの各質点毎に人体モデルとの衝突処理が行われるので、衣服モデルが人体モデルに入り込む不具合が解消され、より現実感のある試着状態をリアルタイムに表示することができる。

また、上記の画像表示装置において、前記衝突処理手段は、少なくとも前記人体モデルを覆う大きさの衝突判定モデルを設定し、前記質点が当該衝突判定モデルに近づくにつれて当該質点に作用する斥力を大きくして衝突処理を行うことが好ましい。

この構成によれば、少なくとも人体モデルを覆う大きさの衝突判定モデルが設定され、質点が当該衝突判定モデルに近づくにつれて当該質点に作用する斥力を大きくして衝突処理が行われるので、衝突処理を容易に行うことができる。

また、上記の画像表示装置において、前記衝突処理手段は、前記質点と前記人体モデルを構成する複数のポリゴン面との衝突検出を行い、前記質点が前記人体モデルを構成するポリゴン面に衝突すると検出された場合、前記質点と前記人体モデルを構成するポリゴン面との衝突処理を行うことが好ましい。

この構成によれば、質点と人体モデルを構成する複数のポリゴン面との衝突検出が行われ、質点が人体モデルを構成するポリゴン面に衝突すると検出された場合、質点と人体モデルを構成するポリゴン面との衝突処理が行われる。したがって、質点と人体モデルを構成する複数のポリゴン面との衝突検出が行われ、質点が人体モデルを構成するポリゴン面に衝突すると検出された場合に質点と人体モデルを構成するポリゴン面との衝突処理が行われるので、より確実に衝突処理を行うことができ、衣服モデルが人体モデルに入り込む不具合をより確実に解消することができる。

本発明に係る画像表示方法は、３次元モデルを表示する画像表示方法であって、コンピュータが、前記３次元モデルを構成する複数のポリゴンの各頂点を質点とし、当該質点の中から固定する質点を決定する固定点決定ステップと、コンピュータが、前記質点の中から一の質点を抽出する質点抽出ステップと、コンピュータが、前記質点抽出ステップにおいて抽出された質点に作用する重力の影響を、前記固定点決定ステップにおいて決定された固定点に基づいて計算する重力計算ステップと、コンピュータが、前記重力計算ステップにおいて計算された重力の影響による質点の移動を制約処理により逐次修正する修正ステップと、コンピュータが、前記修正ステップにおいて修正された各質点を結ぶことで形成される３次元モデルを表示する表示ステップとを含む。

この構成によれば、３次元モデルを構成する複数のポリゴンの各頂点を質点とし、当該質点の中から固定する質点が固定点として決定され、質点の中から一の質点が抽出され、抽出された質点に作用する重力の影響が固定点に基づいて計算され、計算された重力の影響による質点の移動が制約処理により逐次修正され、修正された各質点が結ばれることで形成される３次元モデルが表示される。したがって、３次元モデルの質点毎に重力の影響を計算して制約処理により修正する処理が逐次行われるので、３次元モデルの全ての質点に対して一旦自由落下させてから、重力の影響で移動した各質点を一点一点修正する従来の処理に比して、重力の影響で移動する量を少なくすることができ、各質点を修正するための処理時間を短縮することができる。

本発明に係る画像表示プログラムは、３次元モデルを表示する画像表示プログラムであって、前記３次元モデルを構成する複数のポリゴンの各頂点を質点とし、当該質点の中から固定する質点を決定する固定点決定手段と、前記質点の中から一の質点を抽出する質点抽出手段と、前記質点抽出手段によって抽出された質点に作用する重力の影響を、前記固定点決定手段によって決定された固定点に基づいて計算する重力計算手段と、前記重力計算手段によって計算された重力の影響による質点の移動を制約処理により逐次修正する修正手段と、前記修正手段によって修正された各質点を結ぶことで形成される３次元モデルを表示する表示手段としてコンピュータを機能させる。

この構成によれば、３次元モデルを構成する複数のポリゴンの各頂点を質点とし、当該質点の中から固定する質点が固定点として決定され、質点の中から一の質点が抽出され、抽出された質点に作用する重力の影響が固定点に基づいて計算され、計算された重力の影響による質点の移動が制約処理により逐次修正され、修正された各質点が結ばれることで形成される３次元モデルが表示される。したがって、３次元モデルの質点毎に重力の影響を計算して制約処理により修正する処理が逐次行われるので、３次元モデルの全ての質点に対して一旦自由落下させてから、重力の影響で移動した各質点を一点一点修正する従来の処理に比して、重力の影響で移動する量を少なくすることができ、各質点を修正するための処理時間を短縮することができる。

本発明に係る画像表示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は、３次元モデルを表示する画像表示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って、前記３次元モデルを構成する複数のポリゴンの各頂点を質点とし、当該質点の中から固定する質点を決定する固定点決定手段と、前記質点の中から一の質点を抽出する質点抽出手段と、前記質点抽出手段によって抽出された質点に作用する重力の影響を、前記固定点決定手段によって決定された固定点に基づいて計算する重力計算手段と、前記重力計算手段によって計算された重力の影響による質点の移動を制約処理により逐次修正する修正手段と、前記修正手段によって修正された各質点を結ぶことで形成される３次元モデルを表示する表示手段としてコンピュータを機能させる。

この構成によれば、３次元モデルを構成する複数のポリゴンの各頂点を質点とし、当該質点の中から固定する質点が固定点として決定され、質点の中から一の質点が抽出され、抽出された質点に作用する重力の影響が固定点に基づいて計算され、計算された重力の影響による質点の移動が制約処理により逐次修正され、修正された各質点が結ばれることで形成される３次元モデルが表示される。したがって、３次元モデルの質点毎に重力の影響を計算して制約処理により修正する処理が逐次行われるので、３次元モデルの全ての質点に対して一旦自由落下させてから、重力の影響で移動した各質点を一点一点修正する従来の処理に比して、重力の影響で移動する量を少なくすることができ、各質点を修正するための処理時間を短縮することができる。

本発明の画像表示装置によれば、３次元モデルの質点毎に重力の影響を計算して制約処理により修正する処理が逐次行われるので、３次元モデルの全ての質点に対して一旦自由落下させてから、重力の影響で移動した各質点を一点一点修正する従来の処理に比して、重力の影響で移動した各質点を修正するための処理時間を短縮することができる。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態による画像表示装置のハードウエア構成を示す図である。

図１に示す画像表示装置は、通常のコンピュータから構成され、入力装置１、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）２、ＣＰＵ（中央演算処理装置）３、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）４、外部記憶装置５、表示装置６及び記録媒体駆動装置７を備えて構成される。各ブロックは内部のバスに接続され、このバスを介して種々のデータ等が入出力され、ＣＰＵ３の制御の下、種々の処理が実行される。

入力装置１は、キーボード、マウス等から構成され、操作者が種々のデータ及び操作指令等を入力するために使用される。

ＲＯＭ２には、ＢＩＯＳ（Basic Input/Output System）等のシステムプログラム等が記憶されている。外部記憶装置５は、ハードディスクドライブ等から構成され、所定のＯＳ（Operating System）及び後述する画像表示プログラム等が記憶されている。ＲＡＭ４は、ＣＰＵ３の作業領域等として用いられる。

表示装置６は、液晶表示装置、ＣＲＴ（陰極線管）等から構成され、ＣＰＵ３の制御の基、画像表示プログラムが実行されることによって作成される仮想的な試着状態を表示する。

記録媒体駆動装置７は、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、フレキシブルディスクドライブ等から構成される。なお、画像表示プログラムを、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体８に記録し、記録媒体駆動装置７により記録媒体８から画像処理プログラムを読み出して外部記憶装置５にインストールして実行するようにしてもよい。また、画像表示装置が通信装置等を備え、画像表示プログラムが通信ネットワークを介して接続された他のコンピュータに記憶されている場合、当該コンピュータからネットワークを介して画像表示プログラムをダウンロードして実行するようにしてもよい。

図２は、本発明に係る画像表示装置の機能を説明するためのブロック図である。図２に示すように、画像表示装置は、プログラム実行部１００、記憶部２００及び表示部３００を備えて構成される。プログラム実行部１００は、ＣＰＵ３が画像表示プログラムを実行することにより実現され、３次元データ取得部１０１、距離算出部１０２、対応表作成部１０３、固定点決定部１０４、処理順決定部１０５、質点抽出部１０６、重力計算部１０７、修正部１０８、衝突処理部１０９及び表示制御部１１０を備えて構成される。記憶部２００は、ＲＡＭ４等から構成され、ＣＰＵ３が画像表示プログラムを実行することにより実現され、３次元データ記憶部２０１及び対応表記憶部２０２を備えて構成される。

３次元データ記憶部２０１は、仮想３次元空間内において、複数のポリゴンで構成される人体モデルの３次元データと、複数のポリゴンで構成される衣服モデルの３次元データとを記憶している。３次元データ記憶部２０１は、人体モデルを構成するポリゴンの３次元空間内における各頂点の座標を３次元データとして記憶しているとともに、人体によって着用される衣服を表す衣服モデルを構成するポリゴンの３次元空間内における各頂点の座標を３次元データとして記憶している。

３次元データ取得部１０１は、３次元データ記憶部２０１に記憶されている人体モデルの３次元データ及び衣服モデルの３次元データを取得する。なお、衣服モデルを構成する複数のポリゴンの頂点を質点とする。

距離算出部１０２は、３次元データ取得部１０１によって取得された衣服モデルを構成する複数のポリゴンの全ての質点に対し、一の質点と他の質点との幾何学的な距離を算出する。幾何学的な距離とは、衣服モデルを構成する複数のポリゴンにおける一の質点と他の質点とを結ぶ稜線の数を表している。つまり、距離算出部１０２は、３次元データ取得部１０１によって取得された衣服モデルを構成する複数のポリゴンの全ての質点に対し、一の質点と他の質点とを最短で結ぶ稜線の数を算出する。

対応表作成部１０３は、距離算出部１０２によって算出された一の質点と他の質点との幾何学的な距離をそれぞれ対応付けた対応表を作成する。対応表作成部１０３は、距離算出部１０２によって算出された一の質点と他の質点とを最短で結ぶ稜線の数を行と列とから構成される２次元の表形式の対応表として作成する。

対応表記憶部２０２は、対応表作成部１０３によって作成された一の質点と他の質点との幾何学的な距離をそれぞれ対応付けた対応表を記憶する。

固定点決定部１０４は、衣服モデルを構成する複数のポリゴンの質点の中から固定する点を決定する。固定点は、重力の影響を受けることがない点であり、固定点決定部１０４は、衣服モデルを構成する複数のポリゴンの質点の中から、人体モデルと衣服モデルとが接触する質点を検出し、検出された質点を固定点として決定する。

処理順決定部１０５は、対応表記憶部２０２に記憶されている対応表を参照して、重力計算部１０７によって重力の影響を計算する質点の処理順序を決定する。具体的に、処理順決定部１０５は、対応表記憶部２０２に記憶されている対応表を参照して、固定点決定部１０４によって決定された固定点と、固定点以外の各質点とに対応付けられている幾何学的な距離が最小となる値を求め、求めた値の小さい順に処理順序を決定する。

質点抽出部１０６は、処理順決定部１０５によって決定された処理順序に従って、衣服モデルを構成する複数のポリゴンの質点を抽出する。

重力計算部１０７は、質点抽出部１０６によって抽出された衣服モデルを構成する複数のポリゴンの各質点に作用する重力の影響を、固定点決定部１０４によって決定された固定点に基づいて逐次計算する。なお、重力計算部１０７は、固定点決定部１０４によって決定された固定点とリンクする質点に作用する重力の影響を計算する。

修正部１０８は、重力計算部１０７によって計算された重力の影響による質点の移動を制約処理により人体モデルの形状に応じて逐次修正する。すなわち、修正部１０８は、重力が作用することによって移動した質点を制約処理により人体モデルの形状に応じた位置に修正する。

衝突処理部１０９は、衣服モデルを構成する複数のポリゴンの質点と人体モデルとが衝突することによって衣服モデルが受ける影響力を計算し、計算された影響力に基づいて衣服モデルの質点を移動させる。また、衝突処理部１０９は、少なくとも人体モデルを覆う大きさの衝突判定モデルを設定し、衣服モデルの質点が当該衝突判定モデルに近づくにつれて当該質点に作用する斥力を大きくして衝突処理を行う。さらに、衝突処理部１０９は、衣服モデルの質点と衝突判定モデルとの距離が、所定の距離以下になった場合、当該質点と衝突判定モデルとの衝突検出を行い、質点が衝突判定モデルに衝突すると検出された場合、衝突処理を行う。

表示制御部１１０は、修正部１０８によって逐次修正された各質点を結ぶことで形成される衣服モデルと、３次元データ取得部１０１によって取得された人体モデルとを合成して表示部３００に表示するよう制御する。

表示部３００は、表示装置６等から構成され、ＣＰＵ３が画像表示プログラムを実行することにより実現され、修正部１０８によって逐次修正された各質点を結ぶことで形成される衣服モデルと、３次元データ取得部１０１によって取得された人体モデルとを合成した仮想的な試着状態を表示する。

図３は、図２に示す画像表示装置による画像表示処理を説明するためのフローチャートである。

ステップＳ１において、３次元データ取得部１０１は、３次元データ記憶部２０１に記憶されている人体の３次元画像（人体モデル）を取得するとともに、３次元データ記憶部２０１に記憶されている衣服の３次元画像（衣服モデル）を取得する。

ステップＳ２において、距離算出部１０２は、３次元データ取得部１０１によって取得された衣服モデルを構成する複数のポリゴンの全ての質点に対し、一の質点と他の質点とを最短で結ぶ稜線の数を算出する。

ステップＳ３において、対応表作成部１０３は、距離算出部１０２によって算出された一の質点と他の質点との幾何学的な距離をそれぞれ対応付けた対応表を作成し、作成した対応表を対応表記憶部２０２に記憶する。

図４は、衣服モデルを構成する複数のポリゴンの各質点間における幾何学的な距離を説明するための図であり、図４（ａ）は、衣服モデルを構成する複数のポリゴンの一例を示す図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す衣服モデルにおける各質点の幾何学的な距離の対応表を示す図である。

図４（ａ）に示すように、衣服モデルを構成する複数のポリゴンは、質点ａ〜ｊを有している。ここで、質点ａについて見てみると、質点ａから質点ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇまでの幾何学的な距離は、質点ａと質点ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇとを最短で結ぶ稜線の数が１つなので、それぞれ１となる。また、質点ａから質点ｈ，ｉ，ｊまでの幾何学的な距離は、質点ａと質点ｈ，ｉ，ｊとを最短で結ぶ稜線の数が２つなので、それぞれ２となる。また、質点ｂについて見てみると、質点ｂから質点ａ，ｃ，ｄまでの幾何学的な距離は、それぞれ１となり、質点ｂから質点ｅ，ｆ，ｇ，ｈまでの幾何学的な距離は、それぞれ２となり、質点ｂから質点ｉ，ｊまでの幾何学的な距離は、それぞれ３となる。

このように、距離算出部１０２は、３次元データ取得部１０１によって取得された衣服モデルを構成する複数のポリゴンの全ての質点に対し、一の質点と他の質点とを最短で結ぶ稜線の数を算出し、対応表作成部１０３は、距離算出部１０２によって算出された一の質点と他の質点とを最短で結ぶ稜線の数を行と列とから構成される２次元の表形式の対応表として作成する。すなわち、図４（ｂ）に示すように、対応表作成部１０３は、距離算出部１０２によって算出された質点ａと他の質点ｂ〜ｊとを最短で結ぶ稜線の数を行と列とから構成される２次元の表形式の対応表として作成し、作成した対応表を対応表記憶部２０２に記憶する。

図３に戻って、ステップＳ４において、固定点決定部１０４は、衣服モデルを構成する複数のポリゴンの質点の中から、人体モデルと衣服モデルとが接触する質点を検出し、検出された質点を重力の作用を反映させない固定点として決定する。例えば、衣服がワンピースやシャツなどである場合、首部分から肩部分にかけての質点が固定点として決定される。

なお、本実施形態では、固定点決定部１０４は、衣服モデルを構成する複数のポリゴンの質点の中から、人体モデルと衣服モデルとが接触する質点を固定点として決定しているが、本発明は特にこれに限定されず、例えば、表示装置６に衣服モデルを表示し、表示されている衣服モデルに対して、ユーザが入力装置１を用いて固定点を設定してもよい。

ステップＳ５において、処理順決定部１０５は、対応表記憶部２０２に記憶されている対応表を参照して、固定点決定部１０４によって決定された固定点と、固定点以外の各質点とに対応付けられている幾何学的な距離が最小となる値を求め、求めた値の小さい順に処理順序を決定する。

図５は、処理順序の決定について説明するための図であり、図５（ａ）は、衣服モデルを構成する複数のポリゴンの一例を示す図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す質点ｂ、ｃを固定点とした場合の固定点ｂ，ｃと、固定点ｂ，ｃ以外の各質点ａ，ｄ〜ｊとの対応表を示す図であり、図５（ｃ）は、図５（ｂ）のｂ行及びｃ行のうちの最小値を、質点ａ〜ｊに対応付けて示す図である。

図５（ａ）に示す質点ｂと質点ｃとを固定点とすると、固定点ｂから固定点ｂ以外の質点ａ，ｃ〜ｊまでの幾何学的な距離、及び固定点ｃから固定点ｃ以外の質点ａ，ｂ，ｄ〜ｊまでの幾何学的な距離は、図５（ｂ）に示すように対応付けられる。そして、固定点ｂ，ｃと、固定点ｂ，ｃ以外の各質点ａ，ｄ〜ｊとに対応付けられている幾何学的な距離が最小となる値は、図５（ｃ）に示すように対応付けられる。すなわち、図５（ｃ）に示すように、固定点ｂと質点ａとの幾何学的な距離は１であり、固定点ｃと質点ａとの幾何学的な距離は１であるため、固定点ｂ，ｃに対応する質点ａの最小値は１となり、固定点ｂと質点ｄとの幾何学的な距離は１であり、固定点ｃと質点ｄとの幾何学的な距離は２であるため、固定点ｂ，ｃに対応する質点ｄの最小値は１となる。同様に、固定点ｂ，ｃに対応する質点ｅの最小値は１となり、固定点ｂ，ｃに対応する質点ｆの最小値は２となり、固定点ｂ，ｃに対応する質点ｇの最小値は２となり、固定点ｂ，ｃに対応する質点ｈの最小値は２となり、固定点ｂ，ｃに対応する質点ｉの最小値は３となり、固定点ｂ，ｃに対応する質点ｊの最小値は３となる。

このように、処理順決定部１０５は、対応表記憶部２０２に記憶されている対応表を参照して、固定点決定部１０４によって決定された固定点ｂ，ｃと、固定点ｂ，ｃ以外の各質点ａ，ｄ〜ｊとに対応付けられている幾何学的な距離が最小となる値を求め、求めた値の小さい順、つまり図５の例では質点ａ、質点ｄ、質点ｅ、質点ｆ、質点ｇ、質点ｈ、質点ｉ及び質点ｊの順番で処理順序を決定する。

図３に戻って、ステップＳ６において、質点抽出部１０６は、処理順決定部１０５によって決定された処理順序に従って、衣服モデルを構成する複数のポリゴンの複数の質点の中から、１の質点を抽出する。すなわち、図５の例では、質点抽出部１０６は、質点ａをまず抽出し、その後、質点ｄ、質点ｅ、質点ｆ、質点ｇ、質点ｈ、質点ｉ及び質点ｊの順番で質点を抽出することとなる。

ステップＳ７において、重力計算部１０７は、質点抽出部１０６によって抽出された質点について重力の影響を計算する。ここで、重力計算部１０７による重力計算処理について説明する。

図６は、各質点毎に作用する重力の影響を計算する重力計算処理について説明するための図である。図６では、衣服モデルを構成する複数のポリゴンの質点をａ１、ａ２、ａ３、ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｃ１、ｃ２及びｃ３としている。ここで、質点ａ１，ａ２，ａ３を固定点とし、質点ｂ２に重力計算処理を施す場合について説明する。

重力計算部１０７は、固定点決定部１０４によって決定された固定点ａ１，ａ２，ａ３とリンクする質点ｂ２に作用する重力の影響を、固定点ａ１，ａ２，ａ３に基づいて計算する。すなわち、重力計算部１０７は、質点ｂ２に重力計算処理を施す場合、質点ｂ２にリンクしている固定点ａ１，ａ２，ａ３と質点ｂ２の位置との関係のみを計算する。

図３に戻って、ステップＳ８において、修正部１０８は、重力計算部１０７によって計算された質点に対して収束処理を行うことによって質点の移動（いわゆる、伸び）を逐次修正するとともに、衝突処理部１０９は、衣服モデルを構成する複数のポリゴンの各質点に人体モデルとの衝突処理を行う。

すなわち、図６に示すように、修正部１０８は、重力計算部１０７によって計算された質点ｂ２に対して収束処理を行うことによって質点の移動を逐次修正し、人体モデルの形状に沿う位置に質点を移動させる。また、修正された質点ｂ２は、固定点として、質点ｂ２にリンクしている質点ｃ１、質点ｃ２及び質点ｃ３における重力計算処理に用いられる。

図７は、衣服モデルを構成する複数のポリゴンの質点を逐次修正する処理について説明するための図であり、図７（ａ）は、衣服モデルを構成する複数のポリゴンの質点の状態を示す図であり、図７（ｂ）は、重力計算処理後の衣服モデルを構成する複数のポリゴンの質点の状態を示す図であり、図７（ｃ）は、修正後の衣服モデルを構成する複数のポリゴンの質点の状態を示す図である。

図７（ａ）に示す衣服モデルは、質点ｖ１〜ｖ５，ｗ１〜ｗ５，ｘ１〜ｘ５，ｙ１〜ｙ５を有している。図７（ａ）において、複数のポリゴンで構成される衣服モデルの質点ｗ２に対して重力による影響を計算すると、図７（ｂ）に示すように、質点ｗ２は、重力の作用により下方に移動する。そして、修正部１０８は、重力の作用により下方に移動した質点ｗ２に対して、制約処理により逐次修正する処理を行う。

ここで、制約処理について説明する。本実施形態における制約処理の制約条件には、質点間の距離制約と質点間の曲げ制約との２つがある。このうち、後者の質点間の曲げ制約は、前者の質点間の距離制約に落とし込むことができるので、本実施形態では、質点間の距離制約のみを制約条件とする。質点間の距離制約は、単純に２つの質点の位置関係を列挙することで実現することができる。つまり、質点の位置の修正量ｄＥは、下記の（１）式で表すことができ、質点のベクトルの修正量ｄＶは、下記の（２）式で表すことができる。
ｄＥ＝（ｉｌ−ｃｌ）／ｃｌ＊ｌａｍｂｄａ・・・・（１）
ｄＶ＝ｖ＊ｄＥ・・・・（２）

ただし、ｄＶは質点の修正量（ベクトル）を表し、ｖは２つの質点間の差分ベクトルを表し、ｄＥは質点の修正量を表し、ｉｌは２つの質点間の初期の長さを表し、ｃｌは２つの質点の現在の長さを表し、ｌａｍｂｄａは修正量に対する固定値を表している。

そして、１つの質点に対してｎ個の質点が接続されているので、１回の制約処理で修正される量は、ΣｄＶとなる。

図７（ｃ）に示すように、修正部１０８は、重力の作用により下方に移動した質点ｗ２に対して、制約処理により修正量を求め、求められた修正量に基づいてその位置を修正することによって、質点ｗ２は上方に移動し、人体モデルの形状に沿った位置に移動することとなる。このように、固定点から質点に作用する重力による移動量を計算し、計算された移動量に基づいて質点の位置を移動させ、質点の位置を修正する制約処理が各質点毎に行われる。したがって、全ての質点について一括して重力による移動量を計算し、計算された移動量に基づいて全ての質点の位置を移動させ、一点一点修正する処理を行う従来の処理に比べて、重力の作用によって移動する質点の移動量が小さくなるため、重力の作用によって移動した質点を修正する処理に要する処理時間を短縮することができ、全体の処理時間を短縮することができる。

また、ステップＳ８において、衝突処理部１０９は、少なくとも人体モデルの周囲を覆う衝突球（衝突判定モデルに相当する）を設定し、設定された衝突球に衣服モデルの質点が近づくにつれて、人体から衣服を押し返す力を表す斥力を大きくして質点と衝突球との衝突処理を行う。

図８は、衝突処理について説明するための図であり、図８（ａ）は、衝突前の衣服モデルの状態を示す図であり、図８（ｂ）は、衝突後の衣服モデルの状態を示す図である。

図８（ａ）に示す衣服モデルに対して、図８（ｂ）に示す衝突球Ｓを衝突させると、衝突処理部１０９は、衝突処理を行い、質点ｖ５，ｗ５，ｘ５をそれぞれ図８（ｂ）に示すように移動させる。その結果、衣服モデルが人体モデルに入り込むといった不自然な状態を防ぐことができる。

図９は、衣服モデルの質点に働く斥力について説明するための図である。図９に示すように、斥力の上限値をＫとすると、衝突球Ｓの中心から（Ｒ＋ｂ）だけ離れた位置から衝突球Ｓに接触する位置までの質点に働く斥力は、Ｋ−Ｔ³で表される。なお、Ｔ＝（Ｒ＋ｂ−ｌ）／ｂであり、ｌは衝突球Ｓの中心と質点との距離を表し、Ｒは衝突球Ｓの半径を表し、ｂは衝突球Ｓの周りの減衰領域を表している。

すなわち、衝突処理部１０９は、あらかじめ設定された衝突球Ｓに衣服モデルの質点が近づくにつれて、人体から衣服を押し返す力を表す斥力を大きくし、衝突球Ｓと質点とを結ぶ直線上において斥力による修正量を求め、求めた修正量に基づいて質点を移動させる。

図１０は、本実施形態における衝突球について説明するための図であり、図１０（ａ）は、人体モデルを示す図であり、図１０（ｂ）は、衝突球を示す図であり、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）に示す人体モデルと、図１０（ｂ）に示す衝突球とを重ね合わせた図である。

衝突処理部１０９は、人体モデルＪＭに対応する衝突球ＳＭを記憶部２００から読み出し、読み出された衝突球ＳＭと人体モデルＪＭとを重ね合わせた合成モデルＧＭを用いて衝突処理を行う。図１０（ｂ）に示すように、衝突球ＳＭは、衣服と人体との間隙の分だけ幅を持たせるとともに、人体モデルＪＭの首部分から左右の指先部分及び左右の足首部分までを覆うように予め設定されている。したがって、図１０（ｃ）に示すように、人体モデルＪＭと衝突球ＳＭとを重ね合わせた場合、人体モデルＪＭは、衣服と人体との間隙の分だけ幅を持たせるとともに、首部分から左右の指先部分及び左右の足首部分までが衝突球ＳＭで覆われ、この衝突球ＳＭと衣服モデルの質点との衝突処理を行う。

このように、衣服モデルを構成する複数のポリゴンの各質点毎に人体モデルとの衝突処理が行われるので、衣服モデルが人体モデルに入り込む不具合が解消され、より現実感のある試着状態をリアルタイムに表示することができる。

また、衝突処理が行われた質点が固定点として決定されるので、衝突によって移動した質点が固定点として決定され、この固定点とリンクする質点に作用する重力の影響による移動は小さくなるので、質点の重力の影響を元に戻す計算に要する時間を短縮することができる。

また、少なくとも人体モデルＪＭを覆う大きさの衝突球ＳＭ（衝突判定モデル）が設定され、質点が当該衝突球ＳＭに近づくにつれて当該質点に作用する斥力を大きくして衝突処理が行われるので、衝突処理を容易に行うことができる。

なお、本実施形態では、衝突処理部１０９は、少なくとも人体モデルの周囲を覆う衝突球Ｓを設定し、設定された衝突球Ｓに衣服モデルの質点が近づくにつれて、人体から衣服を押し返す力を表す斥力を大きくして質点と衝突球Ｓとの衝突処理を行っているが、本発明は特にこれに限定されず、衝突処理部１０９は、質点と人体モデルを構成する複数のポリゴン面との衝突検出を行い、質点が人体モデルを構成するポリゴン面に衝突すると検出された場合、質点と人体モデルを構成するポリゴン面との衝突処理を行ってもよい。つまり、衝突処理部１０９は、質点と人体モデルを構成するポリゴン面との衝突検出を行い、質点が人体モデルを構成するポリゴン面に衝突すると検出された場合、質点がポリゴン面に入射する入射角及び質点がポリゴン面から反射する反射角の関係により衝突処理を行う。

この場合、質点と人体モデルを構成する複数のポリゴン面との衝突検出が行われ、質点が人体モデルを構成するポリゴン面に衝突すると検出された場合に質点と人体モデルを構成するポリゴン面との衝突処理が行われるので、より確実に衝突処理を行うことができ、衣服モデルが人体モデルに入り込む不具合をより確実に解消することができる。

また、上述した２つの衝突処理方法を組み合わせてもよい。すなわち、衝突処理部１０９は、少なくとも前記人体モデルを覆う大きさの衝突判定モデルを設定し、前記質点が当該衝突判定モデルに近づくにつれて当該質点に作用する斥力を大きくして衝突処理を行った後、質点と人体モデルを構成する複数のポリゴン面との衝突検出を行い、質点が人体モデルを構成するポリゴン面に衝突すると検出された場合、質点と人体モデルを構成するポリゴン面との衝突処理を行う。

この場合、まず、質点が衝突球ＳＭに近づくにつれて当該質点に作用する斥力を大きくして衝突処理が行われ、この衝突処理が行われた後さらに、質点と人体モデルＪＭを構成する複数のポリゴン面との衝突検出を行い、質点が人体モデルＪＭを構成するポリゴン面に衝突（交差）すると検出された場合、質点と人体モデルを構成するポリゴン面との衝突処理が行われる。このように、２つの衝突処理を組み合わせることで、前者の衝突処理で質点が人体モデル内に入り込んでしまったとしても、後者の衝突処理でそれを解消することができ、衣服モデルが人体モデルに入り込んでしまう不具合をより確実に解消することができる。

図３に戻って、ステップＳ９において、修正部１０８は、衣服モデルを構成する複数のポリゴンの全ての質点について修正処理が終了したか否かを判断する。ここで、全ての質点について修正処理が終了したと判断されると（ステップＳ９でＹＥＳ）、ステップＳ１０に移行し、全ての質点について修正処理が終了していないと判断されると（ステップＳ９でＮＯ）、ステップＳ４に戻ることとなる。そして、ステップＳ４において、固定点決定部１０４は、修正処理が終了した質点を新たに固定点として決定し、ステップＳ５以下の処理を実行する。

ステップＳ１０において、修正部１０８は、衣服モデルが有する全ての質点について一括して修正処理を行うとともに、衝突処理部１０９は、衣服モデルが有する全ての質点について一括して衝突処理を行う。なお、ここでの処理は、ステップＳ８における質点毎の修正処理及び衝突処理で修正し切れなかった場合のために、全ての質点について一括して修正処理及び衝突処理を行うことで、より確実に質点を修正するものである。

ステップＳ１１において、表示制御部１１０は、衝突処理部１０９によって衝突処理が施された衣服モデルと、３次元データ取得部１０１によって取得された人体モデルとを合成し、合成した３次元データを表示部３００に出力する。表示部３００は、表示制御部１１０から出力される３次元データに応じて、人体モデルが衣服モデルを仮想的に試着している状態を表示する。そして、ステップＳ４に戻り、ステップＳ４からステップＳ１１までの処理が、所定のフレームレート、例えば３０ｆｐｓ（frame per second）で繰り返し行われることによって、リアルタイムに試着状態を表示することができる。

図１１は、表示部３００に表示される表示画面の一例を示す図である。図１１に示すように、表示画面ＨＧには、人体モデルＪＭが衣服モデルＩＭを仮想的に試着している状態が表示される。衣服モデルＩＭが有する質点に作用する重力の影響が固定点に基づいて計算され、計算された重力の影響による質点の移動が制約処理により逐次修正されるので、衣服モデルＩＭは、人体モデルＪＭの形状に沿って表示されることとなる。

図１２は、従来の画像表示装置による処理と、本発明に係る画像表示装置による処理とを比較する図であり、図１２（ａ）は、従来の画像表示装置による処理を説明するための断面図であり、図１２（ｂ）は、本発明に係る画像表示装置による処理を説明するための断面図である。

図１２（ａ）に示すように、従来の画像表示装置による処理において、衣服モデルＩＭが有する質点Ａ１〜Ｇ１は、重力による影響が計算されることにより、点Ａ２〜Ｇ２に移動する。そして、点Ａ２〜Ｇ２は、制約処理によって修正されることにより、点Ａ３〜Ｇ３に移動する。このように、従来の画像表示装置による処理では、衣服モデルＩＭの全ての質点Ａ１〜Ｇ１に対して一旦自由落下させてから、重力の影響で移動した各質点Ａ２〜Ｇ２を一点一点人体モデルＪＭの形状に沿った位置に修正している。

これに対して、図１２（ｂ）に示すように、本発明に係る画像表示装置による処理では、まず、質点Ａ１が固定点として決定され、固定点として決定された質点Ａ１から質点Ｂ１に作用する重力の影響が計算されることにより、点Ｂ２に移動する。点Ｂ２は、制約処理によって修正されることにより、点Ｂ３に移動する。そして、点Ｂ３は、新たに固定点として決定され、新たに固定点として決定された点Ｂ３から質点Ｃ１に作用する重力の影響が計算される。このように、本発明に係る画像表示装置による処理では、衣服モデルＩＭの質点Ａ１を固定点とし、質点Ｂ１に対して質点Ａ１から自由落下させてから、重力の影響で移動した質点Ｂ２を人体モデルＪＭの形状に沿った位置Ｂ３に修正している。そして、修正された点Ｂ３を固定点とし、質点Ｃ１に対して質点Ｂ３から自由落下させてから、重力の影響で移動した質点Ｃ２を人体モデルＪＭの形状に沿った位置Ｃ３に修正している。

ここで、図１２（ａ）における質点Ｇ１と図１２（ｂ）における質点Ｇ１とを比較すると、質点Ｇ１が、重力の影響が計算されることにより移動する移動量は、図１２（ｂ）より図１２（ａ）の方が大きくなっており、その結果、点Ｇ２から点Ｇ３に修正するための処理時間も図１２（ｂ）より図１２（ａ）の方が長くなっている。

このように、人体が着用する衣服を表す衣服モデルＩＭを構成する複数のポリゴンの各頂点を質点とし、当該質点の中から固定する質点が固定点として決定され、質点の中から１の質点が抽出され、抽出された質点に作用する重力の影響が固定点に基づいて計算され、計算された重力の影響による質点の移動が制約処理により逐次修正され、修正された各質点が結ばれることで形成される衣服モデルＩＭと人体を表す人体モデルＪＭとが合成して表示される。したがって、衣服モデルＩＭの質点毎に重力の影響を固定点に基づいて計算して制約処理により修正する処理が逐次行われるので、衣服モデルＩＭの全ての質点に対して一旦自由落下させてから、重力の影響で移動した各質点を一点一点修正する従来の処理に比して、重力の影響で移動する量を少なくすることができ、各質点を修正するための処理時間を短縮することができ、現実感のある試着状態をリアルタイムに表示することができる。

また、固定点決定部１０４によって、逐次修正された質点が固定点として決定されるので、衣服モデルが有する全ての質点について、固定点に基づく制約処理による逐次修正を行うことができる。

さらに、衣服モデルを構成する複数のポリゴンの全ての質点に対し、一の質点と他の質点との幾何学的な距離が算出され、算出された一の質点と他の質点との幾何学的な距離がそれぞれ対応付けられて対応表として記憶され、記憶されている対応表を参照して、重力の影響を計算する処理順序が決定され、決定された処理順序に従って、衣服モデルを構成する複数のポリゴンの質点の中から１の質点が抽出される。したがって、一の質点と他の質点との幾何学的な距離がそれぞれ対応付けられた対応表を作成することで、衣服モデルを構成する複数のポリゴンの各質点に作用する重力の影響を計算する処理順序を容易に決定することができる。

なお、本実施形態では、人体が着用する衣服を表す衣服モデルを用いて説明しているが、本発明は特にこれに限定されず、例えば、カーテンや旗などの一端を固定した布などのやわらかい素材を表す３次元モデルにも適用可能である。

本発明の一実施形態による画像表示装置のハードウエア構成を示す図である。 本発明に係る画像表示装置の機能を説明するためのブロック図である。 図２に示す画像表示装置による画像表示処理を説明するためのフローチャートである。 衣服モデルを構成する複数のポリゴンの各質点間における幾何学的な距離を説明するための図である。 処理順序の決定について説明するための図である。 各質点毎に作用する重力の影響を計算する重力計算処理について説明するための図である。 衣服モデルを構成する複数のポリゴンの質点を逐次修正する処理について説明するための図である。 衝突処理について説明するための図である。 衣服モデルの質点に働く斥力について説明するための図である。 本実施形態における衝突球について説明するための図である。 表示部に表示される表示画面の一例を示す図である。 従来の画像表示装置による処理と、本発明に係る画像表示装置による処理とを比較する図である。

符号の説明

１ 入力装置
２ ＲＯＭ
３ ＣＰＵ
４ ＲＡＭ
５ 外部記憶装置
６ 表示装置
７ 記録媒体駆動装置
８ 記録媒体
１００ プログラム実行部
１０１ ３次元データ取得部
１０２ 距離算出部
１０３ 対応表作成部
１０４ 固定点決定部
１０５ 処理順決定部
１０６ 質点抽出部
１０７ 重力計算部
１０８ 修正部
１０９ 衝突処理部
１１０ 表示制御部
２００ 記憶部
２０１ ３次元データ記憶部
２０２ 対応表記憶部
３００ 表示部

Claims (10)

1. ３次元モデルを表示する画像表示装置であって、
   前記３次元モデルを構成する複数のポリゴンの各頂点を質点とし、当該質点の中から固定する質点を固定点として決定する固定点決定手段と、
   前記質点の中から一の質点を抽出する質点抽出手段と、
   前記質点抽出手段によって抽出された質点に作用する重力の影響を、前記固定点決定手段によって決定された固定点に基づいて計算する重力計算手段と、
   前記重力計算手段によって計算された重力の影響による質点の移動を制約処理により逐次修正する修正手段と、
   前記修正手段によって修正された各質点を結ぶことで形成される３次元モデルを表示する表示手段とを備えることを特徴とする画像表示装置。
2. 前記固定点決定手段は、前記修正手段によって逐次修正された質点を固定点として決定することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
3. 前記３次元モデルを構成する複数のポリゴンの全ての質点に対し、一の質点と他の質点との距離を算出する距離算出手段と、
   前記距離算出手段によって算出された一の質点と他の質点との距離をそれぞれ対応付けて対応表として記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶されている対応表を参照して、前記重力計算手段によって重力の影響を計算する処理順序を決定する処理順決定手段とをさらに備え、
   前記質点抽出手段は、処理順決定手段によって決定された処理順序に従って、前記３次元モデルを構成する複数のポリゴンの質点の中から１の質点を抽出することを特徴とする請求項１又は２記載の画像表示装置。
4. 前記３次元モデルは、人体を表す人体モデルと、人体が着用する衣服を表す衣服モデルとを含み、
   前記固定点決定手段は、前記衣服モデルを構成する複数のポリゴンの各頂点を質点とし、当該質点の中から固定する質点を固定点として決定し、
   前記質点抽出手段は、前記質点の中から一の質点を抽出し、
   前記重力計算手段は、前記質点抽出手段によって抽出された質点に作用する重力の影響を、前記固定点決定手段によって決定された固定点に基づいて計算し、
   前記修正手段は、前記重力計算手段によって計算された重力の影響による質点の移動を制約処理により逐次修正し、
   前記表示手段は、前記修正手段によって修正された各質点を結ぶことで形成される衣服モデルと前記人体モデルとを合成して表示することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像表示装置。
5. 前記衣服モデルを構成する複数のポリゴンの各質点に前記人体モデルとの衝突処理を行う衝突処理手段をさらに備えることを特徴とする請求項４記載の画像表示装置。
6. 前記衝突処理手段は、少なくとも前記人体モデルを覆う大きさの衝突判定モデルを設定し、前記質点が当該衝突判定モデルに近づくにつれて当該質点に作用する斥力を大きくして衝突処理を行うことを特徴とする請求項５記載の画像表示装置。
7. 前記衝突処理手段は、前記質点と前記人体モデルを構成する複数のポリゴン面との衝突検出を行い、前記質点が前記人体モデルを構成するポリゴン面に衝突すると検出された場合、前記質点と前記人体モデルを構成するポリゴン面との衝突処理を行うことを特徴とする請求項５記載の画像表示装置。
8. ３次元モデルを表示する画像表示方法であって、
   コンピュータが、前記３次元モデルを構成する複数のポリゴンの各頂点を質点とし、当該質点の中から固定する質点を決定する固定点決定ステップと、
   コンピュータが、前記質点の中から一の質点を抽出する質点抽出ステップと、
   コンピュータが、前記質点抽出ステップにおいて抽出された質点に作用する重力の影響を、前記固定点決定ステップにおいて決定された固定点に基づいて計算する重力計算ステップと、
   コンピュータが、前記重力計算ステップにおいて計算された重力の影響による質点の移動を制約処理により逐次修正する修正ステップと、
   コンピュータが、前記修正ステップにおいて修正された各質点を結ぶことで形成される３次元モデルを表示する表示ステップとを含むことを特徴とする画像表示方法。
9. ３次元モデルを表示する画像表示プログラムであって、
   前記３次元モデルを構成する複数のポリゴンの各頂点を質点とし、当該質点の中から固定する質点を決定する固定点決定手段と、
   前記質点の中から一の質点を抽出する質点抽出手段と、
   前記質点抽出手段によって抽出された質点に作用する重力の影響を、前記固定点決定手段によって決定された固定点に基づいて計算する重力計算手段と、
   前記重力計算手段によって計算された重力の影響による質点の移動を制約処理により逐次修正する修正手段と、
   前記修正手段によって修正された各質点を結ぶことで形成される３次元モデルを表示する表示手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする画像表示プログラム。
10. ３次元モデルを表示する画像表示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って、
    前記３次元モデルを構成する複数のポリゴンの各頂点を質点とし、当該質点の中から固定する質点を決定する固定点決定手段と、
    前記質点の中から一の質点を抽出する質点抽出手段と、
    前記質点抽出手段によって抽出された質点に作用する重力の影響を、前記固定点決定手段によって決定された固定点に基づいて計算する重力計算手段と、
    前記重力計算手段によって計算された重力の影響による質点の移動を制約処理により逐次修正する修正手段と、
    前記修正手段によって修正された各質点を結ぶことで形成される３次元モデルを表示する表示手段としてコンピュータを機能させるための画像表示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。

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