JP2005122719A - Computer graphics system, computer graphics reproduction method and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、商業写真(コマーシャルフォト)等を撮影するための写真スタジオの照明を再現し、質感描写が優れたコンピュータグラフィックスの画像を作成することができるコンピュータグラフィックスシステム、コンピュータグラフィックス再現方法およびプログラムに関するものである。 The present invention relates to a computer graphics system and a computer graphics reproduction method capable of reproducing the lighting of a photo studio for taking commercial photographs (commercial photographs) and the like and creating computer graphics images with excellent texture description. And programs.
従来、ディスプレイの画面上に3次元的な物体画像を表示するコンピュータグラフィックス(以下、CGともいう)においては、CGの仮想の空間(シミュレーション空間)の3次元座標にマップされた物体の表面から観察者の方向(視点)に反射する光をレイトレーシング法(光線追跡法)等を用いて計算しており、これより、観察者が観察する物体の像の輝度を計算して、これをディスプレイが表示する輝度情報に対応する2次元画像に変換して、ディスプレイに表示することが一般に行われている。また、より現実感のある画像を得るために、物体間の多重反射、または物体表面の散乱性等も考慮に入れて画像を表示する方法も各種行われている。
この従来のCGにおいては、光源としては、点光源、線光源、および面光源等の光源の種類が登録されており、この光源の位置および分光放射強度を設定することができる。
Conventionally, in computer graphics (hereinafter also referred to as CG) for displaying a three-dimensional object image on a display screen, from the surface of an object mapped to the three-dimensional coordinates of a virtual space (simulation space) of CG. Light reflected in the observer's direction (viewpoint) is calculated using the ray tracing method (ray tracing method), etc. From this, the brightness of the image of the object observed by the observer is calculated and displayed. Is generally converted into a two-dimensional image corresponding to the luminance information displayed on the display and displayed on the display. In addition, in order to obtain a more realistic image, various methods for displaying an image in consideration of multiple reflections between objects, scattering of an object surface, and the like have been performed.
In this conventional CG, types of light sources such as a point light source, a line light source, and a surface light source are registered as light sources, and the position of the light source and the spectral radiation intensity can be set.
また、表示画像の照明効果を容易に変更できるCGシステムが開示されている(特許文献1等参照)。
この特許文献1に開示されたCGシステムにおいては、ユーザが入力手段により、表示画像における照明効果、例えば、ハイライト位置、およびそのハイライトの位置の明るさ等を直接設定することができる。これにより、特許文献1のCGシステムにおいては、照明効果を実現するために、光源の方向、位置および輝度等が自動的に計算されて、表示画像の照明効果が変更されるので、ユーザが希望するものを容易に得ることができる。
In addition, a CG system that can easily change the illumination effect of a display image is disclosed (see Patent Document 1 and the like).
In the CG system disclosed in Patent Document 1, the user can directly set the lighting effect in the display image, for example, the highlight position, the brightness of the highlight position, and the like by the input means. Thus, in the CG system of Patent Document 1, the direction, position, brightness, and the like of the light source are automatically calculated to realize the lighting effect, and the lighting effect of the display image is changed. You can easily get what you want.
しかしながら、従来のCGにおいて、商業写真のように、物体の透明感、立体感または光沢感等の質感描写が高い画像を得るためには、単に光源の種類と位置を設定するだけでは質感が高い画像を得ることはできず、ノウハウが必要であるという問題点がある。さらに、質感が高い画像を得るには、試行錯誤も必要であるという問題点がある。 However, in conventional CG, in order to obtain an image with high texture description such as transparency, stereoscopic effect, or glossiness of an object as in commercial photography, the texture is high simply by setting the type and position of the light source. There is a problem that images cannot be obtained and know-how is required. Furthermore, there is a problem that trial and error are necessary to obtain an image having a high texture.
一方、特許文献1に開示されたCGシステムにおいては、ハイライトの位置を直接設定して、ユーザが希望する照明効果を得ることができるとされている。しかしながら、ハイライトの位置およびその位置における明るさを調整するだけでは、物体の透明感、立体感または光沢感等の質感描写が高い画像を得るには不十分であり、商業写真と同等の質感を有する画像を得ることが困難であるという問題点がある。 On the other hand, in the CG system disclosed in Patent Document 1, it is said that the highlight position can be set directly to obtain the lighting effect desired by the user. However, just adjusting the position of the highlight and the brightness at that position is not sufficient to obtain an image with a high texture description such as transparency, stereoscopic effect, or glossiness of the object. There is a problem that it is difficult to obtain an image having
本発明の目的は、前記従来技術に基づく問題点を解消し、質感が高い画像を容易に得ることができるコンピュータグラフィックスシステム、コンピュータグラフィックス再現方法およびプログラムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a computer graphics system, a computer graphics reproduction method, and a program capable of solving the problems based on the conventional technology and easily obtaining an image with a high texture.
上記目的を達成するために、本発明の第1の態様は、仮想3次元座標空間内に作成した物体の3次元画像を、表示装置の画面に前記物体の2次元画像として表示するコンピュータグラフィックスシステムであって、前記仮想3次元座標空間内に配置される前記物体に入射される光を調整するライティング部材のライティング部材情報、及び前記ライティング部材の光学特性に関する光学特性情報が組にされて少なくとも1つ登録されているデータベース部と、前記仮想3次元座標空間内に作成する前記物体の形状情報、前記物体の表面情報、および前記仮想3次元座標空間内における前記物体の位置情報、前記仮想3次元座標空間内に設けられる光源の光源情報、前記2次元画像として表示するための視点情報、並びに、前記ライティング部材の種類および前記仮想3次元座標空間内における配置位置情報が指示入力される入力手段と、前記物体の形状情報、前記物体の表面情報、前記物体の位置情報、前記光源情報、前記視点情報、前記ライティング部材情報、前記ライティング部材の光学特性情報及び前記ライティング部材の配置位置情報に基づいて、前記画面に2次元画像として表示する前記物体の画像データを生成する演算部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を提供するものである。 In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided a computer graphics for displaying a three-dimensional image of an object created in a virtual three-dimensional coordinate space as a two-dimensional image of the object on a screen of a display device. A system comprising: lighting member information of a lighting member that adjusts light incident on the object arranged in the virtual three-dimensional coordinate space; and optical characteristic information related to the optical characteristics of the lighting member in combination. One registered database unit, shape information of the object to be created in the virtual three-dimensional coordinate space, surface information of the object, position information of the object in the virtual three-dimensional coordinate space, the virtual 3 Light source information of a light source provided in a three-dimensional coordinate space, viewpoint information for displaying as the two-dimensional image, and the lighting unit An input means for instructing and inputting the type of the object and the arrangement position information in the virtual three-dimensional coordinate space, the shape information of the object, the surface information of the object, the position information of the object, the light source information, the viewpoint information, A calculation unit that generates image data of the object to be displayed on the screen as a two-dimensional image based on the writing member information, the optical characteristic information of the writing member, and the arrangement position information of the writing member. A computer graphics system is provided.
本発明において、前記入力手段は、更に前記仮想3次元座標空間内に設けられる光源の情報および前記ライティング部材情報の少なくとも一方を指示入力させる入力部を有し、前記入力部は、前記表示装置の画面に表示されて指示入力されるものであることが好ましい。
また、本発明において、前記ライティング部材は、拡散透過板または反射板であることが好ましい。
In the present invention, the input unit further includes an input unit that inputs and instructs at least one of information on a light source provided in the virtual three-dimensional coordinate space and the lighting member information, and the input unit includes: It is preferable that the instruction is displayed on the screen.
In the present invention, the lighting member is preferably a diffuse transmission plate or a reflection plate.
さらに、本発明において、例えば、前記ライティング部材の光学特性は、双方向反射率分布関数または透過率分布関数により表すことができる。
さらにまた、本発明において、前記光源情報は、前記光源の形態の情報および前記仮想3次元座標空間における位置情報を含むことが好ましい。
Furthermore, in the present invention, for example, the optical characteristic of the lighting member can be represented by a bidirectional reflectance distribution function or a transmittance distribution function.
Furthermore, in the present invention, it is preferable that the light source information includes information on a form of the light source and position information in the virtual three-dimensional coordinate space.
また、本発明の第2の態様は、仮想3次元座標空間内に作成した物体の3次元画像を、表示装置の画面に前記物体の2次元画像として表示させるコンピュータグラフィックス再現方法であって、物体の形状情報、物体の表面情報、及び、前記仮想3次元座標空間における物体の位置情報を設定する工程と、前記仮想3次元座標空間内に設けられる光源の形態情報および前記仮想3次元座標空間における前記光源の配置位置を示す配置位置情報を含む光源情報を設定する工程と、前記物体に入射する光を調整するライティング部材のライティング部材情報、前記ライティング部材の光学特性に関する光学特性情報、及び前記仮想3次元座標空間における前記ライティング部材の配置位置を示す前記ライティング部材位置情報を設定する工程と、設定された前記物体の形状情報に基づいて前記物体のモデリング処理をする工程と、前記モデリング処理により得られた物体のモデルデータ、前記光源情報、前記ライティング部材情報、前記ライティング部材の前記光学特性情報及び前記ライティング部材位置情報に基づいて、レンダリング処理をする工程と、前記レンダリング処理により得られた画像データに基づいて、前記画面に前記物体を2次元画像として表示させる工程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再現方法を提供するものである。 The second aspect of the present invention is a computer graphics reproduction method for displaying a three-dimensional image of an object created in a virtual three-dimensional coordinate space as a two-dimensional image of the object on a screen of a display device, Setting the shape information of the object, the surface information of the object, and the position information of the object in the virtual three-dimensional coordinate space; the form information of the light source provided in the virtual three-dimensional coordinate space; and the virtual three-dimensional coordinate space A step of setting light source information including arrangement position information indicating an arrangement position of the light source, lighting member information of a lighting member that adjusts light incident on the object, optical characteristic information relating to optical characteristics of the lighting member, and Setting the lighting member position information indicating an arrangement position of the lighting member in a virtual three-dimensional coordinate space; A step of modeling the object based on the determined shape information of the object, model data of the object obtained by the modeling process, the light source information, the lighting member information, and the optical characteristic information of the lighting member And a rendering process based on the lighting member position information, and a step of displaying the object as a two-dimensional image on the screen based on the image data obtained by the rendering process. A computer graphics reproducing method is provided.
本発明のコンピュータグラフィックス再現方法においては、前記ライティング部材の光学特性は、双方向反射率分布関数または透過率分布関数により表されることが好ましい。 In the computer graphics reproduction method of the present invention, it is preferable that the optical characteristic of the lighting member is represented by a bidirectional reflectance distribution function or a transmittance distribution function.
さらにまた、本発明の第3の態様は、仮想3次元座標空間内に作成した物体の3次元画像を、表示装置の画面に2次元画像として表示する画像データを作成するコンピュータグラフィックスのプログラムであって、前記表示装置とコンピュータとを含むコンピュータグラフィックシステムに、設定入力された物体の形状情報に基づいて前記物体のモデリング処理をさせる手順と、前記モデリング処理により得られた前記物体のモデルデータ、前記物体の前記仮想3次元座標空間における位置情報、前記物体の表面情報、設定入力された光源情報、前記物体に入射する光を調整するライティング部材のライティング部材情報、前記ライティング部材の光学特性の情報および前記ライティング部材の前記仮想3次元座標空間における位置情報に基づいて、レンダリング処理をさせる手順と、前記レンダリング処理により得られた画像データに基づいて、前記画面に前記物体を2次元画像として表示させる手順とを実行させるためのコンピュータグラフィックスのプログラムを提供するものである。 Furthermore, a third aspect of the present invention is a computer graphics program for creating image data for displaying a three-dimensional image of an object created in a virtual three-dimensional coordinate space as a two-dimensional image on the screen of a display device. A procedure for causing a computer graphic system including the display device and a computer to perform modeling processing of the object based on shape information of the input object, and model data of the object obtained by the modeling processing; Position information of the object in the virtual three-dimensional coordinate space, surface information of the object, light source information set and inputted, lighting member information of a lighting member for adjusting light incident on the object, information on optical characteristics of the lighting member And based on positional information of the lighting member in the virtual three-dimensional coordinate space. And providing a computer graphics program for executing a procedure for performing a rendering process and a procedure for displaying the object as a two-dimensional image on the screen based on the image data obtained by the rendering process. It is.
本発明のコンピュータグラフィックスのプログラムにおいて、前記光源情報は、前記光源の形態情報および前記仮想3次元座標空間に配置される前記光源の位置を示す配置位置情報を含むことが好ましい。
また、前記ライティング部材の光学特性は、双方向反射率分布関数または透過率分布関数により表されることが好ましい。
In the computer graphics program of the present invention, it is preferable that the light source information includes form information of the light source and arrangement position information indicating a position of the light source arranged in the virtual three-dimensional coordinate space.
Moreover, it is preferable that the optical characteristic of the lighting member is represented by a bidirectional reflectance distribution function or a transmittance distribution function.
本発明のコンピュータグラフィックスシステムによれば、仮想3次元座標空間内に配置される物体に入射される光を調整するライティング部材のライティング部材情報と、このライティング部材の光学特性の光学特性情報とを組にして少なくとも1つ登録されているデータベース部を設け、光源およびライティング部材を仮想3次元座標空間内の所定の位置に配置して、表示装置の画面に2次元画像として表示する物体の画像データを演算部により生成することができる。これにより、写真スタジオと同様のライティングを再現してCGの画像を作成することができるので、質感が高い画像を得ることができる。さらに、ライティング部材を仮想3次元座標空間内の所定の位置に配置するだけなので、容易に質感が高い画像を得ることができる。 According to the computer graphics system of the present invention, the lighting member information of the lighting member that adjusts the light incident on the object arranged in the virtual three-dimensional coordinate space and the optical characteristic information of the optical characteristic of the lighting member are obtained. Image data of an object to be displayed as a two-dimensional image on a screen of a display device by providing at least one registered database unit as a set, arranging a light source and a lighting member at a predetermined position in a virtual three-dimensional coordinate space Can be generated by the calculation unit. As a result, a CG image can be created by reproducing the same lighting as in a photo studio, and an image with a high texture can be obtained. Furthermore, since the lighting member is simply arranged at a predetermined position in the virtual three-dimensional coordinate space, an image with a high texture can be easily obtained.
また、本発明のコンピュータグラフィックス再現方法およびプログラムによれば、設定された物体の形状情報に基づいて、物体のモデリング処理をする工程と、モデリング処理により得られた物体のモデルデータ、光源情報ならびにライティング部材の情報およびその光学特性の情報に基づいて、レンダリング処理をする工程と、このレンダリング処理により得られた画像データに基づいて、画面に前記物体を2次元画像として表示させる工程とを有することにより、写真スタジオと同様のライティングを再現してCGの画像を作成することができる。このため、質感が高い画像を得ることができる。さらに、ライティング部材の仮想3次元座標空間内における配置位置を設定するだけなので、質感が高い画像を容易に得ることができる。 Further, according to the computer graphics reproduction method and program of the present invention, the object modeling process based on the set object shape information, the object model data, the light source information obtained by the modeling process, Rendering process based on information of lighting member and information of optical characteristics thereof, and a process of displaying the object as a two-dimensional image on a screen based on image data obtained by the rendering process Thus, it is possible to reproduce a lighting similar to that of a photo studio and create a CG image. For this reason, an image with a high texture can be obtained. Furthermore, since only the arrangement position of the lighting member in the virtual three-dimensional coordinate space is set, an image with a high texture can be easily obtained.
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明のコンピュータグラフィックスシステム、コンピュータグラフィックス再現方法およびプログラムを詳細に説明する。
図1は、本発明の実施例に係るコンピュータグラフィックスシステムを示すブロック図である。
Hereinafter, a computer graphics system, a computer graphics reproduction method, and a program according to the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a computer graphics system according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、コンピュータグラフィックスシステム(以下、CGシステムともいう)10は、データベース部12と、入力手段14と、制御部16と、モニタ(表示装置)18とを有する。
As shown in FIG. 1, a computer graphics system (hereinafter also referred to as a CG system) 10 includes a
本実施例のCGシステム10は、仮想3次元座標空間(以下、仮想空間ともいう)において、物体に入射する光を拡散させる拡散透過板、および光を反射させて物体に入射させる反射板の少なくとも一方を設定可能としたものである。これらの拡散透過板および反射板は、光学特性が予め設定されているものである。これにより、拡散透過板または反射板を仮想空間に設定することにより、例えば、写真スタジオのライティングを再現することができ、商業写真で得られるような質感描写が優れた画像をCGの画像として得ることができるものである。また、本実施例のCGシステム10は、物体に応じた適正なライティングか否かを判断できる。
本実施例のCGシステム10においては、基本的には、一般的なCGシステム10と同様の構成を有するものであり、拡散透過板の情報および反射板の情報をその光学特性と組にして記憶されたデータベース部12を有する点が異なる。
The
The
データベース部12は、光源の光源形態情報、および光学特性と組にしてライティング部材のライティング部材情報が登録されている。
In the
先ず、光源の光源形態情報について説明する。この光源の光源形態情報とは、光源の形態およびその光源の形態における光学特性を含むものである。本発明において、光源の情報とは、光源形態情報と、仮想空間における光源の位置とを含むものである。
光源の形態とは、例えば、スポットライトまたは蛍光灯等のことである。
また、光源の形態における光学特性とは、スポットライトまたは蛍光灯について、例えば、双方向反射分布関数(以下、BRDF(Bidirectional Reflection Distribution Function)という)で表されるもののことである。
First, the light source form information of the light source will be described. The light source form information of the light source includes the form of the light source and the optical characteristics in the form of the light source. In the present invention, the light source information includes light source form information and the position of the light source in the virtual space.
The form of the light source is, for example, a spotlight or a fluorescent lamp.
In addition, the optical characteristics in the form of the light source are those represented by, for example, a bidirectional reflection distribution function (hereinafter referred to as BRDF (Bidirectional Reflection Distribution Function)) for a spotlight or a fluorescent lamp.
ここで、図2は、スポットライトの光学モデルを示す模式図である。
図2に示すように、本実施例において、スポットライト30は、点光源32と、この点光源32を囲う反射板34とを有する光学モデルとする。
この光学モデルを用いて、点光源32の分光波長およびその強度に基づいて、反射板34で反射されて外部に出射される光をBRDFで表し、これをスポットライト30の光学特性としている。なお、本実施例においては、スポットライトとして、例えば、点光源32の分光波長、およびその強度、ならびに反射板34の形状および反射率を種々変えたものが、光源の形態として、データベース部12に複数登録されている。
Here, FIG. 2 is a schematic diagram showing an optical model of a spotlight.
As shown in FIG. 2, in this embodiment, the
Using this optical model, based on the spectral wavelength of the
さらに、蛍光灯についても、スポットライトと同様にモデル化して、外部に出射される光をBRDFで表し、これを蛍光灯の光学特性としている。この場合、図2に示すスポットライトの点光源32が線光源になり、その数が1または複数である点が異なる。しかし、それ以外のモデルの構成については、図2に示すものと同様である。
なお、本実施例においては、蛍光灯についても、線光源の数、線光源の配置、線光源の分光波長、およびその強度、ならびに反射板の形状および反射率を種々変えたものが、光源の形態として、データベース部12に複数登録されている。
なお、点光源、線光源、および面光源については、公知の光源モデルを利用することができ、これらの点光源、線光源、および面光源についてもデータベース部12に各種登録されている。
Further, the fluorescent lamp is modeled in the same manner as the spotlight, and the light emitted to the outside is represented by BRDF, which is the optical characteristic of the fluorescent lamp. In this case, the point
In the present embodiment, the number of the linear light sources, the arrangement of the linear light sources, the spectral wavelength of the linear light source, and its intensity, and the shape and the reflectance of the reflector are variously changed for the fluorescent lamp. A plurality of forms are registered in the
A known light source model can be used for the point light source, the line light source, and the surface light source, and these point light source, line light source, and surface light source are also variously registered in the
本実施例においては、光源は、実際に写真スタジオで使用される機材と同じ名称であるスポットライトまたは蛍光灯等から選択することができる構成にし、更に明るさについても、ワット数で選択できることが好ましい。また、蛍光灯については、本数で選択できることが好ましい。これにより、写真スタジオで機材を選ぶのと同様に、光源を容易に選択することができる。 In this embodiment, the light source can be selected from a spotlight or a fluorescent lamp having the same name as the equipment actually used in the photo studio, and the brightness can also be selected by wattage. preferable. Moreover, it is preferable that the number of fluorescent lamps can be selected. This makes it possible to easily select the light source in the same way as selecting equipment in a photo studio.
また、データベース部12には、物体に入射する光を反射させる反射板の情報と、その反射板の光学特性の情報とが組みにして登録され、さらに、物体に入射する光を拡散させる拡散透過板の情報と、その拡散透過板の光学特性情報とが組にして登録されている。本発明においては、拡散透過板と反射板とを合わせてライティング部材という。上述の如く、このライティング部材のライティング部材情報がデータベース部12に登録されている。
Further, in the
本実施例において、反射板の光学特性は、図3に示すモデルにより規定されている。
ここで、図3は、反射板の光学特性を説明する模式図である。
図3に示すように、反射板36の表面36aに入射光Iiが入射角度αで入射した場合、その表面36aで反射し、反射光Irとなる。
この反射光Irは、入射角度α、反射板36の表面の粗さ特性、および入射光Iiの波長に依存するものである。反射光Irは、入射角度αによって、鏡面反射光Isまたは拡散反射光Idとなる。また、鏡面反射光Isおよび拡散反射光Idの分布は、反射板36の材質により異なる。
入射光Iiの入射角度αを変えた場合における反射光Irを測定して、BRDFを求めることができる。このBRDFを反射板36の光学特性とする。
In this embodiment, the optical characteristics of the reflector are defined by the model shown in FIG.
Here, FIG. 3 is a schematic diagram for explaining optical characteristics of the reflector.
As shown in FIG. 3, when incident light Ii is incident on the
The reflected light Ir depends on the incident angle α, the roughness characteristics of the surface of the reflecting
The BRDF can be obtained by measuring the reflected light Ir when the incident angle α of the incident light Ii is changed. This BRDF is used as the optical characteristic of the reflecting
このため、本実施例においては、データベース部12に反射板36の材質ごとにBRDFが登録されている。本実施例においては、例えば、銀レフ、鏡レフ、白ケント紙、および黒デコラ(商標)板等、反射板の名称に応じてその光学特性がデータベース部12に登録されている。また、反射板は、その形状および大きさもデータベース部12に各種登録されている。これにより、本実施例においては、反射板の種類、形状および大きさを選択することができる。
For this reason, in the present embodiment, BRDF is registered in the
また、本実施例においては、拡散透過板の透過特性は、例えば、透過率分布関数で表され、図4に示す拡散透過板のモデルにより規定されている。
ここで、図4は、拡散透過板の光学特性を説明する模式図である。
図4に示すように、拡散透過板38の表面38aに入射光Iiが入射角度αで入射した場合、入射光Iiが拡散透過板38を透過して透過光Itとなる。
透過光Itは、入射角度α、拡散透過板38の透過特性、拡散透過板38の表面の粗さ特性、および入射光Iiの波長に依存するものである。透過光Itは、入射角度αによって、正透過光Istまたは拡散透過光Idtとなる。また、正透過光Istおよび拡散反射光Idtの分布は、拡散透過板38の材質により異なる。
入射光Iiの入射角度αを変えた場合における透過光Itを測定して、透過率分布関数が得られ、この透過率分布関数を拡散透過板38の光学特性とする。
Further, in this embodiment, the transmission characteristics of the diffuse transmission plate are represented by, for example, a transmittance distribution function, and are defined by the model of the diffuse transmission plate shown in FIG.
Here, FIG. 4 is a schematic diagram for explaining optical characteristics of the diffuse transmission plate.
As shown in FIG. 4, when the incident light Ii is incident on the
The transmitted light It depends on the incident angle α, the transmission characteristics of the diffuse
The transmitted light It is measured when the incident angle α of the incident light Ii is changed, and a transmittance distribution function is obtained. This transmittance distribution function is used as the optical characteristics of the diffuse
このため、本実施例においては、データベース部12に拡散透過板38の材質ごとに透過率分布関数が登録されている。本実施例においては、トレーシングペーパ、乳白アクリル板、および白ケント紙等、拡散透過板の名称に応じてそのその光学特性がデータベース部12に登録されている。また、拡散透過板は、その形状および大きさもデータベース部12に各種登録されている。
なお、データベース部12には、拡散透過板の曲率(拡散透過板の反り具合)も登録されている。この場合、曲率に応じて透過率分布関数を登録しておくことが好ましい。しかし、曲率に応じて、計算により透過率分布関数を算出するようにしてもよい。これにより、本実施例においては、拡散透過板の種類、形状および大きさ、ならびにその曲率を選択することができる。
Therefore, in this embodiment, a transmittance distribution function is registered in the
Note that the curvature of the diffuse transmission plate (the degree of warpage of the diffuse transmission plate) is also registered in the
図5は、本実施例のデータベース部に記憶されている光源の形態、拡散透過板および反射板の種類を示す模式図である。
図5に示すように、本実施例のデータベース部12においては、光源は、例えば、スポットライト、または蛍光灯から選択することができる。また、拡散透過板は、例えば、トレーシングペーパ、乳白アクリル板、または白ケント紙から選択することができる。さらに、反射板は、例えば、銀レフ、鏡レフ、白ケント紙、または黒デコラ(商標)板から選択することができる。これらの光源、拡散透過板、および反射板の名称は、商業写真を撮影する人にとっては、一般的に知られている名称である。上述の光学特性については、それぞれに付随してデータベース部12に登録されている。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the form of the light source and the types of the diffuse transmission plate and the reflection plate stored in the database unit of this embodiment.
As shown in FIG. 5, in the
入力手段14は、CGとして表現する物体の形状情報、物体の表面情報、物体の位置情報、光源情報および視点情報、ならびに反射板、拡散透過板の種類およびそれらの配置位置がユーザにより入力されるものであり、例えば、マウスおよびキーボートにより構成される。なお、入力手段14は、特に限定されるものではなく、タブレットであってもよい。 The input means 14 is input by the user with the shape information of the object expressed as CG, the surface information of the object, the position information of the object, the light source information and the viewpoint information, and the types of the reflection plate and the diffuse transmission plate and their arrangement positions For example, a mouse and a keyboard. The input means 14 is not particularly limited, and may be a tablet.
また、入力手段14は、図6(a)および(b)に示すように、GUI(Graphical User Interface)により、図5に示すような階層構造でデータベース部に登録されているライティングに必要な光源の形態、拡散透過板、および反射板を選択できる。
本実施例においては、モニタ18の画面には、図6(a)に示すように、ライティングのウインドウ40(入力部)が表示される。このウインドウ40には、ライティングの設定をするものであることを示すタイトルバー42が設けられており、さらに設定を確定する「設定」ボタン44が設けられており、さらに光源の形態を示す「スポットライト」ボタン46a、および「蛍光灯」ボタン46bが設けられている。また、「拡散透過板」ボタン48a、および「反射板」ボタン48bが設けられている。
Further, as shown in FIGS. 6A and 6B, the input unit 14 uses a GUI (Graphical User Interface) to provide a light source necessary for lighting registered in the database unit in a hierarchical structure as shown in FIG. , Diffuse transmission plate, and reflection plate can be selected.
In the present embodiment, a lighting window 40 (input unit) is displayed on the screen of the
本実施例においては、例えば、図6(a)に示す「拡散透過板」ボタン48aをクリックすると、図6(b)に示すウインドウ50が画面に表示される。このウインドウ50は、拡散透過板の種類、形状および大きさを設定するものである。このウインドウ50には、拡散透過板の設定をするものであることを示すタイトルバー52が設けられており、さらに種類を設定するために、「トレーシングペーパ」ボタン54aと、「乳白アクリル板」ボタン54bと、「白ケント紙」ボタン54cとが設けられている。また、形状を設定するために、「四角」ボタン56aと、「円」ボタン56bとが設けられている。さらに、大きさを設定する入力欄58が設けられており、幅および高さの記入欄58a、58bが設けられている。また、曲率を入力する入力欄59も設けられている。この入力欄59に、例えば、正の数または負の数を入力することにより、反る向きが変わるものとし、さらに「0」を入力した場合には、平らとする。
In this embodiment, for example, when a “diffuse transmission plate” button 48a shown in FIG. 6A is clicked, a
また、本実施例においては、記入欄58a、58bおよび入力欄59に数値を入力することにより、拡散透過板の種類、形状、大きさおよび反り(曲率)が設定される。
Further, in this embodiment, by inputting numerical values in the entry fields 58a and 58b and the
なお、本実施例においては、拡散透過板を例にして説明したが、光源、および反射板についても、拡散透過板と同様に設定画面が表示される。光源については、光源の形態および明るさが設定可能であり、反射板については、種類、形状および大きさが設定できる。 In this embodiment, the diffuse transmission plate is described as an example, but the setting screen is displayed for the light source and the reflection plate as well as the diffusion transmission plate. For the light source, the form and brightness of the light source can be set, and for the reflector, the type, shape and size can be set.
制御部16は、データベース部12、入力手段14、モニタ18を制御するものであり、さらに演算部20を備える。
この制御部16は、モニタ18の画面の仮想空間内に形成された物体に関する入力手段14により入力された物体の表面情報、および物体の仮想空間における位置情報、光源情報および視点情報、ならびに反射板、および拡散透過板の種類およびそれらの配置位置に基づいて、図7に示すように、モニタ18の画面内に仮想の3次元直交座標系(X軸、Y軸およびZ軸)による仮想空間(仮想3次元座標空間)60を配置し、その画面に2次元画像として表示させるものである。
The
The
物体の形状情報とは、3次元形状の物体をモニタ18に表示させるデータのことである。
物体の表面情報とは、表面の特性を示す情報のことであり、例えば、表面粗さ、表面の素材、表面の鏡面反射率、または表面の拡散反射率が挙げられる。
物体の位置情報とは、図7に示すような仮想空間60における物体62の位置情報のことであり、本実施例においては、X軸、Y軸およびZ軸の各軸における座標により表される。
The object shape information is data that causes the
The surface information of an object is information indicating surface characteristics, and examples thereof include surface roughness, surface material, surface specular reflectance, and surface diffuse reflectance.
The position information of the object is the position information of the
光源の情報とは、上述の如く、光源の形態情報および仮想空間60における光源の配置位置のことである。図7に示す光源Lの場合には、光源Lの配置位置は、X軸、Y軸およびZ軸の各軸の座標により表される。
また、視点情報とは、仮想空間60において、カメラにより物体62を撮影するカメラ位置、撮影方向と倍率のことである。本実施例において、視点情報とは、例えば、図7に示すように、視点vで表される点および、その視点vにおける物体62の撮影倍率のことである。この視点vもX軸、Y軸およびZ軸の各軸の座標により表される。
さらに、反射板または拡散透過板の配置位置も同様に、仮想空間60における配置位置のことであり、その配置位置は、X軸、Y軸およびZ軸の各軸における座標により表される。
The light source information is the light source configuration information and the light source arrangement position in the
The viewpoint information is a camera position, a shooting direction, and a magnification at which the
Further, the arrangement position of the reflection plate or the diffuse transmission plate is also the arrangement position in the
制御部16に設けられた演算部20には、記憶部22が設けられている。この記憶部22には、後述するように、画面に2次元画像として表示する3次元の物体の表面情報、物体の位置情報、光源情報および視点情報、ならびに反射板、拡散透過板の種類およびそれらの配置位置が記憶される。
The
この演算部20は、物体の形状情報に基づいて、モデリング処理をして、モニタ18の画面に表示可能な物体のモデルデータを得るものである。このモデリング処理によるモデル表現は、特に限定されるものではなく、例えば、多面体モデル、ワイヤーフレームモデル、サーフェスモデル、ソリッドモデル、およびメタボール(濃淡関数モデル)が挙げられる。
The
このモデリング処理をして得られた物体のモデルデータ、光源の形態における光学特性および位置、物体の表面情報、視点情報(カメラの撮影方向)、ならびに反射板または拡散透過板の配置位置、光学特性に基づいて、レンダリング処理を行う。
このレンダリング処理とは、モデルデータ(3次元画像のデータ)をモニタ18の画面に2次元画像として表示させる処理のことであり、本実施例においては、例えば、レイトレーシング法を用いる。なお、本発明においては、レンダリング処理は、特に限定されるものではなく、公知のものが種々利用可能である。
Object model data obtained by this modeling process, optical characteristics and position in the form of the light source, surface information of the object, viewpoint information (camera shooting direction), arrangement position of the reflector or diffuse transmission plate, optical characteristics Based on the above, the rendering process is performed.
This rendering processing is processing for displaying model data (three-dimensional image data) on the screen of the
このようにして、最終的に、カメラにより撮影される撮影方向から見た物体の2次元画像の画像データが得られる。
この画像データは、例えば、記憶部22に保存されるともに、モニタ18に出力されて2次元画像として表示される。
In this way, finally, image data of a two-dimensional image of the object viewed from the shooting direction shot by the camera is obtained.
For example, the image data is stored in the
モニタ18は、演算部20により作成された2次元画像データを、画像として表示できる機能を有するものであれば、特に、限定されるものではない。モニタ18としては、例えば、CRT、LCD、PDP、および有機ELディスプレイ等が挙げられる。
The
なお、本実施例においては、光源とライティング部材とをユーザが選択して、それらの仮想空間における配置位置を入力手段により入力させるものとしたが、多用される光源とライティング部材およびそれらの仮想空間における配置位置の情報について、予めデータベース部12(図1参照)に登録しておいてもよい。
また、ユーザにより設定された光源とライティング部材およびそれらの仮想空間での配置位置の情報をデータベース部12に、例えば、スタジオ名をつけて登録してもよい。
ここで、図8は、本実施例のデータベース部に登録されたスタジオ名を選択するための入力部を示す模式図である。
図8に示すように、ウインドウ(入力部)70には、スタジオを選択するものであることを示すタイトルバー72が設けられており、さらにウインドウ70には、設定を確定する「OK」ボタン74および設定を取り消す「キャンセル」ボタン76が設けられている。
さらに、ウインドウ70には、所定の名前で登録されたスタジオ名が所定数表示されるリスト部78が設けられている。このリスト部78には、スクロールバー78aが設けられており、スタジオ名の登録数が多くリスト部78に全て表示することができない場合には、スクロールバー78aによりデータベース部12に登録されているスタジオ名の全てを見ることができる。
In the present embodiment, the light source and the lighting member are selected by the user and their arrangement positions in the virtual space are input by the input means. However, the light source, the lighting member, and their virtual space that are frequently used are used. The information on the arrangement position at may be registered in advance in the database unit 12 (see FIG. 1).
Further, the light source and the lighting member set by the user and the information on the arrangement position in the virtual space may be registered in the
Here, FIG. 8 is a schematic diagram showing an input unit for selecting a studio name registered in the database unit of the present embodiment.
As shown in FIG. 8, a window (input unit) 70 is provided with a
Further, the
本実施例においては、例えば、図8のリスト部78に示される「びん用」という項目を選択し、次いで、「OK」ボタン74をクリックすることにより、データベース部12(図1参照)に登録された「びん用」の設定データに基づいて、制御部16(図1参照)により、登録されている光源および登録されているライティング部材(拡散板および/または反射板)が仮想空間内の所定の位置に配置される。このため、ユーザは、スタジオ名の一覧から所望のスタジオ名を選択することにより、光源およびライティング部材の選択および仮想空間における配置作業を省略することができる。特に、光源とライティング部材が複数あり、選択作業および配置作業が煩雑な場合には、作業の省力化に効果的である。
In the present embodiment, for example, the item “for bottle” shown in the
次に、本発明のコンピュータグラフィックス再現方法について説明する。なお、本発明のプログラムは、以下に詳述するコンピュータグラフィックス再現方法をコンピュータやコンピュータグラフィックシステム上で実施させるプログラムである。
図9に、本実施例のコンピュータグラフィックス再現方法のフローチャートを示す。一例として、コンピュータグラフィックス再現方法を図1に示したコンピュータグラフィックシステム(CGシステム)10上で動作させる場合について説明する。
Next, the computer graphics reproduction method of the present invention will be described. The program of the present invention is a program that causes a computer graphics reproduction method described in detail below to be executed on a computer or a computer graphics system.
FIG. 9 shows a flowchart of the computer graphics reproduction method of this embodiment. As an example, a case where the computer graphics reproduction method is operated on the computer graphics system (CG system) 10 shown in FIG. 1 will be described.
まず、コンピュータグラフィックス再現方法に従って再現しようとする物体を設定する(S1)。物体の設定S1では、物体の形状情報、その物体の表面情報及びその物体の位置情報が、図1に示すCGシステム10の入力手段14から入力され、それら物体に関する情報(以下、物体情報という)が記憶部12に記憶される。物体の形状情報は、前述したように、3次元形状の物体をモニタ18に表示させるデータであり、例えば、物体の寸法又は形状等の情報である。また、物体の表面情報は、前述したように、物体の表面の特性を示す情報であり、例えば、表面粗さ、表面の素材、表面の鏡面反射率、又は、表面の拡散反射率を用いることができる。これら物体の形状情報及び表面情報は、例えば、その物品に関連付けられてデータベース部12に予め登録しておくことができる。そして、物品が指定されたときに、それら形状情報及び表面情報をモニタ上に表示させて、その中からユーザに指示選択させる。選択された形状情報及び表面情報は記憶部22に記憶される。物体の位置情報の設定では、仮想空間におけるX軸、Y軸及びZ軸の座標が入力手段14から入力されて、その物体の3次元仮想空間内における位置が記憶部22に設定される。また、モニタ18に仮想空間内の物品を表示させて、その物品を仮想空間内でマウス等の入力手段によって移動させることによって物体の位置情報を設定しても良い。
First, an object to be reproduced is set according to a computer graphics reproduction method (S1). In the object setting S1, shape information of the object, surface information of the object, and position information of the object are input from the input unit 14 of the
つぎに、仮想空間において物体の再現に利用する光源を設定する(S2)。光源の設定S2では、光源の形態情報と光源の位置情報が入力手段14から入力され、それら光源に関する情報(以下、光源情報という)が記憶部22に記憶される。光源の形態情報は、前述したように、光源の形態に関する情報及びその光源の形態の光学特性に関する情報を含んだ情報である。例えば、スポットライト及び蛍光灯などの光源の種類、光源の形状、光源の数、光源の光量などが光源の形態情報として入力手段14から入力され、記憶部22に記憶される。光源の形態の光学特性に関する情報は、例えば、光源の光学特性を双方向反射分布関数(BRDF)又は透過率分布関数で表わすために用いられる情報である。
Next, a light source used for reproducing an object in the virtual space is set (S2). In the light source setting S <b> 2, the light source configuration information and the light source position information are input from the input unit 14, and information on the light sources (hereinafter referred to as light source information) is stored in the
続いて、仮想空間において物体の再現に利用するライティング部材を設定する(S3)。ライティング部材の設定S3では、ライティング部材の種類、及び、ライティング部材の配置位置の情報が入力手段14から入力され、記憶部22に記憶される。CGシステム10のデータベース部12には、ライティング部材情報と、そのライティング部材の光学特性情報が関連付けられて登録されている。制御部16は、入力手段14から入力されたライティング部材の種類に基づいて、データベース部12から、そのライティング部材の光学特性情報を抽出することができる。ライティング部材の配置位置は、仮想空間におけるX軸、Y軸及びZ軸の座標が入力手段14から入力される。これにより、仮想空間におけるライティング部材の位置が特定される。
Subsequently, a lighting member used for reproducing an object in the virtual space is set (S3). In the writing member setting S <b> 3, information on the type of the writing member and the arrangement position of the writing member is input from the input unit 14 and stored in the
次いで、物体の設定において設定された物体に基づいてモデリング処理を実行する(S4)。モデリング処理S4は、図1に示CGシステム10の演算部20において実行される。このモデリング処理により得られたモデルデータは記憶部22に記憶される。
Next, modeling processing is executed based on the object set in the object setting (S4). The modeling process S4 is executed in the
つぎに、光源の設定S2において設定した光源情報と、ライティング部材の設定S3において設定したライティング部材の配置位置情報と、ライティング部材の光学特性情報と、モデリング処理S4により得られたモデルデータに基づいてレンダリング処理を実行する(S5)。このレンダリング処理S5は、モデリング処理と同様に演算部20において実行される。レンダリング処理S5により得られた画像データは、CGシステム10の記憶部22に記憶されるとともにモニタ18に出力され、モニタ18上に2次元画像が表示される。こうして、モニタ18上に再現された物体の2次元画像は、透明感、立体感及び光沢感に優れ、商業写真と同等の質感を有する。
Next, based on the light source information set in the light source setting S2, the lighting member arrangement position information set in the lighting member setting S3, the optical characteristic information of the lighting member, and the model data obtained by the modeling process S4. Rendering processing is executed (S5). This rendering process S5 is executed by the
ここでは、物体の設定S1、光源の設定S2、ライティング部材の設定S3、モデリング処理S4、レンダリング処理S5及びモニタ表示S6の順序で処理する内容としたが、これに限定されず、モデリング処理の前に物体の設定がされ、レンダリング処理の前に光源の設定、ライティング部材の設定及びモデリング処理が実行されるのであれば、物体の設定と、光源の設定と、ライティング部材の設定はどの様な順番で実行してもよい。
また、仮想空間において、物品を撮影するカメラの位置、撮影方向、撮影倍率などを特定するための視点情報を設定し、この視点情報と、光源情報と、ライティング情報と、モデルデータとに基づいてレンダリング処理を実行してもよい。
Here, the content is processed in the order of the object setting S1, the light source setting S2, the lighting member setting S3, the modeling process S4, the rendering process S5, and the monitor display S6. If the object is set and the light source setting, lighting member setting, and modeling process are executed before the rendering process, the order of the object setting, light source setting, and lighting member setting is It may be executed with.
Also, in the virtual space, the viewpoint information for specifying the position of the camera that shoots the article, the shooting direction, the shooting magnification, etc. is set, and based on this viewpoint information, light source information, lighting information, and model data A rendering process may be executed.
ここで、本発明のコンピュータグラフィックス再現方法についてより具体的に説明する。上述の図6(a)および(b)は、本発明の実施例に係る入力手段による入力手順を示す模式図であり、図10は、本実施例のコンピュータグラフィックス再現方法における光源、ライティング部材、およびケーキの仮想3次元座標空間における配置状態を示す模式図である。
本実施例においては、図10に示すように、ケーキS1の質感を高く表現するライティングを例にして説明する。
Here, the computer graphics reproduction method of the present invention will be described more specifically. FIGS. 6A and 6B are schematic views showing the input procedure by the input means according to the embodiment of the present invention, and FIG. 10 shows the light source and the lighting member in the computer graphics reproduction method of the embodiment. It is a schematic diagram which shows the arrangement | positioning state in the virtual three-dimensional coordinate space of a cake.
In the present embodiment, as shown in FIG. 10 will be described with the lighting to increase express texture of the cake S 1 as an example.
先ず、入力手段14(図1参照)によりケーキS1の形状が指示入力される。そして、入力手段14により、仮想空間100におけるケーキS1の位置、およびケーキS1の表面の鏡面反射率、およびその表面の拡散反射率が指示入力される。
First, the shape of the cake S 1 is being instruction input by the input means 14 (see FIG. 1). Then, the input unit 14, the mirror reflectivity of the cake position of S 1, and the cake S 1 of the surface in the
次に、第1の光源として、スポットライト102aを選択する。このとき、スポットライト102aは、例えば、明るさが800ワットのものを選択する。そして、このスポットライト102aの仮想空間100における配置位置を指示入力する。
Next, the
次に、第2の光源として、スポットライト102bを選択する。このとき、スポットライト102bは、例えば、明るさが300ワットのものを選択する。そして、このスポットライト102bの仮想空間100における配置位置を指示入力する。
Next, the
次に、反射板として、黒デコラ(商標)板104を選択する。そして、黒デコラ(商標)板104の形状として、四角を選択し、その大きさも設定する。さらに、黒デコラ(商標)板104の仮想空間100における配置位置をケーキS1の下に設定する。
Next, a black decora (trademark)
次に、拡散透過板として、白ケント紙106を選択する。そして、白ケント紙106の形状として、四角を選択し、その大きさも設定する。さらに、白ケント紙106の仮想空間100における配置位置をスポットライト102aとケーキS1との間に設定する。
Next,
次に、拡散透過板として、トレーシングペーパ108を選択する。そして、トレーシングペーパ108の形状として、四角を選択し、その大きさも設定する。さらに、トレーシングペーパ108の仮想空間100における配置位置を黒デコラ(商標)板104上で、かつスポットライト102bとケーキS1との間に設定する。
次に、カメラの撮影方向(図示せず)を設定する。
Next, the
Next, the camera shooting direction (not shown) is set.
このように、図10に示すように、ケーキS1、スポットライト102a、102b(光源)、反射板、および拡散透過板を表示部の画面内に設けられた仮想空間内に配置する。この配置状態で、カメラの撮影方向(視点)におけるレンダリング処理を、例えば、レイトレーシング法により行う。このレンダリング処理によりモニタ18(図1参照)の画面に表示可能な2次元画像の画像データを得ることができる。
次に、この画像データに基づいて、モニタ18の画面にケーキS1を2次元画像として表示する。
Thus, as shown in FIG. 10, the cake S 1 , the
Then, based on the image data, and displays the cake S 1 as a two-dimensional image on the screen of the
本実施例においては、ケーキS1(物体)、および光源だけでなく、この光源からケーキS1に入射する光を拡散させる拡散透過板、および光源からケーキS1に入射する光を反射させる反射板の配置位置を仮想空間内で設定し、更に、撮影するカメラの撮影方向を設定している。これらの設定状態は、ケーキS1の質感が高くなるライティングであり、この設定状態に基づいて、レンダリング処理をしているので、ケーキS1の質感が、商業写真と同等に再現されたCGの画像を得ることができる。 In this embodiment, not only the cake S 1 (object) and the light source, but also a diffuse transmission plate that diffuses light incident on the cake S 1 from this light source, and reflection that reflects light incident on the cake S 1 from the light source. The arrangement position of the board is set in the virtual space, and the shooting direction of the camera for shooting is set. These settings are Lighting texture cake S 1 is higher, based on this setting state, since the rendering process, the texture of the cake S 1 is, the CG which is reproduced equivalent to commercial photography An image can be obtained.
また、本実施例においては、拡散透過板または反射板を選択すると、その光学特性も同時に決定される。このため、本実施例においては、反射板または拡散透過板を、写真スタジオで一般的に使われている名称で表すことにより、光学知識がない人であっても、反射板または拡散透過板を、通常の写真スタジオと同様に選択できる。このため、CGシステム10の操作を容易にすることができる。さらには、仮想3次元座標空間の所定の位置に反射板または拡散透過板を配置するだけで、光学特性を理解することなく、写真スタジオと同様のライティングを仮想空間内に容易に再現できる。これにより、商業写真で要求される照明の効果を得ることができるので、質感描写が優れたCGの画像を容易に得ることができる。
In this embodiment, when a diffuse transmission plate or a reflection plate is selected, its optical characteristics are also determined simultaneously. For this reason, in this embodiment, the reflection plate or the diffuse transmission plate is represented by a name generally used in a photo studio, so that even a person without optical knowledge can use the reflection plate or the diffusion transmission plate. , You can choose as you would a normal photo studio. For this reason, the operation of the
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例は、物体が金属質のものの質感を好適に表現するライティングを例にして説明する。
図11は、本発明の他の実施例のコンピュータグラフィックス再現方法における光源、ライティング部材、および包丁の仮想3次元座標空間における配置状態を示す模式図である。なお、本発明のプログラムは、以下に詳述する本発明の他の実施例のコンピュータグラフィックス再現方法を実施させるプログラムでもある。
Next, another embodiment of the present invention will be described. The present embodiment will be described with an example of lighting that suitably expresses the texture of a metallic object.
FIG. 11 is a schematic diagram showing an arrangement state in a virtual three-dimensional coordinate space of a light source, a lighting member, and a knife in a computer graphics reproduction method according to another embodiment of the present invention. The program of the present invention is also a program for executing the computer graphics reproduction method of another embodiment of the present invention described in detail below.
なお、本実施例においては、上述の実施例と比して、仮想空間110に配置される各要素が異なるだけで、各要素の選択方法については、上述の実施例と同様であるので、その詳細な説明は省略する。また、本実施例においても、上述のCGシステム10(図1参照)を利用することができる。
In this embodiment, each element arranged in the
本実施例においては、図11に示すように、仮想空間110において、包丁S2の下に白ケント紙112が配置されている。この白ケント紙112は、懸垂されており、包丁S2に影ができないように反っている。
また、包丁S2の上方に光源として、スポットライト116が配置されている。このスポットライト106は、例えば、明るさが1200ワットのものを選択する。このスポットライト116と包丁S2との間にトレーシングペーパ114が設けられている。このトレーシングペーパ114は、包丁S2側に凸になるように反っている。また、包丁S2の刃の側には、銀レフ118が配置されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 11, in the
Further, as the light source above the kitchen knife S 2, the
本実施例においては、この包丁S2(物体)、および光源だけでなく、この光源から包丁S2に入射する光を拡散させるトレーシングペーパ、および光源から包丁S2に入射する光を反射させる銀レフ、および白ケント紙の配置位置を仮想空間内で設定し、更に、撮影するカメラの撮影位置を設定している。この設定状態は、包丁S2の質感が好適に表現できるものであり、この設定状態に基づいて、レンダリング処理をしているので、包丁S2のキラッとした金属質の質感が商業写真と同等に再現されたCGの画像を得ることができる。 In the present embodiment, the knives S 2 (the object), and not only a light source, for reflecting the light incident tracing paper to diffuse light incident from the light source to the kitchen knife S 2, and from the light source to the kitchen knife S 2 The arrangement positions of the silver reflex and white Kent paper are set in the virtual space, and further, the shooting position of the camera for shooting is set. This setting state is for texture kitchen knife S 2 can be suitably expressed, on the basis of the setting state, since the rendering process, comparable texture metallic which was Kiratsu kitchen knife S 2 and a commercial photography It is possible to obtain a CG image reproduced in the above.
本発明は、基本的に以上のようなものである。以上、本発明のコンピュータグラフィックスシステム、コンピュータグラフィックス再現方法、およびプログラムについて詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良または変更をしてもよいのはもちろんである。 The present invention is basically as described above. The computer graphics system, computer graphics reproduction method, and program of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements or modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Of course, changes may be made.
また、上述のいずれの実施例においても、商業写真を撮るスタジオで使用されているライティング部材を仮想空間に配置して、レンダリング処理をすることができるので、ライティングの効果を容易に判別することができる。 In any of the above-described embodiments, the lighting member used in the studio for taking commercial photographs can be arranged in the virtual space for rendering processing, so that the lighting effect can be easily determined. it can.
また、ライティング部材をスタジオで設定するように、仮想空間に配置するだけで、ライティングの効果を判別できるので、光学について特別な知識がない人であっても、質感描写が高いCGの画像を容易に得ることができる。 In addition, lighting effects can be determined by simply placing them in a virtual space as if the lighting members were set in the studio, so even a person with no special knowledge about optics can easily create CG images with a high texture description. Can get to.
さらに、本発明においては、予め、例えば、金属質の質感、食品の質感、またはガラスの質感等、物体の特性に応じたライティングの設定がなされたスタジオを、例えば、データベース部12に複数登録しておき、表現したいCGの物体の質感に応じて、ユーザにスタジオを選択させることもできる(図8参照)。これにより、更に光学の知識がない人であっても、質感描写が高いCGの画像を更に一層容易に得ることができる。
Furthermore, in the present invention, for example, a plurality of studios in which lighting is set in accordance with the characteristics of an object such as a metallic texture, a food texture, or a glass texture are registered in the
また、本発明は、写真スタジオのライティングの効果を確認するためのシミュレーションをするものに好適である。これにより、実際の写真スタジオで機材を設置する前にライティングの効果を確認することができる。 The present invention is also suitable for a simulation for confirming the lighting effect of a photo studio. As a result, the lighting effect can be confirmed before installing the equipment in the actual photo studio.
なお、本発明においては、モデリング処理、およびレンダリング処理をする際に、必要なデータが入力手段等により入力されていればよい。このため、各データの入力順序は、特に限定されるものではない。例えば、全てのデータを入力して後、モデリング処理およびレンダリング処理をしてもよく、さらには、モデリング処理をした後に、レンダリング処理に必要なデータの入力を待って、レンダリング処理をするようにしてもよい。 In the present invention, it is only necessary that necessary data is input by an input unit or the like when performing modeling processing and rendering processing. For this reason, the input order of each data is not specifically limited. For example, after all the data has been input, the modeling process and the rendering process may be performed. Further, after the modeling process, the rendering process may be performed after waiting for input of data necessary for the rendering process. Also good.
10 コンピュータグラフィックスシステム
12 データベース部
14 入力手段
16 制御部
18 モニタ
20 演算部
22 記憶部
30、102a、102b、116 スポットライト
36 反射板
38 拡散透過板
40、50、70 ウインドウ
60、100、110 仮想3次元座標空間(仮想空間)
62 物体
104 黒デコラ(商標)板
106、112 白ケント紙
108、114 トレーシングペーパ
118 銀レフ
L 光源
v 視点
DESCRIPTION OF
62
Claims (10)
前記仮想3次元座標空間内に配置される前記物体に入射される光を調整するライティング部材のライティング部材情報、及び前記ライティング部材の光学特性に関する光学特性情報が組にされて少なくとも1つ登録されているデータベース部と、
前記仮想3次元座標空間内に作成する前記物体の形状情報、前記物体の表面情報、および前記仮想3次元座標空間内における前記物体の位置情報、前記仮想3次元座標空間内に設けられる光源の光源情報、前記2次元画像として表示するための視点情報、並びに、前記ライティング部材の種類および前記仮想3次元座標空間内における配置位置情報が指示入力される入力手段と、
前記物体の形状情報、前記物体の表面情報、前記物体の位置情報、前記光源情報、前記視点情報、前記ライティング部材情報、前記ライティング部材の光学特性情報及び前記ライティング部材の配置位置情報に基づいて、前記画面に2次元画像として表示する前記物体の画像データを生成する演算部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。 A computer graphics system for displaying a three-dimensional image of an object created in a virtual three-dimensional coordinate space as a two-dimensional image of the object on a screen of a display device,
Lighting member information of a lighting member that adjusts light incident on the object arranged in the virtual three-dimensional coordinate space, and at least one optical property information related to optical characteristics of the lighting member are registered and registered. The database department
Shape information of the object created in the virtual three-dimensional coordinate space, surface information of the object, position information of the object in the virtual three-dimensional coordinate space, light source of a light source provided in the virtual three-dimensional coordinate space Information, viewpoint information to be displayed as the two-dimensional image, and input means for instructing and inputting the type of the lighting member and arrangement position information in the virtual three-dimensional coordinate space;
Based on the shape information of the object, the surface information of the object, the position information of the object, the light source information, the viewpoint information, the lighting member information, the optical characteristic information of the lighting member, and the arrangement position information of the lighting member, A computer graphics system comprising: an arithmetic unit that generates image data of the object displayed as a two-dimensional image on the screen.
物体の形状情報、物体の表面情報、及び、前記仮想3次元座標空間における物体の位置情報を設定する工程と、
前記仮想3次元座標空間内に設けられる光源の形態情報および前記仮想3次元座標空間における前記光源の配置位置を示す配置位置情報を含む光源情報を設定する工程と、
前記物体に入射する光を調整するライティング部材のライティング部材情報、前記ライティング部材の光学特性に関する光学特性情報、及び前記仮想3次元座標空間における前記ライティング部材の配置位置を示す前記ライティング部材位置情報を設定する工程と、
設定された前記物体の形状情報に基づいて前記物体のモデリング処理をする工程と、
前記モデリング処理により得られた物体のモデルデータ、前記光源情報、前記ライティング部材情報、前記ライティング部材の前記光学特性情報及び前記ライティング部材位置情報に基づいて、レンダリング処理をする工程と、
前記レンダリング処理により得られた画像データに基づいて、前記画面に前記物体を2次元画像として表示させる工程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再現方法。 A computer graphics reproduction method for displaying a three-dimensional image of an object created in a virtual three-dimensional coordinate space as a two-dimensional image of the object on a screen of a display device,
Setting object shape information, object surface information, and position information of the object in the virtual three-dimensional coordinate space;
Setting light source information including form information of a light source provided in the virtual three-dimensional coordinate space and arrangement position information indicating an arrangement position of the light source in the virtual three-dimensional coordinate space;
Setting of lighting member information of a lighting member that adjusts light incident on the object, optical characteristic information regarding optical characteristics of the lighting member, and lighting member position information indicating an arrangement position of the lighting member in the virtual three-dimensional coordinate space And a process of
A process of modeling the object based on the set shape information of the object;
A rendering process based on the model data of the object obtained by the modeling process, the light source information, the lighting member information, the optical characteristic information of the lighting member, and the lighting member position information;
And displaying the object as a two-dimensional image on the screen based on the image data obtained by the rendering process.
前記表示装置とコンピュータとを含むコンピュータグラフィックシステムに、
設定入力された物体の形状情報に基づいて前記物体のモデリング処理をさせる手順と、
前記モデリング処理により得られた前記物体のモデルデータ、前記物体の前記仮想3次元座標空間における位置情報、前記物体の表面情報、設定入力された光源情報、前記物体に入射する光を調整するライティング部材のライティング部材情報、前記ライティング部材の光学特性の情報および前記ライティング部材の前記仮想3次元座標空間における位置情報に基づいて、レンダリング処理をさせる手順と、
前記レンダリング処理により得られた画像データに基づいて、前記画面に前記物体を2次元画像として表示させる手順とを実行させるためのコンピュータグラフィックスのプログラム。 A computer graphics program for creating image data for displaying a three-dimensional image of an object created in a virtual three-dimensional coordinate space as a two-dimensional image on a screen of a display device,
In a computer graphic system including the display device and a computer,
A procedure for performing modeling processing of the object based on the shape information of the input object;
Model data of the object obtained by the modeling process, position information of the object in the virtual three-dimensional coordinate space, surface information of the object, light source information set and input, and a lighting member that adjusts light incident on the object A rendering process based on the lighting member information, the optical property information of the lighting member, and the position information of the lighting member in the virtual three-dimensional coordinate space;
A computer graphics program for executing a procedure for displaying the object as a two-dimensional image on the screen based on image data obtained by the rendering process.
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