JP2005157594A - 画像処理装置、画像処理方法、記録媒体及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】広範囲のテクスチャマッピングに適した画像処理装置、画像処理方法、記録媒体及びプログラムを提供する。
【解決手段】テクスチャマッピング装置１は、ポリゴンデータ処理装置２によって処理されたポリゴンデータを元に、テクスチャバッファ３からテクスチャデータを選択し、テクスチャモデルに貼り付ける。テクスチャバッファ３に保持されるテクスチャデータは、単位テクスチャの拡大縮小率の小さいものに対応したテクスチャデータが基礎とする単位テクスチャ４０の数は、単位テクスチャの拡大縮小率の大きいものに対応したテクスチャデータが基礎とする単位テクスチャ４０の数より多いという条件を満たして、単位テクスチャを基にして加工されたものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＭＩＰＭＡＰフィルタリングを行う画像処理装置、画像処理方法、記録媒体及びプログラムに関する。

従来の画像処理装置において、３Ｄポリゴンにテクスチャマッピングを施し、モデルを表示する手法を搭載したものがある。この手法で対象オブジェクトを縮小表示していくと、それに伴いテクスチャイメージの間引きに起因したエイリアシングによる「ちらつき」が起こる。

これを改善する手法として、ＭＩＰＭＡＰフィルタリングが行われる（例えば、特許文献１参照。）。ＭＩＰＭＡＰフィルタリングとは、図５に示すように、予めテクスチャの拡大縮小率（例えば、１、１／２、１／４、１／８、…）に応じたテクスチャデータを用意しておき、表示するオブジェクトの縮小拡大に合わせて、最適なテクスチャデータを選択し、マッピングを行う手法である。
特開２００３−１５７４４５号公報

しかしながら、ＭＩＰＭＡＰフィルタリングにおいて、仮想視点から遠い距離となる位置に、広範囲に渡るテクスチャマッピングを行うと、同じパターン配列が繰り返し表れることとなる。例えば、図５は、それぞれのテクスチャデータ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃがモデルにマッピングされた状態を示している。図５において、近距離のモデルにマッピングされるテクスチャデータ１３０ａ（拡大縮小率１）と、遠距離のモデルにマッピングされるテクスチャデータ１３０ｃ（拡大縮小率１／４）とを比較すると、テクスチャデータ１３０ａが基礎とする単位テクスチャ１４０の一辺の長さをＴとしたとき、テクスチャデータ１３０ｃが基礎とする単位テクスチャの一辺の長さは１／４Ｔとなる。従って、同じ大きさの範囲にテクスチャデータ１３０ａ、テクスチャデータ１３０ｃをマッピングすると、テクスチャデータ１３０ｃがマッピングされた範囲では、テクスチャデータ１３０ａがマッピングされた範囲の１６倍の単位テクスチャ１４０が含まれることとなる。

このため、遠距離において、背景などの広範囲に渡るテクスチャマッピングを行うと、幾何学的な規則性のある表示と成り易く、自然地形などの画像表示には不向きであった。また、この不具合は、広範囲の遠景画像などに対応した大規模なテクスチャデータを用意すれば回避できるが、そのためには大容量のメモリが必要となり、描画速度も低下するという問題があった。

そこで、上記の問題に鑑み、本発明は、広範囲のテクスチャマッピングに適した画像処理装置、画像処理方法、記録媒体及びプログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の特徴は、テクスチャを形成する基準となる単位テクスチャの所定の拡大縮小率に対応した複数のテクスチャデータをもとに、モデルにテクスチャを対応づけて表示する画像処理装置であって、所定の拡大縮小率の小さいものに対応したテクスチャデータが基礎とする単位テクスチャの数は、所定の拡大縮小率の大きいものに対応したテクスチャデータが基礎とする単位テクスチャの数より多いという条件を満たして単位テクスチャを基にして加工されてなり、所定の拡大縮小率に対応した複数のテクスチャデータを記憶するテクスチャ記憶手段（例えば、テクスチャバッファ３、テクスチャデータ保持部１３）と、モデルの拡大縮小率を決定するモデル拡大縮小率決定手段（例えば、テクスチャマッピング装置１、モデル拡大縮小率決定モジュール１０ｂ）と、モデル拡大縮小率決定手段で決定したモデルの拡大縮小率に応じた所定の拡大縮小率に基づいて、テクスチャ記憶手段から１以上のテクスチャデータを選択するテクスチャ選択手段（例えば、テクスチャマッピング装置１、テクスチャ選択モジュール１０ｄ）と、モデルに、テクスチャ選択手段で選択したテクスチャデータに基づいてテクスチャを対応付ける対応付け手段（例えば、テクスチャマッピング装置１、対応付けモジュール１０ｆ）とを備える画像処理装置であることを要旨とする。

第１の特徴に係る画像処理装置によると、拡大縮小率の小さいテクスチャデータほど、多くの単位テクスチャを配列したものをもとにアレンジした広範囲に貼り付けられるテクスチャとすることができるため、規則的な繰り返しが少なくなり、自然地形などにも適した画像表示が実現できる。また、大容量のメモリを用意する必要がないため、描画速度の低下を伴う恐れもない。

又、第１の特徴に係る画像処理装置において、所定の拡大縮小率は、ｎを整数として、１／２ⁿであり、複数のテクスチャデータのサイズはすべて同じであってもよい。この画像処理装置によると、２進法を用いることにより、機械的な処理を容易に行うことができる。

又、第１の特徴に係る画像処理装置のテクスチャ選択手段は、複数のテクスチャデータの中から、連続する所定の拡大縮小率に対応した２つのテクスチャデータを選択し、対応付け手段は、２つのテクスチャデータそれぞれの仮想視点からの距離を考慮した、テクセル単位の色補間を施したテクスチャデータを対応付けてもよい。この画像処理装置によると、拡大縮小表示の際のテクスチャの切り替わりを違和感の無い自然な色、形で行うことができる。

又、第１の特徴に係る画像処理装置の対応付け手段は、２つのテクスチャデータをトライリニア補間により色補間を施したテクスチャデータを対応付けてもよい。この画像処理装置によると、拡大縮小表示の際のテクスチャの切り替わりを、更に違和感の無い自然な色、形で行うことができる。

本発明の第２の特徴は、テクスチャを形成する基準となる単位テクスチャの所定の拡大縮小率に対応した複数のテクスチャデータをもとに、モデルにテクスチャを対応づけて表示する画像処理装置において、所定の拡大縮小率の小さいものに対応したテクスチャデータが基礎とする単位テクスチャの数は、所定の拡大縮小率の大きいものに対応したテクスチャデータが基礎とする単位テクスチャの数より多いという条件を満たして単位テクスチャを基にして加工されてなり、所定の拡大縮小率に対応した複数のテクスチャデータを記憶するステップと、モデルの拡大縮小率を決定するステップと、拡大縮小率を決定するステップで決定したモデルの拡大縮小率に応じた所定の拡大縮小率に基づいて、記憶した複数のテクスチャデータから１以上のテクスチャデータを選択するステップと、モデルに、選択するステップで選択したテクスチャデータに基づいてテクスチャを対応付けるステップとを含む画像処理方法であることを要旨とする。

第２の特徴に係る画像処理方法によると、縮小率の大きいテクスチャデータほど、多くの単位テクスチャを配列したものをもとにアレンジした広範囲に貼り付けられるテクスチャとすることができるため、規則的な繰り返しが少なくなり、自然地形などにも適した画像表示が実現できる。また、大容量のメモリを用意する必要がないため、描画速度の低下を伴う恐れもない。

本発明の第３の特徴は、テクスチャを形成する基準となる単位テクスチャの所定の拡大縮小率に対応した複数のテクスチャデータをもとに、モデルにテクスチャを対応づけて表示する画像処理装置のプログラムであって、所定の拡大縮小率の小さいものに対応したテクスチャデータが基礎とする単位テクスチャの数は、所定の拡大縮小率の大きいものに対応したテクスチャデータが基礎とする単位テクスチャの数より多いという条件を満たして単位テクスチャを基にして加工されてなり、所定の拡大縮小率に対応した複数のテクスチャデータを記憶する手順と、モデルの拡大縮小率を決定する手順と、拡大縮小率を決定する手順で決定したモデルの拡大縮小率に応じた所定の拡大縮小率に基づいて、記憶した複数のテクスチャデータから１以上のテクスチャデータを選択する手順と、モデルに、選択する手順で選択したテクスチャデータに基づいてテクスチャを対応付ける手順とを含むコンピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録媒体であることを要旨とする。

本発明の第３の特徴に係る記録媒体からプログラムを読み出すことにより、画像処理装置等に上記の手順を実行させることが可能となる。

本発明の第４の特徴は、テクスチャを形成する基準となる単位テクスチャの所定の拡大縮小率に対応した複数のテクスチャデータをもとに、モデルにテクスチャを対応づけて表示する画像処理装置のプログラムであって、所定の拡大縮小率の小さいものに対応したテクスチャデータが基礎とする単位テクスチャの数は、所定の拡大縮小率の大きいものに対応したテクスチャデータが基礎とする単位テクスチャの数より多いという条件を満たして単位テクスチャを基に加工されてなり、所定の拡大縮小率に対応した複数のテクスチャデータを記憶する手順と、モデルの拡大縮小率を決定する手順と、拡大縮小率を決定する手順で決定したモデルの拡大縮小率に応じた所定の拡大縮小率に基づいて、記憶した複数のテクスチャデータから１以上のテクスチャデータを選択する手順と、モデルに、選択する手順で選択したテクスチャデータに基づいてテクスチャを対応付ける手順とをコンピュータに実行させるプログラムであることを要旨とする。

本発明の第４の特徴に係るプログラムを読み出すことにより、画像処理装置等に上記の手順を実行させることが可能となる。

本発明によれば、広範囲のテクスチャマッピングに適した画像処理装置、画像処理方法、記録媒体及びプログラムを提供することができる。

次に、図面を参照して、本実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであることに留意すべきである。

（画像処理装置）
本実施形態に係る画像処理装置は、ＭＩＰＭＡＰフィルタリングを用い、３Ｄポリゴンにテクスチャマッピングを施し、モデルを表示する。具体的には、本実施形態に係る画像処理装置は、予めテクスチャの拡大縮小率に応じたテクスチャデータを用意しておき、表示するモデルの縮小拡大に合わせて、最適なテクスチャデータを選択し、マッピングを行う。

本実施形態に係る画像処理装置は、図１に示すように、図形情報からポリゴンデータ６を生成するポリゴンデータ処理装置２と、ポリゴンデータ６を元に、テクスチャバッファ３からテクスチャデータを選択し、テクスチャモデルに貼り付けるテクスチャマッピング装置１と、ディスプレイバッファ４に蓄えられたテクスチャマッピング後のテクスチャモデルを表示する表示部５とを備える。

ポリゴンデータ処理装置２は、データとして蓄えられたポリゴン描画のための図形情報に対して、アフィン変換、スクリーン座標への投影変換、頂点に対する光源処理などのジオメトリ演算を施し、ポリゴンの各頂点についてのデータを算出する。

テクスチャマッピング装置１は、ポリゴンデータ処理装置２から、ポリゴンの各頂点ついてのデータを得、各頂点データを線形補間して、ポリゴンの内部の各画素のデータを得る。又、テクスチャマッピング装置１は、ポリゴンの内部の各画素のデータから決定されたモデルの拡大縮小率とテクスチャ座標データとから、テクスチャバッファ３から該当するテクスチャデータを複数選択する。又、テクスチャマッピング装置１は、選択した複数のテクスチャデータそれぞれの仮想視点からの距離を考慮した、テクセル単位の色補間を行い、色補間を施したテクスチャデータをテクスチャモデルへ対応付ける。

テクスチャバッファ３は、図２に示すように、単位テクスチャの所定の拡大縮小率に対応した複数のテクスチャデータ３０ａ、３０ｂ、３０ｃを記憶する。図２は、それぞれのテクスチャデータ３０ａ、３０ｂ、３０ｃがモデルにマッピングされた状態を示している。テクスチャマッピング装置１は、表示するオブジェクトの縮小拡大に合わせて、仮想視点からの距離が近いモデルには単位テクスチャの拡大縮小率の大きいものに対応したテクスチャデータを選択し、仮想始点からの距離が遠いモデルには単位テクスチャの拡大縮小率の小さいものに対応したテクスチャデータを選択する。説明のため、図２における左側の最も近距離のモデルにマッピングされるテクスチャデータ３０ａの単位テクスチャの拡大縮小率を１とし、中距離のモデルにマッピングされるテクスチャデータ３０ｂの単位テクスチャの拡大縮小率を１／２とし、右側の最も遠距離のモデルにマッピングされるテクスチャデータ３０ｃの単位テクスチャの拡大縮小率を１／４とする。

拡大縮小率１のテクスチャデータＡ３０ａは、単位テクスチャＡ４０を基礎とする。

又、拡大縮小率１／２のテクスチャデータＢ３０ｂは、単位テクスチャＡ４０の一辺の長さＴを１／２に縮小し（Ａ’）、これらを４つ並べた（Ａ₁’、Ａ₂’、Ａ₃’、Ａ₄’）ものを基礎とする。よって、テクスチャデータＢ３０ｂに含まれる単位テクスチャ数は、４となる。尚、テクスチャデータＢ３０ｂは、単位テクスチャＡ４０を縮小したものを並べただけではなく、Ａ₁’、Ａ₂’、Ａ₃’、Ａ₄’が接する境界面を滑らかにするなどの加工処理を施して得られたパターンである。又、テクスチャデータＢ３０ｂは、単位テクスチャ４０（テクスチャデータＡ３０ａ）を１／２に縮小し、それらを４並べているので、テクスチャデータＡ３０ａとテクスチャデータＢ３０ｂの一辺の長さは同じ（Ｔ）となる。

又、同様に、拡大縮小率１／４のテクスチャデータＣ３０ｃは、テクスチャデータＢ３０ｂの一辺の長さＴを１／２に縮小し（Ｂ’）、これらを４つ並べた（Ｂ₁’、Ｂ₂’、Ｂ₃’、Ｂ₄’）ものを基礎とする。即ち、テクスチャデータＣ３０ｃは、単位テクスチャＡ４０の一辺の長さＴを１／４に縮小し、これらを１６並べたものを基礎とする。よって、テクスチャデータＣ３０ｃに含まれる単位テクスチャ数は、１６となる。尚、テクスチャデータＣ３０ｃは、テクスチャデータＢ３０ｂを縮小したものを並べただけではなく、Ｂ₁’、Ｂ₂’、Ｂ₃’、Ｂ₄’が接する境界面を滑らかにするなどの加工処理を施して得られたパターンである。又、テクスチャデータＣ３０ｃは、テクスチャデータＢ３０ｂの一辺の長さＴを１／２に縮小し、それらを４並べているので、テクスチャデータＣ３０ｃとテクスチャデータＢ３０ｂとテクスチャデータＡ３０ａの一辺の長さは同じ（Ｔ）となる。

従って、本実施形態に係るテクスチャデータは、単位テクスチャの拡大縮小率の小さいものに対応したテクスチャデータが基礎とする単位テクスチャ４０の数は、単位テクスチャの拡大縮小率の大きいものに対応したテクスチャデータが基礎とする単位テクスチャ４０の数より多いという条件を満たして単位テクスチャ４０を基にして加工されたものである。

一方、従来のテクスチャデータを、図５に示す。図２と同様に、左側の最も近距離のモデルにマッピングされるテクスチャデータ１３０ａの単位テクスチャの拡大縮小率を１とし、中距離のモデルにマッピングされるテクスチャデータ１３０ｂの単位テクスチャの拡大縮小率を１／２とし、右側の最も遠距離のモデルにマッピングされるテクスチャデータ１３０ｃの単位テクスチャの拡大縮小率を１／４とする。

従来のテクスチャデータ１３０ａは、単位テクスチャＡ１４０を基礎とする。又、拡大縮小率１／２のテクスチャデータ１３０ｂは、単位テクスチャＡ１４０の一辺の長さＴを１／２に縮小したＡ’を基礎とする。又、同様に、拡大縮小率１／４のテクスチャデータ１３０ｃは、単位テクスチャＡ１４０の一辺の長さＴを１／４に縮小したＡ’’を基礎とする。よって、テクスチャデータ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃに含まれる単位テクスチャ１４０の数は、それぞれ１である。

上述したように、従来のテクスチャデータは、含まれる単位テクスチャ１４０の数が１つであるため、仮想始点からの距離が遠いモデルにマッピングされるテクスチャデータは、距離が近いモデルにマッピングされるテクスチャデータと比較して、同じ大きさの範囲で繰り返されるテクスチャデータの数が増えることとなり、遠距離において、背景などの広範囲に渡るテクスチャマッピングを行うと、幾何学的な規則性のある表示と成り易かった。一方、本実施形態に係るテクスチャデータは、同じ大きさの範囲で繰り返されるテクスチャデータ３０ａ、３０ｂ、３０ｃの数が、近距離、遠距離に関わらず一定であり、単調な表示となることを避けることができる。

本実施形態に係るテクスチャデータは、デジタルカメラやスキャナで取り込んだ画像を縮小処理などを施して得られたものでもよく、プログラムによって人工的に作成されたものでもよい。

又、本発明の実施の形態に係るテクスチャマッピング装置１は、図３に示すように、処理制御装置（ＣＰＵ）１０を有し、ポリゴンデータ取得モジュール１０ａ、モデル拡大縮小率決定モジュール１０ｂ、テクスチャ座標算出モジュール１０ｃ、テクスチャ選択モジュール１０ｄ、色補間モジュール１０ｅ、対応付けモジュール１０ｆ、バッファ書き込みモジュール１０ｇをＣＰＵ１０に内蔵する構成とすることができる。これらのモジュールは、パーソナルコンピュータ等の汎用コンピュータにおいて、所定のプログラム言語を利用するための専用プログラムを実行することにより実現することができる。又、ＣＰＵ１０には、入力部１１、出力部１２、テクスチャデータ保持部１３、プログラム保持部１４が接続されている。

ポリゴンデータ取得モジュール１０ａは、ポリゴンデータ処理装置２から、ポリゴンの各頂点ついてのデータを得る。そして、ポリゴンデータ取得モジュール１０ａは、各頂点データを線形補間して、ポリゴンの内部の各画素のデータを得る。

モデル拡大縮小率決定モジュール１０ｂは、ポリゴンの内部の各画素のデータから、モデルの拡大縮小率を決定する。

テクスチャ座標算出モジュール１０ｃは、各画素データからテクスチャ座標データを算出する。算出方法については、後に詳述する。

テクスチャ選択モジュール１０ｄは、モデル拡大縮小率決定モジュール１０ｂによって決定されたモデルの拡大縮小率と、テクスチャ座標算出モジュール１０ｃによって算出されたテクスチャ座標データから、テクスチャバッファ３における物理アドレスであるテクスチャアドレスを求め、テクスチャバッファ３からテクスチャデータを選択する。

色補間モジュール１０ｅは、選択した２つのテクスチャデータそれぞれの仮想視点からの距離を考慮した、テクセル単位の色補間を行う。

対応付けモジュール１０ｆは、色補間を施したテクスチャデータをテクスチャモデルへ対応付ける。

バッファ書き込みモジュール１０ｇは、テクスチャマッピング後のテクスチャモデルをディスプレイバッファ４に書き込む。

テクスチャデータ保持部１３は、図２に示すような複数のテクスチャデータを保存する記録媒体である。記録媒体は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク、フレキシブルディスク、コンパクトディスク、ＩＣチップ、カセットテープなどが挙げられる。このようなプテクスチャデータを保持した記録媒体によれば、テクスチャデータの保存、運搬、販売などを容易に行うことができる。

入力部１１は、キーボード、マウス等の機器を指す。入力部１１から入力操作が行われると対応するキー情報がＣＰＵ１０に伝達される。出力部１２は、モニタなどの画面を指し、液晶表示装置（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）パネル、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）パネル等が使用可能である。又、出力部１２は、プリンタなどでも構わない。

プログラム保持部１４は、拡大縮小率の決定、テクスチャ座標の算出、テクスチャデータの選択などをＣＰＵ１０に実行させるためのプログラムを保存する記憶媒体である。記録媒体は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク、フレキシブルディスク、コンパクトディスク、ＩＣチップ、カセットテープなどが挙げられる。このようなプログラムを保持した記録媒体によれば、プログラムの保存、運搬、販売などを容易に行うことができる。

尚、本実施形態において、テクスチャバッファ３及びテクスチャデータ保持部１３は、単位テクスチャの所定の拡大縮小率の小さいものに対応したテクスチャデータが基礎とする単位テクスチャの数は、単位テクスチャの所定の拡大縮小率の大きいものに対応したテクスチャデータが基礎とする単位テクスチャの数より多いという条件を満たして単位テクスチャを基にして加工されてなり、所定の拡大縮小率に対応した複数のテクスチャデータを記憶するテクスチャ記憶手段を構成する。又、テクスチャマッピング装置１（モデル拡大縮小率決定モジュール１０ｂ）は、モデルの拡大縮小率を決定するモデル拡大縮小率決定手段を構成する。又、テクスチャマッピング装置１（テクスチャ選択モジュール１０ｄ）は、モデル拡大縮小率決定手段で決定したモデルの拡大縮小率に応じた単位テクスチャの所定の拡大縮小率に基づいて、テクスチャ記憶手段（テクスチャバッファ３、テクスチャデータ保持部１３）から１以上のテクスチャデータを選択するテクスチャ選択手段を構成する。又、テクスチャマッピング装置１（対応付けモジュール１０ｆ）は、モデルに、テクスチャ選択手段で選択したテクスチャデータに基づいてテクスチャを対応付ける対応付け手段を構成する。

（画像処理方法）
次に、本実施形態に係る画像処理装置を用いた画像処理方法について、図４を用いて説明する。尚、本実施形態においては、特定のモデルに対して、ポリゴン単位での描画処理を行うこととする。ポリゴンは三角形、四角形などの多角形で表され、描画されるテクスチャモデルは、ポリゴンの集合により形成される。

（イ）まず、ステップＳ１０１において、テクスチャマッピング装置１は、ポリゴンデータ処理装置２から、ポリゴンの各頂点ついてのデータを得る。例えば、ポリゴンが三角形である場合は、その各頂点の同次座標及び同次項を示すデータ（ｓ1 ，ｔ1 ，ｑ1 ）、（ｓ2 ，ｔ2 ，ｑ2）、（ｓ3 ，ｔ3 ，ｑ3 ）を得る。そして、テクスチャマッピング装置１は、各頂点データ（ｓ1 ，ｔ1 ．ｑ1 ）、（ｓ2 ，ｔ2 ，ｑ2 ）、（ｓ3 ，ｔ3 ，ｑ3）を線形補間して、ポリゴンの内部の各画素の同次座標及び同次項を示すデータ（ｓ，ｔ，ｑ）を得る。

（ロ）次に、ステップＳ１０２において、テクスチャマッピング装置１は、ポリゴンの内部の各画素データ（ｓ，ｔ，ｑ）から、モデルの各画素の拡大縮小率を決定する。モデルの拡大縮小率は、例えば、式（１）に示すように、２を底とし、各画素データ（ｓ，ｔ，ｑ）の縮小率を１／ｎとした場合のｎの対数で表すことができる。従って、モデルの拡大縮小率が１／１，１／２，１／４，１／８・・・のとき、式（１）に表されるＬｏｄは、０，１，２，３，・・・と表される。

Lod=Log₂(n) … （１）
又、式（１）のｎは、式（２）で求めることができる。
n=MAX(|du/dx|, |dv/dx|, |du/dy|, |dv/dy|) … （２）
ここで、du/dxとdv/dxは、テクスチャが貼り付けられるモデルが写像される座標（以下において、「ＸＹ座標」という。）において、（dx）変化したとき、描画するモデルのポリゴンに貼り付けられるテクスチャの２次元座標（以下において、「ＵＶ座標」という。）におけるｕの変位量とｖの変化量である。又、du/dyとdv/dyは、ＸＹ座標において、（dy）変化したとき、ＵＶ座標におけるｕの変位量とｖの変化量である。尚、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３に示す、ポリゴンデータからモデルの拡大縮小率を取得し、テクスチャ座標データの算出を行う方法は、特開２００３−１５７４４５号公報などに、詳細に開示されている。

（ハ）次に、ステップＳ１０３において、テクスチャマッピング装置１は、各画素データ（ｓ，ｔ，ｑ）について、ｓデータをｑデータで除算したｕデータと、ｔデータをｑデータで除算したｖデータとを算出し、テクスチャ座標データ（ｕ，ｖ）を算出する。

（ニ）次に、ステップＳ１０４において、テクスチャマッピング装置１は、ステップＳ１０２において算出したモデルの拡大縮小率と、ステップＳ１０３において算出したテクスチャ座標データ（ｕ，ｖ）とから、テクスチャバッファ３における物理アドレスであるテクスチャアドレス（Ｕ，Ｖ）を求め、テクスチャバッファ３からテクスチャデータを選択する。本実施形態に係るテクスチャデータ３０ａ、３０ｂ、３０ｃは、図２に示すように、単位テクスチャの拡大縮小率の小さいものに対応したテクスチャデータ３０ａ、３０ｂ、３０ｃが基礎とする単位テクスチャ４０の数は、単位テクスチャの拡大縮小率の大きいものに対応したテクスチャデータ３０ａ、３０ｂ、３０ｃが基礎とする単位テクスチャ４０の数より多いという条件を満たして単位テクスチャ４０を基に加工される。又、複数のテクスチャデータ３０ａ、３０ｂ、３０ｃのサイズはすべて同じである。ステップＳ１０４では、テクスチャマッピング装置１は、複数のテクスチャデータの中から、連続する拡大縮小率に対応した２つのテクスチャデータを選択する。連続する拡大縮小率に対応した２つのテクスチャデータとは、例えば、図２において、隣り合うテクスチャデータ（単位テクスチャの拡大縮小率が１と１／２、あるいは、単位テクスチャの拡大縮小率が１／２と１／４など）を指す。

（ホ）次に、ステップＳ１０５において、テクスチャマッピング装置１は、選択した２つのテクスチャデータそれぞれの仮想視点からの距離を考慮した、テクセル単位の色補間を行う。具体的には、テクスチャマッピング装置１は、２つのテクスチャデータにトライリニア補間（トライリニアフィルタリング）による色補間を施す。トライリニアフィルタリングとは、双線形補間（バイリニアフィルタリング）により得られた、選択した２つのテクスチャデータに、更にバイリニアフィルタリングを行うことをいう。バイリニアフィルタリングとは、ポリゴンに貼り付けられるテクスチャの２次元座標において、テクスチャ内のある点（画素）に隣接する４つのテクセルを比較し、隣接するテクセル同士の色が滑らかになるように、濃度値を用いて線形補間を行うことをいう。

（ヘ）次に、ステップＳ１０６において、テクスチャマッピング装置１は、色補間を施したテクスチャデータをテクスチャモデルへ対応付ける。即ち、テクスチャが貼り付けられるモデルが写像される座標であるＸＹ座標系へテクスチャデータを対応付ける。

（ト）次に、ステップＳ１０７において、テクスチャマッピング装置１は、テクスチャマッピング後のテクスチャモデルをディスプレイバッファ４に書き込む。そして、表示部５は、テクスチャマッピング後のテクスチャモデルを表示する。

（画像処理装置及び画像処理方法の作用、及び、効果）
本実施形態に係る画像処理装置及び画像処理方法によると、単位テクスチャの拡大縮小率の小さいものに対応したテクスチャデータが基礎とする単位テクスチャの数は、単位テクスチャの拡大縮小率の大きいものに対応したテクスチャデータが基礎とする単位テクスチャの数より多いという条件を満たして単位テクスチャを基に加工された、所定の拡大縮小率に対応した複数のテクスチャデータを使用し、このようなテクスチャデータに基づいて、モデルにテクスチャを対応付けることができる。このため、単位テクスチャの拡大縮小率の小さいものに対応したテクスチャデータほど、多くの単位テクスチャを配列したものをもとにアレンジした広範囲に貼り付けられるテクスチャとすることができる。従って、規則的な繰り返しが少なくなり、自然地形などにも適した画像表示が実現できる。又、大容量のメモリを用意する必要がないため、描画速度の低下を伴う恐れもない。

又、本実施形態に係る画像処理装置及び画像処理方法によると、所定の拡大縮小率は、ｎを整数として、１／２ⁿであり、複数のテクスチャデータのサイズはすべて同じとすることができる。このため、２進法を用いることにより、機械的な処理を容易に行うことができる。

又、本実施形態に係る画像処理装置及び画像処理方法によると、複数のテクスチャデータの中から、連続する所定の単位テクスチャの拡大縮小率に対応した２つのテクスチャデータを選択し、２つのテクスチャデータそれぞれの仮想視点からの距離を考慮した、テクセル単位の色補間を施したテクスチャデータを対応付けることができる。このため、拡大縮小表示の際のテクスチャの切り替わりを違和感の無い自然な色、形で行うことができる。

又、本実施形態に係る画像処理装置及び画像処理方法によると、２つのテクスチャデータをトライリニア補間により色補間を施したテクスチャデータを対応付けることができる。このため、拡大縮小表示の際のテクスチャの切り替わりを、更に違和感の無い自然な色、形で行うことができる。

又、本実施形態に係る、コンピュータが読み取り可能なプログラムを記録する記録媒体からプログラムを読み出すことにより、画像処理装置等に上記の処理を実行させることができる。

（その他の実施の形態）
本発明は上記の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、本実施形態に係るテクスチャマッピング装置１において、図３に示すように、テクスチャデータ保持部１３、プログラム保持部１４などを分けて備えると説明したが、一つの保持部で共用しても構わない。又、本実施形態に係るテクスチャマッピング装置１は、モデル拡大縮小率決定モジュール１０ｂ、テクスチャ座標算出モジュール１０ｃ、テクスチャ選択モジュール１０ｄなどを一つの処理制御装置（ＣＰＵ）１０内にあるとして説明したが、それらが二つあるいはそれ以上の処理制御装置に分かれていても構わない。その際はそれらの処理制御装置間でデータのやりとりが行えるようにバスなどで装置間を接続しているとする。更に、テクスチャマッピング装置１に、図１に示すポリゴンデータ処理装置２や表示部５などの機能を備えても構わない。

又、本実施形態に係る画像処理方法について、テクスチャデータの色補間を行う際、トライリニア補間を行うと説明したが、これに限らず、最近傍法（nearest neighbor interpolation）、３次補間法（tri-cubic interporlation）などを用いても構わない。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

本実施形態に係る画像処理装置の構成ブロック図である。 本実施形態に係るテクスチャデータを説明するための図である。 本実施形態に係るテクスチャマッピング装置の構成ブロック図である。 本実施形態に係る画像処理方法を示すフローチャートである。 従来のテクスチャデータを説明するための図である。

符号の説明

１…テクスチャマッピング装置、２…ポリゴンデータ処理装置、３…テクスチャバッファ、４…ディスプレイバッファ、５…表示部、６…ポリゴンデータ、１０…処理制御装置（ＣＰＵ）、１０ａ…ポリゴンデータ取得モジュール、１０ｂ…モデル拡大縮小率決定モジュール、１０ｃ…テクスチャ座標算出モジュール、１０ｄ…テクスチャ選択モジュール、１０ｅ…色補間モジュール、１０ｆ…対応付けモジュール、１０ｇ…バッファ書き込みモジュール、１１…入力部、１２…出力部、１３…テクスチャデータ保持部、１４…プログラム保持部、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ…テクスチャデータ、４０、１４０…単位テクスチャ

Claims (7)

1. テクスチャを形成する基準となる単位テクスチャの所定の拡大縮小率に対応した複数のテクスチャデータをもとに、モデルに前記テクスチャを対応づけて表示する画像処理装置であって、
   前記所定の拡大縮小率の小さいものに対応したテクスチャデータが基礎とする前記単位テクスチャの数は、前記所定の拡大縮小率の大きいものに対応したテクスチャデータが基礎とする前記単位テクスチャの数より多いという条件を満たして前記単位テクスチャを基に加工されてなり、前記所定の拡大縮小率に対応した複数のテクスチャデータを記憶するテクスチャ記憶手段と、
   前記モデルの拡大縮小率を決定するモデル拡大縮小率決定手段と、
   該モデル拡大縮小率決定手段で決定した前記モデルの拡大縮小率に応じた前記所定の拡大縮小率に基づいて、前記テクスチャ記憶手段から１以上のテクスチャデータを選択するテクスチャ選択手段と、
   前記モデルに、前記テクスチャ選択手段で選択したテクスチャデータに基づいてテクスチャを対応付ける対応付け手段と
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記所定の拡大縮小率は、ｎを整数として、１／２ⁿであり、
   前記複数のテクスチャデータのサイズはすべて同じであることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記テクスチャ選択手段は、前記複数のテクスチャデータの中から、連続する前記所定の拡大縮小率に対応した２つのテクスチャデータを選択し、
   前記対応付け手段は、前記２つのテクスチャデータそれぞれの仮想視点からの距離を考慮した、テクセル単位の色補間を施したテクスチャデータを対応付けることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
4. 前記対応付け手段は、前記２つのテクスチャデータをトライリニア補間により色補間を施したテクスチャデータを対応付けることを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
5. テクスチャを形成する基準となる単位テクスチャの所定の拡大縮小率に対応した複数のテクスチャデータをもとに、モデルに前記テクスチャを対応づけて表示する画像処理装置において、
   前記所定の拡大縮小率の小さいものに対応したテクスチャデータが基礎とする前記単位テクスチャの数は、前記所定の拡大縮小率の大きいものに対応したテクスチャデータが基礎とする前記単位テクスチャの数より多いという条件を満たして前記単位テクスチャを基に加工してなり、前記所定の拡大縮小率に対応した複数のテクスチャデータを記憶するステップと、
   前記モデルの拡大縮小率を決定するステップと、
   該拡大縮小率を決定するステップで決定した前記モデルの拡大縮小率に応じた前記所定の拡大縮小率に基づいて、前記記憶した複数のテクスチャデータから１以上のテクスチャデータを選択するステップと、
   前記モデルに、前記選択するステップで選択したテクスチャデータに基づいてテクスチャを対応付けるステップと
   を含むことを特徴とする画像処理方法。
6. テクスチャを形成する基準となる単位テクスチャの所定の拡大縮小率に対応した複数のテクスチャデータをもとに、モデルに前記テクスチャを対応づけて表示する画像処理装置のプログラムであって、
   前記所定の拡大縮小率の小さいものに対応したテクスチャデータが基礎とする前記単位テクスチャの数は、前記所定の拡大縮小率の大きいものに対応したテクスチャデータが基礎とする前記単位テクスチャの数より多いという条件を満たして前記単位テクスチャを基に加工してなり、前記所定の拡大縮小率に対応した複数のテクスチャデータを記憶する手順と、
   前記モデルの拡大縮小率を決定する手順と、
   該拡大縮小率を決定する手順で決定した前記モデルの拡大縮小率に応じた前記所定の拡大縮小率に基づいて、前記記憶した複数のテクスチャデータから１以上のテクスチャデータを選択する手順と、
   前記モデルに、前記選択する手順で選択したテクスチャデータに基づいてテクスチャを対応付ける手順と
   を含むことを特徴とするコンピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録媒体。
7. テクスチャを形成する基準となる単位テクスチャの所定の拡大縮小率に対応した複数のテクスチャデータをもとに、モデルに前記テクスチャを対応づけて表示する画像処理装置のプログラムであって、
   前記所定の拡大縮小率の小さいものに対応したテクスチャデータが基礎とする前記単位テクスチャの数は、前記所定の拡大縮小率の大きいものに対応したテクスチャデータが基礎とする前記単位テクスチャの数より多いという条件を満たして前記単位テクスチャを基にしてなり、前記所定の拡大縮小率に対応した複数のテクスチャデータを記憶する手順と、
   前記モデルの拡大縮小率を決定する手順と、
   該拡大縮小率を決定する手順で決定した前記モデルの拡大縮小率に応じた前記所定の拡大縮小率に基づいて、前記記憶した複数のテクスチャデータから１以上のテクスチャデータを選択する手順と、
   前記モデルに、前記選択する手順で選択したテクスチャデータに基づいてテクスチャを対応付ける手順と
   をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
   

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