JP2011081531A - 画像表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】処理負担が少なく高品質の３Dモデルのレンダリング画像を表示する。
【解決手段】コンピューター２０は、座標を２進数表現したときの対応するビット位置のビット値が値１の座標に白を設定しビット値が値０の座標に黒を設定することにより座標のビット数に応じた数の縞模様パターンを作成して３Dモデルに貼り付けてレンダリングし、レンダリング済み画像の座標とパターンの座標との対応関係を設定し、レンダリング済み画像の縞模様がつぶれていないパターンを判定して詳細度を設定する。ビューワー４０は、レンダリング済み画像を表示する際、詳細度に応じてスケールを設定し、２^l×２^lにリサイズ済みの差し替え用テクスチャーの座標の整数変数をスケールにより設定し、整数変数を差し替え用テクスチャーの座標に適用して表示画像の階調値に変換する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像を表示する画像表示方法に関する。

従来、この種の画像処理方法としては、リアルタイムで３次元モデルをレンダリングしてディスプレイに表示するものや（例えば、特許文献１参照）、３次元モデルを予めレンダリングしてビットマップ画像を作成して保存しておき、ディスプレイの表示はビットマップ画像を読み込んで行なうものなどが提案されている。

特開平０７−１５２９２５号公報

前者の手法では、画面の表示周期よりも短い周期でレンダリング処理を行なう必要があるため、高い演算能力が要求される。したがって、用いるコンピューターによっては、演算能力に不足が生じ、レイトレーシングなどの高品質のレンダリングは行なうことができない。一方、後者の手法では、ビットマップ画像を表示するだけであるから、予め高品質のレンダリングを行なってビットマップ画像を作成しておくことにより、高品質の画像を表示することができるものの、現状では後から異なるテクスチャーに差し替えて使用することはできない。

本発明の画像表示方法は、３次元モデルのレンダリング画像の表示を処理負担を増やすことなくより高品質に表示することを主目的とする。

本発明の画像表示方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の画像表示方法は、
画像を表示する画像表示方法であって、
（ａ）座標を２進数で表現した場合に各ビット位置に対応する複数のパターンを用いて各パターン毎に対応するビット位置のビット値が値１の座標に第１の階調値を設定し該ビット値が値０の座標に該第１の階調値とは異なる第２の階調値を設定することにより座標特定用パターンを作成し、該作成した座標特定用パターンをテクスチャーとして３次元モデルに貼り付けてレンダリングし、
（ｂ）前記レンダリングによりビットマップ画像として得られたレンダリング済み画像を解析することにより該レンダリング済み画像の座標と前記座標特定用パターンの座標との対応関係を設定して保存すると共に、前記複数のパターンの各レンダリング済み画像の階調値に基づいて該複数のパターンのうちつぶれが生じているパターンを特定して保存し、
（ｃ）所望のテクスチャーを画像として表示する場合に、前記特定したパターンに応じて用いるテクスチャーのスケールを設定し、サイズが異なる複数の所望のテクスチャーの中から前記設定したスケールに応じたテクスチャーを選択し、前記保存した対応関係を用いて前記選択したテクスチャーの階調値を前記レンダリング済み画像の階調値に変換して表示する
ことを要旨とする。

この本発明の画像表示方法では、座標を２進数で表現した場合に各ビット位置に対応する複数のパターンを用いて各パターン毎に対応するビット位置のビット値が値１の座標に第１の階調値を設定しビット値が値０の座標に第１の階調値とは異なる第２の階調値を設定することにより座標特定用パターンを作成し、作成した座標特定用パターンをテクスチャーとして３次元モデルに貼り付けてレンダリングし、レンダリングによりビットマップ画像として得られたレンダリング済み画像を解析することによりレンダリング済み画像の座標と座標特定用パターンの座標との対応関係を設定して保存すると共に複数のパターンの各レンダリング済み画像の階調値に基づいて複数のパターンのうちつぶれが生じているパターンを特定して保存し、所望のテクスチャーを画像として表示する場合に、特定したパターンに応じて用いるテクスチャーのスケールを設定し、サイズが異なる複数の所望のテクスチャーの中から設定したスケールに応じたテクスチャーを選択し、保存した対応関係を用いて選択したテクスチャーの階調値をレンダリング済み画像の階調値に変換して表示する。これにより、３次元モデルをレンダリングした画像を所望のテクスチャーを差し替えて表示することができると共にリアルタイムで３次元モデルをレンダリングして表示するものに比して処理負担を少なくすることができる。また、事前のレンダリング結果から適したサイズのテクスチャーを差し替えて画像を表示することができる。

こうした本発明の画像表示方法において、前記ステップ（ｃ）は、前記選択したテクスチャーの座標における実数変数を前記設定したスケールに基づいて設定すると共に該実数変数に対応する整数変数を設定し、前記保存した対応関係に基づいて前記設定した整数変数を用いた前記テクスチャーの座標の階調値を前記レンダリング済み画像の階調値に変換するステップであるものとすることもできる。こうすれば、処理負担を少なくすることができる。この態様の本発明の画像表示方法において、前記ステップ（ｃ）は、前記設定した実数変数を用いた座標における階調値を前記設定した整数変数を含む隣接する整数変数を用いた座標間の線形補間により算出して前記レンダリング済み画像の階調値に変換するステップであるものとすることもできる。こうすれば、処理負担を大きくすることなく、エイリアシングなどを抑制してさらに高品質の画像を表示することができる。

また、本発明の画像表示方法において、前記ステップ（ａ）は、前記座標特定用パターンを反転した反転パターンを作成して前記３次元モデルに貼り付けてレンダリングすると共に最大階調値を設定した最大階調値パターンと最小階調値を設定した最小階調値パターンとを作成して前記３次元モデルに貼り付けてそれぞれレンダリングするステップであり、前記ステップ（ｂ）は、前記座標特定用パターンのレンダリングにより得られたレンダリング済み画像の階調値と前記反転パターンのレンダリングにより得られたレンダリング済み画像の階調値との偏差である第１の偏差を算出すると共に前記最大階調値パターンのレンダリングにより得られたレンダリング済み画像の階調値と前記最小階調値パターンのレンダリングにより得られたレンダリング済み画像の階調値との偏差である第２の偏差を算出し、前記第１の偏差と前記第２の偏差とに基づいてつぶれが生じているパターンを特定するステップであるものとすることもできる。こうすれば、座標特定用パターンの模様のつぶれをより正確に判定することができる。この態様の本発明の画像表示方法において、前記ステップ（ｃ）は、前記第２の偏差をゲインとして前記選択したテクスチャーの階調値に適用することにより前記レンダリング済み画像の階調値に変換するステップであるものとすることもできる。こうすれば、３次元モデルのレンダリングによる効果のうち元のテクスチャーの階調値に影響を受けるものを反映させることができる。さらに、これらの態様の本発明の画像表示方法において、 前記ステップ（ｂ）は、前記最小階調値パターンのレンダリングにより得られたレンダリング済み画像における階調値であるバイアス値を保存するステップであり、前記ステップ（ｃ）は、前記保存したバイアス値に基づいて前記選択したテクスチャーの階調値をオフセットすることにより前記レンダリング済み画像の階調値に変換して表示するステップであるものとすることもできる。こうすれば、３次元モデルのレンダリングによる効果のうち元のテクスチャーに依存しないものを反映させることができる。

さらに、本発明の画像表示方法において、前記２進数は、交番２進数であるものとすることもできる。こうすれば、隣接する座標に移行する際に常に１ビットの変化しか生じないから、画像の階調値の誤差に起因して誤ったデータが取得されてしまうのを抑制することができる。

また、本発明の画像表示方法において、画像をフレーム単位で描画して動画像として表示するものとすることもできる。

画像表示方法に用いるコンピューター２０の構成の概略を示す構成図。 特殊テクスチャー生成処理の一例（前半）を示すフローチャート。 特殊テクスチャー生成処理の一例（後半）を示すフローチャート。 特殊テクスチャーの一例を示す説明図。 セット毎に特殊テクスチャーをレンダリングする様子を示す説明図。 レンダリング済み画像解析処理の一例を示すフローチャート。 バイアスBc,t(x,y)とゲインGi,c,t(x,y)を説明する説明図。 バイアスBc,t(x,y)とゲインGi,c,t(x,y)を説明する説明図。 縦縞模様パターンと反転縦縞模様パターンの各階調値の関係を示す説明図。 詳細度設定処理の一例を示すフローチャート。 描画処理の一例を示すフローチャート。 差し替え用テクスチャーの一例を示す説明図。 差し替え用テクスチャーのスライドショー表示の一例を示す説明図。 スケールに応じたサイズの差し替え用テクスチャーの選択の様子を示す説明図。 変形例の特殊テクスチャーを示す説明図。

次に、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態である画像表示方法に用いるコンピューター２０とビューワー４０の構成の概略を示す構成図である。本実施形態のコンピューター２０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵや処理プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、グラフィックプロセッサー（ＧＰＵ）、ハードディスク（ＨＤＤ）、ディスプレイ２２などからなる汎用のコンピューターとして構成されており、その機能ブロックとしては、３次元モデリングデータ（以下、３Ｄモデルという）やこれに貼り付けるテクスチャーデータ（以下、テクスチャーという）などを記憶する記憶部３１と、３次元モデルに貼り付ける前処理用の特殊なテクスチャーを生成する特殊テクスチャー生成処理部３２と、３次元モデルをレンダリングしてビットマップ画像を生成するレンダリング処理部３４と、レンダリングにより得られたビットマップ画像としてのレンダリング済み画像を解析するレンダリング済み画像解析処理部３６と、を備える。

特殊テクスチャー生成処理部３２は、レンダリング処理部３４でレンダリングされる３Ｄモデルに貼り付ける所定パターンのテクスチャーを生成する処理部であり、具体的には、所定パターンとして、値０．０〜１．０の階調値範囲内で階調値が値１．０の白ベタのパターンや、階調値が値０．０の黒ベタのパターン，値０．０と値１．０の階調値が横方向に交互に現われる縦縞模様のパターン，この縦縞模様を反転した反転縦縞模様のパターン，値０．０と値１．０の階調値が縦方向に交互に現われる横縞模様のパターン，この横縞模様を反転した反転横縞模様のパターンを生成する。なお、これらの各パターンがもつ役割については後述する。

レンダリング処理部３４は、３Ｄレンダリング用のソフトウエアがコンピューター２０にインストールされることにより機能する処理部であり、３Ｄモデルに特殊テクスチャー生成処理部３２で生成されたテクスチャーを貼り付けてレンダリングすることにより所定のフレームレート（例えば、１秒間に３０回や６０回など）でフレーム単位にビットマップ画像を再生して動画を表示する。本実施形態では、光源からの光をたどりながらオブジェクト面の反射や光の屈折などを計算してレンダリングするレイトレーシング法を用いてレンダリング処理を行なうものとした。

レンダリング済み画像解析処理部３６は、レンダリング処理部３４により生成されたビットマップ画像（レンダリング済み画像）を解析することにより、所定パターンのテクスチャーに代えて写真などの所望の画像データを配置してレンダリング済み画像をビューワー４０側で表示できるようにするための画像描画情報を生成する。

本実施形態のビューワー４０は、コンピューター２０のレンダリング済み画像解析処理部３６で解析された結果としての画像描画情報を記憶する記憶部４１と、３Ｄモデルのレンダリング済み画像に所望のテクスチャーを配置して描画することにより表示する表示処理部４２と、写真などの画像データが記憶されたメモリーカード４６とのデータのやり取りを司るメモリーカードコントローラー４４と、を備える。このビューワー４０は、ユーザーからの指示によりメモリーカード４６に記憶されている複数の画像データを順次読み込むと共に読み込んだ画像データを画像描画情報を用いて３Ｄモデルのレンダリング済み画像に貼り付けて順次再生を行なうスライドショー表示を行なうことができるようになっている。

次に、こうして構成された本実施形態のコンピューター２０の特殊テクスチャー生成処理部３２，レンダリング処理部３４，レンダリング済み画像解析処理部３６の動作や、ビューワー４０の表示処理部４２の動作について説明する。まず、特殊テクスチャー生成処理部３２の処理について説明する。図２および図３は、特殊テクスチャー生成処理の一例を示すフローチャートである。

特殊テクスチャー生成処理では、まず、対象セット番号ｉを値１に初期化し（ステップＳ１００）、対象セット番号ｉに対してＲＧＢの色成分毎にｎ個の特殊テクスチャーを生成して（ステップＳ１１０）、対象セット番号ｉを値１だけインクリメントし（ステップＳ１２０）、対象セット番号ｉと値ｎとを比較して（ステップＳ１３０）、対象セット番号ｉが値ｎ以下のときにはステップＳ１１０に戻って次の対象セット番号ｉに対してｎ個の特殊テクスチャーを生成する処理を繰り返し、対象セット番号ｉが値ｎを超えたときには次の処理に進む。ここで、対象セット番号ｉが値１から値ｎまでの特殊テクスチャーの生成は、次式（１）に示すように、１番からｎ番までの対象テクスチャー番号ｊを１番から値１ずつシフトしながら対象テクスチャー番号ｊと対象セット番号ｉと比較し、両者が一致する対象テクスチャー番号ｊに対しては最小値０．０（黒）〜最大値１．０（白）の階調値範囲で全座標(x,y)に値１．０の階調値を設定することにより白ベタの特殊テクスチャーを生成し、両者が一致しない対象テクスチャー番号ｊに対しては全座標(x,y)に値０．０の階調値を設定することにより黒ベタの特殊テクスチャーを生成することにより行なわれる。ここで、式（１）中の「ｃ」は、画像データのＲＧＢ値の各色に対応する値を示し、「ｎ」は１画面に配置するテクスチャーの数を示し、「ｂ」はテクスチャーの座標を２進数で表わしたときのビット数を示し、「Tc,i,j(x,y)」は色成分ｃ，対象セット番号i，対象テクスチャー番号ｊにおける特殊テクスチャーの座標(x,y)の階調値を示す（以下、同じ）。

対象セット番号ｉが値１〜値ｎの特殊テクスチャーを生成すると、次に、対象セット番号ｉが値（ｎ＋１）の色成分毎のｎ個の特殊テクスチャーを生成し（ステップＳ１４０）、対象セット番号ｉを値１だけインクリメントする（ステップＳ１５０）。ここで、対象セット番号ｉが値（ｎ＋１）の特殊テクスチャーの生成は、次式（２）に示すように、１番からｎ番までのすべての対象テクスチャー番号ｊに対して全座標(x,y)に値０．０の階調値を設定することにより黒ベタの特殊テクスチャーを生成することにより行なわれる。

対象セット番号ｉが値（ｎ＋１）の特殊テクスチャーを生成すると、次に、対象テクスチャー番号ｊを値１に初期化し（ステップＳ１６０）、カウンタｋを値０に初期化し（ステップＳ１７０）、次式（３）により、対象テクスチャー番号ｊの特殊テクスチャーとして対象セット番号ｉに対してテクスチャーの座標を交番２進数（グレイコード）表現としたときの第［ｉ−｛ｎ＋（ｊ−１）ｂ＋２｝］ビットに対応する縦縞模様の色成分毎の特殊テクスチャーを生成すると共に、対象テクスチャー番号ｊ以外のテクスチャー番号１〜ｎの（ｎ−１）個の特殊テクスチャーとして全座標(x,y)に値０．０の階調値を設定した黒ベタの特殊テクスチャーを生成する（ステップＳ１８０）。そして、カウンタｋを値１だけインクリメントすると共に対象セット番号ｉを値１だけインクリメントし（ステップＳ１９０）、カウンタｋと値ｂ（テクスチャーの座標を２進数で表わしたときのビット数）とを比較し（ステップＳ２００）、カウンタｋが値ｂ以下のときにはステップＳ１８０に戻って次の対象セット番号ｉについて特殊テクスチャーを生成してカウンタｋと対象セット番号ｉとをそれぞれ値１だけインクリメントする処理を繰り返し、カウンタｋが値ｂを超えると、対象テクスチャー番号ｊを値１だけインクリメントし（ステップＳ２１０）、対象セット番号ｉと値（ｎ＋ｂｎ＋１）とを比較する（ステップＳ２２０）。対象セット番号ｉが値（ｎ＋ｂｎ＋１）以下のときにはステップＳ１７０に戻ってカウンタｋを値０に初期化して、次の対象テクスチャー番号ｊの縦縞模様の特殊テクスチャーと対象テクスチャー番号ｊ以外のテクスチャー番号１〜ｎの（ｎ−１）個の黒ベタの特殊テクスチャーを生成する処理を繰り返し、対象セット番号ｉが値（ｎ＋ｂｎ＋１）を超えると、次の処理に進む。ここで、式（３）中の「gray(a)」は数値ａのグレイコード表現であり、「and(a,b)」はａとｂのビット毎の論理積を示す（以下、同じ）。（ｎ＋２）番から（ｎ＋ｂ＋１）番のセット番号のテクスチャーの組と（ｎ＋ｂ＋２）番から（ｎ＋２ｂ＋１）番のセット番号のテクスチャーの組と（ｎ＋２ｂ＋２）番から（ｎ＋ｂｎ＋１）番のセット番号のテクスチャーの組は、それぞれテクスチャーの座標を２進数で表現したときに第０ビット（最上位ビット）から第（ｂ−１）ビット（最下位ビット）までの各ビット位置に対応しており、対象セット番号ｉに対応するビットの値が値１のときには値１．０（白）の階調値を設定し、対応するビットの値が値０のときには値０．０（黒）の階調値を設定することにより縦縞模様の特殊テクスチャーが生成される。本実施形態では、テクスチャーの座標を交番２進数で表現しており、例えば、テクスチャー数ｎが値３で座標が値１〜８の３ビット（ｂ＝３）とすると、対象セット番号ｉが第０ビット（最上位ビット）を示す値５，値８，値１１の縦縞模様の特殊テクスチャーとしてはｘ座標が値１〜４については黒の階調値が設定され値５〜８については白の階調値が設定され、対象セット番号ｉが第１ビットを示す値６，値９，値１２の縦縞模様の特殊テクスチャーとしてはｘ座標が値１，２については黒の階調値が設定され３〜６については白の階調値が設定され値７，８については黒の階調値が設定され、対象セット番号ｉが第２ビット（最下位ビット）を示す値７，値１０，値１３の縦縞模様の特殊テクスチャーとしてはｘ座標が値１については黒の階調値が設定され値２，３については白の階調値が設定され値４，５については黒の階調値が設定され値６，７については白の階調値が設定され値８については黒の階調値が設定されることになる。この縦縞模様のパターンは、値５〜値７のセット番号ではテクスチャー番号が１番のテクスチャーに設定され、値８〜値１０のセット番号ではテクスチャー番号が２番のテクスチャーに設定され、値１１〜値１３のセット番号ではテクスチャー番号が３番のテクスチャーに設定され、他のテクスチャー番号のテクスチャーには黒ベタのパターンが設定される。

対象セット番号ｉが値（ｎ＋２）〜値（ｎ＋ｂｎ＋１）の特殊テクスチャーを生成すると、対象テクスチャー番号ｊを値１に初期化し（ステップＳ２３０）、カウンタｋを値０に初期化し（ステップＳ２４０）、次式（４）により、対象テクスチャー番号ｊの特殊テクスチャーとして対象セット番号ｉに対してテクスチャーの座標を交番２進数（グレイコード）表現としたときの第［ｉ−｛ｎ＋（ｊ−１）ｂ＋ｂｎ＋２｝］ビットに対応する縦縞模様の色成分毎の特殊テクスチャーを生成すると共に、対象テクスチャー番号ｊ以外のテクスチャー番号１〜ｎの（ｎ−１）個の特殊テクスチャーとして全座標(x,y)に値０．０の階調値を設定した黒ベタの特殊テクスチャーを生成する（ステップＳ２５０）。そして、カウンタｋを値１だけインクリメントすると共に対象セット番号ｉを値１だけインクリメントし（ステップＳ２６０）、カウンタｋと値ｂ（テクスチャーの座標を２進数で表わしたときのビット数）とを比較し（ステップＳ２７０）、カウンタｋが値ｂ以下のときにはステップＳ２５０に戻って次の対象セット番号ｉについて特殊テクスチャーを生成してカウンタｋと対象セット番号ｉとをそれぞれ値１だけインクリメントする処理を繰り返し、カウンタｋが値ｂを超えると、対象テクスチャー番号ｊを値１だけインクリメントし（ステップＳ２８０）、対象セット番号ｉと値（ｎ＋２ｂｎ＋１）とを比較する（ステップＳ２９０）。対象セット番号ｉが値（ｎ＋ｂｎ＋１）以下のときにはステップＳ２４０に戻ってカウンタｋを値０に初期化して、次の対象テクスチャー番号ｊの縦縞模様の特殊テクスチャーと対象テクスチャー番号ｊ以外のテクスチャー番号１〜ｎの（ｎ−１）個の黒ベタの特殊テクスチャーを生成する処理を繰り返し、対象セット番号ｉが値（ｎ＋２ｂｎ＋１）を超えると、次の処理に進む。式（４）からわかるように、前述したステップＳ１６０〜Ｓ２２０で生成した縦縞模様の特殊テクスチャーの白を黒に黒を白に反転した反転縦縞模様の特殊テクスチャーを生成するものとなる。

対象セット番号ｉが値（ｎ＋ｂｎ＋２）〜値（ｎ＋２ｂｎ＋１）の特殊テクスチャーを生成すると、次に、対象テクスチャー番号ｊを値１に初期化し（ステップＳ３００）、カウンタｋを値０に初期化し（ステップＳ３１０）、次式（５）により、対象テクスチャー番号ｊの特殊テクスチャーとして対象セット番号ｉに対してテクスチャーの座標を交番２進数（グレイコード）表現としたときの第［ｉ−｛ｎ＋（ｊ−１）ｂ＋２ｂｎ＋２｝］ビットに対応する横縞模様の色成分毎の特殊テクスチャーを生成すると共に、対象テクスチャー番号ｊ以外のテクスチャー番号１〜ｎの（ｎ−１）個の特殊テクスチャーとして全座標(x,y)に値０．０の階調値を設定した黒ベタの特殊テクスチャーを生成する（ステップＳ３２０）。そして、カウンタｋを値１だけインクリメントすると共に対象セット番号ｉを値１だけインクリメントし（ステップＳ３３０）、カウンタｋと値ｂ（テクスチャーの座標を２進数で表わしたときのビット数）とを比較し（ステップＳ３４０）、カウンタｋが値ｂ以下のときにはステップＳ３２０に戻って次の対象セット番号ｉについて特殊テクスチャーを生成してカウンタｋと対象セット番号ｉとをそれぞれ値１だけインクリメントする処理を繰り返し、カウンタｋが値ｂを超えると、対象テクスチャー番号ｊを値１だけインクリメントし（ステップＳ３５０）、対象セット番号ｉと値（ｎ＋３ｂｎ＋１）とを比較する（ステップＳ３６０）。対象セット番号ｉが値（ｎ＋３ｂｎ＋１）以下のときにはステップＳ３１０に戻ってカウンタｋを値０に初期化して、次の対象テクスチャー番号ｊの横縞模様の特殊テクスチャーと対象テクスチャー番号ｊ以外のテクスチャー番号１〜ｎの（ｎ−１）個の黒ベタの特殊テクスチャーを生成する処理を繰り返し、対象セット番号ｉが値（ｎ＋３ｂｎ＋１）を超えると、次の処理に進む。（ｎ＋２ｂｎ＋２）番から（ｎ＋ｂ＋２ｂｎ＋１）番のセット番号のテクスチャーの組と（ｎ＋ｂ＋２ｂｎ＋２）番から（ｎ＋２ｂ＋２ｂｎ＋１）番のセット番号のテクスチャーの組と（ｎ＋２ｂ＋２ｂｎ＋２）番から（ｎ＋３ｂｎ＋１）番のセット番号のテクスチャーの組は、それぞれテクスチャーの座標を２進数で表現したときに第０ビット（最上位ビット）から第（ｂ−１）ビット（最下位ビット）までの各ビット位置に対応しており、対象セット番号ｉに対応するビットの値が値１のときには値１．０（白）の階調値を設定し、対応するビットの値が値０のときには値０．０（黒）の階調値を設定することにより縦縞模様の特殊テクスチャーが生成される。本実施形態では、テクスチャーの座標を交番２進数で表現しており、例えば、テクスチャー数ｎが値３で座標が値１〜８の３ビット（ｂ＝３）とすると、対象セット番号ｉが第０ビット（最上位ビット）を示す値２３，値２６，値２９の横縞模様の特殊テクスチャーとしてはｙ座標が値１〜４については黒の階調値が設定され値５〜８については白の階調値が設定され、対象セット番号ｉが第１ビットを示す値２４，値２７，値３０の横縞模様の特殊テクスチャーとしてはｙ座標が値１，２については黒の階調値が設定され値３〜６については白の階調値が設定され値７，８については黒の階調値が設定され、対象セット番号ｉが第２ビット（最下位ビット）を示す値２５，値２６，値３１の横縞模様の特殊テクスチャーとしてはｙ座標が値１については黒の階調値が設定され値２，３については白の階調値が設定され値４，５については黒の階調値が設定され値６，７については白の階調値が設定され値８については黒の階調値が設定されることになる。この横縞模様のパターンは、値２３〜値２５のセット番号ではテクスチャー番号が１番のテクスチャーに設定され、値２６〜値２８のセット番号ではテクスチャー番号が２番のテクスチャーに設定され、値２９〜値３１のセット番号ではテクスチャー番号が３番のテクスチャーに設定され、他のテクスチャー番号のテクスチャーには黒ベタのパターンが設定される。

対象セット番号ｉが値（ｎ＋２ｂｎ＋２）〜値（ｎ＋３ｂｎ＋１）の特殊テクスチャーを生成すると、対象テクスチャー番号ｊを値１に初期化し（ステップＳ３７０）、カウンタｋを値０に初期化し（ステップＳ３８０）、次式（６）により、対象テクスチャー番号ｊの特殊テクスチャーとして対象セット番号ｉに対してテクスチャーの座標を交番２進数（グレイコード）表現としたときの第［ｉ−｛ｎ＋（ｊ−１）ｂ＋３ｂｎ＋２｝］ビットに対応する横縞模様の色成分毎の特殊テクスチャーを生成すると共に、対象テクスチャー番号ｊ以外のテクスチャー番号１〜ｎの（ｎ−１）個の特殊テクスチャーとして全座標(x,y)に値０．０の階調値を設定した黒ベタの特殊テクスチャーを生成する（ステップＳ３９０）。そして、カウンタｋを値１だけインクリメントすると共に対象セット番号ｉを値１だけインクリメントし（ステップＳ４００）、カウンタｋと値ｂ（テクスチャーの座標を２進数で表わしたときのビット数）とを比較し（ステップＳ４１０）、カウンタｋが値ｂ以下のときにはステップＳ３９０に戻って次の対象セット番号ｉについて特殊テクスチャーを生成してカウンタｋと対象セット番号ｉとをそれぞれ値１だけインクリメントする処理を繰り返し、カウンタｋが値ｂを超えると、対象テクスチャー番号ｊを値１だけインクリメントし（ステップＳ４２０）、対象セット番号ｉと値（ｎ＋４ｂｎ＋１）とを比較する（ステップＳ４３０）。対象セット番号ｉが値（ｎ＋４ｂｎ＋１）以下のときにはステップＳ３８０に戻ってカウンタｋを値０に初期化して、次の対象テクスチャー番号ｊの横縞模様の特殊テクスチャーと対象テクスチャー番号ｊ以外のテクスチャー番号１〜ｎの（ｎ−１）個の黒ベタの特殊テクスチャーを生成する処理を繰り返し、対象セット番号ｉが値（ｎ＋４ｂｎ＋１）を超えると、これで本処理を終了する。式（６）からわかるように、前述したステップＳ３００〜Ｓ３６０で生成した横縞模様の特殊テクスチャーの白を黒に黒を白に反転した反転横縞模様の特殊テクスチャーを生成するものとなる。図４に、テクスチャー数ｎが値３で座標のビット数ｂが値３のときに生成される特殊テクスチャーの一覧を示す。

レンダリング処理部３４は、セット毎に、対応するｎ個の特殊テクスチャーを３次元モデルに貼り付けてレンダリング処理を行なう。レンダリング処理は、セット番号ｉが値１〜（ｎ＋１）のセットについてはアンチエイリアシングなどの高画質化処理を伴って行ない、セット番号ｉが値（ｎ＋２）〜値（ｎ＋４ｂｎ＋１）のセットについては高画質化処理を無効にして行なうものとした。図５にレンダリング処理の様子を示す。本実施形態では、３次元モデルを動画としてレンダリングし、テクスチャー数ｎが値３でビット数ｂが値３としたから、合計４０セット分のレンダリング処理が行なわれて４０セット分の動画が生成されることになる。なお、この動画は、フレーム１〜Ｔまでの各フレーム毎に生成されたビットマップ画像（レンダリング済み画像）により構成される。

次に、レンダリング処理部３４により生成されたレンダリング済み画像を解析する処理について説明する。図６は、レンダリング済み画像解析処理部３６により実行されるレンダリング済み画像解析処理の一例を示すフローチャートである。

レンダリング済み画像解析処理では、まず、次式（７）により、各フレーム番号ｔ（＝１〜Ｔ）におけるセット番号（ｎ＋１）のレンダリング済み画像の階調値をバイアスBc,ｔ(x,y)として設定し（ステップＳ５００）、セット番号ｉ（１〜ｎ）毎に、次式（８）によりゲインGi,c,t(x,y)を計算する（ステップＳ５１０）。ここで、式（７）中の「Ac,n+1,t(x,y)」は色成分ｃ，セット番号（ｎ＋１），フレーム番号ｔにおけるレンダリング済み画像(x,y)の階調値を示し、式（８）中の「Ac,i,t(x,y)」は色成分ｃ，セット番号ｉ，フレーム番号ｔにおけるレンダリング済み画像の座標(x,y)の階調値を示す。図７および図８に、バイアスBc,ｔ(x,y)とゲインGi,c,t(x,y)との関係を示す。３Ｄモデルにテクスチャーを貼り付けてレンダリングする場合、図示するように、黒ベタパターンのレンダリング後の座標(x,y)における階調値がバイアスBc,t(x,y)となり、白ベタパターンのレンダリング後の座標(x,y)における階調値から黒ベタパターンのレンダリング後の座標(X,Y)における階調値を減じたものがゲインGi,c,t(x,y)となる。これにより、元のテクスチャーの階調値に依存しないオフセット分がバイアスBc,t(x,y)に相当し、元のテクスチャーの階調値の変化に対するレンダリング済み画像の階調値の変化の傾きがゲインGi,c,t(x,y)に相当するものとなる。本実施形態では、値１〜値ｎの各セット毎に３次元モデルの異なる箇所に１つの白ベタのテクスチャーを貼り付けると共に残りの箇所には黒ベタのテクスチャーを貼り付けているから、レンダリング処理の際に光源からの光が白ベタのテクスチャーで反射しその反射光により他の黒ベタのテクスチャーに映り込みが生じたときにはその黒ベタのテクスチャーの階調値はセット番号（ｎ＋１）の黒ベタのテクスチャーの階調値と異なるものとなる。ゲインGi,c,t(x,y)をｎ個のセット番号ｉ（１〜ｎ）毎に設定しているのはこうした映り込みの影響をゲインGi,c,t(x,y)に反映させるためである。

そして、次式（９）によりテクスチャーのグレイコード表現の座標（X'i,t(x,y)，Y'i,t(x,y))を値０に初期化し（ステップＳ５２０）、セット番号（ｎ＋２）〜（ｎ＋ｂｎ＋１）の縦縞模様のレンダリング済み画像の座標(x,y)の階調値と対応するセット番号（ｎ＋ｂｎ＋２）〜（ｎ＋２ｂｎ＋１）の反転縦縞模様のレンダリング済み画像の座標(x,y)の階調値とを比較して（ステップＳ５３０）、レンダリング済み画像の座標(x,y)とテクスチャーの座標X'i,t(x,y)との対応関係を設定すると共に（ステップＳ５４０）、セット番号（ｎ＋２ｂｎ＋２）〜（ｎ＋３ｂｎ＋１）の横縞模様のレンダリング済み画像の座標(x,y)の階調値と対応するセット番号（ｎ＋３ｂｎ＋２）〜（ｎ＋４ｂｎ＋１）の反転横縞模様のレンダリング済み画像の座標(x,y)の階調値とを比較して（ステップＳ５５０）、レンダリング済み画像の座標(x,y)とテクスチャーの座標Ｙ'i,t(x,y)との対応関係を設定する（ステップＳ５６０）。ここで、ステップＳ５２０〜Ｓ５６０の処理は、次式（１０）により行なわれる。レンダリング済み画像の座標(x,y)とテクスチャーの座標X'i,t(x,y)との対応関係の設定は、変数ｉを値１から値ｂ（座標のビット数）まで順次シフトしながらセット番号（ｉ＋ｎ＋１）のレンダリング済み画像の階調値Ac,i+n+1,t(x,y)が反転模様の対応するセット番号（ｉ＋ｂｎ＋ｎ＋１）のレンダリング済み画像の階調値Ac,i+bn+n+1,t(x,y)よりも大きいか否かにより、即ち、セット番号（ｉ＋ｎ＋１）のレンダリング済み画像の階調値Ac,i+n+1,t(x,y)が白に相当するか否かを判定し、白の場合にはグレイコード表現の座標X'i,t(x,y)の対応する第（ｉ−１）ビットのビット値に値１を設定し、変数ｉを値１から値ｂ（座標のビット数）まで順次シフトしながらセット番号（ｉ＋ｂ＋ｎ＋１）のレンダリング済み画像の階調値Ac,i+b+n+1,t(x,y)が反転模様の対応するセット番号（ｉ＋ｂ＋ｂｎ＋ｎ＋１）のレンダリング済み画像の階調値Ac,i+b+bn+n+1,t(x,y)よりも大きいか否か、即ち、セット番号（ｉ＋ｂ＋ｎ＋１）のレンダリング済み画像の階調値Ac,i+b+n+1,t(x,y)が白に相当するか否かを判定し、白の場合にはグレイコード表現の座標X'i,t(x,y)の対応する第（ｉ−１）ビットのビット値に値１を設定し、変数ｉを値１から値ｂまで順次シフトしながらセット番号（ｉ＋２ｂ＋ｎ＋１）のレンダリング済み画像の階調値Ac,i+2b+n+1,t(x,y)が反転模様の対応するセット番号（ｉ＋２ｂ＋ｂｎ＋ｎ＋１）のレンダリング済み画像の階調値Ac,i+2b+bn+n+1,t(x,y)よりも大きいか否か、即ち、セット番号（ｉ＋２ｂ＋ｎ＋１）のレンダリング済み画像の階調値Ac,i+2b+n+1,t(x,y)が白に相当するか否かを判定し、白の場合にはグレイコード表現の座標X'i,t(x,y)の対応する第（ｉ−１）ビットのビット値に値１を設定することにより行なわれる。また、レンダリング済み画像の座標(x,y)とテクスチャーの座標Y'i,t(x,y)との対応関係の設定は、変数ｉを値１から値ｂまで順次シフトしながらセット番号（ｉ＋２ｂｎ＋ｎ＋１）のレンダリング済み画像の階調値Ac,i+2bn+n+1,t(x,y)が反転模様の対応するセット番号（ｉ＋３ｂｎ＋ｎ＋１）のレンダリング済み画像の階調値Ac,i+3bn+n+1,t(x,y)よりも大きいか否かにより、即ち、セット番号（ｉ＋２ｂｎ＋ｎ＋１）のレンダリング済み画像の階調値Ac,i+2bn+n+1,t(x,y)が白に相当するか否かを判定し、白の場合にはグレイコード表現の座標Y'i,t(x,y)の対応する第（ｉ−１）ビットのビット値に値１を設定し、変数ｉを値１から値ｂまで順次シフトしながらセット番号（ｉ＋ｂ＋２ｂｎ＋ｎ＋１）のレンダリング済み画像の階調値Ac,i+b+2bn+n+1,t(x,y)が反転模様の対応するセット番号（ｉ＋ｂ＋３ｂｎ＋ｎ＋１）のレンダリング済み画像の階調値Ac,i+b+3bn+n+1,t(x,y)よりも大きいか否かにより、即ち、セット番号（ｉ＋ｂ＋２ｂｎ＋ｎ＋１）のレンダリング済み画像の階調値Ac,i+b+2bn+n+1,t(x,y)が白に相当するか否かを判定し、白の場合にはグレイコード表現の座標Y'i,t(x,y)の対応する第（ｉ−１）ビットのビット値に値１を設定し、変数ｉを値１から値ｂまで順次シフトしながらセット番号（ｉ＋２ｂ＋２ｂｎ＋ｎ＋１）のレンダリング済み画像の階調値Ac,i+2b+2bn+n+1,t(x,y)が反転模様の対応するセット番号（ｉ＋２ｂ＋３ｂｎ＋ｎ＋１）のレンダリング済み画像の階調値Ac,i+2b+3bn+n+1,t(x,y)よりも大きいか否かにより、即ち、セット番号（ｉ＋２ｂ＋２ｂｎ＋ｎ＋１）のレンダリング済み画像の階調値Ac,i+2b+2bn+n+1,t(x,y)が白に相当するか否かを判定し、白の場合にはグレイコード表現の座標Y'i,t(x,y)の対応する第（ｉ−１）ビットのビット値に値１を設定することにより行なわれる。ここで、式（１０）中の「or(a,b)」はａとｂのビット毎の論理和を示す。図９は縦縞模様パターンと反転縦縞模様パターンの各階調値の関係を示す説明図である。レンダリング済み画像の座標(x,y)とテクスチャーの座標(X'i,t(x,y)，Y'i,t(x,y)）との対応関係の設定は、変数ｉが値１〜値ｂのセット番号（ｉ＋ｎ＋１），（ｉ＋ｂ＋ｎ＋１），（ｉ＋２ｂ＋ｎ＋１）の縦縞模様のパターンをレンダリングしたレンダリング済み画像の階調値Ac,i+n+1,t(x,y),Ac,i+b+n+1,t(x,y),Ac,i+2b+n+1,t(x,y)や、セット番号（ｉ＋２ｂｎ＋ｎ＋１），（ｉ＋ｂ＋２ｂｎ＋ｎ＋１），（ｉ＋２ｂ＋２ｂｎ＋ｎ＋１）の横縞模様のパターンをレンダリングしたレンダリング済み画像の階調値Ac,i+2bn+n+1,t(x,y),Ac,i+b+2bn+n+1,t(x,y),Ac,i+2b+2bn+n+1,t(x,y)が白に相当するか否かを判定することにより行なうが、これらのレンダリングの際に光源から光の当たり具合などによっては本来の白色が灰色や黒色に近い状態となる場合があり、この場合、色を誤判定するおそれがある。本実施形態では、変数ｉが値１〜値ｂのセット番号（ｉ＋ｂｎ＋１），（ｉ＋ｂ＋ｂｎ＋１），（ｉ＋２ｂ＋ｂｎ＋１）の反転縦縞模様のパターンとセット番号（ｉ＋３ｂｎ＋１），（ｉ＋ｂ＋３ｂｎ＋１），（ｉ＋２ｂ＋３ｂｎ＋１）の反転横縞模様のパターンとを作成してレンダリングし、これらの反転縦縞模様や反転横縞模様との対比（図９参照）として縦縞模様のパターンをレンダリングしたレンダリング済み画像の階調値Ac,i+n+1,t(x,y),Ac,i+b+n+1,t(x,y),Ac,i+2b+n+1,t(x,y)や横縞模様のパターンをレンダリングしたレンダリング済み画像の階調値Ac,i+2bn+n+1,t(x,y),Ac,i+b+2bn+n+1,t(x,y),Ac,i+2b+2bn+n+1,t(x,y)が白に相当するか否かを判定するから、色の誤判定を防止することができる。また、図４に示すように、１つのセットを対象テクスチャー番号ｊに該当する箇所にだけ座標特定用のパターン（縦縞模様パターンや横縞模様パターン）を配置すると共にそれ以外のテクスチャー番号に該当する（ｎ−１）箇所には黒ベタのパターンを配置することにより構成しこれをセット毎にレンダリングして各座標特定用のパターンの色を判定することにより座標の対応関係を設定しているのは、一つのセットを値１〜値ｎのすべてのテクスチャー番号に該当する箇所に座標特定用のパターンを配置することにより構成すると、レンダリング処理に伴うテクスチャー相互の映り込みによる色変化により、色を誤判定し、誤った座標の対応関係を設定するおそれがあるためである。したがって、３次元モデルに貼り付けるｎ個のテクスチャーのうちレンダリング処理により映り込みが生じるテクスチャー同士に対してのみ座標特定用のパターンを配置するセットを分ければよく、映り込みが生じないテクスチャー同士に対しては同一のセットにまとめて座標特定用のパターンを配置するものとしてもよい。映り込みが生じるか否かは、各セット番号１〜ｎの黒ベタパターンのテクスチャーの階調値がセット番号（ｎ＋１）の黒ベタパターンのテクスチャーの階調値と同一であるか否かをセット毎に判定するものとすればよい。こうすることにより、レンダリング処理を行なうセット数をより少なくすることができる。

こうして座標の対応関係を設定すると、グレイコード表現のテクスチャーの座標（X'i,t(x,y)，Y'i,t(x,y)）を次式（１１）を用いて復号化して復号化後座標（Xi,t(x,y)，Yi,t(x,y)）を算出し（ステップＳ５７０）、縞模様パターンのレンダリング済み画像の後述する詳細度Li,t(x,y)，Mi,t(x,y)を設定し（ステップＳ５８０）、これまでの設定あるいは算出結果を画像描画情報として記憶部３１に保存し（ステップＳ５９０）、値１〜Ｔまでの全フレームについて処理が完了したか否かを判定し（ステップＳ５９５）、全フレームについて処理が完了していないときには次のフレームを対象フレームｔに設定してステップＳ５００に戻って処理を繰り返し、全フレームについて処理が完了したときに本処理を終了する。ここで、式（１１）中の「gray-1(a)」はグレイコードａを復号化した値を示し、「Xi,t(x,y)」はフレーム番号ｔのレンダリング済み画像の座標(x,y)に対応するテクスチャーのｘ座標を示し、「Yi,t(x,y)」はフレーム番号ｔのレンダリング済み画像の座標(x,y)に対応するテクスチャーのｙ座標を示す。なお、本実施形態では、座標（X'i,t(x,y)，Y'i,t(x,y))の原点を(1,1)としているから、グレイコードを復号化した値に値１を加算している。なお、画像描画情報としては、バイアスBc,t(x,y)とゲインGi,c,t(x,y)と座標（Xi,t(x,y)，Yi,t(x,y)）と詳細度Li,t(x,y),Gi,t(x,y)が含まれる。

図１０は、詳細度設定処理の一例を示すフローチャートである。詳細度設定処理では、まず、次式（１２）に示すように、仮詳細度L'i,t(x,y)，M'i,t(x,y）を値０に初期化し（ステップＳ６００）、変数ｉを値１に初期化し（ステップＳ６１０）、変数ｊを値１に初期化する（ステップＳ６２０）。式（１２）中の「L'i,t(x,y)」は、ｙ座標方向のLi,t(x,y)に対する仮の詳細度を示し、「M'i,t(x,y)」は、ｘ座標方向のMi,t(x,y)に対する仮の詳細度を示す。続いて、セット番号が｛ｊ−１＋（ｉ−１）ｂ＋ｎ＋２｝番の縦縞模様のレンダリング済み画像の座標(x,y)の階調値とセット番号が｛ｊ−１＋（ｉ−１）ｂ＋ｂｎ＋ｎ＋２｝番の反転模様のレンダリング済み画像の座標(x,y)の階調値との偏差ΔAc,i,t(x,y)を計算し（ステップＳ６３０）、計算した偏差ΔAc,i,t(x,y)と図６の処理のステップ５１０により設定したゲインGi,c,t(x,y)とに基づいてレンダリング済み画像中の模様（縦縞模様）がつぶれていないか否かを判定し（ステップＳ６４０）、模様がつぶれていないときには変数ｊが仮詳細度L'i,t(x,y)よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ６５０）。変数ｊが仮詳細度L'i,t(x,y)よりも大きいときには、変数ｊを仮詳細度L'i,t(x,y)に設定し直し（ステップＳ６６０）、模様がつぶれているときや変数ｊが仮詳細度L'i,t(x,y)未満のときにはそのまま次の処理に進む。そして、セット番号が｛ｊ−１＋（ｉ−１）ｂ＋ｎ＋２ｂｎ＋２｝番の横縞模様のレンダリング済み画像の座標(x,y)の階調値とセット番号が｛ｊ−１＋（ｉ−１）ｂ＋３ｂｎ＋ｎ＋２｝番の反転模様のレンダリング済み画像の座標(x,y)の階調値との偏差ΔAc,i,t(x,y)を計算し（ステップＳ６７０）、計算した偏差ΔAc,i,t(x,y)とゲインGi,c,t(x,y)とに基づいてレンダリング済み画像中の模様（横縞模様）がつぶれていないか否かを判定し（ステップＳ６８０）、模様がつぶれていないときには変数ｊが仮詳細度M'i,t(x,y)よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ６９０）。変数ｊが仮詳細度M'i,t(x,y)よりも大きいときには、変数ｊを仮詳細度M'i,t(x,y)に設定し直し（ステップＳ７００）、模様がつぶれているときや変数ｊが詳細度M'i,t(x,y)未満のときには現在の変数ｊが値ｎ（テクスチャー数）以上か否かを判定し（ステップＳ７１０）、変数ｊが値ｎ未満のときには変数ｊを値１だけインクリメントして（ステップＳ７２０）、ステップＳ６３０に戻ってステップＳ６３０〜Ｓ７００の処理を繰り返す。このステップＳ６１０〜Ｓ７００の処理は、次式（１３）を用いて行なわれる。ゲインGi,c,t(x,y)は白ベタパターンの階調値と同一座標の黒ベタパターンの階調値との偏差により計算され、偏差ΔAc,i,t(x,y)は縞模様パターンの白部分の階調値と同一座標の反転模様パターンの黒部分の階調値との偏差あるいは縞模様パターンの黒部分の階調値と同一座標の反転模様パターンの白部分の階調値との偏差として計算されるため、縞模様につぶれが生じていない（明暗がはっきりと表われている）場合には偏差ΔAc,i,t(x,y)の２乗は比較的大きな値となって式（１３）の対応する不等式は成立し、レンダリング処理の際のテクスチャーのサイズやテクスチャーの空間上の位置（遠近）によって縞模様につぶれが生じてグレー（灰色）となっている場合には偏差ΔAc,i,t(x,y)の２乗は比較的小さな値となって式（１３）の対応する不等式は不成立となる。後者の現象は、縞模様の縞が細かいほど、即ち、座標の下位ビットに対応するパターンほど現われやすくなる。本実施形態では、明暗がはっきりと表われているパターンのうち縞が最も細かいものを特定することにより、レンダリング済み画像の詳細さを仮詳細度L'i,t(x,y)，M'i,t(x,y)として判定しているのである。

ステップＳ７１０で変数ｊが値１以上と判定されたときには設定した仮詳細度L'i,t(x,y)，M'i,t(x,y）に基づいて次式（１４）〜（１６）により詳細度Li,t(x,y)，Mi,t(x,y）を設定する（ステップＳ７３０）。この処理は、縞模様の白と黒との境界部分で詳細度が極端に落ちるのを防止するためのものである。具体的には、詳細度Li,t(x,y)，Mi,t(x,y）を設定した仮詳細度L'i,t(x,y)，M'i,t(x,y）に初期化しておき（式（１４）参照）、詳細度Li,t(x,y)，Mi,t(x,y)，Li,t(x+1,y)，Mi,t(x+1,y)がそれぞれｘ座標方向に隣接する仮詳細度L'i,t(x+1,y)，M'i,t(x+1,y)，L'i,t(x,y)，M'i,t(x,y)よりも小さいか否かを判定すると共に小さいときには詳細度を対応する仮詳細度に置き換え（式（１５）参照）、詳細度Li,t(x,y)，Mi,t(x,y)，Li,t(x,y+1)，Mi,t(x,y+1)がそれぞれy座標方向に隣接する仮詳細度L'i,t(x,y+1)，M'i,t(x,y+1)，L'i,t(x,y)，M'i,t(x,y)よりも小さいか否かを判定すると共に小さいときには詳細度を対応する仮詳細度に置き換える（式（１６）参照）ことにより行なわれる。そして、変数ｉが値ｂ（座標のビット数）以上か否かを判定し（ステップＳ７４０）、変数ｉが値ｂ未満のときには変数ｉを値１だけインクリメントして（ステップＳ７５０）、ステップＳ６２０に戻って変数ｊを値１に初期化してからステップＳ６３０〜Ｓ７３０の処理を繰り返す。変数ｉが値ｂ以上のときには、値１〜Ｔまでの全フレームについて処理が完了したか否かを判定し（ステップＳ７６０）、全フレームについて処理が完了していないときには次のフレームを対象フレームｔに設定してステップＳ６１０に戻って変数ｉと変数ｊとを値１に初期化してからステップＳ６３０〜Ｓ７５０の処理を繰り返し、全フレームについて処理が完了したときに本処理を終了する。

ビューワー４０の表示処理部４２では、コンピューター２０のレンダリング処理部３４により生成されたレンダリング済み画像（ビットマップ画像）とレンダリング済み画像解析処理部３６により生成された画像描画情報とを予め記憶部４１に記憶させておけば、メモリーカード４６に記憶されている写真などの複数の画像データを差し替え用テクスチャーとして読み込むと共にレンダリング済み画像に合成して順次描画することにより、テクスチャーを差し替えながら３次元モデルのレンダリング済み画像を表示するスライドショー再生を行なうことができる。図１１は、描画処理の一例を示すフローチャートである。描画処理では、まず、次式（１７）に示すように背景を描画するためにバイアスBc,t(x,y)を表示画像Pc,t(x,y)に設定する（ステップＳ８００）。続いて、次式（１８）に示すようにｘ座標方向の詳細度Mi,t(x,y)がｙ座標方向の詳細度Li,t(x,y)以上のときにはｙ座標方向の詳細度Li,t(x,y)をスケールｌに設定し次式（１９）に示すようにｘ座標方向の詳細度Mi,t(x,y)がｙ座標方向の詳細度Li,t(x,y)未満のときにはｘ座標方向の詳細度Mi,t(x,y)をスケールｌに設定し（ステップＳ８１０）、差し替え用テクスチャーの座標Xi,t(x,y)と座標のビット数ｂとスケールｌとに基づいて次式（２０）により変数ｕ，ｖを設定し（ステップＳ８２０）、次式（２１）により変数ｕ，ｖを超えない最大整数をそれぞれ変数ｏ，ｐとして設定し（ステップＳ８３０）、差し替え用テクスチャーを描画するために設定した変数ｕ，ｖ，ｏ，ｐに基づいて次式（２２）により表示画像Pc,t(x,y)を設定する（ステップＳ８４０）。そして、値１〜Ｔまでの全フレームについて処理が完了したか否かを判定し（ステップＳ８５０）、全フレームについて処理が完了していないときには次のフレームを対象フレームｔに設定してステップＳ８００に戻って処理を繰り返し、全フレームについて処理が完了したときにこれで本処理を終了する。ここで、式（２１）中の「floor(x)」は実数ｘを超えない整数を示す。また、式（２２）中の「Gi,c,t(x,y)」はテクスチャー番号（セット番号）ｉ，色成分ｃ，フレーム番号ｔにおけるゲインを示し、「Uc,i,l(x,y)」は色成分ｃ，テクスチャー番号ｉ，スケールｌにおける差し替え用テクスチャー（２^1-l×２^1-lにリサイズ済み）の座標(x,y)の階調値（０．０〜１．０）を示し、「Pc,t(x,y)」は色成分ｃ，フレーム番号ｔにおける表示画像（レンダリング済み画像）の座標(x,y)の階調値（０．０〜１．０）を示す。ステップＳ８４０の処理は、元の差し替え用テクスチャーの他に２^l（２のｌ乗）×２^lにリサイズしたサイズのみが異なる同一の差し替え用テクスチャーを用意しておき（ＭＩＰＭＡＰ）、スケールｌに基づいて使用する差し替え用テクスチャーを選択し、選択した差し替え用テクスチャーの座標(o,p)における階調値をゲインGi,c,t(x,y)を乗じることにより表示画像の階調値Pc,t(x,y)に変換するのである。本実施形態では、実数変数ｕ，ｖと整数変数ｏ，ｐとの間で座標のズレが生じることを考慮して、変数ｕ，ｖに対して隣接する座標(o,p)，(o+1,p)，(o,p+1)，（o+1,p+1)間の線形補間（バイリニア法）により階調値の変換処理が行なわれる。この処理により、例えば、スケールｌの値が大きく、小さなサイズの差し替え用テクスチャーが選択された場合に、レンダリング画像のテクスチャー領域が空間上を奥から手前に移動する際にテクスチャー画像が自然にぼやけるなどの効果を与えることができ、画像の再生を高画質なものとすることができる。また、表示画像の座標(x,y)に対応する差し替え用テクスチャーの座標（Xi,t(x,y)，Yi,t(x,y)）の階調値にテクスチャー番号ｉ毎，色成分ｃ毎，フレーム番号ｔ毎に設定したゲインGi,c,t(x,y)を乗じたものを設定することにより、１ピクセルに対して複数のテクスチャー（反射光）の影響を与えることができるから、写真の映り込みなどの表現を実現することができ、画像の再生をさらに高画質なものとすることができる。図１２にテクスチャー番号が１〜３の３つの差し替え用テクスチャーを示し、図１３にレンダリング済み画像に図１２の差し替え用テクスチャーを配置して描画する様子を示し、図１４にスケールｌに応じたサイズの差し替え用テクスチャーを選択する様子を示す。

以上説明した本実施形態の画像表示方法によれば、コンピューター２０側では、座標(x,y)を２進数表現したときの対応するビット位置のビット値が値１の座標に白の階調値を設定しビット値が値０の座標に黒の階調値を設定することにより座標のビット数ｂに応じた数の縞模様パターンを作成して３次元モデルに貼り付けてレンダリングし、レンダリング済み画像における座標特定用パターンの色（白黒）を判定することによりレンダリング済み画像の座標(x,y)とテクスチャーの座標（Xi,t(x,y)，Yi,t(x,y)）との対応関係を設定すると共にレンダリング済み画像における縞模様パターンの縞がつぶれていないパターンを最下位ビットから順次判定して詳細度Li,t(x,y)，Mi,t(x,y)を設定し、ビューワー４０側では、レンダリング済み画像を用いて画像を表示する場合には、詳細度Li,t(x,y)，Mi,t(x,y)に基づいてスケールlを設定し、２^1-l×２^1-lにリサイズ済みの差し替え用テクスチャーの座標（Xt(x,y)，Yi,t(x,y)）の実数変数ｕ，ｖと整数変数ｏ，ｐとをスケールｌに応じて設定し、設定した整数変数ｏ，ｐを差し替え用テクスチャーの座標（Xt(x,y)，Yi,t(x,y)）に適用して表示画像の階調値Pc,t(x,y)に変換するから、３次元モデルのレンダリング済み画像をスケールｌに応じて適したサイズのテクスチャーを自由に差し替えて再生することができると共にリアルタイムで３次元モデルをレンダリングして表示するものに比して処理負担を少なくすることができる。しかも、実数変数ｕ，ｖを用いた座標における階調値を隣接する整数変数ｏ，ｐを用いた座標(o,p)，(o+1,p)，(o,p+1)，（o+1,p+1)間の線形補間により算出して階調値の変換を行なうから、テクスチャー画像に自然なぼけ味等の効果を与えることができ、画像の再生を高画質なものとすることができる。さらに、座標の対応関係を特定するための特殊テクスチャーとして交番２進数に対応する縞模様のパターンを形成するから、隣接する座標に移行する際には常に１ビットの変化となり、画像の階調値の誤差に起因して誤ったデータが取得されてしまうのを抑制することができる。

本実施形態では、式（１３）すなわちゲインGi,c,t(x,y)と偏差ΔAc,i,t(x,y)とを比較することにより縞模様パターンにつぶれが生じているか否かを判定してパターンの詳細度Li,t(x,y)，Mi,t(x,y)を設定するものとしたが、これに限られず、レンダリングの手法によっては、偏差ΔAc,i,t(x,y)（縞模様パターンの階調値と反転パターンの階調値との偏差）だけに基づいて判定するものとしてもよいし、縞模様パターンの階調値だけに基づいて判定するものとしてもよい。

本実施形態では、対象セット番号ｉが値（ｎ＋２）〜値（ｎ＋２ｂｎ＋１）の縦縞模様パターンの特殊テクスチャーを座標を交番２進数表現したときに各ビットの値に対応するものとすると共に対象セット番号ｉが値（ｎ＋２ｂｎ＋２）〜値（ｎ＋４ｂｎ＋１）の横縞模様パターンの特殊テクスチャーを座標を交番２進数表現したときの各ビットの値に対応するものとしたが、これらのパターンを、座標を一般の２進数表現したときに各ビットの値に対応するものとして生成するものとしてもよい。この場合の特殊テクスチャーの一例を図１５に示す。

本実施形態では、縦縞模様のパターンのレンダリング済み画像の階調値とこれを反転した反転パターンのレンダリング済み画像の階調値とを比較すると共に横縞模様のパターンのレンダリング済み画像の階調値とこれを反転した反転パターンのレンダリング済み画像の階調値とを比較することにより縦縞模様のパターンや横縞模様のパターンのレンダリング済み画像の色（白黒）を判定するものとしたが、縦縞模様のパターンや横縞模様のパターンのレンダリング済み画像の階調値を直接用いて色を判定するものとしてもよい。

本実施形態では、ビューワー４０により画像を再生するものとしたが、画像を再生できる機器であれば、液晶画面付きの携帯電話やプリンターなど如何なる機器を用いるものとしても構わない。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

２０ コンピューター、２２ ディスプレイ、３１ 記憶部、３２ 特殊テクスチャー生成処理部、３４ レンダリング処理部、３６ レンダリング済み画像解析処理部、４０ ビューワー、４１ 記憶部、４２ 表示処理部、４４ メモリーカードコントローラー、４６ メモリーカード。

Claims (8)

1. 画像を表示する画像表示方法であって、
   （ａ）座標を２進数で表現した場合に各ビット位置に対応する複数のパターンを用いて各パターン毎に対応するビット位置のビット値が値１の座標に第１の階調値を設定し該ビット値が値０の座標に該第１の階調値とは異なる第２の階調値を設定することにより座標特定用パターンを作成し、該作成した座標特定用パターンをテクスチャーとして３次元モデルに貼り付けてレンダリングし、
   （ｂ）前記レンダリングによりビットマップ画像として得られたレンダリング済み画像を解析することにより該レンダリング済み画像の座標と前記座標特定用パターンの座標との対応関係を設定して保存すると共に、前記複数のパターンの各レンダリング済み画像の階調値に基づいて該複数のパターンのうちつぶれが生じているパターンを特定して保存し、
   （ｃ）所望のテクスチャーを画像として表示する場合に、前記特定したパターンに応じて用いるテクスチャーのスケールを設定し、サイズが異なる複数の所望のテクスチャーの中から前記設定したスケールに応じたテクスチャーを選択し、前記保存した対応関係を用いて前記選択したテクスチャーの階調値を前記レンダリング済み画像の階調値に変換して表示する
   画像表示方法。
2. 前記ステップ（ｃ）は、前記選択したテクスチャーの座標における実数変数を前記設定したスケールに基づいて設定すると共に該実数変数に対応する整数変数を設定し、前記保存した対応関係に基づいて前記設定した整数変数を用いた前記テクスチャーの座標の階調値を前記レンダリング済み画像の階調値に変換するステップである請求項１記載の画像表示方法。
3. 前記ステップ（ｃ）は、前記設定した実数変数を用いた座標における階調値を前記設定した整数変数を含む隣接する整数変数を用いた座標間の線形補間により算出して前記レンダリング済み画像の階調値に変換するステップである請求項２記載の画像表示方法。
4. 請求項１ないし３いずれか１項に記載の画像表示方法であって、
   前記ステップ（ａ）は、前記座標特定用パターンを反転した反転パターンを作成して前記３次元モデルに貼り付けてレンダリングすると共に最大階調値を設定した最大階調値パターンと最小階調値を設定した最小階調値パターンとを作成して前記３次元モデルに貼り付けてそれぞれレンダリングするステップであり、
   前記ステップ（ｂ）は、前記座標特定用パターンのレンダリングにより得られたレンダリング済み画像の階調値と前記反転パターンのレンダリングにより得られたレンダリング済み画像の階調値との偏差である第１の偏差を算出すると共に前記最大階調値パターンのレンダリングにより得られたレンダリング済み画像の階調値と前記最小階調値パターンのレンダリングにより得られたレンダリング済み画像の階調値との偏差である第２の偏差を算出し、前記第１の偏差と前記第２の偏差とに基づいてつぶれが生じているパターンを特定するステップである
   画像表示方法。
5. 前記ステップ（ｃ）は、前記第２の偏差をゲインとして前記選択したテクスチャーの階調値に適用することにより前記レンダリング済み画像の階調値に変換するステップである請求項４記載の画像表示方法。
6. 請求項４または５記載の画像表示方法であって、
   前記ステップ（ｂ）は、前記最小階調値パターンのレンダリングにより得られたレンダリング済み画像における階調値であるバイアス値を保存するステップであり、
   前記ステップ（ｃ）は、前記保存したバイアス値に基づいて前記選択したテクスチャーの階調値をオフセットすることにより前記レンダリング済み画像の階調値に変換して表示するステップである
   画像表示方法。
7. 前記２進数は、交番２進数である請求項１ないし６いずれか１項に記載の画像表示方法。
8. 画像をフレーム単位で描画して動画像として表示する請求項１ないし７いずれか１項に記載の画像表示方法。