JP2018181287A - プログラム、記録媒体、及び描画方法 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する一実施形態は、本発明を実現する装置の一例としての、2次元画像(テクスチャ)で各々が構成されるパーツ群を変形し、描画オブジェクトに係る3次元的な描画表現を提示するPCに、本発明を適用した例を説明する。しかし、本発明は、描画オブジェクトについて構成された属性テーブル及び状態テーブルに基づいて、要求された状態の描画オブジェクトの提示を実現することが可能な任意の機器に適用可能である。
まず、本明細書において用いる基本的な用語について説明する。
次に、本発明の実施形態に係るPC100の機能構成を、図1のブロック図を用いて説明する。なお、本実施形態ではPC100において、2次元画像で構成された描画オブジェクトの3次元的表現を可能ならしめるために、描画オブジェクトに対してパラメータやキーフォームの定義を行う「キーフォーム編集アプリケーション」に係るプログラムが実行されることで、一部の機能構成が実現されるものとする。該アプリケーションでは、図2に示されるように、対象のステータスにおいて描画オブジェクトが所望の態様となるよう、ユーザはパラメータパレット201においてパラメータ値セット(ステータス)を設定し、ビューポート(レンダリングウィンドウ)202において描画オブジェクトのパーツ群を編集することで、キーフォームを定義して登録することができる。また、キーフォームが定義された少なくとも2つのパラメータキーで構成される区間(パラメータパレット201において、各パラメータのスライダに刻まれた目盛りで示される区間)については、これらパラメータキーについて定義された状態情報が補間されることで、所望のパラメータ値セットにおける描画オブジェクトの状態がビューポート202に提示される。即ち、ユーザはキーフォームを定義した区間において、ステータス変更によって描画オブジェクトがどのように遷移するかを確認することができる。以下では、アプリケーションに係るプログラムの実行により実現される各種機能をそれぞれブロックに分離して説明するが、これらはプログラムによって実現されるものであってもよいし、特定のハードウェアによって実現される、あるいはこれらの双方を用いて実現されるものであってもよい。
特許文献1に記載される方式では、描画オブジェクトに対応付けられるパラメータ(変数)が増加すれば、各パラメータに設けられた編集点(パラメータキー)の組み合わせごとに、該描画オブジェクトの状態(キーフォーム)を規定する必要がある。即ち、例えば1体のキャラクタに係る描画オブジェクト群について3種類のパラメータ(Qx(観賞方向の横方向角度(Yaw)),Qy(観賞方向の縦方向角度(Pitch)),M(口の開閉度))が定義された場合、各パラメータキーで規定される3次元の空間(3種類のパラメータで規定される空間)
0°≦Qx≦60°
0°≦Qy≦30°
0 ≦M ≦1
について、23=8種類の描画オブジェクト群の状態を定義する必要がある。つまり、ユーザは描画オブジェクトに対して(0,0,0)、(60,0,0)、(0,30,0)、(60,30,0)、(0,0,1)、(60,0,1)、(0,30,1)、(60,30,1)の8種類の状態を定義することで、上記3次元のパラメータ空間範囲内における任意の値での描画オブジェクト群の状態を、補間演算によって生成することができるものであった。
以下、本実施形態のキーフォーム編集アプリケーションのキーフォーム編集時(任意のパラメータキーセットに応じたキーフォームの定義が可能な状態)において、パラメータテーブル及びキーフォームテーブルを用いて行われるデータ管理方式について説明する。図3に、パラメータテーブル(図3(a))と、キーフォームテーブル及びベースキーフォーム(図3(b))とを例示する。
PARAM_X:PARAM_X=0.0(基準値)、PARAM_X=0.5、PARAM_X=1.0
PARAM_Y:PARAM_Y=0.0(基準値)、PARAM_Y=0.5、PARAM_Y=1.0
PARAM_Z:PARAM_Z=0.0(基準値)、PARAM_Z=0.5、PARAM_Z=1.0
が管理されているものとする。
KeyformIndex:[PARAM_X0.0, PARAM_Y0.0, PARAM_Z0.0]
によってベースキーのステータスが識別される。図3(b)に記述304で示されるようにベースキーフォーム(ベースキーについて定義されるキーフォーム(例えば描画オブジェクトのデフォルトの状態))は、該キーフォームインデックスを用いて管理される。記述304で示されるようにベースキーフォームは、キーフォームインデックスに関連付けて、該キーフォームインデックスの状態における描画オブジェクトの状態情報(Form:{ID:F0,...})を管理する。ベースキーフォームについて管理される状態情報は、描画オブジェクトの描画態様を絶対的に定義するものであり、例えば描画オブジェクトについて割り当てられたメッシュの各頂点について、レンダリング用座標空間の絶対座標を定義する情報であってよい。
・KeyformIndex:[PARAM_X0.5, PARAM_Z0.5]
・KeyformIndex:[PARAM_X0.5, PARAM_Z1.0]
・KeyformIndex:[PARAM_X1.0, PARAM_Z0.5]
・KeyformIndex:[PARAM_X1.0, PARAM_Z1.0]
が、該パラメータ空間についてキーフォームリストに登録される。キーフォームリストは、キーフォームの定義が行われ得るキーを管理するものであり、キーフォームが未定義のキーのキーフォームインデックスも含む。ここで、複数種類のパラメータが連関する(関連性を有する)か否かは、該複数種類のパラメータがいずれも基準値以外のパラメータキーであるキーについて状態定義がなされたか否かにより確定する。即ち、状態定義が行われた際、状態定義が行われたキーのキーフォームインデックスに含まれる、基準値以外を示す複数種類のパラメータについて関連性があるものとして設定され、該複数種類のパラメータに係る多次元のパラメータ空間が形成される。
・ベースキー:
KeyformIndex:[PARAM_X0.0, PARAM_Y0.0, PARAM_Z0.0]
・1次元キー:
KeyformIndex:[PARAM_X1.0]
KeyformIndex:[PARAM_Y0.5]
KeyformIndex:[PARAM_Z1.0]
・2次元キー:(いずれもキーフォーム定義済み)
KeyformIndex:[PARAM_X1.0, PARAM_Y0.5]
KeyformIndex:[PARAM_Y0.5, PARAM_Z1.0]
KeyformIndex:[PARAM_X1.0, PARAM_Z1.0]
となる。これらのキーは、ベースキーを基礎として派生した派生関係を構築する(ベースキー→1次元キー→2次元キー→任意のキー)。即ち、派生関係において、任意のキーの(ベースキーにまで遡って)派生元にあたるキー全てが基底キーとなり、任意のキーの状態情報の導出に係る処理においては、これら基底キーについてキーフォームテーブルで管理される情報が参照される。
KeyformIndex:[PARAM_X1.0, PARAM_Y0.5, PARAM_Z0.5]
KeyformIndex:[PARAM_X1.0, PARAM_Y0.5, PARAM_Z1.0]
となる。
F7=F0+D2+D3+D6+D7+D8+D9+D11
で導出することができる。
F7=F0+D2+D3+D6+D7+D8+D9
で導出することができる。
Form(PARAM_XDX, PARAM_YDY)
=F0(ベースキーフォーム)
+dx*D1(1次元のパラメータ空間(PARAM_X)における補間演算)
+dy*D2(1次元のパラメータ空間(PARAM_Y)における補間演算)
+dx*dy*D3(2次元のパラメータ空間(PARAM_X, PARAM_Y)における補間演算)
によって導出することができる。即ち、パラメータ空間ごとの補間演算における状態参照数を低減しつつ、演算規模を低減して、所望のパラメータ値セットの描画オブジェクトの状態情報を導出することができる。ここで、図5の例では1次元のパラメータ空間に属する(1種類のパラメータキーのみで特定される)キーは、2次元のパラメータ空間には属していないため、2次元のパラメータ空間における補間演算では、対応するキーの差分情報は差分なし(0)として扱われ、結果2次元キーの差分情報D3に2次元の重み付けを行った項のみが演算結果として残っている。
また、本実施形態のキーフォーム編集アプリケーションにおいてなされた状態定義に応じて描画オブジェクトの提示は、上述したような(1)該アプリケーションでの編集作業中における表示と、(2)演算負荷を抑えて高いレスポンス性が要求される、外部アプリケーションやビューワ等での表示(キーフォーム編集アプリケーションでの編集が完了し、外部アプリケーションにおいて利用可能なように出力されたデータの表示)とで、参照用のデータ構成を異ならせる。
編集時における描画オブジェクトの表示は、パラメータ値セットの変更に伴い、補間によって生成される描画オブジェクトの状態変化を確認しつつ、新たなキーの追加や既に定義したキーフォームの変更がなされることを考慮し、パラメータテーブルやキーフォームテーブルの構成は維持したまま、ベースキーフォームに対して加算する差分情報を導出することで行われる。より詳しくは、設定されたパラメータ値を含むパラメータ空間(基準値以外の値が設定されたパラメータがn種類である場合において、パラメータ値を内包する2×n個のキーで規定される値範囲)を特定し、低次元のパラメータ空間から順に、重み付け演算によってパラメータ値に応じた差分情報を積算し、最終的な差分情報をベースキーフォームに加算することで、表示する描画オブジェクトの状態を導出する。
一方、編集完了後の、ランタイム実行時の描画オブジェクトの表示は、重み付け演算を行う回数(パラメータ空間数)及び重み付け演算において参照するキー数を低減するよう、編集時にパラメータテーブルにおいて次元ごとに分離して管理していたパラメータ空間を、可能な限り統合する。即ち、編集容易性を考慮していた編集時とは異なり、ランタイム実行時では差分情報の変更を許容する必要がない。このため、相互に排他的なパラメータ空間のみでパラメータテーブルが構成されるよう、対応する高次元のパラメータ空間が存在する場合には、低次元のキーを高次元のキーに変換し、また差分情報は維持されるように高次元のパラメータ空間に存在していたキーの差分情報も更新して、出力用のパラメータテーブル及びキーフォームテーブルが生成される。
D4’=D1+1/2*D3+D4
D5’=D2+1/2*D3+D5
に変換される。
D4’=D1+D3+D4
D5’=D2+D3+D5
D6’=D1+D2+D3+D4+D5+D6
となる。
まず、描画オブジェクトに対し、1次元のパラメータ空間に係るパラメータを対応付ける、あるいは該パラメータへのパラメータキーの設定(追加)がなされる場合に実行されるパラメータキー設定処理について、図8のフローチャートを用いて説明する。なお、本パラメータキー設定処理は、キーフォーム編集アプリケーションのパラメータパレット201に対する、新規種類のパラメータの対応付け要求、または既に対応付けられたパラメータへのパラメータキーの追加要求に係る操作入力がなされたことが検出された際に開始されるものとして説明する。
次に、パラメータキーが設定された後、1以上のパラメータキーの組み合わせで特定されるキーについて、キーフォームの定義を行うために、描画オブジェクトの編集がなされた場合に実行されるキーフォーム編集処理について、図9のフローチャートを用いて説明する。なお、本キーフォーム編集処理は、キーフォーム編集アプリケーションのパラメータパレット201で任意のパラメータキーセットが設定された状態で、ビューポート202の描画オブジェクトの状態を編集(変更)する操作入力がなされたことが検出された際に開始されるものとして説明する。
ここで、本ステップで行われるベースキーフォーム更新処理について、図10(a)のフローチャートを用いて説明する。
ここで、本ステップで行われるキーフォーム更新処理について、図10(b)のフローチャートを用いて説明する。
ここで、本ステップで行われる反映処理について、図11のフローチャートを用いて説明する。
d+(−1)*d+(−1)*d=−d
だけ編集前の状態情報から変化し得る。従って、3次元のパラメータ空間の派生キーについて設定される相殺係数は「+1」となる。
d+(−1)*d=0
となり、編集前の状態情報と変化は生じない。従って、3次元のパラメータ空間の派生キーについて設定される相殺係数は「0」となる。
次に、キーフォームの編集時において、描画オブジェクトの描画態様を変更してビューポート202に表示させる編集時表示処理について、図12のフローチャートを用いて説明する。なお、本編集時表示処理は、キーフォーム編集アプリケーションのパラメータパレット201でパラメータ値の変更に係る操作入力がなされたことが検出された際に開始されるものとして説明する。
Dx=Dc+ΣDb
として導出し、処理をS1213に移す。
D(x)=dx*D2+(1−dx)*D1
がなされ、次に1次元のパラメータ空間((PARAM_Y))について現在設定されているPARAM_Y成分のパラメータ値に応じた重み付け演算による補間演算
D(y)=dy*D4+(1−dy)*D3
がなされ、最後に2次元のパラメータ空間((PARAM_X, PARAM_Y))について現在設定されている各成分のパラメータ値に応じた重み付け演算による補間演算
D(xy)
=(1−dx)*(1−dy)*D5
+ dx *(1−dy)*D6
+(1−dx)* dy *D7
+ dx * dy *0
がなされ、結果、最終的な差分情報Dxは
Dx=D(x)+D(y)+D(xy)
により導出される。
次に、ランタイム実行用のデータ出力を行う(エクスポート)場合に実行されるランタイム用データ出力処理について、図14のフローチャートを参照して説明する。なお、本ランタイム用データ出力処理は、キーフォーム編集アプリケーションにおいてエクスポートに係る操作入力がなされたことが検出された際に開始されるものとして説明する。
最後に、任意のパラメータ値セットに対応する状態の描画オブジェクトの提示に係り行われる補間演算について、特許文献1に記載の方式と、本実施形態のキーフォーム編集アプリケーションでの編集時にパラメータテーブル及びキーフォームテーブルを用いて行われる方式と、ランタイム実行時に出力用パラメータテーブル及び出力用キーフォームテーブルを用いて行われる方式とで、その演算効率を比較する。なお、評価条件は、描画オブジェクトに7種類のパラメータを対応付け、パラメータの各々に2つのパラメータキーを定義し、図15(a)に示されるように、パラメータ間の関連性の有無(多次元のパラメータ空間の形成)が定められているものとし、補間演算を行う最大回数、補間演算完了までに状態情報を参照するキーの最大数(延べ参照キー数)により、効率評価を行う。
補間演算の回数:1回
となる。一方、補間演算完了までの延べ参照キー数は、7次元のパラメータ空間であるため、パラメータキーの全ての組み合わせから
延べ参照キー数:27=128
となる。
補間演算の回数:7+7+2+1=17回
となる。一方、補間演算完了までの延べ参照キー数は、7種類の1次元のパラメータ空間、7種類の2次元のパラメータ空間、2種類の3次元のパラメータ空間、4種類の4次元のパラメータ空間の各々で参照が行われるため、
延べ参照キー数:2*7+22*7+23*2+24*1=74
となる。
補間演算の回数:3+1=4回
となる。一方、補間演算完了までの延べ参照キー数は、3種類の2次元のパラメータ空間、1種類の4次元のパラメータ空間の各々で参照が行われるため、
延べ参照キー数:22*3+24*1=28
となる。
上述した実施形態では、対応付けた複数種類のパラメータについて、任意のパラメータキーセットを選択し、キーフォームの定義が行えるものとして説明したが、本発明の実施はこれに限られるものではない。
本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。また本発明を実現する装置は、1以上のコンピュータを該装置として機能させるプログラムによっても実現可能である。該プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されることにより、あるいは電気通信回線を通じて、提供/配布することができる。
Claims (16)
- 要求された状態の描画オブジェクトを提示するプログラムであって、
前記描画オブジェクトについて設けられた複数種類の属性、及び属性間の関連性の有無を管理する属性テーブルと、状態定義が行われた属性値セット、及び該定義された状態を示す状態情報を管理する状態テーブルと、を記憶した記憶手段を有するコンピュータに、
提示要求がなされた前記描画オブジェクトの状態を識別する属性値で構成された提示属性値セットを取得する処理と、
前記提示要求がなされた状態について、状態情報の補間演算を行う属性空間を、前記提示属性値セット、前記属性テーブル、及び前記状態テーブルに基づいて決定する処理と、
前記決定された属性空間の各々について前記補間演算を行い、前記提示要求がなされた状態の状態情報を導出する処理と、
前記導出された状態情報に基づいて前記描画オブジェクトを提示する処理と、
を実行させ、
前記描画オブジェクトには、前記複数種類の属性値がいずれも基準値であることで識別される基準状態が定められ、
前記複数種類の属性の各々、及び関連性を有する属性群の各々は、個別の属性空間を形成し、
前記状態テーブルは、前記定義された状態の前記基準状態から状態情報の差分を、対応する属性空間に分離して差分情報として管理するものであり、
前記導出する処理において、
前記決定された属性空間ごとに、該属性空間に定義された状態について管理される前記差分情報を用いて前記補間演算が行われ、
前記決定された属性空間の補間演算結果の総和を前記基準状態の状態情報に加算することで、前記提示要求がなされた状態の状態情報が導出される
ことを特徴とするプログラム。 - 属性空間は、関連付けられている属性の数に応じた次元数を有するものであり、
前記状態テーブルにおいて、前記定義された状態の前記基準状態からの状態情報の差分は、該状態定義が行われた属性値セットの全ての属性群で形成される第1の属性空間と、該状態定義が行われた属性値セットの一部の属性で形成される、前記第1の属性空間よりも低い次元数の第2の属性空間とに分離して管理される
ことを特徴とする請求項1に記載のプログラム。 - 前記定義された状態について前記第1の属性空間で管理される前記差分情報は、該定義された状態について前記第2の属性空間で管理される前記差分情報の総和を、前記基準状態の状態情報に加算して導出される状態情報からの差分であることを特徴とする請求項2に記載のプログラム。
- 前記決定する処理において決定される属性空間は、前記提示属性値セットの少なくともいずれかの属性で形成される属性空間であることを特徴とする請求項2または3に記載のプログラム。
- 前記導出する処理において、前記決定された属性空間のうちの前記定義された状態が存在しない属性空間については、前記補間演算が行われないことを特徴とする請求項4に記載のプログラム。
- 前記複数種類の属性の各々には、基準値を含む、前記状態定義が行われた属性値セットに含まれる属性値について定義点が設けられ、
前記提示要求がなされた状態の状態情報に係る前記補間演算は、前記決定された属性空間に関連付けられている各属性において、前記提示属性値セットの同属性の値を範囲に含む、2つの前記定義点で示される区間を対象として行われる
ことを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1項に記載のプログラム。 - 前記決定された属性空間ごとに行われる前記補間演算において、属性空間の該補間演算の対象となる、前記定義点の組み合わせで構成される属性値セットに状態定義がなされていない場合、該属性値セットにより識別される状態については、差分がないことを示す前記差分情報が用いられることを特徴とする請求項6に記載のプログラム。
- 前記プログラムは、前記描画オブジェクトの状態が編集されたことに応じて、前記状態テーブルを更新する処理を、さらに前記コンピュータに実行させ、
前記更新する処理は、
前記編集された状態を識別する編集属性値セットを取得する処理と、
前記編集された状態の前記基準状態からの状態情報の差分を、前記状態テーブルに登録する処理と、
を含むことを特徴とする請求項2乃至7のいずれか1項に記載のプログラム。 - 前記更新する処理は、前記編集属性値セットの全ての属性群で形成される第3の属性空間よりも高い次元数の第4の属性空間に定義された状態であって、前記編集された状態について前記第3の属性空間で管理される前記差分情報を用いて状態情報が導出される状態について、該状態の状態情報が編集前後で変化しないように調整する処理をさらに含む
ことを特徴とする請求項8に記載のプログラム。 - 前記状態テーブルは、低い次元数の属性空間に対してなされた編集に応じて状態情報を変化させるか否かを示す情報を、前記定義された状態の各々についてさらに管理し
前記第4の属性空間に定義された状態について前記編集に応じて状態情報を変化させないことを示す情報が管理されている場合に、前記調整する処理は実行される
ことを特徴とする請求項9に記載のプログラム。 - 前記属性テーブルは、前記複数種類の属性の各々について、他の属性との関連付けを許容するか否かを示す情報をさらに管理し、
前記編集属性値セットが基準値以外の属性値を示す属性を複数含み、かつ該複数の属性に前記他の属性との関連付けが許容されない属性を含む場合に、前記登録する処理は実行されないよう制御される
ことを特徴とする請求項8乃至10のいずれか1項に記載のプログラム。 - 前記プログラムは、
前記描画オブジェクトについて形成される属性空間を、関連付けられた属性の全てを含み、かつ、より高い次元数を有する属性空間に統合する処理と、
前記統合後の属性空間の各々について、前記統合に用いられた属性空間に定義されていた状態を識別する属性値セットを、該統合後の属性空間に関連付けられた属性群の属性値で構成される属性値セットに変換する処理と、
前記統合後の属性空間の各々について、前記統合に用いられた属性空間で管理されていた前記差分情報に基づいて、該統合後の属性空間に定義された状態の差分情報を生成する処理と、
前記変換された属性値セット、及び該属性値セットに対応する前記生成された差分情報を管理する、新たな状態テーブルを出力する処理と、
をさらに前記コンピュータに実行させ、
前記統合後の属性空間に定義された状態の差分情報は、前記統合前に該状態を定義していた属性空間で管理されていた前記差分情報に、前記統合前に該属性空間よりも低い次元数を有し、かつ前記統合に用いられた属性空間で管理されていた前記差分情報を加算した値である
ことを特徴とする請求項2乃至11のいずれか1項に記載のプログラム。 - 前記統合前の1つの属性空間について、該1つの属性空間に関連付けられた全ての属性を含み、かつ、より高い次元数を有する属性空間が同一の次元数に複数存在する場合に、前記生成する処理において、前記1つの属性空間で管理されていた前記差分情報を該同一の次元数に存在する属性空間の数で除した値が、前記統合において加算されることを特徴とする請求項12に記載のプログラム。
- 請求項1乃至13のいずれか1項に記載のプログラムを記録した、コンピュータが読み取り可能な記録媒体。
- 要求された状態の描画オブジェクトを提示する描画方法であって、
前記描画オブジェクトについて設けられた複数種類の属性、及び属性間の関連性の有無を管理する属性テーブルと、状態定義が行われた属性値セット、及び該定義された状態を示す状態情報を管理する状態テーブルと、を取得する工程と、
提示要求がなされた前記描画オブジェクトの状態を識別する属性値で構成された提示属性値セットを取得する工程と
前記提示要求がなされた状態について、状態情報の補間演算を行う属性空間を、前記提示属性値セット、前記属性テーブル、及び前記状態テーブルに基づいて決定する工程と、
前記決定された属性空間の各々について前記補間演算を行い、前記提示要求がなされた状態の状態情報を導出する工程と、
前記導出された状態情報に基づいて前記描画オブジェクトを提示する工程と、
を有し、
前記描画オブジェクトには、前記複数種類の属性値がいずれも基準値であることで識別される基準状態が定められ、
前記複数種類の属性の各々、及び関連性を有する属性群の各々は、個別の属性空間を形成し、
前記状態テーブルは、前記定義された状態の前記基準状態から状態情報の差分を、対応する属性空間に分離して差分情報として管理するものであり、
前記導出する工程において、
前記決定された属性空間ごとに、該属性空間に定義された状態について管理される前記差分情報を用いて前記補間演算が行われ、
前記決定された属性空間の補間演算結果の総和を前記基準状態の状態情報に加算することで、前記提示要求がなされた状態の状態情報が導出される
ことを特徴とする描画方法。 - 要求された状態の描画オブジェクトの提示に用いられる、状態定義が行われた該描画オブジェクトの状態を管理するデータ構造であって、
前記描画オブジェクトについて設けられた複数種類の属性、及び属性間の関連性の有無を管理する第1の情報と、
状態定義が行われた属性値セット、及び該定義された状態を示す状態情報を管理する第2の情報と、
を含み、
前記描画オブジェクトには、前記複数種類の属性値がいずれも基準値であることで識別される基準状態が定められ、
前記複数種類の属性の各々、及び関連性を有する属性群の各々は、個別の属性空間を形成し、
前記第2の情報において、前記定義された状態の前記基準状態から状態情報の差分が、対応する属性空間に分離して差分情報として管理される
ことを特徴とするデータ構造。
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