JP2575197B2 - ３次元画像形成装置 - Google Patents
３次元画像形成装置Info
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- JP2575197B2 JP2575197B2 JP63267233A JP26723388A JP2575197B2 JP 2575197 B2 JP2575197 B2 JP 2575197B2 JP 63267233 A JP63267233 A JP 63267233A JP 26723388 A JP26723388 A JP 26723388A JP 2575197 B2 JP2575197 B2 JP 2575197B2
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- G—PHYSICS
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- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T15/00—Three-dimensional [3D] image rendering
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
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- G06T13/20—Three-dimensional [3D] animation
- G06T13/60—Three-dimensional [3D] animation of natural phenomena, e.g. rain, snow, water or plants
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は３次元画像形成装置に関し、例えば、海面変
化や風による林のなびき変化等の自然物の変化画像を形
成するのに適用し得るものである。
化や風による林のなびき変化等の自然物の変化画像を形
成するのに適用し得るものである。
［従来の技術］ 最近、３次元コンピュータグラフィックスで自然景
観、自然現象、自然物（以下、単に、自然物と呼ぶ）を
表現する試みが多くなされている。このような自然物の
画像を形成する３次元画像形成装置として、従来、第２
図に示すものがある（安生健一、簡単なパラメータの指
定で山，雲，波などを描く拡張フラクトル」日経CG、19
88年９月号、pp132−140参照）。
観、自然現象、自然物（以下、単に、自然物と呼ぶ）を
表現する試みが多くなされている。このような自然物の
画像を形成する３次元画像形成装置として、従来、第２
図に示すものがある（安生健一、簡単なパラメータの指
定で山，雲，波などを描く拡張フラクトル」日経CG、19
88年９月号、pp132−140参照）。
第２図において、各断面波発生手段1a〜1dはそれぞ
れ、自然物形状のパワースペクトムを集合とする任意の
座標点で構成される、自然物形状のある方向についての
凹凸に対応し、その直交方向には等しい値を取る断面波
X1〜X4を発生させる。断面波発生手段1a及び1bからの断
面波X1及びX2は、座標軸回転手段2a及び2bによって相互
に平面上直交するように回転され、その後、乗算手段3a
によって乗算されて縦横に凹凸を有する基本波が形成さ
れる。他方、断面波発生手段1c及び1dからの断面波X3及
びX4は、座標軸回転手段2c及び2dによって相互に平面上
直交するように回転され、その後、乗算手段3bによって
乗算されて縦横に凹凸を有する他の基本波が形成され
る。このようにして形成された２個の基本波が加算手段
４によって合成されて所望の３次元画像（プリミチィ
ブ）が形成され、これがCRT表示装置やプリンタ装置等
の画像出力手段５によって出力される。
れ、自然物形状のパワースペクトムを集合とする任意の
座標点で構成される、自然物形状のある方向についての
凹凸に対応し、その直交方向には等しい値を取る断面波
X1〜X4を発生させる。断面波発生手段1a及び1bからの断
面波X1及びX2は、座標軸回転手段2a及び2bによって相互
に平面上直交するように回転され、その後、乗算手段3a
によって乗算されて縦横に凹凸を有する基本波が形成さ
れる。他方、断面波発生手段1c及び1dからの断面波X3及
びX4は、座標軸回転手段2c及び2dによって相互に平面上
直交するように回転され、その後、乗算手段3bによって
乗算されて縦横に凹凸を有する他の基本波が形成され
る。このようにして形成された２個の基本波が加算手段
４によって合成されて所望の３次元画像（プリミチィ
ブ）が形成され、これがCRT表示装置やプリンタ装置等
の画像出力手段５によって出力される。
ここで、初期の弾性波を、例えば、対象自然物を観測
してその結果に応じて適宜選定することで所望の自然物
形状を表す画像を形成するようにしている。
してその結果に応じて適宜選定することで所望の自然物
形状を表す画像を形成するようにしている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、海面や雲等の自然物はその表面形状に
不規則な凹凸が多くて複雑であるため、上述の３次元画
像形成装置では、弾性波自体にかかる演算及びその弾性
波から基本波を得る演算等が複雑になり、上記文献にも
記載されているように１枚の３次元画像を得るために１
分半もの時間を要する。
不規則な凹凸が多くて複雑であるため、上述の３次元画
像形成装置では、弾性波自体にかかる演算及びその弾性
波から基本波を得る演算等が複雑になり、上記文献にも
記載されているように１枚の３次元画像を得るために１
分半もの時間を要する。
従って、この装置を利用して動的な３次元画像を形成
しようとしても、すなわち、１枚ずつ内容が連続する３
次元画像を形成し、連続して出力させて動的な３次元画
像を得ようとしても、多大な時間を要する。
しようとしても、すなわち、１枚ずつ内容が連続する３
次元画像を形成し、連続して出力させて動的な３次元画
像を得ようとしても、多大な時間を要する。
なお、動的な３次元画像をリアルタイムで出力する装
置も多く提案されているが、それら装置が対象とする動
きは回転や移動や縮小拡大等であって凹凸の時間変化で
はなく、凹凸変化のある動的な画像を形成するためには
適用することができない。
置も多く提案されているが、それら装置が対象とする動
きは回転や移動や縮小拡大等であって凹凸の時間変化で
はなく、凹凸変化のある動的な画像を形成するためには
適用することができない。
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、
不規則な凹凸形状が存在する自然物等を意図した動的な
３次元画像を高速に形成することができる３次元画像形
成装置を提供しようとするものである。
不規則な凹凸形状が存在する自然物等を意図した動的な
３次元画像を高速に形成することができる３次元画像形
成装置を提供しようとするものである。
［課題を解決するための手段］ かかる課題を解決するため、本発明においては、ラン
ダム信号を発生するランダム信号発生手段と、１枚の３
次元画像を形成するために必要なランダム信号期間の前
記ランダム信号を入力として、当該期間の当該ランダム
信号を、予め定めたパワースペクトラム特性に従って２
次元的にフィルタリング処理し、２次元平面の各座標点
の振幅値からなる３次元画像を出力する空間フィルタ手
段とを備えた。そして、１枚の３次元画像を形成するた
めに用いる前記ランダム信号期間を重複してずらせてフ
ィルタリング処理を繰返して行い、動的な３次元画像を
出力するようにした。
ダム信号を発生するランダム信号発生手段と、１枚の３
次元画像を形成するために必要なランダム信号期間の前
記ランダム信号を入力として、当該期間の当該ランダム
信号を、予め定めたパワースペクトラム特性に従って２
次元的にフィルタリング処理し、２次元平面の各座標点
の振幅値からなる３次元画像を出力する空間フィルタ手
段とを備えた。そして、１枚の３次元画像を形成するた
めに用いる前記ランダム信号期間を重複してずらせてフ
ィルタリング処理を繰返して行い、動的な３次元画像を
出力するようにした。
［作用］ 本発明では、３次元画像の凹凸が時間的に少しずつ変
化していくように、空間フィルタ手段が、ランダム信号
の利用期間を、相前後する画像について重複するように
しながらランダム信号を利用してフィルタリングを繰返
し行なうようにした。
化していくように、空間フィルタ手段が、ランダム信号
の利用期間を、相前後する画像について重複するように
しながらランダム信号を利用してフィルタリングを繰返
し行なうようにした。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら詳述す
る。
る。
ここで、第１図は本発明の動的な３次元画像を得る第
１実施例を示すブロック図、第３図はこの実施例の空間
フィルタ手段の概念的詳細構成を示すブロック図、第４
図は１枚の画像を形成するのに用いるランダムパルス信
号期間の説明に供する信号波形図、第５図は空間フィル
タ手段によるフィルタリングが適用される単位であるxy
平面上の格子点を示す略線図、第６図は座標回転手段を
介した後の各要素画像の座標関係を示す略線図である。
１実施例を示すブロック図、第３図はこの実施例の空間
フィルタ手段の概念的詳細構成を示すブロック図、第４
図は１枚の画像を形成するのに用いるランダムパルス信
号期間の説明に供する信号波形図、第５図は空間フィル
タ手段によるフィルタリングが適用される単位であるxy
平面上の格子点を示す略線図、第６図は座標回転手段を
介した後の各要素画像の座標関係を示す略線図である。
第１実施例の構成 本発明は各種の自然物の３次元画像を意図したもので
あり、第１図に示す構成は各種の自然物の動的画像を得
ることができるものであるが、３次元動的画像との関係
を明確にしつつ各部構成を説明するために、便宜上対象
とする動的な３次元画像が海面上の波の変化であるとし
て各部構成を説明する。
あり、第１図に示す構成は各種の自然物の動的画像を得
ることができるものであるが、３次元動的画像との関係
を明確にしつつ各部構成を説明するために、便宜上対象
とする動的な３次元画像が海面上の波の変化であるとし
て各部構成を説明する。
第１図において、この実施例における３次元画像形成
装置６は、波の進行方向がそれぞれ異なる要素画像を形
成する４個の方向要素画像形成系11、12、13及び14を備
える。各方向要素画像形成系11〜14はそれぞれ、クロッ
クパルス信号発生手段21〜24、ランダムパルス信号発生
手段31〜34、空間フィルタ手段41〜44、座標回転手段51
〜54及び振幅調節手段61〜64を縦属接続して構成されて
いる。
装置６は、波の進行方向がそれぞれ異なる要素画像を形
成する４個の方向要素画像形成系11、12、13及び14を備
える。各方向要素画像形成系11〜14はそれぞれ、クロッ
クパルス信号発生手段21〜24、ランダムパルス信号発生
手段31〜34、空間フィルタ手段41〜44、座標回転手段51
〜54及び振幅調節手段61〜64を縦属接続して構成されて
いる。
各クロックパルス信号発生手段21〜24は、出力画像の
変化周期を周期とする同期用のクロックパルス信号を発
生するものであり、発生されたクロックパルス信号が対
応するランダムパルス信号発生手段31〜34に与えられ
る。
変化周期を周期とする同期用のクロックパルス信号を発
生するものであり、発生されたクロックパルス信号が対
応するランダムパルス信号発生手段31〜34に与えられ
る。
各ランダムパルス発生手段31〜34は、入力されたクロ
ックパルス信号を、論理「１」及び論理「０」の発生が
ランダムであるパルス信号に変換して空間フィルタ手段
41〜44に与える。ランダムパルス信号の発生方法として
は、いわゆるＭ系列が適用でき、例えば、７のＭ系列、
すなわち、繰返し周期が127のものを適用する。
ックパルス信号を、論理「１」及び論理「０」の発生が
ランダムであるパルス信号に変換して空間フィルタ手段
41〜44に与える。ランダムパルス信号の発生方法として
は、いわゆるＭ系列が適用でき、例えば、７のＭ系列、
すなわち、繰返し周期が127のものを適用する。
各空間フィルタ手段41〜44は、ランタムパルス信号か
ら、２次元平面（xy平面）の各座標点に対する値（パワ
ースペクトラム）を得るものである。この得られたパワ
ースペクトラムの全体が凹凸を有する画像となる。な
お、このようにして得られた画像は、最終的な画像を作
る要素となるものであるので、以下、要素画像と呼ぶ。
ら、２次元平面（xy平面）の各座標点に対する値（パワ
ースペクトラム）を得るものである。この得られたパワ
ースペクトラムの全体が凹凸を有する画像となる。な
お、このようにして得られた画像は、最終的な画像を作
る要素となるものであるので、以下、要素画像と呼ぶ。
各空間フィルタ手段41〜43は、概念的には、第３図に
示すように、入力されたランダムパルス信号から、ｘ方
向のパワースペクトラムの変動情報（周波数及び位
相）、すなわち、ｘ方向に対する要素画像の形状の凹凸
変化を得るｘ方向フィルタ手段41x〜44xと、ｘ方向のパ
ワースペクトラム変動情報を入力してｙ方向のパワース
ペクトラムの変動情報を得る、すなわち、ｘ方向に対す
る要素画像の形状凹凸にさらにｙ方向に対する要素画像
の形状凹凸を付け加えるｙ方向フィルタ手段41y〜44yと
でなる。
示すように、入力されたランダムパルス信号から、ｘ方
向のパワースペクトラムの変動情報（周波数及び位
相）、すなわち、ｘ方向に対する要素画像の形状の凹凸
変化を得るｘ方向フィルタ手段41x〜44xと、ｘ方向のパ
ワースペクトラム変動情報を入力してｙ方向のパワース
ペクトラムの変動情報を得る、すなわち、ｘ方向に対す
る要素画像の形状凹凸にさらにｙ方向に対する要素画像
の形状凹凸を付け加えるｙ方向フィルタ手段41y〜44yと
でなる。
ここで、第４図に示すようなランダムパルス信号につ
いて、１枚の画像が形成するために必要な期間TPを、上
述したクロックパルス信号の周期ずつずらしてかかるフ
ィルタリング処理を行なうことで、時間経過と共に少し
ずつ凹凸が移動していく動的な要素画像が得られる。す
なわち、期間TPAで１枚の要素画像を形成し、始端及び
終端が１クロック周期だけ進んだ期間TPBによって次の
瞬間の要素画像を作成し、さらに１クロック周期進んだ
期間TPCによって次の瞬間の要素画像を作成していき、
動的な要素画像を作成する。
いて、１枚の画像が形成するために必要な期間TPを、上
述したクロックパルス信号の周期ずつずらしてかかるフ
ィルタリング処理を行なうことで、時間経過と共に少し
ずつ凹凸が移動していく動的な要素画像が得られる。す
なわち、期間TPAで１枚の要素画像を形成し、始端及び
終端が１クロック周期だけ進んだ期間TPBによって次の
瞬間の要素画像を作成し、さらに１クロック周期進んだ
期間TPCによって次の瞬間の要素画像を作成していき、
動的な要素画像を作成する。
ｘ方向のフィルタリング及びｙ方向のフィルタリング
は、２次元フィルタを用いて同時に行なうことができ
る。例えば、次式 Ｐ（ｎΔx,mΔｙ）＝πl0 2σ２ ÷｛１＋（πl0 2nΔｘ）２｝ ÷｛１＋（πl0 2mΔｙ）２｝ …（１） に示す伝達関数のパワースペクトラムＰ（ｎΔx,mΔ
ｙ）で表現された２次元フィルタ形式のバターワースフ
ィルタを適用することができる。ここで、第５図に示す
ように、ｎはｘ方向での格子点番号、ｍはｙ方向での格
子点番号、Δｘはｘ軸方向でのきざみ幅、Δｙはｙ軸方
向でのきざみ幅を表す。また、l0は相関長であって定性
的には同一形状の波形が次に現れるまでの長さに対応し
ているものである。σ２は分散であって定性的には波形
周期が揃っているものか否かを、すなわち、波の疎密変
化が激しいものか否かを表すものである。
は、２次元フィルタを用いて同時に行なうことができ
る。例えば、次式 Ｐ（ｎΔx,mΔｙ）＝πl0 2σ２ ÷｛１＋（πl0 2nΔｘ）２｝ ÷｛１＋（πl0 2mΔｙ）２｝ …（１） に示す伝達関数のパワースペクトラムＰ（ｎΔx,mΔ
ｙ）で表現された２次元フィルタ形式のバターワースフ
ィルタを適用することができる。ここで、第５図に示す
ように、ｎはｘ方向での格子点番号、ｍはｙ方向での格
子点番号、Δｘはｘ軸方向でのきざみ幅、Δｙはｙ軸方
向でのきざみ幅を表す。また、l0は相関長であって定性
的には同一形状の波形が次に現れるまでの長さに対応し
ているものである。σ２は分散であって定性的には波形
周期が揃っているものか否かを、すなわち、波の疎密変
化が激しいものか否かを表すものである。
上述したランダムパルス信号の１画像分TPを、xy平面
上での対象となる格子点総数に分割し、順次、ｘ方向及
びｙ方向の格子点番号の組み合わせ（1,1）、（1,2）、
（1,3）…で規定される座標の入力パワースペクトラム
と割り振って、対応する上述の（１）式に示す伝達関数
のパワースペクトラムＰ（ｎΔx,mΔｙ）と乗算するこ
とで出力のパワースペクトラム、すなわち、要素画像を
得ることができる。
上での対象となる格子点総数に分割し、順次、ｘ方向及
びｙ方向の格子点番号の組み合わせ（1,1）、（1,2）、
（1,3）…で規定される座標の入力パワースペクトラム
と割り振って、対応する上述の（１）式に示す伝達関数
のパワースペクトラムＰ（ｎΔx,mΔｙ）と乗算するこ
とで出力のパワースペクトラム、すなわち、要素画像を
得ることができる。
このようにして各空間フィルタ手段41〜44によって得
られた要素画像は、座標回転手段51〜54に与えられる。
各座標回転手段51〜54は、第６図に示すように、それぞ
れ座標軸が90度ずつ異なるように入力された要素画像の
座標を回転する。従って、座標回転手段51からの要素画
像における波の進行方向に対して、座標回転手段52から
の要素画像における波の進行方向は反時計回りに90度だ
け異なったものとなっており、座標回転手段53からの要
素画像における波の進行方向は逆向きになっており、座
標回転手段54からの要素画像における波の進行方向は反
時計回りに270度だけ異なったものとなっている。な
お、以下では、このように方向性をもった要素画像を方
向要素画像と呼ぶ。
られた要素画像は、座標回転手段51〜54に与えられる。
各座標回転手段51〜54は、第６図に示すように、それぞ
れ座標軸が90度ずつ異なるように入力された要素画像の
座標を回転する。従って、座標回転手段51からの要素画
像における波の進行方向に対して、座標回転手段52から
の要素画像における波の進行方向は反時計回りに90度だ
け異なったものとなっており、座標回転手段53からの要
素画像における波の進行方向は逆向きになっており、座
標回転手段54からの要素画像における波の進行方向は反
時計回りに270度だけ異なったものとなっている。な
お、以下では、このように方向性をもった要素画像を方
向要素画像と呼ぶ。
座標回転手段51〜54から出力された方向要素画像は、
それぞれ対応する振幅調節手段61〜64に与えられる。各
振幅調節手段61〜64は、入力された方向要素画像の振幅
を、設定されたパラメータに基づいて調節する。すなわ
ち、画像の凹凸が増幅される。
それぞれ対応する振幅調節手段61〜64に与えられる。各
振幅調節手段61〜64は、入力された方向要素画像の振幅
を、設定されたパラメータに基づいて調節する。すなわ
ち、画像の凹凸が増幅される。
このようにして各方向要素画像形成系11〜14から出力
された方向要素画像は、空間合成手段７に与えられる。
空間合成手段７は、これら方向要素画像を加算合成し
て、すなわち、座標値が一致するパワースペクトラム同
士を加算して３次元画像を得る。ここで、各振幅調節手
段61〜64の利得が一致している場合には、各方向要素画
像における進行方向への変化が相殺され、合成されて得
られた３次元画像はxy平面の法線方向に上下した海面の
画像となり、波がいずれかの方向に進行していく画像と
はならない。これに対して、各振幅調節手段61〜64の利
得が揃っていない場合には、最も利得が大きい振幅調節
手段に係る方向要素画像の進行方向に波が主として進ん
で行く画像となる。
された方向要素画像は、空間合成手段７に与えられる。
空間合成手段７は、これら方向要素画像を加算合成し
て、すなわち、座標値が一致するパワースペクトラム同
士を加算して３次元画像を得る。ここで、各振幅調節手
段61〜64の利得が一致している場合には、各方向要素画
像における進行方向への変化が相殺され、合成されて得
られた３次元画像はxy平面の法線方向に上下した海面の
画像となり、波がいずれかの方向に進行していく画像と
はならない。これに対して、各振幅調節手段61〜64の利
得が揃っていない場合には、最も利得が大きい振幅調節
手段に係る方向要素画像の進行方向に波が主として進ん
で行く画像となる。
空間合成手段７から出力された３次元画像は、空間回
転手段８に与えられる。空間回転手段８は、指示された
視点から海面を見たと同様に見えるようにその３次元画
像を回転させる。画像出力手段９は、例えば、CRT表示
装置やプリンタ装置等でなり、このようにして得られた
３次元画像を出力する。
転手段８に与えられる。空間回転手段８は、指示された
視点から海面を見たと同様に見えるようにその３次元画
像を回転させる。画像出力手段９は、例えば、CRT表示
装置やプリンタ装置等でなり、このようにして得られた
３次元画像を出力する。
第１実施例の動作 以上の構成を有する３次元画像形成装置６によって、
海面の変化を表す３次元画像を形成させる場合、オペレ
ータは、空間フィルタ手段41〜44のフィルタパラメータ
を設定し、振幅調節手段61〜64の利得を設定し、空間回
転手段８に回転情報を与える。これら情報を任意に与え
ることもできるが、海面の変化を観測、分析して設定す
ることもできる。このような設定操作の後、３次元画像
の形成を指示する。
海面の変化を表す３次元画像を形成させる場合、オペレ
ータは、空間フィルタ手段41〜44のフィルタパラメータ
を設定し、振幅調節手段61〜64の利得を設定し、空間回
転手段８に回転情報を与える。これら情報を任意に与え
ることもできるが、海面の変化を観測、分析して設定す
ることもできる。このような設定操作の後、３次元画像
の形成を指示する。
このとき、各クロックパルス信号発生手段21〜24から
クロックパルス信号が発生され、各クロックパルス信号
がランダムパルス信号発生手段31〜34を介してランダム
パルス信号に変換されて空間フィルタ手段41〜44に与え
られる。空間フィルタ手段41〜44に入力されたランダム
パルス信号は、２次元フィルタリングされて波がクロッ
ク周期で少しずつ動的に変化する要素画像に変換され
る。要素画像は座標回転手段51〜54によって所定量だけ
回転されて波の進行方向が互いに90度ずつ異なる方向要
素画像に変換され、その後、振幅調節手段61〜64によっ
て振幅が調節されて空間合成手段７に与えられる。
クロックパルス信号が発生され、各クロックパルス信号
がランダムパルス信号発生手段31〜34を介してランダム
パルス信号に変換されて空間フィルタ手段41〜44に与え
られる。空間フィルタ手段41〜44に入力されたランダム
パルス信号は、２次元フィルタリングされて波がクロッ
ク周期で少しずつ動的に変化する要素画像に変換され
る。要素画像は座標回転手段51〜54によって所定量だけ
回転されて波の進行方向が互いに90度ずつ異なる方向要
素画像に変換され、その後、振幅調節手段61〜64によっ
て振幅が調節されて空間合成手段７に与えられる。
この空間合成手段７によって進行方向の異なる方向要
素画像が合成され、自然に見える海面の３次元画像に変
換され、その後、空間回転手段８によって視点を考慮し
た空間回転がなされ、画像出力手段９によって出力され
る。
素画像が合成され、自然に見える海面の３次元画像に変
換され、その後、空間回転手段８によって視点を考慮し
た空間回転がなされ、画像出力手段９によって出力され
る。
第１実施例の効果 従って、上述の第１実施例によれば、複数の方向につ
いてランダムパルス信号を発生し、その後、このランダ
ムパルス信号を大半が重複するが少しずつ時間軸を変え
て空間フィルタ手段に与えてその方向の動的な要素画像
を形成し、各方向の要素画像を合成して動的な３次元画
像を形成するようにしたので、処理に多大な時間を要す
る構成部が少なく、従来と同程度の処理速度のコンピュ
ータ装置を用いたとしても高速に動的な３次元画像を得
ることができる。すなわち、前後する各時点の画像が、
大半が重複するランダムパルス信号から形成しているの
で演算値をシフトしていくような処理が可能で高速にで
きる。また、空間フィルタも既にハードウェア的に構成
されたものがあり、それらを利用することで高速に行な
うことができる。
いてランダムパルス信号を発生し、その後、このランダ
ムパルス信号を大半が重複するが少しずつ時間軸を変え
て空間フィルタ手段に与えてその方向の動的な要素画像
を形成し、各方向の要素画像を合成して動的な３次元画
像を形成するようにしたので、処理に多大な時間を要す
る構成部が少なく、従来と同程度の処理速度のコンピュ
ータ装置を用いたとしても高速に動的な３次元画像を得
ることができる。すなわち、前後する各時点の画像が、
大半が重複するランダムパルス信号から形成しているの
で演算値をシフトしていくような処理が可能で高速にで
きる。また、空間フィルタも既にハードウェア的に構成
されたものがあり、それらを利用することで高速に行な
うことができる。
第７図（Ａ）〜（Ｊ）は上記第１実施例によって形成
された波のピーク及びボトムが変化する動的な海面変化
を示すものである。
された波のピーク及びボトムが変化する動的な海面変化
を示すものである。
他の実施例 （１）第８図は本発明の第２実施例における１個の方向
要素画像形成系1s（ｓ＝１〜４）を示すものである。
要素画像形成系1s（ｓ＝１〜４）を示すものである。
ある進行方向に進む波を詳細に観測すると、周期や位
相が異なる複数の波が重畳されて形成されている。例え
ば、大波にもさざなみが重畳されていたりする。そこ
で、この実施例では、ランダムパルス信号を入力して異
なる要素画像を得る複数（ｔ個）の空間フィルタ部4s1
〜4stを設け、それら要素画像をフィルタ出力合成部7s
で合成してある進行方向を有する周期や位相が異なる複
数の波が重畳された要素画像を形成して座標回転手段5s
に与えるようにした。
相が異なる複数の波が重畳されて形成されている。例え
ば、大波にもさざなみが重畳されていたりする。そこ
で、この実施例では、ランダムパルス信号を入力して異
なる要素画像を得る複数（ｔ個）の空間フィルタ部4s1
〜4stを設け、それら要素画像をフィルタ出力合成部7s
で合成してある進行方向を有する周期や位相が異なる複
数の波が重畳された要素画像を形成して座標回転手段5s
に与えるようにした。
この実施例によれば、上述の実施例より一段と自然な
動的画像を得ることができる。
動的画像を得ることができる。
（２）上述の実施例においては、方向要素画像形成系が
４個のものを示したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、１個以上備えるものであれば良い。方向要素
画像形成系が１個の場合には、座標回転手段及び空間合
成手段は不要となり、また、振幅調節手段も省略するこ
とができる。
４個のものを示したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、１個以上備えるものであれば良い。方向要素
画像形成系が１個の場合には、座標回転手段及び空間合
成手段は不要となり、また、振幅調節手段も省略するこ
とができる。
（３）上述の実施例においては、空間フィルタの例とし
てバターワースフィルタを示したが、ガウスフィルタ等
の他の形式のフィルタをARMA（自己回帰移動平均）型フ
ィルタやAR（自己回帰）型フィルタ等の構成で適用する
こともできる。すなわち、意図する自然物に応じてフィ
ルタを選定しても良い。また、上述では、フィルタリン
グをxy平面に係るパワースペクトラムの段階で行なうも
のを示したが、ランダムパルス信号を高速フーリエ展開
して周波数領域での情報に変換して２次元周波数平面
（μν平面）でのフィルタによってフィルタリングする
ようにしても良い。
てバターワースフィルタを示したが、ガウスフィルタ等
の他の形式のフィルタをARMA（自己回帰移動平均）型フ
ィルタやAR（自己回帰）型フィルタ等の構成で適用する
こともできる。すなわち、意図する自然物に応じてフィ
ルタを選定しても良い。また、上述では、フィルタリン
グをxy平面に係るパワースペクトラムの段階で行なうも
のを示したが、ランダムパルス信号を高速フーリエ展開
して周波数領域での情報に変換して２次元周波数平面
（μν平面）でのフィルタによってフィルタリングする
ようにしても良い。
（４）上述の実施例においては、各方向要素画像形成系
毎にクロック信号発生手段を設けたものを示したが、各
方向要素画像形成系が共通に１個のクロックパルス信号
発生手段を利用するようにしても良い。また、各別にク
ロックパルス信号発生手段を設ける場合において、クロ
ックパルス信号の周期を異なるようにしても良い。
毎にクロック信号発生手段を設けたものを示したが、各
方向要素画像形成系が共通に１個のクロックパルス信号
発生手段を利用するようにしても良い。また、各別にク
ロックパルス信号発生手段を設ける場合において、クロ
ックパルス信号の周期を異なるようにしても良い。
（５）上述の実施例においては、各要素画像形成系毎に
座標回転手段を設けたが、各要素画像の凹凸の進行方向
の相対的に所定角度ずつ異なるようにするものであるの
で、いずれか１個の要素画像形成系における座標回転手
段を省略することができる。
座標回転手段を設けたが、各要素画像の凹凸の進行方向
の相対的に所定角度ずつ異なるようにするものであるの
で、いずれか１個の要素画像形成系における座標回転手
段を省略することができる。
（６）上述の実施例はデジタル処理を考慮してランダム
パルス信号を空間フィルタ手段に入力するものを示した
が、アナログ信号でなるランダム信号を入力するように
しても良い。
パルス信号を空間フィルタ手段に入力するものを示した
が、アナログ信号でなるランダム信号を入力するように
しても良い。
［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、ランダムパルス信号
を空間フィルタ手段を介してフィルタリングすることに
より３次元画像を形成するようにしたので、空間フィル
タ手段による処理をランダム信号の一部を重複するよう
に利用しながら繰返すことで動的な３次元画像を高速に
得ることができる。
を空間フィルタ手段を介してフィルタリングすることに
より３次元画像を形成するようにしたので、空間フィル
タ手段による処理をランダム信号の一部を重複するよう
に利用しながら繰返すことで動的な３次元画像を高速に
得ることができる。
かくするにつき、空間フィルタ手段を介する方法によ
って複数の３次元画像を形成し、これらを方向及び振幅
を適宜選定して合成することにより、より自然な、ま
た、より多様な３次元画像を得ることができる。
って複数の３次元画像を形成し、これらを方向及び振幅
を適宜選定して合成することにより、より自然な、ま
た、より多様な３次元画像を得ることができる。
第１図は本発明による３次元画像形成装置の第１実施例
を示すブロック図、第２図は従来の３次元画像形成装置
を示すブロック図、第３図は上記第１実施例の空間フィ
ルタ手段の概念的詳細構成を示すブロック図、第４図は
１枚の画像を形成するのに用いるランダムパルス信号期
間の説明に供する信号波形図、第５図は空間フィルタ手
段によるフィルタリングが適用される単位であるxy平面
上の格子点を示す略線図、第６図は座標回転手段を介し
た後の各要素画像の座標関係を示す略線図、第７図は第
１実施例を適用して形成された海面画像の変化を示す略
線図、第８図は本発明の第２実施例における１個の方向
要素画像形成系を示すブロック図である。 ６……３次元画像形成装置、７……空間合成手段、８…
…空間回転手段、９……画像出力手段、11〜14……方向
要素画像形成系、21〜24……クロックパルス信号発生手
段、31〜34……ランダムパルス信号発生手段、41〜44…
…空間フィルタ手段、51〜54……座標回転手段、61〜64
……振幅調節手段。
を示すブロック図、第２図は従来の３次元画像形成装置
を示すブロック図、第３図は上記第１実施例の空間フィ
ルタ手段の概念的詳細構成を示すブロック図、第４図は
１枚の画像を形成するのに用いるランダムパルス信号期
間の説明に供する信号波形図、第５図は空間フィルタ手
段によるフィルタリングが適用される単位であるxy平面
上の格子点を示す略線図、第６図は座標回転手段を介し
た後の各要素画像の座標関係を示す略線図、第７図は第
１実施例を適用して形成された海面画像の変化を示す略
線図、第８図は本発明の第２実施例における１個の方向
要素画像形成系を示すブロック図である。 ６……３次元画像形成装置、７……空間合成手段、８…
…空間回転手段、９……画像出力手段、11〜14……方向
要素画像形成系、21〜24……クロックパルス信号発生手
段、31〜34……ランダムパルス信号発生手段、41〜44…
…空間フィルタ手段、51〜54……座標回転手段、61〜64
……振幅調節手段。
Claims (1)
- 【請求項１】ランダム信号を発生するランダム信号発生
手段と、 １枚の３次元画像を形成するために必要なランダム信号
期間の前記ランダム信号を入力として、当該期間の当該
ランダム信号を、予め定めたパワースペクトラム特性に
従って２次元的にフィルタリング処理し、２次元平面の
各座標点の振幅値からなる３次元画像を出力する空間フ
ィルタ手段とを備え、 １枚の３次元画像を形成するために用いる前記ランダム
信号期間を重複してずらせてフィルタリング処理を繰返
して行い、動的な３次元画像を出力するようにしたこと
を特徴とする３次元画像形成装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63267233A JP2575197B2 (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | ３次元画像形成装置 |
| US07/424,703 US5239623A (en) | 1988-10-25 | 1989-10-20 | Three-dimensional image generator |
| EP19890119496 EP0366014A3 (en) | 1988-10-25 | 1989-10-20 | Three-dimensional image generator |
| CA002001238A CA2001238A1 (en) | 1988-10-25 | 1989-10-23 | Three-dimensional image generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63267233A JP2575197B2 (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | ３次元画像形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02114391A JPH02114391A (ja) | 1990-04-26 |
| JP2575197B2 true JP2575197B2 (ja) | 1997-01-22 |
Family
ID=17441987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63267233A Expired - Lifetime JP2575197B2 (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | ３次元画像形成装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5239623A (ja) |
| EP (1) | EP0366014A3 (ja) |
| JP (1) | JP2575197B2 (ja) |
| CA (1) | CA2001238A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160072497A (ko) * | 2014-12-15 | 2016-06-23 | 김웅 | 싱크대와 가스버너가 구비된 접이식 테이블 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2760253B2 (ja) * | 1992-07-14 | 1998-05-28 | 住友電気工業株式会社 | 道路の動画像作成方法及びこの方法を適用した車載ナビゲーション装置 |
| IL106410A (en) * | 1992-08-06 | 1996-09-12 | Hughes Training Inc | A computerized interactive device for recording a witness interrogation |
| JPH06216882A (ja) * | 1993-01-19 | 1994-08-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 誤り訂正送信装置及び受信装置 |
| US5877777A (en) * | 1997-04-07 | 1999-03-02 | Colwell; Tyler G. | Fluid dynamics animation system and method |
| US6683609B1 (en) | 1997-10-20 | 2004-01-27 | Baron Services, Inc. | Real-time three-dimensional weather data processing method and system |
| US6266063B1 (en) | 1997-10-20 | 2001-07-24 | Baron Services, Inc. | Real-time three-dimensional weather display method and weathercast system |
| US6163756A (en) * | 1998-10-20 | 2000-12-19 | Baron Services, Inc. | System and method for detecting and displaying wind shear |
| US6670908B2 (en) | 2001-07-31 | 2003-12-30 | Baron Services, Inc. | Automated system and method for processing meteorological data |
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| JP4761825B2 (ja) * | 2005-05-02 | 2011-08-31 | 富士通株式会社 | 海面画像生成装置 |
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| US8139100B2 (en) | 2007-07-13 | 2012-03-20 | Lifesize Communications, Inc. | Virtual multiway scaler compensation |
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| US8350891B2 (en) * | 2009-11-16 | 2013-01-08 | Lifesize Communications, Inc. | Determining a videoconference layout based on numbers of participants |
| US20150116321A1 (en) * | 2013-10-29 | 2015-04-30 | Travis Christopher Fortner | Camouflage and Similar Patterns Method and Technique of Creating Such Patterns |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4694407A (en) * | 1985-06-11 | 1987-09-15 | Rca Corporation | Fractal generation, as for video graphic displays |
| GB8620433D0 (en) * | 1986-08-22 | 1987-01-14 | Gec Avionics | Displays |
-
1988
- 1988-10-25 JP JP63267233A patent/JP2575197B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-10-20 EP EP19890119496 patent/EP0366014A3/en not_active Withdrawn
- 1989-10-20 US US07/424,703 patent/US5239623A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-10-23 CA CA002001238A patent/CA2001238A1/en not_active Abandoned
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160072497A (ko) * | 2014-12-15 | 2016-06-23 | 김웅 | 싱크대와 가스버너가 구비된 접이식 테이블 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0366014A2 (en) | 1990-05-02 |
| US5239623A (en) | 1993-08-24 |
| EP0366014A3 (en) | 1991-12-18 |
| JPH02114391A (ja) | 1990-04-26 |
| CA2001238A1 (en) | 1990-04-25 |
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