JP2575705B2 - 建築透視図の動画作成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、CADシステムを使用して作成した建築透
視図を所望のモーション定義データに従って１画面分の
アニメーション用データに変換し、これを画像記録装置
に記録することにより、建築透視図データに基づいて動
画を作成する建築透視図の動画作成装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、透視図の３次元モデルを作成し、これにシュー
ディング処理によって色付けを行うようにしたCADシス
テム或いは図形処理ワークステーションが種々提案され
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来のCADシステムにあっては、
３次元モデルの作成し色画像を形成することに対しては
優れているが、視点や色の変更処理に時間が掛かるとい
う問題点があり、一方図形処理ワークステーションにあ
っては、視点や色の変更処理については高速で行うこと
ができるが、建築透視図のような複雑な３次元モデルの
作成については時間が掛かるという問題点があり、しか
も建築透視図はそのポリゴン数が数万と多大になること
により、変更時のデータ量が膨大となり、視点位置の変
更，色変え等の処理に時間が掛かり、リアルタイム処理
によって表示する場合に連続した円滑な動きを形成する
ことはできず、良好な動画を得ることができない問題点
があった。

これに対して、透視図からデータを作成して動画を作
成する動画作成方法もあるが、この場合には基本となる
透視図データの作成及びこのデータによる動画の作成に
時間が掛かると共に、作成費用も嵩む等の問題点があっ
た。

そこで、この発明は、上記従来例の問題点に着目して
なされたものであり、CADシステムで透視図データを作
成し、これを画像処理装置で画像処理することにより、
１画面分のアニメーション用データを作成し、このアニ
メーション用データをテレビジョン信号に変換して画像
記録装置に記録することにより、視点や色変更による円
滑な動画を作成することが可能な建築透視図の動画作成
装置を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この発明は、建築用透視
図を作成し、透視図データを出力する透視図CADシステ
ムと、該透視図データを受け所望のモーション定義デー
タに基づき前記透視図データをアニメーション用データ
に変換する画像処理装置と、該画像処理装置からのアニ
メーション用データを１画面毎に記録する画像記録装置
とを備え、前記画像処理装置は、前記透視図データをモ
ーション定義データに基づき所定の演算処理を行って１
画面分のアニメーション用データを形成する演算処理手
段と、該演算処理手段のアニメーション用データを表示
する表示手段と、前記アニメーション用データをテレビ
ジョン信号に変換する画像情報変換手段と、該画像情報
変換手段からのテレビジョン信号及び記録開始信号を前
記画像記録装置に出力する信号出力手段とを備えている
ことを特徴としている。

〔作用〕

この発明においては、透視図CADシステムで静止画像
でなる建築透視図を作成し、その透視図データを画像処
理装置に入力することにより、この画像処理装置では視
点位置、視点先位置、視野角、光の方向等のモーション
定義データを入力し、これに基づき演算処理手段で透視
図データを変更して１画面に対応するアニメーション用
データを作成する。こうして作成したアニメーション用
データを表示手段で表示すると共に、画像情報変換手段
でアニメーション用データを例えばNTSC方式のテレビジ
ョン信号に変換し、信号出力手段でテレビジョン信号と
記録開始信号を画像記録装置に出力することにより、１
画面分の画像情報を画像記録装置で記録し、これを１画
面分の画像情報が形成される毎に繰り返すことによっ
て、円滑な動画を画像記録装置の記録媒体に記録するこ
とができ、この記録媒体を再生することにより、円滑な
動きの動画を再生することができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図であ
る。

図中、１はCADシステムであり、中央処理装置２を有
し、そのシステムバスにテープユニット又はディスクユ
ニットで構成される補助記憶装置３が接続されていると
共に、コントローラ４を介してキーボード5aを有するグ
ラフィックディスプレイ5,タブレット6,ディジタイザー
７等が接続されている。そして、グラフィクディスプレ
イ５のキーボード5a,タブレット６及びディジタイザー
７を使用して、３次元モデルである建築透視図（パー
ス）を作成し、そのサーフェースデータ及び色区分デー
タを透視図データとして中央処理装置２に接続された補
助記憶装置３に記憶する。ここで、色区分データは、透
視図中の各面に色付けを行う場合に、同一色としたい面
には同一の例えばアルファベットの符号を付し、後述す
る画像処理でのカラーエディターを行う際の色区分を容
易にする。

補助記憶装置３に記憶された透視図データは、高速デ
ータ通信ネットワーク10を介して高速画像処理装置11に
送信される。

高速画像処理装置11は、中央処理装置12と、そのシス
テムバスに接続されたテープユニット，ディスクユニッ
ト等の補助記憶装置13と、システムバスにコントローラ
14を介して接続されキーボード15a,マウス15bを備えた
グラフィクディスプレイ15とを少なくとも備えており、
高速データ通信ネットワーク10を介して送信された透視
図データを補助記憶装置13に記憶し、この透視図データ
とキーボード15aから入力モーション定義データとに基
づき所定の演算処理を行って透視図データの視点変更等
を行った１画面分のアニメーション用データを作成し、
これを補助記憶装置13に記憶すると共に、グラフィック
ディスプレイ15に表示し、且つ作成されたアニメーショ
ン用データを例えばNTSC方式のテレビジョン信号でなる
画像情報TSに変換してこれを画像記録装置20に出力する
と共に、画像記録装置20で記録を開始させる録画開始信
号RSをコントローラ21を介して画像記録装置20に出力
し、この画像記録装置20からコントローラ21を介して録
画終了信号REを受けると、次のモーション定義データに
基づく演算処理を実行する。

画像記録装置20は、例えばコマ取り可能なビデオテー
プレコータで構成され、前記高速画像処理装置11からの
録画開始信号RSが入力されると、１画面分の画像情報TS
を磁気テープに記録し、その記録が終了すると、録画終
了信号REを高速画像処理装置11に出力する。

次に、上記実施例の動作を高速画像処理装置11の演算
処理手順を示す第２図及び第３図のフローチャートに従
って説明する。

まず、CADシステム１でキーボード5a,タブレット６及
びディジタイザー７を使用して所望の建築物の透視図を
作成し、そのサーフェースデータ及び色区分データを補
助記憶装置３に透視図データとして記憶する。

次いで、補助記憶装置３に記憶された透視図データを
高速データ通信ネットワーク10を介して高速画像処理装
置11に送信し、その補助記憶装置13に格納する。

このようにして、高速画像処理装置11に透視図データ
の格納がされると、高速画像処理装置11の中央処理装置
12によって第２図に示す処理が実行される。

すなわち、ステップで、予め記憶された処理メニュ
ーがグラフックディスプレイ15の表示画面上に表示す
る。ここで、処理メニューとしては、カラーエディター
処理，スムーズシューディング処理，アニメーション用
データ再生，アニメーション用データ定義，モーション
画像記録等があり、これらを例えばマウス15bによって
選択する。

次いで、ステップに移行して、スムーズシューディ
ング処理が選択されているか否かを判定し、これが選択
されている場合は、ステップに移行して、スムーズシ
ューディング処理が選択されたことを表す処理フラグFS
Mを“1"にセットしてからステップに移行し、スムー
ズシューディング処理が選択されていないときには直接
ステップに移行する。

このステップでは、シャドウ処理が選択されている
か否かを判定し、これが選択されている場合には、ステ
ップに移行してシャドウ処理が選択されたことを表す
処理フラグFSHを“1"にセットしてからステップに移
行し、シャドウ処理が選択されていないときには直接ス
テップに移行する。

このステップでは、カラーエディター処理が選択さ
れているか否かを判定し、これが選択されている場合に
は、ステップに移行してカラーエディター処理を実行
してからステップに移行し、カラーエディター処理が
選択されていないときには直接ステップに移行する。
ここで、カラーエディター処理は、補助記憶装置13に記
憶されている透視図データがグラフィクディスプレイ15
の表示画面上に表示され、色変更を行いたい部分をライ
ドペン等でヒットすることにより、赤（Ｒ），緑
（Ｇ），青（Ｂ）のカラー・バーの操作によって色変更
を行う。なお、色変更は、RGB方式に限らず彩度，明度
及び色相を調整するHLS方式でも色変更が可能になる。

ステップでは、アニメーション用データ作成処理を
実行してから処理を終了する。

アニメーション用データ作成処理は、第３図に示す如
く、ステップで、モーション定義データの入力を促す
ガイド情報を出力し、次いでステップでモーション定
義データが入力されたか否かを判定する。ここで、モー
ション定義データとは、視点位置，視方向，視野角，光
源位置，移動スピードを決定するものであり、このうち
の移動スピードは移動方向に対して所定間隔の任意の設
定数ｍ（例えば10点）のポイント数Ｐを設け、このポイ
ント間を任意の設定数ｎの分割点Ｄに分割することによ
り、その分割数ｎに応じた移動スピードを得ることがで
きる。すなわち、分割数ｎが少ないときには、ポイント
間の処理回数が少なくなり移動スピードが早くなり、分
割数ｎが多いときには逆に移動スピードが遅くなる。

ステップの判定結果がモーション定義データの入力
がないときには、データが入力されるまで待機し、デー
タが入力されるとステップに移行する。

このステップでは、ポイント数Ｐを「１」、分割数
Ｄを「１」にそれぞれ設定してからステップに移行す
る。

このステップでは、前記ステップで設定したモー
ション定義データと補助記憶装置13に記憶されている透
視図データとに基づきポイント数Ｍ及び分割数Ｎの位置
における透視図データを座標変換等の演算によって算出
すると共に、処理フラグFSM及びFSHを参照して、処理フ
ラグFSMが“1"にセットされているときには、算出した
透視図データにスムーズシューディング処理を行い、処
理フラグFSHが“1"にセットされているときには建築物
に光線が照射されたときの影を付けるシャドウ処理を行
って、その結果をアニメーション用データとして補助記
憶装置13の所定記憶領域に記憶する。

次いで、ステップに移行して、補助記憶装置13に記
憶されたアニメーション用データを読出し、これをグラ
フィクディスプレイ15の表示画面上に表示し、次いでス
テップに移行して処理メニューでアニメーション用デ
ータ再生が選択されているか否かを判定する。アニメー
ション用データ再生が選択されているときには、後述す
るステップにジャンプし、アニメーション用データ再
生が選択されていないときには、ステップに移行す
る。

このステップでは、補助記憶装置13に記憶されてい
るアニメーション用データを読出し、これを例えばNTSC
方式のテレビジョン信号に変換し、これを画像記録装置
20に出力してからステップに移行して、画像記録装置
20に対する録画開始信号RSをコントローラ21に出力す
る。

この録画開始信号RSがコントローラ21に入力される
と、このコントローラ21によって画像記録装置20を記録
状態として、アニメーション用データのテレビジョン信
号を例えば磁気テープに録画する。

次いで、ステップに移行して画像記録装置20から録
画終了信号REが入力されたか否かを判定し、画像記録装
置20が録画中で録画終了信号が入力されないときには、
録画終了信号が入力されるまで待機し、録画記録装置20
で１画面分の録画が終了すると、画像記録装置20から録
画終了信号REが出力されるので、これによってステップ
に移行する。

このステップでは、ポイント数Ｐが設定数ｍに、且
つ分割数Ｄが設定数ｎに達したか否かを判定し、Ｐ≠ｍ
又はＤ≠ｎであるときにはステップに移行し、分割数
Ｄを“1"だけ加算すると共に、分割数Ｄがｎに達したと
きには、ポイント数Ｐを“1"だけ加算してからステップ
に戻り、ポイント数Ｐがｍに、分割数Ｄがｎに達する
まで上記処理を繰り返し、算出されたアニメーション用
データによるテレビジョン信号を順次画像記録装置16に
１コマづつ録画する。

そして、Ｐ＝m,D＝ｎに達すると、ステップから
に移行してアニメーション用データ作成処理を終了する
か否かを判定する。この判定は、例えばキーボード15a
の所定の終了キーが押下されたか否かで判定し、終了キ
ーが押下されていないときには、ステップに戻って新
たなモーション定義データの入力を促し、終了キーが押
下されたときには、アニメーション用データ作成処理を
終了する。

以上の第３図の処理において、ステップ〜の処理
が演算処理手段に対応し、ステップの処理及びグラフ
ィクディスプレイ14が表示手段に対応し、ステップ〜
の処理が信号出力手段に対応している。

このようにして、画像記録装置20で磁気テープにアニ
メーション用データの録画が終了すると、録画された磁
気テープをビデオ編集線にセットしてタイトルの挿入、
音入れ、編集等を行ってマスターテープを作成し、この
マスターテープをダビングして動画を録画した磁気テー
プを作成する。

このようにして作成した動画は、これを再生したとき
に、動きを持つ建築透視図となるので、設計段階の空間
のイメージがし易く、殊に建築的要素のない建築主等に
とって結果の予想が容易になると共に、設計者自身もイ
メージの確認か容易となり、設計案を検討する際の設計
者と建築主等との間のコミュニケーションを図ることが
でき、また模型では確認できない建築物の内部について
も人間の目の高さからのシミュレーションが可能とな
り、さらにその製作コストが従来のデータ作成から動画
ビデオを作成する既存の動画作成方法に比較して約1/
5、作成時間が約1/10以下とすることができた。

なお、上記実施例においては、高速画像処理装置11で
の処理メニューがスムーズシューディング処理、シャド
ウ処理、アニメーション用データ再生処理、カラーエデ
ィター処理である場合について説明したが、これに限定
されるものではなく、他の表示するモデルの種類を、サ
ーフェイスモデル，ワイヤーフレームモデル及びワイヤ
ーモデルのディプスキューイング表示の何れかを選択可
能な表示モデル選択、リアルタイム表示の高速化のため
に、反時計回りに定義されている面（裏面）を表示しな
い処理を行うバックフェイシング処理、各面の輝度を決
定するための平行光線のベクトルを輝度及び経度で操作
してリアルタイムで面の輝度を変更することにより、フ
ラットシューディングを行う平行光線ベクトル操作、視
線移動処理、Ｚバッファによる陰面処理等任意の処理を
行うことができる。

また、上記実施例においては、CADシステムからの透
視図データを高速データ通信ネットワーク10を介して高
速画像処理装置11に伝送する場合について説明したが、
これに限らず透視図データを格納したテープ又はディス
クを高速画像処理装置に設けたテープユニット又はディ
スクユニットにセットして高速画像処理装置11にロード
するようにしてもよい。

さらに、上記実施例においては、画像記録装置として
ビデオテープレコーダを使用した場合について説明した
が、これに代えてレーザーディスク録画装置を適用する
こともでき、再生可能な任意の画像記録装置を適用する
ことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、CADシステ
ムで作成した建築斜視図データを、画像処理装置で視点
位置，視野角，移動スピード等のモーション定義データ
に基づいてアニメーション用データに変換し、このアニ
メーション用データを画像記録装置で１画面毎に記録す
ることにより、建築透視図のように膨大なポリゴン数の
透視図の動画を円滑な動きで容易に作成することがで
き、しかも透視図データをCADシステムで形成するの
で、その作成を迅速に行うことができると共に、この透
視図データに対するアニメーション用データを画像処理
装置で作成するので、きめこまかいアニメーション用デ
ータを容易に作成することができる等の効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
及び第３図は高速画像処理装置での処理手順の一例を示
すフローチャートである。 図中、１はCADシステム、２は中央処理装置、３は補助
記憶装置、５はグラフィクディスプレイ、11は高速画像
処理装置、12は中央処理装置、13は補助記憶装置、15は
グラフィクディスプレイ、20は画像記録装置、21はコン
トローラである。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】建築用透視図を作成し、透視図データを出
   力する透視図CADシステムと、該透視図データを受け所
   望のモーション定義データに基づき前記透視図データを
   アニメーション用データに変換する画像処理装置と、該
   画像処理装置からのアニメーション用データを１画面毎
   に記録する画像記録装置とを備え、前記画像処理装置
   は、前記透視図データをモーション定義データに基づき
   所定の演算処理を行って１画面分のアニメーション用デ
   ータを形成する演算処理手段と、該演算処理手段のアニ
   メーション用データを表示する表示手段と、前記アニメ
   ーション用データをテレビジョン信号に変換する画像情
   報変換手段と、該画像情報変換手段からのテレビジョン
   信号及び記録開始信号を前記画像記録装置に出力する信
   号出力手段とを備えていることを特徴とする建築透視図
   の動画作成装置。
2. 【請求項２】前記透視図CADシステムは、透視図のサー
   フェースデータ及び色区分データを透視図データとして
   出力し、画像処理装置は、所望の色選択によって半透明
   を含むカラーエディターを行うようにした特許請求の範
   囲第１項記載の建築透視図の動画作成装置。
3. 【請求項３】前記画像処理装置は、その演算処理手段で
   スムーズスェーディング等のグラフィック処理を行うよ
   うにした特許請求の範囲第１項又は第２項記載の建築透
   視図の動画作成装置。
4. 【請求項４】前記画像記録装置は、コマ取り可能なビデ
   オテープレコーダである特許請求の範囲第１項乃至第３
   項の何れかに記載の建築透視図の動画作成装置。