JP3009651B1 - Method for compressing and restoring three-dimensional data - Google Patents

Method for compressing and restoring three-dimensional data

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JP3009651B1
JP3009651B1 JP28447998A JP28447998A JP3009651B1 JP 3009651 B1 JP3009651 B1 JP 3009651B1 JP 28447998 A JP28447998 A JP 28447998A JP 28447998 A JP28447998 A JP 28447998A JP 3009651 B1 JP3009651 B1 JP 3009651B1
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Abstract

【要約】 【課題】3次元形状データ、テクスチャデータ等の非構
造化データを圧縮、復元する。 【解決手段】位置座標と属性値の非構造化データを四角
形格子で隣接関係が表現された構造化データの組に分け
る。2次元配列として表された構造化データをデータと
背景との境界で折り返しにより連続性を保ち、対称な重
み係数を持つ分解、合成フィルタを用いてサブバンド分
解、又はウエーブレット変換する。データの定義域を表
すビットマップマスクと定義域内の変換係数から元のデ
ータを復元する。
An object of the present invention is to compress and decompress unstructured data such as three-dimensional shape data and texture data. An unstructured data of a position coordinate and an attribute value is divided into a set of structured data in which an adjacent relation is expressed by a rectangular lattice. The structured data represented as a two-dimensional array is folded at the boundary between the data and the background to maintain continuity, and is subjected to decomposition having a symmetric weight coefficient, subband decomposition using a synthesis filter, or wavelet transform. The original data is restored from the bitmap mask representing the domain of the data and the transform coefficients in the domain.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は3次元形状データ及
びテクスチャ・データ等の圧縮方法、復元方法に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for compressing and restoring three-dimensional shape data and texture data.

【0002】[0002]

【従来の技術】3次元空間内の対象物は、その表面上の
点の3次元座標の集合と、各点上のテクスチャなどの付
属データで表現されている。従来、データ量の削減法と
して、各サンプル点の曲率を求め、曲率の小さい平坦な
領域ではサンプル点を間引き、全体のデータ点数を減ら
し、データ量を削減する方法が取られている。
2. Description of the Related Art An object in a three-dimensional space is represented by a set of three-dimensional coordinates of points on the surface and ancillary data such as a texture on each point. Conventionally, as a method of reducing the amount of data, a method of obtaining the curvature of each sample point, thinning out the sample points in a flat area having a small curvature, reducing the total number of data points, and reducing the data amount has been adopted.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】3次元のコンピュータ・
グラフィックスに用いられるデータは、3次元空間内の
点の座標と、その点の付属データの組を基本要素とし表
現されている。一方、ディジタルカメラやビデオで撮像
された画像や映像は、撮像面上で縦横等間隔な格子点で
サンプリングを行い、スキャン順を決めておくことによ
り、サンプル点の位置情報を陽に含まないテクスチャデ
ータの集まりとして表現されている。このようなデータ
は構造化データと呼ばれるが、JPEG、MPEG等の標準的な
画像、映像の符号化手段により大幅なデータ圧縮が実現
されている。標準の画像、映像の符号化法においては、
画像データを2次元周波数成分に分解する方法が基本技
術として用いられているが、3次元の形状データやテク
スチャなど非構造化データに従来の周波数分解手段をそ
のまま適用することはできない。
[Problems to be solved by the invention] Three-dimensional computer
Data used for graphics is represented by a set of coordinates of a point in a three-dimensional space and data attached to the point as a basic element. On the other hand, images and videos captured by digital cameras and videos are sampled at grid points that are equally spaced vertically and horizontally on the imaging surface, and the scanning order is determined. It is represented as a collection of data. Such data is referred to as structured data. Significant data compression is realized by standard image and video encoding means such as JPEG and MPEG. In standard image and video coding methods,
Although a method of decomposing image data into two-dimensional frequency components is used as a basic technique, conventional frequency decomposition means cannot be applied to unstructured data such as three-dimensional shape data and texture as it is.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明にかかる3次元データを圧縮する方法、当該デ
ータを復元する方法、及びそれぞれの方法をコンピュー
タで実行するためのプログラムを記憶した記憶媒体は主
として以下のような構成をとる。
According to the present invention, there is provided a method for compressing three-dimensional data, a method for restoring the data, and a program for executing each method on a computer. The storage medium mainly has the following configuration.

【0005】すなわち、3次元空間内に存在する物体
を、その表面上の点列の3次元座標値と、当該座標値で
示される位置におけるテクスチャ等を表す属性値とを含
む点の集合により表した3次元データを圧縮する方法
は、前記物体表面の3次元座標値の三角形パッチ表現を
求め、前記三角形パッチの隣接関係を四角形格子により
構造化できる三角形パッチの組に分解する四角形格子に
よる構造化工程と、前記三角形パッチの各組により構造
化された四角形格子と2次元配列とを対応させ、前記三
角形パッチの頂点と対応づけられた配列要素には1を、
対応のないものには0を与え、ビットマップマスクとし
て作成する工程と、前記ビットマップマスクに従って、
前記各点に対応する点の位置及び属性値とを各成分毎に
データ定義域がビットマップマスクが1の領域と一致し
た2次元配列データとした後、符号化する符号化工程と
を備える。
That is, an object existing in a three-dimensional space is represented by a set of points including three-dimensional coordinate values of a sequence of points on the surface thereof and attribute values representing a texture or the like at a position indicated by the coordinate values. A method of compressing the three-dimensional data obtained is to obtain a triangular patch representation of the three-dimensional coordinate values of the object surface, and to decompose the adjacent relation of the triangular patches into a set of triangular patches that can be structured by a quadrangular lattice. Step, the quadrilateral lattice structured by each set of the triangular patches and the two-dimensional array are associated, and 1 is assigned to the array element associated with the vertex of the triangular patch,
A step of giving 0 to uncorresponding ones and creating a bitmap mask, and according to the bitmap mask,
An encoding step of encoding the position and attribute value of the point corresponding to each point after converting the data domain into the two-dimensional array data in which the bitmap mask is equal to 1 for each component.

【0006】また、データ構造化工程は物体表面上のサ
ンプル点の3次元座標値をDelaunay法などを用いて三角
形パッチ表現に変換し、隣接する三角形を追跡し四角形
格子の一部と一対一に対応するストライプ領域を抽出
し、さらにそのストライプの両辺から四角形格子の一部
と対応可能なストライプを延長し、四角形格子の一部と
一対一対応可能な曲面を抽出する。抽出された三角形を
除いた後、同様の処理をくり返し、全てのサンプル点を
四角形格子と対応づけ可能な曲面の組に分解する。四角
形格子にサンプル点が対応づけられているかどうかを表
す2次元配列をビットマップマスクとし、各要素にサン
プル点が対応づけられている場合には1、対応がない場
合には0を与える。
In the data structuring step, the three-dimensional coordinate values of the sample points on the object surface are converted into a triangular patch representation using the Delaunay method or the like, and adjacent triangles are tracked and one-to-one with a part of a quadrangular lattice. A corresponding stripe region is extracted, and a stripe that can correspond to a part of the square lattice is extended from both sides of the stripe, and a curved surface that can correspond one-to-one with a part of the square lattice is extracted. After removing the extracted triangles, the same processing is repeated, and all sample points are decomposed into a set of curved surfaces that can be associated with a rectangular grid. A two-dimensional array indicating whether or not the sample points are associated with the rectangular grid is used as a bitmap mask. If a sample point is associated with each element, 1 is given, and if there is no association, 0 is given.

【0007】[0007]

【0008】また、3次元空間内に存在する物体の3次
元座標値と、当該座標値で示される位置におけるテクス
チャ等を表す属性値とを含む点の圧縮データを復元する
方法は、前記各点の座標値に基づき、前記各点と対応づ
けられた要素を有するビットマップマスクを復元するビ
ットマップマスク復元工程と、前記ビットマップマスク
に従って、前記各点に対応する点の3次元座標値及び属
性値とを復元する復元工程と、前記復元された3次元座
標値とビットマップマスクより、符号化前と同一の位置
座標と属性値の連結関係を有する三角形パッチを再生す
る工程と、を備える。
A method for restoring compressed data of a point including three-dimensional coordinate values of an object existing in a three-dimensional space and attribute values representing a texture or the like at a position indicated by the coordinate values is provided. A bitmap mask restoring step of restoring a bitmap mask having an element associated with each point based on the coordinate values of the three-dimensional coordinates and attributes of the point corresponding to each point according to the bitmap mask A restoring step of restoring values and the restored three-dimensional coordinates
The same position as before encoding based on the target value and bitmap mask
Plays a triangular patch that has a connection between coordinates and attribute values
And

【0009】[0009]

【0010】また、コンピュータ読取り可能な記憶媒体
は、3次元空間内に存在する物体の3次元座標値に基づ
き、物体の表面上で上下左右の4方向の連結性を表すビ
ットマップマスクを作成し、3次元座標や属性値の連結
性を前記ビットマップマスクに表された構造化データに
するデータ構造化工程と、前記ビットマップマスクに従
って、前記各点に対応する点の位置及びテクスチャ等を
表す属性値とを符号化する符号化工程とをコンピュータ
に実行させるためのプログラムを記憶する。
The computer-readable storage medium creates a bitmap mask representing connectivity in four directions, up, down, left, and right, on the surface of the object based on the three-dimensional coordinate values of the object existing in the three-dimensional space. A data structuring step of converting the connectivity of the three-dimensional coordinates and attribute values into structured data represented by the bitmap mask, and representing the position, texture, and the like of the point corresponding to each point according to the bitmap mask A program for causing a computer to execute an encoding step of encoding the attribute value.

【0011】また、コンピュータ読取り可能な記憶媒体
は、物体表面上のサンプル点の3次元座標値をDelaunay
法などを用いて三角形パッチ表現に変換し、隣接する三
角形を追跡し四角形格子の一部と一対一に対応するスト
ライプ領域を抽出し、さらにそのストライプの両辺から
四角形格子の一部と対応可能なストライプを延長し、四
角形格子の一部と一対一対応可能な曲面を抽出する。抽
出された三角形を除いた後、同様の処理をくり返し、全
てのサンプル点を四角形格子と対応づけ可能な曲面の組
に分解する。四角形格子にサンプル点が対応づけられて
いるかどうかを表す2次元配列をビットマップマスクと
し、各要素にサンプル点が対応づけられている場合には
1、対応がない場合には0を与える各工程をコンピュー
タに実行させるためのプログラムを記憶したものであ
る。
A computer-readable storage medium stores three-dimensional coordinate values of sample points on an object surface in Delaunay.
It converts to a triangular patch expression using the method, etc., traces adjacent triangles, extracts a stripe region corresponding one-to-one with a part of a square grid, and can correspond to a part of a square grid from both sides of the stripe The stripe is extended, and a curved surface that can correspond one-to-one with a part of the square lattice is extracted. After removing the extracted triangles, the same processing is repeated, and all sample points are decomposed into a set of curved surfaces that can be associated with a rectangular grid. A two-dimensional array indicating whether or not a sample point is associated with a rectangular lattice is used as a bitmap mask, and 1 is assigned when a sample point is associated with each element, and 0 is assigned when there is no association. Is stored in the computer.

【0012】[0012]

【0013】[0013]

【0014】[0014]

【0015】 〔発明の詳細な説明〕 (実施の形態)以下本発明にかかる非構造化データであ
る3次元形状データの圧縮方法、復元方法及びその方法
をコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶し
た記憶媒体について図面を参照しつつ詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (Embodiment) A method for compressing and restoring three-dimensional shape data which is unstructured data according to the present invention, and a program for causing a computer to execute the method are stored. The storage medium will be described in detail with reference to the drawings.

【0016】<3次元画像情報>コンピュータ・グラフ
ィックスにおいて、3次元空間内に存在する物体の画像
は光源や視点を変えて自由に生成することができる。物
体の形状や光学的な特性を記述するためには、物体表面
の形状を表す点群の3次元の位置座標値(x、y、z)
と、各点上の色の情報(r,g,b)とからなるテクス
チャや法線の方向ベクトル(nx、ny、1)等の属性
値が必要となる。
<Three-dimensional image information> In computer graphics, an image of an object existing in a three-dimensional space can be freely generated by changing a light source and a viewpoint. In order to describe the shape and optical characteristics of an object, three-dimensional position coordinate values (x, y, z) of a group of points representing the shape of the surface of the object
And attribute values, such as a texture composed of color information (r, g, b) on each point and a direction vector (nx, ny, 1) of a normal line, are required.

【0017】物体表面上でサンプル点を密に採ると座標
値や属性値の情報は膨大となるので、形状やテクスチャ
等の属性値の変動の少ない領域ではサンプリング密度を
落とし、変動の大きいところではサンプリングを密にす
ることでデータ量の削減を図っている。
If sample points are densely taken on the surface of the object, the information of coordinate values and attribute values becomes enormous. Therefore, the sampling density is reduced in a region where the attribute values such as the shape and the texture are small, and in a region where the fluctuation is large. The data amount is reduced by increasing the sampling density.

【0018】図1(a)は人の顔をワイヤーフレームに
より3次元表現したものであり、短い直線の交点がデー
タのサンプル点を示している。データ量の削減のため、
各サンプル点で表面の曲率を求め曲率の小さいサンプル
点を削除する方法が取られており、同図(b)はこの例を
示している。
FIG. 1A is a three-dimensional representation of a human face using a wire frame, and the intersections of short straight lines indicate data sample points. To reduce the amount of data,
A method of obtaining the curvature of the surface at each sample point and deleting a sample point having a small curvature is employed, and FIG. 6B shows this example.

【0019】顔の形状を表すには、サンプル点の3次元
座標(x、y、z)の集合が必要であり、顔のテクスチ
ャなども表示するためには、色情報(r、g、b)も必
要になる。これらのデータを図2に示しているが、サン
プル点毎のデータの集まりとなり、サンプル点の並び順
に意味のない非構造化データとなっている。
To represent the face shape, a set of three-dimensional coordinates (x, y, z) of the sample points is required. To display the face texture etc., the color information (r, g, b) ) Is also required. Although these data are shown in FIG. 2, the data is a collection of data for each sample point, and is meaningless unstructured data in the order in which the sample points are arranged.

【0020】<三角形パッチの形成>点の情報を領域の
情報として表現するために、図3(a)のような点の集
合から点を結んだ三角形の領域を形成する(この領域を
「三角形パッチ」という)。三点により定義された空間
は属性値として相関性の高い領域となる。三角形パッチ
の形成は図4のフローチャートに従う。ここでは数学的
に既知な手法であるDelaunay法に従い、辺々の成す角を
最小とする拘束条件の下で三角形パッチを形成してい
る。三角パッチを形成するための数学的手段は、上記の
Delaunay法に限るものでなく、他の数学的手段において
も可能である。本実施形態では角度を基準としている
が、面積、あるいは形成される三角形パッチの総数を拘
束条件としてもよい。
<Formation of Triangle Patch> In order to represent point information as area information, a triangle area connecting points from a set of points as shown in FIG. Patch "). The space defined by the three points is a region having a high correlation as an attribute value. The formation of the triangular patch follows the flowchart of FIG. Here, according to the Delaunay method, which is a mathematically known method, a triangular patch is formed under a constraint condition that minimizes the angle formed by each side. The mathematical means for forming a triangular patch is described above.
The method is not limited to the Delaunay method, but is also possible by other mathematical means. In the present embodiment, the angle is used as a reference, but the area or the total number of formed triangular patches may be used as the constraint condition.

【0021】図4のフローチャートにおいて、ステップ
S301は3次元の物体の画像情報を記述した非構造デ
ータから位置の情報を抽出する。ステップS302で
は、抽出された位置の情報から近接する三点を結ぶ。ス
テップS303で結合された三点で形成される辺々のな
す角度のうち、最大のものを最小とするように繰り返し
演算が行われる。別の点との組合わせを探索する場合
(S303−No)、ステップS302に戻り同様に他
の点との組合わせが判断される。辺々のなす角度が条件
を満足する場合(S303−Yes)、三角形パッチの
形成は完了する(S304)。
In the flowchart of FIG. 4, step S301 extracts position information from unstructured data describing image information of a three-dimensional object. In step S302, three adjacent points are connected based on the extracted position information. Of the angles formed by the three points connected in step S303, the calculation is repeatedly performed so that the largest angle is minimized. When searching for a combination with another point (S303-No), the process returns to step S302, and a combination with another point is similarly determined. When the angle between the sides satisfies the condition (S303-Yes), the formation of the triangular patch is completed (S304).

【0022】<四角形格子による構造化データの生成>
先に求められた個々の三角形を、四角形格子によりサン
プル点の隣接関係を構造化できる三角形のいくつかの集
合に統合する。構造化データの生成を図5に基づいて説
明する。
<Generation of Structured Data Using Square Grid>
The previously determined individual triangles are integrated into a set of triangles whose adjacency of sample points can be structured by a square grid. Generation of structured data will be described with reference to FIG.

【0023】図5(a)に示すように任意の三角形から
始めて端部まで左-右歩行(Left-Right Walk)を続
け、ストライプ領域を抽出する。ここで、端部とは対象
物の境界に達するか、既に辿った三角形に行き当たるこ
とである。次に図5(b)に示すように、ストライプの
始まりの辺を四角形格子の(io,jo)なる位置に対応
づける。io,joは四角形格子上の位置を示す整数であ
る。
As shown in FIG. 5A, starting from an arbitrary triangle, a left-right walk is continued to the end, and a stripe region is extracted. Here, the end means reaching the boundary of the object or hitting a triangle that has already been traced. Next, as shown in FIG. 5B, the start side of the stripe is associated with the position (io, jo) of the rectangular lattice. io and jo are integers indicating positions on the square lattice.

【0024】そして、これに続くストライプ軸に沿った
左側の頂点は、四角形格子の(io+1,jo),(io+
1,jo+1),・・・なる位置に対応づけられる。また、スト
ライプ軸の右側に沿った頂点は、(io,jo+1),(io
+1,jo+1),(io+2,jo+1),・・・に対応づけられる。
The following vertices on the left side along the stripe axis are (io + 1, jo), (io +
1, jo + 1),... The vertices along the right side of the stripe axis are (io, jo + 1), (io
+1, jo + 1), (io + 2, jo + 1),.

【0025】図6(a)に示すように、ストライプの左側
の各辺に対して、辺に隣接する三角形を左-右歩行によ
り端部まで辿る。新たに求められたストライプの左側の
頂点は(io,jo-1),(io,jo-2)、・・・なる格子点
に、右側の頂点は(io,jo-1),(io,jo-2)、・・・
に対応づけられる。そして、初期ストライプの軸に沿っ
た、次の辺からストライプの抽出を行い、新たに抽出さ
れる頂点は、(io+1,jo-1),(io+1,jo-2),・・・
となるが、これらの格子位置にまだ頂点が対応づけられ
ていない、又は、既に対応づけられている頂点と新たに
抽出された頂点が等しい場合にのみ、左-右歩行を進め
てストライプを延ばす。抽出された右側の頂点は、(io
+2,jo-1),(io+2,jo-2),・・・と対応づけられ
る。同様の処理を初期ストライプの先端まで続ける。
As shown in FIG. 6A, for each side on the left side of the stripe, a triangle adjacent to the side is traced to the end by walking left-right. The left vertex of the newly obtained stripe is a grid point of (io, jo-1), (io, jo-2),..., And the right vertex is (io, jo-1), (io, jo). jo-2), ...
Is associated with. Then, a stripe is extracted from the next side along the axis of the initial stripe, and newly extracted vertices are (io + 1, jo-1), (io + 1, jo-2),.・
However, only when the vertices are not yet corresponded to these grid positions or the already-existed vertices are equal to the newly extracted vertices, the left-right walk is advanced to extend the stripe. . The extracted right vertex is (io
+2, jo-1), (io + 2, jo-2),... The same processing is continued up to the leading end of the initial stripe.

【0026】図6(c),(d)に示すように、初期ストライ
プの右側の辺に対しても同様の処理を行い、新たに抽出
されたストライプの頂点を四角形格子上に対応づける。
As shown in FIGS. 6 (c) and 6 (d), the same processing is performed on the right side of the initial stripe, and the vertices of the newly extracted stripe are associated with the square lattice.

【0027】頂点が対応づけられた格子位置(i,j)
の最大値をimax,j方向の最小値、及び最大値をjmi
n,jmaxとし、io=0,jo=−jminとおくと、抽出
された頂点の座標値と属性値は、{x(i,j),y(i,
j),z(i,j)},{r(i,j),g(i,j),b(i,j)},i
=0,1,・・・imax,j=0,1,・・・,jmax-jminと表され、
四角形格子により隣接関係を定義された構造化データと
なる。
Grid position (i, j) to which the vertex is associated
Is the maximum value of imax, the minimum value in the j direction, and the maximum value is jmi
Assuming that n, jmax and io = 0, jo = -jmin, the coordinate values and attribute values of the extracted vertices are {x (i, j), y (i,
j), z (i, j)}, {r (i, j), g (i, j), b (i, j)}, i
= 0,1, ... imax, j = 0,1, ..., jmax-jmin,
It becomes structured data in which the adjacency is defined by the square grid.

【0028】図7に示すように、先に抽出されたストラ
イプ群を三角形パッチから取り除いた後、新たなストラ
イプ群を抽出する処理を繰り返す。これにより、三角形
パッチデータをいくつかの構造化された座標値と属性値
の組として表現することができる。
As shown in FIG. 7, after removing the previously extracted stripe group from the triangular patch, the process of extracting a new stripe group is repeated. Thereby, the triangle patch data can be represented as a set of some structured coordinate values and attribute values.

【0029】<ビットマップマスクの生成>四角形格子
により構造化された座標値と属性値は、2次元配列とし
て、{x(i,j),y(i,j),z(i,j)},{r(i,j),
g(i,j),b(i,j)}と表されるが、その配列要素の定
義域は図8(a)に示すように一般に矩形とはならず、任
意の形状となる。この定義域の形状は、座標値、属性値
とも同一であり、1若しくは0の要素を持つ2次元配列
で表したものをビットマップマスクと呼ぶ。
<Generation of Bitmap Mask> The coordinate values and attribute values structured by the rectangular grid are represented as a two-dimensional array by {x (i, j), y (i, j), z (i, j). }, {R (i, j),
g (i, j), b (i, j)}, but the domain of the array element is not generally rectangular as shown in FIG. 8A, but has an arbitrary shape. The shape of this domain is the same as the coordinate value and the attribute value, and a shape represented by a two-dimensional array having 1 or 0 elements is called a bitmap mask.

【0030】ビットマップマスクは、図8(b)に示すよ
うに、構造化されたデータと同じ大きさの2次元配列と
し、データが対応づけられている要素の値を1、対応づ
けられていない要素の値を0として作成する。
As shown in FIG. 8 (b), the bitmap mask is a two-dimensional array having the same size as the structured data, and the value of the element to which the data is associated is set to 1. The value of the missing element is created as 0.

【0031】<サブバンド分割、ウエーブレット変換>
ビットマップマスク(図8(b))で示されるデータの
定義域を考慮して、座標値や属性値の構造化データにサ
ブバンド分割、又はウエーブレット変換を適用して、デ
ータ量の圧縮を行う処理について説明する。
<Subband division, wavelet transformation>
In consideration of the domain of the data indicated by the bitmap mask (FIG. 8B), compression of the data amount is performed by applying subband division or wavelet transform to the structured data of coordinate values and attribute values. The processing to be performed will be described.

【0032】構造化データに対して、サブバンド分割は
水平方向及び垂直方向に対して、周波数帯域を2つに分
割する帯域通過フィルタ(サブバンド)をツリー状に構
成する。一方、ウエーブレット変換では、低域側のサブ
バンドだけを再帰的に分割するツリー構成とする。
For the structured data, the sub-band division forms a band-pass filter (sub-band) for dividing the frequency band into two in the horizontal direction and the vertical direction in a tree shape. On the other hand, in the wavelet transform, a tree structure is used in which only the lower subband is recursively divided.

【0033】図9は水平方向及び垂直方向に対して1回
ずつ周波数分割を行う2次元のウエーブレット変換の一
般的なフィルタバンク構成である。垂直方向の周波数分
割が終了すると4つの異なる周波数成分(LL、LH、
HL、HH)の帯域に分割できる。
FIG. 9 shows a general filter bank configuration for two-dimensional wavelet transform in which frequency division is performed once each in the horizontal and vertical directions. When the vertical frequency division is completed, four different frequency components (LL, LH,
HL, HH).

【0034】図10(a)は原データに対して2:1の
ダウンサンプリングを3回行う場合のフィルタバンクの
構成を示すものである。周波数成分の分解は図10
(b)のような多重解像度表現となる。図10(a)で
は、周波数成分の分解を3回行うフィルタの構成を図示
しているが、本発明による効果は周波数成分の分解回数
に依存するものでないことは言うまでもない。
FIG. 10A shows the configuration of a filter bank in the case where 2: 1 downsampling is performed three times on original data. The decomposition of the frequency components is shown in FIG.
The multi-resolution expression is as shown in FIG. FIG. 10A shows the configuration of a filter that performs frequency component decomposition three times, but it goes without saying that the effect of the present invention does not depend on the frequency of frequency component decomposition.

【0035】図19の3次元データ圧縮装置1500に
おいて、多重解像度分解手段152がこの処理を行う。
ここで、LL3の成分を除くHH1からHL3の成分は
ウエーブレット変換した信号であり、ウエーブレット変
換係数と呼ばれる。
In the three-dimensional data compression apparatus 1500 shown in FIG. 19, the multi-resolution decomposition means 152 performs this processing.
Here, the components from HH1 to HL3 excluding the LL3 component are signals subjected to wavelet transform, and are called wavelet transform coefficients.

【0036】<折り返し>ビットマップマスクで定義さ
れる対象物領域(要素の値=1)と背景領域(要素の値
=0)とにサブバンド分割、又はウエーブレット変換を
行うと、前者の分割帯域には大きな係数成分が含まれ、
後者には0に近い係数が多く含まれ、その境界では不連
続な点が生じる。この不連続性を考慮せずに変換を行う
と、高域通過型フィルタ出力では境界部分に低域周波数
成分の影響を受けて大きなエネルギーが現れてしまう場
合がある。また、データを再生するためには、背景領域
の変換係数も必要となり、対象領域の要素数よりも多く
なってしまう。このような問題を解決するために、不連
続な境界部分に対しては、その境界となる配列を中心と
して、水平方向または垂直方向に対象物領域の配列要素
を点対称に折り返して、仮想的に配列要素を生成してウ
エーブレット変換の際の境界部分の不連続による影響を
除去する。更に、図11に示すような中心に対して対称
な重み係数を有する2つのフィルタ(低域(LPF)、高域
(HPF))を用いることにより境界に対して対称な低域周
波数、及び高域周波数出力を求めることができる。
<Folding> When sub-band division or wavelet transformation is performed on an object area (element value = 1) and background area (element value = 0) defined by a bitmap mask, the former division is performed. The band contains large coefficient components,
The latter contains many coefficients close to 0, and discontinuities occur at the boundaries. If the conversion is performed without considering the discontinuity, large energy may appear at the boundary of the output of the high-pass filter due to the influence of the low-frequency component. Further, in order to reproduce data, a conversion coefficient of the background area is also required, which is larger than the number of elements in the target area. In order to solve such a problem, for the discontinuous boundary part, the array element of the object area is folded pointwise symmetrically in the horizontal or vertical direction around the boundary array, and the virtual An array element is generated in order to eliminate the influence of discontinuity at the boundary portion during wavelet transformation. Further, two filters (low-pass (LPF), high-pass
(HPF)), it is possible to obtain a low frequency output and a high frequency output symmetrical with respect to the boundary.

【0037】図12は境界部分での折り返しを説明する
図である。ここでは、奇数タップ長の分析・合成フィル
タを用いる場合を示している。図12(a)は構造化デー
タの例を示しており、データの連結領域毎に処理を行
う。水平方向の分析処理においては、連結領域ABCDEに
対して、両端の要素A、Eを中心として、点対称な折り返
しを行う。この処理を図12(b)に示しているが、点対
称な重み係数を持つ低域、及び高域のフィルタ出力もま
た、点A、及びEを中心として点対称な値を持つ。この出
力の対象物領域内のダウンサンプル値から、点対称性な
折り返しを行うと出力のダウンサンプル値を求めること
ができる。
FIG. 12 is a view for explaining the folding at the boundary. Here, a case where an analysis / synthesis filter having an odd tap length is used is shown. FIG. 12A shows an example of structured data, in which processing is performed for each data connection region. In the analysis process in the horizontal direction, point symmetrical folding is performed on the connected area ABCDE with the elements A and E at both ends as centers. This processing is shown in FIG. 12B. The low-pass and high-pass filter outputs having point-symmetric weighting coefficients also have point-symmetric values with respect to points A and E. From the downsampled value in the output target area, the output downsampled value can be obtained by performing point-symmetrical folding.

【0038】従って、記憶、伝送すべきデータは対象物
領域内のダウンサンプル値のみとなり、対象物領域のデ
ータ数と同じとなる。偶数タップ長フィルタを用いる場
合にも、連結領域の両端でフィルタの対称性と同じ折り
返しを行えばよい。
Therefore, the data to be stored and transmitted is only the downsampled value in the object area, which is the same as the number of data in the object area. Even when an even tap length filter is used, the same folding as the filter symmetry may be performed at both ends of the connection region.

【0039】全ての連結領域に対して、同一の処理を行
うとにより、水平方向に2分割された変換係数が得られ
る。2つの成分に対して垂直方向に同様の処理を行うこ
とにより4成分LL、LH、HL、HHに分解される。
By performing the same processing on all the connected areas, a transform coefficient divided into two in the horizontal direction is obtained. By performing the same process on the two components in the vertical direction, the components are decomposed into four components LL, LH, HL, and HH.

【0040】図13(a)は水平、垂直方向の分析処理を
最低周波数成分LLに3回繰り返した場合の多重解像度分
解された構造化データを示している。この分析処理のダ
ウンサンプリングをビットマップマスクに施した時に得
られるオクターブ分割されたビットマップマスクを図1
3(b)に示す。このビットマップマスクと、これを走査
したときの要素に対応する座標値と属性値の変換係数を
符号化し、記憶、伝送すれば、これらのデータから座標
値と属性値の構造化データが再生できる。
FIG. 13A shows the multi-resolution-decomposed structured data when the horizontal and vertical analysis processes are repeated three times for the lowest frequency component LL. FIG. 1 shows an octave-divided bitmap mask obtained when the downsampling of this analysis process is performed on the bitmap mask.
This is shown in FIG. If this bitmap mask and the conversion coefficient of the coordinate value and attribute value corresponding to the element when scanning the bitmap mask are encoded, stored and transmitted, the structured data of the coordinate value and attribute value can be reproduced from these data. .

【0041】<符号化>図14の可変長符号によるビッ
ト列への変換処理の詳細を図15を用いて説明する。サ
ブバンド分割、又はウエーブレット変換された多重解像
度表現(ウエーブレット変換係数)は一般的に各周波数
成分に冗長性があるので、ゼロツリー法により冗長性を
除去する(S1103)。ゼロツリー法は図10(a)
のような分解フィルタのツリー構造において、分解の前
後の周波数成分は位置的に相似であるという位置的相関
を利用して情報の圧縮を行う既知の手法である。この結
果求められたゼロツリーシンボル列に対して可変長符号
化ビットの生成を行う(S1104)。冗長性が除去さ
れた位置と属性値のウエーブレット変換係数、及びビッ
トマップマスクのビット系列を復号(復元)に必要なデ
ータとして伝送、又は記憶する(S1105)。
<Encoding> The details of the conversion process to the bit string by the variable length code in FIG. 14 will be described with reference to FIG. Since the sub-band division or the wavelet-transformed multi-resolution expression (wavelet transform coefficient) generally has redundancy in each frequency component, the redundancy is removed by the zero tree method (S1103). The zero tree method is shown in FIG.
This is a known method of compressing information using the positional correlation that the frequency components before and after the decomposition are similar in position in the tree structure of the decomposition filter as described above. Variable-length coded bits are generated for the zero tree symbol sequence obtained as a result (S1104). The wavelet transform coefficient of the position and attribute value from which the redundancy has been removed and the bit sequence of the bitmap mask are transmitted or stored as data necessary for decoding (restoration) (S1105).

【0042】<圧縮された情報の復号(復元)>図16
は圧縮された情報を復元するためのフローチャートであ
る。図20は3次元データ復元装置1600の構成を示
すブロック図である。
<Decoding (Decompression) of Compressed Information> FIG.
Is a flowchart for restoring compressed information. FIG. 20 is a block diagram showing the configuration of the three-dimensional data restoration device 1600.

【0043】ステップS1601で、圧縮された可変長
符号のビット系列データの受信、読み出しを行う。この
データは3次元データ圧縮装置1500の伝送・記憶手
段155(図19)から受信したデータである。データ
の受信、読み出しは図20の3次元データ復元装置16
00で受信・読み出し手段161が行う。
In step S1601, compressed bit sequence data of variable length code is received and read. This data is data received from the transmission / storage means 155 (FIG. 19) of the three-dimensional data compression device 1500. Data reception and reading are performed by the three-dimensional data restoration device 16 of FIG.
At 00, the receiving / reading means 161 performs the processing.

【0044】受信、読み出しされたデータからビットマ
ップマスクを復号し(S1602)、可変長符号のビッ
ト系列からゼロツリー復号化を行い、多重解像度データ
系列の合成を行う(S1603)。この処理はゼロツリ
ー復号化手段163と、多重解像度データメモリ164
の参照により実行される。
The bitmap mask is decoded from the received and read data (S1602), zero-tree decoding is performed from the bit sequence of the variable length code, and the multiresolution data sequence is synthesized (S1603). This processing is performed by the zero tree decoding means 163 and the multi-resolution data memory 164.
Is executed by reference.

【0045】サブバンド合成、又はウエーブレット逆変
換された位置と属性値の情報は、復号されたビットマッ
プマスク(ビットマップマスク用メモリ165を参照)
に従い図13(a)のようなデータ系列に復号される。こ
の際、ビットマップマスクに基づいて、対象物領域の辺
縁で境界領域の判定(第2の判定処理)を行い、分解デ
ータの折り返しを行い(第2の折り返し処理)、サブバ
ンド合成、又はウエーブレット逆変換される。 第2の
折り返し処理は3次元データ復元装置1600の折り返
しデータ処理部166bが処理する。第2の折り返し処
理とは、図17に示すようにアップサンプルされた変換
係数に圧縮時の辺縁での折り返し処理(第1の折り返し
処理)と同一の処理を施すものである。
The information on the position and attribute value subjected to the subband synthesis or the inverse wavelet transform is stored in a decoded bitmap mask (refer to the bitmap mask memory 165).
Is decoded into a data sequence as shown in FIG. At this time, based on the bitmap mask, the boundary area is determined at the edge of the target object area (second determination processing), and the decomposed data is folded (second folding processing), and subband synthesis or Wavelet inverse transformation. The second return processing is performed by the return data processing unit 166b of the three-dimensional data restoration device 1600. In the second folding process, as shown in FIG. 17, the same process as the folding process at the edge at the time of compression (first folding process) is performed on the upsampled transform coefficients.

【0046】図18は合成・逆変換を行うためのフィル
タ・バンクの基本構成を示す。図10(a)はルートの
入力画像をツリー構造のフィルタ・バンクにより分解す
る図であるが、データの再生はツリー構造の末端からル
ートに向けた合成・逆変換処理を行う。合成フィルタは
画像復号装置1600の合成フィルタ処理部166dに
より作成され、低周波数、高周波数成分の合成(アップ
サンプル)は画像復号装置1600のアップサンプル処
理部166cが処理する。
FIG. 18 shows a basic configuration of a filter bank for performing synthesis / inverse conversion. FIG. 10A is a diagram in which a root input image is decomposed by a filter bank having a tree structure, and data is reproduced by performing synthesis / inverse conversion processing from the end of the tree structure toward the root. The synthesis filter is created by the synthesis filter processing unit 166d of the image decoding device 1600, and the upsampling unit 166c of the image decoding device 1600 processes the synthesis (upsampling) of the low-frequency and high-frequency components.

【0047】図16に戻り、多重解像度データから合成
された座標値と属性値の構造化データから三角形パッチ
表現または非構造化データが求められ表示記憶される
(S1605)。
Returning to FIG. 16, a triangular patch representation or unstructured data is obtained from the coordinate value and attribute value structured data synthesized from the multi-resolution data, and displayed and stored (S1605).

【0048】[0048]

【他の実施形態】なお、本発明の目的は、前述した実施
形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコード
を記憶した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給
し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(または
CPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコ
ードを読出し実行することによっても、達成されること
は言うまでもない。
Another object of the present invention is to supply a storage medium storing program codes of software for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or an apparatus, and to provide a computer (or CPU) of the system or apparatus. And MPU) read and execute the program code stored in the storage medium.

【0049】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。
In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiment, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.

【0050】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク,ハードディス
ク,光ディスク,光磁気ディスク,CD−ROM,CD
−R,磁気テープ,不揮発性のメモリカード,ROMな
どを用いることができる。
As a storage medium for supplying the program code, for example, a floppy disk, hard disk, optical disk, magneto-optical disk, CD-ROM, CD
-R, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used.

【0051】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレ
ーティングシステム)などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。
When the computer executes the readout program code, not only the functions of the above-described embodiment are realized, but also the OS (Operating System) running on the computer based on the instruction of the program code. ) May perform some or all of the actual processing, and the processing may realize the functions of the above-described embodiments.

【0052】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。
Further, after the program code read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, based on the instructions of the program code, It goes without saying that the CPU included in the function expansion board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the processing realizes the functions of the above-described embodiments.

【0053】本発明を上記記憶媒体に適用する場合、そ
の記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応す
るプログラムコードを格納することになるが、簡単に説
明すると、図21のメモリマップ例に示す各モジュール
を記憶媒体に格納することになる。すなわち、少なくと
も「入力モジュール1701」「データ構造化モジュー
ル1702」および「多重解像度分解モジュール170
3」「ゼロツリーシンボル発生モジュール1704」
「可変長符号発生モジュール1705」「伝送・記憶モ
ジュール1706」「受信・読み出しモジュール170
7」「可変長復号モジュール1708」「ゼロツリー復
号化モジュール1709」「データ合成モジュール17
10」「3次元表示データ生成モジュール1711」
「表示モジュール1712」の各モジュールのプログラ
ムコードを記憶媒体に格納すればよい。
When the present invention is applied to the storage medium, the storage medium stores program codes corresponding to the above-described flowcharts. Each module shown will be stored in a storage medium. That is, at least the “input module 1701”, the “data structuring module 1702”, and the “multi-resolution decomposition module 170”
3 "" Zero tree symbol generation module 1704 "
“Variable length code generation module 1705”, “Transmission / storage module 1706”, “Reception / readout module 170”
7, "variable length decoding module 1708", "zero tree decoding module 1709", "data synthesis module 17"
10 "" 3D display data generation module 1711 "
What is necessary is just to store the program code of each module of the “display module 1712” in the storage medium.

【0054】[0054]

【発明の効果】3次元画像の位置座標と、その位置にお
けるテクスチャ等を表す属性値とを含む点の集合として
表された非構造化データを四角形格子により隣接関係が
表現可能ないくつかの組に分け、各組の位置座標と属性
値の構造化された2次元配列を得、データの定義域の境
界での連続性を保った多重解像度成分に分解することを
可能とした。
According to the present invention, several sets of unstructured data represented as a set of points including a position coordinate of a three-dimensional image and an attribute value representing a texture or the like at the position can be expressed by a rectangular lattice. And a structured two-dimensional array of position coordinates and attribute values of each set is obtained, and it is possible to decompose the data into multi-resolution components that maintain continuity at the boundary of the data domain.

【0055】データの定義域をビットマップマスクで表
し、定義域内のみの変換係数とビットマップマスクを可
変長符号を用いて大幅に圧縮したビット系列から元のデ
ータを再生することを可能とした。
The domain of the data is represented by a bitmap mask, and the original data can be reproduced from a bit sequence in which the transform coefficients and the bitmap mask only in the domain are greatly compressed using a variable length code.

【0056】対象物領域と背景領域と不連続となる境界
部分に対して、境界を中心として点対称な折り返しによ
り連続な繰り返しデータを生成し、対称な重み係数を有
するフィルタにより周波数分解(復号)することで、背
景領域の影響を排除したサブバンド分割(合成)、又は
ウエーブレット変換(逆変換)が可能となる。
For a boundary portion that is discontinuous between the object region and the background region, continuous repetitive data is generated by point-symmetrical folding around the boundary, and frequency decomposition (decoding) is performed by a filter having a symmetric weighting coefficient. By doing so, it becomes possible to perform subband division (synthesis) or wavelet transformation (inverse transformation) excluding the influence of the background region.

【0057】ビットマップマスクに基づき第2の折り返
し処理を行い位置及び属性値とを逆変換することで、位
置及び属性値の構造化データを復号することができる。
By performing the second loopback processing based on the bitmap mask and inversely converting the position and the attribute value, the structured data of the position and the attribute value can be decoded.

【0058】[0058]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)は密にサンプルされたデータをワイヤフ
レームにより3次元表示した図であり、(b)は表面の
曲率が小さい場所のサンプル点を間引いたデータを3次
元表示した図である。
FIG. 1A is a diagram in which densely sampled data is three-dimensionally displayed by a wire frame, and FIG. 1B is a diagram in which data obtained by thinning out sample points at places where the surface curvature is small is three-dimensionally displayed. is there.

【図2】位置座標と属性値の非構造化データを説明する
図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating unstructured data of position coordinates and attribute values.

【図3】3次元空間内の点の集合と三角形パッチ表現を
説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a set of points in a three-dimensional space and a triangular patch expression.

【図4】非構造化データから三角形のパッチを生成する
ためのフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart for generating a triangular patch from unstructured data.

【図5】三角形パッチ表現から初期ストライプを抽出す
る処理を説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a process of extracting an initial stripe from a triangular patch representation.

【図6】三角形パッチと四角形格子の対応づけ処理を説
明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a process of associating a triangular patch with a rectangular grid.

【図7】三角形パッチ表現を四角形格子による構造化可
能データの組に統合するためのフローチャートである。
FIG. 7 is a flow chart for integrating a triangular patch representation into a set of structurable data by a square grid.

【図8】データの構造化とビットマップマスクを生成す
る処理を説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a process of structuring data and generating a bitmap mask.

【図9】サブバンド分割、又はウエーブレット変換の基
本的なフィルタ・バンクの構成を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a basic filter bank for subband division or wavelet transform.

【図10】ウエーブレット変換のフィルタ構成と分割さ
れた周波数帯域成分を説明する図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a filter configuration of wavelet transform and divided frequency band components.

【図11】中心に対して対称な重み係数を持つ分析、合
成フィルタを説明する図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating an analysis / synthesis filter having a weight coefficient symmetric with respect to the center.

【図12】連結領域の折り返しと帯域分割処理を説明す
る図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining the return of connected areas and band division processing.

【図13】構造化データの多重解像度分解とビットマッ
プマスクの分割処理を説明する図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating multi-resolution decomposition of structured data and division processing of a bitmap mask.

【図14】圧縮処理を説明するフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart illustrating a compression process.

【図15】構造化データを符号化するためのフローチャ
ートである。
FIG. 15 is a flowchart for encoding structured data.

【図16】再生処理を説明するためのフローチャートで
ある。
FIG. 16 is a flowchart illustrating a reproduction process.

【図17】再生処理における変換係数の折り返し処理を
説明する図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating the conversion coefficient wrapping processing in the reproduction processing.

【図18】サブバンド合成、又はウエーブレット逆変換
の基本的なフィルタ・バンクの構成を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing the configuration of a basic filter bank for subband synthesis or inverse wavelet transform.

【図19】3次元データ圧縮装置の構成を説明する図で
ある。
FIG. 19 is a diagram illustrating a configuration of a three-dimensional data compression device.

【図20】3次元データ復元装置の構成を説明する図で
ある。
FIG. 20 is a diagram illustrating a configuration of a three-dimensional data restoration device.

【図21】記憶媒体のメモリマップを示す図である。FIG. 21 is a diagram showing a memory map of a storage medium.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1500 3次元データ圧縮装置 150 入力手段 151 データ構造化手段 152 多重解像度分解手段 153 ゼロツリーシンボル発生手段 154 可変長符号発生手段 155 伝送・記憶手段 156 形状データ用メモリ 157 属性値データ用メモリ 1600 3次元データ復元装置 161 受信・読み出し手段 162 可変長符号復号手段 163 ゼロツリー復号化手段 164 多重解像度データ用メモリ 165 ビットマップマスク用メモリ 166 データ合成手段 167 3次元表示データ生成手段 168 表示手段 1500 Three-dimensional data compression device 150 Input means 151 Data structuring means 152 Multi-resolution decomposition means 153 Zero tree symbol generation means 154 Variable length code generation means 155 Transmission / storage means 156 Shape data memory 157 Attribute value data memory 1600 3D Data restoration device 161 Receiving / reading means 162 Variable length code decoding means 163 Zero tree decoding means 164 Memory for multi-resolution data 165 Memory for bitmap mask 166 Data synthesizing means 167 Three-dimensional display data generating means 168 Display means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06T 15/00 G06T 17/00 - 17/40 H04N 7/30 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G06T 15/00 G06T 17/00-17/40 H04N 7/30

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 3次元空間内に存在する物体を、その表
面上の点列の3次元座標値と、当該座標値で示される位
置におけるテクスチャ等を表す属性値とを含む点の集合
により表した3次元データを圧縮する方法であって、 前記物体表面の3次元座標値の三角形パッチ表現を求
め、前記三角形パッチの隣接関係を四角形格子により構
造化できる三角形パッチの組に分解する四角形格子によ
る構造化工程と、 前記三角形パッチの各組により構造化された四角形格子
と2次元配列とを対応させ、前記三角形パッチの頂点と
対応づけられた配列要素には1を、対応のないものには
0を与え、ビットマップマスクとして作成する工程と、 前記ビットマップマスクに従って、前記各点に対応する
点の位置及び属性値とを各成分毎にデータ定義域がビッ
トマップマスクが1の領域と一致した2次元配列データ
とした後、符号化する符号化工程と、 を備えることを特徴とする3次元データを圧縮する方
法。
1. An object present in a three-dimensional space is represented by a set of points including three-dimensional coordinate values of a sequence of points on the surface thereof and attribute values representing a texture or the like at a position indicated by the coordinate values. A triangular patch representation of the three-dimensional coordinate values of the object surface, and decomposing the adjacent relation of the triangular patches into a set of triangular patches that can be structured by the quadrangular lattice. A structuring step, in which a quadrangular lattice structured by each set of the triangular patches is associated with a two-dimensional array, and 1 is assigned to an array element associated with a vertex of the triangular patch, and 0 and creating a bitmap mask; and, according to the bitmap mask, the data domain for each component is used to determine the position and attribute value of the point corresponding to each point. After the mask is a two-dimensional array data that matches the first region, a method for compressing three-dimensional data, characterized in that it comprises a coding step of coding, the.
【請求項2】 前記四角形格子による構造化工程は、任
意の三角形パッチから始めて端部まで左-右歩行を続
け、抽出されたストライプの頂点を四角形格子の隣り合
う2直線と対応させる工程と、 前記抽出されたストライプの軸に沿った左側の各辺に対
して、辺に隣接する三角形を前記左-右歩行により端部
までたどり、前記抽出されたストライプの頂点を四角形
格子と対応させる工程と、 前記抽出されたストライプの右側の各辺に対しても同様
の処理を行う工程と、 前記抽出された三角形パッチを取り除いた後、ストライ
プ抽出からの処理を全てのサンプル点に対して繰り返す
工程と、 を備え、前記四角形格子で隣接関係が対応づけられた頂
点の組に分けることを特徴とする請求項1に記載の3次
元データを圧縮する方法。
2. The step of structuring with a rectangular grid, starting from an arbitrary triangular patch, continuing left-right walking to the end, and matching the vertices of the extracted stripes with two adjacent straight lines of the rectangular grid; For each side on the left side along the axis of the extracted stripe, trace the triangle adjacent to the side to the end by the left-right walking, and associate the vertices of the extracted stripe with a square lattice. Performing the same processing on each side on the right side of the extracted stripe; and removing the extracted triangular patch, and then repeating the processing from stripe extraction on all sample points. 2. The method according to claim 1, further comprising: dividing the set of vertices into a set of vertices having adjacent relations associated with each other in the rectangular grid.
【請求項3】 前記符号化工程は、前記ビットマップマ
スクから対象物領域と背景領域との境界を判定する第1
の判定工程と、 前記判定に基づき境界部を中心として、水平方向若しく
は垂直方向に点対称折り返しを行い、前記対象物領域の
位置及び属性値の情報を対応する前記背景領域に複製す
る第1の折り返し工程と、 前記対象物領域及び複製された領域に対して対称な重み
係数を有するフィルタを用いて周波数分解を行い、得ら
れた対象物領域内の値に垂直方向若しくは水平方向に前
記同様の折り返し、及び周波数分解を行い、対象物領域
内の多重解像度表現を求める周波数分解工程と、 前記周波数分解されたデータから冗長性を除去して符号
化シンボルを生成するゼロツリーシンボル生成工程と、 前符号化シンボルに基づき可変長符号化ビット系列を生
成する可変長符号化工程と、 を備えることを特徴とする請求項1記載の3次元データ
を圧縮する方法。
3. The method according to claim 1, wherein the encoding step determines a boundary between the target area and the background area from the bitmap mask.
And a point symmetrical folding in a horizontal direction or a vertical direction centering on the boundary portion based on the determination, and information of the position and the attribute value of the object area is copied to the corresponding background area. Folding step, frequency decomposition is performed using a filter having a symmetric weight coefficient for the object area and the copied area, and the obtained value in the object area is vertically or horizontally similar to the above. A frequency decomposition step of performing aliasing and frequency decomposition to obtain a multi-resolution representation in the object area; a zero tree symbol generation step of generating an encoded symbol by removing redundancy from the frequency-decomposed data; 2. A variable-length encoding step of generating a variable-length encoded bit sequence based on an encoded symbol. How to.
【請求項4】 前記周波数分解はサブバンド分割または
ウエーブレット変換を用いることを特徴とする請求項3
記載の3次元データを圧縮する方法。
4. The method according to claim 3, wherein the frequency decomposition uses subband division or wavelet transform.
A method for compressing the described three-dimensional data.
【請求項5】 3次元空間内に存在する物体の3次元座
標値と、当該座標値で示される位置におけるテクスチャ
等を表す属性値とを含む点の圧縮データを復元する方法
であって、 前記各点の座標値に基づき、前記各点と対応づけられた
要素を有するビットマップマスクを復元するビットマッ
プマスク復元工程と、 前記ビットマップマスクに従って、前記各点に対応する
点の3次元座標値及び属性値とを復元する復元工程と、前記復元された3次元座標値とビットマップマスクよ
り、符号化前と同一の位置座標と属性値の連結関係を有
する三角形パッチを再生する工程と、 を備えることを特徴とする3次元データの復元方法。
5. A method for restoring compressed data of a point including three-dimensional coordinate values of an object existing in a three-dimensional space and attribute values representing a texture or the like at a position indicated by the coordinate values, A bitmap mask restoring step of restoring a bitmap mask having an element associated with each point based on the coordinate values of each point; three-dimensional coordinate values of the point corresponding to each point according to the bitmap mask And a restoration step of restoring the attribute values and the restored three-dimensional coordinate values and the bitmap mask.
Has the same connection relationship between position coordinates and attribute values as before encoding.
Reproducing a triangular patch to be reproduced .
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