JP3268666B2 - コンピュータ・グラフィックス制作装置 - Google Patents
コンピュータ・グラフィックス制作装置Info
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- JP3268666B2 JP3268666B2 JP32766492A JP32766492A JP3268666B2 JP 3268666 B2 JP3268666 B2 JP 3268666B2 JP 32766492 A JP32766492 A JP 32766492A JP 32766492 A JP32766492 A JP 32766492A JP 3268666 B2 JP3268666 B2 JP 3268666B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ・グラフ
ィックス制作装置、特に、物体表面の隣接する面に連続
模様がマッピングされた投影画像を制作する際に適用し
て好適な、コンピュータ・グラフィックス制作装置に関
する。
ィックス制作装置、特に、物体表面の隣接する面に連続
模様がマッピングされた投影画像を制作する際に適用し
て好適な、コンピュータ・グラフィックス制作装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】コンピュータ・グラフィックス(CG)
の画像制作、例えばCGカレンダー、CGホログラム、
CGアニメーション、CGコマーシャル、CGポスタ
ー、ハイビジョンCG静止画番組などの制作において、
物体の表面(立体形状)に、例えば壁紙や建材柄等の連
続模様を貼り付けた画像を制作する際に、その物体表面
を構成する隣接面に連続した模様(柄)を表現したい場
合がある。
の画像制作、例えばCGカレンダー、CGホログラム、
CGアニメーション、CGコマーシャル、CGポスタ
ー、ハイビジョンCG静止画番組などの制作において、
物体の表面(立体形状)に、例えば壁紙や建材柄等の連
続模様を貼り付けた画像を制作する際に、その物体表面
を構成する隣接面に連続した模様(柄)を表現したい場
合がある。
【0003】このように、CGにおいて、物体表面の隣
接面に連続した模様を表現するには、通常、該物体表面
に対応する立体形状の隣接面に対して連続的なテクスチ
ャマッピングを施す必要がある。この場合、3次元座標
(x ,y ,z )で表わされる立体形状の各頂点の座標値
を、壁紙等のテクスチャの位置を記述する2次元のテク
スチャ座標(u 、v )に対応付ける合せ込みが行われ
る。
接面に連続した模様を表現するには、通常、該物体表面
に対応する立体形状の隣接面に対して連続的なテクスチ
ャマッピングを施す必要がある。この場合、3次元座標
(x ,y ,z )で表わされる立体形状の各頂点の座標値
を、壁紙等のテクスチャの位置を記述する2次元のテク
スチャ座標(u 、v )に対応付ける合せ込みが行われ
る。
【0004】従来、上記のように物体表面とテクスチャ
の合せ込みを行う場合、xyz 座標で記述された物体の形
状をテクスチャ座標系のuv平面上に展開し、テクスチャ
座標上の物体表面を構成する各ポリゴンの頂点に移動、
回転、スケーリングを施すことにより、その3次元形状
の各頂点の座標値をuv座標値に対応付ける作業を、オペ
レータが1点ずつ計算しながら手入力していた。
の合せ込みを行う場合、xyz 座標で記述された物体の形
状をテクスチャ座標系のuv平面上に展開し、テクスチャ
座標上の物体表面を構成する各ポリゴンの頂点に移動、
回転、スケーリングを施すことにより、その3次元形状
の各頂点の座標値をuv座標値に対応付ける作業を、オペ
レータが1点ずつ計算しながら手入力していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、3次元座標で記述された物体形状の各頂点位置
を2次元のテクスチャ座標に対応付ける作業を1点ずつ
行うことは、作業負荷が非常に大きく、特に複雑な形状
に対する連続性を考慮したマッピング計算は、極めて困
難である上に、物体表面を構成するポリゴンの頂点をテ
クスチャ座標上で移動・回転・スケーリングしてテクス
チャマッピングの合せ込みや、その変更を行うことも作
業負荷が大きく、同様に極めて困難であるという問題が
ある。
ように、3次元座標で記述された物体形状の各頂点位置
を2次元のテクスチャ座標に対応付ける作業を1点ずつ
行うことは、作業負荷が非常に大きく、特に複雑な形状
に対する連続性を考慮したマッピング計算は、極めて困
難である上に、物体表面を構成するポリゴンの頂点をテ
クスチャ座標上で移動・回転・スケーリングしてテクス
チャマッピングの合せ込みや、その変更を行うことも作
業負荷が大きく、同様に極めて困難であるという問題が
ある。
【0006】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
く成されたもので、コンピュータ・グラフィックスによ
る画像制作において、所望の隣接した面に連続模様がマ
ッピングされた物体等の2次元投影画像を容易に制作す
ることができる、コンピュータ・グラフィックス制作装
置を提供することを課題とする。
く成されたもので、コンピュータ・グラフィックスによ
る画像制作において、所望の隣接した面に連続模様がマ
ッピングされた物体等の2次元投影画像を容易に制作す
ることができる、コンピュータ・グラフィックス制作装
置を提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、表面にテクス
チャマッピングが施された物体の2次元投影画像を制作
するコンピュータ・グラフィックス制作装置において、
物体表面の3次元形状を構成する複数のポリゴンを展開
して得られる展開図を出力する展開図出力手段と、該展
開図出力手段から入力された展開図にマッピング用のテ
クスチャ画像を重ね合せ、展開図とテクスチャ画像との
位置合せを対話的に行う対話型合せ込み手段と、マッピ
ングされた展開図を基に投影画像を制作する画像制作手
段と、を備えた構成とすることにより、前記課題を達成
したものである。
チャマッピングが施された物体の2次元投影画像を制作
するコンピュータ・グラフィックス制作装置において、
物体表面の3次元形状を構成する複数のポリゴンを展開
して得られる展開図を出力する展開図出力手段と、該展
開図出力手段から入力された展開図にマッピング用のテ
クスチャ画像を重ね合せ、展開図とテクスチャ画像との
位置合せを対話的に行う対話型合せ込み手段と、マッピ
ングされた展開図を基に投影画像を制作する画像制作手
段と、を備えた構成とすることにより、前記課題を達成
したものである。
【0008】本発明は、又、前記コンピュータ・グラフ
ィックス制作装置において、対話型合せ込み手段が、テ
クスチャ原画像から所望の大きさのテクスチャユニット
を切り出すための有効範囲データを読み込む機能と、テ
クスチャ原画像データを読み込み、該テクスチャ原画像
データから上記有効範囲データに基づいてテクスチャユ
ニットを抽出すると共に、該テクスチャユニットをディ
スプレー上に任意の倍率で縦横に任意回数リピートして
マッピング用テクスチャ画像を表示する機能と、展開図
形状データを読み込み、該展開図形状データに基づいて
ディスプレー上に複数のポリゴンからなる展開図を表示
する機能と、ディスプレー上で、マッピング用テクスチ
ャ画像に重ね合せた展開図を、対話的に移動し、回転
し、スケーリングする機能と、所望のマッピング状態に
設定された展開図に対して、テクスチャユニットのピッ
チでポリゴンをクリッピングして分割し、分割後のポリ
ゴンの頂点にテクスチャ座標を割り当ててテクスチャマ
ッピングの合せ込みを行う機能とを備えた構成とするこ
とにより、同様に前記課題を達成したものである。
ィックス制作装置において、対話型合せ込み手段が、テ
クスチャ原画像から所望の大きさのテクスチャユニット
を切り出すための有効範囲データを読み込む機能と、テ
クスチャ原画像データを読み込み、該テクスチャ原画像
データから上記有効範囲データに基づいてテクスチャユ
ニットを抽出すると共に、該テクスチャユニットをディ
スプレー上に任意の倍率で縦横に任意回数リピートして
マッピング用テクスチャ画像を表示する機能と、展開図
形状データを読み込み、該展開図形状データに基づいて
ディスプレー上に複数のポリゴンからなる展開図を表示
する機能と、ディスプレー上で、マッピング用テクスチ
ャ画像に重ね合せた展開図を、対話的に移動し、回転
し、スケーリングする機能と、所望のマッピング状態に
設定された展開図に対して、テクスチャユニットのピッ
チでポリゴンをクリッピングして分割し、分割後のポリ
ゴンの頂点にテクスチャ座標を割り当ててテクスチャマ
ッピングの合せ込みを行う機能とを備えた構成とするこ
とにより、同様に前記課題を達成したものである。
【0009】
【作用】本発明においては、物体の表面にテクスチャマ
ッピングが施された2次元投影画像を制作する際に、物
体形状の展開図を使用すると共に、該展開図とテクスチ
ャ画像との相対的位置や大きさを対話的変更できるよう
にしたので、該展開図における物体形状の各頂点に対し
て、それぞれに対応するテクスチャ座標値(u ,v )を
割り当てる合せ込みを行う際に、ディスプレーを見なが
らテクスチャ画像に対して展開図を移動し、回転し、ス
ケーリングする作業を直感的に行うことが可能となる。
ッピングが施された2次元投影画像を制作する際に、物
体形状の展開図を使用すると共に、該展開図とテクスチ
ャ画像との相対的位置や大きさを対話的変更できるよう
にしたので、該展開図における物体形状の各頂点に対し
て、それぞれに対応するテクスチャ座標値(u ,v )を
割り当てる合せ込みを行う際に、ディスプレーを見なが
らテクスチャ画像に対して展開図を移動し、回転し、ス
ケーリングする作業を直感的に行うことが可能となる。
【0010】又、このような対話的な合せ込みを行うこ
とにより、マッピングに必要な物体形状の頂点のテクス
チャ座標値の算出と、展開図を構成するポリゴンがテク
スチャ画像を構成する2つ以上のテクスチャユニットに
またがっている場合にテクスチャユニットの境界でポリ
ゴンを分割する、いわゆるポリゴン分割とを自動的に行
うことが可能となる。
とにより、マッピングに必要な物体形状の頂点のテクス
チャ座標値の算出と、展開図を構成するポリゴンがテク
スチャ画像を構成する2つ以上のテクスチャユニットに
またがっている場合にテクスチャユニットの境界でポリ
ゴンを分割する、いわゆるポリゴン分割とを自動的に行
うことが可能となる。
【0011】その結果、展開図に対して任意状態のテク
スチャマッピングを簡単に行うことが可能となり、例え
ば隣接する2つの面に連続した模様を貼り込む等の任意
のテクスチャマッピングを容易に行うことが可能とな
り、又その変更も容易に行うことが可能となる。
スチャマッピングを簡単に行うことが可能となり、例え
ば隣接する2つの面に連続した模様を貼り込む等の任意
のテクスチャマッピングを容易に行うことが可能とな
り、又その変更も容易に行うことが可能となる。
【0012】従って、上記のように展開図に対してテク
スチャマッピングを施した後、その際に展開図として頂
点座標に与えられたテクスチャ座標値を基に、投影画像
生成時にテクスチャマッピングを施すと共に、常法に従
って投影画像を制作することにより、所望の隣接面に連
続した模様が貼付された物体の2次元投影画像を容易に
制作することが可能となる。
スチャマッピングを施した後、その際に展開図として頂
点座標に与えられたテクスチャ座標値を基に、投影画像
生成時にテクスチャマッピングを施すと共に、常法に従
って投影画像を制作することにより、所望の隣接面に連
続した模様が貼付された物体の2次元投影画像を容易に
制作することが可能となる。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。
細に説明する。
【0014】図1は、本発明に係る一実施例のコンピュ
ータ・グラフィックス制作装置を概念的に示したブロッ
ク図である。
ータ・グラフィックス制作装置を概念的に示したブロッ
ク図である。
【0015】本実施例のコンピュータ・グラフィックス
制作装置は、物体の形状に関するデータを入力する形状
入力装置10と、該形状入力装置10から入力された物
体形状に関するデータに基づいて、物体の3次元形状を
2次元のテクスチャ座標系に展開し、その展開図を自動
的に発生する展開図発生装置12と、テクスチャ原画像
からテクスチャユニットを切り出すための有効範囲デー
タが格納されている有効範囲情報入力装置14と、テク
スチャ原画像が格納されているテクスチャ画像入力装置
16と、有効範囲情報入力装置14及びテクスチャ画像
入力装置16からそれぞれ入力される有効範囲データと
テクスチャ原画像に基づいてマッピング用テクスチャ画
像を作成すると共に、該テクスチャ画像に展開図発生装
置12から入力される展開図とを対話的に合せ込む対話
型テクスチャマッピング合せ込み装置18と、物体形状
の位置、ライト及びカメラ等に関する情報を格納する形
状位置・ライト・カメラ情報入力装置20と、上記対話
型テクスチャマッピング合せ込み装置18から入力され
る展開図として頂点座標に与えられたテクスチャ座標値
を基に、投影画像生成時にテクスチャマッピングを施す
と共に、上記形状位置・ライト・カメラ情報入力装置2
0から入力される形状位置情報に基づいてマッピングさ
れた立体形状の位置を特定し、ライト情報及びカメラ情
報に基づいてマッピングされた立体形状の2次元投影画
像を作成する投影画像制作装置22とを備えている。
制作装置は、物体の形状に関するデータを入力する形状
入力装置10と、該形状入力装置10から入力された物
体形状に関するデータに基づいて、物体の3次元形状を
2次元のテクスチャ座標系に展開し、その展開図を自動
的に発生する展開図発生装置12と、テクスチャ原画像
からテクスチャユニットを切り出すための有効範囲デー
タが格納されている有効範囲情報入力装置14と、テク
スチャ原画像が格納されているテクスチャ画像入力装置
16と、有効範囲情報入力装置14及びテクスチャ画像
入力装置16からそれぞれ入力される有効範囲データと
テクスチャ原画像に基づいてマッピング用テクスチャ画
像を作成すると共に、該テクスチャ画像に展開図発生装
置12から入力される展開図とを対話的に合せ込む対話
型テクスチャマッピング合せ込み装置18と、物体形状
の位置、ライト及びカメラ等に関する情報を格納する形
状位置・ライト・カメラ情報入力装置20と、上記対話
型テクスチャマッピング合せ込み装置18から入力され
る展開図として頂点座標に与えられたテクスチャ座標値
を基に、投影画像生成時にテクスチャマッピングを施す
と共に、上記形状位置・ライト・カメラ情報入力装置2
0から入力される形状位置情報に基づいてマッピングさ
れた立体形状の位置を特定し、ライト情報及びカメラ情
報に基づいてマッピングされた立体形状の2次元投影画
像を作成する投影画像制作装置22とを備えている。
【0016】本実施例のコンピュータ・グラフィックス
制作装置について詳述すると、形状入力装置10は、複
数のポリゴンで構成される物体の形状を、各頂点の座標
値と、ポリゴンを定義する頂点の並び(列)とで入力す
る機能を備えている。
制作装置について詳述すると、形状入力装置10は、複
数のポリゴンで構成される物体の形状を、各頂点の座標
値と、ポリゴンを定義する頂点の並び(列)とで入力す
る機能を備えている。
【0017】具体的には、物体形状の各頂点は、xyz 座
標を用いて、例えばP1(x 1,y1,z 1)、P2(x
2,y 2,z 2)、・・・の如く定義し、ポリゴン
は、xyz 座標値で特定された各頂点P1、P2・・・を
用いてS1(P1,P2,P3,P4)、S2(P5,
P6,P2)・・・の如く定義する。なお、物体が後述
する立方体の場合は、全て四角形の面で構成されている
ため、ポリゴンは全て4つの頂点で定義されることにな
る。これらデータを、例えばキーボードやマウス等を用
いて入力を指示する。
標を用いて、例えばP1(x 1,y1,z 1)、P2(x
2,y 2,z 2)、・・・の如く定義し、ポリゴン
は、xyz 座標値で特定された各頂点P1、P2・・・を
用いてS1(P1,P2,P3,P4)、S2(P5,
P6,P2)・・・の如く定義する。なお、物体が後述
する立方体の場合は、全て四角形の面で構成されている
ため、ポリゴンは全て4つの頂点で定義されることにな
る。これらデータを、例えばキーボードやマウス等を用
いて入力を指示する。
【0018】展開図発生装置12は、形状入力装置10
より物体の形状を、該形状を記述する上記の各頂点の座
標値と頂点列とで読み込み、その情報に基づいて自動的
にその形状の展開図を発生させると共に、テクスチャ座
標値としてその形状を登録する機能を有している。
より物体の形状を、該形状を記述する上記の各頂点の座
標値と頂点列とで読み込み、その情報に基づいて自動的
にその形状の展開図を発生させると共に、テクスチャ座
標値としてその形状を登録する機能を有している。
【0019】この展開図発生装置12では、展開図が物
体の形状データとして登録される。この展開図の登録に
用いられる形状データは、各頂点を定義する空間座標
(x ,y ,z )の値と、空間座標値それぞれに対応する
テクスチャ座標(u ,v )の値の組合せ、及び、ポリゴ
ンを定義する頂点の並び(頂点列)と各ポリゴンの親子
関係を示す親ポリゴンIDとの組合せで構成されてい
る。この頂点の定義例と、ポリゴンの定義例を次に示
す。
体の形状データとして登録される。この展開図の登録に
用いられる形状データは、各頂点を定義する空間座標
(x ,y ,z )の値と、空間座標値それぞれに対応する
テクスチャ座標(u ,v )の値の組合せ、及び、ポリゴ
ンを定義する頂点の並び(頂点列)と各ポリゴンの親子
関係を示す親ポリゴンIDとの組合せで構成されてい
る。この頂点の定義例と、ポリゴンの定義例を次に示
す。
【0020】〔頂点定義例〕 P1(x 1,y 1,z 1)(u 1,v 1) P2(x 2,y 2,z 2)(u 2,v 2) 〔ポリゴン定義例〕 S1(P1,P2,P3,P4)(ルート) S2(P5,P6,P2)(S1)
【0021】上記ポリゴン定義例では、(ルート)はポ
リゴンS1がルートポリゴンであることを示し、(S
1)は親ポリゴンIDを示している。この親ポリゴンI
Dは、ポリゴンS1が、ポリゴンS2の親ポリゴン、即
ちポリゴンS2はポリゴンS1の子ポリゴンであること
を表わしている。
リゴンS1がルートポリゴンであることを示し、(S
1)は親ポリゴンIDを示している。この親ポリゴンI
Dは、ポリゴンS1が、ポリゴンS2の親ポリゴン、即
ちポリゴンS2はポリゴンS1の子ポリゴンであること
を表わしている。
【0022】有効範囲情報入力装置14は、テクスチャ
マッピングに用いる原画像から実際にマッピングする際
に用いるテクスチャ画像を作成するための単位画像であ
るテクスチャユニットを切り出すための有効範囲データ
を対話型テクスチャマッピング合せ込み装置18に対し
て入力する機能を有している。
マッピングに用いる原画像から実際にマッピングする際
に用いるテクスチャ画像を作成するための単位画像であ
るテクスチャユニットを切り出すための有効範囲データ
を対話型テクスチャマッピング合せ込み装置18に対し
て入力する機能を有している。
【0023】テクスチャ画像入力装置16は、物体の表
面にテクスチャマッピングを施すために用いるテクスチ
ャ原画像を対話型テクスチャマッピッング合せ込み装置
18へ入力する機能を有している。
面にテクスチャマッピングを施すために用いるテクスチ
ャ原画像を対話型テクスチャマッピッング合せ込み装置
18へ入力する機能を有している。
【0024】対話型テクチャマッピング合せ込み装置1
8は、ディスプレー上で物体形状を構成するポリゴンの
各頂点と1以上のテクスチャユニットからなるテクスチ
ャ画像の合せ込みを対話的に行うもので、該テクスチャ
画像に重ねた展開図に対して、例えばポインティングデ
バイスで移動・回転・スケーリングを施すことにより、
そのテクスチャ画像に対する展開図の相対的位置や大き
さを任意に変更することにより合せ込みを行い、その合
せ込みに必要な座標計算とポリゴン分割を自動的に行う
機能を有している。
8は、ディスプレー上で物体形状を構成するポリゴンの
各頂点と1以上のテクスチャユニットからなるテクスチ
ャ画像の合せ込みを対話的に行うもので、該テクスチャ
画像に重ねた展開図に対して、例えばポインティングデ
バイスで移動・回転・スケーリングを施すことにより、
そのテクスチャ画像に対する展開図の相対的位置や大き
さを任意に変更することにより合せ込みを行い、その合
せ込みに必要な座標計算とポリゴン分割を自動的に行う
機能を有している。
【0025】形状位置・ライト・カメラ情報入力装置
(以下、単に情報入力装置ともいう)20は、投影画像
を制作する際に、形状入力装置10で入力した物体を配
置する配置位置、ライト位置等のライト情報及びカメラ
位置等のカメラ情報を投影画像制作装置22へ入力する
機能を有している。
(以下、単に情報入力装置ともいう)20は、投影画像
を制作する際に、形状入力装置10で入力した物体を配
置する配置位置、ライト位置等のライト情報及びカメラ
位置等のカメラ情報を投影画像制作装置22へ入力する
機能を有している。
【0026】投影画像制作装置22は、対話型テクスチ
ャマッピング合せ込み装置18、テクスチャ画像入力装
置16、情報入力装置20からそれぞれデータを読み込
み、そのデータに基づいて所望の模様が貼り込まれた物
体の2次元投影画像を制作する機能を有している。
ャマッピング合せ込み装置18、テクスチャ画像入力装
置16、情報入力装置20からそれぞれデータを読み込
み、そのデータに基づいて所望の模様が貼り込まれた物
体の2次元投影画像を制作する機能を有している。
【0027】次に、本実施例の作用を説明する。
【0028】先ず、展開図発生装置12で展開図を自動
的に発生するまでの処理を図2〜図4に示したフローチ
ャートを用いて説明する。ここでは、図5に示した立方
体を展開する場合を例に採り上げる。
的に発生するまでの処理を図2〜図4に示したフローチ
ャートを用いて説明する。ここでは、図5に示した立方
体を展開する場合を例に採り上げる。
【0029】まず、形状入力装置10から前述した各頂
点P1、P2・・・に関する3次元座標値と、各ポリゴ
ンを定義する頂点列S1(P1、P2、P3、P4)等
のリストが展開図発生装置12に入力される(ステップ
110)。
点P1、P2・・・に関する3次元座標値と、各ポリゴ
ンを定義する頂点列S1(P1、P2、P3、P4)等
のリストが展開図発生装置12に入力される(ステップ
110)。
【0030】展開図発生装置12では、上記入力データ
に基づいて、展開の始点となるルートポリゴン(図5で
はS1)を選択し、該ルートポリゴンS1を、図6に示
すように、テクスチャ座標系uv平面上に展開する(ステ
ップ114)。このルートポリゴンの展開は、ポリゴン
の形状と大きさが保たれていれば、uv平面上の任意の位
置及び向きに行ってよい。
に基づいて、展開の始点となるルートポリゴン(図5で
はS1)を選択し、該ルートポリゴンS1を、図6に示
すように、テクスチャ座標系uv平面上に展開する(ステ
ップ114)。このルートポリゴンの展開は、ポリゴン
の形状と大きさが保たれていれば、uv平面上の任意の位
置及び向きに行ってよい。
【0031】次いで、ステップ116で、展開済みの上
記ルートポリゴンと辺を共有している未展開のポリゴン
があるか否かを判断し、No の場合はステップ112に
戻って新たなルートポリゴンを選択し、Yesの場合は、
図7に示すように、次に展開する被展開ポリゴンS2を
選択する(ステップ118)。
記ルートポリゴンと辺を共有している未展開のポリゴン
があるか否かを判断し、No の場合はステップ112に
戻って新たなルートポリゴンを選択し、Yesの場合は、
図7に示すように、次に展開する被展開ポリゴンS2を
選択する(ステップ118)。
【0032】選択した上記ポリゴンS2を前記図6に示
したuv平面上に展開する操作は、以下のようにして行
う。先ず、図8に示すように、展開しようとするポリゴ
ンS2の1つの頂点Pd を選択し(ステップ120)、
xyz 空間のワールド座標系で、共有辺の両端に位置する
頂点P1及びP2と、その被展開頂点Pd の間の距離 d
1 及び d2をそれぞれ算出する(ステップ122)。
したuv平面上に展開する操作は、以下のようにして行
う。先ず、図8に示すように、展開しようとするポリゴ
ンS2の1つの頂点Pd を選択し(ステップ120)、
xyz 空間のワールド座標系で、共有辺の両端に位置する
頂点P1及びP2と、その被展開頂点Pd の間の距離 d
1 及び d2をそれぞれ算出する(ステップ122)。
【0033】次いで、算出したワールド座標xyz 系にお
ける上記距離 d1、 d2を用いて、図9に示すように、
uv空間のテクスチャ座標系で、頂点P1から距離 d1 、
頂点P2から距離 d2に相当する位置(便宜上、xyz 座
標系と同一の記号で示す)にある2つの点Pa 、Pb の
テクスチャ座標値を算出し(ステップ124)、この2
つのテクスチャ座標値Pa 、Pb のうち、共有辺に対し
て親ポリゴンS1と反対側に位置する点(座標値Pb )
を選択し、これを被展開頂点Pd のテクスチャ座標値と
する(ステップ126)。
ける上記距離 d1、 d2を用いて、図9に示すように、
uv空間のテクスチャ座標系で、頂点P1から距離 d1 、
頂点P2から距離 d2に相当する位置(便宜上、xyz 座
標系と同一の記号で示す)にある2つの点Pa 、Pb の
テクスチャ座標値を算出し(ステップ124)、この2
つのテクスチャ座標値Pa 、Pb のうち、共有辺に対し
て親ポリゴンS1と反対側に位置する点(座標値Pb )
を選択し、これを被展開頂点Pd のテクスチャ座標値と
する(ステップ126)。
【0034】被展開頂点Pd のテクスチャ座標値を決定
した後、ステップ128で、上記被展開ポリゴン(子ポ
リゴン)S2について、全ての頂点が展開されたか否か
を判断し、No の場合はステップ120に戻り、前記頂
点Pd の場合と同様の方法で、図8の場合であれば頂点
Pe の展開を行い、Yesの場合は、次のステップ130
で、全てのポリゴンが展開されたか否かを判断し、No
の場合はステップ116に戻って前述した操作を繰り返
し、Yesと判断された場合には、次のステップ132に
進む。
した後、ステップ128で、上記被展開ポリゴン(子ポ
リゴン)S2について、全ての頂点が展開されたか否か
を判断し、No の場合はステップ120に戻り、前記頂
点Pd の場合と同様の方法で、図8の場合であれば頂点
Pe の展開を行い、Yesの場合は、次のステップ130
で、全てのポリゴンが展開されたか否かを判断し、No
の場合はステップ116に戻って前述した操作を繰り返
し、Yesと判断された場合には、次のステップ132に
進む。
【0035】ステップ132では、全てのポリゴンが展
開された展開図に対して、後に行うテクスチャマッピン
グ等の処理が容易にできるように、後処理として展開図
のuv座標値を正規化するためにスケーリングを施し、展
開図発生の全操作を完了する。なお、このスケーリング
は、最終的に得られた展開図が、例えば図10のようで
あったとすると、この展開図全体を、u 座標値、v 座標
値共に0〜1の範囲に収めるように、スケーリング及び
平行移動を施すことを意味する。
開された展開図に対して、後に行うテクスチャマッピン
グ等の処理が容易にできるように、後処理として展開図
のuv座標値を正規化するためにスケーリングを施し、展
開図発生の全操作を完了する。なお、このスケーリング
は、最終的に得られた展開図が、例えば図10のようで
あったとすると、この展開図全体を、u 座標値、v 座標
値共に0〜1の範囲に収めるように、スケーリング及び
平行移動を施すことを意味する。
【0036】以上の処理により、前記展開図発生装置1
2で作成された正規化された展開図に対応する展開図情
報、即ち各頂点を定義するP1(x 1,y 1,z 1)
(u 1,v 1)等の座標値とuv平面座標値との組合せ、
及び各ポリゴンを定義するS1(P1,P2,P3,P
4)等の頂点列とポリゴンの親子関係を示す親ポリゴン
ID等との組合せを、次に実行する対話型テクスチャマ
ッピング合せ込み処理に使用する。
2で作成された正規化された展開図に対応する展開図情
報、即ち各頂点を定義するP1(x 1,y 1,z 1)
(u 1,v 1)等の座標値とuv平面座標値との組合せ、
及び各ポリゴンを定義するS1(P1,P2,P3,P
4)等の頂点列とポリゴンの親子関係を示す親ポリゴン
ID等との組合せを、次に実行する対話型テクスチャマ
ッピング合せ込み処理に使用する。
【0037】以下、対話型テクスチャマッピング合せ込
み装置18で実行する合せ込み処理を、図11、図12
に示したフローチャートを用いて詳細に説明する。ここ
では、前記図10に示した展開図に、図13に示したテ
クスチャ原画像で与えられるテクスチャをマッピングす
る場合を例に採り上げる。
み装置18で実行する合せ込み処理を、図11、図12
に示したフローチャートを用いて詳細に説明する。ここ
では、前記図10に示した展開図に、図13に示したテ
クスチャ原画像で与えられるテクスチャをマッピングす
る場合を例に採り上げる。
【0038】先ず、展開図発生装置12から、自動生成
した展開図の形状を展開図情報(各頂点のxyz 座標値と
uv座標値との組合せ、及び各ポリゴンを定義する頂点列
と親子関係の組合せ)として読み込むと共に、有効範囲
情報入力装置14及びテクスチャ画像入力装置16から
それぞれ有効範囲データ(情報)及びテクスチャ原画像
に関する画像データを読み込む(ステップ210)。
した展開図の形状を展開図情報(各頂点のxyz 座標値と
uv座標値との組合せ、及び各ポリゴンを定義する頂点列
と親子関係の組合せ)として読み込むと共に、有効範囲
情報入力装置14及びテクスチャ画像入力装置16から
それぞれ有効範囲データ(情報)及びテクスチャ原画像
に関する画像データを読み込む(ステップ210)。
【0039】次いで、上記有効範囲情報に基づいてテク
スチャ画像の単位(テクスチャユニット)の切り出しを
行う(ステップ212)。この切り出し処理を図13に
概念的に示した。この図13では、全体が1つのテクス
チャ原画像であり、該テクスチャ原画像の内側に有効範
囲(破線で示した)で規定された、切り出す予定のテク
スチャユニット(画像)Uが示してある。
スチャ画像の単位(テクスチャユニット)の切り出しを
行う(ステップ212)。この切り出し処理を図13に
概念的に示した。この図13では、全体が1つのテクス
チャ原画像であり、該テクスチャ原画像の内側に有効範
囲(破線で示した)で規定された、切り出す予定のテク
スチャユニット(画像)Uが示してある。
【0040】上記有効範囲は、切り出したテクスチャユ
ニットUを縦横に繰り返し表示した場合に、各テクスチ
ャユニットUの境界部で模様(柄)が連続するように設
定されている。
ニットUを縦横に繰り返し表示した場合に、各テクスチ
ャユニットUの境界部で模様(柄)が連続するように設
定されている。
【0041】次いで、ステップ214に進み、上記ステ
ップ212で切り出(抽出)したテクスチャユニットを
ディスプレー上で縦横に繰り返し表示してマッピング用
のテクスチャ画像を作成すると共に、該テクスチャ画像
に前記展開図情報に基づいて作成された展開図を重ね合
せて表示する。この状態を図14に示す。この図14で
は、テクスチャユニットUを縦方向に2つ、横方向に3
つ繰り返し表示した状態が示してある。
ップ212で切り出(抽出)したテクスチャユニットを
ディスプレー上で縦横に繰り返し表示してマッピング用
のテクスチャ画像を作成すると共に、該テクスチャ画像
に前記展開図情報に基づいて作成された展開図を重ね合
せて表示する。この状態を図14に示す。この図14で
は、テクスチャユニットUを縦方向に2つ、横方向に3
つ繰り返し表示した状態が示してある。
【0042】次いで、図14に示した状態から、所望の
マッピング状態を実現するために、マウスを用いてテク
スチャ画像に対する展開図の相対的な位置と大きさとを
対話的に変更する合せ込みを行う(ステップ216)。
この変更後の状態を図15に示す。この図15には、前
記図14に比べてテクスチャユニットを縦横にそれぞれ
1つずつ増やし、この状態のテクスチャ画像に対して、
展開図を相対的に移動し、回転し、拡大した状態が示し
てある。
マッピング状態を実現するために、マウスを用いてテク
スチャ画像に対する展開図の相対的な位置と大きさとを
対話的に変更する合せ込みを行う(ステップ216)。
この変更後の状態を図15に示す。この図15には、前
記図14に比べてテクスチャユニットを縦横にそれぞれ
1つずつ増やし、この状態のテクスチャ画像に対して、
展開図を相対的に移動し、回転し、拡大した状態が示し
てある。
【0043】上記合せ込みにより、所望のマッピング状
態が図15に示したものとして得られたなら、同図の状
態でテクスチャ画像と展開図の相対関係を固定し、テク
スチャユニットの境界に沿ってポリゴン分割を行い、且
つ各ポリゴンの頂点座標をテクスチャ座標に対応付ける
処理を行う(ステップ218)。
態が図15に示したものとして得られたなら、同図の状
態でテクスチャ画像と展開図の相対関係を固定し、テク
スチャユニットの境界に沿ってポリゴン分割を行い、且
つ各ポリゴンの頂点座標をテクスチャ座標に対応付ける
処理を行う(ステップ218)。
【0044】上記ポリゴン分割と座標の対応付けは対話
的な合せ込み処理により自動的に行われる。ポリゴン分
割された展開図を図16に概念的に示した。図中破線が
ポリゴン分割線であり、テクスチャユニットUの境界に
相当する。このようなポリゴン分割を行うことにより、
テクスチャユニットUを単位として設定されるテクスチ
ャ座標にポリゴンの頂点座標を正確に対応付けることが
容易となる。
的な合せ込み処理により自動的に行われる。ポリゴン分
割された展開図を図16に概念的に示した。図中破線が
ポリゴン分割線であり、テクスチャユニットUの境界に
相当する。このようなポリゴン分割を行うことにより、
テクスチャユニットUを単位として設定されるテクスチ
ャ座標にポリゴンの頂点座標を正確に対応付けることが
容易となる。
【0045】ポリゴン分割と座標の対応付けが終了した
後、その状態のテクスチャマッピングを施した3次元形
状をディスプレー上に表示する(ステップ220)。こ
れを図17に模式的に示した。なお、この図には、隣接
面に対して連続した模様(柄)が貼り込まれている様子
を示すため、便宜上前記図15とは異なるテクスチャで
表現してある。
後、その状態のテクスチャマッピングを施した3次元形
状をディスプレー上に表示する(ステップ220)。こ
れを図17に模式的に示した。なお、この図には、隣接
面に対して連続した模様(柄)が貼り込まれている様子
を示すため、便宜上前記図15とは異なるテクスチャで
表現してある。
【0046】次いで、ステップ222で、3次元形状に
対するマッピングが所望の状態にあるか否かを判定し、
NOの場合はステップ216に戻って再度合せ込みを行
い、YESの場合はテクスチャマッピングの合せ込みを
終了する。
対するマッピングが所望の状態にあるか否かを判定し、
NOの場合はステップ216に戻って再度合せ込みを行
い、YESの場合はテクスチャマッピングの合せ込みを
終了する。
【0047】上記の如くして図11、図12に示したフ
ローチャートに従って所望のテクスチャマッピングの状
態が得られたならば、そのマッピングが施された3次元
形状のデータを投影画像制作装置22に入力し、前記情
報入力装置20から入力される情報に基づいて、テクス
チャマッピングされた上記3次元形状の画像上の位置を
指定すると共に、ライト及びカメラの位置等をも指定し
て2次元投影画像を作成する。
ローチャートに従って所望のテクスチャマッピングの状
態が得られたならば、そのマッピングが施された3次元
形状のデータを投影画像制作装置22に入力し、前記情
報入力装置20から入力される情報に基づいて、テクス
チャマッピングされた上記3次元形状の画像上の位置を
指定すると共に、ライト及びカメラの位置等をも指定し
て2次元投影画像を作成する。
【0048】以上、詳述した如く、本実施例によれば、
展開図発生装置12で物体形状の展開図を自動的に発生
することができると共に、テクスチャ画像に対する展開
図の合せ込みを任意の状態で行うことができるので、物
体形状の3次元座標値を、2次元のテクスチャ座標値に
対応付ける合せ込みに必要な各点毎の座標計算、座標入
力及びポリゴン分割を手入力で行う必要がなくなるた
め、例えば、辺を共有する隣接する所望の2つの面に連
続した模様がマッピングされた物体の投影画像を極めて
容易に制作することが可能となり、コンピュータ・グラ
フィックス制作作業の効率化を図ることが可能となる。
展開図発生装置12で物体形状の展開図を自動的に発生
することができると共に、テクスチャ画像に対する展開
図の合せ込みを任意の状態で行うことができるので、物
体形状の3次元座標値を、2次元のテクスチャ座標値に
対応付ける合せ込みに必要な各点毎の座標計算、座標入
力及びポリゴン分割を手入力で行う必要がなくなるた
め、例えば、辺を共有する隣接する所望の2つの面に連
続した模様がマッピングされた物体の投影画像を極めて
容易に制作することが可能となり、コンピュータ・グラ
フィックス制作作業の効率化を図ることが可能となる。
【0049】以上、本発明について具体的に説明した
が、本発明は、前記実施例に示したものに限られるもの
でなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であ
る。
が、本発明は、前記実施例に示したものに限られるもの
でなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であ
る。
【0050】例えば、物体形状が立方体である場合を示
したが、これに限られるものでなく、任意形状の物体に
ついて適用可能である。従って、3次元形状を構成する
ポリゴンは、四角形に限らず、三角形であっても、又、
五角形以上であってもよいことはいうまでもない。
したが、これに限られるものでなく、任意形状の物体に
ついて適用可能である。従って、3次元形状を構成する
ポリゴンは、四角形に限らず、三角形であっても、又、
五角形以上であってもよいことはいうまでもない。
【0051】又、本発明は、展開図を展開図発生装置1
2で自動的に発生させる場合に限られるものでなく、他
の方法で作成した展開図(情報)を用いてもよい。
2で自動的に発生させる場合に限られるものでなく、他
の方法で作成した展開図(情報)を用いてもよい。
【0052】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、コ
ンピュータ・グラフィックス制作において、物体表面に
テクスチャマッピングを行う場合、その物体形状の展開
図を用いると共に、テクスチャ画像に対する展開図の相
対的な位置や大きさを自由に変更できるようにしたの
で、物体表面に対するテクスチャ画像の合せ込みを極め
て容易に行うことが可能となり、その結果テクスチャマ
ッピングが施された物体の2次元投影画像を容易に制作
することが可能となる。
ンピュータ・グラフィックス制作において、物体表面に
テクスチャマッピングを行う場合、その物体形状の展開
図を用いると共に、テクスチャ画像に対する展開図の相
対的な位置や大きさを自由に変更できるようにしたの
で、物体表面に対するテクスチャ画像の合せ込みを極め
て容易に行うことが可能となり、その結果テクスチャマ
ッピングが施された物体の2次元投影画像を容易に制作
することが可能となる。
【図1】本発明に係る一実施例のコンピュータ・グラフ
ィックス制作装置の概略構成を示すブロック図
ィックス制作装置の概略構成を示すブロック図
【図2】展開図の自動生成を説明するフローチャート
【図3】展開図の自動生成を説明する他のフローチャー
ト
ト
【図4】展開図の自動生成を説明する更に他のフローチ
ャート
ャート
【図5】入力された物体形状とルートポリゴンの関係を
示す線図
示す線図
【図6】uv平面上に展開されたルートポリゴンを示す線
図
図
【図7】共有辺と被展開ポリゴンとの関係を示す線図
【図8】被展開頂点と共有辺の端点との距離の関係を示
す線図
す線図
【図9】テクスチャ座標系における被展開頂点の候補点
を示す線図
を示す線図
【図10】展開が完了した展開図の一例を示す線図
【図11】対話的に行う合せ込みを説明するフローチャ
ート
ート
【図12】対話的に行う合せ込みを説明する他のフロー
チャート
チャート
【図13】テクスチャ原画像とテクスチャユニットとの
関係を示す説明図
関係を示す説明図
【図14】テクスチャ画像に展開図を重ねた状態を示す
説明図
説明図
【図15】合せ込み後のテクスチャ画像と展開図の関係
を示す説明図
を示す説明図
【図16】自動的に行われるポリゴン分割を示す説明図
【図17】テクスチャマッピングされた物体を示す模式
的に示す斜視図
的に示す斜視図
10…形状入力装置 12…展開図発生装置 14…有効範囲情報入力装置 16…テクスチャ画像入力装置 18…対話型テクスチャマッピング合せ込み装置 20…形状位置・ライト・カメラ情報入力装置 22…投影画像制作装置
Claims (2)
- 【請求項1】表面にテクスチャマッピングが施された物
体の2次元投影画像を制作するコンピュータ・グラフィ
ックス制作装置において、 物体表面の3次元形状を構成する複数のポリゴンを展開
して得られる展開図を出力する展開図出力手段と、 該展開図出力手段から入力された展開図にマッピング用
のテクスチャ画像を重ね合せ、展開図とテクスチャ画像
との位置合せを対話的に行う対話型合せ込み手段と、 マッピングされた展開図を基に投影画像を制作する画像
制作手段と、を備えていることを特徴とするコンピュー
タ・グラフィックス制作装置。 - 【請求項2】請求項1において、 前記対話型合せ込み手段が、テクスチャ原画像から所望
の大きさのテクスチャユニットを切り出すための有効範
囲データを読み込む機能と、 テクスチャ原画像データを読み込み、該テクスチャ原画
像データから上記有効範囲データに基づいてテクスチャ
ユニットを抽出すると共に、該テクスチャユニットをデ
ィスプレー上に任意の倍率で縦横に任意回数リピートし
てマッピング用テクスチャ画像を表示する機能と、 展開図形状データを読み込み、該展開図形状データに基
づいてディスプレー上に複数のポリゴンからなる展開図
を表示する機能と、 ディスプレー上で、マッピング用テクスチャ画像に重ね
合せた展開図を、対話的に移動し、回転し、スケーリン
グする機能と、 所望のマッピング状態に設定された展開図に対して、テ
クスチャユニットのピッチでポリゴンをクリッピングし
て分割し、分割後のポリゴンの頂点にテクスチャ座標を
割り当ててテクスチャマッピングの合せ込みを行う機能
とを備えていることを特徴とするコンピュータ・グラフ
ィックス制作装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32766492A JP3268666B2 (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | コンピュータ・グラフィックス制作装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32766492A JP3268666B2 (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | コンピュータ・グラフィックス制作装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06176129A JPH06176129A (ja) | 1994-06-24 |
JP3268666B2 true JP3268666B2 (ja) | 2002-03-25 |
Family
ID=18201593
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32766492A Expired - Fee Related JP3268666B2 (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | コンピュータ・グラフィックス制作装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3268666B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0850605A (ja) * | 1994-08-05 | 1996-02-20 | Toppan Printing Co Ltd | パッケージデザイン支援装置 |
JP3596959B2 (ja) * | 1995-11-17 | 2004-12-02 | 富士通株式会社 | テクスチャ編集システム |
JP3672739B2 (ja) * | 1998-06-29 | 2005-07-20 | 富士通株式会社 | テクスチャ画像生成装置 |
JP4474743B2 (ja) * | 2000-07-03 | 2010-06-09 | ソニー株式会社 | 三次元画像生成装置および三次元画像生成方法、並びにプログラム記録媒体 |
JP4514943B2 (ja) * | 2000-12-07 | 2010-07-28 | 大日本印刷株式会社 | 画像作成方法および装置 |
JP2008134788A (ja) * | 2006-11-28 | 2008-06-12 | Toppan Forms Co Ltd | 3次元製品提供システム |
JP4879946B2 (ja) * | 2008-09-04 | 2012-02-22 | 株式会社スクウェア・エニックス | 3次元デザイン支援装置及びプログラム |
JP2012125422A (ja) * | 2010-12-15 | 2012-07-05 | Sanyo Product Co Ltd | 遊技機 |
JP6930091B2 (ja) * | 2016-11-15 | 2021-09-01 | 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法、画像処理システムおよびプログラム |
-
1992
- 1992-12-08 JP JP32766492A patent/JP3268666B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06176129A (ja) | 1994-06-24 |
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