JP3268667B2 - 対話式ポリゴン選択装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、対話式ポリゴン選択装
置、特に３次元形状が複雑な場合であっても、該形状を
構成する複数のポリゴンの中から対話的に希望するポリ
ゴンを選択することができる対話式ポリゴン選択装置に
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
は、複数のポリゴンからなる３次元形状を用いて画像制
作するに際し、その形状を構成する特定のポリゴンを選
択し、ポリゴン単位で所定の処理を施す必要が生じるこ
とがある。

【０００３】例えば、物体の複雑な曲面をポリゴンで近
似し、該ポリゴンをスムーズシェーディング（smooth s
hading）を施すことが行われるが、その場合には、各対
象ポリゴンの面の方向を予め揃えておく必要がある。従
って、あるポリゴンの表裏が逆になっている場合には、
前もってポリゴン単位でその向きを変更しなければなら
ず、そのために特定のポリゴンを選択する必要が生じ
る。

【０００４】従来、上記のような特定のポリゴンを選択
する作業は、予め付されているポリゴンの識別番号をオ
ペレータが判断し、それを手入力して指定することによ
り行われていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、オペレ
ータが識別番号を判断し、それを手入力で指定すること
により特定のポリゴンを選択する際の作業負荷が大き
く、特に３次元形状が複雑である場合には作業負荷が非
常に大きいという問題がある。

【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、オペレータがポリゴンの識別番号を
逐一判断し、それを手入力するという作業を行うことな
く、形状が複雑な場合であっても、その形状を構成する
任意のポリゴンを容易且つ確実に選択することができる
対話式ポリゴン選択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】本発明においては、コン
ピュータ・グラフィックス制作において、３次元形状を
構成する複数のポリゴンの中からポリゴンを対話的に選
択する対話式ポリゴン選択装置であって、３次元形状に
関する画像データを同一サイズの第１画像表示領域及び
第２画像表示領域に同一の投影条件でそれぞれ入力する
機能と、入力された３次元形状を構成する複数のポリゴ
ンに識別番号を自動的に割り当てる機能と、第１画像表
示領域に３次元形状を表示し、形状が投影表示されてい
る画像上の座標を指示手段で指示して入力する機能と、
第２画像表示領域に入力された３次元形状を構成する複
数のポリゴンに、各ポリゴンの識別番号に対応させた色
でそれぞれレンダリングする機能と、第１画像表示領域
で指示入力された座標と同一座標の第２画像表示領域に
レンダリングされているポリゴンの色から、指示入力さ
れた該座標位置にあるポリゴンの識別番号を判別する機
能と、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、前記対話式ポリゴン選択装
置において、判別されたポリゴンの識別番号を外部装置
に出力する機能を備えたものである。

【０００９】

【作用】本発明においては、第１画像表示領域（ディス
プレイ）上に表示された形状を見ながらポインティング
デバイス等の指示手段によって画面上の位置（座標）を
指定することにより、該第１画像表示領域と同一の投影
条件で入力されている第２画像表示領域において色と１
体１に対応付けられているポリゴンの識別番号を自動的
に選択し、それを、例えば外部装置に出力することが可
能となる。

【００１０】従って、本発明によれば、オペレータが必
要とするポリゴンの識別番号の判断やその手入力を逐一
行う必要がなくなるので、コンピュータ・グラフィック
ス制作作業の負荷を大幅に軽減することが可能となる。

【００１１】又、本発明において、判別されたポリゴン
の識別番号を外部装置に出力する機能を備えている場合
には、選択したポリゴンに対して外部装置で所望の操作
を施すことが可能となる。

【００１２】

【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。

【００１３】図１は、本発明に係る一実施例の対話式ポ
リゴン選択装置が適用されたシステムの概略構成を示す
ブロック図である。

【００１４】上記システムは、物体形状を入力するため
の形状入力装置１０と、該形状入力装置１０から入力さ
れる複数のポリゴンからなる形状について、ポインティ
ングデバイスを用いて対話的に特定のポリゴンを選択
し、その識別番号を出力する機能を有する対話的ポリゴ
ン選択装置１２と、該選択装置１２で選択されたポリゴ
ンの識別番号を入力すると、そのポリゴンに対してポリ
ゴン単位で属性等を操作する機能を有する外部装置１４
とで構成されている。

【００１５】上記形状入力装置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。

【００１６】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）・・・の如く定義し、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こと
により、物体形状を対話式ポリゴン選択装置１２に入力
できるようになっている。

【００１７】対話式ポリゴン選択装置１２は、３次元形
状を構成する複数のポリゴンの中から特定の１又は２以
上のポリゴンを対話的に選択するために以下の機能を有
している。

【００１８】入力される３次元形状を構成する全てのポ
リゴンに識別番号を自動的に割り当てると共に、同一サ
イズの第１画像表示領域と第２画像表示領域に対して、
それぞれ３次元形状に関する画像データを同一の投影条
件で入力する。

【００１９】第１画像表示領域（ディスプレー上）に３
次元形状を表示し、該形状上の座標をポインティングデ
バイスで指示すると、第２画像表示領域に入力されてい
る同一形状にレンダリングされている同座標位置の色か
ら、第１画像表示領域で指示した座標値に対応するポリ
ゴンの識別番号を判別する。

【００２０】上記のように判別することによって選択さ
れたポリゴンの識別番号は、次の外部装置１４に入力さ
れ、所定の操作が行われる。

【００２１】次に、本実施例の作用を、図２及び図３に
示したフローチャートに従って説明する。

【００２２】まず、形状入力装置１０から、複数のポリ
ゴンからなる形状と、カメラ、ライト位置等の情報を対
話式ポリゴン選択装置１２に入力し（ステップ１１
０）、次いで全てのポリゴンに通し番号からなる識別番
号を自動的に割り当てる（ステップ１１２）。なお、識
別番号は必ずしも通し番号である必要はなく、重複して
いなければよい。

【００２３】次いで、入力された３次元形状を第１画像
表示領域及び第２画像表示領域それぞれに、色を除き、
視点位置、視線方向、大きさ及び角度を同じくする同一
の投影条件でレンダリング（陰面処理）する。即ち、第
１画像表示領域では通常の反射モデルによるシェーディ
ングを行い、各ポリゴンを視覚で認識できるようにす
る。一方、第２画像表示領域では各ポリゴンを識別番号
に対応する色で描画する。

【００２４】上記ステップ１１４でレンダリングした第
１画像表示領域と第２画像表示領域における形状を、図
４と図５にそれぞれ概念的に示した。

【００２５】ここでは、理解を容易にするために便宜上
形状が直方体である場合を例として示してある。図４
は、第１画像表示領域Ａ（具体的にはディスプレイ）で
あり、これは視覚的に認識できるようになっている。
又、形状を構成する全てのポリゴンには識別番号Ｓ１、
Ｓ２、Ｓ３等が与えられている。

【００２６】一方、図５は、第２画像表示領域Ｂの状態
が示してあり、色を除き第１画像表示領域と同一の投影
条件でレンダリングされた同一の形状が表示され、ここ
では、各ポリゴンが識別番号Ｓ１、Ｓ２及びＳ３等に対
応するそれぞれ異なる色Ｃ１、Ｃ２及びＣ３等で色分け
されている。又、この第２画像領域Ｂの背景色は、上記
ポリゴン識別用の色Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３とは重複しない固
有の色Ｃ０で設定されている。

【００２７】なお、上記第２画像表示領域Ｂは、必ずし
も視覚認識できる必要はなく、第１画像表示領域と全く
同一の形状に対して各ポリゴンにそれぞれ固有の識別用
の色（対応する値）が付されていることが、データとし
てバックバッファ（メモリ）に格納され、それに対応付
けることができるようになっていればよい。

【００２８】上記のように、第１画像表示領域Ａ及び第
２画像表示領域Ｂにそれぞれ３次元形状を読み込んでレ
ンダリングした後、第１画像表示領域Ａの表示画面を見
ながら、選択しようとするポリゴンが表示されている画
像上の位置（x ，y ）をライトペン等のポインティング
デバイスで入力すると（ステップ１１６）、自動的にバ
ックバッファにおける（x ，y ）の座標位置に表示され
ている色Ｃ１が読み取られる（ステップ１１８）。

【００２９】上記表示色Ｃ１が読み取られると、該色Ｃ
１に対応するポリゴン認識番号Ｓ１が判別され、該認識
番号のポリゴンＳ１が選択されて外部装置に出力され
（ステップ１２０）、１回のポリゴン選択処理が終了す
る。

【００３０】以上詳述した如く、本実施例によれば、各
ポリゴンを色で対応付けたので、オペレータがディスプ
レイ上に表示されている形状における希望するポリゴン
上の点を対話的に指示するだけで、容易にそのポリゴン
を特定し、選択することが可能となる。

【００３１】又、第１画像表示領域と第２画像表示領域
には同一の投影条件を適用したのでポリゴンを誤選択す
ることを確実に防止することができる。

【００３２】従って、形状が複雑な場合であっても、特
定のポリゴンの法線方向を変更する等の属性操作をポリ
ゴン単位で行う際の作業を大幅に軽減することが可能と
なる。

【００３３】又、上述したポリゴン選択技術は、色でレ
ンダリング（陰面処理）できるハードウェアであれば、
他に特別なハードウェアを必要とすることなく容易に実
現できるという利点もある。

【００３４】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、オ
ペレータがポリゴン識別番号を判断し、それを手入力す
ることなく、３次元形状を構成する複数のポリゴンの中
から任意の希望するポリゴンを選択することが可能とな
るため、コンピュータ・グラフィックス制作作業の大幅
な効率化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の対話式ポリゴン選択装
置が適用されたポリゴン選択システムの概略構成を示す
ブロック図

【図２】ポリゴンを選択する手順を示すフローチャート

【図３】ポリゴンを選択する手順を示す他のフローチャ
ート

【図４】第１画像表示領域に表示されている形状を示す
説明図

【図５】第２画像表示領域に格納されている形状を示す
説明図

【符号の説明】

１０…形状入力装置 １２…対話式ポリゴン選択装置 １４…外部装置（ポリゴン操作装置）

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンピュータ・グラフィックス制作におい
   て、３次元形状を構成する複数のポリゴンの中からポリ
   ゴンを対話的に選択する対話式ポリゴン選択装置であっ
   て、 ３次元形状に関する画像データを同一サイズの第１画像
   表示領域及び第２画像表示領域に同一の投影条件でそれ
   ぞれ入力する機能と、 入力された３次元形状を構成する複数のポリゴンに識別
   番号を自動的に割り当てる機能と、 第１画像表示領域に３次元形状を表示し、形状が投影表
   示されている画像上の座標を指示手段で指示して入力す
   る機能と、 第２画像表示領域に入力された３次元形状を構成する複
   数のポリゴンに、各ポリゴンの識別番号に対応させた色
   でそれぞれレンダリングする機能と、 第１画像表示領域で指示入力された座標と同一座標の第
   ２画像表示領域にレンダリングされているポリゴンの色
   から、指示入力された該座標位置にあるポリゴンの識別
   番号を判別する機能と、を備えていることを特徴とする
   対話式ポリゴン選択装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 判別されたポリゴンの識別番号を外部装置に出力する機
   能を備えていることを特徴とする対話式ポリゴン選択装
   置。