JP3372034B2 - Rendering method and apparatus, game apparatus, and computer-readable recording medium storing program for rendering stereo model - Google Patents

Rendering method and apparatus, game apparatus, and computer-readable recording medium storing program for rendering stereo model

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JP3372034B2
JP3372034B2 JP2000294741A JP2000294741A JP3372034B2 JP 3372034 B2 JP3372034 B2 JP 3372034B2 JP 2000294741 A JP2000294741 A JP 2000294741A JP 2000294741 A JP2000294741 A JP 2000294741A JP 3372034 B2 JP3372034 B2 JP 3372034B2
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contour
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contour drawing
lightness
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仁 今井
豪 長谷川
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、仮想空間内の立体
モデルをレンダリングする方法及び装置並びにレンダリ
ング・プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能
な記録媒体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for rendering a stereo model in a virtual space, and a computer-readable recording medium storing a rendering program.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、コンピュータ・グラフィックス
(CG)に関する技術は急速な進歩を遂げている。研究
されているCG技術の一分野は、いかにして、より写実
的なレンダリングを行うかというものである。これらの
技術により、より写実的な画像が表現されるようになっ
てきている。
2. Description of the Related Art In recent years, technology relating to computer graphics (CG) has made rapid progress. One area of CG technology being studied is how to do more realistic rendering. With these techniques, more realistic images are being expressed.

【0003】一方、研究されているCG技術の他の分野
には、非写実的なレンダリング(non-photorealistic r
endering)を行うものがある。この非写実的レンダリン
グ技術は、手書き調の画像をCGで表現しようとするも
のである。そのひとつとして、仮想三次元空間内におけ
る視点位置、視線方向あるいは立体モデルの配置位置、
方向、形状等の状態が変更された場合でも自動的に当該
立体モデルの輪郭線を正しく描画する画像生成技術も種
々研究されている。
On the other hand, other fields of CG technology being studied include non-photorealistic rendering.
endering). This non-photorealistic rendering technique attempts to represent a handwritten image by CG. As one of them, the viewpoint position in the virtual three-dimensional space, the line-of-sight direction or the placement position of the stereo model,
Various researches have been made on an image generation technique for automatically drawing the contour line of the stereo model even when the state such as the direction and the shape is changed.

【0004】例えば特開平7−85310号公報には、
立体モデルがレンダリングされる際に、当該立体モデル
を構成するポリゴンの辺を単位として、各辺が輪郭部分
かどうかを検出して輪郭線を描画する技術が示されてい
る。また、特開平7−160905号公報には、当該立
体モデルがレンダリングされる表示画像中の画素を単位
として、各画素が輪郭部分かどうかを検出して輪郭線を
描画する技術が示されている。
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 7-85310 discloses that
A technique is disclosed in which, when a stereo model is rendered, a side of a polygon forming the stereo model is used as a unit to detect whether or not each side is a contour portion and draw a contour line. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-160905 discloses a technique of drawing a contour line by detecting whether or not each pixel is a contour portion in units of pixels in a display image on which the stereo model is rendered. .

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このように従来技術に
よれば、輪郭線を描画するためには立体モデルをポリゴ
ンの辺単位又はレンダリングされる画素単位に分解して
輪郭部分を検出する処理が必要である。そのため、輪郭
線を描画する処理が非常に複雑であった。
As described above, according to the conventional technique, in order to draw a contour line, a process of decomposing a stereo model into edge units of a polygon or pixel units to be rendered and detecting the contour portion is performed. is necessary. Therefore, the process of drawing the contour line is very complicated.

【0006】また現在、非写実的レンダリング技術とし
て、セルアニメーション(cel animation。以下セルア
ニメと言う。)のような画像をCGで生成する技術も望
まれている。これは、セルアニメにおいてキャラクター
の様々な状態の画像を人間の手で作成する場合には大き
な手数がかかるが、これらの画像がCGで生成できれ
ば、その手数を大幅に減少させることができるからであ
る。
At present, as a non-photorealistic rendering technique, a technique for generating an image such as a cel animation (hereinafter referred to as cel animation) by CG is also desired. This is because it takes a lot of time to create images of various states of a character by human hands in cel animation, but if these images can be generated by CG, the number of times can be greatly reduced. is there.

【0007】立体モデルをレンダリングしてセルアニメ
調の画像を生成する手法として、人間の手で行われたの
と同様の彩色を施すことが考えられる。加えて、当該立
体モデルの輪郭線が描画されれば、生成される画像はよ
りセルアニメ調になる。
As a method of rendering a cel animation image by rendering a three-dimensional model, it is conceivable to apply coloring similar to that performed by human hands. In addition, if the contour line of the solid model is drawn, the generated image becomes more cel-animation-like.

【0008】よって本発明の目的は、仮想空間に配置さ
れた立体モデルにセルアニメ調の彩色を実施すると共に
当該立体モデルの輪郭線を簡単な処理で描画し、当該立
体モデルのセルアニメ調の画像を描画できるようにする
レンダリング方法及び装置並びにレンダリング・プログ
ラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を
提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to perform cel-animation-like coloring on a three-dimensional model arranged in a virtual space, draw contour lines of the three-dimensional model by a simple process, and draw the outline of the three-dimensional model in the cel-animation type. A rendering method and apparatus for rendering an image, and a computer-readable recording medium storing a rendering program.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の態様に係
る、仮想空間内に配置された立体モデルをレンダリング
するレンダリング方法は、立体モデルに基づいて生成さ
れた輪郭描画用モデルを、立体モデルを包含する位置に
配置する第1ステップと、輪郭描画用モデルの内側を予
め定められた配色で描画する第2ステップと、明度が一
定の範囲でレベル分けされ且つ各レベルに異なる代表的
な明度が割り当てられており、立体モデルが描画される
べき領域の明度分布である第1の明度分布を明度のレベ
ル毎に割り当てられた代表的な明度に置き換えた第2の
明度分布と、立体モデルに予め設定された色とに基づい
て色分布を生成し、色分布で立体モデルを描画する第3
ステップとを含む。
According to a first aspect of the present invention, a rendering method for rendering a stereo model placed in a virtual space includes a contour drawing model generated based on the stereo model. A first step of arranging the model at a position including the model, a second step of drawing the inside of the contour drawing model with a predetermined color scheme, and a typical example in which the brightness is divided into levels within a certain range and different for each level. A second lightness distribution in which the lightness is assigned and the first lightness distribution, which is the lightness distribution of the area where the three-dimensional model is to be drawn, is replaced with a representative lightness assigned to each lightness level, and a three-dimensional model. Third, a color distribution is generated based on the color set in advance and the stereo model is drawn with the color distribution.
And steps.

【0010】立体モデルは通常表から見えるそのものの
外側がレンダリングされるが、この輪郭描画用モデルは
表から見えないそのものの内側がレンダリングされる。
上で述べた通り輪郭描画用モデルを描画することにより
輪郭線が描画され、上で述べた通り立体モデルを描画す
ることによりセルアニメ調の彩色が可能になる。
The stereo model is usually rendered outside the table that is visible from the table, whereas the contour drawing model is rendered inside the screen that is not visible from the table.
By drawing the contour drawing model as described above, the contour line is drawn, and by drawing the stereo model as described above, cel animation tone coloring is possible.

【0011】本発明の第1の態様において、上で述べた
第2ステップを、輪郭描画用モデルの内側を、明度又は
透明度の変化を含む図柄を有するテクスチャをマッピン
グすることにより描画するステップとするような構成で
あってもよい。これにより輪郭をかすれ線のようにする
ことができる。
In the first aspect of the present invention, the second step described above is a step of drawing the inside of the contour drawing model by mapping a texture having a pattern including a change in brightness or transparency. Such a configuration may be adopted. This makes it possible to make the contour look like a blur line.

【0012】本発明の第2の態様に係る、仮想空間内に
配置され且つ表現する物体の外側を表とする複数のポリ
ゴンで構成された立体モデルをレンダリングするレンダ
リング方法は、立体モデルに対応し且つ立体モデルの各
ポリゴンに対応するポリゴンの表裏が反転された輪郭描
画用モデルを取得する第1ステップと、立体モデルを包
含する位置に輪郭描画用モデルを配置する第2ステップ
と、輪郭描画用モデルのうち所定の視点位置に対して表
を向けているポリゴンのみを予め定められた配色で描画
する第3ステップと、明度が一定の範囲でレベル分けさ
れ且つ各レベルに代表的な明度が割り当てられており、
立体モデルが描画されるべき領域の明度分布である第1
の明度分布を明度のレベル毎に割り当てられた代表的な
明度に置き換えた第2の明度分布と、立体モデルに予め
設定された色とに基づいて色分布を生成し、色分布で立
体モデルを描画する第4ステップとを含む。
A rendering method according to a second aspect of the present invention for rendering a stereo model composed of a plurality of polygons arranged in a virtual space and representing the outside of an object to be represented corresponds to the stereo model. And a first step of obtaining a contour drawing model in which the front and back of polygons corresponding to each polygon of the stereo model are reversed, a second step of arranging the contour drawing model at a position including the stereo model, and a contour drawing The third step of drawing only polygons facing the table to a predetermined viewpoint position in the model with a predetermined color scheme, and the brightness is divided into levels within a certain range, and a typical brightness is assigned to each level. Has been
The first is the lightness distribution of the area where the stereo model is to be drawn.
A color distribution is generated based on a second lightness distribution in which the lightness distribution of is replaced with a representative lightness assigned to each level of lightness and a color preset in the stereo model, and the stereo model is generated using the color distribution. And a fourth step of drawing.

【0013】本発明の第3の態様に係る、仮想空間内に
配置され且つ表現する物体の外側を表とする複数のポリ
ゴンで構成された立体モデルをレンダリングするレンダ
リング方法は、立体モデルに対応する輪郭描画用モデル
を取得する第1ステップと、立体モデルを包含する位置
に輪郭描画用モデルを配置する第2ステップと、輪郭描
画用モデルのうち所定の視点位置に対して裏を向けてい
るポリゴンのみを予め定められた配色で描画する第3ス
テップと、明度が一定の範囲でレベル分けされ且つ各レ
ベルに代表的な明度が割り当てられており、立体モデル
が描画されるべき領域の明度分布である第1の明度分布
を明度のレベル毎に割り当てられた代表的な明度に置き
換えた第2の明度分布と、立体モデルに予め設定された
色とに基づいて色分布を生成し、色分布で立体モデルを
描画する第4ステップとを含む。
A rendering method according to a third aspect of the present invention for rendering a stereo model composed of a plurality of polygons arranged in a virtual space and representing the outside of an object to be represented corresponds to the stereo model. A first step of obtaining the contour drawing model, a second step of arranging the contour drawing model at a position including the stereo model, and a polygon whose back is directed to a predetermined viewpoint position of the contour drawing model. The third step is to draw only a predetermined color scheme, and the lightness is divided into levels within a certain range, and a typical lightness is assigned to each level. Color based on a second lightness distribution obtained by replacing a certain first lightness distribution with a representative lightness assigned to each lightness level and a color preset in the stereo model. It generates a cloth, and a fourth step of drawing a three-dimensional model in the color distribution.

【0014】本発明の第2及び第3の態様において、上
で述べた第3ステップを、明度又は透明度の変化を含む
図柄を有するテクスチャをマッピングするステップを含
むような構成とすることも可能である。
In the second and third aspects of the present invention, the above-mentioned third step may be configured so as to include a step of mapping a texture having a pattern including a change in brightness or transparency. is there.

【0015】本発明の第4の態様に係る、仮想空間内に
配置された立体モデルをレンダリングするプログラム
は、コンピュータに、立体モデルに基づいて生成された
輪郭描画用モデルを、立体モデルを包含する位置に配置
する第1ステップと、輪郭描画用モデルの内側を予め定
められた配色で描画する第2ステップと、明度が一定の
範囲でレベル分けされ且つ各レベルに異なる代表的な明
度が割り当てられており、立体モデルが描画されるべき
領域の明度分布である第1の明度分布を明度のレベル毎
に割り当てられた代表的な明度に置き換えた第2の明度
分布と、立体モデルに予め設定された色とに基づいて色
分布を生成し、色分布で立体モデルを描画する第3ステ
ップとを実行させるためのプログラムである。
A program for rendering a stereo model placed in a virtual space according to a fourth aspect of the present invention includes, in a computer, a contour drawing model generated based on the stereo model and the stereo model. 1st step of arranging in a position, 2nd step of drawing the inside of the contour drawing model with a predetermined color scheme, and the brightness is divided into levels within a certain range, and different typical brightness is assigned to each level. The second lightness distribution obtained by replacing the first lightness distribution, which is the lightness distribution of the area in which the stereo model is to be drawn, with a representative lightness assigned to each lightness level, and the preset lightness distribution set in the stereo model. And a third step of drawing a three-dimensional model with the color distribution.

【0016】本発明の第4の態様において、上で述べた
第2ステップを、輪郭描画用モデルの内側を、明度又は
透明度の変化を含む図柄を有するテクスチャをマッピン
グすることにより描画するステップとすることも可能で
ある。
In the fourth aspect of the present invention, the above-mentioned second step is a step of drawing the inside of the contour drawing model by mapping a texture having a pattern including a change in brightness or transparency. It is also possible.

【0017】本発明の第5の態様に係る、仮想空間内に
配置され且つ表現する物体の外側を表とする複数のポリ
ゴンで構成された立体モデルをレンダリングするプログ
ラムは、コンピュータに、立体モデルに対応し且つ立体
モデルの各ポリゴンに対応するポリゴンの表裏が反転さ
れた輪郭描画用モデルを取得する第1ステップと、立体
モデルを包含する位置に輪郭描画用モデルを配置する第
2ステップと、輪郭描画用モデルのうち所定の視点位置
に対して表を向けているポリゴンのみを予め定められた
配色で描画する第3ステップと、明度が一定の範囲でレ
ベル分けされ且つ各レベルに代表的な明度が割り当てら
れており、立体モデルが描画されるべき領域の明度分布
である第1の明度分布を明度のレベル毎に割り当てられ
た代表的な明度に置き換えた第2の明度分布と、立体モ
デルに予め設定された色とに基づいて色分布を生成し、
色分布で立体モデルを描画する第4ステップとを実行さ
せるためのプログラムである。
A program according to a fifth aspect of the present invention for rendering a three-dimensional model composed of a plurality of polygons arranged in a virtual space and representing the outside of an object to be expressed is stored in a computer. A first step of obtaining a contour drawing model in which front and back of polygons corresponding to each polygon of the stereo model are reversed; a second step of arranging the contour drawing model at a position including the stereo model; The third step of drawing only the polygons of the drawing model facing the predetermined viewpoint position with a predetermined color arrangement, and the brightness divided into levels within a certain range, and the typical brightness at each level. Is assigned, and the first lightness distribution, which is the lightness distribution of the area in which the stereo model is to be drawn, is set to the representative lightness assigned to each lightness level. A second lightness distribution instead come, on the basis of a preset color to solid model generates a color distribution,
It is a program for executing a fourth step of drawing a stereo model with a color distribution.

【0018】本発明の第6の態様に係る、仮想空間内に
配置され且つ表現する物体の外側を表とする複数のポリ
ゴンで構成された立体モデルをレンダリングするプログ
ラムは、コンピュータに、立体モデルに対応する輪郭描
画用モデルを取得する第1ステップと、立体モデルを包
含する位置に輪郭描画用モデルを配置する第2ステップ
と、輪郭描画用モデルのうち所定の視点位置に対して裏
を向けているポリゴンのみを予め定められた配色で描画
する第3ステップと、明度が一定の範囲でレベル分けさ
れ且つ各レベルに代表的な明度が割り当てられており、
立体モデルが描画されるべき領域の明度分布である第1
の明度分布を明度のレベル毎に割り当てられた代表的な
明度に置き換えた第2の明度分布と、立体モデルに予め
設定された色とに基づいて色分布を生成し、色分布で立
体モデルを描画する第4ステップとを実行させるための
プログラムである。
A program according to a sixth aspect of the present invention for rendering a three-dimensional model composed of a plurality of polygons, which is arranged in a virtual space and represents the outside of an object to be represented, is stored in a computer as a three-dimensional model. The first step of obtaining the corresponding contour drawing model, the second step of arranging the contour drawing model at a position including the stereo model, and turning the back to the predetermined viewpoint position of the contour drawing model. The third step of drawing only the existing polygons in a predetermined color scheme, and the brightness is divided into levels within a certain range, and typical brightness is assigned to each level.
The first is the lightness distribution of the area where the stereo model is to be drawn.
A color distribution is generated based on a second lightness distribution in which the lightness distribution of is replaced with a representative lightness assigned to each level of lightness and a color preset in the stereo model, and the stereo model is generated using the color distribution. It is a program for executing the fourth step of drawing.

【0019】本発明の第5及び第6の態様において、上
で述べた第3ステップを、明度又は透明度の変化を含む
図柄を有するテクスチャをマッピングするステップを含
むような構成とすることも可能である。
In the fifth and sixth aspects of the present invention, the third step described above may be configured so as to include a step of mapping a texture having a pattern including a change in brightness or transparency. is there.

【0020】なお、本発明の第4乃至第6の態様に係る
プログラムは、例えばCD−ROM、フロッピー(登録
商標)ディスク、メモリカートリッジ、メモリ、ハード
ディスクなどの記録媒体又は記憶装置に格納される。こ
のように記録媒体又は記憶装置に格納されるプログラム
をコンピュータに読み込ませることで以下で述べるレン
ダリング装置及びゲーム装置を実現できる。また、記録
媒体によってこれをソフトウエア製品として装置と独立
して容易に配布、販売することができるようになる。さ
らに、コンピュータなどのハードウエアを用いてこのプ
ログラムを実行することにより、これらのハードウエア
で本発明のグラフィックス技術が容易に実施できるよう
になる。
The programs according to the fourth to sixth aspects of the present invention are stored in a recording medium or a storage device such as a CD-ROM, a floppy (registered trademark) disk, a memory cartridge, a memory or a hard disk. By thus causing the computer to read the program stored in the recording medium or the storage device, the rendering device and the game device described below can be realized. In addition, the recording medium can be easily distributed and sold as a software product independently of the device. Furthermore, by executing this program using hardware such as a computer, the graphics technology of the present invention can be easily implemented with these hardware.

【0021】本発明の第1乃至第3の態様に係るレンダ
リング方法における各ステップをコンピュータに実行さ
せることにより、上で述べたレンダリング方法と同様の
効果を得ることが可能となる。従って、記載された処理
ステップをコンピュータ等のハードウエアを用いて実行
することにより、これらのハードウエアで本発明のレン
ダリング技術が容易に実施できるようになる。
By causing a computer to execute each step in the rendering method according to the first to third aspects of the present invention, it is possible to obtain the same effect as the rendering method described above. Therefore, by performing the described processing steps by using hardware such as a computer, the rendering technique of the present invention can be easily implemented by these hardware.

【0022】本発明の第7の態様に係る、仮想空間内に
配置された立体モデルをレンダリングするレンダリング
装置は、立体モデルに基づいて生成された輪郭描画用モ
デルを、立体モデルを包含する位置に配置する手段と、
輪郭描画用モデルの内側を予め定められた配色で描画す
る輪郭描画用モデル描画手段と、明度が一定の範囲でレ
ベル分けされ且つ各レベルに異なる代表的な明度が割り
当てられており、立体モデルが描画されるべき領域の明
度分布である第1の明度分布を明度のレベル毎に割り当
てられた代表的な明度に置き換えた第2の明度分布と、
立体モデルに予め設定された色とに基づいて色分布を生
成し、色分布で立体モデルを描画する手段とを有する。
A rendering device for rendering a stereo model placed in a virtual space according to a seventh aspect of the present invention places a contour drawing model generated based on the stereo model at a position including the stereo model. Means to place,
A contour drawing model drawing means for drawing the inside of the contour drawing model in a predetermined color scheme, and the brightness is divided into levels within a certain range, and different representative brightness is assigned to each level. A second lightness distribution obtained by replacing the first lightness distribution, which is the lightness distribution of the area to be drawn, with a representative lightness assigned to each lightness level;
And a means for generating a color distribution based on the preset color of the stereo model and drawing the stereo model with the color distribution.

【0023】本発明の第8の態様に係る、仮想空間内に
配置され且つ表現する物体の外側を表とする複数のポリ
ゴンで構成された立体モデルをレンダリングするレンダ
リング装置は、立体モデルに対応し且つ立体モデルの各
ポリゴンに対応するポリゴンの表裏が反転された輪郭描
画用モデルを取得する手段と、立体モデルを包含する位
置に輪郭描画用モデルを配置する手段と、輪郭描画用モ
デルのうち所定の視点位置に対して表を向けているポリ
ゴンのみを予め定められた配色で描画する手段と、明度
が一定の範囲でレベル分けされ且つ各レベルに代表的な
明度が割り当てられており、立体モデルが描画されるべ
き領域の明度分布である第1の明度分布を明度のレベル
毎に割り当てられた代表的な明度に置き換えた第2の明
度分布と、立体モデルに予め設定された色とに基づいて
色分布を生成し、色分布で立体モデルを描画する手段と
を有する。
A rendering device according to an eighth aspect of the present invention, which renders a stereo model composed of a plurality of polygons arranged in a virtual space and representing the outside of an object to be represented, corresponds to the stereo model. Further, a means for obtaining a contour drawing model in which the front and back of polygons corresponding to the respective polygons of the stereo model are reversed, a means for arranging the contour drawing model at a position including the stereo model, and a predetermined one of the contour drawing models A means for drawing only polygons facing the table with respect to the viewpoint position in a predetermined color scheme, and the brightness is divided into levels within a certain range, and typical brightness is assigned to each level. , The second brightness distribution in which the first brightness distribution, which is the brightness distribution of the area to be drawn, is replaced with a representative brightness assigned to each brightness level, and To generate a color distribution based on a preset color Le, and means for drawing a three-dimensional model in the color distribution.

【0024】本発明の第9の態様に係る、仮想空間内に
配置され且つ表現する物体の外側を表とする複数のポリ
ゴンで構成された立体モデルをレンダリングするレンダ
リング装置は、立体モデルに対応する輪郭描画用モデル
を取得する手段と、立体モデルを包含する位置に輪郭描
画用モデルを配置する手段と、輪郭描画用モデルのうち
所定の視点位置に対して裏を向けているポリゴンのみを
予め定められた配色で描画する輪郭描画用モデル描画手
段と、明度が一定の範囲でレベル分けされ且つ各レベル
に代表的な明度が割り当てられており、立体モデルが描
画されるべき領域の明度分布である第1の明度分布を明
度のレベル毎に割り当てられた代表的な明度に置き換え
た第2の明度分布と、立体モデルに予め設定された色と
に基づいて色分布を生成し、色分布で立体モデルを描画
する手段とを有する。
A rendering device according to a ninth aspect of the present invention, which renders a stereo model composed of a plurality of polygons arranged in a virtual space and representing the outside of an object to be represented, corresponds to the stereo model. A means for obtaining the contour drawing model, a means for arranging the contour drawing model at a position including the stereo model, and a predetermined polygon of the contour drawing model which faces the predetermined viewpoint position are predetermined. The contour drawing model drawing means for drawing in the given color scheme and the lightness is divided into levels within a certain range, and a typical lightness is assigned to each level, which is the lightness distribution of the area in which the stereo model is to be drawn. A color distribution based on a second lightness distribution obtained by replacing the first lightness distribution with a representative lightness assigned to each lightness level and a color preset in the stereo model. Generated, and means for drawing a three-dimensional model in the color distribution.

【0025】本発明の第7乃至第9の態様において。上
で述べた輪郭描画用モデル描画手段を、明度又は透明度
の変化を含む図柄を有するテクスチャをマッピングする
手段を含むような構成とすることも可能である。
In the seventh to ninth aspects of the present invention. The contour drawing model drawing means described above may be configured to include means for mapping a texture having a pattern including a change in brightness or transparency.

【0026】本発明の第10の態様に係る、仮想空間内
に配置された立体モデルをレンダリングするゲーム装置
は、コンピュータと、コンピュータに実行させるプログ
ラムを格納した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体
とを有する。そしてそのプログラムは、コンピュータ
に、立体モデルに基づいて生成された輪郭描画用モデル
を、立体モデルを包含する位置に配置する機能と、輪郭
描画用モデルの内側を予め定められた配色で描画する輪
郭描画用モデル描画機能と、明度が一定の範囲でレベル
分けされ且つ各レベルに異なる代表的な明度が割り当て
られており、立体モデルが描画されるべき領域の明度分
布である第1の明度分布を明度のレベル毎に割り当てら
れた代表的な明度に置き換えた第2の明度分布と、立体
モデルに予め設定された色とに基づいて色分布を生成
し、色分布で立体モデルを描画する機能とを実施させ
る。
A game apparatus for rendering a three-dimensional model arranged in a virtual space according to a tenth aspect of the present invention has a computer and a computer-readable recording medium storing a program to be executed by the computer. . Then, the program has a function of arranging a contour drawing model generated based on the stereo model on a computer at a position including the stereo model, and a contour for drawing the inside of the contour drawing model with a predetermined color scheme. The drawing model drawing function and the first brightness distribution, which is the brightness distribution of the area in which the stereo model is to be drawn, are divided into levels within a certain range and different representative brightness is assigned to each level. And a function of generating a color distribution based on a second lightness distribution replaced with a representative lightness assigned to each lightness level and a color preset in the three-dimensional model, and drawing the three-dimensional model with the color distribution. To implement.

【0027】本発明の第11の態様に係る、仮想空間内
に配置され且つ表現する物体の外側を表とする複数のポ
リゴンで構成された立体モデルをレンダリングするゲー
ム装置は、コンピュータと、コンピュータに実行させる
プログラムを格納した、コンピュータ読み取り可能な記
録媒体とを有する。そしてそのプログラムは、コンピュ
ータに、立体モデルに対応し且つ立体モデルの各ポリゴ
ンに対応するポリゴンの表裏が反転された輪郭描画用モ
デルを取得する機能と、立体モデルを包含する位置に輪
郭描画用モデルを配置する機能と、輪郭描画用モデルの
うち所定の視点位置に対して表を向けているポリゴンの
みを予め定められた配色で描画する輪郭描画用モデル描
画機能と、明度が一定の範囲でレベル分けされ且つ各レ
ベルに代表的な明度が割り当てられており、立体モデル
が描画されるべき領域の明度分布である第1の明度分布
を明度のレベル毎に割り当てられた代表的な明度に置き
換えた第2の明度分布と、立体モデルに予め設定された
色とに基づいて色分布を生成し、色分布で立体モデルを
描画する機能とを実施させる。
According to an eleventh aspect of the present invention, a game device for rendering a three-dimensional model composed of a plurality of polygons arranged in a virtual space and representing the outside of an object to be represented is a computer and a computer. And a computer-readable recording medium storing a program to be executed. Then, the program has a function of obtaining, in the computer, a contour drawing model corresponding to the stereo model and in which the front and back of polygons corresponding to the polygons of the stereo model are reversed, and a contour drawing model at a position including the stereo model. Of the contour drawing model, the contour drawing model drawing function that draws only the polygons of the contour drawing model facing the predetermined viewpoint position with a predetermined color scheme, and the level within a certain range of brightness. Each level is assigned a representative lightness, and the first lightness distribution, which is the lightness distribution of the area in which the stereo model is to be drawn, is replaced with the representative lightness assigned to each lightness level. A function of generating a color distribution based on the second lightness distribution and a color set in advance in the stereo model and rendering the stereo model with the color distribution is performed.

【0028】本発明の第12の態様に係る、仮想空間内
に配置され且つ表現する物体の外側を表とする複数のポ
リゴンで構成された立体モデルをレンダリングするゲー
ム装置は、コンピュータと、コンピュータに実行させる
プログラムを格納した、コンピュータ読み取り可能な記
録媒体とを有する。そしてそのプログラムは、コンピュ
ータに、立体モデルに対応する輪郭描画用モデルを取得
する機能と、立体モデルを包含する位置に輪郭描画用モ
デルを配置する機能と、輪郭描画用モデルのうち所定の
視点位置に対して裏を向けているポリゴンのみを予め定
められた配色で描画する輪郭描画用モデル描画機能と、
明度が一定の範囲でレベル分けされ且つ各レベルに代表
的な明度が割り当てられており、立体モデルが描画され
るべき領域の明度分布である第1の明度分布を明度のレ
ベル毎に割り当てられた代表的な明度に置き換えた第2
の明度分布と、立体モデルに予め設定された色とに基づ
いて色分布を生成し、色分布で立体モデルを描画する機
能とを実施させる。
A game device according to a twelfth aspect of the present invention for rendering a three-dimensional model composed of a plurality of polygons arranged in a virtual space and representing the outside of an object to be represented includes a computer and a computer. And a computer-readable recording medium storing a program to be executed. Then, the program includes, on the computer, a function of acquiring a contour drawing model corresponding to the stereo model, a function of arranging the contour drawing model at a position including the stereo model, and a predetermined viewpoint position of the contour drawing model. A contour drawing model drawing function that draws only the polygons that face the back with a predetermined color scheme,
The lightness is divided into levels within a certain range, and a typical lightness is assigned to each level. The first lightness distribution, which is the lightness distribution of the area in which the stereo model is to be drawn, is assigned for each lightness level. The second which was replaced with typical brightness
The color distribution is generated based on the lightness distribution and the color preset in the stereo model, and the function of drawing the stereo model with the color distribution is executed.

【0029】本発明の第10乃至第12の態様におい
て、上で述べた輪郭描画用モデル描画機能を、明度又は
透明度の変化を含む図柄を有するテクスチャをマッピン
グする機能を含むような構成であってもよい。
In the tenth to twelfth aspects of the present invention, the contour drawing model drawing function described above includes a function of mapping a texture having a pattern including a change in brightness or transparency. Good.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】最初に、本発明をコンピュータ・
プログラムにより実施する場合において当該コンピュー
タ・プログラムを実行するコンピュータ1000の一例
を図1に示す。コンピュータ1000はコンピュータ本
体101を含んでおり、このコンピュータ本体101
は、その内部バス119に接続された演算処理部10
3、メモリ105、ハードディスク・ドライブHDD1
07、サウンド処理部109、グラフィックス処理部1
11、CD−Rドライブ113、通信インターフェース
115、及びインターフェース部117を含む。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First, the present invention is applied to a computer.
FIG. 1 shows an example of a computer 1000 that executes the computer program when the program is implemented. The computer 1000 includes a computer main body 101, and this computer main body 101
Is the arithmetic processing unit 10 connected to the internal bus 119.
3, memory 105, hard disk drive HDD1
07, sound processing unit 109, graphics processing unit 1
11, a CD-R drive 113, a communication interface 115, and an interface unit 117.

【0031】このコンピュータ本体101のサウンド処
理部109はスピーカーであるサウンド出力装置125
に、グラフィックス処理部111は表示画面122を有
する表示装置121に接続されている。また、CD−R
ドライブ113にはCD−R131を装着し得る。通信
インターフェース115はネットワーク151と通信媒
体141を介して接続される。インターフェース部11
7には入力装置161が接続されている。
The sound processing section 109 of the computer main body 101 is a sound output device 125 which is a speaker.
In addition, the graphics processing unit 111 is connected to a display device 121 having a display screen 122. Also, CD-R
A CD-R 131 can be mounted on the drive 113. The communication interface 115 is connected to the network 151 via the communication medium 141. Interface section 11
An input device 161 is connected to 7.

【0032】演算処理部103は、CPUやROMなど
を含み、HDD107やCD−R131上に格納された
プログラムを実行し、コンピュータ1000の制御を行
う。メモリ105は、演算処理部103のワークエリア
である。HDD107は、プログラムやデータを保存す
るための記憶領域である。サウンド処理部109は、演
算処理部103により実行されているプログラムがサウ
ンド出力を行うよう指示している場合に、その指示を解
釈して、サウンド出力装置125にサウンド信号を出力
する。
The arithmetic processing unit 103 includes a CPU, a ROM and the like, executes a program stored on the HDD 107 or the CD-R 131, and controls the computer 1000. The memory 105 is a work area of the arithmetic processing unit 103. The HDD 107 is a storage area for storing programs and data. When the program executed by the arithmetic processing unit 103 gives an instruction to output sound, the sound processing unit 109 interprets the instruction and outputs a sound signal to the sound output device 125.

【0033】グラフィックス処理部111は、演算処理
部103から出力される描画命令に従って、表示装置1
21の表示画面122に表示を行うための信号を出力す
る。CD−Rドライブ113は、CD−R131に対し
プログラム及びデータの読み書きを行う。通信インター
フェース115は、通信媒体141を介してネットワー
ク151に接続され、他のコンピュータ等との通信が行
われる。インターフェース部117は、入力装置161
からの入力をメモリ105に出力し、演算処理部103
がそれを解釈して演算処理を実施する。
The graphics processing unit 111 follows the display device 1 according to the drawing command output from the arithmetic processing unit 103.
A signal for displaying is output on the display screen 122 of 21. The CD-R drive 113 reads / writes programs and data from / to the CD-R 131. The communication interface 115 is connected to the network 151 via the communication medium 141, and communicates with other computers and the like. The interface unit 117 includes an input device 161.
The input from is output to the memory 105, and the arithmetic processing unit 103
Interprets it and performs arithmetic processing.

【0034】本発明に係るプログラム及びデータは最初
例えばCD−R131に記憶されている。そして、この
プログラム及びデータは実行時にCD−Rドライブ11
3により読み出されて、メモリ105にロードされる。
演算処理部103はメモリ105にロードされた、本発
明に係るプログラム及びデータを処理し、描画命令をグ
ラフィックス処理部111に出力する。なお、中間的な
データはメモリ105に記憶される。グラフィックス処
理部111は演算処理部103からの描画命令に従って
処理をし、表示装置121の表示画面122に表示を行
うための信号を出力する。
The program and data according to the present invention are initially stored in, for example, the CD-R 131. Then, this program and data are stored in the CD-R drive 11 at the time of execution.
3 and is loaded into the memory 105.
The arithmetic processing unit 103 processes the program and data according to the present invention loaded in the memory 105, and outputs a drawing command to the graphics processing unit 111. The intermediate data is stored in the memory 105. The graphics processing unit 111 performs processing in accordance with the drawing command from the arithmetic processing unit 103, and outputs a signal for displaying on the display screen 122 of the display device 121.

【0035】次に図1に示されたグラフィックス処理部
111の一例を図2を用いて詳細に説明する。グラフィ
ックス処理部111は、内部バス119とのやり取りを
行うバス制御部201、バス制御部201とデータのや
り取りを行う幾何演算部207及び三角形描画処理部2
05、三角形描画処理部205からのデータを受け取り
処理を実施するピクセルカラー処理部209、各画素の
Z値を格納し且つピクセルカラー処理部209により使
用されるZバッファ211、及びピクセルカラー処理部
209からの表示画面用データを格納するフレーム・バ
ッファ213とを含む。なお、フレーム・バッファ21
3からの表示信号は、表示装置121に出力される。
Next, an example of the graphics processing unit 111 shown in FIG. 1 will be described in detail with reference to FIG. The graphics processing unit 111 communicates with the internal bus 119, a bus control unit 201, a geometric calculation unit 207 that exchanges data with the bus control unit 201, and a triangle drawing processing unit 2.
05, a pixel color processing unit 209 that receives data from the triangle drawing processing unit 205 and performs processing, a Z buffer 211 that stores the Z value of each pixel and is used by the pixel color processing unit 209, and a pixel color processing unit 209. And a frame buffer 213 for storing display screen data. The frame buffer 21
The display signal from 3 is output to the display device 121.

【0036】グラフィックス処理部111のバス制御部
201は、演算処理部103から出力された描画命令を
内部バス119を介して受信し、グラフィックス処理部
111内の幾何演算部207又は三角形描画処理部20
5に出力する。場合によっては、幾何演算部207又は
三角形描画処理部205の出力を内部バス119を介し
てメモリ105に出力するための処理をも行う。幾何演
算部207は、座標変換、光源計算、回転、縮小拡大等
の幾何演算を実施する。幾何演算部207は、幾何演算
の結果を三角形描画処理部205に出力する。
The bus control unit 201 of the graphics processing unit 111 receives the drawing command output from the calculation processing unit 103 via the internal bus 119, and the geometric calculation unit 207 or the triangle drawing process in the graphics processing unit 111. Part 20
Output to 5. Depending on the case, a process for outputting the output of the geometric calculation unit 207 or the triangle drawing processing unit 205 to the memory 105 via the internal bus 119 is also performed. The geometrical operation unit 207 executes geometrical operations such as coordinate conversion, light source calculation, rotation, and reduction / enlargement. The geometric calculation unit 207 outputs the result of the geometric calculation to the triangle drawing processing unit 205.

【0037】三角形描画処理部205は、三角形ポリゴ
ンの各頂点のデータを補間して、三角形ポリゴン内部の
各点におけるデータを生成する。ピクセルカラー処理部
209は、三角形描画処理部205が生成する三角形ポ
リゴン内部の各点におけるデータを使用して、フレーム
・バッファ213に表示画像を書き込む。この際、ピク
セルカラー処理部209はZバッファ211を使用して
隠面消去を行う。
The triangle drawing processing unit 205 interpolates the data of each vertex of the triangular polygon to generate the data at each point inside the triangular polygon. The pixel color processing unit 209 writes the display image in the frame buffer 213 using the data at each point inside the triangular polygon generated by the triangle drawing processing unit 205. At this time, the pixel color processing unit 209 uses the Z buffer 211 to perform hidden surface removal.

【0038】例えば、演算処理部103が、グラフィッ
クス処理部111に、世界座標系における三角形ポリゴ
ンの各頂点の位置及び色並びに光源に関する情報をデー
タとし、透視変換及び光源計算を行う描画命令を出力し
た場合には、以下のような処理がグラフィックス処理部
111内で実施される。描画命令を受信したバス制御部
201は命令を幾何演算部207に出力する。幾何演算
部207は、透視変換及び光源計算を実施し、三角形ポ
リゴンの各頂点のスクリーン座標系における座標値(Z
値を含む)及び色を計算する。幾何演算部207は、こ
の計算結果を三角形描画処理部205に出力する。
For example, the arithmetic processing unit 103 outputs to the graphics processing unit 111 a drawing command for performing perspective transformation and light source calculation, using information regarding the position and color of each vertex of a triangular polygon in the world coordinate system and the light source as data. In that case, the following processing is executed in the graphics processing unit 111. Upon receiving the drawing command, the bus control unit 201 outputs the command to the geometric calculation unit 207. The geometric calculation unit 207 performs perspective transformation and light source calculation, and calculates the coordinate value (Z
(Including values) and color. The geometric calculation unit 207 outputs the calculation result to the triangle drawing processing unit 205.

【0039】三角形描画処理部205は、三角形ポリゴ
ンの各頂点における座標値(Z値を含む)及び色を用い
て、三角形ポリゴン内部の各画素における座標値(Z値
を含む)及び色を計算する。さらに、三角形描画処理部
205は、この各画素における座標値(Z値を含む)及
び色をピクセルカラー処理部209に出力する。ピクセ
ルカラー処理部209は、Zバッファ211から当該画
素の現在のZ値を読み出して、三角形描画処理部205
から出力されたZ値と比較する。もし、出力されたZ値
が現在のZ値より小さければ、ピクセルカラー処理部2
09は、出力されたZ値を当該画素に対応するZバッフ
ァ211内の記憶位置に格納し、当該画素の座標値に対
応するフレーム・バッファ213内の記憶位置に当該画
素の色を格納する。
The triangle drawing processing unit 205 calculates the coordinate value (including the Z value) and the color at each pixel inside the triangular polygon by using the coordinate value (including the Z value) and the color at each vertex of the triangular polygon. . Further, the triangle drawing processing unit 205 outputs the coordinate value (including the Z value) and the color of each pixel to the pixel color processing unit 209. The pixel color processing unit 209 reads the current Z value of the pixel from the Z buffer 211, and the triangle drawing processing unit 205
It is compared with the Z value output from. If the output Z value is smaller than the current Z value, the pixel color processing unit 2
09 stores the output Z value in the storage position in the Z buffer 211 corresponding to the pixel, and stores the color of the pixel in the storage position in the frame buffer 213 corresponding to the coordinate value of the pixel.

【0040】なお、当該画素の色に透明度(α値)が設
定されている場合がある。その場合には、ピクセルカラ
ー処理部209は、当該画素の座標値に対応するフレー
ム・バッファ213内の記憶位置に記憶されている色
と、当該画素の色とをα値に基づいて合成する。その結
果、合成色が生成される。ピクセルカラー処理部209
は、生成された合成色を前と同じ記憶位置に格納する。
本発明では特に、ピクセルカラー処理部209は、この
α値が一定範囲内である場合にのみ、その画素における
色をフレーム・バッファ213の所定の位置に記憶する
処理をも実施する。
The transparency (α value) may be set for the color of the pixel. In that case, the pixel color processing unit 209 synthesizes the color stored in the storage position in the frame buffer 213 corresponding to the coordinate value of the pixel and the color of the pixel based on the α value. As a result, a composite color is generated. Pixel color processing unit 209
Stores the generated composite color in the same storage location as before.
Particularly in the present invention, the pixel color processing unit 209 also executes a process of storing the color of the pixel in a predetermined position of the frame buffer 213 only when the α value is within a certain range.

【0041】以下に示す各実施の形態は、図1に示され
たコンピュータによって実施される。
Each of the following embodiments is carried out by the computer shown in FIG.

【0042】1.実施の形態1 次に本発明の実施の形態1の概略を図3の機能ブロック
図を用いて説明する。実施の形態1として図示したレン
ダリング装置には、輪郭描画用モデル描画部350と立
体モデル描画部390が含まれる。この輪郭描画用モデ
ル描画部350には、輪郭描画用モデル取得部300
と、輪郭描画用モデル配置用マトリックス設定部305
と、輪郭描画用モデル処理部310と、かすれ表現テク
スチャマッピング部315と、立体モデル描画部390
と共用されるピクセル処理部330とが含まれる。これ
らの各機能は、上で述べた順番でデータの受け渡しを行
っている。
1. Embodiment 1 Next, an outline of Embodiment 1 of the present invention will be described using the functional block diagram of FIG. The rendering apparatus illustrated as the first embodiment includes a contour drawing model drawing unit 350 and a stereo model drawing unit 390. The contour drawing model drawing unit 350 includes a contour drawing model acquisition unit 300.
And a contour setting model placement matrix setting unit 305
A contour drawing model processing unit 310, a blur expression texture mapping unit 315, and a stereo model drawing unit 390.
And a pixel processing unit 330 shared by Each of these functions transfers data in the order described above.

【0043】また、立体モデル描画部390には、頂点
変換及び光源計算部360と、明度計算部365と、明
度範囲テーブル375と、描画用色計算部370と、明
度範囲設定部380と、輪郭描画用モデル描画部350
と共用されるピクセル処理部330とが含まれる。頂点
変換及び光源計算部360の出力は明度計算部365へ
入力される。明度計算部365の出力はピクセル処理部
330へ入力される。明度範囲テーブル375は、描画
用色計算部370及び明度範囲設定部380の両方に参
照される。描画用色計算部370及び明度範囲設定部3
80の出力はピクセル処理部330へ入力される。輪郭
描画用モデル描画部350と立体モデル描画部390が
共用するピクセル処理部330には、立体モデル描画処
理で用いられる明度比較部333と、輪郭描画用モデル
描画処理及び立体モデル描画処理の両方で用いられる隠
面消去処理部337とが含まれる。
The three-dimensional model drawing unit 390 includes a vertex conversion and light source calculation unit 360, a brightness calculation unit 365, a brightness range table 375, a drawing color calculation unit 370, a brightness range setting unit 380, and a contour. Model drawing unit 350 for drawing
And a pixel processing unit 330 shared by The output of the vertex conversion and light source calculation unit 360 is input to the brightness calculation unit 365. The output of the brightness calculation unit 365 is input to the pixel processing unit 330. The brightness range table 375 is referenced by both the drawing color calculation unit 370 and the brightness range setting unit 380. Drawing color calculation unit 370 and brightness range setting unit 3
The output of 80 is input to the pixel processing unit 330. The pixel processing unit 330 shared by the contour drawing model drawing unit 350 and the stereo model drawing unit 390 includes a brightness comparison unit 333 used in the stereo model drawing process, and a contour drawing model drawing process and a stereo model drawing process. The hidden surface removal processing unit 337 used is included.

【0044】輪郭描画用モデル取得部300は、例えば
三角形ポリゴンで構成された立体モデルに対応する輪郭
描画用モデルを生成する。なお、輪郭描画用モデルが予
め生成されている場合には、輪郭描画用モデル取得部3
00は、当該予め生成されている、三角形ポリゴンで構
成された輪郭描画用モデルを読み出す。なお、取得され
る輪郭描画用モデルの各ポリゴンは、立体モデルの対応
するポリゴンとは表裏が逆になっている。また、輪郭描
画用モデルは立体モデルより大きく、輪郭線用の所定の
配色にて定義される。
The contour drawing model acquisition unit 300 generates a contour drawing model corresponding to a stereo model composed of, for example, triangular polygons. If the contour drawing model is generated in advance, the contour drawing model acquisition unit 3
00 reads out the preliminarily generated contour drawing model composed of triangular polygons. It should be noted that each polygon of the obtained contour drawing model has the opposite side to the corresponding polygon of the stereo model. The contour drawing model is larger than the stereo model and is defined by a predetermined color scheme for the contour line.

【0045】なお、輪郭描画用モデルは、最終的には対
応する立体モデルより相対的に大きくなければならない
が、この段階における輪郭描画用モデルの大きさは立体
モデルと同じ場合もある。この場合は、輪郭描画用モデ
ル及び立体モデルが描画されるまでに、輪郭描画用モデ
ルが立体モデルより相対的に大きく描画されるよう処理
される。また、輪郭描画用モデルの色は、対応する立体
モデルのマテリアルの色をそのまま引き継ぐ場合もあ
る。この場合、描画用の色は別に指定される。
Although the contour drawing model must finally be relatively larger than the corresponding stereo model, the size of the contour drawing model at this stage may be the same as that of the stereo model. In this case, the contour drawing model is processed to be drawn relatively larger than the stereo model before the contour drawing model and the stereo model are drawn. Further, the color of the contour drawing model may inherit the color of the material of the corresponding stereo model as it is. In this case, the drawing color is specified separately.

【0046】この輪郭描画用モデルの基準位置は、通常
対応する立体モデルの基準位置と同じ又はその近傍に位
置するように定義される。例えば図4に輪郭描画用モデ
ル510のサイズが立体モデル500のサイズよりひと
まわり大きく定義されている場合を示す。この図4で
は、各面の矢印方向がおもて面を示している。立体モデ
ル500は六角形の各面の外側がおもて面であり、輪郭
描画用モデル510は六角形の各面の内側がおもて面と
なっている。
The reference position of the contour drawing model is usually defined to be the same as or near the reference position of the corresponding stereo model. For example, FIG. 4 shows a case where the size of the contour drawing model 510 is defined to be slightly larger than the size of the stereo model 500. In FIG. 4, the arrow direction on each surface indicates the front surface. In the three-dimensional model 500, the outside of each hexagonal surface is the front surface, and in the contour drawing model 510, the inside of each hexagonal surface is the front surface.

【0047】立体モデル500の基準位置である立体モ
デル基準位置520と、輪郭描画用モデル510の基準
位置である輪郭描画用モデル基準位置530は共に各モ
デルの中心に定義される。また輪郭描画用モデル510
は輪郭描画用モデル基準位置530を中心に、立体モデ
ル500よりひとまわり大きく定義される。
The stereo model reference position 520 which is the reference position of the stereo model 500 and the contour drawing model reference position 530 which is the reference position of the contour drawing model 510 are both defined at the center of each model. Also, the contour drawing model 510
Is defined to be slightly larger than the stereo model 500 with the contour drawing model reference position 530 as the center.

【0048】そして、輪郭描画用モデル配置用マトリッ
クス設定部305が、仮想空間内の輪郭描画用モデル基
準位置530を、立体モデル基準位置520と同じ位置
に配置するための配置用マトリックスを設定する。すな
わち、輪郭描画用モデル510の配置用マトリックス
を、輪郭描画用モデル基準位置530を立体モデル基準
位置520の座標に平行移動させる変換を含むように設
定することで、立体モデル500を包含する位置に輪郭
描画用モデル510が配置される。
Then, the contour drawing model placement matrix setting unit 305 sets a placement matrix for placing the contour drawing model reference position 530 in the virtual space at the same position as the stereo model reference position 520. That is, by setting the arrangement matrix of the contour drawing model 510 so as to include a conversion for translating the contour drawing model reference position 530 to the coordinates of the stereo model reference position 520, a position including the stereo model 500 is set. A contour drawing model 510 is arranged.

【0049】輪郭描画用モデル処理部310は、輪郭描
画用モデルの各頂点につき、頂点変換(拡大・縮小・回
転・平行移動・透視変換)を実施し、且つ輪郭描画用モ
デルの各面の表裏判定を実施する。この頂点変換には上
で述べた配置用マトリックスも用いられる。なお、ここ
で光源計算は実施されない。例えば、仮想三次元空間で
ある仮想空間において指定された状態に合わせて拡大・
縮小・回転・平行移動・透視変換するだけでなく、輪郭
描画用モデル取得部300において立体モデルと同じ大
きさの輪郭描画用モデルを取得した場合には、輪郭描画
用モデル処理部310は、輪郭線描画用モデルのサイズ
を拡大するための頂点変換を実施する。ここで拡大した
場合も立体モデルと輪郭描画用モデルの関係は図4のよ
うになる。
The contour drawing model processing unit 310 performs vertex conversion (enlargement / reduction / rotation / translation / perspective conversion) for each vertex of the contour drawing model, and the front and back of each surface of the contour drawing model. Make a decision. The placement matrix described above is also used for this vertex transformation. Note that the light source calculation is not performed here. For example, it is expanded according to the specified state in the virtual space, which is a virtual three-dimensional space.
In addition to the reduction, rotation, translation, and perspective transformation, when the contour drawing model acquisition unit 300 acquires a contour drawing model of the same size as the stereo model, the contour drawing model processing unit 310 Perform vertex conversion to increase the size of the line drawing model. Even when enlarged here, the relationship between the stereo model and the contour drawing model is as shown in FIG.

【0050】また、面の表裏判定は、カメラ550から
の視線540の方向と同じ方向がおもて面の方向である
面を描画の対象から外すために行われる。図4の例で
は、輪郭描画用モデル510のカメラ550に近い面5
11及び512が描画対象から外れる。このようにする
と、立体モデル500の外側にあり且つカメラ550に
近い面は描画対象から外れるので、立体モデル500は
立体モデル描画部390の処理どおり描画される。一
方、輪郭描画用モデル510は、立体モデル500より
後ろの面513、514、515及び516のみが描画
対象となる。但し、ピクセル処理部330の隠面消去処
理部335にて隠面消去が行われるので、描画対象とな
ってもその面の全てが描画されるわけではない。
The front / back surface determination is performed in order to exclude a surface whose direction is the same as the direction of the line of sight 540 from the camera 550, from the drawing target. In the example of FIG. 4, the surface 5 near the camera 550 of the contour drawing model 510
11 and 512 are excluded from the drawing target. In this way, the surface outside the stereo model 500 and close to the camera 550 is removed from the drawing target, so the stereo model 500 is drawn according to the processing of the stereo model drawing unit 390. On the other hand, in the contour drawing model 510, only the faces 513, 514, 515 and 516 behind the stereo model 500 are drawn. However, since the hidden surface removal processing unit 335 of the pixel processing unit 330 performs hidden surface removal, not all of the surface is drawn even if it is a drawing target.

【0051】かすれ表現テクスチャマッピング部315
は、結果的に描画される輪郭線がかすれているような線
になるように、輪郭描画用モデルにかすれ表現用テクス
チャをマッピングするための処理を実施するものであ
る。このかすれ表現用テクスチャは、明度又は透明度の
変化を含む図柄を有するテクスチャで後に例を示す。な
お、必ずしも輪郭線がかすれている必要は無いので、か
すれ表現テクスチャマッピング部315の処理は選択的
に実施される。
Blurred expression texture mapping unit 315
Performs a process for mapping the blur expression texture on the contour drawing model so that the resulting contour line becomes faint. This faint expression texture is a texture having a pattern including a change in brightness or transparency, an example of which will be shown later. Since the contour line does not necessarily have to be blurred, the processing of the blurred expression texture mapping unit 315 is selectively performed.

【0052】立体モデル描画部390の頂点変換及び光
源計算部360は、仮想三次元空間に配置される立体モ
デルを構成する三角形ポリゴンの各頂点について頂点変
換(拡大・縮小・回転・平行移動・透視変換)を実施し
(三角形ポリゴンが描画される領域を計算し)、頂点変
換された三角形ポリゴンの各頂点について光源計算を行
う。また、立体モデル描画部390の頂点変換及び光源
計算部360は、立体モデルの各三角形ポリゴンの表裏
判定も行う。光源計算は、光源から発せられた仮想的な
光線により生じる陰影(輝度)を計算するものである。
The vertex conversion and light source calculation unit 360 of the three-dimensional model drawing unit 390 performs the vertex conversion (enlargement / reduction / rotation / translation / perspective) for each vertex of the triangular polygons forming the three-dimensional model arranged in the virtual three-dimensional space. (Conversion) is performed (the area in which the triangular polygon is drawn is calculated), and the light source is calculated for each vertex of the converted triangular polygon. In addition, the vertex conversion and light source calculation unit 360 of the stereo model drawing unit 390 also determines the front and back of each triangular polygon of the stereo model. The light source calculation is to calculate a shadow (luminance) generated by a virtual ray emitted from the light source.

【0053】立体モデル描画部390の頂点変換及び光
源計算部360においても、仮想三次元空間において指
定された状態に合わせて拡大・縮小・回転・平行移動・
透視変換するだけでなく、輪郭描画用モデル処理部31
0で処理された後の輪郭描画用モデルが立体モデルと同
じ大きさである場合には、立体モデルが輪郭描画用モデ
ルに対して相対的に小さくなるように立体モデルのサイ
ズを縮小するための頂点変換が実施される。
Also in the vertex conversion and light source calculation section 360 of the stereo model drawing section 390, enlargement / reduction / rotation / translation / movement are performed in accordance with the specified state in the virtual three-dimensional space.
In addition to perspective conversion, the contour drawing model processing unit 31
When the contour drawing model after being processed with 0 is the same size as the stereo model, the size of the stereo model is reduced so that the stereo model becomes relatively smaller than the contour drawing model. Vertex transformation is performed.

【0054】頂点変換及び光源計算部360が立体モデ
ルの縮小処理を行った場合も立体モデル500と輪郭描
画用モデル510の関係は図4のようになる。また、面
の表裏判定は、輪郭描画用モデル処理部310と同じ
で、立体モデルの面のうちカメラの視線方向と同じ方向
がおもて面の方向である面を描画対象から除外する。図
4の例では、カメラから見て後ろの方の面503、50
4、505及び506が描画対象から除外される。
The relationship between the stereo model 500 and the contour drawing model 510 is as shown in FIG. 4 even when the vertex conversion and light source calculation section 360 performs the stereo model reduction processing. In addition, the surface front / back determination is the same as that of the contour drawing model processing unit 310, and excludes, from the drawing targets, the surface of the three-dimensional model whose direction, which is the same as the line-of-sight direction of the camera, is the front surface. In the example of FIG. 4, the rear surfaces 503, 50 viewed from the camera are shown.
4, 505 and 506 are excluded from the drawing target.

【0055】明度計算部365は、頂点変換及び光源計
算部360が計算した三角形ポリゴンの各頂点における
色から明度を計算する。通常頂点変換及び光源計算部3
60はRGB系における色を計算するので、明度計算部
365はこのRGBをYIQ変換して明度Yを求める。
この三角形ポリゴンの各頂点における明度は、ピクセル
処理部330に出力される。
The brightness calculator 365 calculates the brightness from the color at each vertex of the triangular polygon calculated by the vertex conversion / light source calculator 360. Normal vertex conversion and light source calculation unit 3
Since 60 calculates the color in the RGB system, the lightness calculation unit 365 obtains the lightness Y by YIQ converting this RGB.
The brightness at each vertex of this triangular polygon is output to the pixel processing unit 330.

【0056】明度範囲テーブル375は、例えば図5の
ようなテーブルである。すなわち、しきい値と基準明度
が対となったテーブルで、ここではしきい値0.75に
対して基準明度0.75、しきい値0.50に対して基
準明度0.50、しきい値0.00に対して基準明度
0.25と三段階(レベル)に設定されている。なお、
ここでは明度は0から1までの実数値をとるものとす
る。しきい値ではなく、上限及び下限による範囲の指定
でも良い(例えば図18参照)。この明度範囲テーブル
375を参照して、描画用色計算部370は各しきい値
に対応する描画用色を計算する。各しきい値に対応する
描画用色は、しきい値に対応する基準明度と立体モデル
の各三角形ポリゴンに予め設定されている色の情報とを
用いて計算される。計算された描画用色を描画用色計算
部370はピクセル処理部330に出力する。
The brightness range table 375 is a table as shown in FIG. 5, for example. That is, in the table in which the threshold value and the reference lightness are paired, the reference lightness is 0.75 for the threshold value 0.75, the reference lightness is 0.50 for the threshold value 0.50, the threshold The standard brightness is set to 0.25 with respect to the value of 0.00, and three levels are set. In addition,
Here, the brightness takes a real value from 0 to 1. It is also possible to specify the range by the upper limit and the lower limit instead of the threshold value (see, for example, FIG. 18). With reference to the brightness range table 375, the drawing color calculation unit 370 calculates the drawing color corresponding to each threshold value. The drawing color corresponding to each threshold value is calculated using the reference lightness corresponding to the threshold value and the color information preset for each triangular polygon of the stereo model. The drawing color calculation unit 370 outputs the calculated drawing color to the pixel processing unit 330.

【0057】明度範囲設定部380は、明度範囲テーブ
ル375の1つのしきい値を選択して、ピクセル処理部
330に設定する。明度範囲設定部380は、図5のよ
うな明度範囲テーブル375をそのまま使用する場合に
は上から順番に一つずつ設定していく。しきい値ではな
く上限及び下限による範囲が指定されている場合には、
ランダムに選択・設定可能である。
The brightness range setting section 380 selects one threshold value of the brightness range table 375 and sets it in the pixel processing section 330. When using the brightness range table 375 as shown in FIG. 5 as it is, the brightness range setting unit 380 sets the brightness range table 375 one by one from the top. If upper and lower bounds are specified instead of thresholds,
It can be randomly selected and set.

【0058】輪郭描画用モデル描画部350と立体モデ
ル描画部390に共用されるピクセル処理部330は、
三角形ポリゴン内の各画素における色又は明度を、三角
形ポリゴンの各頂点の色又は明度を補間して求める処理
を実施する。補間の方式は、グーロー・シェーディング
のアルゴリズムでも、フォン・シェーディングのアルゴ
リズムでも良い。
The pixel processing unit 330 shared by the contour drawing model drawing unit 350 and the stereo model drawing unit 390 is
The color or brightness of each pixel in the triangular polygon is obtained by interpolating the color or brightness of each vertex of the triangular polygon. The interpolation method may be the Gouraud shading algorithm or the von shading algorithm.

【0059】ピクセル処理部330は、輪郭描画用モデ
ルの描画対象とされた三角形ポリゴンを処理する場合に
は、隠面消去処理部337を用いて隠面消去処理を実施
しつつ、輪郭描画用モデルの描画対象とされた三角形ポ
リゴン内の各画素の色を決定する。
When processing the triangular polygons which are the drawing targets of the contour drawing model, the pixel processing unit 330 uses the hidden surface removal processing unit 337 to perform the hidden surface removal processing, and at the same time, the contour drawing model. The color of each pixel in the triangular polygon that is the drawing target of is determined.

【0060】例えば図4の場合には、立体モデル500
のカメラ550に最も近い2つの面501及び502が
描画され、輪郭描画用モデルのカメラ550から遠い4
つの面513、514、515及び516が描画され
る。輪郭描画用モデル510のこの4つの面は、カメラ
550から見ると立体モデル500から左右にはみ出し
ているので、はみ出している部分のみが隠面消去されず
に描画される。このはみ出している部分が輪郭線とな
る。なお、ピクセル処理部330は、輪郭描画用モデル
のマテリアルの色を考慮して色を決定する。但し、この
マテリアルの色を全く無視して輪郭線の色(黒又は暗い
輪郭線用の色)を輪郭描画用モデルの色とする場合もあ
る。
For example, in the case of FIG. 4, the three-dimensional model 500.
Two surfaces 501 and 502 that are closest to the camera 550 of the contour drawing model are drawn farther from the camera 550 of the contour drawing model.
Two faces 513, 514, 515 and 516 are drawn. Since these four surfaces of the contour drawing model 510 are projected to the left and right of the stereo model 500 when viewed from the camera 550, only the protruding portion is drawn without hidden surface removal. This protruding portion becomes the contour line. The pixel processing unit 330 determines the color in consideration of the color of the material of the contour drawing model. However, the color of the contour line (black or dark contour line color) may be set as the color of the contour drawing model by completely ignoring the color of the material.

【0061】一方、ピクセル処理部330は、立体モデ
ルの描画対象とされた三角形ポリゴンを処理する場合に
は、まず明度計算部365から出力された三角形ポリゴ
ンの各頂点における明度を補間して、ポリゴン内部の各
画素における明度(ポリゴンにおける明度分布)を計算
する。
On the other hand, when processing the triangular polygon which is the drawing target of the three-dimensional model, the pixel processing unit 330 first interpolates the brightness at each vertex of the triangular polygon output from the brightness calculation unit 365 to obtain the polygon. The brightness (brightness distribution in the polygon) of each pixel inside is calculated.

【0062】そして、明度比較部333は各画素におけ
る明度と明度範囲設定部380が設定したしきい値とを
比較する。もしその画素における明度がしきい値以上で
あれば、ピクセル処理部330は、このしきい値に対応
する基準明度に基づく描画用色で当該画素を描画する。
この描画処理の際には、隠面消去処理部337を用いて
隠面消去処理をも実施する。もしその画素における明度
がしきい値未満であれば、この画素をこの段階では描画
しない。明度範囲設定部380が明度範囲テーブル37
5の全てのしきい値をピクセル処理部330に設定し、
それに対応してピクセル処理部330が三角形ポリゴン
内の全ての画素について描画処理を行えば、三角形ポリ
ゴン内部が図5の例では3段階に塗り分けられる。この
処理を立体モデルの全ての三角形ポリゴンについて実施
する。
Then, the brightness comparing section 333 compares the brightness of each pixel with the threshold value set by the brightness range setting section 380. If the brightness of the pixel is greater than or equal to the threshold value, the pixel processing unit 330 draws the pixel with the drawing color based on the reference brightness corresponding to the threshold value.
At the time of this drawing processing, hidden surface removal processing is also performed using the hidden surface removal processing unit 337. If the brightness at that pixel is less than the threshold, then this pixel is not drawn at this stage. The brightness range setting unit 380 sets the brightness range table 37.
All the threshold values of 5 are set in the pixel processing unit 330,
Correspondingly, if the pixel processing unit 330 performs drawing processing on all the pixels in the triangular polygon, the inside of the triangular polygon is divided into three stages in the example of FIG. This process is executed for all triangular polygons of the three-dimensional model.

【0063】なお、上で述べた処理では予め描画用色が
描画用色計算部370にて計算されているので分かりに
くいが、上の処理は、各画素における明度(ポリゴンに
おける明度分布)がその明度が属する明度範囲に対応す
る基準明度と置き換えられ(ポリゴンにおける第2の明
度分布が生成され)、ポリゴンに予め設定された色とそ
の基準明度とから生成される描画用色(ポリゴンにおけ
る色分布)で描画する処理と実質的に同じである。
In the process described above, the drawing color is calculated in advance by the drawing color calculation unit 370, so it is difficult to understand. However, in the above process, the lightness of each pixel (lightness distribution in the polygon) The drawing color generated by replacing the reference lightness corresponding to the lightness range to which the lightness belongs (a second lightness distribution in the polygon is generated) and the preset color of the polygon and its reference lightness (color distribution in the polygon ) Is substantially the same as the drawing process.

【0064】本発明では隠面消去処理にはZバッファに
よる隠面消去が必要となる場合がある。例えば、立体モ
デルが人間の形をしており、腕が胴体の前に位置する場
合等では、輪郭描画用オブジェクトと立体モデルの面の
位置関係からZバッファ法を用いないと、正確な輪郭線
を描画することが困難な場合があるからである。
In the present invention, hidden surface removal processing by the Z buffer may be necessary for hidden surface removal processing. For example, when the stereo model has a human shape and the arm is located in front of the torso, the Z-buffer method is not used from the positional relationship between the contour drawing object and the plane of the stereo model. This is because it may be difficult to draw.

【0065】加えて、立体モデル描画部390で、図5
のような明度範囲テーブル375をそのまま使用する場
合には、Zバッファによる隠面消去が利用される。例え
ば図5に従えば、0.75以上という明度は0.5以上
でも0.0以上でもあるから、重ねて描画用色が塗られ
ないように明度範囲の上限値を設定する必要がある。も
しある画素の明度が0.75以上であれば、このしきい
値0.75に対応する描画用色でこの画素は描画され、
その画素のZ値がZバッファに記憶される。
In addition, in the stereo model drawing unit 390, as shown in FIG.
When the lightness range table 375 as described above is used as it is, the hidden surface removal by the Z buffer is used. For example, according to FIG. 5, the lightness of 0.75 or more is 0.5 or more and 0.0 or more, so it is necessary to set the upper limit value of the lightness range so that the drawing color is not overlaid. If the brightness of a pixel is 0.75 or more, this pixel is drawn with a drawing color corresponding to the threshold value 0.75,
The Z value of that pixel is stored in the Z buffer.

【0066】しきい値が0.5になった場合には、当該
画素のZ値がZバッファから読み出され、書き込もうと
する同じ画素のZ値と比較されるが、当然それらは同じ
であるから、しきい値0.5に対応する描画用色はその
画素についてはフレーム・バッファに書き込まれない。
しきい値0.0についても同じである。
When the threshold value reaches 0.5, the Z value of the pixel is read from the Z buffer and compared with the Z value of the same pixel to be written, but naturally they are the same. Therefore, the drawing color corresponding to the threshold value 0.5 is not written to the frame buffer for that pixel.
The same applies to the threshold value 0.0.

【0067】また、ポリゴンの頂点及びポリゴン内部の
画素における明度は、通常は透明度として使われるαと
いう色(RGB)の属性値として取り扱われる。通常α
値は0−255の範囲で定義されるので、実際に属性値
αには明度を255倍したものが使用される。よって、
明度範囲テーブル375のしきい値(上限及び下限値)
は0−255の範囲の値であっても良い。
The lightness at the vertices of the polygon and the pixels inside the polygon are treated as attribute values of a color (RGB) usually used as transparency. Usually α
Since the value is defined in the range of 0 to 255, the attribute value α actually used is 255 times the lightness. Therefore,
Threshold of brightness range table 375 (upper limit and lower limit)
May be a value in the range 0-255.

【0068】次に、実施の形態1についての処理フロー
を説明する。なお、以下の処理は、演算処理部103
(図1)がコンピュータ本体101内の他の要素を制御
して実施される処理である。
Next, the processing flow of the first embodiment will be described. The processing described below is performed by the arithmetic processing unit 103.
(FIG. 1) is a process executed by controlling other elements in the computer main body 101.

【0069】[CD−R記録処理]図6には、予め行わ
れる輪郭描画用モデルの生成処理が示されている。処理
が開始すると、HDD107に予め記憶された立体モデ
ルのデータが読み出され(ステップS303)、変換対
象モデルとして取得される。
[CD-R Recording Processing] FIG. 6 shows the contour drawing model generation processing which is performed in advance. When the processing is started, the data of the stereo model stored in the HDD 107 in advance is read (step S303) and is acquired as the conversion target model.

【0070】次に、この変換対象モデルのサイズがひと
まわり大きくなるよう拡大される(ステップS30
5)。例えば、変換対象モデルの各頂点の法線方向に、
当該変換対象モデルの全長の2パーセントの長さだけ当
該頂点が移動され、全体として2パーセント程度拡大さ
れる。すなわち、例えば当該変換対象モデルが人間型
で、その身長が1.8m相当であれば、各頂点は0.0
36mに相当する長さだけ移動される。この拡大率がよ
り大きい場合は輪郭線はより太く描画され、拡大率がよ
り小さく、変換対象モデルがわずかに拡大されただけで
ある場合には輪郭線はより細く描画される。更に、均一
でなく一部がより拡大されれば、より拡大された部分の
輪郭線のみが太く描画される。このサイズの調整は、通
常立体モデルの製作者により行われるので、当該製作者
の意図を反映した輪郭線を描画することができる。
Next, the size of the model to be converted is enlarged so as to be slightly larger (step S30).
5). For example, in the normal direction of each vertex of the conversion target model,
The vertex is moved by a length of 2% of the total length of the conversion target model, and is expanded by about 2% as a whole. That is, for example, if the conversion target model is a human type and the height thereof is equivalent to 1.8 m, each vertex is 0.0
It is moved by a length corresponding to 36 m. When the enlargement ratio is larger, the contour line is drawn thicker, and when the enlargement ratio is smaller, and the conversion target model is only slightly enlarged, the contour line is drawn thinner. Further, if it is not uniform and a part is enlarged, only the outline of the enlarged portion is drawn thick. Since this size adjustment is usually performed by the creator of the three-dimensional model, it is possible to draw a contour line that reflects the creator's intention.

【0071】なお、立体モデルの各頂点の法線が定義さ
れていない場合には、当該頂点を共有する各面の法線を
補間することにより求められる当該頂点の法線を用い
て、当該頂点を当該頂点の法線方向に移動させることも
できる。また、立体モデルの各面の法線方向に当該面を
移動させることもできる。しかし単純に面が移動された
だけである場合には、面と面との間に隙間が生じてしま
うので、それを埋めるための処理が別途必要になる。更
に、通常立体モデルには基準位置が定義されているの
で、対応する変換対象モデルの基準位置を中心に、変換
対象モデルの各頂点を移動させることもできる。
When the normal line of each vertex of the three-dimensional model is not defined, the normal line of the vertex which is obtained by interpolating the normal line of each surface sharing the vertex is used, Can also be moved in the direction of the normal to the vertex. Also, the surface can be moved in the normal direction of each surface of the three-dimensional model. However, when the surfaces are simply moved, a gap is created between the surfaces, and a separate process for filling the gap is required. Further, since the reference position is usually defined in the stereo model, each vertex of the conversion target model can be moved around the reference position of the corresponding conversion target model.

【0072】次に、変換対象モデルの各ポリゴンのマテ
リアルの色が、彩度は同じで明度を低くした色に設定さ
れる(ステップS307)。なお、各ポリゴンがすべて
黒などの単一色に設定されるとしてもよい。また、かす
れ表現用テクスチャをマッピングするための設定がされ
るとしてもよい。マテリアルの色は製作者により調整さ
れるので、当該製作者の意図した色で輪郭線を描画する
ことができる。
Next, the color of the material of each polygon of the model to be converted is set to a color having the same saturation but lower brightness (step S307). Note that all polygons may be set to a single color such as black. Further, the setting for mapping the texture for expressing blur may be performed. Since the color of the material is adjusted by the manufacturer, the contour line can be drawn in the color intended by the manufacturer.

【0073】次に、変換対象モデルの各ポリゴンの表裏
を反転する(ステップS309)。具体的には、変換対
象モデルを構成する各三角形の頂点が定義されている順
番を一ヶ所入れ替える。なお、表裏判定方法の詳細は後
述する。
Next, the front and back of each polygon of the conversion target model are reversed (step S309). Specifically, the order in which the vertices of each triangle forming the conversion target model are defined is changed at one place. The details of the front / back determination method will be described later.

【0074】ここまでで変換された変換対象モデルのデ
ータを、輪郭描画用モデル・データとしてHDD107
に記憶し(ステップS311)、輪郭描画用モデル生成
処理を終了する(ステップS313)。
The data of the conversion target model converted so far is used as the contour drawing model data in the HDD 107.
(Step S311), and the contour drawing model generation process ends (step S313).

【0075】次に、HDD107に記憶された、立体モ
デル・データ及び輪郭描画用モデル・データを含む各種
データが、CD−Rドライブ113によりCD−R13
1に書き込まれる。図7には、CD−R131に書き込
まれたデータの例が模式的に示されている。
Next, various data stored in the HDD 107, including the stereo model data and the contour drawing model data, are transferred to the CD-R 13 by the CD-R drive 113.
Written to 1. FIG. 7 schematically shows an example of data written in the CD-R 131.

【0076】プログラム領域132には、コンピュータ
1000に本発明を実施させるためのプログラムが格納
される。但し、本発明を実施するプログラムは、CD−
R131に書き込むまでの処理と、後に詳述される図8
に示される処理とに分けることができる。よって、上で
述べた輪郭描画用モデルを生成して輪郭描画用モデル・
データを含む各種データをCD−R131に書き込む処
理を行うプログラムはここには含まないとしてもよい。
このようにする事で、図8に示される処理を、例えばC
D−Rドライブ113の代わりにCD−ROMドライブ
を備えた、コンピュータ1000とは別のコンピュータ
で実施することもできる。
The program area 132 stores a program for causing the computer 1000 to carry out the present invention. However, the program for implementing the present invention is a CD-
Processing until writing to R131 and FIG.
Can be divided into the processing shown in. Therefore, the contour drawing model described above is generated and the contour drawing model
A program for writing various data including data to the CD-R 131 may not be included here.
By doing so, the processing shown in FIG.
It can also be implemented by a computer other than the computer 1000, which has a CD-ROM drive instead of the D-R drive 113.

【0077】システムデータ領域133には、上で述べ
たプログラム領域132に格納されるプログラムによっ
て処理される各種データが格納される。画像データ領域
134には、立体モデル・データ137及び輪郭描画用
モデル・データ135を含むデータが格納される。但
し、後述する輪郭描画用モデル取得処理において輪郭描
画用モデルを生成する場合には、輪郭描画用モデル・デ
ータ135が格納される必要は無い。なお、かすれを表
現するテクスチャ等のデータも画像データ領域134に
格納される。
The system data area 133 stores various data processed by the program stored in the program area 132 described above. The image data area 134 stores data including the stereo model data 137 and the contour drawing model data 135. However, when the contour drawing model is generated in the contour drawing model acquisition process described later, the contour drawing model data 135 need not be stored. It should be noted that data such as texture that expresses fading is also stored in the image data area 134.

【0078】サウンドデータ領域136には、図1に示
されたサウンド処理部109によりサウンド出力装置1
25からサウンドを出力させるためのデータが格納され
る。なお、サウンド処理は本発明と直接関係は無いの
で、サウンドデータ領域136にデータが格納されてい
る必要は無い。
In the sound data area 136, the sound output unit 1 by the sound processing unit 109 shown in FIG.
Data for outputting sound from 25 is stored. Since sound processing is not directly related to the present invention, it is not necessary to store data in the sound data area 136.

【0079】なお、CD−R131に格納される輪郭描
画用モデルのサイズは、対応する立体モデルのサイズと
同じ大きさで定義されるとしてもよい。この場合には、
後述する輪郭描画用モデル取得処理で輪郭描画用モデル
が取得された後に、後述する輪郭描画用モデル配置処理
で輪郭描画用モデルの配置用マトリックスが設定される
までの間に輪郭描画用モデルが拡大される。あるいは、
輪郭描画用モデル配置処理で輪郭描画用モデルの配置用
マトリックスが設定される際に、当該配置用マトリック
スが拡大変換を含むように当該配置用マトリックスが決
定されるとしてもよい。逆に、立体モデルを配置する際
に、立体モデルの配置用マトリックスが縮小変換を含む
ように立体モデルの配置用マトリックスが決定されると
してもよい。
The size of the contour drawing model stored in the CD-R 131 may be defined as the same size as the size of the corresponding stereo model. In this case,
After the contour drawing model is acquired by the contour drawing model acquisition processing described below, the contour drawing model is expanded until the contour drawing model arrangement matrix is set by the contour drawing model arrangement processing described below. To be done. Alternatively,
When the placement matrix of the contour drawing model is set in the contour drawing model placement process, the placement matrix may be determined so that the placement matrix includes the expansion conversion. Conversely, when arranging the three-dimensional model, the three-dimensional model arrangement matrix may be determined such that the three-dimensional model arrangement matrix includes reduction conversion.

【0080】また、CD−R131に格納される輪郭描
画用モデルの各面のマテリアルの色は、対応する立体モ
デルの各面のマテリアルの色と同一であっても良い。こ
の場合、後述される輪郭描画用モデルの描画処理の際
に、例えば、黒などの別途定義された色で輪郭描画用モ
デルが描画される。
The color of the material on each surface of the contour drawing model stored in the CD-R 131 may be the same as the color of the material on each surface of the corresponding stereo model. In this case, the contour drawing model is drawn in a separately defined color such as black in the drawing process of the contour drawing model described later.

【0081】[全体の処理フロー]図8に実施の形態1
の全体の処理フローを示す。処理が開始すると、初期設
定が行われる(ステップS2)。この初期設定の処理に
は、後に詳述する輪郭描画用モデルのデータ取得処理
(図9)や、描画すべき立体モデルのデータ取得処理が
含まれる。そして、仮想空間内の状態が設定される(ス
テップS3)。この処理は、例えば視点の位置が変更さ
れたり、光源の位置が変更されたり、モデルが移動させ
たり、モデルが変形された場合に、それに応じて仮想空
間内の状態を変更する処理である。この処理が行われる
ことで、立体モデル及び輪郭描画用モデルの位置座標・
方向・拡大率・縮小率等の決定処理が行われる。より具
体的には立体モデル及び輪郭描画用モデルの配置用マト
リックス(図11で使用)の決定処理が行われる。また
入力装置161(図1)のキー操作等に従ってステップ
S4の輪郭線描画か否かの設定がこのステップS3で行
われる。
[Overall Processing Flow] FIG. 8 shows the first embodiment.
The whole processing flow of is shown. When the process starts, initial setting is performed (step S2). This initial setting processing includes data acquisition processing for the contour drawing model (FIG. 9), which will be described in detail later, and data acquisition processing for the stereo model to be drawn. Then, the state in the virtual space is set (step S3). This process is, for example, a process of changing the state in the virtual space in response to a change in the position of the viewpoint, a change in the position of the light source, a movement of the model, or a deformation of the model. By performing this processing, the position coordinates of the stereo model and the contour drawing model
The determination processing of the direction, the enlargement ratio, the reduction ratio, etc. is performed. More specifically, the process of determining the placement matrix (used in FIG. 11) for the stereo model and the contour drawing model is performed. Further, according to a key operation of the input device 161 (FIG. 1) or the like, the setting as to whether or not contour line drawing is performed in step S4 is performed in step S3.

【0082】次に、輪郭線を描画するか否かの判断処理
が行われる(ステップS4)。これは上で述べたように
入力装置161のキー操作等による設定又は他のプログ
ラムによる設定に基づき判断される。そして、輪郭線を
描画すると判断された場合には、輪郭線描画用モデルの
描画処理が実施される(ステップS5)。これについて
は後に図11を用いて説明する。そして輪郭線が描画さ
れる場合も描画されない場合も立体モデルの描画処理が
実施される(ステップS6)。この処理についても後に
図15を用いて説明する。このステップS3乃至S6が
処理終了まで繰り返し実施される(ステップS7)。処
理終了であるか否かは、処理を終了すべき旨の操作入力
が行われたか否かによって判断される。
Next, a judgment process as to whether or not to draw the contour line is performed (step S4). This is determined based on the setting by the key operation of the input device 161, or the setting by another program as described above. When it is determined that the contour line is drawn, the drawing process of the contour line drawing model is executed (step S5). This will be described later with reference to FIG. Then, the drawing process of the stereo model is executed regardless of whether the contour line is drawn or not (step S6). This processing will be described later with reference to FIG. The steps S3 to S6 are repeatedly executed until the processing is completed (step S7). Whether or not the processing is ended is determined by whether or not an operation input indicating that the processing should be ended is performed.

【0083】[輪郭描画用モデル取得処理]図9には、
輪郭描画用モデルの取得処理が示されている。ここでは
まず、輪郭描画用モデルが生成されるか否かが判断され
る(ステップS203)。輪郭描画用モデルを予め用意
しておく場合と輪郭描画用モデルをこの段階にて生成す
る場合が存在するためである。ここでこの判断は、例え
ば立体モデルに対応した輪郭描画用モデルがCD−R1
31に格納されているか否かを判定する事により実施さ
れる。格納されていると判断されれば輪郭描画用モデル
は生成されないと判断され、格納されていないと判断さ
れれば、輪郭描画用モデルは生成されると判断される。
[Contour drawing model acquisition process] FIG.
The acquisition processing of the contour drawing model is shown. Here, first, it is determined whether or not a contour drawing model is generated (step S203). This is because there are cases where the contour drawing model is prepared in advance and cases where the contour drawing model is generated at this stage. Here, this judgment is made, for example, when the contour drawing model corresponding to the stereo model is CD-R1.
It is carried out by determining whether or not it is stored in 31. If it is determined that the contour drawing model is stored, it is determined that the contour drawing model is not generated, and if it is determined that the contour drawing model is not stored, it is determined that the contour drawing model is generated.

【0084】輪郭描画用モデルが生成されないと判断さ
れた場合には、CD−R131に格納されている輪郭描
画用モデルのデータが読み出される(ステップS20
7)。この輪郭描画用モデルの各面は、上で図4及び図
6を用いて説明されたように、立体モデルの対応する面
とは表裏が反転されたものである。また読み出される輪
郭描画用モデルのサイズは、対応する立体モデルより一
回り大きく定義される。更に、輪郭描画用モデルの色
は、対応する立体モデルより暗い色で定義される。
If it is determined that the contour drawing model is not generated, the data of the contour drawing model stored in the CD-R 131 is read (step S20).
7). Each surface of the contour drawing model has its front and back inverted from the corresponding surface of the stereo model, as described above with reference to FIGS. 4 and 6. Further, the size of the contour drawing model read out is defined to be slightly larger than that of the corresponding stereo model. Further, the color of the contour drawing model is defined as a color darker than the corresponding stereo model.

【0085】もし輪郭描画用モデルが生成されると判断
された場合には、輪郭描画用モデルを生成する処理が行
われる(ステップS205)。ステップS207と同じ
ように、この段階において輪郭描画用モデルが生成され
る場合においても、輪郭描画用モデルの各ポリゴンは、
上で図4を用いて説明されたように、立体モデルの対応
するポリゴンとは表裏反転したものにする。
If it is determined that the contour drawing model is generated, the processing for generating the contour drawing model is performed (step S205). Similar to step S207, even when the contour drawing model is generated at this stage, each polygon of the contour drawing model is
As described above with reference to FIG. 4, the polygon corresponding to the stereo model is turned upside down.

【0086】輪郭描画用モデルのサイズは、対応する立
体モデルより一回り大きく生成される。ステップS30
5(図6)と同じように、例えば立体モデルの各頂点の
法線方向に当該頂点を移動させて拡大された輪郭描画用
モデルが生成される。輪郭描画用モデルが立体モデルに
比してより大きい場合は輪郭線はより太く描画され、輪
郭描画用モデルが立体モデルよりわずかに大きいだけで
ある場合は輪郭線はより細く描画される。
The size of the contour drawing model is slightly larger than that of the corresponding stereo model. Step S30
As in the case of FIG. 5 (FIG. 6), for example, a contour drawing model is generated by moving the vertices of the stereo model in the normal direction of the vertices and enlarging the contour drawing model. When the contour drawing model is larger than the stereo model, the contour line is drawn thicker, and when the contour drawing model is slightly larger than the stereo model, the contour line is drawn thinner.

【0087】また、ステップS305(図6)の説明で
述べられているように、立体モデルの各面の法線方向に
当該面を移動させて拡大された輪郭描画用モデルが生成
されるとしてもよい。さらに、通常立体モデルに定義さ
れている基準位置を中心に、その立体モデルの各頂点を
移動させて拡大された輪郭描画用モデルが生成されると
してもよい。
Further, as described in the description of step S305 (FIG. 6), even if the surface is moved in the normal direction of each surface of the stereo model, the enlarged contour drawing model is generated. Good. Furthermore, the contour drawing model that is enlarged by moving each vertex of the stereo model around the reference position normally defined in the stereo model may be generated.

【0088】なお、この時点では、輪郭描画用モデルの
サイズは、対応する立体モデルのサイズと同じ大きさで
生成されるとしてもよい。この場合には本輪郭描画用モ
デル取得処理で輪郭描画用モデルが取得された後、後述
する輪郭描画用モデル配置処理で輪郭描画用モデルの配
置マトリックスが設定されるまでの間に輪郭描画用モデ
ルは拡大される。あるいは、輪郭描画用モデル配置処理
で輪郭描画用モデルの配置用マトリックスが設定される
際に、当該配置用マトリックスが拡大変換を含むように
当該配置用マトリックスが決定されるとしてもよい。逆
に、立体モデルを配置する際に、立体モデルの配置用マ
トリックスが縮小変換を含むように立体モデルの配置用
マトリックスが決定されるとしてもよい。
At this point, the size of the contour drawing model may be the same as the size of the corresponding stereo model. In this case, after the contour drawing model is acquired by the contour drawing model acquisition processing, the contour drawing model is arranged by the contour drawing model arrangement processing described later until the arrangement matrix of the contour drawing model is set. Is expanded. Alternatively, when the placement matrix of the contour drawing model is set in the contour drawing model placement process, the placement matrix may be determined so that the placement matrix includes the expansion conversion. Conversely, when arranging the three-dimensional model, the three-dimensional model arrangement matrix may be determined such that the three-dimensional model arrangement matrix includes reduction conversion.

【0089】一方、輪郭描画用モデルの各ポリゴンのマ
テリアルの色は、対応する立体モデルの各ポリゴンのマ
テリアルの色をより暗くした色で生成される。なお、ス
テップS307(図6)の説明で述べられているのと同
様に、この時点では、生成される輪郭描画用モデルの色
は定義されていなくてもよい。あるいは、輪郭描画用モ
デルの各ポリゴンのマテリアルの色が、対応する立体モ
デルの各ポリゴンのマテリアルの色と同一であっても良
い。この場合、輪郭描画用モデルの描画処理の際に、輪
郭描画用モデルの色は考慮されず、例えば黒などの別途
定義された色か、かすれを表現するテクスチャの色で輪
郭描画用モデルが描画される。
On the other hand, the material color of each polygon of the contour drawing model is generated by darkening the material color of each polygon of the corresponding stereo model. Note that, as described in the description of step S307 (FIG. 6), the color of the contour drawing model to be generated does not have to be defined at this point. Alternatively, the material color of each polygon of the contour drawing model may be the same as the material color of each polygon of the corresponding stereo model. In this case, the color of the contour drawing model is not taken into consideration during the drawing process of the contour drawing model, and the contour drawing model is drawn with a separately defined color such as black or a texture color that expresses fading. To be done.

【0090】次に、輪郭描画用モデルにかすれを表現す
るテクスチャがマッピングされるか否かが判断される
(ステップS209)。ステップS205で輪郭描画用
モデルが生成された場合には、対応する立体モデルのデ
ータに基づいて当該判断が実施される。一方、ステップ
S207で輪郭描画用モデルが読み出された場合には、
読み出された輪郭描画用モデルのデータに基づいて当該
判断が実施される。かすれを表現するテクスチャがマッ
ピングされると判断された場合には、ステップS211
にて輪郭描画用モデルにかすれを表現するテクスチャが
マッピングされる。すなわち、ポリゴンの各頂点にテク
スチャ座標(U,V)が設定される。
Next, it is determined whether or not a texture expressing blur is mapped on the contour drawing model (step S209). When the contour drawing model is generated in step S205, the determination is performed based on the data of the corresponding stereo model. On the other hand, if the contour drawing model is read in step S207,
The determination is performed based on the read data of the contour drawing model. When it is determined that the texture expressing the blur is mapped, step S211 is performed.
At, the texture expressing the blur is mapped on the contour drawing model. That is, texture coordinates (U, V) are set at each vertex of the polygon.

【0091】なお、上でも述べたように、かすれを表現
するテクスチャは、明度又は透明度の変化を含む図柄を
有する。図10には明度の変化を含むテクスチャの一例
が示されている。これは黒地に白の斜線が細かく入った
図柄を有するテクスチャである。黒部分の明度は低く、
白部分の明度は高いので、図10に示されたテクスチャ
は明度の変化を含んでいる。
As described above, the texture expressing the blur has a pattern including a change in brightness or transparency. FIG. 10 shows an example of a texture including a change in brightness. This is a texture with a pattern in which white diagonal lines are finely drawn on a black background. The brightness of the black part is low,
Since the brightness of the white part is high, the texture shown in FIG. 10 includes a change in brightness.

【0092】本発明において輪郭線は、輪郭描画用モデ
ルの一部が線として切り出されて描画される。すなわ
ち、図10のテクスチャがマッピングされた輪郭描画用
モデルが輪郭線として描画される場合、輪郭描画用モデ
ルから輪郭線として切り出される線に対応する線が当該
テクスチャから切り出されて描画される。このとき、当
該テクスチャから略縦方向又は略横方向に線が切り出さ
れれば、いずれの線も明度の変化を含むことになる。こ
のような線が輪郭線として描画されることで、明度の変
化を含む輪郭線が描画される。すなわち、輪郭線のかす
れが表現され、より手書き調の輪郭線が描画される。
In the present invention, the contour is drawn by cutting out a part of the contour drawing model as a line. That is, when the contour drawing model to which the texture of FIG. 10 is mapped is drawn as a contour line, a line corresponding to the line cut out as a contour line from the contour drawing model is drawn from the texture. At this time, if a line is cut out from the texture in a substantially vertical direction or a substantially horizontal direction, each line will include a change in brightness. By drawing such a line as a contour line, a contour line including a change in brightness is drawn. That is, blurring of the contour line is expressed, and a more handwritten contour line is drawn.

【0093】図10に示されたテクスチャであれば、い
ずれの方向に線が切り出されてもその線は明度の変化を
含む。しかし切り出される方向によってはほとんど明度
が変化しない場合もある。輪郭描画用モデルのどの部分
がどの方向に輪郭線として描画されるかは調整できるの
で、かすれを表現するテクスチャは、主に切り出される
方向に応じてその図柄が調整される。
With the texture shown in FIG. 10, no matter which direction the line is cut out, the line includes a change in brightness. However, the brightness may not change depending on the cutting direction. Since it is possible to adjust which part of the contour drawing model is drawn as a contour line in which direction, the texture of the blur is mainly adjusted according to the cutting direction.

【0094】なお、透明度の変化を含む図柄を有するテ
クスチャがマッピングされた輪郭描画用モデルにより輪
郭線が描画される場合には、当該輪郭線は透明度の変化
を含む。透明度の高い部分にはその割合に応じて背景の
色に近い色が描画され、低い部分には例えば黒等の当該
テクスチャの色に近い色が描画される。これにより濃淡
の変化を含む輪郭線が描画され、輪郭線のかすれが表現
される。
When a contour line is drawn by a contour drawing model in which a texture having a pattern including a change in transparency is mapped, the contour line includes a change in transparency. A color close to the background color is drawn in the high transparency portion in accordance with the ratio, and a color close to the texture color such as black is drawn in the low transparency portion. As a result, a contour line including changes in shading is drawn, and blurring of the contour line is expressed.

【0095】かすれを表現するテクスチャがマッピング
されないと判断された場合と、テクスチャがマッピング
される処理が終了した場合は、演算処理部103は輪郭
描画用モデル取得処理を終了する(ステップS21
3)。
When it is determined that the texture expressing the blur is not mapped, and when the texture mapping process is completed, the arithmetic processing unit 103 ends the contour drawing model acquisition process (step S21).
3).

【0096】[輪郭描画用モデル配置処理]図8のステ
ップS3において輪郭描画用モデルの配置マトリックス
が設定され、輪郭描画用モデルの配置処理が行われる。
通常輪郭描画用モデルの基準位置は、立体モデルの基準
位置に対応する位置に設けられる。そしてその輪郭描画
用モデルの基準位置が、立体モデルの基準位置と同一又
は近傍に配置されるように、輪郭描画用モデルの配置用
マトリックスが設定される。
[Contour Drawing Model Arrangement Processing] In step S3 of FIG. 8, the arrangement matrix of the contour drawing model is set, and the arrangement processing of the contour drawing model is performed.
The reference position of the normal contour drawing model is provided at a position corresponding to the reference position of the stereo model. Then, the arrangement matrix of the contour drawing model is set such that the reference position of the contour drawing model is arranged at the same position as or near the reference position of the stereo model.

【0097】ここで立体モデルの方向が変化する場合に
は、輪郭描画用モデルもそれに対応するよう回転変換を
含む配置用マトリックスが設定される。立体モデルの形
状が変化する場合には、輪郭描画用モデルがそれに対応
するように変形処理が行われる。
Here, when the direction of the stereo model changes, the arrangement matrix including the rotation conversion is set so that the contour drawing model also corresponds to it. When the shape of the stereo model changes, the transformation process is performed so that the contour drawing model corresponds to it.

【0098】この段階において輪郭描画用モデルが対応
する立体モデルと同じ大きさである場合には、輪郭描画
用モデルが拡大される。具体的には、輪郭描画用モデル
の基準位置を中心として輪郭描画用モデルの各頂点が所
定の拡大率に従って拡大変換されるように、輪郭描画用
モデルの配置用マトリックスが設定される。あるいは逆
に、立体モデルが縮小されるとしてもよい。すなわちこ
の場合には、立体モデルの基準位置を中心として立体モ
デルの各頂点が所定の縮小率に従って縮小変換されるよ
うに、立体モデルの配置用マトリックスが設定される。
なお、輪郭描画用モデルが対応する立体モデルより相対
的に大きい場合は、輪郭描画用モデルの配置用マトリッ
クスとして立体モデルの配置用マトリックスをそのまま
使用することも可能である。
At this stage, if the contour drawing model has the same size as the corresponding stereo model, the contour drawing model is enlarged. Specifically, the arrangement matrix of the contour drawing model is set so that the vertices of the contour drawing model are enlarged and converted according to a predetermined enlargement ratio with the reference position of the contour drawing model as the center. Alternatively, conversely, the stereo model may be reduced. That is, in this case, the arranging matrix of the stereo model is set so that the vertices of the stereo model are reduced and converted with a predetermined reduction ratio with the reference position of the stereo model as the center.
When the contour drawing model is relatively larger than the corresponding stereo model, the stereo model arranging matrix can be used as it is as the contour drawing model arranging matrix.

【0099】このようにすると、最終的には、相対的に
大きい輪郭描画用モデルが立体モデルを包含するように
配置される。両モデルの配置位置、方向、形状等の関係
により、輪郭描画用モデルは完全には立体モデルを包含
しない場合も生じ得る。但し、このような場合であって
も、包含している部分については輪郭線が描画される。
In this way, the relatively large contour drawing model is finally arranged so as to include the stereo model. The contour drawing model may not completely include a stereo model depending on the arrangement position, direction, shape, and the like of both models. However, even in such a case, a contour line is drawn for the included portion.

【0100】なお、この段階では必ずしも配置用マトリ
ックスが設定されている必要は無く、配置される座標、
方向及び拡大・縮小率等の頂点変換に必要な各要素が確
定していればよい。この場合も、実際の頂点変換は各モ
デルの描画処理の段階で行われる。
At this stage, it is not always necessary to set the arrangement matrix, and the arrangement coordinates,
It suffices that each element necessary for the vertex conversion such as the direction and the enlargement / reduction ratio is fixed. Also in this case, the actual vertex conversion is performed at the stage of drawing processing of each model.

【0101】[輪郭描画用モデル描画処理]輪郭描画用
モデルの描画処理フローを示す図11では、輪郭描画用
モデルの全ての頂点について処理するまで、以下に説明
する処理が繰り返し行われる(ステップS503)。繰
り返し行われる最初の処理は、1つの頂点についての頂
点変換(拡大・縮小・回転・平行移動・透視変換)処理
である(ステップS505)。ここではステップS3で
求められた輪郭描画用モデルの配置用マトリックスも頂
点変換で用いられる。
[Contour Drawing Model Drawing Processing] In FIG. 11 showing the drawing processing flow of the contour drawing model, the processing described below is repeated until all the vertices of the contour drawing model are processed (step S503). ). The first process that is repeatedly performed is a vertex conversion (enlargement / reduction / rotation / translation / perspective conversion) process for one vertex (step S505). Here, the arrangement matrix of the contour drawing model obtained in step S3 is also used in the vertex conversion.

【0102】例えば、この処理は演算処理部103によ
り命令された幾何演算部207が実施する。ここで注意
したいのは輪郭描画用モデルに対しては幾何演算部20
7が光源計算を実施しない点である。これは輪郭線は光
源の位置等によらず描画され、光源計算をするのが無駄
だからである。例えば輪郭描画用モデルのマテリアルの
色は無視される場合もある。通常この頂点変換は、仮想
三次元空間において指定された状態に基づき行われる
が、もし輪郭描画用モデルの大きさが立体モデルと同じ
である場合には、配置処理で設定された配置用マトリッ
クスに従って、この段階において輪郭描画用モデルが拡
大変換される場合もある。
For example, this processing is carried out by the geometric calculation section 207 instructed by the calculation processing section 103. It should be noted that the geometric calculation unit 20 is used for the contour drawing model.
7 is that light source calculation is not performed. This is because the contour line is drawn regardless of the position of the light source and it is useless to calculate the light source. For example, the material color of the contour drawing model may be ignored. Normally, this vertex transformation is performed based on the state specified in the virtual three-dimensional space. However, if the size of the contour drawing model is the same as the stereo model, according to the placement matrix set in the placement process. At this stage, the contour drawing model may be enlarged and converted.

【0103】そして、当該頂点を含むポリゴンはおもて
面か否かの判断処理が行われる(ステップS507)。
この判断は、三角形ポリゴンの場合この頂点とその前に
処理された2つの頂点から構成される三角形ポリゴンが
いずれの方向を向いているかで判断される。図12に
は、表裏判定方について説明するための、立体モデルを
構成する三角形ポリゴンの例が示されている。この例で
は、図中上部の頂点の頂点番号が0、下部左側の頂点の
頂点番号が1、下部右側の頂点の頂点番号が2である。
すなわち、上部の頂点から反時計回りに、頂点番号が付
与されている。
Then, it is determined whether or not the polygon including the vertex is the front surface (step S507).
In the case of a triangular polygon, this determination is made based on which direction the triangular polygon composed of this apex and the two apexes processed before it is facing. FIG. 12 shows an example of triangular polygons forming a three-dimensional model for explaining the front / back determination method. In this example, the vertex number of the top vertex in the figure is 0, the vertex number of the lower left vertex is 1, and the vertex number of the lower right vertex is 2.
That is, the vertex numbers are given counterclockwise from the top vertex.

【0104】実施の形態1では、三角形ポリゴンの各頂
点の頂点番号が反時計回りに付与されているように見え
る面が、おもて面と定義されている(いわゆる右手
系)。従って、図12の三角形ポリゴンは、紙面手前方
向がおもて面である。おもて面の方向に法線ベクトルが
あるとすると、その法線ベクトルと視線ベクトルとの内
積の符号によって、三角形ポリゴンの表裏が判定でき
る。すなわち、内積の符号が負であれば、視点位置に対
しておもて面を向けていることになり、内積の符号が正
であれば、視点位置に対してうら面を向けていることと
なる。
In the first embodiment, the surface in which the vertex numbers of the respective vertices of the triangular polygon appear to be given counterclockwise is defined as the front surface (so-called right-handed system). Therefore, the front side of the triangular polygon in FIG. 12 is the front side of the drawing. If there is a normal vector in the direction of the front surface, the front and back of the triangular polygon can be determined by the sign of the inner product of the normal vector and the line-of-sight vector. That is, if the sign of the inner product is negative, it means that the front surface is facing the viewpoint position, and if the sign of the inner product is positive, it means that the back surface is facing the viewpoint position. Become.

【0105】実際には図13に示されているように、ス
クリーンに投影された頂点0から頂点1へのベクトルa
とスクリーンに投影された頂点0から頂点2へのベクト
ルbの外積a×bが計算され、この外積の結果であるベ
クトルnの方向にておもて面か否かが判断される。ベク
トルnはz軸に平行であり、ベクトルnのz成分の符号
を検査すればおもて面か否かが判定される。すなわち、
正ならおもてで、負ならうらである。図13左側は三角
形の頂点の番号は反時計回りであり、外積の結果である
ベクトルnはz軸の正の方向に向いているのでおもてで
ある。一方図13右側は三角形の頂点の番号は時計回り
であり、外積の結果であるベクトルnはz軸の負の方向
を向いておりうらである。
Actually, as shown in FIG. 13, the vector a projected from the vertex 0 to the vertex 1 is projected on the screen.
Then, the outer product a × b of the vector b from the vertex 0 to the vertex 2 projected on the screen is calculated, and it is determined whether or not the surface is the front surface in the direction of the vector n which is the result of this outer product. The vector n is parallel to the z-axis, and if the sign of the z component of the vector n is checked, it can be determined whether it is the front surface. That is,
Positive is hospitality, negative is back. On the left side of FIG. 13, the numbers of the vertices of the triangle are counterclockwise, and the vector n, which is the result of the outer product, is in the positive direction of the z axis, which is the front side. On the other hand, on the right side of FIG. 13, the numbers of the vertices of the triangle are clockwise, and the vector n resulting from the outer product is oriented in the negative direction of the z axis.

【0106】実施の形態1における輪郭描画用モデルの
場合、輪郭描画用モデルのポリゴンは立体モデルの対応
するポリゴンとは表裏が逆になっている。図14には図
12のポリゴンに対応し、表裏が反転されたポリゴンが
示されている。図14に示す三角形ポリゴンの各頂点に
は、図中上方、右下、左下の順で0,1,2の頂点番号
が付与されている。すなわち、対応する三角形ポリゴン
には図12とは逆の順番で頂点番号が付されている。よ
って、図14では紙面手前がうら面と判定される。な
お、実施の形態1ではこの段階において表裏判定が行わ
れるが、この段階より前に表裏判定が行われるようにす
ることも可能である。
In the case of the contour drawing model in the first embodiment, the polygons of the contour drawing model are opposite to the polygons corresponding to the stereo model. FIG. 14 shows polygons corresponding to the polygons in FIG. 12 and whose front and back surfaces are reversed. To the vertices of the triangular polygon shown in FIG. 14, vertex numbers 0, 1 and 2 are given in the order of upper, lower right and lower left in the figure. That is, the corresponding triangular polygons are assigned vertex numbers in the reverse order of FIG. Therefore, in FIG. 14, the front side of the page is determined to be the back side. In the first embodiment, the front / back determination is performed at this stage, but the front / back determination may be performed before this stage.

【0107】もし、当該頂点を含むポリゴンがうら面で
あった場合にはステップS503に戻る。当該頂点を含
むポリゴンがおもて面であった場合には、かすれを表現
するテクスチャをマッピングするか否かが判断される
(ステップS509)。
If the polygon including the apex is the back surface, the process returns to step S503. If the polygon including the apex is the front surface, it is determined whether or not the texture expressing blur is mapped (step S509).

【0108】これはポリゴンに対するテクスチャ・マッ
ピングを意味している。もし、かすれを表現するテクス
チャをマッピングする場合には、その頂点に対する、か
すれを表現するためのテクスチャのテクスチャ座標が計
算される(ステップS511)。テクスチャ・マッピン
グを行う場合、既にポリゴンの頂点にはテクスチャ座標
(U,V)が指定してあるが、当該ポリゴンがスクリー
ンに対して斜めに配置されている場合にはテクスチャが
スクリーン上で歪んで表示されることがある。この歪み
を避けるために、テクスチャ・パースペクティブ処理と
して、ここでは、Q=1/w(wはスクリーンからの奥
行き)を用いて、S=U×Q、T=V×Qの計算が行わ
れる。もし、かすれを表現するテクスチャをマッピング
しない場合にはステップS513に移行する。
This means texture mapping for polygons. If the texture expressing the blur is mapped, the texture coordinate of the texture for expressing the blur is calculated for the vertex (step S511). When texture mapping is performed, the texture coordinates (U, V) have already been specified at the vertices of the polygon, but if the polygon is arranged diagonally to the screen, the texture will be distorted on the screen. May be displayed. In order to avoid this distortion, here, as the texture perspective processing, calculation of S = U × Q and T = V × Q is performed using Q = 1 / w (w is the depth from the screen). If the texture expressing the blur is not mapped, the process proceeds to step S513.

【0109】そして、例えば図2に示した三角形描画処
理部205及びピクセルカラー処理部209が駆動され
る(ステップS513)。上で述べたように三角形描画
処理部205は、三角形ポリゴンの各頂点のデータを補
間して、三角形ポリゴン内部の各画素におけるデータを
生成する。各頂点のデータは、マテリアルの色、スクリ
ーン座標値、及びステップS511を実施すればテクス
チャ座標値である。各画素におけるデータは、マテリア
ルの色及びステップS511を実施すればテクセル・カ
ラーである。
Then, for example, the triangle drawing processing unit 205 and the pixel color processing unit 209 shown in FIG. 2 are driven (step S513). As described above, the triangle drawing processing unit 205 interpolates the data of each vertex of the triangular polygon to generate the data of each pixel inside the triangular polygon. The data of each vertex is the color of the material, the screen coordinate value, and the texture coordinate value if step S511 is performed. The data in each pixel is the color of the material and the texel color if step S511 is performed.

【0110】但し、この時点でマテリアルの色を無視し
て、各頂点に輪郭線の色を設定することも可能である。
またマテリアルの色を考慮して、輪郭線の色を設定する
ことも可能である。ピクセルカラー処理部209は、三
角形描画処理部205が生成する三角形ポリゴン内部の
各画素におけるデータを使用して、フレーム・バッファ
213に表示画像を書き込む。この際、Zバッファ21
1を使用して隠面消去を行う。
However, it is possible to ignore the material color at this point and set the color of the contour line at each vertex.
It is also possible to set the color of the contour line in consideration of the color of the material. The pixel color processing unit 209 writes the display image in the frame buffer 213 using the data in each pixel inside the triangular polygon generated by the triangular drawing processing unit 205. At this time, the Z buffer 21
Use 1 to perform hidden surface removal.

【0111】隠面消去にはZバッファ211を使用する
例を示しているが、図4に示すような簡単なモデルにつ
いてはZバッファを使用しない、例えばZソート法のよ
うな隠面消去処理を実施しても良い。但し、もっと複雑
なモデル、例えば人物の手などが胴体より前に配置され
ている場合等には、Zバッファを使用した隠面消去を行
わないと、正確に輪郭線を描画することは困難である。
Although an example in which the Z buffer 211 is used for hidden surface removal is shown, for a simple model as shown in FIG. 4, hidden surface removal processing such as the Z sort method is performed without using the Z buffer. You may implement. However, in a more complicated model, for example, when a person's hand is placed in front of the body, it is difficult to draw the contour line accurately unless hidden surface removal using the Z buffer is performed. is there.

【0112】[立体モデル描画処理]図15に実施の形
態1における立体モデルの描画処理のフローを示す。ま
ず、初期設定が行われる(ステップS603)。この初
期設定では、立体モデルに対応する明度範囲テーブル
(例えば図5又は図18)が取得される。次に、一つの
頂点についての頂点変換(拡大・縮小・回転・平行移動
・透視変換)及び光源計算が行われる(ステップS60
5)。ここでは立体モデルの配置用マトリックスも頂点
変換で用いられる。これは例えば演算処理部103から
の命令により幾何演算部207が実行する。立体モデル
のデータは例えばCD−R131に格納されている。
[Stereoscopic Model Drawing Process] FIG. 15 shows a flow of the stereoscopic model drawing process in the first embodiment. First, initialization is performed (step S603). In this initial setting, the brightness range table (for example, FIG. 5 or FIG. 18) corresponding to the stereo model is acquired. Next, vertex conversion (enlargement / reduction / rotation / translation / perspective conversion) and light source calculation for one vertex are performed (step S60).
5). Here, the matrix for placement of the three-dimensional model is also used in the vertex conversion. This is executed by the geometric calculation unit 207 according to a command from the calculation processing unit 103, for example. The data of the stereo model is stored in the CD-R 131, for example.

【0113】拡大・縮小・回転・平行移動・透視変換
は、基本的には図8のステップS3において設定された
仮想空間内における状態に基づくものである。但し、輪
郭描画用モデルが立体モデルと同じ大きさである場合に
は、立体モデルのサイズを縮小することにより輪郭描画
用モデルを相対的に大きくする場合もある。この場合に
は、ステップS605において縮小変換が実施される。
なお、立体モデルの中心に向かって各頂点をその法線に
沿って移動させると簡単に縮小できる。ここで透視変換
は、世界座標系のポリゴンの各頂点の座標値をスクリー
ン座標系における座標値に変換するものである。また光
源計算は、光源から発せられた仮想的な光線により生じ
る陰影(輝度)を計算するものである。
The enlargement / reduction / rotation / translation / perspective transformation is basically based on the state in the virtual space set in step S3 of FIG. However, if the contour drawing model has the same size as the stereo model, the contour drawing model may be made relatively large by reducing the size of the stereo model. In this case, reduction conversion is performed in step S605.
It should be noted that the size can be easily reduced by moving each vertex along the normal line toward the center of the three-dimensional model. Here, the perspective transformation is to transform the coordinate value of each vertex of the polygon in the world coordinate system into the coordinate value in the screen coordinate system. The light source calculation is to calculate a shadow (luminance) generated by a virtual light ray emitted from the light source.

【0114】なお、本発明の立体モデル描画処理におけ
る光源計算には2つの手法がある。 (A)ポリゴンに定義されたマテリアルの色を考慮した
手法及び(B)マテリアルの色を考慮しない手法であ
る。(A)の場合には、以下の式で計算する。
There are two methods for light source calculation in the stereo model drawing processing of the present invention. (A) A method that considers the color of the material defined in the polygon, and (B) a method that does not consider the color of the material. In the case of (A), it calculates by the following formula.

【0115】[0115]

【数1】 [Equation 1]

【0116】但し、Pn0,Pn1,Pn2,Nnx,Nny,N
nz,Pnr,Png,Pnb,Cnr,Cng,Cnbのnはn番目
の頂点を示している。Nnxはn番目の頂点における法線
のx成分、Nnyはn番目の頂点における法線のy成分、
Nnzはn番目の頂点における法線のz成分である。Ligh
tMatrixは正規化光源ベクトルにより作られる行列であ
る。これが、3つまで平行光源を定義できる場合を以下
に示す。また、LColorMatrixは光源から発せられる光線
の色を成分として有しており、3つまで光源を定義でき
る場合を以下に示す。Mはポリゴンのマテリアルの色を
意味し、rgbはその成分を示す。(A)の場合の出力
は、Cnr、Cng、Cnbである。
However, Pn0, Pn1, Pn2, Nnx, Nny, N
n of nz, Pnr, Png, Pnb, Cnr, Cng, and Cnb has shown the nth vertex. Nnx is the x component of the normal at the nth vertex, Nny is the y component of the normal at the nth vertex,
Nnz is the z component of the normal at the nth vertex. Ligh
tMatrix is a matrix created by the normalized light source vector. The case where this can define up to three parallel light sources is shown below. Further, LColorMatrix has as a component the color of the light ray emitted from the light source, and the case where up to three light sources can be defined is shown below. M means the color of the material of the polygon, and rgb shows its component. The output in the case of (A) is Cnr, Cng, and Cnb.

【0117】[0117]

【数2】 [Equation 2]

【0118】但し、L0x,L0y,L0zは正規化光源ベク
トル0の成分であり、L1x,L1y,L1zは正規化光源ベ
クトル1の成分であり、L2x,L2y,L2zは正規化光源
ベクトル2の成分である。また、光源ベクトル0の光線
の色は、LC0r,LC0g,LC0bが成分であり、光源ベ
クトル1の光線の色は、LC1r,LC1g,LC1bが成分
であり、光線ベクトル2の光線の色は、LC2r,L
2g,LC2bが成分である。なお、色の各成分は0.0
から1.0の間の値をとる。例えば、光源0のみ存在
し、XYZ軸に対して45度の角度で白色光を使用する
場合には、以下のような行列となる。
[0118] However, L 0x, L 0y, L 0z is a component of the normalized light vector 0, L 1x, L 1y, L 1z are components of the normalized light vector 1, L 2x, L 2y, L 2z is a component of the normalized light source vector 2. Further, the color of the light ray of the light source vector 0 is LC 0r , LC 0g , LC 0b as a component, and the color of the light ray of the light source vector 1 is LC 1r , LC 1g , LC 1b as a component and the light ray vector 2 is The color of the light is LC 2r , L
C 2g and LC 2b are the components. Each color component is 0.0
It takes a value between 1 and 1.0. For example, when only the light source 0 exists and white light is used at an angle of 45 degrees with respect to the XYZ axes, the following matrix is obtained.

【0119】[0119]

【数3】 [Equation 3]

【0120】また(B)の場合には以下の式で計算す
る。
In the case of (B), the following formula is used for the calculation.

【0121】[0121]

【数4】 [Equation 4]

【0122】2つの計算式の結果は当然異なっており、
(A)の計算結果が正しい。但し、(B)は(A)に比
し計算量が少ないので処理を高速化できる。なお、通常
画像の質は変わらない。
The results of the two formulas are naturally different,
The calculation result of (A) is correct. However, since the calculation amount of (B) is smaller than that of (A), the processing speed can be increased. The quality of the normal image does not change.

【0123】次に、当該頂点を含むポリゴンはおもて面
か否かが判断される(ステップS607)。この判断
は、三角形ポリゴンの場合この頂点とその前に処理され
た2つの頂点から構成される三角形ポリゴンがいずれの
方向を向いているかで実施される。この判断は輪郭描画
用モデルの描画処理で説明した方法を用いることができ
る。なお、実施の形態1ではこの段階において表裏判定
が行われるが、この段階より前に表裏判定が行われるよ
うにすることも可能である。
Next, it is determined whether or not the polygon including the vertex is the front surface (step S607). In the case of a triangular polygon, this judgment is performed depending on which direction the triangular polygon composed of this apex and the two apexes processed before is directed. For this determination, the method described in the drawing process of the contour drawing model can be used. In the first embodiment, the front / back determination is performed at this stage, but the front / back determination may be performed before this stage.

【0124】もし、当該頂点を含むポリゴンがうら面で
あった場合にはステップS605に戻る。当該頂点を含
むポリゴンがおもて面であった場合には、頂点変換及び
光源計算が行われた頂点における明度が計算される(ス
テップS609)。明度の計算ではYIQ変換が行われ
る。頂点における色を上で述べた(A)の手法にて求め
た場合には、以下のような式で計算される。
If the polygon including the apex is the back surface, the process returns to step S605. If the polygon including the apex is the front surface, the brightness at the apex subjected to the apex conversion and the light source calculation is calculated (step S609). YIQ conversion is performed in the brightness calculation. When the color at the apex is obtained by the method (A) described above, it is calculated by the following formula.

【0125】[0125]

【数5】 [Equation 5]

【0126】頂点における色を上で述べた(B)の手法
にて求めた場合には、以下のような式で計算される。
When the color at the apex is obtained by the method (B) described above, it is calculated by the following equation.

【0127】[0127]

【数6】 [Equation 6]

【0128】なお、数値の入っている行列は、RGBか
らYIQへの変換のための3×3行列の第1行目であ
る。念のため3×3行列(変換行列)を以下に示してお
く。
The matrix containing numerical values is the first row of the 3 × 3 matrix for conversion from RGB to YIQ. As a precaution, the 3 × 3 matrix (conversion matrix) is shown below.

【0129】[0129]

【数7】 [Equation 7]

【0130】図16に透視変換前の立体モデルのデータ
構造について示す。図16(a)は立体モデルのデータ
構造で、三角形ポリゴンは全部でN個ある。各三角形ポ
リゴンは、図16(b)に示すように、マテリアルの色
(YIQ)と、頂点データ・インデックス(IDX)を
3つ有する。ここではマテリアルの色をYIQ系で有す
ることにしているが、RGB系で有していても良い。頂
点データIDXを用いれば、図16(c)に示す頂点デ
ータ・テーブルから頂点に関する情報を得ることができ
る。
FIG. 16 shows the data structure of a stereo model before perspective transformation. FIG. 16A shows the data structure of the stereo model, and there are N triangular polygons in total. As shown in FIG. 16B, each triangular polygon has three material colors (YIQ) and three vertex data indexes (IDX). Here, the color of the material is assumed to have the YIQ system, but it may have the color of the RGB system. By using the vertex data IDX, it is possible to obtain information regarding the vertices from the vertex data table shown in FIG.

【0131】頂点データ・テーブルには、各頂点データ
IDX毎に、当該頂点の三次元座標(Pnx,Pny
nz)と、法線ベクトル(Nnx,Nny,Nnz)が記憶さ
れている(nは頂点番号)。透視変換を行うと、三角形
ポリゴンのデータ構造は変化する。図16(b)に対応
するものを図17に示す。各頂点毎に、スクリーン座標
系における座標値(x,y,z)及び当該頂点における
色(r,g,b)及びα値を記憶することになる。この
α値が記憶される領域にステップS609で計算した明
度が記憶される。また、以下で詳細に説明するが、三角
形描画処理部205が処理を行う場合には、3つの頂点
共色(r,g,b)には明度範囲に対応する描画用色が
格納される。なお、明度は0.0から1.0の範囲であ
るが、α値は0から255の整数であるから、α値とし
ては明度を255倍したものが使用される。
In the vertex data table, for each vertex data IDX, the three-dimensional coordinates (P nx , P ny ,
P nz ) and a normal vector (Nnx, Nny, Nnz) are stored (n is a vertex number). When perspective transformation is performed, the data structure of the triangular polygon changes. FIG. 17 shows the one corresponding to FIG. For each vertex, the coordinate value (x, y, z) in the screen coordinate system, the color (r, g, b) and the α value at the vertex are stored. The brightness calculated in step S609 is stored in the area in which the α value is stored. Further, as will be described in detail below, when the triangle drawing processing unit 205 performs processing, drawing colors corresponding to the lightness range are stored in the three vertex common colors (r, g, b). Although the lightness is in the range of 0.0 to 1.0, the α value is an integer from 0 to 255, and therefore the lightness multiplied by 255 is used as the α value.

【0132】図15に戻って処理フローを説明する。ス
テップS609の後に、頂点変換及び光源計算された頂
点を含むポリゴンの描画用色が計算される(ステップS
611)。ポリゴンの描画用色は、明度範囲テーブルに
格納された各明度範囲に対応する基準明度と当該ポリゴ
ンの色とから計算される。例えばポリゴンの色をYIQ
系の色として保持している場合には、YIQのうちIQ
のみを使用し、各基準明度Tnを使用して以下の式で計
算される。
Returning to FIG. 15, the processing flow will be described. After step S609, the drawing color of the polygon including the vertices subjected to the vertex conversion and the light source calculation is calculated (step S609).
611). The drawing color of the polygon is calculated from the reference lightness corresponding to each lightness range stored in the lightness range table and the color of the polygon. For example, if the color of the polygon is YIQ
If the color is retained as a system color, IQ out of YIQ
Is calculated using the following formula using each reference lightness Tn.

【0133】[0133]

【数8】 [Equation 8]

【0134】基準明度Tnが3つあれば(T1,T2,T
3)、描画用色は3つ求まる。なお、ポリゴンの色をY
IQ系の色として保持していない場合、すなわちRGB
系の色として保持している場合には、上で示した変換行
列でRGBからYIQへ変換する計算が行われる。ま
た、計算結果は異なるが、高速に描画用色を計算する必
要がある場合には、以下のような計算が行われる。
If there are three reference luminosities Tn (T1, T2, T
3), three drawing colors are obtained. The color of the polygon is Y
When not stored as IQ system colors, that is, RGB
When the color is held as a system color, the conversion from RGB to YIQ is performed using the conversion matrix shown above. Further, although the calculation result is different, when it is necessary to calculate the drawing color at high speed, the following calculation is performed.

【0135】[0135]

【数9】 [Equation 9]

【0136】Mはポリゴンのマテリアルの色という意味
である。上の2式では計算結果が異なり、画質も少し異
なるが、二番目の方がほぼ同様の画像を高速に得ること
ができる。
M means the color of the material of the polygon. Although the calculation results are different and the image quality is slightly different in the above two equations, the second one can obtain an almost similar image at high speed.

【0137】次に明度範囲テーブルの明度範囲が一つ選
択される(ステップS613)。なお本実施の形態では
図5に示した明度範囲テーブルを用いているが、図18
のような明度範囲テーブルを用いることもできる。図1
8は上限及び下限により明度範囲が指定されたテーブル
の例を示している。すなわち、明度範囲の上限1.00
と下限0.75に対して基準明度0.75、明度範囲の
上限0.74と下限0.50に対して基準明度0.5
0、明度範囲の上限0.49と下限0.00に対して基
準明度0.25が設定されている。このような明度範囲
テーブルを使用する場合には上限及び下限を含む明度範
囲をランダムに選択し、設定することができる。但し図
18は少数第2位まで有効なコンピュータの場合を示し
ている。以下で説明する明度比較処理において各画素の
明度と上限及び下限の2つの明度値との比較が簡単に行
えない場合には、明度範囲が例えば図18の上から順番
に選択される。そしてこの場合下限値のみで処理され
る。
Next, one brightness range in the brightness range table is selected (step S613). In this embodiment, the lightness range table shown in FIG. 5 is used, but FIG.
It is also possible to use a brightness range table such as Figure 1
8 shows an example of a table in which the lightness range is specified by the upper limit and the lower limit. That is, the upper limit of the brightness range is 1.00
And a lower limit of 0.75, a reference brightness of 0.75, and an upper limit of the brightness range of 0.74 and a lower limit of 0.50, a reference brightness of 0.5.
A reference brightness of 0.25 is set to 0 and an upper limit of 0.49 and a lower limit of 0.00. When such a brightness range table is used, a brightness range including an upper limit and a lower limit can be randomly selected and set. However, FIG. 18 shows a case where the computer is effective up to the second decimal place. In the lightness comparison process described below, when the lightness of each pixel cannot be easily compared with the two lightness values of the upper limit and the lower limit, the lightness range is selected in order from the top of FIG. 18, for example. In this case, only the lower limit value is processed.

【0138】この後、このポリゴンの頂点における明度
が補間され、当該ポリゴン内部の各画素における明度
(ポリゴンにおける明度分布)が計算される。頂点の色
も補間されるが、3頂点共同じ描画用色なので補間して
も結果は同じである。そして、当該画素における明度
が、選択された明度範囲内であれば、当該選択された明
度範囲に対応する描画用色で当該画素が描画される(ス
テップS615)。明度の補間処理は例えば図2におけ
る三角形描画処理部205が実施する。各画素における
明度が、選択された明度範囲内であるかの比較処理は、
例えばピクセルカラー処理部209が実施する。このス
テップS613及びS615は、全ての明度範囲につい
て処理するまで繰り返される(ステップS617)。
After that, the lightness at the vertex of this polygon is interpolated, and the lightness at each pixel inside the polygon (lightness distribution in the polygon) is calculated. The colors of the vertices are also interpolated, but the results are the same even if they are interpolated because the drawing colors are the same for all three vertices. If the lightness of the pixel is within the selected lightness range, the pixel is drawn with the drawing color corresponding to the selected lightness range (step S615). The brightness interpolation processing is executed by the triangle drawing processing unit 205 in FIG. 2, for example. The comparison process of whether the brightness of each pixel is within the selected brightness range is
For example, the pixel color processing unit 209 implements it. The steps S613 and S615 are repeated until processing is performed for all the brightness ranges (step S617).

【0139】例えばピクセルカラー処理部209が上限
及び下限の2つの明度値を取り扱うことができない場合
には、Zバッファ211を併用することにより同一の効
果を得ることができる。Zバッファ211は隠面消去に
使われるが、本実施の形態ではZバッファ211の併用
が明度の上限値と比較した場合と同様の効果を奏する。
For example, when the pixel color processing unit 209 cannot handle the two lightness values of the upper limit and the lower limit, the same effect can be obtained by using the Z buffer 211 together. The Z buffer 211 is used for hidden surface removal, but in the present embodiment, the combined use of the Z buffer 211 has the same effect as when compared with the upper limit value of brightness.

【0140】例えば図5のような明度範囲テーブルがあ
った場合には、まずしきい値0.75が選択される。そ
して演算処理部203からの命令により三角形描画処理
部205は、ポリゴンの各頂点の明度及び座標(Z値を
含む)を補間して、各画素の明度及び座標(Z値を含
む)を計算して行く。なお、3頂点とも色をしきい値
0.75に対応する描画用色に設定しておくと、補間を
行っても各画素の色は描画用色になる。
For example, when there is a brightness range table as shown in FIG. 5, the threshold value 0.75 is selected first. Then, in response to a command from the arithmetic processing unit 203, the triangle drawing processing unit 205 interpolates the brightness and coordinates (including Z value) of each vertex of the polygon, and calculates the brightness and coordinates (including Z value) of each pixel. Go. If the colors of all three vertices are set to the drawing color corresponding to the threshold value 0.75, the color of each pixel becomes the drawing color even if interpolation is performed.

【0141】演算処理部203からの命令によりピクセ
ルカラー処理部209は、画素の明度としきい値0.7
5とを比較し且つ補間により求められたその画素のZ値
とZバッファ211に格納されたその画素のZ値を比較
する。もし画素の明度がしきい値0.75以上で且つ補
間により求められたその画素のZ値がZバッファ211
に格納されたその画素のZ値より小さければ、ピクセル
カラー処理部209はフレーム・バッファ213にその
画素の色として、しきい値0.75に対応する描画用色
を書き込む。
In response to a command from the arithmetic processing unit 203, the pixel color processing unit 209 causes the pixel brightness and the threshold value 0.7.
5 and compares the Z value of the pixel obtained by interpolation with the Z value of the pixel stored in the Z buffer 211. If the brightness of the pixel is 0.75 or more and the Z value of the pixel obtained by interpolation is the Z buffer 211
If it is smaller than the Z value of the pixel stored in, the pixel color processing unit 209 writes the drawing color corresponding to the threshold value 0.75 as the color of the pixel in the frame buffer 213.

【0142】このポリゴンの描画が初めてで、明度が
0.75以上であれば描画用色が書き込まれる。図19
(a)に、三角形ポリゴン1011及び三角形ポリゴン
1012の2つの例を示している。三角形ポリゴン10
11の頂点P11、P12、P13のそれぞれの明度は
0.0、1.0、1.0に設定されている。また三角形
ポリゴン1012の頂点P21、P22、P23のそれ
ぞれの明度は0.0、0.5、1.0に設定されてい
る。上で述べた処理を実施すると、各三角形ポリゴン内
の塗られている部分が描画用色で彩色される。
When this polygon is drawn for the first time and the lightness is 0.75 or more, the drawing color is written. FIG. 19
In (a), two examples of a triangular polygon 1011 and a triangular polygon 1012 are shown. Triangular polygon 10
The lightness of each of the vertices P11, P12, and P13 of 11 is set to 0.0, 1.0, and 1.0. The luminosity of the vertices P21, P22, and P23 of the triangular polygon 1012 are set to 0.0, 0.5, and 1.0, respectively. When the processing described above is executed, the painted portion in each triangular polygon is colored with the drawing color.

【0143】次に、しきい値0.5を選択する。そして
演算処理部203からの命令により三角形描画処理部2
05は、ポリゴン内部の各画素の明度及び座標(Z値を
含む)を計算する。演算処理部203からの命令により
ピクセルカラー処理部209は、画素の明度としきい値
0.5とを比較し且つ計算により求められたその画素の
Z値とZバッファ211に格納されたその画素のZ値を
比較する。もし画素の明度がしきい値0.5以上で且つ
計算により求められたその画素のZ値がZバッファ21
1に格納されたその画素のZ値より小さければ、ピクセ
ルカラー処理部209はフレーム・バッファ213にそ
の画素の色として、しきい値0.5に対応する描画用色
を書き込む。
Next, the threshold value 0.5 is selected. Then, in accordance with a command from the arithmetic processing unit 203, the triangle drawing processing unit 2
05 calculates the brightness and coordinates (including Z value) of each pixel inside the polygon. In response to a command from the arithmetic processing unit 203, the pixel color processing unit 209 compares the brightness of the pixel with a threshold value of 0.5 and calculates the Z value of the pixel and the Z value of the pixel stored in the Z buffer 211. Compare the Z values. If the brightness of a pixel is greater than or equal to a threshold value of 0.5, and the calculated Z value of the pixel is the Z buffer 21.
If it is smaller than the Z value of the pixel stored in 1, the pixel color processing unit 209 writes the drawing color corresponding to the threshold value 0.5 as the color of the pixel in the frame buffer 213.

【0144】もし、Zバッファ211を使用しないと、
図19(b)のように、明度1.0から0.5の領域が
しきい値0.5に対応する描画用色で彩色されてしま
う。明度0.75以上の領域については、Zバッファ2
11に格納されたZ値と計算により求められたZ値とは
同じであるから、明度0.75以上の領域についてはし
きい値0.5に対応する描画用色はフレーム・バッファ
213に書き込まれない。すなわち、図19(c)に示
したように、明度0.5から0.74の領域と明度0.
75以上の領域には異なる描画用色が彩色される。
If the Z buffer 211 is not used,
As shown in FIG. 19B, the area of lightness of 1.0 to 0.5 is colored with the drawing color corresponding to the threshold value of 0.5. Z buffer 2 is used for areas with a brightness of 0.75 or higher.
Since the Z value stored in 11 and the Z value obtained by calculation are the same, the drawing color corresponding to the threshold value 0.5 is written in the frame buffer 213 in the area of lightness 0.75 or more. I can't. That is, as shown in FIG. 19C, a region having a brightness of 0.5 to 0.74 and a brightness of 0.
Different drawing colors are applied to 75 or more regions.

【0145】図5の例で、しきい値0.0について同じ
ように処理を行った結果を図20に示す。図20におけ
る三角形ポリゴン1011の頂点P11、P12、P1
3のそれぞれの明度は0.0、1.0、1.0に設定さ
れている。また三角形ポリゴン1011の頂点P21、
P22、P23のそれぞれの明度は0.0、0.5、
1.0に設定されている。点線で囲まれた数字すなわち
0.5及び0.75は明度のしきい値を示している。こ
のように各三角形ポリゴンは3つの領域に分けられて描
画用色が彩色されることになる。
FIG. 20 shows the result of the same processing performed for the threshold value 0.0 in the example of FIG. The vertices P11, P12, P1 of the triangular polygon 1011 in FIG.
The respective lightnesses of 3 are set to 0.0, 1.0 and 1.0. Also, the vertex P21 of the triangular polygon 1011,
The brightness of P22 and P23 is 0.0, 0.5,
It is set to 1.0. The numbers surrounded by dotted lines, that is, 0.5 and 0.75 indicate the threshold value of brightness. In this way, each triangular polygon is divided into three areas and the drawing color is colored.

【0146】図21にグーローシェーディングの結果を
示す。図21における三角形ポリゴン1021の頂点P
31、P32、P33のそれぞれの明度は0.0、1.
0、1.0に設定されている。また三角形ポリゴン10
22の頂点P41、P42、P43のそれぞれの明度は
0.0、0.5、1.0に設定されている。すなわち各
頂点の明度はそれぞれ図20に示した三角形ポリゴン1
011及び1012と同じである。しかし、グーローシ
ェーディングでは補間により滑らかに明度が変化してい
るのに対し、図20では区分けされた領域の境界のみ明
度が変化する。すなわち、明度がフラットである領域が
3つ存在しており、セルアニメ調になっていることがわ
かる。
FIG. 21 shows the result of Gouraud shading. The vertex P of the triangular polygon 1021 in FIG.
The lightness of each of 31, 31, P32, and P33 is 0.0, 1.
It is set to 0 and 1.0. Also triangular polygon 10
The lightness of each of the vertices P41, P42, and P43 of 22 is set to 0.0, 0.5, and 1.0. That is, the brightness of each vertex is the triangular polygon 1 shown in FIG.
The same as 011 and 1012. However, in the Gouraud shading, the brightness changes smoothly by interpolation, whereas in FIG. 20, the brightness changes only at the boundaries of the divided areas. That is, it can be seen that there are three regions having a flat lightness, which is in a cel animation style.

【0147】なお、明度範囲テーブルの最も小さい下限
値の値が0.0でない場合もある。ポリゴン内で何も色
が付されていない部分を無くすため、図15ステップS
617の繰り返しにおいては、最後の繰り返しで下限値
を0.0にしてステップS615が実施される。
In some cases, the smallest lower limit value in the brightness range table is not 0.0. In order to eliminate the part of the polygon that is not colored, step S in FIG.
In the repetition of 617, the lower limit value is set to 0.0 in the final repetition, and step S615 is executed.

【0148】以上ステップS605乃至S617まで
が、立体モデルの全ての頂点について処理するまで繰り
返され、結果として全てのポリゴンについて処理するま
で繰り返される(ステップS619)。
The above steps S605 to S617 are repeated until all the vertices of the stereo model are processed, and as a result, all polygons are processed (step S619).

【0149】上で述べた明度範囲テーブルは立体モデル
ごとに最適なものを作成する方がよい。但し、立体モデ
ルをいくつかのカテゴリに分けて、そのカテゴリ毎に明
度範囲テーブルを用意するようにしても良い。明度範囲
テーブルに含まれる明度範囲数は、現実のセルアニメに
合わせて、2又は3にすることが考えられる。但し、以
上述べたような処理では図15のステップS617にお
ける繰り返し回数が増えるだけであるから、2以上のい
ずれの数にすることも容易に可能である。但し、繰り返
し回数が増えるので数が増えれば処理は遅くなって行
く。
The lightness range table described above should be created optimally for each stereo model. However, the three-dimensional model may be divided into some categories, and the brightness range table may be prepared for each category. It is conceivable that the number of lightness ranges included in the lightness range table is set to 2 or 3 according to the actual cell animation. However, in the processing described above, the number of repetitions in step S617 of FIG. 15 only increases, so that any number of 2 or more can be easily performed. However, since the number of repetitions increases, the processing becomes slower as the number increases.

【0150】以上のような処理を実施すると、立体モデ
ルの全てのポリゴンが所定の段階の明度で塗り分けら
れ、立体モデルについてはセルアニメ調の画像を得るこ
とができるようになる。また、実施の形態1で導入され
た輪郭描画用モデルは、立体モデルの後ろの面のうち立
体モデルに隠れない部分が描画されるので、その部分が
輪郭線としてレンダリングされる。実施の形態1では、
輪郭線の描画には、輪郭描画用モデルを導入するだけで
通常レンダリング処理とほぼ同様の処理を行うことによ
り簡単に輪郭線を描画できるようになる。
By carrying out the above-mentioned processing, all polygons of the stereo model are painted with the brightness of a predetermined level, and a cel animation-like image can be obtained for the stereo model. Further, in the contour drawing model introduced in the first embodiment, a part of the surface behind the stereo model that is not hidden by the stereo model is drawn, so that part is rendered as a contour line. In the first embodiment,
To draw the contour line, the contour line can be easily drawn by introducing a contour drawing model and performing the same processing as the normal rendering processing.

【0151】2.実施の形態2 実施の形態2は実施の形態1と異なり、立体モデルに対
する描画用色をリアルタイムで計算するのではなく、予
め計算しておき、データとして格納しておく。このよう
にすれば、実施の形態1より処理速度が速くなる。な
お、実施の形態1ではポリゴンのマテリアルの色と明度
範囲テーブルの基準明度から計算していたので、ポリゴ
ン1つ当り一色分のデータを有していれば良かったが、
実施の形態2ではポリゴン1つ当り明度範囲テーブルの
行数分の色データを保持する必要がある。輪郭描画用モ
デルの処理については実施の形態1と同じである。
2. Second Embodiment Different from the first embodiment, the second embodiment does not calculate the drawing color for the stereo model in real time but calculates it in advance and stores it as data. By doing so, the processing speed becomes faster than in the first embodiment. In the first embodiment, since the color of the material of the polygon and the reference lightness of the lightness range table are used for calculation, it suffices if each polygon has data for one color.
In the second embodiment, it is necessary to hold color data for each polygon for the number of rows of the brightness range table. The processing of the contour drawing model is the same as in the first embodiment.

【0152】本発明の実施の形態2の概略を図22の機
能ブロック図を用いて説明する。実施の形態2として図
示したレンダリング装置には、輪郭描画用モデル描画部
450と立体モデル描画部490が含まれる。この輪郭
描画用モデル描画部450には、輪郭描画用モデル取得
部300と、輪郭描画用モデル配置用マトリックス設定
部305と、輪郭描画用モデル処理部310と、かすれ
表現テクスチャマッピング部315と、立体モデル描画
部490と共用されるピクセル処理部430とが含まれ
る。これらの各機能は、上で述べた順番でデータの受け
渡しを行っている。なお、輪郭描画用モデル取得部30
0と、輪郭描画用モデル配置用マトリックス設定部30
5と、輪郭描画用モデル処理部310と、かすれ表現テ
クスチャマッピング部315は、実施の形態1と同じで
ある。
The outline of the second embodiment of the present invention will be described with reference to the functional block diagram of FIG. The rendering apparatus illustrated as the second embodiment includes a contour drawing model drawing unit 450 and a stereo model drawing unit 490. The contour drawing model drawing unit 450 includes a contour drawing model acquisition unit 300, a contour drawing model placement matrix setting unit 305, a contour drawing model processing unit 310, a blur expression texture mapping unit 315, and a stereoscopic model. A pixel processing unit 430 shared with the model drawing unit 490 is included. Each of these functions transfers data in the order described above. The contour drawing model acquisition unit 30
0 and the contour setting model placement matrix setting unit 30
5, the contour drawing model processing unit 310, and the blur expression texture mapping unit 315 are the same as those in the first embodiment.

【0153】また、立体モデル描画部490には、頂点
変換及び光源計算部460と、明度計算部465と、明
度範囲テーブル475と、描画用色格納部470と、明
度範囲設定部480と、輪郭描画用モデル描画部450
と共用されるピクセル処理部430とが含まれる。頂点
変換及び光源計算部460の出力は明度計算部465へ
入力される。明度計算部465の出力はピクセル処理部
430へ入力される。明度範囲テーブル475は、明度
範囲設定部480に参照される。描画用色格納部470
及び明度範囲設定部480の出力はピクセル処理部43
0へ入力される。輪郭描画用モデル描画部450と立体
モデル描画部490が共用するピクセル処理部430に
は、立体モデル描画処理で用いられる明度比較部433
と、輪郭描画用モデル描画処理及び立体モデル描画処理
の両方で用いられる隠面消去処理部437とが含まれ
る。
The stereo model drawing unit 490 includes a vertex conversion / light source calculation unit 460, a brightness calculation unit 465, a brightness range table 475, a drawing color storage unit 470, a brightness range setting unit 480, and a contour. Model drawing unit 450 for drawing
And a pixel processing unit 430 that is shared with. The output of the vertex conversion and light source calculation unit 460 is input to the brightness calculation unit 465. The output of the brightness calculation unit 465 is input to the pixel processing unit 430. The brightness range table 475 is referred to by the brightness range setting unit 480. Drawing color storage unit 470
And the output of the brightness range setting unit 480 is the pixel processing unit 43.
Input to 0. The pixel processing unit 430 shared by the contour drawing model drawing unit 450 and the stereo model drawing unit 490 includes a brightness comparison unit 433 used in the stereo model drawing process.
And a hidden surface removal processing unit 437 used in both the contour drawing model drawing processing and the stereo model drawing processing.

【0154】輪郭描画用モデル取得部300は、実施の
形態1と同じであり、例えば三角形ポリゴンで構成され
た立体モデルに対応する輪郭描画用モデルを生成する。
なお、輪郭描画用モデルが予め生成されている場合に
は、輪郭描画用モデル取得部300は、当該予め生成さ
れている、三角形ポリゴンで構成された輪郭描画用モデ
ルを読み出す。なお、取得される輪郭描画用モデルの各
面は、立体モデルの対応する面とは表裏が逆になってい
る。また、輪郭描画用モデルは立体モデルより大きく、
輪郭線用の所定の配色にて定義される。
The contour drawing model acquisition unit 300 is the same as that in the first embodiment and generates a contour drawing model corresponding to a stereo model composed of, for example, triangular polygons.
When the contour drawing model is generated in advance, the contour drawing model acquisition unit 300 reads the preliminarily generated contour drawing model composed of triangular polygons. It should be noted that the respective surfaces of the acquired contour drawing model are opposite to the corresponding surfaces of the stereo model. Also, the contour drawing model is larger than the stereo model,
It is defined by a predetermined color scheme for contour lines.

【0155】なお、輪郭描画用モデルは、最終的には対
応する立体モデルより相対的に大きくなければならない
が、この段階における輪郭描画用モデルの大きさは立体
モデルと同じ場合もある。この場合は、輪郭描画用モデ
ル及び立体モデルが描画されるまでに、輪郭描画用モデ
ルが立体モデルより相対的に大きく描画されるよう処理
される。また、輪郭描画用モデルの色は、対応する立体
モデルのマテリアルの色をそのまま引き継ぐ場合もあ
る。この場合、描画用の色は別に指定される。
Although the contour drawing model must finally be relatively larger than the corresponding stereo model, the size of the contour drawing model at this stage may be the same as that of the stereo model. In this case, the contour drawing model is processed to be drawn relatively larger than the stereo model before the contour drawing model and the stereo model are drawn. Further, the color of the contour drawing model may inherit the color of the material of the corresponding stereo model as it is. In this case, the drawing color is specified separately.

【0156】この輪郭描画用モデルの基準位置は、通常
対応する立体モデルの基準位置と同じ又はその近傍に位
置するように定義される。
The reference position of the contour drawing model is usually defined to be the same as or near the reference position of the corresponding stereo model.

【0157】そして、実施の形態1と同じである輪郭描
画用モデル配置用マトリックス設定部305が、仮想空
間内の輪郭描画用モデル基準位置530を、立体モデル
基準位置520と同じ位置に配置するための配置用マト
リックスを設定する。すなわち、図4に示すように、輪
郭描画用モデル510の配置用マトリックスを、輪郭描
画用モデル基準位置530を立体モデル基準位置520
の座標に平行移動させる変換を含むように設定すること
で、立体モデル500を包含する位置に輪郭描画用モデ
ル510が配置される。
Since the contour drawing model placement matrix setting unit 305, which is the same as in the first embodiment, places the contour drawing model reference position 530 in the virtual space at the same position as the stereo model reference position 520. Set the matrix for placement. That is, as shown in FIG. 4, the placement matrix of the contour drawing model 510 is set to the contour drawing model reference position 530 and the stereo model reference position 520.
The contour drawing model 510 is arranged at a position including the three-dimensional model 500 by setting the transformation to be performed in parallel with the coordinates of.

【0158】輪郭描画用モデル処理部310は、実施の
形態1と同じであり、輪郭描画用モデルの各頂点につ
き、頂点変換(拡大・縮小・回転・平行移動・透視変
換)を実施し、且つ輪郭描画用モデルの各ポリゴンの表
裏判定を実施する。この頂点変換には上で述べた配置用
マトリックスも用いられる。なお、ここで光源計算は実
施されない。例えば、仮想三次元空間である仮想空間に
おいて指定された状態に合わせて拡大・縮小・回転・平
行移動・透視変換するだけでなく、輪郭描画用モデル取
得部300において立体モデルと同じ大きさの輪郭描画
用モデルを取得した場合には、輪郭描画用モデル処理部
310は、輪郭線描画用モデルのサイズを拡大するため
の頂点変換を実施する。ここで拡大した場合も立体モデ
ルと輪郭描画用モデルの関係は図4のようになる。
The contour drawing model processing unit 310 is the same as in the first embodiment, and performs vertex conversion (enlargement / reduction / rotation / translation / perspective conversion) for each vertex of the contour drawing model, and The front and back of each polygon of the contour drawing model is determined. The placement matrix described above is also used for this vertex transformation. Note that the light source calculation is not performed here. For example, in addition to enlarging / reducing / rotating / translating / perspective-transforming in accordance with a specified state in a virtual space that is a virtual three-dimensional space, the contour drawing model acquisition unit 300 may have a contour of the same size as the stereo model. When the drawing model is acquired, the contour drawing model processing unit 310 performs vertex conversion for enlarging the size of the contour drawing model. Even when enlarged here, the relationship between the stereo model and the contour drawing model is as shown in FIG.

【0159】また、ポリゴンの表裏判定は、カメラ55
0からの視線540の方向と同じ方向がおもて面の方向
であるポリゴンを描画の対象から外すために行われる。
Further, the front and back of a polygon can be determined by the camera 55.
This is performed in order to exclude the polygon whose direction of the front surface is the same as the direction of the line of sight 540 from 0 from the drawing target.

【0160】かすれ表現テクスチャマッピング部315
は、実施の形態1と同じであり、結果的に描画される輪
郭線がかすれているような線になるように、輪郭描画用
モデルにかすれ表現用テクスチャをマッピングするため
の処理を実施するものである。このかすれ表現用テクス
チャは、明度又は透明度の変化を含む図柄を有するテク
スチャである。なお、必ずしも輪郭線がかすれている必
要は無いので、かすれ表現テクスチャマッピング部31
5の処理は選択的に実施される。
Faint expression texture mapping unit 315
Is the same as that of the first embodiment, and executes processing for mapping the blur expression texture on the contour drawing model so that the contour line drawn as a result becomes a faint line. Is. The texture for expressing blur is a texture having a pattern including a change in brightness or transparency. Since the outline does not necessarily have to be blurred, the blurred expression texture mapping unit 31
The process of 5 is selectively performed.

【0161】立体モデル描画部490の頂点変換及び光
源計算部460は、仮想三次元空間に配置される立体モ
デルの面を構成する三角形ポリゴンの各頂点について頂
点変換(拡大・縮小・回転・平行移動・透視変換)を実
施し(三角形ポリゴンが描画される領域を計算し)、頂
点変換された三角形ポリゴンの各頂点について光源計算
を行う。また、立体モデル描画部490の頂点変換及び
光源計算部460は立体モデルの各三角形ポリゴンの表
裏判定も行う。
The vertex conversion and light source calculation unit 460 of the stereo model drawing unit 490 performs vertex conversion (enlargement / reduction / rotation / translation) for each vertex of the triangular polygons forming the surface of the stereo model arranged in the virtual three-dimensional space. -Perspective transformation) is performed (the area in which the triangular polygon is drawn is calculated), and the light source is calculated for each vertex of the transformed triangular polygon. Further, the vertex conversion of the stereo model drawing unit 490 and the light source calculation unit 460 also determine the front and back of each triangular polygon of the stereo model.

【0162】立体モデル描画部490の頂点変換及び光
源計算部460においても、仮想三次元空間において指
定された状態に合わせて拡大・縮小・回転・平行移動・
透視変換するだけでなく、輪郭描画用モデル処理部31
0で処理された後の輪郭描画用モデルが立体モデルと同
じ大きさである場合には、立体モデルが輪郭描画用モデ
ルに対して相対的に小さくなるように立体モデルのサイ
ズを縮小するための頂点変換が実施される。
Also in the vertex conversion and light source calculation unit 460 of the three-dimensional model drawing unit 490, enlargement / reduction / rotation / translation / movement are performed in accordance with the state specified in the virtual three-dimensional space.
In addition to perspective conversion, the contour drawing model processing unit 31
When the contour drawing model after being processed with 0 is the same size as the stereo model, the size of the stereo model is reduced so that the stereo model becomes relatively smaller than the contour drawing model. Vertex transformation is performed.

【0163】頂点変換及び光源計算部460が立体モデ
ルの縮小処理を行った場合も立体モデル500と輪郭描
画用モデル510の関係は図4のようになる。また、面
の表裏判定は、輪郭描画用モデル処理部310と同じ
で、立体モデルの面のうちカメラの視線方向と同じ方向
がおもて面の方向である面を描画対象から除外する。
The relationship between the stereo model 500 and the contour drawing model 510 is as shown in FIG. 4 even when the vertex conversion / light source calculation unit 460 performs the stereo model reduction processing. In addition, the surface front / back determination is the same as that of the contour drawing model processing unit 310, and excludes, from the drawing targets, the surface of the three-dimensional model whose direction, which is the same as the line-of-sight direction of the camera, is the front surface.

【0164】明度計算部465は、頂点変換及び光源計
算部460が計算した三角形ポリゴンの各頂点における
色から明度を計算する。通常頂点変換及び光源計算部4
60はRGB系における色を計算するので、明度計算部
465はこのRGBをYIQ変換して明度Yを求める。
この三角形ポリゴンの各頂点における明度は、ピクセル
処理部430に出力される。
The lightness calculation unit 465 calculates the lightness from the color at each vertex of the triangular polygon calculated by the vertex conversion / light source calculation unit 460. Normal vertex conversion and light source calculation unit 4
Since 60 calculates the color in the RGB system, the lightness calculation unit 465 obtains the lightness Y by YIQ converting this RGB.
The brightness at each vertex of this triangular polygon is output to the pixel processing unit 430.

【0165】明度範囲テーブル475は、実施例1と同
じように、例えば図5のようなテーブルである。なお、
ここでは明度は0から1までの実数値をとるものとす
る。しきい値ではなく、上限及び下限による範囲の指定
でも良い(例えば図18参照)。
The lightness range table 475 is a table as shown in FIG. 5, for example, as in the first embodiment. In addition,
Here, the brightness takes a real value from 0 to 1. It is also possible to specify the range by the upper limit and the lower limit instead of the threshold value (see, for example, FIG. 18).

【0166】描画用色格納部470は、例えば図5のよ
うな明度範囲テーブルを使用する場合には、各ポリゴン
につき3つの描画用色データを保管する必要がある。図
23に示すように、各ポリゴンにつき、第1の明度範囲
に対応する描画用色(r、g、b)と、第2の明度範囲
に対応する描画用色(r,g,b)と、第3の明度範囲
に対応する描画用色(r,g,b)と、当該ポリゴンを
構成する頂点0の頂点データIDXと、同じく頂点1の
頂点データIDXと、頂点2の頂点データIDXとが、
先に述べた図16(b)の代わりに保管される。これら
のデータが立体モデルのポリゴンの数だけ用意される。
When using the lightness range table as shown in FIG. 5, the drawing color storage section 470 needs to store three drawing color data for each polygon. As shown in FIG. 23, for each polygon, a drawing color (r, g, b) corresponding to the first lightness range and a drawing color (r, g, b) corresponding to the second lightness range , The drawing color (r, g, b) corresponding to the third lightness range, the vertex data IDX of the vertex 0 forming the polygon, the vertex data IDX of the vertex 1 and the vertex data IDX of the vertex 2. But,
It is stored instead of the above-mentioned FIG. 16 (b). These data are prepared for the number of polygons of the three-dimensional model.

【0167】ピクセル処理部430は、明度範囲設定部
480により設定された明度範囲に対応する描画用色を
描画用色格納部470から取り出す。描画用色格納部4
70は例えばCD−R131であり、立体モデル・デー
タ137の要素として格納される。
The pixel processing section 430 fetches a drawing color corresponding to the brightness range set by the brightness range setting section 480 from the drawing color storage section 470. Drawing color storage unit 4
Reference numeral 70 denotes a CD-R 131, which is stored as an element of the stereo model data 137.

【0168】明度範囲設定部480は、明度範囲テーブ
ル475の1つのしきい値を選択して、ピクセル処理部
430に設定する。明度範囲設定部480は、図5のよ
うな明度範囲テーブル475をそのまま使用する場合に
は上から順番に一つずつ設定していく。しきい値ではな
く上限及び下限による範囲が指定されている場合には、
ランダムに選択・設定可能である。
The brightness range setting unit 480 selects one threshold value of the brightness range table 475 and sets it in the pixel processing unit 430. When the brightness range table 475 as shown in FIG. 5 is used as it is, the brightness range setting unit 480 sets the brightness range tables 475 one by one from the top. If upper and lower bounds are specified instead of thresholds,
It can be randomly selected and set.

【0169】輪郭描画用モデル描画部450と立体モデ
ル描画部490に共用されるピクセル処理部430は、
三角形ポリゴン内の各画素における色又は明度を、三角
形ポリゴンの各頂点の色又は明度を補間して求める処理
を実施する。補間の方式は、グーロー・シェーディング
のアルゴリズムでも、フォン・シェーディングのアルゴ
リズムでも良い。
The pixel processing unit 430 shared by the contour drawing model drawing unit 450 and the stereo model drawing unit 490 is
The color or brightness of each pixel in the triangular polygon is obtained by interpolating the color or brightness of each vertex of the triangular polygon. The interpolation method may be the Gouraud shading algorithm or the von shading algorithm.

【0170】ピクセル処理部430は、輪郭描画用モデ
ルの描画対象とされた三角形ポリゴンを処理する場合に
は、隠面消去処理部437を用いて隠面消去処理を実施
しつつ、輪郭描画用モデルの描画対象とされた三角形ポ
リゴン内の各画素の色を決定する。
The pixel processing unit 430, when processing a triangular polygon that is the drawing target of the contour drawing model, performs the hidden surface removal processing by using the hidden surface removal processing unit 437 while performing the contour drawing model. The color of each pixel in the triangular polygon that is the drawing target of is determined.

【0171】例えば図4の場合には、立体モデル500
のカメラ550に最も近い2つの面501及び502が
描画され、輪郭描画用モデルのカメラ550から遠い4
つの面513、514、515及び516が描画され
る。輪郭描画用モデル510のこの4つの面は、カメラ
550から見ると立体モデル500から左右にはみ出し
ているので、はみ出している部分のみが隠面消去されず
に描画される。このはみ出している部分が輪郭線とな
る。なお、ピクセル処理部430は、輪郭描画用モデル
のマテリアルの色を考慮して色を決定する。但し、この
マテリアルの色を全く無視して輪郭線の色(黒又は暗い
輪郭線用の色)を輪郭描画用モデルの色とする場合もあ
る。
For example, in the case of FIG. 4, the three-dimensional model 500.
Two surfaces 501 and 502 that are closest to the camera 550 of the contour drawing model are drawn farther from the camera 550 of the contour drawing model.
Two faces 513, 514, 515 and 516 are drawn. Since these four surfaces of the contour drawing model 510 are projected to the left and right of the stereo model 500 when viewed from the camera 550, only the protruding portion is drawn without hidden surface removal. This protruding portion becomes the contour line. The pixel processing unit 430 determines the color in consideration of the color of the material of the contour drawing model. However, the color of the contour line (black or dark contour line color) may be set as the color of the contour drawing model by completely ignoring the color of the material.

【0172】一方、ピクセル処理部430は、立体モデ
ルの描画対象とされた三角形ポリゴンを処理する場合に
は、まず明度計算部465から出力された三角形ポリゴ
ンの各頂点における明度を補間して、ポリゴン内部の各
画素における明度を計算する。
On the other hand, when processing the triangular polygon which is the drawing target of the three-dimensional model, the pixel processing unit 430 first interpolates the brightness at each vertex of the triangular polygon output from the brightness calculation unit 465 to obtain the polygon. The brightness at each pixel inside is calculated.

【0173】そして、明度比較部433は各画素におけ
る明度と明度範囲設定部480が設定したしきい値とを
比較する。もしその画素における明度がしきい値以上で
あれば、ピクセル処理部430は、このしきい値に対応
する基準明度に基づく描画用色で当該画素を描画する。
この描画処理の際には、隠面消去処理部437を用いて
隠面消去処理をも実施する。もしその画素における明度
がしきい値未満であれば、この画素をこの段階では描画
しない。明度範囲設定部480が明度範囲テーブル47
5の全てのしきい値をピクセル処理部430に設定し、
それに対応してピクセル処理部430が三角形ポリゴン
内の全ての画素について描画処理を行えば、三角形ポリ
ゴン内部が図5の例では3段階に塗り分けられる。この
処理を立体モデルの全ての三角形ポリゴンについて実施
する。
Then, the brightness comparing section 433 compares the brightness of each pixel with the threshold value set by the brightness range setting section 480. If the brightness of the pixel is equal to or higher than the threshold value, the pixel processing unit 430 draws the pixel with a drawing color based on the reference brightness corresponding to the threshold value.
At the time of this drawing processing, hidden surface removal processing is also performed using the hidden surface removal processing unit 437. If the brightness at that pixel is less than the threshold, then this pixel is not drawn at this stage. The brightness range setting unit 480 sets the brightness range table 47.
All threshold values of 5 are set in the pixel processing unit 430,
Correspondingly, if the pixel processing unit 430 draws all the pixels in the triangular polygon, the inside of the triangular polygon is divided into three stages in the example of FIG. This process is executed for all triangular polygons of the three-dimensional model.

【0174】次に、実施の形態2についての処理フロー
を説明する。なお、以下の処理は、演算処理部103
(図1)がコンピュータ本体101内の他の要素を制御
して実施される処理である。
Next, the processing flow of the second embodiment will be described. The processing described below is performed by the arithmetic processing unit 103.
(FIG. 1) is a process executed by controlling other elements in the computer main body 101.

【0175】[CD−R記録処理]実施の形態2におけ
る、予め行われる輪郭描画用モデルの生成処理は、図6
と同じである。処理が開始すると、HDD107に予め
記憶された立体モデルのデータが読み出され(ステップ
S303)、変換対象モデルとして取得される。
[CD-R Recording Processing] In the second embodiment, the contour drawing model generation processing performed in advance is shown in FIG.
Is the same as. When the processing is started, the data of the stereo model stored in the HDD 107 in advance is read (step S303) and is acquired as the conversion target model.

【0176】次に、この変換対象モデルのサイズがひと
まわり大きくなるよう拡大される(ステップS30
5)。例えば、変換対象モデルの各頂点の法線方向に、
当該変換対象モデルの全長の2パーセントの長さだけ当
該頂点が移動され、全体として2パーセント程度拡大さ
れる。この拡大率がより大きい場合は輪郭線はより太く
描画され、拡大率がより小さく、変換対象モデルがわず
かに拡大されただけである場合には輪郭線はより細く描
画される。更に、均一でなく一部がより拡大されれば、
より拡大された部分の輪郭線のみが太く描画される。こ
のサイズの調整は、通常立体モデルの製作者により行わ
れるので、当該製作者の意図を反映した輪郭線を描画す
ることができる。
Next, the size of the model to be converted is enlarged so as to be slightly larger (step S30).
5). For example, in the normal direction of each vertex of the conversion target model,
The vertex is moved by a length of 2% of the total length of the conversion target model, and is expanded by about 2% as a whole. When the enlargement ratio is larger, the contour line is drawn thicker, and when the enlargement ratio is smaller, and the conversion target model is only slightly enlarged, the contour line is drawn thinner. Furthermore, if it is not uniform and a part is enlarged,
Only the outline of the enlarged portion is drawn thick. Since this size adjustment is usually performed by the creator of the three-dimensional model, it is possible to draw a contour line that reflects the creator's intention.

【0177】なお、立体モデルの各頂点の法線が定義さ
れていない場合には、当該頂点を共有する各面の法線を
補間することにより求められる当該頂点の法線を用い
て、当該頂点を当該頂点の法線方向に移動させることも
できる。また、立体モデルの各面の法線方向に当該面を
移動させることもできる。しかし単純に面が移動された
だけである場合には、面と面との間に隙間が生じてしま
うので、それを埋めるための処理が別途必要になる。更
に、通常立体モデルには基準位置が定義されているの
で、対応する変換対象モデルの基準位置を中心に、変換
対象モデルの各頂点を移動させることもできる。
When the normal line of each vertex of the three-dimensional model is not defined, the normal line of the vertex which is obtained by interpolating the normal line of each surface sharing the vertex is used, Can also be moved in the direction of the normal to the vertex. Also, the surface can be moved in the normal direction of each surface of the three-dimensional model. However, when the surfaces are simply moved, a gap is created between the surfaces, and a separate process for filling the gap is required. Further, since the reference position is usually defined in the stereo model, each vertex of the conversion target model can be moved around the reference position of the corresponding conversion target model.

【0178】次に、変換対象モデルの各ポリゴンのマテ
リアルの色が、彩度は同じで明度を低くした色に設定さ
れる(ステップS307)。なお、各ポリゴンがすべて
黒などの単一色に設定されるとしてもよい。また、かす
れ表現用テクスチャをマッピングするための設定がされ
るとしてもよい。マテリアルの色は製作者により調整さ
れるので、当該製作者の意図した色で輪郭線を描画する
ことができる。
Next, the color of the material of each polygon of the model to be converted is set to a color having the same saturation but lower brightness (step S307). Note that all polygons may be set to a single color such as black. Further, the setting for mapping the texture for expressing blur may be performed. Since the color of the material is adjusted by the manufacturer, the contour line can be drawn in the color intended by the manufacturer.

【0179】次に、変換対象モデルの各ポリゴンの表裏
を反転する(ステップS309)。具体的には、変換対
象モデルを構成する各三角形の頂点が定義されている順
番を一ヶ所入れ替える。
Next, the front and back of each polygon of the conversion target model are reversed (step S309). Specifically, the order in which the vertices of each triangle forming the conversion target model are defined is changed at one place.

【0180】ここまでで変換された変換対象モデルのデ
ータを、輪郭描画用モデル・データとしてHDD107
に記憶し(ステップS311)、輪郭描画用モデル生成
処理を終了する(ステップS313)。
The data of the conversion target model converted so far is used as the contour drawing model data in the HDD 107.
(Step S311), and the contour drawing model generation process ends (step S313).

【0181】次に、HDD107に記憶された、立体モ
デル・データ及び輪郭描画用モデル・データを含む各種
データが、CD−Rドライブ113によりCD−R13
1に書き込まれる。CD−R131に書き込まれたデー
タの例を模式的に示した図7は、実施の形態2でも同じ
である。
Next, various data including the stereo model data and the contour drawing model data stored in the HDD 107 is transferred to the CD-R 13 by the CD-R drive 113.
Written to 1. FIG. 7 schematically showing an example of data written in the CD-R 131 is the same in the second embodiment.

【0182】[全体の処理フロー]実施の形態2の全体
の処理フローは、図8に示された限りにおいて実施の形
態1と同じである。まず、処理が開始すると、初期設定
が行われる(ステップS2)。この初期設定の処理に
は、後に詳述する輪郭描画用モデルのデータ取得処理
(図9)や、描画すべき立体モデルのデータ取得処理が
含まれる。そして、仮想空間内の状態が設定される(ス
テップS3)。この処理は、例えば視点の位置が変更さ
れたり、光源の位置が変更されたり、モデルが移動させ
たり、モデルが変形された場合に、それに応じて仮想空
間内の状態を変更する処理である。この処理が行われる
ことで、立体モデル及び輪郭描画用モデルの位置座標・
方向・拡大率・縮小率等の決定処理が行われる。より具
体的には立体モデル及び輪郭描画用モデルの配置用マト
リックス(図11で使用)の決定処理が行われる。また
入力装置161(図1)のキー操作等に従ってステップ
S4の輪郭線描画か否かの設定がこのステップS3で行
われる。
[Overall Processing Flow] The overall processing flow of the second embodiment is the same as that of the first embodiment as far as shown in FIG. First, when the process is started, initialization is performed (step S2). This initial setting processing includes data acquisition processing for the contour drawing model (FIG. 9), which will be described in detail later, and data acquisition processing for the stereo model to be drawn. Then, the state in the virtual space is set (step S3). This process is, for example, a process of changing the state in the virtual space in response to a change in the position of the viewpoint, a change in the position of the light source, a movement of the model, or a deformation of the model. By performing this processing, the position coordinates of the stereo model and the contour drawing model
The determination processing of the direction, the enlargement ratio, the reduction ratio, etc. is performed. More specifically, the process of determining the placement matrix (used in FIG. 11) for the stereo model and the contour drawing model is performed. Further, according to a key operation of the input device 161 (FIG. 1) or the like, the setting as to whether or not contour line drawing is performed in step S4 is performed in step S3.

【0183】次に、輪郭線を描画するか否かの判断処理
が行われる(ステップS4)。これは上で述べたように
入力装置161のキー操作等による設定又は他のプログ
ラムによる設定に基づき判断される。そして、輪郭線を
描画すると判断された場合には、輪郭線描画用モデルの
描画処理が実施される(ステップS5)。これについて
は後に図11を用いて説明する。そして輪郭線が描画さ
れる場合も描画されない場合も立体モデルの描画処理が
実施される(ステップS6)。この処理についても後に
図24を用いて説明する。このステップS3乃至S6が
処理終了まで繰り返し実施される(ステップS7)。処
理終了であるか否かは、処理を終了すべき旨の操作入力
が行われたか否かによって判断される。
Next, a judgment process as to whether or not to draw the contour line is performed (step S4). This is determined based on the setting by the key operation of the input device 161, or the setting by another program as described above. When it is determined that the contour line is drawn, the drawing process of the contour line drawing model is executed (step S5). This will be described later with reference to FIG. Then, the drawing process of the stereo model is executed regardless of whether the contour line is drawn or not (step S6). This processing will also be described later with reference to FIG. The steps S3 to S6 are repeatedly executed until the processing is completed (step S7). Whether or not the processing is ended is determined by whether or not an operation input indicating that the processing should be ended is performed.

【0184】[輪郭描画用モデル取得処理]図9に示さ
れた、輪郭描画用モデルの取得処理は、実施の形態2で
も同じである。ここではまず、輪郭描画用モデルが生成
されるか否かが判断される(ステップS203)。輪郭
描画用モデルを予め用意しておく場合と輪郭描画用モデ
ルをこの段階にて生成する場合が存在するためである。
ここでこの判断は、例えば立体モデルに対応した輪郭描
画用モデルがCD−R131に格納されているか否かを
判定する事により実施される。格納されていると判断さ
れれば輪郭描画用モデルは生成されないと判断され、格
納されていないと判断されれば、輪郭描画用モデルは生
成されると判断される。
[Contour Drawing Model Acquisition Processing] The contour drawing model acquisition processing shown in FIG. 9 is the same in the second embodiment. Here, first, it is determined whether or not a contour drawing model is generated (step S203). This is because there are cases where the contour drawing model is prepared in advance and cases where the contour drawing model is generated at this stage.
Here, this determination is performed by determining, for example, whether the contour drawing model corresponding to the stereo model is stored in the CD-R 131. If it is determined that the contour drawing model is stored, it is determined that the contour drawing model is not generated, and if it is determined that the contour drawing model is not stored, it is determined that the contour drawing model is generated.

【0185】輪郭描画用モデルが生成されないと判断さ
れた場合には、CD−R131に格納されている輪郭描
画用モデルのデータが読み出される(ステップS20
7)。この輪郭描画用モデルの各ポリゴンは、上で図4
及び図6を用いて説明されたように、立体モデルの対応
するポリゴンとは表裏が反転されたものである。また読
み出される輪郭描画用モデルのサイズは、対応する立体
モデルより一回り大きく定義される。更に、輪郭描画用
モデルの色は、対応する立体モデルより暗い色で定義さ
れる。
If it is determined that the contour drawing model is not generated, the data of the contour drawing model stored in the CD-R 131 is read (step S20).
7). Each polygon of this contour drawing model is shown in FIG.
As described with reference to FIG. 6 and FIG. 6, the polygon corresponding to the three-dimensional model has its front and back reversed. Further, the size of the contour drawing model read out is defined to be slightly larger than that of the corresponding stereo model. Further, the color of the contour drawing model is defined as a color darker than the corresponding stereo model.

【0186】もし輪郭描画用モデルが生成されると判断
された場合には、輪郭描画用モデルを生成する処理が行
われる(ステップS205)。ステップS207と同じ
ように、この段階において輪郭描画用モデルが生成され
る場合においても、輪郭描画用モデルの各ポリゴンは、
上で図4を用いて説明されたように、立体モデルの対応
するポリゴンとは表裏反転したものにする。
If it is determined that the contour drawing model is generated, the processing for generating the contour drawing model is performed (step S205). Similar to step S207, even when the contour drawing model is generated at this stage, each polygon of the contour drawing model is
As described above with reference to FIG. 4, the polygon corresponding to the stereo model is turned upside down.

【0187】輪郭描画用モデルのサイズは、対応する立
体モデルより一回り大きく生成される。ステップS30
5(図6)と同じように、例えば立体モデルの各頂点の
法線方向に当該頂点を移動させて拡大された輪郭描画用
モデルが生成される。輪郭描画用モデルが立体モデルに
比してより大きい場合は輪郭線はより太く描画され、輪
郭描画用モデルが立体モデルよりわずかに大きいだけで
ある場合は輪郭線はより細く描画される。
The size of the contour drawing model is slightly larger than that of the corresponding stereo model. Step S30
As in the case of FIG. 5 (FIG. 6), for example, a contour drawing model is generated by moving the vertices of the stereo model in the normal direction of the vertices and enlarging the contour drawing model. When the contour drawing model is larger than the stereo model, the contour line is drawn thicker, and when the contour drawing model is slightly larger than the stereo model, the contour line is drawn thinner.

【0188】なお、この時点では、輪郭描画用モデルの
サイズは、対応する立体モデルのサイズと同じ大きさで
生成されるとしてもよい。この場合には本輪郭描画用モ
デル取得処理で輪郭描画用モデルが取得された後、後述
する輪郭描画用モデル配置処理で輪郭描画用モデルの配
置マトリックスが設定されるまでの間に輪郭描画用モデ
ルは拡大される。あるいは、輪郭描画用モデル配置処理
で輪郭描画用モデルの配置用マトリックスが設定される
際に、当該配置用マトリックスが拡大変換を含むように
当該配置用マトリックスが決定されるとしてもよい。逆
に、立体モデルを配置する際に、立体モデルの配置用マ
トリックスが縮小変換を含むように立体モデルの配置用
マトリックスが決定されるとしてもよい。
At this point, the size of the contour drawing model may be the same as the size of the corresponding stereo model. In this case, after the contour drawing model is acquired by the contour drawing model acquisition processing, the contour drawing model is arranged by the contour drawing model arrangement processing described later until the arrangement matrix of the contour drawing model is set. Is expanded. Alternatively, when the placement matrix of the contour drawing model is set in the contour drawing model placement process, the placement matrix may be determined so that the placement matrix includes the expansion conversion. Conversely, when arranging the three-dimensional model, the three-dimensional model arrangement matrix may be determined such that the three-dimensional model arrangement matrix includes reduction conversion.

【0189】一方、輪郭描画用モデルの各面のマテリア
ルの色は、対応する立体モデルの各ポリゴンのマテリア
ルの色をより暗くした色で生成される。なお、ステップ
S307(図6)の説明で述べられているのと同様に、
この時点では、生成される輪郭描画用モデルの色は定義
されていなくてもよい。あるいは、輪郭描画用モデルの
各ポリゴンのマテリアルの色が、対応する立体モデルの
各ポリゴンのマテリアルの色と同一であっても良い。こ
の場合、輪郭描画用モデルの描画処理の際に、輪郭描画
用モデルの色は考慮されず、例えば黒などの別途定義さ
れた色か、かすれを表現するテクスチャの色で輪郭描画
用モデルが描画される。
On the other hand, the material color of each surface of the contour drawing model is generated by darkening the material color of each polygon of the corresponding stereo model. Note that, as described in step S307 (FIG. 6),
At this point, the color of the contour drawing model to be generated may not be defined. Alternatively, the material color of each polygon of the contour drawing model may be the same as the material color of each polygon of the corresponding stereo model. In this case, the color of the contour drawing model is not taken into consideration during the drawing process of the contour drawing model, and the contour drawing model is drawn with a separately defined color such as black or a texture color that expresses fading. To be done.

【0190】次に、輪郭描画用モデルにかすれを表現す
るテクスチャがマッピングされるか否かが判断される
(ステップS209)。ステップS205で輪郭描画用
モデルが生成された場合には、対応する立体モデルのデ
ータに基づいて当該判断が実施される。一方、ステップ
S207で輪郭描画用モデルが読み出された場合には、
読み出された輪郭描画用モデルのデータに基づいて当該
判断が実施される。かすれを表現するテクスチャがマッ
ピングされると判断された場合には、ステップS211
にて輪郭描画用モデルにかすれを表現するテクスチャが
マッピングされる。すなわち、ポリゴンの各頂点にテク
スチャ座標(U,V)が設定される。
Next, it is judged whether or not the texture expressing the blur is mapped on the contour drawing model (step S209). When the contour drawing model is generated in step S205, the determination is performed based on the data of the corresponding stereo model. On the other hand, if the contour drawing model is read in step S207,
The determination is performed based on the read data of the contour drawing model. When it is determined that the texture expressing the blur is mapped, step S211 is performed.
At, the texture expressing the blur is mapped on the contour drawing model. That is, texture coordinates (U, V) are set at each vertex of the polygon.

【0191】なお、上でも述べたように、かすれを表現
するテクスチャは、明度又は透明度の変化を含む図柄を
有する。図10には明度の変化を含むテクスチャの一例
が示されている。これは黒地に白の斜線が細かく入った
図柄を有するテクスチャである。黒部分の明度は低く、
白部分の明度は高いので、図10に示されたテクスチャ
は明度の変化を含んでいる。このような線が輪郭線とし
て描画されることで、明度の変化を含む輪郭線が描画さ
れる。すなわち、輪郭線のかすれが表現され、より手書
き調の輪郭線が描画される。
As described above, the texture expressing the blur has a pattern including a change in brightness or transparency. FIG. 10 shows an example of a texture including a change in brightness. This is a texture with a pattern in which white diagonal lines are finely drawn on a black background. The brightness of the black part is low,
Since the brightness of the white part is high, the texture shown in FIG. 10 includes a change in brightness. By drawing such a line as a contour line, a contour line including a change in brightness is drawn. That is, blurring of the contour line is expressed, and a more handwritten contour line is drawn.

【0192】かすれを表現するテクスチャがマッピング
されないと判断された場合と、テクスチャがマッピング
される処理が終了した場合は、演算処理部103は輪郭
描画用モデル取得処理を終了する(ステップS21
3)。
When it is determined that the texture expressing the blur is not mapped and when the texture mapping process is completed, the arithmetic processing unit 103 ends the contour drawing model acquisition process (step S21).
3).

【0193】[輪郭描画用モデル配置処理]図8のステ
ップS3において輪郭描画用モデルの配置マトリックス
が設定され、輪郭描画用モデルの配置処理が行われる。
通常輪郭描画用モデルの基準位置は、立体モデルの基準
位置に対応する位置に設けられる。そしてその輪郭描画
用モデルの基準位置が、立体モデルの基準位置と同一又
は近傍に配置されるように、輪郭描画用モデルの配置用
マトリックスが設定される。
[Contour Drawing Model Arrangement Processing] In step S3 of FIG. 8, the arrangement matrix of the contour drawing model is set, and the arrangement processing of the contour drawing model is performed.
The reference position of the normal contour drawing model is provided at a position corresponding to the reference position of the stereo model. Then, the arrangement matrix of the contour drawing model is set such that the reference position of the contour drawing model is arranged at the same position as or near the reference position of the stereo model.

【0194】ここで立体モデルの方向が変化する場合に
は、輪郭描画用モデルもそれに対応するよう回転変換を
含む配置用マトリックスが設定される。立体モデルの形
状が変化する場合には、輪郭描画用モデルがそれに対応
するように変形処理が行われる。
Here, when the direction of the stereo model changes, the layout matrix including the rotation conversion is set so that the contour drawing model also corresponds to it. When the shape of the stereo model changes, the transformation process is performed so that the contour drawing model corresponds to it.

【0195】この段階において輪郭描画用モデルが対応
する立体モデルと同じ大きさである場合には、輪郭描画
用モデルが拡大される。具体的には、輪郭描画用モデル
の基準位置を中心として輪郭描画用モデルの各頂点が所
定の拡大率に従って拡大変換されるように、輪郭描画用
モデルの配置用マトリックスが設定される。あるいは逆
に、立体モデルが縮小されるとしてもよい。すなわちこ
の場合には、立体モデルの基準位置を中心として立体モ
デルの各頂点が所定の縮小率に従って縮小変換されるよ
うに、立体モデルの配置用マトリックスが設定される。
なお、輪郭描画用モデルが対応する立体モデルより相対
的に大きい場合は、輪郭描画用モデルの配置用マトリッ
クスとして立体モデルの配置用マトリックスをそのまま
使用することも可能である。
At this stage, if the contour drawing model has the same size as the corresponding stereo model, the contour drawing model is enlarged. Specifically, the arrangement matrix of the contour drawing model is set so that the vertices of the contour drawing model are enlarged and converted according to a predetermined enlargement ratio with the reference position of the contour drawing model as the center. Alternatively, conversely, the stereo model may be reduced. That is, in this case, the arranging matrix of the stereo model is set so that the vertices of the stereo model are reduced and converted with a predetermined reduction ratio with the reference position of the stereo model as the center.
When the contour drawing model is relatively larger than the corresponding stereo model, the stereo model arranging matrix can be used as it is as the contour drawing model arranging matrix.

【0196】このようにすると、最終的には、相対的に
大きい輪郭描画用モデルが立体モデルを包含するように
配置される。両モデルの配置位置、方向、形状等の関係
により、輪郭描画用モデルは完全には立体モデルを包含
しない場合も生じ得る。但し、このような場合であって
も、包含している部分については輪郭線が描画される。
In this way, the relatively large contour drawing model is finally arranged so as to include the stereo model. The contour drawing model may not completely include a stereo model depending on the arrangement position, direction, shape, and the like of both models. However, even in such a case, a contour line is drawn for the included portion.

【0197】なお、この段階では必ずしも配置用マトリ
ックスが設定されている必要は無く、配置される座標、
方向及び拡大・縮小率等の頂点変換に必要な各要素が確
定していればよい。この場合も、実際の頂点変換は各モ
デルの描画処理の段階で行われる。
At this stage, the arrangement matrix does not necessarily have to be set, and the arrangement coordinates,
It suffices that each element necessary for the vertex conversion such as the direction and the enlargement / reduction ratio is fixed. Also in this case, the actual vertex conversion is performed at the stage of drawing processing of each model.

【0198】[輪郭描画用モデル描画処理]図11に示
された、輪郭描画用モデルの描画処理フローは、実施の
形態2でも同じである。図11では、輪郭描画用モデル
の全ての頂点について処理するまで、以下に説明する処
理が繰り返し行われる(ステップS503)。繰り返し
行われる最初の処理は、1つの頂点についての頂点変換
(拡大・縮小・回転・平行移動・透視変換)処理である
(ステップS505)。ここではステップS3で求めら
れた輪郭描画用モデルの配置用マトリックスも頂点変換
で用いられる。
[Contour Drawing Model Drawing Processing] The drawing processing flow of the contour drawing model shown in FIG. 11 is the same in the second embodiment. In FIG. 11, the process described below is repeatedly performed until all the vertices of the contour drawing model are processed (step S503). The first process that is repeatedly performed is a vertex conversion (enlargement / reduction / rotation / translation / perspective conversion) process for one vertex (step S505). Here, the arrangement matrix of the contour drawing model obtained in step S3 is also used in the vertex conversion.

【0199】例えば、この処理は演算処理部103によ
り命令された幾何演算部207が実施する。ここで注意
したいのは輪郭描画用モデルに対しては幾何演算部20
7が光源計算を実施しない点である。これは輪郭線は光
源の位置等によらず描画され、光源計算をするのが無駄
だからである。例えば輪郭描画用モデルのマテリアルの
色は無視される場合もある。通常この頂点変換は、仮想
三次元空間において指定された状態に基づき行われる
が、もし輪郭描画用モデルの大きさが立体モデルと同じ
である場合には、配置処理で設定された配置用マトリッ
クスに従って、この段階において輪郭描画用モデルが拡
大変換される場合もある。
For example, this processing is carried out by the geometric calculation section 207 instructed by the calculation processing section 103. It should be noted that the geometric calculation unit 20 is used for the contour drawing model.
7 is that light source calculation is not performed. This is because the contour line is drawn regardless of the position of the light source and it is useless to calculate the light source. For example, the material color of the contour drawing model may be ignored. Normally, this vertex transformation is performed based on the state specified in the virtual three-dimensional space. However, if the size of the contour drawing model is the same as the stereo model, according to the placement matrix set in the placement process. At this stage, the contour drawing model may be enlarged and converted.

【0200】そして、当該頂点を含むポリゴンはおもて
面か否かの判断処理が行われる(ステップS507)。
この判断は、三角形ポリゴンの場合この頂点とその前に
処理された2つの頂点から構成される三角形ポリゴンが
いずれの方向を向いているかで判断される。おもて面の
方向に法線ベクトルがあるとすると、その法線ベクトル
と視線ベクトルとの内積の符号によって、三角形ポリゴ
ンの表裏が判定できる。すなわち、内積の符号が負であ
れば、視点位置に対しておもて面を向けていることにな
り、内積の符号が正であれば、視点位置に対してうら面
を向けていることとなる。なお、実施の形態2ではこの
段階において表裏判定が行われるが、この段階より前に
表裏判定が行われるようにすることも可能である。
Then, it is judged whether or not the polygon including the vertex is the front surface (step S507).
In the case of a triangular polygon, this determination is made based on which direction the triangular polygon composed of this apex and the two apexes processed before it is facing. If there is a normal vector in the direction of the front surface, the front and back of the triangular polygon can be determined by the sign of the inner product of the normal vector and the line-of-sight vector. That is, if the sign of the inner product is negative, it means that the front surface is facing the viewpoint position, and if the sign of the inner product is positive, it means that the back surface is facing the viewpoint position. Become. In the second embodiment, the front / backside determination is performed at this stage, but the front / backside determination may be performed before this stage.

【0201】もし、当該頂点を含むポリゴンがうら面で
あった場合にはステップS503に戻る。当該頂点を含
むポリゴンがおもて面であった場合には、かすれを表現
するテクスチャをマッピングするか否かが判断される
(ステップS509)。
If the polygon including the apex is a back surface, the process returns to step S503. If the polygon including the apex is the front surface, it is determined whether or not the texture expressing blur is mapped (step S509).

【0202】これはポリゴンに対するテクスチャ・マッ
ピングを意味している。もし、かすれを表現するテクス
チャをマッピングする場合には、その頂点に対する、か
すれを表現するためのテクスチャのテクスチャ座標が計
算される(ステップS511)。テクスチャ・マッピン
グを行う場合、既にポリゴンの頂点にはテクスチャ座標
(U,V)が指定してあるが、当該ポリゴンがスクリー
ンに対して斜めに配置されている場合にはテクスチャが
スクリーン上で歪んで表示されることがある。この歪み
を避けるために、テクスチャ・パースペクティブ処理と
して、ここでは、Q=1/w(wはスクリーンからの奥
行き)を用いて、S=U×Q、T=V×Qの計算が行わ
れる。もし、かすれを表現するテクスチャをマッピング
しない場合にはステップS513に移行する。
This means texture mapping for polygons. If the texture expressing the blur is mapped, the texture coordinate of the texture for expressing the blur is calculated for the vertex (step S511). When texture mapping is performed, the texture coordinates (U, V) have already been specified at the vertices of the polygon, but if the polygon is arranged diagonally to the screen, the texture will be distorted on the screen. May be displayed. In order to avoid this distortion, here, as the texture perspective processing, calculation of S = U × Q and T = V × Q is performed using Q = 1 / w (w is the depth from the screen). If the texture expressing the blur is not mapped, the process proceeds to step S513.

【0203】そして、例えば図2に示した三角形描画処
理部205及びピクセルカラー処理部209が駆動され
る(ステップS513)。上で述べたように三角形描画
処理部205は、三角形ポリゴンの各頂点のデータを補
間して、三角形ポリゴン内部の各画素におけるデータを
生成する。各頂点のデータは、マテリアルの色、スクリ
ーン座標値、及びステップS511を実施すればテクス
チャ座標値である。各画素におけるデータは、マテリア
ルの色及びステップS511を実施すればテクセル・カ
ラーである。
Then, for example, the triangle drawing processing unit 205 and the pixel color processing unit 209 shown in FIG. 2 are driven (step S513). As described above, the triangle drawing processing unit 205 interpolates the data of each vertex of the triangular polygon to generate the data of each pixel inside the triangular polygon. The data of each vertex is the color of the material, the screen coordinate value, and the texture coordinate value if step S511 is performed. The data in each pixel is the color of the material and the texel color if step S511 is performed.

【0204】但し、この時点でマテリアルの色を無視し
て、各頂点に輪郭線の色を設定することも可能である。
またマテリアルの色を考慮して、輝度を設定することも
可能である。ピクセルカラー処理部209は、三角形描
画処理部205が生成する三角形ポリゴン内部の各画素
におけるデータを使用して、フレーム・バッファ213
に表示画像を書き込む。この際、Zバッファ211を使
用して隠面消去を行う。
However, it is possible to ignore the material color at this point and set the color of the contour line at each vertex.
It is also possible to set the brightness in consideration of the color of the material. The pixel color processing unit 209 uses the data in each pixel inside the triangular polygon generated by the triangular drawing processing unit 205 to use the frame buffer 213.
Write the display image to. At this time, the hidden surface is erased by using the Z buffer 211.

【0205】[立体モデル描画処理]図24に実施の形
態2における立体モデル描画処理のフローを示す。図1
5との差異は、図24のステップS633の初期設定の
処理内容が図15のステップS603の処理内容と異な
る点と、図15のステップS611が図24のステップ
S641と置き換わった点にある。すなわち、図15で
はその都度描画用色が計算されたが、実施の形態2では
予め計算且つ格納されているので、ステップS633に
おいて描画する立体モデル用の描画用色データを予めメ
モリ105に取り込む処理が必要となる。また、ステッ
プS641においてポリゴンの描画用色を読み出す処理
が必要となる。なお、ステップS641をステップS6
35及びS639の前に行っても、ステップS643の
後に行っても、それらのステップと並行して行っても良
い。予め計算且つ格納されているので、実際に使用する
までに読み出されれば良い。
[Stereoscopic Model Drawing Process] FIG. 24 shows a flow of the stereoscopic model drawing process in the second embodiment. Figure 1
5 is different from the processing content of step S603 of FIG. 15 in the initial setting processing content of step S633 of FIG. 24 and that step S611 of FIG. 15 is replaced with step S641 of FIG. That is, the drawing color is calculated each time in FIG. 15, but since it is calculated and stored in advance in the second embodiment, the processing for loading the drawing model color data for the stereo model to be drawn in the memory 105 in step S633 in advance. Is required. Further, it is necessary to perform a process of reading the drawing color of the polygon in step S641. In addition, step S641 to step S6
35 and S639, after step S643, or in parallel with those steps. Since it is calculated and stored in advance, it may be read before it is actually used.

【0206】図24ではまず、初期設定が行われる(ス
テップS633)。この初期設定では、立体モデルに対
応する明度範囲テーブル(例えば図5又は図18)が取
得される。また、立体モデルの描画用色データが取得さ
れる。次に、一つの頂点についての頂点変換(拡大・縮
小・回転・平行移動・透視変換)及び光源計算が行われ
る(ステップS635)。ここでは立体モデルの配置用
マトリックスも頂点変換で用いられる。これは例えば演
算処理部103からの命令により幾何演算部207が実
行する。立体モデルのデータは例えばCD−R131に
格納されている。
In FIG. 24, first, initial setting is performed (step S633). In this initial setting, the brightness range table (for example, FIG. 5 or FIG. 18) corresponding to the stereo model is acquired. Also, the color data for drawing the stereo model is acquired. Next, vertex conversion (enlargement / reduction / rotation / translation / perspective conversion) and light source calculation for one vertex are performed (step S635). Here, the matrix for placement of the three-dimensional model is also used in the vertex conversion. This is executed by the geometric calculation unit 207 according to a command from the calculation processing unit 103, for example. The data of the stereo model is stored in the CD-R 131, for example.

【0207】拡大・縮小・回転・平行移動・透視変換
は、基本的には図8のステップS3において設定された
仮想空間内における状態に基づくものである。但し、輪
郭描画用モデルが立体モデルと同じ大きさである場合に
は、立体モデルのサイズを縮小することにより輪郭描画
用モデルを相対的に大きくする場合もある。この場合に
は、ステップS635において縮小変換が実施される。
なお、立体モデルの中心に向かって各頂点をその法線に
沿って移動させると簡単に縮小できる。
The enlargement / reduction / rotation / translation / perspective transformation is basically based on the state in the virtual space set in step S3 of FIG. However, if the contour drawing model has the same size as the stereo model, the contour drawing model may be made relatively large by reducing the size of the stereo model. In this case, reduction conversion is performed in step S635.
It should be noted that the size can be easily reduced by moving each vertex along the normal line toward the center of the three-dimensional model.

【0208】なお、実施の形態1で述べた、本発明の立
体モデル描画処理における光源計算の2つの手法は実施
の形態2でもそのまま適用することができる。
The two methods of light source calculation in the stereo model drawing processing of the present invention described in the first embodiment can be applied to the second embodiment as they are.

【0209】次に、当該頂点を含むポリゴンはおもて面
か否かが判断される(ステップS637)。この判断
は、三角形ポリゴンの場合この頂点とその前に処理され
た2つの頂点から構成される三角形ポリゴンがいずれの
方向を向いているかで実施される。この判断は輪郭描画
用モデルの描画処理で説明した方法を用いることができ
る。なお、実施の形態2ではこの段階において表裏判定
が行われるが、この段階より前に表裏判定が行われるよ
うにすることも可能である。
Next, it is judged whether or not the polygon including the vertex is the front surface (step S637). In the case of a triangular polygon, this judgment is performed depending on which direction the triangular polygon composed of this apex and the two apexes processed before is directed. For this determination, the method described in the drawing process of the contour drawing model can be used. In the second embodiment, the front / backside determination is performed at this stage, but the front / backside determination may be performed before this stage.

【0210】もし、当該頂点を含むポリゴンがうら面で
あった場合にはステップS635に戻る。当該頂点を含
むポリゴンがおもて面であった場合には、頂点変換及び
光源計算が行われた頂点における明度が計算される(ス
テップS639)。明度の計算ではYIQ変換が行われ
る。
If the polygon including the apex is the back surface, the process returns to step S635. If the polygon including the apex is the front surface, the brightness at the apex subjected to the apex conversion and the light source calculation is calculated (step S639). YIQ conversion is performed in the brightness calculation.

【0211】そして、頂点変換及び光源計算された頂点
を含むポリゴンの描画用色が、例えばメモリ105から
読み出される(ステップS641)。読み出される描画
用色のデータは予め計算されるわけであるが、この予め
計算する際の計算方法は、実施の形態1で説明した2つ
の方法のいずれでもよいし、又別の方法であってもよ
い。さらに、描画用色を一つ一つ定義していってもよ
い。実施の形態2では描画用色を予め用意しておくの
で、実行速度は速くなるが、用意されている描画用色以
外の色に変更することは簡単にはできない。これに対
し、実施の形態1のように明度範囲テーブルに定義され
ている基準明度を使用して実行時に計算する場合には、
明度範囲テーブルを変更する又は基準明度を変更するだ
けで描画用色を適宜変更することができる。
Then, the drawing color of the polygon including the vertices subjected to the vertex conversion and the light source calculation is read from the memory 105, for example (step S641). The drawing color data to be read is calculated in advance, but the calculation method for this calculation may be either of the two methods described in the first embodiment, or another method. Good. Further, the drawing colors may be defined one by one. In the second embodiment, the drawing color is prepared in advance, so the execution speed is high, but it is not easy to change to a color other than the prepared drawing color. On the other hand, when the reference brightness defined in the brightness range table is used for calculation at the time of execution as in the first embodiment,
The drawing color can be changed as appropriate by simply changing the lightness range table or changing the reference lightness.

【0212】次に明度範囲テーブルの明度範囲が一つ選
択される(ステップS643)。なお本実施の形態では
図5に示した明度範囲テーブルを用いているが、図18
のような明度範囲テーブルを用いることもできる。この
ような明度範囲テーブルを使用する場合には上限及び下
限を含む明度範囲をランダムに選択し、設定することが
できる。但し図18は少数第2位まで有効なコンピュー
タの場合を示している。以下で説明する明度比較処理に
おいて各画素の明度と上限及び下限の2つの明度値との
比較が簡単に行えない場合には、明度範囲が例えば図1
8の上から順番に選択される。そしてこの場合下限値の
みで処理される。
Next, one brightness range in the brightness range table is selected (step S643). In this embodiment, the lightness range table shown in FIG. 5 is used, but FIG.
It is also possible to use a brightness range table such as When such a brightness range table is used, a brightness range including an upper limit and a lower limit can be randomly selected and set. However, FIG. 18 shows a case where the computer is effective up to the second decimal place. In the lightness comparison process described below, if the lightness of each pixel cannot be easily compared with the two lightness values of the upper limit and the lower limit, the lightness range is set to, for example, FIG.
8 are selected in order from the top. In this case, only the lower limit value is processed.

【0213】この後、このポリゴンの頂点における明度
が補間され、当該ポリゴン内部の各画素における明度
(ポリゴンにおける明度分布)が計算される。頂点の色
も補間されるが、3頂点共同じ描画用色なので補間して
も結果は同じである。そして、当該画素における明度
が、選択された明度範囲内であれば、当該選択された明
度範囲に対応する描画用色で当該画素が描画される(ス
テップS645)。明度の補間処理は例えば図2におけ
る三角形描画処理部205が実施する。各画素における
明度が、選択された明度範囲内であるかの比較処理は、
例えばピクセルカラー処理部209が実施する。このス
テップS643及びS645は、全ての明度範囲につい
て処理するまで繰り返される(ステップS647)。
After that, the lightness at the vertex of this polygon is interpolated, and the lightness at each pixel inside the polygon (lightness distribution in the polygon) is calculated. The colors of the vertices are also interpolated, but the results are the same even if they are interpolated because all three vertices have the same drawing color. Then, if the brightness of the pixel is within the selected brightness range, the pixel is drawn with the drawing color corresponding to the selected brightness range (step S645). The brightness interpolation processing is executed by the triangle drawing processing unit 205 in FIG. 2, for example. The comparison process of whether the brightness of each pixel is within the selected brightness range is
For example, the pixel color processing unit 209 implements it. The steps S643 and S645 are repeated until processing is performed for all the brightness ranges (step S647).

【0214】例えばピクセルカラー処理部209が上限
及び下限の2つの明度値を取り扱うことができない場合
には、Zバッファ211を併用することにより同一の効
果を得ることができる。Zバッファ211は隠面消去に
使われるが、本実施の形態ではZバッファ211の併用
が明度の上限値と比較した場合と同様の効果を奏する。
For example, when the pixel color processing unit 209 cannot handle the two lightness values of the upper limit and the lower limit, the Z buffer 211 can be used together to obtain the same effect. The Z buffer 211 is used for hidden surface removal, but in the present embodiment, the combined use of the Z buffer 211 has the same effect as when compared with the upper limit value of brightness.

【0215】なお、明度範囲テーブルの最も小さい下限
値の値が0.0でない場合もある。ポリゴン内で何も色
が付されていない部分を無くすため、図24ステップS
647の繰り返しにおいては、最後の繰り返しで下限値
を0.0にしてステップS645が実施される。
In some cases, the smallest lower limit value of the brightness range table is not 0.0. In order to eliminate the portion of the polygon that is not colored, step S in FIG.
In the iteration of 647, the lower limit value is set to 0.0 in the last iteration, and step S645 is executed.

【0216】以上ステップS635乃至S647まで
が、立体モデルの全ての頂点について処理するまで繰り
返され、結果として全てのポリゴンについて処理するま
で繰り返される(ステップS649)。
The above steps S635 to S647 are repeated until all vertices of the three-dimensional model are processed, and as a result, all polygons are processed (step S649).

【0217】以上のような処理を実施すると、立体モデ
ルの全てのポリゴンが所定の段階の明度で塗り分けら
れ、立体モデルについてはセルアニメ調の画像を得るこ
とができるようになる。特に、実施の形態2は実施の形
態1より更に高速化されている。また、実施の形態2で
導入された輪郭描画用モデルは、立体モデルの後ろの面
のうち立体モデルに隠れない部分が描画されるので、そ
の部分が輪郭線としてレンダリングされる。実施の形態
2では、輪郭線の描画には、輪郭描画用モデルを導入す
るだけで通常レンダリング処理とほぼ同様の処理を行う
ことにより簡単に輪郭線を描画できるようになる。
By performing the above-described processing, all polygons of the stereo model are painted with the brightness of a predetermined level, and a cel animation-like image can be obtained for the stereo model. In particular, the second embodiment is faster than the first embodiment. Further, in the contour drawing model introduced in the second embodiment, a portion of the surface behind the stereo model that is not hidden by the stereo model is drawn, and thus that portion is rendered as a contour line. According to the second embodiment, the contour line can be easily drawn by introducing the contour drawing model and performing substantially the same processing as the normal rendering processing.

【0218】3.実施の形態3 実施の形態3では、実施の形態1及び2とは異なり、輪
郭描画用モデルの各ポリゴンは立体モデルの対応するポ
リゴンに対し表裏が反転されない。但し、輪郭描画用モ
デルの場合には、描画対象の面を判定するための処理の
基準を反転させて、実施の形態1及び2と同じ効果を生
じさせるものである。立体モデルの処理については実施
の形態1と同じである。
3. Third Embodiment In the third embodiment, unlike the first and second embodiments, the front and back of each polygon of the contour drawing model is not inverted with respect to the corresponding polygon of the stereo model. However, in the case of the contour drawing model, the reference of the process for determining the surface to be drawn is reversed to produce the same effect as in the first and second embodiments. The processing of the stereo model is the same as that of the first embodiment.

【0219】本発明の実施の形態3の概略を図25の機
能ブロック図を用いて説明する。実施の形態3として図
示したレンダリング装置には、輪郭描画用モデル描画部
750と立体モデル描画部790が含まれる。この輪郭
描画用モデル描画部750には、輪郭描画用モデル取得
部700と、輪郭描画用モデル配置用マトリックス設定
部705と、輪郭描画用モデル処理部710と、かすれ
表現テクスチャマッピング部715と、立体モデル描画
部790と共用されるピクセル処理部730とが含まれ
る。これらの各機能は、上で述べた順番でデータの受け
渡しを行っている。
The outline of the third embodiment of the present invention will be described with reference to the functional block diagram of FIG. The rendering apparatus illustrated as the third embodiment includes a contour drawing model drawing unit 750 and a stereo model drawing unit 790. The contour drawing model drawing unit 750 includes a contour drawing model acquisition unit 700, a contour drawing model placement matrix setting unit 705, a contour drawing model processing unit 710, a blur expression texture mapping unit 715, and a stereoscopic model. A pixel processing unit 730 shared with the model drawing unit 790 is included. Each of these functions transfers data in the order described above.

【0220】また、立体モデル描画部790には、頂点
変換及び光源計算部360と、明度計算部365と、明
度範囲テーブル375と、描画用色計算部370と、明
度範囲設定部380と、輪郭描画用モデル描画部750
と共用されるピクセル処理部730とが含まれる。頂点
変換及び光源計算部360と、明度計算部365と、明
度範囲テーブル375と、描画用色計算部370と、明
度範囲設定部380は、実施の形態1と同じである。頂
点変換及び光源計算部360の出力は明度計算部365
へ入力される。明度計算部365の出力はピクセル処理
部330へ入力される。明度範囲テーブル375は、描
画用色計算部370及び明度範囲設定部380の両方に
参照される。描画用色計算部370及び明度範囲設定部
380の出力はピクセル処理部730へ入力される。輪
郭描画用モデル描画部750と立体モデル描画部790
が共用するピクセル処理部730には、立体モデル描画
処理で用いられる明度比較部733と、輪郭描画用モデ
ル描画処理及び立体モデル描画処理の両方で用いられる
隠面消去処理部737とが含まれる。
The stereo model drawing unit 790 includes a vertex conversion / light source calculation unit 360, a brightness calculation unit 365, a brightness range table 375, a drawing color calculation unit 370, a brightness range setting unit 380, and a contour. Drawing model drawing unit 750
And a pixel processing unit 730 that is shared with. The vertex conversion / light source calculation unit 360, the brightness calculation unit 365, the brightness range table 375, the drawing color calculation unit 370, and the brightness range setting unit 380 are the same as those in the first embodiment. The output of the vertex conversion and light source calculation unit 360 is the brightness calculation unit 365.
Is input to. The output of the brightness calculation unit 365 is input to the pixel processing unit 330. The brightness range table 375 is referenced by both the drawing color calculation unit 370 and the brightness range setting unit 380. The outputs of the drawing color calculation unit 370 and the brightness range setting unit 380 are input to the pixel processing unit 730. Contour drawing model drawing unit 750 and stereo model drawing unit 790
The pixel processing unit 730 shared by the two includes a brightness comparison unit 733 used in the stereo model drawing process and a hidden surface removal processing unit 737 used in both the contour drawing model drawing process and the stereo model drawing process.

【0221】輪郭描画用モデル取得部700は、例えば
三角形ポリゴンで構成された立体モデルに対応する輪郭
描画用モデルを生成する。なお、輪郭描画用モデルが予
め生成されている場合には、輪郭描画用モデル取得部7
00は、当該予め生成されている、三角形ポリゴンで構
成された輪郭描画用モデルを読み出す。実施の形態3は
実施の形態1及び2とは異なり、取得される輪郭描画用
モデルの各ポリゴンは、立体モデルの対応するポリゴン
と表裏が同じである。また輪郭描画用モデルは立体モデ
ルより大きく、輪郭線用の所定の配色にて定義される。
なお、輪郭描画用モデルは、最終的には対応する立体モ
デルより相対的に大きくなければならないが、この段階
における輪郭描画用オブジェクトの大きさは立体モデル
と同じ場合もある。この場合には、輪郭描画用モデルと
立体モデルが描画されるまでに、輪郭描画用モデルが立
体モデルより相対的に大きく描画されるよう処理され
る。
The contour drawing model acquisition section 700 generates a contour drawing model corresponding to a stereo model composed of, for example, triangular polygons. If the contour drawing model is generated in advance, the contour drawing model acquisition unit 7
00 reads out the preliminarily generated contour drawing model composed of triangular polygons. The third embodiment differs from the first and second embodiments in that each polygon of the acquired contour drawing model has the same front and back as the corresponding polygon of the stereo model. The contour drawing model is larger than the stereo model and is defined by a predetermined color scheme for contour lines.
Although the contour drawing model must be finally larger than the corresponding stereo model, the size of the contour drawing object at this stage may be the same as that of the stereo model. In this case, by the time the contour drawing model and the stereo model are drawn, the contour drawing model is processed to be drawn relatively larger than the stereo model.

【0222】また、輪郭描画用モデルの色は、対応する
立体モデルのマテリアルの色をそのまま引き継ぐ場合も
ある。この場合は描画用の色は別に指定される。この輪
郭描画用モデルの基準位置は、通常対応する立体モデル
の基準位置と同じ又はその近傍に位置するように定義さ
れる。例えば図26には、輪郭描画用モデル610が立
体モデル600よりひとまわり大きく定義されている場
合が示されている。この図26では、各面の矢印方向が
おもて面を示している。立体モデル600も輪郭描画用
モデル610も六角形の各面の外側がおもて面となって
いる。
Further, the color of the contour drawing model may inherit the color of the material of the corresponding stereo model as it is. In this case, the drawing color is specified separately. The reference position of the contour drawing model is usually defined to be the same as or near the reference position of the corresponding stereo model. For example, FIG. 26 shows a case where the contour drawing model 610 is defined to be slightly larger than the stereo model 600. In FIG. 26, the direction of the arrow on each surface indicates the front surface. Both the three-dimensional model 600 and the contour drawing model 610 have a front surface outside each hexagonal surface.

【0223】立体モデル600の基準位置である立体モ
デル基準位置620と、輪郭描画用モデル610の基準
位置である輪郭描画用モデル基準位置630は共に各モ
デルの中心に定義される。また輪郭描画用モデル610
は輪郭描画用モデル基準位置630を中心に立体モデル
600よりひとまわり大きく定義される。
The stereo model reference position 620, which is the reference position of the stereo model 600, and the contour drawing model reference position 630, which is the reference position of the contour drawing model 610, are both defined at the center of each model. Also, the contour drawing model 610
Is defined to be slightly larger than the three-dimensional model 600 around the contour drawing model reference position 630.

【0224】そして輪郭描画用モデル配置用マトリック
ス設定部705(図25)が、仮想空間内の輪郭描画用
モデル基準位置630を、立体モデル基準位置620と
同じ位置に配置するための配置用マトリックスを設定す
る。この配置用マトリックスは対応するモデルの各頂点
に対する平行移動、回転、拡大・縮小等の変換のために
用いられる。すなわち、輪郭描画用モデル610の配置
用マトリックスが輪郭描画用モデル基準位置530を立
体モデル基準位置520の座標に平行移動させる変換を
含むよう設定することで、立体モデル600を包含する
位置に輪郭描画用モデル610が配置される。
Then, the contour drawing model placement matrix setting unit 705 (FIG. 25) creates a placement matrix for placing the contour drawing model reference position 630 in the virtual space at the same position as the stereo model reference position 620. Set. This arranging matrix is used for conversion such as translation, rotation, enlargement / reduction, etc. for each vertex of the corresponding model. That is, the arrangement matrix of the contour drawing model 610 is set so as to include a conversion for translating the contour drawing model reference position 530 to the coordinates of the stereo model reference position 520, so that the contour drawing is performed at a position including the stereo model 600. Model 610 is arranged.

【0225】輪郭描画用モデル処理部710は、輪郭描
画用モデルの各頂点につき、頂点変換(拡大・縮小・回
転・平行移動・透視変換)を実施し、且つ輪郭描画用モ
デルの各ポリゴンの表裏判定を実施する。この頂点変換
には上で述べた配置用マトリックスが用いられる。但
し、実施の形態1及び2とは異なり、この表裏判定は逆
転表裏判定部713で行われる。またここでは光源計算
を実施しない。例えば仮想三次元空間である仮想空間に
おいて指定された状態に合わせて拡大・縮小・回転・平
行移動・透視変換するだけでなく、輪郭描画用モデル取
得部700において立体モデルと同じ大きさの輪郭描画
用モデルを取得した場合には、輪郭描画用モデル処理部
710は、輪郭線描画用モデルの拡大を行うための頂点
変換を実施する。ここで拡大した場合も立体モデルと輪
郭描画用モデルの関係は図26のようになる。
The contour drawing model processing unit 710 carries out vertex conversion (enlargement / reduction / rotation / translation / perspective conversion) for each vertex of the contour drawing model, and the front and back of each polygon of the contour drawing model. Make a decision. The above-mentioned arrangement matrix is used for this vertex conversion. However, unlike the first and second embodiments, this reverse side front / back determination unit 713 performs this front / back determination. Further, the light source calculation is not performed here. For example, in addition to enlarging / reducing / rotating / translating / perspective converting in accordance with a specified state in a virtual space that is a virtual three-dimensional space, the contour drawing model acquisition unit 700 draws a contour of the same size as the stereo model. When the contour drawing model is acquired, the contour drawing model processing unit 710 performs vertex conversion for enlarging the contour drawing model. Even when enlarged here, the relationship between the stereo model and the contour drawing model is as shown in FIG.

【0226】また、実施の形態3の輪郭描画用モデルの
場合には、おもて面がうらと判断され、うら面がおもて
と判断される。よって、図26の例ではカメラ650か
らの視線640の方向と同じ方向に矢印が向いている面
613,614,615及び616のみが描画対象とさ
れる。この面は通常であればうら面であるから描画対象
から外れるが、実施の形態3では描画対象として取り扱
われる。このようにすると、立体モデル600の外側に
あり且つカメラ650に近い面611及び612は描画
対象から外れるので、立体モデル600は通常どおり描
画される。なお、ピクセル処理部430の隠面消去処理
部435にて隠面消去が行われるので、描画対象となっ
てもそれらの面の全てが描画されるわけではない。
Further, in the case of the contour drawing model of the third embodiment, the front surface is determined to be the back surface, and the back surface is determined to be the front surface. Therefore, in the example of FIG. 26, only the surfaces 613, 614, 615 and 616 in which the arrows point in the same direction as the line of sight 640 from the camera 650 are the drawing targets. Normally, this surface is not a drawing target because it is a back surface, but it is treated as a drawing target in the third embodiment. In this way, the surfaces 611 and 612, which are outside the stereo model 600 and close to the camera 650, are excluded from the drawing target, so that the stereo model 600 is drawn as usual. Since the hidden surface removal processing unit 435 of the pixel processing unit 430 performs hidden surface removal, not all of these surfaces are drawn even if they are drawing targets.

【0227】かすれ表現テクスチャマッピング部715
は、結果的に描画される輪郭線がかすれているような線
になるように、輪郭描画用モデルにかすれ表現用テクス
チャをマッピングするための処理を実施するものであ
る。なお、必ずしも輪郭線がかすれている必要は無いの
で、かすれ表現テクスチャマッピング部715の処理は
選択的に実施される。
Faint expression texture mapping unit 715
Performs a process for mapping the blur expression texture on the contour drawing model so that the resulting contour line becomes faint. Since the contour line does not necessarily have to be blurred, the processing of the blurred expression texture mapping unit 715 is selectively performed.

【0228】立体モデル描画部790の頂点変換及び光
源計算部360は、仮想三次元空間に配置される立体モ
デルの三角形ポリゴンの各頂点について頂点変換(拡大
・縮小・回転・平行移動・透視変換)を実施し(三角形
ポリゴンが描画される領域を計算し)、頂点変換された
三角形ポリゴンの各頂点について光源計算を行う。ま
た、立体モデル描画部790の頂点変換及び光源計算部
360は、立体モデルの各三角形ポリゴンの表裏判定も
行う。
The vertex conversion and light source calculation unit 360 of the stereo model drawing unit 790 performs the vertex conversion (enlargement / reduction / rotation / translation / perspective conversion) for each vertex of the triangular polygon of the stereo model arranged in the virtual three-dimensional space. Is performed (the area in which the triangular polygon is drawn is calculated), and the light source is calculated for each vertex of the triangular polygon whose vertex has been converted. In addition, the vertex conversion and light source calculation unit 360 of the stereo model drawing unit 790 also determines the front and back of each triangular polygon of the stereo model.

【0229】立体モデル描画部790の頂点変換及び光
源計算部360においても、仮想三次元空間において指
定された状態に合わせて拡大・縮小・回転・平行移動・
透視変換するだけでなく、輪郭描画用モデル処理部71
0で処理された後の輪郭描画用モデルが立体モデルと同
じ大きさである場合には、立体モデルが輪郭描画用モデ
ルに対して相対的に小さくなるように立体モデルのサイ
ズを縮小するための頂点変換が実施される。
Also in the vertex conversion and light source calculation unit 360 of the stereo model drawing unit 790, enlargement / reduction / rotation / translation / movement are performed according to the specified state in the virtual three-dimensional space.
In addition to perspective transformation, the contour drawing model processing unit 71
When the contour drawing model after being processed with 0 is the same size as the stereo model, the size of the stereo model is reduced so that the stereo model becomes relatively smaller than the contour drawing model. Vertex transformation is performed.

【0230】頂点変換及び光源計算部360が立体モデ
ルの縮小処理を行った場合も立体モデル600と輪郭描
画用モデル610の関係は図26のようになる。また、
面の表裏判定は、輪郭描画用モデル処理部710とは異
なり、立体モデルの面のうちカメラの視線方向と同じ方
向がおもて面の方向である面を描画対象から除外する。
図26の例では、カメラ650から見て後ろの方の面6
03、604、605及び606が描画対象から除外さ
れる。
FIG. 26 shows the relationship between the stereo model 600 and the contour drawing model 610 even when the vertex conversion / light source calculation unit 360 performs the stereo model reduction processing. Also,
Different from the contour drawing model processing unit 710, the surface front / back determination excludes, from the drawing target, the surface of the three-dimensional model whose front direction is the same direction as the line-of-sight direction of the camera.
In the example of FIG. 26, the rear surface 6 when viewed from the camera 650.
03, 604, 605 and 606 are excluded from the drawing targets.

【0231】明度計算部365は、頂点変換及び光源計
算部360が計算した三角形ポリゴンの各頂点における
色から明度を計算する。通常頂点変換及び光源計算部3
60はRGB系における色を計算するので、明度計算部
365はこのRGBをYIQ変換して明度Yを求める。
この三角形ポリゴンの各頂点における明度は、ピクセル
処理部730に出力される。
The brightness calculation unit 365 calculates the brightness from the color at each vertex of the triangular polygon calculated by the vertex conversion / light source calculation unit 360. Normal vertex conversion and light source calculation unit 3
Since 60 calculates the color in the RGB system, the lightness calculation unit 365 obtains the lightness Y by YIQ converting this RGB.
The brightness at each vertex of this triangular polygon is output to the pixel processing unit 730.

【0232】明度範囲テーブル375は、実施の形態1
及び2と同じように、例えば図5のようなテーブルであ
る。なお、ここでは明度は0から1までの実数値をとる
ものとする。しきい値ではなく、上限及び下限による範
囲の指定でも良い(例えば図18参照)。この明度範囲
テーブル375を参照して、描画用色計算部370は各
しきい値に対応する描画用色を計算する。各しきい値に
対応する描画用色は、しきい値に対応する基準明度と立
体モデルの各三角形ポリゴンに予め設定されている色の
情報とを用いて計算される。計算された描画用色を描画
用色計算部370はピクセル処理部730に出力する。
The brightness range table 375 is the same as in the first embodiment.
As with No. 2 and No. 2, for example, a table as shown in FIG. Note that here, the brightness takes a real value from 0 to 1. It is also possible to specify the range by the upper limit and the lower limit instead of the threshold value (see, for example, FIG. 18). With reference to the brightness range table 375, the drawing color calculation unit 370 calculates the drawing color corresponding to each threshold value. The drawing color corresponding to each threshold value is calculated using the reference lightness corresponding to the threshold value and the color information preset for each triangular polygon of the stereo model. The drawing color calculation unit 370 outputs the calculated drawing color to the pixel processing unit 730.

【0233】明度範囲設定部380は、明度範囲テーブ
ル375の1つのしきい値を選択して、ピクセル処理部
730に設定する。明度範囲設定部380は、図5のよ
うな明度範囲テーブル375をそのまま使用する場合に
は上から順番に一つずつ設定していく。しきい値ではな
く上限及び下限による範囲が指定されている場合には、
ランダムに選択・設定可能である。
The brightness range setting section 380 selects one threshold value of the brightness range table 375 and sets it in the pixel processing section 730. When using the brightness range table 375 as shown in FIG. 5 as it is, the brightness range setting unit 380 sets the brightness range table 375 one by one from the top. If upper and lower bounds are specified instead of thresholds,
It can be randomly selected and set.

【0234】輪郭描画用モデル描画部750と立体モデ
ル描画部790に共用されるピクセル処理部730は、
三角形ポリゴン内の各画素における色又は明度を、三角
形ポリゴンの各頂点の色又は明度を補間して求める処理
を実施する。補間の方式は、グーロー・シェーディング
のアルゴリズムでも、フォン・シェーディングのアルゴ
リズムでも良い。
The pixel processing unit 730 shared by the contour drawing model drawing unit 750 and the stereo model drawing unit 790 is
The color or brightness of each pixel in the triangular polygon is obtained by interpolating the color or brightness of each vertex of the triangular polygon. The interpolation method may be the Gouraud shading algorithm or the von shading algorithm.

【0235】ピクセル処理部730は、輪郭描画用モデ
ルの描画対象とされた三角形ポリゴンを処理する場合に
は、隠面消去処理部737を用いて隠面消去処理を実施
しつつ、輪郭描画用モデルの描画対象とされた三角形ポ
リゴン内の各画素の色を決定する。
The pixel processing unit 730, when processing a triangular polygon that is the drawing target of the contour drawing model, performs the hidden surface removal processing by using the hidden surface removal processing unit 737 while simultaneously performing the contour drawing model. The color of each pixel in the triangular polygon that is the drawing target of is determined.

【0236】例えば図26の場合には、立体モデル60
0のカメラ650に最も近い2つの面601及び602
が描画され、輪郭描画用モデルのカメラ650に遠い4
つの面613,614,615及び616が描画され
る。輪郭描画用モデル610のこの4つの面は、カメラ
650から見ると立体モデル600から左右にはみ出し
ているので、はみ出している部分のみが隠面消去されず
に描画される。このはみ出している部分が輪郭線とな
る。なお、ピクセル処理部730は、輪郭描画用モデル
のマテリアルの色を考慮して色を決定する。なお、マテ
リアルの色を全く無視して輪郭線の色(黒又は暗い輪郭
線用の色)を輪郭描画用モデルの色とする場合もある。
For example, in the case of FIG. 26, the three-dimensional model 60
The two faces 601 and 602 closest to the zero camera 650
Is drawn and is far from the camera 650 of the contour drawing model.
Two surfaces 613, 614, 615 and 616 are drawn. Since these four surfaces of the contour drawing model 610 are projected to the left and right of the stereo model 600 when viewed from the camera 650, only the protruding portion is drawn without hidden surface removal. This protruding portion becomes the contour line. The pixel processing unit 730 determines the color in consideration of the color of the material of the contour drawing model. In some cases, the color of the material is completely ignored and the color of the contour line (color for black or dark contour line) is used as the color of the contour drawing model.

【0237】一方、ピクセル処理部730は、立体モデ
ルの描画対象とされた三角形ポリゴンを処理する場合に
は、まず明度計算部365から出力された三角形ポリゴ
ンの各頂点における明度を補間して、ポリゴン内部の各
画素における明度を計算する。
On the other hand, when processing the triangular polygon that is the drawing target of the three-dimensional model, the pixel processing unit 730 first interpolates the lightness at each vertex of the triangular polygon output from the lightness calculation unit 365 to obtain the polygon. The brightness at each pixel inside is calculated.

【0238】そして、明度比較部733は各画素におけ
る明度と明度範囲設定部380が設定したしきい値とを
比較する。もしその画素における明度がしきい値以上で
あれば、ピクセル処理部730は、このしきい値に対応
する基準明度に基づく描画用色で当該画素を描画する。
この描画処理の際には、隠面消去処理部737を用いて
隠面消去処理をも実施する。もしその画素における明度
がしきい値未満であれば、この画素をこの段階では描画
しない。明度範囲設定部380が明度範囲テーブル37
5の全てのしきい値をピクセル処理部730に設定し、
それに対応してピクセル処理部730が三角形ポリゴン
内の全ての画素について描画処理を行えば、三角形ポリ
ゴン内部が図5の例では3段階に塗り分けられる。この
処理を立体モデルの全ての三角形ポリゴンについて実施
する。
Then, the brightness comparing section 733 compares the brightness of each pixel with the threshold value set by the brightness range setting section 380. If the brightness of the pixel is greater than or equal to the threshold value, the pixel processing unit 730 draws the pixel with the drawing color based on the reference brightness corresponding to the threshold value.
At the time of this drawing processing, hidden surface removal processing is also performed using the hidden surface removal processing unit 737. If the brightness at that pixel is less than the threshold, then this pixel is not drawn at this stage. The brightness range setting unit 380 sets the brightness range table 37.
All threshold values of 5 are set in the pixel processing unit 730,
Correspondingly, if the pixel processing unit 730 draws all the pixels in the triangular polygon, the inside of the triangular polygon is divided into three stages in the example of FIG. This process is executed for all triangular polygons of the three-dimensional model.

【0239】次に、実施の形態3についての処理フロー
を説明する。なお、以下の処理は、演算処理部103
(図1)がコンピュータ本体101内の他の要素を制御
して実施される処理である。
Next, the processing flow of the third embodiment will be described. The processing described below is performed by the arithmetic processing unit 103.
(FIG. 1) is a process executed by controlling other elements in the computer main body 101.

【0240】[CD−R記録処理]図27には、実施の
形態3において予め行われる輪郭描画用モデルの生成処
理が示されている。処理が開始すると、HDD107に
予め記憶された立体モデルのデータが読み出され(ステ
ップS353)、変換対象モデルとして取得される。
[CD-R Recording Process] FIG. 27 shows a contour drawing model generation process which is performed in advance in the third embodiment. When the processing is started, the data of the stereo model stored in the HDD 107 in advance is read (step S353) and is acquired as the conversion target model.

【0241】次に、その変換対象モデルのサイズがひと
まわり大きくなるよう拡大される(ステップS35
5)。例えば、変換対象モデルの各頂点の法線方向に、
当該変換対象モデルの全長の2パーセントの長さだけ当
該頂点が移動され、全体として2パーセント程度拡大さ
れる。すなわち、例えば当該変換対象モデルが人間型
で、その身長が1.8m相当であれば、各頂点は0.0
36m相当の長さだけ移動される。この拡大率がより大
きい場合は輪郭線はより太く描画され、拡大率がより小
さく、変換対象モデルがわずかに拡大されただけである
場合には輪郭線はより細く描画される。更に、均一では
なく一部がより拡大されれば、より拡大された部分の輪
郭線のみが太く描画される。この調整は、通常立体モデ
ルの製作者により行われるので、当該製作者の意図を反
映した輪郭線を描画することができる。
Then, the size of the model to be converted is enlarged so as to be slightly larger (step S35).
5). For example, in the normal direction of each vertex of the conversion target model,
The vertex is moved by a length of 2% of the total length of the conversion target model, and is expanded by about 2% as a whole. That is, for example, if the conversion target model is a human type and the height thereof is equivalent to 1.8 m, each vertex is 0.0
It is moved by a length equivalent to 36 m. When the enlargement ratio is larger, the contour line is drawn thicker, and when the enlargement ratio is smaller, and the conversion target model is only slightly enlarged, the contour line is drawn thinner. Furthermore, if it is not uniform and a part is enlarged, only the outline of the enlarged portion is drawn thick. Since this adjustment is usually performed by the maker of the three-dimensional model, it is possible to draw a contour line that reflects the maker's intention.

【0242】なお、立体モデルの各頂点の法線が定義さ
れていない場合には、当該頂点を共有する各面の法線を
補間することにより求められる当該頂点の法線を用い
て、当該頂点を当該頂点の法線方向に移動させることも
できる。
When the normal line of each vertex of the three-dimensional model is not defined, the normal line of the vertex obtained by interpolating the normal line of each surface sharing the vertex is used to calculate the vertex line. Can also be moved in the direction of the normal to the vertex.

【0243】また、立体モデルの各面の法線方向に当該
面を移動させることもできる。しかし単純に面が移動さ
れただけである場合には、面と面との間に隙間が生じて
しまうので、それを埋めるための処理が別途必要にな
る。更に、通常立体モデルには基準位置が定義されてい
るので、対応する変換対象モデルの基準位置を中心に、
当該変換対象モデルの各頂点を移動させることもでき
る。
It is also possible to move the surface in the normal direction of each surface of the stereo model. However, when the surfaces are simply moved, a gap is created between the surfaces, and a separate process for filling the gap is required. Furthermore, since the reference position is usually defined in the stereo model, centering around the reference position of the corresponding conversion target model,
It is also possible to move each vertex of the conversion target model.

【0244】次に、変換対象モデルの各ポリゴンのマテ
リアルの色が、彩度は同じで明度を低くした色に設定さ
れる(ステップS357)。なお、各ポリゴンはすべて
黒などの単一色に設定されるとしてもよい。また、かす
れ表現用テクスチャをマッピングするための設定がされ
るとしてもよい。マテリアルの色は製作者により調整さ
れるので、当該製作者の意図した色で輪郭線を描画する
ことができる。
Next, the color of the material of each polygon of the model to be converted is set to the color with the same saturation but lower brightness (step S357). Note that each polygon may be set to a single color such as black. Further, the setting for mapping the texture for expressing blur may be performed. Since the color of the material is adjusted by the manufacturer, the contour line can be drawn in the color intended by the manufacturer.

【0245】実施の形態3では、変換対象モデルの各ポ
リゴンの表裏を反転する処理は行われないので、ここま
で処理された変換対象モデルのデータを、輪郭描画用モ
デル・データとしてHDD107に記憶し(ステップS
361)、輪郭描画用モデル生成処理を終了する(ステ
ップS363)。
In the third embodiment, since the process of reversing the front and back of each polygon of the conversion target model is not performed, the data of the conversion target model processed up to this point is stored in the HDD 107 as contour drawing model data. (Step S
361), and the contour drawing model generation processing ends (step S363).

【0246】次に、HDD107に記憶された、輪郭描
画用モデル・データを含む各種データが、CD−Rドラ
イブ113によりCD−R131に書き込まれる。図7
に記載されているレベルでは、CD−R131に書き込
まれたデータの例は実施の形態1及び2と同じである。
すなわち、プログラム領域132には、コンピュータ1
000に本発明を実施させるためのプログラムが格納さ
れる。このプログラムは、CD−R131に書き込むま
での処理を含まないとしてもよい。システムデータ領域
133には、上で述べたプログラム領域132に格納さ
れるプログラムによって処理される各種データが格納さ
れる。
Next, various data including the contour drawing model data stored in the HDD 107 is written in the CD-R 131 by the CD-R drive 113. Figure 7
At the level described in 1), the example of the data written in the CD-R 131 is the same as in the first and second embodiments.
That is, in the program area 132, the computer 1
000 stores a program for implementing the present invention. This program may not include the processing up to writing to the CD-R 131. The system data area 133 stores various data processed by the programs stored in the program area 132 described above.

【0247】画像データ領域134には、立体モデル・
データ137及び輪郭描画用モデル・データ135を含
むデータが格納される。ここで輪郭描画用モデル・デー
タの示すモデルの各ポリゴンの表裏は立体モデルの対応
するポリゴンと同じである。また、後述する輪郭描画用
モデル取得処理において、輪郭描画用モデルを生成する
場合は、輪郭描画用モデル・データ135が格納される
必要は無い。サウンドデータ領域136には、図1に示
されたサウンド処理部109によりサウンド出力装置1
25からサウンドを出力させるためのデータが格納され
る。
In the image data area 134, a three-dimensional model
Data including the data 137 and the contour drawing model data 135 is stored. Here, the front and back of each polygon of the model indicated by the contour drawing model data is the same as the corresponding polygon of the stereo model. Further, in the contour drawing model acquisition process described later, when the contour drawing model is generated, it is not necessary to store the contour drawing model data 135. In the sound data area 136, the sound processing unit 109 shown in FIG.
Data for outputting sound from 25 is stored.

【0248】なお、CD−R131に格納される輪郭描
画用モデルのサイズは、対応する立体モデルのサイズと
同じ大きさで定義されるとしてもよい。この場合には、
後述する輪郭描画用モデル取得処理で輪郭描画用モデル
が取得された後、後述する輪郭描画用モデル配置処理で
輪郭描画用モデルの配置用マトリックスが設定されるま
での間に輪郭描画用モデルが拡大される。あるいは、輪
郭描画用モデル配置処理で輪郭描画用モデルの配置用マ
トリックスが設定される際に、当該配列用マトリックス
が拡大変換を含むように当該配置用マトリックスが決定
されるとしてもよい。逆に、立体モデルを配置する際
に、立体モデルの配置用マトリックスが縮小変換を含む
ように立体モデルの配置用マトリックスが決定されると
してもよい。
The size of the contour drawing model stored in the CD-R 131 may be defined as the same size as the size of the corresponding stereo model. In this case,
After the contour drawing model is acquired by the contour drawing model acquisition processing described below, the contour drawing model is expanded until the arrangement matrix of the contour drawing model is set by the contour drawing model arrangement processing described below. To be done. Alternatively, when the placement matrix of the contour drawing model is set in the contour drawing model placement processing, the placement matrix may be determined so that the placement matrix includes expansion conversion. Conversely, when arranging the three-dimensional model, the three-dimensional model arrangement matrix may be determined such that the three-dimensional model arrangement matrix includes reduction conversion.

【0249】また、CD−R131に格納される輪郭描
画用モデルの各ポリゴンのマテリアルの色は、対応する
立体モデルの各ポリゴンのマテリアルの色と同一であっ
てもよい。この場合、後述される輪郭描画用モデルの描
画処理の際に、例えば黒などの別途定義された色で輪郭
描画用モデルが描画される。
The material color of each polygon of the contour drawing model stored in the CD-R 131 may be the same as the material color of each polygon of the corresponding stereo model. In this case, the contour drawing model is drawn in a separately defined color such as black during the drawing process of the contour drawing model described later.

【0250】[全体の処理フロー]図8に記載されてい
るレベルの処理フローは実施の形態1及び2と同じであ
る。すなわち、最初に初期設定が行われる(ステップS
2)。この初期設定では、後に詳述する輪郭描画用モデ
ルのデータ取得処理(図28)を含む。そして、仮想空
間内の状態が設定される(ステップS3)。この時輪郭
描画用モデルの位置座標等の決定処理が実施される。次
に、輪郭線を描画するか否かの判断処理が行われる(ス
テップS4)。もし輪郭線が描画される場合には、輪郭
線描画用モデルの描画処理が実施される(ステップS
5)。これについては後に図29を用いて説明する。そ
して輪郭線が描画される場合も描画されない場合も立体
モデルの描画が行われる(ステップS6)。このステッ
プS3乃至S6が処理終了まで繰り返される(ステップ
S7)。
[Overall Processing Flow] The processing flow at the level shown in FIG. 8 is the same as in the first and second embodiments. That is, initial setting is first performed (step S
2). This initial setting includes a contour drawing model data acquisition process (FIG. 28), which will be described in detail later. Then, the state in the virtual space is set (step S3). At this time, a process for determining the position coordinates of the contour drawing model is executed. Next, a process of determining whether or not to draw the contour line is performed (step S4). If the contour line is drawn, the drawing process of the contour line drawing model is executed (step S
5). This will be described later with reference to FIG. The stereo model is drawn regardless of whether the contour line is drawn or not (step S6). These steps S3 to S6 are repeated until the processing is completed (step S7).

【0251】[輪郭描画用モデル取得処理]輪郭描画用
モデルの取得処理が図28に示されている。ここではま
ず、輪郭描画用モデルが生成されるか否かが判断される
(ステップS223)。輪郭描画用モデルが予め用意さ
れている場合と輪郭描画用モデルがこの段階にて生成さ
れる場合が存在するためである。ここでこの判断は、例
えば立体モデルに対応した輪郭描画用モデルがCD−R
131に格納されているか否かを判定する事により実施
される。格納されていると判断されれば輪郭描画用モデ
ルは生成されないと判断され、格納されていないと判断
されれば、輪郭描画用モデルは生成されると判断され
る。
[Contour Drawing Model Acquisition Processing] FIG. 28 shows the contour drawing model acquisition processing. First, it is determined whether or not the contour drawing model is generated (step S223). This is because there are cases where the contour drawing model is prepared in advance and cases where the contour drawing model is generated at this stage. Here, this determination is made by, for example, the CD-R for the contour drawing model corresponding to the stereo model.
It is implemented by determining whether or not it is stored in 131. If it is determined that the contour drawing model is stored, it is determined that the contour drawing model is not generated, and if it is determined that the contour drawing model is not stored, it is determined that the contour drawing model is generated.

【0252】輪郭描画用モデルが生成されないと判断さ
れた場合には、CD−R131に格納されている輪郭描
画用モデルのデータが読み出される(ステップS22
7)。この輪郭描画用モデルの各ポリゴンは、上で図2
6及び図27を用いて説明されたように、実施の形態1
及び2とは異なり、立体モデルの対応するポリゴンとは
表裏が同じものである。また読み出される輪郭描画用モ
デルのサイズは対応する立体モデルより一回り大きく定
義される。更に、輪郭描画用モデルの色は、対応する立
体モデルより暗い色で定義される。
If it is determined that the contour drawing model is not generated, the data of the contour drawing model stored in the CD-R 131 is read (step S22).
7). Each polygon of this contour drawing model is shown in FIG.
6 and FIG. 27, the first embodiment is described.
Unlike 2 and 2, the front and back sides are the same as the corresponding polygons of the stereo model. The size of the contour drawing model read out is defined to be slightly larger than that of the corresponding stereo model. Further, the color of the contour drawing model is defined as a color darker than the corresponding stereo model.

【0253】もし輪郭描画用モデルが生成されると判断
された場合には、輪郭描画用モデルを生成する処理が行
われる(ステップS225)。ステップS227と同じ
ように、この段階において輪郭描画用モデルを生成する
場合においても、輪郭描画用モデルの各ポリゴンは、立
体モデルの対応するポリゴンと表裏が同じものにされる
(図26参照)。
If it is determined that the contour drawing model is generated, the processing for generating the contour drawing model is performed (step S225). Similar to step S227, even when the contour drawing model is generated at this stage, each polygon of the contour drawing model has the same front and back as the corresponding polygon of the stereo model (see FIG. 26).

【0254】輪郭描画用モデルのサイズは、対応する立
体モデルより一回り大きく生成される。ステップS35
5(図27)と同じように、例えば立体モデルの各頂点
の法線方向に当該頂点を移動させて拡大された輪郭描画
用モデルが生成される。輪郭描画用モデルが立体モデル
に比してより大きい場合は輪郭線はより太く描画され、
輪郭描画用モデルが立体モデルよりわずかに大きいだけ
である場合は輪郭線はより細く描画される。
The size of the contour drawing model is slightly larger than that of the corresponding stereo model. Step S35
5 (FIG. 27), for example, a contour drawing model that is enlarged by moving the vertices in the normal direction of each vertex of the stereo model is generated. When the contour drawing model is larger than the stereo model, the contour line is drawn thicker,
If the contour drawing model is only slightly larger than the stereo model, the contour line is drawn thinner.

【0255】また、ステップS355(図27)の説明
で述べられているように、立体モデルの各面の法線方向
に当該面を移動させて拡大された輪郭描画用モデルが生
成されるとしてもよい。更に、通常立体モデルに定義さ
れている基準位置を中心に、この立体モデルの各頂点を
移動させて拡大された輪郭描画用モデルが生成されると
してもよい。
Further, as described in the description of step S355 (FIG. 27), even if the surface is moved in the normal direction of each surface of the stereo model, the enlarged contour drawing model is generated. Good. Further, the contour drawing model may be generated by moving each vertex of the stereo model around the reference position defined in the normal stereo model.

【0256】なお、この時点では、輪郭描画用モデルの
サイズは、対応する立体モデルのサイズと同じ大きさで
生成されるとしてもよい。この場合には、本輪郭描画用
モデル取得処理で輪郭描画用モデルが取得された後、後
述する輪郭描画用モデル配置処理で輪郭描画用モデルの
配置用マトリックスが設定されるまでの間に輪郭描画用
モデルが拡大される。あるいは、輪郭描画用モデル配置
処理で輪郭描画用モデルの配置用マトリックスが設定さ
れる際に、当該配置用マトリックスが、その拡大変換を
含むように決定されるとしてもよい。逆に、立体モデル
を配置する際に、立体モデルの配置用マトリックスが縮
小変換を含むように立体モデルの配置用マトリックスが
決定されるとしてもよい。
At this point of time, the size of the contour drawing model may be generated in the same size as the size of the corresponding stereo model. In this case, after the contour drawing model is acquired by the main contour drawing model acquisition processing, the contour drawing is performed until the arrangement matrix of the contour drawing model is set by the contour drawing model arrangement processing described later. The model will be expanded. Alternatively, when the placement matrix of the contour drawing model is set in the contour drawing model placement process, the placement matrix may be determined to include the enlargement conversion. Conversely, when arranging the three-dimensional model, the three-dimensional model arrangement matrix may be determined such that the three-dimensional model arrangement matrix includes reduction conversion.

【0257】一方、輪郭描画用モデルの各ポリゴンのマ
テリアルの色は、対応する立体モデルの各ポリゴンのマ
テリアルの色をより暗くした色で生成される。なお、ス
テップS357(図27)の説明で述べられているのと
同様に、この時点では、生成される輪郭描画用モデルの
色は定義されていなくてもよい。あるいは、輪郭描画用
モデルの各ポリゴンのマテリアルの色が、対応する立体
モデルの各ポリゴンのマテリアルの色と同一であっても
良い。この場合、輪郭描画用モデルの描画処理の際に、
輪郭描画用モデルの色は考慮されず、例えば黒などの別
途定義された色か、かすれを表現するテクスチャの色で
輪郭描画用モデルが描画される。
On the other hand, the material color of each polygon of the contour drawing model is generated by a darker color of the material of each polygon of the corresponding stereo model. As described in step S357 (FIG. 27), the color of the contour drawing model to be generated may not be defined at this point. Alternatively, the material color of each polygon of the contour drawing model may be the same as the material color of each polygon of the corresponding stereo model. In this case, when drawing the contour drawing model,
The color of the contour drawing model is not taken into consideration, and the contour drawing model is drawn with a separately defined color such as black or the color of the texture expressing the blur.

【0258】次に、輪郭描画用モデルにかすれを表現す
るテクスチャがマッピングされるか否かが判断される
(ステップS229)。ステップS225で輪郭描画用
モデルが生成された場合には、対応する立体モデルのデ
ータに基づいてこの判断が実施される。一方、ステップ
S227で輪郭描画用モデルが読み出された場合には、
読み出された輪郭描画用モデルのデータに基づいてこの
判断が実施される。かすれを表現するテクスチャがマッ
ピングされると判断された場合には、ステップS231
にて輪郭描画用モデルにかすれを表現するテクスチャが
マッピングされる。すなわち、ポリゴンの各頂点にテク
スチャ座標(U,V)が設定される。
Next, it is determined whether or not a texture expressing blur is mapped on the contour drawing model (step S229). When the contour drawing model is generated in step S225, this determination is performed based on the data of the corresponding stereo model. On the other hand, if the contour drawing model is read in step S227,
This judgment is performed based on the read data of the contour drawing model. If it is determined that the texture expressing the blur is mapped, step S231.
At, the texture expressing the blur is mapped on the contour drawing model. That is, texture coordinates (U, V) are set at each vertex of the polygon.

【0259】なお、前述の通り、かすれを表現するテク
スチャは、明度又は透明度の変化を含む図柄を有するテ
クスチャであって、例えば図10に示されたテクスチャ
である。かすれを表現するテクスチャがマッピングされ
ないと判断された場合と、テクスチャがマッピングされ
る処理が終了した場合は、演算処理部103は輪郭描画
用モデル取得処理を終了する(ステップS233)。
As described above, the texture expressing the blur is a texture having a pattern including a change in brightness or transparency, and is the texture shown in FIG. 10, for example. If it is determined that the texture expressing the blur is not mapped, and if the processing for mapping the texture has ended, the arithmetic processing unit 103 ends the contour drawing model acquisition processing (step S233).

【0260】[輪郭描画用モデル配置処理]図8のステ
ップS3において輪郭描画用モデルの配置マトリックス
が設定され、輪郭描画用モデルの配置処理が行われる。
通常輪郭描画用モデルの基準位置は、立体モデルの基準
位置に対応する位置に設けられる。そしてその輪郭描画
用モデルの基準位置が、立体モデルの基準位置が配置さ
れている位置と同一又はその近傍に配置されるように、
輪郭描画用モデルの配置用マトリックスが設定される。
[Contour Drawing Model Arrangement Processing] In step S3 of FIG. 8, the arrangement matrix of the contour drawing model is set, and the arrangement processing of the contour drawing model is performed.
The reference position of the normal contour drawing model is provided at a position corresponding to the reference position of the stereo model. Then, the reference position of the contour drawing model is arranged to be the same as or near the position where the reference position of the stereo model is arranged,
A layout matrix for the contour drawing model is set.

【0261】ここで立体モデルの方向が変化する場合に
は、輪郭描画用モデルもそれに対応するよう回転変換を
含む配置用マトリックスが設定される。立体モデルの形
状が変化する場合には、輪郭描画用モデルがそれに対応
するよう変形処理が行われる。
Here, when the direction of the stereo model changes, the layout matrix including the rotation conversion is set so that the contour drawing model also corresponds thereto. When the shape of the three-dimensional model changes, the deformation process is performed so that the contour drawing model corresponds to it.

【0262】この段階において輪郭描画用モデルが対応
する立体モデルと同じ大きさである場合は、輪郭描画用
モデルが拡大される。具体的には、輪郭描画用モデルの
基準位置を中心として輪郭描画用モデルの各頂点が所定
の拡大率に従って拡大変換されるように、輪郭描画用モ
デルの配置用マトリックスが設定される。あるいは逆
に、立体モデルが縮小されるとしてもよい。すなわちこ
の場合には、立体モデルの基準位置を中心として立体モ
デルの各頂点が所定の縮小率に従って縮小変換されるよ
うに、立体モデルの配置用マトリックスが設定される。
なお、輪郭描画用モデルが対応する立体モデルより相対
的に大きい場合は、輪郭描画用モデルの配置用マトリッ
クスとして立体モデルの配置用マトリックスをそのまま
使用することも可能である。
At this stage, if the contour drawing model has the same size as the corresponding stereo model, the contour drawing model is enlarged. Specifically, the arrangement matrix of the contour drawing model is set so that the vertices of the contour drawing model are enlarged and converted according to a predetermined enlargement ratio with the reference position of the contour drawing model as the center. Alternatively, conversely, the stereo model may be reduced. That is, in this case, the arranging matrix of the stereo model is set so that the vertices of the stereo model are reduced and converted with a predetermined reduction ratio with the reference position of the stereo model as the center.
When the contour drawing model is relatively larger than the corresponding stereo model, the stereo model arranging matrix can be used as it is as the contour drawing model arranging matrix.

【0263】このようにすると、最終的には、相対的に
大きい輪郭描画用モデルが立体モデルを包含するように
配置される。両モデルの配置位置、方向、形状等の関係
により、輪郭描画用モデルは完全には立体モデルを包含
しない場合も生じ得る。但し、このような場合であって
も、包含している部分については輪郭線は描画される。
In this way, the relatively large contour drawing model is finally arranged so as to include the stereo model. The contour drawing model may not completely include a stereo model depending on the arrangement position, direction, shape, and the like of both models. However, even in such a case, the contour line is drawn for the included portion.

【0264】なお、この段階では必ずしも配置用マトリ
ックスが設定されている必要は無く、配置される座標、
方向及び拡大・縮小率等の頂点変換に必要な各要素が確
定していればよい。この場合も、実際の頂点変換は各モ
デルの描画処理の段階で行われる。
At this stage, the arrangement matrix does not necessarily have to be set, and the arrangement coordinates,
It suffices that each element necessary for the vertex conversion such as the direction and the enlargement / reduction ratio is fixed. Also in this case, the actual vertex conversion is performed at the stage of drawing processing of each model.

【0265】[輪郭描画用モデルの描画処理]輪郭描画
用モデルの描画処理フローを表す図29では、輪郭描画
用モデルの全ての頂点について処理するまで、以下に説
明する処理が繰り返される(ステップS523)。繰り
返し行われる最初の処理は、1つの頂点について頂点変
換(拡大・縮小・回転・平行移動・透視変換)である
(ステップS525)。例えば、この処理は演算処理部
103に命令された幾何演算部207が実施する。
[Drawing Process of Contour Drawing Model] In FIG. 29 showing the drawing process flow of the contour drawing model, the process described below is repeated until all the vertices of the contour drawing model are processed (step S523). ). The first process that is repeatedly performed is vertex conversion (enlargement / reduction / rotation / translation / perspective conversion) for one vertex (step S525). For example, this processing is executed by the geometric calculation unit 207 instructed by the calculation processing unit 103.

【0266】ここで注意したいのは輪郭描画用モデルに
対しては光源計算を実施しない点である。これは輪郭線
は光源の位置等に関係が無く、光源計算をするのが無駄
だからである(場合によっては輪郭描画用モデルのマテ
リアルの色は最終的に無視される場合がある)。通常こ
の頂点変換は、仮想三次元空間において指定された状態
に基づき行われるが、もし輪郭描画用モデルの大きさが
立体モデルと同じである場合には、配置処理で設定され
た配置用マトリックスに従ってこの段階において輪郭描
画用モデルが拡大変換される場合もある。
Here, it should be noted that the light source calculation is not performed on the contour drawing model. This is because the contour line is irrelevant to the position of the light source and the light source calculation is useless (in some cases, the color of the material of the contour drawing model may be eventually ignored). Normally, this vertex transformation is performed based on the state specified in the virtual three-dimensional space. However, if the size of the contour drawing model is the same as the stereo model, according to the placement matrix set in the placement process. The contour drawing model may be enlarged and converted at this stage.

【0267】そして、当該頂点を含むポリゴンは通常の
判断基準でうら面か否かの判断処理が実施される(ステ
ップS527)。通常はおもて面しか描画対象とされな
いが、実施の形態2の輪郭描画用モデルの場合には通常
の判定基準でうら面が描画対象とされる。このステップ
の判断は、三角形ポリゴンの場合この頂点の前に処理さ
れた2つの頂点から構成される三角形ポリゴンがいずれ
の方向を向いているかで行われる。
Then, it is judged whether or not the polygon including the apex is the back surface according to the normal judgment standard (step S527). Normally, only the front surface is the drawing target, but in the case of the contour drawing model of the second embodiment, the back surface is the drawing target according to the normal determination standard. In the case of a triangular polygon, the determination in this step is made depending on which direction the triangular polygon constituted by the two vertices processed before this vertex is oriented.

【0268】図12に示すように、例えば、通常の判断
基準で三角形ポリゴンの各頂点に反時計回りに頂点番号
が付されている場合に紙面手前がおもて面であると定義
する(いわゆる右手系)。実施の形態3では、表裏判定
の基準を逆転し、時計回りに頂点番号が付されている場
合に紙面手前がおもて面であるとして判断する。この逆
転した表裏判定基準でおもて面と判断されたポリゴンの
みを描画対象とする。結果的に実施の形態3の判断基準
におけるおもて面が、通常の判断基準ではうら面と判断
されるからである。
As shown in FIG. 12, for example, when each vertex of a triangular polygon is assigned a vertex number in a counterclockwise direction according to a normal criterion, it is defined that the front side of the page is the front side (so-called). Right hand system). In the third embodiment, the front and back determination criteria are reversed, and when the vertex numbers are given in the clockwise direction, it is determined that the front side of the page is the front side. Only the polygons determined to be the front surface by this reversed front / back determination criterion are the drawing targets. This is because, as a result, the front surface according to the determination criteria of the third embodiment is determined as the back surface according to the normal determination criteria.

【0269】図30には、判断対象となる三角形ポリゴ
ンの例が示されている。図30に示す三角形ポリゴンの
各頂点には、図中上方、左下、右下の順で0,1,2の
頂点番号が付与されている。図30の例では頂点番号の
付し方からすると紙面手前がおもて面であるが、逆転し
た判断基準では紙面手前はうら面となる。逆転した判断
基準でうら面の場合には、通常ではおもて面であるから
このポリゴンは描画対象からはずされる。なお、実施の
形態3でもこの段階において表裏判定が行われるが、こ
の段階より前に表裏判定が行われるようにすることも可
能である。
FIG. 30 shows an example of triangular polygons to be judged. To the vertices of the triangular polygon shown in FIG. 30, vertex numbers 0, 1 and 2 are given in the order of upper, lower left and lower right in the figure. In the example of FIG. 30, the front side of the paper surface is the front surface in terms of how the vertex numbers are assigned, but the front side of the paper surface is the back surface according to the reversed determination criteria. In the case of the back surface based on the reversed determination criteria, this polygon is removed from the drawing target because it is usually the front surface. It should be noted that even in the third embodiment, the front / back determination is performed at this stage, but the front / back determination may be performed before this stage.

【0270】もし、当該頂点を含むポリゴンが通常の判
断基準でおもて面であった場合にはステップS523に
戻る。当該頂点を含むポリゴンが通常の判断基準でうら
面であった場合には、かすれを表現するテクスチャをマ
ッピングする否かの判断処理が実施される(ステップS
529)。これはポリゴンに対するテクスチャ・マッピ
ングを意味している。もし、かすれを表現するテクスチ
ャをマッピングする場合には、その頂点に対する、かす
れを表現するためのテクスチャのテクスチャ座標の計算
処理が実施される(ステップS531)。テクスチャ・
パースペクティブ処理として、ここでは、Q=1/w
(wはスクリーンからの奥行き)を用いて、S=U×
Q、T=V×Qの計算が行われる。もし、かすれを表現
するテクスチャをマッピングしない場合にはステップS
533に移行する。
If the polygon including the apex is the front surface according to the normal judgment standard, the process returns to step S523. When the polygon including the apex is the back surface according to the normal determination standard, the determination process of whether or not to map the texture expressing the blur is performed (step S).
529). This means texture mapping for polygons. If the texture expressing the blur is mapped, the texture coordinate calculation processing for expressing the blur is performed on the vertex (step S531). texture·
As the perspective processing, here, Q = 1 / w
(W is the depth from the screen), S = U ×
The calculation of Q, T = V × Q is performed. If the texture expressing the blur is not mapped, step S
Move to 533.

【0271】そして、例えば図2に示した三角形描画処
理部205及びピクセルカラー処理部209が駆動され
る(ステップS533)。上で述べたように三角形描画
処理部205は、三角形ポリゴンの各頂点のデータを補
間して、三角形ポリゴン内部の各画素におけるデータを
生成する。各頂点のデータは、マテリアルの色、スクリ
ーン座標値、及びステップS531を実施すればテクス
チャ座標値である。また、各画素におけるデータは、マ
テリアルの色及びステップS531を実施すればテクセ
ル・カラーである。但し、この時点でマテリアルの色を
無視して、各頂点に輪郭線の色を設定することも可能で
ある。またマテリアルの色を考慮して、輪郭線の色を設
定することも可能である。ピクセルカラー処理部209
は、三角形描画処理部205が生成する三角形ポリゴン
内部の各画素におけるデータを使用して、フレーム・バ
ッファ213に表示画像を書き込む。この際、Zバッフ
ァ211を使用して隠面消去を行う。
Then, for example, the triangle drawing processing unit 205 and the pixel color processing unit 209 shown in FIG. 2 are driven (step S533). As described above, the triangle drawing processing unit 205 interpolates the data of each vertex of the triangular polygon to generate the data of each pixel inside the triangular polygon. The data of each vertex is the color of the material, the screen coordinate value, and the texture coordinate value if step S531 is performed. Further, the data in each pixel is the color of the material and the texel color if step S531 is performed. However, it is possible to ignore the material color at this point and set the color of the contour line at each vertex. It is also possible to set the color of the contour line in consideration of the color of the material. Pixel color processing unit 209
Writes the display image in the frame buffer 213 using the data in each pixel inside the triangular polygon generated by the triangular drawing processing unit 205. At this time, the hidden surface is erased by using the Z buffer 211.

【0272】[立体モデル描画処理]図15に示され
た、実施の形態1における立体モデルの描画処理のフロ
ーは実施の形態3でも同じである。まず、初期設定が行
われる(ステップS603)。この初期設定では、立体
モデルに対応する明度範囲テーブル(例えば図5又は図
18)が取得される。次に、一つの頂点についての頂点
変換(拡大・縮小・回転・平行移動・透視変換)及び光
源計算が行われる(ステップS605)。これは例えば
演算処理部103からの命令により幾何演算部207が
実行する。立体モデルのデータは例えばCD−R131
に格納されている。
[Stereoscopic Model Drawing Process] The flow of the stereoscopic model drawing process in the first embodiment shown in FIG. 15 is the same in the third embodiment. First, initialization is performed (step S603). In this initial setting, the brightness range table (for example, FIG. 5 or FIG. 18) corresponding to the stereo model is acquired. Next, vertex conversion (enlargement / reduction / rotation / translation / perspective conversion) and light source calculation for one vertex are performed (step S605). This is executed by the geometric calculation unit 207 according to a command from the calculation processing unit 103, for example. The data of the stereo model is, for example, CD-R131.
It is stored in.

【0273】拡大・縮小・回転・平行移動・透視変換
は、基本的には図8のステップS3において設定された
仮想空間内における状態に基づくものである。但し、輪
郭描画用モデルが立体モデルと同じ大きさである場合に
は、立体モデルのサイズを縮小することにより輪郭描画
用モデルが相対的に大きくされる場合もある。この場合
には、ステップS605において縮小変換が実施され
る。なお、立体モデルの中心に向かって各頂点をその法
線に沿って移動させると簡単に縮小できる。
The enlargement / reduction / rotation / translation / perspective transformation is basically based on the state in the virtual space set in step S3 of FIG. However, when the contour drawing model has the same size as the stereo model, the contour drawing model may be made relatively large by reducing the size of the stereo model. In this case, reduction conversion is performed in step S605. It should be noted that the size can be easily reduced by moving each vertex along the normal line toward the center of the three-dimensional model.

【0274】なお、本発明の立体モデル描画処理におけ
る光源計算には2つの手法、(A)ポリゴンに定義され
たマテリアルの色を考慮した手法及び(B)マテリアル
の色を考慮しない手法があり、実施の形態3に対しても
これら適用可能である。
There are two methods for light source calculation in the stereo model drawing processing of the present invention, (A) a method considering the color of the material defined in the polygon, and (B) a method not considering the color of the material. These are also applicable to the third embodiment.

【0275】次に、当該頂点を含むポリゴンはおもて面
か否かが判断される(ステップS607)。この判断
は、三角形ポリゴンの場合この頂点とその前に処理され
た2つの頂点から構成される三角形ポリゴンがいずれの
方向を向いているかで実施される。この判断は輪郭描画
用モデルの描画処理で説明した方法を用いることができ
る。なお、実施の形態3ではこの段階において表裏判定
が行われるが、この段階より前に表裏判定が行われるよ
うにすることも可能である。
Next, it is judged whether or not the polygon including the vertex is the front surface (step S607). In the case of a triangular polygon, this judgment is performed depending on which direction the triangular polygon composed of this apex and the two apexes processed before is directed. For this determination, the method described in the drawing process of the contour drawing model can be used. In the third embodiment, the front / backside determination is performed at this stage, but the front / backside determination may be performed before this stage.

【0276】もし、当該頂点を含むポリゴンがうら面で
あった場合にはステップS605に戻る。当該頂点を含
むポリゴンがおもて面であった場合には、頂点変換及び
光源計算が行われた頂点における明度が計算される(ス
テップS609)。明度の計算ではYIQ変換が行われ
る。
If the polygon including the vertex is a back surface, the process returns to step S605. If the polygon including the apex is the front surface, the brightness at the apex subjected to the apex conversion and the light source calculation is calculated (step S609). YIQ conversion is performed in the brightness calculation.

【0277】そして頂点変換及び光源計算された頂点を
含むポリゴンの描画用色が計算される(ステップS61
1)。ポリゴンの描画用色は、明度範囲テーブルに格納
された各明度範囲に対応する基準明度と当該ポリゴンの
色とから計算される。
Then, the drawing color of the polygon including the vertices subjected to the vertex conversion and the light source calculation is calculated (step S61).
1). The drawing color of the polygon is calculated from the reference lightness corresponding to each lightness range stored in the lightness range table and the color of the polygon.

【0278】基準明度Tnが3つあれば(T1,T2,T
3)、描画用色は3つ求まる。なお、ポリゴンの色をY
IQ系の色として保持していない場合、すなわちRGB
系の色として保持している場合には、上で示した変換行
列でRGBからYIQへ変換する計算が行われる。ま
た、実施の形態1で説明した別の計算方法も実施の形態
3に対し適用可能である。
If the reference brightness Tn is three (T1, T2, T
3), three drawing colors are obtained. The color of the polygon is Y
When not stored as IQ system colors, that is, RGB
When the color is held as a system color, the conversion from RGB to YIQ is performed using the conversion matrix shown above. Further, the different calculation method described in the first embodiment can be applied to the third embodiment.

【0279】次に明度範囲テーブルの明度範囲が一つ選
択される(ステップS613)。なお本実施の形態では
図5に示した明度範囲テーブルを用いているが、図18
のような明度範囲テーブルを用いることもできる。
Next, one brightness range in the brightness range table is selected (step S613). In this embodiment, the lightness range table shown in FIG. 5 is used, but FIG.
It is also possible to use a brightness range table such as

【0280】この後、このポリゴンの頂点における明度
が補間され、当該ポリゴン内部の各画素における明度
(ポリゴンにおける明度分布)が計算される。頂点の色
も補間されるが、3頂点共同じ描画用色なので補間して
も結果は同じである。そして、当該画素における明度
が、選択された明度範囲内であれば、当該選択された明
度範囲に対応する描画用色で当該画素が描画される(ス
テップS615)。明度の補間処理は例えば図2におけ
る三角形描画処理部205が実施する。各画素における
明度が、選択された明度範囲内であるかの比較処理は、
例えばピクセルカラー処理部209が実施する。このス
テップS613及びS615は、全ての明度範囲につい
て処理するまで繰り返される(ステップS617)。
Thereafter, the lightness at the vertex of this polygon is interpolated, and the lightness at each pixel inside the polygon (lightness distribution in the polygon) is calculated. The colors of the vertices are also interpolated, but the results are the same even if they are interpolated because all three vertices have the same drawing color. If the lightness of the pixel is within the selected lightness range, the pixel is drawn with the drawing color corresponding to the selected lightness range (step S615). The brightness interpolation processing is executed by the triangle drawing processing unit 205 in FIG. 2, for example. The comparison process of whether the brightness of each pixel is within the selected brightness range is
For example, the pixel color processing unit 209 implements it. The steps S613 and S615 are repeated until processing is performed for all the brightness ranges (step S617).

【0281】例えばピクセルカラー処理部209が上限
及び下限の2つの明度値を取り扱うことができない場合
には、Zバッファ211を併用することにより同一の効
果を得ることができる。Zバッファ211は隠面消去に
使われるが、本実施の形態ではZバッファ211の併用
が明度の上限値と比較した場合と同様の効果を奏する。
For example, when the pixel color processing unit 209 cannot handle the two lightness values of the upper limit and the lower limit, the same effect can be obtained by using the Z buffer 211 together. The Z buffer 211 is used for hidden surface removal, but in the present embodiment, the combined use of the Z buffer 211 has the same effect as when compared with the upper limit value of brightness.

【0282】なお、明度範囲テーブルの最も小さい下限
値の値が0.0でない場合もある。ポリゴン内で何も色
が付されていない部分を無くすため、図15ステップS
617の繰り返しにおいては、最後の繰り返しで下限値
を0.0にしてステップS615が実施される。
In some cases, the smallest lower limit value of the brightness range table is not 0.0. In order to eliminate the part of the polygon that is not colored, step S in FIG.
In the repetition of 617, the lower limit value is set to 0.0 in the final repetition, and step S615 is executed.

【0283】以上ステップS605乃至S617まで
が、立体モデルの全ての頂点について処理するまで繰り
返され、結果として全てのポリゴンについて処理するま
で繰り返される(ステップS619)。
The above steps S605 to S617 are repeated until all the vertices of the stereo model are processed, and as a result, all polygons are processed (step S619).

【0284】以上のような処理を実施すると、立体モデ
ルの全てのポリゴンが所定の段階の明度で塗り分けら
れ、立体モデルについてはセルアニメ調の画像を得るこ
とができるようになる。また、実施の形態3で導入され
た輪郭描画用モデルは、立体モデルの後ろの面のうち立
体モデルに隠れない部分が描画されるので、その部分が
輪郭線としてレンダリングされる。実施の形態3では、
輪郭線の描画には、輪郭描画用モデルを導入し輪郭描画
用モデルの表裏判定を逆転するだけで通常レンダリング
処理とほぼ同様の処理を行うことにより簡単に輪郭線を
描画できるようになる。
By carrying out the above processing, all polygons of the stereo model are painted with the brightness of a predetermined level, and a cel animation-like image can be obtained for the stereo model. Further, in the contour drawing model introduced in the third embodiment, a part of the surface behind the stereo model that is not hidden by the stereo model is drawn, so that part is rendered as a contour line. In the third embodiment,
To draw a contour line, a contour drawing model is introduced and the front and back determination of the contour drawing model is reversed, and the contour line can be drawn easily by performing almost the same processing as the normal rendering processing.

【0285】4.実施の形態4 実施の形態4は、輪郭描画用モデルの処理については実
施の形態3の処理を用い、立体モデルの処理については
実施の形態2の処理を用いる場合である。
4. Fourth Embodiment A fourth embodiment is a case in which the processing of the third embodiment is used for the processing of the contour drawing model and the processing of the second embodiment is used for the processing of the stereo model.

【0286】本発明の実施の形態4の概略を図31の機
能ブロック図を用いて説明する。実施の形態4として図
示したレンダリング装置には、輪郭描画用モデル描画部
850と立体モデル描画部890が含まれる。この輪郭
描画用モデル描画部850には、輪郭描画用モデル取得
部700と、輪郭描画用モデル配置用マトリックス設定
部705と、輪郭描画用モデル処理部710と、かすれ
表現テクスチャマッピング部715と、立体モデル描画
部890と共用されるピクセル処理部830とが含まれ
る。これらの各機能は、上で述べた順番でデータの受け
渡しを行っている。
An outline of the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the functional block diagram of FIG. The rendering apparatus illustrated as the fourth embodiment includes a contour drawing model drawing unit 850 and a stereo model drawing unit 890. The contour drawing model drawing unit 850 includes a contour drawing model acquisition unit 700, a contour drawing model placement matrix setting unit 705, a contour drawing model processing unit 710, a blur expression texture mapping unit 715, and a stereoscopic model. The pixel drawing unit 890 and the pixel processing unit 830 shared by the model drawing unit 890 are included. Each of these functions transfers data in the order described above.

【0287】また、立体モデル描画部890には、頂点
変換及び光源計算部460と、明度計算部465と、明
度範囲テーブル475と、描画用色格納部470と、明
度範囲設定部480と、輪郭描画用モデル描画部450
と共用されるピクセル処理部830とが含まれる。頂点
変換及び光源計算部460の出力は明度計算部465へ
入力される。明度計算部465の出力はピクセル処理部
830へ入力される。明度範囲テーブル475は、明度
範囲設定部480に参照される。描画用色格納部470
及び明度範囲設定部480の出力はピクセル処理部83
0へ入力される。輪郭描画用モデル描画部850と立体
モデル描画部890が共用するピクセル処理部830に
は、立体モデル描画処理で用いられる明度比較部833
と、輪郭描画用モデル描画処理及び立体モデル描画処理
の両方で用いられる隠面消去処理部837とが含まれ
る。
Further, the stereo model drawing unit 890 includes a vertex conversion / light source calculation unit 460, a brightness calculation unit 465, a brightness range table 475, a drawing color storage unit 470, a brightness range setting unit 480, and a contour. Model drawing unit 450 for drawing
And a pixel processing unit 830 shared by The output of the vertex conversion and light source calculation unit 460 is input to the brightness calculation unit 465. The output of the brightness calculation unit 465 is input to the pixel processing unit 830. The brightness range table 475 is referred to by the brightness range setting unit 480. Drawing color storage unit 470
And the output of the brightness range setting unit 480 is the pixel processing unit 83.
Input to 0. The pixel processing unit 830 shared by the contour drawing model drawing unit 850 and the stereo model drawing unit 890 includes a brightness comparison unit 833 used in the stereo model drawing process.
And a hidden surface removal processing unit 837 used in both the contour drawing model drawing processing and the stereo model drawing processing.

【0288】輪郭描画用モデル取得部700は、例えば
三角形ポリゴンで構成された立体モデルに対応する輪郭
描画用モデルを生成する。なお、輪郭描画用モデルが予
め生成してある場合には、輪郭描画用モデル取得部70
0は、当該予め生成されている、三角形ポリゴンで構成
された輪郭描画用モデルを読み出す。実施の形態4は実
施の形態1及び2とは異なり、取得される輪郭描画用モ
デルの各ポリゴンは、立体モデルの対応するポリゴンと
表裏が同じである。また輪郭描画用モデルは立体モデル
より大きく、輪郭線用の所定の配色にて定義される。な
お、輪郭描画用モデルは、最終的には対応する立体モデ
ルより相対的に大きくなければならないが、この段階に
おける輪郭描画用オブジェクトの大きさは立体モデルと
同じ場合もある。この場合には、輪郭描画用モデルと立
体モデルが描画されるまでに、輪郭描画用モデルが立体
モデルより相対的に大きく描画されるよう処理される。
The contour drawing model acquisition unit 700 generates a contour drawing model corresponding to a stereo model composed of, for example, triangular polygons. When the contour drawing model is generated in advance, the contour drawing model acquisition unit 70
0 reads out the contour drawing model composed of the triangular polygons which is generated in advance. The fourth embodiment differs from the first and second embodiments in that each polygon of the contour drawing model acquired has the same front and back as the corresponding polygon of the stereo model. The contour drawing model is larger than the stereo model and is defined by a predetermined color scheme for contour lines. Although the contour drawing model must be finally larger than the corresponding stereo model, the size of the contour drawing object at this stage may be the same as that of the stereo model. In this case, by the time the contour drawing model and the stereo model are drawn, the contour drawing model is processed to be drawn relatively larger than the stereo model.

【0289】また、輪郭描画用モデルの色は、対応する
立体モデルのマテリアルの色をそのまま引き継ぐ場合も
ある。この場合は描画用の色は別に指定される。この輪
郭描画用モデルの基準位置は、通常対応する立体モデル
の基準位置と同じ又はその近傍に位置するように定義さ
れる。
In addition, the color of the contour drawing model may inherit the color of the material of the corresponding stereo model as it is. In this case, the drawing color is specified separately. The reference position of the contour drawing model is usually defined to be the same as or near the reference position of the corresponding stereo model.

【0290】そして輪郭描画用モデル配置用マトリック
ス設定部705(図25)が、図26に示すように、仮
想空間内の輪郭描画用モデル基準位置630を、立体モ
デル基準位置620と同じ位置に配置するための配置用
マトリックスを設定する。この配置用マトリックスは対
応するモデルの各頂点に対する平行移動、回転、拡大・
縮小等の変換のために用いられる。すなわち、輪郭描画
用モデル610の配置用マトリックスが輪郭描画用モデ
ル基準位置530を立体モデル基準位置520の座標に
平行移動させる変換を含むよう設定することで、立体モ
デル600を包含する位置に輪郭描画用モデル610が
配置される。
Then, the contour drawing model placement matrix setting unit 705 (FIG. 25) places the contour drawing model reference position 630 in the virtual space at the same position as the stereo model reference position 620, as shown in FIG. Set the placement matrix to do this. This placement matrix is used to translate, rotate, and magnify each vertex of the corresponding model.
Used for conversion such as reduction. That is, the arrangement matrix of the contour drawing model 610 is set so as to include a conversion for translating the contour drawing model reference position 530 to the coordinates of the stereo model reference position 520, so that the contour drawing is performed at a position including the stereo model 600. Model 610 is arranged.

【0291】輪郭描画用モデル処理部710は、輪郭描
画用モデルの各頂点につき、頂点変換(拡大・縮小・回
転・平行移動・透視変換)を実施し、且つ輪郭描画用モ
デルの各ポリゴンの表裏判定を実施する。この頂点変換
には上で述べた配置用マトリックスが用いられる。但
し、実施の形態1及び2とは異なり、この表裏判定は逆
転表裏判定部713で行われる。またここでは光源計算
を実施しない。例えば仮想三次元空間である仮想空間に
おいて指定された状態に合わせて拡大・縮小・回転・平
行移動・透視変換するだけでなく、輪郭描画用モデル取
得部700において立体モデルと同じ大きさの輪郭描画
用モデルを取得した場合には、輪郭描画用モデル処理部
710は、輪郭線描画用モデルの拡大を行うための頂点
変換を実施する。ここで拡大した場合も立体モデルと輪
郭描画用モデルの関係は図26のようになる。
The contour drawing model processing unit 710 carries out vertex conversion (enlargement / reduction / rotation / translation / perspective conversion) for each vertex of the contour drawing model, and the front and back of each polygon of the contour drawing model. Make a decision. The above-mentioned arrangement matrix is used for this vertex conversion. However, unlike the first and second embodiments, this reverse side front / back determination unit 713 performs this front / back determination. Further, the light source calculation is not performed here. For example, in addition to enlarging / reducing / rotating / translating / perspective converting in accordance with a specified state in a virtual space that is a virtual three-dimensional space, the contour drawing model acquisition unit 700 draws a contour of the same size as the stereo model. When the contour drawing model is acquired, the contour drawing model processing unit 710 performs vertex conversion for enlarging the contour drawing model. Even when enlarged here, the relationship between the stereo model and the contour drawing model is as shown in FIG.

【0292】また、実施の形態4の輪郭描画用モデルの
場合には、おもて面がうらと判断され、うら面がおもて
と判断される。よって、図26の例ではカメラ650か
らの視線640の方向と同じ方向に矢印が向いている面
613,614,615及び616のみが描画対象とさ
れる。この面は通常であればうら面であるから描画対象
から外れるが、実施の形態4では描画対象として取り扱
われる。このようにすると、立体モデル600の外側に
あり且つカメラ650に近い面611及び612は描画
対象から外れるので、立体モデル600は通常どおり描
画される。なお、ピクセル処理部430の隠面消去処理
部435にて隠面消去が行われるので、描画対象となっ
てもそれらの面の全てが描画されるわけではない。
Further, in the case of the contour drawing model of the fourth embodiment, the front surface is determined to be the back surface, and the back surface is determined to be the front surface. Therefore, in the example of FIG. 26, only the surfaces 613, 614, 615 and 616 in which the arrows point in the same direction as the line of sight 640 from the camera 650 are the drawing targets. Normally, this surface is a back surface and thus is not a drawing target, but in the fourth embodiment, it is treated as a drawing target. In this way, the surfaces 611 and 612, which are outside the stereo model 600 and close to the camera 650, are excluded from the drawing target, so that the stereo model 600 is drawn as usual. Since the hidden surface removal processing unit 435 of the pixel processing unit 430 performs hidden surface removal, not all of these surfaces are drawn even if they are drawing targets.

【0293】かすれ表現テクスチャマッピング部715
は、結果的に描画される輪郭線がかすれているような線
になるように、輪郭描画用モデルにかすれ表現用テクス
チャをマッピングするための処理を実施するものであ
る。なお、必ずしも輪郭線がかすれている必要は無いの
で、かすれ表現テクスチャマッピング部715の処理は
選択的に実施される。
Faint expression texture mapping unit 715
Performs a process for mapping the blur expression texture on the contour drawing model so that the resulting contour line becomes faint. Since the contour line does not necessarily have to be blurred, the processing of the blurred expression texture mapping unit 715 is selectively performed.

【0294】立体モデル描画部890の頂点変換及び光
源計算部460は、仮想三次元空間に配置される立体モ
デルの三角形ポリゴンの各頂点について頂点変換(拡大
・縮小・回転・平行移動・透視変換)を実施し(三角形
ポリゴンが描画される領域を計算し)、頂点変換された
三角形ポリゴンの各頂点について光源計算を行う。ま
た、立体モデル描画部890の頂点変換及び光源計算部
460は立体モデルの各三角形ポリゴンの表裏判定も行
う。
The vertex conversion and light source calculation unit 460 of the stereo model drawing unit 890 performs the vertex conversion (enlargement / reduction / rotation / translation / perspective conversion) for each vertex of the triangular polygon of the stereo model arranged in the virtual three-dimensional space. Is performed (the area in which the triangular polygon is drawn is calculated), and the light source is calculated for each vertex of the triangular polygon whose vertex has been converted. In addition, the vertex conversion of the stereo model drawing unit 890 and the light source calculation unit 460 also determine the front and back of each triangular polygon of the stereo model.

【0295】立体モデル描画部890の頂点変換及び光
源計算部460においても、仮想三次元空間において指
定された状態に合わせて拡大・縮小・回転・平行移動・
透視変換するだけでなく、輪郭描画用モデル処理部81
0で処理された後の輪郭描画用モデルが立体モデルと同
じ大きさである場合には、立体モデルが輪郭描画用モデ
ルに対して相対的に小さくなるように立体モデルのサイ
ズを縮小するための頂点変換が実施される。
Also in the vertex conversion and light source calculation unit 460 of the stereo model drawing unit 890, enlargement / reduction / rotation / translation / movement are performed in accordance with the state specified in the virtual three-dimensional space.
Not only perspective transformation but also a contour drawing model processing unit 81
When the contour drawing model after being processed with 0 is the same size as the stereo model, the size of the stereo model is reduced so that the stereo model becomes relatively smaller than the contour drawing model. Vertex transformation is performed.

【0296】頂点変換及び光源計算部460が立体モデ
ルの縮小処理を行った場合も立体モデル600と輪郭描
画用モデル610の関係は図26のようになる。また、
面の表裏判定は、輪郭描画用モデル処理部710とは異
なり、立体モデルの面のうちカメラの視線方向と同じ方
向がおもて面の方向である面を描画対象から除外する。
図26の例では、カメラから見て後ろの方の面603、
604、605及び606が描画対象から除外される。
The relationship between the stereo model 600 and the contour drawing model 610 is as shown in FIG. 26 even when the vertex conversion and light source calculation unit 460 performs the stereo model reduction processing. Also,
Different from the contour drawing model processing unit 710, the surface front / back determination excludes, from the drawing target, the surface of the three-dimensional model whose front direction is the same direction as the line-of-sight direction of the camera.
In the example of FIG. 26, the rear surface 603 viewed from the camera,
604, 605 and 606 are excluded from the drawing target.

【0297】明度計算部465は、光源計算部460が
計算した三角形ポリゴンの各頂点における色から明度を
計算する。通常光源計算部460はRGB系における色
を計算するので、明度計算部465はこのRGBをYI
Q変換して明度Yを求める。この三角形ポリゴンの各頂
点における明度は、ピクセル処理部830に出力され
る。
The brightness calculator 465 calculates the brightness from the color at each vertex of the triangular polygon calculated by the light source calculator 460. Since the normal light source calculation unit 460 calculates the colors in the RGB system, the brightness calculation unit 465 calculates the RGB as YI.
The brightness Y is obtained by Q conversion. The brightness at each vertex of this triangular polygon is output to the pixel processing unit 830.

【0298】明度範囲テーブル475は、実施の形態1
乃至3と同じように、例えば図5のようなテーブルであ
る。なお、ここでは明度は0から1までの実数値をとる
ものとする。しきい値ではなく、上限及び下限による範
囲の指定でも良い(例えば図18参照)。
The brightness range table 475 is the same as in the first embodiment.
Similar to Nos. 3 to 3, the table is, for example, as shown in FIG. Note that here, the brightness takes a real value from 0 to 1. It is also possible to specify the range by the upper limit and the lower limit instead of the threshold value (see, for example, FIG. 18).

【0299】描画用色格納部470は、例えば図5のよ
うな明度範囲テーブルを使用する場合には、各ポリゴン
につき3つの描画用色データを保管する必要がある。図
23に示すように、各ポリゴンにつき、第1の明度範囲
に対応する描画用色(r、g、b)と、第2の明度範囲
に対応する描画用色(r,g,b)と、第3の明度範囲
に対応する描画用色(r,g,b)と、当該ポリゴンを
構成する頂点0の頂点データIDXと、同じく頂点1の
頂点データIDXと、頂点2の頂点データIDXとが、
先に述べた図16(b)の代わりに保管される。これら
のデータが立体モデルのポリゴンの数だけ用意される。
When using the lightness range table as shown in FIG. 5, the drawing color storage section 470 needs to store three drawing color data for each polygon. As shown in FIG. 23, for each polygon, a drawing color (r, g, b) corresponding to the first lightness range and a drawing color (r, g, b) corresponding to the second lightness range , The drawing color (r, g, b) corresponding to the third lightness range, the vertex data IDX of the vertex 0 forming the polygon, the vertex data IDX of the vertex 1 and the vertex data IDX of the vertex 2. But,
It is stored instead of the above-mentioned FIG. 16 (b). These data are prepared for the number of polygons of the three-dimensional model.

【0300】ピクセル処理部830は、明度範囲設定部
480により設定された明度範囲に対応する描画用色を
描画用色格納部470から取り出す。描画用色格納部4
70は例えばCD−R131であり、立体モデル・デー
タ137の要素として格納される。
The pixel processing section 830 takes out the drawing color corresponding to the brightness range set by the brightness range setting section 480 from the drawing color storage section 470. Drawing color storage unit 4
Reference numeral 70 denotes a CD-R 131, which is stored as an element of the stereo model data 137.

【0301】明度範囲設定部480は、明度範囲テーブ
ル475の1つのしきい値を選択して、ピクセル処理部
430に設定する。明度範囲設定部480は、図5のよ
うな明度範囲テーブル475をそのまま使用する場合に
は上から順番に一つずつ設定していく。しきい値ではな
く上限及び下限による範囲が指定されている場合には、
ランダムに選択・設定可能である。
The brightness range setting unit 480 selects one threshold value of the brightness range table 475 and sets it in the pixel processing unit 430. When the brightness range table 475 as shown in FIG. 5 is used as it is, the brightness range setting unit 480 sets the brightness range tables 475 one by one from the top. If upper and lower bounds are specified instead of thresholds,
It can be randomly selected and set.

【0302】輪郭描画用モデル描画部850と立体モデ
ル描画部890に共用されるピクセル処理部830は、
三角形ポリゴン内の各画素における色又は明度を、三角
形ポリゴンの各頂点の色又は明度を補間して求める処理
を実施する。補間の方式は、グーロー・シェーディング
のアルゴリズムでも、フォン・シェーディングのアルゴ
リズムでも良い。
The pixel processing unit 830 shared by the contour drawing model drawing unit 850 and the stereo model drawing unit 890 is
The color or brightness of each pixel in the triangular polygon is obtained by interpolating the color or brightness of each vertex of the triangular polygon. The interpolation method may be the Gouraud shading algorithm or the von shading algorithm.

【0303】ピクセル処理部830は、輪郭描画用モデ
ルの描画対象とされた三角形ポリゴンを処理する場合に
は、隠面消去処理部837を用いて隠面消去処理を実施
しつつ、輪郭描画用モデルの描画対象とされた三角形ポ
リゴン内の各画素の色を決定する。
The pixel processing unit 830, in the case of processing a triangular polygon which is a drawing target of the contour drawing model, carries out the hidden surface removal processing by using the hidden surface removal processing unit 837, and at the same time, performs the contour drawing model. The color of each pixel in the triangular polygon that is the drawing target of is determined.

【0304】例えば図26の場合には、立体モデル60
0のカメラ650に最も近い2つの面601及び602
が描画され、輪郭描画用モデルのカメラ650から遠い
4つの面613、614、615及び616が描画され
る。輪郭描画用モデル610のこの4つの面は、カメラ
650から見ると立体モデル600から左右にはみ出し
ているので、はみ出している部分のみが隠面消去されず
に描画される。このはみ出している部分が輪郭線とな
る。なお、ピクセル処理部830は、輪郭描画用モデル
のマテリアルの色を考慮して色を決定する。但し、この
マテリアルの色を全く無視して輪郭線の色(黒又は暗い
輪郭線用の色)を輪郭描画用モデルの色とする場合もあ
る。
For example, in the case of FIG. 26, the three-dimensional model 60
The two faces 601 and 602 closest to the zero camera 650
Is drawn, and four surfaces 613, 614, 615, and 616 far from the camera 650 of the contour drawing model are drawn. Since these four surfaces of the contour drawing model 610 are projected to the left and right of the stereo model 600 when viewed from the camera 650, only the protruding portion is drawn without hidden surface removal. This protruding portion becomes the contour line. The pixel processing unit 830 determines the color in consideration of the color of the material of the contour drawing model. However, the color of the contour line (black or dark contour line color) may be set as the color of the contour drawing model by completely ignoring the color of the material.

【0305】一方、ピクセル処理部830は、立体モデ
ルの描画対象とされた三角形ポリゴンを処理する場合に
は、まず明度計算部465から出力された三角形ポリゴ
ンの各頂点における明度を補間して、ポリゴン内部の各
画素における明度を計算する。
On the other hand, when processing the triangular polygon which is the drawing target of the stereo model, the pixel processing unit 830 first interpolates the lightness at each apex of the triangular polygon output from the lightness calculation unit 465 to obtain the polygon. The brightness at each pixel inside is calculated.

【0306】そして、明度比較部833は各画素におけ
る明度と明度範囲設定部480が設定したしきい値とを
比較する。もしその画素における明度がしきい値以上で
あれば、ピクセル処理部830は、このしきい値に対応
する基準明度に基づく描画用色で当該画素を描画する。
この描画処理の際には、隠面消去処理部837を用いて
隠面消去処理をも実施する。もしその画素における明度
がしきい値未満であれば、この画素をこの段階では描画
しない。明度範囲設定部480が明度範囲テーブル47
5の全てのしきい値をピクセル処理部830に設定し、
それに対応してピクセル処理部830が三角形ポリゴン
内の全ての画素について描画処理を行えば、三角形ポリ
ゴン内部が図5の例では3段階に塗り分けられる。この
処理を立体モデルの全ての三角形ポリゴンについて実施
する。
Then, the brightness comparing section 833 compares the brightness of each pixel with the threshold value set by the brightness range setting section 480. If the brightness of the pixel is greater than or equal to the threshold value, the pixel processing unit 830 draws the pixel with a drawing color based on the reference brightness corresponding to the threshold value.
At the time of this drawing processing, hidden surface removal processing is also performed using the hidden surface removal processing unit 837. If the brightness at that pixel is less than the threshold, then this pixel is not drawn at this stage. The brightness range setting unit 480 sets the brightness range table 47.
All the threshold values of 5 are set in the pixel processing unit 830,
Correspondingly, if the pixel processing unit 830 draws all the pixels in the triangular polygon, the inside of the triangular polygon is divided into three stages in the example of FIG. This process is executed for all triangular polygons of the three-dimensional model.

【0307】次に、実施の形態4についての処理フロー
を説明する。なお、以下の処理は、演算処理部103
(図1)がコンピュータ本体101内の他の要素を制御
して実施される処理である。
Next, the processing flow for the fourth embodiment will be described. The processing described below is performed by the arithmetic processing unit 103.
(FIG. 1) is a process executed by controlling other elements in the computer main body 101.

【0308】[CD−R記録処理]図27に示された、
予め行われる輪郭描画用モデルの生成処理は実施の形態
4でも行われる。処理が開始すると、HDD107に予
め記憶された立体モデルのデータが読み出され(ステッ
プS353)、変換対象モデルとして取得される。
[CD-R recording process] As shown in FIG.
The contour drawing model generation processing that is performed in advance is also performed in the fourth embodiment. When the processing is started, the data of the stereo model stored in the HDD 107 in advance is read (step S353) and is acquired as the conversion target model.

【0309】次に、その変換対象モデルのサイズがひと
まわり大きくなるよう拡大される(ステップS35
5)。例えば、変換対象モデルの各頂点の法線方向に、
当該変換対象モデルの全長の2パーセントの長さだけ当
該頂点が移動され、全体として2パーセント程度拡大さ
れる。すなわち、例えば当該変換対象モデルが人間型
で、その身長が1.8m相当であれば、各頂点は0.0
36m相当の長さだけ移動される。この拡大率がより大
きい場合は輪郭線はより太く描画され、拡大率がより小
さく、変換対象モデルがわずかに拡大されただけである
場合には輪郭線はより細く描画される。更に、均一では
なく一部がより拡大されれば、より拡大された部分の輪
郭線のみが太く描画される。この調整は、通常立体モデ
ルの製作者により行われるので、当該製作者の意図を反
映した輪郭線を描画することができる。
[0309] Next, the size of the model to be converted is enlarged so as to be slightly larger (step S35).
5). For example, in the normal direction of each vertex of the conversion target model,
The vertex is moved by a length of 2% of the total length of the conversion target model, and is expanded by about 2% as a whole. That is, for example, if the conversion target model is a human type and the height thereof is equivalent to 1.8 m, each vertex is 0.0
It is moved by a length equivalent to 36 m. When the enlargement ratio is larger, the contour line is drawn thicker, and when the enlargement ratio is smaller, and the conversion target model is only slightly enlarged, the contour line is drawn thinner. Furthermore, if it is not uniform and a part is enlarged, only the outline of the enlarged portion is drawn thick. Since this adjustment is usually performed by the maker of the three-dimensional model, it is possible to draw a contour line that reflects the maker's intention.

【0310】なお、立体モデルの各頂点の法線が定義さ
れていない場合には、当該頂点を共有する各面の法線を
補間することにより求められる当該頂点の法線を用い
て、当該頂点を当該頂点の法線方向に移動させることも
できる。
When the normal line of each vertex of the three-dimensional model is not defined, the normal line of the vertex which is obtained by interpolating the normal line of each surface sharing the vertex is used. Can also be moved in the direction of the normal to the vertex.

【0311】また、立体モデルの各面の法線方向に当該
面を移動させることもできる。しかし単純に面が移動さ
れただけである場合には、面と面との間に隙間が生じて
しまうので、それを埋めるための処理が別途必要にな
る。更に、通常立体モデルには基準位置が定義されてい
るので、対応する変換対象モデルの基準位置を中心に、
当該変換対象モデルの各頂点を移動させることもでき
る。
It is also possible to move the surface in the normal direction of each surface of the three-dimensional model. However, when the surfaces are simply moved, a gap is created between the surfaces, and a separate process for filling the gap is required. Furthermore, since the reference position is usually defined in the stereo model, centering around the reference position of the corresponding conversion target model,
It is also possible to move each vertex of the conversion target model.

【0312】次に、変換対象モデルの各ポリゴンのマテ
リアルの色が、彩度は同じで明度を低くした色に設定さ
れる(ステップS357)。なお、各ポリゴンはすべて
黒などの単一色に設定されるとしてもよい。また、かす
れ表現用テクスチャをマッピングするための設定がされ
るとしてもよい。マテリアルの色は製作者により調整さ
れるので、当該製作者の意図した色で輪郭線を描画する
ことができる。
Next, the color of the material of each polygon of the conversion target model is set to the color having the same saturation but lower lightness (step S357). Note that each polygon may be set to a single color such as black. Further, the setting for mapping the texture for expressing blur may be performed. Since the color of the material is adjusted by the manufacturer, the contour line can be drawn in the color intended by the manufacturer.

【0313】実施の形態4では、実施の形態3と同様に
変換対象モデルの各ポリゴンの表裏を反転する処理は行
われないので、ここまで処理された変換対象モデルのデ
ータを、輪郭描画用モデル・データとしてHDD107
に記憶し(ステップS361)、輪郭描画用モデル生成
処理を終了する(ステップS363)。
In the fourth embodiment, the processing of reversing the front and back of each polygon of the conversion target model is not performed as in the third embodiment. Therefore, the data of the conversion target model processed up to this point is used as the contour drawing model. .Data as HDD 107
(Step S361), and the contour drawing model generation process ends (step S363).

【0314】次に、HDD107に記憶された、立体モ
デル・データ及び輪郭描画用モデル・データを含む各種
データが、CD−Rドライブ113によりCD−R13
1に書き込まれる。図7に記載されているレベルでは、
CD−R131に書き込まれたデータの例は実施の形態
4でも同じである。
Next, various data including the stereo model data and the contour drawing model data stored in the HDD 107 is transferred to the CD-R 13 by the CD-R drive 113.
Written to 1. At the levels listed in Figure 7,
The example of the data written in the CD-R 131 is the same in the fourth embodiment.

【0315】[全体の処理フロー]図8に記載されてい
るレベルの処理フローは実施の形態1乃至3と同じであ
る。すなわち、最初に初期設定が行われる(ステップS
2)。この初期設定では、後に詳述する輪郭描画用モデ
ルのデータ取得処理(図28)を含む。そして、仮想空
間内の状態が設定される(ステップS3)。この時輪郭
描画用モデルの位置座標等の決定処理が実施される。次
に、輪郭線を描画するか否かの判断処理が行われる(ス
テップS4)。もし輪郭線が描画される場合には、輪郭
線描画用モデルの描画処理が実施される(ステップS
5)。これについては後に図29を用いて説明する。そ
して輪郭線が描画される場合も描画されない場合も立体
モデルの描画が行われる(ステップS6)。このステッ
プS3乃至S6が処理終了まで繰り返される(ステップ
S7)。
[Overall Processing Flow] The processing flow at the level shown in FIG. 8 is the same as in the first to third embodiments. That is, initial setting is first performed (step S
2). This initial setting includes a contour drawing model data acquisition process (FIG. 28), which will be described in detail later. Then, the state in the virtual space is set (step S3). At this time, a process for determining the position coordinates of the contour drawing model is executed. Next, a process of determining whether or not to draw the contour line is performed (step S4). If the contour line is drawn, the drawing process of the contour line drawing model is executed (step S
5). This will be described later with reference to FIG. The stereo model is drawn regardless of whether the contour line is drawn or not (step S6). These steps S3 to S6 are repeated until the processing is completed (step S7).

【0316】[輪郭描画用モデル取得処理]図28に示
された輪郭描画用モデルの取得処理は実施の形態4でも
実施される。ここではまず、輪郭描画用モデルが生成さ
れるか否かが判断される(ステップS223)。輪郭描
画用モデルが予め用意されている場合と輪郭描画用モデ
ルがこの段階にて生成される場合が存在するためであ
る。ここでこの判断は、例えば立体モデルに対応した輪
郭描画用モデルがCD−R131に格納されているか否
かを判定する事により実施される。格納されていると判
断されれば輪郭描画用モデルは生成されないと判断さ
れ、格納されていないと判断されれば、輪郭描画用モデ
ルは生成されると判断される。
[Contour Drawing Model Acquisition Processing] The contour drawing model acquisition processing shown in FIG. 28 is also implemented in the fourth embodiment. First, it is determined whether or not the contour drawing model is generated (step S223). This is because there are cases where the contour drawing model is prepared in advance and cases where the contour drawing model is generated at this stage. Here, this determination is performed by determining, for example, whether the contour drawing model corresponding to the stereo model is stored in the CD-R 131. If it is determined that the contour drawing model is stored, it is determined that the contour drawing model is not generated, and if it is determined that the contour drawing model is not stored, it is determined that the contour drawing model is generated.

【0317】輪郭描画用モデルが生成されないと判断さ
れた場合には、CD−R131に格納されている輪郭描
画用モデルのデータが読み出される(ステップS22
7)。この輪郭描画用モデルの各ポリゴンは、上で図2
6及び図27を用いて説明されたように、実施の形態1
及び2とは異なり、立体モデルの対応するポリゴンとは
表裏が同じものである。また読み出される輪郭描画用モ
デルのサイズは対応する立体モデルより一回り大きく定
義される。更に、輪郭描画用モデルの色は、対応する立
体モデルより暗い色で定義される。
If it is determined that the contour drawing model is not generated, the data of the contour drawing model stored in the CD-R 131 is read (step S22).
7). Each polygon of this contour drawing model is shown in FIG.
6 and FIG. 27, the first embodiment is described.
Unlike 2 and 2, the front and back sides are the same as the corresponding polygons of the stereo model. The size of the contour drawing model read out is defined to be slightly larger than that of the corresponding stereo model. Further, the color of the contour drawing model is defined as a color darker than the corresponding stereo model.

【0318】もし輪郭描画用モデルが生成されると判断
された場合には、輪郭描画用モデルを生成する処理が行
われる(ステップS225)。ステップS227と同じ
ように、この段階において輪郭描画用モデルが生成され
る場合においても、輪郭描画用モデルの各ポリゴンは、
立体モデルの対応するポリゴンと表裏が同じものにされ
る(図26参照)。
If it is determined that the contour drawing model is generated, the processing for generating the contour drawing model is performed (step S225). Similar to step S227, even when the contour drawing model is generated at this stage, each polygon of the contour drawing model is
The front and back are made the same as the corresponding polygon of the three-dimensional model (see FIG. 26).

【0319】輪郭描画用モデルのサイズは、対応する立
体モデルより一回り大きく生成される。ステップS35
5(図27)と同じように、例えば立体モデルの各頂点
の法線方向に当該頂点を移動させて拡大された輪郭描画
用モデルが生成される。輪郭描画用モデルが立体モデル
に比してより大きい場合は輪郭線はより太く描画され、
輪郭描画用モデルが立体モデルよりわずかに大きいだけ
である場合は輪郭線はより細く描画される。
The size of the contour drawing model is slightly larger than that of the corresponding stereo model. Step S35
5 (FIG. 27), for example, a contour drawing model that is enlarged by moving the vertices in the normal direction of each vertex of the stereo model is generated. When the contour drawing model is larger than the stereo model, the contour line is drawn thicker,
If the contour drawing model is only slightly larger than the stereo model, the contour line is drawn thinner.

【0320】また、ステップS355(図27)の説明
で述べられているように、立体モデルの各面の法線方向
に当該面を移動させて拡大された輪郭描画用モデルが生
成されるとしてもよい。更に、通常立体モデルに定義さ
れている基準位置を中心に、この立体モデルの各頂点を
移動させて拡大された輪郭描画用モデルが生成されると
してもよい。
Further, as described in the explanation of step S355 (FIG. 27), even if an enlarged contour drawing model is generated by moving the surface of the stereo model in the normal direction of the surface, the contour drawing model is generated. Good. Further, the contour drawing model may be generated by moving each vertex of the stereo model around the reference position defined in the normal stereo model.

【0321】なお、この時点では、輪郭描画用モデルの
サイズは、対応する立体モデルのサイズと同じ大きさで
生成されるとしてもよい。この場合には、本輪郭描画用
モデル取得処理で輪郭描画用モデルが取得された後、後
述する輪郭描画用モデル配置処理で輪郭描画用モデルの
配置用マトリックスが設定されるまでの間に輪郭描画用
モデルが拡大される。あるいは、輪郭描画用モデル配置
処理で輪郭描画用モデルの配置用マトリックスが設定さ
れる際に、当該配置用マトリックスが、その拡大変換を
含むように決定されるとしてもよい。逆に、立体モデル
を配置する際に、立体モデルの配置用マトリックスが縮
小変換を含むように立体モデルの配置用マトリックスが
決定されるとしてもよい。
At this point, the size of the contour drawing model may be generated in the same size as the size of the corresponding stereo model. In this case, after the contour drawing model is acquired by the main contour drawing model acquisition processing, the contour drawing is performed until the arrangement matrix of the contour drawing model is set by the contour drawing model arrangement processing described later. The model will be expanded. Alternatively, when the placement matrix of the contour drawing model is set in the contour drawing model placement process, the placement matrix may be determined to include the enlargement conversion. Conversely, when arranging the three-dimensional model, the three-dimensional model arrangement matrix may be determined such that the three-dimensional model arrangement matrix includes reduction conversion.

【0322】一方、輪郭描画用モデルの各ポリゴンのマ
テリアルの色は、対応する立体モデルの各ポリゴンのマ
テリアルの色をより暗くした色で生成される。なお、ス
テップS357(図26)の説明で述べられているのと
同様に、この時点では、生成される輪郭描画用モデルの
色は定義されていなくてもよい。あるいは、輪郭描画用
モデルの各ポリゴンのマテリアルの色が、対応する立体
モデルの各ポリゴンのマテリアルの色と同一であっても
良い。この場合、輪郭描画用モデルの描画処理の際に、
輪郭描画用モデルの色は考慮されず、例えば黒などの別
途定義された色か、かすれを表現するテクスチャの色で
輪郭描画用モデルが描画される。
On the other hand, the material color of each polygon of the contour drawing model is generated by darkening the material color of each polygon of the corresponding stereo model. Note that, as described in the description of step S357 (FIG. 26), the color of the contour drawing model to be generated may not be defined at this point. Alternatively, the material color of each polygon of the contour drawing model may be the same as the material color of each polygon of the corresponding stereo model. In this case, when drawing the contour drawing model,
The color of the contour drawing model is not taken into consideration, and the contour drawing model is drawn with a separately defined color such as black or the color of the texture expressing the blur.

【0323】次に、輪郭描画用モデルにかすれを表現す
るテクスチャがマッピングされるか否かが判断される
(ステップS229)。ステップS225で輪郭描画用
モデルが生成された場合には、対応する立体モデルのデ
ータに基づいてこの判断が実施される。一方、ステップ
S227で輪郭描画用モデルが読み出された場合には、
読み出された輪郭描画用モデルのデータに基づいてこの
判断が実施される。かすれを表現するテクスチャがマッ
ピングされると判断された場合には、ステップS231
にて輪郭描画用モデルにかすれを表現するテクスチャが
マッピングされる。すなわち、ポリゴンの各頂点にテク
スチャ座標(U,V)が設定される。
Next, it is determined whether or not a texture expressing blur is mapped on the contour drawing model (step S229). When the contour drawing model is generated in step S225, this determination is performed based on the data of the corresponding stereo model. On the other hand, if the contour drawing model is read in step S227,
This judgment is performed based on the read data of the contour drawing model. If it is determined that the texture expressing the blur is mapped, step S231.
At, the texture expressing the blur is mapped on the contour drawing model. That is, texture coordinates (U, V) are set at each vertex of the polygon.

【0324】なお、前述の通り、かすれを表現するテク
スチャは、明度又は透明度の変化を含む図柄を有するテ
クスチャであって、例えば図10に示されたテクスチャ
である。かすれを表現するテクスチャがマッピングされ
ないと判断された場合と、テクスチャがマッピングされ
る処理が終了した場合は、演算処理部103は輪郭描画
用モデル取得処理を終了する(ステップS233)。
As described above, the texture expressing blur is a texture having a pattern including a change in brightness or transparency, for example, the texture shown in FIG. If it is determined that the texture expressing the blur is not mapped, and if the processing for mapping the texture has ended, the arithmetic processing unit 103 ends the contour drawing model acquisition processing (step S233).

【0325】[輪郭描画用モデル配置処理]図8のステ
ップS3において輪郭描画用モデルの配置マトリックス
が設定され、輪郭描画用モデルの配置処理が行われる。
通常輪郭描画用モデルの基準位置は、立体モデルの基準
位置に対応する位置に設けられる。そしてその輪郭描画
用モデルの基準位置が、立体モデルの基準位置が配置さ
れている位置と同一又はその近傍に配置されるように、
輪郭描画用モデルの配置用マトリックスが設定される。
[Contour Drawing Model Arrangement Processing] In step S3 of FIG. 8, the contour drawing model arrangement matrix is set, and the contour drawing model arrangement processing is performed.
The reference position of the normal contour drawing model is provided at a position corresponding to the reference position of the stereo model. Then, the reference position of the contour drawing model is arranged to be the same as or near the position where the reference position of the stereo model is arranged,
A layout matrix for the contour drawing model is set.

【0326】ここで立体モデルの方向が変化する場合に
は、輪郭描画用モデルもそれに対応するよう回転変換を
含む配置用マトリックスが設定される。立体モデルの形
状が変化する場合には、輪郭描画用モデルがそれに対応
するよう変形処理が行われる。
When the direction of the stereo model changes, the layout matrix including the rotation conversion is set so that the contour drawing model also corresponds to it. When the shape of the three-dimensional model changes, the deformation process is performed so that the contour drawing model corresponds to it.

【0327】この段階において輪郭描画用モデルが対応
する立体モデルと同じ大きさである場合は、輪郭描画用
モデルが拡大される。具体的には、輪郭描画用モデルの
基準位置を中心として輪郭描画用モデルの各頂点が所定
の拡大率に従って拡大変換されるように、輪郭描画用モ
デルの配置用マトリックスが設定される。あるいは逆
に、立体モデルが縮小されるとしてもよい。すなわちこ
の場合には、立体モデルの基準位置を中心として立体モ
デルの各頂点が所定の縮小率に従って縮小変換されるよ
うに、立体モデルの配置用マトリックスが設定される。
なお、輪郭描画用モデルが対応する立体モデルより相対
的に大きい場合は、輪郭描画用モデルの配置用マトリッ
クスとして立体モデルの配置用マトリックスをそのまま
使用することも可能である。
At this stage, if the contour drawing model has the same size as the corresponding stereo model, the contour drawing model is enlarged. Specifically, the arrangement matrix of the contour drawing model is set so that the vertices of the contour drawing model are enlarged and converted according to a predetermined enlargement ratio with the reference position of the contour drawing model as the center. Alternatively, conversely, the stereo model may be reduced. That is, in this case, the arranging matrix of the stereo model is set so that the vertices of the stereo model are reduced and converted with a predetermined reduction ratio with the reference position of the stereo model as the center.
When the contour drawing model is relatively larger than the corresponding stereo model, the stereo model arranging matrix can be used as it is as the contour drawing model arranging matrix.

【0328】このようにすると、最終的には、相対的に
大きい輪郭描画用モデルが立体モデルを包含するように
配置される。両モデルの配置位置、方向、形状等の関係
により、輪郭描画用モデルは完全には立体モデルを包含
しない場合も生じ得る。但し、このような場合であって
も、包含している部分については輪郭線は描画される。
In this way, the relatively large contour drawing model is finally arranged so as to include the stereo model. The contour drawing model may not completely include a stereo model depending on the arrangement position, direction, shape, and the like of both models. However, even in such a case, the contour line is drawn for the included portion.

【0329】なお、この段階では必ずしも配置用マトリ
ックスが設定されている必要は無く、配置される座標、
方向及び拡大・縮小率等の頂点変換に必要な各要素が確
定していればよい。この場合も、実際の頂点変換は各モ
デルの描画処理の段階で行われる。
At this stage, the arrangement matrix does not necessarily have to be set, and the arrangement coordinates,
It suffices that each element necessary for the vertex conversion such as the direction and the enlargement / reduction ratio is fixed. Also in this case, the actual vertex conversion is performed at the stage of drawing processing of each model.

【0330】[輪郭描画用モデルの描画処理]図29に
示された、輪郭描画用モデルの描画処理フローは、実施
の形態4でも実施される。ここでは輪郭描画用モデルの
全ての頂点について処理するまで、以下に説明する処理
が繰り返される(ステップS523)。繰り返し行われ
る最初の処理は、1つの頂点について頂点変換(拡大・
縮小・回転・平行移動・透視変換)である(ステップS
525)。例えば、この処理は演算処理部103に命令
された幾何演算部207が実施する。
[Drawing Process of Contour Drawing Model] The drawing process flow of the contour drawing model shown in FIG. 29 is also implemented in the fourth embodiment. Here, the process described below is repeated until all the vertices of the contour drawing model are processed (step S523). The first process that is repeated is the vertex conversion (expansion / enlargement) for one vertex.
Reduction / rotation / translation / perspective conversion) (step S)
525). For example, this processing is executed by the geometric calculation unit 207 instructed by the calculation processing unit 103.

【0331】ここで注意したいのは輪郭描画用モデルに
対しては光源計算を実施しない点である。これは輪郭線
は光源の位置等に関係が無く、光源計算をするのが無駄
だからである(場合によっては輪郭描画用モデルのマテ
リアルの色は最終的に無視される場合がある)。通常こ
の頂点変換は、仮想三次元空間において指定された状態
に基づき行われるが、もし輪郭描画用モデルの大きさが
立体モデルと同じである場合には、配置処理で設定され
た配置用マトリックスに従ってこの段階において輪郭描
画用モデルが拡大変換される場合もある。
It should be noted here that the light source calculation is not performed on the contour drawing model. This is because the contour line is irrelevant to the position of the light source and the light source calculation is useless (in some cases, the color of the material of the contour drawing model may be eventually ignored). Normally, this vertex transformation is performed based on the state specified in the virtual three-dimensional space. However, if the size of the contour drawing model is the same as the stereo model, according to the placement matrix set in the placement process. The contour drawing model may be enlarged and converted at this stage.

【0332】そして、当該頂点を含むポリゴンは通常の
判断基準でうら面か否かの判断処理が実施される(ステ
ップS527)。通常はおもて面しか描画対象とされな
いが、実施の形態4の輪郭描画用モデルの場合には通常
の判定基準でうら面が描画対象とされる。このステップ
の判断は、三角形ポリゴンの場合この頂点とその前に処
理された2つの頂点から構成される三角形ポリゴンがい
ずれの方向を向いているかで行われる。
Then, the polygon including the apex is subjected to a determination process as to whether or not it is a back face according to a normal determination criterion (step S527). Normally, only the front surface is the drawing target, but in the case of the contour drawing model of the fourth embodiment, the back surface is the drawing target according to the normal determination standard. In the case of a triangular polygon, the determination in this step is made based on which direction the triangular polygon composed of this apex and the two apexes processed before is directed.

【0333】図12に示すように、例えば、通常の判断
基準で三角形ポリゴンの各頂点に反時計回りに頂点番号
が付されている場合に紙面手前がおもて面であると定義
する(いわゆる右手系)。実施の形態4では、表裏判定
の基準を逆転し、時計回りに頂点番号が付されている場
合に紙面手前がおもて面であるとして判断する。この逆
転した表裏判定基準でおもて面と判断された面のみを描
画対象とする。結果的に実施の形態4の判断基準におけ
るおもて面が、通常の判断基準ではうら面と判断される
からである。
As shown in FIG. 12, for example, when each vertex of a triangular polygon is provided with a vertex number in a counterclockwise direction according to a normal criterion, it is defined that the front side of the drawing is the front side (so-called). Right hand system). In the fourth embodiment, the front and back determination criteria are reversed, and when the vertex numbers are given clockwise, it is determined that the front side of the page is the front side. Only the surface that is determined to be the front surface by this reversed front / back determination criterion is set as the drawing target. This is because, as a result, the front surface according to the determination criteria of the fourth embodiment is determined as the back surface according to the normal determination criteria.

【0334】図30には、判断対象となる三角形ポリゴ
ンの例が示されている。図30に示す三角形ポリゴンの
各頂点には、図中上方、左下、右下の順で0,1,2の
頂点番号が付与されている。図30の例では頂点番号の
付し方からすると紙面手前がおもて面であるが、逆転し
た判断基準では紙面手前はうら面となる。逆転した判断
基準でうら面の場合には、通常ではおもて面であるから
このポリゴンは描画対象からはずされる。なお、実施の
形態4でもこの段階において表裏判定が行われるが、こ
の段階より前に表裏判定が行われるようにすることも可
能である。
FIG. 30 shows an example of triangular polygons to be judged. To the vertices of the triangular polygon shown in FIG. 30, vertex numbers 0, 1 and 2 are given in the order of upper, lower left and lower right in the figure. In the example of FIG. 30, the front side of the paper surface is the front surface in terms of how the vertex numbers are assigned, but the front side of the paper surface is the back surface according to the reversed determination criteria. In the case of the back surface based on the reversed determination criteria, this polygon is removed from the drawing target because it is usually the front surface. It should be noted that even in the fourth embodiment, the front / back determination is performed at this stage, but the front / back determination may be performed before this stage.

【0335】もし、当該頂点を含むポリゴンが通常の判
断基準でおもて面であった場合にはステップS523に
戻る。当該頂点を含むポリゴンが通常の判断基準でうら
面であった場合には、かすれを表現するテクスチャをマ
ッピングする否かの判断処理が実施される(ステップS
529)。これはポリゴンに対するテクスチャ・マッピ
ングを意味している。もし、かすれを表現するテクスチ
ャをマッピングする場合には、その頂点に対する、かす
れを表現するためのテクスチャのテクスチャ座標の計算
処理が実施される(ステップS531)。テクスチャ・
パースペクティブ処理として、ここでは、Q=1/w
(wはスクリーンからの奥行き)を用いて、S=U×
Q、T=V×Qの計算が行われる。もし、かすれを表現
するテクスチャをマッピングしない場合にはステップS
533に移行する。
If the polygon including the apex is the front surface according to the normal judgment criteria, the process returns to step S523. When the polygon including the apex is the back surface according to the normal determination standard, the determination process of whether or not to map the texture expressing the blur is performed (step S).
529). This means texture mapping for polygons. If the texture expressing the blur is mapped, the texture coordinate calculation processing for expressing the blur is performed on the vertex (step S531). texture·
As the perspective processing, here, Q = 1 / w
(W is the depth from the screen), S = U ×
The calculation of Q, T = V × Q is performed. If the texture expressing the blur is not mapped, step S
Move to 533.

【0336】そして、例えば図2に示した三角形描画処
理部205及びピクセルカラー処理部209が駆動され
る(ステップS533)。上で述べたように三角形描画
処理部205は、三角形ポリゴンの各頂点のデータを補
間して、三角形ポリゴン内部の各画素におけるデータを
生成する。各頂点のデータは、マテリアルの色、スクリ
ーン座標値、及びステップS531を実施すればテクス
チャ座標値である。また、各画素におけるデータは、マ
テリアルの色及びステップS531を実施すればテクセ
ル・カラーである。但し、この時点でマテリアルの色を
無視して、各頂点に輪郭線の色を設定することも可能で
ある。またマテリアルの色を考慮して、輪郭線の色を設
定することも可能である。ピクセルカラー処理部209
は、三角形描画処理部205が生成する三角形ポリゴン
内部の各画素におけるデータを使用して、フレーム・バ
ッファ213に表示画像を書き込む。この際、Zバッフ
ァ211を使用して隠面消去を行う。
Then, for example, the triangle drawing processing unit 205 and the pixel color processing unit 209 shown in FIG. 2 are driven (step S533). As described above, the triangle drawing processing unit 205 interpolates the data of each vertex of the triangular polygon to generate the data of each pixel inside the triangular polygon. The data of each vertex is the color of the material, the screen coordinate value, and the texture coordinate value if step S531 is performed. Further, the data in each pixel is the color of the material and the texel color if step S531 is performed. However, it is possible to ignore the material color at this point and set the color of the contour line at each vertex. It is also possible to set the color of the contour line in consideration of the color of the material. Pixel color processing unit 209
Writes the display image in the frame buffer 213 using the data in each pixel inside the triangular polygon generated by the triangular drawing processing unit 205. At this time, the hidden surface is erased by using the Z buffer 211.

【0337】[立体モデル描画処理]図24に示された
実施の形態2における立体モデルの描画処理フローは実
施の形態4でも同じである。まず、初期設定が行われる
(ステップS603)。この初期設定では、立体モデル
に対応する明度範囲テーブル(例えば図5又は図18)
が取得される。また、立体モデルの描画用色データを取
得しておく。次に、一つの頂点についての頂点変換(拡
大・縮小・回転・平行移動・透視変換)及び光源計算が
行われる(ステップS635)。これは例えば演算処理
部103からの命令により幾何演算部207が実行す
る。立体モデルのデータは例えばCD−R131に格納
されている。
[Stereoscopic Model Drawing Process] The stereoscopic model drawing process flow in the second embodiment shown in FIG. 24 is the same in the fourth embodiment. First, initialization is performed (step S603). In this initial setting, the brightness range table corresponding to the stereo model (for example, FIG. 5 or 18)
Is obtained. Further, the color data for drawing the stereo model is acquired. Next, vertex conversion (enlargement / reduction / rotation / translation / perspective conversion) and light source calculation for one vertex are performed (step S635). This is executed by the geometric calculation unit 207 according to a command from the calculation processing unit 103, for example. The data of the stereo model is stored in the CD-R 131, for example.

【0338】拡大・縮小・回転・平行移動・透視変換
は、基本的には図8のステップS3において設定された
仮想空間内における状態に基づくものである。但し、輪
郭描画用モデルが立体モデルと同じ大きさである場合に
は、立体モデルのサイズを縮小することにより輪郭描画
用モデルが相対的に大きくされる場合もある。この場合
には、ステップS635において縮小変換が実施され
る。なお、立体モデルの中心に向かって各頂点をその法
線に沿って移動させると簡単に縮小できる。
The enlargement / reduction / rotation / translation / perspective transformation is basically based on the state in the virtual space set in step S3 of FIG. However, when the contour drawing model has the same size as the stereo model, the contour drawing model may be made relatively large by reducing the size of the stereo model. In this case, reduction conversion is performed in step S635. It should be noted that the size can be easily reduced by moving each vertex along the normal line toward the center of the three-dimensional model.

【0339】なお、実施の形態1で述べた、本発明の立
体モデル描画処理における光源計算の2つの手法は実施
の形態4でもそのまま適用することができる。
The two methods of light source calculation in the stereo model drawing processing of the present invention described in the first embodiment can be applied to the fourth embodiment as they are.

【0340】次に、当該頂点を含むポリゴンはおもて面
か否かが判断される(ステップS637)。この判断
は、三角形ポリゴンの場合この頂点とその前に処理され
た2つの頂点から構成される三角形ポリゴンがいずれの
方向を向いているかで実施される。この判断は輪郭描画
用モデルの描画処理で説明した方法を用いることができ
る。なお、実施の形態4ではこの段階において表裏判定
が行われるが、この段階より前に表裏判定が行われるよ
うにすることも可能である。
Next, it is determined whether or not the polygon including the vertex is the front surface (step S637). In the case of a triangular polygon, this judgment is performed depending on which direction the triangular polygon composed of this apex and the two apexes processed before is directed. For this determination, the method described in the drawing process of the contour drawing model can be used. In the fourth embodiment, the front / back determination is performed at this stage, but it is also possible to perform the front / back determination before this stage.

【0341】もし、当該頂点を含むポリゴンがうら面で
あった場合にはステップS635に戻る。当該頂点を含
むポリゴンがおもて面であった場合には、頂点変換及び
光源計算が行われた頂点における明度が計算される(ス
テップS639)。明度の計算ではYIQ変換が行われ
る。
If the polygon including the apex is the back surface, the process returns to step S635. If the polygon including the apex is the front surface, the brightness at the apex subjected to the apex conversion and the light source calculation is calculated (step S639). YIQ conversion is performed in the brightness calculation.

【0342】そして、頂点変換及び光源計算された頂点
を含むポリゴンの描画用色が、例えばメモリ105から
読み出される(ステップS641)。読み出される描画
用色のデータは予め計算されるわけであるが、この予め
計算する際の計算方法は、実施の形態1で説明した2つ
の方法のいずれでもよいし、又別の方法であってもよ
い。さらに、描画用色を一つ一つ定義していってもよ
い。実施の形態4では描画用色を予め用意しておくの
で、実施の形態3に比べて実行速度は速くなる。
Then, the drawing color of the polygon including the vertices subjected to the vertex conversion and the light source calculation is read from the memory 105, for example (step S641). The drawing color data to be read is calculated in advance, but the calculation method for this calculation may be either of the two methods described in the first embodiment, or another method. Good. Further, the drawing colors may be defined one by one. In the fourth embodiment, drawing colors are prepared in advance, so the execution speed is faster than in the third embodiment.

【0343】次に明度範囲テーブルの明度範囲が一つ選
択される(ステップS643)。なお本実施の形態では
図5に示した明度範囲テーブルを用いているが、図18
のような明度範囲テーブルを用いることもできる。この
ような明度範囲テーブルを使用する場合には上限及び下
限を含む明度範囲をランダムに選択し、設定することが
できる。但し図18は少数第2位まで有効なコンピュー
タの場合を示している。以下で説明する明度比較処理に
おいて各画素の明度と上限及び下限の2つの明度値との
比較が簡単に行えない場合には、明度範囲を例えば図1
8の上から順番に選択する。そしてこの場合下限値のみ
で処理していくことになる。
Next, one brightness range in the brightness range table is selected (step S643). In this embodiment, the lightness range table shown in FIG. 5 is used, but FIG.
It is also possible to use a brightness range table such as When such a brightness range table is used, a brightness range including an upper limit and a lower limit can be randomly selected and set. However, FIG. 18 shows a case where the computer is effective up to the second decimal place. In the lightness comparison process described below, when it is not easy to compare the lightness of each pixel with two lightness values of the upper limit and the lower limit, the lightness range is set to, for example, FIG.
Select from top 8 in order. In this case, only the lower limit value will be processed.

【0344】この後、このポリゴンの頂点における明度
が補間され、当該ポリゴン内部の各画素における明度
(ポリゴンにおける明度分布)が計算される。頂点の色
も補間されるが、3頂点共同じ描画用色なので補間して
も結果は同じである。そして、当該画素における明度
が、選択された明度範囲内であれば、当該選択された明
度範囲に対応する描画用色で当該画素が描画される(ス
テップS645)。明度の補間処理は例えば図2におけ
る三角形描画処理部205が実施する。各画素における
明度が、選択された明度範囲内であるかの比較処理は、
例えばピクセルカラー処理部209が実施する。このス
テップS643及びS645は、全ての明度範囲につい
て処理するまで繰り返される(ステップS647)。
Thereafter, the lightness at the vertex of this polygon is interpolated, and the lightness at each pixel inside the polygon (lightness distribution in the polygon) is calculated. The colors of the vertices are also interpolated, but the results are the same even if they are interpolated because all three vertices have the same drawing color. Then, if the brightness of the pixel is within the selected brightness range, the pixel is drawn with the drawing color corresponding to the selected brightness range (step S645). The brightness interpolation processing is executed by the triangle drawing processing unit 205 in FIG. 2, for example. The comparison process of whether the brightness of each pixel is within the selected brightness range is
For example, the pixel color processing unit 209 implements it. The steps S643 and S645 are repeated until processing is performed for all the brightness ranges (step S647).

【0345】例えばピクセルカラー処理部209が上限
及び下限の2つの明度値を取り扱うことができない場合
には、Zバッファ211を併用することにより同一の効
果を得ることができる。Zバッファ211は隠面消去に
使われるが、本実施の形態ではZバッファ211の併用
は明度の上限値と比較した場合と同様の効果を奏する。
For example, when the pixel color processing unit 209 cannot handle the two lightness values of the upper limit and the lower limit, the Z buffer 211 can be used together to obtain the same effect. The Z buffer 211 is used for hidden surface removal, but in the present embodiment, the combined use of the Z buffer 211 has the same effect as the case of comparing with the upper limit value of brightness.

【0346】なお、明度範囲テーブルの最も小さい下限
値の値が0.0でない場合もある。ポリゴン内で何も色
が付されていない部分を無くすため、図24ステップS
647の繰り返しにおいては、最後の繰り返しで下限値
を0.0にしてステップS645が実施される。
The smallest lower limit value in the brightness range table may not be 0.0. In order to eliminate the portion of the polygon that is not colored, step S in FIG.
In the iteration of 647, the lower limit value is set to 0.0 in the last iteration, and step S645 is executed.

【0347】以上ステップS635乃至S647まで
が、立体モデルの全ての頂点について処理するまで繰り
返され、結果として全てのポリゴンについて処理するま
で繰り返される(ステップS649)。
The above steps S635 to S647 are repeated until all the vertices of the stereo model are processed, and as a result, all the polygons are processed (step S649).

【0348】以上のような処理を実施すると、立体モデ
ルの全てのポリゴンが所定の段階の明度で塗り分けら
れ、立体モデルについてはセルアニメ調の画像を得るこ
とができるようになる。特に、実施の形態4は実施の形
態3より更に高速化されている。また、実施の形態4で
導入された輪郭描画用モデルは、立体モデルの後ろの面
のうち立体モデルに隠れない部分が描画されるので、そ
の部分が輪郭線としてレンダリングされる。実施の形態
4では、輪郭線の描画には、輪郭描画用モデルを導入し
輪郭描画用モデルの表裏判定を逆転するだけで通常レン
ダリング処理とほぼ同様の処理を行うことにより簡単に
輪郭線を描画できるようになる。
By carrying out the above-mentioned processing, all polygons of the stereo model are painted with the brightness of a predetermined level, and a cel animation-like image can be obtained for the stereo model. In particular, the fourth embodiment is faster than the third embodiment. Further, in the contour drawing model introduced in the fourth embodiment, a part of the surface behind the stereo model that is not hidden by the stereo model is drawn, and thus the part is rendered as a contour line. In the fourth embodiment, a contour drawing model is introduced to draw a contour line, and the contour drawing model is simply drawn by performing the same processing as the normal rendering processing only by reversing the front / back determination of the contour drawing model. become able to.

【0349】5.その他の実施の形態 (1)実施の形態1及び3においては、立体モデル描画
処理を表す図15でステップS605乃至S609の後
にポリゴンの描画用色を計算する処理がステップS61
1として実施されることになっているが、ステップS6
15で描画用色を使用するまでに計算されていれば問題
は無い。よって、ステップS611を、ステップS60
9又はS605の前に行っても、ステップS609及び
S605と並行して行っても、ステップS613の後に
行っても、ステップS613と並行して行っても良い。
5. Other Embodiments (1) In the first and third embodiments, the process of calculating the drawing color of a polygon is step S61 after steps S605 to S609 in FIG. 15 showing the stereo model drawing process.
It is supposed to be implemented as 1, but step S6
There is no problem if it is calculated before the drawing color is used in 15. Therefore, step S611 is replaced by step S60.
9 or S605, may be performed in parallel with steps S609 and S605, may be performed after step S613, or may be performed in parallel with step S613.

【0350】(2)実施の形態1及び3の立体モデル描
画処理を表す図15におけるステップS609では、Y
IQ変換で光源計算後のポリゴンの頂点の明度Yが計算
される。YIQ変換の結果であるI及びQは使用しない
ので計算しない方が高速であるが、既にYIQ変換を行
うルーチン等が存在している場合には、それを用いてI
及びQを計算しても良い。
(2) In step S609 in FIG. 15, which represents the stereo model drawing processing of the first and third embodiments, Y is selected.
The lightness Y of the vertex of the polygon after the light source calculation is calculated by IQ conversion. It is faster to not calculate because I and Q which are the results of YIQ conversion are not used. However, if a routine or the like for performing YIQ conversion already exists, I and Q are used.
And Q may be calculated.

【0351】これについては実施の形態2及び4でも同
様である。
The same applies to the second and fourth embodiments.

【0352】(3)実施の形態1及び3の立体モデル描
画処理を表す図6におけるステップS615では、ポリ
ゴンの頂点のデータが補間されてポリゴン内部の画素の
データが生成される。この処理は、一度行えばステップ
S617による繰り返しで異なる明度範囲を選択・設定
しても変わらないので、結果を保存しておき、使用する
ようにしても良い。
(3) In step S615 in FIG. 6, which represents the stereo model drawing processing of the first and third embodiments, the data of the vertices of the polygon are interpolated to generate the data of the pixels inside the polygon. Since this processing does not change even if different lightness ranges are selected and set by repeating step S617 once performed, the result may be stored and used.

【0353】これについては実施の形態2及び4でも同
様である。
The same applies to the second and fourth embodiments.

【0354】(4)実施の形態1の立体モデル描画処理
を示す図15におけるステップS605では、透視変換
を行うと共に光源計算を行っているが、透視変換はステ
ップS615までに行えばよい。但し、ステップS61
7によるループの外に出したほうが、何回も透視変換し
なくても済む。よって、ステップS605のタイミング
で実行すれば計算量を減らすことができる。
(4) In step S605 in FIG. 15 showing the stereo model drawing processing of the first embodiment, perspective transformation and light source calculation are performed, but perspective transformation may be performed up to step S615. However, step S61
Putting it outside the loop of 7 eliminates the need for perspective transformation many times. Therefore, if it is executed at the timing of step S605, the calculation amount can be reduced.

【0355】これについては実施の形態2及び4でも同
様である。
The same applies to the second and fourth embodiments.

【0356】(5)実施の形態1乃至4では立体モデル
及び輪郭描画用モデルが複数の三角形ポリゴンで構成さ
れているが、四角形以上の多角形ポリゴンを含む複数の
ポリゴンで構成されるとしてもよい。また、両モデルが
曲面を含む複数の面で構成され、各面が1又は複数のポ
リゴンで近似されて処理されるとしてもよい。この場
合、実施の形態1及び2における輪郭描画用モデルの各
ポリゴンの表裏反転は、輪郭描画用モデルの各面の表裏
反転により実施されるとしてもよい。当該各面は描画さ
れるまでに1又は複数のポリゴンで近似されるので、当
該各面の表裏が反転されれば結果的に各ポリゴンの表裏
が反転される。
(5) In the first to fourth embodiments, the stereo model and the contour drawing model are composed of a plurality of triangular polygons, but they may be composed of a plurality of polygons including polygon polygons of quadrangle or more. . Further, both models may be composed of a plurality of surfaces including curved surfaces, and each surface may be processed by being approximated by one or a plurality of polygons. In this case, the inversion of each polygon of the contour drawing model in Embodiments 1 and 2 may be performed by the inversion of each surface of the contour drawing model. Since each surface is approximated by one or a plurality of polygons before being drawn, if the front and back of each surface are reversed, the front and back of each polygon will be reversed.

【0357】(6)図4および図26では、輪郭描画用
モデルの面と立体モデルの面が一対一になっているが、
輪郭描画用モデルの面の数を減らすことも可能である。
面の数が減れば、処理が高速化されるためである。但
し、輪郭描画用モデルの面には立体モデル中に対応する
面が存在する。
(6) In FIG. 4 and FIG. 26, the surface of the contour drawing model and the surface of the stereo model are one-to-one.
It is also possible to reduce the number of faces of the contour drawing model.
This is because if the number of faces is reduced, the processing speed is increased. However, the surface of the contour drawing model has a surface corresponding to that of the stereo model.

【0358】(7)図8に示した処理フローのステップ
S4とステップS6は順番を入れ替えることが可能であ
る。
(7) The order of steps S4 and S6 of the processing flow shown in FIG. 8 can be interchanged.

【0359】(8)使用するハードウエアの変更 上で述べた実施の形態では、立体モデル及び輪郭描画用
モデル描画処理の一部の処理を、グラフィックス処理部
111が実行するような実施の形態を開示したが、立体
モデル及び輪郭描画用モデル描画処理全体をグラフィッ
クス処理部111が行っても、演算処理部103が実行
するようにしても良い。
(8) Change of Hardware Used In the embodiment described above, the graphics processing unit 111 executes a part of the stereo model and contour drawing model drawing processing. However, the graphics processing unit 111 or the arithmetic processing unit 103 may perform the entire stereo model and contour drawing model drawing process.

【0360】また図1は一例であって、様々な変更が可
能である。例えば、ゲーム装置ならば、インターフェー
ス部117にデータを保存するためのメモリカードの読
み書きインターフェースを備えるようにすることも考え
られる。また、通信インターフェース115を備えるか
否かは任意である。本発明は直接サウンド処理には関係
しないので、サウンド処理部109を備えている必要は
無い。
Further, FIG. 1 is an example, and various changes can be made. For example, in the case of a game device, the interface unit 117 may be provided with a memory card read / write interface for storing data. Further, whether or not the communication interface 115 is provided is arbitrary. Since the present invention is not directly related to sound processing, it is not necessary to include the sound processing unit 109.

【0361】また、CD−Rは記録媒体の一例であっ
て、RAMのような内部メモリ、フロッピーディスク、
磁気ディスク、DVD−RAM等の他の記録媒体であっ
てもよい。その場合にはCD−Rドライブ113を、対
応する媒体で読み書き可能なドライブにする必要があ
る。更に本発明は記録媒体に書き込むまでの処理と図8
に示された処理とが独立しており、それぞれを互いに異
なるコンピュータで動作させることが可能である。図8
に示された処理では記録媒体からの読み取りが可能であ
ればよいので、図8に示された処理を行うコンピュータ
は、媒体に格納されたプログラム及びデータの読み取り
のみが可能なドライブを備えていればよい。すなわち記
録媒体としては更に、ROMのような内部メモリ、CD
−ROM、DVD−ROM、メモリカートリッジ等の主
に読み取り専用の記録媒体でもよい。その場合にはCD
−Rドライブ113を、対応する媒体を読み取り可能な
ドライブにする必要がある。
The CD-R is an example of a recording medium and includes an internal memory such as RAM, a floppy disk,
It may be another recording medium such as a magnetic disk or a DVD-RAM. In that case, the CD-R drive 113 needs to be a readable / writable drive on a corresponding medium. Further, according to the present invention, the process up to writing to the recording medium and FIG.
The processing shown in 1) is independent, and each can be operated by different computers. Figure 8
The computer shown in FIG. 8 may be equipped with a drive that can only read the programs and data stored in the medium, because the process shown in FIG. Good. That is, the recording medium further includes an internal memory such as a ROM and a CD.
A read-only recording medium such as -ROM, DVD-ROM, and memory cartridge may be used. In that case CD
-R drive 113 must be a drive that can read the corresponding media.

【0362】さらに、以上は本発明をコンピュータ・プ
ログラムにより実装した場合であるが、コンピュータ・
プログラムと電子回路などの専用の装置の組み合せ、又
は電子回路などの専用の装置のみによっても実装するこ
とは可能である。その際、図8、図9、図11及び図1
5、図8、図9、図15及び図24、図8、図28、図
29、及び図15、又は図8、図28、図29及び図2
4の各ステップに表される機能毎に装置を構成してもよ
いし、それらの一部又はそれらの組み合せに毎に装置を
構成することも考えられる。
Further, the case where the present invention is implemented by a computer program has been described above.
It is also possible to mount the program and a dedicated device such as an electronic circuit in combination, or only a dedicated device such as an electronic circuit. At that time, FIG. 8, FIG. 9, FIG.
5, FIG. 8, FIG. 9, FIG. 15 and FIG. 24, FIG. 8, FIG. 28, FIG. 29 and FIG.
The device may be configured for each function shown in each step of step 4, or the device may be configured for each part or a combination thereof.

【0363】以上、本発明を実施の形態に基づいて具体
的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可
能である。例えば、上記実施の形態では、通常のコンピ
ュータをプラットホームとして本発明を実現した場合に
ついて述べたが、本発明は家庭用ゲーム機、アーケード
ゲーム機などをプラットホームとして実現しても良い。
場合によっては、携帯情報端末、カーナビゲーション・
システム等をプラットホームにして実現することも考え
られる。
Although the present invention has been specifically described based on the embodiments above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments and can be appropriately modified without departing from the gist thereof. For example, in the above embodiment, the case where the present invention is realized by using a normal computer as a platform has been described, but the present invention may be realized by using a home game machine, an arcade game machine, or the like as a platform.
In some cases, personal digital assistants, car navigation
It may be possible to implement the system as a platform.

【0364】また、本発明を実現するためのプログラム
やデータは、コンピュータやゲーム機に対して着脱可能
なCD−R等の記録媒体により提供される形態に限定さ
れない。すなわち、本発明を実現するためのプログラム
やデータは、図1に示す通信インターフェース115に
より、通信回線141を介して接続されたネットワーク
151上の他の機器側のメモリに上記プログラムやデー
タを記録し、このプログラムやデータを通信回線141
を介して必要に応じて順次メモリ105に格納して使用
する形態であってもよい。
The programs and data for implementing the present invention are not limited to the form provided by a recording medium such as a CD-R that can be attached to and detached from a computer or a game machine. That is, as the programs and data for implementing the present invention, the programs and data are recorded in the memory of another device on the network 151 connected through the communication line 141 by the communication interface 115 shown in FIG. , This program and data communication line 141
Alternatively, it may be stored in the memory 105 and used in sequence as required.

【0365】[表示例]図32に、本発明を使用しない
場合、すなわちポリゴン内の各画素の色をポリゴンの頂
点の色で補間した場合の画像の一表示例を示す。例えば
画像中央部の人物の顔の耳辺りから人物の顔向かって右
側にかけて、明度が自然に変化していく様子がわかる。
一方、図33に、明度範囲(しきい値)が2つ定義され
た明度範囲テーブルを使用し且つ本発明のアルゴリズム
にて描画した場合の画像の一表示例を示す。図33で使
用されている明度範囲テーブルを図34に示す。ここで
はしきい値0.3125に対して基準明度0.75、し
きい値0に対して基準明度0.60と二段階に設定され
ている。図33は図32と異なり、画像中央部の人物の
顔の耳辺りから人物の顔向かって右側にかけて、2段階
の明度で塗り分けられていることがわかる。さらに、髪
の毛や体、鞄などの輪郭線も描画されている事がわか
る。
[Display Example] FIG. 32 shows a display example of an image when the present invention is not used, that is, when the color of each pixel in the polygon is interpolated by the color of the vertex of the polygon. For example, it can be seen that the brightness naturally changes from the ear area of the face of the person in the center of the image to the right side of the person's face.
On the other hand, FIG. 33 shows a display example of an image when the brightness range table in which two brightness ranges (threshold values) are defined is used and drawn by the algorithm of the present invention. The brightness range table used in FIG. 33 is shown in FIG. Here, the reference brightness is set to 0.75 with respect to the threshold value 0.3125, and the reference brightness is set to 0.60 with respect to the threshold value 0. It can be seen that, unlike FIG. 32, FIG. 33 is colored in two levels of brightness from the ear area of the person's face in the center of the image to the right side of the person's face. Furthermore, you can see that the contour lines of hair, body and bag are also drawn.

【0366】本発明のアルゴリズムを使用することによ
り、輪郭線の描かれたセルアニメ調の画像を簡単な処理
にて得ることができる。本発明では、輪郭描画用モデル
を導入したり、フレーム・バッファへの書き込みの際に
明度を格納するα値と明度範囲を比較して所定の描画用
色の書き込み可否を判断するという処理を余分に行うだ
けなので、従来技術により図32のような画像を生成し
たり、本発明のアルゴリズムで図33のような画像を生
成したりすることを簡単に切り替えられる。また、セル
アニメーションを人間の手で描く場合には、例えばキャ
ラクタの様々な状態の画像を作成するには大きな手数が
かかる。また、セルアニメ調のゲームキャラクタが表示
されるゲームにおいても、同様の理由によりあまり多く
の角度からのキャラクタの画像を作成できない。しか
し、本発明を用いれば容易に多数の状態におけるセルア
ニメ調の画像を得ることができ、その手数を大幅に減少
させることができる。
By using the algorithm of the present invention, it is possible to obtain a cell animation-like image with a contour drawn by a simple process. In the present invention, the process of introducing a contour drawing model and comparing the α value storing the lightness with the lightness range when writing to the frame buffer and determining whether or not the predetermined drawing color can be written is unnecessary. Since it is only performed in step 1, it is possible to easily switch the generation of the image as shown in FIG. 32 by the conventional technique and the generation of the image as shown in FIG. In addition, when the cel animation is drawn by a human hand, it takes a lot of work to create images of various states of the character, for example. Also, in a game in which cel animation-style game characters are displayed, it is not possible to create images of characters from many angles for the same reason. However, by using the present invention, it is possible to easily obtain cel animation-like images in a large number of states, and the number of steps can be greatly reduced.

【0367】[0367]

【発明の効果】以上本発明によれば、明度のレベルに割
り当てられた代表的な明度に基づいて定められた色で仮
想空間に配置された立体モデルを描画すると共に、当該
立体モデルに基づいて生成され且つ当該立体モデルを包
含する輪郭描画用モデルの内側を所定の配色で描画す
る。これにより、輪郭線が描画される立体モデルに所定
の彩色を施し、立体モデルのセルアニメ調の画像を描画
できるようにするレンダリング方法及び装置並びにレン
ダリング・プログラムを格納したコンピュータ読み取り
可能な記録媒体を提供することができた。
As described above, according to the present invention, a three-dimensional model arranged in a virtual space is drawn with a color determined based on a typical lightness assigned to a lightness level, and based on the three-dimensional model. The inside of the contour drawing model that is generated and includes the stereo model is drawn with a predetermined color scheme. As a result, a rendering method and device for rendering a stereoscopic image of a stereo model by drawing a predetermined color on the stereo model on which the contour line is drawn, and a computer-readable recording medium storing a rendering program are provided. Could be provided.

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

【図1】本発明に係るプログラムを実行するコンピュー
タの一例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a computer that executes a program according to the present invention.

【図2】図1におけるグラフィックス処理部の一例を示
すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of a graphics processing unit in FIG.

【図3】実施の形態1の機能ブロック図である。FIG. 3 is a functional block diagram of the first embodiment.

【図4】実施の形態1及び2におけるカメラ、立体モデ
ル、及び輪郭描画用モデルの位置関係を説明するための
模式図である。立体モデル及び輪郭描画用モデルのおも
て面が向いている方向を矢印で示している。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a positional relationship between a camera, a stereo model, and a contour drawing model in the first and second embodiments. The direction in which the front surfaces of the stereo model and the contour drawing model face is indicated by an arrow.

【図5】明度範囲テーブルの一例を示す表である。FIG. 5 is a table showing an example of a brightness range table.

【図6】実施の形態1及び2における輪郭描画用モデル
生成処理のフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart of contour drawing model generation processing according to the first and second embodiments.

【図7】CD−R131に書き込まれたデータの例を示
した模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of data written in a CD-R 131.

【図8】本発明全体の処理を示すフローチャートであ
る。
FIG. 8 is a flowchart showing the overall processing of the present invention.

【図9】実施の形態1及び2の輪郭描画用モデル取得処
理のフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart of contour drawing model acquisition processing according to the first and second embodiments.

【図10】かすれ表現をするためのテクスチャの一例で
ある。
FIG. 10 is an example of a texture for expressing blur.

【図11】実施の形態1及び2の輪郭描画用モデル描画
処理のフローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart of contour drawing model drawing processing according to the first and second embodiments.

【図12】三角形ポリゴンの表裏判定を説明するための
模式図である。
FIG. 12 is a schematic diagram for explaining front / back determination of a triangular polygon.

【図13】表裏を判定する方法を説明するための模式図
である。
FIG. 13 is a schematic diagram for explaining a method for determining the front and back sides.

【図14】実施の形態1及び2における三角形ポリゴン
の表裏判定を説明するための模式図である。
FIG. 14 is a schematic diagram for explaining front / back determination of triangular polygons in the first and second embodiments.

【図15】実施の形態1及び3における立体モデル描画
処理のフローチャートである。
FIG. 15 is a flowchart of a stereo model drawing process according to the first and third embodiments.

【図16】ポリゴンモデルのデータ構造を示す模式図で
ある。(a)は立体モデル全体のデータ構造を示し、
(b)は透視変換前の三角形ポリゴンのデータ構造を示
し、(c)は頂点データ・テーブルのデータ構造を示し
ている。
FIG. 16 is a schematic diagram showing a data structure of a polygon model. (A) shows the data structure of the entire stereo model,
(B) shows the data structure of the triangular polygon before perspective transformation, and (c) shows the data structure of the vertex data table.

【図17】図16(b)に対応する透視変換後の三角形
ポリゴンのデータ構造を示す。
FIG. 17 shows a data structure of a triangular polygon after perspective transformation corresponding to FIG.

【図18】明度範囲テーブルの一例を示す表である。FIG. 18 is a table showing an example of a brightness range table.

【図19】本発明のアルゴリズムにより三角形ポリゴン
を描画した場合において、処理の各段階を説明するため
の画像の一例である。(a)はしきい値0.75が設定
された場合に描画される領域を示しており、(b)は実
施の形態1においてZバッファを使用しない場合にしき
い値0.5が設定された場合に描画される範囲を示して
おり、(c)は実施の形態1においてZバッファを使用
した場合にしきい値0.5が設定された場合に描画され
る範囲を示している。
FIG. 19 is an example of an image for explaining each step of processing when a triangular polygon is drawn by the algorithm of the present invention. (A) shows an area to be drawn when a threshold value of 0.75 is set, and (b) shows a threshold value of 0.5 when the Z buffer is not used in the first embodiment. FIG. 6C shows a range to be drawn in this case, and FIG. 7C shows a range to be drawn when the threshold value 0.5 is set when the Z buffer is used in the first embodiment.

【図20】本発明のアルゴリズムにより三角形ポリゴン
を描画した場合の画像の一例である。
FIG. 20 is an example of an image when a triangular polygon is drawn by the algorithm of the present invention.

【図21】従来技術により三角形ポリゴンを描画した場
合における画像の一例である。
FIG. 21 is an example of an image when a triangular polygon is drawn by a conventional technique.

【図22】実施の形態2の機能ブロック図である。FIG. 22 is a functional block diagram of the second embodiment.

【図23】実施の形態2及び4で使用される三角形ポリ
ゴンのデータ構造の模式図である。図16(b)に対応
するものである。
FIG. 23 is a schematic diagram of a data structure of a triangular polygon used in the second and fourth embodiments. This corresponds to FIG. 16 (b).

【図24】実施の形態2及び4における立体モデル描画
処理のフローチャートである。
FIG. 24 is a flowchart of a stereo model drawing process according to the second and fourth embodiments.

【図25】実施の形態3の機能ブロック図である。FIG. 25 is a functional block diagram of the third embodiment.

【図26】実施の形態3及び4におけるカメラ、立体モ
デル、及び輪郭描画用モデルの位置関係を説明するため
の模式図である。立体モデル及び輪郭描画用モデルのお
もて面が向いている方向を矢印で示している。
FIG. 26 is a schematic diagram for explaining the positional relationship between the camera, the stereo model, and the contour drawing model in the third and fourth embodiments. The direction in which the front surfaces of the stereo model and the contour drawing model face is indicated by an arrow.

【図27】実施の形態3及び4における輪郭描画用モデ
ル生成処理のフローチャートである。
FIG. 27 is a flowchart of contour drawing model generation processing in the third and fourth embodiments.

【図28】実施の形態3及び4における輪郭描画用モデ
ル取得処理のフローチャートである。
FIG. 28 is a flowchart of contour drawing model acquisition processing according to the third and fourth embodiments.

【図29】実施の形態3及び4における輪郭描画用モデ
ル描画処理のフローチャートである。
FIG. 29 is a flowchart of contour drawing model drawing processing according to the third and fourth embodiments.

【図30】実施の形態3及び4における三角形ポリゴン
の表裏判定を説明するための模式図である。
FIG. 30 is a schematic diagram for explaining front / back determination of triangular polygons according to the third and fourth embodiments.

【図31】実施の形態4の機能ブロック図である。FIG. 31 is a functional block diagram of the fourth embodiment.

【図32】従来技術によりレンダリングした画像の一表
示例である。
FIG. 32 is a display example of an image rendered by a conventional technique.

【図33】本発明を用いてレンダリングした画像の一表
示例である。
FIG. 33 is a display example of an image rendered using the present invention.

【図34】図33のレンダリングにおいて使用された明
度範囲テーブルの一例を示す表である。
34 is a table showing an example of a brightness range table used in the rendering of FIG. 33. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1000 コンピュータ 101 コンピュータ本体
103 演算処理部 105 メモリ 107 HDD 109 サウン
ド処理部 111 グラフィックス処理部 113 CD−Rド
ライブ 115 通信インターフェース 117 インターフ
ェース部 119 内部バス 121 表示装置 125 サ
ウンド出力装置 131 CD−R 141 通信媒体 151 ネ
ットワーク 161 入力装置 201 バス制御部 205 三角形描画処理部
207 幾何演算部 209 ピクセルカラー処理部 211 Zバッファ 213 フレーム・バッファ 300,700 輪郭描画用モデル取得部 305,705 輪郭描画用モデル配置用マトリックス
設定部 310,710 輪郭描画用モデル処理部 315,715 かすれ表現テクスチャ・マッピング部 330,430,730,830 ピクセル処理部 333,433,733,833 明度比較部 337,437,737,837 隠面消去処理部 360,460 頂点変換及び光源計算部 365,465 明度計算部 370 描画用色計
算部 375,475 明度範囲テーブル 380,480
明度範囲設定部 470 描画用色格納部 350,450,750,850 輪郭描画用モデル描
画部 390,490,790,890 立体モデル描画部
1000 computer 101 computer main body 103 arithmetic processing unit 105 memory 107 HDD 109 sound processing unit 111 graphics processing unit 113 CD-R drive 115 communication interface 117 interface unit 119 internal bus 121 display device 125 sound output device 131 CD-R 141 communication medium 151 network 161 input device 201 bus control unit 205 triangle drawing processing unit
207 Geometric calculation unit 209 Pixel color processing unit 211 Z buffer 213 Frame buffer 300, 700 Contour drawing model acquisition unit 305, 705 Contour drawing model placement matrix setting unit 310, 710 Contour drawing model processing unit 315, 715 Expression texture mapping unit 330, 430, 730, 830 Pixel processing unit 333, 433, 733, 833 Brightness comparison unit 337, 437, 737, 837 Hidden surface removal processing unit 360, 460 Vertex conversion and light source calculation unit 365, 465 Brightness Calculation unit 370 Drawing color calculation unit 375, 475 Lightness range table 380, 480
Brightness range setting unit 470 Drawing color storage units 350, 450, 750, 850 Contour drawing model drawing units 390, 490, 790, 890 Stereo model drawing unit

フロントページの続き (56)参考文献 特開2001−84394(JP,A) 特開2001−79261(JP,A) 特開2001−70634(JP,A) 特開2000−251094(JP,A) 特開2000−172880(JP,A) 金子満,3次元CG画像のふちどり線 発生アルゴリズムについて,1994年電子 情報通信学会秋季大会,日本,電子情報 通信学会,1994年 9月 5日,No. 6,245 金子満,ノンフォトリアリスティック アニメーションの生成,情報処理学会研 究報告(グラフィックスとCAD 76− 4),日本,情報処理学会,1995年 8 月17日,Vol.95,No.78,23−30 中島正之,アニメとコンピュータ,情 報処理,日本,情報処理学会,1998年 7月15日,Vol.39 No.7,613 −620 ノンフォトリアル・レンダリングの世 界,日経CG,日本,日経BP,1998年 5月 8日,No.140,110−149 Stefan Schlechtwe gl et al,Surfaces to Lines: Renderin g Rich Line Drawin gs,Proceedings of WSCG’98,The Sixth I nternational Confe rence in Central E urope on Computer Graphics an,Centra l Europe on Comput er Graphics and Vi sualizat,1998年 2月 9 日,vol.2,356−361 R.Raskar,Image Pr ecision Silhouette Edges,Proceedings ofthe 1999 symposiu m on Interactive 3 D graphics,米国,ACM SIGGRAPH,1999年 4月26日, 135−140,URL,http://ww w.cs.unc.edu/ ̄rask ar/NPR/sil−i3d99.pd f 金子 勇,AnimeBody,平成 14年10月30日現在,URL,http: //homepagel.nifty. com/kaneko/anibod y.htm Craig W.Reynolds, Stylized Depiction in Computer Graph ics,平成14年10月30日現在,UR L,http://www.red3 d.com/cwr/npr/ (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06T 15/00 G06T 15/50 200 G06T 15/70 JICSTファイル(JOIS)Continuation of the front page (56) Reference JP 2001-84394 (JP, A) JP 2001-79261 (JP, A) JP 2001-70634 (JP, A) JP 2000-251094 (JP, A) Kai 2000-172880 (JP, A) Mitsuru Kaneko, Algorithm for generating border lines of 3D CG images, 1994 Autumn Meeting of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, Japan, The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, September 5, 1994, No. 6, 245 Mitsuru Kaneko, Non-photorealistic animation generation, IPSJ research report (Graphics and CAD 76-4), Japan, IPSJ, August 17, 1995, Vol. 95, No. 78,23-30 Masayuki Nakajima, Animation and Computer, Information Processing, Japan, Information Processing Society of Japan, July 15, 1998, Vol. 39 No. 7,613-620 The world of non-photoreal rendering, Nikkei CG, Japan, Nikkei BP, May 8, 1998, No. 140,110-149 Stefan Schlechtwe gl et al, Surfaces to Lines: Renderin g Rich Line Drawin gs, Proceedings of WSCG'98, The Sixth I nternational Confe rence in Central E urope on Computer Graphics an, Centra l Europe on Comput er Graphics and Vi sulizat, February 9, 1998, vol. 2,356-361 R.I. Raskar, Image Precision Silhouette Edges, Proceedings of the 1999 symposium on Interactive 3D graphics, USA, ACM SIGGRAPH, April 26, 1999, w / wp, 135-140, 135-140. cs. unc. edu /  ̄rask ar / NPR / sil-i3d99. pdf f Kaneko Isamu, AnimBody, as of October 30, 2002, URL, http: // homepage. nifty.com/kaneko/anibody. htm Craig W. Reynolds, Stylized Deposition in Computer Graphics, as of October 30, 2002, UR L, http: // www. red3 d. com / cwr / npr / (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G06T 15/00 G06T 15/50 200 G06T 15/70 JISST file (JOIS)

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】仮想空間内に配置され且つ表現する物体の
外側を表とする複数のポリゴンで構成された立体モデル
をレンダリングするレンダリング方法であって、 前記立体モデルに対応し且つ前記立体モデルの各ポリゴ
ンに対応するポリゴンの表裏が反転された輪郭描画用モ
デルを取得し、記憶装置に格納する第1ステップと、 前記立体モデルを包含する位置に前記輪郭描画用モデル
を配置する第2ステップと、 前記輪郭描画用モデルのうち所定の視点位置に対して表
を向けているポリゴンのみを予め定められた配色で描画
して記憶装置に格納する第3ステップと、 明度が一定の範囲でレベル分けされ且つ各レベルに代表
的な明度が割り当てられており、前記立体モデルが描画
されるべき領域の明度分布である第1の明度分布を明度
のレベル毎に割り当てられた前記代表的な明度に置き換
えた第2の明度分布と、前記立体モデルに予め設定され
た色とに基づいて色分布を生成し、前記色分布で前記立
体モデルを描画して記憶装置に格納する第4ステップ
と、 を含むことを特徴とするレンダリング方法。
1. A rendering method for rendering a stereo model, which is arranged in a virtual space and is composed of a plurality of polygons that represent the outside of an object to be represented, said rendering method corresponding to said stereo model and of said stereo model. A first step of acquiring a contour drawing model in which the front and back of polygons corresponding to each polygon are reversed and storing it in a storage device, and a second step of arranging the contour drawing model at a position including the stereo model. Of the contour drawing model, a third step of drawing only polygons facing the predetermined viewpoint position with a predetermined color scheme and storing them in a storage device, and a level division within a certain range of brightness And a representative lightness is assigned to each level, and the first lightness distribution, which is the lightness distribution of the region where the stereo model is to be drawn, is set to the lightness level. A color distribution is generated based on a second lightness distribution replaced with the representative lightness assigned to each and a color preset in the three-dimensional model, and the three-dimensional model is drawn with the color distribution. A fourth step of storing in a storage device, and a rendering method comprising:
【請求項2】仮想空間内に配置され且つ表現する物体の
外側を表とする複数のポリゴンで構成された立体モデル
をレンダリングするレンダリング方法であって、 前記立体モデルに対応する輪郭描画用モデルを取得し、
記憶装置に格納する第1ステップと、 前記立体モデルを包含する位置に前記輪郭描画用モデル
を配置する第2ステップと、 前記輪郭描画用モデルのうち所定の視点位置に対して裏
を向けているポリゴンのみを予め定められた配色で描画
して記憶装置に格納する第3ステップと、 明度が一定の範囲でレベル分けされ且つ各レベルに代表
的な明度が割り当てられており、前記立体モデルが描画
されるべき領域の明度分布である第1の明度分布を明度
のレベル毎に割り当てられた前記代表的な明度に置き換
えた第2の明度分布と、前記立体モデルに予め設定され
た色とに基づいて色分布を生成し、前記色分布で前記立
体モデルを描画して記憶装置に格納する第4ステップ
と、 を含むことを特徴とするレンダリング方法。
2. A rendering method for rendering a stereo model, which is arranged in a virtual space and is composed of a plurality of polygons that represent the outside of an object to be represented, wherein a contour drawing model corresponding to the stereo model is used. Acquired,
A first step of storing in a storage device; a second step of arranging the contour drawing model at a position including the stereo model; and a back side facing a predetermined viewpoint position of the contour drawing model. The third step of drawing only the polygons in a predetermined color scheme and storing in the storage device, and the brightness is divided into levels within a certain range, and typical brightness is assigned to each level, and the three-dimensional model is drawn. Based on a second lightness distribution obtained by replacing the first lightness distribution, which is the lightness distribution of the region to be processed, with the representative lightness assigned to each lightness level, and a color preset in the stereo model. A fourth step of generating a color distribution by using the color distribution, drawing the three-dimensional model with the color distribution, and storing the three-dimensional model in a storage device.
【請求項3】前記第3ステップが、 明度又は透明度の変化を含む図柄を有するテクスチャを
マッピングするステップを含むことを特徴とする請求項
1又は2記載のレンダリング方法。
3. The rendering method according to claim 1, wherein the third step includes a step of mapping a texture having a pattern including a change in brightness or transparency.
【請求項4】仮想空間内に配置され且つ表現する物体の
外側を表とする複数のポリゴンで構成された立体モデル
をレンダリングするプログラムを格納した、コンピュー
タ読み取り可能な記録媒体であって、 前記プログラムは、前記コンピュータに、 前記立体モデルに対応し且つ前記立体モデルの各ポリゴ
ンに対応するポリゴンの表裏が反転された輪郭描画用モ
デルを取得し、記憶装置に格納する第1ステップと、 前記立体モデルを包含する位置に前記輪郭描画用モデル
を配置する第2ステップと、 前記輪郭描画用モデルのうち所定の視点位置に対して表
を向けているポリゴンのみを予め定められた配色で描画
して記憶装置に格納する第3ステップと、 明度が一定の範囲でレベル分けされ且つ各レベルに代表
的な明度が割り当てられており、前記立体モデルが描画
されるべき領域の明度分布である第1の明度分布を明度
のレベル毎に割り当てられた前記代表的な明度に置き換
えた第2の明度分布と、前記立体モデルに予め設定され
た色とに基づいて色分布を生成し、前記色分布で前記立
体モデルを描画して記憶装置に格納する第4ステップ
と、 を実行させるためのプログラムであることを特徴とす
る、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
4. A computer-readable recording medium that stores a program for rendering a stereoscopic model that is arranged in a virtual space and is composed of a plurality of polygons that represent the outside of an object to be represented. A first step of acquiring, in the computer, a contour drawing model corresponding to the stereo model and having polygons corresponding to the polygons of the stereo model, the front and back sides of which are reversed, and storing the model in a storage device; And a second step of arranging the contour drawing model at a position including a line, and drawing and storing only a polygon of the contour drawing model facing a predetermined viewpoint position in a predetermined color scheme. The third step of storing in the device is that the brightness is divided into levels within a certain range, and a typical brightness is assigned to each level. A second lightness distribution obtained by replacing the first lightness distribution, which is the lightness distribution of the area where the three-dimensional model is to be drawn, with the representative lightness assigned to each lightness level, and preset in the three-dimensional model. A computer-readable program for executing a fourth step of generating a color distribution based on the colors and drawing the three-dimensional model with the color distribution and storing the same in a storage device. Recording medium.
【請求項5】仮想空間内に配置され且つ表現する物体の
外側を表とする複数のポリゴンで構成された立体モデル
をレンダリングするプログラムを格納した、コンピュー
タ読み取り可能な記録媒体であって、 前記プログラムは、前記コンピュータに、 前記立体モデルに対応する輪郭描画用モデルを取得し、
記憶装置に格納する第1ステップと、 前記立体モデルを包含する位置に前記輪郭描画用モデル
を配置する第2ステップと、 前記輪郭描画用モデルのうち所定の視点位置に対して裏
を向けているポリゴンのみを予め定められた配色で描画
して記憶装置に格納する第3ステップと、 明度が一定の範囲でレベル分けされ且つ各レベルに代表
的な明度が割り当てられており、前記立体モデルが描画
されるべき領域の明度分布である第1の明度分布を明度
のレベル毎に割り当てられた前記代表的な明度に置き換
えた第2の明度分布と、前記立体モデルに予め設定され
た色とに基づいて色分布を生成し、前記色分布で前記立
体モデルを描画して記憶装置に格納する第4ステップ
と、 を実行させるためのプログラムであることを特徴とす
る、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
5. A computer-readable recording medium that stores a program for rendering a stereoscopic model that is arranged in a virtual space and is composed of a plurality of polygons that represent the outside of an object to be represented. Acquires a contour drawing model corresponding to the stereo model in the computer,
A first step of storing in a storage device; a second step of arranging the contour drawing model at a position including the stereo model; and a back side facing a predetermined viewpoint position of the contour drawing model. The third step of drawing only the polygons in a predetermined color scheme and storing in the storage device, and the brightness is divided into levels within a certain range, and typical brightness is assigned to each level, and the three-dimensional model is drawn. Based on a second lightness distribution obtained by replacing the first lightness distribution, which is the lightness distribution of the region to be processed, with the representative lightness assigned to each lightness level, and a color preset in the stereo model. A fourth step of generating a color distribution by drawing the three-dimensional model with the color distribution and storing it in a storage device. A readable recording medium.
【請求項6】前記第3ステップが、 明度又は透明度の変化を含む図柄を有するテクスチャを
マッピングするステップを含むことを特徴とする請求項
4又は5記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
6. The computer-readable recording medium according to claim 4, wherein the third step includes a step of mapping a texture having a pattern including a change in brightness or transparency.
【請求項7】仮想空間内に配置され且つ表現する物体の
外側を表とする複数のポリゴンで構成された立体モデル
をレンダリングするレンダリング装置であって、 前記立体モデルに対応し且つ前記立体モデルの各ポリゴ
ンに対応するポリゴンの表裏が反転された輪郭描画用モ
デルを取得する手段と、 前記立体モデルを包含する位置に前記輪郭描画用モデル
を配置する手段と、 前記輪郭描画用モデルのうち所定の視点位置に対して表
を向けているポリゴンのみを予め定められた配色で描画
する手段と、 明度が一定の範囲でレベル分けされ且つ各レベルに代表
的な明度が割り当てられており、前記立体モデルが描画
されるべき領域の明度分布である第1の明度分布を明度
のレベル毎に割り当てられた前記代表的な明度に置き換
えた第2の明度分布と、前記立体モデルに予め設定され
た色とに基づいて色分布を生成し、前記色分布で前記立
体モデルを描画する手段と、 を有することを特徴とするレンダリング装置。
7. A rendering device that renders a stereo model that is arranged in a virtual space and is composed of a plurality of polygons that represent the outside of an object to be represented, the rendering device corresponding to the stereo model and that of the stereo model. A unit for obtaining a contour drawing model in which the front and back of polygons corresponding to each polygon are reversed, a unit for arranging the contour drawing model at a position including the stereo model, and a predetermined unit of the contour drawing model. A means for drawing only polygons facing the table with respect to the viewpoint position in a predetermined color scheme, and the brightness is divided into levels within a certain range, and representative brightness is assigned to each level. The second lightness distribution in which the first lightness distribution, which is the lightness distribution of the area to be drawn, is replaced with the representative lightness assigned to each lightness level And a unit configured to generate a color distribution based on a color preset in the stereo model and draw the stereo model with the color distribution.
【請求項8】仮想空間内に配置され且つ表現する物体の
外側を表とする複数のポリゴンで構成された立体モデル
をレンダリングするレンダリング装置であって、 前記立体モデルに対応する輪郭描画用モデルを取得する
手段と、 前記立体モデルを包含する位置に前記輪郭描画用モデル
を配置する手段と、 前記輪郭描画用モデルのうち所定の視点位置に対して裏
を向けているポリゴンのみを予め定められた配色で描画
する輪郭描画用モデル描画手段と、 明度が一定の範囲でレベル分けされ且つ各レベルに代表
的な明度が割り当てられており、前記立体モデルが描画
されるべき領域の明度分布である第1の明度分布を明度
のレベル毎に割り当てられた前記代表的な明度に置き換
えた第2の明度分布と、前記立体モデルに予め設定され
た色とに基づいて色分布を生成し、前記色分布で前記立
体モデルを描画する手段と、 を有することを特徴とするレンダリング装置。
8. A rendering device for rendering a stereo model, which is arranged in a virtual space and is composed of a plurality of polygons representing the outside of an object to be represented, wherein a contour drawing model corresponding to the stereo model is provided. A means for acquiring, a means for arranging the contour drawing model at a position including the stereo model, and only a polygon of the contour drawing model whose back is turned to a predetermined viewpoint position are predetermined. The contour drawing model drawing means for drawing with a color scheme, and the lightness is divided into levels within a certain range, and a typical lightness is assigned to each level, which is a lightness distribution of an area in which the stereo model is to be drawn. Based on a second lightness distribution obtained by replacing the lightness distribution of 1 with the representative lightness assigned to each lightness level and a color preset in the stereo model. And a means for generating a color distribution and drawing the three-dimensional model with the color distribution.
【請求項9】前記輪郭描画用モデル描画手段が、 明度又は透明度の変化を含む図柄を有するテクスチャを
マッピングする手段を含むことを特徴とする請求項7又
は8記載のレンダリング装置。
9. The rendering apparatus according to claim 7, wherein the contour drawing model drawing means includes means for mapping a texture having a pattern including a change in brightness or transparency.
【請求項10】仮想空間内に配置され且つ表現する物体
の外側を表とする複数のポリゴンで構成された立体モデ
ルをレンダリングするゲーム装置であって、 コンピュータと、 前記コンピュータに実行させるプログラムを格納した、
コンピュータ読み取り可能な記録媒体とを有し、 前記プログラムは、前記コンピュータに、 前記立体モデルに対応し且つ前記立体モデルの各ポリゴ
ンに対応するポリゴンの表裏が反転された輪郭描画用モ
デルを取得し、記憶装置に格納する機能と、 前記立体モデルを包含する位置に前記輪郭描画用モデル
を配置する機能と、 前記輪郭描画用モデルのうち所定の視点位置に対して表
を向けているポリゴンのみを予め定められた配色で描画
して記憶装置に格納する輪郭描画用モデル描画機能と、 明度が一定の範囲でレベル分けされ且つ各レベルに代表
的な明度が割り当てられており、前記立体モデルが描画
されるべき領域の明度分布である第1の明度分布を明度
のレベル毎に割り当てられた前記代表的な明度に置き換
えた第2の明度分布と、前記立体モデルに予め設定され
た色とに基づいて色分布を生成し、前記色分布で前記立
体モデルを描画して記憶装置に格納する機能と、 を実施させることを特徴とするゲーム装置。
10. A game device for rendering a three-dimensional model, which is arranged in a virtual space and is composed of a plurality of polygons representing the outside of an object to be represented, and stores a computer and a program to be executed by the computer. did,
A computer-readable recording medium, the program, in the computer, to obtain a contour drawing model in which the front and back of polygons corresponding to the three-dimensional model and corresponding to each polygon of the three-dimensional model are reversed, A function of storing in a storage device, a function of arranging the contour drawing model at a position including the stereo model, and only a polygon of which the table is directed to a predetermined viewpoint position of the contour drawing model in advance A model drawing function for contour drawing that draws in a predetermined color scheme and stores it in a storage device, and the brightness is divided into levels within a certain range and representative brightness is assigned to each level, and the stereo model is drawn. A second lightness distribution obtained by replacing the first lightness distribution, which is the lightness distribution of the region to be replaced, with the representative lightness assigned to each lightness level; Serial game device to generate a color distribution based on a preset color three-dimensional model, characterized in that it perform a function of storing in the storage device to draw the three-dimensional model in the color distribution.
【請求項11】仮想空間内に配置され且つ表現する物体
の外側を表とする複数のポリゴンで構成された立体モデ
ルをレンダリングするゲーム装置であって、 コンピュータと、 前記コンピュータに実行させるプログラムを格納した、
コンピュータ読み取り可能な記録媒体とを有し、 前記プログラムは、前記コンピュータに、 前記立体モデルに対応する輪郭描画用モデルを取得し、
記憶装置に格納する機能と、 前記立体モデルを包含する位置に前記輪郭描画用モデル
を配置する機能と、 前記輪郭描画用モデルのうち所定の視点位置に対して裏
を向けているポリゴンのみを予め定められた配色で描画
して記憶装置に格納する輪郭描画用モデル描画機能と、 明度が一定の範囲でレベル分けされ且つ各レベルに代表
的な明度が割り当てられており、前記立体モデルが描画
されるべき領域の明度分布である第1の明度分布を明度
のレベル毎に割り当てられた前記代表的な明度に置き換
えた第2の明度分布と、前記立体モデルに予め設定され
た色とに基づいて色分布を生成し、前記色分布で前記立
体モデルを描画して記憶装置に格納する機能と、 を実施させることを特徴とするゲーム装置。
11. A game device for rendering a three-dimensional model, which is arranged in a virtual space and is composed of a plurality of polygons that represent the outside of an object to be represented, and stores a computer and a program to be executed by the computer. did,
A computer readable recording medium, the program, in the computer, to obtain a contour drawing model corresponding to the stereo model,
A function of storing in a storage device, a function of arranging the contour drawing model at a position including the stereo model, and only a polygon of the contour drawing model whose back is turned to a predetermined viewpoint position in advance. A model drawing function for contour drawing that draws in a predetermined color scheme and stores it in a storage device, and the brightness is divided into levels within a certain range and representative brightness is assigned to each level, and the stereo model is drawn. Based on a second lightness distribution obtained by replacing the first lightness distribution, which is the lightness distribution of the area to be replaced, with the representative lightness assigned to each lightness level, and a color preset in the stereo model. And a function of generating a color distribution, drawing the three-dimensional model with the color distribution, and storing the three-dimensional model in a storage device.
【請求項12】前記輪郭描画用モデル描画機能が、 明度又は透明度の変化を含む図柄を有するテクスチャを
マッピングする機能を含むことを特徴とする請求項10
又は11記載のゲーム装置。
12. The contour drawing model drawing function includes a function of mapping a texture having a pattern including a change in brightness or transparency.
Alternatively, the game device according to item 11.
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