JP3468887B2 - 画像作成方法及び画像作成装置 - Google Patents

画像作成方法及び画像作成装置

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JP3468887B2
JP3468887B2 JP28307094A JP28307094A JP3468887B2 JP 3468887 B2 JP3468887 B2 JP 3468887B2 JP 28307094 A JP28307094 A JP 28307094A JP 28307094 A JP28307094 A JP 28307094A JP 3468887 B2 JP3468887 B2 JP 3468887B2
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幸代 青木
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータを用いた
映像機器であるグラフィックコンピュータ、特殊効果装
置、ゲーム機等において、スプライト表示やテクスチャ
マッピング等のテクスチャ画像を用いて画像を作成する
画像作成方法及び画像作成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、ゲーム機やパーソナルコンピュ
ータ装置あるいはグラフィックコンピュータ装置等のコ
ンピュータグラフィックスを応用した機器において、テ
レビジョン受像機やモニタ受像機あるいはCRT(陰極
線管)ディスプレイ装置等に出力して表示する画像のデ
ータ(表示出力画像データ)を生成あるいは作成する際
には、臨場感や現実感を表現するために、スプライト表
示やテクスチャマッピング等のテクスチャ画像を用いた
手法が用いられる。
【0003】具体的には、スプライト表示とは、キャラ
クタをいくつかの方向から見た画像を用意しておき、表
示画面中での視点の変化等に応じて、これら複数の画像
の内から1つの画像を選択して表示したり、2次元の画
像を奥行き方向に重ねて表示したりする方法である。
【0004】また、テクスチャ画像を用いた方法とは、
画像データを生成あるいは作成する際に、表示される多
面体等の所望の面、即ち画像表示すべき物体を構成する
単位となる多角形領域、いわゆるポリゴンにテクスチャ
(生地、地模様)の画像を貼り付ける方法である。この
テクスチャ画像を用いることにより、物体の表面の模様
や細かな凹凸等が表現し易くなる。
【0005】ここで、テクスチャ画像をそのまま変形し
たのみによって画像を表示した場合には、画像は自然な
表示とはならない。
【0006】具体的には、例えば、通常、遠くに存在す
る物体の表面の模様はかすんで見えるはずである。特
に、夜の闇の中や霧のかなたに存在する物体の表面の模
様がはっきりと表示されたのでは、著しく現実感を損な
ってしまう。
【0007】また、近くに存在するものであって、単色
の照明、例えばハロゲンランプのようなものによって照
らされた物体の表面の模様は、照明の色に影響されてい
る。
【0008】また、海の中に存在する物体は、海底近く
では暗く、海面近くでは明るく、遠くの方では青く霞ん
で見えるのが自然であるし、また、朝焼けの海の遠方の
海面は赤くなっているのが自然である。
【0009】このような光やぼやけ等によるテクスチャ
画像の色の変化を色効果と呼ぶ。また、この色効果が最
大となるときのテクスチャ画像全体が到達する色を目標
色と呼ぶ。
【0010】この色効果をテクスチャ画像に与えるため
の従来の手法について、図14を用いて以下に述べる。
【0011】先ず、あるテクスチャ画像の目標色を、図
14のCに示す色とする。この目標色をCbとすると、
この目標色Cbは、三原色である赤(R)、緑(G)、
青(B)を用いることにより、以下の(1)式で表され
る。
【0012】 Cb=(Rb,Gb,Bb) ・・・(1) 先ず、図14のAの(a)に示すテクスチャ画像の色を
Caとすると、この色Caは以下の(2)式で示され
る。
【0013】 Ca=(Ra,Ga,Ba) ・・・(2) このテクスチャ画像の色Caは、図14のAの(b)に
示す地の色に、図14のAの(c)に示すテクスチャ画
像の色を掛け合わせたものである。
【0014】通常、上記地の色は白色であり、この白色
をCwとすると、白色Cwは以下の(3)式で示され
る。
【0015】 Cw=(Rw,Gw,Bw) =(100,100,100) ・・・(3) ここで、色効果が与えられたテクスチャ画像を描画する
第1の手法を説明する。先ず、上記白色Cwと目標色C
bとの適当な内挿色をとって地の色とする。
【0016】このとき、地の色に対する色効果による度
合を色効果度pとすると、この色効果度pは0≦p≦1
の範囲の値をとる。この色効果度pに応じた地の色をC
pとすると、地の色Cpは以下の(4)式で示される。
【0017】 Cp=(Cw×(1−p)+Cb×p) ・・・(4) この新たな地の色Cpにテクスチャ画像の色を掛け合わ
せることにより、色効果が加わった色をもつテクスチャ
画像を描画することができる。
【0018】具体的には、先ず、地の色Cpを内挿す
る。図15の(a)、(b)、(c)には、内挿する地
の色を具体的に示すものである。図15の(a)は色効
果度pが0のときの地の色Cpを示すものであり、地の
色Cpは(100,100,100)の値をもち、色効
果がかかっていない状態、即ち白色の状態を示す。ま
た、図15の(c)は色効果度pが1のときの地の色C
pを示すものであり、地の色Cpは(100,100,
0)の値をもち、色効果が最大の状態を示す。さらに、
図15の(b)は、色効果度pが0≦p≦1の範囲の値
をとるときの地の色Cpを示すものであり、例えば色効
果度pが0.2のときには地の色Cpは(100,10
0,80)、色効果度pが0.5のときには地の色Cp
は(100,100,50)、色効果度pが0.8のと
きには地の色Cpは(100,100,20)の値でそ
れぞれ示される。
【0019】ここで、色効果を与えるテクスチャ画像
は、図14のAの(a)に示すように、図14のBに示
す4色の要素番号C1 〜C4 により示される色で描画さ
れた画像である。このテクスチャ画像を上記内挿された
地の色Cpにマッピングすることによって色効果を与え
る。
【0020】具体的には、色効果度pが0のときのテク
スチャ画像の色は図16のAの(a)に示すものであ
り、このテクスチャ画像の各要素番号C1 〜C4 の値は
図16のBの(a)に示されるものである。また、色効
果度pが1のときのテクスチャ画像の色は図16のAの
(c)に示すものであり、このテクスチャ画像の各要素
番号C1 〜C4 の値は図16のBの(c)に示されるも
のである。さらに、上記図16のAの(a)に示すテク
スチャ画像の色とAの(c)に示すテクスチャ画像の色
との中間の色をもつテクスチャ画像の色は図16のAの
(b)に示すものであり、例えば色効果度pが0.2、
0.5、0.8のそれぞれの場合の各要素番号C1 〜C
4 の値は、図16のCの(a)、(b)、(c)にそれ
ぞれ示すものとなる。
【0021】また、色効果をテクスチャ画像に与えるた
めの第2の手法として、色効果度pに応じた色のテクス
チャ画像を用意しておく手法もある。即ち、予め色効果
度の異なるテクスチャ画像を数種類用意しておき、色効
果度に応じて適当なテクスチャ画像を選択して用いる手
法である。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した第
1の手法において、上記目標色Cbを、例えば青色とす
る。この青色をCo(Co=(0,0,100))とし
て、得られるテクスチャ画像の色効果度pを1とする場
合、即ちテクスチャ画像の色を限り無く青色に近づけた
状態を考える場合には、地の色Cpは青色Coと等しく
なる。ここで、色効果を与えるテクスチャ画像中に黒色
が存在する場合を考える。この場合において、この黒色
をCk(Ck=(0,0,0))とすると、青色Coと
黒色Ckとを掛け合わせた色は(0,0,0)、即ち黒
色Ckとなるので、描画される色は黒色となってしま
う。即ち、テクスチャ画像の色として、完全に青色に溶
け込むことができない黒色が描画されてしまい、不自然
な色のテクスチャ画像が描画されることになる。
【0023】また、第2の手法においては、予めテクス
チャ画像を多数枚用意しておくことが必要であるので、
この多数のテクスチャ画像のデータを記憶するための多
くの記憶領域を必要とする。
【0024】そこで、本発明は上述の実情に鑑み、テク
スチャ画像の色に変化を加えて描画する場合に、多くの
画像データ記憶領域を必要とすることなく、また、不自
然な色のテクスチャ画像を表示することのない画像作成
方法及び画像作成装置を提供するものである。
【0025】
【課題を解決するための手段】本発明に係る画像作成方
法は、テクスチャ画像のデータを読み出す工程と、上記
テクスチャ画像内の複数の色と、この複数の色に対する
色効果が最大のときの到達色を示す目標色と、色効果の
度合を示す内挿比とを用いて内挿計算を行い、色の変化
が加えられた複数の内挿色を求める工程と、上記算出さ
れた複数の内挿色を描画する工程とにより、上記テクス
チャ画像の色に変化が加えられた複数の内挿色をもつテ
クスチャ画像によって画像を作成することにより上述し
た課題を解決する。
【0026】ここで、上記テクスチャ画像の色の変化
は、表示する画像上の位置、視点からの距離、又は時間
に依存して決定されることを特徴とする。
【0027】また、本発明に係る画像合成装置は、上記
作成する画像のデータ、上記テクスチャ画像のデータ、
及びこのテクスチャ画像内の色に変化が加えられた複数
の内挿色を記憶する記憶手段と、上記記憶手段に記憶さ
れるテクスチャ画像内の複数の色と、この複数の色に対
する色効果が最大のときの到達色を示す目標色と、色効
果の度合を示す内挿比とを用いて内挿計算を行い、色の
変化が加えられた複数の内挿色を求めて、この複数の内
挿色を上記記憶手段に描画する画像合成手段とを有して
成ることにより、上記テクスチャ画像の色に変化が加え
られた複数の内挿色をもつテクスチャ画像によって画像
を作成することを特徴とする。
【0028】ここで、上記複数の内挿色を予め算出し、
この複数の内挿色を色対照表として用意しておくことを
特徴とする。
【0029】また、複数の内挿比に対応する複数の色対
照表を用意しておくことを特徴とする。
【0030】ここで、色対照表とは、いわゆるカラール
ックアップテーブルのことである。
【0031】また、1つの内挿比に対応する複数の内挿
色を、内挿比に応じて予め算出し、この複数の内挿色を
記憶手段に記憶させておくことを特徴とする。
【0032】
【作用】本発明においては、テクスチャ画像内の複数の
色と、この複数の色に対する色効果が最大のときの到達
色を示す目標色と、色効果の度合を示す内挿比とを用い
て内挿計算を行い、色の変化が加えられた複数の内挿色
を求めて、この複数の内挿色を描画することにより、画
像の色に変化を加える。
【0033】ここで、上記複数の内挿色のための色対照
表を用意したり、複数の内挿色を記憶したりしておくこ
とにより、テクスチャ画像の色に対して迅速に変化を加
える。
【0034】このとき、テクスチャ画像の色の変化は、
表示する画像上の位置、視点からの距離、又は時間に依
存して決定されることにより、3次元画像の色を、位
置、視点からの距離、及び時間によって変化させる。
【0035】
【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について、図
面を参照しながら説明する。図1には、本発明に係る画
像作成装置の概略的な構成を示す。
【0036】この図1において、マイクロプロセッサ等
から成るCPU1はシステムバス6に接続され、また、
このシステムバス6には、プログラムやデータ等を格納
するメインメモリ2及び画像を合成する画像合成装置3
が接続されている。上記CPU1は、上記システムバス
6を介してこの画像作成装置全体の制御を行っている。
【0037】上記画像合成装置3は、フレームバッファ
4に対してテクスチャ画像の描画、即ちテクスチャマッ
ピング及びテクスチャマッピングにより得られた画像の
表示等の制御を行う。また、上記表示された画像のデー
タを読み出して、画像用出力回路5に送出する。この画
像用出力回路5に送られた画像データは、画像用出力端
子7から図示しないテレビジョン受像機やモニタ受像機
あるいはCRT(陰極線管)ディスプレイ装置等の表示
装置上に送られることにより、作成された画像が表示さ
れる。
【0038】また、上記フレームバッファ4内には、上
記画像用出力回路5に送出する画像のデータを表示する
ための表示領域11、この表示領域11に表示する前に
画像を描画するための描画領域12、この描画領域12
に描画されるテクスチャ画像のデータを記憶するテクス
チャ領域13、及びこのテクスチャ領域13に記憶され
ているテクスチャ画像の色に変化を加え、上記描画領域
12に描画するテクスチャ画像の色のデータを得るため
に用いられる、画像データの色対照表、例えばいわゆる
カラールックアップテーブル(Color Look Up Table:以
下、CLUTという。)のデータが書き込まれるCLU
T領域14が設けられている。
【0039】このような構成において、上記CPU1
は、メインメモリ2に記憶されているプログラムに従っ
て、画像合成装置3に制御信号を送る。この画像合成装
置3は、CPU1からの制御信号に応じて、フレームバ
ッファ4内のテクスチャ領域13からテクスチャ画像の
データを読み出し、CLUT領域14内のCLUTのデ
ータを用いて上記テクスチャ画像の色データを変換し
て、上記テクスチャ画像の色に変化を加え、描画領域1
2に書き込む。
【0040】また、画像合成装置3は、図示しない表示
装置上にノイズが発生することを防止するために、上記
描画領域12にテクスチャ画像を描画し、同時に、表示
領域11内の画像データを画像用出力回路5に映像信号
として送出する。尚、上記表示領域11と描画領域12
とは交互に入れ換えて用いられるため、表示領域11内
には、常に前フレームにおいて描画された画像のデータ
が保持されている。
【0041】また、上記CLUTは、上記CPU1から
の制御に基づいて上記画像合成装置3が上記フレームバ
ッファ4内のCLUT領域14に書き込む。ここで、C
LUT領域14の大きさは限定されないので、CLUT
領域14に複数個のCLUTが記憶されている場合に
は、上記画像合成装置3はCLUT領域14内の任意の
CLUTを選択してテクスチャ画像を描画することがで
きる。即ち、フィールド毎や描画するテクスチャ画像毎
にCLUTを選択することができる。
【0042】このように、上述した画像作成装置におけ
る画像作成方法では、CLUTを用いてテクスチャ画像
内の各色毎に内挿を行い、色効果を与えたテクスチャ画
像を描画するものである。
【0043】次に、図2及び図3を用いて画像作成方法
を詳細に説明する。
【0044】図2のAの(a)に示すテクスチャ画像の
色をCaとすると、この色Caは上記(2)式で示さ
れ、また、このテクスチャ画像は、図2のBの(a)に
示す要素番号C1 〜C4 に示される色をもつ点により描
画されたものとする。このテクスチャ画像の目標色をC
bとすると、目標色Cbは上記(1)式で示され、図2
のBの(b)に示す値をもつ。
【0045】このとき、上記テクスチャ画像内のある点
の色をC1 とし、この色C1 は(R1 ,G1 ,B1 )で
表されるとする。また、色の変化、即ち色効果による度
合を色効果度pとすると、この色効果度pは0≦p≦1
の範囲の値をとるので、この色効果度pを加えた色、即
ち内挿色Cは、以下の(5)式により求めることができ
る。
【0046】 C=(C1 ×(1−p)+Cb×p) ・・・(5) よって、上記(5)式に基づいて、以下の(6)式によ
り、テクスチャ画像内の各点毎の内挿色Cを求めること
ができる。
【0047】 C=Ca×(1−p)+Cb×p =(Ra×(1−p)+Rb×p,Ga×(1−p)+Gb×p, Ba×(1−p)+Bb×p) ・・・(6) 図3は、上記(6)式を用いて得られるテクスチャ画像
を具体的に示すものである。
【0048】図3のAの(a)は、色効果度pが0のと
き、即ち色効果がかかっていない状態のテクスチャ画像
を示すものであり、図3のBの(a)に示す要素番号C
1 〜C4 の値をもつ色の点によって描画される。また、
図3のAの(c)は、色効果度pが1のとき、即ちテク
スチャ画像の各点の色が目標色Cbに完全に溶け込んだ
状態のテクスチャ画像を示すものであり、図3のBの
(b)に示す要素番号C1 〜C4 の値をもつ色の点によ
って描画される。さらに、図3のAの(b)は、色効果
度pが0≦p≦1の範囲の値をとるときのテクスチャ画
像を示すものであり、図3のCの(a)、(b)、
(c)には、それぞれ色効果度が0.2、0.5、0.
8の場合に得られるテクスチャ画像内の描画される各点
の要素番号C1〜C4 のそれぞれの値を示すものであ
る。
【0049】このように、色効果度pが0のときは、色
効果が与えられたテクスチャ画像内の各点の内挿色Cは
テクスチャ画像の色Caと同じ色となり、この色効果度
pを大きくしていくと、得られるテクスチャ画像の色は
全体的に目標色Cbに近づいていき、色効果度pが1の
ときには各点の内挿色Cは目標色Cbとなって、テクス
チャ画像全体が目標色Cbとなる。
【0050】尚、内挿に用いる式としては、上記に挙げ
たものに限らず、例えば非線形な内挿関数であってもか
まわない。
【0051】ここで、色効果をより良く実現するために
は、CLUTを利用することができる。
【0052】先ず、あるテクスチャ画像のCLUT、及
びこのCLUTに示す要素番号でテクスチャ画像を表し
た表(以下、CTEXという。)を作成する。そして、
テクスチャ画像を描画するときには、CTEX内の要素
番号に対応する色の値をCLUTから読み出すことによ
って正しい色データを得て、テクスチャ画像を描画す
る。
【0053】具体的には、例えば、図4のAはあるテク
スチャ画像を示し、図4のBはこのテクスチャ画像の各
点の色の値を要素番号C1 〜C4 によって示すものであ
る。この図4のAに示すテクスチャ画像にある色効果を
加えるためには、図4のCに示すテクスチャ画像のCL
UT及び図4のDに示すCTEXが作成される。図4の
Aに示すテクスチャ画像にある色効果を加える場合に
は、図4のCに示すCLUTの要素番号C1 〜C4 で示
される色を図1の描画領域12内に描画していく。ま
た、図4のAに示すテクスチャ画像に他の色効果を与え
る際には、その色効果度に応じて図4のCに示すCLU
Tの要素番号で示される色のデータを適宜書き換えるの
みで、色効果が加わった画像を作成することができる。
【0054】図5は、書き換えられたCLUTを具体的
に示すものである。図5のAは色効果度pが0のときの
CLUTを示し、図5のBは色効果度pが0.5のとき
のCLUTを示し、図5のCは色効果度pが0.8のと
きのCLUTを示し、図5のDは色効果度pが1のとき
のCLUTを示す。よって、色効果度pが最大のときに
は、描画されるテクスチャ画像内の全ての点の色は完全
に目標色Cbとなる。
【0055】また、CLUTを用いる場合には、予め、
図5に示したような、複数の色効果度pにそれぞれ応じ
て各要素番号で示される色の値を算出して複数のCLU
Tを作成し、この複数のCLUTを図1のCLUT領域
14に記憶しておく。そして、色効果を与えたテクスチ
ャ画像の作成時には、色効果度pとテクスチャ画像のC
TEX内の要素番号とを用いてCLUTを参照し、描画
色を決定する。これにより、描画されるテクスチャ画像
に色効果を与えると共に、テクスチャ画像の描画時の計
算を減らすことができるので、描画時間を短縮すること
ができる。
【0056】さらに、色効果をより良く実現するための
他の具体的な方法として、テクスチャ画像に色効果を与
える内挿色の値を予め算出しておく方法がある。
【0057】具体的には、あるテクスチャ画像に色効果
を与えるために、複数の色効果度pにそれぞれ対応した
複数の内挿色の値を算出し、この内挿色の値を図6に示
すように色対応表として、例えば図1のメインメモリ2
内に記憶しておく。そして、上記テクスチャ画像に任意
の色効果度pによる色効果を与える場合には、既に作成
されて記憶されている色対応表を参照して、任意の色効
果度pに対応する内挿色を読み出し、描画を行えばよ
い。これにより、従来は色効果を与えたテクスチャ画像
のデータを記憶していたが、内挿色毎の色対応表だけを
記憶しておけばよいので、データを記憶するためのメモ
リの容量を従来よりも少なくすることができる。
【0058】次に、上述した画像作成方法の実施例にお
ける画像作成手順をフローチャートを用いて以下に説明
する。
【0059】先ず、上述した画像作成方法による代表的
な画像作成手順のフローチャートを図7に示す。
【0060】図1のCPU1により画像を作成するため
の制御信号が画像合成装置3に送信されたときには、図
7のステップS1において、画像合成装置3により上記
フレームバッファ4内のテクスチャ領域13に記憶され
ているテクスチャ画像の色のデータが読み出される。次
に、ステップS2に進み、画像合成装置3によって、上
記テクスチャ画像に与える色効果に対応する色効果度p
が計算される。
【0061】さらに、ステップS3に進んで、上記テク
スチャ画像内の1点について、この点の色のデータと、
この色効果が最大となるときのテクスチャ画像全体が到
達する色である目標色と、上記算出された色効果度pの
値とを用いて、色効果が与えられた内挿色Cが計算さ
れ、ステップS4で、この内挿色Cが上記フレームバッ
ファ4内の描画領域12上に描画される。
【0062】この後、ステップS5において、上記フレ
ームバッファ4内の描画領域12に、上記テクスチャ画
像の全ての点について上記描画処理が終了したか否かを
判別し、終了していないと判別されたときには上記ステ
ップS3、S4を繰り返して行い、描画処理が終了した
と判別されたときには画像作成処理を終了する。
【0063】次に、CLUTを用いた場合の画像作成手
順のフローチャートを図8に示す。
【0064】先ず、図8のステップS11において、画
像合成装置3により上記フレームバッファ4内のテクス
チャ領域13に記憶されているテクスチャ画像の色のデ
ータが読み出される。次に、ステップS12に進み、画
像合成装置3によって、上記テクスチャ画像に与える色
効果に対応する色効果度pが計算される。さらに、ステ
ップS13において、画像作成装置3により、上記算出
した色効果度pを用いて上記テクスチャ画像の色に色効
果が与えられたときの内挿色のCLUTが作成される。
【0065】この後、ステップS14で、画像合成装置
3によって、上記テクスチャ画像内の1点について、上
記作成されたCLUTが参照されて、対応する内挿色の
値が読み出され、ステップS15において、上記フレー
ムバッファ4内の描画領域12に描画される。
【0066】この後、ステップS16において、上記フ
レームバッファ4内の描画領域12に、上記テクスチャ
画像の全ての点について上記描画処理が終了したか否か
を判別し、終了していないと判別されたときには上記ス
テップS14、S15を繰り返して行い、描画処理が終
了したと判別されたときには画像作成処理を終了する。
【0067】また、予め用意されたCLUTを用いた場
合の他の画像作成手順のフローチャートを図9に示す。
【0068】先ず、図9のステップS31において、画
像合成装置3により上記フレームバッファ4内のテクス
チャ領域13に記憶されているテクスチャ画像のCTE
Xが読み出される。次に、ステップS32に進み、画像
合成装置3によって、上記テクスチャ画像に与える色効
果に対応する色効果度pが計算される。
【0069】この後、ステップS33で、画像合成装置
3によって、上記テクスチャ画像内の1点について予め
作成されて記憶されている複数のCLUTが参照され
て、上記算出された色効果度pに対応する内挿色の値が
読み出され、ステップS34において、上記フレームバ
ッファ4内の描画領域12に描画される。
【0070】この後、ステップS35において、上記フ
レームバッファ4内の描画領域12に、上記テクスチャ
画像の全ての点について上記描画処理が終了したか否か
を判別し、終了していないと判別されたときには上記ス
テップS33、S34を繰り返して行い、描画処理が終
了したと判別されたときには画像作成処理を終了する。
【0071】次に、色対応表を用いた場合の画像作成手
順のフローチャートを図10に示す。
【0072】先ず、図10のステップS21において、
画像合成装置3により上記フレームバッファ4内のテク
スチャ領域13に記憶されているテクスチャ画像の色の
データが読み出される。次に、ステップS22に進み、
画像合成装置3によって、上記テクスチャ画像に与える
色効果に対応する色効果度pが計算される。
【0073】この後、ステップS23で、画像合成装置
3によって、上記テクスチャ画像内の1点について、予
め作成されている色対応表が参照されて、対応する内挿
色の値が読み出され、ステップS24において、上記フ
レームバッファ4内の描画領域12に描画される。
【0074】この後、ステップS25において、上記フ
レームバッファ4内の描画領域12に、上記テクスチャ
画像の全ての点について上記描画処理が終了したか否か
を判別し、終了していないと判別されたときには上記ス
テップS23、S24を繰り返して行い、描画処理が終
了したと判別されたときには画像作成処理を終了する。
【0075】次に、上述の画像作成方法により画像を作
成する場合に効果的な色効果を与えるための色効果度p
について、以下に説明する。
【0076】先ず、色効果度pは、画像上の位置に依存
させて、位置に関する関数で決定する場合がある。具体
的には、例えば色効果度pを、ある点からの距離の関数
としたり、高さの関数としたり、(x,y)で示す2次
元座標の関数としたり、(x,y,z)で示す3次元関
数としたりすることにより、位置に依存させることがで
きる。即ち、色効果を与えるための画像上の点が存在す
る位置を色効果度pの決定に用いる。
【0077】また、色効果度pを視点からの距離に依存
させる場合がある。即ち、画像上の点の視点からの距
離、及び水平角度や仰角等の、視点に固定した座標系に
おける何らかの関数を色効果度pの決定に用いる。
【0078】また、上述の他に、色効果度pを時間に依
存させる場合がある。即ち、時間を要素とする関数を色
効果度pの決定に用いる。
【0079】次に、色効果度pを位置、視点からの距
離、及び時間に依存させる場合のそれぞれの具体的な例
を、図11、図12、及び図13を用いて説明し、ま
た、色効果度pの計算方法について説明する。
【0080】図11は、色効果度pを位置に関する関数
で決定する場合の具体的な例を示す。図11のAに示す
ような、ポリゴン101上に描画されたテクスチャ画像
102上に、図11のBに示すように、ハロゲンライト
100の光を照射した場合には、上記テクスチャ画像1
02上の上記ハロゲンライト100に近い部分にオレン
ジ色の色効果がかかる。
【0081】この場合に、上記テクスチャ画像102上
のある点の3次元座標が(x,y,z)で示されるとす
ると、ある点が位置に依存するときの色効果度pは、以
下の(7)式で求められる。
【0082】 p=f(r(x,y,z)) ・・・(7) この場合には、ある点の上記ハロゲンライト100の中
心部からの距離をr(x,y,z)、単調増加の関数を
fとし、また、目標色をオレンジにすることで、位置に
依存する色効果を与えることができる。
【0083】尚、上記(7)式において、rは距離の関
数に限られず、fは単調増加の関数に限られず、また、
目標色もオレンジ色に限る必要はない。
【0084】次に、色効果度pを視点からの距離を利用
した関数で表現する場合の具体的な例を、図12を用い
て説明する。
【0085】図12のAに示す山なみにおいて、実際に
は、視点から遠い山には白く靄がかかっており、視点か
ら近い山ははっきりと見える。ここで、画像上のある点
の3次元座標は(x,y,z)で示され、視点からの距
離をq(x,y,z)、単調増加の関数をfとし、目標
色を白にした場合には、このある点が位置に依存すると
きの色効果度pは、以下の(8)式で求められる。
【0086】 p=f(q(x,y,z)) ・・・(8) この(8)式により得られた色効果度pを用いることに
より、山なみに対して霧の効果を与えることができるの
で、図12のBに示すような霧の効果が加えられた山な
みの画像を表示することができる。
【0087】尚、上記(8)式において、rは距離の関
数に限られず、fは単調増加の関数に限られず、また、
目標色も白色に限る必要はない。
【0088】次に、色効果度pを時間の関数で決定する
場合の具体的な例を、図14を用いて説明する。
【0089】この場合には、図14のA、B、Cにそれ
ぞれ示す朝の山、昼の山、及び夕方の山のように、山の
テクスチャ画像に対して時間tの経過と共に色効果を変
化させて、朝焼け及び夕焼けの効果を出している。具体
的には、時間をtとして、この時間tが朝方及び夕方に
は大きく、昼には小さくなるような関数f(t)を用
い、また、目標色を赤として、以下の(9)式で色効果
度pを求めることにより色効果を得ることができる。
【0090】 p=f(t) ・・・(9) 尚、上記(9)式においては、関数fや目標色を変える
ことによって、多様な色効果を得ることができる。
【0091】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る画像作成方法は、テクスチャ画像のデータを読
み出す工程と、上記テクスチャ画像内の複数の色と、こ
の複数の色に対する色効果が最大のときの到達色を示す
目標色と、色効果の度合を示す内挿比とを用いて内挿計
算を行い、色の変化が加えられた複数の内挿色を求める
工程と、上記算出された複数の内挿色を描画する工程と
により、上記テクスチャ画像の色に変化が加えられた複
数の内挿色をもつテクスチャ画像によって画像を作成す
ることにより、コンピュータグラフィックスによる映像
であって、テクスチャ画像を用いて画像を作成する場合
に、テクスチャ画像に対して色効果を正確に与えること
ができるので、テクスチャ画像を用いて表示される画像
の現実感を増すことができる。
【0092】ここで、上記テクスチャ画像の色の変化
は、表示する画像上の位置、視点からの距離、又は時間
に依存して決定されることにより、多様な場合において
画像に色効果を与えることができる。
【0093】また、本発明に係る画像合成装置は、上記
作成する画像のデータ、上記テクスチャ画像のデータ、
及びこのテクスチャ画像内の色に変化が加えられた複数
の内挿色を記憶する記憶手段と、上記記憶手段に記憶さ
れるテクスチャ画像内の複数の色と、この複数の色に対
する色効果が最大のときの到達色を示す目標色と、色効
果の度合を示す内挿比とを用いて内挿計算を行い、色の
変化が加えられた複数の内挿色を求めて、この複数の内
挿色を上記記憶手段に描画する画像合成手段とを有して
成ることにより、上記テクスチャ画像の色に変化が加え
られた複数の内挿色をもつテクスチャ画像によって画像
を作成することにより、コンピュータグラフィックスに
よる映像であって、テクスチャ画像を用いて画像を作成
する場合に、テクスチャ画像に対して色効果を正確に与
えることができるので、テクスチャ画像を用いて表示さ
れる画像の現実感を増すことができる。
【0094】ここで、上記複数の内挿色を予め算出し、
この複数の内挿色を色対照表として用意しておくことに
より、テクスチャ画像の色に対して迅速に変化を加える
ことができる。
【0095】また、複数の内挿比に対応する複数の色対
照表を用意しておくことにより、テクスチャ画像の色に
対して多様な変化を迅速に与えることができる。また、
テクスチャ画像を記憶するメモリ容量を削減することが
できる。
【0096】また、1つの内挿比に対応する複数の内挿
色を、内挿比に応じて予め算出し、この複数の内挿色を
記憶手段に記憶させておくことにより、テクスチャ画像
の色に対して簡易に変化を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像作成装置の概略的な構成を示
す図である。
【図2】本発明に係る画像作成方法におけるテクスチャ
画像及び目標色の具体的な例を示す図である。
【図3】本発明に係る画像作成方法において作成される
テクスチャ画像の具体的な例を示す図である。
【図4】CLUT及びCTEXを説明するための図であ
る。
【図5】CLUTの具体的な例を示す図である。
【図6】色対応表の具体的な例を示す図である。
【図7】本発明に係る画像作成方法による画像作成手順
のフローチャートである。
【図8】本発明に係る画像作成方法によるCLUTを用
いた画像作成手順のフローチャートである。
【図9】本発明に係る画像作成方法によるCLUTを用
いた他の画像作成手順のフローチャートである。
【図10】本発明に係る画像作成方法による色対応表を
用いた画像作成手順のフローチャートである。
【図11】色効果度が位置に依存する場合の具体的な例
を説明するための図である。
【図12】色効果度が視点からの距離に依存する場合の
具体的な例を説明するための図である。
【図13】色効果度が時間に依存する場合の具体的な例
を説明するための図である。
【図14】テクスチャ画像及び目標色を説明するための
図である。
【図15】従来の色効果を説明するための図である。
【図16】従来のテクスチャマッピングによる色効果を
説明するための図である。
【符号の説明】 1 CPU 2 メインメモリ 3 画像合成装置 4 フレームバッファ 5 画像用出力回路 6 システムバス 11 表示領域 12 描画領域 13 テクスチャ領域 14 CLUT領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−180569(JP,A) 特開 平5−204351(JP,A) 特開 平1−293487(JP,A) 特開 平1−131976(JP,A) 特開 平5−303648(JP,A) 特開 平4−186288(JP,A) 特開 平5−303623(JP,A) 特開 昭63−307495(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06T 15/00 - 15/70

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】画像表示装置に出力して表示するための表
    示出力画像のデータを、画像を構成する単位となる多角
    形領域に対してテクスチャ画像を貼り付けることにより
    作成する画像作成方法において、 上記テクスチャ画像のデータを読み出す工程と、 上記テクスチャ画像内の色を定める色対照表が有する複
    数の色と、この複数の色に対する色効果が最大のときの
    一の到達色と、色効果の度合を示す内挿比とを用いて、
    それぞれの色について内挿計算を行い、色の変化が加え
    られた複数の内挿色を求める工程と、 上記内挿色を有する色対照表を作成する工程と、 上記作成された色対照表を用いて、上記テクスチャ画像
    上記複数の内挿色描画する工程とを備え、 上記内挿色をもつテクスチャ画像によって画像を作成す
    ることを特徴とする画像作成方法。
  2. 【請求項2】画像表示装置に出力して表示するための表
    示出力画像のデータを、画像を構成する単位となる多角
    形領域に対してテクスチャ画像を貼り付けることにより
    作成する画像作成方法において、 上記テクスチャ画像のデータを読み出す工程と、 上記テクスチャ画像内の色を定める色対照表が有する複
    数の色と、この複数の色に対する色効果が最大のときの
    一の到達色と、色効果の度合を示す内挿比とを用いて、
    それぞれの色について内挿計算を行い、色の変化が加え
    られた複数の内挿色を求める工程と、 上記内挿色を上記色対照表に書き込み、上記色対照表を
    書き換える工程と、 上記書き換えられた色対照表を用いて、上記テクスチャ
    画像を上記複数の内挿色描画する工程とを備え、 上記内挿色をもつテクスチャ画像によって画像を作成す
    ることを特徴とする画像作成方法。
  3. 【請求項3】画像表示装置に出力して表示するための表
    示出力画像のデータを、画像を構成する単位となる多角
    形領域に対してテクスチャ画像を貼り付けることにより
    作成する画像作成方法において、 上記テクスチャ画像内の色を定める色対照表が有する複
    数の色と、上記複数の色に対する色効果が最大のときの
    一の到達色と、色効果の度合を示す複数の内挿比とを用
    いて、それぞれの色のそれぞれの内挿比について内挿計
    算を行い、複数の内挿比に対する、色の変化が加えられ
    た複数の内挿色を求める工程と、 上記複数の内挿比別の内挿色を有する複数の内挿比別色
    対照表を作成する工程と、 上記テクスチャ画像のデータを読み出す工程と、 上記テクスチャ画像のデータと、一の内挿比と、当該一
    の内挿比に対応する色対照表を用いて、上記テクスチャ
    画像を描画する描画色を決定する工程とを備え、 上記描画色をもつテクスチャ画像によって画像を作成す
    ることを特徴とする画像作成方法。
  4. 【請求項4】上記テクスチャ画像の色の変化は、表示す
    る画像上の位置に依存して決定されることを特徴とする
    請求項1から3のいずれかに記載の画像作成方法。
  5. 【請求項5】上記テクスチャ画像の色の変化は、視点か
    らの距離に依存して決定されることを特徴とする請求項
    1から3のいずれかに記載の画像作成方法。
  6. 【請求項6】上記テクスチャ画像の色の変化は、時間に
    依存して決定されることを特徴とする請求項1から3の
    いずれかに記載の画像作成方法。
  7. 【請求項7】画像表示装置に出力して表示するための表
    示出力画像のデータを、画像を構成する単位となる多角
    形領域に対してテクスチャ画像を貼り付けることにより
    作成する画像作成装置において、 上記作成する画像のデータ、上記テクスチャ画像のデー
    タ、及び上記テクスチャ画像内の色を定める色対照表を
    記憶する記憶手段と、 上記記憶手段に記憶されている上記色対照表が有する複
    数の色と、この複数の色に対する色効果が最大のときの
    一の到達色と、色効果の度合を示す内挿比とを用いて、
    それぞれの色について内挿計算を行い、色の変化が加え
    られた複数の内挿色を算出する手段と、 上記複数の内挿色を有する色対照表を作成する手段と 上記生成された色対照表を参照して、上記テクスチャ画
    像を上記複数の内挿色で描画する描画手段とを有す るこ
    とを特徴とする画像作成装置。
  8. 【請求項8】画像表示装置に出力して表示するための表
    示出力画像のデータを、画像を構成する単位となる多角
    形領域に対してテクスチャ画像を貼り付けることにより
    作成する画像作成装置において、 上記作成する画像のデータ、上記テクスチャ画像のデー
    タ、及び上記テクスチャ画像内の色を定める色対照表を
    記憶する記憶手段と、 上記記憶手段に記憶されている上記色対照表が有する複
    数の色と、この複数の色に対する色効果が最大のときの
    一の到達色と、色効果の度合を示す内挿比とを用いて、
    それぞれの色について内挿計算を行い、色の変化が加え
    られた複数の内挿色を算出する手段と、 上記複数の内挿色を上記色対照表に書き込み、上記色対
    照表を書き換える更新手段と 上記書き換えられた色対照表を参照して、上記テクスチ
    ャ画像を上記複数の内挿色で描画する描画手段とを有す
    ることを特徴とする画像作成装置。を有し、 上記内挿色をもつテクスチャ画像によって画像を作成す
    ることを特徴とする画像作成装置。
  9. 【請求項9】画像表示装置に出力して表示するための表
    示出力画像のデータを、画像を構成する単位となる多角
    形領域に対してテクスチャ画像を貼り付けることにより
    作成する画像作成装置において、 上記作成する画像のデータ、上記テクスチャ画像のデー
    タ、及び上記テクスチャ画像内の色を定める色対照表を
    記憶する記憶手段と、 上記第記憶手段に記憶されている色対照表が有する複数
    の色と、上記テクスチャ画像に対する色効果が最大のと
    きの一の到達色と、色効果の度合を示す複数の内挿比と
    を用いて、それぞれの色のそれぞれの内挿比について内
    挿計算を行い、複数の内挿比に対する、色の変化が加え
    られた複数の内挿色を求め、内挿比別色対照表を上記記
    憶手段に記憶させる手段と、 上記テクスチャ画像のデータと、一の内挿比と、当該一
    の内挿比に対応する内挿比別色対照表を用いて、上記テ
    クスチャ画像を描画する描画色を決定する手段とを備
    え、 上記描画色をもつテクスチャ画像によって画像を作成す
    ることを特徴とする画像作成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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