JP3483276B2 - Three-dimensional image display method and apparatus - Google Patents

Three-dimensional image display method and apparatus

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JP3483276B2
JP3483276B2 JP23180793A JP23180793A JP3483276B2 JP 3483276 B2 JP3483276 B2 JP 3483276B2 JP 23180793 A JP23180793 A JP 23180793A JP 23180793 A JP23180793 A JP 23180793A JP 3483276 B2 JP3483276 B2 JP 3483276B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はコンピュータを用いて3
次元画像を表示するための3次元画像表示方法およびそ
の装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention uses a computer to
The present invention relates to a three-dimensional image display method and apparatus for displaying a three-dimensional image.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来よりコンピュータグラフィックスに
より3次元の画像を表示する技術が開発されている。こ
のような画像表示技術における手法としては、(1)距
離画像上に固定された等間隔の正方格子で物体形状を記
述し、3次元表示を行う手法、(2)表示対象の曲面形
状に応じてポリゴンを変化させた適応型ポリゴンデータ
を、距離画像データより1つ作成し、このポリゴンデー
タにより物体の形状を記述し、3次元表示を行う手法、
(3)形状モデラーで記述される曲面などの形状データ
から等間隔の正方格子を発生し、それで物体形状を記述
し、3次元表示を行う手法、(4)形状モデラーで適当
なポリゴンにより物体を記述し、それを直接3次元表示
する手法、がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for displaying a three-dimensional image by computer graphics has been developed. As a method in such an image display technique, (1) a method of describing an object shape by a fixed square grid fixed on a distance image and performing three-dimensional display, (2) A method of creating one piece of adaptive polygon data in which the polygon is changed from the range image data, describing the shape of the object by this polygon data, and performing three-dimensional display,
(3) A method for generating an equidistant square grid from shape data such as a curved surface described by the shape modeler, describing the shape of the object with it, and performing three-dimensional display. There is a method of describing and directly displaying it in three dimensions.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
(1)及び(3)の手法では、一様なポリゴンにより物
体の形状を記述するため、複雑な表面形状を表現するた
めにはポリゴンを細かくし、ポリゴンの数を多くする必
要がある。しかし、ポリゴンの数を多くすると、大きな
平面等の一様な表面形状に対しては必要以上に多くのポ
リゴンを用いて記述してしまうことになる。このため、
多大なメモリを消費するとともに、表示処理速度等に問
題が生じる。
However, in the above methods (1) and (3), since the shape of an object is described by a uniform polygon, the polygon is finely divided in order to express a complicated surface shape. However, it is necessary to increase the number of polygons. However, if the number of polygons is increased, an excessive number of polygons will be used to describe a uniform surface shape such as a large plane. For this reason,
It consumes a large amount of memory and causes a problem in display processing speed and the like.

【0004】又、上述の(2)及び(4)の手法では表
示対象の表面形状に応じてポリゴンの大きさを変化させ
ているので、上述の一様なポリゴンにより形状を表現し
た場合の問題点は解決されている。しかしながら、上述
の4つの手法では、観察者が表示物体を移動・回転して
いる場合等のように、観察者が物体の細部の形状表示を
必要としない場合でも、形状データにしたがって細部を
表示してしまう。このため、表示装置に必要以上の負荷
がかかり、観察者の要求に応じた回転・移動がスムーズ
に行えなくなるという問題がある。
Further, in the above methods (2) and (4), since the size of the polygon is changed according to the surface shape of the display object, there is a problem when the shape is expressed by the uniform polygon. The point has been resolved. However, with the above four methods, even when the observer does not need to display the detailed shape of the object, such as when the observer moves or rotates the displayed object, the details are displayed according to the shape data. Resulting in. For this reason, there is a problem in that the display device is unnecessarily loaded, and it becomes impossible to smoothly rotate and move in response to an observer's request.

【0005】更に、観察者が物体を回転・移動している
場合以外でも、上述の各手法によれば、観察者の設定す
る視点によって、表示画面上に占める物体の大きさが小
さい場合(即ち画角が小さい場合)でも、表示装置の解
像度・観察者の視覚の解像度とは無関係に物体の細部形
状を表示しようとするため、表示装置に必要以上の負荷
をかけてしまう。
Further, even when the observer is not rotating or moving the object, according to the above-mentioned methods, when the size of the object on the display screen is small depending on the viewpoint set by the observer (that is, Even if the angle of view is small), the detailed shape of the object is displayed regardless of the resolution of the display device and the visual resolution of the observer, which imposes an unnecessary load on the display device.

【0006】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、表示対象の表面形状あるいは表示画像の動き
基づいて解像度を変化させて対象物体を3次元表示す
ることが可能な3次元画像表示方法および装置を提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and the surface shape of a display target or the movement of a display image is displayed.
An object of the present invention is to provide a three-dimensional image display method and apparatus capable of three-dimensionally displaying a target object by changing the resolution based on the above.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の3次元画像表示方法は以下の工程を備えて
いる。即ち、表示対象物を3次元画像表示するための
該表示対象物の表面形状に応じてポリゴンの大きさを適
応的に変化させた形状データを異なる解像度にて複数種
類格納する格納工程と、前記表示対象の3次元画像表示
において、該表示対象の表示を動かしている間、該
きに応じて、該3次元画像表示に用いるのに適した形状
データの解像度を決定する決定工程と、決定された解像
度の形状データを用いて3次元画像表示を行う表示工程
とを備える。
The three-dimensional image display method of the present invention for achieving the above object comprises the following steps. That is, for displaying a three-dimensional image of the display object ,
The size of the polygon is adjusted according to the surface shape of the display object.
A storing step of plural kinds stored in the shape data is changed to応的 different resolutions, in a three-dimensional image display when the display object, while moving the display of the display object,-out the dynamic <br/> Accordingly, a determination step of determining the resolution of the shape data suitable for use in the three-dimensional image display and a display step of performing the three-dimensional image display using the shape data of the determined resolution are provided.

【0008】 又、上記の目的を達成するための本発明
の3次元画像表示方法は以下の構成を備える。即ち、表
示対象の3次元形状に関する3次元幾何形状情報を入力
する入力工程と、前記入力工程により入力された3次元
幾何形状情報に対して平滑化、間引きを含む処理を施す
ことにより、解像度を異にする複数の形状データを作成
する作成工程と、前記作成工程により作成された複数の
形状データを格納する格納工程と、表示対象の3次元画
像表示時において、該表示対象の画像を動かしている
間、該動きに応じて、3次元画像表示に用いるのに適し
た形状データの解像度へ変更するべく前記格納工程にて
格納された複数の形状データの中から形状データを選択
し、選択された形状データにて前記表示対象の3次元表
示を行う表示工程とを備える。
A three-dimensional image display method of the present invention for achieving the above object has the following configuration. That is, the resolution is increased by performing an input step of inputting the three-dimensional geometric shape information regarding the three-dimensional shape of the display target and a process including smoothing and thinning on the three-dimensional geometric shape information input by the input step. A creating step of creating a plurality of different shape data, a storing step of storing the plurality of shape data created by the creating step, and a three-dimensional image to be displayed.
The image to be displayed is being moved during image display
In the meantime, in accordance with the movement, the shape data is selected from the plurality of shape data stored in the storing step in order to change the resolution of the shape data suitable for use in three-dimensional image display, and the shape data is selected. And a display step of performing three-dimensional display of the display target with shape data.

【0009】[0009]

【作用】上述の構成もしくは工程により、表示対象物を
3次元画像表示するための形状データが異なる解像度に
て複数種類格納される。そして、表示対象の3次元画像
表示時において、該表示対象の表示(画像)を動かして
いる間、該動きに応じて、3次元画像表示に用いるのに
適した形状データの解像度を決定(或は変更)し、決定
(或は変更)された解像度の形状データを用いて3次元
画像表示を行う。
With the configuration or process described above, a plurality of types of shape data for displaying a three-dimensional image of a display object are stored at different resolutions. And the 3D image to be displayed
When displaying, move the display (image) of the display target
While the image is moving, the resolution of the shape data suitable for displaying the three-dimensional image is determined (or changed) according to the movement, and the three-dimensional image is obtained using the shape data having the determined (or changed) resolution. Display.

【0010】[0010]

【実施例】以下に添付の図面を参照して本発明の好適な
実施例について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0011】<実施例1>本実施例の画像表示装置で
は、距離画像入力装置・距離画像データベース・形状モ
デラー等より、表示対象物の形状を表す3次元形状情報
として距離画像データ等の均一ポリゴンデータを入力す
る。また、表示対象物体の表面状態を特定するための表
示対象物体の材質等を表す属性情報を入力する。
<Embodiment 1> In the image display apparatus according to the present embodiment, a uniform polygon such as range image data is obtained as three-dimensional shape information representing the shape of a display object from a range image input device, a range image database, a shape modeler and the like. Enter the data. Further, the attribute information indicating the material of the display target object for specifying the surface state of the display target object is input.

【0012】入力された3次元形状情報(均一ポリゴン
データ)より対象形状を表現する形状データを生成す
る。本実施例では、形状データとして適応型ポリゴンデ
ータを用いる。この適応型ポリゴンデータとは、表示対
象物体の表面形状に応じてポリゴンの大きさを適応的に
変化させたポリゴンデータである。更に、本例では、適
応型ポリゴンデータに含まれる最高の解像度を段階的に
異ならせて得られる複数の適応型ポリゴンデータで構成
される階層化適応型ポリゴンデータを記憶媒体に格納す
る。
Shape data representing the target shape is generated from the input three-dimensional shape information (uniform polygon data). In this embodiment, adaptive polygon data is used as the shape data. The adaptive polygon data is polygon data in which the size of the polygon is adaptively changed according to the surface shape of the display target object. Furthermore, in this example, the layered adaptive polygon data composed of a plurality of adaptive polygon data obtained by gradually changing the highest resolution included in the adaptive polygon data is stored in the storage medium.

【0013】そして、表示対象物の部分的な表面形状・
表示装置の性能・表示装置上での対象物の見え具合・表
示画像の回転や移動などの観察者の要求に応じて、対象
を表現する階層化適応型ポリゴンデータの階層を自動的
に選択し、観察者に違和感のない3次元画像表示を行
う。例えば、表示装置に観察者の要求する物体の回転・
移動や、視点の移動に伴う対象物体の全視野に占める割
合(画角)に基づいて階層化ポリゴンデータの階層を切
り替えて対象物体の3次元表示を行う。このようにし
て、表示状態に応じて3次元画像の解像度を切り替える
ことにより、スムーズな画像の回転や移動が可能とな
る。
Then, the partial surface shape of the display object
Depending on the performance of the display device, the appearance of the object on the display device, the rotation and movement of the displayed image, and other requirements of the observer, the hierarchy of the layered adaptive polygon data that represents the object is automatically selected. , A three-dimensional image is displayed so that the viewer does not feel uncomfortable. For example, the rotation of the object requested by the observer on the display device
Three-dimensional display of the target object is performed by switching the hierarchy of the layered polygon data based on the ratio (angle of view) of the target object in the entire visual field due to movement or movement of the viewpoint. In this way, by switching the resolution of the three-dimensional image according to the display state, it is possible to smoothly rotate and move the image.

【0014】以下に実施例1の3次元画像表示装置につ
いて詳細に説明する。
The three-dimensional image display device of the first embodiment will be described in detail below.

【0015】図1は、本実施例による3次元画像表示装
置の基本構成を表すブロック図である。同図において、
1は処理手順を記憶するための記憶装置であり、図2及
び図4にて後述するフローチャートで表される制御プロ
グラムもここに格納されている。2は処理に必要な情報
及び入出力データを記憶するための記憶装置であり、図
3において後述する階層化適応型ポリゴンデータ等がこ
こに格納される。3はCPUであり、記憶装置1に記憶
された処理手順に従って処理を実行する。4は表示器
(CRT)であり、処理に必要な情報や3次元画像を表
示する。5は視線入力装置であり、観察者の視点のCR
T4に対する3次元位置と方向を検出する。6はバリュ
エータであり、物体の回転や移動等の指示を観察者より
入力するための装置である。7はユーザからのデータ
や、指示を入力するためのキーボード、8はCRT4上
での指示を入力するためのマウスである。9は入出力イ
ンターフェースであり、これを経由して外部の距離画像
入力装置、距離画像データベース、幾何モデラー装置
(形状モデラー装置)が接続され、3次元物体を均一な
間隔でサンプリングした均一ポリゴンデータがとり込ま
れる。
FIG. 1 is a block diagram showing the basic structure of a three-dimensional image display device according to this embodiment. In the figure,
Reference numeral 1 denotes a storage device for storing the processing procedure, and a control program represented by the flowcharts described later with reference to FIGS. 2 and 4 is also stored here. Reference numeral 2 denotes a storage device for storing information necessary for processing and input / output data, in which layered adaptive polygon data and the like described later in FIG. 3 are stored. Reference numeral 3 is a CPU, which executes processing in accordance with the processing procedure stored in the storage device 1. A display (CRT) 4 displays information necessary for processing and a three-dimensional image. Reference numeral 5 is a line-of-sight input device, which is a CR of the observer's viewpoint.
The three-dimensional position and direction with respect to T4 are detected. Reference numeral 6 denotes a valuator, which is an apparatus for inputting instructions such as rotation and movement of an object from an observer. Reference numeral 7 is a keyboard for inputting data and instructions from the user, and 8 is a mouse for inputting instructions on the CRT 4. An input / output interface 9 is connected to an external distance image input device, a distance image database, and a geometric modeler device (shape modeler device) via the input / output interface to generate uniform polygon data obtained by sampling a three-dimensional object at uniform intervals. Captured.

【0016】図2は本実施例における階層化適応型ポリ
ゴンデータを作成するための処理の流れを表すフローチ
ャートである。同図において、矢印はデータの流れの向
きを示している。
FIG. 2 is a flow chart showing the flow of processing for creating layered adaptive polygon data in this embodiment. In the figure, arrows indicate the direction of data flow.

【0017】まず、ステップS210において、距離画
像計測装置、距離画像データベースや幾何モデラー装置
等の入力装置より入出力インターフェース9を介して3
次元物体形状を表す均一ポリゴンデータを読み込む。本
例では、均一ポリゴンデータとして図5に示すような全
周型距離画像データを用いる。
First, in step S210, an input device such as a range image measuring device, a range image database, a geometric modeler device, or the like is used to input 3 from the input / output interface 9.
The uniform polygon data representing the three-dimensional object shape is read. In this example, all-round distance image data as shown in FIG. 5 is used as the uniform polygon data.

【0018】ここで、全周型距離画像とは、対象物体に
対する距離を測定した結果を画像化するための画像デー
タの一つであり、距離を測定する際に物体などの対象を
回転または、計測装置を回転させることにより、対象の
全周方向の形状情報、位置情報を計測して得られた画像
データである。本実施例において使用した全周型距離画
像は図6に示すようなデータ構造をもった画像データで
ある。即ち、任意の直線を回転軸とし、その回転軸を中
心として計測ポイントを図6の(a)のように配置し、
そのポイントでの距離データを、図6(b)の2次元メ
モリに格納して得られるものである。
Here, the omnidirectional distance image is one of image data for imaging the result of measuring the distance to the target object, and when measuring the distance, the object such as the object is rotated or It is the image data obtained by measuring the shape information and the position information in the entire circumferential direction of the object by rotating the measuring device. The omnidirectional distance image used in this embodiment is image data having a data structure as shown in FIG. That is, an arbitrary straight line is set as the rotation axis, and the measurement points are arranged around the rotation axis as shown in FIG.
It is obtained by storing the distance data at that point in the two-dimensional memory of FIG. 6 (b).

【0019】次に図2のステップS220において、こ
の均一ポリゴンデータからN枚(N>1)の解像度の異
なる均一ポリゴンデータを作成する。このときどの解像
度の均一ポリゴンデータを作成するかについては、対象
物体の形状を調べて決める。一般に、表面が複雑な形状
をしており、様々な曲率を持った曲面から構成される物
体では、多くの種類の解像度のポリゴンデータを必要と
する。
Next, in step S220 of FIG. 2, N (N> 1) uniform polygon data having different resolutions are created from this uniform polygon data. At this time, which shape of the uniform polygon data is to be created is determined by examining the shape of the target object. Generally, a surface has a complicated shape, and an object composed of curved surfaces having various curvatures requires polygon data of many kinds of resolutions.

【0020】本実施例のステップS220における、複
数の均一ポリゴンデータを作成するための基本的な手順
は以下の通りである。まず、読み込んだ全周距離画像デ
ータ(これを原均一ポリゴンデータと称する)を最高解
像度とし、これを平滑化して間引くことでより低解像度
の全周型距離画像を作成する。このとき、平滑化の範囲
と間引く間隔とを替えることで異なる解像度の全周型距
離画像を作成することができる。より具体的には、低域
通過フィルタを用いて、入力された均一ポリゴンデータ
のノイズを除去するとともに、所定の範囲の曲率成分を
含む均一ポリゴンデータを生成する。このための低域通
過フィルタの例として本例ではガウシアン(Gauss
ian)フィルタを用いている。
The basic procedure for creating a plurality of uniform polygon data in step S220 of this embodiment is as follows. First, the read all-round distance image data (referred to as original uniform polygon data) is set to the highest resolution, and this is smoothed and thinned to create a lower resolution all-round distance image. At this time, by changing the smoothing range and the thinning interval, it is possible to create omnidirectional range images having different resolutions. More specifically, a low-pass filter is used to remove noise from the input uniform polygon data and generate uniform polygon data including a curvature component in a predetermined range. As an example of a low-pass filter for this purpose, in this example, Gaussian (Gauss) is used.
ian) filter is used.

【0021】次に、ステップS230において、ステッ
プS220で得られたそれぞれの解像度の均一ポリゴン
データにおいて法線ベクトルを計算する(ステップ23
0)。法線ベクトルは、ポリゴンデータで近傍の関係に
ある点の3次元データを最小二乗法により平面近似する
ことで求める。
Next, in step S230, a normal vector is calculated in the uniform polygon data of each resolution obtained in step S220 (step 23).
0). The normal vector is obtained by plane-approximating the three-dimensional data of points in the polygon data that are in the neighborhood relationship by the least square method.

【0022】その後、ステップS240において、先の
各解像度の均一ポリゴンデータとこの法線ベクトルから
エッジを抽出し、エッジマップ{E1 ,E2 ,…,EN
}を生成する。エッジマップとは法線ベクトルが所定
量以上に変化したポリゴンとポリゴンとの境界を表す稜
線のデータである。尚、本ステップの処理手順の一例と
して、特願平4−321636号に開示された手法があ
り、これに類似した方法を用いることが可能である。
Then, in step S240, an edge is extracted from the uniform polygon data of each resolution and the normal vector, and the edge map {E1, E2, ..., EN is used.
} Is generated. The edge map is ridge line data representing the boundary between polygons whose normal vector has changed by a predetermined amount or more. As an example of the processing procedure of this step, there is a method disclosed in Japanese Patent Application No. 4-321636, and a method similar to this can be used.

【0023】尚、各均一ポリゴンデータからエッジを抽
出の際、低解像度の各均一ポリゴンデータであっても高
解像度の各均一ポリゴンデータであっても、隣接する画
素の法線ベクトルの間の角度が一定以上の値を示す部分
にエッジを設ける。これにより、曲率とサンプリング間
隔が比例し、低解像度の各均一ポリゴンデータからは滑
らかな形状のエッジマップが、高解像度の各均一ポリゴ
ンデータからは細かな形状のエッジマップが抽出でき
る。
When extracting an edge from each uniform polygon data, the angle between the normal vectors of adjacent pixels, whether it is low resolution uniform polygon data or high resolution uniform polygon data. An edge is provided in a portion where is a value greater than or equal to a certain value. As a result, the curvature is proportional to the sampling interval, and a smooth-shaped edge map can be extracted from each low-resolution uniform polygon data, and a fine-shaped edge map can be extracted from each high-resolution uniform polygon data.

【0024】次にステップS250において、先のステ
ップS240で得られた各解像度のエッジマップの論理
和をとって合成することにより、各解像度の適応型ポリ
ゴンデータを生成していく。このとき、稜線素が交差す
る矛盾や、孤立稜線素を補正する処理を施す。本ステッ
プの処理手順の1例は、特願平4−325554号,特
願平5−159549号に開示されており、これらと類
似した手法が利用できる。ただし、本実施例では、これ
らの明細書で記載された技術のように複数解像度のデー
タを1つの統合エッジマップには合成しない。即ち、図
2のステップS250内で表されるように、解像度の一
番低いエッジマップE1 と2番目に低いE2 を合成して
統合エッジマップR1 を生成し、統合エッジマップR1
と3番目に解像度の低いエッジマップE3 を合成して統
合エッジマップR2 を作成し、という具合に、この処理
を繰り返すことでN−1個の統合エッジマップ{R1 ,
R2 ,…,RN-1 }を作成する。
Next, in step S250, the edge maps of the respective resolutions obtained in the previous step S240 are ORed and combined to generate adaptive polygon data of the respective resolutions. At this time, processing for correcting the contradiction in which the ridgeline elements intersect and the isolated ridgeline element are performed. An example of the processing procedure of this step is disclosed in Japanese Patent Application No. 4-325554 and Japanese Patent Application No. 5-159549, and methods similar to these can be used. However, in this embodiment, unlike the techniques described in these specifications, data of multiple resolutions is not combined into one integrated edge map. That is, as shown in step S250 of FIG. 2, the edge map E1 having the lowest resolution and the edge map E2 having the second lowest resolution are combined to generate an integrated edge map R1.
And an edge map E3 having the third lowest resolution are combined to create an integrated edge map R2, and so on. By repeating this process, N−1 integrated edge maps {R1,
R2, ..., RN-1} are created.

【0025】上述の各統合エッジマップは、対象を多数
の多角形により表現するものである。ステップS260
ではこれらの各多角形を三角形に分割する処理を行う。
そして、ステップS270において、ステップS260
で得られた各三角形の頂点に位置する画素の3次元座標
値、法線ベクトルを参照し、最終的な適応型ポリゴンデ
ータを生成する。この手法の1例としては、前述の特願
平5−159549号に記述されている方法が挙げられ
る。
Each of the integrated edge maps described above represents an object by a large number of polygons. Step S260
Then, each polygon is divided into triangles.
Then, in step S270, step S260
The final adaptive polygon data is generated by referring to the three-dimensional coordinate value and the normal vector of the pixel located at the apex of each triangle obtained in (3). An example of this method is the method described in Japanese Patent Application No. 5-159549.

【0026】図7及び図8は図5の全周型距離画像より
得られた適応型ポリゴンデータをワイヤーフレームで表
す図である。図7の(a)は、画素間隔を32ドットに
間引いて得られた均一ポリゴンデータのエッジマップデ
ータと、画素間隔を16ドットに間引いて得られた均一
ポリゴンデータのエッジマップデータとを統合して得ら
れた適応型ポリゴンデータである。更に図7の(b)
は、図7(a)の統合エッジマップデータと、画素間隔
を8ドットに間引いて得られた均一ポリゴンデータのエ
ッジマップデータとを統合して得られた適応型ポリゴン
データである。以下同様に、図8(a)は、図7(b)
の統合エッジマップデータと画素間隔を4ドットに間引
いて得られたエッジマップデータとを統合して得られた
ものであり、図8(b)は、図8(a)の統合エッジマ
ップデータと画素間隔を2ドットに間引いて得られたエ
ッジマップデータとを統合して得られたものである。こ
のように曲面形状に応じて解像度の異なるポリゴンデー
タが配置される。
FIGS. 7 and 8 are diagrams showing, as wire frames, the adaptive polygon data obtained from the omnidirectional distance image of FIG. In FIG. 7A, the edge map data of the uniform polygon data obtained by thinning out the pixel interval to 32 dots and the edge map data of the uniform polygon data obtained by thinning out the pixel interval to 16 dots are integrated. This is the adaptive polygon data obtained. Further, FIG. 7B
7A is adaptive polygon data obtained by integrating the integrated edge map data of FIG. 7A and the edge map data of uniform polygon data obtained by thinning out pixel intervals to 8 dots. Similarly, FIG. 8A corresponds to FIG. 7B.
The integrated edge map data of FIG. 8A and the integrated edge map data of FIG. 8A are obtained by integrating the edge map data obtained by thinning out the pixel interval to 4 dots. It is obtained by integrating the edge map data obtained by thinning the pixel interval to 2 dots. In this way, polygon data having different resolutions are arranged according to the curved surface shape.

【0027】最後にステップS280において、これら
N−1枚の適応型ポリゴンデータを図3に示すフォーマ
ットで1つのデータにまとめ、階層化適応型ポリゴンデ
ータとして記憶装置2に格納する。
Finally, in step S280, these N-1 pieces of adaptive polygon data are combined into one data in the format shown in FIG. 3 and stored in the storage device 2 as hierarchical adaptive polygon data.

【0028】図3は記憶装置2に格納される階層化適応
型ポリゴンデータのデータ構成例を表す図である。同図
において、31は頂点データであり、ステップS260
で得られた全三角形の頂点座標(X,Y,Z)に識別子
(ID1 )を付与したデータである。32はデリミタで
あり、各データの区切りを表している。33は解像度1
の適応型ポリゴンデータであり、頂点座標の識別子3つ
を一組として1個の三角形を表している。34は解像度
2の適応型ポリゴンデータであり、解像度1のポリゴン
データ33と同様に、三角形を構成する3つの頂点デー
タの識別子を一組としたデータの集合である。35は階
層化適応型ポリゴンデータの終了を表すコードである。
このように、各階層毎の適応型ポリゴンデータは頂点座
標の識別子のみで格納されるので、記憶容量が節約され
る。
FIG. 3 is a diagram showing a data structure example of the layered adaptive polygon data stored in the storage device 2. In the figure, 31 is vertex data, and step S260
This is data in which the identifier (ID1) is added to the vertex coordinates (X, Y, Z) of all the triangles obtained in. Reference numeral 32 is a delimiter, which represents a delimiter of each data. 33 is resolution 1
Of the adaptive polygon data, and one triangle is represented by a set of three identifiers of vertex coordinates. Reference numeral 34 denotes adaptive polygon data having a resolution of 2, and, like the polygon data 33 having a resolution of 1, is a set of data in which identifiers of three vertex data forming a triangle are set as one set. Reference numeral 35 is a code representing the end of the layered adaptive polygon data.
In this way, since the adaptive polygon data for each layer is stored only by the vertex coordinate identifier, the storage capacity is saved.

【0029】次に記憶装置2に格納された階層化適応型
ポリゴンデータを表示する手順について図4のフローチ
ャートを参照して説明する。上述のごとく記憶装置2に
格納された階層化適応型ポリゴンデータは、図4に示す
処理の流れで3次元表示される。
Next, the procedure for displaying the layered adaptive polygon data stored in the storage device 2 will be described with reference to the flowchart of FIG. The layered adaptive polygon data stored in the storage device 2 as described above is three-dimensionally displayed according to the flow of processing shown in FIG.

【0030】まず、図1の記憶装置2から階層化適応型
ポリゴンデータを読み込む(ステップS410)。次
に、解像度Iを初期解像度に設定し(ステップS42
0)、その解像度Iの適応型ポリゴンデータを3次元表
示する(ステップS430)。この際、初期解像度は最
高解像度(N−1)にて表示する。または、表示対象の
画面上に占める割合(画角)に基づいてステップS46
0に示す手法で決定される解像度を用いても良い。尚、
ステップS460については後述する。
First, the layered adaptive polygon data is read from the storage device 2 of FIG. 1 (step S410). Next, the resolution I is set to the initial resolution (step S42).
0), the adaptive polygon data of the resolution I is displayed three-dimensionally (step S430). At this time, the initial resolution is displayed at the highest resolution (N-1). Alternatively, step S46 is performed based on the ratio (angle of view) of the display target on the screen.
The resolution determined by the method shown in 0 may be used. still,
Step S460 will be described later.

【0031】次に、処理は観察者からの指示(イベン
ト)待ちの状態になる(ステップS441〜ステップS
445)。イベントは、図1の視線入力装置5から得ら
れる観察者の視点の移動の情報、バリュエータ6,マウ
ス8から入力される。入力されたイベントが、物体に対
する回転・移動、もしくは視点位置の移動(ステップ4
41)であればステップS450へ進む。
Next, the processing is in a state of waiting for an instruction (event) from the observer (steps S441 to S).
445). The event is input from the valuator 6 and the mouse 8 as information on the movement of the observer's viewpoint obtained from the line-of-sight input device 5 of FIG. The input event is rotation / movement with respect to the object, or movement of the viewpoint position (step 4
41), the process proceeds to step S450.

【0032】ステップS450においては回転・移動の
開始状態か否かを判断し、開始状態であれば開始直前の
解像度を保存してから画像の解像度を1段階落とす。
又、既に回転・移動中であれば単に解像度を1段階落と
す。処理手順の1例を示すと、ステップS451で回転
・移動の開始状態(J=0)であるか否かを判断し、J
=0であればステップS452にて、Jに現在の解像度
Iを設定し現在の解像度Iを1段階落とす(ステップS
453)。回転・移動の継続状態(J≠0)であれば、
直接ステップS453へ進み、現状の解像度の1つを落
とす。
In step S450, it is determined whether or not the rotation / movement is in the start state, and if it is in the start state, the resolution immediately before the start is saved, and then the resolution of the image is reduced by one step.
If it is already rotating / moving, the resolution is simply reduced by one step. As an example of the processing procedure, in step S451, it is determined whether or not the rotation / movement start state (J = 0) is satisfied.
If = 0, then in step S452, the current resolution I is set in J and the current resolution I is reduced by one step (step S
453). If the rotation / movement continues (J ≠ 0),
The process directly proceeds to step S453, and one of the current resolutions is dropped.

【0033】又、入力されたイベントが物体の拡大、視
点位置の接近であれば、ステップS442よりステップ
S460へ進む。ステップS460では、物体を新たに
表示すべき領域が観察者の視野を占める視野角(即ち画
角)を概算し、その角度からステップ461に示す条件
を満足する値Kを求め、それを現状の解像度として設定
する。ここでt1 はあらかじめ定めた表示解像度が変化
するために必要な画角の間隔である。入力されたイベン
トが、物体に対する縮小や視点位置が遠ざかる場合もス
テップS443よりステップS460へ進み上述の処理
を行う。
If the input event is the enlargement of the object or the approach of the viewpoint position, the process proceeds from step S442 to step S460. In step S460, the viewing angle (that is, the angle of view) at which the region where the object is to be newly displayed occupies the field of view of the observer is roughly estimated, and the value K satisfying the condition shown in step 461 is obtained from the angle and is calculated as Set as the resolution. Here, t1 is the interval of the angle of view required for changing the predetermined display resolution. Even when the input event is reduced with respect to the object or the viewpoint position moves away, the process proceeds from step S443 to step S460 and the above-described processing is performed.

【0034】入力イベントがなくなり、物体や視点が回
転・移動状態から静止状態になるとステップS470へ
進む。静止状態の直前が回転状態(即ちJ≠0)であれ
ば、解像度を回転状態前の解像度Jに戻すとともに、J
を0にリセットする(ステップ470)。
When the input event disappears and the object or viewpoint changes from the rotating / moving state to the stationary state, the process proceeds to step S470. If the state immediately before the stationary state is the rotating state (that is, J ≠ 0), the resolution is returned to the resolution J before the rotating state, and J
Is reset to 0 (step 470).

【0035】上述のステップS450,ステップS46
0,ステップS470において新たな解像度が設定され
るとステップS480へ進む。ステップS480では、
新たに設定された解像度が、表示装置の解像度の限界を
越えて細かいポリゴンを表示する設定となった場合に
は、全てのポリゴンが表示装置の解像度限界を越えない
ように解像度を下げる(ステップS480)。更にステ
ップS490において、新たな解像度の正当性を検証
し、その解像度Iの適応型ポリゴンデータにて新たに対
象物体の3次元表示を行う。即ちステップS490で
は、設定された解像度が、記憶装置2に格納されている
階層化適応型ポリゴンデータの最低解像度と最高解像度
を越える設定となっていないかチェックする。最低解像
度より低い設定となった場合は最低解像度に設定し、最
高解像度より高い設定となっている場合は最高解像度に
設定し直す。
Steps S450 and S46 described above
0, when a new resolution is set in step S470, the process proceeds to step S480. In step S480,
When the newly set resolution exceeds the resolution limit of the display device to display fine polygons, the resolution is lowered so that all the polygons do not exceed the resolution limit of the display device (step S480). ). Further, in step S490, the correctness of the new resolution is verified, and a new three-dimensional display of the target object is performed using the adaptive polygon data of the resolution I. That is, in step S490, it is checked whether the set resolution exceeds the minimum resolution and the maximum resolution of the layered adaptive polygon data stored in the storage device 2. If it is lower than the lowest resolution, set it to the lowest resolution, and if it is higher than the highest resolution, set it to the highest resolution again.

【0036】上述したように、図7及び図8は本実施例
により得られる4段階の階層化適応型ポリゴンデータを
ワイヤーフレーム表示したものである。図9及び図10
はそれぞれ図7及び図8の適応型ポリゴンデータに対応
するデータをシエーデイング表示したものである。実際
の表示装置では、これらの階層化適応型ポリゴンデータ
を、図4のフローチャートで示した処理にしたがって切
替えて表示する。
As described above, FIGS. 7 and 8 show the wire adaptive display of the four-stage hierarchical adaptive polygon data obtained by this embodiment. 9 and 10
Shows the data corresponding to the adaptive polygon data shown in FIGS. 7 and 8 in a shaded display. In an actual display device, these layered adaptive polygon data are switched and displayed according to the processing shown in the flowchart of FIG.

【0037】図1に示す実施例において、必ずしも参照
番号5から8で示される入力装置の全てが必要ではない
し、他の方法、装置で置き換えることも可能である。例
えば、視線入力装置5については、以下のような装置が
適用できる。例えば、図11に示すようなHMD(He
ad Mounted Display)の両眼付近に
視線検出装置81を付加し、画像表示中の視線の移動を
検出し、視線移動中は図4のステップ450の処理を行
うことで、実施例1と同等の動作が行える。ここで、視
線検出装置81は例えばオートフォーカスカメラ等で用
いられているものを適用することが可能である。又、図
12に示すように、図1のCRT4上にテレビカメラ9
1を装着し、このテレビカメラ91でCRT4に向かっ
ている観察者の目の位置を追跡して視線の移動を検出す
るようにしても良い。これにより、視線の移動中は図4
のステップ450の処理を行い、更に、両目の間隔から
大まかな視点までの距離を計算して画角を算出し、ステ
ップ460の処理を行うことで、実施例1と同等の動作
が行える。
In the embodiment shown in FIG. 1, not all of the input devices indicated by reference numerals 5 to 8 are necessary, and other methods and devices can be substituted. For example, the following device can be applied to the line-of-sight input device 5. For example, the HMD (He
A line-of-sight detection device 81 is added in the vicinity of both eyes (ad Mounted Display) to detect the movement of the line-of-sight during image display, and the process of step 450 of FIG. It can operate. Here, as the line-of-sight detection device 81, for example, one used in an autofocus camera or the like can be applied. Further, as shown in FIG. 12, a television camera 9 is provided on the CRT 4 of FIG.
1 may be attached, and the movement of the line of sight may be detected by tracking the position of the eyes of the observer who is facing the CRT 4 with this television camera 91. As a result, while the line of sight is moving, FIG.
By performing the process of step 450, further calculating the angle of view by calculating the distance from the distance between the eyes to the rough viewpoint, and performing the process of step 460, the same operation as that of the first embodiment can be performed.

【0038】以上説明したように上記の実施例によれ
ば、表示対象物の部分的な形状に適応してポリゴンの大
きさ(解像度)を変化させているので、形状を忠実に表
現する際でもポリゴンの数が必要以上に多くなることが
防止される。
As described above, according to the above-described embodiment, the size (resolution) of the polygon is changed in accordance with the partial shape of the display object, so that even when the shape is faithfully expressed. It is possible to prevent the number of polygons from unnecessarily increasing.

【0039】又、本実施例によれば、1つの表示対象に
対して複数の解像度の異なるポリゴンデータを有するの
で、観察者の回転・移動等の指示に応じて解像度を変化
させて表示することが可能となる。このため、物体の回
転中等、観察者が細部の形状表現を必要としない場合に
は不要となる細部形状を表現しないように解像度を落と
して表示するので、対象物の回転、移動等をスムーズに
表示することが可能となる。
Further, according to the present embodiment, since one display object has a plurality of polygon data having different resolutions, the resolution is changed and displayed in accordance with an instruction such as rotation and movement of the observer. Is possible. For this reason, when the observer does not need to express the detailed shape, such as during rotation of the object, the resolution is reduced so as not to express the unnecessary detailed shape, so that the rotation and movement of the object can be smoothly performed. It becomes possible to display.

【0040】更に、本実施例によれば、観察者の表示デ
ィスプレイに対する位置や方向を利用して、物体を表示
した際に表示物体が視野に占める角度を算出し、これに
応じて表示画像の解像度変化を行うことが可能である。
従って、対象物が画面上で小さく表示される場合と、大
きく表示される場合とでポリゴンデータの解像度を切り
替えて表示することで、表示装置の負担を軽減すること
が可能である。
Further, according to the present embodiment, the position and the direction of the display with respect to the observer are used to calculate the angle occupied by the display object in the visual field when the object is displayed, and the angle of the display image is calculated accordingly. It is possible to change the resolution.
Therefore, the load on the display device can be reduced by switching the resolution of the polygon data depending on whether the target object is displayed small on the screen or displayed large.

【0041】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても1つの機器から成る装置に適用し
ても良い。また、本発明は、システム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることはいうまでもない。
The present invention may be applied to a system composed of a plurality of devices or an apparatus composed of one device. Further, it goes without saying that the present invention can be applied to the case where it is achieved by supplying a program to a system or an apparatus.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の3次元画
像表示方法及び装置によれば、表示状態に基づいて解像
度を変化させて対象物体を3次元表示することが可能と
なり、表示装置に加わる負担を軽減し、表示画像の移動
や拡大縮小においてスムーズな表示を行うことが可能と
なる。
As described above, according to the three-dimensional image display method and apparatus of the present invention, it becomes possible to display the target object three-dimensionally by changing the resolution based on the display state. The added load can be reduced, and smooth display can be performed when moving or enlarging / reducing the display image.

【0043】[0043]

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

【図1】本実施例の3次元表示装置の機器構成を示すブ
ロツク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a device configuration of a three-dimensional display device of this embodiment.

【図2】本実施例の階層化適応型ポリゴンデータ作成の
処理の流れを示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing the flow of processing for creating layered adaptive polygon data according to the present embodiment.

【図3】本実施例で扱う階層化適応型ポリゴンデータの
データフォーマットである。
FIG. 3 is a data format of layered adaptive polygon data used in this embodiment.

【図4】本実施例の階層化適応型ポリゴンデータの表示
処理の流れを示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of display processing of layered adaptive polygon data according to the present embodiment.

【図5】本実施例にて、実験に使用した全周型距離画像
を表す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an all-round type range image used for an experiment in this example.

【図6】本実施例における全周型距離画像の模式図であ
る。
FIG. 6 is a schematic diagram of an all-round type distance image in the present embodiment.

【図7】本実施例で作成した、階層化適応型ポリゴンデ
ータをワイヤーフレームで3次元表示した図である。
FIG. 7 is a diagram in which the layered adaptive polygon data created in this embodiment is three-dimensionally displayed in a wire frame.

【図8】本実施例で作成した、階層化適応型ポリゴンデ
ータをワイヤーフレームで3次元表示した図である。
FIG. 8 is a diagram in which the layered adaptive polygon data created in the present embodiment is three-dimensionally displayed in a wire frame.

【図9】図7に示す階層化適応型ポリゴンデータをシエ
ーデイングをかけて3次元表示した図である。
9 is a diagram in which the layered adaptive polygon data shown in FIG. 7 is three-dimensionally displayed with shading.

【図10】図8に示す階層化適応型ポリゴンデータをシ
エーデイングをかけて3次元表示した図である。
FIG. 10 is a diagram in which the layered adaptive polygon data shown in FIG. 8 is three-dimensionally displayed with shading.

【図11】視線入力HMD(Head Mouted Display )の
外観を表す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating an appearance of a line-of-sight input HMD (Head Mouted Display).

【図12】視線入力装置の他の例を表す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating another example of the line-of-sight input device.

【符号の説明】 1,2 記憶装置 3 CPU 4 ディスプレイ(CRT) 5 視線入力装置 6 バリュエータ 7 キーボード 8 マウス 9 入出力インターフェース[Explanation of symbols] 1, 2 storage device 3 CPU 4 Display (CRT) 5 Line-of-sight input device 6 valuator 7 keyboard 8 mice 9 I / O interface

フロントページの続き (72)発明者 大島 登志一 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−15772(JP,A) 特開 昭63−155366(JP,A) 特開 昭63−83871(JP,A) 特開 平5−101189(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06T 15/00 Front Page Continuation (72) Inventor Toshikazu Oshima 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (56) Reference JP-A-4-15772 (JP, A) JP-A-63-155366 ( JP, A) JP 63-83871 (JP, A) JP 5-101189 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G06T 15/00

Claims (20)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 表示対象物を3次元画像表示するため
、該表示対象物の表面形状に応じてポリゴンの大きさ
を適応的に変化させた形状データを異なる解像度にて複
数種類格納する格納工程と、 前記表示対象の3次元画像表示時において、該表示対象
の表示を動かしている間、該動きに応じて、該3次元画
像表示に用いるのに適した形状データの解像度を決定す
る決定工程と、 決定された解像度の形状データを用いて3次元画像表示
を行う表示工程とを備えることを特徴とする3次元画像
表示方法。
1. The size of a polygon for displaying a three-dimensional image of a display object according to the surface shape of the display object.
A storing step of storing a plurality of types of shape data adaptively changed at different resolutions ; and
While moving the display of, the determination step of determining the resolution of the shape data suitable for use in the three-dimensional image display according to the movement, and the three-dimensional image display using the shape data of the determined resolution. A three-dimensional image display method, comprising:
【請求項2】 表示対象の3次元形状に関する3次元幾
何形状情報を入力する入力工程と、 前記入力工程により入力された3次元幾何形状情報に対
して平滑化、間引きを含む処理を施すことにより、解像
度を異にする複数の形状データを作成する作成工程と、 前記作成工程により作成された複数の形状データを格納
する格納工程と、 表示対象の3次元画像表示時において、該表示対象の画
像を動かしている間、該動きに応じて、3次元画像表示
に用いるのに適した形状データの解像度へ変更するべく
前記格納工程にて格納された複数の形状データの中から
形状データを選択し、選択された形状データにて前記表
示対象の3次元表示を行う表示工程とを備えることを特
徴とする3次元画像表示方法。
2. An input step of inputting three-dimensional geometric shape information about a three-dimensional shape to be displayed, and a process including smoothing and thinning out on the three-dimensional geometric shape information input by the input step. A creating step of creating a plurality of shape data having different resolutions, a storing step of storing the plurality of shape data created by the creating step, and an image of the display target when displaying a three-dimensional image of the display target.
While moving the image, the shape data is selected from the plurality of shape data stored in the storing step so as to change the resolution of the shape data suitable for use in three-dimensional image display according to the movement. And a display step of performing a three-dimensional display of the display target with the selected shape data.
【請求項3】 前記入力工程は、表示対象の距離画像デ
ータを入力し、該距離画像データより前記表示対象の3
次元形状を表す3次元幾何形状情報を生成することを特
徴とする請求項2に記載の3次元画像表示方法。
3. In the input step, distance image data of a display target is input, and the distance image data of the display target is input from the distance image data.
The three-dimensional image display method according to claim 2, wherein three-dimensional geometric shape information representing a three-dimensional shape is generated.
【請求項4】 前記入力工程は、手動で3次元形状情報
を入力することを特徴とする請求項2に記載の3次元画
像表示方法。
4. The three-dimensional image display method according to claim 2, wherein in the input step, three-dimensional shape information is manually input.
【請求項5】 前記作成工程におけるポリゴンデータは
表示対象の部分的な形状に応じてポリゴンの大きさおよ
び形状を適応的に変化させる適応型ポリゴンデータであ
ることを特徴とする請求項2に記載の3次元画像表示方
法。
5. The polygon data in the creating step is adaptive polygon data that adaptively changes the size and shape of the polygon according to the partial shape of the display target. 3D image display method.
【請求項6】 前記作成工程は、前記3次元幾何形状情
報に含まれる最高の解像度を段階的に変化させて得られ
る複数の適応型ポリゴンデータで構成される階層化適応
型ポリゴンデータであることを特徴とする請求項5に記
載の3次元画像表示方法。
6. The hierarchized adaptive polygon data composed of a plurality of adaptive polygon data obtained by stepwise changing the maximum resolution included in the three-dimensional geometric shape information. The three-dimensional image display method according to claim 5.
【請求項7】 前記格納工程は、前記階層化適応型ポリ
ゴンデータ内で共有されるポリゴンの頂点や辺の重複し
たデータを除去して格納することを特徴とする請求項6
に記載の3次元画像表示方法。
7. The data storage method according to claim 6, wherein the storing step removes and stores data in which the vertices and sides of the polygon shared in the layered adaptive polygon data are removed.
The three-dimensional image display method described in [3].
【請求項8】 前記表示対象の画像の動きは、使用者の
要求に応じた対象の移動或は回転であることを特徴とす
る請求項1に記載の3次元画像表示方法。
8. The three-dimensional image display method according to claim 1, wherein the movement of the image of the display target is movement or rotation of the target according to a user's request.
【請求項9】 前記表示工程は、前記表示対象が投影さ
れる2次元投影面上において該表示対象が占める観測者
からの画角に基づいて前記階層化適応型ポリゴンデータ
の階層を選択し、選択された階層の適応型ポリゴンデー
タに基づいて該表示対象を表示することを特徴とする請
求項6に記載の3次元画像表示方法。
9. The display step selects a layer of the layered adaptive polygon data based on an angle of view from an observer occupied by the display target on a two-dimensional projection surface onto which the display target is projected, 7. The three-dimensional image display method according to claim 6, wherein the display target is displayed based on the adaptive polygon data of the selected layer.
【請求項10】 前記表示工程は、前記表示対象が投影
される2次元投影面上において、該表示対象が投影され
る大きさと投影面の表示装置の解像度に応じて階層化適
応型ポリゴンデータの階層を選択して表示することを特
徴とする請求項6に記載の3次元画像表示方法。
10. The display step comprises: on a two-dimensional projection plane onto which the display target is projected, the layered adaptive polygon data according to the size of the display target projected and the resolution of the display device on the projection surface. The three-dimensional image display method according to claim 6, wherein a hierarchy is selected and displayed.
【請求項11】 表示対象物を3次元画像表示するため
、該表示対象物の表面形状に応じてポリゴンの大きさ
を適応的に変化させた形状データを異なる解像度にて複
数種類格納する格納手段と、 前記表示対象の3次元画像表示時において、該表示対象
の表示を動かしている間、該動きに応じて、該3次元画
像表示に用いるのに適した形状データの解像度を決定す
る決定手段と、 決定された解像度の形状データを用いて3次元画像表示
を行う表示手段とを備えることを特徴とする3次元画像
表示装置。
11. A polygon size according to a surface shape of a display object for displaying a three-dimensional image of the display object.
A storage unit for storing a plurality of types of shape data adaptively changed at different resolutions ; and a display target when displaying a three-dimensional image of the display target.
While moving the display, in response to the motion, the three-dimensional image display using a determining means for determining the resolution of the shape data suitable for use in the three-dimensional image display, the shape data of the determined resolution A three-dimensional image display device, comprising:
【請求項12】 表示対象の3次元形状に関する3次元
幾何形状情報を入力する入力手段と、 前記入力手段により入力された3次元幾何形状情報に対
して平滑化、間引きを含む処理を施すことにより、解像
度を異にする複数の形状データを作成する作成手段と、 前記作成手段により作成された複数の形状データを格納
する格納手段と、 表示対象の3次元画像表示時において、該表示対象の画
像を動かしている間、該動きに応じて、3次元画像表示
に用いるのに適した形状データの解像度へ変更するべく
前記格納手段にて格納された複数の形状データの中から
形状データを選択し、選択された形状データにて前記表
示対象の3次元表示を行う表示手段とを備えることを特
徴とする3次元画像表示装置。
12. An input unit for inputting three-dimensional geometric shape information on a three-dimensional shape to be displayed, and a process including smoothing and thinning for the three-dimensional geometric shape information input by the input unit. A creating means for creating a plurality of shape data having different resolutions, a storing means for storing the plurality of shape data created by the creating means, and an image of the display target when displaying a three-dimensional image of the display target.
While moving the image, the shape data is selected from the plurality of shape data stored in the storage means so as to change the resolution of the shape data suitable for use in displaying a three-dimensional image in accordance with the movement. And a display unit that performs three-dimensional display of the display target with the selected shape data.
【請求項13】 前記入力手段は、表示対象の距離画像
データを入力し、該距離画像データより前記表示対象の
3次元形状を表す3次元幾何形状情報を生成することを
特徴とする請求項12に記載の3次元画像表示装置。
13. The input means inputs distance image data of a display target and generates three-dimensional geometric shape information representing a three-dimensional shape of the display target from the distance image data. The three-dimensional image display device according to item 1.
【請求項14】 前記入力手段は、手動で3次元形状情
報を入力することを特徴とする請求項12に記載の3次
元画像表示装置。
14. The three-dimensional image display device according to claim 12, wherein the input unit manually inputs three-dimensional shape information.
【請求項15】 前記作成手段におけるポリゴンデータ
は表示対象の部分的な形状に応じてポリゴンの大きさお
よび形状を適応的に変化させる適応型ポリゴンデータで
あることを特徴とする請求項12に記載の3次元画像表
示装置。
15. The polygon data in the creating means is adaptive polygon data that adaptively changes the size and shape of the polygon according to the partial shape of the display target. 3D image display device.
【請求項16】 前記作成手段は、前記3次元幾何形状
情報に含まれる最高の解像度を段階的に変化させて得ら
れる複数の適応型ポリゴンデータで構成される階層化適
応型ポリゴンデータを作成することを特徴とする請求項
15に記載の3次元画像表示装置。
16. The creation means creates a hierarchical adaptive polygon data composed plurality of adaptive polygon data obtained by gradually changing the highest resolution included in the three-dimensional geometry information 3-dimensional image display apparatus according to claim 15, characterized in that.
【請求項17】 前記格納手段は、前記階層化適応型ポ
リゴンデータ内で共有されるポリゴンの頂点や辺の重複
したデータを除去して格納することを特徴とする請求項
16に記載の3次元画像表示装置。
17. The three-dimensional structure according to claim 16, wherein the storage unit removes and stores data in which the vertices and sides of a polygon shared in the layered adaptive polygon data are removed. Image display device.
【請求項18】 前記表示対象の画像の動きは、使用者
の要求に応じた対象の移動或は回転であることを特徴と
する請求項11に記載の3次元画像表示装置。
18. The three-dimensional image display device according to claim 11, wherein the movement of the image to be displayed is movement or rotation of the object according to a user's request.
【請求項19】 前記表示手段は、前記表示対象が投影
される2次元投影面上において該表示対象が占める観測
者からの画角に基づいて前記階層化適応型ポリゴンデー
タの階層を選択し、選択された階層の適応型ポリゴンデ
ータに基づいて該表示対象を表示することを特徴とする
請求項16に記載の3次元画像表示装置。
19. The display means selects a layer of the layered adaptive polygon data based on an angle of view from an observer occupied by the display target on a two-dimensional projection surface onto which the display target is projected, The three-dimensional image display device according to claim 16, wherein the display target is displayed based on the adaptive polygon data of the selected layer.
【請求項20】 前記表示手段は、前記表示対象が投影
される2次元投影面上において、該表示対象が投影され
る大きさと投影面の表示装置の解像度に応じて階層化適
応型ポリゴンデータの階層を選択して表示することを特
徴とする請求項16に記載の3次元画像表示装置。
20. On the two-dimensional projection surface on which the display object is projected, the display means stores the layered adaptive polygon data according to the size of the display object projected and the resolution of the display device on the projection surface. The three-dimensional image display device according to claim 16, wherein a hierarchy is selected and displayed.
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